JPH06233322A - Muse信号処理回路 - Google Patents

Muse信号処理回路

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JPH06233322A
JPH06233322A JP5039489A JP3948993A JPH06233322A JP H06233322 A JPH06233322 A JP H06233322A JP 5039489 A JP5039489 A JP 5039489A JP 3948993 A JP3948993 A JP 3948993A JP H06233322 A JPH06233322 A JP H06233322A
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 十分な画像品位を維持し、しかも回路規模及
び消費電力が小さくLSI化が容易なMUSE信号処理
回路を提供すること。 【構成】 混合回路9に供給される3つの信号を32.
4MHzレートの信号に揃える。これにより、動画系処
理回路7及び動き検出系ではサンプリングレート変換回
路が不要となり回路規模を小型化できる。さらに、動画
系処理、動き検出系、及び混合回路9が32.4MHz
レートという低速動作となるので、消費電力を大幅に低
減できる。従って、LSI化が容易となり、低コストで
製造できる。静止画系処理回路31の出力を32.4M
Hzレートの信号としたので、静止画系のY信号の水平
周波数帯域は、16.2MHzに制限されるが、欠落す
る情報は、従来の20MHz帯域のY信号全情報のわず
か4%程度であり、十分な画像品位を維持できる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、MUSE信号処理回路
に関し、特に、十分な画像品位を維持し、しかも回路規
模及び消費電力が小さくLSI化が容易なMUSE信号
処理回路を提供することを目的としている。
【0002】
【従来の技術】MUSE方式は、高品位テレビジョン
(以下HDTV)信号を帯域圧縮して、衛星放送1チャ
ンネルで伝送可能とする方式であり、日本放送協会が開
発した方式である。その詳細については、各種文献(例
えば、「MUSE方式の開発」,日本放送協会技術研
究,昭和62年第32巻第2号p18〜53 ; 二宮
著,「MUSE−ハイビジョン伝送方式」,コロナ社,
電子情報通信学会)に記載されているので、ここでは内
容説明は省略する。
【0003】図3に従来のMUSEデコーダを示す。こ
のデコーダは、MUSE信号が供給され、1フレーム当
たりの走査線が1125本の高品位な映像信号を出力す
る。
【0004】A/D変換回路(アナログ/デジタル変換
回路)1により16.2MHzに再サンプリングされて
デジタル信号となったMUSE信号は、ディエンファシ
ス回路2に供給されて、MUSE方式で定めれたディエ
ンファシス処理される。ディエンファシス回路2より出
力されたMUSE信号は静止画系処理回路23,動画系
処理回路24,動き検出回路15に供給される。
【0005】また、A/D変換されたMUSE信号はコ
ントロール信号分離回路3にも供給され、ここで、信号
処理上必要な情報であるコントロール信号が分離され
る。
【0006】静止画系処理回路23では、まず、フレー
ム間内挿回路4によりフレーム間内挿処理が行われ、フ
レーム間の折り返し成分が除去された32.4MHzレ
ートの信号が出力される。図4にこの動作を示す。伝送
されてきた現フレームの信号(ここでは○印の信号)に
1フレーム前の信号(ここでは●印の信号)を内挿する
のがフレーム間内挿処理である。よって、この処理によ
り、16.2MHzレートの信号が32.4MHzレー
トの信号として出力される。
【0007】フレーム間内挿回路4から出力された3
2.4MHzレートの輝度信号は、次に、サンプリング
レート変換回路5で48.6MHzレートの信号に変換
され、さらに、フィールド間内挿回路6によってフィー
ルド間内挿処理される。(フレーム間内挿回路4から出
力される32.4MHzレートの色信号の処理について
は後述する。)図5にフィールド間内挿動作の原理図を
示す。同図に示す実線は現フィールドの走査線を、破線
は1フィールド前の走査線をそれぞれ示す。48.6M
