专利名称：数字视频信号的最佳输入范围自动设定装置以及方法
技术领域：
本发明是有关能够数字视频(DTV)信号输入的平面显示器的技术；尤其是在DTV输入过程中，将有关YpbPr的输入范围从0到255可以自动调整的一种数字视频信号的最佳输入范围自动设定装置以及方法。
(2)背景技术图1是普通平面显示器内部系统模块图。
如图1所示，由外部输入的模拟RGB(红绿蓝三原色)信号以及模拟YpbPr信号，通过A/D转换器1转换为数码RGB以及数码YpbPr信号；另外，由外部输入的模拟Y/C信号，通过解码器2转换为数码YUV信号。
而且，上述已转换数码RGB以及数码YpbPr信号和数码YUV信号，通过定标器3，输出为所需的图象。
这时，上述定标器3的数码输入在显示屏上最终组合为RGB输出；并且，通过该组合的色彩混合，在决定最终画面的明暗、灰度以及色彩再现性的过程中起到重要的作用。因此，上述定标器3中要设定准确的标准输入和增益(gain)。
另外，DTV信号可以接收RGB色彩坐标和YpbPr的输入值；在这里，RGB输入是利用普通PC进行处理。
因此，可以适用对现有标准输入信号的自动设定和对增益(gain)的自动设定方式，进行相关设定。
以下数学式1是将YUV转换成RGB的数学式。
数学式1R＝1Y +1.402VG＝1Y-0.344U-0.714V
B＝1Y+1.772U上述数学式1表示的是，在上述定标器3中输入的YpbPr和Y/C信号最终输出为RGB的过程中，所必须的色彩转换矩阵。
正如前面所讲述的，上述定标器3将通过A/D转换器1输出的数码RGB以及数码YpbPr信号和通过解码器2输出的数码YUV信号，转换为RGB信号；由于，输入信号的误差扩散为RGB信号的误差，因此会输出完全不同的明暗、灰度以及色彩再现性。
由于上述种种原因，有必要开发出能够在上述定标器3的前端对视频信号的输入/输出比进行准确设定的方法。
(3)发明内容本发明的目的就是为了解决上述问题，提供一种能够准确设定数字视频信号输入/输出比的数字视频信号的最佳输入范围自动设定装置。
本发明的另一个目的就是，提供能够搜寻整个被输入模拟信号范围的数字视频信号的最佳输入范围自动设定方法。
本发明的另一个目的就是，搜寻准确的白平衡。
本发明的另一个目的就是，提供操作者利用数值性操作搜寻准确数据的自动操作方法。
为了达到上述目的，本发明中的数字视频(DT)信号的最佳输入范围自动设定装置的结构特征如下由将外部输入的模拟RGB、模拟YpbPr以及模拟Y/C信号转换为数码RGB、数码YpbPr信号的A/D转换器和，转换为数码YUV信号的解码器组成的模式生成器；通过信号格式化，将上述模式生成器生成的数码信号显示为画面的信号转换装置；将上述信号转换装置中被格式化的信号显示在画面上的显示屏；测定上述显示屏显示画面灰度的灰度测定器；控制上述灰度测定器，向上述模式生成器传送增益(gain)和标准(bias)的增减命令信号，并且通过与上述信号转换装置的通讯，传送数据，以此设定各自增益值和标准值最大值的PC。
而且，为了达到上述目的，本发明中的数字视频(DTV)信号的最佳输入范围自动设定方法要分以下几个步骤步骤一，判断输入到信号转换装置的数码信号是不是DTV模式，如果不是DTV模式，就转换成DTV模式；步骤二，利用已设定增益(gain)值以及标准(bias)值，对上述已转换为DTV模式的数码信号进行初始化设定；步骤三，增加一个上述已初始化设定Y值的标准值后，读取控制用PC信号；步骤四，在上述控制用PC信号中能够读取到标准值的增加信号，就增加一个偏压值，然后再重新读取控制用PC信号，如果上述控制用PC信号中读取到标准值的非增加信号，就减少一个Y值的偏压值，然后再读取控制用PC信号；步骤五，在上述控制用PC信号中读取到偏压值减少信号，就减少一个标准值，再读取控制用PC信号，如果在上述控制用PC信号中读取到偏压值的非减少信号，就增加一个标准值，再将现在值确定为标准值；步骤六，增加一个上述Y值的增益值后，读取控制用PC信号；步骤七，在上述控制用PC信号中读取到增益值的非增加信号，就增加一个增益值，再读取控制用PC信号，如果上述控制用PC信号中读取到增益值的增加信号，就重新减少一个Y值的增益值，再读取控制用PC信号；步骤八，在上述控制用PC信号中读取到增益值的非减少信号，就减少一个增益值，再读取控制用PC信号；步骤九，在上述控制用PC信号中读取到增益值的减少信号，就增加一个Y值的增益值，再将现在增益值确定为Y的最大增益值。
