專利名稱：圖像信號處理裝置及其處理方法
本申請是申請?zhí)枮?4103979.X的專利申請的分案申請。
下面，說明現(xiàn)有的具有MUSE處理集成塊和NTSC處理集成塊的TV接收機(jī)的動作。在MUSE制式的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)格中，采樣頻率為16.2MHz，一行掃描線的像素點(diǎn)數(shù)為480個，掃描線為1125行；在NTSC制式的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)格中，采樣頻率為14.3MHz，一行掃描線的像素點(diǎn)數(shù)為910個，掃描線為525行。
MUSE處理集成塊將接收的MUSE信號譯碼為Y、R-Y、B-Y信號。在MUSE信號中，為了將高清晰電視信號放到指定的傳送頻帶寬度內(nèi)，利用在靜止畫面下前一場的像素和現(xiàn)在一場的像素一致以及人的視覺對活動畫面分辨能力低下的特點(diǎn)而進(jìn)行像素?cái)?shù)據(jù)的頻帶壓縮。因此，在MUSE處理集成塊中，對靜止畫面和活動畫面進(jìn)行不同內(nèi)容的處理。靜止畫面處理的主要順序是(1)幀間內(nèi)插，(2)場間內(nèi)插。靜止畫面中1個畫面的數(shù)據(jù)是分成4個場傳送的，所以，輸出各場的像素合成結(jié)果。活動畫面處理的主要順序是(1)場內(nèi)內(nèi)插，(2)頻率變換。對于活動畫面，不能利用前一場的數(shù)據(jù)，所以，從現(xiàn)在一場的數(shù)據(jù)利用內(nèi)插法生成所需的像素。
另一方面，NTSC處理集成塊將接收的NTSC信號譯碼為Y，R-Y，B-Y信號。由于NTSC信號是將亮度信號Y和色信號C混合后傳送的，所以，必須進(jìn)行Y/C分離處理。NTSC處理集成塊中的主要處理是Y/C分離。每隔1行掃描線和每隔1幀，C信號的位相發(fā)生一次反相，所以，如果對現(xiàn)像素和1行掃描線前的像素進(jìn)行加法運(yùn)算，就可以只抽出Y信號，如果進(jìn)行減法運(yùn)算，就可以只抽出C信號。但是，只偏離一行掃描線的像素由于實(shí)際上位置不同，所以，還不能直接實(shí)現(xiàn)完全的Y/C分離。因此，根據(jù)上下行的平均值模擬地求出與現(xiàn)像素同一位置的像素后再進(jìn)行加減運(yùn)算，以完成Y/C分離。靜止畫面通過利用1幀前的像素就可以實(shí)現(xiàn)完全的Y/C分離。
上述現(xiàn)有的TV接收機(jī)內(nèi)裝有與每一種廣播制式對應(yīng)的多個集成塊，根據(jù)接收的信號轉(zhuǎn)換使用集成塊，所以，有成本高的缺點(diǎn)。另外，為了與今后開始的廣播方式相適應(yīng)就必須開發(fā)新的集成塊，所以還有開發(fā)時間長、開發(fā)成本高的問題。
此外，在上述現(xiàn)有的TV接收機(jī)中，向CRT輸出畫面時，為了實(shí)現(xiàn)水平及垂直同步，對于MUSE制式頻率為16.2MHz、NTSC制式頻率為14.3MHz的情況必須使用頻率隨輸入圖像信號不同而不同的系統(tǒng)時鐘使TV接收機(jī)全體動作。另外，想實(shí)現(xiàn)高速圖像處理時，為了使位相一致而要根據(jù)采樣時鐘進(jìn)行的處理就成為障礙。所以，不能提高系統(tǒng)時鐘的頻率(即處理頻率)。作為不提高系統(tǒng)時鐘的頻率而使處理高速化的方法，可以考慮進(jìn)行并行處理，但是，這樣將會增加大量硬件。
本發(fā)明的第1個目的旨在提供一種圖像信號處理裝置及其處理方法，它可使硬件對不同的廣播方式共用，且用軟件進(jìn)行處理的轉(zhuǎn)換。
本發(fā)明的第2個目的在于要能保持輸入輸出期間的同步，并處理頻率比圖像信號的采樣頻率更高的該圖像信號。
按照這樣的結(jié)構(gòu)，各種方式的信號處理可以共用一個并行積和運(yùn)算器。另外，分別設(shè)置在輸入端和輸出端的存儲器可以吸收處理裝置的處理速度與輸入輸出速率之差。
為了達(dá)到上述第2個目的，本發(fā)明采用的圖像信號處理裝置的結(jié)構(gòu)具有第1及第2存儲器、地址生成器和處理裝置，第1及第2存儲器分別用于存儲多個像素?cái)?shù)據(jù)；地址生成器用于以使對圖像信號采樣后得到的像素?cái)?shù)據(jù)與同步信號同步地順序?qū)懭肷鲜龅?存儲器的方式生成該第1存儲器的寫入地址，并以使與上述同步信號同步地從上述第2存儲器順序讀出像素?cái)?shù)據(jù)的方式生成該第2存儲器的讀出地址；處理裝置用于分別以比上述圖像信號的采樣頻率高的動作頻率從上述第1存儲器讀出像素?cái)?shù)據(jù)和處理該讀出的像素?cái)?shù)據(jù)以及將處理過的像素?cái)?shù)據(jù)寫入上述第2存儲器。
按照這樣的結(jié)構(gòu)，例如，根據(jù)地址可以識別第1存儲器中的1行掃描線的最前面的像素?cái)?shù)據(jù)，處理器可以與同步信號無關(guān)地保持像素位置的同步，并進(jìn)行處理。因此，可以用與輸入圖像信號的采樣頻率不同的動作頻率進(jìn)行處理。
圖2是圖1中的并行積和運(yùn)算器、輸入輸出寄存器和各個積和系數(shù)寄存器的內(nèi)部結(jié)構(gòu)框圖。
圖3是表示圖1所示TV接收機(jī)的簡要動作的主程序的流程圖。
圖4是表示圖1所示TV接收機(jī)的簡要動作的中斷處理程序的流程圖。
圖5是表示采用查詢方式時圖1所示TV接收機(jī)的簡要動作的流程圖。
圖6是圖1的TV接收機(jī)中NTSC制式的輸入像素?cái)?shù)據(jù)的構(gòu)成圖。
圖7是圖1的TV接收機(jī)中用于NTSC制式的Y分離的積和系數(shù)的構(gòu)成圖。
圖8是圖1的TV接收機(jī)中用于NTSC制式的C分離的積和系數(shù)的構(gòu)成圖。
圖9是表示在圖1的TV接收機(jī)中進(jìn)行用于NTSC制式的Y分離的積和運(yùn)算時向輸入輸出寄存器及積和系數(shù)寄存器進(jìn)行數(shù)據(jù)設(shè)定的說明圖。
圖10是進(jìn)行用于C分離的積和運(yùn)算時的與圖9一樣的圖。
圖11是表示圖1的TV接收機(jī)中進(jìn)行NTSC制式的Y/C分離處理的詳細(xì)步驟圖。
圖12是進(jìn)行圖11中“A”內(nèi)處理的中央運(yùn)算處理裝置及并行積和運(yùn)算器的時序圖。
圖13是表示圖1的TV接收機(jī)中進(jìn)行MUSE制式的圖象處理的流程圖。
圖14是為進(jìn)行圖13中的場內(nèi)內(nèi)插處理及動態(tài)檢測而向輸入輸出寄存器和積和系數(shù)寄存器進(jìn)行數(shù)據(jù)設(shè)定以及運(yùn)算結(jié)果的存儲狀況的說明圖。
圖15是按圖14的動態(tài)檢測結(jié)果進(jìn)行活動畫面判定的說明圖。
圖16是對圖13中的反射畸變進(jìn)行除去處理和抽出反射畸變成分時與圖14一樣的圖。
圖17是按照圖16的運(yùn)算結(jié)果判斷幀間反射畸變成分和場間反射畸變成分的大小的說明圖。
圖18是在圖1的TV接收機(jī)中進(jìn)行MUSE制式圖像處理的詳細(xì)步驟的流程圖。
圖19是本發(fā)明第2實(shí)施例的TV接收機(jī)的結(jié)構(gòu)框圖。
圖20是圖19中輸入端幀存儲器的地址變換圖。
圖21是圖19中輸入端存儲器控制器的簡要動作的流程圖。
圖22是圖19的TV接收機(jī)動作的時序圖。
圖23是表示圖19中輸入端幀存儲器的變換變形例的圖。
圖24是本發(fā)明第3實(shí)施例的TV接收機(jī)的結(jié)構(gòu)框圖。
圖25是本發(fā)明第4實(shí)施例的TV接收機(jī)的結(jié)構(gòu)框圖。
圖26是圖19中處理器內(nèi)部結(jié)構(gòu)的框圖。
