(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
単位長さあたりの第１サンプリングサイズおよび第１帯域幅をもつ第１ディジタル入力信号を、単位長さあたりの第２サンプリングサイズをもつディジタル出力信号に変換するビデオフォーマット変換器であって、
ａ）第１制御信号に応答する第１フィルタ手段であって、複数の間引き率の中から選択された間引き率に従って該第１ディジタル入力信号を選択的に間引くことにより、該第１ディジタル入力信号をより小さいサンプリングサイズにして、間引きされた信号を出力する第１フィルタ手段と、
ｂ）第２制御信号に応答する第２フィルタ手段であって、複数のフィルタ特性の中から選択されたフィルタ特性に従って該間引きされた信号の帯域幅を選択的に制限することにより、帯域制限された信号を出力する第２フィルタ手段と、
ｃ）第３制御信号に応答する第３フィルタ手段であって、複数の更なるフィルタ特性の中から選択された更なるフィルタ特性に従って該帯域制限された信号を補間しアップサンプリングすることにより、該ディジタル出力信号を作成する第３フィルタ手段と、
ｄ）単位長さあたりの該第１および該第２サンプリングサイズの値に応じて、該第１、第２および第３制御信号を自動的に生成する制御手段と
を備え、
該制御手段は、
単位長さあたりの該第１サンプリングサイズの値が単位長さあたりの該第２サンプリングサイズの値より小さい場合には、該第３制御信号を生成し、該第１および第２制御信号を生成せず、
単位長さあたりの該第１サンプリングサイズの値に対する単位長さあたりの該第２サンプリングサイズの値の比が０．５より大きく、かつ、１．０より小さい場合には、該第２および第３制御信号を生成し、該第１制御信号を生成せず、
単位長さあたりの該第１サンプリングサイズの値に対する単位長さあたりの該第２サンプリングサイズの値の比が０．５以下の場合には、該第１、第２および第３制御信号を生成する、ビデオフォーマット変換器。
【請求項２】
前記第１フィルタ手段は、オールパスフィルタとしてはたらき、前記間引きされた信号は、前記第１入力信号と等しい、請求項１に記載のビデオフォーマット変換器。
【請求項３】
前記第２フィルタ手段は、オールパスフィルタとしてはたらき、前記帯域制限された信号は、前記間引きされた信号と等しい、請求項１に記載のビデオフォーマット変換器。
【請求項４】
前記第２フィルタ手段および前記第３フィルタ手段は、第１クロックサイクルの間、前記第１フィルタ手段として動作し、第２クロックサイクルの間、該第３フィルタ手段として動作する半導体チップを備えた、請求項１に記載のビデオフォーマット変換器。
【請求項５】
前記第１、第２および第３フィルタ手段のうちの１つ以上をプログラミングするプロセッサ手段をさらに備えた、請求項１に記載のビデオフォーマット変換器。
【請求項６】
前記第２フィルタ手段によって帯域を制限する前に前記間引きされた信号を格納する第１メモリ手段をさらに備えた、請求項１に記載のビデオフォーマット変換器。
【請求項７】
前記第３フィルタ手段によって変換する前に前記帯域制限された信号を格納する第２メモリ手段をさらに備えた、請求項１に記載のビデオフォーマット変換器。
【請求項８】
前記第３フィルタ手段は、前記帯域制限フィルタ出力信号を補間することにより、前記ディジタル出力信号を作成する、請求項１に記載のビデオフォーマット変換器。
【請求項９】
単位長さあたりの第１サンプリングサイズおよび第１帯域幅をもつ第１ディジタル入力信号を、単位長さあたりの第２サンプリングサイズをもつディジタル出力信号に変換するビデオフォーマット変換方法であって、
ａ）第１制御信号に応答して、複数の間引き率の中から選択された間引き率に従って該第１ディジタル入力信号を間引くことにより、該第１ディジタル入力信号をより小さいサンプリングサイズにして、間引きされた信号を出力するステップと、
ｂ）第２制御信号に応答して、複数のフィルタ特性の中から選択されたフィルタ特性に従って該間引きされた信号の帯域幅を制限することにより、帯域制限された信号を出力するステップと、
ｃ）第３制御信号に応答して、複数の更なるフィルタ特性の中から選択された更なるフィルタ特性に従って該帯域制限された信号を補間し、アップサンプリングすることにより、該ディジタル出力信号を作成するステップと、
ｄ）単位長さあたりの該第１サンプリングサイズの値が単位長さあたりの該第２サンプリングサイズの値より小さい場合には、該第３制御信号を生成し、該第１および第２制御信号を生成せず、単位長さあたりの該第１サンプリングサイズの値に対する単位長さあたりの該第２サンプリングサイズの値の比が０．５より大きく、かつ、１．０より小さい場合には、該第２および第３制御信号を生成し、該第１制御信号を生成せず、単位長さあたりの該第１サンプリングサイズの値に対する単位長さあたりの該第２サンプリングサイズの値の比が０．５以下の場合には、該第１、第２および第３制御信号を生成することによって、単位長さあたりの該第１および第２サンプリングサイズに応じて、該第１、第２および第３制御信号を自動的に生成するステップと
を包含するビデオフォーマット変換方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ディジタルリサンプリングに関し、特に、あるビデオ／テレビジョンフォーマットから別のビデオ／テレビジョンフォーマットへ変換するディジタルリサンプリングシステムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
テレビジョンおよびビデオディジタル信号サンプリングレート規格にはおびただしい種類がある。例えば、１３．５ＭＨｚのサンプリングレートは、４：４：２コンポーネントディジタル規格（ＣＣＩＲ６０１）と互換性がある。このレートでのサンプリングは、標準精細度テレビジョン（Standard Definition Television、ＳＤＴＶ）ともよばれる標準テレビジョン管上に、１本の直線化されたラインあたり７２０個のアクティブサンプリング点を生成する。ＳＤＴＶは、インタレースモードにおいて１つの画像フレームあたり５２５本のラインを表示する。高精細度テレビジョン（High Definition Television、ＨＤＴＶ）は、まだ規格化されてはいないが、７２ＭＨｚから８１ＭＨｚの範囲でサンプリングするだろう。国際無線通信諮問委員会（ＣＣＩＲ）は、ＨＤＴＶとして１つのラインあたり１９２０個のサンプリング点をとるサンプリングレートを提案した。標準精細度テレビジョンが５２５本のラインを表示するに対して、あるＨＤＴＶ規格では、１つの画像フレームあたり１１２５本のラインを表示できる。ヨーロッパにおけるＤ２−ＭＡＣ、ＰＡＬおよびＳＥＣＡＭや、ワイドスクリーンテレビジョン（ＷＳＴ）規格のように、他のテレビジョン規格も存在している。
【０００３】
多くの規格が存在するので、ある規格から他の規格への変換ができることが望まれる。これは例えば、ある規格フォーマットで記録されたテレビジョン／ビデオ信号の表示を、異なる規格フォーマットの表示のために設計されたテレビジョン機器で表示するときに必要となる。
【０００４】
