JP2514434B2 - テレビジョン受像機 - Google Patents

テレビジョン受像機

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【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] この発明は、例えば、高品位テレビジョン方式の映像
信号による画面の一部に標準テレビジョン方式の映像信
号による画面を表示するテレビジョン受像機に関する。
[従来の技術] テレビジョン受像機において、ある画面に他の画面を
小画面として表示する、いわゆるピクチャー・イン・ピ
クチャーが知られている。
近年、テレビジョン方式として、標準テレビジョン方
式の他に高品位テレビジョン方式が提案されており、例
えば、高品位テレビジョン方式の映像信号による画面の
一部に標準テレビジョン方式の映像信号による画面を表
示することが考えられる。
[発明が解決しようとする課題] しかし、標準テレビジョン方式、例えばNTSC方式では
画面のアスペクト比が4:3、走査線数が525本/フレーム
であり、これに対し、高品位テレビジョン方式では画面
のアスペクト比が16:9、走査線数が1125本/フレームで
ある。
したがって、高品位テレビジョン方式の映像信号によ
る画面の一部に標準テレビジョン方式の映像信号による
画面を表示することを簡単に行なうことができない。
そこで、この発明では、例えば、高品位テレビジョン
方式の映像信号による画面の一部に標準テレビジョン方
式の映像信号による画面を良好に表示することができる
ようにするものである。
[課題を解決するための手段] この発明に係るテレビジョン受像機は、高品位テレビ
ジョン方式の第1の映像信号による画面の一部に標準テ
レビジョン方式の第2の映像信号による画面を表示する
テレビジョン受像機であって、上記第1の映像信号に含
まれる同期信号に同期した第1のクロック信号を発生す
る手段と、上記第2の映像信号に含まれるカラーバース
ト信号に同期し、色副搬送波の3/2倍の周波数を有する
第2のクロック信号を発生する手段と、上記第2の映像
信号を、上記第2のクロック信号を1水平期間ごとに1/
4クロック周期ずつ位相をずらしたもので書き込み、上
記第1のクロック信号で読み出すメモリ装置とを備える
ものである。
[作用] 高品位テレビジョン信号と同じ信号帯域を持つ小画面
画像を大画面に挿入するには、色副搬送波の3/2倍の周
波数で小画面用の映像信号をメモリに書き込み、高品位
テレビジョン信号用の原発信周波数の1/2倍の周波数を
用いて読み出せばよい。
そうすると、色副搬送波の3/2倍の周波数は走査線ご
とおよびフレームごとに1/4クロック周期ずつ位相のず
れた関係となる。したがって、色副搬送波の3/2倍の周
波数の第2のクロック信号で小画面用映像信号をメモリ
に書き込むと、各走査線のサンプル位置が空間的にずれ
る。
上述構成においては、この第2のクロック信号を1水
平期間ごとに1/4クロック周期ずつ位相をずらしたもの
で、小画面用映像信号をメモリに書き込むので、空間的
なサンプル位置がずれることはなくなる。
[実施例] 高品位テレビジョン方式の映像信号を帯域圧縮して伝
送する方式として、フィールド間並びにフレーム間オフ
セットサブサンプリングを用いた多重サブサンプル伝送
方式が知られている。
この多重サブサンプル伝送方式の1つとして、NUSE
(Multiple Sub−Nyquist Sampling Encoding)とよば
れる方式が提案されている。
このようなMUSE方式のデコーダにおいては、伝送信号
をA/D変換してディジタル信号処理を行なってもとの高
品位方式の映像信号に復元し、そののちD/A変換してア
ナログ信号としている。
この場合、A/D変換並びにディジタル信号処理のクロ
ック信号は、映像信号中に含まれる同期信号と位相同期
した97.2MHzの原発振信号から分周して形成される。
また、現行の標準テレビジョン方式、例えばNTSC方式
では、搬送色信号から必要な色情報を取り出す際に、水
平ブランキング期間中に含まれるカラーバースト信号に
同期した3.58MHzの色副搬送波を発生している。
したがって、高品位テレビジョン方式の映像信号によ
る画面の一部にNTSC方式の映像信号による小画面を表示
するテレビジョン受像機では、小画面用映像信号をフィ
ールドメモリに書き込み、読み出す際、書き込み周波数
を3.58MHzのL/K倍(K,L=1,2,3,・・・)とし、読み出
し周波数を原発振周波数97.2MHzの1/Q倍(Q=1,2,・・
