JP2005531087A - フィルタ係数用のランダムアクセスメモリのための自動的なバンク切り替えを検出及び実行する方法及び装置 - Google Patents

フィルタ係数用のランダムアクセスメモリのための自動的なバンク切り替えを検出及び実行する方法及び装置 Download PDF

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Abstract

本発明は、テレビジョン応用において垂直帰線消去期間の間に自動的にバンクを切り替えるために設計されるデュアルバンクフィルタ係数RAMを容易にする方法に関する。本発明の方法及びシステムにより、マイクロコントローラは、現在使用されていないメモリバンクにおける新たな組のフィルタ係数をプログラムし、全ての係数が書き込まれたときを自動的に検出し、次いで、テレビジョン応用における垂直帰線消去期間の間にバンクを自動的に切り替える。

Description

本発明は、ビデオ処理システムにおけるデータ転送及び記憶に関する。
本出願は、“METHOD AND SYSTEM FOR DETECTING AND PERFORMING AUTOMATIC BANK SWITCHING FOR A FILTER COEFFICIENT RAM”と題された2002年6月27日に提出された米国特許仮出願60/392,293号の利益を請求するものである。
デジタルかつ高精細テレビの放送モデムの出現により、テレビ信号処理システムは、多数のフォーマットのテレビ放送を受信及び表示することが要求される。それぞれのフォーマットは、固有の信号品質を有しており、固有のフィルタ構成により最適に処理される。番組放送者にとって放送の過程でフォーマット間での切り替えが可能であることが望まれる。したがって、テレビ信号処理システムにとって放送フォーマットにおける変化の認識が可能であって、新たなフォーマットを最適に処理するためにフィルタ構成の変更が可能であることが望まれる。
放送の間にフィルタ構成を変えることにより、ビデオフラッシュ、インタレース信号におけるペアリング、画像同期の喪失、又はオーディオの乱れのような画像における望まれない乱れが生じる可能性がある。これら望まれない乱れを除去し、番組フォーマットにおける切り替えをスムーズに実行し、したがって視聴者が如何なる変化にも気付かないようにすることは利益のあることである。
1態様では、本発明は、ビデオ信号処理装置でメモリを管理する方法に関し、第一のメモリと第二のメモリをディスエーブルにすること、ビデオ信号の一部に応答して第一のメモリから第二のメモリへの出力を切り替えること、及び第一のメモリと第二のメモリをイネーブルにすることを備えている。
また、別の態様では、本発明は、複数のビデオフィルタ係数のうちの1つを選択する装置に関し、第一の組のビデオフィルタ係数を記憶する第一のメモリ、第二の組のビデオフィルタ係数を記憶する第二のメモリ、第一のメモリと第二のメモリのいずれかを選択するためのスイッチ、及びビデオ信号の一部を検出してスイッチの状態を変更するバンク切り替え装置を備えている。
本発明の特徴及び利点は、例を通して、以下の説明から更に明らかとなるであろう。本発明の1実施の形態は、集積回路内に含まれる場合がある。本発明の別の実施の形態は、回路を形成するディスクリートなエレメントを備えている場合がある。
図1は、本発明に係る例示的なデジタルビデオ受信システム10に関するブロック図である。システム10は、オーディオ、ビデオ及び関連するデータで変調されたブロードキャストキャリアを全体で受信してデジタル化するアンテナ20及び入力プロセッサ22を含んでいる。また、システム10は、入力プロセッサ22からのデジタル出力を受けて復調する復調器24を含んでいる。さらに、システム10は、ユーザ入力コマンドを受けるためのリモートコントロールユニット32を含んでいる。また、システム10は、デジタルビデオ画像データをビジュアル表現に全体で変換する、1以上のデジタル入力−デジタル出力又はデジタル入力−アナログ出力ディスプレイドライバ46、及びそれぞれのデジタル入力又はアナログ入力ディスプレイ30を含んでいる。好適な実施の形態では、ディスプレイ30は、マルチフォーマットのテレビジョンディスプレイユニットであり、したがってドライバ46は、適切なマルチフォーマット入力−デジタル出力装置である。本発明は、ディスプレイ装置を含む図1の例示的な実施の形態に関して説明されているが、本発明はセットトップボックス、ビデオカセットレコーダ及びDVDプレーヤのようなディスプレイ装置を含まないシステムにも適用することができる。
