(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１周波数で動作し、ディジタルのＲ、Ｇ、Ｂ信号、第１周波数を有する第１クロック信号、第２周波数を有する第２クロック信号、第３周波数を有する水平同期信号、及び、第４周波数を有する垂直同期信号を出力するコントローラと；前記Ｒ、Ｇ、Ｂ信号と第１、第２クロック信号が入力され、第１周波数のレートで入力されるＲ、Ｇ、Ｂ信号を第２周波数のレートで出力するラインメモリと；該ラインメモリでレート変換されたＲ、Ｇ、Ｂ信号、第２クロック信号、前記水平同期信号、及び、前記垂直同期信号が入力され、前記Ｒ、Ｇ、Ｂ信号を第２周波数のレートでテレビジョン信号に変換するエンコーダと；を有して成るスキャンコンバータであって、第１、第２クロック信号、前記水平同期信号、及び、前記垂直同期信号は、互いに同期した信号とされており、かつ、第２周波数は、前記テレビジョン信号の色副搬送波の周波数の４倍の値とされ、第３、第４周波数は共に、第１周波数をある自然数で割った値となり、また、第２周波数をある自然数で割った値にもなっていることを特徴とするスキャンコンバータ。
【請求項２】
前記コントローラより出力されるディジタルのＲ、Ｇ、Ｂ信号のディジタル値ＥＲ、ＥＧ、ＥＢを用いて、前記エンコーダで輝度信号ＥＹ及び色信号ＥＳを、
ＥＹ＝０．２９９×ＥＲ＋０．５８７×ＥＧ＋０．１１４×ＥＢ
ＥＳ＝（ＥＲ−ＥＹ）ｃｏｓ（ωｔ）／１．１４＋（ＥＢ−ＥＹ）ｓｉｎ（ωｔ）／２．０３
（ω＝２π×ｆｓｃ、ｔは時間）
という式で計算し、テレビジョン信号がＥＹ＋ＥＳで計算されることを特徴とする請求項１に記載のスキャンコンバータ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はコンピュータより出力されるＲ、Ｇ、Ｂ信号をテレビジョン（以下、「ＴＶ」という）に表示するためのスキャンコンバータに関し、特にパーソナルコンピュータ（以下、「ＰＣ」という）の画面をＴＶに表示するスキャンコンバータに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来のスキャンコンバータを図２を用いて説明する。図２は従来のスキャンコンバータのブロック図である。スキャンコンバータはパーソナルコンピュータ（ＰＣ）１より出力されるＲ、Ｇ、Ｂ信号、周波数ＦＨの水平同期信号及び周波数ＦＶの垂直同期信号から成る信号をテレビジョン信号Video OUTに変換するものである。ただし、Ｒ、Ｇ、Ｂ信号はアナログ信号である。水平同期信号は繰り返しの周波数がＦＨのパルス波形の信号であり、垂直同期信号は繰り返し周波数がＦＶのパルス波形の信号である。以下、水平同期信号も「ＦＨ」といい、垂直同期信号も「ＦＶ」ということにする。
【０００３】
通常、ＰＣ１より出力される映像は専用のディスプレイ１０にＲ、Ｇ、Ｂ信号、水平同期信号ＦＨ及び垂直同期信号ＦＶをそのまま伝送することにより、ディスプレイ１０に映し出されるが、スキャンコンバータはＰＣ１が出力する映像をテレビジョン信号Video OUTに変換してテレビジョン（ＴＶ）７に映し出すものである。
【０００４】
