JPS6272287A - テレビジヨン信号処理装置 - 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】 〔発明の技術分野〕 本発明は２：１インターレース走査方式によるテレビジ
璽ン信号を順次走査方式によるテレビジ盲ン信号に変換
するにおいて、静止画・動画の別に応じた走査線変換を
簡易な構成によシ可能とするテレビジ璽ン信号処理装置
に関する。

〔発明の技術的背景〕

現行のテレビジ嘗ン方式は２：１インターレース走査方
式が採用されている。この方式は、インターラインフリ
ッカによシ、表示画質が劣化するという欠点を有してお
シ、画質の高品質化に対して課題を残している。この画
質の向上に対する要求は、近年特に高まっている。これ
はビデオディスク、ＶＴＲ等のいわゆるパッケージメデ
ィアの目覚しい普及に呼応するもので、使用者が市販の
ソフトを、それが本来前している高品質な状態そのまま
で楽しみたいとする欲求に根ざしたものである。

２：ｌインターレース走査方式による信号を高品質化す
るひとつの方法に走査線変換がある。これは２：ｌイン
ターレース走査を順次走査に変換し、ｌフィールド当り
の走査線数を倍化し、画質を高解像度化するものである
。この順次走査変換を行うに当っては、画像の内容によ
シ変換処理の方法を変える必要がある。すなわち、イン
ターレース１号を補間し、順次走査線信号に変換するに
おいて、画像内容が静止画であればフィールド間補間、
動画であればフィールド内補間（ライン間補間）を行わ
なければならない。また、これを行うにはｌｊ　ｆｌ内
容を判別する手段、すなわち動き部分検出手段も必要と
される。

第４図は、上述した順次走査変換を可能とするテレビジ
嘗ン信号処理装置を示す。ビデオディスクからの再生ビ
デオ信号等の２：１インターレース走査されたビデオ信
号ｆｌ）は、不要な帯域の信号を除去するため低域Ｆ波
器（Ｌ　Ｐ　Ｆ　）　（２１に供給される。Ｌ　Ｐ　Ｆ
　（２）の出力（３）はＡ／Ｄ変換器（４）Ｋ導ひかれ
、周波数４ｆｓｃ（ｆｓｃはカラーサブキャリア周波数
）のサンプリングクロックによシ８ビットのディジタル
信号（６）に変換される。このディジタル信号（６）は
、ＮＴＳＣ復調回路（ηにより輝度（Ｙ）信号（８）Ｉ
、Ｑ色言号（９）、αＱに復調される。復調されたＹ信
号（８）、工信号（９）、Ｑ信号（１（Ｉは各々の走査
変換回路Ｃ１１）　、　Ｂ’ｌＪ　、　ｎ３に供給され
る。ここで行われる順次走査変換は後に詳述する。走査
変換されたＹ信号ＣυはＤ／Ａ変換器（２）に導びかれ
、その出力（５）はＬＰＦ（３０）に供給される。これ
と同様に走査変換されたＩ信号（ハ）、Ｑ信号Ｃ４は各
々、Ｄ／Ａ変換器（至）、＠に導びかれ、各出力（至）
、（至）はＬＰＦＣ３１）、ｒ３ａＫ供給される。各Ｌ
　Ｐ　Ｆ　（３０）、（３１）、（３２）で補間された
Ｙ信号（至）。

■信号（ロ）、Ｑ信号（ト）は逆マトリクス回路（至）
でＲ２Ｏ，Ｂ信号に変換されモニタ（図示せず）に出力
される。

上記した順次走査変換を行うＫは、先に述べたように動
き部分検出が必要である。これは以下のようにフレーム
間差分信号をつくり、この値の太き嘔により動き検出を
行っている。まず、ディジタルビデオ信号（６）をフレ
ームメモリ（７）と減算器（４３に導く０フレームメモ
リ（４０はビデオ信号（６）を１フレーム遅延させ１フ
レ一ム遅延信号（４υをクロマインバータ（（ツに供給
する。クロマインバータＱカは入力された１フレ一ム遅
延信号包υの色信号の位相を反転させるものである。こ
れはＮＴＳＣ方式では色信号が１フレーム毎に反転して
いるためであシ、１フレ一ム遅延信号（４υを動き部分
検出に用いる際に誤検出を招かないよう処置するために
必要とされる。このクロマインバータ（４１の出力信号
（財）は前記減算器（ハ）に導びかれ、先のディジタル
信号（６）間とでフレーム間差分が演算される。フレー
ム間差分信号（ａは絶対値回路＋４６）で絶対値化され
た後、非線形変換回路＋４ＥＤを介し数ビットの動き部
分検出信号（２２として前記走査変換回路（ｉｌｌ　、
　（Ｊ”２Ｊ　、　ｆｆ３に供給される。

