专利名称：图像显示设备和方法、信号处理设备及计算机程序产品的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种图像显示设备、信号处理设备、图像显示方法及计算机程序产品。更具体地，本发明涉及图像显示设备、信号处理设备、图像显示方法及计算机程序产品，通过它，在显示空白时段数据的装置中，可以防止当执行将隔行信号隔行-逐行(IP)变换到逐行信号时空白时段数据的劣化，以获得精确的数据显示。
背景技术：
与采用点顺序脉冲驱动的CRT显示器相反，由液晶显示器(LCD)或者有机电致发光(EL)显示器实现的平板显示器(FPD)采用帧保持显示方法。例如，使用60Hz的标准帧频，平板显示器在每个帧显示时段(1/60秒＝16.7毫秒)期间在整个显示屏幕上保持相同的图像。
用于显示图像的大多数内容或者广播信号是以与CRT显示器兼容的隔行图像数据的形式产生。更具体地，在隔行图像内容中，在CRT显示器的水平扫描线上显示的每个图像由两场形成。首先，在第一场，从顶部到底部扫描每隔一根水平扫描线，然后，在第二场，从顶部到底部扫描还没有被扫描的每隔一根水平扫描线，由此显示一帧的图像。
当这种隔行图像内容被显示在采用诸如LCD的帧保持显示方法的显示设备上时，具有显示图像信号的线和不具有显示图像的线交替地发生在每个显示帧中，使得闪烁变得明显和亮度减半。为了解决这个问题，隔行信号被变换成逐行信号，即执行IP变换。
与其中从屏幕的顶部扫描每隔一根水平扫描线的隔行扫描相反，逐行扫描顺序地扫描形成屏幕的多根水平扫描线(水平显示线)。逐行扫描提供所有线的图像信号。
当执行IP变换以将隔行信号变换成逐行信号时，不具有在隔行信号中所包括信号的线的信号通过内插产生。该隔行信号使用由内插产生的伪信号被变换成逐行信号，由此显示与对所有像素都具有信号的逐行信号相对应的图像。例如，在日本未审专利申请公开JP8-221039中说明了IP变换。
但是，当执行IP变换以将隔行信号变换成逐行信号时，在原始隔行信号中所包括的水平和垂直空白时段的信号即用于在视频信号的水平线之间转换的水平空白时段的信号和用于在场之间转换的垂直空白时段的信号被劣化了。就是说，在空白时段信号和视频信号上也被执行诸如内插的信号处理，引起信号的劣化。
在空白时段中，记录例如音频数据或者诸如内容特性信息的元数据的辅助信号。普通用户通常不显示和检查空白时段的信号。但是，内容创建者或者编辑器具有用于在专业用监视器上显示空白时段的信号以及视频内容的命令以检查空白时段信号的出现。
就是说，在专业用监视器上，存在用于检查在隔行信号的水平和垂直空白时段中重叠的诸如音频信息或者元数据的辅助信号的出现的命令，在迄今已可获得的阴极射线管(CRT)监视器中，通过改变显示时序或者位置例如通过欠扫描或者水平或者垂直延迟，有可能简单地显示空白时段信号，使得不需要特殊的处理以显示辅助信号。
但是，在帧保持(固定像素)监视器的情况下，如前述，当输入信号是隔行信号时，执行IP变换以将这些隔行信号变换成逐行信号。当在空白时段信号上执行上述的内插时，空白时段信号被劣化，使得在监视器上检查空白时段信号变得困难。
发明内容
希望提供一种图像显示设备、信号处理设备、图像显示方法及计算机程序产品，通过它，即使当执行IP变换以将隔行信号变换到逐行信号时，也能够防止空白时段中所重叠的信号的劣化，使得有可能在显示单元上显示在空白时段中所记录的数据以及可靠地检查该数据，而不会引起该数据的劣化。
根据本发明的实施例，提供了一种图像显示设备，其显示在隔行信号中所包括的空白时段数据。该图像显示设备包括有效时段隔行到逐行变换器，其被配置成将在隔行信号中包括的有效时段变换为逐行信号，该有效时段是其中记录视频数据的时段；空白时段隔行到逐行变换器，其被配置成将在隔行信号中包括的空白时段变换为逐行信号；复用器，其被配置成接收由所述有效时段隔行到逐行变换器产生的与有效时段相关的逐行信号和由所述空白时段隔行到逐行变换器产生的与空白时段相关的逐行信号的输入，并且产生和输出包括与有效时段相关的逐行信号和与空白时段相关的逐行信号两者的显示数据；以及显示单元，其被配置成显示从复用器输出的数据。所述空白时段隔行到逐行变换器被配置成通过执行隔行到逐行变换而产生与所述空白时段相关的逐行信号，在该隔行到逐行变换中，从包括在隔行信号中的数据中拷贝的值或者对应于黑色像素的值被设置为未包括在隔行信号的场数据中的内插场的像素值。
所述空白时段隔行到逐行变换器可被配置成通过根据线重复方法执行所述隔行到逐行变换而产生与所述空白时段相关的逐行信号，在该线重复方法中，当前场被重复地设置到与当前场相邻的内插场。
作为选择，所述空白时段隔行到逐行变换器可被配置成通过根据伪隔行方法执行隔行到逐行变换而产生与所述空白时段相关的逐行信号，在该伪隔行方法中，黑色像素被设置在与当前场相邻的内插场中。
作为选择，所述空白时段隔行到逐行变换器可被配置成通过执行所述隔行到逐行变换而产生与所述空白时段相关的逐行信号，在该隔行到逐行变换中，在前场的数据被设置到与当前场相邻的内插场。
