JP3800522B2 - Video signal processor - Google Patents
Video signal processor Download PDFInfo
- Publication number
- JP3800522B2 JP3800522B2 JP2002049420A JP2002049420A JP3800522B2 JP 3800522 B2 JP3800522 B2 JP 3800522B2 JP 2002049420 A JP2002049420 A JP 2002049420A JP 2002049420 A JP2002049420 A JP 2002049420A JP 3800522 B2 JP3800522 B2 JP 3800522B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- data
- unit
- interpolation
- memories
- input
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
Links
- 230000015654 memory Effects 0.000 claims description 168
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims description 45
- 230000009467 reduction Effects 0.000 claims description 40
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 33
- 238000011946 reduction process Methods 0.000 description 9
- 238000000034 method Methods 0.000 description 7
- 230000008569 process Effects 0.000 description 6
- 238000013459 approach Methods 0.000 description 2
- 230000008859 change Effects 0.000 description 2
- 230000003111 delayed effect Effects 0.000 description 2
- 230000006870 function Effects 0.000 description 2
- 230000001934 delay Effects 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 230000008707 rearrangement Effects 0.000 description 1
- 238000013341 scale-up Methods 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Television Signal Processing For Recording (AREA)
- Transforming Electric Information Into Light Information (AREA)
- Processing Of Color Television Signals (AREA)
- Controls And Circuits For Display Device (AREA)
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、映像信号を拡大または縮小する映像信号処理装置に係り、特に、回路規模が小さく、拡大と縮小とを簡単に切り換えることができる映像信号処理装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
近年、テレビジョン信号やパソコン信号等の映像信号を表示するテレビジョン受像機やディスプレイ装置においては、アスペクト比16:9の横長の表示画面を有するものが普及している。横長の表示画面を有する映像表示装置は、アスペクト比4:3の映像をアスペクト比16:9の映像に変換する等のアスペクト変換機能を備えることが必須である。アスペクト変換機能を実現するには、映像を拡大縮小するための映像信号処理装置が必要であり、その重要性はますます高まっている。
【0003】
図17は、一般的な縮小装置を示すブロック図である。映像信号の縮小は、入力データの内、縮小(補間)に必要なデータを用いて補間データを生成し、そのデータを選択的にメモリに書き込み、書き込んだデータを連続的に読み出すことより実現する。図17において、入力データは補間フィルタ1に入力される。係数発生部2は、入力される位相データに応じて補間係数を補間フィルタ1に供給する。補間フィルタ1は、入力データと補間係数とを用いて補間データを生成する。
【0004】
補間フィルタ1における補間方法として、2点の直線補間とすると、入力された現データをDn、1クロック分遅延した前データをDn-1、補間係数をkとし、一例として、次の(1)式により補間データDn’が生成される。
Dn’=Dn×(k/32)+Dn-1×((32−k)/32) …(1)
なお、(1)式中の32は、入力データの2点間を32分割し、補間データをその入力データの2点間に1/32毎の間隔で生成することを意味している。
【0005】
補間フィルタ1によって得られた補間データ(Dn’)は、メモリ3に供給される。メモリ3では、必要なデータのみを選択して書き込む必要があるため、書き込みイネーブルによってデータの書き込み制御を行いながら、メモリ3にデータを書き込む。そして、書き込んだデータを連続的に読み出すことにより、縮小したデータが出力される。
【0006】
図18は、一般的な拡大装置を示すブロック図である。映像信号の拡大は、入力データをメモリに順次書き込み、書き込んだデータをメモリから読み出す際、拡大(補間)に必要なデータをメモリから読み出し、また、必要に応じて読み出しをホールドし、補間データを生成してその補間データを、連続的に出力することにより実現する。
【0007】
図18において、入力データはメモリ4に順次書き込まれる。読み出しイネーブルによってデータの読み出し制御を行うことにより、補間位相に対応させ、読み出しをホールドしながら、書き込まれたデータを読み出す。係数発生部6は、入力される位相データに応じて補間係数を補間フィルタ5に供給する。補間フィルタ5は、入力データと補間係数とを用いて補間データを生成する。
【0008】
なお、拡大縮小装置であれば、図17に示す縮小装置と図18に示す拡大装置とを組み合わせる。この場合、メモリ3とメモリ4とは共用化を図ることができる。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】
アスペクト比4:3の映像をアスペクト比16:9の映像に変換するアスペクト変換の1つとして、画面の水平方向中央部では映像を略一定の表示サイズとすると共に、左右部では映像を左右端部に近付くに従って順次拡大する非線形のモードがある(特許第2759727号参照)。このモードでは、水平方向中央部では映像を縮小し、左右部では映像を拡大することが必要であり、1つの画面内に縮小と拡大とが混在する。
【0010】
図17に示す縮小装置と図18に示す拡大装置とを組み合わせた従来の拡大縮小装置を用いて上記の非線形のモードを実施しようとすると、次のような問題点が発生する。
(1)回路規模が大きく、また、縮小装置による補間と拡大装置による補間を切り換えなければならない。
(2)縮小装置による補間と拡大装置による補間を切り換える際、縮小と拡大との境界で制御が非常に煩雑になる。
(3)縮小装置による補間(縮小)データの生成は入力データの時間に依存し、拡大装置による補間(拡大)データの生成は補間データの生成時間に依存するため、縮小装置と拡大装置とを組み合わせた場合の時間合わせが難しい。
【0011】
本発明はこのような問題点に鑑みなされたものであり、回路規模が小さく、映像の拡大と縮小の双方に対応することができ、拡大と縮小とを簡単に切り換えることができる映像信号処理装置を提供することを目的とする。
【0012】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上述した従来の技術の課題を解決するため、以下の構成を提供する。
(a)映像信号を構成する1つの画素データまたは1つのラインデータを1単位のデータとし、前記1単位のデータが時系列的に順次入力される入力データを拡大または縮小して出力データを生成する映像信号処理装置において、それぞれデータを書き込むアドレスを複数有する第1〜第NのN個(Nは2以上の整数)のメモリ(10〜13,20〜27)と、前記入力データを1単位のデータ毎に前記第1〜第Nのメモリの各アドレスに対し巡回的に順次書き込むよう制御する書き込み制御手段(15,150)と、前記第1〜第Nのメモリの内、どのメモリからデータの読み出しを開始するかを決定するためのデータであり、拡大縮小率に応じて設定され、前記出力データそれぞれの単位のデータを生成するタイミングの進行に伴って変化する開始メモリ決定データと、前記読み出しを開始するメモリにおけるデータを読み出すアドレスを決定するためのデータであり、拡大縮小率に応じて設定され、前記出力データそれぞれの単位のデータを生成するタイミングの進行に伴って変化するアドレス決定データとを用い、前記第1〜第Nのメモリより、前記読み出しを開始するメモリより読み出した1単位のデータから時系列的に連続したN単位のデータを読み出すよう制御する読み出し制御手段(16,160)と、前記出力データそれぞれの単位のデータを前記入力データそれぞれの単位のデータに対してどのような位相で生成するかを示すデータであり、拡大縮小率に応じて設定され、前記出力データそれぞれの単位のデータを生成するタイミングの進行に伴って変化する位相データに応じて、N個の補間係数を発生する係数発生手段(17,170)と、前記開始メモリ決定データに応じて、前記N個の補間係数を並び替える補間係数並び替え手段と、前記第1〜第Nのメモリより読み出された前記N単位のデータと前記補間係数並び替え手段によって並び替えられたN個の補間係数とを用いて、前記出力データを生成するNタップの補間フィルタ(14,140)とを備えて構成したことを特徴とする映像信号処理装置。
