JPH01251185A - デジタル・ワイプ発生器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、デジタル・ワイプ発生器、特に、エリアシン
グがなく、準ビクセル分解能を維持すると共に、円発生
の改善された能力を有するデジタル・ワイプ発生器に関
する。

［従来の技術］ 映像放送分野において、ワイプとは、通常、映像プロダ
ク／ヨン・スイッチャにおいて、２つの映像信号源間で
の遷移であり、この遷移は所定の幾何学的パターンに従
う。ワイプ発生器は、映像スイッチング回路の映像混合
器を制御する波形を発生することにより、所定の幾何学
的パターンを生成する。第７図に示す如き従来のワイプ
発生器は、波形発生器部と、ソリッド発生器部と、マト
リクス発生器部と、クリップ／利得部とを具えている。

この波形発生器部は、水平（Ｈ）及び垂直（Ｖ）カウン
タと、回転乗算マトリクスと、波形Ｘ及びＹを発生する
絶対値回路とを具えている。

これらＸ及びＹ波形は、典型的には、反転及び／又は回
転できる傾斜波及び／又は３角波である。

ソリッド発生器部は、演算回路を含んでおり、Ｘ及び／
又はＹ波形を種々の方法で合成して、「ソリッド」と呼
ぶ第３波形ＷＳを発生する。クリップ／利得部は、この
ソリッドに応じて、従来動作を実行し、ワイプ波形を発
生する。なお、クリップ点は、ワイプ遷移の空間位置に
関係し、利得は、ワイプ遷移のなだらかさに関係する。

マトリクス発生器部は、ルックアップ・テーブルにより
得たワイプ波形である「マトリクス」ワイプを発生する
。なお、このルックアップ・テーブルは、ｘ及びＹ波形
によりアドレス指定する。

［発明が解決しようとする課題］ 現在のワイプ発生器は、一般に、アナログ技術を用いて
いる。しかし、デジタル・スイ・ノチャと共に用いるに
は、デジタル・ワイプ発生器が求められている。そのた
めの単純なアプローチは、アナログ・ワイプ発生器の出
力を取り出し、適当なアナログ・デジタル（Ａ／Ｄ）変
換器により、このアナログ信号をデジタル化することで
ある。しかし、このアプローチでは、歪によりノイズが
生じる。すなわち、円パターンが小さいとき、その縁が
失われる。他のアプローチでは、アナログ技術をそのま
まデジタル設計に置き換える。デジタル技術による現在
の装置では、エリアシングの問題が生じる。すなわち、
完全に水平又は垂直でない線の縁に、一般に「ジャギー
」と呼ばれる階段効果が現れる。

準ビクセル分解能を維持すると共に、総ての大きさに対
して一定の形のワイプ・パターンを維持し、エリアシン
グのないデジタル・ワイプ発生器が望まれている。

したがって、本発明の目的は、エリアシングがなく、ワ
イプ・パターンの形が一定のデジタル・ワイプ発生器を
提供することである。

［課題を解決するための手段及び作用］本発明によれば
、波形発生器（第１発生手段）は、入力同期信号からＸ
及びＹ波形を発生する。

これら波形は、マイクロプロセッサへの操作者の人力に
より決まる。ワイプ・ソリッド発生器（第２発生手段）
にて、これらＸ及びＹ波形を合成して、ワイプ・ソリッ
ド（ＷＳ）波形を゛発生する。

次に、混合手段にて、この波形を用い、種々の映像信号
を混合して、所望の映像信号出力を発生する。曲線を含
むワイプ・パターンに対しては、平方根処理が必要であ
る。Ｘ及びＹ波形を２乗し、加算し、ブリシフト（前処
理シフト）するので、これら算術演算結果の所定数の上
位ビットのみを用いて、ルックアップ・テーブルをアド
レス指定する。このルックアップ・テーブルから得た結
果を、プリシフトのビット数の半分だけポスト・シフト
（後処理シフト）して、最終出力を得る。

