JPH05336499A - 標準テレビジョン放送方式変換装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【構成】 動き判別部３８が奇数フィールドデータと偶
数フィールドデータとの差に基づいて画像の動きを検出
し動画像であるか静止画像であるかを判定する。そし
て、内挿係数切り換え制御部４０が動き判別部の判定に
応答してライン内挿処理部２８ａおよび２８ｂとフィー
ルド内挿処理部３２との内挿係数の切り換えを制御す
る。これによって、静止画像領域ではフレーム直線ライ
ン内挿処理が行われ、動画像領域ではフィールド内直線
ライン内挿処理が行われる。 【効果】 静止画像だけでなく、動画像に対しても、ボ
ケや歪みのない変換画像が得られる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、標準テレビジョン放
送方式変換装置に関し、特にたとえばビデオテープレコ
ーダなどに用いられ、テレビジョン放送方式を、たとえ
ば、ＮＴＳＣ方式からＰＡＬ方式に変換し、またはＰＡ
Ｌ方式をＮＴＳＣ方式に変換する、標準テレビジョン放
送方式変換装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】標準テレビジョン放送方式変換装置にお
いて、たとえば、１フレーム６２５ラインで５０フィー
ルド／秒のＰＡＬ方式と１フレーム５２５ラインで約６
０フィールド／秒のＮＴＳＣ方式との間で方式変換する
場合、色信号の方式を変換し（カラー変換）、１秒間の
フィールド数を変換し（フィールド変換）、そして１フ
レーム内のライン（走査線）数を変換し（ライン変換）
なければならない。

【０００３】ライン変換の手法としては、フィールド内
直線ライン内挿とよばれるものが知られている。この手
法は、図２に示すような、フィールド中の隣接する２ラ
インを各々の出力ラインの距離に反比例して荷重し、こ
れを合成して出力ラインを得る方法である。また、テレ
ビジョン映像信号はインタレース走査をしているので、
方式変換の際は、図３および図４に示すように、入力Ｏ
ｄｄ（奇数）フィールドを奇数またはＥｖｅｎ（偶数）
フィールドに変換したり、逆に、入力偶数フィールドを
奇数または偶数フィールドに変換する、インタレースラ
イン変換を行う。ただし、図３および図４に示すインタ
レース変換を効果的に行うものとして、「フィールド内
非直線ライン内挿処理」ともよぶべき方法が用いられ得
る。この方法は、本件出願人によって特願平３−２０９
３０７号として平成３年８月２１日付で出願されてい
る。

【０００４】このようなフィールド内ライン内挿処理の
他に、ライン内挿処理として、フレーム内ライン内挿と
よばれる手法がある。これは、図５に示すように、隣接
する奇数フィールドおよび偶数フィールドの各隣接ライ
ンを用いてライン内挿する方法である。この方法は静止
画像に対しては良好な変換画像が得られるものの、動画
像に対しては、動きのあるラインどうしを合成すること
になるので、歪みを生じる。

【０００５】さらに、フィールド変換には、単純フィー
ルド変換とよばれる手法や直線フィールド内挿と呼ばれ
る手法がある。前者の方法では、５０−６０変換（５０
フィールドから約６０フィールドへの変換）のとき５フ
ィールドのうち１フィールドを２度読みして６フィール
ドとし、６０−５０変換（約６０フィールドから５０フ
ィールドへの変換）のとき６フィールドのうち１フィー
ルドを間引いて５フィールドとする。この方法は、画像
が時間軸方向に不連続となり、不自然な動きの変換画像
となる。また、後者では、図６に示すように、出力する
フィールドに近接する前後の入力フィールドを出力する
フィールドとの時間差に反比例して荷重合成する。この
方法は、前者に比べて、滑らかな動きの内挿処理ができ
る。

【０００６】実際の標準テレビジョン放送方式変換装置
においては、上述の各変換手法が組み合わされて用いら
れるが、従来の装置では、いずれも画像の動きに対応す
る処理が不充分であった。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】したがって、動画像を
従来の装置で変換したときには、変換画像にボケや歪み
を生じていた。それゆえに、この発明の主たる目的は、
動画像に対してもボケや歪みのない変換画像が得られ
る、標準テレビジョン放送方式変換装置を提供すること
である。

【０００８】

【課題を解決するための手段】この発明は、ライン内挿
およびフィールド内挿をすることによってライン変換お
よびフィールド変換して６０フィールド系テレビジョン
放送方式と５０フィールド系テレビジョン放送方式との
間で入力映像信号を変換する標準テレビジョン放送方式
変換装置において、入力映像信号が動画像か静止画像か
を判定する動き検出手段、および動き検出手段の判定に
基づいて、動画像と静止画像とでライン内挿およびフィ
ールド内挿の内挿係数を適応的に切り換える内部係数切
り換え制御手段を備えることを特徴とする、標準テレビ
ジョン放送方式変換装置である。

