JP2003153298A

JP2003153298A - ビデオエンコーダおよびそれを用いた画像処理システム

Info

Publication number: JP2003153298A
Application number: JP2001349024A
Authority: JP
Inventors: Atsushi Hakomori; 厚志箱守
Original assignee: Sony Corp
Current assignee: Sony Corp
Priority date: 2001-11-14
Filing date: 2001-11-14
Publication date: 2003-05-23
Also published as: US7068327B2; US20030112365A1

Abstract

(57)【要約】【課題】出力レベルを調整でき、後段のデバイスの性能
をより有効に活用することができるビデオエンコーダお
よびそれを用いた画像処理システムを提供する。【解決手段】入力した輝度信号Ｙ１５２、色信号Ｃ１５
３、およびコンポジットビデオ信号ＣＶＢＳの出力レベ
ルを、あからじめレジスタ等に設定された値ＳＶに応じ
たＤＣオフセットを加算させて調整し、表示装置１７に
出力するレベル調整回路１５７を設ける。これにより、
出力レベルを調整でき、後段のドライバ等のデバイスの
性能をより有効に活用することができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、輝度信号と色信号
を合成して複合映像信号を生成する信号合成回路を含む
ビデオエンコーダおよびそれを用いた画像処理システム
に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】一般に、ビデオエンコーダにおいては、
輝度信号Ｙおよび色信号Ｃを含む複合映像信号（コンポ
ジットビデオ信号）を生成するために、図２３に示す信
号合成回路が用いられている。この合成回路において
は、端子Ｔ１から入力した輝度信号Ｙと端子Ｔ２から入
力された色信号Ｃが混合器１により混合され、コンポジ
ットビデオ信号Ｓ_C が生成される。

【０００３】図２４は、色信号Ｃ、輝度信号Ｙおよびこ
れらの信号から生成されたコンポジットビデオ信号Ｓ_C
の一部分の波形を示している。輝度信号Ｙには、図２４
（Ｂ）に示すように、水平同期信号ＨＳＹＮＣと映像輝
度を示す信号ＬＭＮＳが含まれている。色信号Ｃには、
図２４（Ｂ）に示すように、カラーバースト信号ＣＢＲ
ＳＴ３と搬送色信号ＣＡＲＣが含まれている。カラーバ
ースト信号ＣＳＲＳＴは搬送色信号ＣＡＲＣの位相基準
となり、テレビ受信機あるいは映像モニタでは、カラー
バースト信号ＣＢＲＳＴを用いて、色副搬送波発振器の
位相を制御し、生成した色副搬送波と搬送色信号ＣＡＲ
ＣによりＲ，Ｇ，Ｂ（赤、緑、青）の三原色信号を再生
する。なお、実際のカラーバースト信号ＣＢＲＳＴは、
色副搬送波周波数の８〜１２サイクルからなる。図２４
はその概念を示しており、実際の波形とは異なる。

【０００４】図２４（Ｃ）に示すように、合成回路１に
より色信号Ｃのカラーバースト信号ＣＢＲＳＴは、輝度
信号ＹのバックポーチＰＲＣＨに重畳され、搬送色信号
ＣＡＲＣは映像輝度信号ＬＭＮＳに重畳される。ＮＴＳ
Ｃ信号方式では、カラーバースト信号ＣＢＲＳＴおよび
搬送色信号ＣＡＲＣの周波数は３．５８ＭＨｚである。
輝度信号Ｙは、直流成分から約４．２ＭＨｚまでの周波
数帯域を有する。通常、輝度信号Ｙと色信号Ｃ間で妨害
が生じないように、カラーバースト信号ＣＢＲＳＴおよ
び搬送色信号ＣＡＲＣを生成するための色副搬送波の周
波数を選択する。ＮＴＳＣ信号方式では、この色副搬送
波の周波数を水平走査周波数の１／２の奇数倍に設定さ
れている、いわゆる周波数インターリービング方式が採
用されている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上述した従
来のビデオエンコーダは、合成したコンポジットビデオ
信号Ｓ_C の出力レベルを調整することができない。その
ため、後段にディジタル・アナログコンバータ（ＤＡ
Ｃ）やドライバ等のデバイスが接続されている場合、そ
の固定したビデオエンコーダの出力レベルをたとえばＤ
ＡＣは入力しなければならない。ところが、ＤＡＣは、
最大値、最小値付近、たとえば１０ビット入力のＤＡＣ
であれば０や１０２３付近の入力をアナログに変換する
ときに性能が出しにくいことから、上述したように、固
定レベルのコンポジットビデオ信号Ｓ_C を受ける場合に
は、精度の高いＤＡＣ出力を得られないおそれがある。

【０００６】また、ドライバにおいては、たとえば０〜
１Ｖの出力を得ようとした場合、ドライバの電源電圧と
して０Ｖから＋５Ｖが供給されるものがある。電源電圧
が０Ｖで出力が０Ｖというシステムを構成することは困
難なため、実際はドライバ内で−５Ｖを生成し、アンプ
に−５Ｖと＋５Ｖを供給する。しかしながら、ドライバ
内で生成した−５Ｖは容量が非常に少ないため、可能な
らば＋５Ｖの領域で信号が入力される方が都合が良い。

【０００７】このように、出力レベルを調整できるビデ
オエンコーダの実現が望まれている。

【０００８】本発明は、かかる事情に鑑みてなされたも
のであり、その目的は、出力レベルを調整でき、後段の
デバイスの性能をより有効に活用することができるビデ
オエンコーダおよびそれを用いた画像処理システムを提
供することにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明の第１の観点は、色信号と当該色信号の周波
数成分を含む輝度信号とを合成して複合映像信号を生成
するビデオエンコーダであって、上記生成された複合映
像信号の出力レベルを、設定値に基づいて調整するレベ
ル調整回路を有する。

【００１０】第１の観点では、入力された輝度信号およ
び色信号に対して所定のフィルタリング処理を行い、色
信号を変調するエンコード部と、上記エンコード部から
出力された輝度信号に含まれている上記色信号の周波数
成分を除去して出力するトラップ回路と、制御信号に応
じて上記エンコード部から出力された輝度信号または上
記トラップ回路から出力された輝度信号のうちのいずれ
かを選択するセレクタと、上記セレクタにより選択され
た輝度信号と上記エンコード部から出力された色信号と
を合成し上記複合映像信号を生成する合成回路とを有す
る。

【００１１】また、第１の観点では、上記制御信号は、
素材の映像がクロスカラーの影響が大きい場合は上記ト
ラップ回路の出力輝度信号を選択し、クロスカラーの影
響が小さい場合にはエンコード部の出力輝度信号を選択
するように上記セレクタに対して指示する。

【００１２】また、第１の観点では、上記トラップ回路
は、上記色信号の搬送波の周波数を中心周波数とする帯
域通過フィルタと、上記輝度信号と上記帯域通過フィル
タの出力信号を引き算する減算器とを有する。

【００１３】本発明の第２の観点に係る画像処理システ
ムは、色信号と当該色信号の周波数成分を含む輝度信号
とを合成して複合映像信号を生成するビデオエンコーダ
であって、前記生成された複合映像信号の出力レベル
を、指令値に基づいて調整するレベル調整回路を有する
ビデオエンコーダと、表示データと少なくとも一つの図
形要素が必要とするテクスチャデ−タを記憶するリフレ
ッシュが必要な記憶回路と、単位図形の頂点のポリゴン
レンダリングデータを補間して、上記単位図形内に位置
する画素の補間データを生成する補間データ生成回路
と、上記補間データに含まれるテクスチャの同次座標
（ｓ，ｔ）を同次項ｑで除算して「ｓ／ｑ」および「ｔ
／ｑ」を生成し、上記「ｓ／ｑ」および「ｔ／ｑ」に応
じたテクスチャアドレスを用いて、上記記憶回路からテ
クスチャデータを読み出し、表示データの図形要素の表
面へのテクスチャデータの張り付け処理を行うテクスチ
ャ処理回路とを少なくとも備えたロジック回路とを有
し、上記記憶回路および上記ロジック回路が一つの半導
体チップ内に混載され、単位図形の頂点について、３次
元座標（ｘ，ｙ，ｚ）、Ｒ（赤），Ｇ（緑），Ｂ（青）
データ、テクスチャの同次座標（ｓ，ｔ）および同次項
ｑを含むポリゴンレンダリングデータを受けてレンダリ
ング処理を行い、上記ビデオエンコーダに出力するレン
ダリング回路とを有する。

【００１４】第２の観点では、上記ビデオエンコーダ
は、入力された輝度信号および色信号に対して所定のフ
ィルタリング処理を行い、色信号を変調するエンコード
部と、上記エンコード部から出力された輝度信号に含ま
れている上記色信号の周波数成分を除去して出力するト
ラップ回路と、制御信号に応じて上記エンコード部から
出力された輝度信号または上記トラップ回路から出力さ
れた輝度信号のうちのいずれかを選択するセレクタと、
上記セレクタにより選択された輝度信号と上記エンコー
ド部から出力された色信号とを合成し複合映像信号を生
成する合成回路とを含み、素材の映像がクロスカラーの
影響が大きい場合は上記トラップ回路の出力輝度信号を
選択し、クロスカラーの影響が小さい場合にはエンコー
ド部の出力輝度信号を選択するように指示する制御信号
を上記セレクタに出力するメインプロセッサをさらに有
する。

【００１５】また、第２の観点では、上記レンダリング
回路は、レンダリング処理を行う必要がない映像データ
はそのままビデオエンコーダに出力する。

【００１６】また、第２の観点では、上記トラップ回路
は、上記色信号の搬送波の周波数を中心周波数とする帯
域通過フィルタと、上記輝度信号と上記帯域通過フィル
タの出力信号を引き算する減算器とを有する。

【００１７】本発明によれば、エンコード部において、
入力された輝度信号および色信号（色差信号）に対して
所定のフィルタリング処理が行われ、かつ、輝度信号が
変調されて色信号がトラップ回路およびセレクタに出力
され、色信号が合成回路に出力される。このとき、自然
画のようにクロスカラーがそれほど気にならず、むしろ
トラップ回路による画質の劣化を避けたいような場合に
は、セレクタにおいて、トラップ処理が施されていない
輝度信号が選択されて合成回路に供給される。そして、
合成回路において、輝度信号と色信号とが合成されて、
コンポジットビデオ信号が生成される。生成されたコン
ポジットビデオ信号は、その出力レベルがレベル調整回
路により設定値に応じたレベルに調整され、表示装置に
出力される。表示装置に表示される映像は、コンポジッ
トビデオ信号において、クロスカラーの目立たない自然
画に係る映像データに対して解像度の劣化という副作用
を持つＹトラップ処理を通していないことから、劣化の
ない映像となっている。一方、素材の映像がクロスカラ
ーの影響が大きい３次元コンピュータ画像の場合、セレ
クタにおいて、トラップ回路で輝度信号に含まれている
色信号の周波数成分が除去された輝度信号が選択されて
合成回路に出力される。そして、合成回路において、輝
度信号と色信号とが合成されて、コンポジットビデオ信
号が生成される。生成されたコンポジットビデオ信号
は、その出力レベルがレベル調整回路により設定値に応
じたレベルに調整され、表示装置に出力される。表示装
置に表示される映像は、コンポジットビデオ信号におい
て、クロスカラーの影響が除去された映像となってい
る。

