JPH06165133A - Ｍｕｓｅデコーダ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 帯域圧縮された信号であるＭＵＳＥ信号を元
の広帯域なテレビジョン信号に復調するＭＵＳＥデコー
ダに関する。特に、フレーム間補間時のみならず、フィ
ールド間補間時にも垂直・水平の両方向の動き補正を行
うことにより、極めて良好な静止画像を得ることを目的
としている。 【構成】 フィールド間内挿における垂直方向の動き補
正は、垂直動きベクトルにより、フィールドメモリ１５
での遅延量をライン単位で増減させ、そのメモリ１５で
の遅延量と遅延器２０との合計遅延量を制御する。これ
により、１フィールド前の信号である内挿データ（係数
器２４の出力）の垂直位相を現フィールドの信号の垂直
位相と一致させ、動き補正を行う。位相の一致した２つ
の信号を用いて、セレクタ２５でフィールド間内挿（補
間）を行う。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、帯域圧縮された信号で
あるＭＵＳＥ信号を元の広帯域なテレビジョン信号に復
調するＭＵＳＥデコーダに関する。そして、この発明は
特に、フレーム間補間（内挿）時のみならず、フィール
ド間補間（内挿）時にも垂直・水平の両方向の動き補正
を行うことにより、極めて良好な静止画像を得ることが
できるＭＵＳＥデコーダを提供することを目的としてい
る。

【０００２】

【従来の技術】高品位テレビジョン信号を帯域圧縮して
衛星放送で伝送可能にするＭＵＳＥ方式による試験放送
が現在行われている。

【０００３】ＭＵＳＥは、Multiple Sub-Nyquist Sam
pling Encoding の略であり、日本放送協会（ＮＨＫ）
が開発した方式である。ＭＵＳＥ信号は、４フィールド
で一巡するオフセットサブサンプリングにより帯域圧縮
され、かつ画像の動き量と方向を示す動きベクトルを少
なくとも含んだコントロール信号を有するテレビジョン
信号である。ＭＵＳＥ方式の詳細については、各種文献
（日経エレクトロニクス：１９８７年１１月２日号の
「衛星を使うハイビジョン放送方式ＭＵＳＥ」等）に記
載されているので、ここでは省略する。

【０００４】図６は、ＭＵＳＥ信号を元の広帯域なテレ
ビジョン信号に復調するための従来のＭＵＳＥデコーダ
のブロック図である。

【０００５】ＭＵＳＥ信号は、入力端子１１に供給さ
れ、Ａ／Ｄ変換器１２により１６ＭＨｚレートのデジタ
ル信号に変換される。変換された信号は、フレーム間内
挿回路１３に入力される。フレーム間内挿回路１３は、
セレクタ１４、フィールドメモリ１５及びフィールドメ
モリ１６により構成される。

【０００６】セレクタ１４の入力端子１４ａより入力さ
れた信号はセレクタ１４の共通端子１４ｃを介しフィー
ルドメモリ１５に書き込まれる。フィールドメモリ１５
より読み出された信号は、フィールドメモリ１６に書き
込まれる。そして、フィールドメモリ１６より読み出さ
れた信号は、セレクタ１４の入力端子１４ｂに供給され
る。入力端子１４ｂに供給される信号は、入力端子１４
ａに供給される信号に対して２フィールド（即ち１フレ
ーム）遅延された信号である（フィールドメモリ１５、
１６により２フィールド遅延される）。そこで、コント
ロール信号検出回路３０によりＭＵＳＥ信号から検出さ
れたコントロール信号に含まれるフレーム間サブサンプ
ル位相により生成したフレーム間サブサンプルパルスに
より、セレクタ１４を制御し、入力端子１４ａ、１４ｂ
に供給された信号（現フィールドの信号及び２フィール
ド前の信号）を交互に出力するようにする。こうして、
内挿回路１３はフレーム間内挿を行い、３２ＭＨｚレー
トの信号として出力する。

【０００７】フレーム間内挿回路１３より出力された信
号は、フィールド間内挿回路１８及びサブサンプル回路
２６に供給される。

【０００８】フィールド間内挿回路１８はフレーム間内
挿回路１３と共に静止画処理回路を成す。フィールド間
内挿回路１８は、フィールドメモリ１９、１ライン遅延
器２１、加算器２２、係数器２４及びセレクタ２５によ
り構成される。

