JP3547148B2 - テレビジョン信号の構成装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明はテレビジョン信号の構成装置に係り、特に、ＮＴＳＣ方式，ＥＤＴＶ方式およびＨＤＴＶ方式の方式の異なるテレビジョン信号の生成に好適なテレビジョン信号の構成装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ＮＴＳＣ方式ではアスペクト比が４：３でテレビ画像を形成しているが、より臨場感のある画像サービスを提供するため、ＮＴＳＣ方式との両立性を保存して高画質化を図るＥＤＴＶ方式、およびＨＤＴＶ方式ではアスペクト比１６：９でテレビ画像を形成して画面のワイド化を図っている。また、ＨＤＴＶ方式では走査線数もＮＴＳＣ方式の５２５本から１１２５本へと倍増して高精細化を併せて実現する。そして、ＮＴＳＣ方式とはアスペクト比や走査線数，信号形態などの異なるＥＤＴＶ方式，ＨＤＴＶ方式のテレビジョン信号も生成可能なテレビジョン信号の構成装置の開発が進められている。
【０００３】
この種の装置では、ＨＤＴＶ仕様で撮像したアスペクト比１６：９，走査線数１１２５本，毎秒３０フレームの２：１のインタレース走査の形態の画像信号系列をもとにＨＤＴＶ方式のテレビジョン信号を生成する。そして、ＥＤＴＶ方式，現行ＮＴＳＣ方式のテレビジョン信号はこの画像信号系列をダウンコンバートした信号系列によって生成することが行なわれている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
従来技術では、画像信号系列のダウンコンバートの操作に複雑な信号処理が必要になる。また、この過程での画質劣化の発生を避けるには、演算操作などに高い精度が要求されるなどの問題がある。
【０００５】
本発明の目的は、簡単な信号処理で現行ＮＴＳＣ方式，ＥＤＴＶ方式，HDTV方式のいずれの方式のテレビジョン信号も生成できるテレビジョン信号の構成装置を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明ではアスペクト比１６：９，走査線数1125本，１：１の順次走査の形態の画像信号系列ＶＳをもとに各方式のテレビジョン信号を生成する方法を採用する。すなわち、ＨＤＴＶ方式では、この画像信号系列ＶＳを２：１のインタレース走査の形態に走査変換した信号系列によってテレビジョン信号を構成する。また、ＥＤＴＶ方式では、画像信号系列ＶＳを走査線数変換および２：１のインタレース走査に走査変換した信号系列によってテレビジョン信号を構成する。一方、ＮＴＳＣ方式では、画像信号系列ＶＳを走査線数変換、２：１のインタレース走査への走査変換およびアスペクト比４：３のテレビ画像を形成するためのアスペクト比変換操作を行なった信号系列でテレビジョン信号を構成する。
【０００７】
【作用】
本発明では１：１の順次走査の形態の画像信号系列ＶＳをもとに、走査線数Ｎ本からＭ本への走査線数変換、順次〜インタレース走査への走査変換によって生成した信号系列で各方式に対応したテレビジョン信号を構成する。
【０００８】
走査線数変換は、走査線数がＮ本の順次走査の形態の信号を走査線数がＭ本の順次走査の形態の信号に変換する処理であるため、後述する様に、簡単な信号処理で実現することができる。一方、従来技術におけるダウンコンバートの操作でも、この走査線数変換の処理が必要である。しかし、従来技術では２：１のインタレース走査の形態の画像信号系列を使用しているため、まず、インタレース〜順次走査への走査変換により１：１の順次走査の形態に変換した画像信号系列を生成し、この信号系列に対して走査線数変換の操作を行なっている。しかし、インタレース〜順次の走査変換の段階で動画像での垂直解像度低下（上下の走査線の信号で補間するため）に伴う画質劣化を避けるには、極めて複雑で高度な動き適応の信号処理が必要になる。
【０００９】
順次〜インタレース走査への走査変換は、走査線の２：１の間引き操作、あるいは走査線の並び換え操作という単純な信号処理で実現できる。
【００１０】
なお、従来技術におけるダウンコンバートの操作で、インタレース走査の形態の走査線数Ｎ本の信号をインタレース走査の形態の走査線数Ｍ本の信号に変換する走査線数変換も可能であるが、垂直解像度の低下が避けられないこと、フィールド毎に異なる形態で演算操作を行なう必要があることなどの問題がある。
【００１１】
以上、本発明では、簡単な信号処理による走査線数変換，走査変換によって１：１の順次走査の画像信号系列ＶＳから各方式に対応するテレビジョン信号を構成するため、従来技術の問題点を解消したテレビジョン信号の生成が可能になる。
【００１２】
【実施例】
本発明の第１の一実施例を図１のブロック図で説明する。本実施例は撮像系がアスペクト比１６：９，走査線数１１２５本，毎秒６０フレームの１：１の順次走査の形態のものに好適なものである。
【００１３】
光電変換部１では、光電変換処理によってアスペクト比１６：９，走査線数１１２５本，毎秒６０フレーム，１：１順次走査の形態で画像の３原色信号系列ＶＳを生成する。そして、Ａ／Ｄ変換部２で標本化を行ないディジタル化した３原色信号系列ＶＳＤに変換する。
【００１４】
ＨＤＴＶ走査変換部３では、順次〜インタレース走査への走査変換処理を行ない、走査線数１１２５本，毎秒３０フレーム，２：１インタレース走査の形態の３原色信号系列ＶＨを生成する。そして、ＨＤＴＶエンコーダ部６では、例えば、ＭＵＳＥ方式による所定のエンコード処理を行ない、ＨＤＴＶ−ＭＵＳＥ方式に対応したテレビジョン信号ＶＳＨを構成する。
【００１５】
ＥＤＴＶ走査変換部４では、有効画素走査線数１０８０本の信号を有効画素走査線数３６０本の信号への走査線数変換処理、および順次〜インタレース走査への走査変換処理を行ない、走査線数５２５本（有効画素走査線数３６０本），毎秒３０フレーム，２：１のインタレース走査の形態の３原色信号系列ＶＥ、および後述する補助信号の生成に必要な信号系列ＶＶを生成する。そして、ＥＤＴＶエンコーダ部７では、例えば、レターボックス方式のＥＤＴＶに対応した所定のエンコード処理を行ない、メイン部領域にアスペクト比１６：９の画像信号，マスク部領域に高画質化のための補助信号を配置させた形態のテレビジョン信号ＶＳＥを構成する。
【００１６】
また、ＮＴＳＣ走査変換部５では、有効画素走査線数１０８０本の信号を有効画素走査線数４８０本の信号への走査線数変換処理、順次〜インタレース走査への走査変換処理、現行ＮＴＳＣ方式のアスペクト比を有する信号へのアスペクト比変換処理を行ない、アスペクト比４：３，走査線数５２５本（有効画素走査線数４８０本），毎秒３０フレーム，２：１インタレース走査の形態の３原色信号系列ＶＮを生成する。そして、ＮＴＳＣエンコーダ部８では現行ＮＴＳＣ方式にしたがった所定のエンコード処理を行ない、現行ＮＴＳＣ方式に対応したテレビジョン信号ＶＳＮを構成する。
【００１７】
以下、本実施例における各ブロックについて実施例をもとに説明する。
【００１８】
図２は、ＨＤＴＶ走査変換部３の一実施例で、同図（ａ）に示す様にメモリ回路９，制御回路１０の組み合せで構成する。また、同図（ｂ）は走査線間引き操作による走査変換の動作を示す。
【００１９】
順次走査の信号系列ＶＳＤの一走査線おきの信号（同図（ｂ）に示す走査線１，３，５，７，…，２，４，６，８…に対応した信号）はＷＴ動作によってメモリ回路９に書き込まれる。一方、メモリ回路からの読み出しは、インタレース走査系によるＲＤ動作で行なうことで同図（ｂ）に示す２：１のインタレース走査の信号系列ＶＨを生成する。メモリ回路の動作に必要な制御信号類は制御回路１０でつくられる。
