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DE69736796T2 - Abtastzeilenumwandlungsschaltung und Interpolationskoeffizienterzeugungsschaltung - Google Patents

Abtastzeilenumwandlungsschaltung und Interpolationskoeffizienterzeugungsschaltung Download PDF

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DE69736796T2
DE69736796T2 DE69736796T DE69736796T DE69736796T2 DE 69736796 T2 DE69736796 T2 DE 69736796T2 DE 69736796 T DE69736796 T DE 69736796T DE 69736796 T DE69736796 T DE 69736796T DE 69736796 T2 DE69736796 T2 DE 69736796T2
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DE
Germany
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signal
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Masaki Hirakata-shi Tokoi
Isao Toyono-gun Kawahara
Tomohisa Habikino-shi Tagami
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Panasonic Corp
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Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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Description

  • HINTERGRUND DER ERFINDUNG
  • Die vorliegende Erfindung betrifft eine Abtastzeilen-Umwandlungsschaltung zum Umwandeln der Anzahl von Abtastzeilen für ein Videosignal, die in sie eingegeben worden sind, und zum Ausgeben eines weiteren Videosignals, das eine verschiedene Anzahl von Abtastzeilen besitzt.
  • Seit dem Beginn des Multimediazeitalters haben die Systeme für Bildmedien in großem Maße immer wieder neue Entwicklungen erfahren. Auf dem Gebiet der Fernsehübertragung werden neu entwickelte Bildanzeigesysteme des EDTV (Extended Definition Tele-Vision – hochauflösendes Fernsehen) und des HDTV (High Definition Television – hochauflösendes Fernsehen) zusätzlich zu dem herkömmlichen NTSC-System (System gemäß des Amerikanischen Fernsehnormungsausschusses) verwendet. Europäische Länder besitzen ihre eigenen Bildanzeigesysteme wie beispielsweise das deutsche Farbfernsehsystem PAL und das französische Farbfernsehsystem SECAM. Auf dem Gebiet der Computergrafik gibt es neben den gut bekannten Bildanzeigesystemen wie VGA (video graphics adapter – Videografikadapter), SVGA (super video graphics adapter – Super-Videografikadapter) und dem Grafikstandard XGA (extended grahpic array) Bildanzeigesysteme, die ausschließliches Eigentum einzelner Computerherstellern sind. Für den Benutzer erweist es sich jedoch als im Wesentlichen unmögliches Unterfangen, einen verschiedenartigen Bildempfangsterminal einzurichten, der mit all diesen Bildanzeigesystemen kompatibel ist. Als Ergebnis dessen sind Technologien, die es ermöglichen, dass Bilder auf einer einzigen Anzeige in verschiedenen Systemen angezeigt werden können, in den letzten Jahren als zunehmend bedeutungsvoll eingestuft worden.
  • Auf dem Gebiet der Anzeigevorrichtungen ist die Entwicklung von Flachbildschirmanzeigevorrichtungen einschließlich eines Plasmabildschirms PDP (Plasma Display Panel) und einer Flüssigkristallanzeige LCD (Liquid Crystal Display) von bemerkenswerter Bedeutung. Im Gegensatz zu einer Kathodenstrahlröhre CRT ist eine Flachbildschirman zeige eine Punktmatrixanzeigevorrichtung mit einer spezifizierten Punktgröße. In Übereinstimmung mit ihren jeweiligen Anwendungen gibt es verschiedene Flachbildschirmanzeigevorrichtungen mit unterschiedlichen Punktgrößen, die mit VGA-, SVGA- und ähnlichen Systemen kompatibel sind. Demzufolge ist es auch wichtig, eine Technologie bereitzustellen, die es ermöglicht, dass eine einzige Bildquelle auf Anzeigevorrichtungen unterschiedlicher Größen, die sich im Eigentum des Benutzers befinden, angezeigt werden kann.
  • In Anbetracht des voranstehend Gesagten kann die Schlussfolgerung gezogen werden, dass eine Abtastzeilen-Umwandlungsschaltung, die für mehrere Quellen und mehrere Bildschirmanzeigevorrichtungen kompatibel ist, und die es verschiedenen Bildquellen ermöglicht, auf verschiedenen Anzeigebildschirmvorrichtungen angezeigt zu werden, im Multimediazeitalter eine signifikante Rolle spielt. Dementsprechend wächst der Bedarf an einer kostengünstigen Abtastzeilen-Umwandlungsschaltung, die in der Lage ist, die Anzahl von Abtastzeilen bei einem beliebig großen Umwandlungsverhältnis umzuwandeln.
  • 31 ist ein Blockdiagramm, das die Struktur einer Abtastzeilen-Umwandlungsschaltung in Übereinstimmung mit einem ersten herkömmlichen Ausführungsbeispiel darstellt. Ursprüngliche Videosignale, die in einen Eingabeterminal IN eingegeben werden, werden durch eine Analog-/Digital-Umwandlungseinrichtung 101 in digitale Videosignale umgewandelt und anschließend in einem Halbbildspeicher 102 halbbildweise gespeichert. Eine Zeitbasis-Umwandlungsschaltung 103 empfängt die Videosignale von dem Halbbildspeicher 102 abtastzeilenweise und liest mehrere Male die empfangenen Abtastzeilen an der Ausgabeseite durch Verwendung eines Samplingtaktes nach Umwandlung. Die mehrmals gelesenen Abtastzeilen werden durch einen Umwandlungsfilter 104 geglättet, um vertikal geglättete Videosignale zu erzeugen, die durch eine Digital-/Analog-Umwandlungseinrichtung 105 in analoge Videosignale umgewandelt werden und anschließend von einem Ausgabeterminal OUT (siehe Japanische Offenlegungsschrift HEI 6-62267) ausgegeben werden.
  • Als ein zweites herkömmliches Ausführungsbeispiel wurde eine Abtastzeilen-Umwandlungsschaltung zum Umwandeln der Anzahl von Abtastzeilen bei einem spezi fizierten Umwandlungsverhältnis durch Verwendung von lediglich einem Zeilenspeicher (siehe Japanische Offenlegungsschrift HEI 5-103305) vorgeschlagen.
  • Hinsichtlich der voranstehend erwähnten Kompatibilität mit mehreren Quellen und mehreren Bildschirmanzeigevorrichtungen weist die Abtastzeilen-Umwandlungsschaltung in Übereinstimmung mit dem ersten herkömmlichen Ausführungsbeispiel die Nachteile hoher Kosten und großer Abmessungen der Schaltung aufgrund eines Speichers mit hoher Kapazität wie beispielsweise dem Bildspeicher, der darin verwendet wird, auf.
  • Hinsichtlich der Abtastzeilen-Umwandlungsschaltung in Übereinstimmung mit dem zweiten herkömmlichen Ausführungsbeispiel sind unterschiedliche Filterungskoeffizienten, die den unterschiedlichen Verhältnissen für das Umwandeln der Abtastzeilen entsprechen, erforderlich, so dass mehrere Filterungskoeffizienten bereitgestellt werden sollten, wenn die Umwandlung bei einem beliebigen Umwandlungsverhältnis durchgeführt werden soll, was in der Praxis ein unmögliches Unterfangen darstellt. In dem Fall, in dem lediglich Umwandlungsverhältnisse von ganzzahligen Vielfachen wie beispielsweise 3 1 und 1 : 2 bereitgestellt werden, verhindert, wenn die Umwandlung bei einem beliebigen Umwandlungsverhältnis durchgeführt werden soll, Interferenz zwischen einer Schreibadresse und einer Leseadresse in dem Zeilenspeicher, das heißt, wenn eine Schreiboperation durch eine Leseoperation überstiegen wird, oder wenn eine Leseoperation durch eine Schreiboperation überstiegen wird, eine angemessene Umwandlung der Anzahl von Abtastzeilen.
  • Dokument EP-A-0 337 424 betrifft eine Bildaufnahmevorrichtung, die das Bild vergrößern und neu gestalten kann. Die Eingabesignale werden selektiv einer Vielzahl von Zeilenspeichern bereitgestellt. Eine Auswähleinrichtung nimmt selektiv Daten, die in den Zeilenspeichern gespeichert sind, auf, und speichert Daten eines gewünschten Teils des Bildes, das vergrößert oder neu gestaltet werden soll, in Übereinstimmung mit einer vorgegebenen Vorgehensweise, und Interpolation der gespeicherten Daten der Abtastzeilen wird sequenziell durchgeführt, wodurch der gewünschte Teil des Bildes vergrößert oder neu gestaltet werden kann, ohne dass dabei die Qualität des Bildes verschlechtert wird. Es wird jedoch ein Mikrocomputer (22, 1) für das Berechnen der Interpolationsparameter (horizontaler Ausgangswert und Abstand sowie vertikaler Ausgangswert und Abstand) bereitgestellt, der höhere Kosten verursachen kann. Darüber hinaus of fenbart dieses Referenzdokument des Standes des Technik keine Vorrichtung, die in der Lage ist, das Abtastsystem für ein Videosignal umzustellen.
  • Dokument GB-A-1 326 386 betrifft eine Vorrichtung zum Umwandeln von Fernsehsignalen in Impulsform. Ein Eingangssignal wird wahlweise in einer regelmäßigen Zeitsequenz durch eine Schaltung zu einer Vielzahl von Speichereinheiten geleitet, und die Daten in der Speichereinheit werden über zwei Ausgabeschaltungen gelesen und zu einem Interpolator ausgegeben. Der Interpolator multipliziert die Eingabezeilen mit den entsprechenden Wichtungskoeffizienten, addiert die Ergebnisse der Multiplikation und gibt das Ergebnis der Addition aus. Die Interpolation wird mir der erneuten Aufteilung des Abtastzeitraumes kombiniert.
  • Dokument EP 0400752 beschreibt die Anordnung zum Verwenden oder Erhöhen der Anzahl von Zeilen eines Bildsignals durch Verwendung von Schwerpunkten eines gewichteten Mittelwertbildens zum Erhalten von Samples aus Paaren benachbarter Samples der Ausgabezeilen von ungeraden und geraden Feldern.
  • ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
  • Die vorliegende Erfindung kann solche entsprechend dem Stand der Technik auftretenden Probleme lösen. Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine kostengünstige Abtastzeilen-Umwandlungsschaltung bereitzustellen, die in der Lage ist, die Anzahl von Abtastzeilen für ein Videosignal bei verschiedenen Umwandlungsverhältnissen angemessen umzuwandeln, und die in der Lage ist, ein System zum Abtasten eines Videosignals umzustellen und die Einstellung eines Aspektverhältnisses zu ändern.
  • Diese Aufgabe wird durch die in Anspruch 1 definierten Leistungsmerkmale erfüllt. Weitere vorteilhafte Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung werden in den abhängigen Ansprüchen definiert.
  • Genauer gesagt stellt die vorliegende Erfindung eine Abtastzeilen-Umwandlungsschaltung zum Umwandeln der Anzahl der Abtastzeilen für ein Videosignal und ein System zum Abasten des Videosignals bereit, das die folgenden Komponenten umfasst: eine abtastzeilen-selektive Ausgabeeinrichtung zum Auswählen von Ab tastzeilensignalen, die ein ursprüngliches Videosignal bilden, von wenigstens einem Abtastzeilensignal, das zum Erzeugen eines Abtastzeilensignals nach Umwandlung erforderlich ist und zum Ausgeben des ausgewählten Abtastzeilensignals; und eine Abtastzeilen-Interpoliereinrichtung mit einer Interpolationskoeffizienten-Erzeugungseinrichtung zum Erzeugen eines Interpolationskoeffizienten auf Basis eines vorgegebenen Abtastzeilen-Umwandlungsverhältnisses, wobei die Abtastzeilen-Interpoliereinrichtung die Abtastzeile, die von der abtastzeilen-selektiven Ausgabeeinrichtung selektiv ausgegeben wird, mit den Interpolationskoeffizienten multipliziert, die durch die Interpolationskoeffizienten-Erzeugungseinrichtung erzeugt werden, und die Ergebnisse der Multiplikation addiert, um die Abtastzeile nach Umwandlung zu erzeugen, wobei die Interpolationskoeffizienten-Erzeugungseinrichtung so aufgebaut ist, dass sie, wenn das System zum Abtasten des Videosignals von Zeilensprungverfahren auf Zeichenfolgeverfahren oder von Zeichenfolgeverfahren auf Zeilensprungverfahren umgestellt wird, Interpolationskoeffizienten gemäß jedem Halbbild beim Zeilensprungverfahren erzeugt, so dass das Videosignal nach Umstellung kein verschwommenes Bild herstellt.
  • Vorzugsweise erzeugt die Interpolationskoeffizienten-Erzeugungseinrichtung, wenn das vorgegebene Abtastzeilen-Umwandlungsverhältnis x : y ist, (1 – K/y) und (K/y) als jeweilige Interpolationskoeffizienten für die chronologisch vordere und die chronologisch hintere der zwei Abtastzeilen, die erforderlich sind, um die Abtastzeile nach Umwandlung zu erzeugen, (wobei k = k/y, K = (LN·x + z) % y erfüllt ist, LN eine Zahl ist, die der Abtastzeile nach Umwandlung zugewiesen wird, z ein Offset-Wert ist, der gemäß jedem Halbbild beim Zeilensprungverfahren festgelegt wird, und % Rest-Berechnung ist).
  • KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
  • 1 zeigt die allgemeine Struktur einer Abtastzeilen-Umwandlungsschaltung, die Peripherieschaltungen umfasst;
  • 2 ist ein Blockdiagram, das die Struktur einer Abtastzeilen-Umwandlungsschaltung in Übereinstimmung mit einem ersten Ausführungsbeispiel darstellt;
  • 3 zeigt die Anordnung der Abtastzeilen und einen Interpolationskoeffizienten, wenn die Anzahl der Abtastzeilen bei einem Umwandlungsverhältnis von 7 : 15 umgewandelt wird;
  • Die 4(a) bis 4(c) zeigen die jeweiligen Übergänge von Schreib- und Leseadressen in dem ersten bis dritten Zeilenspeicher 12 bis 14 der Abtastzeilen-Umwandlungsschaltung in Übereinstimmung mit dem ersten Ausführungsbeispiel, wenn die Anzahl der Abtastzeilen bei einem Umwandlungsverhältnis von 7 : 15 umgewandelt wird;
  • Die 5(a) bis 5(g) sind Laufzeitdiagramme, die die Funktionsweise einer Abtastzeilen-Umwandlungsschaltung in Übereinstimmung mit dem ersten Ausführungsbeispiel darstellen, in dem Fall, in dem die Anzahl der Abtastzeilen bei einem Umwandlungsverhältnis von 19 : 16 umgewandelt wird;
  • 6 zeigt die Anordnung der Abtastzeilen und einen Interpolationskoeffizienten, in dem Fall, wenn die Anzahl der Abtastzeilen bei einem Umwandlungsverhältnis von 19 16 umgewandelt wird;
  • Die 7(a) bis 7(c) zeigen die jeweiligen Übergänge (Teil 1) der Schreib- und Leseadressen in dem ersten bis dritten Zeilenspeicher 12 bis 14 der Abtastzeilen-Umwandlungsschaltung in Übereinstimmung mit dem ersten Ausführungsbeispiel, wenn die Anzahl der Abtastzeilen bei einem Umwandlungsverhältnis von 19 : 16 umgewandelt wird;
  • Die 8(a) bis 8(c) zeigen die jeweiligen Übergänge (Teil 2) der Schreib- und Leseadressen in dem ersten bis dritten Zeilenspeicher 12 bis 14 der Abtastzeilen-Umwandlungsschaltung in Übereinstimmung mit dem ersten Ausführungsbeispiel, wenn die Anzahl der Abtastzeilen bei einem Umwandlungsverhältnis von 19 : 16 umgewandelt wird;
  • Die 9(a) bis 9(g) sind Laufzeitdiagramme (Teil 1), die die Funktionsweise der Abtastzeilen-Umwandlungsschaltung in Übereinstimmung mit dem ersten Ausführungs beispiel darstellen, wenn die Anzahl der Abtastzeilen bei einem Umwandlungsverhältnis von 19 : 16 umgewandelt wird;
  • Die 10(a) bis 10(g) sind Laufzeitdiagramme (Teil 2), die die Funktionsweise der Abtastzeilen-Umwandlungsschaltung in Übereinstimmung mit dem ersten Ausführungsbeispiel darstellen, wenn die Anzahl der Abtastzeilen bei einem Umwandlungsverhältnis von 19 : 16 umgewandelt wird;
  • 11 ist ein Blockdiagramm, das die Strukturen einer Koeffizienten-Steuerschaltung 31 und einer Zeilenauswahl-Steuerschaltung 32 in Übereinstimmung mit dem ersten Ausführungsbeispiel darstellt;
  • 12 ist ein Laufzeitdiagramm (Teil 1), das die Funktionsweisen der in 11 dargestellten Koeffizienten-Steuerschaltung 31 und der Zeilenauswahl-Steuerschaltung 32 in Übereinstimmung mit dem ersten Ausführungsbeispiel darstellt, wenn die Bedingungen eines Umwandlungsverhältnisses x : y = 7 : 15 und der Anzahl der Zeilenspeicher N = 3 erfüllt sind;
  • 13 ist ein Laufzeitdiagramm (Teil 2), das die Funktionsweisen der in 11 dargestellten Koeffizienten-Steuerschaltung 31 und der Zeilenauswahl-Steuerschaltung 31 in Übereinstimmung mit dem ersten Ausführungsbeispiel darstellt, wenn die Bedingungen eines ein Umwandlungsverhältnisses x : y = 7 : 15 und der Anzahl der Zeilenspeicher N = 3 erfüllt sind; wobei das Ausführungsbeispiel gemäß der 1 bis 13 nicht die Umstellung von Zeilensprungverfahren auf Nicht-Zeilensprungverfahren oder vice versa enthält, und demzufolge als nicht in den Umfang eingeschlossen zu erachten ist;
  • 14 zeigt die Anordnung der Abtastzeilen und einen Interpolationskoeffizienten in dem Fall, in dem das Abastsystem von Zeilensprungverfahren auf Zeilenfolgeverfahren umgestellt wird und die Anzahl der Abtastzeilen bei einem Umwandlungsverhältnis von 3 : 4 umgewandelt wird;
  • Die 15(a) bis 15(c) zeigen die jeweiligen Übergänge der Schreib- und Leseadressen in dem ersten bis dritten Zeilenspeicher einer Abtastzeilen- Umwandlungsschaltung in Übereinstimmung mit einem zweiten Ausführungsbeispiel, wenn das Abtastsystem für ein Videosignal von Zeilensprungverfahren auf Zeilenfolgeverfahren umgestellt wird, und wenn die Anzahl der Abtastzeilen bei einem Umwandlungsverhältnis von 3 : 4 umgewandelt wird;
  • Die 16(a) bis 16(g) sind Laufzeitdiagramme (Teil 1), die die Funktionsweise der Abtastzeilen-Umwandlungsschaltung in Übereinstimmung mit dem zweiten Ausführungsbeispiel darstellen, wenn das Abtastsystem von Zeilensprungverfahren auf Zeilenfolgeverfahren umgestellt wird, und wenn die Anzahl der Abtastzeilen bei einem Umwandlungsverhältnis von 3 : 4 umgewandelt wird;
  • Die 17(a) bis 17(g) sind Laufzeitdiagramme (Teil 2), die die Funktionsweise der Abtastzeilen-Umwandlungsschaltung in Übereinstimmung mit dem zweiten Ausführungsbeispiel darstellen, wenn das Abtastsystem von Zeilensprungverfahren auf Zeilenfolgeverfahren umgestellt wird, und wenn die Anzahl der Abtastzeilen bei einem Umwandlungsverhältnis von 3 : 4 umgewandelt wird;
  • 18 zeigt die Anordnung der Abtastzeilen und einen Interpolationskoeffizienten in dem Fall, in dem das Abastsystem für ein Videosignal von Zeilenfolgeverfahren auf Zeilensprungverfahren umgestellt wird und die Anzahl der Abtastzeilen bei einem Umwandlungsverhältnis von 2 : 3 umgewandelt wird;
  • 19 ist ein Blockdiagramm, dass die Strukturen einer Koeffizienten-Steuerschaltung 31A und einer Zeilenauswahl-Steuerschaltung 32A in Übereinstimmung mit dem zweiten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung darstellt;
  • 20 ist ein Laufzeitdiagramm (Teil 1), das die Funktionsweise der in 19 dargestellten Koeffizienten-Steuerschaltung 31A und der Zeilenauswahl-Steuerschaltung 32A in Übereinstimmung mit dem zweiten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ungeradzahligen Halbbildern darstellt, wenn das Abtastsystem von Zeilensprungverfahren auf Zeilenfolgeverfahren umgestellt wird, und wenn die Bedingungen eines Umwandlungsverhältnisses x : y = 3 : 4 und der Anzahl der Zeilenspeicher N = 3 erfüllt sind;
  • 21 ist ein Laufzeitdiagramm (Teil 2), das die Funktionsweise der in 19 dargestellten Koeffizienten-Steuerschaltung 31A und der Zeilenauswahl-Steuerschaltung 32A in Übereinstimmung mit dem zweiten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung in einem ungeradzahligen Halbbild darstellt, wenn das Abtastsystem von Zeilensprungverfahren auf Zeilenfolgeverfahren umgestellt wird, und wenn die Bedingungen eines Umwandlungsverhältnisses x : y = 3 : 4 und der Anzahl der Zeilenspeicher N = 3 erfüllt sind;
  • Die 22(a) bis 22(c) zeigen Anzeigemodi, wenn ein Videosignal, für das die Anzahl der Abtastzeilen umgewandelt worden ist, auf einem Anzeigebildschirm angezeigt wird;
  • 23 ist ein Blockdiagramm, das die Struktur einer Abtastzeilen-Umwandlungsschaltung in Übereinstimmung mit einem dritten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung darstellt;
  • Die 24(a) bis 24(f) sind Ansichten (Teil 1), die die Funktionsweise der Abtastzeilen-Umwandlungsschaltung in Übereinstimmung mit dem dritten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung und ein Bild vor Umwandlung darstellen, wenn die Anzahl der Abtastzeilen bei einem Umwandlungsverhältnis von 3 : 4 umgewandelt wird, um ein Videosignal mit einem horizontal verlängerten Aspekt bereitzustellen;
  • Die 25(a) bis 25(e) sind Ansichten (Teil 2), die die Funktionsweise der Abtastzeilen-Umwandlungsschaltung in Übereinstimmung mit dem dritten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung und ein Bild nach Umwandlung darstellen, wenn die Anzahl der Abtastzeilen bei einem Umwandlungsverhältnis von 3 : 4 umgewandelt wird, um ein Videosignal mit einem horizontal verlängerten Aspekt bereitzustellen;
  • Die 26 sind Ansichten (Teil 1), die die Funktionsweise der Abtastzeilen-Umwandlungsschaltung in Übereinstimmung mit dem dritten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung und ein Bild vor Umwandlung darstellen, wenn die Anzahl der Abtastzeilen bei einem Umwandlungsverhältnis von 3 : 4 umgewandelt wird, um ein Videosignal mit einem vertikal verlängerten Aspekt bereitzustellen;
  • Die 27 sind Ansichten (Teil 2), die die Funktionsweise der Abtastzeilen-Umwandlungsschaltung in Übereinstimmung mit dem dritten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung und ein Bild nach Umwandlung darstellen, wenn die Anzahl der Abtastzeilen bei einem Umwandlungsverhältnis von 3 : 4 umgewandelt wird, um ein Videosignal mit einem vertikal verlängerten Aspekt bereitzustellen;
  • 28 ist ein Blockdiagramm, das die Struktur einer Abtastzeilen-Umwandlungsschaltung in Übereinstimmung mit einem vierten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung darstellt;
  • Die 29(a) bis 29(i) sind Laufzeitdiagramme (Teil 1), die die Funktionsweise der Abtastzeilen-Umwandlungsschaltung in Übereinstimmung mit dem vierten Ausführungsbeispiel darstellen, wenn die Anzahl der Abtastzeilen bei einem Umwandlungsverhältnis von 7 : 15 umgewandelt wird;
  • Die 30(a) bis 30(i) sind Laufzeitdiagramme (Teil 2), die die Funktionsweise der Abtastzeilen-Umwandlungsschaltung in Übereinstimmung mit dem vierten Ausführungsbeispiel darstellen, wenn die Anzahl der Abtastzeilen bei einem Umwandlungsverhältnis von 7 : 15 umgewandelt wird;
  • 31 ist ein Blockdiagramm, das die Struktur einer herkömmlichen Abtastzeilen-Umwandlungsschaltung darstellt; und
  • 32 ist eine konzeptuelle Darstellung, die die Anordnung und die Wichtigkeit der Abtastzeilen-Umwandlungsschaltung in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung darstellt.
  • AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
  • 1 zeigt die allgemeine Struktur einer Abtastzeilen-Umwandlungsschaltung, die Peripherieschaltungen in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung umfasst. In der Zeichnung werden die folgenden Komponenten dargestellt: die Abtastzeilen-Umwandlungsschaltung 1 der vorliegenden Erfindung; eine Analog-/Digital-Umwandlungseinrichtung 2 zum Umwandeln von analogen Videosignalen, die in sie eingegeben werden, in digitale Videosignale; und eine Digital/-Analog-Umwandlungseinrichtung 3 zum Umwandeln der digitalen Videosignale, für die die Anzahl der Abtastzeilen durch die Abtastzeilen-Umwandlungsschaltung 1 umgewandelt worden ist, in analoge Videosignale. Wenn das Verhältnis für das Umwandeln der Anzahl von Abtastzeilen x : y ist, werden x und y als eingestellte Werte in die Abtastzeilen-Umwandlungsschaltung 1 eingegeben, und die Anzahl N der Zeilenspeicher, die in der Abtastzeilen-Umwandlungsschaltung 1 arbeiten, wird ebenfalls als ein eingestellter Wert in die Abtastzeilen-Umwandlungsschaltung 1 eingegeben.
  • Des Weiteren wird eine Synchronisierungsregenerationstakt-Erzeugungseinrichtung 4 zum Erzeugen eines Abtasttakt- und eines horizontalen Synchronisierungssignals WCK und WHD auf der Eingabeseite (ein eingegebenes ursprüngliches Videosignal), eines Abtasttakt- und eines horizontalen Synchronisierungssignals RCK und RHD auf der Ausgabeseite (ein Videosignal nach Umwandlung), und eines vertikalen Synchronisierungssignals VD sowohl auf der Eingabeseite als auch auf der Ausgabeseite dargestellt.
  • Das Abtasttakt- und das horizontale Synchronisierungssignal WCK und WHD auf der Eingabeseite können unabhängig von der Einstellung des Abtasttakt- und des horizontalen Synchronisierungssignals RCK und RHD auf der Ausgabeseite eingestellt werden. Wenn jedoch das Verhältnis zum Umwandeln der Abtastzeilen x : y ist, ist das Verhältnis der horizontalen Synchronisierungsfrequenz auf der Eingabeseite zu der horizontalen Synchronisierungsfrequenz auf der Ausgabeseite ebenfalls x : y, so dass die Beziehungen, die durch die folgenden Gleichungen (1) ausgedrückt werden, im Allgemeinen erfüllt sind: fWCK : fRCK = fWHD : fRHD = x : y (1)
  • Wobei fA die Frequenz eines Signals A darstellt.
  • (Erstes Ausführungsbeispiel)
  • In Bezug auf die 2 bis 13 und die Tabelle 1 wird im Folgenden ein erstes Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung beschrieben.
