JPH04111693A - 高画質化ｔｖ信号／ｔｖ信号コンバータ - 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】 ［産業上の利用分野コ 本発明は高画質化ＴＶ信号／ＴＶ信号コンバータ、特に
ワイドアスペクト比の高画質化ＴＶ画面をＴＶ画面に表
示する際の画面の縦ノイズを抑制する高画質化ＴＶ信号
／ＴＶ信号コンバータに関する。

［従来の技術］ 現在衣が国で使用されているＴＶの標準方式であるＮＴ
ＳＣ方式は、１９５３年にアメリカにおいて採用された
が、最近の画面の大型化に伴ないその解像度の不足が感
じられるようになってきた。

一方、最近のエレクトロニクスの進歩は半導体技術や衛
星伝送技術をはじめとしてめざましいものかあり、ＴＶ
においても前述の解像度不足を解消すべく新しい高画質
のものがいくつか提案されている。

このような高画質化ＴＶとしては、例えばハイビジョン
やＭＡ　Ｃ（Ｍｕｌｔｉｐｌｅ　Ａｎａｌｏｇｕｅ　Ｃ
ｏｍｐｏｎｅｎｔ　）　、Ｅ　Ｄ　Ｔ　Ｖ　（Ｅｘｔｅ
ｎｄｅｄ　ｄｅＮｎｉｔｌｏｎ　ＴＶ）等が提案されて
おり、特にハイビジョンは画面の縦横比（以下アスペク
ト比という）が９：１６とＮＴＳＣ方式に比べてワイド
となっており、また走査線数も１１２５本とＮＴＳＣ方
式の５２５本の約２倍であり、３５ｍｍフィルムなみの
高画質が得られるため注目されている。

ところが、ハイビジョンを始めとするこれら高画質化Ｔ
Ｖ専用の受信機（デコーダ）及び受像機は比較的高価な
ものとなってしまい、このため現行のＴＶ受像機でもこ
れらの高画質化ＴＶ画像を受信することができるコンバ
ータが要望されている。

このような高画質化ＴＶ信号／ＴＶ信号コンバータには
幾つかの方式があるが、ワイドアスペクト比の高画質画
面をそのままアスペクト比３．４のＴＶ画面に表示する
、いわゆるワイドモード方式はプログラム制作時に意図
した構図か保存されるという長所を有するため、その実
用価値は高い。

第４図及び第５図に高画質化ＴＶ信号／ＴＶ信号コンバ
ータとしてハイビジョン用ＭＵＳＥ（Ｍｕｌｔｊｐｌｅ
　５ｕｂ−Ｎｙｑｕｊｓｔ−３ａａ＋ｐｌｉｎｇ　Ｅｎ
ｃｏｄｉｎｇ）信号をＮＴＳＣ信号に変換してアスペク
ト比９：１６の画面を３＝４の画面に表示するいわゆる
ワイドモードのＭＵ　Ｓ　Ｅ／ＮＴ　Ｓ　Ｃコンバータ
の構成ブロック図を示す。

放送衛星ＢＳ等から伝送されてくるアナログＭＵＳＥ信
号は不図示のＡ／Ｄコンノ〈−夕にてデジタル信号に変
換される。そして、このデンタルＭＵＳＥ信号はノンリ
ニアデイエンファシス部１にて原信号が復元された後、
輝度信号のＹ垂直フィルタ２、色信号のＲ，−Ｙ垂直フ
ィルタ３、Ｂ−Ｙ垂直フィルタ４にて内挿処理が行われ
、走査線３本から１本を生成して走査線数を変換する。