【００１８】

【発明の実施の形態】以下、本実施形態においては、パ
ーソナルコンピュータなどに適用される、任意の３次元
物体モデルに対する所望の３次元画像、あるいは記憶装
置に記憶された自然画像をＣＲＴ(Cathode Ray Tube)な
どのディスプレイ上に高速に表示する３次元コンピュー
タグラフィックスシステムを含む画像処理システムにつ
いて説明する。

【００１９】図１は、本発明に係る３次元コンピュータ
グラフィックスシステムを含む画像処理システムの一実
施形態を示すシステム構成図である。

【００２０】本画像処理システム１０は、図１に示すよ
うに、メインプロセッサ１１、メインメモリ１２、Ｉ／
Ｏインタフェース回路１３、ＤＶＤ（Ｄｉｄｉｔａｌ
ＶｅｒｓａｔｉｌｅＤｅｖｉｃｅ）装置１４、ディジ
タルビデオエンコーダ（以下、ＤＶＥという）１５、レ
ンダリング回路１６、およびＣＲＴ等の表示装置１７を
有している。そして、画像処理システム１０において
は、これらの構成要素のうち、メインプロセッサ１１、
メインメモリ１２、Ｉ／Ｏインタフェース回路１３、Ｄ
ＶＤ装置１４、およびレンダリング回路１６が、メイン
バス１８を介して接続されている。

【００２１】本画像処理システム１０は、基本的には、
ＤＶＥ１５を介してＤＶＤ装置１５から記録されている
自然画、およびレンダリング回路１６により処理された
３次元コンピュータグラフィックスを表示装置１７に表
示する。

【００２２】３次元コンピュータグラフィックスシステ
ムは、立体モデルを単位図形である三角形（ポリゴン）
の組み合わせとして表現し、このポリゴンを描画するこ
とで表示画面の各ピクセルの色を決定し、ディスプレイ
に表示するポリゴンレンダリング処理を行うシステムで
ある。また、３次元コンピュータグラフィックスシステ
ムでは、平面上の位置を表現する（ｘ，ｙ）座標の他
に、奥行きを表すｚ座標を用いて３次元物体を表し、こ
の（ｘ，ｙ，ｚ）の３つの座標で３次元空間の任意の一
点を特定する。

【００２３】本実施形態においては、３次元コンピュー
タグラフィックスシステムは、図１に示すように、メイ
ンプロセッサ１１、メインメモリ１２、Ｉ／Ｏインタフ
ェース回路１３、およびレンダリング回路１６が、メイ
ンバス１８を介して接続されて構成されている。以下、
図１の各構成要素の機能について説明する。

【００２４】メインプロセッサ１１は、たとえば、ＤＶ
Ｄ装置１５からメインバス１８を介して読み出された自
然画に関する映像データＳ１１ａを、レンダリング回路
１６を通してＤＶＥ１５に供給する。また、メインプロ
セッサ１１は、アプリケーションの進行状況などに応じ
て、メインメモリ１２から必要なグラフィックデータを
読み出し、このグラフィックデータに対してクリッピン
グ(Clipping)処理、ライティング(Lighting)処理などの
ジオメトリ(Geometry)処理などを行い、ポリゴンレンダ
リングデータを生成する。メインプロセッサ１１は、ポ
リゴンレンダリングデータＳ１１ｂを、メインバス１８
を介してレンダリング回路１６に出力する。さらに、メ
インプロセッサ１１は、ＤＶＥ１５に対して、自然画を
処理する場合には、クロスカラーがそれほど気になら
ず、むしろＹトラップによる画質を劣化を避けるため
に、Ｙトラップ回路による処理をバイパスするように、
一方、レンダリング回路１６でレンダリング処理された
３次元コンピュータグラフィックス（ＣＧ）を処理する
場合には、クロスカラーの影響が大きいことから、Ｙト
ラップ回路による処理を行うように指示する制御信号Ｃ
ＴＬを、図示しない制御ラインを通してＤＶＥ１５に供
給する。

【００２５】Ｉ／Ｏインタフェース回路１３は、必要に
応じて、外部から動きの制御情報またはポリゴンレンダ
リングデータ等を入力し、これをメインバス１８を介し
てレンダリング回路１６に出力する。

【００２６】ポリゴンレンダリングデータは、ポリゴン
の各３頂点の（ｘ，ｙ，ｚ，Ｒ，Ｇ，Ｂ，ｓ，ｔ，ｑ）
のデータを含んでいる。ここで、（ｘ，ｙ，ｚ）データ
は、ポリンゴの頂点の３次元座標を示し、（Ｒ，Ｇ，
Ｂ）データは、それぞれ当該３次元座標における赤、
緑、青の輝度値を示している。（ｓ，ｔ，ｑ）データの
うち、（ｓ，ｔ）は、対応するテクスチャの同次座標を
示しており、ｑは同次項を示している。ここで、「ｓ／
ｑ」および「ｔ／ｑ」に、それぞれテクスチャサイズＵ
ＳＩＺＥおよびＶＳＩＺＥを乗じてテクスチャ座標デー
タ（ｕ，ｖ）が得られる。テクスチャバッファに記憶さ
れたテクスチャデータへのアクセスは、テクスチャ座標
データ（ｕ，ｖ）を用いて行われる。すなわち、ポリゴ
ンレンダリングデータは、三角形の各頂点の物理座標値
と、それぞれの頂点の色とテクスチャデータである。

【００２７】ＤＶＥ１５は、レンダリング回路１６から
供給される、自然画あるいは３次元ＣＧに関するＲ，
Ｇ，Ｂ信号に係る輝度信号Ｙおよび色信号Ｃ（色差信号
Ｃｂ，Ｃｒ）の所定の周波数成分を抽出した後、色差信
号Ｃｂと色差信号Ｃｒに対して所定の変調処理を行い、
輝度信号Ｙに対しては、メインプロセッサ１１による制
御信号ＣＴＬによりＹトラップ処理を指示された場合に
は、Ｙトラップ回路でＹトラップ処理された輝度信号Ｙ
を選択し、制御信号ＣＴＬによりＹトラップ処理をバイ
パスするように指示された場合には、Ｙトラップ処理さ
れていない輝度信号Ｙを選択し、選択された輝度信号Ｙ
と色差信号Ｃｂと色差信号Ｃｒに対して所定の変調処理
が施された色信号とを合成した、コンポジットビデオ信
号ＣＶＢＳ、選択された輝度信号Ｙ、および色信号Ｃの
出力レベルを設定値の応じたレベルに調整して表示装置
１７に出力する。

【００２８】図２は、本実施形態に係るＤＶＥ１５の構
成例を示すブロック図である。本ＤＶＥ１５は、図２に
示すように、エンコード部１５１、ディジタル・アナロ
グコンバータ（ＤＡＣ）１５２，１５３、Ｙトラップ回
路１５４、セレクタ１５５、合成回路１５６、およびレ
ベル調整回路１５７を有している。

【００２９】エンコード部１５１は、レンダリング回路
１６から供給される、自然画あるいは３次元ＣＧに関す
るＲ，Ｇ，Ｂ信号に係る輝度信号Ｙおよび色信号Ｃ（色
差信号Ｃｂ，Ｃｒ）の所定の周波数成分を抽出した後、
色差信号Ｃｂと色差信号Ｃｒに対して所定の変調処理を
行う。

【００３０】図３は、本実施形態に係るＤＶＥ（ディジ
タルビデオエンコーダ）におけるエンコード部の構成例
を示すブロック図である。

【００３１】本エンコード部１５１は、図３に示すよう
に、輝度信号Ｙ用のＦＩＲ(FiniteImpulse Response:
有限インパルス応答）フィルタからなるローパスフィル
タ（ＬＰＦ）１５１１、色差信号Ｃｂ用のＦＩＲフィル
タからなるＬＰＦ１５１２、色差信号Ｃｒ用のＦＩＲフ
ィルタからなるＬＰＦ１５１３、遅延回路１５１４、お
よび変調回路１５１５を有している。

【００３２】ＬＰＦ１５１１は、図４に示すような構
成、すなわち、タップ数が、通過域リップルが発生しな
い範囲で、カットオフ周波数付近の急峻さがなだらかと
なる値に設定され、かつ、フィルタ係数ｈ（ｎ）とその
総和が、２のべき乗の値に設定された前段フィルタ部Ｆ
ＲＴ１と、タップ数が前段フィルタ部ＦＲＴ１からの信
号Ｓ１に対して、信号Ｓ１の通過域におけるなだらかに
なった部分を持ち上げることができカットオフ周波数ｆ
ｃ付近の特性が急峻となるように補正することが可能な
値に設定され、かつ、フィルタ係数ｈ（ｎ）とその総和
が、２のべき乗の値に設定された後段フィルタ部ＦＲＴ
２とを縦続接続した２段構成を有し、輝度信号Ｙの低域
成分を抽出して、通過域はリップルがなく平坦で、カッ
トオフ周波数ｆｃ付近が急峻な特性を有する輝度信号Ｙ
１１を遅延回路１５１４に出力する。

【００３３】ＬＰＦ１５１２は、図４に示すような構
成、すなわち、タップ数が、通過域リップルが発生しな
い範囲で、カットオフ周波数付近の急峻さがなだらかと
なる値に設定され、かつ、フィルタ係数ｈ（ｎ）とその
総和が、２のべき乗の値に設定された前段フィルタ部Ｆ
ＲＴ１と、タップ数が前段フィルタ部ＦＲＴ１からの信
号Ｓ１に対して、信号Ｓ１の通過域におけるなだらかに
なった部分を持ち上げることができカットオフ周波数ｆ
ｃ付近の特性が急峻となるように補正することが可能な
値に設定され、かつ、フィルタ係数ｈ（ｎ）とその総和
が、２のべき乗の値に設定された後段フィルタ部ＦＲＴ
２とを縦続接続した２段構成を有し、色差信号Ｃｂの低
域成分を抽出して、通過域はリップルがなく平坦で、カ
ットオフ周波数ｆｃ付近が急峻な特性を有する色差信号
Ｃｂ１２を変調回路１５１５に出力する。

