JPH05219482A - コンパチビリティー改良装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 ＨＤＭＡＣ信号をＤ２−ＭＡＣデコーダにお
いてデコーディングするとき、画質を向上することであ
る。 【構成】 第１定義のビデオ信号が下位の第２定義とコ
ンパチブルに低減されたデータレートで伝送／記録さ
れ、画像内容の速度から導出される種々のモードが使用
される、輝度／色から成るビデオ信号伝送／記録システ
ム用ＣＩ装置において、該装置は第２定義でデコーディ
ングされるとき使用され、輝度／色周波数を時間的に抑
圧する手段、輝度周波数を垂直方向／水平方向に抑圧す
る手段、輝度パイクセルを垂直低域フィルタリングする
手段、輝度パイクセルを非直線および動き適応補間する
手段、色パイクセルを垂直／時間的に再配列しかつ補間
する手段を有している。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、例えばＨＤＭＡＣ信号
を受信するとき、標準ＭＡＣデコーダにおいて使用され
るための、コンパチビリティー改良装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】今日まで、コンパチブルな伝送規格とし
て提案されているＨＤＭＡＣシステムは、標準ＭＡＣ受
像機において許容できるコンパチビリティーに達してい
ない。走査線シャッフリングと関連した４フィールドコ
ーディング技術のために、コンパチブルな画像はエッジ
クロールおよび１２．５Ｈｚのフリッカ周波数を有する
ドットパターンアーチファクトを受けている。更に、動
画領域において、観察者は、４０ms伝送モードで適用さ
れる合成インターレースから生じる障害となる動きジャ
ッダ（judder）を認める。これらは最も障害となるアー
チファクトにすぎない。ＨＤＭＡＣ信号のコンパチビリ
ティーを改良するいずれの試みも、標準ＭＡＣ受像機に
おけるコンパチビリティーとＨＤＭＡＣ受像機側におけ
るＳＮ比との間のトレードオフを提供してきた。ＨＤＭ
ＡＣ伝送のノイズ特性はクリチカルな特徴と見なされて
いるので、一層良好なコンパチブルな画像のためにＳＮ
比が一段と低減されるのは、賢明であるようには思えな
い。

【０００３】

【発明の目的】本発明の目的は、ＨＤＭＡＣ信号のよう
な、コンパチブルにデータ圧縮されたＨＤＴＶ信号を、
標準デコーダ、例えばＤ／Ｄ２−ＭＡＣデコーダを用い
てデコーディングするときの画質を向上することであ
る。

【０００４】

【目的を達成するための手段】この目的は、請求項１の
特徴部分に記載の構成によって達成される。

【０００５】標準デコーダは、特有のコンパチビリティ
ー改良フィルタを含むことによって変形されている。こ
のフィルタは動き適応形でありかつデータ圧縮されたＨ
ＤＴＶ信号、例えばＤＡＴＶ信号（digital assisted T
V）と一緒に伝送される動き情報を評価することによっ
て切り換えられる。有利にはこの特有のフィルタは、そ
の出力側に順次走査された走査線を発生するためにも申
し分なく適している。

【０００６】このフィルタは、２５Ｈｚのエッジフリッ
カ、２５Ｈｚのエッジクロール、１２．５Ｈｚのフリッ
カ周波数を有するドットパターンアーチファクトおよび
動きジャッダを低減または回避する。

【０００７】この種のコンパチビリティー改良フィルタ
は、例えばＤ／Ｄ２−ＭＡＣがまだ標準になっていない
国にとっては非常に魅力的である。その場合、エンコー
ダ、例えばＨＤＭＡＣエンコーダにおける公知のコンパ
チビリティー改良フィルタは、省略することができるか
または、インターレースディスプレイ（例えば６２５本
の走査線，２：１，５０Ｈｚ）に対するコンパチブルな
信号または順次ディスプレイ（例えば６２５本の走査
線，１：１，５０Ｈｚ）に対する丁度アップコンバート
された信号を発生することができる標準デコーダにおけ
るコンバータに申し分なく整合することができる。明ら
かに、この種のコンバータは、一方においてコンパチビ
リティー、他方において例えばＨＤＭＡＣ受像機側にお
けるＳＮ比に関するほぼ最適な解決法を提供する。

【０００８】ＨＤＭＡＣは結局はＤ／Ｄ２−ＭＡＣを含
んでいるすべての現在のヨーロッパＴＶシステムにとっ
て代わるはずのものであるが、少なくとも１０年の移行
期間の間、市場におけるインターレースまたは順次ディ
スプレイを有する低コストの受像機に対してある程度の
需要がある。それ故に、出来るだけ複雑でないハードウ
ェアを有するＤ／Ｄ２−ＭＡＣにおける容認できる画質
を提供するコンバータが所望される。これは、顧客が非
常に狭い視野から種々のＴＶセットを比較しようとする
ＴＶショップにおいて重要な役割を演じる可能性があ
る。現在のＴＶ規格と比べて新しくかつおそらく一層障
害となるアーチファクトを示すコンパチブルなＤ／Ｄ２
−ＭＡＣ受信機が全く意味をなさないことは明らかであ
る。この論拠は、著しく改良された画質を有するＰＡＬ
ｐｌｕｓ規格が導入されかつコンパチブルなＤ／Ｄ２−
ＭＡＣ画像がＰＡＬｐｌｕｓのコンパチブルな画像（ク
ロストークが低減されている）またはまさにＰＡＬｐｌ
ｕｓのアップコンバートされた画像と比較されるときま
さに一段と重要になるだろう。他面において、それはま
た放送局を助けて、ＨＤＭＡＣ受像機を購入することが
できる視聴者ばかりでなく、多数の視聴者に許容できる
画質を提供することにもなる。

【０００９】

【実施例】次に本発明を図示の実施例を用いて詳細に説
明する。

【００１０】以下に詳しく説明する、コンパチビリティ
ー改良(ＣＩ)およびアップコンバーションの処理は、イ
ンターレース規格６２５本の走査線，２：１，５０Ｈｚ
においてＹ，Ｕ，Ｖ成分を発生する標準Ｄ／Ｄ２−ＭＡ
Ｃデコーダチップの出力側によって供給される信号に基
づいている。その結果として、圧縮されていない輝度成
分の水平解像度は５．６ＭＨｚ(−３ｄＢ)に制限されて
いる。更に、１３．５ＭＨｚのサンプリングクロック周
波数がいつでも直交サンプリング格子を発生ようことが
決められている。従ってＨＤＭＡＣコーディングされた
信号におけるフィールド毎のサンプリングクロック周波
数のオフセットは考慮されていない。

【００１１】連続するフィールドにおけるデジタル信号
処理を容易にするために、入力シーケンスの第１フィー
ルドは、利用可能な同じ水平方向の位置における異なっ
たフィールドのサンプリングされた画素を得るために３
２μs（１／２走査線持続時間分の遅延）だけシフトさ
れている。

【００１２】引き続く信号処理を２部に分けて説明す
る。第１部ではインターレース信号に対するＣＩフィル
タについて説明し、一方第２部ではその出力側において
補間されたフィールドを発生するアップコンバージョン
を取り扱う。更に、ＣＩ処理された信号および（それか
ら）補間された信号は、結果として生じる信号の３２μ
sの走査線持続時間を有する並列／直列変換器を用いて
１つの完全なフレームを形成するために一緒に使用され
ることは勿論である。輝度成分の処理の説明に続いて、
色処理について説明する。

【００１３】ＨＤＭＡＣコーディングの動き適応性ため
に、異なった伝送モードは別個に考察されなければなら
ない。また、カメラモードおよびフィルムモードも区別
されなければならない。すべての伝送モードに対する一
般的なＣＩ処理の個別説明は不要だが、分岐決定信号お
よび受信機側における動きベクトルが存在していること
は勿論である。その目的のために、別個のＩＣによって
行われるＤＡＴＶ信号デコーディングが要求されてい
る。このことはまた、コーディングされたＤＡＴＶ信号
をＨＤＭＡＣ信号の垂直方向帰線消去期間において伝送
することができる、コンパチブルな受信に対するチャネ
ル幅を要求する。

