JPS6343950B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、デイジタル画像処理において、映像
信号をデイジタル変換し、メモリ素子に記憶さ
せ、さらに、書込み時より低速でメモリ素子より
読出されたデータをアナログ変換して、映像を拡
大する映像拡大装置に関する。

まず、その一般的なシステムを第１図に示す。
第１図において、１はアナログ・デイジタルAD
変換器、２はメモリ素子、３はデイジタル・アナ
ログDA変換器、４はメモリのアドレスカウン
タ、５はコントロール信号発生用のコントローラ
である。コントローラ５は、映像信号と同期した
水平走査周期の信号HD・垂直走査周期の信号
VDおよび、サンプリング周波数_CLKのクロツク
を基本として、データやメモリ等をコントロール
する働きを有する。このコントローラ５を適当に
構成することによつて、映像信号Ａに縮少・拡
大・静止・フレームシンクロナイズ等の様々な処
理をすることができる。

本発明では、映像信号Ａを拡大して映像信号Ｂ
として出力する場合を考える。ここで拡大の態様
を第２図に示す。入力される一つの映像信号を画
面として表現すると第２図ａのようになる。画面
Ｃを16分割したＤのブロツクを水平・垂直方向と
もに例えば４倍拡大して、一つの映像信号として
出力することによりその画面表現を第２図ｂのＩ
のようにするものである。

この拡大の方法を簡単に説明すると、第１図に
おいて、映像信号Ａをあるサンプリング周波数
_ClKによつてＡ／Ｄ変換器１でデイジタル信号に
変換し、そのデータをメモリ２に記憶させる。そ
の操作を各水平期間くり返し行い、メモリ２に１
フレームもしくは１フイールド分のデータを記憶
する。メモリ２に記憶された信号を読出すとき、
例えば第２図ａのＤブロツクに相当するデータを
水平・垂直方向共に、書込み時の速度の４分の１
の速度で読出すと、EF区間・GH区間で書かれた
データは一画面分のデータとして、水平・垂直方
向共に４倍に拡大されていることになる。これを
DA変換器３でアナログ信号に変換し、一つの映
像信号として出力すると、第２図ｂのようにな
る。

いま垂直方向に着目すると、一つの映像信号の
模式図を第３図ａのように考える。ここで、横線
は一水平走査線を表わす。この信号はいまインタ
レースしているとすると、第１のフイールドのＪ
本目からと、続く第２のフイールドのＫ本目から
を表わしている。

サンプリング点での信号を第３図ａのように〇
△□●▲■…で表現するとき、例えば斜線映像を
示す信号はａのようになる。この信号をＬ倍に拡
大しようとするとき、垂直方向については、一つ
の水平走査線分の信号をＬ本分の水平走査区間に
わたつて同一の信号として読出すことによつてす
なわち書込み時の１／Ｌの速度で読出すことによつ て可能となる。一つの例としてＬ＝４のときすな
わち４倍拡大の模式図を表現すると、第３図ｂの
ようになる。第３図ａにおける第１のフイールド
のＪ本目、（Ｊ＋１）本目、（Ｊ＋２）本目のそれ
ぞれの映像信号〇，△，□は、第３図ｂのように
拡大された映像の第１のフイールドのＭ〜（Ｍ＋
３）本目、（Ｍ＋４）〜（Ｍ＋７）本目、（Ｍ＋
８）〜（Ｍ＋11）本目にそれぞれ読出される。水
平方向の読出回数も４倍されて読出し速度が１／４ にされていると、第３図ｂのようになる。

さらに、続く第２フイールドのＫ本目、（Ｋ＋
１）本目、（Ｋ＋２）本目の信号すなわちそれぞ
れシンボル●，▲，■を同様にして読出すと、第
３図ｂのように、Ｎ（Ｎ＋３）本目，（Ｎ＋４）〜
（Ｎ＋７）本目，（Ｎ＋８）〜（Ｎ＋11）本目にそ
れぞれ読出されることになる。このように読出さ
れた信号によりあらわされる拡大された斜線の映
像は、第３図を４倍に拡大しているとはいえ、そ
の映像は第３図ｂのようにかなりなめらかさを欠
く斜線となつて画像上に表示されることになる。

