JPS61253988A - インタレ−ス−非インタレ−ス走査変換装置 - Google Patents

インタレ−ス−非インタレ−ス走査変換装置

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JPS61253988A
JPS61253988A JP61099306A JP9930686A JPS61253988A JP S61253988 A JPS61253988 A JP S61253988A JP 61099306 A JP61099306 A JP 61099306A JP 9930686 A JP9930686 A JP 9930686A JP S61253988 A JPS61253988 A JP S61253988A
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frequency
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  • Monitoring And Testing Of Nuclear Reactors (AREA)
  • Ultra Sonic Daignosis Equipment (AREA)
  • Measuring Fluid Pressure (AREA)
  • Geophysics And Detection Of Objects (AREA)
  • Processing Of Color Television Signals (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〈発明の分野〉 この発明は、テレビジョン装置に関するものであシ、特
にR,GB方式のインタレース−ビデオ入力信号を非イ
ンタレース(順次走査)形式の出力信号に変換する装置
に関する。
〈発明の背景〉 インタレース・ビデオ信号を非インクレース形式すなわ
ち順次走査形式で表示させることによる利点はよく知ら
れておシ、このような走査形式の変換を行なうための幾
つかの構成が提案されているO例えば、1983年11
年上1月1でrTEIEVI S l0NDISPLA
Y  WITHDOUBLBD  HORIZONTA
LLINES(2倍の水平線をもったテレビジョン表示
)」という名称で特許された米国特許第4415931
号明細書中には、各入力水平線を2回表示して1表示さ
れたラスク線の数を2暗にするルミナンス信号の順次走
査変換方式が示されてhる。これは各入力インタレース
線を2個のメモリのうちの一方に蓄積することによって
行なわれる。メモリの一方が書込まれているとき、他方
のメモリは2回読出され、それによって処理されたイン
タレース・ビデオの各線に対して時間圧縮された非イン
タレース・ビデオの2本の線を発生させる。
他の例か1983年8月23日付でr置EVIsION
DISPLAY  SYSTEM WITHR,EDU
CED  LINB−8CAN ARTIFACTS(
線走査アーティファクトの減少したテレビジョン表示装
置)」という名称で特許された米国特許g 4400’
719号明細書に示されている。この装置では、入力走
査線の補間によってビデオ出力信号に加えられる付加走
査線を得てイル。1985年12年上2月付ケチ「PR
OGRESSIvESCAN  置EVISION  
SYSTEM  EMPLOYINGVITICAL 
DETAIL ENHANCEMENT (垂直細部増
強を具えた順次走査テレビジョン方式)」という名称で
特許された米国特許第4558347号明細書中で、プ
リチャード(Pr1tchard)代地は、本質的に平
均化処理である補間は、補間された信号の垂直細部内容
を減少させる傾向のあることか判明した旨述べている。
この装置では、ルミナンス−クロミナンス分離および変
換器のスピードアップ・メモリにおける時間圧縮(ビデ
オ・スピードアップ)に先行するルミナンス信号の補間
に線くし型フィルタか使用されている。くし型フィルタ
操作によって失なわれた垂直細部を回復させるために、
くシ型フィルタのクロミナンス出力を低域通過濾波する
ことによって垂直細部強調信号が生成される。このよう
にして得られた低周波数垂直細部信号はリアル(すなわ
