JPH0449832B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、フイールド周波数を変化させること
なくテレビジヨン信号の走査線数を変換するよう
構成した走査線数変換方式に関するものである。

従来から知られている走査線数の変換方式とし
て フイールド内において処理する変換方式 例えば２：１のインターレース走査方式を採
る場合には、２フイールド分の画像情報をまず
順次走査に変換し、その後にフレーム内の処理
を行う変換方式 が用いられているが、前者の変換方式では、垂
直方向の周波数帯域が大幅に制限され、殊に走査
線数の変換比が１／２以上の場合には垂直方向の
解像度が著しく劣化するという欠点がある。ま
た、後者の変換方式では、入力画像情報の走査
線変換による損失は小さくなるものの、第１図に
関して後述する如く、順次走査変換を行う過程を
必要とするので、ハードウエアの規模が大きくな
るという欠点がみられた。

よつて、本発明の第１の目的は、上述の点に鑑
み、走査線の補間および間引き操作を一挙に実現
して所望の走査線数への変換をなし得ると共に、
動画についても不自然さを感じさせないようにし
た走査線数変換方式を提供することにある。

更に、本発明の第２の目的は、従来から知られ
ている装置の如く複雑なハードウエアを必要とせ
ず、格段に簡略な構成にて走査線数の変換をなし
得るようにした走査線数変換方式を提供すること
にある。

かかる目的を達成するために、本発明では、フ
イールド周波数が同一であつて走査線数が異なる
映像信号の走査線数変換を行うために、２次元補
間フイルタを用いてフレーム内信号処理およびイ
ンターレース処理を同時に行い、もつて走査線数
ｌ本の映像信号を得るにあたり、２次元フイルタ
の周波数特製において、時間周波数が零である軸
の遮断周波数をほぼｌ／２（サイクル／画面高）
とし、かつ時間周波数がフレーム周波数と等しく
なる軸の遮断周波数をほぼ１／４・ｌ／２（サイ
クル／画面高）とする。

以下、図面を参照して本発明を詳細に説明す
る。

まず、本発明の理解を容易ならしめるために、
従来技術に係る変換方式について概説する。

第１図は従来から知られている走査線数変換装
置を示すものであり、まずインターレース比を
２：１として順次走査に変換し、次いでフレーム
内において走査線の補間および間引きを行い、再
びもとのインターレース比２：１を有する信号に
変換して送出するものである。ここで、ｘは走査
線数が（ｎ／ｍ）●ｌ本であつてインターレース
比２：１の入力信号（ｍ、ｎ、ｌは整数）、１は
順次走査変換回路、２は（ｎ／ｍ）●ｌ本の走査
線数をnl本の走査線数に増加するための補間フイ
ルタ、３はｌ本の走査線になるように間引きを行
う間引き回路、４は２：１のインターレース比に
戻すインターレース変換回路、ｙは走査線数がｌ
本であつてインターレース比２：１の出力信号を
表わす。

第２図は本発明を適用した走査線数変換装置の
一実施例を示し、像術の補間フイルタ２および間
引き回路３の機能を併せ持つよう構成してある。
そこで、第３図〜第１０図を参照して本実施例の
動作原理を詳述する。

第３図は、走査線数が（ｎ／ｍ）●ｌ本および
ｌ本である２：１のインターレース走査方式の２
次元スペクトルを示す。ここで、縦軸はフイール
ド方向の周波数を表わす時間周波数Ｔ［Hz］、横軸
は垂直方向の空間周波数Ｖ［サイクル／画面高］、
丸印によつて示したプロツト点は走査線数をｌ本
としたときのスペクトル、三角印によつて示した
プロツト点は走査線数を（ｎ／ｍ）●ｌ本とした
ときのスペクトルである。また、f_pはフレーム周
波数を示す。

第４図は、第３図の横軸を延長したときの２次
元スペクトルを示す。本発明による走査線数の変
換は、黒丸印によるプロツト点に示す如く、
（ｎ／ｍ）●ｌ本とｌ本との最小公倍数であるｎ
本の走査線信号に変換すると共に、走査線数をｌ
本に間引きするものである。換言すれば、本発明
に係る走査線数変換方式では、本図の黒丸印に該
当するスペクトルを吹き出すことをその要旨とす
るものである。

