JPH0865640A - ワイドテレビジョン信号処理装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【目的】 現行のテレビジョン放送との互換性を保ち高
画質のワイドテレビジョン信号の伝送可能で回路規模の
削減可能なレターボックス方式の送信側信号処理装置。 【構成】 ワイドテレビジョン信号の周波数帯域を画像
の動きに適応させながら現行規格のテレビジョン信号の
周波数帯域に合わせて制限するプリフィルタ101と、ワ
イドテレビジョン信号の輝度信号から画像の動き検出手
段104と、ワイドテレビジョン信号から輝度高域補強信
号を生成する補強信号生成手段130と、動き検出信号と
輝度高域補強信号とを乗算して輝度高域補強信号のゲイ
ンを調整する乗算手段131とを設ける。動き検出信号の
生成と、該信号を使った輝度高域補強信号のゲイン調整
とが走査線数変換手段の処理の前後のどちらか一方で完
結するので、動き検出手段で求めた動き検出信号は、直
接、乗算手段に入力可能であるから各画素における画像
の動きを正しく反映させたゲイン制御可能である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、現行のテレビジョン放
送との両立性を保ちながら、現行のテレビジョンに比べ
てアスペクト比が大きい画像を伝送するワイドテレビジ
ョン信号送信装置の信号処理装置（エンコーダ）に関
し、特に、回路規模の削減を図りながら高画質が得られ
るように構成したものである。

【０００２】

【従来の技術】昭和３５年に開始された我が国のカラー
テレビジョン放送は、走査線数５２５本、２：１飛越し
走査、輝度信号水平帯域幅４．２ＭＨｚ、アスペクト比
４：３の諸仕様（例えば、文献：放送技術双書カラーテ
レビジョン日本放送協会編、日本放送出版協会、１９６
１年を参照）を有する米国と同じＮＴＳＣ方式が導入さ
れ、以来３０年以上が経過している。

【０００３】その間、テレビジョン受像機の性能向上が
進む中で、高精細な画面を求めて各種の新しいテレビジ
ョン方式が提案されている。現行放送との両立性を保ち
ながら画質の改善を目指すＥＤＴＶ（Ｅｘｔｅｄｅｄ
Ｄｅｆｉｎｉｔｉｏｎ Ｔｅｌｅｖｉｓｉｏｎ）もその
一つであり、受像機の改良とともに送信側の送信信号を
変更することによって高画質の実現を図っている。

【０００４】最近のテレビジョン番組は、単なるスタジ
オ番組や中継番組などから、シネマサイズの映画の放送
など、より高画質で臨場感を伴う映像の番組にサービス
の主力が移りつつある。このような背景の下で、ＥＤＴ
Ｖの第二弾として、現行放送との両立性を保ちながら画
面のワイド化を図るワイドテレビジョン信号方式の提案
がいくつか行なわれている。その一つは、レターボック
ス方式として知られているものであり、図１１に示すよ
うに、有効走査線数をフレーム当たり４８０本から３６
０本（フィールド当たり２４０本から１８０本）に圧縮
し、画面の上下に黒の部分（以下、無画部と称する）を
残すことによって横長の画面を実現している。

【０００５】こうすることによって、アスペクト比は１
６：９になるが、有効走査線数の圧縮により垂直解像度
が落ちるので、画像の静止部分については垂直補強信号
（以下、ＶＨ信号という）を別途伝送し、静止画の垂直
解像度を高めることが行なわれる。さらに信号源が１：
１の順次走査を通じて信号を出力している場合には、現
行方式の２：１飛び越し走査への変換に当たって、いわ
ゆる動画補強信号（以下、ＶＴ信号という）が生成さ
れ、受信側に伝送される。また、水平の解像度を上げる
ために、現行の水平解像度４．２ＭＨｚを拡大するとと
もに、４．２ＭＨｚを超える帯域の信号を水平補強信号
（以下、ＨＨ信号という）として伝送することが行なわ
れる。

【０００６】図１１はレターボックス変換が施されたワ
イドテレビジョン信号の画像の概観を示したものであ
り、上下無画部には走査線がフィールド当たり各３０
本、中央の主画面部はアスペクト比が１６：９でフィー
ルド当たり１８０本の走査線が存在する。

【０００７】ＨＨ信号は主画面内の共役孔（いわゆるＦ
ｕｋｉｎｕｋｉＨｏｌｅ、例えば、文献：ＴＶ画像の多
次元信号処理、日刊工業新聞社、昭和６３年を参照）に
多重化されて伝送され、また、ＶＴ信号とＶＨ信号と
は、上下無画部に時間−垂直多重化されて伝送される。

【０００８】このようにワイドテレビ信号からレターボ
ックス方式の信号に変換する信号処理方法は、例えば、
テレビジョン学会技術報告（放送方式）ＢＣＳ９３−４
２「ＬＤ（垂直−時間補強）／ＶＨ（垂直補強）信号多
重レターボックス式ＥＤＴＶの試作」に示されている。

