【手続補正書】
【提出日】平成17年9月20日(2005.9.20)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【書類名】  明細書
【発明の名称】  アスペクト比変換装置及び方法
【特許請求の範囲】
【請求項１】
輝度画素値の走査線及び色差画素値の走査線としてメモリに記憶されたビデオデータのフレーム内の走査線の数を変更して、所望のアスペクト比に対応したビデオデータによって表される画像を生成するアスペクト比変換方法において、
上記メモリから上記色差画素値の走査線のうちの選択された走査線を読み出すステップと、
上記色差画素値の走査線のうちの選択された走査線を、第１のハードウェア乗算器の選択された入力端子に転送するステップと、
上記第１のハードウェア乗算器によって、上記選択された入力端子上の各色差画素値にそれぞれの係数を乗算して、上記選択された走査線のうちの１つにおける色差画素値に関連したそれぞれの積を求めるステップと、
第１のハードウェア加算器によって、上記各積を加算して、合計値を求めるステップと、
第１のハードウェア除算器によって、上記各合計値を除数で除算して、出力走査線上の色差画素値を出力するステップとを有し、
上記走査線の１つ及び上記係数は、色差画素値の出力走査線の数が上記メモリに記憶されているビデオデータのフレームにおける色差画素値の走査線の数と異なるように選択されることを特徴とするアスペクト比変換方法。
【請求項２】
さらに、
上記メモリから上記輝度画素値の走査線のうちの選択された走査線を読み出すステップと、
上記輝度画素値の走査線のうちの選択された走査線を、第２のハードウェア乗算器の選択された入力端子に転送するステップと、
上記第２のハードウェア乗算器によって、上記選択された入力端子上の各輝度画素値にそれぞれの係数を乗算して、該選択された走査線のうちの１つにおける輝度画素値に関連したそれぞれの積を求めるステップと、
第２のハードウェア加算器によって、上記各積を加算して、合計値を求めるステップと、
第２のハードウェア除算器によって、上記各合計値を除数で除算して、出力走査線上の輝度画素値を出力するステップとを有し、
上記走査線の１つ及び上記係数は、輝度画素値の出力走査線の数が上記メモリに記憶されているビデオデータのフレームにおける輝度画素値の走査線の数と異なるように選択されることを特徴とする請求項１に記載のアスペクト比変換方法。
【請求項３】
輝度画素値の走査線及び色差画素値の走査線としてメモリに記憶されているビデオデータのフレーム内の走査線の数を変更して、所望のアスペクト比に対応したビデオデータによって表される画像を生成するアスペクト比変換方法において、
上記メモリから上記色差画素値の走査線のうちの選択された走査線を読み出すステップ（ａ）と、
上記色差画素値の走査線のうちの選択された各走査線における色差画素値を、第１のハードウェア乗算器の選択された入力端子に転送するステップ（ｂ）と、
上記第１のハードウェア乗算器によって、上記選択された入力端子上の各色差画素値にそれぞれの第１の係数を乗算して、積を求めるステップ（ｃ）と、
第１のハードウェア加算器によって、上記各積を加算して、合計値を求めるステップ（ｄ）と、
第１のハードウェア除算器によって、上記各合計値を除数で除算して、色差画素値の走査線の色差画素値を出力するステップ（ｅ）と、
上記ステップ（ｂ）〜（ｅ）を、上記色差画素値の選択された走査線における各色差画素値に対して繰り返し、全ての出力走査線に対する色差画素値を出力するステップ（ｆ）とを有するアスペクト比変換方法。
【請求項４】
上記メモリから読み出された色差画素値の走査線のうちの選択された走査線を処理した後、さらに、
上記メモリから上記輝度画素値の走査線のうちの選択された走査線を読み出すステップ（ｇ）と、
上記輝度画素値の走査線のうちの選択された各走査線の輝度画素値を、第２のハードウェア乗算器の選択された入力端子に転送するステップ（ｈ）と、
上記第２のハードウェア乗算器によって、上記選択された入力端子上の各輝度画素値にそれぞれの第２の係数を乗算して、該選択された走査線の１つにおける輝度画素値に関連した積を求めるステップ（ｉ）と、
第２のハードウェア加算器によって、上記積を加算して、合計値を求めるステップ（ｊ）と、
第２のハードウェア除算器によって、上記合計値を除数で除算して、輝度画素値の走査線の輝度画素値を出力するステップ（ｋ）と、
上記ステップ（ｈ）〜（ｉ）を、上記輝度画素値の選択された走査線における各輝度画素値に対して繰り返し、全ての出力走査線に対する輝度画素値を出力するステップ（ｌ）とを有する請求項３に記載のアスペクト比変換方法。
【請求項５】
さらに、上記ステップ（ａ）〜（ｆ）を繰り返して、上記色差画素値の出力走査線の数を、上記メモリに記憶されているビデオデータのフレーム内の色差画素値の走査線の数と異ならせるステップを有する請求項４に記載のアスペクト比変換方法。
【請求項６】
さらに、上記ステップ（ｇ）〜（ｉ）を繰り返して、上記輝度画素値の出力走査線の数を、上記メモリに記憶されているビデオデータのフレーム内の輝度画素値の走査線の数と異ならせるステップを有する請求項５に記載のアスペクト比変換方法。
【請求項７】
さらに、上記色差画素値の走査線のうちの選択された走査線を、上記所望のアスペクト比の関数として上記メモリから読み出すことを特徴とする請求項６に記載のアスペクト比変換方法。
【請求項８】
さらに、上記それぞれの第１の係数を、上記所望のアスペクト比の関数とすることを特徴とする請求項７に記載のアスペクト比変換方法。
【請求項９】
さらに、上記輝度画素値の走査線のうちの選択された走査線を、上記所望のアスペクト比の関数として上記メモリから読み出すことを特徴とする請求項８に記載のアスペクト比変換方法。
【請求項１０】
さらに、上記それぞれの第２の係数を、上記所望のアスペクト比の関数とすることを特徴とする請求項９に記載のアスペクト比変換方法。
【請求項１１】
色差画素値及び輝度画素値の走査線としてメモリに記憶されたビデオデータのフレーム内の色差画素値及び輝度画素値の走査線の数を変更して、所望のアスペクト比に対応した画像を生成するアスペクト比変換装置において、
当該２タップの有限インパルス応答フィルタの入力端子上の上記色差画素値をそれぞれの係数によって乗算して積を求める第１の乗算器ハードウェアと、該積を加算して合計値を求める第１のハードウェア加算器と、該合計値を除数によって除算して当該２タップの有限インパルス応答フィルタの出力端子にフィルタリングされた色差画素値を表す係数値を供給する第１のハードウェア除算器とを有する２タップの有限インパルス応答フィルタと、