圖27是圖26中的垂直濾波器的電路圖。
圖28是圖26中的水平濾波器的部分電路圖。
圖29是圖26中的處理器處理內(nèi)容的流程圖。
圖30是圖26中的處理器的處理內(nèi)容的變形例子的流程圖。
下面，參照


本發(fā)明的實(shí)施例中與MUSE/NTSC對應(yīng)的TV接收機(jī)。
具體實(shí)施例方式
(實(shí)施例1)圖1是本發(fā)明第1實(shí)施例的TV接收機(jī)的結(jié)構(gòu)框圖。圖中，處理器100包括并行積和運(yùn)算器101、比較器102、輸入輸出寄存器103、積和系數(shù)寄存器104、中央運(yùn)算處理裝置(CPU)105、指令高速緩沖存儲器106、數(shù)據(jù)存儲器107、總線控制器108、中斷控制器112和DMA控制器113。其中，并行積和運(yùn)算器101、比較器102、輸入輸出寄存器103和積和系數(shù)寄存器104是構(gòu)成相對中央運(yùn)算處理裝置105的子處理器。中央運(yùn)算處理裝置105、指令高速緩沖存儲器106及總線控制器108通過指令總線109相互連接。另外，子處理器(由101-104單元構(gòu)成)、中央運(yùn)算處理裝置105、數(shù)據(jù)存儲器107和總線控制器108通過數(shù)據(jù)總線110相互連接。
MUSE同步電路114將接收的MUSE信號按采樣頻率16.2MHz進(jìn)行A/D變換后，將它與同步信號一起輸出。NTSC同步電路115將接收的NTSC信號按采樣頻率14.3MHz進(jìn)行A/D變換后，將它與同步信號一起輸出。兩個同步電路114、115分別具有對接收的信號進(jìn)行統(tǒng)調(diào)及讀取所選頻道之圖像信號的功能。轉(zhuǎn)換裝置120用于切換MUSE信號和NTSC信號，將其供給輸入端的幀存儲器116。即，幀存儲器116是用來存儲輸入像素的存儲器。117是用于存儲顯示圖象所用數(shù)據(jù)的輸出端的幀存儲器。CRT顯示控制器118根據(jù)MUSE同步電路114和NTSC同步電路115的同步信號切換畫面尺寸，并使輸出端幀存儲器117的數(shù)據(jù)在CRT131上進(jìn)行顯示。即，輸入端及輸出端的幀存儲器116、117對MUSE制式和NTSC制式是共用的。
控制信號輸入器121根據(jù)例如以從該TV接收機(jī)的遙控器發(fā)出的頻道變更要求及音量變更要求等為內(nèi)容的外部控制信號，向處理器100傳送中斷信號，它具有用以保持所設(shè)定的頻道序號等的內(nèi)部寄存器。122是用于存儲處理器100應(yīng)執(zhí)行的程序的程序存儲器。123是聲音處理器，用來接收輸入端的幀存儲器116供給的聲音信號，并根據(jù)處理器100的信號設(shè)定音量。132是揚(yáng)聲器(喇叭)。處理器100、MUSE同步電路114、NTSC同步電路115、切換裝置120、兩個幀存儲器116、117、控制信號輸入器121、程序存儲器122及聲音處理器123通過系統(tǒng)總線119相互連接。
圖2是表示圖1中的并行積和運(yùn)算器101、輸入輸出寄存器103和積和系數(shù)寄存器104各自內(nèi)部結(jié)構(gòu)的框圖。圖2中，201-216是構(gòu)成輸入輸出寄存器103一部分的16個輸入寄存器，是分別用于存儲像素?cái)?shù)據(jù)的8位寄存器。這些輸入寄存器還可以存儲經(jīng)數(shù)據(jù)總線110供給的并行積和運(yùn)算器101或比較器102的輸出。282是構(gòu)成同一輸入輸出寄存器103一部分的輸出寄存器，用于存儲并行積和運(yùn)算器101的運(yùn)算結(jié)果。241-256是構(gòu)成積和系數(shù)寄存器104一部分的16個系數(shù)寄存器，是分別用于存儲進(jìn)行積和運(yùn)算所使用的系數(shù)的4位寄存器。
221-236是構(gòu)成并行積和運(yùn)算器101一部分的16個乘法器，分別用于計(jì)算輸入寄存器201-216存儲的數(shù)據(jù)與系數(shù)寄存器241-256存儲的數(shù)據(jù)之積。261-275是構(gòu)成同一并行積和運(yùn)算器101一部分的連接成樹狀的15個加法器，用于對各乘法器221-236的運(yùn)算結(jié)果進(jìn)行加法運(yùn)算。281是構(gòu)成同一并行積和運(yùn)算器101一部分的先行進(jìn)位電路(CLA)，它具有將冗長的2進(jìn)位數(shù)的加法運(yùn)算結(jié)果變換為2進(jìn)位數(shù)的作用。各個加法器261-275的結(jié)構(gòu)也可以不通過CLA281而通過數(shù)據(jù)總線110直接將運(yùn)算結(jié)果寫入輸入輸出寄存器103。
下面，利用圖3和圖4說明具有上述結(jié)構(gòu)的本實(shí)施例TV接收機(jī)的簡要動作。圖3是主程序流程圖，圖4是中斷處理程序的流程圖。
如圖3所示，開關(guān)接通時，使處理器100復(fù)位(S1000)，處理器100從程序存儲器122的起始地址開始執(zhí)行程序。于是，處理器100內(nèi)部設(shè)置的并行積和運(yùn)算器101、比較器102、輸入輸出寄存器103、積和系數(shù)寄存器104、中央運(yùn)算處理裝置105、指令高速緩沖存儲器106、數(shù)據(jù)存儲器107、總線控制器108、中斷控制器112和DMA控制器113分別進(jìn)行初始化(S(1001)。構(gòu)成程序的各個指令從程序存儲器122通過總線控制器108和指令總線109輸入中央運(yùn)算處理裝置105，同時，還存儲到指令高速緩沖存儲器106內(nèi)。這樣，由于可以從第2次開始高速化讀出指令，故可以進(jìn)行高速圖像處理。
其次，根據(jù)初始化時設(shè)定的頻道檢測廣播方式(S1002)，根據(jù)廣播方式判別(S1003)的結(jié)果，分為MUSE處理(S1005)或NTSC處理(S1004)。之后，就成為無限循環(huán)，直至輸入中斷信號為止，一直分別進(jìn)行圖像處理。
在MUSE處理(S1005)過程中，有頻道變更求時，將控制信號輸送給控制信號輸入器121，在該控制信號輸入器121的內(nèi)部寄存器中設(shè)定頻道號。由此，中斷信號便從控制信號輸入器121輸出到處理器100內(nèi)的中斷控制器112，初始化時設(shè)定的中斷電平的信號便從中斷控制器112輸出到中央運(yùn)算處理裝置105，從而產(chǎn)生中斷(S1015)，轉(zhuǎn)向圖4的中斷處理程序(S1006)。在NTSC處理(S1004)過程中發(fā)生頻道變更要求時，同樣也發(fā)生中斷(S1014)，轉(zhuǎn)向同一中斷處理程序(S1006)。
在圖4所示的中斷處理程序中，經(jīng)過音量設(shè)定等系統(tǒng)控制處理(S1007)后，從檢測中斷原因是否為頻道的設(shè)定變更的頻道切換程序(S1008)轉(zhuǎn)向上述廣播方式檢測程序(S1002)。在分支前的廣播方式檢測程序(S1002)中，根據(jù)在控制信號輸入器121的內(nèi)部寄存器中設(shè)定的頻道序號檢測廣播方式。并且，根據(jù)廣播方式判別(S1003)的結(jié)果，轉(zhuǎn)向MUSE處理(S1005)或NTSC處理(S1004)。如前所述，MUSE處理和NTSC處理的各程序(S1005，S1004)分別為無限循環(huán)，所以，始終執(zhí)行相同的處理程序直至進(jìn)入下一個中斷。
