JPH0258987A - トランスコーダ - 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、ビデオ信号を走査線飛び越し方式において変
換するためのトランスコーダに関スる。

従来の技術 ビデオ信号の画像再生改善のために、現在画像当たり６
２５の走査線を１２５０の走査線に高めることが提案さ
れている。装置の処理すべき高い偏向電力および帯域制
限されたチャネルのために今日通例の、５０　Ｈｚの画
像繰返し周波数並びに走査線飛び越し方式は依然として
使用される。

発明が解決しようとする問題点 走査線数を高めたにも拘わらず、この再生方式では大面
積のちらつきおよび走査線間ちらつき、並びに正にこの
走査線飛び越し方式にシる垂直方向の解像度の低減が生
じる。

本発明の課題は、僅かなコストで第１の規格のビデオ画
像を第２の規格のビデオ画像に変換するトランスコーダ
を提供することである。

問題点を解決するための手段 本発明の課題は、請求項１の特徴部分に記載の構成によ
って解決される。本発明の有利な構成はその他の請求項
に記載されている。

発明の作用および効果 例えば１２５０本の走査線および５０Ｈｚの画像繰り返
し周波数および走査線飛越しを有する第１の規格のカラ
ービデオ画像を１ｏＯＨｚの画像繰り返し周波数および
走査線飛び越しを有する第２の規格のビデオ画像に動き
に適応するように変換するために、第１の規格の例えば
１２５０本の走査線の変換すべき画像が第１の地理ステ
ップにおいて例えば１２５０本の走査線、走査線飛越し
なしの５０Ｈｚの第３の画像信号に動き適応されて変換
される。第３の規格のこの画像信号から第２の処理ステ
ップにおいてフィルタリングによって第２の規格の画像
信号の第１のフィールドが得られ、これは第１の処理ス
テップにおいて得られた、第３の規格のビデオ画像から
画像メモリの読出しの際の相応のアドレス指定によって
得られる第２のフィールドと共に、第２の規格の完全な
ビデオ画像を形成する。変換を行うためにフレームおよ
びフィールドメモリが必要である。第１の画像メモリに
、到来する、走査線飛越し方式において記録されている
第１の規格のビデオ信号が書込まれ、−力持間的に同期
して２つの別の画像メモリから読出される。第１の規格
の１２５０走査線１５０Ｈｚ／２：１画像の画素を処理
するために、これらは走査線メモリに読込まれる。引き
続いて、その都度の画素がダイナミック情報を含んでい
るかまたはスタティック情報を含んでいるかどうかが検
査される。入力フィールドが静止画像内容の場合、対応
する出力フィールドに相応の空間位置の原画素が挿入さ
れる。その際第１の入力フィールド画像に第１および第
３の出力フィールドが対応し、第２の入力フィールドに
第２および第４の出力フィールドが対応している。

ダイナミック画像内容の場合には、２つの入力フィール
ドから変換によって４つの出力フィールドが次のように
発生される： ａ）第１の出力フィールドは第１の入力フィルドの画素
を引き受ける、 ｂ）第２の出力フィールドにおいて再生すべき画素に対
して、中間補間値として用いられかつ第１の入力フィー
ルドの時間位置と同じ時間位置を有しておりかつ第１の
入力フィールドの垂直方向に隣接する画素から求められ
る画素が求められる。このようにして求められた画素は
同じ走査線における第２の入力フィールドの時間的にず
れた画素によって補間される。補間結果は第２の出力フ
ィールドの相応の画素を表している。

Ｃ）第３の出力フィールドにおいて再生すべき画素が第
２の入力フィールドの垂直方向において隣接する画素か
ら求められ、 ｄ）第４の出力フィールドにおいて再生すべき画素に対
して、中間補間値として用いられかつ後続の第１の入力
フィールドの時間位置と同じ時間位置を有しておりかつ
後続の第１の入力フィールドの垂直方向において隣接す
る画素から求められる画素が求められる。このようにし
て求められた画素は同じ走査線における第２の入力フィ
ールドの時間的にずれた画素によって補間される。

