JP4164705B2 - テレビ放送を受信する携帯端末装置並びにそれに使用するノイズ低減回路及びヘッドホン装置 - Google Patents
テレビ放送を受信する携帯端末装置並びにそれに使用するノイズ低減回路及びヘッドホン装置 Download PDFInfo
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Description
本発明は、テレビ放送を受信する携帯端末装置、並びに、携帯端末装置に使用するノイズ低減回路及び携帯端末装置に使用するヘッドホン装置に関するものである。
現在広く普及している携帯電話装置は、電話やメールを送受信する基本的な機能だけでなく、ほとんどの製品が数十万画素から数百万画素の撮像素子を有するカメラ機能を有するまでになっている。
さらに、日本国内において、2011年からは、これまで放送されていたすべてのアナログ地上波放送が地上波デジタル放送に切り替わる。この地上波デジタル放送では、OFDM(直交周波数分割多重)方式によって、映像情報、音声情報、および文字情報の複数種類の情報を多重化して、約6MHzの帯域を13セグメントに分割して伝送する。この13セグメントの中から10セグメント乃至13セグメントを用いて、表示画面が大きい固定型のテレビ受信装置に対する高精細・高画質のHDTV(ハイビジョンテレビ放送)を送信する。さらに、13セグメントの中の1セグメントを用いて、携帯電話装置、PDA(Personal Digital Assistants)、可搬型のテレビ受信装置、カーナビなどの表示画面が小さい移動体向けの地上波デジタル放送が予定されている。特に、1セグメントの地上波デジタル放送を受信する携帯電話装置は、いわゆる「ワンセグ」携帯電話装置として既に商品化されて販売されている。
テレビ放送に関連する携帯電話装置については、これまで多くの提案がなされている。
例えば、ある提案のリモコン装置においては、テレビジョン受像機を操作するリモコン装置に、テレビジョン受信チューナとスピーカなどの音響変換機を内蔵して、視聴するテレビジョン受信機が受信する放送チャンネルと同じチャンネルを受信し、復調した音響信号をリモコン装置内蔵の音響変換器から発音する。この場合において、地上波デジタル放送を受信する携帯電話機にテレビジョン受信機用リモコンを内蔵すれば、音響信号出力のみを聴取し、映像はテレビジョン受信機の大型ディスプレイで見ることになると記載されている。(特許文献1参照)
また、ある提案の携帯電話装置においては、携帯電話送受信波と地上波デジタル放送波を送受信するアンテナ部と、前記アンテナ部で受信した前記地上波デジタル放送波を受信する受信部と、テレビ番組を表示することができるディスプレイ部と、数値又は記号を含む番号を入力することができる入力ボタンと、テレビ番組の選局の制御を行う携帯テレビ制御部と、携帯電話を送受信するモードとテレビ番組を視聴するモードを切換えるためのモード切換え制御手段と、を備え、前記入力ボタンが、前記モード切換え制御手段により、前記テレビ番組を視聴するモードにある場合に、前記テレビ番組のチャンネル選局ボタンとして使用される。この場合において、さらに、前記入力ボタンが、2段階押しができる入力ボタンと、前記ディスプレイの空きスペース、又は現在視聴している映像の端部に情報表示部と、を備え、前記情報表示部は、前記入力ボタンを半押ししたときに、現在放送している番組の情報を前記ディスプレイの空きスペース、又は現在視聴している映像の端部に表示し、ユーザに知らせ、ボタンが全押しされたらそのチャンネルを受信する裏番組を確認する。(特許文献2参照)
地上波デジタル放送を受信する携帯電話装置などの携帯端末装置は、固定型のテレビ受信装置よりも電波の反射によるマルチパスの影響を受けやすいので、受信信号にノイズが混入する可能性が大きい。特に、映像情報の画像は、文字情報に比べると高精細であるので、混入したノイズによって画質が低下する。大部分のノイズは高周波成分であるので、過去においては、ノイズを低減する対象の画素データを取り囲む周囲の複数の画素データを含めた2剰平均値を算出して、対象の画素データの値に置き換えるノイズ低減法が用いられていた。しかし、2剰平均値の算出のために使用する高域カットフィルタにより画素データ自体の高域成分が劣化するので、近年においては、奇数個(例えば、9個)の画素データの振幅の中央の値となる画素データによって、指定の画素データの値を書き換えるメディアンフィルタ処理によるノイズ低減法が採用されるようになった。
例えば、ある提案の「3×3メディアンフィルタの高速アルゴリズム」においては、9個のデータを3個ずつの3組に分け、組ごとにソートし、各組の中央値の大きい順にA、B、Cとする。そして、Bの中央値とAの最小値との大小関係、および、Bの中央値とCの最大値との大小関係を比較するアルゴリズムを実行することによって、平均比較回数を削減することが記載されている。(非特許文献1参照)
また、ある提案の映像信号処理方法および装置においては、図4に見られるように、第1のメディアンフィルタ演算器21は、特定の画素に対し、隣り合った水平方向の所定の領域の画素信号を比較器19で比較し、中央値決定器20でその中央値を選び、その中央値を特定の画素の信号として第2のメモリ22に供給して記憶させる。第2のメモリ22の各画素に記憶された信号は、読み出されて垂直方向の第2のメディアンフィルタ演算器25に供給される。第2のメディアンフィルタ演算器25は、特定の画素に対し、隣り合った垂直方向の所定の領域の画素信号を比較器23で比較し、中央値決定器24でその中央値を選び、その中央値を特定の画素の信号として第3のメモリ22に供給して記憶させる構成が記載されている。(特許文献3参照)
また、デジタルデータの大小判別処理に用いられるデータ処理回路として、例えば、4ビットのデータAおよびデータBを比較して、A>B若しくはA<B又はA=Bを出力する4ビットの比較回路(TTLでは「74L85」、CMOSでは「4063、4585」)や、また、8ビットの比較回路(TTLの「76482」)が知られている。このような比較回路では、入力される上位ビットの比較回路の結果であるAj>Bj若しくはAj<Bj又はAj=Bjの論理と、演算する比較回路に入力された4ビットのデータAkおよびデータBkの論理に基づいて演算を行って、その結果であるAk>Bk若しくはAk<Bk又はAk=Bkの論理を下位ビットの比較回路に出力する構成になっている。例えば、4ビットの比較回路をカスケード接続することによって、8ビット、12ビット、16ビット等の多ビットの大小判別処理のデータ処理ができる。図21及び図22は、従来の8ビットの比較回路である「76482」の回路図である。図21における符号t0〜t7、s0〜s7、r1〜r7は、図22における同じ符号と接続される。(非特許文献2参照)
特開2005−110189号公報
特開2005−45350号公報
特開平9−198498号公報
社団法人電子情報通信学会発行「FIT2002情報科学技術フォーラム情報技術レターズVol.第1巻2002年」141〜142ページ、「3×3メディアンフィルタの高速アルゴリズム」
2003年3月20日、日本理工出版会刊、中村次男著の「デジタル回路の基礎」91〜93ページ、「大小判別回路」
しかしながら、テレビ放送を受信する携帯電話装置などの携帯端末装置において、受信するテレビ放送に対する機能をさらに充実させることが要求されているので、従来の技術ではまだ不十分な面がある。
例えば、特許文献1においては、地上波デジタル放送を受信する携帯電話機にテレビジョン受信機用リモコンを内蔵すれば、音響信号出力のみを聴取し、映像はテレビジョン受信機の大型ディスプレイで見ることになると記載されているが、具体的な手段については記載されておらず、単に願望が記載されているに過ぎないので、実現性が乏しいという課題がある。
例えば、特許文献1においては、地上波デジタル放送を受信する携帯電話機にテレビジョン受信機用リモコンを内蔵すれば、音響信号出力のみを聴取し、映像はテレビジョン受信機の大型ディスプレイで見ることになると記載されているが、具体的な手段については記載されておらず、単に願望が記載されているに過ぎないので、実現性が乏しいという課題がある。
また、特許文献2においては、2段階押しができる入力ボタンが記載されているが、操作性が悪くなる上、スイッチの押下ストロークが大きくなるので装置の薄型化の障害になるという課題がある。
また、非特許文献1においては、ソフトウェアのアルゴリズムによって、画素データの大小比較のデータ処理を行っているので、データの読み出しと書き込みとを繰り返す必要があり、高速なデータ処理が困難であるという課題がある。さらに、このアルゴリズムを実行するCPU等の制御回路の負荷が過剰になり、テレビ受信機能及び電話やメールの通信機能に支障をきたすおそれがあるという課題がある。
また、特許文献3においては、9個の画素データ読み出して第1のメモリに書き込み、第1のメディアンフィルタ演算器によって、3個の画素データを第1のメモリから読み出して、3個ごとの画素データの中央値を決定し第2のメモリに書き込み、第2のメモリに記憶された中央値の3個の画素データをメディアンフィルタ演算器によって、最終的に9個の画素データの中央値を決定し第3のメモリに書き込むようになっているので、データの読み出しと書き込みとを繰り返す必要があり、高速なデータ処理が困難になるという課題がある。
また、非特許文献2においては、図21及び図22の8ビットの比較回路のように、配線パターンが非常に多くなることで、配線パターン間の浮遊容量が大きくなり、配線抵抗Rと浮遊容量CによるRC遅延のために、高速なデータ処理ができないという課題がある。
本発明は、係る課題を解決するものであり、携帯端末装置におけるテレビ放送に対する機能をさらに充実させることを目的とする。
請求項1に記載の発明は、ヘッドホン装置に装着してテレビ放送を受信する携帯端末装置であって、
携帯端末装置は、
受信したテレビ放送の画像を表示する表示部(実施形態においては、図2の表示パネル4に相当する)と、受信したテレビ放送の音声信号を出力する音声出力端子(実施形態においては、図3及び図5のイヤホンコネクタ8に相当する)と、外部のテレビ受信装置(実施形態においては、図1の固定型のテレビ受信装置2に相当する)を制御するための無線信号を送信する無線送信部(実施形態においては、図5の赤外線通信部111に相当する)と、受信するテレビ放送のチャンネルを操作に応じて選択するチャンネル選択スイッチ(実施形態においては、図2のカーソルスイッチ6c及び6dに相当する)と、受信するテレビ放送の音声を操作に応じて調整する音声調整スイッチ(実施形態においては、図2のカーソルスイッチ6a及び6bに相当する)と、通常受信モード(第1実施形態における通常受信モードに相当する)及び連結受信モード(第1実施形態における連結受信モードに相当する)のいずれか一方を所定時間以上のオン操作(実施形態においては、3秒以上のオン操作に相当する)に応じて決定する決定スイッチ(実施形態においては、図2の中央スイッチ6eに相当する)と、複数フレーム(実施形態においては、64フレームに相当する)の静止画の画像データを記憶する画像メモリ回路(実施形態においては、画像記憶部112に相当する)と、通常受信モードが決定された場合には、チャンネル選択スイッチの操作に応じて受信するテレビ放送のチャンネルを選択し、連結受信モードが決定された場合には、外部のテレビ受信装置に対して音声を消音するための無線信号を送信するように無線送信部を制御すると共に表示部の表示を消去し、チャンネル選択スイッチの操作に応じて受信するテレビ放送のチャンネルを選択すると共に外部のテレビ受信装置に対して受信するテレビ放送のチャンネルを選択するための無線信号を無線送信部から送信させ、連結受信モードにおいて決定スイッチが所定時間未満オン操作(実施形態においては、3秒未満のオン操作に相当する)されたときは、現在受信中のテレビ放送の静止画の画像データを現在の年月日時間及びチャンネル番号(実施形態においては、段落番号「0050」の付加情報に相当する)と共に画像メモリ回路に記憶する制御部(実施形態においては、図5のCPU107に相当する)と、を備え、
ヘッドホン装置は、
入力される音声信号に応じて発音する2つのスピーカ(実施形態においては、図11のH27に相当する)と、2つのスピーカを支持する湾曲した支持部(実施形態においては、図11の支持部材H28に相当する)と、支持部において2つのスピーカの間の所定位置に設けられ、チャンネル選択スイッチ及び音声調整スイッチが露出した態様で携帯端末装置を着脱可能に装着する装着部(実施形態においては、図11の装着部H22に相当する)と、装着部と装着部に装着された携帯端末装置の音声出力端子とを接続して、携帯端末装置から出力される音声信号を2つのスピーカに供給する接続手段(実施形態においては、図11のケーブルH25及びコネクタH26に相当する)と、を備えたことを特徴とする。
携帯端末装置は、
受信したテレビ放送の画像を表示する表示部(実施形態においては、図2の表示パネル4に相当する)と、受信したテレビ放送の音声信号を出力する音声出力端子(実施形態においては、図3及び図5のイヤホンコネクタ8に相当する)と、外部のテレビ受信装置(実施形態においては、図1の固定型のテレビ受信装置2に相当する)を制御するための無線信号を送信する無線送信部(実施形態においては、図5の赤外線通信部111に相当する)と、受信するテレビ放送のチャンネルを操作に応じて選択するチャンネル選択スイッチ(実施形態においては、図2のカーソルスイッチ6c及び6dに相当する)と、受信するテレビ放送の音声を操作に応じて調整する音声調整スイッチ(実施形態においては、図2のカーソルスイッチ6a及び6bに相当する)と、通常受信モード(第1実施形態における通常受信モードに相当する)及び連結受信モード(第1実施形態における連結受信モードに相当する)のいずれか一方を所定時間以上のオン操作(実施形態においては、3秒以上のオン操作に相当する)に応じて決定する決定スイッチ(実施形態においては、図2の中央スイッチ6eに相当する)と、複数フレーム(実施形態においては、64フレームに相当する)の静止画の画像データを記憶する画像メモリ回路(実施形態においては、画像記憶部112に相当する)と、通常受信モードが決定された場合には、チャンネル選択スイッチの操作に応じて受信するテレビ放送のチャンネルを選択し、連結受信モードが決定された場合には、外部のテレビ受信装置に対して音声を消音するための無線信号を送信するように無線送信部を制御すると共に表示部の表示を消去し、チャンネル選択スイッチの操作に応じて受信するテレビ放送のチャンネルを選択すると共に外部のテレビ受信装置に対して受信するテレビ放送のチャンネルを選択するための無線信号を無線送信部から送信させ、連結受信モードにおいて決定スイッチが所定時間未満オン操作(実施形態においては、3秒未満のオン操作に相当する)されたときは、現在受信中のテレビ放送の静止画の画像データを現在の年月日時間及びチャンネル番号(実施形態においては、段落番号「0050」の付加情報に相当する)と共に画像メモリ回路に記憶する制御部(実施形態においては、図5のCPU107に相当する)と、を備え、
ヘッドホン装置は、
入力される音声信号に応じて発音する2つのスピーカ(実施形態においては、図11のH27に相当する)と、2つのスピーカを支持する湾曲した支持部(実施形態においては、図11の支持部材H28に相当する)と、支持部において2つのスピーカの間の所定位置に設けられ、チャンネル選択スイッチ及び音声調整スイッチが露出した態様で携帯端末装置を着脱可能に装着する装着部(実施形態においては、図11の装着部H22に相当する)と、装着部と装着部に装着された携帯端末装置の音声出力端子とを接続して、携帯端末装置から出力される音声信号を2つのスピーカに供給する接続手段(実施形態においては、図11のケーブルH25及びコネクタH26に相当する)と、を備えたことを特徴とする。
本発明の携帯端末装置によれば、携帯端末装置のスイッチ操作だけで、外部のテレビ受信装置に映像情報が表示される地上波デジタル放送のチャンネルと、携帯端末装置から音声情報が出力される地上波デジタル放送のチャンネルとを同時に選択することにより、周囲の人に迷惑をかけることなく、地上波デジタル放送を楽しむことができる。さらに、両手が自由になるので、体操、片づけ者、洗い物等をしながらでも、地上波デジタル放送を楽しむことができる。あるいは、地上波デジタル放送のニュース番組や音楽番組のように、音声だけを聴く場合には、野外で散歩しながらでも、地上波デジタル放送を楽しむことができる。
