JPH01502152A - ビデオ・ディスプレイ・システム - 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】 ビデオ・ディスプレイ・システム 〔発明の背景〕 本発明は、複雑な予備処理なしに高フィールド・レートにおける従来のビデオ信 号を表示するための方法および装置に関する。

従来のテレビジョン方式、特にフィールド・レートが５０Ｈｚに基く方式は、画 像の大きなメ輝度領域におけるフリッカ−から免がれない傾向を有する。

このようなフリッカ−は、視聴者の周辺視野により視認される時、大きな領域の ディスプレイにおいては特に著しくなり得る。大きな領域のフリッカ−は、表示 時のフィールド・レートを増大することにより減少し得るが、これを実施する１ つの簡単な方法は、各画像を通常のフィールド・レートの２倍で表示させること である。このためには、入力信号が書込まれかつこれら入力信号が従来の走査周 波数の２倍以上で２回読出される記憶システムを使用することを必要とする。こ の簡単な方法は大きな領域のフリッカ−を除去するが、また゛運動する対象物に 不快な揺れ（ｊｕｄｄｅｒ）を生じることになり、そのエツジおよび微小な細部 は動きが途切れるように描かれることになる。

しかし、従来の走査基準による画像の運動する部分の表示は、元の情景が例えば 従来のテレビジョン・カメラにおいて類似の方法で走査されたものとすれば、明 瞭な揺れは生じない。更に、動きの存在は、大きな領域のフリッカ−の認識を妨 げる傾向を有することになる。

〔発明の概要〕

もし画像の運動する領域が従来通り、例えば６２５１５０／２：１標準で表示さ れるが、静止領域がより高いフィールド・レート、例えば６２５／１００／２　 ：　１で表示されるならば、大きな領域のフリッカ−は、動きの揺れの不利を生 じることなく除去できることが判った。

このような構成により、２つのタイプの領域が単位時間当たり異なる数のライン を持ち、異なる表示強さを生じる０本発明の第２の実施態様においては、この問 題は６２５１５０／１　：　１ｔ？ＩＡ準で運動する領域を表示することにより 克服される。

全てのこれらの形態は、毎秒６２５本のライン×５０フィールド方式に基くシス テムに適するものであるが、これは本発明を例示するために便利であり、本発明 がこれに限定されるものではない。

本発明は更に交尾の諸求の範゛囲において更に詳細に定義される。

〔図面の簡単な説明］ 本発明については、事例として図面に関して以下に述べることにする。

第１図は、走査線の可能な位置および運動の領域および静止領域において表示さ れる走査線を示す垂直位置／時間図、 第２図は１本発明を具現した第１図の原理に従って作動するビデオ表示装置を示 す概略ブロック図、第３図は、第２図の回路図の簡素化図。

第４図および第５図は、本発明の第２の実施態様における静止モードおよび運動 モードにおいてそれぞれ表示されるラインを示す第１図と類似の垂直位置／時間 図、 第６図および第７図は、第４図および第５図により定義される如き静止モードお よび運動モードにおいてそれぞれ示される出力ラインの内容を生じるための簡単 なアルゴリズムを示す図、 第８図は、第６図および第７図のアルゴリズムに対する信号へのアクセスを行な うためのフィールド・ストアの構成を示す図、 第９図は、第８図の回路におけるフィールド・ストアのサイクルのタイミングお よびスイッチＳ１乃至Ｓ５の動作を示す図、 第１Ｏ図は、第２の実施態様において使用される時間的補間器の回路図、 第１１図は、第１Ｏ図の回路と関連して使用される時間の再分配器の回路図、 第１２図は、第２の実施例の空間補間器および時間補間器の回路図、 第１３図は、可能な形態のクロスフェード回路の回路図、および 第１４図は、ライン・ストア・サイクルのタイミングおよびスイッチＳ６乃至Ｓ ８の動作を示すタイミング図である。

（発明の実施形態の一般的説明） 上記の概念に基いて表示を良好に実現するためには、多くの装備を提供し多くの 問題を解決することが必要であることが判った。それらは、下記の如くに列記さ れよう、即ち、 （ａ）画像における静止領域と運動領域との間を識別することが必要である。こ れを行なう多くの方法が提起されている。運動の完全な描写のためには、複雑な 運動ベクトルの生成を必要とし、またこうして得られる情報を充分に活用するた めには、それ自体非常に複雑な処理を要求しよう、しかし、ここで提示した表示 手法のためには、画像のどの領域が運動しどの領域が静止するかを知ることが充 分であり、この情報は迩かに簡単に得ることができる。後に示すように、運動の 速度についてのある情報もま″た役に立ち得るが、どの方向に運動が生じつつあ るかを知ることは必要ない。

