JPH1146328A - ディジタルビデオ処理装置及び副ビデオデータの処理方法 - Google Patents
ディジタルビデオ処理装置及び副ビデオデータの処理方法Info
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- H04N5/00—Details of television systems
- H04N5/44—Receiver circuitry for the reception of television signals according to analogue transmission standards
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Abstract
のビデオデータを処理するためのディジタルビデオ処理
装置を提供する。 【解決手段】 ディジタルビデオプロセッサ10は、副
ビデオデータを記憶するメモリ12と、このメモリ12
と接続され、副ビデオデータの第1の部分を処理するC
PU13と、メモリ12と接続され、CPU13に応答
して副画像の画素データを処理する副ビデオプロセッサ
20とを備える。そして、このディジタルビデオプロセ
ッサ10では、画像表示のための走査処理期間に、カラ
ーコードが副ビデオプロセッサ20によって生成され
る。また、命令データの実行は、プログラムで動作する
CPU13と、専用のハードウェアからなる副ビデオプ
ロセッサ20で分担して行われる。
Description
処理装置及び副ビデオデータの処理方法に関する。例え
ば、本発明は、テレビジョン受像機の画面に画像を表示
するためのビデオ信号のディジタル処理、特に、主ビデ
オ信号に基づく画像の上に、副ビデオ信号に基づく画像
をディジタル的にスーパーインポーズする技術に関す
る。
て、一方の画像上に他方の画像をスーパーインポーズし
なければならないことが多々ある。従来、このようにス
ーパーインポーズされる画像のビデオ信号は、一般的に
ソース番組のビデオ信号の一部として生成されていた。
ところで、ソース番組のビデオ信号からだけでなく、利
用者の対話的な入力によっても、スーパーインポーズ用
の画像のビデオ信号を生成できることが必要とされるこ
とがある。今日製造されている殆どのテレビジョン受像
機は、様々なソース機器からの素材のビデオ信号、例え
ばビデオテープレコーダ(以下、VTRという。)、デ
ィジタルビデオディスク(以下、DVDという。)プレ
イヤ、伝送ケーブル、ディジタル衛星伝送(以下、DS
Sという。)等のからのビデオ信号が入力されるインタ
ーフェイスを備えている。また、これらのソース機器に
は、ムービングピクチャーエキスパートグループ(Movi
ng Picture Experts Group、以下、MPEGという。)
−2のオーディオ/ビデオ圧縮規格に準拠したディジタ
ルオーディオ信号及びビデオ信号を出力するものもあ
る。したがって、現代のテレビジョン受像機は、ディジ
タル入力信号を処理するとともに、目的の画像を表示す
るためのディジタル信号を生成する機能を有することが
求められている。多くの場合、これらのディジタル信号
は、アナログのモニタ受像機で表示されるために、アナ
ログ信号に変換される。
ン受像機、及び/又はそれらとプラグで接続することが
できる(プラグコンパチブルな)ソース機器は、番組の
表示画像上に、操作や設定のメニューをスーパーインポ
ーズして、利用者が対話的にそれらを実行させる機能を
備えている。そして、利用者は、スーパーインポーズさ
れたメニュー表示を用いて、例えばキャプション(capt
ions)又はサブタイトルの表示を選択することができ
る。スーパーインポーズの他の用途としては、利用者が
好みに合わせて調整又は設定するためのメニュー、例え
ばオーディオ及びビデオのレベル、ゲーム時間、難易度
等の設定メニューを表示することがある。これらの設定
メニューのうちの幾つかは、利用者のボタン操作に応じ
て変化する線状の目盛バーとして表示される。
ータパケットとして出力する。例えば、オーディオデー
タと主ビデオデータは、それぞれMPEG−2のフォー
マットに準拠したデータパケットとして供給される。一
方、副ビデオデータ、すなわちスーパーインポーズされ
る画像に関する情報は、幾つかのフォーマットでデータ
パケットとして供給される。例えば、スーパーインポー
ズされる画像情報は、いわゆるDVD規格で規定された
サブピクチャフォーマットで供給される。サブピクチャ
フォーマットには、ヘッダブロック、画素データブロッ
ク、命令データブロックが含まれている。一般的に、ヘ
ッダは、データの一般的な性質を識別するのに用いられ
る。例えば、ヘッダは、画素データが圧縮されている
か、命令構造が用いられているか、どのようにデータを
読み出すか等のデータフォーマットを識別するために用
いられる。サブピクチャフォーマットにおいて、画素デ
ータは、色情報とコントラスト情報からなり、所定の圧
縮技術、例えばランレング符号化によって圧縮されてい
る。サブピクチャフォーマットにおける命令データは、
副画像内のハイライトされた領域(以下、ハイライト領
域という。)の位置及び大きさを識別するのに用いら
れ、副画像内の小さな1つ又は複数のハイライト領域
は、独自のカラー値、コントラスト値等を有する。
は、スーパーインポーズされる副ビデオデータは、主ビ
デオデータのデータフォーマットとは異なるフォーマッ
トを有する。例えば、DVB/STB方式におけるオン
スクリーンディスプレイフォーマット(on-screen disp
lay format)では、副ビデオデータは、一般的には、1
つのヘッダ及び圧縮されていない画素データのみを含ん
でいる。さらに、視聴者には見えないが、副ビデオデー
タは、個々の完全な画像のフィールド又はフレーム間の
垂直帰線期間においても用いられる。また、他の用途で
は、副ビデオデータは、例えばディジタル衛星伝送で用
いられているDSSフォーマット等の独自のフォーマッ
トや、表示装置で用いられているアナログ信号に直接変
換することができる画素データの列としても供給され
