JP2625693B2

JP2625693B2 - テレビジョン信号の伝送方法

Info

Publication number: JP2625693B2
Application number: JP30256386A
Authority: JP
Inventors: 豊田中; 伸幸朝倉
Original assignee: Sony Corp
Current assignee: Sony Corp
Priority date: 1986-12-18
Filing date: 1986-12-18
Publication date: 1997-07-02
Anticipated expiration: 2012-07-02
Also published as: JPS63155879A

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕本発明は、動き検出信号を多重伝送する、テレビジョ
ン信号の伝送方法に関する。

〔発明の概要〕

本発明は、送信側においてテレビジョン信号の有効走
査線の各々を複数の区間に分割し、分割された各区間毎
に先行フィールドとの間で動きを検出し、この検出出力
をテレビジョン信号の高域に多重して伝送することによ
り、受像機側の動き検出回路を不要として、受像機のコ
スト上昇を低減しながら、静止画部分と動画部分の切換
を正確かつ精密に行ない、再生画像の品位を向上させる
ようにしたものである。

〔従来の技術〕

現行のNTSC方式では、奇数及び偶数の１対のフィール
ドで525本の走査線による１フレームが構成され、2:1イ
ンタレース走査が行なわれて、各走査線上の画像情報に
対応するテレビジョン信号（TV信号）が順次伝送され、
受像管等に表示される。

これにより、伝送帯域幅が1/2に節約されている。

〔発明が解決しようとする問題点〕

ところが、上述のインタレース走査の場合、任意の走
査線上の画像情報が受像管の画面に表示されてから、次
のフレームの同じ位置の走査線上の画像情報が表示され
るまでに1/30秒の時間差があるため、その中間に表示さ
る隣接の走査線の画像情報が視覚的に干渉して、インタ
ラインフリッカを生じ、再生画像の垂直解像度が低下す
るという問題があった。

このインタラインフリッカは、近時の受像管の高輝度
化につれて、一層目につきやすくなって来た。

上述のインタラインフリッカによる垂直解像度の低下
を回避するために、順次走査方式で、走査線周波数を現
行の公称15.75kHzの２倍の31.5kHzとして、525本の走査
線の画像情報を1/60秒毎に表示するようにすれば、イン
タラインフリッカがなくなり、垂直解像度が向上する。
しかしながら、この場合は、現行方式の２倍の伝送帯域
幅が必要となり、現行方式との両立性がなくなるという
問題が生ずる。

そこで、上述のインタラインフリッカによる垂直解像
度の低下を改善するため、現行放送方式の変更を行なわ
ずに、受像機において順次走査化を行なうIDTV（Improv
ed Definition TV）、また、現行方式との両立性を保ち
ながら、放送方式の改善・変更を行なうEDTV（Extended
Definition TV）の研究が行われている。

このようなIDTV及びEDTVの各種の提案に共通する基本
技術は、伝送されて来ない走査線に対応する信号を受信
側で補間することによる順次走査化・倍速表示であっ
て、静止画の場合、完全な補間が可能である。

しかしながら、動画の場合、主として輪郭部の画質劣
化と動きの円滑さの欠除の問題がある。

例えば、ラインメモリを用いて、先行走査線の画像情
報Ａをそのまま補間情報とするAA方式では、垂直解像度
は高くなるが、動画の場合、斜線のぎざぎざが目立つ。
上下の２走査線の画像情報Ａ及びＢの平均を補間情報と
する（Ａ＋Ｂ）/2方式では、垂直解像度は劣るが、動画
の場合、画に不自然さがない。従って、順次走査化の段
階で、静止画部分ではAA方式の、動画部分では（Ａ＋
Ｂ）/2方式の補間に切り換えることが効果的である。

また、フィールドメモリを用いる方式では、動画の場
合の２重像を防止するために、順次走査化時に、静止画
部分はフィールド間補間を行ない、動画部分ではフィー
ルド内補間に切り換えることが考えられる。

