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JP3524288B2 - Aspect converter - Google Patents

Aspect converter

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JP3524288B2
JP3524288B2JP24646096AJP24646096AJP3524288B2JP 3524288 B2JP3524288 B2JP 3524288B2JP 24646096 AJP24646096 AJP 24646096AJP 24646096 AJP24646096 AJP 24646096AJP 3524288 B2JP3524288 B2JP 3524288B2
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clock
aspect ratio
compression
input
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和夫 小西
耕一 佐藤
直樹 赤松
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Toshiba Corp
Toshiba Development and Engineering Corp
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Toshiba Digital Media Engineering Corp
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Description

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【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、例えば、アスペク
ト比16:9に表示可能なテレビジョン受信機に入力さ
れたアスペクト比4:3の映像信号を、アスペクト比
4:3の映像信号に変換するアスペクト変換装置に関す
る。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention converts a video signal having an aspect ratio of 4: 3 input to a television receiver capable of displaying an aspect ratio of 16: 9 into a video signal having an aspect ratio of 4: 3. Aspect conversion device.

【0002】[0002]

【従来の技術】最近、劇場の臨場感を家庭で実現できる
ワイドテレビが市場で好評を得ている。このワイドテレ
ビは横長テレビとも呼ばれ、アスペクト比が16:9と
なっている。最近では、ワイドクリアビジョンに代表さ
れる放送波およびVTR、LD(レーザーディスク)ソ
フト等、ワイドテレビ対応の映像ソフトが出始めてき
た。
2. Description of the Related Art Recently, wide-screen televisions capable of realizing the realism of a theater at home have been popular in the market. This wide television is also called a landscape television and has an aspect ratio of 16: 9. Recently, video software compatible with wide television, such as broadcast waves represented by wide clear vision, VTR, and LD (laser disk) software, has begun to appear.

【0003】しかし、テレビ受像機全体の数からいって
も、また放送、映像ソフトに於いても、まだアスペクト
比4:3のものが圧倒的に多く、現在発売されているワ
イドテレビのほとんどが現行4:3の互換機能を持たせ
ている。
However, in terms of the total number of television receivers, and also in broadcasting and video software, the aspect ratio of 4: 3 is still predominant, and most of the wide televisions currently on sale. Currently, it has a 4: 3 compatibility function.

【0004】ワイドテレビにおけるアスペクト変換につ
いて、図7を用いて説明する。(a)に示すように、
4:3の映像ソフトを4:3表示のテレビ受像機で映す
ときちんと丸として再現される映像信号を、なにも加工
せずにそのままワイドテレビ画面に映すと、(b)に示
すように、ワイド画面で横が伸びた分、映像信号も横に
間延びした形で再現される。
Aspect conversion in wide television will be described with reference to FIG. As shown in (a),
When a 4: 3 video software is displayed on a 4: 3 display TV receiver, the video signal reproduced as a neat circle is displayed on a wide TV screen without any processing, as shown in (b). , As the width is extended on the wide screen, the video signal is reproduced in the form of being extended horizontally.

【0005】そこで、この間延びを解消するため、
(c)に示すように、4:3の映像信号を、水平方向に
3/4倍に圧縮処理をしてワイド画面に映してあげると
丸が丸として再現される。これがアスペクト変換であ
る。
Therefore, in order to eliminate this extension,
As shown in (c), when a 4: 3 video signal is compressed 3/4 times in the horizontal direction and displayed on a wide screen, circles are reproduced as circles. This is aspect conversion.

【0006】また、最近では、ワイドテレビの横長を利
用して1つの画面を半分に分け「ダブルウインドウ」と
称する表示形態がよく見られる。この場合には、片画面
を1/2倍に圧縮処理をするワイドアスペクト変換が必
要になる。
Further, recently, a display mode called "double window" is often seen in which one screen is divided into half by utilizing the horizontally long width of a wide television. In this case, wide aspect conversion for compressing one screen by half is required.

【0007】図4に、従来のアスペクト変換装置の構成
を示す。アスペクト変換は、一般的には輝度信号とベー
スバンドに復調された色信号に分けて処理される。処理
は基本的には同じであるため、今回は輝度信号のみ説明
する。
FIG. 4 shows the configuration of a conventional aspect converter. Aspect conversion is generally processed by dividing it into a luminance signal and a color signal demodulated into a base band. Since the processing is basically the same, only the luminance signal will be described this time.