【０００９】

【作用】動き検出手段が奇数フィールドの画素と偶数フ
ィールドの画素との差に基づいて画像の動きを検出し、
動画像か静止画像かを判定する。内挿係数切り換え制御
手段は、動き検出手段の判定に基づいて、動画像または
静止画像に最適なライン変換およびフィールド変換を適
用できるようにライン内挿およびフィールド内挿の内挿
係数の切り換えを制御する。これによって、動画像に対
しても効果的に変換処理を行うことができる。

【００１０】

【発明の効果】この発明によれば、静止画像だけでな
く、動画像に対しても、ボケや歪みのない良質な変換画
像が得られる。この発明の上述の目的，その他の目的，
特徴および利点は、図面を参照して行う以下の実施例の
詳細な説明から一層明らかとなろう。

【００１１】

【実施例】図１を参照して、この実施例の標準テレビジ
ョン放送方式変換装置１０は、Ｙ信号処理部１２と色差
信号処理部１４とを有する。Ｙ信号処理部１２には入力
端子１６からＹ信号が入力され、Ａ／Ｄ変換部１８で８
ビットのディジタルデータに変換されて画像データ圧縮
エンコーダ部２０でさらに４ビットに変換される。画像
データ圧縮エンコーダ部２０から出力される４ビットデ
ータのうち奇数フィールドのデータは１Ｍフィールドメ
モリ２２ａに格納され、偶数フィールドのデータは１Ｍ
フィールドメモリ２２ｂに格納される。さらに、後述の
ライン内挿処理の際のＰＡＬ／ＮＴＳＣ変換での補間処
理に利用される補間データが１Ｍフィールドメモリ２２
ｃに格納される。１Ｍフィールドメモリ２２ａ，２２ｂ
および２２ｃから出力される４ビットデータは、それぞ
れ、画像データ圧縮デコーダ部２４ａ，２４ｂおよび２
４ｃに入力され、８ビットデータに変換される。

【００１２】画像データ圧縮デコーダ部２４ａから出力
される８ビットデータはセレクタ２６ａの一方入力に与
えられ、画像データ圧縮デコーダ部２４ｂから出力され
る８ビットデータはセレクタ２６ｂの一方入力に与えら
れる。そして、画像データ圧縮デコーダ部２４ｃから出
力される８ビットデータは、それぞれ、セレクタ２６ａ
および２６ｂ双方の他方入力として与えられる。

【００１３】セレクタ２６ａでは、奇数フィールドデー
タと補間用データとのいずれか一方が選択される。通常
時は奇数フィールドデータが選択されるが、後述のライ
ン内挿処理で補間データが必要な場合のみ補間データが
選択される。同様に、セレクタ２６ｂでは偶数フィール
ドデータと補間データとのいずれかが選択され、通常時
には偶数フィールドデータが選択されるが、ライン内挿
処理で補間データが必要な場合のみ補間データが選択さ
れる。

【００１４】セレクタ２６ａから出力される８ビットデ
ータはライン内挿処理部２８ａに入力される。ライン内
挿処理部２８ａには、さらに１Ｈラインメモリ３０ａで
１水平期間遅延されたセレクタ２６ａからの出力データ
が入力される。セレクタ２６ｂから出力される８ビット
データはライン内挿処理部２８ｂに入力される。ライン
内挿処理部２８ｂには、さらに１Ｈラインメモリ３０ｂ
で１水平期間遅延されたセレクタ２６ｂからの出力デー
タが入力される。ライン内挿処理部２８ａおよび２８ｂ
では、ＰＡＬ方式（１フレームライン，５０フィールド
／秒）とＮＴＳＣ方式（１フレームライン，約６０フィ
ールド／秒）との間で変換する場合のライン変換のため
のライン内挿処理が行われる。

【００１５】ライン内挿処理部２８ａおよび２８ｂから
出力される８ビットデータはフィールド内挿処理部３２
に入力され、１秒間の画像のフィールド数を変換するフ
ィールド変換のための直線フィールド内挿処理が施され
る。そして、フィールド内挿処理部３２から出力される
８ビットデータはＤ／Ａ変換部３４でＹ信号に変換され
て出力端子３６から出力される。