走査線数か変換されたデジタルＭＵＳＥ信号は次に時間
軸変換メモリ５に入力され、ＭＵＳＥ系の周波数からＮ
ＴＳＣ系の周波数へ時間軸変換される。なお、時間軸変
換を行うためのＭＵＳＥ系クロツクロック信号ＴＳＣク
ロック信号はそれぞれＰＬＬ回路６及びＰＬＬ回路７を
用いて発生され、時間軸変換メモリ５へのデジタルＭＵ
ＳＥ信号の書き込み及び読み出しはタイミング信号発生
回路８，９からのタイミング信号により行われる。

そして、タイミング信号発生回路９によりＮＴＳＣ系の
クロックで読み出された輝度Ｙ信号、色Ｒ−Ｙ信号及び
Ｂ−Ｙ信号はそれぞれブランク信号（以下、ＢＬＫ信号
という）及び背景信号が付加され、出力される構成であ
る。

ここで、ＢＬＫ信号は水平及び垂直の帰線期間中の不要
信号成分をカットするだめの信号である。

また背景信号はアスペクト比９：１６のハイビジョン画
面を３：４のＮＴＳＣ画面に表示する際に画像以外の背
景部分に加えられる信号であり、通常はユーザが任意の
色に背景色を設定出来るようになっている。

このようにＢＬＫ信号及び背景信号が付加された輝度７
１色Ｒ−Ｙ、及びＢ−Ｙの各デジタル信号は、第５図に
示されるようにＤ／Ａコンバータ１０．１１．１２に入
力されアナログ信号に変換される。そして、ローパスフ
ィルタＬＰＦ（Ｙ）１３、ＬＰＦ　（Ｒ−Ｙ）１４、Ｌ
ＰＦ　（Ｂ−Ｙ）１５で高周波成分が除去され、ＲＧＢ
マトリクス１６にて原のＲ，Ｇ、Ｂ信号に分離される。

分離されたＲ、ＧＳＢ各信号はさらにＮＴＳＣエンコー
ダ１７に入力され、ビデオ用のコンポジット信号力ある
いはセパレートＳ信号が出力される。

第６図にこのようにしてＮＴＳＣ信号に変換され、ＴＶ
受像機に表示されたハイビジョン画面の一例を示す。ア
スペクト比９：１６のノ１イビジョン画面１８はアスペ
クト比３：４のＴＶ画面のほぼ中央部に表示され、その
周囲の図中斜線部分には前述したようにユーザが自由に
色を設定できる背景部分１９か表示される。

［発明が解決しようとする課題］ しかしながら、従来の高画質化ＴＶ信号／ＴＶ信号コン
バータにおいては、画面左右の背景部分と高画質化ＴＶ
画像部分の境界に縦線ノイズが生じてしまう問題があっ
た。

以下、このことを背景部分をブルー、画像部分を白とし
た場合を例にとり説明する。

第７図はＤ／Ａコンバータ１０，１１．１２から出力さ
れたアナログ輝度Ｙ信号、アナログＲ−Ｙ信号及びアナ
ログＢ−Ｙ信号の波形を示したタイミングチャートであ
る。前述したように、各信号にはＢＬＫ信号及び背景信
号が付加されており、ＢＬＫ信号に関しては、８ビツト
で量子化されている場合にはＹ信号に対して０近傍の黒
レベルに、Ｒ−Ｙ信号及びＢ−Ｙ信号に対して１２８近
傍のグレーレベルに設定される。また、背景信号に関し
ては、ブルーに設定されるためのＹ信号、Ｒ−Ｙ信号、
Ｂ−Ｙ信号の振幅割合 Ｙ：Ｒ−Ｙ：Ｂ−Ｙ−０，ＩＬニー０．１１：０．８９
に比例したレベルに設定される。そして、このような（
ＢＬＫ信号）＋（背景信号）＋（画像信号）かっ−パス
フィルタＬＰＦ１３，１４．１５に人力する。

第８図にローパスフィルタＬＰＦ１３，１４゜１５から
出力されるＹ信号、Ｒ−Ｙ信号及びＢ−Ｙ信号のタイミ
ングチャートを示す。ＢＬＫ信号と背景信号の境界及び
背景信号と画像信号の境界においてリンギングが発生し
ていることがわかる。

