JP3028981B2 - ワイド画面テレビジョン受像機とそこに用いる映像信号処理装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ワイド画面ディスプレ
イを有し、画像の任意部分を水平、垂直方向に任意の拡
大倍率で拡大して表示することが可能なワイド画面テレ
ビジョン受像機及びそこに用いる映像信号処理装置に関
するものである。

【０００２】

【従来の技術】近年、テレビジョン受像機の大型化にと
もない、表示画像の高画質化が必須のものとなり、種々
の高品位テレビジョン方式が提案され、実用化されつつ
ある。高品位テレビジョン方式には、現行テレビジョン
方式（ＮＴＳＣ）と走査線数、フィ−ルド周波数は等し
いが、臨場感を高めるためアスペクト比をワイド化（１
６：９）した第二世代ＥＤＴＶ（Extended definition
TV)や、現行テレビジョン方式と走査線数、フィ−ルド
周波数が異なり、アスペクト比もワイド化（１６：９）
したＨＤＴＶ（High definition TV)などがある。

【０００３】将来は上記のＨＤＴＶが主流になると予想
されるが、それと同時に当分の間はアスペクト比の異な
る、ＨＤＴＶ方式と現行テレビジョン方式が共存してい
くことも予想される。従って、テレビジョン受像機もア
スペクト比１６：９のワイド画面ディスプレイが用いら
れることになる。

【０００４】そこで、現行のアスペクト比４：３の映像
信号をアスペクト比１６：９のワイド画面ディスプレイ
に表示することが必要となるが、その表示方法が、例え
ば、特開平１−１９４７８３号公報などに示されてい
る。

【０００５】そこでは、例えば、図１６（ａ１）に示す
ようなアスペクト比４：３の映像信号を受信した場合に
は、そのままアスペクト比１６：９のワイド画面に表示
すると、図１６（ａ２）に示すような水平方向に間延び
した画像となる。そのため、図１６（ａ３）に示すよう
に、メモリを用いて映像信号を水平方向に圧縮し左右に
枠を挿入して表示するか、または、図１６（ａ４）に示
すように、画像の上下をカットしてアスペクト比１６：
９のワイド画面全体に拡大表示する。

【０００６】また、映画ソフトなど、図１６（ｂ１）に
示すような上下にブランクが挿入された横長の映像信号
を受信した場合には、水平圧縮して表示すると、図１６
（ｂ２）に示すように、アスペクト比１６：９のワイド
画面の中央に小さく表示され、画面の使用効率が悪く臨
場感も損なわれるため、前記拡大表示により、図１６
（ｂ３）に示すように横長の画像部分をアスペクト比１
６：９のワイド画面全体に拡大表示する。

【０００７】このように、ワイド画面ディスプレイを備
えたテレビジョン受像機では、ワイドなアスペクト比
（１６：９）の映像信号だけでなく、非ワイドなアスペ
クト比（４：３）の映像信号をも受信して、ワイド画面
ディスプレイに適合させるためのアスペクト比変換を行
うことにより、アスペクト比の異なる映像信号を歪なく
表示する。

【０００８】また、入力映像信号が映画ソフトなど画像
の上下にブランクが挿入された横長の映像信号の場合に
は、前記拡大方法により、その画像部分をワイド画面全
体に拡大表示するなど、ワイド画面ディスプレイを有効
に利用して臨場感のある表示画像を得るための種々の工
夫がなされている。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】しかし、市場には様々
な画像サイズを持つ映画ソフトが供給されており、図１
６（ｂ３）に示す表示モ−ドだけでは十分に対応できな
い。

【００１０】図１７にその例を示す。図１７において、
（ａ）はブランク部分に字幕がある映像信号を入力し、
前記拡大方法で拡大した場合に、ワイド画面から字幕部
分が欠けてしまう例であり、また、（ｂ）は上下のブラ
ンク領域の大きい映像信号を入力し、前記拡大方法で拡
大した場合に、ワイド画面の上下にブランク部分が残っ
てしまう例である。

【００１１】この解決法として、特開平３−１１８９１
号公報に示されているように、設定拡大倍率数の増加
や、拡大位置可変などがあげられる。しかし、設定拡大
倍率数に応じた数の拡大回路を必要としているため、設
定拡大倍率数の増加に伴い回路規模も大きくなり、より
高価となってしまう。また、拡大倍率が（Ｎ＋１）／Ｎ
倍しか指定できないという問題もある。

