(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ランダム行アクセス式のイメージャのためのアスペクト比変換システムであって、
第１の所定の数のラインを有する入力画像を第２の所定の数のラインを有する出力画像へ変換する垂直フォーマット変換器と、
上記垂直フォーマット変換器の待ち期間中に上記出力画像に黒ラインを挿入する手段とを有し、
それにより上記イメージャはランダム行アクセスを用いて複数の黒ラインを有する出力画像を表示する、システム。
【請求項２】
上記挿入手段は、マルチプレクサを用いて上記出力信号と多重化された黒ライン入力信号（ＢＬＡＣＫ）を含み、
上記マルチプレクサ及び垂直フォーマット変換器は、上記待ち期間中に黒ラインを挿入するようプログラムされたコントローラによって制御される、請求項１記載のシステム。
【請求項３】
上記イメージャは、ｌｉｑｕｉｄ  ｃｒｙｓｔａｌ  ｏｎ  ｓｉｌｉｃｏｎ（ＬＣＯＳ）、プラズマ、マイクロミラー、液晶ディスプレイ、透過型液晶ディスプレイ投写を含むイメージャの群から選択される、請求項１記載のシステム。
【請求項４】
上記第１の所定の数のラインの数は１０８０であり、上記第２の所定の数のラインの数は８１０である、請求項１記載のシステム。
【請求項５】
上記第１の所定の数のラインの数は４８０であり、上記第２の所定の数のラインの数は３６０である、請求項１記載のシステム。
【請求項６】
上記アスペクト比変換は、１６：９画像を４：３ディスプレイの高さの四分の三（３／４）に当てはまるよう変換する、請求項１記載のシステム。
【請求項７】
上記イメージャは、イメージャの上部に黒ラインを挿入することにより上方の黒いオビを形成し、次にイメージャの下部に黒ラインを挿入することにより下方の黒いオビを形成する、請求項１記載のシステム。
【請求項８】
上記イメージャは、イメージャの上部に黒ラインを挿入すること及びイメージャの下部に黒ラインを挿入することを交互に行うことにより、上方の黒いオビ及び下方の黒いオビを形成する、請求項１記載のシステム。
【請求項９】
ランダム行アクセス式のイメージャのためのアスペクト比変換システムであって、
所定のアスペクト比を有する入力画像を上記イメージャの全ライン数のうちの一部に形成される出力画像へ変換する垂直フォーマット変換器と、
上記垂直フォーマット変換器の待ち期間中に上記イメージャの全ライン数のうちの残る部分に黒ラインを挿入して、変更された出力画像を与える手段とを含み、
上記イメージャは上記変更された出力画像を上記イメージャのランダム行アクセスを用いて表示し、上記変更された出力画像は上記黒ラインを含むシステム。
【請求項１０】
上記アスペクト比変換において、１６：９画像を４：３ディスプレイの高さの四分の三（３／４）に当てはまるよう変換する、請求項９記載のシステム。
【請求項１１】
上記黒ラインを挿入する手段は、イメージャの上部に黒ラインを挿入することにより上方の黒いオビを形成し、次にイメージャの下部に黒ラインを挿入することにより下方の黒いオビを形成する、請求項９記載のシステム。
【請求項１２】
上記黒ラインを挿入する手段は、イメージャの上部に黒ラインを挿入すること及びイメージャの下部に黒ラインを挿入することを交互に行うことにより、上方の黒いオビ及び下方の黒いオビを形成する、請求項９記載のシステム。
【請求項１３】
ランダム行アクセス式の液晶イメージャのためのアスペクト比変換方法であって、
第１の所定の数の垂直ラインを有する入力ビデオ画像を第２の所定の数の垂直ラインを有する出力ビデオ画像へ変換する段階と、
上記変換段階中に上記出力ビデオ画像と黒ライン入力信号とを多重化し、複数の黒ラインを有する変更された出力画像を与える段階と、
上記液晶イメージャ上に上記変更された出力画像を上記イメージャのランダム行アクセスを用いて表示する段階とを有し、上記変更された出力画像は上記複数の黒ラインを含む方法。
【請求項１４】
上記変換する段階において、１６：９のアスペクト比を有する画像を上記液晶イメージャの全ライン数の一部に当てはまるよう変換する、請求項１３記載の方法。
【請求項１５】
上記表示する段階において、更に、イメージャの上部に上記複数の黒ラインを挿入することにより上方の黒いオビを形成し、次にイメージャの下部に黒ラインを挿入することにより下方の黒いオビを形成する、請求項１３記載の方法。
【請求項１６】