さらに、システム10は、ビデオプロセッサ26を含んでいる。一般に、ビデオプロセッサ26は、リモートコントロールユニット32からユーザ入力コマンドを受け、復調器24から復調されたデータを受け、ユーザ入力コマンドに従って、該復調データをディスプレイドライバ46のためのビデオ画像データに変換する。これに応じて、ビデオプロセッサ26は、リモートインタフェース36及びコントローラ34を含んでいる。リモートインタフェース36は、リモートコントロールユニット32からユーザ入力コマンドを受ける。コントローラ34は、入力コマンドを解釈し、(たとえば、チャネル選局及び/又はオンスクリーンディスプレイ(OSD)選択)コマンドを実行するためにプロセッサ26の各種コンポーネントのための設定を適切に制御する。ビデオプロセッサ26は、復調器24からの復調されたデータを受け、デジタル信号を出力するデコーダ28を含んでおり、このデジタル信号は、トレリス復号され、バイト長データセグメントにマッピングされ、デインタリーブされ、更にリードソロモンエラー訂正される。デコーダ28からの訂正された出力データは、MPEG(Moving Picture Experts Group)規格と互換性を有するトランスポートデータストリームの形式であって、プログラムを表す多重化されたオーディオ、ビデオ及びデータコンポーネントを含んでいる。
プロセッサ32は、デコードパケット識別子(“PID”)セレクタ38、及びトランスポートデコーダ40を更に含んでいる。PIDセレクタ38は、トランスポートストリームにおいて選択されたパケットを識別し、デコーダ28からトランスポートデコーダ40に経路制御する。トランスポートデコーダ40は、選択されたパケットを以下に更に詳細に説明されるように、プロセッサ26による更なる処理のため、オーディオデータ、ビデオデータ及び他のデータにデジタル的に分離する。
プロセッサ26により供給されるトランスポートストリームは、番組チャネルデータ、補助システムタイミング情報、並びに番組コンテンツレイテイング及び番組ガイド情報のような番組に特化した情報を含むデータパケットを含んでいる。番組に特化した情報を使用して、トランスポートデコーダ42は、ユーザ選択された番組チャネルを含む個々のデータパケットを識別して組み立てる。トランスポートデコーダ40は、補助情報パケットをコントローラ34に向け、このコントローラは、補助情報を分析、照合して階層的に配置されたテーブルに組み立てる。
システムタイミング情報は、時間基準インジケータ及び関連する補正データ(たとえば、夏時間インジケータ、時間ドリフト、閏年等を調節するためのオフセット情報)を含んでいる。このタイミング情報は、番組の放送者により番組の将来の送信時刻及び日付を確立するために時間基準インジケータを時間クロック(たとえば、アメリカ合衆国の西側の標準時間及び日付)に変換するため、内部デコーダ(たとえば、以下に説明されるMPEGデコーダ42)にとって十分である。時間クロックは、番組再生、番組記録及び番組プレイバックのようなスケジュールされた番組処理機能を始動するために使用可能である。
一方、番組に特化した情報は、条件付きアクセス、ネットワーク情報、及びシステム10が所望のチャネルを選局して完全な番組を形成するためにデータパケットを組み立てることを可能にする識別及びリンクデータを含んでいる。また、番組に特化した情報は、補助番組コンテンツレイテイング情報(たとえば、年齢に基づいた適切なレイテイング)、番組ガイド情報(たとえば、電子番組ガイド(“EPG”))、並びにこの補助情報の識別及び組み立てをサポートするデータと同様に放送番組に関連する記述テキストを含んでいる。
