JPH05292475A - 映像信号処理装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 本発明はオフセットサブサンプリングにより
帯域圧縮された信号を復元する映像信号処理装置に関
し、折り返し歪除去機能をもつ映像信号処理装置を、最
小限のメモリ容量で、かつ簡易な回路構成で実現するこ
とを目的とする。 【構成】 フィールド内内挿回路１２の出力信号をフィ
ールドメモリ１４，１５に記憶させる前に、サブサンプ
リング回路１３で画素を間引いておき、間引かれた画素
はフィールドメモリ１４，１５の出力に設けられたライ
ン内内挿回路１６，１７により内挿され、フィールド内
内挿回路１２の出力信号と共に折り返し歪除去回路１８
に入力され、折り返し歪が除去される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はオフセットサブサンプリ
ングにより帯域圧縮された高品位テレビ信号を復元する
ための映像信号処理装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】高品位テレビ信号はその帯域が２０ＭＨ
ｚ以上あり、衛星などを利用して伝送する場合には何ら
かの方法で帯域圧縮を行う必要がある。高品位テレビ信
号の帯域を大幅に圧縮する有効な技術として、多重サブ
ナイキストサンプリングによって信号帯域を圧縮するＭ
ＵＳＥ（Multiple Sub-Nyquist sampling Encoding）方
式が提案されている（例えば、二宮、他「高品位テレビ
の衛星１チャンネル伝送方式（ＭＵＳＥ）」テレビジョ
ン学会技術報告ＴＥＢＳ９５−２ ３７ページ〜４２ペ
ージ）。

【０００３】このＭＵＳＥ方式は、フィールド間および
フレーム間でオフセットサブサンプリングを施し標本点
を元の信号の１／４に間引き、４フィールドでサンプリ
ング位相が一巡する処理を行うことにより画像を伝送す
る方式である。受信側においては伝送されてきた標本点
から伝送されていない標本点（非標本点）を内挿して得
ることにより元の信号を復元する。例えば静止画領域に
対しては、現フィールドと過去３フィールド全ての標本
点を用いて内挿する。一方、動画領域に対しては、伝送
されてきたそのフィールド内の標本点のみで内挿する。

【０００４】しかしながら、上記の信号処理回路（ＭＵ
ＳＥデコーダ）は回路規模が大きくかつ多量のメモリを
必要とするため、現時点では非常に高価であり家庭用と
して普及するにはかなりの時間を要すると思われる。

【０００５】そこで、回路規模やメモリを削減するため
に、静止画処理を簡略化した映像信号処理装置が提案さ
れている。従来の簡略な回路でかつ画質劣化の少ない映
像信号処理装置としては、例えば「映像信号処理装置」
特願平３−１８６１１５号に示されている。

【０００６】図７はこの従来の映像信号処理装置のブロ
ック図を示すものであり、１０１はＭＵＳＥ信号を入力
する入力端子、１０２は帯域圧縮されたＭＵＳＥ信号に
対してフィールド内の標本点から非標本点を内挿するフ
ィールド内内挿回路、１０３，１０４はフィールドメモ
リ、１０５は折り返し歪除去回路である。また、１０６
は動き検出回路、１０７は混合器、１０８は高品位テレ
ビ信号を取り出すための出力端子である。

【０００７】以上のように構成された従来の映像信号処
理装置においては、入力端子１０１に入力されたＭＵＳ
Ｅ信号は、フィールド内内挿回路１０２において帯域圧
縮された信号に対してフィールド内の標本点から非標本
点の内挿が行われる。静止画像においてこの内挿を施す
と、ＭＵＳＥ方式のフィールド間、フレーム間オフセッ
トサブサンプリングによる高品位テレビ信号の高精細成
分が折り返し歪として再生されることになり画質劣化が
生じる。そこで画質劣化を防ぐため静止画像において
は、折り返し歪を除去する必要がある。折り返し歪はフ
ィールド間、フレーム間の演算を行うことにより除去で
きる。

【０００８】フィールド内内挿処理された信号はフィー
ルドメモリ１０３，１０４に供給され、フィールド内内
挿回路１０２の出力信号とフィールドメモリ１０３，１
０４の出力信号の３フィールド分の信号を折り返し歪除
去回路に入力し、折り返し歪の除去された静止画処理信
号を得る。一方、動画像においては折り返し歪除去処理
を行うと２重像が発生するなどの画質劣化が生じてしま
う。そこで、動き検出回路１０６において、フィールド
メモリ１０３の入力信号と、フィールドメモリ１０４の
出力信号とから画像の動きが検出されて、折り返し歪除
去回路１０５で折り返し歪が除去された信号とフィール
ド内内挿回路１０２から出力されるフィールド内処理さ
れただけの信号とが混合器１０７で検出された動きの量
に応じて混合処理され、動画像においても画質劣化がな
く折り返し歪が除去された信号が出力端子１０８に得ら
れる。

