JPH06319119A - 高品位テレビジョン受信機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 高品位テレビジョン信号のデコード処理時
に、静止画系に比べてＳ／Ｎの悪い動画系での処理領域
を狭めて処理し、視覚的にＳ／Ｎの良好な画像を得る装
置を提供すること。 【構成】 フレーム間内挿回路１２０おいて、内挿の基
準とするフレームに対して、１フレーム後の信号と、１
フレーム前の信号と、１フレーム前と１フレーム後の信
号とを合成した信号との３つの信号の内から１つの信号
を、動き検出回路１８からの制御信号に応じて選択す
る。そして、選択した信号を前記基準とするフレーム信
号へ内挿処理する。これにより、従来動画処理していた
領域の一部を準静止画系処理することができ、動画系で
の処理領域を最小にできる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は高品位テレビジョン受信
機に関し、特に高品位テレビジョン信号のデコード処理
時に、静止画系に比べてＳ／Ｎの悪い動画系での処理領
域を狭めて処理し視覚的にＳ／Ｎの良好な画像を得る高
品位テレビジョン受信機を提供するものである。

【０００２】

【従来の技術】高品位テレビジョン信号を圧縮して衛星
放送で伝送可能にするＭＵＳＥ方式が提案され、試験放
送が行なわれている。

【０００３】ＭＵＳＥ方式については、各種文献に記載
されているので（例えば、日経エレクトロニクス社刊の
「日経エレクトロニクス」１９８７年１１月２日号のＰ
１８９〜Ｐ２１２「衛星を使うハイビジョン放送の伝送
方式ＭＵＳＥ」等）、ここでは詳細な説明は省略する。

【０００４】ＭＵＳＥ方式の輝度信号（Ｙ信号）は、送
信側では現信号を４８. ６ＭＨZ のサンプリング周波数
でＡＤ変換される。

【０００５】図１２はＭＵＳＥ信号の周波数スペクトラ
ムを示す図である。静止画部分は、図１２（Ａ）に示す
ように２０〜２２ＭＨｚの帯域を有する高品位テレビジ
ョン信号（輝度信号）が、まずフィールド間オフセット
サブサンプリングされて、図１２（Ｂ）に示すスペクト
ルとなる。さらにサンプリング周波数を３２. ４ＭＨｚ
に変換され、フレーム間オフセットサンプリングされて
図１２（Ｃ）に示すスペクトラムとなる。一方、動画部
分は、１６. ２ＭＨｚに帯域制限された後、３２. ４Ｍ
Ｈｚにサンプリング周波数変換され、ラインオフセット
サブサンプリングされる。これを図１２（Ｄ）に示す。
このようにして帯域圧縮した信号を、ＤＡ変換しアナロ
グ信号に戻して伝送している。

【０００６】伝送されるＭＵＳＥ信号は、図１２
（Ｃ），（Ｄ）に示すように、図１２（Ａ）に示す元の
信号の８. １ＭＨｚ以上の高域信号が、８. １ＭＨｚ帯
域内に折り返され、伝送ベースバンド帯域幅である８.
１ＭＨｚ帯域に圧縮処理されているものである。

【０００７】この帯域圧縮されたＭＵＳＥ信号を受信、
復調するのが、高品位テレビジョン受信機（ＭＵＳＥデ
コーダ）である。

【０００８】図１３は従来の高品位テレビジョン受信機
を示すブロック図である。主に、高品位テレビジョン受
信機における輝度信号処理の部分を示している。図１３
において、前記ＭＵＳＥ信号が入力端子１へ入来する。
この入来したＭＵＳＥ信号は、ＡＤ変換器（２）へ供給
され、１６. ２ＭＨｚのクロック信号で、再サンプリン
グされてディジタル信号となる。

【０００９】ＡＤ変換器（２）出力信号は、ディエンフ
ァシス回路（３）へ供給される。ディエンファシス処理
された信号は、切り替えスイッチ（４），（６）と１フ
レーム遅延器（５）とによりフレーム間内挿処理が行わ
れる。

【００１０】図１４にフレーム間内挿処理をモデル化し
た図を示す。ディエンファシス出力のＭＵＳＥ信号は同
図（ア）のようにライン間でオフセットしている。フレ
ーム間においても同様にオフセットしており、１フレー
ム前の信号（エ）とは逆の位相関係になっている。

【００１１】現在フレーム（フィールド）信号（ア）と
１フレーム前の信号（エ）は、切り替えスイッチ（４）
において、フレーム間サブサンプルクロックＳ１により
画素ごとに切り替えられ、フレーム間で内挿された信号
（イ）と成る。フレーム間内挿信号（イ）は、１フレー
ム遅延器（５）により１フレーム遅延される。１フレー
ム遅延器（５）からは１フレーム前のフレーム間内挿信
号（ウ）が出力されている。（ウ）の内挿信号は、現在
フィールドと１フレーム前の信号が内挿された（イ）が
１フレーム遅れたものであるので、１フレーム前の信号
と２フレーム前の信号が内挿されたものである。切り替
えスイッチ（６）は、この１フレーム前の内挿信号
（ウ）より１フレーム前の信号と２フレーム前の信号と
を分離するものである。切り替えスイッチ（６）で分離
された１フレーム前の信号（エ）は切り替えスイッチ
（４）に入力されて再度巡回する。切り替えスイッチ
（６）で分離されたもう一方の２フレーム前の信号
（オ）は、減算器（７）に入力されて２フレーム間の差
分信号を得る。

