JPH0394595A - 映像信号変換装置 - Google Patents

映像信号変換装置

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JPH0394595A
JPH0394595A JP1230530A JP23053089A JPH0394595A JP H0394595 A JPH0394595 A JP H0394595A JP 1230530 A JP1230530 A JP 1230530A JP 23053089 A JP23053089 A JP 23053089A JP H0394595 A JPH0394595 A JP H0394595A
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Shusuke Tsuboi
坪井 秀典
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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】 [発明の目的] (産業上の利用分野) この発明は、標準テレビジョン信号より多い走査線数と
アスペクト比とを持つ高品位テレビジョン信号を標準テ
レビジョン信号に変換する映像信号変換装置に関する。
(従来の技術) 高品位テレビジョン信号として、標準テレビジョン信号
より多い走査線数とアスペクト比とを持ち、ドットイン
ターレース方式で2つの色差信号が線順次となったTC
I方式でエンコードされたものがある。
第8図は、上記高品位テレビジョン信号を標準テレビジ
ョン信号に変換するテレビジョン信号変換装置を示して
いる。
高品位テレビジョン信号は、入力端子10を介してアナ
ログデジタル(以下A/Dと記す)変換器11に入力さ
れ、デジタル信号に変換される。
輝度信号の入力パターンは、例えば第3図(A)に示す
ようにドットインターレースされている。
実線が第1フィールドの走査線であり、●印の位置が輝
度信号のサブサンプル位相位置である。また点線が第2
フィールドであり、脳印の位置が輝度信号のサブサンプ
ル位相位置である。この信号は、人力処理装置12に入
力され、ディエンファシス処理等の処理がなされる。入
力処理装置12の出力信号は、時間軸変換装置13に入
力される。
時間軸変換装置13は、例えば1125本/80Hz,
2:1の信号の1水平走査時間を525本/60Hz,
l:lの信号の1水平走査時間に変換するので、この処
理は、輝度信号及び色差信号共通に行われる。
さらにこの出力信号は、フィールド内内挿及び走査線数
変換装置14に入力され、上下左右のデータを用いた内
挿処理が行われ、また走査線数が1125本から525
本に変換される。
ここではさらに、輝度信号Yと色差信号Cとの分離も行
われ、輝度信号D/A変換器16へ人力され、アナログ
信号に変換される。一方、色差信号Cは、色信号処理装
置17へ人力され、TCIデコード及び時間軸伸長が行
われる。即ち、色差信号は、輝度信号の水平プランキン
グ期間に時間軸圧縮されて(例えばl/4に圧縮されて
)多重され、かつ(R−Y)信号と(B−Y)信号とが
線順次になっているために、これをデコードする。
色差信号Cは、伸長装置17aにより4倍に時間軸伸長
され、さらにTCIデコーダ17bにより、(R−Y)
信号と(B−Y)信号のうち現ラインに無い信号が上下
のラインを用いて補間され、2つの色差信号が同時化さ
れる。そして(R − Y)信号と(B−Y)信号はそ
れぞれD/A変換器18aと18bに入力され、アナロ
グ信号に変換される。
上記の方式によると第5図(B)に示すように、112
5本/6GHz,アスペクト比が例えば1B=9の高品
位テレビジョン信号から上下ラインと左右の信号を削除
して525本/6GHz,アスペクト比が4=3の標準
テレビジョン信号への変換を容易に実現することができ
る。51が表示画面であり、斜線部が切り捨てられたラ
インである。
(発明が解決しようとする課題) 上記した従来の変換装置によると、高品位テレビジョン
信号1125本/80Hz,アスベクト比がIB:9か
ら、第5図(B)のように上下左右を切取り、標準テレ
ビジョン信号525本/80Hz,アスペクト比4:3
に変換している。従って、この方式によると、一般に画