以下、本発明によるテレビ放送を受信する携帯端末装置の第1実施形態乃至及び第4実施形態について、地上波デジタル放送を受信する携帯電話装置を例にとって、図を参照して説明する。
図1は、各実施形態の携帯電話装置を適用したシステム構成を示す図である。図1において、携帯電話装置1は固定型のテレビ受信装置2に対して赤外線IRによる無線信号を送信して、テレビ受信装置2のチャンネル選択や音量調整を制御する。テレビ受信装置2には、左右の2つのスピーカ2a、赤外線検出センサ2b、ブラウン管、液晶表示装置又はプラズマ表示装置の表示部3が設けられている。表示部3には、携帯電話装置1からのチャンネル選択や音量調整に応じて、一時的あるいは常時、現在受信しているチャンネル番号3aやスピーカ2aから発音される現在の音量3bが表示される。
図2は、図1の携帯電話装置1の正面図、図3は図1の携帯電話装置1の側面図である。この携帯電話装置1は、下部本体1Aに結合されている上部本体1Bが矢印で示すようにスライドする構造になっている。上部本体1Bを図の下方に最大までスライドすると、下部本体1Aと上部本体1Bとが重なり合う。上部本体1Bを図の上方に最大までスライドすると図2に示すように下部本体1Aの操作部が露出する状態になる。
図2において、上部本体1Bには液晶表示装置やプラズマ表示装置等からなる表示パネル4が設けられ、初期画面、メニュー画面、地上波デジタル放送の受信画面、電話やメールに関する画面が表示される。下部本体1Aには、下スイッチ5が設けられている。下スイッチ5は、「0」〜「9」のテンキースイッチ5a、シャープ「#」スイッチ5b、アスタリスク「*」スイッチ5cが設けられている。一方、上部本体1Bの表示パネル4の下側には、カーソルスイッチ6a、カーソルスイッチ6b、カーソルスイッチ6c、カーソルスイッチ6d、中央スイッチ6e、の他に4個のスイッチ6f、6g、6h、6iからなる上スイッチ6が設けられている。また、表示パネル4の上側には、地上波デジタル放送を受信中であることを示すLEDなどからなるランプ7が設けられている。また、図3において、下部本体1Aの側面には、イヤホンコネクタ8が設けられている。
電話モードにおいては、上スイッチ6のメニュースイッチ6hは「メール」、「電話帳」、「電話履歴」、「カメラ」、「テレビ受信」、「画像再生」及び図に示すような、その他のアイコンのメニュー画面を表示するスイッチとして機能する。下スイッチ5の「1」〜「0」のテンキーは電話番号、メールの文字、パスワード、及び、その他の数値データを入力するスイッチとして機能する。また、上スイッチ6において、スイッチ6fは電源オン又はオフ及びオンフックとして、スイッチ6gはオフフックとして、スイッチ6iはクリアスイッチとしてそれぞれ機能する。カーソルスイッチ6a、カーソルスイッチ6b、カーソルスイッチ6c、カーソルスイッチ6dは表示パネル4に表示されたアイコンを選択するために、それぞれ左移動、右移動、上移動、下移動の選択スイッチとして機能する。中央スイッチ6eは、カーソルスイッチで選択されたアイコンを決定する決定スイッチとして機能する。
一方、テレビ受信モードにおいては、下スイッチ5の「0」〜「9」のテンキー5aは受信するチャンネルを選択するスイッチとして機能し、シャープ「#」スイッチ5bは出力する音量レベルを1つ上げるスイッチとして機能し、アスタリスク「*」スイッチ5cは出力する音量レベルを1つ下げるスイッチとして機能する。上スイッチ6のメニュースイッチ6fはテレビ受信モードから電話モードに遷移するスイッチとして機能する。上スイッチ6のカーソルスイッチ6aはイヤホンコネクタ8から出力する音量を1ステップ上げるスイッチとして機能し、カーソルスイッチ6bはイヤホンコネクタ8から出力する音量を1ステップ下げるスイッチとして機能する。カーソルスイッチ6cは受信チャンネルを1つ上げるスイッチとして機能し、カーソルスイッチ6dは受信するチャンネルを1つ下げるスイッチとして機能する。中央スイッチ6eはテレビ受信モードを通常受信モード及び連結受信モードのいずれか一方を設定するモード設定スイッチとして機能すると共に、他の用途のスイッチとして機能する。通常受信モード、連結受信モード、及び、他の用途については後述する。
さらに、カメラモードにおいては、中央スイッチ6eは撮像スイッチ(シャッタスイッチ)及び撮像した画像を保存するための保存スイッチとして機能する。
このように、テレビ受信モードにおいては、下部本体1Aの下スイッチ5の操作によって受信するチャンネルを選択できると共に、上部本体1Bのカーソルスイッチ6c及びカーソルスイッチ6dによっても受信するチャンネルを選択できる。すなわち、受信するチャンネルを選択するスイッチには、上部本体1Bの所定のスイッチで構成されるチャンネル選択スイッチの第1の系統と、下部本体1Aの所定のスイッチで構成されるチャンネル選択スイッチの第2の系統とがある。
図4は、受信した地上波デジタル放送の画像が表示パネル4に表示され、ステレオイヤホン9によって地上波デジタル放送の音声を聞く場合の構成を示す図である。この状態では、表示パネル4の上側のランプ7が点灯する。なお、表示パネル4においては、地上波デジタル放送の画像の他に、スイッチ操作に応じて、現在の現在受信中のチャンネル番号4a、現在の音量5bが一時的又は常時表示される。また、後述する連結受信モードを表すアイコン4cが表示される。
図5は、図1の携帯電話装置1の内部構成を示す概略ブロック図である。この携帯電話装置1は、再生系すなわちTV部および制御系で構成されている。
まず、TV部について説明する。図1において、受信回路101は、アンテナから入力された高周波信号を増幅し、制御系からのチャンネル選択コマンドに応じて特定の放送局の高周波信号を選択して、復調・復号回路102に入力する。復調・復号回路102は、OFDM変調された高周波信号を復調し、さらに、ベースバンド信号に復号化して、番組放送の映像情報、音声情報、およびデータ放送の文字情報に分離して、分離した映像情報及び文字情報を画像処理回路103に入力し、分離した音声情報を音声処理回路104に入力する。
画像処理回路103は1フレーム(1画面)分のVRAM(ビデオメモリ)を有し、映像情報及び文字情報に対して色・輝度分離処理、その他の処理を施して、VRAMにおいて1フレームのビットマップの画像データに展開し、表示駆動回路105に入力する。表示駆動回路105は、そのビットマップの画像データに応じた表示駆動信号を図1の表示パネル4に入力して表示させる。
音声処理回路104は、音声情報を2系統のステレオ信号に分離し、そのステレオ信号をデジタルからアナログに変換して音声増幅回路106に入力する。音声増幅回路106は、音量調整のスイッチ操作に応じた利得制御処理、フィルタ処理、増幅処理などを施して、イヤホンコネクタ8から図4に示したステレオイヤホン9に対して出力する。
次に、制御系について説明する。図5において、CPU107は、システムバスを介して上記のTV部と接続されるとともに、ROM108、RAM109、スイッチ部110、赤外線通信部111、画像記憶部112、電話部113、ランプ駆動回路114、カメラ部115、及び、図示しない外部インタフェース部(I/F)と接続されており、各部との間でデータおよびコマンドを授受しながらこの装置全体を制御する。TV部に対するCPU107の制御としては、例えば、スイッチ操作に応じて、表示駆動回路105のバイアス電流をオン又はオフにして動作又は動作停止を制御して、表示パネル4に画像を表示し又は表示されている画像を消去する。また、スイッチ操作に応じて、音声増幅回路106に対する利得制御を行う。
ROM108は、CPU107によって実行される電話モードのプログラム、テレビ受信モードのプログラム、その他のアプリケーションプログラム、及び、電源起動時の初期データをあらかじめ記憶している。RAM109はCPU107のワークエリアであり、CPU107によって処理されるデータを一時的に記憶するために、各種のレジスタやフラグなどが設けられている。スイッチ部110は、図1に示した下部本体1Aの下スイッチ5、上部本体1Bの上スイッチ6、図示しない他のスイッチ、及び、操作検出回路(スキャン・マトリックス回路)などで構成されている。
赤外線通信部111は、固定型のテレビ受信装置2を制御するために赤外線の無線信号を送信する。なお、赤外線通信部111の代わりにブルートゥース(登録商標)通信部を設けてもよい。
画像記憶部112は、複数フレーム、例えば、64フレームのメモリエリア及びノイズ低減回路を有し、画像録画のスイッチ操作に応じて、受信している地上波デジタル放送の1フレームの画像データを画像処理回路103のVRAMから取り込んで静止画として画像メモリ回路に記憶すると共に、記憶した静止画の画素データに含まれるノイズを低減する。ノイズ低減回路については後で詳述する。記憶した画像は、図1のメニュー画面において、画像再生のアイコンを選択することで、表示パネル4に1フレーム単位及びマルチフレームで表示することができる。
電話部113は、CDMA方式の電話回路、マイクロフォン、スピーカを有し、他の携帯電話装置との間で電話やメールの送受信を行うと共に、画像記憶部112に記憶された静止画を無線で送信することができる。
外部インタフェース部は、例えば、ビデオプリンタやパソコンなどの外部機器に接続できるUSBインタフェースで構成され、画像再生のモードにおいて、画像転送のスイッチ操作に応じて、画像記憶部112に記憶された静止画を選択して外部機器に転送することができる。
カメラ部115は、図1のメニュー画面においてカメラモードが選択・決定されたときに、スルー画像を画像処理回路103に入力し、表示駆動回路105を介してそのスルー画像を表示パネル4に表示させると共に、撮像指令のスイッチ操作に応じて、表示パネル4に表示されているスルー画像を画像処理回路103のVRAMに一時的に記憶し、さらに、保存指令のスイッチ操作に応じて、VRAMに一時的に記憶した1フレームの画像を静止画として画像記憶部112に保存する。この場合においても、画像記憶部112のノイズ低減回路によって、画像メモリ回路に記憶した1フレームの静止画の画素データに含まれるノイズを低減する。
次に、第1実施形態の動作について、図6、図7のフローチャートを参照して説明する。電源スイッチがオン操作されて携帯電話装置1が起動すると、ワークRAM109のレジスタやフラグをクリアするなどの所定のイニシャライズの後、図6において、初期画面を表示する(ステップSA1)。次に、メニュースイッチ6hがオンされたか否かを判別し(ステップSA2)、このスイッチがオンされたときは、メニュー画面を表示する(ステップSA3)。メニュー画面には、図1の表示パネル5に示すような複数のアイコンが表示される。
表示されているメニュー画面において、テレビ受信のアイコンを選択するスイッチ操作がされたか否かを判別し(ステップSA4)、これらのスイッチ操作がされない場合には、他のアイコンを選択するスイッチ操作がされたか否かを判別し(ステップSA5)、いずれかのアイコンを選択するカーソルスイッチ6a等のスイッチ操作がされたときは、そのスイッチ操作に対応する処理を実行する(ステップSA6)。すなわち、選択されたアイコンの表示色等の表示態様を変える。
ステップSA4において、テレビ受信のアイコンを選択するスイッチ操作がされ、中央スイッチ6eの操作によってテレビ受信のアイコンが決定されたときは、テレビ受信モードに移行して、図5のTV部を通じて得られるテレビ画面を表示パネル4に表示する(ステップSA7)。上記したように、テレビ受信モードにおいては、上スイッチ6のカーソルスイッチ6c及びカーソルスイッチ6dは、チャンネル選択スイッチとして機能する。また、上スイッチ6のカーソルスイッチ6a及びカーソルスイッチ6b並びに下スイッチ5のシャープ「#」スイッチ5b及びアスタリスク「*」スイッチ5cは、音量調整のスイッチとして機能する。また、スイッチ6の中央スイッチ6eは、通常受信モード又は連結受信モードを設定するモード設定スイッチとして機能する。
次に、下スイッチ5のシャープ「#」スイッチ5b及びアスタリスク「*」スイッチ5c、並びに、上スイッチ6のカーソルスイッチ6a及びカーソルスイッチ6bのいずれか音量変更のスイッチがオンされたか否かを判別し(ステップSA8)、音量変更のスイッチ操作がされたときは、図5の音声増幅回路106に対して音量調整の制御信号を入力して、図4のステレオイヤホン9への音量出力を変更する(ステップS9)。
次に、モード設定スイッチすなわち上スイッチ6の中央スイッチ6eが所定時間以上オンされたか否かを判別する(ステップSA10)。所定時間としては、例えば、「3秒間」である。所定時間以上このスイッチがオンされたときは、RAM109のモードフラグMODEFの値が「0(通常受信モード)」であるか又は「1(連結受信モード)」であるかを判別する(ステップSA11)。なお、イニシャライズにおいては、MODEFの値は「0」である。ステップSA11において、MODEFの値が「0」である場合には、MODEFを「1」にセットして(ステップSA12)、表示駆動回路105のバイアス電流をオフにする制御信号を入力して、表示パネル4のテレビ画面を消去し(ステップSA13)、赤外線通信部111から固定型のテレビ受信装置2に対して音声ミュートの無線信号を送信する(ステップSA14)。図1に示した音量3bでは、音声ミュートを示す「vol:0」が表示部3に表示されている。
この結果、図4に示したように、表示パネル4に「連結受信モード」のアイコン4cが一時的に表示された後、現在受信している地上波デジタル放送の画像が表示パネル4から消去される。ただし、現在ステレオイヤホン9から聞こえている受信している地上波デジタル放送の音声はそのまま維持される。したがって、テレビ受信モードが連結受信モードに設定されると、ユーザは、受信する地上波デジタル放送の映像情報は外部の固定型のテレビ受信装置2の表示画面で見て、その音声情報は携帯電話装置1に接続されたステレオイヤホン9から聞くことになる。なお、地上波デジタル放送の画像が表示パネル4から消去されても、ランプ7の点灯はそのまま維持されて、地上波デジタル放送が受信中であることをユーザに認識させる。
次に、図7のフローチャートにおいて、下スイッチ5又は上スイッチ6によってチャンネル変更のスイッチ操作がされたか否かを判別し(ステップSA15)、チャンネル変更のスイッチ操作がされたときは、受信する地上波デジタル放送のチャンネルを変更する(ステップSA16)。このとき、MODEFが「1」であるか否かを判別し(ステップSA)、MODEFが「1」である場合には、赤外線通信部111から外部の固定型のテレビ受信装置2に対してチャンネル変更の無線信号を送信する(ステップSA18)。すなわち、テレビ受信モードが連結受信モードである場合には、スイッチ操作に応じて受信するチャンネルを変更すると共に、外部の固定型のテレビ受信装置に対してもチャンネル変更を指示する。
したがって、携帯電話装置1のスイッチ操作だけで、外部の固定型のテレビ受信装置2に映像情報が表示される地上波デジタル放送のチャンネルと、携帯電話装置1から音声情報が出力される地上波デジタル放送のチャンネルとを同時に選択することができる。この結果、周囲の人に迷惑をかけることなく、深夜の地上波デジタル放送を楽しむことができる。
図7において、ステップSA15でチャンネル変更のスイッチ操作がされない場合、又は、ステップSA17でMODEFが「0」すなわち通常受信モードである場合、若しくは、ステップSA18で外部の固定型のテレビ受信装置2に対してチャンネル変更の信号を送信した後は、上スイッチ6のモード設定スイッチ6e(中央スイッチ)が所定時間未満(例えば、3秒未満)オンされたか否かを判別する(ステップSA19)。このスイッチが例えば1秒程度オンされたときは、現在受信中で固定型のテレビ受信装置2に表示されている映像情報や文字情報の画像を1フレームごとに画像処理回路103のVRAMから取り込んで、画像記憶部112に静止画として記憶する(ステップSA20)。さらに、記憶する静止画のデータに現在のデータである「年月日時間」、「チャンネル番号」などの付加情報を共に記憶する。
例えば、モード設定スイッチ6eが連続して10回オンされたときは、10フレームの静止画が画像記憶部112に記憶される。画像記憶部112に記憶可能なフレーム数が64フレームとし、モード設定スイッチ6eが連続して10回オンされた時点で60フレームの静止画が既に記憶されている場合には、記憶された静止画の中から付加情報である「年月日時間」が古い6フレームの静止画が消去されて、新たに10フレームの静止画が記憶される。
