JP3726929B2 - 画像処理装置 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は画像処理装置に関するものであり、より詳細にはモニタ画面中に小さな小画面を表示させる画像処理装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
従来のモニタ画面(親画面)中に小さな小画面(子画面)を表示させる画像処理装置は、親画面中に挿入される子画面を面積比で親画面の1/9または1/16に切り替える方式が用いられていた。この場合、(1/9)子画面は、fsub/3でサブサンプリングしてメモリに書き込み、(1/16)子画面は、fsub/4でサブサンプリングしてメモリに書き込み、fmainで読み出していた。ここで、fsubは子画面サブサンプリング周波数(14.318MHz)であり、また、fmainは親画面サブサンプリング周波数(fsubと同じく14.318MHz)である。fmainとfsubとは周波数は同じであるが同期していない信号である。
【0003】
図7はモニタ画面(親画面)中に小さな小画面(子画面)を表示させる従来の画像処理装置を示す図である。図7において、11は親画面を表示するための親ビデオ信号が入力する親ビデオ信号入力端子である。ここで、親ビデオ信号は輝度信号Yおよび色信号Cを有するビデオ信号である。12は子画面を表示するための子ビデオ信号が入力する子ビデオ信号入力端子である。ここで、子ビデオ信号はコンポジット信号として入力されるコンポジットビデオ信号である。14は子ビデオ信号入力端子12から入力するコンポジットビデオ信号をアナログ/ディジタル変換するアナログ/ディジタル変換器である。15はアナログ/ディジタル変換器14で得られたディジタル信号から輝度信号Yと色差信号(B−YおよびR−Y)を分離するためのY/C分離フィルタ15である。ここで、Bは青信号成分、Rは赤信号成分を示す。16はカラー復調回路を示す図である。カラー復調回路16は、色信号Cを色差信号B−YおよびR−Yに変換する回路である。
【0004】
20は画面サイズ変換回路、21は画面サイズ変換回路20への入力端子、22は画面サイズ変換回路20からの出力端子である。23は出力端子22から入力する子ビデオ信号の輝度成分Y、色差成分B−YおよびR−Yのそれぞれをサンプルするデータサンプル回路である。データサンプル回路23は(1/9)子画面に対しては(1/3)fsubでサンプルし、各水平走査線の画素を1/3に圧縮し、(1/16)子画面に対しては(1/4)fsubでサンプルし、各水平走査線の画素を1/4に圧縮する。これらの圧縮された画像データはスイッチ24によっていずれかが読み出され、メモリ25にストアされる。メモリ25にストアされた画像データはfmainで読み出され、色差信号(B−YおよびR−Y)はD/A変換器17でアナログ信号に変換され、その後RGBマトリクス回路18で輝度信号Yと色信号が混合されY、Cビデオ信号を作る。マトリクス回路18からの子ビデオ信号はスイッチ30で親ビデオ信号入力端子11からの親ビデオ信号に挿入され、親画面中に子画面が挿入され、出力端子13に親ビデオ信号および親ビデオ信号中に挿入された子ビデオ信号が出力される。
【0005】
図8は親画面に子画面を挿入する各信号のタイミングチャートを示す図である。図8(a)は、図7の親ビデオ信号入力端子11から入力する親ビデオ信号を示す。図8(a)において、61は水平同期を取るための水平同期パルス、62は色信号の情報を送るためのカラーバースト信号、63は親画面用の映像信号である。図8(b)は、子ビデオ信号64を示す図である。子ビデオ信号64は子画面を表示する部分のみに、図中の鋸歯状波で示す部分に子画面用の画像信号が存在する。図8(c)は、子画面を挿入するための親画面切り抜き用信号65を示す図である。親画面切り抜き用信号65はタイミング発生器(TG)32によって発生される信号である。高速スイッチ(FSW)31は、親画面切り抜き用信号65が論理「L」の期間にスイッチ30を子ビデオ信号側に切り替え、親画面切り抜き用信号65が論理「H」の期間に親ビデオ信号側に切り替える制御を行う。図8(d)は、親ビデオ信号と子ビデオ信号を重ね合わせたときの、水平走査線1ライン分の信号を示す図である。図8(d)に示すように、スイッチ30の切替によって、親画面用の映像信号63中に子ビデオ信号64が挿入される。
【0006】
図9は親画面中に子画面をはめ込んだ時のモニタ画面を示す図である。図9(a)は、子画面81が親画面80の1/16の面積の場合を示す図である。図9(b)は、子画面82が親画面80の1/9の面積の場合を示す図である。上述したように、従来は親画面の1/16の面積を有する子画面または親画面の1/9の面積を有する圧縮された子画面用の子ビデオ信号を必要に応じて切り替えてメモリに書き込んでおき、それを読み出してモニタ画面に表示していた。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、図7のような画像処理装置においては、メモリ25はメモリを多く使用する方の容量のものを用いる必要が有り、すなわち、親画面の1/9の面積を有する圧縮された子画面用の子ビデオ信号(たとえば、1走査線分)を記録出来るメモリ容量が必要であった。このメモリをIC上に組み込む場合、メモリ容量が大きくなるとICチップの形状が大きくなりICの小型化がはかれない欠点があった。
【0008】
