JPH05161119A - 画像伝送装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】レターボックス方式の伝送信号を現行方式受像
機で映出した場合、上下マスク部とセンター部の境界近
傍でフリッカーが生じるのを防止する。 【構成】ワイドアスペクト画像信号は、現行方式受像機
のアスペクト比画面のセンター部に納まるように処理さ
れる（マトリックス回路50、順次走査変換回路51、Ｖ−
ＬＰＦＮＴからＮＴＳＣエンコーダ55の系統）。上記の
ように処理された画像信号をワイドアスペクト専用の受
信機で再現する際に必要な高精細用補助信号はセンター
部の上下に生じるマスク部に多重される（１／６０秒遅
延回路66、加算器67から加算器71、並び替え回路72、直
流加算器73、スイッチ70の系統）。ここで上下マスク部
とセンター部の境界近傍に位置する走査線信号に対して
は、カウンタ75、係数発生器76、係数器77により上下マ
スク部の直流レベルに近付くようなレベル制御を行い、
急激な輝度変化を無くすようにしている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、規定されているアス
ペクト比の画像を伝送するテレビジョン放送方式によ
り、その垂直方向の特定な一部分を利用して、前記アス
ペクト比よりは横長なアスペクト比の画像の伝送を行う
画像伝送装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】現在、地上放送のテレビジョン放送方式
として、ＮＴＳＣ、ＰＡＬ、ＳＥＣＡＭ方式等がある。
これらの方式は、いずれも伝送する画像の横と縦の比率
（アスペクト比）が同じであり、４：３を採用してい
る。しかし、近年、画像をワイド化させたいという要望
がありワイドアスペクト比の画像伝送及び受信方式が開
発されている。しかし、この方式は、単独のシステムと
してよりも、現行の画像伝送及び受信方式との互換性の
あるものが要望されている。

【０００３】近年、現行方式のテレビジョン信号により
映出される画面のアスペクト比（４：３）よりも横長の
アスペクト比（例えば１６：９）のワイド画面のテレビ
ジョン信号（ワイドアスペクト信号）を、現行テレビジ
ョン方式と両立性を保ちながら伝送できるテレビジョン
システムの研究、開発が行われている。このようなワイ
ドアスペクト信号伝送方式を大別すると、サイドパネル
方式とレターボックス方式とがある。以下、この２つの
方式について説明を行う。サイドパネル方式について説
明する。

【０００４】サイドパネル方式では、アスペクト比１
６：９の画像信号が、センターパネルと左右のサイドパ
ネルに分割される。そして、センターパネルが水平方向
へ時間伸張され４：３のアスペクト比に設定され、サイ
ドパネルは時間圧縮されて、水平オーバースキャン部等
の部分に多重される。このようにエンコードされた画像
信号は、現行方式のテレビジョン受像機で再生するとセ
ンターパネルが４：３の画面一杯に映出されることにな
る。一方、ワイドアスペクト信号のデコーダでは、エン
コード時とは逆の処理がセンターパネル、サイドパネル
に施され、センターパネルとサイドパネルとが繋ぎ合わ
せられ、１６：９のアスペクト比の画像を映出できるよ
うに処理される。サイドパネル方式を記載した文献とし
ては、テレビジョン学会技術報告（１９８９年８月 Ｖ
ol.13,No.41,pp.19 〜24）の“アスペクト比拡大のため
の多重手法の検討”がある。次に、レターボックス方式
について説明する。

【０００５】レターボックス方式では、アスペクト比１
６：９の画像信号が、上下（垂直方向）に圧縮され、
４：３のアスペクト比の画面に納まるように処理され
る。この圧縮により、画面上下部分には上下マスク部が
生じる。上下マスク部には、圧縮処理によりセンター部
から欠落した高解像度用の信号が多重され、ワイドアス
ペクト信号を復元する際に利用できるようになってい
る。従って、デコーダでは、センター部が上下に伸張さ
れ、かつ上下マスク部に多重されている高解像度用の信
号が再生され伸張された画像信号に加算される。レター
ボックス方式を記載した文献としては、テレビジョン学
会技術報告（１９８９年９月 Ｖol.13,No.41,pp.37 〜
42）の“レターボックス方式による垂直周波数特性向上
の一手法”がある。

【０００６】上述したように、サイドパネル方式あるい
はレターボックス方式を用いて伝送及び受信することに
より、伝送途中のテレビジョン信号は現行方式と両立性
があり、現行方式のテレビジョン受像機においても受信
再生することが可能である。しかしながら、これらの方
式はそれぞれ問題点を備えている。

