JP4278068B2 - ネットワークシステムおよび画像再生成方法 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、デジタル動画データとして生成され、アナログ変換されたアナログ動画信号からデジタル動画データを再生成するネットワークシステムおよび画像再生成方法に関する。
【０００２】
【背景技術および発明が解決しようとする課題】
通常、ＴＶゲーム機等の画像生成装置でデジタル生成されたデジタル動画データは、ＴＶの画面やＣＲＴモニタ等に表示できるよう、アナログ動画信号にアナログ変換される。
【０００３】
しかし、動画データ等の画像データをデジタルデータとして使用した方が画像データの加工等において便利な場合も多い。例えば、画像データに文字を書き込む場合や、画像データをネットワークを介して伝送する場合等である。
【０００４】
このような場合、元のデジタル動画データとできるだけ同一のものとなるように、当該アナログ動画信号をアナログデジタル変換し、デジタル動画データとして再生成する必要がある。
【０００５】
このアナログ動画信号を取り込んでデジタル動画データとして再生成する際、元のデジタル動画データの生成タイミングとは関係なく、そのままアナログデジタル変換すると、サンプリングクロックの位相や周波数がずれてしまい、得られるデジタル動画データが元のデジタル動画データと大きく異なる場合がある。
【０００６】
また、これらのずれをなくすため、オーバーサンプリングという手法も採られるが、デジタルデータのデータ量は２倍以上となる上、回路の動作周波数を高速にする必要があり高精度かつ高価なハードウェアを用いる必要がある。
【０００７】
また、元のデジタル動画生成時において、デジタル動画データをデジタルアナログ変換する前に取り込んで再生成する手法もあるが、特殊なハードウェアやソフトウェアを必要とし、汎用的ではない。
【０００８】
本発明は、上記の課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、デジタル動画データとして生成され、アナログ変換されたアナログ動画信号から、元のデジタル動画データとほぼ同様のデジタル動画データを再生成することができるネットワークシステムおよび画像再生成方法を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
これらの課題を解決するため、本発明に係る画像再生成装置は、
所定のドットクロックに基づき生成されたデジタル動画データをアナログ変換して得られたアナログ動画信号から前記デジタル動画データを再生成する画像再生成装置であって、
前記デジタル動画データの同期信号を入力する同期信号入力手段と、
前記所定のドットクロックと同一周波数で、前記同期信号に基づき位相を調整したサンプリングクロックを生成するクロック生成手段と、
この生成したサンプリングクロックに基づき、前記アナログ動画信号をデジタル変換して前記デジタル動画データを再生成するアナログデジタル変換手段と、
を有することを特徴とする。
【００１０】
また、本発明に係る画像再生成方法は、
所定のドットクロックに基づき生成されたデジタル動画データをアナログ変換して得られたアナログ動画信号から前記デジタル動画データを再生成する画像再生成方法であって、
前記デジタル動画データの同期信号を入力する同期信号入力工程と、
前記所定のドットクロックと同一周波数で、前記同期信号に基づき位相を調整したサンプリングクロックを生成するクロック生成工程と、
この生成したサンプリングクロックに基づき、前記アナログ動画信号をデジタル変換して前記デジタル動画データを再生成するアナログデジタル変換工程と、
を含むことを特徴とする。
【００１１】
また、本発明に係る情報記録媒体は、
所定のドットクロックに基づき生成されたデジタル動画データをアナログ変換して得られたアナログ動画信号から前記デジタル動画データを再生成するためのプログラムを記録した、コンピュータ読み取り可能な情報記録媒体であって、
コンピュータを、
前記デジタル動画データの同期信号を入力するための同期信号入力手段と、
前記所定のドットクロックと同一周波数で、前記同期信号に基づき位相を調整したサンプリングクロックを生成するためのクロック生成手段と、
この生成したサンプリングクロックに基づき、前記アナログ動画信号をデジタル変換して前記デジタル動画データを再生成するためのアナログデジタル変換手段として機能させるためのプログラムを記録したことを特徴とする。
【００１２】
アナログ動画信号を生成する前、すなわちアナログ動画信号の元になるデジタル動画データのドットクロックの周波数は、前述したアナログ動画信号を生成出力する画像生成装置の種別が分かれば判明する。
【００１３】
例えば、画像生成装置がゲーム装置である場合、このゲーム装置で使用されるドットクロックの周波数は、各ゲーム装置ごとにあらかじめ判明している。
【００１４】
本発明は、このような画像生成装置の特性に着目して、画像生成装置から出力されるアナログ動画信号を再度デジタル動画データに再変換する際に、オーバーサンプリングの手法を用いることなく、その再変換を正確に、少量のデータで、かつ、簡単な構成で行うことができることを特徴とするものである。
【００１５】
このため、本発明による画像生成装置は、アナログ動画信号とともに、このアナログ動画信号の元になるデジタル動画データ生成時の同期信号を入力する。
【００１６】
そして、あらかじめ判明しているアナログ変換前のデジタル動画データのドットクロックに対応した周波数と、入力される同期信号に基づき、ドットクロックと同一周波数でかつサンプリングに適した位相に調整したサンプリングクロックを生成する。
【００１７】
そして、このサンプリングクロックを用い、入力されるアナログ動画信号をサンプリングし、デジタル動画データを再生成する。
【００１８】
このようにして、本発明によれば、入力されるアナログ動画信号からデジタル動画データを再生成する際に、この再生成デジタル動画データを構成する各ドットのデジタルデータを、アナログ変換前の元デジタル動画データの各ドットのデジタルデータとほぼ同じ値とすることができる。この結果、オーバーサンプリングの手法を用いることなく、原動画に忠実なデジタル動画データを得ることが可能となる。
【００１９】
なお、ここで、アナログ動画信号とは、例えばＲＧＢの各輝度信号をいう。
【００２０】
また、同期信号は、垂直同期信号と水平同期信号を含んでもよいが、水平同期信号だけであってもよい。
【００２１】
また、本発明に係る画像再生成装置は、
画像生成装置により所定のドットクロックに基づき生成されたデジタル動画データを、アナログ変換して得られたアナログ動画信号から前記デジタル動画データを再生成する画像再生成装置であって、
前記デジタル動画データの同期信号を入力する同期信号入力手段と、
前記ドットクロックに対応した周波数データを記憶する記憶手段と、
この記憶手段に記憶された前記周波数データからサンプリングクロック生成用の周波数データを選択する選択手段と、
選択された前記周波数データに基づき前記ドットクロックと同一周波数のクロックを生成し、このクロックから前記同期信号に基づき位相を調整したサンプリングクロックを生成するクロック生成手段と、
この生成したサンプリングクロックに基づき、前記アナログ動画信号をデジタル変換して前記デジタル動画データを再生成するアナログデジタル変換手段と、
を有することを特徴とする。
【００２２】
本発明によれば、ドットクロックに対応した周波数データをあらかじめ記憶しておくことにより、ドットクロックに対応したサンプリングクロック生成が容易となり、デジタル動画データの再生成効率を向上させることができる。
【００２３】
また、異なる複数のデジタル動画データ生成手段を有する装置に合わせて、各装置に対応した周波数データを複数記憶しておくことにより、複数の画像生成装置からデジタル動画データを入力する場合であっても、各装置に対応したサンプリングクロックを容易に生成することができる。
【００２４】
なお、周波数データを選択する選択手段は、各周波数データを、自動的に選択してもよいし、手動により選択するよう構成してもよい。
【００２５】
また、ここで、周波数データとは、周波数を示すデータであり、例えば、数メガヘルツ等の数値データを適用できる。
【００２６】
また、周波数データは、デジタル動画データ生成手段を有する装置の周波数をあらかじめ調査しておき、調査結果に基づき記憶手段に記憶しておくことが望ましい。
【００２７】
また、前記記憶手段は、前記ドットクロックに対応した位相データを記憶し、
前記選択手段は、前記記憶手段に記憶された前記位相データからサンプリングクロック生成用の位相データを選択し、
前記クロック生成手段は、前記周波数データおよび前記位相データに基づき前記ドットクロックと同一周波数のクロックを生成し、このクロックから前記同期信号に基づき位相を調整したサンプリングクロックを生成してもよい。
【００２８】
本発明によれば、周波数データに加えて、位相データもあらかじめ記憶しておくことにより、ドットクロックと対応した所望のサンプリングクロックを生成し、入力される同期信号に基づき、サンプリングクロックの位相を調整することができる。
【００２９】
これによれば、デジタル動画データ再生成時の特別処理は、サンプリングクロックの位相を調整する処理だけとなるので、処理負担が軽く、デジタル動画データの再生成効率を向上させることができる。
【００３０】
なお、ここで、位相データとは、生成されるサンプリングクロックと望ましいサンプリングクロックのずれを調整するためのデータであり、例えば、数ナノ秒等の時間差を示すデータを適用できる。
