JPH05252482A

JPH05252482A - テレビジョン信号の送受信装置

Info

Publication number: JPH05252482A
Application number: JP4045253A
Authority: JP
Inventors: Yasuhiro Hirano; 裕弘平野
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1992-03-03
Filing date: 1992-03-03
Publication date: 1993-09-28

Abstract

(57)【要約】【構成】送信側では撮像系より得られるワイドアスペク
ト比の画像信号系列に対して走査線数のＮ〜Ｍ変換
（Ｎ，Ｍ整数，Ｎ＞Ｍ）でメイン部領域に配置する真円
率が１とは異なる画像信号系列を生成する。受信側では
メイン部領域の画像信号系列に対して走査線数のＭ〜Ｎ
逆変換処理により元のワイドアスペクト比の画像信号系
列を再生する。【効果】簡単な信号処理でテレビジョン信号の構成がで
きるため、送受信装置を低コストで実現できる。

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信号の送受
信装置に係り、特に、現行テレビ方式との両立性を保有
してワイドアスペクト比の画像を送受信するレターボッ
クス方式のＥＤＴＶに好適なテレビジョン信号の送受信
装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】現行テレビ方式との両立性を有し、画面
のワイド化を実現するものとしてレターボックス方式が
ある。

【０００３】この方式では、アスペクト比が４：３の現
行テレビ方式の画面の上部，下部の領域（以後、上下マ
スク部領域と略称）をマスクし、画面の中央部（以後、
メイン部領域と略称）にワイドアスペクト比、例えば、
１６：９の画像を配置した形態でテレビジョン信号を構
成する。したがって、この方式のテレビジョン信号を現
行受像機で受信した場合には、画像はメイン部領域だけ
に表示され、上下マスク部の領域には表示されないた
め、視聴者に不快感を与えることもある。このため、メ
イン部領域のワイドアスペクト比の画像を真円率が１と
は異なり若干縦長な形態で形成し、上下マスク部の領域
を狭くした形態でテレビジョン信号を構成する方式（以
後、ワイドレターボックス方式と略称）もある。この方
式では、現行受像機で受信した場合にも、上下マスク部
の領域が少ないため、視聴者にもさほどの不快感は与え
ない。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ワイドレターボックス
方式では、メイン部領域に真円率が１とは異なるワイド
アスペクト比の画像を配置するため、レターボックス方
式と同様、走査線数の変換処理が必要になる。そして、
真円率の設定によっては、この走査線数の変換処理が極
めて複雑になるといった問題がある。

【０００５】本発明の目的は、極めて簡単な走査線数の
変換処理でワイドレターボックス方式のテレビジョン信
号の構成が可能なテレビジョン信号の送受信装置を提供
することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明では、メイン部領
域の真円率が１とは異なるワイドアスペクト比の画像を
生成するための走査線数の変換処理において簡単な整数
比の関係を有するＮ，Ｍ（Ｎ，Ｍは整数，Ｎ＞Ｍ）を設
定し、Ｎ本の走査線の信号系列をＭ本の走査線の信号系
列に変換する走査線Ｎ〜Ｍ変換を採用する。そして、真
円率が４Ｍ／３Ｎのワイドアスペクト比の画像を生成す
る。

【０００７】

【作用】本発明における動作原理を図１により説明す
る。送信側の撮像系より得られるアスペクト比１６：
９、真円率１の画像信号系列（有効画素走査線数は４８
０本）に対して、走査線数Ｎ〜Ｍ変換（Ｎ，Ｍは整数，
Ｎ＞Ｍ）の走査線変換処理を行ない、ワイドレターボッ
クス方式のメイン部領域に配置する真円率が４Ｍ／３Ｎ
のワイドアスペクト比の画像信号系列を生成する。この
信号系列では有効画素走査線数は４８０Ｍ／Ｎ本で構成
される。

【０００８】受信側では、ワイドレターボックス方式の
メイン部領域の画像信号系列に対して、走査線数Ｍ〜Ｎ
逆変換の走査線変換処理を行ない、真円率１，有効画素
走査線数４８０本の画像信号系列を再生し、ワイドアス
ペクト比の表示系にワイド画像を再生する。