(b)M種類(Mは2以上の整数)の映像信号を構成する画素データまたはラインデータが時系列的に順番に配列したシリアルデータが入力データとして入力され、前記入力データを補間演算によって拡大または縮小して出力データを生成する映像信号処理装置において、それぞれデータを書き込むアドレスを複数有する第1〜第NのN個(Nは2以上の整数)のメモリ(10〜13)と、前記入力データにおける1つの画素データまたは1つのラインデータを1単位のデータとし、前記M種類の映像信号を組としたM単位のデータ毎に前記第1〜第Nのメモリの各アドレスに対し巡回的に順次書き込むよう制御する書き込み制御手段(15)と、前記第1〜第Nのメモリの内、どのメモリからデータの読み出しを開始するかを決定するためのデータであり、拡大縮小率に応じて設定され、前記出力データそれぞれの単位のデータを生成するタイミングの進行に伴って変化する開始メモリ決定データと、前記読み出しを開始するメモリにおけるデータを読み出すアドレスを決定するためのデータであり、拡大縮小率に応じて設定され、前記出力データそれぞれの単位のデータを生成するタイミングの進行に伴って変化するアドレス決定データとを用い、前記第1〜第Nのメモリより、前記読み出しを開始するメモリより読み出した1単位のデータから時系列的に連続したN単位のデータを読み出すためのN個の読み出しアドレスを発生するアドレス選択制御部(16)と、前記M単位のデータに対して、互いに同一の補間位相にて補間演算がなされるよう、予め定めた第1の変換条件に基づいて前記N個の読み出しアドレスを変換して前記第1〜第Nのメモリに供給するアドレス変換部(36)と、前記出力データそれぞれの単位のデータを前記入力データそれぞれの単位のデータに対してどのような位相で生成するかを示すデータであり、拡大縮小率に応じて設定され、前記出力データそれぞれの単位のデータを生成するタイミングの進行に伴って変化する位相データに応じて、N個の補間係数を発生する係数発生部(17)と、前記開始メモリ決定データに応じて、前記N個の補間係数を並び替える補間係数並び替え部(18)と、前記M単位のデータに対して、互いに同一の係数にて補間演算がなされるよう、予め定めた第2の変換条件に基づいて前記N個の補間係数を変換する係数変換部(38)と、前記第1〜第Nのメモリより読み出された前記N単位のデータと前記係数変換部によって変換されたN個の補間係数とを用いて、前記出力データを生成するNタップの補間フィルタ(14)とを備えて構成したことを特徴とする映像信号処理装置。
【0013】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の映像信号処理装置について、添付図面を参照して説明する。図1は本発明の映像信号処理装置の第1実施形態を示すブロック図、図2は図1中のメモリ10〜13に対するデータの書き込み動作を説明するための図、図3は縮小処理における入力データの画素と出力データの画素との関係の一例を示す図、図4は図1中のメモリ10〜13からのデータの読み出し動作を説明するための図、図5は図1中の補間フィルタ14への補間係数の供給動作を説明するための図、図6は補間係数のテーブルの一例を示す図、図7は図1中の補間フィルタ14の具体的構成例を示すブロック図、図8は図1中の補間フィルタ14における補間データの生成動作説明するための図、図9は本発明の映像信号処理装置の台2実施形態を示すブロック図、図10は本発明の映像信号処理装置の第3実施形態を示すブロック図、図11は図10中のメモリ10〜13に対するデータの書き込み動作を説明するための図、図12は図10中のメモリ10〜13からのデータの読み出し動作を説明するための図、図13は図10中の補間フィルタ14への補間係数の供給動作を説明するための図、図14は図10中の補間フィルタ14における補間データの生成動作説明するための図、図15は図10中のアドレス変換部36の具体的構成例を示すブロック図、図16は図10中の係数変換部38の具体的構成例を示すブロック図である。
【0014】
<第1実施形態>
まず、図1に示す第1実施形態の構成について説明する。図1において、拡大あるいは縮小の対象とされている映像信号の入力データは、メモリ10〜13に入力される。メモリ10〜13はランダム・アクセス・メモリ(RAM)である。図1に示す構成によって、映像信号を水平方向に拡大縮小する場合には、メモリ10〜13は、入力データとして複数画素のデータを貯蔵するものであればよい。図1に示す構成によって、映像信号を垂直方向に拡大縮小する場合には、メモリ10〜13は、入力データとして複数ラインのデータを貯蔵するものであればよい。なお、図1の構成が拡大処理のみ行うものであれば、RAMでなくてもよく、FIFOメモリであってもよい。
【0015】
入力データは、映像信号を構成する1つの画素データまたは1つのラインデータを1単位のデータとし、この1単位のデータが時系列的に順次入力されて複数単位のデータとされたものである。以下の説明では、水平方向の拡大縮小処理(主として縮小処理)、即ち、1単位のデータが1つの画素データである場合について示す。
【0016】
メモリ10〜13に対し、入力データをどのように書き込むかは、データ書き込み制御部15(書き込み制御手段)によって制御される。メモリ10〜13に書きこまれたデータを、メモリ10〜13よりどのように読み出すかは、アドレス選択制御部16(読み出し制御手段)によって制御される。メモリ10〜13より出力されたデータは、補間フィルタ14に入力される。図1に示す実施例では、補間フィルタ14は4タップのフィルタである。
【0017】
係数発生部17は、補間フィルタ14における拡大あるいは縮小の補間のために必要な補間係数を発生する。係数発生部17は、補間係数を貯蔵したROM等のテーブルであってもよいし、補間係数を計算により生成して出力するものであってもよい。係数選択制御部18は、係数発生部17より出力された補間係数を、4タップのそれぞれのタップにどのように供給するかを制御するものである。補間フィルタ14は、メモリ10〜13より入力されたデータと、係数発生部17より出力され、係数選択制御部18によってそれぞれのタップへの供給が制御された補間係数とを用いて補間データを生成して出力する。
【0018】
以下、図2以降の図面を用いて、図1に示す映像信号処理装置の具体的動作について詳細に説明する。図2において、(A)はメモリ10〜13への入力データを示しており、0,1,2,3…は画素の番号である。データ書き込み制御部15は、図2(B)〜(E)に示すような書き込みイネーブルa〜dをそれぞれメモリ10〜13に供給する。書き込みイネーブル(a〜d)がハイのとき、図2(A)に示す入力データが書き込まれるので、メモリ10〜13に対しては、それぞれ、図2(F)〜(I)に示すようにデータ(書き込みデータa〜d)が書き込まれることになる。例えば、メモリ10には、画素番号0,4,8,12…の画素データが順次書き込まれる。
【0019】
即ち、図2(A)に示す入力データは、メモリ10〜13に対し、1画素毎に巡回的に順次書き込まれ、入力データを構成する複数画素のデータは、4相のデータ列に展開されることになる。
【0020】
ここで、図3を用いて縮小処理の概要について説明する。図3に示す縮小処理では、(A)に示す例えばデータ間隔“32”を有する入力データを間引くよう補間し、(B)に示す例えばデータ間隔“44”を有する出力データを生成する。なお、入力データにおけるデータ間隔“32”とは、隣接する画素間を32分割し、出力データを1/32毎の位置に生成することを意味している。出力データにおけるデータ間隔は、縮小率によって決まる。なお、図3では、簡略化のため、入力データにおける左から2,3,5番目の画素がそのまま出力データにおける左から2,3,4番目の画素になっているように図示しているが、実際には、入力データにおける隣接する4つの画素から出力データが生成される。
【0021】
図1に戻り、アドレス選択制御部16には、拡大縮小率に応じて設定され、また、出力データのそれぞれの画素データを生成するタイミングの進行に伴って順次変化する複数ビットのアドレス制御データが入力される。より具体的には、複数ビットのアドレス制御データの内、下位2ビットがメモリ10〜13の内のどのメモリからデータの読み出しを開始するかを決定する開始メモリ決定データとしてアドレス選択制御部16に供給され、下位2ビットを除く上位ビットが、その読み出しを開始するメモリにおいて、データを読み出すアドレスを決定するアドレス決定データとしてアドレス選択制御部16に供給される。勿論、複数ビットのアドレス制御データをアドレス選択制御部16に供給し、その内部で下位2ビットと残りの上位ビットとを分けてもよい。
【0022】
複数ビットのアドレス制御データが、例えば8ビットであるとすると、下位2ビットが開始メモリ決定データとなり、上位6ビットがアドレス決定データとなる。下位2ビットを開始メモリ決定データとしているのは、本実施例ではメモリが4つであり、データの読み出しを開始するメモリは4種類となるからである。さらに多くのメモリを備える場合には、開始メモリ決定データとしてより多いビット数が必要となる。アドレス決定データを何ビットとするかは、入力データの画素数によって決まる。
【0023】
アドレス制御データは、図3(A)に示す入力データの間隔“32”を“1間隔”としたとき、図3(B)に示す出力データのそれぞれの画素が、補間の開始点である最初の画素(図3の最も左側の画素)から何間隔離れているかを示している。
【0024】
係数発生部17には、5ビットの位相データが入力される。位相データは、図3(B)に示す出力データのそれぞれの画素が、入力データの間隔“32”内でどこに位置するかを示すデータである。位相データも、拡大縮小率に応じて設定され、出力データのそれぞれの画素データを生成するタイミングの進行に伴って順次変化する。位相データを何ビットとするかは、出力データの補間間隔による。即ち、図3(B)に示す出力データの位置は、アドレス制御データによって入力データの最初の画素から何間隔離れているか、さらに、1間隔に満たない余りを示す位相データによって2つの画素間のどこに位置しているかによって決まる。
