專利名稱：圖象信號再生裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及發(fā)送DVD(數(shù)字視頻顯示)和衛(wèi)星廣播等，圖象素材和電視素材等的種種圖象信息，對圖象信號進(jìn)行順次掃描再生的圖象信號再生裝置。
迄今為止，為了能用電視接收器再生DVD和衛(wèi)星廣播等的圖象輸出，用隔行掃描輸出DVD和衛(wèi)星廣播等的圖象是很普通的。但是近年來，伴隨著與多次掃描對應(yīng)的監(jiān)視器和投影儀或用于計(jì)算機(jī)的監(jiān)視器等的普及，正在導(dǎo)入將隔行掃描圖象信號變換成順次掃描圖象信號的圖象信號再生裝置。
圖6是表示已有的圖象信號再生裝置構(gòu)成的方框圖。光盤1記錄著將電影素材圖象變換成電信號的圖象信號和包含字幕信息的副圖象信息。預(yù)先使這些信息符號化并調(diào)制成適合于記錄的信號形態(tài)。激光頭2將記錄在光盤1上的信號變換成電信號。光盤旋轉(zhuǎn)裝置3使光盤1以適合于再生的旋轉(zhuǎn)數(shù)進(jìn)行旋轉(zhuǎn)。主圖象信號再生電路4對記錄在光盤1上的圖象信號進(jìn)行解調(diào)。定時(shí)信號發(fā)生電路5產(chǎn)生當(dāng)隔行掃描圖象信號變換電路6將主圖象信號再生電路4的輸出變換成隔行掃描圖象信號時(shí)使用的定時(shí)信號，和當(dāng)順次掃描圖象信號變換電路12將加法電路8的輸出變換成順次掃描圖象信號時(shí)使用的定時(shí)信號。隔行掃描圖象信號變換電路6對應(yīng)于定時(shí)信號發(fā)生電路5的輸出，將主圖象信號再生電路4的輸出變換成隔行掃描圖象信號。副圖象信號再生電路7對記錄在光盤1上的副圖象信號進(jìn)行解調(diào)。加法電路8將副圖象信號再生電路7的輸出加到隔行掃描圖象信號變換電路6的輸出上。NTSC編碼器9將隔行掃描圖象信號變換成NTSC電視格式，通過隔行掃描圖象信號輸出端子10向外部輸出。順次掃描圖象信號變換電路12對應(yīng)于定時(shí)信號發(fā)生電路5的輸出，將加法電路8的輸出變換成順次掃描圖象信號進(jìn)行輸出。色差變換器13將順次掃描圖象信號變換電路12的輸出變換成順次掃描色差信號，通過順次掃描圖象信號輸出端子14向外部輸出。
下面，我們進(jìn)一步說明如上那樣構(gòu)成的已有的圖象信號再生裝置的工作。
圖7是表示已有的圖象信號再生裝置的隔行掃描圖象信號和順次掃描圖象信號的構(gòu)造的模式圖。用隔行掃描圖象信號構(gòu)成在1/60秒中有1個(gè)半幀的圖象，兩個(gè)半幀圖象形成一個(gè)幀的圖象。兩個(gè)半幀的縱象素?cái)?shù)分別為240，將兩者的象素埋入各自的象素縱方向的間隙中。用順次掃描信號構(gòu)成在1/60秒中有1個(gè)幀的幀，它的縱象素?cái)?shù)為480。它們的垂直周期都是1/60秒。因?yàn)轫槾螔呙鑸D象信號的水平掃描線數(shù)是隔行掃描圖象信號的水平掃描線數(shù)的2倍，所以對于隔行掃描圖象信號的水平掃描頻率約為15.75KHz的情形來說，順次掃描圖象信號的水平掃描頻率約為31.5KHz。