【０００９】本発明における走査線数Ｎ〜Ｍ変換とメイ
ン部領域の信号の関係の一例を表１に示す。

【００１０】

【表１】

【００１１】同表のＮ＝４，Ｍ＝３による走査線数変換
は従来のレターボックス方式によるもので、この場合に
は真円率が１の画像信号系列が生成される。一方、Ｎ２
５の場合は、本発明によるワイドレターボックス方式に
対応し、Ｎ，Ｍの組み合せで真円率の異なる種々の画像
信号系列を生成することができる。

【００１２】以上、本発明によれば、簡単な走査線数Ｎ
〜Ｍ変換の走査線変換処理で、ワイドレターボックス方
式のテレビジョン信号を実現する送受信装置を構成する
ことができる。

【００１３】

【実施例】本発明による送信側の一実施例の全体ブロッ
ク構成を図２に示す。本実施例は、ワイドアスペクト比
（１６：９）の順次走査（走査線数５２５本，６０フレ
ーム，有効画素走査線数４８０本）の撮像系に好適なも
のである。

【００１４】順次走査撮像部１から得られる画像信号系
列ＶＷ（例えば３原色Ｒ，Ｇ，Ｂ信号）は、Ａ／Ｄ変換
回路２でディジタルの信号系列に変換する。

【００１５】走査線数Ｎ〜Ｍ変換部３では、所定のＮ，
Ｍで定まる演算操作で走査線数の変換処理を行ない、ワ
イドレターボックス方式のメイン部領域に対応した有効
画素走査線数が４８０Ｍ／Ｎの信号系列ＶＷＬを生成す
る。

【００１６】インタレース走査変換部４では、順次走査
の信号系列ＶＷＬの走査線の２：１の間引き操作，時間
軸２倍伸長操作により、インタレース走査のメイン部領
域の信号系列ＶＭをつくる。また、順次走査からインタ
レース走査への変換で失なわれる垂直高周波成分ＨＶを
抽出する。

【００１７】主信号変調部５では、信号系列ＶＭに対し
て現行テレビ方式（ＮＴＳＣ）と同様なエンコード処理
を行ない、コンポジット形態の信号ＶＣを生成する。ま
た、補助信号変調部６では、信号ＨＶの時間軸変換操
作，変調操作を行ない、マスク部領域に重畳する補助信
号ＨＳをつくる。

【００１８】プロセス回路７では、信号ＶＣ，ＨＳの加
算多重、および同期信号，バースト信号，識別信号など
の付加を行なう。そして、Ｄ／Ａ変換回路８の出力にワ
イドレターボックス方式のテレビジョン信号ＶＳを得
る。

【００１９】以下、各ブロックの構成を実施例により説
明する。図３は、走査線数Ｎ〜Ｍ変換部３の一実施例で
ある。有効画素走査線数４８０の順次走査の信号系列Ｖ
Ｗ、および、１ライン遅延回路９で順次走査の１ライン
期間遅延させた信号ＶＷＤに対して、係数加重回路１０
ではライン毎に数値が変化する係数ｋ₁，ｋ₂を加重し、
加算回路１１で両者を加算して、有効画素走査線数が４
８０Ｍ／Ｎに相当する走査線の信号ＶＳＬをつくる。

【００２０】時間軸変換回路１２では、時間軸の変換処
理を行ない、メイン部領域に対応した時系列の期間に有
効画素走査線数が４８０Ｍ／Ｎとなる信号系列ＶＷＬを
生成する。なお、制御回路１３ではこの時間軸の変換処
理に必要な制御信号類をつくる。

