JP3813841B2 - ビデオ信号入力装置およびそれを備えた画像表示装置 - Google Patents
ビデオ信号入力装置およびそれを備えた画像表示装置 Download PDFInfo
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、ビデオ機器から得られたビデオ信号を各種の処理のためにデジタルで取り込むビデオ信号入力装置に係り、詳しくは、通常状態のビデオ信号以外の特殊状態のビデオ信号を正しく取り込むことができるビデオ信号入力装置およびそれを備えた画像表示装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
従来、ビデオテープレコーダ(以降、VTRと称する)等のビデオ機器で再生されたビデオ信号に何らかの処理を施すには、例えば、ビデオ機器からのビデオ信号を一旦ビデオメモリに取り込み、必要に応じてビデオメモリから読み出す。ビデオ信号をビデオメモリに取り込むため、アナログビデオ信号の場合は、デジタル化する必要がある。また、インターレス方式の場合、1フレームが奇数フィールドと偶数フィールドと(2つのフィールド)で構成される。このように、ビデオ信号が奇数フィールドの信号と偶数フィールドの信号とからなる場合、それが表示装置で正しく表示できるように、奇数フィールドと偶数フィールドとを識別してビデオメモリに取り込む必要がある。
【0003】
ビデオ信号を取り込むための従来のビデオ信号入力装置は、例えば、図6に示すように構成されている。このビデオ信号入力装置では、図示しないビデオデコーダによって、まず、ビデオ機器から得られたビデオ信号をデジタル信号に変換するとともに、そのビデオ信号から各種の制御信号を生成する。制御信号としては、図3および図4に示すように、垂直同期信号VSYNC* 、水平同期信号HSYNC* 、奇数信号ODD、取込開始信号CAPSTART、ドットクロックDCLK、リセット信号RESET* 、表示有効信号VALID* 等が用いられる。
【0004】
また、このビデオ信号入力装置は、取り込まれるビデオ信号が奇数フィールドの信号であるか、偶数フィールドの信号であるかを判定するためのフィールド判定部51と、書込アドレス発生部52とを備えている。以下に、各部の動作を図3および図4のタイミングチャートを参照して説明する。
【0005】
書込開始制御部51では、シフトレジスタ51aで、正極性に反転した垂直同期信号VSYNC* を1ドットのデータの入力タイミングに同期したドットクロックDCLKでシフトさせる。シフトレジスタ51aの第2出力端子Q1からの出力信号がインバータ51bで反転した信号と、第3出力端子Q2からの出力信号とがANDゲート51cに入力される。すると、ANDゲート51cからは、第3出力端子Q2からの出力信号と、上記のインバータ51bからの反転信号との論理積が出力されて、ANDゲート51dに入力される。
【0006】
ANDゲート51dには、それ以外に、奇数フィールド期間で“1”(“H”)となり、偶数フィールド期間で“0”(“L”)となる奇数信号ODDと、取込開始信号CAPSTARTとが入力されている。取込開始信号CAPSTARTは、固定的にアクティブ(“H”)とされている。したがって、奇数フィールド期間では、ANDゲート51cからの信号がそのまま出力されて奇数側フリップフロップ51eのデータ入力端子Jに入力される。
【0007】
一方、上記のANDゲート51cの出力信号は、ANDゲート51fに入力されている。このANDゲート51fには、それ以外に、奇数信号ODDがインバータ51oで反転した信号が入力される。したがって、奇数フィールド期間では、ANDゲート51fの出力が“L”(ローレベル)となる。また、上記のANDゲート51cの出力信号は、取込開始信号CAPSTARTがインバータ51gで反転した信号とともにANDゲート51hに入力されるが、やはり奇数フィールド期間では、ANDゲート51hの出力も“L”となる。
【0008】
したがって、ともに“L”となったANDゲート51f・51hの出力が、ORゲート51iを介して奇数側フリップフロップ51eのデータ入力端子Kに与えられる。すると、ドットクロックDCLKのタイミングで動作する奇数側フリップフロップ51eでは、データ入力端子Kへの入力が“L”であるので、データ入力端子Jへ“H”のパルス信号が入力されるとセットされて、データ出力端子Qは“H”の信号を出力する。この信号は、バッファ51jを経てフリップフロップ51kのデータ入力端子DおよびORゲート51mに入力される。
【0009】
一方、奇数フィールド期間において、偶数側フリップフロップ51lには、データ入力端子JにANDゲート51fからの“L”の信号が入力される一方、データ入力端子KにANDゲート51dからのパルス信号が入力される。このため、偶数側フリップフロップ51lでは、データ入力端子Jへの入力が“L”であるので、データ入力端子Kへ“H”のパルス信号が入力されるとリセットされて、データ出力端子Qは“L”の信号を出力する。この信号は、ORゲート51mに入力される。
【0010】
したがって、奇数フィールド期間においては、奇数側フリップフロップ51eから出力された“H”の信号がORゲート51mを経てフリップフロップ51nのデータ入力端子Dに入力される。この信号は、ドットクロックDCLKに同期して保持され、書込制御のための信号として、アドレス発生部52のANDゲート52aに入力される。また、ANDゲート52aには、1水平走査期間において表示に有効画素が存在する期間に“L”(アクティブ)となる表示有効信号VALID* が反転されて入力される。したがって、フリップフロップ51nを経た奇数側フリップフロップ51eからの信号が、書込要求信号WRとしてメモリコントローラ52dを経てビデオメモリ61に供給される。これにより、ビデオメモリ61は、デジタルのビデオ信号であるビデオデータVDATAを1ドットずつ、ドットクロックDCLKのタイミングで与えられたアドレスに書き込む。
【0011】
アドレス発生部52では、反転された水平同期信号HSYNC* をクロック入力とする9ビットのカウンタ52bで、アドレスデータA11〜A19からなるラインアドレスを発生する。また、このラインアドレスには、前述のフリップフロップ51kからの反転出力信号が、アドレスデータA10として加えられる。このアドレスデータA10は、奇数フィールド期間または偶数フィールド期間をそれぞれ“0”または“1”で表す。