【０００９】図９には、この変換を行なう従来の信号処
理装置の構成を示している。

【００１０】この装置は、１：１の順次走査によって水
平走査線が５２５本（有効走査線数４８０本）、アスペ
クト比が１６：９のワイドテレビ信号を出力するワイド
テレビ信号源900と、ワイドテレビ信号の色信号の時間
周波数帯域を制限する時間ローパスフィルタ（ＬＰＦ）
902と、色信号の垂直周波数帯域を制限するとともに有
効走査線数を４８０本から３６０本に変換する４−３変
換垂直ＬＰＦ（垂直周波数帯域を制限する素子と有効走
査線数を３／４に変換する素子とを一体化したもの）90
8と、色信号を順次走査から飛び越し走査に変換するＰ
−Ｉ変換器916と、輝度信号を用いて画像の動きを画素
ごとに検出する動き検出器903と、動き検出信号の垂直
周波数帯域を制限するとともに有効走査線数を３６０本
に変換する４−３変換垂直ＬＰＦ907と、動き検出信号
の飛び越し走査への変換を行なうＰ−Ｉ変換器915と、
輝度信号の時間周波数帯域を制限する時間ＬＰＦ901
と、輝度信号の垂直周波数帯域をＶＨ信号を取り出すた
めの３６０ＴＶＬ以上に制限するとともに有効走査線数
を３６０本に変換する４−３変換垂直ＨＰＦ904と、Ｖ
Ｈ信号の飛び越し走査への変換を行なうＰ−Ｉ変換器91
1と、画像の静止部分におけるＶＨ信号成分を取り出す
ためにＶＨ信号成分に動き検出信号を乗算する乗算器91
7と、輝度信号からＨＨ信号を得るための走査線を取り
出すために垂直周波数帯域を制限するとともに有効走査
線数を３６０本に変換する４−３変換垂直ＬＰＦ906
と、４−３変換垂直ＬＰＦ906の出力信号に対する飛び
越し走査を行なうＰ−Ｉ変換器914と、輝度信号の垂直
周波数を３６０ＴＶＬ以下に制限するとともに有効走査
線数を３６０本に変換する４−３変換垂直ＬＰＦ905
と、垂直周波数の制限された輝度信号からメイン信号を
形成するＳＳＫＦ垂直ＬＰＦ910と、メイン信号の飛び
越し走査への変換を行なうＰ−Ｉ変換器913と、現行規
格のテレビジョン信号の周波数帯域に合わせてワイドテ
レビジョン信号の周波数成分を画像の動きに適応させな
がら制限するプリフィルタ（なお、プリフィルタの具体
的構成は後述する図１のプリフィルタと同じである）91
8と、ＨＨ信号をメイン信号の共役孔に多重する水平高
域成分多重部920と、４−３変換垂直ＬＰＦ905から出力
された輝度信号からＶＴ信号を生成するＳＳＫＦ垂直Ｈ
ＰＦ909と、ＶＴ信号の飛び越し走査への変換を行なう
Ｐ−Ｉ変換器912と、ＶＨ信号とＶＴ信号とをレターボ
ックスの上下無画部に多重しメイン信号を主画面部に多
重する上下配置処理部921と、この上下配置処理部921か
ら出力された輝度信号とＰ−Ｉ変換器914から出力され
た色信号とを合成する合成部922とを備えている。

【００１１】この装置では、ワイドテレビ信号源900か
ら出力された色信号が時間ＬＰＦ（ローパスフィルタ＝
低域通過フィルタ）902に入力し、時間ＬＰＦ902が色信
号の時間周波数帯域を制限する。次いで４−３変換器垂
直ＬＰＦ908が色信号の垂直周波数成分を１８０ＴＶＬ
以下に制限するとともに有効走査線数を４８０本から３
６０本に変換し、さらに、Ｐ−Ｉ変換器916が順次走査
から飛び越し走査に変換し、変換後の色信号を合成部92
2に入力する。

【００１２】一方、ワイドテレビ信号源900から出力さ
れた輝度信号は、動き検出器903と時間ＬＰＦ901と４−
３変換器垂直ＬＰＦ905とに入力する。動き検出器903は
画像の動きを画素毎に検出し、検出結果を動き検出信号
として出力する。この動き検出信号は４−３変換器垂直
ＬＰＦ907で走査線数４８０本分を３６０本分に変換さ
れ、さらにＰ−Ｉ変換器915で飛び越し走査信号分の動
き検出信号に変換される。

【００１３】時間ＬＰＦ901は、輝度信号の時間周波数
成分を低域成分のみに制限し、制限した輝度信号を４−
３変換垂直ＨＰＦ904と４−３変換垂直ＬＰＦ906とに入
力する。

【００１４】４−３変換垂直ＨＰＦ904は、垂直ＨＰＦ
により、輝度信号から垂直周波数成分が３６０ＴＶＬ以
上のいわゆるＶＨ信号成分だけを抜き出し、同時にＶＨ
信号成分を垂直周波数の低域にＶシフトする。また、４
−３変換により、有効走査線数を４８０本から３６０本
に変換する。この４−３変換垂直ＨＰＦ904から出力さ
れたＶＨ信号は、Ｐ−Ｉ変換器911で順次走査から飛び
越し走査に変換され、次いで乗算器917において、ゲイ
ン調整のために、Ｐ−Ｉ変換器915から出力された動き
検出信号と乗算され、上下配置処理部921に入力する。
なお、乗算器917でのゲイン調整は、動き検出信号をｋ
（０≦ｋ≦１）とした時、ＶＨ信号に１−ｋを乗算する
ことにより行なわれる。従って、画像の静止部分（ｋ＝
０）ではＶＨ信号がそのまま乗算器917から出力され、
動画部分（ｋ＝１）では乗算器917の出力はＯＦＦとな
る。

【００１５】４−３変換垂直ＬＰＦ906は、垂直ＬＰＦ
により、時間ＬＰＦ901から出力された輝度信号の垂直
周波数成分を１８０ＴＶＬ以下に制限し、４−３変換に
より、有効走査線を４８０本から３６０本に変換する。
この４−３変換垂直ＬＰＦ906の出力はＰ−Ｉ変換器914
で順次走査から飛び越し走査に変換され、水平高域成分
多重部920にＨＨ信号成分として入力される。

【００１６】４−３変換垂直ＬＰＦ905は、垂直ＬＰＦ
により、輝度信号の垂直周波数成分を３６０ＴＶＬ以下
に制限し、４−３変換により、有効走査線数を３６０本
に変換する。この４−３変換垂直ＬＰＦ905の出力は、
ＳＳＫＦ垂直ＨＰＦ909（Ｈ１（Ｚ））とＳＳＫＦ垂直
ＬＰＦ910（Ｈ０（Ｚ））とに入力し、ＳＳＫＦ垂直Ｈ
ＰＳ909は、入力した輝度信号からＶＴ信号を生成し、
また、ＳＳＫＦ垂直ＬＰＦ910は、主画面部に多重する
メインの信号を生成する。

