JPH04344779A - Ｍｕｓｅ／ｎｔｓｃコンバータ - 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】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、テレビジョン信号の受
信装置に係り、更に詳しくは、高品位テレビジョン信号
を標準テレビジョン方式の映像信号に変換する信号処理
装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、テレビジョンの大型化に伴い、表
示画像の高画質化が求められている。こうした要求に対
し、各種の高品位テレビジョン方式の検討が進められて
いる。日本においては、ＮＨＫの開発した高品位テレビ
ジョン信号の伝送方式であるＭＵＳＥ（Ｍｕｌｔｉｐｌ
ｅ　　Ｓｕｂ−Ｎｙｑｕｉｓｔ　　Ｓａｍｐｌｉｎｇ　
　Ｅｎｃｏｄｉｎｇ）方式が代表的であり、以下、これ
を例として説明を加える。

【０００３】ＭＵＳＥ方式は、資料「ＮＨＫ技術研究誌
　　昭６２　　第３９巻　　第２号　　通巻第１７２号
　　ｐ１８〜ｐ５３」に記載されており、その特徴とし
ては、走査線数１１２５本、フレーム周波数が３０Ｈｚ
のインタレース信号、画面のアスペクト比が１６：９で
、現行方式よりワイドなものとなっている。また、この
ＭＵＳＥ方式は、動画では１水平周期毎に１画素おきに
画素を間引き、また、静止画では２フレームで１巡する
ように１画素おきに画素を間引く多重サブサンプル帯域
圧縮方式を用い、静止画伝送帯域２４ＭＨｚ、動画伝送
帯域１６ＭＨｚの信号を８ＭＨｚまで帯域圧縮して伝送
するものある。このような、高品位テレビジョン信号を
標準テレビジョン信号に変換する方式については、「和
泉他　　”ＭＵＳＥ−５２５本コンバータの開発”　　
テレビジョン学会誌，ＶＯＬ．４４，ＮＯ．６ｐｐ７０
５−７１２　　（１９９０）」で報告されている。

【０００４】この報告で述べられているＭＵＳＥ−５２
５本コンバータの大きな特徴は、静止画信号処理行なわ
ずに動画処理を中心としたフィールド内内挿処理を行な
って標準テレビジョン信号を得ているところにある。

【０００５】フィールド内内挿処理では、ＭＵＳＥ信号
に対して２次元のフィルタ処理を行ない走査速度を変換
して標準テレビジョン信号を作成する。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】従来の高品位テレビジ
ョン信号再生を考慮したＭＵＳＥ／ＮＴＳＣコンバータ
においては、動画処理を中心としたフィールド内内挿処
理を行なって標準テレビジョン信号を得ているため、静
止画領域では、帯域圧縮方法の違いから、折り返し妨害
が発生してしまうという問題点があった。

【０００７】本発明の目的は、上記問題点を解消し、高
品位テレビジョン信号を標準テレビジョン方式に変換可
能とする高画質のテレビジョン信号処理装置を提供する
ことにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記目的達成のため、本
発明では、高品位テレビジョン信号（１１２５／３０）
に対してフィールド内の信号処理を施すことにより、少
なくとも標準テレビジョン信号の走査方式に沿った第１
のテレビジョン信号（５２５／３０−Ａ）と、標準テレ
ビジョン信号であって前記第１のテレビジョン信号とは
インタレース構造にある第２のテレビジョン信号（５２
５／３０−Ｂ）とを同時に出力するダウンコンバート手
段と、前記ダウンコンバート手段より出力する２つの標
準テレビジョン信号を用いてフィールドくし形フィルタ
処理を行なうフィールドくし形フィルタ手段と、前記フ
ィールドくし形フィルタ手段の出力信号を用いてフレー
ムくし形フィルタ処理を行なうフレームくし形フィルタ
手段と、前記フレームくし形フィルタ手段の出力信号と
上記ダウンコンバート手段より出力する標準テレビジョ
ン信号の少なくとも一方とを画像の動きに応じて混合す
る混合手段とを備える。