これは、ビデオリサイジングとよばれることもある。例えばビデオリサイジングは、１６×９のアスペクト比をもつフルの長さの映画用フィルム（３５ｍｍ、２４フレームのフィルム）を、出力表示を「レターボックス化」することなく、ＮＴＳＣテレビジョン機器で表示することを可能にする。ディジタル領域においては、ビデオリサイジングのためには、入力信号がディジタル的にリサンプリングされることが必要となる。
【０００５】
ディジタルリサンプリングは、もとの信号には必ずしも存在しなかった信号点を計算することによって、ディジタル入力信号の異なる表現を生成する。補間法によってそれまでサンプリング点がなかった位置に、新しいサンプリング点が生成される。柔軟性の高い補間フィルタリングアーキテクチャは、ビデオ／テレビジョンラインを任意のサイズにリサイジングすることができる。ビデオリサイジングについては例えば、本明細書において参考のために引用される米国特許第08/317,474号（1994年11月4日発行、発明の名称：「ディジタルリサンプリングシステムのためのフィルタ選択回路」）に記載がある。
【０００６】
ビデオリサイジングの他の例は、ピクチャインピクチャテレビジョン表示においておこなわれる。米国特許第4/652,908号（1987年3月24日発行、発明の名称：「解像度が低減されたビデオ画像を処理するためのフィルタリングシステム」）は、大きな画像サイズのテレビジョンスクリーンの中に表示するためにサイズが小さくなった画像をつくりだすためのビデオ信号処理のためのシステムを記載している。このシステムは、既知の小さいピクチャサイズに信号を変換する。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
従来は、多種類の入力画像フォーマットを任意の出力画像フォーマットに変換できないという問題があった。
【０００８】
本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、その目的とするところは、多種類の入力画像フォーマットを任意の出力画像フォーマットに変換する装置および方法を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明によるビデオフォーマット変換器は、単位長さあたり第１サンプリングサイズおよび第１帯域幅をもつ第１ディジタル入力信号を、単位長さあたり第２サンプリングサイズをもつディジタル出力信号に変換するビデオフォーマット変換器であって、a)  該ディジタル入力信号を第１制御信号に応じて選択的に間引いてより小さいサンプリングサイズにし、間引きされた信号を出力する第１フィルタ手段と、b)  該間引きされた信号の帯域幅を第２制御信号に応じて選択的に制限する第２フィルタ手段と、c)   該帯域制限された信号を第３制御信号に応じて補間しアップサンプリングすることによって該ディジタル出力信号をつくる第３フィルタ手段と、d)  単位長さあたりの該第１および該第２サンプリングサイズの値に応じて該第１、第２および第３制御信号を生成する制御手段と、を備えており、そのことにより上記目的が達成される。
【００１０】
ある実施例では、前記第１フィルタ手段は、オールパスフィルタとしてはたらき、前記間引きされた信号は、前記第１入力信号と等しい。
【００１１】
ある実施例では、前記第２フィルタ手段は、オールパスフィルタとしてはたらき、前記帯域制限された信号は、前記間引きされた信号と等しい。
【００１２】
ある実施例では、前記第２フィルタ手段および前記第３フィルタ手段は、第１クロックサイクルの間、前記第１フィルタ手段として動作し、第２クロックサイクルの間、該第３フィルタ手段として動作する半導体チップを備えている。
【００１３】
ある実施例では、前記第１、第２および第３フィルタ手段をプログラミングするプロセッサ手段をさらに備えている。
【００１４】
ある実施例では、前記第２フィルタ手段によって帯域を制限する前に前記間引きされた信号を格納する第１メモリ手段をさらに備えている。
【００１５】
ある実施例では、前記第３フィルタ手段によって変換する前に前記帯域制限された信号を格納する第２メモリ手段をさらに備えている。
【００１６】
ある実施例では、前記第３フィルタ手段は、前記帯域制限フィルタ出力信号を補間し、前記ディジタル出力信号をつくる。
【００１７】
本発明によるビデオフォーマット変換方法は、単位長さあたり第１サンプリングサイズおよび第１帯域幅をもつ第１ディジタル入力信号を、単位長さあたり第２サンプリングサイズをもつディジタル出力信号に変換するビデオフォーマット変換方法であって、a)  該ディジタル入力信号を第１制御信号に応じて選択的に間引いてより小さいサンプリングサイズにし、間引きされた信号を出力するステップと、b)  該間引きされた信号の帯域幅を第２制御信号に応じて制限し、帯域制限された信号を出力するステップと、c)  該帯域制限された信号を第３制御信号に応じて補間し、アップサンプリングすることによって、該ディジタル出力信号をつくるステップと、を包含しており、そのことにより上記目的が達成される。
【００１８】
以下に作用を説明する。本発明の装置および方法によれば、単位長さあたり第１のサンプリング点サイズと第１の帯域とをもつ第１のディジタル入力信号を、単位長さあたり第２のサンプリング点サイズをもつディジタル出力信号に変えることによってあるビデオフォーマットから異なるビデオフォーマットへと信号を変換する。入力信号は、選択的に信号を間引くことによって小さいサンプリング点サイズにし、間引かれたフィルタ出力信号を出力する第１フィルタ手段を通る。第２フィルタは、選択的に間引かれたフィルタ出力信号の帯域を制限し、帯域制限されたフィルタ出力信号を出力する。次に第３のフィルタは、帯域制限された出力フィルタ信号を所望のサンプリング点サイズをもつディジタル出力信号に補間する。
【００１９】
【発明の実施の形態】
図１は、本発明によるビデオリサイジング（resizing、サイズを変えること）システム１０の実施例を示す。システム１０は、テレビ／ビデオ信号に対応するディジタル信号情報を１つの入力信号としてあるサンプルフォーマットで受け取り、入力信号フォーマットとは異なるサンプルフォーマットのディジタル信号情報を出力するディジタルフィルタシステムである。システム１０は、水平または垂直入力信号のどちらに対しても動作することができる１次元フィルタリングシステムである。ここで説明する実施態様では、入力信号情報は、水平であるとして説明がなされる。すなわち、テレビ／ビデオ信号情報の直線化されたライン（linearized line）あたりのサンプリング点の特定の数であるとして説明がなされる。水平信号情報として説明がおこなわれるが、ここで実施態様によって示される本発明は、垂直信号情報のビデオリサイジングにも同様に適用できる。そのような場合に適用するためには、垂直カラムを表現する連続するサンプリング点が、水平ライン情報の代わりにフィルタに与えられる。
【００２０】
システム１０は、特定のビデオリサイジングフォーマット変換のために設計されているのではなく、むしろどんなビデオラインフォーマットでも任意のサイズにリサイジングすることができる、フレキシブルな補間フィルタアーキテクチャとして設計されている。リサイジングは、処理のためにディジタル信号をアナログ信号に変換することなく、ディジタル領域においておこなわれる。
【００２１】