【０００９】図８はこの従来の映像信号処理装置のブロ
ック図の他の例を示すものであり、１１１はＭＵＳＥ信
号を入力する入力端子、１１２，１１３はフィールドメ
モリ、１１４，１１５，１１６は帯域圧縮されたＭＵＳ
Ｅ信号に対してフィールド内の標本点から非標本点を内
挿するフィールド内内挿回路、１１７は折り返し歪除去
回路である。また、１１８は動き検出回路、１１９は混
合器、１２０は折り返し歪が除去された高品位テレビ信
号を取り出すための出力端子である。

【００１０】以上のように構成された従来の映像信号処
理装置は、隣接する３フィールド間の信号を得るための
フィールドメモリをフィールド内内挿処理される前の信
号を記憶するように設けてメモリ容量を削減したもので
あり、動作は図７の映像信号処理装置と全く同様であ
る。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら図７に示
した構成では、ＭＵＳＥデコーダに比べればメモリ容量
は削減されているが、フィールドメモリ１０３，１０４
に供給される信号はフィールド内内挿回路１０２で内挿
された信号であるので、内挿処理により画素の増やされ
た信号を２フィールド分記憶できる容量のメモリが必要
であった。一方、図８に示した構成では、フィールドメ
モリ１１２，１１３に入力される信号はフィールド内内
挿前の信号であるのでメモリ容量は図７の場合に比べて
半分となるが、フィールド内内挿回路が３個必要とな
る。フィールド内内挿回路ではラインメモリを必要とす
る２次元内挿処理を行うため回路規模が大きくなるとい
う課題を有していた。

【００１２】本発明はかかる点に鑑み、折り返し歪除去
機能をもつ映像信号処理装置を、最小限のメモリ容量
で、かつ簡易な回路構成で実現することを目的とする。

【００１３】

【課題を解決するための手段】本発明は、オフセットサ
ブサンプリングにより帯域圧縮された高品位テレビ信号
を入力し、サブサンプリングされた信号に対してフィー
ルド内の標本点から非標本点を内挿する第１の内挿手段
と、内挿処理された画素をライン内で間引くサブサンプ
リング手段と、前記サブサンプリング手段によりサブサ
ンプリングされた信号を記憶する縦続接続された第１お
よび第２のフィールドメモリと、第１および第２のフィ
ールドメモリの出力から前記サブサンプリング手段によ
り間引かれた画素をライン内で内挿する第２および第３
の内挿手段と、第１、第２および第３の内挿手段の出力
信号を入力とする静止画処理手段とを備えた構成であ
る。

【００１４】また、さらに、第１の内挿手段の出力信号
と第３の内挿手段の出力信号から画像の動きを検出する
動き検出回路と、検出された動きに応じて折り返し歪除
去回路の出力と第１の内挿手段の出力信号を混合する混
合器を備えたことを特徴とする映像信号処理装置であ
る。

【００１５】

【作用】本発明は前記した構成により、フィールド内内
挿された信号を再びライン内でサブサンプリングしたも
のをフィールドメモリに供給することにより、メモリ容
量を削減できる。また前記サブサンプリングによる信号
の内挿処理はライン内内挿であり、フィールド内内挿で
行われる２次元内挿に比べ小規模な回路で実現すること
ができる。

【００１６】

【実施例】以下本発明の実施例について、図面を参照し
ながら説明する。図１は本発明の一実施例における映像
信号処理装置のブロック図を示すものである。

【００１７】図１において、１１はＭＵＳＥ信号を入力
する入力端子、１２は帯域圧縮されたＭＵＳＥ信号に対
してフィールド内の標本点から非標本点を内挿するフィ
ールド内内挿回路、１３はフィールド内内挿処理された
画素をライン内で間引くためのサブサンプリング回路、
１４，１５はフィールドメモリ、１６，１７はサブサン
プリング回路１３により間引かれた画素を復元するため
のライン内内挿回路、１８はフィールド内内挿回路１
２，ライン内内挿回路１６，１７の出力信号を入力とす
る折り返し歪除去回路、１９は動き検出回路、２０は混
合器、２１は復元され折り返し歪が除去された高品位テ
レビ信号を取り出すための出力端子である。