【００２１】係数加重の形態および特性の一例を図４に
示す。有効画素走査線４８０の信号系列ＶＷの走査線
ａ，ｂ，ｃ，ｄ，ｅのＮ本の走査線の信号に対して係数
ｋ₁，ｋ₂を加重加算して、メイン部領域に対応する信
号系列ＶＷＬの走査線ａ，ｂ，ｃ，ｄのＭ本の走査線の
信号をつくる（同図はＮ＝５，Ｍ＝４を示す）。なお、
Ｎ＝６，Ｍ＝５およびＮ＝８，Ｍ＝７の場合の係数
ｋ₁，ｋ₂の一例を併せて示す。

【００２２】時間軸変換回路１２の動作説明図を図５に
示す。同図はＮ＝５，Ｍ＝４の場合である。

【００２３】係数加重された信号系列ＶＳＬの５走査線
ａ，ｂ，ｃ，ｄ，ｅの信号Ｌａ，Ｌｂ，Ｌｃ，Ｌｄ，Ｌ
ｅのうち４走査線の信号がＷＴ動作によって時間軸変換
回路を構成するメモリに書き込まれる。一方、メモリか
らはＲＤ動作によってメイン部領域に対応した時系列の
期間で読み出しを行ない、走査線数Ｎ〜Ｍ変換された信
号系列ＶＷＬを得る。なお、上下マスク部領域に対応し
た期間は、マスキング処理によって特定の信号、例え
ば、黒，灰色などに対応した信号によって置きかえる。

【００２４】つぎに、インタレース走査変換部４の一実
施例を図６に示す。信号系列ＶＷＬはメモリ回路１５に
入力される。そして、順次走査２ライン周期毎のＷＴ動
作によって書き込みを行ない、走査線の２：１の間引き
処理を行なう。一方、メモリからはインタレース走査の
１ライン周期毎のＲＤ動作で読み出しを行ない、時間軸
が２倍伸長したインタレース走査の信号系列ＶＭを得
る。

【００２５】一方、垂直高域成分抽出回路１４では、１
ライン遅延回路９で順次走査の１ライン期間遅延させた
信号との減算操作で、走査線間の差分成分を抽出する。
そして、メモリ回路１５によって、インタレース走査系
に変換した垂直高周波成分ＨＶを生成する。メモリ制御
回路１６はメモリ回路の動作に必要な各種信号をつく
る。

【００２６】つぎに、主信号変調部５の一実施例を図７
に示す。ＹＩＱ変換回路１７ではマトリクス演算操作
で、信号系列ＶＭ（３原色Ｒ，Ｇ，Ｂ）を輝度，色差
Ｉ，Ｑの信号系列に変換する。そして、ＬＰＦ回路１
８，１９，２０では所定の周波数帯域制限を行ない、現
行テレビ方式と同様な輝度信号Ｙ，色差信号Ｉ，Ｑをつ
くる。

【００２７】色変調回路２１では、色副搬送波ｆｓｃに
よる直交振幅変調操作で色信号Ｃをつくる。そして、多
重回路２２で輝度信号に加算多重してコンポジット形態
の信号ＶＣを生成する。

【００２８】また、補助信号変調部６の一実施例を図８
に示す。垂直高周波成分ＨＶは、時間軸変換回路２３に
入力され、時間軸の並びかえ操作によって上下マスク部
領域に対応する時系列の期間への時間軸変換を行なう。
そして、変調回路２４では所定の変調操作によって、時
分割多重、あるいは周波数分割多重の形態の補助信号Ｈ
Ｓを生成する。

【００２９】以上、本実施例によれば、簡単な走査線数
Ｎ〜Ｍ変換によってワイドレターボックス方式のテレビ
ジョン信号を生成することができる。

【００３０】次に、本発明による送信側の他の一実施例
を図９に示す。本実施例はワイドアスペクト比（１６：
９）のインタレース走査（走査線数５２５，３０フレー
ム，２：１インタレース，有効画素走査線４８０）の撮
像系に好適なものである。