  • 2 ist ein Blockdiagramm, das die Struktur einer Abtastzeilen-Umwandlungsschaltung in Übereinstimmung mit einem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung darstellt. In der Zeichnung sind die folgenden Komponenten dargestellt: ein Eingabeterminal 11 zum Empfangen eines ursprünglichen Videosignals; ein erster bis dritter Zeilenspeicher 12 bis 14, der jeweils an den Eingabeterminal 11 angeschlossen ist, zum Speichern eines Videosignals, das eine horizontale Abtastzeile darstellt und das das ursprüngliche Videosignal darstellt, welches in den Eingabeterminal 11 eingegeben worden ist, so dass Schreib- und Leseoperationen in dem ersten bis dritten Zeilenspeicher 12 bis 14 unabhängig und asynchron gesteuert werden; eine Schreibsteuerungssignal-Erzeugungseinrichtung 15 zum Erzeugen von Schreibsteuerungssignalen WE1 bis WE3 zum Steuern von Schreiboperationen in den ersten bis dritten Zeilenspeicher 12 bis 14; eine erste und eine zweite Auswählschaltung 16 und 17, jeweils zum Auswählen von wenigstens einem von den von dem ersten bis dritten Zeilenspeicher 12 bis 14 ausgegeben Signalen, so dass das ausgewählte Signal eine Abtastzeile darstellt, die zum Erzeugen einer Abtastzeile nach Umwandlung erforderlich ist; eine erste und eine zweite Koeffizienten-Multipliziereinrichtung 18 und 19 zum Empfangen von jeweiligen von der ersten und zweiten Auswählschaltung 16 und 17 ausgegebenen Signalen zum Durchführen von Gewichtung in Übereinstimmung mit der Anordnung der Abtastzeile nach Umwandlung in Bezug auf die empfangenen Signale; eine Addiereinrichtung 20 zum Addieren der jeweiligen von der Koeffizienten-Multipliziereinrichtung 18 und 19 ausgegebenen Signale; und einen Ausgabeterminal 21, von dem eine Ausgabe von der Addiereinrichtung 20 als ein Abtastzeilensignal nach Umwandlung ausgegeben wird.
  • Eine Steuersignal-Erzeugungseinrichtung 30 umfasst: eine Koeffizienten-Steuerschaltung 31 zum Erzeugen eines Koeffizienten-Steuersignals K zum Steuern des Gewichtes, das in der Gewichtung verwendet wird, die durch die Koeffizienten-Multipliziereinrichtung 18 und 19 durchgeführt wird; eine Zeilenauswahl-Steuerschaltung 32 zum Erzeugen eines Zeilenauswahl-Steuersignals LSEL zum Steuern der ersten und der zweiten Auswählschaltung 16 und 17; und eine Dividierschaltung 33 zum Umwandeln des Koeffizienten-Steuersignals K in ein Koeffizienten-Leitsignal k, das den Koeffizienten-Multipliziereinrichtungen 18 und 19 bereitgestellt wird. Wenn das Verhältnis zum Umwandeln der Anzahl der Abtastzeilen x : y ist, gibt die Dividierschaltung 33 als das Koeffizienten-Leitsignal k einen Wert, der durch Dividieren des durch die Koeffizienten- Steuerschaltung 31 erzeugten Koeffizienten-Steuerungssignals K durch y erhalten wird, aus. Auf Basis des Koeffizienten-Leitsignals k multiplizieren die Koeffizienten-Multipliziereinrichtungen 18 und 19 die jeweiligen eingegebenen Signale mit (1 – k) und k (0 ≤ k ≤ 1) als Interpolationskoeffizienten.
  • Der Abtasttakt WCK und das horizontale Synchronisierungssignal WHD für das ursprüngliche Videosignal werden als Ansteuerungstaktsignal und als Rücksetzsignal für eine Schreibadressen-Zähleinrichtung in jedem des ersten bis dritten Zeilenspeichers 12 bis 14 verwendet. Auf ähnliche Weise werden das Abtasttaktsignal RCK und das horizontale Synchronisierungssignal RHD für das Videosignal nach Umwandlung als ein Ansteuerungstaktsignal und ein Rücksetzsignal für einen Leseadressen-Zähleinrichtung in jedem des ersten bis dritten Zeilenspeichers 12 bis 14 verwendet.
  • Der erste bis dritte Zeilenspeicher 12 bis 14, die Schreibsteuerungssignal-Erzeugungseinrichtung 15, die erste und die zweite Auswählschaltung 15 und 17, und die Zeilenauswahl-Steuerschaltung 32 bilden die abtastzeilen-selektive Ausgabeeinrichtung. Die erste und die zweite Koeffizienten-Multipliziereinrichtung 18 und 19, die Addiereinrichtung 20, die Koeffizienten-Steuerschaltung 31 und die Dividierschaltung 33 bilden die Abtastzeilen-Interpoliereinrichtung. Die Koeffizienten-Steuerschaltung 31 und die Dividierschaltung 33 bilden die Interpolationskoeffizienten-Erzeugungseinrichtung. Die Schreibsteuerungssignal-Erzeugungseinrichtung 15 bildet eine Schreibsteuerungseinrichtung. Die erste und die zweite Auswählschaltung 16 und 17 bilden eine Auswähleinrichtung. Die Zeilenauswahl-Steuerschaltung 32 bildet eine Auswähl-Steuereinrichtung.
  • Im Folgenden wird die Funktionsweise der auf diese Art und Weise eingerichteten Abtastzeilen-Umwandlungsschaltung in Übereinstimmung mit dem ersten Ausführungsbeispiel beschrieben. Als ein Beispiel von Umwandlung der Anzahl von Abtastzeilen wird die Beschreibung zunächst im Hinblick auf die Funktionsweise der Abtastzeilen-Umwandlungsschaltung in Bezug auf die 3 bis 5 für den Fall gegeben, in dem ein NTSC-Signal in ein HDTV-Signal umgewandelt wird, das heißt, in dem das Verhältnis für das Umwandeln der Anzahl der Abtastzeilen 7 : 15 ist.
  • 3 zeigt die Anordnung der Abtastzeilen und einen Interpolationskoeffizienten, wenn die Anzahl der Abtastzeilen bei einem Verhältnis von 7 : 15 umgewandelt wird. Das in 3 dargestellte Interpolierverfahren ist eine lineare Interpolation, die zwei der Abtastzeilen für das ursprüngliche Videosignal verwendet. Wie in 3 dargestellt ist, wird die erste Abtastzeile nach Umwandlung beispielsweise durch Multiplizieren der ersten Abtastzeile vor Umwandlung mit einem Koeffizienten von 15/15 erzeugt. Die zweite Abtastzeile nach Umwandlung wird durch Addieren eines Wertes, der durch Multiplizieren der ersten Abtastzeile vor Umwandlung mit einem Koeffizienten von 8/15 erhalten wird und eines Wertes, der durch Multiplizieren der zweiten Abtastzeile vor Umwandlung mit einem Koeffizienten von 7/15 erhalten wird, erzeugt. Hierbei sollte beachtet werden, dass die in 3 dargestellte Bezeichnung LINES IN USE die Anzahl der Abtastzeilen vor Umwandlung bezeichnet, die zum Erzeugen der Abtastzeile nach Umwandlung verwendet wird.
  • In der in 2 dargestellten Abtastzeilen-Umwandlungsschaltung empfängt in Übereinstimmung mit dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ein Eingabeterminal 11 ein ursprüngliches Videosignal vor der Umwandlung der Abtastzeilen, welches einem jeden des ersten bis dritten Zeilenspeichers 12 bis 14 bereitgestellt wird. Dem ersten bis dritten Zeilenspeicher 12 bis 14 wurden die jeweiligen Schreibsteuerungssignale WE1, WE2 und WE3 bereitgestellt, und das ursprüngliche Videosignal wird abtastzeilenweise unter der Steuerung der Schreibsteuerungssignale WE1, WE2 und WE3 in jeden der ersten bis dritten Zeilenspeichers 12 bis 14 geschrieben.
  • Die 4(a) bis 4(c) zeigen die jeweiligen Übergänge der Schreib- und Leseadressen in dem ersten bis dritten Zeilenspeicher (LM – line memory) 12 bis 14. In den Zeichnungen zeigen die durchgezogenen Linien die Schreibadressen an, und die unterbrochenen Linien zeigen die Leseadressen an. Die numerischen Zeichen, mit denen die durchgezogenen Linien versehen sind, die die Schreibadressen anzeigen, bezeichnen Zahlen, die den Abtastzeilensignalen, die in die Zeilenspeicher geschrieben werden sollen, zugewiesen werden. Hierbei wird angenommen, dass die Schreibsteuerungssignale WE1, WE2 und WE3 auf der HIGH-Ebene die Schreiboperationen in den ersten bis dritten Zeilenspeicher 12 bis 14 aktivieren, und dass die Schreibsteuerungssignale WE1, WE2 und WE3 auf der LOW-Ebene die Schreiboperationen in den ersten bis dritten Zeilenspeicher 12 bis 14 deaktivieren.
  • Wie dies in 4(a) dargestellt ist, werden nur die 1., die 4., die 7., ... (3n + 1)-te (wobei n ebne Integerzahl ist) Abtastzeile für das ursprüngliche Videosignal unter der Steuerung des Schreibsteuerungssignals WE1 in den ersten Zeilenspeicher 12 geschrieben. Auf ähnliche Weise werden, wie dies in den 4(b) und 4(c) dargestellt ist, lediglich die 2., die 5., die 8., ..., (3n + 2)-te (wobei n eine Integerzahl ist) Abtastzeile für das ursprüngliche Videosignal in den zweiten Zeilenspeicher 13 und lediglich die 3., die 6., die 9., ..., 3n-te (wobei n eine Integerzahl ist) Abtastzeile für das ursprüngliche Videosignal in den dritten Zeilenspeicher 14 geschrieben. In einem anderen Fall wird das Lesen der in dem ersten bis dritten Zeilenspeicher 12 bis 14 gespeicherten Signale sequenziell und mit derselben Zeit in einem Zyklus durchgeführt, der 7/15 des Zyklus der Schreiboperationen ist.
  • Die Zahlen, die den auf diese Weise von dem ersten bis dritten Zeilenspeicher 12 bis 14 gelesenen Abtastzeilensignalen zugewiesen werden, sind in den 5(a) bis 5(c) dargestellt. In den Zeichnungen bezeichnet „NG" den Fall, in dem eine Leseadresse eine Schreibadresse während einer Leseoperation übersteigt, und aus diesem Grund kann das mit derselben Zahl versehene Abtastzeilensignal in der Leseoperation nicht gelesen werden. In diesem Fall ist das Lesesignal für ein Abtastzeilensignal nicht geeignet nimmt einen ungültigen Status an.
  • Wie dies in 2 dargestellt ist, werden Ausgabesignale von dem ersten bis dritten Zeilenspeicher 12 bis 14 in jede der Auswählschaltungen 16 und 17 eingegeben. In 2 bezeichnen die numerischen Zeichen in den Klammem, mit denen die Signalleitungen versehen sind, die den ersten bis dritten Zeilenspeicher 12 bis 14 mit der ersten und zweiten Auswählschaltung 16 und 17 verbinden, die Werte der Zeilenauswahlsignale LSEL an, wenn die Signalleitungen ausgewählt werden. Genauer gesagt bedeutet dies, dass die erste Auswählschaltung 16 den ersten Zeilenspeicher 12 auswählt, wenn das Zeilenauswahlsignal LSEL den Wert (0) hat, den zweiten Zeilenspeicher 13 auswählt, wenn LSEL den Wert (1) hat und den dritten Zeilenspeicher 14 auswählt, wenn LSEL den Wert (2) hat. In einem anderen Fall wählt die zweite Auswählschaltung 17 den zweiten Zeilenspeicher 13 aus, wenn das Zeilenauswahlsignal LSEL den Wert (0) hat, sie wählt den dritten Zeilenspeicher 13 aus, wenn LSEL den Wert (1) hat, und sie wählt den ersten Zeilenspeicher 12 aus, wenn LSEL den Wert (2) hat.
  • 5(d) zeigt den Übergang des Zeilenauswahlsignals LSEL, das von der Steuersignal-Erzeugungseinrichtung 30 erzeugt wurde. Auf Basis des in 5(d) dargestellten Zeilenauswahlsignals LSEL wählen die erste und die zweite Auswählschaltung 16 und 17 die schraffierten Ausgabesignale der Ausgabesignale von dem in den 5(a) bis 5(c) dargestellten ersten bis dritten Zeilenspeicher 12 bis 14 aus. Die 5(e) und 5(f) zeigen die Abtastzeilensignale, die anschließend von der ersten und der zweiten Auswählschaltung 16 und 17 ausgegeben werden, die mit den in 3 dargestellten Zeilen in Verwendung (Lines in Use) übereinstimmen, das heißt, den Zahlen, die den Abtastzeilen für das ursprüngliche Videosignal, das zum Erzeugen der Abtastzeilen nach Umwandlung verwendet wird, zugewiesen werden.
  • Die Ausgabesignale von der ersten und der zweiten Auswählschaltung 16 und 17 werden jeweils in die erste und in die zweite Koeffizienten-Multipliziereinrichtung 18 und 19 eingegeben. Das Koeffizientensteuerungssignal K (= 15 × Koeffizienten-Leitsignal k) hat Werte, wie diese in 5(g) dargestellt sind, so dass die erste und die zweite Koeffizienten-Multipliziereinrichtung 18 und 19 auf Basis der Koeffizienten, so wie dies in 3 dargestellt ist, arbeiten. Die erste und die zweite Koeffizienten-Multipliziereinrichtung 18 und 19 haben ihr Verstärkungsmaß durch das Koeffizienten-Leitsignal k auf (1 – k) und k angepasst (k variiert von einer Abtastzeile zur anderen, wie dies in 3 dargestellt ist). Die jeweils von den Koeffizienten-Multipliziereinrichtungen 18 und 19 ausgegebenen Ausgabesignale werden durch die Addiereinrichtung 20 addiert, und die Summe wird von dem Ausgabeterminal als ein Abtastzeilensignal nach Umwandlung ausgegeben.
  • Auf diese Weise wird Umwandlung der Anzahl der Abtastzeilen bei einem Umwandlungsverhältnis von 7 : 15 unter Verwendung der in 2 dargestellten Struktur erzielt.
  • Als ein weiteres Beispiel der Umwandlung der Anzahl der Abtastzeilen, richtet sich im Folgenden die Beschreibung auf die Funktionsweise der in 2 dargestellten Abtastzeilen-Umwandlungsschaltung in Übereinstimmung mit dem vorliegenden Ausführugsbeispiel, wobei in dem Fall von gegebener Abwärtsumwandlung, das heißt, in einem Fall, in dem das Verhältnis zum Umwandeln der Anzahl der Abtastzeilen 19 : 16 ist, Bezug auf die 6 bis 10 genommen wird.
