JPH06245141A - テレビジョン回路 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【構成】順次走査形態におけるフレーム差（順次フレー
ム差）からフィールド位相を検出するフィールド位相検
出手段を設け、その検出結果を受けて飛び越し走査形態
の信号系列を順次走査形態の信号系列に変換する。 【効果】テレシネ信号に関して補強信号によるノイズ増
加をなくすとともに、テレシネ信号の検出精度を向上す
ることにより、順次、走査化特性を改善できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はテレビジョン回路に係
り、特に、原信号の毎秒フレーム数が伝送信号の毎秒フ
レーム数以下であることを検出して、原信号の１フレー
ムごとに完結した順次走査化処理を行うテレビジョン回
路に関する。

【０００２】

【従来の技術】現行テレビジョン方式（ＮＴＳＣ方式）
では、飛び越し走査により１フレームを２フィールドに
分けて伝送している。従来のテレビジョン受像機では、
飛び越し走査のまま表示を行っているため、１ラインお
きの走査線構造による再生画像の粗さやフリッカ妨害
（ちらつき）が画質劣化の原因となっていた。

【０００３】この画質劣化を軽減するため、第１世代の
ＥＤＴＶ受信機（クリアビジョン受信機）では、受信側
で動きに応じた走査線補間処理（動き適応順次走査化）
を行い、順次走査形態に変換して表示する。しかし、受
信側の信号処理だけで行う順次走査化には画質改善に限
界があり、画像が動いている部分で垂直解像度が低下す
る、あるいは飛び越し走査による折返し歪を完全には除
去できない、などの問題点があった。

【０００４】これらの問題点を解決するため、現在規格
化検討中の第２世代ＥＤＴＶでは、順次走査化のための
補強信号（ＶＴ）の伝送が検討されている。この方式で
は、送信側で順次走査形態の信号源を用い、飛び越し走
査形態に変換した信号を主信号として伝送するととも
に、飛び越されて伝送できない走査線信号をＶＴ信号と
して伝送する。受信側では、主信号とＶＴ信号を用いて
順次走査化し、もとの信号を再生する。

【０００５】このＶＴ信号処理の代表的なものとして、
図２に示すように、順次フレーム差（ＦＤ）をＶＴ信号
とする方式（同図ａ）と、ライン差（ＬＤ）をＶＴ信号
とする方式（同図ｂ）がある。このように作成されたＶ
Ｔ信号は、レターボックス式ワイド画面上下の無画部な
どを用いて受信側に伝送する。

【０００６】一方、現行テレビジョン方式では３０フレ
ーム／秒のフレームレートで画像が伝送されるのに対
し、映画などで利用されるフィルム画像はもともと２４
フレーム／秒のフレームレートである。また、最初から
テレビジョン番組用に撮影されたフィルム画像の中に
は、３０フレーム／秒のものもある。このように、フィ
ルムから変換したテレビジョン信号（テレシネ信号）で
は、原信号のフレームレートが伝送信号のフレームレー
ト以下であるため、上述したＶＴ信号を用いなくても、
図３に示すように原信号の１フレームごとに完結したフ
ィールド間走査線補間処理を行えば、完全な順次走査化
が可能となる（特願平2−45408号明細書）。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】上述したようなＶＴ信
号を受信側に伝送する方式では、ＶＴ信号の伝送路（レ
ターボックス画面上下の無画部など）の伝送容量が小さ
いため、全帯域にわたってＶＴ信号を伝送することはで
きない。従って、ＶＴを伝送できない帯域に関しては、
第１世代ＥＤＴＶと同じ動き適応順次走査化を行わざる
を得ない。

【０００８】また、ＶＴ信号を送信側で圧縮して無画部
に多重するため、受信側では伸張して再生する必要があ
る。この伸張処理により、ＶＴ信号に混入した伝送ノイ
ズが視感度の高いスペクトル成分に変換されるため、視
覚的に目立ちやすくなるという欠点がある。

