JPH06334969A - テレビジョン信号受信装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 テンポラル周波数の低い部分の補間フィルタ
の空間周波数帯域を広くして動画像のボケが目立たない
ようにする。 【構成】 フレーム間補間ブロック４からの信号がレー
ト変換ブロック７、ローパスフィルタブロック８及び第
１のフィールド間補間ブロック９を介して乗算器１０に
供給される。またフィールド内補間ブロック５からの信
号が加算器１２に供給されると共に、減算器１３に供給
されて元の信号から減算され、この減算信号が第２のフ
ィールド間補間ブロック１６を介して加算器１２に供給
される。この加算器１２からの信号がレート変換ブロッ
ク１７を介して乗算器１８に供給される。さらに動き領
域検出回路６からの動き検出信号ＭＤと１−ＭＤの制御
信号が乗算器１８、１０に供給される。そしてこの乗算
器１０、１８の出力信号が加算器１１に供給される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、例えばいわゆるＭＵＳ
Ｅ方式で帯域圧縮されたＨＤＴＶ信号のデコーダとして
使用して好適なテレビジョン信号受信装置に関するもの
である。

【０００２】

【従来の技術】ＨＤＴＶ信号、例えばハイビジョン信号
を衛星放送の１チャンネル（帯域幅２７ＭＨｚ）で放送
するためには、変調方式をＦＭとした場合、信号帯域幅
２０ＭＨｚ〜２５ＭＨｚ程度のＨＤＴＶ信号の帯域幅を
９ＭＨｚ程度以下まで圧縮する必要がある。そのＨＤＴ
Ｖ放送を衛星１チャンネルで放送するために、ＨＤＴＶ
画質を大きく損なうことなくＨＤＴＶ信号のベースバン
ド帯域を８．１ＭＨｚまで圧縮する方式であるＭＵＳＥ
（Multiple Sub-Nyquist-Sampling Encoding）方式が開
発されている。

【０００３】このＭＵＳＥ方式のエンコーダにおいて
は、映像信号をアナログ／デジタル変換した後に、サン
プル点を間引く（サブサンプリングする）ことによりそ
の映像信号の帯域圧縮を行う。すなわち映像信号は、水
平方向、垂直方向、時間方向の３次元の軸により表現さ
れる信号であり、それら３次元の軸の何れかに沿って、
またはそれら３次元の軸に交差する任意の軸に沿ってサ
ブサンプリングを行うことができる。

【０００４】ただしこのようなサブサンプリングにおい
て、ある軸に沿って１／２のサブサンプリングを行う
と、その軸方向の映像信号の解像度は１／２になる。そ
こでＭＵＳＥ方式では、人間の視覚特性が動く画像に対
して解像度が低下することを利用して、動き検出により
各画素毎に静止画素であるか動画素であるかを検出し、
サンプリング周波数が４８．６ＭＨｚの入力信号のサブ
サンプリング方式を適応的に切替えている。

【０００５】すなわち静止画素の領域（静止画領域）で
は、順次２４．３ＭＨｚのクロックパルスによるフィー
ルドオフセットサブサンプリング（以下「ＶＯＳ」と略
称する）→１２ＭＨｚの補間フィルタリング→サンプリ
ング周波数の３２．４ＭＨｚへの変換→１６．２ＭＨｚ
のクロックパルスによるフレームオフセットサブサンプ
リング（以下「ＦＯＳ」と略称する）の処理を施す。な
お１フレーム当りの水平走査線数が奇数の場合にはＦＯ
Ｓはラインオフセットサブサンプリング（以下「ＬＯ
Ｓ」と略称する）と等価になるので、ＦＯＳはフレーム
／ラインオフセットサブサンプリング（ＦＯＳ／ＬＯ
Ｓ）とも考えることができる。

【０００６】また動画素の領域（動画領域）では、順次
１６ＭＨｚのローパスフィルタによる帯域制限→サンプ
リング周波数の３２．４ＭＨｚへの変換→１６．２ＭＨ
ｚのクロックパルスによるラインオフセットサブサンプ
リング（ＬＯＳ）の処理を施す。実際には、現画像の各
画素毎に静止画領域とみなした間引き信号及び動画領域
とみなした間引き信号を生成し、最後に各画素のフレー
ム間の信号の変化の程度に応じてそれら２個の間引き信
号を加重混合するようになしている。

【０００７】すなわち図２１はＭＵＳＥ方式の伝送帯域
を示し、この図の横軸は現画像の水平方向の空間周波数
を信号のサンプリング周波数（ＭＨｚ）を単位として表
わし、縦軸は現画像の垂直方向の空間周波数を１画面内
の水平走査線の数であるｃ／ｐｈ（cycles／picture he
ight）を単位として表わす。なお水平方向のサンプリン
グ周波数の単位ＭＨｚは水平方向の毎秒当りのサンプル
数を示すＭｓｐｓ（samples per second）と同じ意味で
使用している。また垂直方向の空間周波数の単位として
は〔ＴＶ本〕も使用されるが、１〔ｃ／ｐｈ〕＝２〔Ｔ
Ｖ本〕の関係がある。