また、システム10は、MPEGデコーダ44を含んでいる。トランスポートデコーダ40は、MPEG規格と互換性を有するビデオ、オーディオ、及びサブピクチャストリームをMPEGデコーダ42に供給する。ビデオ及びオーディオストリームは、選択されたチャネル番組コンテンツを表している圧縮されたビデオ及びオーディオデータを含んでいる。サブピクチャデータは、レイテイング情報、番組記述情報等のようなチャネル番組コンテンツと関連される情報を含んでいる。MPEGデコーダ42は、トランスポートデコーダ40からのMPEG規格と互換性のあるパケット化されたオーディオ及びビデオデータをデコード及び伸張し、これより伸張された番組を表すデータを導出する。
MPEGデコーダ42は、トランスポートデコーダ40からのサブピクチャデータを組み立て、照合及び分析して、内部にOSDモジュール(図示せず)への出力のためにフォーマット化された番組ガイドデータを生成する。OSDモジュールは、サブピクチャデータ及び他の情報を処理して、サブタイトル、コントロール、並びに選択可能なメニューオプション及びディスプレイ30での表示のための他のアイテムを含む情報メニュー表示を表すピクセルマップデータを生成する。コントロール及び情報表示は、OSDモジュールにより生成されたテキスト及びグラフィックを含んでおり、コントローラ34の指示の下で、オーバレイピクセルマップデータの形式で生成される。OSDモジュールからのオーバレイピクセルマップデータは、コントローラ34の指示の下で結合され、デコーダ28からの画素を表すデータと同期される。サブピクチャに全体で関連される選択されたチャネルでのビデオ番組を表す結合されたピクセルマップデータは、MPEGデコーダ42によりエンコードされる。
システム10は、1以上のディスプレイドライバ46を更に含んでいる。一般に、ディスプレイドライバは、MPEGデコーダ42からのエンコードされた番組及びサブピクチャデータをディスプレイドライバ46と互換性のある形式に変換する。例示的な実施の形態では、ディスプレイドライバ46は、以下に更に説明されるように本発明に係るビデオフォーマットコンバータ(“VFC”)60(図2参照)を含んでいる。
図2は、本発明に係るデジタルビデオ受信システムにおけるビデオフォーマットコンバータ(“VFC”)60の例示的な実現に関するブロック図である。VFC60は、複数のパラレルビデオラインメモリ62、VFCコントローラ64、VFCフィルタ66、フィルタ係数ランダムアクセスメモリ(RAM)70、及びファーストイン ファーストアウト(“FIFO”)データバッファ68を含んでいる。VFC60は、MPEGデコーダ42から入力ビデオストリーム61を受け、出力ビデオストリーム69をディスプレイドライバ46に送信する。一般に、VFCコントローラ64は、到来するビデオストリーム61からのデータを記憶するか又は待たせるため、ビデオラインメモリ62及びVFCフィルタ66を制御する。さらに、ビデオフィルタ係数RAM70は、ディスプレイドライバ46により処理されている表示フォーマットについて、最適な組のビデオフィルタ係数がVFCフィルタ66で利用可能にするため、VFCコントローラ64に応答して動作するために構成されている。
到来するビデオストリームの表示フォーマットにおける変化は、最良の可能な画像を生成するため、VFCフィルタ66により使用されているビデオフィルタ係数における変化を必要とする。しかし、ビデオフィルタ係数を変えることは、出力ビデオストリームにおける望まれない乱れとなり、続いて、ビデオフラッシュ、インタレース信号におけるペアリング、画像同期の喪失又はオーディオの乱れのような画像における望まれない乱れとなる場合がある。これらの望まれない乱れを除去して、番組フォーマットにおける切り替えをスムーズに実行し、これにより視聴者が如何なる変化にも気付かないようにすることは有益なことである。到来するビデオストリームの表示フォーマットにおける変化が起こったことをVFCコントローラ64が判定したとき、VFCコントローラ64は、新たな表示フォーマットのビデオフィルタ係数のアドレスをビデオフィルタ係数RAM70に送出する。
新たな表示フォーマットのビデオフィルタ係数の完全な組のアドレスをVFCコントローラ64から受けた後、次いで、フィルタ係数RAM70は、その後の垂直帰線消去期間の間に、前の表示フォーマットのビデオフィルタ係数の組と新たな表示フォーマットのビデオフィルタ係数の組との間で遷移させる。
