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発明の名称 HD−WS変換装置
発行国 日本国特許庁(JP)
公報種別 公開特許公報(A)
公開番号 特開平9−18837
公開日 平成9年(1997)1月17日
出願番号 特願平7−168528
出願日 平成7年(1995)7月4日
代理人 【弁理士】
【氏名又は名称】丸山 隆夫
発明者 堀 宏昭
要約 目的
簡潔な構成で画質劣化の少ない変換を可能とするHD―WS変換装置を得る。

構成
A/D変換されたハイビジョン信号を1ラインの映像数2112本を4層展開し528本とする。倍速変換においてラインメモリ24、25を切換回路26が切換え352本を読み出す。フィールドメモリ27では64本分リードイネーブルし412本とし、RAMDAC28にて4層を合成し1664本とした後にD/A変換する。WS信号の有効画素数1280×1024より多い部分はRAMDAC28にてブランキングする。全画素データの1/6とする倍速変換のクロック周波数は、書き込みが17.82MHz、読み出しが23.76MHzである。30MHz以下のより低周波数のクロック信号での倍速変換処理を可能とする。
特許請求の範囲
【請求項1】 ハイビジョン信号をワークステーション信号に変換し、ハイビジョン信号の有効画素1920×1035からワークステーション信号の有効画素1280×1024を切り出すHD−WS変換装置において、前記ハイビジョン信号をA/D変換するA/D変換手段と、前記A/D変換した1ラインあたりの全画素データを4層展開し1層当りの画素数を全画素数の1/4とする4層展開手段と、前記4層展開された各層の画素データを倍速変換し1層あたりの画素数を前記全画素データの略1/6とする倍速変換手段とを有し、前記倍速変換された画素データをフレームデータとしワークステーションの画像データとすることを特徴とするHD−WS変換装置。
【請求項2】 前記倍速変換手段は、前記4層展開の1層あたりの読取りデータを352本とし、該読取りデータから前記有効画素1280を得ることを特徴とする請求項1記載のHD−WS変換装置。
発明の詳細な説明
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、BTA(broadcasting technology association)規路に準拠するハイビジョン信号をワークステーション信号へ変換処理するHD−WS変換装置に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、HDTV(high definition television)のいわゆるハイビジョン信号は、機器や設備が充実しており、高品位な映像素材としてあらゆる分野で注目されている。この高品位の画像としてハイビジョン信号をデジタル化し、NTSC信号やコンピュータ信号等に変換することも既に行われている。この様な環境において、技術および設備の最も確率されたハイビジョン映像信号を活用化するために、より経済的なHD−WS変換装置が求められている。
【0003】本発明と技術分野の類似する従来例として、NTSC−HDコンバータに関する特開平3−239079号、および画像形成装置に関する特開平3−205982号がある。前者の目的は、NTSC信号にEDTV信号処理を施しその出力信号を水平方向に特定の倍率で時間軸圧縮することにより、ハイビジョンモニタに対して原信号を正確に再生することである。また、後者の目的は、画像信号に対応した各画素のアスペクト比が所定の状態になるように像形成を行ない、画像の歪みを防止することにあるとしている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら従来、ハイビジョン信号をデジタル信号として取り扱う場合、BTA規路では画素構成が1920×1035であり各画素の縦横比が1:1ではなく、縦長形状となっている。したがって各画素の縦横比が1:1であるとして画像データを取り扱う装置にハイビジョン信号を供給すると、オリジナル画像のアスぺクト比が異なってしまう。また、ハイビジョン信号をワークステーション信号に変換する場合、信号形式が全く異なるため、変換方式が複雑になったり、方式によっては画質が大きく劣化する問題を伴う。
