JPH03270397A - 方式変換器 - 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］ この発明は、テレビ受像方式を切り換える方式変換器、
特にＭＵＳＥ方式から、ＥＤＴＶ方式若しくはＮＴＳＣ
方式に変換する方式変換器に関するものである。

［従来の技術］ 第８図は、昭和５９年９月２０日のテレビジョン学会技
術報告会において発表されたＭＵＳＥ方式受信用の標準
方式アダプター装置のブロック図である。

同図において、入力端子（１ｅ）には、アナログ／デジ
タル変換された後のＭＵＳＥベースバンド信号（１８）
か入力され、２次元ローパスフィルタ［以下２次元ＬＰ
Ｆと称す］　　（４ｂ）を介して、時間軸変換回路（２
ｂ）に入力される。

時間軸変換回路（２ｂ）の出力（１９）は、第１のフレ
ームメモリ（１６ａ）と、加算器（６０）、減算器（７
ｄ）、及び混合回路［以下ＭＩＸ回路と称す］　　（ｌ
ｌｂ）の一方の入力に与えられる。

第１のフレームメモリ（１６ａ）の出力（２０）は、加
算器（６０）の他方の入力と、第２のフレームメモリ（
１６ｂ）とに入力され、第２のフレームメモリ（１６ｂ
）の出力（２１）は、減算器（７ｄ）の他方入力端に入
力される。この減算器（７ｄ）の出力（２２）は、動き
検出回路（１７）に入力され、動き検出回路（１７）の
二出力の一方（２３）は、ＭＩＸ回路（ｌｌｂ）の制御
信号として入力され、他方（２４）は、フィールドメモ
リ（５ｅ）を介して再びフィールドメモリ出力（２５）
として動き検出回路（１７）に入力される。

また、前記加算器（６０）の出力（２６）は、定数乗算
器（１２ｋ）を介して、ＭＩＸ回路（１１ｂ）の他方入
力として入力される。このＭＩＸ回路（ｌｌｂ）の出力
（２７）は、動き適応処理された画像信号であり、出力
端子（４５ｅ）から出力される。

この様な構成の従来装置において、２次元ＬＰＦでは、
方式変換するためにＭＵＳＥ信号から再生するＭＵＳＥ
系の画像（方式変換前の原画）は１フィールドを用いた
内挿（動画処理モード）で十分である。そこで、補間フ
ィルタは、フィールド間オフセットサンプリングによっ
て、８．１　　［ＭＨｚ］帯域に折り返された信号を、
１６．２ＭＨｚ帯域に戻す２次元フィルタとなる。しか
し、ＭＵＳＥエンコーダにより、４８．８　［ＭＨｚ　
］から３２．４［ＭＨｚ］にサンプリング周波数変換さ
れているため、水平帯域は、１２．２　［ＭＨｚ　］と
なる。

従来の２次元ＬＰＦ（４ｂ）の構成を第９図に示す。こ
の２次元ＬＰＦ　（４ｂ）は、加算器（６ｐ）、　　（
６ｑ）、　　（６ｒ）、　　（６ｓ）、（６ｔ）。

（６ｕ）　、１６．２　［ＭＨｚ］　クロックのスイッ
チ回路（１３ｇ）、（１３ｈ）　、画素遅延回路（１４
ｈ）、　　（１４ｉ）、　　（１４ｊ）、　　（１４ｋ
）。

（１４１）　、及びＹＩＨ，Ｃ２Ｈ遅延回路（１５Ｃ）
、　　（１５ｄ）を有し、垂直フィルタ３タツプ、水平
フィルタ５タツプで構成し、垂直フィルタはライン数変
換のための前置フィルタとインターレース処理を兼ねて
いる。

ライン数変換は、１０５０本から、５２５本に間引く、
つまり、ＭＵＳＥ系の２本から、５２５本系の１本をつ
くる変換である。そのための前置フィルタは、５２５／
２本で帯域制限をしなければならない。ここでは、１１
２５／４本とすることで兼用した。インターレース処理
は、垂直フィルタの上下のラインに３／４　：　１／４
の比で重みをかけた係数を用いることで行っている。こ
のフィルターのタップ係数を、第１０（ａ）図に示す。

また、周波数応答は第１０（ｂ）図に示すようになり、
フィールド間オフセットサンプリングによる折り返しを
防いでいるのがわかる。特性は、中域を持ち上げた形で
、８ｅＭＨｚＥで約４ｄＢの利得である。

