JPH05316480A - ライン数変換装置 - Google Patents

ライン数変換装置

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JPH05316480A
JPH05316480A JP4121892A JP12189292A JPH05316480A JP H05316480 A JPH05316480 A JP H05316480A JP 4121892 A JP4121892 A JP 4121892A JP 12189292 A JP12189292 A JP 12189292A JP H05316480 A JPH05316480 A JP H05316480A
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JP
Japan
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line
lines
horizontal line
field
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Application number
JP4121892A
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English (en)
Inventor
Hideo Morita
秀男 森田
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Sony Corp
Original Assignee
Sony Corp
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Abstract

(57)【要約】 【目的】画質劣化のないライン数変換装置を提案する 【構成】奇数フィールドの水平ラインと偶数フィールド
の水平ラインのそれぞれに変換係数を乗じて新しい水平
ラインを形成するようにしたライン数変換装置におい
て、奇数フィールドの各水平ラインに乗じた変換係数和
と、偶数フィールドの各水平ラインに乗じた変換係数和
の比が、1:1となるようにライン数の変換が行われ
る。このようにしてライン数を変換すると画像には横縞
が発生しない。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は、テレビ会議システム
などに適用して好適な画像信号のライン数変換装置に関
する。
【0002】
【従来の技術】インタレース走査の画像信号をライン数
の異なるノンインタレース走査の画像信号に変換する方
法として従来から、 (1)フィールド変換方式 (2)フレーム変換方式 (3)フィールド変換方式とフレーム変換方式の併用 が知られている。
【0003】(1)のフィールド変換方式は、片方のフ
ィールドの画像信号(ライン信号)に所定の係数(変換
係数)を乗じて次のフィールドのライン信号を生成して
ライン数の変換を行う方法である。
【0004】(2)のフレーム変換方式では、1フレー
ムのライン信号に基づいて次のフィールドのライン信号
を生成してライン数の変換を行う方式である。
【0005】(3)の併用方式では、動画領域ではフィ
ールド変換方式を選択し、静止画領域ではフレーム変換
方式を用いてライン数変換を行う方式である。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】ところで、フィールド
変換方式は同一フィールド内でライン数変換を行ってい
るので、動きのある領域に対して良好なライン変換を行
うことができるが、静止画領域の垂直解像度が劣化す
る。
【0007】このフィールド変換方式にあっては、奇数
フィールドと偶数フィールドとでは垂直方向のサブサン
プリングの位相が異なるため、いかなる垂直方向のフィ
ルタリングを行っても、奇数フィールドから変換した画
像と偶数のフィールドから変換した画像は、静止画であ
ってもサブサンプリングの折り返しにより高周波数成分
が異なる。
【0008】これは、フレーム差分を符号化する画像帯
域圧縮において、静止画でもフレーム差分が発生するこ
とになり、都合が悪い。また、片フィールドしか用いな
ければこの欠点は発生しないが、片フィールドの情報し
か用いないので解像度は劣化してしまう。