テレビジョンビデオ信号は、ディスプレイ30の走査ビームが次の走査が始まるポイントに迅速に戻るようにビデオが割り込まれる帰線消去期間で交互するビデオ期間を含んでいる。2つのタイプのビデオ期間が存在し、水平帰線消去期間は、ビデオ画像のそれぞれのラインについて一度起こり、単一の水平同期パルスを含んでおり、垂直帰線消去期間は、ビデオ情報のそれぞれのフィールドの後に起こる。垂直帰線消去期間は、6つの比較的狭いプリイコライゼーションパルスが先行し、6つの比較的狭いポストイコライゼーションパルスにより後続される6つの比較的広い垂直同期パルスを一般に含んでいる。フィルタ係数RAM70が垂直同期パルスを感知した後、前の表示フォーマットのビデオフィルタ係数の組と新たな表示フォーマットのビデオフィルタ係数の組との間の遷移が始まる。この遷移は垂直帰線消去期間の間に行われるので、ビデオ出力が存在しないとき、この遷移は、画像における望まれない乱れを防止するような方式となる。
図3は、ビデオフィルタ係数を記憶するメモリバンクの切り替えを制御する装置を含むフィルタ係数RAM70の例示的な実施の形態に関するブロック図である。図3に示されるシステムは、レジスタバス370、係数アドレス検出器310、バンク切り替え状態マシン340、第一の入力マルチプレクサ410及び第二の入力マルチプレクサ411、第一のRAM418及び第二のRAM419、並びに出力マルチプレクサ422を含んでいる。レジスタバスの一部は、アドレスバス403,404,408,409を含んでいる。レジスタバス370は、VFCコントローラ64(図2参照)、係数アドレス検出器310、VFCフィルタ66(図2参照)、第一の入力マルチプレクサ410、及び第二の入力マルチプレクサ411によりアクセスすることができ、VFCフィルタ66(図2参照)により使用されるフィルタ係数からなるバンクの読み出し及び書き込みを行うために使用される。
VFCコントローラ64(図2参照)は、ライトモードとなるべき時間で選択されたRAM418,419にアドレスを書き込む。この選択は、バンク切り替え状態マシン340からバンク選択ライン350を介して行われる。なお、一方の入力マルチプレクサ410,411は、他方の入力マルチプレクサ410,411がバンク選択ライン350の逆に関して動作するため、如何なるある時間でライトモードにあるように構成することができる。したがって、バンク選択ラインがハイであるとき、たとえば、第一の入力マルチプレクサ410はライトモードにあり、第二の入力マルチプレクサ411はリードモードにある。バンク選択ライン350の状態が状態を変えたとき、それぞれの入力マルチプレクサ410,411の機能は、それに応答して変化し、したがって第一の入力マルチプレクサ410はリードモードにあり、第二の入力マルチプレクサ411はライトモードにある。したがって、バンク選択ライン350の状態に依存して、唯一のRAM418,419がある時間で書込みを行うことができ、唯一のRAM418,419が如何なる時間で読出しを行うことができる。
VFCフィルタ66(図2参照)は、現在リードモードにある入力マルチプレクサ410,411のリードアドレスライン403,408を介してRAM418,419から現在要求されているビデオフィルタ係数のアドレスを要求する。次いで、要求されているアドレス情報は、VFCフィルタ66(図2参照)に接続されているバンクデータライン424を介して読み出される。
アドレス検出器310は、レジスタバス370のデータをモニタし、VFCコントローラ64(図2参照)によるRAMへのアドレスの書き込み状態を判定する。到来するビデオストリーム61(図2参照)のフォーマットにおける変化を示す、RAM418,419に書き込まれているフィルタ係数のアドレスをアドレス検出器310が検出したとき、アドレス検出器310は、書き込まれたアドレスの数をカウントして、その数を既知の量に対して比較することによるか、又は代替的な方法によるかのいずれかで、フィルタ係数の最後のアドレスが何時書き込まれたかを判定し、次いでlast_addr_writtenフラグをバンク切り替え回路340にセットする。このlast_addr_writtenフラグは、係数アドレス検出器310とバンク切り替え回路340とを接続する最後のフラグ書込みライン320の状態を変えることでセットされる。“last_addr_written”フラグを観察した後、バンク切り替え回路340は、前に説明されたように入力ビデオストリームと関連される垂直同期パルスにより示される、次の垂直帰線消去期間について垂直帰線消去ライン330をモニタする。
