JPH07193835A - デジタル子画面映像処理回路 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 書き込み処理用クロックと読み込み処理用ク
ロックを１つで行い、クロック干渉によるジッターを防
ぐための妨害対策のための回路の削減や、ＰＬＬ回路の
削減にともなうプリント基板面積の縮小を含め、安定し
た子画面映像表示とコストダウンが可能とするデジタル
子画面映像処理回路を提供する。 【構成】 輝度信号入力に対し、輝度ピーキング回路１
と、入力輝度ローパスフィルタ２と、入力輝度時間軸圧
縮回路３、色差信号入力に対し、入力色差ローパスフィ
ルタ４と、入力色差時間軸圧縮回路５と、時間軸圧縮さ
れた輝度信号と色差信号は、第１のセレクタ６と、垂直
圧縮フィルタ７と、第１のタイミング発生回路８と、第
２のタイミング発生回路９と、メモリ１０と、第２のセ
レクタ１１と、輝度信号伸長回路１２と、輝度スキュー
回路１３と、色差信号伸長回路１４と、色差スキュー回
路１５とで構成される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、テレビ受像機において
第１の映像に第２の映像を縮小・挿入して子画面表示す
るデジタル映像処理回路に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】近年、テレビ受像器の高画質化や多機能
化にともない、多画面表示などデジタル的に映像データ
を圧縮するときに必要とされる、デジタル子画面映像処
理回路が重要視されている。

【０００３】以下に、図２を用いて第１の映像に第２の
映像を縮小・挿入して子画面表示する従来の子画面用映
像圧縮回路を説明する。図２は、従来のデジタル子画面
用映像処理回路のブロック図を示すものである。

【０００４】図２において、２０は第２の映像に同期し
た第２の水平同期信号を入力し、第２の水平同期信号に
対して、位相同期した書き込み処理用クロックを発生す
る第１のＰＬＬである。２１は第１の映像に同期した第
１の水平同期信号を入力し、第１の水平同期信号に対し
て、位相同期した読み出し処理用クロックを発生する第
２のＰＬＬである。２２は第２の映像に同期した、第２
の水平同期信号と第２の垂直同期信号を入力し、第２の
映像のサンプリングタイミングパルスなどを発生する第
１のタイミング発生回路である。２３は第２の映像のＹ
信号、Ｒ−Ｙ信号、Ｂ−Ｙ信号を入力し、第１のタイミ
ング発生回路２３から出力されるサンプリングタイミン
グパルスでＹ、Ｒ−Ｙ、Ｙ、Ｂ−Ｙの周期で時分割多重
して出力する第１のセレクターである。２４は第１のセ
レクター２３の出力信号を入力し、書き込み処理用クロ
ックで入力信号をサンプリングして、アナログ信号から
デジタルデータに変換するＡ／Ｄ変換器である。２５は
Ａ／Ｄ変換器２４の出力信号を入力し、垂直方向に第２
の映像を圧縮する垂直フィルターである。２６は垂直フ
ィルター２５の出力を入力し、書き込み処理用クロック
でデータが書き込まれ、読み出し処理用クロックによっ
て、メモリーに格納されたデータが読み出されるメモリ
ーである。２７は第１の映像に同期した、第１の水平同
期信号と第１の垂直同期信号を入力し、メモリーから出
力される時分割多重されたＹ、Ｒ−Ｙ、Ｂ−Ｙデータを
分離するためのデータ分離パルスを発生する第２のタイ
ミング発生回路である。２８はメモリー２６から出力さ
れる時分割多重されたＹ、Ｒ−Ｙ、Ｂ−Ｙデータを入力
し、第２のタイミング発生回路２７で発生されたデータ
分離パルスをもとにデータの分離を行う第２のセレクタ
ーである。２９は第２のセレクター２８から出力された
Ｙ、Ｒ−Ｙ、Ｂ−Ｙデータを入力し、読み出し処理用ク
ロックに同期して、デジタルデータからアナログ信号に
変換してアナログのＹ、Ｒ−Ｙ、Ｂ−Ｙ信号を出力する
３チャンネルのＤ／Ａ変換器である。

