JPH06292146A

JPH06292146A - テレビジョン信号処理回路

Info

Publication number: JPH06292146A
Application number: JP5075469A
Authority: JP
Inventors: Kenichiro Hayashi; 健一郎林; Teiji Kageyama; 定司影山; Koji Handa; 宏治半田; Hideyo Uehata; 秀世上畠; Akira Kisoda; 晃木曽田; Takaya Hayashi; 貴也林; Yasuyo Ogata; 康世小方; Yoshio Yasumoto; 吉雄安本
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1993-04-01
Filing date: 1993-04-01
Publication date: 1994-10-18

Abstract

(57)【要約】【目的】レターボックス方式と呼ばれるテレビジョン
放送方式において、送信側でオフセットを付加され伝送
される付加情報信号から、共に伝送される基準信号を用
いて、受信側でそのオフセットを除去し元の付加情報信
号を誤差なく正確に再生する。【構成】入力テレビジョン信号中の所定の走査線に含
まれるオフセット基準値及びその走査線の直流レベル基
準値と、付加情報信号を含む各走査線の直流レベルをレ
ベル検出回路２により検出し、ホールド回路３、４、５
により保持したオフセット基準値、直流レベル基準値、
及び各走査線の直流レベルに対し、加算器６により加減
算を施すことにより、直流レベル変動の影響を各走査線
毎に補正したオフセット値が得られる。このオフセット
値に対し誤差除去回路７により誤差除去処理を施し、加
算器８によりその信号を入力テレビジョン信号から減じ
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ＮＴＳＣ（National T
elevision System Committee）方式やＰＡＬ（Phase Al
ternation by Line）方式などアスペクト比が４：３で
ある現行のテレビジョン放送方式と両立性を保ちなが
ら、４：３より大きなアスペクト比を有し高画質な画像
を伝送できる、ワイドテレビジョン放送方式に準拠した
テレビジョン信号の処理回路に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】現行のテレビジョン放送方式と両立性を
保つワイドテレビジョン放送方式の中にレターボックス
方式と呼ばれる方式がある。これは例えばＮＴＳＣ方式
の場合、有効走査線（１フィールドあたり約２４０本）
の内、約１８０本を用いてアスペクト比１６：９の映像
信号を伝送するものである。この時生じる残りの走査線
（１フィールドあたり約６０本）を用いて、何らかの付
加情報信号を伝送することが提案されている。このよう
な付加情報として例えば、画像の水平周波数高域成分、
垂直周波数高域成分、垂直−時間周波数高域成分などが
考えられる。これらの信号は正負の極性を有する信号で
あるので、現行のテレビジョン放送方式で伝送可能な信
号レベルに収まるように、送信側で何らかのオフセット
が加えられる。

【０００３】このようにして伝送された付加情報信号を
受信側で処理する際には、付加情報信号に加えられてい
るオフセットを除去して元の付加情報信号を再生する必
要がある。そのため、オフセット値の基準信号を伝送す
ることが考えられている（例えば、テレビジョン学会技
術報告Ｖｏｌ．１４．Ｎｏ．２０，第１９頁から第２
４頁、あるいは、テレビジョン学会技術報告Ｖｏｌ．
１４．Ｎｏ．２８，第１９頁から第２４頁など）。受信
側では、この基準信号を用いてオフセット基準値を検出
した後、この値を次の基準信号が来るまで保持し、伝送
された信号からこの値を減じることで元の付加情報信号
を再生する。

【０００４】一般にテレビジョン受像機では、クランプ
回路により信号の直流レベルを固定しているが、クラン
プ回路の性能によっては、出力された信号の直流レベル
が変動している場合がある。このように直流レベルが変
動している信号から、一定の値に保持されたオフセット
基準値を減じると付加情報信号に不要なオフセット値が
残る。そこで、直流レベル変動に応じてオフセット基準
値を各走査線毎に補正するような回路が提案されている
（例えば、特願平４−１００８２７号）。

