JPH033493A - 高品位/標準テレビジョン信号受信装置 - Google Patents

高品位/標準テレビジョン信号受信装置

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JPH033493A
JPH033493A JP1136029A JP13602989A JPH033493A JP H033493 A JPH033493 A JP H033493A JP 1136029 A JP1136029 A JP 1136029A JP 13602989 A JP13602989 A JP 13602989A JP H033493 A JPH033493 A JP H033493A
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signal
aspect ratio
output
muse
standard television
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JP1136029A
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English (en)
Inventor
Kenji Katsumata
賢治 勝又
Shigeru Hirahata
茂 平畠
Shinobu Torigoe
鳥越 忍
Mitsuhisa Konno
紺野 光央
Yoshimasa Miyake
三宅 賢昌
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Hitachi Image Information Systems Inc
Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
Hitachi Video Engineering Co Ltd
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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〕 本発明は標準テレビジョン放送の受信機、高品位テレビ
ジョン放送の受信機、VTR等の映像信号処理装置に係
り、特に標準テレビジョン放送と高品位テレビジョン放
送を共に受信し、さらに受信した信号を記録再生するの
に好適な信号処理システムに関する。
〔従来の技術〕 最近の大型テレビジョンの普及に伴い、高精細な映像の
提供が必須のものとなりつつある。このような動きの中
、NHKの開発した高品位テレビジョンの伝送方式であ
るMU S E (Multiple 5ub=Nyq
uist Sampling encoding)が、
注目をあびている。MUSE方式は、いわゆるハイビジ
ョンと呼ばれるもので、高品位テレビジョンの映像信号
を帯域圧縮して伝送する方式の一種である。この伝送方
式は、既に実験放送も行なわれており、1989年の春
から放送が開始される予定となっている。
ハイビジョンは、資料rNHK技術研究誌 昭62  
第39巻 第2号 通巻第172号 p18〜p53」
にあるように、走査線数が1125本、フレーム周波数
が30比のインターレース信号で、さらに画面のアスペ
クト比が16二〇と定められており、現行放送方式であ
るNTSCとは大幅に規格が異なっている。
そのため、これを受信するためには、フレームメモリを
用いた大規模な受信機を必要としている。
また、現在のテレビジョン受信機では、この放送を受信
することができない。従って、ハイビジョンを現行の受
信機で見るためには、なんらかの信号変換装置が必要と
なる。この信号変換装置は、ダウンコンバータと呼ばれ
るもので、既にNHKによって開発されている。現行放
送方式であるNTSCは、走査線数が525本、フレー
ム周波数が301にのインターレース信号で、画面のア
スペクト比は4:3である。すなわち、ダウンコンバー
タでは走査線数を1125本から525本とすることと
、画面のアスペクト比を16=9から4:3とすること
を必要とする。現在、ダウンコンバータには、2つの表
示方式がある。この様子を第2図に示す。
第2図はダウンコンバータの表示範囲を示したもので、
大枠はアスペクト比4:3のディスプレイを示している
。第1の方式は、第2図(a)に示すように、ハイビジ
ョンの画面の両端を切り取って、16:9から4:3に