Hzレートの信号は、一旦1/2の24.3MHzレー
トの信号に間引かれる。間引く位相は伝送されてくるコ
ントロール信号によって識別される。現フィールドの信
号成分(○印)と1フィールド前の信号成分(●印)と
はオフセットしており、間引かれた信号を、図示するよ
うに1フィールド前の上下の●印の信号成分の平均をと
って現フィールドに内挿することにより、48.6MH
zレートのフィールド間内挿処理された信号となる。フ
ィールド間内挿回路6の出力信号が、混合回路9に供給
される。
【0008】一方、動画系処理回路24では、フィール
ド内内挿回路7により、現フィールドの信号成分(例え
ば図4に示す○印)から伝送されていない信号成分(●
印)を2次元の内挿フィルタによって生成し、内挿処理
を行う。その結果、32.4MHzレートの信号がフィ
ールド内内挿回路7から出力され、サンプリングレート
変換回路8で48.6MHzレートの信号に変換され
る。変換された48.6MHzレートの信号(輝度信
号)が、混合回路9に供給される。なお、フィールド内
内挿回路7は、輝度信号のフィールド内内挿処理と色信
号のフィールド内内挿処理とを兼用している。動き検出
回路15は、1フレーム差分信号と2フレーム差分信号
との2つの信号を得て、この2つの信号から動き検出信
号を生成する。動き検出信号は32.4MHzレートの
信号であるので、サンプリングレート変換回路16によ
り48.6MHzレートの信号に変換されて混合回路9
に供給される。
【0009】ここで、フィールド間内挿回路6から混合
回路9に供給される静止画系処理信号(輝度信号)を
S、サンプリングレート変換回路8から混合回路9に供
給される動画系処理信号(輝度信号)をM、同じくサン
プリングレート変換回路16から供給される動き検出信
号の値をk(0≦k≦1)とすると、混合回路9の出力
信号(輝度信号)は、kM+(1−k)Sとなる。この
ように、動き検出信号の値k、即ち画像の動き量kに応
じて、動画系処理信号Mと静止画系処理信号Sとが混合
されて出力される。
【0010】次に、色信号復調について説明する。静止
画系処理では、フレーム間内挿回路4から出力された色
信号はまず、時間伸長回路10によって4倍に時間伸長
される。これは、図6に示すように、色信号(C信号)
は輝度信号(Y信号)に対して1/4に時間圧縮され時
分割多重されて伝送されてくるためである。時間伸長の
結果、8.1MHzレートになった信号は、フィールド
間内挿回路11によって、16.2MHzレートの信号
となり、混合回路14に供給される。
【0011】動画系処理では、フィールド内内挿回路7
から出力された色信号は、時間伸長回路12、フィール
ド内内挿回路13を介して16.2MHzレートの信号
となり、混合回路14に供給される。
【0012】混合回路14には、さらに動き検出回路1
5から16.2MHzレートの動き検出信号が供給さ
れ、混合回路14は、色信号の静止画系処理出力と動画
系処理出力とを画像の動き量に応じて、混合回路9と同
様に適応混合する。
【0013】MUSE信号の色信号は線順次で伝送され
てくるので、混合回路14の出力を色線順次デコード回
路18によって線順次復調し、R−Y,B−Yの色差信
号を得る。R−Y信号,B−Y信号は16.2MHzレ
ートであるため、それぞれサンプリングレート変換回路
17によって、48.6MHzレートの信号に変換され
る。48.6MHzレートに変換されたR−Y信号,B
−Y信号は、混合回路9の出力であるY信号と共にマト
リックス回路19に供給される。
【0014】マトリックス回路19は、Y信号、R−Y
信号、B−Y信号からR,G,Bの3原色信号を生成す
る。このR,G,B信号は、CRTガンマ処理回路2
0、12/11倍の時間伸長回路21を介してD/A変
換回路22に供給される。そして、D/A変換回路22
によってアナログ信号に変換されて、走査線が1125
本/フレームの高品位信号として出力される。
【0015】静止画系処理回路23出力のY信号は4
8.6MHzレートの信号であるので、静止画系のY信
号の帯域は、図7に示すように水平周波数が20MHz
までの帯域となる。
【0016】
【発明が解決しようとする課題】上記した従来の装置で
は、静止画系処理回路23の出力が48.6MHzレー
