JP2005123689A - デジタル放送受信機 - Google Patents

Abstract

【課題】外部入力端子を持つデジタル放送受信機において、使用メモリの低コスト化を実現する。
【解決手段】外部映像信号入力に対して、映像フォーマット検出部を持ち、映像フォーマット検出部によって検出されたフォーマットに従って、色差信号の表示用メモリへのラインデータの格納方法を決定する書き込み制御手段を持つことで、解像度の高いフォーマットであれば色差信号の解像度を落として格納することで、メモリ帯域及びメモリ容量を削減し、解像度が低いフォーマットであれば解像度を落とさずに格納することで画質を維持したまま表示することが可能となり、メモリに要するコストを削減することが可能となる。
【選択図】図１

Description

本発明は、外部入力端子を持つデジタル放送受信機に関するものである。

近年、高画質化、多チャンネル化、高機能化を目的として、テレビジョン放送のデジタル化が進められている。このデジタル放送では、デジタル化された動画像の圧縮符号化方式としてＭＰＥＧ（Ｍｏｖｉｎｇ Ｐｉｃｔｕｒｅ Ｅｘｐｅｒｔｓ Ｇｒｏｕｐ）２方式が採用され、これまでに日本においては、ＢＳデジタル放送、ＣＳデジタル放送が開始されている。また、日本においてはさらに地上波デジタル放送が検討されており、より低コストで付加価値をあたえるデジタル放送受信機が求められている。

デジタル放送受信機の付加価値をあたえる方法の一つに、アナログ放送専用受信機と同様に放送受信以外の録画再生映像、ゲーム映像などを入力可能な外部入力端子を持ち、２画面表示などを行うマルチ画面表示機能がある。

高画質化放送や、高画質映像再生装置等の普及により、デジタル放送及び外部入力端子からの映像信号としては、ＳＤ（Ｓｔａｎｄａｒｄ Ｄｅｆｉｎｉｔｉｏｎ）映像（５２５Ｐや５２５Ｉフォーマット等）に加え、ＨＤ（Ｈｉｇｈ Ｄｅｆｉｎｉｔｉｏｎ）映像（１１２５Ｉや７５０Ｐフォーマット等）を扱う必要がある。この場合に、マルチ画面表示を実現する場合を考える。例えば２画面分のＨＤ映像を処理する場合には、映像信号処理用のメモリ帯域、メモリ容量を非常に多く使用し、高速で大容量のメモリを使用するなどコストがかかるという欠点があった。一例として、１１２５Ｉ映像信号を考えると、１垂直走査期間中に、１画面分の輝度信号をメモリから読み出すだけで、
１９２０ ｘ ５４０ ＝ １、０３６、８００バイト
の転送量が必要であり、５２５Ｉ映像信号の場合は、
７２０ ｘ ２４０ ＝ １７２、８００ バイト
であることから、実に６倍もの帯域、容量を必要としている。

特許文献１にあるように、入力映像解像度と表示用映像出力解像度間において、フォーマット変換技術や拡大縮小技術を利用することでマルチ画面表示自体は実現できるが、スケーリング率によって処理を可変すること以外に、入力映像フォーマットに基いた使用メモリ容量及び帯域については考慮されていなかった。
特開２００１−２１８２２号公報 藤原 洋監修 「最新ＭＰＥＧ教科書」アスキー出版局 １９９４年

外部入力端子を持つデジタル放送受信機において、２画面表示などのマルチ画面表示機能を実現する場合、外部入力映像が解像度の高いフォーマットである場合、映像信号処理用のメモリ帯域、及びメモリ容量が増加してしまい、高速かつ大容量のメモリを使用するなどのコストがかかるという問題があった。

上記課題に対し、外部映像信号入力に対して、映像フォーマット検出部を持ち、映像フォーマット検出部によって検出されたフォーマットに従って、色差信号の表示用メモリへのラインデータの格納方法を決定する書き込み制御手段を持つことで、解像度の高いフォーマットであれば色差信号の解像度を落として格納することで、メモリ帯域及びメモリ容量を削減し、解像度が低いフォーマットであれば解像度を落とさずに格納することで画質を維持したまま表示することが可能となり、メモリに要するコストを削減することが可能となる。

解決しようとする問題点は、メモリに関するコストを削減し、高品質、高機能なデジタル放送受信機の実現に効果がある。

本発明は、外部映像信号入力に対して、映像フォーマット検出部を持ち、映像フォーマット検出部によって検出されたフォーマットに従って、色差信号の表示用メモリへのラインデータの格納方法を決定する書き込み制御手段を持つことを最も主要な特徴とする。メモリに関するコストを削減し、高機能なデジタル放送受信機を実現するという目的を、画質劣化を極力抑えながら実現した。