上記メモリと電気的にデータを送受する入力端子と、上記２タップの有限インパルス応答フィルタの入力端子に接続された出力端子とをそれぞれ有する２つのバッファレジスタと、
４タップの有限インパルス応答フィルタと、
上記メモリと電気的にデータを送受する入力端子と、上記４タップの有限インパルス応答フィルタの入力端子に接続された出力端子とをそれぞれ有する３つのバッファレジスタと、
上記メモリに命令を送り、上記色差画素値及び輝度画素値の走査線のうちの選択した一部を連続的に読み出し、上記それぞれの色差画素値及び輝度画素値の走査線のうちの選択した一部を、上記２タップの有限インパルス応答フィルタ及び４タップの有限インパルス応答フィルタの複数の入力端子にそれぞれ転送し、更なる命令を上記２タップの有限インパルス応答フィルタ及び４タップの有限インパルス応答フィルタに送り、上記色差画素値及び輝度画素値の走査線のうち選択された一部に対応するものの色差画素値及び輝度画素値を同時に処理し、上記メモリに記憶されたビデオデータのフレーム内の色差画素値及び輝度画素値の走査線の数とは異なる数の色差画素値及び輝度画素値の走査線を出力する中央演算処理装置とを備えるアスペクト比変換装置。
【請求項１２】  上記４タップの有限インパルス応答フィルタは、
当該４タップの有限インパルス応答フィルタの入力端子上の輝度画素値を、それぞれの係数によって乗算して積を求める第２のハードウェア乗算器と、
上記積を加算して、合計値を求める第２のハードウェア加算器と、
上記合計値を除数によって除算して、当該４タップの有限インパルス応答フィルタの出力端子に、アスペクト比が変換された輝度画素値を表す係数値を供給する第２のハードウェア除算器とを有することを特徴とする請求項１１に記載のアスペクト比変換装置。
【請求項１３】  さらに、
上記２タップの有限インパルス応答フィルタと上記メモリのそれぞれの入力端子の間に接続された第１のファストインファストアウトのバッファメモリと、
上記４タップの有限インパルス応答フィルタと上記メモリのそれぞれの入力端子の間に接続された第２のファストインファストアウトのバッファメモリとを備える請求項１２に記載のアスペクト比変換装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、テレビジョン受信機の画面に表示されるビデオ信号のデジタル処理に関し、特に復号されたビデオデータを、所望のアスペクト比に基づいて処理することに関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年の民生用電子機器製造業者の急速な努力の結果、ユーザに提供される情報の量が著しく増え、その質が高くなっている。通信及び娯楽システムにおいて、情報のより高品質な及び敏速な提供というユーザの要求を伴ったマルチメディア情報の用途が拡大し、通信及び娯楽産業は、より密度が濃く有用な情報を発信し、提供することのできるシステムを模索しつつある。これらのニーズによって、情報を伝達する信号を符号化し、フォーマットするデジタル技術の拡大発展が促進されてきた。
【０００３】
従来のテレビジョン放送システムや、家庭での娯楽に利用されてきた他のシステムにおいては、アナログ信号が用いられ、そのアナログ信号に割り当てられた帯域には、１つの番組の実時間信号が、人間がとらえることのできない情報よりもより多くの冗長的な情報を含んだフォーマットとして含まれている。それとは対照的に、デジタル通信システムは、多数の番組を多重化し、識別する能力と、より品質が高く、より有益な情報の番組を伝送するために冗長、すなわち不要な情報を選択的に除去する能力とを有する。このような能力を求める高い技術的な要求の結果、そのような仕様への進歩、デジタル通信フォーマット及びシステムの発展がなされた。
【０００４】
このような技術進歩を背景として、業界は、国際標準化機構（International Organization for Standardization、ＩＳＯ）によって認可されたモーションピクチャエキスパートグループ（Motion Picture Expert Group、ＭＰＥＧ）のスポンサとなり、ＭＰＥＧは、デジタルビデオ信号及び２チャンネルのステレオオーディオ信号のフォーマットを、ＭＰＥＧ−１、正式にはＩＳＯ−１１１７２として規定している。ＭＰＥＧ−１は、デジタルデコーダに入力されるデータのフォーマット、すなわちデコーダが確実に復号することができるデジタルフォーマットにフォーマットされた番組を伝送するためのデータビットストリームのシンタックスを規定している。実際には、ＭＰＥＧ−１規格は、通常ソフトウェアシステムによって読み出される録画された番組に適用される。この番組信号には、様々な番組のデジタルデータ、すなわちプログラムビットストリームに時間領域で挿入されることによって互いに多重化されたデータストリームを有するプログラムコンポーネントを含んでいる。このプログラムは、データのオーディオフレーム及びビデオフレーム、及びその他の情報を含む。
【０００５】
その後、所謂ＭＰＥＧ−２、正式にはＩＳＯ−１３８１８として知られている、ＭＰＥＧ−１を発展させた規格が、ＩＳＯのＭＰＥＧによって合意された。この規格は、放送やその他の高いノイズの生じる用途、例えば高精細度テレビジョン（ＨＤＴＶ）のような、番組が録画されるよりも送信される場合が多く、また、ソフトウェアよりもハードウェアによって復号される傾向のあるものに対応するデータフォーマットを規定する必要性から、発展したものである。ＭＰＥＧ規格では、例えばデジタルテレビジョン受信機によって復号し、また録画された番組をランダムにアクセスして再生するために、符号化されたデジタルビデオデータとオーディオデータを多重化し、同期をとるための構成を定義している。この定義された構成は、このような用途における多重化されたストリームを解析し、同期をとるためのシンタックスと、ビットストリーム内の情報の識別し、復号し、タイミングを得るためのシンタックスとを提供している。
【０００６】