【００１８】図２は、図１におけるサブサンプリング回
路１３の構成を示したブロック図である。図において、
３１はフィールド内内挿された信号を入力するための入
力端子、３２はフィールド内内挿された１画素の時間間
隔で切り換える切り換えスイッチ、３３は切り換えスイ
ッチにより間引かれた画素を出力する出力端子である。

【００１９】図４は、図１におけるライン内内挿回路１
６，１７の構成を示したブロック図である。図４におい
て、４１はフィールドメモリからの出力を入力するため
の入力端子、４２は入力された信号を１画素時間遅延さ
せる１画素遅延回路、４３は加算器、４４は利得１／２
の係数器、４５は入力端子４１に入力される画素の１／
２の時間間隔で切り換える切り換えスイッチ、４６は出
力端子である。

【００２０】図６は、図１における折り返し歪除去回路
１８の構成を示したブロック図である。図６において、
５１はフィールド内内挿回路１２からの出力を入力する
ための入力端子、５２，５３はそれぞれライン内内挿回
路１６，１７からの出力を入力するための入力端子、５
４はフレーム差分検出回路、５５はフィールド差分検出
回路、５６は相関判別回路、５７，５８は加算器、５
９，６０は利得１／２の係数器、６１は切り換えスイッ
チ、６２は折り返し歪の除去された信号を出力する出力
端子である。

【００２１】以上のように構成されたこの実施例の映像
信号処理装置において、以下その動作を説明する。

【００２２】入力端子１１に入力されたＭＵＳＥ信号は
フィールド内内挿回路１２において帯域圧縮された信号
に対してフィールド内の標本点から非標本点の内挿が行
われる。ここで、次段のサブサンプリング回路１３にお
いてサンプリングによる折り返し成分が生じないように
水平方向の帯域を制限しておく。次に、内挿処理された
信号はサブサンプリング回路１３に入力される。サブサ
ンプリング回路１３において、図２の切り換えスイッチ
３２は入力された画素毎に”０”，”１”を繰り返す。
このためサブサンプリング回路１３の出力は図３に示す
ように、入力画素をライン内で半分に間引いた形とな
る。サブサンプリングを施された信号は隣接する３フィ
ールド分の信号を得るため、縦続接続された２つのフィ
ールドメモリ１４，１５に供給される。フィールドメモ
リ１４，１５の出力はサブサンプリング回路１３により
間引かれた画素の内挿を行うため、ライン内内挿回路１
６，１７に入力される。

【００２３】ライン内内挿回路において、サブサンプリ
ングされた画素は図４の１画素遅延回路４２で１画素時
間遅延され、加算器４３で現行画素と加算され、係数器
４４で利得が１／２倍される。切り換えスイッチ４５は
ライン内内挿回路への入力画素の１／２の時間間隔で”
０”，”１”が切り換わる。すなわち図５において、入
力画素をそのまま出力するときには”０”、内挿点を出
力するときには”１”に切り換わる。ライン内内挿回路
１６，１７によって内挿される画素は、図５に示すよう
に内挿画素の前後の平均となる。ライン内内挿回路１
６，１７の出力と、フィールド内内挿回路１２の出力は
折り返し歪除去回路１８に入力される。

【００２４】折り返し歪除去回路１８においては、図６
の加算器５７と係数器５９でフィールド間の平均化処理
が行われてフィールド間オフセットサブサンプリングに
起因する折り返し歪が除去された信号が得られる。一
方、加算器５８と係数器６０でフレーム間の平均化処理
が行われフレーム間オフセットサブサンプリングに起因
する折り返し歪が除去された信号が得られる。また、入
力端子５１，５２，５３に入力された信号は、フレーム
差分検出回路５４とフィールド差分検出回路５５に入力
されて、フレーム間オフセットサブサンプリングによる
折り返し歪とフィールド間オフセットサブサンプリング
による折り返し歪が検出されて、相関判別回路５６にお
いてフレーム間とフィールド間の折り返し歪のどちらが
大きいかを判別し、折り返し歪の強い方を除去した信号
を通すように切り換えスイッチ６１が制御されて、係数
器５９から出力されるフィールド間オフセットサブサン
プリングに起因する折り返し歪が除去された信号と、係
数器６０から出力されるフレーム間オフセットサブサン
プリングに起因する折り返し歪が除去された信号とが切
り換えられる。