【0025】
図4において、(A)はアドレス制御データを、(B)は位相データを示している。図3(B)に示す出力データの最初の画素は、入力データの最初の画素と同一位置であるので、出力データの最初の画素を生成するためのアドレス制御データは図4(A)に示すように0であり、位相データも図4(B)に示すように0である。次に、出力データの2番目の画素は、入力データの2番目の画素と3番目の画素との間に生成されるものであり、アドレス制御データは1、位相データは12となる。出力データの4番目の画素は、入力データの5番目の画素と6番目の画素との間に生成されるものであり、アドレス制御データは4、位相データは4となる。
【0026】
アドレス制御データと位相データの具体的数値は、入力データをどのように拡大または縮小して出力データを生成するかによって決まる。実際には、図4(A)に示すアドレス制御データは、上記のように複数ビットのデータとして表され、図4(B)に示す位相データは上記のように5ビットのデータとして表される。
【0027】
図4(C)は、図4(A)に示すアドレス制御データの下位2ビットを除く上位ビットであるアドレス決定データであり、図4(D)は、図4(A)に示すアドレス制御データの下位2ビットである開始メモリ決定データである。図4(E)〜(H)は、それぞれ、メモリ10〜13においてデータを読み出すアドレス(読み出しアドレスa〜d)を示している。
【0028】
まず、図3(B)に示す出力データの最初の画素を生成するには、開始メモリ決定データは図4(D)に示すように0であるので、読み出しを開始するメモリはメモリ10であり、そのメモリ10におけるアドレス決定データは図4(C)に示すように0であるので、メモリ10においてデータを読み出すアドレスは0である。よって、メモリ10,11,12,13の順で、全てのメモリ10〜13のアドレス0からデータを読み出す。
【0029】
次に、図3(B)に示す出力データの2番目の画素を生成するには、開始メモリ決定データが1、アドレス決定データが0であるので、読み出しを開始するメモリはメモリ11であり、メモリ11においてデータを読み出すアドレスは0である。よって、メモリ11,12,13,10の順でデータを読み出す。メモリ11からメモリ13までアドレス0のデータを読み出すと、メモリ13のアドレス0のデータの次の画素データは、図2より分かるように、メモリ10のアドレス1に書き込まれたデータであるので、メモリ10のアドレス1からデータを読み出す。よって、メモリ10〜13からデータを読み出すアドレスは、図4(E)〜(H)に示すように、1,0,0,0となる。
【0030】
即ち、メモリ10〜13から4つの画素データを読み出す際には、読み出しを開始するメモリのアドレスをkとすると、メモリ10〜13からデータを読み出すパターンは、(k,k,k,k)、(k+1,k,k,k)、(k+1,k+1,k,k)、(k+1,k+1,k+1,k)のいずれかとなる。開始メモリ決定データは、これらの4つのパターンの内のどれを選択するかを表すことになる。メモリ10〜13においてデータを読み出すアドレスが図4(E)〜(H)に示すようになるので、メモリ10〜13から読み出されるデータ(読み出しデータa〜d)は、図4(I)〜(L)に示すようになる。
【0031】
このように、アドレス選択制御部16は、メモリ10〜13より、読み出しを開始したメモリから読み出した画素データから時系列的に連続した4つの画素データを読み出すよう制御していることが分かる。以上のアドレス選択制御部16によるメモリ10〜13からのデータの読み出し制御によって、補間フィルタ14には、図3(B)に示すそれぞれの出力データ(補間データ)を生成するのに必要な隣接した4つの画素データが入力されることになる。
【0032】
次に、図5を用いて、係数発生部17及び係数選択制御部18における動作について説明する。図5(A),(B)は、それぞれ、図4(A),(B)に示すアドレス制御データ,位相データである。係数発生部17は、図6に示す32種類の位相データそれぞれに対応させた補間係数の組(係数a〜d)を保持している。または、係数発生部17は、それぞれの位相データに対応させて補間係数の組を発生する。係数発生部17は、入力された図5(B)に示す位相データに応じて、図5(C)〜(F)に示すように、図6に示すテーブルより1組の補間係数を発生する。この1組の補間係数は、係数選択制御部18に入力される。
【0033】
係数選択制御部18には、アドレス選択制御部16に入力される開始メモリ決定データが入力される。図5(G)は、図4(D)に示す開始メモリ決定データである。補間フィルタ14は、図7に示すように、乗算器141〜144によって、メモリ10〜13より出力されたデータ(読み出しデータa〜d)と係数発生部17によって発生した補間係数とをそれぞれ乗算し、それらの出力を加算器145によって加算するものである。なお、後述のように、読み出しデータaに係数a、読み出しデータbに係数b、読み出しデータcに係数c、読み出しデータdに係数dを乗じない場合がある。よって、図7では、乗算器141〜144に供給する係数を係数α〜δとしている。
【0034】
係数発生部17によって発生した係数a〜dは、隣接する4つの画素データに対し、最初の画素から近い順に、係数a,b,c,dの順で掛け合わせなければならない。前述のように、メモリ10〜13からデータを読み出すパターンは4種類あり、補間フィルタ14に供給する4つの画素データ(読み出しデータa〜d)が、時系列的にどのように並んでいるかは、そのパターンによって異なる。
【0035】
詳しく説明すれば、メモリ10〜13からデータを読み出すパターンが(k,k,k,k)のとき、メモリ10〜13から出力される画素データを最初の画素から近い順に時系列的並べると、メモリ10,11,12,13となる。パターンが(k+1,k,k,k)のときは、メモリ11,12,13,10の順、パターンが(k+1,k+1,k,k)のときは、メモリ12,13,10,11の順、パターンが(k+1,k+1,k+1,k)のときは、メモリ13,10,11,12の順となる。
【0036】
係数選択制御部18は、これらの4つのパターンに応じて、補間フィルタ14の乗算器141〜144に供給する係数a〜dを入れ替えるためのものである。係数選択制御部18は、乗算器141〜144に対する係数a〜dの供給の順序を並び替える補間係数並び替え手段となっている。4つのパターンに応じて係数a〜dを並び替えることにより、隣接する4つの画素データに対し、最初の画素から近い順に、係数a,b,c,dの順で係数a〜dを掛け合わせることができる。
【0037】
図5(H)〜(K)は、補間フィルタ14の乗算器141〜144に実際に供給する係数α〜δを示している。図5(H)〜(K)より、図5(C)〜(F)に示す係数a〜dを、開始メモリ決定データに応じて、読み出しを開始するメモリより出力される画素データに対して係数aが乗算されるよう、係数a〜dをずらしているのが分かる。例えば、開始メモリ決定データが0であれば、係数αが係数aであり、開始メモリ決定データが1であれば、係数βが係数aである。
【0038】
図8(A)〜(D)は、図4(I)〜(L)に示すメモリ10〜13からの読み出し画素データである。図8(E)〜(H)は、図5(H)〜(K)に示す係数である。そして、補間フィルタ14より出力される補間データは、図8(I)となる。この補間データは図3に示す出力データである。
【0039】
以上の構成により、図1に示す本発明の映像信号処理装置は、入力データを縮小することができる。全く同様にして、本発明の映像信号処理装置は、入力データを拡大することができる。本発明の映像信号処理装置が拡大処理を行うか縮小処理を行うかは、アドレス選択制御部16に供給されるアドレス制御データによって決まる。即ち、アドレス制御データを適宜に設定すれば、本発明の映像信号処理装置は、拡大装置にも縮小装置にもなる。拡大処理も縮小処理も全く同じ制御動作が行われるので、拡大処理と縮小処理とを処理の途中で切り換えても、拡大処理も縮小処理とを混在させても、従来のような不具合を発生することがない。
【0040】
<第2実施形態>
本発明の映像信号処理装置は、図1に示す実施例に限定されるものではない。図1に示す実施例では補間フィルタ14を4タップとしたが、図9に示す第2実施例では補間フィルタを8タップとした場合の構成を示している。補間フィルタ140が8タップであるので、メモリ20〜27の8個のメモリを設けている。図9において、データ書き込み制御部150は、図1のデータ書き込み制御部15と同様の動作をし、アドレス選択制御部160は、図1のアドレス選択制御部16と同様の動作をする。メモリが8個であるので、開始メモリ決定データは3ビットである。
【0041】
また、係数発生部170は、図1の係数発生部17と同様の動作をし、係数選択制御部180は図1の係数選択制御部18と同様の動作をする。この実施例では、補間フィルタ140が8タップであるので、係数発生部170は8個の補間係数を発生し、係数選択制御部180はその8個の補間係数を開始メモリ決定データに応じて並び替える。
【0042】
以上説明した第1,第2実施形態では、一例として、輝度信号Yと2つの色差信号Cb,Crよりなる画像データ(4:2:2フォーマット)における輝度信号Yを入力データとすることができる。勿論、色差信号Cb,Crそれぞれを入力データとすることもできるが、色差信号Cb,Crが交互に配列されたシリアルデータを入力データとする場合には、第1,第2実施形態を発展させて、次の第3実施形態のように構成することによって、交互に配列されたシリアルデータに対応させることができる。
【0043】
<第3実施形態>
図10に示す第3実施形態は、図1に示す第1実施形態と同様、4タップの補間フィルタを用いた例である。図10において、図1と同一部分には同一符号を付し、その説明を適宜省略する。図10において、拡大あるいは縮小の対象とされている映像信号の入力データであり、色差信号Cb,Crが交互に配列されたシリアルデータは、メモリ10〜13に入力される。
