JPH01179591A - テレビジョン信号処理回路 - Google Patents

テレビジョン信号処理回路

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JPH01179591A
JPH01179591A JP261088A JP261088A JPH01179591A JP H01179591 A JPH01179591 A JP H01179591A JP 261088 A JP261088 A JP 261088A JP 261088 A JP261088 A JP 261088A JP H01179591 A JPH01179591 A JP H01179591A
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茂 平畠
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章秀 奥田
Tadashi Kasezawa
正 加瀬沢
Noriyuki Yamaguchi
山口 典之
Seiji Yao
八尾 政治
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

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処理回路にががり、特に、フ
ィールドメモリやフレームメモリ等、テレビジョン信号
の垂直走査周期に等しいかそれ以上の遅延時間を有する
遅延回路を持った信号処理回路に関する。
〔従来の技術〕
複合カラーテレビジョン信号としてNTSC方式を例に
取ると、色信号を伝送するのに色副搬送波を色信号で変
調し、4.2MHzの映像信号帯域中の2゜1〜4.2
M1(zの部分に多重している。
このとき、色副搬送波fscと水平走査周波数fhf 
sc = −f h という関係を持つ。また、水平走査周波数fhと垂直走
査周波数fvとは、 f h = −f v という関係を持つ。したがって、色副搬送波の位相は1
フレ一ム周期離れた信号間で逆相になっている。この性
質を利用して静止画に対しては、フレーム間の和で輝度
信号を、差で色信号を分離することが可能となる。これ
により、クロスカラー、ドツト妨害などのクロスコンポ
ーネント成分の除去を、はぼ完全に行うことができ、高
画質化が図れる。
しかし、動画像に対してこのようなフレーム間処理を行
うと、二重像となったり、クロスコンポーネント成分の
除去効果が無くなりドツト妨害を生じるなどの画質劣化
を生じる。
これに対し、1フレ一ム周期離れた信号間の差から画像
の動きを検出し、検出した画像の動きが小さいならば静
止画であるとしてフレーム間処理を行って、輝度信号と
色信号を分離し、画像の動きが大きいならば動画像であ
るとしてフィールド内処理を行って輝度信号と色信号を
分離するといった動き適応型の処理が考えられる。
一方、NTSC方式で行っているインタレース走査を、
受像機側で走査線を補関し、順次走査信号に変換して表
示するという技術がある。フィールドメモリを利用し、
1フイールド前の走査線信号を用いて補間走査線信号を
作成し、順次走査に変換して表示すれば、横線のエツジ
部に生じるラインフリッカを除去できる。但し、このフ
ィールド間補間は静止画に対して大きな効果が得られる
が、動画に対しては、くし歯状の二重像を生じるなど大
きな劣化を生じる。
特開昭59−40772号公報に見られる例では、1フ
レ一ム間差信号を基に画像の動きを検出し、画像の動き
が小さいならばフィールド間補間を行い、画像の動きが
大きいときは伝送されたフィールド内の走査線信号を用
いて補間走査線信号を作成するといった動き適応型の処
理を行っている。
第2図は、上記従来例のyc分離回路と走査線補間回路
とを縦続接続した。テレビジョン信号処理回路の一例を
示すブロック図である。第2図において、1は入力端子
、2は入力端子1から入力したアナログ信号の複合カラ
ーテレビジョン信号をディジタル信号に変換するアナロ
グ・ディジタル変換回路(以下、ADCと呼ぶ)、3は
ADC2からの信号を1フレ一ム周期遅延するフレーム
メモリ、4はADC2からの信号に対しフィールド内の
輝度信号・色信号分離(以下、yc分離と呼ぶ)を行う
ラインくし形フィルタ回路、5はフレームメモリ3の入
