JPH05344478A - テレビジョン方式及び装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 レターボックス方式ワイドＥＤＴＶ方式にお
いて、垂直高域信号（ＶＨ信号）、及び、走査変換のた
めの垂直時間高域信号（ＬＤ信号）を漏話なく、広い水
平帯域を確保して上下マスク部に多重することを目的と
する。 【構成】 垂直圧縮器１０６を介した原画像信号をＬＤ
生成器に入力してＬＤ信号を得、１０１、１０２で抽出
した画像高域成分を１０３で周波数シフトし、垂直圧縮
及び走査変換してＶＨ信号を得、両信号をフィールド単
位に切替器１１４で交互に選択して時間軸シフト器１１
３に供給し、もってマスク部にフィールド交互に多重す
る。 【効果】 ＶＨ信号により垂直周波数特性が改善され、
ＬＤ信号により走査変換特性が改善される。また、フィ
ールド交互多重によりＬＤ、ＶＨ信号間の漏話もなく、
フィールド間引きによる改善効果の減少もほとんどな
い。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、現行テレビジョン方式
と両立性を有するワイドアスペクトＥＤＴＶテレビジョ
ン方式に関し、特にそのテレビジョン信号エンコーダ、
及び、受像機に関する。

【０００２】

【従来の技術】第２世代ＥＤＴＶでは、ワイド化、高画
質化、高音質化が検討されている。ワイド化のためにレ
ターボックス方式が使われる。この方式では、４：３ア
スペクトの現行受像機においてもワイド映像の全画面を
見ることができるように、ワイド原信号を垂直に圧縮し
て伝送する。この時、ＥＤＴＶ受像機では伝送信号を垂
直に伸張してワイド信号を得る。

【０００３】レターボックス方式では、上下に信号のな
い無画部（マスク部）が生じる。ここに、高画質化の補
強信号を多重することができる。補強信号としては、水
平高域信号（ＨＨ信号）、垂直圧縮により失われた垂直
高域信号（ＶＨ信号）、垂直時間高域信号（ＶＴ信号）
などがある。ここでは、例えば、ＶＨ信号とＶＴ信号を
マスク部に多重する場合を考える。

【０００４】まず、ＶＨ信号とＶＴ信号について簡単な
説明を加える。

【０００５】図１に示すように、走査線４８０本のワイ
ド順次走査信号（以下、走査線数と順次走査であること
を480/1:1のように表示する）を垂直圧縮し、さらに順
次走査から飛越走査に走査変換することにより、レター
ボックス信号のメイン部の信号（走査線３６０本、２：
１飛越走査、つまり360/2:1）が得られる。垂直圧縮の
際にＶＨ信号（120/1:1）が失われ、また走査変換の際
にＶＴ信号（360/2:1）が失われる。これらをマスク部
（120/2:1）に多重する。

【０００６】ＶＨ信号は、垂直周波数が360-480 lph(li
ne per height)の高域成分である。高域成分における時
間解像度の視覚特性は劣化することが知られており、12
0/1:1ではなく、飛越走査に間引いた120/2:1信号で十分
だとされている。

【０００７】ＶＴ信号の作成法を図２に示す。走査変換
により、白丸の走査線信号がメイン部として選択され、
伝送される。そこで、黒丸の走査線信号が受像機側で再
生可能となる補強信号（ＶＴ信号）を作成する。この
時、黒丸の走査線信号をそのまま伝送してもよいが、現
行受像機での妨害感が大きい。そこで、ライン差信号
（ＬＤ信号）あるいはフレーム差信号（ＦＤ信号）など
が用いられ、受像機側では、メイン部の白丸の走査線信
号との演算により元の順次走査信号が再生される。ここ
では、ＬＤ信号を用いる方式を考える。

【０００８】ＶＨ信号（120/2:1）とＶＴ信号（360/2:
1）の双方（120/2:1+360/2:1=480/2:1）をマスク部（12
0/2:1）に多重しようとすると、１／４に圧縮する必要
がある。両信号の伝送できる水平帯域は4.2MHz/4=1MHz
となる。このように、マスク部の容量が少ないために、
伝送信号の効果が薄らいでしまう。