【０００８】従ってＨＤＴＶ信号として例えばハイビジ
ョン信号の場合には、１フレーム当りの水平走査線数は
１１２５本、ＭＵＳＥ信号の入力信号のサンプリング周
波数は４８．６ＭＨｚ、ハイビジョン信号のフィールド
周波数は６０Ｈｚであるため、ナイキストの定理により
垂直方向、水平方向及び時間方向の伝送帯域の上限はそ
れぞれ１１２５／２〔ｃ／ｐｈ〕、２４．３ＭＨｚ及び
３０Ｈｚである。

【０００９】また図２１において、略三角形の領域１が
静止画領域の伝送帯域、三角形の領域２が動画領域の伝
送帯域を示し、オフセットサブサンプリングによって静
止画及び動画領域においてそれぞれ斜め方向の解像度が
１／２になっている。また動画領域では１フィールド内
の補間により１画面が構成されるため、画像の動きの時
間方向の周波数（テンポラル周波数）の歪みなく伝送で
きる最大値は、フィールド周波数の１／２（３０Ｈｚ）
となる。

【００１０】一方、静止画領域では２フレームで１画面
が構成されるため、テンポラル周波数の歪みなく伝送で
きる最大値は、フレーム周波数の１／４（７．５Ｈｚ）
となる。但し、静止画領域の伝送帯域１の水平方向の周
波数が４ＭＨｚ以下の帯域においては、ＦＯＳによる折
り返し歪みが生じないため、テンポラル周波数の最大値
は１５Ｈｚとなる。

【００１１】そこで従来のテレビジョン信号受信装置に
用いられるＭＵＳＥ方式のデコーダは、例えば図２２に
示すように構成されていた。なお以下の説明では、本発
明の適用される輝度信号の処理系についてのみ述べる
が、色信号の処理については、従来例においても本発明
においても、輝度信号の処理系と同様の技術が用いられ
るものである。

【００１２】すなわち図２２において、例えば衛星放送
（ＢＳ／ＣＳ）チューナ（図示せず）から出力されたＭ
ＵＳＥ方式のベースバンド信号が、入力端子４１を介し
てローパスフィルタ回路、サンプリング周波数が１６Ｍ
Ｈｚのアナログ／デジタル変換器及び伝送路用逆ガンマ
特性回路等を含む入力ブロック４２に供給される。４３
はそのベースバンド信号からアナログ／デジタル変換等
のためのクロックパルスＣＫを再生する同期検出回路で
ある。

【００１３】また、４４は２フレーム分のデータの補間
によりサンプリング周波数が３２ＭＨｚの１フレーム分
の静止画信号を得るフレーム間補間ブロックを示す。４
５は１フィールド分のデータの補間によりサンプリング
周波数が３２ＭＨｚの１フィールド分の動画信号を得る
フィールド内補間ブロックを示す。４６は動き領域検出
回路を示す。そして入力ブロック４２から出力される映
像信号が、それら補間ブロック４４、４５及び動き領域
検出回路４６に共通に供給される。

【００１４】さらにフレーム間補間ブロック４４からの
出力輝度信号Ｙがレート変換ブロック４７に供給されて
サブサンプリング周波数が４８ＭＨｚに変換される。こ
のレート変換後の信号が１２ＭＨｚのローパスフィルタ
ブロック４８及びフィールド間補間ブロック４９を介し
て乗算器５０の一方の入力ポートに供給される。この乗
算器５０の出力信号が加算器５１の一方の入力ポートに
供給される。

【００１５】なおフィールド間補間ブロック４９は、周
知のように２フィールドの信号にフィールドオフセット
サブサンプリング（ＶＯＳ）を行って得られた信号を、
図２１の領域１で示す特性を有する静止画信号用の補間
フィルタで補間することによって、１フレーム分の静止
画信号を復元するものである。

【００１６】またフィールド内補間ブロック４５は図２
１の領域２で示す動画信号用のフィルタ特性を有してい
る。この補間ブロック４５によって再生された動画信号
のサンプリング周波数がレート変換ブロック５２にて４
８ＭＨｚに変換され、このレート変換後の信号が乗算器
５３の一方の入力ポートに供給される。この乗算器５３
の出力信号が加算器５１の他方の入力ポートに供給され
る。

【００１７】さらに動き領域検出回路４６においては、
例えば映像信号の２フレーム間の差信号を用いて各画素
の動きを表わす信号ＭＤが形成される。この動き検出信
号ＭＤが制御信号として乗算器５３の他方の入力ポート
に供給されると共に、“１−ＭＤ”となる制御信号が乗
算器５０の他方の入力ポートに供給される。なお動き検
出信号ＭＤは、例えば差信号の絶対値が０からテンポラ
ル周波数が７．５Ｈｚに相当する値を経てより大きな値
に変化するのに応じて、図２３に示すように、値が０か
ら１に変化される。