【0008】輝度信号(以下映像信号という)は、入力
映像信号信号として入力端子11に供給される。入力端
子11に供給された映像信号は、アナログ−デジタル変
換回路(A/D)13に供給されデジタル信号に変換さ
れる。
A luminance signal (hereinafter referred to as a video signal) is supplied to the input terminal 11 as an input video signal signal. The video signal supplied to the input terminal 11 is supplied to the analog-digital conversion circuit (A / D) 13 and converted into a digital signal.

【0009】デジタル信号に変換された映像信号は、第
1の帯域制限フィルタ15および第2の帯域制限フィル
タ17に入力される。今回の例では、3/4に圧縮する
場合と1/2に圧縮する場合について述べる。ここで、
第1の帯域制限フィルタ15は3/4圧縮用、第2の帯
域制限フィルタ17は1/2圧縮用である。尚、第1と
第2の帯域制限フィルタ15、17の特性を図6に示
す。
The video signal converted into a digital signal is input to the first band limiting filter 15 and the second band limiting filter 17. In this example, a case of compressing into 3/4 and a case of compressing into 1/2 will be described. here,
The first band limiting filter 15 is for 3/4 compression, and the second band limiting filter 17 is for ½ compression. The characteristics of the first and second band limiting filters 15 and 17 are shown in FIG.

【0010】第1又は第2の帯域制限フィルタ15、1
7を通った映像信号は、セレクト回路19に入力され、
セレクト信号が0の時は第1の帯域制限フィルタ15側
が、1の時は第2の帯域制限フィルタ17側の出力が選
択される。
The first or second band limiting filter 15, 1
The video signal passing through 7 is input to the select circuit 19,
When the select signal is 0, the first band limiting filter 15 side is selected, and when the select signal is 1, the second band limiting filter 17 side output is selected.

【0011】セレクタ回路19の出力は、補間フィルタ
21に供給される。補間フィルタ21は、3/4圧縮ま
たは1/2圧縮によって新たに作られる画素を回りの画
素から演算して補間する。補間フィルタ21を通った映
像信号は、メモリ回路23に供給される。
The output of the selector circuit 19 is supplied to the interpolation filter 21. The interpolation filter 21 calculates and interpolates pixels newly created by 3/4 compression or ½ compression from surrounding pixels. The video signal that has passed through the interpolation filter 21 is supplied to the memory circuit 23.

【0012】メモリ回路23は、入力のサンプリング周
波数であるWCK(例では6fsc相当の周波数のクロ
ック)と第1のライトイネーブルパルス(WE)(圧縮
率3/4)のハイが同時に供給されたとき、補間フィル
タ21からの映像信号を書き込む。或いはメモリ回路2
3は、WCKと第2のライトイネーブルパルス(WE)
(圧縮率1/2)のハイが同時に供給されたとき、補間
フィルタ21からの映像信号を書き込む。メモリ回路2
3は、4fsc相当の周波数のクロックRCKで映像信
号を読み出す。
The memory circuit 23 receives the input sampling frequency WCK (a clock having a frequency corresponding to 6 fsc in the example) and the high level of the first write enable pulse (WE) (compression ratio 3/4) at the same time. The video signal from the interpolation filter 21 is written. Or memory circuit 2
3 is WCK and the second write enable pulse (WE)
When high (compression ratio 1/2) is simultaneously supplied, the video signal from the interpolation filter 21 is written. Memory circuit 2
3 reads the video signal with the clock RCK having a frequency corresponding to 4 fsc.

【0013】メモリ回路23の出力映像信号は、デジタ
ル−アナログ変換回路(D/A)25に供給され、アナ
ログ信号として出力される。
The output video signal of the memory circuit 23 is supplied to a digital-analog conversion circuit (D / A) 25 and output as an analog signal.