【０００９】マスク部への多重手法として、特開平3-22
8488号公報に示すように、動きに応じてＶＴ（動画
時）、ＶＨ（静止時）信号を適応的に多重する手法があ
る。この手法は、ＶＨ信号は、静止時に大きな成分を有
し、ＶＴ信号は動画時に必要とされることを利用してい
る。すなわち、この手法では、ＶＴ、ＶＨ両信号でマス
ク部全体のスペースを共用できるので、伝送水平帯域が
大きく取れる。

【００１０】動き適応型のＶＴ、ＶＨ多重手法の一例を
図３に示す。ＬＤ信号（360/2:1）とＶＨ信号（120/2:
1）では、ＬＤ信号の方が走査線数が多いので、ＬＤ信
号のフォーマットに合わせる。ＬＤ信号（360/2:1）を
マスク部（120/2:1）に多重するので、4.2MHz/3=1.4MHz
まで伝送できる。ＶＨ信号は、垂直低域にシフトされた
後、360/2:1に変換される。

【００１１】図３にそって、より具体的に説明すると、
ワイドアスペクト順次走査カメラで撮像された原信号、
つまり、ワイド順次走査信号（480/1:1）は、時間ＬＰ
Ｆ１０１、垂直ＨＰＦ１０２により、図３(a)に示す周
波数領域に帯域制限される。これを垂直変調器１０３に
より、図３(b)に示すように、垂直周波数シフトする。
１０３の出力は垂直圧縮器１０４で垂直圧縮され、さら
に順次走査から飛越走査に変換する走査変換器１０５に
より360/2:1のフォーマットに変換されて、ＶＨ信号と
なる。その周波数スペクトルは、図３(c)の通りとな
る。実際には、１０２、１０３、１０４の処理は一括し
て行われる。一方、ＬＤ信号については、480/1:1の原
信号を垂直圧縮器１０６にて360/1:1信号に圧縮し、順
次走査から飛越走査に変換する走査変換器１０７により
主信号を得、図２で示したＬＤ信号生成器１０８により
ＬＤ信号が得られる。以上のＶＨ、ＬＤ信号は、それぞ
れＬＰＦ１０９、１１０により、1.4MHzに帯域制限され
た後、動き適応切り替え器１１２にて動き適応切り替え
される。つまり、１１２は信号の動きを検出する動き検
出器１１１の出力に応じてＬＰＦ１０９、１１０の一方
の出力を選択する（重み付け加算でもよい）。選択され
た出力信号と主信号は、時間軸シフト器１１３によりレ
ターボックス信号に変換される。

【００１２】

【発明が解決しようとする課題】ＶＴ信号の目的は、走
査変換特性の改善である。ところが、時間周波数３０Ｈ
ｚの動きは順次走査信号では検出可能であるが飛越走査
信号では原理的に検出不能であり、上記従来の動き適応
多重方式では画像がその様な動きを有する時に問題が生
じる。即ち、従来の動き適応多重方式では、送受とも飛
越走査信号から動きを検出して静止画か動画かを判別
し、ＶＴ信号、ＶＨ信号を適応的に多重していた。従っ
て、上記の３０Ｈｚの動きを有する画像では、最もＶＴ
信号が必要とされるところでそれが伝送されないことに
なる。

