JPH0799876B2 - 帯域圧縮画像信号の受信装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明はテレビジョン信号を受信装置に関し、詳細には
多重サブナイキストサンプリングによって帯域圧縮処理
を施こしてなる画像信号の受信装置に関するものであ
る。

従来の技術 高品質テレビジョン信号の如き広帯域画像信号を伝送す
るに際して、その信号帯域幅をサブナイキストサンプリ
ングによって削減する方式〔テレビション学会技術報告
資料「高品位テレビの衛星１チャンネル伝送方式」（MU
SE）TEBS95−2.Vol7.No.44〕が提案されている。このMU
SE方式はフィールド間、フレーム間およびライン間でサ
ンプリング位相にオフセットを施こすものであり、４フ
ィールド、すなわち２フレームでサンプリング位相が一
巡する如きの処理を行なって画像信号を伝送するもので
ある。従って、受信装置ではフレームメモリを備えて４
フィールドにわたって順次伝送される画像信号を記憶
し、これらを合成して高品位テレビジョン画像を復元す
るものであり、既知の2:1インターレース走査を行なう
テレビジョンにおいては静止画像部分については上述し
たフレーム間およびフィールド間オフセットサブサンプ
リング処理とこの信号の復元処理が、また動画像部分に
ついてはライン間オフセットサブサンプリング処理とこ
の信号の復元処理が基本となり、以下MUSE方式のテレビ
ション受信装置の従来例につき第４図を参照して説明す
る。

信号入力端子100に供給された16.2MBPSの信号はスイッ
チ200およびフィールドメモリ300,310で構成したフレー
ム間内挿処理ループに供給される。このループの信号遅
延時間は、ループを形成するフィールドメモリ300は略5
62Hに、またフィールドメモリ310は略563Hの合計１フレ
ームに設定され、これらのフィールドメモリは略30ナノ
秒毎に選択動作を行なうスイッチ200によってフレーム
間内挿処理が施こされた32.4MBPSの信号を遅延して次段
に送出する。スイッチ200は通常は画像信号とともに毎
フィールド伝送される受信装置に対する種々の制御信号
の中のフレーム間内挿制御信号によってその動作が制御
されこの信号はフレーム交番信号であるので一度フィー
ルドメモリに入力された映像信号はこのループを２巡し
た後、新しい映像信号と入れ替えが行なわれる。またフ
ィールドメモリ310は信号入力端子101よりの動きベクト
ル信号に応答して、その読み出し位相、換言すれば遅延
時間の変更によって画像信号に水平方向、垂直方向の位
置補正を施こすように構成される。

上述したフレーム間内挿処理ループが出力する信号は導
線210により空間内挿処理回路400、動き検出回路500お
よび混合回路700に供給され、空間内挿処理回路400はフ
レーム間内挿処理が施こされた信号の中から当該フィー
ルドの信号を抽出して、所定の空間内挿処理を施こして
導線410を介して混合回路700へ動き画像部分を供給す
る。動き検出回路500は画像信号フレーム相関を用いて
動き部分を検出し、その検出された動き信号をテンポラ
ルフィルタ600によって時間軸方向、すなわちフィール
ドあるいはフレーム方向の伸張した後、導線610を介し
て混合回路700へ供給して、画像の静止部分については
導線210よりの信号を、また動き部分については導線410
よりの信号をこの混合回路700が選択するように制御し
て信号出力端子103へ復元された高品位テレビジョン画
像を送出する。

発明が解決しようとする問題点 上述した帯域圧縮画像信号の受信装置ではフレーム間内
挿処理のためにメモリを有するため、このメモリを用い
て再生画動をフリーズ状態に維持することが容易に行な
える。例えばスイッチ200がフィールドメモリ310よりの
信号を連続して選択するように制御して、４フィールド
の画像信号をフレーム間内挿ループを巡回させることに
よって導線210にフレーム間内挿処理を施こした信号を
得ることができる。しかしながら、このような既知の受
信装置の構成では画像フリーズを行う場合に以下のよう
な動作によってフリーズ画像の画質が劣化するという問
題点を有している。すなわち、従来装置においてはスイ
ッチ200をフィールドメモリ310の出力信号を連続的に選
択するように制御することによって、フィールドメモリ
300および310に記憶されかつフレーム間内挿されてなる
４フィールド分の画像信号をこれらのフイールドメモリ
およびスイッチからなるループを巡回させるとともに、
動き検出回路500の動作を実質的に停止させて、混合回
路700が導線211を介して供給される静止部分用のフレー
ム間内挿信号を連続的に選択するように制御するため
に、信号出力端子103には画像信号の動きの有無に関係
なく４フィールド分の画像信号がフリーズ画像として順
次に送出される。従って、画面全体が静止画像である場
合には良好であるが、動き部分を有する画像の場合には
強いフリッカ妨害を伴う多線ボケが生じることとなり、
画質が著しく劣化することになる。また、画像フリーズ
を行うに際して、導線410を介して供給される空間内挿
処理回路400の出力信号を混合回路700が連続的に選択す
るように制御するように構成した場合でも、信号出力端
子103には４フィールド分の画像信号が順次に送出され
るために前述と同様の画質劣化を生じることになる。