【0044】
図11以降の図面を用いて、図10に示す第3実施形態の具体的動作について詳細に説明する。図11において、(A)はメモリ10〜13への入力データを示しており、0,1,2,3…は画素の番号である。簡略化のため色差信号Cb,CrをそれぞれB,Cと表すと、入力データはB,Cが交互に配列されているので、0,0,1,1,2,2,3,3…となる。データ書き込み制御部15は、図11(B)〜(E)に示すような書き込みイネーブルa〜dをそれぞれメモリ10〜13に供給する。ここでの書き込みイネーブルa〜dは、図2における書き込みイネーブルa〜dと異なり、ハイの期間が2画素分となっている。
【0045】
書き込みイネーブル(a〜d)がハイのとき、図11(A)に示す入力データが書き込まれるので、メモリ10〜13に対しては、それぞれ、図11(F)〜(I)に示すようにデータ(書き込みデータa〜d)が書き込まれることになる。例えば、メモリ10には、画素番号0,0,4,4,8,8,12,12…の画素データが順次書き込まれる。このように、第3実施形態では、交互に配列された色差信号Cb,Crを対(組)にしてメモリ10〜13に順次書き込んでいく。
【0046】
アドレス選択制御部16は、図1と全く同様に動作する。図12(A)〜(H)は図4(A)〜(H)と同じである。アドレス選択制御部16は、図1と同様、図12(E)〜(H)に示す読み出しアドレスa〜dを発生する。図10に示す第3実施形態では、読み出しアドレスa〜dをそのままメモリ10〜13に入力するのではなく、アドレス変換部36によって読み出しアドレスa〜dを予め定めた変換条件に基づいて変換してメモリ10〜13に入力する。これは、メモリ10〜13には、色差信号Cb,Crが組となって書き込まれ、組にしたデータに対して互いに同一の補間位相にて補間演算する必要があるからである。
【0047】
アドレス変換部36は、入力された読み出しアドレスa〜dを、図12(I)〜(L)に示す読み出しアドレスa′〜d′に変換して、メモリ10〜13に供給する。アドレス変換部36は、変換条件として、入力された読み出しアドレスa〜d(値nとする)を2倍したもの(2n)と、それに1を足し合わせて(2n+1)、1クロック遅延したものを交互に選択して出力する。図12より分かるように、アドレス変換部36は、全てのタイミングの読み出しアドレスa〜dを基にして読み出しアドレスa′〜d′を生成するのではなく、2タイミングに1タイミングのみ、読み出しアドレスa〜dを読み出しアドレスa′〜d′生成のために用いる。
【0048】
図15は、アドレス変換部36の具体的構成例である。図15において、入力アドレス(読み出しアドレスa〜d)は、乗算器361によって2倍とされる。乗算器361の出力は加算器362と、スイッチ364の一方の端子に入力される。加算器362は、乗算器361の出力に1を加算する。加算器362の出力は遅延器363によって1クロック遅延され、スイッチ364の他方の端子に入力される。スイッチ364には切換信号が入力され、スイッチ364は、乗算器361の出力と遅延器363の出力とを交互に選択する。この図15に示す変換処理は、読み出しアドレスa〜dの全てに対して行われる。
【0049】
以上の構成により、アドレス変換部36は、読み出しアドレスa〜dを2倍したものと、それに1を足し合わせて、1クロック遅延したものを交互に選択するという変換条件に基づいて、読み出しアドレスa′〜d′を生成する。なお、アドレス変換部36での変換条件は、メモリ10〜13に対してどのようにデータを書き込むか、即ち、いくつのデータ(画素)を組にしてメモリ10〜13に書き込んでいくかによって決まる。
【0050】
メモリ10〜13においてデータを読み出すアドレスが図12(I)〜(L)に示すようになるので、メモリ10〜13から読み出されるデータ(読み出しデータa〜d)は、図12(M)〜(P)に示すようになる。
【0051】
次に、図10に戻り、係数発生部17及び係数選択制御部18は、図1と全く同様に動作する。図13(A)〜(G)は図5(A)〜(G)と同じである。係数選択制御部18は、図1と同様、図13(H)〜(K)に示す係数α〜δを発生する。図10に示す第3実施形態では、係数α〜δをそのまま補間フィルタ14に入力するのではなく、係数変換部38によって係数α〜δを予め定めた変換条件に基づいて変換して補間フィルタ14に入力する。これは、メモリ10〜13からの読み出しデータa〜dが図12(M)〜(P)に示す如くであり、組にしたデータに対して互いに同一の係数を用いて補間演算する必要があるからである。
【0052】
係数変換部38は、変換条件として、入力された係数α〜δを1クロック毎ホールドして出力することによって、図13(L)〜(O)に示すように、補間フィルタ14の乗算器141〜144に実際に供給する係数α〜δを生成する。
【0053】
図16は、係数変換部38の具体的構成例である。図16において、入力係数(係数α〜δ)は、遅延器381に入力される。遅延器381にはイネーブル信号が入力され、遅延器381は、1クロック毎にホールドを有効とする。従って、図13に示すように、係数選択制御部18が発生する係数α〜δは、2タイミングに1タイミングのみ、補間フィルタ14への入力係数として使用され、2タイミングの期間、同じ係数α〜δが補間フィルタ14へと供給されることになる。なお、係数変換部38での変換条件は、メモリ10〜13に対してどのようにデータを書き込むか、即ち、いくつのデータ(画素)を組にしてメモリ10〜13に書き込んでいくかによって決まる。
【0054】
図14(A)〜(D)は、図12(M)〜(P)に示すメモリ10〜13からの読み出し画素データである。図14(E)〜(H)は、図13(L)〜(O)に示す係数である。そして、補間フィルタ14より出力される補間データは、図14(I)となる。
【0055】
以上説明した第3実施形態では、2つのデータ(2画素)を組にしてメモリ10〜13に書き込む場合について説明したが、本発明は、3つ以上のデータ(3画素以上)を組にしてメモリ10〜13に書き込む場合にも用いることができる。例えば3原色信号R,G,Bが規則的に順番に配列したシリアルデータを入力データとする場合には、R,G,Bの3つのデータ(3画素)を組にしてメモリ10〜13に書き込む。
【0056】
前述のように、いくつのデータを組にしてメモリ10〜13に書き込んでいくかによって、アドレス変換部36での変換条件や係数変換部38での変換条件を適宜に異ならせればよい。一例として、3画素を組とする場合、読み出しアドレスをnとしたとき、3n,3n+1,3n+2を順に切り換えることになる。また、係数α〜δは3つのタイミング連続して同一のものを用いることになる。
【0057】
M種類(Mは2以上の整数)の映像信号が順番に配列したシリアルデータの場合、M画素を組とするので、アドレス変換部36での変換条件は、Mn,Mn+1,…,Mn+(M−1)となる。係数変換部38での変換条件は、Mタイミングに1タイミングのみ係数α〜δを使用して、その係数α〜δをMタイミング連続して用いるということになる。
【0058】
図10に示す第3実施形態においても、メモリ10〜13に複数ラインのデータを書き込むことにより、映像信号を垂直方向に拡大縮小することができる。さらに、メモリの数や補間フィルタのタップ数は4に限定されるものでもない。第1,第2実施形態と同様、メモリの数(N)や補間フィルタのタップ数(N)は2以上の整数であればよい。
【0059】
【発明の効果】
以上詳細に説明したように、本発明の映像信号処理装置は、映像信号を構成する1つの画素データまたは1つのラインデータを1単位のデータとし、1単位のデータが時系列的に順次入力される入力データを拡大または縮小して出力データを生成するものである。
【0060】
そして、第1〜第NのN個のメモリと、入力データの第1の複数単位のデータがN相のデータ列に展開されるよう、入力データを1単位のデータ毎に第1〜第Nのメモリに対し巡回的に順次書き込むよう制御する書き込み制御手段とを備える。
【0061】
また、第1〜第Nのメモリの内、どのメモリからデータの読み出しを開始するかを決定するためのデータであり、拡大縮小率に応じて設定され、出力データのそれぞれの単位のデータを生成するタイミングの進行に伴って変化する開始メモリ決定データと、読み出しを開始するメモリにおけるデータを読み出すアドレスを決定するためのデータであり、拡大縮小率に応じて設定され、出力データのそれぞれの単位のデータを生成するタイミングの進行に伴って変化するアドレス決定データとを用い、第1〜第Nのメモリより、読み出しを開始するメモリから読み出した1単位のデータから時系列的に連続したN単位のデータを読み出すよう制御する読み出し制御手段を備える。
【0062】
さらに、出力データのそれぞれの単位のデータを入力データのそれぞれの単位のデータに対してどのような位相で生成するかを示すデータであり、拡大縮小率に応じて設定され、出力データのそれぞれの単位のデータを生成するタイミングの進行に伴って変化する位相データに応じて、N個の補間係数を発生する係数発生手段と、開始メモリ決定データに応じて、N個の補間係数を並び替える補間係数並び替え手段とを備える。そして、第1〜第Nのメモリより読み出されたN単位のデータと補間係数並び替え手段によって並び替えられたN個の補間係数とを用いて、出力データを生成するNタップの補間フィルタとを備えて構成した。
【0063】
以上の構成により、本発明の映像信号処理装置は、回路規模が小さく、映像の拡大と縮小の双方に対応することができ、拡大と縮小とを簡単に切り換えることができる。よって、本発明の映像信号処理装置は、画面の水平方向中央部では映像を略一定の表示サイズとすると共に、左右部では映像を左右端部に近付くに従って順次拡大する非線形のモードのような1つの画面内に縮小と拡大とが混在するアスペクト変換に用いて極めて好適である。
【0064】
