JPS62281687A - ビデオ信号処理装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ３、発明の詳細な説明 ［産業上の利用分野］ この発明は、ビデオ信号処理装置に関するもので、更に
具体的には飛越し型ビデオ信号を非飛越し型信号に変換
して、表示される線構造（ｍ模様）の可視率が低下する
ようにフィールド当りの水平線数が倍加された順次走査
画像を生成する装置に関するものである。

［発明の背景］ テレビジョン表示器におけるラスク線の可視率は表示器
の大きさと輝度との関数である。大型の明るい表示は粗
く見える傾向を示す、付加的な線を発生させて表示する
ことにより、この問題を軽減しようとする順次走査式表
示方式が提案されている。この付加される線が元の走査
線の複製であるような一例が、１９８３年１１月１５日
にディスチャー）　（Ｒ，Ａ、Ｄｉｓｃｈｅｒｔ）氏に
与えラレタ米国特許第４．４１５，９３１号中に開示さ
れている。表示用のこの余分な線を入来ビデオ信号の隣
接２水平線の補間によって得る形式の１唄次走査方式が
、たとえば、１９８３年８月２３日にパワーズ（ｋ、Ｈ
，Ｐｏｖｅｒｓ）氏に与えられた米国特許第４，４００
，７１９号中に記載されている。

画像に目立つ程の動きが無い場合には、ビデオ信号を１
フィールドだけ遅延させ、入来ビデオ信号と上記のフィ
ールド遅延ビデオ信号との各時間圧縮された信号を間挿
処理することによって、良好な順次走査画像を得ること
ができることを、上記パワーズ氏は確認している。この
やり方では、飛越し式フレーム（ＮＴＳＣとして）の５
２５本の線全部が各フィールド期間中に表示に使用され
るので、通常の線補間器における垂直解像特性の低下を
避けることができる。しかし画像に動きがあると、非遅
延線とフィールド遅延線との間に時間差（ＮＴＳＣ方式
では６０分に１秒、ＰＡＬ方式では５０分の１秒）があ
るために肉眼で視ることのできる不自然さくアーテイフ
ァクツ）が発生する。

この不自然さは、たとえば２重画像とか画像端縁部のぎ
ざぎざ、などの形で現われる。

フィールド処理によって順次走査式への変換を行なう別
の方法が、１９８３年５月１３日付で公開された田中氏
の日本特許出願公開昭５８−７９３７９号公報中に開示
されている。パワーズ氏のフィールド順次走査方式にお
けるように、その時のフィールドの線とフィールド・メ
モリから得られる前のフィールドの線とを時間圧縮しか
つ間挿することによって５順次走査画像が生成される。

田中氏の方式では、フィールドΦメモリの必要記憶量は
、ビデオ入力信号をフィールド・メモリに記憶させる前
に低域通過濾波することによって、２分の１に減少する
。この記憶された低周波数線は、再生され時間圧縮され
て、ビデオ入力信号を高速化（時間圧縮）し高域通過濾
波して得られる高周波数線に加算されて、表示用の補間
された挿入用のすなわち余分の線が生成される。この補
間された線は、次いで時間圧縮された非フィールド遅延
ビデオ入力信号の線と挿間処理されて、完全な順次走査
出力信号を形成する。この日中方式の実施形態では、時
間圧縮非フィールド遅延高周波数線は、また、高速化処
理の後で高域通過濾波処理の前に垂直補間処理も受ける
。

［発明の開示］ この発明の一特徴として、表示のための補間線を２つの
周波数帯で処理するフィールド順次走査方式は、運動期
間中に生成される２重画像を具合良く軟調化（ソフトニ
ング）するという認識がある。像の端縁は、補間線の高
周波数成分が実際の（すなわち、入来）線の高周波数成
分と時間的に一致するので、良好に見える。その様な方
式における補間線の低周波数成分は、なお実際の線の低
周波数成分と時間的に非対称となり、運動期間中には低
周波数のゴーストを起す傾向がある。この発明の図示実
施例は、動きによる不自然さを軽減した順次走査方式を
提供するものである。

この発明は、−特徴として、双方とも入来ビデオ信号か
ら取出された、フィールド遅延時間圧縮信号と補間時間
圧縮信号とを挿間処理して順次走査ビデオ出力信号を形
成するが、その補間信号が、相異なる線からの信号の組
合せを表わす高域通過濾波信号と相異なるフレームから
の信号の組合せを表わす低域通過濾波信号との組合せか
ら成るような、ビデオ信号処理装置を提供するものであ
る。