テレビジョン信号Video OUTは、例えば、ＮＴＳＣ（National Television System Commitee）方式の信号であり、走査線が５２５本で飛び越し走査を行い、２回のフィールド走査で１回のフレーム走査となる信号である。テレビジョン信号Video OUTには水平同期信号と垂直同期信号が各所定の周波数で付加されて複合化しており、その水平同期信号の周波数は１５．７３４ｋＨｚ、垂直同期信号の周波数は５９．９４Ｈｚである。
【０００５】
ＰＣ１より出力される垂直同期信号の周波数ＦＶはテレビジョン信号Video OUTの垂直同期信号の周波数と等しく、５９．９４Ｈｚとする。水平同期信号の周波数ＦＨはテレビジョン信号Video OUTの水平同期信号の周波数（１５．７３４ｋＨｚ）の２倍の周波数（３１．４６８ｋＨｚ）とする。水平同期信号ＦＨを３１．４６８ｋＨｚとするのは、ＰＣ１より出力される信号が、飛び越し走査を行わない順次走査の信号であるためである。
【０００６】
ＰＣ１より出力されるアナログのＲ、Ｇ、Ｂ信号はアナログ／ディジタル変換器（Ａ／Ｄ変換器）１１でそれぞれディジタル信号に変換される。これらのディジタル信号はラインバッファ１２に一時的に記憶される。ラインバッファ１２に記憶されたディジタル信号はディジタル／アナログ変換器（Ｄ／Ａ変換器）１３によってそれぞれアナログ信号に変換され、アナログ信号を処理するエンコーダ１４に入力される。
【０００７】
更に、エンコーダ１４にＰＣ１より出力される垂直同期信号ＦＶがそのまま入力される。水平同期信号の周波数ＦＨは分周器５で半分の周波数Ｆｈに変換されてから、エンコーダ１４に入力される。即ち、周波数Ｆｈは１５．７３４ｋＨｚとなり、ＮＴＳＣ方式の水平同期信号の周波数となる。尚、分周器５はパルス波形の信号が２回入力されるとパルス波形の信号を１回出力する。
【０００８】
エンコーダ１４において、まず、アナログのＲ、Ｇ、Ｂ信号が１走査線毎に飛び越されながら読み込まれ、Ｒ、Ｇ、Ｂ信号は輝度信号と色差信号に変換される。そして、エンコーダ１４に入力される水平同期信号Ｆｈと垂直同期信号ＦＶを輝度信号に付加する。色差信号を所定の関係で色副搬送波で変調して、カラーバーストと共に輝度信号に付加する。このようして、Ｒ、Ｇ、Ｂ信号が複合化したテレビジョン信号Video OUTに変換され、エンコーダ１４よりテレビジョン信号Video OUTが出力される。テレビジョン信号Video OUTがＴＶ７に入力され、ＴＶ７に映像が映し出される。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来のスキャンコンバータ（図２）ではアナログ／ディジタル変換器１１が必要であった。また、エンコーダ１４はアナログ信号を処理する装置であった。そのため、色副搬送波の発振器が必要であった。このように従来のスキャンコンバータでは装置が複雑になり、高コストになるという欠点があった。本発明はこのような課題を解決するもので、アナログ／ディジタル変換器を不要とし、処理が簡単で低コストなスキャンコンバータを提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明の第１の構成では、コンピュータより出力される水平同期信号、垂直同期信号及びディジタルのＲ、Ｇ、Ｂ信号を、エンコーダにてディジタル処理してテレビジョン信号に変換する際に、前記エンコーダは４×ｆｓｃ（但し、ｆｓｃはテレビジョン信号の色副搬送波の周波数）のレートでディジタル処理している。
【００１１】