【００１４】Ｄ／Ｄ２−ＭＡＣ受信機に関するコンパチ
ビリテイー問題は既に、次のレポートに記述されてい
る：“A comparison between MUSE and HDMAC”（１９
９０年５月、西ドイツ、カッセルのＦＫＴＧ会議）。

【００１５】標準ＨＤＭＡＣシステムのＨＤＭＡＣエン
コーダに対して既に定義されているある種のＣＩフィル
タは、アーチファクトを低減しないばかりでなく、正確
な逆方向操作によってしか取り除くことができない新し
い複合ひずみを発生する。以下に説明するＣＩ処理に関
連して再生されるコンパチブルな画像の一層良好な実現
のために、ＨＤＭＡＣエンコーダにおけるＣＩフィルタ
の変形または取り消しすら提案されるかもしれない。

【００１６】輝度処理： ＣＩ，８０msモード：まずは、８０msモードにおいて可
能であるようなＣＩフィルタリングを考察すべきであ
る。上に挙げた論文に記載されているコンパチビリテイ
ーひずみの分析の結果として、主なひずみは本質的に、
コンパチブルな信号の垂直低域フィルタリングを招く走
査線シャッフリングよりむしろ走査線／フィールド／フ
レームオフセットサンプリングから生じることが明らか
である。伝送されたＨＤＭＡＣ信号のＣＩフィルタリン
グは、上に挙げた論文に記載された分析に関して、まず
第１に時間フィルタ（temmporal filter）を用いて１
２．５Ｈｚスペクトルの抑圧が行われることを意味する
であろう。図１には、値０．５の等しい係数を選択する
ことによって１２．５Ｈｚのフリッカの理想的な抑圧の
可能性を提供することができるこの種のフィルタの構成
が示されている。その場合周波数レスポンス内の１２．
５Ｈｚにおいて零が生じることになる。このフィルタ
は、２つの２０msの遅延回路１１および１２、２つの乗
算器またはシフタ１３および１４、１つの加算器１５か
ら成っている。

【００１７】ＣＣＥＴＴは、送信機側における類似の時
間フィルタの設計について提案を行っているが、異なっ
たフィルタ係数を有している。しかしこのアプローチ
は、ＨＤＭＡＣ受信機におけるＳＮ比の低減を犠牲にし
た１２．５Ｈｚのフリッカのある程度の低減を認めてい
るにすぎない。この公知の提案に対して、受像機側にお
ける時間フィルタリングは、非常に効果的な方法で使用
することができる。これは更に、標準受像機におけるＳ
Ｎ比に対して良好な影響を有している。というのは２フ
ィールドにわたる平均化が３ｄＢの余裕をもたらすから
である。明らかに、この技術は、送信機が８０msモード
にあるときしか使用することができない。このために、
別の伝送モードを選択すれば、時間フィルタリングを遮
断するためにＤＡＴＶ信号の使用が必要になる。

【００１８】動き適応性のために、１つのある画像ブロ
ックにおける８０msモードが８０msの期間（即ち２つの
フレーム）に対して決められているという事実を考慮し
なければならない。その後同じ位置のブロックに対する
伝送モードは、ＨＤＭＡＣエンコーダにおいて変更する
ことができる。“混合モード”を回避するために、即ち
８０msにおいて処理された画素とそうでない画素との間
の時間フィルタリングを防止することを意味しているの
だが、時間フィルタリングは、図２に示されているよう
に、それぞれ、第１フィールドと第３フィールド（即ち
第２のフレームの第１フィールド）との間および第２フ
ィールドと第４フィールド（即ち第２フレームの第２フ
ィールド）との間のフィルタリングに制限されなければ
ならない。

【００１９】別の時間フィルタリングは８０ms期間の第
３および第４のフィールドに対して実施することができ
ないので、時間フィルタリングされた信号はフィールド
遅延チェーン回路にフィードバックされなければならな
い。この種のフィールド繰り返しは８０msモードにおい
てなんらの問題も惹き起こさない。図３には、この処理
のための回路が示されている。ここでも２つの２０ms遅
延回路３１および３２および１つの加算器３５が使用さ
れているが、たった１つの乗算器／シフタ３３しか設け
られていない。スイッチＳ１は、到来信号の代わりに一
時的にフィルタリングされた信号を記憶するために必要
であり、一方スイッチＳ２は、実時間フィルタリングさ
れた信号か繰り返された信号かを選択する。

【００２０】逆方向に折り返された１２．５Ｈｚスペク
トルの他に、２５Ｈｚのスペクトルもある種のひずみを
発生する。フィールド毎のオフセットサンプリングのた
め、垂直エッジにおける２５Ｈｚのフリッカが生じる可
能性があるが、大抵の自然画像に対しては、このアーチ
ファクトは無視することができる。ＨＤＭＡＣエンコー
ダにおける公知のダイヤゴナル前置フィルタの水平解像
度が高められるならば、デコーディングされたコンパチ
ブルな画像は更に２５Ｈｚ以上のエッジフリッカリング
を受けることになる。

【００２１】ＣＩ，４０msモード：４０ms伝送モードに
おいてＨＤＭＡＣ信号は２つの異なったひずみを惹き起
こす：動きジャッダおよび垂直のエッジにおける２５Ｈ
ｚのフリッカ。後者は、ＨＤＭＡＣエンコーダにおいて
適用される五の目サンプリングによって生ずる。不都合
なことに、公知のコンパチビリティーフィルタ（垂直フ
ィルタ）は五の目サンプリングの前に使用されている。
それ故にこのアーチファクトは回避することができな
い。更にダイヤゴナルフィルタは、このことが公知のコ
ンパチビリティーフィルタと関連して、標準Ｄ／Ｄ２−
ＭＡＣ受信機における“不自然な”高い垂直解像度を来
す程の高い周波レスポンスを１４４ｃ／ｐｈ（画像高さ
当たりのサイクル数）を越えて垂直方向において呈す
る。そのためにこれら受信機は、水平エッジにおいて高
められた２５Ｈｚのフリッカを受ける。

【００２２】標準ＭＡＣ受信機側において垂直低域フィ
ルタは、１つの動きフェ−ズから１つの完全なフレーム
が使用可能であるとき、上述の２５Ｈｚフリッカを低減
することができる。このことは、４０msブロックにおけ
る信号が合成インターレースを用いて伝送されるフィル
ムモードに対していずれの場合にも維持される。カメラ
モードに対してはＣＣＥＴＴは送信機側におけるＭＣＣ
Ｉフィルタ（動き補償されたコンパチビリティー改良形
フィルタ）を提案している。しかしこのフィルタは、第
２フィールドにおいて別の動きフェ−ズの一部を導入す
る。それ故にこの垂直フィルタを使用するための第１フ
ィールドおよび第２フィールドの組み合わせは、再構築
された画像において垂直解像度および鮮鋭度を低減する
ことになる。しかしながら、フィルムモードに対して
は、垂直フィルタのため鮮鋭度の低減しか生じないであ
ろう。

【００２３】図４に示されているような、約１０ｄＢの
減衰を有する３タップフィルタは、残留ひずみと垂直方
向の鮮鋭度の低下との間のリーズナブルな妥協的解決策
である。

【００２４】本発明のフィルタの適用を理解するため
に、まず種々のフィールドにおける到来する走査線の配
列を考察することが必要である。図５には、第１フィー
ルドの１／２走査線遅延が行われた後の状態が示されて
いる。その際第１フィールドの第１走査線および第２フ
ィールドの第１走査線はその際正確に２０msの時間間隔
を有しているが、第１フィールドの走査線および第２フ
ィールドの走査線は同じフレームに属している。図５に
示されている走査線の番号はこの事実を考慮して示され
ている。

【００２５】そこで第１フィールドに属している走査線
の垂直フィルタを考察すると、実走査線の他に、正確に
２０msおよび２０ms-６４μs後に位置している走査線に
対するアクセスも必要である。第２フィールドに属して
いる走査線の垂直フィルタに関しては、実走査線の他
に、２０msおよび２０ms-６４μs前の走査線に対するア
クセスも必要である。図６には、第１フィールドおよび
第２フィールドの走査線の垂直フィルタリングが示され
ている。