【０００９】前記のフレーム間内挿された信号は、フィ
ールドメモリ１９及びセレクタ２５の入力端子２５ａに
供給される。フィールドメモリ１９の出力は１ライン遅
延器２１及び加算器２２に供給され、１ライン遅延器２
１の出力もまた加算器２２に供給される。そして、加算
器２２の出力は係数器２４により１／２倍され、セレク
タ２５の入力端子２５ｂに供給される。

【００１０】ここで、フィールドメモリ１９に入力され
る信号に対して出力される信号が、５６２ライン遅延す
るようにフィールドメモリ１９を制御する。その結果、
セレクタ２５の入力端子２５ｂには、フィールド間内挿
回路１８に入来した信号に対して、５６２ライン遅延し
た信号と５６３ライン遅延した信号との平均をとった信
号が供給される。この信号を内挿データとし、セレクタ
２５の入力端子２５ａに入力された信号と内挿データと
が交互に、入力された信号の２倍の周波数でセレクタ２
５より出力されるようにセレクタ２５を制御する。この
制御は、コントロール信号検出回路３０により検出した
コントロール信号中に含まれるフィールド間サブサンプ
ル位相により生成したフィールド間サブサンプルパルス
により行う。こうして、フィールド間内挿処理がなされ
る。

【００１１】前述のように、入力端子２５ａには、現フ
ィールドとその２フィールド前の信号との２つの信号が
交互にフレーム間内挿回路１３より供給される。一方、
入力端子２５ｂには、フレーム間内挿回路１３の出力信
号よりさらに１フィールド前の信号、即ち、現フィール
ドの信号に対し１フィールド前の信号と３フィールド前
の信号とが交互に供給される。よって、出力端子２５ｃ
には４フィールド間のデータで構成された信号が静止画
信号として出力される。

【００１２】次に、サブサンプル回路２６及びフィール
ド内内挿回路２７は動画処理回路である。フレーム間内
挿回路１３の出力がサブサンプル回路２６に入力され
る。フレーム間内挿された信号は、現フィールドの信号
とその２フィールド前の信号とにより構成されているた
め、サブサンプル回路２６により現フィールドの信号の
みを抽出し、その信号に内挿回路２７によってフィール
ド内内挿処理を施し動画信号を得ている。

【００１３】静止画信号と動画信号とはそれぞれ混合器
２８に入力され、動き量検出回路２９の出力により混合
割合が制御されて混合される。そして、出力端子３１よ
り出力される。

【００１４】動き量検出回路２９は、現フィールドの信
号に対し１フレーム及び２フレーム前の信号との差分値
を求め、それを基に動き量を検出し、混合器２８へ出力
する。

【００１５】ここで、ＭＵＳＥ方式では、カメラのパン
・チルト等により画像全体がある一定方向に移動した場
合、１フレーム前の画像との相関により画像の移動速度
を求め、その速度を水平・垂直の動きベクトルとして、
送信側でコントロール信号中に含め伝送している。水平
動きベクトルは、１フレーム間の画像の水平移動量、垂
直動きベクトルは、１フィールド間の画像の垂直移動量
を表す。そして、ＭＵＳＥデコーダでは、内挿処理を行
うに当たり、この水平・垂直の動きベクトルをコントロ
ール信号検出回路３０により検出し動き補正を行ってい
る。

【００１６】フレーム間内挿回路１３における動き補正
処理は、フィールドメモリ１６の遅延量を変えることに
より、１フレーム前のデータの位相を現フィールドのデ
ータの位相と合わせることにより行う。その際、水平・
垂直の動きベクトルの双方を用いる。水平動きベクトル
は、１フレーム間の移動量を示すものであり、この水平
動きベクトルをそのまま用いてフィールドメモリ１６の
遅延量を制御し、水平方向の動き補正を行う。垂直動き
ベクトルは１フィールド間の移動量を示すものであるた
め、１フィールド前の垂直動きベクトルと現在の垂直動
きベクトルとを加算することにより１フレーム間の移動
量を求め、その値でフィールドメモリ１６の遅延量を制
御し、垂直方向の動き補正を行う。

