JPH0344714B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明はテレビジヨン受像機、特に高品位テレ
ビ信号のデコーダーに関するものである。

従来例の構成とその問題点 現行の標準テレビジヨン方式に比べ、より高精
細度な画像が得られる高品位テレビジヨン方式の
映像信号を、放送衛星の27MHz帯域幅の１チヤン
ネルを用いて伝送する方式がNHKより提案され
ている。

参考文献：二宮佑一他，「高品位テレビの衛星
１チヤンネル伝送方式（MUSE）」，テレビジヨ
ン学会技術報告方式回路研究会，TEBS95−２，
昭和59年３月22日，テレビ学技報VOL.7，No.44 この伝送方式は、もともと20MHzもの帯域を有
する高品位テレビジヨン信号を、多重サイブナイ
キストサンプリングによつてベースバンド帯域を
8MHzに圧縮し、しかる後に周波数変調すること
によつて、伝送帯域を放送衛星の１チヤンネルで
ある27MHz幅に押え、現行放送と同じ伝送チヤン
ネルで衛星放送を行えるようにしたものである。

この方式は上に述べた如く、また詳細は前記参
考文献に記してある如く、４：１のサブサンプリ
ングによつて帯域を４分の１に圧縮している。こ
のサンプリングのパターンを第１図に示す。同図
において、１の実線は2nフイールド（ｎは正整
数）の走査線、２へ破線は2n＋17フイールドの
走査線を示す。３は第4n番目のフイールドのサ
ンプリング点、４は第ｎ＋１番目のフイールドの
サンプリング点、５は第4n＋２番目のフイール
ドのサンプリング点、６は第4n＋３番目のフイ
ールドのサンプリング点を示し、７は伝送されて
いない点を示す。このようにしてサンプリングさ
れた画像はアナログ信号としてもとの帯域の４分
の１に圧縮されて伝送されることになる。

一方受像側ではフレームメモリを持つており伝
送されてきた４フイールド分のすべてのサンプリ
ング点を用いて画像の再生を行うが、更に第１図
７で示した伝送されてきていない点に関しても２
次元内挿によつて再生する。この様にして静止画
に関しては完全にもとの画像を再生できるわけで
あるが、動画部分はフイールド間の相関が低いの
で４フイールド分を全て用いると画像がボケたり
サンプリングパターンが見えたりする妨害が生ず
る。従つて動画部分の再生には現在送られてきて
いる１フイールド分のサンプリング点のみから再
生する必要がある。このため当然動画部分の伝送
信号帯域が狭くなりボケが目立つのでその対策と
してパンニングのように画面全体が平行移動する
場合はその移動方向と量の情報である動きベクト
ルを伝送して受像側でのフレーム間の内挿時のサ
ンプリング点の位置を修正することにより正確な
内挿を行つている。この方法により前述のパンニ
ングのような画面全体の平行移動の場合は動いて
いるにもかかわらず静止画と同程度の解像度を得
ることが可能である。

以上の様にして本方式は静止画，動画の両方に
適応した高品位テレビ信号の帯域圧縮方式である
が、静止画，動画にかかわるサンプリング点の修
正位置情報等各種のコントロール信号は１フイー
ルドに１回、前記参考文献に説明されている如
く、垂直帰線期間内にデジタルデータの形で時間
軸多重せられて伝送され、受像機側でそのコント
ロール信号に従つてフレームメモリの書込み読み
出しアドレスをコントロールすることによりサン
プリング点の位置修正等を行つている。

この方式による静止画，動画にかかわるコント
ロール信号の主なものは、前述の動きベクトル，
サブサンプリング位相，動画部分検出方法のコン
トロールで画面を多数の小ブロツクに分割してそ
のブロツクごとに行うもの、あるいは画面全体が
静止画か動画かやその比率等を表わし、デコーダ
の制御を強制的に行うための情報等がある。