面の周辺部に重要な情報が存在すると、これを欠落させ
てしまう。またこの変換を意識して、送信側で画面中心
部に重要な情報を付加して伝送すると、高品位テレビジ
ョン信号を視聴している視聴者にとって非常に不自然な
感じを与えることがある。更に、映画などをこの方式で
変換すると著作権の問題となることがある。
さらにまた、ハイビジョンのスタジオ規格による水平有
効走査率は、約87.3%である。また、NTSC方式
による水平有効走査率は82.8%である。ここで、水
平有効走査率77.9%のMUSE方式により伝送され
た信号をNTSC方式の信号に変換する場合、ハイビジ
ョンのスタジオ規格による真円の画像をNTSCの水平
有効走査期間に納めようとすると、約10%横長の円と
して現れる。そこで、逆にNTSC方式に変換したとき
真円となるようにMUSE方式信号全体を縮めて変換す
ると、水平プランキング期間がディスプレイ画面に現れ
るという不具合がある。
そこでこの発明は、高品位テレビジョン信号の重要な情
報を欠落することがなく、また最小のハードウエアの規
模で標準テレビジョン信号への変換を行うことができ、
さらにディスプレイに映出した場合も送り側と受像側の
画像の水平、垂直方向長さの比に大きな変化が無いよう
に信号処理することができる映像信号変換装置を提供す
ることを目的とする。
[発明の構威] (課題を解決するための手段) この発明は、標準テレビジョン信号より多い走査線数を
持ち2つの色差信号が線順次となって時間軸圧縮方式で
エンコードされている高品位テレビジョン信号を標準テ
レビジョン信号に変換する変換装置において、 前記高品位テレビジョン信号に内挿処理等の一定の信号
処理を行う入力信号処理手段と、この入力信号処理手段
の出力信号を少なくとも1水平走査時間遅延する第1の
遅延手段と、前記入力信号処理手段の出力信号と前記第
1の遅延手段の出力信号のうち色信号については前記入
力信号処理手段の出力信号と前記第1の遅延手段の出力
信号とを選択して出力可能であり、輝度信号については
前記入力信号処理手段の出力信号を選択して出力する信
号選択手段と、この信号選択手段を制御してn (na
l)水平走査時間毎に前記信号選択手段に前記遅延手段
からの色差信号選択を行わせる制御信号を出力する制御
信号発生手段と、前記信号選択手段からの出力信号の走
査線数を標準テレビジョン信号の走査線数に間引きによ
り変化するために、信号選択手段からの出力信号をフィ
ールドメモリに一旦蓄積する場合、その書き込みタイミ
ングを制御し、書き込みラインの信号に対しても色信号
期間と輝度信号期間の間では所定期間の書き込み禁止期
間を設けるとともに、前記信号選択手段からの出力信号
による画像と前記フィールドメモリから読出した信号に
よる画像との水平、垂直方向の相似バランスを保つため
に、前記フィールドメモリへの書き込みクロック周波数
に対して読出しクロックの周波数を低くし、 m−n−8k  ( (k=2.3.4) 、nは入力
側の信号の1水平サンプル数、mは色・輝度合わせた期
間のサンプル数)の関係をもたせた走査線数および時間
軸変換手段とを備えたものである。
(作用) 上記の手段により、制御信号発生手段及び信号選択手段
により、走査線変換処理装置でライン間引きしても色差
信号の線順次の関係を維持したままにすることができ、
かつ、間引きによる走査線変換処理により重用な情報を
欠落させることなく圧縮し、しかも輝度信号と色信号と
を共通に処理することができる。また、フィールドメモ
リの書き込み読出し制御により、高品位テレビジョン信
号による画像の縦横の比と変換後の画像の縦横の比とに
大きな差異を生じさせることなく映出することができる
(実施例) 以下、この発明の実施例を図面を参照して説明する。
第1図はこの発明の一実施例である。この実施例では、
標準テレビジョン信号(例えばNTSC方式テレビジョ
ン信号)より多い走査線数でアスペクト比が異なるもの
で、ドットインターレース方式で2つの色差信号(例え
ば(R−Y)信号と(B−Y)信号)が線順次となり、
TCI方式でエンコードされた高品位テレビジョン信号
(例えばMUSE方式テレビジョン信号)を、標準テレ
ビジョン信号に変換することを例にとって説明する。ま
た、変換された後の表示状態は、第5図(A)に示すよ
うな状態になるものとする。