【００１２】１フレーム遅延器（５）においては、伝送
されてくる動きベクトル信号により遅延量が可変され
る。１フレーム遅延器（５）をさらに詳しくしたものが
図１５である。フレーム間動きベクトル信号Ｍ１（コン
トロール信号分離回路（１５）から供給される）は、垂
直動きベクトル信号と水平動きベクトル信号とからな
り、図１５においてはこれを分離して記述している。垂
直の動きベクトル補正では、（５−３）の水平周期遅延
線と、水平周期単位の遅延量を切り替える切り替えスイ
ッチ（５−５）により、水平周期単位に遅延量が可変さ
れる。また、水平の動きベクトル補正では、画素単位
（ここでは３２. ４ＭＨｚレート）の遅延線であるシフ
トレジスタ（５−６）と、画素単位の遅延量を切り替え
る切り替えスイッチ（５−７）により、画素単位の遅延
量が可変される。尚、垂直水平の動きベクトル信号が０
のとき固定遅延器（５−２）と前記垂直水平の可変遅延
量と合わせて１フレームとなる。

【００１３】図１３にもどって、切り替えスイッチ
（４）の出力信号（現在フィールド信号と１フレーム前
の信号とを内挿した）は、静止画処理系の１２ＭＨｚ低
域通過フィルタ（１０）に入力される。１２ＭＨｚ低域
通過フィルタ（１０）の出力は、サンプリング周波数変
換器（１１）により、３２. ４ＭＨｚより２４. ３ＭＨ
ｚにレート変換される。

【００１４】２４. ３ＭＨｚにレート変換された信号
は、フィールド間内挿回路（１２）によりフィールド間
で内挿処理が行われ、信号帯域が広帯域化されて４８.
６ＭＨｚレートになる。内挿位相は、フィールド間サブ
サンプル制御回路（１７）より得られるフィールド間サ
ブサンプルクロックにより制御される。また、内挿の際
の動きベクトル信号は、コントロール信号分離回路より
得られるＭ２である。このフィールド間内挿は、本発明
の本質部分ではないので、フィールド間内挿の詳細につ
いては前記文献等を参考にして戴きたい。

【００１５】フィールド間内挿回路（１２）の出力に得
られた信号が、静止画領域の信号であり図１２（Ａ）に
示す帯域信号が再現されている。

【００１６】一方動画領域は、ディエンファシス回路
（３）の出力である１６. ２ＭＨｚレートの現在フィー
ルド信号に、フィールド内内挿回路（８）で同一フィー
ルドの画素により内挿処理して、３２. ４ＭＨｚレート
を得ている。内挿処理位相は、フレーム間サブサンプル
制御回路（１６）から得られるサブサンプルクロックＳ
１で制御される。

【００１７】３２. ４ＭＨｚレートになった動画系の信
号は、サンプリング周波数変換回路（９）で静止画領域
信号と同一の４８. ６ＭＨｚレートに変換される。

【００１８】内挿処理が行われた静止画系と動画系の２
つの信号は、混合器（１３）において、動き検出回路
（１８ａ）により検出された動き検出信号に応じて適応
混合される。この混合器（１３）から得られる信号がＭ
ＵＳＥデコード信号である。

【００１９】ここまでの説明では輝度信号についてであ
るが、色信号についても基本的に同じである。但し、３
２. ４ＭＨｚレートになった動画系のフィールド内内挿
信号と、静止画系のフレーム間内挿信号とは、それ以降
サンプリングレートが６４.８ＭＨｚレートになる。

【００２０】前記フレーム間動きベクトル信号Ｍ１は、
コントロール信号として送信側から伝送されてくるもの
であり、コントロール信号分離回路（１５）により分離
される。またフィールド間動きベクトル信号Ｍ２は、前
記フレーム間動きベクトル信号Ｍ１より生成される。

【００２１】サブサンプルクロックＳ１は、前記コント
ロール信号分離回路（１５）で分離される輝度信号と色
信号のサブサンプル制御信号により１６. ２ＭＨｚクロ
ックを制御して得られる。またフィールド間サブサンプ
ルクロックＳ２は、前記コントロール信号分離回路（１
５）で分離されるフィールド間サブサンプル制御信号に
より、２４. ３ＭＨｚクロックを制御して得られる。

【００２２】前記動き検出回路（１８ａ）の詳細なブロ
ック図を図１６に示す。入力端（１８−６）に切り替え
スイッチ（４）から、現在フィールドと１フレーム前の
信号からなるフレーム間内挿信号が入力される。符号反
転器（１８−７）は、この１画素ごとに現在フィールド
と１フレーム前の信号になっている内のいずれかの画素
の符号を反転する。４ＭＨｚＬＰＦ（１８−８）は、フ
レーム間の折返しのない帯域を通過させる。この際、隣
合う画素間が加算されるため、その出力に１フレーム間
の差分信号が得られる。１フレーム間の差分信号は、第
２の非線形処理回路（１８−９）により絶対値化された
上で、図７に示す非線形処理がなされる。この非線形の
内容は、の領域からなる。の領域は静止画系と
判断される部分で、不感帯の幅はノイズの影響を考慮し
ている。の領域は動画系処理と静止画系処理が混合す
る部分である。の領域は差分信号がはっきりしてお
り、完全動画と判断される。第２の非線形処理回路（１
８−９）の出力に得られた信号が、１フレーム間動き検
出信号である。

