JPS6345098Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は、テレビジヨン信号の波形を、映像を
表示するラスター走査型表示装置、例えば陰極線
管上に、映像と重畳して表示する多重表示装置に
関するものである。

従来は、テレビジヨン信号の波形は、映像モニ
ターとは別個にオシロスコープ等の慣例の波形モ
ニター上に表示していたが、波形と映像とを同時
に同一表示面上に表示することはできなかつた。

本考案の目的は、波形モニターを用いることな
しに、映像モニターのみで映像と波形とを同時に
表示できるようにした多重表示装置を提供するこ
とにある。

そのために、本考案では、２次元メモリーと、
該２次元メモリーの書込みアドレス発生回路およ
び読出しアドレス発生回路と、前記２次元メモリ
ーへの書込みをテレビジヨン画像信号の特定水平
走査期間に関連した期間にわたつて行うように
し、前記書込みアドレスのうち水平アドレスを画
素間隔クロツク信号で形成し、垂直アドレスを前
記テレビジヨン画像信号をデイジタル化した信号
で形成し、前記２次元メモリーのうち前記書込み
アドレスにより指定されたアドレスに、前記テレ
ビジヨン画像信号に対応する波形情報を表わす２
値データを書込む手段と、前記２次元メモリーか
らの読出しをテレビジヨン画面中の波形表示領域
として予じめ定めた領域に対応する期間にわたつ
て行う手段と、その読出した信号を前記テレビジ
ヨン画像信号と合成して、前記テレビジヨン画像
と当該画像に関連する信号波形とを前記テレビジ
ヨン画面中に同時に表示させる手段とを具備した
ことを特徴とする。

本考案の好適例では、メモリー配列のアドレス
構成を垂直アドレスと水平アドレスの１ビツト２
次元構成としておき、テレビジヨン信号をＡ／Ｄ
変換し、そのStraight Binary Code出力を各ビ
ツト反転し、その出力によりメモリーの垂直アド
レスをアクセスすることにより、メモリーの配列
上にテレビジヨン信号の波形をアドレス対応させ
て書込み、それをラスター走査に従つて読出し、
画像信号と合成することによつて、ラスター走査
型表示装置上にテレビジヨン画像とそれに対応す
る信号波形とを同時に表示する。ここに、波形は
画像に対して１フイールド内の遅れで表示でき
る。

本考案では、前記２次元メモリーは２つの２次
元メモリー部分を有し、その一方のメモリー部分
の書込み期間を前記テレビジヨン画像信号の奇数
フイールドの特定水平走査期間に関連した期間に
定め、他方のメモリー部分の書込み期間を前記テ
レビジヨン画像信号の偶数フイールドの特定水平
走査期間に関連した期間に定めることができる。

また、本考案では、前記書込みアドレスを、表
示すべき信号波形の濃淡階調を表わすのに必要な
ビツト数で構成し、前記テレビジヨン画像信号の
１フレーム２フイールドのうち、第１フイールド
において、当該第１フイールドを通して前記書込
みアドレスの各々がアクセスされた回数を計数す
るカウンタを有し、該カウンタの内容を前記２次
元メモリーのうち該当アドレスの各々に書込み、
第２フイールドにおいて、ラスターの走査に応じ
て、前記２次元メモリーの内容を読出し、その読
出し出力をデイジタル−アナログ変換し、そのア
ナログ出力により１フイールドの信号波形を濃淡
で表示するようにし、前記アナログ出力を前記テ
レビジヨン画像信号と合成することもできる。