【0012】
また、アドレス発生部52では、反転された表示有効信号VALID* をクロック入力とする10ビットのカウンタ52cで、アドレスデータA0〜A9からなるドットアドレスを発生する。上記のラインアドレスとドットアドレスとが組み合わされて、ビデオデータVDATAの1ドットについてのデータのアドレスが作成され、メモリコントローラ52dに与えられる。
【0013】
ところで、奇数フィールド期間から偶数フィールド期間に変わった直後においては、奇数信号ODDが“L”となるので、ANDゲート51dの出力すなわち奇数側フリップフロップ51eのデータ入力端子Jが“L”となるが、ORゲート51iの出力が“L”を維持するので、奇数側フリップフロップ51eのデータ出力端子Qは“H”を維持する。このため、そのデータ出力端子Qからの出力信号が入力されるANDゲート51fは、反転した奇数信号ODDも入力されるので、さらにANDゲート51cからのパルス信号が入力されると、それをそのまま出力する。
【0014】
奇数側フリップフロップ51eでは、データ入力端子Jへの入力が“L”であるので、データ入力端子Kへ“H”のパルス信号が入力されると、データ出力端子Qは“L”を出力する。一方、偶数側フリップフロップ51lでは、データ入力端子Kへの入力が“L”であるので、データ入力端子Jへ“H”のパルス信号が入力されると、データ出力端子Qはパルス信号に応じて“H”に変化する。
【0015】
したがって、偶数側フリップフロップ51lからの“H”の出力信号によって、書込要求信号WRが生成されると、偶数フィールド期間のビデオデータVDATAのビデオメモリ61への書き込みが開始する。
【0016】
このように、従来のビデオ信号入力装置では、奇数フィールドと偶数フィールドとを判別して、それぞれのフィールドのビデオデータVDATAをビデオメモリ61に書き込む。
【0017】
【発明が解決しようとする課題】
VTR等のビデオ機器では、巻き戻し、早送り、早送り再生、ポーズ、停止(ブルーバック等の静止画出力)等(以降、特殊操作モードと称する)の特殊状態において、通常の再生状態とは異なり、奇数フィールドと偶数フィールドとを交互に出力しなくなることがある。このような特殊状態でのビデオ機器からのアナログのビデオ信号を表示する場合、アナログ処理を行う表示装置(モニタやTV受像機)では、画質は多少悪いものの、それなりに表示することができる。
【0018】
しかしながら、上記のような特殊状態のアナログビデオ信号を前述のビデオ信号入力装置でデジタルに変換して取り込む場合、そのビデオ信号入力装置がそのような特殊状態のビデオ信号の取り込みに対応していないため、正しくビデオ信号を取り込むことができない。例えば、偶数フィールドのビデオ信号が連続して入力される場合、奇数フィールドのビデオ信号が入力されないので、上記のビデオ信号入力装置における奇数側フリップフロップ51eが機能せず、全くビデオ信号が取り込まれないという状態になる。この場合、表示される画像は、その特殊状態のビデオ信号の取り込み前にすでに取り込まれたビデオ信号の画像が表示されたままで、全く変わらなくなる。
【0019】
このように、従来のビデオ信号入力装置では、通常再生モードでのビデオ信号を取り込むことを前提として構成されているので、特殊操作モードのビデオ信号であるにも関わらず、通常再生モードのビデオ信号として取り込もうとするため、上記のように取り込みに失敗するという問題がある。
【0020】
本発明は、上記の事情に鑑みてなされたものであって、特殊状態のビデオ信号をデジタルで取り込む際に、アナログ処理でビデオ信号を取り込む装置とほぼ同等の画質で取り込みを行うことを目的としている。
【0021】
【課題を解決するための手段】
本発明のビデオ信号入力装置は、1フレームが2つの第1および第2フィールドで構成され、非同期で入力されるビデオ信号をデジタルでメモリに書き込むビデオ信号入力装置において、同一出力モードで最も先頭に入力されるフレームのビデオ信号における第1フィールドが奇数フィールドであるか偶数フィールドであるかを判定するフィールド判定手段と、上記第1フィールドが奇数フィールドと判定されると、その第1フィールドのビデオ信号を上記メモリに書き込むとともに、上記第1フィールドのビデオ信号の書き込みが行われると、それに続く第2フィールドのビデオ信号を偶数フィールドとして上記メモリに書き込む一方、上記第1フィールドが偶数フィールドと判定されると、その第1フィールドのビデオ信号を上記メモリに書き込まず、それに続く第2フィールドのビデオ信号を奇数フィールドとして上記メモリに書き込み、さらに続く次のフレームの第1フィールドのビデオ信号を偶数フィールドのビデオ信号として上記メモリに書き込むように、書き込むべきフィールドのビデオ信号を選択するフィールド選択手段とを備え、当該フィールド選択手段が、垂直走査期間毎に1つ出力される垂直パルスと、奇数フィールド期間でHとなり偶数フィールド期間でLとなる奇数信号との論理積が第1データ入力端子に入力され、上記垂直パルスまたは上記論理積が第2データ入力端子に入力され、第1データ入力端子への入力がHであり、かつ第2データ入力端子への入力がLであるときに出力をセットする一方、第1データ入力端子への入力がLであり、かつ第2データ入力端子への入力がHであるときに出力をリセットする第1フリップフロップと、上記垂直パルスと上記第1フリップフロップの出力との論理積が第1データ入力端子に入力され、上記垂直パルスと上記奇数信号の反転信号との論理積が第2データ入力端子に入力され、第1データ入力端子への入力がHであり、かつ第2データ入力端子への入力がLであるときに出力をセットする一方、第1データ入力端子への入力がLであり、かつ第2データ入力端子への入力がHであるときに出力をリセットする第2フリップフロップとを有し、上記第1フリップフロップのHの出力によって奇数フィールドのビデオ信号を上記メモリに書き込むビデオ信号として選択し、上記第2フリップフロップのHの出力によって偶数フィールドのビデオ信号を上記メモリに書き込むビデオ信号として選択し、上記フィールド判定手段が、上記垂直パルスと上記第1フリップフロップの出力の反転信号との論理積が第1データ入力端子に入力され、上記第1フリップフロップの出力が第2データ入力端子に入力され、第1データ入力端子への入力がHであり、かつ第2データ入力端子への入力がLであるときに出力をセットする一方、第1データ入力端子への入力がLであり、かつ第2データ入力端子への入力がHであるときに出力をリセットする第3フリップフロップと、上記奇数信号が上記垂直パルスと論理積をとられる前段で上記奇数信号と上記第3フリップフロップの出力との論理和を出力するORゲートとを有していることを特徴としている。