【0009】(2)のフレーム変換方式では静止画領域
での垂直解像度は改善されるが、後述するように動画領
域での画質劣化が目立つ。
【0010】(3)の併用方式では、フィールド変換と
フレーム変換とを動きに応じて適応的に切り替えるので
画像は良好であるが、静止画領域と動画領域とを検出す
る必要があるため動き検出回路が必要である。そのた
め、回路規模が大きくなってしまう。
【0011】また、(2)のフレーム変換方式にあって
は、ライン変換比率が2N:1(Nは整数)以外のとき
は、変換後の各水平ラインの奇数フィールド/偶数フィ
ールドでの使用水平ライン変換係数和がある周期性を持
ってしまうので画質が劣化する欠点がある。
【0012】その理由をテレビ会議システムに適用した
場合について説明する。テレビ会議システムではNTS
C方式の画像信号でも、PAL方式の画像信号でもこれ
らをある中間のフォーマットに変換するようにしてい
る。中間フォーマットをCIF方式と呼称する。CIF
方式は有効ライン数が288本(TV本)、30Hzの
画像信号である。
【0013】PAL方式では有効ライン数が576本で
あるからこれを1/2すると288本となるため、ライ
ン数変換にあっては図5に示すように奇数フィールド
(ODDLINE)と偶数フィールド(EVEN LINE)の各隣接水
平ラインに対して例えば1/2の変換係数を乗じてその
和をライン変換後の新たな水平ラインとしている。
【0014】これに対してNTSC方式ではその有効ラ
イン数は480本であるため図6あるいは図7に示すよ
うな変換係数を使用して新しい水平ラインを生成してい
る。
【0015】NTSC方式からCIF方式へのライン数
変換の場合、そのライン変換比率は5:3(=480:
288)となるため、1フレームの近傍2水平ラインか
ら補間して新たな水平ラインを形成するには水平ライン
間の距離に反比例するように変換係数が定められる。
【0016】図6の例は新たな水平ラインに対して近接
する奇数フィールドと偶数フィールドの各1本の水平ラ
インを用いて図示のような変換係数を乗じて生成してい
る。図7の例は変換係数が図6と若干相違するだけであ
る。
【0017】図5のライン数変換の場合には、奇数フィ
ールドの変換係数和(=1/2)と偶数フィールドの変
換係数和(=1/2)が、どの水平ラインでも等しいた
め動画に対して横縞などは発生しない。
【0018】しかし、図6や図7の場合のようにライン
変換比率が2N:1以外の変換比率の場合には、奇数フ
ィールドの変換係数比率が強い水平ラインと、偶数フィ
ールドの変換係数比率が強い水平ラインとが3ライン毎
に繰り返されていることが判る。そのため、何れの変換
処理の場合でも動画領域では、図8に示すようにCIF
画像には3ライン幅の横縞が発生し、画質が著しく劣化
してしまう。
【0019】そこで、この発明はこのような従来の課題
を解決したものであって、フレーム変換方式であっても
画質を改善できるライン数変換装置を提案するものであ
る。
【0020】
【課題を解決するための手段】上述の課題を解決するた
め、この発明においては、奇数フィールドの水平ライン
と偶数フィールドの水平ラインのそれぞれに変換係数を
乗じて新しい水平ラインを形成するようにしたライン数
変換装置において、上記奇数フィールドの各水平ライン
に乗じた変換係数和と、上記偶数フィールドの各水平ラ
インに乗じた変換係数和の比が、1:1となるようにラ
イン数の変換が行われるようにしたことを特徴とするも
のである。
【0021】奇数フィールドの各水平ラインに乗じた変
換係数和と、上記偶数フィールドの各水平ラインに乗じ
た変換係数和の比は、n:m(n,mは整数であって、
nとmは等しくなく、しかもn,mは2以上)でもよ
い。
【0022】
【作用】図3のように、奇数フィールドの各水平ライン
に乗じた変換係数和と、偶数フィールドの各水平ライン
に乗じた変換係数和の比を1:1(=8/16:8/1
6)に選定することによって、各フィールドでの変換係
数和の比は一定になる。そのため、CIF方式による解
像度は多少劣化するものの横縞が発生することはない
(図4参照)。
【0023】
【実施例】続いて、この発明に係るライン数変換装置の
一例を上述したテレビ会議システムに適用した場合につ
いて図を参照して詳細に説明する。
【0024】この発明では、フレーム変換方式を踏襲
し、特に奇数フィールドのライン数変換係数の和と偶数