【０００５】以下に、そのようなテレビジョン信号処理
回路の従来例の構成と動作について、図面を用いて説明
する。

【０００６】図６は、そのような従来例の構成を示すブ
ロック図である。図６において、入力端子１はレベル検
出回路２の入力、及び加算回路１０の第一の入力に接続
される。レベル検出回路２の出力は、オフセット基準値
ホールド回路３の入力、直流レベル基準値ホールド回路
４の入力、及び直流レベルホールド回路５の入力に接続
される。オフセット基準値ホールド回路３の出力は、加
算回路１０の第二の入力に接続される。直流レベル基準
値ホールド回路４の出力は、加算回路１０の第三の入力
に接続される。直流レベルホールド回路５の出力は、加
算回路１０の第四の入力に接続される。加算回路１０の
出力は出力端子９に接続される。

【０００７】次に、図６の従来例の動作について説明す
る。図６におけるレベル検出回路２は、入力テレビジョ
ン信号中の、図７（ａ）に示すような基準信号を伝送し
ている走査線の直流レベル基準値として、例えばバック
ポーチ部７１３のレベル７１５、及びオフセット基準値
としてオフセット基準値部７１４のレベル７１６、さら
に図７（ｂ）に示すような付加情報信号を伝送している
走査線の直流レベルとして、バックポーチ部７２３のレ
ベル７２５を出力する。この際、レベルのある期間にお
ける平均値をとることにより、レベル検出の誤差を低減
することができるが、簡単な構成では省略することも可
能である。また、直流レベル基準値として、バックポー
チ部７１３の他、フロントポーチ部７１１、あるいはシ
ンクチップ部７１２なども用いることができる。同様
に、直流レベルとして、バックポーチ部７２３の他、フ
ロントポーチ部７２１、あるいはシンクチップ部７２２
なども用いることができる。ただし、直流レベル基準値
と直流レベルとでは、同じ部分を用いなければならな
い。

【０００８】図６におけるレベル検出回路２は、入力信
号がＡ−Ｄ変換されたデジタル信号である場合、例えば
図２に示すような構成で実現できる。図２におけるアキ
ュムレータ２１０は、加算器２１１とラッチ２１２から
なり、入力された信号の所望の期間を累積加算する。パ
ルス発生回路２２０は累積期間制御信号２２１とクロッ
ク２２２を発生し、アキュムレータ２１０を制御する。
アキュムレータ２１０は累積期間制御信号２２１が”
１”の期間だけ、入力信号を累積加算するならば、図８
（ａ）に示すような入力信号に対し、累積期間制御信号
２２１は、例えば図８（ｂ）に示すようになる。除算器
２３０はレベルの平均値を求めるため、アキュムレータ
２１０の出力を累積期間に応じた数で割る。ただし、累
積期間をクロック周期の２ⁿ倍（ｎは整数）に選べば、
この除算はビットシフトにより実現されるため、省略す
ることも可能である。

【０００９】図６におけるオフセット基準値ホールド回
路３は、レベル検出回路２が出力するオフセット基準値
７１６を、次に基準信号が来るまで保持する。同様に図
６における直流レベル基準値ホールド回路４は、レベル
検出回路２が出力する直流レベル基準値７１５を、次に
基準信号が来るまで保持する。また、図６における直流
レベルホールド回路５は、レベル検出回路２が出力する
直流レベル７２５を、１水平走査期間保持する。

【００１０】図６におけるオフセット基準値ホールド回
路３、直流レベル基準値ホールド回路４、及び直流レベ
ルホールド回路５は、入力信号がＡ−Ｄ変換されたデジ
タル信号である場合、例えば図３に示すような構成で実
現できる。図３におけるラッチ３１０は、パルス発生回
路３２０が発生するホールド期間制御信号３２１によ
り、入力された信号をそれぞれの回路に応じた期間保持
する。ポジティブエッジトリガのラッチを用いた場合、
図８（ａ）に示すような入力信号に対し、図６における
オフセット基準値ホールド回路３、直流レベル基準値ホ
ールド回路４、及び直流レベルホールド回路５のホール
ド期間制御信号３２１は、それぞれ図８（ｃ）、図８
（ｄ）及び図８（ｅ）に示すようになる。

