JPS6234317B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の利用分野〕 本発明は、テレビジヨン信号処理回路、特にテ
レビジヨンカメラで撮像した出力等を処理し、解
像の高い画像信号を得るテレビジヨン信号処理回
路に係る。

〔発明の背景〕

テレビジヨン信号は、いわゆる走査線飛越（イ
ンターレース）を行なつており、第１図に示す如
くフイールド毎に、一本おきに走査線を走査す
る。しかし、テレビジヨンカメラで撮像する場
合、蓄積された電荷を取出すためのビームの幅は
かなり広く、走査線と言うよりは走査帯となつて
いる。そして第２図に示す如く、各フイールド
で、フレームにおける２走査線分の信号を取り出
している。

従つて、たとえば、第21番目の走査線について
みれば、その出力ｙ（21）は ｙ（21）＝｛ｘ（20）＋ｘ（21）｝／２ ……(1) の如く、本来の走査線信号ｘ（20）とｘ（21）の
平均の信号となつている。このため垂直方向の解
像度が失なわれている。

〔発明の目的〕

したがつて、本発明の目的は、複数の走査線の
信号成分を含む信号を演算回路で処理して、真の
走査線成分を取り出し、垂直方向の解像度を改善
したテレビジヨン信号を得る信号処理回路を実現
することである。

〔発明の概要〕

本発明は上記目的を達成するため現在の走査線
信号と、１フイールド前の隣接する走査線信号と
を入力として演算処理する回路と、テレビジヨン
画像信号の動きを検出する回路と、上記動きを検
出する回路の出力によつて上記演算処理する回路
の演算パラメータを、画像が動いているときは現
在の走査線信号を出力し、動きが少ないときは、
真の走査線の成分を取り出すようにしたことを特
徴とする。

まず、本発明の原理について説明する。前記式
(1)を一般的に表わすと、走査線番号をｌとする
と、走査線出力ｙ（ｌ）は、画像が静止している
ものとすれば ｙ（ｌ）＝｛ｘ（ｌ−１）＋ｘ（ｌ）｝／２ ……(2) となる。ここでｘ（ｌ−１）、ｘ（ｌ）は真の画
像信号である。

垂直方向の単位遅延演算子（実際には、インタ
レースされているので、１フイールドの遅延とな
る）をZ^-1とすれば、Ｚ変換によりＹ（ｌ）はＹ
（z^-1）、Ｘ（ｌ）はＸ（z^-1）、Ｘ（ｌ−１）は
Z^-1X（z^-1）と表わされ、(2)式は Ｙ（Z^-1）＝（Z^-1X（Z^-1）＋Ｘ（Z^-1））／２ と変形できる。これより Ｘ（Z^-1）＝２／１＋Ｚ^−１Ｙ（Z^-1） ……(3) を得る。すなわち、もとの真の信号を得ることが
できる。

しかし、動画の場合これをそのまま適用する
と、画像にずれを生ずる。すなわち、動いている
場合一つ前の走査線の情報は１フイールド前の情
報であり、式(2)、(3)のような演算が必ずしも意味
を持たないからである。この場合には式(2)、(3)の
ような演算は行なわず、そのまま取出して、 ｘ（ｌ）＝ｙ（ｌ） ……(4) としてしまう必要がある。

以上まとめると 静止部では Ｘ（Z^-1）＝２／１＋Ｚ^−１Ｙ（Z^-1） ……(3)′ 動画部では Ｘ（Z^-1）＝Ｙ（Z^-1） ……(4)′ の如く処理することにより、解像度の高い画像を
得ることができる。

しかし、現実の画像では、静止と動画とはつき
り分離できるものではなく、中間的な状態（ゆる
やかな動き）や雑音がある。従つて、式(3)′、式
(4)′のように２つに完全に分けることはむずかし
い。また、中間的なところを無理に２つに分ける
と画像がチラチラしてかえつて劣化する。そこ
で、この２つを連続的に制御することが望まし
い。

その一例は Ｘ（Z^-1）＝１＋Ｋ／１＋ＫＺ^−１Ｙ（Z^-1） ……(5) とすることで、ここでＫは動画部に対しては０又
は０に近い値となり、静止画部に対しては１又は
１に近い値となるパラメータである。なお、実際
の回路構成においては制御系の安定性の目的から
Ｋ＝１は望ましくないので、たとえばＫ≦３／４程度 にするのが望ましい。

〔発明の実施例〕

以下実施例によつて本発明を詳細に説明する。

第３図は本発明によるテレビジヨン信号処理回
路の一実施例の構成を示すもので、上記(5)式に基
づいて構成したものである。

入力端子７よりテレビジヨンカメラの出力信号
ｙが演算回路１０に加えられる。演算回路の出力
ｘは出力端子８より垂直方向の解像度が改善され
た信号と取り出される。又出力信号ｘの１部はフ
イールドメモリ２を径て一部は上記演算回路に他
の一部は更にフイールドメモリ６を径て、すなわ
ち１フレーム遅延されて、動き検出回路５に加え
られる。