【００２０】
なお、順次走査からインタレース走査への走査変換は上記の間引き操作の他、走査線の並び換え操作によるフレーム完結走査変換によっても実現できる。この動作原理を図３に示す。順次走査の信号系列ＶＳＤの１枚のフレームの信号のうち、奇数走査線１，３，５，…の信号でインタレース走査の第１フィールドの走査線の信号を生成し、偶数走査線２，４，６，…の信号でインタレース走査の第２フィールドの走査線の信号を生成する。そして、これも図２に示したメモリ回路と制御回路の組み合せによって実現できる。すなわち、メモリ回路には２フレーム周期毎に１枚のフレームの信号系列をＷＴ動作によって書き込む。一方、メモリ回路からの読み出しはインタレース走査系の第１フィールドの期間は奇数走査線に対応する信号系列、第２フィールドの期間は偶数走査線に対応する信号系列をＲＤ動作によって行なう。制御回路はこのＷＴ，ＲＤ動作に必要な各種制御信号類を生成する。
【００２１】
つぎに、ＥＤＴＶ走査変換部４の一実施例を図４に示す。本実施例は、信号系列ＶＳＤの有効画素走査線数を１０８０本とみなし、これを走査線数の３〜１変換による走査線数変換処理でＥＤＴＶレターボックス方式のメイン部画像に対応した有効画素走査線数が３６０本の信号系列を生成する。
【００２２】
信号系列ＶＳＤ、および１Ｈ遅延回路１１で順次走査系の１走査線期間遅延させた信号は、係数加重回路１２で係数値ｋ1，ｋ2，ｋ3 を加重し、加算回路１３でこれらの信号を加算して有効画素走査線数が３６０本の順次走査の信号系列ＶＣを生成し、走査線数１０８０本から３６０本への走査線数変換を行なう。図５（ａ）にこの動作の一特性例を示す。これは信号系列ＶＳＤの３本の走査線の組に対して係数値ｋ1＝１／４，ｋ2＝１／２，ｋ3＝１／４ を加重し、同図のドットで示す信号系列ＶＣの走査線の信号を生成する。この信号系列ＶＣはメモリ回路１４，１５にＷＴ動作で書き込まれる。一方、メモリ回路１４，１５からの読み出しは走査線数５２５本，３０フレーム，２：１のインタレース走査系のＲＤ動作によって行ない、レターボックス方式のメイン部領域に対応した３原色信号系列ＶＥおよび補助信号の生成に必要な信号系列ＶＶを生成する。この動作を図５（ｂ）に示す。メモリ回路１４では、書き込まれた信号系列ＶＣに対して、第１フィールドの期間は走査線１，３，５…，第２フィールドの期間は走査線２，４，…の信号を読み出して、走査線数５２５本，３０フレーム，２：１インタレース走査、有効画素走査線数３６０本の３原色信号系列ＶＥを生成する。一方、メモリ回路１５では、第１フィールドの期間は走査線ｂ，ｄ，ｆ，…第２フィールドの期間は走査線ａ，ｃ，ｅ，…の信号を読み出して信号系列ＶＶを生成する。メモリ回路１４，１５のＷＴ，ＲＤ動作に必要な制御信号類は制御回路１６でつくる。なお、メモリ回路１４で、第１フィールドの期間は走査線１，３，５…，第２フィールドの期間は走査線ｂ，ｄ，ｆ，…の信号を読み出すことで、前述したフレーム完結走査変換の形態によって信号系列ＶＥを生成することも可能である。
【００２３】
つぎに、ＮＴＳＣ走査変換部５の一実施例を図６に示す。本実施例は走査線数の９〜４変換操作で有効画素走査線数１０８０本から有効画素走査線数４８０本への変換を行なう。
【００２４】
信号系列ＶＳＤ、および１Ｈ遅延回路１１で１走査線期間遅延させた信号に係数加重回路１２で係数値ｋ1，ｋ2を加重し、加算回路１３で両者を加算して走査線数を変換した信号系列ＶＣＣを生成する。
【００２５】
同図（ｂ）にこの走査線数変換の一特性例を示す。すなわち、信号系列ＶＳＤの９本の走査線を組として係数ｋ1，ｋ2の係数値を変化させて係数加重を行ない、ドットで示す４本の走査線に対応した信号を生成する。この有効画素走査線数４８０本，１：１の順次走査の信号系列ＶＣＣはメモリ回路１７に書き込まれる。一方、メモリ回路１７からは走査線数５２５本，３０フレーム，２：１のインタレース走査の系で読み出し動作を行ない、走査線の間引き操作、あるいは、フレーム完結走査変換の操作でインタレース走査系に走査変換した信号系列を生成する。
【００２６】
制御回路１８はこれらの動作に必要な制御信号をつくる。この信号系列はアスペクト比１６：９であるため、アスペクト比変換回路１９で現行ＮＴＳＣ方式のアスペクト比４：３の信号系列に変換した走査線数５２５本，有効画素走査線数４８０本，３０フレーム，２：１のインタレース走査の３原色信号系列ＶＮを生成する。
【００２７】
図７にアスペクト比変換回路１９の一実施例を示す。本実施例は標本点の３〜４変換でアスペクト比の変換を行なうもので、同図（ａ）に構成、（ｂ）に動作説明図を示す。
【００２８】
アスペクト比１６：９の入力信号のうちの同図（ｂ）のドット部に示したアスペクト比４：３に対応した領域の信号は１走査線期間を周期とするＷＴ動作でメモリ回路２０に書き込まれる。一方、メモリ回路からはＲＤ動作によって３画素単位に画素ａ，ｂ，ｃが４画素期間にａ，ａ，ｂ，ｃの順に読み出される。これと、１画素遅延回路２２で１画素遅延させた信号は、係数加重回路１２で係数値ｋ1，ｋ2を加重し、加算回路１３で両者を加算して、ドットで示す画素の信号を生成して標本点の３〜４変換を実現する。そして、アスペクト比が現行ＮＴＳＣの４：３の走査線数５２５本，有効画素走査線数４８０本，３０フレーム，２：１のインタレース走査の３原色信号系列ＶＮをつくる。メモリ回路２０の動作に必要な信号類は制御回路２１でつくる。
【００２９】
つぎに、ＨＤＴＶエンコーダ部６の一実施例を図８に示す。この実施例はHDTV−ＭＵＳＥ方式に対応したものである。３原色信号系列ＶＨはマトリクス回路２３に入力され、所定のマトリクス演算操作で輝度信号Ｙ，色差信号ＰＢ，ＰＲに変換する。輝度処理部２４では輝度信号の高域成分を周波数シフトによって伝送帯域内の信号成分に変換して多重し、所定の形態の輝度信号ＹＨＤを生成する。一方、色差処理部２５では色差信号ＰＢ，ＰＲの線順次多重などの処理を行ない、色信号ＣＨを生成する。ＭＵＳＥ方式では輝度，色信号は時分割多重の形態でテレビジョン信号を構成するため、時間軸圧縮回路２６，２７では各走査線の信号に対して時間軸の圧縮操作を行ない、時分割多重回路２８ではこれらの信号を各走査線の所定の位置に時分割に多重する操作を行なう。そして、プロセス部２９では同期信号などの付加を行ない、Ｄ／Ａ変換部３０でアナログ信号に変換してＨＤＴＶ−ＭＵＳＥ方式のテレビジョン信号ＶＳＨを生成する。なお、MUSE方式とは異なる方式の場合にも、信号系列ＶＨに対して方式に従った所定のエンコード処理を行なうことで、その方式に対応した形態のテレビジョン信号を構成することができる。
【００３０】
つぎに、ＥＤＴＶエンコーダ部７の一実施例を図９に示す。本実施例はレターボックス方式の形態で、輝度信号の垂直（水平）高域成分を補助信号としてマスク部領域に重畳する場合を示す。
【００３１】
３原色信号系列ＶＥは、ＹＩＱ変換部３２でマトリクス演算の操作を行ない、輝度信号Ｙ，色差信号Ｉ，Ｑに変換する。色変調部３５では現行ＮＴＳＣ方式と同様、色差信号を色副搬送波ｆｓｃで直交変調して色信号Ｃを生成する。そして、多重部３６で輝度信号に加算してメイン部領域の信号系列ＶＭ（有効画素走査線数３６０本）を生成する。一方、信号系列ＶＶは輝度信号変換部３１に入力され、マトリクス演算によって輝度信号ＹＶＶに変換する。補助信号抽出部３３では、輝度信号ＹＶＶ，Ｙの間での減算操作による垂直高域成分の抽出あるいは輝度信号Ｙの水平高域成分の抽出など、補助信号の成分ＨＰを抽出する。そして、補助信号生成部３４では、時間軸の圧縮，並び換え、および変調処理などの操作を行ない、マスク部領域に重畳する補助信号の信号系列ＢＨＰを生成する。そして、加算部３７ではメイン部領域の信号系列ＶＭ，マスク部領域の信号系列BHPの両者をたしあわせ、プロセス部３８で同期信号，バースト信号，識別符号などの信号を付加する。そして、Ｄ／Ａ変換部３９でアナログ信号に変換してEDTVレターボックス方式のテレビジョン信号ＶＳＥを生成する。
