JPH05161165A - テレビジョン受像機 - Google Patents

テレビジョン受像機

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JPH05161165A
JPH05161165A JP3324221A JP32422191A JPH05161165A JP H05161165 A JPH05161165 A JP H05161165A JP 3324221 A JP3324221 A JP 3324221A JP 32422191 A JP32422191 A JP 32422191A JP H05161165 A JPH05161165 A JP H05161165A
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JP
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signal
component
circuit
scanning
luminance
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JP3324221A
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Inventor
Yasuhiro Hirano
裕弘 平野
Norihiro Suzuki
教洋 鈴木
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Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【目的】フィールドラインペア多重のテレビジョン信号
を高品質,高精細な画像として再生できるテレビジョン
受像機を提供する。 【構成】テレビジョン信号の高周波成分をフィールドラ
インペア多重の信号成分として抽出し、このフィールド
間,フレーム間の演算操作によって漏話のない多重信号
の分離を行なう。また、輝度信号抵域成分YLは動き適
応型、フィールドラインペアの信号成分は同一フィール
ドの上下の走査線の信号により補間走査線を生成し、順
次走査の形態で画像を表示する。 【効果】多重信号の漏話に伴なう画質劣化、ならびに順
次走査への走査変換に伴う画質劣化が解消され、高品
質,高精細なテレビジョン画像の再生が実現できる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明はテレビジョン受像機に係
り、特に、現行テレビジョン方式との両立性があり、色
信号などがフィールドラインペアの形態で重畳されたテ
レビジョン信号を高品質な画像として再生するに好適な
テレビジョン受像機に関する。
【0002】
【従来の技術】テレビジョン画像の高画質化を実現する
ため、現行テレビジョン方式との両立性を保ちながら、
送信側と受像機側との双方で改善を行ない高精細化,高
品質化を図るEDTVの開発が進められている。
【0003】EDTVでは様々な方式のものが提案され
ているが、その一つの方式として、フィールドラインペ
アによる信号多重によってテレビジョン信号を構成して
高画質化を実現するものがある。
【0004】この方式では、多重する信号、例えば、色
信号,高精細信号など、ならびに多重信号が重畳される
輝度信号中域成分などは一フレーム、あるいは二フレー
ムを単位としてフィールドラインペアを形成し、これら
フィールドラインペアの走査線には同一の信号成分を割
り当ててテレビジョン信号を構成する。従って、現行テ
レビジョン方式とは異なり、受像機側ではフィールド間
の演算操作によって、これらの信号は完全な分離が可能
になる。このため、分離操作の不完全さによって発生す
る漏話に起因した画質の劣化が解消でき、高画質化を図
ることができる。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、フィ
ールドラインペアの信号多重によって構成されたテレビ
ジョン信号に対して、簡単な構成のフィールド間演算処
理による多重信号の分離抽出、ならびにフィールドライ
ンペアの特性に適したインタレース〜順次走査変換処理
によって、高品質な画像再生が可能なテレビジョン受像