【0014】また、WCK、第1と第2のライトイネー
ブルパルス(WE)、RCKは、クロック発生回路27
で生成される。クロック発生回路27は、テレビジョン
信号から抽出した水平同期信号を入力し、その信号に同
期するようにPLLの逓倍回路で構成されている。
Further, WCK, the first and second write enable pulses (WE), and RCK are clock generation circuits 27.
Is generated by. The clock generating circuit 27 is configured by a PLL multiplying circuit so as to receive the horizontal synchronizing signal extracted from the television signal and synchronize with the signal.

【0015】図5に、メモリ回路23の動作のタイムチ
ャートを示す。入力映像信号が、WCKのレートで入力
される。メモリ回路23通過後のサンプリングレート
は、RCKのレートになるため、3/4圧縮の場合に
は、図5に示すように、ちょうど、入力映像信号が、1
/2に間引かれた形で出力される。1/2圧縮の場合
は、1/3に間引かれた形で出力される。
FIG. 5 shows a time chart of the operation of the memory circuit 23. The input video signal is input at the WCK rate. Since the sampling rate after passing through the memory circuit 23 becomes the rate of RCK, in the case of 3/4 compression, the input video signal is exactly 1 as shown in FIG.
It is output in the form of being thinned to 1/2. In the case of 1/2 compression, the output is thinned out to 1/3.

【0016】そのため、入力映像信号が6fscのサン
プルクロックつまり、3fsc相当の帯域を持っている
とすると、図6に示すように3/4圧縮の場合は1.5
fsc相当に、1/2圧縮の場合は、fsc相当に帯域
制限をしなければならない。
Therefore, assuming that the input video signal has a sample clock of 6 fsc, that is, a band corresponding to 3 fsc, it is 1.5 in the case of 3/4 compression as shown in FIG.
In the case of 1/2 compression to fsc, the band must be limited to fsc.

【0017】[0017]

【発明が解決しようとする課題】上記のように構成した
従来のアスペクト変換装置は、圧縮する種類に応じてす
べて帯域制限フィルタを持っておく必要があり、回路規
模の増大を招く。また、回路規模の問題から、帯域制限
フィルタを1つで実現しようとすると、一番帯域制限し
なければならない第2の帯域制限フィルタ17になり、
例えば、3/4圧縮の場合には、帯域制限しすぎてしま
い、画質劣化となる欠点があった。
The conventional aspect conversion device configured as described above needs to have a band limiting filter according to the type of compression, which causes an increase in circuit scale. Further, due to the problem of the circuit scale, if one band limiting filter is to be realized, the second band limiting filter 17 which has to be band limited most becomes,
For example, in the case of 3/4 compression, there is a drawback that the band is restricted too much and the image quality is deteriorated.

【0018】そこで本発明は、回路規模を増やすことな
く、また画質劣化のないアスペクト変換装置を提供する
ことを目的とする。
Therefore, an object of the present invention is to provide an aspect conversion device without increasing the circuit scale and without image quality deterioration.

【0019】[0019]

【課題を解決するための手段】本発明のアスペクト変換
装置は、第1のアスペクト比に表示可能なテレビジョン
受信機に入力された第2のアスペクト比を持つ映像信号
を第2又は第3のアスペクト比を持つ映像信号に変換す
るアスペクト変換装置において、前記第2のアスペクト
比を持つ映像信号が入力される入力手段と、前記入力手
段からの前記第2のアスペクト比を持つ映像信号が入力
され、前記第2のアスペクト比と前記第3のアスペクト
比の、圧縮率が小さい方を通過させる特性を持つフィル
タ手段と、アスペクト変換によって新しく作成される画
素を回りの画素から演算して補間する補間手段と、書き
込み用クロック、書き込み許可クロック、第1と第2の
読み出し用クロックを発生するクロック発生手段と、前
記クロック発生手段からの前記第1と第2の読み出し用
クロックのうちのどちらかを選択する選択手段と、前記
書き込み用クロックと前記書き込み用許可クロックが同
時に供給されたとき前記補間手段からの前記映像信号を
記憶し、前記選択手段からの前記第1又は第2の読み出
し用クロックで前記映像信号を読み出す記憶手段とを具
することを特徴とする。
SUMMARY OF THE INVENTION An aspect conversion device of the present invention provides a second or third video signal having a second aspect ratio, which is input to a television receiver capable of displaying a first aspect ratio. In an aspect conversion device for converting a video signal having an aspect ratio, an input unit to which the video signal having the second aspect ratio is input and a video signal having the second aspect ratio from the input unit are input. , The secondaspect ratio and the third aspect ratio
A filtering means having a characteristic of passing the smaller oneof the compression ratios, an interpolation means for calculating and interpolating a pixel newly created by aspect conversion from surrounding pixels, a writing clock, a writing permission clock, a first And a clock generating means for generating a second read clock, a selecting means for selectingone of the first and second read clocks from the clock generating means, the write clock and the write when use permission clock is supplied at the same time storing the video signal from the interpolating means, with said first or second read clock from the selecting meansbe provided with a storage means for reading the video signal Characterize.