【０００９】また、上記目的達成のため、本発明の他の
一例では、上記ダウンコンバート手段より出力する標準
テレビジョン信号の一方を用いてフレームくし形フィル
タ処理を行なうフレームくし形フィルタ手段と、上記ダ
ウンコンバート手段より出力する他方の標準テレビジョ
ン信号を１フィールド遅延する遅延手段と、前記遅延手
段の出力信号と上記フレームくし形フィルタ手段の出力
信号とを加算平均する加算手段と、前記加算手段の出力
信号と上記フレームくし形フィルタ手段の入力信号とを
画像の動きに応じて混合する混合手段とを備える。

【００１０】上記目的達成のため、本発明のさらに他の
一例では、上記ダウンコンバート手段より出力するテレ
ビジョン信号の少なくとも一方を入力し１フレーム（５
２５ライン）遅延可能なメモリを用いてフレームくし形
フィルタ処理及び、入力信号に対する１フィールド遅延
出力を得るフレームくし形フィルタ手段と、前記フレー
ムくし形フィルタ手段から出力する１フィールド遅延出
力に対してラインくし形フィルタ処理を行なうラインく
し形フィルタ手段と、前記ラインくし形フィルタ手段の
出力信号と上記フレームくし形フィルタ手段のフレーム
くし形フィルタ処理を施した出力信号とを加算平均する
加算手段と、前記加算手段の出力信号と上記ダウンコン
バート手段の出力信号とを画像の動きに応じて混合する
混合手段とを備える。

【００１１】

【作用】ＭＵＳＥ方式の高品位テレビジョン信号に、フ
ィールド内内挿処理を行なって標準テレビジョン方式の
映像信号にダウンコンバートすることにより、動画領域
の再生画像には、基本的に画質劣化の要因となる妨害成
分は混入しない良好な画像が得られる。一方、上記と同
様にダウンコンバートされた標準テレビジョン信号に対
し、フレームおよびフィールド相関を利用した高画質化
処理（時間周波数方向のくし形フィルタ処理）を行うこ
とにより、ＭＵＳＥエンコード処理における静止画領域
での時間周波数方向のオフセットサブサンプリングによ
る折り返し成分を抑圧した良好な再生画像を得る。上記
信号処理を行なった動画領域および静止画領域の映像信
号は、上記混合手段により映像信号の動きに応じて適応
的に混合して出力される。このようにして、高画質な再
生画像を得ることが可能になる。

【００１２】

【実施例】以下、本発明を図面を用いて詳細に説明する
。なお、本実施例の説明にあたっては、現行標準テレビ
ジョン信号として走査線数５２５本、フレーム周波数３
０Ｈｚ、飛び越し走査の信号（以下、５２５／３０と記
す）であるＮＴＳＣ信号と、高品位テレビジョン信号と
して走査線数１１２５本、フレーム周波数３０Ｈｚ、飛
び越し走査の信号（以下、１１２５／３０と記す）信号
であるＭＵＳＥ信号を例にとって説明する。

【００１３】図１は、本発明の一実施例を示すブロック
図である。図１において、１０１はＭＵＳＥ信号の入力
端子、１０２はダウンコンバータ、１０３はフィールド
内挿処理回路、１０４，１０５は速度変換処理回路、１
０６，１０７は端子、１０８はフィールドくし形フィル
タ処理回路、１０９は入力信号を２６２Ｈ期間遅延する
フィールドメモリ、１１０は加算器、１１１はフレーム
くし形フィルタ処理回路、１１２は入力信号を５２５Ｈ
期間遅延するフレームメモリ、１１３は加算器、１１４
は動き検出回路、１１５は混合処理回路、１１６は出力
端子である。

【００１４】入力端子１０１より入力したＭＵＳＥ信号
は、フィールド内挿処理回路１０３にてフィールド内の
２次元フィルタ処理を施し、１１２５／３０の映像信号
から、走査線数５２５本、フレーム周波数６０Ｈｚのノ
ンインターレース走査（以下５２５／６０と記す）の映
像信号と画面の垂直方向における走査線の重心位置が一
致した映像信号を作成して速度変換処理回路１０４，１
０５に出力する。

【００１５】速度変換処理回路１０４では５２５／６０
の映像信号に対し、例えば、フィールド毎に交互に走査
線の偶数ライン／奇数ラインを間引いた、５２５／３０
のインタレース走査（以下、５２５／３０−Ａと記す）
の映像信号を作成し、端子１０６に出力する。