さらに、M種類の映像信号を構成する画素データまたはラインデータが時系列的に順番に配列したシリアルデータが入力データとして入力され、この入力データを補間演算によって拡大または縮小して出力データを生成する場合には、M単位のデータ毎に第1〜第Nのメモリに対し巡回的に順次書き込むようにし、M単位のデータに対して、互いに同一の補間位相にて補間演算がなされるよう、予め定めた第1の変換条件に基づいてN個の読み出しアドレスを変換すると共に、M単位のデータに対して、互いに同一の係数にて補間演算がなされるよう、予め定めた第2の変換条件に基づいてN個の補間係数を変換するよう構成した。
【0065】
この構成により、本発明の映像信号処理装置は、複数種類の映像信号が順番に配列したシリアルデータを拡大縮小することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1実施例を示すブロック図である。
【図2】図1中のメモリ10〜13に対するデータの書き込み動作を説明するための図である。
【図3】縮小処理における入力データの画素と出力データの画素との関係の一例を示す図である。
【図4】図1中のメモリ10〜13からのデータの読み出し動作を説明するための図である。
【図5】図1中の補間フィルタ14への補間係数の供給動作を説明するための図である。
【図6】補間係数のテーブルの一例を示す図である。
【図7】図1中の補間フィルタ14の具体的構成例を示すブロック図である。
【図8】図1中の補間フィルタ14における補間データの生成動作説明するための図である。
【図9】本発明の第2実施例を示すブロック図である。
【図10】本発明の第3実施形態を示すブロック図である。
【図11】図10中のメモリ10〜13に対するデータの書き込み動作を説明するための図である。
【図12】図10中のメモリ10〜13からのデータの読み出し動作を説明するための図である。
【図13】図10中の補間フィルタ14への補間係数の供給動作を説明するための図である。
【図14】図10中の補間フィルタ14における補間データの生成動作説明するための図である。
【図15】図10中のアドレス変換部36の具体的構成例を示すブロック図である。
【図16】図10中の係数変換部38の具体的構成例を示すブロック図である。
【図17】一般的な縮小装置を示すブロック図である。
【図18】一般的な拡大装置を示すブロック図である。
【符号の説明】
10〜13,20〜27 ランダム・アクセス・メモリ
14,140 補間フィルタ
15,150 データ書き込み制御部(書き込み制御手段)
16,160 アドレス選択制御部(読み出し制御手段)
17,170 係数発生部(係数発生手段)
18,180 係数選択制御部(補間係数並び替え手段,補間係数並び替え部)
36 アドレス変換部
38 係数変換部[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a video signal processing apparatus that expands or reduces a video signal, and more particularly, to a video signal processing apparatus that has a small circuit scale and can be easily switched between expansion and reduction.
[0002]
[Prior art]
2. Description of the Related Art In recent years, television receivers and display devices that display video signals such as television signals and personal computer signals have widespread display screens with an aspect ratio of 16: 9. An image display device having a horizontally long display screen must have an aspect conversion function such as converting an image having an aspect ratio of 4: 3 into an image having an aspect ratio of 16: 9. In order to realize the aspect conversion function, a video signal processing device for enlarging and reducing the video image is necessary, and its importance is increasing.
[0003]
FIG. 17 is a block diagram showing a general reduction device. Reduction of the video signal is realized by generating interpolation data using input data necessary for reduction (interpolation), selectively writing the data to the memory, and continuously reading the written data. . In FIG. 17, input data is input to the
[0004]
As an interpolation method in the
Dn ′ = Dn × (k / 32) + Dn−1 × ((32−k) / 32) (1)
Note that 32 in the equation (1) means that two points of input data are divided into 32, and interpolation data is generated at intervals of 1/32 between the two points of the input data.
[0005]
The interpolation data (Dn ′) obtained by the
[0006]
FIG. 18 is a block diagram showing a general enlargement apparatus. Video signal expansion is performed by sequentially writing input data into the memory, reading out the written data from the memory, reading out the data necessary for expansion (interpolation) from the memory, and holding the readout as necessary to store the interpolation data. This is realized by generating and continuously outputting the interpolation data.
[0007]
In FIG. 18, input data is sequentially written in the
[0008]
In the case of an enlargement / reduction apparatus, the reduction apparatus shown in FIG. 17 and the enlargement apparatus shown in FIG. 18 are combined. In this case, the
[0009]
[Problems to be solved by the invention]
As one aspect conversion for converting an image with an aspect ratio of 4: 3 into an image with an aspect ratio of 16: 9, the image is set to a substantially constant display size at the horizontal center of the screen, and the image is There is a non-linear mode that gradually expands as it approaches the part (see Japanese Patent No. 2759727). In this mode, it is necessary to reduce the image at the center in the horizontal direction and to enlarge the image at the left and right portions, and reduction and enlargement are mixed in one screen.
[0010]
When the above-described non-linear mode is implemented using the conventional enlargement / reduction apparatus in which the reduction apparatus shown in FIG. 17 and the enlargement apparatus shown in FIG. 18 are combined, the following problems occur.
(1) The circuit scale is large, and the interpolation by the reduction device and the interpolation by the enlargement device must be switched.