変換するもの。第2の方式は、第2図(b)に示すよう
に、現行のディスプレイの上下を切り取って、4:3の
ディスプレイに16:9の画面を映しだすものである。
上記2つの方式は、ハイビジョン放送を現行の4:3の
ディスプレイに表示するのに有効な手段となっている。
〔発明が解決しようとする課題〕
しかしながら、上記2つのダウンコンバータは、以下の
問題点をもつ。第1の方式、すなわちハイビジョンの信
号の両端を切り取る方式では、(1)表示画面の左右の
情報が欠落する。(2)垂直解像度が低下する。
第2の方式、すなわち現行のディスプレイの上下を切り
取る方式では、 (3)垂直解像度が低下する。(4)ディスプレイにブ
ランキング期間が見える。
である。(1)の問題は、MUSE信号のアスペクト比
をNTSC信号のアスペクト比に合わせるために起きる
もので、ハイビジョンでは見える両サイドがダウンコン
バータでは見えなくなる。この問題は、例えば文字など
の映像信号の場合に読むことができなくなるので、大き
な問題となる可能性がある。
(2)の問題は、1125本の走査線を525本の走査
線数に間引くために生ずる。(3)の問題は、1125
本の走査線を約390本に間引くために生ずる。(4)
の問題は、現行のディスプレイの上下に映像の無い期間
を挿入し、16:9の画像を全て表示するために生ずる
。以上のようにダウンコンバータは、高画質をうたうハ
イビジョンの受像機としては、たとえ現行の受像機で見
ることができるとはいえ、十分なものではない。
本発明の目的は、16:9のアスペクト比をもつ表示装
置を備え、回路規模の小さな簡易型の高品位テレビジョ
ン/標準テレビジョン信号共用受信機を提供すること、
現行のVTRにもMUSE放送の内容を記録可能とする
ことにある。
〔課題を解決するための手段〕
上記目的は、簡易化したMtlSEデコーダと、ディジ
タル信号処理をして倍速走査の信号を出力するIDTV
プロセッサを並列に配し、MUSE用の同期信号とNT
SC用の同期信号を切り換えてディスプレイに出力する
スイッチ手段と、MUSE用の輝度・色差信号とNTS
C用の輝度・色差信号を切り換えてディスプレイに出力
するスイッチ手段と、MUSE用の信号をNTSC用の
規格にあわせる為の標準テレビジョン信号変換手段と、
VTRに色信号を記録し再生するためのバースト信号付
加手段と、IDTVプロセッサから出力される輝度・色
信号のアスペクト比変換するアスペクト比変換手段と1
6:9のアスペクト比を持つ倍速ディスプレイとを持つ
ことによって達成できる。
〔作 用〕
まず、MIJSEデコーダの簡易かについて説明する。
MUSEデコーダは、輝度信号と色差信号とを時間軸で
圧縮して多重し、さらに2フレームで1巡するように画
素を間引くことによって帯域圧縮する方式である。従っ
て、このMtlSE信号をもとの高帯域な信号に戻すた
めには、大容量のメモリと非常に複雑な信号処理が必要
となる。大きく分けると、静止画信号処理、動画信号処
理、画像の動き検出処理、動き補正、雑音除去等である
。ここで、再生した映像の解像度をNTSCの解像度程
度に押さえること、さらにある程度の折り返し妨害の発
生を許せば、簡易化したMtlSEデコーダを構成する
ことができる。
すなわち、エンコーダー側で静止画処理された信号も、
動画処理された信号も、デコーダ側ですべて動画処理す
る方法である。この方法では、すべて動画処理するため
、静止画信号処理、動き検出処理、動き補正、雑音除去
等の信号処理は、必要無くなる。従って、比軟的簡単に
MUSEデコーダを構成できる。
次に、MtlSE信号を現行のVTRに記録する方法に
ついて説明する。MUSEデコーダの信号処理部から得
られる信号は、走査線数が1125本、フレーム周波数
が30)hのインターレース信号で、水平の走査周波数
は約34kl(zとなっている。単純に走査線数だけを
NTSCと合わせるために垂直方向のフィルタ処理をし
て、走査線を間引いたとすると、走査線数が525本、
フレーム周波数が30比のインターレース信号で、水平
の走査周波数は約17k)Izとなる。
従って、通常のNTSCの信号と比較すると信号の帯域
が、574倍の帯域となる。
現行のVTRは、たとえば5−VHSタイプのものを用
いると、輝度信号の帯域で約5MHzの信号を記録する
ことが可能である。これは水平解像度で表すと約400
本となる。NTSC信号の帯域は約4MHzであり、す
なわちこれは約320本捏度の解像度となる。
従って、NTSC信号を記録する場合は、VTRの帯域