【００３４】ＬＰＦ１３は、図４に示すような構成、す
なわち、タップ数が、通過域リップルが発生しない範囲
で、カットオフ周波数付近の急峻さがなだらかとなる値
に設定され、かつ、フィルタ係数ｈ（ｎ）とその総和
が、２のべき乗の値に設定された前段フィルタ部ＦＲＴ
１と、タップ数が前段フィルタ部ＦＲＴ１からの信号Ｓ
１に対して、信号Ｓ１の通過域におけるなだらかになっ
た部分を持ち上げることができカットオフ周波数ｆｃ付
近の特性が急峻となるように補正することが可能な値に
設定され、かつ、フィルタ係数ｈ（ｎ）とその総和が、
２のべき乗の値に設定された後段フィルタ部ＦＲＴ２と
を縦続接続した２段構成を有し、色差信号Ｃｒの低域成
分を抽出して、通過域はリップルがなく平坦で、カット
オフ周波数ｆｃ付近が急峻な特性を有する色差信号Ｃｒ
１３を変調回路１５１５に出力する。

【００３５】遅延回路１５１４は、ＬＰＦ１５１１によ
る輝度信号Ｙ１１を所定時間、たとえば変調回路１５１
５の変調処理に要する時間だけ遅延させて輝度信号Ｙ１
４を出力する。

【００３６】変調回路１５１５は、ＬＰＦ１５１２によ
る色差信号Ｃｂ１２とＬＰＦ１５１３による色差信号Ｃ
ｒ１３を受けて、所定の変調処理を行って色信号を得、
この色信号Ｃ１５を出力する。

【００３７】ここで、エンコード部１５１における輝度
信号Ｙ用のＬＰＦ（ＦＩＲフィルタ）を例にとり、その
タップ数およびＦＩＲフィルタ係数の設定例、並びに周
波数特性について説明する。

【００３８】図５は、輝度信号Ｙ用のＬＰＦのタップ数
およびＦＩＲフィルタ係数の第１の設定例を示す図であ
る。図５では、カットオフ周波数ｆｃが６ＭＨｚの場合
（モード０；ＭＤ０）と３ＭＨｚの場合（モード１；Ｍ
Ｄ１）の２つの設定例について示している。

【００３９】図５に示すモード０の例では、前段フィル
タ部ＦＲＴ１は、タップ数が、通過域リップルが発生し
ない範囲で、カットオフ周波数付近の急峻さがなだらか
となる値１３に設定され、かつ、ＦＩＲフィルタ係数ｈ
（ｎ）とその総和が、２のべき乗の値（０，０，０，
１，２，４，２，４，２，１，０，０，０ ×１／１
６）に設定され、入力ディジタル信号ＳＩＮの周波数ｆ
ｐまでの低域成分を通過させ、信号Ｓ１として後段フィ
ルタ部ＦＲＴ２に出力する。

【００４０】後段フィルタ部ＦＲＴ２は、タップ数が、
通過域リップルが発生せず、カットオフ周波数付近の急
峻さがなだらかな周波数特性を有する前段フィルタ部Ｆ
ＲＴ１からの信号Ｓ１に対して、信号Ｓ１の通過域にお
けるなだらかになった部分を持ち上げることができ（た
とえばリップル数１）、カットオフ周波数ｆｃ付近の特
性が急峻となるように補正することが可能な値２３に設
定され、かつ、ＦＩＲフィルタ係数ｈ（ｎ）とその総和
が、２のべき乗の値（０，０，０，０，０，０，０，−
１，−１，１，４，２，４，１，−１，−１，０，０，
０，０，０，０，０ ×１／８）に設定され、前段フィ
ルタ部ＦＲＴ１の出力信号Ｓ１の周波数特性を、通過域
はリップルがなく平坦で、カットオフ周波数ｆｃ付近が
急峻な特性を有する信号ＳＯＵＴを生成して出力する。

【００４１】また、図５に示すモード１の例では、前段
フィルタ部ＦＲＴ１は、タップ数が、通過域リップルが
発生しない範囲で、カットオフ周波数付近の急峻さがな
だらかとなる値１３に設定され、かつ、ＦＩＲフィルタ
係数ｈ（ｎ）とその総和が、２のべき乗の値（０，１，
１，１，２，２，２，２，２，１，１，１，０ ×１／
１６）に設定され、入力ディジタル信号ＳＩＮの周波数
ｆｐまでの低域成分を通過させ、信号Ｓ１として後段フ
ィルタ部ＦＲＴ２に出力する。

【００４２】後段フィルタ部ＦＲＴ２は、タップ数が、
通過域リップルが発生せず、カットオフ周波数付近の急
峻さがなだらかな周波数特性を有する前段フィルタ部Ｆ
ＲＴ１からの信号Ｓ１に対して、信号Ｓ１の通過域にお
けるなだらかになった部分を持ち上げることができ（た
とえばリップル数１）、カットオフ周波数ｆｃ付近の特
性が急峻となるように補正することが可能な値２３に設
定され、かつ、ＦＩＲフィルタ係数ｈ（ｎ）とその総和
が、２のべき乗の値（０，０，−２，−１，０，０，
２，２，２，２，２，２，２，２，２，２，２，０，
０，−１，−２，０，０ ×１／１６）に設定され、前
段フィルタ部ＦＲＴ１の出力信号Ｓ１の周波数特性を、
通過域はリップルがなく平坦で、カットオフ周波数ｆｃ
付近が急峻な特性を有する信号ＳＯＵＴを生成して出力
する。

【００４３】図６および図７は、図５に示すようにタッ
プ数およびＦＩＲフィルタ係数が設定されたＬＰＦ全体
の周波数特性を示す図である。図６および図７に示すよ
うに、図５に示すようにタップ数およびＦＩＲフィルタ
係数が設定されたＬＰＦは、２段のフィルタ部の周波数
特性を合成することにより、通過域はリップルがなく平
坦で、カットオフ周波数ｆｃ付近が急峻な特性を有する
信号ＳＯＵＴを得られる。

【００４４】また、図８は、輝度信号Ｙ用のＬＰＦのタ
ップ数およびＦＩＲフィルタ係数の第２の設定例を示す
図である。図８では、カットオフ周波数ｆｃが６ＭＨｚ
の場合の設定例について示している。

【００４５】図８に示す例では、前段フィルタ部ＦＲＴ
１は、タップ数が、通過域リップルが発生しない範囲
で、ストップバンドＳＴＢに至る特性がなだらかとなる
値１３に設定され、かつ、ＦＩＲフィルタ係数ｈ（ｎ）
とその総和が、２のべき乗の値（０，０，０，２，４，
８，４，８，４，２，０，０，０ ×１／３２）に設定
され、入力ディジタル信号ＳＩＮの周波数ｆｐまでの低
域成分を通過させ、信号Ｓ２として後段フィルタ部ＦＲ
Ｔ２に出力する。

【００４６】後段フィルタ部ＦＲＴ２は、タップ数が、
通過域リップルが発生せず、カットオフ周波数付近の急
峻さががなだらかな周波数特性を有する前段フィルタ部
ＦＲＴ１からの信号Ｓ１に対して、信号Ｓ１の通過域に
おけるなだらかになった部分を持ち上げることができ
（たとえばリップル数１）、カットオフ周波数ｆｃ付近
の特性が急峻となるように補正することが可能な値２３
に設定され、かつ、ＦＩＲフィルタ係数ｈ（ｎ）とその
総和が、２のべき乗の値（０，０，０，０，０，０，
０，−１，−１，１，４，２，４，１，−１，−１，
０，０，０，０，０，０，０ ×１／８）に設定され、
前段フィルタ部ＦＲＴ１の出力信号Ｓ１の周波数特性を
上述したように、通過域はリップルがなく平坦で、カッ
トオフ周波数ｆｃ付近が急峻な特性を有する信号ＳＯＵ
Ｔを生成して出力する。

【００４７】図９および図１０は、図８に示すようにタ
ップ数およびＦＩＲフィルタ係数が設定されたＬＰＦ全
体の周波数特性を示す図である。図９および図１０に示
すように、図８に示すようにタップ数およびＦＩＲフィ
ルタ係数が設定されたＬＰＦは、２段のフィルタ部の周
波数特性を合成することにより、通過域はリップルがな
く平坦で、カットオフ周波数ｆｃ付近が急峻な特性を有
する信号ＳＯＵＴを得られる。

【００４８】次に、タップ数の選定および２段構成にし
た理由について、図面に関連付けて説明する。

【００４９】図１１は、ＦＩＲフィルタのタップ数と周
波数特性との関係を示す図である。ＦＩＲフィルタは、
図１１に示すように、タップ数が少ないと、減衰量が小
さく、カットオフ周波数付近の急峻さはなだらかで、通
過域リップルＲＰＬの振幅は大きく、通過域リップルＲ
ＰＬの波数は少ない（究極的には０になる）という特性
を有する。逆に、ＦＩＲフィルタは、タップ数が多い
と、減衰量が大きく、カットオフ周波数付近の急峻さは
急峻で、通過域リップルＲＰＬの振幅は小さく、通過域
リップルＲＰＬの波数は多いという特性を有する。

【００５０】図１２〜図１４に、タップ数１１，１７，
５１のＦＩＲフィルタの周波数特性を示す。図１２〜図
１４において、横軸が周波数ｆを表し、縦軸がゲインを
表している。この場合、周波数ｆｐ＝６．５ＭＨｚ、フ
ィルタ係数ｈ（ｎ）の合計が１２８になるように係数ｈ
（ｎ）を整数化（四捨五入）している。

【００５１】図１２〜図１４に示すように、タップ数１
１の場合には通過リップルＲＰＬはなく、タップ数１７
の場合には１つの通過リップルＲＰＬが存在し、タップ
数５１の場合には、多数の通過リップルＲＰＬが存在す
る。したがって、図１２〜図１４からわかるように、通
過リップルＲＰＬをなくすにはタップ数をある数以上に
設定することができない。この例では、１１タップまで
しか設定できない。しかし、そのタップ数（この例では
１１）では、図１２に示すように、カットオフ周波数ｆ
ｃ付近の急峻さに欠ける。そこで、本実施形態において
は、フィルタを２段構成としている。

【００５２】すなわち、本実施形態では、前段フィルタ
部ＦＲＴ１のタップ数をたとえば１１に設定して、通過
域リップルがないがカットオフ周波数ｆｃ付近の急峻さ
に欠ける周波数特性を得、続く後段フィルタ部ＦＲＴ２
のタップ数を１７以上、本実施形態では１９に設定し
て、通過域リップルが１だけ存在し、かつカットオフ周
波数ｆｃ付近の急峻さが十分な周波数特性を得、２段の
フィルタ部の周波数特性を合成することにより、通過域
はリップルがなく平坦で、カットオフ周波数ｆｃ付近が
急峻な特性を有する信号ＳＯＵＴを得られるようにＦＩ
Ｒフィルタを構成することが可能となる。

【００５３】以上のように、本実施形態では、前段フィ
ルタ部ＦＲＴ１および後段フィルタ部ＦＲＴ２のＦＩＲ
フィルタ係数ｈ（ｎ）とその総和が２のべき乗となるよ
うに構成することから、各前段フィルタ部ＦＲＴ１およ
び後段フィルタ部ＦＲＴ２は、ゲート数の多い乗算器の
代わりにビットシフタを用いることができる。