る。
ように設計されたテレビジョン受像機、例えばスーパー
インポーズされるビデオ情報のオンスクリーンディスプ
レイフォーマットを有するテレビジョン受像機が、商業
的に売られていた。しかし、近年開発され、DVD規格
で規定されたディジタル副画像フォーマットに準拠した
テレビジョン受像機では、スーパーインポーズされるビ
デオデータのそれぞれのフォーマットを認識して、処理
する機能を必要とする。
情に鑑みてなされたものであり、本発明の目的は、主画
像上にスーパーインポーズされる副画像のビデオデータ
を処理するためのディジタルビデオ処理装置のアーキテ
クチャを改良することである。この改良されたアーキテ
クチャのディジタルビデオ処理装置では、中央演算装置
(以下、CPUという。)と、CPUによって制御され
る専用のハードウェアとにおいて、副ビデオデータの処
理を分担するようにしている。このアーキテクチャで
は、専用ハードウェアにおいて、CPUに不必要な負荷
をかけることなく、すなわちCPUが他のタスクを実行
できる状態で、ビデオデータを実時間で高速に処理する
ようにし、CPUにおいて、様々なデータフォーマット
で供給される副ビデオデータの処理に対応できるように
柔軟性を持たしている。
ビデオ処理装置は、副ビデオデータを記憶するメモリを
備える。更に、ディジタルビデオ処理装置は、このメモ
リと接続され、副ビデオデータの第1の部分を処理する
中央演算装置と、メモリと接続され、中央演算装置に応
答して、副画像の画素データを処理する副ビデオプロセ
ッサとを備える。したがって、このディジタルビデオ処
理装置では、画像表示のための走査処理期間に、カラー
コードが副ビデオプロセッサによって生成される。ま
た、命令データの実行は、プログラムで動作する中央演
算装置と、専用のハードウェアからなる副ビデオプロセ
ッサで分担して行われる。具体的には、中央演算装置
は、簡単で時間的に厳しくない画素データに関係しない
処理を行い、専用のハードウェアからなる副ビデオプロ
セッサは、中央演算装置の制御の下で動作し、より複雑
な、時間的に厳しい画素データの処理を実時間で行う。
このように、ビデオデータの処理を分割して行うことに
より、画素データを必要な速度で処理することができる
とともに、中央演算装置は、他のタスクを実行すること
ができる。
は、主画像上にスーパーインポーズされる副ビデオデー
タを、画像表示のための走査処理期間に処理する副ビデ
オデータの処理方法であって、第1の副ビデオデータを
中央演算装置で読み込み、第1の副ビデオデータが、2
つのデータフォーマットのうちの第1のフォーマットあ
るかを検出し、第1の副ビデオデータに関する第1の画
素データをメモリに記憶し、第1の画素データを副ビデ
オプロセッサに転送し、副ビデオプロセッサにおいて、
第1のデータフォーマットの第1の画素データを処理し
て、カラーコード及びコントラストコードを生成する。
は、第2の副ビデオデータを中央演算装置で読み込み、
この第2の副ビデオデータが第2のデータフォーマット
であるかを検出し、第2の副ビデオデータに関する第2
の画素データをメモリに記憶し、第2の画素データを副
ビデオプロセッサに転送し、副ビデオプロセッサにおい
て、第2のデータフォーマットの第2の画素データを処
理して、第2のカラーコード及びコントラストコードを
生成する。
デオ処理装置及び副ビデオデータの処理方法について図
面を参照しながら説明する。図1は、本発明を適用した
テレビジョン受像機の要部の構成を示すブロック図であ
る。
ように、利用者が操作や設定をするためのリモートコン
トローラ2と、メニューを表示するためのビデオデータ
を発生するメニュー発生器3と、画像を表示するビデオ
モニタ4と、副ビデオデータを処理するディジタルオー
ディオ及びビデオプロセッサ(以下、単にディジタルビ
デオプロセッサという。)10とを備える。
的の画像を生成するために必要なオーディオ情報及びビ
デオ情報を含むデータパケットがストリームとして供給
される。このデータストリームには、例えばMPEG−
2フォーマットのディジタルビデオ情報からなる第1の
データパケットと、例えば同じくMPEG−2フォーマ
ットのディジタルオーディオ情報からなる第2のデータ
パケットとが含まれている。また、供給されるデータス
トリームには、必要に応じて、ビデオモニタ4に表示さ
れた画像にスーパーインポーズされるビデオ情報からな
る第3のデータパケットが含まれている。このスーパー
インポーズされる第3のビデオ情報は、例えばビデオテ
ープレコーダ(以下、VTRという。)、ディジタルビ
デオディスク(以下、DVDという。)プレヤ、伝送ケ
ーブル、ディジタル衛星伝送等の記録媒体から、又は伝
送媒体を介して、さらにはテレビジョン受像機1自身の
メニュー表示命令によって、それぞれのフォーマットで
供給される。ここで、以下の説明では、スーパーインポ
ーズされるビデオ情報のデータパケットは、例えばDV
D規格で規定されているサブピクチャフォーマットに基
づくものとし、ヘッダと、画素データと、命令データと
からなるものとする。そして、ディジタルビデオプロセ
ッサ10は、供給されるデータパケットをデコードし
て、各データパケットに含まれている主オーディオ情報
と主ビデオ情報を記憶する。また、ディジタルビデオプ
ロセッサ10は、スーパーインポーズされるビデオ情報
を含むデータパケットをデコードして、画素データを記
憶する。
10は、同じく図1に示すように、データパケットをデ
コードするデコーダ11と、画素データ、命令データ等
を記憶するメモリ12と、命令データの一部を実行する
CPU13と、画素データを処理する副ビデオプロセッ
サ20と、主画像の画素データと副画像の画素データを
混合するビデオ混合器14と、ビデオ混合器14からの
混合ビデオデータを所定の規格のビデオデータに変換す
るエンコーダ15と、ビデオデータをアナログのビデオ
信号に変換するD/A変換器16とを備える。
される各データパケットを、データパケットのヘッダに
含まれているインストラクションに基づいてデコード
し、主オーディオ情報と主ビデオ情報とを分離し、それ