この発明の別の特徴は、ビデオ入力信号に応じて、フィ
ールド遅延ビデオ信号と、フレーム平均ビデオ信号と、
このフレーム平均ビデオ信号の対応絵素と空間的に時間
的に一致した絵素を持つ線平均ビデオ信号とを供給する
信号源と、上記フレーム平均信号を低域通過濾波し、上
記線平均信号を高域通過濾波しかつこれら濾波された両
信号を組合せて補間信号を形成する回路手段と、上記の
補間信号とフィールド遅延信号とを時間圧縮し、これら
時間圧縮された両信号を間挿処理して順次走査型のビデ
オ出力信号を形成する高速化手段と、より成る順次走査
処理装置を提供することである。

この発明を実施した順次走査処理装置は、所定の線周波
数を有するビデオ入力信号を受入れる入力手段を持って
いる。この入力手段には第１フィルタ手段が結合されて
いて、フレーム補間ビデオ入力信号とフィールド遅延ビ
デオ出力信号を生成する。第２フィルタ手段がこの第１
フィルタ手段に結合されていて、フィールド遅延ビデオ
出力信号を線くし形象波して、フレーム補間ビデオ出方
信号の対応絵素と空間的におよび時間的に整合した絵素
を持ったフィールド遅延されかっ線補間された出力信号
を供給する。この第１と第２のフィルタ手段には、ある
回路手段が結合されていて、フレーム補間ビデオ出力信
号を低域通過濾波し、フィールド遅延線補間ビデオ出力
信号を高域通過濾波し、得られた低域通過濾波信号と高
域通過濾波信号とを組合せて上記所定の線周波数を有す
る総合ビデオ出力信号を形成する。この回路手段と第１
フィルタ手段とには、高速化手段が結合されていて、フ
ィールド遅延ビデオ出力信号を時間圧縮し、総合ビデオ
出力信号を時間圧縮し、両時間圧縮された信号の水平線
を間挿して、ビデオ入力信号の上記所定線周波数の２倍
の線周波数をもつ順次走査ビデオ出力信号を形成する。

［実施例の説明］ 以下、図面に例示したこの発明の一実施例について詳細
に説明する。なお、図面中の同様な素子には同様な参照
符号を付して示しである。

第１図の受像機は、普通の設計の受信回路二二フ）１０
を有し、このユニー／　トには、アンテナその他適当な
ビデオ入力信号源に接続するための入力１２とベースバ
ンドφビデオ出力信号Ｓ１を供給する出力とが結合され
ている。例示のために、信号Ｓ１はＮＴＳＣビデオ様式
のものと仮定する。しかしこの発明の原理はＰＡＬとか
ＳＥＣＡＭという様な他の標準方式のビデオ信号にも同
様に適用することができる。ユニット１０は、ＲＦ同調
、ＩＦ増幅、ビデオ復調等の機能を果すものである。こ
の受像機を、ベースバンドのビデオ出力を有する信号源
用のビデオ・モニタとして使用する場合には、ユニット
１０は不要になる。信号Ｓ１は、デジタル化された輝度
（Ｙｌ）およびクロミナンス（Ｃ１）出力信号を分離出
力する、普通の設計の輝度／クロミナンス分離器（Ｙ／
Ｃ：）およびアナログ−デジタル（Ａ／［１）変換ユニ
ット１４に供給される。分離された両信号は、普通のラ
ンダム・アクセス・メモリ（ＲＡＭ）中に蓄積しやすく
するためにデジタル処理することが望ましい。或いは、
アナログ・メモリ（たとえば、電荷結合装置）を使って
処理することもできるが、その場合には信号をデジタル
形式に変換する必要はない。

輝度信号Ｖｔは、図に破線枠で示す順次走査処理装置５
０の入力５２に印加される。この装Ｎ５０は、飛越し型
の信号Ｙ１を、信号Ｙ１の２倍の線周波数を有する非飛
越し順次走査型（後述する）に変換して、この２倍線周
波数の順次式ビデオ信号（出力５４におけるＹ２）をマ
トリクスおよびデジタル−アナログ変換器ユニット１６
の第１人力に供給する。