本発明は、親画面の1/16の面積を有する圧縮された子画面用の子ビデオ信号(たとえば、1走査線分)をメモリに記録し、親画面の1/9の面積を有する子画面用の子ビデオ信号は、メモリから読み出した親画面の1/16の面積を有する子画面用の子ビデオ信号を伸長して生成することによって、メモリ容量を小さくできる画像処理装置を提供するものである。
【0009】
さらに、本発明は、親画面の1/16の面積を有する圧縮された子画面用の子ビデオ信号(たとえば、1走査線分)をメモリに記録し、親画面の1/9の面積を有する子画面制御表示する場合は、メモリから読み出した親画面の1/16の面積を有する子画面用の子ビデオ信号を伸長して生成し、親画面の1/16の面積を有する子画面を表示する場合は、メモリから読み出した信号を伸張することなくそのまま使用することによって、(1/9)子画面と(1/16)子画面とを切り替え、それによってメモリ容量を小さくできる画像処理装置を提供するものである。
【0010】
【課題を解決するための手段】
本発明の画像処理装置は、第2のビデオデータをディジタル化するアナログ/ディジタル変換器と;ディジタル化された画像データを第2のビデオデータのサブサンプル周波数(fsub)でサンプルし圧縮するデータサンプル回路と;データサンプル回路でサンプルされた圧縮データを(1/n)fsubで読み出して書き込むメモリと;メモリから第1のビデオデータのサブサンプル周波数(fmain)のm/nの周波数で読み出された画像データをn/m倍に伸長して子画面用子ビデオデータを生成するデータ伸長回路と;データ伸長回路で伸長された画像データをアナログデータに変換するディジタル/アナログ変換器と;ディジタル/アナログ変換器から出力される子画面用子ビデオデータを全画面用の第1のビデオデータに挿入するために切り替える第1の切替回路を備えるように構成される。
【0011】
また、本発明の画像処理装置は、さらに、第2の切替回路を備え、1/m 2 子画面用子ビデオデータを生成するときは、メモリから(m/n)fmainの周波数でデータを読み出し、データ伸長回路で伸張し、1/n 2 子画面用子ビデオデータを生成するときは、メモリからfmainの周波数でデータを読み出し、その読み出したデータ伸張することなく出力することによって、1/m2子画面用子ビデオデータまたは1/n2子画面用子ビデオデータのいずれかの子画面用子ビデオデータを生成するように構成される。
【0012】
さらに、本発明の画像処理装置において、nは整数4、mは整数3であるように構成される。
【0013】
また、本発明の画像処理装置において、データ伸長回路は、入力画像データ信号をYi(i=0,1,2,3,・・・の自然数)とすると、出力画像データ信号は次の式で表わされるように構成される。
Yj=Yj、
X(j+1)=1/2(1/2Yj+3/2Y(j+1))、
X(j+2)=(Y(j+1)+Y(j+2))、
X(j+3)=1/2(3/2Y(j+2)+1/2Y(j+3))
ここで、j=3i=0、3、6、9、12、・・・である。
【0014】
さらに、本発明の画像処理装置において、データ伸長回路は、入力画像データ信号を直接出力する第1の経路と、入力画像データ信号に第1の定数を乗算する第1の乗算回路、入力画像データ信号に第2の定数を乗算する第2の乗算回路、これらの乗算結果を加算する加算器および加算器の出力結果を1/2にする回路によって構成される第2の経路と、第1の経路と第2の経路とを切り替える切替回路とを有するように構成される。
【0015】
さらに、本発明の画像処理装置において、第1および第2の定数は、乗算回路の第2の入力端子に入力する制御信号の値と以下のように対応するように構成される。
【0016】
さらに、本発明の画像処理装置において、データ伸長回路は:入力画像信号を第1の入力端子に受け、第1の制御信号を第2の入力端子に受け、その第1の制御信号に従って入力画像信号を出力端子から出力する第1のDフリップフロップと、入力画像信号を第1の入力端子に受け、第2の制御信号を第2の入力端子に受け、その第2の信号制御信号LEN信号に従って入力画像信号を出力端子から出力する第2のDフリップフロップと、第1のDフリップフロップの出力と第2のDフリップフロップの出力を第3の制御信号によって切り替える第1の切替回路と、入力画像信号に第4の制御信号の値に対応した定数を乗算する第1の乗算器と、入力画像信号に第5の制御信号の値に対応した定数を乗算する第2の乗算器と、第1の乗算器の出力をラッチする第3のDフリップフロップと、第2の乗算器の出力をラッチする第4のDフリップフロップと、第1の切替器の出力と第3のDフリップフロップの出力とを第6の制御信号に従って切り替える第2の切替器と、第3のDフリップフロップの出力と第4のDフリップフロップの出力とを加算する加算器と、第2の切替器の出力を第7の制御信号に従ってラッチする第5のDフリップフロップと、第5のフリップフロップの出力と加算器の出力とを第7の制御信号に従って切り替える第3の切替器と、第3の切替器の出力をラッチする第6のDフリップフロップとを有し、第1から第7の制御信号に従って入力画像信号を4/3倍に伸張するように構成される。
【0017】
さらに、本発明の画像処理装置において、データ伸長回路を(1/16)子画面用子ビデオ信号生成に使用する場合には、第1の制御信号は論理「L」、第3の制御信号は10進数の2、第6の制御信号は論理「H」、第7の制御信号は論理「L」、第8の制御信号は論理「L」に設定されるように構成される。
【0018】
【発明の実施の形態】
実施の形態1.