上記表示する段階において、更に、イメージャの上部に黒ラインを挿入すること及びイメージャの下部に黒ラインを挿入することを交互に行うことにより、上方の黒いオビ及び下方の黒いオビを形成する、請求項１３記載の方法。
【請求項１７】
ランダム行アクセス式のイメージャのためのアスペクト比変換方法であって、
所定の数の入力ビデオラインを定期的に受け取る段階と、
上記所定の数の入力ビデオラインの一部を有する変換されたビデオ入力を与えるよう上記所定の数の入力ビデオラインを垂直フォーマット変換する段階と、
上記垂直フォーマット変換段階中に待ち期間中に黒入力ラインを上記変換されたビデオ入力と多重化する段階と、
上記イメージャのランダム行アクセスを用いて、上記変換されたビデオ入力を上記変換されたビデオ入力と多重化された複数の黒ラインと共に上記イメージャ上に表示する段階とを含む方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は概して投写型テレビ受像機及びディスプレイの分野に係り、特に例えばliquid crystal on silicon（ＬＣＯＳ）イメージャといったランダム行アクセス（random row access）式の投写型テレビ受像機及びディスプレイに関する。
【０００２】
【従来の技術】
例えばＬＣＯＳイメージャといった液晶イメージャは、規格テレビジョン受像機によれば４：３のアスペクト比を有しうる。しかしながら、かかる受像機は、１６：９のワイドスクリーンのアスペクト比を有する映像番組を表示することも可能でなくてはならない。１６×９の映像番組は、１６：９画像を４：３のディスプレイの高さの四分の三（３／４）に当てはまるよう変換する垂直フォーマット変換を行うことにより、４：３のＬＣＯＳイメージャを用いて４：３のディスプレイ上に表示されうる。
【０００３】
１６：９の番組を４：３のイメージャで示すためのアスペクト比変換は、例えば１０８０ラインの画像を８１０ラインの画像へ変換することを必要としうる。これを行うため、一般的な垂直フォーマット変換器は、２つのラインが現れるまで２ライン期間に亘って待ち、２つのラインを用いて１つの出力ラインを生成する。この出力は、入力信号の１ライン期間中に生ずる。次に、変換器は、次に入力ライン期間中に第２の出力ラインを生成するために、すでに受信された入力信号と共に第３の入力ラインを用いる。その後、変換器は、第４の入力ラインを用いて第３の出力ラインを生成する。ここで、変換器は、動作を続けるために、他の入力ラインが完全に読み込まれるまで待たねばならない。この待ち時間又は遅延は、各ラインに対して画素の再計算を行う垂直フォーマット変換器によって生ずる入力ライン期間全体である。このように、変換器は、ラインの数を減少させるとき、その出力上に自然に生ずる空きライン期間、即ち、イメージャへデータが送出されていない期間を有する。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
通常は、この機能は、例えば四分の一（１／４）フレームといった実質的なメモリ容量と、通常のフレーム期間にフレームを書き込み、通常のフレーム期間の四分の三（３／４）の間に出力フレームを読み出すのに十分なメモリ帯域幅とを必要とする。回路が簡単化され費用が低下するよう、メモリの要件及び帯域幅を減少させるビデオ表示システムを開発することが常に必要である。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
液晶イメージャといったイメージャにおいてランダム行アクセス方式を用いることにより、また、空き時間毎に黒ラインがディスプレイの上部又は下部へ送られることにより例えば１６：９のワイドスクリーンのアスペクト比のピクチャを４：３液晶イメージャ中に表示させるようアスペクト比変換処理において空き時間を有効に使用することによって、メモリ容量及び帯域幅は有利に減少されうる。ワイドスクリーンピクチャは水平方向にはイメージャと同じ幅であるが、垂直方向にはイメージャと同じほどの高さを有さない。特に通常白のＬＣＯＳイメージャといった液晶イメージャは、使用されていない画素が単にブランク又は空のままとされてはならず、可能な限り最も黒くされねばならないという性質を有する。本発明は、不必要に大きいメモリを使用することなく、イメージャの使用されていない行を黒レベルにおき、フォーマット変換により生ずるイメージャのアクティブな行を各フィールドを変換するのに必要なのと同じ時間間隔におくことを可能とする。