第２および第４の出力フィールドの輝度画素の補間のた
めに、西独国特許第３８０３６０５号明細書に記載の２
アウト・オブ６メディアンフィルタを使用することがで
きる。相応のクロミナンス画素Ｕ、Ｖの補間のために、
同じ空間位置の時間的に隣接する画素から算術平均値を
形成することができる。

ダイナミック情報内容の場合、異なった垂直方向フィル
タリングを実施するためにフィルタリングのために同じ
フィルタ係数セットおよび所属の画素が選択される。

実施例 次に本発明を図示の実施例につき図面を用いて詳細に説
明する。

第１図は、輝度信号Ｙｌご対する本発明のトランスコー
ダを示している。入力端子Ｙ−Ｉｎを介して８本の並列
な線を用いて処理すべき画像信号Ｙが３つのフレームメ
モリ１．３および８の並列接続された入力側に供給され
る。例えば５４　Ｍ　Ｈｚのクロック周波数を有するク
ロ・ツク発生器１４は列アドレス計数器１３および走査
線アドレス計数器１２を介してフィールドアドレス計数
器１１を設定し、このフィールドアドレス計数器のアド
レス結果がフレームメモリ１３．８の記憶過程を制御す
る。フィールドアドレス計数器１１は切換スイッチ４を
制御するこの切換スイッチ４はフレームメモリ１．３お
よび８の出力側を走査線メモリ５および９に切換える。

フレームメモリ１．３および８は、切換スイッチ４を介
して走査線メモリ５および９番こ切換えることができる
８本の出力線を有している。

フィールドアドレス計数器１１および走査線アドレス計
数器１２および列アドレス計数器１３はアドレスバスス
イッチ１５に導かれている。

このアドレスバススイッチ１５を用いてフレームメモリ
１．３および８の書込みおよび読出しが制御される。例
えばクロック発生器１４のクロック周波数の２倍の周波
数を有しかつ位相同期されている別のクロック発生器１
８は列アドレス計数器１７および走査線アドレス計数器
１６を制御する。列アドレス計数器１７および走査線ア
ドレス計数器１６の出力側は同様アドレスバス切換スイ
ッチ１５に導かれている。走査線アドレス計数器１６の
別の出力側は走査線および係数アドレス発生器１９並び
にフィールドアドレス計数器２９、フレームメモリ２４
およびフィールドメモリ２７に導かれている。列アドレ
ス計数器１７の別の出力側は走査線および係数アドレス
発生器１９および走査線メモリ５および９に導かれてい
る。この走査線および係数アドレス発生器１９は一方に
おいて２＊−４本の線を介して走査線メモリ５および９
に接続されており、他方においてｌＯ＊４本のアドレス
線を介して走査線スイッチ６に接続されておりかつ６本
４本のアドレス線を介して走査線スイッチ２０に接続さ
れている。走査線スイッチ６は走査線メモリ５からの別
の９＊８の入力側並びに走査線メモリ９からの１２＊８
の入力側を有している。更に走査線メモリ９の１２＊８
本の線が走査線スイッチ２０に導かれている。走査線ス
イッチ６はｌＯ＊８本の線を動き検出器７の入力側に導
いている。走査線スイッチ２０は６本８本の線を介して
ダイナミック情報内容に対して作用するバーチカルフィ
ルタ２１に接続されている。走査線および係数アドレス
発生器１９の出力側はそれぞれ３本の線を介して動き検
出器７およびダイナミック情報内容に対して作用するフ
ィルタ２１に導かれている。動き検出器７の出力側は１
本の線を介して、西独国特許第３８０９２４９号明細書
、第２図に記載されているような、動き検出器信号を平
均化するだめの回路３０に接続されている。動き検出器
７の別の線は静止動き切換スイッチ２３に接続されてい
る。ダイナミック情報内容に対して作用するバーチカル
フィルタ２１の８本の線ハ、バーチカルフィルタ２１の
信号を動き検出器信号を平均化するための回路３０の切
換信号に同期する遅延回路２２の入力側に導かれている
。バーチカルフィルタ２１の信号およびスタティックな
状態の場合に生じる、従って動き検出器から直接導出さ
れる信号は静止動き切換スイッチ２３に導かれる。動き
検出器信号を平均化するための回路３０の出力側は静止
動き切換スイッチ２３および分類器２５に導かれている
。