にまだ多少の余裕がある。従って、走査線を間引いたM
USE信号をこれに記録することが可能となる。
言い換えるとこれは、走査線数が1125本、フレーム
周波数が30)hのインターレース走査で、アスペクト
比が16=9の信号をVTRに記録したことになる。
さて、前記の方法で記録した信号を通常のNTSC信号
として扱って再生すると、縦につぶれた画面となる。従
ってこれを自然な画像として映すためには、水平方向に
拡大して5:3のディスプレイに映せばよい。この様に
、走査線数を間引いた信号を圧縮して記録し、再生時に
拡大して表示すれば画面が切れることも無く、またID
TVプロセッサの処理を利用して垂直解像度の劣化を最
小にした画像を再生することができる。
〔琳譲例〕
本発明の一実施例を第1図に示す。第1図において、1
01はアンテナ等からの地上放送の信号入力端子、10
2は衛星放送の信号入力端子、103は例えば5−VB
2 VTRとの接続に用いられるY/C分離タイプの映
像信号を入力する入力端子、 104.105は5−V
B2に記録するための輝度・色差信号の出力端子、10
6はBSチューナ、107は簡易MUSEデコーダ、 
108はI DTVプロセッサ、109はアスペクト比
を16:9のディスプレイ用に変換するアスペクト比変
換回路、110は簡易MUSEデコーダ107からの信
号とアスペクト比変換回路109からの信号を切り換え
るためのスイッチ回路、111はMUSE信号と出力端
子104.105から出力される輝度・色差信号との同
期をとるためのNTSC同期信号発生回路、112は簡
易MUSEデコーダ107からの信号に垂直方向のフィ
ルタ処理をして間引き、走査線数を525本とする速度
・走査線数変換回路、113は速度・走査線数変換回路
112からの色差信号にバースト信号を付加するバース
ト信号付加回路、114はMUSE規格の信号を標準信
号の規格に変更するための標準テレビジョン信号変換回
路、115はアスペクト比16:9の倍速ディスプレイ
である。
第1図の説明の前に、MUSE簡易デコーダ107とI
 DTVプロセッサ108の構成の一例について、詳し
く説明する。MUSU簡易デコーダ107°とその周辺
回路の一例を第3図に、IDTVプロセッサとその周辺
回路の一例を第4図に示す。
第3図において、301はMUSU信号の入力端子、3
02はMUSE信号をディジタル化するA/Dコンバー
タ、303から305はそれぞれ輝度信号と色差信号を
アナログ信号に戻すDハコンバータ、307は簡易MU
SEデコーダの信号処理部、308はデイエンファシス
処理部、309はフィールド内の内挿フィルタ、310
は色信号の時間軸伸長処理部(以下、TCIデコーダと
記す。)、311は線順次デコーダである。第3図に示
す簡易MUSEデコーダでは、通常静止画処理部分で行
なうフィールド間の内挿フィルタ処理を行なわずに、静
止画部分も動画部分もすべて動画処理をフィールド内の
内挿フィルタ309をもって行なう。この処理方式によ
って、通常のMUSEデコーダに必要となるフレームメ
モリやフレーム間の内挿フィルタ、あるいは動き検出回
路等の複雑な信号処理回路が不要となり、第3図に示す
ような非常に簡単な信号処理ですむ。
ただし、第3図の簡易MUSEデコーダは、従来例で述
べたダウンコンバータのように走査線数の変換を行なっ
ていない。すなわち、このMUSE簡易デコーダは、走
査線数が1125本で16=9のディスプレイに表示す
ることを念頭においている。したがって、通常のMUS
Eデコーダには及ばないものの、ダウンコンバータと比
較すると、垂直解像度の大幅に向上した画像が比較的簡
単な回路構成をもって得られる。しかしながら、MUS
E簡易デコーダの本来の目的は、やはりダウンコンバー
タと同じように、ハイビジョンの画像もNTSCの画像
も見られることにある。そこで、第4図に示すように、
IDTV(Improved Definition 
TV)あるいはEDTV (Enhanced Def
inition TV)のプロセッサを同時に用いて対
応する。
第4図において、401は映像信号の入力端子、402
はIDTVプロセッサ、あるいはHDTVプロセッサで
ある。403はA/Dコンバータ、404は動き適応型
のY/C分離回路、405は動き適応型の走査線補間回
路、406は倍速変換回路、407は同期信号発生回路
、408は水平圧縮回路、409はスイッチ回路、41
0はD/Aコンバータ、411は16:9の倍速ディス