【００２３】入力端（１８−１）には、減算器（７）に
得られる２フレーム間差分信号が供給される。（１８−
２）の第１の非線形処理回路は、差分信号を絶対値化し
て、図７の非線形処理を行う。これは、１フレーム間差
分信号に施された処理と同様の処理であるが、不感帯の
幅等の設定が２フレーム間での動き検出として最適に設
定されている。非線形処理回路（１８−２）の出力に得
られる２フレーム間動き検出信号は、周波数帯域も広帯
域で正確な動き検出信号であるが、時間方向に離れてい
るため、１フレーム前の領域に抜けが生じる。このため
１フレーム遅延器（１８−５）と最大値回路（１８−１
３）とにより、時間方向に領域を拡大し、１フレーム前
の抜けを補う。但し、フレーム間内挿する信号処理にと
っては、２フレーム以前の動き検出信号は不要である。
このためレベル検出器（１８−１１）と１フレーム遅延
器（１８−１２）と切り替えスイッチ（１８−３）によ
り、２フレーム以前の動き検出を削除する。

【００２４】この動き検出部分を、時間と動画像の位置
関係をモデル化した図であるを図１７をも交えて説明す
る。この図１７はフレーム単位（＃３，＃２，＃１）に
動画像の位置が移動し、このときの２フレーム間及び１
フレーム間の動き検出信号の状態を示してある。図の
（ａ）は、第１の非線形処理回路（１８−２）出力に得
られる信号である。フレーム間とフィールド間の内挿処
理は、フレーム番号＃２と＃１との間で行われるので、
位置ｘ１部分の２フレーム間動き検出は不要である。同
図（ｂ）に示す１フレーム間動き検出信号のうちの、入
力端（１８−１０）に設定された値以上の部分をレベル
検出器（１８−１１）で検出し、検出した信号部分を１
フレーム遅延器（１８−１２）で１フレーム遅延させ
て、同図（ｃ）に示す信号を得る。（ｃ）に示す信号で
（ａ）に示す２フレーム間動き検出信号を、切り替えス
イッチ（１８−３）において禁止する。すなわち、スイ
ッチを未検出値が設定されている側の入力端（１８−
４）に切り替える。この操作により最大値検出回路（１
８−１３）の出力は、（ｄ）の２フレーム間の動き検出
信号となる。

【００２５】最大値検出回路（１８−１４）は、２フレ
ーム間の動き検出信号（ｄ）と１フレーム間の動き検出
信号（ｂ）との合成信号を出力する。最大値検出回路
（１８−１４）の出力は、さらにブロック（１８−１
５）でフィールド間領域拡大が行われる。これはフィー
ルド間での信号処理に対応して、動き検出信号の抜けを
補うものである。

【００２６】フィールド間領域拡大回路（１８−１５）
の出力（１８−１６）に得られる信号が最終的な動き検
出信号であり、図１３に示す混合器（１３）を制御す
る。

【００２７】次に、従来技術の内挿処理の時間軸位相に
ついて詳しく述べる。図１８に内挿処理の時間軸位相を
示す。動画系の信号は、現在フィールド信号ｎ１をフィ
ールド内内挿するので、その時間軸位相はｎ１にある。
静止画系は、基本的に位相は考えられないが、動いてい
るものを動き検出が誤って静止画系処理した場合、ｎ１
〜ｎ４の４フィールド間に渡って処理される位相は、ｎ
３とｎ２の間にあるものと考えることが出来る。また、
画像が平行移動した場合に掛けられる動きベクトル補正
では、１フレーム前のｎ３の画像位相を現在フィールド
ｎ１の画像位相にベクトル補正して、フレーム間内挿
（ＦＩ）がなされる。また、１フィールド前には、ｎ２
にｎ４がフレーム間内挿（ＦＩ’）されており、フレー
ム間内挿されたｎ２はフィールド間の動きベクトル補正
された上でｎ１にフィールド間内挿（ｆｉ）される。す
なわち、動きベクトル補正時の内挿処理は、画像の位相
を現在フィールド位相に補正して内挿するため、時間軸
位相は現在フィールド位相となる。

【００２８】

【発明が解決しようとする課題】従来技術例において
は、図１８に示したように静止画系の中心位相（重心）
と、動画系及び動きベクトル処理時の時間軸位相とが
１. ５フィールドの位相差があるため、動きにちぐはぐ
な現象があった。この現象は本来同一方向に動く画像
が、動き検出が誤り、動画像を静止画系で処理する部分
（時間軸位相１. ５フィールド前）と、動き検出が捕ら
えて、動画系で処理する部分（時間軸位相は現在フィー
ルド）との間で起きるもので、大変不自然な現象であっ
た。

【００２９】この問題を解決する方法として、本発明人
による特願平１−１５７９９４号「高品位テレビジョン
受信機」，特願平２−１７１９６２号「高品位テレビジ
ョン受信機」において、動きベクトル補正時と動画系の
内挿位相を、１フレーム前または１フィールド前に揃え
て静止画系の中心位相（重心）との位相差を０. ５フィ
ールドとすることにより、実用上解消された。さらに上
記２つの出願内容については、ＬＳＩを開発し、当社発
売のＭＵＳＥデコーダとＭＵＳＥーＮＴＳＣコンバータ
として商品化され、その実用性が確認されている。本発
明においても時間軸位相差を最小にして、内挿処理の時
間軸位相を１フレーム前に揃えることが前提となってい
る。

【００３０】次に、従来例の動き検出信号は、図１７
（ｅ）に示すように２フレーム間に渡っている。このと
き、動画系信号は位置ｘ３の部分であるので、ｘ２の部
分は不要な動き検出信号である。この不要な動き検出部
分の多くは、アンカバードバックグランドの部分であ
り、さらに、動画系は１フィールドのみ処理されるため
Ｓ／Ｎが悪く折返し妨害を生じていた。このように従来
例においては、Ｓ／Ｎが悪く折返し妨害を生じる動画系
のフィールド内内挿領域が広く、画質劣化を招いてい
た。アンカバードバックグランド部分とは、建物の前を
自動車が通過する場合の自動車に隠されていた建物の部
分のように、動画に隠されていた静止画部分のことであ
る。