【００３１】
また、周波数データおよび位相データは、デジタル動画データ生成手段を有する装置の周波数および位相をあらかじめ調査しておき、調査結果に基づき記憶手段に記憶しておくことが望ましい。
【００３２】
また、前記同期信号は、水平同期信号であって、
前記クロック生成手段は、前記水平同期信号の変化時に、前記位相データに基づき、前記サンプリングクロックの位相を調整し、
前記アナログデジタル変換手段は、前記サンプリングクロックの変化時に前記アナログ動画信号をデジタル動画データに変換してもよい。
【００３３】
本発明によれば、水平同期信号の変化時に、サンプリングクロックの位相を調整することにより、適切なサンプリングクロックを生成することができる。この位相を調整したサンプリングクロックを用いてサンプリングすることにより、元のデジタル動画データに忠実なデジタル動画データを再生成することができる。
【００３４】
なお、ここで、変化時とは、信号の立ち上がりまたは立ち下がりの各タイミングをいう。
【００３５】
また、前記再生成したデジタル動画データを、伝送路を介してデジタル動画処理装置へ向け伝送する伝送手段を有してもよい。
【００３６】
本発明によれば、元のデジタル動画データに忠実なデジタル動画データを、デジタル動画処理装置に処理させることができる。
【００３７】
ここで、伝送路とは、ケーブルのように有線のものだけでなく、衛星通信のように無線のものも含み、ケーブルのように外部装置との伝送に用いられるものだけでなく、装置内部のシステムバス等も含むものである。
【００３８】
例えば、この画像再生成装置からケーブルを介して他の処理装置へデジタル動画データを伝送する場合、元のデジタル動画データに忠実なデジタル動画データを伝送することができる。
【００３９】
これにより、他の処理装置は、元のデータとほぼ同一のデータを処理することができる。
【００４０】
また、前記デジタル動画処理装置は、デジタル動画表示装置であってもよい。
【００４１】
通常、液晶モニタ等のデジタル動画表示装置には、画像生成装置からＣＲＴモニタ用のアナログ信号が入力される。
【００４２】
しかし、このアナログ信号は、再びデジタル化することを想定していないため、ドットクロック信号が含まれていない。また、アナログ信号は信号の乱れが起きやすい。さらに、この乱れがデジタル化する際に拡大しやすい。
【００４３】
このため、デジタル動画表示装置側において手動で表示を補正する必要がある。
【００４４】
本発明によれば、アナログ動画信号からデジタル動画データを再生成できるため、デジタル動画表示装置において、信号の乱れがなく、表示を補正する必要を無くし、原画像に忠実なきれいな画像を表示することができる。
【００４５】
また、前記デジタル動画データは、ゲーム動画データであってもよい。
【００４６】
本発明によれば、デジタル動画データを生成するゲーム装置という限られた対象とすることにより、画像生成装置の判別が容易となる。また、プレーヤーにとっては、種々のゲーム装置をつなぎ換えてモニタ出力する場合も、良好な画像表示を得ることができる。
【００４７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について、画像再生成装置をゲームシステムに適用した場合を例に採り、図面を参照しつつ説明する。
【００４８】
（第１の実施例）
図１は、本実施の形態の一例に係る画像再生成装置１００を用いたゲームシステムの一例を示す図である。
【００４９】
通常、ＴＶゲーム機等の画像生成装置２００でデジタル生成されたデジタル動画データは、家庭用ＴＶ装置３１０の画面に表示できるよう、アナログ動画信号、すなわち、ＲＧＢの各輝度信号にアナログ変換される。
【００５０】
しかし、動画データ等の画像データをデジタルデータとして使用した方が画像データの加工等において便利な場合も多い。例えば、画像データに文字を書き込む場合や、画像データをケーブル３５０等の伝送路を介して伝送する場合等である。
【００５１】
このような場合、元のデジタル動画データとできるだけ同一のものとなるように、当該アナログ動画信号をアナログデジタル変換し、デジタル動画データとして再生成する必要がある。
【００５２】
このため、本実施の形態のシステムは、画像生成装置２００と、画像再生成装置１００と、デジタルデータ処理装置としての複数のゲーム端末３００−１〜３とを含む。
【００５３】
画像再生成装置１００は、画像生成装置２００から出力されるアナログ動画信号をアナログデジタル変換して、デジタル動画データを再生成する。そして、再生成したデジタル動画データを、ゲーム端末３００へ向け出力する。
【００５４】
画像再生成装置１００において、入力されるアナログ動画信号から、アナログ変換前のデジタル動画データを忠実に再生成するためには、アナログ動画信号をデジタルデータに変換するために用いられるサンプリングクロックの周波数および位相の設定が重要となる。
【００５５】
図２および図３は、画像生成装置２００でのデジタル動画データのドットクロックおよびデジタル動画データ並びにこのデジタル動画データをアナログ変換した際のアナログ動画信号と、アナログ動画信号の取り込み側で、このアナログ動画信号を所定のサンプリングクロックでデジタル変換したデジタル動画データ、さらにこのデジタル動画データをアナログ変換したアナログ動画信号を示す図である。
【００５６】
図２（Ａ）は、画像生成装置２００で生成される動画データの一例を示す。また、図２（Ｂ）は、画像生成装置２００のドットクロックの周波数とは異なるサンプリングクロックを用いてアナログデジタル変換したものであり、図２（Ｃ）は、不適切な位相のサンプリングクロックを用いてアナログデジタル変換した結果の一例を示す。
【００５７】
図２（Ａ）に示すように、画像生成装置２００は、ドットクロック４００に同期してデジタル動画データ４０２を生成する。すなわち、ドットクロック４００の各クロックパルス４００ａごとに、これと対応する画素データ４０２ａをデジタル動画データ４０２として再生成する。
【００５８】
なお、本実施の形態の画像生成装置２００は、図示しない同期信号を所定の出力ポートを介して出力するように構成されている。
【００５９】
また、生成時のデジタル動画データ４０２は、家庭用ＴＶ装置３１０で再生できるよう、アナログ変換されてアナログ動画信号４０４となる。
【００６０】
上述したように、このようにして画像生成装置２００から出力されるアナログ動画信号４０４から、アナログ変換前のデジタル動画データ４０２を忠実に再生成するためには、サンプリングクロックの周波数および位相が重要である。
【００６１】
例えば、図２（Ｂ）に示すように、ドットクロック４００の周波数とは異なる周波数のサンプリングクロック４１０を用いて、入力されたアナログ動画信号４０４をアナログデジタル変換して得られたデジタル動画データ４１２は、図２（Ａ）に示す生成時のデジタル動画データ４０２を忠実に再生したものとは言えない。
【００６２】
また、図２（Ｃ）に示すように、ドットクロック４００と同一周波数ではあるが、サンプリングに不適切な位相のサンプリングクロック４２０を用いて、アナログ動画信号４０４をアナログデジタル変換して得られたデジタル動画データ４２２は、生成時のデジタル動画データ４０２の値とは異なったものとなってしまう。
【００６３】
また、例えば、これらのデジタル動画データ４１２、４２２を用いてデジタルアナログ変換してアナログ動画信号を再生成した場合、図２（Ｂ）および（Ｃ）に示すように、再生成したアナログ動画信号４１４、４２４は、元のアナログ動画信号４０４とは大きく異なったものになってしまう。
【００６４】
図３は、このような課題を解決するために採用される、従来のオーバーサンプリングの手法と、本実施の形態の手法の一例を示す。なお、図３（Ａ）は、前述した図２（Ａ）に示すデータと同じであるため、ここではその説明を省略する。
【００６５】
図３（Ｂ）は動画データ取り込み側で、アナログ動画信号４０４をオーバーサンプリングの手法によりサンプリングクロック４３０を用いてデジタル変換したデジタル動画データ４３２およびデジタル動画データ４３２を再変換したアナログ動画信号４３４を示す。
【００６６】
この図に示すように、オーバーサンプリングの手法を用いた場合、変換後のアナログ動画信号４３４と元のアナログ動画信号４０４との同一性は高い。しかし、データ量は２倍になり、必要なメモリ量も２倍となる。その上、高速かつ高価なハードウェアが必要とされる。
【００６７】
また、元のデジタル動画データ４０２の生成時において、デジタル動画データ４０２をデジタルアナログ変換する前に取り込んで再生成する手法もあるが、特殊なハードウェアやソフトウェアを必要とし、汎用的ではない。
【００６８】
図３（Ｃ）は、本実施の形態によるアナログ動画信号４０４をサンプリングクロック４４０を用いてデジタル変換して再生成したデジタル動画データ４４２およびデジタル動画データ４４２をアナログ変換したアナログ動画信号４４４を示す。
【００６９】
画像生成装置２００のデジタル動画データ生成に用いられるドットクロック４００の周波数は、画像生成装置２００の種別が特定されれば、判明する。すなわち、画像生成装置２００であるゲーム装置が、Ａ社製、Ｂ社製、Ｃ社製のいずれのものであるかが特定されれば、そのゲーム装置のメーカーに応じて、ドットクロック４００の周波数も特定される。
【００７０】
また、画像生成装置２００が、ゲーム装置以外のものであっても、その機種等が特定されれば、使用されるドットクロック周波数も特定される。
【００７１】
特に、ゲーム装置では、その製造元が限られている場合が多いため、使用されるドットクロック周波数も限定されたものとなる。そして、このようなゲーム装置に使用されるドットクロック周波数は、予め判明している場合が多い。