ち受信した)線および補間された線と合成されて、くシ
型纏波によって失なわれた垂直細部が回復される。上記
の発明の特徴によれば、垂直細部強調信号の極性は線毎
に交番して、走査変換されたビデオ出力信号のプリシュ
ートとオーバーシュートを行なわせる。ブリチャード氏
他はさらに、垂直軸部信号は1表示されたイメージの主
観的な強調とフリッカとの間の最適のバランスを得るた
めに非直線変換機能(例えば、米国特許第444523
’7号明細書に示されているようなコアリング、ピーキ
ング、ベアリング)を受けることを指運している。
上述の走査変換方式では、ビデオ入力信号は複合形式の
もので、後続する映像管による表示のためにカラー成分
(RGB )形式への変換はビデオ信号のスピードアッ
プに引続りて行なわれる・複合形式あるm FiRGB
形式のビデオ信号源と共に使用8CANNING(順次
走査用ビデオ信号プロセッサ)」という名称で特許され
た米国特許第45730673号明細書中に示されてい
る。この方式では、線周波数を2倍にするために時間圧
縮される前にくし型濾波され、細部か強調され、且つR
GB形式に変換される。KGBビデオ入力信号はさらに
処理を受けることなく時間圧縮(スピードアップ)メモ
リに直接結合される。この特許明細書に示されているよ
うに、 KGBビデオ入力信号は、高い水平および垂直
解像度をもったRGB信号を内部で発生するコンピュー
タによって生成されるものでもよく、そのため、くし型
浦波の影響を解消するために複合ビデオ信号の処理のた
めに使用される垂直細部強調は、 RGB形式のビデオ
入力信号の処理時には必要でない。
ある種の適用例においては、例えばRGB信号源かコン
ピュータあるいは比較的高解像度のRGBビデオ信号の
他の信号源よシもむしろ比較的低い垂直解像度の形式(
例えば、カラー・カメラ)である場合に、カラー成分(
KGB )形式のビデオ入力信号と共に使用することを
意図した順次走査プロセッサ中において垂直細部を強調
することが望ましhことが判った。
〈発明の概要〉 この発明は、処理されつ\あるビデオ信号のルミナンス
成分のいずれの方向の変化に対してもプリシュートとオ
ーバーシュートの双方を含む垂直細部強調を与えるカラ
ー成分形式(例えば、 RGB )のビデオ入力信号と
共に使用するのに適したインタレース−非インタレース
走査変換装置の要求に適合する装置を与えるものである
この発明による走査変換装置は、所定の水平線周波数で
インタレース形式で走査されたイメージ・ラスタを表わ
す第1.第2および第3のカラー成分信号を供給する信
号源を有して層る。この信号源に結合されたビデオ・ス
ピードアップ回路手段はカラー成分信号の線周波数を2
倍にする。ビデオ信号源あるいはビデオ・スピードアッ
プ回路手段に結合された垂直細部信号形成手段は、線周
波数の2倍の周波数c以下ではこれを2倍の線周波数と
称す)の垂直細部を表わす出力信号を発生する。垂直細
部信号形成手段に結合された処理手段は2倍の線周波数
の垂直ピーキング出力信号を供給する。垂直ピーキング
およびliE部信号を2倍の線周波数のビデオ出力信号
の1本おきの線と合成して、これらの1本おきの線にプ
リシュートを生じさせる第1の動作状態と、垂直ピーキ
ング信号のみを2倍の線周波数のビデオ出力信号の中間
の線と合成して、この中間°の線にオーツ(−シュート
を生じさせるts2の動作状態とを有する出力回路手段
力;設けられている。
〈実施例の説明〉 以下、図示の実施例を参照してこの発明の詳細な説明す
る。なお、各図で同様な素子に対しては同じ参照番号を
付す。
第1図の順次走査変換装置は、コンピュータあるいはカ
ラー・カメラのような適当な信号源(図示せず)から供
給される所定の水平線周波数でインタレース方式で定食
されたイメージ−ラスタを   。
表わす赤(R)、緑CG)、および青(B)のペースノ
(ンドカラー成分ビデオ入力信号を受信する3個の入力
端子10.12,14を有している。説明の都合上。
RGB信号はNTSC方式の水平線周波数と一致し、2
:1のインタレース係数をもっていると仮定する。この
発明の原理は一般に実用されているものであるが1次に
説明する例から判るように他の線周波数あるいはより高
