JP3310117B2 - テレビジョン信号処理装置 - Google Patents

テレビジョン信号処理装置

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JP3310117B2
JP3310117B2 JP23569594A JP23569594A JP3310117B2 JP 3310117 B2 JP3310117 B2 JP 3310117B2 JP 23569594 A JP23569594 A JP 23569594A JP 23569594 A JP23569594 A JP 23569594A JP 3310117 B2 JP3310117 B2 JP 3310117B2
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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、テレビジョン信号
(以下、TV信号と称する)を画質の劣化を招くことな
く圧縮、伸長してテレビ画面に表示するテレビジョン信
号処理装置に関する。
【0002】
【従来の技術】現在、日本で本放送されているNTSC
方式カラー放送では、画面の横縦比(アスペクト比)が
4:3である。一方、HDTVの研究において、画面は
より横長のアスペクト比16:9が好ましいことが知ら
れている。横長(アスペクト比:16:9)の番組素材
を現行NTSC方式受像機でも受信できるように放送す
るには、4:3画面の中央に横長画面を表示して上下は
無画部とする手法が知られている。この手法はレターボ
ックス形式と呼ばれ、NTSC方式受信機で再生しても
番組素材がカットされない特徴がある。
【0003】1995年からは第2世代EDTVの本放
送開始が予定されている。第2世代EDTVは現行受像
機と両立性を保ち、16対9のワイド画像を放送する新
しい放送サービスである。図48に第2世代EDTVで
行われるアスペクト比の変換方式を示す。
【0004】送信側では、図48(a)に示される1
6:9のワイドアスペクト画像11を垂直方向に圧縮
し、現行の4:3のアスペクト比を持つTV受像機に表
示した場合に図形歪みが生じないようにレターボックス
形式にエンコードする。レターボックス形式画像は、図
48(b)に示すように画像が表示される主画面部12
と画像が表示されない無画部13で構成される。したが
って、第2世代EDTVの放送波は現行受像機で受信し
ても問題なく画像が表示される。
【0005】しかしながら、NTSC方式の有効走査線
は約480[本/フレーム]であるため、アスペクト比
16:9の画像をレターボックス形式として伝送するに
は、3/4の360[本/フレーム]を利用するにすぎ
ない。したがって、高画質の16:9のワイド画像を再
生する受信側のEDTVデコーダでは、480本の走査
線構造に変更する画像の伸長が必要となる。
【0006】第2世代EDTVに限らず、画像を圧縮あ
るいは伸長して表示するTV信号処理装置は、例えば親
画面と子画面を同時に表示するTV受像機等にも必要と
される。
【0007】さらに、現在のCRTを用いた表示装置と
大幅に異なるプラズマディスプレイ装置等の開発が行わ
れている。現在のCRTを用いた表示装置では、水平垂
直の偏向を調整することにより画像を歪みなく表示する
ことが可能である。しかし、プラズマディスプレイ装置
のように画素単位に表示を行うような表示装置において
は、現在のCRTによる表示装置のように偏向により画
像の歪みを補正することができない。そのため、TV信
号を水平、垂直方向に自由に圧縮伸長する必要が生じ
る。
【0008】このように画像を圧縮伸長するTV信号処
理装置の第1の従来例として、特開平5−64161号
公報に記載されている手法がある。以下、図49を用い
てこの手法を説明する。
【0009】図49において、入力端子3101よりT
V信号が入力される。このTV信号はNTSCのような
複合信号をデコードしコンポーネントに変換された画像
信号である。
【0010】入力TV信号はフィールドメモリ3102
に入力される。フィールドメモリ3102は垂直拡大制
御回路3113により制御され、入力TV信号を所定の
信号に変換し出力する。フィールドメモリ3102の出
力はラインメモリ3103を通り、さらにラインメモリ
3104に入力される。ラインメモリ3103,310
4の出力信号はそれぞれ係数器3105,3106に入
力される。
【0011】ここで、係数器3105,3106の係数
は垂直拡大制御回路3113により変更される。係数器
3105,3106の出力信号は加算器3107により
加算される。加算された信号は画像メモリ3108に入
力される。画像メモリ3108の入力と出力はそれぞれ
係数器3109,3110により係数がかけられ、加算
器3111により加算された後、出力端子3112によ
り出力される。
【0012】ここで、係数器3109,3110の係数
は水平拡大制御回路3114により制御される。また、
ラインメモリ3103,3104及び画像メモリ310
8の入力出力動作も水平拡大制御回路3114により制
御される。
【0013】図50に上記水平垂直画像伸長処理により
画像が4/3倍に拡大される例を示す。図50におい
て、(a)はフィールドメモリ3101の入力信号の走
査線、(b)はラインメモリ3103の出力信号の走査
線、(c)はラインメモリ3104の出力信号の走査
線、(d)は加算器3107の出力信号の走査線を示し
ている。
【0014】フィールドメモリ3102の入力信号は連
続した走査線により構成されるTV信号であるが、出力
信号は3ラインに1本、仮の走査線が挿入される。した
がって、フィールドメモリ3102の出力信号は垂直方
向に4/3倍に拡大された画像になるが、このままでは
画像に4ライン毎に1本走査線が挿入されただけなの
で、画像に歪みが生じている。そこで、次に垂直方向の
フィルタリングを行ってこの歪みを除去する。
【0015】この垂直方向のフィルタリングは、ライン
メモリ3103,3104の入力出力信号を係数倍して
加算することにより行う。例えば、図50に示すよう
に、走査線Cは係数1を掛けることでスルー出力する。
また、走査線Bは、元の走査線Bに3/4の係数を掛
け、走査線Cに1/4の係数を掛けた後、加算を行って
画像の位相をシフトして出力する。同様に、各走査線は
走査線毎に所定の係数を掛けて加算演算し、画像の位相
をシフトして出力する。このように、位相シフトをフィ
ルタ係数を切り替えながら行うことで、垂直方向に拡大
された画像を得ることができる。
【0016】上記の例は垂直方向の拡大処理であるが、
水平方向の拡大もラインメモリ3103,3104の読
出しを仮の画素の挿入により同様に行うことができる。
水平方向の位相シフトは画像メモリ3108及び係数器
3109,3110により行うことができる。
【0017】以上のように第1の従来例では、メモリ制
御とフィルタ係数を切り替えることで水平垂直方向の拡
大を行うことができる。しかし、このような拡大を行う
と次のような問題を生じる。
【0018】入力信号はTV信号であるため、通常、飛
び越し走査信号となっている。飛び越し走査信号は第1
のフィールドと第2のフィールドで構成されている。例
えば、480本の有効走査信号によりフレームが構成さ
れていると、片側のフィールドは240本の走査線とな
る。
【0019】前述の第1の従来例では、フィールドメモ
リによってフィールド毎に垂直方向の拡大を行うため、
240本の走査線により拡大が行われている。このよう
にフィールドだけの信号成分を用いた拡大動作を行う
と、480本の画像信号の半分の240本の走査線のみ
で処理を行うため、折り返し歪みが生じてしまい、著し
く画像の劣化を生じる。つまり、480本で構成された
画像をいったん間引いて処理することと等価であるた
め、垂直方向に240[TVL]以上の解像度を有する
画像は240[TVL]以下に折り返す。この折り返し
は斜め線のぎざつきなどの劣化を生じる。
【0020】このように、フィールドだけの走査線を用
いた拡大動作では折り返し歪みを生じるという問題点を
生じる。この点に着目し、水平の拡大を480本の走査
線により行う手法が、テレビジョン学会技術報告Vol.1
6,No.71 ,pp19-24 , BCS′92-41(Oct.1992) に記載
されている。
【0021】以下、図51、図52を用いてこの第2の
従来例について説明する。この例では、動き適応型走査
線補間処理を利用し、フィールド内の走査線と補間走査
線の両方を用いた拡大動作をすることで画質の向上を図
っている。
【0022】動き適応型走査線補間処理を図51を参照
して説明する。同図は水平方向の軸をフィールドの順番
つまり画像の時間方向とし、垂直方向を走査線の順番つ
まり画像の垂直方向としている。
【0023】通常のTV信号では飛び越し走査信号であ
るため、第n番目のフィールドを見た場合、伝送されて
くる走査線L1が存在する。この例では、同図に示す補
間走査線L2を新たに生成する。この補間走査線L2に
は、画像に動きがない場合には第n−1番目のフィール
ドの走査線を用いる。したがって、第n番目のフィール
ドの240本の走査線と第n−1番目のフィールドの2
40本の走査線と合わせて480本の走査線により構成
される画像として処理ができる。
【0024】但し、画像に動きが生じると、第n番目の
フィールドの画像と第n−1番目の画像とは異なるもの
となり、静止画像と同様の処理をすると2重像となって
しまい、画像が劣化する。そこで、動画像に場合は、第
n番目のフィールド内の上下の走査線により補間を行
う。
【0025】図52に動き適応型走査線補間処理を利用
した画像拡大回路を示す。入力端子3301より伝送さ
れてくる走査線(現ライン信号)L1が入力され、入力
端子3311より動き適応走査線補間処理により生成さ
れた補間走査線(補間ライン信号)L2が入力される。
【0026】入力端子3301,3311の入力信号は
それぞれメモリ(1Mビット)3302,3312に入
力され、第1の従来例と同様に仮の走査線の挿入が行わ
れる。メモリ3302,3312の出力信号はそれぞれ
倍速変換/水平圧縮処理部3321,3322に入力さ
れる。
【0027】メモリ3302の出力信号を入力した処理
部3321では、入力信号はラインメモリ3303,3
304により1ラインずつ遅延され、それぞれの入力信
号及び出力信号は垂直フィルタ演算器3305に入力さ
れる。同様に、メモリ3312の出力信号を入力した処
理部3322では、入力信号はラインメモリ3313,
3314により1ラインずつ遅延され、それぞれの入力
信号及び出力信号は垂直フィルタ演算器3315に入力
される。
【0028】ここで、第1の従来例と同様に画像の位相
をシフトする処理が行われるが、伝送されてくる現ライ
ン信号と補間ライン信号の両方を利用して処理を行う。
それぞれの垂直フィルタ演算器3305,3315の出
力信号はそれぞれラインメモリ3306,3316に入
力される。
【0029】ここで、ラインメモリ3306,3316
は時間軸の圧縮を行って走査線期間を半分の時間に変更
する。変更が行われたラインメモリ3306,3316
の出力は交互に出力端子3320より出力され、これに
よって垂直方向の伸長を完了する。
【0030】このように第2の従来例ではフィールド内
の走査線数をいったん2倍の走査線数に変換した後に拡
大の処理を行なっているため、第1の従来例と比較して
画質の向上が期待できる。しかしながら、このような拡
大手法においても以下に述べる問題点を有している。
【0031】図53に走査線の補間動作を示す。TV信
号は図53(a)に示すように画像の水平方向(x
軸)、垂直方向(y軸)、時間方向(t軸)の3次元構
造で示される。したがって、TV信号のスペクトルはそ
れぞれの方向に関する周波数を、水平周波数(fx
軸)、垂直周波数(fy軸)、時間方向(ft軸)で表
すことができ、補間後のTV信号は図53(b)に示す
ようになる。
【0032】第2の従来例では、静止画の場合は時間方
向の処理による時間方向の補間フィルタとして動作して
おり、動画の場合は垂直方向の処理による垂直方向の補
間フィルタとして動作している。この処理結果を図54
に3次元周波数の垂直−時間周波数領域で示す。
【0033】静止画のTV信号の周波数帯域は、図54
(a)に示すように、時間方向には狭く、垂直方向に広
がっている。したがって、時間方向の補間フィルタで
は、TV信号の周波数スペクトルを削減することなく、
飛び越し走査によって生じる折り返し成分をほぼ完全に
除去できるため、高画質の画像を再生できる。
【0034】しかし、動画の場合は垂直方向の補間フィ
ルタとなるため、図54(b)に示すように、垂直方向
に帯域が制限される。動画スペクトルは時間方向にも垂
直方向にも帯域が広がっているため、垂直の補間により
垂直方向の帯域が削減される。また、飛び越し走査によ
り生じる折り返し成分が除去されずに残ってしまう。
【0035】したがって、フィールド内だけの走査線を
用いた補間では、垂直解像度の劣化、さらに飛び越し走
査の折り返し成分が完全に除去できないため、画質劣化
を生じる。また、静止画像では、垂直解像度の劣化は生
じないが、動き適応型走査線変換では動きに適応してフ
ィルタが切り替えられるため、動画と静止画が混在した
場合、不自然さを生じることがある。例えば、動画から
静止画に変わるような画像では、垂直解像度が突然変化
するため、不自然さを生じる。
【0036】以上述べたように、動き適応型走査線補間
では画質劣化の問題点を含んでいるため、動き適応型走
査線補間を基本とした第2の従来例による画像の拡大手
法では画質劣化を招く。
【0037】
【発明が解決しようとする課題】以上述べたように、従
来の画像の拡大及び縮小手法は、フィールド内の走査線
だけを行った処理であるため、垂直方向の折り返し成分
により画質が劣化してしまう。また、フィールド内の成
分だけでなく、動き適応型走査線補間により生成される
補間走査線を利用した画像の拡大縮小手法においても、
動画での垂直解像度の劣化を生じ、さらに飛び越し走査
によって生じる折り返し成分が除去できず、画像に歪み
を生じる。また、動画での垂直解像度は低下するが、静
止画での垂直解像度は保存されるため、動きから静止
に、あるいはその逆に変化するような画像に対して不自
然さを生じやすい。
【0038】この発明は上記の課題を解決するためにな
されたもので、画像の拡大縮小を行っても動画像におけ
る画質劣化を抑制できるテレビジョン信号処理装置を提
供することを目的とする。
【0039】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
にこの発明に係るテレビジョン信号処理装置は、飛び越
し走査信号を垂直方向にアップサンプル、つまり仮の走
査線を挿入し時間方向のLPF、HPFにより画像の動
き成分(時間高域成分)と静止成分(時間低域成分)と