【０００６】
本発明の第１の面によれば、イメージャのためのアスペクト比変換システムは、第１の所定の数のラインを有する入力画像を第２の所定の数のラインを有する出力画像へ変換する垂直フォーマット変換器と、垂直フォーマット変換器の待ち期間中に出力画像に黒ラインを挿入する手段と、複数の黒ライン及び複数のアクティブなラインを有する出力画像を提示するためのイメージャにおけるランダム行アクセスのための手段とを含む。
【０００７】
本発明の第２の面によれば、ランダム行アクセス式のイメージャのためのアスペクト比変換システムは、所定のアスペクト比を有する入力画像をイメージャの全ライン数のうちの一部に形成される出力画像へ変換する垂直フォーマット変換器と、垂直フォーマット変換器の待ち期間中にイメージャの全ライン数のうちの残る部分に黒ラインを挿入する手段とを含む。
【０００８】
本発明の第３の面によれば、液晶イメージャのためのアスペクト比変換方法は、第１の所定の数の垂直ラインを有する入力ビデオ画像を第２の所定の数の垂直ラインを有する出力ビデオ画像へ変換する段階と、変換段階中に出力ビデオ画像と黒ライン入力信号とを定期的に多重化し、複数の黒ラインを有する変更された出力画像を与える段階と、液晶イメージャ上に変更された出力画像を表示する段階とを有する。
【０００９】
本発明の第４の面によれば、ランダム行アクセス式のイメージャのためのアスペクト比変換方法は、所定の数の入力ビデオラインを定期的に受け取る段階と、所定の数の入力ビデオラインの一部を有する変換されたビデオ入力を与えるよう所定の数の入力ビデオラインを垂直フォーマット変換する段階と、垂直フォーマット変換段階中に待ち期間中に黒入力ラインを変換されたビデオ入力と定期的に多重化する段階とを含む。
【００１０】
【発明の実施の形態】
本発明は、種々のアスペクト比変換に適用可能であるが、１６：９の番組を４：３のイメージャ上で表示するために変換について例として説明する。ここで、１６：９の番組を４：３のイメージャを用いて表示するためのアスペクト比変換は、例えば１０８０ラインの画像を８１０ラインの画像へ変換することを必要とすると想定する。図１に示すビデオ表示システム１０を参照するに、垂直フォーマット変換器１２は、入力として１６：９のビデオ信号を有する。上述のように、垂直フォーマット変換器は、２つのラインが利用可能となるまで１ラインだけ待ち、次に出力ラインを生成するために２つのラインを使用する。望ましくは、「待ち」は、第２のラインの第２の画素シーケンスが書き込まれている間に第１のラインの画素シーケンスを読み出すラインメモリを用いることで達成される。この出力は、入力信号の１ライン期間中に生ずる。次に、変換器は、入力として受け取った第３のラインを既に受け取っている入力ラインと共に使用し、次の入力ライン期間中に第２の出力ラインを生成する。その後、変換器は、入力として受け取った第４のラインを使用して、第３の出力信号を生成する。この時点で、変換器は、この動作を続けるために他の入力ラインが完全に読み込まれるまで待たねばならない。この待ちは、入力ライン期間全体である。
【００１１】
この待ち期間中、本発明により、黒ラインはディスプレイへ書き出されうる。これを達成するために、本発明によれば、垂直フォーマット変換器１２の出力は、マルチプレクサ１４への第１の入力でありうる。他の入力は、本発明により少なくとも１つのラインを黒とするために使用される黒レベル画素値でありうる。マルチプレクサは、変換されたビデオラインが例えば垂直フォーマット変換器１２中のメモリから入手可能であるときは、図示するようにこの変換されたビデオラインを例えば液晶イメージャ又はＬＣＯＳイメージャへ与える。しかしながら、垂直フォーマット変換器の各待ちライン期間中、マルチプレクサはイメージャ１６へ黒レベル画素値を与える。サイクルは、画像にピクチャデータ及び黒ラインが完全にロードされるまで繰り返される。このようにして、８１０の有用な画像ラインは、２７０の黒ライン（例えば、イメージャの上部に１３５の黒ライン、イメージャの下部に１３５の黒ライン）と共に有利に発生される。イメージャがその中に１０８０の行を有する場合、これはディスプレイの上部領域及び下部領域に正しく配置された場合の黒ラインの正しい数である。これは、ＬＣＯＳイメージャがランダム行アクセス式であるときになされうる。
【００１２】
