JPH03283884A - 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】 ［発明の目的コ （産業上の利用分野） この発明は、標準テレビジョン信号の走査線数及びアス
ペクト比とは異なる走査線数及びアスペクト比の高品位
テレビジョン信号を、標準テレビジョン信号に変換する
テレビジョン方式変換装置に関する。

（従来の技術） 近年、各国で高品位テレビジョン方式の開発が行われて
いる。我が国においても日本放送協会が高品位テレビジ
ョン伝送方式としてＭＵＳＥ（Ｍｕｌｔｉｐｌｅ　５ｕ
ｂ−ｎｙｑｕｉｓｔ　Ｓａｍｐｌｉｎｇ　Ｅｎｃｏｄｉ
ｎｇ　）方式を開発している。この方式は、現行の標準
テレビジョン方式と互換性がなく専用の受信機を必要と
する。しかし、現在では高品位テレビジョン受信機は、
高価なものであり一般に普及するまでには時間がかかる
ものと考えられる。そこで、高品位テレビジョン放送信
号を標準テレビジョン受信機でも映出できるように、高
品位テレビジョン信号の方式を変換する装置が必要であ
る。

高品位テレビジョン信号（走査線数１１２５本、アスペ
クト比１ｆｆ：９）を、標準テレビジョン信号（走査線
数５２５本、アスペクト比４：３）に変換する方式変換
において、変換後の画面表示方法としては各種考えられ
る。

第７図は、方式変換を行った後、１６：９のアスペクト
比の高品位テレビジョン信号を情報の欠落なく４＝３の
アスペクト比の標準テレビジョン画面に圧縮して映出す
る場合のアスペクト比関係を示している。

第８図は、高品位テレビジョン信号を標準テレビジョン
信号に変換する方式変換装置の一例である。

高品位テレビジョン信号は、入力端子１０を介してアナ
ログデジタル（Ａ／Ｄ）変換器１１に入力され、デジタ
ル信号に変換される。ここでのサンプリングクロックΦ
１は、例えばΦ１−１６．２ＭＨｚである。デジタル化
された信号は、入力処理装置１２に入力される。ここで
は、例えばＡＬＣ（Ａｕｔｏ　Ｌｅｖｅｌ　Ｃｏｎｔｏ
ｒｏｌｌｅｒ　）、ノンリニア伸長、デイエンファシス
補正等が行われている。また同時にＡ／Ｄ変換器１１の
出力信号は、同期信号発生装置１３に入力される。ここ
では例えば高品位テレビジョン信号の同期信号及び標準
テレビジョン信号の同期信号が発生され、システム各部
の装置及び両信号の同期がとられる。

入力処理装置１２の出力信号は、２次元内挿フィルタ１
４に入力される。２次元内挿フィルタ１４は、例えば垂
直方向にフィルタリングを行うための高品位テレビジョ
ン信号を１水平走査機関遅延する複数個のラインメモリ
と、水平方向にフィルタリングを行うためにクロックΦ
１に同期して１サンプル遅延を行う遅延回路と、係数器
、加算器等を有する。ここでは、同一フィールド内での
水平、垂直方向の２次元のデータを係数倍、加算処理を
行うことにより内挿フィルタ処理をおこなっている。こ
こでフィールド内内挿を行うためのデータ数は、入力に
比べて２倍になり、２次元内挿フィルタ１４の出力信号
は入力信号のサンプルレートの２倍となる。例えばΦ１
−１６．２ＭＨｚとすると出力のサンプルレートは３２
．４ＭＨｚである。

第５図（ａ）、（ｂ）は２次元内挿フィルタの入力側の
信号であり、第５図（ｃ）、（ｄ）は出力側の信号であ
る。

２次元成内挿フィルタ１４の出力信号は、時間軸変換装
置１５へ入力される。ここでは高品位テレビジョン信号
の１水平走査時間を標準テレビジョン信号の１水平走査
時間へ変換する処理が行われる。この処理は、フィール
ドメモリ１６に高品位テレビジョン信号系のクロックΦ
２、例えばΦ２−３２．４ＭＨｚでデータを書き込み、
標準テレビジョン信号系のクロックΦ３、例えばΦ３−
２９．４８４ＭＨｚで読み出すことにより実現される。

