JPH09322096A - フォーマット変換回路並びに該フォーマット変換回路を備えたテレビジョン受像機 - Google Patents
フォーマット変換回路並びに該フォーマット変換回路を備えたテレビジョン受像機Info
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Abstract
損なわずにテレビジョン受像機(TV)での表示に適し
た信号に変換するフォーマット変換回路を得る、さらに
マルチフォーマット画像による放送を行う次世代のテレ
ビ放送やそれに類するパッケージメディア等の画像信号
を受信して表示するTVにおいて、安価で製造の容易な
TVを得る。 【解決手段】 ビデオコーダ5より出力されたマルチフ
ォーマット情報を一旦フレームメモリ6に書き込み、次
にこれを同期信号生成回路11の同期信号に基づき読み
出してフレームレートを変更する。さらに、変換フィル
タ8に入力し、水平フィルタバンク803および垂直フ
ィルタバンク805を用いてモニタ10の表示方式に合
致する画像サイズに変換する。これらの動作は、ビデオ
ストリームより取り出されたフォーマット情報を用いて
制御する。また、変換フィルタ8の出力はD/Aコンバ
ータ9に出力してアナログ信号に変換し表示する。
Description
ーマットで放送を行う次世代のデジタルテレビ放送信号
やそれに類するパッケージメディア等の画像信号を受信
して表示するテレビジョン受像機、ならびに該受像機に
用いられるフォーマット変換回路の構成方法に関する。
C方式やPAL、SECAM方式があり、地上波、ケー
ブル、衛星等を使用した放送が現在まで行われている。
これらの放送はいずれも放送信号の規格、すなわちフォ
ーマットが単一であり、例えば日本や米国で採用されて
いるNTSC方式は走査線数525本、フレームレート
29.97Hzの飛び越し走査と規定されている。その
ため受像機の製造は比較的容易であり、従って装置を安
価に製造することができた。
これらの技術をテレビ放送に適用しようとする動きがあ
り、国際標準規格であるMPEG(Moving Picture Exp
ertGroup)2方式の使用が計画されている。このMPE
G2方式は自由度の高い圧縮方式であるため、様々なフ
ォーマットの画像信号を取り扱うことができる。たとえ
ば米国で予定されているMPEG2方式を使用したAT
V放送では、走査線数750本または1125本、フレ
ームレート23.98または24、29.97、30、
59.94、60Hz、走査方式は飛び越しまたは順次
の各方式を組み合わせた多数の画像フォーマットが採用
される見込みである。これは、放送素材をそれに最も適
した画像フォーマットで送出できるという意味をもって
おり、例えば映画素材は走査線数1125本、フレーム
レート24Hzの順次走査、アニメーションやコンピュ
ータグラフィックス等では走査線数750本、フレーム
レート60Hzの順次走査、カメラ撮影素材は走査線数
1125本、フレームレート30Hzの飛び越し走査方
式で送出するということなどが想定される。
レビジョン受像機では、放送信号の規格すなわちフォー
マットが単一であるので、マルチフォーマット画像によ
る放送やそれに類するパッケージメディア等の画像信号
を受信して表示する機能は備えていない。また受像機
が、それぞれの画像フォーマットに合致したサイズやフ
レームレート等で表示を行うオートスキャンモニタを備
えた場合であっても、一般にこの様なモニタは高価で、
また画面サイズの大きなものは製造しにくいと言う欠点
があり、テレビジョン受像機として使用するのは困難で
ある。さらに、低フレームレートの画像信号はそのまま
表示するとフリッカが発生しやすいと言う問題があり、
明るい場所で使用されることの多いテレビジョン受像機
では表示に適さないと言う問題があった。
めになされたもので、第1の目的は、マルチフォーマッ
ト画像信号の素材の特徴を損なわずにテレビジョン受像
機での表示に適した信号に変換するフォーマット変換回
路を得ることにある。
画像による放送を行う次世代のテレビ放送やそれに類す
るパッケージメディア等の画像信号を受信して表示する
テレビジョン受像機において、安価で製造の容易なテレ
