JPH03208484A - テレビジョン方式変換装置 - Google Patents

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、ＮＴＳＣ，　ＰＡＬおよびＳＲＣＡＭなどの
各テレビジョン方式間の相互変換を可能にするためのテ
レビジョン方式変換装置に関するものである。

従来の技術 世界のテレビジョン標準方式（以下、ＴＶ方式という）
は、世界各国で採用されている方式が異なっている。Ｔ
Ｖ方式は大別すると３つの方式があり、日本、米国など
で採用されているＮＴＳＣ（ＮａｔｉｏｎａｌＴｅｌｅ
ｖｉｓｉｏｎ　Ｓｙｓｔｅｍ　Ｃｏｍｍｉｔｅｅ）方式
、主に西欧諸国で採用されているＰＡＬ（Ｐｈａｓｅ　
Ａｌｔｅｒｎａｔｉｏｎ　ｂｙＬｉｎｅ）方式、ソ連、
フランス、東欧諸国などで採用されているＳＥＣＡＭ（
Ｓｅ’ｑｕｅｎｔｆｅｌ　Ｃｏｕｌｅｕｒ　ａＭｅ’　
ｍｏｉｒｅ）方式がある。これらのＴＶ方式では、それ
ぞれ１秒間のフィールドの数（フィールド周波数）、ｌ
フィールド内の水平走査線数、および、カラー信号の変
調方式が異なっている。

たとえば、ＮＴＳＣ方式では、フィールド周波数が５９
．９４Ｈｚ　、水平走査線が１フレームで５２５本、カ
ラー信号はサブキャリア周波数が３．　５７９５４５Ｍ
Ｈｚの垂直二相変調となっているのに対し、ＰＡＬ方式
では、フィールド周波数が５０Ｈｚ、水平走査線数がｌ
フレームで６２５本、カラー信号のサブキャリア周波数
が４．４３３６１８７５ＭＨｚとなっており、カラー信
号の変調も色差信号の片方をライン毎に極性を反転して
直角二相変調している。

上述のように各ＴＶ方式が異なるため、ＴＶ受像機やビ
デオテープレコーダＣ以下ＶＴＲという）も、それぞれ
のＴＶ方式に対応したものになっている。

そのため、ＴＶ方式の異なる国で記録されたビデオテー
プ（以下、異方式ビデオテープという）を再生したり、
異方式ビデオテープを作成したりするには、ＴＶ標準方
式変換装置（以下、ＴＶ方式変換装置という）が必要で
あった。

このＴＶ方式変換装置は、（１）水平走査線数、（２）
フィールド周波数、および（３）カラー信号の変調方式
、とをＴＶ方式相互間で変換することが可能で、映像信
号を一一ディジタル信号に変換し、デイジタルメモリに
記憶（書き込み）した後、そのデータを（たとえば、Ｎ
ＴＳＣ方式の５２５本からＰＡＬ方式の６２５本への変
換）には、ｌ水平走査期間以上記憶できるラインメモリ
ーを用いたフィールド内走査線補間処理やフィールドメ
モリーを数個用意し、フィールド間の画像の相関性をみ
ながら補間処理するフィールド間走査線補間処理、また
は上記のフィールド内走査線補間とフィールド間走査線
補間処理とを組み合わせて補間精度を向上させたものな
どがある。また、上記（２）のフィールド周波数の変換
（たとえば、ＮＴＳＣ方式の５９．　９４ＨｚからＰＡ
Ｌ方式の５０Ｈｚへの変換）にはフレームメモリを１〜
数フレーム分用意し、フレームメモリへの書き込みと読
み出しの時間比を操作することにより、フィールド周波
数の変換を行っている。フィールド周波数を変換する際
は必然的にフィールド数の増減が行われるため、変換前
に一様な運動に見えたものが変換後にはフィールドの重
複や間引きにより連続性が失なわれる。そのため、実際
の画面上ではギクシャクした動作としてみえる。このよ
うな動きのひずみをとるために２つのフィールドの間に
くるべきフィールドを補間（内挿）する処理が行われて
いる。また、上記（３）のカラー信号の変調方式の変換
（例えば、ＮＴＳＣ方式の３．　５７９５４５ＭＨｚの
サブキャリア周波数からＰＡＬ方式の４．　４３３６１
８７５ＭＨｚのサブキャリア周波数への変換）には、複
数のＴＶ方式に対応したカラー信号復調器により色差信
号に変換した後、上記（１）および（２）の変換により
所望の水平走査線数とフィールド周波数に変換し、その
後再び所望のＴＶ方式のカラー信号に変調する方法がと
られている。