圖8是表示已有的圖象信號再生裝置工作的定時(shí)圖。記錄在光盤1上的圖象信號的素材是電影。如圖8(a)所示，將以每秒24片格進(jìn)行攝象的信號按照片格號碼......,n,n+1,n+2,n+3,n+4......的順序記錄下來。通過激光頭2將這樣記錄下來的電影素材信號變換成電信號，通過主圖象信號再生電路4進(jìn)行解調(diào)，通過隔行掃描圖象信號變換電路6變換成隔行掃描圖象進(jìn)行輸出。這種變換在一般作為用于家庭欣賞的圖象顯示裝置的電視監(jiān)視器中用得最多，因?yàn)樗鼈兊娘@示形式是隔行掃描的。因?yàn)殡娨暠O(jiān)視器是為了顯示每秒30幀/60半幀的活動(dòng)圖象而設(shè)計(jì)的，所以隔行掃描圖象信號變換電路6要將每秒24片格的圖象變換成每秒30幀/60半幀的隔行掃描圖象進(jìn)行輸出。即，隔行掃描圖象信號變換電路6，如圖8(b)所示，將記錄信息的各片格分成奇和偶的兩類隔行掃描半幀圖象。進(jìn)一步，再生電路4，在顯示為圖8(d)的RFF的定時(shí)信號發(fā)生電路5的輸出處于高電平期間中，在第二個(gè)半幀后重復(fù)顯示第一個(gè)半幀。這樣，再生電路4將每秒24片格的電影圖象變換成每秒30幀/60半幀的隔行掃描圖象進(jìn)行輸出。
又，在光盤1上也記錄著主圖象以外的字幕信息等的副圖象信號。通過副圖象信號再生電路7將這個(gè)信號解調(diào)成隔行掃描圖象信號，如圖8(c)所示，進(jìn)行輸出。這個(gè)圖象與主圖象比較，轉(zhuǎn)換周期較慢，也不與主圖象的轉(zhuǎn)換同步。在圖6中，加法電路8將由副圖象信號再生電路7再生的字幕信息附加到隔行掃描圖象信號變換電路6的輸出上進(jìn)行輸出。這個(gè)輸出如圖8(i)所示。將S1,S2,S3的副圖象加到n,n+1,n+2,n+3,n+4的各個(gè)半幀(奇，偶)上。通過NTSC編碼器9將加上字幕信息的隔行掃描圖象信號變換成NTSC標(biāo)準(zhǔn)的電視信號，從隔行掃描圖象信號輸出端子10輸出。將電視監(jiān)視器(圖中未畫出)接到隔行掃描圖象信號輸出端子10上。使用者能夠通過電視監(jiān)視器欣賞變換成隔行掃描圖象的電影素材圖象。
進(jìn)一步，在圖6中的加法電路8將隔行掃描圖象信號輸入到順次掃描圖象信號變換電路12。變換電路12將接在表示為圖8(d)的RFF的定時(shí)信號的變化點(diǎn)之后的兩個(gè)半幀部分的，圖8(i)的加法電路輸出的順次掃描圖象信息，在每一行中合成起來，產(chǎn)生圖8(j)的順次掃描圖象信息。
圖9是表示已有的圖象信號再生裝置的順次掃描圖象信號變換電路工作的模式圖。
順次掃描圖象信號變換電路12將在圖8(i)的加法電路輸出上表示的隔行掃描圖象輸出，在每一個(gè)片格上第一個(gè)半幀和第二個(gè)半幀的各行交叉地結(jié)合起來。進(jìn)一步，變換電路12通過以兩倍的速度將它讀出，得到圖8(j)所示的順次掃描圖象輸出。用圖6的色差變換器13將經(jīng)變換的圖象信號變換成模擬的順次掃描的色差信號，從順次掃描圖象信號輸出端子14輸出。將用于順次掃描圖象信號的電視監(jiān)視器(圖中未畫出)接到順次掃描圖象信號輸出端子14上。使用者能夠通過電視監(jiān)視器欣賞返回到順次掃描圖象的電影素材圖象。
于是，在圖8(j)的順次掃描圖象信息中，產(chǎn)生了一部分如圖8(k)所示的不規(guī)則幀。這就是由副圖象信號信息的不同的隔行掃描圖象的半幀組合成的順次掃描圖象信息。在這個(gè)信息中，包含每一行都不同的副圖象信息。


圖10是由已有的圖象信號再生裝置的圖象信號形成的圖象的模式圖，圖10(a)表示規(guī)則幀的圖象信號的圖象，圖10(b)表示不規(guī)則幀的圖象信號的圖象。
