JPH09172616A - Video down conversion device - Google Patents

Video down conversion device

Info

Publication number
JPH09172616A
JPH09172616A JP8298961A JP29896196A JPH09172616A JP H09172616 A JPH09172616 A JP H09172616A JP 8298961 A JP8298961 A JP 8298961A JP 29896196 A JP29896196 A JP 29896196A JP H09172616 A JPH09172616 A JP H09172616A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
video
output
signal
input
field
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP8298961A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Stephen Mark Keating
マーク キーティング スティーブン
Andrew Campbell
キャンベル アンドリュー
Edward Barns James
エドワード バーンズ ジェームズ
Sadjadian Ahmad
サジャディアン アーマド
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sony Europe BV United Kingdom Branch
Original Assignee
Sony United Kingdom Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority claimed from GB9522961A external-priority patent/GB2307130B/en
Priority claimed from GB9522959A external-priority patent/GB2307128B/en
Application filed by Sony United Kingdom Ltd filed Critical Sony United Kingdom Ltd
Publication of JPH09172616A publication Critical patent/JPH09172616A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Television Systems (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To obtain a video down conversion device having a superior function by means of simple configuration by adopting prescribed architecture adding interpolators. SOLUTION: The interpolators 30 and 50 receive the pixel of an input video signal by an input pixel rate, execute an interpolating processing and generate an output data value where an active output pixel value and a dummy pixel value coexist by the input pixel rate. Control logic generates an active enable signal being the signal having a first state where the active output pixel value is generated and the second state where the dummy pixel value is generated. A signal processing device is provided with an input latch latching an output data value from the interpolator only when the active enable signal is in the first state. A buffer memory 150 buffers data outputted from the signal processing device and outputs it by the pixel rate of an output video signal with low precision.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、ビデオ・ダウン・
コンバージョン(ビデオ格下げ変換)装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention
The present invention relates to a conversion (video downgrade conversion) device.

【0002】[0002]

【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】ビデオ
・ダウン・コンバージョン装置は、より高い精細度の入
力映像信号を、該入力映像信号と比べてアクティブ走査
線の本数が少ない、及び/又は、走査線1本あたりのア
クティブ・ピクセルの個数が少ない、より低い精細度の
出力映像信号に変換する装置である。この空間的変換
は、水平デジタル補間フィルタ及び垂直デジタル補間フ
ィルタという別々の補間フィルタによって実行される。
従って、入力解像度から出力解像度への空間的変換は、
少なくとも2段階の処理になる。ビデオ・ダウン・コン
バージョン装置は、その入力においてはピクセル・デー
タを入力信号のデータ・レートで受取る。2つの補間フ
ィルタのうちの第1の補間フィルタ(水平補間フィルタ
又は垂直補間フィルタ)は、中間ピクセル・データを生
成する。中間ピクセル・データのデータ・レートは、入
力信号のデータ・レートよりは低いが、要求されている
出力映像信号のデータ・レートよりは高い。というの
は、中間ピクセル・データは、空間の一方向だけにサブ
サンプリングして得られるデータだからである。第2の
補間フィルタ(垂直補間フィルタ又は水平補間フィル
タ)は、要求されている出力信号のデータ・レートで、
ピクセル・データを送出する。従って、ビデオ・ダウン
・コンバージョン装置は、格下げ変換される映像信号に
対するデータ入力処理、補間処理、及びそれに続く信号
処理を制御するために、少なくとも3種類のクロック信
号を必要とする。3種類ものクロック信号を発生して配
分することには、面倒が伴う。更に、或るクロック・レ
ートでデータを受取り、そのデータを処理した後に、別
のクロック・レートで出力するためには、各処理段ごと
にバッファ・メモリが必要になるであろう。
2. Description of the Related Art A video down-conversion apparatus has a higher definition input video signal and a smaller number of active scan lines than the input video signal, and / or It is an apparatus for converting an output video signal having a lower definition, in which the number of active pixels per scan line is small. This spatial transformation is performed by separate interpolation filters, a horizontal digital interpolation filter and a vertical digital interpolation filter.
Therefore, the spatial transformation from input resolution to output resolution is
At least two-step processing is required. The video down conversion device receives at its input pixel data at the data rate of the input signal. The first of the two interpolation filters (horizontal interpolation filter or vertical interpolation filter) produces intermediate pixel data. The data rate of the intermediate pixel data is lower than the data rate of the input signal, but higher than the required data rate of the output video signal. The intermediate pixel data is data obtained by subsampling in only one direction of space. The second interpolation filter (vertical interpolation filter or horizontal interpolation filter) is the required output signal data rate,
Send pixel data. Therefore, the video down conversion apparatus requires at least three kinds of clock signals to control the data input process, the interpolation process, and the subsequent signal process for the down-converted video signal. Generating and distributing three kinds of clock signals is troublesome. In addition, buffer memory would be required for each processing stage to receive data at one clock rate, process the data, and then output at another clock rate.

【0003】また、ビデオ・ダウン・コンバージョンに
おいては、受取る入力映像信号が、例えば1125ライ
ン或いは1250ラインの高精細度の映像信号フォーマ
ットの信号であり、それに対して生成する出力映像信号
が、例えば525ライン或いは625ラインの通常精細
度の映像信号フォーマットの信号であるという場合があ
る。走査線が1125本の高精細度のフォーマットか
ら、それより精細度が低い走査線が525本のフォーマ
ットへ変換するダウン・コンバージョンを行う際に、そ
の高精細度の入力映像信号が、60Hzのフィールド・
レートをもつ高精細度の信号ソースからの信号である場
合がある。そのような場合に、要求されている出力映像
信号が525ラインNTSC方式の映像信号であれば、
フィールド・レートを千分の一だけ変化させて59.9
4Hzにする必要がある。このようにフィールド・レー
トを変化させるには、映像信号のフィールドを二三秒毎
に1つずつ落とすようにしたフィールド・ドロップ・コ
ンバータを用いると好都合である。しかしながら、その
ようなフィールド・ドロップ・コンバータから出力され
る信号は、フィールドが1つ落とされたときに、そのフ
ィールド極性が突然反転することになる。この極性反転
の影響は、アクティブ走査線の本数が奇数の映像信号フ
ォーマットにおいて特に顕著である。なぜならば、その
ような映像信号フォーマットでは、1つのフレームを構
成する2つのフィールドのうちの一方のフィールドの走
査線の数が、他方のフィールドの走査線の数より1本多
いからである。
Further, in the video down conversion, the input video signal received is a signal of a high definition video signal format of, for example, 1125 lines or 1250 lines, and the output video signal generated for it is, for example, 525. In some cases, it is a signal of a video signal format of normal definition of line or 625 lines. When performing down conversion for converting from a high-definition format with 1125 scan lines to a format with 525 low-definition lines, the high-definition input video signal is a 60 Hz field.・
It may be a signal from a high definition signal source with a rate. In such a case, if the requested output video signal is a 525 line NTSC video signal,
59.9 by changing the field rate by one thousandth
It needs to be 4 Hz. In order to change the field rate in this way, it is convenient to use a field drop converter in which the field of the video signal is dropped every few seconds. However, the signal output from such a field drop converter will have its field polarity abruptly inverted when one field is dropped. The effect of this polarity reversal is particularly remarkable in a video signal format in which the number of active scanning lines is an odd number. This is because in such a video signal format, the number of scanning lines in one of the two fields forming one frame is one more than the number of scanning lines in the other field.

【0004】[0004]

【課題を解決するための手段】本発明は、一面におい
て、より高い精細度の入力映像信号を、該入力映像信号
と比べてアクティブ走査線の本数が少ない、及び/又
は、該入力映像信号と比べて走査線1本あたりのアクテ
ィブ・ピクセルの個数が少ない、より低い精細度の出力
映像信号に変換するビデオ・ダウン・コンバージョン装
置を提供するものであり、このビデオ・ダウン・コンバ
ージョン装置は、前記入力映像信号のピクセルを入力ピ
クセル・レートで受取り、補間処理を実行することによ
って、アクティブ出力ピクセル値とダミー・ピクセル値
とが混在した出力データ値を前記入力ピクセル・レート
で生成する補間器と、前記補間器が生成する出力データ
値に関連した信号であり、アクティブ出力ピクセル値が
生成されるときの第1状態と、ダミー・ピクセル値が生
成されるときの第2状態とを有する信号であるアクティ
ブ・イネーブル信号を生成する制御ロジックと、前記補
間器が生成する前記出力データ値を受取るように接続し
た信号処理デバイスであって、前記アクティブ・イネー
ブル信号が前記第1状態にあるときにのみ前記補間器か
らの出力データ値をラッチする入力ラッチを備えた信号
処理デバイスと、前記信号処理デバイスから出力される
データを一時記憶し、そのデータをより低い精細度の前
記出力映像信号のピクセル・レートで出力するバッファ
・メモリとを具えたビデオ・ダウン・コンバージョン装
置である。
According to one aspect of the present invention, an input video signal having a higher definition has a smaller number of active scanning lines than the input video signal and / or the input video signal. The present invention provides a video down-conversion device which has a smaller number of active pixels per scan line and which is converted into an output video signal with lower definition. An interpolator that receives pixels of an input video signal at an input pixel rate and executes an interpolation process to generate an output data value in which active output pixel values and dummy pixel values are mixed at the input pixel rate, A signal associated with an output data value generated by the interpolator, the first signal being generated when an active output pixel value is generated. State and a second state when a dummy pixel value is generated, the control logic generating an active enable signal, and a signal connected to receive the output data value generated by the interpolator. A processing device having an input latch for latching an output data value from the interpolator only when the active enable signal is in the first state; A video down-conversion apparatus comprising a buffer memory for temporarily storing data and outputting the data at a pixel rate of the output video signal having a lower definition.

【0005】本発明は、上記問題に対処すべく、ビデオ
・ダウン・コンバータの新規なアーキテクチャ(構成)
を提供するものであり、このアーキテクチャでは、補間
器(例えば水平補間器、又は垂直補間器、或いは両方)
が出力データを送出する際に、その補間器の入力へ供給
される映像データと同じデータ・レートで送出するよう
にした。これから明らかなように、出力データのうちの
幾つかは「ダミー」データとなる。なぜならば、出力映
像信号は、より少ない個数の出力ピクセルしか必要とし
ないからである。そのため、それらダミー・データ値に
フラグとしてアクティブ・イネーブル信号を使用し、そ
れらがダミー・データ値であることを表示し、このアク
ティブ・イネーブル信号によって、後続の信号処理デバ
イスにそのデータ値をラッチするか否かを制御するよう
にしている。
The present invention addresses the above problems by providing a novel architecture for a video down converter.
The architecture provides an interpolator (eg, a horizontal interpolator, a vertical interpolator, or both).
When sending the output data, the output data is sent at the same data rate as the video data supplied to the input of the interpolator. As can be seen, some of the output data will be "dummy" data. This is because the output video signal requires a smaller number of output pixels. Therefore, use the active enable signal as a flag for those dummy data values to indicate that they are dummy data values, and this active enable signal latches the data value in subsequent signal processing devices. Whether or not it is controlled.

【0006】この構成によれば、処理動作を実行する各
構成要素を、ただ1つのクロック・レート(入力映像信
号のデータ・レートに関連したクロック・レート)で動
作させることができ、従って、バッファ・メモリとして
は、映像信号を出力するために最終的にクロック・レー
トを変化させるバッファ・メモリをただ1つ備えるだけ
で済む。従って、この構成によれば、1台のダウン・コ
ンバージョン装置の中に3つないしそれ以上のクロック
信号を用意する必要がなく、また、それらクロック信号
に対応した夫々のバッファ・メモリを備える必要もな
い。
According to this configuration, each component for executing the processing operation can be operated at only one clock rate (clock rate related to the data rate of the input video signal), and thus the buffer is operated. As the memory, only one buffer memory that finally changes the clock rate for outputting the video signal is required. Therefore, according to this configuration, it is not necessary to prepare three or more clock signals in one down conversion device, and it is also necessary to provide each buffer memory corresponding to these clock signals. Absent.