本発明は、上記の従来装置例に対して、静止画像部分の
解像度性能を低下させることなく動き画像部分の多線ボ
ケを良好に除去できる装置構成を提供せんとするもので
ある。

問題点を解決するための手段 本発明による受信装置では、第１および第２の遅延手段
もしくは記憶手段を有しており、これら第１および第２
遅延手段に結合されて実質的にフレーム間内挿処理を行
なう第１信号選択手段と、第１遅延手段に出力が結合さ
れ信号入力端子に入力端子の一方が結合された第２信号
選択手段と、第２遅延手段の入力側に配置され第１遅延
手段あるいは第２遅延手段の夫々の出力信号の何れか一
方を選択する第３信号選択手段と、前述の第２信号選択
手段の他方に出力が結合され第１遅延手段あるいは第２
遅延手段の出力信号の何れか一方を選択する第４信号選
択手段とを含むフレーム間内挿処理手段と、前記の第１
遅延手段に結合されて所定の当該フィールドの信号に対
して空間内挿処理を施こす空間内挿処理手段と、第１お
よび第２遅延手段に結合されて画像のフレーム相関を用
いて動き部分を検出する動き検出手段と、この動き検出
手段の出力信号を時間軸方向に伸張する第３遅延もしく
は記憶手段を含んでなる動き信号処理手段と、この第３
遅延手段の出力信号で混合比が制御されフレーム間内挿
処理手段および空間内挿処理手段の夫々の出力が供給さ
れてなる混合手段を有する帯域圧縮画像信号の受信装置
において、前記の第２乃至第４信号選択手段と第３遅延
手段に結合され画像のフリーズ制御を行なう制御手段と
を有している。

作用 上述した本発明にもとずくフレーム内挿処理手段は、通
常において到来入力信号が第２信号選択手段，第１遅延
手段，第３信号選択手段，第２遅延手段および第４信号
選択手段を順次伝達するよりに制御手段によって制御さ
れ、動き信号処理手段は所定の時間、動き検出手段より
の信号を時間軸方向に伸張した後減衰もしくはその伸張
作用を停止するように動作する。制御手段によって画像
をフリーズさせる場合には第２および第４信号選択手段
がともに第１遅延手段の出力を、また第３信号選択手段
が第２遅延手段の出力を選択するように制御される。ま
た動き信号処理手段は制御手段によって直前のフィール
ドあるいはフレームに対する動き信号を保持するように
制御され、混合手段は動き信号処理手段より供給される
動き信号の有無、あるいはその量によって空間内挿処理
手段とフレーム間内挿処理手段の夫々よりの信号の何れ
か一方もしくは所定の混合比で混合したものを送出す
る。

実施例 本発明の実施例につき以下図面を参照して説明する。第
１図は本発明にもとずく受信装置の一例であり、第１図
において信号入力端子100と第１遅延手段を構成するメ
モリ301および302との間に第２信号選択手段であるスイ
ッチ201が配置され、通常においてはこのスイッチ201は
信号入力端子に供給される到来入力信号を連続して選択
するように制御信号入力端子102よりの信号で制御され
る。メモリ303は第３信号選択手段であるスイッチ202を
介して第２遅延手段を構成するメモリ311および312の入
力に結合され、メモリ312はスイッチ202および第４信号
選択手段であるスイッチ203の夫々の入力端子の一方と
さらにフレーム相関を用いて画像の動き部分を検出する
動き検出回路501とに信号を供給する。これらのスイッ
チ202および203は夫々前述したスイッチ201と同様に端
子102よりの制御信号によって制御され、通常において
はスイッチ202はメモリ302の出力をメモリ311に供給し
てなり、またスイッチ203はメモリ312の出力を前述した
スイッチ201の他方の入力に供給する。