プレイである。IDTVプロセッサでは、画像の動きに
応じたY/C分離や走査線補間を行ない、倍速の信号と
して出力する。従って、静止画信号にたいしては、クロ
スカラーやドツト妨害の無い、しかも垂直解像度の大幅
に向上した画像が得られる。
第3図で説明した簡易MUSEデコーダと第4図で説明
したI DTVプロセッサとを併用したのが、第1図の
実施例である。すなわち、NTSC信号を受信している
場合はIDTVプロセッサを用い、16:9のディスプ
レイに4:3の画面を両端を切って525/60のノン
インターレース表示し、MUSE信号を受信し、た場合
は簡易MUSEデコーダを用いて、16:9のディスプ
レイに1125730のインターレース表示を行なうも
のである。
第1図において、通常のNTSC信号が入力された場合
は、IDTVプロセッサ108を用いて倍速変換処理し
た後、16:9の画面に表示可能なようにアスペクト比
変換回路109を用いて変換処理を行なう。
NTSC信号はアスペクト比が4:3であるから16:
9のディスプレイに表示する場合は、両端をブランキン
グで隠して中央に4:3の画面を表示することになる。
この様子を第5図(a)に示す。また、第5図(b)は
、アスペクト比変換回路の詳細なブロック図である。第
5図(b)において、501はIDTVプロセッサ10
8からの倍速化されたNTSC信号の入力端子、502
はアスペクト比変換後の信号出力端子、503.504
は第1、第2のラインメモ1ハ 505はブランキング
信号を挿入するための第1のスイッチ回路、506はア
スペクト比を変換する必要のない信号を通過させるため
の第2のスイッチ回路1.507はブランキング期間の
信号レベルを決めるための固定レベル発生回路である。
また、第5図(C)にアスペクト比変換回路109のタ
イミング図を示す。第5図(C)において、(ア)は入
力端子501へ供給される、すなわち第1、第2のライ
ンメモリ503.504の入力信号、(イ)は第1、第
2のラインメモリ503.504の書き込みクロック、
(つ)は第1、第2のラインメモリ503.504の読
みだしクロック、(1)は出力端子502へ出力される
出力信号である。この時、メモリの読みだしクロックは
書き込みクロックの周波数の約5/4倍にし、画像の縮
まった骨固定レベルを挿入することで、NTSC信号を
第5図(a)のように表示することが可能となる。
一方、衛星放送の入力端子102からMUSE信号が到
来した場合、第1図のシステムでは、簡易MUSEデコ
ーダ107が動作して、にυSE用の輝度・色差信号が
得られる。この様子は、既に第3図を用いて説明した。
この輝度・色差信号は、スイッチ回路110を通して1
6:9のディスプレイに表示される。
さらに、前述した記録再生に関する問題点に対応するた
め、以下の回路が接続されている。標準テレビジョン信
号変換回路114は、MUSH用の信号仕様からNTS
C用の信号仕様へと変換するものである。一般には、垂
直に低減通過フィルタをかけて走査線数を間引くことで
実現できる。ごく簡単な実現方法を第6図に示す。すな
わち、第1フイールドは走査線を単純に1本おきにし、
第2フイールドは走査線を上下の平均値から作りl/2
に間引く。この時、速度・走査線数変換回路112への
書き込みはMUSHの同期で行ない、読みだしはNTS
Cの同期で行なう。従って、水平の捜査周波数は、33
.75k)lxから15.75k)IZへ変換される。
この速度・走査線数変換回路112の具体的な回路構成
の一例を第7図に示す。
第7図(a)において、701はMUSE信号形式の輝
度・色差信号の入力端子、702はNTSC信号形式の
輝度・色差信号の出力端子、703.704はMUSE
信号の垂直同期信号と水平同期信号の入力端子、705
.706はNTSC信号の垂直同期信号と水平同期信号
の入力端子、707はMtlSE用のクロック信号、7
08はLHメモリ、709は加算器、710は前記入力
端子701からの入力信号と前記加算器の出力信号とを
フィールドごとに切り換えるスイッチ回路、711はフ
ィールドメモリ、712はフィールドメモリ711の書
き込み制御信号を発生するMUSE同期カウンタ、71
3はフィールドメモリ711の読みだし制御信号を発生
するNTSC同期カウンタ、714は入力端子707か
らのMUSE用クロツクロック信号TSC用のクロック
信号を簡単に発生するためのPLL回路である。
入力端子701より入力された水平走査周波数が33.