さて、上記走査変換回路Ｑｌ）　、　Ｑ３　、　（１３
で行われる順次走査変換を第５図を参照して説明する。

第５図は走査変換回路りの内部構成を示すもので、他の
変換回路α２．α階も同様の構成である。Ｙ信号（８）
は、変換回路αυ内の時間軸圧縮回路α荀に導びかれる
。時間軸圧縮回路α４は、ふたつのラインメモリｅ１４
　、５１）　トセレクタ（ロ）から構成される。ライン
メモリ図、５１）は１水平走査（ＩＨ）期間毎に交互に
Ｙ信号（８）を書き込み、読み出す。すなわち、あるＩ
Ｈ期間においてラインメモリ図がＹ信号（８）を書き込
む間に、ラインメモリ６υからは書き込みの２倍の速さ
で前のＩＨ期間に書き込まれたＹ信号が２回繰り返し読
み出される。また次のＩＨ期間には今度はラインメモリ
（至）が２倍速２回繰返しの読み出しを、ラインメモリ
６υがＹ信号の書き込みをそれぞれ行う。これらライン
メモリ（至）、５１）の読み出し信号はセレクタ（ロ）
に導びかれる。セレクタ（財）はＩＨ期間毎に交互にラ
インメモリ図、　５Ｄの読み出し信号を選択出力する。

よってセレクタ６４）の出力信号は１／２圧縮信号ｔｔ
Ｓとなっている。

上記１／２圧縮信号α９は動画処理回路αｅならびに静
止画処理回路ｒ１秒に導びかれ、各々において走査線の
フィールド補間およびフィールド間補間が行われる。

動画処理回路Ｃ１ｆ９に供給された１／２圧縮信号Ｑ９
はラインメモリＩ５９およびセレクタ５９の一方の入力
端に導ひかれる。ラインメモリ（至）はＩＨ期間の前半
の１／２Ｈ期間に読み出しを行い、後半の１／２Ｈ期問
に書き込みを行う。読み出された信号（至）は加算器６
？）＆てよシ前記１／２圧縮信号Ｑ９と加算され、さら
に１／２乗算器（至）を介してゲインを１／２に調節さ
れる。こうして、１／２乗算器（至）の出力信号は隣接
するＩＨライン信号の算術平均信号となる。この算術平
均信号は前記セレクタ５９の他方の入力端に導ひかれる
。セレクタ６Ｉは一方の入力端に供給される前記１／２
圧縮信号（１９と他方の入力端に供給される上記算術平
均信号を１／２Ｈ期間毎に交互に選択出力する。すなわ
ち、セレクタ５Ｉはその出力信号−としてＩＨおきに順
次ライン信号（Ｙ信号（８））を出力し、さらＫその中
間に隣接するライン信号の算術平均信号を補関し出力す
る。よって出力信号αηはライン間補間により順次走査
変換された信号となる。

一方、静止画処理回路αυに供給された１／２圧縮信号
α９は、フィールドメモリＩｍ）およびセレクタ關の一
方の入力端に導びかれる。フィールドメモリ６υは実質
的には２６３Ｈ遅延回路であり、ＩＨ期間の前半１／２
　Ｈ期間で読み出し、後半の１／２Ｈ期間で書き込みを
行っている。このとき書き込みと読み出しのアドレスは
同一であり、フィールドメモリ６υは１フイールド前の
信号を読み出しつつ、現在のフィールド信号を書き込む
ことになる。この前フイールド信号６３は前記セレクタ
關の他方の入力端に導びかれる。セレクタ關は１／２Ｈ
期間毎に現フイールド信号（Ｙ信号＋１！９　）と前フ
ィールド信号−を交互に選択出力する。よって、その出
力信号ａｌはフィールド間補間により順次走査変換され
た信号となる。

上述したライン間補間順次走査信号αηとフィールド内
補間順次走査信号α９は切換回路四に導びかれ、前述の
動き部分検出信号□□□に従い画像内容に応じ選択出力
される。すなわち、画像が動画であれば順次走査信号ａ
ηが、また静止画であれば他方の順次走査信号Ｑ１が次
段のＤ／Ａ変換器（財）に向は選択出力される。

