JPH0440785A - 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】 産業上の利用分野 本発明は、サブナイキストサンプリング方式を用いて帯
域圧縮された高品位テレビ信号を現行の標準テレビ信号
に変換するための方式変換回路に関するものである。

従来の技術 広帯域な高品位テレビ信号を伝送可能な実用レベルの帯
域に圧縮して伝送する有効な技術として、Ｍ　Ｕ　Ｓ　
Ｅ　（Ｍｕｌｔｉｐｌｅ　５ｕｂ−Ｎｙｑｕｉｓｔ　ｓ
ａｍｐｌｉｎｇ　Ｅｎｃｏ−ｄｉｎｇ）方式か提案され
ている。（二宮、他「高品位テレビの衛星１チャンネル
伝送方式（ＭＵＳＥ）テレビジョン学会技術報告ＴＥＢ
Ｓ９５−２３７ページ〜４２ページ）。

この方式は論文に述べられているように広帯域の高品位
テレビ信号を４フィールドで１巡する４１のサブナイキ
ストサンプリングを施すことにより、約１／４に帯域圧
縮して伝送する方式である。この圧縮された高品位テレ
ビ信号（以後、ＭＵＳＥ　（ミューズ）信号という）は
受信側においてフィールド内、フィールド間、フレーム
間内挿を用いて、伝送されなかった標本点情報を近似的
に再現するＭＵＳＥデコーダにより元の広帯域な高品位
テレビ信号に復元される。また高品位テレビ放送を録画
する場合ＭＵＳＥ方式のＶＣＲ（Ｖｉｄｅｏ　Ｃａ５ｓ
ｅｔｔｅ　Ｒｅｃｏｄｅｒ）または広帯域の高品位ＶＣ
Ｒか必要になる。しかしながらこれらのＶＣＲは高価で
あり、一般家庭に普及するにはかなりの時間を要すると
考えられる。したかつて当面は現在普及している標準テ
レビ信号対応のＶＣＲを利用することか有効な手段と考
えられる。そのためにＭＵＳＥ信号をデコードして得ら
れた広帯域な高品位テレビ信号を標準テレビ信号に変換
する方式変換装置か提案されている。

第８図は従来知られている方式変換装置の一例を示すブ
ロック図である。第８図において、１はＭＵＳＥ信号を
入力する入力端子、２はＭＵＳＥ信号をデコードして広
帯域な高品位テレビ信号を得るためのＭＵＳＥデコーダ
、３はＭＵＳＥ信号をデコートして得られた高品位テレ
ビ信号を現行の標準テレビ信号に変換するだめの方式変
換回路、４は標準テレビ信号を取り出すための出力端子
、５は高品位テレビ信号を表示するデイスプレィ装置で
ある。

妖 以下図面を参照にしながら従来例の方式変換Ａ置の動作
について説明する。

まず、入力端子１より入力されたＭ　Ｕ　Ｓ　Ｅ信号は
ＭＵＳＥデコーダに加えられる。ＭＵＳＥデコーダ２は
たとえば第９図に示すような回路で構成される。第９図
において、２１はＭ　Ｕ　Ｓ　Ｅ信号か入力されるＡ　
／’　Ｄ変換器である。２２は静止画処理回路、２３は
動画処理回路、２４は動き検出回路、２５は静止画処理
回路２２を制御する制御信号発生回路で、それぞれＡ／
Ｄ変換器２１に接続される。２６は静止画処理回路２２
からの信号と動画処理回路２３からの信号を混合して高
品位テレビ信号として取り出すための混合回路で動き検
出回路２４によって制御される。

