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JPS63171086A - Television signal processing circuit - Google Patents

Television signal processing circuit

Info

Publication number
JPS63171086A
JPS63171086A JP62263786A JP26378687A JPS63171086A JP S63171086 A JPS63171086 A JP S63171086A JP 62263786 A JP62263786 A JP 62263786A JP 26378687 A JP26378687 A JP 26378687A JP S63171086 A JPS63171086 A JP S63171086A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
signal
circuit
scanning line
television signal
field
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP62263786A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Masahiko Achiha
征彦 阿知葉
Norihiko Fukinuki
吹抜 敬彦
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hitachi Ltd filed Critical Hitachi Ltd
Priority to JP62263786A priority Critical patent/JPS63171086A/en
Publication of JPS63171086A publication Critical patent/JPS63171086A/en
Pending legal-status Critical Current

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Abstract

PURPOSE:To obtain a reproduced picture with high precision, which has small quantity of the deterioration of the reproduced picture even with the movement of the picture, by detecting the movement information of the picture of a TV signal and conducting an optimum interpolation signal with the aid of the detected signal. CONSTITUTION:An input TV signal is delayed in field memories 14 and 15 by a specified H respectively and the delay signal X and the input signal Z are subtracted 19, then the difference signal of (Z-X) is converted into a signal expressing the movement of a picture element Y in a coefficient circuit 20. The output from the memory 14 is the signal of a scanning line (n), which is delayed only by 1H in a line memory 16 so as to obtain the signal of the scanning line l. The mean value between the scanning line (n) and l is obtained in an addition circuit 17 and a coefficient circuit 18 and sets it as an interpolation value (a) from the signal in a same field. And the value Y of the picture element which should be interpolated is obtained by using the value (a), the interpolation value (b) from the former field and the movement coefficient (k) obtained in the circuit 20. The signal of the scanning line (n) and the signal of a new scanning line (m) consisting of the interpolation signal Y are inputted in a time base conversion circuits 24 and 25 and the output is switched in a 1/2 H period so as to double desirable scanning line.

Description

【発明の詳細な説明】 1ネ 本発明庫テレビジョン信号処理回路、更に詳しく言えば
、現在放送されているテレビジョン信号を受信し、補間
により、走査線数を2倍としたテレビジョン画像を得る
信号処理回路に係る。
[Detailed Description of the Invention] 1. The present inventor's television signal processing circuit, more specifically, receives a currently broadcast television signal and generates a television image with twice the number of scanning lines by interpolation. It relates to a signal processing circuit to be obtained.

現在画面サイズの大きなテレビジョン受像機の開発が行
なわれている。画面サイズを拡大すると、表示されたテ
レビジョン画像は走査線間隔は当然法がり、画像の解像
度が不足して、高品質の画質が得られない。又従来のテ
レビジョン受像機の画質を更に精細にした高品質の画像
を得たいとの要求が強くなっている。
Currently, television receivers with larger screen sizes are being developed. When the screen size is enlarged, the scanning line spacing of the displayed television image naturally decreases, and the resolution of the image becomes insufficient, making it impossible to obtain high quality images. In addition, there is an increasing demand for obtaining high-quality images that are even finer than those of conventional television receivers.

これらの要求に対して、走査線数を倍増させた高精細テ
レビジョンの開発が行なわれている。この場合、高解度
、高品質のテレビジョン画像が得られるが、撮像から走
査線数を変更することは、既存の送信装置、受像機を変
更しなければならないため、実用化されるためには解決
すべき技術的、経済的課題が多く、また長期間を要する
In response to these demands, high-definition televisions with double the number of scanning lines are being developed. In this case, a high-resolution, high-quality television image can be obtained, but changing the number of scanning lines from imaging requires changing the existing transmitter and receiver, so it is difficult to put it into practical use. There are many technical and economic issues to be solved, and it will take a long time.

一方、現在行なわれているテレビジョン放送の信号を受
信して、その走査線間を補間して、実質的に走査線数を
2倍化した高解像度テレビジョン受像機が検討されてい
る。
On the other hand, a high-resolution television receiver is being considered that receives signals from currently being broadcast television and interpolates between the scanning lines, thereby essentially doubling the number of scanning lines.