【００３２】
ＥＤＴＶエンコーダ部７の他の実施例を図１０に示す。本実施例はプリコーミング処理によって輝度信号，色信号の多重で漏話成分の発生を防止するのに好適なものであり、図９に示した実施例に時空間フィルタ４０，４１を追加した。すなわち、３原色信号系列ＶＥをもとに生成した輝度信号Ｙ，色信号Ｃに対して、時空間フィルタ４０，４１では水平周波数が２ＭＨｚ以上の垂直・時間周波数領域で帯域制限の操作を行ない、多重によって輝度Ｙ，色Ｃの信号間で漏話になる信号成分を除去する。
【００３３】
時空間フィルタ４０，４１の一特性例を図１１に示す。時空間フィルタ４０は同図（ａ）に示す様なドット部が通過域の特性で輝度信号Ｙの帯域制限を行なって色信号Ｃへの漏話となる成分を除去する。一方、時空間フィルタ４１は同図（ｂ）のドット部が通過域となる特性で色信号Ｃの帯域制限を行なって輝度信号Ｙへの漏話となる成分を除去する。
【００３４】
つぎに、ＮＴＳＣエンコーダ部８の一実施例を図１２に示す。３原色信号系列ＶＮはＹＩＱ変換回路３２でマトリクス演算の操作を行ない、輝度信号Ｙ，色差信号Ｉ，Ｑに変換する。色変調部３５では色差信号Ｉ，Ｑを色副搬送波ｆｓｃで直交変調し、現行ＮＴＳＣ方式の色信号Ｃを生成する。そして、多重部３６で輝度信号に加算多重し、プロセス部４２で同期信号，バースト信号などを付加する。そして、Ｄ／Ａ変換部３９でアナログ信号に変換し、現行ＮＴＳＣ方式に対応したテレビジョン信号ＶＳＮを生成する。
【００３５】
ＮＴＳＣエンコーダ部８の他の一実施例を図１３に示す。これはプリコーミング処理により輝度信号と色信号の間での漏話を防止するに好適なものである。時空間フィルタ４０，４１を追加した構成で実現し、時空間フィルタ４０では輝度信号から色信号への漏話成分、時空間フィルタ４１では色信号から輝度信号への漏話成分を除去する。
【００３６】
この様に、本発明による第１の実施例によれば簡単な信号処理による走査線数変換、順次〜インタレース走査変換が可能なため、現行ＮＴＳＣ方式，ＥＤＴＶ方式，ＨＤＴＶ方式のいずれの方式のテレビジョン信号も生成する構成装置を低コストで実現できる。
【００３７】
つぎに、本発明の第２の実施例を図１４に示すブロック図によって説明する。本実施例はアスペクト比１６：９，走査線数１１２５本，毎秒３０フレーム，１：１の順次走査系にシャッタ機能を付加した光電変換部で得られる画像信号系列より各方式のテレビジョン信号を生成するのに好適である。
【００３８】
光電変換部４３では、アスペクト比１６：９，走査線数１１２５本，３０フレーム，１：１の順次走査の形態で、シャッタ機能により、例えば、蓄積時間が１／６０秒相当の画像の３原色信号系列ＶＳＳを光電変換処理で生成する。そして、Ａ／Ｄ変換部２で標本化の操作を行ない、ディジタル化した３原色信号系列ＶＳＳＤに変換する。
【００３９】
ＨＤＴＶ走査変換部４４では、フレーム完結走査変換による順次〜インタレース走査の走査変換を行ない、走査線数１１２５本，３０フレーム／秒，２：１のインタレース走査の３原色信号系列ＶＨを生成する。そして、ＨＤＴＶエンコーダ部６で、例えば、ＭＵＳＥ方式などに対応したエンコード処理を行ない、HDTV方式のテレビジョン信号ＶＳＨを生成する。
【００４０】
ＥＤＴＶ走査変換部４５では、走査線の３〜１変換による有効画素走査線数３６０本への走査線数変換の操作、およびフレーム完結走査変換による順次〜インタレース走査変換の操作を行ない、走査線数５２５本，３０フレーム／秒，２：１のインタレース走査、有効画素走査線数３６０本の３原色信号系列ＶＥ、および補助信号の生成に用いる信号系列ＶＶをつくる。そして、ＥＤＴＶエンコーダ部７では、例えば、ＥＤＴＶレターボックス方式によって、マスク部領域に高画質化，高精細化のための補助信号、メイン部領域にアスペクト比１６：９の画像信号で構成されたテレビジョン信号ＶＳＥを生成する。
【００４１】
ＮＴＳＣ走査変換部４６では、走査線の９〜４変換による有効画素走査線数が４８０本の信号系列への走査線数変換の操作，フレーム完結走査変換による順次〜インタレース走査への走査変換、および現行ＮＴＳＣ方式と同じアスペクト比の画像へのアスペクト比変換の操作を行ない、アスペクト比４：３，走査線数５２５本，有効画素走査線数４８０本，３０フレーム／秒，２：１のインタレース走査の３原色信号系列ＶＮを生成する。そして、ＮＴＳＣエンコーダ部８では現行ＮＴＳＣ方式に基づいたエンコード処理を行ない、現行ＮＴＳＣ方式に対応したテレビジョン信号ＶＳＮを生成する。
【００４２】
以下、本実施例における各ブロックの構成を実施例によって説明する。なお、ＨＤＴＶエンコーダ部６，ＥＤＴＶエンコーダ部７，ＮＴＳＣエンコーダ部８は、図１に示した実施例と同様に構成できるので説明は省略する。
【００４３】
ＨＤＴＶ走査変換部４４の一実施例を図１５に示す。同図（ａ）に示す様に、メモリ回路４７、およびメモリ回路のＷＴ，ＲＤ動作を制御する制御回路４８で構成し、およびメモリ回路のＷＴ，ＲＤ動作を制御する制御回路４８で構成し、フレーム完結走査変換によるインタレース走査への走査変換を実現する。同図（ｂ）にこのメモリ回路の動作を示す。入力信号ＶＳＳＤ（走査線数１１２５本，３０フレーム／秒，１：１の順次走査）はフレーム周期のＷＴ動作でメモリ回路４７に走査線１，２，３，……の信号の書き込みを行なう。一方、メモリ回路４７からはインタレース走査系の第１フィールドの期間は奇数走査線１，３，５，……，第２フィールドの期間は偶数走査線２，４，６，……に対応する信号を読み出すＲＤ動作を行なって、フレーム完結走査変換によるインタレース走査への走査変換を実現し、走査線数１１２５本，３０フレーム／秒，２：１のインタレース走査の信号系列ＶＨを生成する。
【００４４】
つぎに、ＥＤＴＶ走査変換部４５の一実施例を図１６に示す。同図（ａ）に示す構成で、１Ｈ遅延回路４９，係数加重回路１２，加算回路１３からなる回路では走査線の３〜１変換操作，メモリ回路５０，５１、およびこのＷＴ，ＲＤ動作を制御する制御回路５２によりフレーム完結走査変換操作を行なう。
【００４５】
まず、走査線の３〜１変換操作では図５（ａ）に示した形態により有効画素走査線数が３６０本の順次走査の信号系列ＶＣＳを生成する。すなわち、入力信号ＶＳＳＤ、および１Ｈ遅延回路４９で１走査線期間遅延させた信号に対して係数加重回路１２で係数値ｋ1＝１／４，ｋ2＝１／２，ｋ3＝１／４ を加重し、加算回路１３でこれらを加算して、入力信号ＶＳＳＤの３本の走査線の信号から信号系列ＶＣＳの１本の走査線の信号を生成する。
【００４６】