図1は本発明の実施の形態1の画像処理装置示す図である。図1において、11は親画面を表示するための親ビデオ信号が入力する親ビデオ信号入力端子である。ここで、親ビデオ信号は輝度信号Yおよび色信号Cを有するビデオ信号である。12は子画面を表示するための子ビデオ信号が入力する子ビデオ信号入力端子である。ここで、子ビデオ信号はコンポジット信号として入力されるコンポジットビデオ信号である。14は子ビデオ信号入力端子12から入力するコンポジットビデオ信号をアナログ/ディジタル変換するアナログ/ディジタル変換器である。15はアナログ/ディジタル変換器14で得られたディジタル信号から輝度信号Yと色差信号(B−YおよびR−Y)を分離するためのY/C分離フィルタ(F)15である。ここで、Bは青信号成分、Rは赤信号成分を示す。16はカラー復調回路(DEM)16を示す図である。カラー復調回路16は、色信号Cを色差信号B−YおよびR−Yに変換する回路である。
【0019】
20は画面サイズ変換回路、21は画面サイズ変換回路20への入力端子、22は画面サイズ変換回路20からの出力端子である。23は出力端子22から入力する子ビデオ信号の輝度成分Y、色差成分B−YおよびR−Yのそれぞれをサンプルするデータサンプル回路である。データサンプル回路23は(1/16)子画面を作るために、輝度成分Y、色差成分B−YおよびR−Yのそれぞれを1/4fsubでサンプルし、各成分の画素を1/4に圧縮する。これらの圧縮された画像データはメモリ25にストアされる。メモリ25にストアされた画像信号は、fmain信号の3/4の周波数またはfmain信号の周波数のいずれかで読み出され、それぞれ(1/9)子画面用子ビデオ信号または(1/16)子画面用子ビデオ信号の画像信号として切替回路26の入力端子28に供給される。
【0020】
上述のように、メモリ25の書き込みはfsubの周波数で行われ、読出しはfmainの周波数で行われる。ここで、fsubは子画面用画像信号のサブサンプル周波数であり、fmainは親画面用画像信号のサブサンプル周波数である。fsubとfmainとのソースが異なるので、各周波数は同期は取れていないが、それぞれの周波数は同じく14.318MHzである。また、有効画像データ期間(1水平期間中で画像信号が画面に表示される期間)を、たとえば、1水平期間の80%とすると、水平圧縮率1/4ではメモリ25に書き込まれる画素数は182ピクセル/水平期間となる。このメモリ25に書き込まれたデータを3/4fmainでデータ伸長を行うと、182×4/3=242ピクセル/水平期間となる。すなわち、この場合の水平圧縮率は1/3となり、子画面サイズ1/9の子画面が生成されることになる。
【0021】
図2は切替回路26の詳細回路を示す図である。図2において、28はメモリ25から読み出された画像信号が入力する入力端子、70は(1/9)子画面用子ビデオ信号と(1/16)子画面用親ビデオ信号を切り替える切替回路である。29は(1/9)子画面用子ビデオ信号と(1/16)子画面用親ビデオ信号を切り替えるための切替信号端子である。データ伸長回路40は、切替信号端子29から(1/9)子画面切替信号が入力した時は、メモリ25から読み出された子ビデオ信号を4/3倍に伸長して出力し、(1/16)子画面切替信号が入力した時は、メモリ25から読み出された子ビデオ信号を伸張することなく出力するデータ伸長回路である。22はデータ伸長回路40で得られた(1/9)子画面用子ビデオ信号または(1/16)子画面用子ビデオ信号を出力する出力端子である。(1/9)子画面用子ビデオ信号は1水平走査時間(H)当たり242ピクセルを有し、また(1/16)子画面用子ビデオ信号は1水平走査時間(H)当たり182ピクセルを有する。以下に、データ伸長回路40に構成および動作について説明する。
【0022】
図3はデータ伸長回路40の詳細回路を示す図である。図4は(1/16)子画面用子ビデオ信号から(1/9)子画面用子ビデオ信号を生成するデータ伸長の論理を説明する図である。図5は(1/9)子画面用子ビデオ信号を生成するときのデータ伸長回路40のタイミングチャートを示す図である。図6は(1/16)子画面用子ビデオ信号を生成するときのデータ伸長回路40のタイミングチャートを示す図である。
【0023】
図3は(1/9)子画面用子ビデオ信号生成時および(1/16)子画面用子ビデオ信号生成時の両方において動作するので、まず図3、図4および図5を用いて(1/9)子画面用子ビデオ信号生成時について説明し、次に図3と図6を用いて(1/16)子画面用子ビデオ信号生成時について説明する。
【0024】
[(1/9)子画面用子ビデオ信号]
まず、図4に示すデータ伸長論理を用いて「3to4」伸長回路の論理を説明する。図4の信号列Y0,Y1,Y2,Y3,Y4,Y5,Y6,Y7,Y8,Y9,Y10・・・は、図3のデータ伸長回路40に入力される図5(b)に示す入力信号DIN<5:0>である。図4に示す信号列Y0、X1、X2、X3、Y3、X4、X5、X6、Y6・・・は図3のデータ伸長回路40の出力端子74から出力される図5(r)に示す信号ZY<5:0>である。
【0025】
