专利名称：图象信号再生装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及发送DVD(数字视频显示)和卫星广播等，图象素材和电视素材等的种种图象信息，对图象信号进行顺次扫描再生的图象信号再生装置。
迄今为止，为了能用电视接收器再生DVD和卫星广播等的图象输出，用隔行扫描输出DVD和卫星广播等的图象是很普通的。但是近年来，伴随着与多次扫描对应的监视器和投影仪或用于计算机的监视器等的普及，正在导入将隔行扫描图象信号变换成顺次扫描图象信号的图象信号再生装置。
图6是表示已有的图象信号再生装置构成的方框图。光盘1记录着将电影素材图象变换成电信号的图象信号和包含字幕信息的副图象信息。预先使这些信息符号化并调制成适合于记录的信号形态。激光头2将记录在光盘1上的信号变换成电信号。光盘旋转装置3使光盘1以适合于再生的旋转数进行旋转。主图象信号再生电路4对记录在光盘1上的图象信号进行解调。定时信号发生电路5产生当隔行扫描图象信号变换电路6将主图象信号再生电路4的输出变换成隔行扫描图象信号时使用的定时信号，和当顺次扫描图象信号变换电路12将加法电路8的输出变换成顺次扫描图象信号时使用的定时信号。隔行扫描图象信号变换电路6对应于定时信号发生电路5的输出，将主图象信号再生电路4的输出变换成隔行扫描图象信号。副图象信号再生电路7对记录在光盘1上的副图象信号进行解调。加法电路8将副图象信号再生电路7的输出加到隔行扫描图象信号变换电路6的输出上。NTSC编码器9将隔行扫描图象信号变换成NTSC电视格式，通过隔行扫描图象信号输出端子10向外部输出。顺次扫描图象信号变换电路12对应于定时信号发生电路5的输出，将加法电路8的输出变换成顺次扫描图象信号进行输出。色差变换器13将顺次扫描图象信号变换电路12的输出变换成顺次扫描色差信号，通过顺次扫描图象信号输出端子14向外部输出。
下面，我们进一步说明如上那样构成的已有的图象信号再生装置的工作。
图7是表示已有的图象信号再生装置的隔行扫描图象信号和顺次扫描图象信号的构造的模式图。用隔行扫描图象信号构成在1/60秒中有1个半帧的图象，两个半帧图象形成一个帧的图象。两个半帧的纵象素数分别为240，将两者的象素埋入各自的象素纵方向的间隙中。用顺次扫描信号构成在1/60秒中有1个帧的帧，它的纵象素数为480。它们的垂直周期都是1/60秒。因为顺次扫描图象信号的水平扫描线数是隔行扫描图象信号的水平扫描线数的2倍，所以对于隔行扫描图象信号的水平扫描频率约为15.75KHz的情形来说，顺次扫描图象信号的水平扫描频率约为31.5KHz。
图8是表示已有的图象信号再生装置工作的定时图。记录在光盘1上的图象信号的素材是电影。如图8(a)所示，将以每秒24片格进行摄象的信号按照片格号码......,n,n+1,n+2,n+3,n+4......的顺序记录下来。通过激光头2将这样记录下来的电影素材信号变换成电信号，通过主图象信号再生电路4进行解调，通过隔行扫描图象信号变换电路6变换成隔行扫描图象进行输出。这种变换在一般作为用于家庭欣赏的图象显示装置的电视监视器中用得最多，因为它们的显示形式是隔行扫描的。因为电视监视器是为了显示每秒30帧/60半帧的活动图象而设计的，所以隔行扫描图象信号变换电路6要将每秒24片格的图象变换成每秒30帧/60半帧的隔行扫描图象进行输出。即，隔行扫描图象信号变换电路6，如图8(b)所示，将记录信息的各片格分成奇和偶的两类隔行扫描半帧图象。进一步，再生电路4，在显示为图8(d)的RFF的定时信号发生电路5的输出处于高电平期间中，在第二个半帧后重复显示第一个半帧。这样，再生电路4将每秒24片格的电影图象变换成每秒30帧/60半帧的隔行扫描图象进行输出。
