JPH03219786A - 高精細テレビジョン信号変換装置 - Google Patents

高精細テレビジョン信号変換装置

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JPH03219786A
JPH03219786A JP2315348A JP31534890A JPH03219786A JP H03219786 A JPH03219786 A JP H03219786A JP 2315348 A JP2315348 A JP 2315348A JP 31534890 A JP31534890 A JP 31534890A JP H03219786 A JPH03219786 A JP H03219786A
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signal
read
memory
write
horizontal
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JP2315348A
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Wataru Yoshikawa
渉 吉川
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NEC Corp
Original Assignee
NEC Corp
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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〕 本発明は現行テレビジョン方式の2倍以上の走査線と広
いアスペクト比を有する、いわゆる高精細テレビジョン
方式の映像信号の大型表示装置に関し、特に現行テレビ
ジョン方式の表示装置を複数台使用して大型画面表示す
るための高精細テレビジョン信号変換装置に関する。
〔従来の技術〕
従来、この種の高精細テレビジョン信号を現行テレビジ
ョン方式に変換する方法は次の3つの方法があった。
ここでは高精細テレビジョンの1方式であるハイビジョ
ンの映像信号を縦3行、横4列の合計12台のNTSC
標準方式の表示装置に1画像を表示する例について説明
する。ハイビジョン映像信号の基本特性はフレーム当り
の走査線数1125本、フレーム当りの有効走査線数1
035本、ライン周波数33.75KHz、アスペクト
比16:9であることは周知の通りである。
NTSC標準方式の有効走査線数は483本であり、こ
の映像信号を表示するために縦3台配置した表示装置の
有効走査線数は 483本×3台=1449本 となる。一方ハイビジョンの有効走査線数は1035本
であるため、 1449本−1035本=414本 となり、414本の走査線分の画像が不足するため表示
装置上に表示されないこととなる。そのためハイビジ、
ンの有効走査線1035本を縦3台の表示装置にいっば
いに表示するために、ディジタルビデオエフェクト装置
等で公知である内挿手法によりハイビジョンの有効走査
線数1035本から走査線5本から7本の割合で走査線
変換をし、新たに映像信号を生成すると、 1035本×7÷5=1449本 となり、走査線1449本の映像信号が得られる。
ハイビジョン方式の信号帯域はVTRやMUSEデコー
ダの処理を考える場合は20MHzで十分と言われてお
り、この場合必要なサンプル周波数としては45MHz
〜55MHz程度が考えられる。このサンプル周波数と
して水平同期周波数を0倍して作る場合を考えるが、n
として2の整数乗の和として表される数を採用した方が
回路構成上有利なため、nとして1024+512 (
210+29)で表すことのできる1536を採用する
このときサンプル周波数は 33.75KHz X 1536=51.84MHzと
なる。ハイビジョンの有効画素数は、ハイビジョンの有
効画素率は1125/60方式高精細度テレビジョン方
式スタジオ規格より1920÷2200=0.837で
ある。従ってライン当りサンプル数を1536としたの
で有効画素数は1536X0.873=1340.92
8となり、約1341画素となる。従って横方向に4台
配置した表示装置の1台当りに表示される有効画素数は
、 1341画素÷4台=335.25 となり、約335画素となる。
一方NTSC標準方式の水平ブランキング信号期間比率
を約17%とすると、読み出しの有効画素数が335ド
ツトであることから、読み出し時の1水平走査期間当り
の総読み出し数を画素数換算すると、 335X1÷(1−0,17) =403.614とな
り、約404画素数分に相当することになる。
サンプリング周波数51.84MHzのクロックをn分
の1に分周して生成した読み出しクロックを用いて40
4回読み出す時間が、NTSC標準方式の水平周波数1
5.75KHzに近くなるnを求めると、 51.84MHz+15.734KHz÷404=8.
155 となる。分周比は整数であると回路が構成しやすいこと
からこれに最も近い整数である8を選ぶ。
分周比に8を選んだ場合NTSC標準方式の読み出しク
ロック周波数は 51.84MHz÷8=6.48MHzとなる。従って
NTSC標準方式の水平走査線当りの読み出し数は、 6、48 MHz÷15.734KHz=411847
となり、走査線当り412回読み出せばもっとも近い値
となる。
このように第1の方法は、ハイビジョン映像信号からN
TSC標準方式に変換する際、ハイビジョンの1水平走
査線当りのサンプル数1536回、NTSC標準方式の
1水平走査線当りの読み出し数を412回(内有効33
5)とする変換方式である。
第2の方法はハイビジョンの1水平走査線当りのサンプ
リング数を1568回、NTSC標準方式の1水平走査
線当りの読み出し数を420回(内有効335)とする