垂直帰線消去期間が示された後、バンク切り替え回路340は、誤った読み出し又は書込みが生じることを防止するため、チップイネーブル/ディスエーブルライン351を介してRAM418,419をディスエーブルにする。誤った読み出し又は書き込みは、RAM418,419から情報が読み取られ、同時に、RAM418,419に情報が書き込まれるときに生じる場合がある。この例では、VFCフィルタ66(図2参照)は、書き込まれている新たな組のビデオフィルタ係数と書き込まれている組のビデオフィルタ係数の両者から、ビデオフィルタ係数を誤って読み出し、これにより誤った組のビデオフィルタ係数となる場合がある。さらに、類似のエラーは、1つのアドレスを同時に読み出し及び書込みすることで起こる場合がある。RAM418,419がディスエーブルにされた後、バンク切り替え回路340は、先に説明されたように、バンク選択ライン350を介して読み取られるべきRAM418,419を切り替える。バンク選択ライン350は、入力マルチプレクサ410,411の状態を切り替えるために同時に使用される。入力マルチプレクサ410,411の状態を切り替えることで、リードクロック401及びリードアドレス403のラインは、書き込みするために予めセットされたRAM418,419に接続され、ライトクロック及びライトアドレスのライン416は、読取るために予めセットされたRAM418,419に接続される。入力マルチプレクサは、導体のライン414,416を介してRAM418,419に接続される。バンク切り替え回路340がバンク選択ライン350の状態を変えた後、チップイネーブル/ディスエーブルライン351を介してRAM418,419をイネーブルにする。このとき、新たなビデオフォーマットのビデオフィルタ係数は、バンクデータライン424及び出力マルチプレクサ422を介して、VFCフィルタ66(図2参照)により読み取ることが可能である。
図4は、本発明の例示的なメモリ管理技術に従う、番組フォーマットの変化を検出する処理、垂直帰線消去期間を検出する処理、及びビデオフィルタ係数を切り替える処理を例示するフローチャートである。
1.係数アドレス検出器310は、VFCコントローラ64により新たなアドレスがRAM418,419に書き込まれたかを判定するためにレジスタバスをモニタする。
2.入力ビデオフォーマットにおける変化を示す、新たなアドレスが書き込まれたと係数アドレス検出器310が判定した後、係数アドレス検出器310は、最後のアドレスが何時書き込まれたかを判定するために、書き込まれているアドレスをモニタする。
3.最後のアドレスがVFCコントローラにより書き込まれた後、係数アドレス検出器310は、last_addr_writtenフラグ320をセットする。
4.バンク切り替え状態マシン340がlast_addr_writtenフラグを観察したとき、次の垂直帰線消去期間の状態を判定するために、垂直帰線消去ライン330をモニタする。
5.次の垂直帰線消去期間が垂直帰線消去ライン330を介して示された後、バンク切り替え状態マシン340は、イネーブルディスエーブルライン351を介してRAM418,419をディスエーブルにする。
6.バンク切り替え状態マシン340は、次いで、バンク選択ライン350を介してRAM418,419のリード/ライト機能を切り替える。
7.バンク切り替え状態マシン340は、次いで、イネーブルディスエーブルライン351を介してRAM418,419をイネーブルにする。
8.アドレス検出器は、次いで、VFCコントローラ64により新たなアドレスがRAM418,419に書き込まれているかを判定するため、レジスタバスをモニタする初期状態に戻る。
本発明は好適な実施の形態を参照して説明されたが、特許請求の範囲により定義されるように、本発明の精神及び範囲から逸脱することなしに様々な変形が実施態様でなされる場合があることが明らかである。
