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    公开号:WO1988007726A1
    申请号:PCT/JP1988/000326
    申请日:1988-03-30
    公开日:1988-10-06
    发明作者:Yasuo Imanishi
    申请人:Yokogawa Medical Systems, Ltd.；
    IPC主号:G06T3-00
    专利说明:
    [0001] , '明 細 書
    [0002] ビデオ i 号処理装置 . (技術分野） .
    [0003] 本発明は濃淡画像信号と二'値画像信号とを含むアナログビデオ信号を、 走査線数を 増加させたビデオ信号に変換するビデオ信号処理装置に関する。 ' (背景技術）
    [0004] アナログビデオ信号を入力として受けて このビデオ信号が表わす画像を、 走査線 数の多い陰極線管（以下 C RTという）等に拡大あるいは高精細で表示する場合には. 入力ビデオ信号を AD変換器でディジタル信号に変換して 1画面分のデータを第 1の フレームメモリに格納し、 このフレームメモリのデータを拡大補間演算器で拡大雨像 データに変換して第 2のフレームメモリに書き込み、 この第 2のフレームメモリの画 像データを順次読み出して D A変換器でアナログ信号に変換して、 拡大あるいは高精 細表示用のアナログビデオ信号を出力することが行われる。 拡大補間演算器では、 例 えば 5 1 2 X 5 1 2画素からなる原画像データを 1 0 2 4 X 1 0 2 4画素相当の画像 データに変換する場合、 互いに隣接する原画素間に、 それらの輝度レベルを直線的に 補間するような輝度レベルを持つ新画素を補間することが行われる。
    [0005] この場合、 濃淡画像上に文字、 グラフィックシンボル、 カーソル等の画像を重ねて 表示するような、 所謂二値画像のオーバーレイが行われる画像データについてこのよ うな補間を行うと、 オーバーレイ画素の周囲においては、 高い輝度レベルを持つォー バーレイめ画素と、 一般にそれより低い輝度レベルを持つ濃淡画像の画素間で補間が 行われるので、 両者の輝度の中間の輝度を持つ画素が補間される。 このため、 このよ うな補間が行われた拡大画像データを表示すると、 オーバーレイ画像の周囲がぼけて - 文字、 グラフィックシンボル、 カーソル等の表示のシャープさが損なわれる。
    [0006] (発明の開示）
    [0007] 本発明の目的は、 濃淡画像信号と二値画像信号とを含むアナログビデオ信号を、 走 查線数を増加させたビデオ信号に変換する際に、 二値画像の表示の鮮明さを損なわな いビデオ信号処理装置を実現することにある：
    [0008] 本発明は、 入力ビデオ信号を濃淡画像データと二値画像データに分離し、 ¾淡画像■ ' デ タにおけるニ值画像データの除去部分は二値画像データが始まる直前の濃淡画像 データで代替し、 これら濃淡画像データと二値画像データを別々に記憶手段に記億し、 濃淡面像デ タについては直線補間等の通常のアナログ的な拡大補間を行い、二値画 像データについては二値的な拡大補間を行って、 これら拡大補間された濃淡画像デー
    [0009] - タと二値画像データを再結合することを特徴とする。
    [0010] . (図面の簡単な説明） .
    [0011] 第 1図は本発明の実施例のブロック図、
    [0012] 第 2図は入力アナログビデオ信号と複合同期信号の一例を示す図、
    [0013] 第 3図は入力アナログビデオ信号と、 それから分離した二値画像データ及び濃淡画 像データの関係を示す図、 .
