專利名稱：圖像存貯裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及將非標準視頻信號的圖像數(shù)據(jù)存入FIFO(先進先出)存貯器中的圖像存貯裝置。
近年來，人們通過對圖像信息進行信號處理而在畫面上取得種種效果。在這種情況下，一旦將圖像信號存入存貯器后，就常用對所存圖像信息進行信號處理的辦法。
圖像信息的信號處理通常是對用與色同步信號同步的時鐘頻率(即色同步鎖定時鐘頻率)將視頻信號取樣后所得圖像數(shù)據(jù)進行的。由輸入垂直同步信號檢測一幀面圖像信號的起始點后，接著由輸入水平同步信號檢測亮度信號的起始點，從該點開始，用色同步鎖定時鐘頻率對亮度信號依次取樣，從而求出一幀面的圖像數(shù)據(jù)，然后將該圖像數(shù)據(jù)依次寫入存貯器。此時，存在將垂直同步信號與水平同步信號的相對位置和信號幅度作為廣播制式規(guī)定的規(guī)范類標準圖像信號以及與其相反的非標準圖像信號，如磁帶錄像機再現(xiàn)的圖像信號等。磁帶錄像機再現(xiàn)的圖像信號由于機械元件動作變化而成為非標準圖像信號的情況不少。能以4fsc(fsc色同步信號頻率)的色同步鎖定時鐘頻率將圖像信號取樣的圖像數(shù)據(jù)的個數(shù)，對非標準圖像信號的一水平掃描周期而言，NTSC制時在910±30之間變動，而PAL制時在1135±30范圍內(nèi)變動。
因此，如在某畫面與其后的畫面合成時，或非標準圖像信號的畫面合成到標準圖像信號的畫面上等情況中，由于在兩個畫面之間水平掃描周期的數(shù)據(jù)個數(shù)不同，所以產(chǎn)生了圖像數(shù)據(jù)不能正確對應(yīng)等問題。圖7以模式圖表示將水平同步信號間隔變化的非標準圖像信號的一幀面圖像數(shù)據(jù)依次讀入存貯器，又設(shè)一水平掃描周期的圖像數(shù)據(jù)為910個，并依次讀出，同時使之與一水平掃描周期內(nèi)圖像數(shù)據(jù)共計為910個的標準圖像信號的一幀面圖像數(shù)據(jù)相對應(yīng)的情況。由圖可知，如果在這樣的兩幀圖像間處理圖像數(shù)據(jù)，則圖像中出現(xiàn)水平同步信號波形的影響，并產(chǎn)生缺陷。為解決這個問題，把圖像數(shù)據(jù)劃分到各水平掃描周期內(nèi)寫入存貯器，因而如果使用在各水平掃描周期內(nèi)讀出的辦法，則如圖7(b)所示，可對應(yīng)于按水平掃描周期取樣的原來位置，再現(xiàn)各圖像數(shù)據(jù)。為了實現(xiàn)這樣的圖像存貯裝置，采用的辦法是根據(jù)地址將圖像數(shù)據(jù)劃分到各水平同步信號中，并對存儲器進行寫入和讀出。
下面說明進行上述動作的已有圖像存貯裝置。圖6表示使用按地址輸入輸出數(shù)據(jù)的場存貯器的已有圖像存貯裝置的構(gòu)成方框圖。在圖中，6為根據(jù)水平同步信號生成場存貯器7寫入、讀出地址的地址生成電路，7為根據(jù)上述地址寫入或讀出的場存貯器。
上述結(jié)構(gòu)的圖像存貯裝置的動作如下。地址生成電路6生成對應(yīng)于水平掃描周期序號的Y軸方向的地址(以下稱為Y地址)和對應(yīng)于水平掃描周期內(nèi)圖像數(shù)據(jù)序號的X軸方向的地址(以下稱為X地址)，而且把Y地址與X地址的組合作為地址q，利用多位并行數(shù)據(jù)輸出到半幀存貯器7。例如，設(shè)各水平掃描周期的Y地址為Y1、Y2、……，而水平掃描周期內(nèi)各圖像數(shù)據(jù)的X地址作為X1、X2……時，地址生成電路6通過輸入垂直同步信號檢測到一幀面圖像信號的起始點后，將Y地址取為Y1，并且水平同步信號從輸入時開始按每個時鐘信號對X地址依次向上計數(shù)為X1、X2……，場存貯器7再按照上述地址依次寫入水平掃描周期的圖像數(shù)據(jù)。地址生成電路6在下一個水平同步信號輸入的起始點使X地址回到X1后又開始向上計數(shù)為X1、X2……，與此同時將Y地址取為Y2，場存貯器7再按照該地址依次寫入該水平掃描周期的圖像數(shù)據(jù)。按此進行，可將一幀面圖像數(shù)據(jù)寫入場存貯器7中。又，在將存貯在場存貯器中的圖像數(shù)據(jù)讀出時，地址生成電路6每輸入水平同步信號分別取Y地址為Y1、Y2……，并對各Y地址中依次生成X地址X1、X2……，場存貯器7再按照上述地址輸出各水平掃描周期的圖像數(shù)據(jù)。