【０００７】サイドパネル方式では、現行方式のテレビ
ジョン受像機でみると、カットされたサイドパネルを見
ることができず、また放送側においてもサイドパネルが
カットされることを前提として番組を制作しなければな
らい。またサイドパネルがカットされることは、番組制
作側の著作権上で問題である。

【０００８】一方、レターボックス方式は、ワイド画面
のすべてを現行方式のテレビジョン受像機でみることは
できるが、現行方式のテレビジョン受像機でみた場合、
上下マスク部が画面を占める割合が大きく、スクリーン
全体の利用効率が悪いという問題がある。次に、レター
ボックス方式について具体的に説明する。

【０００９】図４はレターボックス方式の原理図であ
る。ＮＴＳＣ信号は１フレーム当たり５２５本の走査線
で構成され、有効画面を構成する走査線数は４８０本で
ある。同図（Ａ）は、アスペクト比１６：９のワイド画
像である。まずこの画像は、現行方式で伝送できる低域
成分（主信号として送る）と、さらに精細な解像度を得
るための高域成分（補助信号として送る）とに分けられ
る。低域成分は、アスペクト比４：３の現行テレビジョ
ン受像機でも歪みが生じないように走査線数が３６０本
に変換される（垂直方向圧縮）。また高域成分は、残り
の走査線１２０本に納まるように情報の制限が行われ
る。これらの高域成分、低域成分は、同図（Ｂ）に示す
ように配置され伝送される。従って、この信号をそのま
ま現行のテレビジョン受像機で再生した場合は、低域成
分（センター部）が画像として現れ、高域成分は上下マ
スク部となる。ワイドアスペクト専用受像機では、伝送
側と全く逆の処理が行われ、同図（Ｃ）に示すような１
６：９のワイド画像が再生される。

【００１０】図５は、レターボックス方式による送信側
のエンコーダの構成を示している。信号源の信号のフォ
ーマットは、５２５本／６０Hz／２：１（アスペクト比
１６：９）である。信号源出力であるＲ、Ｇ、Ｂ信号
は、マトリックス回路５０に入力され、Ｙ、Ｉ、Ｑ信号
に変換される。これらの信号は、順次走査変換回路５１
に入力され、インターレースフォーマットから順次フォ
ーマットに変換される。変換の方法は、画像動きの検出
を行い、動画部ではフィールド内での走査線補間を行
い、静画部では連続する２フィールドを重ね合わせるフ
レーム内での走査線補間を行っている。

【００１１】順次フォーマットとなったＹ、Ｉ、Ｑ信号
は、走査線数４８０本の映像を画面の垂直方向中央の走
査線３６０本に納めるための走査線変換処理が施され
る。その際に折り返し成分を発生させないように垂直低
域通過フィルタ（Ｖ−ＬＰＦ）５２により３６０ＴＶＬ
／ＰＨ以上の垂直高域成分を削除した後に、走査線数変
換回路５３に供給している。走査線数変換回路５３は、
４８０本からその３／４である３６０本の走査線に変換
している。３６０本に圧縮されたＹ、Ｉ、Ｑ信号は、イ
ンターレース変換回５４に入力されて奇数フィールドの
奇数ライン、偶数フィールドの偶数ラインが抽出され、
２倍にレートアップ処理され、インターレースフォーマ
ットの信号に変換している。Ｉ、Ｑ信号はＮＴＳＣエン
コード回路５５に、またＹ信号は、スイッチ７０に供給
される。

【００１２】順次走査変換回路５１の出力のＹ信号は、
１／６０秒遅延回路６６、加算器６７にも供給されてい
る。加算器６７からは、フレーム内平均した信号が得ら
れ、スイッチ６８に供給される。スイッチ６８は、６０
Hzでオン、オフされ、３０Ｈｚの画像信号を導出する。
この信号は、順次レートであるから、１／２レートダウ
ン回路６９によりインターレースの伝送レートに変換さ
れる。この回路６９の出力は、垂直高域通過フィルタ
（Ｖ−ＨＰＦ）５７、垂直低域通過フィルタ（Ｖ−ＬＰ
Ｆ）６２に供給される。Ｖ−ＨＰＦ５７は、３６０〜４
８０ＴＶＬ／ＰＨの垂直高域成分を抽出し、周波数シフ
ト回路５８に供給している。周波数シフト回路５８では
垂直方向への周波数シフトが行われ、垂直高域成分を直
流（ＤＣ）〜１２０ＴＶＬ／ＰＨの成分に変換してい
る。この信号は、走査線変換回路５９に入力され、４８
０本から１２０本へ変換される。次に１フレーム当たり
走査線数１２０本となった垂直高域成分は、水平低域通
過フィルタ（Ｖ−ＬＰＦ）６０に入力され２ＭＨｚ 以
上の成分が削除される。