【0007】また、この構成によれば、ダウン・コンバ
ージョン装置を例えば、データ遷移の回数が増えると共
に電力消費量が増大するCMOSロジックを用いて構成
した場合に、その電力消費量を大幅に低減することがで
きる。なぜならば、アクティブ・イネーブル信号が第2
状態(ダミー状態)にあるときにはデータ遷移が禁止さ
れ、この禁止されるデータ遷移の割合は、1125:5
25変換の場合では、全体の約8分の5になり、従って
データ遷移の回数が劇的に低減するからである。
Further, according to this configuration, when the down-conversion device is configured by using, for example, a CMOS logic in which the number of data transitions increases and the power consumption increases, the power consumption is significantly reduced. be able to. Because the active enable signal is the second
In the state (dummy state), the data transition is prohibited, and the ratio of the prohibited data transition is 1125: 5.
This is because in the case of 25 conversions, the number of data transitions is about 5/8, and the number of data transitions is dramatically reduced.

【0008】本発明の実施の形態においては、アクティ
ブ・イネーブル信号を用いて、直列に接続した一連の信
号処理デバイスの入力データのラッチ動作を制御するよ
うにしている。これによって、それら信号処理デバイス
にデータをラッチするために用いられているクロック・
パルスのうちの一部のパルスの持続時間が延長されるこ
とになり、それら信号処理デバイスが、入力映像信号の
クロック信号と同じ基本クロック信号に従って動作でき
るようにしている。
In the embodiment of the present invention, the active enable signal is used to control the latching operation of the input data of the series of signal processing devices connected in series. This allows the clocks used to latch the data in those signal processing devices.
The duration of some of the pulses will be extended, allowing the signal processing devices to operate according to the same basic clock signal as the clock signal of the input video signal.

【0009】本発明はまた、別の面において、連続する
一連の出力映像フィールドの走査線を、それら出力映像
フィールドの夫々に対応した入力映像フィールドの走査
線に補間処理を施して生成するビデオ・ダウン・コンバ
ージョン装置を提供するものであり、このビデオ・ダウ
ン・コンバージョン装置は、いずれのフィールド極性の
入力映像フィールドであっても、その入力映像フィール
ドに補間処理を施して各々の出力フィールドを生成する
ことができるよう選択的に動作し、それによって、入力
映像フィールドのフィールド極性シーケンスに不連続部
が存在しても、連続する一連の出力映像フィールドが規
則正しい奇数−偶数のフィールド極性のシーケンスを維
持できるようにしたことを特徴とするビデオ・ダウン・
コンバージョン装置である。
According to another aspect of the invention, a video is generated by interpolating a scan line of a continuous series of output video fields to a scan line of an input video field corresponding to each of the output video fields. A down conversion device is provided, and this video down conversion device interpolates an input video field of any field polarity to generate each output field. Of the input video fields so that a continuous series of output video fields maintains a regular sequence of odd-even field polarities even in the presence of discontinuities in the field polarity sequence of the input video field. Video down featuring
It is a conversion device.

【0010】入力映像信号に偶発的に発生するフィール
ド極性の反転に対処するために、本発明にかかる装置の
中の垂直補間器は、入力映像フィールドがいずれの極性
を有する場合でも、その入力映像フィールドから特定の
極性を有する出力映像フィールドを生成できるようにし
てある。そのため、この信号処理装置の上流にフィール
ド・ドロップ・コンバータを配置することができ、ま
た、そのフィールド・ドロップ・コンバータによって引
き起こされる極性反転が、この信号処理装置の出力に発
生する映像信号には存在しないようになっている。ただ
し、この構成によれば、画面の最上端及び最下端に目障
りな画像の乱れが発生する虞れがあることが判明してい
る。
In order to cope with the occasional inversion of the field polarity in the input video signal, the vertical interpolator in the device according to the present invention uses the input video field whichever polarity the input video field has. An output video field having a specific polarity can be generated from the field. Therefore, a field drop converter can be placed upstream of this signal processing device, and the polarity reversal caused by the field drop converter is present in the video signal generated at the output of this signal processing device. It is supposed not to. However, according to this configuration, it has been found that an unpleasant image disturbance may occur at the uppermost end and the lowermost end of the screen.

【0011】その、発生する虞れがある問題とは、大き
い方の(即ち、走査線数が1本多い方の)入力フィール
ドから、大きい方の(同じく、走査線数が1本多い方
の)出力フィールドを生成し、且つ、その出力フィール
ドの位置をその入力フィールドの位置に揃えるようにす
ると、入力フィールドの極性が反転したときに、大きい
方の出力フィールドが実際に、その出力フィールドを生
成する元となる(小さい方の)入力フィールドからはみ
出てしまうことである。そうすると、その出力フィール
ドの最上端及び最下端の走査線は、少なくとも部分的
に、その入力フィールドの非アクティブ領域の黒走査線
から生成されることになる。一方、入力フィールドの極
性が逆の場合、出力フィールドの最上端及び最下端の走
査線は、その入力フィールドのアクティブ領域の走査線
から生成される。従って、入力フィールドの極性の反転
が発生したときに、大きい方の出力フィールドの最上端
及び最下端の走査線の輝度が変化してしまう。なぜなら
ば、そのときに、それら走査線は、アクティブ走査線か
ら補間処理によって生成されていたのが、非アクティブ
走査線から補間処理によって生成されるように変わる
か、又はその逆へ変わるからである。
The problem that may occur is that from the larger input field (that is, the one with more scanning lines) to the larger (also with one more scanning lines). ) By creating an output field and aligning the position of the output field with the position of the input field, the larger output field actually creates the output field when the polarity of the input field is reversed. It is out of the (smaller) input field from which you do. The top and bottom scanlines of the output field would then be generated, at least in part, from the black scanlines of the inactive area of the input field. On the other hand, if the polarities of the input fields are opposite, the scan lines at the top and bottom of the output field are generated from the scan lines of the active area of the input field. Therefore, when the polarity reversal of the input field occurs, the brightness of the scanning lines at the uppermost end and the lowermost end of the larger output field changes. Because, at that time, the scan lines are changed from the active scan line generated by the interpolation process to the inactive scan line generated by the interpolation process, or vice versa. .

【0012】この問題に対し、本発明の幾つかの実施の
形態においては、出力フレームの最上端及び最下端の走
査線(即ち、大きい方の出力フィールドの最上端及び最
下端の走査線)の位置を、入力フレームの最上端及び最
下端以外の走査線(即ち、入力フレームの最上端及び最
下端から少なくとも走査線1本分内側に入った走査線)
の位置に揃えることによって対処している。このように
した場合には、出力画像は、非常に僅かながら上下端が
切り落とされることになる。しかしながら、これは、入
力極性の反転が発生するたびに最上端及び最下端に出現
する二三秒ごとの邪魔な輝度変動と比べれば、まだまし
であると考えられる。
In response to this problem, in some embodiments of the present invention, the top and bottom scanlines of the output frame (ie, the top and bottom scanlines of the larger output field). The position is set to a scanning line other than the uppermost end and the lowermost end of the input frame (that is, a scanning line that is inside at least one scanning line from the uppermost end and the lowermost end of the input frame).
It is dealt with by aligning with the position of. In this case, the output image is cut off at the upper and lower ends, although it is very small. However, this is still considered to be better than the disturbing brightness variation every few seconds that appears at the top and bottom of each inversion of the input polarity.

【0013】1つの実施の形態においては、大きい方の
出力フィールドの最上端及び最下端の走査線の位置を、
大きい方の入力フィールドの最上端から2番目及び最下
端から2番目の走査線の位置に揃え得るようにしてお
り、それによって、入力映像信号にフィールド極性の変
化が発生しても、大きい方の出力フィールドが、それを
生成する元になった入力フィールドからはみ出ないよう
にしている。一方、特にマルチ・タップの垂直補間フィ
ルタを使用しているため上述の画像の乱れが数本の走査
線に亙って出現するような他の実施の形態においては、
大きい方の出力フィールドの最上端及び最下端の走査線
の位置を、入力フレームの最上端及び最下端から走査線
n本分内側に入った走査線の位置に揃え得るようにして
いる。
In one embodiment, the positions of the top and bottom scan lines of the larger output field are:
The larger input field can be aligned with the second scanning line from the uppermost end and the second scanning line from the lowermost end, so that even if a change in the field polarity occurs in the input video signal, the larger scanning field can be aligned. It ensures that the output field does not extend beyond the input field from which it was generated. On the other hand, especially in other embodiments in which the above-mentioned image disturbance appears over several scan lines due to the use of a multi-tap vertical interpolation filter,
The positions of the scanning lines at the uppermost end and the lowermost end of the larger output field can be aligned with the positions of the scanning lines inward by n scanning lines from the uppermost end and the lowermost end of the input frame.

【0014】[0014]

【発明の実施の形態】これより添付図面を参照しつつ、
本発明をその具体例に即して説明して行く。なお、添付
図面中、対応する要素には類似の参照番号を付した。図
1はダウン・コンバージョン装置のブロック図である。
この図1の装置は、FIFOメモリ150を除き、全体
が単一の特定用途向け集積回路(ASIC)10で構成
されている。このダウン・コンバージョン装置は、その
入力として高精細度(HD)デジタル映像信号を受取
り、その出力に、標準精細度(SD)即ち通常精細度の
デジタル映像信号を発生する。この格下げ変換処理にお
いては、先に水平ダウン・コンバージョンを行い、それ
に続いて垂直ダウン・コンバージョンを行うようにして
いる。ここでは、入力映像信号と出力映像信号とは、フ
レーム・レート又はフィールド・レートが同一であるも
のとしており、時間的コンバージョンは行っていない。
空間的コンバージョンを完了したならば、それに続いて
その映像信号データに対し画像エンハンスメント(画質
向上)、カラー・マッピング、及び要求されている出力
信号の信号方式に合ったフォーマッティング処理を施
す。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENT Referring now to the accompanying drawings,
The present invention will be described with reference to its specific examples. In the attached drawings, corresponding elements have similar reference numerals. FIG. 1 is a block diagram of a down conversion device.
The apparatus of FIG. 1 is entirely configured by a single application specific integrated circuit (ASIC) 10 except for a FIFO memory 150. The down conversion device receives a high definition (HD) digital video signal as its input and produces a standard definition (SD) or normal definition digital video signal at its output. In this downgrade conversion process, horizontal down conversion is performed first, and then vertical down conversion is performed. Here, it is assumed that the input video signal and the output video signal have the same frame rate or field rate, and no temporal conversion is performed.
When the spatial conversion is completed, the video signal data is subsequently subjected to image enhancement (image quality improvement), color mapping, and a formatting process suitable for the required output signal signal system.

