JPH06292239A - テレビジョン信号処理装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】ハードウエア量の大きい走査線変換器の使用数
を削減し、システムのコストを低減を図る。 【構成】静画モードのメイン信号はフィールド補間回路
２０２で順次走査信号に、動画モードのメイン信号は、
補助信号であるライン間差分（ＬＤ）信号とライン補間
回路２０３、ＬＤ信号作成回路２０４、ライン補間回路
２０５を用いて再生される。各再生信号は混合器２０７
で動きに応じて選択導出され３→４変換器２０８で元に
戻される。補助信号である垂直高域成分Ｖｈは係数器２
１１から出力されパラレル変換されたＩ、Ｑ信号と共に
セレクタ４０１で時分割多重後、３→４変換器４０３で
伸張され、セレクタ４０４で３信号に分離されそれぞれ
補間回路４０５〜４０６で補間されＶｈ信号は加算器２
１５で静画モードの信号に加算され、Ｉ、Ｑ信号はパラ
レルシリアル変換されて色信号として出力される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の目的】

【０００２】

【産業上の利用分野】本発明は、例えばレターボックス
形式で送られてくるテレビ信号を受信し、走査線数変換
を行い元の画像を再生するテレビ受像機に関するもの
で、特にハードウェアの削減を目的としている。

【０００３】

【従来の技術】近年、次世代ＴＶの開発が盛んになって
きている。特に国内では、第２世代ＥＤＴＶとしてワイ
ド画面化にむけて検討が進められている。従来発表され
ているワイド画面化の例としては、日本テレビ放送網株
式会社が提案している（１９９１年４月 ” National
Association of BROADCASTERS-HDTV WORLD '91 CONFERN
CE & EXHIBITION < A NDW SYSTEM OF NT3C-COMPATIBLE
WIDE ASPECT ADVANCED TELEVISION -NEW NTSC MODE 1.5
>”）手法がある。この文献では中間形式によるワイド
画面化について説明されているが、現在ではレターボッ
クス形式で行う方向で検討されている。

【０００４】以下、レターボックス形式による説明を行
う。図７（Ａ）にエンコーダブロック図を示す。本方式
では、有効走査線数４８０本を３６０本に走査線数圧縮
して１６：９のワイド画像を４：３の現行フォーマット
に適合するように変換して伝送する。端子１００の入力
Ｙ信号（５２５本、順次信号）は、垂直ローパスフィル
タ（以下Ｖ−ＬＰＦと記す）１０１で４００／２（ｃｐ
ｈ）に制限される。減算器１０２は、端子１００の現信
号とＶ−ＬＰＦ１０１の出力を減算処理し、垂直高域成
分を出力する。

【０００５】垂直高域成分は垂直シフト回路１０３で垂
直低域にシフトされる。Ｖ−ＬＰＦ１０１の出力と、垂
直シフト回路１０３の出力は、それぞれ４→３変換器１
０４と１０５で４８０本の走査線から３６０本に変換さ
れる、つまり垂直方向が３／４に圧縮される。４→３変
換器１０４の出力は、ライン差分（ＬＤ）信号作成回路
１０６と、多重回路１０９の一方の端子に入力される。

【０００６】ＬＤ信号作成回路１０６は次のような理由
から設けられている。このシステムでは、順次走査信号
を飛び越し走査信号に変換して伝送し、現行方式のテレ
ビでも受信可能とする一方、デコード処理することによ
り元の順次走査信号も得られるようにしている。デコー
ドする場合は、送られてきた飛び越し走査信号を用いて
補間走査信号を作成するのであるが、単純に上下ライン
を用いて補間走査信号を作成したのでは、対応する元の
走査信号を得ることができない。そこで、このＬＤ信号
作成回路では、元の走査信号が存在する送り側におい
て、補間走査信号を作ってみて、この補間走査信号と元
の走査信号との差分信号を作成している。そしてこの差
分信号を受信側に送っておくことにより、デコード処理
時に、補間走査信号に対し差分信号を加算し、できるだ
け送り側の信号に近い、元の走査信号を得ようとするも
のである。このＬＤ信号は、受信側においてフィールド
内処理が行われる動画モードのときに、動画の解像度を
上げるのに有効である。

