JP2888545B2 - テレビジョン受信機の信号方式適応装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［発明の目的］ （産業上利用分野） この発明は、MUSE方式、IDTV方式、EDTV方式等の信号
を関連付けるテレビジョン受信機の信号方式適応装置に
関する。

（従来の技術） デジタルICの進歩、特にメモリの高速化、大容量化、
低価格化に伴い映像信号のデジタル処理回路が普及しつ
つある。またテレビジョン受信機としては、画面の大型
化、高精細化が要望されている。画面を高精細化する方
式としてはIDTVやHDTV方式が開発されている。

第３図はEDTV方式によるテレビジョン信号処理回路を
示している。

入力端子401にはNTSC方式の複合映像信号又はEDTV信
号あるいはＳ端子入力輝度信号（以下Sy信号と言う）が
供給される。Ｓ端子入力輝度信号とは予め輝度・色信号
が分離されている信号である。入力端子401の信号は、
アナログデジタル（A/D）変換器402にてデジタル化さ
れ、このデジタル信号は、動き検出回路403及び輝度・
色分離回路（以下Y/C分離回路と言う）404に入力され
る。Y/C分離回路404で分離された輝度信号は、セレクタ
405の一方に供給される。セレクタ405の他方には、A/D
変換器402の出力が供給されており、セレクタ405はＳ端
子入力輝度信号が処理される場合には直接このＳ端子入
力輝度信号を選択して導出するが、EDTV信号の場合は、
Y/C分離回路404の出力を選択して導出する。この選択の
ための切り替え信号は端子411から与え与えられる。

Y/C分離回路404は、画像が静止している場合には、色
副搬送波がフレーム毎に反転することを利用して画像の
静止部分ではフレーム間の和と差によって輝度信号と色
信号を分離し、画像の動き部分ではフィールド内で例え
ば櫛形フィルタ等で輝度信号と色信号を分離する。動き
検出回路403では、フレーム間の差あるいは２フレーム
間の差を用いて、動画部分と静止画部分との検出を行い
その検出信号をY/C分離回路404及び後述する動き適応順
次走査変換部406に供給する。

動き適応順次走査変換部406は、動き検出信号に応答
して、静止画像の場合は１フィールド前の信号を補間信
号として用い、動きのある部分では上下のラインの平均
値による補間信号を得る。そして、この補間信号と原信
号（現在時間に対応した信号）とを合わせて順次走査信
号に変換して出力する。この信号はデジタルアナログ変
換器407にてアナログ信号に変換され、出力端子408に出
力される。

このようにY/C分離処理及び動き適応順次走査変換処
理行うことにより、現行方式の放送信号（525本 2:1イ
ンターレース）を信号（525本 1:1インターレース）に
変換し、高画質化を行うことができる。

一方、現行方式の信号とは全く異なる高品位テレビジ
ョン方式も開発されている。この方式は、信号帯域が従
来のテレビジョン信号の約５倍を必要とするために、放
送衛星１チャンネル分に信号帯域で伝送可能となるよう
に、信号の帯域圧縮を行っている（MUSE方式:Multiple
Sub−Nyquist Sampling Encoding方式）。この方式は、
高品位テレビジョン信号をフィールド間、フレーム間で
オフセットサブサンプリングすることにより帯域圧縮を
行っている。

従って、受信側ではフレームメモリ等の大容量のメモ
リを供えたMUSEデコーダが必要となる。

第４図はMUSEデコーダの構成例である。

入力端子501にはMUSE信号が供給される。この信号
は、サンプリング周波数16.2MHzのクロックによりA/D変
換器502でデジタル化される。A/D変換器502の出力信号
は、フレームメモリ504、動き検出回路503、セレクタ50
7、フィールド内内挿フィルタ505、同期再生及びコント
ロール信号復号回路506に供給される。

同期再生及びコントロール信号復号回路506において
は、MUSE信号から同期信号を再生し、また画像信号のブ
ランキング期間中に多重伝送されているコントロール信
号を復号する。コントロール信号には、MUSE信号をデコ
ードするために不可欠なフレーム間オフセットサブサン
プル位相（以下FrOSSと記す）、フィールド間オフセッ
トサブサンプル位相（以下FiOSSと記す）信号等が含ま
れている。

静止画部分を処理する場合について説明する。

セレクタ507においては、復号回路506から得られるFr
OSS信号に従って、デジタル化されたMUSE信号と、これ
がフレームメモリ504で１フレーム期間遅延された信号
との切換え選択が行われ、32.4MHzの出力信号として出
力される。これはフレーム間内挿と呼ばれている。