【０００５】以上のように構成されたデジタル子画面映
像処理回路について、以下図２を用いて動作の説明をす
る。まず、図２で示されるように、第２の映像に同期し
た第２の水平同期信号を第１のＰＬＬ２０に入力し、第
２の水平同期信号に対して、位相同期した書き込み処理
用クロックを発生させる。また、第１の映像に同期した
第１の水平同期信号は第２のＰＬＬ２１に入力し、第１
の水平同期信号に対して、位相同期した読み出し処理用
クロックを発生させる。第２の映像のＹ信号、Ｒ−Ｙ信
号、Ｂ−Ｙ信号は第１のセレクター２３に入力し、サン
プリングタイミングパルスによって、Ｙ、Ｒ−Ｙ、Ｙ、
Ｂ−Ｙ順で信号を時分割多重する。第１のセレクター２
３の出力信号はＡ／Ｄ変換器２４に入力し、第１のＰＬ
Ｌ２０で発生された書き込み処理用クロックでサンプリ
ングして、アナログ信号からデジタルデータに変換され
る。このデジタルデータは次に垂直フィルター２５に入
力し、垂直方向に間引きをして、第２の映像を垂直方向
に画像圧縮する。垂直フィルタ２５の出力データは、メ
モリー２６に入力し、書き込み処理用クロックによって
データが書き込まれる。メモリー２６に書き込まれたデ
ータは、第２のＰＬＬ２１で発生された読み出し処理用
クロックで読み出され、第２のセレクター２８に入力し
て、第２のタイミング発生回路２７から出力されるデー
タ分離パルスをもとに時分割多重されているＹ、Ｒ−
Ｙ、Ｙ、Ｂ−Ｙ順のデータを別々に分離する。第２のセ
レクター２８で分離されたＹ、Ｒ−Ｙ、Ｂ−Ｙデータは
３チャンネルのＤ／Ａ変換器に入力し、読み出し処理用
クロックに同期して、デジタルデータからアナログ信号
に変換してアナログのＹ、Ｒ−Ｙ、Ｂ−Ｙ信号となる。
これらの動作により、第２の映像が子画面として画面に
表示されるときのその水平方向の画面サイズは、第１の
ＰＬＬ２０と第２のＰＬＬ２１で発生されるそれぞれの
クロック周波数比で決定され、たとえば、第２のＰＬＬ
２１で発生される読み出し処理用クロックが、書き込み
処理用クロックと比べて３倍の周波数を有するとき、映
像としては水平方向に１／３に圧縮されたものとなって
表示される。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
構成では、メモリへのデータの書き込むための書き込み
処理用クロックと、メモリーからデータを読み出すため
の読み出し処理用クロックの比によって第２の画面の水
平圧縮率を変化させるため、読み出し処理用クロック
は、水平圧縮率に応じてクロック周波数を可変しなけれ
ばならない。また、書き込み処理用クロックは、第２の
映像として入力される信号の水平同期信号に対して同期
したラインロッククロックで、読み出し処理のクロック
は、第１の映像として入力される信号の水平同期信号に
対して同期したラインロッククロックとなっており、両
者の周波数は、入力する水平同期周波数によって、無相
関に変調されており、かつ水平圧縮率が１／３や１／４
のように、整数分の１となる場合、書き込み処理のクロ
ックの高調波成分と読み出しのクロックの周波数が近接
するため、クロック発生回路への妨害を受けやすく、表
示される子画面映像にジッターが生ずるといった問題が
生じやすくなっていた。そして、このようなジッターを
防ぐために、妨害対策として、冗長な回路が必要となっ
たり、クロック発生用のＰＬＬ回路を２つ持つため、プ
リント基板面積の増大を含め、経済性に大きな影響を与
えていた。

