JP2000341651A - フォーマット変換装置 - Google Patents
フォーマット変換装置Info
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Abstract
画素のエリアの設定によっては、フォーマット変換され
たNTSC方式ビデオ信号の垂直同期が動き、画像が乱
れることがある。 【解決手段】 フィールドメモリ5、6に書き込まれた
HDTV規格の輝度信号は、第1フィールドでは、HD
TV規格の輝度信号の317ラインから335ラインま
での範囲内で、第2フィールドでは、HDTV規格の輝
度信号の879ラインから897ラインまでの範囲内で
それぞれ始まり、かつ、NTSC規格におけるサンプリ
ング周波数の1/2倍の周波数の、読み出し用信号形成
回路10からの読み出し用信号に基づいて、フィールド
メモリ5及び6から読み出され、マルチプレクサ11で
合成されて(倍速変換されて)NTSC規格におけるサ
ンプリング周波数でサンプリングされた読み出し輝度信
号データとされる。
Description
置に係り、特にHDTVスタジオ規格(ITU−R勧告
709)の同期信号を有する高精細ビデオ信号からNT
SC規格のビデオ信号に変換するフォーマット変換装置
に関する。
る高精細ビデオ信号からNTSC規格のビデオ信号に変
換するには、高精細ビデオ信号の方がNTSC規格のビ
デオ信号よりも水平方向と垂直方向の精細度が大である
ため、HDTV信号の複数のデータから変換後のデータ
を補間計算により作成されている。また、画面の縦横比
が高精細ビデオ信号では16:9、NTSC規格のビデ
オ信号では4:3であるため、例えば画面の左右の部分
を切り捨てたり、レターボックスにして縦横比を合わせ
ている。
マット変換装置は、メモリ回路、メモリ制御回路、補間
回路との組み合わせによって構成され、使用されるメモ
リについては例えばフレームメモリ(通常、汎用ランダ
ム・アクセス・メモリ(RAM)により構成が一般的で
ある)を使用している。例えば、特開平5−12266
3号公報記載のフォーマット変換装置では、入力ビデオ
信号の水平同期信号に同期した任意の周波数の基準クロ
ックを発生するプログラマブルPLLと、基準クロック
で入力ビデオ信号をA/D変換するA/D変換器と、A
/D変換器の出力ビデオデータを蓄積する3フレーム以
上の映像メモリと、映像メモリの出力ビデオデータをD
/A変換するD/A変換器と、入力ビデオ信号のフィー
ルド周波数を検出するカウンタと、入力ビデオ信号のフ
ィールド周波数と出力ビデオ信号のフィールド周波数と
を比較する比較器と、ビデオメモリの書き込み/読み出
しを比較器の出力結果に対応して制御するメモリ制御手
段とを備えており、水平方向のフィールド歪みを発生さ
せることなくビデオ信号の方式変換を行う構成とされて
いる。
置では、使用する素子の数が多く、動画処理のためにも
高価な高速な素子の必要があり、遅延量に関してもフレ
ームメモリを使用するため、補間処理等を考えても、出
力されるビデオ信号の遅延は数フレームにわたってしま
う。
NTSC方式規格のビデオ信号に変換するに際し、量産
されている汎用のフィールドメモリを使用することで、
小型で安価な構成としたフォーマット変換装置が従来よ
り知られている(特開平7−154750号公報)。こ
の従来のフォーマット変換装置は、書き込み/読み出し
が外部からの制御で独立に可能なフィールドメモリを使
用し、このフィールドメモリにハイビジョン方式のビデ
オ信号の有効画面のデータを書き込み、フィールドメモ
リをNTSC方式ビデオ信号の同期速度で読み出し、こ
の読み出したデータをNTSC方式ビデオ信号として取
り出すようにした構成である。
特徴は、ハイビジョン方式ビデオ信号の片フィールドの
データをフィールドメモリに書き込んだ後、NTSC方
式ビデオ信号の1フレーム分のデータをフィールドメモ
リから読み出して、フレーム処理をしてNTSC方式ビ
デオ信号を得ることにある。