于是，通過將各水平掃描周期的圖像數(shù)據(jù)劃分到每個水平掃描周期進行寫入和讀出，并再現(xiàn)讀出圖像數(shù)據(jù)，以便對應(yīng)各水平掃描周期的取樣順序，并與其他視頻信號的圖像數(shù)據(jù)諧調(diào)(如圖7(b)所示)。
然而，如上的已有結(jié)構(gòu)中，必須有地址生成電路6，同時為了發(fā)送地址q，還要有許多接線腳，所以存在電路規(guī)模大的問題。
本發(fā)明的目的在于解決上述問題，并提供一種能使電路規(guī)模減小的圖像存貯裝置。
理想的情況是本發(fā)明的圖像存貯裝置備有存貯視頻信號圖像數(shù)據(jù)的FIFO(先進先出)存貯器和控制上述FIFO存貯器寫入、讀出的控制部分，而且上述控制部分在圖像數(shù)據(jù)的寫入動作中，每次輸入視頻信號的水平同步信號，都將該水平掃描周期的亮度信號圖像數(shù)據(jù)，從第一個開始，按所定個數(shù)依次寫入上述FIFO存貯器，并在圖像數(shù)據(jù)的讀出中，每次輸入水平同步信號，又將上述所定個數(shù)的圖像數(shù)據(jù)作為該水平掃描周期的圖像數(shù)據(jù)按寫入時的順序進行讀出。
在上述結(jié)構(gòu)中，本發(fā)明的圖像存貯裝置作用如下。FIFO存貯器只限于從第一個到所定的個數(shù)，依次寫入視頻信號各水平掃描周期的亮度信號圖像數(shù)據(jù)，而且按上述寫入順序，各水平同步信號僅讀出上述所定數(shù)量的圖像數(shù)據(jù)。
因此，在本發(fā)明的圖像存貯裝置中，能存貯從各水平掃描周期亮度信號的起點開始，數(shù)量必要且充分的圖像數(shù)據(jù)，并在各水平掃描周期能分別讀出所劃分的圖像數(shù)據(jù)。而且，不用地址生成電路，可減小電路規(guī)模。當(dāng)然，只通過改變所存圖像數(shù)據(jù)的數(shù)量，就能適應(yīng)NTSC、PAL等電視制式。


圖1表示本發(fā)明圖像存貯裝置實施例的構(gòu)成框圖;
圖2表示本發(fā)明實施例中控制部分的構(gòu)成框圖;
圖3表示本發(fā)明實施例中圖像存貯裝置的存貯動作時間圖;
圖4表示使用本發(fā)明圖像存貯裝置的噪音抑制電路的一實施例構(gòu)成框圖;
圖5表示使用本發(fā)明圖像存貯裝置的字幕處理電路的一實施例構(gòu)成框圖;
圖6表示已有圖像存貯裝置的構(gòu)成框圖;
圖7以模式圖表示標準視頻信號圖像數(shù)據(jù)與非標準視頻信號圖像數(shù)據(jù)對應(yīng)關(guān)系。
圖1用方框圖表示本發(fā)明的圖像存貯裝置一實施例的構(gòu)成。圖中，1為控制FIFO存貯器2的寫入和讀出動作的控制部分，該部分在數(shù)據(jù)寫入方面，垂直同步信號V輸入后，與水平同步信號h同步，將控制信號S作為寫賦能脈沖輸出給FIFO存貯器2，這樣將寫入FIFO存貯器的一水平掃描周期數(shù)據(jù)量控制在所定個數(shù)上，在讀出數(shù)據(jù)方面，垂直同步信號V輸入后，與水平同步信號h同步，將控制信號S作為讀賦能脈沖輸出給FIFO存貯器2，這樣將每一水平掃描周期讀出的數(shù)據(jù)量控制在所定個數(shù)上;2為利用控制部分1的控制依次寫入數(shù)據(jù)，又按所寫入的順序輸出數(shù)據(jù)的FIFO存貯器，該存儲器通過垂直同步信號V的輸入進行復(fù)位并寫入，或設(shè)定讀出的起始地址，然后將控制信號S作為寫賦能脈沖或讀賦能脈沖輸入，并在信號S處于起作用的狀態(tài)時，對每一時鐘信號CK依次寫入或讀出輸入數(shù)據(jù)。此外，本實施例中，設(shè)一圖像數(shù)據(jù)由φ比特組成來進行說明。