【００１１】図６における加算回路１０は、入力テレビ
ジョン信号の内、図７（ｂ）に示すような伝送された付
加情報信号７２４から、オフセット基準値ホールド回路
３が出力するオフセット基準値７１６を減じ、直流レベ
ル基準値ホールド回路４が出力する直流レベル基準値７
１５を加え、直流レベルホールド回路５が出力する直流
レベル７２５を減じることにより、元の付加情報信号７
３１を出力する。この演算は、図７（ｂ）に示すような
直流レベル変動７２７の影響を補正したオフセット値７
２６を、伝送された付加情報信号７２４から減じること
と等価であるので、図７（ｃ）に示すように元の付加情
報信号７３１を、不要なオフセットを残すことなく正確
に再生することができる。

【００１２】

【発明が解決しようとする課題】図６の従来例では、理
想的には図９（ａ）に示すようになるはずのオフセット
値が、Ａ−Ｄ変換の際の量子化誤差、レベル検出回路の
検出精度及び除算による丸め誤差等により、図９（ｂ）
に示すようになることがある。そのように誤差を含んだ
オフセット値を、伝送された付加情報信号から減じる
と、元の付加情報信号を正確に再生することができな
い。そして、付加情報信号が前記のような画像の水平周
波数高域成分、垂直周波数高域成分、垂直−時間周波数
高域成分などである場合、誤差を含んだ信号を画像に付
加することになり、横線状のノイズとなって現れるので
画質を劣化させることがある。

【００１３】本発明は、前記のような従来例の問題点を
解消するためになされたもので、元の付加情報信号をオ
フセットの誤差なく正確に再生する、テレビジョン信号
処理回路を提供することを目的とするものである。

【００１４】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明は、入力テレビジョン信号中の基準信号に含
まれるオフセット基準値及び各走査線の直流レベルを検
出するレベル検出回路と、前記レベル検出回路が出力す
るオフセット基準値を次の基準信号が入力されるまで保
持する第一のホールド回路と、前記レベル検出回路が出
力する基準信号を含む走査線の直流レベルを、直流レベ
ル基準値として、次の基準信号が入力されるまで保持す
る第二のホールド回路と、前記レベル検出回路が出力す
る各走査線の直流レベルを、１水平走査期間保持する第
三のホールド回路と、前記第一のホールド回路が出力す
るオフセット基準値から、前記第二のホールド回路が出
力する直流レベル基準値を減じ、前記第三のホールド回
路が出力する直流レベルを加える第一の加算回路と、前
記第一の加算回路が出力する信号からオフセットの誤差
成分を除去する誤差除去回路と、前記入力テレビジョン
信号から、前記誤差除去回路が出力する信号を減じる第
二の加算回路とからなる。

【００１５】

【作用】本発明は上記構成により、入力テレビジョン信
号中の基準信号に含まれるオフセット基準値及び各走査
線の直流レベルをレベル検出回路により検出し、ホール
ド回路により保持したオフセット基準値、直流レベル基
準値、及び各走査線の直流レベルに対し、加算器により
加減算を施すことにより、直流レベル変動の影響を各走
査線毎に補正したオフセット値が得られる。このオフセ
ット値に対し誤差除去回路により誤差除去処理を施し、
加算器によりその信号を入力テレビジョン信号から減じ
ることにより、元の付加情報信号を誤差なく正確に再生
することができる。

【００１６】

【実施例】以下に、本発明の実施例について図面を用い
て説明する。

【００１７】図１は、本発明の一実施例の構成を示すブ
ロック図である。図１において、図６と同一の符号を付
した構成要素は、従来例と同じ構成要素及び動作を表
す。

【００１８】図１において、入力端子１はレベル検出回
路２の入力、及び加算器８の第一の入力に接続される。
レベル検出回路２の出力は、オフセット基準値ホールド
回路３の入力、直流レベル基準値ホールド回路４の入
力、及び直流レベルホールド回路５の入力に接続され
る。オフセット基準値ホールド回路３の出力は、加算回
路６の第一の入力に接続される。直流レベル基準値ホー
ルド回路４の出力は、加算回路６の第二の入力に接続さ
れる。直流レベルホールド回路５の出力は、加算回路６
の第三の入力に接続される。加算回路６の出力は誤差除
去回路７の入力に接続される。誤差除去回路７の出力は
加算器８の第二の入力に接続される。加算器８の出力は
出力端子９に接続される。