【００１６】一方、速度変換処理回路１０５では、速度
変換処理回路１０４とは逆に、例えば、フィールド毎に
交互に走査線の奇数ライン／偶数ラインを間引いた、５
２５／３０ののインタレース走査（以下、５２５／３０
−Ｂと記す）の映像信号が作成され端子１０７に出力す
る。上記速度変換処理前後における映像信号の様子を図
２に示す。

【００１７】図２において横軸は時間軸、縦軸は画面の
垂直方向を示す。図２は、出力端子１０６，１０７に得
られる５２５／３０−Ａ（しろ丸）および５２５／３０
−Ｂ（三角）信号の走査線構造（走査線の断面図）を示
した図である。同図に示す様に速度変換処理回路１０４
，１０５の入力信号重心位置は互いにノンインターレー
スの走査線構造を持つ。また、同図の５２５／３０−Ａ
信号を示すしろ丸印と、５２５／３０−Ｂを示す三角印
から上記速度変換処理回路１０４，１０５の出力信号が
それぞれインターレース走査の走査線構造を持ち、しか
も、その位相関係は１フィールド毎に交互に反転する関
係にある。

【００１８】従来例にて述べたＭＵＳＥ−５２５本コン
バータが出力する映像信号は、前記５２５／３０−Ａあ
るいは５２５／３０−Ｂに相当する映像信号となる。

【００１９】ここで、前述したように、ＭＵＳＥ信号で
は、静止画伝送時、時間周波数方向のオフセットサブサ
ンプリングにより帯域圧縮を行なっている。一方、フィ
ールド内挿処理回路１０３は、ＭＵＳＥ信号に対してフ
ィールド内の２次元フィルタ処理のみによるデコード処
理を行なっている。通常、フィールド内の２次元フィル
タ処理では、水平周波数および垂直周波数方向には通過
帯域制限を行なうものの、時間周波数方向には何ら帯域
制限を行なわない。したがって、ＭＵＳＥ信号の静止画
伝送時、上記の様なフィールド内挿処理を行ない速度変
換して端子１０６、１０７に得られる５２５／３０−Ａ
または５２５／３０−Ｂの様な映像信号には、時間周波
数方向のオフセットサブサンプリングによる折り返し信
号成分が含まれ、画面上にフリッカ状の妨害となって現
れる。そこで本発明のシステムでは、初めに時間周波数
３０Ｈｚ付近に存在する折り返し成分を除去し、その後
時間周波数１５Ｈｚ，４５Ｈｚ付近に存在する折り返し
成分を除去する。

【００２０】すなわち、フィールドくし形フィルタ処理
回路１０８は上記ダウンコンバータ１０２から出力する
映像信号に含まれる静止画領域の折り返し信号成分のう
ち時間周波数３０Ｈｚ付近に存在する折り返し成分を除
去する。このフィールドくし形フィルタの処理原理を図
３と、図２を用いて説明する。

【００２１】フィールドメモリ１０９には端子１０７よ
り図２の三角印Ｂに相当する映像信 では、前記映像信号と１フィールド（１／６０Ｈｚ）ｓ
ｅｃ　間離れた上記端子１０６から得る図２のＡに相当
する映像信号とが加算平均されてフィールドくし形フ

【
００２２】図３（１）はこのフィールドくし形フィルタ
の通過帯域を表す周波数特性である。フィールドくし形
フィルタは、斜線で示す時間周波数３０Ｈｚ付近の領域
が非通過領域であり、それ以外が通過領域となる。この
様にして、フィールドくし形フィルタ処理回路１０８で
は静止画時の映像信号に含まれる時間周波数３０Ｈｚ付
近の折り返し成分およびノイズ成分を除去することが可
能となる。

【００２３】一方、フレームくし形フィルタ処理回路１
１１は上記フィールドくし形フィルタ処理回路１０８か
ら出力する映像信号に含まれる静止画領域の折り返し信
号成分のうち時間周波数１５Ｈｚ，４５Ｈｚ付近に存在
する折り返し成分を除去する。このフレームくし形フィ
ルタの処理及び動作について上記同様に説明する。