ぞれをメモリ12に記憶させ、また、スーパーインポー
ズされる画像の画素データをメモリ12に記憶させる。
また、デコーダ11は、ヘッダに基づいて、副画像のデ
ータパケットの命令データをメモリ12に記憶させる。
CPU13は、表示される画像のデータを生成する際
に、メモリ12から主ビデオデータを連続して読み出し
て、ビデオ混合器14に供給する。また、CPU13
は、副ビデオデータの命令データを、バスB1を介して
副ビデオプロセッサ20に供給し、また、副ビデオデー
タの画素データとともに、任意の副ビデオデータの命令
データをメモリ12から読み出し、バスB2を介して副
ビデオプロセッサ20に供給する。CPU13は、表示
ビデオデータの走査処理期間、主ビデオデータの画素デ
ータがメモリ12から連続して読み出され、バスB3を
介してビデオ混合器14に供給されるようにメモリ12
を制御し、同時に、副ビデオプロセッサ20は、必要に
応じて、副ビデオデータの画素データを、バスB4を介
してビデオ混合器14に供給する。ビデオ混合器14
は、副ビデオプロセッサ20からの副ビデオデータの画
素データを、メモリ12からの主ビデオデータの画素デ
ータと混合し、得られる目的の混合ビデオデータを、信
号線L1を介してエンコーダ15に供給する。エンコー
ダ15は、所定の規格、例えばNTSC、PAL規格に
基づいて、混合ビデオデータをエンコードし、エンコー
ドされたビデオデータをD/A変換器16に供給し、D
/A変換器16は、このビデオデータをアナログ信号に
変換して、ビデオモニタ4に供給する。かくして、ビデ
オモニタ4に、主画像と、それにスーパーインポーズさ
れた副画像が表示される。
的な表示例について、図2及び図3を用いて説明する。
表示画面40には、番組の画像が主画像として表示され
るとともに、副画像が表示されている。この副画像が表
示されている副ビデオ領域41は、表示画面40に背景
として表示された主画像と同じカラー及びコントラスト
を有しても、有しなくてもよい。副ビデオ領域41内の
第1の領域42内には、文字「SUCH IS LIFE」が表示さ
れている。この第1の領域42は、副ビデオ領域41と
同じ又は異なるカラー及びコントラストを有する。さら
に、第1の領域42内の文字「IS LIFE」が表示されて
いる第2の領域43は、例えば第1の領域42とは異な
るカラー及びコントラストを有し、第2の領域43は、
ハイライト表示されている。この実施例では、カラーと
コントラストは、画像の各水平走査線の異なる8点にお
いて、変化するものとする。
1,42,43は、主画像としての同じ番組又は同じビ
デオ機器、例えばDVDプレーヤからのビデオデータか
ら生成された画像が表示され、DVDのサブピクチャフ
ォーマットでは、これらの領域41,42,43は、副
ビデオフォーマットの命令データのうちのカラー及びコ
ントラスト変更命令に応じて生成される。これとは対照
的に、図3において、ハイライトされた領域(以下、ハ
イライト領域という。)50は、利用者からの対話的な
命令に応じて生成され、番組として予め作成されたビデ
オデータの一部ではない。例えば図1において、利用者
がリモートコントローラ2のボタンスイッチを押すと、
リモートコントローラ2は、その操作に対応した信号を
メニュー発生器3に、例えば赤外線で送出する。メニュ
ー発生器3は、メニュー表示領域51及びハイライト領
域50を表す副ビデオデータを発生して、メモリ12に
記憶させる。ハイライト領域50は、表示画面40に表
示された背景とは異なるカラー及びコントラストを有す
る。
データと副ビデオデータを混合するための幾つかの技術
のうちの1つを用いる。例えば、ビデオ混合器14は、
表示画面40のカラー値及びコントラスト値と、副ビデ
オ領域41のカラー値及びコントラスト値とを混合し、
これによって、副画像が、表示画面40に表示された主
画像上にスーパーインポーズされ、主画像は、副ビデオ
領域41の副画像を透かして見ることができる。また、
副ビデオプロセッサ20は、例えば副画像のビデオデー
タの処理において、カラー値及びコントラスト値を混合
するのではなく、副ビデオ領域41内の画素に対応した
主画像のカラー値及びコントラスト値の代わりに、副ビ
デオ領域41、第1の領域42、第2の領域43及びハ
イライト領域50のカラー値及びコントラスト値を用い
るようにしている。なお、副ビデオプロセッサ20にお
いていずれのカラー値及びコントラスト値が選択された
としても、選択されたカラー値及びコントラスト値は、
ビデオ混合器14において主画像のカラー値及びコント
ラスト値と混合される。
オデータは、DVDのサブピクチャフォーマットで供給
されるものとする。そして、副ビデオデータは、ディジ
タルビデオプロセッサ10に入力され、デコーダ11で
インタープリート、すなわちデコードされ、CPU13
の制御の下に、ヘッダ情報に応じてメモリ12に記憶さ
れる。上述した実施例では、副ビデオ領域41に表示さ
れる副画像のカラー値及びコントラスト値は、副ビデオ
領域41内のいずれの走査線上の最大8点で変更するこ
とができる。命令データのうちのカラー及びコントラス
ト変更(以下、CHG_COLONという。)命令は、副ビデオ
領域41内のビデオデータを制御する命令である。CP
U13は、記憶されているインストラクションで動作
し、サブピクチャフォーマットのフィールド及び走査線
に対する命令データを効率よく、すなわち短い時間で簡
単に処理する。なお、CPU13によって、画素データ
を実時間で効率的に処理することができないときは、画
素データ及びそれに関連した命令データを、そのタスク
専用のハードウェア、例えば副ビデオプロセッサ20に
よって処理するようにしている。副ビデオプロセッサ2
0内のハードウェア回路は、記憶されているインストラ
クションに応じて動作するのではなく、すなわち副ビデ
オプロセッサ20内のハードウェア回路は、CPU13
から転送されてくる画素データ及びそれに関連した命令
データを実行するように特別に設計されており、目的の
副ビデオデータを生成するためのカラーデータ及びコン
