JP2825313B2 - Muse/edtvコンバータ装置 - Google Patents

Muse/edtvコンバータ装置

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JP2825313B2 JP2090950A JP9095090A JP2825313B2 JP 2825313 B2 JP2825313 B2 JP 2825313B2 JP 2090950 A JP2090950 A JP 2090950A JP 9095090 A JP9095090 A JP 9095090A JP 2825313 B2 JP2825313 B2 JP 2825313B2
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Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、テレビジョン方式の変換器に関し、より
詳しくは、MUSE方式からNTSC方式、特にEDTV方式にテレ
ビジョン信号を変換するMUSE−525本コンバータ装置に
関するものである。
〔従来の技術〕
第13図は、昭和63年電子情報通信学会春季全国大会で
発表されたMUSE−525本コンバータの構成を示す。
図において、入力端子1にはMUSEベースバンド信号が
入力される。MUSEベースバンド信号は8ビットA/D変換
器2によりA/D変換された後、ディエンファシス回路3
および音声データ分離,PLLコントロール信号発生回路9
に入力される。ディエンファシス回路3の出力103は水
平走査時間変換,1125本→1050本走査線変換回路4に入
力される。水平走査時間変換,1125本→1050本走査線変
換回路4の出力104は、輝度信号系の処理回路であるフ
ィールド内内挿,垂直LPF,1050本→525本インタレース
変換回路6と色信号処理系の処理回路であるフィールド
内内挿,TCI(Time Compressed Integration:時間軸圧縮
多重)デコード,525本インタレース変換回路7に各々入
力される。前記輝度信号系の処理回路6の出力106は、
8ビットD/A変換器13aを介して逆マトリックス回路8の
入力の1つに入力される。
一方、前記色信号系処理回路7の出力(色差出力)10
8,109は各々8ビットD/A変換器13b,13cを介して逆マト
リックス回路8の他の入力(2系統)に各々入力され
る。逆マトリックス回路8の出力112,113,114はR,G,Bに
変換された信号であり、出力端子10,11,12を経て、後段
の回路に出力される。
次に動作について説明する。
MUSE信号から現行方式525本インタレース信号へ変換
するには、MUSEデコーダと同じ内挿を行う方式,フィー
ルド内内挿のみを行う方式,また、内挿を全く行わない
方式が考えられる。
装置規模を考えると、MUSEデコーダと同じ内挿を行う
ものは適しておらず、内挿を全く行わない方式では、MU
SE方式特有の帯域圧縮による折り返し歪みが多く、得ら
れる画質は不十分である。そこで本装置では、フィール
ド内内挿のみを行う方式とした。この信号の水平帯域は
MUSE系で約12.2M Hz、現行方式換算で約4.3M Hzであ
る。また、フレーム間オフセットサブサンプリングによ
る折り返し歪みのため、エッジ部分が多少ちらつく。し
かし、MUSE信号の折り返しは0〜4M Hzには存在しない
ために、変換後の折り返しは現行方式のクロスカラーの
ように目立つものではない。
ハイビジョン信号(この場合MUSE信号)を現行方式で
ある525本に変換するためには、アスペクト比の変換と
走査線数の変換を行わなければならない。
第14図に各種の変換方式を示す。真円率,走査線数変
換の容易さの点で、かの方式が実用的であり、ここ
ではの方式を採用した。この方式は、ハイビジョンの
1125本から1050本アスペクト比4:3の画像を抜き出し
て、さらに525本に間引く変換で、垂直フィルタが簡単
になる特徴がある。
また、高速信号処理を避ける工夫として、フィールド
内内挿フィルタを、走査線を525本系に間引くためのプ
リフィルタと兼用するようにしている。
〔発明が解決しようとする課題〕
従来のMUSE−525本コンバータ装置は、以上のように
構成されているので、静止画領域では525本系換算で水
平領域が現行TV並みの4.2M Hzしかなく、モニタの高解
像度化が進む中、水平帯域をさらに広げる必要がある。
またクリアビジョン放送受信機にも対応する必要があ
る。
この発明は、上記のような問題点を解消するためにな
されたもので、静止画領域において525本換算で水平帯
域が理論上、約7M Hzまで帯域拡大することができ、し
かも525本ノンインタレース走査化にも対応できるMUSE
−EDTVコンバータ装置を得ることを目的とする。
〔課題を解決するための手段〕
この発明に係るMUSE−EDTVコンバータ装置は、525本
ノンインターレース走査信号を出力とし、サンプリング
周波数変換回路を追加したものである。
〔作用〕
この発明におけるMUSE/EDTVコンバータ装置は、垂直L
PFの工夫により、525本ノンインタレース走査に対応
し、かつサンプリング周波数変換回路を追加したことに
より、理論上、525本系で最大約7M Hzまで水平帯域を拡