そして、同図（ｂ）に示す様に、信号系列ＶＣＳの走査線１，２，３，……の信号はＷＴ動作によってメモリ回路５０，５１に書き込まれる。一方、メモリ回路からの読み出しは、走査線数５２５本，３０フレーム／秒，２：１のインタレース走査の系で行なう。メモリ回路５１では第１フィールドのメイン部領域は奇数走査線１，３，５，…，第２フィールドのメイン部領域は偶数走査線２，４，６，…に対応する信号を読み出すＲＤ動作を行ない、走査線数５２５本，有効画素走査線数３６０本，３０フレーム／秒，２：１のインタレース走査の信号系列ＶＥを生成する。メモリ回路５０では、第１フィールドのメイン部領域は偶数走査線２，４，６，…，第２フィールドのメイン部領域は奇数走査線１，３，５，…に対応する信号を読み出すＲＤ動作を行ない、信号系列ＶＶを生成する。そして、フレーム完結走査変換によるインタレース走査への走査変換を実現する。
【００４７】
つぎに、ＮＴＳＣ走査変換部４６の一実施例を図１７に示す。１Ｈ遅延回路４９，係数加重回路１２，加算回路１３の組み合せによって走査線の９〜４変換を行ない、有効画素走査線数４８０本の信号系列ＶＣＣＳを生成する。すなわち、入力信号ＶＳＳＤおよび１Ｈ遅延回路４９で１走査線期間遅延させた信号に対して、係数加重回路１２で図６（ｂ）に示した係数値ｋ1，ｋ2を加重し、加算回路１３でこれらを加算して、入力信号ＶＳＳＤの９本の走査線の信号から信号ＶＣＣＳの４本の走査線の信号を生成し、走査線数の９〜４変換による走査線数変換を実現する。また、メモリ回路５３，このＷＴ，ＲＤ動作を制御する制御回路５４でフレーム完結走査変換によるインタレース走査への走査変換を実現する。すなわち、メモリ回路５３へは信号系列ＶＣＣＳの走査線１，２，３，４，……の信号がＷＴ動作で書き込まれる。
【００４８】
一方、メモリ回路からの読み出しは走査線数５２５本，３０フレーム／秒，２：１のインタレース走査の系で行ない、第１フィールドでは奇数走査線１，３，５，…第２フィールドでは偶数走査線２，４，６，……に対応した信号をＲＤ動作で読み出す。さらに、アスペクト比変換回路１９では、図７に示したものと同様の構成で標本点の３〜４変換によるアスペクト比の変換を行なう。そして、アスペクト比４：３，走査線数５２５本，有効画素走査線数４８０本，３０フレーム／秒，２：１のインタレース走査の信号系列ＶＮを生成する。
【００４９】
以上、本実施例によれば光電変換部がより低コストで実現できるため、現行ＮＴＳＣ方式，ＥＤＴＶ方式，ＨＤＴＶ方式のいずれの方式のテレビジョン信号も生成できる構成装置を極めて低コストで実現できる。なお、本実施例で、光電変換部に付加するシャッタ機能は、メカニカル機構，電子シャッタ機構のいずれの形態でも実現することができる。
【００５０】
また、第１，第２のいずれの実施例でもＥＤＴＶ方式はレターボックス方式を例に説明したが、本発明はこれに限定されず、サイドパネル方式，縦長モード（Squeeze）方式，中間モード方式などにも適用可能なことは明らかである。すなわち、これらの方式に基づいてＥＤＴＶ走査変換部、およびＥＤＴＶエンコーダ部を構成することで所望するＥＤＴＶ方式のテレビジョン信号を生成できる。
【００５１】
図１８はサイドパネル方式，縦長モード方式に適した第１の実施例のＥＤＴＶ走査変換部の一構成例を示す。これらの方式では有効画素走査線数は４８０本でテレビジョン信号を構成する。したがって、走査線数１１２５本の順次走査の信号系列ＶＳＤに対して、走査線の９〜４変換による走査線数変換の操作（図６に示したＮＴＳＣ走査変換部と同じ動作）を行ない、有効画素走査線数が４８０本の順次走査の信号系列ＶＣＣを生成する。そして、走査線間引き操作あるいはフレーム完結走査変換の操作でインタレース走査への走査変換を行ない、走査線数５２５本，有効画素走査線数４８０本，３０フレーム／秒，２：１のインタレース走査の信号系列ＶＥ，ＶＶを生成する。
【００５２】
また、いずれの実施例でもＥＤＴＶ方式，現行ＮＴＳＣ方式はそれぞれ独立した形態でテレビジョン信号を生成する構成を示した。しかし、これら両方式では共通した信号処理を行なう部分も多い。このため、これらの部分を共有した形態の構成によって両方式のテレビジョン信号を生成することもできる。
【００５３】
【発明の効果】
本発明によれば、簡単な信号処理によって解像度特性の優れたテレビジョン信号の生成が可能なため、ＮＴＳＣ方式，ＥＤＴＶ方式，ＨＤＴＶ方式のいずれの方式のテレビジョン信号も生成できる構成装置を低コストで実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の一実施例のブロック図。
【図２】図１のＨＤＴＶ走査変換部の一実施例の説明図。
【図３】フレーム完結走査変換の動作説明図。
【図４】ＥＤＴＶ走査変換部の一実施例のブロック図。
【図５】図４の動作説明図。
【図６】ＮＴＳＣ走査変換部の一実施例の説明図。
【図７】図６のアスペクト比変換回路の一実施例の説明図。
【図８】ＨＤＴＶエンコーダ部の一実施例のブロック図。
【図９】ＥＤＴＶエンコーダ部の一実施例のブロック図。
【図１０】ＥＤＴＶエンコーダ部の一実施例のブロック図。
【図１１】この時空間フィルタの特性図。
【図１２】ＮＴＳＣエンコーダ部の一実施例のブロック図。
【図１３】ＮＴＳＣエンコーダ部の一実施例のブロック図。
【図１４】本発明の第２の一実施例のブロック図。
【図１５】図１４のＨＤＴＶ走査変換部の一実施例の説明図。
【図１６】ＥＤＴＶ走査変換部の一実施例の説明図。
【図１７】ＮＴＳＣ走査変換部の一実施例のブロック図。
【図１８】他方式のＥＤＴＶ走査変換部の一実施例のブロック図。
【符号の説明】
１…光電変換部、２…Ａ／Ｄ変換部、３…ＨＤＴＶ走査変換部、４…ＥＤＴＶ走査変換部、５…ＮＴＳＣ走査変換部、６…ＨＤＴＶエンコーダ部、７…EDTVエンコーダ部、８…ＮＴＳＣエンコーダ部。
【産業上の利用分野】
本発明はテレビジョン信号の構成装置に係り、特に、ＮＴＳＣ方式，ＥＤＴＶ方式およびＨＤＴＶ方式の方式の異なるテレビジョン信号の生成に好適なテレビジョン信号の構成装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ＮＴＳＣ方式ではアスペクト比が４：３でテレビ画像を形成しているが、より臨場感のある画像サービスを提供するため、ＮＴＳＣ方式との両立性を保存して高画質化を図るＥＤＴＶ方式、およびＨＤＴＶ方式ではアスペクト比１６：９でテレビ画像を形成して画面のワイド化を図っている。また、ＨＤＴＶ方式では走査線数もＮＴＳＣ方式の５２５本から１１２５本へと倍増して高精細化を併せて実現する。そして、ＮＴＳＣ方式とはアスペクト比や走査線数，信号形態などの異なるＥＤＴＶ方式，ＨＤＴＶ方式のテレビジョン信号も生成可能なテレビジョン信号の構成装置の開発が進められている。
【０００３】
この種の装置では、ＨＤＴＶ仕様で撮像したアスペクト比１６：９，走査線数１１２５本，毎秒３０フレームの２：１のインタレース走査の形態の画像信号系列をもとにＨＤＴＶ方式のテレビジョン信号を生成する。そして、ＥＤＴＶ方式，現行ＮＴＳＣ方式のテレビジョン信号はこの画像信号系列をダウンコンバートした信号系列によって生成することが行なわれている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
従来技術では、画像信号系列のダウンコンバートの操作に複雑な信号処理が必要になる。また、この過程での画質劣化の発生を避けるには、演算操作などに高い精度が要求されるなどの問題がある。
【０００５】
