JP2600446B2 - 映像信号処理装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明はテレビジョン信号の処理装置に関し、詳細に
は飛越走査方式の映像信号を順次走査信号に変換する機
能を有する映像信号処理装置に関する。

従来の技術 1125本の走査線数を有する高精細度テレビジョン信号
を多重サブサンプル処理によっておよそ8.1MH_zの信号に
帯域圧縮して伝送するMUSE方式が提案されている。この
方式は、NHK技術研究VOL39、No2、1987「MUSE方式の開
発」に記載の如く、フィールド間、フレーム間およびラ
イン間のオフセットサブサンプリングを施し、４フィー
ルドでサブサンプル位相が一巡するようになされたもの
である。

前記方式のテレビジョン信号は高精細度テレビジョン
用に設計された標準受信機での受信に限らず、NTSC用に
設計された受信機でも視聴できることが望まれており、
このためにはMUSE信号を525本の走査線信号に変換する
変換装置が必要である。この変換装置は、例えば第６図
に示すように高精細度テレビジョン信号が有するアスペ
クト比16:9の信号の中から、走査線数525の現行のシス
テムに適合する範囲、すなわちアスペクト比4:3で525本
の２倍である1050本のエリアを選択し最終的に525本に
変換したり、あるいは受信した高精細度テレビジョン信
号が有する垂直方向および水平方向の画像表示範囲を実
質的に欠落させることなく走査線数の変換を行うもので
ある。また、MUSE方式によって帯域圧縮された信号を簡
易に処理することがこの変換装置を安価に製作する上で
有効であり、このために信号処理装置としては第７図に
示すように信号入力端子１に供給されたMUSE信号をAD変
換回路２でデジタル信号に変換した後、空間フィルタ３
で垂直一水平方向の２次元空間に対する低域ろ波処理を
施し、時間軸変換回路４で高精細度テレビジョンの信号
仕様から525本システム用の仕様への変換を行って、さ
らにDA変換回路５を介してNTSCエンコーダ６で所要の例
えばコンポジットNTSC信号にエンコードして信号出力端
子10に送出する。

このMUSE信号変換装置によって変換された高精細度テ
レビジョンの画像情報は、例えば第８図に示すような受
信装置に供給される。この装置は、信号入力端子11を介
して供給された変換NTSC信号をAD変換回路21でデジタル
信号に変換した後、NTSCデコーダ７で輝度信号／色差信
号かあるいはGBRの３原色信号として復調し、DA変換回
路51を介して画像表示装置９に走査線数を変換すること
により、倍密の画像を表示する。

上述の第７図に示した変換装置の構成は、525本シス
テムでの視聴のために基本走査パラメータ、すなわち走
査線数、画像表示範囲、毎秒像数などを現行の標準方式
の受信システムに適合するように変換するものである。

発明が解決しようとする課題 上述の変換された高精細度テレビジョン放送信号を受
信する場合、現在多用されている飛越走査方式の受信装
置では実用可能なる画像品質を得ることができる。しか
しながら、前述し第８図の装置を用いて順次走査信号に
変換して表示する場合には著しく画質が劣化するという
技術的課題を有している。これは、フレーム間およびフ
ィールド間オフセットサブサンプリングによって生じる
テンポラル方向、すなわち時間周波数領域の折返し成分
のうち、特にフィールド間オフセットサンプリングの折
返しが順次走査変換処理によって垂直一水平の２次元空
間上の折返しとして画面上に生じるためである。

従って、高精細度テレビジョン信号を変換する場合に
は、これらのどの受信装置に対しても画質の著しい劣化
を生じないようにすることが望まれるがそのためには高
精細度テレビジョン受信機用に設計されたものと同様な
る時空間の３次元信号処理回路が必要となり、変換装置
規模が増大する結果、高価になるという経済的課題が生
じる。

本発明の目的は上述した従来技術に対し、簡易な高精
細度テレビジョン信号変換装置の送出信号がフィールド
間オフセットサブサンプリングによる折返し成分を有し
ていてもこれによる画質劣化を実質的に除去できる映像
信号処理装置を提供することにある。

課題を解決するための手段 本発明の映像信号処理装置は、飛越走査方式の入力テ
レビジョン信号を順次走査信号に変換する走査変換回路
と、この走査変数回路の出力信号に水平一垂直の２次元
空間フィルタ処理を施す空間フィルタ回路とを有してな
り、この空間フィルタが少なくとも所定の動作モードで
は低域通過フィルタとして動作するように構成すること
を特徴とするものである。