以下に図面を参照して本考案を詳細に説明す
る。

第１図は本考案多重表示装置の基本的構成を示
し、ここではある任意の水平期間の波形をラスタ
ー走査形表示装置上に表示する。第１図におい
て、１はＡ／Ｄ変換器であり、入力テレビジヨン
信号をStraight Binary Codeに変換する。その
Straight Binary Code出力をインバータ２を介
して垂直アドレス切換器３に供給する。４は読出
垂直アドレス発生部であり、得られる読出垂直ア
ドレスを垂直アドレス切換器３および書込位置指
定回路５に供給する。この書込位置指定回路５
は、書込位置の走査線を指定する。Ａ／Ｄ変換器
１とインバータ２とにより書込垂直アドレス発生
部６が形成され、その書込垂直アドレス出力およ
び読出垂直アドレス発生部４からの読出垂直アド
レス出力と書込位置指定回路５からの書込位置指
定出力とを垂直アドレス切換器３に供給し、その
垂直アドレス出力をメモリー７に垂直アドレスと
して供給する。水平方向についても同様に構成さ
れ、書込水平アドレス発生部８からの書込水平ア
ドレスおよび読出水平アドレス発生部９からの読
出水平アドレスと書込位置指定回路５からの書込
位置指定出力とを水平アドレス切換器１０に供給
する。その水平アドレス出力をメモリー７に水平
アドレスとして供給する。

メモリー７のアドレス構成は、水平アドレスと
垂直アドレスの２次元構成、かつ各アドレスは１
ビツトとしておき、読出し時には、水平アドレス
は読出水平アドレス発生部９において水平同期パ
ルスからの内部の画素間隔クロツクパルスの個数
をカウントして発生させ、垂直アドレスは読出垂
直アドレス発生部４において垂直同期パルスから
の水平同期パルスの個数をカウントして発生させ
る。このような構成をとることにより、テレビジ
ヨン画面と波形表示領域のメモリーアドレスの対
応は、第２図ＡおよびＢに示すようになる。ここ
で、第２図Ａはテレビジヨン画面１００とその表
示領域１０１とを示し、この表示領域１００に対
応して、メモリー７のアドレス構成は第２図Ｂに
示すような垂直アドレス１〜ｙおよび水平アドレ
ス１〜ｘから成る。

メモリー７には、その第２図Ｂに示すような配
列上に入力テレビジヨン信号の波形を水平および
垂直アドレスに対応させて書込み、その書込まれ
た波形をラスター走査に従つて読出し、合成回路
１１において入力テレビジヨン信号と合成し、そ
の合成出力をラスター走査型表示装置（陰極線管
表示装置）１２に供給してテレビジヨン画像とそ
れに対応する信号波形とを同時に表示する。な
お、第１図において、１３は、メモリー７のう
ち、書込垂直および水平アドレスにより指定され
たアドレスのメモリー位置に、入力テレビジヨン
信号に対応して波形を表わすための１ビツトデー
タを書込むか否かを指示する入力データ切換器
（切換スイツチ）であり、１ビツトデータを書込
むときには、この入力データ切換器１３を「１」
位置となす。

ここで、第１図に従つて本考案装置の動作を説
明する。まず、通常は、垂直アドレスおよび水平
アドレスの双方ともそれぞれ読出垂直アドレス発
生部４および読出水平アドレス発生部９から発生
し、それぞれ垂直アドレス切換器３および垂直ア
ドレス切換器１０を経てメモリー７に供給されて
おり、第２図Ａに示したテレビジヨン画面１００
の波形表示領域１０１になると、順次に指定され
る垂直および水平アドレスに従つて、当該アドレ
スの記憶内容「０」または「１」を読出す。それ
と同時に、入力データ切換器１３を「０」側に切
換えて同じアドレスに「０」を書込んでそのアド
レスの記憶内容をクリアしておき、次の波形信号
の書込みに備えておく。

次に、ラスターが書込位置指定回路５によつて
あらかじめ指定された走査線になると、書込みの
ためのサンプリング点近傍において垂直および水
平アドレスともそれぞれアドレス切換器３および
１０によつて書込垂直アドレス発生部６および書
込水平アドレス発生部８からの各書込アドレスに
切換えられる。書込垂直アドレス発生部６では、
入力テレビジヨン信号はＡ／Ｄ変換器１によつて
Straight Binary Codeに変換されるが、その各
ビツトがインバータ２によつて反転され、その反
転出力が書込垂直アドレスとして用いられる。書
込水平アドレス発生部８では、内部クロツクをカ
ウントして発生した出力を書込水平アドレスとし
て用いる。