すなわち、送信された走査線数を2倍とするため受信信
号を時間圧縮処理して、2フイールドに亘る走査線を単
一のフレーム信号とするものである。現在日本で放送さ
れているNTSC方式のテレビジョン信号は1/60秒
毎に走査線数262.5本のフィールド信号をインタレ
ース走査して送り、2フイールドで走査線数525本の
フレーム信号が構成される。したがって、1/60秒時
間的に異った2フイールドの画像信号が合成されて単一
フレームを構成する場合、画像が静止したような動きの
少ないものでは走査線数が倍増された高精側な画像が得
られるが、画像が時間的に変化している場合、1/60
秒間動いた2つの画像を合成したものとなり1画質を劣
化させるという問題がある。この問題を解決するため、
フィールド遅延出力と、ライン平均出力と切換回路とを
用意し、画像の動きの有無を判定し切換回路を制御して
、静止部分ではフィールド遅延出力から補間し、動画部
分では同一フィールドのライン平均出力に切換えて補間
する方法が特開昭54−138325号公報により知ら
れている。しかしながら動き有無による切換では切換ら
れた境界部分に補間モードの画質の差にる不自然な画質
劣化が生じるという新たな問題が生じる。
That is, in order to double the number of transmitted scanning lines, the received signal is subjected to time compression processing, and the scanning lines spanning two fields are made into a single frame signal. The NTSC television signal currently broadcast in Japan is sent by interlace scanning a field signal with 262.5 scanning lines every 1/60 seconds, and a frame signal with 525 scanning lines in 2 fields. configured. Therefore, when image signals of two fields that differ in time by 1/60 seconds are combined to form a single frame, if the image is stationary or has little movement, the number of scanning lines will be doubled on the high-definition side. However, if the image changes over time, 1/60
There is a problem in that the image is a composite of two images that moved for a second, which deteriorates the quality of one image. To solve this problem,
A field delay output, a line average output, and a switching circuit are prepared, and the presence or absence of image movement is determined and the switching circuit is controlled.Still parts are interpolated from the field delay output, and video parts are interpolated from the line average output of the same field. A method of switching to and interpolating is known from Japanese Patent Laid-Open No. 138325/1983. However, switching based on the presence or absence of movement causes a new problem in that unnatural image quality deterioration occurs at the switched boundary due to the difference in image quality between interpolation modes.

したがって1本発明の目的はインタレース走査されたテ
レビジョン信号を受信し、受像機内部で疑似的に走査線
を2倍にするテレビジョン受像機において、画像の動き
によっても再生画像の劣化が少ない高精細の再生画像を
得るテレビジョン信号処理回路を実現することである。
Therefore, one object of the present invention is to provide a television receiver that receives an interlace-scanned television signal and pseudo doubles the scanning lines inside the receiver, so that there is little deterioration of the reproduced image even when the image moves. The object of the present invention is to realize a television signal processing circuit that obtains high-definition reproduced images.

本発明は上記目的を達成するため、受信したテレビジョ
ン信号から補間走査信号を作る場合に、テレビジョン信
号の画像の動き情報を検出し、その検出信号によって複
数種の補間手段から最適の補間信号を得るように構造し
たことを特徴とする。
In order to achieve the above object, the present invention detects motion information of an image of the television signal when creating an interpolated scanning signal from a received television signal, and uses the detected signal to select an optimal interpolated signal from a plurality of types of interpolation means. It is characterized by being structured to obtain the following.

すなわち、インタレースされたテレビジョン信号のフレ
ーム間差信号から画像の動き情報を得る検出回路と、フ
ィールド内の走査線を利用した第1の補間回路と、少な
くとも前フィールド(あるいは前後のフィールド)の走
査線を利用する第2の補間回路と、上記第1の補間回路
の出力と上記第2の補間回路の出力との混合の割合を上
記画像の動き情報を得る検出回路の出力によって制御す
る混合回路と、上記混合された出力の時間軸を1/2に
圧縮する時間軸変換回路を有して入力テレビジョン信号
の走査線数を2倍化したテレビジョン信号を得るように
したテレビジョン信号処理回路である。
That is, a detection circuit that obtains image motion information from an interframe difference signal of an interlaced television signal, a first interpolation circuit that uses scanning lines within a field, and a detection circuit that obtains image motion information from an interframe difference signal of an interlaced television signal, a first interpolation circuit that uses scanning lines within a field, and a detection circuit that uses at least a previous field (or a previous and subsequent field). a second interpolation circuit that uses scanning lines, and a mixing ratio in which the mixing ratio of the output of the first interpolation circuit and the output of the second interpolation circuit is controlled by the output of a detection circuit that obtains motion information of the image. and a time-base conversion circuit for compressing the time-base of the mixed output to 1/2, thereby obtaining a television signal with twice the number of scanning lines of the input television signal. It is a processing circuit.

以下、図面により本発明の詳細な説明する。Hereinafter, the present invention will be explained in detail with reference to the drawings.

第1図は入力テレビジョン信号の走査線を補間によって
走査線が疑似的に2倍化されるテレビジョン受像機の一
般的構成を示す。
FIG. 1 shows a general configuration of a television receiver in which the scanning lines of an input television signal are artificially doubled by interpolation.

信号源として、現行のNTSC方式のテレビジョン放送
信号について述べると、走査線数525本、水平周波数
15.75kHz、垂直周波数60 Hz、2:1イン
タレースのテレビジョン信号は通常のNTSC方式テレ
ビジョン受像機と同様の復調装置1によりY信号、■信
号、Q信号、水平同期信号H1垂直同期信号Vを得る。
Regarding the current NTSC television broadcast signal as a signal source, a television signal with 525 scanning lines, a horizontal frequency of 15.75 kHz, a vertical frequency of 60 Hz, and a 2:1 interlace is a normal NTSC television broadcast signal. A demodulating device 1 similar to a television receiver obtains a Y signal, a ■ signal, a Q signal, a horizontal synchronizing signal H1, and a vertical synchronizing signal V.