に分離する。この処理により1/60秒に240本の走
査線のTV信号が1/60秒毎に480本の走査線に変
換される。それぞれの信号成分をそれぞれにダウンサン
プルし1/60秒毎の画像を1/30秒毎の画像に変換
する。この変換後、垂直方向の演算処理を行い予め飛び
越し走査によって生じた折り返し成分の除去を行う。折
り返し成分が除去された時間高域成分及び時間低域成分
より成る画像のそれぞれに対して圧縮伸長処理を行う。
処理が終了後、再度時間高域成分、及び低域成分を1/
6秒毎の画像にアップサンプルし時間方向のLPF、H
LPFにより時間方向のフィルタリングを行う。フィル
タリングされたそれぞれの画像信号は、合成され最終画
像として出力される。
【0040】
【作用】上記構成によるテレビジョン信号処理装置で
は、飛び越し走査信号を時間方向の480本の走査線に
よって構成される高域成分、及び低域成分により飛び越
し走査により折り返し成分を除去した信号により画像の
圧縮伸長が行われるため、従来の手法のように折り返し
成分によって生じる画像の歪み成分を大幅に低減するこ
とができる。また、垂直の演算処理による垂直方向の周
波数帯域を極力削減しないように構成することが可能で
あるため、垂直解像の劣化を招かない。この発明は、動
き適応処理にも応用が可能であり、動画時の垂直解像度
の劣化が最小限におさえることができるため、動き適応
処理による、切変わりの不自然さを改善することができ
る。
【0041】さらにこの発明による画像の圧縮拡大装置
では、複数の画像を効率良く合成することが可能である
ため、TV受像機で親画面に子画面を合成する2画面T
Vや、TV画像とコンピュータ画像とを合成する場合に
適している。
【0042】
【実施例】以下、図1乃至図47を参照してこの発明の
実施例を詳細に説明する。
【0043】図1はこの発明に係るテレビジョン信号処
理装置の第1の実施例の構成を示すもので、入力端子1
01より飛び越し走査によるTV信号が入力される。入
力信号は垂直アップサンプル部102に入力され、走査
線と走査線の間に信号レベル0の仮の走査線が挿入され
る。垂直アップサンプル部102の出力信号は時間方向
のLPF(ローパスフィルタ)103、及び、時間方向
のHPF(ハイパスフィルタ)113に入力される。以
下、時間方向のLPFをT−LPF、時間方向のHPF
をT−HPFと称する。
【0044】T−LPF103、T−HPF113の出
力はそれぞれダウンサンプル部104,114により1
/30秒毎の画像に変換される。変換後の時間低域成分
はそれぞれ時間低域処理部105及び時間高域処理部1
15に入力され、垂直方向のフィルタリング、画像の圧
縮伸長処理が行われる。
【0045】処理が終了した後、それぞれの信号は再度
時間方向のアップサンプル部106,116により1/
60秒毎の画像に変換される。さらに再度T−LPF1
07、T−HPF117によって垂直方向のフィルタリ
ングが行われ、最後に加算器120により合成されて出
力端子121より出力される。
【0046】以上の動作を図2及び図3を基にさらに詳
しく説明する。図2(a)に示す飛び越し走査信号は垂
直アップサンプル102により仮の走査線が挿入され、
図2(b)に示す信号に変換される。
【0047】次にT−LPF103、T−HPF113
により時間方向の処理が行われる。フィールド間での演
算により信号レベル0であった仮の走査線は前後のフィ
ールドの走査線との演算が行われ、補間された走査線と
なる。ここで画像はいったん1/60秒毎の動画像に変
換されるが、次の時間方向のダウンサンプルにより1/
30秒毎の動画像に変換され、図2(c)に示す画像と
なる。この変換された画像で圧縮伸長の処理が行われ
る。
【0048】圧縮伸長処理の終了後、信号レベル0の仮
のフィールドが挿入され、図2(d)に示す信号とな
る。再度時間方向の処理が行われ、図2(e)に示す1
/60秒毎に画像が再構成される。
【0049】以上の処理を図3を用いて周波数領域でさ
らに説明する。入力された飛び越し走査信号のスペクト
ルは図3(a)に示すように飛び越し走査により生じる
折り返し成分を含んでいる。したがって、時間方向にT
−LPF103により補間が行われると、図3(b)に
示すように折り返し成分を含んだまま時間の低域成分だ
けを抽出することができる。一方、T−HPF113に
より補間を行うと、図3(e)に示すように折り返し成
分を含む時間方向の高域成分を取り出すことができる。
【0050】これらの信号を時間方向のダウンサンプル
を行うと、それぞれ図3(c),(f)に示すスペクト
ルとなる。ここで、垂直方向のフィルタリングを行え
ば、それぞれの信号がもつ折り返し成分を除去すること
ができる。
【0051】次に、T−LPF103、T−HPF11
3の出力を時間方向にアップサンプルし、T−LPF1
07により1/60秒毎の信号に変換すると、図3
(d)に示すように時間の低域成分を表すスペクトルと
なり、また、T−HPF117により同様に1/60秒
毎の信号に変換すると、図3(g)に示すように時間の
高域成分を表すスペクトルとなる。これらの成分を合成
すると、図3(h)に示すように、折り返し成分を含ま
ず、かつ垂直解像度を劣化させないスペクトルが得られ
る。
【0052】したがって、図1に示す第1の実施例の構
成によれば、入力TV信号が飛び越し走査の場合、画像
の拡大縮小を行っても動画像における画質劣化を抑制す
ることができる。
【0053】図4は第1の実施例の変形例を示すもので
ある。尚、図4において、図1と同一部分には同一符号
を付して示す。
【0054】図4において、入力端子101より順次走
査のTV信号が入力される。入力信号はT−LPF10
3及びT−HPF113によりそれぞれ時間方向の低域
成分と高域成分に分割され、以下第1に示した第1の実
施例と同様の処理を行う。
【0055】図5を用いて図4の実施例の動作を説明す
る。
【0056】入力信号は順次走査であるため、図5
(a)に示すように、走査線が規則正しく配置されてお
り、仮の走査線の挿入を行う必要がない。以下、図1に
示した第1の実施例と同様に、時間方向のフィルタリン
グ後、時間方向のダウンサンプルが行われ、図5(b)
に示す動画像となる。時間方向のアップサンプル後は、
再度時間方向のフィルタリングを行って合成すること
で、図5(d)に示すように画像が再生される。
【0057】したがって、図4に示す実施例の構成によ
れば、入力TV信号が順次走査の場合、図1の実施例と
同様に、画像の拡大縮小を行っても動画像における画質
劣化を抑制することができる。
【0058】図6はこの発明に係る第2の実施例の構成
を示すものである。この実施例は、図1の第1の実施例
に示す時間低域処理部105の部分に垂直LPF201
を、時間高域処理部115の部分に垂直LPF202を
適用したものである。他の部分は図1と同一なので、同
一符号を付してその説明を省略する。
【0059】すなわち、この実施例は、水平垂直の圧縮
伸長は行わず、単に順次走査への変換として使用する場
合であり、垂直LPF201は、時間低域成分に含まれ
る折り返し成分を除去し、垂直LPF202は時間高域
成分に含まれる折り返し成分を除去する。
【0060】第2の実施例の動作を図7を用いて説明す
る。
【0061】図6の入力端子101より入力されるのは
図7(a)に示す飛び越し走査信号である。この飛び越
し走査信号は、T−LPFフィルタ103により複数の
フィールドが合成され、図7(b)に示す画像となる。
【0062】例えば、円が水平に動くような動画像であ
ると、動きの領域は、水平の高域成分となる。これは、
周波数領域では図7(c)中Aで示す動きの成分であっ
た時間の高域成分が同図中A′で示す垂直の高域成分に
変換されたことにほかならない。このことから、T−L
PF103より出力される信号には垂直高域成分に折り
返し成分を含むことになる。
【0063】したがって、垂直LPF201を図7
(c)中f1で示す垂直周波数に設定すれば、垂直解像
度を犠牲にすることなく折り返し成分を除去することが
できる。実際のカメラから出力されるTV信号では、垂
直の高域成分のレベルはかなり低下しているため、も
し、A′で示す領域に大きな信号成分があった場合は動
き成分と判断することができる。
【0064】一方、T−HPF113の場合には、逆に
時間方向の高域成分、つまり図7(c)中Aで示す成分
を保存し、それ以外の信号を折り返し成分として除去す
るように、f2で示す垂直周波数位置にカットオフ周波
数を設定すればよい。
【0065】以下、第1の実施例と同様に、時間方向の
アップサンプルし、T−LPF107、T−HPF11
7を用いれば、1/60秒毎に画像が再度合成され、加
算器120により1/60秒毎の動画像、つまり順次走
査信号として出力される。
【0066】図8は図6に示した第2の実施例の具体的
なハードウェア構成を示すものである。図8において、
破線で囲んだ部分は図6の各ブロックに対応している。
図6と同一部分には同一符号を付して示す。
【0067】図8において、入力端子101より入力さ
れた飛び越し走査によるTV信号は、制御信号生成回路
350に入力され、ここでクロックCK1,CK2及び
水平走査期間毎に切り替わる水平パルスfH 、垂直走査
期間毎に切り替わる垂直パルスfV が生成される。
【0068】また、入力信号は垂直アップサンプル部1
02を構成するラインバッファ301,302に入力さ
れる。ラインバッファ301,302は、それぞれ水平
パルスfH により1ライン毎に入力信号を取り込んで、
クロックCK1により書き込みを行い、クロックCK2
により読出しを行う。
【0069】ここで、CK2がCK1の2倍の周期のク
ロックであるとすると、1水平走査期間が1/2に圧縮
される。したがって、ラインバッファ301,302の
書込みと読出しをfH 単位で交互に行うことで、仮の走
査線を挿入することができる。
【0070】各ラインバッファ301,302の出力信
号はスイッチ380によりfH 単位で選択的に導出され
る。スイッチ380の出力信号はフィールド遅延器(F
D)381〜384によりクロックCK2のタイミング
で1/60秒ずつ遅延される。フィールド遅延器381
〜384はT−LPF103及びT−HPF113で共
用される。
【0071】T−LPF103は、入力信号及び各フィ
ールド遅延器381〜384の出力信号をそれぞれ係数
器303〜307に入力して所定の係数を掛け、加算器
308〜311により順に加算出力する構成になってい
る。ここで、係数器303〜307の係数を適宜設定す
ることにより、時間方向の低域成分を抽出することがで
きる。
【0072】同様に、T−HPF113は、入力信号及
び各フィールド遅延器381〜384の出力信号をそれ
ぞれ係数器312〜316に入力して所定の係数を掛
け、加算器317〜320により順に加算出力する構成
になっている。ここで、係数器312〜316の係数を
適宜設定することにより、時間方向の高域成分を抽出す
ることができる。
【0073】T−LPF103の最終段の加算器311
の出力信号はダウンサンプル部104に入力される。こ
のダウンサンプル部104はスイッチ385により構成
され、当該スイッチ385を垂直パルスfV により1/
60秒毎に切り替えることで、T−LPF103からの
信号と“0”値とを選択的に導出する。これによって時
間方向のダウンサンプルが行なわれる。
【0074】同様に、T−HPF113の最終段の加算
器320の出力信号はダウンサンプル部114に入力さ
れる。このダウンサンプル部114はスイッチ386に
より構成され、当該スイッチ386を垂直パルスfV に
より1/60秒毎に切り替えることで、T−HPF11
3からの信号と“0”値とを選択的に導出する。これに
よって時間方向のダウンサンプルを行なわれる。
【0075】スイッチ385の出力信号は垂直LPF2
01に入力される。この垂直LPF201は、ラインメ
モリ321〜324で入力信号を順次クロックCK2に
よって水平走査期間だけ遅延し、係数器325〜329
により各ラインメモリ321〜324の入出力信号に所
定の係数を掛け、各係数器325〜329の出力を加算
器(Σ)330で加算出力する構成になっている。ここ
で、係数器325〜329の係数を適宜設定することに
より、時間低域成分に含まれる折り返し成分を除去する
ことができる。
【0076】一方、スイッチ386の出力信号は、垂直
LPF202に入力される。この垂直LPF202は、
ラインメモリ331〜334で入力信号を順次クロック
CK2によって水平走査期間だけ遅延し、係数器335
〜339により各ラインメモリ331〜334の入出力
信号に所定の係数を掛け、各係数器335〜339の出
力を加算器(Σ)340で加算出力する構成になってい
る。ここで、係数器335〜339の係数を適宜設定す
ることにより、時間高域成分に含まれる折り返し成分を
除去することができる。
【0077】加算器330の出力信号はアップサンプル
部106に入力される。このアップサンプル部106は
スイッチ387により構成され、当該スイッチ387を
垂直パルスfV により1/60秒毎に切り替えること
で、垂直LPF201からの信号と基準値とを選択的に
導出する。これによって仮のフィールドが挿入される。
【0078】一方、加算器340の出力信号はアップサ
ンプル部116に入力される。このアップサンプル部1
16はスイッチ388により構成され、当該スイッチ3
88を垂直パルスfV により1/60秒毎に切り替える
ことで、垂直LPF202からの信号と基準値とを選択
的に導出する。これによって仮のフィールドが挿入され
る。
【0079】スイッチ387の出力信号はT−LPF1
07に入力される。このT−LPF107はフィールド
メモリ341〜344で入力信号をクロックCK2によ
って1/60秒単位で順次遅延し、係数器345〜34
9により各フィールドメモリ341〜344の入出力信
号に所定の係数を掛け、各係数器345〜349の出力
を加算器350〜353で順次加算出力する構成になっ
ている。ここで、係数器345〜349の係数を適宜設
定することにより、時間方向の低域成分を抽出すること
ができる。
【0080】一方、スイッチ388の出力信号はT−H
PF117に入力される。このT−HPF117はフィ
ールドメモリ361〜364で入力信号をクロックCK
2によって1/60秒単位で順次遅延し、係数器365
〜369により各フィールドメモリ361〜364の入
出力信号に所定の係数を掛け、各係数器365〜369
の出力を加算器370〜373で順次加算出力する構成
になっている。ここで、係数器365〜369の係数を
適宜設定することにより、時間方向の高域成分を抽出す
ることができる。
【0081】加算器353,354の出力信号は加算器
120により加算合成され、出力端子121より出力さ
れる。
【0082】図9は図6に示した第2の実施例の他の具
体的なハードウェア構成を示すもので、ダウンサンプル
部104,114及びアップサンプル部106,116