これは勿論ＢＬＫ信号と背景信号の境界及び背景信号と
画像信号の境界において信号レベルが急激に変化するか
らであるが、カットオフ周波数か１゜８〜ＩＨｚと低い
Ｃ系のローパスフィルタＬＰＦ　１４１５を通過するＲ
−Ｙ信号及びＢ−Ｙ信号の方かこのリンギングは顕著に
あられれる。

このように、ローパスフィルタ通過後の信号にリンギン
グが発生してしまうと、第９図に示すＲｌＧ、Ｂ各信号
及び第１０図に示すコンポジット信号にもリンギングが
発生してしまう。そして、このコンポジット信号てＴＶ
受像機に画像表示すると、第１１図に示すように背景部
分と画像部分との境界で背景部分の色であるブルーの縦
線３５か画像部分にノイズとしてあられれてしまうので
ある（なお、ＢＬＫ信号と背景信号の境界に生しるリン
ギングはＴＶ画面上にはあられれないので実際上問題な
い）。

本発明は上記従来技術の有する課題に鑑みなされたもの
であり、その目的は背景部分と画像部分の境界にあられ
れる縦線ノイズを抑制し、高品質の高画質化ＴＶ動画面
ＴＶ画面に表示することか可能な高画質化ＴＶ信号／Ｔ
Ｖ信号コンバータを提供することにある。

［課題を解決するための手段］ 上記目的を達成するために、本発明は所定の縦横比を有
する高画質化ＴＶ動画面画像信号をＴＶ受像機で受信可
能な画像信号に変換する変換処理部を有し、この変換処
理された画像信号に背景信号を付加して高画質化ＴＶ動
画面縦横比３．４のＴＶ画面内に表示しそれ以外のＴＶ
画面に背景を表示する高画質化ＴＶ信号／ＴＶ信号コン
バータにおいて、ＴＶ受像機の水平走査線のライン数が
前記高画質化ＴＶ動画面表示すべき所定の範囲内にある
時に背景信号としてブランクレベル信号またはグレーレ
ベル信号を付加する背景信号付加手段を有することを特
徴としている。

［作用］ 前述したように、背景部分と画像部分の境界でリンギン
グに伴う縦線ノイズか生しるのは、背景信号と画像信号
との境界で急激なレベル変化かあるためである。

そこで、背景信号付加手段によりブランクレベル信号を
背景信号として付加することにより、輝度Ｙ信号は黒レ
ベルに設定されリンギングはほとんど生じず、また色差
信号であるＲ−Ｙ信号及びＢ−Ｙ信号はともに振幅強度
のほぼ中間レベルに設定されるため、画像信号との間に
急激なレベル変化か生じるのを防ぎ、縦線ノイズの発生
を抑制することが可能となる。

また、背景信号付加手段によりグレーレベル信号を背景
信号として付加することにより、色差信号のみならず輝
度Ｙ信号をも振幅強度のほぼ中間レベルに設定され、リ
ンギングに伴う縦線ノイズをより大幅に抑制できる。

［実施例〕 以下、図面を用いながら本発明に係る高画質化ＴＶ信号
／ＴＶ信号コンバータの好適な実施例を説明する。

第１図は本実施例におけるＭＵＳＥ／ＮＴＳＣコンバー
タ内の時間軸変換メモリ５以降の構成ブロック図を示し
たものである。時間軸変換メモリ５には前述したように
輝度信号のＹ垂直フィルタ２、色信号のＲ−Ｙ垂直フィ
ルタ３、Ｂ−Ｙ垂直フィルタ４にて内挿処理か行われ、
走査線数が変換されたデジタルＭＵＳＥ信号か格納され
ている。