【００２６】第１フィールドおよび第２フィールドの走
査線は垂直フィルタに対していつも同時に使用可能とは
限らないので、フィールド遅延回路に記憶された信号
が、丁度２つのフィールドが使用可能であるとき垂直フ
ィルタリングされた信号によって置換されることにな
る。図７には、この処理に対する回路が示されている。
それぞれが２０ms-６４μs，６４μs，２０msおよび６
４μsの遅延時間を有する４つの遅延回路７１，７２，
７３および７４が設けられている。４つの加算器７４１
ないし７４４およびそれぞれが係数３／１６，５／８，
５／８および３／１６を有する４つの乗算回路７５１な
いし７５４が含まれている。

【００２７】４０msモードにおいて最も障害となるアー
チファクトは、合成インターレースによって生ずる。第
２フィールドにおける移動対象物の位置は第１フィール
ドにおけるこの対象物の位置と同一であり、これにより
動きジャッダと呼ばれる不連続的な移動を発生する。

【００２８】少なくとも、自然のシーンにおいて優勢で
ある、水平方向における動きジャッダを回避するため
に、動きベクトル適応補間を実施するべきである。その
ために、まず実第２フィールドにおける画素が、図８に
示されているように、フィールドＡを発生するためにそ
の相応の水平方向の動きベクトルに従ってシフトされ
る。続く第２フィールドにおいて、画素はフィールドＢ
を形成するために負の方向にシフトされる。それからこ
れらフィールドＡおよびＢの平均化により、対称的な動
きベクトル適応補間されたフィールドが発生される。

【００２９】図９には、相応の処理を行う回路が示され
ている。この回路は２つの２０ms遅延回路９１および９
２を含んでいる。水平シフト操作に必要なのは、画素遅
延回路９３１ないし９３４および９４１ないし９４４お
よび正方向および負方向にシフトされた画素を選択する
２つの動きベクトル制御されるスイッチＭＳ₁およびＭ
Ｓ₂のみである。これらの画素は、１つの加算器９５お
よび１つの乗算器／シフタ９６から成る次段において平
均化される。明らかに、第１フィールドは動き補償され
る必要はなく、従ってスイッチＳ₅はその通りの第１フ
ィールドか動きベクトル適応補間された第２フィールド
かを選択する。スイッチＳ₆は、動きベクトルが伝送さ
れないフィルムモードの場合、動きベクトル適応補間を
遮断する。

【００３０】標準Ｄ／Ｄ２−ＭＡＣデコーディング後の
輝度信号の最大の水平解像度はデコーディングされたＨ
ＤＭＡＣ信号の解像度に比べて半減されているので、動
きベクトルは１／２パイクセルの精度を有している。ス
ムーズな動き描写を有する水平方向に移動するエッジの
再生のために、補間はサブパイクセルの精度でもって実
施されなければならない。２つの連続する画素間の水平
平均化で既に、スムーズな動き描写に対する要求に答え
ることになる。それ故に、図９の補間回路に続く、図１
０に示されている水平シフト回路（ＨＳＣ）は所定数の
画素遅延回路１０５１ないし１０５６、隣接画素にアク
セスするための第２の動きベクトル制御スイッチ、１つ
の加算器１０２および１つの乗算器／シフタ１０１を含
んでいる。２つのルックアップテーブル回路１０３およ
び１０４には到来する水平動きベクトルＶｘが供給され
かつこれら回路はそれぞれ次の式に従って１つの出力を
発生する： スイッチＭＳ₁の位置に対して（Ｖ_x＋Ｖ_x／｜Ｖ_x｜）／
２ スイッチＭＳ₁ ⁺の位置に対して（Ｖ_x−Ｖ_x／｜Ｖ_x｜）
／２ 図１０において例として値Ｖ_x＝３が使用されている。
この場合、通例の定義に関して１．５だけ水平にシフト
された画素がスイッチＳ_mc1によって選択されている。

【００３１】１つのフレームの第２フィールド（フィー
ルドＢ）において同じ位置に位置している１ブロックの
画素に対して、画像信号も、図８で仮定したように、４
０msモードにおいて伝送されるとは必ずしも保証するこ
とができない。このような画素ブロックが２０msモード
において伝送されれば、それは誤った動きフェーズを表
しかつ動きベクトル適応補間は失敗に終わることにな
る。この理由から、そのフレームの先行の第１フィール
ドからの画像情報を、垂直方向の補間を使用することに
よって採用しなければならない。次のフレームの第１フ
ィールド（フィールドＡ）において水平方向にシフトさ
れた画素の一部も２０msモード内において伝送すること
ができる。これら画素は、垂直補間を使用することによ
って先行の第１フィールドから得られた画素によって置
換されなければならない。

【００３２】図１１には、この状態に対する例が示され
ている。移動対象物の下側左手コーナは２０msモードに
おいて伝送されている。垂直方向の補間および水平方向
のシフトの後、このコーナは４０msブロックにおいてフ
ィールドＡに現れる。結果的に、水平方向における正確
な動きベクトル適応補間のために、４つの異なったフィ
ールドに対するアクセスが必要である。要求されるフィ
ールドメモリの数を出来るだけ小さく抑えるために、動
きベクトル適応処理はそれぞれの間に４０msの時間間隔
を有する２つの連続する演算に分割されている。

【００３３】図１２には、この信号処理に適した回路が
示されている。この回路は係数１／２，３／１６および
５／８を有する乗算器／シフタ、加算器１２５１ないし
１２５５およびそれぞれｎτ_p，ｎτ_p，２０ms-６４μs
-ｎτ_p，６４μs，２０msおよび６４μsの遅延時間を有
する遅延回路１２１，１２２および１２３１ないし１２
３４を含んでいる。τ_pは、例えば、図１０の遅延回路
１０５１ないし１０５６の遅延時間(クロック)である。
値ｎは±遅延の最大数に相応し、例えば図１０のｎ＝３
である。スイッチＳ₇は、４０msモード伝送の場合の第
２フィールドから到来する信号か先行の第１フィールド
から到来する垂直補間された信号かを選択する。それか
ら信号は動きベクトル制御される水平シフト回路(ＨＳ
Ｃ)１２４に供給される。ＨＳＣの出力１は、補間され
るべき次の第２フィールドに対するフィールドＡ_nextに
関するシフトされた画像情報を表し、一方ＨＳＣの出力
２は実第２フィールドに対するフィールドＢに関するシ
フトされた画情報を発生する。フィルムモードの場合、
フィールドＡに対して、水平シフトが実施されないこと
が保証されなければならない。従ってＶ_{x next}は零にセ
ットされなければならない。スイッチＳ₈がそれを行
う。水平動きベクトル適応補間は、４０msモード内にお
いていつでも働いている垂直フィルタリングと組み合わ
されている。

【００３４】図１３には、２つのフィールドに対する動
きベクトル制御されるＨＳＣ１２４の詳細が示されてい
る。その機能は、図１０のＨＳＣの機能に類似してい
る。

【００３５】ここで画素遅延回路１３９１ないし１３９
６は、実シフト操作および次のシフト操作に対して利用
される。ＨＳＣは、６つの動きベクトル制御スイッチＭ
Ｓ₁，Ｍ_S1 ⁺，Ｍ_S2，Ｍ_S2 ⁺，Ｓ_MC1，Ｓ_MC2，２つの加算
器１３２および１３３および２つの乗算器／シフタ１３
１および１３４を含んでいる。４つのルックアップテー
ブル回路１３５ないし１３８には、到来する水平動きベ
クトルＶ_XおよびＶ′_Xが供給される。

【００３６】ＣＩ，２０msモード：走査線シャッフリン
グは２０msモードにも適用されるが、 標準受像機におい
て視覚上の重大なひずみは生じない。それは、撮像管の
時間積分によって生ずる解像度の低下およびこの伝送モ
ードの、高い速度または相関されない動きのみに対する
適用のためである。このために、コンパチビリティー改
良は、２０msモードに対しては企図されるべきでない。

【００３７】ＣＩフィルタ：図１４には、インターレー
ス信号に対するＣＩフィルタ全体の処理が示されてい
る。このブロック回路図は、図１２のブロック回路図か
ら派生している。この回路は、係数１／２，３／１６お
よび５／８を有する乗算器／シフタ、加算器１４４１な
いし１４４６およびそれぞれｎτ_p，２０ms-６４μs-ｎ
τ_p，６４μs，２０ms，ｎτ_p，６４μsおよびｎτ_pの
遅延時間を有している遅延回路１４１１ないし１４１７
を含んでいる。遅延回路１４１８は例えば、ＨＳＣ１４
２内のルックアップテーブル回路に適当な動きベクトル
を供給する。動きベクトルおよび伝送モードは、ＤＡＴ
Ｖデコーダ１４３においてデコーディグされている。