【0020】[0020]

【発明の実施の形態】図1に、本提案のアスペクト変換
装置の実施の形態の構成を示す。図4と同じ構成のもの
は、同じ参照符号を付しており詳細な説明は省略する。
FIG. 1 shows the configuration of an embodiment of the proposed aspect conversion device. The same components as those in FIG. 4 are designated by the same reference numerals, and detailed description thereof will be omitted.

【0021】アスペクト変換は、一般的には輝度信号と
ベースバンドに復調された色信号に分けて処理される。
処理は基本的には同じであるため、今回は輝度信号のみ
説明する。
The aspect conversion is generally processed by dividing it into a luminance signal and a chrominance signal demodulated into a base band.
Since the processing is basically the same, only the luminance signal will be described this time.

【0022】輝度信号(以下映像信号という)は、入力
映像信号信号として入力端子11に供給される。入力端
子11に供給された映像信号は、アナログ−デジタル変
換回路(A/D)13に供給されデジタル信号に変換さ
れる。デジタル信号に変換された映像信号は、圧縮率が
小さい方に合わせた帯域制限フィルタ31に入力され
る。今回の例では、3/4に圧縮する場合と1/2に圧
縮する場合について述べる。尚、帯域制限フィルタ31
の特性は、図3に示す。
A luminance signal (hereinafter referred to as a video signal) is supplied to the input terminal 11 as an input video signal signal. The video signal supplied to the input terminal 11 is supplied to the analog-digital conversion circuit (A / D) 13 and converted into a digital signal. The video signal converted into a digital signal is input to the band-limiting filter 31 that has a smaller compression rate. In this example, a case of compressing into 3/4 and a case of compressing into 1/2 will be described. The band limiting filter 31
The characteristics of are shown in FIG.

【0023】帯域制限フィルタ31の出力は、補間フィ
ルタ21に供給される。補間フィルタ21は、3/4圧
縮または1/2圧縮によって新たに作られる画素を回り
の画素から演算して補間する。補間フィルタ21を通っ
た映像信号は、メモリ回路23に供給される。メモリ回
路23は、入力のサンプリング周波数であるWCK(例
では6fsc相当の周波数のクロック)とライトイネー
ブルパルス(WE)のハイが同時に供給されたとき、補
間フィルタ21からの映像信号を書き込む。
The output of the band limiting filter 31 is supplied to the interpolation filter 21. The interpolation filter 21 calculates and interpolates pixels newly created by 3/4 compression or ½ compression from surrounding pixels. The video signal that has passed through the interpolation filter 21 is supplied to the memory circuit 23. The memory circuit 23 writes the video signal from the interpolation filter 21 when the input sampling frequency WCK (clock having a frequency corresponding to 6 fsc in the example) and the write enable pulse (WE) of high are simultaneously supplied.

【0024】セレクト回路33に、WCKと4fsc相
当の周波数のクロックRCKが入力される。セレクト信
号が0(圧縮率3/4)のときRCKを、セレクト信号
が1のとき(圧縮率1/2)のときWCKを、メモリ回
路23の読み出し制御端子に供給する。メモリ回路23
からの読み出し動作に関しては、3/4圧縮の場合は従
来例と同様にRCKで、1/2圧縮の場合は、WCKで
読み出す。
WCK and a clock RCK having a frequency corresponding to 4 fsc are input to the select circuit 33. RCK is supplied to the read control terminal of the memory circuit 23 when the select signal is 0 (compression ratio 3/4) and WCK is supplied when the select signal is 1 (compression ratio 1/2). Memory circuit 23
For the read operation from, the RCK is used for the 3/4 compression as in the conventional example, and the WCK is used for the ½ compression.

