JP2898344B2 - テレビジョン装置 - Google Patents

テレビジョン装置

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JP2898344B2
JP2898344B2 JP2105113A JP10511390A JP2898344B2 JP 2898344 B2 JP2898344 B2 JP 2898344B2 JP 2105113 A JP2105113 A JP 2105113A JP 10511390 A JP10511390 A JP 10511390A JP 2898344 B2 JP2898344 B2 JP 2898344B2
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    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04NPICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N5/00Details of television systems
    • H04N5/44Receiver circuitry for the reception of television signals according to analogue transmission standards
    • H04N5/4448Receiver circuitry for the reception of television signals according to analogue transmission standards for frame-grabbing
    • HELECTRICITY
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    • H04N5/00Details of television systems
    • H04N5/44Receiver circuitry for the reception of television signals according to analogue transmission standards
    • H04N5/445Receiver circuitry for the reception of television signals according to analogue transmission standards for displaying additional information
    • H04N5/45Picture in picture, e.g. displaying simultaneously another television channel in a region of the screen

Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) この発明は、一般には“画像内画像”および/または
“多画像”機能を持ったテレビジョン装置の分野に関す
るものである。
〔発明の背景〕
現在市販されている多くのテレビジョン・セットやビ
デオ・カセット・レコーダは画像内画像(所謂“pix−i
n−pix"あるいは単にP−I−Pと略称される)および
多画像(所謂“マルチ−pixと称されるもの)機能を具
えている。
多画像機能を一形式のものでは、同じビデオ信号源
(例えばチャンネル)から異なる時点で順次に取出され
た本質的に多数のスチール画像が長方形のアレーをなし
て同時に表示され、その後、周期的に且つ連続的に更新
される。これは、ゴルフのスイングのような運動の連続
動作を学習するために利用できるスタチックなストロボ
スコープ的表示形式を与えることができる。
〔発明の概要〕
この発明の1つの特徴によれば、多画像アレイの複数
の小さな挿入図を個々に順次により大きなサイズ、例え
ば全スクリーンサイズに拡大(ズーミング)して、瞬時
再生モード(記録された直前に生じた事象を即座に再生
するモード)と称されるモードで、動作を再開させるこ
とが望ましいことがあるということが本願発明者によっ
て認められた。
特に、ここに開示した実施例に関して云えば、この発
明の他の特徴は、少なくとも1つの挿入画像の拡大、特
に多画像メモリ配列において拡大するための構成に関す