スイッチ201は動き検出回路501および空間内挿処理回路
401および第１信号選択手段であるスイッチ204の一方の
入力端子に信号を供給してなり、この空間内挿処理回路
401にはメモリ301の出力側より略１フィールド遅延した
信号も供給され、さらに端子102よりの制御信号でその
動作が通常においては導線420よりの画像信号に空間内
挿処理を施こすように制御される。スイッチ202は動き
検出回路501およびスイッチ204の他方の入力端子に画像
信号を供給しており、このスイッチ204は相対的に１フ
レーム分時間の異なる２つの画像信号を内挿、すなわち
時間多重して混合回路700に静止部分用の画像信号とし
て供給する。前述の動き検出回路501はスイッチ201より
供給される画像信号を基準として、スイッチ202よりの
信号との間で１フレーム間の、またメモリ312よりの信
号との間で２フレーム間の何れもフレーム相関を用いて
画像の動き検出が行なえるように構成されているがこれ
らは必要に応じて適宜選択することができる。動き信号
処理手段であるテンポラルフィルタ（以下このように略
称する）601は動き検出回路501よりの動き信号を時間方
向に、すなわちフィールドあるいはフレーム方向に伸張
するものであり、端子102よりの制御信号によって制御
され、通常においては動き検出回路が出力する動き信号
の変化に応答するように制御され、導線610を介して混
合回路700の混合比を制御する。一方、端子102よりの制
御信号によって画像をフリーズさせる場合には上述した
本発明による受信装置はスイッチ201,202および203が夫
々スイッチ203、メモリ312、メモリ302の出力信号を連
続して選択するように制御されてメモリ301,302、スイ
ッチ203および201で第１画像信号巡回ループを、またメ
モリ311,312およびスイッチ202で第２画像信号巡回ルー
プを形成する。これらのスイッチ201乃至203を端子102
よりの信号によって同期して上述のように制御すること
により当該フィールドより先行して受信した４つのフィ
ールドの画像信号をメモリ301,302,311および312で保持
することができ、本発明においては１フィールド前と２
フィールド前との１フレーム分を第１画像信号巡回ルー
プで、また３フィールド前と４フィールド前との１フレ
ーム分を第２画像信号巡回ループで夫々画像信号を巡回
させることによって保持させるのでフレーム間内挿のた
めのスイッチ204は基本的にはシーケンシャルに信号選
択動作を行なえばよいが帯域圧縮画像信号とともに動き
ベクトル信号が伝送され、これにともないフレーム間内
挿位相制御信号も伝送されこの信号の位相が前述した４
つのフィールドに関してシーケンシャルでないような場
合、あるいはフリーズ当該フィールドの直前のフィール
ドとで位相が異なるような場合には、このフレーム間内
挿位相制御信号を１フレーム分記憶しておき、これにも
とずきスイッチ204の信号選択位相を制御すればよい。
テンポラルフイルタ601は端子102よりの制御信号により
画像のフリーズ制御と連動して当該フィールドもしくは
このフィールドを含む直前の１フレーム分の動き信号を
保持するように制御される。例えば第２図に示すように
動き検出回路501よりの動き信号と、この信号をメモリ6
02で１フレーム遅延させた信号とを最大値選択回路603
に供給してこれらの大きい方を選択して導線610に送出
するようになし、このメモリ602の記憶内容を端子102よ
りの制御信号によって保持させることにより実質的に最
大値選択回路603がメモリ602からの動き信号を画像をフ
リーズさせる期間中継続して選択するように構成され
る。すなわち動き検出回路501が実質的に前述したフレ
ーム間内挿処理のために配置したメモリ301,302および3
11,312を含む夫々のループに画像信号を巡回させること
によって動き信号を送出しない場合には第３図の具体例
のようにテンポラルフィルタ601を構成すればよく、一
方不所望な動き信号を送出するような場合には最大値選
択回路603がこれに応答しないようにする等種々その構
成は適宜選択される。また他の構成例として示した第３
図では３入力の最大値選択回路604を動き検出回路501と
導線610との間に配置し、フィールドメモリ605、係数器
606（Ｋ＜１）を介した第１帰還信号と、メモリ605の出
力をスイッチ607を介した第２帰還信号とを前述の３入
力最大選択回路604の他の２つの入力となし、画像をフ
リーズさせる場合にのみスイッチ607を短絡状態として
もよく第２図と同様に種々その構成は変形することがで
きる。

空間内挿処理回路401はフリーズ期間中には端子102より
の制御信号により導線420および430より供給される相対
的に１フィールド異なる２つの画像信号の何れか一方を
連続して選択するように制御され導線410に空間内挿処
理を施こした動き部分用の画像信号を送出する。また第
１図においてはメモリ302,312と制御信号入力端子101と
の間にスイッチ205を配置し、このスイッチ205を端子10
2よりの制御信号によって画像のフリーズ期間中開放状
態とし、実質的にフィールドメモリ302,312による動き
補正動作を禁止する構成を示しており、前述した本発明
による各部の制御にこの動きベクトルによる動き補正動
作の禁止制御を併用することが有効である。