【００１３】１／２レートダウン回路６９の出力は、Ｖ
−ＬＰＦ６２にも供給され、ここではＤＣ〜１２０ＴＶ
Ｌ／ＰＨの成分が抽出される。そしてこの成分は、走査
線数変換回路６３において４８０本から１２０本に変換
される。１フレーム当たり１２０本となった垂直低域成
分は、水平帯域通過フィルタ（Ｈ−ＢＰＦ）６４に入力
され水平方向４．２〜６．０MHz の水平高域成分が抽出
される。次に、周波数シフト回路６５に入力されて８MH
z の正弦波が掛け合わせられ、２MHz 〜３．８MHz の成
分に周波数シフトされる。加算器７１では、Ｈ−ＬＰＦ
６０から出力されるＤＣ〜２MHz の垂直高域成分と、周
波数シフト回路６４からの水平高域情報２MHz 〜３．８
MHz の垂直低域情報とが合成され、ライン並び替え回路
７２に入力される。

【００１４】並び替え回路７２では、３．８MHz までの
成分を画面上下のマスク部へ配置するために、ライン単
位での並び替えを行う。以上の処理により得られた高精
細情報は加算器７３において直流成分によりオフセット
（現行方式受像機で映出した場合ダークグレーとなりマ
スク状態になる）されスイッチ７０に供給される。スイ
ッチ７０は、センター部ではインターレース変換回路５
４からの輝度信号を選択し、上下マスク部では加算器７
２からの補助信号を選択する。このようにワイドアスペ
クト化を行ったＹ、Ｉ、Ｑ信号は、ＮＴＳＣエンコーダ
５５に入力されてＮＴＳＣ規格の５２５／６０／２：１
の信号にエンコードされて伝送路へ送出される。図６
は、受信側のデコーダである。

【００１５】入力端子８０には、上記の如く処理されて
伝送されてくる信号が供給されＮＴＳＣデコーダ８１に
導入される。ＮＴＳＣデコーダ８１から得られたＩ、Ｑ
信号及びセンター部のＹ信号は順次走査変換回路８２に
入力される。Ｙ信号のセンター部は、順次走査変換回路
８２に導入されるが、上下マスク部はスイッチ８５によ
り分割されて減算器１０６に導入される。

【００１６】まずセンター部の信号処理について説明す
る。センター部の信号は、１フレーム当たりの走査線が
３６０本のインターレースフォーマットの信号であるた
めに、順次走査変換回路８２において順次フォーマット
に変換される。ここでは送信側で説明したような動き適
応によりインターレース信号を順次フォーマットの信号
の変換する。これらの信号は、走査線数変換回路８２に
より１フレーム当たり３６０本の走査線から４８０本の
走査線に変換される。

【００１７】一方、上下マスク部の高精細信号は、減算
器１０６にて送信側で付加されたＤＣ成分を引き算さ
れ、さらにライン並べ替え回路８６により送信前の配列
に並べ替えられる。並べ替え回路８６から出力された信
号は、Ｈ−ＬＰＦ８７及びＨ−ＨＰＦ９０に供給され
る。Ｈ−ＬＰＦ８７は、２MHz 以下の成分（垂直の高精
細情報）を抽出し、Ｈ−ＨＰＦ９０は２MHz 以上の成分
（水平の高精細情報）を抽出する。

【００１８】Ｈ−ＬＰＦ８７の出力信号は、走査線数変
換回路８８に入力され、１フレーム当たり１２０本から
４８０本の走査線に変換され、さらに変換された信号
は、周波数シフト回路８９に入力されてＤＣ〜１２０Ｔ
ＶＬ／ＰＨに周波数シフトされているので、元の３６０
〜４８０ＴＶＬ／ＰＨの領域にシフトされる。Ｈ−ＨＰ
Ｆ９０から出力された信号は、周波数シフト回路９１に
よりもとの周波数領域４．２〜６．０MHz 帯に戻され、
さらに水平帯域フィルタ（Ｈ−ＢＰＦ）９２により不要
成分を除去される。Ｈ−ＢＰＦ９２から得られた信号も
走査線数変換回路９３に入力され１２０本から４８０本
の走査線に変換される。