【００１７】このＳＳＫＦフィルタは、受信側のフィル
タＨＰＦ（Ｇ１（Ｚ））、ＬＰＦ（Ｇ０（Ｚ））と公知
のＳＳＫＦ（Ｓｙｍｍｅｔｒｉｃ Ｓｈｏｒｔ Ｋｅｒ
ｎｅｌ Ｆｉｌｔｅｒ）の関係を満たしており、受信側
において、伝送されてきたＶＴ信号にＨＰＦ（Ｇ１
（Ｚ））を掛け、メイン信号にＬＰＦ（Ｇ０（Ｚ））を
掛けて双方を加える信号処理を行なうことによって、４
−３変換垂直ＬＰＦ905の出力信号（順次走査信号）を
完全に再現することができる。

【００１８】ＳＳＫＦ垂直ＨＰＦ909から出力されたＶ
Ｔ信号は、Ｐ−Ｉ変換器912で順次走査から飛び越し走
査に変換される。また、ＳＳＫＦ垂直ＬＰＦ910から出
力されたメイン信号はＰ−Ｉ変換器913で順次走査から
飛び越し走査に変換され、プリフィルタ918において、
共役孔に多重されるＨＨ信号とのクロストーク除去ため
のプリコーミングが行なわれる。プリフィルタ918の出
力は、水平高域成分多重部920に入力し、ここでＰ−Ｉ
変換器914の出力から作られるＨＨ信号と多重化され
る。

【００１９】この水平高域成分多重部920は、図１０に
示すように、水平周波数帯域を４．２ＭＨｚ以下に制限
する水平ＬＰＦ1001と、水平周波数帯域の４．２ＭＨｚ
以上の成分を抜き出す水平ＨＰＦ1002と、水平ＨＰＦ10
02の出力を水平ＬＰＦ1001の出力の共役孔に多重化する
共役孔多重部1003とを備えている。

【００２０】プリフィルタ918でプリフィルタ処理され
たメイン信号は、この水平高域成分多重部920の水平Ｌ
ＰＦ1001により水平周波数帯域が４．２ＭＨｚ以下に制
限される。また、Ｐ−Ｉ変換器914の出力信号は、水平
ＨＰＦ1002で水平周波数帯域４．２ＭＨｚ以上の成分が
抜き出され、ＨＨ信号成分が生成される。生成されたＨ
Ｈ信号は、共役孔多重部1003において、水平ＬＰＦ1001
の出力のメイン信号の共役孔に多重される。

【００２１】この多重化されたメイン信号は、上下配置
処理部921に入力する。上下配置処理部921では、乗算器
917から出力されたＶＨ信号と、Ｐ−Ｉ変換器912から出
力されたＶＴ信号とをレターボックスの上下無画部に配
置し、水平高域成分多重部920から出力されたメイン信
号を主画面部に配置する。最後に合成部922では、上下
配置処理部921から出力された輝度信号のメイン信号と
Ｐ−Ｉ変換器916から出力された色信号とを合成し出力
する。

【００２２】なお、時間フィルタ902は、色信号と、主
画面内の共役孔に多重されるＨＨ信号とのクロストーク
除去を目的として挿入されており、また、時間フィルタ
901は、ＶＨ信号とＶＴ信号とのクロストーク除去を目
的に挿入されている。

【００２３】また、ＶＴ、ＶＨ信号を配置する上下無画
部は、主画面部の１／３の走査線数であるため、ここに
多重する信号の量は限られてしまう。そのため、ＶＴ、
ＶＨ信号については、上下配置処理部921において、そ
の水平低域周波数成分のみを１／３に水平圧縮して時分
割多重伝送することが行なわれる。

【００２４】

【発明が解決しようとする課題】しかし、従来のワイド
テレビジョン信号処理装置では、ＶＨ信号のＯＮ／ＯＦ
Ｆ若しくはゲインを制御するための動き検出信号をワイ
ドテレビ信号源から出力された直後の輝度信号、即ち有
効走査線数４８０本、垂直周波数帯域が０〜４８０ＴＶ
Ｌの信号から生成している。一方、このＯＮ／ＯＦＦ若
しくはゲイン制御のために動き検出信号が乗算されるＶ
Ｈ信号は、４−３変換とＰ−Ｉ変換とが行なわれた後の
信号である。そのため、画素単位にＶＨ信号のゲイン制
御を行なおうとすると、ワイドテレビ信号源から出力さ
れた直後の輝度信号から生成した動き検出信号に対して
４−３変換とＰ−Ｉ変換とを行なわなければならなくな
り、そのための回路が必要となってくる。また、動き検
出信号の走査線数を変換することにより動き検出信号の
垂直方向の相関が薄れ、ＶＨ信号のゲイン制御において
不都合が発生する惧れがある。

【００２５】本発明は、こうした従来の問題点を解決す
るものであり、現行のテレビジョン放送との互換性を保
ちながら高画質のワイドテレビジョン信号を伝送するこ
とができ、また、回路規模を削減することができるレタ
ーボックス方式の送信側信号処理装置を提供することを
目的としている。

【００２６】

【課題を解決するための手段】そこで、本発明では、テ
レビジョン信号の現行規格におけるアスペクト比４：３
より大きいアスペクト比を有するワイドテレビジョン信
号を現行規格のテレビジョン信号との互換性を備えた信
号に変換するワイドテレビジョン信号処理装置におい
て、現行規格のテレビジョン信号の周波数帯域に合わせ
て、ワイドテレビジョン信号の周波数成分を画像の動き
に適応させて制限するプリフィルタと、ワイドテレビジ
ョン信号の輝度信号から画像の動きを検出して動き検出
信号を出力する動き検出手段と、ワイドテレビジョン信
号から輝度高域補強信号を生成する補強信号生成手段
と、動き検出手段から直接入力した動き検出信号と輝度
高域補強信号とを乗算して輝度高域補強信号のゲインを
調整する乗算手段とを設けている。