Y、I。Y.I.

Qの各信号は第2図で説明されるような時間軸変換回路
2に入力され、水平走査周期が172圧縮されたY’、
I’、Q’の各信号に変換され、映像増巾回路4に加え
られる。又H,Vの信号は同期信号変換装置3でH′。
Each signal of Q is input to the time axis conversion circuit 2 as explained in FIG.
The signal is converted into I' and Q' signals and applied to the video amplification circuit 4. Also, the H and V signals are converted to H' by the synchronous signal converter 3.

V′に変換され、走査線が2倍化されたテレビジョン信
号の駆動信号としてディスプレイ装置5に加えられる。
V' and applied to the display device 5 as a drive signal of the television signal with the scanning line doubled.

第2図(A)は従来知られている上記時間軸変換回路2
の一構成例を示しくB)(C)はそれぞれ入力テレビジ
ョン信号及び補間されたテレビジョン信号の走査線の状
態を示す図である。上記第1図の時間軸変換回路2には
Y、I、Qの各信号に対し、第2図(A)のような回路
が含まれる。
FIG. 2(A) shows the conventionally known time axis conversion circuit 2.
FIGS. 2A and 2B are diagrams illustrating the states of scanning lines of an input television signal and an interpolated television signal, respectively. The time axis conversion circuit 2 shown in FIG. 1 includes circuits as shown in FIG. 2(A) for each of the Y, I, and Q signals.

以下説明の簡単のためY信号について説明する。The Y signal will be explained below to simplify the explanation.

入力端子6には(B)図のように1/60秒毎にインタ
レースされた現行のテレビジョン信1号に対応するY信
号が加えられる。信号の一部はフィールドメモリ7によ
り1フイ一ルド周期(1/60秒)遅延され、入力信号
ともども時間軸変換回路8.9に入力される。時間軸変
換回路8,9は時間軸を1/2に圧縮した信号に変換す
る。これらの出力信号を切換回路10によって1/2H
毎に切換ることにより出力端子11には水平走査周期が
1/2Hの時間軸変換した信号が得られる。したがって
、再生画像は(C)図に示すように水平走査線が倍増(
525本)されたテレビ画像が1/6o秒毎に得られる
。更にこの第2フイールドおよび第3フイールドがイン
タレースされるように水平、垂直駆動信号を作ると1フ
レーム(2フイールド)の水平走査線数が1050の画
像が得られる。
A Y signal corresponding to the current television signal 1 interlaced every 1/60 seconds is applied to the input terminal 6 as shown in FIG. A portion of the signal is delayed by one field period (1/60 second) by the field memory 7, and is input to the time axis conversion circuit 8.9 together with the input signal. The time axis conversion circuits 8 and 9 convert the signal into a signal whose time axis is compressed to 1/2. These output signals are converted to 1/2H by the switching circuit 10.
By switching each time, a time-base converted signal with a horizontal scanning period of 1/2H is obtained at the output terminal 11. Therefore, in the reproduced image, the horizontal scanning lines are doubled (
525) television images are obtained every 1/6o seconds. Further, if horizontal and vertical drive signals are generated so that the second field and the third field are interlaced, an image with 1050 horizontal scanning lines in one frame (two fields) is obtained.

しかしながら、(C)図の各フィールドの525本の走
査線中、半分の262t5本は前フィールドすなわち1
/60秒前の画像信号で補間して作った疑似的信号であ
るため、画像(被写体)が動く、時間的に変化の多い画
像の場合、前フィールドの画像と現フイールド画像を合
成したものであるため1/6o秒間の画像の変化(画像
の移動、明るさ、色の変化等)があったとき画質の劣化
をきたす。
However, among the 525 scanning lines of each field in the figure (C), half of the 262t5 scanning lines are from the previous field, that is, 1
/Since it is a pseudo signal created by interpolating the image signal from 60 seconds ago, if the image (subject) is moving or has many temporal changes, it is a composite of the previous field image and the current field image. Therefore, when there is a change in the image (image movement, brightness, color change, etc.) for 1/6o seconds, the image quality deteriorates.

第3図は本発明によるテレビジョン信号処理回路の原理
を説明するため、現行テレビジョン信号の連続する3フ
イールドの走査線の状態を分離して斜視図的に示したも
のである。同図において第1フイールドの破線、第2フ
イールドの点線、第3フイールドの実線が現実に送信さ
れた信号である。これらの信号から例えば第2フイール
ドの走査線Qとnの間に補間による疑似的走査線信号m
を作る場合、画像の動き情報によって、第2フイールド
の走査線α、nを使用したり、mと同じ位置にある第1
あるいは第3フイールドの走査線の信号を使用したりす
るものである。更に詳しく言えば、補間して作られる走
査線m上の画素Yを作る場合、被写体が動いているとき
は時間的に最も近似している同一フィールドの上下の走
査線Q。
In order to explain the principle of the television signal processing circuit according to the present invention, FIG. 3 is a perspective view showing the states of three consecutive fields of scanning lines of a current television signal. In the figure, the broken line in the first field, the dotted line in the second field, and the solid line in the third field are actually transmitted signals. From these signals, for example, a pseudo scanning line signal m is generated by interpolation between the scanning lines Q and n of the second field.
When creating an image, depending on the motion information of the image, the second field's scanning lines α and n may be used, or the first scanning line at the same position as m may be used.
Alternatively, the signal of the scanning line of the third field may be used. More specifically, when creating a pixel Y on a scanning line m created by interpolation, when the subject is moving, the upper and lower scanning lines Q of the same field are most closely approximated in terms of time.