平7−154750号公報記載の従来のフォーマット変
換装置では、量産されているフィールドメモリを使用す
るようにしており、高価な素子を使用せずにフォーマッ
ト変換が行える反面、ハイビジョン方式のビデオ信号の
有効画素のエリアの設定によっては、フォーマット変換
されたNTSC方式ビデオ信号の垂直同期が動き、画像
が乱れることがあるという問題がある。
高精細度のビデオ信号の有効画像のどのエリアを選択し
てNTSC方式ビデオ信号に変換しても、垂直同期の位
相ずれを起こすことのないフォーマット変換装置を提供
することを目的とする。
め、本発明はHDTVスタジオ規格の同期信号を有する
第1のビデオ信号を、書き込みと読み出しが別々の信号
で独立に動作可能なフィールドメモリに書き込んだ後、
NTSC方式の第2のビデオ信号にフォーマット変換し
て読み出すフォーマット変換装置において、第1のビデ
オ信号の各フィールドの有効画像のうち、第2のビデオ
信号のフィールドの有効画像となる領域の有効画像のデ
ータのみを、フィールドメモリに書き込む書き込み手段
と、書き込み手段の書き込みタイミングを制御すること
により、第2のビデオ信号のフィールドの有効画像とな
る領域を選択する領域選択手段と、フィールドメモリに
書き込まれている第1のビデオ信号の有効画像データ
を、第1フィールドでは第1のビデオ信号の317ライ
ン〜327ラインの期間中に、第2のビデオ信号の規格
に関連したクロック周波数で読み出しを開始し、第2フ
ィールドでは第1のビデオ信号の880ライン〜890
ラインの期間中に、第2のビデオ信号の規格に関連した
クロック周波数で読み出しを開始する読み出し手段と、
読み出し手段によりフィールドメモリから読み出された
データに、同期信号を付加して第2のビデオ信号として
出力する出力手段とを有する構成としたものである。
れている第1のビデオ信号の有効画像データを、第1フ
ィールドでは第1のビデオ信号の317ライン〜327
ラインの期間中に、第2のビデオ信号の規格に関連した
クロック周波数で読み出しを開始し、第2フィールドで
は第1のビデオ信号の880ライン〜890ラインの期
間中に、第2のビデオ信号の規格に関連したクロック周
波数で読み出しを開始するようにしたため、NTSC規
格のフィールドの有効画像を第1のビデオ信号の有効画
像領域のどこから取り出しても、フォーマット変換され
た第2のビデオ信号の垂直同期のずれが生じないように
できる。
個(Nは2以上の整数)並列に設けられており、第1の
ビデオ信号の1サンプルをN個のフィールドメモリのう
ちの一のフィールドメモリに入力すると共に、1サンプ
ル毎にフィールドメモリを巡回的に切り換えて入力する
第1のスイッチ回路と、書き込み手段は、第1のビデオ
信号のサンプリング周波数の1/N倍の周波数の書き込
み用信号でN個のフィールドメモリの書き込みを行い、
読み出し手段は第2のビデオ信号のサンプリング周波数
の1/N倍の周波数の読み出し用信号でN個のフィール
ドメモリの読み出しを行い、N個のフィールドメモリの
読み出しデータを時系列的に合成する第2のスイッチ回
路とを有することを特徴とする。
1のビデオ信号のサンプリング周波数/Nのサンプリン
グ周波数で動作可能な低速な一般市販の汎用フィールド
メモリを、高速な第1のビデオ信号の書き込み/読み出
し用に使用することができる。
いて図面と共に説明する。図1は本発明になるフォーマ
ット変換装置の一実施の形態のブロック図を示す。この
実施の形態は、HDTVスタジオ規格(ITU−R勧告
709)の同期信号を有する高精細ビデオ信号中の輝度
信号をNTSC規格のビデオ信号中の輝度信号に変換す
るフォーマット変換装置で、同図において、HDTVス
タジオ規格の同期信号を有する高精細ビデオ信号中の輝
度信号は、入力端子1よりA/D変換器2に供給され、
サンプリング信号でサンプリングされてディジタルデー
タに変換される一方、同期分離回路3に供給され水平同
期信号及び垂直同期信号が分離される。
では、高精細ビデオ信号における画面の任意の一部分の