回路葛分である動き検出器７および動きに対して作用す
るバーチカルフィルタ２１は５個もしくは６個設けられ
ている。

静止動き切換スイッチ２３の出力線はフレームメモリ２
４と分類器２５とに導かれている。

フレームメモリ２４の８ビツト出力線は分類器２５およ
び、フィールドアドレス計数器２９によって制御される
スイッチ２８に接続されている。分類器２５は２×８ビ
ツト線を介して平均値形成器２６に接続されておりかつ
平均値形成器は８ビツト線を介してフィールドメモリ２
７に接続されている。フィールドメモリ２７は処理され
た信号の偶数番目の走査線を記憶する。

フィールドメモリ２７の８ビツト出力線は切換スイッチ
２８に接続されてｔする。画像メモリ２４は列アドレス
計数器１７に接続されており、フィールドメモリ２７は
列アドレス計数器Ｉ７および走査線および係数アドレス
発生器１９に接続されている。

第１図の回路装置は次のように作用する：１２５０走査
線、５０Ｈｚ、２　：　１画像ｎの到来するデータが、
フィールドアドレス発生器ｌｌによって制御されて、例
えば画像ｎ−３の画像データを格納しているフレームメ
モリｌに記憶される。画像ｎ−３のこれらデータは引続
く計算のためにもはや必要ない。同時にフィールドアド
レス発生器１１は切換スイッチ４を例えば、画像ｎ−１
のデータを格納しているフレームメモリ３に切換える。

記憶すべきデータの低減のために、１２５０本の走査線
を有する画像のうち１１５２本のアクティブな走査線の
みがフレームメモリ１．３．８に記憶される。切換スイ
ッチ４を介して画像ｎ−１のデータは１２個の走査線メ
モリ９に書込まれかつ画像ｎ−２のデータは１０個の走
査線メモリ５に書込まれる。走査線切換スイッチ６は走
査線メモリ５および９のデータを、例えば西独国特許第
３８０９２４９号明細書に記載されているように、計算
のために動き検出器７に１゛送する。動き検出器７の結
果は、動き検出器信号を平均化するための回路３０に評
価のために供給される。この回路は西独国特許第３８０
９２４９号に記載のようにそれぞれの画素に対する切換
信号を切換スイッチ２３に送出する。走査線スイッチ２
０は走査線メモリ９のデータを、固定の前置て決められ
たフィルタ係数を有するダイナミック情報内容に対する
作用するバーチカルフィルタ２■に切換える。動き検出
器７は５個、ダイナミック情報内容に対して作用するバ
ーチカルフィルタ２１は６個設けられている。その理由
はクロック毎に存在する５つないし６つの値から１つの
値が計算されるからである。従ってこれら回路部分の出
力側にはクロック毎に１つの計算された値が現れる。動
き検出器７の検出に依存して切換スイッチ２３は、スタ
ティックな画像情報が現れる、動き検出器７の出力側か
またはダイナミック情報内容に対して作用するバーチカ
ルフィルタ２１の出力信号をその出力側に切換える。切
換スイッチ２３の出力側に現れる画像情報は、走査線飛
越しなしの１２５０本の走査線、５０Ｈｚの画像繰返し
周波数を有する画像に相応する。

１２５０本の走査線、ｌ　０ＯＨｚ、　２：　１画像情
報を得るための後続のメデイアンフィルタリングのため
に、信号がフレームメモリ２４に記憶される。このフレ
ームメモリは画像情報全１フレーム分だけ遅延するため
に用いられる。