nから補間する。又被写体の動きが少ない静止画に近い
場合は、空間領域で最も近いもの、すなわ ゛ち第1お
よび第3フイールドの上記画素と同一位置の画素X、Z
を利用する。
Interpolate from n. In addition, if the subject is close to a still image with little movement, the closest one in the spatial domain, i.e., pixels X and Z at the same position as the above pixels in the first and third fields.
Use.

なお、被写体が動いている場合には異った領域の画素を
利用するため原理的には解像度は劣化するが、人の視覚
は動いているものに対しては解像度が低下するという特
性があるため、上述の補間による解像度の低下は実質的
には障害とならない。
Note that if the subject is moving, the resolution will in principle deteriorate because pixels from different areas are used, but human vision has a characteristic that the resolution decreases for moving objects. Therefore, the reduction in resolution due to the interpolation described above does not substantially pose a problem.

第4図は本発明によるテレビジョン信号処理方式を実施
した装置の一実施例の要部構成図、すなわち時間軸変換
回路の構成を示すブロック図である。入力端子12から
入力されたテレビジョン信号(例えば輝度信号Y)はフ
ィールドメモリ14および15において、それぞれ26
21H,263H(Hは水平走査周期)だけ遅延される
。入力信号が第3図における第3フイールドの画素Z(
信号レベルをZで表す)の場合、フィールドメモリ15
の出力は丁度1フレーム前の第1フイールドのX(信号
レベルをXで表す)となる。上記信号Xおよび2は減算
回路19に加えられ、係数回路20により(Z−X)の
差信号、すなわち第2フイールドの画素Yの動きを表わ
す信号に変換される。
FIG. 4 is a block diagram showing the main part of an embodiment of an apparatus implementing the television signal processing method according to the present invention, that is, the structure of a time axis conversion circuit. The television signal (for example, luminance signal Y) inputted from the input terminal 12 is stored in the field memories 14 and 15, respectively.
It is delayed by 21H and 263H (H is the horizontal scanning period). If the input signal is the pixel Z (of the third field in FIG.
signal level is represented by Z), field memory 15
The output is X (the signal level is represented by X) of the first field exactly one frame before. The signals X and 2 are applied to the subtraction circuit 19 and converted by the coefficient circuit 20 into a (Z-X) difference signal, that is, a signal representing the movement of the pixel Y in the second field.

他方、フィールドメモリ14の出力は第2フイールドの
走査inの信号であり、これをラインメモリ16でIH
だけ遅延させ、走査線0の信号を得る。この走査線nと
Ωの平均値を加算回路17、係数回路18から求める。
On the other hand, the output of the field memory 14 is the scan in signal of the second field, which is sent to the line memory 16 by IH.
, and obtain the signal of scanning line 0. The average value of the scanning line n and Ω is obtained from the adding circuit 17 and the coefficient circuit 18.

これを同一フィールド内の信号からの補間値aとする。Let this be the interpolated value a from the signal within the same field.

この補間値aと。This interpolated value a.

前フィールドからの補間値b、及び動き係数回路20で
求めた動き係数k(0≦に≦1)とを用いて、補間すべ
き画素の値Yを Y=に−b+(17k)・a  ・・・・・・(1)と
して求める。乗算回路公ミニや21、加算回路23は上
式を求める回路である。
Using the interpolation value b from the previous field and the motion coefficient k (0≦≦1) obtained by the motion coefficient circuit 20, the value Y of the pixel to be interpolated is set to Y=−b+(17k)・a・...Find as (1). The multiplication circuit 21 and the addition circuit 23 are circuits for calculating the above equation.

第2フイールドの走査線nの信号と、上に得られた補間
信号Yから成る新らしい走査線mの信号とを時間軸変換
回路24.25に入力し、その出力を切換回路26で1
/2H周期で切換えることにより、出力端子13に所望
の走査線数を2倍とした高精細テレビ信号が得られる。
The signal of the scanning line n of the second field and the signal of the new scanning line m consisting of the interpolated signal Y obtained above are input to the time axis conversion circuit 24.25, and the output thereof is converted to 1 by the switching circuit 26.
By switching at the /2H period, a high-definition television signal with twice the desired number of scanning lines can be obtained at the output terminal 13.