高品位テレビジョン信号は、人力端子10を介してA/
D変換器11に供給されデジタル信号に変換される。こ
こでのサンプリングクロックΦ1は、例えばΦ1 − 
16.2MHzである。
デジタル化された信号は、次段の入力処理装置12に入
力され、ここで例えばノンリニア伸長、ディエンファシ
ス処理等の処理が行われる。入力処理装置12の出力信
号は、折り返し除去・内挿処理装置20に入力される。
この折り返し除去・内挿処理装置20では、輝度信号の
入力パターンは、例えば第3図(A)に示すようにドッ
トインターレースされている。実線が第1フィールドの
走査線であり、●印の位置が輝度信号のサブサンプル位
相位置である。また点線が第2フィールドであり、■印
の位置が輝度信号のサブサンプル位相位置である。この
信号に対しては、フィールド内のデータを用いた内挿処
理が施され、同図(B)に示すような信号に変換される
。また同時にデジタルフィルタによりドットインターレ
ース化による折り返し成分の除去が行われる。
次に、折り返し除去・内挿処理装置20の出力信号は、
前処理装置21に人力される。
前処理装置21に入力した信号は、単位遅延素子211
を介して単位遅延素子212及び213に人力される。
単位遅延素子212の出力信号は、単位遅延素子214
を介してセレクタ215に供給される。
一方、単位遅延素子213の出力は、ラインメモリ21
6にて1水平走査期間遅延された後、単位遅延素子21
7を介してセレクタ215に供給される。このセレクタ
215は、同期制御装置29からの制御信号CN1によ
り制御され、ラインメモリ216側からの信号のうち例
えば3水平走査期間毎に、3水平走査期間の各色差信号
を連続して選択し、輝度信号については単位遅延素子2
14からのものを選択することができる(タイミングチ
ャートは第2図に示している)。セレクタ215の出力
は、単位遅延素子21gを介して出力される。
第2図は、高品位テレビジョン信号を標準テレビジョン
信号に変換する信号変換モードにおける上記前処理装置
21の動作を示すタイミングチャートである。
第2図(A)は、単位遅延素子214の出力映像信号で
あり、セレクタ215の一方の入力部に供給される。同
図(B)はラインメモリ216を介して単位遅延素子2
16から出力される映像信号であり、セレクタ215の
他方の人力部に供給される。双方の映像信号間には1水
平走査期間のずれがある。
制御信号CNIは、同図(C)に示すタイミングで色差
信号位置に対応してローレベルになる期間があり、この
期間ではセレクタ215は単位遅延素子216側の信号
を選択する。よって、セレクタ215から出力される映
像信号は第2図(D)に示すように、3水平走査期間毎
に、3水平走査期間の色差信号が単位遅延素子216側
からのものが連続して存在し、輝度信号についてはすべ
て単位遅延素子214側から選択されたものが存在する
前処理装置21からの出力信号(第2図(D))は、走
査線・数・時間軸変換装置30の単位遅延素子301に
供給される。この走査線数・時間軸変換装置30は、単
位遅延素子301の出力が供給されるフィールドメモリ
302を利用して、走査線数の変換及び時間軸の変換を
行う。つまり第5図(A)に示したようにアスペクト比
l6:9の高品位テレビジョン信号を情報の欠落なくア
スペクト比4:3のディスプレイに表示できるように、
水平・垂直方向にデータ圧縮を行う部分である。
フィールドメモリ302の出力は単位遅延素子303を
介した後、輝度信号出力制御装置32と色信号出力i1
i1御装置33に供給される。
まず、走査線数・時間軸変換装置30において、高品位
テレビジョン信号の走査線数及び時間軸を変換する(圧
縮する)場合の通常動作について説明する。
垂直方向に関して、高品位テレビジョンの走査線数が例
えばl032本あるとすると、フレーム単位で見てこれ
を3本に1本の割合で間引きを行い1/3 、つまり3
44本の走査線の信号を間引きし、残りをega本に変
換する。
このためには、第2図(E)に示すように、同期制御装
置2つからの制御信号CN3により、水平走査期間の3
回に1回の割合で、入力映像信号のフィールドメモリ3
02への書き込みを禁止すればよい。これにより、有効
走査線数は、1032本から688本に変換される。こ
の書込み処理は、輝度信号及び色差信号も区別無く同時
に行われる。