【００１７】動き量検出回路２９では、動き量の検出に
際し、現フィールドの信号と、上述のフィールドメモリ
１６で動き補正された信号とを用いるため、画像全体が
ある一定方向に移動した場合は動き量が検出されず、こ
の場合、動き量検出回路２９は、混合器２８の出力が完
全に静止画処理された信号となるように混合器２８を制
御する。

【００１８】また、フィールド間内挿回路１８において
内挿処理を行う際も動き補正が施される。この場合、フ
ィールドメモリ１９の遅延量を変化させることにより内
挿データを現フィールドの画像の位相に合わせ動き補正
を行う。ただし、フィールド間内挿における動き補正は
水平方向の補正のみ行う。その際、コントロール信号検
出回路３０で検出した水平動きベクトルから１フィール
ド間の移動量を求め、その値でフィールドメモリ１９で
の遅延量を制御する。

【００１９】

【発明が解決しようとする課題】図６に示す従来のＭＵ
ＳＥデコーダでは、フレーム間内挿処理時、水平・垂直
の動きベクトルの両方を用いて動き補正を行い、フィー
ルド間内挿処理時には水平動きベクトルのみを用い動き
補正を行っている。このため、フレーム間内挿時のみ垂
直方向の動き補正が行われることになる。その結果、画
像データの動き量が検出されずに静止画信号として処理
される場合にもかかわらず、フィールド間内挿処理は、
垂直方向の位相が完全には一致していないデータにより
内挿処理が行われるため、完全な静止画を得ることがで
きなかった。

【００２０】この発明が解決しようとする課題は、良好
な静止画を得ることができるＭＵＳＥデコーダとするに
は、どのような手段を講じればよいかという点にある。

【００２１】

【課題を解決するための手段】そこで、上記課題を解決
するために本発明は、

【００２２】４フィールドで一巡するオフセットサブサ
ンプリングにより帯域圧縮され、かつ画像の動き量と方
向を示す動きベクトルを少なくとも含んだコントロール
信号を有するテレビジョン信号を元の広帯域なテレビジ
ョン信号に復調するＭＵＳＥデコーダであり、

【００２３】フレーム間内挿回路及びフィールド間内挿
回路を有する静止画処理回路と、

【００２４】動画処理回路と、

【００２５】前記コントロール信号中の前記動きベクト
ルを検出するコントロール信号検出回路と、

【００２６】動き量検出回路と、

【００２７】前記動き量検出回路の出力に応じ前記静止
画処理回路の出力と前記動画処理回路の出力とを適応混
合して出力する混合回路とを具備し、

【００２８】前記フレーム間内挿回路は、前記コントロ
ール信号検出回路から出力される前記動きベクトルによ
り水平及び垂直の両方向に動き補正を行うＭＵＳＥデコ
ーダにおいて、

【００２９】前記フィールド間内挿回路を、前記コント
ロール信号検出回路から出力される前記動きベクトルに
より水平及び垂直の両方向に動き補正を行う回路とした
ことを特徴とするＭＵＳＥデコーダを提供するものであ
る。

【００３０】

【実施例】本発明のＭＵＳＥデコーダは、フィールド間
内挿時にも水平・垂直両方向の動きベクトルを用い動き
補正を行うようにし、良好な静止画を得るようにしたも
のである。

【００３１】図１は本発明によるＭＵＳＥデコーダの一
実施例のブロック図である。図６の従来例と同一部分に
は同一の符号を付し、その部分の具体的説明は省略す
る。

【００３２】図１に示す実施例においては、フレーム間
内挿回路１３ａのセレクタ１４の出力信号及びフィール
ドメモリ１５の出力信号が、それぞれフィールド間内挿
回路１８ａに入力される。セレクタ１４の出力信号は、
セレクタ２５の入力端子２５ａに供給され、フィールド
メモリ１５からの出力信号は、遅延量可変の遅延器２０
に供給される。遅延器２０の出力は１ライン遅延器２１
及び加算器２２に供給され、１ライン遅延器２１の出力
もまた加算器２２に供給される。そして、加算器２２の
出力は係数器２４により１／２倍され、セレクタ２５の
入力端子２５ｂに供給される。フィールドメモリ１５に
は、垂直の動きベクトルがコントロール信号検出回路３
０から供給される。その他の構成は従来例と同一であ
る。