【００５４】図１５は、カットオフ周波数３ＭＨｚの本
発明に係る２段構成のＦＩＲフィルタと１段構成でタッ
プ数３１の従来のＦＩＲフィルタの周波数特性を示す図
である。図１５において、破線で示す曲線が本願のＦＩ
Ｒフィルタの周波数特性を示し、実線で示す曲線が従来
のＦＩＲフィルタの周波数特性を示している。

【００５５】図１５に示すように、本発明に係るＦＩＲ
フィルタは、ＦＩＲフィルタは係数とその総和を２のべ
き乗に限ることによって乗算器をなくし、ゲート数を大
幅に削減しているにもかかわらず、前段および後段の２
段構成にすることにより、係数の有効桁数を多くとった
（たとえば６桁）理想的なＦＩＲフィルタよりも同程度
のタップ数でより良好な周波数特性を得ることができ
る。

【００５６】換言すれば、本発明に係るＦＩＲフィルタ
によれば、係数とその総和を２のべき乗に限ることによ
ってゲート数を削減しても、係数の選択法と段数の構成
法により、所望の特性を得ることが可能である。

【００５７】また、以上の特徴を有するＦＩＲフィルタ
は、群遅延が一定（つまり信号波形が崩れない）という
性質から、本実施形態のように、ディジタルビデオエン
コーダにおいて輝度信号Ｙまたは色差信号Ｃｂ，Ｃｒの
帯域制限用ＬＰＦとして適用することが可能である。

【００５８】ＤＡＣ１５２は、エンコード部１５１の遅
延回路１５１４から出力された輝度信号Ｙ１４をディジ
タル信号からアナログ信号に変換し、輝度信号Ｙ１５２
としてＹトラップ回路１５４、セレクタ１５５、および
レベル調整回路１５７に出力する。

【００５９】ＤＡＣ１５３は、エンコード部１５１の変
調回路１５１５から出力された色信号Ｃ１５をディジタ
ル信号からアナログ信号に変換し、色信号Ｃ１５３とし
て合成回路１５６およびレベル調整回路１５７に出力す
る。

【００６０】Ｙトラップ回路１５４は、ＤＡＣ１５２に
よるアナログ輝度信号Ｙ１５２を受けて、輝度信号Ｙ１
５２に含まれている色信号Ｃ１５３の周波数成分を除去
して、輝度信号Ｙ１５４としてセレクタ１５５に出力す
る。

【００６１】図１６は、本実施形態に係るＹトラップ回
路１５４の構成例を示す回路図である。

【００６２】図１６に示すように、このＹトラップ回路
１５４は、帯域通過フィルタ（ＢＰＦ、バンドパスフィ
ルタ）１５４１および減算器１５４２により構成されて
いる。

【００６３】バンドパスフィルタ１５４１は、たとえば
輝度信号Ｙのバースト区間を示すバーストフラグＢＦを
受けて、バーストフラグＢＦのレベルに応じてバンドパ
スフィルタの振幅特性を制御する。また、バンドパスフ
ィルタ１５４１の中心周波数はＣ信号の周波数、即ち、
色副搬送波の周波数に設定されている。色副搬送波の周
波数はＮＴＳＣ信号方式では、３．５８ＭＨｚ、ＰＡＬ
信号方式では４．４３ＭＨｚである。バンドパスフィル
タ１５４１の帯域幅は中心周波数より±５００ｋＨｚの
範囲内にある。なお、色副搬送波の周波数より±５００
ｋＨｚの周波数帯域は輝度信号Ｙのクロマ帯域にあた
る。

【００６４】ＤＶＥ１５においては、通常、輝度信号Ｙ
と色信号Ｃを混合してコンポジットビデオ信号Ｓ_C を生
成するので、輝度信号Ｙのクロマ帯域のノイズの影響で
Ｃ信号のＳ／Ｎ比が悪化する。そこで、減算器１５４２
により輝度信号Ｙとバンドパスフィルタ１５４１の出力
信号の引き算処理が行われる。これにより、輝度信号Ｙ
にあるクロマ帯域のノイズが低減され、合成回路（混合
器）１５６により色信号Ｃと混合し生成したコンポジッ
トビデオ信号Ｓ_C における色信号ＣのＳ／Ｎ比が改善さ
れる。

【００６５】バンドパスフィルタ１５４１および減算器
１５４２から構成されたトラップ回路の伝達関数Ｔ
（ｓ）は、次式のように表せる。

【００６６】

【数１】

【００６７】なお、式（１）にあるＨ（ｓ）はバンドパ
スフィルタ１５４１の伝達関数である。式（１）に示す
トラップ回路の伝達特性は、ノッチフィルタ（Notch fi
lter）の伝達特性とほぼ一致しており、ノッチフィルタ
によりトラップ回路を構成できることを示している。広
帯域のＹ信号を直接処理するため、ノッチフィルタの帯
域、位相歪み特性などに対する要求が厳しく、本実施形
態では、ノッチフィルタの代わりにバンドパスフィルタ
１５４１と減算器１５４２によりＹトラップ回路を構成
することにより、輝度信号Ｙとバンドパスフィルタ１５
４１で抽出したノイズ成分との引き算処理でトラップ特
性を実現し、Ｙ信号の歪みを最小限に抑制できる。

【００６８】図１７（Ａ）〜（Ｅ）は、色信号Ｃ、輝度
信号Ｙ、バーストフラグＢＦ、コンポジットビデオ信号
Ｓ_C の波形およびトラップ回路の特性を示している。

【００６９】色信号Ｃは、図１７（Ａ）に示すように、
カラーバースト信号ＣＢＲＳＴおよび搬送色信号ＣＡＲ
Ｃを含み、輝度信号Ｙは、図１７（Ｃ）に示すように、
水平同期信号ＨＳＹＮＣと映像輝度信号ＬＭＮＳからな
る。図１７（Ｂ）に示すように、色信号Ｃのカラーバー
スト信号を含む時間ｔ_B の間にバーストフラグＢＦがハ
イレベルに保持され、それ以外の時間にローレベルに保
持されている。また、輝度信号Ｙは、図１７（Ｃ）に示
すように、水平同期信号ＨＳＹＮＣにより区切られ、水
平同期信号ＨＳＹＮＣの周期は図示のように１Ｈであ
る。ＮＴＳＣ信号方式では、水平同期信号の１周期は６
３．５マイクロ秒（μｓ）である。

【００７０】バンドパスフィルタ１５４１の特性はバー
ストフラグＢＦに応じて制御されるので、バンドパスフ
ィルタ１５４１と減算器１５４２からなるＹトラップ回
路１５４の減衰特性もバーストフラグＢＦに応じて制御
される。

【００７１】図１８は、Ｙトラップ回路の減衰特性を示
す図である。図１８において、特性Ａはバーストフラグ
ＢＦがハイレベルに保持されている区間、すなわち、図
１７（Ｅ）中のＡの部分の特性であり、特性Ｂはバース
トフラグＢＦがローレベルに保持されている区間、すな
わち、図１７（Ｅ）中のＢ部分の特性である。

【００７２】図１８に示すように、Ｙトラップ回路１５
４の特性はバーストフラグＢＦに応じて変化するように
制御されている。バーストフラグＢＦがハイレベルのと
き、Ｙトラップ回路１５４の減衰量が大きく設定され、
中心周波数３．５８ＭＨｚにおいて、最大４９．０２ｄ
Ｂの減衰を与える。一方、バーストフラグＢＦがローレ
ベルのとき、減衰量が小さく設定され、中心周波数３．
５８ＭＨｚにおいて、最大２．９９ｄＢの減衰を与え
る。図１７（Ｂ）および（Ｄ）に示すように、バースト
フラグＢＦがハイレベルに保持されているとき、色信号
Ｃのカラーバースト信号ＣＢＲＳＴが輝度信号Ｙのバッ
クポーチＰＲＣＨに重畳される。この区間において、輝
度信号Ｙの映像輝度信号ＬＭＮＳがなく、輝度信号Ｙに
対して減衰量を大きく設定することにより、クロマ帯域
のノイズ除去効果を高め、しかも映像輝度信号ＬＭＮＳ
への影響が殆どない。

【００７３】図１７（Ｂ）および（Ｄ）に示すように、
バーストフラグＢＦがローレベルに保持されていると
き、色信号Ｃの搬送色信号ＣＡＲＣが輝度信号Ｙの映像
輝度信号ＬＭＮＳに重畳される。この区間において、Ｙ
信号の映像輝度信号ＬＭＮＳが存在するので、Ｙトラッ
プ回路１５４の減衰特性を低く設定することにより、映
像輝度信号ＬＭＮＳへの影響を低減する。

【００７４】本実施形態によれば、バンドパスフィルタ
１５４１と減算器１５４２により構成されたＹトラップ
回路１５４により、輝度信号Ｙのクロマ帯域のノイズ成
分を減衰させ、さらにバーストフラグＢＦに応じてトラ
ップ回路の減衰特性を制御し、バースト区間におけるト
ラップ回路の減衰量を大きく設定し、その他の区間にお
ける減衰量を小さく設定することから、後段の合成回路
１５６で色信号Ｃと混合しコンポジットビデオ信号Ｓ_C
する際に、輝度信号Ｙに影響を与えることなくバースト
区間におけるノイズ成分を大幅に減衰させることが実現
でき、Ｃ信号のＳ／Ｎ比を改善できる。

【００７５】セレクタ１５５は、メインプロセッサ１１
による制御信号ＣＴＬに応じて、Ｙトラップ回路１５４
によりカラーサブキャリア周波数成分を除かれた輝度信
号Ｙ１５４または、ＤＡＣ１５２から出力され、Ｙトラ
ップ回路１５４を介さずカラーサブキャリア周波数成分
の除去処理を受けていない輝度信号Ｙ１５２のいずれか
を選択して合成回路１５６に出力する。

【００７６】具体的には、セレクタ１５５は、メインプ
ロセッサ１１による制御信号ＣＴＬの指示に従い、たと
えば自然画を処理する場合には、クロスカラーがそれほ
ど気にならず、むしろＹトラップによる画質を劣化を避
けるためにＤＡＣ１５２から出力された輝度信号Ｙ１５
２を選択し、一方、レンダリング回路１６でレンダリン
グ処理された３次元コンピュータグラフィックス（Ｃ
Ｇ）を処理する場合には、クロスカラーの影響が大きい
ことから、Ｙトラップ回路１５４による輝度信号Ｙ１５
４を選択して、合成回路１５６に供給する。

【００７７】合成回路１５６は、セレクタ１５５により
選択された輝度信号Ｙ１５２またはＹ１５４と、エンコ
ード部１５１の変調回路１５１５による色信号Ｃ１５と
を合成して、コンポジットビデオ信号ＣＶＢＳをレベル
調整回路１５７に出力する。