ＭＰＥＧにおけるビデオの規格は、空間及び時間的な冗長度を除去する方法によって情報密度及び符号化効率を向上させるために設計されたビットストリームシンタックスを規定している。空間的な冗長度が、例えば８×８画素からなる変換ブロック内の輝度データと、それに対応した色差データとを離散コサイン変換（ＤＣＴ）により符号化することによって除去され、時間的な冗長度が、動き補償予測符号化によって除去される。ＭＰＥＧは、ビデオデータに対して、イントラ（Ｉ）フレームと、前（Ｐ）フレームと、両方向予測（Ｂ）フレームとを規定している。Ｉフレームは、独立して符号化され、３つの種類のフレーム中で最も符号化効率が悪い。Ｐフレームは、Ｉフレームよりも符号化効率が良く、それ以前に符号化されたＩフレーム又はＰフレームに対して相対的に符号化される。Ｂフレームは、３つの種類のフレーム中で最も符号化効率が良く、前後のＩフレーム又はＰフレームの両方に対して相対的に符号化される。ビットストリーム中のヘッダは、フレームを適切な時間及び順番で復号して動画像を表示するための、デコーダで用いられる情報を提供する。ＭＰＥＧシステムにおけるビデオビットストリームは、ピクチャサイズ及びアスペクト比のデータ、ビットレートの制限、その他多数のパラメータを含むビデオシーケンスヘッダを有する。
【０００７】
ユーザが目にするビデオ画像は、通常、ビデオ表示装置を既知の方法で走査する処理によって生成される。特定の走査処理の選択は、通常、帯域幅と、フリッカと、解像度という相矛盾する要求の設計上のトレードオフの関係にある。日常見るテレビジョン受信機の場合、通常、インタレース走査処理には、別々の時間にサンプリングされた２つのフィールドからなるフレームが用いられる。２つのフィールドの走査線は交互に配置（インタリーブ）され、１つのフレーム、すなわち画面全体のフレームが交互のフィールドで構成される。インタレース走査処理は、空間的及び時間的な解像度における垂直方向の時間的なトレードオフを意味している。そのため、ゆっくり動く物体は、垂直方向においてより詳細に知覚され、一方、速く動く物体は、垂直方向の解像度は半分になるが、より高い時間的な割合で知覚される。
【０００８】
ＭＰＥＧビデオの表示では、ビデオフレームを、例えば２５又は３０フレーム／秒（例えばＰＡＬ方式やＮＴＳＣ方式等の国際規格に依存する）の割合で表示する。３０フレーム／秒は、約３２ミリ秒の時間間隔に相当する。したがって、ＭＰＥＧ−２ビデオデコーダは、上述の所謂ＣＣＩＲ−６０１（又はＩＴＵ−Ｒ）カラーフォーマットにおけるインタリーブされたビデオを用いて、信号を復号しなければならない。このカラーフォーマットでは、各画素は、１３．５ＭＨｚｂのレートでサンプリングされた８ビットの輝度データと、６．７５ＭＨｚのレートでサンプリングされたそれぞれ８ビットの赤及び青の色差データとして符号化されている。このフォーマットにおいて、ビデオフレームは、３０フレーム／秒では７２０画素／走査線、４８０走査線／フレームであり、２５フレーム／秒では５７６走査線／フレームである。
【０００９】
通常のテレビジョン受信機の表示装置とは異なり、コンピュータ用の表示装置としては、多くの場合、非インタレース、すなわち６０フレーム／秒以上の、例えば７２フレーム／秒のリフレッシュレートを有するプログレス又はシーケンシャルな表示装置が用いられている。通常、コンピュータの表示装置では、ユーザはその表示装置の前に座っており、表示される対象物は、多くの場合、静止している。このため、インタレース表示装置をコンピュータ用の表示装置として用いた場合、広い範囲に亘るフリッカ、インタラインフリッカ、ラインクローリング、他種類の散乱が見られることがしばしばある。ビデオ信号プロセッサは、通常、非インタレース表示装置又はインタレース表示装置のいずれか一方のみに対応するように設計されている。
【００１０】
また、ＭＰＥＧ−２規格では、必要とされるデータ量を削減するために、異なるビデオフォーマットを用いることができることが知られている。ＭＰＥＧ−２におけるビデオの符号化は、ＣＣＩＲ−６０１の４：２：２インタレースフォーマットに合わせて最適化されており、したがって、ビデオ信号を復号するために、通常４：２：２インタレースフォーマットが用いられる。ＭＰＥＧ−２の４：２：０ビデオフォーマットでは、各色差成分Ｃｒ，Ｃｂのサンプル数は、水平及び垂直の両方向において、輝度成分のサンプル数の１／２となっている。これとは対照的に、ＭＰＥＧ−２の４：２：２ビデオフォーマットでは、ビデオの各フレームにおいて、各色差成分Ｃｒ，Ｃｂの１走査線当たりのサンプル数は、輝度成分の１走査線当たりのサンプル数の１／２となっている。なお、色差成分の解像度は、垂直方向においては完全、すなわち輝度成分の垂直方向の解像度と同じである。通常のビデオ信号処理では、４：２：０ビデオフォーマットが用いられ、このフォーマットはビデオ表示装置に合わせて４：２：２フォーマットになるように補間される。
【００１１】
ビデオ信号プロセッサは、上述した様々な処理に加えて、様々な種類の信号源から送られてくるビデオデータを処理する必要がある。例えば、番組の素材は、１６ｍｍフィルム、３５ｍｍフィルム、７０ｍｍフィルム、シネマスコープフィルム、ワイドスクリーンフィルム等から送られてくる。これらのフィルムの表示サイズはそれぞれ異なっており、これらの表示サイズは、多くの場合、画像のアスペクト比、すなわち写真の縦と横の比に換算される。例えば、１６ｍｍフィルム、ワイドスクリーンフィルム、７０ｍｍフィルムのアスペクト比は、それぞれ１．８５、２．１０、２．３５である。ＮＴＳＣ、ＰＡＬ及びＳＥＣＡＭ方式のＴＶのアスペクト比は１．３３であり、ＨＤＴＶのアスペクト比は１．７８である。このようにアスペクト比がそれぞれ異なることに加えて、ビデオ表示装置の大きさが異なることもあり、多くの場合、表示する画像の水平方向の幅又は垂直方向の高さを換算しなければならない。そのため、ビデオ信号プロセッサは、様々なアスペクト比の画像を表示することのできるように表示装置を駆動する必要がある。
【００１２】
アスペクト比を変えるための装置として既に知られているものは、独立した専用のプロセッサとメモリを備え、データに特別な処理を施す。そのようなプロセッサは、コストも高く、多大なオーバヘッドを必要とし、ビデオ処理機能も非常に遅い。多くのレターボクシング（letterboxing）では、画像の走査線の画像データを、白のブランキングラインが出力されている期間、ＤＲＡＭに記憶しておく必要がある。このような処理は無駄であり、メモリを有効に利用しているとはいえない。その他の技術は、レターボックスの画像を生成して、それをメモリに書き込み、記憶されたレターボックスの画像データは後にフィルタリングされて出力される。このような技術は、ビデオデータが復号された後のメモリの読出回数を倍増し、貴重な処理時間を多く費やしてしまう。したがって、より効率的に、かつ経済的に、所望のアスペクト比を自動的に得ることできる装置が望まれている。