【００２７】また、乗算器及びプリフィルタから出力さ
れた信号の有効走査線数を減少させる走査線数変換手段
を設けるとともに、動き検出手段から出力された動き検
出信号をプリフィルタにも送り、ワイドテレビジョン信
号の周波数成分の制限に用いている。

【００２８】また、有効走査線数を減少させる走査線数
変換手段を、動き検出手段及び乗算手段のそれぞれの前
に設け、各走査線数変換手段によって変換された後の信
号を動き検出手段及び乗算手段に入力するように構成し
ている。

【００２９】また、動き検出手段に、乗算手段の前に設
けた走査線数変換手段及びプリフィルタの後に設けた走
査線数変換手段のそれぞれによって変換された各信号を
入力するように構成している。

【００３０】さらに、有効走査線数を減少させる走査線
数変換手段を乗算手段及びプリフィルタの前にそれぞれ
設け、各走査線数変換手段によって変換された後の信号
を動き検出手段及び乗算手段に入力するとともに、走査
線数変換手段の各々によって変換された各信号を動き検
出手段に入力し、動き検出手段から出力された動き検出
信号をプリフィルタにも送って、ワイドテレビジョン信
号の周波数成分の制限に用いている。

【００３１】

【作用】そのため、動き検出信号の生成と、その動き検
出信号を使った輝度高域補強信号のゲイン調整とは、双
方とも走査線数変換手段の処理（４−３変換処理）の前
または後のどちらか一方で完結する。従って、動き検出
手段で求めた動き検出信号は、何らの変換を施すことな
く、直接、乗算手段に入力することができ、その結果、
乗算手段では、各画素における画像の動きを正しく反映
させたゲイン制御を行なうことができる。

【００３２】また、動き検出信号に対する変換手段を必
要としないため、回路規模が削減できる。

【００３３】動き検出手段に、複数の走査線数変換手段
で変換された信号を入力することによって、元のワイド
テレビジョン信号、またはそれに近い周波数帯域の信号
を用いて画像の動き検出を行なうことができる。

【００３４】また、動き検出手段への入力信号を、プリ
フィルタに入力される信号から得る場合には、この動き
検出手段で求めた動き検出信号をプリフィルタでの動画
／静止画の適応に用いることができる。

【００３５】

【実施例】

（第１実施例）第１実施例の信号処理装置は、動き検出
信号の生成と、この動き検出信号によるＶＨ信号のゲイ
ン制御とを、ともに４−３変換処理の前に行なってい
る。

【００３６】この装置は、図１に示すように、１：１の
順次走査によって水平走査線が５２５本（有効走査線数
４８０本）、アスペクト比が１６：９のワイドテレビ信
号を出力するワイドテレビ信号源100と、ワイドテレビ
信号の色信号の垂直周波数帯域を制限するとともに有効
走査線数を３６０本に変換する４−３変換垂直ＬＰＦ11
6と、色信号の飛び越し走査への変換を行なうＰ−Ｉ変
換器117と、輝度信号を用いて画像の動きを検出する動
き検出器104と、輝度信号の水平周波数帯域を１．０Ｍ
Ｈｚ以下に制限する水平ＬＰＦ102と、輝度信号から水
平ＬＰＦ102の出力を減算する減算器103と、減算器103
の出力をＮＴＳＣ方式で伝送可能な周波数帯域に制限す
る３次元フィルタ105と（この水平ＬＰＦ102と減算器10
3と３次元フィルタ105とでプリフィルタ101を構成して
いる）、３次元フィルタ105から出力された輝度信号の
垂直周波数帯域を制限するとともに有効走査線数を３６
０本に変換する４−３変換垂直ＬＰＦ108と、水平ＬＰ
Ｆ102から出力された輝度信号の垂直周波数帯域を制限
するとともに有効走査線数を３６０本に変換する４−３
変換垂直ＬＰＦ107と、４−３変換垂直ＬＰＦ107の出力
からＶＴ信号を形成するＳＳＫＦ垂直ＨＰＦ109と、Ｖ
Ｔ信号の飛び越し走査への変換を行なうＰ−Ｉ変換器11
3と、４−３変換垂直ＬＰＦ107から出力された輝度信号
の垂直周波数帯域を制限するＳＳＫＦ垂直ＬＰＦ110
と、ＳＳＫＦ垂直ＬＰＦ110の出力と４−３変換垂直Ｌ
ＰＦ108の出力とを加算してメイン信号を形成する加算
器111と、メイン信号の飛び越し走査への変換を行なう
Ｐ−Ｉ変換器114と、水平ＬＰＦ102から出力された輝度
信号の垂直周波数帯域を３６０ＴＶＬ以上に制限してＶ
Ｈ信号を生成する垂直ＨＰＦ130と、ＶＨ信号成分に動
き検出信号を乗算してＶＨ信号を画像の動きに応じてゲ
イン調整する乗算器131と、ゲイン調整されたＶＨ信号
成分を垂直周波数の低域にＶシフトするとともに有効走
査線数を３６０本に変換する４−３変換垂直ＬＰＦ106
と、このＶＨ信号の飛び越し走査への変換を行なうＰ−
Ｉ変換器112と、ＶＨ信号とＶＴ信号とをレターボック
スの上下無画部に多重しメイン信号を主画面部に多重す
る上下配置処理部115と、上下配置処理部115から出力さ
れた輝度信号とＰ−Ｉ変換器117から出力された色信号
とを多重するＮＴＳＣエンコーダ118とを備えている。