【0005】本発明は、簡潔な構成で画質劣化の少ない変換を可能とするHD−WS変換装置を提供することを目的とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】かかる目的を達成するため、本発明のHD−WS変換装置は、ハイビジョン信号をワークステーション信号に変換し、ハイビジョン信号の有効画素1920×1035からワークステーション信号の有効画素1280×1024を切り出すHD−WS変換装置であり、ハイビジョン信号をA/D変換するA/D変換手段と、A/D変換した1ラインあたりの全画素データを4層展開し1層当りの画素数を全画素数の1/4とする4層展開手段と、4層展開された各層の画素データを倍速変換し1層あたりの画素数を全画素データの1/6とする倍速変換手段とを有し、倍速変換された画素データをフレームデータとしワークステーションの画像データとすることを特徴としている。
【0007】また、上記の倍速変換手段は、4層展開の1層あたりの読取りデータを352本とし、この読取りデータから有効画素1280を得るとよい。
【0008】
【作用】したがって、本発明のHD−WS変換装置によれば、ハイビジョン信号をA/D変換し、A/D変換した1ラインあたりの全画素データを4層展開し1層当りの画素数を全画素数の1/4とし、4層展開された各層の画素データを倍速変換し1層あたりの画素数を全画素データの略1/6とする。この倍速変換された画素データをフレームデータとしワークステーションの画像データとする。よって、略1/6の画素データを切り出し変換処理を行うため、より低周波数のクロック信号での処理が可能となる。
【0009】
【実施例】次に添付図面を参照して本発明によるHD−WS変換装置の実施例を詳細に説明する。図1〜図3を参照すると本発明のHD−WS変換装置の実施例が示されている。図1は本発明の実施例の構成を示すブロック図、図2は1ラインあたりの画素の変換過程を説明するための図、図3は本発明の実施例の適用例を示すシステム構成図である。
【0010】図3において、適用例のシステム構成は、ハイビジョン機器1とHD−WS変換装置2と、ワークステーション対応ディスプレイ3とにより構成される。
【0011】これらの構成部のハイビジョン機器1は、ハイビジョン映像信号の映像源であり、例えば、ハイビジョンカメラやハイビジョンVTRまたはハイビジョンLDである。HD−WS変換装置2は、ハイビジョン機器1からのビデオ信号を変換し、ワークステーション信号として出力する本実施例のHD−WS変換装置である。ワークステーション対応ディスプレイ3は、ワークステーション信号に対応したディスプレイであり、例えばCRTディスプレイやマルチシンクプロジェクタである。
【0012】図1および図2は、上記のように適用される本実施例のHD−WS変換装置のハイビジョン信号をWS映像信号とする、信号処理構成例を示している。先ず、本実施例のHD−WS変換装置の信号処理内容について説明する。
【0013】ハイビジョン信号をBTA規路で定められた74.25MHzでサンプリングした場合、1ラインあたりの有効画素数は1920である。よって、1920×1035で構成される有効画素の各画素は、アスペクト比16:9の画像においては縦長形状になる。つまり、1920/16:1035/9=24:23の比率の縦長である。
【0014】他方、ディスプレイにおける画素の縦横比は1:1で正方形であるので、ハイビジョン信号のアスぺクト比16:9を実現するには、1ラインの画素数1920を縦横比率で除した、1920×23/24=1840から1ライン1840画素とすればよい。したがってハイビジョン信号を正方画素のディスプレイに表示する場合には、1ラインあたりの有効画素数を1920から1840に削減しなければならない。1ラインあたりの有効画素数が1840になるようにサンプリングすると、1ラインあたりの全サンプル数sは下記となる。
【0015】
s=1840×2200/1920=2108.333【0016】次に、データの処理周波数を下げるために4層展開を行う。この場合に上記サンプル数としては、4の整数倍の値を選ぶことが望ましい。この条件を満たす値は2108または2112が2108.333の近似値となる。
【0017】次に、倍速変換を行う場合、通常倍のクロック周波数で全データを読み出す。本実施例では、ワークステーション信号に変換し有効画素1280を切り出すことが目的である。よって、4層展開では1/4の320以上の有効画素を読み出せばよいことになる。また、ハード規模・PLLの安定性の面から見て、1ラインの全サンプル数は偶数の整数で割り切れる値が望ましい。その値を求めると下記となる。
