JPH06326979A - テレビジョン信号変換装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 ラインフリッカ成分がエンコードされること
なく高画質化が図れるテレビジョン信号変換装置を提供
する。 【構成】 垂直高域抽出フィルタ１４，１６は２フィー
ルドの信号より、垂直高域抽出フィルタ１５，１７は１
フィールドの信号より補強信号を抽出する。主画面走査
線変換フィルタ１８は２フィールドの信号より、主画面
走査線変換フィルタ１９は１フィールドの信号より走査
線変換する。混合器２０〜２２は動き検出回路１３の検
出結果に応じてそれぞれの信号を適応混合する。時間軸
変換メモリ２３は混合器２０，２１からの補強信号を上
下の無画部に配置し、混合器２２からの信号を中央部に
配置し、高精細ワイドアスペクトテレビジョン信号とし
て出力する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ハイビジョン信号等の
高精細インターレース信号をレターボックス方式の高精
細ワイドアスペクトテレビジョン信号に変換するための
テレビジョン信号変換装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】現行テレビジョン放送であるＮＴＳＣカ
ラーテレビジョン伝送方式はアスペクト比が４：３であ
るが、次世代カラーテレビジョン伝送方式として、アス
ペクト比が１６：９のワイドアスペクト方式が検討され
ている。そして、現行テレビジョン受像機との両立性を
保ちながら、ワイドアスペクト画像信号を伝送するため
に、アスペクト比４：３の画面の中央部の走査線３６０
本に、アスペクト比１６：９のワイドアスペクト画像
（主画面）を割り当て、上下残りの走査線約１２０本を
マスキング領域（無画部）として補強信号を多重するレ
ターボックス方式の高精細ワイドアスペクトテレビジョ
ン信号が検討され、実用化を迎えようとしている。この
方式によれば、高精細ワイドアスペクトテレビジョン信
号をＮＴＳＣの現行テレビジョン受像機で受信する場合
には現行レベルの解像度で視聴することができ、また、
専用のテレビジョン受像機で受信する場合には、補強信
号をデコードすることにより、信号源の高精細を生かし
た画像が再現できる。

【０００３】ところで、高精細ワイドアスペクトテレビ
ジョン信号は順次走査の信号であり、その信号源として
順次走査のカメラ等が考えられるが現在では普及してお
らず、ソフトの蓄積がない。また、新たに順次走査の機
器を導入するにしてもコスト増は避けられない。これに
対し、高精細インターレース信号としてはハイビジョン
信号が普及しつつあるので、ハイビジョン信号を高精細
ワイドアスペクトテレビジョン信号に変換すれば高精細
ワイドアスペクトテレビジョン信号のソフトとすること
が容易である。従って、高精細ワイドアスペクトテレビ
ジョン信号の信号源としては、ハイビジョン信号をレタ
ーボックス方式の高精細ワイドアスペクトテレビジョン
信号に変換するテレビジョン信号変換装置が一般的であ
る。

【０００４】図５は従来のテレビジョン信号変換装置の
一例を示すブロック図であり、高精細インターレース信
号を一旦順次走査信号に変換した後にレターボックス方
式のエンコード信号に変換するものである。ここでは、
原信号の高精細インターレース信号として有効走査線１
０３５本インターレース（１０３５ｉ）のハイビジョン
信号を例にとる。図５において、ハイビジョン信号を順
次走査信号に変換するためのコンバータ部１には原信号
のハイビジョン信号が入力される。コンバータ部１は走
査線変換フィルタ２と時間軸変換メモリ３より構成され
ている。走査線変換フィルタ２は複数の垂直フィルタか
らなり、出力信号の走査線構造で表現できるように信号
の垂直帯域を制限する。通常、走査線変換フィルタは入
力と出力の走査線の整数比（出力／入力）の分子に相当
する数のフィルタを順次切り換える形で構成される。時
間軸変換メモリ３は不要となる走査線を捨て、信号を連
続化するために時間軸を変換する。この処理はメモリの
書き込み，読み出しを所定のタイミングで制御すること
によって行われる。これにより、有効走査線４８０本の
順次走査（４８０ｐ）の信号が出力される。