【００７２】
本実施の形態は、このような画像生成装置２００の特性に着目して、予め判明しているドットクロックの周波数と、画像生成装置２００の出力ポートから出力されるデジタル動画データ４０２の同期信号とに基づき、図３（Ｃ）に示すように、画像生成装置２００で使用されるドットクロック４００のクロックパルス４００ａと同一周波数でかつ適切な位相に設定したクロックパルス４４０ａからなるサンプリングクロック４４０を生成する。そして、このサンプリングクロック４４０を用いて、アナログ動画信号４０４をアナログデジタル変換する。
【００７３】
このようなアナログデジタル変換処理により得られたデジタル動画データ４４２は、その各画素データ４４２ａが、図３（Ａ）に示す元デジタル動画データ４０２の各画素データ４０２ａとほぼ同一となる。
【００７４】
これにより、本実施の形態の画像再生成装置１００は、画像生成装置２００から出力されるアナログ動画信号４０４から、そのアナログ変換前のデジタル動画データ４０２を忠実に再生成したデジタル動画データ４４２を得ることができる。
【００７５】
また、デジタル動画データ４４２を再変換してアナログ動画信号４４４を再生成する場合も、元のアナログ動画信号４０４を忠実に再生成することができる。
【００７６】
以下、画像再生成装置１００の詳細な構成を説明する。
【００７７】
なお、サンプリングクロック４４０の生成方法については後述する。
【００７８】
図４は、本実施の形態の一例に係る画像再生成装置１００の機能ブロック図である。
【００７９】
画像生成装置２００において、画像生成部２１０でデジタル生成されたデジタル動画データ４０２は、デジタルアナログ変換部２２０でアナログ動画信号４０４に変換される。このアナログ動画信号４０４は、画像再生成装置１００に伝送される。
【００８０】
また、画像生成装置２００により、デジタル動画データ４０２の生成時の同期信号４０６も、所定の出力ポートを介して画像再生成装置１００へ向け出力される。
【００８１】
画像生成装置２００から伝送されたアナログ動画信号４０４は、制御部７０により画像データ入力部２０から入力され、アナログデジタル変換部４０に伝送される。
【００８２】
一方、画像生成装置２００から伝送された同期信号４０６は、制御部７０により同期信号入力部１０から入力され、クロック生成部３０に伝送される。
【００８３】
なお、ここで、入力される同期信号４０６は、水平同期信号および垂直同期信号であるが、クロック生成には水平同期信号だけを用いる。
【００８４】
また、使用が予定されている画像生成装置２００等のドットクロックに対応した複数のドットクロックの周波数データ８２および位相データ８４が、記憶部５０にあらかじめ記憶されている。
【００８５】
周波数データ８２および位相データ８４は、あらかじめ調査した結果により、使用が予定されている装置に適した周波数および位相が、各装置ごとに記憶されている。
【００８６】
なお、ここで、周波数データ８２としては、例えば、数メガヘルツ等の数値データを適用でき、位相データ８４としては、例えば、数ナノ秒等の位相を示す数値データを適用できる。
【００８７】
また、記憶部５０には、これらのデータの他に、通常用いられるゲインやバイアス等の画像を再生成するためのデータも記憶されている。
【００８８】
選択部８０は、画像生成装置２００から伝送された同期信号４０６または手動により、記憶部５０に記憶されている画像生成装置２００に応じたドットクロックの周波数データ８２および位相データ８４を選択するよう機能する。
【００８９】
具体的には、所定の画像生成装置２００に対応した周波数データ８２および位相データ８４を、ボタン等により手動で選択できるようにすることが好ましいが、図示しない入力部から画像生成装置２００の種別を示す信号を入力させ、この信号に基づき、自動的に選択できるよう構成することも可能である。
【００９０】
選択部８０で選択された周波数データ８２および位相データ８４は、クロック生成部３０に伝送される。
【００９１】
クロック生成部３０では、選択された周波数データ８２および位相データ８４に基づき所定のクロックが設定され、このクロックを基に、伝送された同期信号４０６に基づきサンプリングに適した位相に調整されて、デジタル動画データ４０２生成時のドットクロック４００と同一の周波数かつサンプリングに適した位相に設定されたサンプリングクロック４４０が生成される。サンプリングクロック４４０の生成については後述する。
【００９２】
生成されたサンプリングクロック４４０は、クロック生成部３０によりアナログデジタル変換部４０に伝送される。
【００９３】
アナログデジタル変換部４０に伝送されたアナログ動画信号４０４は、生成されたサンプリングクロック４４０に基づき、アナログデジタル変換部４０によりデジタル動画データ４４２に変換される。
【００９４】
変換されたデジタル動画データ４４２は、制御部７０により伝送部６０を介してデジタルデータ処理装置３００へ向け出力される。
【００９５】
なお、ハードウェアとしては、例えば、入力部１０、２０、伝送部６０は入出力ポート、制御部７０および選択部８０はＣＰＵ、記憶部５０はＲＯＭ、アナログデジタル変換部４０はＡＤコンバータ、クロック生成部３０はＰＬＬ（ＰｈａｓｅＬｏｃｋｅｄＬｏｏｐ）回路等を用いて構成できる。
【００９６】
図５は、本実施の形態の一例に係るクロック生成部３０の機能ブロック図である。図６は、サンプリングクロック４４０の設定方法を示す説明図である。
【００９７】
ここで、クロック生成部３０でのサンプリングクロック４４０の生成について説明する。図５に示すように、クロック生成部３０は、基準クロック生成部３２と、サンプリングクロック生成部３４とを含んで構成されている。
【００９８】
クロック生成部３０には、同期信号入力部１０から水平同期信号１２が入力される。
【００９９】
なお、同期信号入力部１０に入力された垂直同期信号１４は、ゲーム端末３００に送られ、画像表示等に用いられる。
【０１００】
サンプリングクロック生成部３４は、入力された周波数データ８２を基に徐々に基準クロックに補正をかけて、画像生成装置２００のドットクロック４００の周波数と同一となるよう周波数を調整し、位相データ８４および水平同期信号３６に基づきサンプリングに適したサンプリングクロックとなるよう位相を調整して、サンプリングクロック４４０を生成する。
【０１０１】
例えば、図６に示すように、ある画面６１０が、画面の左端の黒部分６５０、暗い部分６６２、明暗の中間の部分６６４、明るい部分６６６、画面の右端の黒部分６５８から構成されているとする。
【０１０２】
画面６１０の各部分６５０〜６５８の輝度に応じてアナログ動画信号４０４である輝度信号の各信号レベル６６０〜６６８が変化する。
【０１０３】
サンプリングクロック生成部３４は、サンプリングクロック４４０を生成するため、まず周波数データ８２を基に所定の周波数を有するクロックを生成し、入力された水平同期信号１２の変化時、すなわち、立ち上がりの時６７０または立ち下がりの時に、前記クロックの立ち上がり時６８０に位相データ８４で示す位相差６９０を加えてサンプリングクロック４４０を生成する。なお、この図では、立ち上がり時を用いているが、立ち下がり時を用いてもよい。
【０１０４】
サンプリングクロック生成部３４に入力される水平同期信号１２は、画像生成装置２００でのデジタル動画データ４０２の生成時に用いられたものであり、輝度信号とも同期しているものである。
【０１０５】
したがって、図６に示すように、サンプリングクロック４４０の変化時、ここでは立ち下がり時は、輝度信号の変化時と一致している。逆に言えば、サンプリングクロック４４０の立ち上がり時は、輝度信号が変化しない安定した点であるといえる。
【０１０６】
例えば、サンプリングクロック４４０の立ち上がり時６８２は、輝度信号の６６２の変化しない安定部分であり、このタイミングで輝度信号をアナログデジタル変換することにより、原画像に忠実なデジタル動画データを再生成できる。
【０１０７】
このように、サンプリングクロック４４０の立ち上がり時でアナログ動画信号４０４である輝度信号をデジタル変換することにより、元のデジタル動画データ４０２を忠実に再生成できる。
【０１０８】
以上のようにして、元のデジタル動画データ４０２の生成時のドットクロック４００と同一の周波数で、サンプリングに最適な位相に設定されたサンプリングクロック４４０を生成し、サンプリングクロック４４０に基づき、入力したアナログ動画信号４０４を、適切なタイミングでデジタル変換することにより、図３（Ｃ）に示すように、元のデジタル動画データ４０２を忠実に再現できる。この他にも以下の作用効果が奏される。
【０１０９】
まず、この再生成したデジタル動画データ４４２を、ケーブル３５０を介して遠隔地のディスプレイに出力した場合でも、動画生成時と同様の最適な画像を表示することができる。
【０１１０】
また、サンプリングクロック４４０を用いることにより、特殊なハードウェアを用いたり、オーバーサンプリングを行う必要はない。これにより、ハードウェア構成を簡略化できる。
【０１１１】
また、画像再生成装置１００をゲーム端末３００と一体化してもよい。これにより、元の画像をきれいに表示できるゲーム端末３００を実現できる。
【０１１２】
また、画像再生成装置１００と接続される画像生成装置２００が１種類のものに限られる場合、ドットクロックの周波数データ８２および位相データ８４を用いずに基準クロックとしてサンプリングクロックの周波数を生成し、水平同期信号１２を用いてサンプリングクロックの位相を設定するよう構成してもよい。これによれば、周波数データ８２および位相データ８４を記憶する場合と比べ、記憶領域を節約でき、クロック補正処理も位相調整だけで済む。