【００７８】レベル調整回路１５７は、入力した輝度信
号Ｙ１５２、色信号Ｃ１５３、およびコンポジットビデ
オ信号ＣＶＢＳの出力レベルを、あらかじめレジスタ等
に設定された値ＳＶに応じたＤＣオフセットを加算させ
て調整し、表示装置１７に出力し、自然画あるいは３次
元ＣＧを表示させる。

【００７９】図１９は、レベル調整回路における設定値
ＳＶと調整レベルとの関係の一例を示す図である。図１
９に示すように、レベル調整回路１５７は、たとえば設
定値ＳＶが「０」の場合には、最小値近傍レベルの信号
として出力する。また、レベル調整回路１５７は、設定
値ＳＶが「１」の場合には、最小値レベルより高い中間
レベルの信号として出力する。また、レベル調整回路１
５７は、設定値ＳＶが「２」の場合には、中間レベルよ
り高いレベルの信号として出力する。

【００８０】レンダリング回路１６は、メインバス１８
を通して入力されたデータがＤＶＤ装置１２から再生さ
れた自然画の場合には、その映像データ１１ａをそのま
ま通してＤＶＥ１５に供給する。また、レンダリング回
路１６は、メインバス１８を通して入力されたデータが
単位図形の頂点について、３次元座標（ｘ，ｙ，ｚ）、
Ｒ（赤），Ｇ（緑），Ｂ（青）データ、テクスチャの同
次座標（ｓ，ｔ）および同次項ｑを含むポリゴンレンダ
リングデータＳ１１ｂの場合には、所定のレンダリング
処理を行って、レンダリング処理された３次元ＣＧデー
タをＤＶＥ１５に供給する。レンダリング回路１６は、
表示データと少なくとも一つの図形要素が必要とするテ
クスチャデータを記憶する記憶回路たとえばＤＲＡＭ
と、単位図形の頂点のポリゴンレンダリングデータを補
間して、単位図形内に位置する画素の補間データを生成
する補間データ生成回路と、補間データに含まれるテク
スチャの同次座標（ｓ，ｔ）を同次項ｑで除算して「ｓ
／ｑ」および「ｔ／ｑ」を生成し、「ｓ／ｑ」および
「ｔ／ｑ」に応じたテクスチャアドレスを用いて、記憶
回路からテクスチャデータを読み出し、表示データの図
形要素の表面へのテクスチャデータの張り付け処理を行
うテクスチャ処理回路とを少なくとも備えたロジック回
路とを有している。すなわち、レンダリング回路１６
は、記憶回路およびロジック回路が一つの半導体チップ
内に混載されている。

【００８１】図２０は、本実施形態に係るレンダリング
回路１６の構成例を示すブロック図である。

【００８２】図２０に示すように、レンダリング回路１
６は、ＤＤＡ(Digital Differential Analyzer) セット
アップ回路１６１、トライアングルＤＤＡ回路１６２、
テクスチャエンジン回路１６３、メモリインタフェース
（Ｉ／Ｆ）回路１６４、ＣＲＴコントロール回路１６
５、出力回路１６６、ＤＲＡＭ１６７およびＳＲＡＭ(S
tatic RAM)１６８を有する。本実施形態におけるレンダ
リング回路１６は、上述したように、一つの半導体チッ
プ内にロジック回路と少なくとも表示データとテクスチ
ャデータとを記憶するＤＲＡＭ１６７とが混載されてい
る。

【００８３】ＤＲＡＭ１６７ＤＲＡＭ１６７は、テクスチャバッファ１６７ａ、ディ
スプレイバッファ１６７ｂ、ｚバッファ１６７ｃおよび
テクスチャＣＬＵＴ(Color Look Up Table) バッファ１
６７ｄとして機能する。また、ＤＲＡＭ１６７は、同一
機能を有する複数（４個あるいは８個等）のモジュール
に分割されている。

【００８４】本実施形態においては、ＤＲＡＭ１６７
は、たとえば図２１に示すように、４つのＤＲＡＭ１６
７１〜１６７４モジュールに分割されている。ＤＲＡＭ
モジュール１６７１〜１６７４の各々は、たとえば５１
２のページアドレス（行アドレス）を有する。メモリＩ
／Ｆ回路１６４には、各ＤＲＡＭモジュール１６７１〜
１６７４に対応したメモリコントローラ１６４１〜１６
４４、並びにこれらメモリコントローラ１６４１にデー
タを分配するディストリビュータ１６４５が設けられて
いる。そして、メモリＩ／Ｆ回路１６４は、各ＤＲＡＭ
モジュール１６７１〜１６７４に対して、図２１に示す
ように、ピクセルデータを、表示領域において隣接した
部分は、異なるＤＲＡＭモジュールとなるように配置す
る。これにより、三角形のような平面を描画する場合に
は面で同時に処理できることになるため、それぞれのＤ
ＲＡＭモジュールの動作確率は非常に高くなっている。

【００８５】また、ＤＲＡＭ１６７には、より多くのテ
クスチャデータを格納するために、インデックスカラー
におけるインデックスと、そのためのカラールックアッ
プテーブル値が、テクスチャＣＬＵＴバッファ１６７ｄ
に格納されている。インデックスおよびカラールックア
ップテーブル値は、テクスチャ処理に使われる。すなわ
ち、通常はＲ，Ｇ，Ｂそれぞれ８ビットの合計２４ビッ
トでテクスチャ要素を表現するが、それではデータ量が
膨らむため、あらかじめ選んでおいたたとえば２５６色
等の中から一つの色を選んで、そのデータをテクスチャ
処理に使う。このことで２５６色であればそれぞれのテ
クスチャ要素は８ビットで表現できることになる。イン
デックスから実際のカラーへの変換テーブルは必要にな
るが、テクスチャの解像度が高くなるほど、よりコンパ
クトなテクスチャデータとすることが可能となる。これ
により、テクスチャデータの圧縮が可能となり、内蔵Ｄ
ＲＡＭ１６７の効率良い利用が可能となる。

【００８６】さらにＤＲＡＭ１６７には、描画と同時並
行的に隠れ面処理を行うため、描画しようとしている物
体の奥行き情報が格納されている。なお、表示データと
奥行きデータおよびテクスチャデータの格納方法として
は、メモリブロックの先頭から連続して表示データが格
納され、次に奥行きデータが格納され、残りの空いた領
域に、テクスチャの種類毎に連続したアドレス空間でテ
クスチャデータが格納される。これにより、テクスチャ
データを効率よく格納できることになる。

【００８７】メモリＩ／Ｆ回路１６４メモリＩ／Ｆ回路１６４は、テクスチャエンジン回路１
６３から入力したピクセルデータＳ１６３に対応するｚ
データと、ｚバッファ１６７ｃに記憶されているｚデー
タとの比較を行い、入力したピクセルデータＳ１６３に
よって描画される画像が、前回、ディスプレイバッファ
１６７ｂに書き込まれた画像より、手前（視点側）に位
置するか否かを判断し、手前に位置する場合には、画像
データＳ１６３に対応するｚデータでｚバッファ１６７
ｃに記憶されたｚデータを更新する。また、メモリＩ／
Ｆ回路１６４は、（Ｒ，Ｇ，Ｂ）データをディスプレイ
バッファ１６７ｂに書き込む（打ち込む）。

【００８８】なお、メモリＩ／Ｆ回路１６４によるＤＲ
ＡＭ１６７に対してのアクセスは、１６ピクセルについ
て同時に行われる。

【００８９】ＤＤＡセットアップ回路１６１ＤＤＡセットアップ回路１６１は、後段のトライアング
ルＤＤＡ回路１６２において物理座標系上の三角形の各
頂点の値を線形補間して、三角形の内部の各ピクセル
（画素）の色と深さ情報を求めるに先立ち、ポリゴンレ
ンダリングデータＳ１１が示す（ｚ，Ｒ，Ｇ，Ｂ，ｓ，
ｔ，ｑ）データについて、三角形の辺と水平方向の差分
などを求めるセットアップ演算を行う。このセットアッ
プ演算は、具体的には、開始点の値と終点の値、開始点
と終点との距離を用いて、単位長さ移動した場合におけ
る、求めようとしている値の変分を算出する。ＤＤＡセ
ットアップ回路１６１は、算出した変分データＳ１６１
をトライアングルＤＤＡ回路１６２に出力する。

【００９０】トライアングルＤＤＡ回路１６２トライアングルＤＤＡ回路１６２は、ＤＤＡセットアッ
プ回路１６１から入力した変分データＳ１６１を用い
て、三角形内部の各ピクセルにおける線形補間された
（ｚ，Ｒ，Ｇ，Ｂ，ｓ，ｔ，ｑ）データを算出する。ト
ライアングルＤＤＡ回路１１は、各ピクセルの（ｘ，
ｙ）データと、当該（ｘ，ｙ）座標における（ｚ，Ｒ，
Ｇ，Ｂ，ｓ，ｔ，ｑ）データとを、ＤＤＡデータ（補間
データ）Ｓ１６２としてテクスチャエンジン回路１６３
に出力する。たとえば、トライアングルＤＤＡ回路１６
２は、並行して処理を行う矩形内に位置する８（＝２×
４）ピクセル（画素）分のＤＤＡデータＳ１６２をテク
スチャエンジン回路１６３に出力する。

【００９１】テクスチャエンジン回路１６３テクスチャエンジン回路１６３は、「ｓ／ｑ」および
「ｔ／ｑ」の算出処理、テクスチャ座標データ（ｕ，
ｖ）の算出処理、テクスチャバッファ１６７ａからの
（Ｒ，Ｇ，Ｂ）データの読み出し処理等を順にパイプラ
イン方式で行う。なお、テクスチャエンジン回路１６３
は、たとえば所定の矩形内に位置する８ピクセルについ
ての処理を同時に並行して行う。

【００９２】テクスチャエンジン回路１６３は、ＤＤＡ
データＳ１６２が示す（ｓ，ｔ，ｑ）データについて、
ｓデータをｑデータで除算する演算と、ｔデータをｑデ
ータで除算する演算とを行う。テクスチャエンジン回路
１６３には、たとえば図示しない除算回路が８個設けら
れており、８ピクセルについての除算「ｓ／ｑ」および
「ｔ／ｑ」が同時に行われる。