    [0014] 第 4 A図及び第 4 B図は濃淡画像データの拡大補間の一例の説明図、
    [0015] 第 5 A図及び第 5 B図ほ二値画像データの拡大補間の一例の説明図である。
    [0016] (発明を実施するための最良の形態）
    [0017] 以下、 図面を参照して本発明の実施例を詳細に説明する。 第 1図において、 2 0は 入力アナログビデオ信号をディジタル信号に変換する AD変換器、 2 1は入力アナ口 グビデオ信号のレベルを内部に設定された閬値電圧と比較して閬値電圧を越えるォー バーレイデータのみを取出すコンパレータで、 その出力のオーバーレイデータは才ー バーレイデータレジスタ 2 2に一旦保持され、 また、 画像データホール '制御回路 2 3に入力される。 2 4は AD変換器 2 0によってディジタル信号に変換された画像デ 一夕を一時保持する画像データレジス夕で、 画像データホールド制御回路 2 3によつ て、 AD変換器 2 0の新たな出力データの取り込みか、前データの保持かが制御され るものである。 2 5は入力の複合同期信号の中の水平同期信号を内蔵の P L L回路等 により通倍して、 1画素に対応する周期を有する画素クロックを発生する画素クロッ ク発生回路で、 その出力の画素クロック信号はオーバーレイデータレジスタ 2 2、 画 像データホールド制御回路 2 3及び書き込み制御回路 2 6に入力される。 書き込み制 御回路 2 6は面素クロック信号に同期して書き込みァドレスを発生し、 それを第 1画 像データフレームメモリ 2 7と第 1オーバーレイデータフレームメモリ 2 8に与えて それぞれ画像データレジスタ 2 4ク〕出力データとオーバ一レィデータレジスタ 2 2の 出力データの書き込みを行う。 2 9は第 1画像データフレームメモリ 2 7に読み出し アドレス信号を送って画像データを読み出し、 拡大補間演算を行った後、 第 2画像デ —タフレームメモリ 3 1に書き込む拡大補間演算器である。 3 0は第 1オーバーレイ データフレームメモリ &に読み出しア 'レス信号を送ってオーバーレイデータを読 み出 ： 拡大補 ¾演寘を行った後、 第 2オーバーレイフレームメモリ 3 2に書き込む 拡大補間演 器である。 3 3は増加した查線数に対応した画素クロック信号を発生し、 2つの拡大補間演算器 2 9 , 3 0、 同期信号発生回路 3 4及び D, A変換器 3 5に画素 クロック信号を入力するタイミング信号発生回路である。 同期信号発生回路 3 4は、 画素ク口ック信号入力によって增加した走査線数に対応した垂直， 水平同期信号を発 生して新たな複合同期信号として出力し、 また、 第 2画像データフレームメモリ 3 1 と第 2オーバーレイデータフレームメモリ 3 2用に読み出しアドレス信号を発生して それらに供給する。 D A変換器 3 5は 2つのフレームメモリ 3 1 , 3 2からの読出し データを結合し、 アナログビデオ信号に変換して出力する。
    [0018] 上記のように構成された本発明実施例の動作を説明する。 入力アナログビデオ信号 は、 濃淡画像信号上にオーバーレイ信号が重畳された波形になっている。 第 2図に、 このような入力アナログビデオ信号の一例を一走査線分について示す。 第 2図におい て、 入力アナログビデオ信号は、 濃淡画像信号 5 0と、 文字、 グラフィックシンボル.、 カーソル等の図形を表わすオーバーレイ信号 5 1とから成る。 なお、 5 2は複合同期 信号である。 5 3は基準電位としてのブランキングレベルで、 輝度が 0のレベルであ る。 VTは濃淡画像 ίϊ号 5 0とオーバーレイ i 号 5 1を分離するための閻値鼋圧で、 濃淡画像信号 5 0の最高輝度レベルに相当する電位 V Aよりも高ぐ、 オーバーレイ 号 5 1の輝度レベルに相当する電位 Vしょりも低く設定されている。 入力アナログビ デォ信号は、 A D変換器 2 0とコンパレータ 2 1に共通に入力される。 コンパレータ 2 1に入力されたアナログビデオ信号は閾値電圧 VTと比較され、 閡値電圧 VTより 大きい電位の信号のみがオーバーレイデータレジスタ 2 2にオーバーレイデータとし て保持されると共に、 画像データホールド制御回路 2 3に入力される。 このオーバー レイデータレジスタ 2 2への書き込みは、 画素クロック発生回路 2 5から与えら る 画素クロック信号に同期して行われる .. ,
    [0019] 4