【0025】メモリ回路23の出力は、デジタル−アナ
ログ変換回路(D/A)25に供給され、セレクト回路
33の出力クロックに従ってアナログ信号に変換され出
力される。
The output of the memory circuit 23 is supplied to a digital-analog conversion circuit (D / A) 25, converted into an analog signal according to the output clock of the select circuit 33, and output.

【0026】また、WCK、ライトイネーブルパルス
(WE)、RCKは、クロック発生回路27で生成され
る。クロック発生回路27は、テレビジョン信号から抽
出した水平同期信号を入力し、その信号に同期するよう
にPLLの逓倍回路で構成されている。
The WCK, write enable pulse (WE), and RCK are generated by the clock generation circuit 27. The clock generating circuit 27 is configured by a PLL multiplying circuit so as to receive the horizontal synchronizing signal extracted from the television signal and synchronize with the signal.

【0027】図2に、メモリ回路23の動作のタイムチ
ャートを示す。入力映像信号が、WCKのレートで入力
される。メモリ回路23の通過後のサンプリングレート
は、3/4圧縮の場合には、RCKレートになるため、
図2に示すように、ちょうど、入力映像信号が、1/2
に間引かれた形で出力される。1/2圧縮の場合は、W
CKレートになるため、これも1/2に間引かれた形で
出力される。
FIG. 2 shows a time chart of the operation of the memory circuit 23. The input video signal is input at the WCK rate. Since the sampling rate after passing through the memory circuit 23 becomes the RCK rate in the case of 3/4 compression,
As shown in FIG. 2, the input video signal is exactly 1/2
It is output in the form thinned out to. W for 1/2 compression
Since it becomes the CK rate, this is also output in a form thinned to 1/2.

【0028】そのため、入力映像信号が6fscのサン
プルクロックつまり、3fsc相当の帯域を持っている
とすると、図3に示すように3/4圧縮の場合も1/2
圧縮の場合も、1.5fsc相当になる。
Therefore, if the input video signal has a sample clock of 6 fsc, that is, a band equivalent to 3 fsc, it is 1/2 even in the case of 3/4 compression as shown in FIG.
Also in the case of compression, it is equivalent to 1.5 fsc.

【0029】尚、上記発明の実施の形態では、3/4圧
縮と1/2圧縮の例を説明したが、圧縮に関しては、こ
れに限るものではない。
In the embodiment of the invention described above, examples of 3/4 compression and 1/2 compression have been described, but the compression is not limited to this.

【0030】[0030]

【発明の効果】上記のように構成したアスペクト変換装
置は、帯域制限フィルタが共用化でき、なおかつ、メモ
リ回路23の読み出し用クロックの選び方により、一番
帯域の広いフィルタを選択できるため、画質劣化もな
い。
In the aspect conversion device configured as described above, the band limiting filter can be shared, and the widest band filter can be selected depending on how to select the read clock of the memory circuit 23. Nor.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明のアスペクト変換装置の実施の形態の構
成を示すブロック図である。
FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of an embodiment of an aspect conversion device of the present invention.

【図2】図1のメモリ回路23の動作のタイムチャート
である。
FIG. 2 is a time chart of the operation of the memory circuit 23 of FIG.

【図3】図1の帯域制限フィルタ31の特性を示す図で
ある。
FIG. 3 is a diagram showing characteristics of a band limiting filter 31 of FIG.

【図4】従来のアスペクト変換装置の構成を示すブロッ
ク図である。
FIG. 4 is a block diagram showing a configuration of a conventional aspect conversion device.

【図5】図5のメモリ回路23の動作のタイムチャート
である。
5 is a time chart of the operation of the memory circuit 23 of FIG.

【図6】図4の第1と第2の帯域制限フィルタ15、1
7の特性を示す図である。
6 is a diagram showing the first and second band limiting filters 15 and 1 of FIG.
7 is a diagram showing characteristics of No.