【００３３】この実施例では、フレーム間内挿処理は、
フィールドメモリ１５及び１６を用い従来例と同様に水
平・垂直両方向の動き補正を施して行う。フィールド間
内挿処理は、フィールドメモリ１５及び遅延器２０を用
い、新たに水平・垂直両方向の動き補正を施して行う。

【００３４】次に、内挿処理について説明する。まず、
水平・垂直とも動き補正を行わずにフレーム間、フィー
ルド間内挿を行う場合は、フィールドメモリ１５，１６
での遅延量の合計が１フレーム（１１２５ライン）とな
るようフィールドメモリ１５及び１６を制御し、セレク
タ１４でフレーム間内挿を行う。また、フィールド間内
挿は、フィールドメモリ１５及び遅延器２０での遅延量
が５６２ラインとなるように制御し、加算器２２と係数
器２４とにより、セレクタ２５の入力端子２５ａに入力
される信号に対して５６２ライン前の信号と５６３ライ
ン前の信号との平均を求め、セレクタ２５でフィールド
間内挿を行う。

【００３５】水平方向の動き補正は、従来例と同様にフ
レーム間内挿時、フィールド間内挿時にそれぞれ行う。
フレーム間内挿時の水平方向の動き補正は、フィールド
メモリ１６における遅延量を水平動きベクトルによりデ
ータ単位で増減させ、セレクタ１４の入力端子１４ａの
入力信号の現フィールドの信号と、入力端子１４ｂの入
力信号とで、１フレーム前の信号である内挿データの位
相を一致させることにより行う。フィールド間内挿時に
おける水平方向の動き補正は、水平動きベクトルより１
フィールド間の移動量を求め、その値により遅延器２０
での遅延量をデータ単位で増減させることにより同様に
行う。

【００３６】垂直方向の動き補正は、垂直動きベクトル
を用い、フィールドメモリ１５及び１６に同時に動き補
正を施す。

【００３７】本実施例のポイントであるフィールド間内
挿における垂直方向の動き補正は、垂直動きベクトルに
より、フィールドメモリ１５での遅延量をライン単位で
増減させ、遅延器２０との合計遅延量を制御し、１フィ
ールド前の信号である内挿データの位相を現フィールド
の信号の位相と一致させて行う。位相の一致した２つの
信号を用いて、セレクタ２５でフィールド間内挿を行
う。

【００３８】ここで、フレーム間内挿処理側のフィール
ドメモリ１５及び１６に垂直動きベクトルで毎フィール
ドごとに動き補正を施すため、フィールドメモリ１６で
垂直動き補正が施される信号は、既に１フィールド前に
フィールドメモリ１５において動き補正が施された信号
である。従って、フィールドメモリ１５及び１６におい
て、２フィールド間の動きベクトルにより垂直方向の動
き補正が施されることになり、この信号を内挿信号とし
てセレクタ１４でフレーム間内挿を行う。これは、前述
した従来例において、現在の垂直動きベクトルと１フィ
ールド前の垂直動きベクトルを加算し、フレーム単位で
フィールドメモリ１６において動き補正を施しているこ
とに他ならない。

【００３９】図２は、画面全体が１フレーム（２フィー
ルド）当り２ラインずつ画面下方に移動する場合のフィ
ールド間内挿及びフレーム間内挿の様子を示している。
画面全体が１フレーム当り２ラインずつ画面下方に移動
するため、図２に黒い菱形で記した２つの走査線は同一
の内容の信号となる。従って、現フィールドの信号に対
して５６３ライン前の信号と５６４ライン前の信号を用
いてフィールド間内挿を施し、１１２７ライン前の信号
を用いてフレーム間内挿を施せば、完全な静止画が得ら
れる。そこで、フィールドメモリ１５と遅延器２０との
合計遅延量が５６３ラインとなるように、さらに、フィ
ールドメモリ１５及び１６における合計遅延量を１１２
７ライン（１フレーム＋２ライン）となるように垂直動
きベクトルにより制御し、フィールド間、フレーム間内
挿を行う。