などし、上述の第1の例に比較しNTSC標準方式規格
と大きく異なった値を用いる方法である。
第3の方法は正確なNTSC標準方式の読み出しクロッ
クを得るために、入力されるハイビジョン映像信号の同
期信号で同期をかけたクロック発振器を用いる変換方法
がある。
〔発明が解決しようとする課題〕
上述した従来の高精細テレビジョン信号変換装置での現
行テレビジョン方式信号読み出しクロック生成回路は以
下のような欠点がある。
上述した説明に用いた高精細テレビジョンの一方式であ
るハイビジョンを12台のNTSC標準方式表示装置に
表示する例で説明を続ける。
上述第1の方法で生じる問題を次に述べる。高精細度テ
レビジョン信号サンプルクロックをn分周しNTSC標
準方式テレビジョン信号読み出しクロックを生成すると
、回路的には簡単で安価に構成できるが、次のような問
題がある。高精細テレビジ3ン信号の1フレーム中の水
平走査線数をHNH・ 1水平開期期間中のサンプル数
を5NH1NTSC標準方式テレビジョン信号の1フレ
ーム中の水平走査線数をHNN、1水平開期期間中のサ
ンプル数をSNN、NTSC標準方式テレビジョン信号
読み出しりpツク生成の分周比をnとしたとき、 HNHXSNH=nXHNNXSNN  ++++++
式1が成立しないと1フレーム毎に奇数フィールドと偶
数フィールドに時間差を生じることになる。式lに各数
値を当てはめると 式1の左辺=l125X1536=1728000式1
の右辺=8X525X412=1730400となり、
2400クロツク(約46μs)のずれが1フレーム毎
に生じることとなり、これを1フレーム内で吸収しよう
とすると表示画面上での同期の乱れを生じることとなる
。これを回避するために公知のフレームシンクロナイザ
と同様の回路構成とする、つまりフレーム同期とするこ
とをやめるか、あるいは表示装置の同期追従性を良くす
るかをしなくてはならなかった。フレーム同期としない
場合は回路規模が大きくなり価格面で不利になること、
変換装置の大きさが大きくなる、消費電力が大きくなる
などの欠点がある。
上述第2の方法であるハイビジョンの1水平走査線当り
のサンプル数を1568回、NTSC標準方式テレビジ
ョン信号の1水平走査線当りの読み出し数を420回と
する方法は、上述の問題である1フレーム毎の時間ずれ
が 式1の左辺=1125x1568=1764000式l
の右辺=8X525X420=1764000となり、
全く無いこととなる。しがし水平ブランキング期間の割
合が約20.2%となり、通常のそれは約17%である
ことを考えるとバランスを大きく崩すこととなり、表示
装置の大幅な再調整が必要であったり調整不可能であっ
たりする。またハイビジョンの1水平走査線当りのサン
プル数が1568と2の乗数になっていないため、カウ
ンタが構成しづらいとの欠点がある。
上述第3の方法である、入力されるハイビジョンの同期
信号で同期をかけたクロック発振器を用いてNTSC標
準方式テレビジョン信号読み出しクロックを生成する方
法は回路が複雑かつ部品が高価であり、また発振周波数
の安定度が比較的悪いという欠点がある。
〔課題を解決するための手段〕
高精細テレビジョン方式の1つの映像信号を複数台の現
行テレビジョン方式の表示装置に分割表示し1つの画面
を構成する生成する高精細テレビジョン大型表示システ
ムの高精細テレビジョン信号変換装置において、高精細
テレビジョン信号を第一の周波数てサンプリングしてデ
ィジタル信号に変換するA/D変換器と、A/D変換器
の出力を格納するメモリと、メモリの出力を内挿処理し
て走査線の数を増加させる内挿器と、内挿器の出力を受
けてアナログ信号に変換するD/A変換器と、メモリに
対する書き込みアドレスを生成する書き込みアドレス発
生回路と、第一の周波数を分周する分周器と、分周器の
出力を基にして前記メモリに対する読み出しアドレスを
生成しメモリから複数個の現行テレビジョン方式の表示
装置に対する映像信号をパラレルに読み出す読み出しア
ドレス発生回路とを具備し、かつ入力と出力がフレーム
同期している信号変換装置であることは従来例と同様で
あるが、その分周回路において、分周比を整数分の1と
し、かつ読み出し制御回路において、■フレーム当りの
ライン数と1ライン当りドツト数を適宜変更することで
NTSC方式表示装置において乱れなく表示できるよう
にしている。
ここで現行テレビジョン方式とは、入力映像信号の垂直
及び水平同期周波数が現行テレビジョン方式規格に準じ
ていることと定義する。例えばNTSC標準方式におい
ては水平同期周波数15.734KHz、垂直同期周波
数59.94Hz、映像信号と複合同期信号とを混合さ
せた振幅IVp−pの信号などと規格化されているが、
ここでは映像信号はR%G、B、5YNC信号などに分
離しているもの、あるいは同期信号が複合同期信号では
なく垂直同期反び水平同期が分離されているものまで含
めることとし、以下説明でも同様の定義とする。現行テ
レビジョン方式表示装置とは上記映像信号を表示するC
RTやビデオプロジェクタ等の表示装置である。また、
現行テレビジョン方式にはNTSC,PAL、SECA
M等があるが、本発明の原理はこれらいずれの方式にも
適用可能である。
〔実施例〕
本発明の実施例を用いた第1図を参照すると、高精細テ
レビジョン方式(本例ではハイビジョンであげて説明す
る)映像ソース1からの映像信号は信号変換装置2に送
られ、ここで現行テレビジョン方式(本例ではNTSC
標準方式をあげて説明する)に近い12個の映像信号に
変換されてNTSC標準方式の表示装置3(#1〜#1
2)に供給される。12個の表示装置は第2図に示すよ
うに横方向に4列、縦方向に3段の配列を行って、全体
でハイビジョンの大型表示装置を構成している。NTS
C標準方式表示装置は画面アスペクト比が4:3である
ため、全体で16:9の7スベクト比が得られ、これは
ハイビジョン方式のアスペクト比と一致する。
