用于控制視頻信號增益的裝置和方法

專利名稱：用于控制視頻信號增益的裝置和方法
技術領域：
本發明涉及用于控制紅，綠，藍色(RGB)視頻信號增益的一種裝置和一種方法，特別涉及用于控制視頻信號增益使R(紅色)，G(綠色)，和B(藍色)的增益值可由一差值控制的裝置和方法，該差值是通過比較使用者控制的顏色的計數值和使用者未予控制的其它顏色的計數值計算得來的。
陰極射線管(CRT)通常以其廉價和優異的顯示功能而廣泛地用作圖像顯示裝置，其中，隨視頻信號強度的不同而量值不同的電子束撞擊涂敷在陰極射線管表面上的紅色、綠色，和藍色的熒光材料，從而顯示出具有不同亮度的各種顏色。


圖1表示一個圖像顯示裝置的透視圖，其中使用了一個陰極射線管。通常，圖像顯示裝置隨著個人計算機中的視頻卡的視頻信號和圖像同步信號的輸入在陰極射線管的屏幕上再現出圖像。
圖2表示圖1所示圖像顯示裝置的整體方框圖。如圖2所示，圖像顯示裝置包括一個鍵輸入部分10，一個存儲部分20，一個控制部分30，一個圖像處理部分40，一個屏幕上(on-screen)顯示部分50，一個偏轉部分60，一個陰極射線管CRT，等等。
如圖2所示，由個人計算機輸入的RGB視頻信號在經過圖像處理部分的放大以后，提供到陰極射線管CRT的陰極端，于是圖像被顯示在屏幕上。
這時，控制部分30按照每個圖像顯示裝置的特性向圖像處理部分40輸出經過優化的增益值，圖像處理部分40根據該增益值將視頻信號放大并將該經過放大的視頻信號提供到陰極射線管CRT上。
這就是說，由于個人計算機輸入的RGB視頻信號是低于約1V的微弱信號，為驅動陰極射線管CRT的陰極，由圖像處理部分40將RGB視頻信號放大為30-50V的信號。
通常，屏幕上顯示(OSD)功能是設置在圖像顯示裝置內部的，使得使用者可直接控制顯示，例如RGB視頻信號增益控制，水平尺寸控制，垂直尺寸，對比度控制，亮度控制，等等。
這就是說，如果使用者按下菜單顯示鍵KEY1進行顯示控制，于是控制部分30檢測按下的鍵KEY1并控制屏幕上顯示部分50，屏幕上顯示部分50隨即在圖像顯示裝置的陰極射線管CRT上顯示菜單屏幕。再有，如果使用者使用菜單選擇鍵KEY2選擇一個特定的菜單和使用電平(level)控制鍵KEY3改變所選擇菜單的計數值，則控制部分30檢測該改變的計數值并控制一個相應的電路。
這時，如果屏幕上顯示部分50通過控制部分30的控制在特定位置的時標輸出一個快速(fast)空白信號和一個RGB字符信號，圖像處理部分40利用快速空白信號切斷RGB視頻信號并將RGB字符信號放大進行輸出。
圖3為控制圖像顯示裝置中視頻信號增益的第一種傳統方法的流程圖。
如圖3所示，控制視頻信號增益的第一種傳統方法的步驟包括讀出存儲在存儲部分20中的紅色、綠色，和藍色的增益值(S1)；輸入RGB顏色選擇鍵KEY2(S2)；輸入電平控制鍵KEY3(S3)；增加或降低在步驟S2和S3中鍵輸入所選擇的顏色增益值和計數值(S4)；和將經過步驟S4控制的計數值和增益值輸送到屏幕上顯示部分50和圖像處理部分40，并在屏幕上顯示這些值，同時將這些值存儲在存儲部分內(S5)。
例如，如果使用者輸入了顏色選擇鍵KEY2和電平增加鍵KEY3，則控制部分30按照鍵輸入增加所有所選擇顏色的增益值和計數值。此外增加的增益值被傳輸到圖像處理部分40并存儲在存儲部分20。
于是，圖像處理部分40按增加了的增益值增加具有相應顏色的視頻信號的幅度。
關于上述的第一種傳統方法，如果在具有高亮度模式的情況下控制增益值，由于高亮度對聚焦的影響將導致發生問題。進一步講，出現的問題在于亮度和彩色坐標發生畸變，盡管實際上RGB的增益值以相同的電平改變。
圖4為控制圖像顯示裝置中視頻信號增益的第二種傳統方法的流程圖。
