JP2874971B2 - テレビジョン信号のライン補間回路 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、テレビジョン信号の奇数フィールド又は偶
数フィールドの何れかの１フィールドに含まれる有効ラ
インを間引くことにより圧縮されて、１フィールド当た
り有効ライン数に満たないライン数となった圧縮データ
を受信し、これをライン補間して、１フィールド当たり
有効ライン数を満たした奇数フィールドの伸長データ及
び１フィールド当たり有効ライン数を満たした偶数フィ
ールドの伸長データを作成して出力するテレビジョン信
号のライン補間回路に関するものである。

〔従来の技術〕

テレビジョン信号は、画面のちらつきを少なくするた
めにインタレース（飛び越し）走査を採用している。例
えば、NTSC方式によるテレビジョン信号では、525ライ
ンの走査線で構成される１枚の画面（フレーム）は、１
ライン毎に奇数ラインだけ走査線を間引いた粗い262.5
ラインの走査線を持つフィールドと、１ライン毎に偶数
ラインだけ走査線を間引いた粗い262.5ラインの走査線
を持つフィールド、の２枚のフィールドに分解して送ら
れる。２枚のフィールドは相互に１ラインずれた走査線
を１本づつ間引いた関係になっているわけである。

画像情報を伝送するに際して圧縮するのに用いられる
画像コーデックや画像処理装置においては、処理情報量
を1/2に圧縮するため、片フィールド（奇数フィールド
と偶数フィールドのうち、何れか一方の１フィールド）
分のみの情報を取り扱う場合がある。このようにテレビ
ジョン信号のデータが片フィールド分しかない場合に、
これを用いて奇数フィールドと偶数フィールドで同じデ
ータを再生すると、モニタ上では２ラインづつ同じデー
タが再生されることになるので、特に斜線がギザギザに
なって滑らかにならない。このような現象を避けるた
め、従来は片フィールド分のデータを、例えば奇数（或
は偶数）フィールドとして再生した後に、奇数フィール
ドの隣接した２ラインデータ間の平均値を求め、これを
偶数（或は奇数）フィールドとして再生することによ
り、モニタ上に滑らかな画像を得ていた。

画像符号化方式を定めたCCITT（国際電信電話諮問委
員会）H.261勧告では、１フレームにおける有効ライン
数が288或は144と定められている。１フレーム当り有効
ライン数144の画像をNTSC方式によるモニタ上に表示す
る場合、144ライン分のデータからNTSC方式による奇数
（或は偶数）フィールド当り有効ライン数240のデータ
を補間再生することが必要となり、そのための垂直フィ
ルタが必要になる。

このように、片フィルードの有効ライン数に満たない
データ（１フィールド当り有効ライン数240のデータを
間引いて、有効ライン数をそれ以下としたデータ）か
ら、１フレーム分のデータを補間再生するための、従来
の片フィールド補間回路の構成例を第３図に示す。

同図において、ａは片フィールド分のデータ入力端
子、ｂは奇数フィールドと偶数フィールドのデータが交
互に出力される出力端子、10は第一フィールドメモリ、
20は垂直フィルタ、30はフィルタ係数発生回路、40は第
二フィールドメモリ、50はラインメモリ、60は平均回
路、70はフィールド毎に切り替わるスイッチ、80はフィ
ールド識別信号を作成して出力するフィールド識別信号
発生回路である。

まず、端子ａから入力されたテレビジョン信号の片フ
ィールドの有効ライン数に満たないデータは、一旦第一
フィールドメモリ10に蓄積される。奇数フィールド期間
では、フィールド識別信号発生回路80からの奇数フィー
ルド識別信号により起動をかけられて、第一フィールド
メモリ10からライン順にデータが読み出され、垂直フィ
ルタ20に入力される。垂直フィルタ20に入力されたデー
タは、フィールド識別信号発生回路80からの奇数フィー
ルド識別信号により起動をかけられて、フィルタ係数発
生回路30から出力される奇数フィールドに対応したフィ
ルタ係数に基づいて、奇数フィールド分のデータに変換
される。即ち、NTSC方式によるテレビジョン信号のモニ
タの場合、画面上の走査線を１本づつ飛ばして有効ライ
ン数240としたデータが補間再生される。

垂直フィルタ20の出力は、フィールド識別信号発生回
路80から出力され奇数フィールド期間であることを示す
フィールド識別信号に基づいてスイッチ70で選択され、
端子ｂから奇数フィールドデータとして出力される。こ
れと同時に、垂直フィルタ20の出力は、第二フィールド
メモリ40に蓄積される。

