JP3213959B2 - テレビジョン信号処理装置 - Google Patents

テレビジョン信号処理装置

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JP3213959B2
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、NTSC方式などの標
準テレビジョン信号を、高精細テレビジョン方式と同様
な信号形式に処理するためのテレビジョン信号処理装置
に関する。
【0002】
【従来の技術】従来のテレビジョン方式としては、NT
SC方式などの標準テレビジョン方式がある。近年、テ
レビジョン方式の改善により画質の高精細化が進められ
ており、上記標準テレビジョン方式の約2倍の走査線を
有し画質を飛躍的に向上させた高精細テレビジョン方式
(HDTV:High Definition TV)が考案され、
放送が開始されようとしている。このため、将来のテレ
ビジョン方式は、上記標準テレビジョン方式に加えて高
精細テレビジョン方式が共存する形となると予想され、
将来の映像信号の記録再生装置、例えばVTR(ビデオ
テープレコーダ)或いはVDP(ビデオディスクレコー
ダ)などとしては、これら両方式の映像信号を1つの装
置で選択的に記録再生できることが望ましい。
【0003】従来、例えばテレビジョン学会技術報告
ボリューム14 ナンバー75 ブイ・アイ・アール9
0−73(1990年12月)第7頁から第13頁(I
TEJ Technical Report Vol.14No.75 V
IR90−73 pp7−13)に記載のように、高精細
テレビジョン信号を記録再生するVTRは公知である。
このVTRは、高精細テレビジョン信号の他に高精細テ
レビジョン信号を放送衛星で伝送するために帯域圧縮し
た帯域圧縮信号(例えば、MUSE信号)を記録再生す
ることができるが、何れにせよ高精細テレビジョン用の
VTRであった。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】上記従来技術によるV
TRは、高精細テレビジョン信号及びMUSE信号には
対応しているが、併せてNTSC方式などの標準テレビ
ジョン信号を記録再生する方法については何ら配慮がな
されていなかった。このため、ユーザは高精細テレビジ
ョン方式の映像信号と標準テレビジョン方式の映像信号
を記録再生するのにそれぞれ別個のVTRを用意する必
要があり、使い勝手上,経済上多大な不便が生じるとい
う問題があった。
【0005】本発明の目的は、高精細テレビジョン信号
及び標準テレビジョン信号の両方に対応可能な装置を
供することにある。
【0006】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
の本発明に係るテレビジョン信号処理装置は、インター
レースの標準テレビジョン信号に対して、1フィールド
当りの走査線数を2倍にするための倍速変換処理を施し
ノンインターレースの倍速映像信号を出力する補間倍
速化処理手段と、該補間倍速化処理手段から出力される
倍速映像信号を、1フレーム当りのライン数が該倍速映
像信号の2倍以上で、インターレースの高精細テレビジ
ョン信号に変換して出力するものであって、1フィール
ドの前記倍速映像信号を記憶するフィールドメモリと、
該フィールドメモリに記憶された倍速映像信号を、前記
高精細テレビジョン信号の1水平走査周期間隔で読み出
し、かつ第1フィールドと第2フィールドとで、前記フ
ィールドメモリからの信号読み出し開始位置を垂直基準
位相に対し1/2ラインずらして読み出すことにより、
1フィールド当りのライン数が前記倍速映像信号と等し
いインターレースの映像信号を得るための読出し制御回
路と、該読出し制御回路により読み出された各フィール
ドの映像信号に、所定数のライン信号を付加する加算器
とを有する高精細化処理手段と、を設けたことを特徴と
するものである。また、入力された高精細テレビジョン
信号と、前記高精細化処理手段からの出力信号のいずれ
か一方を選択して出力する切換回路を設けてもよい。更
に、その切換回路の出力信号を、映像信号を記録もしく
は再生するための記録再生装置に供給してもよい。
【0007】
【作用】上記本発明の構成によれば、標準テレビジョン
信号を、上記補間倍速化処理手段及び高精細化処理手段
によって、高精細テレビジョン信号と同等の精細度(走
査線数)及びアスペクト比を持つように変換(高精細
化)できる。従って、標準テレビジョン信号及び高精細
テレビジョン信号の両方について高画質な映像信号を得
ることができ、これら両方のテレビジョン信号に対応可
能な信号処理装置を構成できる。
【0008】
【0009】
【実施例】以下、本発明をVTRなどの磁気記録再生装
置に適用した場合の実施例を図面を用いて説明する。図
1は、HDTV方式の高精細テレビジョン信号として、
走査線数1125本,フィールド周波数60.00H
z,インターレース比2:1,アスペクト比16:9の
HD信号と、標準テレビジョン方式の映像信号を共に記
録再生可能な本発明の一実施例を示す磁気記録再生装置
のブロック図である。本実施例においては、標準テレビ
ジョン方式の映像信号として、NTSC信号(走査線数
525本,フィールド周波数59.94Hz,インター
レース比2:1,アスペクト比4:3)を取り上げる。
【0010】図1において、10はNTSC信号の入力
端子、20〜22はHD信号の入力端子、23はHD信
号の3値同期信号TSYの入力端子、30〜32は再生
HD信号の出力端子、33は再生HD信号のための基準
3値同期信号RTSYの出力端子、200はNTSC信
号を倍速映像信号に変換する補間倍速化処理回路、30
0は倍速映像信号をさらに擬似HD信号に変換する高精
細化処理回路、500はHD信号を記録するモードかN
TSC信号を記録するモードかを設定する記録モード設
定回路、510は上記記録モード設定回路500からの
制御信号CHNに応じて端子20〜22から入力された
HD信号と上記高精細化処理回路300から出力された
擬似HD信号とを切り換える切り換え回路、520はH
D信号を記録するためにHD信号を所定のフォーマット
の信号に変換する記録信号処理回路、530はFM変調
回路、535は記録アンプ、540は磁気テープ、54
2はシリンダ、544,544’は磁気ヘッド、550
は再生アンプ、555はFM復調回路、560は所定フ
ォーマットで記録された信号を元のHD信号に復元する
ための再生信号処理回路、570はシリンダモータ制
御,キャプスタンモータ制御などを行うサーボ制御回
路、580は周波数の安定な基準クロックCK5を発生
する基準クロック発生回路、590は再生HD信号に同
期した基準3値同期信号RTSYを生成する同期情報生
成回路、600はHD信号を記録再生するHD信号用記
録再生装置である。
【0011】まず、図1に示した実施例において、NT
SC信号を記録再生する場合について説明する。本実施
例においては、NTSC信号は概略次の方法により記録
再生する。即ち、NTSC信号を補間倍速化処理回路2
00にて倍速映像信号に変換し、走査線補間と信号の倍
速化を図った後、さらに高精細化処理回路300で後述
する擬似HD信号(走査線数1125本,フィールド周
波数59.94Hz,インターレース比2:1,アスペ
クト比16:9)に変換する。このように、NTSC信
号を擬似HD信号に変換することにより、NTSC信号
をあたかもHD信号として上記HD信号用記録再生装置
600で記録再生するものである。表1に上記各信号の
基本パラメータを示す。以下、具体的に説明する。
【0012】
【表1】
【0013】図1において、NTSC信号入力端子10
から入力されたNTSC信号は、補間倍速化処理回路2
00に供給される。補間倍速化処理回路200は、供給
されたNTSC信号を倍速映像信号に変換する回路であ
る。この倍速映像信号は、EDTV(Extended Defi
nition TV)方式の映像信号(以下、ED信号と記
す)であり、図2に示すように、走査線数525本,フ
ィールド周波数59.94HZ,インターレース比1:
1(ノンイターレース),アスペクト比4:3なる信号
である。従って、上記補間倍速化処理回路200では、
供給されたNTSC信号に対して、Y/C分離処理と走
査線補間および倍速変換処理を行う。このようにNTS
C信号を倍速映像信号に変換する補間倍速化処理回路2
00は、EDTV受信機などで従来から公知のものであ
って、その一実施例を図2に示す。以下、図2を用いて
補間倍速化処理回路200について具体的に説明する。
【0014】図2において、NTSC信号の入力端子2