75kHzのMUSE形式の輝度あるいは色差信号は、
IHメモリ708と加算器709によって上下の走査線
の平均値が作られる。スイッチ回路710はフィールド
毎に切り換わり、人力信号と加算器709の出力信号を
フィールド毎に交互に出力する。フィールドメモリ71
1は、バッファメモリとして動作し、入力した水平走査
周波数が33.75k)hの信号を、水平走査周波数が
15.75kl(zの信号に変換する。この時のタイミ
ングを第7図(b)に示す。第7図において、(ア)は
人力信号を示し、(イ)は書き込みクロックのゲートす
るパルスであり、Lowレベルの期間だけ書き込みが行
なわれる。(つ)は読みだしクロックをゲートするパル
スであり、Lowレベルの期間だけ読みたしが行なわれ
る。(1)はフィールドメモリ711からの出力信号を
示す。この様にして、走査線を一本おきに間引くことが
できる。
この時、NTSC信号用、すなわち読みだし用のクロッ
ク信号は、MtlSE用のクロックから簡単なP比回路
を用いて発生゛可能である。但し、以上の方法では、走
査線の本数を112572本にしただけなので、525
本にするためには、多少上下の走査線を削らなければな
らない。これは第7図の(つ)の信号の挿入タイミング
で簡単に制御可能である。
次に、水平信号帯域の制限について考える。前述したよ
うに、5−VHSの記録再生可能な帯域は約5MHzで
あるから、ここで約16M)hの水平帯域をもつ簡易M
USEデコーダの出力信号を、約5MHzまでに制限す
る。約5M1にの信号は、16:9のディスプレイに映
した場合の水平解像度は、約300本捏度となる。従っ
て、この形式で記録再生すれば、現行の5−VIISを
用いてMUSE信号を記録でき、再生画の水平解像度も
現行のNTSCより多少劣るだけである。
しかもダウンコンバータのように、両端の画像が切れた
り、垂直解像度が極端に劣化することも無い。なぜなら
、S端子より再び入力される映像信号は、IDTVプロ
セッサにより高画質化処理されたうえ、第5図のアスペ
クト比変換回路をパスすることによってもとの16:9
の画面に戻されるからである。
このように、本実施例を用いることにより、現行のVT
RでMUSE信号を記録し、アスペクト比を崩さないま
ま、垂直・水平解像度の劣化を最小限に抑えた高画質な
映像を得ることが可能となる。
第8図に本発明の他の一実施例を示す。第8図において
、801はMUSE信号の走査速度と走査線数をNTS
C信号の規格に変換する速度・走査線数変換回路、80
2は簡単なフィルタ処理、TCIデコード、線順次デコ
ード等を行なう第2の簡易MUSEデコーダ、803は
標準テレビジョン信号変換回路、その他は第1図の実施
例と同じである。本実施例では、MUSE信号をNTS
Cの規格に変換する位置が第1図の実施例と異なる。従
って、第1図の実施例に比較してより低い周波数領域で
MtlSE方式の画像信号を扱えるため、速度・走査線
数変換回路の回路規模が小さくなる特徴がある。
前記2つの実施例においては、MUSE簡易デコーダ1
07を用いて、NTSCとコンパチブルなシステムを構
成したが、MtlSE簡易デコーダ107は、簡易的な
デコーダに限るものではなく、通常のフルシステムのデ
コーダでもよいことは明白である。
〔発明の効果〕
本発明によれば、以下に示す効果が期待できる。
(1)垂直解像度劣化の少ないアスペクト比が16:9
のMUSE映像とNTSC映像を1つのシステムで見る
ことが可能となる。
(2)現行のVTRに横長なMUSE信号を圧縮して記
録することが可能となる。
(3)圧縮して記録されたMUSE信号を再生した場合
、再び横長の画面に伸長して映すことが可能となる。
(4)以上の効果を、小さな回路規模で実現できる。
【図面の簡単な説明】
第1図、第8図は本発明の実施例を示すブロック図、第
2図は従来のダウンコンバータの出力形式を示す概念図
、第3図はMLISE簡易デコーダの一例を示すブロッ
ク図、第4図はIDTVプロセッサとアスペクト比変換
回路の一例を示すブロック図、第5図はアスペクト比変
換回路の具体的な回路を示す概念図、ブロック図及びタ
イミング図、第6図は速度・走査線数変換回路の動作を
示す概念図、第7図は速度・走査線数変換回路の一例を
示すブロック図である。 符号の説明 107・・・にIJSE簡易デコーダ、108・・・I
DTVプロセッサ、 109・・・アスペクト比変換回
路、111・・・NTSC同期発生回路、 112・・
・速度・走査線数変換回路、113・・・バースト信号
付加回路、114・・・16:9の倍速ディスプレイ、