図7のステップSA19でモード設定スイッチ6eがオンされない場合、又は、ステップSA20で静止画を記憶した後は、上スイッチ6のメニュースイッチ6hがオンされたか否かを判別する(ステップSA21)。このスイッチがオンされない場合には、図6のフローチャートのステップSA8に移行して、図7のステップSA21まで、上記したループを実行する。一方、ステップSA21において、メニュースイッチ6hがオンされたときは、MODEFが「0」の通常受信モードにおいて表示パネル4に表示されているテレビ放送の画像を消去すると共にランプ7を消灯して(ステップSA22)、図6のステップSA3に移行して、図1に示したメニュー画面を表示する。
図6のステップSA11で、MODEFが「1」である場合には、MODEFを「0」にリセットして(ステップSA23)、テレビ画面を表示パネル4に表示し(ステップSA24)、赤外線通信部111から外部のテレビ受信装置2に対して音声ミュートを解除する無線信号を送信する(ステップSA25)。そして、図7のフローチャートに移行して、ステップSA15以降の処理を実行する。
以上のように、この第1実施形態の携帯電話装置によれば、CPU107は、モード設定スイッチ6eによって通常受信モードが設定されている場合には、チャンネル選択スイッチ6c、6dが操作されたときは、その操作に応じて受信するテレビ放送のチャンネルを選択し、モード設定スイッチ6eによって連結受信モードが設定されている場合には、外部のテレビ受信装置2が音声を消音するための無線信号を送信し、チャンネル選択スイッチ6c、6dが操作されたときは、その操作に応じて受信するテレビ放送のチャンネルを選択すると同時に、その操作に応じて外部のテレビ受信装置2が受信するテレビ放送のチャンネルを選択するための無線信号を送信する。
したがって、スイッチを新たに追加することなく、周囲の人に迷惑をかけずに深夜の地上波デジタル放送などを楽しむことが可能な機能を付加することが可能になる。その結果、携帯電話装置1におけるテレビ放送に対する機能をさらに充実させることができる。
したがって、スイッチを新たに追加することなく、周囲の人に迷惑をかけずに深夜の地上波デジタル放送などを楽しむことが可能な機能を付加することが可能になる。その結果、携帯電話装置1におけるテレビ放送に対する機能をさらに充実させることができる。
次に、第2実施形態の動作について、図8乃至図10のフローチャートを参照して説明する。図8において、ステップSB1からステップSB7までの処理は、第1実施形態における図6のステップSA1からステップSA7までの処理と同じであるので、重複した説明は省略する。
ステップSB7において、テレビ画面が表示パネル4に表示された後、モード設定スイッチ6eが所定時間(3秒間)以上オンされたか否かを判別する(ステップSB8)。所定時間以上このスイッチがオンされたときは、RAM109のモードフラグMODEFの値が「0(通常受信モード)」であるか又は「1(連結受信モード)」であるかを判別する(ステップSB9)。なお、イニシャライズにおいては、MODEFの値は「0」である。ステップSB9において、MODEFの値が「0」である場合には、MODEFを「1」にセットして(ステップSB10)、音声をミュートする(ステップSB11)。
次に、下スイッチ5のシャープ「#」スイッチ5b、アスタリスク「*」スイッチ5c、上スイッチ6のカーソルスイッチ6a、カーソルスイッチ6bのいずれかによって音量変更のスイッチ操作がされたか否かを判別する(ステップSB12)。音量変更のスイッチ操作がされたときは、MODEFが「0」であるか又は「1」であるかを判別する(ステップSB13)。MODEFが「0」である場合には、ステレオイヤホン9に出力する音量を変更する(ステップSB14)。一方、MODEFが「1」である場合には、赤外線通信部111から外部のテレビ受信装置2に対して音量を変更する無線信号を送信する(ステップSB15)。
次に、図9のフローチャートにおいて、上スイッチ6のカーソルスイッチ6c若しくはカーソルスイッチ6d、又は、下スイッチ5のテンキースイッチ5aによって、チャンネル変更のスイッチ操作がされたか否かを判別する(ステップSB16)。チャンネル変更のスイッチ操作がされたときは、MODEFが「1」であるか又は「0」であるかを判別する(ステップSB17)。
MODEFが「1」である場合には、チャンネル変更のスイッチ操作が上スイッチ6によるものか又は下スイッチ5によるものかを判別する(ステップSB18)。上スイッチ6(カーソルスイッチ6c又はカーソルスイッチ6d)によってチャンネル変更のスイッチ操作がされたときは、その変更されたチャンネルをRAM109のレジスタCH1にストアして(ステップSB19)、CH1にストアされたチャンネルのテレビ放送を受信する(ステップSB20)。
一方、下スイッチ5(テンキースイッチ)によってチャンネル変更のスイッチ操作がされたときは、その変更されたチャンネルをRAM109のレジスタCH2にストアして(ステップSB21)、赤外線通信部111から外部のテレビ受信装置2に対して、CH2にストアされたチャンネルのテレビ放送を受信するための無線信号を送信する(ステップSB22)。
ステップSB22において無線信号を送信した後、若しくは、ステップSB20においてテレビ放送を受信した後、又は、ステップSB16においてチャンネル変更のスイッチ操作がされない場合には、上スイッチ6のモード設定スイッチ6eが所定時間未満、例えば、1秒程度の間オンされたか否かを判別する(ステップSB23)。このスイッチが所定時間未満オンされたときは、MODEFが「1」であるか又は「0」であるかを判別する(ステップSB24)。
MODEFが「1」である場合には、CH2にストアされているチャンネルをRAM9のレジスタCH3にストアし、CH1にストアされているチャンネルをCH2にストアし、CH3にストアしたチャンネルをCH1にストアする(ステップSB25)。次に、赤外線通信部111から外部のテレビ受信装置2に対して、CH2のチャンネルに変更するための無線信号を送信する(ステップSB26)。また、CH1のチャンネルのテレビ放送を受信する(ステップSB27)。
すなわち、MODEFが「1」の連結受信モードの場合に、モード設定スイッチ6eが所定時間未満オンされたときは、携帯電話装置1で受信しているテレビ放送のチャンネルと、外部のテレビ受信装置2で受信しているテレビ放送のチャンネルとを入れ替えるように制御する。例えば、携帯電話装置1が地上波デジタル放送のチャンネル「1」を受信中で、外部のテレビ受信装置2が地上波デジタル放送のチャンネル「3」を受信中である場合に、モード設定スイッチ6eが例えば1秒程度オンされると、携帯電話装置1は地上波デジタル放送のチャンネル「3」を受信するように切り替わり、外部のテレビ受信装置2は地上波デジタル放送のチャンネル「3」を受信するように切り替わる。
ステップSB27において受信するチャンネルを入れ替えた後、又は、ステップSB24においてMODEFが「0」すなわち通常受信モードである場合、若しくは、ステップSB23においてモード設定スイッチ6eがオンされない場合には、図10のフローチャートにおいて、上スイッチ6のメニュースイッチ6hがオンされたか否かを判別する(ステップSB28)。
このスイッチがオンされない場合には、テンキースイッチ「0」がオンされたか否かを判別する(ステップSB29)。このスイッチがオンされたときは、CH1にストアされているチャンネルをCH3にストアし(ステップSB30)、CH2にストアされているチャンネルをCH1にストアし(ステップSB31)、CH1のチャンネルを受信する(ステップSB32)。そして、受信しているテレビ放送の映像情報や文字情報の画像を1フレームごとに画像処理回路103のVRAMから取り込んで、画像記憶部112に静止画として記憶する(ステップSB33)。この記憶した静止画は、固定型のテレビ受信装置2に現在表示されている映像情報や文字情報の画像に他ならない。
ステップSB33において静止画を記憶した後は、CH3にストアしたチャンネルをCH1にストアして元のチャンネルに戻し(ステップSB34)、CH1のチャンネルのテレビ放送を再び受信する(ステップSB35)。したがって、ステップSB31においてCH2のチャンネルをCH1に一時的にストアして、固定型のテレビ受信装置2と同じチャンネルを受信して、そのチャンネルの映像情報や文字情報の画像を記憶した後は、テンキースイッチ「0」がオンされる前のチャンネルに戻す。
すなわち、ユーザが固定型のテレビ受信装置2に表示されている映像情報や文字情報の画像を静止画として録画したい場合には、テンキースイッチ「0」をオンすることによって、その表示されている映像情報や文字情報のテレビ放送のチャンネルに携帯電話装置1の受信チャンネルを固定型のテレビ受信装置2と同じチャンネルに一時的に切り替えて、現在固定型のテレビ受信装置2に表示されている映像情報や文字情報の画像を静止画として画像記憶部112に静止画として記憶する。この場合において、現在のデータである「年月日時間」、「チャンネル番号」などの付加情報を静止画と共に記憶する。
テレビ受信モードにおいては、テンキースイッチ「0」〜「9」はチャンネルの選択の用途として機能するが、チャンネル「0」というものは存在しないので、テンキースイッチ「0」が単独でオンされることはない。しかし、この第2実施形態においては、テンキースイッチ「0」が単独でオンされたときは、静止画を記憶するための用途として機能する。例えば、テンキースイッチ「0」が連続して10回オンされたときは、10フレームの静止画が画像記憶部112に記憶される。画像記憶部112に記憶可能なフレーム数が64フレームとし、テンキースイッチ「0」が連続して10回オンされた時点で60フレームの静止画が既に記憶されている場合には、記憶された静止画の中から付加情報である「年月日時間」が古い6フレームの静止画が消去されて、新たに10フレームの静止画が記憶される。
ステップSB35においてCH1のチャンネルのテレビ放送を再び受信した後、又は、ステップSB29においてテンキースイッチ「0」がオンされない場合には、図8のステップSB8に移行して、図10のステップSB28までのループを実行する。ステップSB28において、メニュースイッチ6hがオンされたときは、表示パネル4のテレビ画面を消去して(ステップSB36)、図8のステップSB3に移行して再びメニュー画面を表示する。
図8のステップSB9においてMODEFが「1」の場合には、MODEFを「0」にリセットする(ステップSB37)。すなわち、テレビ受信モードを連結受信モードから通常受信モードに設定する。そして、音声ミュートを解除する(ステップSB38)。この後は、ステップSB12に移行する。
以上のように、この第2実施形態の携帯電話装置によれば、CPU107は、モード設定スイッチ6eによって通常受信モードが設定されている場合には、上スイッチ6のチャンネル選択スイッチであるカーソルスイッチ6c、6d、又は、下スイッチ5のチャンネル選択スイッチであるテンキースイッチが操作されたときは、その操作に応じて受信するテレビ放送のチャンネルを選択し、モード設定スイッチ6eによって連結受信モードが設定されている場合には、カーソルスイッチ6c、6dが操作されたときは、その操作に応じて受信するテレビ放送のチャンネルを選択し、テンキースイッチ5aが操作されたときは、その操作に応じて外部の固定型のテレビ受信装置2が受信するテレビ放送のチャンネルを選択するための無線信号を送信するように赤外線通信部111を制御する。
したがって、スイッチを新たに追加することなく、外部のテレビ受信装置2によって所望のチャンネルの番組を見ながら、手元の携帯電話装置1によって他のチャンネルの番組の内容をチェックすることが可能な機能を付加することができる。
したがって、スイッチを新たに追加することなく、外部のテレビ受信装置2によって所望のチャンネルの番組を見ながら、手元の携帯電話装置1によって他のチャンネルの番組の内容をチェックすることが可能な機能を付加することができる。
例えば、チャンネル1でサッカーの試合の放送を見ている場合に、他のチャンネル3で好きな歌手が出演する音楽番組の放送があるが、その歌手が何時出演するか分からない場合に、連結受信モードに設定して、固定型のテレビ受信装置2でチャンネル1を受信し、携帯電話装置1でチャンネル3を受信することにより、その歌手が出演するタイミングを把握できるので、そのタイミングで固定型のテレビ受信装置2をチャンネル3に合わせるような機能を付加することができる。その結果、携帯電話装置1におけるテレビ放送に対する機能をさらに充実させることができる。
この場合において、CPU107は、モード設定スイッチ6eの所定時間以上のオン操作によって連結受信モードが設定されている場合において、そのモード設定スイッチ6eが所定時間未満でオン操作されたときは、現在受信しているテレビ放送のチャンネルを外部の固定型のテレビ受信装置2が選択するための無線信号を送信すると共に、現在外部のテレビ受信装置2が受信しているテレビ放送のチャンネルを携帯電話装置1で選択して、互いの受信チャンネルを入れ替える。
したがって、スイッチを新たに追加することなく、モード設定スイッチ6eをオン操作して、固定型のテレビ受信装置2で2つのチャンネルの番組を交互に見ることが可能な機能を付加することができる。その結果、携帯電話装置1におけるテレビ放送に対する機能をさらに充実させることができる。
したがって、スイッチを新たに追加することなく、モード設定スイッチ6eをオン操作して、固定型のテレビ受信装置2で2つのチャンネルの番組を交互に見ることが可能な機能を付加することができる。その結果、携帯電話装置1におけるテレビ放送に対する機能をさらに充実させることができる。
上記第1実施形態及び第2実施形態において、CPU107は、ある特定の用途のスイッチがその用途の操作態様とは異なる態様で操作されたときは、受信するテレビ放送から得られる静止画を画像記憶部112に記憶する。すなわち、第1実施形態においては、所定時間(例えば、3秒間)以上オン操作することにより、通常受信モード及び連結受信モードのいずれか一方を設定するモード設定スイッチ6eを、所定時間未満オン操作することにより、受信するテレビ放送から得られる静止画を画像記憶部112に記憶することができる。一方、第1実施形態においては、「1」〜「9」までのいずれかのテンキースイッチのオン操作と併用してチャンネルを選択するテンキー「0」スイッチを、単独でオン操作することにより、受信するテレビ放送から得られる静止画を画像記憶部112に記憶することができる。
したがって、スイッチを新たに追加することなく、受信するテレビ放送から得られる静止画を記憶することができる。例えば、後で利用したい文字情報や字幕情報などの画像を簡単な操作で記憶することができる。その結果、携帯電話装置1におけるテレビ放送に対する機能をさらに充実させることができる。
したがって、スイッチを新たに追加することなく、受信するテレビ放送から得られる静止画を記憶することができる。例えば、後で利用したい文字情報や字幕情報などの画像を簡単な操作で記憶することができる。その結果、携帯電話装置1におけるテレビ放送に対する機能をさらに充実させることができる。
次に、第3実施形態について、図11を参照して説明する。図11は、携帯電話装置1を装着可能なヘッドホン装置H21の外観図である。このヘッドホン装置H21は、図1の携帯電話装置1を着脱可能に装着する装着部H22を備えている。図11(A)において、装着部H22には、装着された携帯電話装置1を固定するためのフックH23及びスプリング式の可動片H24が設けられ、さらに、携帯電話装置1のイヤホンコネクタ8に接続するためのケーブルH25及びコネクタH26が設けられている。図11(A)に示すように、装着部H22は、左右のスピーカH27を支える支持部材H28に並行に取付られている。
図11(B)において、携帯電話装置1が装着部H22に装着された場合には、コネクタH26が携帯電話装置1のイヤホンコネクタ8に接続される。これにより、携帯電話装置1のイヤホンコネクタ8から出力される地上波デジタル放送の音声をヘッドホン装置H21のスピーカH27から聞くことができる。この場合において、図11(B)に示すように、装着された携帯電話装置1の上スイッチ6を操作する際に、ある程度操作に習熟すれば、頭にヘッドホン装置H21を付けた状態でも、図1の固定型のテレビ受信装置2のチャンネル選択、ヘッドホン装置H21の音量調整、及び、固定型のテレビ受信装置2の表示部3に表示された画像を図5の画像記憶部112に記憶することができる。