力信号及び出力信号を入力してフレーム間のYC分離を
行うフレームくし形フィルタ回路、6はフレームメモリ
3の入力信号及び出力信号を入力して画像の動きを検出
する動き検出回路、7はラインくし形フィルタ回路4の
出力信号とフレームくし形フィルタ回路5の出力信号と
を混合する第1の混合回路であり、動き検出回路6の出
力信号が混合比の制御信号として与えられる。8は第1
の混合回路7の出力信号をIH(LHは1水平走査周期
)遅延するラインメモリ。
9はラインメモリ8の入力信号及び出力信号を入力して
加算する加算回路、10は加算回路9の出力信号を1/
2倍する係数回路、11は第1の混合回路7の出力信号
を1フイ一ルド周期遅延する第1のフィールドメモリ、
12は係数口g&10の出力信号と第1のフィールドメ
モリ11の出力信号とを混合する第2の混合回路であり
、動き検出回路6の出力信号が制御信号として与えられ
る。
13は第1の混合回路7の出力信号と第2の混合回路1
2の出力信号とを入力し、順次走査のテレビジョン信号
に変換する倍速変換回路、14は出力端子である。
フレームくし形フィルタ回路5は1フレ一ム周期離れた
信号間の相関性を利用して静止画用のYC分離を行うも
のであり、前述したようにフレーム間の和で輝度信号を
、差で色信号を分離できる。
ラインくし形フィルタ回路4は動画用のYC分離信号を
得るための回路であり、同一フィールド内のライン間の
相関性を基にVC分離を行う。第1の混合回路7は動き
検出回路6で検出した画像の動き信号によりその混合比
が制御される。動きが少ない場合はフレームくし形フィ
ルタ回路5からの信号を主に選択して出力し、動きが大
きいときはラインくし形フィルタ4からの信号を主に選
択して出力する。
次に走査線補間について説明する。NTSC方式で行っ
ているインタレース走査では、あるフィールドにおける
補間走査線を作成すべき位置を1フイールド前の信号が
走査している。従って静止画の場合、1フイールド前の
走査線信号をそのまま補間走査線とすることができる。
前述したように、動画に対してはかかるフィールド間の
補間によってはかえって劣化を生じるので、本例では同
一フィールド内の連続した2ラインの平均により動画用
補間走査線信号を得ている。第2の混合口It!fi1
2は動き検出回路6の出力信号によりその混合比が制御
される。動きが少ない場合は第1のフィールドメモリ1
1からの信号を主に選択して出力し、動きが大きいとき
は係数回路10からの信号を主に選択して出力する。
倍速変換回路13は第1の混合回路7の出力信号を現走
査線信号、第2の混合回路12の出力信号を補間走査線
信号として入力し、それぞれ時間軸を1/2に圧縮した
後に、1走査線毎の交互に現走査線/補間走査線を切換
え、順次走査線信号として出力する。
〔発明が解決しようとする課題〕
上記信号処理を、時間軸を横軸に、画面の垂直方向を縦
軸にとり走査線信号をQ印で表すと第3図のようになる
。第3図(a)において第(M)フィールドの◎で表し
た5(n)がADC2に入力した信号とする。
静止画の場合、5(n)とS (n−525)の演算に
よってYC分離が行われ、現走査線信号が求められる。
補間走査線信号はこれを1フイ一ルド周期遅延したもの
であり、 5(n−263)とS (n−788)との
演算により算出される。したがって、画像の時間方向の
重心は第(M−1)フィールドと第(M−2)フィール
ドの間にあることになる。
一方、動画の場合、YC分離は5(n)と5(n−]、
)の演算で行われ、補間走査線信号はこれをIH遅延し
たものとの平均によって算出される。演算が全て同一フ
ィールド内で行われているので、画像の時間方向の重心
は第(M)フィールドにあることになる。
上記従来例では静止画用信号と動画用信号とで、時間方
向の重心が異なる点について配慮がされていない。この
ために、動いたり止まったりする画像の場合、静止画用
信号と動画用信号の重心が時間軸上で1.5フイールド
離れており、不自然な動きとなってみえることがあった
本発明の目的は、上記問題点を解決し、画像の動きが不
自然とならない動き適応型のテレビジョン信号処理回路
を提供することにある。
〔課題を解決するための手段〕
上記目的は、動画用のフィールド内YC分離回路または
フィールド内走査線補間回路に入力する信号を、フレー
ムメモリまたはフィールドメモリによって遅延された信