もしディジタル支援テレビジョン（ＤＡＴＶ）方式が使用されるならば、運動の 情報は既に生成されており、入力する信号の一部として存在し得る。

（ｂ）静止するかあるいは運動するものとして示される領域の最小サイズを決定 することが必要である。静止領域と運動領域間の境界における目立つ効果を避け るため、表示のための信号を用意するため用いられる処理におけるある形態のク ロスフェード動作を構成することが必要となろう。

（Ｃ）考えられる表示標準は６２５／］　００／１　：　］に基〈ものであり、 即ち、ライン周波数は従来の値の４倍である。

このため、運動領域に対しては、信号は表示ラインの半分に加えられる。これは 、垂直位置・時間図であり、ｘ点が表示ラインの生じ得る位置を示し、丸が静止 領域の表示のため使用される位置を、また従来の走査線と対応するダイヤモンド が運動領域の表示のため使用される位置を示している第１図に示されている。

（ｄ）静止する画像のこれらの部分は、運動する部分の２倍の頻度で表示される ため、静止領域を描写する信号はレベルにおいて減少されることが必要であり、 そのため認識された明るさは運動領域に対するものとして残る。

（ｅ）「静止」として示される領域内に運動が存在する場合１両方の平均表示エ ポック　（ｅｐｏｃｈ）を等しくし、これにより微細な細部の明瞭な「解離」を 避けるため、「運動する」領域に対応する信号のこのような部分を表示すること が必要となろう。このように、第１図による静止領域の表示を行なうには、１１ ５０秒の入力信号における最小平均遅れを生じることが観察されよう。

運動領域と対応する情報における相当し得る遅れは、「奇数」のフィールドが「 偶数」のフィールドから得られ、あるいはその逆である補間プロセスを介在させ ることになろう。

（ｆ）緩やかな運動の初めまたは終りにおける情景の描写における認識し得る変 化を避けるため、運動の速度に従って２つの表示モード間のクロスフェードを生 じる必要があろう。このようなりロスフェードは、（ｂ）に示したものと同じ装 置内で行なうことができよう。

基本形態において上記の諸特徴を包含するブロック図が第２図に示されている。

第２図の回路は、６２５１５０／２：１標準における従来の入力信号を受取るた めの入力１００を有する。この信号は、減衰器１０２を介してフィールド・スト ア】０４へ加えられ、また補間器】０６を介してライン・ストア１０Ｂに加えら れる。ラインおよびフィールド・ストア１０Ｂ　、１０４の出力は、クロスフェ ード回路１１０に跨がって′接続され、この回路は早いものと遅いものの両極端 間で運動し、フィールド・ストア１０４およびクロスフェード回路１１０の出力 は運動および静止の両極端間で運動するクロスフェード回路１１２に跨がって接 続される。クロスフェード回路１１２の頂部は表示のための出力信号１１４を構 成する。

クロスフェード回路１１０　、１１２は、周知の方法で決定され入力１１Ｂで受 取られる運動の情報から制御される。プロセッサ１１８は運動の速度を決定して 、クロスフェード回路１１０に対する制御信号を与える。

プロセッサ１２０は、この画像領域が静止情報か運動情報のいずれを表わすかを 判定し、クロスフェード回路目２に対する制御信号を生じる。あるいはまた、ク ロスフェード回路および関連するプロセッサは、セレクタ・スイッチおよび適当 な制御回路により置換することができ、さもなければ、回路１１０．１１８は共 に省くことができる。

同期信号ゼネレータ１２２は、ディスプレイ＋２４に対して与えるための適当な 同期パルスを生じる。

本で記された回路のあるものを省くことも可能である。もしそれらのどれもが要 求されないことが生じるならば、本構成は第３図に示されるように非常に簡素化 することができる。クロスフェード回路１１２は、セレクタ・スイッチ１２６に より置換される。