みを切り出してNTSC規格のビデオ信号として出力し
ている。
度信号のサンプリング周波数は、例えば59.4MHz
とNTSC規格のそれに比べてかなり高いのに対し、汎
用のフィールドメモリのデータレイトは25nsec/
1サンプル程度である。従って、そのまま汎用のデュア
ルポートのフィールドメモリをA/D変換器2の出力デ
ィジタルデータの書き込み/読み出し用メモリとして使
用できない。
ールドメモリ5及び6を並列に設けると共に、A/D変
換器2の出力側とフィールドメモリ5及び6の入力側と
の間に、デマルチプレクサ4を介挿してフィールドメモ
リ5及び6を交互に使用することにより、サンプリング
周波数を上記の59.4MHzの1/2倍の周波数に低
下させることができるようにすることで、フィールドメ
モリ5及び6として汎用のデュアルポートのフィールド
メモリを使用することが可能となる。
D変換器2の出力ディジタルデータをフィールドメモリ
5及び6に1サンプル周期毎に交互に入力すると共に、
入力端子8を介して入力される外部制御信号に基づいて
動作が制御される書き込み用信号形成回路7により、同
期分離回路3により分離された水平、垂直同期信号に同
期し、かつ、59.4MHzの1/2倍の周波数の書き
込み用信号を形成し、この書き込み用信号でフィールド
メモリ5及び6に対して書き込み動作を行う。
2に示すHDTV規格ビデオ信号の1フィールドの有効
画像エリア20に対して、NTSC方式ビデオ信号の指
定有効画像エリア21の開始位置22を、図1の入力端
子8を介して入力される外部制御信号により選択し、そ
の開始位置22より内蔵のカウンタで、画面水平方向に
780有効画素数の期間の制御信号23と、画面垂直方
向に241ラインの期間の制御信号24とを生成し、こ
の制御信号23及び24により決まる制御区間のみ、フ
ィールドメモリ5及び6に交互にHDTV規格の輝度信
号データを書き込むようにする。
読み出しで独立の周波数のクロックで動作することがで
きる、デュアルポートのフィールドメモリで、内部構造
がファースト・イン・ファースト・アウト(FIFO)
構造のものである。このデュアルポートFIFOのフィ
ールドメモリを使用する際、書き込みのクロックと読み
出しのクロックの違いより、書き込み位置が読み出し位
置を追い越さないように、また、読み出し位置が書き込
み位置を追い越さないように制御する必要がある。
同図(B)に模式的に示すように、デュアルポートFI
FOのフィールドメモリにデータが書き込まれ、同図
(C)に示す読み出しクロックによりデータが読み出さ
れた場合は、書き込み位置が読み出し位置を追い越すこ
ととなり、読み出しデータが同図(D)に模式的に示す
用に同一フィールドのデータではなく、次のフィールド
のデータとなってしまう。
により同図(F)に模式的に示すように、デュアルポー
トFIFOのフィールドメモリにデータが書き込まれ、
同図(G)に示す高周波数の読み出しクロックによりデ
ータが読み出された場合は、読み出し位置が書き込み位
置を追い越すこととなり、読み出されるデータが同図
(H)に30で示すように不定となるか、あるいは、一
つ前のフィールドのデータとなってしまう。
マット変換するNTSC方式輝度信号の有効画像エリア
を選択し、フィールドメモリに書き込みを行った後、上
記の条件を満たすように一定期間後、フィールドメモリ
からデータを読み出すように制御した場合、有効画像エ
リアを変更する際に、垂直同期がずれ、画像が乱れてし
まう。
メモリ5及び6の読み出しにおいては、まず、図1の入
力端子1を介して入力されたHDTV規格の輝度信号か
ら同期分離回路3で水平同期信号及び垂直同期信号を分
離して書き込み用信号形成回路7に供給し、ここで前述
した制御信号23及び24により決まる制御区間のみ、
フィールドメモリ5及び6に交互にHDTV規格の輝度
信号データを書き込む書き込み用信号を生成してフィー
ルドメモリ5及び6に供給する一方、同期回路9に供給
し、ここで、NTSC方式輝度信号の垂直同期期間(V