【０００７】４→３変換器１０５の出力（垂直高域成
分）と、ＬＤ信号作成発生回路１０６の出力（ライン間
差分信号）は、混合回路１０７で画像動きに応じて切り
換え選択されて出力される。つまり動画モードのときは
ＬＤ信号が選択導出され、静止画モードのときは垂直高
域成分（Ｖｈ信号）が選択導出される。混合回路１０７
は、図示しない動き検出回路からの動き検出信号により
制御されている。

【０００８】混合回路１０７の出力（ＬＤ／Ｖｈ信号）
は、水平低域フィルタ（Ｈ−ＬＰＦ）１０８で０．８Ｍ
Ｈｚ以下に帯域制限された後、多重回路１０９に入力さ
れる。多重回路１０９は、簡略化して示しているが、実
際には、ＬＤ／Ｖｈ信号を画面の上下のライン（垂直圧
縮により画面上下に生じた無画部：１０２本））に多重
できるように並び替え処理している。多重回路１０９
は、画面の上下無画部では、ＬＤ／Ｖｈ信号を補助信号
として選択し、画面中央のメイン部（３６０本）では４
→３変換器１０４の出力を選択している。

【０００９】この方式では静止画の時には３６０（ｃｐ
ｈ）以上の垂直高域成分（Ｖｈ信号）を多重伝送し、動
画ではメイン部で送られないライン差分信号（ＬＤ信
号）を多重伝送する。又、入力色信号（５２５本、順次
信号、Ｉ・Ｑ）は４→３変換器１１０に入力され３６０
本に変換され出力される。

【００１０】図７（Ｂ）にデコーダ部のブロックを示
す。復調されたテレビ信号のうちＹ信号は、多重信号再
生回路２０１でメイン信号と再生補助信号を出力する。
メイン信号はフィールド補間回路２０２で第１フィール
ドの画像と第２フィールドの画像を重ね合わされた後、
２フレーム同じ信号で出力される。又、メイン信号と再
生補助信号は、ライン補間回路２０３に入力され、第１
フィールドの順次信号に再生される。このときに、送ら
れてきているＬＤ信号が用いられ、補間走査信号に加算
される。ライン補間回路２０３の出力は、さらにライン
差分（ＬＤ）信号作成回路２０４に入力される。このＬ
Ｄ信号作成回路２０４は、先の送り側のＬＤ信号作成回
路１０６と同じであり、第２フィールド用のライン差分
（ＬＤ）信号を作成している。このようにデコードした
第１フィールドの順次走査信号から、サイド第２フィー
ルド用のＬＤ信号を作成する理由は、情報伝送量を低減
するために送り側に１フィールド置きにＬＤ信号を伝送
しているからである。

【００１１】ＬＤ信号作成回路２０４で得られたＬＤ信
号は、ライン補間回路２０５に入力され、第２フィール
ドの順次走査信号を作成するときに利用される。ライン
補間回路２０５、２０３の出力は、セレクタ２０６にお
いてフィールド毎に交互に選択され、混合器２０７に入
力される。

【００１２】フィールド補間回路２０２の出力とセレク
タ２０６の出力は、混合器２０７に入力され、画像動き
検出信号に応じて選択導出される。静止画モードのとき
はフィールド補間回路２０２の出力が選択され、動画モ
ードのときはセレクタ２０６の出力が選択される。そし
て、混合器２０７の出力は、３→４変換器２０８に入力
され３６０本から４８０本に変換される。

【００１３】一方、再生補助信号は、係数器２１１に入
力され静止画の時だけ出力される。係数器２１１の出力
は、垂直低域通過フィルタ（Ｖ−ＬＰＦ）２１２に入力
され１２０（ｃｐｈ）以下に帯域制限される。Ｖ−ＬＰ
Ｆ２１２の出力は、３→４変換器２１３に入力され、４
００本から４８０本に変換され出力する。３→４変換器
２１３の出力は、垂直シフト回路２１４に入力され垂直
高域成分にシフトされる。３→４変換器２０８の出力と
垂直シフト回路２１４の出力は、加算器２１５に入力さ
れ元の画像に再生される。一方、色信号はライン補間回
路２２１に入力された後に３→４変換器２２２に入力さ
れ３６０本から４８０本に変換され出力する。ここで、
デコーダ部を見ると、Ｙ信号・色信号（Ｉ／Ｑ）・垂直
高域信号の３つの系統に、走査線を変換する３→４変換
器がそれぞれ用いられている。

