JP2675048B2 - テレビジヨン信号の送像装置 - Google Patents

テレビジヨン信号の送像装置

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JP2675048B2
JP2675048B2 JP63060381A JP6038188A JP2675048B2 JP 2675048 B2 JP2675048 B2 JP 2675048B2 JP 63060381 A JP63060381 A JP 63060381A JP 6038188 A JP6038188 A JP 6038188A JP 2675048 B2 JP2675048 B2 JP 2675048B2
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Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明はテレビジヨン信号の送像装置に係り、特に現
行テレビジヨンとの両立性を有するいわゆるEDTVに好適
なテレビジヨン信号の送像装置に関する。
〔従来の技術〕
現行テレビジヨンの高画質、高精細化を図るため、現
行テレビジヨンとの両立性を保存しながら高解像度な画
像の送受信が可能なEDTV(Extended Definition TV)の
研究開発が進められている。
EDTVでは、高精細化に必要な有意情報、例えば、輝度
高精細信号、色高精細信号などを、現行テレビジヨン
(NTSC)であまり活用されずに空いている周波数帯に重
畳することが行なわれる。これに関連するものには例え
ば、特開昭59−171387号に記載の方式がある。この方式
では、現行テレビジヨンの信号帯域以上の輝度信号を周
波数シフトにより現行帯域内にシフトさせ、輝度高精細
信号として重畳する。
〔発明が解決しようとする課題〕
上記従来知られている技術は、現行テレビジヨンの輝
度信号、色信号と新たに重畳する輝度高精細信号との漏
話をさけるため、順次走査形態の撮像系から得られたビ
デオ信号を用いて漏話成分の除去などの信号処理を行な
つた後に、現行のインターレース走査の形態の信号に変
換する。このため、折返し歪除去などの高価な撮像系が
必要になるなどの問題があつた。
本発明の目的は、現行テレビジヨン方式のTVカメラか
ら得られるコンポジツト形態のNTSC信号よりEDTV信号を
構成することにより、現行インタレース走査形態のTVカ
メラとも両立性を有するテレビジヨン信号の送像装置を
提供することにある。
〔課題を解決するための手段〕
上記目的は、現行TVカメラから得られたコンポジツト
形態のNTSC信号より、4.2MHz以上の輝度信号成分を抽出
し、これを周波数変換して輝度高精細信号として重畳し
てEDTV信号を構成することにより、達成される。
〔作用〕
現在、放送局などで使用されているスタジオカメラな
どで得られるNTSC信号は、第2図(a)に示すように、
色信号Cに対しては現行テレビジヨン規格に従つて帯域
制限が行なわれているが、輝度信号に対しては特に帯域
制限は行なわれていない。したがつて、輝度信号に関し
ては約6MHz程度までの帯域を有している。この形態の信
号を現行テレビジヨン規格のNTSC信号(輝度信号の帯域
が4.2MHz)と区別するため、以後、ワイドバンドNTSC信
号と呼ぶことにする。
ワイドバンドNTSC信号においては、4.2MHz以上の輝度
信号高域成分YHが、輝度高精細信号に対応している。し
たがつて、同図(b)に示すようにこのYH成分を抽出
し、これを周波数シフト等の周波数変換により現行テレ
ビジヨン帯域内の周波数帯に変換して重畳することによ
りEDTV信号を構成することが可能になる。
〔実施例〕
以下、本発明の一実施例を第1図により説明する。は
じめに全体動作について説明する。
ワイドバンドNTSC信号はLPF回路1により、4.2MHz以
下の信号成分をNTSC信号として抽出する。一方、減算回
路2ではワイドバンドNTSC信号からNTSC信号を減算し、
輝度高域成分YHが抽出される。このYH信号は、周波数シ
フト回路3で副搬送数μによる搬送波抑圧振幅変調が
行なわれ、現行テレビジヨン規格の周波数帯域内に周波
数シフトした輝度高精細信号YH′となる。
一方、動き検出回路4では、ワイドバンドNTSC信号の
例えばフレーム間差信号、2フレーム間差信号などを利
用して動きの情報が検出される。そして、多重係数kYH
は静止画像の場合の1から激しい動きの場合の0までの
範囲で決定される。係数加重回路5では、YH′信号に多
重係数kYHが加重されたkYH・YH′が発生される。この信
号とNTSC信号および受信側での輝度高精細信号の復調に
必要なμ位相情報が加算回路6で加算され、EDTV信号
となる。
本実施例によれば、簡単な構成でEDTV信号を生成する
ことができる。なお、本実施例では、輝度信号YL、色信
号C、輝度高精細信号YH′の間で若干の漏話が発生する
可能性もある。
本発明の第2の実施例を第3図に示す。この実施例
は、YL,C,YH′信号間の漏話成分を低減できるという特