（実施の形態１）
図１は、本発明装置の一実施の形態のデジタル放送受信機の構成図である。デジタル放送の電波をアンテナ（図示せず）で受信されたＲＦ信号は、チューナ１００において選局され、デジタル復調処理を行った後、トランスポートストリームとして、ＴＳデコーダ１０１に与えられる。ＴＳデコーダ２００は、指定されたＰＩＤを持つトランスポートストリーム信号を選択して出力し、ＭＰＥＧデコード部３００に与えられる。ＭＰＥＧデコード部３００で、映像および音声の復号化を行った後、音声信号は、音声出力切替セレクタ９０３を介し、音声信号として出力される。外部入力音声信号は、ユーザ設定により出力要求があった場合には、音声出力切替セレクタ９０３より出力される。

映像信号は、ＭＰＥＧの場合には、メモリ上に格納されたＩピクチャ、Ｐピクチャ等の参照用画像を利用しながらＭＰＥＧデコード処理を行い、メモリ６００内の表示用メモリ領域に格納される。ＭＰＥＧ２における画像圧縮方法では、４：２：０、４：２：２、４：４：４を選択可能である。ＢＳデジタル放送などの放送波信号では、４：２：０を使用するのが一般的であり、ＭＰＥＧデコードされた結果も４：２：０形式で、表示用メモリ領域に格納される。

一方、外部入力映像信号は、ＡＤコンバータ５００でデジタル化される。そのフォーマットは、ＩＴＵ勧告６０１に準拠した４：２：２が一般的である。また、ＡＤコンバータ部において、垂直及び水平同期信号の抽出も行う。

ＡＤコンバータ５００の出力は、映像信号処理４００内において、まず有効映像信号データのみ選択され、輝度信号はそのままメモリ６００内の表示用メモリ領域に格納される。一方。色差信号は、さらにフォーマット検出部４１０によって検出されたフォーマットに従って、ライン単位での色差信号に対するメモリ格納方式が決定され、メモリ６００内の表示用メモリ領域に格納される。

メモリ６００の表示用メモリ領域に格納されたデジタル放送受信映像及び、外部映像信号は、画面上の指定された範囲に表示されるようスケーリング処理部７００においてスケーリングされる。スケーリング処理においては、４：２：０の映像信号は４：２：２形式への変換も実施される。

また、ユーザインターフェースとしてＯＳＤ（ＯｎＳｃｒｅｅｎＤｉｓｐｌａｙ）用画面データ等が、システム制御部９００によって生成されメモリ６００に格納される。ＯＳＤ用画面データと前記したスケーリングされたデジタル放送受信映像及び外部映像信号が映像合成部８００において合成され映像出力される。ＯＳＤ生成機能以外にも、システム制御部９００はプログラムを格納したＲＯＭ９１０、作業用領域であるＲＡＭ９２０によって、ユーザ要求に対し、各ブロックを適切に制御する役目を持つ。例えば、受信している放送チャンネルの選択や、音声出力信号の選択等がある。

図６は、デジタル放送受信機における２画面表示の一例を示している。画面のデザインや映像のアスペクト情報等で、放送受信画面、外部入力映像画面の大きさや表示位置は変更される。また、ユーザにどちらからの入力かを示すために、ＯＳＤを利用して放送受信したチャンネル番号や、外部入力端子番号などを表示する。

図２は、本発明の特徴である外部映像信号処理部の詳細を示す図である。前記したＡＤコンバータによって、デジタル化された外部映像信号のうち、映像期間検出部４０４においてＨ（水平同期）信号、Ｖ（垂直同期）信号を使用し、有効映像データ期間を検出する。

輝度信号は、検出された有効映像データ期間に従って、輝度書き込み制御部４０１によって、有効映像信号のラインデータのみが抽出され出力される。

次に色差信号も、輝度信号と同様に有効映像データ期間分のみを抽出され出力されるが、さらにフォーマット検出部４１０によって、有効映像データ期間分のデータのうち、毎ラインのデータを出力するか、１ライン置きのデータを出力するかが判定される。判定によって、フィルタ演算された色差信号または、演算処理されていない色差信号が、切替セレクタ４０５を経て出力され、色差書き込み制御部４０６によって毎ライン出力、または１ライン置き出力として出力される。１Ｈディレイ４０２は色差信号を１ライン遅延させる機能を持つ。フィルタ演算部４０３は、１ライン置き出力を行う際の折り返し歪み除去用のフィルタ処理を実施するためのものであり、現ラインと１Ｈディレイ４０２との間で演算された出力である。

次にフォーマット検出部４１０の一例を図３、図４を用い説明する。

図３において、４１１は、１垂直走査期間内の走査本数（Ｈの数）をカウントするカウンタ、４１２はカウンタ４１１の出力を１垂直走査期間単位で保持するためのレジスタである。レジスタ４１２の出力例としては、図４に示すように、映像フォーマットが５２５Ｉであれば、２６１か２６２（インターレス信号のため交互に出力）、５２５Ｐであれば、５２４、７５０Ｐであれば、７４９、１１２５ｉであれば５６２か５６３（インターレース信号のため交互に出力）となる。