いインクレース係数をもったインタレース信号を順次走
査形式に変換するために使用することもできる。
入力端子10,12.14は各アナログ−デジタル(A
/D)変換器16、la、 20を経て各ビデオ・スピ
ードアップ・メモリーユニット22. l、 260入
力に結合されている。変換器16,113.20は通常
の設計によるもので、KGB入力信号か既にデジタル形
式である適用例では省略される。また、後続するビデオ
処理がデジタル形式ではなくアナログ形式で行なわれる
適用例においても変換器16.18.20は省略される
。後程説明するように、ビデオ・スピード1710時間
圧縮)、ピーキング、コアリング、ベアリング、マトリ
ックス処理等の処理機能はデジタル信号処理回路よルも
アナログによって容易に行々うことかできる。
スピードアップ・メモリ22.24.26は、これに供
給されたRGBカラー人力信号の線周波数を2倍にする
機能を与えるもので、前述の米国#許明細書に示されて
いる形式のものでよい。第2図は1   ′対の1水平
線(IH)メモリ200および202と、読出しクロッ
ク周波数(例えば28MHz)が書込みクロック周波数
(例えば14MHz)の2倍の読出し/書込みクロック
信号源204とからなるメモリの典形的な例を示す。2
06で示す4セクシヨン・スイッチかメモリの入出力と
クロックの選択を行なうように接続されている。スイッ
チが図示の位置にあると、メモリ200は書込みクロッ
ク信号と端子201からのビデオ入力信号を受信し、メ
モリ202は読出しクロック(書込みクロック周波数の
2倍)を受信し、ys子208に蓄積されたビデオ出力
信号を供給する。スイッチの位置は人力ビデオ線周波数
で切換えられる。従って、ビデオの1本の1liIがメ
モリ200.202の一方に蓄積されるとき、他のメモ
リは2回読出され、従って、各入力線毎に2本の出力ビ
デオ線を発生し、かくして線周波数を2倍にしてフィー
ルド当シの線の数を2倍にする。
2:1のインタレース係数をもつビデオ入力信号に対し
てこのように線周波数を2倍することによる。2倍の線
周波数すなわち通常の線周波数の2倍の周波数の非イン
タレース信号Rは縦続接続された遅延ユニット30、加
算器32% リミタ34およびデジタル−アナログ変換
器36を経て走査変換装置の出力端子2Bに供給される
。残シの遅延ユニット40および50.加算器42およ
び52.リミタ44および端子38.48にそれぞれ供
給するように同じように配列されている。
遅延ユニット30.40および50は、加算器32.4
2、Bに最終的lC加えられるプリシュートおよびオー
バーシュート導入信号を発生する後程説明する信号路に
おける処理遅延を補償する機能をもっている。このため
に、遅延ユニツ)30.40%50はスピードアップ・
メモリの読出しクロック周波数(例えば28MHz )
でクロックされる選択された数の通常のデータ・ラッチ
からなシ、そのため正味の遅延は補償(ピーキング)信
号を発生する際の正味遅延にはソ等しく、それによって
加算器32,42および52中で加算された信号の整合
が適切に行なわれるようにしている。
リミタ34.44.54は、加算器32.42.52の
出力信号が各デジタル拳アナログ変換器36.46.5
6のダイナミック・レンジを超過するのを防止する機能
をもっている。−例として、制限値は0と100のIR
E単位に等価な値、あるいはビデオ信号が8ビツト解像
度にデジタル化されている場合は2進値0と255に等
価な値に相当する。しかしながら、デジタル−アナログ
変換器が充分なダイナミック・レンジを有している場合
は制限は必要とじなめ。
また、ビデオ処理かアナログ形式で行なわれ、アナログ
回路がプリシュートとオーバーシュートをもったビデオ
成分信号に適合する適当なダイナミック・レンジを持っ
て贋る場合にも制限作用を省略することができる。変換
器36.46.56は通常の設計によるもので、デジタ
ル信号を通常の映像管駆動回路で使用するのに適したア
ナログ形式に変換して、最終的に上記映像管に走査変換
された信号の表示を行なわせる。
第1図の残シの素子は、スピードアップ・メモリ・ユニ
ツ)22,24.26によって発生される2倍垂直細部
成分を強調するためこの発明の処理を行なうものである
。この処理は本質的に3つの段階からなる。第1に1本