【００４０】画面全体の垂直方向の移動速度がその他の
速度の場合であっても同様にして制御すれば対応でき
る。また、画面全体が水平・垂直にある一定の速度で移
動している場合（斜め方向への移動）で、水平・垂直方
向動き補正を同時に行う場合は、上述した水平・垂直そ
れぞれの動きベクトルによる補正を複合的に行うことに
より実現できる。

【００４１】次に、図３に他の実施例を示す。図６と同
一部分には同一の符号を付す。従来例に対して異なる点
は、フィールド間内挿回路１８ｂにセレクタ２３を設
け、フィールドメモリ１９に垂直動きベクトルを供給す
るようにした点であり、以下、フィールド間内挿回路１
８ｂについて説明する。

【００４２】フィールド間内挿回路１８ｂでは、フレー
ム間内挿回路１３から入力された信号は、フィールドメ
モリ１９及びセレクタ２５の入力端子２５ａに供給され
る。フィールドメモリ１９の出力は１ライン遅延器２
１、加算器２２及びセレクタ２３の入力端子２３ａに供
給される。１ライン遅延器２１の出力は加算器２２に供
給される。そして、加算器２２の出力レベルは係数器２
４により１／２にされ、セレクタ２３の入力端子２３ｂ
に供給される。また、セレクタ２３の出力は、セレクタ
２５の入力端子２５ｂに供給される。コントロール信号
検出回路３０によって検出された水平・垂直の動きベク
トルにより、フィールドメモリ１９によって動き補正を
施し、セレクタ２５でフィールド間内挿を行う。

【００４３】水平・垂直とも動きベクトルによる動き補
正を行わない場合、フィールドメモリ１９での遅延量が
５６２ライン分の遅延となるように制御する。そして、
セレクタ２３を、入力端子２３ｂに入来した信号が常に
出力されるように制御し、セレクタ２５の入力端子２５
ｂには、フィールド間内挿回路１８ｂに入力された信号
よりも５６２ライン遅延した信号と５６３ライン遅延し
た信号との加算平均をとった信号を供給する。入力端子
２５ａと２５ｂとに入力された信号が、セレクタ２５よ
り交互に出力されるようにセレクタ２５を制御しフィー
ルド間内挿を行う。

【００４４】画面全体が水平方向のみに、ある速度で平
行移動している場合（垂直方向の動き補正を行う必要が
ない場合）、水平方向の動き補正を行うため、水平動き
ベクトルによりフィールドメモリ１９の遅延量をデータ
単位で５６２ラインより増減させる。その他は、上述し
た水平・垂直とも動きベクトルが０の場合と同様に制御
し、内挿信号（セレクタ２３の出力）の水平位相を、セ
レクタ２５の入力端子２５ａに入力される現フィールド
の信号の水平位相と一致させて動き補正を行った後、フ
ィールド間内挿を行う。

【００４５】画面全体が垂直方向のみにある一定速度で
移動している場合（水平方向の動き補正を行う必要がな
い場合）、垂直方向の動き補正を行うため、垂直動きベ
クトルによりフィールドメモリ１９の遅延量をライン単
位で増減させる。また、セレクタ２３切り換えも垂直動
きベクトルにより制御する。

【００４６】図４は、画面全体が１フレーム（２フィー
ルド）当り１ラインづつ画面下方に移動する場合のフィ
ールド間内挿の様子を示している。画面全体が１フレー
ム当り１ラインずつ画面下方に移動するため、図４に黒
丸印で記した３つの走査線は同一の内容の信号となり、
現フィールドの信号に対して５６３ライン前の信号のみ
を用いてフィールド間内挿を施せば完全な静止画が得ら
れる。そこで、フィールドメモリ１９の遅延量が５６３
ラインとなるようにし、セレクタ２３の入力端子２３ａ
に入力された信号、即ち、フィールドメモリ１９よりの
出力信号のみがセレクタ２３より出力されるように制御
し、セレクタ２５を用いフィールド間内挿を行う。