従つて受像機側では伝送されて来た前記各種コ
ントロール信号に従つてデコードすればもとの高
品位テレビ信号が得られるわけである。

以上説明した如く本方式は狭帯域で高品位テレ
ビ信号を伝送できる信号形態であるので単に放送
衛星によるテレビ放送だけでなくVTR、ビデオ
デイスク等各種の記録・再生機器にも応用が考え
られている。この場合は当然デコーダーとして受
側機のデコーダーを使用するとになるので再生し
た信号のベースバンドのフオーマツトは放送のそ
れと同一でなければならない。従つて前述の各種
コントロール信号も当然放送のものと同じである
必要がある。これは例えばVTRに本方式の受信
信号を記録する場合、映像信号部分だけではなく
コントロール信号もそのまま記録してしまう必要
があることを意味している。現在提案されている
MUSE−VTRでは、音声信号は別の信号処理を
されるがそのほかの信号に関してはMUSE信号
のままFM変調されてテープ上に記録されるよう
になつている。またビデオデイスクでは伝送され
るMUSE信号の形のままでFM変調してデイスク
上に記録される再生専用の光デイスクが提案され
ている。こうして録画された信号は再生された結
果、受信した信号と何ら変ることなく受像機のデ
コーダーによつてデコードされて高品位のテレビ
信号となりデイスプレイ上に表示されるわけであ
るが、これはあくまで標準再生のときのみについ
て言えることである。なぜなら最近のVTRやビ
デオデイスク等はスチルやスロー、あるいは逆転
再生、サーチ等の特殊再生機能を持つておりこう
いつた場合は当然再生信号のデコードには特殊な
処理が要求されるので前記コントロール信号をそ
のまま用いることは出来なくなる、といつた問題
点が考えられる。

発明の目的 本発明はこの方式によるテレビ信号を記録・再
生する装置において受像機やデコーダーに特に手
を加えることなく特殊再生を行つた場合にも最適
な信号処理を行えるような方式を提案するとを目
的とする。

発明の構成 本発明は多重サイブナイキストサンプリングに
よつて帯域を圧縮したテレビジヨン映像信号を、
標準再生時はそのまま再生信号として出力し、特
殊再生時は前記再生信号中に含まれているコント
ロール信号を他のデーターに置替えて出力するこ
とを特徴とする記録再生装置である。

実施例の説明 以下本発明の実施例を図面を参照して説明す
る。

この方式によるテレビ信号をVTRやビデオデ
イスク装置によつて再生する場合、標準再生の場
合は同時に記録されているコントロール信号をそ
のまま利用できることは従来例の説明で述べた通
りである。しかしスチルや逆転再生などの特殊再
生の場合は前記コントロール信号がそのまま使え
ない。なぜなら例えば標準再生の場合に画面全体
が右に２画素平行移動しているパンニングの画面
では右向きに２画素の動きベクトルがコントロー
ル信号として再生されているはずであるが、もし
逆転再生とすると画面は左に２画素平行移動する
パンニングになるのに対し、動きベクトルは記録
されている値そのままに右向きに２画素の値とし
て再生される。この値をそのままデコーダーに入
れてしまうとフレーム間の内挿時のサンプリング
点の位置の修正が誤つてしまい正常な再生画像が
得られなくなる。以上のことを具体的に第２図に
示して説明する。第２図１０は標準再生時の再生
信号、１１は逆転再生時の再生信号を示す。１２
のＡ，A′，Ｂ，B′……は１フイールドづつの再
生映像信号、１３のA′_v，B_v，B′_v……は各フイ
ールドの最初の垂直帰線期間内の動きベクトルを
示している。１３のA′_v，B_v，B′_v……の下に書
いてある括弧内の数字は水平，垂直のベクトル量
の例を示したもので例えば（１，２）はそのフイ
ールドの画面が１フレーム前の画面に対して右に
１画素、下に２画素（２ライン）動いたことを示
している。次に逆転再生信号１１は同図から見て
も判断出来るように１トラツク１フイールド記録
の場合で１フイールド１コマとして前記標準再生
１０の場合の逆の順序で再生されている。同図に
おいて１４のC′，Ｃ，B′，Ｂ……は１フイールド
づつの再生映像信号、１５のC′_v，C_v，B′_v，B_v…
…は各フイールドの最初の垂直帰線期間内の動き
ベクトルを示している。ここで例えば12のＢに着
目してみると、Ｂの画像は１フレーム前のＡの画
像に対してベクトル量でB_v、例えば（１，１）
だけ動いたことを示しているが逆転再生の場合の
14のＢのベクトルB_vをそのまま用いるとＢはそ
の１フレーム前のＣに対してB_v、即ち（１，１）
だけ動いたことになる。ところが実際にはＢとＣ
の差はB_vではなくC_vであり、しかもＢはＣに対
して動いているのであるから絶対値はC_vと等し
いがベクトルの方向に反対である。従つてＢに対
する動きベクトルの値としてB_vを用いる、即ち
逆転再生の再生信号をそのまま用いるとフレーム
間の内挿は最適に行なわれなくなる。そこで上述
の如くＢに対する動きベクトルとしてB_vではな
くC_vの逆極性のもの即ち−C_vの値を用いれば良
い。この様子を第３図に示す。同図２０は逆転再
生時の出力信号、２１は映像信号、２２は書き替
えた動きベクトル信号を示す。前述の説明から、
あるフイールドに対する動きベクトル信号は逆転
再生時の１フレーム前の動きベクトルの絶対値に
符号を反転したものを用いれば良いことが明らか
である。第３図２２に示す動きベクトル信号は以
上の操作によつて置き替えられたものを示してい
る。