願発明のこの例では、2倍の線周波数の垂直m部表示信
号はRGBビデオ入力信号から形成される。次の例では
、2倍の線周波部表示信号を引出すかを示してAる。第
2に垂直ピーキング信号は垂直細部信号から引出される
このピーキング信号をコアリングし且つベアリングする
処理が行なわれる。最後にピーキングおよび細部信号を
2倍の線周波数OR,GB倍信号1本おきの線と合成し
てプリシュートを導入し、またピーキング信号を2倍の
線周波数のRGB信号の中間の線と合成してオーバーシ
ュートを導入する処理が行なわれ、それによって端子2
8,38.48で発生するRGBの2倍の線周波数カラ
ー成分信号の垂直変化が強調される。
上述の垂直細部表示信号を発生させるために。
この発明の例では3個の素子が含まれている。第1は、
デジタル化されたRGBビデオ入力信号を通常の割合(
例えば、約0.59G+ 0.30R+0.IIB )
で加算してRGB入力信号のルミナンス成分に比例する
出力信号S1を形成する単なるマトリックス60である
。アナログ形式で処理される場合は、振幅のスケーリン
グ(ある係数の掛算)および加算は通常の抵抗マトリッ
クスによって行なわれる。デジタル形式で処理される場
合は、加算はデジタル加算器によって行なわれ、スケー
リングは変換器16、1B、 20の出力を周知の態様
で加算器の入力に適当に接続することによって行なわれ
る。例えば、信号凡の6個の最上位ビットと、信号凡の
5個の最上位ビットとを加算器に結合すると、和はRJ
7/4十R/8を表わし、 0.375 Hに等しくな
る。これは0.3OR,の所望の値に対する充分の近似
となシ得る。
残シの信号GおよびBも同様にスケーリングされ。
Rに加算されてルミナンスを表わす信号S1が発生され
る。
ルミナンス表示信号はくし型フィルタ70に供給されて
垂直細部を表わす信号S2を発生する。フィルタワ0は
信号S1を1水平線期間だけ遅延させる1H(1水平走
査線)遅延素子72からなる。減算器74は信号S1か
ら遅延信号を減算し、信号S1の線周波数の2分の1の
周波数の奇数倍でピーク応答を示すくし型フィルタを形
成して贋る。この信号S2は信号R,G、Bの垂直細部
成分、すなわち信号R,G、Hのルミナンス・レベルの
線相互間の変化を表わす。スピードアップ・、ユニット
22.24゜26と同じものでもよいスピードアップ・
メモリ・ユニット80は、前述のように、各線をくシ返
すことによって垂直細部を表わす信号S2の線周波数を
2倍にする。
スピードアップ・メモリ80からの2倍の線周波数の垂
直細部表示信号S3は垂直ピーキング処理ユニット82
に供給され、2倍の線周波数の垂直ピーキング信号S4
か生成される。ユニット82は、垂直細部信号S3をコ
アリングし且つベアリングする適   。
当な非直線変換機能をもってプログラムされた通常のラ
ンダム・アクセス・メモリ(RAM )あるいは読出し
専用メモリ(ROM )からなることが好まし層。適当
な変換機能は前述の米国特許3g4245437号明細
書中に示されて層る。処理ユニット82の適当なデジタ
ル装置の例か1983年12月20日付けでrDIGI
TAL  5IGNAL PROCESSOR,WIT
H8Y思化TRICAL  TRANSFER,CHA
RACTERISTIC(対称変換特性をもったデジタ
ル信号プロセッサ)」という名称で特許された米国特許
第4a2ao9a号明細書中に示されている。コアリン
グおよびベアリングを必要としないときは、処理ユニッ
ト820代シに単に信号S3を減衰する(例えば、信号
S3を一定数で割る)ことによってピーキング信号S4
を発生する減衰器を使用することができる。直線処理か
非直線処理かのいずれの選択に対しても、信号S4は、
2倍の線周波数の信号R,G、Bに与えられるプリシュ
ートおよびオーバーシュートの太きさを決定する垂直細
部表示信号S3の予め定められた振幅部分を表わしてい
る。
第1図の残シの素子、すなわち2の補数器86゜スイッ
チ88.同期検出器90は加算器32.42.52と共
同して、垂直ピーキング信号S4および垂直細部の1本
おきの線とを合成してこれらの線にプリシュートを生じ
させる第1の動作状態と、垂直ピーキング信号と2倍の
線周波数のビデオ出力信号の残り(中間)の線とを合成