【0022】
上記の構成では、特殊状態のビデオ信号を取り込む際に、例えば、そのビデオ信号が奇数フィールドの連続する信号である場合、フィールド判定手段によって同一出力モードで最も先頭に入力されるフレームのビデオ信号における第1フィールドが奇数フィールドであると判定される。すると、フィールド選択手段によって、その第1フィールドのビデオ信号が選択されて、上記メモリに書き込まれる。そして、第1フィールドのビデオ信号の書き込みが行われると、フィールド選択手段によって、それに続く第2フィールドのビデオ信号が選択されて、偶数フィールドのビデオ信号として上記メモリに書き込まれる。
【0023】
また、ビデオ信号が偶数フィールドの連続する信号である場合、フィールド判定手段によって同一出力モードで最も先頭に入力されるフレームのビデオ信号における第1フィールドが偶数フィールドであると判定される。すると、フィールド選択手段によって、その第1フィールドのビデオ信号が選択されず、上記メモリに書き込まれない。そして、フィールド選択手段によって、それに続く第2フィールドのビデオ信号が選択されて、奇数フィールドのビデオ信号として上記メモリに書き込まれ、さらに続く次のフレームの第1フィールドのビデオ信号が選択されて、偶数フィールドのビデオ信号として書き込まれる。
【0024】
したがって、通常再生モードから特殊操作モードに変わって、第1フィールドが奇数フィールドであり、第2フィールドが偶数フィールドである規定のビデオ信号(通常再生モードのビデオ信号)から、上記のような特殊状態(特殊操作モード)のビデオ信号に切り替わっても、特殊状態のビデオ信号がメモリに書き込まれるので、表示されなくなるという不都合を解消することができる。
【0025】
本発明の画像表示装置は、上記ビデオ信号入力装置と、上記ビデオ信号入力装置の上記フィールド選択手段で選択されたデジタルのビデオ信号を書き込むメモリと、上記メモリから読み出されたビデオ信号を表示する表示手段とを備えていることを特徴としている。
【0026】
このような画像表示装置では、上記のように、ビデオ信号入力装置によって、特殊状態のビデオ信号をメモリに書き込むことができるので、そのようなビデオ信号がメモリから読み出されて、表示手段に表示されると、画像が欠落するといった異常な状態ではなく、特殊状態としてのほぼ正常な画像を表示することができる。
【0027】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の一形態について図1ないし図5に基づいて説明すれば、以下の通りである。
【0028】
本実施の形態に係るビデオシステムは、図2に示すように、ビデオ機器としてのVTR1と、ビデオデコーダ2と、ビデオ信号処理装置3と、ビデオメモリ4と、表示デバイス5(表示手段)とを備えている。
【0029】
ビデオデコーダ2は、VTR1から出力されたアナログのNTSC方式やPAL方式といったビデオ信号(コンポジットビデオ信号)から抽出された画像信号のデジタルへの変換、ビデオ信号からの各種の信号の分離や各種制御信号の生成を行う。制御信号としては、図3および図4に示すような、垂直同期信号VSYNC* 、水平同期信号HSYNC* 、奇数信号ODD、取込開始信号CAPSTART、ドットクロックDCLK、リセット信号RESET* 、表示有効信号VALID* 等がビデオデコーダ2から得られる。
【0030】
ビデオ信号入力装置3は、1フレーム(1画面)が第1および第2フィールドの2フィールドで構成されるビデオ信号を取り込んでビデオメモリ4に書き込むための装置である。このビデオ信号入力装置3については、後に詳述する。
【0031】
メモリとしてのビデオメモリ4は、デジタル化されたビデオデータVDATAを蓄える半導体メモリ(DRAMなどからなるビデオRAM)である。このビデオメモリ4は、ビデオ信号入力装置3から出力されたビデオデータVDATAを順次蓄えていき、必要に応じて読み出す。
【0032】
なお、ここでは、ビデオメモリ4からのビデオデータVDATAの読み出しを制御する回路については、図示および説明を省略する。
【0033】
ビデオ信号入力装置3は、図1に示すように、書込開始制御部31と、書込アドレス発生部32とを備えている。
【0034】
書込制御部31は、シフトレジスタ31a、インバータ31b〜31e、ANDゲート31f〜31j、ORゲート31k〜31m、偶数側前置フリップフロップ31n、偶数側フリップフロップ31o(フィールド選択手段)、奇数側フリップフロップ31p(フィールド選択手段)、バッファ31rおよびフリップフロップ31s・31tを備えている。この書込制御部31は、垂直同期信号VSYNC* および奇数信号ODDに基づいて、ビデオデータVDATAをビデオメモリ4に書き込む際の書込要求信号WRを生成するための書込制御信号を出力する。
【0035】
より詳しくは、書込制御部31は、同一出力モードで最も先頭に入力されるフレームのビデオ信号における先頭のフィールド(第1フィールド)が奇数フィールドである場合には、アクティブの書込制御信号を出力し、それに続くフィールド(第2フィールド)が奇数または偶数フィールドのいずれかであってもアクティブの書込制御信号を出力する。一方、書込制御部31は、第1フィールドが偶数フィールドである場合には、非アクティブの書込制御信号を出力し、第2フィールドが奇数または偶数フィールドのいずれかであってもアクティブの書込制御信号を出力する。
【0036】
また、書込制御部31において、インバータ31e、ANDゲート31i・31j、偶数側前置フリップフロップ31nおよびORゲート31kによって、フィールド期間判定部31xが構成されている。フィールド判定手段としてのこのフィールド期間判定部31xは、1フレームにおける第1フィールドが奇数フィールドであるか偶数フィールドであるかを判定する。その判定は、同一出力モードで最も先頭に入力されるフレームのビデオ信号における第1フィールドが奇数フィールドであるときにアクティブとなる一方、上記の第1フィールドが偶数フィールドであるときに非アクティブとなる、奇数側フリップフロップ31pのデータ出力端子Qの出力に応じて行われる。
