JPS63131788A

JPS63131788A - 順次走査変換回路

Info

Publication number: JPS63131788A
Application number: JP61277962A
Authority: JP
Inventors: Seijirou Yasuki; 成次郎安木; Kiyoyuki Kawai; 清幸川井
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1986-11-21
Filing date: 1986-11-21
Publication date: 1988-06-03

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】［発明の目的］（産業上の利用分野）この発明は、デジタルテレビジョン受像機における順次
走査変換回路の改良に関する。

（従来の技術）近年、現行方式のテレビジョン画像の高画質化を図るた
めに、テレビジョン信号をデジタル処理する開発が盛ん
に行なわれており、その１つとして、順次走査変換方式
が実用化されている。この順次走査変換方式は、インタ
ーレースで伝送されたテレビジョン信号をノンインター
レースに変換することで、ラインフリッカのない高画質
の画像を再生するようにしたものである。すなわち、こ
れは、上下の水平走査ライン間に走査線を内挿したり、
伝送された走査線をもう１度走査させる二とによって実
現することができる。

ところで、このようにライン間の演算によってライン間
内挿データを生成する方式では、垂直方向の解像度が劣
化するため、従来より、絵柄によりパラメータを変化さ
せる適応形順次走査変換方式が開発されてきている。こ
れは、ＳＭＰＴＥＪｏｕｒｎａｌ　　Ｍａｙ　　１９８
４に記載された　“ＡＭ　ｏｔｉｏｎ　−Ａ　ｄａｐＮ
ｖｅ　　ＨＩｇｈ　　Ｄ　ｅｆ’１ｎｉｔｌｏｎＣｏｎ
ｖｅｒｔｃｒ　　ｒｏｒ　　Ｎ　Ｔ　Ｓ　ＣＣｏｌｏｒ
　　Ｔ　ＶＳ　ｉｇｎａｌ”にあるように、静止画像に
対してはフレーム間演算によるフレーム間内挿を行なっ
て、理想的な順次走査変換を行なうようにし、動画像で
はフレーム間内挿を行なわずライン間内挿によって順次
走査変換を行なうようにしたものである。

第４図は、このような従来の適応形順次走査変換回路を
示すものである。すなわち、図中１１は入力端子で、イ
ンターレースされた例えばＮＴＳＣ方式のテレビジョン
信号が供給されるものとする。

この入力端子１１に供給されたテレビジョン信号は、２
６２Ｈ遅延回路１２，１．Ｈ遅延回路Ｉ３及び２６２Ｈ
遅延回路１４を介して、加算回路１５の一方の入力端に
供給されるとともに、該加算回路１５の他方の入力端に
供給されている。

ここで、上記２６２Ｈ遅延回路１２．ＬＨ遅延回路１３
及び２６２Ｈ遅延回路１４は、それぞれメモリで構成さ
れており、各遅延回路１２〜１４を合わせてフレームメ
モリが構成されるようになっている。

そして、上記加算回路１５の出力は、ｌ／２減衰回路１
Ｂを介して増幅器１７に供給されている。また、上記２
６２Ｈ遅延回路１２の出力及びＩＨ遅延回路１３の出力
は、それぞれ加算回路Ｉ８の一方及び他方の入力端に供
給されている。そして、この加算回路１８の出力は、１
／２減衰回路１９を介して増幅器２０に供給されている
。

また、上記入力端子１１に供給されたプレビジョン信号
は、加算回路２１の正入力端子に供給され、上記２６２
Ｈ遅延回路１４の出力は、加算回路２１の負入力端一に
供給されている。このため、加算回路２１の出力は、入
力端子１１に供給されたテレビジョ・ン信号から、２６
２Ｈ遅延回路１４の出力を減算したものとなり、その出
力は、動き検出回路２２を介して、上記増幅器１７．２
０の制御に供されている。そして、上記増幅器１７．２
０の各出力は、加算回路２３で加算され、出力端子２４
に導かれている。