更に、NTSC方式では、画面上で同一の位置における搬
送色信号がフレーム間で180゜の位相差を有するため、
静止画の場合、フレームメモリを用い、前・後のフレー
ムのTV信号の和信号及び差信号を作ることによって、輝
度信号Ｙの搬送色信号Ｃとを分離することができる。し
かしながら、動画の場合には、２次元フィルタを用い
て、現フィールド内でY/C分離を行なう必要がある。

上述のような場合、いずれも、静止画部分か動画部分
かの判定を行なう動き検出回路が必要となる。

一方、現行標準方式とは全く両立性のない高品位テレ
ビジョン（HDTV）方式の関係が進められており、その一
環として、放送衛星の１チャンネルによるHDTVの放送を
行なうため、MUSE（Multiple Sub−Nyquist Sampling E
ncoding）方式と呼ばれる帯域圧縮技術が開発された。
このMUSE方式においては、送信側で動き検出情報がコー
ド化され、映像信号の垂直ブランキング期間に多重して
伝送される。これにより、受像側の動き検出を、１フレ
ーム前及び２フレーム前の映像信号を併用して行なう
か、２フレーム前の映像信号を使用して行なうかが指示
される。

ところが、このような動き検出回路は、その規模が大
きいため、これを受像機側に設ける場合は、直ちに原価
上昇の原因となる。また、受像機の実用的な回路規模に
制約されて、充分な機能を有する動き検出回路を構成す
ることが困難である。

更に、受像機側では輝度信号Ｙに搬送色信号Ｃが多重
されているため、動きのパターンによっては、正確な動
き判定ができない。

かかる点に鑑み、本発明の目的は、受像機の動き検出
回路を不要として、その原価上昇を低減しながら、静止
画部分と動画部分との正確かつ精密な切換が可能となる
テレビジョン信号の伝送方式を提供するところにある。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明は、伝送すべきテレビジョン信号の有効走査線
の各々を複数の区間に分割し、分割された各区間毎に先
行フィールドとの間で動きを検出し、この動き検出結果
を符号化し、符号化された信号により視覚によるノイズ
検知感度が低く、テレビジョン信号の高周波数領域内の
所定周波数の搬送波を変調して搬送検出信号を得て、こ
の搬送検出信号をテレビジョン信号に多重して伝送する
ようにしたことを特徴とするテレビジョン信号の伝送方
法である。

〔作用〕

かかる本発明によれば、受信側においては、伝送され
た動き検出信号により、静止画部分と動画部分とが正確
かつ精密に切り換えられて、動き検出回路が不要とな
り、動き検出に関する原価上昇が低減される。

〔実施例〕

以下、第１図〜第６図を参照しながら、本発明による
テレビジョン信号の伝送方法の一実施例について説明す
る。

本発明の一実施例の構成を第１図に示す。

第１図において、カメラ（11）で得られた３原色信号
Ｒ、Ｇ、Ｂはマトリクス回路（12）によって輝度信号
Ｙ、赤色差信号Ｒ−Ｙ及び青色差信号Ｂ−Ｙに変換され
る。変調器（13）において、両色差信号Ｒ−Ｙ及びＢ−
Ｙにより発振器（14）からの色副搬送波が直角２相変調
されて、搬送色信号Ｃが得られる。加算器（15）におい
て、輝度信号Ｙと搬送色信号Ｃとが加算されてNTSC方式
のTV信号が得られる。

（20）は動き検出信号エンコーダを全体として示し、
Ａ−Ｄ変調器（21）にマトリクス回路（12）から輝度信
号Ｙが提供される。（100）は動き検出回路であって、
Ａ−Ｄ変換器（21）の出力が、フィールドメモリ（22）
を介して、１フィールド期間（1V）遅延されて一方の入
力端子（101）に供給されると共に、直接に他方の入力
端子（102）に供給される。動き検出回路（100）からの
バイナリ形式の検出出力が符号器（23）に供給されて、
例えばNRZ符号のような、最適符号形式に変換され、低
域フィルタ（24）により不要の高域成分を除去されて、
平衡変調回路（25）に供給される。この平衡変調回路
（25）には発振器（26）から周波数がf₀の搬送波が供給
されており、平衡変調回路（25）から、この搬送波を抑
圧された側波帯成分、即ち、動き検出信号が減衰器（2
7）を介して加算器（17）に供給され、エンコーダ（2
0）内の信号の遅延を補償するための遅延線（16）を通
ったTV信号と適宜のレベル差で周波数多重されて、送信
機（18）からアンテナ（19）を経て送出される。