をそれぞれメモリのコントロールにより実現している。
図8において、破線で囲んだ部分は図6の各ブロックに
対応している。図6と同一部分には同一符号を付して示
す。また、図8と同一部分についても同一符号を付して
示し、その説明を省略する。
【0083】図9において、入力端子101より入力さ
れた飛び越し走査によるTV信号はフィールドバッファ
3040,3060に入力される。フィールドバッファ
3040,3041は垂直パルスfV により読出しが交
互に切り替えられ、それぞれ水平パルスfH により1走
査線毎にレベル0の仮の走査線が挿入されたタイミング
で出力を行う。このとき、読出しクロックには入力と同
じ周波数のクロックCK1により行われる。したがっ
て、1走査期間が圧縮されることなく、仮の走査線が挿
入される。
【0084】フィールドバッファ3040の出力信号は
フィールド遅延器3041,3042により1/60秒
ずつ遅延される。各フィールド遅延器3041,304
2の入出力信号は2系統に分けられ、係数器3043,
3045,3047と係数器3044,3046,30
48に入力される。係数器3044,3046,304
8の出力は加算器3049,3050により加算され
る。また、係数器3043,3045,3047の出力
信号は加算器3052,3053により加算される。
【0085】一方、フィールドバッファ3060の出力
信号はフィールド遅延器3061,3062により1/
60秒ずつ遅延される。各フィールド遅延器3061,
3062の入出力信号は2系統に分けられ、係数器30
63,3065,3067と係数器3064,306
6,3068に入力される。係数器3064,306
6,3068の出力は加算器3069,3070により
加算される。また、係数器3063,3065,306
7の出力信号は加算器3062,3063により加算さ
れる。
【0086】ここで、加算器3070の出力信号は加算
器3051に入力され、加算器3050の出力信号と加
算される。これによってT−HPFが実現される。ま
た、加算器3053の出力信号は加算器3071に入力
され、加算器3070の出力信号と加算される。これに
よってT−LPFが実現される。
【0087】図8に示した構成との違いは、水平走査期
間を圧縮せずに仮の走査線を挿入し、時間方向のダウン
サンプルも共有している点である。T−HPFの出力で
ある加算器3051の出力信号は垂直LPF201に入
力される。また、T−LPFの出力である加算器307
1の出力信号は垂直LPF202に入力される。ここ
で、それぞれの垂直フィルタ201,202は、図8に
示したハードウェアの構成と同様に実現できる。但し、
水平走査線が圧縮されていないため、クロックCK1で
動作させる。
【0088】垂直LPF201の出力信号はフィールド
遅延器3001〜3004で1/30秒ずつ遅延され、
その入出力信号は2系統に分けられ、係数器3005〜
3009と係数器3011〜3015に入力される。
【0089】係数器3005〜3009の出力信号は加
算器(Σ)3010により加算され、その出力信号はフ
ィールドバッファ3017に入力される。同様に、係数
器3011〜3015の出力信号は加算器(Σ)301
6に入力され、その出力信号はフィールドバッファ30
18に入力される。
【0090】フィールドバッファ3017,3018は
それぞれ入力信号をクロックCK1で読み込み、垂直パ
ルスfV のタイミングに従いクロックCK2で読出しを
行う。これにより、1/30秒で構成されていた各画像
はそれぞれ1/60秒で構成される画像に圧縮される。
但し、フィールドバッファ3018は読出しのタイミン
グをフィールドバッファ3017に対して1/60秒遅
延させて出力する。
【0091】各フィールドバッファ3017,3018
の出力信号はスイッチ3019を垂直パルスfV によっ
て切り替えることにより1/60秒毎に選択的に導出さ
れ、連続した動画像を形成する。以上の処理によりT−
HPFが実現される。
【0092】一方、垂直LPF202の出力信号はフィ
ールド遅延器3021〜3024で1/30ずつ遅延さ
れ、その入出力信号は2系統に分けられ、係数器302
5〜3029と係数器3031〜3035に入力され
る。
【0093】係数器3025〜3029の出力信号は加
算器(Σ)3030により加算され、その出力信号はフ
ィールドバッファ3037に入力される。同様に、係数
器3031〜3035の出力信号は加算器(Σ)303
6に入力され、その出力信号はフィールドバッファ30
38に入力される。
【0094】フィールドバッファ3037,3038は
それぞれ入力信号をクロックCK1で読み込み、垂直パ
ルスfV のタイミングに従いクロックCK2で読出しを
行う。これにより、1/30秒で構成されていた各画像
はそれぞれ1/60秒で構成される画像に圧縮される。
但し、フィールドバッファ3038は読出しのタイミン
グをフィールドバッファ3037に対して1/60秒遅
延させて出力する。
【0095】各フィールドバッファ3037,3038
の出力信号はスイッチ3039を垂直パルスfV によっ
て切り替えることにより1/60秒毎に選択的に導出さ
れ、連続した動画像を形成する。以上の処理によりT−
LPFが実現される。
【0096】スイッチ3019,3039から導出され
るT−HPFの処理信号及びT−LPFの処理信号は加
算器120により合成され、出力端子121より出力さ
れる。
【0097】以上、第2の実施例を実際のハードウェア
で構成した場合を例示したが、図10及び図11を用い
てさらにその動作を詳述する。説明がわかりやすいよう
に、図12に示す走査線5本による飛び越し走査信号を
例に説明を行う。
【0098】図10は図8の構成例のタイムチャートを
示すものである。図10(a)は入力信号となる飛び越
し走査によるTV信号を示している。ここでは、第1フ
ィールドをA1、第2フィールドをB1で表し、その走
査線をそれぞれa1,a2,b1,b2とする。但し、
飛び越し走査の場合、フィールドをまたがる走査線が存
在するが、またがった走査線は無視する。
【0099】入力信号は、ラインバッファ301,30
2の切替操作により、図10(b)に示すように水平走
査期間が1/2に圧縮され、仮の走査線が挿入される。
したがって、T−LPF103、あるいはT−HPF1
13により時間方向の演算が行われることで仮の走査線
が補間され、1/60秒毎に画像が生成される。
【0100】さらにダウンサンプル部104,114に
よる時間方向のダウンサンプルにより1/60秒毎、す
なわちフィールド毎に0レベルに変換され、図10
(c)に示す信号となる。図10(c)に示す信号の状
態で垂直のフィルタリングが行われる。さらに、後段の
T−LPF107及びT−HPF117により借りのフ
ィールドが補間されて図10(d)に示す信号となり、
順次走査の動画像が再生される。
【0101】図11は図9の構成例のタイムチャートを
示すものである。図11(a)は入力信号となる飛び越
し走査によるTV信号を示している。ここでも、図10
と同様に、第1フィールドをA1、第2フィールドをB
1で表し、その走査線をそれぞれa1,a2,b1,b
2とし、フィールドをまたがる走査線は無視する。
【0102】入力信号は、フィールドバッファ304
0,3060により、図11(b)に示すように仮の走
査線が挿入される。ここでは、図10の場合と異なり、
水平走査期間の圧縮を行っていない。フィールドバッフ
ァ3040,3060の出力はT−LPF、T−HPF
により時間方向の演算が行われて走査線が補間され、さ
らに図11(c)に示す信号の状態で垂直方向のフィル
タリングが行われる。
【0103】次に、再度T−LPF、T−HPFにより
時間方向の演算が行われた後、後段のフィールドバッフ
ァ3017,3018,3037,3038により時間
圧縮され、図11(d)に示すように順次走査の動画像
が生成される。
【0104】図6に示した第2の実施例において、時間
方向のフィルタリングを行うT−LPF103とT−H
PF113及びT−LPF107とT−HPF117
は、完全再構成条件を満たす関係に設定するのが望まし
い。完全再構成条件については、D.L. Gall and A. Tab
atabai,“Sabband Coding of Digital Images Using S
ymmetric Short kernnel Filters and Arithmmertic Co
ding Techniques ”,ICASSP′89,2,M2.3,pp761-764(19
98) 等に記載されている。
【0105】すなわち、完全再構成条件は2つのフィル
タで分離された信号を再度フィルタリングして合成した
場合に、合成された信号が元の信号と全く同じになる条
件である。当該実施例では、時間方向に完全再構成条件
を満足するフィルタとして、例えば、 T−LPF103は 1+Z-1 T−HPF113は 1−Z-1 T−LPF107は 1+Z-1 T−HPF117は 1−Z-1 がある。ここで、Z-1は1/60秒の遅延を示してい
る。また、D.L. Gall の文献には、SSKFと呼ばれる
フィルタ例が記載されている。このようなフィルタを用
いることも可能である。このようなフィルタを当該実施
例に適用すると、T−LPF103は −1/4+2/4Z-1+6/4Z-2+2/4Z-3−1/
4Z-4 T−HPF113は −1/2+1Z-1−1/2Z-2 T−LPF107は 1/2+1Z-1+1/2Z-2 T−HPF117は −1/4−1/4Z-1+6/4Z-2−2/4Z-3−1/
4Z-4 と設定することができる。この場合のフィルタ特性を図
13に示す。T−LPF103は時間方向の低域通過特
性となり、THPF113は時間方向の高域通過特性と
なる。
【0106】上記フィルタによる時間方向4tのインパ
ルス応答特性を図14に示す。図14において、(a)
は入力信号、(b)はT−LPF103の出力、(c)
はT−HPF113の出力を示す。また、(d),
(e)はそれぞれ(b),(c)に示した信号の時間方
向ダウンサンプルの結果を示す。さらに、(f),
(g)はそれぞれT−LPF107、T−HPF117
の出力を示し、(h)はT−LPF107の出力とT−
HPF117の出力の加算結果を示す。図14(a)と
図14(h)を比較して明らかなように、入力信号と全
く同じ出力信号が得られる。
【0107】ところで、以上の実施例では、最終出力画
像が1/60秒毎に画像を構成する順次走査信号を出力
するようにしたが、飛び越し走査のまま出力することも
可能である。
【0108】図15はこの発明に係る第3の実施例とし
て、第2の実施例を基に飛び越し走査で出力する場合の
構成を示すものである。尚、図15において、図6と同
一部分には同一符号を付して示し、ここではその説明を
省略する。
【0109】図15において、入力端子101より入力
される飛び越し走査によるTV信号は、図6に示した第
2の実施例と同様に垂直アップサンプル部102により
仮の走査線が挿入され、T−LPF103、T−HPF
113により走査線の補間が行われる。それぞれの信号
はダウンサンプル部104,114を通り、垂直LPF
104、垂直LPF202に入力される。
【0110】ダウンサンプル部104の出力である時間
低域成分は垂直LPF201により飛び越し走査による
折り返し成分が除去された後、圧縮伸張処理部601に
入力され、垂直水平方向の圧縮伸長処理が行われる。ま
た、ダウンサンプル部114の出力である時間高域成分
は、垂直LPF202により飛び越し走査による折り返
し成分が除去された後、圧縮伸長処理部611に入力さ
れ、垂直水平方向の圧縮伸長処理が行われる。
【0111】圧縮伸長処理部611の出力信号は垂直シ
フト回路613に入力される。この垂直シフト回路61
3は時間高域成分を垂直の高域へシフトしてバッファ6
12に出力する。上記圧縮伸長処理部602及び垂直シ
フト回路613の出力信号は、それぞれ1/30秒ごと
に画像を形成しているため、バッファ602,612に
より順次走査信号に変換する。バッファ602,612
の出力信号は再度加算器610により合成され、出力端
子615により出力される。
【0112】上記構成において、その動作を図16を用
いてさらに詳しく説明する。
【0113】入力された飛び越し走査によるTV信号を
T−LPF103によりフィルタリングを行った信号の
スペクトルは、図16(a)に示すように、折り返しを
含んだ時間低域成分となっている。一方、T−HPF1
13から出力される信号のスペクトルは、図16(b)
に示すように、折り返し成分を含んだ時間高域成分とな
っている。垂直LPF201,202により垂直方向に
フィルタリングされた信号はそれぞれ図16(c),
(d)に示すように折り返し成分が除去されている。こ
のように折り返しを除去することにより、画像の圧縮伸
長が可能となる。
【0114】次に、時間方向の高域成分を垂直方向にシ
フトすると、図16(e)に示す位置に信号成分を移動
することができる。図16(e)に示す信号と図6
(c)に示す信号をそれぞれ飛び越し走査信号に変換し
合成すると、図16(f)に示すように時間低域成分と
時間高域成分が合成され、飛び越し走査信号が再合成さ
れる。
【0115】ここで、バッファ602,612は図16
(g)に示すように動作する。すなわち、1/30秒毎
に構成された画像の走査線を交互に1/60秒遅延させ
ることで、図16(h)に示すように飛び越し走査信号
に変換することができる。この動作は、図9で示したよ
うにフィールドバッファを用いることで容易に実現する
ことができる。
【0116】図17はこの発明に係る第4の実施例とし
て、第2の実施例を動き適応型に変形した場合の構成を
示すものである。尚、図17において、図6と同一部分
には同一符号を付して示し、ここではその説明を省略す
る。
【0117】図17において、入力端子101より入力
される飛び越し走査によるTV信号は、T−LPF10
3、T−HPF113により時間方向の高域成分と低域
成分とに分割され、ダウンサンプル部104,114に
より1/30秒毎に画像を形成する。
【0118】次に、第2の実施例と同様に、垂直方向の
LPF201,202により折り返し成分の除去を行
い、垂直水平方向の圧縮伸長を圧縮伸張処理部701,
703で行う。処理部701,703の出力信号はアッ
プサンプル部107,117により時間方向のアップサ
ンプルが施される。それぞれの信号はスイッチ706を
通過して加算器120により合成され、出力端子121
より出力される。
【0119】この実施例では、新たに垂直HPF709
が挿入されている。時間方向の低域成分より垂直方向の
高域成分を抽出し、水平垂直の圧縮伸長処理部702に
入力する。圧縮伸長処理部702の出力はアップサンプ
ル部704で時間方向のアップサンプルが施された後、
T−LPF705に入力される。
【0120】このT−LPF705の出力信号はT−H