  • 6 zeigt die Anordnung von Abtastzeilen und einen Interpolationskoeffizienten, wenn die Anzahl der Abtastzeilen bei einem Verhältnis von 19 : 16 umgewandelt wird. In 6 ist das Verfahren des Interpolierens der Anzahl von Abtastzeilen eine lineare Interpolation, die zwei der Abtastzeilen für das ursprüngliche Videosignal, ähnlich dem Fall von 3, verwendet. Die Terminologie und die Werte, die in 6 verwendet werden, haben die gleichen Bezeichnungen wie die, die in 3 dargestellt sind. Die 7 und 8 zeigen jeweilige Übergänge der Schreib- und Leseadressen in dem ersten bis dritten Zeilenspeicher (LM) 12 bis 14, wenn die Anzahl der Abtastzeilen bei einem Verhältnis von 19 : 16 umgewandelt wird. Die 9 und 10 sind Laufzeitdiagramme, die die Funktionsweise der Abtastzeilen-Umwandlungsschaltung in Übereinstimmung mit dem vorliegenden Ausführungsbeispiel darstellen, wenn die Anzahl der Abtastzeilen bei einem Verhältnis von 19 : 16 umgewandelt wird. Die 7 und 8 sind in der Zeitfolge kontinuierlich. Die 9 und 10 sind in der Zeitfolge kontinuierlich. Die Werte und Graphen, die in den Zeichnungen dargestellt sind, haben dieselben Bezeichnungen, wie in dem vorangegangenen Beispiel von Umwandlung.
  • Wie in den 7 und 8 dargestellt, ist das vorliegende Beispiel von Umwandlung in der Hinsicht das gleiche wie das vorangehende Beispiel von Umwandlung, dass das ursprüngliche Videosignal abtastzeilenweise in einen des ersten bis dritten Zeilenspeichers 12 bis 14 geschrieben wird. Das vorliegende Beispiel von Umwandlung unterscheidet sich von dem vorangehenden Beispiel von Umwandlung dahingehend, dass die Signale in einem Zyklus gelesen werden, der 19/16 des Zyklus der Schreiboperationen ist, da das Verhältnis zum Umwandeln der Anzahl der Signalzeilen 19 : 16 ist. Dementsprechend wird die Geschwindigkeit, mit der die Leseadresse heraufgesetzt wird, niedriger als die Geschwindigkeit, mit der die Schreibadresse heraufgesetzt wird. Demzufolge werden die Ausgabesignale von dem ersten bis dritten Zeilenspeicher ungeeignet für die Abtastzeilensignale und demzufolge nur ungültig, wenn eine Leseadresse während einer Leseoperation durch eine Schreibadresse überstiegen wird.
  • Wenn das Zeilenauswahlsignal LSEL, wie in den 9(d) und 10(d) dargestellt, relativ zu den Ausgabesignalen von dem ersten bis dritten Zeilenspeicher 12 bis 14 gesteuert wird, wie in den 9(a) bis 9(c) und in den 10(a) bis 10(c) dargestellt ist, geben die erste und die zweite Auswählschaltung 16 und 17 die Abtastzeilen signale, wie in den 9(e) und 9(f) und in den 10(e) und 10(f) dargestellt, aus, die mit den in 6 dargestellten Zeilen in Verwendung (Lines in Use) übereinstimmen, das heißt, die Zahlen, die den Abtastzeilen für das ursprüngliche Videosignal zugewiesen werden, die zum Erzeugen der Abtastzeilen nach Umwandlung verwendet werden.
  • Die Ausgabesignale von der ersten und der zweiten Auswählschaltung 16 und 17 werden jeweils in die erste und in die zweite Koeffizienten-Multipliziereinrichtung 18 und 19 eingegeben. Die erste und die zweite Koeffizienten-Multipliziereinrichtung 18 und 19 haben ihr Ausgabeergebnis so gesteuert, dass es (1 – k) und k ergibt (k variiert von einer Abtastzeile zur anderen, so wie in 6 dargestellt ist), die auf das Koeffizientensteuerungssignal K, so wie in den 9(g) und 19(g) dargestellt, reagieren. Die jeweiligen Ausgabesignale von der ersten und von der zweiten Koeffizienten-Multipliziereinrichtung 18 und 19 werden durch die Addiereinrichtung 20 addiert, und die Summe wird von dem Ausgabeterminal 21 als das Abtastzeilensignal nach Umwandlung ausgegeben.
  • Wie oben beschrieben, kann durch Verwendung der in 2 dargestellten Struktur die Anzahl der Abtastzeilen auf geeignete Weise selbst in dem Fall einer gegebenen Abwärtsumwandlung, die ein Umwandlungsverhältnis von 19 : 16 verwendet, umgewandelt werden. Die Anzahl der Abtastzeilen kann auf ähnliche Weise auch bei einem anderen Umwandlungsverhältnis umgewandelt werden.
  • Das vorliegende Ausführungsbeispiel zeichnet sich dadurch aus, dass die Steuersignal-Erzeugungseinrichtung 30 in der Lage ist, das Koeffizientensteuerungssignal K und das Zeilenauswahlsignal LSEL auf Basis eines Umwandlungsverhältnisses zu erzeugen, das beliebig eingestellt ist, so dass die Anzahl der Abtastzeilen bei dem Umwandlungsverhältnis umgewandelt wird.
  • Tabelle 1 zeigt die Beziehungen zwischen der Anzahl der Abtastzeilen nach Umwandlung LM, den Zeilenauswahlsignalen LSEL und den Koeffizientensteuerungssignalen K bei den zwei oben beschriebenen Umwandlungsverhältnissen. Hierbei sollte beachtet werden, dass in Tabelle 1 die Anzahl der Abtastzeilen nach Umwandlung LN der Einfachheit halber bei „0" beginnt.
  • Tabelle 1
    Figure 00190001
  • Auf Basis der in Tabelle 1 dargestellten Beziehungen haben die vorliegenden Erfinder herausgefunden, dass das Koeffizientensteuerungssignal K, das Zeilenauswahlsignal LSEL, das Umwandlungsverhältnis x : y und die Anzahl N der Zeilenspeicher, Beziehungen miteinander eingehen, die durch die folgenden Gleichungen (2) und (3) ausgedrückt werden: K = (LN*x)%y (2) LSEL = (LN*x/y)%N (3)wobei *Multiplikation darstellt, / Division darstellt und % Rest-Berechnung darstellt.
  • Auf Basis der folgenden Beziehungen können die Koeffizienten-Steuerschaltung 31, die in der Lage ist, das Koeffizientensteuerungssignal K zu erzeugen, und die Zeilenauswahl-Steuerschaltung 32, die in der Lage ist, das Zeilenauswahlsignal LSEL zu erzeugen, auf einfache Art und Weise auf Basis des beliebig eingestellten Umwandlungsverhältnisses eingerichtet werden. Anhand eines Beispiels wird im Folgenden eine Beschreibung der Koeffizienten-Steuerschaltung 31 und der Zeilenauswahl-Steuerschaltung 32 angeführt, wobei jede lediglich aus Hardware-Logikschaltkreisen, ohne die Verwendung eines Speichers oder einer CPU gebildet ist.
  • 11 ist ein Blockdiagramm, das die Strukturen der Koeffizienten-Steuerschaltung 31 und der Zeilenauswahl-Steuerschaltung 32 in Übereinstimmung mit dem vorliegenden Ausführungsbeispiel darstellt, wobei die Schaltungen auf Basis der vorher genannten Gleichungen eingerichtet sind. Die in 11 dargestellte Koeffizienten-Steuerschaltung 31 und die Zeilenauswahl-Steuerschaltung 31 erzeugen jeweils das Koeffizientensteuerungssignal K und das Zeilenauswahlsignal LSEL, wenn das Verhältnis zum Umwandeln der Anzahl der Abtastzeilen x : y ist (x und y sind beliebige natürliche Zahlen) und N Zeilenspeicher bereitgestellt sind.
  • In 11 sind die folgenden Komponenten dargestellt: Addiereinrichtungen 41, 52 und 53; Auswählschaltungen 42, 43, 47, 48, 50, 54, 55 und 59; D-Flipflops 44, 49 und 51; Komparatoren 45 und 57; und Subtrahiereinrichtungen 46 und 58. Jeder der Komparatoren 45 und 57 gibt den Wert „1" aus, wenn ein Eingabewert auf der Plusseite einem Eingabewert auf der Minusseite entspricht oder höher als dieser ist, und er gibt den Wert „1" auch in den anderen Fällen aus. Die D-Flipflops 44, 49, 51 und 56 werden durch den Abtasttakt RCK für ein Videosignal nach Umwandlung angesteuert. Die Addiereinrichtung 41, die Auswählschaltungen 42 und 43 und der D-Flipflop 44 bilden einen ersten Zählabschnitt 34. Der Komparator 45, die Subtrahiereinrichtung 46 und die Auswählschaltung 47 bilden einen ersten Rest-Berechnungsabschnitt 35. Die Auswählschaltung 50, der D-Flipflop 51 und die Addiereinrichtung 52 bilden einen zweiten Zählabschnitt 36. Die Addiereinrichtung 53, die Auswählschaltungen 54, 55 und 59, der D-Flipflop 56, der Komparator 57 und die Subtrahiereinrichtung 58 bilden einen zweiten Rest-Berechnungsabschnitt 37.
  • In 11 haben die Koeffizienten-Steuerschaltung 31 und die Zeilenauswahl-Steuerschaltung 32 zum Teil Strukturen, die beiden gemein sind. Genauer gesagt bedeutet dies, dass die Koeffizienten-Steuerschaltung 31 und die Zeilenauswahl-Steuerschaltung 32 den ersten Zählabschnitt 34 und den ersten Rest-Berechnungsabschnitt 35 gemein haben. Die Zahl, die durch den ersten Zählabschnitt 34 gezählt wird, oder ein Ausgabesignal S1 von dem D-Flipflop 44, wird über den Rest-Berechnungsabschnitt 35 (Signal S2) zurückgeführt, und x (x = 7, wenn das Verhältnis zum Umwandeln der Anzahl der Abtastzeilen 7 : 15 ist) wird durch die Addiereinrichtung 41 zu der Anzahl der Zählungen addiert. Die erste Auswählschaltung 42 führt ein Rücksetzen der Anzahl der Zählungen auf den Wert „0" in Reaktion auf das vertikale Synchronisierungssignal VD durch, während die zweite Auswählschaltung 43 die Anzahl der Zählungen in Reaktion auf das horizontale Synchronisierungssignal RHD für das Videosignal nach Umwandlung heraufsetzt. In dem ersten Rest-Berechnungsabschnitt 35 vergleicht der Komparator 45 das Ausgabesignal von dem D-Flipflop 44 mit y (y = 15, wenn das Verhältnis zum Umwandeln der Anzahl der Abtastzeilen 7 : 15 ist). Die Subtrahiereinrichtung 46 subtrahiert y von dem Ausgabesignal S1 und wählt entweder das Signal S1 oder ein Ausgabesignal von der Subtrahiereinnchtung 46 auf Basis des Ergebnisses des Vergleichs (Signal S3), der durch den Komparator durchgeführt wurde, aus.
  • Zusätzlich zu dem ersten Zählabschnitt 34 und dem ersten Rest-Berechnungsabschnitt 35 umfasst die Koeffizienten-Steuerschaltung 31 eine Auswählschaltung 48 zum Durchführen einer Auswähloperation in Reaktion auf ein Signal RHDD, das durch Verzögern des horizontalen Synchronisierungssignals RHD auf der Ausgabeseite um mehrere Takte erhalten wird. Zusätzlich zu dem ersten Zählabschnitt 34 und dem ersten Rest- Berechnungsabschnitt 35 umfasst die Zeilenauswahl-Steuerschaltung 32 einen zweiten Zählabschnitt 36 zum Zählen des Ausgabesignals S3 von dem Komparator 45 und einen zweiten Rest-Berechnungsabschnitt 37.
  • In Bezug auf die Laufzeitdiagramme, die in den 12 und 13 dargestellt sind, wird im Folgenden eine Beschreibung der Funktionsweisen der Koeffizienten-Steuerschaltung 31 und der Zeilenauswahl-Steuerschaltung 32, wenn das Verhältnis für das Umwandeln der Anzahl der Abtastzeilen x : y = 7 : 15 ist, und die Anzahl der Zeilenspeicher, die für die Umwandlung verwendet werden N = 3 ist, angeführt. Die 12 und 13 sind in der Zeitfolge kontinuierlich.
  • Wie in den 12 und 13 dargestellt, wird die Zahl, die durch den ersten Zählabschnitt 34 (Signal S1) gezählt wird, auf den Wert „0" zurückgesetzt, wenn das vertikale Synchronisierungssignal VD auf LOW (Niedrig) geht. Anschließend wird jedes Mal, wenn das horizontale Synchronisierungssignal RHD auf LOW geht, das Gate der Auswählschaltung 43 geöffnet, wodurch die Zahl, die durch den ersten Zählabschnitt 34 gezählt wird, um x, das heißt, um den Wert „7" heraufgesetzt wird. Wenn die Zahl der Zählungen so heraufgesetzt wird, dass sie y erreicht, der ein Wert ist, der dem Wert „15" entspricht, oder höher ist, geht das Ausgabesignal S3 von dem Komparator 45 auf HIGH (Hoch), und die Auswählschaltung 47 gibt einen Wert als ein Signal S2, aus, der durch Subtrahieren von dem Wert „15" von der Zahl der Zählungen S1 erhalten wird. Da das Signal S2, das von der Auswählschaltung 47 ausgegeben wird, über die Auswählschaltung 43 und den D-Flipflop 44 übertragen wird, wird die Subtraktion rekursiv so lange wiederholt, bis das Signal S1 den Wert unter dem Wert „15" erreicht. Demzufolge hat das Ausgabesignal S2 von der Auswählschaltung 47 einen Wert des Restes, wenn die Zahl S1, die durch den ersten Zählabschnitt 33 gezählt wird durch den Wert „15" dividiert wird. Das Signal S2 wird erneut durch die Auswählschaltung 48 mit der Zeit des Signals RHDD, das um mehrere Takte hinter dem Signal RHD zurückliegt, gesamplet. Da das Signal S2 durch rekursive Subtraktionen erzeugt wird, kann es einen vorrübergehenden Wert unmittelbar nach einem Übergang haben, und dementsprechend wird das Sampling so durchgeführt, dass das Signal S2 keinen vorübergehenden Wert hat. Als Ergebnis gibt die Koeffizienten-Steuerschaltung 31 stetig das Koeffizientensteuerungssignal K aus.