例如，在圖8中，副圖象S1的某個(gè)部分上顯示出數(shù)字“1”，在副圖象S2的相同部分上沒有任何文字信息。圖8(j)的順次掃描圖象信息的最初的3個(gè)幀是規(guī)則的幀，能正確地顯示主圖象n和副圖象S1，如圖10(a)的規(guī)則幀表示的那樣，正確地顯示了數(shù)字“1”。但是，在它的下一個(gè)幀中，對于主圖象n+1，因?yàn)榘谇懊娴陌霂械母眻D象是S1，包含在第二個(gè)半幀中的副圖象是S2，所以在每一行中將S1的副圖象信息和是S2的副圖象信息組合起來加以顯示。這是不規(guī)則幀，如圖10(b)所示，數(shù)字“1”被隔一行地顯示出來。
如上所述，在已有的圖象信號再生裝置中，與主圖象信號的素材的幀不同步地記錄下副圖象信號。對于隔行掃描信號輸出不成問題，但是對于順次掃描圖象輸出，當(dāng)轉(zhuǎn)換副圖象時(shí)產(chǎn)生不規(guī)則幀，只有副圖象的兩個(gè)半幀中的一個(gè)半幀余留下來，可以看到。
本發(fā)明提供輸出在順次掃描變換后，即便在轉(zhuǎn)換副圖象時(shí)，也不會(huì)發(fā)生只有字幕的兩個(gè)半幀中的一個(gè)半幀余留下來可以看到的情況的順次掃描圖象的圖象信號再生裝置。
該圖象信號再生裝置備有(a)將主圖象信號變換成隔行掃描圖象信號的隔行掃描變換裝置，(b)與在隔行掃描圖象變換裝置的輸出中的主圖象信號的片格的分界線同步地，將副圖象信號附加到隔行掃描變換裝置的輸出上的副圖象附加裝置，和(c)將副圖象附加裝置的輸出與主圖象信號的片格的分界線同步地，變換成順次掃描圖象信號的順次掃描變換裝置。
圖1是表示本發(fā)明的實(shí)施形態(tài)1的圖象信號再生裝置構(gòu)成的方框圖。
圖2是表示隔行掃描圖象信號和順次掃描圖象信號的構(gòu)成的模式圖。
圖3是表示實(shí)施形態(tài)1的圖象信號再生裝置工作的定時(shí)圖。
圖4是表示實(shí)施形態(tài)1的圖象信號再生裝置的順次掃描圖象信號變換電路工作的模式圖。
圖5是表示實(shí)施形態(tài)1的圖象信號再生裝置的圖象信號例的模式圖。
圖6是表示已有的圖象信號再生裝置的構(gòu)成的方框圖。
圖7是表示隔行掃描圖象信號和順次掃描圖象信號的構(gòu)成的模式圖。
圖8是表示已有的圖象信號再生裝置工作的定時(shí)圖。
圖9是表示已有的圖象信號再生裝置的順次掃描圖象信號變換電路工作的模式圖。
圖10(a)是表示由已有的圖象信號再生裝置產(chǎn)生的規(guī)則幀的圖象信號的模式圖。
圖10(b)是表示由已有的圖象信號再生裝置產(chǎn)生的不規(guī)則幀的圖象信號的模式圖。
(實(shí)施形態(tài)1)圖1是表示根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施形態(tài)1的圖象信號再生裝置的構(gòu)成的方框圖。光盤1記錄著將電影素材圖象變換成電信號的圖象信號和包含字幕信息的副圖象信息。預(yù)先使這些信息符號化并調(diào)制成適合于記錄的信號形態(tài)。激光頭2將記錄在光盤1上的信號變換成電信號。光盤旋轉(zhuǎn)裝置3使光盤1以適合于再生的旋轉(zhuǎn)數(shù)進(jìn)行旋轉(zhuǎn)。主圖象信號再生電路4對記錄在光盤1上的圖象信號進(jìn)行解調(diào)。定時(shí)信號發(fā)生電路5產(chǎn)生當(dāng)隔行掃描圖象信號變換電路6將主圖象信號再生電路4的輸出變換成隔行掃描圖象信號時(shí)使用的定時(shí)信號，和當(dāng)順次掃描圖象信號變換電路12將加法電路8的輸出變換成順次掃描圖象信號時(shí)使用的定時(shí)信號。隔行掃描圖象信號變換電路6對應(yīng)于定時(shí)信號發(fā)生電路5的輸出，將主圖象信號再生電路4的輸出變換成隔行掃描圖象信號。