円弧の映像の場合でも同様なことがいえる。

そこで、本発明は拡大された映像のなめらかさ
をよりよく表現しようとするものであり、以下そ
の一実施例について説明する。

映像を拡大しようとする場合、垂直方向に関し
て、同一の水平走査線の映像信号のデータを拡大
しようとする倍数（例えばＬ倍拡大のときＬ本）
分だけくり返して重複して読出す必要がある。し
かるに、通常の上述のような読出方法では、第２
のフイールドでの映像信号の読出開始位置が拡大
しない場合の読出開始位置と同じであるため、上
述の不具合が発生する。そこで、本発明では、Ｌ
倍拡大の場合、重複して読出されるＬ水平走査線
分の映像信号の読出開始位置を第２のフイールド
においては拡大倍数に応じた水平走査期間だけ遅
らせるように読出アドレスを遅らせることによ
り、拡大した映像のなめらかさを改善する。

第４図は第３図ａのようなメモリ２に記憶した
映像信号に対して、第２のフイールドでは通常の
読出しの場合よりも１水平走査期間だけ遅らせて
読出した拡大映像の信号を表わしている。第１の
フイールドでは、通常の如くＰ〜（Ｐ＋３）本
目、（Ｐ＋４）〜（Ｐ＋７）本目……といつた読
出しを行う。第２のフイールドでは、拡大倍数を
Ｌ（ここではＬ＝４）とすると、Ｌ／２（＝２）もし くは（Ｌ／２±１）（＝１または３）水平走査分だけ 第１のフイールドに対して読出開始位置を遅らせ
るようにずらせて続出すようにする。ここでは、
Ｌ＝４であるので、（４／２―１）＝１水平走査分遅 らせて、（Ｑ＋１）〜（Ｑ＋４）本目、（Ｑ＋５）
〜（Ｑ＋８本目）…というように、読出した場合
を示す。すると、第４図のように、あたかも第１
のフイールドの映像の間に第２のフイールドの映
像が入つて、信号を補間したようななめらかな表
示を行うことができる。従つて、第４図は、第３
図の信号に対して、かなり適正な拡大がされた図
形を表わしているといえる。

このような第１のフイールドと第２のフイール
ドとのメモリ２の読出開始位置の制御を行うため
に、本発明においては、メモリ２から映像信号を
読出すときの垂直方向での読出期間を指示する第
１の読出コントロール信号と、この第１の読出コ
ントロール信号よりもＬ／２もしくは（Ｌ／２±１）水 平走査周期分だけ遅延させた第２の読出コントロ
ール信号とを作成する。そして、メモリ２から映
像信号を読出すための水平方向の読出しアドレス
を、第１のフイールドにおいては、第１の読出コ
ントロール信号の期間、第２のフイールドにおい
ては第２の読出コントロール信号の期間、にそれ
ぞれ発生するように制御するようにした点に特徴
がある。

第５図に、そのような制御を行うためのメモリ
ーコントロール信号のうち、読出クロツクと読出
コントロール信号を示す。本発明による読出開始
位置の制御がされていない場合は、図に第１フイ
ールドと示した読出クロツクと読出コントロール
信号が第１のフイールドにも第２のフイールドに
も供給され、フイールドごとの切換は行なわれて
いない。一方、読出開始位置の制御がされる場合
は、第１のフイールドでは従来と同様の信号を供
給し、第２のフイールドでは図示のように第１の
フイールドよりも（１／２―１）（＝１）水平走査分 遅らせた読出クロツクと読出コントロール信号を
供給する。第５図にはＬ＝４の場合を示した。

このような読出クロツク及び読出コントロール
信号を作成するためには、具体回路例を第６図に
示す。一般に、読出クロツクはマスタークロツク
より読出コントロール信号に基づいてゲートする
等して作られるので、読出コントロール信号のみ
をフイールド毎に変えればよい。

第６図で、HDは水平同期信号、VDは垂直同
期信号、ａは遅延用のシフトレジスター、ｂはフ
イールド切換回路であつて、第１のフイールド用
の読出コントロール信号（第５図の第１フイール
ド）がシフトレジスタａに入力され、HDをクロ
ツクとして１水平走査周期を単位としてシフトさ
れ遅延されて出力される。１水平走査周期分だけ
遅延された読出コントロール信号はQ_Aに出力さ
れるが、（Ｌ／２―１）水平走査周期分遅延させた信 号はQ_A〜Q_C……の各シフト出力を選択すること
で取出せる。この遅延されていない読出コントロ
ール信号と、遅延された読出コントロール信号と
をフイールド切換回路ｂで切換え、第１のフイー
ルドでは元の遅延されていない読出コントロール
信号を、第２のフイールドではシフトレジスター
ａからの遅延された読出コントロール信号を、そ
れぞれ切換えて使用する。切換回路ｂはC₁，C₂
のトライステートバツフアに、フイールドごとに
“１”と“０”のレベルに切換わるフイールド切
換信号をフリツプフロツプC₃から印加すること
で制御している。このフイールド切換信号はVD
を分周することで容易に得られる。