上記実施例においては、静止画像の補間値すは前フィー
ルドの信号又としていたが、加算回路と1/2係数回路
とから、Xと2の平均値とすることもできる。こうする
と、微細な雑音成分が互いに打消され、より高品質の画
像を得ることができる。
In the above embodiment, the still image interpolation value is the signal of the previous field, but it can also be the average value of X and 2 using the addition circuit and the 1/2 coefficient circuit. In this way, minute noise components cancel each other out, making it possible to obtain a higher quality image.

第5図は本発明によるテレビジョン信号処理回路、特に
その要部をなす補間走査信号の作成部の他の実施例の構
成を示す図である。
FIG. 5 is a diagram showing the configuration of another embodiment of the television signal processing circuit according to the present invention, particularly the interpolation scanning signal generating section which constitutes the main part thereof.

第4図に示す実施例では、走査線2倍化後の走査方式は
1フレームの走査線が525本で1/60秒毎にフレー
ム信号が発生し、インタレースを行なわないものである
が、第5図に示す実施例は、更にインタレースを行なう
ものである。同図の構成要素において第4図の構成要素
し実質的に同一の番号を付し、その詳細な説明を省く。
In the embodiment shown in FIG. 4, the scanning method after doubling the scanning lines is such that one frame has 525 scanning lines, a frame signal is generated every 1/60 second, and no interlacing is performed. The embodiment shown in FIG. 5 further performs interlacing. Components in FIG. 4 are designated by substantially the same numbers as those in FIG. 4, and detailed explanation thereof will be omitted.

本実施例においてフィールドメモリ14の出力信号(補
間される信号)並び、この信号より1フイールド前及び
後の信号を加算回路17と係数回路18で得た平均値の
信号は、前者は直接あるいはIHの遅延を得るラインメ
モリ29を経て、後者は直接あるいはLH,2Hの遅延
を得るラインメモリ26.27.28を経て、係数回路
群30に加えられる。係数回路群は、後述する理由によ
って、O印の中の数値を掛ける。上記係数回路の出力は
直接に、あるいは加算回路群31を介し、更に切換スイ
ッチ32,33,34,35を経て、加算回路aj、3
7あるいは減算回路38.39に加えられる。減算回路
の出力は乗算回路40゜41を経て上記加算回路36.
37に加えられる。
In this embodiment, the output signal of the field memory 14 (signal to be interpolated) and the signals one field before and after this signal are obtained by the adder circuit 17 and the coefficient circuit 18, and the average value signal is obtained by using the former directly or by IH. The latter is applied to the coefficient circuit group 30 either directly or via line memories 26, 27, and 28 that obtain delays of LH and 2H. The coefficient circuit group multiplies the value in the O mark for reasons described later. The output of the coefficient circuit is outputted directly or via the adder circuit group 31 and further through the changeover switches 32, 33, 34, 35 to the adder circuits aj, 3.
7 or added to subtraction circuits 38 and 39. The output of the subtraction circuit passes through the multiplication circuits 40 and 41 and is then sent to the addition circuit 36.
Added to 37.

加算回路36.37の出方はそれぞれ時間軸変換回路2
4,26で1/2に時間軸を圧縮される。
The way the adder circuits 36 and 37 are output is the time axis conversion circuit 2.
4.26, the time axis is compressed to 1/2.

切換スイッチ26は上記時間軸変換回路24゜記係数回
路群30によって掛けられた係数を調整するための係数
回路42を経て走査線数が2倍化されかつインタレース
された信号となる。なお。
The changeover switch 26 passes through a coefficient circuit 42 for adjusting the coefficient multiplied by the coefficient circuit group 30 described in the time axis conversion circuit 24, and then becomes an interlaced signal with the number of scanning lines doubled. In addition.

上記時間軸変換部をディジタル回路で構成した場合、上
記係数回路42の出力側にD/A変換回路が付加される
。上記実施例の動作原理を第6図、第7図および第8図
によって説明する。第6図は現行テレビジョン信号と上
記第5図の実施例によって走査線数を変換しかつインタ
レースしたテレビジョン信号の走査線の位置関係を同一
図面上に示したもので、同図中、実線、破線、点線は走
査線の位置を示し、現行テレビジョン信号は第1フイー
ルド(実線○印)と第2フイールド(破線Δ印)で構成
され、上記実施例の走査線の信号は第1フイールドは上
記現在テレビジョン信号の走査線である実線及び破線(
・印で示す)の位置を走査し、第2フイールドは上記第
1フイールドの走査線間をインタレースした点線(ム印
で示す)の位置を走査する。
When the time axis conversion section is constructed from a digital circuit, a D/A conversion circuit is added to the output side of the coefficient circuit 42. The operating principle of the above embodiment will be explained with reference to FIGS. 6, 7, and 8. FIG. 6 shows, on the same drawing, the positional relationship of the scanning lines of a current television signal and a television signal whose number of scanning lines has been converted and interlaced according to the embodiment shown in FIG. Solid lines, broken lines, and dotted lines indicate the positions of the scanning lines. Current television signals are composed of a first field (solid line ○ mark) and a second field (dashed line Δ mark), and the scanning line signal in the above embodiment is composed of the first field (solid line ○ mark) and the second field (dashed line Δ mark). The fields shown above are the solid lines and dashed lines (which are the scanning lines of the current television signal).
The second field scans the position of the dotted line (indicated by the square mark) that is interlaced between the scanning lines of the first field.