【００３７】この信号処理装置のワイドテレビ信号源10
0からは色信号と輝度信号とが出力され、色信号の入力
した４−３変換垂直ＬＰＦ116では、色信号の垂直周波
数帯域を１８０ＴＶＬ以下に制限するとともに、有効走
査線数を４８０本から３６０本に変換するいわゆるレタ
ーボックス処理が施される。この４−３変換処理は、４
本の走査線から３本の走査線を生成するもので、具体的
には一旦３倍の走査線１４４０本にした後４本に１本を
選択することで実現できる。

【００３８】４−３変換垂直ＬＰＦ116の出力はＰ−Ｉ
変換器117に入力され、Ｐ−Ｉ変換器117では順次走査か
ら飛び越し走査への変換が行なわれる。

【００３９】一方、ワイドテレビ信号源100から出力さ
れた輝度信号は、プリフィルタ101と動き検出器104とに
入力される。動き検出器104では入力輝度信号から画像
の動きを画素単位で検出し、検出結果を動き検出信号と
して出力する。

【００４０】プリフィルタ101に入力した輝度信号は、
プリフィルタ101の水平ＬＰＦ102と減算器103とに入力
する。水平ＬＰＦ102は、この輝度信号の水平周波数帯
域を１．０ＭＨｚ以下に制限し、また、減算器103は、
ワイドテレビ信号源100の出力から水平ＬＰＦ102の出力
を減算する。従って、減算器103の出力はワイドテレビ
信号源100の出力の輝度信号を水平周波数帯域を１．０
ＭＨｚ以上に制限したものとなる。

【００４１】減算器103の出力は３次元フィルタ105に入
力され、３次元フィルタ105は、この入力の周波数帯域
をＮＴＳＣ方式で伝送することができる帯域に制限す
る。

【００４２】ここで、ＮＴＳＣ方式で伝送可能な周波数
帯域を図６に示す。３次元フィルタ105は、３次元フィ
ルタ処理を行なって、ＮＴＳＣエンコーダ118から出力
される信号の周波数帯域が図６に示す周波数帯域となる
ように、予め制限する。

【００４３】この３次元フィルタ105は、動き検出器104
から出力される動き検出信号により、画素毎に静止画用
処理と動画用処理とを適応的に切替える。この３次元フ
ィルタ105は、図５に例示するように、静止画処理部501
と、動画処理部502と、両部の処理結果を加算する加算
器507とを備え、静止画処理部501には、減算器103から
出力された輝度信号の時間周波数帯域を１５Ｈｚ以下に
制限する時間的ＬＰＦ503と、この時間的ＬＰＦ503の出
力に動き検出信号（１−ｋ）を乗算する乗算器505とを
具備し、また、動画処理部502には、減算器103から出力
された輝度信号の垂直周波数帯域を１８０ＴＶＬ以下に
制限する垂直ＬＰＦ504と、この垂直ＬＰＦ504の出力に
動き検出信号（ｋ）を乗算する乗算器506とを具備して
いる。

【００４４】減算器103からこの３次元フィルタ105の静
止画処理部501に入力した輝度信号は、時間周波数帯域
が１５Ｈｚ以下に制限され、動き検出信号の大きさに反
比例した係数、つまり動き検出信号がＫの時、係数とし
て１−Ｋ（０≦Ｋ≦１）が乗算される。一方、動画処理
部502に入力した輝度信号は、垂直周波数帯域が１８０
ＴＶＬ以下に制限され、動き検出信号に比例した係数Ｋ
が乗算される。静止画処理部501及び動画処理部502の出
力は加算器507で加算され、加算結果が３次元フィルタ1
05の出力として４−３変換垂直ＬＰＦ108に送られる。

【００４５】図７及び図８は、このプリフィルタ101の
出力信号の持つ周波数帯域を図示している。プリフィル
タ101の出力には、水平ＬＰＦ102から出力される水平周
波数領域が１．０ＭＨｚ以下の信号と、３次元フィルタ
105から出力される水平周波数領域が１．０ＭＨｚ以上
の信号との２系統があるが、図７及び図８ではこの２系
統の信号を合わせて表現している。図７は、１ＭＨｚ以
上の輝度信号に対して、３次元フィルタ105で動画のフ
ィルタ処理が行なわれた場合の周波数帯域であり、ま
た、図８は３次元フィルタ105で静止画のフィルタ処理
が行なわれた場合の周波数帯域である。

【００４６】４−３変換垂直ＬＰＦ107、108は、水平Ｌ
ＰＦ102または３次元フィルタ105の出力を入力し、垂直
周波数帯域を３６０ＴＶＬ以下に制限するとともに有効
走査線数を４８０本から３６０本に変換する。

【００４７】ＶＴ信号は、４−３変換垂直ＬＰＦ107の
出力、即ち、水平周波数帯域が０〜１．０ＭＨｚ、垂直
周波数帯域が０〜３６０ＴＶＬの信号が入力されるＳＳ
ＫＦ垂直ＨＰＦ109で生成され、Ｐ−Ｉ変換器113で飛び
越し走査に変換される。

【００４８】メイン信号は、ＳＳＫＦ垂直ＬＰＦ110か
ら出力された水平周波数成分１．０ＭＨｚ以下の信号
と、４−３変換垂直ＬＰＦ108から出力された水平周波
数成分１．０ＭＨｚ以上の信号とを加算器111で加算し
て生成され、Ｐ−Ｉ変換器114で飛び越し走査に変換さ
れる。

【００４９】次に、ＶＨ信号は、水平ＬＰＦ102から出
力された水平周波数帯域１．０ＭＨｚ以下の輝度信号の
垂直周波数帯域を垂直ＨＰＦ130で３６０ＴＶＬ以上に
制限することにより生成される。垂直ＬＰＦ130で生成
されたＶＨ信号は、従来例と同様に、ゲイン調整のため
に、乗算器131で動き検出器104から出力された動き検出
信号（１−ｋ）と乗算され、その結果、ＶＨ信号は静止
画時にのみ多重されることになる。