【0037】
4ビット出力のシフトレジスタ31aは、インバータ31bによって反転された垂直同期信号VSYNC* をドットクロックDCLKに同期してシフトさせる。上記のドットクロックDCLKは、ビデオデータVDATAを構成する画素データが供給されるタイミングに同期したクロックであり、ビデオデコーダ2から供給されて、シフトレジスタ31aのクロック入力端子に入力される。シフトレジスタ31aの第1および第4出力端子Q0・Q3は非接続状態であり、利用されない。シフトレジスタ31aの第2出力端子Q1は、インバータ31cを介してANDゲート31fの一方の入力端子に接続されている。また、シフトレジスタ31aの第3出力端子Q2は、直接ANDゲート31fの他方の入力端子に接続されている。
【0038】
ANDゲート31fの出力端子は、ANDゲート31g〜31jのそれぞれの入力端子に接続されている。また、ANDゲート31g・31jには、取込開始信号CAPSTARTが入力される。この取込開始信号CAPSTARTは、ビデオデータVDATAの取り込みの開始を表す信号であるが、固定的にアクティブ(“H”)とされていてもよい。また、この取込開始信号CAPSTARTを非アクティブ(“L”)とすることによって、ビデオ信号の書き込みを停止させることができる。
【0039】
ANDゲート31hには、インバータ31dで反転された取込開始信号CAPSTARTが入力される。ANDゲート31gの入力端子には、さらにORゲート31kの出力端子が接続されている。ANDゲート31iには、さらに奇数側フリップフロップ31pのデータ出力端子Qからの出力信号が入力される一方、ANDゲート31jには、さらにインバータ31eで反転された上記の出力信号が入力される。
【0040】
ANDゲート31h・31iの出力端子は、ORゲート31lの入力端子に接続されている。このORゲート31lの出力端子は、奇数側フリップフロップ31pのデータ入力端子Kに接続されている。また、ANDゲート31gの出力端子は、奇数側フリップフロップ31pのデータ入力端子Jおよび偶数側フリップフロップ31oのデータ入力端子Kに接続されている。さらに、ANDゲート31iの出力端子は、偶数側フリップフロップ31oのデータ入力端子Jに接続されている。ANDゲート31jの出力端子は、偶数側前置フリップフロップ31nのデータ入力端子Jに接続されている。また、奇数側フリップフロップ31pのデータ出力端子Qは、偶数側前置フリップフロップ31nのデータ入力端子Kに接続されている。
【0041】
上記の偶数側前置フリップフロップ31n、偶数側フリップフロップ31oおよび奇数側フリップフロップ31pは、JKフリップフロップからなっており、ともにドットクロックDCLKがクロック入力端子に入力され、リセット信号RESET* がクリア端子Rに入力される。偶数側前置フリップフロップ31nのデータ出力端子Qは、ORゲート31kの一方の入力端子に接続されている。このORゲート31kの他方の入力端子には、奇数信号ODDが入力される。奇数信号ODDは、垂直同期信号VSYNC* の立ち上がりのタイミングで変化し、奇数フィールドの期間にアクティブ(“H”)となる一方、偶数フィールドの期間に非アクティブ(“L”)となる信号である(図4参照)。
【0042】
偶数側および奇数側フリップフロップ31o・31pのデータ出力端子Qは、ともにORゲート31mの入力端子に接続されている。このORゲート31mの出力端子は、フリップフロップ31tのデータ入力端子Dに接続されている。また、奇数側フリップフロップ31pのデータ出力端子Qは、バッファ31rを介してフリップフロップ31sのデータ入力端子Dに接続されている。フリップフロップ31s・31tは、Dフリップフロップからなっており、ともにドットクロックDCLKがクロック入力端子に入力され、かつリセット信号RESET* がクリア端子Rに入力される。このリセット信号RESET* は、本ビデオシステムの起動時等にアクティブとなる信号である。
【0043】
書込アドレス発生部32は、カウンタ32a・32b、インバータ32c〜32e、NORゲート32f・32g、ANDゲート32h・32i、およびメモリコントローラ32jを備えている。
【0044】
カウンタ32aは、9ビットバイナリカウンタであり、インバータ32dで反転した水平同期信号HSYNC* がクロック入力端子に入力されている。また、カウンタ32aのクリア端子Rには、NORゲート32fの出力端子が接続されている。NORゲート32fには、インバータ32cで反転されたリセット信号RESET* が入力される一方、前述のANDゲート31fからの出力信号が入力される。このカウンタ32aは、反転した水平同期信号HSYNC* をカウントすることによって、9ビットのラインアドレスデータA11〜A19を出力する。また、カウンタ32aは1垂直走査期間毎にクリアされるか、またはリセット信号RESET* によってクリアされる。
【0045】
上記のラインアドレスデータA11〜A19には、前述のフリップフロップ31sの反転データ出力端子からの出力信号がラインアドレスデータA10として付加される。この信号は、“0”であるとき奇数フィールドを表し、“1”であるとき偶数フィールドを表す。
【0046】
カウンタ32bは、10ビットバイナリカウンタであり、ANDゲート32hによって得られる、インバータ32eで反転した表示有効信号VALID* とドットクロックDCLKとの論理積がクロック入力端子に入力されている。この表示有効信号VALID* は、1水平走査期間において表示に有効画素が存在する期間にローアクティブとなる信号である(図3参照)。また、カウンタ32bのクリア端子Rには、NORゲート32gの出力端子が接続されている。NORゲート32gには、インバータ32cで反転されたリセット信号RESET* が入力される一方、インバータ32dで反転された水平同期信号HSYNC* が入力される。このカウンタ32bは、1水平走査期間における表示有効信号VALID* で表される有効表示期間のドットクロックDCLKをカウントすることによって、10ビットのドットアドレスデータA0〜A9を出力する。また、カウンタ32bは1水平走査期間毎にクリアされるか、またはリセット信号RESET* によってクリアされる。
【0047】