したがって、例えば、第1実施形態のステレオイヤホン9の代わりに、ヘッドホン装置H21を使用すれば、ユーザは、受信する地上波デジタル放送の映像情報は外部の固定型のテレビ受信装置2の表示画面で見て、その音声情報は装着した携帯電話装置1に接続されたヘッドホン装置H21から聞くことになるので、周囲の人に迷惑をかけることなく、深夜の地上波デジタル放送を楽しむことができる。さらに、この場合においては、両手が自由になるので、ダンベル体操しながら、両手で片づけ物をしながら、キッチンで洗い物しながらでも、地上波デジタル放送を楽しむことができる。あるいは、地上波デジタル放送のニュース番組や音楽番組のように、音声だけを聞く場合には、野外で散歩しながらでも、地上波デジタル放送を楽しむことができる。その結果、携帯電話装置1におけるテレビ放送に対する機能をさらに充実させることができる。
なお、図11に示した第3実施形態のヘッドホン装置H21の構造は一例に過ぎず、本発明は図11の構造に限定されるものではない。例えば、ヘッドホン装置H21の支持部材H28と装着部H22とが図11に示すように並行でなく、直交するような構造でもよい。
次に、第4実施形態について、図12乃至図20を参照して説明する。図12は、図5に示した携帯電話装置1の画像記憶部112に搭載された1画面分の画像データを記憶する画像メモリ回路、及び、この画像メモリ回路の画像データのノイズを低減するノイズ低減回路を有する画像処理回路のブロック図である。
図12の画像処理回路は、1画面分の2次元の画素データを記憶できる画像メモリ回路(IMAGE MEMORY)100と、9個の画素データに対してメディアンフィルタ処理を施すことによって、指定した1つの画素データのノイズを低減するためのノイズ低減回路(又は、メディアンフィルタ回路;MEDIAN FILTER)200で構成されている。画像メモリ回路100には、地上波デジタル放送の映像情報や文字情報の1画面分の画像データが、図5に示した画像処理回路103のVRAMから読み出されて記憶される。
なお、図には示していないが、この画像処理装置には、画像メモリ回路100から画素データを読み出すための読出制御回路、及び、ノイズ低減回路200に記憶された画素データを画像メモリ回路100に書き込むための書換制御回路が含まれている。これらの読出制御回路及び書換制御回路は、図5のCPU107の機能であるが、CPU107によって制御される信号発生回路でもよい。ここでは、CPU107の機能として説明する。CPU107からは、アドレスAD、読出イネーブル信号RE、書込イネーブル信号WE、書込信号WT、読出信号RD/シフト信号SP、クリア信号CLが画像処理回路に入力される。
なお、図には示していないが、この画像処理装置には、画像メモリ回路100から画素データを読み出すための読出制御回路、及び、ノイズ低減回路200に記憶された画素データを画像メモリ回路100に書き込むための書換制御回路が含まれている。これらの読出制御回路及び書換制御回路は、図5のCPU107の機能であるが、CPU107によって制御される信号発生回路でもよい。ここでは、CPU107の機能として説明する。CPU107からは、アドレスAD、読出イネーブル信号RE、書込イネーブル信号WE、書込信号WT、読出信号RD/シフト信号SP、クリア信号CLが画像処理回路に入力される。
図12では、理解を容易にするために、画像メモリ回路100は、画素データを読み出す出力ポートDoutと、画素データを書き込む入力ポートDinとが別個のデータポートとして記載されている。しかし、この画像メモリ回路100の構成は、従来から使用されているものであり、画素データを読み出すポートと書き込むポートとが共通のデータポートであってもよいし、いわゆるデュアルポートのように、2つの独立したデータポートのものでもよい。いずれにせよ、アドレスポートであるADによって指定される記憶エリアから画素データを読み出すモードと、ADによって指定される記憶エリアに画素データを書き込むモードとは独立したメモリアクセス動作となる。
画像メモリ回路100において、読出イネーブルポートREは、入力されるイネーブル信号REがハイレベルのときに読み出しが可能となる。読出ポートRDは、入力される読出信号のRDのパルスの立ち上がりで、ADで指定される記憶エリアの画素データを出力ポートDoutから読み出すことが可能となる。書込イネーブルポートWEは、入力される書込イネーブル信号WEがハイレベルのときに書き込みが可能となる。書込ポートWTは、入力される書込信号WTのパルスの立ち上がりで、ADで指定される記憶エリアに画像データを入力ポートDinから書き込むことが可能になる。
画素データの値が1〜255の範囲とし、画素データが無い値を0とすると、画素データは8ビットで表される。画素データの値が1〜65535の範囲とし、画素データが無い値を0とすると、画素データは16ビットで表される。この実施形態においては、8ビットの画素データのノイズ成分を低減する場合を想定する。図12の画像処理回路は、4ビット、32ビット、64ビット、又は他の任意のビットの画素データの場合も基本動作は同じである。
ノイズ低減回路200は、レジスタブロックBL(1)〜レジスタブロックBL(9)で構成され、各レジスタブロックに共通に、画像メモリ回路100の出力ポートDoutが接続されている。各レジスタブロックには、1つの画素データを記憶することができる。また、あらかじめ設定されているレジスタブロックBL(5)の出力ポートDoutは、画像メモリ回路100の入力ポートDinに接続されている。
図13〜図15は、ノイズ低減回路200の内部回路を示す図である。図13は、レジスタブロックBL(1)〜レジスタブロックBL(3)の回路図であり、図14は、レジスタブロックBL(3)に続くレジスタブロックBL(4)〜レジスタブロックBL(6)の回路図であり、図15は、レジスタブロックBL(6)に続くレジスタブロックBL(7)〜レジスタブロックBL(9)の回路図である。
次に、図13〜図15のノイズ低減回路200の機能について説明する。
図13のレジスタブロックBL(1)は、レジスタ回路11、比較回路12、インバータ回路15、およびAND回路16で構成されている。レジスタ回路11の入力端子D1は、画像メモリ回路100の出力ポートDoutに接続されている。レジスタ回路11は、入力端子D1に供給された画素データをトリガ端子CKに入力されるシフト信号のパルスの立ち下がりで記憶する。記憶した画素データは、出力端子Q1から読み出すことができる。比較回路12は、画像メモリ回路100から読み出されて入力端子pに供給される画素データの値、すなわち、レジスタ回路11の入力端子D1に供給された画素データの値と、レジスタ回路11に記憶されて入力端子qに供給される画素データの値とを比較して、読み出された画素データの値が記憶された画素データの値より大きいときは、出力端子rからハイレベル(これを「正論理」とする)の比較信号を出力する。一方、読み出された画素データの値が記憶された画素データの値以下であるときは、出力端子rからローレベル(これを「負論理」とする)の比較信号を出力する。インバータ回路15は、比較回路12から出力される比較信号の論理を反転して出力する。AND回路16は、比較回路12から出力される比較信号がハイレベルのときに、レジスタ回路11のトリガ端子CKに入力されるシフト信号SPを有効にし、比較信号がローレベルのときに、レジスタ回路11のトリガ端子CKに入力されるシフト信号SPを無効にする。
図13のレジスタブロックBL(1)は、レジスタ回路11、比較回路12、インバータ回路15、およびAND回路16で構成されている。レジスタ回路11の入力端子D1は、画像メモリ回路100の出力ポートDoutに接続されている。レジスタ回路11は、入力端子D1に供給された画素データをトリガ端子CKに入力されるシフト信号のパルスの立ち下がりで記憶する。記憶した画素データは、出力端子Q1から読み出すことができる。比較回路12は、画像メモリ回路100から読み出されて入力端子pに供給される画素データの値、すなわち、レジスタ回路11の入力端子D1に供給された画素データの値と、レジスタ回路11に記憶されて入力端子qに供給される画素データの値とを比較して、読み出された画素データの値が記憶された画素データの値より大きいときは、出力端子rからハイレベル(これを「正論理」とする)の比較信号を出力する。一方、読み出された画素データの値が記憶された画素データの値以下であるときは、出力端子rからローレベル(これを「負論理」とする)の比較信号を出力する。インバータ回路15は、比較回路12から出力される比較信号の論理を反転して出力する。AND回路16は、比較回路12から出力される比較信号がハイレベルのときに、レジスタ回路11のトリガ端子CKに入力されるシフト信号SPを有効にし、比較信号がローレベルのときに、レジスタ回路11のトリガ端子CKに入力されるシフト信号SPを無効にする。
図13のレジスタブロックBL(2)は、レジスタ回路21、比較回路22、スイッチ回路23、AND回路24、インバータ回路25、AND回路26、およびOR回路27で構成されている。レジスタ回路21の入力端子D2は、スイッチ回路23の出力dに接続されている。レジスタ回路21は、入力端子D2に供給された画素データをトリガ端子CKに入力されるシフト信号のパルスの立ち下がりで記憶する。記憶した画素データは、出力端子Q2から読み出すことができる。比較回路22は、画像メモリ回路100から読み出されて入力端子pに供給される画素データの値とレジスタ回路21に記憶された画素データの値とを比較して、読み出された画素データの値が記憶された画素データの値より大きいときは、出力端子rからハイレベルの比較信号を出力する。一方、読み出された画素データの値が記憶された画素データの値以下であるときは、出力端子rからローレベルの比較信号を出力する。AND回路24は、比較回路22から出力される比較信号がハイレベルのとき、且つ、レジスタブロックBL(1)のインバータ回路15の出力がハイレベルのときに、ハイレベルの選択信号をスイッチ回路23の制御端子cに与え、比較回路22から出力される比較信号がローレベルのとき、又は、レジスタブロックBL(1)のインバータ回路15の出力がローレベルのときに、ローレベルの選択信号をスイッチ回路23の制御端子cに与える。スイッチ回路23は、制御端子cの選択信号がハイレベルのときに、画像メモリ回路100から読み出された画素データを選択して、レジスタ回路21の入力端子D2に供給し、制御端子cの選択信号がローレベルのときに、前段のレジスタ回路11に記憶された画素データを選択して、レジスタ回路21の入力端子D2に供給する。OR回路27は、比較回路22から出力される比較信号がハイレベルのとき、又は、レジスタブロックBL(1)の比較回路12から出力される比較信号がハイレベルのときに、ハイレベルの信号を出力する。AND回路26は、OR回路27から出力される信号がハイレベルのときに、レジスタ回路21のトリガ端子CKに入力されるシフト信号SPを有効にし、OR回路27から出力される信号がローレベルのときに、レジスタ回路21のトリガ端子CKに入力されるシフト信号SPを無効にする。インバータ回路25は、比較回路22から出力される比較信号の論理を反転して出力する。
図13のレジスタブロックBL(3)は、レジスタ回路31、比較回路32、スイッチ回路33、AND回路34、インバータ回路35、AND回路36、およびOR回路37で構成されている。OR回路37は、比較回路32から出力される比較信号がハイレベルのとき、又は、レジスタブロックBL(2)のOR回路27から出力される比較信号がハイレベルのときに、ハイレベルの信号を出力する。その他の機能については、レジスタブロックBL(2)と全く同一であるので、説明は省略する。
図14のレジスタブロック(4)およびレジスタブロック(6)、図15のレジスタブロック(7)およびレジスタブロック(8)は、図13のレジスタブロックBL(2)およびレジスタブロック(3)と全く同一の回路構成になっている。また、レジスタブロック(5)およびレジスタブロック(9)についても、図13のレジスタブロック(2)およびレジスタブロックBL(3)とほとんど同一の回路構成になっている。
したがって、レジスタブロックBL(4)〜レジスタブロックBL(9)の機能をまとめて説明する。
レジスタ回路41〜91の入力端子D4〜D9は、スイッチ回路43〜93の出力dに接続されている。レジスタ回路41〜91は、入力端子D4〜D9に供給された画素データをトリガ端子CKに入力されるシフト信号のパルスの立ち下がりで記憶する。記憶した画素データは、出力端子Q4〜Q9から読み出すことができる。比較回路42〜92は、画像メモリ回路100から読み出されて入力端子pに供給される画素データの値とレジスタ回路41〜91に記憶されている画素データの値とを比較して、読み出された画素データの値が記憶された画素データの値より大きいときは、出力端子rからハイレベルの比較信号を出力する。一方、読み出された画素データの値が記憶された画素データの値以下であるときは、出力端子rからローレベルの比較信号を出力する。AND回路44〜94は、比較回路42〜92から出力される比較信号がハイレベルのとき、且つ、レジスタブロックBL(3)〜(8)のインバータ回路35〜85の出力がハイレベルのときに、ハイレベルの選択信号をスイッチ回路43〜93の制御端子cに与え、比較回路42〜92から出力される比較信号がローレベルのとき、又は、レジスタブロックBL(3)〜(8)のインバータ回路35〜85の出力がローレベルのときに、ローレベルの選択信号をスイッチ回路43〜93の制御端子cに与える。スイッチ回路43〜93は、制御端子cの選択信号がハイレベルのときに、画像メモリ回路100から読み出された画素データを選択して、レジスタ回路41〜91の入力端子D4〜D9に供給し、制御端子cの選択信号がローレベルのときに、前段のレジスタ回路31〜81に記憶された画素データを選択して、レジスタ回路41〜91の入力端子D4〜D9に供給する。OR回路47〜97は、比較回路42〜92から出力される比較信号がハイレベルのとき、又は、レジスタブロックBL(3)〜(8)のOR回路37〜87から出力される信号がハイレベルのときに、ハイレベルの信号を出力する。AND回路46〜96は、OR回路47〜97から出力される信号がハイレベルのときに、レジスタ回路41〜91のトリガ端子CKに入力されるシフト信号SPを有効にし、OR回路37〜87から出力される信号がローレベルのときに、レジスタ回路41〜91のトリガ端子CKに入力されるシフト信号SPを無効にする。
レジスタ回路41〜91の入力端子D4〜D9は、スイッチ回路43〜93の出力dに接続されている。レジスタ回路41〜91は、入力端子D4〜D9に供給された画素データをトリガ端子CKに入力されるシフト信号のパルスの立ち下がりで記憶する。記憶した画素データは、出力端子Q4〜Q9から読み出すことができる。比較回路42〜92は、画像メモリ回路100から読み出されて入力端子pに供給される画素データの値とレジスタ回路41〜91に記憶されている画素データの値とを比較して、読み出された画素データの値が記憶された画素データの値より大きいときは、出力端子rからハイレベルの比較信号を出力する。一方、読み出された画素データの値が記憶された画素データの値以下であるときは、出力端子rからローレベルの比較信号を出力する。AND回路44〜94は、比較回路42〜92から出力される比較信号がハイレベルのとき、且つ、レジスタブロックBL(3)〜(8)のインバータ回路35〜85の出力がハイレベルのときに、ハイレベルの選択信号をスイッチ回路43〜93の制御端子cに与え、比較回路42〜92から出力される比較信号がローレベルのとき、又は、レジスタブロックBL(3)〜(8)のインバータ回路35〜85の出力がローレベルのときに、ローレベルの選択信号をスイッチ回路43〜93の制御端子cに与える。スイッチ回路43〜93は、制御端子cの選択信号がハイレベルのときに、画像メモリ回路100から読み出された画素データを選択して、レジスタ回路41〜91の入力端子D4〜D9に供給し、制御端子cの選択信号がローレベルのときに、前段のレジスタ回路31〜81に記憶された画素データを選択して、レジスタ回路41〜91の入力端子D4〜D9に供給する。OR回路47〜97は、比較回路42〜92から出力される比較信号がハイレベルのとき、又は、レジスタブロックBL(3)〜(8)のOR回路37〜87から出力される信号がハイレベルのときに、ハイレベルの信号を出力する。AND回路46〜96は、OR回路47〜97から出力される信号がハイレベルのときに、レジスタ回路41〜91のトリガ端子CKに入力されるシフト信号SPを有効にし、OR回路37〜87から出力される信号がローレベルのときに、レジスタ回路41〜91のトリガ端子CKに入力されるシフト信号SPを無効にする。