上記演算回路１０は、減算器１によつて現在の
走査信号と１フイールド前の走査信号（隣接走査
線）の差信号を得、これを乗算回路に加え、動き
検出回路５の出力によつて制御される常数パラメ
ータＫを乗ずる。上記乗算回路の出力は現在入力
走査信号と加算器３で加算される。

動き検出回路は、一般的にはフレーム間の差信
号の大小によつて動きを判定し、差信号が大きい
ときは動きが有り、小さいときは動きが少ないと
判断するもので、テレビジヨン信号の雑音抑圧装
置などで知られているのでその詳細な説明は省略
する。

上記第３図の実施例は本発明による回路の基本
的構成を示すものであるが、これには次の如く数
多くの変形が可能である。

(1) 第３図は説明の簡単のため白黒テレビジヨン
信号に適用される場合について示したが、カラ
ーテレビジヨン信号の場合には色信号を考慮し
なければならない。なおNTSC信号で、あるフ
レームのみを取出して記録し、これを繰返し表
示する場合、これは２つの場合がある。１つ
は、フレームで考えたときの直上の走査線の色
信号が同一位相の場合、もう１つは直上は逆位
相で直下が同一位相の場合である。前者の場合
には特に問題はない。後者の場合、直上の信号
の色信号成分を位相反転して使用する方法と、
直下の信号を用いる方法の両者をとつても良
い。

(2) 動き検出のためには１フレーム前の信号を用
いるが、これについてはノイズリデユサにおけ
ると同様の技術が使用できる。

(3) カラーテレビジヨン信号の場合、コンポーネ
ント符号化（分離符号化）とコンポジツト符号
化（直接符号化）がある。

本発明は前者の場合も適用可能で、たとえば
色差信号を時分割多重したような場合には、こ
のまま使える。但し、色差信号の垂直解像度は
必ずしも要求されないので、これに対しては動
画部とみなして、Ｋ＝０とすることも考えられ
る。

(4) 式(5)を実現する回路は第３図の実施例に限ら
ない。たとえば １＋Ｋ／１＋ＫＺ^−１＝１＋Ｋ１−Ｚ^−１／１
＋ＫＺ^−１ あるいは （１＋Ｋ）１−ＫＺ^−１／１−Ｋ^２Ｚ^−２ などと変形すれば、また公知の方法により別の
構成が可能になる。このように構成方法は無数
にある。なお、インタレースが行なわれている
ので、空間的に、一走査線の遅延z^-1は１フイ
ールド（263H）の遅延に相当し、２走査線の
遅延z^-2は同一フレームの前走査線の信号を1H
遅延することになる。

(5) 式(5)も一通りとは限らない。式(3)′と式(4)′を
連結する方法には他にも幾通りもある。たとえ
ば （１＋Ｋ）（１−ＫＺ^−１）／１−ＫＺ^−２＝１（Ｋ
＝０） ＝２／１＋Ｚ^−１（Ｋ＝１） となる。これに従つてまた新しい構成が可能に
なる。

(6) 垂直解像度が向上した結果、インタレース走
査の効果が弱まり、フリツカが増大する危険性
もある。これに対しては、たとえば、60フイー
ルドを60フレームに変換して、すなわち１フイ
ールドの時間内で525本の走査線を表示する方
法などと組合せて実現する場合もありうる。こ
こで静止部においては単純にフイールドメモリ
出力を用いてフイールドをフレームに変換し、
動画部では１走査線を繰返し表示する等により
フイールドの情報を補間する構成を採用するこ
とが望ましい。

以上述べたように、本発明においてはフイール
ド間の信号の処理によつて垂直方向の解像度を向
上させる点、実用に供して効果は大きい。

【図面の簡単な説明】

第１図、第２図は本発明の目的を説明するため
現在の知られているテレビジヨン方式の概要を説
明する図、第３図は本発明によるテレビジヨン信
号処理回路の一実施例の構成を示す図である。 １……減算器、２，６……フイールドメモリ、
３……加算器、４……乗算器、５……動き検出回
路、７……入力端子、８……出力端子、１０……
演算回路。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 現在の走査線に関する撮像装置の出力信号Ｙ
   （z^-1）を入力とし、出力が １＋Ｋ／１＋ＫＺ^−１Ｙ（z^-1） となる演算回路（ここにＫは係数、Z^-1は１フイ
   ールド遅延の演算子）と、画像の動きに応じて上
   記係数Ｋを０＜Ｋ≦１の範囲で可変する回路とを
   有して構成されたテレビジヨン信号処理回路。