第５図は、上述したnl本の走査線信号を得るた
めに必要な補間フイルタ特性を示す。

第６図は、かかる補間フオルタ特性を備えた本
実施例の詳細ブロツク図である。ここで、６−１
および６−２はフイールドメモリ、７_2o-1〜７₁
および７_2o-2〜７₀はラインメモリ、８〜１１は
係数・加算器、１２は切替器を示す。また、第７
図は切替器１２の詳細な回路構成を示す。

（ｎ／ｍ）●ｌ本の走査線数を有する入力信号
はフイールドメモリ６−１，６−２にストアされ
る。そして、現信号と２フイールド前の信号との
和信号は奇数フイールドの信号としてラインメモ
リ７_2o-1〜７₁に導入され、１フイールド前の信
号は偶数フイールドの信号としてラインメモリ７
_２ｏ−２〜７₀に導入される。これらラインメモリ７_2o
−１〜７₀の入・出力信号であるx_2o+1x₀は、第５図
示の特性を有する補間フイルタのインパルス応答
に大じて重み付けを行うために、係数・加算器８
〜１１に入力される。そして、これら係数・加算
器８〜１１の出力信号は切替器１２により選択さ
れ、走査線ｌ本の出力信号ｙが得られる。

このように第６図に示す如く、『時間軸方向の
位相特性が直線的であつて且つＶ「サイクル／画
面高］＝０における時間周波数特性（すなわち、
時間軸上の周波数特性）が平坦となるような補間
フイルタを用いて、時間周波数Ｔ＝０およびＴ＝
f_p（フレーム周波数）における垂直方向の空間周
波数特性を決定することにより、第５図示の補間
フイルタ特性を実現することができる。』 次に、 (イ) 時間周波数Ｔ＝０における垂直空間周波数特
性に応じた１次元インパルス応答について、 (ロ) ２次元補間フイルタの周波数特性に対応した
２次元インパルス応答の求め方について、 (ハ) 係数・加算器８〜１１における重み付けの関
係について 説明していく。但し、上述した(ロ)２次元インパル
ス対応の求め方については、既述の条件（『…』
で示した部分）を満たすことにより一義的に決定
される。

第５図示のフイルタ特性を得るにあたり、変換
損失が無く画像の有する情報をできる限り多く取
り出すためには、時間周波数Ｔ＝０における垂直
空間周波数の遮断周波数ｌ／２［サイクル／画面
高］に定め、時間周波数Ｔ＝f_pにおける遮断周波
数を評価試験に基づき約（１／４）・（ｌ／２）
［サイクル／画面高］とすることにより、走査線
変換後の折返し歪み、動きの不自然さが少ない変
換画像を得ることができる。

第８図Ａ〜Ｄは、本発明に係る補間フイルタイ
ンパルス応答および走査線数の変換について説明
する図である。

第６図の構成により得られるフイルタ特性にお
いて、時間周波数Ｔ＝０の１次元インパルス応答
を第８図Ａに示す。

また、１フイールドぶんの遅延を行うフイール
ドメモリに接続されているラインメモリにおける
入・出力信号の重み付けとして第８図Ａに示す１
次元インパルス応答の偶数項を用い、 他方、２フイールドぶんだけ遅延させた信号と
現信号とを加え合わせる回路に接続されているラ
インメモリにおける入・出力信号の重み付けとし
て奇数項を用い、 もつて第８図Ｂに示す２次元インパルス応答の
如く２次元への展開を行うことにより、 時間周波数Ｔ＝０およびＴ＝f_pに関して第５図
示の特性を有する補間フイルタのインパルス応答
を得ることができる。

第８図ＣおよびＤは、それぞれ本実施例の入・
出力信号を走査線によつて表わした図である。す
なわち、（ｎ／ｍ）●ｌ本の２：１インターレー
ス走査線を同図Ｃに、ｌ本の２：１インターレー
ス走査線を同図Ｄに示す。