【００１８】従って伝送されて来た画像データの内の再
生の対象となる画素の動きの時間方向の周波数（テンポ
ラル周波数）を横軸に表わすと、上述の動き検出信号Ｍ
Ｄの作用によって、例えば図２４のように信号が取り出
される。すなわち図において、テンポラル周波数が０か
ら７．５ＭＨｚまでの間はフレーム間補間ブロック４４
〜フィールド間補間ブロック４９で復元された信号（静
止画信号）が主に加算器５１から取り出される。

【００１９】またテンポラル周波数が７．５Ｈｚから３
０Ｈｚまでの間はフィールド内補間ブロック４５で復元
された信号（動画信号）が主に加算器５１から取り出さ
れる。さらにテンポラル周波数が７．５Ｈｚから所定幅
（例えば３Ｈｚ）の領域では、静止画信号と中間画信号
とが加重混合されて加算器５１から取り出される。

【００２０】上述のように従来のＭＵＳＥ方式のデコー
ダにおいては、テンポラル周波数が７．５Ｈｚ以下の領
域は静止画領域として処理されるため、水平方向、垂直
方向及び斜め方向共に解像度は良好である。

【００２１】ところが上述の装置において、テンポラル
周波数が７．５Ｈｚを超えた領域は総て動画領域として
処理されることになる。その場合に動画領域の伝送帯域
２は特に斜め方向が制限されているため、例えば比較的
小さいピッチ（水平走査線数で略４√２本即ち６本程
度）で形成された斜線が７．５Ｈｚを超えた周波数で振
動しているような場合には、その斜線がボケてしまう不
都合がある。

【００２２】これに関して、ＭＵＳＥ方式による帯域圧
縮方法自体を改善して例えばテンポラル周波数が７．５
Ｈｚから所定幅の帯域に存在する領域の信号（中間画信
号）についてはより高い解像度の信号を伝送するように
することも可能である。しかしながらこの方法では、放
送システム自体の変更となり実用性に乏しい。

【００２３】これに対して本願出願人は、先に放送局側
のエンコーダは何等変更することなく視聴者側のデコー
ダ（ＭＵＳＥ方式対応のテレビジョン信号受信装置）だ
けを変更することによって、ＭＵＳＥ方式の場合に生じ
得る時間方向の周波数が中程度の領域の再生画像のいわ
ゆるボケを少なくしたテレビジョン信号受信装置（テレ
ビジョン受信機）を提案した（特開平３−２４７１９２
号公報参照）。

【００２４】すなわちこのテレビジョン受信機は、上述
の装置に対して例えば破線で示すように、入力信号にフ
ィールド間補間ブロック５４のみの設けられた系を追加
する。さらにこの補間ブロック５４からの信号と上述の
補間ブロック４５からの信号を乗算器５５、５６を介し
て加算器５７で加算する。そして動き領域検出回路５８
にて、その再生対象となる画素の動きの時間方向の周波
数が中程度（例えばフレーム周波数の１／４（７．５Ｈ
ｚ）〜フレーム周波数の１／２（１５Ｈｚ））が検出
（動き検出信号ＭＤ２）されたときに、このフィールド
間補間ブロック５４のみの設けられた系を選択するよう
になされたものである。

【００２５】従ってこの装置において、フィールド間補
間のみが行われる系では、ナイキストのサンプリング定
理によって、フィールド間補間を行うときに歪みなく伝
達できる信号の時間方向の最大周波数は、フレーム間補
間を行う場合に伝達できる最大周波数とフィールド内補
間を行う場合に伝達できる最大周波数との略中間の値に
なる。またフィールド間補間を行うときの解像度はフレ
ーム間補間を行う場合の解像度とフィールド内補間を行
う場合の解像度との略中間の値になる。

【００２６】すなわちこの装置において、再生対象とな
る画素の動きの時間方向の周波数が中程度（例えば７．
５Ｈｚ〜１５Ｈｚ）のときにそのフィールド間補間のみ
が行われる系の再生信号を用いることにより、フィール
ド内補間ブロック４５の系の再生信号を使用する場合に
比べて再生画像の解像度を改善していわゆるボケを少な
くすることができる。

【００２７】

【発明が解決しようとする課題】ところが上述の装置に
おいて、上述のような動き領域検出回路５８を用いてい
る場合に、例えば図２５のようなフレーム差信号の発生
しにくい信号、すなわち動画領域検出のしにくい信号
や、図２６のようなノイズが生じている信号では、誤動
作を生じる恐れがあり、完全な動き領域検出を行うこと
はできない。