【００１３】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、別のプロセッサを必要とせず、高速で動作するビデオデータのためのレターボックスのフィルタリングのハードウェア装置に関する。さらに、レターボックスのハードウェア装置は、最小限のメモリで、且つ最低限のメモリ読出で所望のアスペクト比を提供する。さらに、レターボックスのハードウェア装置は、連続したデータパイプラインとして機能し、レターボックスのフィルタリング処理によって、メモリから読み出された単一のデータを用いて、ビデオデータをフィルタリングし、このときビデオデータのフレーム全体を記憶する必要がなくてすむ。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
本発明に係るアスペクト比変換方法は、輝度画素値の走査線及び色差画素値の走査線としてメモリに記憶されたビデオデータのフレーム内の走査線の数を変更して、所望のアスペクト比に対応したビデオデータによって表される画像を生成する。また、本発明に係るアスペクト比変換方法は、メモリから色差画素値の走査線のうちの選択された走査線を読み出すステップと、色差画素値の走査線のうちの選択された走査線を、第１のハードウェア乗算器の選択された入力端子に転送するステップと、第１のハードウェア乗算器によって、選択された入力端子上の各色差画素値にそれぞれの係数を乗算して、選択された走査線のうちの１つにおける色差画素値に関連したそれぞれの積を求めるステップと、第１のハードウェア加算器によって、各積を加算して、合計値を求めるステップと、第１のハードウェア除算器によって、各合計値を除数で除算して、出力走査線上の色差画素値を出力するステップとを有する。走査線の１つ及び係数は、色差画素値の出力走査線の数がメモリに記憶されているビデオデータのフレームにおける色差画素値の走査線の数と異なるように選択される。
【００１５】
本発明に係るアスペクト比変換方法は、輝度画素値の走査線及び色差画素値の走査線としてメモリに記憶されているビデオデータのフレーム内の走査線の数を変更して、所望のアスペクト比に対応したビデオデータによって表される画像を生成する。また、本発明に係るアスペクト比変換方法は、メモリから色差画素値の走査線のうちの選択された走査線を読み出すステップ（ａ）と、色差画素値の走査線のうちの選択された各走査線における色差画素値を、第１のハードウェア乗算器の選択された入力端子に転送するステップ（ｂ）と、第１のハードウェア乗算器によって、選択された入力端子上の各色差画素値にそれぞれの第１の係数を乗算して、積を求めるステップ（ｃ）と、第１のハードウェア加算器によって、各積を加算して、合計値を求めるステップ（ｄ）と、第１のハードウェア除算器によって、各合計値を除数で除算して、色差画素値の走査線の色差画素値を出力するステップ（ｅ）と、ステップ（ｂ）〜（ｅ）を、色差画素値の選択された走査線における各色差画素値に対して繰り返し、全ての出力走査線に対する色差画素値を出力するステップ（ｆ）とを有する。
【００１６】
本発明に係るアスペクト比変換装置は、色差画素値及び輝度画素値の走査線としてメモリに記憶されたビデオデータのフレーム内の色差画素値及び輝度画素値の走査線の数を変更して、所望のアスペクト比に対応した画像を生成する。このアスペクト比変換装置は、当該２タップの有限インパルス応答フィルタの入力端子上の色差画素値をそれぞれの係数によって乗算して積を求める第１の乗算器ハードウェアと、積を加算して合計値を求める第１のハードウェア加算器と、合計値を除数によって除算して当該２タップの有限インパルス応答フィルタの出力端子にフィルタリングされた色差画素値を表す係数値を供給する第１のハードウェア除算器とを有する２タップの有限インパルス応答フィルタと、メモリと電気的にデータを送受する入力端子と、２タップの有限インパルス応答フィルタの入力端子に接続された出力端子とをそれぞれ有する２つのバッファレジスタと、４タップの有限インパルス応答フィルタと、メモリと電気的にデータを送受する入力端子と、４タップの有限インパルス応答フィルタの入力端子に接続された出力端子とをそれぞれ有する３つのバッファレジスタと、メモリに命令を送り、色差画素値及び輝度画素値の走査線のうちの選択した一部を連続的に読み出し、それぞれの色差画素値及び輝度画素値の走査線のうちの選択した一部を、２タップの有限インパルス応答フィルタ及び４タップの有限インパルス応答フィルタの複数の入力端子にそれぞれ転送し、更なる命令を２タップの有限インパルス応答フィルタ及び４タップの有限インパルス応答フィルタに送り、色差画素値及び輝度画素値の走査線のうち選択された一部に対応するものの色差画素値及び輝度画素値を同時に処理し、メモリに記憶されたビデオデータのフレーム内の色差画素値及び輝度画素値の走査線の数とは異なる数の色差画素値及び輝度画素値の走査線を出力する中央演算処理装置とを備える。
【００１７】
【発明の実施の形態】
本発明の目的及びその他の利点の詳細について、以下図面を用いて説明する。
【００１８】
本発明に係る一実施形態は、高精細度テレビジョン受信機（ＨＤＴＶ）に用いられるものである。図１は、ＨＤＴＶが有するオーディオ及びビデオ提供装置３０の構成を示すブロック図であり、オーディオ及びビデオ提供装置３０は、アンテナ、ケーブル、ＤＶＤ、ＣＤＲＯＭ、その他の媒体から番組信号入力端子３２を介して、ＭＰＥＧ−２のデジタル入力データが供給される。中央処理装置、すなわちホストＣＰＵ３４は、制御入力装置（図示せず）からのユーザコマンドを処理するようにプログラムされており、情報、メニュー選択肢、その他の情報をユーザに対して表示するように制御システム表示器を動作させる。なお、制御システム表示器が入力装置として機能するようにしてもよい。特定用途向け集積回路、すなわちＡＳＩＣ３６は、ホストＣＰＵ３４によって構成情報及び選択情報が供給されると、番組信号入力端子３２を介して供給された生の信号を復号して、ビデオ表示器３８及びオーディオ出力装置４０に出力する。ローカルシステムクロック４２は、例えばＡＳＩＣ３６及びバッファメモリ４４に接続されている。バッファメモリ４４は、ダイナミックランダムアクセスメモリ、すなわちＤＲＡＭのようなインライン順次メモリから構成されており、例えば連続可変長バッファメモリとして機能し、ＡＳＩＣ３６によってオーディオ信号処理のために用いられる。
【００１９】