本発明の目的、効果及びその他の新規な特徴は、添付図
を参照した以下の詳細な説明より明かになろう。

［実施例］ 第１図は、本発明によるデジタル・ワイプ発生器のブロ
ック図である。このデジタル・ワイプ発生器ＩＯは、第
７図に示す従来のアナログ・ワイプ発生器と同様の基本
的なアーキテクチャを採用している。波形発生器（第１
発生手段）１２は、複合映像同期入力を受ける。そして
、この波形発生器１２は、回転に関連したマルチプライ
ア（掛は算器）と、位置調整用の加算器と、サイン及び
コサイン関数発生器と共に、従来の■（及びＶカウンタ
を用い、１６ビツト・ワードのデジタル形式Ｓ１０．５
にて、Ｘ及びＹ出力デジタル波形を発生する。なお、こ
のデジタル・ワードのＳは、符号ビットであり、下位５
ピツトは、分数部分である。これらＸ及びＹ波形をデジ
タル・ワイプ、ソリッド発生器（第２発生手段）１４に
入力して、ワイプ・ソリッド（ＷＳ）出力デジタル波形
を発生する。このＷＳ波形を混合器１６に入力する。

この混合器（混合手段）１６には、ルミナンス信号（Ｙ
　ＩＮ）、クロミナンス信号（ＣＩＮ）、キー信号（Ｋ
　ＩＮ）及びマスク信号（ＭＩＮ）の如き他のデジタル
入力信号も供給される。混合器１６は、ＷＳ信号に応じ
て入力信号を合成し、ルミナンス信号（ＹＯＵＴ）、ク
ロミナンス信号（ＣＯＯＴ）、キー信号（ＫＯＵＴ）及
びマスク信号（ＭＯＯＴ）の如き対応する所望の出力信
号を発生する。バス１８により、波・形発生器１２、ワ
イプ・ソリッド発生器１４及び混合器１６を相互接続す
る。このバスには、マイクロプロセッサ２０も接続する
。マイクロプロセッサ２０は、バス１８に接続された種
々のモジュールに、入出力（Ｉｌｏ）ポートを介して受
けた入力に応じて、適切な制御波形信号、データ信号及
びクロック信号を供給する。

ワイプ・ソリ、ド発生器１４の詳細を第２図に示す。Ｘ
及びＹ波形を、マトリクス／合成器２２、論理演算ユニ
ソ）　（ＡＬＵ）２４及び円発生器２６に夫々入力する
。バス１８からの種々の制御波形及びクロックの制御に
応じて、ＡＬＵ２４及び円発生器２６は、Ｘ及びＹ波形
に適切な処理を行う。その結果を、マトリクス／合成器
２２に入力して、所望のワイプ・パターン波形ＷＳを発
生する。なお、ＷＳ＝Ｆ　（Ｘ、Ｙ）であり、これらは
、総て、バス１８を介してマイクロプロセッサ２゜が制
御する。第７図に示す如きマトリクス・ワイプ用の従来
のマトリクスＦＲＯＭは、波形発生器１２内の１４及び
Ｖカウンタにより駆動する。しかし、デジタル・ワイプ
発生器１０において、総ての波形はデジタルであり、こ
れら波形のいくつかがマトリクス／合成器２２内のマト
リクスＰＲＯＭを駆動できる。Ｘ及びＹ波形を用いるこ
とにより、マトリクス・パターンの回転／アスペクト比
形式の操作が可能になる。

第３図に示す円発生器２６は、基本的な演算間０ＵＴ＝
ｓｑｒｔ（Ｘ参＊２＋Ｙ＊峠）（Ｘの２乗とＹの２乗と
の和の平方根）を実行し、所望の曲線出力を発生する。

Ｘ及びＹ波形をマルチプライア２８及び３０に夫々入力
する。これらマルチプライア２８及び３ｏの結果の積（
Ｘの２乗及びＹの２乗）を加算器３２に入力して、これ
ら積を加算する。加算器３２の出力をエンコーダ３４及
びブリシフト器３６に入力する。エンコーダ３４は、加
算器３２の出力内の最初のゼロの数を求め、プリシフト
器３６用の適切なシフト・コマンドを発生し、シフト・
アップによりその出力を正規化する。加算器出力の最初
のゼロの後の最上位ピットであるブリシフト器３６の出
方は、平方根ルックアップ・テーブル（ＬＵＴ）３８の
アドレスとして作用する。平方根ルックアップ・テーブ
ル３８の出力をポスト・シフト器４ｏに入力してシフト
・ダウンすることにより、ブリ・シフトを補償する。こ
のシフトの量は、ブリシフト器３６のシフト量の半分に
エンコーダ３４が決める。