01から入力されたNTSC信号は、A/D変換器21
0および同期情報分離回路250に供給される。同期情
報分離回路250では、上記NTSC信号に多重されて
いる水平同期信号HSN,垂直同期信号VSN,バース
ト信号BSNなどの同期情報が分離され、水平同期信号
HSN或いはバースト信号BSNがPLL回路260に
供給される。PLL回路260は位相比較器,電圧制御
発振器などで構成され、水平同期信号HSN或いはバー
スト信号BSNに位相同期したクロックCK2(周波数
=8fsc,fsc:色副搬送波の周波数=3.58M
Hz)を生成する。クロックCK2は、分周回路270
および補間倍速回路230,240に供給される。分周
回路270では、上記クロックCK2を1/2分周し
て、周波数が4fscなるクロックCK1が生成され、
A/D変換器210,Y/C分離回路220,補間倍速
回路230,240に供給される。従って、A/D変換
器210に入力されたNTSC信号は、このクロックC
K1に同期して逐次アナログ信号からディジタル信号に
変換され、Y/C分離回路220に供給される。ディジ
タル信号に変換されたNTSC信号は、Y/C分離回路
220にて輝度信号Ynと色信号Cnに分離された後、
それぞれ補間倍速回路230,240に供給される。補
間倍速回路230,240は、それぞれフィールドメモ
リやラインメモリなどで構成されているが、図3を用い
てその処理の概略を説明する。図3はNTSC信号およ
びED信号の走査線構造を模式的に示す図であり、同図
(a)はNTSC信号の走査線構造図、同図(b)はN
TSC信号を補間倍速処理することにより得られるED
信号の走査線構造図である。補間倍速回路230,24
0では、同図(a)のNTSC信号(輝度信号Yn,色
信号Cn)に対して、同図(b)に示すように走査線を
補間した後、クロックCK1(周波数=4fsc)でサ
ンプリングしたNTSC信号をクロックCK2(周波数
=8fsc)でメモリから読み出すことにより信号の倍
速化を行う。従って、補間倍速回路230,240から
は、NTSC信号を補間倍速化処理(走査線数525
本,フィールド周波数59.94Hz,インターレース
比1:1(ノンイターレース),アスペクト比4:3)
したED信号(輝度信号Ye,色差信号(R−Y)e,
(B−Y)e)が出力され、それぞれ端子202〜20
4に供給される。この他、同期情報生成回路280では
上記クロックCK2に基づき、上記ED信号の水平同期
信号HSE,垂直同期信号VSEを生成し、それぞれ端
子206,207に供給する。また、端子205には上
記クロックCK2が供給される。
【0015】図1に戻って、以上のようにして生成され
たED信号は、高精細化処理回路300に供給される。
この他、高精細化処理回路300には、上記補間倍速化
処理回路200から出力されるクロックCK2,水平同
期信号HSE,垂直同期信号VSEと、端子23から入
力されるHD信号の3値同期信号TSYと、記録モード
設定回路500からの制御信号CHNが供給される。高
精細化処理回路300は、供給されたED信号を表1に
示すように、HD信号と同様の信号形態であって入力さ
れたNTSC信号と同じフィールド周波数を有する信
号、即ち走査線数1125本,フィールド周波数59.
94Hz,インターレース比2:1,アスペクト比1
6:9なる擬似HD信号に変換するものである。具体的
には、走査線変換処理とアスペクト比変換処理を行うも
のである。走査線変換処理は、ED信号を走査線数11
25本,フィールド周波数59.94Hz,インターレ
ース比2:1なる信号に変換する処理である。他方、ア
スペクト比変換処理は概略以下に説明する処理である。
NTSC信号を擬似HD信号に変換してあたかもHD信
号として上記HD信号用記録再生装置600で記録再生
し、再生画をアスペクト比16:9のHD用ディスプレ
イに表示した場合、NTSC信号とHD信号のアスペク
ト比の違いから、図4(a),(b)に示すように円が
水平方向に伸長されて楕円となって表示されるという図
形歪みが生じ、不正確な再生画となる。図4(a)は記
録するNTSC信号をアスペクト比4:3のNTSC信
号用ディスプレイに表示した図、同図(b)はNTSC
信号を擬似HD信号に変換してあたかもHD信号として
上記HD信号用記録再生装置600で記録再生し、再生
画をアスペクト比16:9のHD用ディスプレイに表示
した図である。この図形歪みを防止するため、高精細化
処理回路300では、ED信号を擬似HD信号に変換す
る際、上記走査線変換処理と同時に、映像信号を水平方
向に時間軸圧縮して、同図(c)のように再生画が円と
して表示(以下、第1の表示モードという)され図形歪
みが生じないよう処理する。或いは、映像信号の走査線
を補間して映像信号を垂直方向に伸長することにより、
同図(d)のように再生画が円として表示(以下、第2
の表示モードという)され図形歪みが生じないよう処理
する。この水平方向の時間軸圧縮処理および垂直方向の
伸長処理をアスペクト比変換処理と称す。上記第1の表
示モードにおける水平方向の時間軸圧縮率Xは、表1に
示した各信号のパラメータを用いると、以下に示す式で
与えられる。
【0016】
【数1】
【0017】また、上記第2の表示モードにおける垂直
方向の伸長率Zは、以下に示す式で与えられる。
【0018】
【数2】
【0019】上記高精細化処理回路300の一実施例を
図5に示す。以下、図5を用いて高精細化処理回路30
0について説明する。
【0020】端子301〜303から入力された補間倍
速化処理回路200からのED信号(輝度信号Ye,色
差信号(R−Y)e,(B−Y)e)は、それぞれ切り
換え回路311に供給される。表示モード設定回路31
0は上記第1および第2の表示モードを設定する回路で
あって、表示モードに応じた制御信号CDMを出力す
る。切り換え回路311は表示モード設定回路310か
らの制御信号CDMに応じて、上記第1の表示モードの
場合にはED信号を第1の信号変換回路320に供給
し、上記第2の表示モードの場合にはED信号を第2の
信号変換回路350に供給するよう動作する。第1の信
号変換回路320はメモリなどで構成されており、上記
走査線変換処理と共に映像信号を水平方向に時間軸圧縮
(圧縮率X)してアスペクト比変換処理を行い、ED信
号を上記擬似HD信号に変換するものである。また、第
2の信号変換回路350は第1の信号変換回路320と
同様にメモリなどで構成されており、上記走査線変換処
理と共に、走査線を補間することにより映像信号を垂直
方向に伸長(伸長率Z)してアスペクト比変換処理を行
い、ED信号を上記擬似HD信号に変換するものであ
る。本実施例では、上記したように、切り換え回路31
1を介して第1の信号変換回路および第2の信号変換回
路に端子301〜303から入力されたED信号を選択
的に供給するようにしたが、切り換え回路311を介さ
ずに第1の信号変換回路および第2の信号変換回路に端
子301〜303から入力されたED信号を同時に供給
するようにしてもよい。
【0021】上記第1の信号変換回路320の一実施例
を図6に示す。図6において、321〜323はそれぞ
れED信号(輝度信号Ye,色差信号(R−Y)e,(B
−Y)e)の入力端子、324は補間倍速化処理回路2
00から供給される前記クロックCK2(周波数=8f
sc)の入力端子、325は後述するクロックCK4
(周波数=f4)の入力端子、330〜332はフィー
ルドメモリ、333はフィールドメモリ330〜332
の書込み制御信号WC1を生成する書込み制御回路、3
34はフィールドメモリ330〜332の読出し制御信
号RC1を生成する読出し制御回路、340〜342は
加算器、343は固定レベル発生回路、347〜349
はそれぞれ擬似HD信号(輝度信号Yh’,色差信号
(R−Y)h’,(B−Y)h’)の出力端子である。
【0022】 以下、図6に示した第1の信号変換回路
320の動作を、上記ED信号のうち輝度信号Yeを例
にして、図7および図8の動作説明用の波形図を用いて
説明する。端子321より入力されたED信号の輝度信
号Ye(図7(b),図8(a))は、フィールドメモ
リ330に供給される。ED信号の輝度信号Yeは、図
7(a)に示すようにアスペクト比4:3のディスプレ
イに表示することを前提として作成された映像信号であ
る。供給された輝度信号Yeは、これに同期した前記ク
ロックCK2と書込み制御回路333で生成された書込
み制御信号WC1に基づき、フィールドメモリ330に
順次書き込まれる。このとき、図7(c),図8(b)
に示すように、フィールドメモリ330には水平および
垂直ブランキング期間などの冗長な映像情報は一切書き