_BLANK)が、図4(A)、(B)に示すように、
第1フィールドでは、HDTV規格の輝度信号の272
ラインのタイミングから281ラインのタイミングまで
の期間中に、第2フィールドでは、HDTV規格の輝度
信号の834ラインのタイミングから843ラインのタ
イミングまでの期間中にそれぞれ始まるような同期信号
を生成させる。
成回路10に供給され、ここで図4(A)、(B)に示
すように、第1フィールドはHDTV規格の輝度信号の
317ラインのタイミングから327ラインのタイミン
グまでの計11ラインの期間中に、また、第2フィール
ドはHDTV規格の輝度信号の880ラインのタイミン
グから890ラインのタイミングまでの計11ラインの
期間中に、変換後のNTSC方式輝度信号の有効画像の
読み出しが開始するようなタイミングで、かつ、NTS
C規格におけるサンプリング周波数の1/2倍の周波数
の読み出し用信号として生成された後、フィールドメモ
リ5及び6にそれぞれ供給されて記憶HDTV規格の輝
度信号データを読み出す。
TV規格の輝度信号データの書き込みとして、図4
(A)にA、B、C、...で示す領域の輝度信号デー
タを書き込む場合と、A’、B’、C’、...で示す
領域の輝度信号データを書き込む場合とについて説明す
る。A、B、C、...で示す領域の輝度信号データを
書き込む場合は、画像の書き込みが前の画像の読み出し
の終了よりも後に来るようにした場合であり、A’、
B’、C’、...で示す領域の輝度信号データを書き
込む場合は、画像の書き込み開始が読み出し開始の直前
になるようにした場合であり、これらについて更に詳細
に図5及び図6のタイムチャートを併せ参照して図1と
共に説明する。
TV規格の輝度信号のディジタルデータは、デマルチプ
レクサ4を通してフィールドメモリ5及び6に1サンプ
リング周期に交互に、かつ、図5(B)に示すように第
1フィールドは41ライン〜281ライン(又は図6
(B)に示すように316ライン〜566ライン)の2
41ライン期間、第2フィールドは604ライン〜84
4ライン(又は図6(B)に示すように879ライン〜
1119ライン)の241ライン期間、書き込まれ、フ
ィールドメモリ5及び6には図5(C)(又は図6
(C))に模式的に示すように241ラインずつの、図
4(A)に示したA’、B’、C’、...で示す領域
(又は図4(A)に示したA、B、C、...で示す領
域)の輝度信号データが390画素ずつ書き込まれる。
格の輝度信号の317ラインのタイミングから327ラ
インのタイミングまでの期間中に、第2フィールドで
は、HDTV規格の輝度信号の880ラインのタイミン
グから890ラインのタイミングまでの期間中にそれぞ
れ始まり、かつ、NTSC規格におけるサンプリング周
波数の1/2倍の周波数の、読み出し用信号形成回路1
0からの読み出し用信号に基づいて、フィールドメモリ
5及び6に記憶されている選択エリア21のHDTV規
格の輝度信号データが読み出され、マルチプレクサ11
で時系列的に合成されて(倍速変換されて)図5(D)
又は図6(D)に模式的に示すような、NTSC規格に
おけるサンプリング周波数でサンプリングされた読み出
しデータとされる。
示したように、316ラインのHDTV規格の輝度信号
データがフィールドメモリ5あるいは6に書き込まれた
場合は、図6(D)に示すように、その直後の317ラ
イン〜327ラインの期間中に、フィールドメモリ5及
び6の記憶輝度データの読み出しが開始されることとな
るが、読み出し速度は書き込み速度に比べて遅いので、
読み出す位置が書き込む位置を追い越すことはない。
器12に供給されて各フィールド241ラインのアナロ
グ信号とされた後、加算回路13において読み出し用信
号形成回路10からのNTSC規格で第1フィールドで
は1ライン〜21ライン、第2フィールドでは263ラ
イン〜284ラインの幅の垂直同期信号と、また水平同
期信号と加算合成されて、図5(E)あるいは図6
(E)に示すようなNTSC方式輝度信号とされた後、