作为选择，所述空白时段隔行到逐行变换器可被配置成通过执行所述隔行到逐行变换而产生与空白时段相关的逐行信号，在该隔行到逐行变换中，在与当前场相同的帧中所包括的而又与当前场不同的场的数据被设置到与当前场相邻的内插场。
根据本发明的另一个实施例，提供了一种信号处理设备，包括有效时段隔行到逐行变换器，其被配置成将在隔行信号中包括的有效时段变换为逐行信号，该有效时段是其中记录视频数据的时段；空白时段隔行到逐行变换器，其被配置成将在隔行信号中包括的空白时段变换为逐行信号；以及复用器，其被配置成接收由所述有效时段隔行到逐行变换器产生的与有效时段相关的逐行信号和由所述空白时段隔行到逐行变换器产生的与空白时段相关的逐行信号的输入，并且产生和输出包括与有效时段相关的逐行信号和与空白时段相关的逐行信号两者的显示数据。所述空白时段隔行到逐行变换器被配置成通过执行隔行到逐行变换而产生与所述空白时段相关的逐行信号，在该隔行到逐行变换中，从包括在隔行信号中的数据中拷贝的值或者对应于黑色像素的值被设置为未包括在隔行信号的场数据中的内插场的像素值。
所述空白时段隔行到逐行变换器可被配置成通过根据线重复方法执行所述隔行到逐行变换而产生与所述空白时段相关的逐行信号，在该线重复方法中，当前场被重复地设置到与当前场相邻的内插场。
作为选择，所述空白时段隔行到逐行变换器可被配置成通过根据伪隔行方法执行隔行到逐行变换而产生与所述空白时段相关的逐行信号，在该伪隔行方法中，黑色像素被设置在与当前场相邻的内插场中。
作为选择，所述空白时段隔行到逐行变换器可被配置成通过执行所述隔行到逐行变换而产生与所述空白时段相关的逐行信号，在该隔行到逐行变换中，在前场的数据被设置到与当前场相邻的内插场。
作为选择，所述空白时段隔行到逐行变换器可被配置成通过执行所述隔行到逐行变换而产生与空白时段相关的逐行信号，在该隔行到逐行变换中，在与当前场相同的帧中所包括的而又与当前场不同的场的数据被设置到与当前场相邻的内插场。
根据本发明的另一个实施例，提供一种用于显示在隔行信号中所包括的空白时段数据的图像显示设备的图像显示方法。该图像显示方法包括步骤使有效时段隔行到逐行变换器将在隔行信号中包括的有效时段变换为逐行信号，该有效时段是其中记录视频数据的时段；使空白时段隔行到逐行变换器将在隔行信号中包括的空白时段变换为逐行信号；使复用器接收由所述有效时段隔行到逐行变换器产生的与有效时段相关的逐行信号和由所述空白时段隔行到逐行变换器产生的与空白时段相关的逐行信号的输入，并且产生和输出包括与有效时段相关的逐行信号和与空白时段相关的逐行信号两者的显示数据；以及使显示单元显示从复用器输出的数据。与所述空白时段相关的逐行信号通过执行隔行到逐行变换而产生，在该隔行到逐行变换中，从包括在隔行信号中的数据中拷贝的值或者对应于黑色像素的值被设置为未包括在隔行信号的场数据中的内插场的像素值。
根据本发明的另一个实施例，提供一种用于使图像显示设备显示在隔行信号中所包括的空白时段数据的计算机程序产品。该计算机程序产品包括步骤使有效时段隔行到逐行变换器将在隔行信号中包括的有效时段变换为逐行信号，该有效时段是其中记录视频数据的时段；使空白时段隔行到逐行变换器将在隔行信号中包括的空白时段变换为逐行信号；使复用器接收由所述有效时段隔行到逐行变换器产生的与有效时段相关的逐行信号和由所述空白时段隔行到逐行变换器产生的与空白时段相关的逐行信号的输入，并且产生和输出包括与有效时段相关的逐行信号和与空白时段相关的逐行信号两者的显示数据；以及使显示单元显示从复用器输出的数据。与所述空白时段相关的逐行信号通过执行隔行到逐行变换而产生，在该隔行到逐行变换中，从包括在隔行信号中的数据中拷贝的值或者对应于黑色像素的值被设置为未包括在隔行信号的场数据中的内插场的像素值。
能够将根据本实施例的计算机程序产品提供到例如能够通过以计算机可读形式提供程序的存储媒体或者通信媒体来执行各种程序代码的通用目的计算机系统上，例如，所述存储媒体为诸如密致盘、软盘或者磁光盘的存储媒体，所述通信媒体为诸如网络的通信媒体。通过提供以计算机可读形式携带程序的计算机程序产品，能够在根据该程序的计算机系统上执行处理。
从参考附图对实施例的详细说明中，本发明的其它目的、特征和优点将变得清楚。本说明书中的系统是指多个设备的逻辑组合，并且不局限于其中构成设备被布置在相同壳体内的情况。
根据本发明的这些实施例，在显示在隔行信号中包括的空白时段数据中，当在隔行信号所包括的空白时段通过IP变换被变换成逐行信号时，从在隔行信号所包括的数据中拷贝的值或者对应于黑色像素的值被设置作为内插场的像素值。更具体地，通过下述四个方法的一个来执行IP变换1.通过线重复方法，内插场通过重复当前线形成。
2.通过伪隔行方法，内插场通过设置黑色像素线形成。
3.通过场单元方法，内插场通过使用在当前场之前的场的线数据而形成。
4.通过帧单元方法，内插场通过使用与当前线相同帧中的另一个场的线数据而形成。
通过根据这些方法的一个来执行IP变换，产生和输出仅仅由不包括伪像素值的原始隔行信号构成的逐行信号、或者仅仅由原始隔行信号和黑色信号构成的逐行信号。因此，通过IP变换获得的对应于空白时段信号的显示数据不包括伪像素。因此，有可能可靠地检查空白时段数据。