【００１２】そこで、本発明の目的は、ある有限な回路
で、映画ソフトなどの様々な画像サイズに対応した拡大
を含め、指定された任意の拡大倍率で画像の任意部分を
ワイド画面に拡大表示でき、且つ高画質な拡大画像が得
られるワイド画面テレビジョン受像機及びそこに用いる
映像信号処理装置を提供することにある。

【００１３】

【課題を解決するための手段】上記目的は、入力された
映像信号に対して少なくとも走査線補間を行いノンイン
タレース化して出力する補間処理手段と、アスペクト比
をワイド画面ディスプレイに適合させるためのアスペク
ト比変換手段と、隣合う上下２つの画素をそれぞれＮ／
［２ｎ］，１−Ｎ／［２ｎ］（但し、［２ｎ］は２のｎ
乗を表わし、ｎは３〜８の自然数、Ｎは０≦Ｎ≦［２
ｎ］である。）なる係数にて係数倍して合成して補間画
素を作成し垂直方向に拡大する垂直拡大手段と、上記垂
直拡大手段の出力信号を入力し、隣合う左右２つの画素
をそれぞれ前記Ｎ／［２ｎ］，１−Ｎ／［２ｎ］なる係
数にて係数倍して合成して補間画素を作成し水平方向に
拡大する水平拡大手段と、画像の拡大すべき位置を指定
すると共に、Ｎ／［２ｎ］，１−Ｎ／［２ｎ］なる係数
では作成できない補間画素を必要とする倍率及び（Ｎ＋
１）／Ｎ倍以外の倍率を含む種々の設定倍率の中から、
任意の拡大倍率を選択して設定するモ−ド設定手段と、
前記モ−ド設定手段から設定された任意の拡大縮小倍率
を受け、それをＮ／［２ｎ］，１−Ｎ／［２ｎ］なる表
現で表される係数に変換して前記垂直拡大回路及び水平
拡大回路へ、そこで用いられる係数として供給する拡大
制御手段と、を備えることにより達成できる。

【００１４】

【作用】前記アスペクト比変換手段は、非ワイドなアス
ペクト比を持つ映像信号をワイド画面ディスプレイに歪
なく表示するため、メモリを用いて映像信号を水平方向
に圧縮する。前記垂直拡大手段は、隣合う上下の２つの
画素をそれぞれＮ／［２ｎ］，１−Ｎ／［２ｎ］なる係
数にて係数倍して合成し、新たな垂直画素を作成する。
前記水平拡大手段は、隣合う左右２つの画素をそれぞれ
Ｎ／［２ｎ］，１−Ｎ／［２ｎ］なる係数にて係数倍し
て合成し、新たな水平画素を作成する。このとき、指定
された任意の拡大倍率に対し、補間されるべき画素がＮ
／［２ｎ］，１−Ｎ／［２ｎ］で表現できない位置にな
る場合でも、Ｎ／［２ｎ］，１−Ｎ／［２ｎ］で近似し
て補間を行う。画像の垂直、水平相関が強いことから、
前述のように係数を近似して拡大しても高画質な拡大画
像が得られる。

【００１５】

【実施例】図１に、本発明の一実施例の構成を示す。図
１において、１０１はディジタル化された映像信号の入
力端子、１０２は入力信号に応じた信号処理を行い倍速
化された映像信号を出力する補間倍速処理回路、１０３
は入力された映像信号のアスペクト比を後述のワイド画
面ディスプレイに適合させるためのアスペクト比変換回
路、１０４は映像信号による表示画像の任意部分を任意
倍率で拡大する拡大処理回路、１０５は前記アスペクト
比変換回路１０３の変換方法の指定や前記拡大処理回路
１０４の拡大倍率及び拡大位置などの指定を行うモ−ド
設定回路、１０６はワイド画面ディスプレイである。