〔背景技術の問題点〕

上記のテレビジ嘗ン信号処理装置は、メモリを除く他の
部分は数チップで構成可能であり、ＩＣ化が容易で非常
に安価に製作し得るものである。

しかしながら、フィールドメモリｆｉＩ）、フレームメ
モＩＪ　４１１はその規模が大きくコストも高い。した
がって、安価な装置を製作するためＫは、メモリ数の削
減が課厘となっている。

〔発明の目的〕

本発明の目的は、上記課電を解決することにある。すな
わち、メモリ数の削減を達成し、順次走査変換を行うテ
レビジ曹ン信号処理装置を安価に提供することを目的と
する、 〔発明の概要〕 本発明は、ビデオディスク等の情報記録媒体に記号され
たテレビジ曹ン信号を再生し、これを順次走査変換する
テレビジ１ン信号処理装置にＴｈイて、前記情報記録媒
体（（予めブロックＩｔＪき情報を周波数多重記録して
おき、上記走査変換に際してはこのブロック動き情報を
もとに動画処理出力と静止画処理出力の切換えを行う。

これによシ、動き検出を行うに必要であったメモリを削
減することができ、安価な装置の提供を可能とする。

〔発明の実施例〕

本発明に係るテレビジ冒ン信号処理装置を説明するに先
立って、前記情報記録媒体に予め周波数多重記録される
ブロック動き情報の発生装置について説明する。

第２図はブロック動き情報発生装置を示す。この装置は
画面を複数個に分割したブロック内についての動き検出
を行い、これをブロック動き情報′とするもので、動き
検出は画素のフレーム間差分の絶対値を求めて行われる
。第２図に示す例では画素数水平３ドツト、垂直３ライ
ンを１ブロツクとする。

情報記録媒体に記録するべきビデオ信号（１０１）はＬ
　Ｐ　Ｆ　（１０２）を介し、不要な帯域の信号が制限
された信号（１０３）としてＡ／Ｄ変換器（１０４）に
導びかれる。Ａ／Ｄ変換器（１０４）は４ｆｓｃのサン
プリングクロックによシビデオ信号（１０３）を８ビツ
トのデジタル信号（１０５）　ｉＣ変換する。デジタル
ビデオ信号（１０５）はフレームメモリ（１０６）、減
算器（１１０）、同期再生回路（１４６）および遅延回
路（１４７）の各々に供給される。

フレームメモリ（１０６）はビデオ信号（１０５）を１
フレ一ム期間遅延する。この遅延信号（１０７）はクロ
マインバータ（１０８）　Ｋ導びかれ、色信号の位相反
転処理を施された後、前記減算器（１１０）　Ｋ導びか
れる。この結果、減算器（１１０）はフレーム間差分信
号（１１１）を出力する。差分信号（１１１）は絶対値
回路（１１２）を介し絶対値化かされる。差分の絶対値
信号（１１３）は動き判別回路（１１４）　Ｋ供給され
る。判別回路（１１４）は、入力される絶対値信号（１
１３）をある設定レベルと比較し、このレベル値以上で
あれば動画、以下であれば静止画と判別しそれぞれ判別
信号（１１５）としてＩＨ”レベル、ＩＬＩレベルの信
号を出力する。

判別信号（１１５）は、２段構成のラッチ回路（１１６
）、（１１８）Ｋ導ひかれ、それぞれのラッチ出力（１
１７）、　（１１９）と共に加算器（１２０）に供給さ
れる。

この結果加算出力（１２１）は、水平方向の３サンプル
についての判別信号（１１５）を加算したものとなる。

この加算出力（１２１）は、ラッチ回路（１２２）に供
給され、タイミング発生回路（１５６）が供給するラッ
チクロック信号（１５７）に従って３サンプル毎にラッ
チされる。なお、前記タイミング発生回路（１５６）は
、同期再生回路（１４６）がデジタルビデオ信号（１０
５）より再生する同期信号（１５５）をもとに上記ラッ
チクロック信号（１５７）を出力するものである。