图1是用于解释IP变换的示意图；
图2是用于解释IP变换的示意图；图3是用于解释其中省略了空白信号的显示处理的方案的示意图；图4是用于解释其中显示了空白信号的显示处理的方案的示意图；图5是用于解释其中显示了空白信号的显示处理的方案的示意图；图6是用于解释其中显示了空白信号的显示处理的方案的示意图；图7是根据本发明实施例的在图像显示设备中的信号处理电路的方框图；图8是用于解释根据线重复方法的空白时段的IP变换的示意图，所述线重复方法由根据本实施例的图像显示设备执行；图9是用于解释根据伪隔行方法的空白时段的IP变换的示意图，所述伪隔行方法由根据本实施例的图像显示设备执行；图10是用于解释根据场单元方法的空白时段的IP变换的示意图，所述场单元方法由根据本实施例的图像显示设备执行；图11是用于解释根据帧单元方法的空白时段的IP变换的示意图，所述帧单元方法由根据本实施例的图像显示设备执行；图12是表示在根据本实施例的图像显示设备中执行的处理顺序的流程图。
具体实施例方式
现在，参考附图，以下面主题的顺序，说明根据本发明实施例的图像显示设备、信号处理设备、图像显示方法及计算机程序产品1.IP变换2.用于显示空白信号的处理3.设备结构和操作的细节1.IP变换首先，说明一般IP变换的概要。如前述，当通过扫描每隔一根扫描线所形成的隔行图像显示在诸如液晶显示器的帧保持显示设备上时，在缺少图像信号的线上的像素值由内插确定，以形成具有全部线的逐行图像。就是说，执行IP变换。
图1是表示一般IP变换方案的示意图。图1中，部分(A)表示在IP变换之前的隔行输出的例子，其显示了从左边开始在时间t0到t4的输出像素线。例如，在时间t0，输出了显示单元51的每隔一根线上的像素值，在接着的时间t1，输出了在时间t0像素值没有被输出的线的像素值。
在时间t0输出的隔行信号对应于第一场信号，在时间t1输出的隔行信号对应于第二场信号，这两场的信号构成一帧。
当这些隔行信号显示在采用帧保持显示方法的显示单元上时，如上述，具有显示图像信号的线和没有显示图像信号的线交替地出现，使得闪烁变得明显和亮度减半。为了克服这个问题，执行IP变换以将这些隔行信号变换成逐行信号。
图1中，部分(B)表示通过IP变换获得的图像。如部分(B)中所示，具有原始显示图像信号的原始线61和没有原始显示图像信号的内插线62被交替地定位于在每个时刻显示的图像中的垂直方向上。而且，原始线61和内插线62也被交替地定位于时间轴(temporal)方向上。
现在参考图2来说明一般IP变换的方法。如图2所示，IP变换的方法包括帧间内插和帧内内插。帧间内插以时间上在帧前和帧后的线上的对应像素的像素值为基础来实现内插。帧内内插以在相同帧内在上线和下线上的相邻像素的像素值为基础来实现内插。帧内内插和帧间内插被转换或者在组合中使用，所述转换或者所述组合比率根据图像特征被实时控制。更具体地，例如，通过获得移动信息和根据移动信息改变组合比率来确定内插像素的像素值。
如上述，基于沿着时间轴方向或者在相同帧内的对应像素的像素值，例如通过计算相邻像素的像素值的平均值来确定内插像素的像素值。但是，依赖于隔行图像的内容，由上述内插确定的像素值可以不同于对应于实际图像的像素值。这可能劣化图像质量。
由上述内插产生的像素是伪像素，其具有基于在相同帧内或者沿着时间轴方向的相邻像素的像素值而估计的像素值。因此，观察者看到由伪像素值而改变的内容。对于希望按原样播放原始内容的使用者，这可能是不方便的。
而且，当在执行空白时段数据的内插的同时显示数据时，产生和显示没有意义的伪像素。这引起在空白时段中所包括的例如音频数据或者诸如内容特性信息的元数据的辅助信号的劣化。因此，检查与空白时段数据相对应的显示数据变得困难。
2.用于显示空白信号的处理下面，说明空白信号的显示处理方案。如前述，在隔行信号所包括的空白时段中，记录例如音频数据或者诸如内容特性信息的元数据的辅助信号。普通用户通常不显示和检查空白时段的信号。但是，内容创建者或者编辑器具有用于在专业用监视器上显示空白时段信号以及视频内容的命令，以检查空白时段信号的出现。
就是说，在专业用监视器上，存在用于检查在水平和垂直空白时段中重叠的诸如音频信息或者元数据的辅助信号以及视频信号的出现的命令。在这种情况下，在专业用监视器上，空白时段信号与视频内容一起被显示。空白时段信号能够以各种方式被显示。显示空白时段信号的典型方式将参考图3到6说明。
图3表示在不显示空白信号的情况下仅仅显示视频信号的一般方式。图3的部分(a)表示输入隔行信号。如前述，与形成一帧数据的第一场和第二场相对应的信号被连续地输入。第一场的信号和第二场的信号各自包括水平空白信号和垂直空白信号。水平空白信号对应于在视频信号的水平线之间转换的时段，垂直空白信号对应于在帧或者场之间转换的时段。在图3的部分(a)中，空白信号以灰色表示。
通常，选择不包括空白信号的视频信号部分即有效像素第一场和有效像素第二场的视频信号，如图3的部分(b)中所示。然后，仅仅第一场和第二场的视频信号被输出到显示单元，如图3的部分(c)所示。