本実施例は第5図からも分るように、動き情報によって
補間の動作が変る(回路19,20゜41.40等)と
共に係数回路群3o、加算回路群31等によって、下達
の理由によって信号の周波数特性の改善が図られている
As can be seen from FIG. 5, in this embodiment, the interpolation operation changes depending on the motion information (circuits 19, 20, 41, 40, etc.), and the coefficient circuit group 3o, adder circuit group 31, etc. Efforts are being made to improve the frequency characteristics of the signal.

画面の垂直方向に対しては1画像は走査線により標本化
されたものと見なせる。走査線数を垂直方向の標本化周
波数単位とすると、現行テレビジョン信号は標本化周波
数525本であり、そのうちのフィールド画像について
は262.5本となる。すなわち、先の実施例の議論か
ら、現行テレビ信号の静止画像における標本化周波数は
525本、動画像のそれは262.5本とみなすことが
できる。また走査線2倍化(インタレース有)後の標本
化周波数は1050本である。走査線2倍化処理は、垂
直方向の標本点間を補間する処理回路を設計する問題と
等価である。第7図は画像の垂直方向の標本化周波数f
Vを走査線数を単位として横軸に表わしたもので、26
2.5と525がそれぞれフィールド画像(動画像)、
およびフレーム画像(静止画像)の標本化周波数、10
50が変換後の標本化周波数fsを示す。したがって、
補間回路は一種の補間フィルタを構成し0〜525の帯
域のうち、(変換前の標本化周波数)/2の帯域を通過
帯域とし、a本化周波数およびその整数倍の周波数を中
心として生じている高調波成分を抑圧する低域通過フィ
ルタ(LPF)として設計できる。すなわち、動画像の
場合には標本化周波数はフィールド内の走査線周波数(
262,5)であるから、その172以下の垂直周波数
成分を通過させるLPFとなり、静止画像では同様にフ
レーム内の走査線周波数(525本)の172以下を通
過させるLPFとなる。第7図の曲線Hm(t”)、 
Hs(f)は補間フィルタの周波数特性を示すもので、
Hm (f )は動画像に対するLPF。
In the vertical direction of the screen, one image can be considered to be sampled by scanning lines. If the number of scanning lines is taken as a sampling frequency unit in the vertical direction, the current television signal has a sampling frequency of 525 lines, of which the sampling frequency is 262.5 lines for field images. That is, from the discussion of the previous embodiment, it can be considered that the sampling frequency of a still image of the current television signal is 525 lines, and that of a moving image is 262.5 lines. Furthermore, the sampling frequency after scanning line doubling (with interlacing) is 1050 lines. The scanning line doubling process is equivalent to the problem of designing a processing circuit that interpolates between sample points in the vertical direction. Figure 7 shows the sampling frequency f in the vertical direction of the image.
V is expressed on the horizontal axis using the number of scanning lines as a unit, and is 26
2.5 and 525 are field images (moving images), respectively.
and the sampling frequency of the frame image (still image), 10
50 indicates the sampling frequency fs after conversion. therefore,
The interpolation circuit constitutes a kind of interpolation filter, and out of the band 0 to 525, the pass band is (sampling frequency before conversion)/2, and the signal is generated around the a main frequency and frequencies that are integral multiples thereof. It can be designed as a low-pass filter (LPF) that suppresses harmonic components. In other words, in the case of moving images, the sampling frequency is the scanning line frequency within the field (
262,5), it becomes an LPF that passes vertical frequency components of 172 or less, and similarly for a still image, it becomes an LPF that passes 172 or less of the scanning line frequency (525 lines) in the frame. Curve Hm(t”) in FIG.
Hs(f) indicates the frequency characteristic of the interpolation filter,
Hm (f) is the LPF for moving images.

Hs(f)は静止画像に対するLPFである。その伝達
特性は次式で表わされる。
Hs(f) is the LPF for a still image. Its transfer characteristic is expressed by the following equation.

・・・・・・(2) 2 π 式(2)の周波数特性を持つフィルタのインパルス応答
は標本化周期(すなわち変換後の走査線間隔)毎の値と
して(1,2,3,4,3,2,1)716と表わされ
る。これは標本値を直線で補間する補間フィルタである
。この動画に対する処理モードでは同一フィールドの信
号しか利用できないため、第8図に動画モードとして示
すように、インパルス応答の4標本化周期毎に入力信号
の標本値があるため、第1フイールドでは、実線で示す
走査線(O印)から・印の走査線の信号を補間し、第2
フイールドでは破線で示す走査線(△印)からム印の走
査線を図示の係数(6,2)で補間することとなる。
......(2) 2 π The impulse response of a filter with the frequency characteristic expressed by equation (2) is expressed as (1, 2, 3, 4, 3,2,1)716. This is an interpolation filter that linearly interpolates sample values. In this video processing mode, only signals from the same field can be used, so as shown in the video mode in Figure 8, there is a sample value of the input signal every four sampling periods of the impulse response, so in the first field, the solid line Interpolates the signal from the scanning line indicated by (O mark) to the scanning line marked by .
In the field, the scanning line indicated by the dashed line (Δ) is interpolated from the scanning line indicated by the mu mark using the coefficient (6, 2) shown in the figure.

