JP3249372B2 - 画像信号処理装置 - Google Patents

画像信号処理装置

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JP3249372B2
JP3249372B2 JP02778796A JP2778796A JP3249372B2 JP 3249372 B2 JP3249372 B2 JP 3249372B2 JP 02778796 A JP02778796 A JP 02778796A JP 2778796 A JP2778796 A JP 2778796A JP 3249372 B2 JP3249372 B2 JP 3249372B2
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は画像信号処理装置に関
し、特にたとえば、SD(Standard Definition) 規格の
ベースバンドフォーマットに従ってディジタル映像信号
を記録再生する、たとえばディジタルVCR部へ画像デ
ータを入力しまたはそこから出力するための画像信号処
理装置に関する。
【0002】
【従来の技術】従来のこの種の画像信号処理装置におい
て、4:3以外のアスペクト映像信号を記録する場合に
は、スクイズ方式またはレターボックス方式を用いて映
像信号を記録していた。つまり、ワイドテレビに相当す
るたとえばアスペクト比16:9の映像信号をSD規格
に準じたディジタルVCRで記録し、その映像信号をワ
イドテレビで表示する場合には、図4(A)に示すアス
ペクト比16:9の映像信号(有効走査線数:960×
480)を、たとえば図示しないダウンコンバータによ
って、図4(B)に示すアスペクト比4:3のスクイズ
画像(720×480)となるように左右方向へ時間圧
縮した後、磁気テープに記録する。そして、アスペクト
比16:9のワイドテレビに表示する場合には、スクイ
ズ画像を図4(C)に示すように、左右(水平)方向へ
4/3倍して16:9のアスペクト映像信号を生成し表
示していた。
【0003】一方、レターボックス方式を用いて記録す
る場合には、図5(A)に示すアスペクト比16:9の
映像信号は、図5(B)に示すようにアスペクト比4:
3の画面に収まるように上下左右方向に圧縮(3/4
倍)される。そして4:3のアスペクト比に時間圧縮さ
れた映像信号(720×360)を図5(C)に示すよ
うに上下左右方向へ4/3倍してワイドテレビに表示し
ていた。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】このように16:9の
アスペクト映像信号をSD規格に準じたディジタルVC
Rを用いてスクイズ方式またはレターボックス方式で記
録し、その映像信号をアスペクト比16:9のワイドテ
レビで表示すると、再生映像信号は水平方向に引き延ば
され(4/3倍され)、その水平周波数は最大で5MH
z(6.75MHz×3/4)となる。したがって、走
査線数が少なくなる分アスペクト比4:3のモニタで表
示した際に約540本あった水平解像度は、ワイドテレ
ビに表示することで約400本(540本×3/4)に
減少してしまう。
【0005】それゆえに、この発明の主たる目的は、S
D規格のディジタルVCRで4:3以外のアスペクト映
像信号を記録し、それとは異なるアスペクト比のモニタ
で表示しても水平解像度が劣化しない、画像信号処理装
置を提供することである。
【0006】
【課題を解決するための手段】この発明は、SD規格の
入出力信号フォーマットに従った画像データを受け、総
ピクセル数が720ドット×480本もしくは576本
に相当する容量のシャッフルメモリを含むディジタルV
CR部へ画像データを入力しまたは出力するための画像
信号処理装置であって、(480本もしくは576本)
/(入力画像信号における有効走査線数)で決定するサ
ンプリング周波数に相当する画像信号データを入力する
データ入力手段、および画像信号データをシャッフルメ
モリに適合するように並べ替えてディジタルVCR部に
入力する入力手段を備える、画像信号処理装置である。
【0007】
【作用】たとえばチューナからのベースバンド信号は、
アスペクト検出手段に与えられ、そのブランキングライ
ン数から有効走査線数つまりアスペクト比が検出され
る。この検出結果に従って、クロック発生手段からはそ
のアスペクト比に応じた周波数のクロック信号が出力さ
れる。そして、このクロック信号に従ってベースバンド
信号が量子化される。量子化されたベースバンド信号は
アドレス変換部に与えられ、そこにおいて、SD規格の
画像データとなるようにアスペクト比4:3の信号に変
換される。つまり、レターボックス方式で記録したとき
に生じる上下端部のブランク領域に画像データを記憶
(配置)して4:3の画像を形成する。ディジタルVC
R部はこの画像データを受け、シャッフリングまたはD
CT(離散コサイン変換)等の処理を行なった後、磁気
テープに記録する。
【0008】
【発明の効果】この発明によれば、アスペクト比に応じ
たクロック信号でサンプリングし、4:3以外のアスペ
クト映像信号をレターボックス方式によるブランク領域
に規則的に記録するようにしたので、SD規格のディジ
タルVCRで記録した映像信号をアスペクト比16:9
のワイドテレビに表示する場合に、その水平解像度が劣
化することはない。
