JP3047636B2

JP3047636B2 - Ｍｕｓｅデコーダ

Info

Publication number: JP3047636B2
Application number: JP4227506A
Authority: JP
Inventors: 秀樹前納
Original assignee: NEC Corp
Current assignee: NEC Corp
Priority date: 1992-08-26
Filing date: 1992-08-26
Publication date: 2000-05-29
Anticipated expiration: 2015-05-29
Also published as: JPH0678276A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、帯域圧縮されたＭＵＳ
Ｅ信号の元の広帯域の高品位テレビジョン信号への復調
および再生に利用する。本発明は、映像信号動領域での
フィールド内内挿の内挿フィルタの周波数特性を可変さ
せることができるＭＵＳＥデコーダに関する。

【０００２】

【従来の技術】広帯域な高品位テレビ信号を伝送上実用
的なレベルに帯域圧縮する方式として、元の高品位テレ
ビ信号に４フィールドで一巡するサブナイキストサンプ
ルを施すＭＵＳＥ（ＭｕｌｔｉｐｌｅＳｕｂ−Ｎｙｑ
ｉｓｔＳａｍｐｌｉｎｇＥｎｃｏｄｉｎｇ）方式が
ある。

【０００３】ＭＵＳＥ方式はＮＨＫ（日本放送協会）が
開発した方式で、各種文献（例：平成２年１２月１日
電子情報通信学会発行「ＭＵＳＥ−ハイビジョン伝送方
式」二宮佑一著等）に記載されているため、詳細な
説明は省略する。

【０００４】ＭＵＳＥ方式では、輝度信号（以下Ｙ信号
という）で２２ＭＨｚ、色信号（以下Ｃ信号という）で
７ＭＨｚ程度までの帯域を持つ高品位テレビ信号（以下
ベースバンド信号という）を帯域幅２７ＭＨｚの衛星放
送１チャンネルで伝送するために、約８ＭＨｚへの帯域
圧縮処理を行っている。ＭＵＳＥデコーダはこの帯域圧
縮された信号（以下ＭＵＳＥ信号という）を元のベース
バンド信号に復調するものである。

【０００５】図３は、従来のＭＵＳＥデコーダを示すブ
ロック図である。

【０００６】入力端子１にはＭＵＳＥ信号が供給され、
８．１ＭＨｚ低域フィルタ（以下ＬＰＦという）２で帯
域を制限された後、Ａ／Ｄ変換器３で１６．２ＭＨｚの
クロック信号によりサンプリングされてデジタル信号と
なる。Ａ／Ｄ変換器３の出力信号は、音声デコード部
４、同期処理部５を経てディエンファシス処理部６に入
力される。

【０００７】音声デコード部４では入力信号から音声信
号が分離・デコードされ、音声４チャンネル・独立デー
タ信号７が出力される。

【０００８】同期処理部５では入力信号から同期信号
８、コントロール信号９を分離し各信号処理部へ供給す
る。このコントロール信号９にはエンコーダ側で検出さ
れた映像ソースのノイズ量を示す信号（以下ＮＲ信号と
いう）が含まれている。

【０００９】ディエンファシス処理部６ではＭＵＳＥエ
ンコーダ（送信側処理）におけるエンファシスと逆の処
理を行う。ディエンファシス処理を施された信号は逆ガ
ンマ補正処理部１０でエンコーダ側の伝送ガンマに対す
る逆処理を施され線形信号１１となる。逆ガンマ補正処
理を施された線形信号１１は動き検出処理部１２、フレ
ーム間内挿処理部１３、およびフィールド内内挿処理部
１４に入力される。

【００１０】動き検出処理部１２ではフレーム差分の信
号を用いて動画領域の検出を行い、ＭＩＸ処理部２０で
の静止画領域と動画領域の混合比の基となる動き信号１
５を発生する。ここで、動画領域を検出するために信号
のエッジ部分の検出を行い、エッジ信号１６を発生す
る。

【００１１】フレーム間内挿処理部１３では、静止画領
域について欠落サンプルを前フレームのサンプルで補間
することで内挿を行う。フレーム間内挿処理によって信
号のサンプリング周波数は１６ＭＨｚから３２ＭＨｚと
なる。フレーム間内挿処理後Ｙ信号についてはフィール
ド間内挿を行うため、２４ＭＨｚにサンプリング周波数
を変換する必要がある。このため、折り返しによる妨害
を防ぐために１２ＭＨｚのＬＰＦ１７を通す。サンプリ
ング周波数変換部１８で２４ＭＨｚレートに変換された
信号はフィールド間内挿処理部１９で欠落サンプルが前
フィールドのサンプルで補間され４８ＭＨｚレートのサ
ンプリング信号となりＭＩＸ処理部２０へ入力される。