静止画モードの場合、入力信号の走査線全てが補間に利
用できる。式(3)のインパルス応答は(−1,−1,
5,10,2,−1,−1)/16であるから、第1フ
イールドでは実線で示す走査線(○印)及び破線で示す
(Δ印)走査線から・印を、第2フイールドでは入力走
査線(0,Δ印)からム印の信号を図示の係数で補間す
ることにより、第7図で示した周波数特性をもつ信号が
得られる。すなわち、第5図において、フィールドメモ
リ14および15とラインメモリ27.28゜29によ
って第8図の垂直方向の位置を決定し、スイッチ32,
33,34および35が、第8図の動画モードおよび静
止画モードにおける第1フイールドおよび第2フイール
ドを交互(1/60秒毎に)切換え、動画モードと静止
画モードの混合は動き検出回路19、係数制御回路20
によって係数回路40.41の係数におよび(1−k)
を絵素単位で変化させることにより行なう。
In still image mode, all scan lines of the input signal are available for interpolation. The impulse response of equation (3) is (-1, -1,
5, 10, 2, -1, -1)/16, so in the first field, from the scanning line shown by the solid line (○ mark) and by the scanning line shown by the broken line (Δ mark), the mark is drawn from the scanning line, and in the second field, the mark is By interpolating the signal marked with mu from the input scanning line (marked 0, Δ) with the coefficients shown, a signal having the frequency characteristics shown in FIG. 7 is obtained. That is, in FIG. 5, the vertical position in FIG. 8 is determined by field memories 14 and 15 and line memories 27, 28° 29,
33, 34, and 35 alternately (every 1/60 seconds) switch the first field and the second field in the moving image mode and still image mode shown in FIG. , coefficient control circuit 20
The coefficients of the coefficient circuit 40.41 are given by and (1-k)
This is done by changing the image element by picture element.

この静止画モードの走査線補間回路では、垂直高周波成
分の利得が直流よりも大きく、より精細度の高い画像が
表示できる。
In this still image mode scanning line interpolation circuit, the gain of the vertical high frequency component is larger than that of direct current, and an image with higher definition can be displayed.

以上の説明では、走査線数が525本のテレビジョン方
式について述べたが、他の走査方式のテレビジョン信号
(例えばPAL方式等)にても同様に処理できる。また
実施例では単色テレビ信号として説明したが、カラーテ
レビ信号についても3J7?を色信号あるいは輝度、色
差信号ごとに同様の回路を設けることにより、同様に変
換できることは明らかである。
In the above description, a television system with 525 scanning lines has been described, but television signals of other scanning systems (for example, PAL system, etc.) can be similarly processed. Furthermore, although the embodiment has been explained using a monochromatic television signal, 3J7? It is clear that similar conversion can be performed by providing similar circuits for each color signal, luminance, and color difference signal.

また実施例で述べた補間フィルタの係数は一実施例を示
したにすぎず、他の係数にても同様に実現できることは
明らかである。
Further, the coefficients of the interpolation filter described in the embodiment are merely an example, and it is obvious that the present invention can be similarly implemented using other coefficients.

本発明によれば、テレビジョン信号のうち、被写体が静
止した部分では、フレームにわたる2フイールドの全走
査線の情報を利用して、走査線数を2倍化した高精細を
画像が得られる。さらに、動画像部分では、フィールド
内の走査線を利用して、走査線数を倍増する処理を行な
っていため、動きによる劣化の少ない画像が得られ、現
行テレビ信号を高精細、高品質画像に変換表示でき、経
済的な高精細テレビ伝送システムが実現できる。
According to the present invention, in a portion of a television signal where a subject is stationary, a high-definition image with twice the number of scanning lines can be obtained by using information on all scanning lines of two fields spanning the frame. Furthermore, in the moving image part, the scanning lines within the field are used to double the number of scanning lines, resulting in images with less deterioration due to movement, converting current television signals into high-definition, high-quality images. It can be converted and displayed, and an economical high-definition television transmission system can be realized.