次に、ＭＵＳＥデコーダの動作を第９図を用いて説明す
る。まず、入力されたアナログＭＵＳＥ信号はＡ／Ｄ変
換器２１においてまずディジタル信号に変換される。デ
ィジタル信号に変換されたＭＵＳＥ信号は静止画処理回
路２２、動画処理回路２３、動き検出回路２４、制御信
号発生回路２５にそれぞれ供給される。静止画処理回路
２２においては伝送されてきた４フィールド分の標本点
を用いて伝送されてない標本点を内挿し、内挿信号は混
合器２６の一方の入力に接続される。同様に動画処理回
路２３ては伝送されてきたそのフィールドの標本点のみ
を用いて伝送されてない標本点を内挿し、内挿信号は混
合器２６のもう一方の入力に接続される。動き検出回路
２４てはＭＵＳＥ信号の１フレーム間または２フレーム
間の動き量を検出する。検出された動き量は混合器２６
に接続される。混合器２６ては動き検出回路２４からの
動き量により静止画処理回路２２からの信号と動画処理
回路２３からの信号の混合比を制御して出力する。また
制御信号発生回路２５ではＭＵＳＥ信号から送信側で挿
入された動きベクトル信号を取り出し、静止画処理回路
２２に接続される。たとえば、カメラのパンニング等の
両用 像で動きベクトルが発生した場合は静止画処理回路 路では標本点の位置を動きベクトルに従って補正するこ
とて動きによるボケを発生することなく高画質な信号を
得ることかできる。入力Ｍ　Ｕ　Ｓ　Ｅ信号は上述した
ような処理により元の広帯域な高品位テレビ信号に復元
され、第８図のデイスプレィ装置５に接続されその内容
を楽しむことかできる。

また同時に方式変換回路３に接続される。

蘭 方式変換回路３はたとえば第１０．ｉ：示す回路で構成
される。第１０図において３１は折返し妨害除去フィル
タ、３２は走査線数変換回路である。第１０図において
入力された高品位テレビ信号はまず折返し妨害除去フィ
ルタ３１に入力される。折返し妨害除去フィルタ３１は
、走査線数変換回路３２で走査線の間引き行い標準テレ
ビ信号として表示した場合、折り返しとして大きな画質
劣化を引き起こす高品位テレビ信号の高精細成分をあら
かじめ除去する。

高精細成分が除去された信号は走査線数変換回路３２に
おいて走査線が間引かれ現行標準テレビ信号に変換され
る。これはたとえば書き込み／読み出し非同期のメモリ
等を用いて高品位テレビ信号の信号レートでメモリに書
き込み、標準テレビ信号の信号レートで読み出すことに
より容易に実現できる。このようにして変換された標準
テレビ信号は第８図の出力端子４より出力され、標準テ
レビ信号対応のＶＣＲを用いて録画可能になる。

発明か解決しようとする課題 しかしながら上述したような構成では、ＭＵＳＥデコー
ダの動き検出は基本的にはＩフレーム間差および２フレ
ーム間差をもとにしているため、たとえば第１１図に示
すように縦縞の画像かフィールドごとに水平方向に移動
し１フレーム間あるいは２フレーム間でそろうような場
合、１フレーム間差も２フレーム間差も検出されない。

その場合、動き検出回路は静止画と判定するため混合器
の出力として静止画処理回路の出力が選択され、動画で
あるにもかかわらず静止画処理されることにより動きボ
ケが発生し、画質劣化した高品位テレビ信号が出力され
る。このとき、ＭＵＳＥ信号の静止画処理は４フィール
ド分の画素を用いて内挿処理するためその画質劣化は非
常に大きなものとなる。この画質劣化した高品位テレビ
信号はそのまま方式変換回路３２に接続されるため変換
後の標準テレビ信号も画質劣化をおこした画像となって
しまうという欠点を有していた。

本発明は上記問題に鑑み、ＭＵＳＥデコーダの動き検出
の性能に影響されない方式変換装置を提供することを目
的とするものである。

課題を解決するための手段 上記課題を解決するために、本発明の方式変換装置は、
４フィールドで１巡するサブナイキストサンプリング方
式により帯域圧縮された高品位テレビ信号を標準テレビ
信号に変換する方式変換装置であって、少なくとも帯域
圧縮された高品位テレビ信号を動画処理する動画処理回
路と、帯域圧縮された高品位テレビ信号を静止画処理す
る静止画処理回路と、帯域圧縮された高品位テレビ信号
の１フレーム間または２フレーム間の動き量を検出する
動き検出回路と、この動き検出回路で検出された動き量
により動画処理回路からの信号と静止画処理回路からの
信号の混合比を制御する混合器と、前記動画処理回路か
らの信号の垂直高域周波数成分を制限ｒるろ波器と、こ
のろ波器からの信号を標準テレビ信号の走査線数に変換
する走査線数変換回路とを具備したものである。