【図7】アスペクト比16:9のテレビジョン受信機に
映した場合のアスペクト変換の例図である。
FIG. 7 is an example diagram of aspect conversion when projected on a television receiver having an aspect ratio of 16: 9.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

13・・・アナログ−デジタル変換回路(A/D)、3
1・・・帯域制限フィルタ、21・・・補間フィルタ、
23・・・メモリ回路、25・・・デジタル−アナログ
変換回路(D/A)、27・・・クロック発生回路、3
3・・・セレクタ回路。
13 ... Analog-digital conversion circuit (A / D), 3
1 ... band limiting filter, 21 ... interpolation filter,
23 ... Memory circuit, 25 ... Digital-analog conversion circuit (D / A), 27 ... Clock generation circuit, 3
3 ... Selector circuit.

─────────────────────────────────────────────────────フロントページの続き (72)発明者 佐藤 耕一 東京都港区新橋3丁目3番9号 東芝エ ー・ブイ・イー株式会社内(72)発明者 赤松 直樹 神奈川県横浜市磯子区新杉田町8番地 株式会社東芝 マルチメディア技術研究 所内 (56)参考文献 特開 平7−184138(JP,A) 特開 平7−123335(JP,A) 特開 平9−135401(JP,A) 特開 平7−67046(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H04N 5/38 - 5/46 H04N 7/01─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of front page (72) Koichi Sato, 3-3-9 Shimbashi, Minato-ku, Tokyo Inside Toshiba Abu E Co., Ltd. (72) Inventor Naoki Akamatsu Shinsugita-cho, Isogo-ku, Yokohama-shi, Kanagawa No. 8 in Toshiba Multimedia Technology Laboratory (56) Reference JP-A-7-184138 (JP, A) JP-A-7-123335 (JP, A) JP-A-9-135401 (JP, A) JP Flat 7-67046 (JP, A) (58) Fields investigated (Int.Cl.7 , DB name) H04N 5/38-5/46 H04N 7/01

Claims (2)

Translated fromJapanese
(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims]【請求項1】 第1のアスペクト比に表示可能なテレビ
ジョン受信機に入力された第2のアスペクト比を持つ映
像信号を第2又は第3のアスペクト比を持つ映像信号に
変換するアスペクト変換装置において、前記第2のアスペクト比を持つ映像信号が入力される入
力手段と、前記入力手段からの前記第2のアスペクト比を持つ映像
信号が入力され、前記第2のアスペクト比と前記第3の
アスペクト比の、圧縮率が小さい方を通過させる特性を
持つフィルタ手段と、アスペクト変換によって新しく作成される画素を回りの
画素から演算して補間する補間手段と、書き込み用クロック、書き込み許可クロック、第1と第
2の読み出し用クロックを発生するクロック発生手段
と、前記クロック発生手段からの前記第1と第2の読み出し
用クロックのうちのどちらかを選択する選択手段と、前記書き込み用クロックと前記書き込み用許可クロック
が同時に供給されたとき前記補間手段からの前記映像信
号を記憶し、前記選択手段からの前記第1又は第2の読
み出し用クロックで前記映像信号を読み出す記憶手段と
を具備することを特徴とするアスペクト変換装置。
1. An aspect conversion device for converting a video signal having a second aspect ratio input to a television receiver capable of displaying at a first aspect ratio into a video signal having a second or third aspect ratio. In the input device, a video signal having the second aspect ratio is inputted, and a video signal having the second aspect ratio is inputted from the input device, and the secondaspect ratio and the third aspect ratio are inputted.
Filter means having a characteristic of passing theaspect ratio with a smallercompression ratio, interpolation means for calculating and interpolating a pixel newly created by aspect conversion from surrounding pixels, write clock, write enable clock, Clock generating means for generating first and second read clocks; selecting means for selectingone of the first and second read clocks from the clock generating means; the write clock and the wherein storing the video signal from the interpolation means, in the first or second read clock from said selecting meansto and a storage means for reading the video signal when the permission clock for writing is supplied simultaneously Aspect conversion device.
【請求項2】 前記第1又は第2の読み出し用クロック
が、前記書き込み用クロックで兼用されることを特徴と
する請求項1に記載のアスペクト変換装置。
2. The aspect conversion device according to claim 1, wherein the first or second read clock is also used as the write clock.
JP24646096A1996-09-181996-09-18 Aspect converterExpired - Fee RelatedJP3524288B2 (en)

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