JPH07307955A - フィルタ装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】本発明は、ＭＵＳＥ信号とＮＴＳＣ信号の共用
化受信機において、回路規模が少ないフィルタ回路を提
供すること。 【構成】ＭＵＳＥ信号処理のフレーム間内挿後に必要な
フィルタ回路１３内にタップの第２の信号選択スイッチ
１１を設け、ＭＵＳＥ信号処理時はセンタータップを中
心に対称タップの和をとった後、係数を与える対称型の
フィルタとし、ＮＴＳＣ信号処理時は隣接タップの和を
とりフレーム間Ｙ／Ｃ分離処理を行う。

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信
号（ＭＵＳＥ方式の信号）と標準テレビジョン信号（Ｎ
ＴＳＣ信号）の受信機に好適なフィルタ装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】日本ではテレビジョン放送として、従来
からのＮＴＳＣ方式と並行して、最近ではハイビジョン
放送が行われており、この放送方式としては日本放送協
会（ＮＨＫ）が開発したＭＵＳＥ方式が採用されてい
る。ＭＵＳＥ方式は放送衛星を用いて広帯域な信号を約
１／２に帯域圧縮して放送するものであり、放送局側で
ハイビジョン信号の画素データをデジタル的に間引くこ
とによって帯域圧縮し、受信側でこの間引かれた画素デ
ータを補間することにより、もとの広帯域な画像信号を
再生する。放送局側での画素データの間引き方はハイビ
ジョン信号の静止領域と動領域で異なり、静止領域は画
面を４フィールドに分割して伝送するように画素単位で
オフセット間引きし、動領域は１フィールドまたは２フ
ィールド内での画素単位のオフセット間引きを行う。従
って、受信側では静止領域を４フィールドの画素データ
をオフセット補間して再生し、動領域を１フィールドま
たは２フィールド内の画素データから再生する。このＭ
ＵＳＥ方式の詳細な原理、信号形式などについては、
「二宮ほか、ハイビジョン衛星伝送方式ＭＵＳＥ」テレ
ビジョン学会誌Ｖｏｌ４２，Ｎｏ．５，ｐｐ４６８−４
７７（１９８８）で述べられているため詳細については
省略するが、ＭＵＳＥ受信機では、ＮＴＳＣ方式受信機
とは異なリ、間引いた画素データを補間する処理が必要
である。

【０００３】このＭＵＳＥ受信機の構成例を図６に示し
概略を説明する。６０は例えばＡＤ変換器によりデジタ
ル化したＭＵＳＥ信号の入力端子、６１は再生信号出力
端子、６２はフレーム間内挿回路、１３は低域遮断フィ
ルタ（以下、ＬＰＦと記す）、１６，２０はサンプリン
グ周波数変換回路（以下、ＤＤ変換回路と記す）、１７
はフィールド間内挿回路で、６４の点線で囲んだ部分が
静止画内挿回路である。また、１９は動画内挿回路、２
３は動き検出回路、６３は信号の混合回路（以下、ミッ
クス回路と記す）である。静止画内挿回路６４で再生さ
れた静止領域と、動画内挿回路１９で再生された動領域
は、動き検出回路２３により検出した動きの割合により
ミックス回路６３で合成して出力する。

【０００４】次に、ＮＴＳＣ方式受信機で色信号と輝度
信号の分離処理（以下、Ｙ／Ｃ分離と記す）を行う場合
の一構成例を図７に示し概略を説明する。７０は例えば
ＡＤ変換器によりデジタル化したＮＴＳＣ信号の入力端
子、７１ａ，７１ｂは分離された輝度および色信号の出
力端子、７２はＮＴＳＣ信号のフレーム間の相関を利用
して色信号と輝度信号の分離を行う回路（以下、フレー
ム間Ｙ／Ｃ分離回路と記す）、１８はライン間の相関を
利用して色信号と輝度信号の分離を行う回路(以下、フ
ィールド内Ｙ／Ｃ分離回路と記す）、７３はミックス回
路、７４は減算器である。端子７０から入力されるＮＴ
ＳＣ信号は、静止領域についてはフレーム間Ｙ／Ｃ分離
回路７２で例えば色信号が分離されて出力され、動領域
についてはフィールド内Ｙ／Ｃ分離回路１８で色信号が
分離される。そして、分離された静止領域と動領域の色
信号は動き検出回路２３で検出した動きの割合によりミ
ックス回路７３で合成され、出力端子７１ａから出力さ
れる。また、減算器７４でミックス回路７３により合成
した色信号を、Ｙ／Ｃ分離前のＮＴＳＣ信号から減算
し、輝度信号を分離して端子７１ｂから出力する。