詳細構成は後述するが、動き検出回路（100）は、第
２図Ａに示すような輝度信号がＡ−Ｄ変換器（21）に
供給されると、同図Ｂに示すように、１ラインの有効画
面期間kH（ｋ＜１）をｍ分割し、各区間毎に、現フィー
ルド及び先行フィールドの両輝度信号間の動きを検出
し、動きの有無に応じて、同図Ｃに示すように、“1"ま
たは“0"を出力する。このとき、受像機側における動き
検出とは異なり、搬送色信号による検出誤りが発生しな
い。この動き検出出力は、符号器（23）において、例
えば同図Ｄに示すようなNRZ信号に変換される。

発振器（26）の搬送波の周波数foは、TV信号の伝送帯
域内で色副搬送波周波数fscよりも高く、例えば4MHzの
近傍に選定されて、動き検出信号は、信号電力密度が
本来小さく、また、視覚によるノイズ検知感度が低い高
周波数領域に多重されて、例えば1Mb/s程度のレートで
伝送される。

更に、この搬送波周波数foはフレーム間オフセットが
成り立つように選定され、視覚の空間的及び時間的積分
効果を利用して、多重信号による妨害が低減されて、現
行のNTSC方式との両立性が保たれる。

本発明の一実施例による、上述のような伝送信号に対
応する倍速順次走査受像機の構成を第３図に示す。

第３図において、受信アンテナ（31）に誘起された高
周波の受信信号がチューナ（32）に供給され、映像検波
回路（32d）からベースバンド信号が得られる。

映像信号成分は、帯域除去フィルタ（ノッチフィル
タ）（33）を経て、動き検出信号の低域成分が除去され
て、NTSCデコーダ（34）に供給される。このデコーダ
（34）からの輝度信号Ｙが1V遅延回路（35）、1H遅延回
路（36）及び加算器（37）に共通に供給され、1H遅延回
路（36）の出力が加算器（37）に供給される。1V遅延回
路（35）及び加算器（37）の出力が切換スイッチ（38）
の静止画側固定接点（38a）及び動画側固定接点（38m）
にそれぞれ供給される。

（41）、（42）及び（43）はそれぞれ倍速変換回路で
あって、スイッチ（38）の可動接点（38c）の出力、デ
コーダ（34）からの輝度信号Ｙ及び色差信号Ｒ−Ｙ、Ｂ
−Ｙがそれぞれ供給される。倍速変換回路（41）の出力
が、H/2遅延線（44）を介して、切換スイッチ（45）の
一方の固定接点（45a）に供給され、他方の固定接点（4
5b）には倍速変換回路（42）の出力が供給される。スイ
ッチ（45）の可動接点（45c）の出力と、倍速変換回路
（43）の出力とがマトリクス回路（46）に供給されて、
３原色信号Ｒ、Ｇ、Ｂが得られる。

一方、動き検出信号は、動き検出信号デコーダ（50）
の帯域フィルタ（51）を経て、映像信号の低域成分を除
去されて、同期検波回路（52）に供給される。同期分離
回路（53）により映像信号から得られたライン周波数f_H
及びフレーム周波数f_Fの信号が供給されて、発振器（5
4）から周波数がfoの搬送波が同期検波回路（52）に供
給される。同期検波回路（52）の検波出力、即ち、符号
化された動き検出信号が、低域フィルタ（55）を介し
て、復号器（56）に供給され、この復号器（56）から得
られるバイナリ信号の“0"または“1"に応じて、スイッ
チ（38）の接続が図示の状態、または、図示とは逆の状
態に切り換えられる。