次に、偶数フィールド期間では、フィールド識別信号
発生回路80からの偶数フィールド識別信号により起動を
かけられて、第二フィールドメモリ40に蓄積された奇数
フィールドデータがライン順に読み出され、平均回路60
とラインメモリ50に供給される。平均回路60は、第二フ
ィールドメモリ40から入力されるラインデータと、ライ
ンメモリ50から入力される１ライン前のラインデータと
の平均値を出力する。

平均回路60の出力は、フィールド識別信号発生回路80
から出力され偶数フィールド期間であることを示すフィ
ールド識別信号に基づいてスイッチ70で選択され、端子
ｂから偶数フィールドデータとして出力される。

なお、フィールド識別信号発生回路80は、例えば、NT
SC方式テレビジョン信号における１フレーム期間のライ
ン数525をクロックによりカウントし、前半の263ライン
期間に奇数フィールドを示す信号を出力し、後半の262
ライン期間に偶数フィールドを示す信号を出力するもの
として、作成される。

〔発明が解決しようとする課題〕

このように従来技術では、フィールドメモリ２個とラ
インメモリを必要とし、回路規模が大きいために、装置
が大きく、高価となる欠点があった。

本発明の目的は、このような欠点を除去し、フィール
ドメモリやラインメモリの所要個数を極力、少なくし
て、画像コーデックや画像処理装置に用いた場合、これ
らを小形・経済化することのできるテレビジョン信号の
ライン補間回路を提供することにある。

〔課題を解決するための手段〕

上記目的を達成するため、本発明では、テレビジョン
信号の１フレームを構成する奇数フィールドと偶数フィ
ールドの何れか一方の１フィールドに含まれる有効ライ
ンを間引くことにより圧縮されて、１フィールド当たり
有効なライン数に満たないライン数となった圧縮データ
を受信して記憶するフィールドメモリと、垂直フィルタ
と、ラインメモリと、平均回路と、フィールド識別信号
発生回路と、選択切替回路と、によりテレビジョン信号
のライン補間回路を構成した。

また本発明では、テレビジョン信号の１フレームを構
成する奇数フィールドと偶数フィールドの何れか一方の
１フィールドに含まれる有効ラインを間引くことにより
圧縮されて、１フィールド当たり有効ライン数に満たな
いライン数となった圧縮データを受信して記憶するフィ
ールドメモリと、垂直フィルタと、第１フィルタ係数発
生回路及び第２フィルタ係数発生回路と、フィールド識
別信号発生回路と、選択切替回路と、によりテレビジョ
ン信号のライン補間回路を構成した。

〔作用〕

最初の構成では、所要メモリがフィールドメモリ１個
とラインメモリ１個で済む。次の構成では、所要メモリ
がフィールドメモリ１個のみで済む。これにより、何れ
の構成においても、本発明によれば、所要メモリの個数
を極力、削減することが可能になる。

〔実施例〕

次に図を参照して本発明の実施例を説明する。第１図
は本発明の一実施例を示すブロック図である。

同図において、ａは片フィールド分のデータ入力端
子、ｂは奇数フィールドと偶数フィールドのデータが交
互に出力される出力端子、11はフィールドメモリ、21は
垂直フィルタ、31はフィルタ係数発生回路、51はライン
メモリ、61は平均回路、71はフィールド毎に切り替わる
スイッチ、81はフィールド識別信号発生回路である。

まず、端子ａから入力されたテレビジョン信号の片フ
ィールド当りの有効ライン数に満たないデータは、一旦
フィールドメモリ11に蓄積される。奇数フィールド期間
では、フィールド識別信号発生回路81からの奇数フィー
ルド識別信号により起動をかけられて、フィールドメモ
リ11からライン順にデータが読み出され、垂直フィルタ
21に入力される。垂直フィルタ21に入力されたデータ
は、フィールド識別信号発生回路81からの奇数フィール
ド識別信号により起動をかけられて、フィルタ係数発生
回路31から出力される奇数フィールドに対応したフィル
タ係数に基づいて、奇数フィールド分のデータに変換さ
れる。即ち、NTSC方式によるテレビジョン信号のモニタ
の場合、画面上の走査線を１本づつ飛ばして有効ライン
数240としたデータが補間再生される。

垂直フィルタ21の出力は、フィールド識別信号発生回
路81から出力され奇数フィールド期間であることを示す
フィールド識別信号に基づいて、スイッチ71で選択さ
れ、端子ｂから奇数フィールドデータとして出力され
る。