【００２８】一方、上述のような誤動作が生じた場合
に、動画領域を誤って静止画デコードすると、ＭＵＳＥ
デコーダでは周知のように４フレームの信号をテンポラ
ル方向に補間するために、２重、３重の画像になってし
まい大きな問題になる。これに対して静止領域を誤って
動画デコードした場合には、若干の折り返し妨害は生じ
るものの、大きな問題となることはない。

【００２９】そこで上述の装置では、動き領域検出で検
出しにくい信号は動画側に誤るように設計されている。
しかしこれでは本来広い空間周波数帯域でデコードする
べき静止画領域を狭い空間周波数帯域でデコードするこ
とになってしまう。このため完全に静止ではないのだが
ゆっくりとした動きで静止に近い部分や、動き始め、ま
たは停まる寸前の、本来は静止デコードすべき部分の解
像度が低下し、動画像のボケが目立ってしまうという欠
点があった。この出願はこのような点に鑑みて成された
ものである。

【００３０】

【課題を解決するための手段】本発明による第１の手段
は、動画領域と静止画領域とで異なる補間処理を行うテ
レビジョン信号受信装置において、動画像補間フィルタ
の通過帯域を、テンポラル周波数の低い部分では広くし
たことを特徴とするテレビジョン信号受信装置である。

【００３１】本発明による第２の手段は、動画領域と静
止画領域とで異なる補間処理を行うテレビジョン信号受
信装置において、動画領域の処理系に、入力信号にフィ
ールド内補間を行う第１の補間手段（ブロック５）と、
上記入力信号から上記第１の補間手段の出力を減算する
減算器１３と、上記減算器の出力に対してフィールド内
補間を行う第２の補間手段（ブロック１６）と、上記第
１の補間手段の出力と上記第２の補間手段の出力とを加
算する加算器１２とを有することを特徴とするテレビジ
ョン信号受信装置である。

【００３２】本発明による第３の手段は、上記静止画領
域の処理系は、入力信号に対しフレーム間補間を行う第
３の補間手段（ブロック４）とフィールド内補間を行う
第４の補間手段（ブロック９）とを有し、上記第２の補
間手段の空間周波数特性の水平周波数の低域成分を、上
記第４の補間手段の空間周波数特性とほぼ同じにしたこ
とを特徴とする第２の手段記載のテレビジョン信号受信
装置である。

【００３３】

【作用】これによれば、テンポラル周波数の低い部分の
補間フィルタの空間周波数帯域を広くすることにより、
完全に静止ではないのだがゆっくりとした動きで静止に
近い部分や、動き始め、または停まる寸前の、本来は静
止デコードすべき部分を動画デコードしてしまった場合
でも、解像度があまり低下せず、従って動画像のボケが
目立たないようにすることができる。

【００３４】

【実施例】以下、図面を参照しながら本発明の一実施例
について説明しよう。図１において、例えば衛星放送
（ＢＳ／ＣＳ）チューナ（図示せず）から出力されたＭ
ＵＳＥ方式のベースバンド信号が、入力端子１を介して
ローパスフィルタ回路、サンプリング周波数が１６ＭＨ
ｚのアナログ／デジタル変換器及び伝送路用逆ガンマ特
性回路等を含む入力ブロック２に供給される。３はその
ベースバンド信号からアナログ／デジタル変換等のため
のクロックパルスＣＫを再生する同期検出回路である。

【００３５】また、４は２フレーム分のデータの補間に
よりサンプリング周波数が３２ＭＨｚの１フレーム分の
静止画信号を得るフレーム間補間ブロックを示す。５は
１フィールド分のデータの補間によりサンプリング周波
数が３２ＭＨｚの１フィールド分の動画信号を得るフィ
ールド内補間ブロックを示す。６は動き領域検出回路を
示す。そして入力ブロック２から出力される映像信号
が、それら補間ブロック４、５及び動き領域検出回路６
に共通に供給される。

【００３６】さらにフレーム間補間ブロック４からの出
力輝度信号Ｙがレート変換ブロック７に供給されてサブ
サンプリング周波数が４８ＭＨｚに変換される。このレ
ート変換後の信号が１２ＭＨｚのローパスフィルタブロ
ック８及び第１のフィールド間補間ブロック９を介して
乗算器１０の一方の入力ポートに供給される。この乗算
器１０の出力信号が加算器１１の一方の入力ポートに供
給される。なおフィールド間補間ブロック９は、周知の
ように２フィールドの信号にフィールドオフセットサブ
サンプリング（ＶＯＳ）を行って得られた信号を、図２
で示す特性を有する静止画信号用の補間フィルタで補間
することによって、１フレーム分の静止画信号を復元す
るものである。