フレーム間内挿出力信号は、12MHzの遮断周波数を持
つ低域フィルタ（以下LPF回路と記す）508を介してサン
プリング周波数変換回路510に入力され、ここでサンプ
リングレートが32.4MHzから48.6MHzに変換される。

この信号は、サブサンプル回路511において復号回路5
06からのFiOSS信号に従ってサブサンプルされて出力さ
れ、フィールドメモリ512、1H遅延メモリ513及び加算器
515に供給される。加算器515では、1H遅延メモリ513の
出力とサブサンプル回路511からの直接信号とを加算し
て平均値をとり出力し、セレクタ516に供給する。

セレクタ516は、加算器515からの出力と、フィールド
メモリ512からの出力とを、復号回路506からのFiOSS信
号に従って切換え出力し、もとの48.6MHzのレートの信
号を得る。この処理はフィールド内挿と称される。

次に、動画像の場合は、時間的な処理は適用できない
のでフィールド内内挿回路505では、フィールド内のデ
ータによって内挿出力し、32.4MHzのデータレートの信
号として出力する。内挿する過程においては、FrOSS信
号を利用することによりフレーム間オフセットサブサン
プリングの位相補償を行っている。次にこの出力信号
は、サンプリング周波数変換回路509により48.6MHzの信
号となり混合回路517に入力される。この混合回路517で
は、セレクタ516からの出力信号とサンプリング周波数
変換回路509からの出力信号との混合比を動き検出信号
に従った混合比で混合して出力する。この出力信号はデ
ジタルアナログ変換器（以下D/A変換器と言う）に入力
され、アナログ信号となり出力される。

第５図はMUSE信号の処理経過を図式化して示してい
る。

MUSE信号は、例えば第５図（Ｆ）に示すように、静止
画部分であって画像がステップ状に変化する部分を伝送
するものとすると、同図（Ａ）と（Ｂ）に示すように帯
域圧縮されて伝送されてくる。すなわちフレーム間でオ
フセットサブサンプリングされ、フィールド間でオフセ
ットサブサンプリングされている。実際のラインが奇数
フィールドであり破線のラインが偶数フィールドであ
る。そして同図（Ａ）と（Ｂ）の信号がフレーム毎に交
互に伝送されてくる。サンプリングレートは16.2MHzで
ある。

デコーダにおいては、フレーム間の内挿を行い同図
（Ｃ）に示すように32.4MHzに信号に変換する。この変
換を行う部分が、セレクタ507の部分である。この信号
は、サンプリング周波数変換器510において、48.6MHzの
信号（同図（Ｄ））に変換され、次にサブサンプル回路
511において同図（Ｅ）の信号に変換される。そしてセ
レクタ516の部分で、フィールド間でｘ印の部分の信号
が補間され、同図（Ｆ）に示す信号として出力される。

第５図（Ｄ）の信号のように周波数変換を行い、次に
サブサンプリングを行うのは、第５図の斜線を施した画
素に注目するとわかるように、同図（Ｅ）の如くフィー
ルド間補間を行うことにより、フィールド間オフセット
サブサンプリングによる位相補償を行うためである。つ
まりフィールド間での情報の位相ずれをなくすためであ
る。

上記したように、MUSEデコーダは、極めて複雑な回路
であり、大容量のメモリを必要とする。さらに、MUSE方
式の信号は、現行方式の信号とは全く異なるので、通常
の既存のテレビジョン受像機ではその画像を映出するこ
とができない。

そこで、MUSE方式の信号を簡易的に現行のテレビジョ
ン方式に変換するMUSEダウンコンバータが開発されつつ
ある。

第６図は、従来の簡易型MUSEダウンコンバータであ
る。

入力端子701にはMUSE信号が供給され、A/D変換器702
にて16.2MHzのクロックレートによりデジタル化され
る。A/D変換器702の出力は、フィールド内内挿回路703
及び同期再生及びコントロール信号復号回路704に入力
される。フィールド内内挿回路703では、第５図（Ａ）
の信号のみを用いた内挿処理と、第５図（Ｂ）の信号の
みを用いた内挿処理を行う。従って、第５図（Ｇ）と
（Ｈ）の状態のままの信号が得られ、これがフィールド
内走査線変換部705に入力される。ここでは、1125本
2:1インターレースの信号を525本2:1インターレースの
信号に変換する処理が施される。この信号が、D/A変換
器706にてアナログ信号に変換され、続いてNTSCエンコ
ーダ707にてNTSC方式の信号に変換され出力端子708に出
力される。この信号は、現行テレビジョン受信機で映出
できる信号である。またNTSCエンコーダ707からはＳ端
子入力輝度信号の出力端子709も設けられている。