図14のレジスタブロック(4)〜(6)、図15のレジスタブロック(7)およびレジスタブロック(8)において、インバータ回路45〜85は、比較回路42〜82からの比較信号の論理を反転して、次段のレジスタブロック(5)〜(9)のAND回路54〜94に入力する。しかし、最終段のレジスタブロック(9)においては、比較回路92からの比較信号の論理を反転するインバータ回路はない。また、第5段のレジスタブロック(5)において、レジスタ51の出力端子Q5は、図4において説明したように、画像メモリ回路100の入力ポートDinに接続されている。
次に、図12〜図15に示した画像メモリ回路100およびノイズ低減回路200の動作について、図16の具体例を参照しながら説明する。
図16(A)は、フィルタ処理対象の9個の画素データの値を示している。中央の画素データがノイズ低減の対象として指定される画素データであり、周囲の8個の画素データとの間でメディアンフィルタ処理が行われる。本発明のノイズ低減回路200においては、9個の画素データを読み出す順序は何ら制約を受けない。図16(A)において、指定の画素データを最初に読み出して、次に、左上、上、右上、左、右、左下、下、右下の順でもよいし、垂直方向の3個の画素データをブロックとして上から順に読み出し、左から右のブロックに移動する方法でもよいし、指定の画素データを中心として、8個の画素データを時計回り又は反時計回りに読み出してもよい。ここでは、通常多く用いられている読み出し順を採用し、9個の画素データを左上、上、右上、左、中央、右、左下、下、右下の順で読み出すこととする。なお、指定の画素が2次元の画面の端にある場合には、周囲の画素データが8個にならない。この場合には、同じ画素データを複数回読み出して全体を9個の画素データとする。また、画像メモリ回路100に記憶されている2次元の画素データの値は全て0よりも大きい値(1〜255)とする。
図16(A)は、フィルタ処理対象の9個の画素データの値を示している。中央の画素データがノイズ低減の対象として指定される画素データであり、周囲の8個の画素データとの間でメディアンフィルタ処理が行われる。本発明のノイズ低減回路200においては、9個の画素データを読み出す順序は何ら制約を受けない。図16(A)において、指定の画素データを最初に読み出して、次に、左上、上、右上、左、右、左下、下、右下の順でもよいし、垂直方向の3個の画素データをブロックとして上から順に読み出し、左から右のブロックに移動する方法でもよいし、指定の画素データを中心として、8個の画素データを時計回り又は反時計回りに読み出してもよい。ここでは、通常多く用いられている読み出し順を採用し、9個の画素データを左上、上、右上、左、中央、右、左下、下、右下の順で読み出すこととする。なお、指定の画素が2次元の画面の端にある場合には、周囲の画素データが8個にならない。この場合には、同じ画素データを複数回読み出して全体を9個の画素データとする。また、画像メモリ回路100に記憶されている2次元の画素データの値は全て0よりも大きい値(1〜255)とする。
図17は、図示しない電子回路において生成されるパルス信号のタイミングチャートである。図17において、CLOCKは、他のパルス信号の基準となる一定の時間間隔の周期信号である。RD/SPは、CLOCKの4倍の周期のパルス信号であり、図4において説明したように、読出イネーブル信号REがハイレベルのときに、RD/SPのパルス信号の立ち上がりのタイミングで、画像メモリ回路100の画素データが出力ポートDoutから読み出されて、ノイズ低減回路200の各レジスタブロックに供給される。すなわち、番号0〜9で表すRD/SPのうち、RD/SP「0」の立ち上がりのタイミングは、読出イネーブル信号REがローレベルであるので画素データは読み出されない。RD/SP「1」〜「9」の立ち上がりのタイミングで、図16(A)の9個の画素データが順に読み出される。
RD/SPのパルス信号の立ち下がりのタイミングが各レジスタブロックに入力されるシフト信号となる。したがって、RD/SP「1」〜「9」の立ち下がりのタイミングで、シフト信号が各レジスタブロックに入力される。ただし、RD/SP「1」の立ち上がりのタイミングと立ち下がりのタイミングとの間に、CLが各レジスタブロックのレジスタ回路に入力され、記憶されている画素データが0にクリアされる。なお、画像処理装置の電源がオンになったときのイニシャライズにおいても、各レジスタブロックのレジスタ回路は0にクリアされる。すなわち、画像メモリ回路100から9個の画素データが読み出された直後で、且つ、シフト信号が各レジスタブロックに入力される直前に、9個のレジスタ回路11〜91がクリアされ、各レジスタ回路には「0」が記憶される。
RD/SP「1」の立ち上がりのタイミングで、画像メモリ回路100から読み出された1番目の画素データ「(値=)100」が各レジスタブロックに供給されたときは、読み出された画素データの値「100」は「0」より大きいので、比較回路12〜92の出力端子rからは、全てハイレベルの比較信号が出力される。この結果、AND回路24〜94には、インバータ回路15〜85からローレベルの信号が入力され、AND回路24〜94からローレベルの選択信号がスイッチ回路23〜93に与えられる。したがって、レジスタ回路21〜91の入力端子D2〜D9には、それぞれ前段のレジスタ回路11〜81に記憶されている値「0」のデータが供給される。また、比較回路12の出力端子rからハイレベルの比較信号がAND回路16およびOR回路27に入力される。したがって、OR回路37〜97には、それぞれ前段のOR回路27〜87から順にハイレベルの信号が入力されるので、レジスタ回路11〜91へのシフト信号が有効となる。この結果、RD/SP「1」の立ち下がりのタイミングにおいて、レジスタ回路11には、画像メモリ回路100から読み出された1番目の画素データの値「100」が記憶され、残りのレジスタ回路21〜91には値「0」のデータが記憶される。
次に、RD/SP「2」の立ち上がりのタイミングで、画像メモリ回路100から読み出された2番目の画素データの値「110」が各レジスタブロックに供給されたときは、比較回路12は、レジスタ回路11に記憶されている画素データの値「100」と、読み出された画素データの値「110」とを比較する。この場合には、比較回路12の出力端子rからはハイレベルの比較信号が出力される。同時に、比較回路22〜92は、レジスタ回路21〜91に記憶されている値「0」のデータと、読み出された2番目の画素データの値「110」とを比較する。したがって、比較回路22〜92の出力端子rからは、全てハイレベルの比較信号が出力される。この結果、AND回路24〜94には、インバータ回路15〜85からローレベルの信号が入力され、AND回路24〜94からローレベルの選択信号がスイッチ回路23〜93に与えられる。したがって、レジスタ回路21の入力端子D2には、前段のレジスタ回路11に記憶されている画素データの値「100」が供給され、レジスタ回路31〜91の入力端子D3〜D9には、前段のレジスタ回路21〜81に記憶されている値「0」のデータが供給される。また、比較回路12の出力端子rからハイレベルの比較信号がAND回路16およびOR回路27に入力される。したがって、OR回路37〜97には、それぞれ前段のOR回路27〜87から順にハイレベルの信号が入力されるので、レジスタ回路11〜91へのシフト信号が有効となる。この結果、RD/SP「2」の立ち下がりのタイミングにおいて、レジスタ回路11には、画像メモリ回路100から読み出された2番目の画素データの値「110」が記憶され、レジスタ回路21には、レジスタ回路11に記憶された画素データの値「100」が記憶され、残りのレジスタ回路31〜91には値「0」のデータが記憶される。
次に、RD/SP「3」の立ち上がりのタイミングで、画像メモリ回路100から読み出された3番目の画素データの値「120」が各レジスタブロックに供給されたときは、比較回路12は、レジスタ回路11に記憶されている画素データの値「110」と、読み出された画素データの値「120」とを比較する。この場合には、比較回路12の出力端子rからはハイレベルの比較信号が出力される。同時に、比較回路22は、レジスタ回路21に記憶されている画素データの値「100」と、読み出された画素データの値「120」とを比較する。この場合には、比較回路22の出力端子rからはハイレベルの比較信号が出力される。また同時に、比較回路32〜92は、レジスタ回路31〜91に記憶されている値「0」のデータと、読み出された画素データの値「120」とを比較する。したがって、比較回路32〜92の出力端子rからは、全てハイレベルの比較信号が出力される。この結果、AND回路24〜94には、インバータ回路15〜85からローレベルの信号が入力され、AND回路24〜94からローレベルの選択信号がスイッチ回路23〜93に与えられる。したがって、レジスタ回路21の入力端子D2には、前段のレジスタ回路11に記憶されている画素データの値「110」が供給され、レジスタ回路31の入力端子D3には、前段のレジスタ回路21に記憶されている画素データの値「100」が供給され、レジスタ回路41〜91の入力端子D4〜D9には、前段のレジスタ回路31〜81に記憶されている値「0」のデータが供給される。また、比較回路12の出力端子rからハイレベルの比較信号がAND回路16およびOR回路27に入力される。したがって、OR回路37〜97には、それぞれ前段のOR回路27〜87から順にハイレベルの信号が入力されるので、レジスタ回路11〜91へのシフト信号が有効となる。この結果、RD/SP「3」の立ち下がりのタイミングにおいて、レジスタ回路11には、画像メモリ回路100から読み出された3番目の画素データの値「120」が記憶され、レジスタ回路21には、レジスタ回路11に記憶された画素データの値「110」が記憶され、レジスタ回路31には、レジスタ回路21に記憶された画素データの値「100」が記憶され、残りのレジスタ回路41〜91には値「0」のデータが記憶される。
次に、RD/SP「4」の立ち上がりのタイミングで、画像メモリ回路100から読み出された4番目の画素データの値「90」が各レジスタブロックに供給されたときは、比較回路12は、レジスタ回路11に記憶されている画素データの値「120」と、読み出された画素データの値「90」とを比較する。この場合には、比較回路12の出力端子rからはローレベルの比較信号が出力されて、AND回路16に入力されるので、レジスタ回路11へのシフト信号は無効になる。同時に、比較回路22は、レジスタ回路21に記憶されている画素データの値「110」と、読み出された画素データの値「90」とを比較する。この場合には、比較回路22の出力端子rからはローレベルの比較信号が出力される。したがって、OR回路27には、比較回路12からローレベルの比較信号が入力され、且つ、比較回路22からローレベルの比較信号が入力される。この結果、AND回路26には、OR回路27からローレベルの信号が入力されるので、レジスタ回路21へのシフト信号は無効になる。また同時に、比較回路32は、レジスタ回路31に記憶されている画素データの値「100」と、読み出された画素データの値「90」とを比較する。この場合には、比較回路32の出力端子rからはローレベルの比較信号が出力される。したがって、OR回路37には、OR回路27からローレベルの比較信号が入力され、且つ、比較回路32からローレベルの比較信号が入力される。この結果、AND回路36には、OR回路37からローレベルの信号が入力されるので、レジスタ回路31へのシフト信号は無効になる。したがって、レジスタ回路11、21、31には新たな画素データは記憶されず、現在記憶している画素データの値「120」、「110」、「100」をそのまま維持する。なお、レジスタブロック(1)〜(3)のインバータ回路15〜35からはハイレベルの信号が後段のAND回路24〜44に入力される。
この場合においては、比較回路42〜92は、レジスタ回路41〜91に記憶されている値「0」のデータと、読み出された画素データの値「90」とを比較する。したがって、比較回路42〜92の出力端子rからは、全てハイレベルの比較信号が出力される。この結果、AND回路44には、インバータ回路35からハイレベルの信号が入力され、且つ、比較回路42からハイレベルの信号が入力される。したがって、AND回路44からはハイレベルの選択信号がスイッチ回路43の制御端子cに与えられ、画像メモリ回路100から読み出された画像データの値「90」がレジスタ回路41の入力端子D4に供給される。この場合には、比較回路42からハイレベルの比較信号がOR回路47に入力されるので、レジスタ回路41へのシフト信号は有効になる。この結果、RD/SP「4」の立ち下がりのタイミングにおいて、読み出された画像データの値「90」がレジスタ回路41に記憶される。
さらにこの場合においては、AND回路54〜94には、インバータ回路45〜85からローレベルの信号が入力され、AND回路54〜94からローレベルの選択信号がスイッチ回路53〜93に与えられる。したがって、レジスタ回路51〜91の入力端子D5〜D9には、前段のレジスタ回路41〜81に記憶されている値「0」のデータが供給される。また、比較回路52の出力端子rからハイレベルの比較信号がOR回路57に入力されるので、OR回路57からAND回路56およびOR回路67にハイレベルの信号が入力される。したがって、OR回路77〜97には、それぞれ前段のOR回路67〜87から順にハイレベルの信号が入力される。したがって、レジスタ回路51〜91へのシフト信号が有効となる。この結果、レジスタ回路51〜91には値「0」のデータが記憶される。
次に、RD/SP「5」の立ち上がりのタイミングで、画像メモリ回路100から読み出された5番目の画素データの値「250」が各レジスタブロックに供給されたときは、比較回路12は、レジスタ回路11に記憶されている画素データの値「120」と、読み出された画素データの値「250」とを比較する。比較回路22は、レジスタ回路21に記憶されている画素データの値「110」と、読み出された画素データの値「250」とを比較する。比較回路32は、レジスタ回路31に記憶されている画素データの値「100」と、読み出された画素データの値「250」とを比較する。比較回路42は、レジスタ回路41に記憶されている画素データの値「90」と、読み出された画素データの値「250」とを比較する。また、比較回路52〜92は、レジスタ回路51〜91に記憶されている値「0」のデータと、読み出された画素データの値「250」とを比較する。この場合には、比較回路12〜92の出力端子rからは全てハイレベルの比較信号が出力される。したがって、AND回路24〜94には、前段のインバータ回路15〜85からローレベルの信号が入力される。したがって、AND回路24〜94からローレベルの選択信号がスイッチ回路23〜93の制御端子cに入力され、レジスタ回路21〜91の入力端子D2〜D9には、それぞれ前段のレジスタ回路11〜81に記憶された画素データの値「120」、「110」、「100」、「90」および、値「0」のデータが供給される。また、比較回路12の出力端子rからハイレベルの比較信号がAND回路16およびレジスタブロック(2)のOR回路27に入力される。したがって、OR回路37〜97には、それぞれ前段のOR回路27〜87から順にハイレベルの信号が入力されるので、レジスタ回路11〜91へのシフト信号が有効となる。この結果、RD/SP「5」の立ち下がりのタイミングにおいて、レジスタ回路11には、画像メモリ回路100から読み出された5番目の画素データの値「250」が記憶され、レジスタ回路21には、前段のレジスタ回路11に記憶された画素データの値「120」が記憶され、レジスタ回路31には、前段のレジスタ回路21に記憶された画素データの値「110」が記憶され、レジスタ回路41には、前段のレジスタ回路31に記憶された画素データの値「100」が記憶され、レジスタ回路51には、前段のレジスタ回路41に記憶された画素データの値「90」が記憶される。また、レジスタ回路61〜91には値「0」が記憶される。