【００２４】フレームメモリ１１２には、上記フィール
ドくし形フィルタ処理を施した映像 力される。加算器１１３では、１フレーム（１／３０Ｈ
ｚ）ｓｅｃ　間離れた上記フレームメモリ１１２の入力
信号と出力信号とが加算平均されてフレームくし形フ

【
００２５】図３（２）はこのフレームくし形フィルタの
通過帯域を表す周波数特性である。フレームくし形フィ
ルタは、斜線で示す時間周波数１５Ｈｚおよび４５Ｈｚ
付近の領域が非通過領域であり、それ以外が通過領域と
なるフィルタである。この様にして、フレームくし形フ
ィルタ処理回路１１１では静止画時の映像信号に含まれ
る時間周波数１５Ｈｚおよび４５Ｈｚ付近の折り返し成
分およびノイズ成分を除去することが可能となる。

【００２６】以上の時間周波数方向のくし形フィルタ処
理回路（フィールドおよびフレーム）により、時間周波
数方向の折り返し信号成分が除去された静止画領域の映
像信号と、速度変換処理回路１０４から得られる時間周
波数方向の折り返し信号成分の無い動画領域の映像信号
とを、混合処理回路１１５にて、動き検出回路１１４か
ら得る動き検出信号にしたがい適応的に混合出力する。 以上の動作により、５２５／３０の映像信号として、折
り返し妨害の無い高画質な再生画像を得ることができる
。

【００２７】以上、本発明の一実施例について説明した
が、本発明は上述の構成に限るものではない。以下、本
発明の他の実施例について説明する。

【００２８】図４は、本発明の他の一実施例を示すブロ
ック図である。図４において、上記図１と同一の符号を
記したものは同一の動作をするものとする。本一実施例
と図１に示すシステムの違いは、フレームくし形フィル
タ処理回路１１１の挿入位置にある。同図において５０
１は入力信号を２６２Ｈ期間遅延するフィールドメモリ
、５０２は加算器である。

【００２９】次に図４の回路動作について、図５および
、前述した図２を用いて説明する。フィールドメモリ５
０１は端子１０７の映像信号を２６２Ｈ遅延して図２の は、図１の一実施例にて述べたと同じフレームくし形フ
ィルタ処理を行なって加算器５０２に出力する。加算器
５０２では、このフレームくし形フィルタ処理後の映像
信号と上記フィールドメモリ５０１の出力信号とを加算
平均して、例えば図２の各映像信号に対して相当の映像
信号を得る。

【００３０】図４においては、上述の様にフィールド単
位のサンプリング周波数にて、２次のＬＰＦ処理を行な
っており、周波数特性は図５の様になっている。

【００３１】図５において、斜線で示す領域が非通過領
域であり、それ以外が通過領域となる。同図の処理は、
時間周波数３０ＨｚをＮＵＬＬとし、時間周波数１５Ｈ
ｚおよび４５Ｈｚに対しては１／２に通過帯域制限を行
なっている。このため、上記図１に示す一実施例に比べ
、時間周波数方向１５Ｈｚおよび４５Ｈｚ付近の折り返
し成分抑圧効果が半減する。

【００３２】しかし、図１に示す一実施例と比べると、
動き検出回路１１４がフィールドくし形フィルタ処理の
前にあり、フレーム間の動き検出信号の重心位置は、図
２のＢが存在する第（Ｍ−１）フィールドの位置にある
。一方、図１の一実施例では、フィールドくし形フィル
タ処理後に画像の動き検出を行なっている為に、動き検
出信号の重心位置が第（Ｍ−１）フィールドと第（Ｍ−
２）フィールドの中間の位置にある。これに対し、図４
に示す構成によれば、動き検出信号の重心位置がより到
来信号に近づくため、より画像の動きに合った動き適応
処理を行なうことが可能になる。

【００３３】図６は、本発明の他の一実施例を示すブロ
ック図である。図６において、上記図１と同一の符号を
記したものは同一の動作をするものとする。本実施例は
、図４の一実施例に比べ、時間周波数方向のくし形フィ
ルタ処理に用いられるメモリの容量を大幅に削減可能と
する効果が得られる。