（発明が解決しようとする課題） 上記したように、MUSEデコーダ（第４図）の回路は非
常に複雑であり、高価となるために、第６図に示すよう
な簡易型MUSEダウンコバータが開発されている。

しかしながら、簡易型MUSEダウンコンバータは、次の
ような問題がある。

即ち、例えば第７図（Ａ）に示すようにフィールド内
で白と黒がステップ状に変化するような輝度の映像信号
が処理されると、第５図（Ｇ）と（Ｈ）の斜線の画素か
らわかるように、奇数フィールドと偶数フィールドとで
ずれが生じ（第７図（Ｂ）、（Ｃ））、結果的には第７
図（Ｄ）に示すように縦のエッジがぎざぎざの映像とな
ってしまう。これは、第７図（Ｅ）に示すように奇数ラ
インと偶数ラインにおける白と黒の領域が異なっている
からである。

このぎざぎざは、インターレース信号の構造が525本
であるために非常に目立つ傾向にある。

仮に、簡易型MUSEダウンコンバータの出力信号を、第
３図に示したEDTV方式の回路に入力したとしても、同様
にぎざぎざが目立つ。これは、EDTV方式の回路において
は、動き検出を行うが、フレーム間の差、あるいは２フ
レーム間の差をとって動き検出を行うために、結果的に
は第５図（Ｇ）あるいは（Ｈ）の信号は、静止画として
判定されるからである。フィールド間の差をみれば、動
画として判定し、改善を得るかも知れないが、EDTV方式
においてフィールド間の差をとり動き検出を行うように
すると、静止画であっても垂直解像度の高い部分では動
画として誤判定を行うの可能性があるから、フレーム間
の差で動画、静止画の判定を行っている。

上記したように、従来の簡易型MUSEダウンコンバータ
においては、第７図に示したようなぎざぎざを生じる問
題があり、たとえばこの出力信号をEDTV方式の回路に供
給しても改善が出来ない。

そこでこの発明は、簡単な手段により簡易型MUSEダウ
ンコンバータの出力を高精細化回路に供給して、画質改
善を得ることができるテレビジョン受信機の信号方式適
応装置を提供することを目的とする。

［発明の構成］ （課題を解決するための手段） この発明は、オフセットサンプリングにより帯域圧縮
された高品位テレビジョン信号をNTSC方式のテレビジョ
ン信号に変換する変換器と、この変換器の出力信号が供
給され、この信号をフィールド内内挿処理して保管信号
を得るとともに原信号と合せることにより走査線数を変
換して順次走査信号を走査線数を変換して順次走査信号
を得る変換手段とを備えるものである。

（作用） 上記の手段により、高品位テレビジョン信号を現行方
式のインターレース信号に変換した場合に生じるフィー
ルド間のオフセットは、動画処理モードにより走査線変
換を行うことにより画面上で目立たないように処理され
ることになる。

（実施例） 以下、この発明の実施例を図面を参照して説明する。

第１図はこの発明の一実施例である。入力端子101に
入力されたテレビジョン信号525本 2:1インターレース
信号は、A/D変換器102に入力され、デジタル化される。
この信号は、動き検出回路103、Y/C分離回路104、セレ
クタ105に供給される。セレクタ105は、Y/C分離回路104
で分離された輝度信号もしくはA/D変換器104からの信号
を選択して導出する。セレクタ105に端子111から供給さ
れるモード判別信号が、Ｓ端子入力輝度信号であること
を示す場合には、セレクタ105は、A/D変換器104からの
信号を選択する。

動き検出回路103は、フレーム間で対応する位置の信
号の差をとり、動画と静止画の判定を行い、その検出信
号をセレクタ106を介して動き適応順次走査変換部107に
供給する。この動き適応順次走査変換部107は、セレク
タ106からの動き検出信号に応じて、補間信号を作成す
るが、動画の場合はフィールド内内挿により作成し、静
止画の場合はフレーム間内挿により作成する。つまり、
動きのある部分では上下のラインの平均値による補間信
号を得る。そして、この補間信号と原信号（現在時間に
対応した信号）とを合わせて順次走査信号に変換して出
力する。この信号はデジタルアナログ変換器108にてア
ナログ信号に変換され、出力端子109に出力される。