・)とすれば、新たな発振器を必要としないから、構成
が簡単となり、かつ経済的である。
第1図は、PinP(ピクチャー・イン・ピクチャー)の
概念図であり、1は高品位テレビジョン受像機、2は受
像管、3は高品位テレビジョン方式の映像信号による大
画面、4は標準テレビジョン方式、例えばNTSC方式の映
像信号による小画面である。
ここで、小画面用の映像信号を読み出すとき、後述す
るメモリ回路31の読み出し周波数を原発信周波数の1/2
に選定すると、これはMUSEデコーダのディジタル信号処
理の最大クロック周波数と一致するため、MUSEデコード
信号と同じ信号帯域をもつ小画面映像を大画面上に映出
することができる。
この関係を実現するにはメモリ回路31への書き込み周
波数を5.37MHz(L=3,K=2)とし、フィールドメモリ
からの読み出し周波数を48.6MHz(97.2MHz÷2、つまり
Q=2)とすればよい。
このような周波数関係に選定された場合について、第
2図を参照して説明する。
色副搬送波の周波数fscおよび原発振周波数focを正確
に表すと、次式で示すようになる。
foc=27×35×55(Hz) ・・・(2) さらに、高品位テレビジョン方式の水平走査周波数fH
(HD)およびNTSC方式の水平走査周波数fH(NTSC)は、
それぞれ次式で表される。
fH(HD)=2×33×54(Hz) ・・・(3) 画素の大きさを表現する単位は、水平、垂直方向でデ
ィメンジョンが異なるので、まず両者の関係を求める。
ここでは、垂直方向の単位として[TV本]、水平方向
の単位としてその画素を走査するのに要する時間という
意味で[sec]を用いる。
BTA S−001規格からアスペクト比9:16とサンプルレ
ート1/74.25MHz、有効走査線数1035(TV本)、有効画素
数1920を用いると、この関係は、 となる。つまり、 52×11×23×fH(HD)[TV本]=3[sec] ・・・
(6) となる。
また、NTSC方式のN本の走査線から小画面用映像信号
のM本(ただし、M≦N)の走査線を形成し、MUSEデコ
ーダより出力される12/11の時間軸伸長をする前の高品
位テレビジョン方式の映像信号に小画面用映像信号とし
て挿入する場合、3:4×11/12のアスペクト比とするため
には以下の関係が成り立たなければならない。
525×ηV×M/N[TV本]:x[sec] =3:4×11/12 ・・・(7) ηV:現行放送垂直有効走査期間率=0.935 x:小画面水平有効走査時間 つまり、 となる。この(8)式に(6)式を代入すると、 また、小画面用映像信号をメモリに書き込むクロック
周波数をWCKとし、メモリから読み出すクロック周波数
をRCKとした場合、 ηH:現行放送水平有効走査期間率=0.83となる。つま
り、 となる。この(11)式を計算すると、 となる。
すなわち、1.446・・・本から1本への走査線変換を
すれば、小画面として図形歪のないものが表示される。
しかし、1.446・・・本から1本への走査線変換を厳
密に行なうことは容易でなく回路規模が大きなものとな
る。そこで、図形歪に許容範囲を設定することにより走
査線変換を容易にする。
例えば、図形歪の許容範囲として±1%の値を設定す
ると、N/Mが次式の範囲内であればよい。
この範囲内でN,Mが最も小さくなる自然数を選択する
と、N/M=13/9となる。つまり、13本から9本への走査
線変換を行なえばよい。
以下、13本から9本への走査線変換について説明す
る。
例えば、第2図において、現信号がCのときには、現
信号Cに4/9の係数を乗算し、1水平期間前の信号Bに
は5/9の係数を乗算し、これらを加算することによってI
Iの走査線信号を得ることができる。また、現信号が
C′のときには、現信号C′に6/9の係数を乗算し、1
水平期間前の信号B′には3/9の係数を乗算し、これら
を加算することによって、II′の走査線信号を得ること
ができる。
以下、第3図を参照しながら、この発明の一実施例に
ついて説明する。高品位テレビジョン信号としてはMUSE
信号を例示する。
同図において、アンテナ11で受信される衛星放送信号
はチューナ12に供給され、このチューナ12からのMUSE信
号はMUSEデコーダ13に供給される。このMUSE信号は送信
側で8.1MHzに帯域圧縮されており、このMUSEデコーダ13
では、MUSE信号がA/D変換されてディジタル信号処理さ
れ、サンプリング周波数が48.6MHzの高品位テレビジョ
ン方式の映像信号SV1が得られる。
この場合、電圧制御発振器14からはMUSE信号に含まれ
ている同期信号に同期したクロック信号が出力され、こ
