JPH0683433B2 - 高品位テレビ受像機の信号処理回路 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の利用分野〕 本発明は、帯域圧縮された高品位テレビ信号を元の広帯
域なテレビ信号にデコードするテレビ受像機の信号処理
回路に係り、特にこのテレビ受像機に好適なフリーズ機
能を設けるに適した信号処理回路に関する。

〔発明の背景〕

広帯域な高品位テレビ信号を伝送可能な実用レベルの帯
域に圧縮して伝送する方式の一例として、NHK技研月
報、第27巻、第７号、1984年７月における二宮による
“高品位テレビの新しい伝送方式（MUSE）”と題する文
献に論じられているミューズ（MUSE;Multiple Sub−Nyq
uist Sampling Encoding）方式がある。

この方式は、この文献に述べられているように、広帯域
な高品位テレビ信号を４フィールドで一巡するサブナイ
キストサンプリングを施し、これにより原理的に約1/4
に帯域圧縮する方式である。

第２図に、このミューズ方式により帯域圧縮された高品
位テレビ信号（以後、ミューズ信号と記す。）を元の広
帯域な高品位テレビ信号に戻す受像機のデコーダ部分の
構成を示す。このデコーダの特徴は、１フレーム前の信
号と現フィールド信号を交互に記憶して１フィールド遅
延させるフィールドメモリ14,15及び１フレーム前の信
号と現フィールドの信号を画像の動きに応じて内挿した
信号を１フィールド遅延させるフィールドメモリ24を用
いて、４フィールド分の画像を内挿することにより、元
の広帯域なテレビ信号に戻していることである。以下、
このデコーダについて説明する。

第２図において、１はミューズ信号の入力端子、２と３
は夫々水平同期（HD）と垂直同期（VD）の出力端子、４
〜６は夫々広帯域化された赤（Ｒ），緑（Ｇ），青
（Ｂ）の原色信号の出力端子である。入力端子１に入力
されたミューズ信号は、A/D変換器９でディジタル信号
に変換され、ノイズリダクション回路（以後NR回路と記
す）11と同期処理回路10に導かれる。同期処理回路10
は、ミューズ信号から各コントロール信号を検出すると
ともに、ミューズ信号をリサンプリングするためのサブ
サンプルクロック信号やHD信号、VD信号を出力する。一
方、NR回路11に導かれたミューズ信号は、第２のフィー
ルドメモリ15からの２フレーム前の信号との相関性を利
用して、ノイズリダクションされる。第１と第２のスイ
ッチ回路12,13は、入力端子７から与えられるサブサン
プルクロックでスイッチングされ、第１のフィールドメ
モリ14、サブサンプルフィルタ16及び第１の２次元フィ
ルタ17に、NR回路11から供給される現ミューズ信号と、
第２のフィールドメモリ15から供給される１フレーム前
の信号を交互に出力する。また、第２のフィールドメモ
リ15には、第１のフィールドメモリ14からの現ミューズ
信号に対して１フィールド前と３フィールド前の信号
が、交互に入力される。さらに第２のフィールドメモリ
15では、ミューズ信号に入力端子８からの動きベクトル
信号により動き補正が施される。サブサンプルフィルタ
16に導かれた信号は、ここでサブサンプルクロックによ
り現ミューズ信号のみが取り出され、フィルタ処理され
る。また、第１の２次元フィルタ17に導かれた現ミュー
ズ信号と１フレーム前の信号に対し、ここで垂直と水平
の２次元フィルタ処理が施される。同様に、第２のフィ
ールドメモリ15から２次元フィルタ18に供給された１フ
レーム前と２フレーム前の信号は、ここで、２次元フィ
ルタ処理される。19は、低域通過型フィルタ（以後、LP
Fと記す。）であり、サブサンプルフィルタ16からの現
ミューズ信号に水平方向のフィルタ処理を施し、動画用
の信号として混合器21に導く。一方、20は低域通過フィ
ルタからなる準静止処理回路であり、第1,第２の２次元
フィルタ17,18からの信号を用いて静止面処理を施し、
静止画用の信号として混合器21に導く。混合器21では、
各フィルタ16,17,18の低域成分から１フレーム間または
２フレーム間の動き量を検出する動き検出回路22と、こ
の動き量をテンポラルに引き伸ばすテンポラルフィルタ
23からの動き量信号により、上記の動画処理された信号
と静止画処理された信号の混合比が定められる。すなわ
ち、動き適応処理が施される。25は内挿フィルタであ
り、混合器21からの動き適応処理された信号と、第３の
フィールドメモリ24からの１フィールド前の信号とをフ
ィールド内挿し、ここで元の広帯域な信号を発生する。
ただし、内挿遮断信号がオンしている場合は、フィール
ド間内挿は行なわれず、混合器21からの出力のみで内挿
を行なう。26はクロマデコード回路であり、1/4に時間
圧縮され、かつ色差信号Ｃ_ＷとＣ_Ｎとの線順次で輝度信
号Ｙに時分割多重されているクロマ信号を元の時間軸に
戻す。27と28はD/A変換器であり、輝度信号Ｙ、クロマ
信号Ｃ_Ｗ,C_Ｎがアナログ信号に戻され、29の逆マトリク
ス回路で元の広帯域な原色信号R,G,Bに戻される。この
ようにして、第２図のシステムでは、帯域圧縮された信
号が、元の広帯域なテレビ信号に戻される。