ビジョン受像機を得ることにある。
中で使用するメモリの量を削減し、安価な受像機の提供
を支持することにある。
ット変換回路においては、マルチフォーマット画像信号
のフレームレートを変更するメモリを設けるとともに、
画像サイズを変換する変換フィルタを設けたものであ
る。
ォーマット画像信号を記憶するメモリを設けるととも
に、このマルチフォーマット画像信号のラスタ配列への
並び替えおよびフレームレートの制御を行うフレームレ
ート制御回路と、画像サイズを変換する変換フィルタを
設けたものである。
繰り返しおよびフィールドへの分離からなるフレームレ
ート制御を行うとともに、画像信号のブロック配列から
ラスタ配列への並び替えを行うフレームレート制御回路
を設けたものである。
路を用いてフレームレートを調節し、次に変換フィルタ
により画像サイズを変換するように構成したものであ
る。
るようにフレームレート制御回路を構成したものであ
る。
て提示するようにフレームレート制御回路を構成したも
のである。
フレームのフィールドへの分離とを組み合わせて提示す
るようにフレームレート制御回路を構成したものであ
る。
えるようにテレビジョン受信機を構成したものである。
ビジョン受像機においては、マルチフォーマット画像信
号が一旦メモリに蓄えられ、フレームレート制御回路お
よび変換フィルタがそのマルチフォーマット画像信号を
単一フォーマットの画像信号に変換するように働く。
タ配列への並び替えをフレームレートの制御と同時に行
うため、必要なメモリ量を削減するように働く。
信号のブロック配列からラスタ配列への並び替えを同一
のメモリで行うので、必要なメモリ量を削減するように
働く。
る際、この発明の方法によれば入力画像信号の画質を損
なうことなく、また使用するメモリ量も少なくなるよう
に働く。
フレームを繰り返し提示することで、入力画像信号の画
質を損なうことなくテレビジョン受像機での表示に適し
た信号に変換するように働く。
レームをフィールドに分離して提示することで、入力画
像信号の画質を損なうことなくテレビジョン受像機での
表示に適した信号に変換するように働く。
レームのフィールドへの分離とを組み合わせて提示する
ことで、入力画像信号の画質を損なうことなくテレビジ
ョン受像機での表示に適した信号に変換するように働
く。
え、マルチフォーマット画像信号を単一フォーマットの
画像信号に変換し表示するように働く。
面に基づいて具体的に説明する。 実施の形態1.図1はこの発明の実施の形態1であるテ
レビジョン受像機のブロック図である。図において、1
はアンテナ等で捕捉したテレビジョン信号が入力される
入力端子、2は入力端子1の信号から視聴者の所望する
チャンネル信号を同調して取り出すチューナ、3はチュ
ーナ2の出力信号を復調するデモジュレータで、MPE
G2のシステムレベルの多重化ビットストリームが取り
出される。4はこの多重化ビットストリームから多重さ
れているビデオストリームやオーディオストリーム、付
加情報のストリーム等を分離するデマルチプレクサで、
ここではビデオストリームを分離してビデオデコーダ5
に出力する。5はこの画像ビットストリームから原画像
信号を復元するビデオデコーダ、6はビデオデコーダ5
の出力であるマルチフォーマット画像信号の1フレーム
分の信号を記憶可能な容量を持つフレームメモリ、7は
ビデオデコーダ5および後述する同期信号生成回路11
から同期情報を受け取りフレームメモリ6の書き込みと
読み出しを制御するフレームレート制御回路、8はフレ
ームメモリ6から読み出された画像信号の画像サイズを
変換する変換フィルタで、上記フレームメモリ6とフレ
ームレート制御回路7、変換フィルタ8でフォーマット
変換回路を構成する。9は変換フィルタ8の出力をアナ
ログ信号に変換するD/Aコンバータ、10はD/Aコ
ンバータ9の出力が表示されるモニタ、11はビデオデ
コーダ5から出力画像信号のフォーマットに関する情報
を受け取りモニタ表示用の同期信号を新たに生成してモ
ニタ11およびフレームレート制御回路7に供給する同
期信号生成回路である。
の構成を示すブロック図であり、図において、801は
フレームメモリ6から読み出された画像信号が入力され