【００１９】上記のように元の周波数領域に戻された垂
直の高精細情報、水平の高精細情報は、加算器９４にお
いて加算され２倍レートアップ回路９５に入力されレー
トアップ処理され、１／６０秒遅延回路９６及びスイッ
チ９７に入力される。スイッチ９７は、遅延回路９６の
出力と２倍レートアップ回路９５の出力とをライン毎に
交互に選択して補間処理を行い、その出力を加算器８４
に入力する。加算器８４は、上記の如く再生された高精
細情報を走査線数変換回路８３からのＹ信号に加え、そ
の出力をマトリックス回路９８に供給する。マトリック
ス回路９８には、走査線数変換回路８３からのＩ、Ｑ信
号も入力されている。マトリックス回路９８はこれらの
入力信号をマトリックス演算することにより、元のワイ
ドアスペクト比規格のＲ、Ｇ、Ｂ信号を生成し、出力端
子９９、１００、１０１に導出する。

【００２０】ところで、上記レターボックス形式のワイ
ド信号の特徴として、現行方式受像機との互換性が揚げ
られる。このワイド画像放送をアスペクト比４：３の現
行受像機で映出すると、図７（Ａ）のように映しだされ
る。画面の上下には画像の高域成分等の補助信号が映し
出される。しかし補助信号には、送信側の加算器７２に
よりＤＣオフセットが与えられているので、４：３画面
の受像機で目障りとならない程度の比較的暗いダークグ
レイとなっている。このような補助信号が配置された上
下マスク部と中央のセンター部の映像とは、全く相関が
ないので、その境界ではインターレース走査に起因する
フリッカーが生じる。

【００２１】図７（Ｂ）は、フリッカーの発生原理を示
している。同図の縦方向は画面垂直方向、横方向は時間
方向を示す。図示のように上下マスク部と画面中央部の
映像部分の輝度差が大きい場合、その境界でフリッカー
が発生してしまう。このフリッカーは、特に大型テレビ
ジョン受像機では走査線の間隔が広いために顕著に現れ
てしまう。

【００２２】

【発明が解決しようとする課題】上記したように従来の
レターボックス方式による伝送信号を現行のテレビジョ
ン受像機で受信して映出した場合、上下マスク部とセン
ター部の境界近傍でフリッカーが現れる。

【００２３】そこでこの発明は、レターボックス方式に
よる伝送信号を現行のテレビジョン受像機で受信し映出
しても、上下マスク部とセンター部の境界近傍でフリッ
カーが生じるのを防止することができる画像伝送装置を
提供することを目的とする。

【００２４】

【課題を解決するための手段】第１の画面（第１のアス
ペクト比）の大きさに設定された映像信号を、これより
は縦横の比が小さい第２の画面（第２のアスペクト比）
の上下中央（センター部）に納まるように変換し、前記
センター部の上下に生じる余裕部分（上下マスク部）に
は、前記センター部の信号を元のアスペクト比に戻した
場合に補償を行う高精細用情報にオフセット直流成分を
加算してマスク状態として多重して、前記センター部及
び上下マスク部の信号をテレビジョン方式で伝送する装
置において、前記センター部と上下マスク部の境界近傍
の前記センター部の走査線信号であって、前記センター
部の上下中心となる位置から離れるに従って前記走査線
信号のレベルを前記直流成分のレベルに近付けるように
制御する手段を備えるものである。

【００２５】

【作用】上記の手段により、上下マスク部の映像信号と
センター部の映像信号の直流レベルは互いの境界付近
で、次第に近付くレベルであるために、急激な輝度の変
化が現れず、フリッカーが生じることがなくなる。

【００２６】

【実施例】以下、この発明の実施例を図面を参照して説
明する。

【００２７】図１はこの発明の一実施例による伝送装置
を示している。従来の画像伝送装置（図５に示す）と異
なる部分は、上下マスク部とセンター部の境界付近の信
号に対するレベル制御機能が設けられている点である。
従って、従来の装置と同じ部分には同一符号を付し、異
なる部分を中心に説明する。即ち、この実施例では、イ
ンターレース変換回路５４の輝度信号出力端子とスイッ
チ７０の入力端子との間に係数器７７が設けられてお
り、Ｙ信号のレベルを制御できるようになっている。

