JPH07336617A - アスペクト比変換のための映像信号処理装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】アスペクト比の変換を行い、かつ変換に伴い同
期信号を付け替える映像信号処理装置において、その後
段にＡＧＣ回路が存在した場合でも正規の増幅率が得ら
れるよう同期信号を付加する方法を工夫した映像信号処
理装置を提供すること。 【構成】入力テレビジョン信号の同期信号の振幅を同期
信号保持部により検知し、保持する。アスペクト比変換
手段７０によりアスペクト比の変換を行った後、同期信
号挿入部６０において，同期信号保持部の保持する入力
テレビジョン信号の同期信号振幅情報を用いて同期信号
を挿入し、出力する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、テレビジョン信号のア
スペクト比を変換するアスペクト比変換のための映像信
号処理装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】ＭＵＳＥ方式によって帯域圧縮されたＨ
ＤＴＶ信号を標準テレビジョン信号に変換する装置とし
て、ＭＵＳＥ／ＮＴＳＣダウンコンバータ（以下Ｍ／Ｎ
コンバータ）が開発されている。

【０００３】また、標準テレビジョン信号とＨＤＴＶ方
式とはアスペクト比が異なるので、アスペクト比の変換
が必要となることがあり、この目的の信号処理装置が開
発されている。

【０００４】図９はアスペクト比変換についての説明図
である。ＨＤＴＶ信号（図９（ａ））を単純に走査線を
半減させることで標準テレビジョン信号（同図（ｂ））
に変換すると、縦長の映像となり正しく表示されない。
これは、ＨＤＴＶの信号がアスペクト比１６：９である
のに対し、標準テレビジョン信号では４：３となってい
るからである。したがって、このＭ／Ｎコンバータによ
る変換後の信号を垂直方向にのみ３／４倍に縮小するこ
とにより、アスペクト比の変換が行われ、正しい映像が
得られる。図９（ｃ）では走査線数を一定の割合（ここ
では４本につき１本の割合）で間引くことによって垂直
方向の縮小を行っている。このようにして得られたアス
ペクト比変換後の画像をレターボックス画像と呼ぶ。レ
ターボックス画像は元の信号の走査線を間引いた分だけ
画像を構成する１フィールドあたりの有効走査線数が減
少し、無画像部が発生する。この無画像部を補充するた
めグレー信号を挿入する。

【０００５】例えば、テレビジョン学会技術報告Ｖｏ
ｌ．１６，Ｎｏ．５２，ｐｐ．３１〜３６「ＭＵＳＥ−
ＮＴＳＣコンバータの開発」には、上述のＭ／Ｎコンバ
ータとアスペクト比変換を兼ねた装置が記載されてい
る。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】アスペクト比を変換す
るときには、走査線間の演算により間引きまたは補間を
行い、走査線数を増減する。あるいは水平方向に画像の
拡大あるいは縮小を行う。

【０００７】このように、アスペクト比変換は時間軸の
変換を伴うため、アスペクト比変換前の入力信号が持つ
同期信号はそのまま用いることができない。

【０００８】したがって、アスペクト比変換を行った信
号に対しては、同期信号を外部から新たに付け直す必要
がある。

【０００９】ところが、前記アスペクト比変換を行った
映像信号をビデオテープレコーダ(ＶＴＲ）に記録しよ
うとすると、ＶＴＲの記録系回路には入力信号の振幅を
一定化する自動利得制御（ＡＧＣ）回路が含まれている
ため誤動作する可能性がある。

【００１０】図１０はＡＧＣの動作を説明するための図
面である。ＡＧＣは同期信号の振幅を基準に増幅率を決
定する（図１０（ａ））。したがって、図１０（ｂ）の
ように、映像部分に無関係な振幅を有する同期信号を挿
入したとするとＡＧＣは所望の増幅率を検知することが
できず、誤動作する可能性があるという問題点がある。

【００１１】また、前記のレターボックス変換の場合に
は、無画像部を補充するグレー信号を挿入した部分（グ
レー期間）は同期信号を持たないため新たに同期信号を
生成し、付加しなければならない。ところが、グレー期
間部分に付加した同期信号と映像信号部分に含まれる同
期信号とは振幅が一致するとは限らないので以下の問題
点がある。

【００１２】図１１を用いて問題点を説明する。前記の
ように振幅の異なる同期信号を含む映像信号がモニタで
同期分離処理を受ける場合を考える。同期分離回路で
は、低域通過フィルタのために波形が歪む。その後、あ
る電圧（スライスレベル）を基準として、これより低い
電圧の部分を同期信号として取り出す。

