JPS61228784A - ビデオ信号処理装置 - 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〕 この発明は、ビデオ信号処理装置に関し、特に例えばデ
ィジタルテレビジジン信号を処理して特殊効果を得るデ
ィジタルビデオ効実装置等に用いて好適なディジタルビ
デオサンプルをマツピング（ｍａｐｐｉＢ　）する装置
に関する。

〔発明の概要〕

この発明は、像の大きさの変化を含むマツピング関数を
使用して第１サンプル領域から第２サンプル領域へディ
ジタルビデオサンプル値をマツピングするビデオ信号処
理装置において、上記第２ザンプル領域の各サンプル位
置に対して」二記マツピング関数を使用し上記第２サン
プル領域の上記サンプル位置にマツピングする上記第１
サンプル領域の或る点の位置を計算し、有効な入力サン
プル値から上記第１サンプル領域の−り記或る点に対す
る補間したサンプル値を得て上記補間したサンプル値が
上記第２サンプル領域の上記サンプル位置に対するサン
プル値として使用されるようにしたものである。

〔従来の技術〕

ディジタルテレビジョン信号を処理して得られる特殊効
果は、テレビジジン視聴者にとって今や周知であり、テ
レビジョン受像機の陰極線管上の像を例えば伸張したり
、圧縮したり、任意の方向に移動したり或いは２次元ま
たは３次元で回転させることができる。このような特殊
効果は、マツピング関数をダイナミックに変化して一方
のサンプル領域から他方のサンプル領域−、ビデオサン
プル値をマツピングすることで発生できる。

〔発明が解決しようとする問題点〕

添付図面の第５図に承ず例に付いて考える。入力アレイ
Ａにおいて、サンプル値ａｎ−２〜ａｎ＋　３は、入力
ディジタルテレビジョン信号の水平走査線に沿った６個
の連続するサンプル位置に対応する。少くともその画像
の部分を４＝３の割合いに圧縮するものとする。単なる
圧縮でもサンプル値ａｎ−２〜ａｎ＋３がアレイＢ′の
より接近した間隔の点に簡単に移動する。しかしながら
、実際には、所要の出力アレイ１３は入力アレイＡのも
のと同一のサンプル位置から成り、従って、更にアレイ
Ｂ′のサンプル値を出力アレイＢ上にマツピングする必
要があり、この結果サンプル値は止しい大きさ□　を有
し、止しい位置にあるようになる。

この問題に対する比較的簡単な解決法は、出力アレイＢ
の各サンプル位置に対して空間的に最も近くにあるアレ
イＢ′からのサンプル値を使用することであるが、これ
は明らかに不正確である。

その他、よりネｎ巧な解決法が提案されたが、これ等は
複雑な計算が必要でしかも大容量の記憶装置を要し、特
に１次元以上の場合は問題であ−２た。

また、先に提案された解決法は、−７ツピング関数が迅
速に変化する場合には十分に動作しない欠点があった。

この発明は斯る点に鑑み、上述の従来の欠点を一掃し得
るビデオ信号処理装置を提供するものである。

〔発明が解決しようとする問題点〕

ごの発明によるビデオ信号処理装置は、像の大きさの変
化を含むマツピング関数を使用して第１サンプル領域か
ら第２サンプル領域へディジタルビデオサンプル値をマ
ツピングするビデオ信号処理装置において、」−記憶２
ザンブル領域の各サンプル位置に対して一ヒ記マツピン
グ関数を使用し上記第２サンプル領域の」１記サンプル
位置にマツピングする上記第１サンプル領域の或る点の
位置を計算する手段＋２１．　（４１と、有効な入力サ
ンプル値から上記第１サンプル領域のｔ記載る点に対す
る補間したサンプル値を得る補間器（６）とを備え、上
記補間したサンプル値は」−記憶２サンプル領域の上記
サンプル位置に対するサンプル値として使用されるよう
に構成している。

〔作用〕

斯る構成により、複雑な計算や大容量の記憶装置を要す
ることなく、しかもマツピング関数が迅速に変化する場
合でも十分に動作できる精巧なデイジタルビデオザンプ
ルのマツピングを行う装置を得ることができる。

〔実施例〕

以゛Ｆ、この発明の一実施例を第１図〜第４図に基づい
て詳しく説明する。

本実施例は、ディジタルテレビジョン信号を処理して特
殊効果を得るディジタルビデオ効実装置に適用した場合
である。

必要な多くの特殊効果では、陰極線管に表示しようとす
る像が入力像に関して大きさを伸張されるかまたは圧縮
されることがある。多少の場合、移動、付加的には伸張
や圧縮に固有の移動があってもよい。この発明は特に少
なくとも像の部分の大きさを圧縮する特殊効果に関し、
この大きさの圧縮は入力像情報を処理し、続いて処理し
た情報を記憶することによって行われる。また、この発
明は大きさを伸張する特殊効果に通用できるが、この場
合入力情報は変更しないで記憶され、しかも必要な入力
情報の処理は、記憶した情報を読み出して行われる。こ
れは、記憶装置の所要の記憶容量が不必要に増大される
前に処理を行うためである。先ず１次元の圧縮に通用し
た方法に付いて説明する。第２図の頂部ラインは、ディ
ジタルテレビジョン信号のサンプル領域の部分を形成す
る入力アレイＡの水平走査線に沿った連続するサンプル
位置を表わす。所要の特殊効果を達成するのに選択され
たマツピング関数を適用すると、入力アレイＡのサンプ
ル点ａｎ及びａｎ＋　１は出力サンプル領域の部分を形
成する出力アレイＩ３の点ｂ′。