【００２８】係数器７７には、係数発生器７６から係数
ｋが与えられる。係数には複数が用意されており、例え
ば図２に示すような係数（１／２、１／３等）が斜線で
示す走査ラインに対して与えられる。図２は、縦方向に
画面の垂直方向、横方向へ時間（フィールド）方向を示
している。この係数発生器７６の係数出力タイミング
は、カウンタ７５により制御される。カウンタ７５は、
フィールド周期のパルス（１／２）ｆv でリセットさ
れ、水平パルスｆH をカウントし、上下マスク部とセン
ター部の境界の走査線を識別する。上記のようにインタ
ーレースの信号の場合、境界の走査線位置は、フィール
ド毎に上下方向にずれている。従って、係数ｋとして
は、センター部及びマスク部を画面正面から平均化して
みた場合マスク部に近い走査線に対しては１／３、マス
ク部から遠い走査線に対しては２／３の係数が掛けられ
る。これにより、センター部の輝度は、境界付近でマス
ク部のレベルに次第に近付くようにレベル制御されるこ
とになり、現行受像機で再生した場合にフリッカが生じ
ることはない。

【００２９】図３は、上記のように伝送されてくる信号
をデコードする回路構成である。このデコーダは基本的
には、図６のものと変わりはないが、センター部とマス
ク部の境界近傍の走査線がレベル制御を受けているの
で、もとのレベルに戻してやる必要がある。従って、輝
度レベル復帰機能が設けられているので、この部分を中
心に説明する。即ち、この実施例では、スイッチ８５と
順次走査変換回路８２との間に係数器１１２が設けられ
ており、Ｙ信号のレベルを制御可能となっている。係数
器１１２に与えられる係数は、係数発生器１１１から出
力され、この係数発生器１１１の係数出力タイミング
は、カウンタ１１０により制御されている。カウンタ１
１０は、フィールド周期のパルス（１／２）ｆv でリセ
ットされ、水平パルスｆH をカウントし、上下マスク部
とセンター部の境界の走査線を識別している。従って、
図２で示した係数により制御された走査線を元のレベル
に戻すように３倍、あるいは３／２倍すれば、従来と同
様にワイドアスペクトの画面をデコードすることができ
る。他の動作は、図６で説明した通りである。

【００３０】

【発明の効果】以上説明したようにこの発明は、レター
ボックス方式による伝送信号を現行のテレビジョン受像
機で受信し映出しても、上下マスク部とセンター部の境
界近傍でフリッカーが生じるのを防止することができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の一実施例を示す回路ブロック図。

【図２】図１の回路動作を説明するために示した走査線
構造図。

【図３】図１の回路によりエンコードされてくる画像信
号を処理するデコーダの回路ブロック図。

【図４】レターボックス方式の原理説明図。

【図５】従来のレターボックス方式のエンコーダを示す
回路ブロック図。

【図６】従来のレターボックス方式のデコーダを示す回
路ブロック図。

【図７】レターボックス方式により伝送された画像信号
を現行受像機で映出したときの画面説明図と走査線構造
図。

【符号の説明】

５０…マトリックス回路、５１…順次走査変換回路、５
２…垂直低域通過フィルタ、５３…走査線数変換回路、
５４…インターレース変換回路、５５…ＮＴＳＣエンコ
ーダ、５７…垂直高域通過フィルタ、５８…周波数シフ
ト回路、５９…走査線数変換回路、６０…水平低域通過
フィルタ、６２…垂直低域通過フィルタ、６３…走査線
数変換回路、６４…水平帯域通過フィルタ、６５…周波
数シフト回路、６６…１／６０秒遅延回路、６７…加算
器、６８…スイッチ、６９…１／２レートダウン回路、
７０…スイッチ、７１…加算器、７２…ライン並び替え
回路、７３…加算器、７５…カウンタ、７６…係数発生
器、７７…係数器。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 第１の画面（第１のアスペクト比）の大
   きさに設定された映像信号を、これよりは縦横の比が小
   さい第２の画面（第２のアスペクト比）の上下中央（セ
   ンター部）に納まるように変換し、前記センター部の上
   下に生じる余裕部分（上下マスク部）には、前記センタ
   ー部の信号を元のアスペクト比に戻した場合に補償を行
   う高精細用情報にオフセット直流成分を加算してマスク
   状態として多重して、前記センター部及び上下マスク部
   の信号をテレビジョン方式で伝送する装置において、 前記センター部と上下マスク部の境界近傍の前記センタ
   ー部の走査線信号であって、前記センター部の上下中心
   となる位置から離れるに従って前記走査線信号のレベル
   を前記直流成分のレベルに近付けるように制御する手段
   を具備したことを特徴とする画像伝送装置。