副圖象信號再生電路7對記錄在光盤1上的副圖象信號進(jìn)行解調(diào)。定時(shí)調(diào)整電路11對應(yīng)于定時(shí)信號發(fā)生電路5的輸出對副圖象信號再生電路7的輸出進(jìn)行延遲。加法電路8將定時(shí)調(diào)整電路11的輸出加到隔行掃描圖象信號變換電路6的輸出上。NTSC編碼器9將隔行掃描圖象信號變換成NTSC電視格式，通過隔行掃描圖象信號輸出端子10向外部輸出。順次掃描圖象信號變換電路12對應(yīng)于定時(shí)信號發(fā)生電路5的輸出，將加法電路8的輸出變換成順次掃描圖象信號進(jìn)行輸出。色差變換器13將順次掃描圖象信號變換電路12的輸出變換成順次掃描色差信號，通過順次掃描圖象信號輸出端子14向外部輸出。
下面，我們說明如上構(gòu)成的根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施形態(tài)1的圖象信號再生裝置的工作。
圖2是表示根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施形態(tài)1的圖象信號再生裝置的隔行掃描圖象信號和順次掃描圖象信號的構(gòu)造的模式圖。用隔行掃描圖象信號構(gòu)成在1/60秒中有1個(gè)半幀的圖象，兩個(gè)半幀的圖象形成一個(gè)幀的圖象。兩個(gè)半幀的縱象素?cái)?shù)分別為240，將兩者的象素埋入各個(gè)象素的縱方向的間隙中。用順次掃描的信號構(gòu)成在1/60秒中有1個(gè)幀的幀，它的縱象素?cái)?shù)為480。它們的垂直周期都是1/60秒。因?yàn)轫槾螔呙鑸D象信號的水平掃描線數(shù)是隔行掃描圖象信號的水平掃描線數(shù)的2倍，所以對于隔行掃描圖象信號的水平掃描頻率約為15.75KHz的情形，順次掃描圖象信號的水平掃描頻率約為31.5KHz。
圖3是表示根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施形態(tài)1的圖象信號再生裝置工作的定時(shí)圖。記錄在光盤1上的圖象信號的素材是電影。如圖3(a)的主圖象信號再生電路的輸出所示，將以每秒24片格進(jìn)行攝象的信號按照片格號碼......,n,n+1,n+2,n+3,n+4......的順序記錄下來。通過激光頭2將這樣記錄下來的電影素材信號變換成電信號，通過主圖象信號再生電路4進(jìn)行解調(diào)，通過隔行掃描圖象信號變換電路5變換成隔行掃描圖象進(jìn)行輸出。這種變換在一般作為用于家庭欣賞的圖象顯示裝置的電視監(jiān)視器中用得最多，因?yàn)檫@種顯示形式是隔行掃描的。因?yàn)殡娨暠O(jiān)視器是為了顯示每秒30幀/60半幀的活動(dòng)圖象而設(shè)計(jì)的，所以隔行掃描圖象信號變換電路6要將每秒24幀的圖象變換成每秒30幀/60半幀的隔行掃描圖象進(jìn)行輸出。即，隔行掃描圖象信號變換電路6，如圖3(b)所示，將記錄信息的各幀分成奇和偶的兩類隔行掃描的半幀圖象。進(jìn)一步，再生電路4在圖3(d)的RFF中表示的定時(shí)信號發(fā)生電路5的輸出信號成為高電平期間，在第二個(gè)半幀后反復(fù)對第一個(gè)半幀進(jìn)行顯示。這樣，再生電路4將每秒24幀的電影圖象變換成每秒30幀/60半幀的隔行掃描圖象進(jìn)行輸出。