又，在光盘1上也记录着主图象以外的字幕信息等的副图象信号。通过副图象信号再生电路7将这个信号解调成隔行扫描图象信号，如图8(c)所示，进行输出。这个图象与主图象比较，转换周期较慢，也不与主图象的转换同步。在图6中，加法电路8将由副图象信号再生电路7再生的字幕信息附加到隔行扫描图象信号变换电路6的输出上进行输出。这个输出如图8(i)所示。将S1,S2,S3的副图象加到n,n+1,n+2,n+3,n+4的各个半帧(奇，偶)上。通过NTSC编码器9将加上字幕信息的隔行扫描图象信号变换成NTSC标准的电视信号，从隔行扫描图象信号输出端子10输出。将电视监视器(图中未画出)接到隔行扫描图象信号输出端子10上。使用者能够通过电视监视器欣赏变换成隔行扫描图象的电影素材图象。
进一步，在图6中的加法电路8将隔行扫描图象信号输入到顺次扫描图象信号变换电路12。变换电路12将接在表示为图8(d)的RFF的定时信号的变化点之后的两个半帧部分的，图8(i)的加法电路输出的顺次扫描图象信息，在每一行中合成起来，产生图8(j)的顺次扫描图象信息。
图9是表示已有的图象信号再生装置的顺次扫描图象信号变换电路工作的模式图。
顺次扫描图象信号变换电路12将在图8(i)的加法电路输出上表示的隔行扫描图象输出，在每一个片格上第一个半帧和第二个半帧的各行交叉地结合起来。进一步，变换电路12通过以两倍的速度将它读出，得到图8(j)所示的顺次扫描图象输出。用图6的色差变换器13将经变换的图象信号变换成模拟的顺次扫描的色差信号，从顺次扫描图象信号输出端子14输出。将用于顺次扫描图象信号的电视监视器(图中未画出)接到顺次扫描图象信号输出端子14上。使用者能够通过电视监视器欣赏返回到顺次扫描图象的电影素材图象。
于是，在图8(j)的顺次扫描图象信息中，产生了一部分如图8(k)所示的不规则帧。这就是由副图象信号信息的不同的隔行扫描图象的半帧组合成的顺次扫描图象信息。在这个信息中，包含每一行都不同的副图象信息。
图10是由已有的图象信号再生装置的图象信号形成的图象的模式图，图10(a)表示规则帧的图象信号的图象，图10(b)表示不规则帧的图象信号的图象。
例如，在图8中，副图象S1的某个部分上显示出数字“1”，在副图象S2的相同部分上没有任何文字信息。图8(j)的顺次扫描图象信息的最初的3个帧是规则的帧，能正确地显示主图象n和副图象S1，如图10(a)的规则帧表示的那样，正确地显示了数字“1”。但是，在它的下一个帧中，对于主图象n+1，因为包含在前面的半帧中的副图象是S1，包含在第二个半帧中的副图象是S2，所以在每一行中将S1的副图象信息和是S2的副图象信息组合起来加以显示。这是不规则帧，如图10(b)所示，数字“1”被隔一行地显示出来。
如上所述，在已有的图象信号再生装置中，与主图象信号的素材的帧不同步地记录下副图象信号。对于隔行扫描信号输出不成问题，但是对于顺次扫描图象输出，当转换副图象时产生不规则帧，只有副图象的两个半帧中的一个半帧余留下来，可以看到。
本发明提供输出在顺次扫描变换后，即便在转换副图象时，也不会发生只有字幕的两个半帧中的一个半帧余留下来可以看到的情况的顺次扫描图象的图象信号再生装置。