但是，在内容创建者或者编辑器使用的专业用监视器中，执行用于显示的特殊处理，目的是检查在隔行信号的水平和垂直空白时段中重叠的诸如音频信息或者元数据的辅助信号以及视频信号的出现。例如，通过欠扫描或者水平或者垂直延迟来显示空白时段信号。
图4是表示通过欠扫描方法显示空白时段信号的方案的示意图。图4的部分(a)表示对应于图3部分(a)中所示的信号的输入隔行信号，其由与形成一帧数据的第一场和第二场相对应的信号构成。第一场信号和第二场信号各自包括水平空白信号和垂直空白信号。
在欠扫描方法中，如图4的部分(b)中所示，包括有效像素第一场121和包围空白信号122的信号部分被选择作为输出信号，包括有效像素第二场123和包围空白信号124的信号部分被选择作为输出信号。然后，这些输出信号被输出到显示单元。如图4的部分(c)中所示，该结果被显示具有在第一帧视频信号周围所提供的用于空白信号的显示区域。基于空白时段信号的变化，观察者能够确认记录了诸如音频信息或者元数据的辅助信息。
图5是表示通过水平延迟(H延迟)方法显示空白时段信号的方案的示意图。图5的部分(a)表示对应于图3部分(a)中所示的信号的输入隔行信号，其由与形成一帧数据的第一场和第二场相对应的信号构成。第一场信号和第二场信号各自包括水平空白信号和垂直空白信号，如灰色中所示。
在水平延迟(H延迟)方法中，产生在水平方向上延迟的数据和选择输出数据，如图5部分(b)中所示。参考图5的部分(b)，输出数据131对应于从在水平方向上延迟的数据中选择的矩形数据区域，并且由包括有效像素第一场和包围空白信号的信号部分构成。输出数据132对应于从在水平方向上延迟的数据中选择的矩形数据区域，并且由包括有效像素第二场和包围空白信号的信号部分构成。这些数据块被选择作为输出信号和输出到显示单元。如图5部分(c)中所示，空白信号133的显示区域提供在被分为左右段的帧的视频信号之间和周围。基于空白时段信号的变化，观察者能够确认记录了诸如音频信息或者元数据的辅助信号。
图6是表示通过垂直延迟(V延迟)方法显示空白时段信号的方案的示意图。图6的部分(a)表示对应于图3部分(a)中所示的信号的输入隔行信号，其由与形成一帧数据的第一场和第二场相对应的信号构成。第一场信号和第二场信号各自包括水平空白信号和垂直空白信号，如灰色中所示。
在垂直延迟(V延迟)方法中，产生在垂直方向上延迟的数据和选择输出数据，如图6部分(b)中所示。参考图6的部分(b)，输出数据141对应于从在垂直方向上延迟的数据中选择的矩形数据区域，并且由包括第(M-1)帧的有效像素第二场的下半(下部)区域、第M帧的有效像素第一场的上半(上部)区域、和介乎于其间的空白信号的信号部分构成。输出数据142对应于从在垂直方向上延迟的数据中选择的矩形数据区域，并且由包括第M帧的有效像素第一场的下半(下部)区域、第M帧的有效像素第二场的上半(上部)区域、和介乎于其间的空白信号的信号部分构成。
这些信号被选择作为输出信号和输出到显示单元。结果，如图6部分(c)中所示，空白信号143的显示区域提供在被垂直分割的帧视频信号的段之间和周围。基于空白时段信号的变化，观察者能够确认记录了诸如音频信息或者元数据的辅助信息。
采用CRT监视器，空白信号能够通过参考图4到6说明的处理被正确地显示。另一方面，在诸如LCD的帧保持显示装置中，由于执行IP变换以将隔行信号变换到逐行信号，当在水平空白时段和垂直空白时段的信号上执行IP变换时，信号被劣化。这可能导致不能够可靠检查信号出现或者不出现。本实施例的目的在于克服上述问题。现在，在下面将详细地说明根据本实施例的处理。
3.设备结构和操作的细节现在，详细地说明根据本实施例的设备结构和操作。根据本实施例，在其中在采用帧保持显示方法的诸如LCD或者有机EL显示器的显示设备上显示视频的装置中，即使当执行IP变换以将隔行信号变换到逐行信号时，也能够防止在空白时段中所重叠的信号的劣化。
更具体地，当执行IP变换以将隔行信号变换到逐行信号时，信号区域被划分成空白时段信号和包括视频信号的有效视频时段信号，并且在各个信号区域中以不同方式执行IP变换。
图7是根据本实施例的图像显示装置中的信号处理电路的方框图。如图7所示，根据本实施例的图像显示装置包括存储器(FIFO)201、输入/输出控制器202、控制器203、有效时段IP变换器204、空白时段IP变换器210、复用器205和标定器(scaler)206。存储器201接收要被处理的隔行信号的输入和输出要被处理的隔行信号。输入/输出控制器202以同步信号为基础控制输入和输出。控制器203将控制信息输出到处理单元。有效时段IP变换器204在有效像素即视频信号上执行IP变换。空白时段IP变换器210在空白时段信号上执行IP变换。复用器205将已经经过IP变换的有效时段信号(视频信号)和空白时段信号组合以产生和输出包括有效时段和空白时段两者的逐行信号的显示数据。标定器206根据显示单元的尺寸来执行标定。
空白时段IP变换器210包括用于引起对应于一根水平线的延迟的1H延迟单元(1H延迟)、用于将水平线变换成黑色像素线的黑色线变换器(黑色线)212、用于引起对应于一场的延迟的场延迟单元213(场延迟)、对于场延迟单元(场延迟)213用于引起对应于一场的进一步延迟的场延迟单元(场延迟)214、以及将来自存储器201和处理单元211到214的输出(a)到(e)组合并将结果输出到复用器205的复用器215。