  • Der zweite Zählabschnitt 36 zählt die Anzahl der Male, die die Zahl S1, die durch den ersten Zählabschnitt 34 gezählt wird, den Wert „15", das heißt die Anzahl von Malen erreicht, die der erste Rest-Berechnungsabschnitt 35 rekursiv den Wert „15" von dem Signal S1 subtrahiert. Die Anzahl rekursiver Subtraktionen wird durch Zählen der Anzahl von Malen erhalten, die das Ausgabesignal von dem Komparator 45 auf HIGH geht. Da jedoch die Zähloperation durch das horizontale Synchronisierungssignal RHD zurückgesetzt wird, wird das Ausgabesignal einer Abtastzeile zuvor durch die Addiereinrichtung 53 addiert. Der zweite Rest-Berechnungsabschnitt 37 berechnet den Rest durch Subtrahieren von dem Wert „3", wenn das Signal S5 den Wert N erreicht, der dem Wert „3" entspricht, oder höher als dieser ist, was ähnlich dem Fall des ersten Rest-Berechnungsabschnittes 35 ist. Die Zeilenauswahl-Steuerschaltung 32 gibt das Ergebnis des Berechnens des Restes von dem zweiten Rest-Berechnungsabschnitt 37 als das Zeilenauswahlsignal LSEL aus. Obgleich der zweite Rest-Berechnungsabschnitt 37 so eingerichtet ist, dass er den Wert „3" lediglich einmal während des Zeitraums eines horizontalen Abtastens subtrahiert, kann er auch so eingerichtet sein, dass er rekursive Subtraktionen auf ähnliche Arte und Weise wie der erste Rest-Berechnungsabschnitt 35 durchführt.
  • Als Ergebnis dieser Operationen werden das Koeffizientensteuerungssignal K und das Zeilenauswahlsignal LSEL, die in Tabelle 1 dargestellt sind, so wie in den 12 und 13 dargestellt ist, erzeugt, wenn das Umwandlungsverhältnis 7 : 15 ist.
  • Wie oben beschrieben, können durch Verwendung der in 11 dargestellten Struktur das Koeffizientensteuerungssignal K und das Zeilenauswahlsignal LSEL bei einem beliebigen Verhältnis x : y für das Umwandeln der Anzahl von Abtastzeilen ohne die Verwendung eines Speichers wie beispielsweise einen Direktzugriffsspeicher RAM oder einen Festwertspeicher ROM erzeugt werden.
  • (Zweites Ausführungsbeispiel)
  • In Bezug auf die 14 bis 21 und die Tabellen 2 und 3 wird im Folgenden ein zweites Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung beschrieben. Das vorliegende Ausführungsbeispiel wird für das Umwandeln der Anzahl der Abtastzeilen ebenso wie für das Umstellen des Abtastsystems bereitgestellt. In dem vorliegenden Ausführungsbei spiel zeigt die Umstellung des Abtastsystems die Umstellung des Abtastsystems von Zeilensprungverfahren auf Zeilenfolgeverfahren oder vice versa an.
  • Zunächst wird eine Beschreibung der Umstellung des Abtastsystems von Zeilensprungverfahren auf Zeilenfolgeverfahren angeführt.
  • 14 zeigt die Anordnung von Abtastzeilen und einen Interpolationskoeffizienten, wenn ein ursprüngliches Videosignal in Zeilensprungverfahren zu einem Videosignal in Zeilenfolgeverfahren umgewandelt wird und die Anzahl der Abtastzeilen bei einem Verhältnis von 3 : 4 umgewandelt wird. Wie dies in der Zeichnung dargestellt ist, wird das ursprüngliche Videosignal in Zeilensprungverfahren zu dem Videosignal in Zeilenfolgeverfahren durch konstantes Platzieren einer Abtastzeile nach Umwandlung in einer vorgegebenen Position ungeachtet eines Eingabe-Halbbildes umgewandelt.
  • Tabelle 2 zeigt die Beziehungen zwischen der Anzahl der Abastzeilen nach Umwandlung LN, den Zeilenauswahlsignalen LSEL und den Koeffizientensteuerungssignalen K, wenn das Halbbild für das eingegebene ursprüngliche Videosignal in dem in 14 dargestellten Beispiel von Umwandlung ungeradzahlig oder geradzahlig ist. Hierbei ist zu beachten, dass im Sinne der Einfachheit in Tabelle 2 die Anzahl der Abastzeilen nach Umwandlung LN bei „0" beginnt.
  • Tabelle 2
    Figure 00250001
  • Auf Basis der in Tabelle 2 dargestellten Beziehungen haben die vorliegenden Erfinder herausgefunden, dass die Beziehungen zwischen dem Koeffizientensteuerungssignal K, dem Zeilenauswahlsignal LSEL, dem Umwandlungsverhältnis x : y und der Anzahl N der Zeilenspeicher durch die folgenden Gleichungen (4) und (5) ausgedrückt werden: K = (LN*x + z)%y (4) LSEL = ((LN*x + z)/y)%N (5)wobei * Multiplikation darstellt, / Division darstellt, % Restberechnung darstellt und z den Offset-Wert des Koeffizienten darstellt, der sich für das ursprüngliche Videosignal von einem Halbbild zum anderen Halbbild unterscheidet.
  • In dem in 14 dargestellten Beispiel von Umwandlung können das Koeffizientensteuerungssignal K und das Zeilenauswahlsignal, wie in Tabelle 2 dargestellt, durch Einstellen des Offset-Wertes z des Koeffizienten auf den Wert 2 erzeugt werden, wenn ein ungeradzahliges Halbbild eingegeben wird, und sie können durch Einstellen des Offset-Wertes z auf den Wert 0 erzeugt werden, wenn ein geradzahliges Halbbild eingegeben wird. Demzufolge kann Zeilensprungverfahren durch konstantes Platzieren der Abtastzeile in einer vorgegebenen Position ungeachtet eines eingegebenen Halbbildes auf Zeilenfolgeverfahren umgestellt werden, während zur gleichen Zeit die Anzahl der Abtastzeilen bei einem Umwandlungsverhältnis von 3 : 4 umgewandelt wird. In dem Fall des Umstellens des Abtastsystems von Zeilensprungverfahren auf Zeilenfolgeverfahren wird, wenn der Koeffizienten-Offsetwert z0 ist, wenn ein ungeradzahliges Halbbild eingegeben wird und wenn der Koeffizienten-Offsetwert z1 ist, wenn ein geradzahliges Halbbild eingegeben wird, die folgende Gleichung (6) im Allgemeinen erfüllt: z0 – z1 = y/2 (6)
  • Die 15 bis 17 sind Laufzeitdiagramme, die die Funktionsweise der Abastzeilen-Umwandlungsschaltung in Übereinstimmung mit dem vorliegenden Ausführungsbeispiel darstellen, wenn das in 14 dargestellte Beispiel von Umwandlung ausgeführt wird. 15 zeigt die jeweiligen Übergänge von Schreib- und Leseadressen in den Zeilenspeichern (LM) 12 bis 14, die ähnlich dem in 4 dargestellten ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung sind. 16 zeigt die Funktionsweise, wenn ein ungeradzahliges Halbbild eingegeben wird. 17 zeigt die Funktionsweise, wenn ein geradzahliges Halbbild eingegeben wird. Die 16 und 17 zeigen die jeweiligen Übergänge der Ausgabe von dem ersten bis dritten Zeilenspeicher 12 bis 14, das Zeilenauswahlsignal LSEL, die Ausgaben von der ersten und der zweiten Auswählschaltung 16 und 17 und das Koeffizientensteuerungssignal K im Verlauf der Zeit, ähnlich dem in 5 dargestellten ersten Ausführungsbeispiel.
  • Die Umstellung des Abtastsystems von Zeilenfolgeverfahren auf Zeilensprungverfahren kann ebenfalls auf die gleiche Art und Weise durchgeführt werden. 18 zeigt die Anordnung der Abtastzeilen und einen Interpolationskoeffizienten, wenn ein ursprüngliches Videosignal in Zeilenfolgeverfahren zu einem Videosignal in Zeilensprungverfahren umgewandelt wird und die Anzahl der Abtastzeilen bei einem Verhältnis von 2 : 3 umgewandelt wird. Wie dies in der Zeichnung dargestellt ist, wird das ursprüngliche Videosignal in Zeilenfolgeverfahren durch Platzieren einer Abtastzeile nach Umwandlung in unterschiedliche Positionen je nach einem ausgegebenen Halbbild in das Videosignal in Zeilensprungverfahren umgewandelt, so dass sich eine Abtastzeile in einem ungeradzahligen Halbbild und eine Abtastzeile in einem geradzahligen Halbbild in der Position abwechseln.
  • Tabelle 3 zeigt die Beziehungen zwischen der Anzahl der Abtastzeilen nach Umwandlung LN, dem Koeffizientensteuerungssignal K und dem Zeilenauswahlsignal LSEL, wenn das eingegebene Halbbild für das ursprüngliche Videosignal in dem in 18 dargestellten Beispiel von Umwandlung ungeradzahlig ist, und wenn es geradzahlig ist. Hierbei ist zu beachten, dass der Einfachheit halber die Anzahl der Abtastzeilen nach Umwandlung LN mit „0" beginnt.
  • Tabelle 3
    Figure 00280001
  • Auf Basis der in Tabelle 3 dargestellten Beziehungen haben die vorliegenden Erfinder herausgefunden, dass die Beziehungen zwischen dem Koeffizientensteuerungssignal K, dem Zeilenauswahlsignal LSEL, dem Umwandlungsverhältnis x : y und der Anzahl N der Zeilenspeicher die Gleichungen (4) und (5) auch in dem Fall des Umstellens des Abtastsystems von Zeilenfolgeverfahren auf Zeilensprungverfahren erfüllt werden können.
  • In dem in 18 dargestellten Beispiel von Umwandlung können das Koeffizientensteuerungssignal K und das Zeilenauswahlsignal LSEL, wie in Tabelle 3 dargestellt, durch Einstellen des Offset-Wertes z des Koeffizienten auf den Wert 0 erzeugt werden, wenn ein ungeradzahliges Halbbild ausgegeben wird, und sie können durch Einstellen des Offset-Wertes auf 1 erzeugt werden, wenn ein geradzahliges Halbbild ausgegeben wird. Demzufolge kann das Abtastsystem von Zeilenfolgeverfahren auf Zeilensprungverfahren umgestellt werden, während zur gleichen Zeit die Anzahl der Abtastzeilen bei einem Umwandlungsverhältnis von 2 : 3 umgewandelt wird. In dem Fall des Umwandelns des Abtastsystems von Zeilenfolgeverfahren auf Zeilensprungverfahren wird, wenn der Koeffizienten-Offset-Wert auf z0 eingestellt wird, wenn ein ungeradzahliges Halbbild ausgegeben wird, und wenn der Koeffizienten-Offset-Wert auf z1 eingestellt wird, wenn ein geradzahliges Halbbild ausgegeben wird, die folgende Gleichung im Allgemeinen erfüllt: z1 – z0 = x/2 (7).
  • 19 ist ein Blockdiagramm, das die Strukturen der Koeffizienten-Steuerschaltung 31A und der Zeilenauswahl-Steuerschaltung 32A in Übereinstimmung mit dem vorliegenden Ausführungsbeispiel darstellt, das auf Basis der voranstehenden Gleichungen eingerichtet worden ist. Die Koeffizienten-Steuerschaltung 31A und die Zeilenauswahl-Steuerschaltung 32A erzeugen jeweils das Koeffizientensteuerungssignal K und das Zeilenauswahlsignal LSEL sowohl zum Umwandeln der Anzahl der Abastzeilen als auch zum gleichzeitigen Umstellen des Abtastsystems, wenn das Verhältnis zum Umwandeln der Anzahl von Abtastzeilen x : y ist (wobei x und y beliebige natürliche Zahlen sind). Genauer gesagt bedeutet dies, dass der Offset-Wert z0, wenn ein ungeradzahliges Halbbild eingegeben wird (oder ausgegeben wird) und der Offset-Wert z1, wenn ein geradzahliges Halbbild eingegeben wird (oder ausgegeben wird) so eingestellt werden, dass entweder z0 oder z1 als der Koeffizienten-Offset-Wert z in Abhängigkeit von dem eingegebenen oder ausgegebenen Halbbild ausgegeben wird.
  • Eine in 19 dargestellte Auswählschaltung 61 wählt auf Basis eines Halbbild-Indeximpulses F1 den eingestellten Wert z0 als den Offset-Wert z aus, wenn das ursprüngliche Videosignal oder das Videosignal nach Umwandlung ein ungeradzahliges Halbbild darstellt, und sie wählt den eingestellten Wert z1 als den Offset-Wert z aus, wenn das ursprüngliche Videosignal oder das Videosignal nach Umwandlung ein geradzahliges Halbbild darstellt. Die Komponenten mit Ausnahme der Auswählschaltung 61 sind die gleichen, wie die, die in der in 11 dargestellten Koeffizienten-Steuerschaltung 31 und in der Zeilenauswahl-Steuerschaltung 32 verwendet werden, so dass sie durch dieselben Referenznummern bezeichnet werden. Zusätzlich zu dem ersten Zählabschnitt 34 und dem ersten Rest-Berechnungsabschnitt 35 haben die Koeffizienten-Steuerschaltung 31A und die Zeilenauswahl-Steuerschaltung 32A auch eine Auswählschaltung 61 gemein. Der erste Zählabschnitt 34 empfängt den Offset-Wert, der von der Auswählschaltung 61 ausgegeben wird, als einen zurückgesetzten Wert der Anzahl der Zählungen und addiert die Anzahl der Abtastzeilen nach Umwandlung LN, die mit x multipliziert wurden, zu dem Offset-Wert z.