して、この中間の線にオーバーシュートを生じさせる第
2の動作状態とを持つ出力手段を構成している。
加算器84は信号S3と84とを加算し、それによって
変換器86によって2の補数形式(信号86)の信号に
変換される和信号S5が生成される。周知のように、2
進数の2の補数は数学的にはその数の負に等しく、その
数を反転して1を加えることによって得られる。従って
、2の補数が他の数に加えられると、他の数から2の補
数化された数の減算結果が得られることになる。この信
号S6はこの発明のプリシュート導入信号である。第2
A図は、信号S1の仮定された変化に対する信号S3お
よびS4から信号S6を発生させる過程を示している。
スイッチ88は線周波数で動作して、各メモリが読出さ
れる$1の時間中に信号S6をKGB信号に加算しヱそ
れによって垂直細部信号S3および垂直ピーキンの通り
である。すなわち、S3信号成分は、言わば残ったS4
成分はR,G、およびBに対して信号s4に等しい量だ
け元の値をプリシュートする。スイッチ88は垂直ピー
キング信号S4を中間の線上の倍周波数の信号に信号S
4に等しhオーバーシュートを生じさせる。これが第2
A図の波形87.Rおよび几+Sワによって示されてい
る。
スイッチ88は、A/D変換器18によって与えられる
緑信号の水平同期成分を検出する同期検出器9゜によっ
て線周波数で制御される。アナログ同期検出器は、点線
によって示すように検出器を変換器18の入力に接続す
ることによって使用される。水平同期信号を検出するた
めにアナログ手段が使用されていようかデジタル手段が
使用されていようがそれには関係なく、検出器90は、
メモリ22%24゜26の第1の読出しサイクルの期間
中スイッチ88を位置Aに置き、第2のメモリ読出しサ
イクルの期間中はスイッチ88を位置Bにおくこと力;
重要である。その理由は、プリシュート導入信号S6は
オーバーシュート導入信号と大きさおよび符号が実質的
に異っておシ、2倍の線周波数のRGB出力信号に適正
々順序で加算する必要かあるからである。
このことが第2A図および3213図にさらに詳細に示
されている(代表的なラスタの1本おきの線は実線で示
され、中間の線は点線で示されている)。
第2A図は第1図の走査変換装置につ込ての前述の動作
をさらに詳しく示し、さらにプリシュートおよびオーバ
ーシュート導入信号を2倍の線周波数RGB信号に加え
ることに関するあるタイミングの必要条件の詳細な説明
を行っている。基本的には、タイミングはプリシュート
信号S6は第1のメモリ読出し動作期間中に加算され、
オーバーシュート導入信号S4は第2のメモリ読出し動
作期間中に加算される。読出し動作およびスイッチの位
置は第2B図に示されている。
第2A図において、水平のスケールは処理されつ\ある
ビデオ信号の線を表わし、垂直のスケールは振幅を表わ
す。ルミナンス表示信号は、信号R1G、Bのルミナン
スの内容は、最初の3本の線期間中は一定であり、線4
,5については増大し、残りの線6乃至9の間はその元
のレベルに戻る場合について示されている。従って、く
シ型濾波された垂直細部信号S2は、線3から線4への
正方向の変化を表わす線4に対しては正の値を示し、線
5から線6への負方向の変化を表わす線6に対しては負
の値を示す。スピードアップeメモリ80におけるスピ
ードアップの後、2倍の線周波数垂直細部信号S3は、
第1および第2のスピードアップ・メモリ読出し動作(
第2B図を参照)に相当するスピードアップ線5および
5に対しては正であシ。
スピードアップ線7および7に対しては負である。
ピーキング信号S4は細部信号S3の小部分である。
信号S6は信号S3と反転された54(2の補数)との
和を表わす。信号S7は、出力信号R+Sq、  B 
+S7゜およびG+S7を生成するために信号R,G、
およびBに加えられるスイッチ88の出力を表わす。第
2B図および第2A図に示すように、プリシュートは8
3+84を減することによって冬用1のメモリ動作期間
中に生成され、オーバーシュートハ信号S4ノみを加え
ることによって第2のメモリ読出し動作−期間中に生成
されることか判る。これは出力の腺(jl!2A図)に
対して示すように信号のいずれの方向の変化に対しても