【０００５】コンバータ部１より出力された４８０ｐの
信号は、上下の補強信号多重部を含む有効走査線４８０
本インターレース（４８０ｉ）の信号であるレターボッ
クス方式のエンコード信号に変換するためのエンコード
部４に入力される。エンコード部４は、補強信号を抽出
するための垂直高域抽出フィルタ５及び時間垂直高域抽
出フィルタ６、画面中央部の主画面の走査線を変換する
ための主画面走査線変換フィルタ７、垂直高域抽出フィ
ルタ５〜主画面走査線変換フィルタ７からの信号よりレ
ターボックス方式のエンコード信号として出力するため
の時間軸変換メモリ８より構成されている。

【０００６】垂直高域抽出フィルタ５，時間垂直高域抽
出フィルタ６，主画面走査線変換フィルタ７はそれぞれ
出力信号の走査線構造に応じた走査線変換フィルタリン
グ，周波数シフト（変調）を行う。なお、垂直高域抽出
フィルタ５は静止領域を補強するための補強信号である
垂直高域信号を出力し、時間垂直高域抽出フィルタ６は
動領域を補強するための補強信号である時間垂直高域信
号を出力するものである。また、前述のように、ハイビ
ジョン信号のようなアスペクト比１６：９の信号をＮＴ
ＳＣのアスペクト比４：３の画面にレターボックス方式
で当てはめると、主画面が３６０本（インターレー
ス）、上下無画部が１２０本（インターレース）になる
ので、これに合わせてそれぞれの垂直フィルタを構成す
る。そして、時間軸変換メモリ８は垂直高域抽出フィル
タ５〜主画面走査線変換フィルタ７より入力された信号
の不要走査線を捨て、垂直高域抽出フィルタ５及び時間
垂直高域抽出フィルタ６からの補強信号を上下無画部の
多重部に、主画面走査線変換フィルタ７からの信号を主
画面に配置し、信号を連続化するために時間軸を変換し
て、ＮＴＳＣ信号と両立性を持った４８０ｉのエンコー
ド信号として出力する。この出力信号はＮＴＳＣ信号と
両立性を保っているため、ＮＴＳＣ用の伝送路を用いて
伝送することができる。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】図６は高精細インター
レース信号の空間周波数を示している。図６において、
横軸は画像の時間（フレーム）周波数、縦軸は画像の垂
直周波数である。インターレース信号において空間的な
ナイキスト周波数は図６に示すようにダイヤモンド状の
図形になる。従って、図中に示すａ，ｂ２つの領域は互
いに折り返し周波数の関係となる。本来ａの周波数がｂ
の周波数に見えるものがラインフリッカである。また、
本来ｂの周波数がａの周波数に見えるものはラインクロ
ーリングと呼ばれている。

【０００８】図７は図５中のコンバータ部１の出力信号
の空間周波数を示している。入力された原信号をコンバ
ータ部１によって順次走査信号に変換すると、図７に斜
線で示す部分が除去される。この時、ａの領域は除去さ
れる。ここで、本来ｂの周波数がａの周波数に見える妨
害は除去されるので問題はないが、本来ａの周波数がｂ
の周波数に見える妨害は本来の信号が除去された上、妨
害成分だけが残ることになる。この信号を図５中のエン
コード部４でエンコード処理すると原信号と一緒にエン
コードされることになり、画質を劣化させるという問題
点があった。また、コンバータ部１に動き適応処理を導
入すれば、画質劣化は軽減されるが、コンバータ部１か
らエンコード部４に至るフィルタの総合特性は、走査線
変換フィルタ２の特性と垂直高域抽出フィルタ５〜主画
面走査線変換フィルタ７とのカスケード接続の特性とな
り、それぞれのフィルタを独立に設計することが困難で
あるという問題点もあった。