そして、ＮＴＳＣ用の５２５系クロック信号により時間
軸変換メモリ５からデジタルＭＵＳＥ信号を読み出すこ
とにより時間変換が行われ、更に、この走査線数及び時
間軸か変換されたデジタルＮＩＵＳＥ信号に背景信号を
付加し、第５図に示されるＤ／Ａコンバータ１０．１１
．１２に出力される構成である。

ここで、本実施例において特徴的なことは、デジタルＭ
ＵＳＥ信号に背景信号を付加する際、ＴＶ画面の上下に
関してはユーザが設定した任意の背景色信号を付加し、
かつＴＶ画面の左右に関してはブランクレベル信号また
はグレーレベル信号を付加する背景信号付加手段を備え
たことである。

この背景信号付加手段は輝度及び色信号のブランクレベ
ル、グレーレベル、任意カラーレベルの各レベル信号を
発生するレベル信号発生手段２１、このレベル信号発生
手段２１からの各レベル信号及び時間軸変換メモリ５か
ら読み出されたデジタルＭＵＳＥ信号を５２５水平タイ
ミング発生回路２２及び５２５垂直タイミング発生回路
２３からのタイミング信号に基づき切り換える論理ケー
ト手段２４、及び切り換えスイッチ２５から構成されて
いる。

そして、レベル信号発生手段２１は輝度のブランクレベ
ル及びグレーレベルをそれぞれ発生するＢＬＫレベル発
生器２１ａ、グレーレベル発生器２１ｂ１ユーサーが設
定したカラーレベルを発生させる任意カラー設定器２１
Ｃ１色信号のブランクレベル及びユーザーが設定したカ
ラーレベルをそれぞれ発生させるＢＬＫレヘレベ生器２
１ｄＲ−Ｙ任意カラー設定器２１ｅ、Ｂ−Ｙ任意カラー
設定器２１ｆから構成されており、各レベル発生器から
のレベル信号は論理ケート手段２４に出力される。

一方、論理ゲート手段２４は時間軸変換メモリ５から５
２５系のクロックで読み出されたデジタルＭＵＳＥ信号
及び前述の各レベル発生器からの信号を入力する複数の
ＡＮＤゲート、これら複数のＡＮＤゲートからの出力を
入力信号とするＯＲゲート、及びデジタルＭＵＳＥ信号
及び各レベル発生器からの信号のＡＮＤゲートへの入力
を５２５水平タイミング発生回路２２及び５２５垂直タ
イミング発生回路２３からのタイミング信号により制御
するためのＯＲゲート及びＮＯＲゲートから構成されて
いる。

５２５水平タイミング発生回路２２は水平方向、すなわ
ち１水平走査期間内のブランク部分及び背景付加部分を
規定するタイミング信号を発生する回路であり、５２５
水平カウンタ２６からのカウントアツプ信号により第２
図（ａ）、　　（ｂ）に示されるようなブランク領域信
号３０及び背景付加領域信号３１を１水平走査期間内に
出力する。

一方、５２５垂直タイミング発生回路２３は５２５垂直
カウンタ２７からのカウントアツプ信号により第２図（
ｃ）、（ｄ）に示されるような１フレーム内２フイール
ドのブランク部分及び背景付加部分を規定するためのタ
イミング信号を発生させる回路であり、ブランク領域信
号３２及び背景付加領域信号３３を１フレーム走査期間
内に出力する。なお、この５２５垂直カウンタ２７は５
２５水平カウンタ２６からのカウントアツプ信号により
カウントを行うものであり、この５２５垂直カウンタの
カウント数がＴＶ受像機の垂直走査線数を意味すること
となる。

更に、切り換えスイッチ２５は一端か接地されたＡ接点
及び一端が５２５水平タイミング発生回路２２に接続さ
れたＢ接点の２接点を有するスイッチであり、Ｂ接点に
は５２５水平タイミング発生回路２２からの第２図（ｂ
）に示された信号が印加される。