作用 上述した順次走査変換回路は、走査線数Ｎ本、毎秒像
数Ｍ枚の飛越走査式の入力テレビジョン信号を走査線数
Ｎ本、毎秒像数Ｍ枚の順次走査式の画像信号に変換する
ものであり、変換に際しては入力テレビジョン信号の中
の画像の動き部分と静止部分とを検出し、静止画像部分
に対しては当該処理フィールドに隣接するフィールドの
信号を用いて補間走査線を発生してなり、空間フィルタ
は複数の信号処理モードを有して順次走査変換された映
像信号に対して所要の信号処理を行い、空間フィルタ
は、入力テレビジョン信号が少なくともMUSE方式による
高精細度テレビジョン信号を変換して得てなる走査線数
525本の飛越走査方式のテレビジョン信号を処理する場
合には、２次元の低域通過フィルタとして動作するよう
に制御することによって、入力テレビジョン信号に含ま
れるフィールド間サブサンプリングによる折り返し成分
を除去することを特徴とするものである。

実施例 以下本発明につき図面を参照して詳細に説明する。第
１図は本発明の実施例における映像信号処理装置であ
る。図において信号入力端子110に供給された飛越走査
方式のテレビジョン信号をAD変換回路210でデジタル映
像信号に変換した後、順次走査変換回路800で順次走査
式の信号に変換する。

例えば、入力テレビジョン信号が既知のNTSC方式によ
る標準信号である場合、すなわち、NTSC方式のカメラを
用いて制作されたテレビジョン信号やこれと等価な走査
パラメータを有するテレビジョン信号である場合につい
て説明すると、この順次走査変換回路800は走査線数525
本、フィールド周波数59.94（H_Z）、フレーム周波数29.
97（H_Z）の信号、すなわち水平走査周波数15.734（K
H_Z）の入力信号を水平走査周波数が31.468（KH_Z）で走
査線数525本、フレーム周波数59.94（H_Z）の順次走査信
号に変換されて送出する。入力テレビジョン信号がNTSC
方式でエンコードされ、輝度信号（以下Ｙ信号と略称）
と搬送色信号（以下Ｃ信号と略称）とが周波数多重され
てなる場合には、順次走査変換回路はその入力部でY/C
分離するためのY/C分離回路および分離したＣ信号を復
調して色差信号に戻すためのNTSCカラーデコーダとが配
置され、これらＹ信号および色差信号に対して各々順次
走査変換処理を施すように構成される。

空間フィルタ810は、順次走査変換回路800より供給さ
れる映像信号に対して垂直一水平の２次元空間でのフィ
ルタ処理を行うものであり、入力テレビジョン信号が標
準のNTSC信号、すなわちＹ信号とＣ信号とが1/2ライン
オフセットで正確に周波数インターリーブされた関係に
ある場合には入力信号判別回路820は空間フィルタ810を
実質的に広帯域伝送特性のままになるように制御する。
これは、順次走査変換回路800から供給されるＹ信号お
よびＣ信号を帯域制限せずに導線811を介してDA変換器5
1に送出する。

一方、入力テレビジョン信号が非標準信号である場
合、例えばMUSE方式による高精細度テレビジョン信号を
簡易構成の変換装置によってNTSC方式の規格を完全に満
たさない525本方式に変換したものである場合や、Ｙ信
号とＣ信号との周波数インターリーブ関係が維持されて
いない信号である場合には入力信号判別回路820は空間
フィルタ810を垂直一水平の２次元空間周波数特性が第
２図に示すような特性となるように制御し、順次走査変
換回路800から送出される信号の中から斜め方向の高域
信号成分を除去した後、導線811を介してDA変換回路51
に順次走査変換された映像信号として供給する。前記第
２図は、縦軸は垂直空間周波数ν（本）、横軸は水平空
間周波数μ（MH_Z）であり、入力テレビジョン信号のも
つ垂直および水平各々のみの信号成分に対しては帯域制
限作用は与えず、画面上の斜め方向の高域信号成分のみ
を除去あるいは抑圧する信号通過特性に設定される。こ
れは、例えば垂直低減通過フィルタと水平低減フィルタ
とを縦続接続することにより得ることができる。垂直空
間周波数525/2（本）は、順次走査式に変換された走査
線数525（本）の映像信号で歪なく再現できる垂直方向
の最高周波数を示したものであり、また水平空間周波数
μ_１はNTSC映像信号の持つＹ信号の最高周波数が約４
（MH_Z）、従ってこの最高周波数の約２倍の8MH_Zであ
り、これらは順次走査変換により垂直および水平方向の
標本化周波数がともに２倍となるためである。

第２図に示した２次元低域通過特性は、非標準信号が
入力された場合の空間フィルタ810の特性の一例を示し
たものであるが本発明を実施する上では必ずしもこの特
性に限定する必要はなく入力テレビジョン信号が有する
映像信号帯域幅や回路規模あるいは製作コスト等の面よ
り実現可能なものとすることができる。

前述のAD変換回路210およびDA変換回路51はアナログ
の入力テレビジョン信号をデジタル信号に変換して上述
の信号処理を施した後、アナログ信号に適合する表示装
置９に供給するためのものであるが、本発明を実施する
上で必要不可欠なものではなく適宜選択可能である。

次に本発明の他の実施例について第３図を参照して説
明する。図において信号入力端子111はAD変換回路211の
入力に結合されており、このAD変換回路211の出力はY/C
分離回路812の入力に結合されている。このY/C分離回路
812は信号入力端子111にNTSCコンポジット信号が供給さ
れる場合にはライン間相関あるいはフレーム間相関を独
立あるいはこれらを組み合わせてＹ信号とＣ信号とを分
離して導線813にＹ信号を、また導線814にＣ信号を送出
する。信号選択回路213は上述の場合には図に示すよう
に導線814が結合された端子ｂ、すなわち破線側を選択
し、Ｃ信号復調回路214は色差信号、例えばI,Q信号を送
出する。この色差信号が供給されるＣ信号走査変換回路
215はフィールド内、あるいはフィールド間の信号処理
によって飛越走査信号を順次走査信号に変換した後、Ｃ
信号空間フィルタ216で斜め方向の高域信号成分を除去
し逆マトリクス回路817に供給する。

前述の導線813に送出されたＹ信号は、Ｙ信号走査変
換回路815で飛越走査信号から順次走査信号に変換され
た後、Ｙ信号空間フィルタ816で斜め方向の高域信号成
分を除去した後、前述の逆マトリクス回路817に供給さ
れて色差信号との逆マトリクス処理によってGBRの３原
色信号に変換され、さらにDA変換回路510を介して表示
装置９に供給される。信号入力端子112およびAD変換回
路212はＹ信号とＣ信号との分離結合用のものであり、
この場合には、前述の信号選択回路213はａ側、すなわ
ち実線で示すようにAD変換回路212より送出されるＣ信
号を選択してＣ信号復調回路214に供給する。この分離
結合を行う場合にはYC分離回路812は実質的にライン間
相関あるいはフレーム間相関処理を停止してAD変換回路
211からの信号をそのままＹ信号走査変換回路815に供給
できる。

第４図は本発明によって配置される空間フィルタの構
成例を示したものであり、Ｙ信号空間フィルタ816は垂
直一水平の２次元空間での低域通過フィルタを構成する
Ｙ信号２次元LPF8161とこのフィルタの入力と出力とを
選択する信号選択回路8162とを有してなり、またＣ信号
空間フィルタ216はＹ信号と同様に垂直一水平の２次元
空間での低域フィルタを構成するＣ信号２次元LPF2161
とこのフィルタの入力と出力とを選択する信号選択回路
2162とを有している。

これらの信号選択回路8162および2162は、入力信号判
別回路820によって制御されてなり、入力信号が標準信
号である場合にはともにａ側を選択して実質的に帯域制
限作用を与えないように、また入力信号が非標準信号で
ある場合にはｂ側を選択してＹ信号、Ｃ信号ともに２次
元の低域フィルタ処理を施すように制御され、逆マトリ
クス回路817でGBRの３原色信号を得るように構成されて
いる。従って、MUSE信号の如くフィールドオフセットサ
ブサンプルによって帯域圧縮を施してなる高精細度テレ
ビジョン信号を変換したものやＹ信号とＣ信号との周波
数インターリーブ関係が正確に維持されていないいわゆ
る準NTSC信号についてのみ順次走査変換後に２次元LPF
処理を施すので各々の信号に対して最適の信号処理を施
すことができる。

上述したＹ信号空間フィルタ816は第５図に示すよう
に構成してもよく、この場合にはＹ信号２次元LPFの入
力と出力との差分処理を行う減算回路8163の出力には２
次元高域信号成分が得られる。信号選択回路8162は一方
の端子ａ側にこの２次元高域信号成分が、他方の端子ｂ
側は等価的に接地されており、導線8201を介して供給さ
れる制御信号により標準信号に対してはａ側を、非標準
信号に対してはｂ側を選択する。この信号選択回路8162
がａ側を選択した場合には減算回路8163から送出される
２次元高域信号成分は増幅回路8164で増幅された加算回
路8165でＹ信号２次元LPFと合成された後、導線8166に
送出される。従って、この場合には２次元の高域信号成
分が増強されるので標準信号に対しては鮮鋭度が向上す
る。

また、信号選択回路8162がｂ側を選択する場合、すな
わち非標準信号に対しては増幅回路8164の入力が無信号
となるので加算回路8165は実効的にＹ信号２次元LPF816
1からの信号のみが導線8166に送出される。従って、非
標準信号に対しては前述の第４図と同様に望ましくない
フィールドオフセットサブサンプルによる画質劣化要因
を除去する事ができ、標準信号に対しては上述のように
画質向上という利点を提供できる。

発明の効果 本発明は以上述べたように飛越走査信号を順次走査信
号に変換する際、順次走査変換後の信号を入力とする空
間フィルタを配置し、非標準信号では２次元低域通過特
性を有する空間フィルタとなして２次元高域信号成分を
除去あるいは抑圧することにより画質の劣化を防止し、
標準信号に対しては広帯域処理あるいは２次元高域信号
の増強処理を施すものであり、小規模の回路を付加する
のみでこの信号処理装置に供給される入力テレビジョン
信号の状態に応じて最適の信号処理を施すことができる
ので経済性を損なうことなく高画質の画像を再現できる
など工業効価値大なるものである。

なお、上述の説明においては順次走査変換と空間フィ
ルタとを分離して配置する構成を示したがこれらは回路
構成として一体化することはもちろん可能であり、また
入力テレビジョン信号の判別についても実施例の構成に
限定されるものではなく本発明を実施する上では種々の
変形が可能であることは言うまでもない。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例における映像信号処理装置の構
成図、第２図は本発明の実施に好適な空間フィルタの特
性図、第３図および第４図は本発明の他の実施例におけ
る映像信号処理装置の構成図、第５図はその部分具体構
成図であり、第６図は高精細度テレビジョン信号を現行
標準方式テレビジョン信号に変換する場合の一例を示し
た図、また第７図はMUSE方式高精細度テレビジョン信号
のNTSC信号への変換装置の既知の構成図、第８図は本発
明の従来例における映像信号処理装置を示した構成図で
ある。 110……信号入力端子、210……AD変換回路、800……順
次走査変換回路、810……空間フィルタ、51……DA変換
回路、９……画像表示装置、820……入力信号判別回
路。

Claims (5)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】飛越走査方式の入力テレビジョン信号をフ
   ィールド間の補間処理を行って順次走査式の出力テレビ
   ジョン信号に変換する装置において、順次走査変換して
   なる映像信号に対して垂直−水平の２次元空間での信号
   処理を施す空間フィルタを実効的に具備してなり、この
   空間フィルタを入力テレビジョン信号が高精細度テレビ
   ジョン信号から変換されてなる非標準信号である場合に
   ２次元低域通過フィルタとしてなることを特徴とする映
   像信号処理装置。
2. 【請求項２】入力テレビジョン信号が所定のカラーテレ
   ビジョン方式の標準信号であるか非標準信号であるかを
   判別して空間フィルタの信号処理特性を切り替えてなる
   ことを特徴とする請求項１記載の映像信号処理装置。
3. 【請求項３】入力テレビジョン信号が走査線数1125本の
   MUSE方式のハイビジョン信号を走査線数525本に変換し
   てなる非標準信号である場合に空間フィルタを２次元低
   域通過フィルタとしてなることを特徴とする請求項１記
   載の映像信号処理装置。
4. 【請求項４】入力テレビジョン信号がNTSC方式による標
   準テレビジョン信号である場合には空間フィルタを実質
   的に広帯域伝送特性としてなることを特徴とする請求項
   ２記載の映像信号処理装置。
5. 【請求項５】空間フィルタが２次元高域信号を増強して
   なることを特徴とする請求項４記載の映像信号処理装
   置。