【００１３】また、伝送路ノイズ等により、送受の動き
信号に差が生じると、多重信号の判別を誤り、ＶＴ、Ｖ
Ｈ間の漏話が生じ、画質劣化を招いてしまう。

【００１４】そこで、本発明の目的は、動きにかかわら
ずＶＴ、ＶＨ信号の水平帯域を確保し、かつ、両信号間
の漏話のない多重手法を提供することにある。

【００１５】

【課題を解決するための手段】ＶＴ、ＶＨ信号間の漏話
を無くすために、動き適応処理を行わず、ＶＴ、ＶＨ両
信号を時間的に別のスペースに多重することを行う。つ
まり、ＶＴ信号、ＶＨ信号をｎフィールド単位に交互に
多重する。ｎ＝１の場合には、例えば、奇数フィールド
でＶＴ信号を伝送し、偶数フィールドでＶＨ信号を伝送
することになる。 水平帯域を確保するためには、情報
量を半分に減らす必要があるので、図４に示すように、
ＶＴ、ＶＨ信号はフィールド間引きを行う。

【００１６】ここでは、ＶＴ、ＶＨ信号について述べた
が、例えば、ＨＨ信号を含めた３つの信号に適用するこ
ともできる。即ち、２フレーム単位とし、第１フィール
ドにＶＴ信号を、第２フィールドにＶＨ信号を多重し、
第３、４フィールドにＨＨ信号を多重することもでき
る。

【００１７】

【作用】上記構成によれば、各フィールドでは、図４に
示すように、ＶＴ、ＶＨ信号のいずれかしか含んでいな
い。したがって受像機にて補強信号を抽出して主画面の
補強を行うデコーダではフィールドをキーとしてＶＴ、
ＶＨ信号の判別が可能であり、判別の誤りは生じないの
で、両信号間の漏話はない。また、フィールド間引きに
より、伝送情報量は従来例と等しいので、水平帯域は1.
4MHzまで確保できる。

【００１８】ここで、フィールド間引きによる影響につ
いて述べる。

【００１９】ＶＴ信号の伝送フィールドでは、ＶＴ信号
による補間が行われ、伝送されない（無伝送）フィール
ドでは、動き適応補間が行われる。よって、原順次走査
信号を完全に再生することはできない。しかしながら、
従来例において問題となった３０Ｈｚの動きを検出する
ことは可能である。ＶＴ信号伝送フィールドでは、原信
号が再生されるので、伝送フィールドの再生順次走査信
号と無伝送フィールドの飛越走査信号の差分を動き信号
とすることにより、３０Ｈｚの動きを検出できる。

【００２０】無伝送フィールドでは、前後の伝送フィー
ルドのＶＴ信号を利用して補間を行うことも可能であ
る。しかし、その場合には、動きが大きい部分では、ぼ
けが生じる。

【００２１】ＶＨ信号に関しては、静止時にのみ成分が
存在するため、時間軸方向に間引いても大きな問題は生
じない。従来例では、図４(a)の信号が伝送されるの
で、受像機側では、例えば、フィールド間補間により順
次走査信号に変換された後、480/1:1信号に垂直伸張さ
れる（時間解像度を上げるために、フィールド間補間を
行ってもよい）。本発明の場合は、図４(c)の信号が伝
送されるので、ＶＨ信号伝送フィールドでは、フィール
ド内補間により順次走査信号に変換し、無伝送フィール
ドでは、前後のフィールドの順次走査信号により内挿
し、順次走査信号を得る。図３(c)より容易に理解でき
るように、フィールド内補間を行っても垂直周波数の劣
化はほとんどない。

【００２２】また、放送局の運用上、ＶＴ、ＶＨ信号双
方を伝送することを行わず、ＶＴ信号のみ、あるいは、
ＶＨ信号のみをマスク部多重することも考えられる。こ
れらの判別には、垂直帰線区間等に多重された識別信号
により行われる。本発明のＶＴ／ＶＨ多重の受像機ハー
ドウェアは、ＶＴ信号のみ、ＶＨ信号のみといったモー
ドとのハードウェアの共通化が容易であり、受像機のコ
ストアップを防ぐことができる。