このようにして発生された垂直および水平アド
レスによりメモリー７をアクセスし、入力データ
切換器１３を「１」側に切換えて「１」信号を書
込むことにより、第３図Ａに示すように、第３図
Ｂに示す実際の波形に対するＡ／Ｄ変換での各サ
ンプル点において、その瞬時値が大きいもの、つ
まり映像レベルの高いものはメモリー配列の上の
方（垂直アドレスの小さい方）へ、逆に瞬時値が
小さいもの、つまり映像レベルの低いものは下の
方（垂直アドレスの大きい方）へ「１」が書込ま
れ、ある水平期間の波形がメモリー７の配列上
に、アドレスに対応されて書込まれたことにな
る。この水平期間が終了すると、書込みは終わ
り、表示領域１０１になると読出し、書込んだ波
形を表示することになる。これらの動作から、読
出されたメモリー出力はある指定された水平期間
の波形を示すことになり、合成回路１１により、
もとの画像信号と合成すれば、表示装置１２上
に、もとの画像に波形を重畳して表示できる。

ここで本考案の具体例について示す。ここで
は、 テレビジヨン信号：NTSC複合信号 Ａ／Ｄ変換サンプリング周波数および書込クロ
ツク周波数：1MHz、読出クロツク：2MHz 量子化ビツト数：７ビツト メモリー配列 水平：64、垂直：128 64×128＝8Kビツト 書込走査線（書込位置）：フイールドで垂直ブ
ランキングから128本目 表示領域：フイールドで垂直ブランキングから
64〜192本、水平ブランキングから書込ク
ロツク数で16〜48クロツク とすると、テレビジヨン画面とメモリーアドレス
の対応表示領域、書込位置は第４図のようにな
る。なお、水平および垂直のブランキング期間を
考慮すると、図中の128本および16μsecの値はも
う少し小さくなる。

また、実際の画像、その画像波形およびその表
示波形は第５図Ａ，ＢおよびＣに示すようになる
ことがわかる。最終的には、第５図ＡとＣの表示
内容を合成した形態で表示される。合成回路１１
では、適当な合成方法で合成すればよく、表示波
形を白色だけでなく、色付加することもできる。

この具体例では、Ａ／Ｄ変換のサンプリング周
波数を1MHzとしたが、サンプリング定理より、
サンプリング周波数を映像周波数成分の２倍以上
の周波数に定めなければ、つまりNTSC方式では
9MHz以上でなければならないことは言うまでも
ない。しかし、Ａ／Ｄ変換の容易さ、メモリー容
量およびメモリーのスピードを考慮すると、ホワ
イトクリツプのレベル、サブキヤリアの有無を知
るためには1MHzでも良い。

上例のように1MHzでサンプリングした場合、
同期部分の実際の波形と表示波形との対応は第６
図ＡとＢのようになる。第６図ＡのΓ印はＡ／Ｄ
変換の際の標本点を示す。第６図Ｃはテレビジヨ
ン画面１００上の実際の表示波形を示すが、その
波形中の同期パルス部分の前縁と後縁とを拡大し
たのが第６図Ｂである。ここで、クロツクおよび
水平アドレスのリセツト期間の部分の波形は表示
しない。これは、回路構成を簡単化するためで、
このリセツト期間をサンプリング周期（ここでは
1μsec）以下にすれば、実用上問題はないと考え
られる。なお、回路構成が多少複雑になつてもよ
い場合には、このリセツト期間をなくすこともで
きる。ここで、第６図Ｃに示すように、アドレス
の対応は、水平同期パルスの一番底が垂直アドレ
スの128番地、画像部分の120％（同期をいれない
で白レベルを100％としたとき）のところが垂直
アドレスの１番地とし、同期の開始点の水平アド
レスを１番地、終了点を64番地とする。なお、第
６図Ｃに示すように、０％、100％、120％、−40
％の水平走査線位置と水平アドレスの１番地およ
び64番地にスケールを表示するのが好適である。

また、同期パルスの部分を表示波形の中央部に
表示したい場合には、第７図Ａに示すように2H
（水平期間）表示するが、第７図Ｂに示すように
1Hの表示であつても、画面100の中央（水平同期
から63.5／2μsecの位置）で水平アドレスのリセ
ツトを行えばよい。