例示された回路は、同時に運動による問題を生じることなく、従来のテレビジョ ン信号により生じる大きな領域のフリッカ−の問題を低減しあるいは回避するよ うに、高いフィールド・レートのディスプレイを駆動することができる。この方 法は、表示されるラインの本数の増加をもたらすように適当な垂直補間によって 拡張することができる。ここに述べた手法は、一般的に、ラスク走査が使用され ない他の形態のディスプレイに対しても適合し得る。更に複雑な手法が、画像に おける空間あるいは時間的な不連続を克服するために考えることができる。

このため、前述のように、例示した装置は、運動する対象物に悪影皆を生じるこ となくフリッカ−のない表示を提供するため、６２５／］　ＤＯ／２　：　１お よび６２５１５０／２：１の走査構造間で適合が可能である。最初の構造は、運 動が存在しない場合に用いられ、２番目の構造は運動が存在する場合に使用され る。このような適合のためには、両方の構造の全てのラインおよびフィールドを 含み従って６２５／１００／Ｉ　：１構造である構造によって表示を走査するこ とが必要である。従って、この要求される挙動は、このような「上級構造（ｓｕ ｐｅｒ−ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ）」においてラインを選択的に帰線消去することに より得られる。実施においては、２つのモード間の切換えにより生じる望ましく ない効果を避けるためこの２つの構造間に緩やかなりロスフ二−ｒを生じること が必要となろう。

上記の（ｄ）において述べた１つの問題は、２つの構造が単位時間当たり具なる 本数のラインを持つ時、第１の構造が第２の構造よりも明るい表示を生じ、この ためこれは補償されねばならないことである。

このような補償は、従来の表示装置が非常に直線性に欠けるものである、即ち加 えられる信号と明るさとの間に線形の関係を持たない故に、正確に行なうことが 難しい。

改善された構成においては、このような明るさに差がある問題は、第１の構造と 同じ単位時間当たりの本数のラインを持つ運動モードに対する異なる走査構造を 前提とすることにより克服される。これは％６２５１５０／１　：　１構造であ る。

第４図および第５図は、四角で示される入力する６２５１５０／２　：　１倍号 構造に重合される×で示される６２５／１００／１：１「上級構造」の構造を示 している。第４図においては、丸で示される出力される６２５／１００／２：１ 　ｒ静止モード」構造の位置も示されている。出力ラインが一致する入力フィー ルドは任意に「偶数」と表わされ、他のものは「奇数」と表わされている。第５ 図においては、ダイヤモンドで示される出力される６２５１５０／Ｉ：１　ｒ運 動モード」構造の位置が示されている。この２つのモードにおける出力フィール ド間の差異は１つの出力フィールド周期により交互のラインの時間のずれに存在 することが判るであろう。６２５／１００／２：１構造を６２５１５０／１　： 　１構造へ変換して前記の２つの構造のエポックが上記の（ｅ）項に述べたよう に同じものであることを確認するため時間的な補間の必要を示すのは、この時間 のずれに他ならない。

第６図および第７図は、前記の２つの構造の空間および時間的なエポックが同じ ものであることを確認するため必要なアルゴリズムの簡単な事例を示している。

更に複雑なアルゴリズムを用いることもできるが、示されたものは判り易くする ために簡単にしである。これらの図から、連続的な出力フィールドを作るために は、必要とされる入力フィールドのシーケンスは、静止モードにおいては。

１．３／２．４／３／２．４／３．５／４．６１５／４．６１５．７／６．８／ ７等であり、また運動モードにおいては、 ２／−／３／−／４／−１５／−／６／−／７／等である。

第８図乃至第１４図は、この原理を利用する本発明の第２の実施態様を示してい る。この実施態様においては、要求されるフィールド・アクセス・パターンは、 第８図に示される如き、適当な走査変換手段を提供する４つのフィールド・スト アＡ％Ｂ、Ｃ，Ｄに入力する信号を書込むことにより得られる。従来の標準信号 は、４つのフィールド・ストア２％３．４および５と接続される線１に入力され る。これら４つのストアの出力は、３つの概念的なスイッチＳ１、Ｓｌ、Ｓ３． ６．７．８に与えられる。これらのスイッチは、その機能が実際には前記ストア を共通のバスに接続してストア出力を使用可能にすることにより実施されるとい う点において概念的である。

しかし、これらスイッチは説明の目的のため概念的に使用できる。ＳｌおよびＳ ｌは４路のスイッチで、各入力が１つのストア出力をもち、Ｓ３は５路のスイッ チであり、５番目の入力が線９上の黒即ち帰線消去レベルの人力の供給となる。