ポスト・シフト器４０の出力は、所望の曲線出力であり
、この出力をワイプ・ソリッド発生器１４のマトリクス
／合成器２２に入力する。実現を容易にするため、ブリ
シフト・コマンドを偶数の整数で構成するので、ポスト
・ソフト・コマンドは、整数である。

第４図は、混合器１６のブロック図である。ワイプ・ソ
リッド発生器１４からのＷＳ波形を分離／変更回路４２
に供給する。この回路４２は、ミラー（鏡）イメージ・
パターンを発生するが、もし望むならば、外部の信号源
からの信号ＭＩＮを用い、バス１８のデータが決定した
利得増加の後に、ＷＳ波形に加算し、分離ワイプ・ソリ
ッド（ＳＷＳ）波形を出力する。この分離／変更回路４
２からのＳＷＳ波形を複数のクリップ／利得回路４４及
び４６に入力して、キー信号を発生し、種々の混合回路
５２及び５４を駆動する。これら混合回路は、映像遷移
を実際に実行する。本発明に適するデジタル・クリップ
／利得回路は、１９８６年１１月１４日に出願したリチ
ャード・エイ・ジャクソンの米国特許出願筒９３１３８
２号（特開昭６：３−２１１８８１号に対応）［デジタ
ル・クリップ及び利得回路」に開示されている。ワイプ
・ソリッド発生器１４のいくつかの機能は、単一のサン
プル期間中にＯから１に急激にステップするＷＳ波形を
発生する。これは、ナイキスト定理に背くと共にジャギ
ーを生じるので、クロップ・クリップ／利得回路４４及
び境界クリップ／利得回路４６と、混合回路５２及び５
４との間にフィルタ回路５６を挿入する。このフィルタ
回路５６は、単純な４点２次元フィルタでもよく、混合
回路５２及び５４に入力するキー信号を確実に、常に帯
域内にして、ステップ縁を有するマトリクス・パター、
ンの回転を可能にする。制御バス１８により境界マット
発生器５ｏを制御する。このマット発生器５ｏは、Ｙ　
ＩＮ、　　ＣＩＮ及びＫＩＮ成分を有する第１映像（映
像ｌ）を混合するための適切な境界を発生する。第５図
は、第４図の混合器１６に対応する種々の信号を表す。

境界クリップ／利得回路４６の出力をろ波した信号（Ｂ
Ｍ）を第１混合回路５２に人力して、第１映像及びマッ
ト間の混合を行う。クロップ・クリップ／利得回路４４
の出力をろ波した信号ＣＭを第２混合回路５４に入力し
て、第２映像（映像２）及び第１混合回路５２の出力間
の混合を行い、映像出力信号を発生する。この出力信号
は、映像１及び映像２のｕｎに境界マットのあるワイプ
となる。

クリップ／利得回路４４及び４６は、例えば、１６ピツ
トの分解能で動作し、その人カワイブ・パターンＳＷＳ
は、ある数の分数ビットを有する数値の形式なので、準
ピクセル分解能を達成できる。これは、元のサンプリン
グ比率を２番番ｎ（２のｎ乗）倍したサンプリング比率
まで内挿補間した信号と等価である。なお、ｎは、分数
ビットの数に等しい。次に、元の比率を１０分の１にし
て、キー信号を得る。例えば、 ライン１：　　０　　　　　　　．５　　　　　　　１
ライン１’：０　０　０　．２５　．５　．７５　１　
１　１ライン２：０−　　　　　．２５　　　　　　　
１ライン２’：０　０　０　０　　．２５．５　．７５
　１　１ラインｌ及び２は、キー（及び映像）信号のサ
ンプリング点を表す。ラインｌ°及び２°は、映像のサ
ンプリング比率の４倍のサンプリング比率における、即
ち、２ビット分数分解能における０から１への遷移を表
す。この遷移が、右に、ライン１から２に移動すると、
この映像の変形は、滑らかな内挿補間であり、実際の位
置を維持する。映像サンプルの時点のみにおいて、出力
が必要なので、他の点は計算せず、ハードウェアを高速
な比率で実行させる必要がない。この結果、エリアシン
グのないデジタル・ワイプとなる。