根据输入信号时钟，要被处理的隔行信号被输入到存储器(FIFO)201。而且，同步信号被输入到输入/输出控制器202。输入到存储器(FIFO)201的数据由有效时段IP变换器204和空白时段IP变换器210读出，这里IP变换被独立地执行。以是用于定义信号输入时序的时钟的速率的两倍或者更快的时钟速率来从存储器(FIFO)201中读出数据，使得由空白时段IP变换器210引起的数据延迟不会引起输出的延迟。
根据从用于以同步信号为基础来控制输入和输出的输入/输出控制器202所供给的控制信号而从存储器(FIFO)201中由有效时段IP变换器204和空白时段IP变换器210读出数据，使得由视频信号构成的有效像素时段数据被输出到有效时段IP变换器204和使得空白时段信号被输出到空白时段IP变换器210。
执行视频信号之IP变换的有效时段IP变换器204在有效像素的数据即不包括空白时段的视频信号时段上以迄今已经使用的内插方式来执行IP变换。更具体地，如参考图1和2的上述，内插像素的像素值由使用时间上在帧之前和之后的线来执行内插的帧间内插和使用在相同帧中的上部线和下部线来执行内插的帧内内插确定，或者用根据图像特征作为实时控制由转换或者在组合中使用的帧间内插和帧内内插来确定，由此隔行信号被变换到逐行信号，并且逐行信号被输出到复用器205。
空白耐段信号的IP变换由空白耐段IP变换器210执行。IP变换将在后面详细描述。已经由有效时段IP变换器204进行IP变换的有效时段信号(视频信号)和已经由空白时段IP变换器210执行IP变换的空白时段信号通过复用器205组合，并且组合的信号通过标定器206标定，用于根据显示单元的尺寸输出。例如，在显示单元上显示的数据包括空白时段数据的显示区域，如参考图4到6上述的。
下面，将参考图8到11详细地描述由空白时段IP变换器210执行的空白时段信号的IP变换。空白时段信号的IP变换由从下述四个方法中选择的方法来实现1.线重复方法2.伪隔行方法
3.场单元方法4.帧单元方法下面将说明根据这四个方法的处理的特殊例子。
1.线重复方法首先，参考图8说明由空白时段IP变换器210执行的根据线充方法的空白时段信号的IP变换。
图8表示根据线重复方法的空白时段信号的IP变换的特殊例子。图8中，部分(1a)和(1b)分别表示通过空白信号的IP变换获得的、从空白时段IP变换器210中输出的在前数据和在后数据。
在隔行信号中不存在的、要被内插的线基本上通过直接拷贝在隔行信号中包括的当前场的像素值来产生。例如，参考图8的部分(1a)，线301是在隔行信号中包括的当前场的线，线302是在隔行信号中实际上不存在的、要被内插的线。代替线302，重复线301。就是说，重复一线以形成两线。因此，不执行诸如基于多个像素值的内插的一般IP变换，原始隔行信号通过重复相同的信号线被重复。因此，不会产生诸如显示数据信号亮度降低的问题，使得有可能可靠地检查空白时段中的辅助信息。例如，用作为图8部分(1b)所示内插线312的拷贝源的数据被空白数据替换，使得拷贝和输出空白数据。
空白时段IP变换器210将存储器201的输出和处理单元211到214的输出(a)到(e)合适地组合以产生图8所示形式的输出数据，并且将该输出数据输出到复用器205作为空白时段信号的IP变换的结果。更具体地，图7所示的空白时段IP变换器210以存储器201的输出和引起对应于一个水平线延迟的1H延迟单元(1H延迟)211的输出为基础来产生图8所示形式的输出数据，并且将该输出数据输出到复用器205作为空白时段信号的IP变换的结果。在这个例子中，用一场的数据完成(图8的部分(1a)或者(1b)中所示的)一块输出。
在这种情况下，发生用于显示的处理的延迟即对应于一线的系统延迟。但是，在显示单元上所显示的空白时段数据中，原始隔行信号在其中不混合其他信号的情况下重复。因此，有可能可靠地检查空白时段中的辅助信息。
2.伪隔行方法下面，将参考图9说明由空白时段IP变换器210执行的、根据伪隔行方法的空白时段信号的IP变换。
图9表示根据伪隔行方法的空白时段信号的IP变换的特殊例子。图9中，部分(1a)和(1b)分别表示从空白时段IP变换器210输出的、通过空白信号的IP变换获得的在前数据和在后数据。
在隔行信号中不存在的、要被内插的线基本上被设置为由黑色电平的像素形成的线。例如，图9的部分(1a)所示的线321是在隔行信号中包括的当前场的线，线322是在隔行信号中实际上不存在的、要被内插的线。线322被设置为具有黑色电平的像素线。因此，尽管空白时段数据的亮度电平被降低，但是原始隔行信号被按原样输出。因此，有可能可靠地检查空白时段中的辅助信息。