静止画の場合、スイッチ（38）は図示の接続状態とな
り、先行フィールドの輝度信号がそのまま補間ライン信
号として倍速変換回路（41）に供給される。

動画の場合、スイッチ（38）が図示とは逆の接続状態
に切り換えられて、現フィールドの現ライン及び先行ラ
インの輝度信号を平均したものが補間ライン信号とな
る。

スイッチ（45）が倍速ライン毎に切り換えられて、変
換回路（42）からの倍速化現ライン信号と、変換回路
（41）からの倍速化補間ライン信号とが交互に出力され
て、順次走査輝度信号が得られる。

なお、両色差信号は、その情報量が少ないため、単に
倍速変換されて、現ライン及び補間ラインで繰返して送
出される。

第１図の実施例による伝送信号に対応する他の受像機
の構成を第４図に示す。この第４図において、第３図に
対応する部分には同一の符号を付して重複説明を省略す
る。

第４図において、（61）は１フレーム遅延回路、（6
2）は２次元低域フィルタであって、ノッチフィルタ（3
3）からの映像信号が遅延回路（61）、低域フィルタ（6
2）、加算器（63）及び減算器（64）、（65）に共通に
供給され、遅延回路（61）の出力が加算器（63）及び減
算器（64）に共通に供給され、低域フィルタ（62）の出
力が減算器（65）に供給される。切換スイッチ（66）の
静止画側固定接点（66s）及び動画側固定接点（66m）
に、加算器（63）及び低域フィルタ（62）の出力がそれ
ぞれ供給される。スイッチ（66）と連動するスイッチ
（67）の静止画側固定接点（67s）及び動画側固定接点
（67m）に両減算器（64）及び（65）の出力がそれぞれ
供給される。スイッチ（66）の可動接点（66c）の出力
がマトリクス回路（68））に供給されると共に、スイッ
チ（67）の可動接点（67c）の出力が色復調回路（69）
に供給され、色復調回路（69）の出力がマトリクス回路
（68）に供給される。

動き検出信号デコーダ（50C）の復号器（56）の出力
が、1V遅延回路（57）を介すると共に、直接にオアゲー
ト（58）に供給され、このオアゲート（58）の出力が制
御信号として、両スイッチ（66）及び（67）に供給され
る。

静止画の場合、オアゲート（58）の出力が“0"となっ
て、両スイッチ（66）及び（67）は図示の接続状態とな
る。加算器（63）及び減算器（64）において、現フィー
ルドの映像信号と１フレーム先行する映像信号との加算
及び減算により分離された輝度信号Ｙ及び搬送色信号Ｃ
が、それぞれスイッチ（66）及び（67）を介して、マト
リクス回路（68）及び色復調回路（69）に供給される。

動画の場合、オアゲート（58）の出力が“1"となり、
両スイッチ（66）及び（67）は図示とは逆の接続状態に
切り換えられる。２次元低域フィルタ（62）によって、
現フィールドの映像信号から輝度信号Ｙが分離され、ス
イッチ（66）を介して、マトリクス回路（68）に供給さ
れる。減算器（65）において、この輝度信号Ｙが現フィ
ールドの映像信号から減算されて、搬送色信号Ｃが分離
され、スイッチ（67）を介して、色復調回路（69）に供
給される。

第３図及び第４図に示したように、受像機側には動き
検出信号デコーダだけを備えれば足り、動き検出回路を
必要としないので、受像機の回路規模の増大及びコスト
の上昇が抑制される。

次に、第５図及び第６図を参照しながら、動き検出回
路（100）について説明する。

動き検出回路（100）の具体的構成を第５図に示す。

第５図において、先行フィールドの輝度信号が一方の
入力端子（101）から直接に加算器（103）に供給される
と共に、1H遅延回路（104）を介して、加算器（103）に
供給される。加算器（103）の出力が供給される中間端
子（110）にはｌ個の単位遅延回路（111）〜（11l）の
縦続接続され、他方の入力端子（102）から現フィール
ドの輝度信号が供給される中間端子（120）にも、同様
に、ｌ個の単位遅延回路（121）〜（12l）が縦続接続さ
れる。単位遅延回路（111）〜（12l）の遅延時間は、 τ＝kH/m、（ｍ＝ｌ＋１）に設定されて、前出第２図に示すように、有効画面期間
kHがｍ分割される。