ＭＵＳＥ信号は、輝度信号と色差信号が時分割多重され
ているが、両者は分離され色差信号１７と輝度信号２１
として時間軸変換装置１５から出力される。

色差信号１７は、色差信号処理装置１８へ入力され、こ
こではＴ　ＣＩ　（Ｔｉｍｅ　Ｃｏｍｒｅｓｓｅｄ　Ｉ
ｎｔｅｇｒａｔｔｏｎ　）デコード及び時間軸の伸長が
行われる。

ＭＵＳＥ信号では、色差信号（Ｒ−Ｙ）信号、（Ｂ−Ｙ
）信号は輝度信号の水平ブランキング期間に１／４に時
間圧縮されて多重され、かつ（Ｒ−Ｙ）信号、（Ｂ　＝
　ｙ　）信号とが線順次となっており、このデコードが
色差信号出力処理装置１８で行われる。

色差信号出力処理装置１８ては、ラインメモリか使用さ
れ、このメモリに入力データがΦ３のクロック、例えば
Φ３−２９．４８４ＭＨｚで書込まれ、その１／４の周
波数のクロックで読み出されることにより、１／４に時
間圧縮されていた色差信号が標準テレビジョン信号の１
水平走査時間、に伸長される。

また（Ｒ−Ｙ）信号と（Ｂ−Ｙ）信号は、線順次である
ために現ラインに無い方の信号は、上下のラインの信号
を用いて補間され、（Ｒ−Ｙ）信号と（Ｂ−Ｙ）信号が
各ライン毎に作成される。色差信号出力処理装置１８か
らは、（Ｒ−Ｙ）信号と（Ｂ−Ｙ）信号とが出力され、
各デジタル信号はデジタルアナログ（Ｄ／Ａ）変換器１
９ａ１１９ｂに入力され、アナログの（Ｒ−Ｙ）　信号
と（Ｂ−Ｙ）信号とが出力端子２ｏａ１２ｏｂに出力さ
れる。

時間軸変換装置１５から出力される輝度信号２１は、輝
度信号出力処理装置２２へ入力される。

ここでは、色差信号と輝度信号の位相合わせ等が行われ
る。輝度信号出力装置２２の出力は、デジタルアナログ
変換器２３に入力されアナログ信号となり、アナログ輝
度信号は出力端子２４に導出される。

（発明が解決しようとする課題） ＭＵＳＥ信号のフォーマットによると、静止画の場合は
帯域圧縮のため時間軸方向（具体的にはフレーム間、フ
ィールド間）に周波数の折り返った成分を含んでいる。

従ってデコードする際にはフレーム間、フィールド間で
内挿処理を行わなければならない。一方、動画の場合は
、時間軸方向に周波数の折り返った成分を含んでおらず
、１フイ一ルド単位で構成されているために、デコード
する際にはフィールド内だけでの内挿処理でよい。実際
には画素信号ごとに静止画処理と動画処理を行い、動き
検出をしてその動き量に応じて静止画成分と動画成分と
の混合して画素信号を再生している。

従来のように簡素化の目的で、静止画も動画も常にフィ
ールド内だけの内挿処理を行ったのでは、静止画の成分
の多い信号が入力されるとフィールド間、フレーム間の
折り返し成分が折り返ったままとなっており、これが高
域成分で細かいちらつきとなる目障りなノイズとなって
現れる。つまり解像度、鮮鋭度を著しく悪化した信号と
なる。

これを回避するために、動き検出を行って静画と動画に
応じて内挿処理形態を適応的に切換えて行うようにする
と、回路規模が大きくなり、また静画と動画の切変わり
目で不自然な動きが生じることがある。