308・・・デイエンファシス回路、309・・・フィ
ールド内々挿フィルタ、310・・・TCIデコーダ、
311・・・線順次デコーダ、312・・・同期信号発
生回路、408・・・水平圧縮回路、708・・・IH
メモリ、709・・・加算器、711・・・フィールド
メモリ、714・・・ PLL回路。 n 阜 乙 固 (り) (六) 鴇 5 図 (久) (C) 四羽田 晃 7 コ (d) (b) 図翌8

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 1.高品位テレビジョン信号と標準テレビジョン信号と
    を受信する装置において、標準テレビジョン信号に対し
    ては少なくとも走査線補間処理を行なって倍速走査の信
    号を発生する第1の信号処理手段と、前記第1の信号処
    理手段の出力の表示アスペクト比を変換する表示アスペ
    クト比変換手段と、高品位テレビジョンを処理する第2
    の信号処理手段と、前記表示アスペクト比変換手段の出
    力信号と前記第2の信号処理手段の出力信号を切り換え
    る手段と、前記信号切り換え手段の出力信号を表示する
    ワイドアスペクトのディスプレイと、前記第2の信号処
    理手段の出力を標準テレビジョン信号に変換する標準テ
    レビジョン信号変換手段を設けたことを特徴とする高品
    位/標準テレビジョン信号変換装置。
  2. 2.前記第2の信号処理回路は、フィールド内の信号処
    理のみを行なう信号処理回路であることを特徴とする請
    求項1記載の高品位/標準テレビジョン信号受信装置。
  3. 3.前記標準テレビジョン信号変換手段は、前記第2の
    信号処理手段の出力に同期して標準信号用の同期信号を
    発生する手段と、前記第2の信号処理手段の出力と前記
    標準信号用の同期信号発生手段とから高品位テレビジョ
    ン信号の走査速度と走査線数を標準テレビジョン信号に
    変換する走査速度・走査線数変換手段と、前記走査速度
    ・走査線数変換手段から出力される色差信号にバースト
    信号を付加するエンコード手段と、輝度信号の出力端子
    と、色差信号の出力端子とから構成されることを特徴と
    する請求項1又は2に記載の高品位/標準テレビジョン
    信号受信装置。
  4. 4.高品位テレビジョン信号と標準テレビジョン信号と
    を受信する装置において、標準テレビジョン信号に対し
    ては少なくとも走査線補間処理を行なって倍速走査の信
    号を発生する第1の信号処理手段と、前記第1の信号処
    理手段の出力の表示アスペクト比を変換する表示アスペ
    クト比変換手段と、高品位テレビジョンを処理する第2
    の信号処理手段と、前記表示アスペクト比変換手段の出
    力信号と前記第2の信号処理手段の出力信号を切り換え
    る手段と、前記信号切り換え手段の出力信号を表示する
    ワイドアスペクトのディスプレイと、前記高品位テレビ
    ジョン信号を直接入力し、走査速度と走査線数を標準テ
    レビジョン信号に変換する第2の走査速度・走査線数変
    換手段を設けたことを特徴とする高品位/標準テレビジ
    ョン信号受信装置。
JP1136029A 1989-05-31 1989-05-31 高品位/標準テレビジョン信号受信装置 Pending JPH033493A (ja)

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JP1136029A Pending JPH033493A (ja) 1989-05-31 1989-05-31 高品位/標準テレビジョン信号受信装置

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JP (1) JPH033493A (ja)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH04986A (ja) * 1990-04-18 1992-01-06 Mitsubishi Electric Corp Ntsc信号出力回路内蔵のmuseデコーダ
JPH05145902A (ja) * 1991-11-19 1993-06-11 Matsushita Electric Ind Co Ltd 高品位テレビ信号処理装置

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