而且，上述所有步骤中，其操作过程反复进行到增益(gain)和标准(bias)值收敛为止。
另外，上述增益增益值和标准值要用色彩空间转换器CSC(Color SpaceConverter)进行转换。
实施例本发明的效果正如前面所述，本发明中的数字视频(DTV)信号的最佳输入范围自动设定装置以及方法具有以下效果。
第一、由于自动设定各增益(gain)值的最大值，可以准确显示白平衡。
第二、由于设定最大值，因此256灰度可以全部表现。
第三、对每个输入值不同的斜率增益(gain)状态进行补正处理，由此可以防止因无法把握最大范围，而造成的明暗对比低下现象。
第四、在色彩再现性方面，通过输入信号表现其最大范围，因此可以将视频信号转换为RGB信号时产生的误差最小化。
为进一步说明本发明的上述目的、结构特点和效果，以下将结合附图对本发明进行详细的描述。
(4)
图1是普通平面显示器内部系统模块图。
图2是本发明中DTV信号最佳输入范围自动设定装置显示图。
图3是本发明中在生成器内部转换成数码YpbPr信号的A/D转换器内部模块图。
图4是本发明中显示系统内部信号流的流程图。
图5是本发明中已设定增益和输入信号关系的显示图。
图6是本发明中DTV信号最佳输入范围自动设定方法的显示图。
附图中主要部分的符号说明10模式生成器 20显示屏30信号转换装置40灰度测定器50控制用PC(5)具体实施方式
下面参照附图，对本发明的数字视频(DTV)信号的最佳输入范围自动设定装置以及方法的实施例进行详细说明。
图2是本发明中DTV信号最佳输入范围自动设定装置显示图。
为了实现通过白平衡设定过程的自动输入设定，如图2一样要具备以下结构由将外部输入的模拟RGB、模拟YpbPr以及模拟Y/C信号转换为数码RGB、数码YpbPr信号的A/D转换器和，转换为数码YUV信号的解码器组成的模式生成器10；通过信号格式化，将上述模式生成器10生成的数码信号显示为画面的信号转换装置30；将上述信号转换装置30中被格式化的信号显示在画面上的显示屏20；测定上述显示屏20显示画面灰度的灰度测定器40；控制上述灰度测定器40，并且通过与上述信号转换装置30的通讯，传送数据的控制用PC50。
这时，上述显示屏20最好使用等离子显示器(PDP)。
而且，上述PC50如图5所示，向上述模式生成器10传送增益(gain)和标准(bias)的增减命令信号{I}^{2}C，并且在向上述信号转换装置30内的定标器传送数据，以此设定各自增益值和标准值的最大值。
另外，为了掌握平板数码显示器的特性，事先要设定所需的数据。上述测定方法中，不经过信号转换装置30，直接利用上述模式生成器10进行输入时，得到的数据如下A、全白(full white)模式的最高灰度；B、全红、全绿、全蓝模式的最高灰度；C、峰值白(peak white)模式的最高灰度；D、峰值白、绿、蓝模式的最高灰度；图3是本发明中在生成器内部转换成数码YpbPr信号的A/D转换器内部模块图。
YpbPr的输入信号经箝位电路、增益电路、A/D转换器后输出数码YpbPr信号。
如图3所示，外部输入的模拟YpbPr信号输入等级是0.0V到0.7V，并且在A/D装置中，该信号等级转换为0到255为止的数码信号。
下一个数学式2显示的是上述A/D转换器的公式。