時間軸変換部（２ｂ）は、２次元ＬＰＦ　（４ｂ）によ
り１６．２ＭＨｚ帯域になったＭＵＳＥベースバンド信
号を５２５本標準方式に変換する部分である。ライン数
、アスペクトの違いによる走査時間の違いを補正するた
めに、時間軸伸長メモリを用いる。この時間軸伸長メモ
リの書き込みアドレスは、マド信号と呼ばれる制御信号
であり、ＭＵＳＥ系の２本に１本を用いつつ、４：３の
アスペクト比の変換を行うことができる。書き込みは、
３２．４［ＭＨｚコで行い、読み出しは１１Ｊ４　　［
ＭＨｚ］で行うことにより、時間軸が補正される。

２次元ＬＰＦ　（４ｂ）は、１フィールド内挿たけてあ
り、動領域については、送信側でも同じフィールド内挿
の前置フィルターを経ているので、受信側では折り返し
なく再生できる。しかし、静止領域については、送信側
が４フィールド内挿の前置フィルタを用いており、受信
側では折り返し成分か残る。３次元的空間周波数領域で
考えると、ＭＵＳＥのサンプリングによるキャリアの配
置は、第１１図のようになる。ＭＵＳＥ方式の帯域圧縮
は、第１２図のように、折り返すことで実現している。

このため、静止領域を動画モード処理した場合に、残さ
れる折り返し成分は第１１図からもわかるように時間軸
方向の折り返しとなる。映像としては、エツジ部分のチ
ラッキとなって見える。

この成分は、フレーム間で位相が反転した成分てあり、
すなわち、フレーム間オフセットサンプリングによって
高域成分が低域に折り返されたものであり、現フレーム
と前フレームの和をとることにより除去できる。ここで
用いたフレームメモリは、５２５本に変換した後のフレ
ームメモリであり、クロックレートは、１１．３４　Ｍ
Ｈｚである。

フレーム間オフセットサンプリングによる折り返しを除
くためには、現フレームと前フレームの和をとればよい
が、動領域では２線ボケになる。

これを防ぐため、動きのある部分ではフレーム間の和を
とることを禁止しなければならない。動き検出回路（１
７）では、動き検出部のメモリーの容量を減らすため、
検出のためのデータをサブサンプルして、半分にしてい
る。また、ＭＵＳＥ方式のサンプリングパターンから検
出できる動き検出は、２フレーム差によるもので、これ
をフィールドメモリを用いて、時間的に引きのばした信
号にして誤検出を防いでいる。

ＭＩＸ回路（１１ｂ）は、動き検出回路にア）にて検出
されたデータを制御信号として、動領域では、現フレー
ムの信号を、その他の静止画領域では、現フレームと前
フレームをたした信号を使うように切り換える。

［発明が解決しようとする課題］ 従来の方式変換器は、以上のような構成であっったため
、静止画領域では、５２５本系換算で水平帯域が理論上
４．２　　［ＭＨｚ］　しかない。このため、モニター
の高解像度化が進む中、水平帯域を拡大する必要が生じ
ていた。また、時間軸方向の折り返しが存在するので、
折り返しを除去することが必要である。

この発明は、かかる課題を解決するためになされたもの
で、静止画領域において５２５本系換算で水平帯域が７
　［ＭＨｚ］まで帯域拡大でき、時間軸方向の折り返し
が存在せず、ＭＵＳＥ方式からＥＤＴＶ方式若しくはＮ
ＴＳＣ方式に変換することができる方式変換器を得るこ
とを目的とする。

［課題を解決するための手段］ この発明に係る方式変換器は、静止画領域での周波数帯
域を倍増するサンプリング周波数変換回路と、時間軸方
向の全ての折り返し成分（フリッカ源）を除去する折り
返し除去回路とを有するものである。

［作用コ この発明による方式変換器によれば、サンプリング周波
数変換回路を設けたことにより、５２５本系換算で最大
的７［ＭＨｚ］まで水平帯域が拡大される。また、折り
返し除去回路によりフレーム間オフセットサンプリング
、フィールド間オフセットサンプリング、及びインタレ
ースによる折り返しの全ての妨害（フリッカ）を除去す
ることができる。

［実施例］ 次に、この発明の一実施例を図によって更に詳細に説明
する。

第１図はこの発明の一例を示す方式変換器の構成ブロッ
ク図である。

この方式変換器の場合、時間軸変換回路（２ａ）と、サ
ンプリング周波数変換回路（３）と、２次元ＬＰＦ　（
４ａ）と、折り返し除去回路（２８）と、動き検出回路
（２９）と、ＭＩＸ回路（１１ａ）とを備えている。