この書込み処理のためのクロックはΦ2であり、Φ2 
− 32.4MIIzである。これは、折り返し除去●
内挿処理装置20において、第3図に示したように内挿
データが追加されているからである。
このようにフィールドメモリ302に書込まれた信号は
、例えば936fH −29。48MHzのクロックレ
ートで読み出され、単位遅延素子303を介して導出さ
れる。これにより高品位テレビジョン信号の1水平走査
期間が走査線数525本、1:1インターレース比の信
号の1水平走査期間に時間軸変換されたものとなる(第
2図(F))。ここで、上下の80本は、有効画面を形
成しないのでメモリ読出し時に切り捨てても問題は無い
この出力信号は、輝度出力処理装置32に人力され、輝
度信号部分の抽出及びプランキング信号の付加等の処理
が出力側の仕様に応じてなされ、D/A変換器34にて
アナログ映像信号に変換され出力端子へ導出される。ま
た第2図(F)の信号は、色信号処理装置33にも入力
される。ここでは、色差信号の抽出が行われる。まず、
ラインメモリに、色差信号が書込まれ、次に書込みクロ
ックの4倍の周期期間のクロックで読み出される。
これにより、l/4倍に時間軸圧縮され1水平走査期間
の一部に存在していた色差信号がもとの時間(走査線数
525本、1:lインターレース信号の1水平走査期間
)に伸長される。
さらに色差信号は、第6図に示すように(R−Y)信号
と(B−Y)信号が線順次であるために、これを順次走
査に変換する必要がある。即ち、例えば、第6図のライ
ンNO.2  では、(B−Y)信号のみが存在するか
ら、(R−Y)信号を上下のラインNO.1とNO. 
3  のデータを用いて補間し合成することになる。ま
たラインNO.3  では、(R−Y)信号はこのライ
ンのものをそのまま用いて、(B−Y)信号は上下のラ
インに存在するものを用いて補間することになる。
この様に得られた色差信号は、輝度信号と同様にプラン
キング信号の付加等の処理が行われ出力側の仕様に合わ
せた信号に修正され出力され、D/A変換器35にてア
ナログ信号に変換された後、出力端子へ導出される。
第1図における同期制御装置29は、前述した制御信号
を生成しているとともに、内部のシステムクロックを高
品位テレビジョン信号の制御信号に応じて該入力テレビ
ジョン信号に同期させるとともに、出力されるテレビジ
ョン信号の基本クロックを生或しており、入力側と出力
側のテレビジョン信号の同期をとっている。
上記の説明では、第5図(A)の表示形態を示したが、
これに限らず例えば、第5図(B)に示すように、垂直
方向の上下及び水平方向の左右をカットするような表示
も実現できることは勿論である。
さらに、この実施例では、第3図に示すような内挿処理
を施す場合、各補間データに対して垂直方向の重み付け
を行いながら補間を行っている。
これは、走査線数が間引きにより変換された場合、間引
きされた走査線の上下の情報は、垂直方向に離れた位置
の情報であるから、間引きの無かった領域の絵柄とのバ
ランスがずれることになる。そこでこの様な不具合をカ
バーするために、垂直方向の重み付け処理を行うもので
ある。その例を第4図を参照して説明する。
第4図(A)は奇数フィールド、同図(B)は偶数フィ
ールドの画素(●印)の配置位置を示している。X印は
補間された画素である。この様に、例えば第3ライン、
第6ライン、第9ライン・・・というふうに、間引きさ
れるラインの輝度信号の上下のラインを垂直方向に近付
けるような重み付け(上下のラインの絵柄を近似させる
)を行うことにより、間引き処理されたときの絵柄が全
体的にバランスのとれた圧縮状態となる。このことは、
第2図(D)、(F)の輝度信号の配列を比較しても理
解できる。
上記したこの実施例によると、制御信号発生装置及び信
号選択手段により、走査線変換処理装置でライン間引き
しても色差信号の線順次の関係を維持したままにするこ
とができる。この間引きは、上記選択手段により少なく
とも隣り合うライン間に同じ色差信号が存在する場合に
一方を間引きするようにしている。また、間引きによる
走査線変換処理により重用な情報を欠落させることがな
く圧縮し、しかも輝度信号と色信号とを共通に処理する
ことができる。
次に、上記のシステムは、MUSE方式による映像と変
換後の標準テレビジョン信号による映像との垂直、水平