フィールドのライン数変換係数の和の比率が1:1若し
くは特定の比率n:m(n,mは整数であって、nとm
は等しくなく、しかもn,mは2以上)となるように工
夫したものである。
【0025】図3の例は変換係数和の比が1:1の例で
あり、NTSC方式の画像信号(有効ライン数が480
本)がCIF方式の画像信号(有効ライン数が288
本)に変換される。
【0026】図の例は1フレームの画像信号から新しく
奇数フィールドの画像信号(ライン信号)を生成する過
程を示してあり、奇数フィールドにおいて使用される水
平ラインの変換係数の和として8/16という係数に選
定される。
【0027】水平ライン間を16等分し、新しい水平ラ
インまでの距離に対応した値が元の水平ラインにおける
変換係数となる。
【0028】そうすると、第1水平ラインは隣接ライン
の中間に位置しているので奇数/偶数フィールドとも1
ラインずつ使用され、そのときの変換係数は共に8/1
6である。
【0029】新たな第2水平ラインは奇数フィールドの
水平ラインに近い位置に変換されるものであるから、こ
の場合には前後する3ラインを用いて変換処理が行われ
る。したがって奇数フィールドは1本の水平ラインが使
用され、偶数フィールドでは前後する2本の水平ライン
が使用されるものであるから、この場合には奇数フィー
ルドの変換係数が8/16であるのに対して、偶数フィ
ールドの上の水平ラインには3/16の変換係数が用い
られ、下の水平ラインには5/16の変換係数が使用さ
れる。
【0030】以下同様にしてそれぞれ新しい水平ライン
が対応する変換係数を用いて生成される。
【0031】このように変換係数和を選定すると、新し
い水平ラインを構成する各フィールドで使用された変換
係数の和の比は1:1(O=E)となり、これは同一フ
ィールド内で変わることがないから、図4のようにライ
ン数変換後の画像は多少ぼけるものの横縞などが発生す
ることはない。
【0032】図1はこのようなライン数変換処理を実現
するための具体例を示す系統図である。
【0033】端子11はコンポジットの画像信号(映像
信号)の入力端子であり、端子12はコンポーネント信
号の入力端子である。これらはそれぞれデコーダ13に
供給されてこの例では輝度信号Yと一対の色差信号R−
Y,B−Yが生成される。
【0034】輝度信号Yおよび一対の色差信号R−Y,
B−Yはそれぞれローパスフィルタ14,15,16に
よってそれぞれ帯域制限され、その後A/D変換器1
7,18,19にてディジタル信号に変換される。
【0035】ディジタル化された輝度信号Yおよび一対
の色差信号R−Y,B−Yは圧縮処理回路20に供給さ
れて1水平ラインに輝度信号Yと一対の色差信号R−
Y,B−Yが圧縮多重される。そのための処理を行うた
め、それぞれFIFO構成のメモリ21,22,23が
設けられ、それぞれのリードタイミングが調整されて水
平期間の前半の1/2に輝度信号Yがその後半の1/2
に色差信号R−Yが最後の1/2に色差信号B−Yが位
置するように圧縮された状態で多重される。加算器24
でこの多重処理が行われる。
【0036】圧縮多重された画像信号はフレームメモリ
25に供給され、これより各フィールドにおける1ない
し数ラインが同時にリードされて後段の変換係数処理部
30に供給されて図3で説明したような変換係数の処理
が実行される。
【0037】それぞれの水平ラインに対して変換係数の
乗算処理を経た画像信号はこの例ではラインメモリ27
に供給されて1ライン遅延され、現画像信号との平均化
処理が後段の回路28で行われて、新たなライン信号が
形成される。その後フレームメモリ29に蓄えられてラ
イン数変換後の画像信号(CIF方式の画像信号)が出
力される。
【0038】図2は変換係数処理部30の具体例を示す
もので、本例ではFIRフィルタを使用して実現してい
る。そのため、端子31に供給された画像信号は縦続接
続された2p+1個の単位遅延素子32に順次供給され
る。それぞれの単位遅延素子32に対しては同じく2p
+1個の乗算器33が設けられ、奇数フィールドと偶数
フィールドとで異なる係数r,sが掛けられる。そし
て、それらの和を加算器34で取ることによって出力端
子35からは図3に示すような所定の変換係数を乗じた
画像信号(ライン信号)が得られることになる。
【0039】変換係数和の実際の値として本例では8/