【０１１３】
同様に、周波数データ８２だけを記憶し、水平同期信号１２に基づき、サンプリングクロックの位相を設定するよう構成してもよい。
【０１１４】
（第２の実施例）
図７は、本実施の形態の一例に係る情報記録媒体８００の機能ブロック図である。
【０１１５】
情報記録媒体８００は、画像生成装置２００においてデジタル生成され、アナログ変換されたアナログ動画信号４０４並びにデジタル生成時の同期信号４０６をコンピュータ１１０に取り込ませてデジタル動画データ４４２を再生成させるための画像再生成情報８１０を記録したコンピュータ読み取り可能な情報記録媒体８００である。
【０１１６】
画像再生成情報８１０は、デジタル動画データ４０２の同期信号４０６を入力するための同期信号入力情報８１２と、所定のドットクロックと同一周波数で、同期信号４０６に基づき位相を調整したサンプリングクロック４４０を生成するためのクロック生成情報８１４と、この生成したサンプリングクロック４４０に基づき、アナログ動画信号４０４をデジタル変換してデジタル動画データ４４２を再生成するためのアナログデジタル変換情報８１６とを含む。
【０１１７】
画像再生成情報８１０は、データ入力部１１を介してコンピュータ１１０に読み込まれることにより、コンピュータ１１０を、上述した画像再生成装置１００として機能させることができ、上述した画像再生成装置１００と同様の効果を得ることができる。
【０１１８】
なお、情報記録媒体８００としては、ＣＤＲＯＭ、ゲームカセット、ＤＶＤＲＡＭ等の外部情報記録媒体だけでなく、ＲＯＭ、ＲＡＭ等のメモリ、ハードディスク等の内部情報記録媒体も適用可能である。
【０１１９】
また、データ入力部１１としては、上記の媒体に合わせて磁気やレーザー光により読みとるものや、入出力ポート等の信号を読み取るもの等を適用できる。その他のハードウェアは上述したものと同様である。
【０１２０】
（第３の実施例）
図８は、本実施の形態の一例に係るデジタル再生成装置１００の使用方法の説明図である。
【０１２１】
第１の実施例では、デジタル再生成装置１００で生成したデジタル動画データ４４２を他のデジタル動画処理装置へ向け伝送する例について示したが、ここでは、デジタルデータ処理装置として、デジタル動画表示装置、特に液晶モニタ７００を適用した例について示す。
【０１２２】
液晶モニタ７００は、液晶パネル自体がデジタルでしか駆動できないため、通常のＣＲＴにはない、調整部７２０等を用いて表示の手動調整が必要となる。
【０１２３】
したがって、通常は、ＣＲＴモニタ出力用のアナログ動画信号４０４を、液晶モニタ７００側でアナログデジタル変換する。しかし、このアナログ動画信号４０４は、再度デジタル化することを考慮していないため、ドットクロック信号がない上、なまりや反射といった信号の乱れが起きやすい。
【０１２４】
この乱れは、液晶の場合、デジタル化する際に乱れが大きく拡大されやすい。また、信号の乱れは、ビデオカード等によって異なるため、それに応じて調整する必要がある。
【０１２５】
特に、種々の画像生成装置２００をつなぎかえて画像表示する場合、調整の手間が大きな問題となる。
【０１２６】
このような問題に対して、第１の実施例で示した方法を適用すれば、上述したように、ユーザに面倒な手動調整を強いることなく、デジタル動画データ４４２を原画像に忠実に再生成できる。
【０１２７】
なお、本発明は、上述したゲームシステムに限られず、一般的なネットワークシステム等のデジタル生成されたアナログ動画信号をデジタル出力機器に出力する場合に用いることができる。
【０１２８】
また、デジタル動画データがアナログ変換されたアナログ動画信号を対象とすることが特に好ましいが、ただ単に数値等のデジタルデータがアナログ変換されたアナログデータを対象とすることも可能である。これによれば、元のデジタルデータに忠実なデジタルデータを再生成することができ、デジタルデータの取り扱いが容易となる。
【０１２９】
また、上述した伝送路とは、ケーブルのように有線のものだけでなく、衛星通信のように無線のものも含み、ケーブルのように外部装置との伝送に用いられるものだけでなく、装置内部のシステムバス等も含むものである。
【０１３０】
また、デジタル処理装置は、入力されたデジタル動画データに対して所望のデジタル動画処理を行うものであり、このようなものとしては、上述したもののほかに、例えば、デジタルビデオプリンタ、デジタル動画処理用のコンピュータ、ネットワークを介して接続された他のコンピュータ等がある。
【０１３１】
さらに、本発明を開発デバッグ用に用いることも可能である。すなわち、本発明を適用することにより、生成したアナログ動画信号が元のデジタル動画データを正確に反映しているものかどうか判断することができる。
【０１３２】
【図面の簡単な説明】
【図１】本実施の形態の一例に係る画像再生成装置を用いたゲームシステムの一例を示す図である。
【図２】デジタル生成された動画データのデジタル動画データおよびこのデジタル動画データをアナログ変換したアナログ動画信号と、動画データ取り込み側で、このアナログ動画信号をデジタル変換したデジタル動画データおよびこのデジタル動画データをアナログ変換したアナログ動画信号を示す図であり、（Ａ）はデジタル生成された動画データのデジタル動画データおよびアナログ動画信号を示し、（Ｂ）は動画データ取り込み側で、動画データ生成側のものと比べ、周波数がずれたサンプリングクロックを用いてアナログデジタル変換したデジタル動画データおよびアナログ動画信号を示し、（Ｃ）は、不適切な位相のサンプリングクロックを用いてアナログデジタル変換したデジタル動画データおよびアナログ動画信号を示す。
【図３】デジタル生成された動画データのデジタル動画データおよびこのデジタル動画データをアナログ変換したアナログ動画信号と、動画データ取り込み側で、このアナログ動画信号をデジタル変換したデジタル動画データおよびこのデジタル動画データをアナログ変換したアナログ動画信号を示す図であり、（Ａ）はデジタル生成された動画データのデジタル動画データおよびアナログ動画信号を示し、（Ｂ）は動画データ取り込み側で、オーバーサンプリングの手法を用いたサンプリングクロックを用いてアナログデジタル変換したデジタル動画データおよびアナログ動画信号を示し、（Ｃ）は本実施の形態による手法を用いたサンプリングクロックを用いてアナログデジタル変換したデジタル動画データおよびアナログ動画信号を示す。
【図４】本実施の形態の一例に係るデジタル再生成装置の機能ブロック図である。
【図５】本実施の形態の一例に係るクロック生成部の機能ブロック図である。
【図６】本実施の形態の一例に係るサンプリングクロックの設定方法を示す説明図である。
【図７】本実施の形態の一例に係る情報記録媒体の機能ブロック図である。
【図８】本実施の形態の一例に係るデジタル再生成装置の使用方法の説明図である。
【符号の説明】
１０ 同期信号入力部
１２ 水平同期信号
１４ 垂直同期信号
２０ 画像データ入力部
３０ クロック生成部
３４ サンプリングクロック生成部
４０ アナログデジタル変換部
５０ 記憶部
６０ 伝送部
７０ 制御部
８０ 選択部
８２ 周波数データ
８４ 位相データ
１００ 画像再生成装置
２００ 画像生成装置
２１０ 画像生成部
２２０ デジタルアナログ変換部
３００ ゲーム端末
３１０ 家庭用ＴＶ装置
６１０ 画面
６９０ 位相差
８００ 情報記録媒体
８１０ 画像再生成情報
【発明の属する技術分野】
本発明は、デジタル動画データとして生成され、アナログ変換されたアナログ動画信号からデジタル動画データを再生成するネットワークシステムおよび画像再生成方法に関する。
【０００２】
【背景技術および発明が解決しようとする課題】
通常、ＴＶゲーム機等の画像生成装置でデジタル生成されたデジタル動画データは、ＴＶの画面やＣＲＴモニタ等に表示できるよう、アナログ動画信号にアナログ変換される。
【０００３】
しかし、動画データ等の画像データをデジタルデータとして使用した方が画像データの加工等において便利な場合も多い。例えば、画像データに文字を書き込む場合や、画像データをネットワークを介して伝送する場合等である。
【０００４】
このような場合、元のデジタル動画データとできるだけ同一のものとなるように、当該アナログ動画信号をアナログデジタル変換し、デジタル動画データとして再生成する必要がある。
【０００５】
このアナログ動画信号を取り込んでデジタル動画データとして再生成する際、元のデジタル動画データの生成タイミングとは関係なく、そのままアナログデジタル変換すると、サンプリングクロックの位相や周波数がずれてしまい、得られるデジタル動画データが元のデジタル動画データと大きく異なる場合がある。
【０００６】
また、これらのずれをなくすため、オーバーサンプリングという手法も採られるが、デジタルデータのデータ量は２倍以上となる上、回路の動作周波数を高速にする必要があり高精度かつ高価なハードウェアを用いる必要がある。
【０００７】
また、元のデジタル動画生成時において、デジタル動画データをデジタルアナログ変換する前に取り込んで再生成する手法もあるが、特殊なハードウェアやソフトウェアを必要とし、汎用的ではない。
【０００８】
本発明は、上記の課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、デジタル動画データとして生成され、アナログ変換されたアナログ動画信号から、元のデジタル動画データとほぼ同様のデジタル動画データを再生成することができるネットワークシステムおよび画像再生成方法を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