(1/9)子画面用子ビデオ信号生成回路における入力入力信号DIN<5:0>と出力信号ZY<5:0>との関係は以下の式で表わされる。
【0026】
入力入力信号DIN<5:0>はYi(i=1,2,3,4,・・・の自然数)で表され、出力信号ZY<5:0>は以下の式で表される。
Yj=Yj、
X(j+1)=1/2(1/2Yj+3/2Y(j+1))、
X(j+2)=(Y(j+1)+Y(j+2))、
X(j+3)=1/2(3/2Y(j+2)+1/2Y(j+3))
ここで、j=3i(0、3、6、9、12、・・・)である。
【0027】
上記の式を、図4中で入力信号DIN<5:0>と信号ZY<5:0>とを対応づけて表わすと、出力信号ZY<5:0>中のY0,Y3,Y6,Y9,Y12・・・は入力信号DIN<5:0>中のY0,Y3,Y6,Y9,Y12・・・と同じ値となる。また、出力信号ZY<5:0>中のX1、X2、X3、X4、X5、X6・・・等は入力信号DIN<5:0>中の各要素と対応付けるとそれぞれ以下のようになる。
【0028】
(1/9)子画面用子ビデオ信号を生成するために上述した論理に基づいて図3のデータ伸長回路40は以下のように構成され、かつ動作する。図3において、71は入力信号DIN<5:0>の入力端子である。(1/9)子画面用子ビデオ信号を生成するときはメモリ25の画像データを3/4fmainの周波数で読み出す。図5(a)に示す切替信号REは、fmainの周波数で4回に3回だけ、メモリ25からデータを読み出すことを指示する信号である。この切替信号REによって、図2に示す切替回路70はメモリ25からfmainの周波数で4回に3回だけデータを読み出してデータ伸長回路40に出力する。この出力された入力信号DIN<5:0>は図5(b)に示される。ここで、<5:0>は0ビットから5ビットまでの6ビットで構成され、その全6ビット構成のデータは0〜6ビットまでのデータを全て含むことを意味する。また、<6:1>は0ビットから6ビットまでの7ビットで構成されたデータのうち1ビット〜6ビットまでを抜き出したデータを意味する。すなわち、<6:0>のデータは、<6:1>のデータ信号の0ビット目を使用しないで1ビット〜6ビットを使用することを意味し、そのために、<6:1>データは、<6:0>データの最下位ビットが1ビットシフトされるために、<6:0>のデータの1/2の値を有するデータを意味する。
【0029】
Dフリップフロップ41は、入力端子71に入力された入力信号DIN<5:0>をD端子に受け、E端子に入力される図5(c)の制御信号FENの立ち上がり時にその直前に存在した入力信号DIN<5:0>をQ端子に図5(d)に示すようにFQ<5:0>として、Y0,Y2,Y4,Y6,Y8,Y10・・・のように出力する。一方、Dフリップフロップ42は、入力端子71に入力された入力信号DIN<5:0>をD端子に受け、E端子に入力される図5(g)の制御信号LENの立ち上がり時にその直前に存在した入力信号DIN<5:0>をQ端子に図5(h)に示すようにLQ<5:0>として、Y1,Y3,Y5,Y7,Y9・・・のように出力する。
【0030】
切替回路43は、図5(l)に示される制御信号LSELが論理「H」の時にA端子に入力される信号LQ<5:0>を選択し、制御信号LSELが論理「L」の時にB端子に入力される信号FQ<5:0>を選択し、その選択した信号をY端子に6ビットの信号LSELY<5:0>信号として出力する。ここで、切替回路43中に表示される「SA」の記号は、そこに入力される信号が論理「H」のときに「A」端子に入力される信号を選択し、論理「L」のときに「A」でない方の入力端子、すなわち、「B」端子に入力する信号を選択することを意味する。
【0031】
乗算回路44は、A端子に信号FQ<5:0>を受け、K端子に制御信号KF<1:0>を受け、制御信号KF<1:0>の値に対応する定数をFQ<5:0>に乗算する演算を行い、その結果をY端子に7ビットの信号Y<6:0>として出力する。図3の右下の表は、K端子に入力される制御信号の値と定数(CAL1)との関係を示す。K端子は2ビット入力端子を有するのでK<1:0>と表わされている。表中において、たとえば、(00)hは16進数で0を表わし、(11)hは16進数で3を表わす。図5(e)の制御信号KF<1:0>中ではこの値は10進数で表わされている。たとえば、図5(c)の信号FQ<5:0>がY0であり、制御信号KF<1:0>が1である時には、表のK<1:0>の値が1に対する定数CAL1は1/2であるので、乗算回路44ではY0に1/2が乗算され、1/2Y0がY端子に信号Y<6:0>として得られる。Dフリップフロップ46は乗算回路44の出力を次の信号Y<6:0>が出力されるまでラッチする回路である。Dフリップフロップ46でラッチされた信号はQ端子から信号FPROCQ<6:0>としてQ端子から出力される。
【0032】