【００３１】インタレース走査撮像部２５より得られる
画像信号系列ＶＷＩ（例えば３原色Ｒ，Ｇ，Ｂ信号）
は、Ａ／Ｄ変換回路２６でディジタルの信号系列に変換
する。走査線数Ｎ〜Ｍ変換部２７では、走査線数のＮ本
からＭ本への変換を行ない、有効画素走査線数が４８０
Ｍ／Ｎのメイン部領域に対応する信号系列ＶＷＩＬを生
成する。主信号変調部２８では先の実施例と同様なエン
コード処理を行ない、コンポジット形態の信号ＶＣをつ
くる。また、補助信号変調部２９ではマスク部領域に重
畳する補助信号ＨＳを生成する。

【００３２】プロセス回路３０では、信号ＶＣ，ＨＳの
加算多重、および同期信号，バースト信号，識別信号な
どの付加を行ない、Ｄ／Ａ変換回路３１でアナログ信号
に変換して所定のワイドレターボックス方式のテレビジ
ョン信号ＶＳを得る。

【００３３】以下、本実施例における各ブロックの構成
を説明する。図１０は、走査線数Ｎ〜Ｍ変換部２７の動
作特性図である。同図はＮ＝５，Ｍ＝４の場合の走査線
数変換の様子を示す。有効画素走査線数４８０のインタ
レース走査の信号系列ＶＷＩの各走査線の信号に係数ｋ
₁，ｋ₂を加重加算して、メイン部領域に対応した有効画
素走査線数が４８０Ｍ／Ｎのインタレース走査の信号系
列ＶＷＩＬを生成し、走査線数のＮ〜Ｍ変換を実現す
る。ただ、先の順次走査の実施例とは異なり、インタレ
ース走査の系では、フィールド毎で特性の異なる係数ｋ
₁，ｋ₂を使用する。すなわち、インタレース走査の第１
フィールドの信号系列に対しては係数（ｋ₁，ｋ₂）が
（０，１)，(１／４，３／４），…、第２フィールドの
信号系列に対しては（１／８，７／８)，(３／８，５／
８），…の特性のものを使用する。そして、２：１のイ
ンタレース走査の関係を満足した信号系列ＶＷＩＬを生
成する。また、同図にＮ＝６，Ｍ＝５およびＮ＝８，Ｍ
＝７の場合の係数ｋ₁，ｋ₂の一特性を併せて示す。な
お、この走査線数Ｎ〜Ｍ変換部は図３と同様な構成で実
現できる。

【００３４】つぎに、補助信号変調部２９の一実施例を
図１１に示す。高域成分抽出回路３２ではＨＰＦなどで
水平高周波成分ＨＨを抽出する。時間軸変換回路３３で
はこれらの成分を上下マスク部領域に対応した時系列の
期間への時間軸変換を行なう。変調回路３４は所定の変
調操作で、時分割多重あるいは周波数多重の形態の補助
信号ＨＳをつくる。なお、主信号変調部２８は図７に示
す構成で実現することができる。

【００３５】本実施例によれば、ワイドアスペクト比の
インタレース走査の撮像系よりワイドレターボックス方
式のテレビジョン信号を簡単に生成することができる。
なお、本実施例では水平高周波成分を補助信号としてマ
スク部領域に重畳したが、これらは、メイン部領域の信
号ＶＣの周波数スペクトルの隙間、例えば、フキヌキホ
ール(Fukinuki Hole）などに重畳する形態で実現するこ
とも可能である。

【００３６】図１２は、受信側の一実施例の全体ブロッ
ク図である。ワイドレターボックス方式のテレビジョン
信号ＶＳは、Ａ／Ｄ変換回路３５でディジタル信号に変
換する。そして、分離回路３６ではメイン部領域の信号
ＶＣ，上下マスク部領域の補助信号ＨＳを分離する。

【００３７】主信号復調部３７では信号ＶＣのデコード
処理，３原色信号系列変換，走査線補間によるインタレ
ース走査から順次走査への走査変換処理を行ない、有効
画素走査線数が４８０Ｍ／Ｎの順次走査の信号系列ＶＭ
をつくる。一方、補助信号復調部３８では、復調操作，
時間軸変換操作を行ない、信号系列ＶＭと同じ時系列に
変換した垂直高周波成分ＨＶ（場合によっては水平高周
波成分ＨＨ）を再生する。