る。さらに詳しく云えば、この構成は、縦続して配置さ
れた入力ビデオサンプルの所定の数Nに対して1つのサ
ンプルを生成するサブサンプリング・ユニットと、上記
サブサンプルを記憶するためのメモリと、記憶されたサ
ブサンプルから補間サンプルを生成するための補間装置
とからなっている。メモリは、サブサンプルがある周波
数(率)で書込まれ、画像のサイズを変更するために異
なった周波数(率)で読出されるように動作する。前述
の瞬時再生モードの動作を行なわせるために、メモリは
ビデオ信号の各サブサンプルされたフィールドによって
複数のメモリセクタにローディングされる。次いで、メ
モリの各セクタは書込み周波数よりも低い周波数で読出
され、記憶されたサンプルは補間サンプルを生成するた
めに補間される。読出されたサブサンプルと補間された
サブサンプルは合成されて、表示装置に供給される最終
的な出力ビデオサンプルが生成される。表示された画像
は一連の拡大された映像からなり、各映像はメモリの各
セクションに関連するより小さな映像に対応するもので
ある。
以下、添付の図面を参照してこの発明を詳細に説明す
る。
〔実施例の説明〕
第1図に示す画像内画像プロセッサは例えばテレビジ
ョンセットやモニタのような表示装置を含むテレビジョ
ンシステム、あるいはビデオカセット・レコーダ/プレ
ヤー(VCR)のような表示装置を含まないテレビジョン
システムに組込むことができるものである。前者の場
合、画像内画像システムの出力信号は例えば映像管のよ
うな表示ユニット用駆動段に供給される。後者の場合、
システムの出力信号を、ベースバドビデオ信号として、
あるいは変調されたRFキャリアとして出力信号コネクタ
を経てテレビジョンセットのような表示装置を含むテレ
ビジョンシステムに供給することを意図したものであ
る。
各種の動作がコンポーネント形式で行なわれ、また第
1図に示すような形式のプロセッサが各コンポーネント
(成分)に対して使用される。コンポーネントはルミナ
ンス(Y)と2個の色差信号(例えばR−YとB−Y、
あるいはIとQ)、または3個の色差信号である。以下
ではルミナンス(Y)成分に関して説明するが、この説
明は色差信号についても同様に適用できることは云うま
でもない。しかしながら、より低いサンプリングおよび
クロック周波数が使用され、必要とするメモリの容量は
小さくてよい。
第1図に示す画像内画像プロセッサは、例えばそれが
組込まれるテレビジョンシステムのチューナ/復調器部
分からなる第1のビデオ信号源10、および例えばベース
バンドビデオ入力信号コネクタからなる第2のビデオ信
号源12を含む。信号源10、12によって生成されたベース
バンドビデオ信号は第1スイッチング・ユニット14に供
給される。第1スイッチング・ユニット14は当該画像内
画像プロセッサの他の部分と同様にマイクロプロセッサ
(μP)制御回路16によって制御される。マイクロプロ
セッサ制御回路16は、記憶された命令群、すなわちコン
ピュータ・プログラムに従って、また通常はキーボード
(図示せず)を含む使用者命令入力ユニット18から受信
した命令に応答して画像内画像プロセッサ用の制御信号
発生する。
画像内画像プロセッサは使用者が入力する命令に応答
して選択可能な幾つかの動作モードを持っている。一つ
には、これらの動作モードは第1スイッチング・ユニッ
ト14、第2スイッチング・ユニット20、第3スイッチン
グ・ユニット22、および第4スイッチング・ユニット24
の各スイッチング状態によって設定される。第1のスイ
ッチング・ユニット14は第1および第2のビデオ入力信
号がそれぞれ供給される第1入力IN1および第2入力IN2
と、2個の出力OUT1およびOUT2とを有し、マイクロプロ
セッサ制御回路16の制御の下で次のような接続構成を与
えることができる。
OUT1 OUT2 IN1 IN1 IN2 IN1 IN1 IN2 IN2 IN2 第1スイッチング・ユニット14の出力OUT2は、アナロ
グ−ディジタル変換器(ADC)26、サブサンプリング・
ユニット28、および第2スイッチング・ユニット20の第
1入力IN1からなる縦続接続構成に結合されている。第
2スイッチング・ユニット20はADC26の出力が結合され
た第2の入力INDと出力OUTとを具備している。第2スイ
ッチング・ユニット20は単極−双投動作を行なうもの
で、ブロック内のスイッチング記号に示すように入力IN