そこでこの発明は、静止画成分の時間軸方向の折り返し
を動きを検出することな（軽減することができるテレビ
ジョン方式変換装置を提供することを目的とする。

［発明の構成］ （課題を解決するための手段） この発明は、特定の周波数帯域に時間軸方向の折り返し
成分を持つ第１の映像信号か供給され、二の第１の映像
信号を、時間軸方向に折り返った成分を含む第２の映像
信号と時間軸方向に折り返った成分を含まない第３の映
像信号とに帯域分離する分離手段と、 第２の映像信号に対して時間軸方向の処理を行い時間軸
方向の折り返し成分を除去した第４の映像信号を出力す
る信号処理手段と、 第４の映像信号と第３の映像信号とを加算する加算手段
とを備えるものである。

（作用） 上記の手段により、動き検出を行っていないために回路
規模が小さくなり、動き検出時に見られる動画と静画の
切替わり目で不自然な動きもない。また時間軸方向の処
理として簡略化した処理を行っているので、全動画処理
とした場合に比べて、折り返しノイズを抑えることがで
き鮮鋭度、解像度を向上した画像が得られる。

（実施例） 以下、この発明の実施例を図面を参照して説明する。

第１図はこの発明の一実施例である。高品位テレビジョ
ン信号を標準テレビジョン信号に変換する場合の一例と
して、ＭＵＳＥ信号をＮＴＳＣ信号に変換する場合を説
明する。また変換前と変換後のアスペクト比と画面の関
係は第７図のような関係になるものとして説明する。

入力端子１０に供給されたアナログのＭＵＳＥ信号は、
Ａ／Ｄ変換器１１に導入されデジタル信号に変換される
。ここでのサンプリングクロックΦ１は、例えばΦ１　
＝　１８．２ＭＨｚである。Ａ／Ｄ変換器１１の出力信
号は、入力処理装置１２に入力される。ここでは、例え
ばＡ　Ｌ　Ｃ（Ａｕｔｏ　ＬｅｖｅＣｏｎｔｏｒｏｌｌ
ｅｒ　）、ノンリニア伸長、デイエンファシス補正等が
行われる。また同時にＡ／Ｄ変換器１１の出力信号は、
同期信号発生装置１３に入力される。ここでは例えば、
高品位テレビジョン信号の同期信号及び標準テレビジョ
ン信号の同期信号が発生され、システム各部の装置及び
両信号の同期がとられる。

入力処理装置１２の出力信号は、２次元内挿フィルタ１
４に入力される。２次元内挿フィルタ１４は、例えば垂
直方向にフィルタリングを施すための高品位テレビジョ
ン信号を１水平走査期間遅延する複数個のラインメモリ
と、水平方向にフィルタリングを施すためにクロックΦ
１に同期して１サンプル遅延する遅延回路と、係数器、
加算器等により構成される。ここでは、同一フィールド
内での水平、垂直方向に２次元のデータを係数倍、加算
処理を行うことにより内挿フィルタ処理を行っている。

ここでフィールド内内挿を行うためのデータ数は２倍に
なり、２次元内挿フィルタ１４の出力信号は入力信号の
サンプルレートの２倍のレートである。例えばΦ１−１
６．２ＭＨｚとすると出力のサンプルレートは３２．４
ＭＨｚとなる。

第５図（ａ）、（ｂ）が２次元内挿フィルタの入力側の
信号で、第５図（ｃ）、（ｄ）が出力側の信号である。

２次元内挿フィルタ１４の出力信号は、時間軸変換装置
１５に入力される。ここでは、高品位テレビジョン信号
の１水平走査時間を標準テレビジョン信号の１水平走査
時間へ変換する処理が行われる。この処理はフィールド
メモリ１６に高品位テレビジョン信号系のクロックΦ２
、例えばΦ２−３２．４ＭＨｚでデータを書き込み、標
準テレビジョン信号系のクロックΦ３、例えばΦ３−２
９．４８４ＭＨｚで読出しを行うことにより達成される
。