PF117の出力信号と共にスイッチ706に入力され
る。このスイッチ706は、垂直アップサンプル部10
2の出力から画像の動きを検出する動き検出回路710
の出力信号により、動き画像の場合はT−HPF117
の出力信号を通過させ、静止画像の場合はT−LPF7
05を通過させる。スイッチ706の出力信号は加算器
120に入力され、T−LPF107の出力信号と加算
される。加算器120の出力信号は出力端子121より
出力される。
【0121】上記構成において、その動作を図18を用
いてさらに詳述する。図18において、(a)はT−L
PF107の出力信号のスペクトル、(b)はT−LP
F705の出力信号のスペクトル、(c)はT−HPF
117の出力信号のスペクトルを示している。
【0122】静止画像の場合は、スペクトルが時間方向
に広がっていないため、垂直方向の解像度を拡大するた
めに、図18(a)に示す信号に図18(b)に示す信
号を加算して、図18(d)に示す信号スペクトルを形
成する。一方、動画像の場合は、スペクトルが時間方向
に広がっているため、図18(a)に示す信号に図18
(c)に示す時間方向の高域成分と合成して、図18
(e)に示す信号を形成する。以上の処理により、画像
の動きに適応した走査線変換を行うことができる。
【0123】図19はこの発明に係る第5の実施例とし
て、第2の実施例を動き適応型に変形する場合の、第4
の実施例とは異なる構成例を示すものである。図19に
おいて、図6、図18と同一部分には同一符号を付して
示し、ここではその説明を省略する。
【0124】第4の実施例との違いは、垂直方向の周波
数シフト回路711が挿入されていることである。垂直
方向のLPF202の出力信号は圧縮伸長処理部702
に入力され、水平垂直方向の圧縮伸長処理が施された
後、アップサンプル部704により時間方向にアップサ
ンプルされ、1/60秒毎に画像を構成する。
【0125】さらに垂直方向の周波数シフト回路711
で垂直方向の高域に周波数シフトされた後、スイッチ7
06に入力され、動きに適応して切り替えられる。スイ
ッチ706の出力信号は加算器120に入力され、T−
LPF107の出力信号と合成されて出力端子121よ
り出力される。
【0126】この実施例においても、静止画像の場合は
垂直方向の解像度拡大を行い、動画の場合は時間方向の
帯域拡大を行っている。つまり、垂直LPF202の出
力信号を、静止画の場合は垂直高域成分が時間高域成分
に折り返してきたと判断し、垂直方向の周波数シフト回
路711により、垂直方向の高域にシフトしている。以
上の処理によっても、画像の動きに適応した走査線変換
を行うことができる。
【0127】図20はこの発明に係る第6の実施例の構
成を示すもので、図1に示した第1の実施例の変形例で
ある。図20において、図1と同一部分には同一符号を
付して示し、ここではその説明を省略する。
【0128】この実施例の構成は、図1の実施例とは9
01〜922で示す部分を追加している点が異なってい
る。
【0129】すなわち、時間方向ダウンサンプル回路1
04,114の出力信号はT−LPF901、T−HP
F902、T−LPF903、T−HPF904に入力
される。これらの時間方向のフィルタ出力は、さらに時
間方向の高域成分と低域成分とに分割され、次のダウン
サンプル部905〜908により時間方向の間引きが行
われる。
【0130】ダウンサンプル部905〜908の出力信
号は2次元処理回路909〜912にそれぞれ入力され
て水平垂直方向の2次元処理が施された後、アップサン
プル部913〜916に入力される。時間方向アップサ
ンプル部913〜916により時間方向にアップサンプ
ルされた信号は、T−LPF917、T−HPF91
8、T−LPF919、T−HPF920に入力され
る。
【0131】T−LPF917とT−HPF918の出
力信号は加算器921により合成されてアップサンプル
部106に入力される。一方、T−LPF919とT−
HPF920の出力信号は加算器922により合成され
てアップサンプル部116に入力される。各アップサン
プル部106,116で時間方向のアップサンプルが行
われた信号は、それぞれT−LPF107、T−HPF
117に入力され、加算器120により合成され、出力
端子121より出力される。
【0132】上記構成において、その動作を図21を用
いてさらに詳しく説明する。
【0133】入力されるTV信号は、図21(a)に示
す飛び越し走査信号となっている。したがって、最初の
時間方向ダウンサンプル部104,114で、図21
(b)に示すように、1/30秒毎に画像を形成した動
画像となる。次のダウンサンプル部905〜908でさ
らに時間方向の間引きが行われ、図21(c)に示すよ
うに、1/15秒毎に画像を形成した動画像となる。こ
の形態で水平方向垂直方向の2次元の処理を行う。
【0134】上記実施例の構成によれば、第1の実施例
と同様に、水平垂直とも画素が揃っているため、容易に
画像を処理することができる。しかも、1/15秒以内
に処理を完了すればよいため、比較的低速の処理でも実
現が可能となる。処理が完了した画像は、時間方向アッ
プサンプル部913〜916により図21(d)に示す
ように1/30秒毎に画像を構成する。さらに最終段の
アップサンプル部106,116により、図21(e)
に示すように、1/60秒毎に構成された動画像に変換
される。
【0135】以上の処理で、T−LPF901、T−H
PF902、T−LPF917、T−HPF918が完
全再構成条件を満足するように設定することができる。
また、T−LPF903、T−HPF904、T−LP
F919、T−HPF920が完全再構成条件を満足す
るように設定することができる。
【0136】図22はこの発明に係る第7の実施例の構
成を示すものである。この実施例では、第6の実施例と
同様に1/15秒毎に構成される動画像に変換する点は
同じであるが、時間方向のフィルタを用いずにダウンサ
ンプルを用いた点が異なる。時間方向ダウンサンプル1
04,114の出力信号は第6に実施例と同様の信号と
なる。
【0137】さらにスイッチ1001,1002により
1/30毎に画像を分配する。スイッチ1001は1/
30秒毎に開閉し、処理部1003、処理部1004に
画像を出力し、1/15秒毎に画像を構成する。同様に
スイッチ1002は1/30秒毎に開閉し、処理部10
05、処理部1006に画像を出力し、1/15秒毎に
画像を構成する。したがって、処理部1003〜100
6は1/15秒以内に処理を完了し信号を出力する。
【0138】スイッチ1007及びスイッチ1008は
再度1/30秒毎に開閉し、1/15秒毎に構成されて
いた動画像を合成して、1/30秒毎に構成する動画像
に変換する。スイッチ1007,1008の出力信号
は、第6の実施例と同様に、時間方向アップサンプル部
106,116に入力される。アップサンプル部10
6,116の出力信号はT−LPF107、T−HPF
117を通過し、加算器120により合成されて、出力
端子121より出力される。
【0139】上記構成において、その動作をさらに図2
3を用いて詳細に説明する。
【0140】図23(a)は入力される飛び越し走査に
よるTV信号を示す。最初の時間方向ダウンサンプル部
104,114で、図23(b)に示すように、1/3
0秒毎に構成される動画像に変換する。次にスイッチ1
001,1002を1/30秒毎に切り替え、1/15
秒毎の画像に変換する。
【0141】ここで、スイッチ1001,1002によ
り、図23(c)に示す奇数番目の画像と、図23
(d)に示す偶数番目の画像とをそれぞれ分配する。し
たがって、フィルタリング動作を行わず、1/15秒毎
に構成される動画像に変換される。
【0142】さらに、水平垂直方向の2次元処理が終了
後、1/15秒毎にスイッチ1007,1008により
交互に1/15秒毎に構成された画像を選択し出力する
ことで、図23(e)に示すように1/30秒毎の画像
に変換する。さらに、最終段の時間方向アップサンプル
部106,116で図23(f)で示すように1/60
秒毎の画像に変換する。
【0143】以上の処理によっても、第6の実施例と同
様の効果を得ることができる。
【0144】図24はこの発明に係る第8の実施例の構
成を示すものである。この実施例は具体的に水平垂直方
向の圧縮伸長処理を詳しく構成を示したものである。図
1と同一部分には同一符号を付して示し、ここではその
説明を省略する。
【0145】図24において、時間方向ダウンサンプル
部104,114の出力信号は垂直方向LPF201,
202に入力される。垂直方向LPF201,202に
より飛び越し走査による折り返し成分を除去した信号
は、垂直方向圧縮伸長フィルタ1101,1102に入
力される。
【0146】各フィルタ1101,1102はメモリ1
103,1104に接続されている。メモリ1103,
1104の書き込み、読出しを制御し、それぞれの走査
線に垂直方向のフィルタリングを施すことにより圧縮伸
長を実現する。
【0147】垂直方向圧縮伸張フィルタ1101,11
02の出力信号は、時間方向アップサンプル部106,
116に入力され、さらにT−LPF107、T−HP
F117を通り、加算器120により合成され、出力端
子121より出力される。以上の処理により、第1の実
施例と同様の効果を得ることができる。
【0148】図25はこの発明に係る第9の実施例の構
成を示すものである。図24に示した第8の実施例で
は、垂直フィルタと、垂直方向の圧縮伸長用のフィルタ
が別々に構成されていたが、この実施例ではこれらのフ
ィルタを同一のハードウェアで構成している。尚、図2
5において、図24と同一部分には同一符号を付して示
し、ここではその説明を省略する。
【0149】時間方向ダウンサンプル部104,114
の出力信号は、垂直方向圧縮伸長フィルタ1201,1
202に入力される。それぞれのフィルタ1201,1
202はメモリ1203,1204に接続されている。
メモリ1203,1204の書き込み、読出しを制御
し、それぞれの走査線に垂直方向のフィルタリングを施
すことにより圧縮伸長を実現する。
【0150】垂直方向圧縮伸張フィルタ1201,12
02の出力信号は、時間方向アップサンプル部106,
116に入力され、さらにT−LPF107、T−HP
F117を通り、加算器120により合成され、出力端
子121より出力される。
【0151】上記構成において、図26に垂直方向フィ
ルタ1210と圧縮伸長フィルタ1211を合成し、ひ
とつの合成フィルタ1212で実現する例を示す。垂直
フィルタ1210は、図26(a)に示すようにインパ
ルス応答し、垂直フィルタ1211は、図26(b)に
示すようにインパルス応答する。
【0152】この場合、二つのフィルタを合成した合成
フィルタ1212は、これら二つのフィルタのインパル
ス応答を畳み込んだインパルス応答するフィルタとして
合成することができる。したがって、合成フィルタ12
12のインパルス応答は図26(c)に示すように畳み
込みを行ったインパルス応答となる。
【0153】図27はこの発明に係る第10の実施例の
構成を示すものである。この実施例は、図25に示した
第9の実施例に水平方向の圧縮伸長機能を追加した例で
ある。尚、図27において、図25と同一部分には同一
符号を付して示し、ここではその説明を省略する。
【0154】時間方向ダウンサンプル部104,114
の出力信号は、破線で示される水平方向圧縮伸長処理部
1310,1312に入力される。水平方向圧縮伸長処
理部1310,1312は、それぞれ水平フィルタ13
01,1302と各フィルタに接続されているメモリ1
303,1304より構成される。メモリ1303,1
304の書き込み、読み出しを制御し、それぞれの画素
に水平方向のフィルタリングを施すことにより圧縮伸長
を実現する。
【0155】水平方向圧縮伸長部1310,1312の
出力信号は、破線で示される垂直方向の圧縮伸長処理部
1311,1313に入力される。垂直方向圧縮伸長処
理部1311,1313は、第9の実施例と同様に垂直
フィルタ1201,1202と各フィルタに接続されて
いるメモリ1203,1204より構成される。メモリ
1203,1204の書き込み、読み出しを制御し、そ
れぞれの走査線に垂直方向のフィルタリングを施すこと
により圧縮伸長を実現する。
【0156】垂直フィルタ1201,1202の出力信
号は、時間方向アップサンプル部106,116に入力
され、さらにT−LPF107、T−HPF117を通
り、加算器120により合成され、出力端子121より
出力される。
【0157】上記構成において、その水平方向あるいは
垂直方向の圧縮伸長処理部の具体的な構成を図28に示
して、さらに詳しく説明する。
【0158】垂直方向と、水平方向の圧縮伸長の違い
は、内部に持つ遅延とメモリ制御を変更することでどち
らにも用いることができる。入力端子1401より入力
される信号はスイッチ1402に入力される。ここで、
圧縮の場合はスイッチ1402,1412,1415を
Aで示す端子に倒し、伸張の場合はBで示す端子に倒
す。
【0159】まず、圧縮する場合について説明する。入
力信号は単位遅延素子1403,1404,1405に
入力され、それぞれの出力信号は掛算器1406〜14
09に入力される。ここで、水平の圧縮伸長の場合、単
位遅延素子1403〜1405は1画素を遅延させる期
間に設定され、垂直方向の圧縮の場合は水平走査期間に
設定される。これらの掛算器1406〜1409の一方
の入力には係数レジスタ1410から出力される係数が
入力される。
【0160】掛算器1406〜1409の出力信号は加
算器1423により加算され、スイッチ1412に入力
される。ここでスイッチ1415は端子Aに倒されてい
るため、加算器1423の出力信号はスイッチ1412
のみを通過し、スイッチ1413に入力される。
【0161】スイッチ1413は、メモリ1417,1
418をトグル動作、つまり片側のメモリが書き込みで
ある場合は他方のメモリを読み出しで使用するために、
2つのメモリに交互に書き込みを行うように切り替えら
れる。水平の圧縮伸長時は水平走査期間毎に開閉し、垂
直方向の圧縮伸長の場合は垂直走査期間毎に開閉する。
【0162】メモリ1417,1418の出力信号はス
イッチ1414の切り替えにより選択的に交互に出力さ
れる。ここで、スイッチ1414は、スイッチ1412
の場合と同様に、水平の圧縮伸長時は水平走査期間毎に
開閉し、垂直方向の圧縮伸長の場合は垂直走査期間毎に
開閉する。スイッチ1414の出力信号はスイッチ14
15を通過して出力端子1416より出力される。
【0163】スイッチ1413,1414の開閉はコン
トローラ1422により制御され、また、書き込み/読
み出しのアドレス発生はそれぞれ書き込みカウンタ14
21、読み出しカウンタ1420により行われる。読み
出しと書き込みを交互に切り替えるため、アドレス切替
回路1419によりメモリ1417,1418をトグル