これらの課題を解決するため、本発明に係る画像再生成装置は、
所定のドットクロックに基づき生成されたデジタル動画データをアナログ変換して得られたアナログ動画信号から前記デジタル動画データを再生成する画像再生成装置であって、
前記デジタル動画データの同期信号を入力する同期信号入力手段と、
前記所定のドットクロックと同一周波数で、前記同期信号に基づき位相を調整したサンプリングクロックを生成するクロック生成手段と、
この生成したサンプリングクロックに基づき、前記アナログ動画信号をデジタル変換して前記デジタル動画データを再生成するアナログデジタル変換手段と、
を有することを特徴とする。
【００１０】
また、本発明に係る画像再生成方法は、
所定のドットクロックに基づき生成されたデジタル動画データをアナログ変換して得られたアナログ動画信号から前記デジタル動画データを再生成する画像再生成方法であって、
前記デジタル動画データの同期信号を入力する同期信号入力工程と、
前記所定のドットクロックと同一周波数で、前記同期信号に基づき位相を調整したサンプリングクロックを生成するクロック生成工程と、
この生成したサンプリングクロックに基づき、前記アナログ動画信号をデジタル変換して前記デジタル動画データを再生成するアナログデジタル変換工程と、
を含むことを特徴とする。
【００１１】
また、本発明に係る情報記録媒体は、
所定のドットクロックに基づき生成されたデジタル動画データをアナログ変換して得られたアナログ動画信号から前記デジタル動画データを再生成するためのプログラムを記録した、コンピュータ読み取り可能な情報記録媒体であって、
コンピュータを、
前記デジタル動画データの同期信号を入力するための同期信号入力手段と、
前記所定のドットクロックと同一周波数で、前記同期信号に基づき位相を調整したサンプリングクロックを生成するためのクロック生成手段と、
この生成したサンプリングクロックに基づき、前記アナログ動画信号をデジタル変換して前記デジタル動画データを再生成するためのアナログデジタル変換手段として機能させるためのプログラムを記録したことを特徴とする。
【００１２】
アナログ動画信号を生成する前、すなわちアナログ動画信号の元になるデジタル動画データのドットクロックの周波数は、前述したアナログ動画信号を生成出力する画像生成装置の種別が分かれば判明する。
【００１３】
例えば、画像生成装置がゲーム装置である場合、このゲーム装置で使用されるドットクロックの周波数は、各ゲーム装置ごとにあらかじめ判明している。
【００１４】
本発明は、このような画像生成装置の特性に着目して、画像生成装置から出力されるアナログ動画信号を再度デジタル動画データに再変換する際に、オーバーサンプリングの手法を用いることなく、その再変換を正確に、少量のデータで、かつ、簡単な構成で行うことができることを特徴とするものである。
【００１５】
このため、本発明による画像生成装置は、アナログ動画信号とともに、このアナログ動画信号の元になるデジタル動画データ生成時の同期信号を入力する。
【００１６】
そして、あらかじめ判明しているアナログ変換前のデジタル動画データのドットクロックに対応した周波数と、入力される同期信号に基づき、ドットクロックと同一周波数でかつサンプリングに適した位相に調整したサンプリングクロックを生成する。
【００１７】
そして、このサンプリングクロックを用い、入力されるアナログ動画信号をサンプリングし、デジタル動画データを再生成する。
【００１８】
このようにして、本発明によれば、入力されるアナログ動画信号からデジタル動画データを再生成する際に、この再生成デジタル動画データを構成する各ドットのデジタルデータを、アナログ変換前の元デジタル動画データの各ドットのデジタルデータとほぼ同じ値とすることができる。この結果、オーバーサンプリングの手法を用いることなく、原動画に忠実なデジタル動画データを得ることが可能となる。
【００１９】
なお、ここで、アナログ動画信号とは、例えばＲＧＢの各輝度信号をいう。
【００２０】
また、同期信号は、垂直同期信号と水平同期信号を含んでもよいが、水平同期信号だけであってもよい。
【００２１】
また、本発明に係る画像再生成装置は、
画像生成装置により所定のドットクロックに基づき生成されたデジタル動画データを、アナログ変換して得られたアナログ動画信号から前記デジタル動画データを再生成する画像再生成装置であって、
前記デジタル動画データの同期信号を入力する同期信号入力手段と、
前記ドットクロックに対応した周波数データを記憶する記憶手段と、
この記憶手段に記憶された前記周波数データからサンプリングクロック生成用の周波数データを選択する選択手段と、
選択された前記周波数データに基づき前記ドットクロックと同一周波数のクロックを生成し、このクロックから前記同期信号に基づき位相を調整したサンプリングクロックを生成するクロック生成手段と、
この生成したサンプリングクロックに基づき、前記アナログ動画信号をデジタル変換して前記デジタル動画データを再生成するアナログデジタル変換手段と、
を有することを特徴とする。
【００２２】
本発明によれば、ドットクロックに対応した周波数データをあらかじめ記憶しておくことにより、ドットクロックに対応したサンプリングクロック生成が容易となり、デジタル動画データの再生成効率を向上させることができる。
【００２３】
また、異なる複数のデジタル動画データ生成手段を有する装置に合わせて、各装置に対応した周波数データを複数記憶しておくことにより、複数の画像生成装置からデジタル動画データを入力する場合であっても、各装置に対応したサンプリングクロックを容易に生成することができる。
【００２４】
なお、周波数データを選択する選択手段は、各周波数データを、自動的に選択してもよいし、手動により選択するよう構成してもよい。
【００２５】
また、ここで、周波数データとは、周波数を示すデータであり、例えば、数メガヘルツ等の数値データを適用できる。
【００２６】
また、周波数データは、デジタル動画データ生成手段を有する装置の周波数をあらかじめ調査しておき、調査結果に基づき記憶手段に記憶しておくことが望ましい。
【００２７】
また、前記記憶手段は、前記ドットクロックに対応した位相データを記憶し、
前記選択手段は、前記記憶手段に記憶された前記位相データからサンプリングクロック生成用の位相データを選択し、
前記クロック生成手段は、前記周波数データおよび前記位相データに基づき前記ドットクロックと同一周波数のクロックを生成し、このクロックから前記同期信号に基づき位相を調整したサンプリングクロックを生成してもよい。
【００２８】
本発明によれば、周波数データに加えて、位相データもあらかじめ記憶しておくことにより、ドットクロックと対応した所望のサンプリングクロックを生成し、入力される同期信号に基づき、サンプリングクロックの位相を調整することができる。
【００２９】
これによれば、デジタル動画データ再生成時の特別処理は、サンプリングクロックの位相を調整する処理だけとなるので、処理負担が軽く、デジタル動画データの再生成効率を向上させることができる。
【００３０】
なお、ここで、位相データとは、生成されるサンプリングクロックと望ましいサンプリングクロックのずれを調整するためのデータであり、例えば、数ナノ秒等の時間差を示すデータを適用できる。
【００３１】
また、周波数データおよび位相データは、デジタル動画データ生成手段を有する装置の周波数および位相をあらかじめ調査しておき、調査結果に基づき記憶手段に記憶しておくことが望ましい。
【００３２】
また、前記同期信号は、水平同期信号であって、
前記クロック生成手段は、前記水平同期信号の変化時に、前記位相データに基づき、前記サンプリングクロックの位相を調整し、
前記アナログデジタル変換手段は、前記サンプリングクロックの変化時に前記アナログ動画信号をデジタル動画データに変換してもよい。
【００３３】
本発明によれば、水平同期信号の変化時に、サンプリングクロックの位相を調整することにより、適切なサンプリングクロックを生成することができる。この位相を調整したサンプリングクロックを用いてサンプリングすることにより、元のデジタル動画データに忠実なデジタル動画データを再生成することができる。
【００３４】
なお、ここで、変化時とは、信号の立ち上がりまたは立ち下がりの各タイミングをいう。
【００３５】
また、前記再生成したデジタル動画データを、伝送路を介してデジタル動画処理装置へ向け伝送する伝送手段を有してもよい。
【００３６】
本発明によれば、元のデジタル動画データに忠実なデジタル動画データを、デジタル動画処理装置に処理させることができる。
【００３７】
ここで、伝送路とは、ケーブルのように有線のものだけでなく、衛星通信のように無線のものも含み、ケーブルのように外部装置との伝送に用いられるものだけでなく、装置内部のシステムバス等も含むものである。
【００３８】
例えば、この画像再生成装置からケーブルを介して他の処理装置へデジタル動画データを伝送する場合、元のデジタル動画データに忠実なデジタル動画データを伝送することができる。
【００３９】
これにより、他の処理装置は、元のデータとほぼ同一のデータを処理することができる。
【００４０】
また、前記デジタル動画処理装置は、デジタル動画表示装置であってもよい。
【００４１】
通常、液晶モニタ等のデジタル動画表示装置には、画像生成装置からＣＲＴモニタ用のアナログ信号が入力される。
【００４２】
しかし、このアナログ信号は、再びデジタル化することを想定していないため、ドットクロック信号が含まれていない。また、アナログ信号は信号の乱れが起きやすい。さらに、この乱れがデジタル化する際に拡大しやすい。