在MUSE或NTSC的處理(S1005，S1004)過程中發(fā)生音量變更要求時，同樣發(fā)生中斷(S1005，S1004)，轉(zhuǎn)向中斷處理程序(S1006)。在中斷處理程序中，通過系統(tǒng)控制處理(S1007)，將音量設(shè)定信號輸送給聲音處理器123。這時，與頻道的切換不同，必須繼續(xù)進(jìn)行中斷發(fā)生時刻的處理(S1005，S1004)，所以，執(zhí)行(S1010)的返回指令。中斷原因?yàn)殚_關(guān)斷開時，在圖4的中斷處理程序中，經(jīng)過開關(guān)斷開檢查(S1009)后執(zhí)行結(jié)束處理(S1011)，從而停止處理。
上面，說明了中斷處理方式時的TV接收機(jī)的簡要動作，但是，也可以采用圖5所示的查詢方式。圖5中，S1201、S1200是控制信號判別程序。按照查詢方式，在時行MUSE處理(S1005)或NTSC處理(S1004)之后，中央運(yùn)算處理裝置105從控制信號輸入器121的內(nèi)部寄存器讀取并識別是否輸入了控制信號(有無頻道切換等)(S1201，S1200)，然后進(jìn)行處理?？刂菩盘栞斎肫?2的內(nèi)部寄存器的讀取經(jīng)系統(tǒng)總線119進(jìn)行。例如，在MUSE處理(S1005)過程中控制信號輸入到控制信號輸入器121時，從控制信號判別程序(S1201)轉(zhuǎn)向系統(tǒng)控制處理(S1007)。于是，可以實(shí)現(xiàn)和上述中斷處理方式時一樣的功能。
下面，說明關(guān)于MUSE處理(S1005)和NTSC處理(S1004)過程中處理器100的內(nèi)部詳細(xì)動作。其中，對于MUSE處理以場內(nèi)內(nèi)插和反射畸變除去為例進(jìn)行說明；對于NTSC處理，以Y/C分離為例進(jìn)行說明。
首先，利用圖6-圖12說明關(guān)于NTSC制式的Y/C分離的動作，圖6是NTSC制式的輸入像素?cái)?shù)據(jù)的構(gòu)成圖，圖7和圖8是用于Y/C分離的積和系數(shù)的構(gòu)成圖。其中是，假定各像素是用4fsc(彩色副載頻的4倍，即14.3MHz)的頻率進(jìn)行采樣。
圖6中，P1-P15是5個像素×3行掃描線的像素。通過分別對這些像素乘上指定的系數(shù)調(diào)整步伐而實(shí)現(xiàn)Y/C分離。以中央的像素P8作為運(yùn)算對象像素時用于亮度信號Y的分離的積和系數(shù)值示于圖7?？瞻椎南袼氐姆e和系數(shù)為0，該積和運(yùn)算為P1+2*P3+P5+2*P6+4*P8+2*P10+P11+2*P13+P15…(1)利用該積和運(yùn)算分離出Y信號。另外，用于彩色信號C的分離的積和系數(shù)值示于圖8。圖中的積和運(yùn)算為P1-2*P3+P5-2*P6+4*P8-2*P10+P11-2*P13+P15…(2)利用該處理分離出C信號。與運(yùn)算對象像素P8相鄰的8個像素的數(shù)據(jù)包含在兩個積和運(yùn)算式(1)，(2)中，是考慮到運(yùn)算對象像素與相鄰的像素的連續(xù)性。
進(jìn)行用于Y分離的積和運(yùn)算(1)時的數(shù)據(jù)設(shè)定示于圖9。圖6的像素?cái)?shù)據(jù)p1-p15分別存儲在15個輸入寄存器201-215內(nèi)，圖7的積和系數(shù)存儲在相同的15個系數(shù)寄存器241-255內(nèi)。其中，和像素p2、p4、p7、p9、p12、p14對應(yīng)的積和系數(shù)為0。另外，由于第16個輸入寄存器216未使用，所以，在與其對應(yīng)的系數(shù)寄存器256中設(shè)定為0，進(jìn)行C分離的積和運(yùn)算(2)時，如圖10所示，系數(shù)寄存器241-255的內(nèi)容重寫為圖8的積和系數(shù)。
圖11中以PAD(Problem Analysis Diagram)的形式示出了處理器100進(jìn)行NTSC處理(圖3中的S1004)的詳細(xì)順序。為了通過總線控制器108將3行掃描線的像素?cái)?shù)據(jù)從輸入端的幀存儲器(外部存儲器)116以DMA方式傳送給數(shù)據(jù)存儲器(內(nèi)部存儲器)107，中央運(yùn)算處理裝置105將傳送開始地址和傳送數(shù)據(jù)數(shù)設(shè)定到DMA控制器113的指令寄存器內(nèi)。這樣，為了后面的處理數(shù)據(jù)存儲器107而被初始化。數(shù)據(jù)傳送結(jié)束，利用DMA控制器113輸出的中斷信號通過中斷控制器112通知中央運(yùn)算處理裝置105。
然后，為了進(jìn)一步將1行掃描線的像素?cái)?shù)據(jù)從輸入端的幀存儲器116以DMA方式傳送給數(shù)據(jù)存儲器107而向DMA控制器113發(fā)出指令。接著，中央運(yùn)算處理裝置105起動并行積和運(yùn)算器101，用以進(jìn)行Y/C分離的運(yùn)算。即，將像素?cái)?shù)據(jù)分別設(shè)定到輸入輸出寄存器103的輸入寄存器201-215內(nèi)，將積和系數(shù)分別設(shè)定到積和系數(shù)寄存器104的系數(shù)寄存器241-256內(nèi)(參見圖9)，然后，并行積和運(yùn)算器101進(jìn)行Y分離的積和運(yùn)算。接著，在改變積和系數(shù)的設(shè)定(參見圖10)之后，并行積和運(yùn)算器101進(jìn)行C分離的積和運(yùn)算。從輸入輸出寄存器103讀出各個運(yùn)算結(jié)果后，存儲到數(shù)據(jù)存儲器107內(nèi)(圖11中的“A”處理)。對1行掃描線的各像素反復(fù)進(jìn)行該處理“A”。1行掃描線的Y/C分離處理完成之后，中央運(yùn)算處理器105向DMA控制器113發(fā)出指令，用于將1行掃描線的運(yùn)算結(jié)果以DMA方式從數(shù)據(jù)存儲器107傳送給輸出端的幀存儲器(外部存儲器)117。以上的處理，對1個畫面的各行掃描線反復(fù)進(jìn)行。
圖12是關(guān)于圖11中“A”處理的中央運(yùn)算處理裝置105和并行積和運(yùn)算器101的時序圖。執(zhí)行COexe(子處理器起動)指令時，并行積和運(yùn)算器101起動，將像素?cái)?shù)據(jù)從數(shù)據(jù)存儲器107存入到輸入寄存器201-215中。在下一個周期中，由并行積和運(yùn)算器101進(jìn)行Y分離的運(yùn)算，而在再下一個周期中，由并行只和運(yùn)算器101進(jìn)行C分離的運(yùn)算。在并行積和運(yùn)算器101進(jìn)行Y/C分離的運(yùn)算期間，中央運(yùn)算處理器105按照ADD(加法運(yùn)算)指令進(jìn)行地址的增量運(yùn)算，按照BNE(條件轉(zhuǎn)移)指令判斷1行掃描線的像素處理是否已結(jié)束。當(dāng)Y/C分離的運(yùn)算結(jié)束時，中央運(yùn)算處理裝置105按照ST(存儲)指令將運(yùn)算結(jié)果存儲到數(shù)據(jù)存儲器107內(nèi)。反復(fù)進(jìn)行以上的動作，就可以高速地處理NTSC制式的Y/C分離。
本實(shí)施例的Y/C分離是二維的情況，但是，本發(fā)明也可以適用于進(jìn)行場內(nèi)運(yùn)算的三維Y/C分離。
下面，利用圖13-圖18詳細(xì)說明MUSE制式的亮度信號Y的處理。
圖13是MUSE制式中圖像處理的流程圖。為簡化處理，對于輸入的MUSE信號不區(qū)別活動畫面/靜止畫面進(jìn)行場內(nèi)內(nèi)插處理601。這時，由于對靜止畫面發(fā)生反射畸變，故接著進(jìn)行反射畸變除去處理602。與該反射畸變除去處理602并行地進(jìn)行用以判斷輸入圖像是活動畫面還是靜止畫面的動態(tài)檢測603。如果動態(tài)檢測603的結(jié)果是活動畫面，則在合成處理604階段選擇場內(nèi)內(nèi)插處理601的結(jié)果；如果是靜止畫面，則選擇反射畸變除去處理602的結(jié)果。