クロミナンス信号Ｃ１はユニット１８内で水平線（Ｈ）
２６３木分だけ遅延を受ける。この遅延は、表示ユニッ
ト２０上に表示されたとき輝度信号（Ｙ２）とクロミナ
ンス信号（Ｃ３）との適正な整合が保証されるように、
処理装置５０を通過するルミナンス信号に与えられる正
味遅延量に相当する。

遅延クロミナンス信号Ｃ２は高速化ユニット２２ニ供給
され、そこでクロミナンス信号の線周波数が２倍にされ
る。これは、たとえば各信号Ｃ１の線をメモリ中に蓄積
し次いで蓄積されている各線を、たとえば前述のディス
チャート氏特許に説明されているように、１水平線期間
中に２回再生することによって行なうことができる。ユ
ニット１６は、この２倍線周波数のクロミナンス（Ｃ３
）および輝度（Ｙ２）信号をユニット２０で表示するた
めのアナログＲ，Ｇ、Ｂ形式に変換する。表示ユニット
２０は、正常なフィールド周波数タイミング信号Ｖ　（
ＮＴＳＣ式では５９．９４Ｈｚ　）と２倍線周波数タイ
ミング信号２Ｈ（３１，’４６８ＫＨｚ）とをタイミン
グ・ユニット２４から供給されて、上記両信号に同期化
されている。線周波数が２倍にされておりまたフィール
ド周波数は標準のＮＴＳＣ方式の値であるから、表示ユ
ニット２０は普通の表示器で得られるフィールド当りの
線数の２倍の水平線を生成し、従ってラスク線の可視率
はより低くなる。

この発明を実施した順次走査処理装置５０は、端子５２
に結合され、それぞれ水平線（Ｈ）　２６２木、１本お
よび２６２本分の遅延を持つ遅延二二ッｈ　　５６−６
０の縦続接続体を持っている（Ｈは、図中水平線を表す
）、加算器６２がユニット５６の入力とユニット６０の
出力とに結合され、また減衰係数が２分の１の減衰器６
４がこの加算器６２の出力に結合されている。これらの
素子５６〜６４を組合せることによってフレームくし形
フィルタが形成され、このフィルタから、２フィールド
（１フレーム）＃れた線の平均に等しい輝度信号Ｓ３が
減衰器６４の出力に得られる。このフレーム平均信号Ｓ
３の輝度入力信号Ｙ１に対する実効遅延は水平線２６２
．５本分（２６２，５）（と表す）、または遅延ユニッ
ト５６の出力に生ずるフィールド遅延輝度信号Ｙｄに対
して０．５８である。

ＩＨＩ延ユニット５８の入力信号と出力信号とが加算器
６６に印加され、その出力相加信号が減衰器６８で２分
の１に減衰されて線平均出力信号Ｓ４が生成する。この
線平均信号すなわち垂直補間信号Ｓ４の、遅延ユニット
５６の出力におけるフィールド遅Ｙ１に対しては２６２
．５　Ｈである。遅延量がこの様に選定されているので
、フレーム平均信号Ｓ３はフィールド遅延線平均信号Ｓ
４と空間的に時間的に整合しており、かつ双方ともフィ
ールド遅延輝度信号信号Ｓ３とＳ４は、それぞれ相補的
な低域通過フィルタ７０と高域通過フィルタ７２によっ
て加算器７４に供給され、そこで補間ビデオ出力信号Ｙ
１が発生する。Ｙｉのフィールド中の各線は、直接先行
およびそれに後続するフィールドの対応する線から取出
された低周波数成分（Ｓ５）と、所定フィールド中の先
行および後続線から取出された高周波数成分（Ｓ６）と
を含んでいる。第４図と第５図は、フィルタ７０と７２
のそれぞれ互に相補的な低域通過特性と高域通過特性と
を例示している。第４図において、低域通過フィルタ７
０の応答は、ＤＣで１、色副搬送波周波数の２分の１　
（ＨＴＳＣの場合的１．７９　ＭＨ２）で−６ｄＢ、ま
た色副搬送波周波数（約３．５８　ＭＨ２）で実質的に
Ｏである。高域通過フィルタ７２の応答は低域通過フィ
ルタ７０のそれの正確な補数である。具体的には、第５
図では、高域通過フィルタ７２の応答は、ＤＣでＯ１色
副搬送波周波数の２分の１で２分の１振幅、そして色副
搬送波周波数で１である。フィルタ７０と７２の振幅応
答の和は、ＤＣから約４　ＭＨ２に亘る輝度信号帯域内
のすべての周波数位置で１である。