【００２３】

【実施例】本発明のエンコーダの一実施例を図５に示
す。基本的な構成は、従来例の図３と同じである。

【００２４】図５にそって説明を行う。ＶＨ信号を得る
ために、まず、ワイド順次走査信号（480/1:1）は、時
間ＬＰＦ１０１、垂直ＨＰＦ１０２により、帯域制限さ
れる。これを垂直変調器１０３により、垂直低域に垂直
周波数シフトする。１０３の出力は垂直圧縮器１０４で
垂直圧縮され、さらに順次走査から飛越走査に変換する
走査変換器１０５により360/2:1のフォーマットに変換
されて、ＶＨ信号となる。１０２、１０３、１０４の処
理は一括して行われる。一方、ＬＤ信号については、48
0/1:1の原信号を垂直圧縮器１０６にて360/1:1信号に圧
縮し、順次走査から飛越走査に変換する走査変換器１０
７により主信号を得、図２で示したＬＤ信号生成器１０
８によりＬＤ信号が得られる。以上のＶＨ、ＬＤ信号
は、それぞれＬＰＦ１０９、１１０により、1.4MHzに帯
域制限された後、フィールド切替器１１４によりフィー
ルド交互に出力される。この出力信号と主信号は、時間
軸シフト器１１３によりレターボックス信号に変換され
る。

【００２５】次に、本発明のデコーダの一実施例を図６
に示す。

【００２６】まず、上記エンコード信号を入力し、切替
器２０１により主信号とマスク部信号に分離する。主信
号は、ＬＰＦ２０２と減算器２０３により、ＬＤ信号の
伝送帯域である1.4MHz以下の成分（水平低域）と、1.4M
Hz以上の成分（水平高域）に分離される。一方、マスク
部信号は時間軸シフト器２０４により360/2:1に変換さ
れる。

【００２７】飛越走査から順次走査信号への変換は、フ
ィールドにより異なった処理を行う。ＬＤ信号伝送フィ
ールドにおいては、水平低域では、２０４出力ＬＤ信号
と水平低域信号により２０５でＬＤ補間を行い、水平高
域では、水平高域信号を２０６で動き適応補間し、両補
間信号を加算器２０７で加える。一方、ＬＤ信号無伝送
フィールドでは、全帯域を動き適応補間器２０６を通す
ことにより順次走査信号を得る。伝送フィールド、無伝
送フィールドでの処理出力を切替器２０８、２０９で切
り替える。即ち、ＬＤ信号伝送フィールドでは、切替器
２０８、２０９は各々上側に接続され、無伝送フィール
ドでは、下側に接続される。切替器２０９出力は、垂直
伸張器２１０により480/1:1信号に変換される。

【００２８】次に、ＶＨ信号の処理について説明する。
ＶＨ信号伝送フィールドでは、時間軸シフト器２０４で
360/2:1変換後の信号をフィールド内補間器２１１によ
り順次走査信号に変換される。無伝送フィールドでは、
前フィールドでのＶＨ順次走査信号を１フィールド遅延
器２１２で遅延し、現フィールドのＶＨ信号とする。こ
れらをフィールド切替器２１３でフィールド交互に切り
替える。この信号を垂直伸張器２１４で480/1:1に変換
した後、垂直復調器２１５により、垂直高域に垂直周波
数シフトし、原ＶＨ信号が再生される。これを、上記の
主信号４８０／１：１信号と加算器２１６で加えること
により所望の信号が得られる。

【００２９】作用の項で述べたように、放送局の運用
上、ＶＴ信号のみ、ＶＨ信号のみマスク部多重すること
がありうる。ＬＤ信号のみマスク部多重されている場合
には、図６の切替器２０８、２０９を、各々上側に固定
し、加算器２１６においてＶＨの加算を行わないことに
より実現できる。また、ＶＨ信号のみ多重されている場
合には、切替器２０８、２０９、２１３を、各々下、
下、上に固定することにより実現できる。よって、識別
信号によりモードを判別し、上記の切替を行えばよい。

【００３０】ＶＨ信号のフォーマットをＬＤ信号に合わ
せた場合の実施例を示したが、従来例の場合と異なり、
フォーマットを合わせる必要がない。ＶＨ信号について
は、１２０／２：１信号をマスク部60ライン/フレ―ムに多重
するので、例えば、4.2MHz/2=2.1MHzまで伝送すること
も可能である。