圖2為表示圖1中的控制部分1的構(gòu)成的方框圖。圖中，3為加法器，該加法器在每當(dāng)D觸發(fā)器5輸出脈沖時對一圖像數(shù)據(jù)的比特數(shù)φ進行累計，并指示出與水平同步信號同步記錄或讀出的最后圖像數(shù)據(jù)的最后比特;4為累加計數(shù)器，該計數(shù)器在每當(dāng)輸入水平同步信號h時從所定的設(shè)定值開始向上計數(shù)至滿檔，并在滿檔時停止，由下一水平同步信號的輸入進行復(fù)位，然后又從上述設(shè)定值開始向上計數(shù)，這樣一次計數(shù)對應(yīng)于一個圖像數(shù)據(jù)。5為用時鐘信號CK對計數(shù)器4的輸出波形進行整形的D觸發(fā)器(以下稱為D-FF)，6為輸出控制信號S的RS觸發(fā)器(以下稱為RS-FF)，7為對照電視制式，預(yù)先存貯上述設(shè)定值的寄存器。該設(shè)定值為用于限制一水平掃描周期圖像數(shù)據(jù)個數(shù)的數(shù)值，在本實施例中，計數(shù)器4從上述設(shè)定值計數(shù)至滿檔的數(shù)值，即(滿檔數(shù)-設(shè)定值)，等于圖像數(shù)據(jù)的個數(shù)。再者，如圖7(b)所示，實際畫面中可見的橫向范圍比視頻信號水平掃描寬度小，所以可預(yù)先設(shè)定成存貯的圖像數(shù)據(jù)數(shù)量比可見范圍的圖像數(shù)據(jù)數(shù)量多，比標準視頻信號的圖像數(shù)據(jù)數(shù)量少。
在上述結(jié)構(gòu)成中，本實施例的圖像存貯裝置的作用如下。首先，說明其存貯的動作。初始的計數(shù)器4處于復(fù)位狀態(tài)，并置入上述設(shè)定值作為復(fù)位時計數(shù)的初始值。通過輸入水平同步信號，RS-FF6起作用，作為其輸出的控制信號S隨之起作用，與此同時，計數(shù)器4從上述設(shè)定值開始向上計數(shù)。另一方面，把控制信號S作為寫賦能信號的FIFO存貯器2從控制信號S起作用時開始，以比特為單位，對每個時鐘信號CK依次寫入圖像數(shù)據(jù)。在該過程中，D-FF5利用時鐘信號CK將計數(shù)器4的輸出Q波形整形，并輸出給加法器3，而加法器3每當(dāng)輸入1計數(shù)值時，對一圖像數(shù)據(jù)預(yù)定的比特數(shù)φ進行累計，計數(shù)器4達到滿檔后停止計數(shù)，一旦上述累計值達到與最后的圖像數(shù)據(jù)的最后比特相對應(yīng)的數(shù)值，即將進位信號輸出給RS-FF6，并使控制信號S為負。這時，F(xiàn)IFO存貯器2變成不能寫入的狀態(tài)，因而停止圖像數(shù)據(jù)的寫入。利用上述動作，從水平掃描周期的起點開始，F(xiàn)IFO存貯器依次寫入圖像數(shù)據(jù)直至規(guī)定的數(shù)量，而其后所接遺留圖像數(shù)據(jù)不能寫入FIFO存貯器2。
圖3表示上述動作的時間圖。圖3(a)中所示的波形A表示非標準視頻信號的亮度信號波形，雖未圖示，但可對應(yīng)于波形A，形成用色同步鎖定時鐘頻率取樣波形A的圖像數(shù)據(jù)。再者，波形A橫座標上賦予的數(shù)字表示各水平掃描周期的圖像數(shù)據(jù)個數(shù)。圖3(b)所示波形B表示圖像數(shù)據(jù)的個數(shù)在從水平掃描周期起點開始到預(yù)定值為止的范圍內(nèi)時，視頻信號的波形。圖3(c)的波形表示由控制信號S寫入或讀出的賦能脈沖，而且給出FIFO存貯器2進行圖像數(shù)據(jù)寫入動作的周期。對各水平掃描周期的輸入重復(fù)上述動作后，可將一幀面的圖像數(shù)據(jù)連續(xù)寫入FIFO存貯器2。