【００１４】図８に走査線変換器ブロック図の一例を示
す。入力信号は、ラインメモリ３０１、係数器３０４、
フィールドメモリ３０９に入力される。ラインメモリ３
０１の出力はラインメモリ３０２、係数器３０５に入力
され、さらにラインメモリ３０２の出力はラインメモリ
３０３、係数器３０６に入力され、またラインめおり３
０３の出力は係数器３０７に入力される。タイミング発
生器３２０は、ライン単位に各係数器３０４〜３０６の
係数値を切り替えている。各係数器３０４〜３０６の出
力は、加算器３０８にて加算され、垂直補間走査信号に
なる。入力信号と加算器３０８の出力は、それぞれフィ
ールドメモリ３０９、３１０に入力されタイミング発生
器３２０の制御により、順次出力し、セレクタ３１２走
査線数を変換した出力となる。ここでは垂直の補間フィ
ルタを４タップで構成しているが直線補間だとラインメ
モリは１個ですむ。しかし、タップ数を少なく取ると補
間フィルタ特性が図９に示すように狭くなってしまうた
め、画質を考慮にいれるとあまり少なくできない。又、
走査線数を減らす変換器では補間フィルタと１個のフィ
ールドメモリで構成できるが、逆に走査線数を増やす変
換では同時に２ライン分のデータを作成する必要がある
ため少なくともフィールドメモリは２種類以上必要とな
る。このため、走査線変換器ではラインメモリ・フィー
ルドメモリ等のハードウェアが非常に大きいため受信機
側では大きなコストアップにつながってしまうという問
題がある。

【００１５】

【発明が解決しようとする課題】以上説明したように、
従来のデコーダ部のハードウェアでは非常にハード規模
が大きい走査線変換器が多いためコストが高くなってし
まう問題があった。

【００１６】そこで、この発明では複数の信号で１つの
走査線変換器を共有することで走査線変換器の数を減ら
し、コストの低減を実現するテレビジョン信号処理装置
を提供することを目的とする。 ［発明の構成］

【００１７】

【課題を解決するための手段】この発明は、テレビジョ
ン信号が入力される入力端と、前記テレビジョン信号か
ら色信号の補償信号である色補償信号を検出する色補償
手段と、前記テレビジョン信号から輝度信号の補償信号
を検出する輝度補償手段と、前記色補償信号と輝度補償
信号とを多重化し、この多重化した多重テレビジョン信
号を出力する多重化手段と、前記多重テレビジョン信号
の走査線の変換を行う走査線変換手段と、前記走査線変
換手段から前記色信号の補償信号と前記輝度信号の補償
信号とを分離する分離手段とを有するものである。

【００１８】

【作用】上記手段により、元々水平帯域が広くない色補
償信号（Ｉ・Ｑ）と再生補助信号（例えば輝度垂直高域
成分）を同一信号として多重化した後に走査線変換を行
い、変換後に信号を分離し再生する手段を備えるので、
従来２系統必要であった走査線変換系路を１系統にまと
めることができ、大幅にハード量の減らし、コストの低
減を図ることが出来る。

【００１９】

【実施例】以下、この発明の実施例を図面を参照して説
明する。図１はこの発明の一実施例である。

【００２０】（実施例１）受信し復調されたテレビ信号
は、Ｙ／Ｃ分離部２００でＹ信号とＣ（Ｉ・Ｑ信号）に
分離される。Ｙ信号は、多重信号再生回路２０１でメイ
ン信号と再生補助信号を出力する。メイン信号はフィー
ルド補間回路２０２で第１フィールドの画像と第２フィ
ールドの画像を重ね合わされた後、２フレーム同じ信号
で出力される。又、メイン信号と再生補助信号は、ライ
ン補間回路２０３に入力され、第１フィールドの順次信
号に再生される。このとき、送られてきているＬＤ信号
が用いられ、補間走査信号に加算される。ライン補間回
路２０３の出力（第１フィールド）は、さらにライン差
分（ＬＤ）信号作成回路２０４に入力される。このＬＤ
信号作成回路２０４は、先の送り側のＬＤ信号作成回路
１０６と同じであり、第２フィールド用のライン差分
（ＬＤ）信号を作成している。このようにデコードした
第１フィールドの順次走査信号から、サイド第２フィー
ルド用のＬＤ信号を作成する理由は、情報伝送量を低減
するために送り側に１フィールド置きにＬＤ信号を伝送
しているからである。