さらに、本発明の方式変換回路は、上記構成と同様の動
画処理回路と静止画処理回路と動き検出回路と混合器と
ろ波器と走査線数変換回路とを備え、さらにこの走査線
数変換回路の出力を１フィールド期間遅延した信号と前
記走査線数変換回路からの信号を用いて内挿処理するフ
ィールド間処理回路を具備したものである。

さらに本発明の方式変換回路は、上記構成と同様の動画
処理回路と静止画処理回路と動き検出回路と混合器とる
波器と走査線数変換回路書弁とを備え、さらにこの走査
線数変換回路からの信号を所望のクロスオーバ周波数に
て第１の周波数成分と第２の周波数成分とに分離する分
離回路と、この分離回路で分離された第２の周波数成分
出力を１フイ一ル下分遅延した信号と前記分離回路で分
離された第２の周波数成分出力を用いて内挿処理するフ
ィールド間処理回路と、このフィールド間処理回路の出
力信号と前記分離回路で分離された第１の周波数成分出
力を加算する加算器とを具備したものである。

作用 本発明は上記した構成によって、ＭＵＳＥデコーダの動
画処理回路から得られた高品位テレビ信号を用いて走査
線数の変換を行っているため、動き検出抜けによる動画
像での画質劣化のない高品質な標準テレビ信号を得るこ
とができる。

実施例 成を示すブロック図である。第１図において２１はＡ／
Ｄ変換器、２２は静止画処理回路、２３は動画処理回路
、２４は動き検出回路、２５は制御信号発生回路、２６
は混合回路、１０１は垂直ローパスフィルタ、３２は走
査線数変換回路である。ここで、Ａ／Ｄ変換器２１、静
止画処理回路２２、動画処理回路２３、動き検出回路２
４、制御信号発生回路２５、混合回路２６で構成される
部分は従来例の第９図で説明したＭＵＳＥデコーダの構
成と同しである。また、第１図に示す構成では、動画処
理回路２３の出力は垂直ローパスフィルタ１０１に接続
され、垂直ローパスフィルタ１０１の出力は従来例の第
１０図で説明したのと同し走査線数変換回路３２に接続
されている。

このように構成された方式変換装置について、第１図を
用いてその動作を説明する。第１図において、２１〜２
６で構成されるＭＵＳＥデコーダの動作は従来例で説明
したものと同様であり、混合回路２６からは高品位テレ
ビ信号か出力される。また同時に動画処理回路２３の出
力には動画処理された高品位テレビ信号が得られている
。この動画処理回路２３て得られた高品位テレビ信号は
る波器を構成する垂直ローパスフィルター０１に入力さ
れ、標準テレビ信号として表示した場合折り返しとして
大きな画質劣化を引き起こす高品位テレビ信号の垂直高
域成分か除去されたのち走査線数変換回路３２において
走査線の間引きか行われ標準テレビ信号が得られる。

以上のように本実施例によれば方式変換前のもととなる
高品位テレビ信号が混合回路２６からの出力信号てはな
く、ＭＵＳＥデコーダの動画処理によって得られた信号
であるため、動き検出抜けて静止画処理されたことによ
る動画ボケが存在せず、て その信号を変換し／得られた標準テレビ信号にも動きボ
ケ等の画質劣化か発生しない。

第２図は本発明の第２３Ｆの実施例における方式変換装
置の構成を示すブロック図である。第２図において、２
１はＡ／Ｄ変換器、２２は静止画処理回路、２３は動画
処理回路、２４は動き検出回路、２５は制御信号発生回
路、２６は混合回路、１０１は垂直ローパスフィルタ、
３２は走査線数変換回路であり、以上は第１図の構成と
同様なものである。第１図の構成と異なるのは、走査線
数変換回路３２の出力がフィールド間処理回路１０２お
よび混合回路１０３の一方の入力に接続され、フィール
ド間処理回路１０２の出力か混合回路１０３のもう一方
の入力に接続され、動き検出回路３２で検出された動き
量の一部か動き変換回路２００に接続され、動き変換回
路２００て変換された動き量を用いて混合回路＋０３の
混合比が制御される点である。