方向の相似バランスが維持されるように、次のような制
御が行われている。つまり、MUSE方式の信号による
映像の真円が標準テレビジョン信号に得る映像において
も真円であるようにフィールドメモリ302の、書き込
み読出しクロックが次のように制御されている。
第7図は、1ライン分のサンプリングデータがフィール
ドメモv3 0 2に書き込まれる場合のタイミングチ
ャートである。
同図(A)は書き込みクロックS1であり、同図(B)
は書き込みイネープル信号S2、同図(C)は読出しク
ロックS3、同図(D)は読出しイネープル信号S4で
ある。
書き込みクロックは例えば32.4MHzであり入力信
号が例えば960サンプルの場合、そのうちの色信号期
間は、188サンプル、輝度信号期間は748サンプル
である。そこで、書き込みイネープル信号S2は、色信
号と輝度信号のみがフィールドメモリに書き込まれるよ
うにフィールドメモリを制御する。よって、水平方向に
は実際には936サンプルのデータが入力される。この
データは、読出しイネープル期間に29.48MHzの
クロックで読み出される。読出しイネーブル信号S4は
、垂直プランキング期間のみローレベルとなり、読出し
を禁止する。
上記したように、フィールドメモリ302に色信号と輝
度信号のみのサンプルを入力して、そのサンプル数の水
平周波数倍(936fH)のクロックで読み出すことに
より、垂直、水平方向に歪みの無い映像用の信号を得る
ことができる。
次に、この実施例において、上記の読出しクロックを設
定した背景についてさらに具体的数値を示して説明する
ハイビジョンスタジオ規格は、 水平有効走査率192
0/ 2200サンプル−87.3%  垂直有効走査
率1(135/ 1125本   −92.0%NTS
C規格においては 水平有効走査率 52.658/ 63.558μs 
− 82.8%垂直有効走査率 483 /525本 
  −92.0%ハイビジョンでの真円と変換後の円の
比は(4/3)/(16/9)X (525/375)
 X (1/82.8)/(1/87.3)− 1.1
07である。この比が1のときは歪みがないことである
が、この場合は、このままであるとlO.7%の横長の
円になることを意味する。
エンコーダにおいては、TCIエンコードした色情報の
期間を確保するために輝度信号については12:11の
圧縮を行うので、実際には’J6Q X (11/12
)−880 ”tンプル(内挿後の信号)分の輝度信号
である。従ってこれを真円の画とするには、880 8
1.107%−974. 18サンプルが必要である。
しかし、実際には980サンプル以上は望めない。ここ
で主観的な判断によると、円の歪みが気にならないでは
横長で5%、縦長で3%以内である。
そこで円の歪みが気にならない5%以内の横長に押さえ
るとすると、 974.16X (1.05/1.107)−924サ
ンプル以上であれば良いことになる。
時間軸および走査線を変換した後に真円に近付けようと
すると、水平プランキングが画面に現れるので、変換途
中において対策することが必要である。ここでMUSE
方式の水平有効走査率をみると( 3747480) 
− 0.779である。
そこで、変換時の読出しクロックを938fl+に選択
すると、 974.16/936一約1.040となり、4%横長
の円となる。また変換後の有効走査率は (960/93B) X 77.9−約79.9%とな
る。これにより、水平プランキ・ングが現れることなく
、気にならない真円の画像を得るできる。
つまり送り側の画像の水平垂直のバンランスに歪みを発
生させることなく変換することができる。
また、ハイビジョン系のクロックと変換側のクロックの
比をみると ( 1125/2、48Of’l+ )  :  (5
25 , 936f’l1 )−50 : 91である
。この比は、最小の整数比となり、ハイビジョン系とN
TSC系との同期が取りやすいことを意味する。ここで
上記人力側の信号と変換後側の信号のサンプル数を一般
的にみると rr+−n−8k  (k−2.3.4)となる。
nは入力側の信号の1水平サンプル数、mは色・輝度合
わせた期間のサンプル数である。
[発明の効果] 以上説明したようにこの発明は、高品位テレビジョン信
号の重要な情報を欠落することがなく、また最小のハー
ドウエアの規模で標準テレビジョン信号への変換を行う