号とし、動画用信号と静止画用信号との時間軸上での重
心ずれを無くすか、あるいは少なくすることにより達成
される。
〔作用〕
動画用信号を作成するフィールド内処理回路の入力信号
として、フレームメモリまたはフィールドメモリにより
遅延された信号を用いるようにする。これにより、動画
用信号の時間軸上での重心が、静止画用信号の重心と一
致するか近くなる。
したがって1画像の動きの大小により、静止画モードと
動画モードとに切換回路が作動しても、画像の動きが不
自然とならない。
〔実施例〕
以下1本発明の一実施例を第1図により説明する。第1
図において、1は入力端子、2は入力端子1から入力し
たアナログ信号の複合カラーテレビジョン信号をディジ
タル信号に変換するADC。
3はADC2からの信号を1フレ一ム周期遅延するフレ
ームメモリ、4はフレームメモリ3からの信号に対しフ
ィールド内のYC分離を行うラインくし形フィルタ回路
、5はフレームメモリ3の入力信号及び出力信号を入力
してフレーム間のYC分離を行うフレームくし形フィル
タ回路、6はフレームメモリ3の入力信号及び出力信号
を入力して画像の動きを検出する動き検出回路、7はラ
インくし形フィルタ回路4の出力信号とフレームくし形
フィルタ回路5の出力信号とを混合する第1の混合回路
であり、動き検出回路6の出力信号が混合比の制御信号
として与えられる。8は第1の混合回路7の出力信号を
IH遅延するラインメモリ、9はラインメモリ8の入力
信号及び出力信号を入力して加算する加算回路、10は
加算回路9の出力信号を1/2倍する係数回路、11は
第1の混合回路7の出力信号を1フイ一ルド周期遅延す
る第1のフィールドメモリ、12は係数回路10の出力
信号と第1のフィールドメモリ11の出力信号とを混合
する第2の混合回路であり、動き検出回路6の出力信号
が制御信号として与えられる。13は第1の混合回路7
の出力信号と第2の混合回路12の出力信号とを入力し
、順次走査のテレビジョン信号に変換する倍速変換回路
、14は出力端子である。
始めに画像の動きが無いか少なく、動き検出回路での検
出結果が動き0となり、回路が静止画モードとなる場合
の動作を説明する。第1の混合回路7は静止画用YC分
雛信号として、フレームくし形フィルタ回路5の出力信
号を選択して出力する。第2の混合回路12は静止画用
補間走査線信号として第1のフィールドメモリ11の出
力信号を選択して出力する。倍速変換回路13は、第1
の混合回路の出力信号を現走査線信号、第2の混合回路
の出力信号を補間走査線信号として入力し、時間圧縮し
た後に、1走査線毎に現走査線/補間走査線を切換えて
出力することにより、順次走査の信号に変換する。この
時間軸圧縮は例えばラインメモリを用い、書込みクロッ
クの2倍の周波数を読出しクロックとすることにより容
易に実現できる。
したがって、現走査線信号は第4図(a)における第(
M)フィールドと、第(M−2)フィールドの信号から
算出される。補間走査線信号はこれを1フイ一ルド周期
遅延したものであるから、第(M−1)フィールドと第
(M−3)フィールドの信号から算出される。以上のよ
うに、静止画モードにおける画像の時間方向の重心は第
4図(a)に示したように、第(M−1)フィールドと
第(M−2)フィールドの中間にあることになる。
次に動画モードにおいては、第1の混合回路7は動画用
YC分離信号として、ラインくし形フィルタ回路の出力
信号を選択して出力する。第2の混合回路12は、動画
用補間走査線信号として係数回路10の出力信号を選択
して出力する。倍速変換回路13は、静止画モードでの
場合と同様に。
第1の混合回路7の出力信号と第2の混合回路12の出
力信号とを入力し°、1@次走査信号に変換して出力す
る。
ラインくし形フィルタ回路4の入力はフレームメモリ3
の出力信号であるので、動画モードにおける画像の時間
方向の重心は第4図(b)における第(M−2)フィー
ルドにある。
以上のように本実施例では、静止画用信号と動画用信号
との時間軸上での差を0.5フイールドに抑えている。
したがって、画像が動いたり止まったりした場合でも、
動きが不自然に見えるのを防ぐことができる。さらに、
動画用信号として処理のされるフレームメモリ3の出力
信号は、ADC2からの入力信号と偶数フィールド同士
または奇数フィールド同士の関係にあり、入力信号と同