前記ラッチ回路（１２２）が出力する動き情報（１２（
）は、ラインメモリ（１２４）に導びかれ、さらにライ
ンメモＩＪ　（１２４）の出力するＩＨ遅れの動き情報
（１２５）はラインメモリ（１２６）に供給される。前
記動き情報（１２３）、（１２５）はラインメモリ（１
２６）の出力する２Ｈ遅れの動き情報（１２７）と共に
加算器（１２８）に供給される。よって、加算器（１２
８）の演算出力（１２９）は、水平３ドツト、垂直３ラ
インの１”ブロック内の動き情報信号となっている。

上″記演算出力（１２９）は判断回路（１３０）に導ひ
かれる。この判断回路（１３０）はブロック内の９サン
プル（３ドツト×３ライン）の各々についての動画、静
止画判別結果に基づいて、ブロック全体としての動・静
の判定を下すもので、例えば９サンプル中４サンプルが
動画を示すものであれば、ブロック全体を動画と判断し
、ブロック動き信号（１３１）をｔＨｇレベルとして出
力する。

ブロック動き信号（１３１）は几Ａ　Ｍ　（１３２）、
（１３３）に並列入力される。ＲＡ　Ｍ　（１３２）、
　（１３３）は、タイミング発生回路（１５６）が出力
する水平同期信号（１５５）に同期した切換制御信号（
１５８）をもとくコントロール回路（１４０）の供給す
る切換信号（１３６）　、　（１３７）によシ制御され
、ＩＨ期間毎に一方が上記ブロック動き信号（１３１）
を書き込んでいる間に他方が読み出すとｈう動作を交互
に繰り返す。ＲＡ　Ｍ　（１３２）。

（１３３）の読み出し出力（１３４）、　（１３５）は
切換回路（１３８）に導びかれ、やはりコントロール回
路（１４０）の供給する切換信号（１４１）にゆＩＨ毎
に交互に選択され、連続したブロック動き゛情、報（１
３９）として出力される。この結果、ブロック動き情報
（１３９）はブロック動き信号（１３１）を時間軸伸張
したものとなる。その伸長率は、水平方向の有効走査期
間を０．８２とすると、約１１倍（＝９Ｘ−Ｌ＞となる
。こ０．８２ れは、ビデオ信号（１０５）の伝送ビットレートが１４
．３ＭＨｚであるとすると、これを約１．３ＭＨｚに帯
域圧縮したことになる。

以上の如くして得られたブロック動き情報（１３９）は
、デジタルビデオ信号（１０５）を遅延調整回路（１４
７）　、　　Ｄ／Ａ変換器（１４９）、Ｌ　Ｐ　Ｆ　（
１５１）を順次弁して得られるビデオ信号（１５２）と
共にビデオディスク等の情報記録媒体に記録されるので
ある。

第３図は上記ブロック動き情報（１３９）をビデオディ
スクに実際に記録するときの信号帯域を示すものである
。

現行のビデオディスクではビデオ信号はＦＭ変調されＦ
　ＭＲ１ｉＪｌビデオ信号として帯域約ＩＱＭＨｚで図
示の如く記録される。また音声信号もＦＭ変調され２〜
４ＭＨｚの周波数領域を用いて記録されている。そして
Ｏ〜２ＭＨｚの領域は空領域であυ、現在のところＰＣ
Ｍ音声の記録に利用されている。

第２図に示したブロック動き情報発生装置によれば、ブ
ロック動き情報（１３９）を約１．３ＭＨｚに帯域圧縮
された信号として用意することが可能となる。

よって、ビデオディスクにこれを記録する際には上記θ
〜２ＭＨｚの周波数領域を利用することができ、ＮＲＺ
で記録することが可能なのである。

さて、上述の如くしてビデオディスク等の情報記録媒体
に記録された２：ｌインターレース走査方式によるビデ
オ信号を、同じく多重２鎌されているブロック動き情報
をもとに順次走査方式のビデオ信号に変換する本発明に
係るテレビジ■ン信号処理装置を第１図に示す。なお、
図中第４図に示した装置の各部分と同一の部分には同一
番号に付し、その説明を省略する。

情報記録媒体から再生されたビデオ信号（１）は。

ＬＰＦ（２１、Ａ／Ｄ変換器（４）を介しＮＴ　ＳＣ復
調回路（力に導びかれ、Ｙ信号（８）、■信号（９）、
Ｑ信号α〔に復ｖ４される。前記Ｙ信号（８）、工信号
（９）、Ｑ信号α１は各々同一構成になる走査変換回路
（２１１）、　（２１２）　。