従来、この種のＴＶ方式変換装置は、ＴＶ方式の異なっ
た地域間（たとえば欧州と日本など）での国際中継のよ
うに、主として放送局相互の間でのＴＶ方式の変換用に
利用される場合が多く、ＴＶ方式変換装置は極めて厳格
な規格に合致した変換を行わなければならず、そのため
装置が大掛りで非常に高価なものであった。

しかしながら、近年では、海外旅行者、海外留学生の増
加や、学校、企業、官庁などの国際化に伴ない、ＴＶ方
式の異なる国々　（地域）との交流も活発化し、ビデオ
テーブによるワールドコミュニケーションが進展してき
ており、家庭でも異方式ビデオテープの鑑賞や海外との
ビデオテープによる交流も生じてきている。こうした中
で、ＴＶ方式変換装置をＬＳＩ化、低コスト化して、Ｖ
ＴＲに内蔵し、異方式ビデオテープの作成や再生が家庭
でも自由自在にできるようなＶＴＲも開発されてきてい
る。ＴＶ方式変換装置をＶＴＲに内蔵するためには、フ
ィールド周波数や水平走査線数の変換処理部をＬＳＩ化
し、小型にすると同時に、前述の放送局などで用いられ
ているＴＶ方式変換装置にくらべて、ディジタルメモリ
の容量を極力少なくすることが必須であった。

第４図はＶＴＲに内蔵された従来のＴＶ方式変換装置の
輝度系のブロック図である。第４図において、輝度信号
入力端子ｌに入力した輝度信号はＡ／Ｄ変換器２でディ
ジタルデータに変換された後、水平走査線数変換部３で
水平走査線数の変換処理、ならびに走査線補間処理が行
われる。この走査線補間処理は、■水平走査期間（以下
、ＩＨ期間という）分のデータを記憶できるＩＨライン
メモリ４を利用して行い、ＩＨラインメモリ４でＩＨ期
間遅れたデータを係数回路５で（Ｋ−υ倍（ここでＫ≦
１）Ｌたものと、元のデータを係数回路６でＫ倍したも
のとを加算器７にて加算処理して新たな走査線を得るよ
うに構成している。たとえば、第５図に示すように、Ｎ
ＴＳＣ方式の走査線からＰＡＬ方式の走査線を得る場合
は、ＮＴＳＣ方式のｎと（ｎ＋　１）ラインをそれぞれ
Ｋ倍、および（１−Ｋ）倍して加算することでＰＡＬ方
式のｍラインを内挿する。この場合の係数Ｋの値は、Ｎ
ＴＳＣ方式の２つの走査線と新たに作成するＰＡＬ方式
の走査線の相対距離によって定まる。すなわち、第６図
に示すように、ＮＴＳＣ方式のｎラインと（ｎ＋　１）
ラインからＰＡＬ方式のｍラインを内挿する場合、新た
に作成するｍラインがｎラインから距離１１だけ離れて
おり、また、（ｎ＋１）ラインが距離ｌ１だけ離れてい
る合には、Ｋ＝１　＋　／　（ｆ　＋　＋ｊｅｓ　）に
選定する。この結果、ｎラインにＩ　　Ｋ＝ｌｔ　／　
（ｉ’　ｒ　＋ｆｔ　）の重みを付けまた、ｎ＋１ライ
ンにＫ＝ｊ！＋　／　（ｚ＋　＋ｌ，）の重みを付けて
荷重平均をとることになり、走査線の間引きや追加に伴
なう画像の垂直方向、および斜め方向の不自然さを除く
ことができる。

また、上記から分るように、走査線補間の係数Ｋの値は
補間する走査線毎に変化してゆくことから、人力輝度信
号の水平同期信号を水平同期分離回路８で分離し、これ
を書き込み制御部９でカウントすることにより、補間処
理時の走査線位置情報を補間係数発生回路ＩＯに送り、
各走査線毎に補間係数Ｋの値を設定するようにしている
。