フォーマット判定部４１３では、１垂直走査期間のライン数が多いフォーマット（図例であれば、１１２５Ｉ、７５０Ｐ）時に色差信号の格納方法を１ライン置きとし、ライン素が少ないＳＤ映像では、毎ラインデータ格納をする。

このようにフォーマット判定を行った上で、色差信号の格納方法を決定するので、表示用メモリへの書き込みバイト数は、図４に示すような量となりメモリアクセス時に必要とする帯域及び、使用メモリ容量を削減することが可能となる。図４の例では、本発明を実施しない場合にくらべ、メモリアクセスの使用帯域及び使用メモリ量は半減されており、また、これは、書き込みだけでなく、２画面合成を表示する際の読み出し時の帯域も半減されるので、メモリアクセスの帯域の絶対量はさらに削減される。

また、前述したようにデジタル放送で使用されるＭＰＥＧでは、４：２：０で圧縮される。従って、外部映像信号入力がＨＤの場合に色差信号を１ライン置きに格納しても、デジタル放送と同等程度の画質は保持できる。また、外部映像信号入力が、１垂直走査期間のライン数が少ないＳＤの場合には、毎ラインデータを書き込むので、元々の解像度が低い映像においては、色差信号の解像度情報を失うことなく、高画質のまま表示することが可能である。

本実施の形態では、フォーマット検出によって色差信号のメモリへの格納方法を制御しているが、例えば外部入力映像のみを表示する場合（全画面表示）などには、放送受信用のメモリ帯域及び容量を使用しないことを利用して書き込み制御方法を変更するなどの手段も可能である。

以上のように、本発明のデジタル放送受信機は、外部映像信号入力に対して、映像フォーマット検出部を持ち、映像フォーマット検出部によって検出されたフォーマットに従って、色差信号の表示用メモリへのラインデータの格納方法を決定する書き込み制御手段を持つことで、解像度の高いフォーマットであれば色差信号の解像度を落として格納することで、メモリ帯域及びメモリ容量を削減し、解像度が低いフォーマットであれば解像度を落とさずに格納することで画質を維持したまま２画面表示等をすることが可能となり、メモリに要するコストを削減することが可能となるものである。

本発明に係るデジタル放送受信機は、メモリ帯域及びメモリ容量を削減し、解像度が低いフォーマットであれば解像度を落とさずに格納することで画質を維持したまま２画面表示等をすることが可能となるものであり、２画面表示機能を持つ他の画像再生装置など用途にも適用可能である。

本発明の一実施の形態を示すデジタル放送受信機のブロック図 本発明の一実施の形態を示す外部映像信号処理部のブロック図 本発明の一実施の形態を示すフォーマット検出部のブロック図 フォーマット検出方法及び色差信号書き込み制御方法の対応を示す図 本発明を使用しない従来の外部映像信号処理部のブロック図 ２画面表示の一例を示す図

符号の説明

１００ チューナ
２００ ＴＳデコーダ
３００ ＭＰＥＧデコーダ
４００ 外部入力映像の映像信号処理部
４０１ 輝度書き込み制御部
４０２ １Ｈディレイ部（ラインメモリ）
４０３ フィルタ演算部
４０４ 映像期間検出部
４０５ 書き込み信号切替セレクタ
４０６ 色差信号書き込み制御部
４１０ フォーマット検出部
４１１ カウンタ
４１２ レジスタ
４１３ フォーマット判定部
４１４ 色差書き込み制御信号生成部
５００ ＡＤコンバータ
６００ メモリ
７００ スケーリング処理部
８００ 映像合成部
９００ システム制御部
９１０ ＲＯＭ
９２０ ＲＡＭ

Claims (4)

1. 外部映像信号入力に対して、映像フォーマット検出部を持ち、映像フォーマット検出部によって検出されたフォーマットに従って、色差信号の表示用メモリへのラインデータの格納方法を決定する書き込み制御手段を持つことを特徴とするデジタル放送受信機。
2. 前記色差信号格納方法が、有効映像信号を毎ライン書き込む方法と１ライン置きに書き込む方法の２種類を持つことを特徴とする請求項１記載のデジタル放送受信機。
3. １ライン置きに書き込む色差信号が、１Ｈディレイを持った色差信号とのフィルタ演算結果であることを特徴とする請求項２記載のデジタル放送受信機。
4. 前記映像フォーマット検出部におけるフォーマット検出方法が、１垂直走査期間あたりの走査本数の総量によって判定を行うことを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載のデジタル放送受信機。

Images