本発明の目的は、簡単な信号処理で現行ＮＴＳＣ方式，ＥＤＴＶ方式，HDTV方式のいずれの方式のテレビジョン信号も生成できるテレビジョン信号の構成装置を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明ではアスペクト比１６：９，走査線数1125本，１：１の順次走査の形態の画像信号系列ＶＳをもとに各方式のテレビジョン信号を生成する方法を採用する。すなわち、ＨＤＴＶ方式では、この画像信号系列ＶＳを２：１のインタレース走査の形態に走査変換した信号系列によってテレビジョン信号を構成する。また、ＥＤＴＶ方式では、画像信号系列ＶＳを走査線数変換および２：１のインタレース走査に走査変換した信号系列によってテレビジョン信号を構成する。一方、ＮＴＳＣ方式では、画像信号系列ＶＳを走査線数変換、２：１のインタレース走査への走査変換およびアスペクト比４：３のテレビ画像を形成するためのアスペクト比変換操作を行なった信号系列でテレビジョン信号を構成する。
【０００７】
【作用】
本発明では１：１の順次走査の形態の画像信号系列ＶＳをもとに、走査線数Ｎ本からＭ本への走査線数変換、順次〜インタレース走査への走査変換によって生成した信号系列で各方式に対応したテレビジョン信号を構成する。
【０００８】
走査線数変換は、走査線数がＮ本の順次走査の形態の信号を走査線数がＭ本の順次走査の形態の信号に変換する処理であるため、後述する様に、簡単な信号処理で実現することができる。一方、従来技術におけるダウンコンバートの操作でも、この走査線数変換の処理が必要である。しかし、従来技術では２：１のインタレース走査の形態の画像信号系列を使用しているため、まず、インタレース〜順次走査への走査変換により１：１の順次走査の形態に変換した画像信号系列を生成し、この信号系列に対して走査線数変換の操作を行なっている。しかし、インタレース〜順次の走査変換の段階で動画像での垂直解像度低下（上下の走査線の信号で補間するため）に伴う画質劣化を避けるには、極めて複雑で高度な動き適応の信号処理が必要になる。
【０００９】
順次〜インタレース走査への走査変換は、走査線の２：１の間引き操作、あるいは走査線の並び換え操作という単純な信号処理で実現できる。
【００１０】
なお、従来技術におけるダウンコンバートの操作で、インタレース走査の形態の走査線数Ｎ本の信号をインタレース走査の形態の走査線数Ｍ本の信号に変換する走査線数変換も可能であるが、垂直解像度の低下が避けられないこと、フィールド毎に異なる形態で演算操作を行なう必要があることなどの問題がある。
【００１１】
以上、本発明では、簡単な信号処理による走査線数変換，走査変換によって１：１の順次走査の画像信号系列ＶＳから各方式に対応するテレビジョン信号を構成するため、従来技術の問題点を解消したテレビジョン信号の生成が可能になる。
【００１２】
【実施例】
本発明の第１の一実施例を図１のブロック図で説明する。本実施例は撮像系がアスペクト比１６：９，走査線数１１２５本，毎秒６０フレームの１：１の順次走査の形態のものに好適なものである。
【００１３】
光電変換部１では、光電変換処理によってアスペクト比１６：９，走査線数１１２５本，毎秒６０フレーム，１：１順次走査の形態で画像の３原色信号系列ＶＳを生成する。そして、Ａ／Ｄ変換部２で標本化を行ないディジタル化した３原色信号系列ＶＳＤに変換する。
【００１４】
ＨＤＴＶ走査変換部３では、順次〜インタレース走査への走査変換処理を行ない、走査線数１１２５本，毎秒３０フレーム，２：１インタレース走査の形態の３原色信号系列ＶＨを生成する。そして、ＨＤＴＶエンコーダ部６では、例えば、ＭＵＳＥ方式による所定のエンコード処理を行ない、ＨＤＴＶ−ＭＵＳＥ方式に対応したテレビジョン信号ＶＳＨを構成する。
【００１５】
ＥＤＴＶ走査変換部４では、有効画素走査線数１０８０本の信号を有効画素走査線数３６０本の信号への走査線数変換処理、および順次〜インタレース走査への走査変換処理を行ない、走査線数５２５本（有効画素走査線数３６０本），毎秒３０フレーム，２：１のインタレース走査の形態の３原色信号系列ＶＥ、および後述する補助信号の生成に必要な信号系列ＶＶを生成する。そして、ＥＤＴＶエンコーダ部７では、例えば、レターボックス方式のＥＤＴＶに対応した所定のエンコード処理を行ない、メイン部領域にアスペクト比１６：９の画像信号，マスク部領域に高画質化のための補助信号を配置させた形態のテレビジョン信号ＶＳＥを構成する。
【００１６】
また、ＮＴＳＣ走査変換部５では、有効画素走査線数１０８０本の信号を有効画素走査線数４８０本の信号への走査線数変換処理、順次〜インタレース走査への走査変換処理、現行ＮＴＳＣ方式のアスペクト比を有する信号へのアスペクト比変換処理を行ない、アスペクト比４：３，走査線数５２５本（有効画素走査線数４８０本），毎秒３０フレーム，２：１インタレース走査の形態の３原色信号系列ＶＮを生成する。そして、ＮＴＳＣエンコーダ部８では現行ＮＴＳＣ方式にしたがった所定のエンコード処理を行ない、現行ＮＴＳＣ方式に対応したテレビジョン信号ＶＳＮを構成する。
【００１７】
以下、本実施例における各ブロックについて実施例をもとに説明する。
【００１８】
図２は、ＨＤＴＶ走査変換部３の一実施例で、同図（ａ）に示す様にメモリ回路９，制御回路１０の組み合せで構成する。また、同図（ｂ）は走査線間引き操作による走査変換の動作を示す。
【００１９】
順次走査の信号系列ＶＳＤの一走査線おきの信号（同図（ｂ）に示す走査線１，３，５，７，…，２，４，６，８…に対応した信号）はＷＴ動作によってメモリ回路９に書き込まれる。一方、メモリ回路からの読み出しは、インタレース走査系によるＲＤ動作で行なうことで同図（ｂ）に示す２：１のインタレース走査の信号系列ＶＨを生成する。メモリ回路の動作に必要な制御信号類は制御回路１０でつくられる。
【００２０】
なお、順次走査からインタレース走査への走査変換は上記の間引き操作の他、走査線の並び換え操作によるフレーム完結走査変換によっても実現できる。この動作原理を図３に示す。順次走査の信号系列ＶＳＤの１枚のフレームの信号のうち、奇数走査線１，３，５，…の信号でインタレース走査の第１フィールドの走査線の信号を生成し、偶数走査線２，４，６，…の信号でインタレース走査の第２フィールドの走査線の信号を生成する。そして、これも図２に示したメモリ回路と制御回路の組み合せによって実現できる。すなわち、メモリ回路には２フレーム周期毎に１枚のフレームの信号系列をＷＴ動作によって書き込む。一方、メモリ回路からの読み出しはインタレース走査系の第１フィールドの期間は奇数走査線に対応する信号系列、第２フィールドの期間は偶数走査線に対応する信号系列をＲＤ動作によって行なう。制御回路はこのＷＴ，ＲＤ動作に必要な各種制御信号類を生成する。
【００２１】
つぎに、ＥＤＴＶ走査変換部４の一実施例を図４に示す。本実施例は、信号系列ＶＳＤの有効画素走査線数を１０８０本とみなし、これを走査線数の３〜１変換による走査線数変換処理でＥＤＴＶレターボックス方式のメイン部画像に対応した有効画素走査線数が３６０本の信号系列を生成する。
【００２２】