【００９３】また、テクスチャエンジン回路１６３は、
除算結果である「ｓ／ｑ」および「ｔ／ｑ」に、それぞ
れテクスチャサイズＵＳＩＺＥおよびＶＳＩＺＥを乗じ
て、テクスチャ座標データ（ｕ，ｖ）を生成する。ま
た、テクスチャエンジン回路１６３は、メモリＩ／Ｆ回
路１６４を介して、ＳＲＡＭ１６８あるいはＤＲＡＭ１
６７に、生成したテクスチャ座標データ（ｕ，ｖ）を含
む読み出し要求を出力し、メモリＩ／Ｆ回路１６４を介
して、ＳＲＡＭ１６８あるいはテクスチャバッファ１６
７ａに記憶されているテクスチャデータを読み出すこと
で、（ｓ，ｔ）データに対応したテクスチャアドレスに
記憶された（Ｒ，Ｇ，Ｂ）データＳ１６８を得る。ここ
で、ＳＲＡＭ１６８には、テクスチャバッファ１６７ａ
に格納されているテクスチャデータが記憶される。テク
スチャエンジン回路１６３は、読み出した（Ｒ，Ｇ，
Ｂ）データＳ１６８の（Ｒ，Ｇ，Ｂ）データと、前段の
トライアングルＤＤＡ回路１６２からのＤＤＡデータＳ
１６２に含まれる（Ｒ，Ｇ，Ｂ）データとを、それぞれ
かけあわせるなどして、ピクセルデータＳ１６３を生成
する。テクスチャエンジン回路１６３は、このピクセル
データＳ１６３をメモリＩ／Ｆ回路１６４に出力する。

【００９４】なお、テクスチャバッファ１６７ａには、
ＭＩＰＭＡＰ（複数解像度テクスチャ）などの複数の縮
小率に対応したテクスチャデータが記憶されている。こ
こで、何れの縮小率のテクスチャデータを用いるかは、
所定のアルゴリズムを用いて、三角形単位で決定され
る。

【００９５】テクスチャエンジン回路１６３は、フルカ
ラー方式の場合には、テクスチャバッファ１６７ａから
読み出した（Ｒ，Ｇ，Ｂ）データを直接用いる。一方、
テクスチャエンジン回路１６３は、インデックスカラー
方式の場合には、あらかじめ作成したカラールックアッ
プテーブル（ＣＬＵＴ）をテクスチャＣＬＵＴバッファ
１６７ｄから読み出して、内蔵するＳＲＡＭに転送およ
び記憶し、このカラールックアップテーブルを用いて、
テクスチャバッファ１６７ａから読み出したカラーイン
デックスに対応する（Ｒ，Ｇ，Ｂ）データを得る。

【００９６】ＣＲＴコントロール回路１６５ＣＲＴコントロール回路１６５は、与えられた水平およ
び垂直同期信号に同期して、図示しないＣＲＴに表示す
るアドレスを発生し、ディスプレイバッファ１６７ｂか
ら表示データを読み出す要求をメモリＩ／Ｆ回路１６４
に出力する。この要求に応じて、メモリＩ／Ｆ回路１６
４は、ディスプレイバッファ１６７ｂから一定の固まり
で表示データを読み出す。ＣＲＴコントローラ回路１６
５は、ディスプレイバッファ１６７ｂから読み出した表
示データを記憶するＦＩＦＯ(First In First Out)回路
を内蔵し、一定の時間間隔で、出力回路１６６に、ＲＧ
Ｂのインデックス値を出力する。

【００９７】出力回路１６６出力回路１６６は、各インデックス値に対応するＲ，
Ｇ，Ｂデータを記憶しており、ＣＲＴコントローラ回路
１６５から入力したＲＧＢのインデックス値に対応する
デジタル形式のＲ，Ｇ，Ｂデータを生成する。出力回路
１６６は、この生成されたＲ，Ｇ，ＢデータをＤＶＥ１
５に出力する。

【００９８】次に、図１の画像処理システムの全体の動
作を、自然画を処理する場合と、３次元ＣＧを処理する
場合を説明する。

【００９９】自然画を処理する場合には、自然画に関す
る映像データがＤＶＤ装置１４から再生され、メインバ
ス１８を介してメインプロセッサ１１に供給される。メ
インプロセッサ１１においては、自然画を処理するモー
ドであることから、クロスカラーがそれほど気になら
ず、むしろＹトラップによる画質を劣化を避けるため
に、Ｙトラップ回路による処理をバイパスするように指
示する制御信号ＣＴＬがＤＶＥ１５に出力される。そし
て、ＤＶＤ装置１４から再生された自然画に関するＲ，
Ｇ，Ｂの映像データＳ１１ａがレンダリング回路１６を
通してＤＶＥ１５に転送される。

【０１００】ＤＶＥ１５においては、Ｒ，Ｇ，Ｂの映像
データＳ１１ａ、具体的には、それぞれの輝度信号Ｙと
色差信号Ｃｂ，Ｃｒがエンコード部１５１に入力され
る。エンコード部１５１においては、入力された輝度信
号Ｙは、ＬＰＦ１５１１で、その低域成分を抽出され、
かつ通過域はリップルがなく平坦で、カットオフ周波数
ｆｃ付近が急峻な特性を有する輝度信号Ｙ１１として遅
延回路１５１４に出力される。また、入力された色差信
号Ｃｂは、ＬＰＦ１５１２で、その低域成分を抽出さ
れ、かつ通過域はリップルがなく平坦で、カットオフ周
波数ｆｃ付近が急峻な特性を有する色差信号Ｃｂ１２と
して変調回路１５１５に出力される。同様に、入力され
た色差信号Ｃｒは、ＬＰＦ１５１３で、その低域成分を
抽出され、かつ通過域はリップルがなく平坦で、カット
オフ周波数ｆｃ付近が急峻な特性を有する色差信号Ｃｒ
１３として変調回路１５１５に出力される。

【０１０１】遅延回路１５１４では、ＬＰＦ１５１１に
よる輝度信号Ｙ１１が、たとえば変調回路１５の変調処
理に要する時間だけ遅延され輝度信号Ｙ１４としてＤＡ
Ｃ１５２に出力される。変調回路１５１５では、ＬＰＦ
１５１２による色差信号Ｃｂ１２とＬＰＦ１５１３によ
る色差信号Ｃｒ１３に対して所定の変調処理が行われ、
その結果色信号Ｃ１５が生成されてＤＡＣ１５３に出力
される。ＤＡＣ１５２では、輝度信号Ｙ１４がディジタ
ル信号からアナログ信号に変換され、輝度信号Ｙ１５２
として、セレクタ１５５、Ｙトラップ回路１５４、およ
びレベル調整回路１５７に出力される。

【０１０２】この場合、セレクタ１５５は、メインプロ
セッサ１１による制御信号ＣＴＬによりクロスカラーが
それほど気にならず、むしろＹトラップによる画質を劣
化を避けるために、Ｙトラップ回路１５４による処理を
バイパスするように指示されていることから、Ｙトラッ
プ回路１５４の処理にかかわらず、ＤＡＣ１５２の出力
輝度信号Ｙ１５２が選択されて、合成回路１５６に出力
される。また、ＤＡＣ１５３では、色信号Ｙ１５がディ
ジタル信号からアナログ信号に変換され、色信号Ｃ１５
３として、合成回路１５６、およびレベル調整回路１５
７に出力される。そして、合成回路１５６において、輝
度信号Ｙ１５２と色信号Ｃ１５３とが合成されて、コン
ポジットビデオ信号ＣＶＢＳが生成される。生成された
コンポジットビデオ信号ＣＶＢＳは、その出力レベルが
レベル調整回路１５７により設定値ＳＶに応じたレベル
に調整され、表示装置１７に出力される。表示装置１７
に表示される映像は、コンポジットビデオ信号ＣＶＢＳ
において、クロスカラーの目立たない自然画に係る映像
データに対して解像度の劣化という副作用を持つＹトラ
ップ処理を通していないことから、劣化のない映像とな
っている。

【０１０３】次に、３次元ＣＧを処理するモードの場
合、画像処理システム１０においては、グラフィックス
描画等のデータは、メインプロセッサ１１のメインメモ
リ１２、あるいは外部からのグラフィックスデータを受
けるＩ／Ｏインタフェース回路１３からメインバス１８
を介してレンダリング回路１６に与えられる。メインプ
ロセッサ１１においては、３次元ＣＤを処理するモード
であり、クロスカラーの影響が大きいことから、Ｙトラ
ップ回路１５４による処理を得た輝度信号Ｙを選択する
ように指示する制御信号ＣＴＬがＤＶＥ１５に出力され
る。なお、必要に応じて、グラフィックス描画等のデー
タは、メインプロセッサ１１等において、座標変換、ク
リップ処理、ライティング処理等のジオメトリ処理が行
われる。ジオメトリ処理が終わったグラフィックスデー
タは、三角形の各３頂点の頂点座標ｘ，ｙ，ｚ、輝度値
Ｒ，Ｇ，Ｂ、描画しようとしているピクセルと対応する
テクスチャ座標ｓ，ｔ，ｑとからなるポリゴンレンダリ
ングデータＳ１１ｂとなる。

【０１０４】このポリゴンレンダリングデータＳ１１ｂ
は、レンダリング回路１６のＤＤＡセットアップ回路１
６１に入力される。ＤＤＡセットアップ回路１６１にお
いては、ポリゴンレンダリングデータＳ１１に基づい
て、三角形の辺と水平方向の差分などを示す変分データ
Ｓ１６１が生成される。具体的には、開始点の値と終点
の値、並びに、その間の距離を用いて、単位長さ移動し
た場合における、求めようとしている値の変化分である
変分が算出され、変分データＳ１６１としてトライアン
グルＤＤＡ回路１６２に出力される。

【０１０５】トライアングルＤＤＡ回路１６２において
は、変分データＳ１６１を用いて、、三角形内部の各ピ
クセルにおける線形補間された（ｚ，Ｒ，Ｇ，Ｂ，ｓ，
ｔ，ｑ）データが算出される。そして、この算出された
（ｚ，Ｒ，Ｇ，Ｂ，ｓ，ｔ，ｑ）データと、三角形の各
頂点の（ｘ，ｙ）データとが、ＤＤＡデータＳ１６２と
して、トライアングルＤＤＡ回路１６２からテクスチャ
エンジン回路１６３に出力される。

【０１０６】テクスチャエンジン回路１６３において
は、ＤＤＡデータＳ１６２が示す（ｓ，ｔ，ｑ）データ
について、ｓデータをｑデータで除算する演算と、ｔデ
ータをｑデータで除算する演算とが行われる。そして、
除算結果「ｓ／ｑ」および「ｔ／ｑ」に、それぞれテク
スチャサイズＵＳＩＺＥおよびＶＳＩＺＥが乗算され、
テクスチャ座標データ（ｕ，ｖ）が生成される。

【０１０７】次に、テクスチャエンジン回路１６３から
メモリＩ／Ｆ回路１６４を介して、テクスチャエンジン
回路１６３からＳＲＡＭ１６８に、生成されたテクスチ
ャ座標データ（ｕ，ｖ）を含む読み出し要求が出力さ
れ、メモリＩ／Ｆ回路１６４を介して、ＳＲＡＭ１６８
に記憶された（Ｒ，Ｇ，Ｂ）データＳ１６８が読み出さ
れる。次に、テクスチャエンジン回路１６３において、
読み出した（Ｒ，Ｇ，Ｂ）データＳ１６８の（Ｒ，Ｇ，
Ｂ）データと、前段のトライアングルＤＤＡ回路１６２
からのＤＤＡデータＳ１６２に含まれる（Ｒ，Ｇ，Ｂ）
データとが、かけあわされ、ピクセルデータＳ１６３と
して生成される。このピクセルデータＳ１６３は、テク
スチャエンジン回路１６３からメモリＩ／Ｆ回路１６４
に出力される。