如圖4所示，控制視頻信號增益的第二種傳統方法的步驟包括讀出存儲在存儲部分20中的RGB增益值和RGB計數值(S1)；輸入RGB顏色選擇鍵KEY2(S2)；輸入電平控制鍵KEY3(S3)；增加/降低在步驟S2和S3中鍵輸入所選擇的顏色的計數值和降低/增加其它顏色的增益值(S4)；和將經過步驟S4控制的計數值和增益值輸送到屏幕上顯示部分50和圖像處理部分40，并在屏幕上顯示這些值，同時將這些值存儲在存儲部分20內(S5)。
例如，如果使用者輸入了顏色選擇鍵KEY2和強度增加鍵KEY3，則控制部分30按照鍵輸入增加所選擇顏色的計數值和降低除所選擇的顏色之外的其它顏色的增益值。再有，增加和降低的增益值被傳輸到圖像處理部分40并存儲在存儲部分20。
于是，所選擇的顏色似乎被相對地增加了。
第二種傳統方法改善了當亮度增加時聚焦惡化的問題，但產生了在所有顏色具有最大值時亮度變低的另一個問題。再有，若RGB增益值以相同電平改變時，實際上仍然存在著亮度和彩色坐標發生畸變的問題。
和第二種傳統方法相似，一種根據在改變其它顏色增益之前或以后的差值改變某些顏色的增益值的方法公開于日本申請No.7-274014(公開時間在1995年10月30日，題為“改變顯示顏色的方法”)，在一個計算機系統中，具有一個用于輸出屏幕的裝置，該屏幕由許多能以顯示顏色的項目(item)構成，其中，包括一個輸入控制部分，用以在根據由一個輸入裝置對于任意一個項目發出的顏色改變指令改變相應的項目之后，將顏色信息設置在一個存儲器中；一個變化控制部分，用以在改變相應的項目之后，獲取由輸入控制部分設置在存儲器中的顏色信息變化值，并將該變化值反映到其它項目的顏色變化；和一個輸出控制部分，用以根據變化控制部分對顏色變化的控制，在改變先前項目之后，設定存儲器中的顏色信息，和控制根據存儲器中相應的顏色信息輸出的屏幕顏色變化輸出。
上述發明(日本申請No.7-274014)存在的問題和第二種傳統方法一樣，盡管RGB增益值實際上以相同的電平改變，亮度和彩色坐標將會畸變。
為解決上述問題，本發明的一個目的是要提供用于控制視頻信號增益的一種裝置和一種方法，使紅色、綠色和藍色的增益值能由一個差值進行控制，該差值是通過比較使用者所受控顏色的計數值和使用者非受控的其它顏色的計數值計算的。
為達到上述目標，根據本發明的裝置包括一個帶有一個顏色選擇鍵和一個電平控制鍵的鍵輸入部分；一個用于存儲RGB增益值和RGB計數值的存儲部分；一個控制部分，用以從存儲部分讀出RGB增益值和RGB計數值，和根據顏色選擇鍵輸入的狀態與電平控制鍵輸入的狀態控制所選擇顏色的計數值，通過比較受控顏色的計數值和非受控的其它顏色的計數值計算差值，根據計算的差值控制RGB增益值，和更新存儲部分中被控制的計數值和增益值；和一個圖像處理部分，根據在控制部分中所控制的RGB增益值控制RGB視頻信號的幅度并將經控制的RGB視頻信號的幅度顯示于陰極射線管上。
為達到上述目的，本發明控制視頻信號增益的方法，即在一個圖像顯示裝置中，根據由外部鍵輸入控制的RGB計數值控制RGB增益值，對RGB視頻信號的幅度進行控制，其步驟包括，讀出存儲在一個存儲部分中的RGB增益值和RGB計數值(S10)；接收來自RGB顏色選擇鍵的輸入(S20)；接收電平控制鍵的輸入(S30)；讀出在步驟S20中鍵輸入的由步驟S10所選擇的顏色計數值，并根據步驟S30中的鍵輸入受控顏色的計數值(S40)；通過比較經步驟S40控制的顏色計數值和由步驟S10讀出的其它顏色的計數值計算差值，并按照所計算的差值控制RGB增益值(S50)；和更新經步驟S40和S50控制的計數值和增益值(S60)。
于是，根據將通過使用者控制的顏色計數值與非受控的其它顏色的計數值相比較所計算的差值，控制RGB增益值，在RGB增益得到控制的情況下，保持恒定的彩色坐標，亮度不會顯著地增加或降低。
通過參照附圖對優選實施例的詳細說明，本發明的上述目的和其它優點將變得更為明晰，其中圖1表示一個圖像顯示裝置的透視圖，其中使用了陰極射線管；圖2為圖1所示圖像顯示裝置總體方框圖；圖3為在圖像顯示裝置中控制視頻信號增益的第一種傳統方法的流程圖；圖4為在圖像顯示裝置中控制視頻信號增益的第二種傳統方法的流程圖；圖5為根據本發明的一個實施例，在圖像顯示裝置中控制視頻信號增益的一種方法的流程圖；圖6表示圖5中RGB信號處理的詳細流程圖；圖7表示由圖5所示實施例輸出的視頻信號的波形。