次に、RD/SP「6」の立ち上がりのタイミングで、画像メモリ回路100から読み出された6番目の画素データの値「130」が各レジスタブロックに供給されたときは、比較回路12は、レジスタ回路11に記憶されている画素データの値「250」と、読み出された画素データの値「130」とを比較する。比較回路22は、レジスタ回路21に記憶されている画素データの値「120」と、読み出された画素データの値「130」とを比較する。比較回路32は、レジスタ回路31に記憶されている画素データの値「110」と、読み出された画素データの値「130」とを比較する。比較回路42は、レジスタ回路41に記憶されている画素データの値「100」と、読み出された画素データの値「130」とを比較する。比較回路52は、レジスタ回路51に記憶されている画素データの値「90」と、読み出された画素データの値「130」とを比較する。また、比較回路62〜92は、レジスタ回路61〜91に記憶されている値「0」のデータと、読み出された画素データの値「130」とを比較する。この場合には、比較回路12の出力端子rからはローレベルの比較信号が出力されて、AND回路16に入力されるので、レジスタ回路11へのシフト信号は無効になる。この結果、RD/SP「6」の立ち下がりのタイミングにおいて、レジスタ回路11には読み出された画素データは記憶されず、現在記憶している画素データの値「250」がそのまま維持される。
この場合には、AND回路24には、前段のインバータ回路15からハイレベルの信号が入力され、且つ、比較回路22からハイレベルの比較信号が入力される。したがって、AND回路24からハイレベルの選択信号がスイッチ回路23に与えられ、画像メモリ回路100から読み出された6番目の画素データの値「130」がレジスタ回路21に供給される。また、比較回路22の出力端子rからはハイレベルの比較信号が出力されて、OR回路27に入力される。したがって、OR回路27から出力されたハイレベルの信号がAND回路26に入力されるので、レジスタ回路21へのシフト信号は有効になる。この結果、レジスタ回路21には、画素データの値「130」が記憶される。
さらにこの場合には、AND回路34〜94には、前段のインバータ回路25〜85からローレベルの信号が入力される。したがって、AND回路34〜94からハイレベルの選択信号がスイッチ回路33〜93に与えられ、前段のレジスタ回路21〜51に記憶されている画素データの値「120」、「110」、「100」、「90」がレジスタ回路31〜61に供給され、値「0」のデータがレジスタ回路71〜91に供給される。また、OR回路27から出力されたハイレベルの信号が次段のOR回路37に入力され、OR回路47〜97に順に前段のOR回路37〜87から出力されたハイレベルの信号が入力されるので、レジスタ回路41〜97へのシフト信号は有効になる。この結果、レジスタ回路31〜61には、それぞれ画素データの値「120」、「110」、「100」、「90」が記憶され、レジスタ回路71〜91には、値「0」が記憶される。
次に、RD/SP「7」の立ち上がりのタイミングで、画像メモリ回路100から読み出された7番目の画素データの値「80」が各レジスタブロックに供給されたときは、比較回路12は、レジスタ回路11に記憶されている画素データの値「250」と、読み出された画素データの値「80」とを比較する。比較回路22は、レジスタ回路21に記憶されている画素データの値「130」と、読み出された画素データの値「80」とを比較する。比較回路32は、レジスタ回路31に記憶されている画素データの値「120」と、読み出された画素データの値「80」とを比較する。比較回路42は、レジスタ回路41に記憶されている画素データの値「110」と、読み出された画素データの値「80」とを比較する。比較回路52は、レジスタ回路51に記憶されている画素データの値「100」と、読み出された画素データの値「80」とを比較する。比較回路62は、レジスタ回路61に記憶されている画素データの値「90」と、読み出された画素データの値「80」とを比較する。また、比較回路72〜92は、レジスタ回路71〜91に記憶されている値「0」のデータと、読み出された画素データの値「80」とを比較する。
この場合には、比較回路12〜62からは、全てローレベルの比較信号が出力される。したがって、AND回路16にはローレベルの比較信号が入力されるので、レジスタ回路11へのシフト信号は無効になる。また、OR回路27〜67には、ローレベルの比較信号が入力され、且つ、前段のAND回路16、OR回路27〜67からローレベルの信号が入力される。したがって、OR回路27〜67からはローレベルの信号がAND回路26〜66に入力されるので、レジスタ回路21〜61へのシフト信号は無効となる。この結果、レジスタ回路11には読み出された画素データは記憶されず、現在記憶している画素データの値「250」がそのまま維持される。また、レジスタ21〜91には新たな画素データは記憶されず、現在記憶している画素データの値「130」、「120」、「110」、「100」、「90」がそのまま維持される。
AND回路74には、インバータ回路65からハイレベルの信号が入力され、且つ、比較回路72からハイレベルの比較信号が入力される。したがって、AND回路74からハイレベルの選択信号がスイッチ回路73に与えられ、この結果、RD/SP「7」の立ち下がりのタイミングにおいて、画像メモリ回路100から読み出された7番目の画素データの値「80」がレジスタ回路71に記憶される。また、インバータ回路75、85からローレベルの信号がAND回路84、94に入力される。したがって、AND回路84、94からローレベルの選択信号がスイッチ回路83、93に与えられ、それぞれ前段のレジスタ回路71、81に記憶された値「0」のデータがレジスタ回路81、91の入力端子D8、D9に供給される。また、比較回路82、92からハイレベルの比較信号がOR回路87、97に入力される。したがって、OR回路87、97からハイレベルの信号がAND回路86、96に入力されるので、レジスタ回路81、91へのシフト信号が有効となる。この結果、レジスタ回路81、91に値「0」のデータが記憶される。
次に、RD/SP「8」の立ち上がりのタイミングで、画像メモリ回路100から読み出された8番目の画素データの値「150」が各レジスタブロックに供給されたときは、比較回路12は、レジスタ回路11に記憶されている画素データの値「250」と、読み出された画素データの値「150」とを比較する。比較回路22は、レジスタ回路21に記憶されている画素データの値「130」と、読み出された画素データの値「150」とを比較する。比較回路32は、レジスタ回路31に記憶されている画素データの値「120」と、読み出された画素データの値「150」とを比較する。比較回路42は、レジスタ回路41に記憶されている画素データの値「110」と、読み出された画素データの値「150」とを比較する。比較回路52は、レジスタ回路51に記憶されている画素データの値「100」と、読み出された画素データの値「150」とを比較する。比較回路62は、レジスタ回路61に記憶されている画素データの値「90」と、読み出された画素データの値「150」とを比較する。比較回路72は、レジスタ回路71に記憶されている画素データの値「80」と、読み出された画素データの値「150」とを比較する。また、比較回路82、92は、レジスタ回路81、91に記憶されている値「0」のデータと、読み出された画素データの値「150」とを比較する。
この場合には、比較回路12からはローレベルの比較信号が出力される。また、比較回路22〜92からはハイレベルの比較信号が出力される。したがって、AND回路16にはローレベルの比較信号が入力されるので、レジスタ回路11へのシフト信号は無効になる。この結果、レジスタ回路11には読み出された画素データは記憶されず、現在記憶している画素データの値「250」がそのまま維持される。また、AND回路24には、インバータ回路15からハイレベルの信号が入力され、且つ、比較回路22からハイレベルの比較信号が入力される。したがって、AND回路24からハイレベルの選択信号がスイッチ回路23の制御端子cに与えられ、読み出された画素データの値「150」がレジスタ回路21の入力端子D2に供給される。また、比較回路22からハイレベルの比較信号がOR回路27に入力される。したがって、OR回路27からハイレベルの信号がAND回路26に入力されるので、レジスタ回路21へのシフト信号が有効になる。この結果、RD/SP「8」の立ち下がりのタイミングにおいて、読み出された画素データの値「150」がレジスタ回路21に記憶される。
この場合には、インバータ回路25〜85からローレベルの信号がAND回路34〜94に入力される。したがって、AND回路34〜94からローレベルの選択信号がスイッチ回路33〜93の制御端子cに与えられ、レジスタ回路31〜81の入力端子D3〜D8には、それぞれ前段のレジスタ回路21〜71に記憶された画素データの値「130」、「120」、「110」、「100」、「90」、「80」が供給される。また、OR回路27からハイレベルの信号がOR回路37に入力され、OR回路47〜97には前段のOR回路37〜87からハイレベルの信号が入力される。したがって、OR回路47〜97からハイレベルの信号がAND回路36〜96に入力されるので、レジスタ回路31〜91へのシフト信号が有効になる。この結果、レジスタ回路31〜81には画素データの値「130」、「120」、「110」、「100」、「90」、「80」が記憶される。また、レジスタ回路91には値「0」のデータが記憶される。
次に、RD/SP「9」の立ち上がりのタイミングで、画像メモリ回路100から読み出された9番目の画素データの値「140」が各レジスタブロックに供給されたときは、比較回路12は、レジスタ回路11に記憶されている画素データの値「250」と、読み出された画素データの値「140」とを比較する。比較回路22は、レジスタ回路21に記憶されている画素データの値「150」と、読み出された画素データの値「140」とを比較する。比較回路32は、レジスタ回路31に記憶されている画素データの値「130」と、読み出された画素データの値「140」とを比較する。比較回路42は、レジスタ回路41に記憶されている画素データの値「120」と、読み出された画素データの値「140」とを比較する。比較回路52は、レジスタ回路51に記憶されている画素データの値「110」と、読み出された画素データの値「140」とを比較する。比較回路62は、レジスタ回路61に記憶されている画素データの値「100」と、読み出された画素データの値「140」とを比較する。比較回路72は、レジスタ回路71に記憶されている画素データの値「90」と、読み出された画素データの値「140」とを比較する。比較回路82は、レジスタ回路81に記憶されている画素データの値「80」と、読み出された画素データの値「140」とを比較する。また、比較回路92は、レジスタ回路91に記憶されている値「0」のデータと、読み出された画素データの値「140」とを比較する。
この場合には、比較回路12、22からローレベルの比較信号が出力される。また、比較回路32〜92からハイレベルの比較信号が出力される。したがって、AND回路16にはローレベルの比較信号が入力されるので、レジスタ回路11へのシフト信号は無効になる。さらに、OR回路27には比較回路22からローレベルの比較信号が入力され、且つ、比較回路12からローレベルの比較信号が入力される。したがって、OR回路27からローレベルの信号がAND回路26に入力されるので、レジスタ回路21へのシフト信号は無効になる。この結果、レジスタ回路11には読み出された画素データは記憶されず、現在記憶している画素データの値「250」がそのまま維持される。また、レジスタ回路21には新たな画素データは記憶されず、現在記憶している画素データの値「150」がそのまま維持される。
またこの場合には、AND回路34には、インバータ回路25からハイレベルの信号が入力され、且つ、比較回路32からハイレベルの比較信号が出力される。したがって、AND回路34からハイレベルの選択信号がスイッチ回路33の制御端子cに与えられ、読み出された画素データの値「140」がレジスタ回路31の入力端子D3に供給される。また、OR回路37には比較回路32からハイレベルの比較信号が出力される。したがって、OR回路からハイレベルの信号がAND回路36に入力されるので、レジスタ回路31へのシフト信号が有効になる。この結果、RD/SP「9」の立ち下がりのタイミングにおいて、読み出された画素データの値「140」がレジスタ回路31に記憶される。
この場合には、インバータ回路35〜85からローレベルの信号がAND回路44〜94に入力される。したがって、AND回路44〜94からローレベルの選択信号がスイッチ回路33〜93の制御端子cに与えられ、レジスタ回路41〜91の入力端子D4〜D9には、それぞれ前段のレジスタ回路31〜81に記憶された画素データの値「130」、「120」、「110」、「100」、「90」、「80」が供給される。また、OR回路27からハイレベルの信号がOR回路37に入力され、OR回路47〜97には前段のOR回路37〜87からハイレベルの信号が入力される。したがって、OR回路47〜97からハイレベルの信号がAND回路36〜96に入力されるので、レジスタ回路41〜91へのシフト信号が有効になる。この結果、レジスタ回路41〜91には画素データの値「130」、「120」、「110」、「100」、「90」、「80」が記憶される。
したがって、この場合には、図16(B)に示すように、図4のレジスタブロックBL(1)〜(9)に、画素データの値「250」、「150」、「130」、「120」、「110」、「100」、「90」、「80」が記憶される。すなわち、ノイズ低減の対象となる指定の画素データと、指定の画素データに隣接する周囲の8個の画素データからなる9個の画素データが、値の大きい順序で図4のメディアンフィルタ回路200に記憶される。したがって、レジスタブロックBL(5)のレジスタ回路、すなわち、図14に示すレジスタ回路51に記憶されている画素データの値「120」が中央値になる。
また、図17のRD/SP「9」の立ち下がりのタイミングで、書込イネーブル信号WEがハイレベルとなり、図4の画像メモリ回路100へのデータ書き込みが可能になる。このときには、画像メモリ回路100へのアドレス信号ADは、ノイズ低減の対象となる指定の画素データを指定する。また、同時に、読出イネーブル信号がローレベルとなり、画像メモリ回路100からのデータ読み出しが禁止になるので、図17において、RD/SP「9」の次のRD/SP「0」の立ち上がりでは、画素データは読み出されない。また、RD/SP「0」の立ち上がりと同じタイミングで書込信号WPのパルスが立ち上がる。この結果、レジスタ回路51に記憶されている画素データの中央値「120」によって、画像メモリ回路100におけるノイズ低減の対象となる指定の画素データの値「250」を書き換える。そして、図17のRD/SP「1」の立ち下がりのタイミングで、次の9個の画像データのうち最初の画素データが画像メモリ回路100から読み出されて、RD/SP「1」の立ち下がりのタイミングのシフト信号の前に、クリア信号CLが入力されるので、メディアンフィルタ回路200の全てのレジスタ回路11〜91に記憶された画素データがクリアされる。
このように、上記第4実施形態によれば、ノイズ低減の対象である指定の画素データと、周囲の8個の画素データからなる9個の画素データを画像メモリ回路100から読み出して、RD/SPのタイミングに同期して、メディアンフィルタ回路200に記憶したときには、自動的にそれらの中央値が決定され、その中央値によって、ノイズ低減の対象である指定の画素データの値が書き換えられる。すなわち、9個の画素データを読み出すだけで、他のいかなるデータ処理も必要とすることなく、指定の画素データのノイズを低減するためのデータ比較処理を大幅に高速化できる。その結果、携帯電話装置1におけるテレビ放送に対する機能をさらに充実させることができる。
なお、上記第4実施形態においては、9個の画素データを値が大きい順にレジスタ回路11〜レジスタ回路91に記憶する構成にしたが、9個の画素データを値が小さい順にレジスタ回路11〜レジスタ回路91に記憶する構成にしてもよい。この場合は、読み出された画素データDinの値がシフトレジスタ回路に記憶された画素データの値より小さいときに、比較回路12〜92からハイレベルの比較信号を出力するように回路を構成するだけでよい。