【００４３】
このため、デジタル動画表示装置側において手動で表示を補正する必要がある。
【００４４】
本発明によれば、アナログ動画信号からデジタル動画データを再生成できるため、デジタル動画表示装置において、信号の乱れがなく、表示を補正する必要を無くし、原画像に忠実なきれいな画像を表示することができる。
【００４５】
また、前記デジタル動画データは、ゲーム動画データであってもよい。
【００４６】
本発明によれば、デジタル動画データを生成するゲーム装置という限られた対象とすることにより、画像生成装置の判別が容易となる。また、プレーヤーにとっては、種々のゲーム装置をつなぎ換えてモニタ出力する場合も、良好な画像表示を得ることができる。
【００４７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について、画像再生成装置をゲームシステムに適用した場合を例に採り、図面を参照しつつ説明する。
【００４８】
（第１の実施例）
図１は、本実施の形態の一例に係る画像再生成装置１００を用いたゲームシステムの一例を示す図である。
【００４９】
通常、ＴＶゲーム機等の画像生成装置２００でデジタル生成されたデジタル動画データは、家庭用ＴＶ装置３１０の画面に表示できるよう、アナログ動画信号、すなわち、ＲＧＢの各輝度信号にアナログ変換される。
【００５０】
しかし、動画データ等の画像データをデジタルデータとして使用した方が画像データの加工等において便利な場合も多い。例えば、画像データに文字を書き込む場合や、画像データをケーブル３５０等の伝送路を介して伝送する場合等である。
【００５１】
このような場合、元のデジタル動画データとできるだけ同一のものとなるように、当該アナログ動画信号をアナログデジタル変換し、デジタル動画データとして再生成する必要がある。
【００５２】
このため、本実施の形態のシステムは、画像生成装置２００と、画像再生成装置１００と、デジタルデータ処理装置としての複数のゲーム端末３００−１〜３とを含む。
【００５３】
画像再生成装置１００は、画像生成装置２００から出力されるアナログ動画信号をアナログデジタル変換して、デジタル動画データを再生成する。そして、再生成したデジタル動画データを、ゲーム端末３００へ向け出力する。
【００５４】
画像再生成装置１００において、入力されるアナログ動画信号から、アナログ変換前のデジタル動画データを忠実に再生成するためには、アナログ動画信号をデジタルデータに変換するために用いられるサンプリングクロックの周波数および位相の設定が重要となる。
【００５５】
図２および図３は、画像生成装置２００でのデジタル動画データのドットクロックおよびデジタル動画データ並びにこのデジタル動画データをアナログ変換した際のアナログ動画信号と、アナログ動画信号の取り込み側で、このアナログ動画信号を所定のサンプリングクロックでデジタル変換したデジタル動画データ、さらにこのデジタル動画データをアナログ変換したアナログ動画信号を示す図である。
【００５６】
図２（Ａ）は、画像生成装置２００で生成される動画データの一例を示す。また、図２（Ｂ）は、画像生成装置２００のドットクロックの周波数とは異なるサンプリングクロックを用いてアナログデジタル変換したものであり、図２（Ｃ）は、不適切な位相のサンプリングクロックを用いてアナログデジタル変換した結果の一例を示す。
【００５７】
図２（Ａ）に示すように、画像生成装置２００は、ドットクロック４００に同期してデジタル動画データ４０２を生成する。すなわち、ドットクロック４００の各クロックパルス４００ａごとに、これと対応する画素データ４０２ａをデジタル動画データ４０２として再生成する。
【００５８】
なお、本実施の形態の画像生成装置２００は、図示しない同期信号を所定の出力ポートを介して出力するように構成されている。
【００５９】
また、生成時のデジタル動画データ４０２は、家庭用ＴＶ装置３１０で再生できるよう、アナログ変換されてアナログ動画信号４０４となる。
【００６０】
上述したように、このようにして画像生成装置２００から出力されるアナログ動画信号４０４から、アナログ変換前のデジタル動画データ４０２を忠実に再生成するためには、サンプリングクロックの周波数および位相が重要である。
【００６１】
例えば、図２（Ｂ）に示すように、ドットクロック４００の周波数とは異なる周波数のサンプリングクロック４１０を用いて、入力されたアナログ動画信号４０４をアナログデジタル変換して得られたデジタル動画データ４１２は、図２（Ａ）に示す生成時のデジタル動画データ４０２を忠実に再生したものとは言えない。
【００６２】
また、図２（Ｃ）に示すように、ドットクロック４００と同一周波数ではあるが、サンプリングに不適切な位相のサンプリングクロック４２０を用いて、アナログ動画信号４０４をアナログデジタル変換して得られたデジタル動画データ４２２は、生成時のデジタル動画データ４０２の値とは異なったものとなってしまう。
【００６３】
また、例えば、これらのデジタル動画データ４１２、４２２を用いてデジタルアナログ変換してアナログ動画信号を再生成した場合、図２（Ｂ）および（Ｃ）に示すように、再生成したアナログ動画信号４１４、４２４は、元のアナログ動画信号４０４とは大きく異なったものになってしまう。
【００６４】
図３は、このような課題を解決するために採用される、従来のオーバーサンプリングの手法と、本実施の形態の手法の一例を示す。なお、図３（Ａ）は、前述した図２（Ａ）に示すデータと同じであるため、ここではその説明を省略する。
【００６５】
図３（Ｂ）は動画データ取り込み側で、アナログ動画信号４０４をオーバーサンプリングの手法によりサンプリングクロック４３０を用いてデジタル変換したデジタル動画データ４３２およびデジタル動画データ４３２を再変換したアナログ動画信号４３４を示す。
【００６６】
この図に示すように、オーバーサンプリングの手法を用いた場合、変換後のアナログ動画信号４３４と元のアナログ動画信号４０４との同一性は高い。しかし、データ量は２倍になり、必要なメモリ量も２倍となる。その上、高速かつ高価なハードウェアが必要とされる。
【００６７】
また、元のデジタル動画データ４０２の生成時において、デジタル動画データ４０２をデジタルアナログ変換する前に取り込んで再生成する手法もあるが、特殊なハードウェアやソフトウェアを必要とし、汎用的ではない。
【００６８】
図３（Ｃ）は、本実施の形態によるアナログ動画信号４０４をサンプリングクロック４４０を用いてデジタル変換して再生成したデジタル動画データ４４２およびデジタル動画データ４４２をアナログ変換したアナログ動画信号４４４を示す。
【００６９】
画像生成装置２００のデジタル動画データ生成に用いられるドットクロック４００の周波数は、画像生成装置２００の種別が特定されれば、判明する。すなわち、画像生成装置２００であるゲーム装置が、Ａ社製、Ｂ社製、Ｃ社製のいずれのものであるかが特定されれば、そのゲーム装置のメーカーに応じて、ドットクロック４００の周波数も特定される。
【００７０】
また、画像生成装置２００が、ゲーム装置以外のものであっても、その機種等が特定されれば、使用されるドットクロック周波数も特定される。
【００７１】
特に、ゲーム装置では、その製造元が限られている場合が多いため、使用されるドットクロック周波数も限定されたものとなる。そして、このようなゲーム装置に使用されるドットクロック周波数は、予め判明している場合が多い。
【００７２】
本実施の形態は、このような画像生成装置２００の特性に着目して、予め判明しているドットクロックの周波数と、画像生成装置２００の出力ポートから出力されるデジタル動画データ４０２の同期信号とに基づき、図３（Ｃ）に示すように、画像生成装置２００で使用されるドットクロック４００のクロックパルス４００ａと同一周波数でかつ適切な位相に設定したクロックパルス４４０ａからなるサンプリングクロック４４０を生成する。そして、このサンプリングクロック４４０を用いて、アナログ動画信号４０４をアナログデジタル変換する。
【００７３】
このようなアナログデジタル変換処理により得られたデジタル動画データ４４２は、その各画素データ４４２ａが、図３（Ａ）に示す元デジタル動画データ４０２の各画素データ４０２ａとほぼ同一となる。
【００７４】
これにより、本実施の形態の画像再生成装置１００は、画像生成装置２００から出力されるアナログ動画信号４０４から、そのアナログ変換前のデジタル動画データ４０２を忠実に再生成したデジタル動画データ４４２を得ることができる。
【００７５】
また、デジタル動画データ４４２を再変換してアナログ動画信号４４４を再生成する場合も、元のアナログ動画信号４０４を忠実に再生成することができる。
【００７６】
以下、画像再生成装置１００の詳細な構成を説明する。
【００７７】
なお、サンプリングクロック４４０の生成方法については後述する。
【００７８】
図４は、本実施の形態の一例に係る画像再生成装置１００の機能ブロック図である。
【００７９】
画像生成装置２００において、画像生成部２１０でデジタル生成されたデジタル動画データ４０２は、デジタルアナログ変換部２２０でアナログ動画信号４０４に変換される。このアナログ動画信号４０４は、画像再生成装置１００に伝送される。
【００８０】
また、画像生成装置２００により、デジタル動画データ４０２の生成時の同期信号４０６も、所定の出力ポートを介して画像再生成装置１００へ向け出力される。
【００８１】
画像生成装置２００から伝送されたアナログ動画信号４０４は、制御部７０により画像データ入力部２０から入力され、アナログデジタル変換部４０に伝送される。
【００８２】