图7所示的空白时段IP变换器210将存储器201和处理单元211到214的输出(a)到(e)合适地组合以产生图9所示形式的输出数据，并且将该输出数据输出到复用器205作为空白时段信号的IP变换的结果。更具体地，图7所示的空白时段IP变换器210以存储器201的输出和将水平线变换成黑色像素线的黑色线变换器(黑色线)212的输出为基础来产生图9所示形式的输出数据，并且将该输出数据输出到复用器205作为空白时段信号的IP变换的结果。同样在这个例子中，用一场的数据完成(图9的部分(1a)或者(1b)中所示的)一块输出。
在这种情况下，不发生显示处理的延迟即系统延迟。作为在显示单元上所显示的空白时段数据，原始隔行信号按原样被输出，在其中不混合其他信号。因此，有可能可靠地检查空白时段中的辅助信息。在这种情况下，标定比例被选择为1∶1，这是因为当通过标定而产生放大或者缩小时黑色线和其他线可以被混合。但是，当配置使得标定不引起黑色线和其他线的混合时，可以执行该标定。
3.场单元方法下面，将参考图10说明由空白时段IP变换器210执行的、根据场单元方法的空白时段信号的IP变换。
图10表示根据场单元方法的空白时段信号的IP变换的特殊例子。图10中，部分(1a)和(1b)分别表示从空白时段IP变换器210输出的、通过空白信号的IP变换获得的在前数据和在后数据。
在隔行信号中不存在的、要被内插的线基本上被在前场的线数据充填。例如，图10的部分(1a)所示的线341是在隔行信号中包括的当前场的线，线342是在隔行信号中实际上不存在的、要被内插的线。线342被在当前场之前的场中的线充填。
例如，如图10的部分(1a)中所示，当当前场是第M帧的第一场时，第(M-1)帧的第二场的数据被设置作为内插场。当当前场是如图10的部分(1b)中所示的第M帧的第二场时，第M帧的第一场的数据被设置作为内插场。
因此，在图10的部分(1a)中所示的情况下，共存不同帧的数据。另一方面，在图10的部分(1b)中所示的情况下，输出仅仅由相同帧中的数据构成。在这个例子中，输出数据是使用在隔行信号中包括的信号而产生的所有数据。因此，不生成和输出伪像素值，而可靠地输出在原始隔行信号中所包括的数据。因此，有可能检查在空白时段中的辅助信息。
图7所示的空白时段IP变换器210将存储器201和处理单元211到214的输出(a)到(e)合适地组合以产生图10所示形式的输出数据，并且将该输出数据输出到复用器205作为空白时段信号的IP变换的结果。更具体地，图7所示的空白时段IP变换器210以存储器201的输出和引起与一场相对应的延迟的场延迟单元(场延迟)213的输出为基础来产生图10所示形式的输出数据，并且将该输出数据输出到复用器205作为空白时段信号的IP变换的结果。
在这种情况下，不发生显示处理的延迟即系统延迟。作为在显示单元上所显示的空白时段数据，原始隔行信号被正确地输出。因此，有可能可靠地检查空白时段中的辅助信息。
4.帧单元方法下面，将参考图11说明由空白时段IP变换器210执行的、根据帧单元方法的空白时段信号的IP变换。
图11表示根据场单元方法的空白时段信号的IP变换的特殊例子。图11中，部分(1a)和(1b)分别表示从空白时段IP变换器210输出的、通过空白信号的IP变换获得的在前数据和在后数据。
在隔行信号中不存在的、要被内插的线基本上被在相同帧中的另一场的线数据充填。例如，图11的部分(1a)所示的线361是在隔行信号中包括的当前场的线，线362是在隔行信号中实际上不存在的、要被内插的线。线362被在与当前场相同的帧中包括的其它场中的线所充填。
例如，如图11的部分(1a)中所示，当当前场是第M帧的第一场时，第M帧的第二场的数据被设置作为内插场。当当前场是如图11的部分(1b)中所示的第M帧的第二场时，第M帧的第一场的数据被设置作为内插场。
因此，输出仅仅由相同帧中的数据构成。在这个例子中，输出数据是使用在隔行信号中包括的信号而产生的所有数据。因此，不生成和输出伪像素值，而可靠地输出在原始隔行信号中所包括的数据。因此，有可能检查在空白时段中的辅助信息。
图7所示的空白时段IP变换器210将存储器201和处理单元211到214的输出(a)到(e)合适地组合以产生图11所示形式的输出数据，并且将该输出数据输出到复用器205作为空白时段信号的IP变换的结果。更具体地，图7所示的空白时段IP变换器210以存储器201的输出、引起与一场相对应的延迟的场延迟单元(场延迟)213的输出、以及引起与一场相对应的又一个延迟的场延迟单元(场延迟)214的输出为基础来产生图11所示形式的输出数据，并且将该输出数据输出到复用器205作为空白时段信号的IP变换的结果。
在这种情况下，发生显示处理的延迟即对应于一场的系统延迟。但是，作为在显示单元上所显示的空白时段数据，原始隔行信号被正确地输出。因此，有可能可靠地检查空白时段中的辅助信息。
最后，将参考图12所示的流程图说明根据本实施例的图像显示设备中所执行的处理顺序。根据图12所示流程的处理由图7所示的图像显示设备执行。整个处理由图7所示控制器203和输出系统控制信号的控制器(未示出)控制。例如，这些控制器包括CPU，其根据在存储器中记录的计算机程序来控制处理。