【００１６】では、入力信号として４：３の非ワイドな
アスペクト比を持つＮＴＳＣ信号を入力した場合の概略
動作について説明する。本実施例では、まず、入力端子
１０１から入力したディジタル化された映像信号を、補
間倍速処理回路１０２に入力し、Ｙ／Ｃ分離、走査線補
間などの一連の処理を施して、輝度信号、色差信号など
の映像信号を出力する。なお、補間倍速処理回路１０２
は、入力端子１０１に入力した映像信号がインタレ−ス
走査方式の信号のため、動き適応型の回路を備えた方
が、動きのある無しにかかわらず拡大時の画質劣化を軽
減することができる。

【００１７】次に、補間倍速処理回路１０２により出力
された映像信号を、アスペクト比変換回路１０３に入力
し、ワイド画面ディスプレイ１０６に適応させるため、
メモリを用いて水平方向に圧縮する。これは、アスペク
ト比変換回路１０３内部のメモリの読み出しクロックの
周波数を書き込みクロックの周波数の約４／３倍とすれ
ばよい。なお、補間処理後の映像信号は、ＮＴＳＣ信号
の水平走査周波数１５．７５kＨｚを３１．５ｋＨｚの
倍速に変換してアスペクト比変換回路１０３に入力する
と説明したが、実走査線信号と補間走査線信号の２系統
の信号をアスペクト比変換回路１０３に入力してもよ
い。この場合、アスペクト比変換回路１０３は２系統で
合成となるが、使用周波数が小さくなるため回路の消費
電力は小さくなるという利点がある。

【００１８】更に、アスペクト比変換回路１０３により
水平圧縮された映像信号を、拡大処理回路１０４に供給
し、モ−ド設定回路１０５により指定された任意部分を
水平、垂直方向に任意倍率で拡大する。

【００１９】この様子を図２に示す。図２（ａ）は水平
圧縮された映像信号による画像を示し、図２（ｂ）、
（ｃ）、（ｄ）はそれぞれモ−ド設定回路１０５で指定
された部分を指定された倍率で拡大した画像を示す。

【００２０】なお、画像の拡大位置を可変するには、垂
直拡大の場合にはフィ−ルドメモリにおける映像信号の
書き込み位置及び読み出し位置、水平拡大の場合にはラ
インメモリにおけるの映像信号の書き込み位置及び読み
出し位置を変えることにより実現できる。メモリの書き
込み位置及び読み出し位置を変える具体的な手段は、既
に特開昭６４−４６３７７号公報などで公知であり明ら
かであるため、ここでは拡大の具体的な回路と制御方法
について述べる。

【００２１】図１６（ａ４）、（ｂ３）の拡大表示モ−
ドを実現するために、本実施例では、拡大処理回路１０
４等で、水平方向に圧縮された状態から水平、垂直両方
向に４／３倍の拡大を行う。垂直方向には、例えばフィ
−ルドメモリとラインメモリを用いることによって実現
可能となり、水平方向には、例えばラインメモリと１画
素を記憶する画素メモリを用いることによって実現可能
となる。

【００２２】図３に、図１におけるアスペクト比変換回
路１０３と拡大処理回路１０４の一具体例を示す。これ
ら回路によって、４／３倍を含め画像の任意部分を任意
の拡大倍率で拡大するものである。

【００２３】図３において、２０１は前記補間処理回路
１０２からの映像信号が入力する映像入力端子、２０２
はフィールドメモリ、２０３、２０４はラインメモリ、
２０５、２０６は垂直用係数器、２０７は加算器、２０
８は画素メモリ、２０９、２１０は水平用係数器、２１
１は加算器、２１２はワイド画面ディスプレイ１０６へ
の出力端子である。また、２１３は前記モード設定回路
１０５からの指示を受け、フィールドメモリ、垂直用係
数器を制御する垂直拡大制御回路、２１４は前記モ−ド
設定回路１０５からの指示を受け、ラインメモリ、画素
メモリ、及び水平用係数器を制御する水平拡大制御回路
である。

【００２４】図３の回路動作について図４を用いて説明
する。図４は垂直に４／３倍に拡大する場合の走査線構
造の一例を示している。図４において、Ａ〜Ｆ、Ｚは走
査線、（ａ）は入力端子２０１から前記フィ−ルドメモ
リ２０２に入力される映像信号、（ｂ）は前記ラインメ
モリ２０３から読み出された出力信号、（ｃ）は前記ラ
インメモリ２０４から読みだされた出力信号、（ｄ）は
加算器２０７の出力信号である。