【００３４】図６において７０１はフレームくし形フィ
ルタ処理回路、７０２，７０３はフィールドメモリ、７
０４，７０７，７０８は加算器、７０５はラインくし形
フィルタ処理回路、７０６は入力信号を１Ｈ期間遅延す
るラインメモリである。

【００３５】次に図６の回路動作について、前述した図
２，図５を用いて説明する。フィールドメモリ７０２は
端子１０６の映像信号（図２のＡ）を２６２Ｈ遅延して
図２ 。加算器７０４は前記映像信号と上記端子１０６に得る
映像信号とを加算平均してフィールドくし形フィルタ処
理を行ない加算器７０８に出力する。また、ラインメモ
リ７０６および加算器７０７で構成されるラインくし形
フィルタ処理回路７０５では上記フィールドメモリ７０
２が出力する映像信号と、これを１Ｈ遅延した映像信号
とを加算平均して、例えば図２の 位置の映像信号を加算器７０８に出力する。加算器７０
８では、前記映像信号と上記加算器７０４の出力信号と
を加算平均し、例えば図２の各映像信号に対してに相当
する映像信号を得る。

【００３６】 わち、図６に示す構成においては、ラインくし形フィル
タ７０５により垂直方向のＬＰＦ処理を行なうために、
垂直解像度が若干減少するものの、時間周波数方向に対
しては図４の一実施例と同様のＬＰＦ処理を行なってお
り、同様の折り返し成分抑圧効果が期待できる。さらに
、本一実施例では、図４の一実施例に比べて、時間周波
数方向のくし形フィルタ処理に用いるメモリ容量を２／
３とすることが可能になる。また、同図においては、少
なくともダウンコンバータ１０２が端子１０６に出力す
る映像信号のみを用いた構成にて実現することが可能な
為、図１，図４に示す構成と比べ、ダウンコンバータ１
０２にて用いる速度変換処理回路１０５の回路を削減す
ることが可能となる。

【００３７】

【発明の効果】本発明によれば、多重サブサンプリング
帯域圧縮で伝送される高品位テレビジョン信号を、標準
テレビジョン方式に変換する装置において、エンコーダ
にて行なう時間周波数方向のオフセットサブサンプリン
グ処理により発生する映像信号の静止画領域での折り返
し妨害を抑圧でき、高画質な再生画像を得ることが可能
となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例を示す構成図である。

【図２】本発明の原理を説明する説明図であり、走査線
構造を垂直−時間平面からみた図である。

【図３】本発明の時間周波数方向のくし形フィルタを説
明する説明図であり、（１）はフィールドくし形フィル
タの周波数特性、（２）はフレームくし形フィルタの周
波数特性を示す図である。

【図４】本発明の他の実施例を示す構成図である。

【図５】本発明の時間周波数方向のくし形フィルタを説
明する説明図であり、時間周波数方向１２１型のフィル
タの周波数特性を示す図である。

【図６】本発明の他の実施例を示す構成図である。

【符号の説明】

１０１…入力端子、 １０２…ダウンコンバータ、 １０３…フィールド内挿処理回路、 １０４，１０５…速度変換処理回路、 １０６，１０７…端子、 １０８…フィールドくし形フィルタ処理回路、１０９…
フィールドメモリ、 １１０…加算器、 １１１…フレームくし形フィルタ処理回路、１１２…フ
レームメモリ、 １１３…加算器、 １１４…動き検出回路、 １１５…混合処理回路、 １１６…出力端子、 ５０１…フィールドメモリ、 ５０２…加算器、 ７０１…フレームくし形フィルタ処理回路、７０２，７
０３…フィールドメモリ、 ７０４…加算器、 ７０５…ラインくし形フィルタ、 ７０６…ラインメモリ、 ７０７，７０８…加算器。