【００１９】次に、図１の実施例の動作について説明す
る。図１におけるレベル検出回路２は、入力テレビジョ
ン信号中の、図７（ａ）に示すような基準信号を伝送し
ている走査線の直流レベル基準値として、例えばバック
ポーチ部７１３のレベル７１５、及びオフセット基準値
としてオフセット基準値部７１４のレベル７１６、さら
に図７（ｂ）に示すような付加情報信号を伝送している
走査線の直流レベルとして、バックポーチ部７２３のレ
ベル７２５を出力する。この際、レベルのある期間にお
ける平均値をとることにより、レベル検出の誤差を低減
することができるが、簡単な構成では省略することも可
能である。また、直流レベル基準値として、バックポー
チ部７１３の他、フロントポーチ部７１１、あるいはシ
ンクチップ部７１２なども用いることができる。同様
に、直流レベルとして、バックポーチ部７２３の他、フ
ロントポーチ部７２１、あるいはシンクチップ部７２２
なども用いることができる。ただし、直流レベル基準値
と直流レベルとでは、同じ部分を用いなければならな
い。

【００２０】図１におけるオフセット基準値ホールド回
路３は、レベル検出回路２が出力するオフセット基準値
７１６を、次に基準信号が来るまでホールドする。同様
に図１における直流レベル基準値ホールド回路４は、レ
ベル検出回路２が出力する直流レベル基準値７１５を、
次に基準信号が来るまでホールドする。また、図１にお
ける直流レベルホールド回路５は、レベル検出回路２が
出力する直流レベル７２５を、１水平走査期間ホールド
する。

【００２１】図１における加算回路６は、オフセット基
準値ホールド回路３が出力するオフセット基準値７１６
から、直流レベル基準値ホールド回路４が出力する直流
レベル基準値７１５を減じ、こらに直流レベルホールド
回路５が出力する直流レベル７２５を加えることによ
り、直流レベル変動７２７の影響を補正したオフセット
レベル７２６を出力する。

【００２２】図１における誤差除去回路７は、加算回路
６が出力するオフセット値７２６から不要な誤差を除去
する。

【００２３】図１における誤差除去回路７の構成例を図
４に示す。図４の構成例では、図１における誤差除去回
路７は、オフセット値遅延回路４１０と多数決回路４２
０とからなる。オフセット値遅延回路４１０は少なくと
も二つの遅延器からなり、垂直軸方向あるいは時間軸方
向に隣接する少なくとも三本の走査線に対応するオフセ
ット値を組にして出力する。

【００２４】図４の構成例では、オフセット値遅延回路
４１０は二つの１ライン期間遅延器４１１と４１２から
なり、垂直軸方向に隣接する３本の走査線に対応するオ
フセット値を出力する。また、多数決回路４２０は入力
信号の数に対応した比較器と、切り替え器、及び切り替
え器を制御する信号を生成するための組み合わせ回路か
らなり、入力された少なくとも三つのオフセット値を比
較し、最も出現数の多いものを出力する。オフセット値
は垂直軸方向及び時間軸方向に大きな相関を持っている
ので、この多数決処理により、ある走査線で孤立して発
生する誤差を除去することができる。図４の構成例で
は、多数決回路４２０は二つの比較器４２１と４２２、
一つの切り替え器４２３、及び論理否定器４２４と論理
積器４２５からなり、垂直軸方向に隣接する三本の走査
線に対応するオフセット値のうち、最も上の走査線に対
応するオフセット値と最も下の走査線に対応するオフセ
ット値が等しく、かつ、中央の走査線に対応するオフセ
ット値がそれらの値と異なる場合のみ上下の走査線に対
応するオフセット値を出力し、その他の場合は中央の走
査線に対応するオフセット値を出力する。

【００２５】なお図４の構成例では、オフセット値遅延
回路４１０は二つの１ライン期間遅延器からなり、垂直
軸方向に隣接する三本の走査線に対応するオフセット値
を出力するが、この本数はそれ以上の数であってもかま
わない。また、１ライン期間遅延器の代わりに１フレー
ム期間遅延器を用い、時間軸方向に隣接する少なくとも
三本の走査線に対応するオフセット値を出力してもかま
わない。