【００３１】本発明が解決しようとする課題は、Ｓ／Ｎ
の悪い動画系の処理領域を最小限とすることにより、上
記画質劣化の問題点を改善するためにはどのような手段
を講じればよいかという点である。

【００３２】また、従来静止画系においても十分なＳ／
Ｎが得られておらず、静止画系においてもさらなるＳ／
Ｎ向上を図る必要があり、これについても本発明の解決
しようとする課題である。

【００３３】

【課題を解決するための手段】動き適応処理による不自
然な現象は、前述したように、動きベクトル処理時の静
止画系の時間軸位相と、動画系の時間軸位相とを１フレ
ーム前に揃えることにより、動画信号を静止画系で処理
した場合の時間軸の中心位相（重心）との位相差を最小
にして解決される。

【００３４】動き適応処理の時間軸位相を１フレーム前
に揃えることにより、１フレーム前を基準にしてフレー
ム間内挿を行うことができる。フレーム間の内挿処理を
行うにあたって、内挿の基準とするフレームに対して、
１フレーム後の信号と、１フレーム前の信号と、１フレ
ーム前と１フレーム後の信号とを合成した信号との内か
ら選択し、前記基準とするフレーム信号へ前記選択され
た信号を内挿処理する。（図１のフレーム間内挿回路
（１２０））

【００３５】動き適応処理する場合は、前記基準とする
フレーム信号に対して、１フレーム前の信号と１フレー
ム後の信号とを動きベクトル補正して基準とするフレー
ムの画像位相に合わせて動きベクトル補正処理する。
（図１の動きベクトル補正処理回路（１２１））

【００３６】前記内挿信号を選択するにあたっては、少
なくとも基準のフレームとその前後のフレームとの１フ
レーム間の差分信号と、基準フレームの前後間での２フ
レーム間の差分信号とにより得られた動き検出信号によ
り、前記フレーム間内挿信号の選択を制御する（図２の
動き検出回路（１８））。これにより動画系で処理する
領域が最小限となり、前記課題が解決される。

【００３７】また、静止領域においては、３フレーム間
に渡って処理するためＳ／Ｎ向上が得られる。

【００３８】

【実施例】図１及び図２は本発明の高品位テレビジョン
受信機（ＭＵＳＥデコーダ）の一実施例を示すブロック
図である。図１３と同一ブロックは同一符号を付して示
す。なお、図１と図２とは、一つのつながった図を図面
サイズの関係で分図したものである。

【００３９】本実施例は、ディエンファシス回路（３）
の出力信号までは従来例と同様である。ディエンファシ
スされた信号は、フレーム間逆ベクトル処理回路（１０
１）で、現在のフレーム間動きベクトル信号Ｍ１ａによ
り、送られて来る動きベクトル補正値の方向とは逆方向
に補正される。

【００４０】図３にフレーム間逆ベクトル処理回路（１
０１）の内部構成を示す。基本的には図１５に示す動き
ベクトル補正回路の可変遅延線部分と同じである。但
し、補正方向を逆方向に振るために符号反転器（１０１
−９），（１０１−６）で垂直及び水平動きベクトル信
号の符号を反転する。符号が反転された垂直動きベクト
ル補正信号は、１水平周期単位の遅延線（１０１−２）
と１水平周期単位の異なる遅延量を切り替える切り替え
スイッチ（１０１−３）から構成される垂直可変遅延線
の遅延量を制御する。符号が反転した水平動きベクトル
補正信号では、画素単位の遅延線であるシフトレジスタ
（１０１−４）と１水平周期単位の異なる遅延を切り替
える切り替えスイッチ（１０１−５）から構成される水
平可変遅延線の遅延量を制御する。

【００４１】図１にもどって、フレーム間逆動きベクト
ル補正された信号は、切り替えスイッチ（４），（６）
と１フレーム遅延器（５）とにより、いったんフレーム
間内挿される。フレーム間内挿処理については、図１４
においてモデル化した従来例と同様である。ただ、１フ
レーム遅延器（５）で行われる動きベクトル補正は、１
フレーム前のフレーム間動きベクトル信号Ｍ１ｂで正方
向に行われる。

【００４２】ここまでの動きベクトル補正の作用は、切
り替えスイッチ（４）の（０）側入力を（ア），（１）
側入力を（エ）とし，切り替えスイッチ（６）の（０）
側出力を（オ）とする（図１４と同様）と図１９に示す
ものとなる。図１９の現在フレーム信号（ア）は逆方向
への動きベクトル補正が掛けられた値である。図１９の
１フレーム前の信号（エ）は、逆方向の動きベクトル補
正と正方向の動きベクトル補正の両補正回路を通過する
ため動きベクトル補正は相殺され０となる。図１９の２
フレーム前の信号（オ）は、１フレーム前の補正が相殺
された信号に１フレーム遅延器（５）で再度補正される
ので、正方向に動きベクトル補正された値である。この
図１９より、１フレーム前に動きベクトル処理時の時間
軸の位相が揃えられたことがわかる。

【００４３】ブロック（１０１），（４）〜（７）が動
きベクトル補正処理回路（１２１）を構成している。

【００４４】図１に示す信号線（イ）の部分の第１のフ
レーム間内挿信号（ａ）と、信号線（ウ）の部分の第２
のフレーム間内挿信号（ｂ）は、動き検出回路（１８）
に入力されて１フレーム間の動き検出信号と成って出力
される。また、減算器（７）の出力に得られる２フレー
ム間差分信号も、動き検出回路（１８）に入力されて、
２フレーム間動き検出信号と成って出力される。動き検
出回路（１８）は、後で詳細に説明する。