【０００９】本発明はこのような問題点に鑑みなされた
ものであり、ラインフリッカ成分がエンコードされるこ
となく高画質化が図れ、さらに、それぞれのフィルタを
独立に設計することができるテレビジョン信号変換装置
を提供することを目的とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明は、上述した従来
の技術の課題を解決するため、高精細インターレース信
号を、主画面上下を無画部としたレターボックス方式の
高精細ワイドアスペクトテレビジョン信号に変換するテ
レビジョン信号変換装置において、入力された高精細イ
ンターレース信号の画像の動きを検出する動き検出手段
と、前記入力された高精細インターレース信号の２フィ
ールドの信号より補強信号である垂直高域信号あるいは
時間垂直高域信号を抽出する第１の補強信号抽出手段
と、前記入力された高精細インターレース信号の１フィ
ールドの信号より補強信号である垂直高域信号あるいは
時間垂直高域信号を抽出する第２の補強信号抽出手段
と、前記入力された高精細インターレース信号の２フィ
ールドの信号より主画面信号を生成するための第１の走
査線変換手段と、前記入力された高精細インターレース
信号の１フィールドの信号より主画面信号を生成するた
めの第２の走査線変換手段と、前記動き検出手段の検出
結果に応じて、前記第１の補強信号抽出手段より抽出さ
れた補強信号と前記第２の補強信号抽出手段より抽出さ
れた補強信号とを適応混合する第１の混合手段と、前記
動き検出手段の検出結果に応じて、前記第１の走査線変
換手段より出力された主画面信号と前記第２の走査線変
換手段より出力された主画面信号とを適応混合する第２
の混合手段と、前記第２の混合手段より出力された主画
面信号を中央部に配置すると共に前記第１の混合手段よ
り出力された補強信号を主画面上下の無画部に配置して
レターボックス方式の高精細ワイドアスペクトテレビジ
ョン信号として出力する手段とを備えて構成されること
を特徴とするテレビジョン信号変換装置を提供するもの
である。

【００１１】

【実施例】以下、本発明のテレビジョン信号変換装置に
ついて、添付図面を参照して説明する。図１は本発明の
テレビジョン信号変換装置の一実施例を示すブロック
図、図２は図１中の静止領域用のフィルタ１４，１６，
１８の動作を説明するための図、図３は図１中の静止領
域用のフィルタ１４，１６，１８の具体的構成を示すブ
ロック図、図４は本発明のテレビジョン信号変換装置の
出力信号の空間周波数を示す図である。

【００１２】図１に示す本実施例においても、原信号の
高精細インターレース信号として有効走査線１０３５本
インターレース（１０３５ｉ）のハイビジョン信号を例
にとる。また、補強信号として垂直高域信号と時間垂直
高域信号を例としている。図１において、原信号のハイ
ビジョン信号１０３５ｉは、フィールドメモリ１１，動
き検出回路１３，静止領域垂直高域抽出フィルタ１４，
動領域垂直高域抽出フィルタ１５，静止領域時間垂直高
域抽出フィルタ１６，動領域時間垂直高域抽出フィルタ
１７，静止領域主画面走査線変換フィルタ１８，動領域
主画面走査線変換フィルタ１９に入力される。

【００１３】フィールドメモリ１１は入力された信号を
１フィールド遅延してフィールドメモリ１２に供給する
と共に、静止領域垂直高域抽出フィルタ１４，静止領域
時間垂直高域抽出フィルタ１６，静止領域主画面走査線
変換フィルタ１８に供給する。フィールドメモリ１２は
入力された信号を１フィールド遅延して動き検出回路１
３に供給する。この動き検出回路１３は原信号と１フレ
ーム前の信号から画像の動きを画素ごとに検出して動き
検出信号を出力する。この動き検出信号は混合器２０〜
２２に入力される。

【００１４】静止領域垂直高域抽出フィルタ１４〜動領
域主画面走査線変換フィルタ１９はそれぞれ出力信号の
走査線構造に応じた走査線変換フィルタリング，周波数
シフト（変調）を行う。そして、ハイビジョン信号のよ
うなアスペクト比１６：９の信号をＮＴＳＣのアスペク
ト比４：３の画面にレターボックス方式で当てはめる
と、主画面が３６０本（インターレース）、上下無画部
が１２０本（インターレース）になるので、これに合わ
せてそれぞれの垂直フィルタを構成する。ここで、静止
領域垂直高域抽出フィルタ１４，静止領域時間垂直高域
抽出フィルタ１６，静止領域主画面走査線変換フィルタ
１８は入力された原信号における静止領域用のフィルタ
であり、原信号と１フィールド前の信号との２フィール
ドの信号より走査線変換を行う。一方、動領域垂直高域
抽出フィルタ１５，動領域時間垂直高域抽出フィルタ１
７，動領域主画面走査線変換フィルタ１９は入力された
原信号における動領域用のフィルタであり、１フィール
ドの信号より走査線変換を行う。

