JPH07312699A - ディジタル映像再生装置 - Google Patents

ディジタル映像再生装置

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Publication number
JPH07312699A
JPH07312699A JP6103895A JP10389594A JPH07312699A JP H07312699 A JPH07312699 A JP H07312699A JP 6103895 A JP6103895 A JP 6103895A JP 10389594 A JP10389594 A JP 10389594A JP H07312699 A JPH07312699 A JP H07312699A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
frequency
horizontal
division ratio
signal
clock
Prior art date
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Pending
Application number
JP6103895A
Other languages
English (en)
Inventor
Takashi Ito
俊 伊藤
Yoshinori Asamura
吉範 浅村
Ikuo Okuma
育雄 大熊
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mitsubishi Electric Corp
Original Assignee
Mitsubishi Electric Corp
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Filing date
Publication date
Application filed by Mitsubishi Electric Corp filed Critical Mitsubishi Electric Corp
Priority to JP6103895A priority Critical patent/JPH07312699A/ja
Publication of JPH07312699A publication Critical patent/JPH07312699A/ja
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 ハイビジョン信号をNTSCモニタで再生で
きる信号に変換する際、画素サンプリングのクロック周
波数が(フレーム周波数)×(走査線数)の整数倍とな
らない場合でも、単一のシステムクロックで変換できる
装置を得る。 【構成】 水平同期信号は、画素サンプリングのクロッ
クを分周して生成する。このときの分周比は、(クロッ
ク周波数)÷(フレーム周波数)÷(走査線数)で得ら
れる数値近傍の整数に選ぶ。水平同期信号の位相は、垂
直同期信号期間にプログラマブル分周器11を初期化す
ることで合わせる。初期化を行う際に、初期化直前の分
周カウンタの値が、分周比の概ね半分より小さく且つ予
め定められた第1の値より大きい時には分周比を増加し
(水平走査周波数を下げる)、また分周比の概ね半分よ
り大きく且つ予め定められた第2の値より小さい時には
分周比を減少する(水平走査周波数を上げる)。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は、サンプリング・クロ
ックの周波数が(フレーム周波数)×(走査線数)の整
数倍にならない場合のディジタル映像再生装置に関する
ものである。例えば、輝度信号および色差信号のサンプ
リングが12:4:4のハイビジョン信号を、NTSC
モニターで再生できる6:2:2もしくは4:2:2信
号に変換する方式変換器の場合に相当する(上記比を構
成する数値は、各々のサンプリング周波数を3.375
MHzの倍数で表したものである)。
【0002】
【従来の技術】図5はHD信号を疑似的なNTSC信号
に変換するダウンコンバータを示すブロック図である。
図において、1はHD信号を入力する入力端子、2はH
D信号の走査線数および画素数を疑似NTSC信号の走
査線数および画素数に変換する垂直フィルタおよび水平
フィルタで構成された変換フィルタ、3はHD信号系か
ら疑似NTSC信号系に時間軸を変換する読み出し速度
変換回路、4は画像処理されたデジタル信号をアナログ
信号に変換するD/A変換器、5は出力端子、6はHD
信号系クロックの40.5MHz発振器、7は疑似NT
SC系クロックの13.5135MHzの発振器であ
る。
【0003】図6はHD信号の画像形式の一例を示した
図である。1水平走査は1200サンプル、1フレーム
は1125本の走査線で構成されている。フレーム周波
数を30Hzとすると、サンプリング周波数は、30×
1125×1200=40.5MHzとなる。
【0004】図7はNTSC信号の画像形式の一例を示
した図である。1水平走査は858サンプル、1フレー
ムは525本の走査線で構成されている。フレーム周波
数を29.97Hzとすると、サンプリング周波数は、
29.97×525×858=13.5MHzとなる。