トの信号になるため、レート合わせの必要から、動画処
理系回路24ではサンプリングレート変換回路8によっ
て48.6MHzにレート変換している。同様の理由
で、色信号処理系ではサンプリングレート変換回路17
によって、また、動き検出系ではサンプリングレート変
換回路16によって、それぞれ48.6MHzにレート
変換している。このように、従来はサンプリングレート
変換回路が多数必要となり、回路規模の大型化を招いて
いた。
【0017】また、サンプリングレート変換回路5,
8,16,17からD/A変換器22までが、48.6
MHzレートの高速動作となり、消費電力が大きかっ
た。
【0018】よって、従来の装置をLSI化するために
は、回路規模が大きいこと、高速動作により消費電力が
大きいこと、さらには回路規模が大きいことによる消費
電力の増加等、不具合な点が多く、従来の装置はLSI
化が難しかった。
【0019】この発明が解決しようとする課題は、十分
な画像品位を維持しつつ、回路規模が小さく、しかも動
作スピードが低速であり、LSI化が容易なMUSE信
号処理装置とするには、どのような手段を講じればよい
かという点にある。
【0020】
【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、
【0021】A/D変換により再サンプリングされた後
ディエンファシス処理されたMUSE信号が供給され、
フレーム間内挿及びフィールド間内挿を行う静止画系処
理回路と、
【0022】前記MUSE信号が供給され、フィールド
内内挿を行う動画系処理回路と、
【0023】前記MUSE信号が供給され、画像の動き
を検出する動き検出回路と、
【0024】前記動き検出回路の検出出力信号に応じ
て、前記静止画系処理回路の輝度信号出力と前記動画系
処理回路の輝度信号出力とを混合する混合回路とを備え
たMUSE信号処理回路において、
【0025】前記静止画系処理回路の出力信号と前記動
画系処理回路の出力信号と前記動き検出回路の検出出力
信号との3つの信号を32.4MHzレートの信号に揃
え、混合回路は、32.4MHzレートの混合動作を行
うことを特徴とするMUSE信号処理回路を提供するも
のである。
【0026】
【実施例】本発明になるMUSE信号処理回路の一実施
例を図1に示す。この実施例は、1フレーム当たりの走
査線が1125本の高品位の映像信号と、その高品位の
映像信号を1フレーム当たりの走査線が525本の信号
に変換した映像信号とを出力できるMUSEデコーダ
(請求項4に対応)である。なお、図1において従来例
と同一の部分には同一の符号を付し、その部分の具体的
な説明は省略する。
【0027】本実施例では、混合回路9に供給される3
つの信号を32.4MHzレートの信号に揃えている。
即ち、静止画系処理回路31の出力信号と、動画系処理
回路7の出力信号と、動き検出回路15の動き検出信号
との3つの信号を32.4MHzレートの信号に揃えて
いる。このため、静止画系処理回路31(ブロック4〜
6,30から成る)では、従来例に比べて、さらに4
8.6MHzレートから32.4MHzレートへの変換
のためのサンプリングレート変換回路30が必要となる
が、動画系処理回路7及び動き検出系では、サンプリン
グレート変換回路(従来例のブロック8,16)が不要
となる。よって、動画系処理回路7はフィールド内内挿
回路7のみでよく、動き検出系も動き検出回路15のみ
でよいので、回路の小型化が図れ、回路小型化の分の消
費電力の削減も図れる。さらに、動画系処理回路、動き
検出系、混合回路9を32.4MHzレートという従来
例に比べて十分に遅いスピードで動作させているので、
消費電力を大幅に低減できる。回路規模の小型化、消費
電力の小電力化は、LSI化を容易とする。
【0028】ここで、MUSE方式においては図6に示
すように、色信号は輝度信号と時分割多重されている。
そこで、本実施例では、従来の混合回路14による色信
号の混合動作を、混合回路9での輝度信号の混合動作と
共用させている。(色信号と輝度信号とは時分割多重さ
れているので、タイミングをずらして混合動作を行え
ば、輝度信号と色信号との別々の混合動作が1つの回路
で簡単に行える。)なお、静止画系処理回路31からの
色信号の混合回路9への供給であるが、フレーム間内挿