込まず、有効ライン(485ライン)の有効映像情報だ
けを書き込む。フィールドメモリ330に書き込まれた
有効映像情報は、クロックCK4と読出し制御回路33
4で生成された読出し制御信号RC1に基づいて読み出
し、このとき上記走査線変換処理とアスペクト比変換処
理を同時に行う。この処理は、上記クロックCK4の周
波数f4を擬似HD信号の水平走査周波数fhh’(=
33.716KHz)のN倍(Nは整数)であって、且
つクロックCK2の周波数(=8fsc)の約Te/
(Th'・X)倍(但し、Te:ED信号の1ライン内
の有効映像期間=26.33μs ,Th':擬似HD信
号の1ライン内の有効映像期間=24.83μs)の周
波数に設定することで比較的簡単に実現できる。即ち、
このクロックCK4に基づき、フィールドメモリ330
に書き込まれた各ラインの有効映像情報を、図7
(d),図8(c)に示すように、擬似HD信号の水平
走査周期τhh’(=1/fhh’=29.66μs)
で、且つ水平方向に時間軸圧縮(圧縮率X=0.7)し
て順次読み出すことにより、ED信号の輝度信号Yeを
表1に示した擬似HD信号の輝度信号Yh’(図7
(e),図8(d))に変換することができる。このと
き、擬似HD信号のインターレース化は、上記フィール
ドメモリ330から有効映像情報を読み出す際、垂直基
準位相に対して第2フィールドの読み出し開始位置を第
1フィールドの読み出し開始位置より0.5ラインずら
せる(先行或いは後行させる)ことにより容易に実現で
きる。すなわち、第1,第2フィールドともフィ ールド
メモリ330から読み出される各々485ラインの有効
映像情報をそのまま擬似HD信号の有効映像情報とし、
垂直基準位相に対して第2フィールドの有効ライン開始
位置を第1フィールドの有効ライン開始位置より0.5
Hずらせる(先行或いは後行させる)ことにより実現し
ている。或いは、以下のようにインターレース化しても
良い。すなわち、第1フィールドにおいてはフィールド
メモリ330から読み出される485ラインの有効映像
情報をそのまま擬似HD信号の有効映像情報とする。第
2フィールドにおいてはフィールドメモリ330から読
み出される485ラインの有効映像情報を、隣接する2
ラインの有効映像情報を平均加算する垂直フィルタに供
給し、この垂直フィルタから出力される485ラインの
有効映像情報を擬似HD信号の有効映像情報とする。そ
して、垂直基準位相に対して上記垂直フィルタから出力
される第2フィールドの有効ラインの開始位置を上記フ
ィールドメモリ330から読み出される第1フィールド
の有効ライン開始位置より0.5Hずらせる(先行或い
は後行させる)ことによりインターレース化しても良
い。また、上記クロックCK4は図5のPLL回路39
0で生成されるが、詳細は後述する。さらに、図7
(e)に示すように、有効映像情報を時間軸圧縮して読
み出すことで発生した有効映像期間Th’の残りの期間
τ1には、クロックCK4に基づき固定レベル発生回路
343で発生させた固定レベルの信号を加算器340で
挿入加算する。また、上記走査線変換処理とアスペクト
比変換処理では、ED信号の有効ライン数(毎フィール
ド485ライン)と擬似HD信号の有効ライン数(第1
フィールド:517ライン,第2フィールド:518ラ
イン)が異なることにより、擬似HD信号において、第
1フィールドでは32ライン,第2フィールドでは33
ラインの有効ラインが作成されない。このため、作成さ
れないラインにも、図8(e)に示すように、クロック
CK4に基づき固定レベル発生回路343で発生させた
固定レベルのラインの信号を、加算器340で挿入加算
する。例えば、図8(d)に示すように、作成されない
有効ラインを各フィールドの最初と最後にほぼ均等に配
分し、図8(e)の固定レベルのラインの信号を挿入加
算する。以上のようにED信号に対して走査線変換処理
とアスペクト比変換処理を行うことにより、HD信号と
同様の信号形態であってフィールド周波数が入力された
NTSC信号と同じ信号、即ち走査線数1125本,フ
ィールド周波数59.94Hz,インターレース比2:
1,アスペクト比16:9の擬似HDの輝度信号Yh’
を作成することがでる。 そして、この擬似HD信号の
輝度信号Yh’を図1のHD信号用記録再生装置600
で記録再生することにより、アスペクト比16:9のH
D用ディスプレイに、画面の両側部,上部,下部に固定
レベルの枠領域を有し図形歪みのない再生画(図7
(f))を表示することができる。また、上記の実施例
では、有効映像情報を時間軸圧縮して読み出すことで発
生した有効映像期間Th’の残りの期間τ1に、固定レ
ベルの信号を挿入加算したが、固定レベルの信号以外に
他の信号、例えば圧縮した他の映像信号を多重して図7
(g)に示すように子画面を形成してもよい。端子32
2,323から入力されるED信号の色差信号(R−Y)
e,(B−Y)eに対しても輝度信号Yeと全く同様に走
査線変換処理とアスペクト比変換処理を行うことによ
り、端子347〜349にそれぞれ擬似HD信号の輝度
信号Yh’,色差信号(R−Y)h’,(B−Y)h’を供
給することができる。
【0023】次に、前記したように走査線変換処理と垂
直方向の伸長処理を行う第2の信号変換回路350の一
実施例を図9に示す。図9において、351〜353は
それぞれED信号(輝度信号Ye,色差信号(R−Y)
e,(B−Y)e)の入力端子、354は補間倍速化処理
回路200から供給される前記クロックCK2(周波数
=8fsc)の入力端子、355は後述するクロックC
K4(周波数=f4)の入力端子、356〜358はフ
ィールドメモリ、333’は図6の書込み制御回路33
3と同じであってフィールドメモリ356〜358の書
込み制御信号WC1を生成する書込み制御回路、360
はフィールドメモリ356〜358の読出し制御信号R
C2を生成する読出し制御回路、361〜363はライ
ンメモリ、364はラインメモリ361〜363の書込
み制御信号WC3と読出し制御信号RC3を生成するラ
インメモリ制御回路、365はブランキング信号発生回
路、367〜372は係数器、373は係数器367〜
372の係数値を制御する係数制御信号CPを生成する
係数制御信号生成回路、374〜376は加算器、37
7〜379はそれぞれ擬似HD信号(輝度信号Yh’,
色差信号(R−Y)h’,(B−Y)h’)の出力端子であ
る。
【0024】以下、図9に示した第2の信号変換回路3
50の動作を、上記ED信号のうち輝度信号Yeを例に
して、図10の動作説明用の波形図と図11の動作説明
用の模式図を用いて説明する。端子351より入力され
たED信号の輝度信号Ye(図10(b))は、フィー
ルドメモリ360に供給される。ED信号の輝度信号Y
eは、前記したようにアスペクト比4:3のディスプレ
イに表示(同図(a))することを前提として作成され
た映像信号である。供給された輝度信号Yeは、これに
同期した前記クロックCK2と書込み制御回路359で
生成された書込み制御信号WC1に基づき、フィールド
メモリ356に順次書き込まれる。このとき、図10
(c)に示すように、フィールドメモリ356には水平
および垂直ブランキング期間などの冗長な映像情報は一
切書き込まず、有効ライン(485ライン)の有効映像
情報だけを書込む。フィールドメモリ356に書き込ま
れた有効映像情報は、クロックCK4と読出し制御回路
360で生成された読出し制御信号RC2に基づいて読
み出される。このとき、上記クロックCK4の周波数f
4(前記第1の信号変換回路320に供給した場合とは
周波数が異なる)を擬似HD信号の水平走査周波数fh
h’(=33.716KHz)のM倍(Mは整数)であ
って、且つクロックCK2の周波数(=8fsc)の約
Te/Th'倍(但し、Te:ED信号の1ライン内の
有効映像期間=26.33μs ,Th':擬似HD信号
の1ライン内の有効映像期間=24.83μs)の周波
数に設定することでフィールドメモリ330に書き込ま
れた各ラインの有効映像情報を、図10(d),(e)
に示すように、擬似HD信号の水平走査周期τhh’
(=1/fhh’=29.66μs)で読み出すことが
できる。このクロックCK4は図5のPLL回路390
で生成されるが、詳細は後述する。図11は走査線構造
を模式的に示す図であり、同図(a)はフィールドメモ
リ356に入力されるED信号を示している。同図
(b)はフィールドメモリ356から上記のように各ラ
インの信号が擬似HD信号の水平走査周期τhh’で読
み出された信号を示している。同図(b)に示すよう
に、フィールドメモリ356は、各ラインの信号を擬似
HD信号の水平走査周期τhh’で読み出すと同時に、