【００３７】またフィールド内補間ブロック５は図３で
示す動画信号用のフィルタ特性を有している。この補間
ブロック５からの信号が加算器１２の一方の入力ポート
に供給されると共に、減算器１３に供給されて、元の信
号から減算される。なおこの元の信号には、例えばスイ
ッチ１４にて１サンプルごとに“０”を挿入すると共
に、アンプ１５にてレベルを×２倍にしてサンプル数を
合わせてある。すなわち入力ブロック２からの映像信号
は、例えば図４のＡに示すようにサンプリング点（○）
が五の目になっている。そこで同図のＢに示すようにこ
の信号の１サンプルごとにスイッチ１４にてゼロ信号
（・）を挿入し、同図のＣに示すようにサンプル数を合
わせてある。

【００３８】さらに減算器１３からの信号が第２のフィ
ールド間補間ブロック１６を介して加算器１２の他方の
入力ポートに供給される。この加算器１２から再生され
た動画信号のサンプリング周波数がレート変換ブロック
１７にて４８ＭＨｚに変換され、このレート変換後の信
号が乗算器１８の一方の入力ポートに供給される。この
乗算器１８の出力信号が加算器１１の他方の入力ポート
に供給される。なおフィールド間補間ブロック１６は、
補間ブロック９と同様に２フィールドの信号にフィール
ドオフセットサブサンプリング（ＶＯＳ）を行って得ら
れた信号を、この例では図５で示す特性を有する静止画
信号用の補間フィルタで補間することによって、１フレ
ーム分の静止画信号を復元するものである。

【００３９】さらに動き領域検出回路６においては、例
えば入力ブロック２からの映像信号と、この映像信号に
２フレームの遅延手段２０を介した信号が、減算器２１
に供給されて、２フレーム間の差信号が取り出される。
この差信号が絶対値（ＡＢＳ）回路２２に供給され、こ
の絶対値信号と、この絶対値信号に１フレームの遅延手
段２３を介した信号が、最大値（ＭＡＸ）回路２４に供
給されて、動き検出信号ＭＤが取り出される。この動き
検出信号ＭＤが制御信号として乗算器１８の他方の入力
ポートに供給されると共に、“１−ＭＤ”となる制御信
号が乗算器１０の他方の入力ポートに供給される。

【００４０】従ってこの装置において、フィールド内補
間ブロック５の特性は例えば上述の図３に示すようにな
っており、入力ＭＵＳＥ信号Ａはこの補間ブロック５で
補間と共に帯域制限されて、図６に示すような空間周波
数帯域の信号Ｃになる。この信号Ｃがサンプル数を合わ
せられた元の信号Ｂから減算されることによって、この
減算出力には、図７に空間周波数帯域を示すような補間
ブロック５で除去される周波数成分のみの信号Ｄが得ら
れる。

【００４１】そしてこの信号Ｄが第２のフィールド間補
間ブロック１６に供給される。この補間ブロック１６で
は、隣接フィールドとの間でテンポラル周波数の低い信
号のみ、静止画用の第１のフィールド間補間ブロック９
の水平低域と同一の水平周波数帯域とされて、図８に空
間周波数帯域を示すような信号Ｅが得られる。この信号
Ｅと上述の信号Ｃが合成されて、図９に空間周波数帯域
を示すような信号Ｆが得られる。この信号Ｆは、テンポ
ラル周波数の低い部分は静止画と同じ、高い部分は従来
の動画と同じ空間周波数帯域とした信号になっている。

【００４２】なお第２のフィールド間補間ブロック１６
の水平周波数帯域が１２ＭＨｚまでとなっているのは、
残像のようなテンポラル方向のボケを防ぐ為に、４フィ
ールドの信号を使用した完全な静止画デコード処理は行
わず、フィールド間補間のみを行うので、静止画の１２
ＭＨｚ以上の再生ができないためである。ただしこの場
合でも、空間周波数帯域で比較した場合に従来の動画の
帯域より広いことになり、解像度不足を補うことができ
る。

【００４３】なお、フィールド間補間のみ行った場合の
周波数構造は以下に述べるようになる。すなわち第２の
フィールド間補間ブロック１６において、そのフィール
ド加算した信号に上述の図５のフィルタ特性を有する補
間フィルタリングを施すことにより、図１０の領域ＣＲ
１に示す周波数成分を有する中間画信号が得られる。こ
の中間信号の水平方向の周波数が４ＭＨｚ〜８ＭＨｚの
帯域では、図１１に示す静止画信号の領域ＡＲの内の水
平方向の周波数が１２ＭＨｚ〜２０ＭＨｚの領域が一点
鎖線で示す領域ＨＲ１及びＨＲ２に折り返っている。

【００４４】またその静止画信号の領域ＡＲの内の水平
方向の周波数が４ＭＨｚ〜１２ＭＨｚの領域が破線で示
す領域ＧＲ１及びＧＲ２に折り返っている。しかしなが
ら、元の静止画信号の内の水平方向の周波数が１２ＭＨ
ｚ〜２０ＭＨｚの成分は弱いと共に、水平方向の周波数
が４ＭＨｚ〜１２ＭＨｚの成分の折り返し信号は強度が
１／２程度になっているため、再生画像の画質の劣化は
少ない。