第3図は第1図における信号変換装置2の構成を示す図
であり、ハイビジョン方式の映像信号をティジタル信号
に変換するA/D変換器4と、水モ走査線の数を増やす
ための内挿器5と、内挿器5からの信号を格納する、N
TSC標準方式表示装置1台につき1枚が対応する計1
2枚のフレームメモリ6お、フレームメモリ6から図2
に示すような12台の表示装置3用にパラレルに取り出
さhた12個のディジタル映像信号をアナログ信号に変
換するD/A変換器7とから構成される。
ハイビジョン方式の水平走査線数は1125本で、その
うち有効走査線数は1035本、他方NTSC方式の水
平走査線数は525本で、そのうち有効走査線数は48
3本である。従って第2図に示した表示画面全体では1
449 (483X3)本の有効水平走査線を持つこと
になり、ハイビジョンのそれの1035本では不足する
ことになる。
従って内挿器5での5本のライン入力に対して7本のラ
イン出力を作って出して行けば1035X715=14
49となり、第2図の表示画面の有効走査線数と一致す
る。
次にハイビジョン方式の水平及び垂直同期周波数はそれ
ぞれ33.75KHz及び60 Hz、他方NTSC方
式のそれらは15.734KHz及び59.94Hzで
あり、互いに異なっており、このままでは表示できない
。従って、フレームメモリ6にハイビジョン方式の映像
信号のサンプルレートでこれを書き込み、これをNTS
C方式の映像信号に対応するサンプルレートで読み出す
、いわゆるスキャンコンバートを行って両方式の矛盾を
解消している。ここでフレームメモリ6は、NTSC方
式に対応した方式の12個のメモリユニット#l〜#1
2から構成され、ハイビジョン映像信号の入力シーケン
スに応じて順次選択的に12個のメモリユニットに対し
て書き込みが行われ、読み出しは12個のメモリユニッ
トからパラレルに行なわれる。
第4図は第1図の信号変換装置2の構成の他の例を示す
図である。第3図に比べて内挿器5′の位litがフレ
ームメモリ6′の後に置かれている。
第4図に示した構成いおいては、内挿器5′がNTSC
標準方式に対応した方式に変換された信号を扱うため、
第3図の構成の場合に比較し処理スピードを低くできる
ため安価のデバイスを用いることができる利点がある。
以下の実施例においては第4図の構成を前提にして説明
して行く。
第5図は第4図に示した構成を詳細に示した本発明の実
施例を示す図であり、ハイビジョン映像ソース1からア
ナログ映像信号と、水平同期信号HDと、ODPフィー
ルドとEVENフィールドとの識別を示すフィールド識
別信号W RF O/ Eが出力される。ここでハイビ
ジョンのアナログ信号としては3原色の赤、緑、青に対
応する、RlG、 B信号や、一つの輝度信号Yと2つ
の色差信号Pr、Pbが考えられるが、本実施例ではR
2O,B信号で説明して行く。
第5図に戻って、ノ1イビジョンのソース1からのRG
 B信号はA/D変換器8で51.84MHzのサンプ
ル周波数である書き込みクロックWRCLKによりディ
ジタル信号に変換され、12個のメモリユニット9(#
l〜#12)に供給され、ここでディジタル信号は所定
のシーケンスに従って選択的にメモリュニッ)9($1
〜$12)に書き込まれる。各メモリユニット9 (#
1〜#12)はNTSC方式に対応したシーケンスでパ
ラレルに読み出され、読み出されたディジタル信号は内
挿回路1o11〜#12)に送られ、ここで走査線が7
15倍に増やされ、D 、、/A変換器11(#1〜#
12)に送られる。12個のD/A変換器11(#]〜
#12)の出力はアナログ信号に変換され、NTSC標
準方式表示装置3(#l〜#12)に供給される。
書き込みクロック発生回路12は、ソース1からの信号
を受けて、51.84MHzの書き込みクロックWRC
LK、書き込み信号FMW’R1水平方向のアクティブ
期間とブランキング期間を区別するための書き込み水平
ブランキング信号WRHBLK、垂直方向のアクティブ
期間とブランキング期間を区別するための書き込み垂直
ブランキング信号WRVBLK、フレーム周期の書き込
みフレームクリア信号WRFRCL、及び入力した書き
込みフィールド識別信号WRFO/Eを出力する。
書き込みメモリ選択回路13は、書き込みクロック発生
回路12からのクロックWRCLK、書き込み水平ブラ
ンキング信号WRHBLK、書き込み垂直ブランキング
信号WRBVLK、及び書き込みフィールド識別信号W
RFO/Eをを受けてディジタル映像信号を12個のメ
モリユニット9(#1〜#12)のどれに格納するかを
決めるメモリ選択信号(水平方向選択信号HIS E 
L(i=1,2,3.4)、垂直方向選択信号VjSE
L (j=1.2.3))を出力し、メモ1.[ユニッ
ト9 (#1−−1f−12)へ送る。各メモリユニッ
ト9ではメモリ選択信号の制御の下で入力ディジタル信
号を書き込みクロ、ツクのタイミ1、/グで格納して行
く。
読み出しタイミング発生回路】4は書き込みクロック発
生回路12からの書き込みクロ、ツクWRCLK、書き
込みフレームクリア信号WRFRCLを受けて読み出し
信号FMRD、読み出しクロックRDCLK、読み出し
側の水平方向のアクティブ期間とブランキング期間を区
別する読み出し水平ブランキング信号RDHBLK、同
様l・こ、垂直方向の読み出し垂直ブランキング信号’
RI) V BLK、内挿回路を制御するための信号C
YCS TRT、読み出し側のフィールド識別信号RD
FO/E、読み出し側の水平駆動パルスRDHD、垂直
駆動パルスRDVDを出力する。
読み出し、アドレス発生回路15は読み出しタイミング
発生回路14からの読み出しクロックRDCL、K、読
み出し水平及び垂直ブランキング信号RDHCBLK、
RDVBLK、制御信号CYC3TRTを受けて読み出
しアドレスRDADR3、及び内挿制御信号FIWE、
F2WE、FIRD、F2RD、MUXCを出力する。