【０００７】本発明は、上記問題を解決するためのもの
であり、書き込み処理用クロックと読み込み処理用クロ
ックを１つで行い、クロック干渉によるジッターを防ぐ
ための妨害対策のための回路の削減や、ＰＬＬ回路の削
減にともなうプリント基板面積の縮小を含め、安定した
子画面映像表示とコストダウンを可能とするデジタル子
画面映像処理回路を提供するものである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記問題を解決するため
に、本発明では、デジタル化された第２の映像の輝度信
号を入力し２．４ＭＨｚを中心にピーキング処理を行う
輝度ピーキング回路と、前記輝度ピーキング回路によっ
てピーキング処理された輝度信号をローパス処理する輝
度ローパスフィルタと、前記輝度ローパスフィルタによ
ってローパス処理された輝度信号を水平方向に圧縮する
輝度信号時間軸圧縮回路と、デジタル化された第２の映
像の色差信号を入力しローパス処理を施す色差ローパス
フィルタと、前記色差ローパスフィルタによってローパ
ス処理された色差信号を水平方向に圧縮する色差信号時
間軸圧縮回路と、前記輝度信号時間軸圧縮回路と前記色
差信号時間軸圧縮回路より出力される時間軸圧縮後の輝
度信号と色差信号を時分割多重する第１のセレクタと、
前記第１のセレクタによって時分割多重された輝度信号
と色差信号を垂直方向に圧縮する垂直圧縮フィルタと、
第２の映像に同期した、書き込み処理系水平同期信号と
書き込み処理系垂直同期信号をもとに、メモリーへの書
き込み処理タイミングパルスを発生する第１のタイミン
グ発生回路と、第１の映像に同期した、読み出し処理系
水平同期信号と読み出し処理系垂直同期信号をもとに、
メモリーからの読み出しタイミングパルスを発生する第
２のタイミング発生回路と、前記垂直圧縮フィルタから
出力を入力し、書き込み処理タイミングパルスをもとに
データ書き込み処理が行われ、読み出しタイミングパル
スをもとにデータの読み出し処理が行われるメモリー
と、前記メモリからの時分割多重された輝度信号と色差
信号出力を分離する第２のセレクタと、前記第２のセレ
クタ出力のうち輝度信号出力を入力し補間処理を行う輝
度伸長回路と、前記輝度伸長回路によって補間処理され
た輝度信号に対し、読み出し処理系水平同期信号とデジ
タル子画面信号処理回路のシステムクロック間に生じる
サブクロックスキューを補正を施す輝度スキュー回路
と、前記第２のセレクタ出力のうち色差信号出力を入力
し補間処理を行う色差伸長回路と、前記色差伸長回路に
よって補間処理された色差信号に対し、読み出し処理系
水平同期信号とデジタル子画面信号処理回路のシステム
クロック間に生じるサブクロックスキューおよび、読み
出し処理系色差信号タイミングパルスと読み出し処理系
水平同期信号との間のクロックスキューとの両方の補正
を施す色差スキュー回路から構成される。

【０００９】

【作用】書き込み処理用クロックと読み込み処理用クロ
ックを１つで行い、クロック干渉によるジッターを防ぐ
ための妨害対策のための回路の削減や、ＰＬＬ回路の削
減にともなうプリント基板面積の縮小を含め、安定した
子画面映像表示とコストダウンを可能とする。

【００１０】

【実施例】本発明の一実施例を示す第１の映像に第２の
映像を縮小・挿入して子画面表示するデジタル子画面映
像処理回路について、図１を用いて説明する。図１は、
本発明の一実施例を示すディジタル子画面映像処理回路
の構成図である。