【0015】図1の装置を用いて、後述するコンフィギ
ュレーション(構成)データの制御の下に、様々な方式
変換を行うことができる。それら変換モードは次の通り
である。 1035本/2:1インタレース → 485本/2:1インタレース 1080本/2:1インタレース → 485本/2:1インタレース 1035本/2:1インタレース → 364本/2:1インタレース 1080本/2:1インタレース → 364本/2:1インタレース 1152本/2:1インタレース → 576本/2:1インタレース 1035本/2:1インタレース → 485本/1:1順次走査 1080本/2:1インタレース → 485本/1:1順次走査
Using the apparatus of FIG. 1, various system conversions can be performed under the control of configuration data described later. The conversion modes are as follows. 1035 lines / 2: 1 interlace → 485 lines / 2: 1 interlace 1080 lines / 2: 1 interlace → 485 lines / 2: 1 interlace 1035 lines / 2: 1 interlace → 364 lines / 2: 1 interlace Race 1080 lines / 2: 1 interlace → 364 lines / 2: 1 interlace 1152 lines / 2: 1 interlace → 576 lines / 2: 1 interlace 1035 lines / 2: 1 interlace → 485 lines / 1: 1 Sequential scanning 1080 lines / 2: 1 interlace → 485 lines / 1: 1 sequential scan

【0016】高精細度の入力映像データは、最初にハー
フバンド輝度信号(C)フィルタ(水平フィルタ)20
へ入力し、そこから水平補間器30へ送られる。これら
2つの段20、30を更に詳細に示したのが図2であ
る。図2は、輝度データ・ストリーム(Y)と多重化し
た色データ・ストリーム(PbPr)とが、このダウン
・コンバージョン装置へどのように入力しているか、ま
た、それらデータ・ストリームが、このダウン・コンバ
ージョン装置において夫々どのように取扱われるかを示
している。特に、ハーフバンド(1/2帯域)水平フィ
ルタ20へは、輝度データ・ストリームの方だけが供給
されている。多重化した色データ・ストリームは、最初
にデマルチプレクサ22へ入力し、そこでPb信号とP
r信号とに分離される。分離された信号Pb及びPrは
夫々の遅延素子24で遅延され、それによって、ハーフ
バンド水平フィルタ20における遅延に合せるようにし
ている。ハーフバンド水平フィルタ20でフィルタ処理
された輝度データと、分離されて遅延された色データと
は、続いて3つの水平補間器30′、30″、及び3
0″′の夫々に入力する。
High-definition input video data is first converted into a half-band luminance signal (C) filter (horizontal filter) 20.
To the horizontal interpolator 30. FIG. 2 shows these two stages 20, 30 in more detail. FIG. 2 shows how the luminance data stream (Y) and the multiplexed chrominance data stream (PbPr) are input to this down-conversion device, and how these data streams are down-converted. It shows how each is handled in the conversion device. In particular, only the luminance data stream is supplied to the half-band horizontal filter 20. The multiplexed color data stream is first input to the demultiplexer 22 where the Pb signal and P
r signal. The separated signals Pb and Pr are delayed by the respective delay elements 24, thereby matching the delay in the half-band horizontal filter 20. The luminance data filtered by the half-band horizontal filter 20 and the separated and delayed color data are then followed by three horizontal interpolators 30 ', 30 "and 3".
Input to each 0 ″.

【0017】先頭段における処理を上述のようにしてい
る理由は、走査線本数が1125本の信号方式の、いわ
ゆる4:2:2高精細度デジタル映像信号においては、
輝度データ・ストリーム(Y)のデータ・レートが74
MHzであり、2つの色データ・ストリームPb及びP
rのデータ・レートがいずれも37MHz(これら2つ
の色データ・ストリームを多重化した複合色データ・ス
トリームのデータ・レートは74MHzになる)である
ことにある。74MHzのデータ・ストリームを取扱う
集積回路は、37MHzのデータ・ストリームを取扱う
集積回路と比べて、製造が技術的により困難であり、ま
た概して電力消費量もより大きい。そこで、輝度データ
に対しては、最初に、ハーフバンド水平フィルタ処理と
(不図示の)データの間引き処理とを施し、それによっ
て輝度データのデータ・レートを37MHzにしている
のである。これによって、輝度データが通過して行く信
号経路中で74MHzのデータ・レートで動作せねばな
らないのは、ハーフバンド水平フィルタ20だけとなっ
ている。(なお、ハーフバンド水平フィルタ20は、こ
の高速処理速度での動作に適するように、乗算及び加算
を用いたアーキテクチャ(構成)ではなく、シフト及び
加算を用いたアーキテクチャとしてある)。
The reason why the processing in the first stage is as described above is that in the so-called 4: 2: 2 high definition digital video signal of the signal system having 1125 scanning lines,
The data rate of the luminance data stream (Y) is 74
MHz, two color data streams Pb and P
The data rate of r is 37 MHz (the composite color data stream obtained by multiplexing these two color data streams has a data rate of 74 MHz). Integrated circuits handling a 74 MHz data stream are technically more difficult to manufacture and generally consume more power than integrated circuits handling a 37 MHz data stream. Therefore, the luminance data is first subjected to a half-band horizontal filtering process and a data thinning process (not shown) to thereby set the data rate of the luminance data to 37 MHz. This is the only half-band horizontal filter 20 that has to operate at a data rate of 74 MHz in the signal path through which the luminance data passes. (Note that the half-band horizontal filter 20 is not an architecture (configuration) using multiplication and addition but an architecture using shift and addition so as to be suitable for operation at this high processing speed).

【0018】同様に、74MHzの多重化した色データ
・ストリームPbPrは、最初にそれを(デマルチプレ
クサ22で)分離して、2つの別々の37MHzデータ
・ストリームにし、それら2つの37MHzデータ・ス
トリームに対して後続の処理を施すようにしている。こ
れによって、色データが通過して行く信号経路中で74
MHzのデータ・レートで動作せねばならないのは、デ
マルチプレクサ22だけとなっている。以上の構成のも
う1つの利点は、輝度データにハーフバンド水平フィル
タ処理及びデータ間引き処理を施した後のデータ処理は
すべて、互いに同じデータ・レートの輝度データ・スト
リーム及び色データ・ストリームに対して行われる、即
ち、以後のすべてのデータ処理が4:4:4映像信号に
対して行われることである。これによって、出力信号を
4:4:4方式と4:2:2方式のいずれの方式でも生
成できるという融通性が得られている。以上の構成の更
なる利点として、3つの水平補間器30′、30″、3
0″′のすべてを、完全に同一構成とし得るということ
がある。ASICを設計する上で、このことは、設計作
業の簡略化に大いに資するものである。
Similarly, the 74 MHz multiplexed color data stream PbPr is first separated (at the demultiplexer 22) into two separate 37 MHz data streams into two separate 37 MHz data streams. On the other hand, the subsequent processing is performed. This allows the color data to pass through 74 in the signal path through.
Only the demultiplexer 22 has to operate at the MHz data rate. Another advantage of the above configuration is that all the data processing after the half band horizontal filtering processing and the data thinning processing on the luminance data are performed on the luminance data stream and the color data stream having the same data rate. That is, that is, all subsequent data processing is performed on the 4: 4: 4 video signal. This provides flexibility in that the output signal can be generated by either the 4: 4: 4 method or the 4: 2: 2 method. As a further advantage of the above configuration, the three horizontal interpolators 30 ', 30 ", 3
There is a case where all of the 0 ″ 's can have the completely same configuration. In designing the ASIC, this greatly contributes to simplification of the design work.

【0019】再び図1を参照して説明を続ける。なお、
図1では、図の見易さを考慮して、並行した3つの信号
経路(Yデータ、Pbデータ、及びPrデータの各信号
経路)のうちの、1つの信号経路だけを示した。水平補
間器30の目的は、入力側の(高精細度の)信号方式に
おける走査線のピクセルから、出力側の(標準精細度
の)信号方式における走査線の必要なピクセルを生成す
るための変換を行うことにある。水平補間器30は、こ
の変換を「圧縮押込み」モードと「エッジ切落し」モー
ドの2通りの方法で行えるようにしてある。圧縮押込み
モードでは、入力走査線の複数のピクセルの画像内容を
残らず使用して、その入力走査線に対応した出力走査線
の複数のピクセルを生成する。このモードを用いると、
出力映像信号のアスペクト(縦横)比が入力映像信号の
アスペクト比と異なる場合には、画像に水平圧縮歪みが
発生する。一方、エッジ切落しモードでは、出力走査線
を生成する際に、各々の走査線の一端又は両端の画像成
分を部分的に廃棄することになるが、その代償として、
エッジ切落し幅を適切に定めて入力アスペクト比と出力
アスペクト比との差を補償すれば、出力画像に水平圧縮
歪みが発生しないようにすることができる。従って、水
平補間器30は、各々の入力走査線の複数のピクセルの
うちの一部のピクセルだけから出力走査線の複数ピクセ
ルを生成することも、また、各々の入力走査線の複数ピ
クセルのすべてから出力走査線の複数のピクセルを生成
することも、いずれも行えるものである。水平補間器3
0は、エッジ切落しモードにおいては、ピクセル4分の
1個分のオフセットを導入することができ、それによっ
て、各々の入力画像に対する出力画像(エッジを切落し
た画像)の水平位置を調節することができる。一方、圧
縮押込みモードにおいては、この水平位置の調節を行う
のに、単に走査線のピクセルのサンプル・レートを低下
させるだけでよく、その低下率は通常、約4分の3にし
ている。
The description will be continued with reference to FIG. 1 again. In addition,
In FIG. 1, only one signal path is shown out of three parallel signal paths (each signal path of Y data, Pb data, and Pr data) in consideration of legibility. The purpose of the horizontal interpolator 30 is to transform from the pixels of the scan line in the (high definition) signaling on the input side to the required pixels of the scan line in the (standard definition) signaling on the output side. To do. The horizontal interpolator 30 is capable of performing this conversion in two ways: a "compression indentation" mode and an "edge cut-off" mode. In the compressed indent mode, the image contents of the pixels of the input scan line are used in full to produce the pixels of the output scan line corresponding to the input scan line. With this mode,
When the aspect ratio of the output video signal is different from the aspect ratio of the input video signal, horizontal compression distortion occurs in the image. On the other hand, in the edge cutoff mode, when the output scan line is generated, the image components at one end or both ends of each scan line are partially discarded.
By appropriately setting the edge cutoff width and compensating for the difference between the input aspect ratio and the output aspect ratio, it is possible to prevent horizontal compression distortion from occurring in the output image. Therefore, the horizontal interpolator 30 may generate the pixels of the output scan line from only some of the pixels of the input scan line, and may also generate all the pixels of the input scan line. Can also generate multiple pixels of the output scan line from. Horizontal interpolator 3
0 can introduce a quarter pixel offset in the edge cropping mode, thereby adjusting the horizontal position of the output image (truncated image) relative to each input image. be able to. On the other hand, in the compression push mode, this horizontal adjustment is accomplished by simply lowering the sample rate of the pixels in the scan line, which is typically about three quarters.

【0020】垂直コンバージョンにおいては、先ず垂直
補間処理を実行し、次に走査線を落とす走査線ドロップ
処理を実行する。水平補間器30の出力は、走査線12
本分遅延する走査線(ライン)遅延装置40へ入力し、
そこから更に、タップを13個備えた垂直補間器50へ
供給されている。垂直補間器50は、入力走査線の走査
線レートと同じ走査線レートで、複数のピクセルから成
る出力走査線を生成する。ただし、後に詳述するよう
に、垂直補間器30から出力される何本もの走査線のう
ちの一部の走査線だけが「アクティブ」走査線として取
扱われ、その他の走査線は「ダミー」走査線として廃棄
される。
In vertical conversion, vertical interpolation processing is first executed, and then scanning line drop processing for dropping scanning lines is executed. The output of the horizontal interpolator 30 is the scan line 12
Input to the scanning line (line) delay device 40 that delays by this amount,
From there, it is further supplied to a vertical interpolator 50 having 13 taps. Vertical interpolator 50 produces an output scan line of pixels at the same scan line rate as the input scan line. However, as will be described in detail later, only some of the scan lines output from the vertical interpolator 30 are treated as "active" scan lines, and the other scan lines are "dummy" scan lines. Discarded as a wire.