このような構成では、コンピュータより水平同期信号、垂直同期信号及びディジタルのＲ、Ｇ、Ｂ信号が出力される。Ｒ、Ｇ、Ｂ信号はエンコーダにおいて所定の関係式によって輝度信号と色差信号に変換される。色差信号は所定の関係式で色副搬送波で変調された色信号となり、輝度信号と合成してテレビジョン信号となる。更に、コンピュータより出力された水平同期信号及び垂直同期信号を用いて、エンコーダでテレビジョン信号に水平同期信号、垂直同期信号及びカラーバーストが付加され、複合化したテレビジョン信号がエンコーダより出力される。尚、エンコーダでの信号の変換はディジタル処理で行われ、エンコーダより出力されるテレビジョン信号もディジタル信号である。
【００１２】
このとき、エンコーダは４×ｆｓｃのレートで処理して、Ｒ、Ｇ、Ｂ信号をディジタルのテレビジョン信号に変換する。エンコーダより出力されるテレビジョン信号がディジタル／アナログ変換され、テレビジョンに入力されることにより、映像がテレビジョンに映し出される。エンコーダが４×ｆｓｃで処理することにより、エンコーダで色差信号を所定の関係で色副搬送波で変調するときに、色副搬送波の特定の位相のみ処理されるので、エンコーダでのディジタル処理が簡単になる。
【００１３】
このように、本構成では、ディジタルでＲ、Ｇ、Ｂ信号をコンピュータから読み込んでいるので、アナログ／ディジタル変換器が不要となっている。また、エンコーダが４ｆｓｃのクロックでディジタル処理することにより、エンコーダの処理も簡単になる。
【００１４】
また、本発明の第２の構成では、上記第１の構成において、前記水平同期信号の周波数は４×ｆｓｃ／Ｎ（但し、Ｎは自然数）とし、前記垂直同期信号の周波数は４×ｆｓｃ／Ｍ（但し、Ｍは自然数）としている。
【００１５】
このような構成では、コンピュータより出力される水平同期信号の周波数は４×ｆｓｃ／Ｎ、垂直同期信号の周波数は４×ｆｓｃ／Ｍである。これにより、水平同期信号、垂直同期信号はエンコーダの処理レートに同期するようになる。エンコーダで水平同期信号及び垂直同期信号を用いて、テレビジョン信号に水平同期信号や垂直同期信号を付加するとき、付加するタイミングがずれにくくなる。
エンコーダより出力されるテレビジョン信号がディジタル／アナログ変換されてテレビジョンで映像を映し出すときに、映像が上下左右に揺れ動いたり、振動したりするジッタという現象が発生しにくくなる。
【００１６】
また、本発明の第３の構成では、上記第１の構成又は上記第２の構成において、前記コンピュータより出力されるディジタルのＲ、Ｇ、Ｂ信号を一旦レート変換した後、前記エンコーダでテレビジョン信号に変換している。
【００１７】
このような構成では、コンピュータより出力されるディジタルのＲ、Ｇ、Ｂ信号は一旦、エンコーダの処理レートと同期するようにレート変換される。レート変換されたＲ、Ｇ、Ｂ信号がエンコーダに入力される。エンコーダでは処理レートと同期したＲ、Ｇ、Ｂ信号が入力される。これにより、Ｒ、Ｇ、Ｂ信号を直接変換すればよいので、エンコーダの処理が簡単になる。
【００１８】
また、本発明の第４の構成では、上記第１の構成乃至第３の構成のいずれかにおいて、前記コンピュータより出力されるディジタルのＲ、Ｇ、Ｂ信号のディジタル値ＥＲ、ＥＧ、ＥＢを用いて、前記エンコーダで輝度信号ＥＹ及び色信号ＥＳを、
ＥＹ＝０．２９９×ＥＲ＋０．５８７×ＥＧ＋０．１１４×ＥＢ