その理由は画像繰返し周波数を高めるために、そこから
フレーム画像ｎ＊のデータが求められる２つの基準画像
が必要である。例えば画像ｎ−１，ｎ−２の１走査線の
３つの画素が大きさに応じて分類される。それから真中
の値の２つの画素が平均化されかつ画像ｎ＊の画素とし
てフィールドメモリ２７・に記憶される。切換スイッチ
２８を介してフレームメモリ２４およびフィールドメモ
リ２７の画像データが順次読出され、その際フレームメ
モリから奇数番目の走査線かまたは偶数番目の走査線の
みが読出されるアドレスバススイッチ１５は中央制御を
行うフレームメモリ１．３．８の書込過程に対してアド
レスバススイッチＩ５は例えば走査線アドレス計数器１
２並びに列アドレス計数器１３を書込むべきフレームメ
モリ１に切換える。それから読出過程に対してそれは走
査線アドレス計数器１６および列アドレス計数器１７を
フレームメモリ３．８に切換える。この過程は、どのフ
レームメモリ１，３．８が丁度書込まれるかもしくは読
出されるかに応じて、循環的に繰返される。走査線アド
レス計数器１６から係数および走査線アドレス発生器１
９に別の接続線が出ている。この係数および走査線アド
レス発生器１９は走査線アドレス計数器１６から、その
都度計算のために生じている、走査線メモリ５．９の実
走査線および係数セットに対してその都度上じているア
ドレスを計算する。

第２図は、クロミナンス信号Ｕ、Ｖに対する本発明の変
換器を示している。第１図および第２図かられかるよう
に、輝度信号Ｙに対する変換器から制御信号ｕｖｌ・・
・・・・ｕｖｌｌが並列信号処理のためにクロミナンス
信号Ｕ、Ｖ用の変換器に供給される。従ってクロック発
生、動き検出並びにメモリの制御のだめの回路部分は必
要でない。

入力端子ＵＶ−Ｉｎを介して８本の並列線をを用いて処
理すべき画像信号Ｕ、Ｖが並列接続された、２つのフレ
ームメモリ３１．３９の入力側に供給される。制御およ
びクロック信号Ｕｖｌ、ｕｖ２およびｕｖ３はフィール
ドアドレス計数器１１およびアドレスバススイッチ１５
からフレームメモリ３１．３９に供給される。

フィールドアドレス計数器１１から送出された制御信号
ｕｖ４は切換スイッチ３２を制御するこの切換スイッチ
３２はフレームメモリ３１３９の出力側を走査線メモリ
３３に切換えるフレームメモリ３１．３９は、切換スイ
・ンチ３２を介して走査線メモリ３３に切換えることが
できる８本の出力線を有している。走査線メモリ３３は
列アドレス計数器１７の制御信号Ｕｖ８およびフィール
ドアドレス計数器２９の制御信号ｕｖ［３によって制御
される。走査線メモリ３３は４本８本の線を介して走査
線スイッチ３４に接続されている。この走査線スイ・ン
チ３４は走査線および係数アドレス発生器１９の３本２
本の線を用いて信号ｕｖ７によって制御される。走査線
スイッチ３４は２本８本の線を介してダイナミック情報
内容に対して作用する）（−チカルフィルタ３５に接続
されている。このフィルタには遅延回路３６が後置接続
されている。遅延回路３６の出力信号並びにスタティッ
ク情報内容から得られかつ同期のために同様遅延回路４
０に供給される出力信号は切換スイッチ３７に供給され
る。この切換スイッチは、動き検出器信号を平均化する
ための回路３０の切換信号ｕｖ５によって動きの検出に
相応して７オ一マツト１２５０本の走査線、５０Ｈｚ、
１：ｌの変換されるクロミナンス信号をフレームメモリ
３８および平均値形成器４１に供給するフレームメモリ
３８の８ビツト出力線は平均値形成器４１および、フィ
ールドアドレス計数器２９の信号ｕｖｌｌによって制御
されるスイッチ４３に接続されている。平均値形成器４
１は８ビツト線を介してフィールドメモリ４２に接続さ
れておりかつこのフィールドメモリは８ビツト線を介し
て切換スイッチ４３に接続されている。フィールドメモ
リ４２は列計数器１７の信号ｕｖ３および係数および走
査線アドレス発生器１９の信号ｕｖｌｏによって制御さ
れるフィールドメモリ４２は処理された信号の偶数番目
の走査線を記憶する。フィールドメモリ４２の８ビツト
出力線は切換スイッチ４３に接続されている。