【0009】この発明の上述の目的,その他の目的,特
徴および利点は、図面を参照して行う以下の実施例の詳
細な説明から一層明らかとなろう。
【0010】
【実施例】図1を参照して、この実施例の画像信号処理
装置10は、ディジタルVCR部12を含み、そこにお
いてSD(Standard Definition) 規格のベースバンドフ
ォーマットに従ってディジタル画像信号が図示しない磁
気テープに記録される。すなわち、ディジタルVCR部
12には、“ITU−R601”の映像信号規格に準じ
た画像信号データが入力される。つまり、輝度信号およ
び色差信号は所定の周波数(輝度信号は13.5MH
z,色差信号は6.75MHz)でそれぞれ8ビットで
サンプリングされ、サンプリングされた信号(4:2:
2信号)がディジタルVCR部12に与えられる。そし
て、ディジタルVCR部12のサブサンプル回路(図示
せず)において、1/2にサブサンプリングされる。サ
ブサンプルされた信号(4:1:1信号)は、総ピクセ
ル数が518,400(480×720×1.5)ピク
セルのシャッフルメモリ14において、規則的にシャッ
フリングされる。
【0011】シャッフリングによって各5マクロブロッ
クの情報量が均一化された後、圧縮部16において各8
×8ピクセル毎にDCT(離散コサイン)変換される。
そして、離散コサイン変換されたデータは、再量子化さ
れ、2次元ハフマン符号等により可変長符号化され、5
マクロブロックの単位で固定長化(圧縮)される。この
ように圧縮されたデータは、エラー訂正部18でパリテ
ィ符号が付加され、変復調回路20においてシリアルデ
ータに変換した後、電磁変換部22によって図示しない
磁気テープに画像信号データが記録される。
【0012】上述のようにディジタルVCR部12は、
13.5MHzに相当するコンポーネント信号(ITU
−R601)を受ける。したがって、たとえばアスペク
ト比4:3以外の画像信号が入力された場合には、ディ
ジタルVCR部12の前段において画像信号はその画像
信号に応じて走査線変換する必要がある。すなわち画像
信号処理装置10はアスペクト検出部26を含み、入力
端子24からのベースバンド信号のアスペクト比が検出
される。つまり、アスペクト検出部26は入力ベースバ
ンド信号のブランキングライン数を検出し、その検出結
果から有効走査線数を算出する。よってこの有効走査線
数から、入力ベースバンド信号のアスペクト比が判別で
きる。
【0013】アスペクト検出部26からは、検出したア
スペクト比に応じた信号が出力される。クロック発生回
路30はこの信号を受け、それにより水平同期周波数
(fH=15.734kHz)を所定数逓倍した周波数
のクロック信号を出力する。すなわち、入力端子24か
らアスペクト比4:3のベースバンド信号が入力され、
アスペクト検出部26からそのアスペクト比に対応する
信号がクロック発生回路30に与えられると、クロック
発生回路30からは、A/D変換器28に対して、水平
同期周波数(fH )をたとえば858逓倍した周波数
(13.5MHz)のクロック信号が出力される。ま
た、入力端子24からアスペクト比16:9のベースバ
ンド信号が入力された場合には、クロック発生回路30
は、水平同期周波数(fH )をたとえば1144逓倍し
た周波数(18MHz)のクロック信号を生成し出力す
る。
【0014】このようにクロック発生回路30は、アス
ペクト比つまり有効走査線数(EL)に対応するクロッ
ク信号を出力し、この周波数(fSC)は次式によって求
めることができる。
【0015】
【数1】fSC=480本÷有効走査線数(EL )×1
3.5MHz よって、アスペクト比16:9のベースバンド信号をレ
ターボックス方式を用いて記録する場合には、有効走査
線数(EL )は、図4(B)に示すように、360本で
あるから、アスペクト比16:9のベースバンド信号
は、18MHzの周波数でサンプリングされることにな
る。したがってA/D変換器28からは、960×36
0ラインの画像信号データが出力される。
【0016】そしてアドレス変換部32において、アス
ペクト比16:9のベースバンド信号は、SD規格に準
じたディジタルVCR部12に対応するようにアスペク
ト比4:3の画像信号データに変換される。すなわち、
図2および図3を参照して、走査線数が960×360
のアスペクト比16:9の画像信号データがアドレス変
換部32に入力されると、アドレス変換部32はSD規
格のディジタルVCR部12の記録フォーマットつまり
走査線数が720×480となるように、SB−Aおよ
びSB−Bの領域の画像信号データをLB−AおよびL
B−Bに記録する。つまりアドレス変換部32は、画像
信号データを記憶するメモリを含む。また、SB−Aお
よびSB−Bの領域のデータ量は、120×360×2
=86,400ピクセルであり、図2からも明らかなよ
うに、そのデータ量とLB−AおよびLB−Bに記録で
きるデータ量は等しい。
【0017】このようにアスペクト比16:9のベース
バンド信号を18MHzのサンプリング周波数でサンプ
リングし、SD規格の720×480ラインに記録した
場合に生じるLB−AおよびLB−Bに示すブランク領
域に、720×480ラインをはみ出した領域の画像信
号データを記録する。したがって、図5に示した従来の
レターボックス方式の場合とは異なり、アスペクト比1