また、HD信号をダウンコンバートした時には、フレー
ム周波数はHD信号と同じ30Hzとなるので、サンプ
リング周波数は、30×525×858=13.513
5MHzである。
【0005】次にダウンコンバートの動作について説明
する。入力端子1に入力されたHD信号は変換フィルタ
2によって走査線数および水平画素数が変換される。こ
のとき使用されるクロックは、発振器6から出力される
HD入力信号に同期した40.5MHzである。変換フ
ィルタについては、色々なものが公知となっているので
詳しくは述べないが、例えば2走査線間の平均値を新た
な走査線とすることによって、走査線数を1/2に減少
させることができる。また、水平画素数についても、同
様である。
【0006】フレーム周波数が30Hz、走査線数が1
125本のHD信号の水平走査周波数は、30×112
5=33.75KHzであり、NTSC信号の水平走査
周波数は、おおよそ半分の15.75KHzであるか
ら、読み出し速度変換回路3により、データの速度を変
換する。この変換には一般的なFIFOが使用できる。
このとき書き込みに使用するクロックは変換フィルタと
同じ発振器6の出力であるが、読み出しには発振器7か
ら出力される入力HD信号のサンプリング周波数とは非
同期なクロックが用いられる。速度変換された信号は、
D/Aコンバータ4でディジタル信号からアナログ信号
に変換され、出力端子5から出力される。
【0007】上記従来例では、フレーム周波数の変換は
行わなかったが、出力NTSC信号のフレーム周波数を
29.97Hzに変換する方法も考えられる。このとき
の出力サンプリング周波数を13.5MHzとし、4
0.5MHzの分周クロックを使用することも可能であ
るが、フレーム周波数の変換にはフレームメモリ、時間
軸フィルタなど膨大な回路を必要とするため、その利用
は簡易な目的には合わず、特別な場合に限定される。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】従来のダウンコンバー
タは以上のように構成されているので、分周関係にない
非同期クロックを使用する必要があり、回路設計を難し
くするとともに、回路を増大させるという問題があっ
た。また、複数のシステム・クロックによる高調波やビ
ートがテレビチューナ回路等に影響を与えるという問題
もあった。この発明は上記のような問題を解消するため
になされたもので、単一のシステム・クロックで回路を
簡易化し、更に上記従来の課題を解決することを目的と
する。
【0009】
【課題を解決するための手段】請求項1の発明に係るデ
ィジタル映像再生装置は、サンプリング・クロックを分
周して水平同期信号を生成し、生成した水平同期信号に
合わせて画像信号を読み出す。このとき分周比は(サン
プリング周波数)÷(フレーム周波数)÷(走査線数)
で求められる値の近傍の整数値を用いる。
【0010】また請求項2の発明は、垂直同期信号期間
に分周器の初期化を行い、水平同期信号の位相を合わせ
る。
【0011】さらに請求項3の発明は、変換後のサンプ
リング・クロックを20.25MHz、1水平走査期間
のサンプル数を1286として、フィールド周波数を6
0Hzに近似し、システムクロックをひとつにする。
【0012】また請求項4の発明は、変換後のサンプリ
ング・クロックを13.5MHz、1水平走査期間のサ
ンプル数を857として、フィールド周波数を60Hz
に近似し、システムクロックをひとつにする。
【0013】請求項5の発明に係るディジタル映像再生
装置では、分周器の初期化により水平同期の位相を合わ
せる際に、分周器のカウント値をチェックし、予め定め
られた値との比較結果によって1水平走査期間のサンプ
ル数を増減し分周比(水平走査周波数)を調整する。
【0014】
【作用】請求項1の発明では、サンプリング・クロック
を分周して水平同期信号を得るので、有効走査期間中の
サンプリング・データとサンプリング・クロックとは完
全に同期が取れ、また水平走査周期は一定となる。
【0015】また請求項2の発明では、垂直同期部分で
水平同期の位相調整を行うので、受像器の水平同期発振
器に与える外乱が有効映像部に影響しにくい。
【0016】さらに請求項3の発明では、サンプリング
・クロック20.25MHzを1286分周して水平同
期信号を得るので、有効走査期間中のサンプリング・デ
ータとサンプリング・クロックとは完全に同期が取れ、
また水平走査周期は一定となり、フィールド周波数は6
0Hzに近似される。
【0017】また請求項4では、サンプリング・クロッ
ク13.5MHzを857分周して水平同期信号を得る
ので、有効走査期間中のサンプリング・データとサンプ
リング・クロックとは完全に同期が取れ、また水平走査
周期は一定となり、フィールド周波数は60Hzに近似
される。
【0018】請求項5の発明では、垂直同期との関係か
ら、水平同期の分周比(水平走査周波数)を増減し、周
波数変動に追従する。
【0019】
【実施例】
実施例1.以下、この発明の実施例1を図について説明
する。図1は本実施例1のブロック図であり、図1にお
いて、図4と同一符号はそれぞれ同一または相当部分を
示しており、8は13.5MHzクロックを生成する3
分周器、9は水平同期信号を生成する分周器である。
【0020】次に動作であるが、ダウンコンバートにお