【００２５】フィ−ルドメモリ２０２に入力された映像
信号（ａ）は、本例４／３倍の場合には、３ライン読み
だした後１ライン読みだし動作を停止し、さらにライン
メモリ２０３でアスペクト比変換などが行われた後、
（ｂ）のような形で出力される。ラインメモリ２０３か
ら出力された映像信号と、ラインメモリ２０４によって
更に１ライン遅延した映像信号（ｃ）とに、（ｄ）に示
すように指定された拡大倍率によって決まる係数α、β
を掛けて加算することにより、もとの３本の走査線から
新しい４本の走査線を得ている。

【００２６】一方、水平拡大の場合には、図４の走査線
を画素に置き換えて考えるとよい。すなわち、Ａ〜Ｆ、
Ｚは画素、（ａ）はラインメモリ２０３の入力、（ｂ）
は加算器２０７の出力、（ｃ）は画素メモリ２０８の出
力、（ｄ）は加算器２１１の出力である。

【００２７】ラインメモリに入力された映像信号は、４
／３倍の場合には、３画素読み出した後１画素読みだし
を停止し、加算器２０７から出力された映像信号と画素
メモリ２０８により１画素遅延した映像信号とに、指定
された拡大倍率によって決まる係数を掛けて加算するこ
とにより、もとの３画素から新しい４画素が得られる。

【００２８】図５に前記係数器の詳細な回路例を示す。
図５において、５０１は映像信号の入力端子で、垂直拡
大の場合にはラインメモリ２０３または２０４の出力信
号、水平拡大の場合には、加算器２０７または画素メモ
リ２０８の出力信号が入力される。拡大倍率４／３倍の
場合には５０１に入力された映像信号と、その映像信号
を１／２倍、１／４倍したものとを垂直拡大制御回路２
１３からの制御信号に従い加算することにより、ある係
数倍された信号が得られ、出力端子５０２から出力され
る。

【００２９】ところで、図３における破線内の回路は、
数１に示す式の変形より、図６のような回路構成にして
も同一の機能を有する。図６において、３０１は引き算
回路であり、その他の回路ブロックで図３と同じ符号の
ものは同一の働きをする。図６に示す回路構成の方が図
３の回路構成の対し回路規模が小さく実現できるという
利点がある。

【数１】

【００３０】さて、図７に、垂直方向に４／３倍に拡大
する場合の拡大処理前の走査線と拡大処理後の走査線、
すなわち補間走査線の重心の位置を示す。この図におい
て、（ａ）は拡大前の走査線、（ｂ）は補間走査線の重
心の位置、（ｃ）は補間走査線の作成式である。

【００３１】拡大処理前の走査線（ａ）のうち隣合う上
下の走査線により、拡大処理前の映像に対して（ｂ）の
ような位置に重心を持つ補間走査線を作成し、その補間
走査線をもとの走査線の位置に配置していくことにより
拡大を実現している。

【００３２】ここで、拡大に用いられる係数は、拡大倍
率が４／３倍の場合には１／４、３／４、１／２などＮ
／［２ｎ］（但し、［２ｎ］は２のｎ乗を表わし、Ｎは
０≦Ｎ≦［２ｎ］である。）で表され、［２ｎ］が走査
線間の分割数、つまり、拡大処理前の２ラインによりこ
の２ラインの間に作成可能な重心の異なる補間走査線の
数を示す。本例４／３倍の場合は［２ｎ］＝４であり、
従って、拡大前の２ラインにより、この２ラインの間に
重心の異なる４種類の補間走査線を作成できる。ここ
で、拡大倍率をより細かく指定するためには、走査線間
の分割数つまり［２ｎ］をより大きくとればよい。

【００３３】では、［２ｎ］をより大きくとった場合の
例として、［２ｎ］＝２５６の場合について説明する。
図８に示すように走査線間の分割数［２ｎ］を２５６に
とると、拡大処理前の２ラインによる演算処理により、
この２ラインの間に２５６通りの重心の異なる補間走査
線Ｙ１〜Ｙ２５６を作成できる。

【００３４】しかし、指定された拡大倍率によっては、
拡大に用いられる係数がＮ／２５６で表せない場合があ
る。例えば、［２ｎ］が２５６より大きい数でしか表さ
れないような係数あるいはＮ／［２ｎ］で表すことがで
きない係数などである。このように、さらに細かく拡大
倍率が指定される場合には、［２ｎ］をさらにより大き
くとるようにすればよいが、それに伴い回路規模も大き
くなり、より高価になってしまう。