本発明によるビデオリサイジングは、３つの領域、つまり変換領域に分割される。第１は、アップサンプリングであり、ここでは入力ディジタルサンプリング点は、より高いサンプリングレートをもつディジタルサンプリング点フォーマットに変換される。一例として、標準的な精細度のテレビ（すなわち１ラインあたり７２０サンプリング点）から高精細テレビ（すなわち１ラインあたり１９２０サンプリング点）に移る場合がある。第２は、ダウンサンプリングであり、ここでは、出力信号情報の１ラインあたりの所望のサンプリング点の、入力信号情報の１ラインあたりのサンプリング点に対する比は０．５より大きく、１．０より小さい。ダウンサンプリングの例としては、ワイド画面テレビ（１６×９のアスペクト比、１ラインあたり９６０サンプリング点）から標準精細度テレビ（４×３のアスペクト比、つまり１ラインあたり７２０サンプリング点）への変換がある。最後の第３領域は間引きであり、ここでは出力サンプリング点の入力サンプリング点に対する比は、０．５以下である。間引きの例としては、高精細テレビ（つまり１ラインあたり１９２０サンプリング点）から標準精細度のテレビ（つまり１ラインあたり７２０サンプリング点）への変換がある。
【００２２】
システム１０は、３つのフィルタを備えている。この３つのフィルタは、間引きフィルタ１２、帯域制限フィルタ１４および補間フィルタ１８である。間引きフィルタ１２および帯域制限フィルタ１４は、ブロック１６として示すように、単一の集積回路チップに組み込んでもよい。さらなる帯域制限が間引きの前におこなわれてもよい。
【００２３】
アップサンプリングモードにおいては、間引きフィルタ１２および帯域制限フィルタ１４は、入力データをフィルタリングせず、その代わりにそれらは「オールパス」フィルタとしてはたらく。これは、補間フィルタ１８は、帯域制限する必要なく、入力データをより高いサンプリングフォーマットにアップサンプリングするのに十分であるからである。補間フィルタ１８はそれから、より高い出力サンプリングレートのフォーマットによって要求される追加サンプリング点を発生するようにプログラムされている。
【００２４】
ダウンサンプリングモードにおいては、間引きフィルタ１２は入力サンプリングデータをフィルタリングしない（つまりオールパスフィルタとしてふるまう）。なぜなら、より高い入力サンプリングデータの帯域は、より低いサンプリングフォーマットのためには高すぎないからである。もしディジタル信号が、帯域制限なしで単にダウンサンプリングされると、結果として得られる信号はエリアシングされる。よって、入力信号は、ダウンサンプリングの前に帯域を制限する必要がある。したがって、帯域制限フィルタ１４は、補間フィルタ１８によるダウンサンプリングの前に入力信号の帯域を減少させる役目をはたす。
【００２５】
帯域制限フィルタ１４は、フィルタバンクの中からスケーリングファクタによって決まる係数を選択する有限インパルス応答（ＦＩＲ）フィルタであってもよい。スケーリングファクタは、出力サンプリングレートに対する入力サンプリングレートの比である。帯域制限フィルタ１４は、補間フィルタ１８において発生するエリアシングを防ぐのに十分なだけ、入力信号の帯域を減少させる。
【００２６】
第３のモードは、間引きを必要とする。もしスケーリングファクタが０．５以下であれば、より高い入力サンプリングレートフォーマットからより低い出力サンプリングレートフォーマットへの変換の質は、悪影響を受ける。なぜなら、帯域制限フィルタ１４は、補間の前に十分に帯域を減少させることができないかもしれないからである。スケーリングファクタが０．５未満であるとき、実施例においては間引きフィルタ１２は、入力データを整数の量によって間引く。実施例においては、間引きフィルタ１２は、例えばハリス（Harris）社のHSP43168という集積回路である。具体的にこの間引きフィルタは、入力データを２、４および８のファクタによって間引く。当業者には理解できるように、異なる集積回路および／または追加の回路を必要とする、さらなる間引きも完全に本発明の記載の範囲内である。例えば、２つのハリスHSP43168チップをシリーズにして用いれば、間引きファクタを増加させることができる。図１に示す実施態様にもどると、さらに帯域幅を減少させるために、入力サンプリング点は、帯域制限フィルタ１４に入る前に、その元のサンプリングレートの１／２、１／４または１／８に間引くことができる。ハリス社のフィルタは、アップサンプリングおよびダウンサンプリングモードのために帯域制限をおこなうために簡単なＦＩＲフィルタリング動作も可能であり、間引きフィルタおよび帯域制限システムが組み合わせられたフィルタ１６としてふるまう。
【００２７】
もし１ラインあたり１９２０個のサンプリング点のサンプリングレートをもつ入力信号が、１ラインあたり７２０サンプリング点をもつＳＤＴＶサンプリングフォーマットにリサイジングされるとすると、システム１０には間引きモード（モード３）が必要となる。１ラインあたり１９２０サンプリング点の入力信号は、１／２の間引き（２の間引きファクタ）がおこなわれる間引きフィルタ１２に入る。その結果、１つおきのサンプリング点がすてられ、つまり入力信号の半分の信号点だけが使われる。２という数は、１９２０をその数で割ることによって、所望の出力サンプリングレートである７２０以上の値を得るための最大の整数である。９６０個のサンプリング点をもつ間引きされた信号は、それから帯域制限フィルタ１４に入り、ここで信号の帯域が減少する。帯域制限された９６０個のサンプリング点の信号は、それから補間フィルタ１８に入り、ここで９６０個のサンプリング点を７２０個のサンプリング点に変換するダウンサイジング補間（downsizing interpolation）がおこなわれる。７２０個のサンプリング点は、それから補間フィルタ１８から出力される。
【００２８】
図２には、ビデオリサイジングシステム２０が示される。ビデオリサイジングシステム２０は、システム１０の３つのフィルタ要素を有しており、間引きフィルタ１２および帯域制限フィルタ１４の間にはＦＩＦＯメモリバッファ２２を、帯域制限フィルタ１４および補間フィルタ１８の間にはＦＩＦＯメモリバッファ２４を備えている。ＦＩＦＯメモリ２２および２４は、ラインバッファ（先入れ先読みメモリ回路）である。ＦＩＦＯ２２および２４は、次の回路フェーズに入る前にデータを保持する。例えば２のスケーリングファクタを用いる間引きモードにおいて、間引きフィルタ１２は、サンプリング点を１つおきにＦＩＦＯ２２に書き込む。次に帯域制限フィルタ１４は、帯域制限操作をおこなうときにはＦＩＦＯ２２からサンプリング点ごとに読み出す（合計９６０サンプリング点）。ＦＩＦＯ２２がなければ、帯域制限フィルタ１４は、入力サンプリング点１つおきに動作する（間引きファクタが２であるとする）ことになり、このときは、帯域制限フィルタ１４はその動作を停止したり、開始したりすることを常におこなう必要がある。ＦＩＦＯ２２があれば、帯域制限フィルタ１４は常に動作をおこなうことができる。
【００２９】
システム２０が上述のように３つのラインに対して３つのモードで動作する例は図４、図５および図６に示される。
【００３０】