図２は、タイミング図を示す。２つの他の例が示されている。入力信号の第１のラインが読み込まれるとき、マルチプレクサの出力は図示される全ての例においてイメージャの行１への黒レベル入力から読み出されうる。最初の４つのラインは、変換されたライン１’−３’へと処理され、イメージャの行１３６−１３８へ与えられる。次の待ち期間は、ライン５が垂直フォーマット変換器へ読み込まれるときに生ずる。この時間中、黒ラインは、例１によればイメージャの行２へ与えられうるか、又は、例２或いは例３によれば行９４６へ与えられうる。その後、入力ライン５−７は、変換されたライン４’−６’へと処理され、画像行１３９−１４１へ与えられる。待ち期間中、入力ライン９が垂直フォーマット変換器へ読み込まれる間、黒ラインは、例１によればイメージャの行３へ読み込まれるか、例２によればイメージャの行９４７へ読み込まれるか、例３によればイメージャの行２へ読み込まれうる。例１では上方の黒いオビを埋めてから下方の黒いオビを埋め、例２及び例３では各黒いオビを交互に同時に埋めることが理解されよう。尚、例３は、上部ライン又は下部ラインに書き込まれうる隣接する負のフィールド及び正のフィールドから生ずるフリンジフィールド又はスパークルの問題により、ＬＣＯＳディスプレイといった全てのイメージャに適しているわけではない。
【００１３】
垂直フォーマット変換器、マルチプレクサ、及びイメージャの動作は、コントローラ１８中でクロック回路及び同期回路（図示せず）によって制御されうる。
【００１４】
図３を参照するに、液晶イメージャのためのアスペクト比変換の方法３００を示すフローチャートが示される。上述のように、１６：９のアスペクト比を有する画像は、液晶イメージの全ライン数の一部に当てはまるよう変換されうる。望ましくは、方法は、第１の所定の数の垂直ラインを有する入力ビデオ画像を第２の所定の数の垂直ラインを有する出力ビデオ画像へ変換する段階３０２を含む。次に、ステップ３０４において、方法は、変換段階３０２中の遅延期間中に出力ビデオ画像を黒ライン入力信号と多重化し、複数の黒ラインを有する変更された出力画像を与える。黒ラインは、イメージャの上部が上方の黒いオビを形成し、イメージャの下部が下方の黒いオビを形成するよう挿入される。あるいは、黒ラインの挿入は、上方の黒いオビと下方の黒いオビが略同時に埋められるよう（空間的に）交互に生じうる。ステップ３０６において、変更された出力画像は液晶イメージャ上に表示される。また、本願について考えたときに、黒ラインは、全てが上部に、又は全てが下部に、又は要求に応じて上部と下部の間で比例的に分けられて挿入されうると理解されるべきである。
【００１５】
図４を参照するに、ランダム行アクセス式のイメージャのためのアスペクト比変換の他の方法４００を示す他のフローチャートが示される。方法４００は、望ましくは、所定の数の入力ビデオラインを定期的に受け取る段階４０２と、次に、所定の数の入力ラインを垂直フォーマット変換し、所定の数の入力ビデオラインのうちの一部を有する変換されたビデオ入力を与えるステップ４０４とを有することが望ましい。ステップ４０６において、方法は、垂直フォーマット変換段階中に待ち期間中に黒入力ラインを変換されたビデオ入力と多重化させる。方法４００は、更に、変換されたビデオ入力を、変換されたビデオ入力と多重化された複数の黒ラインと共にイメージャ上に表示する段階４０８を含む。
【００１６】
本発明は、上述した実施例により説明されたが、上述の説明は例として与えられたものであって請求の範囲に記載される本発明の範囲を制限するものではないと理解されるべきである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明によるビデオ処理回路を示すブロック図である。
【図２】本発明による方法及び本発明による図１のブロック図の動作を説明するためのタイミング図である。
【図３】本発明によるアスペクト比変換の方法を示すフローチャートである。
【図４】本発明によるアスペクト比変換の他の方法を示すフローチャートである。
【符号の説明】
１２    垂直フォーマット変換器
１４    ＭＵＸ
１６    イメージャ
１８    コントローラ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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