【００２１】ＬＤ信号作成回路２０４で得られたＬＤ信
号は、ライン補間回路２０５に入力され、第２フィール
ドの順次走査信号を作成するときに利用される。ライン
補間回路２０５、２０３の出力は、セレクタ２０６にお
いてフィールド毎に交互に選択され、混合器２０７に入
力される。

【００２２】フィールド補間回路２０２の出力とセレク
タ２０６の出力は、混合器２０７に入力され、画像動き
検出信号に応じて選択導出される。静止画モードのとき
はフィールド補間回路２０２の出力が選択され、動画モ
ードのときはセレクタ２０６の出力が選択される。そし
て、混合器２０７の出力は、３→４変換器２０８に入力
され３６０本から４８０本に変換される。

【００２３】一方、再生補助信号は、係数器２１１に入
力され静止画の時だけ出力される。係数器２１１の出力
は、垂直低域通過フィルタ（Ｖ−ＬＰＦ）２１２に入力
され１２０（ｃｐｈ）以下に帯域制限される。Ｖ−ＬＰ
Ｆ２１２の出力（Ｖｈ信号）は、セレクタ４０１の第１
入力端に供給される。

【００２４】又、色信号は、ライン補間回路２２１に入
力され、順次走査信号に変換され、シリアルパラレル
（Ｓ／Ｐ）変換器４０２に入力され、Ｉ信号とＱ信号に
分離される。この色補償信号であるＩ信号とＱ信号は、
セレクタ４０１の第２入力端、第３入力端に供給されて
いる。ここで、Ｖ−ＬＰＦ２１２からのＶｈ信号、Ｉ信
号、Ｑ信号は、セレクタ４０１で画素毎に選択され出力
される。セレクタ４０１の出力は、３→４変換器４０３
に入力され３６０本から４８０本に変換され出力され
る。

【００２５】３→４変換器４０３の出力は、セレクタ４
０４に入力され画素毎に分離され、Ｖｈ信号は補間回路
４０５へ、Ｉ信号は補間回路４０６へ、Ｑ信号は補間回
路４０７へそれぞれ入力される。補間回路４０５、４０
６、４０７は、それぞれ３倍に画素を補間する（セレク
タ４０１で失われた分を補間する）。補間回路４０５の
出力は、垂直シフト回路４０８に入力され、垂直高域に
シフトされる。そして３→４変換器２０８の出力と垂直
シフト回路４０８の出力は、加算器２１５に入力され元
の画像に再生される。一方、補間回路４０６、４０７の
出力は、パラレルシリアル（Ｐ／Ｓ）変換器４０９に入
力され元のＩ・Ｑ多重された色信号に変換される。

【００２６】ここでは、垂直高域信号であるＶｈ信号と
Ｉ信号、Ｑ信号を時分割に多重してから３→４変換を行
うことにより、従来別々に行っていた３→４変換処理を
削減している。

【００２７】図２に時分割多重について示す。図２
（Ａ）が３つのパラレル信号、同図（Ｂ）がシリアル信
号、さらに同図（Ｃ）が補間されてパラレル信号に戻さ
れた例である。ここで、Ｖｈ信号は多重信号化され送ら
れてくる信号であるため圧縮されて伝送されてくる。こ
のためＶｈ信号の水平帯域は狭くなっている。したがっ
て、Ｖｈ、Ｉ、Ｑ信号を１／３に圧縮しても帯域内に成
分がおさまるため時分割多重することができる。 （実施例２）図３に第２の実施例を示す。第１の実施例
と同じ部分には同一符号を付して説明は省略し、異なる
部分を中心に説明することにする。