図４は、アップサンプリングモードにおけるシステム２０の動作を示す。間引きフィルタ１２、帯域制限フィルタ１４および補間フィルタ１８の動作は、水平同期パルスＨに対して時系列で示される。入力データの最初のラインがシステム２０の間引きフィルタ１２に入るとき、間引きフィルタ１２は、オールパスフィルタ（all pass filter、全て通過するフィルタ）としてふるまう。他方、帯域制限フィルタ１４および補間フィルタ１８は、データはまだこれらのフィルタに到達していないのでインアクティブ（inactive、動作せず）である。第２のサイクルにおいて、間引きフィルタ１２および帯域制限フィルタ１８は、ともにオールパスフィルタとしてふるまい、補間フィルタ１８は、まだインアクティブである。第３のサイクルにおいて間引きフィルタ１２および帯域制限フィルタ１４は、やはりオールパスフィルタとしてふるまい、補間フィルタ１８は、ビデオ情報の第１のラインに対応する入力データを補間する。第４のサイクルにおいて、間引きフィルタ１２および帯域制限フィルタ１４は、オールパスフィルタとしてふるまい、補間フィルタ１８は、ビデオ情報の第２のラインを補間する。これは、システム２０に入力されるビデオ情報のそれぞれのラインについて続く。
【００３１】
図５において、システム２０の動作のダウンサンプリングモードが時間ラインフォーマットにおいて示される。水平同期パルスの最初のサイクルにおいて、間引きフィルタ１２は、オールパスフィルタとしてふるまい、帯域制限フィルタ１４および補間フィルタ１８はインアクティブである。第２のサイクルにおいて、間引きフィルタ１２は、オールパスフィルタとしてふるまい、帯域フィルタ１４は情報の第１のラインを帯域制限する。補間フィルタ１８はこの第２のサイクルにおいてもやはりインアクティブである。第３のサイクルにおいて、間引きフィルタ１２は、やはりオールパスフィルタとしてふるまい、いっぽう帯域制限フィルタ１４は、データの第２のラインの帯域幅を制限する。ライン１のデータはここで補間フィルタ１８に到達し、ここでダウンサンプリングのための補間がおこなわれる。第４のサイクルにおいて、間引きフィルタ１２はオールパスフィルタとしてふるまい、いっぽう帯域制限フィルタ１４は、入力データの第３のラインの帯域幅を制限する。補間フィルタ１８は、補間する入力データの第２のラインを補間する。
【００３２】
図６は、システム２０の間引きモードの動作を時間ラインフォーマットで示す。最初のサイクルにおいて、間引きフィルタ１２は、ライン１の情報を間引く。１９２０サンプリング点から最終的に７２０サンプリング点の出力になるときには、入力サンプリング点を半分にカットするスケーリングファクタ２が用いられる。第１の水平ライン期間において、帯域制限フィルタ１４および補間フィルタ１８はインアクティブである。第２のライン期間において、間引きフィルタ１２は、情報の第２のラインを間引く。帯域制限フィルタ１４は、水平ライン期間の前半において情報の第１のラインを帯域制限し、後半ではインアクティブである。帯域制限フィルタ１４は、水平ライン期間の前半だけ動作する。なぜなら、間引きの後に続くので、もとの入力信号の前半だけが存在するからである。補間フィルタ１８も、水平ライン期間の前半だけしか動作しない。第３の水平ライン期間において、間引きフィルタ１２は、入力データの第３のラインを間引き、いっぽう帯域制限フィルタ１４は、水平ライン期間の半分の間だけ第２のラインの帯域幅を制限する。補間フィルタ１８は、水平ライン期間の半分の間だけ入力データの第２のラインを補間する。同様の動作セットが第４および後に続く水平ライン期間でもおこなわれる。
【００３３】
フィルタは、異なるクロックレートで動かすこともできる。例えば間引きフィルタ１２は第１のクロックレートで動作し、いっぽう帯域制限フィルタ１４は、間引きフィルタ１２のクロックレートの半分で動作できる。ここで、ＦＩＦＯ２２は、速いレートで書き込まれ、それより遅いレートで読み出される。もし間引きフィルタ１２がデータを保持してしていれば、データフローは一定になるだろう（すなわちインアクティブな期間がない）。
【００３４】
図３は、ビデオリサイジングシステム３０を示す。ビデオリサイジングシステム３０は、本発明の追加的な実施態様であり、ここでは間引きフィルタ１２は帯域制限能力を有しており、帯域制限フィルタ１４および補間フィルタ１８は、１つの半導体チップ２６に一体化されている。フィードバックパス２８は、帯域制限動作に続くデータを入力Ｙに戻し、補間動作をおこなう。追加のＦＩＦＯ３２は、補間回路２６における補間に続いて動作できる。ＦＩＦＯ３２には、おこなわれる補間に対応したデータがロードされる。
【００３５】
コンピュータ３４は、図に示すようにシステム３０に接続され、システム３０に含まれるフィルタの制御をする。コンピュータ３４は、システム３０に接続するために、マイクロプロセッサ、キーボード、ディスプレイ、記憶装置および入力／出力（Ｉ／Ｏ）ハードウェアからなる。
【００３６】
図７、図８および図９は、システム３０のアップサンプリングモード、ダウンサンプリングモードおよび間引きモードを示す。図７において、間引きフィルタ１２は、画像のすべての水平ラインについてオールパスフィルタとしてふるまう。帯域制限／補間フィルタ２６は、第１の水平ライン期間の間は、インアクティブである。第２およびそれ以降の水平ライン期間の間、フィルタ２６は、フィルタ１２を通った前のラインを補間する。
【００３７】
図８は、システム３０のダウンサンプリングモードの動作を示す。ダウンサンプリングモードにおいては、フィルタ１２は、それぞれの水平ライン期間の間で帯域制限フィルタとしてふるまう。第１の水平ライン期間において、フィルタ２６はインアクティブである。第２およびそれ以降のライン期間において、フィルタ２６は、すぐ前のライン期間において帯域制限を受けたすぐ前の入力ラインを補間する。
【００３８】
図９において、システム３０の間引きモード動作が示される。それぞれの水平ライン期間において、フィルタ１２は、現在の入力ラインを間引く。最初のライン期間において、フィルタ２６はインアクティブである。第２およびそれ以降のライン期間において、フィルタ２６は、すぐ前のライン期間において間引かれた信号の帯域制限動作もする。ライン期間の後半において、フィルタ２６は、その補間動作をおこなう。
【００３９】
帯域制限／補間フィルタ２６は、本発明の実施態様の例においてゲナム（Gennum）社の GF90101フィルタである。このフィルタは、マルチフェーズＦＩＲフィルタリングチップであって、補間および簡単なＦＩＲフィルタリングが可能である。このチップは、２入力ポートをマルチプレクスする能力をもっており、２つのコンカレントなフィルタリング動作ができる（すなわち間引きモード）。間引きモードにおいて、システム３０の間引きフィルタ１２は、入力データを間引いて、入力データの半分未満が帯域制限／補間フィルタ２６に渡されるようにする。フィルタ２６は、そのためその帯域制限動作およびその補間動作をコンカレントにおこなうのに十分な時間をもつ。
【００４０】
システム３０の間引きフィルタ１２も帯域制限／補間フィルタ２６も、本発明の実施態様の一例においては選択可能なフィルタ係数のための別々のメモリバンクを含む。間引きフィルタ１２は、それぞれ８タップを３２箇所にもつメモリを有する。メモリロケーション０２１９は、間引きフィルタのためのタップを含んでおり、ロケーション２０〜３１は、帯域制限フィルタのためのタップを含む。実施態様例においてはハリス社の半導体チップを用いることによって、フィルタ１２は、フォールドオーバ（fold over）フィルタアーキテクチャを利用することができる。８タップだけから構成されるが、１５タップフィルタを実現することができる。よって、メモリに記憶されるタップ値は、完全なフィルタの半分にしかならない（このためハリス社のＩＣをこのように使うときには対称なフィルタが用いられるデバイスに限定される）。