在下文中，將根據本發明的一個優選實施例參照附圖詳細說明一種裝置和一種方法。
圖2為圖1所示圖像顯示裝置的一個總體方框圖。如圖2所示，根據本發明的一個實施例的一個裝置包括一個鍵輸入部分10，具有一個菜單顯示鍵KEY1，一個選擇鍵KEY2，和一個電平控制鍵KEY3；一個存儲部分20，用以存儲RGB增益值，RGB計數值，最大增益值，增益值變化范圍，和計數值變化范圍；一個控制部分30，用以從存儲部分20讀出RGB增益值和RGB計數值，并根據顏色選擇鍵KEY2的輸入狀態與電平控制鍵KEY3的輸入狀態控制所選擇顏色的計數值，通過比較受控顏色的計數值和非受控的其它顏色的計數值計算差值，根據所計算的差值控制RGB增益值，和更新存儲部分20中被控制的計數值和增益值；和一個屏幕上顯示部分50，用以顯示一個菜單屏幕。
這里，控制部分30通過比較受控顏色的計數值和非受控顏色的計數值，檢測一個具有最大計數值的顏色，將從存儲部分20讀出的最大增益值設定為該受控顏色的一個增益值，通過比較受控顏色的計數值和其它非受控顏色的計數值計算第一差值，計算與所計算的第一差值成比例的第二差值，和通過將從存儲部分讀出的最大增益值降低所計算的第二差值以設定其它非控制顏色的增益值。
這時，控制部分30計算在存儲部分20讀出的計數值整個變化范圍內的第一差值所占比例，并計算在存儲部分20讀出的增益值整個變化范圍內與所計算的比值相應的第二差值。
再有，如果輸入菜單顯示鍵KEY1，控制部分30通過屏幕上顯示部分50顯示出菜單屏幕，如果輸入顏色選擇鍵KEY2，則通過控制屏幕上顯示部分50顯示從存儲部分20讀出的所選擇顏色的計數值，和如果輸入電平控制鍵KEY3，則通過控制屏幕上顯示部分50顯示所受控顏色的計數值。
圖5為根據本發明一個實施例，在一個圖像顯示裝置中控制視頻信號增益的方法的流程圖，圖6表示圖5中RGB視頻信號處理的詳細流程圖。
如圖5所示，根據本發明實施例的這一方法，即在一個圖像顯示裝置中，根據由外部鍵輸入控制的RGB計數值控制RGB增益值，對RGB視頻信號的幅度進行控制，其步驟包括，讀出存儲在一個存儲部分20中的RGB增益值，RGB計數值，最大增益值，增益值變化范圍，和計數值變化范圍(S10)；接收來自RGB顏色選擇鍵KEY2的輸入(S20)；接收電平控制鍵KEY3的輸入(S30)；讀出在步驟S20中由鍵輸入所選擇的顏色計數值，并根據步驟S30中的鍵輸入控制讀出的計數值(S40)；通過比較步驟40中的計數值和步驟10中的計數值，計算經步驟S40控制的顏色計數值和由步驟S10讀出的其它顏色的計數值之間的差值，并按照所計算的差值控制RGB增益值(S50)；和更新在存儲部分20中使經步驟S40和S50控制的計數值和增益值。
在這里，步驟S50包括的子步驟為，如圖6所示，通過比較步驟S40中受控顏色的計數值與步驟S10中讀出的其它顏色的計數值檢測具有最大計數值的顏色(S51)；將在步驟S10中讀出的最大增益值設定為子步驟S51中所檢測的顏色的增益值(S52)；通過比較子步驟S51檢測的顏色的計數值與步驟S10中讀出的其它顏色的計數值計算第一差值(S53)；計算與子步驟S53中所計算的第一差值成比例的第二差值(S54)；和將步驟S10讀出的最大增益值降低在子步驟S54計算的第二差值，以設定其它顏色的增益值(S55)。
在這里，子步驟S54計算了一個比例，即子步驟S53所計算的第一差值在步驟S10讀出的計數值整個變化范圍內所占比例，還在步驟S10讀出的增益值整個變化范圍內計算相應于該比值的第二差值。
再有，如上所述的根據本發明實施例的裝置和方法將參照圖2，圖5，圖6，和圖7詳細說明。
圖7為由圖5所示實施例輸出的視頻信號的波形。