    [0020] A D変換器 2 0に入力されたアナログビデオ信号はディジタル信号に変換され、 画 像データレジスタ 2 4に、.画像データホールド制御回路 2 3からの画素クロック信号 に同期して書き込まれるが、 画像データホールド制御回路 2 3にォ一バーレイデータ が入力されている間、 即ちコンパレータ 2 1. 出力が " Γ" の は、 画像データホー ルド制御回路 2 3から画像データレジスタ 2 4への画素クロック ί言号が停止されて、 ビデオ信号の画像データレジスタ 4への書き込みが禁止され、 この間画像データレ ジスタ 2 4はコンパレータ 2 1の出力が " 1 " になる直前のデータを保持する。 この 状態を第 3図に示す。 第 3図において、 5 4ほ閡値電圧 VTを越える電位の信号を取 り出したコンパレータ 2 1の " 1 " 出力で、 オーバーレイデータであり、 5 5はォー ノくーレイ信号 5 1が除去された濃淡画像データである。 濃淡画像データ 5 5は実際に はディジタル信号であるが、 分り易くするためにアナログ波开で示してある。 この濃 淡画像データ 5 5において、 オーバーレイ信号 5 1のあったところに相当する期間 t 1 , t 2 , t 3は、 コンパレータ 2 1の出力が " 1 " になる直前の A， B , C点の濃 淡画像データがそれぞれ維持されている。 このようにして、 入力ビデオ信号ほオーバ 一レイデータ 5 4と濃淡画像データ 5 5に分離されてオーバーレイデータレジスタ 2 2と画像データレジスタ 2 4とにそれぞれ書き込まれる。 書き込み制御回路 2 6は、 画素クロック発生回路 2 5からの画素クロック信号を基準として、 第 1画像データフ レームメモリ 2 7と第 1オーバーレイデータフレームメモリ 2 8に対する書き込みァ ドレスを発生し、 これらのメモリに画像データレジスタ 2 4とォーノく一レイデータレ ジスタ 2 2からのデータをそれぞれ書き込む。 第 1画像データフレームメモリ 2 7と 第 1オーバーレイデータフレームメモリ 2 8に 1フレーム分のデータの書き込みが終 了したならば、 拡大補間演算器 2 9と拡大補間演算器 3 0は、 それぞれ第 1画像デー 夕フレームメモリ 2 7と第 1オーバーレイデータフレームメモリ 2 8に格納されてい るデータを読み出し、拡大補間演箕を行って演算結果のデータを第 2画像データフレ ームメモリ 3 1と第 2オーバーレイデータフレームメモリ 3 2にそれぞれ書き込む このとき、 タイミング発生回路 3 3は増加した走査線数に対応した画素クロック信号 を発生し、 拡大補間演算器 2 9 , 3 0、 同期信号発生回路 3 4及び D A変換器 3 5に 入力する。 拡大補間演箕器 2 9 , 3 0は書き込みアドレスを前記画素クロック信号に 同期して発生して、 補間演算された濃淡画像データとオーバーレイデータを第 2,画像 データフレームメモリ 3 ] と第 2オーバーレイデータフレームメモリ 3 2にそれぞれ 書き込み、 濃淡画像デー夕とオーバーレイデータの拡大画像を形成する。
    [0021] 補間演算は、 濃淡画像データに対しては例えば第 4 A図及び第 4 B図に示す方法で 行い、.オーバーレイデータに対しては例えば第 5 A図及び第 5 B図に佘す方 で行う、 第 4 A図は入力ビデオ信号の例えば 5 1 2 x 5 1 2画素の画面の--部の画素群を示す 図で、 円は画素を表わし'、 その中の数字は各画素の輝度のレベルを示している - 第 4 B図は例えば 1 0 2 4 >： 1 0 2 4画素の画面に拡大され補間された第 4 A図と同じ部 分の画素群を示す図で、 実線の円は元の画素に相当する画素、 点線の円は拡大補間処 理で生成された補間画素を示し、 それらの中に記入された数字は各画素の輝度レベル を表わしている 補間画素の輝度レベルは、 補間画素の付近の元の画素の輝度の平均 値となっている。 このような補間は通常のリニア補間法によって行われる。 補間の方 法としては、 この他に種々の公知のアナログ補間法を用いることができる。 このとき、 補間演算は、 オーバーレイデータを除去しその除去部分をオーバーレイデータが始ま る直前の濃淡画像データで置き換えた濃淡画像データにつ ^ ^て行われるので、 補間デ 一タは才一バーレイデータによる影響を受けない。 第 5 A図は、 例えば 5 1 2 x 5 1 2画素の画面のオーバーレイ表示部分の一部を示した図で、 黒丸が高輝度の画素、 白 丸が低輝度（輝度零） の画素を示している。 第 5 B図は例えば 1 0 2 4 X 1 0 2 4画 素に拡大補間された第 5 A図と同じ部分の画素群を示した図で、 黒丸で元の画素に相 当する画素を示し， クロスハッチング付きの丸で補間画素を示す。 補間画素は、 元の 画素と同一レベルの高輝度で、 元の画素の配列に合わせて補間される。 このような補 間は通常の二値画像の補間法によって行われる- このときの補間演算は、 濃淡画像デ 一タが除去され ニ値画像デ一タについて行われるので、 補間後の画像テ '一タは濃淡 画像データによる影響を受けない.. すなわち、 従来のように二値画像の周囲がぼける _ £^ -— /J