【００４１】
間引きモードに用いられるフィルタ長は、簡単なＦＩＲフィルタのためのフィルタ長よりも長い。例えば、ファクタ２で間引くとき、３１タップフィルタが用いられる。これにより、それぞれのタップについて、２つの別々のメモリロケーションが必要となる。ファクタ４で間引くとき、６３タップフィルタが用いられ、それぞれのタップには４つの別々のメモリロケーションが必要となる。もしファクタ８で間引くなら、１２７タップが用いられ、タップあたり８つのメモリロケーションがいる。
【００４２】
【表１】
0003917210.tif 000002
【００４３】
ゲナム社のGF9101チップを用いる実施例においては、帯域制限／補間フィルタ２６のためのメモリは、ロケーションあたり１２タップ、１０８ロケーションの容量を有している。メモリロケーション０〜９５は、ソフトウェアでモディファイできない補間フィルタをもっている。間引きモードにおいて用いられる帯域制限フィルタは、ロケーション９６〜１０７に保持される。次の表２は、帯域制限／補間フィルタ２６のメモリ内容のリストである。
【００４４】
【表２】
0003917210.tif 000003
【００４５】
実施例において、システム３０の動作モードは６つの異なるフィルタ特性にわたって分割されている。これらのフィルタ特性は次の表３に示される。
【００４６】
【表３】
0003917210.tif 000004
【００４７】
例えば、もしアクティブ入力サンプリング点（active input samples）の数が１９２０であり（すなわちインタレースされたＨＤＴＶ）、所望のアクティブ出力サンプリング点の数が１２８０である（すなわちプログレッシブＨＤＴＶ）ならば、スケーリングファクタは、１２８０÷１９２０＝２／３として計算される。上のテーブルから、この変換は、システム３０の間引きフィルタ１２の帯域制限フィルタ部として水平／垂直フィルタ＃６が必要となることがわかる。
【００４８】
間引きモードの動作時において、スケーリングファクタが＞０．２５であり、＜＝０．５であるとき、フィルタ１２は、２のファクタによって間引く。スケーリングファクタが＞０．１２５であり、＜＝０．２５であるとき、間引きフィルタ１２は、４のファクタによって間引く。最後にスケーリングファクタが０．１２５以下であるとき、間引きフィルタ１２は、８のファクタによって間引く。
【００４９】
間引きモードの動作時、帯域制限／補間フィルタ２６は、その帯域制限モードで動作する。帯域制限に先だっておこなわれる間引きを考慮に入れて、用いられる特定の帯域制限フィルタが選択される。例えば高精細度テレビジョンから標準精細度テレビジョンへと変わるとき、スケーリングファクタは、７２０÷１９２０＝０．３７５である。スケーリングファクタは＜０．５であるから、システム３０は、間引きモードで動作する。いったん間引きフィルタ１２が２のファクタで入力サンプリング点を間引くと、９６０個のサンプリング点がまずＦＩＦＯ２２に与えられ、それから帯域制限補間フィルタ２６に与えられる。フィルタ２６は、信号解像度を９６０サンプリング点から７２０サンプリング点に帯域制限する。よって、フィルタＢのためのスケーリングファクタは７２０÷９６０＝０．７５となる。上のテーブルを用いると、０．７５のスケーリングファクタなら、フィルタ２６のうち帯域制限フィルタ＃５を用いることになる。このようにして間引きフィルタ１２のためのスケールファクタは、帯域制限／補間フィルタ２６のそれとは異なる。
【００５０】
図１０、図１１および図１２には、システム３０に示す間引きフィルタ１２のフィルタ応答のグラフを示す。これらの図のそれぞれにおいて、ｆｎは、ナイキスト周波数に等しい。図１０は、２：１間引きにおけるフィルタ応答を示す。図１１は、４：１間引きにおけるフィルタ応答を示す。図１２は、８：１間引きにおけるフィルタ応答を示す。
【００５１】
図１３〜図１８には、システム３０において用いられる帯域制限フィルタ２６を表すフィルタの応答グラフの例を示す。図１３〜図１８は、上述の表３に挙げたフィルタ１〜６に相当する。
【００５２】
例えば、図１３を参照する。スケーリングファクタが１以上であると、図１３に示す水平／垂直フィルタｎｏ．１を用いるときのオールパス周波数応答特性になる。同様に、図１４を参照すれば、スケーリングファクタが１以下でかつ１１／１２より大きいときの、水平／垂直フィルタｎｏ．２を用いるときのフィルタ応答特性が示される。他の図１５〜図１８は、水平／垂直フィルタｎｏ．３〜６がそれぞれ用いられるときに対応する。
【００５３】
ＳＤＴＶのインタレースされた出力を扱うときには、アクティブな垂直サイズは、フルフレームにおけるアクティブラインの数に等しい。ＳＤＴＶインタレースフォーマットに変換するとき、システム３０のようなビデオリサイジングシステムは、プログレッシブ（ノンインタレース）出力を生成する。付加的な出力プロセッサ（不図示）は、インタレースされたフォーマットの出力信号をつくるために１ラインおきにラインを落とす。
【００５４】
動作時には、表１および表２に載せたフィルタは、コンピュータ３４（図３参照）に格納されたコンピュータファイルに含まれる。このファイルは例えばパーソナルコンピュータ３４のハードディスクドライブのような記憶装置に含まれてもよい。ハードディスク以外の記憶手段や、パーソナルコンピュータ以外のプロセッサ手段がこれらの目的のために使用できることは、当業者には理解できるであろう。システム３０のようなビデオリサイジングシステムを動作させるフォーマットコントローラは、所望のフォーマット変換をおこなうために必要なフィルタ係数をつくりだすときにこのファイルを用いる。実施例においては、第１のコンピュータファイルに含まれたフィルタ情報から第２のコンピュータファイルをつくるために、コンピュータ３４に格納された別のコンピュータプログラムが用いられる。第２のコンピュータファイルは、システム３０で用いるのに適した形式をとる。
【００５５】
別の実施態様において、ユーザは、表４に示されるようなフォーマットのフィルタ係数のようなフィルタ係数を与えることができる。このようにフィルタ係数を与えれば、図１０〜図１２および図１３〜図１８において示されたものとは異なる周波数応答曲線をもつフィルタ特性を発生することができる。
【００５６】
【表４】
0003917210.tif 000005
【００５７】
表４は、実施例において用いられるフィルタがユーザによって与えられた入力ファイルの中に現れる順序を示す。例示されたフォーマットは、輝度信号（Ｙ）および色信号（Ｃ）のためのフィルタ係数として別々の組を用いる。よって、ＣフィルタはＹフィルタの直後に同一のフォーマットで続く。
【００５８】
以下にシステム３０を用いた変換例の動作についてのさらなる例を示す。第１の例は、インタレースされた１１２５ラインをプログレッシブフォーマットの５２５ラインに変換する。この変換のために、水平ディメンジョン成分（horizontal dimension components）は、１ラインあたり１９２０サンプリング点から１ラインあたり７２０サンプリング点にダウンサンプリングされ、いっぽう垂直ディメンジョン成分は１カラムあたり５１８サンプリング点から１カラムあたり４８４サンプリング点にダウンサンプリングされる。この変換の最初のステップは、ビデオリサイジングのためにどのフィルタを用いるかを決定することである。