【００１５】これらの静止領域用のフィルタは、図２に
示すように、前フィールドの信号を原信号の走査線の間
に挿入することにより走査線変換を行う。それぞれのフ
ィルタは、例えば図３に示すように、１ライン遅延ごと
のタップを持った遅延線３０〜３４の各タップ出力に対
し、通常のトランスバーサルフィルタと同様に乗算器３
５〜４１によって所定のタップ係数を乗じ、これらを加
算器４２によって合成することにより実現する。

【００１６】静止領域垂直高域抽出フィルタ１４によっ
て２フィールドの信号より抽出された補強信号である垂
直高域信号と、動領域垂直高域抽出フィルタ１５によっ
て１フィールドの信号より抽出された補強信号である垂
直高域信号は、混合器２０に入力され、静止領域時間垂
直高域抽出フィルタ１６によって２フィールドの信号よ
り抽出された補強信号である時間垂直高域信号と、動領
域時間垂直高域抽出フィルタ１７によって１フィールド
の信号より抽出された補強信号である時間垂直高域信号
は、混合器２１に入力される。さらに、静止領域主画面
走査線変換フィルタ１８によって走査線変換された主画
面の静止領域の信号と、動領域主画面走査線変換フィル
タ１９によって走査線変換された主画面の動領域の信号
は、混合器２２に入力される。これら混合器２０〜２２
には前述のように動き検出回路１３より動き検出信号が
入力されており、混合器２０〜２２は動き検出の結果に
応じてそれぞれの信号を混合する。

【００１７】そして、時間軸変換メモリ２３は不要とな
る走査線を捨て、混合器２０，２１より入力される信号
を上下無画部である補強信号多重部に、混合器２２より
入力される信号を画面中央部の主画面に配置し、信号を
連続化するために時間軸を変換する。この処理はメモリ
の書き込み，読み出しを所定のタイミングで制御するこ
とによって行われる。これにより、時間軸変換メモリ２
３はＮＴＳＣ信号と両立性を持った４８０ｉのエンコー
ド信号として出力する。この出力信号はＮＴＳＣ信号と
両立性を保っているため、ＮＴＳＣ用の伝送路を用いて
伝送することができる。

【００１８】図４において、（Ａ）はフィルタの垂直帯
域を４８０ＬＰＨとした時の静止領域用フィルタ、即
ち、静止領域垂直高域抽出フィルタ１４，静止領域時間
垂直高域抽出フィルタ１６，静止領域主画面走査線変換
フィルタ１８総合の出力の空間周波数を示し、（Ｂ）は
同じくフィルタの垂直帯域を４８０ＬＰＨとした時の動
領域用フィルタ、即ち、動領域垂直高域抽出フィルタ１
５，動領域時間垂直高域抽出フィルタ１７，動領域主画
面走査線変換フィルタ１９総合の出力の空間周波数を示
している。静止領域用のフィルタでは前フィールドの信
号で走査線を補間することになるので、フレーム方向の
ローパスフィルタがかかり、ｂの領域が除去される。ま
た、主画面走査線変換フィルタ１８によりａの領域も除
去される。ａの領域は出力の走査線構造では表現できず
必要のない成分であり、ｂの領域は静止領域において本
来の信号ａの妨害成分に当たる。また、動領域用のフィ
ルタではｂの領域が保存される。動領域においてはフレ
ーム方向に周波数の高いｂの領域は本来の成分である。
また、動領域においてはｂの領域の妨害成分であるａの
領域は主画面走査線変換フィルタ１９によって除去され
る。