以上のように、このデコーダには、４フィールド分の画
像を内挿する処理を行なうため、第１と第２のフィール
ドメモリ14,15から成る４フィールド分のフィールドメ
モリを必要とする。そこで、フリーズモード時に第１と
第２のスイッチ回路12,13を強制的に図示とは逆の黒丸
の方向に接続し、第２のフィールドメモリ15の出力を第
１のフィールドメモリ14の入力に帰還させることで、フ
リーズ画像を得られる。しかし、この場合には、第1,第
２の２次元フィルタ17,18の入力はまったく同一のもの
となり、動き検出回路22での動きの２フレーム検出では
動きが検出できず静止画と判断される。従って、動画を
フリーズした場合、フレーム間で動いている部分がその
まま内挿され、フリーズ画像の解像度劣化などの問題を
生じる。

〔発明の目的〕

本発明の目的は、ミューズ信号のように帯域圧縮された
高品位テレビ信号を元の広帯域なテレビ信号に戻すデコ
ーダにおいて、正常なフリーズ機能が得られる信号処理
回路を提供することにある。

〔発明の概要〕

上記目的を達成するために、本発明ではデコーダに用い
られる第３のフィールドメモリの前段にスイッチ回路を
用け、フリーズ時に該フィールドメモリの出力を該フィ
ールドメモリの入力に帰還するか、或は該フィールドメ
モリの書き込みを禁止し、該フィールドメモリ内の情報
が保持されるようにし、次に内挿フィルタの前段にスイ
ッチ回路を用け、内挿フィルタの現フィールド信号入力
に該フィールドメモリ出力を導き、該フィールドメモリ
内の情報を繰り返し出力することによって画面ぶれのな
い静止画を得る。

〔発明の実施例〕

以下、本発明の一実施例を第１図により説明する。

第１図において、30はフリーズモード信号の入力端子、
31は通常モード時には混合器21の出力をフィールドメモ
リ24に導き、フリーズモード時には第３のフィールドメ
モリ24の出力を該フィールドメモリ24の入力に導くため
の第３のスイッチ回路、32は通常モード時は混合器21の
出力を内挿フィルタ25へ導き、フリーズモード時は第３
のフィールドメモリ24の出力を内挿フィルタ25の現信号
入力端子へ導くための第４のスイッチ回路、その他は第
２図に示される構成と同じである。

通常モード時は、第3,第４のスイッチ回路31,32は第１
図と逆方向に接続されており、第２図の一実施例と同じ
動作をする。

一方、フリーズモード時には、フリーズ信号の入力端子
30からフリーズ信号が、フィールドの切り変わるタイミ
ングに同期して入力され、第３と第４のスイッチ回路3
1,32が第１図と同じ方向に接続される。第３のスイッチ
回路31が第１図と同じ方向に接続されると第３のフィー
ルドメモリ24の出力は該フィールドメモリ24の入力に帰
還され、該フィールドメモリ24内の情報は保持される。
また、第４のスイッチ回路32が第１図と同じ方向に接続
されると混合器21からの現フィールドの情報はしゃ断さ
れ、第３のフィールドメモリ24内の情報が現フィールド
の情報として内挿フィルタ25に導かれる。従って、内挿
フィルタ25には、現フィールドの情報として、また１フ
ィールド前の情報として同じものが導かれる。ここで、
該内挿フィルタ25でフィールド間内挿を行なうか否かを
決めるフィールド間内挿遮断信号によりフィールド間内
挿を停止し、フィールド内内挿を行なって、この信号を
繰り返し出力する。