【００２６】図１における誤差除去回路７の別の構成例
を図５に示す。図５の構成例では、図１における誤差除
去回路７は、重み付け加算回路５１０と１フレーム期間
遅延器５２０とからなる。重み付け加算回路５１０は二
つの係数器５１１と５１２、及び加算器５１３からな
り、入力されるオフセット値と１フレーム期間遅延器５
２０により遅延された出力信号の重み付け加算を行う。
ここで図５におけるｋは０以上１以下の数である。図５
の構成例は再帰型のフィルターを構成しており、その伝
達関数は１フレーム期間遅延演算子をｕ^-1とすると、Ｈ（ｕ）＝（１−ｋ）／（１−ｋｕ^-1）＝（１−ｋ）（１＋ｋｕ^-1＋ｋ²ｕ^-2＋ｋ³ｕ^-3＋…）となり、過去の値の加算となっている。図９（ａ）に示
すように、直流レベル変動を補正したオフセット値はフ
ィールド毎にほぼ同じ値を示す、つまり時間軸方向に非
常に大きな相関を持つのに対し、誤差は一般に、図９
（ｂ）に示すように垂直軸方向、及び時間軸方向にも無
相関に発生する。従って、過去の値を加算すると誤差は
相殺され減少するが、オフセット値は保存される。ま
た、一般画像に対する雑音低減回路の場合と異なり、オ
フセット値の時間軸方向の相関が非常に大きいので、定
数ｋを大きく設定することにより、大きな誤差低減効果
を得ることができる。

【００２７】なお、オフセット値は垂直軸方向にもかな
り相関があるので、図５における１フレーム期間遅延器
の代わりに１ライン期間遅延器を用いてもかまわない。

【００２８】図１における加算器８は、入力テレビジョ
ン信号の内、図７（ｂ）に示すような伝送された付加情
報信号７２４から、誤差除去回路７が出力する、誤差を
除去したオフセット値７２６を減じ出力する。これによ
り元の付加情報信号７３１を誤差なく正確に再生するこ
とができる。

【００２９】なお、オフセット値は１水平走査期間保持
されているため、入力信号がＡ−Ｄ変換されたデジタル
信号である場合、実施例における１ライン期間遅延器は
ラッチを用いて、１フレーム期間遅延器は１フレームあ
たりの走査線数に等しい段数のシフトレジスタを用いて
それぞれ実現することができる。

【００３０】

【発明の効果】以上のように本発明によれば、直流レベ
ル変動の影響を補正したオフセット値に対し、誤差除去
処理を施すことにより、元の付加情報信号を誤差なく正
確に再生することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のテレビジョン信号処理回路の一実施例
の構成を示すブロック図

【図２】本発明に係るレベル検出回路の構成例を示すブ
ロック図

【図３】本発明に係るオフセット基準値ホールド回路、
直流レベル基準値ホールド回路、及び直流レベルホール
ド回路の構成例を示すブロック図

【図４】本発明に係る誤差除去回路の一実施例を示すブ
ロック図

【図５】本発明に係る誤差除去回路の他の実施例を示す
ブロック図

【図６】本発明に関わるテレビジョン信号処理回路の従
来例の構成を示すブロック図

【図７】（ａ）は本発明に係る基準信号を伝送している
走査線信号の例を示す波形図（ｂ）は本発明に係る付加情報信号を伝送している走査
線信号の例を示す波形図（ｃ）は本発明に係る付加情報信号の例を示す波形図

【図８】（ａ）は本発明に係るテレビジョン信号の例を
示す波形図（ｂ）は本発明に係るレベル検出回路の累積期間制御信
号の例を示す波形図（ｃ）は本発明に係るオフセット基準値ホールド回路の
ホールド期間制御信号の例を示す波形図（ｄ）は本発明に係る直流レベル基準値ホールド回路の
ホールド期間制御信号の例を示す波形図（ｅ）は本発明に係る直流レベルホールド回路のホール
ド期間制御信号の例を示す波形図

【図９】（ａ）は本発明の実施例において、理想的に直
流レベル変動を補正したオフセット値の例を示す波形図（ｂ）は本発明の従来例において、誤差を含んで直流レ
ベル変動を補正したオフセット値の例を示す波形図