ＥＳ＝（ＥＲ−ＥＹ）ｃｏｓ（ωｔ）／１．１４＋（ＥＢ−ＥＹ）ｓｉｎ（ωｔ）／２．０３
（ω＝２π×ｆｓｃ、ｔは時間）
という式で計算し、テレビジョン信号がＥＹ＋ＥＳで計算されるようにしている。
【００１９】
このような構成では、まず、エンコーダでＥＲ、ＥＧ、ＥＢより、上記式に従って、輝度信号ＥＹと色信号ＥＳが計算される。エンコーダの処理レートは４×ｆｓｃであるので、色信号ＥＳを計算するときに、ｃｏｓ（ωｔ）、ｓｉｎ（ωｔ）の値は０、＋１又は−１のいずれかに限ることができる。そのため、色信号ＥＳの計算は容易になる。次に、ＥＹ＋ＥＳを計算することにより、ＮＴＳＣ方式のテレビジョン信号となる。このように、上記式で簡単な計算をするだけで、Ｒ、Ｇ、Ｂ信号がＮＴＳＣ方式のテレビジョン信号に変換される。
【００２０】
【発明の実施の形態】
本発明の１実施形態を図１を用いて説明する。図１は本実施形態のスキャンコンバータのブロック図である。パーソナルコンピュータ（ＰＣ）１に内蔵されている映像処理のためのＶＧＡ（Video Graphics Array）コントローラ２よりディジタル信号のＲ、Ｇ、Ｂ信号を読み込み、ラインメモリ３に入力する。ラインメモリ３は１本の走査線のＲ、Ｇ、Ｂ信号を記憶することのできる記憶装置である。このとき、ＰＣ１はクロック周波数Ｖｃｌｋで動作しているとすると、ＶｃｌｋのレートでＲ、Ｇ、Ｂ信号はラインメモリ３に入力され、記憶される。
【００２１】
また、コントローラ２より水平同期信号ＦＨ及び垂直同期信号ＦＶが出力される。更に、テレビジョン信号の色副搬送波の周波数ｆｓｃの４倍の繰り返し周波数のパルス波形の信号４ｆｓｃもコントローラ２より出力される。ラインメモリ３はレート変換器になっており、Ｖｃｌｋのレートで入力されるＲ、Ｇ、Ｂ信号を、４ｆｓｃのレートで出力する。水平同期信号ＦＨは分周器５で周波数が半減された水平同期信号Ｆｈとなる。エンコーダ４はＲ、Ｇ、Ｂ信号、周波数４ｆｓｃの信号、垂直同期信号ＦＶ及び水平同期信号Ｆｈが入力される。エンコーダ４でＲ、Ｇ、Ｂ信号が４ｆｓｃのレートでテレビジョン信号Video OUTに変換される。
【００２２】
以下、エンコーダ４でＲ、Ｇ、Ｂ信号がＮＴＳＣ方式のテレビジョン信号Video OUTに変換されるものとする。エンコーダ４に入力されるＲ、Ｇ、Ｂ信号のディジタル値をそれぞれＥＲ、ＥＧ、ＥＢとする。ＥＲ、ＥＧ、ＥＢから次式のように輝度信号ＥＹと色信号ＥＳを求める。
ＥＹ＝０．２９９×ＥＲ＋０．５８７×ＥＧ＋０．１１４×ＥＢ
ＥＳ＝（ＥＲ−ＥＹ）ｃｏｓ（ωｔ）／１．１４＋（ＥＢ−ＥＹ）ｓｉｎ（ωｔ）／２．０３…………………………………………………………（１）
但し、ω＝２π×ｆｓｃ、ｔは時間である。ＮＴＳＣ方式では、ｆｓｃ＝３．５７９５ＭＨｚである。（１）式に、ｃｏｓ（ωｔ）やｓｉｎ（ωｔ）が含まれているが、エンコーダ４が４ｆｓｃのレートでディジタル処理を行うことにより、ｃｏｓ（ωｔ）、ｓｉｎ（ωｔ）の値が０、＋１又は−１の値しかとらなくなる。そのため、色信号ＥＳは簡単に求められる。尚、輝度信号ＥＹと色信号ＥＳを求める式は他に同等の効果を与えるものであってもよい。次に、次式のように輝度信号ＥＹと色信号ＥＳを合成してテレビジョン信号Ｖとなる。
Ｖ＝ＥＹ＋ＥＳ