一方、乗算回路45は、A端子に信号LQ<5:0>を受け、K端子に制御信号KL<1:0>を受け、制御信号KL<1:0>の値に対応する定数を信号LQ<5:0>に乗算する演算を行い、その結果をY端子に7ビットの信号Y<6:0>として出力する。定数CAL1に関しては、乗算回路44の場合と同じであるので、説明を省略する。Dフリップフロップ47は乗算回路45の出力を次の信号Y<6:0>が出力されるまでラッチする回路である。Dフリップフロップ47でラッチされた信号はQ端子から信号LPROCQ<6:0>としてQ端子から出力される。
【0033】
切替回路48は、制御信号THRSELが論理「H」のときは、A端子に入力されるFPROCQ<6:0>を選択し、制御信号THRSELが論理「L」のときは、B端子に入力される切替回路43からの出力信号LSELY<5:0>を選択するように構成される。(1/9)子画面用子ビデオ信号を供給する場合は、この制御信号THRSELは図5(n)に示すように、常に論理「L」となるように設定されるので、その場合は常にB端子側に入力される信号LSELY<5:0>を選択する。
【0034】
一方、加算器49はDフリップフロップ46からの7ビットの出力信号FPROCQ<6:0>の最上位ビットMSBを除去した6ビット信号<5:0>とDフリップフロップ47からの7ビットの出力信号LPROCQ<6:0>の最上位ビットMSBを除去した6ビット信号<5:0>とを加算しその加算結果をY端子に7ビット信号KF9S<6:0>として出力する。
【0035】
Dフリップフロップ51は、図5(o)に示される信号THRENの立ち上がり時にその直前に存在した切替回路48の出力信号LSELY<5:0>をQ端子に信号THRQ<5:0>として出力する。
【0036】
切替回路52は、制御信号PROCSELが論理「H」のときは、A端子に入力される信号KF9S<6:0>から分岐された信号KF9S<6:1>を選択し、制御信号PROCSELが論理「L」のときは、B端子に入力されるDフリップフロップ51からの出力信号THRQ<5:0>を選択するように構成される。
【0037】
Dフリップフロップ53は、切替回路52の出力信号が切り替わるまでその信号をラッチする回路である。Dフリップフロップ53でラッチされた信号はQ端子から出力端子74に、図5(r)に示される6ビット出力信号ZY<5:0>として、Y0、X1、X2、X3、Y3、X4、X5、X6、Y6・・・のように送出され、出力端子74から(1/9)子画面用子ビデオ信号として出力される。
【0038】
[(1/16)子画面用子ビデオ信号]
(1/16)子画面用子ビデオ信号生成においては、図6に示すように、制御信号FENは論理「L」であり、制御信号KF<1:0>は10進数で2であり、制御信号THRSELは論理「L」であり、制御信号PROCSELは論理「L」であるように選択される。以下に図3をおよび図6を用いて(1/16)子画面用子ビデオ信号を生成する場合について説明する。
【0039】
図3において、71は入力信号DIN<5:0>の入力端子である。(1/16)子画面用子ビデオ信号を生成するときはメモリ25の画像データをfmainの周波数で読み出す。図6(a)に示す切替信号REは、データ読出し期間は常時論理「L」であるので、メモリ25からfmainの周波数でデータを読み出すことを指示する信号である。この切替信号REによって、図2に示す切替回路70はメモリ25からfmainの周波数でデータを読み出してデータ伸長回路40に出力する。この出力された入力信号DIN<5:0>は図6(b)に示される。
【0040】
(1/16)子画面用子ビデオ信号生成時には、上述のように、制御信号PROCSELは、図6(q)に示すように、常時論理「L」であるので、切替回路52では信号THRQ<5:0>が一義的に選択される。一方、制御信号THRSELは、図6(n)に示すように、常時論理「H」であるので、切替回路48においては、信号FPROCQ<5:0>が一義的に選択される。従って、切替回路43、乗算回路45のA端子に入力される信号LQ<5:0>、加算器49に入力される信号LPROCQ<6:0>、乗算回路45のB端子に入力される制御信号KL<1:0>、切替回路52に入力される信号KF9S<6:1>はどのような値でもかまわない。また、切替回路48は常にA端子の信号が選択されるので、切替回路48のB端子に入力する信号LSELY<5:0>はどのような値でも良いので制御信号LSELの不定でよい。次に、(1/16)子画面用子ビデオ信号が生成されるルートに沿って信号の流れを説明する。
【0041】
Dフリップフロップ41は、入力端子71に入力された入力信号DIN<5:0>をD端子に受け、E端子に入力される図6(c)の制御信号FENが常時論理「L」であるので、入力信号DIN<5:0>を1クロック分遅らせた信号をQ端子に図5(d)に示すように信号FQ<5:0>として、Y1,Y2,Y3,Y4,Y5,Y6,Y7,Y8,Y9,Y10・・・のように出力する。
【0042】