【００５０】ゲイン調整されたＶＨ信号は、４−３変換
垂直ＨＰＦ106により、垂直周波数の低域にＶシフトさ
れ、同時に有効走査線数が４８０本から３６０本に変換
される。次いで４−３変換垂直ＨＰＦ106の出力はＰ−
Ｉ変換器112で飛び越し走査に変換される。

【００５１】上下配置処理部115では、Ｐ−Ｉ変換器112
から出力されたＶＨ信号とＰ−Ｉ変換器113から出力さ
れたＶＴ信号とをレターボックスの上下無画部に多重
し、Ｐ−Ｉ変換器114から出力されたメイン信号を主画
面部に多重する。上下配置処理部115の出力はＮＴＳＣ
エンコーダ118で色信号と多重される。このＮＴＳＣエ
ンコーダは、従来例の合成部922と同じ働きをするもの
である。

【００５２】図１には示していないが、この後、ＮＴＳ
Ｃエンコーダ118の出力の主画面部から水平高域成分Ｈ
Ｈ信号を分離し、そのＨＨ信号を主画面部の共役孔に多
重して本実施例の信号処理装置（エンコーダ）の出力と
なる。

【００５３】このように、第１実施例の信号処理装置で
は、動き検出信号の生成と、動き検出信号によるＶＨ信
号のＯＮ／ＯＦＦまたはゲイン制御とを、ともに４−３
変換処理を行なう前の段階で実施しているため、動き検
出器104で求めた動き検出信号を、直接、乗算器131に入
力することができる。従って、この乗算器での乗算で
は、ＶＨ信号と動き検出信号とを画素単位で正しく対応
させることができ、その結果、高画質を得ることが可能
になる。また、動き検出信号の帯域を制限するフィルタ
やＰ−Ｉ変換器などが不要になるので、回路規模を削減
することができる。

【００５４】なお、実施例の装置では、図９の時間ＬＰ
Ｆ901、902に相当するフィルタを有していないが、これ
らが無くても、実際上問題になるクロスカラーが生じな
いため除いたものであって、これらの時間ＬＰＦを挿入
することは一向差し支えがない。

【００５５】（第２実施例）第２実施例の信号処理装置
は、動き検出信号の生成と、この動き検出信号によるＶ
Ｈ信号のゲイン制御とを、ともに４−３変換処理の後に
行なっている。この装置は、図２に示すように、ＶＨ信
号の生成手段として、ワイドテレビ信号源200から出力
された輝度信号の垂直周波数帯域を３６０ＴＶＬ以上に
制限してＶＨ信号成分を抜き出すとともに有効走査線数
を３６０本に変換する４−３変換垂直ＨＰＦ206と、４
−３変換垂直ＨＰＦ206の出力の水平周波数帯域を１．
０ＭＨｚ以下に制限する水平ＬＰＦ231と、４−３変換
垂直ＨＰＦ206、４−３変換垂直ＬＰＦ207及び４−３変
換垂直ＬＰＦ208の出力に基づいて画像の動きを検出す
る動き検出器230と、ＶＨ信号を動き検出信号によりゲ
イン制御する乗算器232と、ＶＨ信号の飛び越し走査へ
の変換を行なうＰ−Ｉ変換器212とを備えている。その
他の構成は第１実施例の装置（図１）と変わりがない。

【００５６】この４−３変換垂直ＨＰＦ206に使用され
る垂直フィルタは、入力輝度信号の垂直周波数成分３６
０ＴＶＬ以上を抜き出す機能を兼ね備えているので、結
果的に第１実施例で入力輝度信号の垂直周波数成分３６
０ＴＶＬ以上を抜き出すために挿入した垂直ＨＰＦ130
が不要となる。

【００５７】第２実施例の動作は、ＶＨ信号を生成する
動作を除いては第１実施例と同じである。そこで、ＶＨ
信号の生成についての説明のみを行なう。

【００５８】ワイドテレビ信号源200から出力された輝
度信号は、最初に４−３変換垂直ＨＰＦ206に入力され
る。４−３変換垂直ＨＰＦ206では入力輝度信号から垂
直周波数成分３６０ＴＶＬ以上の信号、いわゆるＶＨ信
号を抜き出し、このＶＨ信号を垂直低域にＶシフトし、
同時に有効走査線数を３６０本に変換する。

【００５９】次に、水平ＬＰＦ231により、この信号の
水平周波数帯域を１．０ＭＨｚ以下に制限する。

【００６０】動き検出器230には４−３変換垂直ＨＰＦ2
06、４−３変換垂直ＬＰＦ207及び４−３変換垂直ＬＰ
Ｆ208の出力信号である有効走査線数３６０本の輝度信
号が入力される。４−３変換垂直ＨＰＦ206の出力は全
ての水平周波数帯域を含む垂直周波数帯域が３６０〜４
８０ＴＶＬの信号であり、４−３変換垂直ＬＰＦ207の
出力は水平周波数帯域が１．０ＭＨｚ以下で垂直周波数
帯域が０〜３６０ＴＶＬの信号であり、４−３変換垂直
ＬＰＦ208の出力は水平周波数帯域が１．０ＭＨｚ以上
で垂直周波数帯域が０〜３６０ＴＶＬの信号である。従
って、動き検出器230では、これら３つの輝度信号を入
力することにより、全水平周波数帯域を含む垂直周波数
帯域０〜４８０ＴＶＬの輝度信号、即ちワイドテレビ信
号源200の輝度信号と同じ周波数成分を持つ信号に基づ
いて画像の動きを検出することができる。