【0021】垂直補間器50の出力には画像エンハンサ
60を接続してあるが、この画像エンハンサ60は、接
続するもしないも任意である。この画像エンハンサ60
については、後に図5を参照して更に詳細に説明する。
画像エンハンサ60から出力される映像データは、YC
(輝度・色)をRGB(赤・緑・青)に変換するため
の、一般的な構成のYC−RGBマトリクス70へ入力
する。YC−RGBマトリクス70は、その出力に、
赤、緑、及び青の成分映像信号を発生する。それら成分
映像信号(或いは、カラー・バー・テスト・ジェネレー
タ80が発生するカラー・バー・テスト信号)を、逆ガ
ンマ変換器90へ入力する。逆ガンマ変換器90は、そ
の信号に対して逆ガンマ補正関数をかける変換器であ
る。逆ガンマ変換補正関数をかけられた信号は、続いて
測色変換器100へ入力され、そこから更にガンマ変換
器110へ供給される。これらの逆ガンマ変換器90、
測色変換器100、及びガンマ変換器110から成る変
換器の列の目的は、先ず、高精細度フォーマットに従っ
て施されたガンマ変換を元に戻し、続いて、赤、緑、及
び青の色基準を、高精細度フォーマットのための色基準
から標準精細度フォーマットのための色基準へ変更し、
そして最後に、標準精細度フォーマットに適合したガン
マ補正をかけることである。(なお、付言しておくと、
高精細度映像信号と標準精細度映像信号とでは、適用さ
れるガンマ補正、色又は蛍光体基準が通常異なってい
る)。この構成によれば更に、測色変換、R、G、及び
Bの成分信号に非線形ガンマ補正処理を施したものでは
なく、基本的なR、G、及びBの成分信号を施すことも
できる。
An image enhancer 60 is connected to the output of the vertical interpolator 50, but the image enhancer 60 may or may not be connected. This image enhancer 60
Will be described in more detail later with reference to FIG.
The video data output from the image enhancer 60 is YC.
It is input to the YC-RGB matrix 70 having a general configuration for converting (luminance / color) into RGB (red / green / blue). The YC-RGB matrix 70 outputs
Generate red, green, and blue component video signals. The component video signals (or the color bar test signal generated by the color bar test generator 80) are input to the inverse gamma converter 90. The inverse gamma converter 90 is a converter that applies an inverse gamma correction function to the signal. The signal to which the inverse gamma conversion correction function has been applied is subsequently input to the colorimetric converter 100, and from there is further supplied to the gamma converter 110. These inverse gamma converters 90,
The purpose of the array of converters consisting of the colorimetric converter 100 and the gamma converter 110 is to first undo the gamma conversion performed according to the high definition format, and subsequently to the red, green and blue color references. From the color standard for high definition formats to the color standard for standard definition formats,
And finally, the gamma correction that conforms to the standard definition format is applied. (Note that,
High definition video signals and standard definition video signals usually have different gamma corrections, color or phosphor references applied). According to this configuration, it is also possible to apply basic R, G, and B component signals instead of colorimetric conversion and R, G, and B component signals that have undergone non-linear gamma correction processing.

【0022】ガンマ変換器110の出力は、外付の構成
要素であるFIFOメモリ150へ入力される。FIF
Oメモリ150の目的は、入力映像信号のクロック・レ
ートで映像データ入力を行い、出力映像信号のクロック
・レートで映像データ出力を行えるようにすることであ
る。従って、この場合、データをFIFOメモリ150
へ書込む際のクロック・レートは、入力映像信号のデー
タ・レートに関するクロック・レートであり、データを
FIFOメモリ150から読出す際のクロック・レート
は、所要の出力映像信号フォーマットに関するクロック
・レートである。更に、FIFOメモリ150をこの回
路に外付で接続する位置を、この位置としたことによっ
て、このFIFOメモリ150を接続するための接続部
を用いて外付の測色変換器又は画像エンハンサを処理の
流れの中に介挿することも可能になる。
The output of the gamma converter 110 is input to the FIFO memory 150, which is an external component. FIF
The purpose of the O memory 150 is to enable input of video data at the clock rate of the input video signal and output of video data at the clock rate of the output video signal. Therefore, in this case, the data is stored in the FIFO memory 150.
The clock rate for writing data to the input video signal is the clock rate for the data rate of the input video signal, and the clock rate for reading data from the FIFO memory 150 is the clock rate for the required output video signal format. is there. Further, by setting the position where the FIFO memory 150 is externally connected to this circuit to this position, the external colorimetric converter or the image enhancer is processed by using the connection portion for connecting the FIFO memory 150. It is also possible to interpose in the flow of.

【0023】FIFOメモリ150の出力は、ASIC
10へ戻され、任意に接続状態とすることのできるRG
B−YCマトリクス120へ入力される。このRGB−
YCマトリクス120を接続するか否かに応じて、標準
精細度出力をRGB形式の出力又はYC形式の出力のい
ずれにもすることができる。RGB−YCマトリクス1
20の後には、同じく任意に接続状態とすることのでき
るハーフバンド色信号(C)フィルタ130が接続され
る。このフィルタ130が回路に含まれなければ、出力
は4:4:4フォーマットになる。一方、フィルタ13
0が回路に含まれる状態にすれば、2つの色データ・ス
トリームがハーフバンド・フィルタ処理を施されてサブ
サンプリングされるため、出力は4:2:2フォーマッ
トになる。いずれの場合にも、信号は最後に出力マルチ
プレクサ/ブランキング挿入器140へ送られる。
The output of the FIFO memory 150 is the ASIC
RG that can be returned to 10 and can be arbitrarily connected
It is input to the B-YC matrix 120. This RGB-
Depending on whether the YC matrix 120 is connected or not, the standard definition output can be either RGB format output or YC format output. RGB-YC matrix 1
After 20 is connected a half-band color signal (C) filter 130 which can also be arbitrarily connected. If the filter 130 were not included in the circuit, the output would be in 4: 4: 4 format. On the other hand, the filter 13
With 0s included in the circuit, the output is in 4: 2: 2 format because the two color data streams are halfband filtered and subsampled. In either case, the signal is finally sent to the output multiplexer / blanking inserter 140.

【0024】図3は、垂直補間器50の動作を説明する
ための模式図である。一般的に、出力走査線の垂直位置
と入力走査線の垂直位置とは一致しない。現在出力走査
線が入力走査線に対してどのような相対位置にあるかに
応じて、垂直補間器50が実行するフィルタ処理に必要
なフィルタ係数の組は異なったものとなる。本システム
においては、考えられる32組のフィルタ係数を用意し
てあるため、出力走査線の垂直位置を、入力走査線の間
隔の32分の1の精度で指定することができる。これら
32組のフィルタ係数は、垂直補間器50に記憶させて
おくのではなく、各出力走査線に先行する直前の水平帰
線消去期間中に、各出力走査線に適する組の係数を垂直
補間器50のレジスタにロードするようにしている。出
力フィールドを生成するために必要となるフィルタ係数
の組のすべてを記憶するためには、13個の10ビット
・レジスタを1組として32組分のレジスタのバンク
(列)が必要になるが、この構成によれば、そのような
大容量のバンクを垂直補間器に装備せずに済む。
FIG. 3 is a schematic diagram for explaining the operation of the vertical interpolator 50. Generally, the vertical position of the output scan line and the vertical position of the input scan line do not match. Depending on how the current output scan line is relative to the input scan line, the set of filter coefficients required for the filtering process performed by the vertical interpolator 50 will be different. In this system, 32 possible filter coefficients are prepared, so that the vertical position of the output scan line can be specified with an accuracy of 1/32 of the interval between the input scan lines. These 32 sets of filter coefficients are not stored in the vertical interpolator 50, but the sets of coefficients suitable for each output scan line are vertically interpolated during the horizontal blanking period immediately preceding each output scan line. The register of the container 50 is loaded. To store all the sets of filter coefficients needed to generate an output field, a bank of thirty-two sets of registers is required, with thirteen 10-bit registers as one set. With this configuration, it is not necessary to equip the vertical interpolator with such a large capacity bank.

【0025】従って、垂直補間器50は、水平帰線消去
期間中にこの垂直補間器50のレジスタにロードすべき
適正な系列の組を選択するために、次の出力走査線の入
力走査線に対する相対位置の周期的なカウント値を保持
するカウンタを備えている。ここでは、32個の係数の
組に対応して、このカウント値を法32計算で表すよう
にしている。この周期的カウント値をアドレス信号とし
て制御ロジック(図1には示していないが、ASIC1
0の内部に備えられており、また図4に模式的に図示し
てある)へ転送することによって、次の水平帰線消去期
間中に垂直補間器50へ送るべき適正な係数の組が指定
される。図3は、以上の処理の簡明な具体例を示した図
である。この例では、使用するフィルタ係数の組は3組
であり、それに対応して、使用するアドレス値も、3つ
の値(A=0、1、2)となっている。図3から明らか
なように、制御ロジックへ送られるアドレス値は、入力
走査線に対する現在出力走査線の相対的垂直位置に応じ
て決定される。
Therefore, the vertical interpolator 50 will select the proper set of sequences to load into the vertical interpolator 50 registers during the horizontal blanking interval for the next output scan line's input scan line. A counter for holding a periodic count value of the relative position is provided. Here, this count value is represented by the modulo 32 calculation corresponding to a set of 32 coefficients. This periodic count value is used as an address signal in a control logic (not shown in FIG.
0, and is schematically illustrated in FIG. 4) to specify the proper set of coefficients to send to the vertical interpolator 50 during the next horizontal blanking interval. To be done. FIG. 3 is a diagram showing a simple concrete example of the above processing. In this example, there are three sets of filter coefficients to be used, and correspondingly the address values to be used also have three values (A = 0, 1, 2). As is apparent from FIG. 3, the address value sent to the control logic is determined according to the relative vertical position of the current output scan line with respect to the input scan line.

【0026】図4は、垂直補間器50のフィルタ係数の
更新動作を制御すると共に、その他の多くの制御事項を
担当している制御ロジックを模式的に示した図である。
この制御ロジックは2つのメモリを含んでおり、それら
のメモリには、上述のフィルタ係数の他に、図1に示し
た様々なデバイスに関連したその他のコンフィギュレー
ション(構成)データを記憶させる。それらのメモリ
は、デュアルポート・ランダムアクセスメモリ(RA
M)200と、リードオンリメモリ(ROM)210の
2つである。デュアルポートRAM200に対するデー
タの読み書き動作と、ROM210からのデータの読出
し動作とは、アドレス発生器220によって制御され
る。
FIG. 4 is a diagram schematically showing a control logic that controls the updating operation of the filter coefficient of the vertical interpolator 50 and is in charge of many other control items.
The control logic includes two memories that store the above filter coefficients as well as other configuration data associated with the various devices shown in FIG. These memories are dual port random access memories (RA
M) 200 and read only memory (ROM) 210. The address generator 220 controls the data read / write operation with respect to the dual port RAM 200 and the data read operation from the ROM 210.

【0027】デュアルポートRAM200及びROM2
10の夫々に記憶させる内容については、後で更に詳細
に説明するため、ここでは簡単にのみ説明しておく。R
OM210には、このダウン・コンバージョン装置の考
えられる動作モード(上に列挙した種々の変換モード)
の夫々に対応した水平補間器及び垂直補間器のフィルタ
係数を記憶させると共に、例えば画像エンハンサや測色
変換器等のデバイスのための考えられる様々なコンフィ
ギュレーション・データを記憶させる。ROM210に
は更に、このダウン・コンバージョン装置のデフォール
ト動作モードを定めた10バイトのコンフィギュレーシ
ョン・ワードを記憶させる。デュアルポートRAM20
0も、ROM210の構造と同様に、水平補間器及び垂
直補間器のフィルタ係数を1組、画像エンハンサ、測色
変換器、その他のデバイスのためのコンフィギュレーシ
ョン・データを1組、10バイトのコンフィギュレーシ
ョン・ワードを1ワードだけ記憶できる記憶容量になっ
ている。
Dual port RAM 200 and ROM 2
The contents to be stored in each of 10 will be described in more detail later, and will be described here only briefly. R
The OM210 has a possible operating mode of this down conversion device (various conversion modes listed above).
Of the filter coefficients of the horizontal and vertical interpolators corresponding to each of the above, and various possible configuration data for devices such as image enhancers and colorimetric converters. The ROM 210 further stores a 10-byte configuration word that defines the default operation mode of this down conversion device. Dual port RAM20
Similarly to the structure of the ROM 210, 0 also includes one set of filter coefficients for the horizontal interpolator and the vertical interpolator, one set of configuration data for the image enhancer, colorimetric converter, and other devices, and a 10-byte configuration. The storage capacity is such that only one word can be stored.