又，在光盤1上記錄下主圖象以外的字幕信息等的副圖象信號。通過副圖象信號再生電路7將這個(gè)信號解調(diào)成隔行掃描圖象信號，如圖3(c)所示地進(jìn)行輸出。這個(gè)圖象與主圖象比較，轉(zhuǎn)換周期較慢，也不與主圖象的轉(zhuǎn)換同步。當(dāng)定時(shí)信號發(fā)生電路5的輸出改變時(shí)，由定時(shí)調(diào)整電路11將副圖象信號再生電路7的輸出發(fā)送給鎖定的加法電路8。這種輸出如圖3(e)所示。在圖3(c)的副圖象信號再生電路的輸出中，與圖3(a)的主圖象信號再生裝置的輸出的變化同步，副圖象不進(jìn)行從S1到S2的轉(zhuǎn)變?？墒牵趫D3(e)的定時(shí)調(diào)整電路的輸出中，與圖3(a)的主圖象信號再生電路的輸出的從n+1到n+2的變化同步，副圖象進(jìn)行從S1到S2的轉(zhuǎn)變。在圖1中，加法電路8通過定時(shí)調(diào)整電路11將與主圖象的變化同步的由副圖象信號再生電路7再生的字幕信息附加到隔行掃描圖象信號變換電路6的輸出上進(jìn)行輸出。將加法電路的輸出顯示在圖3(f)上。將副圖象S1,S2,S3加到n,n+1,n+2,n+3,n+4的各個(gè)半幀(奇，偶)上。通過NTSC編碼器9將這樣地加上字幕信息的隔行掃描圖象信號變換成NTSC標(biāo)準(zhǔn)的電視信號，從隔行掃描圖象信號輸出端子10輸出。將電視監(jiān)視器(圖中未畫出)接到隔行掃描圖象信號輸出端子10上。使用者能夠通過電視監(jiān)視器欣賞變換成隔行掃描圖象的電影素材圖象。
在圖1中，加法電路8將隔行掃描圖象信號輸入到順次掃描圖象信號變換電路12。變換電路12將接在顯示為圖3(d)的定時(shí)信號發(fā)生電路的輸出(RFF)的定時(shí)信號的變化點(diǎn)后的兩個(gè)半幀部分的，圖3(f)的加法電路輸出的順次掃描圖象信息，在每一行中合成起來，得到圖3(g)的順次掃描圖象信息。
圖4是表示根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施形態(tài)1的圖象信號再生裝置的順次掃描圖象信號變換電路工作的模式圖。
如圖4所示，順次掃描圖象信號變換電路12將在圖3(f)上表示的隔行掃描圖象輸出，在每一個(gè)片格上第一個(gè)半幀和第二個(gè)半幀的各行交叉結(jié)合起來。進(jìn)一步，變換電路12通過以兩倍的速度將它讀出，得到圖3(g)所示的順次掃描圖象的輸出。用圖1的色差變換器13將經(jīng)變換的圖象信號變換成模擬的順次掃描色差信號，從順次掃描圖象信號輸出端子14輸出。將用于順次掃描圖象信號的電視監(jiān)視器(圖中未畫出)接到順次掃描圖象信號輸出端子14上，使用者能夠通過電視監(jiān)視器欣賞返回到順次掃描圖象的電影素材圖象。
圖5是表示根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施形態(tài)1的圖象信號再生裝置的圖象信號例的模式圖。
例如，在圖3中，即便在副圖象S1的某個(gè)部分上顯示出數(shù)字“1”，在副圖象S2的相同部分上沒有任何文字信息的情形中，通過定時(shí)調(diào)整電路11，必須與順次掃描圖象變換電路的半幀結(jié)合時(shí)間同步，進(jìn)行副圖象S1和S2的轉(zhuǎn)換。在這個(gè)再生裝置中，不將副圖象S1和S2在每一行組合起來進(jìn)行顯示，必須如圖5所示那樣，同時(shí)轉(zhuǎn)換所有的副圖象信息。所以，數(shù)字的“1”不只是顯示在每隔1條線的半個(gè)部分中。如上所述，因?yàn)楦眻D象與主圖象比較轉(zhuǎn)換的周期較慢，所以通過定時(shí)調(diào)整電路11，這種轉(zhuǎn)換即便有一個(gè)半幀的延遲也沒有問題。