このように構成された方式変換装置について以下その動
作を説明する。第２図において、２１〜２６で構成され
るＭＵＳＥデコーダ、および垂直ローパスフィルタ１０
１、走査線数変換回路３２の動作は第１の実施例で説明
したものと同様であり、走査線数変換回路３２の出力に
は動きボケのない高品質な標準テレビ信号か得られてい
る。しかしなから第１の実施例では動画時には動きボケ
のない高品質な標準テレビ信号か得られるか、静止画時
には送信側で静止画処理された信号を受信側で動画処理
したことによる折り返し妨害か発生する。そこでフィー
ルド間処理回路＋０２を用いてこの折り返し妨害を除去
する。

フィールド間処理回路１０２はたとえは第３図に示す回
路で構成される。第３図において、ｌ０２１は１フィー
ルド遅延器を構成するフィールドメモリ、１０２２はフ
ィールドメモリ１０２１に接続された１ライン遅延器を
構成するラインメモリ、１０２３はフィールドメモリ１
０２１、ラインメモリ１０２２の出力か加算される加算
器、１０２４は加算器＋０２３に接続されたゲイン１／
２の係数器、１０２５はフィールドメモリ１０２１への
入力信号と係数器１０２４の出力信号か接続される内挿
回路である。

このように構成されたフィールド間処理回路１０２につ
いて第３図および第４図を用いてその動作を説明する。

第３図においてａ、ｂ、ｃ点におけるデータは第４図の
ａ、ｂ、ｃラインにおけるデータに対応している。つま
り係数器１０２４の出力にはラインａに対してｌフィー
ルド前のラインｂおよびラインＣの平均値が出力される
。このｌフィールド前の信号を用いて内挿回路１０２５
においてラインａに対して内挿処理することにより折り
返し妨害か除去される。ただし、フィールド間処理は時
間的に相関がない場合（動画像の場合）は適用てきない
から、第２図に示すように混合回路１０３において動き
検出回路２４で検出された動き量によりフィールド間内
挿された信号とフィールド間内挿されてない信号の混合
比を制御して出力する。

ただし、動き検出回路２４で検出された動き量はＭＵＳ
Ｅデコーダ用の動き量であるから、動き変換回路２００
において標準テレビ信号用に走査線数等の変換が行われ
る。

以上のようにフィールド間処理を用いることにより静止
画の場合でも折り返し妨害のない高品質な標準テレビ信
号が得られる。またＭＵＳＥデコーダ用の動き検出回路
からの動き量を用いているため、標準テレビ信号を得る
ために別の動き検出回路を設ける必要はない。

第５図は本発明の第３の実施例における方式変換装置の
構成を示すブロック図である。第５図において、２１は
Ａ／Ｄ変換器、２２は静止画処理回路、２３は動画処理
回路、２４は動き検出回路、２５は制御信号発生回路、
２６は混合回路、１０１は垂直ローパスフィルタ、３２
は走査線数変換回路、１０２はフィールド間処理回路、
１０３は混合回路、’１０４は水平ローパスフィルタ、
１０５は減算器、１０６は加算器、２００は動き変換回
路てあり、この基本的な構成は第２図の構成と同様であ
る。第２図の構成と異なるところは、走査線数変換回路
３２からの標準テレビ信号か水平ローパスフィルタ１０
４に加えられ、減算器１０５てもとの標準テレビ信号と
水平ローパスフィルタの出力信号は減算され、減算結果
は第２図と同様のフィールド間処理回路１０２に加えら
れ、加算器１０６て水平ローパスフィルタの出力信号と
フィールド間処理回路１０２の出力信号は加算され、加
算結果は混合回路１０３の一方の入力に加えられる点で
ある。また、混合回路１０３の他方の入力には走査線数
変換回路３２からの標準テレビ信号が加えられる。