走査線数変換比（すなわち、変換前後における
走査線数の比）がｎ／ｍの場合には、入力走査線
ｎ本に体して出力走査線ｍ本が対応し、一周期を
形成する。

第９図ＡおよびＢはｍ＝７、ｎ＝９とした場合
における走査線数変換を示す。ここで、同図Ａは
走査線数が（ｎ／ｍ）●ｌ本、同図Ｂは走査線が
ｌ本の場合について述べている。本図より明らか
な如く、垂直方向においてq₀およびp₀が空間的に
一致していると、q₉およびp₇も一致することにな
る。変換出期についてみれば、入力信号について
は（ｎ／２）本目の走査線、出力信号については
（ｍ／２）本目の走査線に関して対称となつてい
る。これは、p₀〜p₃の変換値を得る係数値の重み
付けと、p₄〜p₇の変換値を得る係数値の重み付け
とが、（ｍ／２）本目を対称軸として同一になる
ことを意味する。

その結果、p₀とp₇，p₁とp₆，p₂とp₅，p₃とp₄は
それぞれ同一の係数値を用いることができるの
で、ハードウエアとしての係数器の個数を1/2に
減らすことができる。よつて、第６図の係数器８
〜１１はｍが偶数の場合のとき （ｍ／２）＋１個 ｍが奇数の場合には （ｍ＋１）／２個 を必要とし、ｍ個に対してほぼ1/2の個数となる。
そして、各係数器からの出力信号は切替器１２に
より選択される。

第１０図は切替器１２の作動タイミングを示
す。この切替器１２は遅延回路（図示せず）を備
え、入・出力信号間における時間軸の変換も行つ
ている。

以上説明したとおり、本発明によれば走査線の
補間および間引きを単一のハードウエアにて実現
することができるので、装置の規模を小さくする
と共に、垂直解像度の劣化および動き画像の不自
然さを減少させた変換画像を得ることができる。

なお、本発明を適用した具体例として、走査線
数が1125本の２：１インターレース方式を採る高
品位テレビジヨンシステムにおいて、送像側の走
査線を1125×（７／９）＝875本とし、受像側にお
いて875本の順次走査変換を行う帯域圧縮方式が
考えられる。このとき、送像側では走査線数を
1125本から875本に変換し、逆に受像側では875本
から1125本へ変換して２：１インターレース方式
の高品位テレビジヨン信号を得る場合などに好適
である。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来から知られている走査線数変換装
置を示すブロツク図、第２図は本発明を適用した
走査線数変換装置の一実施例を示すブロツク図、
第３図は走査線数が（ｎ／ｍ）本およびｌ本であ
る２：１インターレース走査方式の２次元スペク
トルを示す線図、第４図は第３図の横軸を延長し
たときの２次元スペクトルを示す線図、第５図は
nl本の走査線信号を得るために必要な補間フイル
タ特性を示す線図、第６図および第７図は本実施
例の詳細なブロツク図、第８図Ａ〜Ｄは本発明に
係る補間フイルタのインパルス応答および走査線
数の変換について説明するプロツト図、第９図Ａ
およびＢはｍ＝７，ｎ＝９とした場合における走
査線数変換を示す線図、第１０図は第６図示の切
替器を作動させるためのタイミング図である。 １……順次走査変換回路、２……補間フイル
タ、３……間引き回路、４……インターレース変
換回路、○……走査線数ｌ本のスペクトル、△…
…走査線数（ｎ／ｍ）・ｌ本のスペクトル、●…
…走査線数（nl）本のスペクトル、６−１，６−
２……フイールドメモリ、７₀〜７_2o-1……ライ
ンメモリ、８〜１１……係数・加算器、１２……
切替器。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ フイールド周波数が同一であつて走査線数が
   異なる映像信号間の走査線数変換を行うために、
   ２次元補間フイルタを用いてフレーム内信号処理
   およびインターレース処理を同時に行い、もつて
   走査線数ｌ本の映像信号を得るにあたり、 前記２次元フイルタの周波数特性において、時
   間周波数が零である軸の遮断周波数をほぼｌ／２
   （サイクル／画面高）とし、かつ時間周波数がフ
   レーム周波数と等しくなる軸の遮断周波数をほぼ
   １／４・ｌ／２（サイクル／画面高）としたこと
   を特徴とする走査線数変換方式。 ２ 前記走査線数の変換比を整数比として、変換
   周期内における各走査線に対応する前記２次元補
   間フイルタの係数器切替えシーケンスを、該変換
   周期内において対称的になるよう定めたことを特
   徴とする特許請求の範囲第１項記載の走査線数変
   換方式。