映像信号を垂直方向に伸長(伸長率Z=4/3:3ライ
ンの走査線を4ラインの走査線に増加)することにより
アスペクト比変換処理するために、3ライン読み出した
後1ライン読み出し動作を停止するよう読出し制御信号
により制御する。このようにしてフィールドメモリ35
6から読み出された映像情報は、ラインメモリ361と
係数器368に供給される。ラインメモリ361は、上
記クロックCK4とラインメモリ制御回路364で生成
された書込み制御信号WC3および読み出し制御信号R
C3により、フィールドメモリ356からの映像情報を
順次書込み、1ライン後に読み出すよう動作する。但
し、フィールドメモリ356から読み出されなかったラ
インは、前ラインの信号を繰返し読み出すよう制御す
る。このようにラインメモリ361を制御することによ
り、ラインメモリ361からは、図11(c)に示すよ
うに各ラインの映像情報が出力され、係数器367に供
給される。係数器367,368に供給された映像情報
は、それぞれ係数倍(β,α)されて、加算器374に
供給され、ライン単位で加算演算される。上記係数器3
67,368の係数β,αは、それぞれ係数制御信号生
成回路373で生成された係数制御信号CPに応じて、
ライン単位で制御される。例えば、同図(d)に示すよ
うに係数α,βを制御すれば、加算器374からは垂直
方向に走査線数が4/3倍に増加し、且つ水平走査周期
τhh’なる擬似HD信号の輝度信号Yh’を得ること
ができる。
【0025】図12は、図11(d)のように作成され
た輝度信号Yh’が、その走査線の補間処理により画面
を垂直方向に拡大されて表示される様子を更に具体的に
示した説明図である。同図(a)はフィールドメモリ3
56に供給されたED信号の走査線構造(有効ライン)
を模式的に示した図、同図(b)は上記のように作成さ
れた輝度信号Yh’の走査線構造を模式的に示した図で
ある。上記した走査線の補間処理によれば、有効ライン
485ラインのED信号の輝度信号Yeから、646ラ
インの輝度信号Yh’の有効ラインを作成することがで
きる。しかしながら、擬似HD信号の有効ラインは前記
したように第1フィールドでは517ライン,第2フィ
ールドでは518ラインである。このため、同図(b)
に示すように、各フィールドの画面中央部の517ライ
ン(或いは518ライン)の走査線を擬似HD信号の有
効ラインとし、有効ライン以外のラインにはブランキン
グ信号発生回路365で発生させたブランキング信号を
加算器374で挿入加算する。また、擬似HD信号のイ
ンターレース化は、上記フィールドメモリ356から有
効映像情報を読み出す際、垂直基準位相に対して第2フ
ィールドの読み出し開始位置を第1フィールドの読み出
し開始位置より0.5ラインずらせる(先行或いは後行
させる)ことにより容易に実現できる。
【0026】以上のようにED信号に対して走査線変換
処理とアスペクト比変換処理を行うことにより、HD信
号と同様の信号形態であってフィールド周波数が入力さ
れたNTSC信号と同じ信号、即ち走査線数1125
本,フィールド周波数59.94Hz,インターレース
比2:1,アスペクト比16:9の擬似HDの輝度信号
Yh’を作成することができる。そして、この擬似HD
信号の輝度信号Yh’を図1のHD信号用記録再生装置
600で記録再生することにより、アスペクト比16:
9のHD用ディスプレイに、図12(c)に示すように
図形歪みのない再生画を表示することができる。端子3
52,353から入力されるED信号の色差信号(R−
Y)e,(B−Y)eに対しても輝度信号Yeと全く同様
に走査線変換処理とアスペクト比変換処理を行ない、端
子377〜379にそれぞれ擬似HD信号の輝度信号Y
h’,色差信号(R−Y)h’,(B−Y)h’を供給す
る。
【0027】図5戻って、上記のように第1および第2
の信号変換回路320,350で作成された擬似HD信
号(輝度信号Yh’,色差信号(R−Y)h’,(B−
Y)h’)は、それぞれ切り換え回路312に供給され
る。切り換え回路312は、前記切り換え回路311と
同様のものであって、表示モード設定回路310からの
制御信号CDMに応じて、上記第1の表示モードの場合
には第1の信号変換回路320で作成された擬似HD信
号(輝度信号Yh’,色差信号(R−Y)h’,(B−
Y)h’)をそれぞれD/A変換器381〜383に供
給し、上記第2の表示モードの場合には第2の信号変換
回路350で作成された擬似HD信号(輝度信号Y
h’,色差信号(R−Y)h’,(B−Y)h’)をそれぞ
れD/A変換器381〜383に供給するよう動作す
る。D/A変換器381〜383では、上記クロックC
K4に基づき、供給された擬似HD信号を逐次ディジタ
ル信号からアナログ信号に変換し、マトリクス回路38
4に供給する。
【0028】アナログ信号に変換された輝度信号Y
h’,色差信号(R−Y)h’,(B−Y)h’は、マトリ
クス回路384で、輝度信号Y’,色差信号PB’,P
R’に変換され、HD信号と同様の信号形態であってフ
ィールド周波数が入力されたNTSC信号と同じである
信号、即ち走査線数1125本,フィールド周波数5
9.94Hz,インターレース比2:1,アスペクト比
16:9なる擬似HD信号となって端子385〜387
に供給される。
【0029】本実施例によれば、表示モード設定回路3
10によって、ユーザが第1の表示モードと第2の表示
モードを記録時に自由に選択することができる。このた
め、映画ソフトなど図16示すように、各フィールドの
画面上部および下部にブランキング映像が挿入されたN
TSC信号を記録する場合には、上記第2の表示モード
を選択して映像信号を垂直方向に伸長することにより、
ブランキング映像のない画面を有効に利用した臨場感の
ある再生画を得ることができる。このとき、表示モード
の設定をユーザが手動で第2の表示モードに設定するの
ではなく、図示しないが、画面上部および下部にブラン
キング映像が挿入されたNTSC信号であることを知ら
せる識別信号をテレビジョン受信機から受け取り、この
識別信号によって上記表示モード設定回路310を制御
して、第2の表示モードに自動的に設定されるようにし
てもよい。
【0030】次に、タイミング信号発生回路400につ
いて説明する。タイミング信号発生回路400は、上記
のようにNTSC信号を変換して作成した擬似HD信号
を、図1に示したHD信号用記録再生装置600で記録
再生するために、記録信号処理回路520などで必要と
なるシステムクロックCK3(周波数=fhd’),擬
似HD信号の水平同期信号HSH’,垂直同期信号VS
H’などを生成するものである。図13タイミング信号
発生回路400の一実施例を示す。以下、図13用いて
タイミング信号発生回路400について具体的に説明す
る。図13おいて、401は図1の補間倍速化処理回路
から供給されたED信号の水平同期信号HSEの入力端
子、402は図1の補間倍速化処理回路から供給された
ED信号の垂直同期信号VSEの入力端子、403は図
1の記録モード設定回路500から供給された制御信号
CHNの入力端子、404は図1の端子23から供給さ
れたHD信号の3値同期信号TSYの入力端子、405
はこの3値同期信号を水平同期信号HSHと垂直同期信
号VSHに変換する同期変換回路、406は1/14分
周回路、407は1/15分周回路、408,409は
位相比較器、410は擬似HD信号の垂直同期信号VS
H’を生成する垂直同期信号生成回路、411〜413
は上記制御信号CHNに応じて切り換わる切り換え回
路、414は上記システムクロックCK3を発生する電
圧制御発振器、415は1/L分周回路(Lは整数)、
416,417はローパスフィルタ(以下、LPFと記
す)、430は上記システムクロックCK3の出力端
子、431はHD信号の水平同期信号HSH或いは擬似
HD信号の水平同期信号HSH’の出力端子、432は
HD信号の垂直同期信号VSH或いは擬似HD信号の垂
直同期信号VSH’の出力端子である。
【0031】以下、記録する映像信号がNTSC信号で
ある場合と、HD信号である場合に分けて説明する。ま
ず、NTSC信号を上記のように擬似HD信号に変換し
て、図1に示したHD信号用記録再生装置600で記録
再生する場合について説明する。この場合、切り換え回
路411〜413は、端子403から入力された制御信
号CHNによりすべてN側に接続される。後述するが、
上記システムクロックCK3(周波数=fhd’)は、
擬似HD信号を図1に示したHD信号用記録再生装置6
00で記録再生する場合に、HD信号をディジタル信号
に変換するためのサンプリングクロックである。従っ
て、HD信号の1ライン内のサンプル数をL(Lは整