【００１３】ところが、同期信号の振幅が異なっている
（図１１（ａ））と、低域通過フィルタを通った後の波
形の歪み方が異なる（図１１（ｂ））。

【００１４】したがって、スライスレベルを横切るタイ
ミングが異なり、図１１（ｃ）のようにこれが分離され
た同期信号の遅延差となって表われる。この同期信号位
相の不連続な点は画面上ではグレー期間と映像期間の境
界でスキューとなって妨害を与える。

【００１５】このように、レターボックス変換におい
て、グレー期間部分と映像信号部分とで同期信号の振幅
が異なっているとモニタの同期分離回路の特性によって
問題が生じる場合がある。

【００１６】本発明の目的は、アスペクト比変換に伴い
同期信号を外部から付け替えるに際し、後段にＡＧＣ回
路があった場合にＡＧＣ回路が誤動作をしないように、
同期信号を付加する方法を工夫したアスペクト比変換の
ための映像信号処理装置を提供することにある。

【００１７】本発明の他の目的は、前記目的に加え、レ
ターボックス変換においてグレー期間に新たに生成した
同期信号を付加してもグレー期間と映像期間の境界でス
キュー妨害の発生しないアスペクト比変換のための映像
信号処理装置を提供することにある。

【００１８】

【課題を解決するための手段】上記目的達成のため、本
発明では、テレビジョン信号を入力され、そのアスペク
ト比を変換して出力するアスペクト比変換のための映像
信号処理装置において、入力テレビジョン信号に含まれ
る同期信号を分離する同期分離手段と、入力テレビジョ
ン信号に含まれる同期信号の振幅を検知し、この値を保
持する同期信号振幅値保持手段と、前記同期信号振幅値
保持手段にて保持された振幅値を以て、アスペクト比の
変換を行った後の映像信号に対して付け替える同期信号
の振幅値とする同期信号挿入手段と、を具備することと
した。

【００１９】

【作用】本発明によれば、同期信号分離手段により入力
テレビジョン信号から同期信号が分離される。また、同
期信号振幅値保持手段により、同期信号の振幅が検知さ
れ、その値が記憶される。

【００２０】また、以上とは別に、アスペクト比変換手
段により、入力テレビジョン信号はアスペクト比変換の
ための映像信号処理を受ける。

【００２１】この、アスペクト比変換処理後のテレビジ
ョン信号に対し、同期信号挿入手段により、前記同期信
号振幅値保持手段の記憶する情報を用いて、同期信号が
挿入される。

【００２２】このため、同期信号挿入手段によって挿入
された同期信号は、新たに付け替えられたにもかかわら
ず、入力テレビジョン信号が持つ同期信号の振幅を保つ
ことができる。

【００２３】したがって、本発明による映像信号処理装
置を利用してアスペクト比変換を行ったテレビジョン信
号は、同期信号の振幅をパラメータとして動作するＡＧ
Ｃ回路がこの後段に存在した場合でも正規の増幅率が得
られる。

【００２４】

【実施例】以下に、本発明の実施例を図面を用いて説明
する。図１は、本発明による映像信号処理装置の第１の
実施例の構成を示すブロック図であり、アスペクト比を
１６：９から４：３に変換する実施例である。すなわ
ち、このアスペクト比変換を行うために、映像を垂直方
向に３／４に縮小する処理を行う映像信号処理装置であ
る。

【００２５】図１において、１０は入力端子であり、テ
レビジョン信号が入力される。本実施例においては、ア
スペクト比が１６：９のものを想定している。

【００２６】３０は同期分離部であり、入力テレビジョ
ン信号の持つ情報のうち、同期信号のみを抽出する。

【００２７】８０はＡ／Ｄ変換器であり、アナログ信号
である入力テレビジョン信号をディジタル信号に変換す
る。

【００２８】５０は制御部であり、同期分離部３０によ
り抽出された同期信号を元に本映像信号処理装置全体の
信号処理のタイミングを測り、各部分への制御信号を出
力する。

【００２９】１００は同期信号振幅値保持部である。制
御部５０からの情報を元に、入力テレビジョン信号の同
期信号期間を知り、この同期信号の振幅を検知し、これ
を保持し、同期信号挿入部６０へ出力する。