二のように構成された方式変換装置について以下その動
作を説明する。ＭＵＳＥ方式による送信側の静止画処理
による水平高域周波数成分の折り返しは低域のある周波
数（４ＭＨｚ）までである。

したかって第２の実施例に示したようにフィールド間処
理を水平周波数全帯域に渡って適用すると逆にフィール
ド間処理したことによりたとえば第６図に示すように画
像のエツジ部分への水平低域周波数成分て妨害か発生す
る。そこて本実施例では、分離回路を構成する水平ロー
パスフィルタ１０４において水平低域周波数成分か抽出
され、この抽出された水平低域周波数成分は減算器１０
５および加算器１０６にそれぞれ加えられる。減算器１
０５においてはもとの標準テレビ信号から水平低域周波
数成分を減算することにより水平・高域周波数成分か得
られ、この水平高域周波数成分のみかフィールド間処理
回路１０２によりフィールド間内挿処理され、内挿処理
された水平高域周波数成分は加算器＋０６において水平
低域周波数成分と加算されてもとの標準テレビ信号の水
平周波数帯域に復元される。ここで、フィールド間処理
回路１０２の詳細は第３図に示した構成と同様である。

以上のように、フィールド間処理を水平高域周波数成分
のみに適用することでフィールド間処理による妨害か発
生しない高品質な標準テレビ信号か得られる。

なお、第５図に示した方式変換装置は第７図に示すよう
に構成しても同様の効果が得られる。

また、第６図に示したような画像のエツジ部分Ａは水平
低域周波数成分であると同時に垂直方向にレベルか変わ
る垂直高域周波数成分でもある。

そこで、第５図および第７図の水平ローパスフィルタ＋
０４の代わりに垂直バイパスフィルタを用いても同様の
効果か得られる。

また、本発明では高品質な標準テレビ信号が得られると
同時にＭＵ　Ｓ　Ｅデコーダでデコートされた高品位テ
レビ信号を高品位テレビデイスプレィ等を用いて楽しむ
ことかできることは言うまでもない。