  • Auf Basis des Halbbild-Indeximpulses F1 wählt die Auswählschaltung z0 als den Offset-Wert z aus, wenn das ursprüngliche Videosignal oder das Videosignal nach Umwandlung ein ungeradzahliges Halbbild darstellt, und sie wählt z1 als den Offset-Wert z aus, wenn das ursprüngliche Videosignal oder das Videosignal nach Umwandlung ein geradzahliges Halbfeld darstellt. Der erste Zählabschnitt 34 führt eine Zähloperation durch Verwendung des Offset-Wertes z als den zurückgesetzten Wert durch. Kurz gesagt, der erste Zählabschnitt 34 führt eine Zähloperation unter Verwendung von z0 als den zurückgesetzten Wert durch, wenn das ursprüngliche Videosignal oder das Videosignal nach Umwandlung ein ungeradzahliges Halbbild darstellt, und er führt eine Zähloperation unter Verwendung von z1 als den zurückgesetzten Wert durch, wenn das ursprüngliche Videosignal oder das Videosignal nach Umwandlung ein geradzahliges Halbbild darstellt.
  • Im Folgenden wird eine Beschreibung der Funktionsweisen der in 19 dargestellten Koeffizienten-Steuerschaltung 31A und der Zeilenauswahl-Steuerschaltung 32A ange führt. Die 20 und 21 sind Laufzeitdiagramme, die die Funktionsweisen der Koeffizienten-Steuerschaltung 31A und der Zeilenauswahl-Steuerschaltung 32A darstellen, wenn die Anzahl der Abtastzeilen umgewandelt wird, während zur gleichen Zeit das Abtastsystem von Zeilensprungverfahren auf Zeilenfolgeverfahren umgestellt wird, und wenn die Bedingungen, dass das Verhältnis zum Umwandeln der Anzahl der Abtastzeilen x : y = 3 : 4 ist, der Koeffizienten-Offset-Wert z0 = 2 ist, der Koeffizienten-Offset-Wert z1 = 0 ist und die Anzahl der Zeilenspeicher, die für die Umwandlung verwendet werden, N = 3 ist, erfüllt sind. Die Zeitbasis, die in 20 dargestellt ist, wird zu der Zeitbasis, die in 21 dargestellt ist, fortgesetzt. Die Operationen, die in den 20 und 21 dargestellt sind, werden durchgeführt, wenn das ursprüngliche Videosignal ein ungeradzahliges Halbbild darstellt, das heißt, wenn die Bedingung, dass der Koeffizienten-Offset-Wert z0 = 2 ist, erfüllt ist. In dem Fall eines geradzahligen Halbbildes ist die Bedingung, dass der Koeffizienten-Offset-Wert z1 = 0 ist, erfüllt, und dieselbe Operation, wie sie für das erste Ausführungsbeispiel beschrieben worden ist, wird durchgeführt, so dass an dieser Stelle auf die Beschreibung verzichtet wird.
  • Wie dies in den 20 und 21 dargestellt ist, wird die Zahl, die durch den ersten Zählabschnitt 34 (Signal S1) gezählt wird, auf den Wert „2" zurückgesetzt, wenn das vertikale Synchronisierungssignal VD auf LOW geht. Anschließend wird jedes Mal, wenn das horizontale Synchronisierungssignal RHD auf LOW geht, das Gate der Auswählschaltung 43 geöffnet, wodurch die Zahl, die durch den ersten Zählabschnitt 34 gezählt wird, um x, das heißt, um den Wert „3" heraufgesetzt. Wenn die Anzahl der Zählungen so heraufgesetzt wird, dass sie y erreicht, wobei y ein Wert ist, der dem Wert „4" entspricht oder höher als dieser ist, geht das Ausgabesignal S3 von dem Komparator 45 auf HIGH, und die Auswählschaltung 47 gibt einen Wert als ein Signal S2 aus, der durch Subtrahieren des Wertes „4" von der Anzahl der Zählungen S1 erhalten worden ist. Da das Signal S2, das von der Auswählschaltung 47 ausgegeben wird, über die Auswählschaltung 43 und den D-Flipflop 44 übertragen wird, wird die Subtraktion rekursiv so lange wiederholt, bis das Signal S1 einen Wert erreicht, der unter dem Wert „4" liegt. Demzufolge hat das Ausgabesignal S2 von der Auswählschaltung 47 einen Wert des Restes, wenn die Zahl S1, die durch den ersten Zählabschnitt 33 gezählt wurde, durch den Wert „4" dividiert wird. Das Signal S2 wird erneut durch die Auswählschaltung 48 mit der Zeit des Signals RHDD, das um mehrere Takte hinter dem Signal RHD zurückliegt, Sampling unterzogen. Da das Signal S2 durch rekursive Subtraktionen erzeugt wird, kann es einen vorrübergehenden Wert unmittelbar nach einem Übergang haben, und dementsprechend wird das Sampling so durchgeführt, dass das Signal S2 keinen vorrübergehenden Wert hat. Als Ergebnis gibt die Koeffizienten-Steuerschaltung 31A stetig das Koeffizientensteuerungssignal K aus.
  • Der zweite Zählabschnitt 36 zählt die Anzahl von Malen, die die Zahl S1, die durch den ersten Zählabschnitt 34 gezählt wurde, den Wert „4", das heißt, die Anzahl von Malen erreicht, die der erste Rest-Berechnungsabschnitt 35 rekursiv den Wert „4" von dem Signal S1 subtrahiert. Die Anzahl rekursiver Subtraktionen wird durch Zählen der Anzahl von Malen erhalten, die das Ausgabesignal S3 von dem Komparator 45 auf HIGH geht. Da jedoch die Zähloperation durch das horizontale Synchronisierungssignal RHD zurückgesetzt wird, wird das Ausgabesignal eine Abtastzeile zuvor durch die Addiereinrichtung 53 addiert. Der zweite Rest-Berechnungsabschnitt 37 berechnet den Rest durch Subtrahieren des Wertes „3", wenn das Signal S5 den Wert N erreicht, der dem Wert „3" entspricht, oder höher als dieser ist, was dem Fall des ersten Rest-Berechnungsabschnittes 35 ähnlich ist. Die Zeilenauswahl-Steuerungsschaltung 32A gibt das Ergebnis des Berechnens des Restes von dem zweiten Rest-Berechnungsabschnitt 37 als das Zeilenauswahlsignal LSEL aus. Obgleich der zweite Rest-Berechnungsabschnitt 37 so eingerichtet ist, dass er den Wert „3" lediglich während des Zeitraums des horizontalen Abtastens subtrahiert, kann er auch so eingerichtet sein, dass er, ähnlich wie der erste Rest-Berechnungsabschnitt 35, rekursive Subtraktionen durchführt.
  • Als Ergebnis dieser Operationen werden, wenn ein ungeradzahliges Halbbild dargestellt wird, das Koeffizientensteuerungssignal K und das Zeilenauswahlsignal LSEL, die in Tabelle 2 dargestellt sind, so wie in den 20 und 21 illustriert ist, erzeugt.
  • Wie oben beschrieben, können unter Verwendung der in 19 dargestellten Struktur das Koeffizientensteuerungssignal K und das Zeilenauswahlsignal LSEL sowohl für das Umwandeln der Anzahl von Abtastzeilen als auch für das Umstellen des Abtastsystems bei einem beliebigen Verhältnis x : y zum Umwandeln der Anzahl der Abtastzeilen ohne Verwendung eines Speichers wie beispielsweise einem RAM oder einem ROM erzeugt werden.
  • (Drittes Ausführungsbeispiel)
  • Im Folgenden wird in Bezug auf die 22 bis 27 ein drittes Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung beschrieben. Das dritte Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung dient dem Umwandeln des Aspektverhältnisses eines Bildes ebenso wie dem Umwandeln der Anzahl der Abtastzeilen.
  • Die 22 zeigt einen Anzeigemodus, wenn das Videosignal nach Umwandlung der Anzahl der Abtastzeilen auf einem Anzeigebildschirm angezeigt wird. Wie oben beschrieben, werden in dem Fall des Verwendens eines Ganzbildschirm-Modus, bei dem ein Bild durch Anpassen eines Videosignal darauf, so wie dies in 22(a) dargestellt ist, auf dem gesamten Anzeigebildschirm angezeigt wird, die Beziehungen zwischen den jeweiligen Abtasttakten und den horizontalen Synchronisierungssignalen auf der Eingabeseite und auf der Ausgabeseite, wenn das Verhältnis zum Umwandeln der Anzahl der Abtastzeilen x : y ist, im Allgemeinen durch die folgende Gleichung (1) ausgedrückt: fWCK : fRCK = fWHD : fRHD = x : y (1)wobei fA die Frequenz eines Signals A ist.
  • Wenn das Aspektverhältnis in einem Normalmodus (Seitenbildschirm-Modus) umgewandelt wird, bei dem ein Bild auf einem Ausgabebildschirm mit Seitenbildschirmen, wie in 22(b) dargestellt, angezeigt wird, nimmt die Taktfrequenz auf der Ausgabeseite einen höheren Wert als in dem Vollbildschirm-Modus an. Genauer gesagt bedeutet dies, dass, wenn das Verhältnis der Anzahl von Pixeln p : q ist, werden die Beziehungen zwischen den jeweiligen Abtasttakten und den horizontalen Synchronisierungssignalen auf der Eingabeseite und auf der Ausgabeseite durch die folgende Gleichung (8) ausgedrückt: fWCK : fRCK = fWHD·p : fRHD·q = x·p : y·q (8)
  • In einem Zoommodus (Seitenschnitt-Modus), wie in 22(c) dargestellt, nimmt die Taktfrequenz auf der Ausgabeseite einen niedrigeren Wert als in dem Vollbildschirm-Modus an. Genauer gesagt bedeutet dies, dass, wenn das Verhältnis der Anzahl von Pixeln p : r ist, werden die Beziehungen zwischen den jeweiligen Abtasttakten und den horizontalen Synchronisierungssignalen auf der Eingabeseite und auf der Ausgabeseite durch die folgende Gleichung (9) ausgedrückt: fWCK : fRCK = fWHD·p : fRHD·r = x·p : y·r (9)
  • 23 ist ein Blockdiagramm, das die Struktur der Abtastzeilen-Umwandlungsschaltung in Übereinstimmung mit dem dritten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung darstellt. In 23 werden die folgenden Komponenten dargestellt: ein erstes variables Umschaltregister 63 als eine erste Verzögerungseinrichtung zum Verzögern des horizontalen Synchronisierungssignals WHD auf der Eingabeseite für einen festgelegten Zeitraum, um ein Signal WHDO zu erzeugen und um das Signal WHDO anstelle des horizontalen Synchronisierungssignals WHD auf der Eingabeseite der Schreibsteuerungssignal-Erzeugungseinrichtung 15 und dem ersten bis dritten Zeilenspeicher 12 bis 14 bereitzustellen; und ein zweites variables Umschaltregister 64 als zweite Verzögerungseinrichtung zum Verzögern des horizontalen Synchronisierungssignals RHD auf der Ausgabeseite für einen festgelegten Zeitraum, um ein Signal RHDO zu erzeugen und um das Signal RHDO anstelle des horizontalen Synchronisierungssignals auf der Ausgabeseite der Steuersignal-Erzeugungseinrichtung 30 und dem ersten bis dritten Zeilenspeicher 12 bis 14 bereitzustellen. Die Komponenten mit Ausnahme des ersten und des zweiten variablen Umschaltregisters 63 und 64, sind die gleichen, wie die, die in der in 2 dargestellten Abtastzeilen-Umwandlungsschaltung in Übereinstimmung mit dem ersten Ausführungsbeispiel dargestellt sind, so dass sie in 23 mit den gleichen Referenznummern bezeichnet werden. Das Signal WHDO wird als ein Rücksetzsignal für eine Schreibadressen-Zähleinrichtung in jedem des ersten bis dritten Zeilenspeichers 12 bis 14 verwendet. Das Signal RHDO wird als ein Rücksetzsignal für eine Leseadressen-Zähleinrichtung in jedem des ersten bis dritten Zeilenspeichers 12 bis 14 verwendet.
  • Im Folgenden wird eine Beschreibung der Funktionsweise der Abtastzeilen-Umwandlungsschaltung in Übereinstimmung mit dem dritten Ausführungsbeispiel angeführt. In diesem Fall wird die Beschreibung für die Funktionsweise gegeben, wenn das Aspektverhältnis durch Komprimieren oder Expandieren eines Videosignals gleichzeitig mit der Umwandlung der Anzahl der Abtastzeilen umgewandelt wird.
  • Die 24 und 25 illustrierten die Funktionsweise der Abtastzeilen-Umwandlungsschaltung in Übereinstimmung mit dem vorliegenden Ausführungsbeispiel, wenn ein ursprüngliches Videosignal in ein Videosignal mit einem horizontal verlängerten Aspekt (Seitenschnitt-Modus) durch Expandieren des mittigen Abschnittes eines Bildes vor Umwandlung umgewandelt wird, während die Anzahl der Abtastzeilen bei einem Umwandlungsverhältnis von 3 : 4 umgewandelt wird. Genauer gesagt bedeutet dies, dass das Bild vor Umwandlung, wie in 24(a) dargestellt, in das Videobild nach Umwandlung, wie in 25(e) dargestellt, umgewandelt wird. Die Zeitbasis in 24 wird zu der Zeitbasis in 25 fortgesetzt. Die 24 illustrieren die Funktionsweise, wenn das ursprüngliche Videosignal in den ersten Zeilenspeicher 12 geschrieben wird. Die 25 illustrieren die Funktionsweise, wenn das Videosignal nach Umwandlung von dem ersten Zeilenspeicher 12 gelesen wird. Die 24(f) und 25(a) sind identisch und zeigen die jeweiligen Übergänge von Schreib- und Leseadressen in dem ersten Zeilenspeicher 12, in denen die durchgezogenen Linien die Schreibadressen anzeigen und die unterbrochenen Linien die Leseadressen anzeigen.