【００５９】
水平方向のリサイジングには、スケーリングファクタは、７２０÷１９２０＝０．３７５に決められる。したがって間引きフィルタ１２は、２の間引きファクタを用いて間引きモード（モード３）で動作する。帯域制限／補間フィルタ２６のためのスケーリングファクタは、間引きフィルタ１２のためのスケーリングファクタとは異なる。フィルタ２６のためのスケーリングファクタは、７２０÷９６０＝０．７５である。この差は、もともとの入力１９２０個のサンプリング点を２のファクタで間引くことで、フィルタ２６が９６０個のサンプリング点を入力として受け取る結果である。このモードにおいては、変換に必要なフィルタは、間引きフィルタ１２のための水平２：１間引きフィルタおよびフィルタ２６のための水平／帯域制限フィルタである。フィルタ２６のための帯域制限応答を設計するときは、フィルタ２６は、ナイキスト周波数の０．７５未満に帯域制限しなければならない。
【００６０】
垂直方向のディメンジョン変換のためには、スケーリングファクタは４８４÷５１８＝０．９３４である。したがって、間引きフィルタ１２は、帯域制限モードで動作する。このモードにおいて用いられるフィルタは、間引きフィルタ１２のための垂直帯域制限フィルタである。フィルタ２６の帯域制限フィルタは、このモードでは必要ない。
【００６１】
第２の例は、１１２５ラインのインタレースされたフォーマットから５２５ラインのインタレースされたフォーマットへの変換に関する。この変換では、水平ディメンジョン成分は、１ラインあたり１９２０サンプリング点から１ラインあたり７２０サンプリング点へとダウンサンプリングされて、いっぽう垂直ディメンジョン成分は、１カラムあたり５１８サンプリング点から１カラムあたり４８４サンプリング点へとダウンサンプリングされる。出力として生成される１フィールドあたりの実際のカラムの数は２４２である。システム３０はプログレッシブ（ノンインタレース）出力を生成するので、１フレームあたり４８４垂直カラムが必要である。前述のように、本発明を用いてインタレース出力を生成するためには、１ラインおきに１ラインが（つまり２ラインのうち１ラインが）廃棄される。
【００６２】
この第２の例についても、問題となるフィルタは、前の例（１１２５インタレースから５２５プログレッシブへの変換）について述べたフィルタと同一である。
【００６３】
第３の変換は、１ラインあたり５２５サンプリング点のプログレッシブフォーマットは、１ラインあたり１１２５サンプリング点のインタレースフォーマットに変換される。この変換については、水平のディメンジョンは、１ラインあたり７２０サンプリング点から１ラインあたり１９２０サンプリング点へとアップサンプリングされ、いっぽう垂直のディメンジョンは、１カラムあたり４８４サンプリング点から１カラムあたり５１８サンプリング点へとアップサンプリングされる。水平変換のためのスケーリングファクタは、１９２０÷７２０＝２．６６７である。したがって、間引きフィルタ１２は、帯域制限モードで動作し、いっぽう帯域制限／補間フィルタ２６は帯域制限をおこなわない。垂直変換については、スケーリングファクタは、５１８÷４８４＝１．０７である。このモードにおいては、間引きフィルタ１２は、帯域制限モードで動作し、いっぽうフィルタ２６は、帯域制限をおこなわない。この例では、フィルタに対して帯域制限をおこなう水平および垂直間引きフィルタ１２が用いられる。このアップサンプリングは、水平および垂直のディメンジョンにおいておこなわれるので、帯域制限動作は必要ではない。したがってオールパスフィルタを入力ファイルに入れてもよい。
【００６４】
ある実施形態においては、システム３０は、それぞれ図１９および図２０に示すようにディジタル入力処理フロントエンドおよびディジタル出力処理バックエンドを有する。
【００６５】
ディジタル入力プロセッサ４０は、パラレル接続で信号を入力するためのパラレル入力ブロック４２を有する。例えば、ＨＤＴＶソース信号はパラレルのかたちで受け取ることができる。ディジタル入力プロセッサ４０は、２７０ＭｂｐｓのＳＤＴＶビデオ信号や３６０Ｍｂｐｓのワイドスクリーン標準精細度ＴＶ（ＷＳＤＴＶ）ビデオ信号やエンハンスト精細度テレビ（ＥＤＴＶ）ビデオ信号のような、ディジタルシリアル入力を受け取るためのシリアル入力部も有する。パラレル入力ブロック４２においてＥＣＬ信号は、処理のためのＴＴＬレベルに変換される。実施例においては、シリアルディジタル入力ブロック４４は、ゲナム（Gennum）社のシリアル受信機GS9005、自動同調サブシステム（GS9010）およびデコーダ（GS9000）を用いて、シリアル入力信号を受信する。入力信号に依存して、１つまたは２つのシリアルリンクがシリアルディジタル入力ブロック４４によって用いられる。ディジタル化されたアナログ入力ブロック４６は、ディジタル／アナログ変換ボードからディジタル化されたアナログ信号を受け取るために用いられる。これは、例えばアナログＨＤＴＶやアナログＥＤＴＶ入力信号が用いられるので必要である。実施例においてはディジタル化されたアナログ入力ブロック４６は、ゲナム社のデコーダ（GD9000）を用いる。ディジタル入力ボード４０に入力された後、入力信号のさまざまな成分は、マトリクスブロック４８およびガンマテーブルブロック４９において処理される。マトリクスブロック４８は、ＲＧＢソースを輝度に変換し、（Ｒ−Ｙ）および（Ｂ−Ｙ）色差信号を、本発明の実施例で処理するときに用いられる（ＹＣrＣb）のかたちに変換する。ガンマテーブル４９は、出力ビデオのガンマ曲線を変えるような非線形処理のために用いられるうる。ガンマテーブル４９はまた、輝度信号に固定されたオフセットを加えるか引くかすることによって出力ビデオ信号の黒レベルを変えるのにも用いられる。
【００６６】
信号処理はさらに続き、ラインマルチプレクサ（ＭＵＸ）ブロック５０においては、輝度および色信号は、パラレル処理のためにリフォーマットされる。ラインＭＵＸ５０は、偶数および奇数の輝度信号を４セットのラインＦＩＦＯ（それぞれのＦＩＦＯは、１本の輝度ラインを完全に保持する）に分離する。最後に入力信号ソースを時間基準信号（timeance reference signal）用いて選択するために出力制御ブロック５２を用いて、ラインＭＵＸブロック５０のＦＩＦＯにアクティブデータを書き込むのを制御する。出力制御５２は、システム３０において処理するための信号をゲナム社のエンコーダ（GS90002）を通して出力する。
【００６７】
図２０は、ディジタル出力プロセッサ６０のブロック図である。ディジタル出力プロセッサ６０は、システム３０からの変換された出力信号を受け取り、ＨＤＴＶ機器やＳＤＴＶ機器のような装置に出力する。ディジタル出力プロセッサ６０は、システム３０によって出力される出力ラインの数に対応する数の処理ブロックを用いる。この例では、４つの処理ブロック６２、６４、６６および６８が示される。処理ブロック６２〜６８は、ゲナム社のデコーダ（GS9000）を用いてシリアル入力データストリームをパラレルパッケージに変換する。ＥＣＬ部７０に出力される前に、さまざまな成分の信号がパラレルビデオデータ信号から抽出される。ＥＣＬ部７０は、処理ブロック６２〜６８から出力されたＴＴＬ信号をＥＣＬ信号に変換する。ＥＣＬコンバータブロック７０は、その後、適当な表示装置に表示するための出力信号を出力する。