【０００９】一方、上述したようなテレシネ信号の性質
を利用した順次走査化方式（フレーム完結順次走査化方
式）では、ＶＴ信号を用いないため、伝送ノイズの影響
は少なく、また全帯域にわたって高画質化が可能であ
る。しかし、テレシネ信号であることの検出と、どのフ
ィールドを処理しているかを表すフィールド位相の検出
を受信側で行う必要がある。例えば、特願平2−45408号
明細書に記載の手法では、飛び越し走査形態の伝送信号
のフレーム差信号（飛び越しフレーム差信号）を受信側
で検出することにより、原信号が２４フレーム／秒のと
きには飛び越しフレーム差信号が５フィールド周期にな
ることを利用してテレシネ検出しているため、検出のた
めに少なくとも５フィールド分の時間が必要であるとと
もに、送信側で文字テロップなどがスーパーインポーズ
された場合などに誤検出するという問題点があった（参
考文献：影山，“テレシネ信号に適したＩＤＴＶ順次走
査化方式のハードウェア実験，”テレビ誌，４６，５，
pp．６３２−６３８）。さらに、原信号のフレームレー
トが３０フレーム／秒のときには、受信側だけの信号処
理ではテレシネ信号であることの検出ができないため、
フレーム完結順次走査化を行うことができない欠点があ
った。

【００１０】本発明の目的は、テレシネ信号に関して補
強信号によるノイズ増加をなくすとともに、２４フレー
ム／秒および３０フレーム／秒のテレシネ信号の検出精
度を向上することにより順次走査化特性を改善したテレ
ビジョン回路を提供することにある。

【００１１】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、順次走査形態におけるフレーム差信号（順次フレー
ム差信号）からフィールド位相を検出するフィールド位
相検出手段と、この検出結果を受けて飛び越し走査形態
の信号系列を順次走査形態の信号系列に変換する順次走
査化手段を用いる。

【００１２】

【作用】以下、図２および図３を用いて本発明の作用を
説明する。まず、送信側から、飛び越し走査形態の主信
号が伝送されるとともに、ＶＴ信号として、例えば、図
２（ａ）のような形態で作成された順次フレーム差信号
ＦＤが伝送されるものと仮定する。

【００１３】図３（ａ）のように、原信号のフレームレ
ートが２４フレーム／秒のときは、１フレームの原信号
から２あるいは３フィールド分の伝送信号が２，３，
２，３，…と交互に作成される。同一の原フレームから
作成された信号の場合は、順次フレーム差信号ＦＤ（換
言すれば、フィールド差信号）が０になる。信号ＦＤが
０でないときを１で表すと、５フィールド単位で信号Ｆ
Ｄが（０，１，０，０，１，…）のように繰り返され
る。この繰り返しをフィールド位相検出手段により検出
し、信号ＦＤ＝０のときは前フィールドから走査線補間
し、信号ＦＤ＝１のときには後フィールドから走査線補
間すれば、完全な順次走査形態に変換できる。

【００１４】また、図３（ｂ）のように、原信号のフレ
ームレートが３０フレーム／秒のときは、１フレームの
原信号から常に２フィールドずつの伝送信号が作成され
るため、２フィールド単位で信号ＦＤが（０，１，０，
１，…）のように繰り返される。この繰り返しをフィー
ルド位相検出手段により検出すれば、上記と同様に完全
な順次走査形態に変換できる。

【００１５】一方、図２（ｂ）のように、ＶＴ信号とし
てライン差信号ＬＤが伝送されると仮定する。このと
き、 ＬＤ＝（ｘ−（ｂ＋ｃ）／２）／２ より、 ＦＤ＝（ｘ−ａ）／２ ＝ＬＤ＋（（ｂ＋ｃ）／２−ａ）／２ として順次フレーム差信号ＦＤを受信側で作成したのち
に、上記と同様の処理を行えば、２４フレーム／秒およ
び３０フレーム／秒の信号ともに、完全な順次走査形態
に変換できる。

【００１６】これ以外にも、ＳＳＫＦ（Symmetric Shor
t Kernel Filter）やＱＭＦ （Quadrature Mirror
Filter）などを用いてＶＴ信号を作成する方法が提案
されているが、上述したライン差信号ＬＤの場合と同じ
ように、一旦、順次フレーム差信号ＦＤに変換したのち
に、フィールド位相検出を行い、この検出結果に基づい
てフィールド間走査線補間を行えばよい。

【００１７】以上説明した作用により、ＶＴ補強信号に
よるノイズ増加は発生せず、また、周期性検出のために
数フィールド待たなくてもフィールド位相を検出できる
ため誤検出などによる画質劣化が減り、本発明の目的を
達成することができる。