【００３５】そこで、ある有限な回路であらゆる拡大倍
率を指定することができる例について図９を用いて説明
する。この図のＹに示す位置（すなわち、Ｎ／２５６で
表される係数による演算では作成できない位置）に重心
を持つような補間走査線が必要な場合には、この重心の
位置と、これを挟むＮ／２５６の係数で作成できる補間
走査線の重心の位置と、の差をとり、その差の小さい方
を選択する。例えば、図９においては上側の位置を選択
する。

【００３６】また、常に本来必要な補間走査線の位置の
上側または下側の補間位置にある補間走査線を選択する
ようにしてもよい。以上述べたような係数近似法を用い
ることにより、走査線分割数［２ｎ］の大きさで決まる
ある有限な回路であらゆる拡大倍率も設定できるように
なる。

【００３７】この係数近似を行う図３における垂直拡大
制御回路２１３の一具体例を図１０に示す。この図にお
いて、１２０１はモ−ド設定回路１０５で設定された拡
大倍率に対応した係数を発生する係数発生回路、１２０
２は係数発生回路１２０１で発生した本来の係数をＮ／
［２ｎ］の係数に変換する係数変換回路である。また、
これらの２つの回路を含む垂直拡大制御回路２１３は、
この他にアスペクト比変換回路１０３の制御部分も含む
が同図では省略している。

【００３８】図１０において、前記モ−ド設定回路１０
５により任意の拡大倍率が指定されると、前記垂直拡大
制御回路２１３により、指定された拡大倍率を実現する
ために、必要な補間走査線がＮ／［２ｎ］で表される係
数で表すことができない場合には、その係数を補間走査
線が本来の重心の位置に最も近くなるようなＮ／［２
ｎ］で近似することにより補間を行う。

【００３９】次に、Ｎ／［２ｎ］におけるｎについて考
える。ＮＴＳＣ信号における垂直走査線数は２６２本／
フィ−ルドであるため、ｎ＝８（［２ｎ］＝２５６）で
あれば原理的には２５６倍の拡大まで実現するのに十分
な値となる。しかし、２５６倍は２本の走査線に相当す
る画像を画面いっぱいに拡大することを意味し、実際の
拡大倍率としては、そこまで大きなものは必要なく、せ
いぜい２〜３倍までの任意拡大倍率を実現すればよいこ
とが予想される。この程度の拡大倍率では、画像の垂直
相関、水平相関が強いため、ｎ＝３（［２ｎ］＝８）と
しても画質劣化がほとんどないことを実験的に確認し
た。

【００４０】ここで、係数をＮ／［２ｎ］で表すことが
できない例として、３／２倍に拡大する場合の係数を前
述のＮ／８（ｎ＝３）で近似する場合を図１１に示す。
図１１において、（ａ）は図７同様拡大前の走査線であ
り、（ｂ）は補間走査線の本来の重心の位置である。係
数をＮ／８で表すことにより拡大前の走査線Ａ、Ｂによ
り１〜８の位置に重心を持つ補間走査線を作成でき、
Ｂ、Ｃにより９〜１６の位置に重心を持つ補間走査線を
作成できる。この図において、Ｙ２は拡大処理前の走査
線Ａ、Ｂにより作成可能な補間走査線の重心の位置５と
６の間に重心を持つため、Ｙ２から５、６までの差をと
り、その差の小さい５を選択する。Ｙ３の場合も同様の
方法により１１を選択する。同様の方法で７／６倍に拡
大した場合について図１２に示す。

【００４１】次に、（Ｎ＋１）／Ｎ倍以外の拡大倍率の
場合、すなわち、補間走査線の重心の位置がもとの２本
の走査線の間に少なくとも２つ以上ある場合、ここでは
７／５倍を例にとり、図１３を用いて説明する。この図
に示すように拡大前の走査線Ｃ、ＤによりＹ４、Ｙ５の
位置に重心を持つ２本の補間走査線を作成することにな
る。