機を提供することにある。
【0006】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、多重信号の分離抽出では、始めにフィルタ回路によ
り低周波数成分を輝度信号抵域成分,高周波成分をフィ
ールドラインペアの信号多重の領域として分離し、この
高周波成分に対してフィールド間の加減算操作を行なっ
て多重信号を完全に分離する。
【0007】また、走査線補間によるインタレース〜順
次走査変換では、フィールドラインペアの信号に対して
は隣接した上下の走査線の信号の平均値により補間走査
線の信号を生成し、輝度信号抵域成分のみ動き適応の走
査線補間操作によって補間走査線の信号を生成する。そ
して、これら補間走査線の信号によって、順次走査の形
態の画像信号系列を生成し、画像の表示を行なう。
【0008】
【作用】フィールドラインペアの信号多重で構成したテ
レビジョン信号の一例を図2に示す。同図(a)はその
信号スペクトルを示し、輝度信号の中域成分Ymの領域
に、色副搬送波fsc で直交振幅変調した色信号Cが重畳
されている。そして、Ym,Cの信号成分はフィールド
ラインペアの形態で構成される。
【0009】同図(b)は時間・垂直領域における信号
形態を表わす。輝度信号の抵域成分YLは、各走査線に
対応した信号成分YL1,YL2,YL3,…… で構成さ
れる。一方、輝度信号の中域成分,色信号は一フレーム
を単位としたフィールドラインペアで形成され、第一フ
ィールドの走査線Aと第二フィールドの走査線Bに対し
ては同一の成分の信号Ym1,Ym2,……,C1,C2
……が割り当てられる。なお、現行テレビジョン方式と
の両立性を保つため、色信号は現行テレビジョン方式と
同様、ライン周期毎,フレーム周期毎に極性は反転し、
又、同一極性の点がフィールド毎に上昇する関係があ
る。
【0010】このテレビジョン信号を例に、本発明にお
ける多重信号の分離抽出,走査線補間によるインタレー
ス〜順次走査変換の概要を説明する。
【0011】図3は、本発明における多重信号の分離抽
出操作の概要図である。同図(a)に示す様に、始めに
フィルタ回路によりテレビジョン信号の2MHz以上の
成分をフィールドラインペアの多重信号Ym&Cとして
分離抽出する。この信号には輝度中域成分Ymと色信号
Cとが混在している。そして、走査線A、および263ラ
イン期間離れた走査線Bでは、Ymは同相、Cは逆相の
信号になっている。従って、走査線A,Bのフィールド
間の演算操作によって、これらの信号成分を分離するこ
とができる。
【0012】同図(b)は輝度中域成分Ymの分離抽出
の操作を示す。まず、走査線Aの信号SA(Ym1
1)、および263ライン期間離れた走査線Bの信号S
B(Ym1−C1)に対して、1/2(SA+SB)の演算
により、走査線Aに対応した同図(b)の走査線aの輝
度中域成分を分離抽出する。この信号成分は263ライ
ン遅延させ、走査線Bに対応した走査線bの輝度中域成
分に使用する。
【0013】同図(c)は色信号成分の分離抽出の操作
を示す。走査線Aに対応した走査線aでは、1/2(S
A−SB)の演算操作によって色信号成分を分離抽出す
る。この信号は、263ライン遅延させ、その極性を反
転させて、走査線Bに対応した走査線bの信号として使
用する。このフィールド間の演算操作によって、フィー
ルドラインペアを形成する多重信号の完全な分離抽出が
できる。
【0014】次に、本発明における走査線補間によるイ
ンタレース〜順次走査変換の概要を図4により説明す
る。同図(a)は、インタレース走査により伝送される
走査線、および順次走査への走査変換のために必要な補
間走査線の形態を示す。同図(b)は輝度信号抵域成分
YLに対する補間走査線の生成を示す。ここでは、動画
像に適した同一フィールド内の上下の走査線A,Bの信
号の平均値1/2(SA+SB)、および、静止画像に
適した前後のフィールドの走査線C,Dの信号の平均値
1/2(Sc+SD)を、動きに応じて係数値が変化す
る動き係数k,1−k(静止画k=0〜動画k=1)を
加重して、補間走査線の信号Sを生成する。なお、動き
係数kは、YL信号のフレーム間の差分などによって動
きを検出し、この動きの大きさに応じて係数値を設定す