信号系列ＶＳＤ、および１Ｈ遅延回路１１で順次走査系の１走査線期間遅延させた信号は、係数加重回路１２で係数値ｋ1，ｋ2，ｋ3 を加重し、加算回路１３でこれらの信号を加算して有効画素走査線数が３６０本の順次走査の信号系列ＶＣを生成し、走査線数１０８０本から３６０本への走査線数変換を行なう。図５（ａ）にこの動作の一特性例を示す。これは信号系列ＶＳＤの３本の走査線の組に対して係数値ｋ1＝１／４，ｋ2＝１／２，ｋ3＝１／４ を加重し、同図のドットで示す信号系列ＶＣの走査線の信号を生成する。この信号系列ＶＣはメモリ回路１４，１５にＷＴ動作で書き込まれる。一方、メモリ回路１４，１５からの読み出しは走査線数５２５本，３０フレーム，２：１のインタレース走査系のＲＤ動作によって行ない、レターボックス方式のメイン部領域に対応した３原色信号系列ＶＥおよび補助信号の生成に必要な信号系列ＶＶを生成する。この動作を図５（ｂ）に示す。メモリ回路１４では、書き込まれた信号系列ＶＣに対して、第１フィールドの期間は走査線１，３，５…，第２フィールドの期間は走査線２，４，…の信号を読み出して、走査線数５２５本，３０フレーム，２：１インタレース走査、有効画素走査線数３６０本の３原色信号系列ＶＥを生成する。一方、メモリ回路１５では、第１フィールドの期間は走査線ｂ，ｄ，ｆ，…第２フィールドの期間は走査線ａ，ｃ，ｅ，…の信号を読み出して信号系列ＶＶを生成する。メモリ回路１４，１５のＷＴ，ＲＤ動作に必要な制御信号類は制御回路１６でつくる。なお、メモリ回路１４で、第１フィールドの期間は走査線１，３，５…，第２フィールドの期間は走査線ｂ，ｄ，ｆ，…の信号を読み出すことで、前述したフレーム完結走査変換の形態によって信号系列ＶＥを生成することも可能である。
【００２３】
つぎに、ＮＴＳＣ走査変換部５の一実施例を図６に示す。本実施例は走査線数の９〜４変換操作で有効画素走査線数１０８０本から有効画素走査線数４８０本への変換を行なう。
【００２４】
信号系列ＶＳＤ、および１Ｈ遅延回路１１で１走査線期間遅延させた信号に係数加重回路１２で係数値ｋ1，ｋ2を加重し、加算回路１３で両者を加算して走査線数を変換した信号系列ＶＣＣを生成する。
【００２５】
同図（ｂ）にこの走査線数変換の一特性例を示す。すなわち、信号系列ＶＳＤの９本の走査線を組として係数ｋ1，ｋ2の係数値を変化させて係数加重を行ない、ドットで示す４本の走査線に対応した信号を生成する。この有効画素走査線数４８０本，１：１の順次走査の信号系列ＶＣＣはメモリ回路１７に書き込まれる。一方、メモリ回路１７からは走査線数５２５本，３０フレーム，２：１のインタレース走査の系で読み出し動作を行ない、走査線の間引き操作、あるいは、フレーム完結走査変換の操作でインタレース走査系に走査変換した信号系列を生成する。
【００２６】
制御回路１８はこれらの動作に必要な制御信号をつくる。この信号系列はアスペクト比１６：９であるため、アスペクト比変換回路１９で現行ＮＴＳＣ方式のアスペクト比４：３の信号系列に変換した走査線数５２５本，有効画素走査線数４８０本，３０フレーム，２：１のインタレース走査の３原色信号系列ＶＮを生成する。
【００２７】
図７にアスペクト比変換回路１９の一実施例を示す。本実施例は標本点の３〜４変換でアスペクト比の変換を行なうもので、同図（ａ）に構成、（ｂ）に動作説明図を示す。
【００２８】
アスペクト比１６：９の入力信号のうちの同図（ｂ）のドット部に示したアスペクト比４：３に対応した領域の信号は１走査線期間を周期とするＷＴ動作でメモリ回路２０に書き込まれる。一方、メモリ回路からはＲＤ動作によって３画素単位に画素ａ，ｂ，ｃが４画素期間にａ，ａ，ｂ，ｃの順に読み出される。これと、１画素遅延回路２２で１画素遅延させた信号は、係数加重回路１２で係数値ｋ1，ｋ2を加重し、加算回路１３で両者を加算して、ドットで示す画素の信号を生成して標本点の３〜４変換を実現する。そして、アスペクト比が現行ＮＴＳＣの４：３の走査線数５２５本，有効画素走査線数４８０本，３０フレーム，２：１のインタレース走査の３原色信号系列ＶＮをつくる。メモリ回路２０の動作に必要な信号類は制御回路２１でつくる。
【００２９】
つぎに、ＨＤＴＶエンコーダ部６の一実施例を図８に示す。この実施例はHDTV−ＭＵＳＥ方式に対応したものである。３原色信号系列ＶＨはマトリクス回路２３に入力され、所定のマトリクス演算操作で輝度信号Ｙ，色差信号ＰＢ，ＰＲに変換する。輝度処理部２４では輝度信号の高域成分を周波数シフトによって伝送帯域内の信号成分に変換して多重し、所定の形態の輝度信号ＹＨＤを生成する。一方、色差処理部２５では色差信号ＰＢ，ＰＲの線順次多重などの処理を行ない、色信号ＣＨを生成する。ＭＵＳＥ方式では輝度，色信号は時分割多重の形態でテレビジョン信号を構成するため、時間軸圧縮回路２６，２７では各走査線の信号に対して時間軸の圧縮操作を行ない、時分割多重回路２８ではこれらの信号を各走査線の所定の位置に時分割に多重する操作を行なう。そして、プロセス部２９では同期信号などの付加を行ない、Ｄ／Ａ変換部３０でアナログ信号に変換してＨＤＴＶ−ＭＵＳＥ方式のテレビジョン信号ＶＳＨを生成する。なお、MUSE方式とは異なる方式の場合にも、信号系列ＶＨに対して方式に従った所定のエンコード処理を行なうことで、その方式に対応した形態のテレビジョン信号を構成することができる。
【００３０】
つぎに、ＥＤＴＶエンコーダ部７の一実施例を図９に示す。本実施例はレターボックス方式の形態で、輝度信号の垂直（水平）高域成分を補助信号としてマスク部領域に重畳する場合を示す。
【００３１】
３原色信号系列ＶＥは、ＹＩＱ変換部３２でマトリクス演算の操作を行ない、輝度信号Ｙ，色差信号Ｉ，Ｑに変換する。色変調部３５では現行ＮＴＳＣ方式と同様、色差信号を色副搬送波ｆｓｃで直交変調して色信号Ｃを生成する。そして、多重部３６で輝度信号に加算してメイン部領域の信号系列ＶＭ（有効画素走査線数３６０本）を生成する。一方、信号系列ＶＶは輝度信号変換部３１に入力され、マトリクス演算によって輝度信号ＹＶＶに変換する。補助信号抽出部３３では、輝度信号ＹＶＶ，Ｙの間での減算操作による垂直高域成分の抽出あるいは輝度信号Ｙの水平高域成分の抽出など、補助信号の成分ＨＰを抽出する。そして、補助信号生成部３４では、時間軸の圧縮，並び換え、および変調処理などの操作を行ない、マスク部領域に重畳する補助信号の信号系列ＢＨＰを生成する。そして、加算部３７ではメイン部領域の信号系列ＶＭ，マスク部領域の信号系列BHPの両者をたしあわせ、プロセス部３８で同期信号，バースト信号，識別符号などの信号を付加する。そして、Ｄ／Ａ変換部３９でアナログ信号に変換してEDTVレターボックス方式のテレビジョン信号ＶＳＥを生成する。
【００３２】
ＥＤＴＶエンコーダ部７の他の実施例を図１０に示す。本実施例はプリコーミング処理によって輝度信号，色信号の多重で漏話成分の発生を防止するのに好適なものであり、図９に示した実施例に時空間フィルタ４０，４１を追加した。すなわち、３原色信号系列ＶＥをもとに生成した輝度信号Ｙ，色信号Ｃに対して、時空間フィルタ４０，４１では水平周波数が２ＭＨｚ以上の垂直・時間周波数領域で帯域制限の操作を行ない、多重によって輝度Ｙ，色Ｃの信号間で漏話になる信号成分を除去する。
【００３３】
時空間フィルタ４０，４１の一特性例を図１１に示す。時空間フィルタ４０は同図（ａ）に示す様なドット部が通過域の特性で輝度信号Ｙの帯域制限を行なって色信号Ｃへの漏話となる成分を除去する。一方、時空間フィルタ４１は同図（ｂ）のドット部が通過域となる特性で色信号Ｃの帯域制限を行なって輝度信号Ｙへの漏話となる成分を除去する。
【００３４】
つぎに、ＮＴＳＣエンコーダ部８の一実施例を図１２に示す。３原色信号系列ＶＮはＹＩＱ変換回路３２でマトリクス演算の操作を行ない、輝度信号Ｙ，色差信号Ｉ，Ｑに変換する。色変調部３５では色差信号Ｉ，Ｑを色副搬送波ｆｓｃで直交変調し、現行ＮＴＳＣ方式の色信号Ｃを生成する。そして、多重部３６で輝度信号に加算多重し、プロセス部４２で同期信号，バースト信号などを付加する。そして、Ｄ／Ａ変換部３９でアナログ信号に変換し、現行ＮＴＳＣ方式に対応したテレビジョン信号ＶＳＮを生成する。
【００３５】
ＮＴＳＣエンコーダ部８の他の一実施例を図１３に示す。これはプリコーミング処理により輝度信号と色信号の間での漏話を防止するに好適なものである。時空間フィルタ４０，４１を追加した構成で実現し、時空間フィルタ４０では輝度信号から色信号への漏話成分、時空間フィルタ４１では色信号から輝度信号への漏話成分を除去する。