ビデオメモリ4への書き込みに用いられる書込アドレスは、例えば、1ラインにおける各画素に割り当てられた下位の10ビットのドットアドレスデータA11〜19と、各ラインに割り当てられた上位の10ビットのラインアドレスデータA0〜9とによって構成されている。
【0048】
ビデオメモリ4からの読み出しに用いられる読出アドレスは、予め別途用意されている。この読出アドレスは、図示しない表示コントローラから供給される1画素毎に対応したドットクロックをカウンタでカウントすることによって得られた下位の10ビット(水平位置に対応)と、1水平走査期間において有効な画像データが存在する期間でアクティブとなる信号をカウンタでカウントすることによって得られた上位の9ビット(垂直位置に対応)からなる。このような読出アドレスは、図示しない読出アドレス発生部で生成される。
【0049】
ANDゲート32iは、前述のフリップフロップ32tのデータ出力端子Qからの出力信号と、反転された表示有効信号VALID* との論理積を書込要求信号WRとして出力し、メモリコントローラ32jに与える。
【0050】
メモリコントローラ32jは、ドットクロックDCLKのタイミングで、前述のアドレスデータA0〜A19からなる書込アドレスADDを与えることによってビデオメモリ4の書き込み動作を制御する。これによって、ビデオメモリ4は、1画面分のビデオデータVDATAを1画素ずつ書込アドレスADDで指定された領域に書き込んでいく。また、メモリコントローラ32jは、前述の書込アドレスを与えることによってビデオメモリ4の読み出し動作を制御する。
【0051】
ここで、上記のように構成されるビデオ信号入力装置3の動作について図3ないし図5のタイミングチャートを参照して説明する。
【0052】
まず、書込制御部31において、各フィールド毎の書き込みの開始が制御される。シフトレジスタ31aで、正極性に反転した垂直同期信号VSYNC* がドットクロックDCLKに同期してシフトすると、シフトレジスタ31aの第2出力端子Q1からの出力信号がインバータ31cで反転した信号と、第3出力端子Q2からの出力信号とがANDゲート31fに入力される。すると、ANDゲート31fからは、図5(a)に示すように、2つの入力信号の論理積である垂直パルスVPが、ドットクロックDCLKの1クロック分のパルス幅を有するパルスとして1垂直走査期間毎に1つずつ出力されて、ANDゲート31g〜31jのそれぞれに入力される。
【0053】
ANDゲート31gには、それ以外に、ORゲート31kを経た奇数信号ODDと、取込開始信号CAPSTARTとが入力されている。したがって、図5(a)に示すように、ビデオ信号の先頭が奇数フィールド期間である場合には、ANDゲート31fからの垂直パルスVPが、そのまま出力されて、奇数側フリップフロップ31pのデータ入力端子Jと、偶数側フリップフロップ31oのデータ入力端子Kに入力される。また、上記のANDゲート31hには、さらに取込開始信号CAPSTARTがインバータ31dで反転した信号(“L”)が入力されるので、その出力は“L”となる。このため、奇数側フリップフロップ31pのデータ入力端子KにはORゲート31lを介して“L”の信号が入力される。
【0054】
このように、奇数側フリップフロップ31pでは、データ入力端子Jへ垂直パルスVPが入力されることによって、図5(a)に示すように、データ出力端子Qからの出力信号ODDACSが、ドットクロックDCLKの立ち上がりのタイミングで“H”に変化する。この出力信号ODDACSは、バッファ31rを経てフリップフロップ31sのデータ入力端子Dと、ORゲート31mとに入力される。
【0055】
このとき、直接ANDゲート31iは、“H”の出力信号ODDACSと、ANDゲート31fからの垂直パルスVPの論理積を出力する。この“H”の信号は、偶数側フリップフロップ31oのデータ入力端子Jに入力される。奇数側フリップフロップ31pでは、データ入力端子J・Kに、ともに“H”の信号が入力されるが、データ入力端子Jに入力されるパルスの幅がドットクロックDCLKの1クロックより狭い幅であるので、そのパルスを“H”としてとらえることができず、結局データ出力端子Qからの出力信号EVENACSが“L”を維持する。
【0056】
また、ANDゲート31jは、“H”に変わる前の“L”の出力信号ODDACSと、垂直パルスVPとの論理積として“H”のパルスを出力する。一方、偶数側前置フリップフロップ31nのデータ入力端子Kには、“L”の出力信号ODDACSが入力される。このため、偶数側前置フリップフロップ31nのデータ出力端子Qからは、“H”の出力信号EVENACSが出力される。しかしながら、出力信号ODDACSが、その後すぐに“H”に変化するので、偶数側前置フリップフロップ31nのデータ入力端子J・Kの入力がそれぞれ“L”と“H”とに変化する。このため、偶数側前置フリップフロップ31nのデータ出力端子Qは“L”に変化する。
【0057】
ここで、奇数信号ODDが“L”に変化して、偶数フィールド期間になったときには、ANDゲート31gの出力が“L”に変化するので、図5(a)に示すように、奇数側フリップフロップ31pからの出力信号ODDACSが“H”に維持される。すると、ANDゲート31iの出力すなわち奇数側フリップフロップ31pのデータ入力端子Jには、“H”の垂直パルスVPが入力されるので、偶数側フリップフロップ31oからの出力信号EVENACSが、ドットクロックDCLKの立ち上がりのタイミングで“H”に変化する。
【0058】
また、このとき、奇数側フリップフロップ31pのデータ入力端子Jに、ANDゲート31iからの“H”のパルスが入力されるので、出力信号ODDACSは、出力信号EVENACSが“H”に変化したのと同時に“L”に変化する。出力信号ODDACSが“L”に変化してからは、ANDゲート31iの出力も“L”に変化するが、奇数側フリップフロップ31pは、データ入力端子J・Kがともに“L”になるため、データ出力端子Qからの“H”の出力を維持する。
【0059】
このように、ビデオ信号の先頭が奇数フィールド期間であって、それに偶数フィールド期間が続く場合、出力信号ODDACS・EVENACSの状態(“H”・“L”)が交互に切り替わる。奇数フィールド期間と偶数フィールド期間とが以降も交互に続く通常のビデオ信号の場合、上記の動作が繰り返される。
【0060】