【００６１】動き検出器230において、この輝度信号を
基に生成された動き検出信号は、乗算器232に送られ、
乗算器232では、水平ＬＰＦ231から出力されたＶＨ信号
のゲイン調整をこの動き検出信号によって行なう。この
動作は第１実施例の場合と同じである。乗算器232から
出力されたＶＨ信号は、Ｐ−Ｉ変換器212で飛び越し走
査に変換された後、上下配置処理部215に入力する。

【００６２】このように、第２実施例の信号処理装置で
は、動き検出信号の生成と、動き検出信号によるＶＨ信
号のＯＮ／ＯＦＦまたはゲイン制御とを、ともに４−３
変換処理後に実施しているため、動き検出器230で求め
た動き検出信号を、直接、乗算器232に入力することが
できる。従って、この乗算器での乗算では、ＶＨ信号と
動き検出信号とを画素単位で正しく対応させることがで
き、その結果、高画質を得ることが可能になる。また、
動き検出信号を変換するためだけの４−３変換器やＰ−
Ｉ変換器を必要としないため、回路規模を小さくするこ
とができる。

【００６３】（第３実施例）第３実施例の信号処理装置
では、図３に示すように、４−３変換垂直ＨＰＦ306の
入力を、ワイドテレビ信号源300から直接得るのでは無
く、プリフィルタ301の水平ＬＰＦ302の出力から得てい
る。そのため第２実施例の装置（図２）において必要と
していた水平ＬＰＦ231を省略することができる。その
他の構成は第２実施例の装置と変わりがない。

【００６４】この第３実施例の装置では、動き検出器33
0に、４−３変換垂直ＨＰＦ306の出力信号である水平周
波数帯域が１．０ＭＨｚ以下で垂直周波数帯域が３６０
〜４８０ＴＶＬの信号と、４−３変換垂直ＬＰＦ307の
出力信号である水平周波数帯域が１．０ＭＨｚ以下で垂
直周波数帯域が０〜３６０ＴＶＬの信号と、４−３変換
垂直ＬＰＦ308の出力信号である水平周波数帯域が１．
０ＭＨｚ以上で垂直周波数帯域が０〜３６０ＴＶＬの信
号とが入力し、動き検出器330は、これら３つの輝度信
号を用いて、ＶＨ信号のゲインを調整するための動き検
出信号を生成する。

【００６５】従って、この動き検出器330では、水平周
波数１．０ＭＨｚ以上で垂直周波数３６０ＴＶＬ以上の
周波数成分の入力がないため、その周波数範囲の輝度信
号に対する動き検出ができないことになるが、この周波
数成分は受像器側で検出できないので受像器との整合性
を考えた時、第３実施例の構成でもＶＨ信号のゲイン調
整には、それほど大きな影響を及ぼさないものと思われ
る。その他の信号処理の動作は、第１実施例及び第２実
施例と同様である。

【００６６】（第４実施例）第４実施例の信号処理装置
は、プリフィルタ処理を、４−３変換後に行なってい
る。

【００６７】この装置は、図４に示すように、プリフィ
ルタ401に入力する輝度信号の垂直周波数帯域を３６０
ＴＶＬ以下に制限するとともに有効走査線数を３６０本
に変換する４−３変換垂直ＬＰＦ407と、輝度信号の垂
直周波数帯域を３６０ＴＶＬ以上に制限してＶＨ信号成
分を抜き出すとともに有効走査線数を３６０本に変換す
る４−３変換垂直ＨＰＦ406と、ＶＨ信号の水平周波数
帯域を１．０ＭＨｚ以下に制限する水平ＬＰＦ430とを
備えている。乗算器431には水平ＬＰＦ430から出力され
たＶＨ信号が入力し、また、動き検出器404には４−３
変換垂直ＨＰＦ406及び４−３変換垂直ＬＰＦ407から出
力された輝度信号が入力する。このように４−３変換器
を乗算器及びプリフィルタに前置させたことによって、
乗算器及びプリフィルタの後段には４−３変換器が不要
になる。その他の構成は第１実施例の装置（図１）と同
じである。

【００６８】この装置では、４−３変換垂直ＨＰＦ406
が、垂直ＨＰＦにより、入力輝度信号から垂直周波数成
分３６０ＴＶＬ以上の信号、いわゆるＶＨ信号を抜き出
し、このＶＨ信号を垂直低域にＶシフトし、また４−３
変換により、有効走査線数を３６０本に変換する。

【００６９】また、４−３変換垂直ＬＰＦ407が、垂直
ＬＰＦにより、入力輝度信号の垂直周波数成分を３６０
ＴＶＬ以下に制限し、４−３変換により、有効走査線数
を４８０本から３６０本に変換する。

【００７０】動き検出器404は、この４−３変換垂直Ｈ
ＰＦ406と４−３変換垂直ＬＰＦ407との出力信号から画
像の動きを検出し、動き検出信号を出力する。この動き
検出に使われる輝度信号の持つ周波数帯域は、ワイドテ
レビ信号源の輝度信号の持つ周波数帯域と同じである。

【００７１】４−３変換垂直ＨＰＦ406から出力された
ＶＨ信号は、水平ＬＰＦ430で水平周波数帯域が１．０
ＭＨｚ以下に制限され、その後、乗算器431において動
き検出器404から出力された動き検出信号によりゲイン
調整される。４−３変換垂直ＬＰＦ407の出力はプリフ
ィルタ401に入力し、第１実施例と同様の信号処理が行
なわれる。その他のブロックでの信号処理についても、
第１実施例の場合と同様である。

【００７２】第４実施例の信号処理装置は、第１実施例
の装置と比べて、水平ＬＰＦ430が１つ増えるものの、
４−３変換垂直ＬＰＦと垂直ＨＰＦとをそれぞれ１個ず
つ減らすことができる。