用于場內(nèi)內(nèi)插處理601和動態(tài)檢測603的數(shù)據(jù)設(shè)定及運(yùn)算結(jié)果的存儲情況示圖14。這里，在16個輸入寄存器201-216中只有8個設(shè)定了像素?cái)?shù)據(jù)。p0是和p8同一位置的2幀前的像素。進(jìn)行的積和運(yùn)算為q1＝p1+2*p2+p3 (3)q4＝p7+2*p8+p9 (4)m＝p0-p8(5)這些運(yùn)算結(jié)果q1、q4、m分別存儲到構(gòu)成輸入輸出寄存器103一部分的3個輸出寄存器283-285內(nèi)。q1、q4是場內(nèi)內(nèi)插處理的結(jié)果，m是動態(tài)檢測數(shù)據(jù)。
活動畫面/靜止畫面的判別情況示于圖15。通過將兩個寄存器285、286分別供給的m值與閾值m0的絕對值在比較器102中進(jìn)行比較，判斷是活動畫面還是靜止畫面。
反射畸變除去處理602和用以抽取反射畸變成分的數(shù)據(jù)設(shè)定及運(yùn)算結(jié)果的存儲情況示于圖16。這里，在16個輸入寄存器201-216中只有10個設(shè)定了包括場內(nèi)內(nèi)插處理601的結(jié)果在內(nèi)的數(shù)據(jù)。進(jìn)行的積和運(yùn)算為r1＝q1+2*q4+p5 (6)r2＝q1+q4(7)s1＝-q1+2*q4-p5 (8)s2＝-q1+q4 (9)r1、r2、s1和s2這些運(yùn)算結(jié)果分別存儲到構(gòu)成輸入輸出寄存器103一部分的4個輸出寄存器287-290內(nèi)。r1、r2是反射畸變(幀間，場間)的除去處理的結(jié)果，s1、s2是抽取的反射畸變成分(幀間，場間)。
判斷反射畸變成為大小的情況示于圖17。通過將分別從圖16中的2個寄存器289、290供給的反射畸變成分s1、s2的絕對值在比較器102中進(jìn)行比較，判斷幀間反射畸變成分與場間反射畸變成分明個大。
用匯編語言寫出用于以上MUSE處理的程序，則為LD 數(shù)據(jù)讀入COexe1 場內(nèi)內(nèi)插A COexe2 反射畸變除去COexe3 活動畫面判斷BL 如果是活動畫面則轉(zhuǎn)向CNOP空操作COexe4 判斷反射畸變成分的大小BL 如果場間反射畸變成分大于幀間反射畸變成分，則轉(zhuǎn)向BLD 數(shù)據(jù)讀入STr2 存儲除去了幀間反射畸變的數(shù)據(jù)JMP轉(zhuǎn)向ACOexe1 場內(nèi)內(nèi)插B STr1 存儲除去了場間反射畸變的數(shù)據(jù)JMP轉(zhuǎn)向ACOexe1 場內(nèi)內(nèi)插C LD 數(shù)據(jù)讀入STr5 內(nèi)插數(shù)據(jù)的存儲JMP轉(zhuǎn)向ACOexe1 場內(nèi)內(nèi)插其中，在JMP(無條件轉(zhuǎn)移)指令的下一行所述的COexe1指令在該轉(zhuǎn)移時執(zhí)行。
圖18是用流程圖形式表示該程序的圖。中央運(yùn)算處理裝置105首先根據(jù)LD(讀入)指令讀入數(shù)據(jù)(S901)。然后，按照COexe1指令進(jìn)行圖14的場內(nèi)內(nèi)插處理和動態(tài)檢測(S902，S904)，按照COexe2指令進(jìn)行圖16的反射畸變除去處理及抽取畸變成分(S903)，按照COexe3指令進(jìn)行圖15的活動畫面判斷(S905)。利用該活動畫面判斷的結(jié)果，按照BL(條件轉(zhuǎn)移)指令進(jìn)行轉(zhuǎn)移控制(S906)。即，如果是活動畫面就進(jìn)入S907，如果是靜止畫面就進(jìn)入S910。
如果是活動畫面，就按照LD指令進(jìn)行下一個數(shù)據(jù)的讀入(S907)，然后，按照ST指令將圖14運(yùn)算結(jié)果中的內(nèi)插數(shù)據(jù)寫入數(shù)據(jù)存儲器107內(nèi)(S908)。并且，通過執(zhí)行JMP指令，在進(jìn)行場內(nèi)內(nèi)插(S909)之后，回到S903。
如果是靜止畫面，就按照COexe4指令進(jìn)行圖17所示的幀間反射畸變成分與場間反射畸變成分的大小判斷(S910)。利用該畸變判斷的結(jié)果，按照BL指令進(jìn)行轉(zhuǎn)移控制(S911)。即，如果場間反射畸變成分大，則進(jìn)入S912，如果幀間反射畸變成分大，就進(jìn)入S915。
場間反射畸變成分大時，通過執(zhí)行位于延遲槽(delay slot)中的LD指令，在讀入下一個數(shù)據(jù)后(S912)，按照ST指令將除去了場間反射畸變的數(shù)據(jù)寫入數(shù)據(jù)存儲器107內(nèi)(S(913)。并且，通過執(zhí)行JMP指令，在進(jìn)行場內(nèi)內(nèi)插(S914)之后，回到S903。
如果幀間反射畸變成分大，則通過執(zhí)行LD指令讀入下一個數(shù)據(jù)后(S915)，按照ST指令將除去了幀間反射畸變的數(shù)據(jù)寫入數(shù)據(jù)存儲器107內(nèi)(S916)。并且，通過執(zhí)行JMP指令，在進(jìn)行場內(nèi)內(nèi)插(S917)之后回至S903。
通過反復(fù)進(jìn)行上述動作可以高速地處理MUSE制式的圖像處理。
在本實(shí)施例中，指令及數(shù)據(jù)是通過1條系統(tǒng)總線119傳送的，但是，如果在處理器100上設(shè)置兩個出入口，將交用于從程序存儲器122向中央運(yùn)算處理裝置105傳送指令和數(shù)據(jù)等的總線與在2個幀存儲器116、117和數(shù)據(jù)存儲器107之間進(jìn)行數(shù)據(jù)的DMA傳送的總線分離開，就可以使兩者沒有相互干涉，從而進(jìn)行更高速的控制。也可以不設(shè)置DMA控制器113，而由中央運(yùn)算處理裝置105直接進(jìn)行兩個幀存儲器116、117與數(shù)據(jù)存儲器107之間的數(shù)據(jù)傳送。另外，也可以采用行存儲器、FIFO存儲器等來代替兩個幀存儲器116、117。
在MUSE同步電路114或NTSC同步電路115與輸入端的幀存儲器116之間，還可以設(shè)置重新消除電路及波形均衡電路等。在處理器100與輸出端的幀存儲器117之間，也可以設(shè)置濾波處理電路等。
另外，也可以不像上述那樣用1個處理器100順序進(jìn)行Y分離處理和C分離處理，而用多個處理器并行地進(jìn)行上述2個處理。上述NTSC制式的Y/C分離的順序，也可以適用于EDTV制式、EDTV II制式等需要進(jìn)行Y/C分離的其它廣播方式。對于PAL(Phase Alternation Line)制式的圖像信號，通過改變程序和更換積和系數(shù)，也可以進(jìn)行處理。
另外，本發(fā)明不限于TV接收機(jī)，也可以適用于VTR等其它圖像信號處理裝置。并行積和運(yùn)算器101還可以作為聲音處理的濾波器而使用。若改變對積和系數(shù)寄存器104的系數(shù)設(shè)定，就可以實(shí)現(xiàn)可變特性的聲音濾波器。進(jìn)而，如果將數(shù)字TV、或VTR、CD-ROM等其它裝置的數(shù)字信號輸入到系統(tǒng)總線119，則可知上述圖像信號的情況一樣對這些信號進(jìn)行多種方式的處理。另外，也可以使用行波進(jìn)位方式的加法器代替并行積和運(yùn)算器101中的樹狀結(jié)構(gòu)的加法器261-175。輸入寄存器201-216及系數(shù)寄存器241-256各自的位結(jié)構(gòu)不限于上述的結(jié)構(gòu)(8位，4倍)。