これにより、奇数フィールド期間と偶数フィールド期間とが切り替わっても、ORゲート31mの出力が常に“H”となるので、フリップフロップ31tの出力も“H”を維持する。すると、ANDゲート32iからは、表示有効信号VALID* がインバータ32eによって反転した“H”の期間と同じ期間で“H”(アクティブ)となる書込要求信号WRが出力される。したがって、交互に現れる奇数フィールド期間と偶数フィールド期間とに対するビデオデータVDATAは、書込要求信号WRがアクティブの期間、メモリコントローラ32jによって書き込まれる。
【0061】
書込アドレス発生部32においては、カウンタ32aで生成されるラインアドレスと、カウンタ32bで生成されるドットアドレスとが組み合わされることで、20ビットのアドレスデータA0〜A19を発生する。このアドレスデータA0〜A19からなる書込アドレスADDは、メモリコントローラ32jを介してビデオメモリ4に与えられる。ビデオデータVDATAは、ビデオメモリ4における、その書込アドレスADDで指定される領域に1ドットずつ書き込まれていく。
【0062】
カウンタ32aは、インバータ32dで反転した水平同期信号HSYNC* をカウントすることで、各ラインを表すラインアドレスデータA11〜A19を出力する。このカウンタ32aは、NORゲート32fを介して得られる、上記の垂直パルスVPと、インバータ32cで反転したリセット信号RESET* との論理和否定によって、1垂直走査期間毎またはリセット時期(パワーON時など)にクリアされる。
【0063】
また、前述のフリップフロップ31sの反転データ出力端子からの出力が、ラインアドレスデータA10としてラインアドレスデータA11〜A19に付加される。上記の反転データ出力端子からの反転出力が“L”すなわち“0”であるとき、そのビデオデータVDATAが奇数フィールド期間のデータであることを示し、反転出力が“H”すなわち“1”であるとき、そのビデオデータVDATAが偶数フィールド期間のデータであることを示す。
【0064】
一方、カウンタ32bは、インバータ32eで反転した表示有効信号VALID* と、ドットクロックDCLKとのANDゲート32hによる論理積をカウントすることで、各ドットを表すドットアドレスデータA0〜A9を出力する。このカウンタ32bは、NORゲート32gによって得られる、ドットクロックDCLKと、上記のインバータ32cからの反転したリセット信号RESET* との論理和否定によって、1水平走査期間毎または上記のリセット時期にクリアされる。
【0065】
図示はしないが、先頭の奇数フィールド期間から奇数フィールド期間が連続する特殊なビデオ信号の場合、奇数信号ODDが“H”を維持するので、前述の奇数フィールド期間のときと同様に、出力信号ODDACSが“H”を維持する一方、出力信号EVENACSが“L”を維持する。
【0066】
ところで、先頭が偶数フィールド期間であって、それに続いて偶数フィールド期間が連続する場合は、図5(b)に示すように、奇数信号ODDが“L”であるので、ANDゲート31gの出力が“L”になる。このため、奇数側フリップフロップ31pの出力信号ODDACSが“L”となる。これにより、偶数側フリップフロップ31oでは、データ入力端子J・Kがともに“L”となるので、データ出力端子Qの出力信号EVENACSが“L”となる。
【0067】
一方、偶数側前置フリップフロップ31nは、データ入力端子JにANDゲート31jを経た垂直パルスVPが入力され、データ入力端子Kに奇数側フリップフロップ31pからの“L”の出力信号ODDACSが入力される。これにより、偶数側前置フリップフロップ31nの出力信号PRE−EVENは、図5(b)に示すように、垂直パルスVPが“H”の期間、ドットクロックDCLKの立ち上がりのタイミングで“H”に変化する。
【0068】
さらに、偶数フィールド期間が続くと、奇数信号ODDがLを維持するが、上記の出力信号PRE−EVENが“H”を維持しているので、“H”の垂直パルスVPが、奇数側フリップフロップ31pのデータ入力端子Jに入力される。ここで、出力信号ODDACSが、ドットクロックDCLKの立ち上がりのタイミングで“H”に変化すると仮定する。
【0069】
また、この変化によって、偶数側フリップフロップ31oでは、データ入力端子JにANDゲート31iを介して垂直パルスVP(“H”)が入力されるとともに、データ入力端子KにANDゲート31gからの垂直パルスVP(“H”)が入力されるので、出力信号EVENACSが“H”に反転する。しかも、ANDゲート31iからの垂直パルスVPは、ORゲート31lを介して奇数側フリップフロップ31pのデータ入力端子Kに入力されるので、出力信号ODDACSが上記のように“H”に反転することに矛盾はない。
【0070】
一方、偶数側前置フリップフロップ31nでは、出力信号ODDACSが上記のように“H”に反転したときに、データ入力端子Jが“L”に変化するとともに、データ入力端子Kが“H”に変化するので、出力信号PRE−EVENが逆に“L”に変化する。これにより、ORゲート31kの出力が“L”に変化する。
【0071】
このとき、奇数側フリップフロップ31pおよび偶数側フリップフロップ31oでは、データ入力端子J・Kがともに“L”に変化するので、それぞれの出力信号ODDACSおよび出力信号EVENACSが“H”に維持される。これにより、出力信号PRE−EVENは、“L”に維持される。さらに、偶数フィールド期間が続くと、このような状態が維持される。また、最初の偶数フィールド期間の次に奇数フィールド期間が続く場合、この奇数フィールド期間では、図5(a)に示すように、奇数信号ODDが“H”に変化することによって、“H”の出力信号ODDACSと、“L”のEVENACSが得られる。
【0072】
このように、ビデオ信号の先頭が偶数フィールド期間であって、それに偶数フィールド期間が連続する場合、最初の偶数フィールド期間では、出力信号ODDACS・EVENACSが“L”となるので、ORゲート31mの出力も“L”となる。このため、フリップフロップ31tの出力も“L”となり、ANDゲート32iからの書込要求信号WRが“L”となる結果、その偶数フィールド期間のビデオデータVDATAは、ビデオメモリ4に書き込まれない。
【0073】