6:9の画像信号を水平方向へ時間圧縮する必要はなく
なる。
【0018】このようにしてレターボックスのブランク
領域に規則的に配置させた画像信号データは、先に述べ
たように、ディジタルVCR部12において、画像圧縮
等の処理がされた後、磁気テープに記録される。そし
て、画像信号を再生する場合には、ディジタルVCR部
12においてエラー訂正,画像伸長およびデシャッフル
され、アドレス変換部34において元の配置に復元され
る。つまり、アドレス変換部32においLB−Aおよび
LB−Bの領域に記録されたデータが、規則的にSB−
AおよびSB−Bの領域に再配置される。したがって、
アドレス変換部34からは、960×360ラインに相
当するアスペクト比16:9の映像信号が出力される。
そして、出力端子38からは、ディジタル変換したとき
と同じ周波数(18MHz)でアナログ化された画像信
号が出力される。
【0019】以上のように入力画像信号のアスペクト比
に応じた周波数でサンプリングし、レターボックス方式
で画像信号データを記録する際に生じるブランク領域に
効率よくデータを記録するようにしたので、水平周波数
を常に6.75MHz相当まで再現できる。したがって
従来のように、記録した画像信号を水平方向へ伸長させ
る必要がなくなったので、アスペクト比16:9のワイ
ドテレビにおける水平解像度を540本に向上できる。
【0020】なお、アスペクト検出部26における検出
方法として、有効走査線数を検出するものに限らず、た
とえば、S端子のクロマ入力にかかる電圧を検知し、そ
の電圧値がたとえば0Vのときにアスペクト比は16:
9、5Vのときにアスペクト比は4:3である、という
具合に電圧値からアスペクト比を判断してもよく、ま
た、垂直帰線期間の20本目に入るVBIG信号に基づ
いてアスペクト比を判定するようにしてもよい。
【0021】さらに、入力画像信号をアスペクト比4:
3のSD規格のフォーマットに変換するためのA/D変
換器28またはアドレス変換部32等をディジタルVC
R部12と独立して構成し、アダプタとしてディジタル
VCRの前段または後段に接続して用いるようにしても
よい。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明の一実施例を示すブロック図である。
【図2】アスペクト比16:9の映像信号をアスペクト
比4:3の画面上にレターボックス方式を用いて記録す
る状態を示す図解図である。
【図3】図1実施例のアドレス変換部における処理を示
す図解図である。
【図4】従来の画像信号処理装置によってアスペクト比
16:9の映像信号をアスペクト比4:3の画面上にス
クイズ方式を用いて記録した状態を示す図解図である。
【図5】従来の画像信号処理装置によってアスペクト比
16:9の映像信号をアスペクト比4:3の画面上にレ
ターボックス方式を用いて記録した状態を示す図解図で
ある。
【符号の説明】
10 …画像信号処理装置 12 …ディジタルVCR部 26 …アスペクト検出部 28 …A/D変換器 32,34 …アドレス変換部 36 …D/A変換器
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H04N 5/91 - 5/956 H04N 7/00 - 7/015 H04N 9/79 - 9/898

Claims (5)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】SD規格の入出力信号フォーマットに従っ
    た画像データを受け、総ピクセル数が720ドット×4
    80本もしくは576本に相当する容量のシャッフルメ
    モリを含むディジタルVCR部へ画像データを入力しま
    たは出力するための画像信号処理装置であって、 (480本もしくは576本)/(入力画像信号におけ
    る有効走査線数)で決定するサンプリング周波数に相当
    する前記画像信号データを入力するデータ入力手段、お
    よび前記画像信号データを前記シャッフルメモリに適合
    するように並べ替えて前記ディジタルVCR部に入力す
    る入力手段を備える、画像信号処理装置。
  2. 【請求項2】前記入力手段によって規則的に並べ替えら
    れた前記画像信号データを復元する配置手段をさらに備
    える、請求項1記載の画像信号処理装置。
  3. 【請求項3】前記データ入力手段は前記画像信号のアス
    ペクト比を検出する検出手段と、検出したアスペクト比
    に応じて所定周波数のクロック信号を発生するクロック
    発生手段と、そのクロック信号に基づいて前記画像信号
    を量子化するA/D変換器とを含む、請求項1または2
    記載の画像信号処理装置。
  4. 【請求項4】前記検出手段は前記画像信号における有効
    走査線数をカウントするカウンタを含む、請求項1ない
    し3のいずれかに記載の画像信号処理装置。
  5. 【請求項5】前記配置手段によって並べ替えられた画像
    信号データを前記A/D変換器で変換したときと同じ周
    波数のクロック信号でアナログ化するD/A変換器を含
    む、請求項1ないし4のいずれかに記載の画像信号処理
    装置。
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