【0018】2108/6=351.333 ; 2112/6=352【0019】これらの値の内、整数である352が最適の値となる。その時の1ラインの全サンプル数は2112が最適の値となる。また、その時のクロック周波数は、23.76MHzと71.28MHzとなる。23.76MHzは、71.28MHzの1/3となり簡単に分周して作ることができる。
【0020】上記の処理を実行する図1に示したHD−WS変換装置は、ハイビジョン信号をデジタル信号とするA/D変換器21、デジタル化された映像信号を4層に展開する4層展開部22、補間信号生成および倍速変換するラインメモリ23、24、25、ラインメモリ24、25からの入力信号を切り換えて取り込む切換回路26、フィールド画像化するためのフィールドメモリ27、WS画像信号に変換するRAMDAC28の各信号処理部を有している。また、上記の各信号処理部へ供給するタイミング信号およびCLK信号を生成する、PLL回路29、タイミング発生回路30およびCLK発生回路31を有している。
【0021】上記の各部において、入力端子から入力されたハイビジョン信号をA/D変換器21にてサンプルクロック周波数71.28MHzでA/D変換する。A/D変換後の1ラインあたりのサンプルおよび画素数は、図2(1)に示すように2112本(有効画素数1840)とする。
【0022】次に、4層展開部22にて4層展開し、処理するクロック周波数を17.82MHzにする。展開処理後の1層あたりのサンプル数(有効画素数)は、図2(2)に示すように528本(460画素)となる。以降ラインメモリ23を用いて各層毎に補間信号を作成する。
【0023】次に、ラインメモリ24、25にて倍速変換する。変換処理後の1層あたりのサンプル数は、図2(4)に示すように352本となる。この時、データの書き込みは、33.75kHzのパルスでリセットする。リセットパルスの位相を変えると1ライン528本中切り出す352本の先頭位置が変わり、出力画面を左右に移動することができる。読み出しは、67.5kHzのパルスでリセットする。また、この時のクロック周波数は、書き込みが17.82MHz、読み出しが23.76MHzである。
【0024】次に、切換回路26にて図2(5)に示すように原信号ラインと補間信号ラインとを1ライン毎に切り換えてライン内挿する。
【0025】次に、フィールドメモリ27にて67.5kHzから64.68kHzに変換する。図2(6)、(7)に示すように352本を書き込み、416本を読み出す。この差分の64本分にリードイネーブルをかける。この時、書き込みは67.5kHzのパルスでリセットし、読み出しは64.68kHzのパルスでリセットする。また、この時のクロック周波数は、書き込みが23.76MHz、読み出しが26.9MHzであり、リードイネーブル期間は604.6nSである。
【0026】次に、RAMDAC28にて4層の信号を合成しD/A変換器にてD/A変換する。図2(8)に示すように1ラインあたりの有効画素1408本になる。図2(9)に示すようにWS信号の有効画素数1280より多い部分はRAMDAC28にてブランキングする。
【0027】これらにより、簡単にハイビジョン信号をワークステーション信号に変換し、有効画素1920×1035から画質の劣化の少ない1280×1024の画像を切り出すことができる。
【0028】上記実施例の倍速変換における読み出しクロック周波数23.76MHzは、一般的な読み出しクロック周波数が71.28MHzの1/2の35.64MHzであるのに比較し、30MHz以内に抑えられている。
【0029】尚、上述の実施例は本発明の好適な実施の一例ではあるが本発明はこれに限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々変形実施可能である。
【0030】
【発明の効果】以上の説明より明かなように、本発明のHD−WS変換装置は、ハイビジョン信号をA/D変換し、A/D変換した1ラインあたりの全画素データを4層展開し1層当りの画素数を全画素数の1/4とし、4層展開された各層の画素データを倍速変換し1層あたりの画素数を全画素データの略1/6とする。この倍速変換された画素データをフレームデータとし1ラインあたり有効画素1280×1024の画像データとする。よって、略1/6の画素データを切り出し変換処理を行うため、30MHz以下のより低周波数のクロック信号での倍速変換処理が可能となる。これによりハード規模、コスト、消費電力および発熱を低減化できる。




 

 


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