【００３０】これを図５を用いて説明する。入力テレビ
ジョン信号の同期信号期間の間に１回、制御部５０から
取り込みパルスが出力される。同期信号振幅値保持部１
００では、この取り込みパルスをトリガとして入力テレ
ビジョン信号の値、すなわち同期信号の振幅を取り込
み、これを保持する。

【００３１】図１に戻り、７１は演算部であり、アスペ
クト比が１６：９の映像信号が入力される。これを走査
線同士の演算により走査線を間引いて画像を垂直方向に
３／４倍に縮小し、アスペクト比４：３の映像信号に変
換する処理を行う。演算部７１における処理を図１２に
示す。

【００３２】図１２において、○印は走査線を表してお
り、縦一列の○印は同一フィールド内の走査線を示す。

【００３３】走査線間引き処理に先立ち、垂直方向にフ
ィルタ処理を行う。この垂直フィルタ処理とは、ある走
査線に別の走査線の信号を適当な重み係数を付けて足し
たり引いたりすることによって垂直方向の解像度を落と
し、粗い画像とする処理である。このようにすることに
より、走査線を間引いても画像の劣化を少なくとどめる
ことができる。

【００３４】以上の垂直フィルタ処理の後、演算部７１
からは走査線４ライン期間につき３ライン分のみ映像信
号を出力し、他の１ライン分は出力を停止する。このよ
うにして４本につき１本の割合での走査線間引きを実現
する。

【００３５】図１に戻り、７２はバッファメモリであ
る。前記のように演算部７１の出力である映像信号は走
査線４本につき１本の割合で出力が停止しているため時
間的に不連続な映像信号である。これを時間的に連続し
た映像信号に変換して出力するため、走査線４本分のう
ち演算部７１から映像信号が出力されている３ライン期
間分はバッファメモリ７２に書込みを行い、演算部７１
からの出力が停止している残りの１ライン期間分はバッ
ファメモリ７２への書込みを停止する。一方、バッファ
メモリ７２からの読出しは連続して行う。このようにし
て時間的に連続するように変換された映像信号がバッフ
ァメモリ７２から出力される。

【００３６】７３はグレー挿入部である。アスペクト比
変換のため演算部７１で４本につき１本の割合で走査線
を間引くので、映像を構成する有効走査線の１フィール
ドあたりの数がその分減少する。したがってこれに伴
い、映像信号を持たない無画像期間が発生する。この無
画像期間を補充するため、グレー挿入部７３ではこの期
間に合わせて一定の輝度を持つ単色の映像信号（グレ
ー）を挿入し、出力する。

【００３７】６０は同期信号挿入部であり、制御部５０
からの制御信号に基づき、映像信号の適切な位置に同期
信号を挿入する。

【００３８】ここで新たに挿入する同期信号の振幅は単
純な固定値ではなく、前記同期信号振幅値保持部１００
の保持する値を振幅として挿入する。したがって、入力
テレビジョン信号が持っていた同期信号と同一の振幅の
同期信号を挿入することが可能である。

【００３９】また、グレー挿入部７３でグレー信号を挿
入した期間（グレー期間）も、同期信号振幅値保持部１
００の保持する値を振幅とした同期信号を挿入する。

【００４０】こうすることにより、グレー期間とそれ以
外の映像信号期間とで同期信号の振幅を一定に保つこと
ができ、それらの境界でスキュー妨害が発生するのを防
ぐことができる。

【００４１】以上のようにして同期信号を挿入された映
像信号はＤ／Ａ変換器９０でディジタル信号からアナロ
グ信号に変換され、テレビジョン信号として出力端子２
０から出力される。

【００４２】以上の構成により、入力テレビジョン信号
はアスペクト比を１６：９から４：３に変換され、それ
に伴って発生した無画像部はこれを補充する適切なグレ
ー信号が挿入され、新たに付け替えた同期信号は入力テ
レビジョン信号の同期信号と同一の振幅で挿入され、出
力される。

【００４３】したがって、本発明による映像信号処理装
置の後段に、同期信号の振幅値をパラメータとして動作
するＡＧＣ回路が存在した場合でも、正規の増幅率を得
ることができる。

【００４４】図２は、本発明の第２の実施例を示すブロ
ック図である。第１の実施例と共通のブロックについて
は説明を省略する。第２の実施例では、第１の実施例と
比較して同期信号振幅値保持部１１０が異なっている。

【００４５】第１の実施例においては、図５に示すよう
に１つの同期信号期間の間に単一の取り込みパルスが制
御部５０から出力され、この取り込みパルスをトリガと
して同期信号の振幅を取り込む。