【００１２】フィールド内内挿処理部１４では動画領域
について各フィールド内で内挿を行う。内挿フィルタの
構成は２次元のＬＰＦで、欠落サンプル・サンプルとも
に隣接するサンプルから内挿される。内挿処理の詳細に
ついては後述する。フィールド内に内挿された信号はサ
ンプリング周波数変換部２１で３２ＭＨｚレートから４
８ＭＨｚレートに変換されたサンプリング信号となりＭ
ＩＸ処理部２０へ入力される。

【００１３】ＭＩＸ処理部２０ではフィールド間内挿処
理部１９からの静止画信号と、サンプリング周波数変換
部２１からの動画信号を動き検出処理部１２からの動き
信号１５に応じて混合する。

【００１４】ＭＩＸ処理部２０の出力信号はＴＣＩデコ
ード部３４で線順次走査の色信号をＲ−Ｙ信号３５、Ｂ
−Ｙ信号３６に分離され、逆マトリクス部３８でＹ信号
３７と演算されてＲ信号、Ｇ信号、Ｂ信号の三つ信号へ
と変換される。これら三つの信号をＤ／Ａ変換器３９で
アナログ信号へと変換し、約２１ＭＨｚのＬＰＦ４０を
通して、Ｒ信号４１、Ｇ信号４２、Ｂ信号４３のハイビ
ジョン信号として出力する。

【００１５】次にフィールド内内挿処理の詳細について
説明する。従来のＭＵＳＥ方式のフィールド内内挿の方
法については各種文献（例：社団法人テレビジョン学会
発行１９９１年テレビジョン学会年次大会講演予稿集
ｐ２８１〜２８２“ＭＵＳＥデコーダ用２次元フィル
タＬＳＩの開発”）で紹介されている。

【００１６】図４（ａ）、（ｂ）はフィールド内内挿処
理を示す模式図である。同図（ａ）は既存のサンプル点
（内挿する点４４）を周辺のサンプル点４５および自ら
のサンプル点から内挿する処理を示し、同図（ｂ）は欠
落サンプル点（内挿する点４６）を周辺のサンプル点４
５から内挿する処理を示している。どちらの処理も被サ
ンプル点（内挿に用いるサンプル点）に特定の係数を掛
けて内挿を行っている。

【００１７】図５はフィールド内内挿処理の２次元フィ
ルタの構成を示すブロック図である。入力端子４７に入
力された信号はラインメモリ２５、２６、２７、２８で
垂直方向に４ラインまで遅延された後、２ライン遅延信
号４８、１ラインと３ライン遅延信号の和信号４９、０
ラインと４ライン遅延信号の和信号５０の三つの信号と
なり、それぞれ水平ＬＰＦ部Ａ′５１、水平ＬＰＦ部
Ｂ′５２、水平ＬＰＦ部Ｃ' ５３に入力される。この水
平ＬＰＦ部内で前述の係数が掛けられるが、これらの係
数は固定されているため、内挿フィルタはある一つの周
波数特性に決められてしまう。水平ＬＰＦ部Ａ′５１、
水平ＬＰＦ部Ｂ′５２、水平ＬＰＦ部Ｃ′５３からの出
力信号は足し合わされてフィールド内内挿処理が完了す
る。

【００１８】日本放送協会放送技術研究所の報告（１９
９１年８月２２日発表テレビジョン学会技術報告“Ｍ
ＵＳＥ方式の動画解像度に関する一検討”）によると、
従来のＭＵＳＥデコーダに採用されているフィールド内
内挿部の水平ＬＰＦではその周波数特性の通過帯域が約
１２ＭＨｚであるため、動画の解像度が劣化している。
そこで、水平の解像度を向上させるにはその値をナイキ
スト限界に近い約１５ＭＨｚにすることが提案されてい
る。しかし、解像度と相反して折り返しやリンギングと
いう画質を劣化させる要因も発生する。同報告では水平
ＬＰＦの通過帯域を約１５ＭＨｚまで広げると、細かい
縦縞の絵柄で折り返しが顕著になり、また、遮断特性を
急峻にするとエッジ部分でのリンギングが顕著になるこ
とが示されている。