及びｂ’　ｎ　＋１にマツピングするようになる。しか
しながら、点ｂｌｎ及びｂ’　ｎ　＋１は出力アレイＩ
３の実際のサンプル位置に対応しない。点ｂＬｏ及びｂ
ｌｎ＋□に最も近いサンプル位置をｂｉ及びｂ　ｉ、、
とする。

入力アレイＡと出力アレイＢの連続するサンプル位置間
の差を各々ｌとすれば、サンプル値ｉｂｉ及びｂ　ｉ＋
１のアドレスは夫々点ｂ’ｎ及びｂｌｎ＋□のアドレス
の整数部であると考えてよい。残余の一７ドレスの部分
は第２図に示すように夫々　ｒｎ及びｒｎ＋　１をとる
。その時、 ｒｎ　＝　（ｂ’ｎ）　　　（ｂｉ　）及び ｒｎ＋１　＝　（ｂ’ｎ＋１）　　　（ｂｔ＋ｔ　）と
なる。点またはサンプル位置のアドレスを不ず括弧は、
括弧内に示した。

次に第２図の部分を拡大して示す第３図を参照して説明
する。入力アレイＡにおい−（、点ａｉ　は所定のマツ
ピング関数を使用して出力アレイＢの点ｔｌｆ　ｔに正
確にマツピングする点である。

（ａｌ）　　　（ａｎ　）は１　　ｒｎに比例し、そし
て、 （８ｎ＋１　）　　　（ａｌ　）はｒｎ＋　ｉに比例す
ることが同じ三角形より理解でき、その割合いを戊とす
れば、所要のサンプル値のアドレスは、（ａｎ）　十”
　（ｌ　　ｒｎ） しかし、 （１ｒｎ）　　十”　（ｒｎ、＋１　）　＝　　１従っ
て、 ■ １−ｒｙｔ　＋　ｒｎ＋１ 従って、補間ずべきサンプル値のアドレスはである。

マツピング関数を入力アレイＡのサンプル位置に適用し
たときのｒｙｌ及びｒｎ＋　１は既知であるので、この
ことは点ａ、の位置を計算できることを意味し、次にこ
の４）７置を使用して慣用の補間器の係数を選択する。

換言ずれば、入力アレイＡのサンプル値１ｆｆｉ　ａｎ
及びａｌｌ＋１におけるサンプル値は既知であり、上記
表現により入力アレイＡの点ａｉのアドレスを計算でき
るので、点ａｔに対応するサンプル値は直線的に補間で
き、このサンプル値は出力アレイＢのサンプル位置ｂｉ
＋ｔのために使用してよいものである。この方法は出力
アレイＢの連続する各サンプル位置に対して行うことか
でき、マツピング関数が出力アレイＢのサンプル位置ｂ
ｌｎ及びｂ’　ｎ　＋１間で変化すれば、サンプル位置
ｂ＋＋□に対して使用した補間サンプル値は元のマツピ
ング関数と変更したマツピング関数の線形補間であるこ
とに注目されたい。

実際の場合には、２次元の圧縮が要求されるが、上述の
方法は容易に２次元の場合に拡大できることができる。

上述の如く水平に配されたサンプル位置且つまた垂直に
配されたサンプル位置を使用して２つの場所で必要な補
間を直線的に行うことは可能である。テレビジョン標準
コンバータで行われているように、サンプル位置の移動
マトリ・ノクス（ｍｏｖｉｎｇ　ｍａｔｒｉｘ　）にお
けるサンプル値を使用し、サンプル値を各重み付は係数
と乗、算し、その結果得られた積を加算することによっ
て両方の次元に対して単一の場所で補間を行うことが好
ましい。

次に第１図を参照して本実施例の回路構成を説明する。

同図において、Ｔｌ）は出力メモリ、（２）はアドレス
発生器、（３）はマツピング関数発生器、（４）は２次
冗処理器、（５）は係数ルックアップテーブル装置、（
６）は２次元補間器である。

出力メモ１月１）はビデオ信号の１フイールドに関する
データを記憶できる。データすなわちフィールドの各サ
ンプル位置に対応するサンプル値は各８ビツトワードの
形にあり、フィールドの各サンプル位置は水平及び垂直
すなわち×及びＶの方向の夫々サンプル位置を識別する
のに使用される２つの１０ビツトワードで表わされるも
のとする。

アドレス発生器（２）はχ及びＶを表わす２個の１０ビ
ツトワードの形で各々連続するアドレスを発生し、更に
マツピング関数発生器（３）の制御の基に、残余Ｘｒ及
びｙｒを表わす夫々２つの５ビツトワードを発生ずる。