出力端子14へ出力される。
格の輝度信号の317ラインのタイミングから327ラ
インのタイミングまでの計11ラインの期間中に、ま
た、第2フィールドはHDTV規格の輝度信号の880
ラインのタイミングから890ラインのタイミングまで
の計11ラインの期間中に、変換後のNTSC方式輝度
信号の有効画像の読み出しが開始するように、出力する
NTSC方式の同期信号を生成し、この同期信号に基づ
いてNTSC方式輝度信号の1フィールド分のデータの
読み出しを行うことにより、NTSC方式輝度信号に変
換する際の遅延量が1フィールド以内と最小で済むこと
になり、HDTV方式輝度信号の画面のどの位置のエリ
アを指定しても、フィールドメモリ5及び6の読み出し
位置と書き込み位置の関係は上記の条件を満たすことに
なり、垂直同期の位相のずれが起こらないようにでき
る。また、書き込みと読み出しのタイミングを図5及び
図6に示したように考慮しているので、変換に要する時
間の遅れを最小限に抑えることができる。
れるものではなく、例えばフィールドメモリの数を3以
上とし、読み出し用信号の周波数をNTSC方式輝度信
号のサンプリング周波数/(フィールドメモリの数)に
設定して読み出すことにより、上記の実施の形態と同様
の効果を得ることができる。また、2種類の色差信号に
ついても図1と同様の構成によりフォーマット変換可能
である。ただし、この場合は、フィールドメモリは1つ
の色差信号当たり1つでよく、サンプリング周波数は5
9.4/2MHzでよい。
フィールドメモリに書き込まれている第1のビデオ信号
の有効画像データを、第1フィールドでは第1のビデオ
信号の317ライン〜327ラインの期間中に、第2の
ビデオ信号の規格に関連したクロック周波数で読み出し
を開始し、第2フィールドでは第1のビデオ信号の88
0ライン〜890ラインの期間中に、第2のビデオ信号
の規格に関連したクロック周波数で読み出しを開始す
る、フィールド処理を行うことにより、NTSC規格の
フィールドの有効画像を第1のビデオ信号の有効画像領
域のどこから取り出しても、フォーマット変換された第
2のビデオ信号の垂直同期のずれが生じないようにした
ため、フォーマット変換されたNTSC規格の第2のビ
デオ信号の垂直同期のずれに起因する画像の乱れを防止
できる。
メモリの書き込みと読み出しのタイミングを考慮してい
るので、変換に要する時間の遅れを最小限に止めること
ができる。
面と変換されるNTSC方式輝度信号の画面との関係
と、エリア選択の制御信号を示す図である。
SC方式の輝度信号の相対関係を示す図である。
リへの書き込みと読み出し動作の一例を説明するタイム
チャートである。
リへの書き込みと読み出し動作の他の例を説明するタイ
ムチャートである。
力端子 20 HDTV規格輝度信号の画面 21 NTSC方式輝度信号の画面 23、24 制御信号
Claims (2)
- 【請求項1】 HDTVスタジオ規格の同期信号を有す
る第1のビデオ信号を、書き込みと読み出しが別々の信
号で独立に動作可能なフィールドメモリに書き込んだ
後、NTSC方式の第2のビデオ信号にフォーマット変
換して読み出すフォーマット変換装置において、 前記第1のビデオ信号の各フィールドの有効画像のう
ち、前記第2のビデオ信号のフィールドの有効画像とな
る領域の有効画像のデータのみを、前記フィールドメモ
リに書き込む書き込み手段と、 前記書き込み手段の書き込みタイミングを制御すること
により、前記第2のビデオ信号のフィールドの有効画像
となる領域を選択する領域選択手段と、 前記フィールドメモリに書き込まれている前記第1のビ
デオ信号の有効画像データを、第1フィールドでは前記
第1のビデオ信号の317ライン〜327ラインの期間
中に、前記第2のビデオ信号の規格に関連したクロック
周波数で読み出しを開始し、第2フィールドでは前記第
1のビデオ信号の880ライン〜890ラインの期間中
に、前記第2のビデオ信号の規格に関連したクロック周