数)、擬似HD信号の水平走査周波数をfhh’(=3
3.716KHz)とすると、次式に示す関係がある。
【0032】
【数3】
【0033】更に、ED信号の水平走査周波数をfhe
(=31.468KHz)とすると、NTSC信号のフ
レーム周波数と擬似HD信号のフレーム周波数が等しい
ことから、
【0034】
【数4】
【0035】なる関係が成立する。このため、上記シス
テムクロックCK3は、以下に説明するPLL回路によ
り生成できる。即ち、端子401から入力されたED信
号の水平同期信号HSEを、1/14分周回路406に
供給し1/14分周した後、位相比較器408に供給す
る。他方、電圧制御発振器414から出力される周波数
fhd’なるシステムクロックCK3を1/L分周回路
415および1/15分周回路407でそれぞれ1/
L,1/15分周し位相比較器408に供給する。位相
比較器408では、上記1/14分周回路406からの
周波数fhe/14なる信号と上記1/15分周回路4
07からの周波数fhd’/(L・15)なる信号を位
相比較する。そして、位相比較器408からの誤差信号
をLPF416,切り換え回路411を介して電圧制御
発振器414の制御端子に供給し、その発振周波数を制
御する。このように、上記数3,数4を満たすようにP
LL回路を構成することにより、所定の周波数fhd’
なるシステムクロックCK3を生成することができ、端
子430に供給される。また、上記1/L分周回路41
5の出力は、数3より明らかなように、擬似HD信号の
水平走査周期τhh’(=1/fhh’=29.66μ
s)と同じ周期の信号であるので、擬似HD信号の水平
同期信号HSH’として切り換え回路412を介して端
子431に供給される。更に、この擬似HD信号の水平
同期信号HSH’は、擬似HD信号の垂直同期信号VS
H’を生成する垂直同期信号生成回路410に供給され
る。この他、この垂直同期信号生成回路410には、端
子402から入力されたED信号の垂直同期信号VSE
が供給される。垂直同期信号生成回路410は、これら
擬似HD信号の水平同期信号HSH’とED信号の垂直
同期信号VSEに基づいて、周期がNTSC信号と同じ
1/59.94secの擬似HDの垂直同期信号VS
H’を生成し、切り換え回路413を介して端子432
に供給される。以上によって、NTSC信号を変換して
作成した擬似HD信号を図1に示したHD信号用記録再
生装置600で記録再生するために、記録信号処理回路
520などで必要となるシステムクロックCK3(周波
数=fhd’),擬似HD信号の水平同期信号HSH’
(周期τhh’=1/fhh’=29.66μs),垂
直同期信号VSH’(周期=1/59.94sec)を
生成することができる。次に、HD信号を図1に示した
HD信号用記録再生装置600で記録再生する場合につ
いて説明する。この場合、切り換え回路411〜413
は、端子403から入力された制御信号CHNによりす
べてH側に接続される。HD信号を図1に示したHD信
号用記録再生装置600で記録再生する場合に、HD信
号をディジタル信号に変換するためのサンプリングクロ
ックCK3の周波数fhdとHD信号の1ライン内のサ
ンプル数LとHD信号の水平走査周波数をfhh(=3
3.750KHz)との間には、次式に示す関係があ
る。
【0036】
【数5】
【0037】このため、上記システムクロックCK3
は、以下に説明するPLL回路により生成できる。端子
404から入力されたHD信号の3値同期信号TSY
は、同期変換回路405にてHD信号の水平同期信号H
SHと垂直同期信号VSHに変換される。同期変換回路
405から出力されたHD信号の水平同期信号HSH
は、位相比較器409に供給する。他方、電圧制御発振
器414から出力される周波数fhdなるシステムクロ
ックCK3を1/L分周回路415で1/L分周し位相
比較器409に供給する。位相比較器409では、上記
同期変換回路405からの周波数fhh(=33.75
0KHz)なる水平同期信号HSHと上記1/L分周回
路415からの周波数fhd/Lなる信号を位相比較す
る。そして、位相比較器409からの誤差信号をLPF
417,切り換え回路411を介して電圧制御発振器4
14の制御端子に供給し、その発振周波数を制御する。
このように、上記数5を満たすようにPLL回路を構成
すことにより、所定の周波数fhdなるシステムクロッ
クCK3を生成することができ、端子430に供給され
る。更に、上記HD信号の水平同期信号HSHは、切り
換え回路412を介して端子431に供給される。ま
た、上記同期変換回路405からのHD信号の垂直同期
信号VSHは、切り換え回路413を介して端子432
に供給される。以上によって、HD信号を図1に示した
HD信号用記録再生装置600で記録再生するために、
記録信号処理回路520などで必要となるシステムクロ
ックCK3(周波数=fhd)を生成でき、併せてHD
信号の水平同期信号HSH(周期τhh=1/fhh=
29.63μs),垂直同期信号VSH(周期=1/6
0sec)を出力する。
【0038】以上の説明より明らかなように、図13に
示したタイミング信号発生回路400によって、NTS
C信号を変換して作成した擬似HD信号を図1に示した
HD信号用記録再生装置600で記録再生する場合に
は、上記数3,数4を満足する周波数fhd’なるシス
テムクロックCK3と擬似HD信号の水平同期信号HS
H’,垂直同期信号VSH’を生成し、それぞれ端子4
30〜432に供給することができる。また、HD信号
を図1に示したHD信号用記録再生装置600で記録再
生する場合には、上記数5を満足する周波数fhdなる
システムクロックCK3を生成し、これと共にHD信号
の水平同期信号HSH,垂直同期信号VSHをそれぞれ
端子430〜432に供給することができる。
【0039】上記のように、本実施例ではHD信号の3
値同期信号TSYは、HD信号(輝度信号Y,色差信号
PB,PR)とは別に独立して図1の端子23から供給
されるようにした。しかし、輝度信号Yに3値同期信号
TSYが多重されている場合には、輝度信号Yから3値
同期信号TSYを分離して、HD信号の水平同期信号H
SH,垂直同期信号VSHを得るようにしてもよい。こ
の場合には、HD信号(輝度信号Y,色差信号PB,P
R)とは別に独立して3値同期信号TSYを供給される
必要はなく、図1の3値同期信号TSYの入力端子23
を削除することができる。
【0040】再び図5に戻って、以上のようにタイミン
グ信号発生回路400で生成したシステムクロックCK
3,水平同期信号HSH’(或いはHSH),垂直同期
信号VSH’(或いはVSH)はそれぞれ端子396〜
398に供給される。また、システムクロックCK3
は、PLL回路390に供給される。PLL回路390
は1/n分周回路391(nは整数),位相比較器39
2,LPF393,電圧制御発振器394,1/m分周
回路395(mは整数)で構成されており、前記周波数
f4なるクロックCK4を生成する。以下、このPLL
回路390について具体的に説明する。タイミング信号
発生回路400で生成したシステムクロックCK3(周
波数=fhd’)を、1/n分周回路391に供給し1
/n分周した後、位相比較器392に供給する。他方、
電圧制御発振器394から出力される周波数f4なるク
ロックCK4を1/m分周回路395で1/m分周し位
相比較器392に供給する。位相比較器392では、上
記1/n分周回路391からの周波数fhd’/nなる
信号と上記1/m分周回路395からの周波数f4/m
なる信号を位相比較する。そして、位相比較器392か
らの誤差信号をLPF393を介して電圧制御発振器3
94の制御端子に供給し、その発振周波数を制御する。
従って、電圧制御発振器394から出力されるクロック
CK4の周波数f4は、次式で与えられる。
【0041】
【数6】
【0042】一方、前述したように、上記第1の信号変
換回路320では、クロックCK4の周波数f4を、擬
似HD信号の水平走査周波数fhh’の整数倍であっ
て、且つクロックCK2(=8fsc)の周波数の約T
e/(Th'・X)倍(但し、Te:ED信号の1ライ
ン内の有効映像期間=26.33μs ,Th':擬似H
D信号の1ライン内の有効映像期間=24.83μs ,
X:圧縮率=0.7)の周波数に設定する必要がある。
従って、
【0043】
【数7】
【0044】を満足し、且つ(m・L/n)が整数とな
るようにm,nを設定すことにより、所望のクロックC
K4をPLL回路390で生成することができる。
【0045】また、上記第2の信号変換回路350で
は、クロックCK4の周波数f4を、擬似HD信号の水
平走査周波数fhh’の整数倍であって、且つクロック