【００３８】スイッチＳ₁ないしＳ₈は、（別の図中のス
イッチに類似して）以下に説明する図のそれらの機能を
含んでいる相応のスイッチに相応している。

【００３９】スイッチＳ₉は、ＤＡＴＶデコーダによっ
て供給される決定信号に応じた種々のモード信号を選択
する。インターレース再生に対して、第１フィールドに
おいて生じた１／２走査線遅延は、適正なインターレー
ス信号を得るために補償されなければならない。

【００４０】アップコンバージョンユニットにおける処
理：順次アップコンバージョンは、欠けているフィール
ドを補間することを必要とする。このことは、第１の動
きフェーズに属する第２フィールドおよび第２の動きフ
ェーズに相応する第１フィールドが、ＣＩフィルタ出力
のインターレース信号に関して計算されなければならな
いことを意味する。‘第１の動きフェーズ’および‘第
２の動きフェーズ’とはそれぞれ、ＨＤＴＶカメラによ
ってピックアップされたオリジナルシーケンスにおいて
使用可能であった第１フィールドまたは第２フィールド
において移動する対象物の位置に関している。

【００４１】４０msモード（合成インターレース）にお
いて可能である垂直方向解像度を利用しかつまた第２の
動きフェーズに対して第１フィールドの水平方向の動き
ベクトル適応補間を適用するために、アップコンバージ
ョンユニットは、この処理に対して必要であるフィール
ドメモリの数を最小限に留めるためにＣＩフィルタと組
み合わせて使用されるべきである。

【００４２】図１５には、ＣＩフィルタとアップコンバ
ージョンユニットとの組合せ構成が示されている。ＣＩ
フィルタ１５３およびアップコンバージョンユニット１
５４からの両方のインターレース出力信号は、３２μs
の走査線持続時間を有する順次ビデオ信号（６２５本の
走査線，１：１，５０Ｈｚ）を発生するために並列／直
列変換器１５５に供給される。ＣＩフィルタおよびアッ
プコンバージョンユニットは、ＤＡＴＶデコーダ１５２
によって供給されるＤＡＴＶ情報によって制御される。
遅延回路１５１は３２μsの適当な遅延時間を発生す
る。スイッチＳ₁₅₆の位置はフィールド毎に切り換わ
る。

【００４３】８０msモード：第１フィールドと第３フィ
ールドとの間の時間フィルタリングのために（図２参
照）、続く第２フィールドはまだ、時間フィルタリング
されていない。それにも拘わらず完全なフレームを発生
するために、先行のフィールドの情報が単純に繰り返さ
れる。このために、図１６に基づいて説明するように、
ＣＩフィルタ１６１の出力側に付加的なフィールドメモ
リ１６２（フィールド挿入）が必要になる。

【００４４】４０msモード：４０msモードでは、既に垂
直フィルタリングされたが、まだ動きベクトル適応補間
されていない第２フィールドを、第１の動きフェーズの
完全なフレームを形成するために使用することができ
る。それに続いて、２０ms後、第２の動きフェーズの完
全なフレームに対して、第１フィールドの水平動きベク
トル適応補間が実施されなければならない。図１７に
は、図８において既に説明した処理に非常に類似してい
るこの処理が示されている。

【００４５】ここでも、動きベクトル適応補間は２つの
時間的に連続する操作に分割されている。これにより、
たった１つの付加的な動きベクトル制御されるＨＳＣ１
８４の使用が可能になる。相応の信号処理は図１８に示
されている。この回路は、係数１／２，３／１６および
５／８を有する乗算器／シフタ、加算器１８２１ないし
１８２３およびそれぞれ、ｎτ_p，２０ms-６４μs-ｎτ
_p，６４μs，２０ms，ｎτ_pおよび２０msの遅延時間を
有している遅延回路１８１１ないし１８１６を含んでい
る。一点鎖点内の回路は図１４に相応している。

【００４６】第１の動きフェーズに対して使用される第
２フィールドに対して、一定の遅延時間ｎτ_pを有する
第１のＨＳＣ１８３の出力が使用される。それから第２
フィールドは、ＣＩフィルタ出力側における第１フィー
ルドと同時に、アップコンバージョンユニットの出力側
に現れるように、８０msモードに対して使用されるのと
同じフィールドメモリ１８１６によって遅延される。ス
イッチＳ₁₀およびＳ₁₁は、フィールドメモリを通過した
第１フィールドまたは第２フィールドをフィールドが交
替するように選択する。

【００４７】第２の動きフェーズの第１フィールドの動
きベクトル適応補間に関して、まず第１に、図１７に示
されたフィールドＡが発生されかつフィールドメモリに
供給される。そのために、スイッチＳ１２はＣＩフィル
タの出力側において第１フィールドを選択する。２０ms
後に、フィールドＢは計算されかつフィールドメモリの
出力信号と平均化される。

【００４８】スイッチＳ₁₃およびＳ₁₄は、動きベクトル
が伝送されずかつ結果的に動きベクトル適応補間が適応
されるべきでないフィルムモードに対して使用される。
その場合２番目に発生されたフレームは正確に、第１フ
レームと同じ動きフェーズを表している。

【００４９】２０msモード：図２０には、垂直アップコ
ンバージョンに対する処理が示されている。この回路
は、係数１／２，３／１６および５／８を有する乗算器
／シフタ、加算器２０３および２０４およびそれぞれ、
ｎτ_p，２０ms-６４μs-ｎτ_p，６４μs，２０ms，６４
μsおよび２０msの遅延時間を有している遅延回路２０
１１ないし２０１６を含んでいる。一点鎖線内の回路は
図１４に相応する。２０msモードでは、欠けている走査
線を形成するために単純な走査線平均化が使用される。
そのために、スイッチＳ₇において既に使用可能な垂直
補間された信号が使用される。第１の完全なフレームに
関して補間された走査線は右側の垂直方向の位置にあり
（図１９参照）、一方第２の完全なフレームの補間され
た走査線は、４０msモード（スイッチＳ₁₅およびＳ₁₆）
に対して使用される垂直フィルタの第２部分内で利用可
能な別の走査線遅延回路２０１５（即ち図１４の遅延回
路１４１６）を用いて１走査線だけ遅延されなければな
らない。

【００５０】アップコンバージョンユニット：最終的に
アップコンバージョンに対して３つの異なった処理分岐
が組み合わされかつＤＡＴＶ信号を用いて制御されなけ
ればならない。図２１には、ＣＩフィルタおよびアップ
コンバージョンユニットの全体の処理が示されている。
この回路において、分岐決定信号およびＤＡＴＶデコー
ダから供給される動きベクトルが制御されるべき種々に
処理された処理と同期していることが保証されていなけ
ればならない。これにより、決定信号および動きベクト
ルの適当な遅延が必要になる。この点は図２１では考慮
されていない。

【００５１】標準Ｄ／Ｄ２−ＭＡＣと比較して順次アッ
プコンバージョンを含んでいるＣＩフィルタの空間解像
度の評価： 仮定および備考：異なったディスプレイ規格（インター
レース／順次）の解像度と標準Ｄ／Ｄ２−ＭＡＣの解像
度とを比較することは難しいので、ナイキスト周波数に
おいて３５％の変調深度を有するピックアップデバイス
（チューブカメラ）の変調伝達関数（ＭＴＦ）が選択さ
れた。

【００５２】主観的なテストによって、文献において、
順次走査のため‘ケル’係数がおよびインターレース走
査のため‘インターレース’係数が考慮されなければな
らないことが示されている。その場合垂直解像度を低減
する結果的に生じる係数は近似的に０．５である。結果
的に、標準ＭＡＣシステムの最大垂直方向輝度解像度は
１４４ｃ／ｐｈとなる。