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】高品位テレビジョン信号を標準テレビジョ
   ン信号に変換する装置において、高品位テレビジョン信
   号（１１２５／３０）に対してフィールド内の信号処理
   を施すことにより、少なくとも標準テレビジョン信号の
   走査方式に沿った第１のテレビジョン信号（５２５／３
   ０−Ａ）と、標準テレビジョン信号であって前記第１の
   テレビジョン信号とはインタレース構造にある第２のテ
   レビジョン信号（５２５／３０−Ｂ）とを同時に出力す
   るダウンコンバート手段と、前記ダウンコンバート手段
   より出力する２つの標準テレビジョン信号を用いてフィ
   ールドくし形フィルタ処理を行なうフィールドくし形フ
   ィルタ手段と、前記フィールドくし形フィルタ手段の出
   力信号を用いてフレームくし形フィルタ処理を行なうフ
   レームくし形フィルタ手段と、前記フレームくし形フィ
   ルタ手段の出力信号と上記ダウンコンバート手段より出
   力する標準テレビジョン信号の少なくとも一方とを画像
   の動きに応じて混合する混合手段とを備えて成ることを
   特徴とするＭＵＳＥ／ＮＴＳＣコンバータ。
2. 【請求項２】高品位テレビジョン信号を標準テレビジョ
   ン信号に変換する装置において、高品位テレビジョン信
   号（１１２５／３０）に対してフィールド内の信号処理
   を施すことにより、少なくとも標準テレビジョン信号の
   走査方式に沿った第１のテレビジョン信号（５２５／３
   ０−Ａ）と、標準テレビジョン信号であって前記第１の
   テレビジョン信号とはインタレース構造にある第２のテ
   レビジョン信号（５２５／３０−Ｂ）とを同時に出力す
   るダウンコンバート手段と、前記ダウンコンバート手段
   より出力する標準テレビジョン信号の一方を用いてフレ
   ームくし形フィルタ処理を行なうフレームくし形フィル
   タ手段と、上記ダウンコンバート手段より出力する他方
   の標準テレビジョン信号を１フィールド遅延する遅延手
   段と、前記遅延手段の出力信号と上記フレームくし形フ
   ィルタ手段の出力信号とを加算平均する加算手段と、前
   記加算手段の出力信号と上記フレームくし形フィルタ手
   段の入力信号または上記遅延手段の出力信号とを画像の
   動きに応じて混合する混合手段とを備えて成ることを特
   徴とするＭＵＳＥ／ＮＴＳＣコンバータ。
3. 【請求項３】高品位テレビジョン信号を標準テレビジョ
   ン信号に変換する装置において、高品位テレビジョン信
   号に対してフィールド内の信号処理を施すことにより、
   少なくとも標準テレビジョン方式（５２５／３０）のテ
   レビジョン信号を出力するダウンコンバート手段と、前
   記ダウンコンバート手段より出力するテレビジョン信号
   を入力し１フレーム（５２５ライン）遅延可能なメモリ
   を用いてフレームくし形フィルタ処理及び、入力信号に
   対する１フィールド遅延出力を得るフレームくし形フィ
   ルタ手段と、前記フレームくし形フィルタ手段から出力
   する１フィールド遅延出力に対してラインくし形フィル
   タ処理を行なうラインくし形フィルタ手段と、前記ライ
   ンくし形フィルタ手段の出力信号と上記フレームくし形
   フィルタ手段のフレームくし形フィルタ処理を施した出
   力信号とを加算平均する加算手段と、前記加算手段の出
   力信号と上記ダウンコンバート手段の出力信号とを画像
   の動きに応じて混合する混合手段とを備えて成ることを
   特徴とするＭＵＳＥ／ＮＴＳＣコンバータ。
4. 【請求項４】請求項１，２または３に記載のＭＵＳＥ／
   ＮＴＳＣコンバータにおいて、上記フレームくし形フィ
   ルタ手段は、少なくとも入力信号を１フレーム遅延する
   フレームメモリと、前記フレームメモリの入力信号と出
   力信号とを加算平均する加算器とを内蔵し、上記フレー
   ムメモリの入力信号と出力信号とを用いて少なくとも１
   フレーム間差信号を基に検出した画像の動き検出信号を
   時間方向と水平・垂直の空間方向に拡大する時空間フィ
   ルタ手段を備え、前記時空間フィルタ手段から出力する
   動き検出信号を上記混合手段の制御信号とすることを特
   徴とするＭＵＳＥ／ＮＴＳＣコンバータ。