同期分配回路16は読み出し水平及び垂直駆動パルスを
受けて12台のNTSC標準方式表示装置3へ12組の
同期パルスHD、VDを送る。
次に第5図に示した各回路について詳細に説明して行く
まず第6図は書き込みクロック発生回路12の構成を示
す図であり、入力されたハイビジョンの水平同期信号H
DよりPLL回路17によりその1536倍の周波数5
1.84MHzである書き込みクロックWRCLKを生
成する。書き込み水平カウンタ18は書き込みクロック
WRCLKをカウントし、ハイビジョンの水平同期信号
HDでクリアされる構成となっており、0から1535
の1536回のカウントを行う。カウント値は書き込み
水平デコーダ19によりあらかじめ水平ブランキング期
間であると設定した値の期間だけアクティブになる書き
込み水平ブランキング信号WRHBLKと、あらかじめ
水平ブランキング信号の中点であると設定した値でアク
ティブになる信号WR2FHを生成する。
書キ込み垂直カウンタ20では上記信号WR2FHをカ
ウントし、次に述べる書き込みフレームクリア信号WR
FRCLでクリアされる構成となっており、0から22
49、つまりハイビジョンの総ライン数の2倍である2
250回のカウントを行う。書き込み垂直カウンタ20
のカウント値は書き込み垂直デコーダ21によりあらか
じめ垂直ブランキング期間であると設定した値の期間ア
クティブになる書き込み垂直ブランキング信号WRVB
LKを生成する。
フリップフロップ22では入力されたハイビジョンのフ
ィールド識別信号WRFO/Eの立ち上がりエツジによ
りプルアップされているD入力の反転データがQ出力に
LOWとして出力され、次のHDの立ち下がりによりこ
れがHIGHにクリアされる。このことにより奇数フィ
ールドの先頭のIH期間のみLOWになる書き込みフレ
ーム識別信号WRFRCL信号を得ることができる。
メモリ書き込み信号発生回路23では書き込みクロック
WRCLKを用いてサンプリングに同期したフレームメ
モリへの書き込み信号を生成する。
書き込み信号はパラレル入力のダイナミックRAMの場
合RAS(Raw Address 5trobe)と
CAS(Columun Address 5trob
e)とWE(WriteEnble)の3種であったり
、シリアル入力のダイナミックRAMの場合S C(S
erial C1ock)であったりする。本例では概
念的な説明とするためここでは書き込み信号はFMWR
(Frame MemoryWRite)信号と称し、
この信号がアクティブであると書き込みが行なわれるも
のとする。
メモリユニット9の構成例として各色信号RGBに対応
した構成で、個々はNTSC標準方式表示装置1台に対
し1フレ一ム分の容量を持つ構成にしたものを第7図に
示す。この例のフレームメモリはフィールドメモリ24
.25で構成される。
これはメモリの同一のアドレスに書き込みと読み出しを
同時に行うことができないのでこれが競合することのな
いよう、奇数フィールドを書き込んでいるときは偶数フ
ィールドを読み出し、偶数フィールドを書き込んでると
きは奇数フィールドを読み出すようにするためである。
しかしこのように構成した場合でも書き込み側と読み出
し側の垂直同期周波数にずれがある場合はある時点で書
き込みと読み出しアドレスの追越しく追い越され)が生
じ、同一アドレスに対し書き込みと読み出しが競合する
可能性がある。もともと)Sイビジョンの垂直同期周波
数60Hz、NTSC標準方式の垂直同期周波数は59
.94 Hzであり、致していない。しかしながらNT
SC標準方式表示装置でも垂直同期周波数60Hzでも
十分同期がかかり実用上全く問題無い。そこで入力側と
出力側いずれの垂直同期周波数60Hzとするフレーム
同期とすれば1つのメモリユニットが1フレ一ム分の容
量でも前述のような追越しく追い越され)の問題は無い
。またこの問題はメモリユニットを公知のフレームシン
クロナイザと同様な構成とすれば書き込みと読極出しが
非同期であっても問題は無いが、回路構成が複雑となる
ため本例ではメモリ容量は1フレームとし、偶数フィー
ルドと奇数フィールドが独立した構成とし、奇数フィー
ルドに書き込みが行われているときは偶数フィールドを
読み出し、偶数フィールドに書き込みが行われていると
きは奇数フィールドを読み出すようにしている。
メモリユニットのサイズであるが、こhは前述のように
有効水平画素数を335ドツト、有効水平ライン数を3
45ラインと決めているため、(水平335ドツト)X
(垂直345ライン)×(量子化数)以上の容量があれ
ばよい。
上記より書き込みアドレス発生回路26を構成するメモ
リユニット9の書き込み水平アドレスカウンタ27は3
35、書き込み垂直アドレスカウンタ28は偶数と奇数
フィールド合計で345ラインのデータが書き込めれば
良く、しかも有効ライン数の半分が172.5であるこ
とから173カウントできるものであればよい。また書
き込みアドレス発生回路26はメモリユニット毎に配置
される。これはメモリユニット9を12枚独立にしてい
る構成上、書き込みアドレス発生回路が共通であるとメ
モリユニット毎にローカルなアドレスに変換する必要が
あるためで、このようにした方がかえって簡素化できる
書き込み水平アドレスカウンタ27は書き込与クロック
WRCLKをカウントし、書き込み水平ブランキング信
号WRHBLKでクリアされ、従って0〜334033
5カウントを行う。また水平方向選択信号HiSEL 
(i=1.2,3゜4)が非アクティブであるとカウン
トの禁止を行っている。水平方向選択信号Hi S E
 Lは後で詳細を述べる。
書き込み垂直アドレスカウンタ28は書き込ゐ水平ブラ
ンキング信号WRHELKをカウントし、書き込み垂直
ブランキンブ信号WRVBLKでクリアされ、従って奇
数フィールド時には0〜1710172カウント、偶数
フィールド時には0〜1720173カウントを行う。