【０００５】以上のようにＭＵＳＥ方式とＮＴＳＣ方式
では受信機の構成が異なる。従って、１つの受信機でど
ちらの信号も受信、再生可能とするためには図６と図７
に示す回路を両方備えるか、または特開平２−１４１１
８４号公報に示されるように両方の処理に必要なメモリ
を兼用したうえで、信号処理に必要な論理回路を信号に
応じて切り替える構成になっていた。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】ＭＵＳＥ信号とＮＴＳ
Ｃ信号の両方に対応した受信機を実現しようとすると、
図６に示すＭＵＳＥ信号処理回路と図７に示すＮＴＳＣ
信号処理回路を両方持つことになり、メモリおよび回路
規模の増大を招く。

【０００７】また、回路規模低減の一手段として上記特
開平２−１４１１８４号公報に記載されているように、
ＭＵＳＥ信号処理のフレーム間内挿とＮＴＳＣ信号処理
のフレーム間Ｙ／Ｃ分離用の大容量メモリを兼用するこ
とが考えられる。そのフレーム間内挿回路の一例を図８
に示し、フレーム間Ｙ／Ｃ分離回路の一例を図９に示
す。７５，８０は信号入力端子、７６，８１は信号出力
端子、７７はフレーム遅延回路、７８は信号選択スイッ
チ、８２は加算器、８３は係数器である。図８と図９に
おいて、まず大容量メモリに着目すると、用途がそれぞ
れ画像信号を１フレーム遅延するということで共通して
おり兼用可能である。しかし、メモリ以外の回路に着目
すると、現在のデータと遅延データの間で行う処理がＭ
ＵＳＥ信号処理では内挿であり、ＮＴＳＣ信号処理では
加減算であるため異なる。従って、上記従来技術ではＭ
ＵＳＥ信号処理時のフレーム間内挿またはＮＴＳＣ信号
処理時のフレーム間Ｙ／Ｃ分離を切り替えて処理するた
めに、メモリ以外の回路は個々に設けて、処理の切り替
えによりどちらかの回路を選択している。このように上
記従来技術はメモリ以外の回路部分の兼用化については
考慮されておらず、メモリ以外の回路規模が大きいとい
う課題があった。

【０００８】

【課題を解決するための手段】画像信号を１フレーム遅
延するフレーム遅延手段と信号選択回路１を少なくとも
具備してフレーム間内挿回路を構成し、このフレーム間
内挿回路の後段に縦続にＮ個（Ｎは奇数）のタップ遅延
回路を接続する。また、このタップ出力のうちＭＵＳＥ
信号処理時はセンタータップを中心に対称をなすタップ
出力どうしを加算し、ＮＴＳＣ信号処理時は隣接するタ
ップ出力を加算するように信号選択回路２と（Ｎ−１）
／２個の加算器１を設ける。さらに、センタータップと
その加算器１の出力に１＋（Ｎ−１）／２個の係数器１
と１個の係数器２を接続し、その係数器１の出力をすべ
て加算する加算器２を接続してフィルタ装置を構成す
る。