ＭＵＳＥ信号は、輝度信号と色差信号とが時分割多重さ
れているが、両者は分離され色差信号１７、輝度信号２
１として導出される。

まず色差信号の系統から説明する。

色差信号１７は、色差信号出力処理装置１８に入力され
、ここではＴＣＩデコード及び時間軸の伸長が行われる
。ＭＵＳＥ信号では色差信号（Ｒ−Ｙ）信号、（Ｂ−Ｙ
）信号は輝度信号の水平ブランキング期間に１７４に時
間圧縮されて多重され、かつ（Ｒ−Ｙ）信号と（Ｂ−Ｙ
）信号とが線順次となっており、このデコードを色差信
号出力処理装置１８が行っている。色差信号処理装置で
は、ラインメモリが使用され、このメモリに入力データ
がΦ３のクロック、例えばΦ３−２９．４８４Ｍ１ｌｚ
で書き込まれ、その１／４の周波数のクロックで読み出
される。これにより１／４に時間圧縮されていた色差信
号が標準テレビジョン信号の１水平走査時間に伸長され
ることになる。また（Ｒ−Ｙ）信号と（Ｂ−Ｙ）信号と
は線順次であるために現ラインにない方の信号は、上下
のラインの信号を用いて補間され、（Ｒ−Ｙ）信号と（
Ｂ−Ｙ）信号が各ライン毎に作られる。

色差信号出力処理装置１８からは、（Ｒ−Ｙ）信号と（
Ｂ−Ｙ）信号とが出力され、それぞれＤ／Ａ変換器１９
ａ、１９ｂに入力され、アナログ信号に変換される。そ
してアナログの（Ｒ−Ｙ）信号と（Ｂ−Ｙ）信号とは出
力端子２０ａ。

２０ｂに導出される。

次に輝度信号の系統を説明する。

時間軸変換装置１５からの輝度信号２１は、フレーム間
折り返し除去装置２２へ入力される。

ＭＵＳＥ信号の静止画の水平周波数の折り返しスペクト
ルは第２図に示すようになる。

４．０５Ｍｔ（ｚ以上の成分にのみフレーム間の折り返
しがある。次にＭＵＳＥ信号の輝度信号のサブサンプリ
ングパターンを第３図に示す。４フイールドで一巡し、
フレームオフセットサブサンプリングとなっている。第
２図に示すスペクトルがらみて、フレーム間の折り返し
成分を取り除くには、第４図のようにフレーム間でデー
タを内挿し、２倍の３２．４ＭＨｚのサンプルレートに
する。

動画の場合は水平周波数か１８．２ＭＨｚまであり、フ
レーム、フィールド間の折り返し−はなく、フィールド
内内挿処理を施して３２．４ＭＨｚのサンプルレートに
する。しかし静止画、動画のデータは、別々に分けられ
るのではなく、ＭＬＴＳＥデコーダの場合には静止画の
成分と動画の成分とがそのデータの動き量に応じて混合
される。

フレーム間折り返し除去装置２２は上記の原理を用いて
構成されており、輝度信号２１は、低域通過フィルタ（
Ｌ　Ｐ　Ｆ）　２３に入力される。この低域通過フィル
タ２３は、第２図におけるフレーム間の折り返しの無い
４．０５ＭＨｚ以下の成分と取り出すためのものである
。但し、第２図の水平周波数は高品位テレビジョン系の
ものであり、時間軸変換装置１５によりサンプルレート
が低くなり、実際には標準テレビジョン系の周波数に変
換されているから、この周波数（４，０５ＭＨｚ）は、
約３．６９Ｍ）ｌｚに対応する。

第６図は、高品位テレビジョン系の水平周波数を標準テ
レビジョン系の周波数に換算した場合の輝度信号２１の
スペクトルである。

ここでフレーム間の折り返し成分の無い帯域は、３．６
９ＭＨｚであるから、実際には低域通過フィルタ２３の
特性は第６図（ｂ）に示す特性である。これにより低域
通過フィルタ２３の出力信号２４のスペクトルは、第６
図（Ｃ）に示すようになる。