【００７３】

【発明の効果】以上の実施例の説明から明らかなよう
に、本発明の信号処理装置は、現行のテレビ放送方式と
の互換性を保ちながら、画面をワイドにする、いわゆる
レターボックス方式のワイドＥＤＴＶ方式において、画
像の動きを検出する処理と、その検出結果を用いてＶＨ
信号を画素毎にＯＮ／ＯＦＦまたはゲイン制御する信号
処理とを、それぞれ４−３変換部の前または後のどちら
か一方で完結することができる。そのため、各画素にお
ける画像の動きを正しく反映させてその画素のＶＨ信号
をＯＮ／ＯＦＦまたはゲイン制御することが可能とな
り、高画質を実現することができる。

【００７４】また、回路規模を従来よりも削減すること
ができる。

【００７５】また、動き検出器で求めた動き検出信号
を、ＶＨ信号のゲイン調整とプリフィルタにおける周波
数成分の適応的制限とに兼用することもでき、回路規模
の一層の削減が可能になる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施例におけるワイドテレビジョ
ン信号伝送装置の構成を示すブロック図、

【図２】本発明の第２実施例におけるワイドテレビジョ
ン信号伝送装置の構成を示すブロック図、

【図３】本発明の第３実施例におけるワイドテレビジョ
ン信号伝送装置の構成を示すブロック図、

【図４】本発明の第４実施例におけるワイドテレビジョ
ン信号伝送装置の構成を示すブロック図、

【図５】第１実施例の装置における３次元フィルタの構
成を示すブロック図、

【図６】ＮＴＳＣ方式で伝送可能な周波数帯域を示す説
明図、

【図７】第１実施例の装置におけるプリフィルタの動画
処理時の周波数帯域を示す説明図、

【図８】第１実施例の装置におけるプリフィルタの静止
画処理時の周波数帯域を示す説明図、

【図９】従来のワイドテレビジョン信号伝送装置の構成
を示すブロック図、

【図１０】従来のワイドテレビジョン信号伝送装置にお
ける水平高域成分多重部の構成を示すブロック図、

【図１１】レターボックス変換が施されたワイドテレビ
ジョン信号の画像の外観を示す説明図である。

【符号の説明】

100、200、300、400、900 ワイドテレビジョン輝度信
号源 101、201、301、401、918 プリフィルタ 102、202、231、302、402、430、1001 水平ＬＰＦ 103、203、303、403 減算器 104、204、230、304、330、404、903 動き検出器 105、205、305、405 ３次元フィルタ 106、206、306、406、904 ４−３変換器（垂直ＨＰ
Ｆ） 107、108、116、207、208、216、307、308、316、407、
416、905、906、907、908
４−３変換器（垂直ＬＰＦ） 109、209、309、409、909 ＳＳＫＦ垂直ＨＰＦ 110、210、310、410、910 ＳＳＫＦ垂直ＬＰＦ 111、211、311、411、507、1003 加算器 112、113、114、117、212、213、214、217、312、313、
314、317、412、413、414、417、911、912、913、914、
915、916 Ｐ−Ｉ変換器 115、215、315、415、921 上下配置処理部 118、218、318、418 ＮＴＳＣエンコーダ 130 垂直ＨＰＦ 131、232、331、431、505、506、917 乗算器 501 静止画処理部 502 動画処理部 503、901、902 時間ＬＰＦ 504 垂直ＬＰＦ 920 水平高域成分多重部 922 合成部 1002 水平ＨＰＦ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 瀬藤 幸児 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 テレビジョン信号の現行規格におけるア
   スペクト比４：３より大きいアスペクト比を有するワイ
   ドテレビジョン信号を、現行規格のテレビジョン信号と
   の互換性を備えた信号に変換するワイドテレビジョン信
   号処理装置において、 現行規格のテレビジョン信号の周波数帯域に合わせて、
   前記ワイドテレビジョン信号の周波数成分を画像の動き
   に適応させて制限するプリフィルタと、 前記ワイドテレビジョン信号の輝度信号から画像の動き
   を検出して動き検出信号を出力する動き検出手段と、 前記ワイドテレビジョン信号から輝度高域補強信号を生
   成する補強信号生成手段と、 前記動き検出手段から直接入力した動き検出信号と前記
   輝度高域補強信号とを乗算して前記輝度高域補強信号の
   ゲインを調整する乗算手段とを設けたことを特徴とする
   ワイドテレビジョン信号処理装置。
2. 【請求項２】 前記乗算器及びプリフィルタから出力さ
   れた信号の有効走査線数を減少させる走査線数変換手段
   を設けるとともに、前記動き検出手段から出力された動
   き検出信号を前記プリフィルタにも送り、前記ワイドテ
   レビジョン信号の周波数成分の制限に用いることを特徴
   とする請求項１に記載のワイドテレビジョン信号処理装
   置。
3. 【請求項３】 有効走査線数を減少させる走査線数変換
   手段を前記動き検出手段及び乗算手段のそれぞれの前に
   設け、各走査線数変換手段によって変換された後の信号
   を前記動き検出手段及び乗算手段に入力することを特徴
   とする請求項１に記載のワイドテレビジョン信号処理装
   置。
4. 【請求項４】 前記動き検出手段に、前記乗算手段の前
   に設けた走査線数変換手段及び前記プリフィルタの後に
   設けた走査線数変換手段の各々によって変換された各信
   号を入力することを特徴とする請求項３に記載のワイド
   テレビジョン信号処理装置。
5. 【請求項５】 有効走査線数を減少させる走査線数変換
   手段を前記乗算手段及びプリフィルタの前にそれぞれ設
   け、各走査線数変換手段によって変換された後の信号を
   前記プリフィルタ及び乗算手段に入力するとともに、前
   記走査線数変換手段の各々によって変換された各信号を
   前記動き検出手段に入力し、前記動き検出手段から出力
   された動き検出信号を前記プリフィルタにも送って、前
   記ワイドテレビジョン信号の周波数成分の制限に用いる
   ことを特徴とする請求項１に記載のワイドテレビジョン
   信号処理装置。