【００１６】ライン変換のためのライン内挿処理として
は、先に説明したように、主に２種類の方法がある。す
なわち、図２に示すように、入力映像信号のフィールド
の中の隣接する２ラインを各々の出力ラインの距離に反
比例して荷重し、これを合成して出力ラインを得るフィ
ールド内直線ライン内挿と、図５に示すように、隣接す
る奇数フィールドと偶数フィールドの各隣接するライン
を用いてライン内挿するフレーム内直線ライン内挿とが
ある。

【００１７】フィールド内直線ライン内挿においては、
ラインの荷重合成比（ライン内挿係数）は固定値であ
る。ＮＴＳＣ／ＰＡＬ変換の場合には、走査線数を５２
５本から６２５本へライン変換し、ＰＡＬ／ＮＴＳＣ変
換の場合には、走査線数を６２５本から５２５本へライ
ン変換する。また、テレビジョン映像信号はインタレー
ス走査しているので、図３および図４に示すように、イ
ンタレースライン変換が行われる。

【００１８】このように奇数−奇数，奇数−偶数，偶数
−奇数，および偶数−偶数の４通りのフィールド内直線
ライン内挿処理をした変換画像は、静止ラインのフリッ
カやラインの上下移動が発生する。これに対してフレー
ム内直線ライン内挿においては、ラインの距離が前述の
フィールド内直線ライン内挿に比べ０．５水平期間と短
いので、より滑らかな重心変換ができ、静止画像に対す
るラインフリッカおよび垂直方向の折り返しは大変少な
く良好な変換画像となる。しかし、動画像の合成におい
ては、動きのあるラインどうしを合成するので、変換画
は櫛の歯状の歪みのある画像となり大変見にくくなる。

【００１９】したがって、この実施例では、後に説明す
るように、静止画像に対してはフレーム内直線ライン内
挿を適用し、動画像に対してはフィールド内直線ライン
内挿を適用する。一方、フィールド変換においては、こ
の実施例では、奇数フィールドおよび偶数フィールドに
対してそれぞれ１つずつメモリを持っているので、図６
に示すような直線フィールド内挿を採用する。これによ
って、変換による不自然な動き（ジャダー）や図７に示
すような追い越しの出現を防いでいる。したがって、変
換画像は視覚上動きが滑らかなものとなる。

【００２０】この直線フィールド内挿の処理において
は、２つのフィールドを荷重合成する比である内挿係数
は、図８および図９に示すように、入力１フィールドを
水平走査線単位で１６等分し、それを２個単位で区切っ
て８個の位置に分けて設定している。つまり、最少単位
１／８の係数を設定している。それぞれの位置に設定さ
れる内挿係数は、出力（読み出し）フィールドの垂直同
期信号がその位置に現れた場合の入力垂直同期信号まで
の時間に反比例した比としている。また、追い越しが発
生する入出力フィールドの相対位置は、変換方向により
決まっている。すなわち、６０フィールドから５０フィ
ールドに変換する場合では、出力垂直同期信号が入力垂
直同期信号の５０ライン前から入力垂直同期信号の間に
くる位置であり、５０フィールドから６０フィールドに
変換する場合では、出力垂直同期信号が入力垂直同期信
号と入力垂直同期信号から５０ライン後ろまでとの間に
くる位置である。このため、追い越しの出るフィールド
に対しては、フィールド内挿係数を０として変換画像に
追い越しラインが出ないようにしている。

【００２１】このように、フィールド内挿処理はライン
内挿係数の単位より小さい１／８単位としたことや入出
力垂直同期信号の相対位置で自動的に係数を選択するよ
うにしたことによって、どのような場面の映像でも滑ら
かな動きの変換画像が得られる。そこで、この実施例の
標準テレビジョン放送方式変換装置１０では、上述のよ
うな内挿処理を静止画像領域と動画像領域とで内挿係数
を切り換えて、それぞれについて最適な内挿処理を施す
ようにしている。すなわち、セレクタ２６ａおよび２６
ｂからの出力を動き判別３８に入力して、奇数フィール
ドと偶数フィールドのデータから動き検出を行う。

【００２２】動き判定部３８では、映像信号の１水平期
間分を、システムクロックに応答して、ＮＴＳＣでは８
５８等分、ＰＡＬでは８６４等分し、その１等分を１画
素とする。そして、１０画素で１ブロックとする。そし
て、この１画素を最少単位として図１０に示すように減
算処理部４２で１画素毎に入力される奇数フィールドデ
ータと偶数フィールドデータとの差をとる。そして、動
ブロック判定部４４で減算処理部４２での減算結果が設
計時の設定値より大きければ動画素とし、小さければ静
止画素とする。この判別による動画素が１０画素中所定
数以上になると、そのブロックを動ブロックと判定す
る。この判別を繰り返し行って動き判定部４６で水平方
向と垂直方向との動き判定を行う。１水平方向について
は、１水平期間以内に動ブロックが所定数以上あると、
それ以後の或る程度のブロックまでを動ブロックとす
る。１垂直方向についても、１垂直期間以内に動ブロッ
クが所定数以上あれば、それ以後の所定水平期間分を動
ブロックとする。そして、図１に示す内挿係数切り換え
制御部４０に動き判別信号を出力する。