【００３８】走査線数Ｍ〜Ｎ逆変換部３９では、時間軸
変換処理、および走査線数のＭ〜Ｎ変換処理を行ない、
有効画素走査線数が４８０，６０フレームの順次走査の
信号系列ＶＷを生成する。この信号系列はＤ／Ａ変換回
路４０でアナログ信号に変換し、順次走査表示部４１に
画像を再生する。

【００３９】主信号復調部３７の一実施例を図１３に示
す。コンポジット形態の信号ＶＣはＹＣ分離回路４２に
入力され、例えば動き適応の３次元ＹＣ分離処理、ある
いはライン櫛型フィルタによる２次元ＹＣ分離処理，Ｂ
ＰＦによる１次元ＹＣ分離処理などによって、輝度信号
Ｙと色信号Ｃとに分離抽出する。色復調回路４３では色
副搬送波ｆｓｃによる同期検波処理を行ない、色差信号
Ｉ，Ｑを復調する。また、輝度信号は遅延回路４４によ
り色信号の復調処理に伴う時間の遅延を補正する。

【００４０】ＲＧＢ変換回路４５では、所定のマトリク
ス演算操作で３原色Ｒ，Ｇ，Ｂの信号系列に変換する。
そして、補間回路４６では走査線補間処理によってイン
タレース走査で抜けた走査線の信号を再生し、有効画素
走査線数が４８０Ｍ／Ｎ，６０フレームの順次走査の信
号系列ＶＭを生成する。なお、走査線補間は動き適応の
処理で行ない、補間走査線の信号をつくる。なお、水平
高域成分に関しては動き適応処理を行なわずに、同一フ
ィールド内の例えば上下の走査線の信号の平均値などで
補間走査線の信号を生成することも可能である。

【００４１】つぎに、補助信号復調部３８の一実施例を
図１４に示す。補助信号ＨＳは復調回路４７で送信側と
は逆の所定の復調操作を行なう。そして、時間軸変換回
路４８では時間軸の並びかえ変換操作を行ない、信号系
列ＶＭと同じ時系列の垂直高周波成分ＨＶ、あるいは水
平高周波成分ＨＨを再生する。

【００４２】走査線数Ｍ〜Ｎ逆変換部３９の一実施例を
図１５に示す。加算回路４９では信号系列ＶＭに垂直
(水平）高周波成分ＨＶ(ＨＨ）を加算するなどの操作を
行ない、解像度の高い信号系列ＶＭ′（有効画素走査線
は４８０Ｍ／Ｎ，６０フレーム，順次走査）を生成し、
メモリ回路５０に入力される。

【００４３】メモリ回路５０の動作を図１６に示す。信
号系列ＶＭ′は有効画素走査線の期間、ＷＴモードによ
ってメモリへ書き込まれる。一方、メモリからの読み出
しはＲＤモードによって、有効画素走査線数４８０の期
間で行なう。この際、順次走査Ｎライン期間でＭライン
の走査線の信号の読み出しを行なう。同図はＮ＝５，Ｍ
＝４の場合で、この期間に走査線Ｌａ，Ｌｂ，Ｌｃ，Ｌ
ｄの４本の走査線の信号を同図に示す形態で読み出しを
行なって信号系列ＶＭＴを生成する。制御回路５１はこ
れらのＷＴ，ＲＤモードに必要な各種制御信号をつく
る。

【００４４】信号系列ＶＭＴ、および１ライン遅延回路
５２で順次走査の１ライン期間遅延させた信号は、係数
加重回路１０で係数値ｋ₁，ｋ₂の加重を行ない、加算回
路４９で両者を加算して、有効画像走査線数が４８０の
信号系列ＶＷを生成する。そして、係数ｋ₁，ｋ₂はＮラ
イン期間を周期として、各ライン毎に数値が変化する特
性をもち、これによって走査線数のＭ本からＮ本への逆
変換を実現する。なお、表２にこれら係数の一特性例を
示す。