数学式2OutPr＝OffsetPr+GainPr×InPrOutY＝OffsetPr+GainY×InYOutPb＝OffsetPb+GainPb×InPb即输出Pr＝偏置Pr+增益Pr×输入Pr输出Y＝偏置Y+增益Pr×输入Y输出Pb＝偏置Pb+增益Pb×输入Pb上述数学式2中，各YpbPr信号的输出值，根据标准输入(bias)和增益(gain)等事项，规定其标准点和范围。
而且，根据输入信号条件设定的标准输入值和增益斜率，对数码信号的输出值形成影响。
如果，输入信号的标准输入值比已设定的标准输入值高，画面就会出现漂浮现象；如果输入信号的标准输入值比已设定标准输入值低，一定等级以下就会输出相同的值，并且等级之间不会有区分。因此，色彩较暗的部分都显示为相同的色彩。
另外，输入信号的增益比已设定增益值高，画面就会处于饱和状态，并且没有明暗之分；如果输入信号的斜率比已设定斜率低，这时就不会输出整个256灰度，只是显示一部分，因此灰度(contrast)比就会有所下降。
图4是本发明中显示系统内部信号流的流程图。
YpbPr信号在信号转换装置30内的YUVtoRGB色彩空间转换器(ColorSpace ConverterCSC)中，转换/输出为RGB信号。
以下数学式3是色彩空间转换器(CSC)的基本公式。
数学式3R＝CO*(Y+Bias)+C1*U+C2*VG＝C3*(Y+Bias)+C4*U+C5*VB＝C6*(Y+Bias)+C7*U+C8*V上述色彩空间转换器的系数(coefficient)是C0-C8，基本矩阵(matrix)的因子是与上述数学式3相应的值。
而且，适用相当于YpbPr值的增益(gain)和标准(bias)时，就会使用颜色空间转换器CSC。
图5是本发明中已设定增益和输入信号关系的显示图。
图5适用对应于YpbPr的标准值和增益时，通过色彩空间转换器(CSC)来使用。图5中表示的是对应于YpbPr的标准值和增益的输入范围，各赋予增益和偏移量(offset)时增益和输入信号的关系。
图6是本发明中DTV信号最佳输入范围自动设定方法的显示图。
如图6所示S10，判断输入到信号转换装置30的数码信号是不是工程调整模式，即安装模式。
S20，如果是无需调整的模式，就按原来程序进行。
S30，而且，上述判断结果是需要调整的工程调整模式，就需判断输入到的数码信号是不是DTV模式，即YpbPr模式。
S40，这时，如果输入到的数码信号不是DTV模式，就会将输入值转换成DTV模式。
S50，上述DTV模式的数码信号，初始化为已设定的增益(gain)值以及标准(bias)值。这时的初始化值是图6中标示的已设定值。
S60，接着，信号转换装置30增加一个Y值的标准值，然后读取控制用PC50信号。
S70，这时，需判断在上述控制用PC50信号中能够读取到标准值是否为增加信号。
S80，如果在上述控制用PC50信号中能够读取到标准值是增加信号，上述信号转换装置30就增加一个偏压值，然后再重新读取控制用PC50信号。
S90，如果上述控制用PC50信号中读取到标准值是非增加信号，就重新减少一个Y值的偏压值，然后再读取控制用PC50信号。
S100，这时，需判断上述控制用PC50信号中读取到偏压值是否为减少信号。
S110，如果在上述控制用PC50信号中读取到偏压值是减少信号，上述信号转换装置30就减少一个标准值，再读取控制用PC50信号。
S120，如果在上述控制用PC50信号中读取到偏压值是非减少信号，就增加一个标准值，再将现在值确定为标准值。
S130，接着，上述信号转换装置30增加一个上述Y值的增益值后，读取控制用PC50信号。
S140，这时，需判断在上述控制用PC50信号中读取到增益值是否为增加信号。
S150，如果在上述控制用PC50信号中读取到增益值是非增加信号，上述信号转换装置30就增加一个增益值，再读取控制用PC50信号。
S160，而且，如果上述控制用PC50信号中读取到增益值是增加信号，就重新减少一个Y值的斜率值，再读取控制用PC50信号。
S170，需判断在上述控制用PC50信号中读取到增益值是否为减少信号。