【００４５】現在フレーム信号（ア），２フレーム前の
信号（オ），１フレーム前の信号（エ）は、図１遅延器
（１０６），（１０７），（１０８）で、その後の処理
で画像位相が合うように遅延量が調整される。

【００４６】静止画系のフレーム間内挿は、加算器（１
０９），切り替えスイッチ（１１０），（１１１）とで
行う。ブロック（１０６）〜（１１１）がフレーム間内
挿回路（１２０）を構成する。

【００４７】画素単位のフレーム間内挿は、切り替えス
イッチ（１１１）で行われ、入力（０）側の１フレーム
前の信号に、入力（１）側の信号が内挿される。切り替
えスイッチ（１１１）の入力（１）側の信号は、切り替
えスイッチ（１１０）で、遅延器（１０６）と遅延器
（１０７）との各出力信号と、その２つの出力信号を加
算器（１０９）で加算し１／２した信号の３信号から、
制御信号Ｌ１ａとＬ１ｂにより切り替えられたものであ
る。このフレーム間内挿処理については、動き検出回路
（１８）で得られる制御信号Ｌ１ａ，Ｌ１ｂ、そのほか
の動き検出信号とともにさらに詳しく後述する。

【００４８】切り替えスイッチ（１１１）で内挿された
信号は、従来例と同様に図２に示す１２ＭＨｚ低域通過
フィルタ（１０）でフィルタリングされた後、サンプリ
ング周波数変換器（１１）で、３２. ４ＭＨｚから２
４. ３ＭＨｚレートに変換される。２４. ３ＭＨｚレー
トに変換された信号は、フィールド間内挿回路（１２）
で１フィールド前の信号に、サブサンプルクロックＳ２
によって制御されて内挿される。内挿の際に、フィール
ド間動きベクトル信号Ｍ２により動きベクトル補正が行
われる。フィールド間内挿された信号は、信号レートが
２倍の４８. ６ＭＨｚレートになる。このフィールド間
内挿された信号が静止画系の出力信号である。

【００４９】動画系は、まず、図１の切り替えスイッチ
（６）の出力である１フレーム前の信号を図２のフィー
ルド内内挿回路（８）により、同一フィールド信号より
内挿処理して、１６. ２ＭＨｚから３２. ４ＭＨｚレー
トの信号を得る。３２. ４ＭＨｚレートになった信号
は、サンプリング周波数変換器（９）で、４８. ６ＭＨ
ｚレートに変換される。これが動画系の出力信号であ
る。

【００５０】得られた静止画系と動画系の信号は、第１
の混合器（１１２）で第１の動き検出信号により動き適
応混合される。さらに、第１の混合器（１１２）の出力
と静止画系の信号とが、第２の混合器（１３）で第２の
動き検出信号により動き適応混合される。

【００５１】ここで、前記した動きベクトル制御信号Ｍ
１ａ，Ｍ１ｂ，Ｍ２は、図１のコントロール信号分離回
路（１５）においてＭＵＳＥ信号から抜き取られた信号
である。抜き取られたフレーム間動きベクトル信号がＭ
１ａで、フレーム間逆ベクトル処理回路（１０１）に入
力される。さらにＭ１ａを１フレーム遅延器（１０２）
で１フレーム遅延したものがＭ１ｂで、１フレーム遅延
器（５）に入力される。本実施例での時間軸位相は、１
フレーム前を基準にしているため、フレーム間逆ベクト
ル処理以降にかかるコントロール信号は、１フレーム遅
延させる必要がある。フィールド間動きベクトル補正信
号であるＭ２も１フレーム遅延器（１０３）で遅延させ
た上で図２のフィールド間内挿回路（１２）に入力され
る。また、内挿位相情報を持つフレーム間及びフィール
ド間サブサンプルクロックＳ１，Ｓ２についても同様
に、コントロール信号分離回路で分離されるサブサンプ
ルコントロール信号を１フレーム遅延器（１０４），
（１０５）で１フレーム遅延させた上で生成する。

【００５２】本実施例の信号の内挿処理系は以上の構成
からなり、特にフレーム間の内挿処理に特徴を持つもの
である。そのフレーム間の内挿処理について図４と図５
を用いて詳しく説明する。

【００５３】図４は時間軸で本発明のフレーム間内挿を
モデル化した図である。１フィールドを１コマとして、
フィールド番号をｎ１からｎ６とし、現在フィールドを
ｎ１として時間の流れを示したものである。フレーム間
内挿処理は、１フレーム前ｎ３を基準にして、ｎ１から
ｎ３に内挿するＦＩ１、ｎ５からｎ３に内挿するＦＩ
２、（ｎ１＋ｎ５）／２からｎ３に内挿するＦＩ３の３
つの内挿処理から最適なものを選択する。この選択は図
１に示す切り替えスイッチ（１１０）で行われる。そし
て、切り替えスイッチ（１１１）でｎ３フィールド（１
フレーム前の信号）にフレーム間内挿される。１フィー
ルド前には、ｎ４を中心としてｎ２からｎ６の間で同様
にフレーム間内挿されている。そして、ｎ３への内挿の
１フレーム前にフレーム間内挿されたｎ４を、ｎ３にフ
ィールド間内挿（図４のｆＩ）する。内挿処理の時間軸
の方向（図４の内挿の矢印）は、動きベクトル補正時の
方向を示している。これより図５に示すように、動きベ
クトル補正時の静止画系の時間軸位相と動画系の時間軸
位相とはｎ３に、静止画系を動画系で処理した場合の中
心位相（重心）は、ｎ３とｎ４の間に来る。