また垂直方向選択信号VjSEL (j=1.2.3)
が非アクティブであるときカウントの禁止を行っている
垂直方向選択信号Vj SELについても後で詳細を述
べる。
さらに書き込み時にはゲート29により水平方向選択信
号Hi S E Lと垂直方向選択信号VjSELが両
方アクティブの時書き込みが行われるようにしている。
これにより必要なエリアのみの映像信号だけがメモリュ
ニッ)9(61〜#12)に書き込まれる。
メモリユニット9のメモリアドレスバス30には書き込
みフィールド識別信号WRFO/Eが示している側のフ
ィールドメモリに上記書き込み水平及び垂直アドレスカ
ウンタ27.28より生成されるアドレスが供給される
。また読み出しフィールド識別信号RDFO/Eの示し
ている側のフィールドメモリには読出しアドレス発生回
路15(第5図)より出力される読出しアドレスRDA
DR3が供給される。アドレスバス選択回路31〜34
は書き込みアドレスバスと読み出しアドレスバスの選択
を行う。書き込みアドレスバスは書き込み垂直ブランキ
ング信号WRFO/EがODD (奇数)フィールドを
示しているとき奇数フィールドメモリ24に書き込みア
ドレスをスイッチし、EVEN (偶数)フィールドを
示しているとき偶数フィールドメモリ25に読み出しア
ドレスをスイッチする。また読み出しアドレスバスは読
み出し垂直ブランキング信号RDFO/EがODD (
奇数)フィールドを示しているとき奇数フィールドメモ
リ24に読み出しアドレスをスイッチし、EVEN (
偶数)フィールドを示しているとき偶数フィールドメモ
リ25に読み出しアドレスをスイッチする。このアドレ
スバスのスイッチは書き込み側、読み出し側共にそれぞ
れの垂直ブランキング信号でゲートしており、両ブラン
キング信号が時間的に一致していなくてもお互いの垂直
ブランキング期間の重なりがある程度のずれであればア
ドレスバス上に書き込みアドレスと読み出しアドレスが
競合することはない。
メモリユニット9の書き込み信号入力端子には水平方向
選択信号Hi SELと垂直方向選択信号Vj SEL
が両方アクティブなときのみ、メモリ書き込み信号FM
WRが与えられる。
メモリユニット9の読み出し信号入力端子には読み出し
フィールド識別信号RDFO/Eの示している側のフィ
ールドメモリにメモリ読み出し信号FMRDが供給され
る。
奇数フィールドメモリ24と偶数フィールドメモリ25
の出力はデータセレクタ35に入力され、データセレク
タ35からは現在読み出されている側のデータが出力さ
れる。
書き込みメモリ選択信号発生回路13(第5図)の構成
例を第8図に示す。この回路は前述したようにいま書き
込むべきハイビジョンの映像信号を12枚のうちのどの
メモリユニット9(#1〜#12)に書込むかの選択信
号を発生する。図で、水平方向位置カウンタ36は書き
込みクロックWRCLKをカウントし、カウント値を水
平方向位置デコータ37に供給する。デコーダ37はカ
ウント値に応じて水平方向のメモリ選択信号HiSEL
 (i=1.2,3.4)を出力する。また垂直方向位
uカウンタ38は書き込み水平ブランキング信号WRH
BLKをクロックとして利用し、そのカウント値を垂直
位置デコーダ39に供給する。デコーダ39はカウント
値に応じて垂直方向のメモリ選択信号VjSEL(j=
1.2.3)を出力する。選択信号発生のロジックは第
9図に示す通りである。
表示画面の水平方向列及び垂直方向に対し第9図の様に
H1〜4、■1〜3の番号をつける。
HiSEL (i=1.2,3.4)はその水平列が現
在サンプリングされている位置であることを示す信号と
なる。ハイビジョン映像をサンプリングしていくと同時
に、水平方向に着目した場合ノ・イビジョンの映像有効
エリア開始値(1ドツト目)から335ドツト目、33
6ドツト目から670ドツト目、671ドツト目から1
005ドツト目、1006ドツト目から1340ドツト
目までの間アクティブになる信号を生成し、これをそれ
ぞれH1列、H2列、H3列、H4列の選択信号とする
。また垂直方向に着目した場合、奇数フィールドの場合
有効ライン開始位置(1ライン目)から172ライン目
、173ライン目から345ライン目、346ライン目
から517ライン目迄アクテイブになり、また偶数フィ
ールドの場合1ライン目から173ライン目、174ラ
イン目から345ライン目、346ライン目から518
ライン目までアクティブになる信号を生成し、これをV
1行、■2行、■3行の選択信号VjSEL (j=1
.2.3) とする。コレラ信号のHと■の組合せで3
X4=12種の選択信号を得ることができる。この選択
信号のひとつの組合せはNTSC標準方式表示装置の1
台分、つまりメモリユニット1単位分に相当することか
らこれを用い該当する位置のフレームメモリに映像デー
タを書き込むことができる。
読み出しタイミング発生回路14(図5)ではメモリユ
ニット9からNTSC標準方式レートでの読み出しを行
うための読み出しクロックRDCLKを発生する。この
クロックRDCLK発生の最も1YJii′Lな構成は
ハイビジョン方式の書き込みクロックWRCLKを分周
して得ることである。ここで分周回路を最も簡単に構成
できるのは整数分周回路であり、これも前述と同様8分
周とする。
この読み出しタイミング発生回路の構成の一例を第10
図に示す。図で書き込みクロックWRCLKは分周器4
0で1/8分周され読み出しクロックRDCLKが作ら
れこのRDCLKはまず読み出し水平カウンタ41に入
力されカウントにより水平位置データを出力する。読み
出し水平カウンタ41は読み出し水平デコーダ42と組
み合わせることで後述の水平総統み出し数をカウントす
るとキャリーアップし再度Oよりカウント動作をする構
成となっており、またハイビジョンのフレームに同期さ
せるため書き込みフレームクリア信号WRFRCLによ
りクリアされる。この読み出し水平カウンタ41から出