    [0022] 同期信号発生回路 3 4は、 例えは' C R Tによる表示のための垂直同期信号と水平同 期信号を複合同期信号として出力すると共に、 第 2画像データフレームメモリ 3 ] と 第 2オーバーレイ ータフレームメモリ 3 2に読み出しアドレスを 3 り、 それぞれの 拡ネ画像データを D A変換器 3 5へ入力させる。 D A変換器 3 5はこれら濃淡画像デ 一夕とオーバーレイデータ,を結合し、 タイミング発生回路 3 3からの画素クロ、'/ク信 号に同期してアナログ信号に変換して新しい走査線数に対応したビデオ ft号として出 力する ， ' ，: ' .
    [0023] なお、 本発明は上記実施例に限定されるものではない。 すなわち、 実施例では 2倍 拡大の例を示したがそれに限ることは無く、 任意の整数倍の拡大補間をこの実施例と 同樣な方法によって行うことができる。 また、 補間前後の画像データフレームメモリ 及びオーバーレイデータフレームメモリを各々独立したメモリとして記述したが、 共 通の記憶装置を適宜にァドレスマッビングして利用するようにしてもよい。 画像デー タレジスタ 2 4は A D変換器 2 0に内蔵するようにすることができる また、 オーバ 一レイデータレジスタ 2 2は、 オーバーレイデータの第 1オーバーレイフレームメモ リ 2 8への書き込みタイミングを濃淡画像データの第 1画像データフレームメモリ 2 7への書き込みタイミングと合わせるためのものなので、 タイミング制御如何では省 略しても良い。 また、 拡大画像の表示装置としてほ、 C RT装置の他にレーザープリ ンター、感熱プリンタ等を 用いることができる。
    [0024] 以上、 本発明を実施するための最良の形態について説明したが、 本発明が属する技 術の分野の通常の知識を有する者にとって、 下記の請求の範囲を逸脱することなく種 々の変型をすることは容易である。
    权利要求:
    ClaimsO 88/07726 1 1 7 請求の範囲
    1 . 濃淡画像信号とこの濃淡画像信号にオーバーレイされた二値画像信号とを含む ある走査線数用のアナログビデオ信号を、 より多い走査線数用のアナ Ψグビデオ信 号に変換するビデオ信号処理装置において、 ' , 人力のアナログビデオ信号から二値画像信号の部分はその二値爾'像信号が始まる 直前の濃淡画像信号で置換えた濃淡]！像信号を抽出する濃淡画像信号抽出手段、 入力のアナログビデオ信号から二値画像信号を抽出する二値画像信号抽出手段、 濃淡画像信号抽出手段の出力信号と二値画像信号抽出手段ク)出力信号を少なくと も 1画面分のディジタル画像データとしてそれぞれ記憶する第 1の記憶手段、 第 1の記憶手段に記憶された濃淡画像データについて拡大補間処理を行い、 より 多い走査線数用の濃淡画像データを形成する濃淡画像データ拡大補間手段、
    第 1の記憶手段に記憶された二値画像データについて拡大補間処理を行い、 より 多い走査線数用の二値画像データを形成する二値画像データ拡大補間手段、
    濃淡画像データ拡大補間手段の出力データと二値画像データ拡大補間手段の出力 データを少なくとも 1画面分それぞれ記憶する第 2の記憶手段、 および
    第 2の記憶手段に記憶された濃淡画像データと二値画像データを同時に読み出し、 これらの読み出しデータを結合したデータに基づくアナ口グビデオ信号を出力する アナログビデオデータ出力手段を具備するビデオ信号処理装置。
    2 . 二値画像信号抽出手段は、 入力のアナログビデオ信号を所定の閬値と比較する コンパレータと、 このコンパレータの出力信号を二値データとして保持するオーバ 一レイデータレジスタを含む請求の範囲 1に記載のビデオ信号処理装置；
    3 - 濃淡画像信号抽出手段は、 入力のアナログビデオ信号をデジタル信号に変換す る A D変換器と、 この A D変換器の出力デ一タを保持する画像データレジスタと . コンパレータの二値出力データが " 1 " であるとき画像データレジスタのデータ保 持を禁止する画像データホールド制御回路を含む請求の範囲 2に記載のビデオ信号 処理装置
    4 . 濃淡画像データ拡大補間手段は、 リニア補間演算器である請求の範囲 1に記載 のビデオ信号処理装置。
    类似技术:
    公开号 | 公开日 | 专利标题
    US5914728A|1999-06-22|Motion image display apparatus
    US4876600A|1989-10-24|Method and device for representing a composite image on a screen of a screen device