波数で読み出しを開始する読み出し手段と、 前記読み出し手段により前記フィールドメモリから読み
出されたデータに、同期信号を付加して前記第2のビデ
オ信号として出力する出力手段とを有することを特徴と
するフォーマット変換装置。 - 【請求項2】 前記フィールドメモリはN個(Nは2以
上の整数)並列に設けられており、前記第1のビデオ信
号の1サンプルを前記N個のフィールドメモリのうちの
一のフィールドメモリに入力すると共に、1サンプル毎
に前記フィールドメモリを巡回的に切り換えて入力する
第1のスイッチ回路と、前記書き込み手段は、前記第1
のビデオ信号のサンプリング周波数の1/N倍の周波数
の書き込み用信号で前記N個のフィールドメモリの書き
込みを行い、前記読み出し手段は前記第2のビデオ信号
のサンプリング周波数の1/N倍の周波数の読み出し用
信号で前記N個のフィールドメモリの読み出しを行い、
前記N個のフィールドメモリの読み出しデータを時系列
的に合成する第2のスイッチ回路とを有することを特徴
とする請求項1記載のフォーマット変換装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP11145829A JP2000341651A (ja) | 1999-05-26 | 1999-05-26 | フォーマット変換装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP11145829A JP2000341651A (ja) | 1999-05-26 | 1999-05-26 | フォーマット変換装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2000341651A true JP2000341651A (ja) | 2000-12-08 |
Family
ID=15394092
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP11145829A Pending JP2000341651A (ja) | 1999-05-26 | 1999-05-26 | フォーマット変換装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2000341651A (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPWO2006088049A1 (ja) * | 2005-02-21 | 2008-07-03 | シャープ株式会社 | 表示装置、表示モニターおよびテレビジョン受像機 |
JP2012187328A (ja) * | 2011-03-12 | 2012-10-04 | Olympia:Kk | 遊技機 |
-
1999
- 1999-05-26 JP JP11145829A patent/JP2000341651A/ja active Pending
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPWO2006088049A1 (ja) * | 2005-02-21 | 2008-07-03 | シャープ株式会社 | 表示装置、表示モニターおよびテレビジョン受像機 |
JP4588754B2 (ja) * | 2005-02-21 | 2010-12-01 | シャープ株式会社 | 表示装置およびテレビジョン受像機 |
US8243212B2 (en) | 2005-02-21 | 2012-08-14 | Sharp Kabushiki Kaisha | Display apparatus, display monitor and television receiver |
JP2012187328A (ja) * | 2011-03-12 | 2012-10-04 | Olympia:Kk | 遊技機 |
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