16という値を例示したが、これは一例に過ぎないし、
また変換係数和の比は1:1に限られるものではなく、
特定の比率n:mであってもよい。ここに、n,mは整
数であって、nとmは等しくなく、しかもn,mは2以
上である。一例としてn=2で、m=3でもよい。
【0040】この場合にはフィールド単位で奇数フィー
ルドでの変換係数の強い画像と偶数フィールドでの変換
係数の強い画像が現われる。しかし、この現象によって
画質が劣化することはない。
【0041】上述した例は、NTSC方式よりもライン
数の少ない画像信号としてテレビ会議システムでのCI
F方式を例示したが、これは例示であって他のライン数
に変換する場合にもこの発明を適用すれば横縞などの発
生を未然に防止することができる。
【0042】
【発明の効果】以上のように、この発明に係るライン数
変換装置では、フレーム変換方式を踏襲すると共に、奇
数フィールドの各水平ラインに乗じた変換係数和と、偶
数フィールドの各水平ラインに乗じた変換係数和の比
が、1:1若しくは特定の比率となるようにライン数の
変換が行われるようにしたものである。
【0043】これによれば、フィールド変換方式よりも
画質を改善できる共に、フレーム変換方式の欠点である
横縞の発生を防止できるからフレーム変換方式よりも画
質が良い状態でライン数を変換できる特徴を有する。
【0044】もちろん、フィールド変換方式とフレーム
変換方式を併用するタイプでもないので回路規模が大き
くなることもない。したがって、この発明は上述したよ
うにNTSC方式よりもライン数の少ないフォーマット
に変換する場合に適用して極めて好適である。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明に係るライン数変換装置の一例を示す
系統図である。
【図2】変換係数処理部の具体例を示す系統図である。
【図3】ライン数変換処理例を示す図である。
【図4】その動作説明に供する図である。
【図5】従来のライン数変換処理例を示す図である。
【図6】従来のライン数変換処理例を示す図である。
【図7】従来のライン数変換処理例を示す図である。
【図8】その動作説明に供する図である。
【符号の説明】
10 ライン数変換装置 13 デコーダ 20 圧縮処理回路 25 フレームメモリ 30 変換係数処理部 27 ラインメモリ 28 平均化回路

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 奇数フィールドの水平ラインと偶数フィ
    ールドの水平ラインのそれぞれに変換係数を乗じて新し
    い水平ラインを形成するようにしたライン数変換装置に
    おいて、 上記奇数フィールドの各水平ラインに乗じた変換係数和
    と、上記偶数フィールドの各水平ラインに乗じた変換係
    数和の比が、1:1となるようにライン数の変換が行わ
    れるようにしたことを特徴とするライン数変換装置。
  2. 【請求項2】 奇数フィールドの水平ラインと偶数フィ
    ールドの水平ラインのそれぞれに変換係数を乗じて新し
    い水平ラインを形成するようにしたライン数変換装置に
    おいて、 上記奇数フィールドの各水平ラインに乗じた変換係数和
    と、上記偶数フィールドの各水平ラインに乗じた変換係
    数和の比が、n:m(n,mは整数であって、nとmは
    等しくなく、しかもn,mは2以上)となるようにライ
    ン数の変換が行われるようにしたことを特徴とするライ
    ン数変換装置。
  3. 【請求項3】 NTSC方式の画像信号からこれよりも
    ライン数の少ない中間フォーマットの画像信号にライン
    数を変換するに際して、 上記変換係数に則ってライン数の変換処理が行われるよ
    うにしたことを特徴とする請求項1若しくは2記載のラ
    イン数変換装置。
  4. 【請求項4】 中間フォーマットとしてテレビ会議シス
    テムにおいて使用される中間フォーマットが使用されて
    なることを特徴とする請求項3記載のライン数変換装
    置。
JP4121892A 1992-05-14 1992-05-14 ライン数変換装置 Pending JPH05316480A (ja)

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