ＡＳＩＣ３６は、論理的には多数の機能部に分割された単一の集積回路チップからなる。ＡＳＩＣ３６は、メモリ制御及びデータバス４６を備え、メモリ制御及びデータバス４６は、少なくとも１つのデータ入力端子と、複数の２方向データ入出力端子とを有する。２方向データ入出力端子のうちの１つは、ＡＳＩＣ３６のスタティックランダムアクセスメモリ、すなわちＳＲＡＭ４８と接続されている。また別の２方向データ入出力端子は、ホストインタフェース回路５０と接続されており、このホストインタフェース回路５０は、外部のホストＣＰＵ３４と接続されており、また、この別の２方向データ入出力端子は、ＡＳＩＣ３６の外部にあるバッファメモリ４４に接続されている。ＡＳＩＣ３６は、デマルチプレクサ、すなわちＤＭＵＸ５２を備え、このＤＭＵＸ５２は、番組信号入力端子３２に接続された入力端子と、メモリ制御及びデータバス４６にデータを供給する出力端子を有する。ＤＭＵＸ５２は、テレテキストプロセッサ５４に接続されたテキスト出力端子を有しており、また、このテキスト出力は、ＡＳＩＣ３６にも供給され、ＡＳＩＣ３６は、クローズドキャプション字幕などの付帯的な情報を処理する。
【００２０】
さらに、ＡＳＩＣ３６は、オーディオデコーダ５６と、ビデオデコーダ５８と、ポストフィルタ６０と、サブピクチャ生成器６２とを備える。オーディオデコーダ５６は、メモリ制御及びデータバス４６の２方向データ入出力端子のうちの１つに接続された入力端子と、オーディオ出力装置４０に接続された出力端子とを有する。ビデオデコーダ５８は、メモリ制御及びデータバス４６から２方向データ入出力端子を介してビデオ番組データが供給され、このビデオ番組データを復号するとともに、データ処理を施し、復号され、部分的に処理されたデータを、メモリ制御及びデータバス４６を介してバッファメモリ４４内のビデオバッファ６４に供給する。この処理には、例えば動き補償予測を適用し、バッファリングされているＩフレーム及び／又はＰフレームからＢピクチャフィールドを構築することが含まれる。また、ポストフィルタ６０もバッファメモリ４４に記憶されている動き補償されたピクチャを処理して、ビデオ表示器３８に表示する。
【００２１】
サブピクチャ生成器６２は、ユーザと対話的に制御するための制御メニュー、表示バーグラフ、その他のインディカを含むローカルピクチャ情報を生成する。アスペクト比を垂直方向に変更する必要がある場合、バッファメモリ４４に記憶されている復号されたビデオデータは、ポストフィルタ６０のレターボックス部６６によって処理される。レターボックス部６６は、ダウンロード可能な係数を有する有限インパルス応答（ＦＩＲ）フィルタを実現したハードウェアで構成されており、有限インパルス応答（ＦＩＲ）フィルタは、例えば４：３等の選択可能なアスペクト比のフレームの有効な領域において、ビデオデータの走査線を間引く又は補間する。垂直方向のフィルタリングが必要ない場合、水平方向リサンプラ６８は、レターボックス部６６から、又はバッファメモリ４４から直接ビデオデータが供給される。水平方向リサンプラ６８は、シフタ７０と、リサンプラフィルタ７２とを備え、間引き又は補間を行い、ビデオデータの水平走査線に含まれている画素の数を削減又は増加させる。シフタ７０は、バッファメモリ４４又はレターボックス部６６からビデオデータが供給され、リサンプラフィルタ７２のためにビデオデータを並び換えるとともに、一時的に記憶する。リサンプラフィルタ７２は、８タップのＦＩＲフィルタであり、その中において、４つの中央係数をプログラムできる。リサンプリングの後、色差補間器７４は幾つかの選択可能な色差補間モードを提供する。マルチプレクサ７６は、ビデオ信号が色差補間器７４から、あるいは色差補間が全く必要のない場合には水平方向リサンプラ６８から供給され、マルチプレクサ７６は、ポストフィルタリングされたメインビデオ信号をビデオ混合器７８に供給する。ビデオ混合器７８は、ポストフィルタ６０から供給されるメインビデオ信号を、サブピクチャ生成器６２からのビデオ信号、又はテレテキストプロセッサ５４からのテレテキスト情報と混合する。混合器７８の出力は、ビデオ表示器３８に供給される。
【００２２】
ＡＳＩＣ３６は、その構成要素に接続された制御バス３７を備えている。ＡＳＩＣ３６は、また、縮小命令セットコンピュータ、すなわちＲＩＳＣ８０を備えており、ＲＩＳＣ８０は、ＡＳＩＣ３６のローカルＣＰＵとして機能する。ＲＩＳＣ８０は、制御バス３７に接続された制御データポートを介してＡＳＩＣ３６の機能を制御する。ＲＩＳＣ８０は、ＡＳＩＣ３６を外部のローカルシステムクロック４２と接続するクロック入力端子を有し、また、ＡＳＩＣ３６内にあり、内部クロック信号の時間調整を行なうために用いられる位相ロックループ回路、すなわちＰＬＬ８２に接続された別の入力端子を有する。
【００２３】
オーディオ及びビデオ提供装置３０が復号しなければならないビデオ信号の例としては、図２に示すように、８×８の正方アレイ状に配列された６４画素のブロックよりなる２次元ピクチャがある。送信されるときに、これらの画素を表すデータは、例えば離散コサイン変換（ＤＣＴ）によってブロック毎に符号化されており、受信器において、すなわちオーディオ及びビデオ提供装置３０において復号される。図２において、輝度及び色差は、完全にインタリーブされたフルフレームのピクチャを表し、各画素の輝度値Ｙは、ブロックの行と列に対応したそれぞれ８ビット又は１バイトからなる値Ｙ０，０，・・・，Ｙ７，７で表される。図２の具体例では、符号化はＣＣＩＲ−６０１における４：２：０の色差フォーマットであり、すなわち水平：垂直が２：１のサブサンプリングが、２×２に配列された４つの輝度Ｙのグループにつき一対の色差データを有し、１ブロックにつき１６の色差データが存在する信号に対して施される。色差データの各対は、色差対の値Ｃは、値Ｃ０，０，Ｃ０，２・・・Ｃ６，４，Ｃ６，６によって表される。色差データの各対は、８ビットの青の色差値Ｕ及び８ビットの赤の色差値Ｖを含んでいる。その結果、それぞれ２×２に配列された４つの画素グループは、８×８のブロック当り３２ビットの輝度データと１６ビットの色差データ、又は６４バイトの輝度データと３２バイトの色差データによって表される。上述したように、ビデオデータは、ＣＣＩＲ−６０１における４：２：２の色差フォーマットであってもよい。
【００２４】