【００１１】図１において、１はデジタル化された第２
の映像の輝度信号を入力し２．４ＭＨｚを中心にピーキ
ング処理を行う輝度ピーキング回路である。２は輝度ピ
ーキング回路１によってピーキング処理された輝度信号
をローパス処理する輝度ローパスフィルタである。３は
輝度ローパスフィルタ２によってローパス処理された輝
度信号を水平方向に圧縮する輝度信号時間軸圧縮回路で
ある。４はデジタル化された色差信号を入力しローパス
処理を施す色差ローパスフィルタである。５は色差ロー
パスフィルタ４によってローパス処理された色差信号を
水平方向に圧縮する色差信号時間軸圧縮回路である。６
は輝度信号時間軸圧縮回路３と色差信号時間軸圧縮回路
５より出力される時間軸圧縮後の輝度信号と色差信号を
時分割多重する第１のセレクタである。７は第１のセレ
クタ６によって時分割多重された輝度信号と色差信号を
垂直方向に圧縮する垂直圧縮フィルタである。８は第２
の映像に同期した、書き込み処理系水平同期信号と書き
込み処理系垂直同期信号をもとに、メモリーへの書き込
み処理タイミングパルスを発生する第１のタイミング発
生回路である。９は第１の映像に同期した、読み出し処
理系水平同期信号と読み出し処理系垂直同期信号をもと
に、メモリーからの読み出しタイミングパルスを発生す
る第２のタイミング発生回路である。１０は垂直圧縮フ
ィルタ７からの出力を入力し、書き込み処理タイミング
パルスをもとにデータ書き込み処理が行われ、読み出し
タイミングパルスをもとにデータの読み出し処理が行わ
れるメモリーである。１１はメモリ１０からの時分割多
重された輝度信号と色差信号出力を分離する第２のセレ
クタである。１２は第２のセレクタ出力のうち輝度信号
出力を入力し補間処理を行う輝度伸長回路である。１３
は輝度伸長回路１２によって補間処理された輝度信号に
対し、読み出し処理系水平同期信号とデジタル子画面信
号処理回路のシステムクロック間に生じるサブクロック
スキューを補正を施す輝度スキュー回路である。１４は
第２のセレクタ１１出力のうち色差信号出力を入力し補
間処理を行う色差伸長回路である。１５は色差伸長回路
１４によって補間処理された色差信号に対し、読み出し
処理系水平同期信号とデジタル子画面信号処理回路のシ
ステムクロック間に生じるサブクロックスキューと、読
み出し処理系色差信号タイミングパルスと読み出し処理
系水平同期信号との間のクロックスキューとの両方の補
正を施す色差スキュー回路である。

【００１２】以上のように構成されたディジタル子画面
映像処理回路の動作について、以下図１を用いて説明を
する。

【００１３】第２の映像のデジタル化された輝度信号入
力に対し、輝度ピーキング回路１によって２．４ＭＨｚ
を中心に＋３ｄＢ〜＋１４ｄＢのピーキング処理を行
う。輝度ピーキング回路１は例えば、

【００１４】

【数１】

【００１５】なる伝達関数をもつ。但し、Ｐはピーキン
グレベル指定のデータである。また、ピーキングはオフ
する事もできる。更に、ここでは輝度信号と色差信号の
ディレイ調整もする。輝度ローパスフィルタ２では輝度
ピーキング回路１によってピーキング処理された輝度信
号を入力とし、次段の時間軸圧縮に伴う、折り返し歪を
低減させる為、高域成分を減衰させる。ローパスフィル
タ２の伝達関数は、

【００１６】

【数２】

【００１７】または、

【００１８】

【数３】

【００１９】と選択できる。輝度信号時間軸圧縮回路３
では、輝度ローパスフィルタ２で高域成分を減衰された
輝度信号を入力し、データの水平間引きを行い、第２の
映像の輝度信号に対する水平圧縮処理を行う。圧縮率は
１／３、１／４、３／１６とを選択できる。

【００２０】色差信号入力に対しても、輝度信号と同様
に、時間軸圧縮の際の折り返し歪を低減させる為、色差
ローパスフィルタ４により、ローパス処理が行われる。
そして、色差信号時間軸圧縮回路５で、色差ローパスフ
ィルタ４で高域を減衰させた色差信号を入力して、デー
タの水平間引きを行い、第２の映像の色差信号に対する
水平圧縮処理を行う。圧縮率は１／３、１／４、３／１
６とを選択できる。

【００２１】時間軸圧縮された輝度信号と色差信号は第
１のセレクタ６で時分割多重されて垂直圧縮フィルタ７
に入力し、第２の映像に対する圧縮率に応じて走査線間
引きを行い、垂直方向の画像圧縮を行う。垂直圧縮フィ
ルタ７の出力はメモリーに入力し、書き込み処理タイミ
ングパルスをもとにデータ書き込み処理が行われ、読み
出しタイミングパルスをもとにデータの読み出し処理が
行うことにより、第１の映像と第２の映像とのフレーム
シンクをとり、第１の映像に対する第２の映像を圧縮し
た子画面映像表示タイミングの調整を行う。