また、ノイズ低減の対象である指定の画素データが2次元画像の端にある場合には、隣接する周囲の画素データが8個に達しない。例えば、図16(A)の9個の画素データが2次元画面の隅にある場合に、指定の画素データが「100」の位置であるときは、周囲の画素データは、値が「110」、「250」、「90」の3個の画素データである。この場合には、残りの5個の画素データとして、値が「110」、「250」、「90」の3個の画素データを重複して使用し、全部で9個の画素データによって中央値を決定する。
次に、第4実施形態のノイズ低減回路(メディアンフィルタ回路)である図13乃至図15において、9個の8ビットのデジタルコンパレータ回路12、22、32、42、52、62、72、82、92は、配線パターンを極力少なくすることで、浮遊容量に起因するデータの遅延や歪みを低減する工夫が施されている。この結果、図13乃至図15のメディアンフィルタ回路を小型化して、ひいては図5の画像記憶部112の回路規模を小さくすることができる。
なお、図13乃至図15の8ビットのデジタルコンパレータ回路12〜92は、上記したように、本発明のデジタルコンパレータ回路の一例に過ぎない。比較する2系統のデジタルデータのビット数は、8ビットに限らず、4ビット、16ビット、32ビット、64ビット等、任意のビット数が可能である。すなわち、受信する地上波デジタル放送から得られる画像データを処理するCPUの構成に応じて、任意のnビットのデジタルコンパレータ回路について本発明を適用することができる。
そこで、8ビットのデジタルコンパレータ回路12〜92の構成及び動作の原理について理解を容易にするために、まず、入力される2系統の4ビットのデータAおよびBの大小を比較する4ビットコンパレータ回路について説明する。図18は、4ビットコンパレータ回路300の回路図である。図18において、排他的論理和であるEXOR回路G1、G11、G21、G31は、信号a0、a1、a2、a3からなるデータA、および、信号b0、b1、b2、b3からなるデータBが入力される。この場合において、a3およびb3は最上位ビット(MSB)であり、a0およびb0は最下位ビット(LSB)である。
EXOR回路G1、G11、G21、G31の出力は、3NAND回路G2、G12、G22、G32の第1の入力に接続されている。また、信号a0、a1、a2、a3は、それぞれ3NAND回路G2、G12、G22、G32の第2の入力に与えられる。インバータ回路G3、G13、G23、G33は、EXOR回路G1、G11、G21、G31から出力される信号を反転して、AND回路G4、G14、G24、G34の第2の入力に与える。ハイレベルの端子dは3NAND回路G32の第3の入力およびAND回路G34の第1の入力に接続されている。AND回路G34の出力は、3NAND回路G22の第3の入力およびAND回路G24の第1の入力に接続されている。AND回路G24の出力は、3NAND回路G12の第3の入力およびAND回路G14の第1の入力に接続されている。AND回路G14の出力は、3NAND回路G2の第3の入力およびAND回路G4の第1の入力に接続されている。AND回路G4の出力は端子eに接続されている。
3NAND回路G2、G12、G22、G32の出力はオープンコレクタであり、出力端子cに接続されている。端子fに入力が接続されたインバータ回路G41の出力もオープンコレクタであり、出力端子cに接続されている。すなわち、3NAND回路G2、G12、G22、G32の出力、および、インバータ回路G41の出力は、出力端子cに接続されるプルアップ抵抗(図示せず)によって、負論理をアクティブとするワイヤードOR回路を構成する。したがって、3NAND回路G2、G12、G22、G32、および、インバータ回路G41のうち、いずれかの出力がローレベルになると、プルアップ抵抗を介して、そのローレベルの出力に電流が流れ込む。ただし、インバータ回路G41の入力は抵抗R2によってプルダウンされているので、端子fにハイレベルの信号が入力されない限り、インバータ回路G41の出力は常にハイレベルになっている。
端子dは、カスケード接続される上位の4ビットコンパレータ回路に接続することができる。また、端子eは、カスケード接続される下位の4ビットコンパレータ回路に接続することができる。いま、上位および下位の4ビットコンパレータ回路とカスケードされていない場合を想定する。この場合には、プルアップされた抵抗R1によって、3NAND回路G32の第3の入力およびAND回路G34の第1の入力はハイレベルになっている。
以下、入力されるデータA(信号a0、a1、a2、a3)およびデータB(信号b0、b1、b2、b3)の各ビットの状態に応じて、図18の4ビットコンパレータ回路の動作を説明する。
信号a3がハイレベル、信号b3がローレベルの場合には、EXOR回路G31からハイレベルの信号が3NAND回路G32の第1の入力に与えられる。このとき、3NAD回路G32の第3の入力はハイレベルであるので、3NAND回路G32はインバータ回路として機能し、ハイレベルのa3が3NAND回路G32で反転されて、負論理のローレベルの信号が3NAND回路G32から出力される。また、インバータ回路G33からローレベルの信号がAND回路G34の第2の入力に与えられ、AND回路G34からローレベルの信号が3NAND回路G22の第3の入力およびAND回路G24の第2の入力に与えられる。このため、AND回路G24からローレベルの信号が3NAND回路G12の第3の入力およびAND回路G14の第1の入力に与えられる。このためさらに、AND回路G14からローレベルの信号が3NAND回路G2の第3の入力およびAND回路G4の第1の入力に与えられる。さらに、AND回路G4からローレベルの信号が端子eから出力される。この結果、EXOR回路G1、G11、G21の出力のレベルに関係なく、3NAND回路G2、G12、G22の出力はハイレベルになる。すなわち、3NAND回路G32の出力のみによって、出力端子cから負論理のローレベルの信号が出力される。この負論理の出力は最上位ビットのa3がb3よりも大きいために生じたので、他の下位ビットa0およびb0、a1およびb1、a2およびb2の大小に関係なく、AのデータはBのデータよりも大きい(A>B)ことになる。
信号a3がローレベル、信号b3がハイレベルの場合には、EXOR回路G31からハイレベルの信号が3NAND回路G32の第1の入力に与えられる。このとき、3NAD回路G32の第3の入力はハイレベルであるので、3NAND回路G32はインバータ回路として機能し、ローレベルのa3が3NAND回路G32で反転されて、ハイレベルの信号が3NAND回路G32から出力される。また、インバータ回路G33からローレベルの信号がAND回路G34の第2の入力に与えられ、AND回路G34からローレベルの信号が3NAND回路G22の第3の入力およびAND回路G24の第1の入力に与えられる。このため、AND回路G24からローレベルの信号が3NAND回路G12の第3の入力およびAND回路G14の第1の入力に与えられ、AND回路G14からローレベルの信号が3NAND回路G2の第3の入力およびAND回路G4の第1の入力に与えられる。このためさらに、AND回路G4からローレベルの信号が端子eから出力される。この結果、下位ビットのEXOR回路G1、G11、G21の出力のレベルに関係なく、3NAND回路G2、G12、G22の第3の入力に与えられたローレベルの信号によって、3NAND回路G2、G12、G22の出力はハイレベルになる。すなわち、4個の3NAND回路2、12、22、32の出力が全てハイレベルとなり、出力端子cからはハイレベルの信号が出力される。このハイレベルの出力は最上位ビットのa3がb3よりも小さいために生じたので、他の下位ビットa0およびb0、a1およびb1、a2およびb2の大小に関係なく、AのデータはBのデータよりも小さい(A<B)ことになる。
信号a3と信号b3とが同じレベルの場合には、EXOR回路G31からローレベルの信号が3NAND回路G32の第1の入力に与えられる。したがって、ハイレベルの信号が3NAND回路G32から出力される。また、インバータ回路G33からハイレベルの信号がAND回路G34の第2の入力に与えられ、AND回路G34からハイレベルの信号が3NAND回路G22の第3の入力およびAND回路G24の第1の入力に与えられる。
この場合において、信号a2がハイレベル、信号b2がローレベルの場合には、EXOR回路G21からハイレベルの信号が3NAND回路G22の第1の入力に与えられる。このとき、3NAD回路G22の第3の入力はハイレベルであるので、3NAND回路G22はインバータ回路として機能し、ハイレベルのa2が3NAND回路G22で反転されて、負論理のローレベルの信号が3NAND回路G22から出力される。また、インバータ回路G23からローレベルの信号がAND回路G24の第2の入力に与えられ、AND回路G24からローレベルの信号が3NAND回路G12の第3の入力およびAND回路G14の第1の入力に与えられる。このため、AND回路G14からローレベルの信号が3NAND回路G2の第3の入力およびAND回路G4の第1の入力に与えられる。このためさらに、AND回路G4からローレベルの信号が端子eから出力される。この結果、下位ビットのEXOR回路G1、G11の出力のレベルに関係なく、3NAND回路G2、G12の出力はハイレベルになる。すなわち、3NAND回路G22からのローレベルの出力のみによって、出力端子cから負論理のローレベルの信号が出力される。この負論理のローレベルの出力はa3とb3とが同じレベルで、且つ、a2がb2よりも大きいために生じたので、他の下位ビットa0およびb0、a1およびb1の大小に関係なく、AのデータはBのデータよりも大きい(A>B)ことになる。
信号a3と信号b3とが同じレベルの場合において、信号a2がローレベル、信号b2がハイレベルの場合には、EXOR回路G21からハイレベルの信号が3NAND回路G22の第1の入力に与えられる。このとき、3NAD回路G22の第3の入力はハイレベルであるので、3NAND回路G22はインバータ回路として機能し、ローレベルのa2が3NAND回路G22で反転されて、ハイレベルの信号が3NAND回路G22から出力される。また、インバータ回路G23からローレベルの信号がAND回路G24の第2の入力に与えられ、AND回路G24からローレベルの信号が3NAND回路G12の第3の入力およびAND回路G14の第1の入力に与えられる。このため、AND回路G14からローレベルの信号が3NAND回路G2の第3の入力およびAND回路G4の第1の入力に与えられる。このためさらに、AND回路G4からローレベルの信号が端子eから出力される。この結果、下位ビットのEXOR回路G1、G11の出力のレベルに関係なく、3NAND回路G2、G12の出力はハイレベルになる。すなわち、すなわち、4個の3NAND回路G2、G12、G22、G32の出力が全てハイレベルとなり、出力端子cからはハイレベルの信号が出力される。このハイレベルの出力はa3とb3とが同じレベルで、且つ、a2がb2よりも小さいために生じたので、他の下位ビットa0およびb0、a1およびb1の大小に関係なく、AのデータはBのデータよりも小さい(A<B)ことになる。
信号a3と信号b3とが同じレベル、および、信号a2と信号b2とが同じレベルの場合には、EXOR回路G31、G21からローレベルの信号が3NAND回路G32、G22の第1の入力に与えられる。したがって、ハイレベルの信号が3NAND回路G32および3NAND回路G22から出力される。また、インバータ回路G33からハイレベルの信号がAND回路G34の第2の入力に与えられる。このとき、AND回路G34の第1の入力はハイレベルであるので、AND回路G34からハイレベルの信号がAND回路G24の第1の入力に与えられる。また、インバータ回路G23からハイレベルの信号がAND回路G24の第1の入力に与えられているので、AND回路G24からハイレベルの信号が3NAND回路G12の第3の入力およびAND回路G14の第1の入力に与えられる。
この場合において、信号a1がハイレベル、信号b1がローレベルの場合には、EXOR回路G11からハイレベルの信号が3NAND回路G12の第1の入力に与えられる。このとき、3NAD回路G12の第3の入力はハイレベルであるので、3NAND回路G12はインバータ回路として機能し、ハイレベルのa1が3NAND回路G12で反転されて、負論理のローレベルの信号が3NAND回路G12から出力される。また、インバータ回路G13からローレベルの信号がAND回路G14の第1の入力端子に入力され、AND回路G14からローレベルの信号が3NAND回路G2の第3の入力およびAND回路G4の第1の入力に与えられる。このため、AND回路G4からローレベルの信号が端子eから出力される。この結果、下位ビットのEXOR回路G1の出力のレベルに関係なく、3NAND回路G2の出力はハイレベルになる。すなわち、3NAND回路G12からのローレベルの出力のみによって、出力端子cから負論理のローレベルの信号が出力される。この負論理のローレベルの出力はa3とb3とが同じレベル、且つ、a2とb2とが同じレベルの場合に、a1がb1よりも大きいために生じたので、最下位のビットa0およびb0の大小に関係なく、AのデータはBのデータよりも大きい(A>B)ことになる。
信号a3と信号b3とが同じレベル、および、信号a2と信号b2とが同じレベルの場合において、信号a1がローレベル、信号b1がハイレベルの場合には、EXOR回路G11からハイレベルの信号が3NAND回路G12の第1の入力に与えられる。このとき、3NAD回路G12の第3の入力はハイレベルであるので、3NAND回路G12はインバータ回路として機能し、ローレベルのa1が3NAND回路G12で反転されて、ハイレベルの信号が3NAND回路G12から出力される。また、インバータ回路G13からローレベルの信号がAND回路G14の第1の入力に与えられ、AND回路G14からローレベルの信号が3NAND回路G2の第3の入力およびAND回路G4の第1の入力に与えられる。このため、AND回路G4からローレベルの信号が端子eから出力される。この結果、下位ビットのEXOR回路G1の出力のレベルに関係なく、3NAND回路G2の出力はハイレベルになる。すなわち、4個の3NAND回路G2、G12、G22、G32の出力が全てハイレベルとなり、出力端子cからハイレベルの信号が出力される。したがって、出力端子cからハイレベルの信号が出力される。このハイレベルの出力はa3とb3とが同じレベル、および、a2とb2とが同じレベルで、且つ、a1がb1よりも小さいために生じたので、最下位のビットa0およびb0の大小に関係なく、AのデータはBのデータよりも小さい(A<B)ことになる。
信号a3と信号b3とが同じレベル、信号a2と信号b2とが同じレベル、および、信号a1と信号b1とが同じレベルの場合には、EXOR回路G31、G21、G11からローレベルの信号が3NAND回路G32、G22、G12の第1の入力端子に入力される。したがって、ハイレベルの信号が3NAND回路G32、G22、G12から出力される。また、インバータ回路G33からハイレベルの信号がAND回路G34の第2の入力に与えられる。このとき、AND回路G34の第1の入力はハイレベルであるので、AND回路G34からハイレベルの信号がAND回路G24の第1の入力に与えられる。また、インバータ回路G23からハイレベルの信号がAND回路G24の第1の入力端子に入力されるので、AND回路G24からハイレベルの信号が3NAND回路G12の第3の入力端子およびAND回路G14の第2の入力端子に入力される。
この場合において、信号a0がハイレベル、信号b0がローレベルの場合には、EXOR回路G1からハイレベルの信号が3NAND回路G2の第1の入力端子に入力される。このとき、3NAD回路G2の第3の入力はハイレベルであるので、3NAND回路G12はインバータ回路として機能し、ハイレベルのa0が3NAND回路G12で反転されて、負論理のローレベルの信号が3NAND回路G2から出力される。また、インバータ回路G3からローレベルの信号がAND回路G4の第1の入力端子に入力され、AND回路G4からローレベルの信号が端子eから出力される。この結果、3NAND回路G2からのローレベルの出力のみによって、出力端子cから負論理のローレベルの信号が出力される。この負論理のローレベルの出力はa3とb3とが同じレベル、a2とb2とが同じレベル、および、a1とb1とが同じレベルで、且つ、a0がb0よりも大きいために生じたので、AのデータはBのデータよりも大きい(A>B)ことになる。