この補間信号Ｙｉとフィールド遅延信号Ｙｄはそれぞれ
飛越し型ビデオ入力信号Ｙ１と同じ線周波数（約６０Ｈ
１）である。処理装置の残りの部分は高速化回路を形成
し、これは信号ＹｄとＹｉを時間圧縮し、時間圧縮され
たこの両信号を間挿して、第２図に略示されるように線
ごとにＹｉとＹｄが交番するフィールド当り　５２５木
の線を有する、表示器２０用の順次走査信号を生成する
。実際に表示される線の数は垂直期間中の消去作用がで
きるようにそれよりも少ない（約４８２本）。高、連化
回路は、４個の１−Ｈ（１水平線）メモリ８２−８８と
１対の入力制御スイッチ９０と出力制御スイッチ９２よ
り成る。

■水平線期間中、スイッチ９０はＹｉとＹｄを所定の書
込ミクロツク周波数でメモリ８２と８６中に記憶させる
。同時に、スイッチ９２はこの書込みクロック周波数の
２倍の読出しクロック周波数でメモリ８４と８８から前
に記憶されていた線のＹｉとＹｄを順番に再生する。次
の線期間中は、メモリ８４と８８に記憶が行なわれメモ
リ８２と８６から再生される。このサイクルが繰返され
て第２図に示されるような時間圧縮され間挿処理された
ＹｉとＹｄ線が生成される。

第３図は、処理装置５０によって生成される順次走査信
号Ｙ２の３つのフィールドにおけるフィールド遅延信号
または現実線Ｙｄ（円印で示す）と補間線Ｙｉ（Ｘ印で
示す）との空間的関係を示す図である。フィールド２の
線Ｂの如き各補間線は、先行および後続フィールドの対
応する線の平均（Ａ十Ｇ）／２から取出した低周波数成
分と直接先行および後続する線の平均（Ｄ＋Ｅ）　／２
から取った高周波数成分とで構成されている。空間的（
垂直方向の）対称性と時間的（フィールドからフィール
ドごとの）対称性の双方があることが判る。運動（像の
動き）が発生しても、補間線Ｂの高周波数成分には何の
影響もない。それは、これらの成分が常に現実の（フィ
ールド遅延）信号と同じフィールドから取出されるから
である。動きによる不自然さは線Ｂの低周波数成分に生
ずることになる。しかし、低周波数の動きの不自然さの
大きさは、どの様な変化が生じたとしても、線ＡとＣの
平均化を行なうためにその変化の２分の１になる。たと
えば、フィールド１の線Ａが黒でフィールド３の線Ｃが
白であれば、輝度レベルには１００ＴＲＥ単位の変化が
ある。しかし表示されている補間線Ｂは、（０＋１００
）／２−５０　ＩＲＥ単位の低周波数成分を持つに過ぎ
ない、従って、最悪のケースであっても、運動物体の低
周波数ゴースト（２重像）が発生し得るに過ぎず、最も
明るい低周波数ゴーストは単にプレイの影であり、かつ
低周波数変化の大きさの半分すなわちｌ０ＩＲＥ単位以
上になることはない。

再び第４図と第５図を見ると、フィルタ７０と７２は輝
度信号のベースバンドを通じて互に相補的な振幅応答特
性を持っていることが好ましい。相補的というのは、両
振幅対周波数特性の和が実質的に一定であるということ
である０図示のように、第４図と゛第５図の曲線は、Ｄ
Ｃから約４　ＭＨ７に至る間のすべての周波数でその和
が１である。高域通過フィルタ７２は色副搬送波周波数
（３，５８ＭＨｚ）でピークを生じ輝度帯域の高域端で
低下するが、それは大した問題ではない。

相補的な両フィルタを使用すると、何の対策も構じなけ
れば２重帯域処理のために生ずることのある、補間輝度
信号Ｙｉの歪を防ぐことができる。

もし両フィルタが相補的なものでなければ、補間線Ｙｉ
の垂直または水平或いは斜方向の細部の不所望なピーキ
ング或いは抑制という形で、肉眼で見える様な不自然さ
が生ずることになろう。更に、補間信号Ｙｉ中のその様
な不自然さは、表示器２０上で信号Ｙｉとフィールド遅
延信号Ｙｄと間挿されるので、Ｙｉを表示したときに目
立つものとなる。