(實(shí)施例2)圖19是本發(fā)明第2實(shí)施例的TV接收機(jī)的構(gòu)成圖。這里，NTSC信號包含EDTV、EDTV II等的需要Y/C分離的信號。在圖19中，1是MUSE同步電路，2是具有3個端口的輸入端幀存儲器，3是存儲程序方式的處理器，4是具有2個端口的輸出端幀存儲器，6是NTSC同步電路，10是輸入端的存儲器控制器，11是用于存儲處理器3的程序的ROM，12是從處理器3向輸出端幀存儲器4供給的寫入地址，13是輸出端的存儲器控制器，14是從存儲器控制器10供給輸入端幀存儲器2的寫入地址，15是從存儲器控制器13供給輸出端幀存儲器4的讀出地址，16是從輸入端存儲器控制器10輸往輸出端存儲器控制器13的定時信號，17是從處理器3向輸入端幀存器2供給的讀出地址，18是從輸出端存儲器控制器13輸出的CRT同步信號，19是從處理器3向ROM11供給的讀出地址，20是數(shù)據(jù)線，21是NTSC前處理裝置，22是MUSE前處理裝置，23是后處理裝置，24是接收CRT同步信號18的顯示控制器，25是CRT。
來自外部的輸入信號(MUSE信號和NTSC信號)中分別含有同步信號和圖像信號。在同步信號中有水平同步信號和垂直同步信號，每隔1行掃描線插入水平同步信號，每隔1場插垂直同步信號。在TV接收機(jī)中，必須利用調(diào)諧器對輸入的廣播信號進(jìn)行統(tǒng)調(diào)，取出所選擇的頻道的信號，而在本實(shí)施例中，是由MUSE同步電路1和NTSC同步電路6進(jìn)行的。頻道的指定利用外部的控制信號進(jìn)行。
MUSE信號輸入到輸入端存儲器控制器10和MUSE同步電路1中。NTSC信號輸入到輸入端存儲器控制器10和NTSC同步電路6中。MUSE同步電路1的輸出通過MUSE前處理裝置22與輸入端幀存儲器2相連接，NTSC同步電路6的輸出通過NTSC前處理裝置21與輸入端幀存儲器2相連接。MUSE前處理裝置22是波形均衡電路或去加重濾波器，NTSC前處理裝置21是消除重影電路，這些電路都是為了改善畫面質(zhì)量而使用的。輸入端幀存儲器2進(jìn)而與處理器3相連接。ROM11、輸入端存儲器控制器10和輸出端存儲器控制器13通過數(shù)據(jù)線20與處理器3相連接。處理器3的輸出通過垂直濾波器等的后處理裝置23與輸出端幀存儲器4相連接。輸出端幀存儲器4的輸出供給與CRT25相連接的顯示控制器24。
從外部輸入的MUSE信號由MUSE同步電路以16.2MHz進(jìn)行采樣后，通過前處理裝置22存儲到輸入端幀存儲器2內(nèi)。另外，從外部輸入的NTSC信號由NTSC同步電路6以14.3MHz進(jìn)行采樣后，通過前處理裝置21存儲到輸入端幀存儲器內(nèi)。這時，各信號的像素?cái)?shù)據(jù)被寫入輸入端幀存儲器2的不同區(qū)域內(nèi)，讀出時根據(jù)地址選擇MUSE像素或NTSC像素。
MUSE信號及NTSC信號還分別輸入到輸入端存儲器控制器10，并由該存儲器控制器10進(jìn)行同步信號的檢測。如果輸入端存儲器控制器10檢測到了水平同步信號，則設(shè)定輸入端幀存儲器2的寫入地址14。下面，利用圖20說明這一處理。
圖20是表示輸入端幀存儲器2的地址變換的一個例子。從a0到a3ff表示1行掃描線的像素存儲區(qū)域。0-3ff為16進(jìn)行數(shù)，是能用10位表示的范圍。在本例中，若輸入水平同步信號，則將輸入端幀存儲器2的寫入地址14的下位10位設(shè)定為0，并且進(jìn)行使其上位增量的處理。
例如，對于NTSC信號，以14.3MHz的采樣頻率采樣時，水平采樣數(shù)為910個采樣點(diǎn)。用16進(jìn)制數(shù)表示，則為0-38d。因此，將上位及下位地址設(shè)定為0后，如果邊使地址增加邊寫入每1個像素，便可將1行掃描線的910個像素?cái)?shù)據(jù)存儲到a0-a38d內(nèi)。其次，若輸入同步信號，則將寫入地址的下位10位取為0，還使上位增量。結(jié)果，便可將下一行掃描線存儲到b0-b38d內(nèi)。繼續(xù)進(jìn)行這樣的處理，用存儲器地址的下位10位表示1行掃描線中的像素位置，用上位位以表示掃描線序號的狀態(tài)存儲像素。
如果在這樣的狀態(tài)下將像素?cái)?shù)據(jù)寫入輸入端幀存儲器2內(nèi)，即使未輸入輸入圖像信號內(nèi)的同步信號，處理器3也能識別出讀出地址17的下位10位為0的地址是1行掃描線的像素?cái)?shù)據(jù)最前面的數(shù)據(jù)，不采用像現(xiàn)有技術(shù)那樣利用與輸入信號的采樣頻率相同并且位相一致的系統(tǒng)時鐘進(jìn)行同步的圖像處理，就可以進(jìn)行非同步的并且發(fā)揮處理器處理的特征的高速處理。另外，還可以從任意的地址將所需數(shù)量的像素從輸入端幀存儲器2中取出進(jìn)行圖像處理。例如，可以取出為1行掃描線的像素?cái)?shù)據(jù)一部分的a5-a100等任意的部分，再進(jìn)行處理。這樣，便可很容易地實(shí)現(xiàn)地址變換或畫面擴(kuò)大等處理。
圖21是以流程圖的形式表示輸入端存儲器控制器10的簡要動作的圖。輸入端存儲器控制器10在S401進(jìn)行水平同步信號的檢測。并且，判斷檢測結(jié)果(S402)。如果檢測到水平同步信號，就在S405將向輸入端幀存儲器2寫入的寫入地址14的下位地址10位設(shè)定為0，并且使上位增量。另外，為了通知處理器3已存儲完1行掃描線而產(chǎn)生中斷信號(S406)。由于處理器3的處理比向輸入端幀存儲器2寫入的寫入動作速度高，故為了防止超過已輸入完的像素進(jìn)行處理，該中斷信號通知處理器3已存儲完1行掃描線。該中斷信號通過數(shù)據(jù)線20通知處理器3。處理器3接收到中斷信號、處理完1行掃描線的910個像素點(diǎn)后，進(jìn)入待機(jī)狀態(tài)。在未檢測到水平同步信號期間，邊增加寫入地址14的下位地址(S403)，邊將像素?cái)?shù)據(jù)順序?qū)懭胼斎攵藥鎯ζ?內(nèi)(S404)。輸出端存儲器控制器13控制的幀存儲器4的讀出動作，除了輸入端存儲器控制器10基于時鐘信號16這一點(diǎn)以外，均和圖21一樣。另外，也可以設(shè)定標(biāo)志符代替中斷信號(S406)來通知處理器3。
處理器3通過數(shù)據(jù)線20進(jìn)行輸入端存儲器控制器10和輸出端存儲器控制器13的控制。檢測到輸入端存儲器控制器10和輸出端存儲器控制器13的同步信號時的地址設(shè)定利用由處理器3預(yù)先設(shè)定的地址設(shè)定寄存器的內(nèi)容進(jìn)行。另外，處理器3將存儲在輸入端幀存儲器2內(nèi)的像素?cái)?shù)據(jù)輸入1行掃描線的量。進(jìn)行各種廣播方式所需的處理。如后面詳細(xì)說明的那樣，裝在處理器3內(nèi)部的信號處理器中包括圖像處理所需要的水平濾波器、垂直濾波器和比較器等，利用總線開關(guān)可以切換這些硬件的連接。這些硬件由按照ROM11的程序而動作的控制器進(jìn)行控制，分別進(jìn)行MUSE/NTSC的信號處理。處理器3處理的結(jié)果，按照和圖20所示的相同的存儲器變換輸給輸出端幀存儲器4。
輸出端存儲器控制器13利用輸入端存儲器控制器10的時鐘信號16信號輸出來自輸出端幀存儲器4的像素?cái)?shù)據(jù)的讀出地址15。即，當(dāng)輸入時鐘信號16時，輸出端存儲器控制器13和輸入端存儲器控制器10一樣，將讀出的下位地址10位設(shè)定為0。從輸出端幀存儲器4讀出的像素?cái)?shù)據(jù)輸出到顯示控制裝置24。另外，輸出端存儲器控制器13對顯示控制器24輸出用于CRT25中水平及垂直同步的CRT同步信號18。這樣，便可正確地保持輸送給CRT25的像素?cái)?shù)據(jù)與CRT同步信號18的關(guān)系。