第１図において、入力端子（１ａ）にはＭＵＳＥベース
バンド信号が入力され、同時に時間軸変換回路（２ａ）
にも入力される。時間軸変換回路（２ａ）の出力信号（
３０）はサンプリング周波数変換回路（３）に入力され
る。サンプリング周波数変換回路（３）の出力信号（３
１）は、２次元ＬＰＦ（４ａ）に入力される。２次元Ｌ
ＰＦ（４ａ）の出力信号（３２）は第１のフィールドメ
モリ（５ａ）、第１の加算器（６ａ）の−万入力、第１
、第２の減算器（７ａ）及び（７ｂ）の−万入力に入力
される。第１のフィールドメモリ（５ａ）の出力信号（
３３）は、第２のフィールドメモリ（５ｂ）　、第２の
加算器（６ｂ）の−万入力、第３の減算器（７Ｃ）の−
万入力、及びＭＩＸ回路（１１ａ）の−万入力に入力さ
れる。第３のフィールドメモリ（５Ｃ）の出力信号（３
４）は、第４のフィールドメモリ（５ｄ）、第２の加算
器（６ｂ）の他方入力、第３の減算器（７ｃ）の他方入
力に入力される。第４のフィールドメモリ（５ｄ）の出
力信号（３５）は、第１の減算器（７ａ）に入力される
。第１の加算器（６ａ）の出力信号（３６）は、第１の
定数乗算器（１２ａ）を介して第３の加算器（６ｃ）の
−万入力に入力される。第２の加算器（６ｂ）の出力信
号（３７）は、第２の定数乗算器（１２ｂ）を介して第
３の加算器（６Ｃ）の他方入力に入力される。第３の加
算器（６ｃ）の出力信号（３８）は、第３の定数乗算器
（１２ｃ）を介してＭＩＸ回路（１１ａ）の他方入力に
入力される。第１の減算器（７ａ）の出力信号（３つ）
は、２フレ一ム検出回路（８）に入力され、その出力信
号（４０）は、ＭＡＸ回路（１０）の−万入力に入力さ
れる。第２、第３の減算器（７ｂ）及び（７ｃ）の出力
は、それぞれ１フレーム検出回路（９）に入力され、そ
の出力信号（４１）は、ＭＡＸ回路（１０）の他方入力
に入力きれる。ＭＡＸ回路（１０）の出力信号（４２）
は、ＭＩＸ回路（１１ａ）に入力され、その出力信号（
４３）は、出力端子（４５ａ）を経て次段の回路に接続
される。

この様に形成されたこの発明による方式変換器において
、入力端子（１ａ）からは、ＭＵＳＥベースバンド信号
が入力され、この入力信号は、時間軸変換回路（２ａ）
において、ＭＵＳＥ系の水平走査時間からＨＤＴＶ５２
５本ノンインタレノンインタレノンインタレース系間。

時間軸変換回路（２ａ）は従来例同様、時間軸伸長メモ
リで走査時間の違いを補正する。この場合、書き込みは
１６．２ＭＨｚで行い読み出しは１０．０８　ＭＨｚで
行うことで、ＭＵＳＥ系からＥＤＴＶ系に変換されるこ
とになる。また、このメモリは、次々段の２次元ＬＰＦ
　（４ａ）の垂直フィルタの構成が簡単になるように、
１１２５本の走査線から１０５０本を抜き出し用も兼ね
ている。

サンプリング周波数変換回路（３ａ）は、サンプリング
周波数ｆｓ＝１０．０８Ｍ　Ｈｚをｆｓ’−１５，１２
Ｍ　Ｈ２に変換する回路である。これは、ＭＵＳＥエン
コーダが４８．６→３２．４ＭＨｚの変換をしているた
めであり、この変換に伴なう補間フィルタは、ｒｓ’−
１５，１２ＭＨｚの再標本化によるベースバンドへの折
り返し成分を取り除くためのフィルタである。

原理的には、６０．４８　ＭＨｚで動作するので、ｆ−
５゜０４・ｎ　［ＭＨｚ］　　（ｎ−１，２，・・、　
　６）における特性を十分抑える必要がある。

サンプリング周波数変換回路（３）は、例えば、第２図
に示した６種の特性の補間フィルタ（４４ａ）　〜（４
４ｆ）とスイッチ回路（１３ａ）とで構成することで実
現できる。トータルの特性とタップ係数を第３図と第４
図に示す。又、実際の回路を第５図に示すが、タップ係
数のわりには比較的回路規模が小さいことがわかる。こ
れにより、静止画領域での水平帯域の拡大が可能となる
。これは、ＭＵＳＥベースバンド信号の垂直高域成分が
、水平周波数７．５６〜１５．１２　　［ＭＨｚコに折
り返ることによるもので、ＭＵＳＥエンコーダで前置フ
ィルタが十分帯域制限されているという条件から、忠実
に水平高域成分が再生できる。しかし、この装置は、時
間軸方向に帯域制限を行ってぃないため、静止画領域で
は、ＭＵＳＥ方式特有の帯域圧縮による時間軸方向の折
り返し妨害（フリッカ）が生じる。