  • Wenn das Verhältnis zum Umwandeln der Anzahl der Abtastzeilen x : y ist und das Verhältnis für die horizontale Verlängerung p : q ist, wird die Beziehung zwischen einem Schreibtakt WCK und einem Lesetakt RCK für den Zeilenspeicher durch die folgende Gleichung ausgedrückt: fWCK : fRCK = x·q : y·pWenn x : y = 3 : 4 ist und p : q = 3 : 4 ist, ist die Bedingung fWCK : fRCK = 1 : 1 erfüllt, und demzufolge haben der Schreibtakt und der Lesetakt dieselbe Frequenz, so dass die Neigung der durchgezogenen Linie, die die Schreibadresse darstellt, die gleiche Neigung ist, wie die der unterbrochenen Linie, die die Leseadresse darstellt.
  • 24(c) zeigt das horizontale Synchronisierungssignal WHD auf der Eingabeseite, wenn das Videosignal mit der Zeit, wie in 24(b) dargestellt, eingegeben wird. Anstelle des horizontalen Synchronisierungssignals WHD auf der Eingabeseite wird das Signal WHDO, wie in 24(d) dargestellt, das durch Verzögern des Signals WHD mittels des ersten variablen Umschaltregisters 62 erhalten wird, dem ersten Zeilenspei cher 12 als das Rücksetzsignal für die Leseadresse bereitgestellt. Das Heraufsetzen einer Schreibadresse wird initiiert, wenn der Impuls des Signals WHDO als Rücksetzimpuls eingegeben wird, und es wird beendet, wenn die Schreibadresse die Anzahl von Pixeln erreicht, die einer Abtastzeile für das Videosignal nach Umwandlung entspricht. Als Ergebnis wird der Abschnitt des Bildes vor Umwandlung, der in 24(a) zwischen den gepunkteten Linien liegt, in den ersten Zeilenspeicher 12 geschrieben.
  • 25(c) zeigt das horizontale Synchronisierungssignal RHD auf der Ausgabeseite, wenn das Videosignal mit der Zeit, wie in 25(d) dargestellt, eingegeben wird. Anstelle des horizontalen Synchronisierungssignals RHD auf der Ausgabeseite wird das Signal RHDO, das durch Verzögern des Signals RHD mittels des zweiten variablen Umschaltregisters 46 erhalten wird, dem ersten Zeilenspeicher 12 als Rücksetzsignal für die Leseadresse bereitgestellt. In diesem Fall wird jedoch angenommen, dass das Signal RHD nicht durch das zweite variable Umschaltregister 64 verzögert wird, und das resultierende Signal RHDO ist so wie das in 25(c) dargestellte. Das Heraufsetzen einer Leseadresse wird initiiert, wenn der Impuls des Signals RHDO als der Rücksetzimpuls eingegeben wird, das heißt, mit der Impulszeit des horizontalen Synchronisierungssignals auf der Ausgabeseite. Das Videosignal, das in Übereinstimmung mit dem Heraufsetzen der Leseadresse gelesen wird, bildet das horizontal verlängerte Bild, so wie in 25(e) dargestellt.
  • Die 26 und 27 illustrieren die Funktionsweise der Abtastzeilen-Umwandlungsschaltung in Übereinstimmung mit dem vorliegenden Ausführungsbeispiel, wenn ein ursprüngliches Videosignal durch horizontales Komprimieren des Bildes vor Umwandlung in ein Videosignal mit einem vertikal verlängerten Aspekt (Seitenbildschirm-Modus) umgewandelt wird. Genauer gesagt bedeutet dies, dass das Bild vor Umwandlung, wie in 26(a) dargestellt, in das Bild nach Umwandlung, wie in 27(a) dargestellt, umgewandelt wird. Die Zeitbasis in den 26 wird zu der Zeitbasis der 27 fortgesetzt. Die 26 illustrieren die Funktionsweise, wenn das ursprüngliche Videosignal in den ersten Zeilenspeicher 12 geschrieben wird. Die 27 illustrieren die Funktionsweise, wenn das Videosignal nach Umwandlung von dem ersten Zeilenspeicher 12 gelesen wird. Die 26(f) und 27(a) sind identisch und zeigen die jeweiligen Übergänge von Schreib- und Leseadressen in dem ersten Zei lenspeicher 12, in denen die durchgezogenen Linien Schreibadressen anzeigen und die unterbrochenen Linien Leseadressen anzeigen.
  • Wenn x : y = 3 : 4 und p : y = 4 : 3, dann ist die Bedingung fWCK : fRCK erfüllt, so dass die durchgezogenen Linien, die die Schreibadresse anzeigen und die unterbrochenen Linien, die die Leseadressen anzeigen, die Neigungen, so wie in den 26(f) und 27(a) dargestellt, haben.
  • 26(c) zeigt das horizontale Synchronisierungssignal WHD auf der Eingabeseite, wenn das Videosignal mit der Zeit, wie in 26(b) dargestellt, eingegeben wird. Anstelle des horizontalen Synchronisierungssignals WHD auf der Eingabeseite wird das Signal WHDO, das durch Verzögern des Signals WHD mittels des ersten variablen Umschaltregisters 63 erhalten wurde, dem ersten Zeilenspeicher 12 als ein Rücksetzsignal für eine Schreibadresse bereitgestellt. In diesem Fall wird jedoch angenommen, dass das Signal WHD nicht durch das erste variabel Umschaltregister 63 verzögert wird, und das resultierende Signal WHDO ist, wie das in 26(d) dargestellte. Das Heraufsetzen einer Schreibadresse wird initiiert, wenn der Impuls des Signals WHDO als ein Rücksetzimpuls eingegeben wird, das heißt, mit der Impulszeit des horizontalen Synchronisierungssignals WHD auf der Eingabeseite, und es wird so lange fortgesetzt, bis das Signal WHDO erneut eingegeben wird. Dennoch wird die Schreibadresse so lange zurückgesetzt, bis die Anzahl der Wörter in dem ersten Zeilenspeicher 12, das heißt, die Anzahl von Pixeln, die einer Abtastzeile entspricht, für das Videosignal nach Umwandlung erreicht ist, so wie in 26(f) dargestellt. Als Ergebnis wird das Videosignal, das eine Abtastzeile für das ursprüngliche Videosignal darstellt mit der Anzahl der Wörter, die kleiner als die Anzahl von Pixeln ist, die einer Abtastzeile für das ausgegebene Videosignal entsprechen, in dem ersten Zeilenspeicher 12 gespeichert.
  • 27(c) zeigt das horizontale Synchronisierungssignal RHD auf der Ausgabeseite, wenn das Videosignal mit der Zeit, wie in 27(d) dargestellt, eingegeben wird. Anstelle des horizontalen Synchronisierungssignals RHD auf der Ausgabeseite wird das Signal RHDO, wie in 27(b) dargestellt, das durch Verzögern des Signals RHD mittels des zweiten variablen Umschaltregisters 64 erhalten wird, dem ersten Zeilenspeicher 12 als das Rücksetzsignal für die Leseadresse bereitgestellt. Das Heraufsetzen einer Leseadresse wird initiiert, wenn der Impuls des Signals RHDO als der Rücksetzim puls eingegeben wird und das Videosignal in Übereinstimmung mit dem Heraufsetzen der Leseadresse von dem horizontal komprimierten Bild, so wie in 27(a) dargestellt, gelesen wird.
  • Auf diese Weise erzielt die Abtastzeilen-Umwandlungsschaltung in Übereinstimmung mit dem vorliegenden Ausführungsbeispiel, wie in 24 dargestellt, die Umwandlung des Aspektverhältnisses des Videosignals gleichzeitig mit dem Umwandeln der Anzahl von Abtastzeilen.
  • (Viertes Ausführungsbeispiel)
  • Im Folgenden wird in Bezug auf die 28 bis 30 ein viertes Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung beschrieben. 28 ist ein Blockdiagramm, das die Struktur einer Abtastzeilen-Umwandlungsschaltung in Übereinstimmung mit dem vierten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung darstellt. In 28 werden die folgenden Komponenten dargestellt: ein Eingabeterminal 71 zum Empfangen eines ursprünglichen Videosignals; ein erster Zeilenspeicher 72, der an den Eingabeterminal 71 angeschlossen ist, zum Speichern des ursprünglichen Videobildes, das in den Eingabeterminal 71 abtastzeilenweise so eingegeben wird, dass die Schreib- und Leseoperationen in dem ersten Zeilenspeicher 72 unabhängig und asynchron gesteuert werden; ein zweiter Zeilenspeicher 73, der in Kaskadenschaltung zu dem ersten Zeilenspeicher 72 angeschlossen ist, so dass eine Schreiboperation darin gesteuert wird; ein dritter Zeilenspeicher 74, der in Kaskadenschaltung an den zweiten Zeilenspeicher 73 angeschlossen ist, um das Videosignal um lediglich eine Abtastzeile zu verzögern; und eine Schreibsteuerungssignal-Erzeugungseinrichtung 75 zum Erzeugen eines Schreibsteuerungssignals WEa zum Steuern der Schreiboperation in den zweiten Zeilenspeicher 73.
  • Darüber hinaus sind die folgenden Komponenten dargestellt: eine erste und eine zweite Auswählschaltung 76 und 77 jeweils zum Auswählen von Ausgabesignalen von dem ersten bis dritten Zeilenspeicher 72 bis 74, so dass das ausgewählte Signal oder die ausgewählten Signale nur eine Abtastzeile darstellen, die zum Erzeugen einer Abtastzeile nach Umwandlung erforderlich ist; eine erste und eine zweite Koeffizienten-Multipliziereinrichtung 78 und 79 zum Empfangen von jeweiligen Ausgabesignalen von der ersten und der zweiten Auswählschaltung 76 und 77 zum Durchführen von Gewich tung entsprechend der Anordnung der Abtastzeile nach Umwandlung in Bezug auf die empfangenen Signale; eine Addiereinrichtung 80 zum Addieren der jeweiligen Ausgabesignale von der ersten und der zweiten Koeffizienten-Multipliziereinrichtung 78 und 79; und einen Ausgabeterminal 81, von dem eine Ausgabe von der Addiereinrichtung 80 als ein Abtastzeilensignal nach Umwandlung ausgegeben wird.
  • Eine Steuersignal-Erzeugungsschaltung 90 umfasst die folgenden Komponenten: eine Koeffizienten-Steuerschaltung 91 zum Erzeugen eines Koeffizientensteuerungssignals K zum Steuern der Gewichtung, das in dem durch die ersten und die zweite Koeffizienten-Multipliziereinrichtung 78 und 79 durchgeführten Gewichtungsprozess verwendet wird; eine Zeilenauswahl-Steuerschaltung 92 zum Erzeugen eines Zeilenauswahlsignals LSEL zum Steuern der ersten und der zweiten Auswählschaltung 76 und 77; und eine Dividierschaltung 93 zum Umwandeln des Koeffizientensteuerungssignals K in das Koeffizienten-Leitsignal k, das der ersten und der zweiten Koeffizienten-Multipliziereinrichtung 78 und 79 bereitgestellt wird. Die Dividierschaltung 93 dividiert, wenn das Abtastzeilenverhältnis x : y ist, das Koeffizientensteuerungssignal K, das von der Koeffizienten-Steuerschaltung 91 erzeugt wurde, durch y, und gibt das resultierende Signal als das Koeffizienten-Leitsignal k aus. Auf Basis des Koeffizienten-Leitsignals k multiplizieren die erste und die zweite Koeffizienten-Multipliziereinrichtungen 78 und 79 die jeweiligen Eingabesignale mit (1 – k) und k (0 ≤ k ≤ 1) als Interpolationskoeffizienten.
  • Ein Abtasttakt WCK und ein horizontales Synchronisierungssignal WHD für das ursprüngliche Videosignal werden als Ansteuerungstakt und als Rücksetzsignal für eine Schreibadressen-Zähleinrichtung in dem ersten Zeilenspeicher 72 verwendet. Auf gleiche Weise werden ein Abtasttakt RCK und ein horizontales Synchronisierungssignal WHD für das Videosignal nach Umwandlung als ein Ansteuerungstakt und ein Rücksetzsignal für eine Leseadressen-Zähleinrichtung in dem ersten Zeilenspeicher 72 verwendet.
  • Der erste bis dritte Zeilenspeicher 72 bis 74, die Schreibsteuerungssignal-Erzeugungsschaltung 75, die erste und die zweite Auswählschaltung 76 und 77 und die Zeilenauswahl-Steuerschaltung 92 bilden die abtastzeilenselektive Ausgabeeinrichtung. Die erste und die zweite Koeffizienten-Multipliziereinrichtung 78 und 79, die Addiereinrichtung 80, die Koeffizienten-Steuerschaltung 91 und die Dividierschaltung 93 bilden die Abtastzeilen-Interpoliereinrichtung. Die Koeffizienten-Steuerschaltung 91 und die Dividierschaltung 93 bilden die Interpolationskoeffizienten-Erzeugungseinrichtung. Die Schreibsteuerungssignal-Erzeugungsschaltung 75 bildet die Schreibsteuereinrichtung. Die erste und die zweite Auswählschaltung 76 und 77 bilden die Auswählschaltung. Die Zeilenauswahl-Steuerschaltung 92 bildet die Auswahlsteuerschaltung.
  • Im Folgenden wird die Funktionsweise der auf diese Weise eingerichteten Abtastzeilen-Umwandlungsschaltung in Übereinstimmung mit dem vierten Ausführungsbeispiel beschrieben. Die Beschreibung wird für den Fall angeführt, in dem ein NTSC-Signal in ein HDTV-Signal umgewandelt wird, das heißt, in dem das Verhältnis zum Umwandeln der Anzahl von Abtastzeilen 7 : 15 ist (= 525 : 1125), was dem Fall des ersten Ausführungsbeispiels ähnlich ist. Die Anordnung der Abtastzeilen, die Zeilen in Verwendung (Lines in use) und der Interpolationskoeffizient sind in diesem Fall wie die in 3 dargestellten.
  • Die 29 und 30 sind Laufzeitdiagramme, die die Funktionsweise der Abtastzeilen-Umwandlungsschaltung in Übereinstimmung mit dem in 28 dargestellten Ausführungsbeispiel illustrieren, wenn das NTSC-Signal in das HDTV-Signal umgewandelt wird, das heißt, wenn das Verhältnis zum Umwandeln der Anzahl der Abtastzeilen 7 : 15 (= 525 :1125) ist. Die 29 und 30 sind in der Zeitfolge kontinuierlich.