本発明の実施例では、第３のフィールドメモリ24内の情
報を保持し、常にフィールドメモリ24の情報を読み出す
ことにより、フリーズ画を得ているが、フィールドメモ
リ24内の情報は、第1,第２の２次元フィルタ17,18、及
び準静止回路20により静止画処理された信号と、サブサ
ンプルフィルタ16とLPF19により動画処理された信号
を、動き検出回路22によって算出された動き量に従っ
て、混合器21で混合したものであるから、画像の動きに
応じてフレーム間内挿処理が通常と同様に為されたもの
であり、２フィールドの情報（あるフィールドの情報と
１フレーム前の情報）を最大限に利用している。また、
内挿フィルタ25では、常にフィールド間内挿を停止して
いるため、画像が完全な静止画であれば通常は４フィー
ルド分の情報を用いて内挿を行なうのに対して、第１図
の実施例では２フィールドの情報しか利用しないので、
完全な静止画と比較すると解像度は低下する。しかし、
本発明の実施例においては、画像の動きの有無に拘ら
ず、完全なフリーズ画像が得られる。

本発明では、第３のフィールドメモリ24内の情報を保持
する手段として、第３のスイッチ回路31を用いたが、ス
イッチ回路31の代りにフィールドメモリ24の書き込みを
禁止して、読み出し専用のメモリとしてもよい。

〔発明の効果〕

本発明によれば、フリーズモード時に第３のフィールド
メモリの情報を保持し、フィールド間内挿を停止するこ
とができるので、動画をフリーズした場合に静止画処理
することにより招いていた解像度の劣化を防ぎ、画像の
動きの有無に拘らず、正常なフリーズ画像を得ることが
できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の一実施例を示す回路のブロック図。
第２図は、ミューズ方式のデコーダの一実施例を示す
図。 １……ミューズ信号の入力端子 2,3……モニタ用同期信号の出力端子 4,5,6……RGB信号の出力端子 ７……サブサンプルクロックの入力端子 ８……動きベクトルの入力端子 ９……A/D変換器、10……同期処理回路 11……ノイズリダクション回路 12,13……第1,第２のスイッチ回路 14,15……第1,第２のフィールドメモリ 16……サブサンプルフィルタ 17,18……２次元フィルタ 19……動画用フィルタ、20……準静止回路 21……混合器、22……動き検出回路 23……テンポラルフィルタ 24……第３のフィールドメモリ 25……内挿フィルタ、26……クロマデコーダ 27,28……D/A変換器、29……逆マトリクス回路 30……フリーズ信号の入力端子 31,32……第3,第４のスイッチ回路 33,34……ノンインターレース時のモニタ用同期信号の
出力端子

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 杉山 雅人 神奈川県横浜市戸塚区吉田町292番地 株 式会社日立製作所家電研究所内 (72)発明者 中川 一三夫 神奈川県横浜市戸塚区吉田町292番地 株 式会社日立製作所家電研究所内

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】４フィールドで一巡するサブナイキストサ
   ンプリング方式により帯域圧縮された高品位テレビ信号
   を元の広帯域なテレビ信号に変換する装置において、 少なくとも入力信号を４フィールド分遅延する第１のメ
   モリ、入力信号を用いて動画用の帯域制限を行なう第１
   の低域通過フィルタ、少なくとも入力信号と１フレーム
   遅延された第１の遅延信号から静止画用の帯域制限を行
   なう第２の低域通過フィルタ、少なくとも第１のメモリ
   の入力信号と出力信号から画像の動きを検出する動き検
   出回路、該動き検出回路の出力信号により第１の低域通
   過フィルタと第２の低域通過フィルタの出力信号の混合
   比を制御する混合器、該混合器の出力信号を１フィール
   ド分遅延するフィールド間内挿用の第２のメモリを具備
   するとともに、該フィールド間内挿用の第２のメモリへ
   の新たな書き込みを停止し、該第２のメモリに保持され
   た情報を連続して読み出すことによりフリーズ機能を実
   現する手段を設けたことを特徴とする高品位テレビ受像
   機の信号処理回路。