信号a3と信号b3とが同じレベル、信号a2と信号b2とが同じレベル、および、信号a1と信号b1とが同じレベルの場合において、信号a0がローレベル、信号b0がハイレベルの場合には、EXOR回路G1からハイレベルの信号が3NAND回路G2の第1の入力に与えられる。このとき、3NAD回路G2の第3の入力はハイレベルであるので、3NAND回路G2はインバータ回路として機能し、ローレベルのa0が3NAND回路G2で反転されて、ハイレベルの信号が3NAND回路G2から出力される。また、インバータ回路G3からローレベルの信号がAND回路G4の第2の入力端子に入力される。このため、AND回路G4からローレベルの信号が端子eから出力される。この結果、4個の3NAND回路G2、G12、G22、G32の出力が全てハイレベルとなり、出力端子cからはハイレベルの信号が出力される。このハイレベルの出力は、a3とb3とが同じレベル、a2とb2とが同じレベル、および、a1とb1とが同じレベルで、且つ、a0がb0よりも小さいために生じたので、AのデータはBのデータよりも小さい(A<B)ことになる。
信号a3と信号b3とが同じレベル、信号a2と信号b2とが同じレベル、信号a1と信号b1とが同じレベル、および、信号a0と信号b0とが同じレベルの場合には、EXOR回路G31、G21、G11、G1からローレベルの信号が3NAND回路G32、G22、G12、G2の第1の入力端子に入力される。したがって、ハイレベルの信号が全ての3NAND回路G32、G22、G12、G2から出力される。この場合には、インバータ回路G33からハイレベルの信号がAND回路G34の第2の入力に与えられる。このとき、AND回路G34の第1の入力はハイレベルであるので、AND回路G34からハイレベルの信号がAND回路G24の第1の入力に与えられる。また、インバータ回路G23からハイレベルの信号がAND回路G24の第2の入力に与えられる。したがって、AND回路G24からハイレベルの信号がAND回路G14の第1の入力に与えられる。また、インバータ回路G13からハイレベルの信号がAND回路G14の第2の入力に与えられる。したがって、AND回路G14からハイレベルの信号がAND回路G4の第1の入力に与えられる。また、インバータ回路G3からハイレベルの信号がAND回路G4の第2の入力に与えられる。したがって、AND回路G4からハイレベルの信号が端子eから出力される。
このように、図18の4ビットコンパレータ回路300においては、2系統の4ビットのデータAとデータBとを比較し、Aの値がBの値より大きい(A>B)場合には、負論理のローレベルの信号を出力し、Aの値がBの値以下(A≦B)の場合には、ハイレベルの信号を出力する。また、Aの値とBの値とが異なる(A>B又はA<B)場合には、端子eからローレベルの信号を出力し、Aの値とBの値とが同じ場合、すなわち、信号a0、a1、a2、a3、および、信号b0、b1、b2、b3の各ビットの値が同じ場合には、端子eからハイレベルの信号を出力する。すなわち、出力端子cおよび端子eとデータAおよびデータBとの関係を「1」、「0」で表すと下記のようになる。
c=0(A>B),1(A≦B)
e=0(A≠B),1(A=B)
したがって、端子eのレベルによって、c=1(A≦B)の中から(A<B)と(A=B)とを判別することができる。
c=0(A>B),1(A≦B)
e=0(A≠B),1(A=B)
したがって、端子eのレベルによって、c=1(A≦B)の中から(A<B)と(A=B)とを判別することができる。
A=B(e=1)のときに、端子eと端子fとを接続した場合には、端子eからハイレベルの信号がインバータ回路G41に入力される。この結果、インバータ回路G41から負論理のローレベルの信号が出力される。したがって、下記の関係が得られる。
c=0(A≧B),1(A<B)
e=0(A≠B),1(A=B)
この場合も、端子eのレベルによって、c=0(A≧B)の中から(A>B)と(A=B)とを判別することができる。すなわち、端子eと端子fとを接続するか否かに応じて下記の関係となり、使用目的に適合した演算結果が得られる。
端子eと端子fとを接続しない場合、c=0(A>B),1(A≦B)
端子eと端子fとを接続した場合、c=0(A≧B),1(A<B)
c=0(A≧B),1(A<B)
e=0(A≠B),1(A=B)
この場合も、端子eのレベルによって、c=0(A≧B)の中から(A>B)と(A=B)とを判別することができる。すなわち、端子eと端子fとを接続するか否かに応じて下記の関係となり、使用目的に適合した演算結果が得られる。
端子eと端子fとを接続しない場合、c=0(A>B),1(A≦B)
端子eと端子fとを接続した場合、c=0(A≧B),1(A<B)
以上のように、図18の4ビットコンパレータ回路を集積回路によって実現した場合に、従来の4ビットコンパレータ回路(例えば、TTLでは「74L85」、CMOSでは「4063、4585」)と比べて、配線パターンを大幅に削減できるので、配線パターン間の浮遊容量を小さくしてデータの遅延を抑制することにより、高速なデータ処理が可能になる。
次に、図18の4ビットコンパレータ回路をカスケードする場合について説明する。図19は、上位、中位、下位の3個の4ビットコンパレータ回路302、301、300をカスケード接続した、12ビットコンパレータ回路のブロック図である。図に示すように、上位の回路302の端子e2と中位の回路301の端子d1とを接続し、中位の回路301の端子e1と下位の回路300の端子d0とを接続する。また。各回路302、301、300の出力端子c2、c1、c0を接続し、プルアップ抵抗RLを介して電源に接続する。すなわち、各回路302、301、300の出力端子c2、c1、c0が負論理のワイヤードORになっている。上位の回路302には、4ビットのデータA2(a11、a10、a9、a8)および4ビットのデータB2(b11、b10、b9、b8)が入力される。中位の回路301には、4ビットのデータA1(a7、a6、a5、a4)および4ビットのデータB1(b7、b6、b5、b4)が入力される。下位の回路300には、4ビットのデータA0(a3、a2、a1、a0)および4ビットのデータB0(b3、b2、b1、b0)が入力される。
上位の回路302のデータA2の値がデータB2の値以下(A2≦B2)の場合には、出力端子c2からハイレベルの信号が出力される。また、端子e2からローレベルの信号が中位の回路301の端子d1に与えられる。このため、中位の回路301においては、出力端子c1からハイレベルの信号が出力される(図18参照)。また、端子e1からローレベルの信号が下位の回路300の端子d0に与えられる。このため、下位の回路300においては、出力端子c0からハイレベルの信号が出力される。また、端子e0からローレベルの信号が出力される。
上位の回路302のデータA2の値がデータB2の値以下(A2≦B2)の場合には、出力端子c2からハイレベルの信号が出力される。また、端子e2からローレベルの信号が中位の回路301の端子d1に与えられる。このため、中位の回路301においては、出力端子c1からハイレベルの信号が出力される。また、端子e1からローレベルの信号が下位の回路300の端子d0に与えられる。このため、下位の回路300においては、出力端子c0からハイレベルの信号が出力される。また、端子e0からローレベルの信号が出力される。
上位の回路302のデータA2の値とデータB2とが同じ(A2=B2)場合には、出力端子c2からハイレベルの信号が出力される。また、端子e2からハイレベルの信号が中位の回路301の端子d1に与えられる。この場合には、中位の回路301においては、データA1の値とデータB1の値とが比較される。中位の回路301のデータA1の値がデータB1の値より大きい(A1>B1)場合には、出力端子c1から負論理のローレベルの信号が出力される。また、端子e1からローレベルの信号が下位の回路300の端子d0に与えられる。このため、下位の回路300においては、出力端子c0からハイレベルの信号が出力される。また、端子e0からローレベルの信号が出力される。
上位の回路302のデータA2の値とデータB2とが同じ(A2=B2)場合において
、中位の回路301のデータA1の値がデータB1の値以下(A1≦B1)の場合には、出力端子c1からハイレベルの信号が出力される。また、端子e1からローレベルの信号が下位の回路300の端子d0に与えられる。このため、下位の回路300においては、出力端子c0からハイレベルの信号が出力される。また、端子e0からローレベルの信号が出力される。
、中位の回路301のデータA1の値がデータB1の値以下(A1≦B1)の場合には、出力端子c1からハイレベルの信号が出力される。また、端子e1からローレベルの信号が下位の回路300の端子d0に与えられる。このため、下位の回路300においては、出力端子c0からハイレベルの信号が出力される。また、端子e0からローレベルの信号が出力される。
上位の回路302のデータA2の値とデータB2とが同じ(A2=B2)場合で、且つ、中位の回路301のデータA1の値とデータB1とが同じ(A1=B1)場合には、出力端子c2および出力c1から共にハイレベルの信号が出力される。また、上位の回路302の端子e2からハイレベルの信号が中位の回路301の端子d1に与えられ、中位の回路301の端子e1からハイレベルの信号が下位の回路300の端子d0に与えられる。この場合には、下位の回路300においては、データA0の値とデータB0の値とが比較される。下位の回路300のデータA0の値がデータB0の値より大きい(A0>B0)場合には、出力端子c0から負論理のローレベルの信号が出力される。また、端子e0からローレベルの信号が出力される。
上位の回路302のデータA2の値とデータB2とが同じ(A2=B2)場合で、且つ、中位の回路301のデータA1の値とデータB1とが同じ(A1=B1)場合において、下位の回路300のデータA0の値がデータB0の値以下(A0≦B0)の場合には、出力端子c0からハイレベルの信号が出力される。また、端子e0からローレベルの信号が出力される。
上位の回路302のデータA2の値とデータB2とが同じ(A2=B2)場合、中位の回路301のデータA1の値とデータB1とが同じ(A1=B1)場合、且つ、下位の回路300のデータA0の値とデータB0とが同じ(A0=B0)場合には、出力端子c0からハイレベルの信号が出力される。また、端子e0からハイレベルの信号が出力される。
このように、図19に示した上位、中位、下位の3個の4ビットコンパレータ回路302、301、300をカスケード接続した場合には、各4ビットコンパレータ回路があたかも1ビットのコンパレータ回路のような動作になる。これは、上位の4ビットコンパレータ回路と下位の4ビットコンパレータ回路とが1ビットの情報によってカスケードされているからである。この情報は、上位のコンパレータ回路の比較データが異なっているか(e=0)又は一致しているか(e=1)を表している。したがって、カスケードするコンパレータ回路のビット数にかかわらず、2系統のパラレルデータを比較するコンパレータ回路をこの1ビットの情報(以下、e信号という)のみによってカスケードする構成が可能となる。
図20は、8ビットコンパレータ回路400の構成を示している。図に示すように、カスケード接続する上位のコンパレータ回路からe信号を受けて、比較処理を実行し、下位のコンパレータ回路に対してe信号を出力する。
以上のように、図18の4ビットコンパレータ回路、図20の8ビットコンパレータ回路を集積回路によって実現した場合に、上位4ビット、上位8ビットの比較回路の比較結果を入力するためのビット数、および、下位4ビット、下位8ビットの比較回路に比較結果を出力するためのビット数が、それぞれ端子dおよび端子eの1ビットで構成することにより、従来の4ビットコンパレータ回路、8ビットコンパレータ回路と比べて、配線パターンを削減できるので、配線パターン間の浮遊容量を小さくしてデータの遅延を抑制することにより、高速なデータ処理が可能になる。例えば、図20の8ビットコンパレータ回路のゲート回路の数および配線パターンは、図21および図22に示した従来の8ビットコンパレータ回路(74682)のゲート回路の数および配線パターンよりも大幅に少ないので、高速なデータ処理が可能になる。その結果、携帯電話装置1におけるテレビ放送に対する機能をさらに充実させることができる。
なお、上記各実施形態においては、下本体と上本体とがスライドする構造の携帯電話装置を例に採って本発明を説明したが、本発明の適用範囲はこのようなスライド式の携帯電話装置に限定されるものではない。例えば、下部本体と上部本体とがヒンジによって開閉可能な構造の携帯電話装置にも適用することができる。例えば、現在市販されている開閉式の携帯電話装置の上本体が表示部を構成し、スイッチ部が下本体だけに設けられている場合でも、図1に示したような、4個のカーソルスイッチ及び中央スイッチと同じ機能のスイッチがそのスイッチ部に設けられている。したがって、本発明を適用すれば、新たにスイッチを設けることなく、各実施形態と同様の機能が得られることは明らかである。
また、上記各実施形態においては、携帯電話装置を例に採って本発明の携帯端末装置及びそれに用いるノイズ低減回路及びヘッドホン装置について説明したが、地上波デジタル放送を受信できる全ての携帯端末装置及びそれに用いるノイズ低減回路及びヘッドホン装置についても、本発明を適用できることは明らかである。
1 携帯電話装置
2 固定型のテレビ受信装置
3 固定型のテレビ受信装置の表示部
4 携帯電話装置の表示パネル
5 下スイッチ
6 上スイッチ
8 イヤホンコネクタ
9 ステレオイヤホン
103 画像処理回路
106 音声増幅回路
107 CPU
111 赤外線通信部
112 画像記憶部
H21 ヘッドホン装置
H22 装着部
100 画像メモリ回路
200 メディアンフィルタ回路
300 4ビットコンパレータ回路
400 8ビットコンパレータ回路
2 固定型のテレビ受信装置
3 固定型のテレビ受信装置の表示部
4 携帯電話装置の表示パネル
5 下スイッチ
6 上スイッチ
8 イヤホンコネクタ
9 ステレオイヤホン
103 画像処理回路
106 音声増幅回路
107 CPU
111 赤外線通信部
112 画像記憶部
H21 ヘッドホン装置
H22 装着部
100 画像メモリ回路
200 メディアンフィルタ回路
300 4ビットコンパレータ回路
400 8ビットコンパレータ回路
Claims (1)
- ヘッドホン装置に装着してテレビ放送を受信する携帯端末装置であって、
前記携帯端末装置は、
受信するテレビ放送の画像を表示する表示部と、
受信するテレビ放送の音声信号を出力する音声出力端子と、
外部のテレビ受信装置を制御するための無線信号を送信する無線送信部と、
受信するテレビ放送のチャンネルを操作に応じて選択するチャンネル選択スイッチと、
受信するテレビ放送の音声を操作に応じて調整する音声調整スイッチと、
通常受信モード及び連結受信モードのいずれか一方を所定時間以上のオン操作に応じて決定する決定スイッチと、
複数フレームの静止画の画像データを記憶する画像メモリ回路と、
前記通常受信モードが決定された場合には、前記チャンネル選択スイッチの操作に応じて受信するテレビ放送のチャンネルを選択し、前記連結受信モードが決定された場合には、前記外部のテレビ受信装置に対して音声を消音するための無線信号を送信するように前記無線送信部を制御すると共に前記表示部の表示を消去し、前記チャンネル選択スイッチの操作に応じて受信するテレビ放送のチャンネルを選択すると共に前記外部のテレビ受信装置に対して受信するテレビ放送のチャンネルを選択するための無線信号を前記無線送信部から送信させ、前記連結受信モードにおいて前記決定スイッチが所定時間未満オン操作されたときは、現在受信中のテレビ放送の静止画の画像データを現在の年月日時間及びチャンネル番号と共に前記画像メモリ回路に記憶する制御部と、を備え、
前記ヘッドホン装置は、
入力される音声信号に応じて発音する2つのスピーカと、
前記2つのスピーカを支持する湾曲した支持部と、
前記支持部において前記2つのスピーカの間の所定位置に設けられ、前記チャンネル選択スイッチ及び前記音声調整スイッチが露出した態様で前記携帯端末装置を着脱可能に装着する装着部と、
前記装着部と前記装着部に装着された前記携帯端末装置の前記音声出力端子とを接続して、前記携帯端末装置から出力される音声信号を前記2つのスピーカに供給する接続手段と、を備えた、
ことを特徴とするテレビ放送を受信する携帯端末装置。
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