【００３６】
この様に、本発明による第１の実施例によれば簡単な信号処理による走査線数変換、順次〜インタレース走査変換が可能なため、現行ＮＴＳＣ方式，ＥＤＴＶ方式，ＨＤＴＶ方式のいずれの方式のテレビジョン信号も生成する構成装置を低コストで実現できる。
【００３７】
つぎに、本発明の第２の実施例を図１４に示すブロック図によって説明する。本実施例はアスペクト比１６：９，走査線数１１２５本，毎秒３０フレーム，１：１の順次走査系にシャッタ機能を付加した光電変換部で得られる画像信号系列より各方式のテレビジョン信号を生成するのに好適である。
【００３８】
光電変換部４３では、アスペクト比１６：９，走査線数１１２５本，３０フレーム，１：１の順次走査の形態で、シャッタ機能により、例えば、蓄積時間が１／６０秒相当の画像の３原色信号系列ＶＳＳを光電変換処理で生成する。そして、Ａ／Ｄ変換部２で標本化の操作を行ない、ディジタル化した３原色信号系列ＶＳＳＤに変換する。
【００３９】
ＨＤＴＶ走査変換部４４では、フレーム完結走査変換による順次〜インタレース走査の走査変換を行ない、走査線数１１２５本，３０フレーム／秒，２：１のインタレース走査の３原色信号系列ＶＨを生成する。そして、ＨＤＴＶエンコーダ部６で、例えば、ＭＵＳＥ方式などに対応したエンコード処理を行ない、HDTV方式のテレビジョン信号ＶＳＨを生成する。
【００４０】
ＥＤＴＶ走査変換部４５では、走査線の３〜１変換による有効画素走査線数３６０本への走査線数変換の操作、およびフレーム完結走査変換による順次〜インタレース走査変換の操作を行ない、走査線数５２５本，３０フレーム／秒，２：１のインタレース走査、有効画素走査線数３６０本の３原色信号系列ＶＥ、および補助信号の生成に用いる信号系列ＶＶをつくる。そして、ＥＤＴＶエンコーダ部７では、例えば、ＥＤＴＶレターボックス方式によって、マスク部領域に高画質化，高精細化のための補助信号、メイン部領域にアスペクト比１６：９の画像信号で構成されたテレビジョン信号ＶＳＥを生成する。
【００４１】
ＮＴＳＣ走査変換部４６では、走査線の９〜４変換による有効画素走査線数が４８０本の信号系列への走査線数変換の操作，フレーム完結走査変換による順次〜インタレース走査への走査変換、および現行ＮＴＳＣ方式と同じアスペクト比の画像へのアスペクト比変換の操作を行ない、アスペクト比４：３，走査線数５２５本，有効画素走査線数４８０本，３０フレーム／秒，２：１のインタレース走査の３原色信号系列ＶＮを生成する。そして、ＮＴＳＣエンコーダ部８では現行ＮＴＳＣ方式に基づいたエンコード処理を行ない、現行ＮＴＳＣ方式に対応したテレビジョン信号ＶＳＮを生成する。
【００４２】
以下、本実施例における各ブロックの構成を実施例によって説明する。なお、ＨＤＴＶエンコーダ部６，ＥＤＴＶエンコーダ部７，ＮＴＳＣエンコーダ部８は、図１に示した実施例と同様に構成できるので説明は省略する。
【００４３】
ＨＤＴＶ走査変換部４４の一実施例を図１５に示す。同図（ａ）に示す様に、メモリ回路４７、およびメモリ回路のＷＴ，ＲＤ動作を制御する制御回路４８で構成し、およびメモリ回路のＷＴ，ＲＤ動作を制御する制御回路４８で構成し、フレーム完結走査変換によるインタレース走査への走査変換を実現する。同図（ｂ）にこのメモリ回路の動作を示す。入力信号ＶＳＳＤ（走査線数１１２５本，３０フレーム／秒，１：１の順次走査）はフレーム周期のＷＴ動作でメモリ回路４７に走査線１，２，３，……の信号の書き込みを行なう。一方、メモリ回路４７からはインタレース走査系の第１フィールドの期間は奇数走査線１，３，５，……，第２フィールドの期間は偶数走査線２，４，６，……に対応する信号を読み出すＲＤ動作を行なって、フレーム完結走査変換によるインタレース走査への走査変換を実現し、走査線数１１２５本，３０フレーム／秒，２：１のインタレース走査の信号系列ＶＨを生成する。
【００４４】
つぎに、ＥＤＴＶ走査変換部４５の一実施例を図１６に示す。同図（ａ）に示す構成で、１Ｈ遅延回路４９，係数加重回路１２，加算回路１３からなる回路では走査線の３〜１変換操作，メモリ回路５０，５１、およびこのＷＴ，ＲＤ動作を制御する制御回路５２によりフレーム完結走査変換操作を行なう。
【００４５】
まず、走査線の３〜１変換操作では図５（ａ）に示した形態により有効画素走査線数が３６０本の順次走査の信号系列ＶＣＳを生成する。すなわち、入力信号ＶＳＳＤ、および１Ｈ遅延回路４９で１走査線期間遅延させた信号に対して係数加重回路１２で係数値ｋ1＝１／４，ｋ2＝１／２，ｋ3＝１／４ を加重し、加算回路１３でこれらを加算して、入力信号ＶＳＳＤの３本の走査線の信号から信号系列ＶＣＳの１本の走査線の信号を生成する。
【００４６】
そして、同図（ｂ）に示す様に、信号系列ＶＣＳの走査線１，２，３，……の信号はＷＴ動作によってメモリ回路５０，５１に書き込まれる。一方、メモリ回路からの読み出しは、走査線数５２５本，３０フレーム／秒，２：１のインタレース走査の系で行なう。メモリ回路５１では第１フィールドのメイン部領域は奇数走査線１，３，５，…，第２フィールドのメイン部領域は偶数走査線２，４，６，…に対応する信号を読み出すＲＤ動作を行ない、走査線数５２５本，有効画素走査線数３６０本，３０フレーム／秒，２：１のインタレース走査の信号系列ＶＥを生成する。メモリ回路５０では、第１フィールドのメイン部領域は偶数走査線２，４，６，…，第２フィールドのメイン部領域は奇数走査線１，３，５，…に対応する信号を読み出すＲＤ動作を行ない、信号系列ＶＶを生成する。そして、フレーム完結走査変換によるインタレース走査への走査変換を実現する。
【００４７】
つぎに、ＮＴＳＣ走査変換部４６の一実施例を図１７に示す。１Ｈ遅延回路４９，係数加重回路１２，加算回路１３の組み合せによって走査線の９〜４変換を行ない、有効画素走査線数４８０本の信号系列ＶＣＣＳを生成する。すなわち、入力信号ＶＳＳＤおよび１Ｈ遅延回路４９で１走査線期間遅延させた信号に対して、係数加重回路１２で図６（ｂ）に示した係数値ｋ1，ｋ2を加重し、加算回路１３でこれらを加算して、入力信号ＶＳＳＤの９本の走査線の信号から信号ＶＣＣＳの４本の走査線の信号を生成し、走査線数の９〜４変換による走査線数変換を実現する。また、メモリ回路５３，このＷＴ，ＲＤ動作を制御する制御回路５４でフレーム完結走査変換によるインタレース走査への走査変換を実現する。すなわち、メモリ回路５３へは信号系列ＶＣＣＳの走査線１，２，３，４，……の信号がＷＴ動作で書き込まれる。
【００４８】
一方、メモリ回路からの読み出しは走査線数５２５本，３０フレーム／秒，２：１のインタレース走査の系で行ない、第１フィールドでは奇数走査線１，３，５，…第２フィールドでは偶数走査線２，４，６，……に対応した信号をＲＤ動作で読み出す。さらに、アスペクト比変換回路１９では、図７に示したものと同様の構成で標本点の３〜４変換によるアスペクト比の変換を行なう。そして、アスペクト比４：３，走査線数５２５本，有効画素走査線数４８０本，３０フレーム／秒，２：１のインタレース走査の信号系列ＶＮを生成する。
【００４９】
以上、本実施例によれば光電変換部がより低コストで実現できるため、現行ＮＴＳＣ方式，ＥＤＴＶ方式，ＨＤＴＶ方式のいずれの方式のテレビジョン信号も生成できる構成装置を極めて低コストで実現できる。なお、本実施例で、光電変換部に付加するシャッタ機能は、メカニカル機構，電子シャッタ機構のいずれの形態でも実現することができる。