図３は、ＣＣＩＲ−６０１における４：２：０の色差フォーマットにおいて、ピクチャが上部フィールド（偶数走査線）と下部フィールド（奇数走査線）とに分離され、フルフレームピクチャとして表示するときに、両フィールドがインタリーブされている様子を示している。偶数フィールド、すなわち上部フィールドは、輝度値Ｙ０，Ｙ２，Ｙ４，Ｙ６の偶数行と、色差値Ｃ０，Ｃ４である偶数行とを含む。奇数フィールド、すなわち下部フィールドは、輝度値Ｙ１，Ｙ３，Ｙ５，Ｙ７である奇数行と、色差値Ｃ２，Ｃ６である偶数行とを含んでおり、２×２に配列された同じフィールドの４つの輝度値のグループにそれぞれ対応する色差対を有する。図２，３においては、色差値が格子状にグループ分けされており、それぞれどの輝度値に対応しているのかが示されている。
【００２５】
図１に示すように、周知の復号技術に基づいて復号された輝度データは、それぞれバッファ部９０、９２内のフルフレームのピクチャＩ又はＰとして、バッファメモリ４４内に記憶される。同様に、復号された色差データは、それぞれバッファ部９４、９６内のフルフレームのピクチャＩ又はＰとして、バッファメモリ４４内に記憶される。バッファ部９０〜９６における表示画面用のデータの格納順序は、画面の上部左コーナから始まり、それぞれの走査線は、画面の上部から下部という順序で格納される。
【００２６】
Ｂピクチャの場合、ピクチャの輝度データの１フィールドが一度に再構築され、バッファ部９８の半分に記憶される。バッファ部９８の各半分９８ａ，９８ｂはそれぞれ交互に位置する上部フィールドと下部フィールドの輝度値を記憶する。バッファ部９８は、その各半分９８ａ，９８ｂが重複した循環バッファとして構成され、バッファ部９８の容量は、バッファ部９８のフィールド部分９８ａ，９８ｂを合わせたものよりも若干大きくなっている。バッファ部９８の半分９８ａ，９８ｂのいずれかが完全に再構築されたフィールドのデータを含むときは、その容量はフルフレームの０．５倍となり、そのフィールドのデータを含むバッファ部９８ａ又はバッファ部９８ｂは、フィールドが表示される状態になるまでそのフィールドのデータを記憶している。表示するときには、フィールドデータは、バッファ部９８ａ又はバッファ部９８ｂから、上部から下部に向けて水平方向に走査することによって、読み出され、走査されたデータは、ビデオデコーダのポストフィルタ６０によって処理された後、ビデオ表示器３８に送られて表示される。バッファ部９８からの再構築されたＢピクチャの１つのフィールドの表示が開始されると、次のフィールドの復号及び記憶が同時に開始される。同様に、Ｂフレームピクチャの色差データの１つのフィールドは、一度に再構築されて、バッファ１００の半分に記憶される。バッファ１００の各半分１００ａ、１００ｂは、それぞれ交互になった上部及び下部のフィールドの色差データ値を記憶する。
【００２７】
ビデオ出力及びポストフィルタリングは、Ｂフィールドのバッファ部９８，１００、あるいはＩ又はＰフレームのバッファ部９０〜９６のいずれからでも実施できる。Ｉ又はＰフレームの出力とポストフィルタリングは、一度に１フィールド毎に行われ、また、そのとき下部フィールド又は上部フィールドのいずれがフィルタリングされ表示されているかによって、奇数又は偶数の行がバッファ部９０〜９６から読み出される。バッファメモリ４４の色差用のバッファ部において、ビデオデータは通常４：２：０のフォーマットで記憶されている。また、そのため、輝度データＹの１走査線毎に存在する１つ置きのサンプルに対して、一対の色差データＵ，Ｖの１走査線毎に１つのサンプルが存在する。復号されたデータがいかにしてメモリに記憶されるかについては、米国特許第６０８８０４７号、名称「ストレージに参照ピクチャをバッファリングすることによる動き補償デジタル画像復号化（Motion Compensated Digital Video Decoding with Buffered Reference Picture Storage）」に詳細に述べている。この特許は、本発明の出願人に譲渡されており、引用することによって本願に援用される。
【００２８】
上述したように、バッファメモリ４４内に記憶されたビデオデータによって表される複合ビデオ信号の表示アスペクト比は、ビデオデータのソースの機能によって異なる。さらに、ビデオ表示装置の大きさも異なり、そのために、記憶されたビデオデータは、表示装置の大きさと一致するように処理されなければならない。ソースの異なる画像の大きさは、それぞれのアスペクト比、すなわち画像の縦の長さに対する横の長さの比をもとに判別される。バッファメモリ４４に記憶されたデータのアスペクト比は、多くの場合、表示装置の大きさに合うよう調整しなければならない。アスペクト比の大きなデータの場合、画像の全体が表示されるように、記憶されたデータの走査線数を減らす必要がある。
【００２９】
図４に示すように、垂直方向のデシメーションフィルタであるレターボックス部６６は、本質的には、復号されたビデオデータを記憶するバッファメモリ４４と、その後のポスト処理又はポストフィルタリングのための回路との間のパイプラインとして機能する。最大限の効率を達成するためには、垂直方向成分の間引きを高速で処理し、メモリの容量を最小とし、メモリの読出も最少限にすることが必要である。レターボックス部６６は、輝度フィルタ１０４を備え、輝度フィルタ１０４は、その３つの入力にラインバッファ１０６，１０８，１１０を有する４タップの有限インパルス応答（ＦＩＲ）フィルタ１０５を備える。さらに、レターボックス部６６は、色差フィルタ１１１を備え、色差フィルタ１１は、その２つの入力にラインバッファ１１４，１１６を有する２タップのＦＩＲフィルタ１１２を備える。ラインバッファ１０６〜１１０は、輝度データの走査線全体、すなわち７２０バイトの輝度データを記憶することができる。また、ラインバッファ１１４，１１６は、色差データの対Ｕ、Ｖの走査線全体、例えば４：２：０のフォーマットでは７２０バイトを記憶することができる。
【００３０】