力される水平位置データから読み出し側の水平同期信号
RDHDと水平ブランキング信号RDHBLKを読み出
し水平デコーダ42により得る。この読み出し水平デコ
ーダ42のデコード値はRDHD及びRDHBLKが実
際に必要とする値とすればよく、このデコード値を変更
することで出力映像位相を簡単に変更できる。これらの
デコード値と信号波形の関係の一例を第11図(a)に
示す。
読み出し水平カウンタ41のキャリー出力は読み出し垂
直カウンタ43のENABLE入力にも接続されており
、この入力により垂直位置のカウントを行う。読み出し
垂直カウンタ43はこれもまた入力側にフレーム同期さ
せるためクリア信号WRFRCLでクリアされる。読み
出し垂直カウンタ43から出力される垂直位置データは
読み出し垂直デコーダ44によりデコードされる。この
結果読み出し垂直同期信号RDVDと読み出し垂直ブラ
ンキング信号RDVBLKがデコードされる。また後述
の内挿回路10(第5図)のためにRDVBLKの7ラ
イン前からアクティブになる制御信号CYC8TRTを
出力する。読み出し垂直デコーダ44におけるデコード
値と出力信号RDVD、RDFO/E、RDVBLKの
関係を第11図(b)に示す。
メモリ読み出し信号発生回路45では読み出しクロック
RDCLKを用いてメモリユニット9からの読み出し信
号を生成する。読み出し信号はパラレル出力のダイナミ
ックRAMの場合RAS(Raw Address  
5trobe)とCA S (Columun Add
ressStrobe)とW E (Write En
able)の3種であったり、シリアル出力のダイナミ
ックRAMの場合5C(Sereal C1ock)で
あったりする。本例では概念的な説明とするためここで
は読み出し信号はFMR(Frame Memory 
ReaD)信号と称し、この信号がアクティブであると
き読み出しが行われるものとする。
次に読み出しアドレス発生回路15(第5図)の構成に
ついて第12図に示して説明する。この回路はメモリユ
ニット9に対しての実際の読み出しアドレス及び後述の
内挿回路10のための制御信号を生成する。図で読み出
し水平アドレスカウンタ46は読み出しクロックRDC
LKでカウントアツプされ、また読み出し水平ブランキ
ング信号RDHBLKでクリアされる。つまり映像の有
効期間で読み出しクロック毎にカウントアツプされる。
読み出し垂直アドレスカウンタ47では読み出し水平ブ
ランキング信号RDHBLKをカウントし、読み出し垂
直ブランキング信号RDVBLKでクリアされ、またこ
のとき後述内挿回路10との関係から読み出しアドレス
のカウントアツプの可否を制御するカウント許可信号C
0UNTENによりアドレスのカウントアツプを許可し
たり禁止したりする動作を行っている。この動作にの詳
細は後述内挿回路の説明で行う。メモリユニット9に書
き込まれている有効ライン数は奇数・偶数フィールド合
計で345本であるので垂直アドレスカウンタはその半
分の172.5以上つまり173力ウント以上できるも
のであればよい。このような動作により得られた読み出
し水平・垂直アドレスをメモリュニッ)9(91〜#1
2)の読み出しアドレスRDADR8とする。また読み
出しサイクルカウンタ48は7進のカウンタであり、信
号CYC8TRTでクリアされる。カウンタ出力はデコ
ーダ49に送られ、内挿回路10の動作タイミングを規
定する信号FIWE、F2WE、FIRD、F2RDを
出力する。これらの信号については後述する。
内挿回路IOでは書き込みデータ5本から読み出しデー
タ7本を生成するものである。ここで5対7の内挿の原
理を説明する。第13図はその原理を図化したものであ
る。まずハイビジョン映像信号の最初の有効ラインを基
準ラインと決め、基準ラインのある水平位置点のドツト
X5nに着目し、X 5nと同一の水平位置でありxs
nとX6、より下に連続する4ドツトをそれぞれX 5
.、++s X511+2)X s++3、X 5n+
4s とする。またX 5n+ Xsn++、Xsn+
2)X5.3、X5.4の5ドツトに対応して内挿器よ
り出力される7ドツトのデータをそれぞれY rm、Y
 7m+l、Y 7m+7、Y 7111+3、Y 7
m+4 s Y 7m+5、Y 7.、、+6とする。
Y fm+L(0≦L≦6)はY7□との垂直方向の位
置が最も低い1または2ラインのデータを近さに反比例
した値によって重み付けられた和として表す。例えばY
アイは垂直位置関係がX5.、と同一なのでXnそのま
まのデータが出力される。Y rm++はX。よりの距
離が5/7、X 5n+Iよりの距離が2/7であるた
め、X5イに2/7、X 5ai1に5/7を掛けた値
の和として表す。同様の考え方でYI11+2〜Yff
i+。
が求められる。Y 1m+1はX Sn+5と同一垂直
位置であり従ってY7□+t ” X s+snとなり
、これはX5とYT、、の関係に等しく、以下同様の繰
り返しとなる。
以上の方法によりハイビジョンの水平走査線5本から7
本の水平走査線を得ることができる。
上述の原理を実現する内挿回路の一例を第14図に示す
。本回路例では内挿のための2ラインのソースデータを
得るため2個の1ラインサイズのFIFO(First
 In First 0ut)メモリを使用し、このF
IFOメモリの書き込み及び読み出しのシーケンスは第
15図に示すようにする。例えばY7.1を得るときの
動作は、その2ライン前の水平走査期間にFIFO50
に書き込んだxsnと、1ライン前の水平走査期間にF
IFO51に書き込んだX1+1のデータを同位相で読
み出し、この2つのデータを後述の演算回路52に与る
ことによりY、ffi+、を得る。このようにすること
で5対7に内挿を実現している。またこの例ではY F
mlとY rm+3の水平走査期間のときメモリユニッ
ト9よりX5□0を読み出しFIFO2に書き込み、ま
た77m+5とYlや、のときメモリユニット9よりX