トラストデータをビデオ混合器14に供給する。したが
って、サブピクチャフォーマットの命令データのインタ
ープリテション、すなわち実行は、CPU13の制御の
下に、CPU13と専用の副ビデオプロセッサ20との
間で分担される。ハードウェアで構成される副ビデオプ
ロセッサ20は、画素データ及び比較的に複雑で負荷が
大きなCHG_COLON命令を、CPU13よりも非常に速く
処理する。また、副ビデオプロセッサ20は、データパ
スを選択できるように設計されており、副ビデオデータ
の他のフォーマット、例えばオンスクリーンディスプレ
イフォーマットや独自(proprietary)の副ビデオフォ
ーマットを処理することができる。
像を表示するために、カラーデータ及び輝度データ、す
なわちコントラストデータの連続したストリームを得る
ための周知の表示画像走査処理を実行する。ビデオモニ
タ4が、従来のアナログのモニタであるときは、表示さ
れる画像の走査処理は、ラスタスキャン処理であり、連
続した水平走査線に対応した画素データを連続してD/
A変換器16に供給することによって、例えば図2に示
す画像が表示される。したがって、各画素データの位置
は、デカルト座標系(Cartesian coordinate system)
の項として表すことができ、その系において、水平のx
軸が、何れかの1つの走査線上の画素データの位置であ
り、垂直のy軸が、走査線番号で定義される水平列であ
る。したがって、副ビデオ領域41の開始点44及び終
了点45は、走査線上の位置、及び走査線番号でそれぞ
れ定義されるx,y座標で表すことができる。また、開
始点44及び終了点45は、副ビデオ領域41を定義し
ている。同様に、走査線上の点における第1の領域42
及び第2の領域43を表示するためのカラー及びコント
ラストの変更は、画素番号、すなわちx座標で表すこと
ができる。
な構成について、図4を用いて説明する。
PU13は、メモリ12に記憶されている連続した走査
線に対する命令データを連続して読み出す。命令データ
が簡単で複雑でない命令コードのときは、CPU13
は、この命令データを、バスB1を介して副ビデオプロ
セッサ20のレジスタ21に転送する。例えば、メモリ
12は、命令データ、例えば副画像ブロックとVBIブ
ロックとの何れであるか、NTSCモードとPALモー
ドの何れのモードが用いられているか、副ビデオデータ
がサブピクチャフォーマット、オンスクリーンディスプ
レイフォーマット、独自のフォーマットの何れであるか
等に関するフィールド及び走査線に対する命令データ
を、バスB1を介してレジスタ21の領域21aに転送
する。また、CPU13は、副ビデオ領域41の開始点
44と終了点45を定義する垂直方向の走査線番号及び
水平方向の画素番号を、バスB1を介してレジスタ21
の領域21bに転送して記憶させる。同様にして、CP
U13は、VBI領域とHL領域の開始点及び終了点の
垂直方向の走査線番号及び水平方向の画素番号を、それ
ぞれレジスタ21の領域21c、21dに転送する。
は、CHG_COLON命令を検出すると、その命令データをメ
モリ12から読み出し、バスB2を介して表示命令ファ
ーストインファーストアウト(以下、FIFOとい
う。)22に転送して記憶させる。表示命令FIFO2
2は、2つのバッファからなり、2つのCHG_COLON命令
を記憶する。表示命令解釈器23は、FIFO21から
供給されるCHG_COLON命令をインタープリート、すなわ
ち解釈・実行して、命令データの要素を副ビデオプロセ
ッサ20内の異なる場所に記憶する。具体的には、表示
命令解釈器23は、カラー及びコントラストが次に変更
される副画像領域内の垂直方向の走査線番号をレジスタ
21の領域21eに記憶する。また、表示命令解釈器2
3は、カラー及びコントラストを変更する走査線上の点
を定義する画素番号をレジスタ21の領域21fに記憶
する。書込アドレスコントローラ24は、カラーコード
の命令データを、バスB5を介してカラーコードRAM
25に転送して、領域25aに記憶させる。また、書込
アドレスコントローラ24は、カラー及びコントラスト
のマップを示す命令データを、バスB5を介してカラー
/コントラストRAM26に転送して領域26aに記憶
させる。
に、CPU13は、画素の要素のデータを、バスB2を
介して画素FIFO27に転送して記憶させる。また、
CPU13は、画素データに関連する命令データを、バ
スB1を介して副ビデオプロセッサ20に転送する。こ
のような命令データには、カラーコードをカラーコード
RAM25に記憶させる命令データ、カラー及びコント
ラストのマップをカラー/コントラストRAM26に記
憶させる命令データ、カラーパレットをカラーパレット
RAM28に記憶させる命令データが含まれる。具体的
には、例えば、レジスタ21の領域21aに記憶されて
いる制御データ(命令データ)がテレビジョン受像機1
がVBIモードであることを示しているときは、CPU
13は、VBIカラーパレットコードをカラーパレット
RAM28の領域28aに記憶させる。このVBIモー
ドにおけるカラーパレットコードは、グレースケールコ
ードである。同様に、サブピクチャモードでは、CPU
13は、副ビデオ領域41の三原色データを示すカラー
パレットを、バスB1を介してカラーパレットRAM2
8の領域28b,28c,28dに書き込む。なお、C
PU13と、このテレビジョン受像機1のホストコンピ
ュータ(図示せず)との間をバスB1で接続して、ホス
トコンピュータからカラーパレット情報をカラーパレッ
トRAM28に書き込むようにしてもよい。また、CP
U13が、VBIモード、サブピクチャモード又はハイ
ライトモードに応じて、各モード対応したカラー及びコ
ントラストのマップデータをカラー/コントラストRA
M26の領域26b,26c,26dに書き込むように
してもよい。さらに、CPU13が、VBIモード、サ
ブピクチャモード又はハイライトモードに応じて、各モ
ード対応したカラーコードをカラーコードRAM25の
領域25b,25c,25dに書き込むようにしてもよ
い。したがって、ラスタスキャンの処理が開始される前