ける入力端子1、変換フィルタ2、読み出し速度変換回
路3、D/Aコンバータ4、出力端子5の働きは、従来
例で説明したのと同じである。このとき使用されるクロ
ックは、発振器6から出力されるHD入力信号に同期し
た40.5MHzであるが、速度変換の読み出しには3
分周器8で3分周された13.5MHzクロックが使用
される。
【0021】3分周器8の代わりに2分周器を用いれ
ば、20.25MHzのクロックが使用でき、解像度低
下の少ない映像再生も可能である。
【0022】図2は、NTSC信号の垂直ブランキング
期間の信号波形を表したものである。図において走査線
番号1から9および263から271は垂直同期信号期
間であり、サブキャリア・バーストは付加されず、また
等価パルスや切れ込みパルスが重畳しており、他の水平
走査期間とは異なる。この為この付近の水平同期信号を
マスクして使用しない受像機もあり、また有効走査線が
始まるまでに10本程度のブランキングラインが存在す
るので、乱れた水平同期を回復するにも都合がよい。そ
こで、水平同期の位相初期化をこの期間に行う。
【0023】CCIR Rec601に規定される52
5/60システムでは、有効水平画素数720サンプル
に対し1水平走査期間のサンプル数は858になる。し
かし858サンプル、525本で水平のシステム周波数
を13.5MHzにすると垂直走査周波数は59.94
HzとなりHD信号の垂直走査周波数60Hzとはあわ
ないためインターレースが保てなかったり垂直の上部が
ゆがんだりする問題がある。そこで1水平走査期間のサ
ンプル数を857とした上でシステムクロック周波数を
13.5MHzにすると、垂直周波数は限りなく60H
zに近似でき、インターレースがとれ垂直上部曲がりは
無くなる。1フレームでの変換誤差は0.017%とな
り充分に実用の範囲にはいる。また変換後のシステムク
ロックをRec601の標準の13.5MHzに選んだ
ことでシステムの連結がよく、クロックの高調波やビー
ト信号による妨害の発生を抑圧することができる。
【0024】HDのサンプリング周波数を40.5MH
zとした場合、水平有効画素数は約1000画素であ
り、Rec601の水平画素数720に変換してしまう
とせっかくの解像度を低下させてしまうことになる。そ
こでシステムクロックに13.5MHzの1.5倍の2
0.25MHzを選び約1000画素の表示を可能とす
る。クロックを1.5倍したことから、1水平走査期間
のサンプル数も1.5倍の1287になるが、前記理由
でサンプル数を1つ少ない1286とすることで、上記
問題を回避できる。この場合1フレームでの変換誤差は
0.022%となり充分に実用の範囲にはいる。
【0025】実施例2.以下、この発明の実施例2を図
について説明する。図3は本実施例2のブロック図であ
り、図1に於ける分周器9に相当する。図3において、
11は外部から与えられた分周比で分周するプログラマ
ブル分周器、12は与えられた数値と予め定められた値
とを比較し、その大小比較結果を出力する数値比較器、
13は分周値を保持するレジスタ、14は与えられた数
値に1を加算または減算するインクリメンタ/デクリメ
ンタである。
【0026】次に動作を説明する。実施例1のように、
水平同期信号はクロックの分周で生成される訳である
が、何らかの原因(例えば外部同期で再生するときな
ど)で、フレーム周波数またはクロック周波数、水平走
査周波数が変化したとき、分周比が固定であるとこれに
追従できず、水平の同期位相を合わせたときの位相ジャ
ンプが大きくなり、受像器の画面上部に歪みを生じ好ま
しくない。
【0027】図3のプログラマブル分周器11は、通
常、分周値レジスタ13に記憶されている値の分周比で
クロックを分周し、水平同期信号Hを生成している。垂
直帰線期間のV信号が入力されたとき、数値比較器12
はプログラマブル分周器11のカウント値と予め定めら
れている値との比較を行う。図4は比較する値と比較結
果の関係を表す図である。0から値1の間は位相のずれ
が許容内であり、また分周値を増加させると逆に位相差
が大きくなる範囲である。値1から分周値のおおよそ半
分までは、現在の水平同期周波数が高すぎることを表し
ており、分周比を大きくする(水平同期周波数を下げ
る)ため、分周値レジスタ13に記憶されている値を、
インクリメンタ14で1増加させる。逆に、分周値のお
およそ半分から値2までは、現在の水平同期周波数が低
すぎることを表しており、分周比を小さくする(水平走
査周波数を上げる)ため、分周値レジスタ13に記憶さ
れている値を、デクリメンタ14で1減少させる。値2
から分周比までは位相のずれが許容内であり、また分周
比を減少させると逆に位相差を大きくしてしまう範囲で
ある。
【0028】
【発明の効果】請求項1の発明によれば、ハイビジョン
信号をNTSCモニターで再生できる信号に変換する方
式変換器などで、画素サンプリングのクロック周波数が
(フレーム周波数)×(走査線数)の整数倍とならない
場合でも、信号処理を単一のシステムクロック若しくは
それと同期した分周クロックで行うことができ、クロッ
ク・システムをはじめ回路が安価に構成できる。また、
クロックが発生する高調波やビートなどの妨害波を抑圧
しやすくなるという効果がある。
【0029】また、請求項2の発明によれば、受像器の