CK2(=8fsc)の周波数の約Te/Th'倍の周
波数に設定する必要がある。従って、
【0046】
【数8】
【0047】を満足し、且つ(m・L/n)が整数とな
るようにm,nを設定すことにより、所望のクロックC
K4をPLL回路390で生成することができる。
【0048】このため、上記1/n分周回路391,1
/m分周回路395の分周比を、前記した表示モード設
定回路310から出力される制御信号CDMに応じて、
前記第1の表示モードの場合(即ち、第1の信号変換を
行う場合)には数7を満足するように設定し、前記第2
の表示モードの場合(即ち、第2の信号変換を行う場
合)には数8を満足するように設定することにより、所
望のクロックCK4を表示モードに応じて、第1の信号
変換回路320或いは第2の信号変換回路350に供給
することができる。
【0049】具体的に、HD信号を図1に示したHD信
号用記録再生装置600に記録する場合の上記システム
クロックCK3の周波数fhdを例えば44.550M
Hzとすれば、数5よりL=1320となる。従って、
擬似HD信号を図1に示したHD信号用記録再生装置6
00で記録する場合の上記システムクロックCK3の周
波数fhd’は、数3より44.505MHzとなる。
このとき、第1の信号変換回路320で走査線変換処理
とアスペクト比変換処理を行う場合の1/n分周回路3
91,1/m分周回路395の分周比は、数7より例え
ばn=40,m=39に設定すればよく、クロックCK
4の周波数f4は43.392MHzとなる。また、第
2の信号変換回路で走査線変換処理とアスペクト比変換
処理を行う場合の1/n分周回路391,1/m分周回
路395の分周比は、数8より例えばn=25,m=1
7に設定すればよく、クロックCK4の周波数f4は3
0.263MHzとなる。以上によって、高精細化処理
回路300において、上記2つの表示モードに応じた擬
似HD信号(輝度信号Y’,色差信号PB’,PR’)
とシステムクロックCK3,擬似HD信号の水平同期信
号HSH’,垂直同期信号VSH’を生成することがで
きる。擬似HD信号は、上記のようにしてNTSC信号
を変換して高画質化した映像信号となる。
【0050】図1に戻って、このように高精細化処理回
路300で生成された擬似HD信号は、切り換え回路5
10に供給される。切り換え回路510は、HD信号を
記録するモードかNTSC信号を記録するモードかを設
定する記録モード設定回路500からの制御信号CHN
に応じて、端子20〜22から入力されたHD信号と上
記高精細化処理回路300からの擬似HD信号とを選択
的に切り換えるよう動作する。従って、NTSC信号を
記録するモードである場合には、記録信号処理回路52
0には切り換え回路510を介して擬似HD信号が供給
される他、高精細化処理回路300で生成された上記周
波数fhd’(上記具体例では、44.505MHz)
なるシステムクロックCK3と擬似HD信号の水平同期
信号HSH’,垂直同期信号VSH’が供給される。記
録信号処理回路520は、走査線数1125本,フィー
ルド周波数60.00Hz,インターレース比2:1の
HD信号を記録するためにHD信号を所定フォーマット
の記録信号に変換するものであり、例えばA/D変換
器,メモリ,D/A変換器などで構成されている。擬似
HD信号は、走査線数1125本,フィールド周波数5
9.94Hz,インターレース比2:1なる信号であっ
て、HD信号とはフィールド周波数が異なっている。記
録信号処理回路520に擬似HD信号が供給された場合
でも、上記のように擬似HD化処理回路300で生成し
た周波数fhd’(上記具体例では、44.505MH
z)なるシステムクロックCK3と擬似HD信号の水平
同期信号HSH’,垂直同期信号VSH’に基づいて信
号処理することにより、HD信号が供給された場合と全
く同様の信号処理により、擬似HD信号を所定フォーマ
ットの記録信号S’に変換することができる。このよう
に変換された所定フォーマットの記録信号S’は、アナ
ログ記録する場合にはFM変調回路530でFM変調さ
れた後、記録アンプ535を介してシリンダ542に取
り付けられた磁気ヘッド544,544’に供給され、
磁気テープ540上に記録される。このとき、サーボ制
御回路570では、上記の周波数fhd’(上記具体例
では、44.505MHz)なるシステムクロックCK
3を基に、或いは水平同期信号HSH’,垂直同期信号
VSH’を基に上記記録信号処理回路520で生成し擬
似HD信号のフレーム周波数(=29.97Hz)或い
はフィールド周波数(=59.94Hz)に同期したサ
ーボ基準信号RSR’に基づき、シリンダモータ制御に
より磁気ヘッド544,544’の回転制御を行い、ま
たキャプスタンモータ制御により磁気テープ540の走
行制御を行う。
【0051】以上によって磁気テープ540上に記録さ
れた上記記録信号S’は、磁気ヘッド544,544’
により再生され、再生アンプ550を介してFM復調回
路555に供給される。FM復調回路555では再生さ
れた記録信号S’をFM復調して、再生信号処理回路5
60に供給する。再生信号処理回路560は、上記記録
信号処理回路520と同様に、例えばA/D変換器,メ
モリ,D/A変換器などで構成されており、基準クロッ
ク発生回路580で発生させた周波数の安定な基準クロ
ックCK5に基づいて、所定フォーマットで記録された
記録信号S’をHD信号に変換する。基準クロックCK
5の周波数は、HD信号をHD信号用記録再生装置60
0で記録再生する場合の前記システムクロックCK3と
同じ周波数(=fhd,上記具体例では、44.550
MHz)に設定する。このとき、サーボ制御回路570
では、この基準クロックCK5により上記再生信号処理
回路560で生成しHD信号のフレーム周波数(=3
0.00Hz)或いはフィールド周波数(=60.00H
z)に同期したサーボ基準信号PSRによって、シリン
ダモータ制御,キャプスタンモータ制御を行う。これに
よって、NTSC信号を変換して作成した走査線数11
25本,フィールド周波数59.94Hz,インターレ
ース比2:1なる擬似HD信号を記録した場合でも、記
録と再生過程における上記サーボ制御のサーボ基準信号
(RSR’とPSR)の周波数を記録する映像信号のフ
ィールド周波数(或いはフレーム周波数)に応じて僅か
に変えることにより、簡単にフィールド周波数(或いは
フレーム周波数)の変換を行うことができ、再生信号処
理回路560からは走査線数1125本,フィールド周
波数60.00Hz,インターレース比2:1なるHD
信号の形態でNTSC信号を高画質化した再生映像信号
(輝度信号Y,色差信号PB,PR)を出力することが
できる。また、同期情報生成回路590では、上記基準
クロックCK5に基づいてHD信号の基準3値同期信号
RTSYが生成される。そして、これら再生映像信号
(輝度信号Y,色差信号PB,PR)と基準3値同期信
号RTSYは、それぞれ端子30〜33に供給され、再
生映像信号はアスペクト比16:9のHD用ディスプレ
イに、記録時に設定した表示モードに応じて、図5
(c)(或いは図8(f)),図5(d)(或いは図1
3(c))に示すように図形歪みなく表示される。
【0052】本実施例においては、上記基準3値同期信
号RTSYを再生映像信号(輝度信号Y,色差信号P
B,PR)と別に独立して端子33に供給したが、加算
器などで再生映像信号の輝度信号Yに上記基準3値同期
信号RTSYを付加してもよく、この場合には上記基準
3値同期信号RTSYの出力端子33を削除することが
できる。また、高精細化処理回路300で生成された擬
似HD信号を表示用として装置外部に出力するようにす
れば、入力映像信号がNTSC信号であっても、高画質
化した擬似HD信号をモニタすることができる。
【0053】以上の説明より明らかなように、本発明に
よれば、記録しようとする映像信号がNTSC信号であ
っても、NTSC信号を擬似HD信号に変換することに
よりHD用記録再生装置600で記録再生することがで
き、この結果、NTSC信号はHD信号の形態で且つ高
画質化された映像信号となって図形歪みなく再生され
る。
【0054】以上、NTSC信号を記録する場合につい
て説明したが、次にHD信号を記録する場合について図
1を用いて説明する。HD信号を記録する場合、切り換
え回路510は上記記録モード設定回路500からの制
御信号CHNに応じて、端子20〜22から供給された
HD信号(輝度信号Y,色差信号PB,PR)を選択
し、記録信号処理回路520に供給する。この他、記録
信号処理回路520には、高精細化処理回路300から
出力される前記周波数fhd(上記具体例では、44.