【００１８】

【実施例】図１に、本発明の第１の実施例のブロック図
を示す。同図において、送信側から伝送された飛び越し
走査形態の信号ＶＩは、後述する切り替え器１により、
画面中央部（主画部）に配置された主信号ＭＮと、画面
上下部（無画部）に配置された補強信号ＦＤ（順次フレ
ーム差信号）に分離する。信号ＦＤから、後述のフィー
ルド位相検出回路２によりフィールド位相ｍを検出す
る。このフィールド位相ｍを用いて、後述の順次走査化
回路３により主信号ＭＮを順次走査形態の信号ＶＰに変
換して出力する。

【００１９】図４に、本発明に用いる切り替え器１の動
作の説明図を示す。同図は、現行受信機を用いて伝送信
号ＶＩを観察したときの様子を示したものである。画面
中央の主画部には主信号ＭＮが現行テレビジョンと同様
に表示され、画面上下の無画部には補強信号ＦＤが水平
１／３時間圧縮多重されている。この主信号ＭＮと補強
信号ＦＤを、切り替え器１により時分割分離する。

【００２０】図５に、本発明に用いるフィールド位相検
出回路２の説明図を示す。補強信号として伝送された順
次フレーム差信号ＦＤを、絶対値回路４および２値化回
路５により２値化して、画素ごとに“静止画素”と“動
き画素”に分ける。この“動き画素”の数を１フィール
ド累積回路６により計数したのち２値化回路７により２
値化して、フィールドごとに“静止フィールド”（ｍ＝
０）と“動きフィールド”（ｍ＝１）に分け、フィール
ド位相信号ｍを出力する。

【００２１】図６に、本発明に用いる順次走査化回路３
の説明図を示す。この回路では、フィールド位相信号ｍ
に基づいてフレーム完結順次走査化を行い、飛び越し走
査形態の信号ＭＮを順次走査形態の信号ＶＰに変換す
る。まず、信号ＭＮを遅延回路８により２６３Ｈ（Ｈは
水平走査期間）遅延し、さらに遅延回路９により２６２
Ｈ遅延する。切り替え器１０により、信号ｍ＝０のとき
は遅延回路９の出力を選択し、ｍ＝１のときは遅延して
いない信号ＭＮを選択して出力する。この処理により、
原信号の１フレーム内で完結したフィールド間走査線補
間を実現できる。さらに、遅延回路８の出力と、切り替
え器１０の出力を、倍速線順次回路１１により倍速クロ
ック読み出しを行い、かつ１走査線ごとに交互に出力し
て線順次化し、順次走査信号ＶＰを得る。

【００２２】図７に、本発明の第２の実施例のブロック
図を示す。この回路では、伝送信号ＶＩはテレシネ信号
だけでなく一般のテレビジョン信号（以下、ノーマル信
号と略記）の場合もありうることに着目し、それぞれに
適した順次走査化処理を行う。さらに、伝送信号ＶＩ
は、輝度信号と色信号が多重されたコンポジット信号で
あることを想定している。

【００２３】同図において、切り替え器１により伝送信
号ＶＩを主信号ＭＮと補強信号ＦＤに分離したのち、主
信号ＭＮはＹＣ分離回路１２により輝度信号と色信号を
分離する。色信号については、従来と同様の信号処理
（フィールド内走査線補間処理など）により順次走査化
を行えばよいため、以下、輝度信号Ｙの処理について説
明する。

【００２４】信号Ｙは、後述する順次走査化回路１３に
より順次走査信号ＶＰに変換して出力する。このとき、
伝送信号ＶＩがテレシネ信号の場合にはフィールド位相
検出回路からの信号ｍに基づいたフレーム完結順次走査
化回路１４の出力を切り替え器１８により選択し、ノー
マル信号の場合には、主信号だけから順次走査化する動
き適応順次走査化回路１５の出力と、補強信号ＦＤも用
いて順次走査化するＶＴ順次走査化回路１６の出力を切
り替え器１７によりさらに選択して出力する。まず、動
き適応順次走査化とＶＴ順次走査化の選択は、送信側か
ら伝送される識別制御信号ｃ（ＶＴ信号が伝送されてい
るか否かを示す信号）に従って選択する。また、テレシ
ネ信号とノーマル信号との選択も同様に、識別制御信号
が利用できれば好ましいが、次に示すフィールド周期検
出回路１９を用いれば、受信側だけの信号処理でも識別
できる。