【００６８】
図２１は、本発明の実施例の演算方法を示すフローチャートである。図３に示すシステム３０の実施例の演算シーケンスを示す。
【００６９】
ブロック７２において信号が入力される。続いて間引きが必要かどうかの判別は、入力信号のサンプリング点の解像度と最終的な出力信号の解像度との差に依存する。もし間引きが必要なら、間引きがブロック７６においておこなわれる。もし必要でないなら、帯域制限が必要であるかどうかの判別がブロック７８においておこなわれる。帯域制限のステップは、補間の前の信号の帯域に依存する。もし帯域制限が必要なら、帯域制限がブロック８０で示すようにおこなわれる。次のステップは、ブロック８２における補間である。補間は、ブロック８４に示すように出力信号を生成する。この概略の方法には、前述のシステム１０、２０および３０の動作について示したような他のステップが追加されてもよい。
【００７０】
本発明は、出力画像にズームおよびパン効果を与えるためにも用いることができる。実施例においては、ズームおよびパンの計算は、図３に示すパーソナルコンピュータ３４のようなコンピュータや組み込みコントローラにおいておこなわれ、システム３０によるリサンプリングのためにダウンロードされる。ズームおよび／またはパン情報は、ウィンドウズTMグラフィックユーザインタフェースのようなインタフェースルーチンを介してユーザによってインタラクティブに変えることができる。やはりユーザによって与えられた入力および出力フォーマットディメンジョンと結合された、ユーザによって入力されたズームおよびパン情報は、システム３０によっておこなわれるズームおよび／またはパンエフェクトのためのパラメータを計算するのに必要な情報を含む。
【００７１】
表５は、ズームおよびパンエフェクトに関するパラメータを示す。
【００７２】
【表５】
0003917210.tif 000006
【００７３】
ズームファクタは、ユーザによって入力され、変換のためのズームファクタに対応する。例えば、ズームファクタ２は、２：１のズームになる。strxおよびstryのパラメータは、ズームファクタがスケーリングファクタから異なる程度を判別する。スケーリングファクタは、入力サンプリング点フォーマットに対する出力サンプリング点フォーマットの比である。したがって、異なるピクセルアスペクト比のフォーマット間の変換においては、水平および垂直スケーリングファクタは異なる。水平および垂直スケーリングファクタは、zx（水平）およびzy（垂直）で別々に参照される。dxおよびdyパラメータは、パンエフェクトのために用いられる値である。これらのパラメータは、入力サンプリング点フォーマットから出力サンプリング点フォーマットへの変換の後で、入力ピクチャの中心が出力ピクチャの中心からずれている量を決める。
【００７４】
実施例において、図３に示す帯域制限／補間フィルタ２６を用いると、このフィルタには９６のフェーズができる。よって、スケーリングファクタは、それに応じて適当に構成されなければならない。
【００７５】
水平および垂直スケーリングファクタ（zxおよびzy）は、それぞれ入力および出力サンプリングフォーマットについてのピクセルアスペクト比（ＰＡＲ）をもっていなければならない。ＰＡＲは、それぞれのピクセルの間の水平および垂直ディメンジョンの距離の比であり、数１によって計算できる。
【００７６】
【数１】
0003917210.tif 000007
【００７７】
ここで、ＳＡＲ＝スクリーンアスペクト比、x dimension＝１ライン中のアクティブピクセルの数、y dimension＝フルフレーム中のアクティブラインの数である。
【００７８】
この比は、入力フォーマットのアスペクト比（ＳＡＲ）およびピクセル比（ＰＡＲ）を変えない変換ならどんな変換でもなりたち、さらに数２が成り立つ。
【００７９】
【数２】
0003917210.tif 000008
【００８０】
ここで、添字inは、入力フォーマットのパラメータを表し、添字outは、出力フォーマットのパラメータを表し、添字newは、変換された出力のパラメータを表す。
【００８１】
この関係は、アスペクト比を変えないために必要なzxおよびzyの値を決めるのに用いられる。すなわち、zxおよびzyは独立ではない。実施例において、zxは変化できるが、zyはzxから計算される。
【００８２】
【数３】
0003917210.tif 000009
【００８３】
zyは、新しい垂直ディメンジョンおよび入力垂直ディメンジョンの比として表されるので、数３をかきなおすと、数４のようになる。
【００８４】
【数４】
0003917210.tif 000010
【００８５】
x dimensionnew＝x dimensionin＊zxであるので、数４は、以下のようになる。
【００８６】
【数５】
0003917210.tif 000011
【００８７】
数５は、zxおよびzyの関係を示す。よってユーザがインタラクティブにズーム（上述）ファクタを変えても、上の数式によりアスペクト比（ＰＡＲおよびＳＡＲ）が保存されるように計算される。すなわち、zxはその値をズーム値からとり、zyは数５によって決められる。
【００８８】
通常はピクセルアスペクト比が保存されることが望ましいが、本発明は、ＰＡＲを変える柔軟性も兼ね備える。これをおこなうために、strxおよびstryファクタが用いられる。これらのファクタによって、ユーザは、他のディメンジョンに独立にあるディメンジョンのスケールを変えることができる。したがってユーザは、zoom、strxおよびstryによって表される３種類のスケーリングの自由度をもつ。さらに２つのパラメータzx*およびzy*は、strxおよびstryについての調整の後の水平および垂直スケーリングファクタをそれぞれ表す。
【００８９】
【数６】
0003917210.tif 000012
【００９０】
もしstrxおよびstryが、ともに１．０に等しいなら、数６から、zx*＝zx、zy*＝zyであり、アスペクト比は自動的に保存される。
【００９１】
ユーザの便宜のために、いくつかの計算済みのパラメータのセットがそれぞれの変換について導入されうる。表６にそれらを示す。
【００９２】
【表６】
0003917210.tif 000013
【００９３】
上の「Fit Ｈ」モードにおいては、アクティブ入力水平サンプリング点は、出力フォーマットの最大範囲（full range）に合うようにリサンプリングされる。こうしてzxパラメータは、アクティブ入力および出力水平サンプリング点の比から計算される。すなわち数７のようになる。
【００９４】
【数７】
0003917210.tif 000014
【００９５】
このモードでは、それぞれの出力水平ラインは、入力からのサンプリング点ライン（samples lines）によってフィル（fill）される。垂直スケーリングファクタzyは、アスペクト比を保存するために数５から計算される。
【００９６】
「Fit Ｖ」モードについては、アクティブ入力垂直ラインは、出力フォーマットの最大範囲に合うようにリサンプリングされる。よって、zyパラメータは、アクティブ入力および出力垂直ラインの数の比から計算される。すなわち数８のようになる。