3.。
を読み出しそれぞれPIF’051、F’IP’050
に書き込んでいる。つまりこの水平走査期間では出力側
のラインアドレスは増加するがフレームメモリの読み出
しアドレスは増加してはいけないことになる。読み出し
アドレス発生回路で述べたカウント許可信号C0UNT
EN (第12図)はこのアドレスの増加を制御するた
めの信号で、7サイクルのシーケンスをカウジトするサ
イクルカウンタのカウント値をデコーダ49によりデコ
ードし、Y 7m+2とY7□5の時点でメモリの読み
出し垂直アドレスのカウントアツプを禁止するための信
号を生成している。
またFIFO50には最初の1ライン目の演算を行なう
とき読み出し垂直ブランキング信号の立ち上がりに前も
って1ライン目のデータを書き込んでおく必要がある。
この書き込みサイクルを起動するための起動信号が前述
の読み出しタイミング発生回路のCYC3TRT信号で
ある。CYC8TRTは読み出し垂直ブランキング信号
RDVBLKの立ち上がりの7ライン前の時点で立ち上
かり、これにより読み出しサイクルカウンタ48(第1
2図) Σ m起動する。つまりサイクルカウンタ48のカウント値
により書き込みを許可されたFIFO50,51に書き
込みが許可される。しかし書き込み垂直アドレスカウン
タはRDVBLKが立ち上がるまでは起動しないのでT
サイクル終了時点で垂直アドレス0ラインデータのみが
FIFO50及びFIFO51に書き込まれることとな
る。またこのとき書き込まれたデータも読み出し垂直ブ
ランキング信号RDVBLKが立ち上がるまではFIF
Oの読み出しサイクルが起動しないようにゲートをかけ
ておくことにより不要なデータを出力することはない。
デコーダ49(第12図)はこのようなFIFOメモリ
50.51に対する書き込み制御信号FIWE%F2W
E、及び読み出し制御信号FIRD、F2RDをサイク
ルカウンタ48のカウント値に応じて出力する。
演算回路52ではFIFO50及びFIFO51及び現
在7サイクルのうち何シーケンス目であるかのデータを
得ることで第15図に示したような演算を行なう。演算
回路52の最も安価な方法の1つとしてROM(Rea
d 0nly Memory)を用いる方法がある。こ
hは入力データに対応したデータをあらかじめ計算して
ROMに焼き込んでおき、入力データをROMのアドレ
スバスに接続スることにより計算したデータを簡単かつ
高速に得ることができる。本例もこのようなメリットか
らROMによる演算回路とし、入力データには8ビツト
の映像データを2系統と、現在7シーケンスのうちどの
シーケンスにあるかを示す3ビツトのシーケンスデータ
MUXCの合計19ビツトを入力し、映像データを得て
いる。
さて、前述の実施例において水平読み出し数を412と
した場合前述のように1フレームにおいて奇数フィール
ドの垂直同期期間と偶数同期期間にずれが発生すること
になる。
これを最も簡単に解決する方法が本発明であり以下に詳
細を述べる。
NTSC標準方式表示装置では表示ライン数が525本
でない、つまりブランキング期間が規格に比較し長短で
あってもそれが数ライン程度であれば表示に特に問題は
生じない。そこでノ・イビジョンの1ライン当りのサン
プル数を1536、ハイビジョンサンプルクロックと読
み出しクロックの比率を8:1のままとし、1ライン当
りの読み出し数を413、また1フレーム当りの読み出
しラインを523本とした場合を考える。これらを式1
の右辺に代入すると 式lの右辺=8X523X413=1727992(回
)となり、1フレ一ム期間に生じるずれが172800
0−1727992=8  (クロック)となり、これ
はクロックが51.84MHzであることから時間換算
すると154.3ナノ秒のごく僅かであることとなる。
この程度のすれば1フレーム内に生じてもNTSC標準
方式表示装置は十分追従し、またlフレーム内のライン
数が2ライン不足することにおいてもなんら問題は生じ
ない。
これらを実際に行なうには第2の実施例において第10
図に示すた読み出しタイミング発生回路と同じ構成で、
デコーダ42においてキャリーアップする値を412に
しカウンタを413カウントさせること、NTSC標準
方式に比較し2ライン少ないのでこれを奇数フィールド
と偶数フィールドに1ライン分の時間を振り分けるため
にデコーダ44において各種信号RDVBLK、RDF
O/E、CYCCLR,RDVDを作り出すためのデコ
ード値を1づつ少なくすることで実現できる。第11図
(b)における読み出し垂直駆動信号RDVD’ 、読
み出しフィールド識別信号RDFO/E’ 、読み出し
垂直ブランキング信号RDVBLK’は第2の実施例に
おけるタイミングを示している。
以上膜も簡単な実施例について述べたが、これにフレー
ムシンクロナイザの機能や、Y、Pb、Pr入力からR
%G%Bに変換するデコーダや、R,G%BからNTS
Cに変換するエンコーダ等を組み入れたものとしても基
本的動作としては何等変わるものではない。また高精細
度テレビジョン信号としてハイビジョン以外のものでも
同様な考え方で信号変換装置を作成し、現行テレビジョ
ン方式表示装置を用いた大画面表示システムを構築する
ことが可能である。
〔発明の効果〕
以上説明したように本発明は、複数の現行テレビジョン
方式の映像表示装置を縦横に配列して、これらに、高精
細テレビジョン映像信号を表示するものである。現行テ
レビジョン方式表示装置は高精細テレビジョン方式大型
表示装置に比較し高輝度かつ高安定で、かつ安価である
ことからこのシステムは非常に有用といえる。また、表
示装置が現行テレビジョン方式用であるため、現行テレ
ビジョン方式映像ソースを使用したマルチビデオシステ
ムとの併用が可能であり、映像表現の面、あるいは映像
ソースの入手性等を考えるとメリットが大きいといえる
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の実施例の概略図を示したブロック図、