のクロック信号に基づいてディジタル信号処理が行なわ
れる。
このようにデコーダ13より出力される映像信号SV1
は、大画面用映像信号として挿入回路16に供給される。
MUSEデコーダ13で形成される垂直同期信号および水平
同期信号は、大画面用同期信号としてメモリ制御回路25
に供給される。
アンテナ21で受信される地上放送信号はチューナ22に
供給され、このチューナ22からの中間周波信号は中間周
波増幅および検波回路23に供給され、この回路23より出
力されるNTSC方式の映像信号SV2はA/D変換器26に供給さ
れる。
A/D変換器26でディジタル信号に変換される映像信号S
V2はROM(リードオンリーメモリ)で構成される係数器2
9に供給され、この係数器29で所定係数が乗算されたの
ち加算器30に供給される。また、この映像信号SV2は1
水平期間の遅延時間を有する遅延素子27を介してROMで
構成される係数器28に供給され、この係数器28で所定係
数が乗算されたのち加算器30に供給される。この加算器
30の出力信号はメモリ回路31のフィールドメモリ32,33
に書き込み信号として供給され、これらメモリ32,33に
フィールド交代で書き込まれる。
回路23からの映像信号SV2は同期分離回路24に供給さ
れ、この同期分離回路24で分離される垂直同期信号およ
び水平同期信号は、小画面用同期信号としてメモリ制御
回路25に供給される。
係数器28,29で乗算される係数は、大画面用同期信号
と小画面用同期信号に基づいて、メモリ制御回路25によ
って制御される。例えば、映像信号SV2が、第2図Cの
場合には、係数器29での係数は4/9とされ、係数器28で
の係数は5/9とされる。これらの係数は走査線13本おき
に巡回するため、メモリ制御回路25から係数器28,29のR
OMには4ビットのアドレス信号が供給されて制御が行な
われる。この4ビットのアドレス信号は、例えば小画面
用垂直同期信号でリセットがかけられると共に小画面用
水平同期信号がクロック信号とされる13進カウンタで発
生される。
このように、A/D変換器26より出力される現信号およ
び遅延素子27より出力される現信号を1水平期間遅延さ
せた信号が、それぞれ係数器29,28で所定係数が乗算さ
れて加算器30で加算され、13本から9本への走査線変換
が行なわれる。
また、回路23からの映像信号SV2は帯域増幅回路36に
供給され、この帯域増幅回路36で抜き取られるカラーバ
ースト信号は位相検波回路37に供給される。この位相検
波回路37からの位相誤差信号は電圧制御発振器(VCO)3
8に供給され、この電圧制御発振器38の出力信号は分周
比が1/3の分周器39を介して位相検波回路37に供給され
る。
これら位相検波回路37、電圧制御発振器38および分周
器39は、いわゆるAPC回路を構成しており、電圧制御発
振器38からはカラーバースト信号に位相同期した3.58MH
zの色副搬送波の3倍の周波数をもつ正弦波信号が出力
される。この正弦波信号は、図示せずも波形整形された
のち、分周比が1/2の分周器40に供給される。
また、同期分離回路24で分離される水平同期信号は4
進カウンタ35に供給されて、4水平期間周期の信号が得
られる。この4水平周期信号は切換スイッチ34にコント
ロール信号として供給される。
一方、分周器40の出力信号は位相シフト回路41に供給
されて、1/4クロック周期ずつ位相が遅れた4つのクロ
ック信号(その周波数は5.37MHz)が、切換スイッチ34
のa,b,c,dの各端子に供給される。
4進カウンタ35からのコントロール信号によって1水
平周期毎にa,b,c,dと選択された出力信号はAD変換器26
にサンプリング用のクロック信号として供給されると共
に、メモリ回路31に書き込み用のクロック信号として供
給される。
5.37MHzという周波数は水平周波数の1365/4倍であ
り、走査線ごとおよびフレームごとに1/4クロック周期
ずつ位相がずれる。これをそのままクロック信号として
使用すると、第4図に示すようなサンプリングパターン
となり、空間的な位置ずれが生じる。
同図において、○は第4n番目のフレームでのサンプル
位置であり、×は第4n+1番目,△は第4n+2番目,□
は第4n+3番目のフレームでのサンプル位置である。
本例においては、位相シフト回路41と切換スイッチ34
とを設けることによって、上述したように1水平期間ご
とに1/4クロック周期ずつ位相のずれた5.37MHzの信号が
クロック信号として使用されるため、このような空間的
な位置ずれが補正される。
また、電圧制御発振器14からは97.2MHzの周波数の信