る。すなわち、輝度信号抵域成分に関しては、いわゆ
る、動き適応型の処理によって補間走査線の信号を生成
する。
【0015】同図(c)はフィールドラインペアを形成
する輝度信号中域成分Ym,色信号Cに対する補間走査
線の生成を示す。これらの信号に対しては、同一フィー
ルド内の上下の走査線A,Bの信号の平均値1/2(S
A+SB)により補間走査線の信号を生成する。この理
由は、動き適応型の処理を行なうと静止画では走査線
C,Dの信号の平均値で補間走査線の信号が生成され、
斜め線などで画質劣化が発生するためである。すなわ
ち、フィールドラインペアを形成しているため、静止画
では前ラインの置き換えによって補間走査線を生成する
ことと等価になり、再生画質が劣化する。
【0016】従って、本発明ではこのフィールドライン
ペアの信号の性質を考慮して、上下の走査線の信号の平
均値で補間走査線の信号を生成する。この補間走査線の
生成により、画質劣化のないインタレース〜順次走査の
走査変換を実現する。
【0017】
【実施例】図2に示したテレビジョン信号に対する本発
明の一実施例の全体ブロック構成を図1に示す。テレビ
ジョン信号VSはLPF回路1により2MHz以下の信
号成分を輝度信号抵域成分YLとして抽出する。減算回
路2はテレビジョン信号Vsより輝度信号抵域成分YL
を減算し、2MHz以上の成分をフィールドラインペア
の信号多重された成分Ym&Cとして抽出する。分離回
路3では、図3に示した様なフィールド間の演算操作を
行ない、輝度信号中域成分Ym、および色信号成分Cを
分離する。色信号復調回路4では、色副搬送波fSCに
よる同期検波の操作によって、色差信号I,Qに復調す
る。
【0018】動き適応補間回路5では、図4(b)に示
した様な動き適応型の処理により、輝度信号抵域成分に
対応した補間走査線の信号YLPを生成する。一方、フ
ィールドラインペア補間回路6では、図4(c)に示す
ように、同一フィールド内の上下の走査線の信号の平均
値によってフィールドラインペアを形成する輝度信号中
域成分,色差信号の補間走査線の信号Ymp,Ip,Q
pを生成する。
【0019】加算回路7では、輝度信号抵域成分と中域
成分とを加算して、インタレース走査により伝送された
走査線の輝度信号成分Y、および、補間走査線の輝度信
号成分Ypを生成する。
【0020】時間軸変換回路8では、信号Y,Yp
(I,Ip、およびQ,QIP)の時間軸の1/2圧
縮、ならびに時間軸の並びかえ操作を行ない、順次走査
の形態の信号系列PY(PI,PQ)を生成する。
【0021】RGB変換回路9では、所定のマトリクス
演算により輝度,色差信号系列を三原色R,G,B信号
系列に変換する。そして、順次走査表示部10では順次
走査の形態でテレビジョン画像を表示する。
【0022】次に、本実施例における各ブロックの構成
について説明する。図3は分離回路3の一実施例であ
る。入力信号Ym&C、ならびに263ライン遅延回路
11で263ライン期間の遅延させた信号SDは、加算
回路12では1/2(Ym&C+SD)、減算回路13
では1/2(SD−Ym&C)の演算操作を行ない、そ
れぞれ、輝度信号中域成分に相当した信号Yms,色信
号成分に相当した信号Csを抽出する。信号Yms、な
らびに263ライン遅延回路11の出力信号YmDは選
択回路15により、フィールド周期の制御信号CTによ
ってフィールド毎に交互に選択して、輝度信号中域成分
Ymを生成する。また、信号Cs、および263ライン
遅延回路11,極性反転回路14によって極性の反転し
た263ライン遅延した信号CDは選択回路15で同様
にフィールド毎に交互に選択して、色信号成分Cを生成
する。
【0023】図6は、色信号復調回路4の一実施例であ
る。同期検波回路16では、色信号成分Cを再生した色
副搬送波fSCで同期検波し、LPF回路17,18で
それぞれ所定の周波数帯域の成分を抽出して色差信号
I,色差信号Qに復調する。
【0024】動き適応補間回路5の一実施例を図7に示
す。262ライン遅延回路19,1ライン遅延回路20
により、262ライン,一ライン相当遅延させた信号に
対して、加算回路12ではこれら両者の信号の平均値に
よって、静止画像に適した信号YS、および動画像に適
した信号YMを生成する。また、動き検出回路21では