【００５０】
また、第１，第２のいずれの実施例でもＥＤＴＶ方式はレターボックス方式を例に説明したが、本発明はこれに限定されず、サイドパネル方式，縦長モード（Squeeze）方式，中間モード方式などにも適用可能なことは明らかである。すなわち、これらの方式に基づいてＥＤＴＶ走査変換部、およびＥＤＴＶエンコーダ部を構成することで所望するＥＤＴＶ方式のテレビジョン信号を生成できる。
【００５１】
図１８はサイドパネル方式，縦長モード方式に適した第１の実施例のＥＤＴＶ走査変換部の一構成例を示す。これらの方式では有効画素走査線数は４８０本でテレビジョン信号を構成する。したがって、走査線数１１２５本の順次走査の信号系列ＶＳＤに対して、走査線の９〜４変換による走査線数変換の操作（図６に示したＮＴＳＣ走査変換部と同じ動作）を行ない、有効画素走査線数が４８０本の順次走査の信号系列ＶＣＣを生成する。そして、走査線間引き操作あるいはフレーム完結走査変換の操作でインタレース走査への走査変換を行ない、走査線数５２５本，有効画素走査線数４８０本，３０フレーム／秒，２：１のインタレース走査の信号系列ＶＥ，ＶＶを生成する。
【００５２】
また、いずれの実施例でもＥＤＴＶ方式，現行ＮＴＳＣ方式はそれぞれ独立した形態でテレビジョン信号を生成する構成を示した。しかし、これら両方式では共通した信号処理を行なう部分も多い。このため、これらの部分を共有した形態の構成によって両方式のテレビジョン信号を生成することもできる。
【００５３】
【発明の効果】
本発明によれば、簡単な信号処理によって解像度特性の優れたテレビジョン信号の生成が可能なため、ＮＴＳＣ方式，ＥＤＴＶ方式，ＨＤＴＶ方式のいずれの方式のテレビジョン信号も生成できる構成装置を低コストで実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の一実施例のブロック図。
【図２】図１のＨＤＴＶ走査変換部の一実施例の説明図。
【図３】フレーム完結走査変換の動作説明図。
【図４】ＥＤＴＶ走査変換部の一実施例のブロック図。
【図５】図４の動作説明図。
【図６】ＮＴＳＣ走査変換部の一実施例の説明図。
【図７】図６のアスペクト比変換回路の一実施例の説明図。
【図８】ＨＤＴＶエンコーダ部の一実施例のブロック図。
【図９】ＥＤＴＶエンコーダ部の一実施例のブロック図。
【図１０】ＥＤＴＶエンコーダ部の一実施例のブロック図。
【図１１】この時空間フィルタの特性図。
【図１２】ＮＴＳＣエンコーダ部の一実施例のブロック図。
【図１３】ＮＴＳＣエンコーダ部の一実施例のブロック図。
【図１４】本発明の第２の一実施例のブロック図。
【図１５】図１４のＨＤＴＶ走査変換部の一実施例の説明図。
【図１６】ＥＤＴＶ走査変換部の一実施例の説明図。
【図１７】ＮＴＳＣ走査変換部の一実施例のブロック図。
【図１８】他方式のＥＤＴＶ走査変換部の一実施例のブロック図。
【符号の説明】
１…光電変換部、２…Ａ／Ｄ変換部、３…ＨＤＴＶ走査変換部、４…ＥＤＴＶ走査変換部、５…ＮＴＳＣ走査変換部、６…ＨＤＴＶエンコーダ部、７…EDTVエンコーダ部、８…ＮＴＳＣエンコーダ部。
Claims (2)
- ６０分の１秒相当の蓄積時間で光電変換した３元色信号系列でアスペクト比１６対９，毎秒３０フレーム、順次走査形態の第１の画像信号を生成する光電変換部と、
上記第１の画像信号系列をアスペクト比１６対９、毎秒３０フレームのインタレース走査形態の第２の画像信号系列に変換する走査変換手段と、
上記第２の画像信号系列を符号化してＨＤＴＶ方式のテレビジョン信号を構成する手段とを有し、
上記走査変換手段は、上記第１の画像信号の同一フレーム内順次走査線の信号の並び換えを行うことによって、インタレース走査形態の上記第２の画像信号を生成することを特徴とするテレビジョン信号の構成装置。 - ６０分の１秒相当の蓄積時間で光電変換した３元色信号系列でアスペクト比１６対９、走査線数１１２５本、毎秒３０フレームの順次走査形態の第１の画像信号系列を生成する手段と、
上記第１の画像信号系列をアスペクト比１６対９、走査線数１１２５本、毎秒３０フレームのインタレース走査形態の第２の画像信号系列に変換する第１の走査変換手段と、
上記第２の画像信号系列を符号化してＨＤＴＶ方式のテレビジョン信号を構成する手段と、
上記第１の画像信号系列をアスペクト比４対３、走査線数５２５本、毎秒３０フレームのインターレース走査形態の第３の画像信号系列に変換する第２の走査変換手段と、
上記第３の画像信号系列を符号化してNTSC方式のテレビジョン信号を生成する手段とを有することを特徴とするテレビジョン信号の構成装置。
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|
| JP08189192A JP3547148B2 (ja) | 1992-04-03 | 1992-04-03 | テレビジョン信号の構成装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP08189192A JP3547148B2 (ja) | 1992-04-03 | 1992-04-03 | テレビジョン信号の構成装置 |
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| Publication Number | Publication Date |
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| JPH05284469A JPH05284469A (ja) | 1993-10-29 |
| JP3547148B2 true JP3547148B2 (ja) | 2004-07-28 |
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ID=13759071
Family Applications (1)
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|---|---|---|---|
| JP08189192A Expired - Lifetime JP3547148B2 (ja) | 1992-04-03 | 1992-04-03 | テレビジョン信号の構成装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
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| JP (1) | JP3547148B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1985110A1 (en) * | 2006-02-03 | 2008-10-29 | Nxp B.V. | Video processing device and method of processing video data |
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1992
- 1992-04-03 JP JP08189192A patent/JP3547148B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH05284469A (ja) | 1993-10-29 |
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