【0028】それらメモリの動作について説明する。先
ず、デフォールト(省略時)の動作モード(例えば、走
査線が1125本、アクティブ走査線が1035本の高
精細度の入力映像信号を、走査線が525本のインタレ
ース方式の出力映像信号へ、圧縮押込みモードで変換す
る動作モード)が要求された場合には、デュアルポート
RAM200へロードを行う必要はない。上述の様々な
係数の組のどれを使用すべきかは、ROM210に永久
的に書込まれている10バイトのコンフィギュレーショ
ン・ワードによって指定されており、必要な係数はRO
M210から読出される。一方、ROM210に記憶さ
れている別の係数を使用するだけの異なる動作モードが
要求された場合には、デフォールトの動作モードに対応
したものとは異なった別の10バイトのコンフィギュレ
ーション・ワードをRAM200に書込むだけでよい。
このため、ROM210に記憶させてある、デフォール
トでない係数の組とデフォールトでないコンフィギュレ
ーション・データとを指し示すポインタが与えられる。
更に別の場合として、ROM210に記憶させてある係
数の組等のデータを使用することができない動作モード
が要求される場合には、その動作モードに対応した複数
の代替係数をRAM200に記憶させ、このRAM20
0に記憶させる10バイトのコンフィギュレーション・
ワードによって、それら代替係数を指し示させるように
すればよい。
The operation of those memories will be described. First, a default (default) operation mode (for example, a high-definition input video signal having 1125 scanning lines and 1035 active scanning lines is converted into an output video signal of an interlaced system having 525 scanning lines, It is not necessary to load the dual port RAM 200 when an operation mode for converting in the compression push mode) is requested. Which of the various coefficient sets described above should be used is specified by the 10-byte configuration word permanently written in ROM 210, and the required coefficient is RO
It is read from M210. On the other hand, if a different mode of operation is required that only uses another coefficient stored in ROM 210, another 10-byte configuration word different from that corresponding to the default mode of operation will be sent to RAM 200. Just write to.
Therefore, a pointer that points to a set of non-default coefficients and non-default configuration data stored in the ROM 210 is provided.
As still another case, when an operation mode in which data such as a coefficient set stored in the ROM 210 cannot be used is requested, a plurality of alternative coefficients corresponding to the operation mode are stored in the RAM 200, This RAM20
10-byte configuration stored in 0
The alternative coefficient may be indicated by a word.

【0029】RAM200にデータをロード(格納)す
るには、直列インタフェース230を介してロードする
ことも、また並列インタフェース240を介してロード
することもできる。RAM200から読出されたデータ
も、ROM210から読出されたデータも、いずれもマ
ルチプレクサ(mux)250へ供給される。マルチプ
レクサ250は、RAM200に記憶されているデータ
と、ROM210に記憶されているデータの、いずれか
一方を選択する。この選択は、ROM210に記憶され
ている10バイトのコンフィギュレーション・ワードに
従って行われることもあるが、RAM200に10バイ
トにコンフィギュレーション・ワードが記憶されている
場合にはそちらが優先されるため、そちらのコンフィギ
ュレーション・ワードに従って行われる。
Data can be loaded (stored) into the RAM 200 either through the serial interface 230 or through the parallel interface 240. Both the data read from the RAM 200 and the data read from the ROM 210 are supplied to the multiplexer (mux) 250. The multiplexer 250 selects one of the data stored in the RAM 200 and the data stored in the ROM 210. This selection may be performed according to the 10-byte configuration word stored in the ROM 210. However, when the RAM 200 stores the configuration word in 10 bytes, that is prioritized. According to the configuration word of

【0030】水平補間器や垂直補間器等を含む、図1に
示した種々のモジュールは、共通データ・バス及び共通
アドレス・バスを介して、互いに接続されている。それ
らモジュールのうちのいずれかに関するコンフィギュレ
ーション・データないし係数データを更新する必要が生
じたときには、制御ロジックが、アドレス・バス上に適
正なアドレスを送出すると共に、データ・バス上に対応
するデータを送出する。一般的に、係数及び制御データ
の更新は垂直帰線消去期間中に行うようにしているが、
ただ垂直補間器の係数は例外であり、垂直補間器の係数
の更新は水平帰線消去期間中に行うようにしている。
The various modules shown in FIG. 1, including the horizontal interpolator, vertical interpolator, etc., are interconnected via a common data bus and a common address bus. Whenever it becomes necessary to update the configuration or coefficient data for any of these modules, the control logic will send the correct address on the address bus and place the corresponding data on the data bus. Send out. Generally, the coefficient and control data are updated during the vertical blanking period,
However, the coefficient of the vertical interpolator is an exception, and the coefficient of the vertical interpolator is updated during the horizontal blanking period.

【0031】図5は、画像エンハンサ60の模式図であ
る。画像エンハンサ60の基本的な機能は、映像信号の
高周波成分を増幅することによって、その画像のディテ
ール(細部)の再現性を向上させることにある。ここで
は、例えばソニー社の DVW-700/700P 型及び BVW-D600/
D600P 型のカメラレコーダに採用されている技法と非常
によく似た技法を使用している。画質向上のための処理
を施す対象は、輝度信号だけである。色成分信号に対し
ては、単に遅延素子300によって輝度信号に導入され
る遅延と合せるための遅延を付加するだけである。輝度
信号Yは、遅延素子310とレベル依存処理装置320
とへ並列に入力される。レベル依存処理装置320は、
輝度信号Yに、輝度レベルに応じて変化する非線形レベ
ル依存関数を適用するものであり、その非線形関数は、
暗領域における増強度を低下させるように定めてあり、
その理由は、ガンマ補正がかけられた輝度信号は、明領
域と比べて暗領域の方により多くのノイズを含んでいる
からである。この非線形レベル依存関数は、入力ピクセ
ル値を(1024即ち10ビットに及ぶ入力ピクセル値
の値域のうち)例えば192までで頭打ちにし、その頭
打ちにした信号の値に所定の率(例えば16分の1)を
乗じ、その積の端数を切り捨て、この縮小された信号の
値を元の信号の値から差し引くという関数である。
FIG. 5 is a schematic diagram of the image enhancer 60. The basic function of the image enhancer 60 is to improve the reproducibility of the details (details) of the image by amplifying the high frequency component of the video signal. Here, for example, Sony DVW-700 / 700P type and BVW-D600 /
It uses a technique very similar to that used in the D600P camera recorder. The luminance signal is the only target to be subjected to the processing for improving the image quality. The color component signal is simply added with a delay to match the delay introduced into the luminance signal by the delay element 300. The luminance signal Y is output to the delay element 310 and the level-dependent processing device 320.
Are input in parallel to and. The level-dependent processing device 320
A non-linear level-dependent function that changes according to the brightness level is applied to the brightness signal Y, and the non-linear function is
It is set to reduce the enhancement in the dark area,
The reason is that the gamma-corrected luminance signal contains more noise in the dark region than in the bright region. This non-linear level-dependent function peaks the input pixel value up to, for example, 192 (in the range of the input pixel value extending to 1024, that is, 10 bits), and sets the value of the peaked signal at a predetermined rate (for example, 1/16). ), The product is rounded down, and the value of the reduced signal is subtracted from the value of the original signal.

【0032】次に、以上の処理を施した輝度信号に対
し、水平方向及び垂直方向の高域パスフィルタ処理及び
帯域パスフィルタ処理を施す。これらの処理によって、
ディテール成分(高周波成分)が強調されると共に、ダ
ウン・コンバージョンによって生成された映像信号を最
終的にNTSC方式又はPAL方式に従って符号化する
際の、いわゆるクロスカラーが防止される。水平/垂直
ディテール比の値を乗算器330へ供給することによっ
て、水平方向のディテール強調度と垂直方向のディテー
ル強調度との比を調整できるようにしてある。この後、
加算器で結合した信号に対し、「クリスパニング」と呼
ばれる、別の非線形関数を適用する処理を施す。クリス
パニングは、小さな物体に加えられるディテールの量を
減少させ、また、ディテール信号に含まれるノイズの量
を減少させるための処理である。そして、これを達成す
るために、ディテール信号に対して適用するスレショル
ドを設定し、ディテール信号がそのスレショルド以下に
あるときにはディテール・ゲインをゼロにするようにし
ている。このブロックでは更にもう1つの関数を使用し
ており、それは、ディテール信号に頭打ち処理を施し
て、加えられるディテールの最大量を制限するというも
のである。この関数を実現するには、入力してきた信号
に対して限度レベルを可変とした頭打ち処理を施し、そ
の頭打ち処理を施した信号を元の信号から差し引くよう
にすればよい。なお、遅延した元の輝度信号に上述のデ
ィテール信号を加える(350)直前の位置に設けた更
に別の乗算器340によって、このディテール信号のレ
ベルを調節できるようにしてある。
Next, the luminance signal subjected to the above processing is subjected to horizontal and vertical high-pass filter processing and band-pass filter processing. By these processing,
The detail component (high frequency component) is emphasized, and so-called cross color is prevented when the video signal generated by the down conversion is finally encoded according to the NTSC system or the PAL system. By supplying the value of the horizontal / vertical detail ratio to the multiplier 330, the ratio of the degree of detail enhancement in the horizontal direction and the degree of detail enhancement in the vertical direction can be adjusted. After this,
A process of applying another non-linear function called "crispanning" is applied to the signals combined by the adder. Crispanning is a process for reducing the amount of detail added to a small object and for reducing the amount of noise included in a detail signal. In order to achieve this, the threshold applied to the detail signal is set, and the detail gain is set to zero when the detail signal is below the threshold. This block uses yet another function, which is to cap the detail signal to limit the maximum amount of added detail. In order to realize this function, it is sufficient to subject the input signal to capping processing with a variable limit level, and subtract the capped processing signal from the original signal. It should be noted that the level of the detail signal can be adjusted by another multiplier 340 provided at a position immediately before the above-mentioned detail signal is added (350) to the delayed original luminance signal.

【0033】図6はガンマ変換器の模式図であり、図7
は必要なガンマ変換の伝達関数を示した図であり、図8
は逆ガンマ変換器の模式図であり、図9は必要な逆ガン
マ変換の伝達関数を示した図である。それらガンマ変換
器と逆ガンマ変換器のいずれも、64個の値を包含して
いるルック・アップ・テーブル(LUT)が、各ピクセ
ル値の最上位6ビットによってアドレスされるようにし
てある。このアドレスにより、差信号とベース信号とが
出力として送出される。各入力ピクセル値の最下位7ビ
ットと差信号との積が取られ、その積がベース信号に加
算され、それによって出力ピクセル値が生成される。こ
の処理は、赤、緑、及び青の夫々のピクセル値に対し並
行して施される。差信号及びベース信号の値は、図7及
び図9に示した必要な曲線を近似するように選択してあ
る。
FIG. 6 is a schematic diagram of the gamma converter, and FIG.
FIG. 8 is a diagram showing a necessary transfer function of gamma conversion, and FIG.
Is a schematic diagram of the inverse gamma converter, and FIG. 9 is a diagram showing a necessary transfer function of the inverse gamma conversion. Both the gamma converter and the inverse gamma converter have a look-up table (LUT) containing 64 values addressed by the most significant 6 bits of each pixel value. This address causes the difference signal and the base signal to be delivered as outputs. The product of the least significant 7 bits of each input pixel value and the difference signal is taken and the product is added to the base signal, thereby producing the output pixel value. This process is performed on the red, green, and blue pixel values in parallel. The values of the difference signal and the base signal are chosen to approximate the required curves shown in FIGS.