第５図に示すサンプリング周波数変換回路（３）は、入
力端子（ＩＣ）と出力端子（４５Ｃ）との間に、７個の
定数乗算器（１２ｄ）、（１２ｅ）。

（１２ｆ）、　　（１２ｇ）、　　（１２ｈ）、（１２
ｉ）、　　（１２ｊ）と、５個の加算器（６ｄ）。

（６ｅ）、　　（６ｆ）、　　（６ｇ）、　　（６ｈ）
と、３個のスイッチ回路（１３ｂ）、　　（１３ｃ）、
　　（１３ｄ）と、それに２個の１画素遅延回路（１４
ａ）（１４ｂ）を図示のように配列接続して形成されて
いる。

２次元ＬＰＦ（４ａ）は、フィールド内内挿動作を行う
もので、第６図にその回路例を示す。この例の場合、加
算器（６ｉ）、　　（６ｊ）、　　（６ｋ）（６１）、
　　（６ｍ）、　　（６ｎ）と、スイッチ回路（１３ｅ
）、　　（１３ｆ）と、１画素遅延回路（１４ｃ）、　
　（１４ｄ）、　　（１４ｅ）、　　（１４ｆ）（１４
ｇ）と、２個のＹＩＨ，Ｃ２Ｈ遅延回路（１５ａ）、　
　（１５ｂ）とを、図示の通りに、入力端子（１ｄ）と
出力端子（４５ｄ）との間に配列接続して形成されてい
る。

ここで、垂直フィルタは、ライン数変換のための前置フ
ィルタであると共に、５２５本ノンインタレース処理も
兼ね行っている。ライン数変換のための前置フィルタと
しての機能は５２５／２本で帯域制限することで果たし
、５２５本ノンインタレース処理は、上下のラインに３
／４　：　１／４の比で重み付けすることで行う。特性
は第７（ｂ）図に、タップ係数は第７（ａ）図に示され
ている。

前述の２次元ＬＰＦ　（４ａ）は、フィールド内でしか
処理しないため、時間軸方向の折り返しを完全に取り除
くことができない。よって、時間軸方向の折り返しを取
り除く回路（２８）を設ける必要があり、次にこれにつ
いて説明する。この時間軸方向の折り返しの原因は、大
別して３つに分けることができる。それは、ＭＵＳＥ方
式特有のフレーム間オフセットサブサンプリングによる
もの、フィールド間オフセットサブサンプリングによる
もの、インターレース走査によるものに大別できる。フ
レーム間オフセットサブサンプリングによる折り返しは
、フレーム間で位相が反転し、フィールド間オフセット
サブサンプリングによるもの及びインターレース走査に
よる折り返しは、フィールド間で位相が反転する。従来
例では、フレーム和をとることによりフレーム間オフセ
ットサブサンプリングによる折り返しを除去していた。

しかし、まだ、フィールド間オフセットサブサンプリン
グと、インターレース走査による折り返しは除去してい
ないことになる。よって、これを除去するためには、フ
ィールド和をとればよい。

すなわち、全ての時間軸方向の折り返しを除去するには
、第１の加算器（６ａ）と第２の加算器（６ｂ）と第３
の加算器（６Ｃ）並びに３個のフィールドメモリとを用
いて、３フィールド和（フレーム和十フィールド和）を
取ることによって達成される。

この処理は、静止画領域では、折り返しを取り除くこと
ができるが、動画領域では、２重像などの妨害が生じる
。これを防ぐため、従来例同様、動き検出回路（２９）
を設け、ＭＩＸ回路は、動き検出データを制御信号とし
、静止画領域においては折り返しを除去し、動画領域で
は、折り返し除去はしないように適応的に処理を行う。

静止画領域では、３フィールドの和をとった信号を出力
し、動画領域では、３フィールドの和をとっていない信
号（第１のフィールドメモリ（５ａ）の出力信号）を出
力するように切り換える。