【００３１】ここでは、ＶＨ、ＬＤ信号に関する部分の
構成例を示したが、カラーテレビジョン、水平高域を例
えば主信号部分に多重する場合にもそのまま使えること
は言うまでもない。また、マスク部に多重する信号に応
じて、デコーダの構成は変わるが、エンコーダの構成は
基本的には変わらない。

【００３２】

【発明の効果】マスク部にＶＴ、ＶＨ補強信号を多重し
ないときの３次元周波数再生帯域を図７(a)に示す。静
止時にはフィールド間補間が行われ、360 lph（line pe
r height）まで再生されるが、動画時にはフィールド内
補間が行われ、180 lphまでしか再生されない。ＶＴ、
ＶＨ信号をマスク部多重することにより、３次元周波数
再生帯域を図７(b)のように拡大できる。両信号の伝送
される帯域（0-1.4MHz）では、静止時にはＶＨ信号によ
り480 lphまで再生され、動画時においてもＶＴ信号に
より360 lphまで再生できる。また、ＶＴ、ＶＨ信号間
の漏話もなく、ＶＴ信号の本来の目的も達成できる。

【００３３】本発明の受像機側ハードウェアは、ＶＴ信
号のみ、ＶＨ信号のみマスク部多重といったモードとの
ハードウェアの共通化も容易であり、受像機のコストア
ップを抑えることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の前提となるＶＨ、ＶＴ信号を示す概念
図である。

【図２】ＶＴ信号の作成法を示す概念図である。

【図３】従来のＬＤ／ＶＨ多重方式（動き適応多重）を
示すブロック図である。

【図４】ＶＨ、ＬＤ伝送信号を従来例と本発明とで比較
する概念図である。

【図５】本発明の実施例のエンコーダのブロック図であ
る。

【図６】実施例のデコーダのブロック図である。

【図７】実施例の再生３次元周波数帯域を示す概念図で
ある。

【符号の説明】

１０１・・・時間ＬＰＦ、 １０２・・・垂直ＨＰＦ、 １０３・・・垂直変調器、 １０４・・・垂直圧縮器、 １０５、１０７・・・走査変換器、 １０６・・・垂直圧縮器、 １０８・・・ＬＤ信号生成器、 １０９、１１０、２０２・・・ＬＰＦ、 １１１・・・動き検出器、 １１２・・・動き適応切り替え器、 １１３・・・時間軸シフト器、 １１４・・・フィールド切替器 ２０１・・・切替器、 ２０３・・・減算器、 ２０４・・・時間軸シフト器、 ２０５・・・ＬＤ補間器、 ２０６・・・動き適応補間器、 ２０７、２１６・・・加算器、 ２０８、２０９、２１３・・・フィールド切替器、 ２１０、２１４・・・垂直伸張器、 ２１１・・・フィールド内補間器、 ２１２・・・１フィールド遅延器、 ２１５・・・垂直復調器。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 吉木 宏 東京都国分寺市東恋ケ窪１丁目280番地 株式会社日立製作所中央研究所内

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】２つ以上の補強情報を、ｎフィールド単位
   に順次、付加チャネルに多重することを特徴とするテレ
   ビジョン方式。
2. 【請求項２】請求項１に記載のテレビジョン方式におい
   て、ｎ＝１であることを特徴とするテレビジョン方式。
3. 【請求項３】請求項１に記載のテレビジョン方式におい
   て、レターボックス方式ワイドＥＤＴＶ方式において、
   垂直高域信号と垂直時間高域信号をマスク部にフィール
   ド単位に交互に多重することを特徴とするテレビジョン
   方式。
4. 【請求項４】請求項１に記載のテレビジョン方式におい
   て、上記信号を発生するテレビジョンエンコーダ装置、
   および、該出力信号を入力とし、多重信号を再生し、現
   行信号を補強することを特徴とするテレビジョンデコー
   ダ装置。