【００５４】前記した通りフレーム間内挿は、ＦＩ１，
ＦＩ２，ＦＩ３，の３モードからなる。この３モードを
制御するのが、動き検出回路（１８）で得られる制御信
号Ｌ１ａ，Ｌ１ｂであり、この制御について次に説明す
る。

【００５５】動き検出回路（１８）の内部構造を示した
ものが図６である。従来例と同一ブロックについては、
同一番号を付す。本実施例の動き検出回路での、１フレ
ーム間動き検出信号は、現在フレームと１フレーム前と
の差分より得られる第１の１フレーム間動き検出信号
と、１フレーム前と２フレーム前との差分より得られる
第２の１フレーム間動き検出信号の両信号と２フレーム
間動き検出信号とを組み合わせたものである。

【００５６】２フレーム間動き検出信号は、基本的に従
来と同じであるが、切り替えスイッチ（１８−３）の位
置が異なっている。図１の減算器（７）より得られる２
フレーム間差分信号は、図６の第１の非線形処理回路
（１８−２）において、絶対値化され図７の入出力特性
を持った非線形処理が行われる。非線形処理が行われた
信号は、１フレーム遅延器（１８−５）と最大値回路
（１８−１３）により、時間方向の領域拡大が行われ
る。この際１フレーム遅延器（１８−５）により１フレ
ーム遅延される信号は、切り替えスイッチ（１８−３）
により、１フレーム間の動き検出で制御（制御信号Ｌ１
ｂで制御）されて、未検出値と切り替えられる。これは
不要に時間方向の領域拡大を避けるためである。前記最
大値回路（１８−１３）出力に得られる信号が２フレー
ム間動き検出信号（略称ＭＤ２）である。

【００５７】入力端（１８−６）に入来する第１の１フ
レーム間内挿信号（ａ）は、符号反転器（１８−７）に
より、現在フレームかまたは１フレーム前いずれかの符
号を反転する。すなわち、画素ごとに符号を反転する。
そして、４ＭＨｚ低域通過フィルタ（１８−８）で静止
画のフレーム間の折り返しが存在しない範囲を抜き取
る。この際、隣合う画素どうしの演算が行われ、１フレ
ーム間の差分信号が得られる。１フレーム間の差分信号
は、第２の非線形処理回路（１８−９）により絶対値化
されて前記図７に示す非線形処理がなされる。この非線
形処理回路（１８−９）の出力に得られる信号が、第１
の１フレーム間動き検出信号（略称ＭＤ１ａ）である。

【００５８】入力端（１８−１０１）に入来する第２の
１フレーム間内挿信号（ｂ）は、符号反転器（１８−１
０２）と４ＭＨｚ低域通過フィルタ（１８−１０３）と
第３の非線形処理回路（１８−１０４）において、ＭＤ
１ａを得たのと同様に処理されて第２の１フレーム間動
き検出信号（略称ＭＤ１ｂ）を得る。

【００５９】前記ＭＤ１ａとＭＤ１ｂとは、最大値回路
（１８−１０５）により合成される。合成された１フレ
ーム検出信号は、さらに最大値回路（１８−１４）によ
り前記ＭＤ２と合成される。そして、フィールド間領域
拡大回路（１８−１５）で時間方向へ領域拡大される。
出力端（１８−１６）に得られる信号が、図２に示す第
２の混合器（１３）を制御する第２の動き検出信号であ
る。

【００６０】図２０に２フレーム間動き検出信号ＭＤ２
と１フレーム間動き検出信号ＭＤ１ａとＭＤ１ｂの動き
の検出（○）未検出（×）に対する内挿処理内容を示
す。前記出力端（１８−１６）に得られる第２の動き検
出信号は、図２０のケース８が未検出でそれ以外が検出
となり、第２の混合器（１３）を制御する。ここでは、
説明を簡略化するるため混合器（１３），（１１２）を
切り替えスイッチのような２値的なものとする。よっ
て、混合器（１３），（１１２）は動き検出信号が検出
の場合、入力（１）側に切り替わり、動き検出信号が未
検出の場合、入力（０）側に切り替わる。一例として、
図２０のケース１の「処理ＭＩ」の場合は、混合器（１
１２），（１３）とも入力（１）側に切り替わってい
る。

【００６１】図２に示す第１の混合器（１１２）を制御
する第１の動き検出信号は、図６の最小値回路（１８−
１０６）から出力されるＭＤ１ａとＭＤ１ｂの内の最小
値が、切り替えスイッチ（１８−１０７）と、フィール
ド間領域拡大回路（１８−１１２）を経て出力端（１８
−１１３）に得られる。

【００６２】切り替えスイッチ（１８−１０７）は、論
理回路（１８−１０９）とレベル検出器（１８−１
１），（１８−１０８），（１８−１１４）により制御
される。各レベル検出器は、ＭＤ２，ＭＤ１ａ，ＭＤ１
ｂの各動き検出信号が、入力端（１８−１０），（１８
−１０８），（１８−１１５）に設定された値以上のと
きに出力がＨｉ（図２０の検出○に相当）となる。レベ
ル検出器に設定される値は、ノイズの影響を受けない範
囲でできるだけ感度を高くするように設定される。

【００６３】論理回路（１８−１０９）は、レベル検出
器出力に得られたＬ２，Ｌ１ａ，Ｌ１ｂより、図２０の
ケース１，４，５の動画系の処理となるケースで出力が
Ｈｉとなる。そして、切り替えスイッチ（１８−１０
７）を入力（１）側に制御する。