【００４５】

【表２】

【００４６】本実施例によれば、ワイドレターボックス
方式のテレビジョン信号に対して、簡単な信号処理によ
って真円率が１のワイドアスペクト比の画像の再生がで
きる受信装置を実現できる。

【００４７】なお、本実施例では、送，受信側とも全て
ディジタルによる信号処理の場合を示したが、アナログ
とディジタルとが混在した形態で実現することも可能で
ある。

【００４８】また、送信側の実施例では撮像系からの画
像信号系列が３原色Ｒ，Ｇ，Ｂ信号の場合を例に説明し
たが、これに限らず、輝度，色差信号の系列でも同様に
実現することができる。さらに、ＨＤＴＶ方式の撮像系
より得られる画像信号系列をダウンコンバート処理で５
２５，６０フレーム，順次走査、あるいは５２５，３０
フレーム，２：１インタレース走査に変換した画像信号
系列に対しても本実施例を適用することが可能である。

【００４９】

【発明の効果】本発明によれば、簡単な信号処理によっ
てワイドレターボックス方式のテレビジョン信号の送受
信装置を実現することができるため、装置の低コスト化
に大きな効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の原理説明図。

【図２】順次走査撮像系による送信側の一実施例のブロ
ック図。

【図３】走査線数Ｎ〜Ｍ変換部の一実施例のブロック
図。

【図４】係数加重の形態および特性図。

【図５】時間軸変換回路の動作説明図。

【図６】インタレース走査変換部の一実施例のブロック
図。

【図７】主信号変調部の一実施例のブロック図。

【図８】補助信号変調部の一実施例のブロック図。

【図９】インタレース走査撮像系による送信側の一実施
例のブロック図。

【図１０】この走査線数Ｎ〜Ｍ変換の特性図。

【図１１】補助信号変調部の一実施例のブロック図。

【図１２】本発明による受信側の一実施例の全体ブロッ
ク図。

【図１３】主信号復調部の一実施例のブロック図。

【図１４】補助信号復調部の一実施例のブロック図。

【図１５】走査線数Ｍ〜Ｎ逆変換部の一実施例のブロッ
ク図。

【図１６】メモリ回路の動作説明図。

【符号の説明】

１…順次走査撮像部、２…Ａ／Ｄ変換回路、３…走査線
数Ｎ〜Ｍ変換部、４…インタレース走査変換部、５…主
信号変調部、６…補助信号変調部、７…プロセス回路、
８…Ｄ／Ａ変換回路、９…１ライン遅延回路、１０…係
数加重回路。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】送信側で撮像系より得られるワイドアスペ
クト比の画像信号系列に対して走査線数Ｎ〜Ｍ変換Ｎ，
Ｍ整数，（Ｎ＞Ｍ）処理により真円率が１とは異なる前
記ワイドアスペクト比の画像信号を生成し、レターボッ
クス方式のメイン部領域に配置した形態のテレビジョン
信号を構成し、受信側では前記メイン部領域の前記ワイ
ドアスペクト比の画像信号に対して走査線数Ｍ〜Ｎ変換
処理により真円率が１の前記ワイドアスペクト比の画像
信号系列を再生し、前記ワイドアスペクト比の表示系に
表示することを特徴とするテレビジョン信号の送受信装
置。
【請求項２】請求項１において、前記撮像系より得られ
る前記ワイドアスペクト比の前記画像信号系列は走査線
数５２５本，６０フレーム，順次走査の形態であるテレ
ビジョン信号の送受信装置。
【請求項３】請求項１において、前記撮像系より得られ
る前記ワイドアスペクト比の前記画像信号系列は走査線
数５２５本，３０フレーム，２：１インタレース走査の
形態であるテレビジョン信号の送受信装置。
【請求項４】請求項１，２または３において、前記レタ
ーボックス方式の上下マスク部領域に、有意情報を補助
信号として重畳するテレビジョン信号の送受信装置。
【請求項５】請求項４において、前記有意情報とは垂直
高周波成分，水平高周波成分、あるいは両者の組み合せ
により成るテレビジョン信号の送受信装置。