【００５３】他方において少なくともケル係数が問題と
なり、その場合はＤ／Ｄ２−ＭＡＣシステムの垂直解像
度に関して標準カメラ（６２５本の走査線，２：１，５
０Ｈｚ）のＭＴＦを注意深く解釈しなければならない。
比較を容易にするために、純然たる水平および垂直周波
数レスポンスのみが考慮される。ＨＤ−ＭＡＣ信号の動
き適応性のために、種々の伝送モードにおける解像度を
別個に考慮しなければならない。

【００５４】水平解像度：ＣＩフィルタの処理は、標準
Ｄ／Ｄ２−ＭＡＣデコーディング後に行われる。これに
より水平解像度は、標準Ｄ／Ｄ２−ＭＡＣ解像度によっ
て決定される。２０msモードを除いて、ＨＤＭＡＣエン
コーダにおけるダイヤゴナル前置フィルタのため僅かな
解像度低下が生じるであろう。

【００５５】図２２には、最も重要な水平周波数レスポ
ンスが示されている： 一点鎖線 送信機側におけるＦＭ変調の前に１０％のロ
ールオフ特性を有するハーフナイキストフィルタ； 実 線 標準ＭＡＣデコーディングの前の８．４ＭＨ
ｚの周波数にて−３ｄＢを有する水平低域フィルタ； 破 線 ｆ^y＝０における対角線方向前置フィルタ
（２０msモード）の空間周波数レスポンスのスライス； 点 線 ａ）８０および４０msモードおよびｂ）２０
msモードにおいて結果的に生じる水平周波数レスポン
ス。

【００５６】垂直解像度：順次アップコンバージョンを
含んでいるＣＩフィルタの垂直解像度は、種々の処理モ
ードにおいて働く種々のカスケード接続されたフィルタ
の結果である。

【００５７】図２３には、８０msモードにおいて有効で
ある周波数レスポンスが示されている： 破 線 ＨＤＭＡＣエンコーダ内のダイヤゴナル前置
フィルタ（簡単にするためにＨＤＴＶピックアップデバ
イスのＭＴＦは無視されている）； 一点鎖線 送信機側におけるＶＣＩ^*フィルタ（２８８
ｃ／ｐｈにおいて−６ｄＢ）； 二点鎖線 ＨＤＭＡＣエンコーダにおける走査線シャッ
フリングのための周波数レスポンス； 破 線 アップコンバートされた信号の結果生じる周
波数レスポンス。

【００５８】^* 垂直方向のコンパチビリテイー改良。

【００５９】図２４には、４０msモードの重要な周波数
レスポンスが示されている： 破 線 ＨＤＭＡＣエンコーダにおけるダイヤゴナル
前置フィルタ； 一点鎖線 送信機側におけるＶＩフィルタ^**（２８８ｃ
／ｐｈにおいて−６ｄＢ）； 二点鎖線 ＣＩフィルタ（２８８ｃ／ｈにおいて−１０
ｄＢ）； 点 線 アップコンバートされた信号の結果生じる周
波数レスポンス。

【００６０】^** このフィルタは、標準受像機における
インターレースひずみを低減するためにＨＤＭＡＣ信号
の垂直解像度を低下するが、五の目サンプリングによっ
て惹き起こされるひずみはこの種のフィルタによる影響
を受けない。

【００６１】図２５には、２０msモード内の周波数レス
ポンスが示されている： 破 線 ＨＤＭＡＣエンコーダにおけるダイヤゴナル
前置フィルタ； 一点鎖線 送信機側におけるＶＣＩフィルタ（２８８ｃ
／ｐｈにおいて−６ｄＢ）； 二点鎖線 ＨＤＭＡＣエンコーダにおける走査線シャッ
フリングのための周波数レスポンス； × 線 垂直アップコンバージョン（走査線平均
化）； 点 線 アップコンバートされた信号の結果生じる周
波数レスポンス。

【００６２】説明してきたＣＩおよびアップコンバージ
ョン処理の、画質に対する影響を広範囲にわたって検査
した。主な結果として、ＣＩ処理された画像は８０msお
よび４０msモードに対して、この処理が行われない画像
に比較してある程度低減された、垂直解像度を示してい
ると要約することができる。このことは、８０msモード
における１２．５Ｈｚのアーチファクトが、走査線シャ
ッフリングの低域フィルタリング効果をマスクする擬似
定義（pseudo definition）として現れるという事実に
基づいている。４０msモードではＨＤＭＡＣエンコーダ
におけるＭＣＣＩが、第２フィールドに、動きジャッダ
を低域するために第２の動きフェーズの一部を導入す
る。ＣＩ処理はこの伝送モードではフレームに基づいて
いるので、付加的な垂直鮮鋭度の低下を惹き起こすこと
になる。

【００６３】アップコンバージョンに関して、垂直解像
度および鮮鋭度の低下は、インターレースアーチファク
トのマスキング効果が低下されるので一層顕著になる。
２０msモードにおいて適用される走査線平均化は垂直解
像度も低下するが、この低下は他のモードの場合のよう
には明確でない。有利には、アップコンバートされた画
像の品質は、ＨＤＭＡＣエンコーダにおけるＭＣＣＩを
遮断するとき、著しく改良することができる。

【００６４】色処理：一般に、色成分のひずみは画質に
対して、輝度成分が有する程深刻な影響を与えないが、
全体的に一層良好な画質を得るために色処理を改良する
ことは依然として価値がある。輝度のＣＩ処理に関し
て、いずれの場合にも、色信号路中に同じ数のフィール
ドメモリを設けることによってその処理遅延時間を補償
することが必要である。そうしなければ移動する対象物
に対して、輝度および色情報は同時には現れず、従って
許容出来ない再生を惹き起こす。

【００６５】色成分のＣＩ処理に対する１つの重要な観
点は、現在のＴＶシステムにおいて使用されている一定
の輝度原理の違反から生じる。ディスプレイの非直線性
のために、８０msモードにおいてＨＤＭＡＣエンコーダ
のサンプリング構造によって惹き起こされる１２．５Ｈ
ｚの色フリッカは視聴者にとって部分的に、１２．５Ｈ
ｚの輝度フリッカとして現れるが、一方１２．５Ｈｚの
色フリッカは、人間の視覚体系の低い時間的な感度のた
め無視することができる。このことは、輝度レベルが低
いとき殊に、高く飽和された色を有する画像領域に対し
ても当て嵌まる。その場合ウェバー−フェヒナーの法則
に従った視覚体系の特性のため、この種のひずみは一層
障害作用をもって現れる。更に、色エイリアッシングの
発生およびそのオリジナル位置に関して誤った局部位置
における色成分の伝送が画質を低下させる。ディテール
化された対象物の再生された色は視聴者に対して、標準
受像機において色付いていない走査線（色エイリアッシ
ング）によって分離されてまたは明らかに誤った位置に
おいてディスプレイされて現れる可能性がある。それに
も拘わらず、インターレースひずみのマスキング効果が
低下されているとき、アップコンバージョンの場合にお
けるこのような事実に一層の注意が払われなければなら
ない。

【００６６】上に述べたように、色成分のＣＩ処理はま
た、標準Ｄ／Ｄ２−ＭＡＣデコーディング後に使用可能
であるＵ，Ｖ走査線にも基づいている。色の帯域幅は輝
度に比べて半減されているので、６．７５ＭＨｚを用い
たＵおよびＶ間の多重が使用されるべきであり、その結
果たった１回のＣＩ処理およびＵおよびＶ両方に対する
１つのアップコンバージョンユニットのみが必要であ
る。また、入力信号の第１フィールドに対する１／２走
査線分の遅延およびアップコンバートされた信号に対す
る１つの並列／直列変換器が前提となっている。更に、
色処理を制御するためにＤＡＴＶ信号が必要である。３
パイクセル／２０msより大きい速度に対する色部分にお
ける輝度処理の４０msモードに関して、色処理は２０ms
モードでされることになる。図２６には、図１５の相応
のユニットに相応している処理ユニットが示されてい
る。

【００６７】ＣＩフィルタリング：ＣＩ，８０msモー
ド：１２．５Ｈｚのフリッカの完全な抑圧のために、輝
度処理に対するものと同じ時間フィルタが使用されるべ
きである（図３参照）。依然として残る色エイリアッシ
ングおよび走査線シャッフリングおよび‘走査線シフテ
ィング’（この用語の説明は次節を参照）に基づく色の
誤った位置を取り除くために、著しく複雑なハードウェ
アが必要になってくるが、ここでは考察しないことにす
る。差し当たり、このようなひずみの知覚に対して視聴
者は、自然のシーンに対して８０msモードでは実際には
生じない長い観察時間を必要とするので、この種のひず
みは重大な問題とは思われない。ＨＤＭＡＣシステムは
４０msモードに非常に‘早期’に切り換わるので、その
他のモードと比較して８０msモードの発生の確率は自然
のシーンに対しては比較的小さい。