【００２２】メモリ１０から読み出される時分割処理さ
れたデータは、第２のセレクタ１１により再び、分離さ
れ、圧縮輝度信号と圧縮色差信号に分けられる。

【００２３】圧縮輝度信号に対しては、アスペクト変換
用に輝度信号伸長回路１２で１／１または４／３の伸長
率でデータを伸長する。４／３伸長の時は、メモリー１
０から読み出しタイミングパルスにより、３クロック分
データを読み出したら、１クロック分メモリーからのデ
ータの読み出しを中止して、この４クロック期間のデー
タを、輝度信号伸長回路１２で読み出した３クロック分
のデータから直線補間により４クロック分のデータ算出
することにより、４／３のデータ伸長動作を実現してい
る。輝度信号伸長回路１２で伸長された輝度データは、
スキュー回路１１に入力し、読み出し処理系水平同期信
号とデジタル子画面信号処理回路のシステムクロック間
に生じるサブクロックスキューの補正が施される。これ
は、第１の映像の各ライン間における水平同期信号とシ
ステムクロックとの位相関係は、サブクロックレベルで
一定とは限らず、システムクロック単位で処理される子
画面映像信号処理後に表示される映像の水平表示タイミ
ングを決定する最小単位は、クロック単位であるため、
水平同期信号とシステムクロックとの位相関係が変化す
ると、子画面映像の水平表示位置もサブクロックレベル
で各ライン間でずれることになる。このため、このサブ
クロック単位の位相のずれを映像信号側で補間すること
によって補正するのがこの回路である。

【００２４】また、第２のセレクタ１０の出力である圧
縮色差信号に関しても圧縮輝度信号と同様に、アスペク
ト変換用に色差信号伸長回路１２で１／１または４／３
の伸長率でデータを伸長する。伸長の方法については、
圧縮輝度信号に対する処理と同様である。色差伸長回路
１４によって補間処理された色差信号は色差スキュー回
路１５に入力し、読み出し処理系水平同期信号とデジタ
ル子画面信号処理回路のシステムクロック間に生じるサ
ブクロックスキューと、読み出し処理系色差信号タイミ
ングパルスと読み出し処理系水平同期信号との間のクロ
ックスキューとの両方の補正が施される。圧縮色差信号
はクロック単位でＲ−ＹとＢ−Ｙのデータが交互に現れ
る時分割処理が施されており、色差信号は輝度信号に対
して１／２のデータレートとなっている。また、デジタ
ル子画面映像処理回路から出力される色差信号タイミン
グは、第１の映像処理系からの読み出し処理系色差信号
タイミングパルスにより決定され、このタイミングは２
クロックが最小単位になっており、子画面映像信号処理
後に表示される色差信号における映像の水平表示タイミ
ングは２クロック単位でしか決定できず、水平同期信号
と読み出し処理系色差信号タイミングパルス間の位相の
ずれの量は、水平同期信号とシステムクロックとの位相
のずれの他に、クロック単位でも位相のずれが生じるこ
とになり、色差スキュー回路１５による、読み出し処理
系水平同期信号とデジタル子画面信号処理回路のシステ
ムクロック間に生じるサブクロックスキューと、読み出
し処理系色差信号タイミングパルスと読み出し処理系水
平同期信号との間のクロックスキューとの両方の補正が
必要となる。

【００２５】また、デジタル子画面信号処理回路のシス
テムクロックには、書き込み処理にも、読み出し処理に
も同一のクロックが用いられ、水平の映像圧縮率は、輝
度信号時間軸圧縮回路３と色差信号時間軸圧縮回路５の
圧縮率と、輝度信号伸長回路と色差信号伸長回路の伸長
率を掛け合わせた割合で決定され、同一のクロックで、
４：３、１６：９のアスペクト比を持つブラウン管に対
して、１／９、１／１６の子画面映像の表示を可能とす
る。そして、このシステムクロックには、第１の映像系
で使用するクロックを用いることができ、デジタル子画
面信号処理回路用にクロック発生回路をもつ必要もなく
なる。