る入力端子、802は入力端子801と後述する垂直フ
ィルタバンク805の出力を切り替えるスイッチ、80
3は水平画素数を変換する水平フィルタバンク、804
は入力端子801と水平フィルタバンク803の出力を
切り替えるスイッチ、805は垂直ライン数を変換する
垂直フィルタバンク、806は垂直フィルタバンクが使
用するラインメモリ、807は水平フィルタバンク80
3と垂直フィルタバンク805の出力を切り替えるスイ
ッチ、808は入力端子801とスイッチ807の出力
を切り替えるスイッチ、809はビデオデコーダ5のフ
ォーマット情報が入力される入力端子、810は入力端
子809のフォーマット情報を受け取り各スイッチに選
択信号を供給する選択信号生成回路、811は変換フィ
ルタ8の出力端子である。
が水平1280画素、垂直720ラインでフレームレー
ト30Hzの順次走査フォーマットの場合に、フレーム
レート30Hzの飛び越し走査方式で水平1920画
素、垂直1080ラインのモニタ10に表示する動作を
説明する。
ストリーム内の所定の位置に記述されたPTS(プレゼ
ンテーションタイムスタンプ)に基づき出力され、フレ
ームメモリ6に書き込まれる(図3(a))。また、同
時にこの原画像の画像サイズやフレームレートなどのフ
ォーマット情報もビデオストリーム内の所定の位置から
取り出され、フレームレート制御回路7、変換フィルタ
8に伝達される。フレームメモリ6に書き込まれた画像
信号は同期信号生成回路11の同期信号に基づき60H
z/フレームのレートでフレームメモリ6から読み出さ
れ(図3(b))、変換フィルタ8に出力される。変換
フィルタ8では、端子809に入力されたフォーマット
情報が選択信号生成回路810に入力され、各スイッチ
の選択信号を生成する。ここでは、スイッチ802、ス
イッチ804、スイッチ807に対しては端子bを選択
する信号が、スイッチ808に対しては端子dを選択す
る信号が出力される。スイッチ804に入力された画像
信号は垂直フィルタバンク805に入力され、1フレー
ムのライン数である720本がインターレース構造とな
るように奇数フィールド540本、偶数フィールド54
0本にそれぞれ交互に変換される。次にその出力はスイ
ッチ802に入力され、水平フィルタバンク803によ
って水平画素数が1920画素に変換される。この画素
およびライン数の変換は補間フィルタを組み合わせた標
本化周波数変換フィルタで容易に実現される。さらに水
平フィルタバンク803の出力はスイッチ807、スイ
ッチ808を経由して出力端子811に導かれ、変換フ
ィルタ8の出力(図3(c))としてD/Aコンバータ
9に出力されてアナログ信号に変換される。このアナロ
グ画像信号はモニタ10の表示方式に合致するように変
換されているので、偏向回路等を調節することなく表示
可能である。なお、フレームメモリ6からの読み出し動
作は書き込み動作の1回に対して2回繰り返して行われ
るようになっている。
が水平1920画素、垂直1080ラインでフレームレ
ート30Hzの飛び越し走査フォーマットの場合に、フ
レームレート60Hzの順次走査方式で水平1280画
素、垂直720ラインのモニタ10に表示する動作を説
明する。
(図4(a))、同期信号生成回路11の同期信号に基
づき60Hz/フィールドのレートでフレームメモリ6
から読み出され(図4(b))変換フィルタ8に出力さ
れる。変換フィルタ8では、端子809に入力されたフ
ォーマット情報が選択信号生成回路810に入力され、
各スイッチの選択信号を生成する。ここでは、スイッチ
802、スイッチ804、スイッチ807に対しては端
子aを選択する信号が、スイッチ808に対しては端子
dを選択する信号が出力される。スイッチ802に入力
された画像信号は水平フィルタバンク803によって水
平画素数が1280画素に変換される。次にその出力は
垂直フィルタバンク805に入力され、1フィールドの
ライン数である540本が奇数フィールド、偶数フィー
ルドそれぞれ順次走査の720本に変換される。そして
垂直フィルタバンク805の出力は出力端子811に導
かれ、変換フィルタ8の出力(図4(c))としてD/
Aコンバータ9に出力され、アナログ信号に変換され表
示される。