(2) When switching between the interpolation by the reduction device and the interpolation by the enlargement device, the control becomes very complicated at the boundary between reduction and enlargement.
(3) Since the generation of the interpolation (reduction) data by the reduction device depends on the time of the input data, and the generation of the interpolation (enlargement) data by the enlargement device depends on the generation time of the interpolation data, the reduction device and the enlargement device are Time alignment when combined is difficult.
[0011]
The present invention has been made in view of such problems, and has a small circuit scale, can cope with both enlargement and reduction of an image, and can easily switch between enlargement and reduction. The purpose is to provide.
[0012]
[Means for Solving the Problems]
The present invention provides the following configuration in order to solve the problems of the conventional technology described above.
(A) One pixel data or one line data constituting a video signal is set as one unit of data, and output data is generated by expanding or reducing the input data in which the one unit of data is sequentially input in time series. In the video signal processing apparatus to Each has multiple addresses to write data First to Nth N (N is an integer of 2 or more) memories (10 to 13, 20 to 27) and the first to Nth memories for each unit of the input data Each address Write control means (15, 150) for controlling to sequentially write to the memory, and data for determining which of the first to Nth memories to start reading data from, A start memory determination data that is set in accordance with the enlargement / reduction ratio and changes as the timing of generating data of each unit of the output data progresses, and an address for reading the data in the memory that starts the reading Address determination data that is set in accordance with the enlargement / reduction ratio and changes as the timing of generating data for each unit of the output data, and from the first to Nth memories, Control to read N units of continuous data in time series from 1 unit of data read from memory that starts reading Read control means (16, 160) and data indicating in what phase each unit of output data is generated with respect to each unit of input data, depending on the enlargement / reduction ratio Coefficient generating means (17, 170) for generating N interpolation coefficients in accordance with the phase data set in accordance with the progress of the timing for generating the unit data of each of the output data, and the start memory The interpolation coefficient rearranging means for rearranging the N interpolation coefficients according to the determined data, and the N unit data read from the first to Nth memories and the interpolation coefficient rearranging means. And an N-tap interpolation filter (14, 140) for generating the output data using the N interpolation coefficients obtained. Signal processor.
(B) Serial data in which pixel data or line data constituting M types of video signals (M is an integer of 2 or more) is sequentially input in time series is input as input data, and the input data is expanded by interpolation. Alternatively, in a video signal processing apparatus that generates output data by reducing, Each has multiple addresses to write data First to Nth N (N is an integer of 2 or more) memories (10 to 13) and one pixel data or one line data in the input data as one unit of data, the M types of video The first to Nth memories for each M units of data sets Each address Write control means (15) for controlling to sequentially write to the memory, and data for deciding which of the first to Nth memories to start reading data from The start memory determination data that is set according to the rate and changes with the progress of the timing of generating the data of each unit of the output data, and data for determining the address for reading the data in the memory that starts the reading Yes, using the address determination data set according to the enlargement / reduction ratio and changing with the progress of the timing of generating the data of each unit of the output data, and reading out from the first to Nth memories N readings for reading N units of data that are continuous in time series from 1 unit of data read from the starting memory The address selection control unit (16) that generates an address and the N units based on a predetermined first conversion condition so that the M unit data is interpolated with the same interpolation phase. An address conversion unit (36) for converting the read addresses and supplying the read data to the first to Nth memories, and what kind of data each unit of the output data is relative to each unit of the input data This is data indicating whether to generate in the phase, and is set according to the enlargement / reduction ratio, and N interpolation coefficients are set according to the phase data that changes with the progress of the timing for generating the data of each unit of the output data A coefficient generation unit (17) for generating N, an interpolation coefficient rearrangement unit (18) for rearranging the N interpolation coefficients in accordance with the start memory determination data, and the M units of data. On the other hand, a coefficient conversion unit (38) that converts the N interpolation coefficients based on a predetermined second conversion condition so that the interpolation calculation is performed with the same coefficients, and the first to first An N-tap interpolation filter (14) for generating the output data using the N units of data read from the N memories and the N interpolation coefficients converted by the coefficient conversion unit. A video signal processing apparatus characterized by comprising.
[0013]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
The video signal processing apparatus of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings. FIG. 1 is a block diagram showing a first embodiment of a video signal processing apparatus of the present invention, FIG. 2 is a diagram for explaining a data write operation to the
[0014]
<First Embodiment>
First, the configuration of the first embodiment shown in FIG. 1 will be described. In FIG. 1, input data of a video signal to be enlarged or reduced is input to the
[0015]
The input data is one pixel data or one line data constituting a video signal as one unit of data, and the one unit of data is sequentially input in time series to form a plurality of units of data. In the following description, a horizontal enlargement / reduction process (mainly a reduction process), that is, a case where one unit of data is one pixel data will be described.
[0016]
How the input data is written to the
[0017]
The
[0018]
Hereinafter, the specific operation of the video signal processing apparatus shown in FIG. 1 will be described in detail with reference to FIG. 2 and subsequent drawings. 2, (A) shows input data to the
[0019]
That is, the input data shown in FIG. 2 (A) is cyclically sequentially written for each pixel in the
[0020]
Here, an outline of the reduction process will be described with reference to FIG. In the reduction process shown in FIG. 3, the input data having the data interval “32” shown in FIG. 3A is interpolated to be thinned out, and the output data having the data interval “44” shown in FIG. 3B is generated. The data interval “32” in the input data means that adjacent pixels are divided into 32 and output data is generated at every 1/32 position. The data interval in the output data is determined by the reduction rate. In FIG. 3, for the sake of simplification, the second, third, and fifth pixels from the left in the input data are shown as being the second, third, and fourth pixels from the left in the output data. Actually, output data is generated from four adjacent pixels in the input data.
[0021]
Returning to FIG. 1, the address
[0022]
If the multi-bit address control data is, for example, 8 bits, the lower 2 bits are start memory determination data, and the upper 6 bits are address determination data. The reason why the lower 2 bits are used as the start memory determination data is that there are four memories in this embodiment, and there are four types of memories that start reading data. When more memories are provided, a larger number of bits is required as start memory determination data. The number of bits of address determination data depends on the number of pixels of input data.
[0023]
In the address control data, when the input data interval “32” shown in FIG. 3A is set to “1 interval”, each pixel of the output data shown in FIG. It shows how many intervals away from the pixel (the leftmost pixel in FIG. 3).
[0024]
The
[0025]
In FIG. 4, (A) shows address control data, and (B) shows phase data. Since the first pixel of the output data shown in FIG. 3B is at the same position as the first pixel of the input data, the address control data for generating the first pixel of the output data is shown in FIG. The phase data is 0 as shown in FIG. 4B. Next, the second pixel of the output data is generated between the second pixel and the third pixel of the input data, the address control data is 1, and the phase data is 12. The fourth pixel of the output data is generated between the fifth pixel and the sixth pixel of the input data. The address control data is 4 and the phase data is 4.
[0026]
Specific numerical values of the address control data and the phase data depend on how the input data is enlarged or reduced to generate the output data. Actually, the address control data shown in FIG. 4A is represented as multi-bit data as described above, and the phase data shown in FIG. 4B is represented as 5-bit data as described above. .
[0027]
FIG. 4C shows address determination data which is higher bits excluding the lower 2 bits of the address control data shown in FIG. 4A. FIG. 4D shows the address control data shown in FIG. Start memory determination data which is the lower 2 bits of the. 4E to 4H show addresses (read addresses a to d) at which data is read from the
[0028]
First, in order to generate the first pixel of the output data shown in FIG. 3B, since the start memory determination data is 0 as shown in FIG. 4D, the memory from which reading is started is the
[0029]
Next, in order to generate the second pixel of the output data shown in FIG. 3B, since the start memory determination data is 1 and the address determination data is 0, the memory to start reading is the
[0030]
That is, when reading out the four pixel data from the
[0031]
Thus, it can be seen that the address
[0032]
Next, operations in the
[0033]
The coefficient
[0034]
Coefficients a to d generated by the
[0035]
More specifically, when the pattern for reading data from the
[0036]
The coefficient
[0037]
5H to 5K show the coefficients α to δ actually supplied to the
[0038]
8A to 8D show read pixel data from the
[0039]
With the above configuration, the video signal processing apparatus of the present invention shown in FIG. 1 can reduce the input data. In exactly the same manner, the video signal processing apparatus of the present invention can expand the input data. Whether the video signal processing apparatus of the present invention performs the enlargement process or the reduction process depends on the address control data supplied to the address
[0040]
Second Embodiment
The video signal processing apparatus of the present invention is not limited to the embodiment shown in FIG. In the embodiment shown in FIG. 1, the
[0041]
The
[0042]
In the first and second embodiments described above, as an example, the luminance signal Y in the image data (4: 2: 2 format) composed of the luminance signal Y and the two color difference signals Cb and Cr can be used as input data. . Of course, the color difference signals Cb and Cr can be used as input data. However, when the serial data in which the color difference signals Cb and Cr are alternately arranged is used as input data, the first and second embodiments are developed. Thus, by configuring as in the following third embodiment, it is possible to correspond to serial data arranged alternately.