现在，说明图13所示流程图中的各个步骤。首先，在步骤S101，要通过IP变换进行处理的数据被输入到存储器(FIFO)201。然后，在步骤S102a和S102b，输入到存储器(FIFO)201的数据由有效时段IP变换器204和空白时段IP变换器210读出，这里IP变换被独立地执行。如前述，以是用于定义对存储器(FIFO)201的信号输入时序的时钟的速率的两倍或者更快的时钟速率来从存储器(FIFO)201中读出数据，使得由空白时段IP变换器210引起的数据延迟不会引起输出的延迟。
在步骤S102a，有效时段IP变换器204在有效像素的数据即不包括空白时段的视频信号时段上以迄今已经使用的内插方式来执行IP变换。更具体地，如参考图1和2的上述，内插像素的像素值由使用时间上在帧之前和之后的线来执行内插的帧间内插和使用在相同帧中的上部线和下部线来执行内插的帧内内插确定，或者用根据图像特征作为实时控制由转换或者在组合中使用的帧间内插和帧内内插来确定，由此隔行信号被变换到逐行信号，并且逐行信号被输出到复用器205。
在步骤S102b，如参考图8到11的上述，空白时段IP变换器210由从下述四个方法中选择的方法来执行空白时段信号的IP变换1.线重复方法2.伪隔行方法3.场单元方法4.帧单元方法如参考图8到11所述，根据各自方法的处理结果如下1.在线重复方法中，内插场通过重复当前线形成。
2.在伪隔行方法中，内插场通过设置黑色像素线形成。
3.在场单元方法中，内插场通过使用在当前场之前的场的线数据而形成。
4.在帧单元方法中，内插场通过使用与当前线相同帧中的另一个场的线数据而形成。
在步骤S103，步骤S102a的结果和步骤S102b的结果，即通过IP变换获得的有效时段信号(视频信号)和空白时段信号通过图7所示的复用器205组合。然后，在步骤S104，组合的数据显示在显示单元上。例如，显示数据包括空白时段信号，如参考图4到6上述的。而且，按照需要，由标定器206执行标定。
如上述，在根据本实施例的处理中，与视频信号时段和空白信号时段相对应的有效像素时段被分离，并且在各自的时段中以不同方式执行IP变换。在用于空白时段信号的IP变换中，在不产生具有伪像素值的内插信号的情况下，产生和输出仅仅由原始隔行信号构成的空白信号或者仅仅由原始隔行信号和黑色像素构成的空白信号。因此，通过IP变换获得的与空白时段信号相对应的显示数据不包括在一般内插情况下产生的伪像素。因此，有可能可靠地检查辅助数据。
本发明已经在特殊实施例上下文中进行详细地说明。但是，显然，被领域技术人员在不脱离本发明精神的情况下进行改进或者改变是可能的。就是说，本发明已经利用例子公开了，并且本发明不应当被解释为限于实施例。本发明的范围应当基于权利要求来确定。
这里说明的系列处理能够通过硬件、通过软件、或者通过硬件和软件的组合来执行。当系列处理由软件来执行时，定义处理顺序的程序通过将程序安装在被嵌置于特殊硬件中的计算机的存储器中或者能够执行各种处理的通用目的计算机上来执行。
例如，程序可以被记录在诸如硬盘或者只读存储器(ROM)的记录媒体中。另外，程序可以被临时地或者永久地存储(记录)在诸如软盘、密致盘只读存储器(CD-ROM)、磁光(MO)盘、数字通用盘(DVD)、磁盘、或者半导体存储器的可移动记录媒体上。这种可移动媒体能够以被称为封装软件的形式提供。
代替将程序从可移动记录媒体安装到计算机上，程序可以通过无线从下载站点传递到计算机，或者经过诸如局域网(LAN)或者因特网的网络通过有线传递到计算机，使得计算机能够接收所传递的程序和将程序安装在诸如硬盘的内部记录媒体上。
这里说明的各种处理不需要以上述次序被顺序地执行，其可以按照需要被并行地或者独立地执行、或者根据执行所述处理的设备的处理能力来执行。本说明书中的系统是指多个设备的逻辑组合，而与各自的构成部件是否被安装在相同壳体内无关。
相关申请的交叉参考本申请包含涉及2006年5月29日在日本专利局申请的日本专利申请JP2006-147698的主题，其全部内容通过引用合并于此。
权利要求
1.一种图像显示设备，其显示在隔行信号中所包括的空白时段数据，该图像显示设备包括有效时段隔行到逐行变换器，其被配置成将在隔行信号中包括的有效时段变换为逐行信号，该有效时段是其中记录视频数据的时段；空白时段隔行到逐行变换器，其被配置成将在隔行信号中包括的空白时段变换为逐行信号；复用器，其被配置成接收由所述有效时段隔行到逐行变换器产生的与有效时段相关的逐行信号和由所述空白时段隔行到逐行变换器产生的与空白时段相关的逐行信号的输入，并且产生和输出包括与有效时段相关的逐行信号和与空白时段相关的逐行信号两者的显示数据；以及显示单元，其被配置成显示从复用器输出的数据；其中，所述空白时段隔行到逐行变换器被配置成通过执行隔行到逐行变换而产生与所述空白时段相关的逐行信号，在该隔行到逐行变换中，从包括在隔行信号中的数据中拷贝的值或者对应于黑色像素的值被设置为未包括在隔行信号的场数据中的内插场的像素值。
2.根据权利要求1的图像显示设备，其中，所述空白时段隔行到逐行变换器被配置成通过根据线重复方法执行所述隔行到逐行变换而产生与所述空白时段相关的逐行信号，在该线重复方法中，当前场被重复地设置到与当前场相邻的内插场。