発明の効果 上述した如く本発明の受信装置によればフレーム間内挿
処理のためのメモリを実質的にフリーズ状態となし、こ
のメモリに保持した信号よりフレーム間内挿処理を行な
って静止部分用の画像信号を得るとともに空間内挿処理
回路が所定のフィールドの信号に対して連続して応答す
るようになして動き部分用の画像信号を得、さらにフレ
ーム相関を用いた動き検出回路の出力信号を時間方向に
伸張するテンポラルフィルタをも実質的にフリーズ状態
となすことにより、複数のフィールドの信号を用い得る
部分と単一のフィールドの信号を必要とする部分とを良
好に選択あるいは所定の比で混合することができるので
フリーズ画像の画質劣化を生じない利点をもっている。

また上述の説明においては混合回路までとしたが後段に
配置されるフィールド間内挿処理部においても導線610
よりの動き信号でその内挿の可否を制御することも可能
であり工業価値大なるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例における帯域圧縮画像信号の
受信装置のブロック図、第２図，第３図はともに同装置
に用いられるテンポラルフィルタのブロック図、第４図
は従来の受信装置のブロック図である。 100,101,102,103……端子、201,202,203……スイッチ、
301,302,311,312……メモリ、401……空間内挿処理回
路、501……動き検出回路、601……テンポラルフィル
タ。

フロントページの続き (72)発明者 川原 功 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 (72)発明者 古賀 豊勝 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 (72)発明者 二宮 佑一 東京都世田谷区砧１丁目10番11号 日本放 送協会放送技術研究所内 (72)発明者 大塚 吉道 東京都世田谷区砧１丁目10番11号 日本放 送協会放送技術研究所内 (72)発明者 和泉 ▲吉▼則 東京都世田谷区砧１丁目10番11号 日本放 送協会放送技術研究所内 (72)発明者 合志 清一 東京都世田谷区砧１丁目10番11号 日本放 送協会放送技術研究所内

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】受信した４フィールド分の多重サブナイキ
   ストサンプリングにより帯域圧縮処理が施されてなる画
   像信号を記憶するための画像記憶手段と、該画像記憶手
   段の出力を用いてなるとともに相対的に１フレーム異な
   る２つのフィールドの画像信号より静止部分用の画像信
   号を生成してなるフレーム間内挿処理手段と、到来受信
   信号より動き部分用の画像信号を生成してなる空間内挿
   処理手段と、これらフレーム間内挿処理手段と空間内挿
   処理手段との各々の出力信号を入力として動き制御信号
   に応答して混合してなる混合手段と、前記の記憶手段が
   出力する複数フレームの画像信号のフレーム間相関に基
   づいて画像の動き部分を検出するとともにこの動き信号
   を記憶するための動き信号記憶手段を介して動き制御信
   号を送出してなる動き検出手段とを有する帯域圧縮画像
   信号の受信装置において、 画像フリーズ制御手段を有し、この制御手段は前記画像
   記憶手段に４フィールド分の帯域圧縮画像信号を保持さ
   せるとともに空間内挿処理手段が前記４フィールド分の
   画像信号より所定の単一フィールドの画像信号に対して
   空間内挿処理を施すように制御してなり、さらに前記制
   御手段が動き信号記憶手段を少なくとも１フレームもし
   くは１フィールド分の動き制御信号を保持し継続して出
   力するように制御してなることを特徴とする帯域圧縮画
   像信号の受信装置。
2. 【請求項２】前記画像記憶手段は受信した帯域圧縮画像
   信号の信号処理速度で記憶するための第１および第２フ
   レーム記憶手段を有してなり、これらフレーム記憶手段
   は前記の制御手段によって各々の記憶内容を保持するよ
   うに制御してなることを特徴とする特許請求の範囲第１
   項記載の帯域圧縮画像信号の受信装置。
3. 【請求項３】前記第１および第２フレーム記憶手段を各
   々フィールド記憶手段を直列接続するように構成してな
   ることを特徴とする特許請求の範囲第２項記載の帯域圧
   縮画像信号の受信装置。
4. 【請求項４】前記第１フレーム記憶手段はその出力が第
   １フレームメモリに供給されてなる入力信号選択手段を
   有するとともにこの入力信号選択手段を一方の入力には
   受信した帯域圧縮画像信号が供給され他方には第１フレ
   ームメモリの出力が供給されてなり、第２フレーム記憶
   手段はその出力が第２フレームメモリに供給されてなる
   出力信号選択手段を有するとともにこの出力信号選択手
   段の一方の入力には第１フレームメモリの出力が供給さ
   れ他方には第２フレームメモリの出力が供給されてな
   り、これら第１および第２フレーム記憶手段が各々第１
   画像信号巡回ループおよび第２画像信号巡回ループを形
   成するように入力および出力信号選択手段を前記の画像
   フリーズ制御手段で制御してなることを特徴とする特許
   請求の範囲第２項記載の帯域圧縮画像信号の受信装置。