信号YLより動きの情報を検出し、動きに応じて動き係
数kを生成する。係数加重回路22では、それぞれ係数
1−k,kを加重し、加算回路7で両者の信号を加算し
て輝度信号抵域成分に対応する補間走査線の信号YLP
を生成する。
【0025】動き検出回路21の一実施例を図8に示
す。信号YL、および525ライン遅延回路23により
一フレーム期間遅延させた信号は減算回路2において両
者の差分をとり、フレーム間の差分信号FDを抽出す
る。そして、絶対値量子化回路24で絶対値の量子化を
行なう。また、正規化回路25では、水平エッジ検出回
路26により検出した水平エッジの領域に対してはフレ
ーム間の差分信号の値を小さくする様な正規化の操作を
行なう。
【0026】最大値選択回路27は、両者の信号の値の
大きい方を選択して出力する。本実施例では、時間方向
の積分操作を行なうことにより動き情報の検出精度の向
上を図っている。すなわち、262ライン遅延回路1
9,一ライン遅延回路20,係数加重回路22によりフ
ィードバックループを構成し、前フィールドの動き情報
を帰還係数αで帰還させた信号も動きの情報として利用
する。
【0027】平均化回路28では、水平,垂直の二次元
領域で動きの情報を平滑化し、この情報に従って係数k
発生回路29で動き係数kを発生する。
【0028】次に、フィールドラインペア補間回路6の
一実施例を図9に示す。フィールドラインペアの信号Y
m(I,Q);および1ライン遅延回路20の出力信号
は加算回路12で両者の信号の平均値を生成し、上下の
走査線の信号の平均値に対応した補間走査線の信号Ym
p(Ip,Qp)をつくる。
【0029】図10は、時間軸変換回路8の一実施例で
ある。信号Y,Ypはインタレース走査の一走査線期間
を周期にメモリ回路30に書き込まれる(同図のWTで
示す動作)。一方、メモリ回路30からの読み出しは、
順次走査の一走査線期間、すなわち、書き込み動作の二
倍の動作速度で信号Y,Ypを交互に行なう(同図のR
Dで示す動作)。そして、選択回路32でこれらの信号
を走査線周期毎に選択して出力し、順次走査の形態の信
号PYを生成する。
【0030】以上、本実施例によれば、漏話のない多重
信号の分離、ならびに画質劣化の少ない順次走査への走
査変換が実現できる。なお、フィールドラインペア多重
のテレビジョン信号としては、図2の他にも種々の形態
のものが考えられる。その一例を図11に示す。これ
は、輝度信号中域成分Ymは一フレームを単位、色信号
Cは二フレームを単位としたフィールドラインペアによ
ってテレビジョン信号を構成する。このテレビジョン信
号に対しては、先に図1に示したものと同一の構成のも
のが適用できる。
【0031】一方、図11に示すテレビジョン信号で
は、さらにもう一つの信号を多重することが可能で、そ
の一例を図12に示す。これは、輝度信号の高域成分
(4.2MHz以上)を周波数シフトの操作で低周波成
分の信号に変換し、高精細信号YHとして多重したもの
で、その信号スペクトルを同図(a)に示す。また、時
間・垂直領域における信号形態を同図(b)に示す。高
精細信号YHは二フレームを単位とするフィールドライ
ンペアによって多重されている。
【0032】このテレビジョン信号に対する本発明の分
離復調部の一実施例を図13に示す。
【0033】LPF回路1では、テレビジョン信号VS
の2MHz以下の成分を輝度信号抵域成分YLとして抽
出する。一方、減算回路2では信号VSから信号YLを
減算する操作により、多重信号の含まれる2MHz以上
の成分をYm&C&YHとして抽出する。分離回路3は
先に図5に示したものと同様な構成で、輝度信号中域成
分Ymと色信号,高精細信号が混在するC&YH成分と
に分離する。C,YH分離回路33ではフレーム間の演
算操作によって、色信号成分C、および高精細信号YH
とを分離する。高精細信号復調回路34では、副搬送波
0(16/7fsc)で同期検波を行ない、その下側帯波
成分を抽出して、元の輝度信号の高域成分Yhを復調す
る。この信号は加算回路7で輝度信号中域成分と加算
し、中,高域成分Ym&Yhを生成する。色信号復調回
路4では、色副搬送波fsc による同期検波の操作によっ
て、色差信号I,Qを復調する。
【0034】図14は、この実施例に使用するC,YH