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    CA1117230A|1982-01-26|Electronic apparatus for converting digitalimage or graphics data to color video displayformats and method therefor
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    US4490797A|1984-12-25|Method and apparatus for controlling the display of a computer generated raster graphic system
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    US4991122A|1991-02-05|Weighted mapping of color value information onto a display screen
    US4574279A|1986-03-04|Video display system having multiple selectable screen formats
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    KR100735783B1|2007-07-06|표시 장치 및 그 표시 방법
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    US8508610B2|2013-08-13|Video signal processing apparatus
    US4789854A|1988-12-06|Color video display apparatus
    CA2321370A1|2001-05-05|Graphic accelerator with interpolate function
    US5977946A|1999-11-02|Multi-window apparatus
    JP4686800B2|2011-05-25|画像表示装置
    JPH08202318A|1996-08-09|記憶性を有する表示装置の表示制御方法及びその表示システム
    US4663619A|1987-05-05|Memory access modes for a video display generator
    TW200402992A|2004-02-16|Image display system and method
    同族专利:
    公开号 | 公开日
    US5014129A|1991-05-07|
    JPS63245569A|1988-10-12|
    EP0367823A4|1992-04-01|
    EP0367823A1|1990-05-16|
    引用文献:
    公开号 | 申请日 | 公开日 | 申请人 | 专利标题
    法律状态:
    1988-10-06| AK| Designated states|Kind code of ref document: A1 Designated state(s): US |
    1988-10-06| AL| Designated countries for regional patents|Kind code of ref document: A1 Designated state(s): AT BE CH DE FR GB IT LU NL SE |
    1989-09-27| WWE| Wipo information: entry into national phase|Ref document number: 1988902940 Country of ref document: EP |
    1990-05-16| WWP| Wipo information: published in national office|Ref document number: 1988902940 Country of ref document: EP |
    1992-04-15| WWW| Wipo information: withdrawn in national office|Ref document number: 1988902940 Country of ref document: EP |
    优先权:
    申请号 | 申请日 | 专利标题
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