首先，如果使用者按下菜單顯示鍵KEY1，控制部分30檢測鍵KEY1的按下，屏幕-上顯示部分50在陰極射線管上顯示菜單屏幕。
這時，控制部分30讀出RGB增益值，RGB計數值，最大增益值，增益值變化范圍，計數值變化范圍(S10)，并控制屏幕上顯示部分50在菜單屏幕上顯示由存儲部分20讀出的RGB計數值。
在這里，RGB增益值和RGB計數值是變量，最大增益值，增益值變化范圍，和計數值變化范圍是固定值，例如，假定最大增益值為“50”，增益值變化范圍為“20步(step)”，計數值變化范圍為“100步”。
與此同時，控制部分30檢測RGB顏色選擇鍵KEY2輸入的狀態以及電平控制鍵KEY3輸入的狀態(S30)。
于是，控制部分30讀出步驟S20鍵輸入的由步驟S10所選擇的一個顏色的計數值，并根據步驟S30的鍵輸入控制計數值(S40)。
例如，如表1中的例1，RGB計數值在初始狀態均為“0”，即RGB增益值是沒有受到控制的，和將RGB增益值全部設定為最大增益值“50”。
這時，如果顏色選擇鍵KEY2選擇為紅顏色(S20)和強度降低鍵(KEY3)輸入一個降低量(S30)，控制部分30將所選擇的R計數值降低該降低量，因此所控制的R計數值變為“25”(S40)。
于是，控制部分30比較經過步驟S40控制的R計數值和步驟S10讀出的G，L計數值，檢測具有最大計數值的顏色，并將步驟S10讀出的最大增益值設定為子步驟S51所檢測的顏色的一個增益值(S52)。
這就是說，例如情況2，如果R計數值為“25”，G計數值為“0”，和L計數值為“0”，R計數值就被設定成最大增益值“50”(S52)，因為R計數值是其中的最大值(S51)。
再有，控制部分30比較步驟S51所檢測顏色的計數值和步驟S10讀出的其它顏色的計數值計計算第一差值(S53)，計計算和步驟S53計算的第一差值成比例的第二差值(S54)，和通過將步驟S10讀出的最大增益值降低在步驟S54計算的第二差值，設定其它顏色的增益值(S55)。
即，由于R計數值為“25”，G計數值為“0”，L計數值為“0”，如以下的數學公式1中的(a)，綠顏色的第一差值為“25”(S53)。
同時，由于計數值的變化范圍具有100步，如以下數學公式1中的(b)，第一差值“25”占全部變化范圍的四分之一。再者，由于增益值的變化范圍具有20步，如以下數學公式中的(c)，全部變化范圍20步的四分之一為“5”，第二差值為“5”(S54)。
于是，如以下數學公式1中的(d)，G增益值設定為“45”，即由最大增益值“50”降低第二差值“5”(S55)。
B增益值根據上述方法也設定為“45”。
{公式1}(a)25-0=25(b)25/100=1/4(c)20×1/4=5(d)50-5=45表1
如果控制部分30將經過步驟S50控制的R增益值“50”，G增益值“45”，和B增益值“45”傳輸到圖像處理部分40，圖像處理部分40根據RGB增益值控制RGB視頻信號的幅度并顯示該強度。與此同時，控制部分30將R計數值“25”，G計數值“0”，和L計數值“0”傳輸到屏幕上顯示部分40顯示在菜單屏幕上。再有，控制部分30將R增益值“50”，G增益值“45”，和B增益值“45”，R計數值“25”，G計數值“0”，和L計數值“0”存儲在存儲部分(S60)。
如上所述，根據本發明的方法，通過比較使用者控制的顏色的計數值和非受控的其它顏色的計數值計算的差值，控制RGB增益值，在RGB增益值得到控制的情況下，保持恒定的彩色坐標，亮度不會明顯地增加或降低。
權利要求
1．一種用于控制視頻信號增益的裝置，包括一個鍵輸入部分，具有一個顏色選擇鍵和一個電平控制鍵；一個存儲部分，用以存儲RGB增益值和RGB計數值；一個控制部分，用以從存儲部分讀出RGB增益值和RGB計數值和根據顏色選擇鍵輸入的狀態及電平控制鍵輸入的狀態控制所選擇的顏色的計數值，通過比較所控制的顏色的計數值與其它非受控的顏色的計數值計算差值，根據所計算的差值控制RGB增益值，和更新存儲部分中被控制的計數值和增益值；和一個圖像處理部分，用以根據控制部分所控制的RGB增益值控制RGB視頻信號的幅度，并將經過控制的RGB視頻信號的幅度顯示在一個陰極射線管上。