【００２６】本発明は上記した構成によって、書き込み
処理用クロックと読み込み処理用クロックを１つで行
い、クロック干渉によるジッターを防ぐための妨害対策
のための回路の削減や、ＰＬＬ回路の削減にともなうプ
リント基板面積の縮小を含め、安定した子画面映像表示
とコストダウンが可能となる。

【００２７】

【発明の効果】以上のように、本発明では、書き込み処
理用クロックと読み込み処理用クロックを１つで行い、
クロック干渉によるジッターを防ぐための妨害対策のた
めの回路の削減や、ＰＬＬ回路の削減にともなうプリン
ト基板面積の縮小を含め、安定した子画面映像表示とコ
ストダウンが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例を示すディジタル子画面映像
処理回路のブロック図

【図２】従来の一例を示すディジタル子画面映像処理回
路のブロック図

【符号の説明】

１ 輝度信号ピーキング回路 ２ 輝度信号ローパスフィルタ ３ 輝度信号圧縮回路 ４ 色差信号ローパスフィルタ ５ 色差信号圧縮回路 ６ 第１のセレクタ ７ 垂直圧縮フィルタ ８ 第１のタイミング発生回路 ９ 第２のタイミング発生回路 １０ メモリ １１ 第２のセレクタ １２ 圧縮輝度信号伸長回路 １３ 輝度スキュー合成回路 １４ 圧縮色差信号伸長回路 １５ 色差スキュー合成回路

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 テレビ受像機において、第１の映像に第
   ２の映像を縮小・挿入して子画面映像表示する為に、デ
   ジタル化された第２の映像の輝度信号を入力し２．４Ｍ
   Ｈｚを中心にピーキング処理を行う輝度ピーキング回路
   と、前記輝度ピーキング回路によってピーキング処理さ
   れた輝度信号をローパス処理する輝度ローパスフィルタ
   と、前記輝度ローパスフィルタによってローパス処理さ
   れた輝度信号を水平方向に圧縮する輝度信号時間軸圧縮
   回路と、デジタル化された第２の映像の色差信号を入力
   しローパス処理を施す色差ローパスフィルタと、前記色
   差ローパスフィルタによってローパス処理された色差信
   号を水平方向に圧縮する色差信号時間軸圧縮回路と、前
   記輝度信号時間軸圧縮回路と前記色差信号時間軸圧縮回
   路より出力される時間軸圧縮後の輝度信号と色差信号を
   時分割多重する第１のセレクタと、前記第１のセレクタ
   によって時分割多重された輝度信号と色差信号を垂直方
   向に圧縮する垂直圧縮フィルタと、第２の映像に同期し
   た、書き込み処理系水平同期信号と書き込み処理系垂直
   同期信号をもとに、メモリーへの書き込み処理タイミン
   グパルスを発生する第１のタイミング発生回路と、第１
   の映像に同期した、読み出し処理系水平同期信号と読み
   出し処理系垂直同期信号をもとに、メモリーからの読み
   出しタイミングパルスを発生する第２のタイミング発生
   回路と、前記垂直圧縮フィルタから出力を入力し、書き
   込み処理タイミングパルスをもとにデータの書き込み処
   理が行われ、読み出しタイミングパルスをもとにデータ
   の読み出し処理が行われるメモリーと、前記メモリから
   の時分割多重された輝度信号と色差信号出力を分離する
   第２のセレクタと、前記第２のセレクタ出力のうち輝度
   信号出力を入力し補間処理を行う輝度伸長回路と、前記
   輝度伸長回路によって補間処理された輝度信号に対し、
   読み出し処理系水平同期信号とデジタル子画面信号処理
   回路のシステムクロック間に生じるサブクロックスキュ
   ーを補正を施す輝度スキュー回路と、前記第２のセレク
   タ出力のうち色差信号出力を入力し補間処理を行う色差
   伸長回路と、前記色差伸長回路によって補間処理された
   色差信号に対し、読み出し処理系水平同期信号とデジタ
   ル子画面信号処理回路のシステムクロック間に生じるサ
   ブクロックスキューおよび、読み出し処理系色差信号タ
   イミングパルスと読み出し処理系水平同期信号との間の
   クロックスキューとの両方の補正を施す色差スキュー回
   路から構成されるデジタル子画面映像処理回路。