第2図は本発明によって得られる表示画面を示す図、第
3図は第1図の信号変換器の構成例を示すブロック図、
第4図は第1図の信号変換器の構成の他の例を示すブロ
ック図、第5図は第4図に示した信号変換器を含む本発
明の実施例の構成を示すブロック図、第6図は第5図に
おける書込みクロック発生回路の構成を示すブロック図
、第7図は第5図におけるメモリユニットの構成を示す
ブロック図、第8図は第5図における書込みメモリ選択
回路の構成を示すブロック図、第9図は第8図の書込み
メモリ選択回路の動作を説明するための図、第1O図は
第5図における続出タイミング発生回路の構成を示す図
、第11図(a)、 (b)は第10図の続出タイミン
グ発生回路の動作を説明するため図、第12図は第5図
における読出アドレス発生回路の構成を示す図、第13
図は第5図における内挿器の動作を説明する■・・・・
・・ハイビジョン映像ソース、2・・・・・・信号変換
装置、3・・・・・・NTSC標準方式表示装置、4・
・・・・・A/D変換器、5,5′・・・・・・内挿器
、6゜6′・・・・・・フレームメモリ、7.11・・
・・・・D/A変換器、8・・・・・・A/D変換器、
9・・・・・・メモリユニット、10・・・・・・内挿
回路、12・・・・・・書き込みクロック発生回路、1
3・・・・・・書き込みメモリ選択回路、14・・・・
・・読み出しタイミング発生回路、15・・・・・・読
み出しアドレス発生回路、16・・・・・・同期分配回
路、17・・・・・・PLL回路、18・・・・・・書
き込み水平カウンタ、19・・・・・・書き込み水平デ
コーダ、20・・・・・・書き込み垂直カウンタ、21
・・・・・・書き込み垂直デコーダ、22・・・・・・
フリップフロップ、23・・・・・・メモリ書き込み信
号発生回路、24・・・・・・奇数フィールドメモリ、
25・・・・・・偶数フィールドメモリ、26・・・・
・・書き込みアドレス発生回路、27・・・・・・書き
込み水平アドレスカウンタ、28・・・・・・書き込み
垂直アドレスカウンタ、29・・・・・・ゲート、30
・・・・・・メモリアドレスバス、31・・・・・・ア
ドレス切り替え器、32・・・・・・アドレス切り替え
器、33・・・・・・アドレス切り替え器、34・・・
・・・アドレス切り替え器、35・・・・・・データセ
レクタ、36・・・・・・書き込み水平位置カウンタ、
37・・・・・・書き込み水平位置デコーダ、38・・
・・・・書き込み垂直位置カウンタ、39・・・・・・
書き込み垂直位置デコーダ、40・・・・・・分周器、
41・・・・・・読み出し水平カウンタ、42・・・・
・・読み出し水平デコーダ、43・・・・・・読み出し
垂直カウンタ、44・・・・・・読み出し垂直デコーダ
、45・・・・・・メモリ読み出し信号発生回路、46
・・・・・・読み出し水平アドレスカウンタ、47・・
・・・・読み出し垂直アドレスカウンタ、48・・・・
・・読み出しサイクルカウンタ、49・・・・・・デコ
ーダ、50.51・・・・・・FIFOメモリ、52・
・・・・・演算回路。

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)高精細テレビジョン方式の1つの映像信号を複数
    台の現行テレビジョン方式の表示装置に分割表示し1つ
    の画面を構成する高精細テレビジョン信号変換装置にお
    いて、高精細テレビジョン信号を第1の周波数でサンプ
    リングしてディジタル信号に変換するA/D変換器と、
    A/D変換器の出力を格納するメモリと、メモリの出力
    を内挿処理して走査線の数を増加させる内挿器と、内挿
    器の出力を受けてアナログ信号に変換するD/A変換器
    と、メモリに対する書き込みアドレスを生成する書き込
    みアドレス発生回路と、第1の周波数を分周する分周器
    と、分周器の出力を基にして前記メモリに対する読み出
    しアドレスを生成しメモリから複数台の現行テレビジョ
    ン標準方式表示装置に対する映像信号を各々パラレルに
    読み出すための読み出しアドレス発生回路とを具備し、
    かつ入力と出力がフレーム同期していることを特徴とす
    る信号変換装置であって、分周回路において分周比を整
    数分の1とし、読み出し制御において、1フレーム当り
    のライン数と1ライン当りドット数を最適化することで
    現行テレビジョン方式表示装置において乱れなく表示す
    ることを特徴とする高精細テレビジョン信号変換装置。
  2. (2)特許請求の範囲第1項の高精細テレビジョン信号
    変換装置において、前記現行テレビジョン方式がNTS
    C方式であって、前記読み出し制御が1フレーム当りの
    ライン数を523本として行なわれることを特徴とする
JP2315348A 1989-11-22 1990-11-20 高精細テレビジョン信号変換装置 Pending JPH03219786A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH04138784A (ja) * 1990-09-28 1992-05-13 Sanyo Electric Co Ltd 多画面表示装置
EP0561396A2 (en) * 1992-03-19 1993-09-22 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. System and method for converting component video signals to a composite video signal compatible with the PAL standard

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