Dフリップフロップ41からの出力信号FQ<5:0>は乗算回路44のA端子に入力される。乗算回路44は、K端子に制御信号KF<1:0>を受け、その制御信号KF<1:0>の値に対応した定数を信号FQ<5:0>に乗算する演算を行い、その結果をY端子に7ビットの信号Y<6:0>として出力する。図6(e)に示すように、制御信号KF<1:0>は常に10進数で2であるので、図3の右下の表に示されるように、表のK<1:0>の値2に対する定数CAL1は1であるので、乗算回路44の出力信号Y<6:0>は信号FQ<5:0>と同じ値が得られる。Dフリップフロップ46は乗算回路44の出力を次の信号Y<6:0>が出力されるまでラッチする回路である。Dフリップフロップ46でラッチされた信号はQ端子から信号FPROCQ<6:0>としてQ端子から出力される。
【0043】
切替回路48は、図6(n)に示されるように、制御信号THRSELが論理「H」であるので、A端子に入力されるDフリップフロップ46からのFPROCQ<6:0>を分岐した信号FPROCQ<5:0>を選択する。
【0044】
Dフリップフロップ51は、図6(o)に示されるように、E端子に入力する信号THRENが常時論理「L」であるので、D端子に入力する信号FPROCQ<5:0>を1ビットシフトさせてDフリップフロップ51のQ出力端子からTHRQ<5:0>として出力する。
【0045】
切替回路52は、図6(q)に示されるように、制御信号PROCSELが常時論理「L」であるので、切替回路52はB端子に入力される信号THRQ<5:0>を選択し出力する。Dフリップフロップ53は、切替回路52の出力信号が切り替わるまでラッチする回路である。Dフリップフロップ53でラッチされた信号はQ端子から出力端子74に6ビット出力信号ZY<5:0>として、図6(r)に示されるように、Y0、Y1、Y2、Y3、Y4、Y5、Y6・・・のように送出され、出力端子74から(1/16)子画面用子ビデオ信号として出力される。
【0046】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の画像処理装置は、第2のビデオデータをディジタル化するアナログ/ディジタル変換器と;ディジタル化された画像データを第2のビデオデータのサブサンプル周波数(fsub)でサンプルし圧縮するデータサンプル回路と;データサンプル回路でサンプルされた圧縮データを(1/n)fsubで読み出して書き込むメモリと;メモリから第1のビデオデータのサブサンプル周波数(fmain)のm/nの周波数で読み出された画像データをn/m倍に伸長して子画面用子ビデオデータを生成するデータ伸長回路と;データ伸長回路で伸長された画像データをアナログデータに変換するディジタル/アナログ変換器と;ディジタル/アナログ変換器から出力される子画面用子ビデオデータを全画面用の第1のビデオデータに挿入するために切り替える第1の切替回路を備えるように構成されるので、画像処理装置のメモリ容量を小さくできる。
【0047】
また、本発明の画像処理装置は、さらに、第2の切替回路を備え、1/m 2 子画面用子ビデオデータを生成するときは、メモリから(m/n)fmainの周波数でデータを読み出し、データ伸長回路で伸張し、(1/n 2 )子画面用子ビデオデータを生成するときは、メモリからfmainの周波数でデータを読み出し、その読み出したデータ伸張することなく出力することによって、(1/m2)子画面用子ビデオデータまたは(1/n2)子画面用子ビデオデータのいずれかの子画面用子ビデオデータを生成するように構成されるので、2つの子画面を切り替えることができると共に、画像処理装置のメモリ容量を小さくできる。さらに、静止画像を用いた場合でも、(1/9)子画面と(1/16)子画面との切替が可能である。
【0048】
さらに、本発明の画像処理装置において、nは整数4、mは整数3であるように構成されるので、(1/9)子画面と(1/16)子画面とを小さなメモリ容量を用いて切り替えることができる。
【0049】
また、本発明の画像処理装置において、データ伸長回路は、入力画像データ信号をYi(i=0,1,2,3,・・・の自然数)とすると、出力画像データ信号は次の式で表わされるように構成されるので、伸張が簡単な回路で実現でき、画像処理装置のメモリ容量を小さくできる。
Yj=Yj、
X(j+1)=1/2(1/2Yj+3/2Y(j+1))、 、
X(j+2)=(Y(j+1)+Y(j+2))、
X(j+3)=1/2(3/2Y(j+2)+1/2Y(j+3+3))
ここで、j=3i=0、3、6、9、12、・・・である。
【0050】
さらに、本発明の画像処理装置において、データ伸長回路は、入力画像データ信号を直接出力する第1の経路と、入力画像データ信号に第1の定数を乗算する第1の乗算回路、入力画像データ信号に第2の定数を乗算する第2の乗算回路、これらの乗算結果を加算する加算器および加算器の出力結果を1/2にする回路によって構成される第2の経路と、第1の経路と第2の経路とを切り替える切替回路とを有するように構成されるので、伸張が簡単な回路で実現でき、画像処理装置のメモリ容量を小さくできる。
【0051】
さらに、本発明の画像処理装置において、第1および第2の定数は、乗算回路の第2の入力端子に入力する制御信号の値と以下のように対応するように構成されるので、伸張が簡単な回路で実現でき、画像処理装置のメモリ容量を小さくできる。
第1のおよび第2の制御信号 第1および第2の定数
0 0
1 1/2
2 1
3 3/2
【0052】