上記のような構成において、以下、第５図を参照してそ
の動作を説明する。第５図は、テレビジョン信号を時間
ｔと垂直軸ｙとでみたもので、図中○印２５〜２８はそ
れぞれ走査線を示している。すなわち、入力端子１１に
供給されたテレビジョン信号は、２６２Ｈ遅延回路１４
の出力と、加算回路１５によって加算される。ここで、
２６２Ｈ遅延回路【４の演算出力は、５２５ライン間つ
まり１フレ一ム間の内挿であるため、第５図に示す走査
線２Ｂと２８とによる内挿である。

また、２６２Ｈ遅延回路１２の出力は、ＩＨ遅延回路１
３の出力と加算回路１８によって加算される。そして、
加算回路１８の演算出力は、１ライン間の演算であるの
で、第５図に示す走査線２５と２７とによる内挿である
。すなわち、加算回路１５の出力は、フレーム間内挿に
よる走査線で、加算回路１８の出力は、ライン間内挿に
よる走査線となっている。

そして、上記加算回路１５の出力は、１／２減衰回路１
６で１／２に減衰されて増幅器１７に供給され、上記加
算回路１８の出力は、１／２減衰回路１９で１／２に減
衰されて増幅器２０に供給される。

また、加算回路２１の出力は、現在供給されているテレ
ビジョン信号と、１フレーム前のテレビジョン信号との
差成分、つまりテレビジョン信号の動き量に対応してい
る。そして、加算回路２１の出力の大きさを動き検出回
路２２によって検出し、その検出結果に応じて、増幅器
１７．２０が制御される。

つまり、動きが大きい場合には、ライン間内挿が大きく
なり、動きが少ない場合には、フレーム間内挿が大きく
なるように、フレーム間内挿とライン間内挿との比が変
化されるようになって、加算回路２３から内挿された走
査線が出力されるようになるものである。

すなわち、上記２６２Ｈ遅延回路１２．ＩＩ（遅延回路
１３及び２６２Ｈ遅延回路１４は、内挿用走査線を生成
するたけでなく、動き検出にも利用されており、有機的
な構成で動きに適応した順次走査変換を行なうことがで
きるようになるものである。

一方、近時では、時間軸方向の処理によって雑音を低減
する、ノイズリデューサの開発が進められている。この
ノイズリデューサは、テレビジョン信号をフレームメモ
リに記憶し、ｎ枚のフレームの同期加算を行なうことに
より、雑音成分だけを電力で１／ｎ、平均振幅で１／Ｊ
Ｔに減衰させるようにしたものである。

ただし、実際の構成としては、フレームメモリが高価で
あることから、ｎ枚のフームメモリを用いた非巡回型の
構成に代えて、１枚のフレームメモリを用いた巡回型の
構成がとられる。

そして、ノイズリデューサの動作は、人力信号をχとし
、フレームメモリの出力信号をンとすると、人力信号χ
を（１−Ｋ）倍し、ンをに倍した後、両者を加算するの
が一般的である。つまり、加算後の出力をｙとすると、！−（１−Ｋ）　　χ十Ｋ〉一χ−Ｋ　（χ−χ）　　　　　　　　　・・・（１）
となる。ここで、フレームメモリの出力信号ンは、加算
出力ｙを１フレ一ム分遅延させた信号であるので、１フ
レームの遅延に対応する単位遅延演算子をＺＰとすると
、上記（１）式を２変換して、Ｙ−Ｘ−Ｋ　ｆＸ−Ｙ　
（ＺＰ　−１）　ＩＹ／Ｘ−（１−Ｋ）／　＋１−Ｋ　
（Ｚｌ？　−１）１・・・（２）となり、上記（２）式がノイズリデューサの伝達関数と
なる。そして、（２）式より、雑音は、電力で、（１−
Ｉ（）／（１＋Ｉぐ　）倍となる。