【０００９】

【作用】ＭＵＳＥ信号処理、ＮＴＳＣ信号処理のどちら
の処理を行う場合にも、まず入力された信号に対してフ
レーム間内挿回路による処理を行う。このフレーム間内
挿回路のフレーム遅延手段は画像信号を１フレーム遅延
し、信号選択回路１は１フレーム遅延した画像信号と現
在の画像信号を１データごとに選択して並べることによ
りフレーム間内挿処理が行われる。そして、ＭＵＳＥ信
号処理時は、公知のようにフレーム間内挿処理後の信号
に対して低域遮断フィルタ処理が必要であるため、Ｎ個
のタップ遅延回路と加算器１と係数器１と加算器２によ
ってフィルタ処理を施す。この場合、加算器１ではセン
タータップを中心に対称をなすタップ出力を加算する構
成にするため、センタータップを中心に対称な係数を与
えるフィルタを構成する。これによって、内挿処理を行
ったＭＵＳＥ信号に対して係数器１の係数に応じた、群
遅延が一定のフィルタ処理を施すことができる。また、
ＮＴＳＣ信号処理時、加算器１では信号選択回路２によ
り隣接するタップ出力どうしが加算される。従って、加
算器１の出力は、現在のデータと１フレーム前のデータ
を加算した結果が得られ、係数器２により１／２の係数
を与えて出力することにより分離された輝度信号が得ら
れる。また、信号選択回路２で隣接するタップ出力の一
方のタップ出力の補数をとり加算器１の入力へ与える
と、係数器２の出力からは分離された色信号を得ること
ができる。

【００１０】以上のようにＭＵＳＥ信号のフレーム間内
挿処理回路と縦続に接続するフィルタ回路に信号選択回
路２を設けるだけでＮＴＳＣのフレーム間Ｙ／Ｃ分離処
理をおこなうことができ、フレーム間Ｙ／Ｃ分離用の回
路を別に設ける必要がなくなり、回路規模が削減でき
る。

【００１１】

【実施例】以下、本発明の一実施例を図１を用いて説明
する。図１において、１は信号入力端子、２は処理切り
替え信号入力端子、３は第１の出力端子、４は第２の出
力端子、５は画像信号を１フレーム遅延するフレーム遅
延回路、６は第１の信号選択スイッチ、７ａから７ｆは
遅延回路、８ａから８ｆは加算器、９ａから９ｅは係数
器、１０は遅延回路７ａから７ｆの動作信号入力端子、
１１は第２の信号選択スイッチで、１２の点線枠内はフ
レーム間内挿回路、１３の点線枠内はフィルタ回路であ
る。図１の回路の動作例を図２に示し説明する。図２は
図１の各点におけるデータと第１の信号選択スイッチ６
の制御を示すタイミングチャートで、（１）がＭＵＳＥ
信号処理時の動作例、（２）がＮＴＳＣ信号処理時の動
作例である。まず、ＭＵＳＥ信号を信号入力端子１から
与えるとき、処理切り替え信号入力端子２から与える処
理切り替え信号によりフレーム遅延回路５はＭＵＳＥ信
号を１フレーム遅延し、第２の信号選択スイッチ１１は
図１に示す遅延回路７ｆ出力側の端子を選択している。
また、遅延回路７ａから７ｆはフレーム間内挿処理後の
ＭＵＳＥ信号を１データずつ遅延するように動作信号入
力端子１０から制御信号を与える。図２（１）におい
て、ある時刻（ｔ３０）から画像データがＡ０，１，
２，…と送られてきたとき、フレーム遅延回路５からは
１フレーム前のＢ０，１，２，…の順番にデータが出力
される。第１の信号選択スイッチ６は制御信号がハイレ
ベルのとき図１のＡ側を選択し、ローレベルのときＢ側
を選択するとしたとき、第１の信号選択スイッチ６の出
力（Ｃ点）は時刻ｔ３０からＡ０、ｔ３１からＢ０、以
降は同様にＡ側とＢ側が交互に出力されフレーム間内挿
処理が施される。フレーム間内挿処理されたＭＵＳＥ信
号は、公知のように低域遮断フィルタ処理する必要があ
るためフィルタ回路１３により処理する。フィルタ回路
１３において第２の信号選択スイッチ１１は遅延回路７
ｆの出力を選択しているため、加算器８ａから８ｃは遅
延回路７ｃ出力（センタータップ）を中心に対称位置の
タップを加算することになる。従って、係数器９ｂから
９ｅにより係数を与えると第１の出力端子３からは遅延
回路７ｃ出力（センタータップ）を中心にして対称に係
数を与えて総和をとった信号が得られる。これにより、
群遅延が一定なフィルタ出力を得ることができる。な
お、フィルタ回路１３は一例として７タップのフィルタ
として示したが、何タップであっても差し支えはない。