次に、偶数フィールド期間では、フィールド識別信号
発生回路81からの偶数フィールド識別信号により起動を
かけられて、フィールドメモリ11からライン順にデータ
が読み出され、垂直フィルタ21に入力される。垂直フィ
ルタ21に入力されたデータは、先に起動をかけられてフ
ィルタ係数発生回路31から出力される奇数フィールドに
対応したフィルタ係数に基づいて、再び奇数フィールド
分のデータに変換される。

この垂直フィルタ21の出力は、平均回路61とラインメ
モリ51に供給される。平均回路61は、垂直フィルタ21か
ら入力されるラインデータと、ラインメモリ51から入力
される１ライン前のラインデータとの平均値を出力す
る。平均回路61の出力は、フィールド識別信号発生回路
81から出力され偶数フィールド期間であることを示すフ
ィールド識別信号に基づいてスイッチ71で選択され、端
子ｂから偶数フィールドデータとして出力される。

なお、フィールド識別信号発生回路81は、例えば、NT
SC方式によるテレビジョン信号における１フレーム期間
のライン数525をクロックによりカウントし、前半の263
ライン期間に奇数フィールドを示す信号を作成して出力
し、後半の262ライン期間に偶数フィールドを示す信号
を作成して出力するものである。

このように本実施例では、フィールドメモリ11を２度
読み出すことにより、従来垂直フィルタ21の出力側に必
要であった第二フィールドメモリを削除できる利点があ
る。

第２図は本発明の別の実施例を示すブロック図であ
る。

同図において、ａは片フィールド分のデータ入力端
子、ｂは奇数フィールドと偶数フィールドのデータが交
互に出力される出力端子、12はフィールドメモリ、22は
垂直フィルタ、32は奇数フィールド用の第一フィルタ係
数発生回路、33は偶数フィールド用の第二フィルタ係数
発生回路、72はフィールド毎に切り替わるスイッチ、82
はフィールド識別信号発生回路である。

まず、端子ａから入力されたテレビジョン信号の片フ
ィールド当りの有効ライン数に満たないデータは、一旦
フィールドメモリ12に蓄積される。奇数フィールド期間
では、フィールド識別信号発生回路82からの奇数フィー
ルド識別信号により起動をかけられて、フィールドメモ
リ12からライン順にデータが読み出され、垂直フィルタ
22に入力される。

垂直フィルタ22に入力されたデータは、垂直フィルタ
22において、フィールド識別信号発生回路82からの奇数
フィールド識別信号により起動をかけられて、第一フィ
ルタ係数発生回路32から発生する奇数フィールドに対応
したフィルタ係数が、スイッチ72を経由して入力される
のに基づいて、奇数フィールド分のデータに変換され
る。即ち、NTSC方式によるテレビジョン信号のモニタの
場合、画面上の走査線を１本づつ飛ばして有効ライン数
を240としたデータが補間再生される。片フィールドス
イッチ72は、フィールド識別信号発生回路82から出力さ
れ奇数フィールド期間であることを示すフィールド識別
信号に基づいて切り替えられるものである。

次に、偶数フィールド期間では、フィールド識別信号
発生回路82からの偶数フィールド識別信号により起動を
かけられて、再びフィールドメモリ12からライン順にデ
ータが読み出され、垂直フィルタ22に入力される。垂直
フィルタ22に入力されたデータは、フィールド識別信号
発生回路82からの偶数フィールド識別信号により起動を
かけられて、第二フィルタ係数発生回路33から発生する
偶数イールドに対応したフィルタ係数がこのとき破線位
置にあるスイッチ72を経由して入力されるのに基づい
て、偶数フィールド分のデータに変換される。即ち、NT
SC方式によるテレビジョン信号のモニタの場合、画面上
の走査線を１本づつ飛ばして有効ライン数240としたデ
ータが、奇数フィードの走査線とは１本ずれながら補間
再生される。

スイッチ72は、フィールド識別信号発生回路82から出
力され偶数フィールド期間であることを示すフィールド
識別信号に基づいて破線位置に切り替えられるものであ
ることは勿論である。このようにして、垂直フィルタ22
は、端子ｂから奇数フィールドのデータと偶数フィール
ドのデータを交互に出力する。

このように本実施例では、従来垂直フィルタの出力側
に必要であったフィールドメモリとラインメモリを削除
できる利点がある。

なお、本発明のいずれの実施例においても、端子ａか
ら入力される片フィールド分の有効ライン数に満たない
データが、フィールド毎に繰り返し入力される場合は、
垂直フィルタの入力側のフィールドメモリ自体をも削除
することができる。また、端子ａから入力される片フィ
ールド分の有効ライン数に満たないデータは、フィール
ド毎に更新されても良い。