该图象信号再生装置备有(a)将主图象信号变换成隔行扫描图象信号的隔行扫描变换装置，(b)与在隔行扫描图象变换装置的输出中的主图象信号的片格的分界线同步地，将副图象信号附加到隔行扫描变换装置的输出上的副图象附加装置，和(c)将副图象附加装置的输出与主图象信号的片格的分界线同步地，变换成顺次扫描图象信号的顺次扫描变换装置。
图1是表示本发明的实施形态1的图象信号再生装置构成的方框图。
图2是表示隔行扫描图象信号和顺次扫描图象信号的构成的模式图。
图3是表示实施形态1的图象信号再生装置工作的定时图。
图4是表示实施形态1的图象信号再生装置的顺次扫描图象信号变换电路工作的模式图。
图5是表示实施形态1的图象信号再生装置的图象信号例的模式图。
图6是表示已有的图象信号再生装置的构成的方框图。
图7是表示隔行扫描图象信号和顺次扫描图象信号的构成的模式图。
图8是表示已有的图象信号再生装置工作的定时图。
图9是表示已有的图象信号再生装置的顺次扫描图象信号变换电路工作的模式图。
图10(a)是表示由已有的图象信号再生装置产生的规则帧的图象信号的模式图。
图10(b)是表示由已有的图象信号再生装置产生的不规则帧的图象信号的模式图。
(实施形态1)图1是表示根据本发明的实施形态1的图象信号再生装置的构成的方框图。光盘1记录着将电影素材图象变换成电信号的图象信号和包含字幕信息的副图象信息。预先使这些信息符号化并调制成适合于记录的信号形态。激光头2将记录在光盘1上的信号变换成电信号。光盘旋转装置3使光盘1以适合于再生的旋转数进行旋转。主图象信号再生电路4对记录在光盘1上的图象信号进行解调。定时信号发生电路5产生当隔行扫描图象信号变换电路6将主图象信号再生电路4的输出变换成隔行扫描图象信号时使用的定时信号，和当顺次扫描图象信号变换电路12将加法电路8的输出变换成顺次扫描图象信号时使用的定时信号。隔行扫描图象信号变换电路6对应于定时信号发生电路5的输出，将主图象信号再生电路4的输出变换成隔行扫描图象信号。
副图象信号再生电路7对记录在光盘1上的副图象信号进行解调。定时调整电路11对应于定时信号发生电路5的输出对副图象信号再生电路7的输出进行延迟。加法电路8将定时调整电路11的输出加到隔行扫描图象信号变换电路6的输出上。NTSC编码器9将隔行扫描图象信号变换成NTSC电视格式，通过隔行扫描图象信号输出端子10向外部输出。顺次扫描图象信号变换电路12对应于定时信号发生电路5的输出，将加法电路8的输出变换成顺次扫描图象信号进行输出。色差变换器13将顺次扫描图象信号变换电路12的输出变换成顺次扫描色差信号，通过顺次扫描图象信号输出端子14向外部输出。
下面，我们说明如上构成的根据本发明的实施形态1的图象信号再生装置的工作。
图2是表示根据本发明的实施形态1的图象信号再生装置的隔行扫描图象信号和顺次扫描图象信号的构造的模式图。用隔行扫描图象信号构成在1/60秒中有1个半帧的图象，两个半帧的图象形成一个帧的图象。两个半帧的纵象素数分别为240，将两者的象素埋入各个象素的纵方向的间隙中。用顺次扫描的信号构成在1/60秒中有1个帧的帧，它的纵象素数为480。它们的垂直周期都是1/60秒。因为顺次扫描图象信号的水平扫描线数是隔行扫描图象信号的水平扫描线数的2倍，所以对于隔行扫描图象信号的水平扫描频率约为15.75KHz的情形，顺次扫描图象信号的水平扫描频率约为31.5KHz。