次に、この実施例ではセレクタ106は、動き検出信号
の他に、固定値を選択して、動き適応順次走査変換部10
7を強制的に動画処理モードに設定する場合がある。

この様なモードは、A/D変換器102に対して、第６図で
示したような簡易型MUSEダウンコンバータ123からのテ
レビジョン信号がスイッチ124を介して供給された場合
である。動画静止画に応じて適応的に動作するモード
は、アンテナ131、チューナ132、復調器133を介して標
準方式（例えばNTSC方式）の信号が入力した場合である
が、上記のように簡易型MUSEダウンコンバータ123から
のテレビジョン信号がスイッチ124を介して供給された
場合は、動き適応順次走査変換部107を強制的に動画処
理モードに設定される。ここで、セレクタ106の切換え
は、端子112からの入力判定信号により行われるもの
で、この入力判定信号としては、例えば簡易型MUSEダウ
ンコンバータ123に内蔵されている同期再生及びコント
ロール信号復号回路からの制御信号や、スイッチ124の
切換え信号あるいはコンバータの内部のマイクロコンピ
ュータからの制御信号が利用される。MUSE信号は、アン
テナ121からの信号BSチューナ122にて受信されることに
より得られる。

次に、上記簡易型MUSEダウンコンバータ123からのテ
レビジョン信号が入力した場合に得られる信号処理に付
いて説明する。

第２図（Ａ）は奇数フィールド、同図（Ｂ）は偶数フ
ィールドの信号をライン毎に模式的に示している。白と
黒の縦の境界を持った画像のMUSE信号をフィールド内内
挿し、走査線を525本 2:1インターレースに変換し、そ
のまま現行方式のテレビジョン受信機で映出した場合、
画像の境界はぎざぎざになることは、第６図乃至第８図
で説明した。従って、セレクタ105から出力された信号
は、第２図（Ａ）と（Ｂ）に示すようになっている。こ
れらの信号は、動き適応順次走査変換部107において、
全て動画処理モードで処理される。このために、静止画
であって、第２図（Ａ）、（Ｂ）に示すように黒と白の
領域がフィールド間でオフセットを持っていても、ライ
ン補間により処理された結果は、同図（Ｃ）に示すよう
に、従来のようなぎざぎざが生じることはなく、オフセ
ットの範囲が例えば灰色になる。この程度の画像であれ
ば、従来のぎざぎざのように目立つことはなく、画質改
善を得ることができる。

上記の実施例では、A/D変換器102以降の回路が簡易型
MUSEダウンコンバータ123から独立している形で説明し
たが、簡易型MUSEダウンコンバータ123の内部に組込ま
れていてもよく、またMUSE信号の変換信号（525本 2:1
の信号）を専用に扱い525本 1:1の信号に変換する回路
として用いてもよい。

［発明の効果］ 以上説明したようにこの発明は、簡単な手段により簡
易型MUSEダウンコンバータの出力を高精細化回路に供給
して、画質改善を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例を示す回路図、第２図は第
１図の回路の動作を説明するために示した説明図、第３
図は従来のEDTV方式の回路説明図、第４図はMUSEデコー
ダの構成説明図、第５図はMUSEデコーダの信号処理経過
を説明するために示した説明図、第６図は従来の簡易型
MUSEダウンコンバータの構成説明図、第７図は従来の簡
易型MUSEダウンコンバータの問題点を説明するために示
した説明図である。 102……A/D変換器、103……動き検出回路、104……Y/C
分離回路、105、106……セレクタ、107……動き適応順
次走査変換部。

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】オフセットサンプリングにより帯域圧縮さ
   れた高品位テレビジョン信号をNTSC方式のテレビジョン
   信号に変換する変換器と、 この変換器の出力信号が供給され、この信号をフィール
   ド内内挿処理して保管信号を得るとともに原信号と合せ
   ることにより走査線数を変換して順次走査信号を走査線
   数を変換して順次走査信号を得る変換手段とを具備した
   ことを特徴とするテレビジョン受信機の信号方式適応装
   置。
2. 【請求項２】前記変換手段の入力側には、前記変換器に
   よって変換された第１のテレビジョン信号と、NTSC方式
   の第２のテレビジョン信号とがスイッチにより選択的に
   導入可能であって、 前記変換手段は、前記選択された第１又は第２のテレビ
   ジョン信号が供給され、動画と静止画に応じた動き検出
   信号を得る動き検出回路と、 この動き検出回路からの動き検出信号に応じて、前記補
   間信号を作成する場合にフィールド内内挿とフィールド
   間内挿により得られる２信号の混合比を調整する手段と
   を有し、 前記変換手段には、さらに前記スイッチが前記第１のテ
   レビジョン信号を選択している場合は、この変換手段に
   よる信号処理を強制的に前記フィールド内内挿処理モー
   ドに設定する手段を具備したことを特徴とする請求範囲
   第１項記載のテレビジョン受信機の信号方式適応装置。