スイッチＳ１乃至Ｓ３は、それぞれ線１Ｏ５１１および１２上に信号出力を生じ る。

第９図は、スイッチＳｔ乃至Ｓ３の動作と共に、ストアの書込みおよび読出しサ イクルのタイミングを示している。入力フィールドがストアに対して周期的に書 込まれ、適当な間隔で３回乃至４回、レートの２倍で読出される。スイッチＳ１ およびＳｌは、「静止モード」の時間的補間器に必要な信号を生じるように作動 するが、Ｓ３は「運動モード」の空間補間器に適する信号を生じるように動作す る。４つめのフィールド毎に、スイッチＳ１およびＳｌの状態は同じであるが、 Ｓ３は他の各出力フィールド毎に黒即ち帰線消去レベルを表わす５番目の状態へ 切換わらねばならないことに注意されたい。

第１０図は１時間的補間器を示している。線２１および２２上に入力されるＳｌ およびＳｌからの信号は、スイッチ５５２７の１つの入力に出力が送られる半加 算器２３に対して送られる。同じ信号は、クロスオーバー・スイッチ５４２４に も送られ、次いで四分の一減算器２５および加算器２６に送られ、この加算器の 出力はスイッチＳ５の他の人力に送られる。このスイッチは線２８上に出力を生 じる。第６図は、重み係数（１，０）、（１／４，３／４）、（１／２．ｔ／２ ）および（３／４，１／４）を持つ４種類の出力フィールドが存在することを示 している。第１と第３の種類は半加算器により生じ、他の種類はクロスオーバー ・スイッチＳ４と関連して四分の一減算器および加算器により生じる。スイッチ Ｓ５は、入力するフィールド・レートの２倍で作動して適当な種類を選択する。

Ｓ４およびＳ５の動作のタイミングは第９図に示されている。最後に、Ｓ５から の信号は因数２により時間圧縮され、６２５／１００／１　：　１の表示標準に 適する信号を与えるため黒のレベルのラインが分散されねばならない。第１１図 に示されるように、これは信号をライン・ストアに書込みこれからフィールド・ レートの２倍で読出すことにより行なわれる。Ｓ５からの線２８上の信号はライ ン・ストアＥへ送られ、その出力はスイッチ５６３１の１つの入力へ送られる。

他の入力は、線２９上の黒のレベル入力と共に送られる。

スイッチＳ６は、線２８上の信号°のライン周期の半分において別の入力を選択 するように動作し、線３２上に出力を生じる。

第１２図は、空間補間器を示している。これは、入力ラインを受入れて、人力レ ートの２倍で交互の直接ラインおよび補間ラインを生じねばならない。

線４１上に入力されるＳ３からの信号は２つのライン・ストアＦおよびＧ、４２ および４３に対して送られ、その出力は２つの２路スイツチＳ７およびＳ８．４ ４および４５に送られる。スイッチＳ７およびＳ８の出力は半加算器４６へ送ら れ、これは１ａ４７上に信号を生じる。

ライン・ストア・サイクルおよびスイッチＳ７およびＳ８のタイミングが第１４ 図において示されている。入力ラインは２つのストアに対して交互に書込まれ、 適当な間隔で３回、レートの２倍で読出して１または２つの信号を生じる。スイ ッチＳ７およびＳ８の動作は、その出力が１つおきの同じ出力ラインであること により補間されないラインを与える如きものであることに注意されたい。

時間的補間器におけるスイッチＳ６の動作は、クロスフェード操作に適する適当 ななエポックの信号を生じるようにＳ７およびＳ８のそれと同期しなければなら ない、「奇数」の入力フィールドにおいては、第４図および第５図は、時間的に 補間された「静止モード」ラインが、空間的に補間された゛「運動モード」ライ ンと同時に生じるが、補間されない「運動モード」のラインは空の「静止モード 」ラインと同時に生じることを示している。このように、Ｓ７およびＳ８が異な るＦおよびＧストアへ切換えられる時Ｓ６はストア已に切換わらなければならな い。「偶数」の入力フィールドにおいては、反対の状態を得る。

このように、第１４図に示されるように、スイッチＳ６の動作に対しては、スイ ッチＳ７およびＳ８と関連して２つの交互の相が存在する。このため、１つおき の入力フィールド毎に１つの出力ライン周期により、空間補間器および時間的補 間器に入力する信号間の相対相の調整を必要とする。これは、ストアＡ、Ｂ、Ｃ ，Ｄの読出しを調整することにより容易に行なうことができる。