最後に、信号Ｖに水平同期信号Ｆｈ、垂直同期信号ＦＶ及びカラーバーストを付加し、複合化したテレビジョン信号Video OUTがエンコーダ４より出力される。テレビジョン信号Video OUTはディジタル信号であるので、これをディジタル／アナログ変換器６でアナログ信号に変換して、ＴＶ７に入力することにより、ＴＶ７に映像が映し出される。
【００２３】
本実施形態では、ＰＣ１のクロック周波数Ｖｃｌｋを４ｆｓｃ×１６／９＝２５．４５４ＭＨｚとする。水平同期信号の周波数ＦＨ＝Ｖｃｌｋ／８１６＝４×ｆｓｃ／４５９＝３１．１９４ｋＨｚとする。これにより、垂直同期信号の周波数ＦＶ＝ＦＨ／５２５＝５９．４１７Ｈｚとなる。尚、水平同期信号ＦＨから周波数を分周器５で半減させた水平同期信号Ｆｈと垂直同期信号ＦＶの周波数はＮＴＳＣ方式の標準値と僅かに異なっているが、テレビジョン７の許容範囲内にあり、問題ない。
【００２４】
ＦＨ、ＦＶは共にＶｃｌｋをある自然数で割った値となり、４ｆｓｃをある自然数で割った値にもなっている。４ｆｓｃのいずれにも自然数で割った値となる。これにより、水平同期信号ＦＨ、垂直同期信号ＦＶはＶｃｌｋ及び４ｆｓｃに同期した信号となる。エンコーダ４でテレビジョン信号Ｖに水平同期信号Ｆｈ、垂直同期信号ＦＶを付加するときにタイミングがずれるラッチミスが発生しにくくなる。テレビジョン７に映像を映し出したとき、上下左右に映像が揺れ動いたり、振動したりするジッタ現象が発生しにくくなる。
【００２５】
また、テレビジョン信号はＮＴＳＣ方式以外に、例えばＰＡＬ方式があり、エンコーダ４はそれに対応した処理を行えばよい。ＰＡＬ方式のテレビジョン信号では、処理方法がほぼＮＴＳＣ方式と同じであるが、走査線数、水平同期信号の周波数ＦＨ、垂直同期信号の周波数ＦＶ及び色副搬送波の周波数ｆｓｃが異なっている。また、（１）式で（ＥＲ−ＥＹ）ｃｏｓ（ωｔ）／１．１４（ＥＲ−ＥＹ）の項が走査線毎に位相が反転し、符号が反転する。
【００２６】
図１に示すスキャンコンバータでＰＡＬ方式のテレビジョン信号Video OUTがエンコーダ４より出力される場合の各周波数の例を説明する。ＰＡＬ方式の色副搬送波の周波数ｆｓｃは４．４３３６ＭＨｚであるので、４ｆｓｃ＝１７．７３４ＭＨｚになる。ＰＣ１のクロック周波数Ｖｃｌｋ＝４ｆｓｃ×３２／２３＝２４．６７４ＭＨｚとする。垂直同期信号の周波数ＦＨ＝Ｖｃｌｋ／８００＝４ｆｓｃ／５７５＝３０．８４２ｋＨｚとする。ＰＡＬ方式では走査線が６２５本あり、垂直同期信号の周波数ＦＶ＝ＦＨ／６２５＝４９．３４８Ｈｚとなる。
【００２７】
尚、水平同期信号ＦＨから周波数を分周器５で半減させた周波数Ｆｈ＝１５．４２１ｋＨｚと、垂直同期信号の周波数ＦＶがＰＡＬ方式の標準値と僅かに異なっているが、ＴＶ７の許容範囲内にあり、問題ない。テレビジョン信号Video OUTがＮＴＳＣ方式の場合とＰＡＬ方式の場合との各周波数の対応を次に示す。
【００２８】
0003695861.tif 000002
【００２９】
尚、各周波数の数値の有効桁数は５桁である。ＮＴＳＣ方式、ＰＡＬ方式のいずれも水平同期周波数ＦＨ、垂直同期周波数ＦＶは、クロック周波数Ｖｃｌｋと４ｆｓｃを自然数で割っている。これにより、水平同期信号ＦＨと垂直同期信号ＦＧはクロック周波数Ｖｃｌｋ、エンコーダ４の４ｆｓｃの変換レートと同期がとれて、エンコーダ４でラッチミスが発生しにくくなる。
【００３０】
尚、クロック周波数Ｖｃｌｋの値は一例として載せたものである。その他の値でも、水平同期周波数ＦＨと垂直同期周波数ＦＶが、クロック周波数Ｖｃｌｋをある自然数で割った値と、４ｆｓｃをある自然数で割った値とテレビジョン信号の標準値と許容範囲内で一致するような関係のある値であれば、ＴＶ７より映像が映し出される。