【００４５】一方、テンポラル周波数が７．５Ｈｚ〜１
５Ｈｚの中間画領域の信号に対して、上述のフレーム間
補間ブロック４〜フィールド間補間ブロック９の静止画
信号用の処理を施した場合には、４フィールド分の信号
の補間によって画像のずれ等の大きな画質劣化が発生す
ると共に、その中間画領域の信号に対してフィールド内
補間ブロック５の動画信号用の処理を施した場合には、
再生画像の解像度が上述の図３の領域で制限されるため
画像のボケが甚だしくなる。

【００４６】これに対して上述のフィールド間補間ブロ
ック１６の中間画信号用の処理を施した場合には、折り
返し歪みによるある程度の画質劣化は発生するが、上述
の静止画信号または動画信号用の処理をする場合に比較
すると全体として、いわゆるボケの少ない良好な画質が
得られる。従って、このデコーダによればテンポラル周
波数が中程度（７．５Ｈｚ〜１５Ｈｚ）の中間画領域の
再生画像のボケを少なくできる利益がある。

【００４７】次に、上述の処理で１２ＭＨｚまでの静止
画を再生できるが、完全な静止画デコードでないことに
より、残留妨害が発生することについて説明する。まず
図１２に上述の装置で動画補間を行った場合の周波数構
造を示す。これに対してＭＵＳＥ静止画の周波数構造は
以下に述べるようになる。

【００４８】すなわちエンコードの段階において、静止
画信号の原サンプル点は、図１３のＡに示すように、水
平方向に４８ＭＨｚの正方格子を形成している。この静
止画信号を上述の図１１の斜線部の領域ＡＲの空間周波
数成分だけを通過させる前置フィルタで濾波した後に、
図１３のＢに示すように、フィールドオフセットサブサ
ンプリング（ＶＯＳ）を施すと、空間周波数の構造は畳
み込み定理により図１４に示すように、図１１の基本成
分の領域ＡＲを黒点Ｂ１、Ｂ２、Ｂ３、‥‥を中心にそ
れぞれ折り返した領域ＢＲ２、ＢＲ３、‥‥でその基本
成分を有する構造になる。この図において、黒点Ｂ１及
びＢ２の座標は（２４ＭＨｚ、±１１２５／２〔ｃ／ｐ
ｈ〕）であるため、この段階では折り返し歪みは発生し
ない。また、黒点Ｂ１及びＢ２のテンポラル周波数は３
０Ｈｚに相当する。

【００４９】一方、図１３のＢの状態から１２ＭＨｚの
ローパスフィルタによる補間を行うことにより図１３の
Ｃの正方格子のサンプリングパターンが得られるが、こ
の信号の水平方向の周波数が−１２ＭＨｚ〜１２ＭＨｚ
で空間周波数が非零の領域は図１５のＡの領域ＣＲ１、
ＣＲ２、ＣＲ３、‥‥となる。但し、水平方向の周波数
が負の領域にも領域ＣＲ２及びＣＲ３に対応する領域が
存在するが図示省略していると共に、垂直方向の周波数
の軸（縦軸）に沿った繰り返しの領域も図示省略してい
る。

【００５０】次にエンコーダにおいて静止画信号の水平
方向の周波数を４８ＭＨｚから３２ＭＨｚに変換した後
に（図１３のＤの状態）、フレーム／ラインオフセット
サブサンプリング（ＦＯＳ／ＬＯＳ）を施すことにより
図１３のＥに示すように六方格子よりなる伝送段階のサ
ンプリングパターンが得られる。この伝送段階の信号の
空間周波数構造は、図１５のＤに示すように、黒点Ｄ
１、Ｄ２、‥‥を中心に図１５のＡの基本成分の領域を
それぞれ折り返した領域ＤＲ１、ＤＲ２、‥‥でその基
本成分を有する構造となる。この場合、黒点Ｄ１及びＤ
２の空間周波数空間での座標はそれぞれ（１６ＭＨｚ、
１１２５／４〔ｃ／ｐｈ〕）、（１６ＭＨｚ、−１１２
５／４〔ｃ／ｐｈ〕）であり、更に黒点Ｄ１及びＤ２の
テンポラル周波数は１５Ｈｚに相当する。