1、IN2のいずれかを出力OUTに接続する。
第2スイッチング・ユニット20の出力OUTは、メモリ3
0、補間ユニット32、および第3スイッチング・ユニッ
ト22の第1の入力IN1の縦続接続構成に結合されてい
る。第3スイッチング・ユニット22は出力メモリ30が結
合された第2の入力IN2を有し、第2スイッチング・ユ
ニット20と同様に単極−双投動作を行なう。
第3スイッチング・ユニット22の出力OUTは、ディジ
タル−アナログ変換器(DAC)34と第4スイッチング・
ユニット24の第1の入力IN1との縦続接続構成に結合さ
れている。第4スイッチング・ユニット24は、第1のス
イッチング・ユニット14の第1の出力OUT1が結合された
第2の入力IN2を有し、同様に単極−双投動作を行な
う。画像内画像プロセッサの出力は第4スイッチング・
ユニット24の出力OUTに発生する。クロック発生器36は
画像内画像プロセッサの各部用のクロック信号およびタ
イミング信号を発生する。
書込み/読出し制御ユニット38はマイクロプロセッサ
制御ユニット16の制御の下でメモリ30用のアドレス信号
と、書込みおよび読出しクロック信号を発生する。書込
み/読出し制御ユニット38はビデオ信号源から水平
(H)および垂直(V)の同期信号対を受信し、これに
よって各種の動作モードにおいてメモリ30の書込みおよ
び読出し動作を同期化する。
第1図に示す構成によれば、幾つかの主動作モードが
可能であり、これには次のようなものがある。
1.正規=いずれかのビデオ信号源からのビデオ信号によ
る全スクリーン表示。
2.ズーム=いずれかのビデオ信号源からのビデオ信号に
よる拡大表示。
3.画像内画像=いずれかのビデオ信号源からの信号によ
る全スクリーン表示中に挿入された他のビデオ信号源か
らの信号による小画像。
4.多画像=長方形のアレイ中の複数の小静止画像の表示
(静止画像は周期的に順次更新される)。
5.瞬時再生=対応する多画像アレイの再開された形式の
ものを形成するために小静止映像を順次反復的に拡大す
る。
これらの動作モードは個々のスイッチング・ユニット
と他の成分とを制御することによって得られる個々の構
成に対応し、これについては以下に詳細に説明する。次
の表は動作モードと構成との関係を簡単に示したもので
ある。
次にモード2、3、4および5について詳細に説明す
る。モード1(正規動作)は上の表から既に明らかであ
る。すなわち、正規モードでは、ビデオ信号源の選択の
みを必要とし、いかなるディジタル動作も必要としない
ので、ディジタル形式への変換、ディジタル形式からの
変換を必要としないことを示している。
ズームモード ズームモード動作の目的は、選択されたビデオ信号か
ら生成された全映像を拡大または引伸すことである。勿
論、表示装置は一定の表示面積(すなわち走査面積)を
持っているので、拡大操作により表示面積の外部にはみ
出した映像の部分は見えない。従って、映像の一部分の
みが有効に拡大されることになる。換言すれば、視聴者
は元の映像の一部分に関するクローズアップを見ること
になる。ADC26は正規モードを除くすべてのモードで使
用される。
ACD26は第1スイッチング・ユニット14によって該ADC
26に結合された選択されたアナログビデオ信号をクロッ
ク発生器36によって決定される周波数(率)で生ずるデ
ィジタルビデオサンプルに変換する。ルミナンス成分に
対するサンプリング周波数またはサンプリング率は、例
えば色副搬送波の逓倍周波数あるいは水平操作周波数の
逓倍周波数でよい。ADC26によって生成されたディジタ
ルビデオサンプルはサブサンプラ・ユニット28および第
2スイッチング・ユニット20の第2入力IN2に供給され
る。サブサンプラ・ユニット28は画像内画像、多画像、
瞬時再生モードの各動作モードで使用される。しかしな
がら、ズーム動作モードでは、第2スイッチング・ユニ
ット20がその第2入力IN2を出力OUTに結合し、それによ
ってサブサンプラ・ユニット28をバイパスしてADC26の
出力を直接メモリ30の入力に結合する。
メモリ30は正規動作モードを除くすべての動作モード
で使用される。メモリ30は完全な(サブサンプルされて
いない)ビデオ情報の全フィールドに対するサンプル、
例えばルミナンスに対してはライン当り512個のサンプ
ル(すなわちピクセル)と256本のラインを記憶するこ
とができる。
上述のように、ズーム動作モードでは、サブサンプラ