【０１０８】フルカラーの場合には、テクスチャバッフ
ァ１６７ａからのデータ（Ｒ，Ｇ，Ｂ）を直接用いれば
よいが、インデックスカラーの場合には、あらかじめ作
成しておいたカラーインデックステーブル（Color Inde
x Table ）のデータが、テクスチャＣＬＵＴ（Color Lo
ok Up Table)バッファ１６７ｄより、ＳＲＡＭ等で構成
される一時保管バッファへ転送され、この一時保管バッ
ファのＣＬＵＴを用いてカラーインデックスから実際の
Ｒ，Ｇ，Ｂカラーが得られる。なお、ＣＵＬＴがＳＲＡ
Ｍで構成された場合は、カラーインデックスをＳＲＡＭ
のアドレスに入力すると、その出力には実際のＲ，Ｇ，
Ｂカラーが出てくるといった使い方となる。

【０１０９】そして、メモリＩ／Ｆ回路１６４におい
て、テクスチャエンジン回路１６３から入力したピクセ
ルデータＳ１６３に対応するｚデータと、ｚバッファ１
６７ｃに記憶されているｚデータとの比較が行われ、入
力したピクセルデータＳ１２によって描画される画像
が、前回、ディスプレイバッファ２１に書き込まれた画
像より、手前（視点側）に位置するか否かが判断され
る。判断の結果、手前に位置する場合には、画像データ
Ｓ１６３に対応するｚデータでｚバッファ１６７ｃに記
憶されたｚデータが更新される。

【０１１０】次に、メモリＩ／Ｆ回路１６４において、
（Ｒ，Ｇ，Ｂ）データがディスプレイバッファ１６７ｂ
に書き込まれる。

【０１１１】メモリＩ／Ｆ回路１６４においては、今か
ら描画しようとしているピクセルにおけるテクスチャア
ドレスに対応したテクスチャを格納しているメモリブロ
ックがそのテクスチャアドレスにより算出され、そのメ
モリブロックにのみ読み出し要求が出され、テクスチャ
データが読み出される。この場合、該当するテクスチャ
データを保持していないメモリブロックにおいては、テ
クスチャ読み出しのためのアクセスが行われないため、
描画により多くのアクセス時間を提供することが可能と
なっている。

【０１１２】描画においても同様に、今から描画しよう
としているピクセルアドレスに対応するピクセルデータ
を格納しているメモリブロックに対して、該当アドレス
からピクセルデータがモディファイ書き込み(Modify Wr
ite)を行うために読み出され、モディファイ後、同じア
ドレスへ書き戻される。

【０１１３】隠れ面処理を行う場合には、やはり同じよ
うに今から描画しようとしているピクセルアドレスに対
応する奥行きデータを格納しているメモリブロックに対
して、該当アドレスから奥行きデータがモディファイ書
き込み(Modify Write)を行うために読み出され、必要な
らばモディファイ後、同じアドレスへ書き戻される。

【０１１４】このようなメモリＩ／Ｆ回路１６４に基づ
くＤＲＡＭ１６７とのデータのやり取りにおいては、そ
れまでの処理が複数並行処理される。これにより、描画
性能を向上させることができる。特に、トライアングル
ＤＤＡ回路１６２とテクスチャエンジン１６３の部分を
並列実行形式で、同じ回路に設ける（空間並列）か、ま
たは、パイプラインを細かく挿入する（時間並列）こと
で、部分的に動作周波数を増加させるという手段によ
り、複数ピクセルの同時算出が行われる。

【０１１５】また、ピクセルデータは、メモリＩ／Ｆ回
路１６４の制御のもと、表示領域において隣接した部分
は、異なるＤＲＡＭモジュールとなるように配置され
る。これにより、三角形のような平面を描画する場合に
は面で同時に処理される。このため、それぞれのＤＲＡ
Ｍモジュールの動作確率は非常に高い。

【０１１６】そして、表示装置１７の図示しないＣＲＴ
に画像を表示する場合には、ＣＲＴコントロール回路１
６５において、与えられた水平垂直同期周波数に同期し
て、表示アドレスが発生され、メモリＩ／Ｆ回路１６４
へ表示データ転送の要求が出される。メモリＩ／Ｆ回路
１６４では、その要求に従い、一定のまとまった固まり
で、表示データがＣＲＴコントロール回路１６５に転送
される。ＣＲＴコントロール回路１６５では、図示しな
いディスプレイ用ＦＩＦＯ(First In First Out)等にそ
の表示データが貯えられ、一定の間隔で出力回路１６６
へＲＧＢのインデックス値が転送される。

【０１１７】出力回路１６６においては、ＲＡＭ内部に
ＲＧＢのインデックスに対するＲＧＢ値が記憶されてい
て、インデックス値に対するＲＧＢ値が生成され、この
ＲＧＢ信号がＤＶＥ１５に転送される。

【０１１８】ＤＶＥ１５においては、３次元ＣＧの係る
Ｒ，Ｇ，Ｂの映像データ、具体的には、それぞれの輝度
信号Ｙと色差信号Ｃｂ，Ｃｒがエンコード部１５１に入
力される。エンコード部１５１においては、入力された
輝度信号Ｙは、ＬＰＦ１５１１で、その低域成分を抽出
され、かつ通過域はリップルがなく平坦で、カットオフ
周波数ｆｃ付近が急峻な特性を有する輝度信号Ｙ１１と
して遅延回路１５１４に出力される。また、入力された
色差信号Ｃｂは、ＬＰＦ１５１２で、その低域成分を抽
出され、かつ通過域はリップルがなく平坦で、カットオ
フ周波数ｆｃ付近が急峻な特性を有する色差信号Ｃｂ１
２として変調回路１５１１５に出力される。同様に、入
力された色差信号Ｃｒは、ＬＰＦ１５１３で、その低域
成分を抽出され、かつ通過域はリップルがなく平坦で、
カットオフ周波数ｆｃ付近が急峻な特性を有する色差信
号Ｃｒ１３として変調回路１５１５に出力される。

【０１１９】遅延回路１５１４では、ＬＰＦ１５１１に
よる輝度信号Ｙ１１が、たとえば変調回路１５の変調処
理に要する時間だけ遅延され輝度信号Ｙ１４としてＤＡ
Ｃ１５２に出力される。変調回路１５１５では、ＬＰＦ
１５１２による色差信号Ｃｂ１２とＬＰＦ１５１３によ
る色差信号Ｃｒ１３に対して所定の変調処理が行われ、
その結果色信号Ｃ１５が生成されてＤＡＣ１５３に出力
される。ＤＡＣ１５２では、輝度信号Ｙ１４がディジタ
ル信号からアナログ信号に変換され、輝度信号Ｙ１５２
として、セレクタ１５５、Ｙトラップ回路１５４、およ
び次段の回路に出力される。

【０１２０】Ｙトラップ回路１５４においては、ＤＡＣ
１５２によるアナログ輝度信号Ｙ１５２を受けて、輝度
信号Ｙ１５２に含まれている色信号Ｃ１５３の周波数成
分が除去されて、輝度信号Ｙ１５４としてセレクタ１５
５に出力される。具体的には、入力端子Ｔ₁ に入力され
た輝度信号Ｙ１５２は、バンドパスフィルタ１５４１に
入力され、バンドパスフィルタ１５４１により、バース
トフラグＢＦに応じて設定した特性で輝度信号Ｙ１５２
のクロマ帯域の成分が抽出される。そして、バンドパス
フィルタ１５４１の出力信号と輝度信号Ｙ１５２に対し
て減算器１５４２により引き算処理が行われ、輝度信号
Ｙ１５２のクロマ帯域のノイズ成分が除去され、輝度信
号Ｙ１５４としてセレクタ１５５に出力される。

【０１２１】この場合、セレクタ１５５は、メインプロ
セッサ１１による制御信号ＣＴＬによりクロスカラーの
影響が大きいことから、Ｙトラップ回路１５４による処
理を得た輝度信号を選択するように指示されていること
から、Ｙトラップ回路１５４の出力輝度信号Ｙ１５４が
選択されて、合成回路１５６に出力される。また、ＤＡ
Ｃ１５３では、色信号Ｙ１５がディジタル信号からアナ
ログ信号に変換され、色信号Ｃ１５３として、合成回路
１５６、および次段の回路に出力される。そして、合成
回路１５６において、輝度信号Ｙ１５４と色信号Ｃ１５
３とが合成されて、コンポジットビデオ信号ＣＶＢＳが
生成される。生成されたコンポジットビデオ信号ＣＶＢ
Ｓは、その出力レベルがレベル調整回路１５７により設
定値ＳＶに応じたレベルに調整され、表示装置１７に出
力される。表示装置１７に表示される映像は、コンポジ
ットビデオ信号ＣＶＢＳにおいて、クロスカラーの影響
が除去された映像となっている。

【０１２２】以上説明したように、本実施形態によれ
ば、入力した輝度信号Ｙ１５２、色信号Ｃ１５３、およ
びコンポジットビデオ信号ＣＶＢＳの出力レベルを、あ
からじめレジスタ等に設定された値ＳＶに応じたＤＣオ
フセットを加算させて調整し、表示装置１７に出力する
レベル調整回路１５７を設けたので、出力レベルを調整
でき、後段のドライバ等のデバイスの性能をより有効に
活用することができる利点がある。

【０１２３】また、本発明によれば、Ｙトラップ回路１
５４を通ってカラーサブキャリア周波数成分を除かれた
輝度信号Ｙ１５４と、Ｙトラップ回路１５４を通らずそ
のままの輝度信号Ｙ１５２とを、制御信号ＣＴＬに応じ
て選択するセレクタ１５５を設けたので、映像のクロス
カラーの程度によってユーザはＹトラップ処理を行うか
行わないかを選択でき、素材となる映像信号に応じて最
適な画質を選択することができる利点がある。すなわ
ち、コンポジットビデオ信号において、クロスカラーの
目立たない映像に対しては、解像度の劣化という副作用
を持つＹトラップ処理が施されていない輝度信号を用い
て、劣化のない映像を楽しむことを可能となる。

【０１２４】なお、上述した実施形態では、ディジタル
ビデオエンコーダとして、図２に示すように、ＤＡＣを
内蔵し、Ｙトラップ処理や合成処理をアナログ信号によ
り行うように構成したが、本発明はこれに限定されるも
のではなく、たとえば図２２に示すように、ＤＡＣを用
いず、全てディジタル信号にて処理する回路１５Ａであ
っても本発明に適用できることはいうまでもない。