以上述べた動作により水平走査線の補間、ならびに水平
走査線数の変換を行った後、フィールド周波数変換部１
１に送られ、ここで、フィールド周波数が変換される。

フィールド周波数の変換は、フィールドメモリｌ２の書
き込みと読み出しのタイミングを制御することにより行
っている。すなわち、フィールドメモリ１２へのデータ
の書き込みは水平同期分離回路８で分離された水平同期
信号（ＨＳＹＮＣ）と垂直同期分離回路ｌ３で分離され
た垂直同期信号（ＶＳＹＮＣ）とを書き込み制御部９に
入力し、これらの同期信号を基準に書き込み制御部９に
よって順序よくフィールドメモリｌ２の各アドレスにデ
ータを書き込む。次に、フィールドメモリｌ２からのデ
ータの読み出しを、読み出し制御部ｌ４で所望のＴＶ方
式に相当するフィールド周波数、およびライン周波数の
間隔で各アドレスのデータを読み出すように制御する。

これにより、フィールドメモリｌ２から読み出されたデ
ータは所望のＴＶ方式のフィールド周波数、ライン周波
数に変換され、このデータをＤ／Ａ変換器ｌ５でアナロ
グ信号に変換することで、出力端子ｌ６には水平走査線
数とフィールド周波数とが変換された輝度信号が得られ
る。

発明が解決しようとする課題 このように、第４図の従来のＴＶ方式変換装置は、ＩＨ
のラインメモリ４とフィールドメモリｌ２という少ない
メモリ構成でＴＶ方式の変換が可能であり、これにより
、小型化、低コスト化を実現しており、ＶＴＲに内蔵す
ることが可能であった。

しかしながら、上記従来の構成では、水平走査線数変換
部３にＩＨラインメモリ４のみを使用しているため、新
たに内挿する走査線はＩＨ期間前の走査線と現時点の走
査線との荷重平均化処理によって得るという、いわゆる
フィールド内走査線補間処理の構成となっており、この
ため、走査線間の荷重平均化処理により垂直方向の解像
度が劣化するという問題を有していた。すなわち、第４
図の水平走査線数変換部３の垂直方向の空間周波数特性
を導いてみると Ｆｖ　（ν）　＝Ｋ＋　（１　−Ｋ）　ω−’　　　　
（１）となる。ここでＦｖ（ν）は垂直方向の空間周波
数特性（伝達特性）でνは垂直方向の周波数（単位は〔
ライン〕を用いる）で、ω−１は垂直方向に走査線間隔
だけずらす垂直方向演算子で、ω伺→ｅｘｐ　（　−　
ｊ　２πν・−Ｌ−）とおきかえることでｎ 垂直方向の空間周波数特性が求まる（ここでｎは■フレ
ーム内の走査線数である）。第７図に空間周波数特性を
示す。第７図からわかるように、ｎ／４ラインに最大減
衰をもつ帯域阻止型のフィルタ特性となっている。実際
には補間係数Ｋの値によって遮断特性は変化し、Ｋが大
なるときは特性曲線Ａで示したゆるやかな遮断特性とな
り、Ｋが小なるときは特性曲線Ｂで示した遮断特性とな
る。このように、水平走査線数変換部３は垂直方向に帯
域阻止型フィルタとして作用するため、垂直解像度が劣
化し、この劣化を少なくするために、従来はフィールド
メモリを数個分用いてフィールド間の走査線補間も併用
する手法が用いられてきた。

しかしながら、フィールドメモリは高価であり、回路規
模も増大するなどの理由から、ＴＶ方式変換装置をＶＴ
Ｒに内蔵することが難かしくなるという問題があった。

本発明は上記従来の問題を解決するもので、垂直解像度
の劣化か少なく、且つ、回路規模の小さい、安価なＴ％
’方式変換装置を提供することを目的とするものである
。

課題を解決するための手段 上記課題を解決するために本発明のＴＶ方式変換装置は
、映像信号の水平走査線数を他のＴＶ方式の水平走査線
数に，変換するための水平走査線数変換回路と、上記水
平走査線数変換回路の出力信号のフィールド周波数を他
のＴＶ方式のフィールド周波数に変換するためのフィー
ルド周波数変換回路と、上記水平走査線数変換回路の前
段あるいは後段に設けられ、映像信号の垂直方向におけ
る輪郭を強調するための輪郭強調回路とを備えたもので
ある。