じ位置の走査線を処理しているので、入力信号にジッタ
のある場合でもジッダの影響を受けにくくすることがで
きる。
なお、上記説明では第1の混合回路7の出力を輝度信号
であるとも色信号であるともしなかったが、本発明は輝
度信号と色信号の両方に適用できることは言うまでもな
い。
第5図に本発明による他の一実施例を示す。第5図にお
いて、15は選択回路、他は第1図と同じである。第5
図における実施例では、動画用信号を作成するラインく
し形フィルタ回路4の前に選択回路15を設け、フレー
ムメモリ3によって遅延した信号と遅延しない信号とを
切換えるようにしている。
本実施例の構成によれば、ある瞬間の画像をフレームメ
モリ3の更新を停止することにより保持し続けることが
できるとともに、その間の入力信号は選択回路15をA
DCZ側に倒すことにより表示し続けることができる。
また、ADC2からの入力信号とフレームメモリ3の出
力信号とは、同じ位置を走査する信号同士であるので、
切換えたときの不自然感が無い。
上述の実施例では、動画用信号の基準となる信号として
フレームメモリの出力信号を選んだが、本発明はこれに
限らない。フィールドメモリの出力信号を選んでも良い
。第6図は本発明による他の一実施例のブロック図であ
る。第6図において16.17はそれぞれ第2、第3の
フィールドメモリ、他は第1図の実施例と同じである。
本実施例では、フレームメモリを縦続接続した2個のフ
ィールドメモリ16及び17で構成している。ラインく
し形フィルタ回路4は第2のフィールドメモリ16の出
力信号を入力し、動画用YC分離信号を得る。その他の
動作は第1図の実施例と同じであり、説明を省略する。
本実施例における画像の時間軸上での重心位置を第7図
に示す。静止画モードの重心位置は前の実施例と同様に
、第(M−1)フィールドと第(M−2)フィールドの
中間にある。対して、動画モードの重心位置は、第(M
−1)フィールドにある。
以上のように本実施例では、静止画用信号と動画用信号
との時間軸上での差を0.5フイールドに抑えている。
さらに、静止画用信号と動画用信号とは、垂直方向の重
心も一致している。したがって、画像が動いたり止まっ
たりした場合でも、動きが不自然に見えるのを防ぐこと
ができる。また、動画用信号の基準となる信号を第2の
フィールドメモリ16の出力信号としているので、画像
と音声との時間差を少なくすることができる。
これまでの説明では、分離した輝度信号及び色信号に対
して同様な処理を行うとしてきたが、本発明はこれに限
らない。色信号は輝度信号と比較すると、垂直解像度の
低下やラインフリッカが目立ちにくいので1色信号の補
間についてはフィールド内の補間のみとしても良い。例
えば、第6図における構成において、色信号の補間はフ
ィールド内の平均補間に固定すれば良い。
この場合の輝度信号と色信号の重心位置を第8図に示す
。静止画モードでは輝度信号の重心は第(M−1)フィ
ールドと第(M−2)フィールドの中間にあり、色信号
の重心は第(M−1)フィールドにある。
対して動画モードでは、輝度信号、色信号の重心ともに
第(M−1)フィールドにある。
したがって、上記構成によれば、輝度信号、色信号とも
に静止画用信号と静止画用信号の重心ずれを少なくでき
るとともに、色信号の走査線補間用のフィールドメモリ
が不要となるので、回路規模を小さくできる。
第9図に本発明による他の一実施例を示す。本実施例に
おいて、YC分離については従来例と同じであるので、
動作説明を省略する。第1の混合回路7の出力信号を第
1のフィールドメモリ11によって1フイ一ルド周期遅
延した後に、ラインメモリ8、加算回路9及び係数回路
10によってライン間の平均を求め、これを動画用補間
走査線信号とする。また、静止画用補間走査線信号とし
ては第1の混合回路7の出力信号を用い、これと、係数
回路10の出力信号とを、第2の混合回路12において
画像の動きの大小により切換えて補間走査線信号を求め
る。倍速変換回路13は第1のフィールドメモリ11の
出力信号を現走査線信号、第2の混合回路12の出力信
号を補間走査線信号として入力し、順次走査の信号に変
換する。
本実施例における画像の時間軸上での重心位置は第6図
の実施例と同様に、第7図に示すようになる。以上のよ
うにして本実施例では、静止画用信号と動画用信号との