動作させる。
【0164】以上のように圧縮の場合は先にフィルタリ
ングが行われ、メモリにより圧縮が行われる。
【0165】次に伸長する場合について説明する。伸長
の場合、スイッチ1402,1412及び1415は端
子Bに倒される。したがって、入力信号はまずスイッチ
1412に入力され、スイッチ1413を通過し、メモ
リ1417,1418に入力される。入力信号は単位遅
延素子1403,1404,1405に入力され、それ
ぞれの出力信号は掛算器1406〜1409に入力され
る。
【0166】スイッチ1413は、圧縮の場合と同様
に、メモリ1417,1418をトグル動作、つまり片
側のメモリが書き込みである場合は他方のメモリを読み
出しで使用するために、2つのメモリに交互に書き込み
を行うように切り替えられる。水平の圧縮伸長時は水平
走査期間毎に開閉し、垂直方向の圧縮伸長の場合は垂直
走査期間毎に開閉する。
【0167】メモリ1417,1418の出力信号はス
イッチ1414の切り替えにより選択的に出力される。
ここで、各メモリ1417,1418からは、予め伸長
した画像が出力される。
【0168】スイッチ1414の出力信号は1402と
通過し、単位遅延素子1403,1404,1405に
入力され、それぞれの出力信号は掛算器1406〜14
09に入力される。ここで、水平の圧縮伸長の場合には
単位遅延素子1403〜1405は1画素を遅延させる
期間に設定され、垂直方向の圧縮の場合には水平走査期
間に設定される。
【0169】これらの掛算器1406〜1409の一方
の入力には係数レジスタ1410から出力される係数が
入力される。掛算器1406〜1409の出力信号は加
算器1423により加算され、スイッチ1412に入力
される。ここでスイッチ1415は端子Bに倒されてい
るため、加算器1423の出力信号は出力端子1416
より出力される。
【0170】以上で圧縮伸長を行うことができるが、掛
算器1406〜1409には、圧縮率及び伸長率に応じ
た係数を単位遅延期間毎に切り替えるため、係数レジス
タ1410が接続されている。係数レジスタ1410は
レジスタコントローラ1411により単位遅延毎に係数
を切り替え、掛算器1406〜1409へ出力する。
【0171】上記構成において、以下その圧縮/伸長動
作を図29及び図30を用いてさらに詳しく説明する。
【0172】図29は画像を3/2倍に伸長する場合を
示している。説明は水平の場合を想定して行うが、垂直
方向の場合も、前述のように単位遅延を変更し、メモリ
の制御を換えることで同様に実現できる。
【0173】伸長の場合には、まずメモリ1417,1
418に図29(a)に示す信号が入力され、図29
(b)に示すように予め画像の拡大が行われる。この実
施例では2画素毎に1画素の仮の画素が挿入される。次
に、図29(c)に示すように単位遅延素子1403〜
1405と掛算器1406〜1409によりフィルタリ
ングが行われる。
【0174】係数レジスタ1410から出力される係数
を次々に切り替え、P1の画素を出力するときは係数1
を、P2の画素を出力するときは係数1/3,2/3
を、P3の画素を出力するときは、係数2/3,1/3
を出力する。このように係数を切り替えることで画像を
伸長することができる。
【0175】尚、上記実施例では係数を2つ以上使って
いないが、実際には多数使うことにより精度良くフィル
タリングすることが可能である。
【0176】図30は画像を2/3倍に圧縮する場合を
示している。圧縮の場合は、図30(a)に示すよう
に、先に単位遅延素子1403〜1405及び掛算器1
406〜1409によりフィルタリングが行われる。係
数レジスタ1410から出力される係数を次々に切り替
え、P11の画素を出力するときは係数1を、P12の
画素を出力ときは係数1/2,1/2を出力する。
【0177】フィルタリングの後、図30(b),
(c)に示すように、メモリ1417,1418を用い
てP13の画素を捨てる。以上の動作により圧縮が完了
する。
【0178】この実施例による画像の圧縮/伸長は、飛
び越し走査信号を順次走査の時間高域成分と低域成分と
に分解して処理を行うため、2つ以上の画像を合成する
場合においても効果的に処理を行うことができる。
【0179】図31はこの発明に係る第11の実施例と
して、2つ以上の画像を合成する場合の構成を示すもの
である。尚、図31において、図28と同一部分には同
一符号を付して示し、ここではその説明を省略する。
【0180】この実施例において、第10の実施例と異
なるのは新たにスイッチ1611,1612が挿入され
て、第2番目の画像とメモリ1613,1614により
合成を行う点である。
【0181】垂直方向圧縮伸長処理部1311,131
3の出力信号はスイッチ1611,1612に入力され
る。一方、入力端子1601より入力される第2番目の
画像は垂直方向アップサンプル部1602により仮の走
査線が挿入され、T−LPF1603、T−HPF16
04により時間方向の低域成分及び高域成分に分離され
る。それぞれの信号は水平方向圧縮伸長処理部160
7,1609を通り、垂直方向圧縮伸長処理部160
8,1610に入力される。
【0182】圧縮伸長処理が完了した信号はスイッチ1
611,1612に入力される。ここで、コントローラ
1615により、それぞれの画像の圧縮率に応じてスイ
ッチを開閉することで2つの画像を合成し、メモリ16
13,1614に入力する。したがって、メモリ161
3の出力信号は時間方向の低域成分であり、メモリ16
14の出力信号は時間方向の高域成分である。
【0183】それぞれのメモリ1613,1614の出
力信号は時間方向アップサンプル部106,116によ
りアップサンプルされ、T−LPF107、T−HPF
117を通り、加算器120により合成され、出力端子
121より出力される。
【0184】ここで、コントローラ1615は、メモリ
1613,1614の書き込みアドレスをコントロール
し、2つの画像の位置を制御する。最終的な画像とし
て、図32に示すように2つの画像が合成され出力され
る。
【0185】このように、上記実施例による画像の圧縮
/伸長は、2つの画像を効果的に合成することができ
る。さらに、図33を用いて、第11の実施例の動作を
説明する。
【0186】1/60秒毎に飛び越し走査により構成さ
れた画像は、時間方向のフィルタリング及びダウンサン
プルが終了した時点で1/30秒毎に画像を形成する順
次走査信号となっている。この1/30秒毎に構成され
る画像は、図10(c)に示したように、1/60秒の
期間のみ画像が存在しているため、1/60秒毎に空き
時間が存在する。このため、画像1のダウンサンプルの
タイミングと画像2のダウンサンプルのタイミングを1
/60秒ずらせば、図33に示すようにそれぞれの画像
が重なることなく処理することができる。
【0187】したがって、画像1の出力されるタイミン
グと、画像2が出力されるタイミングでスイッチを開閉
することで、容易に画像の合成が可能となる。また、メ
モリの制御を切り替えることで、それぞれの画像のタイ
ミングでアドレスの制御が可能となるため、容易に画像
の表示位置を決定することができる。
【0188】これは、例えば画像1と画像2が同期して
いない場合においても適応が可能である。つまり、画像
1と画像2を別々のクロックで処理し、メモリに書き込
み、それぞれに共通のクロックで読み出すことで合成が
可能である。
【0189】図34はこの発明に係る第12の実施例の
構成を示すものである。この実施例は、互いに同期の異
なる2つの画像信号を合成する際に、予めバッファ17
02を用いて同期を合わせるようにしたことを特徴とす
る。図31に示した第11の実施例と異なる点は、新た
にバッファ1703が挿入されている点で、残りの部分
は全く同様の動作をする。図34において、図31と同
一部分には同一符号を付して示し、ここではその説明を
省略する。
【0190】図34において、入力端子101より入力
された画像1のTV信号は同期生成回路1701に入力
され、クロックCK1,CK2、垂直パルスfV 、水平
パルスfH が生成される。また、入力端子1601より
入力された画像2のTV信号は同期生成回路1702に
入力され、クロックCK1′,CK2′、垂直パルスf
V ′、水平パルスfH ′が生成される。
【0191】入力端子1601より入力された画像2の
TV信号は垂直方向アップサンプル部1602に入力さ
れる。ここで垂直方向のアップサンプルが行われた後、
バッファ1703に入力される。このバッファ1703
は同期生成回路1702で生成されたCK1′,CK
2′,fV ′,fH ′に基づいて入力信号を読み込み、
同期生成回路1701で生成されたCK1,CK2,f
V ,fH に基づいて読み出しを行う。これにより、画像
2の垂直方向アップサンプル出力は画像1の垂直方法ア
ップサンプル出力の同期に合わせられる。
【0192】図35はこの発明に係る第13の実施例の
構成を示すものである。この実施例は、画像1として1
/60秒毎の動画像によるTV信号を入力し、画像2と
して1/30秒毎の動画像によるTV信号を入力した場
合に関する。尚、図35において、図31と同一部分に
は同一符号を付して示し、ここではその説明を省略す
る。
【0193】図35において、入力端子1801より1
/30秒毎に画像が形成された動画像のTV信号が入力
される。入力された動画像は、スイッチ1802の切り
替えにより2つの圧縮伸張処理回路1803,1804
に選択的に入力される。処理回路1803,1804の
出力信号はスイッチ1611,1612に入力される。
スイッチ1611の出力信号はメモリ1613に入力さ
れ、スイッチ1612の出力信号はメモリ1614に入
力される。
【0194】すなわち、第12の実施例では、メモリ1
613が時間高域成分用、1614が時間低域成分用と
して動作されるようにしたが、この実施例では、入力端
子101より入力される信号については同様に動作さ
せ、入力端子1801より入力される信号については時
間高域成分用のメモリ1614を別の用途に用いる。
【0195】メモリ1613の出力信号はスイッチ18
05に入力され、またメモリ1614の出力信号はスイ
ッチ1806とスイッチ1805に入力される。スイッ
チ1805,1806のそれぞれの出力信号は時間方向
アップサンプル部106,116に入力される。
【0196】ここで、コントローラ1807は入力端子
101,1801より画像1,2のTV信号を入力し、
両信号のタイミング関係からスイッチ1802,161
1,1612,1805,1806を切替制御して、画
像1と画像2の切り替え合成を行う。
【0197】このとき、入力端子1801より入力され
る画像2のTV信号は、1/30秒毎に形成される動画
像であるため、時間高域成分用のメモリを使用する必要
がないため、“0”を出力すればよい。したがって、時
間高域成分用のメモリ1614の出力信号に代わって、
画像2を出力するタイミングでスイッチ1806により
“0”にする。これにより、画像2の場合は、メモリ1
613とメモリ1614の両方を時間低域成分用のメモ
リとして使用することができる。
【0198】また、この実施例では、スイッチ1805
によってメモリ1613と1614の各出力を交互に選
択出力することによりトグル動作をさせ、圧縮伸張処理
回路1803,1804の処理速度を低速に行うことが
できる。
【0199】この実施例による合成画像を図36に示
す。同図に示すように、1/60秒毎に画像を形成する
動画像と、1/30秒毎に画像を形成する動画像とを効
率良く合成することができる。
【0200】図37はこの発明に係る第14の実施例の
構成を示すものである。この実施例において、図31に
示した第11の実施例との違いは、垂直水平方向の圧縮
伸長を画像合成を行うメモリの後で行う点である。図3
7において、図31と同一部分には同一符号を付して示
し、ここではその説明を省略する。
【0201】図37において、入力端子101より入力
される画像1のTV信号は、垂直アップサンプル部10
2を通り、T−LPF103、T−HPF113により
時間方向の高域成分と低域成分に分割された後、時間方
向ダウンサンプル部104,114に入力される。ダウ
ンサンプルされた信号は、水平LPF1901,190
5を通過し、垂直LPF1902,1906に入力され
る。これらのフィルタは圧縮を行う際に生じる折り返し
となる高域成分を予め除去するために挿入されている。
したがって、伸長する場合は必要がないため、スイッチ
1903,1907によりフィルタを通過させずにスイ
ッチ1611,1612に出力する。
【0202】同様に、入力端子1601より入力される
画像2のTV信号は、垂直アップサンプル部1602を
通り、T−LPF1603、T−HPF1604により
時間方向の高域成分と低域成分に分割された後、時間方
向ダウンサンプル1605,1606に入力される。ダ
ウンサンプルされた信号は、水平LPF1908,19
11を通過し、垂直LPF1909,1912に入力さ
れる。これらのフィルタは圧縮を行う際に生じる折り返
しとなる高域成分を予め除去するために挿入されてい
る。したがって、伸長する場合は必要がないため、スイ
ッチ1910,1913によりフィルタを通過させずに
スイッチ1611,1612に出力する。
【0203】スイッチ1611,1612により画像1
と画像2を所定のタイミングで切り替え、メモリ161
3,1614により画像の合成を行う。但し、メモリ1
613,1614への書き込みを行う際に、コントーラ
1914によりアドレスを制御し、圧縮を行う場合は間
引きを行って画像を書き込む。また、拡大を行う場合は
読み出しを行う際に予め仮の走査線、あるいは仮の画素
を挿入することで画像を拡大して出力する。
【0204】メモリ1613,1614の後段の水平圧
縮伸長処理部1915,1917はコントローラ191
4により制御され、メモリ1613,1914から圧縮
されて出力された画像と伸長された画像部分とでフィル
タ係数を切り替えることで圧縮伸長を実現する。
【0205】次段の垂直圧縮伸長処理部1916,19
18も同様に、コントローラ1914により制御され、
メモリ1613,1614から圧縮されて出力された画
像と伸長された画像部分とでフィルタ係数を切り替える
ことで圧縮伸長を実現する。垂直圧縮伸長処理部191
6,1918の出力信号は時間方向アップサンプル部1
06,116に入力される。
【0206】以上のように、第14の実施例では画像の
圧縮伸長を合成メモリを利用して行うため、圧縮伸長の
ためのメモリを削減することができる。
【0207】ところで、この発明による画像の圧縮伸長
は、コンピュータ画像との合成についても適用すること
ができ、効率良く2つ以上の画像を合成することができ
る。特に、コンピュータの持つMPUとバス構造を利用
すると合成画像をより効果的に再生することができる。
【0208】図38はこの発明に係る第15の実施例の