图3是表示根据本发明的实施形态1的图象信号再生装置工作的定时图。记录在光盘1上的图象信号的素材是电影。如图3(a)的主图象信号再生电路的输出所示，将以每秒24片格进行摄象的信号按照片格号码......,n,n+1,n+2,n+3,n+4......的顺序记录下来。通过激光头2将这样记录下来的电影素材信号变换成电信号，通过主图象信号再生电路4进行解调，通过隔行扫描图象信号变换电路5变换成隔行扫描图象进行输出。这种变换在一般作为用于家庭欣赏的图象显示装置的电视监视器中用得最多，因为这种显示形式是隔行扫描的。因为电视监视器是为了显示每秒30帧/60半帧的活动图象而设计的，所以隔行扫描图象信号变换电路6要将每秒24帧的图象变换成每秒30帧/60半帧的隔行扫描图象进行输出。即，隔行扫描图象信号变换电路6，如图3(b)所示，将记录信息的各帧分成奇和偶的两类隔行扫描的半帧图象。进一步，再生电路4在图3(d)的RFF中表示的定时信号发生电路5的输出信号成为高电平期间，在第二个半帧后反复对第一个半帧进行显示。这样，再生电路4将每秒24帧的电影图象变换成每秒30帧/60半帧的隔行扫描图象进行输出。
又，在光盘1上记录下主图象以外的字幕信息等的副图象信号。通过副图象信号再生电路7将这个信号解调成隔行扫描图象信号，如图3(c)所示地进行输出。这个图象与主图象比较，转换周期较慢，也不与主图象的转换同步。当定时信号发生电路5的输出改变时，由定时调整电路11将副图象信号再生电路7的输出发送给锁定的加法电路8。这种输出如图3(e)所示。在图3(c)的副图象信号再生电路的输出中，与图3(a)的主图象信号再生装置的输出的变化同步，副图象不进行从S1到S2的转变。可是，在图3(e)的定时调整电路的输出中，与图3(a)的主图象信号再生电路的输出的从n+1到n+2的变化同步，副图象进行从S1到S2的转变。在图1中，加法电路8通过定时调整电路11将与主图象的变化同步的由副图象信号再生电路7再生的字幕信息附加到隔行扫描图象信号变换电路6的输出上进行输出。将加法电路的输出显示在图3(f)上。将副图象S1,S2,S3加到n,n+1,n+2,n+3,n+4的各个半帧(奇，偶)上。通过NTSC编码器9将这样地加上字幕信息的隔行扫描图象信号变换成NTSC标准的电视信号，从隔行扫描图象信号输出端子10输出。将电视监视器(图中未画出)接到隔行扫描图象信号输出端子10上。使用者能够通过电视监视器欣赏变换成隔行扫描图象的电影素材图象。
在图1中，加法电路8将隔行扫描图象信号输入到顺次扫描图象信号变换电路12。变换电路12将接在显示为图3(d)的定时信号发生电路的输出(RFF)的定时信号的变化点后的两个半帧部分的，图3(f)的加法电路输出的顺次扫描图象信息，在每一行中合成起来，得到图3(g)的顺次扫描图象信息。
图4是表示根据本发明的实施形态1的图象信号再生装置的顺次扫描图象信号变换电路工作的模式图。
如图4所示，顺次扫描图象信号变换电路12将在图3(f)上表示的隔行扫描图象输出，在每一个片格上第一个半帧和第二个半帧的各行交叉结合起来。进一步，变换电路12通过以两倍的速度将它读出，得到图3(g)所示的顺次扫描图象的输出。用图1的色差变换器13将经变换的图象信号变换成模拟的顺次扫描色差信号，从顺次扫描图象信号输出端子14输出。将用于顺次扫描图象信号的电视监视器(图中未画出)接到顺次扫描图象信号输出端子14上，使用者能够通过电视监视器欣赏返回到顺次扫描图象的电影素材图象。
图5是表示根据本发明的实施形态1的图象信号再生装置的图象信号例的模式图。