【００６４】図１の切り替えスイッチ（１１０）は、前
記レベル検出器で得られたＬ１ａ，Ｌ１ｂにより制御さ
れ、図２０に示すように内挿モードＦＩ１，ＦＩ２，Ｆ
Ｉ３（ケース２、３、６、７）の１つを選択する。ま
た、前記切り替えスイッチ（１８−３）は、Ｌ１ｂによ
り制御され、時間方向への領域拡大を制限する。

【００６５】ここまでで得られた動き検出信号ＭＤ２，
ＭＤ１ａ，ＭＤ１ｂ，第２の動き検出信号，第１の動き
検出信号をフレーム単位にモデル化した図を図８に示
す。（ａ）は第一の非線形処理回路（１８−２）に得ら
れる２フレーム間の動き検出信号で、それを時間方向へ
領域拡大したものが（ｄ）である。この際に（ｄ）の×
の箇所に不要に領域拡大を避けるため、（ｃ）のＬ１ｂ
により（ａ）の動き信号を制限している。これが前記図
６に示す切り替えスイッチ（１８−３）の役割である。
（ｅ）がＭＤ１ａとＭＤ１ｂの最小値である。第２の混
合器（１３）を制御する出力端（１８−１６）に現れる
第２の動き検出信号は（ｆ）の波形となる。そして第１
の混合器（１１２）を制御する出力端（１８−１１３）
に現れる第１の動き検出信号は（ｇ）となる。（ｇ）の
波形は、Ｌ１ａとＬ１ｂがＨｉとなる部分で論理回路
（１８−１１１）で制御されて（ｆ）の波形が出力され
たものである。

【００６６】次に以上からなる内挿処理と動き検出処理
とが、どの様に動画パターンに作用するかを図９〜図１
１に示し、各パターンについて説明する。図９〜図１１
はフレーム単位に動画像の位置を示したもので、前記図
８、図１７と同様の図面であり、フレーム番号＃２の動
画処理部分の表示を加えたものである。

【００６７】（イ）動画パターン１ このパターンは、一定方向に動画像が移動している場合
である。この場合図に示すように動画系処理のＭＩ（図
２０、ケース１）になる領域は位置ｘ２の部分だけであ
る。位置ｘ１とｘ３の部分は、フレーム間内挿モードの
ＦＩ１とＦＩ２の準静止画（図２０、ケース２、ケース
３）として処理される。

【００６８】（ロ）動画パターン２ このパターンは、２フレーム周期で揺らぐ場合である。
ＭＤ２は未検出になり、動きの検出は１フレーム間での
動き検出ＭＤ１ａとＭＤ１ｂのみに現れる。動画系処理
部分は、ｘ１とｘ２の部分となり動画系処理ＭＩ（図２
０、ケース５）となる。（この場合は従来と同様の処理
となる。）

【００６９】（ハ）動画パターン３ このパターンは、動画像が動き始めた場合である（止ま
るときも同様）。動画系処理となる部分は全くなく、Ｆ
Ｉ２の準静止処理（図２０、ケース２）となる。

【００７０】（ニ）動画パターン４ このパターンは、動画像が１フレーム間で検出できない
高域信号の場合である。２フレーム間動き検出信号ＭＤ
２により処理され、動画系処理ＭＩ（図２０、ケース
４）となる。（この場合は従来と同様の処理になる。）

【００７１】（ホ）動画パターン５ このパターンは、一定方向の動画で２フレーム検出が低
感度の場合である。ＭＤ２に検出されず、ＭＤ１ａとＭ
Ｄ１ｂにより検出されて、内挿モードがＦＩ１とＦＩ２
の準静止画処理（図２０、ケース６、ケース７）と動画
系処理ＭＩ（図２０、ケース５）とからなる。

【００７２】以上のパターンに図２０のケース１から７
までの処理が含まれている。準静止画処理されるケース
が本発明による改善点である。上記のパターンに含まれ
ていないケース８は、ＭＤ２，ＭＤ１ａ，ＭＤ１ｂの各
動き検出で未検出となった場合で、完全静止画処理の内
挿モードＦＩ３となる。このＦＩ３は現在フレームと２
フレーム前の信号を平均化して内挿するため、従来の静
止画よりもＳ／Ｎの良い画像が得られる。

【００７３】また、前記したように１フレーム間動き検
出は、動画パターン４のように高域信号時、動き検出で
きない場合があるが、今後動画帯域が１２ＭＨｚ以上に
広帯域化されると４ＭＨｚ以下に折り返し、高域信号の
検出精度が向上するものと考えられる。将来動画帯域が
さらに広帯域化されると本発明の効果が上がる。

【００７４】なお、実施例においては混合器（１３），
（１１２）を２値的なスイッチとして考えたが、４ｂｉ
ｔ（混合割合が１６段階）程度の混合器を用いてもよ
い。

【００７５】以上の説明においては輝度信号を中心に説
明した。色信号についても基本的に同じである。異なる
点は、サンプリング周波数変換が３２. ４ＭＨｚから６
４.８ＭＨｚに変換される点とフィールド間内挿処理の
処理方法である。この点は本発明の本質部分ではない。
また、サンプリング構造から色信号の１フレーム検出は
得られないが、輝度信号と色信号間には相関関係が強く
代用でき、本発明の動き検出回路の基本的考え方が適用
できる。

【００７６】

【発明の効果】本発明になる高品位テレビジョン受信機
は、動画系と静止画系との時間軸位相を実用上問題とな
らないように揃えることと、動画系処理と準静止画系処
理と完全静止画系処理との３系統の処理にしたこと（従
来と同様のフィールド内内挿と、フレーム間の内挿処理
を行うにあたっては、内挿の基準とするフレームに対し
て、１フレーム後の信号と、１フレーム前の信号と、１
フレーム前と１フレーム後の信号とを合成した信号との
内から選択し、前記基準とするフレーム信号へ前記選択
された信号を内挿処理する。これにより、前記３系統の
処理（完全静止領域においては、３フレーム間に渡って
処理）が得られる）とにより、以下の効果を有する。