に、副ビデオプロセッサ20は、処理に必要なデータを
記憶している。
3は、ラスタスキャン処理を初期化する。その初期化に
おいて、CPU13は、1番目の走査線番号を、バスB
1を介してレジスタ21の領域21gに記憶させる。次
に、走査線上の連続した水平方向の画素番号に関連した
画素データが、メモリ12からバスB3を介してビデオ
混合器14に転送される。この画素データの転送は、バ
スB6を介して供給される水平同期信号によって開始さ
れる。具体的には、画素カウンタ29は、水平同期信号
によって初期化され、順次増加するクロック信号を生成
し、このクロック信号を信号線L3を介してメモリ12
に供給し、メモリ12からの画素データの転送を制御す
る。例えば、画素カウンタ29は、走査線上の画素の数
に等しい多くの固有の状態、すなわちカウント値を有す
る。領域検出器30は、画素カウンタ29のカウント値
に基づいて、画素カウンタ29が示す現在の画素の座標
を求め、レジスタ21の領域21gに記憶されている走
査線番号が領域21b〜21eに記憶されている走査線
番号の座標と一致するのを検出する。なお、副ビデオプ
ロセッサ20が動作していないときは、主ビデオデータ
が、メモリ12からバスB3を介してビデオ混合器14
に転送され、そこで、変更されることなく、信号線L1
を介してエンコーダ15に供給される。
域21gで示される現在の走査線番号における画素カウ
ンタ29の状態が、レジスタ21の領域21bに記憶さ
れている副ビデオ領域41又は領域21dに記憶されて
いるHL領域の開始点44の走査線番号及び画素番号に
一致したことを領域検出器30が検出するまで、画素及
び走査線毎に行われる。領域検出器30は、カラー及び
コントラストを変更する領域の開始点を表す現在の画素
を検出すると、現在の画素に混合処理を適用させるフラ
グを信号線L6を介してビデオ混合器14に供給する。
画像のビデオデータは、副ビデオプロセッサ20によっ
て、CPU13からそこに予め読み込まれた命令データ
と、CPU13から現在の画素のカウント値により同時
に読み込まれた命令データとを用いて、処理される。サ
ブピクチャフォーマットで圧縮された副画像の情報は、
画素FIFO27からランレングスデコーダ31に供給
され、そこで伸長されて、読出アドレスコントローラ3
2に供給される。読出アドレスコントローラ32は、画
素データを解釈し、カラーコードRAM25の領域25
cから信号線L2介して目的のカラーコードを読み込
む。そして、読出アドレスコントローラ32は、このカ
ラーコードを用い、カラーパレットRAM28の領域2
8b〜28dに記憶されているカラーパレットから適切
なカラーデータを選択するように、信号線L4を介して
制御する。そして、カラーパレットRAM28は、この
適切なカラーデータをバスB7介してビデオ混合器14
に供給する。また、読出アドレスコントローラ32は、
信号線L5を介して、カラー/コントラストRAM26
を制御し、カラー/コントラストRAM26は、領域2
6cに予め読み込んだコントラストデータを、バスB8
を介してビデオ混合器14に供給する。
の現在の画素のカラーデータ及びコントラストデータ
を、主画像のカラーデータ及びコントラストデータと混
合、すなわち副画像を主画像にスーパーインポーズす
る。そして、バスB6を介して次の水平同期信号が画素
カウンタ29に供給されると、それによって次の画素デ
ータに対する処理が開始される。上述した処理と同様の
処理によって、領域検出器30は、副ビデオ領域41内
の次の画素を検出し、読出アドレスコントローラ32
は、バスB7,B8を介して適切なカラーデータ及びコ
ントラストデータがビデオ混合器14に供給されるよう
に、カラーパレットRAM28及びカラー/コントラス
トRAM26を制御する。現在の走査線上の各画素に対
する処理が順次返される。画素FIFO27は、そこに
記憶している画素の半分に対して処理が行われると、信
号線L7を介してCPU13に割込をかけ、それによ
り、CPU13は、バスB2を介して新たな画素データ
を画素FIFO27に転送する。
30は、現在の走査線番号が、他の領域42又は領域4
3に一致すること、すなわちレジスタ21の領域21e
に記憶されている走査線番号の1つに一致したことを検
出する。また、領域検出器30は、現在の画素が、他の
領域42又は領域43の開始値であること、すなわちレ
ジスタ21の領域21c、21fに記憶されている画素
の1つに一致したことを検出する。具体的には、領域検
出器30は、現在の画素が、点#1として記憶されてい
る第1の領域42の開始点に一致したことを検出する。
このとき、新たな命令データをカラーパレットRAM2
8の副画像領域28b,28c,28dに記憶する。そ
して、読出アドレスコントローラ32は、カラーコード
RAM25の領域25cの副画像のカラーコードを用い
る代わりに、ランレングスデコーダ31からのデコード
された画素データを用いて、カラーコードRAM25の
領域25aから点#1のカラーコードを読み出す。カラ
ーコードRAM25の領域25aのカラーコードは、副
ビデオ領域41に関連したCHG_COLON命令の表示命令解
釈器23による処理によって、予め記憶されたものであ
る。そして、読出アドレスコントローラ32は、カラー
パレットRAM28の領域28b,28c,28dに新
たに記憶されたカラーパレットから適切なカラーデータ
を読み出し、バスB7を介して出力する。一方、書込ア
ドレスコントローラ24は、カラー及びコントラストの
マップをカラー/コントラストRAM26の領域26a
に前もって記憶させており、読出アドレスコントローラ
32は、領域26cの副画像のデータの代わりに、領域
26aから点#1に対するカラー及びコントラストのマ
ップを読み出し、バスB8を介して出力する。
アクティブ画素ともいう。)がレジスタ21の領域21
fに記憶されている点#2として定義された第2の領域
43の開始点に一致することを検出するまで、点#1に
関連したカラーコード及びコントラストコードが、その
走査線上の連続した各画素に対して用いられる。その