以上のようにして特殊再生のうち逆転再生につ
いてはその速度が標準再生と同じで方向のみが逆
の時に有効である。こうした再生は特にビデオデ
イスクではその特徴を活かしてよく行われている
が、VTRでも例えば業務用のものではヘツド自
身をトラツキングさせるように振る方式により標
準再生と変わらない画質が得られているがこうい
つた場合にも有効である。

次に通常の標準再生の時と、以上で説明した再
生速度が標準再生と同じで方向のみが逆である逆
転再生の時以外即ち、ビデオデイスクのように数
トラツクをジヤンプさせることによつて得られ
る、各画面１枚は完全である不連続な場合は、各
フイールド及びフレームの画像データが順序よく
再生されないものでもともとフレーム間の内挿は
不可能である。従つてこの時は画面全体が動画で
あると判断して１フイールド分のサンプリング点
のみから１画面を再生する全画面動画モードに強
制的に移行させる。これはコントロール信号中に
画面全体の静止画と動画の比率を強制的に決定す
る情報ビツトがありこれを全画面１フイールド内
挿で行なわせるデーターと置換えることにより可
能である。

なお以上に説明したのはすべて再生時に１フイ
ールド分のコントロール信号と画像信号が連続で
ある場合、即ちビデオデイスクの再生やあるいは
VTRの再生でも常に完全にオントラツクの状態
の場合についてである。しかしながら通常の
VTRの特殊再生では再生ヘツドが１フイールド
分を再生中に複数のトラツクにまたがる場合があ
りうる。即ち、一般的には再生テレビモニタ一画
面上でノイズバーが画面の上端あるいは下端に現
われることでそれと判断でるが、この場合は当然
フレーム間に相関がなくなり、しかもある再生フ
イールドの前端にあるコントロール信号が以下に
続く１フイールド全ての画像データーに適すると
いう保障はない。なぜなら再生画像信号が途中で
他のフイールドの画像信号に切替つているからで
ある。そこでこういつた場合も当然画面を動画再
生モードに強制的に切替えることによつて再生画
面の解像度は若干低下するもののフレーム間内挿
補間の誤動作による大きな妨害の発生は防止する
ことができる。