構成を示すものである。尚、図38において、図27と
同一部分には同一符号を付して示し、ここではその説明
を省略する。
【0209】この実施例は、コンピュータと接続して複
数の画像を合成する構成例であり、図27に示した第1
0の実施例と同一符号で示す部分は全く同一の動作をす
る。したがって、垂直フィルタ1201,1202の出
力信号は垂直水平方向に圧縮伸長処理が完了した画像で
ある。
【0210】垂直フィルタ1201,1202の出力信
号はスイッチ2010,2011に入力される。それぞ
れのスイッチの出力信号はメモリ2012,2013に
入力される。メモリ2012,2013の出力信号は時
間方向アップサンプル部106,116によりアップサ
ンプルされ、T−LPF107、T−HPF117を通
り、加算器120により合成され、出力端子121より
出力される。
【0211】ここで、垂直水平方向の圧縮伸長を行うコ
ントローラ2004は、メモリ1303,1203,1
312,1204及びフィルタ1301,1201,1
302,1202に接続されると共に、バスインターフ
ェース2003を通じてバス2002に接続され、MP
U2001により制御される。
【0212】MPU2001はメモリ2012に格納さ
れるプログラムを基に、フィルタの係数及びメモリのコ
ントロールパラメータを決定し、バスインターフェース
2003を通じて圧縮伸長用のコントローラ2004に
出力する。
【0213】一方、MPU2001は、コンピュータ画
像をバス2002からグラフィックコントローラ200
5に出力する。出力されたコンピュータ画像はTH(時
間高域成分)生成回路2008とTL(時間低域成分)
生成回路2009に入力されてその画像の動き成分が検
出され、時間の高域成分と低域成分に分解される。
【0214】時間高域成分であるTH生成回路2008
の出力信号はスイッチ2011に入力され、TV信号と
合成される。時間低域成分であるTL生成回路2009
の出力信号はスイッチ2010に入力され、TV信号と
合成される。また、グラフィックコントローラ2005
はアドレスコントローラ2007を通じてメモリ201
2,2013のアドレスコントロールを行う。これによ
り、メモリ2012,2013はランダムにアクセスが
可能となり、TV信号及びコンピュータ画像をプログラ
ムにより変形、再配置することが可能となる。
【0215】ここで、コンピュータ側のアクセスとTV
信号のメモリへの書き込みが同時に生じないように、T
V信号の同期再生回路350より同期信号fV ,fH が
グラフィックコントローラ2005に供給され、スイッ
チ2010,2011の切り替えがコントロールされ
る。
【0216】図39は上記第15の実施例に用いるメモ
リ2012(メモリ2013も同様に構成できるので省
略する)の具体的な構成例を示すものである。ここでは
デュアルポートのメモリを用いる。デュアルポートのメ
モリは第1に実施例のようにランダムアクセスを行いな
がら読み出しと書き込みを独立に行うことが可能であ
る。
【0217】図39において、入力端子2101,21
02より2つの画像1,2のTV信号がそれぞれ入力さ
れる。スイッチ2103はグラフィックコントローラ2
005により制御され、メモリ2012内のメモリセル
2015に書き込まれる。
【0218】書き込みのアドレスはカラムデコーダ21
04、ローデコーダ2107により指定される。それぞ
れのデコーダ2104,2107はメモリ2012の内
部にあるアドレスコントローラ2108より出力される
信号を基に所定のアドレスを生成する。
【0219】また、メモリセル2105にはシリアルデ
ータレジスタ2106が接続されている。このシリアル
データレジスタ2106は、メモリセル2105の1列
分のデータを保持し、シリアルにデータを出力端子21
09より出力する。この動作は画像1と画像2で全く独
立に行うことができる。
【0220】メモリ2012のアドレスはアドレスコン
トローラ2007により生成される。アドレスは、画像
に応じてスイッチ2110により切り替えられる。スイ
ッチ2110にはカウンタ2111とアドレスバッファ
2112が接続されている。
【0221】すなわち、このスイッチ2110は、入力
端子2101からのTV信号がメモリに入力されている
ときは、TV信号に同期したクロックCK1をカウント
するカウンタ2111により発生されるアドレスをアド
レスコントローラ2108に出力して書き込みを実行さ
せる。また、コンピュータ画像が入力されているとき
は、アドレスバッファ2112により発生されるアドレ
スをアドレスコントローラ2108に出力して書き込み
を実行させる。
【0222】カウンタ2111はカウンタコントローラ
2113により制御され、さらにアドレスバッファ21
12とカウンタコントローラ2113はグラフィックコ
ントローラ2005により制御される。グラフィックコ
ントローラ2005はバス2002に接続され、MPU
2001から信号によりコントロールされる。
【0223】上記実施例によれば、TV信号の画像とコ
ンピュータ画像との合成を効率良く行うことができる
が、メモリの大きさはコンピュータ画像を考慮すると正
方格子であることが望ましい。したがって、図40に示
すようにアスペクト比16:9で正方格子となる画素サ
イズのメモリを用いることが好ましい。
【0224】この場合、例えば垂直方向を480とした
場合、8×8のサイズで文字を表示すると、水平方向は
856画素が望ましい。例えばNTSC信号を4fsc
でサンプリングした場合、水平方向は910サンプルと
なるので、有効画素を760とすると、9/8倍に伸長
してメモリに格納することで、2つの画像を歪みなく表
示することができる。
【0225】図41はこの発明に係る第16の実施例の
構成を示すものである。図38に示した第15の実施例
と異なるのは、新たにキー信号発生器2301が追加さ
れた点である。図41において、図38と同一部分には
同一符号を付して示し、ここではその説明を省略する。
【0226】図41において、グラフィックコントロー
ラ2005より出力される画像信号をTL生成回路20
09及びTH生成回路2008でデコードし、キー信号
をキー信号発生器2301により発生させる。これは、
例えばグラフィックコントローラ2005より出力され
る画像信号の特定の色をデコードすることで容易に実現
される。
【0227】発生したキー信号により2つの画像の合成
をコントロールする。キー信号発生器2301の出力で
あるキー信号はスイッチ2010,2011に入力さ
れ、キー信号が出力された領域にTV信号を出力する。
また、このキー信号を圧縮伸張コントローラ2004に
入力し、キー信号に連動して圧縮率をコントロールし、
画像のはめ込みを行う。これに伴い、メモリ2012,
2013のアドレスを制御するアドレスコントローラ2
007もキー信号により制御される。
【0228】以上の動作で予めプログラムで決められた
色を表示する領域に画像をはめ込むことができる。
【0229】図42はこの発明に係る第17の実施例の
構成を示すものである。図41に示した第16に実施例
と異なるのは、グラフィックコントローラ2005の出
力画像を垂直フィルタ2401と水平フィルタ2402
に通している点である。図42において、図41と同一
部分には同一符号を付して示し、ここではその説明を省
略する。
【0230】図42において、グラフィックコントロー
ラ2005より出力されるコンピュータ画像はTV画像
と比較して水平垂直方向の周波数帯域が広い。信号帯域
の異なるTV信号とコンピュータ画像を合成した場合、
コンピュータ画像のエッジ部でリンギングが発生し、画
質を低下してしまう。また、飛び越し走査信号としてC
RTに表示した場合は、コンピュータ画像の垂直方向の
帯域が広いため、ラインフリッカを生じ、やはり画質劣
化となる。
【0231】第17の実施例では、コンピュータ画像に
生じるリンギングあるいはラインフリッカを削減するた
めに予め垂直フィルタ2401及び水平フィルタ240
2でフィルタリングを行っている。
【0232】図43はこの発明に係る第18の実施例の
構成を示すものである。図43において、図41と同一
部分には同一符号を付して示し、ここではその説明を省
略する。
【0233】この実施例はコンピュータ画像をバッファ
2501によりTV信号に同期させ、TV信号の時は圧
縮伸長を行い、コンピュータ画像の場合は水平垂直フィ
ルタとして動作させて帯域制限を行うことを目的として
いる。
【0234】グラフィックコントローラ2005より出
力される画像はバッファ2501に入力される。バッフ
ァ2501は同期再生回路350より水平走査期間毎に
切り替わる水平パルスfH と垂直走査期間毎に切り替わ
る垂直パルスfV 及びTV信号に同期したクロックCK
1が供給される。バッファ2501はコンピュータ画像
をTV信号より発生した水平パルスfH 及び垂直パルス
fV とクロックCK1により読み出すことで同期をと
る。
【0235】バッファ2501の出力信号はTH生成回
路2009、TL生成回路2008に入力され、それぞ
れ時間方向の高域成分、低域成分に分解される。それぞ
れの出力信号はスイッチ2503,2502に入力され
る。ここで、スイッチ2502,2503はキー信号発
生器2301より出力されるキー信号により切り替えら
れ、これによってTV信号との合成が行われる。
【0236】スイッチ2502,2503の出力信号は
水平圧縮伸張処理部1310,1312に入力される。
ここでTV信号の場合は水平の圧縮伸長処理が行われ、
コンピュータ画像の場合は帯域制限のフィルタリングが
行なわれる。この切り替えは、キー信号発生器により出
力されるキー信号により、圧縮伸長コントローラ250
4の出力信号を切り替えることで行うことができる。
【0237】水平圧縮伸長処理部1310,1312
は、図28で説明したようにフィルタの係数レジスタ、
およびメモリのアドレスコントローラを有しているた
め、これらのレジスタを制御することでフィルタリング
操作を切り替えることができる。同様に垂直圧縮伸長処
理部1311,1313も動作を切り替えることで、T
V信号の場合は垂直の圧縮伸長処理を行い、コンピュー
タ画像の場合は帯域制限のためのフィルタリングを行
う。
【0238】図44はこの発明に係る第19の実施例の
構成を示すものである。この実施例はカラーテレビジョ
ン信号を受信した場合に、この発明を適用して、画像の
圧縮伸長を行いかつ2つ以上の画像を合成するようにし
たものである。
【0239】図44において、入力端子2601よりT
V信号が入力される。このTV信号はNTSCデコーダ
2602によりNTSC複合信号がデコードされ、Y,
I,Q信号が出力される。それぞれの信号は、T−LP
F2603,2605,2607及びT−HPF260
4,2606,2608に入力され、各信号毎に時間低
域成分と時間高域成分に分割される。
【0240】T−LPF2603,2605,2607
の出力信号は時間方向ダウンサンプル部2609,26
11,2613に入力され、T−HPF2604,26
06,2608の出力信号は時間方向ダウンサンプル部
2610,2612,2614に入力される。したがっ
て、それぞれの出力は1/30秒毎に画像を形成する動
画像となる。
【0241】ダウンサンプルされた信号は水平垂直圧縮
伸長処理部2615〜2620に入力される。ここで、
水平垂直圧縮伸長処理部2615〜2620は、圧縮伸
長コントローラ2004により制御され、任意に圧縮伸
長を行う。
【0242】圧縮伸長処理が行われた信号はスイッチ2
621〜2626に入力される。スイッチ2621〜2
626の一方の端子にはTL生成回路2654、TH生
成回路2655から出力されるコンピュータ画像が入力
されている。スイッチ2621〜2626はキー発生回
路2301より出力されるキー信号により切り替えら
れ、これにより2つの画像の合成が行われる。
【0243】スイッチ2621,2622,2623の
出力信号はメモリ2627,2628,2629に入力
され、アドレスコントローラ2007の制御により所定
のアドレスに書き込まれる。同様に、スイッチ262
4,2625,2626の出力信号はメモリ2630,
2631,2632に入力され、アドレスコントローラ
2007の制御により所定のアドレスに書き込まれる。
【0244】ここで、メモリ2627はY信号の時間低
域成分用、メモリ2628はI信号の時間低域成分用、
メモリ2629はQ信号の時間低域成分用、メモリ26
30はY信号の時間高域成分用、メモリ2631はI信
号の時間高域成分用、メモリ2632はQ信号の時間高
域成分用に使用される。それぞれの出力信号は時間方向
アップサンプル部2633〜2638に入力される。ア
ップサンプルされた信号は、それぞれT−LPF263
9,2641,2643及びT−HPF2640,26
42,2644に入力される。
【0245】T−LPF2639の出力信号とT−HP
F2640の出力信号は加算器2645により合成さ
れ、Y信号を再生してマトリックス(MTX)2648
に入力される。T−LPF2641の出力信号とT−H
PF2642の出力信号は加算器2646により合成さ
れ、I信号を再生してマトリックス2648に入力され
る。T−LPF2643の出力信号とT−HPF264
4の出力信号は加算器2647により合成され、Q信号
を再生してマトリックス2648に入力される。
【0246】マトリックス2648はY,I,Q信号を
R,G,B信号に変換してモニタ2653に出力し、画
像を表示させる。
【0247】一方、MPU2001はメモリ2012に
記憶されたプログラムによりこれらの動作をコントロー
ルする。MPU2001はバス2002に接続され、バ
スインターフェース2003を介して圧縮伸長コントロ
ーラ2004にデータを送出する。また、グラフィック
コントローラ2005にも接続されており、コンピュー
タ画像あるいはテキストを送出する。
【0248】グラフィックコントローラ2005は、画
像をYIQ変換器2652に出力し、コンピュータ内部
の画像データ形式からY,I,Q信号への変換を行い、
TL生成回路2654、TH生成回路2655により
Y,I,Q信号の時間高域成分と時間低域成分を生成す
る。
【0249】また、グラフィックコントローラ2005
は、所定のアドレスデータをアドレスコトンローラ20
07に入力し、アドレスコントローラ2007はキー発
生器2301の出力信号であるキー信号と合わせてメモ
リ2627〜2632をコントロールするアドレスを発
生する。
【0250】尚、入力TV信号は同期生成回路2649
に入力され、ここでTV信号に同期したクロックCK
1,CK2及び垂直パルスfV 、水平パルスfH が再生
される。圧縮伸張コントローラ2004はこれらの同期
信号に基づいて圧縮伸張処理を行う。
【0251】図45はこの発明に係る第20の実施例の
構成を示すものである。この実施例は、図44に示した