【００４２】また、図１４に７／５倍に拡大する場合の
走査線構造の一例を示す。図１４において、（ａ）はフ
ィ−ルドメモリ２０２の入力、（ｂ）はラインメモリ２
０３の出力である。また、（ｃ）、（ｄ）はラインメモ
リ２０４の出力であるが、（ｃ）はラインメモリ２０３
の映像信号の読み出しを止めたときに同時にラインメモ
リ２０４の読み出しを止めた場合であり、（ｄ）はライ
ンメモリ２０３の出力をラインメモリ２０４により単純
に１ライン遅延したものである。

【００４３】前述の拡大倍率４／３倍のような（Ｎ＋
１）／Ｎ倍の場合には、ラインメモリ２０４は（ｄ）に
示すように１ライン遅延するだけでよいが、７／５倍の
ように、もとの走査線の間に２本の補間走査線が入る場
合には、ラインメモリ２０４により単純に１ライン遅延
しただけでは実現できない。そのため、水平拡大制御回
路２１４は、ラインメモリ２０３、２０４共に、メモリ
への書き込みを止めると同時に記憶している内容を読み
だすように制御する。

【００４４】補間走査線が拡大前の２本の走査線の間に
３本以上作成される場合も、上述の繰返し読みだしの回
数を増加させることで対応できる。水平方向の拡大も同
様で、画素メモリは記憶された画素を保持する機能を有
することになる。以上垂直方向の拡大で説明してきた
が、水平方向の拡大も同様に、垂直拡大の場合の走査線
を画素と考えるだけでよい。

【００４５】ところで、図３における一点鎖線内の回路
は図１５のような回路構成にしてもよい。図１５におい
て、１７０１は前記加算器２０７から出力された映像信
号が入力する映像入力端子、１７０２は映像信号をそれ
ぞれ一画素遅延する遅延回路、Ａ〜Ｄは画素で、映像の
入力端子１７０１に入力された映像信号の画素Ｄに対し
てＣ〜Ａはそれぞれ１〜３画素遅延している。また、１
７０３、１７０４はハイパスフィルタ（ＨＰＦ）、１７
０５、１７０６は係数器、２０９、２１０は前記水平用
係数器、２１１は前記加算器である。Ｙは加算器２１１
の出力、すなわち垂直補間及び水平補間され拡大された
画像の走査線の出力であり、数２で表される。

【数２】

【００４６】同図の構成は、水平方向の画素合成による
高域周波数成分の低下を防ぐという利点がある。つま
り、ＨＰＦ１７０３、係数器１７０５、加算器１７０７
により画素Ｃの高域補正を行い、ＨＰＦ１７０４、係数
器１７０６、加算器１７０８により画素Ｂの高域補正を
行っている。この高域補正された画素Ｃ、Ｂが、係数器
２０９、２１０によりＮ／［２ｎ］、１−Ｎ／［２ｎ］
なる係数倍された後、加算器２１１により合成しても、
高域周波数成分の劣化の少ない補間画素が実現でき、性
能の向上が図れる。

【００４７】図１５は水平拡大で説明したが、垂直拡大
の場合も同様でＡ〜Ｄを走査線、遅延回路１７０２はそ
れぞれ入力された映像信号を１ライン遅延すると考えれ
ばよい。

【００４８】本発明は、図２、図６、図１５に示すよう
に、Ｎ／［２ｎ］、１−Ｎ／［２ｎ］の係数の合成に種
々の構成が考えられ、変形も可能であるが、これらの係
数を近似して合成する回路を有するものはすべて、本発
明に含まれるものである。

【００４９】こうして拡大処理された映像信号は、拡大
処理回路１０４から出力され、ワイド画面ディスプレイ
１０６に供給され、ワイドな画面に縦横の歪のない画像
として、入力された映像信号による画像の全体または一
部分が表示される。

【００５０】以上図面を用いて説明してきたように、こ
の係数近似拡大を用いることによって、［２ｎ］（ｎ＝
３〜８）で決まるある有限な回路であらゆる拡大倍率も
実現でき、指定された画像の任意部分をワイド画面全体
に高画質な拡大画像として表示することができる。