【００１９】本発明においては、この２つの成分を動き
検出結果に応じて、静止領域に図４（Ａ）の静止領域用
フィルタ出力を、動領域に図４（Ｂ）の動領域用フィル
タ出力を多く混合することにより、共に本来の成分が保
存され、妨害成分が除去されることになる。なお、垂直
高域抽出フィルタ１４，１５や時間垂直高域抽出フィル
タ１６，１７、また、主画面走査線変換フィルタ１８，
１９でも出力信号の垂直帯域を変えたい時には垂直フィ
ルタの帯域を所望の特性を満たすように設定すればよ
く、この場合も静止領域と動領域の妨害除去効果は同じ
である。さらに、本発明においては、フィルタのカスケ
ード処理がないので、それぞれのフィルタを独立に設計
することが可能であり、設計の自由度が向上するもので
ある。

【００２０】

【発明の効果】以上詳細に説明したように、本発明のテ
レビジョン信号変換装置は、垂直高域信号あるいは時間
垂直高域信号を抽出するための抽出フィルタ及び主画面
信号を生成するための走査線変換フィルタをそれぞれ静
止領域用と動領域用に分割し、静止領域では２フィール
ドの信号を用いたフレーム方向のローパスフィルタを施
し、この静止領域の信号と動領域の信号とを適応混合す
るよう構成したので、ラインフリッカ成分がエンコード
されることなく、よって、伝送信号の高画質化が図れ
る。さらに、ハイビジョン信号を順次走査信号に変換す
るためのコンバータ部を有していないので、走査線変換
フィルタのカスケード接続がなくなり、従って、それぞ
れのフィルタを独立に設計することができ、設計の自由
度を向上させることができるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例を示すブロック図である。

【図２】図１中の静止領域用のフィルタ１４，１６，１
８の動作を説明するための図である。

【図３】図１中の静止領域用のフィルタ１４，１６，１
８の具体的構成を示すブロック図である。

【図４】本発明の出力信号の空間周波数を示す図であ
る。

【図５】従来例を示すブロック図である。

【図６】高精細インターレース信号の空間周波数を示す
図である。

【図７】図５中のコンバータ部１の出力信号の空間周波
数を示す図である。

【符号の説明】

１１，１２ フィールドメモリ １３ 動き検出回路（動き検出手段） １４ 静止領域垂直高域抽出フィルタ（第１の補強信号
抽出手段） １５ 動領域垂直高域抽出フィルタ（第２の補強信号抽
出手段） １６ 静止領域時間垂直高域抽出フィルタ（第１の補強
信号抽出手段） １７ 動領域時間垂直高域抽出フィルタ（第２の補強信
号抽出手段） １８ 静止領域主画面走査線変換フィルタ（第１の走査
線変換手段） １９ 動領域主画面走査線変換フィルタ（第２の走査線
変換手段） ２０〜２２ 混合器（混合手段） ２３ 時間軸変換メモリ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】高精細インターレース信号を、主画面上下
   を無画部としたレターボックス方式の高精細ワイドアス
   ペクトテレビジョン信号に変換するテレビジョン信号変
   換装置において、 入力された高精細インターレース信号の画像の動きを検
   出する動き検出手段と、 前記入力された高精細インターレース信号の２フィール
   ドの信号より補強信号である垂直高域信号あるいは時間
   垂直高域信号を抽出する第１の補強信号抽出手段と、 前記入力された高精細インターレース信号の１フィール
   ドの信号より補強信号である垂直高域信号あるいは時間
   垂直高域信号を抽出する第２の補強信号抽出手段と、 前記入力された高精細インターレース信号の２フィール
   ドの信号より主画面信号を生成するための第１の走査線
   変換手段と、 前記入力された高精細インターレース信号の１フィール
   ドの信号より主画面信号を生成するための第２の走査線
   変換手段と、 前記動き検出手段の検出結果に応じて、前記第１の補強
   信号抽出手段より抽出された補強信号と前記第２の補強
   信号抽出手段より抽出された補強信号とを適応混合する
   第１の混合手段と、 前記動き検出手段の検出結果に応じて、前記第１の走査
   線変換手段より出力された主画面信号と前記第２の走査
   線変換手段より出力された主画面信号とを適応混合する
   第２の混合手段と、 前記第２の混合手段より出力された主画面信号を中央部
   に配置すると共に前記第１の混合手段より出力された補
   強信号を主画面上下の無画部に配置してレターボックス
   方式の高精細ワイドアスペクトテレビジョン信号として
   出力する手段とを備えて構成されることを特徴とするテ
   レビジョン信号変換装置。