【００１２】次に、ＮＴＳＣ信号を信号入力端子１から
与えるとき、処理切り替え信号入力端子２から与える処
理切り替え信号により、フレーム遅延回路５はＮＴＳＣ
信号を１フレーム遅延し、第２の信号選択スイッチ１１
は図１とは反対の遅延回路７ａ出力を選択する。また、
遅延回路７ａから７ｆはフレーム間内挿処理後のＮＴＳ
Ｃ信号を１データずつ遅延するように動作信号入力端子
１０から制御信号を与える。この構成において、まずフ
レーム間内挿回路では、上記ＭＵＳＥ信号入力時と同様
に第１の信号選択スイッチ６の出力（Ｃ点）は図２
（２）のようになり、フレーム間で内挿された画像デー
タが得られる。そして、フィルタ回路１３において遅延
回路７ｂ出力（Ｄ点）は、Ｃ点より１データ遅れるた
め、加算器８ａ出力（Ｅ点）は図２のようになり、係数
器９ａにより１／２の係数を与えて第２の出力端子４か
ら出力する。この結果、図２に示す時刻ｔ３１からｔ３
２、時刻ｔ３３からｔ３４、時刻ｔ３５からｔ３６の期
間には現在のデータと１フレーム前のデータを加算して
１／２倍した信号が得られる。つまり、第２の出力端子
４からＮＴＳＣ信号の輝度信号を分離して取り出すこと
ができる。また、第２の信号選択スイッチ１１において
入力された信号の補数をとって出力することにより、加
算器８ａの出力はＣ点とＤ点のデータの減算結果が得ら
れるため、第２の出力端子４からは分離した色信号を取
り出すことができる。以上のＮＴＳＣ信号処理におい
て、フィルタ回路１３は何タップであっても、第２の信
号選択スイッチ１１で最初の遅延回路の出力と最後の遅
延回路の出力を、処理切り替えにより選択するようにし
ておけば同様に処理が可能である。

【００１３】次に、図３および図４に図１におけるフィ
ルタ回路１３の他の実施例を示す。図３，図４において
図１と同一符号のものは同一機能を有するものとする。
図１の実施例では第２の信号選択スイッチ１１は加算器
８ａの入力の一端に接続したが、図３では加算器８ｂ、
図４では加算器８ｃの入力の一端に接続したものであ
る。フレーム間内挿回路１２により内挿処理をした結
果、１データごとに現在の信号と１フレーム前の信号が
内挿されるため、１データ前後で加算または減算するこ
とによりフレーム間Ｙ／Ｃ分離が実現できる。図３の実
施例では遅延回路７ａと遅延回路７ｂの出力を用いてフ
レーム間Ｙ／Ｃ分離を行い、図４の実施例では遅延回路
７ｂと遅延回路７ｃの出力を用いて実現する一例であ
る。同様に、図１，図３，図４に示した実施例における
第２の信号選択スイッチ１１の接続位置は加算器８ａ，
８ｂ，８ｃの入力端のどちらでも同様な効果が得られ
る。また、フレーム間内挿回路１２の構成についても、
図１，図３，図４に示した回路に限定したわけではな
く、どのような構成であってもよい。

【００１４】次に、図５に図１に示す回路を用いて構成
したＭＵＳＥ、ＮＴＳＣ共用受信機の一実施例を示す。
１４は信号入力端子、１５はＭＵＳＥ信号処理時に図１
に示したフレーム間内挿を含む静止領域再生処理を行
い、ＮＴＳＣ信号処理時にフレーム間Ｙ／Ｃ分離を行う
静止領域処理回路、２４はＭＵＳＥ信号処理時に動領域
の再生処理を行い、ＮＴＳＣ信号処理時はフィールド内
Ｙ／Ｃ分離を行う動領域処理回路、２５はミックス回
路、２６は信号出力端子であり、図１，図６および図７
と同一符号のものは同一機能を有する。ＭＵＳＥ信号処
理時、静止領域処理回路１５は処理切り替え信号入力端
子２から与えられる処理切り替え信号により、静止領域
信号にフレーム間内挿および低域フィルタ処理を施した
後、フィールド間内挿など所定の静止領域再生処理を行
い出力する。そして、動領域処理回路２４により再生す
る動領域の信号と動き検出回路２３により検出する動き
量に応じてミックス回路２４により合成して端子２６か
ら出力する。次に、ＮＴＳＣ信号処理時、静止領域信号
は静止画処理回路１５によりフレーム間Ｙ／Ｃ分離して
静止領域の信号を得る。そして、動領域処理回路２４に
より分離した動領域の信号と動き検出回路２３により検
出する動き量に応じてミックス回路２４により合成して
端子２６から出力する。以上のように静止画処理回路１
５は、図１に示した本発明のフィルタ装置を用いて処理
した後、ＭＵＳＥ信号処理時にはフィールド間内挿など
の所定の処理を行うようにする。これによって、処理切
り替え信号入力端子２から与える処理切り替え信号で制
御して、ＭＵＳＥ信号処理とＮＴＳＣ信号処理の静止画
処理を共通の回路を用いて行えるため、回路規模の低減
を図ったＭＵＳＥ，ＮＴＳＣ受信機が実現できる。以上
の動作において静止画処理回路１５は図１に示す回路以
外に図３や図４に示す回路でもよく、前述した同様の効
果が得られる回路であればよい。