[0043]
<Third Embodiment>
The third embodiment shown in FIG. 10 is an example using a 4-tap interpolation filter, as in the first embodiment shown in FIG. 10, parts that are the same as the parts shown in FIG. 1 are given the same reference numerals, and explanation thereof will be omitted as appropriate. In FIG. 10, serial data in which color difference signals Cb and Cr are alternately arranged is input to the
[0044]
A specific operation of the third embodiment shown in FIG. 10 will be described in detail with reference to FIG. 11 and subsequent drawings. 11, (A) shows input data to the
[0045]
When the write enable (a to d) is high, the input data shown in FIG. 11 (A) is written, so that the
[0046]
The address
[0047]
The
[0048]
FIG. 15 is a specific configuration example of the
[0049]
With the above configuration, the
[0050]
Since the addresses for reading data in the
[0051]
Next, returning to FIG. 10, the
[0052]
As shown in FIGS. 13L to 13O, the
[0053]
FIG. 16 is a specific configuration example of the
[0054]
14A to 14D show read pixel data from the
[0055]
In the third embodiment described above, the case where two data (2 pixels) are written to the
[0056]
As described above, the conversion condition in the
[0057]
In the case of serial data in which M types of video signals (M is an integer of 2 or more) are arranged in order, M pixels are used as a set. Therefore, the conversion condition in the
[0058]
Also in the third embodiment shown in FIG. 10, the video signal can be scaled in the vertical direction by writing a plurality of lines of data into the memories 10-13. Furthermore, the number of memories and the number of taps of the interpolation filter are not limited to four. Similarly to the first and second embodiments, the number of memories (N) and the number of interpolation filter taps (N) may be integers of 2 or more.
[0059]
【The invention's effect】
As described above in detail, the video signal processing apparatus of the present invention uses one pixel data or one line data constituting a video signal as one unit of data, and one unit of data is sequentially input in time series. The output data is generated by enlarging or reducing the input data.
[0060]
The first to Nth N memories and the first plurality of units of input data are expanded into an N-phase data string so that the input data is first to Nth for each unit of data. Write control means for controlling to sequentially and sequentially write to the memory.
[0061]
Also, this is data for deciding which memory to start reading data from among the first to Nth memories, set according to the enlargement / reduction ratio, and generates data for each unit of output data Start memory determination data that changes with the progress of the timing to be read and data for determining an address for reading data in the memory to start reading, which is set in accordance with the enlargement / reduction ratio, and for each unit of output data Address determination data that changes with the progress of the data generation timing, and from the first to Nth memories, N units that are continuous in time series from one unit of data read from the memory that starts reading. Read control means for controlling to read data is provided.
[0062]
Furthermore, it is data indicating in what phase the data of each unit of the output data is generated with respect to the data of each unit of the input data, and is set according to the enlargement / reduction ratio. Coefficient generating means for generating N interpolation coefficients according to the phase data that changes with the progress of the timing of generating the unit data, and interpolation for rearranging the N interpolation coefficients according to the start memory determination data Coefficient rearranging means. An N-tap interpolation filter that generates output data using N units of data read from the first to N-th memories and N interpolation coefficients rearranged by the interpolation coefficient rearranging means; It was configured with.
[0063]
With the above configuration, the video signal processing apparatus of the present invention has a small circuit scale, can cope with both enlargement and reduction of video, and can easily switch between enlargement and reduction. Therefore, the video signal processing apparatus according to the present invention has a substantially constant display size in the horizontal central portion of the screen, and a non-linear mode in which the video is sequentially enlarged as it approaches the left and right end portions in the left and right portions. It is very suitable for use in aspect conversion in which reduction and enlargement are mixed in one screen.
[0064]
Further, serial data in which pixel data or line data constituting M types of video signals are sequentially arranged in time series is input as input data, and the input data is enlarged or reduced by interpolation calculation to generate output data. In such a case, each M unit data is cyclically written sequentially into the first to Nth memories, and the M unit data is preliminarily interpolated with the same interpolation phase. Based on the predetermined first conversion condition, N read addresses are converted, and the predetermined second conversion condition is set so that interpolation calculation is performed on the data in M units with the same coefficient. Based on this, N interpolation coefficients are converted.
[0065]
With this configuration, the video signal processing apparatus of the present invention can scale up and down serial data in which a plurality of types of video signals are arranged in order.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a block diagram showing a first embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a diagram for explaining a data write operation to
FIG. 3 is a diagram illustrating an example of a relationship between input data pixels and output data pixels in a reduction process;
4 is a diagram for explaining a data read operation from
FIG. 5 is a diagram for explaining an operation of supplying an interpolation coefficient to the
FIG. 6 is a diagram illustrating an example of a table of interpolation coefficients.
7 is a block diagram showing a specific configuration example of the
8 is a diagram for explaining an operation of generating interpolation data in the
FIG. 9 is a block diagram showing a second embodiment of the present invention.
FIG. 10 is a block diagram showing a third embodiment of the present invention.
11 is a diagram for explaining a data write operation to
12 is a diagram for explaining a data read operation from
13 is a diagram for explaining an operation of supplying an interpolation coefficient to the
14 is a diagram for explaining an operation of generating interpolation data in the
15 is a block diagram illustrating a specific configuration example of an
16 is a block diagram illustrating a specific configuration example of a
FIG. 17 is a block diagram showing a general reduction device.
FIG. 18 is a block diagram showing a general enlargement apparatus.
[Explanation of symbols]
10-13, 20-27 Random access memory
14,140 Interpolation filter
15,150 Data write control unit (write control means)
16,160 Address selection control unit (reading control means)
17,170 Coefficient generator (coefficient generator)
18, 180 Coefficient selection control section (interpolation coefficient rearranging means, interpolation coefficient rearranging section)
36 Address converter
38 Coefficient converter
Claims (4)
それぞれデータを書き込むアドレスを複数有する第1〜第NのN個(Nは2以上の整数)のメモリと、
前記入力データを1単位のデータ毎に前記第1〜第Nのメモリの各アドレスに対し巡回的に順次書き込むよう制御する書き込み制御手段と、
前記第1〜第Nのメモリの内、どのメモリからデータの読み出しを開始するかを決定するためのデータであり、拡大縮小率に応じて設定され、前記出力データそれぞれの単位のデータを生成するタイミングの進行に伴って変化する開始メモリ決定データと、前記読み出しを開始するメモリにおけるデータを読み出すアドレスを決定するためのデータであり、拡大縮小率に応じて設定され、前記出力データそれぞれの単位のデータを生成するタイミングの進行に伴って変化するアドレス決定データとを用い、前記第1〜第Nのメモリより、前記読み出しを開始するメモリより読み出した1単位のデータから時系列的に連続したN単位のデータを読み出すよう制御する読み出し制御手段と、
前記出力データそれぞれの単位のデータを前記入力データそれぞれの単位のデータに対してどのような位相で生成するかを示すデータであり、拡大縮小率に応じて設定され、前記出力データそれぞれの単位のデータを生成するタイミングの進行に伴って変化する位相データに応じて、N個の補間係数を発生する係数発生手段と、
前記開始メモリ決定データに応じて、前記N個の補間係数を並び替える補間係数並び替え手段と、
前記第1〜第Nのメモリより読み出された前記N単位のデータと前記補間係数並び替え手段によって並び替えられたN個の補間係数とを用いて、前記出力データを生成するNタップの補間フィルタとを備えて構成したことを特徴とする映像信号処理装置。Video signal for generating output data by enlarging or reducing input data to which one pixel data or one line data constituting a video signal is set as one unit of data, and the one unit of data is sequentially input in time series In the processing device,
First to Nth N (N is an integer of 2 or more) memories each having a plurality of addresses for writing data ;
Write control means for controlling the input data to be cyclically sequentially written to each address of the first to Nth memories for each unit of data;
Among the first to Nth memories, data for determining which memory to start reading data, is set according to the enlargement / reduction ratio, and generates data for each unit of the output data Start memory determination data that changes with the progress of timing, and data for determining an address for reading data in the memory to start reading, which is set according to the enlargement / reduction ratio, and is set for each unit of the output data The address determination data that changes with the progress of the data generation timing, and the time-sequential N from one unit of data read from the first to Nth memories from the memory that starts reading. Read control means for controlling to read out unit data;
It is data indicating in what phase the data of each unit of the output data is generated with respect to the data of each unit of the input data, is set according to the enlargement / reduction ratio, and the unit of each unit of the output data Coefficient generating means for generating N interpolation coefficients in accordance with the phase data that changes as the data generation timing progresses;
Interpolation coefficient rearranging means for rearranging the N interpolation coefficients according to the start memory determination data;
N tap interpolation for generating the output data using the N units of data read from the first to Nth memories and the N interpolation coefficients rearranged by the interpolation coefficient rearranging means. A video signal processing apparatus comprising a filter.