【0034】図10は、制御用ROM210に記憶させ
る内容を示した図表である。このROM210には、そ
の先頭の10個のバイト「0x000」〜「0x00
9」に、10バイトのコンフィギュレーション・ワード
を記憶させてあり、それに続いて次のものを記憶させて
いる。2組の水平補間用の係数(切落しモードと圧縮押
込みモードに夫々対応するもの)、4組の垂直補間係
数、2組の逆ガンマ係数、2組の出力ガンマ補正係数、
及び3組の測色変換係数。
FIG. 10 is a table showing the contents stored in the control ROM 210. In the ROM 210, the first 10 bytes “0x000” to “0x00” are stored.
9 "has a 10-byte configuration word stored, followed by the next. Two sets of coefficients for horizontal interpolation (corresponding to the cut-off mode and compression push mode respectively), four sets of vertical interpolation coefficients, two sets of inverse gamma coefficients, two sets of output gamma correction coefficients,
And three sets of colorimetric conversion coefficients.

【0035】ROM210に記憶させてある10バイト
のコンフィギュレーション・ワードは、上に列挙した係
数の組の順列の数に等しい2×4×2×2×3通りの動
作モードのうち、1つの動作モードをデフォールトの動
作モードとして指定している。ROM210に記憶させ
てある係数を使用するが、デフォールトではない動作モ
ードが要求されたときには、替わりに用いる10バイト
のコンフィギュレーション・ワードを、図11に示した
ように、RAM200の中の対応したアドレスにロード
するだけでよい。記憶させてある動作モードを更に変更
した動作モードが要求されたときには、RAM200の
中の夫々の係数に対応したアドレス領域(図11参照)
に、更に別の係数の値をロードした上で、RAM200
の中の10バイトのコンフィギュレーション・ワードを
それに応じて設定することにより、それらの値を使用す
べきことを指定すればよい。
The 10-byte configuration word stored in the ROM 210 is equivalent to one of the 2 × 4 × 2 × 2 × 3 operating modes equal to the number of permutations of the coefficient sets listed above. The mode is specified as the default operating mode. The coefficients stored in ROM 210 are used, but when a non-default mode of operation is required, the 10-byte configuration word to be used instead is the corresponding address in RAM 200, as shown in FIG. Just load it in. When an operation mode obtained by further changing the stored operation mode is requested, an address area corresponding to each coefficient in the RAM 200 (see FIG. 11).
Then, load another coefficient value into the RAM200.
The 10-byte configuration word in the file may be set accordingly to indicate that those values should be used.

【0036】RAM200のコンフィギュレーション・
ワードと、ROM210のコンフィギュレーション・ワ
ードのいずれを使用すべきかの選択は、外部からデュア
ル・ポートRAM200へデータ転送するための直列ポ
ート又は並列ポートがイネーブルされているか否かを検
出する(イネーブルされていれば、RAM200のコン
フィギュレーション・ワードを用いる)ことによっても
行われ、また、外部から制御ロジックへ制御入力(不図
示)を入力することによっても行われる。また、別の実
施の形態として、その選択を、このダウン・コンバージ
ョン装置が前に電源投入されてから、RAM200にコ
ンフィギュレーション・ワードが書込まれたか否かを検
出することによって行うようにしてもよい。
Configuration of RAM 200
The selection of a word or the configuration word of ROM 210 to be used detects whether the serial port or parallel port for external data transfer to dual port RAM 200 is enabled (enabled). Then, the configuration word of the RAM 200 is used), or the control input (not shown) is externally input to the control logic. As another embodiment, the selection may be performed by detecting whether or not a configuration word has been written in the RAM 200 since the down conversion device was previously turned on. Good.

【0037】図12は、図1のダウン・コンバージョン
装置において、アクティブ・データ・イネーブル信号が
どのように使用されているかを説明するための模式的タ
イミング図である。既述の如く、垂直補間器は、その入
力に走査線1本分のピクセルを受取ることに対応して、
その出力に走査線1本分のピクセルを発生する。また同
様に、水平補間器は、その入力で受取るピクセル値のデ
ータ・レートと同じデータ・レートでその出力にピクセ
ル値を発生する。回路をこのように構成した理由は、水
平補間器から外付FIFOメモリの直前までに存在して
いる処理装置のすべてを、同一のクロック速度で動作さ
せることができるようにするためである。これによっ
て、水平補間器からの出力のために、入力のためのクロ
ックと異なったクロックを用意し、また垂直補間器の出
力のために、更にそれらと異なったクロックを用意する
必要をなくしている。
FIG. 12 is a schematic timing diagram for explaining how the active data enable signal is used in the down conversion device of FIG. As previously mentioned, the vertical interpolator, in response to receiving one scanline of pixels at its input,
A pixel for one scan line is generated at the output. Also similarly, the horizontal interpolator produces pixel values at its output at the same data rate as the pixel values it receives at its input. The reason why the circuit is configured in this way is that all the processing devices existing from the horizontal interpolator to immediately before the external FIFO memory can be operated at the same clock speed. This eliminates the need to have a clock different from the clock for the input for the output from the horizontal interpolator and a clock different from them for the output of the vertical interpolator. .

【0038】ただし、この構成によれば、水平補間器が
出力するピクセル値のうちの幾分かは、出力画像にとっ
て不要な「ダミー」値となり、また同様に、垂直補間器
が出力するピクセルから成る走査線のうちの幾分かは、
その走査線のピクセル全体が不要な「ダミー」走査線と
なる。そのため、「アクティブ・イネーブル」信号を使
用して、本当に必要なデータ値と、ダミーのデータ値と
を分別するようにしている。アクティブ・イネーブル信
号は、水平補間器に付設したカウンタ(不図示)と垂直
補間器に付設したカウンタ(不図示)とによって発生さ
れる。例えば、水平補間器がサブサンプリングするとき
のサブサンプリング比が3/4であるならば、水平補間
器は、ピクセル値を4個出力する毎に1回ずつアクティ
ブ・イネーブル・フラグをハイ状態にする(それによっ
てダミー・データであることを表示する)。同様に、垂
直コンバージョン比が約1/2であるならば、垂直補間
器は、生成する走査線のうちのほぼ2分の1が「ダミ
ー」走査線であることをフラグで表示する。以上の結
果、全体としては、水平補間器及び垂直補間器によって
生成されて出力されるピクセル値のうちの約3/8が、
フラグによって「アクティブ」であると表示されること
になる。なお、実際には、アクティブ・イネーブル信号
を生成するには、水平補間処理に関して発生させるアク
ティブ・イネーブル信号と、垂直補間処理に関して発生
させるアクティブ・イネーブル信号との論理的OR結合
(論理和)を取って生成するようにしている。
With this arrangement, however, some of the pixel values output by the horizontal interpolator become "dummy" values that are unnecessary for the output image, and likewise from the pixels output by the vertical interpolator. Some of the scan lines
The entire pixel of that scan line becomes an unwanted "dummy" scan line. Therefore, the "active enable" signal is used to separate the data value that is really needed from the dummy data value. The active enable signal is generated by a counter (not shown) attached to the horizontal interpolator and a counter (not shown) attached to the vertical interpolator. For example, if the subsampling ratio when the horizontal interpolator subsamples is 3/4, the horizontal interpolator sets the active enable flag to the high state once every four pixel values are output. (Thus indicating that it is dummy data). Similarly, if the vertical conversion ratio is about 1/2, the vertical interpolator flags that approximately one-half of the scanlines it produces are "dummy" scanlines. As a result, as a whole, about 3/8 of the pixel values generated and output by the horizontal interpolator and the vertical interpolator are
The flag will indicate "active". Actually, in order to generate the active enable signal, a logical OR combination (logical sum) of the active enable signal generated for the horizontal interpolation processing and the active enable signal generated for the vertical interpolation processing is taken. I am trying to generate it.

【0039】図1のダウン・コンバージョン装置の水平
補間器から外付FIFOメモリまでのどの処理段(処理
デバイス)も、その第1段階動作は、入力データを共通
クロック信号に従ってラッチ(サンプリング)する動作
である。アクティブ・イネーブル信号を、それら処理デ
バイスのすべてに並列に(即ち、ラッチすることも遅延
することもなく)供給している。そのアクティブ・イネ
ーブル信号がハイ状態になると、実に単純なことである
が、それら処理デバイスのいずれにおいても現在入力の
ラッチが行われず、それら処理デバイスはそれまでの値
を保持することになる。これによって、水平補間器の後
に続くそれら処理デバイスのためのクロック・サイクル
のうち幾つかのサイクルが、結果として延びることにな
る。
The first stage operation of any processing stage (processing device) from the horizontal interpolator to the external FIFO memory of the down conversion apparatus of FIG. 1 is to latch (sample) input data according to a common clock signal. Is. The active enable signal is provided to all of the processing devices in parallel (ie, without latching or delay). When its active enable signal goes high, quite simply, none of these processing devices will currently have their inputs latched, and they will retain their previous values. This will result in the extension of some of the clock cycles for those processing devices that follow the horizontal interpolator.

【0040】以上の経過を説明するための図が、図12
である。同図において、D0、D1、D2、‥‥D7
は、アクティブ・ピクセル値である。×は、水平補間器
から出力されるピクセルの4個に1個ずつ発生している
ダミー値を表している。図12の上から2段目の線は、
アクティブ・イネーブル信号を示している。水平補間器
が出力したデータを、それを受取った次段の処理デバイ
スがラッチしようとするときに、それがダミー値×であ
る場合には、アクティブ・イネーブル信号によってその
ラッチが阻止され、その替わりに値D2と値D5とがク
ロック・サイクル2つ分に亙って保持され、処理はしば
し停止される。同様に、その次の走査線においては値D
1と値D4とがクロック・サイクル2つ分に亙って保持
される。
FIG. 12 is a diagram for explaining the above process.
It is. In the figure, D0, D1, D2, ... D7
Is the active pixel value. X represents a dummy value generated for every four pixels output from the horizontal interpolator. The second line from the top of FIG. 12 is
The active enable signal is shown. When the data output by the horizontal interpolator is latched by the next-stage processing device that receives it and has a dummy value ×, the latch is blocked by the active enable signal, and The values D2 and D5 are held for two clock cycles and the process is stopped for a while. Similarly, on the next scan line, the value D
1 and the value D4 are held for two clock cycles.

【0041】図13は、垂直補間器の動作の一部を模式
的に図示したものである。図1のダウン・コンバージョ
ン装置のあり得る使用状態の1つに、高精細度の入力映
像信号が、60Hzのフィールド・レートをもつ高精細
度の信号ソースからの信号である場合がある。更にその
場合、要求される出力映像信号が525ラインNTSC
方式の映像信号であるならば、そのフィールド・レート
を千分の一だけ変化させて、59.94Hzにする必要
がある。このようにフィールド・レートを変化させるに
は、映像信号のフィールドを二三秒毎に1フィールドず
つ落とすようにしたフィールド・ドロップ・コンバータ
を、このダウン・コンバージョン装置の上流側に接続し
て用いると好都合である。しかしながら、そのようなフ
ィールド・ドロップ・コンバータから出力される信号
は、1つのフィールドが落とされたときに、このダウン
・コンバージョン装置に入力している信号のフィールド
極性が突然反転することになる。この極性反転の影響が
特に顕著であるのは、アクティブ走査線数が奇数本の映
像信号フォーマットにおいてであり、その理由は、その
ような映像信号フォーマットでは、1つのフレームを構
成する2つのフィールドのうちの一方のフィールドの走
査線数が、他方のフィールドの走査線数より1本多いか
らである。
FIG. 13 schematically shows a part of the operation of the vertical interpolator. One possible use of the down conversion device of FIG. 1 is that the high definition input video signal is a signal from a high definition signal source having a field rate of 60 Hz. Further, in that case, the required output video signal is 525 line NTSC.
If it is a video signal of the system, it is necessary to change its field rate by one thousandth to 59.94 Hz. In order to change the field rate in this way, a field drop converter in which the field of the video signal is dropped by one field every few seconds is used by connecting it to the upstream side of the down conversion device. It is convenient. However, the signal output from such a field drop converter will suddenly reverse the field polarity of the signal input to this down conversion device when one field is dropped. The effect of this polarity reversal is particularly remarkable in a video signal format having an odd number of active scanning lines, because in such a video signal format, two fields forming one frame are used. This is because the number of scanning lines in one of the fields is one more than the number of scanning lines in the other field.