【００４７】図５は、画面全体が１フレーム当り４ライ
ンずつ画面上方に移動する場合のフィールド間内挿の様
子を示している。この場合、図５に黒い四角印で記した
走査線は同一の内容の信号となる。そこで、フィールド
メモリ１９での遅延量が５６０ラインとなるように制御
し、加算器２２には５６０ライン遅延した信号と５６１
ライン遅延した信号を入力する。そして、セレクタ２３
より、入力端子２３ｂに入力された信号、即ち、５６０
ライン遅延と５６１ライン遅延の信号の加算平均をとっ
た信号のみが出力されるようし、セレクタ２５において
現フィールドの信号とフィールド間内挿を行う。

【００４８】画面全体の垂直方向の移動速度がその他の
速度の場合、また、画面全体が水平・垂直にある一定の
速度で移動している場合（斜め方向への移動）も、同様
に実現できる。

【００４９】なお、図３に示す実施例は、図１に示す実
施例よりも従来例との構成上の差が少なく、容易に実現
できる。

【００５０】

【発明の効果】以上の通り、本発明になるＭＵＳＥデコ
ーダは、フレーム間内挿（補間）時のみならずフィール
ド間内挿（補間）時にも垂直・水平の両方向の動き補正
を行うことにより、より完全に近い静止画を得ることが
可能となり、極めて良好な画像を提供することができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】一実施例を示すブロック図である。

【図２】図１に示す実施例の動作を説明図である。

【図３】他の実施例を示すブロック図である。

【図４】図３に示す実施例の動作を説明図である。

【図５】図３に示す実施例の動作を説明図である。

【図６】従来例を示す図である。

【符号の説明】 １１ 入力端子 １２ Ａ／Ｄ変換器 １３，１３ａ フレーム間内挿回路 １４，２３，２５ セレクタ １５，１６，１９ フィールドメモリ １８ａ，１８ｂ フィールド間内挿回路 ２０ 遅延器 ２１ １ライン遅延器 ２２ 加算器 ２４ 係数器 ２６ サブサンプル回路 ２７ フィールド内内挿回路 ２８ 混合器 ２９ 動き量検出回路 ３０ コントロール信号検出回路 ３１ 出力端子

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】４フィールドで一巡するオフセットサブサ
   ンプリングにより帯域圧縮され、かつ画像の動き量と方
   向を示す動きベクトルを少なくとも含んだコントロール
   信号を有するテレビジョン信号を元の広帯域なテレビジ
   ョン信号に復調するＭＵＳＥデコーダであり、 フレーム間内挿回路及びフィールド間内挿回路を有する
   静止画処理回路と、 動画処理回路と、 前記コントロール信号中の前記動きベクトルを検出する
   コントロール信号検出回路と、 動き量検出回路と、 前記動き量検出回路の出力に応じ前記静止画処理回路の
   出力と前記動画処理回路の出力とを適応混合して出力す
   る混合回路とを具備し、 前記フレーム間内挿回路は、前記コントロール信号検出
   回路から出力される前記動きベクトルにより水平及び垂
   直の両方向に動き補正を行うＭＵＳＥデコーダにおい
   て、 前記フィールド間内挿回路を、前記コントロール信号検
   出回路から出力される前記動きベクトルにより水平及び
   垂直の両方向に動き補正を行う回路としたことを特徴と
   するＭＵＳＥデコーダ。
2. 【請求項２】請求項１記載のＭＵＳＥデコーダにおい
   て、前記フィールド間内挿回路は、 前記フレーム間内挿回路の出力を入力信号とする遅延量
   可変の第１の遅延器と、 前記第１の遅延器の出力を入力信号とする第２の遅延器
   と、 前記第１及び第２の遅延器の出力を加算する加算器と、 前記加算器の出力のレベルを１／２にする係数器と、 前記係数器の出力または前記第１の遅延器の出力のどち
   らかを選択出力する第１のセレクタと、 前記第１のセレクタの出力または前記第１の遅延器への
   入力信号のどちらかを選択出力する第２のセレクタとを
   有し、 前記コントロール信号検出回路から出力される前記動き
   ベクトルにより、前記第１の遅延器の遅延量と、前記第
   １のセレクタとを制御することを特徴とするＭＵＳＥデ
   コーダ。