第19の実施例のメモリを削減する方法を提供するもの
である。すなわち、第19の実施例ではY,I,Q信号
をそれぞれ独立に処理したが、この実施例ではI信号と
Q信号を時分割多重して処理する。図45において、図
44と同一部分には同一符号を付して示し、ここではそ
の説明を省略する。
【0252】図45において、NTSCデコーダ260
2より出力されるI,Q信号はセレクタ2701に入力
される。このセレクタ2701は、クロックCK1を分
周する分周器2740の出力により画素毎に入力を切り
替え、I,Q信号を時分割多重する。多重された信号を
C信号と呼ぶ。
【0253】Y信号とC信号はT−LPF2702,2
704に入力され、ここから時間低域成分が出力され
る。また、Y信号とC信号はT−HPF2703,27
05に入力され、ここから時間高域成分が出力される。
それぞれの出力信号は時間方向ダウンサンプル部270
6〜2709に入力され、圧縮伸長処理部2710〜2
713により圧縮伸長処理され、スイッチ2714〜2
717により画像を切り替えてメモリ2718〜272
1に入力する。
【0254】ここで、メモリ2718はY信号の時間低
域成分用、メモリ2719はC信号の時間低域成分用、
メモリ2720はY信号の時間高域成分用、メモリ27
21はC信号の時間高域成分用に使用される。
【0255】それぞれの出力信号は時間方向アップサン
プル部2722〜2725を通り、T−LPF272
6,2728及びT−HPF2727,2729により
フィルタリングされる。Y信号は加算器2730により
再生され、C信号は加算器2731により再生される。
再生されたC信号は分周器2740より出力される信号
により制御されるセレクタ2732により再度I信号と
Q信号に分割され、マトリックス2648に入力され
る。
【0256】一方、TL生成回路2733、TH生成回
路2734は、予めI,Q信号の時分割多重が行われ、
Y信号とC信号が出力される。これらの出力信号はスイ
ッチ2714〜2717の切り替えにより合成される。
【0257】アドレスコントローラ2007はY信号用
のメモリ2718,2720のアドレスを発生し、さら
にアドレス変換器2741にも出力する。アドレス変換
器2714は入力アドレスの変換を行って、C信号用の
メモリ2719,2721にアドレスを与える。
【0258】ここで、C用のメモリ2719,2721
のデータの並びを図46(a)に示す。I信号とQ信号
が時分割多重されているため、I信号書き込み時は奇数
アドレスを、Q信号書き込み時は偶数アドレスを発生す
るようにアドレス変換を行い、Y信号の動作と同期をと
る。
【0259】図46(b)はさらにメモリを削減するメ
モリ内のデータの配列を示している。ここではY,I,
Q信号を圧縮し、時分割多重した例を示している。すな
わち、Y信号を水平方向に圧縮し、I,Q信号を水平方
向に圧縮して、I,Q信号を垂直方向に時分割多重する
ことでメモリの削減を行うことができる。
【0260】図47はこの発明に係る第21の実施例の
構成を示すものである。この実施例は、図46(b)に
示したデータの配列に基づく処理を行う場合を示してい
る。尚、図47において、図44と同一部分には同一符
号を付して示し、ここではその説明を省略する。
【0261】図47において、NTSCデコーダ260
2から出力されたY信号は水平方向圧縮回路2901に
より水平方向の圧縮を行う。NTSCデコーダ2602
より出力されたI,Q信号は圧縮線順次走査変換器29
02により水平方向に圧縮し、垂直方向に時分割多重を
行う。
【0262】圧縮回路2901および圧縮線順次走査変
換器2902の出力信号はスイッチ2903の切り替え
により選択的に出力され、図46(b)に示したデータ
の配列に変換される。スイッチ2903はコントローラ
2930により垂直パルスfV 、水平パルスfH 、クロ
ックCK1に基づいて制御される。
【0263】多重された信号はT−LPF2904、T
−HPF2905により時間高域成分と低域成分に分割
され、時間方向ダウンサンプル部2906,2907、
圧縮伸長処理部2908,2909を通過し、スイッチ
2910,2911に入力される。スイッチ2910,
2911の出力信号はメモリ2912,2913に入力
される。つまり、Y信号,I信号,Q信号は1つの画像
として扱うことができるため、メモリを削減することが
可能となる。
【0264】メモリ2912,2913の出力信号は時
間方向アップサンプル部2914,2915を通過し、
T−LPF2916、T−HPF2917、加算器29
18により画像再生される。加算器2918から出力さ
れる多重信号は伸張処理部2919及び伸張デコーダ2
920に入力される。伸長処理部2919はY信号を伸
長し、伸長デコーダ2920はI,Q信号を再生する。
それぞれの信号はマトリックス2921に入力され、R
GB信号に変換される。
【0265】一方、TL生成回路2654、TH生成回
路2655より出力されるY信号は、それぞれ水平方向
圧縮回路2922,2925に入力され、I,Q信号は
圧縮線順次走査変換器2923,2924に入力され
る。それぞれの出力信号はアドレスコントローラ293
1により制御されるスイッチ2926,2927の切り
替えにより選択的に出力され、図46(b)に示す画像
信号となる。これらの信号はスイッチ2910,291
1に入力され、その切り替えにより画像の合成が行われ
る。
【0266】アドレスコントローラ2931の出力信号
はセレクタ2928及びアドレス変換器2929に入力
される。セレクタ2928はアドレスコントローラ29
31により制御され、Y信号が多重されているタイミン
グでアドレスコントローラ2931の出力信号をメモリ
に供給し、I,Q信号が多重されているタイミングでア
ドレス変換器2929の出力信号を出力する。
【0267】アドレス変換器2929は圧縮線順次走査
変換されたC信号の書き込みを制御するため、奇数ライ
ンではI信号のアドレスを、偶数ラインではQ信号のア
ドレスをコントロールするようにアドレスの変換を行
う。
【0268】上記実施例の構成によれば、TV信号、コ
ンピュータ画像それぞれについて、Y信号を水平方向に
圧縮し、I,Q信号を水平方向に圧縮して、I,Q信号
を垂直方向に時分割多重するようにしているので、メモ
リの削減を行うことができる。
【0269】尚、この発明は上記実施例に限定されるも
のではなく、その他この発明の要旨を逸脱しない範囲で
種々変形しても同様に実施可能であることはいうまでも
ない。
【0270】
【発明の効果】以上述べたようにこの発明によれば、時
間方向の走査線(480本)によって生成される高域成
分及び低域成分に基づいて、飛び越し走査によるTV信
号から折り返し成分を除去し、この信号について画像の
圧縮伸長を行うようにしているので、従来の手法のよう
に折り返し成分によって生じる画像の歪み成分を大幅に
低減することができる。
【0271】また、垂直演算処理による垂直方向の周波
数帯域を極力削減しないように構成することが可能であ
るため、垂直解像の劣化を招かない。水平高域成分につ
いては、1フィールド前の、垂直高域成分を用いるた
め、動画時の垂直解像度の劣化を防ぐことができる。動
き適応処理にも応用が可能であり、動画時の垂直解像度
の劣化を最小限に抑えることができる。よって、動き適
応処理による切変わりの不自然さを改善することができ
る。また、飛び越し走査信号として出力することも可能
である。
【0272】さらに、画像の圧縮拡大を行う場合でも、
複数の画像を効率良く合成することが可能であるため、
TV受像機で親画面に子画面を合成する2画面TVや、
TV画像とコンピュータ画像とを合成する場合に適して
いる。
【0273】以上のように、この発明によれば、画像の
拡大縮小を行っても動画像における画質劣化を抑制でき
るテレビジョン信号処理装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明に係るテレビジョン信号処理装置の第
1の実施例の構成を示すブロック回路図である。
【図2】第1の実施例のアップサンプル、ダウンサンプ
ルの走査線変換処理を説明するための図である。
【図3】図2に示した走査線変換処理を周波数領域で説
明するためのスペクトル分布図である。
【図4】第1の実施例の変形例の構成を示すブロック回
路図である。
【図5】図4の変形例の動作を説明するための図であ
る。
【図6】この発明に係る第2の実施例の構成を示すブロ
ック回路図である。
【図7】第2の実施例の動作を説明するための図であ
る。
【図8】第2の実施例の具体的なハードウェア構成を示
すブロック回路図である。
【図9】第2の実施例の他の具体的なハードウェア構成
を示すブロック回路図である。
【図10】図8の構成例の動作を説明するためのタイム
チャートである。
【図11】図9の構成例の動作を説明するためのタイム
チャートである。
【図12】図8、図9の動作例での走査線の様子を示す
図である。
【図13】第2の実施例において、時間方向に完全再構
成条件を満足するフィルタのフィルタ特性を示す特性図
である。
【図14】図13のフィルタによるインパルス応答特性
を示す特性図である。
【図15】この発明に係る第3の実施例の構成を示すブ
ロック回路図である。
【図16】第3の実施例の動作を説明するための図であ
る。
【図17】この発明に係る第4の実施例の構成を示すブ
ロック回路図である。
【図18】第4の実施例の動作を説明するための図であ
る。
【図19】この発明に係る第5の実施例の構成を示すブ
ロック回路図である。
【図20】この発明に係る第6の実施例の構成を示すブ
ロック回路図である。
【図21】第6の実施例の動作を説明するための図であ
る。
【図22】この発明に係る第7の実施例の構成を示すブ
ロック回路図である。
【図23】第7の実施例の動作を説明するための図であ
る。
【図24】この発明に係る第8の実施例の構成を示すブ
ロック回路図である。
【図25】この発明に係る第9の実施例の構成を示すブ
ロック回路図である。
【図26】第9の実施例において、垂直方向フィルタと
圧縮伸長フィルタを合成し、ひとつの合成フィルタで実
現する例を示す図である。
【図27】この発明に係る第10の実施例の構成を示す
ブロック回路図である。
【図28】第10の実施例の水平方向あるいは垂直方向
の圧縮伸長処理部の具体的な構成を示すブロック回路図
である。
【図29】図28の構成において、画像を3/2倍に伸
長する場合の動作を説明するためのタイミングチャート
である。
【図30】図28の構成において、画像を2/3倍に圧
縮する場合の動作を説明するためのタイミングチャート
である。
【図31】この発明に係る第11の実施例の構成を示す
ブロック回路図である。
【図32】第11の実施例の最終画像を示す図である。
【図33】第11の実施例の動作を説明するためのタイ
ミングチャートである。
【図34】この発明に係る第12の実施例の構成を示す
ブロック回路図である。
【図35】この発明に係る第13の実施例の構成を示す
ブロック回路図である。
【図36】第13の実施例による合成画像を示す図であ
る。
【図37】この発明に係る第14の実施例の構成を示す
ブロック回路図である。
【図38】この発明に係る第15の実施例の構成を示す
ブロック回路図である。
【図39】第15の実施例に用いるメモリの具体的な構
成例を示すブロック回路図である。
【図40】図39のメモリ構成における最適な画素サイ
ズを説明するための図である。
【図41】この発明に係る第16の実施例の構成を示す
ブロック回路図である。
【図42】この発明に係る第17の実施例の構成を示す
ブロック回路図である。
【図43】この発明に係る第18の実施例の構成を示す
ブロック回路図である。
【図44】この発明に係る第19の実施例の構成を示す
ブロック回路図である。
【図45】この発明に係る第20の実施例の構成を示す
ブロック回路図である。
【図46】第20の実施例におけるC用メモリのデータ
の並びを示す図である。
【図47】この発明に係る第21の実施例の構成を示す
ブロック回路図である。
【図48】この発明が適用される第2世代EDTVで行
われるアスペクト比の変換方式を示す図である。
【図49】従来の画像圧縮伸張機能を有するTV信号処
理装置の第1の構成例を示すブロック回路図である。
【図50】図49の従来例における水平垂直画像伸長処
理により画像が4/3倍に拡大される例を示す図であ
る。
【図51】第2の従来例に用いられる動き適応型走査線
補間処理を説明するための図である。
【図52】第2の従来例として、図51の動き適応型走
査線補間処理を利用した画像拡大回路の構成を示すブロ
ック回路図である。
【図53】第2の従来例における走査線の補間動作を説
明するための図である。
【図54】第2の従来例における走査線補間処理結果を
3次元周波数の垂直−時間周波数領域で示す図である。
【符号の説明】
11…ワイドアスペクト画像、12…主画面部、13…
無画部、3101…入力端子、3102…フィールドメ
モリ、3103,3104…ラインメモリ、3105,
3106…係数器、3107…加算器、3108…画像
メモリ、3109,3110…係数器、3111…加算
器、3112…出力端子、3113…垂直拡大制御回
路、3114…水平拡大制御回路、3301,3311
…入力端子、3302,3312…メモリ、3303,
3304,3306,3313,3314,3316…
ラインメモリ、3305,3315…垂直フィルタ演算
器、3320…出力端子、3321,3322…倍速変
換/水平圧縮処理部、101…入力端子、102…垂直
アップサンプル部、103…T−LPF、113…T−
HPF、104,114…ダウンサンプル部、105…
時間低域処理部、115…時間高域処理部、106,1
16…アップサンプル部、107…T−LPF、117
…T−HPF、120…加算器、121…出力端子、2
01…垂直LPF、202…垂直LPF、350…制御
信号生成回路、301,302…ラインバッファ、38
0…スイッチ、381〜384…フィールド遅延器、3
03〜307…係数器、308〜311…加算器、31
2〜316…係数器、317〜320…加算器、385
…スイッチ、386…スイッチ、321〜324…ライ
ンメモリ、325〜329…係数器、330…加算器
(Σ)、331〜334…ラインメモリ、335〜33
9…係数器、340…加算器(Σ)、387…スイッ
チ、388…スイッチ、341〜344…フィールドメ
モリ、345〜349…係数器、350〜353…加算
器、361〜364…フィールドメモリ、365〜36
9…係数器、370〜373…加算器、3040,30
60…フィールドバッファ、3041,3042…フィ
ールド遅延器、3043,3045,3047…係数
器、3044,3046,3048…係数器、304
9,3050…加算器、3052,3053…加算器、
3061,3062…フィールド遅延器、3063,3
065,3067…係数器、3064,3066,30