【００５１】また、ＭＵＳＥ方式では伝送路での帯域は
８ＭＨｚであるため、上述のフィールド間補間ブロック
１６の入力段階での空間周波数の構造は図１６のＡの基
本成分の領域ＥＲを横軸方向及び縦軸方向に繰り返した
構造となる。そして、そのフィールド間補間ブロック５
５にて入力信号をフィールド加算した後の空間周波数の
構造は、図１６のＢに示すように、図１６のＡの基本成
分の領域ＥＲを黒点Ｆ１、Ｆ２、‥‥を中心にそれぞれ
折り返した領域ＦＲ１、ＦＲ２、‥‥でその基本成分を
有する構造となる。黒点Ｆ１及びＦ２の座標はそれぞれ
図１５のＢの黒点Ｄ１及びＤ２の座標と同一であり、図
１６のＢのパターンは図１５のＢのパターンと同一であ
る。

【００５２】従ってこの装置においては、従来の動画デ
コード空間周波数の部分の妨害信号は従来と変わらな
い。そこで新たに追加した第２のフィールド間補間ブロ
ック１６での妨害については以下に述べるようになる。

【００５３】すなわち上述の動画補間を行った場合の周
波数構造（図１２）において、領域Ｇで発生する妨害
は、一点鎖線で示した部分である。しかしこの信号は、
エンコード前の原信号で水平周波数が１２ＭＨｚ〜２０
ＭＨｚと周波数が高いのでもともと妨害成分が少ない。
またこの信号はテンポラル周波数が１５Ｈｚなので補間
ブロック１６で１／２に減衰され、妨害の程度は低いも
のである。

【００５４】また図１２において、領域Ｈで発生する妨
害は、破線で示した部分である。しかしこの信号も、同
様にエンコード前の原信号で水平周波数が４ＭＨｚ〜１
２ＭＨｚ、且つ、垂直周波数が１１２５／４〔ｃ／ｐ
ｈ〕〜１１２５／２〔ｃ／ｐｈ〕の斜めパターンの信号
でもともと妨害成分が少ない。またこの信号はテンポラ
ル周波数が１５Ｈｚなので補間ブロック１６で１／２に
減衰され、妨害の程度は低いものである。

【００５５】なお上述の装置において、フィールド間補
間ブロック１６の空間周波数帯域を、静止画用のフィー
ルド間補間ブロック９の空間周波数帯域よりやや狭くす
ることにより、解像度の改善効果はやや弱くなるが、こ
れらの妨害を少なくすることもできる。

【００５６】こうして上述の装置によれば、テンポラル
周波数の低い部分の補間フィルタの空間周波数帯域を広
くすることにより、完全に静止ではないのだがゆっくり
とした動きで静止に近い部分や、動き始め、または停ま
る寸前の、本来は静止デコードすべき部分を動画デコー
ドしてしまった場合でも、解像度があまり低下せず、従
って動画像のボケが目立たないようにすることができる
ものである。

【００５７】さらに上述のフィールド間補間ブロック１
６の具体例について以下に説明する。なおこの例では、
簡単のために１２ＭＨｚのローパスフィルタ（ＬＰＦ）
と２次元フィルタの２ブロックで構成した場合について
説明する。

【００５８】まず図１７に１２ＭＨｚのローパスフィル
タ（ＬＰＦ）の構成を示す。この図において、Ｄは１ク
ロックの遅延手段、＋は加算器、アンプはｃ₀ 〜ｃ₅ ／
２の係数回路である。従ってこの回路は１１タップのト
ランスバーサルフィルタを形成し、上述の係数ｃ₀ 〜ｃ
₅ を次の〔数１〕のように定めることにより、図１８に
示すような周波数特性が得られる。

【００５９】

【数１】 ｃ₀ ＝ 0.750681 ｃ₁ ＝ 0.215378 ｃ₂ ＝−0.130358 ｃ₃ ＝ 0.048429 ｃ₄ ＝ 0.000681 ｃ₅ ＝−0.009470

【００６０】また図１９は２次元フィルタの構成を示
す。この図において、Ｄは１クロックの遅延手段、１Ｈ
は１ラインの遅延手段、５６０Ｈは５６０ライン（１フ
ィールド）の遅延手段、＋は加算器、アンプはｃ₀₀〜ｃ
₃₄／４の係数回路である。従ってこの回路は９×７のト
ランスバーサルフィルタを形成し、上述の係数ｃ₀₀〜ｃ
₃₄を次の〔数２〕のように定めることにより、図２０に
示すような周波数特性が得られる。

【００６１】

【数２】 [ｃ₀₀ｃ₀₁ｃ₀₂ｃ₀₃ｃ₀₄]=[ 0.66883 0.11723 -0.00160 0.00351 -0.00044] [ｃ₁₀ｃ₁₁ｃ₁₂ｃ₁₃ｃ₁₄]=[ 0.21678 -0.05203 -0.01555 -0.00123 -0.00074] [ｃ₂₀ｃ₂₁ｃ₂₂ｃ₂₃ｃ₂₄]=[-0.04961 -0.03161 0.02069 0.00060 -0.00012] [ｃ₃₀ｃ₃₁ｃ₃₂ｃ₃₃ｃ₃₄]=[ 0.00012 0.02581 -0.00072 -0.00485 -0.00044]