例如，在图3中，即便在副图象S1的某个部分上显示出数字“1”，在副图象S2的相同部分上没有任何文字信息的情形中，通过定时调整电路11，必须与顺次扫描图象变换电路的半帧结合时间同步，进行副图象S1和S2的转换。在这个再生装置中，不将副图象S1和S2在每一行组合起来进行显示，必须如图5所示那样，同时转换所有的副图象信息。所以，数字的“1”不只是显示在每隔1条线的半个部分中。如上所述，因为副图象与主图象比较转换的周期较慢，所以通过定时调整电路11，这种转换即便有一个半帧的延迟也没有问题。
此外，根据本发明的实施形态1的图象信号再生装置，主图象信号将由每秒24片格组成的图象电影作为素材，隔行扫描变换装置将所述的主图象信号作为在每一个片格中2个半帧和3个半帧的隔行扫描图象进行输出。本发明的技术不限于此。例如，即便在主图象信号是每秒30片格的顺次扫描素材，隔行扫描变换装置将主图象信号的各个片格作为2个半帧的隔行扫描图象进行输出的情形中，同样地，即便在副图象转换时，也能够输出不发生只有副图象的两个半帧中的一个半帧余留下来可以看到的顺次扫描图象，能够实现同样的效果。
又，在根据本发明的实施形态1的图象信号再生装置中，副图象是记录在光盘1上的字幕信息，但是也可以是不与主图象信号同步变化的图象信息。例如副图象也可以是为了让使用者知道和设定图象信息再生装置的再生状态和工作条件的图象信息。
又，在本发明的实施形态1中，图象信息再生装置的顺次图象输出是模拟色差信号，但是这也可以是数字信号或RGB信号。
又，在图1中，本再生装置由电路方框表示出来，但是能够将数码4以后的各主要构成要素置换成微处理器等，通过软件来实现。
进一步，这里用光盘装置构成图象信号再生装置，但是用诸其它的图象信号再生装置，例如磁带装置和广播收音机也同样能够实施本发明。
权利要求
1．再生包含是顺次扫描图象的主图象信号，和不与所述的主图象信号同步变化的副图象信号的信号的图象信号再生装置，该图象信号再生装置备有将所述的主图象信号变换成隔行扫描图象信号的隔行扫描变换装置，与处在所述的隔行扫描图象变换装置的输出中的所述的主图象信号的片格的分界线同步地，将所述的副图象信号附加到所述的隔行扫描变换装置的输出上的副图象附加装置，和与所述的主图象信号的片格的分界线同步地，将所述的副图象附加装置的输出变换成顺次扫描图象信号的顺次扫描变换装置。
2．权利要求1记载的图象信号再生装置，其中所述的主图象信号是每秒24片格的信号，所述的隔行扫描变换装置将所述的主图象信号作为每一个片格2个半帧和3个半帧的隔行扫描图象进行输出。
3．权利要求1记载的图象信号再生装置，其中所述的主图象信号是每秒30片格的顺次扫描信号，所述的隔行扫描变换装置将所述的主图象信号的各片格作为2个半帧的隔行扫描图象进行输出。
4．权利要求1,2或3记载的图象信号再生装置，其中所述的副图象信号是主图象信号的字幕信息。
5．权利要求1,2或3记载的图象信号再生装置，其中所述的副图象信号是表示所述的图象信号再生装置的工作状态的信息。
全文摘要
在图象信号再生装置中,通过定时调整电路,使与隔行扫描图象信号变换电路的输出的主图象信号的片格的分界线同步地对出现的图象信号进行定时调整,并通过加法电路将它附加到隔行扫描变换装置的输出上。通过顺次扫描图象信号变换电路,使与主图象信号的片格的分界线同步地,将加法电路的输出变换成顺次扫描图象信号。
文档编号H04N9/82GK1310551SQ0110452
公开日2001年8月29日 申请日期2001年2月15日 优先权日2000年2月15日
发明者井谷哲也, 近藤敏志 申请人:松下电器产业株式会社