いま、この切り換えスイッチ２５をＡ接点側に切り換え
た場合を考える。この場合、論理ゲート手段２４内のＡ
ＮＤゲート２４ａにはインバータを介してこの切り換え
スイッチ２５からＨｉレベル（１）が入力され、一方、
ＡＮＤゲート２４ｂにはＬＯレベル（０）が入力される
。ＡＮＤゲト２４ａの他方の入力端にはＹＢＬＫレベル
発生器２１ａからのブランクレベル信号が入力され、Ａ
ＮＤゲート２４ｂの他方の入力端にはＹブレレベル発生
器２１ｂからのグレーレベル信号か入力される。従って
、この場合、ＡＮＤゲート２４ａからブランクレベル信
号のみかＯＲゲート２４Ｃに出力され、さらにＯＲゲー
ト２４ｃから次段のＡＮＤゲート２４Ｅに入力される。

また、時間軸変換メモリ５から読み出されたデジタルＭ
ＵＳＥ信号も次段のＡＮＤケート２４ｄに人力される。

このＡＮＤゲート２４ｄの他端にはＮＯＲゲート２４ｈ
及びＯＲゲート２４１を介して５２５水平タイミング発
生回路２２並びに５２５垂直タイミング発生回路２３か
らのタイミング信号が入力する構成となっており、これ
ら２つの水平及び垂直タイミング信号によりＡＮＤゲー
ト２４ｄを制御してデジタルＭ　Ｕ　Ｓ　Ｅ信号の出力
を制御する。

ＯＲゲート２４ｃから出力されるＹＢＬＫレベル信号か
入力されるＡＮＤゲート２４ｅの他端にも同様にしてＯ
Ｒゲート２４１を介して５２５水平タイミング発生回路
２２並びに５２５垂直タイミング発生回路２３からのタ
イミング信号か入力され、これらタイミング信号により
ゲートの開閉か制御される。

すなわち、画面上部を走査する際には５２５垂直タイミ
ング発生回路２３から第２図（Ｃ）に示されるブランク
信号３２が出力され、ＯＲゲート２４ｉを介してＡＮＤ
ゲート２４ｆに入力される。

すると、このＡＮＤゲート２４ｆからは、前段のＯＲゲ
ート２４ｃから出力されるブランクレベル信号が出力さ
れ、Ｄ／Ａコンバータに出力される。

そして、ブランク部分か終了し、第２図（ｄ）に示され
るように画面上部に相当する背景部分信号３３が出力さ
れると、ＡＮＤゲート２４ｆから出力される信号はＹ任
意カラー設定器２１ｃからのレベル信号てあり、画面上
部にユーザか設定した任意の背景色で背景部分か形成さ
れる。

画面上部の背景部分が終了し、第２図（ｄ）に示される
タイミング信号がＬｏとなると、ＯＲケト２４１を介し
てＡＮＤゲート２４ｅの他端に背景信号３１が入力され
、ＯＲゲート２４ｇからはＹＢＬＫレベル発生器２１ａ
からのブランクレベル信号が出力され、表示されること
となる。

画面右端部に関しても、第２図（ｂ）の右端の背景信号
３１が出力されるため、同様にしてＯＲゲート２４ｇか
ら出力される信号はＹＢＬＫレベル発生器２１ａからの
ブランクレベル信号であり、画面左端と同様のブランク
レベル信号が表示されることとなる。

そして、ＴＶ画面中央部、すなわち第２図のタイミング
チャートにおいて全てのタイミング信号かＬｏとなる領
域では、ＮＯＲゲート２４ｈからＨｉが出力され、ＡＮ
Ｄゲート２４ｄの他端がＨｌとなってＯＲゲート２４ｇ
の出力は時間軸変換メモリ５から読み出されたデジタル
ＭＵＳＥ信号のみとなり、画像が表示されることとなる
。