・ユニット28は第2スイッチング・ユニット20によって
バイパスされ、従って、メモリ30は完全な(サブサンプ
ルされていない)ビデオ情報の全フィールドを記憶す
る。各ライン毎の512個のサンプルと各フィールドの256
本のラインはサンプル毎に、例えば左から右へ、またラ
イン毎に例えば上から下へADC26のサンプリング周波数
(率)(3fsc)でメモリ30に連続的に書込まれ、また同
じ順序ではあるが、相対的に低い読出し周波数(率)で
連続的に読出され、サンプルとラインを時間的にさらに
離れるようにし、それによって表示された映像中で空間
的に対応するさらに離れた空間で現われるようにする。
読出し周波数(率)は、拡大量を制御するためにマイク
ロプロセッサ制御ユニット16によって制御される。
ズームモードでは、メモリ30の出力は補間ユニット32
に供給される。補間ユニット32は画像内画像モードおよ
び多画像モードでは第3スイッチング・ユニット22によ
ってバイパスされ、これらの各モードでは使用されな
い。補間ユニット32は書込み/読出し制御ユニット38と
協同して失われた隙間のサンプルおよびラインを供給す
る。
補間ユニット32は実サンプルおよび補間サンプルを間
挿形式で第3スイッチング・ユニット22を経てDAC34に
順次供給する。DAC34によって生成されたアナログ信号
は第4スイッチング・ユニット24を経て画像内画像プロ
セッサの出力に供給される。画像内画像プロセッサは正
規モード以外のすべての動作モードでディジタル形式で
動作するので、DAC34はADC26(およびメモリ30)と同様
に正規モードを除くすべての動作モードで使用される。
他の可能なズームの特徴については、1989年4月20日
付けで本願と同時にアメリカ合衆国において「ビデオズ
ームおよび総合表示を自動的にセンタリングするための
装置および方法(Apparatus And A Method For Automat
ically Centering A Video Zoom and Pan Display)」
という名称で出願された出願番号第340931号(米国特許
第4,991,022号、特願平2−101892号に対応)明細書中
に詳細に説明されている。
画像内画像モード 画像内画像モードの目的は、第2a図に示すように、2
個の入力ビデオ信号の一方の入力ビデオ信号に対応する
全スクリーン画像中に他の入力ビデオ信号に対応する小
さな画像、あるいは挿入画像を挿入することである。2
個のビゼオ信号のうちのいずれのビデオ信号も挿入画像
を生成するために選択することができ、2個のビゼオ信
号は使用者の制御により相互に交替し得る。画像内画像
動作モードでは、サブサンプラ28は第2スイッチング・
ユニット20によりバイパスされない。
サブサンプラ28は、各水平走査線期間中に該サブサン
プラ28によって受信されたビデオサンプルの数を係数N
により1/Nに減少させ、またフィールド当りの操作線の
数を同じく係数Nにより1/Nに減少させる。かくして、
1個の出力サンプルが各N個の入力サンプル毎に発生さ
れ、また1本の走査線が各N本の走査線毎に発生され
る。係数Nは画像内画像モードにおける小さな画像挿入
の寸法(長さおよび高さ)を決定するためにマイクロプ
ロセッサ制御チュニット16によって制御され、また多画
像モードにおける画像の寸法、従って画像の数をも決定
する。
サブサンプラ・ユニット28は、例えばN個のサンプル
を平均するためのサンプル平均構成、それに続くN本の
線を平均するための線平均構成からなる。小さな画像あ
るいは挿入画像の対応するビデオ情報のサブサンプルさ
れたフィールドはマイクロプロセッサ制御ユニット16に
よって制御されてメモリ30の予め定められた領域に書込
まれる。サブサンプルされたフィールドは完全なフィー
ルドよりも係数Nによって決定されるより少ないサンプ
ルおよびラインを含むので、メモリ30の一部分のみがサ
ブサンプルされたフィールドのサンプルによって占めら
れ、メモリ30の残りの部分は空の状態にあると考えられ
る。例えば第3a図に示すように、サブサンプルされたフ
ィールドの書込みは、完全なフィールドのライン1、サ
ンプル1に相当するメモリ30の左上の位置(点で示す)
で始まり、Nによって決定されるあるメモリ位置(xで
示す)で終了する。かくして、書込みは左上のセクタの
みである。丸印は読出しが開始されるメモリの位置を示
す。読出しが開始されるメモリ位置のアドレスを変更す