【００３１】
また、ＶＧＡコントローラ２より出力される２本の走査線のＲ、Ｇ、Ｂ信号がラインメモリ３に記憶される期間に、１本の走査線のテレビジョン信号Video OUTがエンコーダ４より出力される。ＶＧＡコントローラ２より出力されるＲ、Ｇ、Ｂ信号は順次走査の信号であり、テレビジョン信号Video OUTは飛び越し走査する信号であるので、ラインメモリ３は１本の走査線のＲ、Ｇ、Ｂ信号を記憶するだけで充分である。
【００３２】
更に、家庭用ビデオゲーム機に５０から成る部材を内蔵する。これにより、家庭用ゲーム機はＴＶ７に映像を映し出すことができるようになる。また、上記従来のスキャンコンバータ（図２）を内蔵した家庭用ビデオゲームと比較すると、本実施形態のスキャンコンバータは簡単な構成なので低コストになる。
【００３３】
【発明の効果】
コンピュータより出力されるディジタル信号のＲ、Ｇ、Ｂ信号を処理することにより、従来のスキャンコンバータに必要であったアナログ／ディジタル変換器が不要となる。また、エンコーダでは入力されるＲ、Ｇ、Ｂ信号をディジタル処理してテレビジョン信号に変換することにより、処理を簡単にすることができる。これにより、コンピュータから出力される映像を低コストで簡単にテレビジョンに映し出すことができる。
【００３４】
水平同期信号の周波数は４×ｆｓｃ／Ｎとし、垂直同期信号を４×ｆｓｃ／Ｍとすることにより、水平同期信号、垂直同期信号がエンコーダの処理レート４×ｆｓｃと同期するようになる。これにより、テレビジョン信号に水平同期信号及び垂直同期信号を付加するときに、付加するタイミングがずれにくくなる。テレビジョン信号をアナログ／ディジタル変換して、テレビジョンに入力することにより、テレビジョンに映像が映し出されるときに、同期がとれているので、この映像が上下左右に揺れ動いたり、振動したりするジッタ現象が防止される。
【００３５】
コンピュータより出力されるＲ、Ｇ、Ｂ信号は一旦レート変換される。変換後のレートはエンコーダでディジタル処理するレートにすると、エンコーダではＲ、Ｇ、Ｂ信号をダイレクトにテレビジョン信号に変換すればよいので、エンコーダに入力されるＲ、Ｇ、Ｂ信号や変換したテレビジョン信号を記憶しておくための記憶装置をエンコーダに設ける必要がない。このように、エンコーダの処理が簡単になる。
【００３６】
エンコーダで、入力されるＲ、Ｇ、Ｂ信号を式に従って計算することにより、ＮＴＳＣ方式のテレビジョン信号がつくられる。エンコーダはディジタル処理するので色副搬送波の発振器も必要とせず、簡単である。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の１実施形態のスキャンコンバータのブロック図。
【図２】  従来のスキャンコンバータのブロック図。
【符号の説明】
１    パーソナルコンピュータ
２    ＶＧＡコントローラ
３    ラインメモリ
４    エンコーダ
５    分周器
６    ディジタル／アナログ変換器
７    テレビジョン
１０    ディスプレイ
１１    アナログ／ディジタル変換器
【図１】
0003695861.tif 000003
【図２】
0003695861.tif 000004