サンプル位置からサンプル位置へ変化し得るマツピング
関数はそのフィールドで像に与えられる圧縮を特定し、
そして、アドレス発生器（２）が動作して第４図にボず
ように、アドレスＸ、Ｙによって表わされるサンプル位
置に関しζその点を識別する残余ｘｒ及びｙｒを計算し
、これに対してマツピング関数をしてアドレスＸ、Ｙに
おけるサンプル値にマツピングさせる。

各アドレスＸ、Ｙ及び対応する残余ｘｒ及びｙｒは、プ
ログラマブルリードオンリメモリ（ＦＲＯＭ）を使用し
てもよい２次元処理器（４）に供給され、この２次元処
理器（４）が動作して、信号メモ１月１）に供給されて
いるアドレスＸ、Ｙにより指ボされた場所に正確にマツ
ピングする入力アレイのサンプルの位置を上述した方法
で予測する。この予測した位置のアドレスｘｂ＋　Ｖｂ
で表わされ、ｘｂ及びｙｂに対応する各５ビツトのワー
ドが２次元処理器（４）より発生されて係数ルックアッ
プテーブル装ｗ（５）に供給される。

ＦＲＯＭを使用し得る係数ルックアップテーブル装ｗ（
５）は、例えば１６個の重み付は係数を２次元禎間器（
６）に供給し、またこれに８ビツトの入力データが供給
される。係数ルックアップテーブル装ｗ（５）及び２次
元補間器（６）は、一般にテレビジョン標準コンバータ
の回路と同様に協働し、予測位置ｘｂ＋　Ｖｂに最も近
い１６ｆｌ＆ｌのサンプル位置における現在のフイルー
ドからの１６個のサンプル値の移動マトリックスから予
測位ｗＸｂｌ　ｙｂに対する計算したサンプル値を導出
し、この計算したサンプル値は出力メモリ（１１に供給
され、そこに記憶されるフィールドが表ボ、記録または
伝送される時点の連続した読出し中にアドレスＸ、Ｙに
対応する場所に記憶される。

１６１１１ｉ１のサンプル値の移動マトリックスは、第
４図に示すように、１フイールド中の、予測位置ｘｂ＋
ｙｂに最も近い１６（１１１１のサンプル位置に対応す
るものとする。所要の計算したサンプル値は、１６４ｖ
Ａのサンプル位置の各々におりるサンプル値と各車ミ付
は係数を乗算し、その結果得られた１６個の積を加算し
て計算したサンプル値を得ることにより導出される。必
要なら、１６個以上のサンプル値から或る移動マトリッ
クスを使用できる。

〔発明の効果〕

上述の如くこの発明によれば、像の大きさの変化を含む
マツピング関数を使用して第１サンプル領域から第２サ
ンプル領域へディジタルビデオサンプル値をマツピング
するビデオ信号処理装置において、第２サンプル領域の
各サンプル位置に対してマツピング関数を使用し第２サ
ンプル領域のサンプル位置にマンピングＪるｉｔサンプ
ル領域の或る点の位置を計算し、有効な入力サンプル値
から第１ザンプル領域の或る点に？Ｊする補間したサン
プル値を得、この補間したサンプル値を第２サンプル領
域のサンプル位置に対するサンプル値として使用するよ
うにしたので、複雑な計算や大容量の記憶装置を要する
ことなく、しかもマツピング関数が迅速に変化する場合
でも十分に動作できる精巧なディジタルビデオサンプル
のマツピングを行う装置を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例を示すブロック図、第２図
はこの発明を説明するためにディジタルテレビジョン信
号の水平走査線の部分を図示的に示す図、第３図は第２
図の部分を拡大してボす図、第４図はサンプル位置のマ
トリックスを示す図、第５図はこの発明の詳細な説明す
るためにディジタルテレビジョン信号の水平走査線の部
分を図示的に示す図である。 （１１は出力メモリ、（２）はアドレス発生器、（３）
はマツピング関数発生器、（４）は２次元処理器、（５
）は係数ルックアップテーブル装置、（６１は２次元補
間器である。 Ｉ５ 賀雄４列の構成圀 第１図 ｑコ く　　の　　の く　　　の ≧ く　　　　の

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 像の大きさの変化を含むマッピング関数を使用して第１
   サンプル領域から第２サンプル領域へデイジタルビデオ
   サンプル値をマッピングするビデオ信号処理装置におい
   て、 上記第２サンプル領域の各サンプル位置に対して上記マ
   ッピング関数を使用し上記第２サンプル領域の上記サン
   プル位置にマッピングずる上記第１サンプル領域の或る
   点の位置を計算する手段と、有効な入力サンプル値から
   上記第１サンプル領域の上記或る点に対する補間したサ
   ンプル値を得る補間器とを備え、 上記補間したサンプル値は上記第２サンプル領域の上記
   サンプル位置に対するサンプル値として使用されるビデ
   オ信号処理装置。