さらに、本発明の画像処理装置において、データ伸長回路は、入力画像信号を第1の入力端子に受け、第1の制御信号を第2の入力端子に受け、その第1の制御信号に従って入力画像信号を出力端子から出力する第1のDフリップフロップと、入力画像信号を第1の入力端子に受け、第2の制御信号を第2の入力端子に受け、その第2の信号制御信号LEN信号に従って入力画像信号を出力端子から出力する第2のDフリップフロップと、第1のDフリップフロップの出力と第2のDフリップフロップの出力を第3の制御信号によって切り替える第1の切替回路と、入力画像信号に第4の制御信号の値に対応した定数を乗算する第1の乗算器と、入力画像信号に第5の制御信号の値に対応した定数を乗算する第2の乗算器と、第1の乗算器の出力をラッチする第3のDフリップフロップと、第2の乗算器の出力をラッチする第4のDフリップフロップと、第1の切替器の出力と第3のDフリップフロップの出力とを第6の制御信号に従って切り替える第2の切替器と、第3のDフリップフロップの出力と第4のDフリップフロップの出力とを加算する加算器と、第2の切替器の出力を第7の制御信号に従ってラッチする第5のDフリップフロップと、第5のフリップフロップの出力と加算器の出力とを第7の制御信号に従って切り替える第3の切替器と、第3の切替器の出力をラッチする第6のDフリップフロップとを有し、第1から第7の制御信号に従って入力画像信号を3/4倍に伸張するように構成されるので、伸張が簡単な回路で実現でき、画像処理装置のメモリ容量を小さくできる。
【0053】
さらに、本発明の画像処理装置において、データ伸長回路中の第1の乗算器は第4の制御信号の値に対応する定数を入力信号に乗算し、データ伸長回路中の第2の乗算器は第5の制御信号の値に対応する定数を入力信号に乗算し、その第1および第2の定数は、乗算回路の制御端子に入力する制御信号の値と以下のように対応するように構成されるので、伸張が簡単な回路で実現でき、画像処理装置のメモリ容量を小さくできる。
第1のおよび第2の制御信号 第1および第2の定数
0 0
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2 1
3 3/2
【0054】
さらに、本発明の画像処理装置において、データ伸長回路を(1/16)子画面用子ビデオ信号生成に使用する場合には、第1の制御信号は論理「L」、第3の制御信号は10進数の2、第6の制御信号は論理「H」、第7の制御信号は論理「L」、第8の制御信号は論理「L」に設定されるように構成されるので、伸張が簡単な回路で実現でき、画像処理装置のメモリ容量を小さくできる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の実施の形態1の画像処理装置示す図である。
【図2】 切替回路26の詳細回路を示す図である。
【図3】 データ伸長回路40の詳細回路を示す図である。
【図4】 (1/16)子画面用子ビデオ信号から(1/9)子画面用子ビデオ信号を生成するデータ伸長の論理を説明する図である。
【図5】 (1/9)子画面用子ビデオ信号を生成するときのデータ伸長回路40のタイミングチャートを示す図である。
【図6】 (1/16)子画面用子ビデオ信号を生成するときのデータ伸長回路40のタイミングチャートを示す図である。
【図7】 モニタ画面(親画面)中に小さな小画面(子画面)を表示させる従来の画像処理装置を示す図である。
【図8】 親画面に子画面を挿入する各信号のタイミングチャートを示す図である。
【図9】 親画面中に子画面をはめ込んだ時のモニタ画面を示す図である。
【符号の説明】
11・・・親ビデオ信号入力端子、12・・・子ビデオ信号入力端子、13・・・出力端子、14・・・アナログ/ディジタル変換器、15・・・Y/C分離フィルタ、16・・・カラー復調回路、17・・・D/A変換器、18・・・RGBマトリクス回路、20・・・画面サイズ変換回路、21・・・入力端子、22・・・出力端子、23・・・データサンプル回路、25・・・メモリ、26・・・切替回路、30・・・スイッチ、31・・・高速スイッチ(FSW)、32・・・タイミング発生器、40・・・データ伸長回路、41,42・・・Dフリップフロップ、43,48,52・・・切替回路、44,45・・・乗算器、46,47・・・Dフリップフロップ、49・・・加算器、51,53・・・Dフリップフロップ、70・・・切替回路
Claims (9)
- 全画面用の第1のビデオデータと小画面(子画面)用の第2のビデオデータとを切り替えて、モニタ画面の一部に第2のビデオデータによる小画面を表示させる画像処理装置において:
第2のビデオデータをディジタル化するアナログ/ディジタル変換器と;
前記ディジタル化された画像データを第2のビデオデータのサブサンプル周波数(fsub)でサンプルし圧縮するデータサンプル回路と;
前記データサンプル回路でサンプルされた圧縮データを(1/n)fsubで読み出して書き込むメモリと;
前記メモリから第1のビデオデータのサブサンプル周波数(fmain)のm/nの周波数で読み出された画像データをn/m倍に伸長して子画面用子ビデオデータを生成するデータ伸長回路と;