圖22是總括上述TV接收機(jī)的動作的時間圖。輸入圖像信號中含有同步信號，檢測出水平同步信號后，和上述一樣將輸入端幀存儲器2的寫入地址14的下位地址設(shè)定為0。按照這樣的動作，以后每過1個像素都使地址增加，并寫入輸入端幀存儲器2內(nèi)。由于在輸入下一個水平同步信號時已把1行掃描線的像素?cái)?shù)據(jù)存儲到輸入端幀存儲器2內(nèi)，故用中斷信號通知處理器3。處理器3按照中斷信號進(jìn)行處理。在圖22所示的例子中，處理器3按照約4倍于NTSC采樣頻率14.3MHz的頻率(60MHz)的系統(tǒng)時鐘而動作。處理結(jié)果寫入輸出端幀存儲器4內(nèi)。從輸出端幀存儲器4讀出和向輸入端幀存儲器2寫入用同一頻率。根據(jù)抽取的同步信號將下位地址設(shè)定為0和將CRT同步信號18輸出到顯示控制器24，由此而保持同步。
如上所述，本實(shí)施例的特征是，輸入端存儲器控制10向輸入端幀存儲器2的寫入和用處理器3的讀出可以非同步地進(jìn)行，并且從處理器3向輸出端幀存儲器4的寫入和用輸出端存儲器控制器13的讀出可以非同步地進(jìn)行。另外，輸入到輸出端存儲器控制器13的時鐘信號16僅用于產(chǎn)生輸出到CRT25的圖像數(shù)據(jù)的輸出時鐘。如果在內(nèi)部生成CRT25的同步信號，就會發(fā)生由于與廣播臺的頻率有偏差而引起誤動作，所以，該時鐘信號16可用于進(jìn)行修正。但是，如果能在內(nèi)部精確地發(fā)生CRT同步信號18，也可以不生成時鐘信號16。例如，如果將供給處理器3的系統(tǒng)時鐘的頻率分別精確地設(shè)定為，例如，接收MUSE信號時3倍于16.2MHz和接收NTSC信號時3倍于14.3MHz，就不需要從輸入端存儲器控制器10向輸出端存儲器控制器13輸出時鐘信號16。也可以在接收MUSE信號時轉(zhuǎn)換為48.6MHz，接收NTSC信號時轉(zhuǎn)換為42.9MHz。處理器3以公倍數(shù)的頻率進(jìn)行圖像信號處理時也一樣。
圖23是表示輸入端幀存儲器2的變換變形例子的圖。在圖20中，用于NTSC信號時的采樣點(diǎn)數(shù)在一條掃描線上只有910個，所以，未使用下位地址38d(16進(jìn)制數(shù))以后的存儲器。相反，圖23是有效地使用存儲器的方法，是在存儲器上順序存儲像素的方法。其中，當(dāng)檢測到垂直同步信號時，將下位地址設(shè)定為0，如果決定了水平方向的采樣點(diǎn)數(shù)，以后讀出時只要在地址上加上1行掃描線的采樣點(diǎn)數(shù)，就可以根據(jù)地址識別各個像素的位置。利用這樣的方法，處理器3只根據(jù)地址就可以識別并處理1行掃描線的像素?cái)?shù)據(jù)，從而可以與采樣非同步地進(jìn)行圖像處理。也可以幾場中進(jìn)行1次垂直同步信號對下位地址的0設(shè)定。另外，若存儲器容量是1行掃描線采樣點(diǎn)數(shù)的整數(shù)倍，則也可以只靠水平同步信號決定像素位置。
在本實(shí)施例中，是用輸入端存儲器控制器10檢測同步信號的，也可以在外部檢測出同步信號，將其結(jié)果輸入到兩個存儲器控制器10和13。也可以是在兩個存儲器控制器10和13中利用MUSE同步電路1和NTSC同步電路6中同步信號檢測結(jié)果的結(jié)構(gòu)。微處理器3控制輸入端存儲器控制器10或輸出端存儲器控制器13時，也可以將兩個存儲器控制器10和13中的控制寄存器作為處理器3的存儲器的一部分進(jìn)行存取。另外，當(dāng)輸入同步信號時，是將下位地址設(shè)定為0，不過，也可以設(shè)定為其它值。例中，設(shè)定的是下位地址10位，但，也可以是其它位。例如，如果只和MUSE信號對應(yīng)，由于輸入的1行掃描線的采樣點(diǎn)數(shù)為480個采樣點(diǎn)，故可以取9位。另外，即使將1行掃描線的像素?cái)?shù)據(jù)分到存儲器的多個部分進(jìn)行存儲，則只要是能按照地址識別各像素位置的方法就可以。使用設(shè)定上位地址、使下位地址增量的方法也能實(shí)現(xiàn)。也可以使地址減量或者相隔2個以上地址的增量/減量。另外，同樣對于垂直同步信號，當(dāng)檢測到垂直同步信號時，通過將上位地址的下位的位設(shè)定為0，同樣可以識別場位置。
另外，在本實(shí)施例中，是對每1行掃描線進(jìn)行處理器3的處理的，但是，也可以以數(shù)行掃描線或數(shù)場為單位進(jìn)行處理。也可用處理器3實(shí)現(xiàn)前處理裝置21、22以及后處理裝置23的功能。使用專用硬件進(jìn)行存取程序方式的處理器3所作的圖像處理，也可以使處理速度提高到大于采樣頻率。另外，在本實(shí)施例中，是將由MUSE、NTSC存儲到輸入端幀存儲器2內(nèi)的地址存放到不同的區(qū)域，由來自輸入端幀存儲器2的讀出地址進(jìn)行切換的，也可以在前處理裝置21、22和輸入端幀存儲器2之間設(shè)置選擇器來選擇MUSE/NTSC并將其輸入輸入端幀存儲器2。另外，輸出是采用CRT顯示的，也可以連接及存入其它圖像處理裝置、機(jī)構(gòu)等。
如合態(tài)清一等人在電視學(xué)會技術(shù)報(bào)告Vol 16，No.32，PP.13-18，ICS′92-40(June，1992)發(fā)表的“關(guān)于MUSE制式的色差信號處理的研究”一文所述的那樣，具有將1個水平濾波器的輸出供給1個垂直濾波器的TV接收機(jī)所用的數(shù)字濾波技術(shù)已為眾所熟知。可以在水平濾波器和垂直濾波器之間設(shè)置3行掃描線的行存儲器，從水平濾波器輸出3行像素?cái)?shù)據(jù)，在該像素?cái)?shù)據(jù)填滿行存儲器時起動垂直濾波器。與此相反，將從幀存儲器同時讀出的3行像素?cái)?shù)據(jù)分配給3個水不濾波器，只要采用將這3個水平濾波器的輸出供給1個垂直濾波器的結(jié)構(gòu)，就可從削減行存儲器。具有適合于后者結(jié)構(gòu)的適應(yīng)性的處理器的結(jié)構(gòu)示于圖26。
圖26是圖19中的處理器3的內(nèi)部結(jié)構(gòu)例子及其外部連接的示意圖。只是省略了圖19中的后處理裝置23。
在圖26中，31是具有用于從輸入存儲器(幀存儲器)2輸入數(shù)據(jù)的3端輸入端子，32是垂直濾波器，23是水平濾波器，51、52是用于切換垂直濾波器32和水平濾濾器33連接的總線開關(guān)，53是輸出部分。處理器3的信號處理器42由垂直濾波器32、水平濾波器33、總線開關(guān)51、52和輸出部分53構(gòu)成。54是輸入端的處理用存儲器控制器，55是中央運(yùn)算處理裝置(CPU)，56是輸出端的處理用存儲器控制器。處理器3的控制器43由CPU55和處理用存儲器控制器54及56構(gòu)成。
處理器3的輸入端子31與輸入存儲器2相連。輸入端的總線開關(guān)51分別從端子31和輸出端的總線開關(guān)52接收數(shù)據(jù)。垂直濾波器32和水平濾波器33分別處理從輸入端的總線開關(guān)51供給的數(shù)據(jù)，并將其處理結(jié)果輸出到輸出端的總線開關(guān)52。輸出端的總線開關(guān)52不僅將數(shù)據(jù)反饋給輸入端的總線開關(guān)51，而且還將最終處理結(jié)果輸出到輸出部分53。輸出部分53的輸出被寫入輸出存儲器(幀存儲器)4。
輸入端的處理用存儲器控制器54向輸入存儲器2供給讀出地址17，輸出端的處理用存儲器控制器54向輸出存儲器4供給寫入地址12。讀出地址17包括3個地址44、45、46，可用于同時從輸入存儲器2讀出3行掃描線的像素?cái)?shù)據(jù)。CPU55不令與處理器外部的ROM(圖19中的11)相連接，而且還與垂直濾波器32、水平濾波器33、總線開關(guān)51、52及處理用存儲器控制器54、56相連接，控制各個組件。