【符号の説明】

１入力端子２レベル検出回路３オフセット基準値ホールド回路４直流レベル基準値ホールド回路５直流レベルホールド回路６加算回路７誤差除去回路８加算器９出力端子１０加算回路２１０アキュムレータ２１１加算器２１２ラッチ２２０パルス発生回路２３０除算器３１０ラッチ３２０パルス発生回路４１０オフセット値遅延回路４１１〜４１２１ライン期間遅延器４２０多数決回路４２１〜４２２比較器４２３切り替え器４２４論理否定器４２５論理積器５１０重み付け加算回路５１１〜５１２係数器５１３加算器５２０１フレーム遅延器

フロントページの続き (72)発明者上畠秀世大阪府門真市大字門真1006番地松下電器産業株式会社内 (72)発明者木曽田晃大阪府門真市大字門真1006番地松下電器産業株式会社内 (72)発明者林貴也大阪府門真市大字門真1006番地松下電器産業株式会社内 (72)発明者小方康世大阪府門真市大字門真1006番地松下電器産業株式会社内 (72)発明者安本吉雄大阪府門真市大字門真1006番地松下電器産業株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】入力テレビジョン信号中の所定の走査線に
含まれるオフセット基準値及びその走査線の直流レベル
基準値と、付加情報信号を含む各走査線の直流レベルを
検出するレベル検出回路と、前記レベル検出回路が出力
するオフセット基準値を次のオフセット基準値が入力さ
れるまで保持する第一のホールド回路と、前記レベル検
出回路が出力する直流レベル基準値を次のオフセット基
準値が入力されるまで保持する第二のホールド回路と、
前記レベル検出回路が出力する直流レベルを１水平走査
期間保持する第三のホールド回路と、前記第一のホール
ド回路が出力するオフセット基準値から、前記第二のホ
ールド回路が出力する直流レベル基準値を減じ、前記第
三のホールド回路が出力する直流レベルを加える第一の
加算回路と、前記第一の加算回路が出力する信号からオ
フセットの誤差成分を除去する誤差除去回路と、前記入
力テレビジョン信号から、前記誤差除去回路が出力する
信号を減じる第二の加算回路とからなるテレビジョン信
号処理回路。
【請求項２】レベル検出回路は、オフセット基準値、直
流レベル基準値、及び直流レベルの時間平均値を求める
平均値回路であることを特徴とする請求項１記載のテレ
ビジョン信号処理回路。
【請求項３】平均値回路は、入力信号を一定期間累積加
算する累積加算器と、前記累積加算器の出力を前記期間
に応じた値で除する除算手段とからなる請求項２記載の
テレビジョン信号処理回路。
【請求項４】誤差除去回路は、垂直軸方向あるいは時間
軸方向に隣接する少なくとも三本の走査線に対応するオ
フセット値を出力するオフセット値遅延回路と、前記オ
フセット値遅延回路が出力する少なくとも三つのオフセ
ット値のうち、最も出現数の多いものを出力する多数決
回路とからなる請求項１から請求項３のいずれかに記載
のテレビジョン信号処理回路。
【請求項５】オフセット値遅延回路は少なくとも二つの
遅延器からなる請求項４記載のテレビジョン信号処理回
路。
【請求項６】多数決回路は、少なくとも三つのオフセッ
ト値を比較する比較回路と、前記比較回路が出力する比
較結果を用いて少なくとも三つの前記オフセット値のう
ちの一つを選択し出力する選択回路とからなる請求項４
または請求項５記載のテレビジョン信号処理回路。
【請求項７】誤差除去回路は、重み付け加算回路と遅延
器とからなり、前記重み付け加算回路は入力信号と、遅
延器により遅延した出力信号との重み付け加算を行うこ
とを特徴とする請求項１から請求項３のいずれかに記載
のテレビジョン信号処理回路。
【請求項８】重み付け加算回路は、入力信号、及び遅延
器により遅延した出力信号にそれぞれ係数を乗じる二つ
の係数器と、前記二つの係数器の出力を加算する加算器
とからなる請求項７記載のテレビジョン信号処理回路。