以上のように、ノイズリデューサは、大幅な画質改善が
できるため、今後のテレビジョン受像機への積極的な利
用が期待されている。

ところで、上記のようなノイズリデュース機能を、＠４
図に示した順次走査変換回路に適用すると、順次操作変
換を行なうためのフレームメモリと、ノイズリデュース
機能を行なうためのフレームメモリとが必要になり、構
成が複雑化し経済的にも不利になるという問題が生じる
。

そこで、従来より、順次走査変換に使用されるフレーム
メモリの出力を入力側に戻すことにより、ノイズリデュ
ース機能を実現できるようにし、フレームメモリを順次
走査変換とノイズリデューサとで共用させることが考え
られている。

しかしながら、上述したように、順次走査変換のフレー
ムメモリは、動き検出処理と、ＩＨ遅延回路１３に基づ
くライン間内挿処理とに供されるため、フレームメモリ
の出力を入力に戻してしまうと、正確な動き検出処理及
びライン間内挿処理を行なうことができなくなり、画質
の劣化を招くという問題が生じる。

（発明が解決しようとする問題点）以上のように、従来の順次走査変換回路では、ノイズリ
デュース機能を付加するに際して、フレームメモリを共
用させて構成の簡易化を図ろうとすると、画質の劣化を
招くという問題を有している。

そこで、この発明は上記事情を考慮してなされたもので
、順次走査変換のためのフレームメモリを用いてノイズ
リデュース機能を実現でき、（Ｒ成を部品化し得るとと
もに、画質劣化を生じることもない極めて良好な順次走
査変換回路を提供することを目的とする。

［発明の構成］（問題点を解決するための手段）すなわち、この発明に係る順次走査変換回路は、順次走
査変換のためのフレームメモリに入力されるテレビジョ
ン信号と、このフレームメモリから出力されるテレビジ
ョン信号との差成分から動きの大きさを検出し、テレビ
ジョン信号の動きが少ない場合には、フレームメモリに
入力されるテレビジョン信号から上記差成分を減算し、
テレビジョン信号の動きが大きい場合には、減算処理を
行なわないように、非線形処理を行なうようにしたもの
である。

（作用）そして、上記のような構成によれば、テレビジョン信号
の動きが少ない場合には、フレームメモリに人力される
テレビジョン信号から動きの成分を減算するようにして
、ノイズリデュース機能を実現し、テレビジョン信号の
動きが大きい場合には、減算処理を行なわず、通常の順
次走査変換を行なうようにしたので、順次走査変換のた
めのフレームメモリを用いてノイズリデュース機能を実
現でき、構成を簡易化し得るとともに、画質、劣化を生
じることもないものである。

（実施例）以下、この発明の一実施例について図面を参照して詳細
に説明する。第１図において、第４図と同一部分には同
一記号を付して示し、ここでは異なる部分についてのみ
述べる。すなわち、入力端子１１は、加算回路２５．２
６の各正入力端＋に接続されている。また、上記２６２
Ｈ遅延回路１４の出力端は、加算回路２６の負入力端一
に接続されている。

さらに、この加算回路２Ｂの出力端は、非線形回路２７
を介して、上記加算回路２５の負入力端一に接続されて
いる。

そして、上記加算回路の出力端が、上記２６２Ｈ遅延回
路１２の入力端、加算回路１５の一方の入力端及び加算
回路２１の正入力端子にそれぞれ接続されている。

上記のような構成において、以下、その動作を説明する
。まず、入力端子１１にインターレースされたテレビジ
ョン信号Ｙｏが供給されると、そのテレビジョン信号Ｙ
ｏは、加算回路２５．２ｆ３の各正入力端＋にそれぞれ
供給される。ここで、加算回路２５の出力をＹｌとする
と、加算回路２５の出力信号ｙｉは、２６２Ｈ遅延回路
１２．ＩＨ遅延回路１３゜２６２Ｈ遅延回路１４．加算
回路１５．１８によって、通常の順次走査変換が行なわ
れる。