以上では、ある水平期間（第５図Ａに破線で示
す水平期間）の波形を表示する例について示して
きたが、垂直方向でみた波形の場合にも本考案を
適用できること勿論であり、例えば第８図のよう
に、テレビジヨン画面１００上で各走査線につい
て水平同期からの任意の位置を指定し、その位置
の画像レベルをＡ／Ｄ変換して水平期間の波形の
表示の場合と同様な操作を行えばよい。その場合
の回路構成例を第９図に示す。第９図において第
１図と異なるのは、書込位置指定回路５と同様の
構成の書込位置指定回路２０が、垂直アドレスで
はなく水平アドレスに接続されていることだけで
ある。

本考案の上例では、１フイールド内のある任意
の水平期間あるいは垂直期間についての波形を一
定の明るさの「線」によつて表示することはでき
るが、１フイールド全体の波形の様子をオシロス
コープのように濃淡で表示することはできない。

そこで、次に、１フイールド全体の波形の様子
を、オシロスコープと同様に濃淡によつて表示す
ることができるようにした本考案多重表示装置の
一例について説明する。

ここで、まずオシロスコープでテレビジヨン信
号波形が濃淡で表示される理由を以下に述べる。

オシロスコープの掃引時間の設定を１水平期間
に設定した場合には、テレビジヨン信号を１水平
期間ごとに観察することになる。この場合、ある
任意の水平位置について考えてみると、どこの水
平走査期間においても、同一信号レベルの場合
は、オシロスコープ上同一の場所に表示される。
この「表示」されるという動作は、そこの場所に
オシロスコープのビームスポツトが配置されるこ
とで蛍光体が光ることを意味する。１回の表示ご
とにこの動作が１回行われるわけであるが、オシ
ロスコープには残光時間があるため、その残光が
消えない間にもう一度この表示動作が起こると、
蛍光体の明るさはさらに明るくなる。ここで例え
ばオシロスコープの残光時間がテレビの１フイー
ルド間の時間であつたとすると、前述のようにオ
シロスコープの掃引時間を１水平期間に設定すれ
ば、同一フイールド内で同一水平位置の点で同一
信号レベルのものが多くあるような場合には明る
く、少ない場合には暗く表示される。すなわち、
オシロスコープの画面上の任意の水平位置では、
その垂直方向に明るい点と暗い点とが混在して表
示されることになり、その結果１フイールド全体
のテレビジヨン信号の波形の様子が濃淡によつて
表示されることになる。

したがつて、これと同様な動作を信号処理によ
つて行ない、ラスタースキヤン型のテレビジヨン
画面に表示すればよいことになる。

第９図に示した実施例においては、ある水平走
査期間の信号レベルが２値信号としてテレビジヨ
ン画面に表示されるだけである。これを改善して
１フイールド全体のテレビジヨン信号の波形の様
子を、前述したオシロスコープと同様に濃淡で表
示することを考える。そのためには、１水平期間
のテレビジヨン信号の波形を１フイールド分、同
時に一括して表示し、かつ、その波形の重なり合
つた点を明るく表示するようにすればよいことに
なる。

第９図示の実施例では、信号レベルに応じて２
次元メモリーの垂直アドレスが決定される。ここ
で１フイールド期間に、この２次元メモリーの同
一点が何回アクセスされたかがわかれば、それが
濃淡情報となる。このことは、オシロスコープの
場合でいえば、ある点にビームスポツトが配置さ
れ、その残光期間にその点に再びビームスポツト
が配置される回数すなわちその点での明るさに対
応している。

したがつて、ある水平走査期間においてある水
平位置がアクセスされた場合、当該水平走査期間
に達するまでのそれ以前の水平走査期間において
その点が何回アクセスされたかを２次元メモリー
から読み出し、その内容を１だけカウントアツプ
してから、これを２次元メモリーの元の場所に格
納するという動作を１フイールドの期間に亘つて
行なえば、濃淡情報が得られることになる。換言
すれば、オシロスコープにおけるビームスポツト
の重なり具合が、２次元メモリーの各アドレスの
値に対応することになる。

したがつて、このような実施例に使用される２
次元メモリーは、これだけの濃淡情報を格納でき
るように、１アドレスあたりのビツト数を１ビツ
トでなく８ビツト等の複数ビツトにする必要があ
る。