前記データ伸長回路で伸長された画像データをアナログデータに変換するディジタル/アナログ変換器と;
前記ディジタル/アナログ変換器から出力される子画面用子ビデオデータを前記全画面用の第1のビデオデータに挿入するために切り替える第1の切替回路とを有することを特徴とする画像処理装置。 - 請求項1記載の画像処理装置において:
さらに、第2の切替回路を備え、1/m 2 子画面用子ビデオデータを生成するときは、前記メモリから(m/n)fmainの周波数でデータを読み出し、前記データ伸長回路で伸張し、1/n 2 子画面用子ビデオデータを生成するときは、前記メモリからfmainの周波数でデータを読み出し、その読み出したデータ伸張することなく出力することによって、1/m2子画面用子ビデオデータまたは1/n2子画面用子ビデオデータのいずれかの子画面用子ビデオデータを生成することを特徴とする画像処理装置。 - 請求項1または2記載の画像処理装置において:
前記nは整数4、mは整数3であることを特徴とする画像処理装置。 - 請求項1ないし3のいずれかに記載の画像処理装置において:
前記データ伸長回路は、
入力画像データ信号をYi(i=0,1,2,3,・・・の自然数)とすると、
出力画像データ信号は次の式で表わされることを特徴とする画像処理装置。
Yj=Yj、
X(j+1)=1/2(1/2Yj+3/2Y(j+1))、
X(j+2)=(Y(j+1)+Y(j+2))、
X(j+3)=1/2(3/2Y(j+2)+1/2Y(j+3))
ここで、j=3i=0、3、6、9、12、・・・である。 - 請求項1ないし4のいずれかに記載の画像処理装置において:
前記データ伸長回路は、
入力画像データ信号を直接出力する第1の経路と、
入力画像データ信号に第1の定数を乗算する第1の乗算回路、入力画像データ信号に第2の定数を乗算する第2の乗算回路、これらの乗算結果を加算する加算器および前記加算器の出力結果を1/2にする回路によって構成される第2の経路と、
前記第1の経路と第2の経路とを切り替える切替回路とを有することを特徴とする画像処理装置。 - 請求項5記載の画像処理装置において:
前記第1および第2の定数は、乗算回路の第2の入力端子に入力する制御信号の値と以下のように対応することを特徴とする画像処理装置。
第1のおよび第2の制御信号 第1および第2の定数
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2 1
3 3/2 - 請求項1または2記載の画像処理装置において:
前記データ伸長回路は:
入力画像信号を第1の入力端子に受け、第1の制御信号を第2の入力端子に受け、その第1の制御信号に従って入力画像信号を出力端子から出力する第1のDフリップフロップと、
入力画像信号を第1の入力端子に受け、第2の制御信号を第2の入力端子に受け、その第2の信号制御信号LEN信号に従って入力画像信号を出力端子から出力する第2のDフリップフロップと、
前記第1のDフリップフロップの出力と第2のDフリップフロップの出力を第3の制御信号によって切り替える第1の切替回路と、
前記入力画像信号に第4の制御信号の値に対応した定数を乗算する第1の乗算器と、
前記入力画像信号に第5の制御信号の値に対応した定数を乗算する第2の乗算器と、
前記第1の乗算器の出力をラッチする第3のDフリップフロップと、
前記第2の乗算器の出力をラッチする第4のDフリップフロップと、
前記第1の切替器の出力と前記第3のDフリップフロップの出力とを第6の制御信号に従って切り替える第2の切替器と、
前記第3のDフリップフロップの出力と前記第4のDフリップフロップの出力とを加算する加算器と、
前記第2の切替器の出力を第7の制御信号に従ってラッチする第5のDフリップフロップと、
前記第5のフリップフロップの出力と前記加算器の出力とを第7の制御信号に従って切り替える第3の切替器と、
前記第3の切替器の出力をラッチする第6のDフリップフロップとを有し、
前記第1から第7の制御信号に従って入力画像信号を4/3倍に伸張することを特徴とする画像処理装置。 - 請求項7記載の画像処理装置において:
前記データ伸長回路中の第1の乗算器は第4の制御信号の値に対応する定数を入力信号に乗算し、
前記データ伸長回路中の第2の乗算器は第5の制御信号の値に対応する定数を入力信号に乗算し、
その第1および第2の定数は、乗算回路の制御端子に入力する制御信号の値と以下のように対応することを特徴とする画像処理装置。
第1のおよび第2の制御信号 第1および第2の定数
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2 1
3 3/2 - 請求項7または8記載の画像処理装置において:
前記データ伸長回路を(1/16)子画面用子ビデオ信号生成に使用する場合には、前記第1の制御信号は論理「L」、前記第3の制御信号は10進数の2、前記第6の制御信号は論理「H」、前記第7の制御信号は論理「L」、前記第8の制御信号は論理「L」に設定されることを特徴とする画像処理装置。
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