回路4の出力を従来例と同様に分岐させ、分岐させたフ
レーム間内挿回路4の出力とサンプリングレート変換回
路30の出力とをスイッチを介して混合回路9に供給す
る(図示せず)。前述したように、色信号と輝度信号と
は時分割多重されているので、色信号と輝度信号とのそ
れぞれのタイミングに合わせてスイッチを切換えること
により、色信号と輝度信号とを別々に混合回路9に供給
できる。
【0029】32.4MHzレートで動作する混合回路
9の出力信号の色信号成分は、色復調回路40(ブロッ
ク12,13,18で構成)に供給される。そして、色
信号成分は従来と同様に、時間伸長回路12による4倍
の時間伸長、フィールド内内挿回路13によるフィール
ド内内挿、色線順次デコード回路18によるデコード処
理によって、16.2MHzレートのR−Y,B−Y信
号となる。色復調回路40は混合回路が不要となるな
ど、従来に比べて回路規模を小型化できる。
【0030】色線順次デコード回路18から出力される
16.2MHzレートのR−Y,B−Y信号は、サンプ
リングレート変換回路30により32.4MHzレート
の信号に変換されて、混合回路9のY信号出力と共にマ
トリックス回路19に供給される。マトリックス回路1
9、CRTガンマ処理回路20、12/11倍の時間伸
長回路21、D/A変換回路22は従来と同様の動作を
行い(但し、信号は32.4MHzレートの信号)、走
査線が1125本/フレームの高品位信号(アナログの
R,G,B信号)を出力する。ブロック30及びブロッ
ク19〜22が第1の出力回路を構成している。
【0031】上述した実施例では、静止画系処理回路3
1の出力を32.4MHzレートの信号としたので、静
止画系のY信号の水平周波数帯域は、図2に示すように
16.2MHzに制限される。しかし、16.2MHz
に制限されることにより欠落する情報は、従来の20M
HzのY信号全情報のわずか4%程度であり、画面サイ
ズがそれ程大型でないハイビジョン受像機、例えば家庭
用のハイビジョン受像機での再生においては、画像品位
に影響を与えるものではない。
【0032】また、色信号の静止画系処理は、従来はフ
ィールド間内挿回路11によるフィールド間内挿処理で
あったのに対して、本実施例では、フィールド内内挿回
路13によるフィールド内内挿処理である。よって、本
実施例における色信号の静止画系の水平周波数帯域は、
従来例よりも制限されてしまうが、色信号の帯域減少に
よる影響は、Y信号の帯域減少による影響よりもさらに
小さく、問題とならないレベルである。混合回路9で色
信号の混合動作を共用させずに、従来通りに色信号を復
調すれば、もちろん従来と同様の水平周波数帯域を有す
る色信号が得られる。なお、動画系処理での信号帯域
は、Y信号、C信号とも従来例と同一である。
【0033】次に、525本/フレームの信号を出力す
る第2の出力回路32について説明する。525本/フ
レームの信号は、MUSE信号による放送をハイビジョ
ン対応でない一般のTV受像機で視聴可能とするための
信号である。(もちろん画像品位は1125本/フレー
ムの信号よりも劣化している。)
【0034】第2の出力回路32の垂直LPF(ローパ
スフィルタ)33には、混合回路9のY信号出力が供給
される。Y信号の垂直帯域は一般のTV受像機で扱える
帯域よりも広いので、垂直LPF33により垂直高域成
分を減衰させる。そして、走査線変換回路34により、
525本/フレームのY信号に変換する。
【0035】一方、走査線変換回路35には、色復調回
路40からR−Y,B−Y信号(色信号)が供給され、
それぞれ525本/フレームの信号に変換される。走査
線変換回路34,35での走査線変換は従来からよく知
られた方法で行う。
【0036】走査線変換回路34,35の出力はそれぞ
れD/A変換回路36に供給されて、アナログのY,R
−Y,B−Y信号(それぞれ525本/フレームの信
号)となって出力される。フロック33〜36が第2の
出力回路を構成している。
【0037】本実施例では、静止画系処理回路31、動
画系処理回路7、動き検出回路15、混合回路9、及び
色復調回路40を、1125本/フレームの信号処理と
525本/フレームの信号処理とで共用できる。よっ
て、525本/フレームの信号を得るために付加する第
2の出力回路は、簡単な構成で回路規模が小さなもので