【００２８】色信号は、ライン補間回路２２１に入力さ
れた後、Ｓ／Ｐ変換器４０２によってＩ信号とＱ信号に
分離される。ここで、Ｉ信号、Ｑ信号はそれぞれ乗算器
４１１、４１２に入力されそれぞれ周波数ｆ１、ｆ２の
キャリアで変調される。乗算器４１１、４１２の出力
は、加算器４１３で加算され、さらに加算器４１５にお
いて、垂直フィルタ（Ｖ−ＬＰＦ）２１２からの出力
（Ｖｈ信号）と加算されて出力する。加算器４１５の出
力は、３→４変換器４０３に入力され、３６０本から４
８０本に変換されて出力される。３→４変換器４０３の
出力は、水平低域通過フィルタ（Ｈ−ＬＰＦ）４１６、
減算器４１７に入力される。Ｈ−ＬＰＦ４１６からは、
Ｖｈ信号が抜き出され、減算器４１７と垂直シフト回路
４０８に入力される。垂直シフト回路３１５Ａでは、Ｖ
ｈ信号を垂直高域にシフトする。垂直シフト回路４０８
と３→４変換器２０８の出力とは、加算器２１５に入力
され加算され、元の画像に再生される。又、Ｈ−ＬＰＦ
４１６の出力と、３→４変換器４０３の出力は、減算器
４１７で演算され、Ｖｈ信号が除去され、減算器４１７
からはＩ信号、Ｑ信号の変調信号が得られる。減算器４
１７の出力は、乗算器４１８、４１９に入力されそれぞ
れ周波数ｆ１・ｆ２のキャリアで復調される。

【００２９】乗算器４１８、４１９の出力は、それぞれ
水平低域通過フィルタ（Ｈ−ＬＰＦ）４２１、４２２に
入力され、元のＩ信号、Ｑ信号として再生される。再生
されたＩ信号、Ｑ信号は、Ｐ／Ｓ変換器４２３に入力さ
れ元のＩ・Ｑ多重された色信号に変換される。

【００３０】ここでは、垂直高域信号であるＶｈ信号と
Ｉ信号、Ｑ信号を周波数多重してから３→４変換を行う
ことにより、従来別々に行っていた３→４変換処理を１
系統に削減している。

【００３１】図４に周波数多重について示す。図４
（Ａ）が３つの信号、同図（Ｂ）が周波数多重状態、同
図（Ｃ）が分離状態である。ここで、Ｖｈ信号は変調せ
ず元の帯域のままとし、最も帯域の狭いＱ信号を中間の
周波数帯域にシフトし多重信号化し、Ｉ信号はキャリア
周波数の１／２のキャリアで変調し水平高域成分にシフ
トしている。

【００３２】（実施例３）図５に第３の実施例のデコー
ダを示す。第１の実施例と同じ部分には同一符号を付し
て説明は省略し、異なる部分を中心に説明することにす
る。再生補助信号は係数器２１１に入力され静止画の時
だけ出力される。係数器２れる。Ｖ−ＬＰＦ２１２の出
力は、スイッチ５０１に入力され１画素おきに間引きさ
れる。スイッチ５０１の出力は、乗算器５０２に入力さ
れ、周波数ｆ３のキャリアで変調される。又、色信号は
ライン補間回路２２１に入力された後、Ｓ／Ｐ変換器４
０２によってＩ信号とＱ信号に分離される。

【００３３】ここで、乗算器５０２の出力とＱ信号はそ
れぞれ加算器５０３に入力される。Ｉ信号と加算器５０
３の出力は、Ｐ／Ｓ変換器５０４に入力され時分割に多
重される。Ｐ／Ｓ変換器５０４の出力は、３→４変換器
４０３に入力され３６０本から４８０本に変換されて出
力される。３→４変換器４０３の出力は、Ｐ／Ｓ変換器
５０５でＩ信号とＱ・Ｖｈの多重信号に分離される。Ｑ
・Ｖｈ信号は、水平低域通過フィルタ（Ｈ−ＬＰＦ）５
０６に入力されＱ信号のみが分離される。また、Ｑ・Ｖ
ｈ信号とＨ−ＬＰＦ５０６の出力（Ｑ信号）は、減算器
５０７に入力されＶｈ信号を分離する。減算器５０７の
出力（Ｖｈ変調信号）は、乗算器５０８に入力され、周
波数ｆ３のキャリアで復調される。乗算器５０８の出力
は、水平低域通過フィルタ（Ｈ−ＬＰＦ）５０９に入力
され元のＶｈ信号に再生される。Ｈ−ＬＰＦ５０９の出
力は、垂直シフト回路４０８で垂直高域にシフトされ
る。３→４変換器２０８の出力と垂直シフト回路４０８
の出力は、加算器２１５に入力され元の画像に再生され
る。又、Ｉ信号、Ｑ信号は、Ｐ／Ｓ変換器４２３に入力
され元のＩ・Ｑ多重された色信号に変換される。