【0042】入力映像信号に時々発生するフィールド極
性の反転に対処するために、垂直補間器は、入力映像フ
ィールドがいずれの極性を有していても、その入力映像
フィールドから特定の極性を有する出力映像フィールド
を生成できるようにしてある。これは本設計では非常に
簡単な方法で達成されており、その理由は、垂直補間器
が(具体的には、図3を参照して説明したカウンタが)
各々の出力走査線ごとに、その出力走査線の入力走査線
に対する相対位置に応じて、その出力走査線に適用すべ
き適正な補間処理用の係数の組を自動的に要求するから
である。従って、補間処理係数としていかなる係数を要
求すべきかということに関する、奇数番目の入力フィー
ルドと偶数番目の入力フィールドとの差は、入力走査線
の位置が走査線の間隔の2分の1だけ互いにずれている
という点だけである。
In order to cope with the field polarity reversal that sometimes occurs in the input video signal, the vertical interpolator outputs an output having a specific polarity from the input video field regardless of the polarity of the input video field. The video field can be generated. This is achieved in this design in a very simple way because the vertical interpolator (specifically, the counter described with reference to FIG. 3) is
This is because, for each output scan line, a proper coefficient set for interpolation processing to be applied to the output scan line is automatically requested according to the relative position of the output scan line with respect to the input scan line. Therefore, the difference between the odd-numbered input field and the even-numbered input field regarding what coefficient should be requested as the interpolation processing coefficient is such that the positions of the input scan lines deviate from each other by ½ of the interval between the scan lines. It's just that.

【0043】ただし、それだけでは、画面の最上端及び
最下端に目障りな画像の乱れが発生する虞れがあること
が判明しており、そこで、その問題を回避するために、
次のようなステップを実行する。その、発生する虞れが
ある問題とは、大きい方の(即ち、走査線数が1本多い
方の)入力フィールドから、大きい方の(同じく、走査
線数が1本多い方の)出力フィールドを生成し、且つ、
その出力フィールドの位置をその入力フィールドの位置
に揃えるようにすると、入力フィールドの極性が反転し
たときに、大きい方の出力フィールドが実際に、その出
力フィールドを生成する元となる(小さい方の)入力フ
ィールドからはみ出てしまうことである。そのようにな
ると、その出力フィールドの最上端及び最下端の走査線
は、少なくとも部分的に、その入力フィールドの非アク
ティブ領域の黒走査線から生成されることになる。一
方、入力フィールドの極性が逆であれば、出力フィール
ドの最上端及び最下端の走査線は、その入力フィールド
のアクティブ領域の走査線から生成される。従って、入
力フィールドの極性の反転が発生したときに、大きい方
の出力フィールドの最上端及び最下端の走査線の輝度が
変化してしまう。なぜならば、そのときに、それら走査
線は、アクティブ走査線から補間処理によって生成され
ていたのが、非アクティブ走査線から補間処理によって
生成されるように変わるか、又はその逆へ変わるからで
ある。
However, it has been found that this alone may cause annoying image disturbance at the uppermost and lowermost edges of the screen. Therefore, in order to avoid this problem,
Perform the following steps. The problem that may occur is that the larger input field (that is, the one having more scanning lines) to the larger output field (also having the more scanning lines). And generate
If you align the position of the output field with the position of the input field, the larger output field actually becomes the source of the output field (the smaller one) when the polarity of the input field is reversed. It is out of the input field. As such, the top and bottom scanlines of the output field will be generated, at least in part, from the black scanlines of the inactive area of the input field. On the other hand, if the polarities of the input fields are opposite, the uppermost and lowermost scan lines of the output field are generated from the scan lines of the active area of the input field. Therefore, when the polarity reversal of the input field occurs, the brightness of the scanning lines at the uppermost end and the lowermost end of the larger output field changes. Because, at that time, the scan lines are changed from the active scan line generated by the interpolation process to the inactive scan line generated by the interpolation process, or vice versa. .

【0044】この問題は、本システムにおいては、出力
フレームの最上端及び最下端の走査線(即ち、大きい方
の出力フィールドの最上端及び最下端の走査線)の位置
を、大きい方の入力フィールドの最上端及び最下端以外
の走査線(即ち、入力フレームの最上端及び最下端から
少なくとも走査線1本分内側に入った走査線)の位置に
揃えることによって対処している。このようにした場合
には、出力画像は、非常に僅かながら上下端が切り落と
されることになる。しかしながら、これは、入力極性の
反転が発生するたびに最上端及び最下端に出現する二三
秒間に一度ずつの邪魔な輝度変動よりは、ましであると
考えられる。
In this system, the problem is that the position of the uppermost and lowermost scan lines of the output frame (ie, the uppermost and lowermost scan lines of the larger output field) is set to the larger input field. It is dealt with by aligning with the position of the scanning line other than the uppermost end and the lowermost end of the input frame (that is, the scanning line that is inside at least one scanning line from the uppermost end and the lowermost end of the input frame). In this case, the output image is cut off at the upper and lower ends, although it is very small. However, this is considered to be better than the disturbing brightness variation once every few seconds that appears at the top and bottom at every inversion of the input polarity.

【0045】図13は、以上に説明した技法の具体的な
一例を示したものである。図13のaにおいて、高精細
度映像信号の入力フィールドF0及びF1が夫々、より
解像度の低い映像信号の出力フィールドF0及びF1へ
変換されている。特に、出力フィールドF0は完全に入
力フィールドF0だけから生成されており、出力フィー
ルドF1は完全に入力フィールドF1だけから生成され
ている。図13のbも同様の図であるが、ただ、入力フ
ィールドF0′及びF1′の極性が図13aのものとは
逆になっている。出力フィールドF0は完全に入力フィ
ールドF0′だけから生成されており、出力フィールド
F1は完全に入力フィールドF1′だけから生成されて
いる。大きい方の出力フィールドF0の最上端及び最下
端の走査線の位置を、大きい方の入力フィールドの最上
端から2番目及び最下端から2番目の走査線の位置に揃
えるようにしているので、入力映像信号にフィールド極
性の変化が発生しても、大きい方の出力フィールドF0
が、それを生成する元になった入力フィールドからはみ
出ることはない。
FIG. 13 shows a concrete example of the technique described above. In FIG. 13A, the input fields F0 and F1 of the high definition video signal are converted into the output fields F0 and F1 of the video signal of lower resolution, respectively. In particular, the output field F0 is completely generated only from the input field F0, and the output field F1 is completely generated only from the input field F1. 13b is a similar view, but the polarities of the input fields F0 'and F1' are opposite to those of FIG. 13a. The output field F0 is completely generated from only the input field F0 ', and the output field F1 is completely generated from only the input field F1'. Since the positions of the uppermost and lowermost scanning lines of the larger output field F0 are aligned with the positions of the second uppermost scanning line and the second lowermost scanning line of the larger input field, Even if the field polarity changes in the video signal, the larger output field F0
But does not extend beyond the input field from which it was generated.

【0046】図14、図15、及び図16は、図1の装
置の利用法の3通りの具体例を示した図である。特に、
図14は、図1のダウン・コンバージョン装置を内蔵し
たビデオ・カメラを模式的に示した図であり、図15
は、図1のダウン・コンバージョン装置に接続したビデ
オ・カメラを模式的に示した図であり、また図16は、
図1のダウン・コンバージョン装置を内蔵したビデオ・
テープ・レコーダ(VTR)を模式的に示した図であ
る。図14において、ビデオカメラ400は、高精細度
の撮像素子410を備えており、この撮像素子410は
高精細度の映像信号を発生する。これまでに説明したタ
イプのダウン・コンバージョン装置420が、並列信号
路中に介装されており(この信号路中には、必要とあら
ば、アナログからデジタルへ変換するビデオ・コンバー
タを設けてもよい)、それによって、ビデオ・カメラ4
00が、標準精細度の映像信号と高精細度の映像信号と
を実質的に同時に出力できるようにしている。また必要
とあらば、高精細度の映像信号の経路中に遅延素子を介
挿して、ダウン・コンバージョン装置420の処理に伴
う遅延に合せるための遅延を導入するようにしてもよ
い。
FIGS. 14, 15 and 16 are diagrams showing three specific examples of usage of the apparatus of FIG. Especially,
FIG. 14 is a diagram schematically showing a video camera incorporating the down conversion device of FIG.
Is a diagram schematically showing a video camera connected to the down conversion device of FIG. 1, and FIG. 16 is
Video with built-in down conversion device of Fig. 1
It is the figure which showed typically the tape recorder (VTR). 14, the video camera 400 includes a high-definition image sensor 410, and the image sensor 410 generates a high-definition video signal. A down-conversion device 420 of the type described above is interposed in the parallel signal path (although a video converter for analog-to-digital conversion may be provided in the signal path if necessary). Good), thereby video camera 4
00 makes it possible to output a standard definition video signal and a high definition video signal substantially simultaneously. If necessary, a delay element may be inserted in the path of the high-definition video signal to introduce a delay to match the delay associated with the processing of the down conversion device 420.

【0047】図15は、高精細度の60Hzの映像信号
を発生するビデオ・カメラを含んでいる同様の構成を図
示したものである。フィールド・ドロップ式の時間的方
式変換器(フィールド・ドロップ・コンバータ)430
を、高精細度のビデオ・カメラ出力とダウン・コンバー
ジョン装置420との間に接続してある。フィールド・
ドロップ・コンバータ430は、映像信号のフィールド
を二三秒毎に1フィールドずつ落とすことによって、そ
の映像信号のフィールド・レートを、60Hzから5
9.94Hz(千分の一の変化に相当する)に変化させ
るように動作する。これによって、ダウン・コンバージ
ョン装置420へ供給される信号のフィールド極性シー
ケンスに不連続部が発生するが、この不連続部は、上述
したようにしてダウン・コンバージョン装置420の動
作により補償される。
FIG. 15 illustrates a similar arrangement including a video camera which produces a high definition 60 Hz video signal. Field drop type temporal converter (field drop converter) 430
Is connected between the high definition video camera output and the down conversion device 420. field·
The drop converter 430 drops the field of the video signal by one field every a few seconds, thereby reducing the field rate of the video signal from 60 Hz to 5 Hz.
It operates to change to 9.94 Hz (equivalent to a thousandth change). This causes a discontinuity in the field polarity sequence of the signal supplied to the down conversion device 420, which discontinuity is compensated by the operation of the down conversion device 420 as described above.

【0048】最後に図16は、高精細度のビデオ録画再
生装置440を示したものであり、このビデオ録画再生
装置440も、ダウン・コンバージョン装置420を内
蔵しており、それによって、高精細度のフォーマットの
出力と標準精細度のフォーマットの出力とを実質的に同
時に発生させている。
Finally, FIG. 16 shows a high-definition video recording / playback apparatus 440, which also incorporates a down-conversion apparatus 420, whereby a high-definition video recording / playback apparatus 440 is provided. The output of the standard format and the output of the standard definition format are generated substantially at the same time.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】ダウン・コンバージョン装置のブロック図であ
る。
FIG. 1 is a block diagram of a down conversion device.

【図2】図1のダウン・コンバージョン装置の入力段及
び水平補間段のブロック図である。
2 is a block diagram of an input stage and a horizontal interpolation stage of the down conversion device of FIG.

【図3】図1の垂直補間器による係数のアドレスの生成
動作を説明するための模式図である。
FIG. 3 is a schematic diagram for explaining a coefficient address generation operation by the vertical interpolator of FIG.

【図4】図1に示されていない制御装置のブロック図で
ある。
FIG. 4 is a block diagram of a controller not shown in FIG.

【図5】図1の画像エンハンサのブロック図である。5 is a block diagram of the image enhancer of FIG.

【図6】図1のガンマ変換器のブロック図である。6 is a block diagram of the gamma converter of FIG.

【図7】図6のガンマ変換器の特性を示した模式的グラ
フである。
7 is a schematic graph showing the characteristics of the gamma converter of FIG.