下面說明圖像數(shù)據(jù)的輸出動作?，F(xiàn)在，將存貯在FIFO存貯器2中的圖像數(shù)據(jù)作為與某視頻信號的水平同步信號同步讀出的內(nèi)容。FIFO存貯器2通過輸入該視頻信號的垂直同步信號而將FIFO存貯器2置于初始地址。控制部分1每當(dāng)輸入水平同步信號時其計數(shù)器4從設(shè)定值開始向上計數(shù)，與寫入動作的情形相同，從水平同步信號的起始時間開始到計數(shù)值滿檔，同時圖像數(shù)據(jù)也累計到預(yù)定數(shù)的最后比特，這時控制信號起作用，并輸出。FIFO存貯器2將該控制信號S作為讀賦能脈沖輸入，通過將圖像數(shù)據(jù)以比特為單位，同步于時鐘信號CK依次輸出，對每個水平同步信號，按照寫入的順序輸出預(yù)定個數(shù)的圖像數(shù)據(jù)。每個水平同步信號重復(fù)上述動作，可將一幀面的圖像數(shù)據(jù)劃分到各個水平同步信號中讀出。
如上所述，按照本發(fā)明的實施例，視頻信號的圖像數(shù)據(jù)可劃分到各水平掃描周期寫入FIFO存貯器，并能以同各水平掃描周期的取樣點相對應(yīng)的順序讀出，而且由于使用FIFO存貯器，不需要地址生成電回路，也不需要數(shù)量較多的地址傳送線路。
上述說明中，雖然設(shè)視頻信號為非標準敘述，可是毋需置言，也可以是標準視頻信號。
下面是關(guān)于本發(fā)明圖像存貯裝置應(yīng)用例的簡單說明。
圖4以方框圖表示應(yīng)用本發(fā)明的圖像存貯裝置的噪聲抑制裝置的構(gòu)成。圖中，31為本發(fā)明的圖像存貯裝置，32為進行減運算的加法器，33為將加法器32的輸出乘K的乘法器，34為進行減法運算的加法器;35為視頻信號圖像數(shù)據(jù)的輸入端子，36為視頻信號圖像數(shù)據(jù)的輸出端子。圖示的結(jié)構(gòu)中，在動作開始的時間點上，圖像存貯裝置31由于沒有存貯圖像數(shù)據(jù)，所以也沒有其輸出。因此，起始第一步若輸入端子35依次輸入初始的一幀面圖像數(shù)據(jù)，則該圖像數(shù)據(jù)在加法器34中不存在任何加法運算，并順次寫入圖像存貯裝置31。下一步接著輸入下一幀面的圖像數(shù)據(jù)，同時依次讀出圖像存貯裝置31的圖像數(shù)據(jù)，并在加法器32中，將輸入的圖像數(shù)據(jù)減去圖像存貯裝置31輸出的圖像數(shù)據(jù)。這時，輸入加法器32的圖像數(shù)據(jù)與圖像存貯裝置輸出的上一個圖像數(shù)據(jù)，對于圖像而言，存在很大的相關(guān)性，而對于噪聲成分不存在相關(guān)性，所以通過加法器32的減法處理只輸出噪聲成分。該輸出由乘法器33乘以K倍，再通過加法器34從輸入的圖像數(shù)據(jù)中減去噪聲成分，從而減低了噪聲，再從端子36輸出。又通過增加對n幅畫面的圖像信號求平均值的處理，這樣能使噪聲功率為1/n、噪聲振幅為1/n2。
此外，乘法器33中的系數(shù)K的值在0＜K＜1范圍內(nèi)選擇，在靜止圖像中，K越接近1，噪聲能降得越低，而在動態(tài)圖像中，K越近于零，越能獲得減低圖像模糊的效果。
在本實施例中，本發(fā)明的圖像存貯裝置31輸出的圖像數(shù)據(jù)由于在各水平掃描周期正確地對應(yīng)畫面上的位置，所以其輸出與由端子35輸入的圖像數(shù)據(jù)在畫面上位置總是一致的，因而未見水平同步信號影響畫面間的信號處理的結(jié)果。