よい。
【0038】上述したように、この実施例は、混合回路
9に供給される3つの信号を32.4MHzレートの信
号に揃えたので、動画系処理及び動き検出系ではサンプ
リングレート変換回路が不要となる。また、混合回路9
で色信号の混合動作を共用させたことにより、色復調回
路の構成を簡略化できる。さらに、1125本/フレー
ムの信号処理と525本/フレームの信号処理とで共用
回路部分が非常に多く、525本/フレームの信号を得
るために付加する回路は簡単な小規模の回路でよい。従
って、本実施例は、全体の回路規模を大幅に小型化でき
る。
【0039】また、この実施例は、動画系処理、動き検
出系、及び混合回路9が32.4MHzレートという低
速動作となり、混合回路9以降も、32.4MHzレー
トの低速動作となるので、消費電力を大幅に低減でき
る。また、回路規模が小型化したことによる消費電力の
低減効果もある。
【0040】よって、本実施例は、LSI化が容易とな
り、低コストで製造できるようになる。なお、より回路
規模の小型化を優先させるために、動き検出信号を2フ
レーム差分信号のみから生成するようにして、動き検出
回路の構成を簡略化してもよい。また、ブロック30及
びブロック19〜22から構成される第1の出力回路を
設けずに、第2の出力回路32のみを設け、いわゆるダ
ウンコンバータとして構成してもよい。このダウンコン
バータは、当然、第1の出力回路を付加するだけで簡単
にMUSEデコーダとすることができる。
【0041】
【発明の効果】以上の説明をまとめると、本発明になる
MUSE信号処理回路は、以下の効果を有する。
【0042】(イ)混合回路9に供給される3つの信号
を32.4MHzレートの信号に揃えたので、動画系処
理及び動き検出系ではサンプリングレート変換回路が不
要となり回路規模を小型化できる。さらに、動画系処
理、動き検出系、及び混合回路9が32.4MHzレー
トという低速動作となるので、消費電力を大幅に低減で
きる。また、回路規模を小型化したことによる消費電力
の低減効果もある。従って、LSI化が容易となり、低
コストで製造できる。もちろん、低速動作による画像品
質への影響はほとんどない。
【0043】(ロ)混合回路9で色信号の混合動作を共
用させた場合には(請求項2に対応)、後段の色復調回
路の構成を簡略化でき、より小型化が図れる。
【0044】(ハ)1125本/フレームの信号出力を
得る回路にした場合(請求項3に対応)においても、混
合回路9以降を、32.4MHzレートの低速動作にで
きるので、従来例に比べ消費電力を大幅に低減できる。
【0045】(ニ)1125本/フレームの出力信号に
加えて525本/フレームの出力信号を得る回路にした
場合(請求項4に対応)においても、1125本/フレ
ームの信号処理と525本/フレームの信号処理とで共
用回路部分が非常に多く、525本/フレームの信号を
得るために付加する回路は簡単な小規模の回路でよいの
で、従来例に比べ回路規模を大幅に小型化でき、LSI
化が容易である。
【図面の簡単な説明】
【図1】一実施例を示すブロック構成図である。
【図2】静止画系処理回路出力の輝度信号の帯域を示す
図である。
【図3】従来例を示すブロック構成図である。
【図4】フレーム間内挿を説明するための図である。
【図5】フィールド間内挿を説明するための図である。
【図6】MUSE信号の1ラインの信号を示す図であ
る。
【図7】従来の静止画系処理回路出力の輝度信号の帯域
を示す図である。
【符号の説明】
7 動画系処理回路 9 混合回路 15 動き検出回路 31 静止画系処理回路 32 第2の出力回路 40 色復調回路
【手続補正書】
【提出日】平成5年10月8日
【手続補正1】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】請求項1
【補正方法】変更
【補正内容】
【手続補正2】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0004
【補正方法】変更
【補正内容】
【0004】A/D変換回路(アナログ/デジタル変換
回路)1により16.2MHzに再サンプリングされて
デジタル信号となったMUSE信号は、ディエンファシ
ス回路2に供給されて、MUSE方式で定めれたディエ