以下、走査線数を７５％減らす必要があるアスペクト比に対応するレターボックス部６６の動作について説明する。水平同期信号の開始において、色差データ用のバッファ部９４，９６，９８ｂ，１００ｂのうち１つから１走査線分の色差画素値を読み出す命令がメモリコントローラに供給される。選択されたバッファ部は、ホストＣＰＵ３４に復号処理の一部であると判定される。走査線として読み出される色差画素値は、通常６４ビットのバスであるメモリ制御及びデータバス４６を通過して、ファストインファストアウトメモリ（ＦＩＦＯ）１３０内に一時的に記憶される。ＦＩＦＯ１３０は、ラインバッファ１１４，１１６よりも容量が小さく、ラインバッファ１１４，１１６からバッファメモリ４４のタイミングを切り離すために用いられる。マルチプレクサ、例えばマルチプレクサ１３４は、１本の走査線の色差値を、対応するバッファ１１６に転送する。１走査線分の色差データが既にラインバッファ１１６に読み込まれている場合、ラインバッファ１１４，１１６は、画素データを循環させる。そして、各画素位置の色差データは、２タップのＦＩＲフィルタ１１２の入力端子に供給され、これらの色差データに、第１のハードウェア乗算器１０１においてプログラミング及びダウンロードが可能な９ビットの係数が乗算され、積が得られる。２タップのＦＩＲフィルタ１１２は、２つの入力端子を有し、それによって、２つの入力端子にそれぞれ供給された色差画素値の２つの積が得られる。これらの２つの積は、第１のハードウェア加算器１０２において加算されて、それぞれの色差値に関連した合計値が求めら、そして、合計値は、第１のハードウェア除算器１０３において、ある数、例えば４で除算され、商がＦＩＲフィルタ１１２の出力端子１１３から出力される。この商の値は、入力端子に供給された色差画素値に関連し、フィルタリングされた色差画素値を表している。このように、ＦＩＲフィルタ１１２から出力される１本の走査線の色差データは、ＦＩＲフィルタ１１２の入力端子における２本の走査線の色差データの組合せによって得られる。
【００３１】
１走査線分の色差画素値が処理された後、輝度データの走査線が輝度フィルタ１０４によって処理される。ここで、３走査線分の輝度値が既に輝度用のバッファ部９０，９２，９８ｂ，１００ｂから読み出されて、それぞれラインバッファ１０６〜１１０に記憶されているものとする。すなわち、最初の３走査線分の輝度値は、バッファ部９０，９２，９８から読み出され、メモリ制御及びデータバス４６を通過して、ファストインファストアウトメモリ（ＦＩＦＯ）１１８に一時的に記憶された後、各マルチプレクサ１２０〜１２４によってラインバッファ１０６〜１１０にロードされる。１番目、２番目及び３番目の走査線の輝度データがそれぞれラインバッファ１０６，１０８，１１０に記憶されると、４番目の走査線の輝度値が４タップのＦＩＲフィルタ１０５の入力ライン１２６に供給される。４番目の走査線の連続した画素位置の輝度値が輝度フィルタ１０４の入力ライン１２６に供給されると、ラインバッファ１０６〜１１０は、クロックに同期して、それぞれ記憶している輝度データを、１番目〜３番目の走査線に対応する画素位置に合わせて出力する。
【００３２】
デジタルフィルタからなる輝度フィルタ１０４において、４本の走査線の同じ画素位置を有する輝度データは、第２のハードウェア乗算器１０７において、プログラミング又はダウンロードが可能な９ビットの係数が乗算されて、積が求められる。それぞれに求められた積は、第２のハードウェア加算器１０７において加算され、その合計値が求められる。そして、求められた合計値は、第２のハードウェア除算器６４によって、例えば６４で割られ、第２のハードウェア乗算器１０７の入力端子上の輝度画素値に関連した輝度フィルタ１０４の出力端子１２８上のフィルタリングされた輝度値を生成する。このように、４タップの輝度フィルタ１０４は、４本の走査線上の各輝度画素位置における４つの輝度画素値が供給され、通常はそれぞれ異なる値の係数をこれらの輝度値に乗算し、得られた値を合計し、合計値をある数で除算し、輝度フィルタ１０４の出力端子１２８からフィルタリングされた輝度画素値を出力する。さらに、４番目の走査線の輝度画素値は、メモリ制御及びデータバス４６、入力ライン１２６及びマルチプレクサ１２０を介して転送され、既に読まれた輝度データ、すなわち最も古い１番目の走査線の輝度データを記憶しているラインバッファ１０６にクロックに同期して記憶される。さらに、４番目の走査線の輝度データが画素毎に入力ライン１２６を介して転送されてくると同時に、２番目及び３番目の走査線の輝度データは、それぞれマルチプレクサ１２２，１２４によってラインバッファ１０８，１１０を循環する。したがって、輝度フィルタ１０４の出力端子１２８に出力される１番目の走査線の輝度データは、復号され、バッファメモリ４４に記憶されている最初の４本の走査線の輝度データが混合されたものからなる。
【００３３】
上述したように、別の走査線の色差データは、メモリ制御及びデータバス４６を介してＦＩＦＯ１３０に転送され、マルチプレクサ１３２によってラインバッファ１１４に入力され、より古い走査線の色差データを置換する。ラインバッファ１１４、１１６は、色差データを循環して、これらのラインバッファ１１４，１１６内の色差データに対してフィルタリング及び間引き処理を施し、ＦＩＲフィルタ１１２から、別の走査線の色差データを出力する。
【００３４】
別の走査線の色差データを処理した後、５番目の走査線の輝度データがバッファメモリ４４から読み出され、メモリ制御及びデータバス４６を介して輝度フィルタ１０４のＦＩＦＯ１１８に一時的に記憶された後、入力ライン１２６上を転送される。上述したように、５番目の走査線の連続した各画素データは、デジタルフィルタからなる輝度フィルタ１０４において、ラインバッファ１０６〜１１０に記憶されている２番目、３番目及び４番目の走査線の対応する画素位置の対応する輝度値と混合される。５番目の走査線の輝度データは、入力ライン１２６を介して転送されると同時に、ラインバッファ１０８に入力され、最も古い走査線、すなわち２番目の走査線の輝度データを置換する。そして、ラインバッファ１０６，１１０内の輝度データは、それぞれマルチプレクサ１２０，１２４によって循環される。したがって、輝度フィルタ１０４から出力される２番目の走査線の輝度データは、復号され、バッファメモリ４４に記憶されているた２番目〜５番目の走査線の輝度データから導き出される。
【００３５】
そして、次の走査線の色差データは、メモリ制御及びデータバス４６を介してＦＩＦＯ１１８に一時的に記憶された後、マルチプレクサ１３２によって、色差用のラインバッファ１１６に入力され、最も古い走査線の色差データを置換する。ラインバッファ１１４，１１６は、色差データを循環して、これらのラインバッファ１１４，１１６内の色差データに対してフィルタリング及び間引き処理を施し、ＦＩＲフィルタ１１２から、次の色差データＵ，Ｖの対を出力する。
【００３６】