  • Die 29(a) und 30(a) zeigen die jeweiligen Übergänge von Schreib- und Leseadressen in dem ersten Zeilenspeicher 72, in denen die durchgezogenen Linien die Schreibadressen darstellen und die unterbrochenen Linien die Leseadressen darstellen. Wie dies in den 29(a) und 30(a) dargestellt ist, werden die Schreiboperationen nacheinanderfolgend in dem ersten Zeilenspeicher 72 durchgeführt, während die Leseoperationen ebenfalls nacheinander in dem ersten Zeilenspeicher 72 durchgeführt werden. Wie dies durch die durchgezogenen Linien in den 29(a) und 30(a) dargestellt ist, wird das ursprüngliche Videosignal, das in den Eingabeterminal 71 eingegeben wurde, in den ersten Zeilenspeicher 72 abtastzeilenweise geschrieben, während das Videosignal von dem ersten Zeilenspeicher 72 abtastzeilenweise gelesen wird, wie dies durch die unterbrochenen Linien in den 29(a) und 30(a) dargestellt wird. Das Verhältnis des Schreibadressenzyklus zu dem Leseadressenzyklus ist 15 : 7.
  • Als ein Ergebnis dieser Operationen erzeugt der erste Zeilenspeicher 72 Ausgabesignale, wie in den 29(b) und 30(b) dargestellt. In den 29(b) und 30(b) zeigt „NG" den Fall an, in dem eine Leseadresse eine Schreibadresse während einer Leseoperation übersteigt, und aus diesem Grund kann das Abtastzeilensignal mit derselben Zahl in der Leseoperation nicht gelesen werden. In diesem Fall ist das Lesesignal für ein Abastzeilensignal nicht geeignet und wird ungültig.
  • Die Ausgabesignale von dem ersten Zeilenspeicher 72 werden dem zweiten Zeilenspeicher 73 und der ersten Auswählschaltung 76 bereitgestellt. Die Schreibsteuerungssignal-Erzeugungsschaltung 75 erzeugt ein Schreibsteuerungssignal WE (siehe 29(c) und 30(c)) zum Deaktivieren der Schreiboperation in dem zweiten Zeilenspeicher 73, wenn die Ausgabesignale von dem ersten Zeilenspeicher 72 ungültige Abtastzeilensignale sind. Wenn das Schreisteuerungssignal WE auf LOW (niedrig) ist, unterbricht der zweite Zeilenspeicher 73 die Schreiboperation durch Anhalten der internen Adressenzähleinrichtung auf der Schreibseite. Demzufolge enthalten die Ausgabesignale von dem zweiten Zeilenspeicher 73 kein ungültiges Abtastzeilensignal, wie in den 29(d) und 30(d) dargestellt ist.
  • Die Ausgabesignale von dem zweiten Zeilenspeicher 73 werden dem dritten Zeilenspeicher 74 und der ersten und der zweiten Auswählschaltung 76 und 77 bereitgestellt. Wie in den 29(e) und 30(e) dargestellt ist, führt der dritte Zeilenspeicher 74 auf einfache Weise eine Verzögerung der Ausgabesignale von dem zweiten Zeilenspeicher 73 um lediglich eine Abtastzeile durch und gibt die verzögerten Signale aus. Die Ausgabesignale von dem dritten Zeilenspeicher 72 werden der zweiten Auswählschaltung 77 bereitgestellt.
  • In 28 zeigen die numerischen Zeichen in den Klammem, die den Signalleitungen zugeordnet sind, die den ersten bis dritten Zeilenspeicher 72 bis 74 mit der ersten und der zweiten Auswählschaltung 76 und 77 verbinden, die Werte der Zeilenauswahlsignale LSEL an, wenn die Signalleitungen ausgewählt werden. Genauer gesagt bedeutet dies, dass die erste Auswählschaltung 76 den ersten Zeilenspeicher 72 auswählt, wenn das Zeilenauswahlsignal LSEL den Wert (0) (das heißt, LOW) hat, und dass die Auswählschaltung 76 den zweiten Zeilenspeicher 73 auswählt, wenn das Zeilenauswahlsignal LSEL den Wert (1) (das heißt HIGH) hat. In einem anderen Fall wählt die zweite Auswählschaltung 77 den zweiten Zeilenspeicher 73 aus, wenn das Zeilenauswahlsignal LSEL den Wert (1) hat, und sie wählt den dritten Zeilenspeicher 74 aus, wenn das Zeilenauswahlsignal LSEL den Wert (1) hat.
  • Die 29(f) und 30(f) zeigen den Übergang des Zeilenauswahlsignals LSEL, das von der Steuersignal-Erzeugungsschaltung 90 erzeugt wird. Auf Basis des Zeilenauswahlsignals LSEL, das in den 29(f) und 30(f) dargestellt ist, wählen die erste und die zweite Auswählschaltung 76 und 77 die schraffierten der Ausgabesignale von dem ersten bis dritten Zeilenspeicher 72 bis 74, die in den 29(b), 29(d) und 29(e) und in den 30(b), 30(d) und 30(e) dargestellt sind. Die 29(g) und 29(h) und die 30(g) und 30(h) zeigen die Abtastzeilensignale, die demzufolge von der ersten und der zweiten Auswählschaltung 76 und 77 ausgegeben werden, die mit den in 3 dargestellten Zeilen in Verwendung (Lines in use), das heißt, den Zahlen, die den Abtastzeilen für das ursprüngliche Videosignal zugewiesen worden sind, die zum Erzeugen der Abtastzeilen nach Umwandlung verwendet werden.
  • Die Ausgabesignale von der ersten und der zweiten Auswählschaltung 76 und 77 werden jeweils in die erste und in die zweite Koeffizienten-Multipliziereinrichtung 78 und 79 eingegeben. Das Koeffizientensteuerungssignal K (= 15 × Koeffizienten-Leitsignal k) hat Werte, wie die, die in den 29(i) und 30(i) dargestellt sind, so dass die erste und die zweite Koeffizienten-Multipliziereinrichtung 78 und 79 auf Basis der in 3 dargestellten Koeffizienten arbeiten. Der erste und der zweite Koeffizient 78 und 79 haben ihr Verstärkungsmaß so gesteuert, dass es in Reaktion auf das Koeffizientenleitsignal k (1 – k) und k ist (k variiert von einer Abtastzeile zu der anderen, wie dies in 3 dargestellt ist). Die jeweiligen Ausgabesignale von der Koeffizienten-Multipliziereinrichtung 78 und 79 werden durch die Addiereinrichtung 80 addiert, und die Summe wird von dem Ausgabeterminal 81 als ein Abtastzeilensignal nach Umwandlung ausgegeben.
  • Auf diese Art und Weise wird Umwandlung der Anzahl der Abtastzeilen bei einem Umwandlungsverhältnis von 7 : 15 durch Verwendung der in 29 dargestellten Struktur erzielt. Die Hardware, die in diesem Fall verwendet wird, ist von kleineren Ausmaßen als die Struktur, die in 2 dargestellt ist.
  • Obgleich die drei Zeilenspeicher in Übereinstimmung mit dem ersten bis vierten Ausführungsbeispiel in jeder der Strukturen verwendet werden, kann die Anzahl der Zeilenspeicher je nach Wunsch erhöht werden, vorausgesetzt, dass deren Anzahl mehr als drei beträgt. In dem Fall, in dem N Zeilenspeicher (N ist eine Integerzahl, die 4 entspricht oder höher ist) in der Abtastzeilen-Umwandlungsschaltung in Übereinstimmung mit dem ersten bis dritten Ausführungsbeispiel verwendet wird, sind sie angemessen so eingerichtet, dass das ursprüngliche Videosignal abtastzeilenweise in die einzelnen Zeilenspeicher geschrieben wird, und zwar auf ähnliche Art und Weise wie bei denen, die in dem ersten bis vierten Ausführungsbeispiel verwendet werden. In diesem Fall wird ein Abtastzeilensignal für jede N Abtastzeilen für das ursprüngliche Videosignal in jeden Zeilenspeicher geschrieben, so dass das Zeilenauswahlsignal LSEL dementsprechend erzeugt wird. In dem Fall der Abtastzeilen-Umwandlungsschaltung in Übereinstimmung mit dem vierten Ausführungsbeispiel, ist diese so eingerichtet, dass eine Vielzahl von Zeilenspeichern in Kaskadenschaltung mit dem Zeilenspeicher 73 verbunden sind.
  • Obgleich die zwei Koeffizienten-Multipliziereinrichtungen in jedem des ersten bis vierten Ausführungsbeispiel verwendet werden, ist es auch möglich, nur eine Koeffizienten-Multipliziereinrichtung bereitzustellen. Wenn das Ausgabesignal von der Auswählschaltung 16 in dem ersten bis dritten Ausführungsbeispiel als A gegeben ist und das Ausgabesignal von der Auswählschaltung 17 als B gegeben ist, erfüllt ein Signal C, das von dem Ausgabesignal 21 ausgegeben wird, die folgende Gleichung: C = (1 – k) × A + k × B = A + k × (B – A).
  • Demzufolge kann die Abtastzeilen-Umwandlungsschaltung in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung durch Hinzufügen einer Subtrahiereinrichtung zum Berechnen von (B – A) umgesetzt werden, selbst wenn lediglich eine Koeffizienten-Multipliziereinrichtung bereitgestellt wird.

Claims (2)

  1. Abtastzeilen-Umwandlungsschaltung zum Umwandeln der Anzahl von Abtastzeilen für ein Videosignal und ein System zum Abtasten des Videosignals, wobei sie umfasst: eine abtastzeilen-selektive Ausgabeeinrichtung (12-17, 32A) mit einer Vielzahl von Zeilenspeichern (12-14) zum abtastzeilenweisen Speichern eines ursprünglichen Videosignals, wobei die abtastzeilen-selektive Ausgabeeinrichtung Abtastzeilen, die in der Vielzahl von Speichern gespeichert sind, unter Verwendung eines Abtastzeilen-Auswählsignals (LSEL) auswählt, eine Abtastzeilen-Interpoliereinrichtung (31A, 18-20, 33) mit einer Interpolationskoeffizienten-Erzeugungseinrichtung (31A, 33) zum Erzeugen von Interpolationskoeffizienten (k, 1 – k) auf Basis eines vorgegebenen Abtastzeilen-Umwandlungsverhältnisses (x:y), wobei die Abtastzeilen-Interpoliereinrichtung (31A, 18-20, 33) die Abtastzeile (LN), die von der abtastzeilen-selektiven Ausgabeeinrichtung (12-17, 32A) selektiv ausgegeben wird, mit den Interpolationskoeffizienten (k, 1 – k) multipliziert, die durch die Interpolationskoeffizienten-Erzeugungseinrichtung (31A, 33) erzeugt werden, und die Ergebnisse der Multiplikation addiert, um die Abtastzeile nach Umwandlung zu erzeugen, dadurch gekennzeichnet, dass die Interpolationskoeffizienten-Erzeugungseinrichtung (31A, 33) so aufgebaut ist, dass sie, wenn das System zum Abtasten des Videosignals von Zeilensprungverfahren auf Zeilenfolgeverfahren oder von Zeilenfolgeverfahren auf Zeilensprungverfahren umgestellt wird, Interpolationskoeffizienten (k, 1 – k) gemäß jedem Halbbild beim Zeilensprungverfahren erzeugt, so dass das Videosignal nach Umstellung kein verschwommenes Bild herstellt, und die abtastzeilen-selektive Ausgabeeinrichtung so aufgebaut ist, dass die Abtastzeile, die erforderlich ist, um die Abtastzeile nach Umwandlung zu erzeugen, von der Vielzahl von Zeilenspeichern selektiv ausgegeben wird, und eine Leseadresse eine Schreibadresse nicht übersteigt oder eine Leseadresse von einer Schreibadresse während des Lesevorgangs nicht überschrieben wird, so dass die ausgegebene Abtastzeile passend ist, und wobei die Interpolationskoeffizienten-Erzeugungseinrichtung (31A, 33), wenn das vorgegebene Abtastzeilen-Umwandlungsverhältnis x:y ist, (1 – k) und (k) als jeweilige Interpolationskoeffizienten für die chronologisch vordere und die chronologisch hintere der zwei Abtastzeilen erzeugt, die erforderlich sind, um die Abtastzeile nach Umwandlung zu erzeugen, wobei k = k/y, K = (LN·x + z) % y erfüllt ist, LN eine Zahl ist, die der Abtastzeile nach Umwandlung zugewiesen wird, z ein Offset-Wert ist, der gemäß jedem Halbbild beim Zeilensprungverfahren festgelegt wird, und % Rest-Berechnung ist, und eine Zeilenauswahl-Steuerschaltung (32) so eingerichtet ist, dass sie die Zeilen aus den Zeilenspeichern (12, 13, 14) gemäß der folgenden Gleichung auswählt:
    Figure 00450001
    wobei LSEL der Zeilenspeicher-Auswahlindex ist, LN die Zeilenzahl ist, x:y das Umwandlungsverhältnis ist, N die Anzahl von Zeilenspeichern ist, • Multiplikation darstellt, / Division (ganzzahliger Quotient) darstellt, und % die Rest-Berechnung darstellt.
  2. Abtastzeilen-Umwandlungsschaltung nach Anspruch 1, wobei die Interpolationskoeffizienten-Erzeugungseinrichtung (31A, 33) eine Koeffizienten-Steuerschaltung (31A) umfasst, die aufweist: eine Auswählschaltung (61), die als z den Offset-Wert gemäß einem Halbbild, das umgewandelt wird, selektiv ausgibt; einen Zählabschnitt (34), der z, das von der Auswählschaltung selektiv ausgegeben wird, als ein Rücksetzwert verwendet, um eine von ihm gezählte Zahl bei jeder horizontalen Synchronisierung des Videosignals nach Umwandlung um x heraufzusetzen; und einen Rest-Berechnungsabschnitt (35), der die durch den Zählabschnitt (34) gezählt Zahl durch y dividiert, um einen Rest zu berechnen, wobei die Koeffizienten-Steuerschaltung (31A) als das K einen Wert des durch den Rest-Berechnungsabschnitt (35) berechneten Restes ausgibt.
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