最後に、前述のように、運動する信号に依存する時間的および空間的に補間され る信号間にクロスフェードを生じることが望ましい。範囲一１乃至＋１にわたる 移動を行なうこのような信号が得られることを前提として、このようなりロスフ ェードを行なうための回路が第１３図に示されている。線５１および５２上に入 力される時間的および空間的な補間器からの入力は、半加算器５３および半減算 器５４へ送られる。この減算器５４の出力は乗算器５５へ送られ、これもまた運 動信号入力ｒａＪと共に線５７上に送られる。乗算器および半加算器の出力は加 算器５６へ送られ、これはクロスフェード信号を線５８上に生じる。この信号は 、ｒａＪが−１から＋１へ変化するに伴い純粋の静止信号から純粋の運動信号へ 変化し、従って６２５７１００／ｌ：１の走査標準を持つディスプレイへ送るた めに適する。

本発明の原理および実施態揉を従来の６２５１５（１／２：］標準の放送用テレ ビジョン信号に照して記述したが、これらは実際には従来の５２５／６０／２： 　Ｉ信号の表示、あるいは実にフリッカ−の抑制のためには不充分と見做される フィールド・レートを持つどんな２：１インタ一レース信号に対しても等しく適 合し得ることは容易に理解されよう。

浄書（内容に変更なし） ○　・　■　・　○　・　■ ○　・　■　・　Ｇ　・　■ ■　・　■　・　○　・　■ Ｆ／ｃｙ、４ 給　よ 特表平１−５０２１５２　（７） ５Ｊ 特許庁長官　吉　１）文　毅　殿 １、事件の表示 ＰＣＴ／ＧＢ８７１００８６８ ２、発明の名称 ビデオ・ディスプレイ・システム ３、補正をする者 事件との関係　特許出願人 住所 名　称　ブリティッシュ・ブロードキャスティング・コーポレーション ４、代理人 住　所　東京都千代口］区大手町二丁目２番１号新大手町ビル　２０６区 ５、補正命令の日付　平成１年　４月　４日　σ８旧）国際調査報告 国際調査報告

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. １．ビデオ信号を受取るための入力と、信号により表わされる画像の領域が運動 の情報または静止情報を含むかどうの情報を含む運動信号を受取るための第２の 入力と、運動信号に依存して表示の瞬間的な走査標準を変更するための走査変換 手段とを設けてなるビデオ・ディスプレイ装置。
2. ２．受取られたビデオ信号が２：１インターレースによる毎秒Ｎ個のフィールド を有し、運動が存在しない場合は、前記走査変換手段が走査標準を１秒当たりよ り大きなフィールド数に変換する請求項１記載のビデオ・ディスプレイ装置。
3. ３．前記の１秒当たりのより大きなフィールド数が、２：１インターレースによ る毎秒２Ｎ個のフィールドである請求項２記載のビデオ・ディスプレイ装置。
4. ４．運動が存在する場合は、前記走査標準が、２：１インターレースによる毎秒 Ｎ個のフィールドである請求項２記載のビデオ・ディスプレイ装置。
5. ５．運動が存在する場合は、前記走査標準が、インターレースによらない（１： １）毎秒Ｎ個のフィールドである請求項２記載のビデオ・ディスプレイ装置。
6. ６．運動が存在する場合は、前記走査標準が、インターレースによらない（１： １）毎秒Ｎ個のフィールドである請求項３記載のビデオ・ディスプレイ装置。
7. ７．前記第１の入力と接続されたライン・ストア手段と、前記第１の入力と直列 に接続されたフィールド・ストア兼減衰手段と、前記ライン・ストア手段および 前記フィールド・ストア兼減衰手段の出力と接続されたセレクタ手段と、前記第 ２の入力と前記セレクタ手段との間に接続された制御手段を設けてなる請求項１ 記載のビデオ・ディスプレイ装置。
8. ８．前記セレクタ装置がクロスフェード回路からなる請求項７記載のビデオ・デ ィスプレイ装置。
9. ９．前記ライン・ストア手段と関連する補間器を設けてなる請求項７記載のビデ オ・ディスプレイ装置。
10. １０．画像の運動速度に応答して、瞬間的な走査ラスタにおける変化の性質を変 更する手段を設けてなる請求項７記載のビデオ・ディスプレイ装置。