【００６８】４０msモード：４０msモードにおける‘走
査線シフティング’に基づく色ひずみは、非常に不都合
に現れる。図２７は、ＭＡＣ規格におけるコンパチブル
なＵ，Ｖ伝送に対する条件を満たすためにＨＤＭＡＣエ
ンコーダにおいて行われるこのＵ，Ｖ処理を説明するた
めのものである。輝度処理に相応して合成インターレー
スが適用されている。完全な色解像度は、標準ＭＡＣ走
査格子の第１フィールドの走査線に一致している、第１
のＨＤフィールドの走査線の数の１／２によって生じ
る。標準ＭＡＣチャネルにおける伝送を実施するため
に、色フィールドのそれぞれ２番目の走査線は、第２フ
ィールドにおける垂直シフトされた位置に対して距離ｄ
（標準ＭＡＣシステムにおける走査線間隔）をおいて伝
送される。標準ＭＡＣ受像機はその垂直補間に対して、
３−タップフィルタを用いて１フィールドにおいて使用
可能な走査線のみを利用する。半減された走査線数のた
めに色エイリアッシングが生じかつ第２フィールドにお
ける垂直シフトのために色は誤った垂直位置において表
示されることにもなる。

【００６９】従って４０msモードにおいてＣＩフィルタ
は、ＭＡＣデコーダによって補間されていない走査線の
みを処理に使用する。コンパチブルな改良のために、Ｕ
走査線およびＶ走査線は右側の垂直時間位置において再
配列されかつ欠けている走査線は垂直配列によって補間
される。第１フィールドは再配列後に完全に生じるの
で、第２フィールドは、図２８において説明するよう
に、第１フィールドの走査線を使用することによって垂
直補間されなければならない。図２６に既に概要が示さ
れていたハードウェア構成を考慮すると、第１フィール
ドおよび第２フィールドのＵ走査線およびＶ走査線が図
２９に示されている配列において使用可能である。

【００７０】再配列およびＵ成分の垂直補間を第１に考
えて、図３０には、第２フィールドの実際に使用可能な
走査線に加えて第２フィールドにおいて補間されるべき
走査線に対して、第１フィールドの、マイナス６４μs
後の走査線に対するアクセスも必要であることが示され
ている。このことは、両方のアクセス時点間の２０ms-
６４μsの時間距離に一致する。第２フィールドの実際
に使用可能な走査線に加えて第２フィールドにおけるＶ
成分の垂直補間に関して、ここでは第１フィールドの、
プラス６４μs前の走査線へのアクセスが行われなけれ
ばならない。この場合両方のアクセス時点間の時間距離
は２０ms＋６４μsである。

【００７１】図３１には、この処理が示されている。こ
の回路は、係数１／２を有する乗算器／シフタ、加算器
３１２および３１３およびそれぞれ、２０ms-６４μs，
６４μs，２０ms-６４μsおよび６４μsの遅延時間を有
している遅延回路３１１１ないし３１１４を含んでい
る。スイッチＳ₁₈は、Ｕ，Ｖ多重に従って第２フィール
ドの補間されたＵ走査線およびＶ走査線を切り換える。
スイッチＳ₁₉は、スイッチＳ₂₀によって再配列された走
査線に対して同じことを行う。スイッチＳ₂₁は第１フィ
ールドと第２フィールドとを切り換える。第２フィール
ドは第１フィールドより２０ms遅れて表示されるので、
Ｕ走査線およびＶ走査線の垂直補間された値は最後のフ
ィールド遅延ユニットに供給されなければならない。ス
イッチＳ₂₂は、４０msモードにおける誤ったＵ値および
Ｖ値を正しく垂直補間された値によって置換する。

【００７２】同じ結果は、２つのフィールド遅延ユニッ
ト３２１１および３２１３の他にたった１つの走査線遅
延ユニット３２１２のみが必要である、図３２に示され
ているような処理によって実現することができる。Ｕ処
理およびＶ処理は時間的に分離されており、このこと
は、まず最初にＵ再配列および垂直フィルタリングが実
施され（相応のスイッチＳ_18aないしＳ_20aには付加記号
ａが付されている）、続いてＶ処理が行われる（スイッ
チＳ_18bないしＳ_20bには付加記号ｂが付されている）。
この構成は１つの少ない走査線遅延ユニットを使用する
という利点を有するが、２倍の数のスイッチが必要であ
りかつＤＡＴＶデコーダによって供給される相応の制御
信号は別個に適合されなければならない。

【００７３】２０msモード：輝度処理の節において挙げ
た理由に相応して、２０msモードにおける色成分に対し
て提案される処理はない。

【００７４】ＣＩフィルタ：図３３には、８０msモード
分岐に対して２つの付加的なスイッチＳ₂₃およびＳ₂₄が
必要である（図３も参照）。スイッチＳ₂₅は、異なった
処理分岐間での切換を行う。輝度ＣＩフィルタリングに
おいて実施される動きベクトル適応補間のため、色成分
に対してｎτ_pの１つの付加的な遅延回路３３１４が設
けられなければならない。

【００７５】アップコンバーションユニット： ８０msモード：輝度処理に対するそれぞれの節で述べた
ことと同じ理由のために、欠けているフィールドを補間
するためにフィルタリング挿入技術が使用される（図１
６参照）。

【００７６】４０msモード：合成インターレースを用い
て可能である垂直解像度を利用するために、同じ動きフ
ェーズから生じるフィールドのみが一緒に使用されるべ
きである。その後このようにして形成された完全なフレ
ームが繰り返される。実現可能な水平方向および垂直解
像度は、４０msモードにおいて適用される五の目サンプ
リングおよびダイヤゴナル前置および後置フィルタリン
グがないので、ＨＤＭＡＣ再構築された画像の解像度と
ほぼ同じである。

【００７７】図３４には、その処理が示されている。Ｃ
Ｉフィルタの出力側における実第１フィールドは、付加
的なフィールドメモリ３４１５で遅延される。これによ
りスイッチＳ２６は最初の２０msの間、既に垂直補間さ
れかつスイッチＳ２６の出力側において使用可能である
第２フィールドを選択する。２０ms後、遅延された第１
フィールドは、ＣＩフィルタの出力側における第２フィ
ールドとともに同時に使用可能になる。

【００７８】２０msモード：２０msモードでは単純な垂
直補間（走査線平均化）が適用される。このために、フ
ィールドメモリチェーン回路における走査線遅延回路３
５１４が、図３５において示されているように、この補
間のために使用される。ＣＩ処理されたフィールドとと
もに同時に使用可能である補間されたフィールドを得る
ために、垂直補間されたフィールドはフィールドメモリ
３５１５によって遅延されなければならずかつ第２フィ
ールドに対してはまた１走査線だけ遅延されなければな
らない。スイッチＳ₂₇は正しい信号を選択する。

【００７９】アップコンバージョンユニット：ＣＩフィ
ルタと関連したアップコンバージョンの全体の処理は図
３６に示されている。スイッチＳ₂₈は、フィールドメモ
リに供給されるべき種々に処理された信号を切り換え
る。補間された信号はまた、ＣＩフィルタの出力と同時
になるように遅延回路３６１６および３６１７において
時間ｎτ_pだけ遅延されなければならない。

【００８０】ＨＤＭＡＣエンコーダにおける変形された
ＣＩフィルタを用いたアップコンバートされた信号の改
良された品質：既に先に説明したように、ＨＤＭＡＣエ
ンコーダにおいて実施されるＣＩフィルタリングは、コ
ンパチブル受像機における視覚上のひずみを多少は低減
するが、別に新しい複合ひずみを惹き起こす。従ってＨ
ＤＭＡＣエンコーダにおける感度の高いＣＩフィルタリ
ングを試みることが望ましい。