一方、画像生成装置２００から伝送された同期信号４０６は、制御部７０により同期信号入力部１０から入力され、クロック生成部３０に伝送される。
【００８３】
なお、ここで、入力される同期信号４０６は、水平同期信号および垂直同期信号であるが、クロック生成には水平同期信号だけを用いる。
【００８４】
また、使用が予定されている画像生成装置２００等のドットクロックに対応した複数のドットクロックの周波数データ８２および位相データ８４が、記憶部５０にあらかじめ記憶されている。
【００８５】
周波数データ８２および位相データ８４は、あらかじめ調査した結果により、使用が予定されている装置に適した周波数および位相が、各装置ごとに記憶されている。
【００８６】
なお、ここで、周波数データ８２としては、例えば、数メガヘルツ等の数値データを適用でき、位相データ８４としては、例えば、数ナノ秒等の位相を示す数値データを適用できる。
【００８７】
また、記憶部５０には、これらのデータの他に、通常用いられるゲインやバイアス等の画像を再生成するためのデータも記憶されている。
【００８８】
選択部８０は、画像生成装置２００から伝送された同期信号４０６または手動により、記憶部５０に記憶されている画像生成装置２００に応じたドットクロックの周波数データ８２および位相データ８４を選択するよう機能する。
【００８９】
具体的には、所定の画像生成装置２００に対応した周波数データ８２および位相データ８４を、ボタン等により手動で選択できるようにすることが好ましいが、図示しない入力部から画像生成装置２００の種別を示す信号を入力させ、この信号に基づき、自動的に選択できるよう構成することも可能である。
【００９０】
選択部８０で選択された周波数データ８２および位相データ８４は、クロック生成部３０に伝送される。
【００９１】
クロック生成部３０では、選択された周波数データ８２および位相データ８４に基づき所定のクロックが設定され、このクロックを基に、伝送された同期信号４０６に基づきサンプリングに適した位相に調整されて、デジタル動画データ４０２生成時のドットクロック４００と同一の周波数かつサンプリングに適した位相に設定されたサンプリングクロック４４０が生成される。サンプリングクロック４４０の生成については後述する。
【００９２】
生成されたサンプリングクロック４４０は、クロック生成部３０によりアナログデジタル変換部４０に伝送される。
【００９３】
アナログデジタル変換部４０に伝送されたアナログ動画信号４０４は、生成されたサンプリングクロック４４０に基づき、アナログデジタル変換部４０によりデジタル動画データ４４２に変換される。
【００９４】
変換されたデジタル動画データ４４２は、制御部７０により伝送部６０を介してデジタルデータ処理装置３００へ向け出力される。
【００９５】
なお、ハードウェアとしては、例えば、入力部１０、２０、伝送部６０は入出力ポート、制御部７０および選択部８０はＣＰＵ、記憶部５０はＲＯＭ、アナログデジタル変換部４０はＡＤコンバータ、クロック生成部３０はＰＬＬ（ＰｈａｓｅＬｏｃｋｅｄＬｏｏｐ）回路等を用いて構成できる。
【００９６】
図５は、本実施の形態の一例に係るクロック生成部３０の機能ブロック図である。図６は、サンプリングクロック４４０の設定方法を示す説明図である。
【００９７】
ここで、クロック生成部３０でのサンプリングクロック４４０の生成について説明する。図５に示すように、クロック生成部３０は、基準クロック生成部３２と、サンプリングクロック生成部３４とを含んで構成されている。
【００９８】
クロック生成部３０には、同期信号入力部１０から水平同期信号１２が入力される。
【００９９】
なお、同期信号入力部１０に入力された垂直同期信号１４は、ゲーム端末３００に送られ、画像表示等に用いられる。
【０１００】
サンプリングクロック生成部３４は、入力された周波数データ８２を基に徐々に基準クロックに補正をかけて、画像生成装置２００のドットクロック４００の周波数と同一となるよう周波数を調整し、位相データ８４および水平同期信号３６に基づきサンプリングに適したサンプリングクロックとなるよう位相を調整して、サンプリングクロック４４０を生成する。
【０１０１】
例えば、図６に示すように、ある画面６１０が、画面の左端の黒部分６５０、暗い部分６６２、明暗の中間の部分６６４、明るい部分６６６、画面の右端の黒部分６５８から構成されているとする。
【０１０２】
画面６１０の各部分６５０〜６５８の輝度に応じてアナログ動画信号４０４である輝度信号の各信号レベル６６０〜６６８が変化する。
【０１０３】
サンプリングクロック生成部３４は、サンプリングクロック４４０を生成するため、まず周波数データ８２を基に所定の周波数を有するクロックを生成し、入力された水平同期信号１２の変化時、すなわち、立ち上がりの時６７０または立ち下がりの時に、前記クロックの立ち上がり時６８０に位相データ８４で示す位相差６９０を加えてサンプリングクロック４４０を生成する。なお、この図では、立ち上がり時を用いているが、立ち下がり時を用いてもよい。
【０１０４】
サンプリングクロック生成部３４に入力される水平同期信号１２は、画像生成装置２００でのデジタル動画データ４０２の生成時に用いられたものであり、輝度信号とも同期しているものである。
【０１０５】
したがって、図６に示すように、サンプリングクロック４４０の変化時、ここでは立ち下がり時は、輝度信号の変化時と一致している。逆に言えば、サンプリングクロック４４０の立ち上がり時は、輝度信号が変化しない安定した点であるといえる。
【０１０６】
例えば、サンプリングクロック４４０の立ち上がり時６８２は、輝度信号の６６２の変化しない安定部分であり、このタイミングで輝度信号をアナログデジタル変換することにより、原画像に忠実なデジタル動画データを再生成できる。
【０１０７】
このように、サンプリングクロック４４０の立ち上がり時でアナログ動画信号４０４である輝度信号をデジタル変換することにより、元のデジタル動画データ４０２を忠実に再生成できる。
【０１０８】
以上のようにして、元のデジタル動画データ４０２の生成時のドットクロック４００と同一の周波数で、サンプリングに最適な位相に設定されたサンプリングクロック４４０を生成し、サンプリングクロック４４０に基づき、入力したアナログ動画信号４０４を、適切なタイミングでデジタル変換することにより、図３（Ｃ）に示すように、元のデジタル動画データ４０２を忠実に再現できる。この他にも以下の作用効果が奏される。
【０１０９】
まず、この再生成したデジタル動画データ４４２を、ケーブル３５０を介して遠隔地のディスプレイに出力した場合でも、動画生成時と同様の最適な画像を表示することができる。
【０１１０】
また、サンプリングクロック４４０を用いることにより、特殊なハードウェアを用いたり、オーバーサンプリングを行う必要はない。これにより、ハードウェア構成を簡略化できる。
【０１１１】
また、画像再生成装置１００をゲーム端末３００と一体化してもよい。これにより、元の画像をきれいに表示できるゲーム端末３００を実現できる。
【０１１２】
また、画像再生成装置１００と接続される画像生成装置２００が１種類のものに限られる場合、ドットクロックの周波数データ８２および位相データ８４を用いずに基準クロックとしてサンプリングクロックの周波数を生成し、水平同期信号１２を用いてサンプリングクロックの位相を設定するよう構成してもよい。これによれば、周波数データ８２および位相データ８４を記憶する場合と比べ、記憶領域を節約でき、クロック補正処理も位相調整だけで済む。
【０１１３】
同様に、周波数データ８２だけを記憶し、水平同期信号１２に基づき、サンプリングクロックの位相を設定するよう構成してもよい。
【０１１４】
（第２の実施例）
図７は、本実施の形態の一例に係る情報記録媒体８００の機能ブロック図である。
【０１１５】
情報記録媒体８００は、画像生成装置２００においてデジタル生成され、アナログ変換されたアナログ動画信号４０４並びにデジタル生成時の同期信号４０６をコンピュータ１１０に取り込ませてデジタル動画データ４４２を再生成させるための画像再生成情報８１０を記録したコンピュータ読み取り可能な情報記録媒体８００である。
【０１１６】
画像再生成情報８１０は、デジタル動画データ４０２の同期信号４０６を入力するための同期信号入力情報８１２と、所定のドットクロックと同一周波数で、同期信号４０６に基づき位相を調整したサンプリングクロック４４０を生成するためのクロック生成情報８１４と、この生成したサンプリングクロック４４０に基づき、アナログ動画信号４０４をデジタル変換してデジタル動画データ４４２を再生成するためのアナログデジタル変換情報８１６とを含む。
【０１１７】
画像再生成情報８１０は、データ入力部１１を介してコンピュータ１１０に読み込まれることにより、コンピュータ１１０を、上述した画像再生成装置１００として機能させることができ、上述した画像再生成装置１００と同様の効果を得ることができる。
【０１１８】
なお、情報記録媒体８００としては、ＣＤＲＯＭ、ゲームカセット、ＤＶＤＲＡＭ等の外部情報記録媒体だけでなく、ＲＯＭ、ＲＡＭ等のメモリ、ハードディスク等の内部情報記録媒体も適用可能である。
【０１１９】
また、データ入力部１１としては、上記の媒体に合わせて磁気やレーザー光により読みとるものや、入出力ポート等の信号を読み取るもの等を適用できる。その他のハードウェアは上述したものと同様である。
【０１２０】
（第３の実施例）
図８は、本実施の形態の一例に係るデジタル再生成装置１００の使用方法の説明図である。
【０１２１】
第１の実施例では、デジタル再生成装置１００で生成したデジタル動画データ４４２を他のデジタル動画処理装置へ向け伝送する例について示したが、ここでは、デジタルデータ処理装置として、デジタル動画表示装置、特に液晶モニタ７００を適用した例について示す。