（２１３）　Ｋ供給され、時間軸圧縮回路■によシ時間
軸圧縮された後、動画処理回路轡、静止画処理回路α８
に入力される。

前記各処理回路ｆｉｆ１９　、０１６　Ｋて走査変換処
理された順次走査信号Ｕη、０は切換回路（２２０）に
導ひかれ再生されたブロック動き情報（３２２）に従っ
て選択出力される。すなわち、ブロック動き情報（３２
２）がＩＨＩレベルであれば動画処理回路αｅの出力α
のがまた、”Ｌ＃レベルであれば静止画処理回路轡の出
力（１１がそれぞれ選択され、各走査変換回路（社店（
２１２）、密Σの出力（旦り、）、（盗）、（至）とし
て次段のＤ／Ａ変換器ｃ！４．（ハ）、弼の各々に供給
される。前記Ｄ／Ａ変換器Ｃる〜＠Ｏ各出力出力）〜翰
はＬ　Ｐ　Ｆ　（３０）〜（３２）で補間された後、逆
マ）　ＩＪクス回路（至）にてＲＧＢ信号に変換されモ
ニタ（図示せず）に向は出力される。

次にブロック動き情報の再生について説明する。

情報記録媒体よシ再生されるブロック動き情報（３００
）は、ＲＡ　Ｍ　（３１２）≧（３１４）に導びかれる
。各ＲＡ　Ｍ　（３１２）、（３１４）は、コントロー
ル回路（３０４）からの切換信号（３１０）　、（３１
１）によシ制御され、一方が書き込みを行っている間、
他方は読み出しを行う。書き込みは３Ｈ期間で行われ、
読み出しは有効水平走査期間の１／２期間を単位とし、
上記３Ｈ期間に６回行われる。すなわち、同一のブロッ
ク動き情報（３００）が６回線シ返し読み出されること
になる。前記ＲＡ　Ｍ　（３１２）　、（３１４）の読
み出し出力（３１５）、（３１６）は切換回路（３１７
）に導びかれ、切換信号（３０５）に従い３Ｈ期間毎に
交互に選択出力される。こうして切換回路（３１７）の
出力信号としてブロック動き情報（３２２）が再生され
る。

なお、上記切換信号（３０５）、（３１１）、（３１２
）は、同期再生回路（３０１）がデジタルビデオ信号（
６）よシ再生した水平同期信号（３０２）をもとにタイ
ミング発生回路（３０３）が出力する切換制御信号（３
０６）に従ってコントロール回路（３０４）が供給する
ものである０ 〔発明の効果〕 以上説明したように、本発明に係るテレビジ１ン信号処
理装置によれば、画像内容が動画であるか静止画である
かの別に応じて順次走査変換の方式を変え、各々による
変換結果を選択する上で必要とされる動き検出信号（ブ
ロック動き情報）をフレームメモリを用いずにより容量
の少ないＲＡＭを用いて発生させることができ、回路規
模の減少とコストの低下を同時に果し得るものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係るテレビジ１ン信号処理装置のブロ
ック構成図、第２図はブロック動き情報発生装置のブロ
ック構成図、第３図はビデオディスクに記録される情報
の信号帯域を示す周波数特性図、第４図は従来のテレビ
ジラン信号処理装置のブロック構成図、第５図は走査変
換回路のブロック構成図である。 （１）・・・ビデオ信号、　四・・・動画処理回路、α
」・・・静止画処理回路、（２２０）・・切換回路、（
３２２）・・・ブロック動き情報。 代理人　弁理士　　則　近　憲　佑 同　　宇治　弘

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 情報記録媒体に記録された２：１インターレース走査方
   式のビデオ信号を入力しこれをフィールド内補間するこ
   とにより順次走査信号に変換し出力する動画処理回路と
   、前記ビデオ信号を入力しこれをフィールド間補間する
   ことにより順次走査信号に変換し出力する静止画処理回
   路と、前記動画及び静止画処理回路の出力する各順次走
   査信号を入力し、画像内容が動画、静止画のいずれであ
   るかを示す動き検出信号に応じて前記順次走査信号を選
   択出力する切換回路とを有し、前記動き検出信号は前記
   ビデオ信号と共に前記情報記録媒体に予め記録されたも
   のであり、かつ１画面を複数個に分割したブロック単位
   における動き検出信号であることを特徴とするテレビジ
   ョン信号処理装置。