さらに、本発明のＴＶ方式変換装置の輪郭強調回路は、
映像信号、あるいはディジタル化された映像データを、
ｌ水平走査期間分遅延させることが可能な遅延回路と、
上記遅延回路の入力信号と出力信号の減算処理をする減
算器と、上記減算器の出力信号を係数倍する係数回路と
、上記遅延回路の入力信号と上記係数回路の出力信号を
加算する加算器とを備えたものである。

作用 上記構成により、水平走査線数変換時の垂直方向の解像
度の劣化分を垂直輪郭強調回路にて補正することにより
、水平走査線数変換処理時の垂直方向の解倣度劣化分が
少なくなり、しかも、この垂直輪郭強調回路はたとえば
、ＩＨないし２Ｈ期間のラインメモリもしくはＣＣＤを
用いる簡易な構成のため、回路規模の小さい、低コスト
のＴＶ方式変換装置となる。これにより、ＴＶ方式変換
装置がＶＴＲに容易に内蔵可能となる。

実施例 以下、本発明の一実施例について図面を参照しながら説
明する。

第１図は本発明の一実施例ｙのＴＶ方式変換装置におけ
る輝度処理系のブロック図であり、従来例と同一の作用
効果を奏するものには同一の符号を付してその説明を省
略する。第１図からわかるように従来例のものと比較す
れば、垂直輪郭補正回路２０が水平走査線数変換部３の
前段に追加されている。

以下、その動作を説明する。

まず、輝度信号入力端子ｌに入力した輝度信号は、水平
同期分離回路８および垂直同期分離回路ｌ３でそれぞれ
水平同期信号と垂直同期信号が分離される。一方、入力
輝度信号はＡ／Ｄ変換器２にも入力されており、ここで
、ディジタルデータに変換された後、垂直輪郭強調回路
２０に送られる。垂直輪郭強調回路２０では、すでに、
従来例で述べた水平走査線数変換に伴なう垂直方向の解
像度劣化分を補正するように垂直方向の輪郭強調（換言
すれば、垂直方向の高城周波数領域における利得向上）
を行う。

第２図に垂直輪郭強調回路２０の一例を示す。第２図に
おいて、入力端子２１に入力された入力データをＩＨ期
間遅延゛（または、記憶）可能なラインメモリ２２に入
力し、ラインメモリ２２の出力（すなわちＩＨ遅れたデ
ータ）と元の入力データとを減算器２３にて減算処理す
る。減算処理後のデータは係数回路２４でＫ１倍され、
再び、元の入力データと加算器２５で加算処理された後
、出力端子２６より垂直輪郭部強調回路２０の出力とし
て次段の水平走査線数変換部３に送られる。ここで、垂
直輪郭強調回路２０の伝達特性は、 Ｇｖ（ν）＝　　（　１　＋Ｋ　Ｉ）−Ｋ　ｌ　　ω−
’　　（Ｋ　ｒ　（：１　）　　　（２）となり、ω−
１→ｅｘｐ　（−　ｊ　２πｌν±）、ｎ （ｎは、１フレーム内の走査線数）とおくことで垂直方
向の空間周波数特性を求めることができる。

その特性を第３図に示す。第３図からわかるように、Ｋ
，が大なるときは特性曲ＭＣで示したちのとなり、Ｋ１
が小なるときはゆるやかな特性曲線ｎ　　　　一 Ｄとなって、垂直方向の空間周波数ν＝　４　フィンに
ピークをもつ周波数特性となり、前述した従来例の水平
走査線数変換部３における利得減衰のピーク周波数と一
致している。従って、係数回路２４の係数Ｋ，を適当な
値に選定すれば垂直解像度の劣化を防ぐことが可能であ
る。係数Ｋ１の選定は、水平走査線数変換部３の垂直解
像度劣化分を逆補正できる値に選定する必要があるが、
実際は水平走査線数変換部３の係数Ｋの値は走査線毎に
設定値が変化しているため、完全な逆補正は難かしく、
実使用上で垂直解像度の劣化が認めらｌ冫れない程度の
値に選定する。係数Ｋ，の値は、ＴＶ画面上の目視評価
にて、およそＫｌ＝０．４〜０．８であった。