第１０図は、１フイールドを水平方向に見た波
形を濃淡で表示する場合の基本的構成を示し、こ
こで第１図と同様の個所には同一符号を付すこと
にする。本例のメモリー７は、垂直アドレスと水
平アドレスの２次元配列としておき、かつ各アド
レスは表示すべき濃淡の階調に応じたビツト数か
ら成るものとする。原理的には、前述した任意の
水平期間の波形表示とアドレスの発生の形態は全
く同じであり、テレビジヨン画面と表示領域、お
よび表示領域とアドレス構成は、第２図Ａおよび
Ｂと同じになる。

ここで、波形を濃淡で表わすためには、各アド
レスがアクセスされる毎にメモリー７から読み出
してカウンタ３０にてその内容をカウント・アツ
プしてから再び元の各アドレスにメモリーすると
いう動作を１フイールドに亘つて行ない、次のフ
イールドでそのデジタル形態の濃淡情報をラスタ
ーに従つて読出し、その読み出された情報をテレ
ビジヨン画面に表示するために、テレビジヨン信
号に加算可能なアナログ形態の信号にＤ／Ａ変換
器３１によりＤ／Ａ変換しなければならない。

以下、第１０図において、第９図示の実施例に
おける任意水平期間の波形表示の場合と異なると
ころだけを以下に説明する。

２：１の飛越走査の場合、１フレーム２フイー
ルドのうちの一方のフイールドにおいて次の書込
み操作を行う。そのために、フイールドパルス発
生部３２で発生したフイールドパルスをアドレス
切換器３および１０に供給する。

書込み操作 入力テレビジヨン信号は、Ａ／Ｄ変換器１で
Ａ／Ｄ変換され、そのデイジタル出力をインバー
タ２で反転させて垂直アドレスを得る。他方、水
平アドレスは内部に持つクロツクから発生させて
形成する。カウンタ３０は各アドレスが何回アク
セスされたかをカウントするものであり、あるア
ドレスがアクセスされた時に、そのアクセスされ
たアドレスに対応するメモリーの内容を、つま
り、この書込中のフイールドにおいて、ラスター
がこの位置に来るまでに、この当該アドレスをア
クセスした回数をこのカウンタ３０にロードし、
それを１つカウント・アツプしてメモリー７の当
該アドレスの記憶位置に戻して格納する。この操
作を１フイールド行うことで、１フイールドの終
了時においては、１フイールドあたり各アドレス
が何回アクセスされたかがメモリー７へ書込まれ
るが、これは垂直アドレスと画像レベルとの対応
から、メモリー７の内容が１フイールドの波形の
濃淡を表わすことになる。

以上のことを換言すれば、メモリー７の水平ア
ドレスはテレビジヨン画面の水平位置に対応して
おり、垂直アドレスは画像信号レベルに対応して
いる。本実施例の場合、画像信号レベルが高いも
のの方が、番数の小さい垂直アドレスに対応して
おり、番数の小さいアドレスほど画面の上に表示
されるように設定されている。即ち、画面の上部
にある程画像信号レベルが高いことになる。

このように設定されたメモリー７の各アドレス
の内容は、そこのアドレスが何回アクセスされた
かを格納している。各アドレスが何回アクセスさ
れたかは、カウンタ３０によつて計算される。つ
まり該当アドレスがアクセスされるたびに当該ア
ドレスの内容を読み出して、カウンタ３０によつ
て１を加算し、当該アドレスのアクセス回数を
「１」カウントアツプしてから、その情報をメモ
リー７の元のアドレスに格納する。このようにし
て得られた情報すなわちメモリー７の内容が濃淡
情報である。

読出し操作 読出しは、他のフイールドで行われ、表示領域
になると、ラスターに従つてメモリー７の内容を
読出し、その出力をＤ／Ａ変換器３１でＤ／Ａ変
換してテレビジヨン信号に加算することで、テレ
ビジヨンの画像に重畳して、１フイールド全体の
テレビジヨン信号の波形の様子を濃淡で表示する
ことができる。