後、読出アドレスコントローラ32は、ランレングスデ
コーダ31からの画素データを用いて、カラーコードR
AM25の領域25aから第2の領域43の点#2の目
的のカラーコードを読み出し、そのカラーコードを解釈
して、カラーパレットRAM28の領域28b,28
c,28dから目的のカラーデータを選択する。また、
同様に、読出アドレスコントローラ32は、カラー/コ
ントラストRAM26の領域26aから点#2に対する
目的のコントラストデータを選択する。これらのカラー
データ及びコントラストデータは、アクティブ画素が、
点#3で定義される第2の領域43の終了点、すなわち
カラーコード及びコントラストコードを第1の領域42
のカラーコード及びコントラストコードに戻す点に一致
するまで、用いられる。第1の領域42のカラーコード
及びコントラストコードは、アクティブ画素が、点#4
で定義される第1の領域42の終了点、すなわちカラー
コード及びコントラストコードを副ビデオ領域41のカ
ラーコード及びコントラストコードに戻す点に一致する
まで、用いられる。副ビデオ領域41のカラーコード及
びコントラストコードは、副ビデオ領域41の終了点ま
で用いられる。その後、副ビデオプロセッサ20は、信
号線L6及びバスB7,B8を介するデータの出力を停
止し、この結果、表示画面40上の主画像のカラーコー
ド及びコントラストコードが、混合されずに用いられ
る。主画像のカラーコード及びコントラストコードは、
現在ラスタスキャンされている走査線が終了するまで用
いられる。以上の処理が、表示画面40の各走査線に対
して繰り返される。
1つのCHG_COLON命令が実行された後、次のCHG_COLON命
令が表示命令FIFO22から読み出されて、表示命令
解釈器23に供給される。表示命令解釈器23は、この
新たなCHG_COLON命令を解釈・実行して、副画像を有す
る新たなフィールドを表示するために、新たな副画像の
各データをレジスタ21の領域21b,21e,21f
に記憶する。また、書込アドレスコントローラ24は、
新たなカラーコードをカラーコードRAM25の領域2
5aに記憶するとともに、新たなカラー及びコントラス
トのマップをカラー/コントラストRAM26の領域2
6aに記憶する。さらに、新たなCHG_COLON命令の処理
を行うことによって表示命令FIFO22の片方のバッ
ファが空になると、表示命令FIFO22は、信号線L
9を介して、CPU13に割込をかける。そして、CP
U13は、メモリ12からバスB3を介して、CHG_COLO
N命令用の新たな命令データを表示命令FIFO22に
転送する。
る命令データを順番に走査し、図3に示すハイライト領
域50に対する命令データを検出すると、新たなカラー
コードデータをカラーコードRAM25の領域25dに
記憶し、新たなカラーパレットデータをカラーパレット
RAM28の領域28b,28c,28dに記憶し、新
たなカラー及びコントラストのマップをカラー/コント
ラストRAM26の領域26dに記憶する。領域検出器
30が、アクティブ画素がハイライト領域50内にある
ことを検出すると、読出アドレスコントローラ32は、
アクティブ画素のデータを用いて、カラーコードRAM
25の領域25dから目的のハイライトカラーコードを
読み出し、このハイライトカラーコードを用いて、カラ
ーパレットRAM28の領域28b,28c,28dか
ら適切なカラーデータを選択する。また、読出アドレス
コントローラ32は、カラー/コントラストRAM26
の領域26dからハイライト用のコントラストデータを
読み出す。
ョン受像機1では、DVD規格に準拠したサブピクチャ
フォーマットのビデオデータを上述のようにして処理す
ることによって、表示画面40に表示された主画像の上
に、例えば図2に示す副ビデオ領域41、第1の領域4
2、第2の領域43の副画像や、図3に示すハイライト
領域50の画像をスーパーインポーズすることができ
る。また、このテレビジョン受像機1では、サブピクチ
ャフォーマットに準拠した副画像の情報の処理におい
て、異なる表示を行わせる命令データを2つの異なる回
路で分割して処理するようにしている。具体的には、単
純で時間的に厳しくないフィールド及び走査線の命令デ
ータは、プログラムされたインストラクションで動作す
るCPU13で実行及び処理し、バスB1を介してレジ
スタ21に転送する。一方、CHG_COLON命令に関係する
複雑な副ビデオデータの画素データは、CPU13で検
出してメモリ12から表示命令FIFO22に転送し、
プログラムで動作しないハードウェア、すなわち表示命
令解釈器23、書込アドレスコントローラ24、カラー
コードRAM25で処理する。これらのハードウェア
は、プログラムされたインストラクションで動作するも
のではなく、CHG_COLON命令をCPU13で処理するよ
りも非常に速く処理するように専用に設計されている。
デオデータの処理を、図5及び図6に示すフローチャー
トを用いて説明する。
力端子5を介して供給される副ビデオデータをメモリ1
2に記憶する。
ビデオデータがサブピクチャフォーマットかを判定し、
該当する(Yes)ときはステップS3に進み、該当し
ない(No)ときはステップS5に進む。
で複雑でない命令コードからなる第1の命令データを処
理する。
り複雑な命令コード、例えばCHG_COLON命令の命令コー
ドからなる第2の命令データと、画素データを副ビデオ
プロセッサ20に転送する。
ロセッサ20の具体的な処理を、図6に示すフローチャ
ートを用いて説明する。
ッサ20の領域検出器30は、アクティブ画素が副画像
領域内にあるかを判定し、該当するときはステップS1
2に進み、該当しないときは終了する。
は、アクティブ画素が点#1〜#8の何れか1つに一致
するかを判定し、該当するときはステップS13に進
み、該当しないときはステップS14に進む。
ントローラ32は、カラーパレットRAM28から目的
のカラーデータを出力させるためのカラーコードを、R
AM25の領域25aから選択する。また、読出アドレ
スコントローラ32は、カラー/コントラストRAM2