ＤＲＡＭからなるバッファメモリ４４からどの走査線のデータも一度だけ読み出すという新たな要求を有する必要な間引きを行うためには、バッファメモリ４４から次の２本の走査線の輝度データをほぼ同時にフェッチしなければならない。しかしながら、システムの帯域幅により、２本の走査線のビデオデータを連続して読み出すことができない。そこで、２本の走査線の一部を交互にフェッチすることにより、擬似的に同時に２本の走査線のデータをフェッチする。例えば、最初に、６番目の走査線の最初の４つの画素の輝度データをバッファメモリ４４からフェッチし、その輝度データをＦＩＦＯ１１８に記憶した後、７番目の走査線の最初の４つの画素の輝度データをバッファメモリ４４からフェッチし、輝度フィルタ１０４の入力ライン１３６上に出力する。７番目の走査線の連続した画素位置の輝度データを輝度フィルタ１０４の入力ライン１３６上に出力したときに、６番目の走査線の対応する画素位置の輝度データを、ＦＩＦＯ１１８から入力ライン１２６に出力する。それと同時に、４番目及び５番目の走査線の対応する画素位置の輝度データをそれぞれラインバッファ１０６，１０８から出力し、これにより、４番目〜７番目の走査線の輝度データから導出される１本の走査線の輝度データを、輝度フィルタ１０４の出力端子１２８から出力する。ラインバッファ１１０に記憶されている最も古いデータ、すなわち３番目の走査線の輝度データは使用されない。さらに、６番目及び７番目の走査線の輝度データがそれぞれ入力ライン１２６，１３６上に供給されたとき、それらの輝度データの値は、同時に、マルチプレクサ１２４，１２０によってラインバッファ１１０，１０６にそれぞれ入力され、これによって、記憶されている最も古いデータ、すなわち３番目及び４番目の走査線の輝度データは置換される。上述の処理は、６番目の走査線の４つの画素の輝度データと７番目の走査線の４つの画素の輝度データを交互にフェッチすることにより、繰り返される。６番目の走査線と７番目の走査線間で前後させることによって、対応する画素に対する輝度データを、７番目の走査線をフェッチする前に６番目の走査線を読み出すことを必要とせずに、時間的に同時に輝度フィルタ１０４で準備することができる。したがって、輝度フィルタ１０４は、バッファメモリ４４に記憶されている最初の４本の走査線の輝度データを用いて、３本の走査線の輝度データを生成する。
【００３７】
そして、上述の処理は、色差画素値の走査線と輝度画素値の走査線を交互に変えながら連続して繰り返される。輝度画素値の場合、４本の走査線が１走査線、１走査線、２走査線のサイクルでバッファメモリ４４からフェッチされるのに応じて、連続した３本の走査線の輝度値のセットがデジタルフィルタからなる輝度フィルタ１０４から出力される。
【００３８】
デジタルフィルタであるＦＩＲフィルタ１０５，１１２において用いる係数は、例えばカットオフ周波数、微分、ロールオフ、リップル等の特性を考慮した周知のデジタルフィルタ設計技術に基づいて分析的に決定される。さらに、これらの係数は、画像上のフィルタリング処理の効果、例えばビデオ表示装置に表示される動きを観察することによって、実験的に変更することができる。最終的に決定された、様々なアスペクト比に対応した係数のセットは、プログラミングされ、記憶される。そして、これらの係数は、現在有効なアスペクト比に必要なものとして、選択され、読み出される。所望のアスペクト比は、ビデオ表示装置の種類や物理的大きさだけではなく、ヘッダブロック内にプログラミングされているアスペクト比の関数である。バッファメモリ４４からフェッチされるビデオデータの連続した走査線のパターン、及びレターボックス部６６において用いられる係数の異なるセットは、所望のアスペクト比の関数としてプログラミングすることができる。したがって、選択されたアスペクト比に応じて、ホストＣＰＵ３４は、バッファメモリ４４から読み出す走査線のパターンを選択し、レターボックス部６６に係数のセットをダウンロードする。
【００３９】
さらに、ラインバッファ１０６，１０８，１１０においてどの走査線を置換するかというパターンは、ＲＩＳＣ８０から供給される３ビットのコードパターンによって表すことができ、さらに、一連の３ビットのコードパターンは、制御レジスタに登録して置くことができる。したがって、各走査線のビデオデータをバッファメモリ４４から読み出すときに、一連の３ビットのコードを制御レジスタから読み出し、また、どのラインバッファを新しい走査線のビデオデータで置換するかを指示する。上述の説明からも明らかなように、ＦＩＲフィルタ１０５，１１２は、補間処理、すなわちバッファメモリ４４に記憶されている２本の走査線のビデオデータの間に、１本の走査線のビデオデータを追加するためにも用いることができる。したがって、レターボックス部６６は、ビデオデータの走査線を間引き又は補間するために用いることができ、様々な所望のアスペクト比に適合した走査線の輝度及び色差データを出力することができる。
【００４０】
このようにして、レターボックス部６６は、比較的安価にして高速動作する簡単なハードウェア構成によって、垂直方向のビデオデータの数を所望のアスペクト比に必要とされる数に変更する。係数を選択した後は、メモリから走査線のビデオデータを読み出すのに必要とされる命令以外は、特に重要な命令を必要としない。４タップのフィルタにより、画素の輝度値の１／３の精度が得られる。さらに、バッファメモリ４４から各走査線のビデオデータを一度に読み出すため、このレターボックス部６６のフィルタは、バッファメモリ４４に対して、いかなるオーバヘッドも追加することがない。この結果、システムでは同じ走査線を２度読み出す必要はない。したがって、上述のレターボックスのフィルタリングは、遅延を伴わずに直ちにフィルタリングすることにより、パイプラインとして機能する。
【００４１】
本発明を、好ましい実施の形態の記載によって説明するとともに、実施形態をかなり詳細に記載しているが、特許請求の範囲は、そのような詳細に限定又は制限されるものではない。当業者にとって、新たな効果及び変更を容易に追加できることは明らかである。したがって、本発明の範囲は、図示及び記述した詳細に限定されるものではない。したがって、本発明は、その趣旨を逸脱しない範囲で様々に変更することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明を適用したオーディオ及びビデオ提供装置の構成を示すブロック図である。
【図２】ＣＣＩＲ−６０１の４：２：０の色差フォーマットの非インタレーステレビジョン受信機の上部左コーナ部における画素の輝度及び色差データを示す図である。
【図３】ＣＣＩＲ−６０１の４：２：０の色差フォーマットのインタレーステレビジョン受信機の上部左コーナ部における画素の輝度及び色差データを示す図である。
【図４】本発明に基づいたレターボックスのフィルタの構成を示すブロック図である。