第４図に本発明によるコントロール信号の操作
部分の構成を示す。同図において３０はVTR，
ビデオデイスク等の再生信号入力端子、３１は再
生信号中の各種コントロール信号のみを抜き取る
コントロール信号抜取回路、３２は映像信号のみ
となつた再生信号出力ライン、３３は抜き出され
たコントロール信号出力ライン、３４はコントロ
ール信号のうち動きベクトル信号を検出する回
路、３５は水平，垂直の２つのベクトル信号の符
号を反転する回路、３６はベクトルデータを１フ
レーム遅延させる回路、３７は再生の状態によつ
て切替るスイツチで、標準速度の逆転再生時は下
側、標準再生時は上側に接続されている。他の再
生モードの時は動きベクトルは使用しないのでど
ちらに接続されていてもかまわない。３８は静止
画と動画の比率を送像側より強制的にコントロー
ルするための比率制御情報ビツト検出回路、３９
は前記静・動比率制御情報ビツトを全画面強制動
画モードにしてしまうデータと置替える回路、４
０は標準再生と標準速度の逆転再生の場合にのみ
上側に接続され、それ以外は下側に接続されるス
イツチである。全画面動画モードの場合は１フイ
ールド内の再生信号のみで画像がデコードされる
ので動きベクトルは当然使用しないことになる。
４１は前記動きベクトルと静動比率制御情報の信
号以外の各種コントロール信号ラインであつて、
各種再生モードによつて必要があれば適当なデー
ターに置替えられる場合もあることは勿論であ
る。４２は適当なデーターに置替えられたコント
ロール信号をもとの映像信号と加え合わせる挿入
回路、４３は再生信号出力端子である。

本発明を実施するに当り第４図で説明したのは
一例であつてコントロール信号の各種データーの
置替の方法は他にも容易に考えられることは勿論
であり、また構成も第４図の例にのみ限定される
ものではない。

発明の効果 本発明によればこの方式による高品位テレビの
衛星放送を記録，再生、あるいは高品位テレビ信
号のソフトを再生する場合に、単に標準再生モー
ドのみで鑑賞するのではなく、逆転再生等の場合
でも最適な再生画像を比較的簡単な構成で実現で
きるので高品位VTRあるいはビデオデイスク等
に応用範囲の広いものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は一般的なサブサンプリングパターンを
示す図、第２図は従来例における標準再生時及び
逆転再生時の再生信号を示す図、第３図は本発明
の記録再生装置における逆転再生時の再生信号を
示す図、第４図は同実施例における記録再生装置
のブロツク図である。 ３０……再生信号入力端子、３１……コントロ
ール信号抜取回路、３４……動きベクトル検出回
路、３５……符号ビツト反転回路、３６……１フ
レーム遅延回路、３７……切替スイツチ、３８…
…静・動比率情報検出回路、３９……強制動画モ
ードテープ置替回路、４０……スイツチ、４１…
…コントロール信号挿入回路、４２……再生信号
出力回路。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ ハイビジヨン映像信号を多重サブナイキスト
   サンプリングによつて帯域圧縮し、復調のための
   サンプリングの位相や、画面全体が平行移動して
   いる場合にはその移動方向と量の情報を、また現
   在送られている画面が完全な静止画かあるいはど
   の程度の動きがあるかといつた静止画・動画比率
   制御情報等をデジタルデータの形で垂直ブランキ
   ング期間にコントロール信号として時間軸多量
   し、復調時は、デコーダ側で検出した動き検出情
   報と前記垂直ブランキング期間に時間軸多重され
   たコントロール信号に基づいて、静止画像及び画
   面全体が平行移動している場合については現在と
   過去の４フイールドの画像信号と前記移動方向と
   量の情報を使つて補間して復元し、過去のデータ
   が使えない動画像部分については現在のフイール
   ドの画像データのみから内挿して復元する
   MUSE方式テレビジヨン信号を、周波数変調や
   デジタル変調等の手段をもつて磁気テープや光デ
   イスク等に記録あるいは再生する装置であつて、
   再生MUSE信号のコントロール信号中の動きベ
   クトル信号を標準再生時はそのまま、標準速度の
   逆転再生時は極性を反転してかつ１フレーム遅延
   させ、スチル再生時は値をなくする様に改変する
   第１のコントロールデータ改変手段と、コントロ
   ール信号中の静動比率情報信号を再生信号の連続
   性が得られないような特殊再生時は全面動画モー
   ド情報信号に改変する第２のコントロールデータ
   改変手段との両方あるいはどちらか一方のコント
   ロールデータ改変手段を備えることを特徴とした
   記録再生装置。