マット画像信号が水平1920画素、垂直1080ライ
ンでフレームレート30Hzの順次走査フォーマットの
場合に、フレームレート30Hzの飛び越し走査方式で
水平1920画素、垂直1080ラインのモニタ10に
表示する動作を説明する。
(図5(a))、同期信号生成回路11の同期信号に基
づき60Hz/フィールドのレートでフレームメモリ6
から奇数フィールドと偶数フィールドに分けて読み出さ
れ(図5(b))変換フィルタ8に出力される。変換フ
ィルタ8では、端子809に入力されたフォーマット情
報が選択信号生成回路810に入力され、スイッチ80
8に対しては端子cを選択する信号が出力される。よっ
てスイッチ802に入力された画像信号はいずれのフィ
ルタをも通過することなくスイッチ808に導かれ、そ
のまま変換フィルタ8の出力(図5(c))としてD/
Aコンバータ9に出力されてアナログ信号に変換され表
示される。このように構成することに加え、フレームメ
モリ6を水平1920画素、垂直1080ラインの容量
とすることにより、実施の形態1と合わせ、同一のメモ
リにおいてフレームの繰り返しとフィールドへの分離を
行わせることができるようになっている。
態3であるテレビジョン受像機のブロック図である。図
において、501はデマルチプレクサ4のビデオストリ
ーム出力を受信するデコーダバッファ、502はデコー
ダバッファ501の出力から可変長符号化された部分を
抜き出し復号する可変長符号復号回路である。また、5
03は可変長符号復号回路502の出力からDCT係数
の近似値を再現する逆量子化回路、504はこの再現さ
れたDCT係数から元の画像に対応した信号を得る逆D
CT回路である。さらに505は後述するフレームメモ
リ506に構成された参照画像を用いて動き補償を行い
元の画像信号を再生する動き補償回路、506は動き補
償回路505で用いる参照画像を記憶しておくフレーム
メモリである。次に、12は動き補償回路505により
再生された画像信号配列をDCT用のブロック順から表
示用の走査順に並び替える逆走査変換回路で、フレーム
メモリ6、フレームレート制御回路7、変換フィルタ8
とでフォーマットコンバータを構成するようになってい
る。
を行い再生された画像信号はDCT用のブロック順でビ
デオデコーダ5から出力され、逆走査変換回路12によ
り、表示用の走査順で読み出すのに適した配置でフレー
ムメモリ6に書き込まれる。このフレームメモリ6の画
像信号は、上記した実施の形態1または2と同様に入力
フォーマットおよび表示モニタの組合せに応じてフレー
ムレート制御回路7によって読み出され、変換フィルタ
8で画像サイズが変換される。このように構成すること
により、逆走査変換用の特別なメモリを用意することな
く、また偏向回路等を調節することなく最適な画像を表
示可能である。また、同一のメモリにおいてフレームの
繰り返しとフィールドへの分離を行わせることができ
る。
マット画像信号が水平1920画素、垂直1080ライ
ンでフレームレート30Hzの順次走査フォーマットの
場合に、フレームレート60Hzの順次走査方式で水平
1280画素、垂直720ラインのモニタ10に表示す
る動作を説明する。
(図7(a))は同期信号生成回路11の同期信号に基
づき60Hz/フレームのレートでフレームメモリ6か
ら読み出され(図7(b))変換フィルタ8に出力され
る。変換フィルタ8では、端子809に入力されたフォ
ーマット情報が選択信号生成回路810に入力され、各
スイッチの選択信号を生成する。ここでは、スイッチ8
02、スイッチ804、スイッチ807に対しては端子
bを選択する信号が、スイッチ808に対しては端子d
を選択する信号が出力される。スイッチ802に入力さ
れた画像信号は水平フィルタバンク803によって水平
画素数が1280画素に変換される。次にその出力は垂
直フィルタバンク805に入力され、1フレームのライ
ン数である1080本が720本に変換される。そして
垂直フィルタバンク805の出力は出力端子811に導
かれ、変換フィルタ8の出力(図7(c))としてD/
Aコンバータ9に出力され、アナログ信号に変換され表
示される。なお、上記処理の際データ語長を2倍にする