このように、垂直輪郭強調回路２０であらかじめ空間周
波数特性のν＝ｎ　　ライン付近を持ちあ４ げた後、水平走査線数変換部３でＴＶ方式間の走査線数
の変換、ならびに補間処理を施すことにより、水平走査
線数の変換処理に伴う垂直解像度の劣化分を目立たない
程度に軽減できる。

水平走査線数変換部３で所望のＴＶ方式の走査線に変換
された映像データは、従来例で述べたものと同一のフィ
ールド周波数変換部１１に入力され、ここで、フィール
ドメモリー２の書き込みと読み出しタイミングを制御し
て、所望のフィールド周波数に変換した後、Ｄ／Ａ変換
器ｌ５でアナログ信号に変換して、出力端子ｌ６よりＴ
Ｖ方式の変換された輝度信号として出力される。

なお、本実施例において、垂直輪郭強調回路２０は、簡
単に１個のＩＨラインメモリ２２を用いて構成している
が、ＩＨラインメモリを２個以上用いて垂直輪郭強調回
路２０を実現することも可能である。

また、水平走査線数変換部３の前段に、垂直輪郭部強調
回路２０を設けているが、水平走査線数変換部３の後段
に設けることも可能である。

このように本発明の実施例によれば、水平走査線数変換
部３における垂直空間周波数特性を利得低下分（換言す
れば、垂直解像度の劣化分）を、垂直輪郭強調回路２０
においておらかしめ補正しておくことにより、垂直解像
度の劣化を低減することができる。

また、垂直輪郭強調回路２０はｌＨラインメモリ２２を
利用して構成されるため、フィールドメモリ謔“ を数個用いたフィールド間走査へ間を行う場合にくらべ
て、回路規模の小さい、低コストのＴＶ方式変換装置が
実現可能である。

発明の効果 以上のように本発明によれば、水平走査線数の変換に伴
なう垂直解像度の劣化分を、垂直輪郭強調回路において
補正することで、垂直解像度の劣化が少ないＴＶ方式変
換装置を得ることができる。

また、垂直輪郭強調回路はたとえばＩＨないし２Ｈ程度
のラインメモリやＣＣＤ遅延素子などを利用して構成可
能であり、小型化、低コスト化を容易に行うことができ
、■丁ＲにＴＶ方式変換装置を内蔵することができるも
のである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例のＴＶ方式変換装置の要部を
示すブロック図、第２図は第１図の垂直輪郭強調回路の
構成を示すブロック図、第３図は第１図の垂直輪郭強調
回路の垂直方向の空間周波数特性図、第４図は従来のＴ
Ｖ方式変換装置の要部を示すブロック図、第５図および
第６図は異なるＴＶ方式の走査線を得る場合の説明図、
第７図は従来の水平走査線数変換部の垂直方向の空間周
波数特性図である。 ３・・・水平走査線数変換部、１１・・・フィールド周
波数変換部、２０・・・垂直輪郭強調回路、２２・・・
ラインメモリ、２３・・・減算回路、２４・・・係数回
路、２５・・・加算器。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、映像信号の水平走査線数を他のテレビジョン方式の
   水平走査線数に変換するための水平走査線数変換回路と
   、上記水平走査線数変換回路の出力信号のフィールド周
   波数を他のテレビジョン方式のフィールド周波数に変換
   するためのフィールド周波数変換回路と、上記水平走査
   線数変換回路の前段あるいは後段に設けられ、映像信号
   の垂直方向における輪郭を強調するための輪郭強調回路
   とを備えたテレビジョン方式変換装置。 ２、輪郭強調回路は、映像信号、あるいはディジタル化
   された映像データを、１水平走査期間分遅延させること
   が可能な遅延回路と、上記遅延回路の入力信号と出力信
   号の減算処理をする減算器と、上記減算器の出力信号を
   係数倍する係数回路と、上記遅延回路の入力信号と上記
   係数回路の出力信号を加算する加算器とを備えた請求項
   １記載のテレビジョン方式変換装置。