徴を有する。
ワイドバンドNTSC信号は、YC分離回路8において、輝
度信号成分、ならびに色信号成分に分離される。な
お、この分離においては、動き検出回路4により検出さ
れた動き情報kに従つて、例えば静止画ではフレーム
間、動画ではフイールド内の相関を利用した動き適応の
分離処理を行なうことが望ましい。
漏話成分除去回路9では、EDTV信号のYL,C,YH′信号
間で漏話となる成分が除去される。具体的には、時間周
波数、垂直周波数νの2次元周波数領域においてのフ
イルタリングにより漏話成分が除去される。この一特性
例を第4図に示す。
輝度高域成分YHは周波数シフト回路3において副搬送
波μにより搬送波抑圧振幅変調が行なわれ、周波数シ
フトされた輝度高精細信号YH′が生成される。そして、
係数加重回路5で多重係数kYHが加重される。
加算回路6では、遅延回路7により遅延調整された輝
度信号YL、色信号C、輝度高精細信号kYH・YH′および
μ位相情報が加算されて、EDTV信号が構成される。
次に、上記実施例の各ブロツクの詳細な説明を行な
う。
第5図は動き検出回路4の一構成例である。ワイドバ
ンドNTSC信号は、525H遅延回路10−1,10−2により1フ
レーム相当遅延させた信号間とで減算回路2−2,2−3
により両者の差が取られ、1フレーム間差信号FD1,2フ
レーム間差信号FD2が抽出される。FD1信号はLPF回路11
によりその低域成分を動きの情報として利用する。これ
らの信号は、絶対値量子化回路12−1,12−2において絶
対値量子化が行われ、MAX選択回路13−1で、両者のう
ちの大きい方が選択され、出力信号MDとなる。この信号
MDは、空間的平滑化回路14−1において、例えば同一フ
イールド内の隣接画素間にわたつて平滑化が行なわれ
る。この平滑化の操作には、平均値、フイルタリングな
どが行なわれる。係数決定回路15−1では、入力信号に
応じて、係数k,kYHの数値が決定される。すなわち、入
力信号が0の場合には静止領域と判定してk,kYHの係数
を1、入力信号が大きくなるに従つて、動きの激しい領
域と判定してk,kYHを漸次、0に近づけるように係数が
設定される。
さて、動き検出回路4では、動き情報の検出もれの動
作を防止するため、空間的平滑化にさらに時間的な平成
化を併用することも考えられる。この一構成例を第6図
に示す。空間的平滑化回路14−2の出力信号の一方は、
262H遅延回路16−1,1H遅延回路17−1、MAX選択回路13
−3、係数加重回路5−2で構成されるフイールドバツ
クループにより時間的な平滑化が行なわれる。すなわ
ち、262H遅延回路16−1,1H遅延回路17−1により、それ
ぞれ262走査線、1走査線相当遅された信号により、前
フイールドの上下の走査線に相当した領域の動きの情報
が得られる。MAX選択回路13−3により、最大値が選択
され、空間的平滑化回路14−3により空間的な平滑化が
行なわれ、係数加重回路5−2で定数α(α<1)が加
重され、前フイールドにおける動き情報FDMが生成され
る。この信号と現フイールドでの動き情報MDとの大きい
方がMAX回路13−2で選択され、動き情報として使用さ
れることにより、時間的平滑化が実現される。なお、図
中、点線で示した空間的平滑化回路14−3は必ずしも必
要ではなく、場合によつては省略しても良い。
以上の構成例では、1フレーム間差分、2フレーム間
差分信号を利用した動き検出について説明したが、場合
によつては、このうちのいずれか一方のみでも実現可能
なことも明らかである。
さて、第1図に示す実施例の構成では、輝度高域成分
YHに対する動きの検出が行なわれればよい。これに適し
た動き検出回路の一構成例を第7図に示す。この場合に
は、ワイドバンドNTSC信号と525H遅延回路10−3からの
遅延信号間の差分が減算回路2−4で抽出され、HPF回
路18−1でこのうちの輝度高域成分YHに相当した成分が
抽出される。この成分の大小に応じて静動の判定が行な
われ、係数kYHが決定される。なお、この構成でもS25H
遅延回路10−3の代りに1050H遅延回路を使用して2フ
レーム間の差分信号を使用しても良い。
次に、YC分離回路8の一構成例を第8図に示す。この
構成では、静止画像ではフレーム間YC分離、激しい動き
ではライン間YC分離、これらの中間の動きでは両者の混
合による、動き適応のYC分離を行なう。以下、第8図の
回路の動作の説明を行なう。
ワイドバンドNTSC信号、および1H遅延回路17で遅延さ
れた信号にそれぞれ、係数回路5−3,5−4,5−5で−1/
4,1/2,−1/4の係数が加重される。これらを加算回路6
で加算してライン間YC分離モードの色信号CLNが抽出さ
れる。一方、減算回路2−5での525H遅延回路10−4と
の減算結果に係数回路5−6で1/2の係数が加重されフ
レーム間YC分離モードの色信号CFMが抽出される。これ
らの成分は、係数加重回路5−7,5−8で動き情報係数
1−k,kが加重され、両者は加算回路6−2で加算され
た後、BPF回路19−1により、所定の色信号帯域の成分