【００２５】図８に、本発明に用いるフィールド周期性
検出回路１９の説明図を示す。図３に示したように、原
信号が２４フレーム／秒のときは順次フレーム差信号Ｆ
Ｄが（０，１，０，０，１，…）の５フィールド周期と
なり、原信号が３０フレーム／秒のときは信号ＦＤが
（０，１，０，１，…）の２フィールド周期となる。フ
ィールド周期性検出回路１９では、フィールド位相信号
ｍを利用して、５フィールド周期検出回路２０および２
フィールド周期検出回路２１によりこれらのパターンを
検出し、ＮＯＲ回路２２により、どちらかの周期性が検
出された場合にはｐ＝０を、それ以外にはｐ＝１をフィ
ールド周期性検出結果として出力する。なお、上述した
周期検出回路２０および２１は、ＲＯＭや論理回路など
により容易に実現可能なため、特に図示は行わない。

【００２６】図９に、本発明に用いる順次走査化回路１
３の説明図を示す。この回路は、上述したフレーム完結
順次走査化回路１４と、動き適応順次走査化回路１５
と、ＶＴ順次走査化回路１６の機能を持ち、遅延回路な
どの共通化を行った構成となっている。

【００２７】まず、入力信号Ｙを遅延回路２３，２４，
２５により合計５２５Ｈ遅延する。この遅延信号と、遅
延していない信号とを、フィールド位相信号ｍに従って
切り替え器２６で選択してフレーム完結走査線補間信号
とし、係数回路３１に入力する。また、加算器２７およ
び係数回路２８により遅延回路２４の入出力の平均をと
り、フィールド内走査線補間信号として係数回路３２に
入力する。

【００２８】一方、入力信号Ｙと、遅延回路２５の出力
（合計５２５Ｈ遅延させた信号）とを動き検出回路２９
に入力し、画素ごとの動き検出を行う。この動き検出回
路２９は、減算回路，絶対値回路，正規化回路などから
構成されるが、従来技術で容易に実現可能なため、特に
図示は行わない。

【００２９】乗算器３０を用いて、この動き検出結果
（０のとき静止，１のとき動き）と、フィールド周期性
検出結果ｐとの乗算を行い、その結果ｋを係数回路３１
および３２に入力する。係数回路３１および３２では、
それぞれ（１−ｋ）倍およびｋ倍の乗算を行い、加算器
３３により加算を行う。

【００３０】これらの処理により、信号ｐ＝０のとき
（５フィールド周期、あるいは２フィールド周期が検出
されたとき）には常にフレーム完結補間信号が出力さ
れ、信号ｐ＝１のときには、画像の動きに応じてフレー
ム完結補間信号とフィールド内走査線補間信号とを混合
して出力することになる。なお、信号ｐ＝１のときは、
信号ｍ＝０に固定すれば、従来の動き適応走査線補間処
理と等価の動作をする。

【００３１】また、信号ＦＤは、並べ換え回路３４およ
び水平伸張回路３５により、もとの走査線位置および時
間軸に戻したのち、加算器３６により５２５Ｈ遅延した
信号Ｙと加え、間引かれた走査線信号を再生する。ただ
し、この信号は水平低域成分だけが歪のない成分である
ため、フィルタ３８により水平低域成分を抽出し、フィ
ルタ３７により抽出した補間走査線信号の高域成分と混
合して、切り替え器４０に入力する。

【００３２】ここで、送信側から伝送された識別制御信
号ｃに信号ｐを乗じた信号ｃ′によってどちらかを選択
する。すなわち、信号ｐ＝０のときは、識別制御信号ｃ
に関わらず常にフレーム完結補間信号が選択され、信号
ｐ＝１のときは、信号ｃに従って、動き適応補間信号あ
るいはＶＴ補間信号が選択される。この信号と、遅延回
路２４の出力信号を、倍速線順次回路４１により倍速ク
ロック読み出しを行い、かつ１走査線ごとに交互に出力
して線順次化し、順次走査信号ＶＰを得る。

【００３３】図１０に、本発明の第３の実施例のブロッ
ク図を示す。ここでは、ＶＴ補強信号としてライン差信
号ＬＤが伝送された場合の回路構成を示している。同図
において、切り替え器１により、伝送信号ＶＩを主信号
ＭＮと補強信号ＬＤ′に分離し、主信号ＭＮはＹＣ分離
回路１２によりＹＣ分離し、補強信号ＬＤ′は後述する
ＬＤ復調回路４３により復調して信号ＬＤとする。次
に、ＹＣ分離後の信号Ｙと信号ＬＤから、後述する順次
フレーム差検出回路４４により順次フレーム差信号ＦＤ
を検出する。後は上記と同様に、信号ＦＤからフィール
ド位相とフィールド周期性を検出し、これらの検出結果
をもとに順次走査化処理を行う。