【０１２５】また、本ＤＶＥによれば、輝度信号用ＬＰ
Ｆ１５１１、色差信号Ｃｂ用ＬＰＦ１５１２、および色
差信号Ｃｒ用ＬＰＦ１５１３を、タップ数が、通過域リ
ップルが発生しない範囲で、カットオフ周波数付近の急
峻さがなだらかとなる値に設定され、かつ、ＦＩＲフィ
ルタ係数ｈ（ｎ）とその総和が、２のべき乗の値に設定
され、入力ディジタル信号ＳＩＮの周波数ｆｐまでの低
域成分を通過させ、通過域リップルがなくカットオフ周
波数ｆｃ近傍の急峻さがなだらかな信号Ｓ１を出力する
前段フィルタ部ＦＲＴ１と、タップ数が前段フィルタ部
ＦＲＴ１からの信号Ｓ１に対して、信号Ｓ１の通過域に
おけるなだらかになった部分を持ち上げることができカ
ットオフ周波数ｆｃ付近の特性が急峻となるように補正
することが可能な値に設定され、かつ、ＦＩＲフィルタ
係数ｈ（ｎ）とその総和が、２のべき乗の値に設定さ
れ、通過域はリップルがなく平坦で、カットオフ周波数
ｆｃ付近が急峻な特性を有する信号ＳＯＵＴを生成して
出力する後段フィルタ部ＦＲＴ２とを縦続接続したの
で、ゲート数の多い乗算器を用いる必要がなくなり、全
体のゲート数を削減することができる。そして、ゲート
数削減によりレイアウト自由度が大きくなり、最大動作
周波数が大きくなり、１チップあたりの面積が減少し、
ひいては歩留まりが良くなり、理収が上がるという利点
がある。

【０１２６】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
出力レベルを調整でき、後段のドライバ等のデバイスの
性能をより有効に活用することができる利点がある。ま
た、映像のクロスカラーの程度によってユーザはＹトラ
ップ処理を行うか行わないかを選択でき、素材となる映
像信号に応じて最適な画質を選択することができる利点
がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る３次元コンピュータグラフィック
スシステムを含む画像処理システムの一実施形態を示す
システム構成図である。

【図２】本実施形態に係るＤＶＥ（ディジタルビデオエ
ンコーダ）の構成例を示すブロック図である。

【図３】本実施形態に係るＤＶＥ（ディジタルビデオエ
ンコーダ）におけるエンコード部の構成例を示すブロッ
ク図である。

【図４】本発明に係るＦＩＲフィルタの一実施形態を示
すブロック図である。

【図５】輝度信号Ｙ用のＬＰＦのタップ数およびＦＩＲ
フィルタ係数の第１の設定例を示す図である。

【図６】図５に示すようにタップ数およびＦＩＲフィル
タ係数が設定されたＬＰＦの周波数特性を示す図であ
る。

【図７】図５に示すようにタップ数およびＦＩＲフィル
タ係数が設定されたＬＰＦの周波数特性を示す図であ
る。

【図８】輝度信号Ｙ用のＬＰＦのタップ数およびＦＩＲ
フィルタ係数の第２の設定例を示す図である。

【図９】図８に示すようにタップ数およびＦＩＲフィル
タ係数が設定されたＬＰＦの周波数特性を示す図であ
る。

【図１０】図８に示すようにタップ数およびＦＩＲフィ
ルタ係数が設定されたＬＰＦの周波数特性を示す図であ
る。

【図１１】ＦＩＲフィルタのタップ数と周波数特性との
関係を示す図である。

【図１２】タップ数１１の場合のＦＩＲフィルタの周波
数特性を示す図である。

【図１３】タップ数１７の場合のＦＩＲフィルタの周波
数特性を示す図である。

【図１４】タップ数５１の場合のＦＩＲフィルタの周波
数特性を示す図である。

【図１５】カットオフ周波数３ＭＨｚの本発明に係る２
段構成のＦＩＲフィルタと１段構成でタップ数３１の従
来のＦＩＲフィルタの周波数特性を示す図である。

【図１６】本実施形態に係るＹトラップ回路の構成例を
示す回路図である。

【図１７】本実施形態に係るＹトラップ回路の動作を示
す波形図である。

【図１８】本実施形態に係るＹトラップ回路の特性を示
す図である。

【図１９】本実施形態に係るレベル調整回路における設
定値ＳＶと調整レベルとの関係の一例を示す図である。

【図２０】本実施形態に係るレンダリング回路の構成例
を示すブロック図である。

【図２１】本実施形態に係るレンダリング回路における
データ格納方法を説明するための図である。

【図２２】本実施形態に係るＤＶＥ（ディジタルビデオ
エンコーダ）の他の構成例を示すブロック図である。

【図２３】従来のビデオエンコーダの要部を示す回路図
である。

【図２４】従来のビデオエンコーダの動作を示す波形図
である。

【符号の説明】

１０…画像処理システム、１１…メインプロセッサ、１
２…メインメモリ、１３…Ｉ／Ｏインタフェース回路、
１４…ＤＶＤ装置、１５，１５Ａ…ディジタルビデオエ
ンコーダ（ＤＶＥ）、１５１…エンコード部、１５１１
〜１５１３…ローパスフィルタ（ＬＰＦ）、１５１４…
遅延回路、１５１５…変調回路、１５２，１５３…ＤＡ
Ｃ、１５４…Ｙトラップ回路、１５４１…バンドパスフ
ィルタ、１５４２…減算器、１５５…セレクタ、１５６
…合成回路、１５７…レベル調整回路、１６…レンダリ
ング回路、１６１…ＤＤＡセットアップ回路、１６２…
トライアングルＤＤＡ回路、１６３…テクスチャエンジ
ン回路、１６４…メモリＩ／Ｆ回路、１６４ａ…リフレ
ッシュ用モードレジスタ、１６５…ＣＲＴコントローラ
回路、１６６…出力回路、１６７…ＤＲＡＭ、１６７１
〜１６７８…ＤＲＡＭモジュール、１６７ａ…テクスチ
ャバッファ、１６７ｂ…ディスプレイバッファ、１６７
ｃ…ｚバッファ、１６７ｄ…テクスチャＣＬＵＴバッフ
ァ、１６８…ＳＲＡＭ、ＦＲＴ１……前段フィルタ部、
ＦＲＴ２…後段フィルタ部。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続きＦターム(参考） 5C066 AA03 AA07 AA13 CA11 DB02 EA03 EA07 EC13 EE04 GA01 GA03 GA04 GA05 GA33 HA02 HA03 HA06 KA11 KA12 KC01 KC04 KD06 KE02 KE03 KE09 KE17 KE21 KG01 KP02

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】色信号と当該色信号の周波数成分を含む
輝度信号とを合成して複合映像信号を生成するビデオエ
ンコーダであって、上記生成された複合映像信号の出力レベルを、設定値に
基づいて調整するレベル調整回路を有するビデオエンコ
ーダ。
【請求項２】入力された輝度信号および色信号に対し
て所定のフィルタリング処理を行い、色信号を変調する
エンコード部と、上記エンコード部から出力された輝度信号に含まれてい
る上記色信号の周波数成分を除去して出力するトラップ
回路と、制御信号に応じて上記エンコード部から出力された輝度
信号または上記トラップ回路から出力された輝度信号の
うちのいずれかを選択するセレクタと、上記セレクタにより選択された輝度信号と上記エンコー
ド部から出力された色信号とを合成し上記複合映像信号
を生成する合成回路とを有する請求項１記載のビデオエ
ンコーダ。
【請求項３】上記制御信号は、素材の映像がクロスカ
ラーの影響が大きい場合は上記トラップ回路の出力輝度
信号を選択し、クロスカラーの影響が小さい場合にはエ
ンコード部の出力輝度信号を選択するように上記セレク
タに対して指示する請求項２記載のビデオエンコーダ。
【請求項４】上記トラップ回路は、上記色信号の搬送
波の周波数を中心周波数とする帯域通過フィルタと、上記輝度信号と上記帯域通過フィルタの出力信号を引き
算する減算器とを有する請求項２記載のビデオエンコー
ダ。
【請求項５】色信号と当該色信号の周波数成分を含む
輝度信号とを合成して複合映像信号を生成するビデオエ
ンコーダであって、前記生成された複合映像信号の出力
レベルを、設定値に基づいて調整するレベル調整回路を
有するビデオエンコーダと、表示データと少なくとも一つの図形要素が必要とするテ
クスチャデ−タを記憶するリフレッシュが必要な記憶回
路と、単位図形の頂点のポリゴンレンダリングデータを補間し
て、上記単位図形内に位置する画素の補間データを生成
する補間データ生成回路と、上記補間データに含まれる
テクスチャの同次座標（ｓ，ｔ）を同次項ｑで除算して
「ｓ／ｑ」および「ｔ／ｑ」を生成し、上記「ｓ／ｑ」
および「ｔ／ｑ」に応じたテクスチャアドレスを用い
て、上記記憶回路からテクスチャデータを読み出し、表
示データの図形要素の表面へのテクスチャデータの張り
付け処理を行うテクスチャ処理回路とを少なくとも備え
たロジック回路とを有し、上記記憶回路および上記ロジック回路が一つの半導体チ
ップ内に混載され、単位図形の頂点について、３次元座標（ｘ，ｙ，ｚ）、
Ｒ（赤），Ｇ（緑），Ｂ（青）データ、テクスチャの同
次座標（ｓ，ｔ）および同次項ｑを含むポリゴンレンダ
リングデータを受けてレンダリング処理を行い、上記ビ
デオエンコーダに出力するレンダリング回路とを有する
画像処理システム。
【請求項６】上記ビデオエンコーダは、入力された輝度信号および色信号に対して所定のフィル
タリング処理を行い、色信号を変調するエンコード部
と、上記エンコード部から出力された輝度信号に含まれてい
る上記色信号の周波数成分を除去して出力するトラップ
回路と、制御信号に応じて上記エンコード部から出力された輝度
信号または上記トラップ回路から出力された輝度信号の
うちのいずれかを選択するセレクタと、上記セレクタにより選択された輝度信号と上記エンコー
ド部から出力された色信号とを合成し複合映像信号を生
成する合成回路とを含み、素材の映像がクロスカラーの影響が大きい場合は上記ト
ラップ回路の出力輝度信号を選択し、クロスカラーの影
響が小さい場合にはエンコード部の出力輝度信号を選択
するように指示する制御信号を上記セレクタに出力する
メインプロセッサをさらに有する請求項５記載の画像処
理システム。
【請求項７】上記レンダリング回路は、レンダリング
処理を行う必要がない映像データはそのままビデオエン
コーダに出力する請求項６記載の画像処理システム。
【請求項８】上記トラップ回路は、上記色信号の搬送
波の周波数を中心周波数とする帯域通過フィルタと、上記輝度信号と上記帯域通過フィルタの出力信号を引き
算する減算器とを有する請求項６記載の画像処理システ
ム。