【００４６】これに対し、第２の実施例においては、図
６に示すように１つの同期信号期間の間に時刻の異なる
２種類の取り込みパルスが制御部５０から出力され、こ
れらをトリガとして時刻の異なる２つの同期信号の振幅
をそれぞれ独立に取り込む。

【００４７】さらに、この取り込んだ２つの同期信号の
振幅値にそれぞれ所定の定数を乗じた後加算する水平方
向低域通過フィルタ処理を施し、その結果を保持して同
期信号挿入部６０に出力する。

【００４８】こうすることにより、万一取り込んだ２つ
の同期信号振幅のいずれかがノイズ等の影響を受けて正
しい値から大きくかけ離れていた場合でも、水平方向低
域通過フィルタによりノイズによる影響を少なくするこ
とが可能となる。

【００４９】図３は、本発明の第３の実施例を示すブロ
ック図である。第１の実施例と共通のブロックについて
は説明を省略する。

【００５０】本実施例では第１の実施例と比較して同期
信号振幅値保持部１２０が異なっている。

【００５１】本実施例においては、図７に示すように１
つの同期信号期間の間に時刻の異なる３種類の取り込み
パルスが制御部５０から出力され、これらをトリガとし
て時刻の異なる３つの同期信号の振幅をそれぞれ独立に
取り込む。

【００５２】さらに、この取り込んだ３つの同期信号の
振幅の大きさを比較し、このうち中央の値を取り出し
（中央値フィルタ）、その値を保持して同期信号挿入部
６０に出力する。

【００５３】こうすることにより、線形フィルタと比較
してスパイク状ノイズの影響をさらに受けにくくするこ
とが可能であり、ＶＴＲ特有のドロップアウト等に対し
ても有効である。

【００５４】図４は、本発明の第４の実施例を示すブロ
ック図である。第１の実施例と共通のブロックについて
は説明を省略する。

【００５５】本実施例では第１の実施例と比較して同期
信号振幅値保持部１３０が異なっている。

【００５６】本実施例においては、図８に示すように相
異なる連続する走査線に含まれる複数の同期信号の振幅
をそれぞれ独立して取り込む。

【００５７】さらに、この取り込んだ複数の同期信号の
振幅値を用いて低域通過フィルタ処理、あるいは中央値
フィルタ処理を行い、その結果の値を保持して同期信号
挿入部６０に出力する。

【００５８】こうすることにより、異なる同期信号期間
中に保持され、出力される同期信号の振幅の時間的変動
を少なくすることができる。したがって、本映像信号処
理装置の後段にモニタの同期分離回路を持つ機器を接続
した場合でも、同期信号振幅の急激な変化によって発生
するスキュー妨害をおきにくくすることが可能となる。

【００５９】なお、以上述べた４実施例において、入力
信号は標準テレビジョン信号に限定されるものではな
く、ＨＤＴＶ信号やその他のあらゆるテレビジョン信号
でもよい。

【００６０】また、アスペクト比変換の例として１６：
９から４：３への変換を取り上げたが、これに限定され
るものではなく、任意のアスペクト比変換に置換えて考
えることができる。

【００６１】また、無画像部をマスクするために挿入す
る前記グレー信号は、グレーのみに限定されるものでは
なく、任意の単色あるいは画像でもよい。

【００６２】また、第１の実施例において、垂直のフィ
ルタ処理の演算に用いる走査線は同一フィールド内の走
査線同士に限定されるものではなく、異なるフィールド
に属する走査線同士を用いて演算を行ってもよい。

【００６３】また、第２及び第３，第４の実施例におい
て、低域通過フィルタ処理または中央値フィルタ処理を
行うためのサンプル数は、２つまたは３つに限定される
ものではなく、任意の複数でよい。

【００６４】

【発明の効果】以上述べたように、本発明によれば、ア
スペクト比の変換を行い、それに伴い同期信号を付け替
える映像信号処理装置であって、その後段にＡＧＣ回路
が存在した場合に正規の増幅率が得ることができる映像
信号処理装置を提供することが可能となる。

【００６５】また本発明によれば、前記のような映像信
号処理装置であって、かつ付け替える同期信号の振幅に
対するノイズの影響を最小限に抑えた映像信号処理装置
を提供することが可能となる。

【００６６】さらに本発明によれば、前記のような映像
信号処理装置であって、かつその後段にモニタの同期分
離回路を持つ機器を接続した場合に同期信号の振幅の急
激な変化によって発生するスキュー妨害を抑制すること
ができる映像信号処理装置を提供することが可能とな
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による映像信号処理装置の一実施例を示
すブロック図である。