分離回路33の一構成例を示す。入力信号C&YH、お
よび525ライン遅延回路23で一フレーム期間遅延さ
せた信号SFDに対し、加算回路12では1/2(SF
D+C&YH)、減算回路13では1/2(SFD−C
&YH)の演算操作を行ない、高精細信号,色信号に相
当する信号成分YHs,Csを生成する。これら信号、
および525ライン遅延回路23で一フレーム期間遅延
させた信号YHD,CD(極性反転回路14により極性
は反転)は選択回路15で制御信号CTFによりフレー
ム周期毎に交互に選択して、高精細信号YH、および色
信号Cを生成する。
【0035】図15は走査変換部の一実施例である。輝
度信号抵域成分YLは、動き適応補間回路5により動き
適応型の処理により補間走査線の信号YLPを生成す
る。一方、フィールドラインペアを構成する輝度信号
中、高域成分Ym&Yh,色差信号I,Qはフィールド
ラインペア補間回路6で同一フィールドの上下の走査線
の信号の平均値によって補間走査線の信号を生成する。
【0036】加算回路7では、輝度信号の抵域成分、お
よび中・高域成分を加算して、輝度信号Y、および補間
走査線Ypを生成する。時間軸変換回路8では、時間軸
の1/2圧縮ならびに時間軸並びかえの操作を行ない、
順次走査の形態の信号PY,PI,PQを生成する。R
GB変換回路9では、マトリクス演算により三原色R,
G,Bの信号系列に変換し、順次走査表示部10に順次
走査の形態で画像を表示する。以上、本実施例によれ
ば、多重信号の漏話のない分離,画質劣化の少ない順次
走査への走査変換を実現し、高精細,高品質なテレビジ
ョン画像の再生ができる。
【0037】さらに、本発明は現行テレビジョン方式と
の両立性を保有して画像のワイド化を実現するEDTV
のテレビジョン信号に対しても適用できる。図16は、
レターボックス方式のEDTVのテレビジョン信号に対
する本発明の一実施例の全体ブロック構成である。な
お、このテレビジョン信号では、メイン部にはフィール
ドラインペア多重した図2,図11あるいは図12に示
した形態の信号,上下マスク部にはインタレース走査で
失なわれる輝度信号の垂直高域成分が補助信号VHとし
て多重されている。
【0038】補助信号抽出回路38では、上下マスク部
領域の補助信号成分を分離抽出する。そして、補助信号
復調回路39において時間軸伸長,時間軸並びかえの操
作などにより、インタレース走査で失なわれる輝度信号
の垂直高域成分Vhを再生する。
【0039】一方、分離復調回路37では、フィールド
間,フレーム間の演算操作によってフィールドラインペ
アの多重信号を分離し、輝度信号の抵域成分YL,中域
成分Ym、ならびに色差信号I,Qを生成する。
【0040】YL補間回路40では、信号YL,Vhに
より、輝度信号抵域成分に対する補間走査線の信号YL
pを生成する。一方、フィールドラインペアの信号Y
m,I,Qはフィールドラインペア補間回路6におい
て、上下の走査線の信号の平均値により補間走査線の信
号Ymp,Ip,Qpを生成する。
【0041】時間軸変換回路8により順次走査の形態の
信号に変換した信号PY,PI,PQ(有効画素走査線
360)は、走査線変換回路41で有効画素走査線が48
0の順次走査の信号PYw,PIw,PQwに走査線数
の変換操作を行なう。そして、RGB変換回路9により
三原色R,G,B信号系列に変換し、ワイドアスペクト
比順次走査表示部42に順次走査の形態でワイドアスペ
クト比の画像を表示する。
【0042】本実施例に使用するYL補間回路40の一
実施例を図17に示す。加算回路7では信号YLに垂直
高域成分Yhを加算して、補間走査線の信号YLpを生
成する。
【0043】走査線変換回路41の一特性例を図18に
示す。これは直線補間の操作によって走査線数の変換を
実現するもので、有効画素走査線360本の各走査線の
信号の係数加重ならびに加算の操作で、有効画素走査線
480の走査線の信号を生成する。
【0044】以上、本実施例によれば、漏話のない多重
信号の分離,画質劣化の少ない順次走査への走査変換が
実現でき、高品質,高精細なワイドアスペクト比の画像
の再生ができる。
【0045】
【発明の効果】本発明によれば、漏話のない多重信号の
分離抽出、ならびに画質劣化の少ない順次走査への走査