とメモリ10の読み出しスピードが低減でき、水平フィ
ルタバンク803の構成を2重にすることにより処理ス
ピードが低減できる。また、フレームメモリ6からの読
み出し動作は書き込み動作の1回に対して2回繰り返し
て行われるようになっている。
マット画像信号が水平1280画素、垂直720ライン
でフレームレート30Hzの順次走査フォーマットの場
合に、フレームレート60Hzの順次走査方式で水平1
280画素、垂直720ラインのモニタ10に表示する
動作を説明する。
(図8(a))は同期信号生成回路11の同期信号に基
づき60Hz/フレームのレートでフレームメモリ6か
ら読み出され(図8(b))変換フィルタ8に出力され
る。変換フィルタ8では、端子809に入力されたフォ
ーマット情報が選択信号生成回路810に入力され、ス
イッチ808の選択信号を生成する。そして、ここでは
端子cを選択する信号が出力される。スイッチ802に
入力された画像信号はいずれのフィルタをも通過するこ
となくスイッチ808に導かれ、そのまま変換フィルタ
8の出力(図8(c))としてD/Aコンバータ9に出
力されてアナログ信号に変換される。フレームメモリ6
からの読み出し動作は書き込み動作1回に対して2回繰
り返して行われ、すなわち入力信号の1フレームがモニ
タ10の出力では2フレーム連続となって視聴者に提示
される。
マット画像信号が水平1920画素、垂直1080ライ
ンでフレームレート24Hzの順次走査フォーマットの
場合に、フレームレート30Hzの飛び越し走査方式で
水平1920画素、垂直1080ラインのモニタ10に
表示する動作を説明する。
(図9(a))はフレームメモリ6に書き込まれ、同期
信号生成回路11の同期信号に基づき60Hz/フィー
ルドのレートでフレームメモリ6から奇数フィールドと
偶数フィールドに分けて読み出され(図9(b))変換
フィルタ8に出力される。変換フィルタ8では、端子8
09に入力されたフォーマット情報が選択信号生成回路
810に入力され、スイッチ808に対しては端子cを
選択する信号が出力される。よってスイッチ802に入
力された画像信号はいずれのフィルタをも通過すること
なくスイッチ808に導かれ、そのまま変換フィルタ8
の出力(図9(c))としてD/Aコンバータ9に出力
されてアナログ信号に変換され表示される。なお、フレ
ームメモリ6からの読み出し動作は書き込み動作の1回
に対して2回または3回ずつ繰り返して行われるように
なっており、書き込み動作や読み出し動作の追い越しは
発生せず、調和のとれた動作が行われる。なお、メモリ
10からの読み出しが3回の場合は最初に読み出したフ
ィールドを再び読み出すようになっており、さらにフィ
ールドの連続性を確保するためにフィールドの読み出し
順は固定しないようになっている。
れているので、以下に示すような効果を奏する。
ートを変更するメモリと画像サイズを変換する変換フィ
ルタを設けることにより、マルチフォーマット画像信号
の素材の特徴を損なわずにテレビジョン受像機での表示
に適した信号に容易に変換することができる。
ォーマット画像信号のフレームレートを変更するメモリ
と画像サイズを変換する変換フィルタを設けることによ
り、メモリの量を削減するとともにマルチフォーマット
画像信号の素材の特徴を損なわずにテレビジョン受像機
での表示に適した信号に変換することができる。
フォーマット画像信号を記憶するメモリとフレームレー
トの制御を行うメモリを同一に構成することにより、テ
レビジョン受像機中で使用するメモリの量を効果的に削
減し、安価な受像機の提供を支持することができる。
サイズを変換するように構成したので、マルチフォーマ
ット画像信号の素材の特徴を損なわずにテレビジョン受
像機での表示に適した信号を容易に得ることができる。
るようにフレームレート制御回路を構成したので、マル
チフォーマット画像信号の素材の特徴を損なわずにテレ
ビジョン受像機に適した表示を容易に行うことができ
る。
て提示するようにフレームレート制御回路を構成したの
で、マルチフォーマット画像信号の素材の特徴を損なわ
ずにテレビジョン受像機に適した表示を容易に行うこと
ができる。
フレームのフィールドへの分離とを組み合わせて提示す
るように構成したので、マルチフォーマット画像信号の