ることにより、挿入フィールド情報が読出される前に水
平および垂直の遅延が導入される。これらの遅延は表示
された映像中の挿入画像の水平方向および垂直方向の空
間的シフトに相当する。
画像内画像モードでは、書込み周波数(率)はサンプ
リング係数Nに関連して読出し周波数(率)よりも低
く、挿入画像に対する寸法の減少はサブサンプリングの
結果として生ずる。
前述のように、画像内画像モードでは、第3スイッチ
ング・ユニット22はマイクロプロセッサ制御ユニット16
によって制御されて第2の入力IN2を出力OUTに接続し、
それによって補間ユニット32をバイパスしてメモリ30の
出力を直接DAC34に結合する。従って、この実施例では
補間ユニット32を挿入画像の寸法を制御するために使用
することはできず、その機能はサブサンプラ28のサブサ
ンプリング係数Nを制御することによって遂行される。
DAC34のアナログ出力信号および第1スイッチング・
ユニット14の第1の出力OUT1に発生した未変換アナログ
信号は第4スイッチング・ユニット24の第1の入力IN1
および第2の入力IN2にそれぞれ供給される。第4スイ
ッチング・ユニット24はマイクロプロセッサ制御ユニッ
ト16の制御の下で、主画像内における挿入画像の所望の
位置に対応する適正な時間間隔で、主ビデオ信号をDAC3
4の出力に発生する挿入ビデオ信号と置き換える。この
動作については、第4スイッチング・ユニット24の動作
はメモリ30の読出し動作と同期している。
挿入画像の位置付けおよび寸法決定に関する他の特徴
については、1989年4月20日付けで本願と同時にアメリ
カ合衆国において「PIX−IN−PIXシステムにおける挿入
画像のセンタリング(INSET PICTURE CENTERING INA PI
X−IN−PIXSYSTEM)」という名称で出願された出願番号
第341123号(米国特許第5,031,044号、特願平2−50445
6号に対応)明細書中に詳細に説明されている。
多画像モード 多画像の目的は小さな挿入画像の長方形のアレイを表
示させることである。小さな画像は、同じビデオ信号の
異なるフィールド、あるいは例えば異なるチャンネルに
よって与えられる異なるビデオ信号の異なるフィールド
に相当するものである。画像内画像の動作モードと同様
に、サブサンプラ28から供給されるサブサンプルは互い
に異なる周波数(率)でメモリ30に書込まれ、またメモ
リ30から読出される。この場合、書込み周波数(率)は
読出し周波数(率)よりも低い。しかしながら、画像内
画像動作モードと異なり、連続フィールドからのサブサ
ンプルはメモリの同じ領域には書込まれず、マイクロプ
ロセッサ制御ユニット16の制御の下で第3b図に示すよう
に、異なる各領域すなわちセクタに書込まれる。メモリ
30内の異なるフィールドの記憶位置の制御に加えて、マ
イクロプロセッサ制御ユニット16はサブサンプルフィー
ルドが各メモリセクタに書込まれる周波数(率)をも決
定する。長方形アレイ中の小さな画像の数は画像の寸
法、従ってサブサンプリング係数Nに関連している。
フィールドサンプリング周波数(率)が比較的低い
と、小さな画像は静止画像として現われる。同じビデオ
信号の異なるフィールドが低い周波数(率)でサンプリ
ングされる場合には、小さな画像は異なる各時点で取り
出された事象のストロボスコープ的なスナップショット
として表示され(第2a図参照)、それ事態上記の事象の
各種の状態を詳しく学習するのに有効である。
異なるテレビジョンチャンネルのような異なるビデオ
信号源からフィールドが取り出されたるときには、マイ
クロプロセッサ制御ユニット16はチャンネルの変化を調
整する別の機能を有し、従って、第1図に示すように適
切なビデオ信号源のチューナのチャンネル選択制御入力
に結合される。記憶されたサブサンプルフィールドは各
フィールドサンプリング期間の間でメモリ30の各セクタ
から繰返し読出され、第3スイッチング・ユニット22を
経てDAC34に供給される。画像内画像モードの場合と同
様に補間ユニット32はバイパスされる。多画像モードで
は、画像内画像モードの場合とは異なり、第4スイッチ
ング・ユニット24はDAC34の出力を画像内画像プロセッ
サの出力に連続的に結合している。
瞬時再生モード 画像内画像プロセッサが、サブサプラユニット28、メ
モリ30および補間ユニット32を縦続接続する能力をもっ
ていることにより、後程説明する芸術的なモザイク動作