これら書込、読出し操作は、フイールド毎に交
互に行われるので、読出しが１フイールドおきに
なされ、フリツカーを生じるが、それを避けるた
めにはメモリー７の記憶容量を２倍にして、奇数
フイールド用のメモリーと、偶数フイールド用の
メモリーとを設け、これら両メモリーともアドレ
ス配列は第２図Ｂのように定めておき、奇数フイ
ールド用のメモリーにおいては奇数フイールドで
書込みを行い、偶数フイールドで読出しを行い、
他方、偶数フイールド用メモリーにおいては、そ
の逆に奇数フイールドで読出しを行い、偶数フイ
ールドで書込みを行う必要がある。

以上から明らかなように、本考案によれば、従
来のオシロスコープ等の波形モニターを使用する
ことなく、画像をモニターしている陰極線管上
に、画像と重畳した形で画像信号波形を表示する
ことができるため、従来の波形モニターが不必要
になる。特に、ENG、EFP取材等における機器
の小型化の中で、高品位な画質管理を行なおうと
するとテレビカメラの持つ自動調整機能だけにま
かせるわけにはいかず、波形の監視が必要となつ
てくるが、本考案には、かかる波形の監視を波形
モニターを使用せずに画像モニターだけで行える
効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の一例を示すブロツク線図、第
２図ＡおよびＢはその波形表示領域とアドレスと
の対応の説明図、第３図ＡおよびＢは実際の波形
とアドレスとの対応の説明図、第４図は波形表示
領域の具体例の説明図、第５図Ａ，ＢおよびＣは
実際の画像、信号波形および表示波形の説明図、
第６図Ａ，ＢおよびＣは同期部分の実際の波形、
表示波形およびテレビジヨン画面上の表示波形の
説明図、第７図ＡおよびＢは画面中央でリセツト
を行う２例の説明図、第８図は垂直書込位置の説
明図、第９図および第１０図は本考案の他の２例
を示すブロツク線図である。 １……Ａ／Ｄ変換器、２……インバータ、３…
…垂直アドレス切換器、４……読出垂直アドレス
発生部、５……書込位置指定回路、６……書込垂
直アドレス発生部、７……メモリー、８……書込
水平アドレス発生部、９……読出水平アドレス発
生部、１０……水平アドレス切換器、１１……合
成回路、１２……表示装置、１３……メモリー入
力切換スイツチ、２０……書込位置指定回路、３
０……カウンタ、３１……Ｄ／Ａ変換器、３２…
…フイールドパルス発生部、１００……テレビジ
ヨン画面、１０１……波形表示領域。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 水平走査と垂直走査とを行うラスタスキヤン方
   式の表示手段と、 各アドレスの記憶領域が、表示すべき信号波形
   の濃淡諧調を表わすのに必要なビツト数で構成さ
   れた２次元メモリと、 あらかじめ定められた間隔のクロツク信号によ
   つて、前記２次元メモリの書込み水平アドレス
   を、各水平走査期間毎に繰り返して発生する書込
   み水平アドレス発生手段と、 テレビジヨン画像信号をデイジタル化した信号
   に従つて書込み垂直アドレスを発生する書込み垂
   直アドレス発生手段と、 前記書込み水平アドレスおよび前記書込み垂直
   アドレスによつて指定された前記２次元メモリの
   記憶領域に、前記テレビジヨン画像信号に対応し
   た波形情報を表わす２値データを、前記テレビジ
   ヨン信号の１フレーム２フイールドのうち第１フ
   イールドの期間にわたつて書込む書込み手段と、 前記２次元メモリの各記憶領域の各々につい
   て、それがアクセスされた回数を計数し、その回
   数に対応したデイジタル値を前記記憶領域の各々
   に格納するカウンタと、 第２フイールドにおいて、テレビジヨン画面中
   の波形表示領域として予め定められた領域に対応
   する期間にわたつて、該領域のラスタ走査に対応
   して前記２次元メモリーに格納されている前記デ
   イジタル値を順次読出す読出し手段と、 該読出し手段の出力をアナログ出力に変換する
   デイジタル・アナログ変換手段と、 前記アナログ出力を前記第２フイールドのテレ
   ビジヨン画像信号と合成して、前記第２フイール
   ドのテレビジヨン画像と前記アナログ出力により
   濃淡で表示される前記第１フイールドの信号波形
   とを前記表示手段に同時に表示させる手段と を具備したことを特徴とする多重表示装置。