一方、先頭の偶数フィールド期間の後に偶数フィールド期間が続いても奇数フィールド期間が続いても、ORゲート31mの出力が“H”となるので、フリップフロップ31tの出力も“L”となる。したがって、そのフィールド期間のビデオデータVDATAは、ビデオメモリ4に書き込まれることになる。このとき、偶数フィールド期間および奇数フィールド期間のいずれの場合でも、奇数側フリップフロップ31pから“H”の出力信号ODDACSが出力されるので、奇数側フリップフロップ31pの反転出力端子が“L”となり、ビデオデータVDATAが奇数フィールド期間のデータとしてビデオメモリ4に書き込まれる。
【0074】
以上に述べたように、本実施の形態に係るビデオシステムにおいては、ビデオ信号処理装置3が、インバータ31e、ANDゲート31i・31j、偶数側前置フリップフロップ31nおよびORゲート31kからなるフィールド期間判定部31xを備えている。
【0075】
これにより、出力モードとして通常再生モードで再生されたビデオ信号をVTR1から取り込む場合、先頭から奇数フィールド期間と偶数フィールド期間とを交互に繰り返すビデオ信号が非同期に入力されたときには、偶数側前置フリップフロップ31nの出力信号PRE−EVENが“L”となる。それゆえ、奇数側フリップフロップ31pの出力信号ODDASCおよび偶数側フリップフロップ31oの出力信号EVENASCが交互に“H”となり、従来の装置と同様に、これらのビデオデータVDATAを順次ビデオメモリ4に書き込む。また、先頭の奇数フィールド期間にさらに奇数フィールド期間が続く場合でも、このときのビデオデータVDATAを偶数フィールド期間のデータとしてビデオメモリ4に書き込む。すなわち、先頭が奇数フィールド期間である場合には、それに続くフィールド期間が奇数または偶数のいずれであっても、偶数フィールド期間のデータとしてビデオメモリ4に書き込む。
【0076】
一方、出力モードとして特殊操作モードで再生されたビデオ信号をVTR1から取り込む場合、先頭が偶数フィールドであるビデオ信号が非同期に入力されたときには、偶数側前置フリップフロップ31nの出力信号PRE−EVENが“H”となる。それゆえ、この期間では、出力信号ODDASC・EVENASCがともに“L”となり、ビデオデータVDATAを順次ビデオメモリ4に書き込まない。また、それに続くフィールド期間では、奇数または偶数フィールド期間のいずれであっても、出力信号PRE−EVENが“L”となる。したがって、この期間では、出力信号ODDASC・EVENASCがともに“H”となり、そのフィールド期間のビデオデータVDATAを先頭の奇数フィールド期間のデータとしてビデオメモリ4に書き込み、続くフィールド期間のビデオデータVDATAを偶数フィールドのデータとしてビデオメモリ4に書き込む。
【0077】
このように、上記のビデオ信号処理装置3は、偶数側前置フリップフロップ31nによって、先頭のフィールド期間の奇数または偶数を検出して、先頭から奇数フィールド期間と偶数フィールド期間とが交互に連続するように、デジタルのビデオ信号を取り込む。これにより、巻き戻し、早送り、早送り再生、ポーズ、停止(ブルーバック等の静止画出力)等の特殊操作モードのビデオ信号を、従来のアナログ処理の装置とほぼ同等に取り込むことができ、そのようなビデオ信号の再生(表示)を可能にする。
【0078】
したがって、通常再生モードから特殊操作モードに変わって、第1フィールドが奇数フィールドであり、第2フィールドが偶数フィールドである規定のビデオ信号(通常再生モードのビデオ信号)から、上記のような特殊状態(特殊操作モード)のビデオ信号に切り替わっても、特殊状態のビデオデータVDATAがビデオメモリ4に書き込まれるので、そのビデオ信号が画像として表示されなくなるということはない。
【0079】
なお、本実施の形態では、上記のような処理を、インバータ31e、ANDゲート31i・31j、偶数側前置フリップフロップ31nおよびORゲート31kを備えることによって実現している。しかしながら、本発明は、このような構成に限定されず、同等な機能を有する回路を構成することによって、同様な処理を実現する装置を提供することができる。
【0080】
【発明の効果】
以上のように、本発明のビデオ信号入力装置は、同一出力モードで最も先頭に入力されるフレームのビデオ信号における第1フィールドが奇数フィールドであるか偶数フィールドであるかを判定するフィールド判定手段と、上記第1フィールドが奇数フィールドと判定されると、その第1フィールドのビデオ信号を上記メモリに書き込むとともに、上記第1フィールドのビデオ信号の書き込みが行われると、それに続く第2フィールドのビデオ信号を偶数フィールドとして上記メモリに書き込む一方、上記第1フィールドが偶数フィールドと判定されると、その第1フィールドのビデオ信号を上記メモリに書き込まず、それに続く第2フィールドのビデオ信号を奇数フィールドとして上記メモリに書き込み、さらに続く次のフレームの第1フィールドのビデオ信号を偶数フィールドのビデオ信号として上記メモリに書き込むように、書き込むべきフィールドのビデオ信号を選択するフィールド選択手段とを備え、当該フィールド選択手段が、垂直走査期間毎に1つ出力される垂直パルスと、奇数フィールド期間でHとなり偶数フィールド期間でLとなる奇数信号との論理積が第1データ入力端子に入力され、上記垂直パルスまたは上記論理積が第2データ入力端子に入力され、第1データ入力端子への入力がHであり、かつ第2データ入力端子への入力がLであるときに出力をセットする一方、第1データ入力端子への入力がLであり、かつ第2データ入力端子への入力がHであるときに出力をリセットする第1フリップフロップと、上記垂直パルスと上記第1フリップフロップの出力との論理積が第1データ入力端子に入力され、上記垂直パルスと上記奇数信号の反転信号との論理積が第2データ入力端子に入力され、第1データ入力端子への入力がHであり、かつ第2データ入力端子への入力がLであるときに出力をセットする一方、第1データ入力端子への入力がLであり、かつ第2データ入力端子への入力がHであるときに出力をリセットする第2フリップフロップとを有し、上記第1フリップフロップのHの出力によって奇数フィールドのビデオ信号を上記メモリに書き込むビデオ信号として選択し、上記第2フリップフロップのHの出力によって偶数フィールドのビデオ信号を上記メモリに書き込むビデオ信号として選択し、上記フィールド判定手段が、上記垂直パルスと上記第1フリップフロップの出力の反転信号との論理積が第1データ入力端子に入力され、上記第1フリップフロップの出力が第2データ入力端子に入力され、第1データ入力端子への入力がHであり、かつ第2データ入力端子への入力がLであるときに出力をセットする一方、第1データ入力端子への入力がLであり、かつ第2データ入力端子への入力がHであるときに出力をリセットする第3フリップフロップと、上記奇数信号が上記垂直パルスと論理積をとられる前段で上記奇数信号と上記第3フリップフロップの出力との論理和を出力するORゲートとを有している構成である。