550MHz)なるシステムクロックCK3とHD信号
の水平同期信号HSH,垂直同期信号VSHが供給され
る。記録信号処理回路520では、このシステムクロッ
クCK3とHD信号の水平同期信号HSH,垂直同期信
号VSHに基づき、HD信号を上記擬似HD信号を記録
する場合と同一の所定フォーマットの記録信号Sに変換
する。このように変換された所定フォーマットの記録信
号SはFM変調回路530でFM変調された後、記録ア
ンプ535を介してシリンダ542に取り付けられた磁
気ヘッド544,544’に供給され、磁気テープ54
0上に記録される。このとき、サーボ制御回路570で
は、上記の周波数fhd(上記具体例では、44.55
0MHz)なるシステムクロックCK3を基に、或いは
水平同期信号HSH,垂直同期信号VSHを基に上記記
録信号処理回路520で生成しHD信号のフレーム周波
数(=30.00Hz)或いはフィールド周波数(=6
0.00Hz)に同期したサーボ基準信号RSRに基づ
き、シリンダモータ制御,キャプスタンモータ制御を行
う。
【0055】以上によって磁気テープ540上に記録さ
れた上記記録信号Sは、上記擬似HD信号を再生する場
合と全く同様に、磁気ヘッド544,544’、再生ア
ンプ550、FM復調回路555、再生信号処理回路5
60で信号処理され、且つサーボ制御回路570で上記
擬似HD信号を再生する場合と全く同じサーボ基準信号
PSRに基づきシリンダモータ制御,キャプスタンモー
タ制御が行われる。これによって、HD信号(輝度信号
Y,色差信号PB,PR)が再生されて、端子30〜3
2に供給される。このとき、上記したように、加算器な
どで再生HD信号の輝度信号Yに基準3値同期信号RT
SYを付加してもよく、この場合には基準3値同期信号
RTSYの出力端子33を削除することができる。
【0056】従って、本発明によれば、1つのVTRで
互いに信号形式の異なるNTSC信号とHD信号の2つ
の映像信号を記録して、且つ互いに互換性をもって再生
することができる。更に、NTSC信号はHD信号の形
態で高画質化された映像信号として記録再生されるの
で、記録する映像信号がNTSC信号の場合であって
も、NTSC信号より高画質な再生画をユーザに提供す
ることができる。また、NTSC信号を擬似HD信号に
変換して記録再生する場合には、記録時にユーザが上記
第1および第2の表示モードを選択することができ、使
い勝手をよくすることができる。本発明においては、上
記HD信号を記録再生するHD信号用記録再生装置60
0は、HD信号を記録再生できるものであれば、如何な
る方式の記録再生装置であってもよい。例えば、HD信
号をディジタル記録するディジタルVTRなどの記録再
生装置であってもよい。更に図1において、上記HD信
号用記録再生装置600の後段に、再生HD信号をNT
SC信号に逆変換する信号逆変換回路を設け、再生HD
信号をNTSC信号に逆変換し、再生HD信号の他に逆
変換されたNTSC信号も装置外部に出力するようにし
てもよい。或いは、再生HD信号と上記逆変換されたN
TSC信号のうち、何れか一方を選択出力する選択回路
とこれを制御する出力モード設定回路とを設け、再生H
D信号を選択出力する第1の出力モードと逆変換された
NTSC信号を選択出力する第2の出力モードを有する
ようにして、上記出力モード設定回路からの制御信号に
よって上記選択回路を制御して、上記2つの出力モード
をユーザが自由に選択できるようにしてもよい。これに
よって、再生映像信号をアスペクト比4:3のNTSC
信号用ディスプレイにも表示することができる。
【0057】ところで、図5に示した高精細化処理回路
300の実施例では、第1の信号変換回路320(具体
的実施例は図7)と第2の信号変換回路350(具体的
実施例は図10)をそれぞれ独立した構成としたが、図
14に示すように、図6のフィールドメモリ330〜3
32と図9のフィールドメモリ356〜358を共用す
る構成にすることもできる。図14において、326は
図5の表示モード設定回路310から出力される前記制
御信号CDMの入力端子、366は読出し制御回路33
3からの読出し制御信号RC1と読出し制御回路360
からの読出し制御信号RC2を制御信号CDMに応じて
選択的に切り換える切り換え回路である。尚、図14の
その他の部分は図5,図6,図9と共通であり、共通部
分には同一符号を付しその詳細説明は省略する。フィー
ルドメモリの共用化は、切り換え回路366において端
子326から入力された制御信号CDMに応じて、第1
の表示モードの場合には、読出し制御回路333からの
読出し制御信号RC1を、第2の表示モードの場合に
は、読出し制御回路360からの読出し制御信号RC2
を選択してフィールドメモリ330〜332に供給する
だけで容易に実現することができる。更に、上記第1の
信号変換回路320(図6)と第2の信号変換回路33
50(図9)は、走査線変換処理とアスペクト比変換処
理を同時に行う構成であった。しかし、図17に示すよ
うに、走査線変換処理を行う走査線変換回路700とア
スペクト比変換処理を行うアスペクト比変換回路710
をそれぞれ独立に設け、この2つの回路を縦続に接続す
る構成にしてもよい。
【0058】また、図1の実施例は、本発明の装置内の
補間倍速化処理回路200でNTSC信号をED信号に
変換し、更に擬似HD化処理回路300で擬似HD信号
に変換する構成であったが、補間倍速化処理回路200
と同じ機能を有する外部のテレビジョン受信機、例えば
EDTV受信機からED信号(輝度信号Ye,色差信号
(R−Y)e,(B−Y)e)と水平同期信号HSE,
垂直同期信号VSEを受け取るようにしてもよい。外部
のEDTV受信機からED信号(輝度信号Ye,色差信
号(R−Y)e,(B−Y)e)と水平同期信号HS
E,垂直同期信号VSEを受け取るようにした場合の本
発明の一実施例を図15に示す。図15において、10
0は外部のEDTV受信機、110はサンプリング回
路、111〜113はそれぞれED信号の輝度信号Y
e,色差信号(R−Y)e,(B−Y)eの入力端子、
114はED信号の水平同期信号HSEの入力端子、1
15はED信号の垂直同期信号VSEの入力端子、11
6〜118はA/D変換器、119はPLL回路、30
0は図1に示した高精細化化処理回路である。
【0059】外部のEDTV受信機100からED信号
(輝度信号Ye,色差信号(R−Y)e,(B−Y)
e)と水平同期信号HSE,垂直同期信号VSEを受け
取る場合、図1に示した補間倍速化処理回路200の代
わりに、図15に示すように高精細化処理回路300の
前段にサンプリング回路110を設ける。サンプリング
回路110には、端子111〜115を介してそれぞれ
ED信号の輝度信号Ye,色差信号(R−Y)e,(B
−Y)eと水平同期信号HSE,垂直同期信号VSEが
供給される。端子114より入力された上記水平同期信
号HSEはPLL回路119に供給される。PLL回路
119は、位相比較器,電圧制御発振器などで構成さ
れ、水平同期信号HSEに位相同期したクロックCK
2’(周波数=8fsc)を生成し、A/D変換器11
6〜118に供給する。端子111〜113より入力さ
れたED信号の輝度信号Ye,色差信号(R−Y)e,
(B−Y)eは、それぞれA/D変換器116〜118
に供給され、上記クロックCK2’に同期して逐次アナ
ログ信号からディジタル信号に変換される。このように
ディジタル信号に変換されたED信号の輝度信号Ye,
色差信号(R−Y)e,(B−Y)eと水平同期信号H
SE,垂直同期信号VSEと図2のクロックCK2の代
わりに上記クロックCK2’を高精細化処理回路300
に供給することにより、図1の実施例と同様に擬似HD
信号を作成することができる。
【0060】図15に示した実施例では、外部のEDT
V受信機100からED信号(輝度信号Ye,色差信号
(R−Y)e,(B−Y)e)と水平同期信号HSE,