【０１２２】
液晶モニタ７００は、液晶パネル自体がデジタルでしか駆動できないため、通常のＣＲＴにはない、調整部７２０等を用いて表示の手動調整が必要となる。
【０１２３】
したがって、通常は、ＣＲＴモニタ出力用のアナログ動画信号４０４を、液晶モニタ７００側でアナログデジタル変換する。しかし、このアナログ動画信号４０４は、再度デジタル化することを考慮していないため、ドットクロック信号がない上、なまりや反射といった信号の乱れが起きやすい。
【０１２４】
この乱れは、液晶の場合、デジタル化する際に乱れが大きく拡大されやすい。また、信号の乱れは、ビデオカード等によって異なるため、それに応じて調整する必要がある。
【０１２５】
特に、種々の画像生成装置２００をつなぎかえて画像表示する場合、調整の手間が大きな問題となる。
【０１２６】
このような問題に対して、第１の実施例で示した方法を適用すれば、上述したように、ユーザに面倒な手動調整を強いることなく、デジタル動画データ４４２を原画像に忠実に再生成できる。
【０１２７】
なお、本発明は、上述したゲームシステムに限られず、一般的なネットワークシステム等のデジタル生成されたアナログ動画信号をデジタル出力機器に出力する場合に用いることができる。
【０１２８】
また、デジタル動画データがアナログ変換されたアナログ動画信号を対象とすることが特に好ましいが、ただ単に数値等のデジタルデータがアナログ変換されたアナログデータを対象とすることも可能である。これによれば、元のデジタルデータに忠実なデジタルデータを再生成することができ、デジタルデータの取り扱いが容易となる。
【０１２９】
また、上述した伝送路とは、ケーブルのように有線のものだけでなく、衛星通信のように無線のものも含み、ケーブルのように外部装置との伝送に用いられるものだけでなく、装置内部のシステムバス等も含むものである。
【０１３０】
また、デジタル処理装置は、入力されたデジタル動画データに対して所望のデジタル動画処理を行うものであり、このようなものとしては、上述したもののほかに、例えば、デジタルビデオプリンタ、デジタル動画処理用のコンピュータ、ネットワークを介して接続された他のコンピュータ等がある。
【０１３１】
さらに、本発明を開発デバッグ用に用いることも可能である。すなわち、本発明を適用することにより、生成したアナログ動画信号が元のデジタル動画データを正確に反映しているものかどうか判断することができる。
【０１３２】
【図面の簡単な説明】
【図１】本実施の形態の一例に係る画像再生成装置を用いたゲームシステムの一例を示す図である。
【図２】デジタル生成された動画データのデジタル動画データおよびこのデジタル動画データをアナログ変換したアナログ動画信号と、動画データ取り込み側で、このアナログ動画信号をデジタル変換したデジタル動画データおよびこのデジタル動画データをアナログ変換したアナログ動画信号を示す図であり、（Ａ）はデジタル生成された動画データのデジタル動画データおよびアナログ動画信号を示し、（Ｂ）は動画データ取り込み側で、動画データ生成側のものと比べ、周波数がずれたサンプリングクロックを用いてアナログデジタル変換したデジタル動画データおよびアナログ動画信号を示し、（Ｃ）は、不適切な位相のサンプリングクロックを用いてアナログデジタル変換したデジタル動画データおよびアナログ動画信号を示す。
【図３】デジタル生成された動画データのデジタル動画データおよびこのデジタル動画データをアナログ変換したアナログ動画信号と、動画データ取り込み側で、このアナログ動画信号をデジタル変換したデジタル動画データおよびこのデジタル動画データをアナログ変換したアナログ動画信号を示す図であり、（Ａ）はデジタル生成された動画データのデジタル動画データおよびアナログ動画信号を示し、（Ｂ）は動画データ取り込み側で、オーバーサンプリングの手法を用いたサンプリングクロックを用いてアナログデジタル変換したデジタル動画データおよびアナログ動画信号を示し、（Ｃ）は本実施の形態による手法を用いたサンプリングクロックを用いてアナログデジタル変換したデジタル動画データおよびアナログ動画信号を示す。
【図４】本実施の形態の一例に係るデジタル再生成装置の機能ブロック図である。
【図５】本実施の形態の一例に係るクロック生成部の機能ブロック図である。
【図６】本実施の形態の一例に係るサンプリングクロックの設定方法を示す説明図である。
【図７】本実施の形態の一例に係る情報記録媒体の機能ブロック図である。
【図８】本実施の形態の一例に係るデジタル再生成装置の使用方法の説明図である。
【符号の説明】
１０ 同期信号入力部
１２ 水平同期信号
１４ 垂直同期信号
２０ 画像データ入力部
３０ クロック生成部
３４ サンプリングクロック生成部
４０ アナログデジタル変換部
５０ 記憶部
６０ 伝送部
７０ 制御部
８０ 選択部
８２ 周波数データ
８４ 位相データ
１００ 画像再生成装置
２００ 画像生成装置
２１０ 画像生成部
２２０ デジタルアナログ変換部
３００ ゲーム端末
３１０ 家庭用ＴＶ装置
６１０ 画面
６９０ 位相差
８００ 情報記録媒体
８１０ 画像再生成情報
Claims (6)
- 所定のドットクロックに基づき生成される第１のデジタル動画データをアナログ変換して得られるアナログ動画信号を生成する画像生成装置と、前記アナログ動画信号から前記第１のデジタル動画データと同様の第２のデジタル動画データを生成する画像再生成装置とを含むネットワークシステムであって、
前記画像生成装置は、
前記第１のデジタル動画データを生成する画像生成手段と、
前記第１のデジタル動画データをアナログ変換して前記アナログ動画信号を生成するデジタルアナログ変換手段と、
前記第１のデジタル動画データの生成時の同期信号と、前記アナログ動画信号とを前記画像再生成装置に出力する出力手段と、
を有し、
前記画像再生成装置は、
前記アナログ動画信号を入力する手段と、
前記同期信号を入力する同期信号入力手段と、
前記画像生成装置の種別を示す信号を入力する入力部と、
前記ドットクロックおよび前記種別に対応した複数の周波数データを記憶する記憶手段と、
前記信号に基づき、前記記憶手段に記憶された前記複数の周波数データからサンプリングクロック生成用の周波数データを選択する選択手段と、
選択された前記周波数データに基づき前記ドットクロックと同一周波数のクロックを生成し、このクロックから前記同期信号に基づき位相を調整したサンプリングクロックを生成するクロック生成手段と、
この生成したサンプリングクロックに基づき、前記アナログ動画信号をデジタル変換して前記第２のデジタル動画データを生成するアナログデジタル変換手段と、
前記アナログデジタル変換手段によって生成された前記第２のデジタル動画データを、伝送路を介してデジタル動画処理装置へ向け伝送する伝送手段と、
を有することを特徴とするネットワークシステム。 - 請求項１において、
前記記憶手段は、前記ドットクロックに対応した位相データを記憶し、
前記選択手段は、前記記憶手段に記憶された前記位相データからサンプリングクロック生成用の位相データを選択し、
前記クロック生成手段は、前記周波数データおよび前記位相データに基づき前記ドットクロックと同一周波数のクロックを生成し、このクロックから前記同期信号に基づき位相を調整したサンプリングクロックを生成することを特徴とするネットワークシステム。 - 請求項２において、
前記同期信号は、水平同期信号であって、
前記クロック生成手段は、前記水平同期信号の変化時に、前記位相データに基づき、前記サンプリングクロックの位相を調整し、
前記アナログデジタル変換手段は、前記サンプリングクロックの変化時に前記アナログ動画信号を前記第２のデジタル動画データに変換することを特徴とするネットワークシステム。 - 請求項１〜３のいずれかにおいて、
前記デジタル動画処理装置は、デジタル動画表示装置であることを特徴とするネットワークシステム。 - 請求項１〜４のいずれかにおいて、
前記デジタル動画データは、ゲーム動画データであることを特徴とするネットワークシステム。 - 所定のドットクロックに基づき生成される第１のデジタル動画データをアナログ変換して得られるアナログ動画信号を生成する画像生成装置と、前記アナログ動画信号から前記第１のデジタル動画データと同様の第２のデジタル動画データを生成する画像再生成装置とを用いた画像再生成方法であって、
前記画像生成装置は、
前記第１のデジタル動画データを生成し、
前記第１のデジタル動画データをアナログ変換して前記アナログ動画信号を生成し、
前記第１のデジタル動画データの生成時の同期信号と、前記アナログ動画信号とを前記画像再生成装置に出力し、
前記画像再生成装置は、
前記アナログ動画信号と、前記デジタル動画データの同期信号を入力し、
前記画像生成装置の種別を示す信号を入力し、
前記ドットクロックおよび前記種別に対応した複数の周波数データを記憶し、
前記信号に基づき、前記複数の周波数データからサンプリングクロック生成用の周波数データを選択し、
選択した前記周波数データに基づき、前記ドットクロックと同一周波数のクロックを生成し、
当該クロックから前記同期信号に基づき位相を調整したサンプリングクロックを生成し、
この生成したサンプリングクロックに基づき、前記アナログ動画信号をデジタル変換して前記第２のデジタル動画データを生成し、
この生成した前記第２のデジタル動画データを、伝送路を介してデジタル動画処理装置へ向け伝送することを特徴とする画像再生成方法。
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