発明の効果 以上のように本発明によれば、少なくとも帯域圧縮され
た高品位テレビ信号を動画処理する動画処理回路と、帯
域圧縮された高品位テレビ信号を静止画処理する静止画
処理回路と、帯域圧縮された高品位テレビ信号の１フレ
ーム間または２フレーム間の動き量を検出する動き検出
回路と、この動き検出回路で検出された動き量により動
画処理回路からの信号と静止画処理回路からの信号の混
合比を制御する混合器と、前記動画処理回路からの信号
の垂直周波数成分の高域成分を制限するろ波器と、この
ろ波器からの信号を標準テレビ信号の走査線数に変換す
る走査線数変換回路とを設けることにより、標準テレビ
信号はＭ　Ｕ　Ｓ　Ｅデコーダの動画処理回路から得ら
れた高品位テレビ信号を用いて変換を行ってつくられ、
したかって動画像でも動きボケの発生しない高品質な標
準テレビ信号を得ることかできる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第１１の実施例における方式変換装置
の構成を示すブロック図、第２図は本発明の第２の実施
例における方式変換装置の構成を示すブロック図、第３
図は同方式変換装置におけるフィールド間処理回路の構
成を示すブロック図、第４図は同フィールド間処理回路
の動作を説明するための走査線図、第５図は本発明の第
３の実施例における方式変換装置の構成を示すブロック
図、第６図は同方式変換装置におけるフィールド間処理
により発生する妨害を示す図、第７図は第３の実施例の
他の構成を示すブロック図、第８図は従来例における方
式変換装置の構成を示すブロック図、第９図はＭＵＳＥ
デコーダの構成を示すブロック図、第１０図は従来の方
式変換装置の要部の構成を示すブロック図、第１１図は
動き検出抜けを説明する図である。 ２１・・・ＡＤ変換器、２２・・・静止画処理回路、２
３・・・動画処理回路、２４・・・動き検出回路、２６
・・混合回路、３２・・・走査線変換回路、１０１・・
・垂直ローパスフィルタ、１０２・・・フィールド間処
理回路、１０３・・・混合回路、１０４・・・水平ロー
パスフィルタ、１０２１・・・フィールドメモリ、１０
２２・・・ラインメモリ、１ｏ２４・・・１／２係敷詰
、 １０２５・・ 内挿回路。 代 理 人 森 本 義 弘 第３ 因 第４ 図 ７ｔυｔフイーｔレト′ 第 乙 因 ハ 色 第１因 第１図 第１１図 第１／図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、４フィールドで１巡するサブナイキストサンプリン
   グ方式により帯域圧縮された高品位テレビ信号を標準テ
   レビ信号に変換する方式変換装置であって、少なくとも
   帯域圧縮された高品位テレビ信号を動画処理する動画処
   理回路と、帯域圧縮された高品位テレビ信号を静止画処
   理する静止画処理回路と、帯域圧縮された高品位テレビ
   信号の１フレーム間または２フレーム間の動き量を検出
   する動き検出回路と、この動き検出回路で検出された動
   き量により動画処理回路からの信号と静止画処理回路か
   らの信号の混合比を制御する混合器と、前記動画処理回
   路からの信号の垂直高域周波数成分を制限するろ波器と
   、このろ波器からの信号を標準テレビ信号の走査線数に
   変換する走査線数変換回路とを具備したことを特徴とす
   る方式変換装置。 ２、４フィールドで１巡するサブナイキストサンプリン
   グ方式により帯域圧縮された高品位テレビ信号を標準テ
   レビ信号に変換する方式変換装置であって、少なくとも
   帯域圧縮された高品位テレビ信号を動画処理する動画処
   理回路と、帯域圧縮された高品位テレビ信号を静止画処
   理する静止画処理回路と、帯域圧縮された高品位テレビ
   信号の１フレーム間または２フレーム間の動き量を検出
   する動き検出回路と、この動き検出回路で検出された動
   き量により動画処理回路からの信号と静止画処理回路か
   らの信号の混合比を制御する混合器と、前記動画処理回
   路からの信号の垂直周波数成分の高域成分を制限するろ
   波器と、このろ波器からの信号を標準テレビ信号の走査
   線数に変換する走査線数変換回路と、この走査線数変換
   回路の出力を１フィールド期間遅延した信号と前記走査
   線数変換回路からの信号を用いて内挿処理するフィール
   ド間処理回路とを具備したことを特徴とする方式変換装
   置。 ３、４フィールドで１巡するサブナイキストサンプリン
   グ方式により帯域圧縮された高品位テレビ信号を標準テ
   レビ信号に変換する方式変換装置であって、少なくとも
   帯域圧縮された高品位テレビ信号を動画処理する動画処
   理回路と、帯域圧縮された高品位テレビ信号を静止画処
   理する静止画処理回路と、帯域圧縮された高品位テレビ
   信号の１フレーム間または２フレーム間の動き量を検出
   する動き検出回路と、この動き検出回路で検出された動
   き量により動画処理回路からの信号と静止画処理回路か
   らの信号の混合比を制御する混合器と、前記動画処理回
   路からの信号の垂直周波数成分の高域成分を制限するろ
   波器と、このろ波器からの信号を標準テレビ信号の走査
   線数に変換する走査線数変換回路と、この走査線数変換
   回路からの信号を所望のクロスオーバ周波数にて第１の
   周波数成分と第２の周波数成分とに分離する分離回路と
   、この分離回路で分離された第２の周波数成分出力を１
   フィールド分遅延した信号と前記分離回路で分離された
   第２の周波数成分出力を用いて内挿処理するフィールド
   間処理回路と、このフィールド間処理回路の出力信号と
   前記分離回路で分離された第１の周波数成分出力を加算
   する加算器とを具備したことを特徴とする方式変換装置
   。 ４、分離回路は水平周波数領域で分離することを特徴と
   する請求項３記載の方式変換装置。 ５、分離回路は垂直周波数領域で分離することを特徴と
   する請求項３記載の方式変換装置。