マルチフォーマットのテレビ信号処理システムのブロック図である。 デジタルビデオ受信システムにおけるビデオフォーマットコンバータの例示的な実現に関するブロック図である。 メモリバンク切り替え回路の例示的な実現に関するブロック図である。 番組フォーマット変更を検出する処理、垂直帰線消去期間を検出する処理、及びビデオフィルタ係数を切り替える処理を例示するフローチャートである。

Claims (19)

  1. ビデオ信号処理装置でメモリを管理する方法であって、
    第一のメモリと第二のメモリとをディスエーブルにするステップと、
    ビデオ信号の一部に応答して該第一のメモリから該第二のメモリに出力を切り替えるステップと、
    該第一のメモリと該第二のメモリとをイネーブルにするステップと、
    を備えることを特徴とする方法。
  2. 該ビデオ信号の一部は、ビデオ帰線消去期間である、
    請求項1記載のメモリ管理方法。
  3. 該ビデオ帰線消去期間は、垂直ビデオ帰線消去期間である、
    請求項2記載のメモリ管理方法。
  4. 該出力はビデオフィルタに接続される、
    請求項1記載のメモリ管理方法。
  5. 該第一のメモリと該第二のメモリは、ビデオフィルタの係数データを記憶する、
    請求項4記載のメモリ管理方法。
  6. 該ビデオフィルタの係数データは、ビデオフィルタの係数からなるメモリアドレスデータである、
    請求項5記載のメモリ管理方法。
  7. 該第一のメモリと該第二のメモリをディスエーブルにするステップは、該第一のメモリと該第二のメモリの読取り及び書き込み機能をディスエーブルにするステップを備える、
    請求項1記載のメモリ管理方法。
  8. ビデオ信号処理装置でビデオフィルタ係数を変える方法であって、
    ビデオ信号のビデオ表示フォーマットにおける変化を検出するステップと、
    第一のメモリにビデオフィルタ係数からなるバンクの少なくとも1つのアドレスを書き込むステップと、
    該第一のメモリをディスエーブルにするステップと、
    ビデオ信号の一部に応答して第二のメモリの出力を該第一のメモリに切り替えるステップと、
    該第一のメモリをイネーブルにするステップと、
    を備えることを特徴とする方法。
  9. 該ビデオ信号の一部は、ビデオ帰線消去期間である、
    請求項8記載のビデオ信号処理装置でビデオフィルタ係数を変える方法。
  10. 該ビデオ帰線消去期間は、垂直ビデオ帰線消去期間である、
    請求項9記載のビデオ信号処理装置でビデオフィルタ係数を変える方法。
  11. 該出力はビデオフィルタに接続される、
    請求項8記載のビデオ信号処理装置でビデオフィルタ係数を変える方法。
  12. 該第一のメモリと該第二のメモリは、ビデオフィルタの係数データを記憶する、
    請求項11記載のビデオ信号処理装置でビデオフィルタ係数を変える方法。
  13. 複数のビデオフィルタの係数のうちの1つを選択するための装置であって、
    第一の組のビデオフィルタデータを記憶するための第一のメモリと、
    第二の組のビデオフィルタデータを記憶するための第二のメモリと、
    該第一のメモリと該第二のメモリのいずれかを選択するためのスイッチと、
    ビデオ信号の一部を検出して、該スイッチの状態を変えるバンク切り替え装置と、
    を備えることを特徴とする装置。
  14. 該ビデオ信号の一部は、ビデオ帰線消去期間である、
    請求項13記載の装置。
  15. 該ビデオ帰線消去期間は、垂直ビデオ帰線消去期間である、
    請求項14記載の装置。
  16. 該第一の組のビデオフィルタデータと該第二の組のビデオフィルタデータは、複数のメモリアドレスロケーションのビデオフィルタ係数である、
    請求項13記載の装置。
  17. 該第一の組のビデオフィルタデータと該第二の組のビデオフィルタデータは、複数のビデオフィルタの係数である、
    請求項13記載の装置。
  18. 該スイッチはマルチプレクサである、
    請求項13記載の装置。
  19. 該装置は集積回路内に含まれる、
    請求項13記載の装置。
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