【００７７】（イ）本発明は準静止画系処理を設けたこ
とにより、静止画系に比べてＳ／Ｎの悪い動画系での処
理領域が従来の方式に比べて１／２以下となり、視覚的
にＳ／Ｎの良好な画像が得られる。

【００７８】（ロ）準静止画系処理でのフレーム間内挿
は、１フレーム後の信号との内挿か、１フレーム前の信
号との内挿かのどちらかであり、時間的に見て片方向の
みの内挿であるので、時間軸に対してインパルス性のノ
イズが時間方向に広がらないため、視覚的にノイズの抑
圧効果がある。

【００７９】（ハ）画像が１フレームだけ不連続な動き
をしても、動画系に処理される領域は、１フレームだけ
であり、時間方向に動画系に処理される領域が広がら
ず、折返し妨害及びＳ／Ｎが良好である。

【００８０】（ニ）２−３方式でフィルム映像を高品位
テレビジョン信号に変換した場合、動きの不自然さ（ジ
ャダー）が生じるが、そのような信号においても、不用
意に動画領域として処理しないため、良好な画質が得ら
れる。

【００８１】（ホ）２フレーム間動き検出信号と２種類
の１フレーム間動き検出の３系統の動き情報により、動
き検出の精度が向上した。さらに、準静止処理領域を設
定したことにより、対ノイズ性が良好になったため、動
き検出感度を上げることができ、コントラストのない信
号においても正確に動き検出できる。

【００８２】（ヘ）１フレーム前を動き適応処理の中心
位相（重心）としたため、動きベクトル処理と動き検出
の誤検出及び未検出処理にともなう、動きの不自然な現
象（ちぐはぐな動き）が軽減する。

【００８３】本発明による主な効果は以上からなり、動
き適応処理から来るさまざまな問題を解決する利点を有
する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例を示す図である。

【図２】本発明の一実施例を示す図（図１につながる
図）である。

【図３】実施例のフレーム間逆動きベクトル処理回路の
構成図である。

【図４】実施例の内挿処理を時間軸でモデル化した図で
ある。

【図５】実施例の信号処理の時間軸位相をモデル化した
図である。

【図６】実施例の動き検出回路の構成図である。

【図７】非線形処理回路の特性図である。

【図８】実施例の動き検出信号をモデル化した図であ
る。

【図９】動画パターンに対する実施例のフレーム間内挿
処理をモデル化した図である。

【図１０】動画パターンに対する実施例のフレーム間内
挿処理をモデル化した図である。

【図１１】動画パターンに対する実施例のフレーム間内
挿処理をモデル化した図である。

【図１２】ＭＵＳＥ信号のスペクトルを示す図である。

【図１３】従来のＭＵＳＥデコード処理回路を示す図で
ある。

【図１４】従来のフレーム間内挿をモデル化した図であ
る。

【図１５】従来の１フレーム遅延器を示す図である。

【図１６】従来の動き検出回路の構成図である。

【図１７】従来の動き検出をモデル化した図である。

【図１８】従来の内挿処理を時間軸でモデル化した図で
ある。

【図１９】実施例の動きベクトル補正の作用を表した図
である。

【図２０】実施例の動き検出信号による処理内容を表し
た図である。

【符号の説明】

１３ 第２の混合器 １８ 動き検出回路 １１２ 第１の混合器 １２０ フレーム間内挿回路 １２１ 動きベクトル補正処理回路

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】フィールド間とフレーム間でオフセットサ
   ンプリングして帯域圧縮され、且つ動き補正用の動きベ
   クトル信号とサンプル点位相情報を具備した動き補正サ
   ブサンプル伝送信号を受信、復調する高品位テレビ受信
   機であり、復調過程で動きベクトル処理時の静止画系の
   時間軸位相と、動画系の時間軸位相とを１フレーム前に
   揃える処理を行う高品位テレビ受信機において、 フレーム間の内挿処理を行うにあたって、内挿の基準と
   する基準フレーム信号に対して、１フレーム後の信号
   と、１フレーム前の信号と、前記１フレーム前の信号と
   前記１フレーム後の信号とを合成した信号との３つの信
   号の内から１つの信号を選択して、前記基準フレーム信
   号へ前記選択された信号を内挿処理するフレーム間内挿
   回路と、 前記基準フレーム信号に対して１フレーム前の信号と１
   フレーム後の信号とを動きベクトル補正して、前記２つ
   のフレームの信号の画像位相を前記基準フレーム信号の
   画像位相に合わせて動きベクトル補正処理する動きベク
   トル補正処理回路と、 少なくとも、前記基準フレーム信号とその前後のフレー
   ム信号との２つの１フレーム間の差分信号と、前記基準
   フレームの前後フレーム間での２フレーム間の差分信号
   との３つの差分信号により動き検出信号を得、その動き
   検出信号により前記フレーム間内挿回路での内挿信号の
   選択を制御する動き検出回路と、 前記動きベクトル補正処理回路の出力信号をフィールド
   内内挿した動画系の処理信号と、前記フレーム間内挿回
   路の出力信号をフィールド間内挿した静止画系の処理信
   号とを前記動き検出信号に応じて適応混合する第１の混
   合器と、 前記第１の混合器の出力信号と、前記静止画系の処理信
   号とを前記動き検出信号に応じて適応混合する第２の混
   合器とを設けたことを特徴とする高品位テレビジョン受
   信機。