第３図はバーチカルフィルタ２１の構成を示している。

１２５０／ｌｏｏ／２　：　ｌの画像の画素の計算のた
めに、１２５０１５０／２　：　１画像の６個の画素が
必要である。これらは既述のように、走査線スイッチ２
０を介して走査線メモリ９からバーチカルフィルタ２１
に供給される。信号Ｙ−１ｎは遅延回路４４・・・４８
に供給される。遅延回路４４・・・４８の出力信号並び
に入力信号Ｙ−１ｎは、フィルタリングに対して必要な
係数を格納しているＲＯＭ表４９・・・５４に供給され
る。ＲＯＭ表４９．５０の出力信号は加算器５６におい
て加算される。これらの出力信号はＲＯＭ表５１の出力
信号と加算器５７において加算される。同じことがＲＯ
Ｍ表５２・・・５４の出力信号および加算器５８・・・
６０によって実施される。加算器５６・・・６０は、計
算が行なわれた後に加算器５６・・・６０をリセットす
る監視回路５５に接続されている。加算器６０の９出力
信号はシフトレジスタ６２に供給される。このシフトレ
ジスタは割算に相当する、和の下位のビットを消去しか
つ残る８つの最下位ピントを信号Ｆｉｌとしてスインチ
ロ１に供給する。このスイッチは丁度その時処理された
信号値に依存して信号ＦＩＩ・・・ＦＩＢの１つを遅延
回路２２に供給する。このスイッチ６１は遅延回路２２
へのデータ転送後に監視回路５５によって順次切換えら
れる。

第４図には、処理過程が時間に関して示されている。１
２５０１５０／２　：　１画像の２つのフ・イールド７
、７１が例えば第１図のメモリｌであるメモリ７４に記
憶される。メモリ７６７８において記憶過程によって形
成された１２５０１５０／ｌ　：　１画像が記憶されて
いる。

それらは画像ｎ−１，ｎ−２に相応しかつ例えば第１図
のメモリ３．８に格納されている。丁度その時記憶すべ
き画像７４は画像ｎを表している。これらの画像７６．
７８から動き検出８、８１並びに垂直方向フィルタリン
グ８４゜８５のためのデータが用いられる。これらステ
ップの後に動きに適応された画像信号１２５０１５０／
ｌ　：　ｌが生じる。画像信号１２５０／１００／２：
ｌを発生するために相応のフィールド１０４がメモリ８
８から取出されかつ分類９２、平均値形成９６およびフ
ィールド記ｔｅｌＯＯを介してフィールド１０５が時間
的に順次発生される。同じ過程がフィールド１０６・・
・ｌＩｔに対して繰返される。検出された動き信号の記
憶を回避するために動き検出８１．８３におけるデータ
がその都度２つのフィールド１０６．１０７ないし１１
、Ｉｌｌの発生に対して新たに処理される。

最後に本発明の実施の態様を列記する。

■、第３の規格の画像信号が、走査線飛び越しのない１
２５０本の走査線、５０Ｈｚの画像繰り返し周波数を有
する画像信号であることを特徴とする請求項１記載のト
ランスコーダ２、第１の規格の画像信号のスタティック
な画像内容ではフィールドの画素は第２の規格の画像信
号の相応の出力フィールドにおいて再生されることを特
徴とする請求項ｌ記載のトランスコーダ。