垂直濾波器32如圖27所示，由系數(shù)寄存器301、乘法器302和加法器303構(gòu)成。水平濾波器33如圖28中示出的其三分之一那樣，由系數(shù)寄存器301、乘法器302、加法器303及自鎖電路304構(gòu)成。即，濾波器32或33中任一個都可以通過設(shè)定系數(shù)寄存器301來改變?yōu)V波特性。特別是如圖27所示的那樣，垂直濾波器32具有2組系數(shù)寄存器301，可以實(shí)現(xiàn)系數(shù)切換的高速化。如果將多行像素?cái)?shù)據(jù)輸入到垂直濾波器32，就可以進(jìn)行行間處理，如果將多場像素?cái)?shù)據(jù)輸入到同一垂直濾波器32，就可以進(jìn)行場間處理，即時間濾波處理。還可以利用垂直濾波器32進(jìn)行任意像素?cái)?shù)據(jù)間的運(yùn)算。在水平濾波器33中也可以設(shè)置多組系數(shù)寄存器。
按照圖26的處理器3，只要設(shè)定了輸入端和輸出端的總線開關(guān)51、52，使得從輸入存儲器2讀入的3行像素?cái)?shù)據(jù)通過輸入端子31輸送給水平濾波器33，并將水平濾波器33的輸出輸入到垂直濾波器32。把垂直濾波器32的輸出輸入到輸出部53，就可以實(shí)現(xiàn)削減了上述行存儲器的、硬件數(shù)量較少的數(shù)字濾波結(jié)構(gòu)。
下面，參照圖29所示的流程圖，說明處理器3的其它動作。假設(shè)在執(zhí)行圖29的程序之前，CPU55通過執(zhí)行其它程序已設(shè)定了圖27和圖28所示的垂直濾波器32和水平濾波器33中的系數(shù)寄存器301。另外，假定為了使通過輸入端子31輸入的數(shù)據(jù)輸給垂直濾波器32、而將垂直濾波器32的輸出輸給水平濾波器33，并且將水平濾波器33的輸出輸給輸出部分，已利用程序控制預(yù)先設(shè)定了輸入端和輸出端的總線開關(guān)51及52。
首先，在S501，為了輸入多場或多行數(shù)據(jù)，CPU55設(shè)定輸入端的處理用存儲器控制器54，將由從輸入存儲器2讀出的地址44、45、46指定的數(shù)據(jù)讀入輸入端子31。讀入的數(shù)據(jù)通過輸入端總線開關(guān)51輸送給垂直濾波器32。在S502，垂直濾波器32進(jìn)行場間或行間處理。在S503，接收到垂直濾波器32的輸出的水平濾波器33進(jìn)一步進(jìn)行信號處理。在S504，水平濾波器33的輸出通過輸出部分53寫入輸出到存儲器4。這樣，若按照圖26的處理器3，就可通過垂直濾濾器處理將3行的像素?cái)?shù)據(jù)變?yōu)?行之后，實(shí)現(xiàn)進(jìn)行水平濾波器處理的數(shù)字濾波器的結(jié)構(gòu)。
圖30是增加了系數(shù)轉(zhuǎn)換程序S510的算法，是改變系數(shù)設(shè)定、反復(fù)使用同一硬件的例子。例如，可以將水平濾波器33用作4MHz低通濾波器，接著轉(zhuǎn)換系數(shù)，將同一水平濾波器33作為8MHz低通濾波器使用等，從而可以進(jìn)行多種不同的處理。系數(shù)轉(zhuǎn)換的時間是任意的，也可以在進(jìn)行以行為單位等多次處理后轉(zhuǎn)換系數(shù)。
另外，也可以采用為輸入數(shù)據(jù)的比較處理而用的部件代替水平濾波器33。由于垂直濾波器處理和水平濾波器處理都可以利用積和運(yùn)算而實(shí)現(xiàn)，所以，可以把垂直濾波器32和水平濾波器33作為具有相同硬件結(jié)構(gòu)的積和運(yùn)算器。如果采用使1個積和運(yùn)算器的輸出反饋給該積和運(yùn)算器本身而反復(fù)進(jìn)行積和運(yùn)算的結(jié)構(gòu)，就可以將垂直濾波器32和水平濾波器33合并為1個積和運(yùn)算器，從而可以進(jìn)一步削減硬件數(shù)量。當(dāng)然，也可以將輸入存儲器2作為多個處理器的共用存儲器。
(實(shí)施例3)圖24是本發(fā)明第3實(shí)施例的TV接收機(jī)的構(gòu)成圖。圖24與圖19比較，不同點(diǎn)在于輸入端存儲器控制器10和輸出端存儲器控制器13之間沒有用于傳送時鐘信號信號16的控制線，而增加了時鐘生成電路27。
時鐘生成電路27在輸入MUSE/NTSC信號并檢測出同步信號后，生成位相與同步信號一致的時鐘，將它作為采樣時鐘輸送給MUSE同步電路1和NTSC同步電路6。時鐘生成電路27還生成用于使處理器3動作的系統(tǒng)時鐘。該系統(tǒng)時鐘的位相與同步信號一致，其頻率設(shè)定為輸入MUSE同步電路1或NTSC同步電路6的時鐘頻率的整數(shù)倍。這樣，就可以使處理器3以比采樣頻率高的速度進(jìn)行，從而可以非同步地進(jìn)行處理。只要開始時設(shè)定了圖像數(shù)據(jù)的輸入時鐘，以后微處理器3就可以根據(jù)地址計(jì)數(shù)器識別像素的輸入狀態(tài)，所以，可以省略用中斷信號進(jìn)行1行掃描線輸入的通知。
如果使系統(tǒng)時鐘的頻率成為，例如，三倍于接收MUSE信號時16.2MHz和接收NTSC信號時14.3MHz的頻率，在接收MUSE信號時可以切換為48.6MHz，在接收NTSC信號時可以切換為42.9MHz，也可以按成為其公倍數(shù)的某個頻率進(jìn)行處理。
(實(shí)施例4)圖25是本發(fā)明第4實(shí)施例TV接收機(jī)的構(gòu)成圖。圖25和圖19比較，其不同在于使用了二個處理器3(3a，3b)、而輸出存儲器5由3個行存儲器(5a，5b，5c)構(gòu)成。
在CRT25上進(jìn)行圖像顯示時，同時需要彩色信號和亮度信號。然而，在圖19的結(jié)構(gòu)中，對彩色信號和亮度信號是分時處理的，所以，必須預(yù)先保持其中的一種信號，在向顯示控制器24輸出像素?cái)?shù)據(jù)的同時輸出彩色信號和亮度信號。因此，需要場存儲器或幀存儲器。與此相反，如果像本實(shí)施例那樣，使用2個處理器3a、3b，至少可以同時處理彩色信號和亮度信號，所以，不必保存信號，使用行存儲器5a、5b、5c這樣小容量的存儲裝置就可以完成。從而可以削減圖19的輸出端設(shè)置的價格昂貴的幀存儲器4。另外，在本實(shí)施例中使用了2個處理器，但也可以使用3個以上的處理器。
在上述第2-第4各實(shí)施例中，也可以用1個存儲器控制器組件構(gòu)成輸入端存儲器控制器10和輸出端存儲器控制器13。另外，在上述第3和第4實(shí)施例中，也可以采用具有圖26的內(nèi)部結(jié)構(gòu)的處理器。
權(quán)利要求
1.一種圖像信號處理裝置，其特征在于包括第1及第2存儲器，分別用于存儲多個像素?cái)?shù)據(jù)；地址生成器，用于以使將圖像信號采樣后得到的像素?cái)?shù)據(jù)與同步信號同步地順序?qū)懭肷鲜龅?存儲器的方式生成上述第1存儲器的寫入地址，并以使像素?cái)?shù)據(jù)與上述同步信號同步地從上述第2存儲器順序讀出的方式生成上述第2存儲器的讀出地址；處理器，分別用于以比上述圖像信號的采樣頻率高的動作頻率從上述第1存儲器讀出像素?cái)?shù)據(jù)、處理該讀出的像素?cái)?shù)據(jù)，以及將處理過的像素?cái)?shù)據(jù)寫入上述第2存儲器。
2.按權(quán)利要求1所述的圖像信號處理裝置，其特征在于上述地址生成器包括用于生成上述第1存儲器的寫入地址的第1地址生成電路，以及用于生成上述第2存儲器的讀出地址的第2地址生成電路；所述第1地址生成電路還具有從上述圖像信號中檢測同步信號，并且每當(dāng)檢測到該同步信號時向上述第2地址生成電路供給用于設(shè)定讀出地址的時鐘信號的功能。
3.按權(quán)利要求1所述的圖像信號處理，其特征在于還具有用于根據(jù)上述同步信號生成上述處理器的動作時鐘的時鐘生成器，用以使上述處理器可以用上述圖像信號的采樣頻率的整數(shù)倍的動作頻率與上述同步信號同步地分別進(jìn)行像素?cái)?shù)據(jù)的讀出、處理和寫入。