【００２３】内挿係数切り換え制御部４０は、動き判定
部３８からの動き判別信号に応答して、ライン内挿およ
びフィールド内挿の係数の切り換えを制御する。したが
って、静止画像領域ではフレーム内直線ライン内挿処理
が行われ、動画像領域ではフィールド内直線ライン内挿
処理を行われる。フレーム内直線ライン内挿処理を行う
場合には、１Ｈラインメモリ３０ａおよび３０ｂを通っ
た方のデータを係数「１」としてライン内挿処理部２８
ａおよび２８ｂをスルーさせ、ライン内挿処理をせずに
フィールド内挿処理部３２で決められた内挿係数（フレ
ーム内ライン内挿係数に相当する）に従って処理する。
また、フィールド内直線ライン内挿を行う場合には、ラ
イン内挿処理部２８ａおよび２８ｂとフィールド内挿処
理部３２でそれぞれ決められた内挿係数に従って処理す
る。

【００２４】一方、色差信号処理部１４では、入力端子
４８および５０からＲ−Ｙ信号およびＢ−Ｙ信号がそれ
ぞれ入力され、ＭＰＸ５２で合成され、Ａ／Ｄ変換部５
４で８ビットディジタルデータに変換される。そして、
８／４ビット変換部５６で４ビットに変換されたデータ
が１Ｍフィールドメモリ５８に格納される。その後、４
／８ビット変換部６０で８ビットデータに変換された後
その８ビットデータがライン内挿処理部６２に入力され
る。ライン内挿処理部６２には４／８ビット変換部６０
からの出力を１Ｈラインメモリ６４で１水平期間遅延さ
せたデータも入力される。

【００２５】そして、ライン内挿処理部６２ではこれら
の入力データを基にライン内挿処理が行われる。ここ
で、内挿処理をフィールド内挿ではなく、ライン内挿と
したのは、どちらの内挿処理を行っても視覚上の差がな
く１フィールドライン内挿を適用する場合が最もコスト
パフォーマンスがよいためである。そして、ライン内挿
処理部６２から出力される８ビットデータはＲ−Ｙデー
タとＢ−Ｙデータとに分けられ、Ｄ／Ａ変換部６４ａお
よび６４ｂでそれぞれＤ／Ａ変換され、Ｒ−Ｙ信号およ
びＢ−Ｙ信号が出力端子６６ａおよび６６ｂからそれぞ
れ出力される。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の一実施例を示すブロック図である。

【図２】フィールド内直線ライン内挿処理を示す図解図
である。

【図３】ＮＴＳＣ／ＰＡＬ変換時のインタレースライン
変換処理を示す図解図である。

【図４】ＰＡＬ／ＮＴＳＣ変換時のインタレースライン
変換処理を示す図解図である。

【図５】フレーム内直線ライン内挿処理を示す図解図で
ある。

【図６】直線フィールド内挿処理を示す図解図である。

【図７】変換画面内に発生する追い越しを示す図解図で
ある。

【図８】ＮＴＳＣ／ＰＡＬ変換時のフィールド内挿の内
挿係数を示す図解図である。

【図９】ＰＡＬ／ＮＴＳＣ変換時のフィールド内挿の内
挿係数を示す図解図である。

【図１０】図１に示す動き判別部の詳細を示すブロック
図である。

【符号の説明】

１０ …標準テレビジョン放送方式変換装置 ２８ａ，２８ｂ …ライン内挿処理部 ３２ …フィールド内挿処理部 ３８ …動き判別部 ４０ …内挿係数切り換え制御部

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】ライン内挿およびフィールド内挿をするこ
   とによってライン変換およびフィールド変換して６０フ
   ィールド系テレビジョン放送方式と５０フィールド系テ
   レビジョン放送方式との間で入力映像信号を変換する標
   準テレビジョン放送方式変換装置において、 入力映像信号が動画像か静止画像かを判定する動き検出
   手段、および前記動き検出手段の判定に基づいて、動画
   像と静止画像とで前記ライン内挿および前記フィールド
   内挿の内挿係数を適応的に切り換える内挿係数切り換え
   制御手段を備えることを特徴とする、標準テレビジョン
   放送方式変換装置。