低域通過フィルタ２３の出力信号２４は、加算器２５に
入力され、輝度信号２１から減算される。

すると加算器２１からは、輝度信号２１から低域成分を
差し引いた成分、つまり第６図（ｄ）に示す出力信号２
６が得られる。

この信号２６はフレーム間の折り返し成分を含む信号で
あり、フレームメモリ２７に入力されるとともに加算器
２９に入力される。よって、フレームメモリ２７の出力
信号２８は、加算器２５からの出力信号２６の１フレー
ム前の信号となり、この信号２６と２８とは、加算器２
つに入力されてその平均が取られる。この平均をとる処
理は、第４図に示したし内挿処理に近似した処理であり
、平均をとった出力信号３０は、フレーム間の折り返し
成分が軽減されている。

次に、出力信号３０は、低域成分を有しないので加算器
３１に入力され、さきの低域通過フィルタ２４からの低
域成分と加算される。これにより、加算器３１からは、
第６図（ｅ）に示す成分の出力信号３２が得られる。

信号３２は、輝度信号出力処理装置３３に入力される。

ここでは、色差信号と輝度信号との位相合わせ等が行わ
れる。輝度信号出力処理装置３３の出力信号は、デジタ
ルアナログ（Ｄ／Ａ）ｉｌＤ器３４に入力され、アナロ
グ信号として出力端子３５に導出される。

［発明の効果］ 上記したように、この発明によれば動き検出回路を用い
ることなく回路規模が小さく、動き検出時に見られるよ
うな動画と静画との切替わり目で不自然な動きを生しる
ことがない方式変換を得ることができる。また簡略化し
た処理で水平方向のフレーム間の折り返し成分によるノ
イズを除去することができ、鮮鋭度、解像度が改善され
る。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例を示す構成説明図、第２図
はＭＵＳＥ方式で静止画を伝送した場合の水平スペクト
ラムを示す説明図、第３図はＭＵＳＥ方式の高品位テレ
ビジョン信号を伝送する際のサブサンプリングパターン
を示す説明図、第４図はフレーム内挿した状態でのサブ
サンプリングパターンを示す説明図、第５図はフレーム
内挿した場合のサンプリングパターンを示す説明図、第
６図はフレーム間の折り返しを除去する際のフィルタ特
性を説明する図、第７図はアスペクト比の違う高品位テ
レビジョン画面から標準テレビジョン画面に変換する画
面表示方法を説明するための図、第８図は従来のテレビ
ジョン信号変換装置を示す構成説明図である。 １０・・・入力端子、］１・・・アナログデジタル変換
器、１２・・・入力処理装置、１３・・・同期信号発生
装置、１４・・・２次元内挿フィルタ、１５・・・時間
軸変換装置、１６・・・フィールドメモリ、１７・・色
差信号、１８・・・色差信号出力処理装置、１９ａ、１
９ｂ・・・デジタルアナログ変換器、２０ａ。 ２０ｂ・・・出力端子、２１・・・輝度信号、２２・・
・フレーム間折り返し除去装置、２３・・・低域通過フ
ィルタ、２５・・・加算器、２７・・フレームメモリ、
２９．３１・・・加算器、３３・・・輝度信号出力処理
装置、３４・・・デジタルアナログ変換器、３５・・・
出力端子。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 特定の周波数帯域に時間軸方向の折り返し成分を持つ第
   １の映像信号が供給され、この第１の映像信号を、時間
   軸方向に折り返った成分を含む第２の映像信号と時間軸
   方向に折り返った成分を含まない第３の映像信号とに帯
   域分離する分離手段と、 第２の映像信号に対して時間軸方向の処理を行い時間軸
   方向の折り返し成分を除去した第４の映像信号を出力す
   る信号処理手段と、 第４の映像信号と第３の映像信号とを加算する加算手段
   とを具備したことを特徴とするテレビジョン方式変換装
   置。