4.按權(quán)利要求1所述的圖像信號處理裝置，其特征在于上述處理器具有用于進(jìn)行各個不同處理的多個信號處理器；上述第2存儲器具有分別與上述多個信號處理器對應(yīng)的行存儲器。
5.按權(quán)利要求1所述的圖像信號處理裝置，其特征在于上述第1存儲器具有多個區(qū)域，用于將多種廣播方式的像素?cái)?shù)據(jù)按每種方式分開存儲。
6.按權(quán)利要求1所述的圖像信號處理裝置，其特征在于上述地址生成器具有檢測功能、起動功能和更新功能，檢測功能是從上述圖像信號中檢測同步信號；起動功能是在未檢測到上述同步信號期間將上述第1存儲器的寫入地址按每次0以外的整數(shù)n1進(jìn)行更新，以使至少1行掃描線的像素?cái)?shù)據(jù)能順序?qū)懭肷鲜龅?存儲器，當(dāng)檢測到上述同步信號時僅使上述第1存儲器的寫入地址更新0以外的整數(shù)m1，(m1≥n1)，同時使上述處理器動作；更新功能是在未檢測到上述同步信號期間將上述第2存儲器的讀出地址按每次0以外的整數(shù)n2進(jìn)行更新，用以從上述第2存儲器順序讀出至少1行掃描線的像素?cái)?shù)據(jù)，當(dāng)檢測到上述同步信號時僅使上述第2存儲器的讀出地址更新0以外的整數(shù)m2(m2≥n2)。
7.一種圖像信號處理裝置，其特征在于具有存儲器，用于存儲多個像素?cái)?shù)據(jù)；地址生成器，用于生成上述存儲器的寫入地址，使圖像信號采樣后得到的像素?cái)?shù)據(jù)能與同步信號同步地順序?qū)懭肷鲜龃鎯ζ?；處理器，用于以比上述圖像信號的采樣頻率高的動作頻率分別進(jìn)行從上述存儲器讀出像素?cái)?shù)據(jù)和處理該像素?cái)?shù)據(jù)。
8.按權(quán)利要求7所述的圖像信號處理裝置，其特征在于上述地址生成器具有從上述圖像信號中檢測同步信號的檢測功能；以及起動功能，該功能是在未檢測到上述同步信號期間將上述存儲器的寫入地址按每次0以外的整數(shù)n進(jìn)行更新，以使至少1行掃描線的像素?cái)?shù)據(jù)順序?qū)懭肷鲜龃鎯ζ?，?dāng)檢測到上述同步信號時，僅使上述存儲器的寫入地址更新0以外的整數(shù)m(m≥n)，同時使上述處理器動作。
9.按權(quán)利要求7所述的圖像信號處理裝置，其特征在于上述處理器具有存取器，用于從上述存儲器中讀取數(shù)據(jù)；具有系數(shù)寄存器的積和運(yùn)算器，用于進(jìn)行在該系數(shù)寄存器中設(shè)定的系數(shù)與上述存儲器讀出的數(shù)據(jù)的積和運(yùn)算并輸出該積和運(yùn)算的結(jié)果；信號處理器，用于在輸入上述積和運(yùn)算器的輸出后，進(jìn)行信號處理并輸出該信號處理的結(jié)果；控制器，用于控制上述存取器并在上述積和運(yùn)算器中的系數(shù)寄存器內(nèi)設(shè)定系數(shù)。
10.按權(quán)利要求9所述的圖像信號處理裝置，其特征在于上述積和運(yùn)算器具有多組系數(shù)寄存器。
11.按權(quán)利要求9所述的圖像信號處理裝置，其特征在于上述信號處理器具有系數(shù)寄存器，通過利用在該系數(shù)寄存器中設(shè)定的系數(shù)進(jìn)行積和運(yùn)算而進(jìn)行上述信號處理。
12.按權(quán)利要求11所述的圖像信號處理裝置，其特征在于上述信號處理器具有多組系數(shù)寄存器。
13.按權(quán)利要求9所述的圖像信號處理裝置，其特征在于上述積和運(yùn)算器和信號處理器是同一個硬件。
14.按權(quán)利要求9所述的圖像信號處理裝置，其特征在于上述信號處理器進(jìn)行輸入數(shù)據(jù)的比較處理。
15.按權(quán)利要求7所述的圖像信號處理裝置，其特征在于上述處理器具有存取器，用于從上述存儲器中讀出數(shù)據(jù)；具有系數(shù)寄存器的積和運(yùn)算器，用于利用在該系數(shù)寄存器中設(shè)定的系數(shù)進(jìn)行積和運(yùn)算并輸出該積和運(yùn)算的結(jié)果；輸出裝置，用于向外部輸出上述積和運(yùn)算器的輸出；轉(zhuǎn)換裝置，用于轉(zhuǎn)換上述積和運(yùn)算器與上述存儲器及輸出裝置之間的連接，以使在上述積和運(yùn)算器中進(jìn)行上述系數(shù)寄存器中設(shè)定的第1系數(shù)與上述存取器讀出的數(shù)據(jù)的積和運(yùn)算，至少在上述積和運(yùn)算器中對該積和運(yùn)算器的輸出與在上述系數(shù)寄存器中設(shè)定第2系數(shù)進(jìn)行1次積和運(yùn)算后，將該積和運(yùn)算器的輸出輸送給上述輸出裝置；控制器，用于控制上述存取器和轉(zhuǎn)換裝置，并且在上述積和運(yùn)算器中的系數(shù)寄存器中設(shè)定系數(shù)。
16.一種圖像信號處理裝置，其特征在于具有存儲器，用于存儲多個像素?cái)?shù)據(jù)；處理器，用于按照比上述圖像信號的采樣頻率高的動作頻率分別進(jìn)行處理對圖像信號采樣后得到的像素?cái)?shù)據(jù)以及將處理過的像素?cái)?shù)據(jù)寫入上述存儲器；地址生成器，用于生成上述存儲器的讀出地址，以使像素?cái)?shù)據(jù)與同步信號同步地從上述存儲器中順序讀出。
17.按權(quán)利要求16所述的圖像信號處理裝置，其特征在于上述地址生成器具有檢測功能和更新功能，檢測功能是從上述圖像信號中檢測同步信號；更新功能是在未檢測到上述同步信號期間將上述存儲器的讀出地址按每次0以外的整數(shù)n進(jìn)行更新，以使至少1行掃描線的像素?cái)?shù)據(jù)從上述存儲器中順序讀出，當(dāng)檢測到上述同步信號時，僅使上述存儲器的讀出地址更新0以外的整數(shù)m(m≥n)。
18.一種圖像信號處理方法，其特征在于包括下列步驟檢測步驟，從圖像信號檢測同步信號；采樣步驟，對上述圖像信號進(jìn)行采樣，用以從上述圖像信號中得到像素?cái)?shù)據(jù)；存儲步驟，在未檢測到上述同步信號期間將寫入地址按每次0以外的整數(shù)n進(jìn)行更新后，順序存儲由上述采樣得到的至少1行掃描線的像素?cái)?shù)據(jù)；開始處理步驟，在檢測到上述同步信號時僅使上述寫入地址更新0以外的整數(shù)m(m≥n)，并且開始處理上述存儲的至少行掃描線的像素?cái)?shù)據(jù)。
19.按權(quán)利要求18所述的圖像信號處理方法，其特征在于還包括生成步驟，當(dāng)檢測到上述同步信號時生成中斷信號或標(biāo)志符，以便開始進(jìn)行上述像素?cái)?shù)據(jù)的處理。
20.按權(quán)利要求18所述的圖像信號處理方法，其特征在于還包括輸入多場數(shù)據(jù)或多行數(shù)據(jù)的步驟；利用上述輸入的數(shù)據(jù)的運(yùn)算進(jìn)行場間或行間處理的步驟；進(jìn)而對上述運(yùn)算結(jié)果進(jìn)行信號處理的步驟；以及將上述信號處理的結(jié)果向外部輸出的步驟。
21.按權(quán)利要求20所述的圖像信號處理方法，其特征在于還包括進(jìn)行上述運(yùn)算或信號處理的系數(shù)轉(zhuǎn)換的步驟。
全文摘要
圖像信號處理裝置包括分別用于存儲多個像素?cái)?shù)據(jù)的第1及第2存儲器;生成第1存儲器的寫入地址和第2存儲器的讀出地址的地址生成器;以及從第1存儲器讀出并處理像素?cái)?shù)據(jù)并將其寫入第2存儲器的處理器。圖像信號處理方法包括檢測步驟、采樣步驟、存儲步驟和開始處理步驟。
文檔編號H04N5/907GK1359232SQ0114316
公開日2002年7月17日 申請日期2001年12月11日 優(yōu)先權(quán)日1993年4月12日
發(fā)明者二宮和貴, 吉岡志郎, 西山保, 三宅二郎, 長谷川克也 申請人:松下電器產(chǎn)業(yè)株式會社