また、動き検出回路（２つ）は、従来通りの２フレ一ム
差分によるものと、新しく１フレーム差分によるものと
を併用し、より正確な動き検出データを得ている。

［発明の効果コ この発明によれば、以上説明した通り、２次元ＬＰＦの
改良により５２５本ノンインターレース走査にも対応で
き、またサンプリング周波数変換回路により水平帯域が
理論上１５．１２／２　　［Ｍ　Ｈｚ　］まで拡大され
、更に、３個のフィールドメモリを用いて３フィールド
の和をとることにより、時間軸方向の折り返し成分を全
て除去することができ、これにより、非常に高画質な画
像が得られる効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例による方式変換器のブロッ
ク図、第２図はサンプリング周波数変換回路のブロック
図、第３図はサンプリング周波数変換回路の周波数応答
特性図、第４図はサンプリング周波数変換回路のタップ
係数を示す説明図、第５図はサンプリング周波数変換回
路のブロック図、第６図はこの発明による２次元ＬＰＦ
の構成図、第７（ａ）図はこの発明による２次元ＬＰＦ
のタップ係数説明図、第７（ｂ）図は２次元ＬＰＦの周
波数応答説明図、第８図は従来装置のブロック図、第９
図は従来装置の２次元ＬＰＦの構成ブロック図、第１０
（ａ）図は従来の２次元ＬＰＦのタップ係数説明図、第
１０（ｂ）図は従来の２次元ＬＰＦの周波数応答説明図
、第１１図は静止画を３次元的に表わしたＭＵＳＥ信号
の空間周波数を示す説明図、第１２図は１次元で表した
ＭＵＳＥ信号の折り返しを示す説明図である。 図中、（ｌａ）〜（ｉｆ）は入力端子、（２ａ）〜（２
ｂ）は時間軸変換回路、（３）はサンプリング周波数変
換回路、（４ａ）〜（４ｂ）は２次元ＬＰＦ、（５ａ）
　〜（５ｅ）はフィールドメモリ、（６ａ）〜（６ｕ）
は加算器、（７ａ）〜（７ｄ）は減算器、（８）は２フ
レ一ム検出回路、（９）は１フレーム検出回路、（ｌＯ
）はＭＡＸ回路、（ｌｌａ）〜（ｌｌｂ）はＭＩＸ回路
、（１２ａ）　〜（１２ｋ）は定数乗算器、（１３ａ）
〜（１３ｈ）はスイッチ回路、（１４ａ）　〜（１４ｇ
）は１画素遅延回路、（１５ａ）　〜（１５ｄ）は遅延
回路、（１６ａ）　〜（１６ｂ）　は７レー云メモリ、
（１７）は動き検出回路、（１８）はＭＵＳＥベースバ
ンド信号、（１つ）は時間軸変換出力、（２０）はｍｌ
のフレームメモリ出力、（２１）は第２のフレームメモ
リ出力、（２２）は減算器出力、（２３）、（２４）は
動き検出器出力、（２５）はフィールドメモリ出力、（
２６）は加算器出力、（２７）はＭＩＸ回路出力、（２
８）は折り返し除去回路、（２９）は動き検出回路、（
３０）は時間軸変換回路の出力信号、（３１）はサンプ
リング周波数回路の出力信号、（３２）は２次元ＬＰＦ
の出力信号、（３３）は第１のフィールドメモリの出力
信号、（３４）は第３のフィールドメモリの出力信号、
（３５）は第４のフィールドメモリの出力信号、（３６
）は第１の加算器の出力信号、（３７）は第２の加算器
の出力信号、（３８）は第３の加算器の出力信号、（３
９）は第１の減算器の出力信号、（４０）は２フレ一ム
検出回路の出力信号、（４１）は１フレーム検出回路の
出力信号、（４２）はＭＡＸ回路の出力信号、（４３）
はＭＩＸ回路の出力信号、（４４）は補間フィルタ、（
４５）は出力端子である。 なお、図中同一符号は同−又は相当部分を示す。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. ＭＵＳＥ方式の信号を入力して水平走査時間をＥＤＴＶ
   方式若しくはＮＴＳＣ方式の水平走査時間に変換する時
   間軸変換回路と、この時間軸変換回路の出力を入力して
   帯域制限を行うそれぞれ帯域の異なる複数の内挿フィル
   タ及び変換すべきサンプリング周波数の周期で前記内挿
   フィルタを切り換えるスイッチ回路を有するサンプリン
   グ周波数変換回路と、このサンプリング周波数変換回路
   の出力信号を入力して１フィールドに５２５本の走査線
   分の信号を出力する２次元ローパスフィルタと、及び前
   記２次元ローパスフィルタの出力信号を入力して、フレ
   ーム間オフセットサンプリングの折り返しとフィールド
   間オフセットサンプリングの折り返しとインターレース
   走査による折り返しとの時間軸方向の全ての折り返し成
   分を除去する折り返し除去回路とを備える方式変換器。