大できる。
〔実施例〕
以下、この発明の一実施例を図について説明する。第
1図は本発明の一実施例によるMUSE/EDTVコンバータ装
置を示し、図において、入力端子1にはMUSEベースバン
ド信号が入力される。この入力信号101は8ビットA/D変
換器2を介してディエンファシス回路3と音声データ分
離,PLL,コントロール信号発生回路9に入力される。デ
ィエンファシス回路3を出力103は水平走査時間変換,11
25本→1050本走査線変換回路4に入力される。水平走査
時間変換,1125本→1050本走査線変換回路4の出力104は
輝度信号処理系のサンプリング周波数変換回路5と色信
号処理系のフィールド内内挿(垂直LPFに含まれる),TC
Iデコード,525本ノンインタレース変換回路70に入力さ
れる。
輝度信号処理系であるサンプリング周波数変換回路5
の出力105は、フィールド内内挿,垂直LPF,1050本→525
年ノンインタレース変換回路60に入力される。フィール
ド内内挿,垂直LPF,1050本→525本ノンイタレース変換
回路60の出力106は、8ビットD/A変換回路13aを介し
て、逆マトリックス回路8の入力の1つに入力される。
一方、色信号処理であるフィールド内内挿,TCIデコー
ド,525本ノンインタレース変換回路70の出力(色差出
力)108,109は、各々8ビットD/A変換器13b,13cを介し
て逆マトリックス回路8の他の入力(2系統)に入力さ
れる。逆マトリックス回路8の出力112,113,114から
は、水平帯域が拡大されたR,G,B信号が出力される。
第1図に示す本実施例は、第13図に示す従来例の回路
にサンプリング周波数変換回路4を追加し、かつ垂直LP
F部において、EDTV対応(525本ノンインタレース)にし
たもので、以下このサンプリング周波数変換回路につい
て説明する。
サンプリング周波数変換回路5に入力される信号は第
1図に示す水平走査時間変換,1125本→1050本走査線変
換回路4の出力信号である。前記従来例で述べたように
MUSEベースバンド信号をNTSC(EDTV)方式に変換するに
は、ライン数,アスペクト比の違いによる走査時間の違
いを補正する必要がある。MUSEベースバンド信号は1走
査線当たり、480画素でサンプリング周波数16.2M Hzで
ある。これをNTSC(EDTV)方式に変換するには、1走査
線当り320画素で、サンプリング周波数は10.08M Hzに変
換する必要がある。
また、MUSEエンコーダでは、48.6→32.4M Hzのサンプ
リング周波数変換を行っている。従って、デコーダでは
32.4→48.6M Hzのサンプリング周波数変換となる。よっ
て実施例によるサンプリング周波数変換は、内挿される
前であり、NTSC系換算で10.08→15.12M Hzのサンプリン
グ周波数変換をする。
標本化定理によれば、原信号は標本値により復元で
き、下記の(1)式に示すように表わされる。
g(t)=Σg(iT)S(t−iT) …(1) 第2図,第3図,第4図に示すように、変換前のサン
プリング周波数fs(=10.08M Hz)における標本値をQ0,
Q1,Q2,…,Q10,Q11,Q12とし、変換後のサンプリング周波
数f′(=15.12M Hz)における標本値をP0,P1,P2,…
P′0,P′1,P′とする。Q0,Q1,…,をP0,P1及び
P′0,P′に変換するには、Q0,Q1,Q2,…をg(0),g
(t),g(2t),…(但しT=1/15.12M Hz)とおき、
これを(1)式に代入してg(t)を求め、これにP0,P
1,…及びP′0,P′1,…の時刻tを代入すればよい。し
かし変換すべきサンプリング周波数が整数比の場合、Pi
及びP′i,Qjは特定の位相関係となるので、簡単に変換
できる。即ち、この変換は原理的には10.08M Hzと15.12
M Hzの最小公倍数30.24M HzによってPiを補間すればよ
いと考えられるが、第2図に示すようにNTSC(EDTV)方
式系に水平時間軸変換されたMUSEベースバンド信号を、
フィールド間オフセットサンプリングした形に変換した
いので、30.24M Hzの2倍の周波数60.48M HzでPiを補間
する必要がある。これを15.24M Hzでフィールド間オフ
セットしてQjとするものである。
第3図,第4図にT=1/10.08M Hzの時の標本化関数
を60.48M Hzでサンプリングした値を図示するようにS0,
S1,S2,…とすれば、上記の特性の位相関係よりQjは次の
ように分けられる。
従って、QjからPi,Pi′に変換するためには、前記
(2)式に示す6種の補間フィルタを第5図のように配
置すればよい。この補間フィルタはMUSE方式特有の帯域
圧縮処理によって生じた高調波成分を除去し、fs=30.2
4M Hzの再標本化によってベースバンドへ折り返される
成分を取り除くためのLPFとなる。
従って、例えば第6図に示すようにf=0,f=5.04,1
0.08,15.12M Hzでゲインが0となるフィルタは、13タッ
プのトランスバーサルフィルタで実現できる。なお、6
種の補間フィルタのタプ係数を第7図に示す。
次に静止画における水平帯域を拡大できる理由につい
て述べる。第8図に示した図は、525本系の水平走査時
間に時間軸変換された静止画のMUSEベースバンド信号を