6の領域26aから適切なコントラストデータを選択す
る。
は、アクティブ画素がハイライト領域内かを判定し、該
当するときはステップS15に進み、該当しないときは
16ステップSに進む。
ントローラ32は、カラーコードRAM25、カラーパ
レットRAM28からそれぞれ適切なカラーコード、カ
ラーデータを選択し、カラー/コントラストRAM26
の領域26dからコントラストデータを選択する。
ントローラ32は、アクティブ画素がVBI領域にある
かを判定し、該当するときはステップS17に進み、該
当しないときはステップS18に進む。
ントローラ32は、カラーコードRAM25、カラーパ
レットRAM28及びカラー/コントラストRAM26
から、適切なカラーコード、カラーデータ及びコントラ
ストデータを選択する。
ィブ画素が、副画像の領域にあるが、他の領域にないと
き、読出アドレスコントローラ32は、カラーコードR
AM25、カラーパレットRAM28及びカラー/コン
トラストRAM26から、適切なカラーコード、カラー
データ及びコントラストデータを選択する。
圧縮されていないオンスクリーンディスプレイフォーマ
ットの副ビデオデータの処理することができる。
は、オンスクリーンディスプレイフォーマットの副ビデ
オデータかを判定し、該当するときはステップS6に進
み、該当しないときはステップS7に進む。
ンスクリーンディスプレイフォーマットの画素データを
副ビデオプロセッサ20に転送する。なお、副ビデオデ
ータがオンスクリーンディスプレイフォーマットのとき
は、ランレングスデコーダ31は不要であり、読出アド
レスコントローラ32は、圧縮されていない画素データ
を、画素FIFO27から直接読み出す。そして、読出
アドレスコントローラ32は、カラーコードRAM25
から目的のカラーコードを読み出して、カラーパレット
RAM28から目的のカラーデータを選択する。
ビデオデータが独自のフォーマットかを判定し、該当す
るときはステップS8に進み、該当しないときはステッ
プS9に進む。
自のフォーマットの画素データを副ビデオプロセッサ2
0に転送する。
ビデオデータが、表示装置で用いられているアナログ信
号に直接変換することができる画素データの列であるか
を判定し、該当するときはステップS10に進み、該当
しないときは終了する。
列として供給される画素データを副ビデオプロセッサ2
0に供給し、副ビデオプロセッサ20は、その画素デー
タをそのままビデオ混合器14に供給する。このとき、
CPU13は、読出アドレスコントローラ32が列の画
素データをバスB7に接続された信号線L8を介して出
力するように制御し、これによって、列の画素データが
ビデオ混合器14に供給される。以上の説明でも明らか
なように、CPU13が副ビデオデータの処理を行う際
に、副ビデオプロセッサ20は、その内部状態又は条件
が一旦設定されて、副ビデオデータの処理を一旦開始す
ると、その条件が更新されるまでは、その処理を続行す
る。また、副ビデオプロセッサ20は、上述したよう
に、様々なフォーマットの副ビデオデータを処理するこ
とができる。さらに、副ビデオプロセッサ20は、上述
したように内部のデータパスを柔軟に変えることがで
き、新たなフォーマットの副ビデオデータも処理するこ
とができる。
は、副ビデオデータを記憶するメモリと、このメモリと
接続され、副ビデオデータの第1の部分を処理する中央
演算装置と、メモリと接続され、中央演算装置に応答し
て副画像の画素データを処理する副ビデオプロセッサと
を備える。そして、このディジタルビデオ処理装置で
は、画像表示のための走査処理期間に、カラーコードが
副ビデオプロセッサによって生成される。また、命令デ
ータの実行は、プログラムで動作する中央演算装置と、
専用のハードウェアからなる副ビデオプロセッサで分担
して行われる。具体的には、中央演算装置は、簡単で時
間的に厳しくない画素データに関係しない処理を行い、
専用のハードウェアからなる副ビデオプロセッサは、中
央演算装置の制御の下で動作し、より複雑な、時間的に
厳しい画素データの処理を実時間で行う。このように、
ビデオデータの処理を分割して行うことにより、画素デ
ータを必要な速度で処理することができるとともに、中
央演算装置は、他のタスクを実行することができる。
の具体的な構成を示すブロック図である。
示す図である。
示す図である。
ロック図である。
ーチャートである。
ーチャートである。
3 メニュー発生器、4ビデオモニタ、10 ディジタ
ルビデオプロセッサ、11 デコーダ、12メモリ、1
3 CPU、14 ビデオ混合器、15 エンコーダ、
16 D/A変換器
Claims (15)
- 【請求項1】 主画像上にスーパーインポーズされる副
ビデオデータを記憶するメモリと、 上記メモリと接続され、上記副ビデオデータの第1の部
分を処理する中央演算装置と、 上記メモリと接続され、上記中央演算装置に応答して、
上記副ビデオデータの画素データを、画像表示のための
走査処理期間に、処理してカラーコードを生成する副ビ
デオプロセッサとを備えるディジタルビデオ処理装置。 - 【請求項2】 画素データと命令データからなり、主画
像上にスーパーインポーズされる副ビデオデータを記憶
するメモリと、 上記メモリと接続され、上記副ビデオデータの命令デー
タの第1の部分を処理する中央演算装置と、 上記メモリと接続され、上記中央演算装置に応答して、
上記副ビデオデータの命令データの第2の部分及び画素
データを、画像表示のための走査処理期間に、処理する
副ビデオプロセッサとを備え、 上記中央演算装置が処理すべき命令データとして機能す
る上記副ビデオプロセッサと、上記中央演算装置とによ
って、カラーコード及びコントラストが選択的に生成さ
れるディジタルビデオ処理装置。 - 【請求項3】 上記副ビデオプロセッサは、 画素データを記憶する第1のメモリと、 上記主画像上にスーパーインポーズされる副画像の第1
の領域を定義する命令データを記憶する第2のメモリ
と、 上記副画像の第1の領域内の主画像のアクティブ画素の
出現を検出する検出器と、 上記検出器の検出結果に基づいて、上記第1のメモリに