素材の特徴を損なわずにテレビジョン受像機に適した表
示を容易に行うことができる。
えマルチフォーマット画像信号を単一フォーマットの画
像信号に変換し表示するようにように構成したので、マ
ルチフォーマット画像信号の素材の特徴を損なわずにテ
レビジョン受像機での表示に適した信号に変換すること
ができ、このためマルチフォーマット画像信号を適切に
表示する安価で製造の容易なテレビジョン受像機を得る
ことができる。
受像機のブロック図である。
ック図である。
受像機の動作を説明する図である。
受像機の動作を説明する図である。
受像機の動作を説明する図である。
受像機のブロック図である。
受像機の動作を説明する図である。
受像機の動作を説明する図である。
受像機の動作を説明する図である。
ムレート制御回路、8変換フィルタ、10 モニタ。
Claims (8)
- 【請求項1】 複数の画像サイズとフレームレートを持
つ順次または飛び越し走査構造のマルチフォーマット画
像信号を記憶可能なメモリと、このメモリを用いて該マ
ルチフォーマット画像信号のフレームレートを制御する
フレームレート制御回路と、上記マルチフォーマット画
像信号の画像サイズを変換する変換フィルタとを備えた
ことを特徴とするフォーマット変換回路。 - 【請求項2】 ブロック形式に配列されたマルチフォー
マット画像信号を入力としこれを記憶可能なメモリと、
上記マルチフォーマット画像信号をラスタ配列に並び替
えるとともにフレームレートの制御を行うフレームレー
ト制御回路と、上記画像信号の画像サイズを変換する変
換フィルタとを備えたことを特徴とするフォーマット変
換回路。 - 【請求項3】 フレームの繰り返しおよびフィールドへ
の分離からなるフレームレート制御と、ブロック配列か
らラスタ配列への画像信号の並び替えを同一のメモリに
て行うフレームレート制御回路を備えたことを特徴とす
る請求項2記載のフォーマット変換回路。 - 【請求項4】 メモリおよびフレームレート制御回路を
用いてフレームレートを調節した後、変換フィルタによ
り画像サイズを変換するように構成したことを特徴とす
る請求項1〜請求項3のいずれかに記載のフォーマット
変換回路。 - 【請求項5】 フレームレートの調節として直前のフレ
ームを繰り返し提示するように構成したことを特徴とす
る請求項4に記載のフォーマット変換回路。 - 【請求項6】 フレームレートの調節として当該フレー
ムをフィールドに分離して提示するように構成したこと
を特徴とする請求項4記載のフォーマット変換回路。 - 【請求項7】 フレームレートの調節として直前のフレ
ームの繰り返しと当該フレームのフィールドへの分離と
を組み合わせて提示するように構成したことを特徴とす
る請求項4記載のフォーマット変換回路。 - 【請求項8】 請求項1〜請求項7のいずれかに記載の
フォーマット変換回路を備えたことを特徴とするテレビ
ジョン受像機。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13201696A JP3617573B2 (ja) | 1996-05-27 | 1996-05-27 | フォーマット変換回路並びに該フォーマット変換回路を備えたテレビジョン受像機 |
| US08/858,449 US6147712A (en) | 1996-05-27 | 1997-05-19 | Format conversion circuit and television receiver provided therewith and method of converting video signals |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13201696A JP3617573B2 (ja) | 1996-05-27 | 1996-05-27 | フォーマット変換回路並びに該フォーマット変換回路を備えたテレビジョン受像機 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
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