また、第１図から第３図中に示す点線は、フィールド
識別信号発生回路（80,81,82）、フィールドメモリ（1
0,40,11,12）、フィルタ係数発生回路（30,31,32,33）
を同期して駆動するための制御信号線であることを申し
添えておく。

〔発明の効果〕

以上説明したように、本発明にかかるテレビジョン信
号の補間回路によれば、フィールド毎に垂直フィルタに
同一のフィルタ係数を供給し、垂直フィルタから片フィ
ールドデータを繰り返し出力できるようにしたことによ
り、垂直フィルタの出力側のフィールドメモリを削除で
きる利点がある。

更に、奇数フィールド期間と偶数フィールド期間とで
異なったフィルタ係数を垂直フィルタに供給し、垂直フ
ィルタから奇数フィールドのデータと偶数フィールドの
データを交互に出力できるようにしたことにより、垂直
フィルタの出力側のフィールドメモリとラインメモリを
削除できる利点がある。

従って、画像コーデックや画像処理装置における片フ
ィールド補間回路に本発明にかかる補間回路を用いれ
ば、装置全体を小形・経済化できる利点がある。

【図面の簡単な説明】

第１図，第２図は、それぞれ本発明の一実施例を示すブ
ロック図、第３図は従来のライン補間回路の一例を示す
ブロック図、である。 符号の説明 10,11,12,40…フィールドメモリ、20,21,22…垂直フィ
ルタ、30,31,32,33…フィルタ係数発生回路、50,51…ラ
インメモリ、60,61…平均回路、70,71,72…スイッチ、8
0,81,82…フィールド識別信号発生回路、ａ…入力端
子、ｂ…出力端子。

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】テレビジョン信号の１フレームを構成する
   奇数フィールドと偶数フィールドの何れか一方の１フィ
   ールドに含まれる有効ラインを間引くことにより圧縮さ
   れて、１フィールド当たり有効ライン数に満たないライ
   ン数となった圧縮データを受信して記憶するフィールド
   メモリと、 前記フィールドメモリから読み出された１フィールド当
   たり有効ライン数に満たないライン数の圧縮データを入
   力され、補間操作を施すことにより、１フィールド当た
   り有効ライン数を満たした伸長データとして出力する垂
   直フィルタと、 前記垂直フィルタからの直接の出力と該直接の出力を１
   ライン分遅延させた遅延出力との平均値をとって出力す
   る平均回路と、 テレビジョン信号の１フレーム期間を構成する奇数フィ
   ールド期間と偶数フィールド期間の識別信号を作成して
   出力するフィールド識別信号発生回路と、 前記垂直フィルタからの直接出力が奇数フィールドのデ
   ータであれば前記平均回路の出力を偶数フィールドのデ
   ータとして、或いは前記垂直フィルタからの直接出力が
   偶数フィールドのデータであれば前記平均回路の出力を
   奇数フィールドのデータとして、前記フィールド識別信
   号発生回路から出力されるフィールド期間識別信号に従
   って、何れかを選択して出力する選択切替回路と、 から成ることを特徴とするテレビジョン信号のライン補
   間回路。
2. 【請求項２】テレビジョン信号の１フレームを構成する
   奇数フィールドと偶数フィールドの何れか一方の１フィ
   ールドに含まれる有効ラインを間引くことにより圧縮さ
   れて、１フィールド当たり有効ライン数に満たないライ
   ン数となった圧縮データを受信して記憶するフィールド
   メモリと、 前記フィールドメモリから読み出された１フィールド当
   たり有効ライン数に満たないライン数の圧縮データを入
   力され、第１フィルタ係数が与えられているときは、補
   間操作により、１フィールド当たり有効ライン数を満た
   した奇数フィールドの伸長データを作成して出力し、第
   ２フィルタ係数が与えられているときは、補間操作によ
   り、１フィールド当たり有効ライン数を満たした偶数フ
   ィールドの伸長データを作成して出力する垂直フィルタ
   と、 テレビジョン信号の１フレーム期間を構成する奇数フィ
   ールド期間と偶数フィールド期間の識別信号を作成して
   出力するフィールド識別信号発生回路と、 前記フィールド識別信号発生回路から出力されるフィー
   ルド期間識別信号に従い、それに対応して前記第１フィ
   ルタ係数または第２フィルタ係数を前記垂直フィルタへ
   切り替えて選択的に与える選択切替回路と、 から成ることを特徴とするテレビジョン信号のライン補
   間回路。