ワイプ・パターンが回転したとき、ソース反復及びター
ゲット反復の差が明かになる。ターゲット反復をワイプ
・パターンとし、反復したパターンの各独立した要素は
、それ自体の中心の周りで回転する。操作者が定めたよ
うに、ソース反復は、その中心の周囲で全反復ワイプ・
パターンを回転させる。波形発生器１２にて、Ｘ及びＹ
傾斜／３角波形を乗算し、最上位ビットをなくすことに
より、反復を行って、多くの傾斜／３角波形を発生する
。ターゲット反復は、この回転マトリクスの前に、この
動作を実行する一方、ソース反復は、回転マトリクスの
後に行う。

波形発生器１２にて、利得を回転マトリクス乗算に加味
することにより、アスペクト比を実現する。これら要素
を加味する方法は、アスペクト比がソースかターゲット
のいずれかにより決める。

アスペクト比がターゲットならば、回転パターンはその
形状を変化させない。アスペクト比がソースならば、ワ
イプ・パターンが回転するにつれ、このワイプ・パター
ンの形状が変化する。

最後にセグメント化したワイプ・パターンは、２パス・
ワイプであり、第１パス、即ち遷移の最初の半分におい
て、定めた「セグメント」にてのみ、通常のワイプが生
じる。第２パス、即ち遷移の後半の半分は、第１パスに
て変更されていないセグメントをワイプする。よって、
このワイプが完了する。これらセグメントは、等しく調
整可能な大きさの部分であり、これら部分はＸ又はＹ波
形により駆動できる。セグメントは、任意のワイプ・パ
ターンに供給できる変更子である。第６図は、本発明に
用いるセグメント発生器のブロック図である。Ｘ及びＹ
セグメント発生器６２及び６４は、マイクロプロセッサ
２０の制御により、Ｘ及びＹ波形の適切な最下位ビット
から１ビツト波形を発生する。これらセグメント発生器
６２及び６４からのセグメント化された波形の制御によ
り、変調器６６は、ソリッド波形をその最大値又は最小
値のいずれかにする。例えば、選択したセグメント波形
が「１」である第１パスにおいて、ワイプ・ソリッド波
形を最大とし、これら領域からワイプが生じるのを禁止
する。セグメント波形が「Ｏ」である第２パス期間中、
ワイプ・ソリッド波形をその最、小値として、以前に達
成した「ワイプ」状態を維持する一方、通常のりイブが
、残りの領域にて生じる。変調器６６は、これらセグメ
ント波形の「論理積」を求めて、これらを同時に使用可
能にする。

［発明の効果］ 上述の如く、本発明のデジタル・ワイプ発生器は、デジ
タル・ワードに分数ビットを用い、／フトを行って、平
方根用のビット数の少ないルックアップ・テーブルを用
いる。よって、改善した円パターンを発生できると共に
、エリアンングのない出力となる。さらに、他の独特な
ワイプも可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明のデジタル・ワイプ発生器のブロック図
、第２図は本発明に用いるデジタル・ワイプ・ソリッド
発生器のブロック図、第３図は本発明に用いる平方根回
路のブロック図、第４図は本発明に用いる混合器のブロ
ック図、第５図は第４図の動作を説明するための信号を
表す図、第６図は本発明に用いるセグメント発生器のブ
ロック図、第７図は従来例を示すブロック図である。 １２は第１発生手段、１４は第２発生手段、１６は混合
手段を示す。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 タイミング信号よりデジタル波形を発生する第１発生手
   段と、 所望ワイプ・パターンを表すデジタル・ワイプ・ソリッ
   ド波形を上記デジタル波形より発生する第２発生手段と
   、 上記デジタル・ワイプ・ソリッド波形を外部信号と混合
   して所望のワイプ遷移を発生する混合手段とを具えたデ
   ジタル・ワイプ発生器。