【００８１】８０msモードでは、コンパチブル受像機の
垂直解像度を低減することになるＣＩフィルタは導入さ
れるべきでない。ＨＤＭＡＣ標準の実際に提案されたＴ
ＣＩ（時間コンパチビリティー改良形）フィルタは、垂
直解像度に対してなんらの効果も発揮しないだろう。そ
の場合標準受像機に対する最大の垂直方向の解像度は、
走査線シャッフリングのための低域フィルタリング効果
によって生じるが、それでさえこの解像度はＤ／Ｄ２−
ＭＡＣ標準において可能である解像度と比べれば許容で
きるようには思えない。更に、標準受像機に対して改良
された垂直解像度を得るための試みが所望される。

【００８２】既述のように、時間フィルタリングを使用
することによって１２．５Ｈｚのフリッカアーチファク
トを抑圧した後でも、依然として２５Ｈｚの垂直方向の
エッジフリッカが残る。先に挙げた論文に記載されてい
る分析によれば、ダイヤゴナル前置フィルタを通過する
高い水平周波数成分がこの種のひずみの原因を成してい
る。ダイヤゴナル前置フィルタの周波数レスポンスが、
８０msモードにおける解像度を高めるために水平方向に
おいて変形されるとき、このアーチファクトは増加され
ることになる。このためにいくつかのカウンタ測定が必
要になる。水平帯域幅が前置フィルタによって完全に利
用されるという最も不都合な場合を仮定すると、７ｄＢ
または１０ｄＢの間の、（前置フィルタの）水平帯域幅
の上側半分の減衰が必要になってくる。

【００８３】４０msモードは、このシステムが大抵の時
間の間このモードにあるので、ＨＤＭＡＣ品質に対して
重要な役割を果す。このモードにおいて作用するＭＣＣ
Ｉは多少動きジャッダを低減するが、移動するエッジに
新しい障害となるアーチファクトを発生する。更にそれ
は単純なアップコンバージョンを困難にする。結果的
に、少なくとも、純Ｄ／Ｄ２−ＭＡＣ放送が行われない
国では、ＭＣＣＩは遮断されるべきである。ＨＤＭＡＣ
標準の導入されたＶＣＩ（垂直コンパチビリティー改良
形）フィルタに代わって、エンコーダ側における五の目
サンプリングの前にＨＣＩ（水平方向コンパチビリティ
ー改良形）フィルタが使用されるべきである。ダイヤゴ
ナル前置フィルタの後の高い水平周波数成分は、インタ
ーレース再生の場合の垂直エッジにおける２５Ｈｚのフ
リッカまたは完全フレーム再生の場合の垂直エッジにお
ける障害となる歯構造を回避するために減衰されるべき
である。それから、アップコンバートされた信号に対し
て、標準受信機側において提案されたＣＩフィルタの垂
直フィルタは遮断することができる。再構築された画像
の垂直解像度は、ＨＤＭＡＣ再構築された画像の解像度
と等価になる。

【００８４】ＴＶ画像の境界線に位置するブロックに対
して、利用可能な（境界線処理）制限された数の動きベ
クトルしかないので、ＨＤＭＡＣシステムの伝送モード
はしばしば２０msモードに移行させられる。このような
状況下では、２０msモードしか使用すべきでない条件は
満たされていない。そのために、数多くのディテールを
有する緩慢に移動する対象物の少なくとも一部は２０ms
モードで伝送されることが起こり得る。従っていくつか
の障害となるダイヤゴナルエイリアッシングがこれらブ
ロックにおいて目障りになる。このエイリアッシングを
低減するために、ＨＤＭＡＣエンコーダにおけるＶＣＩ
フィルタは変形されるべきでありかつ、空間周波数領域
の第１象限および第３象限内に位置した高いダイヤゴナ
ル周波数成分を減衰することができる付加的なＤＣＩ
（ダイヤゴナルコンパチビリティー改良）が導入される
べきである。この対角線方向の減衰は、先に挙げた論文
に記載されているノイズ出力スペクトルから読み取るこ
とができるように、ＨＤＭＡＣ受信機のＳＮ比に僅かな
影響しか及ぼさないであろう。

【００８５】ＣＩフィルタおよびアップコンバージョン
ユニットにおけるスイッチの機能（輝度および色）： Ｓ₁： ａ， Ｙ_inが８０msモードおよび第２フレームにあると
き ｂ， その他の場合 Ｓ₂： ａ， Ｙ_inが第２フレームにあるとき ｂ， その他の場合 Ｓ₃： ａ， Ｙ_inが４０msモードおよび第２フィールドにある
とき ｂ， その他の場合 Ｓ₄＝Ｓ₃ Ｓ₅： ａ， Ｙ_inが第１フィールドにあるとき ｂ， その他の場合 Ｓ₆： ａ， 動きベクトル適応補間（カメラモード）によって ｂ， その他の場合（フィルムモード） Ｓ₇： ａ， 適応される画像信号が４０msモードにあるとき ｂ， その他の場合 Ｓ₈＝Ｓ₆ Ｓ₉： ａ， ８０msモードのとき ｂ， ２０msモードのとき ｃ， ４０msモードのとき Ｓ₁₀： ａ， Ｙ_inが第２フィールドにあるとき ｂ， その他の場合 Ｓ₁₁： ａ， Ｙ_inが第２フィールドにありかつＹ_outが４０ms
モードにあるとき ｂ， その他の場合 Ｓ₁₂： ａ， Ｙ_inが第１フィールドにあるとき ｂ， その他の場合 Ｓ₁₃＝Ｓ₁₄＝Ｓ₆ Ｓ₁₅： ａ， Ｙ_inが第２フィールドにあるとき ｂ， その他の場合 Ｓ₁₆： ａ， Ｙ_inが第２フィールドにあるとき ｂ， その他の場合 Ｓ₁₇： ａ， ８０msのとき ｂ， ４０msのとき ｃ， ２０msのとき Ｓ₁₈：６．７５ＭＨｚを有するＵ／Ｖマルチプレックス Ｓ₁₉＝Ｓ₁₈ Ｓ_19a，_b：６．７５ＭＨｚを有するＵ／Ｖマルチプレッ
クス Ｓ₂₀：１／２走査線周波数を有するスイッチ Ｓ_20a，_b：Ｓ₂₀参照 Ｓ₂₁： ａ， Ｕ_in，Ｖ_inが第１フィールドにあるとき ｂ， その他の場合 Ｓ₂₂： ａ， 使用された信号が４０msモードおよび第２フィー
ルドにあるとき ｂ， その他の場合 Ｓ_22a：Ｕに対してのみのＳ₂₂を参照 Ｓ_22b：Ｖに対してのみのＳ₂₂を参照 Ｓ₂₃：Ｓ₁を参照、ただしここではＵ_in，Ｖ_inに対して Ｓ₂₄：Ｓ₂を参照、ただしここではＵ_in，Ｖ_inに対して Ｓ₂₅： ａ， ８０msモードのとき ｂ， ２０msモードのとき ｃ， ４０msモードのとき Ｓ₂₆： ａ， Ｕ_in，Ｖ_inが第１フィールドおよび４０msモード
にあるとき ｂ， その他の場合 Ｓ₂₇： ａ， Ｕ_in，Ｖ_inが第２フィールドにあるとき ｂ， その他の場合 Ｓ₂₈： ａ， ８０msモードのとき ｂ， ４０msモードのとき ｃ， ２０msモードのとき 最後に請求項１記載の本発明の実施の態様を列記する。

【００８６】イ）請求項１記載のビデオ信号の請求項１
記載の第１の定義によってコーディングが実施されると
き、請求項１記載のモードの３つが使用され、これによ
り第１モードは静止モードであり、第２モードは低速モ
ードでありかつ第３モードは高速モードである請求項１
記載のコンパチビリティー改良装置。

【００８７】ロ）前記第１モードにおいて前記ビデオ信
号の４つの連続フィールド（図２）および第２モードに
おいて２つの連続フィールド（図６）が一緒に処理され
かつ前記第１の定義を有する前記コーディングが実施さ
れるとき、前記第３モードにおいてそれぞれのフィール
ドは別個に処理される前記イ）記載のコンパチビリティ
ー改良装置。