水平走査発振を乱す水平同期の位相調整を垂直同期信号
期間に行うため、受像器の水平走査発振の乱れによる表
示画像への影響を少なくできる。
【0030】また、請求項3の発明によれば、1水平走
査期間のサンプル数を1286としたので、フレーム周
波数が29.993333Hzとなり、インターレース
の問題や画面上部の歪み等の問題を回避するという効果
がある。
【0031】また、請求項4の発明によれば、1水平走
査期間のサンプル数を857としたので、フレーム周波
数が30.005Hzとなり、インターレースの問題や
画面上部の歪み等の問題を回避するという効果がある。
【0032】また、請求項5の発明によれば、フレーム
周波数の変動、サンプリング・クロックの周波数変動な
どの原因で、垂直帰線期間に行う水平同期の位相調整の
位相跳びが大きくなった場合、自動的に分周比を調節し
て変動に追従する効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】 この発明の実施例1によるHD−NTSCダ
ウンコンバータのブロック図である。
【図2】 NTSC信号の垂直ブランキング期間の信号
波形を表した図である。
【図3】 この発明の実施例2による水平同期生成用分
周器のブロック図である。
【図4】 実施例2による比較器の特性を表す図であ
る。
【図5】 従来例によるHD−NTSCダウンコンバー
タのブロック図である。
【図6】 HD信号の画像形式の一例を示す図である。
【図7】 NTSC信号の画像形式の一例を示す図であ
る。
【符号の説明】
2 変換フィルタ、3 読み出し速度変換回路、4 D
/A変換器、6 40.5MHz発振器、8 3分周
器、9 分周器、11 プログラマブル分周器、12
数値比較器、13 分周値保持レジスタ、14 インク
リメンタ/デクリメンタ。

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 サンプリング・クロック周波数が(フレ
    ーム周波数)×(走査線数)の整数倍でない場合に、水
    平同期は分周比を(サンプリング・クロック周波数)÷
    (フレーム周波数)÷(走査線数)近傍の整数に選んだ
    分周器で生成するディジタル映像再生装置。
  2. 【請求項2】 サンプリング・クロック周波数が(フレ
    ーム周波数)×(走査線数)の整数倍でない場合に、水
    平同期は分周比を(サンプリング・クロック周波数)÷
    (フレーム周波数)÷(走査線数)近傍の整数に選んだ
    分周器で生成し、垂直同期信号期間に水平同期位相の初
    期化を行うことを特徴とするディジタル映像再生装置。
  3. 【請求項3】 ハイビジョン信号をNTSCに方式変換
    する装置において、変換後の水平サンプリング周波数を
    20.25MHz、1水平走査期間を1286サンプル
    としてフィールド周波数を60Hzに近似させるように
    したことを特徴とするディジタル映像再生装置。
  4. 【請求項4】 ハイビジョン信号をNTSCに方式変換
    する装置において、変換後の水平サンプリング周波数を
    13.5MHz、1水平走査期間を857サンプルとし
    てフィールド周波数を60Hzに近似させるようにした
    ことを特徴とするディジタル映像再生装置。
  5. 【請求項5】 水平同期を(フレーム周波数)×(走査
    線数)の整数倍でない周波数のサンプリング・クロック
    の分周により生成し、垂直帰線期間に水平同期の位相初
    期化を行うとき、初期化直前の分周カウンタの値が、分
    周比の概ね半分より小さく且つ予め定められた第1の値
    より大きい時には分周比を増加し(水平走査周波数を下
    げる)、また分周比の概ね半分より大きく且つ予め定め
    られた第2の値より小さい時には分周比を減少する(水
    平走査周波数を上げる)ようにしたことを特徴とするデ
    ィジタル映像再生装置。
JP6103895A 1994-05-18 1994-05-18 ディジタル映像再生装置 Pending JPH07312699A (ja)

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JP6103895A JPH07312699A (ja) 1994-05-18 1994-05-18 ディジタル映像再生装置

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001296856A (ja) * 2000-04-14 2001-10-26 Mitsubishi Electric Corp オーバーレイ装置
US6480235B1 (en) 1999-09-10 2002-11-12 Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha Semiconductor integrated circuit
KR100498433B1 (ko) * 1998-06-30 2006-02-28 삼성전자주식회사 디지탈 회로를 이용한 수평동기신호 발생장치 및 방법

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