色信号に関しても、輝度信号と同様にして５２５水平タ
イミング発生回路２２及び５２５垂直タイミング発生回
路２３からのタイミング信号により、論理ゲート手段２
４内の各ゲートの開閉を制御することにより、画面上部
に関してはＲ−Ｙ任意カラー設定２１ｂ及びＢ−Ｙ任意
カラー設定器２１ｆからの各信号を出力し、画面左右に
関しては、ＣＢＬＫレベル発生器２１ｄの出力をＤ／Ａ
コンバータに出力する。

このようにして、切り換えスイッチ２５をＡ接点側に接
続した場合には、ＹＢＬＫレベル発生器２１ａからブラ
ンクレベル信号か出力され、画面左右にブランクレベル
の背景が形成されることとなる。この切り換えスイッチ
２５をＢ接点側に切り換えた場合には、５２５水平タイ
ミング発生回路２２からのタイミング信号により論理ゲ
ート手段２４内のＡＮＤゲート２４ａ及び２４ｂの開閉
が制御されるが、このタイミング信号（第２図（ａ）、
　　（ｂ）に示されている）がＨｉとなる場合、すなわ
ちブランク領域と背景部分領域に相当する場合には、Ａ
ＮＤゲート２４ｂのみかＨｌとなり、この場合、Ｙグレ
ーレベル発生器２１ｂからのグレーレベル信号が出力さ
れることとなる。

そして、以下同様にして次段のＡＮＤゲート２４ｄ〜２
４ｇを介してグレーレベル信号がＤ／Ａコンバータに出
力されることとなり、画面両端がグレーレベルに設定さ
れることとなる。

このように本実施例においては、レベル信号発生手段２
１、論理ゲート手段２４及び切り換えスイッチ２５によ
り高画質化ＴＶ画面を表示すべき垂直範囲内、すなわち
画面両端に背景信号としてブランクレベル信号またはグ
レーレベル信号を付加するものであり、これにより背景
部分領域と画像部分領域との境界の色信号のレベル差を
抑え、縦戦ノイズを抑制することができる。

なお、第３図には本実施例において切り換えスイッチ２
５をＢ接点に接続した場合のＴＶ画面の一表示例を示し
ている。画面上下には、ユーザが設定した任意の背景色
か表示され、かつ画面の左右にはグレーレベルの背景色
が表示される。

［発明の効果］ 以上説明したように、本発明に係る高画質化ＴＶ信号／
ＴＶ信号コンバータによれば、背景部分と画像部分の境
界に現われる縦線ノイズを抑制し、高品質の高画質化Ｔ
Ｖ画面をＴＶ画面上に表示することができる効果がある
。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る高画質化ＴＶ信号／ＴＶ信号コン
バータの一実施例の構成プロ・ンク図、第２図は同実施
例におけるタイミング信号発生回路から出力されるタイ
ミング信号のチャート図、第３図は同実施例における表
示例を示す説明図、第４図乃至第１１図は従来装置の説
明図である。 時間軸変換メモリ レ△、小信号発生手段 ５２５水平タイミング発生回路 ５２５垂直タイミング発生回路 論理ゲート手段 切り換えスイッチ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 所定の縦横比を有する高画質化ＴＶ画面の画像信号をＴ
   Ｖ受像機で受信可能な画像信号に変換する変換処理部を
   有し、この変換処理された画像信号に背景信号を付加し
   て高画質化ＴＶ画面を縦横比３：４のＴＶ画面内に表示
   しそれ以外のＴＶ画面に背景を表示する高画質化ＴＶ信
   号／ＴＶ信号コンバータにおいて、ＴＶ受像機の水平走
   査線のライン数が前記高画質化ＴＶ画面を表示すべき所
   定の範囲内にある時に背景信号としてブランクレベル信
   号またはグレーレベル信号を付加する背景信号付加手段
   を有することを特徴とする高画質化ＴＶ信号／ＴＶ信号
   コンバータ。