記憶されている画素中の上記主画像のアクティブ画素と
混合される画素に関するカラーコードを上記副ビデオプ
ロセッサで生成させる副ビデオカラーコントローラとを
備えることを特徴とする請求項2記載のディジタルビデ
オ処理装置。 - 【請求項4】 上記検出器は、上記副画像の第1の領域
内の第2の領域内の主画像のアクティブ画素の出現を検
出し、 上記副ビデオプロセッサは、副画像の第2の領域に関す
る命令データを処理して、カラーデータを上記副ビデオ
カラーコントローラに供給する命令データコントローラ
を備え、 上記副ビデオカラーコントローラは、上記副画像の第2
の領域内の上記主画像のアクティブ画素と混合される画
素に関するカラーコードを上記副ビデオプロセッサで生
成させることを特徴とする請求項3に記載のディジタル
ビデオ処理装置。 - 【請求項5】 上記中央演算装置は、プログラムされた
インストラクションで動作し、上記副ビデオプロセッサ
は、プログラムされたインストラクションでは動作しな
いことを特徴とする請求項2に記載のディジタルビデオ
処理装置。 - 【請求項6】 主画像上にスーパーインポーズされる副
ビデオデータを、画像表示のための走査処理期間に処理
する副ビデオデータの処理方法において、 第1の副ビデオデータを中央演算装置で読み込み、 上記中央演算装置において、上記第1の副ビデオデータ
の第1の部分を処理し、 上記第1の副ビデオデータが第1のデータフォーマット
であるかを検出し、 上記第1の副ビデオデータに関する第1の画素データを
メモリに記憶し、 上記中央演算装置に応答して、上記第1の画素データを
副ビデオプロセッサに転送し、 上記副ビデオプロセッサにおいて、上記第1のデータフ
ォーマットの第1の画素データを処理して、上記第1の
副ビデオデータ用の第1のカラーコードを生成する副ビ
デオデータの処理方法。 - 【請求項7】 更に、第2の副ビデオデータを上記中央
演算装置で読み込み、 上記中央演算装置において、上記第2の副ビデオデータ
の第1の部分を処理し、 上記第2の副ビデオデータが第2のデータフォーマット
であるかを検出し、 上記第2の副ビデオデータに関する第2の画素データを
上記メモリに記憶し、 上記副ビデオプロセッサにおいて、上記第2のデータフ
ォーマットの第2の画素データを処理して、上記第2の
副ビデオデータ用の第2のカラーコードを生成すること
を特徴とする請求項6に記載の副ビデオデータの処理方
法。 - 【請求項8】 主画像上にスーパーインポーズされる副
ビデオデータを、画像表示のための走査処理期間に処理
する副ビデオデータの処理方法において、 第1の副ビデオデータを中央演算装置で読み込み、 上記第1の副ビデオデータが、2つの副ビデオデータフ
ォーマットのうちの第1のフォーマットであること検出
し、 上記第1の副ビデオデータに関する第1の画素データを
メモリに記憶し、 上記第1の画素データを副ビデオプロセッサに転送し、 上記副ビデオプロセッサにおいて、上記第1のデータフ
ォーマットの第1の画素データを処理して、第1のカラ
ーデータ及びコントラストデータを生成する副ビデオデ
ータの処理方法。 - 【請求項9】 更に、第2の副ビデオデータを上記中央
演算装置で読み込み、 上記第2の副ビデオデータが、上記2つの副ビデオデー
タフォーマットのうちの第2のフォーマットであること
を検出し、 上記第2の副ビデオデータに関する第2の画素データを
上記メモリに記憶し、 上記第2のデータフォーマットの第1の部分を処理する
上記中央演算装置に応答して、上記第2の画素データを
副ビデオプロセッサに転送し、 上記副ビデオプロセッサにおいて、上記第2のデータフ
ォーマットの第2の画素データを処理して、第2のカラ
ーデータ及びコントラストデータを生成することを特徴
とする請求項8に記載の副ビデオデータの処理方法。 - 【請求項10】 主画像上にスーパーインポーズされ
る、少なくとも画素データと命令データを含むフォーマ
ットの副ビデオデータを、画像表示のための走査処理期
間に処理する副ビデオデータの処理方法において、 上記画素データ、及び上記主画像上にスーパーインポー
ズされる副画像の第1の領域を定義する上記命令データ
をメモリに記憶し、 上記命令データの第1の部分を中央演算装置で処理し、 上記命令データの第1の部分を処理する上記中央演算装
置に応答して、上記画素データ及び上記命令データの第
2の部分を、画像表示のための走査処理期間に、副ビデ
オプロセッサで処理して、画素データで表されるカラー
データ及びコントラストデータを生成する副ビデオデー
タの処理方法。 - 【請求項11】 更に、上記走査処理期間に、上記主画
像のアクティブ画素を検出し、 上記アクティブ画素が上記副画像の第1の領域内かを識
別し、 上記副画像の第1の領域内の上記主画像のアクティブ画
素に混合される画素に関するカラー情報を生成すること
を特徴とする請求項10に記載の副ビデオデータの処理
方法。 - 【請求項12】 更に、上記アクティブ画素が、上記副
画像の第1の領域内の第2の領域内かを識別し、 上記副画像の第2の領域内の上記主画像のアクティブ画
素に混合される画素に関するカラー情報を生成すること
を特徴とする請求項11に記載の副ビデオデータの処理
方法。 - 【請求項13】 更に、上記アクティブ画素が上記副画
像の第1の領域内のハイライト領域内かを識別し、 上記副画像の上記ハイライト領域内の上記主画像のアク
ティブ画素に混合される画素に関するカラー情報を生成
することを特徴とする請求項13に記載の副ビデオデー
タの処理方法。 - 【請求項14】 上記画素データは圧縮されており、 更に、上記圧縮された画素データを伸長することを特徴
とする請求項13に記載の副ビデオデータの処理方法。 - 【請求項15】 更に、記憶されているインストラクシ
ョンに応じて、上記命令データの第1の部分を処理し、 上記命令データの第2の部分は、記憶されているインス
トラクションを用いないで処理することを特徴とする請
求項14に記載の副ビデオデータの処理方法。
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