第６図と第７図は、それらが形成する周期的な通過帯域
応答の数について理論上制限なしに多数の通過帯域を呈
するので、厳格に云えば低域通過フィルタでも高域通過
フィルタでもないトランスパーサル争フィルタによって
、どうして低域通過フィルタ７０と高域通過フィルタ７
２の機能を実現できるかを示している。この実例では、
その様な両フィルタが低域通過および高域通過フィルタ
として作用するが、それは、端子５２における輝度入力
信号Ｙ１の帯域が、ＮＴＳＣ標準（４，２ＭＨｚの輝度
信号帯域幅）に適合するように信号を生成する信号源に
よって、および受信回路１０とＹ−Ｃ分離器およびＡ／
Ｄ変換器１４の帯域幅制限によって、ＮＴＳＣ帯域幅に
制限されているからである。特に、この発明をデジタル
回路で構成されるとすれば、ユニット１４で行なわれる
Ａ／Ｄ変換には、そのままではエイリアシング型の不自
然さを生成することになるサブ・ナイキスト・サンプリ
ングを阻止するために帯域幅の制限を必要とすることに
注意すべきである。従って、第６図と第７図のトランス
バーサル・フィルタが周期的な（繰返し型の）通過帯域
を持っていても、それらのフィルタはこの応用例では回
路１０と１４によって単一の通過帯域のみに制限される
ことになり、結局低域通過フィルタおよび高域通過フィ
ルタとして働く。

次に、第６図の低域通過フィルタ７０の詳細について検
討すると、入力６００の信号Ｓ３は、遅延ユニット６０
２中で１４０ナノ秒遅延され、また遅延ユニット６０４
中で更に１４０ナノ秒遅延される。減衰器６０６と６１
０は、入力信号Ｓ３の振幅と遅延ユニット６０４の出力
信号の振幅を４分の１に低下させ、減衰器６０８は遅延
ユニット６０２の出力信号を２分の１に減衰させる。加
算器６１２は、これらの減衰を受けた信号を加算して、
第４図に示されるような伝達特性を持った端子６１４に
低域通過濾波出力信号Ｓ５を生成する。総遅延量（２０
８ナノ秒）はＮＴＳＣ色副搬送波の周期に等しく、かつ
減衰された信号がすべて加算されるので、このフィルタ
は図示のように色副搬送波周波数位置でＯ応答を示す。

トランスパーサル争フィルタの繰返し通過帯域は、前述
したようにＮＴＳＣ入力信号と入力回路の帯域幅制限の
ために、は−抑圧される。第７図の高域通過トランスバ
ーサル・フィルタは、４分の１に減衰された両信号の符
号が反転している点を除けば第６図の低域通過トランス
バーサル・フィルタと同じである。この符号の反転は、
４分の１値の両信号を加算器７１２で相加し、得られた
その和を減算器７１４中で２分のｌ値信号から差引くこ
とによって得ることができる。フィルタ７２（第７図）
中の遅延と減衰率はフィルタ７０のそれと全く同一であ
るから、４分の１値信号の符号を変えることは、第４図
と第５図を比較したとき見られるような相補的な特性を
作ることになる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明を実施したｍ個テレビジョン受像機の
構成を示すブロック図、第２図と第３図は第１図の受像
機によって生成されるビデオ線構成の空間的および時間
的関係を示す図、第４図と第５図は第１図の受像機に使
用される相補的フィルタ特性の一例図、第６図と第７図
は第１図の受像機中に低域通過フィルタおよび高域通過
フィルタとして使用するに適したトランスバーサル・フ
ィルタの構成を示すブロック図である。 １０・・・・ビデオ信号処理装置、７０・−・・低域通
過フィルタ、７２・・・・高域通過フィルタ、Ｓｌ・・
・・入力ビデオ信号。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）共に入力ビデオ信号から取出された、１フィール
   ド遅延時間圧縮信号と補間時間圧縮信号とを、順次走査
   ビデオ出力信号を形成するように間挿処理するものであ
   って、この補間時間圧縮信号が、相異なる線からの信号
   の組合せを表わす高域通過濾波信号と相異なるフレーム
   からの信号の組合せを表わす低域通過濾波信号との組合
   せであるようなビデオ信号処理装置。