３、第１の規格の画像信号のダイナミックな画像内容で
は２つの入力フィールドおよび第１の規格の画像信号の
時間的に連続するフィールドから第２の規格の画像信号
の４つの出力フィールドが次のように形成される： ａ）第１の出力フィールドが第１の入力フィールドの画
素を有し、 ｂ）第２の出力フィールドにおいて、垂直方向に補間さ
れかつ第１の入力フィールドの、第２の入力フィールド
の空間位置を有する走査線内にある画素および第２の入
力フィールドの同じ空間位置にある画素から補間される
画素が再生され、 Ｃ）第３の出力フィールドにおいて、第２の入力フィー
ルドの垂直方向において隣接する画素から補間されかつ
第１の入力フィールドと同じ空間位置を有する画素が再
生され、ｄ）第４の出力フィールドにおいて、垂直方向
に補間されかつ次の第１の入力フィールドの、第２の入
力フィールドの空間位置を有する走査線内にある画素お
よび第２の入力フィールドの同じ空間位置にある画素か
ら補間される画素が再生されることを特徴とする請求項
ｌ記載のトランスコーダ。

４、第１の規格の画像信号（ｎ）は画像メモリ（１，３
，８）に記憶され、かつ第１の規格の処理すべき実画像
の記憶された画像信号（ｎ−１）は第１の走査線メモリ
（５）に供給されかつ第１の規格の先行する画像の記憶
された画像信号（ｎ−２）は第２の走査線メモリ（９）
に供給され、かつ前記走査線メモリ（５，９）のデータ
は動き検出器（７）に供給され、かつ前記第２の走査線
メモリ（９）のデータはダイナミックな画像内容に対し
て作用するバーチカルフィルタ（２１）に供給されかつ
動きが検出された場合動き検出器（７）の出力信号に依
存して垂直方向にフィルタリングされた信号がまたはス
タティックな情報においては第１の規格の実処理された
画像信号（ｎ−１）から導出された信号が画像メモリ（
２４）に第３の規格の画像信号として記憶されることを
特徴とする請求項１記載のトランスコーダ。

５、記憶すべき画像信号および記憶された画像信号の同
じ空間位置の画素が分類器（２５）に供給され、かつ分
類結果はメデイアンフィルタ（２６）に供給されかつ該
メデイアンフィルタ（２６）の出力信号は第２の規格の
画像信号の第１のフィールドを表すことを特徴とする請
求項ｌ記載のトランスコーダ。

６、第２および第４の出力フィールドに対するクロミナ
ンス画素（Ｕ、Ｖ）は、第２の入力フィールドのその都
度１つの画素および第１の入力フィールドないしそれに
続く第１の入力フィールドの同じ空間位置の垂直方向に
補間された画素から求められることを特徴とする請求項
ｌ記載のトランスコーダ。

７、画素の重み付けられた値が累算加算されかつ重み係
数の和によって割り算されかつ前記和は２のべき乗であ
ることを特徴とする請求項１記載のトランスコーダ。

８、結果として、割り真後８つの低位ビットを表してい
るビットが使用されることを特徴とする請求項ｌ記載の
トランスコーダ。

９、輝度情報の変換の際に得られる動き検出器信号は、
クロミナンス情報の変換に対して用いられることを特徴
とする請求項ｌ記載のトランスコーダ。

【図面の簡単な説明】

第１図は、Ｙ信号に対する変換器のブロック線図であり
、第２図は、ｕｖ倍信号対する変換器のブロック線図で
あり、第３図は、バーチカルフィルタのブロック線図で
あり、第４図は、処理経過を時間に関して説明するだめ
のブロック線図である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、第１の規格の走査線飛び越し方式における画像信号
   を用いて西独国特許第３８０３８３５号明細書に従って
   第１の規格の画像信号を第２の規格の画像信号に変換す
   るためのトランスコーダにおいて、 第２の規格の画像信号は第１の規格の画像信号に比べて
   高められた画像繰り返し周波数を有し、かつ第１の規格
   の画像信号は第１の処理ステップにおいて記憶、動き適
   応およびフィルタリングを用いて第３の規格の画像信号
   に変換され、かつ第２の処理ステップにおいて第３の規
   格の画像信号のフィルタリングによって第２規格の第１
   のフィールドが得られかつ第３の規格の画像信号のそれ
   ぞれ２番目の走査線の取出しによって第２の規格の画像
   信号の第２のフィールドが得られることを特徴とするト
   ランスコーダ。