3.根据权利要求1的图像显示设备，其中，所述空白时段隔行到逐行变换器被配置成通过根据伪隔行方法执行隔行到逐行变换而产生与所述空白时段相关的逐行信号，在该伪隔行方法中，黑色像素被设置在与当前场相邻的内插场中。
4.根据权利要求1的图像显示设备，其中，所述空白时段隔行到逐行变换器被配置成通过执行所述隔行到逐行变换而产生与所述空白时段相关的逐行信号，在该隔行到逐行变换中，在前场的数据被设置到与当前场相邻的内插场。
5.根据权利要求1的图像显示设备，其中，所述空白时段隔行到逐行变换器被配置成通过执行所述隔行到逐行变换而产生与空白时段相关的逐行信号，在该隔行到逐行变换中，在与当前场相同的帧中所包括的而又与当前场不同的场的数据被设置到与当前场相邻的内插场。
6.一种信号处理设备，包括有效时段隔行到逐行变换器，其被配置成将在隔行信号中包括的有效时段变换为逐行信号，该有效时段是其中记录视频数据的时段；空白时段隔行到逐行变换器，其被配置成将在隔行信号中包括的空白时段变换为逐行信号；复用器，其被配置成接收由所述有效时段隔行到逐行变换器产生的与有效时段相关的逐行信号和由所述空白时段隔行到逐行变换器产生的与空白时段相关的逐行信号的输入，并且产生和输出包括与有效时段相关的逐行信号和与空白时段相关的逐行信号两者的显示数据；其中，所述空白时段隔行到逐行变换器被配置成通过执行隔行到逐行变换而产生与所述空白时段相关的逐行信号，在该隔行到逐行变换中，从包括在隔行信号中的数据中拷贝的值或者对应于黑色像素的值被设置为未包括在隔行信号的场数据中的内插场的像素值。
7.根据权利要求6的信号处理设备，其中，所述空白时段隔行到逐行变换器被配置成通过根据线重复方法执行所述隔行到逐行变换而产生与所述空白时段相关的逐行信号，在该线重复方法中，当前场被重复地设置到与当前场相邻的内插场。
8.根据权利要求6的信号处理设备，其中，所述空白时段隔行到逐行变换器被配置成通过根据伪隔行方法执行隔行到逐行变换而产生与所述空白时段相关的逐行信号，在该伪隔行方法中，黑色像素被设置在与当前场相邻的内插场中。
9.根据权利要求6的信号处理设备，其中，所述空白时段隔行到逐行变换器被配置成通过执行所述隔行到逐行变换而产生与所述空白时段相关的逐行信号，在该隔行到逐行变换中，在前场的数据被设置到与当前场相邻的内插场。
10.根据权利要求6的信号处理设备，其中，所述空白时段隔行到逐行变换器被配置成通过执行所述隔行到逐行变换而产生与空白时段相关的逐行信号，在该隔行到逐行变换中，在与当前场相同的帧中所包括的而又与当前场不同的场的数据被设置到与当前场相邻的内插场。
11.一种用于显示在隔行信号中所包括的空白时段数据的图像显示设备的图像显示方法，该图像显示方法包括步骤使有效时段隔行到逐行变换器将在隔行信号中包括的有效时段变换为逐行信号，该有效时段是其中记录视频数据的时段；使空白时段隔行到逐行变换器将在隔行信号中包括的空白时段变换为逐行信号；使复用器接收由所述有效时段隔行到逐行变换器产生的与有效时段相关的逐行信号和由所述空白时段隔行到逐行变换器产生的与空白时段相关的逐行信号的输入，并且产生和输出包括与有效时段相关的逐行信号和与空白时段相关的逐行信号两者的显示数据；以及使显示单元显示从复用器输出的数据；其中，与所述空白时段相关的逐行信号通过执行隔行到逐行变换而产生，在该隔行到逐行变换中，从包括在隔行信号中的数据中拷贝的值或者对应于黑色像素的值被设置为未包括在隔行信号的场数据中的内插场的像素值
12.一种用于使图像显示设备显示在隔行信号中所包括的空白时段数据的计算机程序产品，该计算机程序产品包括步骤使有效时段隔行到逐行变换器将在隔行信号中包括的有效时段变换为逐行信号，该有效时段是其中记录视频数据的时段；使空白时段隔行到逐行变换器将在隔行信号中包括的空白时段变换为逐行信号；使复用器接收由所述有效时段隔行到逐行变换器产生的与有效时段相关的逐行信号和由所述空白时段隔行到逐行变换器产生的与空白时段相关的逐行信号的输入，并且产生和输出包括与有效时段相关的逐行信号和与空白时段相关的逐行信号两者的显示数据；以及使显示单元显示从复用器输出的数据；其中，与所述空白时段相关的逐行信号通过执行隔行到逐行变换而产生，在该隔行到逐行变换中，从包括在隔行信号中的数据中拷贝的值或者对应于黑色像素的值被设置为未包括在隔行信号的场数据中的内插场的像素值。
全文摘要
一种图像显示设备包括有效时段隔行到逐行(IP)变换器，其被配置成将在隔行信号中包括的有效时段(视频时段)变换为逐行信号；空白时段IP变换器，其被配置成将在隔行信号中包括的空白时段变换为逐行信号；复用器，其被配置成产生和输出包括与有效时段相关的逐行信号和与空白时段相关的逐行信号两者的显示数据；以及显示单元，其被配置成显示从复用器输出的数据。通过执行其中从在隔行信号所包括的数据中拷贝的值或者对应于黑色像素的值被设置作为在隔行信号的场数据中所不包括的内插场的像素值的IP变换，空白时段IP变换器被配置成产生与空白时段相关的逐行信号。
文档编号H04N7/01GK101083741SQ200710104229
公开日2007年12月5日 申请日期2007年5月23日 优先权日2006年5月29日
发明者石井干夫, 小菅庄司, 樋口浩 申请人:索尼株式会社