【００５１】

【発明の効果】本発明によれば、係数をＮ／［２ｎ］で
近似することにより［２ｎ］の大きさで決まるある有限
な回路規模で、Ｎ／［２ｎ］で作成することのできない
補間走査線を必要とする拡大倍率、また（Ｎ＋１）／Ｎ
倍以外の拡大倍率も含めたあらゆる拡大倍率を実現で
き、入力された映像信号による画像の任意部分を任意の
拡大倍率でワイド画面に高画質な拡大画像として表示で
きる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例を示すブロック図である。

【図２】本発明においてワイド画面に画像の任意部分を
拡大して表示した様子を示す説明図である。

【図３】図１におけるアスペクト比変換回路と拡大処理
回路の一具体例を示すブロック図である。

【図４】４／３倍に拡大する場合の走査線構造の一例を
示す説明図である。

【図５】図３における係数器の一具体例を示す回路図で
ある。

【図６】図３における破線内の回路の他の具体例を示す
ブロック図である。

【図７】４／３倍に拡大する場合の補間走査線の重心の
位置を示す説明図である。

【図８】［２ｎ］＝２５６に設定した場合の補間走査線
の重心の位置を示す説明図である。

【図９】Ｎ／２５６で表される係数では作成できない位
置に補間走査線の重心の位置がある場合の例を示す説明
図である。

【図１０】図３における垂直拡大制御回路の係数近似回
路部分の一具体例を示すブロック図である。

【図１１】３／２倍に拡大する場合の係数をＮ／８で近
似した場合の補間走査線の重心の位置を示す説明図であ
る。

【図１２】７／６倍に拡大する場合の係数をＮ／８で近
似した場合の補間走査線の重心の位置を示す説明図であ
る。

【図１３】７／５倍に拡大する場合の係数をＮ／８で近
似した場合の補間走査線の重心の位置を示す説明図であ
る。

【図１４】７／５倍に拡大する場合の走査線構造の一例
を示す説明図である。

【図１５】図３における一点鎖線内の回路の他の具体例
を示すブロック図である。

【図１６】従来技術においてワイド画面に画像を拡大し
て表示した様子を示す説明図である。

【図１７】従来技術においてワイド画面に画像を４／３
倍に拡大して表示した様子を示す説明図である。

【符号の説明】

１０１…映像信号の入力端子、１０２…補間倍速処理回
路、１０３…アスペクト比変換回路、１０４…拡大処理
回路、１０５…モ−ド設定回路、１０６…ワイド画面デ
ィスプレイ、２０１…映像信号の入力端子、２０２…フ
ィ−ルドメモリ、２０３、２０４…ラインメモリ、２０
５、２０６…垂直用係数器、２０７…加算器、２０８…
画素メモリ、２０９、２１０…水平用係数器、２１１…
加算器、２１２…映像信号の出力端子、２１３…垂直拡
大制御回路、２１４…水平拡大制御回路、３０１…引き
算回路、５０１…映像信号の入力端子、５０２…映像信
号の出力端子、１２０１…係数発生回路、１２０２…Ｎ
／［２ｎ］係数変換回路、１７０１…映像信号の入力端
子、１７０２…遅延回路、１７０３、１７０４…ＨＰ
Ｆ、１７０５、１７０６…係数器、１７０７、１７０８
…加算器。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 勝又 賢治 神奈川県横浜市戸塚区吉田町292番地 株式会社日立製作所映像メディア研究所 内 (72)発明者 高田 春樹 神奈川県横浜市戸塚区吉田町292番地 株式会社日立製作所映像メディア研究所 内 (72)発明者 紺野 光央 神奈川県横浜市戸塚区吉田町292番地 株式会社日立製作所映像メディア研究所 内 (72)発明者 鈴木 直 神奈川県横浜市戸塚区吉田町292番地 株式会社日立画像情報システム内 (56)参考文献 特開 平２−107080（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−192694（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) H04N 7/01