【００６２】なお、図２０において、同図のＡは水平周
波数（ＭＨｚ）と垂直周波数〔ｃ／ｐｈ〕に対する周波
数特性を示したものである。また同図のＢは水平周波数
（ＭＨｚ）とテンポラル周波数（Ｈｚ）に対する周波数
特性を示したもので、上述の図９のＡ−Ａ′線の水平テ
ンポラル周波数の２次元特性を示したものである。この
図から明らかなように、従来動画補間の２次元フィルタ
では通らなかった成分が、テンポラル周波数の低い部分
で通過されるようになっている。

【００６３】

【発明の効果】この発明によれば、テンポラル周波数の
低い部分の補間フィルタの空間周波数帯域を広くするこ
とにより、完全に静止ではないのだがゆっくりとした動
きで静止に近い部分や、動き始め、または停まる寸前
の、本来は静止デコードすべき部分を動画デコードして
しまった場合でも、解像度があまり低下せず、従って動
画像のボケが目立たないようにすることができるように
なった。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明によるテレビジョン信号受信装置の要部
となるＨＤＴＶ信号のデコーダの一例の構成図である。

【図２】その説明のための周波数特性図である。

【図３】その説明のための周波数特性図である。

【図４】その処理動作の説明のための図である。

【図５】その説明のための周波数特性図である。

【図６】その処理動作の説明のための周波数帯域を示す
図である。

【図７】その処理動作の説明のための周波数帯域を示す
図である。

【図８】その処理動作の説明のための周波数帯域を示す
図である。

【図９】その処理動作の説明のための周波数帯域を示す
図である。

【図１０】その処理動作の説明のための空間周波数構造
を示す図である。

【図１１】その処理動作の説明のための空間周波数構造
を示す図である。

【図１２】その処理動作の説明のための空間周波数構造
を示す図である。

【図１３】その処理動作の説明のためのサブサンプリン
グパターンを示す図である。

【図１４】その処理動作の説明のための空間周波数構造
を示す図である。

【図１５】その処理動作の説明のための空間周波数構造
を示す図である。

【図１６】その処理動作の説明のための空間周波数構造
を示す図である。

【図１７】本発明によるテレビジョン信号受信装置の要
部となる１２ＭＨｚのローパスフィルタの一例の構成図
である。

【図１８】その説明のための周波数特性図である。

【図１９】本発明によるテレビジョン信号受信装置の要
部となる２次元フィルタの一例の構成図である。

【図２０】その説明のための周波数特性図である。

【図２１】ＭＵＳＥの伝送帯域を示す図である。

【図２２】従来のＨＤＴＶ信号のデコーダの構成図であ
る。

【図２３】その説明のための周波数特性図である。

【図２４】その説明のための周波数特性図である。

【図２５】その処理動作の説明のための図である。

【図２６】その処理動作の説明のための図である。

【符号の説明】

１ 入力端子 ２ 入力ブロック ３ 同期検出回路 ４ フレーム間補間ブロック ５ フィールド内補間ブロック ６ 動き領域検出回路 ７ レート変換ブロック ８ ローパスフィルタブロック ９ 第１のフィールド間補間ブロック １０ 乗算器 １１ 加算器 １２ 加算器 １３ 減算器 １４ スイッチ １５ アンプ １６ 第２のフィールド間補間ブロック １７ レート変換ブロック １８ 乗算器 ２０ ２フレームの遅延手段 ２１ 減算器 ２２ 絶対値（ＡＢＳ）回路 ２３ １フレームの遅延手段 ２４ 最大値（ＭＡＸ）回路

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 動画領域と静止画領域とで異なる補間処
   理を行うテレビジョン信号受信装置において、 動画像補間フィルタの通過帯域を、テンポラル周波数の
   低い部分では広くしたことを特徴とするテレビジョン信
   号受信装置。
2. 【請求項２】 動画領域と静止画領域とで異なる補間処
   理を行うテレビジョン信号受信装置において、 動画領域の処理系に、 入力信号にフィールド内補間を行う第１の補間手段と、 上記入力信号から上記第１の補間手段の出力を減算する
   減算器と、 上記減算器の出力に対してフィールド内補間を行う第２
   の補間手段と、 上記第１の補間手段の出力と上記第２の補間手段の出力
   とを加算する加算器とを有することを特徴とするテレビ
   ジョン信号受信装置。
3. 【請求項３】 上記静止画領域の処理系は、入力信号に
   対しフレーム間補間を行う第３の補間手段とフィールド
   内補間を行う第４の補間手段とを有し、 上記第２の補間手段の空間周波数特性の水平周波数の低
   域成分を、上記第４の補間手段の空間周波数特性とほぼ
   同じにしたことを特徴とする請求項２記載のテレビジョ
   ン信号受信装置。