【００９７】
【数８】
0003917210.tif 000015
【００９８】
しかしながらいままで述べたすべての計算では、まずzxの値を選び、それからzyを導き出していた。数５にzyを代入するときにzyについて所望の値を得るためには、zxについての数式が必要である。
【００９９】
数１から、数９のようになる。
【０１００】
【数９】
0003917210.tif 000016
【０１０１】
両辺をx dimensioninによって割れば、数１０が得られる。
【０１０２】
【数１０】
0003917210.tif 000017
【０１０３】
しかし、y dimensionnew＝zy dimensioninであるから、数１１のようになる。
【０１０４】
【数１１】
0003917210.tif 000018
【０１０５】
残りのモード「Fit Ｈ＋Ｖ」は、入力の４隅が出力の４隅に直接、マッピングされる。この結果、アスペクト比のミスマッチがおこる（strx＜＞1.0またはstry＜＞1.0）。必要なファクタを生成するために、水平スケーリングファクタzxを計算するために数７が用いられ、zyは数５から自動的に計算される。数１２は、アクティブ入力ラインの数をアクティブ出力ラインの数に合わせるためのスケーリングファクタzy*をつくるstryの値を見つけるために用いられる。すなわち、数１２は以下のようになる。
【０１０６】
【数１２】
0003917210.tif 000019
【０１０７】
stryの望ましい値は、以下の数１３から得られる。
【０１０８】
【数１３】
0003917210.tif 000020
【０１０９】
数５、数７および数１３を組み合わせると、数１４が得られる。
【０１１０】
【数１４】
0003917210.tif 000021
【０１１１】
結局、数１５のようになる。
【０１１２】
【数１５】
0003917210.tif 000022
【０１１３】
表５に載せたモードの外に、ウィンドウズTMを用いる実施例で挙げたユーザインタフェースは、さらに「デフォールト」と名付けられたボタンを有していてもよい。これを選択すれば、「Fit Ｈ」または「Fit Ｖ」モードが変換のタイプに応じて選ばれる。この「デフォールト」セッティングの目的は、アスペクト比の差に基づいて最もよいフィット（Fit）をみつけることにある。この「ベストフィット」は、入力ピクチャのすべてが出力において保存されるように選ばれる。よって例えば、１６：９から４：３への変換においては、「Fit Ｈ」モードは、レターボックスの出力をつくるために用いられる。４：３から１６：９への変換については、「Fit Ｖ」モードが選ばれる。アスペクト比を変えない変換については、「Fit Ｈ」および「Fit Ｖ」モードは同一である。
【０１１４】
ここでは、本発明の特定の実施例を開示したが、その意図は本発明をそのような開示のみに限定するためではない。クレームの範囲内において、さまざまな変更や改良がなされ具体化されよう。
【０１１５】
【発明の効果】
本発明によれば、少なくとも以下の効果が得られる。すなわち、多種類の入力画像フォーマットを任意の出力画像フォーマットに変換することが簡易な装置および方法で可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明によるビデオリサイジングシステムの３つのフィルタを用いた実施形態のブロック図である。
【図２】ＦＩＦＯメモリバッファを含む図１に示したビデオリサイジングシステムのブロック図である。
【図３】間引きフィルタが帯域制限の機能ももち、帯域制限フィルタおよび補間フィルタがフィードバックループをもった単一のブロックに含まれる、図２に示すビデオリサイジングシステムの他の実施形態のブロック図である。
【図４】図２に示すシステム２０のアップサンプリングモードにおける動作を示す図である。
【図５】図２に示すシステム２０のダウンサンプリングモードにおける動作を示す図である。
【図６】図２に示すシステム２０の間引きモードにおける動作を示す図である。
【図７】図３に示すシステム３０のアップサンプリングモードにおける動作を示す図である。
【図８】図３に示すシステム３０のダウンサンプリングモードにおける動作を示す図である。
【図９】図３に示すシステム３０の間引きモードにおける動作を示す図である。
【図１０】２：１間引きをおこなうシステム３０の間引きフィルタ１２のフィルタ応答のグラフを示す図である。
【図１１】４：１間引きをおこなうシステム３０の間引きフィルタ１２のフィルタ応答のグラフを示す図である。
【図１２】８：１間引きをおこなうシステム３０の間引きフィルタ１２のフィルタ応答のグラフを示す図である。
【図１３】図３に示すシステム３０において用いられる帯域制限フィルタ２６（表３のフィルタ１）の応答グラフである。
【図１４】図３に示すシステム３０において用いられる帯域制限フィルタ２６（表３のフィルタ２）の応答グラフである。
【図１５】図３に示すシステム３０において用いられる帯域制限フィルタ２６（表３のフィルタ３）の応答グラフである。
【図１６】図３に示すシステム３０において用いられる帯域制限フィルタ２６（表３のフィルタ４）の応答グラフである。
【図１７】図３に示すシステム３０において用いられる帯域制限フィルタ２６（表３のフィルタ５）の応答グラフである。
【図１８】図３に示すシステム３０において用いられる帯域制限フィルタ２６（表３のフィルタ６）の応答グラフである。
【図１９】本発明のビデオリサイジングシステムの実施例に用いる入力プロセッサのブロック図である。
【図２０】本発明のビデオリサイジングシステムの実施例に用いる出力プロセッサのブロック図である。
【図２１】本発明のビデオリサイジング方法の実施例の演算方法を示すフローチャートである。
【符号の説明】
１０  ビデオリサイジングシステム
１２  間引きフィルタ
１４  帯域制限フィルタ
１６  フィルタブロック
１８  補間フィルタ
【図１】
0003917210.tif 000023
【図２】
0003917210.tif 000024
【図３】
0003917210.tif 000025
【図４】
0003917210.tif 000026
【図５】
0003917210.tif 000027
【図６】
0003917210.tif 000028
【図７】
0003917210.tif 000029
【図８】
0003917210.tif 000030
【図９】
0003917210.tif 000031
【図１０】
0003917210.tif 000032
【図１１】
0003917210.tif 000033
【図１２】
0003917210.tif 000034
【図１３】
0003917210.tif 000035
【図１４】
0003917210.tif 000036
【図１５】
0003917210.tif 000037
【図１６】
0003917210.tif 000038
【図１７】
0003917210.tif 000039
【図１８】
0003917210.tif 000040
【図１９】
0003917210.tif 000041
【図２０】
0003917210.tif 000042
【図２１】
0003917210.tif 000043