【００１９】

【発明が解決しようとする課題】このように、ＭＵＳＥ
信号のデコードでは、映像信号の動領域について各フィ
ールド内で内挿（フィールド内内挿）を行っているが、
このときの内挿フィルタは二次元のＬＰＦ（ローパスフ
ィルタ）であるために、従来のＭＵＳＥデコーダではこ
のフィルタの周波数特性は固定され、そのためにフィー
ルド内内挿処理部での内挿フィルタの周波数特性を変え
ることができなかった。また、ＭＵＳＥ方式の動画領域
のみのデコードに限定するとフィールド内内挿処理だけ
で画質の点では完了してしまうため、フィールド内内挿
部の内挿フィルタの周波数特性が固定されている場合に
受信信号によって動画の画質を変化させることが困難で
あった。

【００２０】本発明はこのような問題を解決するもの
で、伝送信号の状態に応じた動画領域の内挿を行うこと
により動画の画質を改善することができるＭＵＳＥデコ
ーダを提供することを目的とする。

【００２１】

【課題を解決するための手段】本発明の第一は、４フィ
ールドの周期で一巡するサブサンプルによって帯域が圧
縮されたＭＵＳＥ信号をデコードするＭＵＳＥデコーダ
において、伝送されたＭＵＳＥ信号の少なくとも高域の
ノイズ量を検出するノイズ検出手段と、検出されたノイ
ズ量に応じて映像信号動領域でのフィールド内内挿を行
う内挿フィルタの周波数特性を可変させる手段とを備
え、前記内挿フィルタの周波数特性を可変させる手段
は、前記ノイズ検出手段の検出する高域のノイズ量が多
いときには前記内挿フィルタの周波数特性の遮断特性を
急峻にし、前記ノイズ検出手段の検出する高域のノイズ
量が少ないときは前記内挿フィルタの通過帯域を所定の
値まで拡げるとともに前記内挿フィルタの周波数特性の
遮断特性を維持することを特徴とする。

【００２２】本発明の第二は、４フィールドの周期で一
巡するサブサンプルによって帯域が圧縮されたＭＵＳＥ
信号をデコードするＭＵＳＥデコーダにおいて、伝送さ
れたＭＵＳＥ信号から映像ソースのノイズ情報を含んだ
コントロール信号を検出する手段と、検出されたコント
ロール信号に応じて映像信号動領域でのフィールド内内
挿を行う内挿フィルタの周波数特性を可変させる手段と
を備え、前記内挿フィルタの周波数特性を可変させる手
段は、前記コントロール信号検出手段の検出するコント
ロール信号に含まれるノイズ情報がノイズ量が多いこと
を示しているときには前記内挿フィルタの周波数特性の
遮断特性を急峻にし、前記コントロール信号検出手段の
検出するコントロール信号に含まれるノイズ情報がノイ
ズ量が少ないことを示しているときには前記内挿フィル
タの通過帯域を所定の値まで拡げるとともに前記内挿フ
ィルタの周波数特性の遮断特性を維持することを特徴と
する。

【００２３】

【作用】４フィールドの周期で一巡するサブサンプルに
よって帯域を圧縮されたＭＵＳＥ信号の高域のノイズ量
を検出し、その検出されたノイズ量に応じて映像信号動
領域でのフィールド内内挿の内挿フィルタの周波数特性
を可変にする。あるいは、伝送されたＭＵＳＥ信号から
映像ソースのノイズ情報を含んだコントロール信号を検
出し、その検出されたコントロール信号に応じて映像信
号動領域でのフィールド内内挿フィルタの周波数特性を
可変にする。

【００２４】これにより、伝送信号の状態に応じた動画
領域の内挿が可能となり、動画の画質を改善することが
できる。

【００２５】

【実施例】次に、本発明実施例を図面に基づいて説明す
る。

【００２６】（第一実施例）図１は本発明実施例の構成
を示すブロック図である。

【００２７】本発明第一実施例は、図３に示す従来例の
構成に加えて、逆ガンマ補正処理部１０からの線形信号
１１および同期処理部５からのＮＲ信号３３を受信し高
域のノイズ量を検出するノイズ検出部２２と、逆ガンマ
補正処理部１０からの線形信号を受信しエッジを検出す
るエッジ検出部２３および縦縞を検出する縦縞検出部２
４とを備え、フィールド内内挿処理部１４に検出された
ノイズ量に応じて映像信号動領域でのフィールド内内挿
の内挿フィルタの周波数特性を可変させる可変係数器を
有する水平ＬＰＦ（ローパスフィルタ）部３２を設け、
この水平ＬＰＦ部３２には水平ＬＰＦ部Ａ２９、水平Ｌ
ＰＦ部Ｂ３０、および水平ＬＰＦ部Ｃ３１が含まれる。
図１はＭＵＳＥ信号入力端子１からＭＩＸ処理部２０ま
でを示し、ＭＩＸ処理以降は従来の技術と同じであるの
で省略されている。