時間軸上での重心位置の差を0.5フイールドに抑えて
いる。したがって、画像が動いたり止まったりした場合
でも、動きが不自然に見えるのを防ぐ、二とができる。
第10図に本発明による他の一実施例を示す。
第10図において18は第4のフィールドメモリ、他は
第9図と同じである。本実施例では第1の混合回路7と
第1のフィールドメモリ11との間に第4のフィールド
メモリ18を設けるようにしている。その他の動作は前
述の実施例と同じであり、動作説明を省略する。
本実施例による画像の時間軸上での重心位置の関係を第
11図に示す。本実施例では静止画用信号と動画用信号
との時間軸上での重心位置の差を0.5フイールドに抑
えることができ、動いたり止まったりする画像の動きが
不自然に見えるのを防ぐことができる。さらに、動画用
信号として処理のされる第1のフィールドメモリ11の
出力信号は、ADC2からの入力信号と偶数フィールド
同士または奇数フィールド同士の関係にあり、入力信号
と同じ位置の走査線を処理しているので、入力信号にジ
ッタのある場合でもジッタの影響を受けにくくすること
ができる。
なお、これまでの実施例では動画用のフィールド内袖間
について、ラインメモリを用いた上下2ラインの平均補
間を行うとして説明したが、本発明はこれに限らない。
例えば、補間すべき走査線位置のすぐ上の走査線信号を
繰返す、2度書き補間としてもよい。このとき、画像の
滑らかさは若干失われるが、ラインメモリ、加算回路及
び係数回路が不要となり回路規模を削減できる。
以上説明したように、従来、YC分離回路及び走査線補
間回路でそれぞれ発生していた画像の時間軸上での重心
ずれを、2つの回路を組合わせ。
1方の回路のフレームメモリまたはフィールドメモリの
出力から動画用信号を得ることで、総合的な重心ずれを
1フイ一ルド未満とし1重心ずれによる動きの不自然さ
を解消することができる。
〔発明の効果〕
本発明によれば、動き適応型テレビジ目ン信号処理回路
の静止画用信号と動画用信号の時間軸上での重心位置の
ずれを少なくすることができ、動いたり止まったりする
画像が不自然に見えるのを防ぐことができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の一実施例のブロック図、第2図は従来
例のブロック図、第3図2.第4図は画像の時間方向の
重心位置を表す図、第5図、第6図は本発明の他の実施
例のブロック図、第7図、第8図は画像の時間方向の重
心位置を表す図、第9図、第10図は本発明の他の実施
例のブロック図、第11図は画像の時間方向の重心位置
を表す図である。 2・・・ADC13・・・フレームメモリ、4・・・ラ
インくし形フィルタ回路、5・・・フレームくし形フイ
ルり回路、6・・・動き検出回路、7,12・・・混合
回路、8・・・ラインメモリ、11,16,17,18
・・・フィールドメモリ、13・・・倍速変換回路、1
5・・・選択回路。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1)テレビジョン信号が入力され、入力されたテレビジ
    ョン信号を、その垂直走査周期のほぼ2倍の周期遅延す
    る第1の遅延回路と、第1の遅延回路の入力信号と出力
    信号とを用いて両者のフレーム間処理信号を発生するフ
    レーム間処理回路と、第1の遅延回路で遅延されたテレ
    ビジョン信号をその信号の同一フィールド内で処理する
    第1のフィールド内処理回路と、入力されたテレビジョ
    ン信号に含まれる画像の動きを検出する動き検出回路と
    、動き検出回路で検出された画像の動きの大小により、
    フレーム間処理回路の出力信号と第1のフィールド内処
    理回路の出力信号とを切換える第1の切換回路と、第1
    の切換回路の出力信号をほぼ垂直走査周期遅延する第2
    の遅延回路と、第1の切換回路の出力信号を同一フィー
    ルド内で処理する第2のフィールド内処理回路と、動き
    検出回路で検出された画像の動きの大小により第2の遅
    延回路の出力信号と第2のフィールド内処理回路の出力
    信号とを切換える第2の切換回路と、第1の切換回路の
    出力信号と第2の切換回路の出力信号とを合成する合成
    手段とを有することを特徴とするテレビジョン信号処理
    回路。 2)入力されたテレビジョン信号と第1の遅延回路で遅