【００８８】ハ）伝送されおよび／または記録された動
きベクトルは、請求項１記載の第２の定義を有する請求
項１記載のデコーディングに対して評価される（１０
３，１０４，１２４，１３５ないし１３８，１４２，１
８３，１８４，２０２）請求項１または前記イ(または
ロ)のいずれかに記載のコンパチビリティー改良装置。

【００８９】ニ）前記第１の定義を有する前記ビデオ信
号はＨＤＭＡＣ信号でありかつ前記第２の定義を有する
ビデオ信号はＭＡＣ信号、例えばＤ２−ＭＡＣ信号であ
る請求項１または前記イ）ないしハ）のいずれかに記載
のコンパチビリティー改良装置。

【００９０】ホ）請求項１記載の第１手段（図３）は、
前記第１モードによって伝送されかつ／または記録され
るとき前記ビデオ信号から出力信号（Ｙｏｕｔ₈₀，Ｕｏ
ｕｔ₈₀，Ｖｏｕｔ₈₀）を発生し、これにより前記フィー
ルドの第１および第３または第２および第４が処理のた
めに入力される請求項１または前記イ）ないしニ）のい
ずれかに記載のコンパチビリティー改良装置。

【００９１】ヘ）請求項１記載の第３手段は、走査線持
続時間の１／２だけフィールドのそれぞれ第２のパイク
セルを遅延する（図５）請求項１または前記イ）ないし
ホ）のいずれかに記載のコンパチビリティー改良装置。

【００９２】ト）請求項１記載の第手段３および第４手
段は組み合わされており（図１２）かつ前記第２モード
によって伝送されかつ／または記録されるとき前記ビデ
オ信号から出力信号（Ｙｏｕｔ₄₀）を発生する前記ヘ）
に記載のコンパチビリティー改良装置。

【００９３】チ）前記組み合わされた手段は、前記動き
ベクトル（Ｖ_x，Ｖ′_x）によって制御される水平シフト
回路（図１０，図１３）を有している前記ト）記載のコ
ンパチビリティー改良装置。

【００９４】リ）前記制御はルックアップテーブル回路
（１０３，１０４，１３５ないし１３８）の使用によっ
て実施される前記チ）記載のコンパチビリティー改良装
置。

【００９５】ヌ）前記手段は順次出力信号（図２１にお
けるＹｏｕｔ₁およびＹｏｕｔ₂，図３６におけるＵｏｕ
ｔ₁，Ｕｏｕｔ₂，Ｖｏｕｔ₁およびＶｏｕｔ₂）を発生し
かつ更に、例えば走査線の垂直方向の補間のためにスイ
ッチ（図１６における１６２；図１８における１８４，
１８１６，１８２３，Ｓ１０，Ｓ１３，Ｓ１１；図２０
における２０１６およびＳ１６；図３４における３４１
５およびＳ２６；図３５における３５１４，Ｓ２７およ
び３５１５）を有している請求項１または前記イ）ない
しリ）のいずれかに記載のコンパチビリティー改良装
置。

【００９６】ル）前記順次出力信号の輝度パイクセル
は、前記ビデオ信号が前記第２モードによって伝送され
かつ／または記録されるとき、水平方向に動きベクトル
適応補間される前記ヌ）記載のコンパチビリティー改良
装置。

【００９７】オ）前記動き適応補間は、２つの動き補間
されたフィールドを整合することによって実施される
（図８，図１７）請求項１または前記ル）に記載のコン
パチビリティー改良装置。

【図面の簡単な説明】

【図１】時間フィルタ（８０ms）のブロック線図であ
る。

【図２】８０ms期間内における時間フィルタリングを説
明する線図である。

【図３】時間フィルタ（８０ms）のブロック線図であ
る。

【図４】完全なフレームにおける垂直フィルタリングを
説明する線図である（３タップフィルタ）。

【図５】第１フィールドの１／２走査線遅延が適用され
た後に種々のフィールドに到来する走査線の配列を示す
図である。

【図６】ある種の垂直フィルタリングを説明する図であ
る。

【図７】フィルムモードにおける４０ms処理に対するブ
ロック線図である。

【図８】動きベクトル適応補間の原理を説明する図であ
る。

【図９】図８の動きベクトル適応補間の処理に対するブ
ロック線図である。

【図１０】水平シフトに対するブロック線図である。

【図１１】２０msブロックの処理を説明する図である。

【図１２】カメラモードまたはフィルムモードにおける
４０ms処理に対するブロック線図である。

【図１３】２つのフィールドに対する水平シフトに対す
るブロック線図である。

【図１４】ＣＩフィルタ（輝度）の完全な構成を示すブ
ロック線図である。

【図１５】ＣＩフィルタおよびアップコンバージョンユ
ニット（輝度）の組み合わせを説明するブロック線図で
ある。

【図１６】８０msモードにおけるフィールド挿入の概念
を説明する図である。

【図１７】第１フィールドの水平動きベクトル適応補間
（４０msモード）を説明する図である。

【図１８】図１７の水平動きベクトル適応補間の処理に
対するブロック線図である。

【図１９】走査線平均化を説明する図である。

【図２０】垂直方向アップコンバージョンの処理（２０
msモード）に対するブロック線図である。

【図２１】ＣＩフィルタおよびアップコンバージョンユ
ニットの処理（２０msモード）に対するブロック線図で
ある。

【図２２】最も重要な水平方向周波数レスポンスを示す
図である。

【図２３】８０msモードにおいて作用する周波数レスポ
ンスを示す図である。

【図２４】４０msモードの重要な周波数レスポンスを示
す図である。

【図２５】２０msモードにおける周波数レスポンスを示
す図である。

【図２６】アップコンバージョンユニットと関連した色
処理に対するブロック線図である。

【図２７】コンパチブルなＵ，Ｖ伝送を説明する図であ
る。

【図２８】再構成および垂直補間を説明する図である。

【図２９】Ｕ走査線およびＶ走査線の配列を示す図であ
る。

【図３０】ＵおよびＶに対する再構成および垂直補間を
説明する図である。

【図３１】２つの走査線遅延回路を有する４０msモード
におけるＵ，Ｖ処理に対するブロック線図である。

【図３２】１つの走査線遅延回路を有する４０msモード
におけるＵ，Ｖ処理に対するブロック線図である。

【図３３】Ｕ，Ｖ ＣＩフィルタの完全な構成を示すブ
ロック線図である。

【図３４】４０msモードにおけるＵ，Ｖアップコンバー
ジョンに対するブロック線図である。

【図３５】２０msモードにおけるＵ，Ｖアップコンバー
ジョンに対するブロック線図である。

【図３６】ＣＩフィルタおよびアップコンバージョンユ
ニットのＵ，Ｖ処理に対するブロック線図である。

【符号の説明】

１０３，１０４，１３５ないし１３８ ルックアップテ
ーブル回路、 １２４，１８３，１８４，２０２ 水平
シフト回路、

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 第１の定義を有するビデオ信号が第２
   の、下位の定義とコンパチブルな方法において低減され
   たデータレートで伝送および／または記録され、かつ異
   なったモードの伝送および／または記録が使用され、前
   記モードは原理的に前記ビデオ信号の画像内容または画
   像内容の部分の速度から導出されかつ前記ビデオ信号は
   輝度パイクセルおよび色パイクセルによって表わされて
   いる、ビデオ信号伝送および／または記録システムに使
   用されるコンパチビリティー改良装置において、 該装置は、前記ビデオ信号を前記第２の定義によってデ
   コーディングするとき使用され、かつ前記装置は１つま
   たは複数の次の手段：前記ビデオ信号のフィールド周波
   数の１／４の範囲において前記ビデオ信号の輝度周波数
   および／または色周波数を時間的に抑圧するための第１
   手段（例えば時間フィルタ）と、 前記フィールド周波数の１／２の範囲における前記ビデ
   オ信号の垂直方向および／または水平方向の輝度周波数
   を抑圧するための第２手段と、 前記ビデオ信号のフレームにおける輝度パイクセルを垂
   直低域フィルタリングするための第３手段と、 輝度パイクセルを非直線的かつ動き適応補間するための
   第４手段と、 色パイクセルを垂直方向および／または時間的に再配列
   しかつ補間し、前記伝送および／または記録の前に補間
   されなかったパイクセルのみが前記補間のために使用さ
   れるようにする第５手段とを有していることを特徴とす
   るコンパチビリティー改良装置。