【図8】図1の逆ガンマ変換器のブロック図である。FIG. 8 is a block diagram of the inverse gamma converter of FIG.

【図9】図8の逆ガンマ変換器の特性を示した模式的グ
ラフである。
9 is a schematic graph showing characteristics of the inverse gamma converter of FIG.

【図10】図4の制御装置の中の制御用リード・オンリ
・メモリ(ROM)に記憶させる内容を示した図表であ
る。
10 is a table showing the contents stored in a control read only memory (ROM) in the control device of FIG.

【図11】図4の制御装置の中の制御用ランダム・アク
セス・メモリ(RAM)に記憶させる内容を示した図表
である。
11 is a chart showing contents stored in a control random access memory (RAM) in the control device of FIG. 4. FIG.

【図12】アクティブ・データ・イネーブル信号を説明
するための模式的タイミング図である。
FIG. 12 is a schematic timing diagram for explaining an active data enable signal.

【図13】図1の装置の垂直補間器の動作を説明するた
めの模式的説明図である。
FIG. 13 is a schematic explanatory diagram for explaining the operation of the vertical interpolator of the apparatus in FIG.

【図14】図1の装置を内蔵したビデオ・カメラを示し
た模式図である。
14 is a schematic diagram showing a video camera incorporating the device of FIG. 1. FIG.

【図15】図1の装置に接続したビデオ・カメラを示し
た模式図である。
FIG. 15 is a schematic diagram showing a video camera connected to the apparatus of FIG.

【図16】図1の装置を内蔵したビデオ・テープ・レコ
ーダを示した模式図である。
16 is a schematic diagram showing a video tape recorder incorporating the device of FIG.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

30 水平補間器、50 垂直補間器、150 FIF
Oメモリ、400 ビデオカメラ、420 ダウン・コ
ンバージョン装置、440 ビデオ記録装置
30 horizontal interpolator, 50 vertical interpolator, 150 FIF
O memory, 400 video camera, 420 down conversion device, 440 video recording device

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 アンドリュー キャンベル イギリス国 サリー,イェートリー,メー ソン クロース 3 (72)発明者 ジェームズ エドワード バーンズ イギリス国 ハンプシャー,ベージングス トーク,オールド ベージング,ハッチ レーン 81 (72)発明者 アーマド サジャディアン イギリス国 ウィルトシャー,スウィンド ン,ウッドオール パーク,キャラウェイ ドライブ 8 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (72) Inventor Andrew Campbell United Kingdom Sally, Yateley, Mason Claus 3 (72) Inventor James Edward Burns United Kingdom Hampshire, Basingstoke, Old Basing, Hatch Lane 81 (72) Inventor Ahmad Sajadian Wiltshire, Swindon, Woodall Park, Callaway Drive 8

Claims (11)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 より高い精細度の入力映像信号を、該入
力映像信号と比べてアクティブ走査線の本数が少ない、
及び/又は、該入力映像信号と比べて走査線1本あたり
のアクティブ・ピクセルの個数が少ない、より低い精細
度の出力映像信号に変換するビデオ・ダウン・コンバー
ジョン装置において、 前記入力映像信号のピクセルを入力ピクセル・レートで
受取り、補間処理を実行することによって、アクティブ
出力ピクセル値とダミー・ピクセル値とが混在した出力
データ値を前記入力ピクセル・レートで生成する補間器
と、 前記補間器が生成する出力データ値に関連した信号であ
り、アクティブ出力ピクセル値が生成されるときの第1
状態と、ダミー・ピクセル値が生成されるときの第2状
態とを有する信号であるアクティブ・イネーブル信号を
生成する制御ロジックと、 前記補間器が生成する前記出力データ値を受取るように
接続した信号処理デバイスであって、前記アクティブ・
イネーブル信号が前記第1状態にあるときにのみ前記補
間器からの出力データ値をラッチする入力ラッチを備え
た信号処理デバイスと、 前記信号処理デバイスから出力されるデータをバッファ
し、そのバッファしたデータをより低い精細度の前記出
力映像信号のピクセル・レートで出力するバッファ・メ
モリとを具えたビデオ・ダウン・コンバージョン装置。
1. A higher definition input video signal has a smaller number of active scanning lines than the input video signal,
And / or a video down-conversion device for converting the input video signal into an output video signal having a lower definition in which the number of active pixels per scanning line is smaller, and the pixels of the input video signal At an input pixel rate and performing an interpolation process to generate an output data value in which active output pixel values and dummy pixel values are mixed at the input pixel rate, and the interpolator generates A signal associated with the output data value that is to be output when the active output pixel value is generated.
Control logic for generating an active enable signal, which is a signal having a state and a second state when a dummy pixel value is generated; and a signal connected to receive the output data value generated by the interpolator. A processing device, the active device
A signal processing device having an input latch for latching an output data value from the interpolator only when an enable signal is in the first state, and buffering the data output from the signal processing device, and the buffered data And a buffer memory for outputting at a pixel rate of the output video signal having a lower definition.
【請求項2】 前記信号処理デバイスが出力するピクセ
ル値を処理するように前記信号処理デバイスに直列に接
続した少なくとも1つの更に別の信号処理デバイスを備
え、それら更なる信号処理デバイスの各々が、前記アク
ティブ・イネーブル信号が前記第1状態にあるときにの
み受取ったピクセル値をラッチする入力ラッチを備えた
請求項1記載のビデオ・ダウン・コンバージョン装置。
2. At least one further signal processing device serially connected to the signal processing device for processing pixel values output by the signal processing device, each of the further signal processing devices comprising: 2. The video down conversion device according to claim 1, further comprising an input latch that latches a pixel value received only when the active enable signal is in the first state.
【請求項3】 部分的アクティブ・イネーブル信号を生
成するロジックを夫々に備えた水平補間器及び垂直補間
器と、 それら2つの部分的アクティブ・イネーブル信号を論理
的に結合することによって前記アクティブ・イネーブル
信号を生成する手段とを備えた請求項1又は2記載のビ
デオ・ダウン・コンバージョン装置。
3. A horizontal interpolator and a vertical interpolator, each having logic for generating a partial active enable signal, and the active enable by logically combining the two partial active enable signals. Video down conversion device according to claim 1 or 2, comprising means for generating a signal.
【請求項4】 連続する一連の出力映像フィールドの走
査線を、それら出力映像フィールドの夫々に対応した入
力映像フィールドの走査線に補間処理を施して生成する
ビデオ・ダウン・コンバージョン装置において、いずれ
のフィールド極性の入力映像フィールドであっても、そ
の入力映像フィールドに補間処理を施して各々の出力フ
ィールドを生成することができるよう選択的に動作し、
それによって、入力映像フィールドのフィールド極性シ
ーケンスに不連続部が存在しても、連続する一連の出力
映像フィールドが規則正しい奇数−偶数のフィールド極
性のシーケンスを維持できるようにしたビデオ・ダウン
・コンバージョン装置。
4. A video down-conversion device for generating a continuous series of output video field scan lines by interpolating scan lines of an input video field corresponding to each of the output video fields. Even if it is an input video field of field polarity, it selectively operates so that each input field can be generated by subjecting the input video field to interpolation processing.
Accordingly, a video down-conversion device that enables a continuous series of output video fields to maintain a regular odd-even field polarity sequence even if a discontinuity exists in the field polarity sequence of the input video field.
【請求項5】 出力フレームの最上端及び最下端のアク
ティブ走査線の位置を入力フレームの最上端及び最下端
のアクティブ走査線以外のアクティブ走査線の位置に揃
えるようにした請求項4記載のビデオ・ダウン・コンバ
ージョン装置。
5. The video according to claim 4, wherein the positions of the active scan lines at the top and bottom of the output frame are aligned with the positions of active scan lines other than the active scan lines at the top and bottom of the input frame.・ Down conversion device.
【請求項6】 前記出力映像フィールドは、そのフィー
ルド・レートが59.94Hzである請求項4又は5記
載のビデオ・ダウン・コンバージョン装置。
6. The video down-conversion apparatus according to claim 4, wherein the output video field has a field rate of 59.94 Hz.
【請求項7】 前記出力映像フィールドは、走査線本数
が525本の信号方式を採用した映像信号のフィールド
である請求項6記載のビデオ・ダウン・コンバージョン
装置。
7. The video down conversion apparatus according to claim 6, wherein the output video field is a field of a video signal adopting a signal system having 525 scanning lines.
【請求項8】 前記入力映像フィールドのフィールド・
レートが59.94Hzであり、前記入力映像フィール
ドは、フィールド・レートが60Hzの映像信号ソース
からフィールドを時間的にドロップする方式変換器を介
して生成される請求項6又は7記載のビデオ・ダウン・
コンバージョン装置。
8. The field of the input video field
Video down according to claim 6 or 7, wherein the rate is 59.94 Hz and the input video field is generated via a mode converter that temporally drops the field from a video signal source with a field rate of 60 Hz.・
Conversion device.
【請求項9】 連続する一連の出力映像フィールドの走
査線を、それら出力映像フィールドの夫々に対応した入
力映像フィールドの走査線に補間処理を施して生成する
ビデオ・ダウン・コンバージョン装置において、 出力フレームの最上端及び最下端のアクティブ走査線の
位置を入力フレームの最上端及び最下端のアクティブ走
査線以外のアクティブ走査線の位置に揃えるようにした
ビデオ・ダウン・コンバージョン装置。
9. A video down-conversion device for generating a continuous series of scan lines of an output video field by interpolating scan lines of an input video field corresponding to each of the output video fields. A video down conversion device in which the positions of the active scan lines at the uppermost and lowermost ends are aligned with the positions of active scanlines other than the active scanlines at the uppermost and lowermost ends of the input frame.
【請求項10】 請求項1ないし9のいずれか1項記載
のビデオ・ダウン・コンバージョン装置を備えたビデオ
・カメラ。
10. A video camera comprising the video down-conversion device according to claim 1. Description:
【請求項11】 請求項1ないし9のいずれか1項記載
のビデオ・ダウン・コンバージョン装置を備えたビデオ
記録装置。
11. A video recording device comprising the video down-conversion device according to claim 1. Description:
JP8298961A 1995-11-09 1996-11-11 Video down conversion device Pending JPH09172616A (en)

Applications Claiming Priority (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
GB9522961:3 1995-11-09
GB9522961A GB2307130B (en) 1995-11-09 1995-11-09 Video down-conversion
GB9522959:7 1995-11-09
GB9522959A GB2307128B (en) 1995-11-09 1995-11-09 Controlling video down-conversion

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH09172616A true JPH09172616A (en) 1997-06-30

Family

ID=26308080

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP8298961A Pending JPH09172616A (en) 1995-11-09 1996-11-11 Video down conversion device

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH09172616A (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4656515A (en) Horizontal compression of pixels in a reduced-size video image utilizing cooperating subsampling and display rates
US5587742A (en) Flexible parallel processing architecture for video resizing
US4652908A (en) Filtering system for processing a reduced-resolution video image
US5828415A (en) Apparatus for controlling video down-conversion
US5528301A (en) Universal video format sample size converter
US7787023B2 (en) Video signal processing apparatus
JPS63104582A (en) Television signal processing system
US4656516A (en) Vertical subsampling and memory synchronization system for a picture within a picture television receiver
JPH09172615A (en) Signal processor
GB2293938A (en) Two dimensional spatial interpolator for digital video format converter
JPH09172617A (en) Video down conversion method
US5822009A (en) Video down-conversion
JPH09172616A (en) Video down conversion device
JPH0690466A (en) Digital signal processing circuit
JP4628524B2 (en) Image composition processing device
KR100339401B1 (en) Apparatus for converting format
JPH03295376A (en) High definition television receiver with strobe function
JPH08221562A (en) Image signal processor
JPH04280589A (en) Scanning line number converter
JPH0252585A (en) Digital television set
JPH04111694A (en) High picture quality tv signal/tv signal converter