入力信号とし、前記第6図の特性をもつ6種の補間フィ
ルタ処理することで、第9図に示すように、水平周波数
μ=5.04,10.08,15.12,20.16,25.2M Hzに存在するスペ
クトルは消滅する。そして、fs=15.12M Hzでフィール
ド間オフセットサンプリングを行うと、第10図の斜線部
に示す垂直高域成分が水平周波数μ=3.78〜7.56M Hzま
で折り返される。これは、MUSEエンコーダの前置フィル
タにより十分帯域制限されているため、忠実に再生でき
る。しかし、MUSE/EDTV(NTSC)コンバータでは、フィ
ールド内内挿が前提であるので、静止画領域では、時間
方向の折り返し成分を許容しなければならない。
よって、実際の画像において水平帯域を拡大すると、
静止画領域においてかえってフリッカなどの時間方向の
折り返し歪みが多くなる可能性がある。
しかし、この問題は後段のフィールド内内挿フィルタ
の帯域制限の範囲より解決できる。例えば、静止画,動
画にかかわらず第11図に示すフィールド内内挿フィルタ
(2次元LPF)を兼用することで、従来通り1つのフィ
ルタで静止画領域で525本系で水平帯域3.78〜5.04M Hz
まで帯域を拡大することができる。
最後に、サンプリング周波数回路の実際の回路の一構
成例を第12図に示す。
〔発明の効果〕
以上のように、この発明に係るMUSE/EDTVコンバータ
装置によれば、従来のMUSE−525本のコンバータにサン
プリング周波数変換回路を追加したので、静止画領域に
おいて水平帯域が拡大し、水平解像度の高い画像が得ら
れる。但し、時間軸方向の折り返し妨害を考慮していな
い。また、525本ノンインタレース走査にも対応してお
り、まずインタレースによるフリッカが無くなるという
効果がある。
【図面の簡単な説明】
第1図はこの発明の一実施例によるMUSE/EDTVコンバー
タ装置を示す図、第2図(a)はサンプリング周波数変
換前のサンプリングパターンを示す図、第2図(b)は
変換後のサンプリングパターンを示す図、第3図,第4
図はサンプリング周波数変換の原理を表わした図、第5
図はサンプリング周波数変換の原理を表わした図、第6
図はサンプリング周波数変換フィルタの周波数応答特性
を示した図、第7図はサンプリング周波数変換フィルタ
のタップ係数を示す図、第8図はNTSC系の水平走査時間
に変換された後のMUSEベースバンド信号の3次元スペク
トラム表示を示す図、第9図は静止画におけるサンプリ
ング周波数変換内挿フィルタ処理後の3次元スペクトラ
ム表示を示す図、第10図は静止画におけるフィールド間
オフセットサンプリング処理後の3次元スペクトラム表
示を示す図、第11図(a)は2次元LPF処理後のサンプ
リングパターンを示す図、第11図(b)は2次元LPF処
理後の3次元スペクトラム表示を示す図、第12図は実際
のサンプリング周波数変換回路のブロック図、第13図
は、従来のMUSE−525本コンバータ装置のブロック図、
第14図はMUSE信号をNTSC信号に変換する各種の方式を示
す図である。 図において、1,14は入力端子、2はA/D変換器、3はデ
ィエンファシス回路、4は水平走査時間回路、1125本→
1050本走査線変換回路、5はサンプリング周波数変換回
路、6はフィールド内内挿,垂直LPF,1050本→525イン
タレース変換回路、7はフィールド内内挿,TCIデコー
ド,525本インタレース変換回路、60はフィールド内内
挿,垂直LPF,1050本→525本ノンインタレース回路、70
はフィールド内内挿,TCIデコード,525本ノンインタレー
ス変換回路、8は逆マトリックス回路、9は音声データ
分離,PLLコントロール信号発生回路、10,11,12,17は出
力端子、13a〜13cはD/A変換器、15a〜15fはサンプリン
グ周波数変換フィルタ、16a〜16dはSW回路、19a〜19gは
定数乗算器、20a,20bは1サンプル遅延回路、21a〜21e
は加算器である。 なお、図中同一符号は同一又は相当部分を示す。

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】MUSEベースバンド信号を入力とし、MUSE信
    号をNTSC信号に変換するMUSE−525本コンバータ装置に
    おいて、 1125本の走査線を1050本に変換する走査線変換回路と、 該走査線変換後の信号のサンプリング周波数変換を行う
    際、折り返し歪みなく信号を変換するために帯域制限を
    行う内挿フィルタおよび変換すべきサンプリング周波数
    に等しい周期で切り換わるスイッチ回路から構成された
    サンプリング周波数変換回路と、 該サンプリング周波数変換回路の出力信号を入力とする
    輝度信号垂直ローパスフィルタ部において、1フィール
    ドに525本の走査線分の信号を出力する第1の垂直ロー
    パスフィルタと、 上記走査線変換回路の出力信号を後の信号を入力とする
    色信号垂直ローパスフィルタ部において、1フィールド
    に525本の走査線分の信号を出力する第2の垂直ローパ
    スフィルタとを備えたことを特徴とするMUSE/EDTVコン
    バータ装置。
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