【００３４】ここでは、垂直高域信号であるＶｈ信号を
周波数変調し、Ｑ信号に多重してから３→４変換を行う
ことにより、従来２系統に必要であった３→４変換処理
を削減している。図６に周波数多重について示す。図６
（Ａ）が３つの信号であり、同図（Ｂ）が周波数多重さ
れかつ時分割多重された状態、同図（Ｃ）が分離及び補
間された状態である。ここで、Ｖｈ信号はサブサンプル
してからサンプリング周波数の１／４の変調キャリアで
変調している。変調したＶｈ信号は最も帯域の狭いＱ信
号に多重する。従って、Ｉ・Ｑ信号は時分割多重したま
まで変換はしない。

【００３５】

【発明の効果】以上説明したようにこの発明のよれば、
ハードウエア量の大きい走査線変換器の使用数を削減
し、システムのコストを低減することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の一実施例を示す図。

【図２】図１の回路の要部の動作を説明するために示し
たタイミング図。

【図３】この発明の他の実施例を示す図。

【図４】図３の回路の要部の動作を説明するために示し
たタイミング図。

【図５】この発明のさらに他の実施例を示す図。

【図６】図５の回路の要部の動作を説明するために示し
たタイミング図。

【図７】従来のテレビジョン信号処理装置を示す図。

【図８】図３の走査線数変換器の具体的構成を示す図。

【図９】補間フィルタの帯域特性の例を示す図。

【符号の説明】

２００…Ｙ／Ｃ分離部、２０１…多重信号再生回路、２
０２…フィールド補間回路、２０３…ライン補間回路、
２０４…ライン間差分（ＬＤ）信号作成回路、２１５…
加算器、２０６…セレクタ、２０７…混合器、２０８、
４０３…３→４変換器、２１１…係数器、２１２…垂直
低域通過フィルタ、２２１…ライン補間回路、４０１…
セレクタ、４０２、５０４…シリアルパラレル変換器、
４０４…セレクタ、４０５〜４０７…補間回路、４０
９、４２３、５０５…パラレルシリアル変換器、４１
１、４１２、４１８、４１９…乗算器、４１５…加算
器、４１７、５０７…減算器、４２１、４２２、４１６
…水平低域通過フィルタ、５０１…スイッチ、５０２、
５０８…乗算器、５０３…加算器。

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】テレビジョン信号が入力される入力端と、 前記テレビジョン信号から色信号の補償信号である色補
   償信号を検出する色補償手段と、 前記テレビジョン信号から輝度信号の補償信号を検出す
   る輝度補償手段と、 前記色補償信号と輝度補償信号とを多重化した多重テレ
   ビジョン信号を出力する多重化手段と、 前記多重テレビジョン信号の走査線の変換を行う走査線
   変換手段と、 前記走査線変換手段の変換出力から前記色信号の補償信
   号と前記輝度信号の補償信号とを分離する分離手段とを
   有することを特徴とするテレビジョン信号処理装置。
2. 【請求項２】 前記多重化手段は、時分割多重回路であ
   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
   理装置。
3. 【請求項３】 前記多重化手段は、周波数多重回路であ
   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
   理装置。
4. 【請求項４】 前記多重化手段は、 前記補償信号を水平高域成分にシフトする変調手段と、 前記変調手段から得られた変調出力を色信号に加算し多
   重出力とするする加算器とを具備したことを特徴とする
   請求項１記載のテレビジョン信号処理装置。