68…係数器、3069,3070…加算器、306
2,3063…加算器、3051…加算器、3071…
加算器、3001〜3004…フィールド遅延器、30
05〜3009…係数器、3011〜3015…係数
器、3010…加算器(Σ)、3017…フィールドバ
ッファ、3016…加算器(Σ)、3018…フィール
ドバッファ、3019…スイッチ、3021〜3024
…フィールド遅延器、3025〜3029…係数器、3
031〜3035…係数器、3030…加算器(Σ)、
3037…フィールドバッファ、3036…加算器
(Σ)、3038…フィールドバッファ、3039…ス
イッチ、601,611…圧縮伸張処理部、602,6
12…バッファ、613…垂直シフト回路、610…加
算器、615…出力端子、701,702,703…圧
縮伸張処理部、704…アップサンプル部、705…T
−LPF、706…スイッチ、709…垂直HPF、7
10…動き検出回路、711…周波数シフト回路、90
1…T−LPF、902…T−HPF、903…T−L
PF、904…T−HPF、905〜908…ダウンサ
ンプル部、909〜912…2次元処理回路、913〜
916…アップサンプル部、917…T−LPF、91
8…T−HPF、919…T−LPF、920…T−H
PF、921,922…加算器、1001,1002…
スイッチ、1003〜1006…処理部、1007,1
008…スイッチ、1101,1102…垂直方向圧縮
伸長フィルタ、1103,1104…メモリ、120
1,1202…垂直方向圧縮伸長フィルタ、1203,
1204…メモリ、1210…垂直方向フィルタ、12
11…圧縮伸長フィルタ、1212…合成フィルタ、1
310,1312…水平方向圧縮伸長処理部、130
3,1304…メモリ、1311,1313…垂直方向
圧縮伸長処理部、1401…入力端子、1402,14
12,1413,1414,1415…スイッチ、14
03,1404,1405…単位遅延素子、1406〜
1409…掛算器、1410…係数レジスタ、1416
…出力端子、1417,1418…メモリ、1419…
アドレス切替回路、1420…読み出しカウンタ、14
21…カウンタ、1422…コントローラ、1423…
加算器、1602…垂直方向アップサンプル部、160
3…T−LPF、1604…T−HPF、1607,1
609…水平方向圧縮伸長処理部、1608,1610
…垂直方向圧縮伸長処理部、1611,1612…スイ
ッチ、1613,1614…メモリ、1615…コント
ローラ、1701,1702…同期生成回路、1703
…バッファ、1801,1802…入力端子、180
3,1804…圧縮伸張処理回路、1805,1806
…スイッチ、1807…コントローラ、1901,19
05…水平LPF、1902,1906…垂直LPF、
1903,1907…スイッチ、1908,1911…
水平LPF、1909,1912…垂直LPF、191
0,1913…スイッチ、1914…コントローラ、1
915,1917…水平圧縮伸長処理部、1916,1
918…垂直圧縮伸長処理部、2001…MPU、20
02…バス、2003…バスインターフェース、200
4…コントローラ、2005…グラフィックコントロー
ラ、2007…アドレスコントローラ、2008…TH
(時間高域成分)生成回路、2009…TL(時間低域
成分)生成回路、2010,2011…スイッチ、20
12,2013…メモリ、2101,2102…入力端
子、2103…スイッチ、2104…カラムデコーダ、
2105…メモリセル、2106…シリアルデータレジ
スタ、2107…ローデコーダ、2108…アドレスコ
ントローラ、2109…出力端子、2110…スイッ
チ、2111…カウンタ、2112…アドレスバッフ
ァ、2113…カウンタコントローラ、2301…キー
信号発生器、2401…垂直フィルタ、2402…水平
フィルタ、2501…バッファ、2502,2503…
スイッチ、2504…圧縮伸長コントローラ、2602
…NTSCデコーダ、2603,2605,2607…
T−LPF、2604,2606,2608…T−HP
F、2609,2611,2613…時間方向ダウンサ
ンプル部、2610,2612,2614…時間方向ダ
ウンサンプル部、2615〜2620…水平垂直圧縮伸
長処理部、2621〜2626…スイッチ、2627,
2628,2629…メモリ、2630,2631,2
632…メモリ、2633〜2638…時間方向アップ
サンプル部、2639,2641,2643…T−LP
F、2640,2642,2644…T−HPF、26
45…加算器、2646…加算器、2647…加算器、
2648…マトリックス(MTX)、2649…同期生
成回路、2652…YIQ変換器、2653…モニタ、
2654…TL生成回路、2655…TH生成回路、2
701…セレクタ、2702,2704…T−LPF、
2703,2705…T−HPF、2706〜2709
…時間方向ダウンサンプル部、2710〜2713…圧
縮伸長処理部、2714〜2717…スイッチ、271
8〜2721…メモリ、2722〜2725…時間方向
アップサンプル部、2726,2728…T−LPF、
2727,2729…T−HPF、2730…加算器、
2731…加算器、2732…セレクタ、2740…分
周器、2741…アドレス変換器、2901…水平方向
圧縮回路、2902…圧縮線順次走査変換器、2903
…スイッチ、2904…T−LPF、2905…T−H
PF、2906,2907…時間方向ダウンサンプル
部、2908,2909…圧縮伸長処理部、2910,
2911…スイッチ、2912,2913…メモリ、2
914,2915…時間方向アップサンプル部、291
6…T−LPF、2917…T−HPF、2918…加
算器、2919…伸張処理部、2920…伸張デコー
ダ、2921…マトリックス、2922,2925…水
平方向圧縮回路、2923,2924…圧縮線順次走査
変換器、2926,2927…スイッチ、2928…セ
レクタ、2929…アドレス変換器、2930…コント
ローラ、2931…アドレスコントローラ。

Claims (9)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 順次走査のテレビジョン信号について時
    間方向のフィルタリングを行い時間方向に少なくとも低
    域成分の信号と高域成分の信号に分解する第1のフィル
    タリング手段と、 この手段で分解されたそれぞれの信号について時間方向
    に間引きを行うダウンサンプル手段と、 この手段で処理されたそれぞれの信号についてフィルタ
    リングあるいは画像の圧縮伸長を行う信号処理手段と、 この手段で処理されたそれぞれの信号について時間方向
    に仮の画像を挿入するアップサンプル手段と、 この手段で処理されたそれぞれの信号について時間方向
    にフィルタリングする第2のフィルタリング手段と、 この手段で処理されたそれぞれの信号を合成し画像を再
    生する画像合成手段とを具備することを特徴とするテレ
    ビジョン信号処理装置。
  2. 【請求項2】 さらに、飛び越し走査のテレビジョン信
    号の走査線の間に仮の走査線を挿入して順次走査のテレ
    ビジョン信号に変換する走査線補間手段を備え、この手
    段で走査線補間された順次走査のテレビジョン信号を前
    記第1のフィルタリング手段に入力するようにしたこと
    を特徴とする請求項1記載のテレビジョン信号処理装
    置。
  3. 【請求項3】 前記信号処理手段は、前記第1のフィル
    タリング手段で分解され、前記ダウンサンプル手段で間
    引きされた時間方向の低域成分の信号を入力して垂直方
    向のローパスフィルタにより時間低域成分を抽出する時
    間低域処理部と、前記ダウンサンプル手段で間引きされ
    時間方向の高域成分の信号を入力して垂直方向のハイ
    パスフィルタにより時間高域成分を抽出する時間高域処
    理部とを有することを特徴とする請求項1記載のテレビ
    ジョン信号処理装置。
  4. 【請求項4】 前記走査線補間手段、第1のフィルタリ
    ング手段及びダウンサンプル手段は、予めフィールドバ
    ッファにより時間方向に画像を伸長して時間方向にフィ
    ルタリングすることでそれぞれの処理を行うことを特徴
    とする請求項2記載のテレビジョン信号処理装置。
  5. 【請求項5】 飛び越し走査のテレビジョン信号の走査
    線の間に仮の走査線を挿入する走査線補間手段と、 この手段で走査線補間されたテレビジョン信号について
    時間方向のフィルタリングを行い時間方向に少なくとも
    第1の低域成分の信号と第1の高域成分の信号に分解す
    る第1のフィルタリング手段と、 この手段で分解されたそれぞれの信号について時間方向
    に間引きを行う第1のダウンサンプル手段と、 この手段で処理された少なくとも時間方向の第1の低域
    成分の信号について時間方向のフィルタリングを行い
    間方向に少なくとも第2の低域成分の信号と第2の高域
    成分の信号に分解して合計3以上の帯域成分の信号を得
    第2のフィルタリング手段と、 この手段で分解されたそれぞれの信号について時間方向
    に間引きを行う第2のダウンサンプル手段と、 この手段で処理されたそれぞれの信号についてフィルタ
    リングあるいは画像の圧縮伸長を行う信号処理手段と、 この手段で処理されたそれぞれの信号について時間方向
    に仮の画像を挿入するアップサンプル手段と、 この手段で処理されたそれぞれの信号について時間方向
    にフィルタリングする第3のフィルタリング手段と、 この手段で処理されたそれぞれの信号を合成し2つ以上
    の画像を再生する第1の画像合成手段と、 この手段で再生された2つ以上の画像信号を時間方向に
    フィルタリングする第4のフィルタリング手段と、 この手段で処理されたそれぞれの信号を合成し画像を再
    生する第2の画像合成手段とを具備することを特徴とす
    るテレビジョン信号処理装置。
  6. 【請求項6】 さらに、前記走査線補間手段の出力から
    画像の動きを検出する動き検出手段を備え、前記第2の
    画像合成手段は、前記動き検出手段で画像の動きが検出
    された場合には、前記第1の高域成分の信号に前記第2
    の高域成分の信号を加算し、前記動き検出手段で動きが
    検出されない場合には、前記第1の高 域成分の信号に前
    記第2の低域成分の信号を加算して、それぞれ画像合成
    を行うことを特徴とする請求項5記載のテレビジョン信
    号処理装置。
  7. 【請求項7】 飛び越し走査のテレビジョン信号の走査
    線の間に仮の走査線を挿入する走査線補間手段と、 この手段で走査線補間されたテレビジョン信号について
    時間方向のフィルタリングを行い時間方向に少なくとも
    2つ以上の帯域成分の信号に分解する第1のフィルタリ
    ング手段と、 この手段で分解されたそれぞれの信号について時間方向
    に間引きを行うダウンサンプル手段と、 この手段で処理されたそれぞれの信号について時間方向
    に画像単位に切り替えて前記2つ以上の帯域成分の信号
    をそれぞれ2つ以上の帯域成分の信号に分解して4つ以
    上の帯域成分の信号を得る成分分解手段と、 この手段で処理されたそれぞれの信号についてフィルタ
    リングあるいは画像の圧縮伸長を行う信号処理手段と、 この手段で処理が終了した4つ以上の成分の信号につい
    て前記成分分解手段で分解された2以上の帯域成分の信
    号をそれぞれ交互に出力して2つ以上の帯域成分の信号
    に変換する出力切換手段と、 この手段から出力される2つ以上の帯域成分の信号をそ
    れぞれ時間方向にフィルタリングする第2のフィルタリ
    ング手段と、 この手段で処理された2つ以上の帯域成分の信号を合成
    し画像を再生する画像合成手段とを具備することを特徴
    とするテレビジョン信号処理装置。
  8. 【請求項8】 前記信号処理手段は、入力信号を画素単位で遅延して入力係数で畳み込み演算
    する畳み込み演算部と、 複数の圧縮率、伸長率に応じた係数を格納する係数レジ
    スタと、 アドレス可変のアクセス可能であって仮の画素の挿入、
    画素の間引きを行うメモリ回路部と、 前記畳み込み演算部とメモリ回路部の処理順序を選択的
    に入れ替える切り換え手段と、 外部より圧縮率が指定されたときは、前記成分分解手段
    からの信号が前記畳み込み演算部、メモリ回路部の順に
    処理されて出力されるように前記切り換え手段を制御
    し、前記係数レジスタに指定された圧縮率の係数を前記
    畳み込み演算部に供給させ、前記メモリ回路部に前記畳
    み込み演算部の演算結果を間引き処理させることで画像
    の圧縮を行い、外部より伸長率が指定されたときは、前
    記成分分解手段からの信号が前記メモリ回路部、畳み込
    み演算部の順に処理されて出力されるように前記切り換
    え手段を制御し、前記メモリ回路部に入力信号に仮の画
    素を挿入させて前記畳み込み演算部に供給させ、前記係
    数レジスタに指定された伸長率の係数を前記畳み込み演
    算部に供給させて、メモリ回路部からの信号を前記係数
    で畳み込み演算させることで画像の伸長を行う制御部と
    を備える ことを特徴とする請求項1、5、7いずれか記
    載のテレビジョン信号処理装置。
  9. 【請求項9】 飛び越し走査による第1の画像信号の走
    査線の間に仮の走査線を挿入する走査線補間手段と、 この手段で走査線補間された第1の画像信号について時
    間方向のフィルタリングを行い2つ以上の成分に分解す
    る第1のフィルタリング手段と、 この手段で分解されたそれぞれの信号について時間方向
    に間引きを行うダウンサンプル手段と、 この手段で処理されたそれぞれの信号についてフィルタ
    リングあるいは画像の圧縮伸長を行う信号処理手段と、 前記ダウンサンプル手段で間引きを行った第1の画像信
    号とこれとは別の第2の画像信号とを選択的に切り替え
    る画像切換手段と、 この手段から出力される2つの画像信号を任意のアドレ
    スに書き込み可能な画像記憶部と、 この画像記憶部に前記第1、第2の画像信号を所定の領
    域に書き込み、その読出し順序をコントロールして2つ
    の画像を合成する記憶制御手段と、 この手段で合成された画像のそれぞれの信号成分を時間
    方向にフィルタリングする第2のフィルタリング手段
    と、 この手段で処理された2つ以上成分を合成し画像を再生
    する画像合成手段とを具備することを特徴とするテレビ
    ジョン信号処理装置。
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