このようにして作成された読出コントロール信
号は、第５図に示すように、第１のフイールドと
第２のフイールドで１水平走査周期分切換られた
信号である。この読出コントロール信号に基づい
て読出クロツクも切換えて使用することによつ
て、第３図ａのような信号を拡大した場合に、画
面上で自然な映像として補間されて表示されるこ
とになる。

また、片フイールドだけの信号を用いて１フレ
ーム分を表示する場合においても、この方法を用
いることによつて、充分な補間効果を得ることが
できる。

なお、以上の実施例においては、拡大倍数Ｌ＝
４の場合に、（４／２―１）＝１水平走査期間分だけ 第２のフイールドでの読出コントロール信号を遅
延させて、第２のフイールドでメモリ２からの拡
大した映像の信号の読出開始位置を１水平走査線
分だけ遅らせるようにしたが、第３図ｂ及び第４
図からわかるように、（４／２＋１）＝３水平走査期 間分遅延させても同様の効果が得られ、４／２＝２ 水平走査期間分遅延させると最良となる。

また、拡大倍数Ｌが２の場合は本発明を実施す
る必要がなく、拡大倍数Ｌが３以上で奇数の場合
には、上述の遅延させる水平走査周期として、
Ｌ／２の代りに、Ｌ―１／２を、（Ｌ／２±１）の代り
に （Ｌ−１／２±１）（Ｌが５以上のときのみ）を、そ れぞれ適用すれがよいことはいうまでもない。

以上詳述したように、本発明によれば、映像信
号をデイジタル化してメモリに書込み、このメモ
リから低速で読出して映像を拡大する装置におい
て、メモリから映像信号を読出すための水平方向
の読出アドレスを発生させる垂直方向での期間を
指示する読出コントロール信号を、第１のフイー
ルドよりも第２のフイールドにおいて所定水平走
査期間分だけ遅延させるようにしたことにより、
映像信号を低速で読出して拡大する場合に第１の
フイールドの映像の中間位置に第２のフイールド
の映像を位置させることができて、拡大した斜線
や円形等の映像をなめらかに表示することができ
るものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は一般的な映像拡大回路のブロツク図、
第２図、第３図、第４図は映像拡大処理を説明す
る模式図、第５図は本発明の一実施例における映
像拡大装置の動作を説明する波形図、第６図はそ
の回路図である。 ａ……シフトレジスター、ｂ……フイールド切
換回路。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ アナログ映像信号をデイジタル変換するアナ
   ログ・デイジタル変換器と、デイジタル変換され
   た映像信号の１フレームもしくは１フイールド分
   の信号を記憶するメモリと、上記メモリに書込ま
   れた映像信号の同一水平走査線をくり返し読み出
   すことにより書込み時の速度の１／Ｌ（Ｌ＝３以上 の整数）の速度で読み出す手段と、読み出された
   映像信号をアナログ変換するデイジタル・アナロ
   グ変換器とを備えた映像拡大装置に於て、上記読
   み出す手段中の水平方向の読出アドレス発生手段
   は、上記メモリから上記映像信号を読み出すとき
   の垂直方向での読出期間を指示する第１の読出コ
   ントロール信号と、この第１の読出コントロール
   信号よりもＬ／２もしくは（Ｌ／２±１）（Ｌが奇数の ときはＬ―１／２もしくは（Ｌ―１／２±１）（Ｌが５ 以上のときのみ））水平走査周期分だけ遅延させ
   た第２の読出コントロール信号とを作成し、上記
   メモリから上記映像信号を読み出すための水平方
   向の読出アドレスを、第１のフイールドにおいて
   は上記第１の読出コントロール信号の期間、第２
   のフイールドにおいては上記第２の読出コントロ
   ール信号の期間、それぞれ発生して上記メモリに
   供給するようにした映像拡大装置。