    延されたテレビジョン信号との一方を選択して出力する
    スイッチ回路を有し、第1のフィールド内処理回路は、
    第1の遅延回路で遅延されたテレビジョン信号に代え、
    スイッチ回路で選択されたテレビジョン信号を同一フィ
    ールド内で処理する処理回路であることを特徴とする請
    求項1記載のテレビジョン信号処理回路。 3)第1の遅延回路は、直列に接続された2つの垂直走
    査周期遅延回路からなり、第1のフィールド内処理回路
    は、第1の遅延回路の1つの垂直走査周期遅延回路で1
    垂直走査周期遅延されたテレビジョン信号を同一フィー
    ルド内で処理する処理回路であることを特徴とする請求
    項1記載のテレビジョン信号処理回路。 4)テレビジョン信号が入力され、入力されたテレビジ
    ョン信号を、その垂直走査周期のほぼ2倍の周期遅延す
    る第1の遅延回路と、第1の遅延回路の入力信号と出力
    信号とを用いて両者のフレーム間処理信号を発生するフ
    レーム間処理回路と、入力されたテレビジョン信号をそ
    の信号の同一フィールド内で処理する第1のフィールド
    内処理回路と、入力されたテレビジョン信号に含まれる
    画像の動きを検出する動き検出回路と、動き検出回路で
    検出された画像の動きの大小により、フレーム間処理回
    路の出力信号と第1のフィールド内処理回路の出力信号
    とを切換える第1の切換回路と、第1の切換回路の出力
    信号をほぼ垂直走査周期遅延する第2の遅延回路と、第
    2の遅延回路の出力信号を同一フィールド内で処理する
    第2のフィールド内処理回路と、動き検出回路で検出さ
    れた画像の動きの大小により第1の切換回路の出力信号
    と第2のフィールド内処理回路の出力信号とを切換える
    第2の切換回路と、第2の遅延回路の出力信号と第2の
    切換回路の出力信号とを合成する合成手段とを有するこ
    とを特徴とするテレビジョン信号処理回路。 5)第1の切換回路と該第2の遅延回路との間に、該テ
    レビジョン信号のほぼ垂直走査周期の遅延量を有する第
    3の遅延回路が設けられていることを特徴とする請求項
    4記載のテレビジョン信号処理回路。 6)テレビジョン信号が入力され、入力されたテレビジ
    ョン信号を、その垂直走査周期のほぼ整数倍の周期遅延
    する第1の遅延回路と、第1の遅延回路の入力信号と出
    力信号とを用いて両者のフレーム間処理信号を発生する
    フレーム間処理回路と、第1の遅延回路で遅延されたテ
    レビジョン信号をその信号の同一フィールド内で処理す
    る第1のフィールド内処理回路と、入力されたテレビジ
    ョン信号に含まれる画像の動きを検出する動き検出回路
    と、動き検出回路で検出された画像の動きの大小により
    、フレーム間処理回路の出力信号と第1のフィールド内
    処理回路の出力信号とを切換える第1の切換回路と、第
    1の切換回路の出力信号をほぼ垂直走査周期遅延する第
    2の遅延回路と、動き検出回路で検出された画像の動き
    の大小により第1の切換回路の出力信号と第2の遅延回
    路の出力信号とを切換える第2の切換回路と、第1の切
    換回路の出力信号と第2の切換回路の出力信号とを合成
    する合成手段とを有することを特徴とするテレビジョン
    信号処理回路。 7)入力されたテレビジョン信号と第1の遅延回路で遅
    延されたテレビジョン信号との一方を選択して出力する
    スイッチ回路を有し、第1のフィールド内処理回路は、
    第1の遅延回路で遅延されたテレビジョン信号に代え、
    スイッチ回路で選択されたテレビジョン信号を同一フィ
    ールド内で処理する処理回路であることを特徴とする請
    求項6記載のテレビジョン信号処理回路。 8)第1の切換回路の出力信号を同一フィールド内で処
    理する第2のフィールド内処理回路が第1の切換回路と
    第2の切換回路の間に配置されていることを特徴とする
    請求項6記載のテレビジョン信号処理回路。
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