号が出力され、この信号は分周比が1/2の分周器15に供
給され、この分周器15より48.6MHzの周波数の信号が出
力され、この信号はメモリ回路31に読み出し用のクロッ
ク信号として供給される。
また、メモリ制御回路25では、大画面用同期信号およ
び小画面用同期信号に基づいて大画面用および小画面用
の映像信号が、第1フィールドのものであるか第2フィ
ールドのものであるかが判定される。
メモリ回路31からの読み出しは、書き込み中でない方
のフィールドメモリから読み出すように制御される。こ
のとき、上述した判定結果に基づいて、映像信号SV1が
第2フィールドであり、かつメモリ回路31から読み出さ
れる小画面用の映像信号が第1フィールドのものである
場合には、小画面用の映像信号の読み出しを1走査線分
だけ遅延させるように制御される。
メモリ回路31から読み出された小画面用の映像信号SV
3は挿入回路16に供給される。
この挿入回路16では、MUSEデコーダ13より供給される
大画面用の映像信号SV1に小画面用の映像信号SV3が挿入
される。この挿入回路16より出力される合成映像信号は
時間軸伸長回路17に供給されて12/11の時間軸伸長が行
なわれる。これはMUSEデコーダ13より出力される映像信
号SV1が11/12に時間軸圧縮されているためである。
この時間軸伸長回路17より出力される合成映像信号は
D/A変換器18でアナログ信号に変換されたのち、映像増
幅回路19を介して受像管20に供給される。これにより、
受像管20には映像信号SV1による画面の一部に映像信号S
V3による画面が表示される。
なお、本例においては、説明の簡単化のため輝度信号
についてのみ説明したが、色信号についても同様に処理
される。
このように本例によれば、メモリ回路31から読み出す
クロック周波数が48.6MHzとなり、MUSEデコーダのディ
ジタル信号処理の最大クロック周波数と一致するため、
MUSEデコード信号と同じ信号帯域をもつ小画面映像を大
画面上に映出することができる。
そして、その場合において、1水平期間ごとに1/4ク
ロック周期ずつ位相のずれた3.58MHzの3/2倍の周波数を
もつ信号を書き込み用のクロック信号として使用するの
で、空間的な位置ずれを補正することができる。
また、上述実施例においては、標準方式としてNTSC方
式のものを示したが、PAL方式、SECAM方式のものにも同
様に適用することができる。
[発明の効果] 以上説明したように、この発明によれば、高品位テレ
ビジョン信号と同じ信号帯域をもつ小画面画像を大画面
に挿入するとき、色副搬送波の3/2倍の周波数をもち、
1水平期間ごとに1/4クロック周期ずつ位相をずらした
もので小画面用映像信号をメモリに書き込むようにした
ので、空間的なサンプル位置がずれることはなくなる。
【図面の簡単な説明】
第1図、第2図および第4図はこの発明の説明のための
図、第3図はこの発明の一実施例を示す構成図である。 11,21……アンテナ 12,22……チューナ 13……MUSEデコータ 14,38……電圧制御発振器 15,39,40……分周器 16……挿入回路 17……時間軸伸長回路 18……D/A変換器 19……映像増幅回路 20……受像管 23……中間周波増幅および検波回路 24……同期分離回路 25……メモリ制御回路 26……A/D変換器 27……遅延素子 28,29……係数器 30……加算器 31……メモリ回路 32,33……フィールドメモリ 34……切換スイッチ 35……4進カウンタ 36……帯域増幅回路 37……位相検波回路 41……位相シフト回路

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】高品位テレビジョン方式の第1の映像信号
    による画面の一部に標準テレビジョン方式の第2の映像
    信号による画面を表示するテレビジョン受像機におい
    て、 上記第1の映像信号に含まれる同期信号に同期した第1
    のクロック信号を発生する手段と、 上記第2の映像信号に含まれるカラーバースト信号に同
    期し、色副搬送波の3/2倍の周波数を有する第2のクロ
    ック信号を発生する手段と、 上記第2の映像信号を、上記第2のクロック信号を1水
    平期間ごとに1/4クロック周期ずつ位相をずらしたもの
    で書き込み、上記第1のクロック信号で読み出すメモリ
    装置とを備えることを特徴とするテレビジョン受像機。
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