変換が実現でき、高精細,高品質なテレビジョン画像の
再生ができる。なお、実施例に示した処理は、ディジタ
ル,アナログ、あるいは両者の混在した形態のいずれで
も実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例の全体ブロック図。
【図2】図1のテレビジョン信号の形態説明図。
【図3】分離抽出操作の概要の説明図。
【図4】インタレース〜順次走査変換の説明図。
【図5】本実施例に使用する分離回路のブロック図。
【図6】色信号復調回路の一実施例のブロック図。
【図7】動き適応補間回路の一実施例のブロック図。
【図8】動き検出回路のブロック図。
【図9】フィールドラインペア補間回路の一実施例の説
明図。
【図10】時間軸変換回路の一実施例の説明図。
【図11】テレビジョン信号の他の形態図。
【図12】テレビジョン信号の他の形態図。
【図13】図12の分離復調部のブロック図。
【図14】図13の実施例のC,YH分離回路のブロッ
ク図。
【図15】走査変換部のブロック図。
【図16】レターボックス方式のテレビジョン信号に対
する一実施例の全体ブロック図。
【図17】YL補間回路の一実施例の説明図。
【図18】走査線変換回路の説明図。
【符号の説明】
1…LPF回路、2…減算回路、3…分離回路、4…色
信号復調回路、5…動き適応補間回路、6…フィールド
ラインペア補間回路、7…加算回路、8…時間軸変換回
路、9…RGB変換回路、10…順次走査表示部、11
…263ライン遅延回路、12…加算回路、13…減算
回路、14…極性反転回路、15…選択回路、16…同
期検波回路、17,18…LPF回路、19…262ラ
イン遅延回路、20…1ライン遅延回路、21…動き検
出回路、22…係数加重回路、23…525ライン遅延
回路、24…絶対値量子化回路、25…正規化回路、2
6…水平エッジ検出回路、27…最大値選択回路、28
…平滑化回路、29…係数k発生回路、30…メモリ回
路、31…メモリ制御回路、32…選択回路、33…
C,YH分離回路、34…高精細信号復調回路、35,
36…遅延回路、37…分離復調回路、38…補助信号
抽出回路、39…補助信号復調回路、40…YL補間回
路、41…走査線変換回路、42…ワイドアスペクト比
順次走査表示部。

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】フィールドラインペアの信号多重で構成さ
    れたテレビジョン信号において、輝度信号抵域成分YL
    とフィールドラインペアの信号多重の成分とを分離する
    手段、前記フィールドラインペアの信号多重の成分のフ
    ィールド間の演算操作により輝度信号中域成分Ymと色
    信号成分とを分離する手段、輝度信号抵域成分YLに対
    して動き適応の信号処理により補間走査線の信号を生成
    する手段、輝度信号中域成分Ym、色信号成分に対して
    上下の走査線の信号の平均値で補間走査線の信号を生成
    する手段、前記補間走査線の信号により順次走査の形態
    に走査変換する手段を有し、順次走査の形態でテレビジ
    ョン画像を表示することを特徴とするテレビジョン受像
    機。
  2. 【請求項2】フィールドラインペアの信号多重で構成さ
    れたテレビジョン信号において、輝度信号抵域成分YL
    と前記フィールドラインペアの信号多重の成分とを分離
    する手段、前記フィールドラインペアの信号多重の成分
    のフィールド間,フレーム間の演算操作により輝度信号
    中域成分Ymと色信号成分および高精細信号とを分離す
    る手段、輝度信号抵域成分YLに対して動き適応の信号
    処理により補間走査線の信号を生成する手段、輝度信号
    中域成分Ym,色信号成分,高精細信号に対して上下の
    走査線の信号の平均値で補間走査線の信号を生成する手
    段、前記補間走査線の信号により、順次、走査の形態に
    走査変換する手段をもち、順次、走査の形態でテレビジ
    ョン画像を表示することを特徴とするテレビジョン受像
    機。
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