得られる。
第3図において、第1図の走査変換装置は、2倍の線周
波数ビデオ信号R,G、およびBから2倍の線周波数の
ルミナンス表示信号を得ることかできるように変形され
ておシ、それによってスピードアップ・メモリ80は不
必要になる。特に、マトリックス60はメモリの入力で
はなくメモリ22.24、26の出力に結合されておシ
、遅延ユニット72の遅延量はIHから2Hに変化して
いる。ビデオ・スピードアップに後続し且つ2Hのくし
形濾波に先行するマトリックス処理は、信号S1か入力
RGB信号のルミナンスの内容を表わし、 82が2倍
の線周波数のRGBスピードアップ信号のルミナ■ ンスの内容を表わし、 S3が2Hくし形フィルタワO
の出力を表わす第5図のタイミング図表で示したスピー
ドアップおよびLH< L形濾波に先行するマトリック
ス処理と基本的には等価である。その他の点では、動作
は第1図と同様である。
第4図に示すように、第3図の2Hメモリ92をIHメ
モリと置換し、2Hメモリに似た動作を行なわせるため
にLHメモリの内容を再循環するようにスイッチ73を
線周波数で動作させることによシ、必要なメモリの数を
さらに少なくするように第3図を第4図に示すように変
形することができる。上記の点を除けば、他の点の動作
はすべて前述の動作と同じである。
【図面の簡単な説明】
第1図はこの発明を実施した走査変換装置のブロック図
、第2図は第1図の走査変換装置中で使用するのに適し
たビデオ・スピードアップのブロック図、第2A図およ
び第2B図は第1図の走査変換装置の動作を説明する信
号タイミング図、第3図は第1図の走査変換装置の変形
例を示すブロック図、第4図は第3図の走査変換装置の
変形例を示すブロック図、第5図は第3図および第4図
に示す変形された走査変換装量の動作の特徴を示す信号
タイミング図である。 10、12.14・・・入力手段、2!、 24.26
・・・ビデオ・スピードアップ回路手段。 82・・・処理手段(垂直ピーキング処理ユニット)、
R,G、B・・・カラー成分信号%R,G、B・・・2
倍の線周波数のビデオ出力信号、 83・・・垂直細部
表示信号、 84・・・垂直ピーキング信号。 オ1図 第21刀 ■+23451i?   δ S 普21千3鑑先工し2               
           Amc2 −−−一−−−−−
−B 番給J+4 賦よし3 □    ^ It!L3  +q −−一−−−−−9を之檜5験工
L4                 A級欠L4 
−−−一−−−−一−8 第2Bい 第3口 第4■ 第5口

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)所定の水平線周波数でインタレース方式で走査さ
    れたイメージ・ラスタを表わす第1、第2および第3の
    カラー成分信号を受信するための入力手段と、 上記入力手段に結合されていて、第1、第2および第3
    の線周波数の2倍の周波数をもつたカラー成分ビデオ出
    力信号を供給するビデオ・スピードアップ回路手段と、 上記入力手段あるいはスピード・アップ回路手段に結合
    されていて、線周波数の2倍の周波数の垂直細部表示信
    号を発生する垂直細部信号形成手段と、 上記垂直細部信号形成手段に結合されていて、線周波数
    の2倍の周波数の垂直ピーキング信号を発生する処理手
    段と、 上記垂直ピーキング信号と垂直細部表示信号とを上記線
    周波数の2倍の周波数のビデオ出力信号の1本おきの線
    と合成して、これら1本おきの線にプリシュートを生じ
    させる第1の動作状態と、上記垂直ピーキング信号を上
    記線周波数の2倍の周波数のビデオ出力信号の中間の線
    と合成して、該中間の線にオーバーシュートを生じさせ
    る第2の動作状態とを有する出力手段と、 からなるインタレース−非インタレース走査変換装置。
JP61099306A 1985-04-30 1986-04-28 インタレ−ス−非インタレ−ス走査変換装置 Expired - Fee Related JPH0783465B2 (ja)

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