それぞれデータを書き込むアドレスを複数有する第1〜第NのN個(Nは2以上の整数)のメモリと、
前記入力データにおける1つの画素データまたは1つのラインデータを1単位のデータとし、前記M種類の映像信号を組としたM単位のデータ毎に前記第1〜第Nのメモリの各アドレスに対し巡回的に順次書き込むよう制御する書き込み制御手段と、
前記第1〜第Nのメモリの内、どのメモリからデータの読み出しを開始するかを決定するためのデータであり、拡大縮小率に応じて設定され、前記出力データそれぞれの単位のデータを生成するタイミングの進行に伴って変化する開始メモリ決定データと、前記読み出しを開始するメモリにおけるデータを読み出すアドレスを決定するためのデータであり、拡大縮小率に応じて設定され、前記出力データそれぞれの単位のデータを生成するタイミングの進行に伴って変化するアドレス決定データとを用い、前記第1〜第Nのメモリより、前記読み出しを開始するメモリより読み出した1単位のデータから時系列的に連続したN単位のデータを読み出すためのN個の読み出しアドレスを発生するアドレス選択制御部と、
前記M単位のデータに対して、互いに同一の補間位相にて補間演算がなされるよう、予め定めた第1の変換条件に基づいて前記N個の読み出しアドレスを変換して前記第1〜第Nのメモリに供給するアドレス変換部と、
前記出力データそれぞれの単位のデータを前記入力データそれぞれの単位のデータに対してどのような位相で生成するかを示すデータであり、拡大縮小率に応じて設定され、前記出力データそれぞれの単位のデータを生成するタイミングの進行に伴って変化する位相データに応じて、N個の補間係数を発生する係数発生部と、
前記開始メモリ決定データに応じて、前記N個の補間係数を並び替える補間係数並び替え部と、
前記M単位のデータに対して、互いに同一の係数にて補間演算がなされるよう、予め定めた第2の変換条件に基づいて前記N個の補間係数を変換する係数変換部と、
前記第1〜第Nのメモリより読み出された前記N単位のデータと前記係数変換部によって変換されたN個の補間係数とを用いて、前記出力データを生成するNタップの補間フィルタとを備えて構成したことを特徴とする映像信号処理装置。Serial data in which pixel data or line data constituting M types of video signals (M is an integer of 2 or more) is sequentially input is input as input data, and the input data is enlarged or reduced by interpolation calculation. In the video signal processing device that generates output data by
First to Nth N (N is an integer of 2 or more) memories each having a plurality of addresses for writing data ;
One pixel data or one line data in the input data is used as one unit of data, and the M-type data including the M kinds of video signals is rotated for each address of the first to Nth memories. Write control means for controlling to write sequentially,
Among the first to Nth memories, data for determining which memory to start reading data, is set according to the enlargement / reduction ratio, and generates data for each unit of the output data Start memory determination data that changes with the progress of timing, and data for determining an address for reading data in the memory to start reading, which is set according to the enlargement / reduction ratio, and is set for each unit of the output data The address determination data that changes with the progress of the data generation timing, and the time-sequential N from one unit of data read from the first to Nth memories from the memory that starts reading. An address selection control unit for generating N read addresses for reading unit data;
The N read addresses are converted based on a predetermined first conversion condition so that the M units of data are interpolated with the same interpolation phase. An address converter to be supplied to the memory of
It is data indicating in what phase the data of each unit of the output data is generated with respect to the data of each unit of the input data, is set according to the enlargement / reduction ratio, and the unit of each unit of the output data A coefficient generator for generating N interpolation coefficients in accordance with the phase data that changes with the progress of the data generation timing;
An interpolation coefficient rearranging unit for rearranging the N interpolation coefficients according to the start memory determination data;
A coefficient conversion unit that converts the N interpolation coefficients based on a predetermined second conversion condition so that the M units of data are interpolated with the same coefficient;
An N-tap interpolation filter that generates the output data using the N units of data read from the first to Nth memories and the N interpolation coefficients converted by the coefficient conversion unit. A video signal processing apparatus characterized by comprising.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002049420A JP3800522B2 (en) | 2001-05-24 | 2002-02-26 | Video signal processor |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001155086 | 2001-05-24 | ||
| JP2001-155086 | 2001-05-24 | ||
| JP2002049420A JP3800522B2 (en) | 2001-05-24 | 2002-02-26 | Video signal processor |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003046905A JP2003046905A (en) | 2003-02-14 |
| JP3800522B2 true JP3800522B2 (en) | 2006-07-26 |
Family
ID=26615621
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2002049420A Expired - Lifetime JP3800522B2 (en) | 2001-05-24 | 2002-02-26 | Video signal processor |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3800522B2 (en) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4260749B2 (en) | 2003-05-14 | 2009-04-30 | 富士通株式会社 | Electronic circuit operation stabilization method and electronic device |
-
2002
- 2002-02-26 JP JP2002049420A patent/JP3800522B2/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2003046905A (en) | 2003-02-14 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US6876395B1 (en) | Video signal conversion device and video signal conversion method | |
| JP2000184337A (en) | Video signal processing device | |
| US4814873A (en) | Method and apparatus for converting an image signal | |
| JP3800522B2 (en) | Video signal processor | |
| JP3837690B2 (en) | Video signal processor | |
| JP3444112B2 (en) | Image signal processing device | |
| JP2004205922A (en) | Pixel number conversion method and pixel number conversion device | |
| JP2002197454A (en) | Image conversion apparatus and method | |
| JP3726971B2 (en) | Parallel processor device | |
| JP4779498B2 (en) | Pixel number converter | |
| JP2001036735A (en) | Device and method for enlarging and reducing image | |
| JP4682380B2 (en) | Image processing apparatus and image processing method | |
| JP3593715B2 (en) | Video display device | |
| JP4044419B2 (en) | Display control circuit | |
| JP3959425B2 (en) | Receiving device and display device | |
| JP2002112111A (en) | Video signal processing circuit | |
| KR100204538B1 (en) | High definition video magnification circuit | |
| JP4097885B2 (en) | Multi-screen display controller | |
| JP2004297500A (en) | Image signal processor | |
| JP2001083957A (en) | Display control device | |
| JP2000020709A (en) | Video signal processor | |
| JP2003018399A (en) | Device and method for magnifying/reducing image | |
| JPH05217392A (en) | Variable length shift register and image processing apparatus using the same | |
| JP2006108839A (en) | Image converter | |
| JPH03157785A (en) | Interpolation circuit for enlarged image |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20040330 |
|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20060124 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20060131 |
|
| A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20060307 |
|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20060407 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20060420 |
|
| R151 | Written notification of patent or utility model registration |
Ref document number: 3800522 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R151 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090512 Year of fee payment: 3 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100512 Year of fee payment: 4 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110512 Year of fee payment: 5 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120512 Year of fee payment: 6 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120512 Year of fee payment: 6 |
|
| S111 | Request for change of ownership or part of ownership |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313111 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120512 Year of fee payment: 6 |
|
| R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120512 Year of fee payment: 6 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130512 Year of fee payment: 7 |
|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |