TECHNISCHER HINTERGRUND DER ERFINDUNG
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Die vorliegende Erfindung betrifft ein Gerät bzw. eine
Vorrichtung zur Verarbeitung von Bildsignalen, die Bildsignale
verarbeitet, die hinsichtlich ihres Basisbandsignalformats
unterschiedlich sind, wie z.B. ein NTSC-Signal und ein MUSE-
Signal.
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Als ein Bildsignalübertragungssystein wurde ein MUSE-System
vorgeschlagen, welches ein hochauflösendes Fernsehsignal, das
1 125 Abtastzeilen hat, in ein Signal bei etwa 8,1 MHz
mittels mehrfacher sub-Nyquist-Abtastverarbeitung
bandbreitenkomprimiert hat. Dieses Übertragungssystem, wie in NHK GIJUTU
KENKYU "DEVELOPMENT FOR THE MUSE SYSTEM", Band 39, Nr. 2,
1987, aufgezeigt, führt die verschobene sub-Nyquist-Abtastung
zwischen Teilbildern, zwischen Halbbildern und Zeilen durch,
so daß die sub-Abtastphase vier Halbbilder einschließt.
Grundsätzlich muß ein Fernseheinpfänger für hochauflösende
Fernsehsendungen nur das vorstehend genannte MUSE-Signal
decodieren, um ein hochauflösendes Fernsehbild
wiederherzustellen.
Es wird jedoch von dem Empfänger erwartet, daß er auch
die NTSC-Fernsehsendungen verarbeiten kann, welche
gegenwärtig eingesetzt werden. Wenn dies verwirklicht werden kann,
wird der Empfänger preiswert und auch sein Nutzwert kann
gesteigert werden.
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Der Stand der Technik zu diesem Zweck ist in der JP-A-62-
206977 mit dem Titel "High Definition Digital Television
Receiver" aufgezeigt. In dem Gerät wird, wie in Figur 2
dargestellt, ein NTSC-Signal, welches einem
NTSC-Signaleingangsanschluß 1 zugeführt wurde, sowohl einem Anschluß eines
Schalters 2 als auch einer NTSC-Signalverarbeitungsschaltung 3
zugeführt. Das NTSC-Signal wird durch den Schalter 2
ausgewählt, welcher mit der durch eine durchgezogene Linie
dargestellten Seite verbunden ist, unter Verwendung eines
Steuersignals von einem Steueranschluß, welches zu einem ersten
Halbbildspeicher 5 zu senden ist; dieser Halbbildspeicher 5
und ein zweiter Halbbildspeicher 6, der mit dem ersten
Halbbildspeicher 6 (richtig: 5) in Kaskadenverbindung steht, sind
so ausgelegt, daß sie für die NTSC-Signalverarbeitung durch
ein Steuersignal von einer Leitungsverbindung 41 geeignet
sind. Das zwei Halbbilder vorher betreffende NTSC-Signal wird
der NTSC-Signalverarbeitungsschaltung 3 durch einen Schalter
7 zugeführt, welchem das Ausgangssignal von dem zweiten
Halbbildspeicher zugeführt wird, und der mit der durch eine
durchgezogene Linie angegebenen Seite sowie einer
Leitungsverbindung 71 verbunden ist. Auch wird das ein Halbbild
vorher betreffende NTSC-Signal der
NTSC-Signalverarbeitungsschaltung 3 durch eine Leitungsverbindung 51 zugeführt. Nach
der Ausführung einer vorbestimmten Verarbeitung sendet die
NTSC-Signalverarbeitungsschaltung 3 ein auf dem NTSC-Signal
basierendes Bildsignal als ein erstes Ausgangssignal zu einem
ersten Signalausgangsanschluß 10.
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Andererseits sind in dem Fall, in dem ein einem
MUSE-Signaleingangsanschluß zugeführtes MUSE-Signal zu verarbeiten
ist, die Schalter 2 und 7 mit der durch eine unterbrochene
Linie dargestellten Seite verbunden, welche dem vorstehend
genannten Fall entgegengesetzt ist. Auch sind der erste
Halbbildspeicher 5 und der zweite Halbbildspeicher 2 so
ausgelegt, daß sie für die MUSE-Signalverarbeitung durch das
Steuersignal von der Leitungsverbindung 41 geeignet sind. Auf
diese Weise werden die MUSE-Signale einer
MUSE-Signalverarbeitungsschaltung 9 zugeführt. Nachdem eine vorbestimmte
Verarbeitung durchgeführt wurde, sendet die
MUSE-Signalverarbeitungsschaltung ein hochauflösendes Fernsehbildsignal an einen
zweiten Signalausgangsanschluß 80, welches durch Decodieren
eines bandbreitenkomprimierten Signals erhalten wurde.
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Der vorstehend beschriebene Stand der Technik hat jedoch den
folgenden Nachteil. Bei dein Stand der Technik werden nur der
erste und der zweite Halbbildspeicher 5 und 6 (die eine
Speicherkapazität von jeweils etwa 4 Mbit haben), welche
prinzipiell zur Verarbeitung der MUSE-Signale erforderlich sind,
ebenfalls zur Verarbeitung der NTSC-Signale verwendet. Die
anderen Signalverarbeitungsschaltungen sind einzeln
vorgesehen. Daher ist es schwierig, die Herstellungskosten des
Fernsehempfängers nach dein Stand der Technik stark zu verringern.
Um dies zu verwirklichen, ist es erforderlich, die
Signalverarbeitungsschaltungen beträchtlich zu vereinfachen.
KURZBESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
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Es ist eine Aufgabe der Erfindung, eine
Bildsignalverarbeitungsschaltung zu schaffen, die sowohl eine
Signalverarbeitung hoher Qualität als auch niedrige Herstellungskosten
verwirklichen kann, indem MUSE-Signale und NTSC-Signale von
einer im wesentlichen gemeinsamen Signalverarbeitungsschaltung
verarbeitet werden.
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Die Merkmale der Erfindung sind in Anspruch 1 dargelegt.
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Die Halbbildverzögerungseinrichtung verzögert ein
Eingangsbildsignal, um zwei Arten von Bildsignalen ein Halbbild oder
zwei Halbbilder vor dem aktuellen Halbbild zu erzeugen. Die
Bewegungserfassungseinrichtung, welcher diese Bildsignale
zugeführt werden, ist aus der Bewegungserfassungsschaltung für
einen Ein-Halbbild-Intervall zur Erzeugung eines ersten
Bewegungssignals auf der Basis eines Differenzsignals mit einein
Ein-Halbbild-Intervall, der Bewegungserfassungsschaltung für
einen Zwei-Halbbilder-Intervall zur Erzeugung eine zweiten
Bewegungssignals, basierend auf einem Differenzsignal mit
einem Zwei-Halbbilder-Intervall, und der
Zusammensetzungsschaltung zur Zusammensetzung des ersten und des zweiten
Bewegungssignals zu einem zusammengesetzten Bewegungssignal,
welches der Mischeinrichtung als ein Steuersignal zugeführt
wird, aufgebaut. Die Verarbeitungseinrichtung steuert die
Bewegungserfassungsschaltung für einen Ein-Halbbild-Intervall
und die Bewegungserfassungsschaltung für einen
Zwei-Halbbilder-Intervall sowohl für den NTSC-Signalmodus als auch den
MUSE-Signalmodus, so daß der erstere eine Verarbeitung eines
Signals schmaler Bandbreite ausführt, um so nur für die
Niederfrequenzsignalkomponente frei von einer sogenannten
Signalaliaskomponente aufgrund der Kompression eines
sub-Nyquist-Abtastbandes und einer frequenzmultiplexbehandelten
Signalkomponente zu arbeiten, und der letztere eine Breitband-
Signalverarbeitung durchführt, um so im wesentlichen nicht
das Signalband zu begrenzen. Die
Bewegtbildverarbeitungseinrichtung führt eine räumliche Filterverarbeitung für ein
Eingangssignal des aktuellen Halbbildes durch, um ein erstes
Bildsignal zu erzeugen. Die Standbildverarbeitungseinrichtung
führt unter Verwendung des Bildsignals des aktuellen
Halbbildes und eines Halbbildes vor diesem eine
Interpolationsverarbeitung zwischen den Halbbildern für das MUSE-Signal aus und
führt eine arithmetische Operation zwischen den Halbbildern
für das NTSC-Signal aus, um eine
Trägerchrominanzsignalkomponente von der frequenzmultiplexbehandelten Signalkomponente
zu entfernen, wodurch ein zweites Bildsignal erzeugt wird.
KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
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Fig. 1 ist ein Blockdiagramm einer
Bildsignalverarbeitungsvorrichtung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden
Erfindung; und
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Fig. 2 ist ein Blockdiagramm einer
Bildsignalverarbeitungsvorrichtung gemäß dem Stand der Technik.
BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
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Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung werden unter
Bezug auf Fig. 1 erläutert.
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Fig. 1 ist ein Blockdiagramm einer
Bildsignalverarbeitungsvorrichtung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden
Erfindung. Ein NTSC-Signal oder ein MUSE-Signal, welche
Signaleingangsanschlüssen 11 bzw. 81 zugeführt werden, wird
durch einen Schalter 21 ausgewählt. Eine
Halbbildverzögerungsschaltung 500 ist aus einem ersten Halbbildspeicher 50
und einem zweiten Halbbildspeicher 60 zusammengesetzt. Dieser
erste und zweite Halbbildspeicher 50 und 60 werden für jedes
durch den Schalter 21 zugeführte Signal von einem
Modussteuersignal gesteuert, welches durch eine Leitungsverbindung 42
von einem Anschluß 40 gesendet wird, so daß sie jeweils ein
Halbbild enthalten. Es sei nun angenommen, daß das
NTSC-Signal von dem Anschluß 11 durch den Schalter 21 unter der
Steuerung eines Steuersignals ausgewählt wurde, welches von
einem Anschluß 40 zugeführt wird. In diesem Fall werden alle
Bildsignalkomponenten, die mit dein Trägerchrominanzsignal
frequenzmultiplexbehandelt wurden, einer
Halbbildverzögerungsbearbeitung unterworfen, um die ein Halbbild vorher und
zwei Halbbilder vorher betreffenden NTSC-Signale zu einer
Leitungsverbindung 52 bzw. einer Leitungsverbindung 61 zu
senden.
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In einer Bewegungserfassungsschaltung für einen Ein-Halbbild-
Intervall 600, welcher das ein Halbbild vorher betreffende
Signal und ein Eingangssignal von der Leitungsverbindung 52
und einer Leitungsverbindung 22 zugeführt werden, extrahiert
eine erste Signalverarbeitungsschaltung 601 aus den
jeweiligen Signalen die Niederfrequenzbandkomponenten, die nicht die
Trägerchrominanzsignale enthalten (z.B. Luminanzsignale von
bis zu etwa 2 MHz), und eine Subtraktionseinrichtung 602
gewinnt eine Differenzsignalkomponente mit einem Ein-Halbbild-
Intervall zwischen den jeweiligen Signalen. Diese
Differenzsignalkomponente wird einer Absolutwertverarbeitung
unterzogen und anschließend an eine Leitungsverbindung 603 direkt
oder je nach Erfordernis über eine gewünschte
Signalverarbeitung als Bewegungserfassungssignal eines Halbbildes,
basierend auf der Differenzsignalkomponente mit einem
Ein-Halbbild-Intervall, gesendet.
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In einer Bewegungserfassungsschaltung für einen
Zwei-Halbbilder-Intervall 610, welcher das Eingangssignal und das zwei
Halbbilder vorher betreffende NTSC-Signal durch eine
Leitungsverbindung 23 und eine Leitungsverbindung 61 zugeführt
werden, führt eine Subtraktionseinrichtung 611 eine direkte
Subtraktion aller Bildsignalkomponenten des NTSC-Signals aus,
welche relativ um zwei Halbbilder verschieden sind, da alle
Signalkomponenten für ein Standbild in Phase sind. Die auf
diese Weise erzielte Differenzsignalkomponente mit einem
Zwei-Halbbilder-Intervall wird der Absolutwertverarbeitung
unterzogen und anschließend direkt oder je nach Erfordernis
mit einer Signalverarbeitung an einen dritten
Halbbildspeicher 612 und eine zweite Signalverarbeitung 613 gesendet. Die
zweite Signalverarbeitungsschaltung 613, welcher ein
Ausgangssignal von dem dritten Halbbildspeicher 612 und ein
Ausgangssignal von der Subtraktionseinrichtung 611 durch eine
Leitungsverbindung 614 bzw. eine Leitungsverbindung 615
ansprechend auf das durch die Leitungsverbindung zugeführte
Modussteuersignal zugeführt werden, sendet ein größeres der
vorstehend genannten Ausgangssignale oder einen
Durchschnittswert derselben an eine Leitungsverbindung 616 als ein
Bewegungserfassungssignal mit einem Zwei-Halbbilder-Intervall
auf der Basis des Differenzsignals mit einem Zwei-Halbbilder-
Intervall.
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Eine Zusammensetzungsschaltung 617, an welche das
Bewegungserfassungssignal mit einem Ein-Halbbild-Intervall und das
Bewegungserfassungssignal mit einem Zwei-Halbbilder-Intervall
durch die Zustandsleitungen 603 und 616 zugeführt werden,
wählt das größere von diesen aus oder nimmt einen
Durchschnittswert derselben, um diesen als ein zusammengesetztes
Bewegungssignal an eine Leitungsverbindung 618 zu senden.
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Eine Bewegtbildverarbeitungsschaltung 300 ist aus einer
ersten Tiefpassfilterschaltung (LPF) zusammengesetzt, welcher
das NTSC-Signal als ein Eingangssignal durch die
Leitungsverbindung 24 und einen Schalter 302 zugeführt wird. Diese
Bewegtbildverarbeitungsschaltung 300 wird durch das
Modusauswählsignal gesteuert, welches durch die Leitungsverbindung 42
zugeführt wird, so daß ein Ausgangssignal von einem zweiten
Tiefpassfilter (LPF) 401 einer
Standbildverarbeitungsschaltung 400 von dem Schalter 302 ausgewählt und zu einem Eingang
einer Mischschaltung 70 durch eine Leitungsverbindung 303
gesendet wird.
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Das zweite LPF 401 extrahiert die Luminanzsignalkomponente
von dem NTSC-Signal zu dem aktuellen Halbbild durch die
zweidimensionale räumliche Filterverarbeitung, welche die
Korrelation zwischen den Bildsignalen in einer horizontalen und
einer vertikalen Richtung verwendet, um es an eine
Leitungsverbindung 402 als das Luminanzsignal für das bewegte Bild zu
senden. Daher wird das Luminanzsignal, das der Verarbeitung
innerhalb des aktuellen Halbbildes unterzogen wurde, der
Leitungsverbindung 303 der Bewegtbildverarbeitungsschaltung 300
zugeführt. Ein drittes LPF 403, welchem das ein Halbbild
vorher betreffende NTSC-Signal durch die Leitungsverbindung 52
zugeführt wird, sendet ein ein Halbbild vorher betreffendes
Luminanzsignal in derselben Weise wie bei dem zweiten LPF an
eine Leitungsverbindung 404. Wie der Schalter 302 dienen
Schalter 405 und 406 in Übereinstimmung mit dem
Modussteuersignal von der Leitungsverbindung 42 dazu, die
Ausgangssignale von dem zweiten und dem dritten LPF auszuwählen, um das
aktuelle Halbbildsignal und das ein Halbbild vorher
betreffende Signal, welche relativ um ein Halbbild verschieden
sind, einer dritten Signalverarbeitungsschaltung 407
zuzuführen.
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Die dritte Signalverarbeitungsschaltung 407 wird durch das
vorstehend genannte Modussteuersignal gesteuert, um die
Addition von NTSC-Signalen durchzuführen, und entfernt durch die
Halbbildkorrelationsverarbeitung die
Trägerchrominanzsignalkomponente für das Standbild von dem Eingangssignal, wobei
das Trägerchrominanzsignal in der Bildkomponente mit einer
geringeren Korrelation in der horizontalen oder vertikalen
Richtung verbleibt, um so das Luminanzsignal für das
Standbild an eine Leitungsverbindung zu senden.
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Der Mischschaltung 70 werden somit die Luminanzsignale für
das Bewegtbild und das Standbild durch die
Leitungsverbindungen 303 bzw. 408 zugeführt. Unter Verwendung des
zusammengesetzten Bewegungssignals von der Leitungsverbindung 618 als
ein Steuersignal mischt die Mischschaltung 70 diese
Luminanzsignale in einem vorbestiminten Verhältnis und wählt ferner
das Luminanzsignal auf der Seite der Leitungsverbindung 408
oder 303 für den vollständigen Standbildteil oder
Bewegtbildteil. Das auf diese Weise erhaltene Luminanzsignal wird zu
einem Signalausgangsanschluß gesendet.
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Nachfolgend wird ein Fall erläutert, in dem ein Steuersignal
zur Verarbeitung eines MUSE-Signals dem Anschluß 40 zugeführt
wird. In diesem Fall werden die Schalter 21, 302, 405 und 406
durch das Modussteuersignal gesteuert, um so den
Signalauswählzustand im Gegensatz zu dem Fall, in dem das NTSC-Signal,
wie in Fig. 1 dargestellt, ausgewählt wird, zu schaffen.
Somit führen der erste bis dritte Halbbildspeicher 50, 60 und
612 eine Verzögerungsverarbeitung um ein Halbbild für das
MUSE-Signal durch; die Halbbildspeicher 50 und 60 senden
daher das ein Halbbild vorher betreffende MUSE-Signal und das
zwei Halbbilder vorher betreffende MUSE-Signal jeweils an die
Leitungsverbindungen 52 und 61.
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Die erste Signalverarbeitungsschaltung 601 wird durch das
Modussteuersignal gesteuert, so daß sie für das aktuelle
Halbbildsignal und das ein Halbbild vorher betreffende Signal die
Niederfrequenzsignalkomponente bei bis zu etwa 4 MHz frei von
Signalaliaskomponente extrahiert, welche bedingt durch die
sub-Nyquist-Abtastverarbeitung erzeugt wurde. Die
Subtraktionseinsrichtung 602 erzeugt ein Differenzsignal mit einem
Ein-Halbbild-Intervall und das darauf basierende Erfassungs-
Signal mit einem Ein-Halbbild-Intervall wird zu der
Leitungsverbindung 603 gesendet.
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In der Bewegungserfassungsschaltung für einen
Zwei-Halbbilder-Intervall 610, welcher das MUSE-Signal des aktuellen
Halbbildes und das zwei Halbbilder vorher betreffende MUSE-
Signal durch die Leitungsverbindungen 23 bzw. 61 zugeführt
werden, wird die zweite Signalverarbeitungsschaltung 613
durch das Modussteuersignal gesteuert, um die Interpolation
zwischen Halbbildern auszuführen, und sie sendet ein
Bewegungserfassungssignal mit einem Zwei-Halbbilder-Intervall auf
der Basis des Differenzsignals mit einem
Zwei-Halbbilder-Intervall an die Leitungsverbindung 616 aus. Die
Zusammensetzungsschaltung 617 wählt wie im Fall der Verarbeitung des
NTSC-Signals das größere des Bewegungserfassungssignals mit
einem Ein-Halbbild-Intervall und des
Bewegungserfassungssignals mit einem Zwei-Halbbilder-Intervall aus oder nimmt
einen Durchschnittswert davon, um diesen zu einer
Leitungsverbindung 618 als ein zusammengesetztes Bewegungssignal zu
senden.
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In der Bewegtbildverarbeitungsschaltung 300 wird das
MUSE-Signal zu dem aktuellen Halbbild, welches durch die
Leitungsverbindung 24 zugeführt wurde, der zweidimensionalen
räumlichen Filterverarbeitung in dem ersten LPF unterzogen, und das
so geformte Signal wird der Mischschaltung 70 als ein Signal
für den bewegten Bildteil durch den Schalter 302 und die
Leitungsverbindung 303 zugeführt. In der
Standbildverarbeitungsschaltung 400 werden das MUSE-Signal des aktuellen Halbbildes
und das ein Halbbild vorher betreffende MUSE-Signal, welche
durch die Leitungsverbindungen 24 bzw. 52 zugeführt wurden,
durch die Schalter 405 und 406 an die dritte
Signalverarbeitungsschaltung 407 gesendet. Die dritte
Signalverarbeitungsschaltung 407 führt nach der Durchführung der
Interpolationsverarbeitung zwischen Halbbildern und weiterer gewünschter
Signalverarbeitung durch das Modussteuersignal das auf diese
Weise gebildete Signal der Mischschaltung 70 als ein Signal
für den Standbildteil durch die Leitungsverbindung 408 zu.
Die Mischschaltung 70 mischt, wie im Fall der Verarbeitung
des NTSC-Signals, die beiden vorstehend genannten Arten von
Eingangssignalen unter Verwendung des vorstehend genannten
zusammengesetzten Signals als ein Steuersignal und sendet das
auf diese Weise gebildete Signal an den Ausgangsanschluß 800
als ein hochauflösendes Fernsehsignal, das aus dem
MUSE-Signal, welches ein bandbreitenkomprimiertes Signal ist,
wiederhergestellt wurde.
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Bei der tatsächlichen Ausführung der vorliegenden Erfindung
ist es praktisch, bekannte digitale Verarbeitungsschaltungen
zu verwenden. In diesem Fall führt das Modussteuersignal die
vorstehend beschriebenen Steuerungen durch und führt zur
Veränderung des Taktsignals oder der Betriebsbedingungen der
vorbestimmten Zähleinrichtungen in Übereinstimmung mit dem
NTSC-Signal und dem MUSE-Signal. Daher kann die Erhöhung der
Größenordnung des Gerätes beträchtlich verringert werden.
Gemäß vorliegender Erfindung können unter Verwendung des
Bewegungssignals, welches für den bewegten Teil der
Eingangsbildsignale, welche hinsichtlich ihres Signalformats verschieden
sind, erfaßt wurde, optimale Signalverarbeitungen sowohl für
den Standbildteil als auch den Bewegtbildteil in im
wesentlichen derselben Schaltung durchgeführt werden.