圖5用方框圖表示使用本發(fā)明圖像存貯裝置的字幕處理裝置的構(gòu)成。圖中，41為由輸入的圖像數(shù)據(jù)分割出字幕的字幕分割裝置，42為本發(fā)明的圖像存貯裝置，43為輸入圖像數(shù)據(jù)并擴大該圖像寬高比的圖像擴大裝置，44為將圖像擴大裝置43的輸出與圖像存貯裝置的輸出相加的加法器，45為圖像數(shù)據(jù)的輸入端子，46為圖像數(shù)據(jù)的輸出端子。在圖5所示的結(jié)構(gòu)中，起始第一步時，字幕分割裝置41根據(jù)輸入的圖像數(shù)據(jù)將該字幕分割輸出，然后圖像存貯裝置42存貯該字幕的圖像數(shù)據(jù)。下一步，圖像擴大裝置43根據(jù)輸入的其它圖像數(shù)據(jù)，將圖像寬高比從4∶3變換成16∶9(例)，再輸出給加法器，同時圖像存貯裝置42把所存字幕的圖像數(shù)據(jù)輸出給加法器44。加法器44將這些圖像數(shù)據(jù)相加，并在寬高比擴大的圖像上疊加上未擴大的原有字幕，然后從輸出端子46上輸出。
在本實施例中，本發(fā)明的圖像存貯裝置42輸出的圖像數(shù)據(jù)，由于在各水平掃描周期能正確地對應(yīng)于畫面上的位置，所以該圖像數(shù)據(jù)在圖像擴大裝置43的各水平掃描周期能在原有字幕的位置上輸出。
權(quán)利要求
1.一種存貯或輸出視頻信號圖像數(shù)據(jù)的圖像存貯裝置，其特征在于，它備有存貯視頻信號圖像數(shù)據(jù)的FIFO存貯器、和控制上述FIFO存貯器的寫入和讀出的控制部分，而且上述控制部分在圖像數(shù)據(jù)的寫入動作中，每次輸入視頻信號的水平同步信號時，都將該水平掃描周期的亮度信號圖像數(shù)據(jù)，從第一個開始，按所定個數(shù)依次寫入上述FIFO存貯器，并在圖像數(shù)據(jù)的讀出中，每次水平同步信號輸入時，又將上述所定個數(shù)的圖像數(shù)據(jù)作為該水平掃描周期的圖像數(shù)據(jù)按寫入時的順序進行讀出。
2.如權(quán)利要求1所述的圖像存貯裝置，其特征在于，所述控制部分通過對每個水平同步信號將控制信號作為FIFO存貯器的寫賦能脈沖輸出，以規(guī)定水平掃描周期寫入的圖像數(shù)據(jù)的個數(shù)，并且通過把每個水平掃描周期的控制信號作為FIFO存貯器的讀賦能脈沖輸出，以規(guī)定對應(yīng)于水平掃描周期讀出的圖像數(shù)據(jù)的個數(shù)。
3.如權(quán)利要求1所述的圖像存貯裝置，其特征在于，一水平掃描周期寫入或讀出的圖像數(shù)據(jù)的個數(shù)，少于對標準視頻信號取樣的圖像數(shù)據(jù)一水平掃描周期的個數(shù)，但比顯示裝置可見范圍的值大。
4.如權(quán)利要求1所述的圖像存貯裝置，其特征在于，F(xiàn)IFO存貯一幀面的圖像數(shù)據(jù)。
5.如權(quán)利要求1所述的圖像存貯裝置，其特征在于，圖像數(shù)據(jù)是將視頻信號的亮度信號用色同步信號鎖定的時鐘頻率進行取樣的。
6.如權(quán)利要求1所述的圖像存貯裝置，其特征在于，所述圖像數(shù)據(jù)是將非標準視頻信號的亮度信號用色同步脈沖鎖定的時鐘頻率進行取樣的。
全文摘要
本發(fā)明的圖像存貯裝置備有存貯視頻信號圖像數(shù)據(jù)的FIFO存貯器和控制上述存貯器寫入和讀出的控制部分，上述控制部分在圖像數(shù)據(jù)寫入動作中，每次輸入視頻信號的水平同步信號時，都將該水平掃描周期的亮度信號圖像數(shù)據(jù)，從第一個開始，按所定個數(shù)依次寫入上述FIFO存貯器，并在圖像數(shù)據(jù)的讀出中，每次輸入水平同步信號時，又將上述所定個數(shù)的圖像數(shù)據(jù)作為該水平掃描周期的圖像數(shù)據(jù)按寫入時的順序進行讀出。
文檔編號H04N5/95GK1089418SQ93116410
公開日1994年7月13日 申請日期1993年9月2日 優(yōu)先權(quán)日1992年9月4日
發(fā)明者笛浩一郎, 井澤洋介, 奧村直司 申請人:松下電器產(chǎn)業(yè)株式會社