【0081】
これにより、出力モードとして特殊操作モード(巻き戻し、早送り、早送り再生、ポーズ、停止等)ビデオ信号を取り込む場合に、第1フィールドが偶数フィールドである場合は、そのフィールドのビデオ信号が書き込まれないものの、それ以外のビデオ信号はメモリに書き込まれる。それゆえ、画像が全く表示されなくなるという不都合を解消することができる。したがって、特殊状態のビデオ信号を従来のアナログ処理の装置とほぼ同等の画質で取り込むことができるという効果を奏する。
【0082】
本発明の画像表示装置は、上記ビデオ信号入力装置と、上記ビデオ信号入力装置の上記フィールド選択手段で選択されたデジタルのビデオ信号を書き込むメモリと、上記メモリから読み出されたビデオ信号を表示する表示手段とを備えている構成である。
【0083】
これにより、上記のように、ビデオ信号入力装置によって、特殊状態のビデオ信号をメモリに書き込むことができるので、そのようなビデオ信号がメモリから読み出されて、表示手段に表示されると、画像が欠落するといった異常な状態ではなく、特殊状態としてのほぼ正常な画像を表示することができる。したがって、デジタルでビデオ信号を取り込んで表示する画像表示装置の信頼性を向上させることができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施の形態に係るビデオシステムにおけるビデオ信号処理装置の構成を示す論理回路図である。
【図2】上記ビデオシステムの概略構成を示すブロック図である。
【図3】上記実施の形態に係るビデオシステムにおけるビデオ信号処理装置および従来のビデオ信号処理装置に共通して用いられる水平同期信号を中心とする各種の制御信号を示すタイミングチャートである。
【図4】上記実施の形態に係るビデオシステムにおけるビデオ信号処理装置および従来のビデオ信号処理装置に共通して用いられる垂直同期信号を中心とする各種の制御信号を示すタイミングチャートである。
【図5】(a)は先頭の奇数フィールド期間に偶数フィールド期間が続くビデオ信号を取り込む場合の上記ビデオ信号の処理装置の動作を示すタイミングチャートであり、(b)は先頭の偶数フィールド期間に偶数フィールド期間が続くビデオ信号を取り込む場合の上記ビデオ信号の処理装置の動作を示すタイミングチャートである。
【図6】従来のビデオ信号処理装置の概略を示す論理回路図である。
【符号の説明】
3 ビデオ信号処理装置
4 ビデオメモリ(メモリ)
5 表示デバイス(表示手段)
31n 偶数側前置フリップフロップ
31o 偶数側フリップフロップ(フィールド選択手段)
31p 奇数側フリップフロップ(フィールド選択手段)
31x フィールド期間判定部(フィールド判定手段)
Claims (2)
- 1フレームが2つの第1および第2フィールドで構成され、非同期で入力されるビデオ信号をデジタルでメモリに書き込むビデオ信号入力装置において、
同一出力モードで最も先頭に入力されるフレームのビデオ信号における第1フィールドが奇数フィールドであるか偶数フィールドであるかを判定するフィールド判定手段と、
上記第1フィールドが奇数フィールドと判定されると、その第1フィールドのビデオ信号を上記メモリに書き込むとともに、上記第1フィールドのビデオ信号の書き込みが行われると、それに続く第2フィールドのビデオ信号を偶数フィールドとして上記メモリに書き込む一方、上記第1フィールドが偶数フィールドと判定されると、その第1フィールドのビデオ信号を上記メモリに書き込まず、それに続く第2フィールドのビデオ信号を奇数フィールドとして上記メモリに書き込み、さらに続く次のフレームの第1フィールドのビデオ信号を偶数フィールドのビデオ信号として上記メモリに書き込むように、書き込むべきフィールドのビデオ信号を選択するフィールド選択手段とを備え、
上記フィールド選択手段は、
垂直走査期間毎に1つ出力される垂直パルスと、奇数フィールド期間でHとなり偶数フィールド期間でLとなる奇数信号との論理積が第1データ入力端子に入力され、上記垂直パルスまたは上記論理積が第2データ入力端子に入力され、第1データ入力端子への入力がHであり、かつ第2データ入力端子への入力がLであるときに出力をセットする一方、第1データ入力端子への入力がLであり、かつ第2データ入力端子への入力がHであるときに出力をリセットする第1フリップフロップと、
上記垂直パルスと上記第1フリップフロップの出力との論理積が第1データ入力端子に入力され、上記垂直パルスと上記奇数信号の反転信号との論理積が第2データ入力端子に入力され、第1データ入力端子への入力がHであり、かつ第2データ入力端子への入力がLであるときに出力をセットする一方、第1データ入力端子への入力がLであり、かつ第2データ入力端子への入力がHであるときに出力をリセットする第2フリップフロップとを有し、
上記第1フリップフロップのHの出力によって奇数フィールドのビデオ信号を上記メモリに書き込むビデオ信号として選択し、上記第2フリップフロップのHの出力によって偶数フィールドのビデオ信号を上記メモリに書き込むビデオ信号として選択し、
上記フィールド判定手段は、
上記垂直パルスと上記第1フリップフロップの出力の反転信号との論理積が第1データ入力端子に入力され、上記第1フリップフロップの出力が第2データ入力端子に入力され、第1データ入力端子への入力がHであり、かつ第2データ入力端子への入力がLであるときに出力をセットする一方、第1データ入力端子への入力がLであり、かつ第2データ入力端子への入力がHであるときに出力をリセットする第3フリップフロップと、
上記奇数信号が上記垂直パルスと論理積をとられる前段で上記奇数信号と上記第3フリップフロップの出力との論理和を出力するORゲートとを有していることを特徴とするビデオ信号入力装置。 - 請求項1に記載のビデオ信号入力装置と、
上記ビデオ信号入力装置の上記フィールド選択手段で選択されたデジタルのビデオ信号を書き込むメモリと、
上記メモリから読み出されたビデオ信号を表示する表示手段とを備えていることを特徴とする画像表示装置。
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