【００１５】

【発明の効果】本発明によれば、ＭＵＳＥ信号処理に必
要なフレーム間内挿回路およびフィルタ回路と、ＮＴＳ
Ｃ信号処理のフレーム間Ｙ／Ｃ分離回路の回路の兼用化
により、フレーム間Ｙ／Ｃ分離するために必要であった
加算回路を削減できるため、回路規模を縮小できコスト
低減が可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例のフィルタ装置の回路図であ
る。

【図２】図１における一実施例の動作タイミング図であ
る。

【図３】図１における一実施例のフィルタ回路の他の実
施例を示す図である。

【図４】図１における一実施例のフィルタ回路の他の実
施例を示す図である。

【図５】ＭＵＳＥ，ＮＴＳＣ共用受信機の一実施例を示
す図である。

【図６】ＭＵＳＥ受信機の構成例を示す図である。

【図７】ＮＴＳＣ受信機の構成例を示す図である。

【図８】フレーム間内挿回路の構成例を示す図である。

【図９】フレーム間Ｙ／Ｃ分離回路の構成例を示す図で
ある。

【符号の説明】

１…信号入力端子、２…処理切り替え信号入力端子、３
…第１の出力端子、４…第２の出力端子、５…フレーム
遅延回路、６…第１の信号選択スイッチ、７ａ〜７ｆ…
遅延回路、８ａ〜８ｆ…加算器、９ａ〜９ｅ…係数器、
１０…動作信号入力端子、１１…第２の信号選択スイッ
チ、１２…フレーム間内挿回路、１３…フィルタ回路。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 木村 初司 神奈川県横浜市戸塚区吉田町292番地株式 会社日立製作所映像メディア研究所内

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】画像信号を１フレーム遅延するフレーム遅
   延手段と、該フレーム遅延手段の入力信号と出力信号を
   選択する第１の信号選択手段を少なくとも具備するフレ
   ーム間内挿手段と、該フレーム間内挿手段の後段に接続
   されるＮ個（Ｎは奇数）のタップ遅延回路と、該タップ
   遅延回路の各タップのセンタータップを除く（Ｎ−１）
   個のタップ出力をセンター中心に対称に加算する（Ｎ−
   １）／２個の第１の加算器と、該（Ｎ−１）／２個の第
   １の加算器と該タップ遅延回路のセンタータップの出力
   に接続される１＋（（Ｎ−１）／２）個の第１の係数器
   と、該第１の係数器の出力を加算する第２の加算器と、
   上記タップ遅延回路のタップ出力のうちのいずれか１つ
   を選択して前記（Ｎ−１）／２個の第１の加算器のうち
   の１つの加算器の一方の入力信号と切り替える第２の信
   号選択手段とを少なくとも具備するフィルタ装置におい
   て、第１の状態では、前記第２の信号選択手段は、前記
   第１の加算器の一方の入力へ接続されるタップ出力に対
   してセンター中心に対称位置のタップ出力を前記第１の
   加算器の他方の入力へ導き、第２の状態では、前記第２
   の信号選択手段は、前記第１の加算器の一方の入力へ接
   続されるタップ出力に対して隣接するタップ出力を前記
   第１の加算器の他方の入力へ導くことを特徴としたフィ
   ルタ装置。