【００２８】次に、このように構成された本発明第一実
施例の動作について説明する。

【００２９】従来の技術と同様に逆ガンマ補正までの処
理を受けて線形となった線形信号１１は、動き検出処理
部１２、フレーム間内挿処理部１３、フィールド内内挿
処理部１４、ノイズ検出部２２、エッジ検出部２３、お
よび縦縞検出部２４に入力される。

【００３０】本発明実施例が従来例と異なるのはフィー
ルド内内挿処理である。従って、ここでは従来と異なる
部分を中心に説明する。図１でフィールド内内挿処理部
１４の破線内がその構成を示している。

【００３１】従来と同様に入力された信号はラインメモ
リ２５、２６、２７、２８で垂直方向に遅延され、足し
合わされ、水平ＬＰＦ部Ａ２９、水平ＬＰＦ部Ｂ３０、
水平ＬＰＦ部Ｃ３１に入力される。本発明実施例ではそ
の水平ＬＰＦ部３２に可変係数器を持たせることで内挿
フィルタの周波数特性をダイナミックに可変できるよう
に構成される。

【００３２】本第一実施例の場合、水平ＬＰＦ部Ａ２
９、水平ＬＰＦ部Ｂ３０、水平ＬＰＦ部Ｃ３１の可変係
数器に対する制御信号はノイズ検出部２２が発生する。
このノイズ検出部２２には同期処理部５からのコントロ
ール信号９の中のＮＲ信号３３、およびフィールド内内
挿処理部１４に入力されるものと同じ線形信号１１が与
えられており、高域のノイズ量を検出する。フィールド
内内挿処理部１４の内挿フィルタの周波数特性につい
て、このノイズ量が多ければ多いほどノイズ成分の折り
返しが少なくなるように遮断特性を急峻にする。このと
き、通過帯域幅については重視しない。また、このノイ
ズ量が少なければ少ないほど水平の解像度を向上させる
ように通過帯域幅をナイキスト限界に近くなるように
し、遮断特性の急峻さを従来程度に維持する。

【００３３】このように高域のノイズ量によって内挿フ
ィルタの特性を変化させるが、従来の技術で説明したよ
うに、遮断特性を急峻にすればエッジ部分においてリン
ギングが発生し、また、水平の通過帯域幅をナイキスト
限界に近くすれば細かい縦縞の絵柄では折り返しが発生
して画質が劣化するという報告がある（１９９１年８月
２２日発表テレビジョン学会技術報告“ＭＵＳＥ方式
の動画解像度に関する一検討”日本放送協会放送技術研
究所）。従って、エッジ検出部２３と縦縞検出部２４に
フィールド内内挿処理部１４に入力されるものと同じ線
形信号１１を与え、エッジ部分と細かい縦縞部分の検出
を行う。これらの部分の信号が検出された場合、水平Ｌ
ＰＦ部３２の可変係数器は従来の技術通りの内挿を行う
ように制御される。

【００３４】従って、本第一実施例によれば、ノイズ量
に応じたフィールド内内挿を行うことができ、更に弊害
が生ずる信号への対策も施されるために動画の画質を改
善することができる。

【００３５】（第二実施例）図２は本発明第二実施例の
構成を示すブロック図である。

【００３６】本発明第二実施例は、図３に示す従来例の
構成に加えて、伝送されたＭＵＳＥ信号から映像ソース
のノイズ情報を含んだコントロール信号を検出する手段
と、検出されたコントロール信号に応じて映像信号動領
域でのフィールド内内挿の内挿フィルタの周波数特性を
可変させる手段とを備える。

【００３７】すなわち、第一実施例では、水平ＬＰＦ部
Ａ２９、水平ＬＰＦ部Ｂ３０、水平ＬＰＦ部Ｃ３１の可
変係数部に対する制御信号はノイズ検出部２２が発生
し、弊害が生ずる信号はエッジ検出部２３と縦縞検出部
２４で検出をしていたが、これに対し、本第二実施例で
は、同期処理部５から発生するコントロール信号９の中
のＮＲ信号３３のみを可変係数部に対する制御信号と
し、また、弊害が生ずる信号にはエッジ検出のみを採用
し、動き検出処理部１２のエッジ信号１６を使用する。
同期処理部５から発生するＮＲ信号３３はビット長が短
いため、可変係数器の選択数が制限されるが、ハードウ
ェアの規模を小さくすることができる。他の部分は第一
実施例と同じであるので同一符号を付して説明は省略す
る。