2．根據權利要求1中所說的裝置，其特征在于，RGB增益值，RGB計數值，最大增益值的變化范圍，和計數值的變化范圍都存儲在存儲部分中。
3．根據權利要求2中所說的裝置，其特征在于，控制部分通過比較所受控顏色的計數值和非受控顏色的計數值檢測具有最大計數值的顏色，將從存儲部分讀出的最大增益值設定為該受控顏色的增益值，通過比較受控顏色的計數值和其它非受控顏色的計數值計算第一差值，計算與所計算的第一差值成比例的第二差值，和通過將從存儲部分讀出的最大增益值降低所計算的第二差值以設定其它非控制顏色的增益值。
4．根據權利要求3中所說的裝置，其特征在于，控制部分計算從存儲部分讀出的計數值整個變化范圍內的第一差值所占比例，并計算與從存儲部分讀出的增益值整個變化范圍內的和所計算的比值相應的第二差值。
5．根據權利要求1中所說的裝置，其特征在于，鍵輸入部分還包括一個菜單顯示鍵。
6．根據權利要求5中所說的裝置，其特征在于，一個屏幕上顯示部分還帶有用于顯示菜單的屏幕。
7．根據權利要求6中所說的裝置，其特征在于，如果由菜單顯示鍵輸入，控制部分通過屏幕上顯示部分顯示出菜單屏幕，如果輸入顏色選擇鍵，則通過控制屏幕上顯示部分顯示從存儲部分讀出的所選擇顏色的計數值，和如果輸入電平控制鍵，則通過控制屏幕上顯示部分顯示所受控顏色的計數值。
8．一種用于控制圖像顯示裝置內視頻信號增益的方法，通過根據由外部鍵輸入控制的RGB計數值控制RGB增益值，控制RGB視頻信號的幅度，所包括的步驟為讀出存儲在一個存儲部分中的RGB增益值和RGB計數值(S10)；接收來自RGB顏色選擇鍵的輸入(S20)；接收電平控制鍵的輸入(S30)；讀出在步驟S20中由鍵輸入所選擇顏色的計數值，并根據步驟S30中的鍵輸入控制讀出的計數值(S40)；通過比較步驟S40中的計數值與步驟S10中的計數值，計算經步驟S40控制的顏色計數值和由步驟S10讀出的其它顏色的計數值之間的差值，并按照所計算的差值控制RGB增益值(S50)；和更新在存儲部分中經步驟S40和S50控制的計數值和增益值(S60)。
9．根據權利要求8中所說的方法，其特征在于，在步驟S10中讀出在存儲部分存儲的RGB增益值，RGB計數值，最大增益值，增益值變化范圍，和計數值變化范圍。
10．根據權利要求8中所說的方法，其特征在于，步驟S50包括子步驟通過比較步驟S40中受控顏色的計數值與步驟S10中讀出的其它顏色的計數值檢測具有最大計數值的顏色(S51)；將在步驟S10中讀出的最大增益值設定為子步驟S51中所檢測的顏色的增益值(S52)；通過比較子步驟S51檢測的顏色的計數值與步驟S10中讀出的其它顏色的計數值計算第一差值(S53)；計算與子步驟S53中所計算的第一差值成比例的第二差值(S54)；和通過將步驟S10讀出的最大增益值降低在子步驟S54計算的第二差值以設定其它顏色的增益值(S55)。
11．根據權利要求10中所說的方法，其特征在于，子步驟S54計算子步驟S53所計算的第一差值在步驟S10中讀出的計數值整個變化范圍內所占比例，和計算在步驟S10中讀出的增益值整個變化范圍內的和所計算的比值相應的第二差值。
全文摘要
本發明所公開的是用于控制視頻信號增益的一種裝置和一種方法,在圖像顯示裝置中通過根據外部鍵輸入控制的RGB計數值控制RGB增益值來控制RGB視頻信號的幅度,根據將使用者控制的顏色計數值與非受控的其它顏色的計數值相比較所計算的差值,控制RGB增益值,在使RGB增益得到控制的情況下,保持恒定的彩色坐標,亮度不會顯著地增加或降低。
文檔編號H04N9/73GK1302158SQ0012635
公開日2001年7月4日 申請日期2000年9月11日 優先權日1999年12月24日
發明者金正大 申請人:三星電子株式會社