此外，根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施形態(tài)1的圖象信號再生裝置，主圖象信號將由每秒24片格組成的圖象電影作為素材，隔行掃描變換裝置將所述的主圖象信號作為在每一個(gè)片格中2個(gè)半幀和3個(gè)半幀的隔行掃描圖象進(jìn)行輸出。本發(fā)明的技術(shù)不限于此。例如，即便在主圖象信號是每秒30片格的順次掃描素材，隔行掃描變換裝置將主圖象信號的各個(gè)片格作為2個(gè)半幀的隔行掃描圖象進(jìn)行輸出的情形中，同樣地，即便在副圖象轉(zhuǎn)換時(shí)，也能夠輸出不發(fā)生只有副圖象的兩個(gè)半幀中的一個(gè)半幀余留下來可以看到的順次掃描圖象，能夠?qū)崿F(xiàn)同樣的效果。
又，在根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施形態(tài)1的圖象信號再生裝置中，副圖象是記錄在光盤1上的字幕信息，但是也可以是不與主圖象信號同步變化的圖象信息。例如副圖象也可以是為了讓使用者知道和設(shè)定圖象信息再生裝置的再生狀態(tài)和工作條件的圖象信息。
又，在本發(fā)明的實(shí)施形態(tài)1中，圖象信息再生裝置的順次圖象輸出是模擬色差信號，但是這也可以是數(shù)字信號或RGB信號。
又，在圖1中，本再生裝置由電路方框表示出來，但是能夠?qū)?shù)碼4以后的各主要構(gòu)成要素置換成微處理器等，通過軟件來實(shí)現(xiàn)。
進(jìn)一步，這里用光盤裝置構(gòu)成圖象信號再生裝置，但是用諸其它的圖象信號再生裝置，例如磁帶裝置和廣播收音機(jī)也同樣能夠?qū)嵤┍景l(fā)明。
權(quán)利要求
1．再生包含是順次掃描圖象的主圖象信號，和不與所述的主圖象信號同步變化的副圖象信號的信號的圖象信號再生裝置，該圖象信號再生裝置備有將所述的主圖象信號變換成隔行掃描圖象信號的隔行掃描變換裝置，與處在所述的隔行掃描圖象變換裝置的輸出中的所述的主圖象信號的片格的分界線同步地，將所述的副圖象信號附加到所述的隔行掃描變換裝置的輸出上的副圖象附加裝置，和與所述的主圖象信號的片格的分界線同步地，將所述的副圖象附加裝置的輸出變換成順次掃描圖象信號的順次掃描變換裝置。
2．權(quán)利要求1記載的圖象信號再生裝置，其中所述的主圖象信號是每秒24片格的信號，所述的隔行掃描變換裝置將所述的主圖象信號作為每一個(gè)片格2個(gè)半幀和3個(gè)半幀的隔行掃描圖象進(jìn)行輸出。
3．權(quán)利要求1記載的圖象信號再生裝置，其中所述的主圖象信號是每秒30片格的順次掃描信號，所述的隔行掃描變換裝置將所述的主圖象信號的各片格作為2個(gè)半幀的隔行掃描圖象進(jìn)行輸出。
4．權(quán)利要求1,2或3記載的圖象信號再生裝置，其中所述的副圖象信號是主圖象信號的字幕信息。
5．權(quán)利要求1,2或3記載的圖象信號再生裝置，其中所述的副圖象信號是表示所述的圖象信號再生裝置的工作狀態(tài)的信息。
全文摘要
在圖象信號再生裝置中,通過定時(shí)調(diào)整電路,使與隔行掃描圖象信號變換電路的輸出的主圖象信號的片格的分界線同步地對出現(xiàn)的圖象信號進(jìn)行定時(shí)調(diào)整,并通過加法電路將它附加到隔行掃描變換裝置的輸出上。通過順次掃描圖象信號變換電路,使與主圖象信號的片格的分界線同步地,將加法電路的輸出變換成順次掃描圖象信號。
文檔編號H04N9/82GK1310551SQ0110452
公開日2001年8月29日 申請日期2001年2月15日 優(yōu)先權(quán)日2000年2月15日
發(fā)明者井谷哲也, 近藤敏志 申請人:松下電器產(chǎn)業(yè)株式會(huì)社