ンファシス処理される(ディエンファシス処理はFM変
調されて供給されるMUSE信号には必要であるが、A
M変調されて供給されるMUSE信号には不要とな
る)。ディエンファシス回路2より出力されたMUSE
信号は静止画系処理回路23,動画系処理回路24,動
き検出回路15に供給される。
【手続補正3】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0021
【補正方法】変更
【補正内容】
【0021】A/D変換により再サンプリングされたM
USE信号が供給され、フレーム間内挿及びフィールド
間内挿を行う静止画系処理回路と、
【手続補正4】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0028
【補正方法】変更
【補正内容】
【0028】ここで、MUSE方式においては図6に示
すように、色信号は輝度信号と時分割多重されている。
そこで、本実施例では、従来の混合回路14による色信
号の混合動作を、混合回路9での輝度信号の混合動作と
共用させている。(色信号と輝度信号とは時分割多重さ
れているので、輝度信号と色信号との別々の混合動作が
1つの回路で簡単に行える。)なお、静止画系処理回路
31からの色信号の混合回路9への供給であるが、フレ
ーム間内挿回路4の出力を従来例と同様に分岐させ、分
岐させたフレーム間内挿回路4の出力とサンプリングレ
ート変換回路30の出力とをスイッチを介して混合回路
9に供給する(図示せず)。前述したように、色信号と
輝度信号とは時分割多重されているので、色信号と輝度
信号とのそれぞれのタイミングに合わせてスイッチを切
換えることにより、色信号と輝度信号とを別々に混合回
路9に供給できる。

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】A/D変換により再サンプリングされた後
    ディエンファシス処理されたMUSE信号が供給され、
    フレーム間内挿及びフィールド間内挿を行う静止画系処
    理回路と、 前記MUSE信号が供給され、フィールド内内挿を行う
    動画系処理回路と、 前記MUSE信号が供給され、画像の動きを検出する動
    き検出回路と、 前記動き検出回路の検出出力信号に応じて、前記静止画
    系処理回路の輝度信号出力と前記動画系処理回路の輝度
    信号出力とを混合する混合回路とを備えたMUSE信号
    処理回路において、 前記静止画系処理回路の出力信号と前記動画系処理回路
    の出力信号と前記動き検出回路の検出出力信号との3つ
    の信号を32.4MHzレートの信号に揃え、混合回路
    は、32.4MHzレートの混合動作を行うことを特徴
    とするMUSE信号処理回路。
  2. 【請求項2】請求項1記載のMUSE信号処理回路にお
    いて、前記混合回路は、前記静止画系処理回路の色信号
    出力と前記動画系処理回路の色信号出力との混合動作を
    兼用することを特徴とするMUSE信号処理回路。
  3. 【請求項3】請求項2記載のMUSE信号処理回路にお
    いて、 前記混合回路の出力信号が供給される色信号復調回路
    と、 前記混合回路の出力信号と前記色信号復調回路の出力信
    号とが供給され、1フレーム当たりの走査線が1125
    本の映像信号を出力する第1の出力回路とを設けたこと
    を特徴とするMUSE信号処理回路。
  4. 【請求項4】請求項3記載のMUSE信号処理回路にお
    いて、 前記混合回路の出力信号と前記色信号復調回路の出力信
    号とが供給され、1フレーム当たりの走査線が525本
    の映像信号を出力する第2の出力回路を設けたことを特
    徴とするMUSE信号処理回路。
  5. 【請求項5】請求項2記載のMUSE信号処理回路にお
    いて、 前記混合回路の出力信号が供給される色信号復調回路
    と、 前記混合回路の出力信号と前記色信号復調回路の出力信
    号とが供給され、1フレーム当たりの走査線が525本
    の映像信号を出力する第2の出力回路とを設けたことを
    特徴とするMUSE信号処理回路。
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