【００３４】図１１に、本発明に用いるＬＤ復調回路４
３の説明図を示す。同図において、伝送された補強信号
ＬＤ′を、並べ換え回路４６および水平伸張回路４７に
より、もとの走査線位置および時間軸に戻して信号ＬＤ
とし、出力する。これらはメモリ回路などを用いた従来
技術で容易に実現可能なため、特に図示は行わない。

【００３５】図１２に、本発明に用いる順次走査回路４
５の説明図を示す。この回路では、図９に示した回路と
同様に、フレーム完結順次走査化，動き適応順次走査
化，ＶＴ順次走査化を行うが、補強信号として信号ＬＤ
を入力するところが異なる。すなわち、遅延回路２３，
２４，２５、および切り替え器２６によりフレーム完結
走査線補間を行い、加算器２７および係数回路２８によ
りフィールド内走査線補間を行うところまでは同じであ
る。

【００３６】ここで、復調した信号ＬＤを加算器４８に
よりフィールド内走査線補間信号に加えることにより、
飛び越された走査線信号を再生する。この信号と、フレ
ーム完結走査線補間信号（切り替え器２６の出力）に、
係数器３２および３１を用いてそれぞれ係数ｋおよび
（１−ｋ）を乗じ、加算器３３により混合する。このと
きの信号ｋは、動き検出回路２９の出力にフィールド周
期性検出結果ｐを乗じたものであり、ｐ＝０のときはｋ
＝０となるためフレーム完結補間信号が選択され、ｐ＝
１のときはｋは動きに応じた値となるため動き適応走査
線補間信号が選択される。

【００３７】この信号と遅延回路２４の出力とを、倍速
線順次回路４１により倍速クロック読み出しを行い、か
つ１走査線ごとに交互に出力して線順次化し、順次走査
信号ＶＰを得る。また、遅延回路２５の出力と加算器４
８の出力の差信号の水平低域成分は順次フレーム差信号
ＦＤであるため、減算回路４９およびフィルタ５０によ
り、順次フレーム差検出回路４４を実現できる。

【００３８】以上、ＶＴ補強信号として、順次フレーム
差信号ＦＤとライン差信号ＬＤの場合について例を挙げ
て説明したが、上述したように、ＳＳＫＦやＱＭＦなど
を用いて作成したＶＴ補強信号の場合にも、一旦順次フ
レーム差信号ＦＤに変換したのちにフィールド位相検出
を行い、この検出結果に基づいてフィールド間走査線補
間を行えば、同様にフレーム完結順次走査化が可能とな
る。

【００３９】

【発明の効果】本発明によれば、テレシネ信号に関して
補強信号によるノイズ増加をなくすとともに、テレシネ
信号の検出精度を向上することにより順次走査化特性を
改善できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施例のブロック図。

【図２】フレーム完結順次走査化の動作説明図。

【図３】ＶＴ信号処理の動作説明図。

【図４】本発明に用いる回路の動作説明図。

【図５】本発明に用いる回路の動作説明図。

【図６】本発明に用いる回路の動作説明図。

【図７】本発明の第２の実施例のブロック図。

【図８】本発明に用いる回路の動作説明図。

【図９】本発明に用いる回路の動作説明図。

【図１０】本発明の第３の実施例のブロック図。

【図１１】本発明に用いる回路の動作説明図。

【図１２】本発明に用いる回路の動作説明図。

【符号の説明】

１，１０，１７，１８，２６，４０…切り替え器、２…
フィールド位相検出回路、３，１３，１４，１５，１
６，４５…順次走査化回路。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】順次走査形態におけるフレーム差信号から
   フィールド位相を検出するフィールド位相検出手段と、
   この検出結果を受けて飛び越し走査形態の信号系列を順
   次走査形態の信号系列に変換する順次走査化手段を備え
   たことを特徴とするテレビジョン回路。
2. 【請求項２】請求項１において、上記フィールド位相検
   出手段では、順次走査化のための補強信号を用いて順次
   走査形態の前記フレーム差信号のフィールド位相を検出
   するテレビジョン回路。
3. 【請求項３】請求項１または２において、上記順次走査
   化手段は、原信号の１フレームごとに完結した走査線補
   間処理を行うテレビジョン回路。