一方、上記２６２Ｈ遅延回路１４の出力をＹ２とすると
、この２６２Ｈ遅延回路１４の出力信号Ｙ２は、加算回
路２６の負入力端一に供給される。この加算回路２Ｂは
、入力されたテレビジョン信号Ｙｏから、２６２Ｈ遅延
回路１４の出力信号Ｙ２を減算して、（Ｙｏ　−Ｙ２　
）なる信号を発生する。この信号（Ｙｏ　−Ｙ２　）は
、非線形回路２７に供給される。

ここで、上記非線形回路２７は、第２図に示すような特
性ををしている。すなわち、入力信号εが所定値よりも
小さい場合は、入力信号εをに倍して出力し、入力信号
εが所定値よりも大きい場合は、その出力が「０」とな
るものである。

このため、非線形回路２７は、テレビジョン信号Ｙｏと
フレームメモリの出力信号Ｙ２との差、つまり動きの大
きさが所定値以下、つまり動きが少なく静止画に近い場
合にのみ、加算回路２６の出力を加算回路２５の負入力
端一に導くものである。したがって、例えば静止画の場
合には、Ｙｏ′、Ｙ２であるので、非線形回路２７の出力信号は、Ｋ　（Ｙｏ
　−Ｙ２　）となる。

また、上記加算回路２５は、入力されたテレビジョン信
号Ｙｏから、非線形回路２７の出力信号Ｋ（Ｙｏ　−Ｙ
２　）を減算して出力するものである。

このため、加算回路２５の出力信号Ｙｌは、Ｙｌ　＝Ｙ
ｏ　−Ｋ　（Ｙｏ　　’Ｙ２　）　　−（３）となる。

ここで、上記（３）式は、先に述べた（１）式と同等の
形状となっており、静止画またはそれに近い動きの少な
い動画の場合に、ノイズリデュース機能が実現されるこ
とになる。

一方、テレビジョン信号Ｙｏとフレームメモリの出力信
号Ｙ２との差、つまり動きの大きさが上述した所定値以
上となるような、動きの大きな動画の場合には、非線形
回路２７の出力は「Ｏ」となり、加算回路２５の出力信
号Ｙ１は、上記（３）式から明らかなように、テレビジ
ョン信号ＹＯとなる。

このため、ノイズリデュース機能は行なわれず、通常の
順次走査変換機能が実現されるようになる。

したがって、上記実施例のような構成によれば、動きの
少ない画像の場合、つまりフレームメモリの入力信号と
出力信号とがあまり変化しない場合には、テレビジョン
信号Ｙｏからフレームメモリの出力を減算した値を、テ
レビジョン信号Ｙｏから減算して、ノイズリデュースを
行なうようにし、動きの大きな画像の場合には、ノイズ
リデュースを行なわずに通常の順次走査変換を行なうよ
うにしたので、フレームメモリを順次走査変換機能とノ
イズリデュース機能とて兼用し、構成の簡易化を図るこ
とができるとともに、画質劣化を生じることもないもの
である。

第３図は、この発明の他の実施例を示すもので、入力さ
れるテレビジョン信号が複合信号であっても、雑音低減
を行なえるようにしたものである。

すなわち、入力端子１１は、加算回路２８の正入力端子
に接続されるとともに、カットオフ周波数が２．０ＭＨ
ｚのローパスフィルタ２９を介した後、該加算回路２８
の負入力端一、加算回路２５．２［ｉのの正入力端子に
それぞれ接続されている。

また、」二記加算回路２８の出力端は、加算回路３０の
一方の入力端に接続されている。さらに、上記加算回路
２５の出力端は、加算回路３０の他方の入力端に接続さ
れている。そして、この加算回路３０の出力端が、上記
２６２Ｈ遅延回路１２の入力端、加算回路１５の一方の
入力端及び加算回路２１の正入力端子にそれぞれ接続さ
れている。