【００３８】従って、第二実施例によっても従来に比較
して動画の画質を改善することができる。

【００３９】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、４
フィールドの周期で一巡するサブサンプルによって帯域
を圧縮されたＭＵＳＥ信号のデコーダにおいて、伝送信
号のノイズ量に応じて映像信号動領域でのフィールド内
内挿の内挿フィルタの周波数特性を可変させることがで
き、伝送されたコントロール信号に応じて映像信号動領
域でのフィールド内内挿の内挿フィルタの周波数特性を
可変させることができる。そのために、伝送信号の状態
に応じた動画領域の内挿が可能となり、動画の画質を改
善することができる効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明第一実施例の構成を示すブロック図。

【図２】本発明第二実施例の構成を示すブロック図。

【図３】従来例の構成を示すブロック図。

【図４】（ａ）および（ｂ）は従来例におけるフィール
ド内内挿処理を説明する模式図。

【図５】従来例におけるフィールド内内挿処理部の構成
を示すブロック図。

【符号の説明】

１ＭＵＳＥ信号入力端子２８．１ＭＨｚＬＰＦ３Ａ／Ｄ変換器４音声デコード部５同期処理部６ディエンファシス処理部７音声４チャンネル・独立データ信号８同期信号９コントロール信号１０逆ガンマ補正処理部１１線形信号１２動き検出処理部１３フレーム間内挿処理部１４フィールド内内挿処理部１５動き信号１６エッジ信号１７１２ＭＨｚＬＰＦ１８サンプリング周波数変換部１９フィールド間内挿処理部２０ＭＩＸ処理部２１サンプリング周波数変換部２２ノイズ検出部２３エッジ検出部２４縦縞検出部２５、２６、２７、２８ラインメモリ２９水平ＬＰＦ部Ａ３０水平ＬＰＦ部Ｂ３１水平ＬＰＦ部Ｃ３２水平ＬＰＦ部３３同期処理部からのＮＲ信号

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】４フィールドの周期で一巡するサブサン
プルによって帯域が圧縮されたＭＵＳＥ信号をデコード
するＭＵＳＥデコーダにおいて、伝送されたＭＵＳＥ信号の少なくとも高域のノイズ量を
検出するノイズ検出手段と、検出されたノイズ量に応じて映像信号動領域でのフィー
ルド内内挿を行う内挿フィルタの周波数特性を可変させ
る手段とを備え、前記内挿フィルタの周波数特性を可変させる手段は、前
記ノイズ検出手段の検出する高域のノイズ量が多いとき
には前記内挿フィルタの周波数特性の遮断特性を急峻に
し、前記ノイズ検出手段の検出する高域のノイズ量が少
ないときは前記内挿フィルタの通過帯域を所定の値まで
拡げるとともに前記内挿フィルタの周波数特性の遮断特
性を維持することを特徴とするＭＵＳＥデコーダ。
【請求項２】４フィールドの周期で一巡するサブサン
プルによって帯域が圧縮されたＭＵＳＥ信号をデコード
するＭＵＳＥデコーダにおいて、伝送されたＭＵＳＥ信号から映像ソースのノイズ情報を
含んだコントロール信号を検出する手段と、検出されたコントロール信号に応じて映像信号動領域で
のフィールド内内挿を行う内挿フィルタの周波数特性を
可変させる手段とを備え、前記内挿フィルタの周波数特性を可変させる手段は、前
記コントロール信号検出手段の検出するコントロール信
号に含まれるノイズ情報がノイズ量が多いことを示して
いるときには前記内挿フィルタの周波数特性の遮断特性
を急峻にし、前記コントロール信号検出手段の検出する
コントロール信号に含まれるノイズ情報がノイズ量が少
ないことを示しているときには前記内挿フィルタの通過
帯域を所定の値まで拡げるとともに前記内挿フィルタの
周波数特性の遮断特性を維持することを特徴とするＭＵ
ＳＥデコーダ。
【請求項３】前記伝送されたＭＵＳＥ信号のエッジを
検出するエッジ検出手段と、前記伝送されたＭＵＳＥ信
号の縦縞を検出する縦縞検出手段とを含み、前記エッジ検出手段がエッジを検出するかまたは前記縦
縞検出手段が縦縞を検出するときには、前記高域のノイ
ズ量に関わりなく前記内挿フィルタの周波数特性を維持
させる請求項１記載のＭＵＳＥデコーダ。
【請求項４】前記伝送されたＭＵＳＥ信号のエッジを
検出してエッジ信号を出力する手段を含み、前記エッジ
信号が出力されるときには、前記ノイズ情報に関わりな
く前記内挿フィルタの周波数特性を維持させる請求項２
記載のＭＵＳＥデコーダ。