S180，如果，在上述控制用PC50信号中读取到增益值是非减少信号，上述信号转换装置30就减少一个斜率值，再读取控制用PC50信号。
S190，如果，在上述控制用PC50信号中读取到增益值是减少信号，就增加一个Y值的增益值，再将现在增益值确定为Y的最大增益值。
上述顺序图是一个过程，并且将上述过程一直反复到增益(gain)和标准(bias)值收敛为止；对Pb，Pr也适用相同的方式。
本技术领域中的普通技术人员应当认识到，以上的实施例仅是用来说明本发明，而并非用作为对本发明的限定，只要在本发明的实质精神范围内，对以上所述实施例的变化、变型都将落在本发明权利要求书的范围内。
权利要求
1.一种数字视频信号的最佳输入范围自动设定装置，其特征在于包括由将外部输入的模拟RGB、模拟YpbPr以及模拟Y/C信号转换为数码RGB、数码YpbPr信号的A/D转换器和，转换为数码YUV信号的解码器组成的模式生成器；通过信号格式化，将所述的模式生成器生成的数码信号显示为画面的信号转换装置；将所述的信号转换装置中被格式化的信号显示在画面上的显示屏；测定所述的显示屏显示画面灰度的灰度测定器；控制所述的灰度测定器，向所述的模式生成器传送增益和标准的增减命令信号，并且通过与所述的信号转换装置的通讯，传送数据，以此设定各自增益值和标准值的最大值的控制器。
2.一种应用如权利要求1所述的装置进行数字视频信号的最佳输入范围自动设定方法，包括以下步骤步骤一，判断输入到信号转换装置的数码信号是不是数字视频模式，如果不是数字视频模式，就转换成数字视频模式；步骤二，利用已设定斜率增益值以及标准值，对所述的已转换为数字视频模式的数码信号进行初始化设定；步骤三，增加一个已初始化设定Y值的标准值后，读取控制用PC信号；步骤四，在所述的控制用PC信号中能够读取到标准值的增加信号，就增加一个偏压值，然后再重新读取控制用PC信号，如果所述的控制用PC信号中读取到标准值的非增加信号，就减少一个Y值的偏压值，然后再读取控制用PC信号；步骤五，在所述的控制用PC信号中读取到偏压值减少信号，就减少一个标准值，再读取控制用PC信号，如果在所述的控制用PC信号中读取到偏压值的非减少信号，就增加一个标准值，再将现在值确定为标准值；步骤六，增加一个所述的Y值的增益值后，读取控制用PC信号；步骤七，在所述的控制用PC信号中读取到增益值的非增加信号，就增加一个增益值，再读取控制用PC信号，如果上述控制用PC信号中读取到增益值的增加信号，就重新减少一个Y值的增益值，再读取控制用PC信号；步骤八，在所述的控制用PC信号中读取到增益值的非减少信号，就减少一个增益值，再读取控制用PC信号；步骤九，在上述控制用PC信号中读取到增益值的减少信号，就增加一个Y值的增益值，再将现在增益值确定为Y的最大增益值。
3.如权利要求2所述的数字视频信号的最佳输入范围自动设定方法，其特征在于还包括所述的所有步骤中，其操作过程反复进行到增益和标准值收敛为止。
4.如权利要求2所述的数字视频信号的最佳输入范围自动设定方法，其特征在于还包括所述的增益值和标准值要用色彩空间转换器进行转换。
全文摘要
本发明是有关视频信号的最佳输入范围自动设定装置以及方法，包括由将外部输入的模拟RGB、模拟YpbPr以及模拟Y/C信号转换为数码RGB、数码YpbPr信号的A/D转换器，转换为数码YUV信号的解码器组成的模式生成器；通过信号格式化，将模式生成器生成的数码信号显示为画面的信号转换装置；将信号转换装置中被格式化的信号显示在画面上的显示屏；测定显示屏显示画面灰度的灰度测定器；控制灰度测定器，向模式生成器传送增益和标准的增减命令信号，并且通过与信号转换装置的通讯，传送数据，以此设定各自斜率值和标准值的最大值的PC。本发明使视频信号的输入/输出比设定为最佳状态。
文档编号G09G5/02GK1770872SQ200410067
公开日2006年5月10日 申请日期2004年11月3日 优先权日2004年11月3日
发明者皇甫尚圭 申请人:南京Lg同创彩色显示系统有限责任公司