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 第１のアスペクト比を持つ映像信号を入
   力し、該映像信号による画像を前記第１のアスペクト比
   よりも大きな第２のアスペクト比を持つワイド画面に表
   示するワイド画面テレビジョン受像機において、 前記映像信号を入力し、該映像信号のアスペクト比を前
   記第１のアスペクト比から前記第２のアスペクト比に変
   換して出力するアスペクト比変換回路と、 該アスペクト比変換回路から出力された映像信号を入力
   し、該映像信号による画像を前記ワイド画面の垂直方向
   に縮小または拡大すべく、前記画像における隣合う上下
   ２つの画素をそれぞれＮ／［２ｎ］，１−Ｎ／［２ｎ］
   （但し、［２ｎ］は２のｎ乗を表わし、ｎは３〜８の自
   然数、Ｎは０≦Ｎ≦［２ｎ］である。）なる係数にて係
   数倍して合成することにより、補間画素を作成して出力
   する垂直拡大回路と、 該垂直拡大回路から出力された映像信号を入力し、該映
   像信号による画像を前記ワイド画面の水平方向に縮小ま
   たは拡大すべく、前記画像における隣合う左右２つの画
   素をそれぞれＮ／［２ｎ］，１−Ｎ／［２ｎ］なる係数
   にて係数倍して合成することにより、補間画素を作成し
   て出力する水平拡大回路と、 前記映像信号による画像の縮小または拡大すべき部分を
   指定すると共に、Ｎ／［２ｎ］，１−Ｎ／［２ｎ］なる
   係数では作成できない補間画素を必要とする倍率及び
   （Ｎ＋１）／Ｎ倍以外の倍率を含む種々の設定拡大倍率
   の中から、任意の拡大倍率を選択して指定するモ−ド設
   定回路と、前記モ−ド設定回路から設定された任意の拡大縮小倍率
   を受け、それをＮ／［２ｎ］，１−Ｎ／［２ｎ］なる表
   現で表される係数に変換して前記垂直拡大回路及び水平
   拡大回路へ、そこで用いられる係数として供給する拡大
   制御回路と 、を有し、 前記映像信号による画像の全体または指定された一部分
   を縮小あるいは拡大して前記ワイド画面に表示し得るよ
   うにしたことを特徴とするワイド画面テレビジョン受像
   機。
2. 【請求項２】 請求項１に記載のワイド画面テレビジョ
   ン受像機において、前記アスペクト比変換回路の前段
   に、前記映像信号がインタレ−ス走査方式の映像信号で
   ある場合に、該映像信号に対しフィ−ルド間演算を含む
   走査線補間処理を施す補間処理回路を設けたことを特徴
   とするワイド画面テレビジョン受像機。
3. 【請求項３】 第１のアスペクト比を持つ映像信号を入
   力し、該映像信号より横長の第２のアスペクト比を持つ
   ディスプレイに表示する映像信号処理装置において、 前記第１のアスペクト比を持つ入力映像信号を第２のア
   スペクト比に変換して出力するアスペクト比変換回路
   と、 該アスペクト比変換回路の出力信号を入力し、垂直方向
   の拡大圧縮率に応じて映像の特定のラインを間引いて書
   き込みあるいは書き込んだ特定のラインを繰り返し読み
   出すメモリ回路と、該 メモリ回路から出力された映像の隣合う上下２つの画
   素にそれぞれＮ／〔２ｎ〕、１−Ｎ／〔２ｎ〕（〔２
   ｎ〕は２のｎ乗を表し、ｎは３〜８の自然数、Ｎは０＜
   Ｎ＜〔２ｎ〕）なる係数を乗じて合成する補間回路を含
   み、垂直方向に拡大圧縮した映像を出力する垂直拡大圧
   縮回路と、 該垂直拡大圧縮回路の出力信号を入力し、水平方向の拡
   大圧縮率に応じて映像の特定の画素を間引いて書き込み
   あるいは書き込んだ特定の画素を繰り返し読み出すメモ
   リ回路と、該 メモリ回路から出力された映像の隣合う左右２つの画
   素にそれぞれＮ／〔２ｎ〕、１−Ｎ／〔２ｎ〕なる係数
   を乗じて合成する補間回路を含み、水平方向に拡大圧縮
   した映像を出力する水平拡大圧縮回路と、 前記垂直拡大圧縮回路と前記水平拡大圧縮回路における
   拡大圧縮率を指定するモード設定回路と、該モード設定回路からの拡大圧縮率を指定する出力を入
   力され、該出力に応じたＮ／〔２ｎ〕、１−Ｎ／〔２
   ｎ〕なる表現で表される係数を発生して、前記垂直拡大
   圧縮回路及び水平拡大圧縮回路へ、そこの補間回路で用
   いられる係数として供給する拡大制御回路と、 を有して成る ことを特徴とする映像信号処理装置。