垂直同期信号VSEを受け取るようにした。しかし、水
平同期信号HSEと垂直同期信号VSEを複合した複合
同期信号CSEが輝度信号Yeに付加されている場合に
は、外部のEDTV受信機100からはED信号(輝度
信号Ye,色差信号(R−Y)e,(B−Y)e)だけ
を受け取り、サンプリング回路110内に図2に示した
同期情報分離回路250を設け、輝度信号Yeから水平
同期信号HSEと垂直同期信号VSEを分離するように
してもよい。
【0061】更に、EDTVは第2世代のものが審議さ
れている。第2世代のEDTVは、現行のNTSC方式
と両立性を保ちながら、ワイドアスペクト化,高画質化
を図ろうとするものであり、アスペクト比が16:9に
なる予定である。このため、上記と同様に、外部の第2
世代EDTV受信機からアスペクト比16:9なる第2
世代ED信号(輝度信号Ye’,色差信号(R−Y)
e’,(B−Y)e’)とその水平同期信号HSE’,
垂直同期信号VSE’を受け取り、擬似HD信号を作成
するようにしてもよい。図18にその場合の一実施例を
示す。図18において、100’は第2世代EDTV受
信機、110は図15に示したサンプリング回路、70
0は図18に示した走査線変換処理を行う走査線変換回
路である。第2世代ED信号はアスペクト比がHD信号
と同じ16:9であるため、擬似HD信号に変換するの
にアスペクト比変換処理を行う必要がなく、走査線変換
処理を行うだけで擬似HD信号を作成することができ
る。従って、図18に示すように、第2世代EDTV受
信機100’から供給された第2世代ED信号をサンプ
リング回路110で図15に示した実施例と全く同様に
アナログ信号からディジタル信号に変換した後、図18
に示した走査線変換回路700で走査線数1125本,
フィールド周波数59.94Hz,インターレース比
2:1になるように走査線変換することにより、擬似H
D信号(輝度信号Yh’,色差信号(R−Y)h’,
(B−Y)h’)を作成することができる。
【0062】また、水平同期信号HSE’と垂直同期信
号VSE’を複合した複合同期信号CSE’が輝度信号
Ye’に付加されている場合には、外部の第2世代ED
TV受信機からはED信号(輝度信号Ye’,色差信号
(R−Y)e’,(B−Y)e’)だけを受け取り、サ
ンプリング回路110内に図2に示した同期情報分離回
路250を設け、輝度信号Ye’から水平同期信号HS
E’と垂直同期信号VSE’を分離するようにしてもよ
い。
【0063】更に、外部のテレビジョン受信機が、NT
SC信号を擬似HD信号に変換する図1に示した補間倍
速化処理回路200および高精細化処理回路300と同
等な機能を有し擬似HD信号を出力することができる場
合には、この外部のテレビジョン受信機から擬似HD信
号を受け取り、図1の切り換え回路510に供給するよ
うにしてもよい。その際、擬似HD信号と共に擬似HD
信号が入力されたことを示す識別信号を図1の記録モー
ド設定回路500に供給して、この識別信号によって記
録モード設定回路500を制御し、擬似HD信号を記録
するモード(即ち、NTSC信号を記録するモード)に
自動的に設定されるようにしてもよい。
【0064】
【発明の効果】本発明によれば、NTSC等の標準テレ
ビジョン信号を、高精細テレビジョン信号の形態で高画
質化された映像信号とすることができる。よって、標準
テレビジョン信号及び高精細テレビジョン信号の両方に
対応可能な装置を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例を示すブロック図である。
【図2】補間倍速化処理回路の一実施例を示すブロック
図である。
【図3】補間倍速化処理回路の動作を示す説明図であ
る。
【図4】NTSC信号を擬似HD信号に変換して記録再
生しHD用ディスプレイに表示したときの表示形態を示
す説明図である。
【図5】高精細化処理回路の一実施例を示すブロック図
である。
【図6】第1の信号変換回路の一実施例を示すブロック
図である。
【図7】第1の信号変換回路の動作を説明する波形図で
ある。
【図8】第1の信号変換回路の動作を説明する波形図で
ある。
【図9】第2の信号変換回路の一実施例を示すブロック
図である。
【図10】第2の信号変換回路の動作を説明する波形図
である。
【図11】第2の信号変換回路の動作を示す説明図であ
る。
【図12】第2の信号変換回路の動作を示す説明図であ
る。
【図13】タイミング信号発生回路の一実施例を示すブ
ロック図である。
【図14】信号変換回路の他の実施例を示すブロック図
である。
【図15】本発明の他の実施例を示すブロック図であ
る。
【図16】画面の上下部がブランキング映像であるNT
SC信号をNTSC用ディスプレイに表示したときの表
示形態を示す説明図である。
【図17】第1および第2の信号変換回路の他の構成を
示すブロック図である。
【図18】本発明の他の実施例を示すブロック図であ
る。
【符号の説明】
200…補間倍速化処理回路、 300…高精細化処理回路、 310…表示モード設定回路、 320…第1の信号変換回路、 350…第2の信号変換回路、 400…タイミング信号発生回路、 500…記録モード設定回路、 510…切り換え回路、 520…記録信号処理回路、 570…サーボ制御回路、 560…再生信号処理回路、 580…基準クロック発生回路、 600…HD信号用記録再生装置。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 高橋 宏明 神奈川県横浜市戸塚区吉田町292番地株 式会社 日立製作所映像メディア研究所 内 (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H04N 5/91 - 5/956 H04N 9/79 - 9/898

Claims (3)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】テレビジョン信号処理装置において、インターレースの 標準テレビジョン信号に対して、1フ
    ィールド当りの走査線数を2倍にするための倍速変換処
    理を施してノンインターレースの倍速映像信号を出力す
    る補間倍速化処理手段と、 該補間倍速化処理手段から出力される倍速映像信号を、
    1フレーム当りのライン数が該倍速映像信号の2倍以上
    で、インターレースの高精細テレビジョン信号に変換し
    て出力するものであって、1フィールドの前記倍速映像
    信号を記憶するフィールドメモリと、該フィールドメモ
    リに記憶された倍速映像信号を、前記高精細テレビジョ
    ン信号の1水平走査周期間隔で読み出し、かつ第1フィ
    ールドと第2フィールドとで、前記フィールドメモリか
    らの信号読み出し開始位置を垂直基準位相に対し1/2
    ラインずらして読み出すことにより、1フィールド当り
    のライン数が前記倍速映像信号と等しいインターレース
    の映像信号を得るための読出し制御回路と、該読出し制
    御回路により読み出された各フィールドの映像信号に、
    所定数のライン信号を付加する加算器とを有する高精細
    化処理手段と、 を備えたことを特徴とするテレビジョン信号処理装置。
  2. 【請求項2】放送された高精細テレビジョン信号を入力
    する入力端子と、該入力端子からの入力信号と前記高精
    細化処理手段からの出力信号のいずれか一方を選択して
    出力する切換回路と、を更に備えたことを特徴とする
    求項1に記載のテレビジョン信号処理装置。
  3. 【請求項3】前記切換回路から出力された信号が、映像
    信号を記録もしくは再生するための記録再生装置に供給
    されることを特徴とする請求項2に記載のテレビジョン
    信号処理装置。
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