さらに、上記２６２Ｈ遅延回路１４の出力端は、カット
オフ周波数が２．０ＭＨｚのローパスフィルタ回路３１
を介して、」−記加算回路２Ｇの負入力端一に接続され
ている。

上記のような構成において、その動作を説明する。まず
、入力端子１１にインターレースされたＮＴＳＣ方式の
複合テレビジョン信号が供給されると、ローパスフィル
タ２９の出力は、輝度信号成分のみとなる。また、加算
回路２８によって、入力端子１１に供給された複合テレ
ビジョン信号から、ローパスフィルタ２９の出力が減算
されることにより、加算回路２８からは、輝度信号の高
域成分と色信号とが出力される。

ここで、ローパスフィルタ２９の出力は、加算回路２５
によって、非線形回路２７からの出力が減算されて雑音
低減が行なわれた後、加算回路３０により加算回路２８
の出力と加算され、元の複合テレビジョン信号に戻され
る。

一方、２６２Ｈ遅延回路１４の出力は、ローパスフィル
タ３■によって、輝度信号の低域成分が抽出されて、加
算回路２Ｂに供給されるようになる。

以上の動作によって、複合テレビジョン信号においても
、雑音のめだつ輝度信号の低域成分の雑音低減を行なう
ことかできる。

なお、この発明は上記各実施例に限定されるものではな
く、この外その要旨を逸脱しない範囲で種々変形して実
施することができる。

［発明の効果コしたがって、以上詳述したようにこの発明によれば、順
次走査変換のためのフレームメモリを用いてノイズリデ
ュース機能を実現でき、構成を簡易化し得るとともに、
画質劣化を生じることもない極めて良好な順次走査変換
回路を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明に係る順次走査変換回路の一実施例を
示すブロック構成図、第２図は同実施例の非線形回路を
説明するための特性曲線図、第３図はこの発明の他の実
施例を示すブロック構成図、第４図及び第５図はそれぞ
れ従来の順次走査変換回路を示すブロック（１４成図及
びその動作を説明するための図である。１１・・・入力端子、１２・・・２６２Ｈ遅延回路、１
３・・・ＩＨ遅延回路、１４・・・２６２Ｈ遅延回路、
１５・・・加算回路、ＩＢ・・・ｌ／２減衰回路、１７
・・・増幅器、１８・・・加算回路、１９・・・　ｌ／
２減衰回路、２０・・・増幅器、２１・・・加算回路、
２２・・・動き検出回路、２３・・・加算回路、２４・
・・出力端子、２５．２６・・・加算回路、２７・・・
非線形回路、２８・・・加算回路、２９・・・ローパス
フィルタ、３０・・・加算回路、３１・・・ローパスフ
ィルタ。出願人代理人　弁理士　鈴江武彦第２図第４０第５　図

Claims

【特許請求の範囲】

インターレースされたテレビジョン信号に対してフレー
ムメモリを用いて時間軸方向の演算処理を行ないフレー
ム間内挿を行なう第１の手段と、前記テレビジョン信号
に対して垂直方向の演算処理を行ないライン間内挿を行
なう第２の手段と、前記フームメモリの入出力データの
差成分に応じて前記テレビジョン信号の動きを検出する
動き検出手段と、この動き検出手段の出力に基づいて前
記第１及び第２の手段からの各出力の比を変化させて混
合し前記テレビジョン信号をノンインターレースに変換
する混合手段とを備えた順次走査変換回路において、前
記フレームメモリに入力される前記テレビジョン信号と
前記フレームメモリから出力される前記テレビジョン信
号との差成分を検出する検出手段と、この検出手段の出
力を所定値と比較し、前記テレビジョン信号の動きが少
ない場合前記フレームメモリに入力される前記テレビジ
ョン信号から前記検出手段の差成分出力を減算し、前記
テレビジョン信号の動きが大きい場合減算処理を行なわ
ない非線形処理手段とを具備してなることを特徴とする
順次走査変換回路。