モードと同様に、先に述べた所謂瞬時再生動作モードを
行なわせることができる。瞬時再生動作モードは、第3b
図に示すように、異なるフィールドがメモリ30の各セク
タに記憶される動作態様を持っている。しかしながら、
多画像動作モードとは異なり、(1)読出し周波数
(率)は書込み周波数(率)と同じであり、また、
(2)補間ユニット32はバイパスされず、代りに第3ス
イッチング・ユニット22によってメモリ30の出力とDAC3
4の入力との間に接続されている。
さらに、瞬時再生動作モードでは、書込み動作は各セ
クタがローディングされた後は停止し、その後はセクタ
は連続的に繰返し読出される。セクタが読出しのために
アドレスされる周波数(率)は、遅い動きの再生と速い
動きの再生との間の範囲を与えるために使用者による制
御が可能である。さらに、読出しの順序は使用者の制御
の下で変更可能、例えば反転可能である。サンプルおよ
びラインがアドレスされたセクタから読出される周波数
(率)が拡大率を決定する。この結果、サブサンプルさ
れたフィールドがメモリ30の各セクタから順次読出され
ると、それらは拡大され、好ましくはほぼ全スクリーン
のサイズにまで拡大された一連のスナップショットが繰
返し表示される。これは元々は静止多画像表示であった
ものを変更し、予め記憶された事象を動的に且つ連続的
に循環するストロボスコープ的に表示させ、学習に供す
ることができる。メモリ30のセクタに記憶されたフィー
ルドが異なるチャンネルに対応するときにも同じような
動作形態が得られる。
モザイクモード サブサンプラ・ユニット28、メモリ30および補間ユニ
ット32の接続構成を選択することによりモザイク動作モ
ードが得られ、それによって映像領域の数ピクセル分の
高さおよび数ピクセル部の長さが1色で表わされる全ス
クリーン画像が生成される。このモザイク動作モードで
は、サブサンプラ・ユニット28がバイパスされずにADC2
6の出力とメモリ30の入力との間に結合されていること
を除けば、その構成はズームモードの構成と同様であ
る。その結果、ビデオ信号のサブサンプルされたフィー
ルドは、補間ユニット32によって繰返されたサブサンプ
ルされたフィールドの各サンプルおよび線をもって拡大
される。
【図面の簡単な説明】
第1図はこの発明の好ましい実施例を含む画像内画像プ
ロセッサのブロック図、第2a図および第2b図は第1図に
示すプロセッサの各種の動作モードを説明するのに有効
な表示された映像を示す図、第3a図および第3b図は第1
図に示すプロセッサの各種の動作モードを理解するのに
有効なメモリ構成を示す図である。 28……サブサンプリングユニット、30……メモリ、16…
…マイクロプロセッサ制御ユニット、32……補間ユニッ
ト、38……書込み/読出し制御ユニット。
フロントページの続き (72)発明者 デービツド ロウエル マクニーリ アメリカ合衆国 インデイアナ州 イン デイアナポリス ウオーブラ・コート 7832 (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) H04N 5/44 - 5/46 H04N 5/91 - 5/93

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】テレビジョン信号の連続する入力フィール
    ドを圧縮して上記入力フィールドのそれぞれのものより
    も少数のラインおよびピクセルをもった連続する圧縮さ
    れたフィールドであって、各々が縮小された映像として
    表示され得る上記圧縮されたフィールドを生成する手段
    と、 上記圧縮されたフィールドの連続するそれぞれのものを
    メモリ装置の各メモリ・セクタに記憶する手段と、 各メモリ・セクタに記憶された上記圧縮されたフィール
    ドを繰返しシーケンスで読出し、補間して一連の伸張さ
    れたテレビジョン・フィールドであって、各々が拡大さ
    れた映像として表示され得る上記伸張されたテレビジョ
    ン・フィールドを生成する手段と、 からなる瞬時再生機能を具えたテレビジョン装置。
JP2105113A 1989-04-20 1990-04-19 テレビジョン装置 Expired - Lifetime JP2898344B2 (ja)

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