さらに将来テレビカメラから全てが走査線数が2倍化し
た高精細テレビが実現した場合、現行テレビ番組も本発
明方式により高精細テレビ信号に変換できるため、高精
細テレビとして表示できる番組が増大し、高精細テレビ
の普及に大いなる効果が期待できる。はだ1本発明の処
理方式により高精細化したテレビ信号を電子式印刷に利
用すれば、任意のテレビ画像を劣化少なく高精細画像と
して印刷できる。
Furthermore, in the future, if high-definition televisions with twice the number of scanning lines from television cameras are realized, current television programs can be converted to high-definition television signals using the method of the present invention, so the number of programs that can be displayed on high-definition televisions will increase. , we can expect a great effect on the spread of high-definition television. If a television signal made high in definition by the processing method of the present invention is used for electronic printing, any television image can be printed as a high definition image with little deterioration.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は入力テレビジョン信号の走査線を2倍化したテ
レビジョン受像機の一般的構成を示すブロック図、第2
図は上記第1図の時間軸変換回路2の原理説明のための
ブロック図およびその動作説明のためのフィールド内の
走査線の関係を示す図、第3図は本発明の原理説明のた
めのテレビジョン信号3フイールドにおける走査線の関
係を示す図、第4図及び第5図は本発明によるテレビジ
ョン信号処理回路の要部をなす補間信号を得る手段の実
施例の回路図、第6図、第7図および第8図はいずれも
第5図の実施例の動作説明のための図でそれぞれ入力テ
レビジョン信号と補間されたテレビジョン信号の走査線
の位置関係を示す図、補間回路が形成するフィルタの周
波数特性図ならび走査線と第5図の実施例における係数
回路群の係数との関係を示す図である。 1・・・復調装置、2,24.25・・・時間軸変換回
路、3・・・同期信号変換装置、4・・・映像増幅回路
、5・・・ディスプレイ装置、6.12・・・入力端子
、7・・・フィールドメモリ、8,9,24,25・・
・時間軸変換回路、10.26・・・切換回路、11.
13・・・出力端子、14,15,16,27,28.
29・・・遅延メモリ、17,23,36.37・・・
加算回路、18.42・・・係数回路、19,38,3
9・・・減算回路、20・・・係数回路、21,22,
40.41・・・乗算回路。 参 l  図 CA) (J)                      
 ((、ンキJ ロ ネ 4 目 V、S  旧
Figure 1 is a block diagram showing the general configuration of a television receiver in which the scanning lines of the input television signal are doubled;
The figure is a block diagram for explaining the principle of the time axis conversion circuit 2 in Fig. 1 and a diagram showing the relationship of scanning lines in the field for explaining its operation. FIGS. 4 and 5 are diagrams showing the relationship between scanning lines in three fields of television signals; FIGS. 4 and 5 are circuit diagrams of an embodiment of means for obtaining an interpolation signal, which constitutes a main part of the television signal processing circuit according to the present invention; and FIG. , 7 and 8 are diagrams for explaining the operation of the embodiment of FIG. 5, respectively, and are diagrams showing the positional relationship between the scanning lines of the input television signal and the interpolated television signal, and the interpolation circuit. FIG. 6 is a diagram showing a frequency characteristic diagram of a filter to be formed and a relationship between scanning lines and coefficients of a coefficient circuit group in the embodiment of FIG. 5; DESCRIPTION OF SYMBOLS 1... Demodulation device, 2, 24.25... Time axis conversion circuit, 3... Synchronization signal conversion device, 4... Video amplification circuit, 5... Display device, 6.12... Input terminal, 7...Field memory, 8, 9, 24, 25...
- Time axis conversion circuit, 10.26... switching circuit, 11.
13... Output terminal, 14, 15, 16, 27, 28.
29...Delay memory, 17, 23, 36.37...
Addition circuit, 18.42... Coefficient circuit, 19, 38, 3
9... Subtraction circuit, 20... Coefficient circuit, 21, 22,
40.41... Multiplication circuit. Reference l Figure CA) (J)
((, Nki J Rone 4th V, S old

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1、インタレース走査されたテレビジョン信号を入力し
、フィールドメモリを有する走査線補間回路と時間軸変
換回路とにより高速走査されたテレビジョン信号を得る
テレビジョン信号処理回路において、 フレーム画像を構成する複数の走査線の信号を加重加算
して成り、その垂直高周波成分利得が直流利得よりも大
となる周波数特性を有することを特徴とするテレビジョ
ン信号処理回路。 2、第1項記載のテレビジョン信号処理回路において、 入力テレビジョン信号から被写体の動きを検出する動き
検出回路を有し、上記動き検出回路の出力により上記走
査線補間回路が、直流利得より大となる垂直高周波成分
の利得を動きより変化させるように構成された ことを特徴とするテレビジョン信号処理回路。
[Claims] 1. In a television signal processing circuit which inputs an interlaced scanned television signal and obtains a high-speed scanned television signal by a scanning line interpolation circuit having a field memory and a time axis conversion circuit. A television signal processing circuit comprising a weighted addition of signals of a plurality of scanning lines constituting a frame image, and having a frequency characteristic in which a vertical high frequency component gain is larger than a DC gain. 2. The television signal processing circuit according to item 1, further comprising a motion detection circuit that detects the movement of a subject from the input television signal, and the scanning line interpolation circuit has a gain greater than a DC gain based on the output of the motion detection circuit. A television signal processing circuit characterized in that it is configured to change the gain of a vertical high frequency component according to motion.
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Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5434615A (en) * 1977-08-23 1979-03-14 Oki Electric Ind Co Ltd Converting system for standard system of television
JPS54138325A (en) * 1978-04-19 1979-10-26 Nippon Hoso Kyokai <Nhk> Display system of picture signal

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