【図２】本発明による映像信号処理装置の他の実施例を
示すブロック図である。

【図３】本発明による映像信号処理装置の他の実施例を
示すブロック図である。

【図４】本発明による映像信号処理装置の他の実施例を
示すブロック図である。

【図５】本発明による映像信号処理装置の実施例におけ
る同期信号振幅値保持部の動作説明図である。

【図６】本発明による映像信号処理装置の実施例におけ
る同期信号振幅値保持部の動作説明図である。

【図７】本発明による映像信号処理装置の実施例におけ
る同期信号振幅値保持部の動作説明図である。

【図８】本発明による映像信号処理装置の実施例におけ
る同期信号振幅値保持部の動作説明図である。

【図９】アスペクト比変換の概念の説明図である。

【図１０】ＡＧＣの動作の説明図である。

【図１１】振幅が一定でない同期信号が同期分離回路で
起こす問題点を説明する図である。

【図１２】垂直フィルタ処理と走査線間引きの説明図で
ある。

【符号の説明】 １０…入力端子、２０…出力端子、３０…同期分離部、
５０…制御部、６０…同期信号挿入部、７０…アスペク
ト比変換手段、８０…Ａ／Ｄ変換器、９０…Ｄ／Ａ変換
器、１００，１１０，１２０，１３０…同期信号振幅値
保持部。

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】テレビジョン信号を入力され、そのアスペ
   クト比を変換して出力するアスペクト比変換のための映
   像信号処理装置において、 入力テレビジョン信号に含まれる同期信号を分離する同
   期分離手段と、 入力テレビジョン信号に含まれる同期信号の振幅を検知
   し、この値を保持する同期信号振幅値保持手段と、 前記同期信号振幅値保持手段にて保持された振幅値を以
   て、アスペクト比の変換を行った後の映像信号に対して
   付け替える同期信号の振幅値とする同期信号挿入手段
   と、を具備することを特徴とするアスペクト比変換のた
   めの映像信号処理装置。
2. 【請求項２】テレビジョン信号を入力され，そのアスペ
   クト比を変換して出力するアスペクト比変換のための映
   像信号処理装置において、 入力テレビジョン信号に含まれる同期信号を分離する同
   期分離手段と、 入力テレビジョン信号に含まれる同期信号の振幅を検知
   し、この値を保持する同期信号振幅値保持手段と、 アスペクト比変換後の映像信号に対し、アスペクト比の
   変換に伴い発生する無画像部を補充するための特定の映
   像信号を挿入する映像信号挿入手段と、 前記同期信号振幅値保持手段にて保持された振幅値を以
   て、アスペクト比の変換を行った後の映像信号に対して
   付け替える同期信号の振幅値とする同期信号挿入手段
   と、を具備することを特徴とするアスペクト比変換のた
   めの映像信号処理装置。
3. 【請求項３】前記同期信号値保持手段は、 同期信号の振幅を検知する複数の同期信号振幅検知手段
   と、 前記複数の同期信号振幅検知手段からの出力のそれぞれ
   に所定の係数を乗じた後加算する低域通過フィルタ手段
   と、 を具備し、前記低域通過フィルタ手段の出力を保持する
   同期信号振幅値保持手段であることを特徴とする請求項
   １または２に記載のアスペクト比変換のための映像信号
   処理装置。
4. 【請求項４】前記同期信号値保持手段は、 同期信号の振幅を検知する複数の同期信号振幅検知手段
   と、 前記同期信号振幅検知手段からの複数の出力の大小を比
   較し、これらの値のうち中央の値を取り出す中央値フィ
   ルタ手段と、 を具備し、前記中央値フィルタ手段からの出力を保持す
   る同期信号振幅値保持手段であることを特徴とする請求
   項１または２に記載のアスペクト比変換のための映像信
   号処理装置。
5. 【請求項５】前記複数の同期信号振幅検知手段は、同一
   走査線の同期信号期間内で相異なる時刻の複数の同期信
   号振幅を検知する同期信号振幅検知手段であることを特
   徴とする請求項３または４に記載のアスペクト比変換の
   ための映像信号処理装置。
6. 【請求項６】前記複数の同期信号振幅検知手段は、連続
   する相異なる走査線にそれぞれ含まれる複数の同期信号
   の振幅を検知する同期信号振幅検知手段であることを特
   徴とする請求項３または４に記載のアスペクト比変換の
   ための映像信号処理装置。