ことができ、さらにディスプレイに映出した場合も送り
側と受像側の画像の水平、垂直方向長さの比に大きな変
化が無いように信号処理することができる。
【図面の簡単な説明】
第1図はこの発明の一実施例を示す回路図、第2図は第
1図の回路の動作を説明するために示した信号波形図、
第3図及び第4図は第1図の回路の動作を説明するため
に示した画素配列説明図、第5図は映像信号を変換した
ときに得られる画像表示例を示す図、第6図は第1図の
回路の色信号処理装置の動作を説明するために示した画
素配列説明図、第7図もこの実施例の回路動作を説明す
るために示したタイミングチャート、第8図は従来の走
査線及びアスベクト比変換装置を示す回路図である。 11・・・A/D変換器、12・・・人力処理装置、2
0・・・折り返し除去・内挿処理装置、21・・・前処
理装置、30・・・走査線数・時間軸変換装置、31・
・・フィールドメモリ、32・・,・輝度信号出力制御
装置、33・・・色信号出力制御装置、34、35・・
・D/A変換装置。 +敬ヅールド A西膚欠フィーノしド 4 図 第 7 図 ぐ→ ■ ぐ) α 寸ト co    α 〜 ぐっ 寸 U) 連 C%4   0   寸   哨 ン〉〉〉 ψ 〉 第8図

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 標準テレビジョン信号より多い走査線数を持ち2つの色
    差信号が線順次となって時間軸圧縮方式でエンコードさ
    れている高品位テレビジョン信号を標準テレビジョン信
    号に変換する変換装置において、 前記高品位テレビジョン信号に内挿処理等の一定の信号
    処理を行う入力信号処理手段と、 この入力信号処理手段の出力信号を少なくとも1水平走
    査時間遅延する第1の遅延手段と、前記入力信号処理手
    段の出力信号と前記第1の遅延手段の出力信号のうち色
    信号については前記入力信号処理手段の出力信号と前記
    第1の遅延手段の出力信号とを選択して出力可能であり
    、輝度信号については前記入力信号処理手段の出力信号
    を選択して出力する信号選択手段と、 この信号選択手段を制御してn(n≧1)水平走査時間
    毎に前記信号選択手段に前記遅延手段からの色差信号選
    択を行わせる制御信号を出力する制御信号発生手段と、 前記信号選択手段からの出力信号の走査線数を標準テレ
    ビジョン信号の走査線数に間引きにより変換するために
    、信号選択手段からの出力信号をフィールドメモリに一
    旦蓄積する場合、その書き込みタイミングを制御し、書
    き込みラインの信号に対しても色信号期間と輝度信号期
    間の間では所定期間の書き込み禁止期間を設けるととも
    に、前記信号選択手段からの出力信号による画像と前記
    フィールドメモリから読出した信号による画像との水平
    、垂直方向の相似バランスを保つために、前記フィール
    ドメモリへの書き込みクロック周波数に対して読出しク
    ロックの周波数を低くした走査線数および時間軸変換手
    段とを具備したことを特徴とする映像信号変換装置。
JP1230530A 1989-09-07 1989-09-07 映像信号変換装置 Expired - Lifetime JP2809738B2 (ja)

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JP1230530A Expired - Lifetime JP2809738B2 (ja) 1989-09-07 1989-09-07 映像信号変換装置

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8978945B2 (en) 2007-03-01 2015-03-17 Yumiko Komura Musical instrument strap and musical instrument connector

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JP2809738B2 (ja) 1998-10-15

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