単位遅延線（111）及び（121）の各入力が減算器（13
1）に供給され、単位遅延線（111）、（112）及び（12
1）、（122）の各接続中点の出力が減算器（132）に供
給され、以下、同様にして、ｌ番目の単位遅延線（11
l）及び（12l）の各出力がｍ番目の減算器（13m）に供
給される。各減算器（131）〜（13m）の出力はそれぞれ
絶対値変換器（141）〜（14m）を介して加算器（151）
に供給され、この加算器（151）の出力が中間端子（15
0）を介して比較器（105）に供給される。

各減算器（131）〜（13m）において、各分割区間毎
に、先行フィールド及び現フィールドの各輝度信号の差
分が得られる。これらの差分の絶対値の和が比較器（10
5）で一定の基準値THと比較されて、その大、小によっ
て、動きの有無が検出される。

上述のように、第５図に示した動き検出回路は、１ラ
イン分の動きを検出するものであるが、第６図に示すよ
うに、第５図の各中間端子（110）、（120）及び（15
0）間に構成される第１の単位検出回路（100a）の入力
を、１対の1H遅延回路（106）及び（107）を介して、第
２の単位検出回路（100b）に分配すると共に、両単位検
出回路（100a）及び（100b）の出力を加算器（108）で
加算して比較器（105）に供給することによって、動き
検出範囲を隣接ラインにまで拡張することができる。

更に、1H遅延回路対と単位検出回路とを増設すれば、
画面の垂直方向に動き検出区画を拡張することができ
て、全画面を水平及び垂直方向にｍ×ｎブロック、例え
ば40×30ブロックに分割して、各ブロック毎の動き検出
を行なうことができる。

この検出ブロックの数が多い程、動画部分と静止画部
分との切換をきめ細かく行なうことができるが、本実施
例では送信側で動き検出を行なうので、検出回路の規模
が制限されない。また、前述のように、1Mb/s程度の情
報伝送が可能であるから、例えば、数画素単位での動き
検出を行なうことができる。

〔発明の効果〕

以上詳述のように、本発明によれば、送信側におい
て、画像の動きを検出し、この検出信号を映像信号の高
域に多重して伝送するようにしたので、動き検出を正確
かつ精密に行なうことができて、そのコスト上昇を低減
しながら、受像機の再生画像の品位を向上させることの
できるテレビジョン信号の伝送方法が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明によるテレビジョン信号の伝送方法の一
実施例の構成を示すブロック図、第２図は第１図の実施
例の動作を説明するためのタイムチャート、第３図及び
第４図は本発明の一実施例による伝送信号に対応する受
信機の構成を示すブロック図、第５図及び第６図は本発
明の一実施例の要部の構成を示すブロック図である。（20）は動き検出信号エンコーダ、（25）は平衡変調
器、（50）、（50C）は動き検出信号デコーダ、（52）
は同期検波回路、（100）は動き検出回路、（105）は比
較器、（111）〜（11l）、（121）〜（12l）は単位遅延
回路、（141）〜（14m）は絶対値変換器である。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献特開昭60−65681（ＪＰ，Ａ) 特開昭60−186179（ＪＰ，Ａ) テレビジョン学会誌ＶＯＬ．39 ＮＯ．10（昭和60年10月20日テレビジョン学会発行）第41〜47頁「完全両立性を有するＥＤＴＶ信号方式」

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】伝送すべきテレビジョン信号の有効走査線
の各々を複数の区間に分割し、分割された各区間毎に先
行フィールドとの間で動きを検出し、この動き検出結果を符号化し、符号化された信号により、視覚によるノイズ検知感度が
低く、上記テレビジョン信号の高周波数領域の所定周波
数の搬送波を変調して搬送検出信号を得て、この搬送検出信号を上記テレビジョン信号に多重して伝
送するようにしたことを特徴とするテレビジョン信号の
伝送方法。