【００２５】さらに、動き検出回路１９においてフィー
ルド内内挿回路１２の出力信号とライン内内挿回路１７
の出力信号とから画像の動きが検出されて、折り返し歪
除去回路１８から出力される静止画処理信号とフィール
ド内内挿回路１２から出力されるフィールド内処理され
ただけの動画処理信号とが混合器２０で検出された動き
の量に応じて混合処理されるので、動画像においても画
質劣化（２重像の発生など）がなく折り返し歪がほぼ除
去された信号が出力端子２１に得られる。

【００２６】以上のようにこの実施例によれば、折り返
し歪を除去することのできる映像信号処理装置におい
て、ライン内のサブサンプリングにより画素を１／２に
間引いた信号をフィールドメモリに入力することによ
り、フィールドメモリの容量を、１／２に削減すること
ができる。また前後の画素の平均をとることで間引いた
画素の内挿を行うため、簡易な回路構成で映像信号処理
装置を実現することができる。

【００２７】また、本発明をＮＴＳＣ信号に変換する装
置に適用する場合においては、ＮＴＳＣ変換用の走査線
数変換回路を図１のフィールド内内挿回路１２とサブサ
ンプリング回路１３の間に挿入することにより走査線数
が約半分になるので、回路規模を変えずにフィールドメ
モリ容量をさらに約半分に削減することができる。

【００２８】なお、本実施例ではサブサンプリングによ
る折り返し成分が生じないようにするために水平方向の
帯域を制限するフィールド内内挿回路を用いたが、帯域
制限を行わないフィールド内内挿回路を用いて水平方向
の帯域を制限するプリフィルタをサブサンプリング回路
の前に挿入する構成にしてもよい。また、本実施例にお
いてサブサンプリング回路１３は、画素を一つおきに間
引くものとしたが、任意の割合で画素を間引いてもよ
い。さらに、動き検出回路１９は内挿処理された１フレ
ーム間の信号から画像の動きを検出するものであるが、
サブサンプリングを行った１フレーム間の信号から画像
の動きを検出するものであっても同様の効果が得られ
る。

【００２９】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
折り返し歪除去機能をもつ映像信号処理装置において、
フィールドメモリの前にサブサンプリング回路を設け画
素を間引くことによりフィールドメモリの容量を削減す
ることができる。さらに簡易な回路で間引かれた画素の
内挿を行うため、小規模な回路構成で実現することがで
き、その実用的効果は大きい。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例における映像信号処理装置の
ブロック図

【図２】同実施例のサブサンプリング回路の構成例を示
すブロック図

【図３】同実施例のサブサンプリング回路の動作を説明
するための画素配置図

【図４】同実施例のライン内内挿回路の構成例を示すブ
ロック図

【図５】同実施例のライン内内挿回路の動作を説明する
ための画素配置図

【図６】同実施例の折り返し歪除去回路の構成例を示す
ブロック図

【図７】従来の映像信号処理装置のブロック図

【図８】従来の他の映像信号処理装置のブロック図

【符号の説明】

１１ ＭＵＳＥ信号の入力端子 １２ フィールド内内挿回路 １３ サブサンプリング回路 １４ フィールドメモリ １５ フィールドメモリ １６ ライン内内挿回路 １７ ライン内内挿回路 １８ 折り返し歪除去回路 １９ 動き検出回路 ２０ 混合器 ２１ 復元された高品位テレビ信号の出力端子

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 床井 雅樹 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】オフセットサブサンプリングにより帯域圧
   縮された高品位テレビ信号を入力し、サブサンプリング
   された信号に対してフィールド内の標本点から非標本点
   を内挿する第１の内挿手段と、内挿処理された画素を間
   引くサブサンプリング手段と、前記サブサンプリング手
   段によりサブサンプリングされた信号を記憶する縦続接
   続された第１および第２のフィールドメモリと、第１お
   よび第２のフィールドメモリの出力から前記サブサンプ
   リング手段により間引かれた画素を内挿する第２および
   第３の内挿手段と、第１、第２および第３の内挿手段の
   出力信号を入力とする静止画処理手段とを備えたことを
   特徴とする映像信号処理装置。
2. 【請求項２】第１の内挿手段の出力信号と第３の内挿手
   段の出力信号から画像の動きを検出する動き検出回路
   と、検出された動きに応じて静止画処理手段の出力と第
   １の内挿手段の出力信号を混合する混合器とを備えたこ
   とを特徴とする請求項１記載の映像信号処理装置。
3. 【請求項３】サブサンプリング手段は、ライン内で画素
   を間引くことを特徴とし、第２、第３の内挿手段はライ
   ン内で画素を内挿することを特徴とする請求項１記載の
   映像信号処理装置。