を色信号成分として分離抽出される。一方、遅延回路
20により帯延調整されたワイドバンドNTSC信号より成
分が減算回路2で減算され、輝度成分が分離抽出され
る。
つぎに、漏話成分除去回路9の一実施例を第9図によ
り説明する。
輝度信号、ならびに525H遅延回路10−5,10−6によ
り2フレーム遅延(1050H遅延に相当)された信号は、
加算回路6−3で加算された後、係数加重回路5−9で
1/2倍され、さらに、この信号と1H遅延回路17−2で1
走査線分遅延された信号とが加算回路6−4で加算され
た後、係数回路5−10で1/2の係数加算され、HPF回路21
−1で輝度高域成分に相当する成分として抽出されるこ
とにより、第4図(c)に示す特性のYHの信号が得られ
る。
一方、525H遅延回路10−5,1H遅延回路17−3、減算回
路2−7、BPF回路19−2、および1/2の係数加重回路5
−11,5−12から構成される回路において、1フレーム間
差分信号の1ライン差分信号を取ることによつて、漏話
成分YCが抽出される。そして、減算回路2−8で信号
からYC成分を減算し、第4図(a)に示す特性のYL信号
が生成される。
また、信号は、減算回路2−9で263H遅延回路23か
らの263走査線相当遅延された信号との差をとり、1/2倍
の係数を加重し(係数回路5−13)、第4図(b)に示
す特性のC信号となる。
次に、周波数シフト部3の一実施例を第10図により説
明する。副搬送波μ*より位相制御回路26で所望する
位相関係に制御された副搬送波μが生成される。な
お、位相関係については後述する。
乗算器25では、YH信号と副搬送波μとの乗算が行わ
れ、搬送波抑圧振幅変調が実現される。そして、BPF回
路27により、所望の帯域に周波数シフトさせた信号成分
が抽出され、YH′信号が生成される。1例として、副搬
送波μが16/7SCSC:色副搬送波)の場合の周波
数シフトの信号スペクトルを第11図に示す。
さて、周波数シフトの際、使用する副搬送波μの位
相関係によつて、YH′信号のスペクトルの構造も異なつ
てくる。例えば、第12図(b)に示すように、副搬送波
μの位相が、走査線毎に位相反転の関係にあり、か
つ、フイールド毎に下降する走査線間では同一位相とな
る場合には、同図(a)に示すようにYH′信号は「−
ν」周波数領域の第1,第3象限上に配列する。
一方、第13図(b)に示すように、フイールド単位に
副搬送波の位相が反転する場合には、同図(a)に示す
ように「−ν」周波数領域のν軸上にYH′信号を配置
することになる。
したがつて、μの位相制御は、「−ν」周波数領
域上での配置のやり方によつて異なり、それぞれの配置
に従つて、これに対応した制御を行なうことにより、所
望のEDTV信号を構成できる。
また、副搬送波μの周波数は16/7SCを例に説明し
たが、これに必ずしも限定されることはなく、周波数シ
フトする周波数帯の位置、ならびに周波数シフトの形態
(平行シフト、あるいは反転シフト)に応じて、これに
適した周波数を選定すればよいことは明らかである。
〔発明の効果〕
本発明によれば、現行TVカメラから得られるコンポジ
ツト形態の信号より、簡単な構成の遅像装置によつてED
TV信号の生成ができるので、送像装置の経済化、低価格
化に大きな効果がある。
なお、本発明の実施形態としては、アナログ、デイジ
タル、あるいは両者の混合したいずれの形態でも可能な
ことは明らかである。
また、本実施例では、高精細信号の多重を動き適応で
行なう例について説明したが、場合によつては、恒常的
に多重する形態で実現可能なことも明らかである。
また、動き適応処理においては、パラメータを連続し
て変化させる形態から、オン,オフの2値制御まで、様
々な制御形態に本発明が適用可能なことも明らかであ
る。
さらに、本発明の実施例において高精細信号の多重を
省略した形態のものでは、送像側でのプリコーミング
(Pre−Combing)処理として各種妨害成分を除去する信
号処理としても有効なことも明らかである。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の第1の実施例の全体構成図、第2図は
ワイドバンドNTSC信号のスペクトル図、第3図は本発明
の第2の実施例の全体構成図、第4図は漏話成分除去の
周波数特性図である。また、第5図〜第7図はいずれも
動き検出回路の一構成例、第8図はYC分離回路の一構成
例、第9図は漏話成分除去回路の一構成例、第10図は周
波数シフト回路の一構成例、第11図,第12図及び第13図
はいずれも上記周波数シフト動作説明のための特性図で
ある。 1……LPF回路、2……減算回路、3……周波数シフト
回路、4……動き検出回路、5……係数加重回路、6…
…加算回路、7……遅延回路、8……YC分離回路、9…
…漏話成分除去回路、10……525H遅延回路、11……LPF
回路、12……絶対値量子化回路、13……MAX選択回路、1
4……空間的平滑化回路、15……係数決定回路、16……2
62H遅延回路、17……1H遅延回路、18……HPF回路、19…
…BPF回路、20……遅延回路、21……HPF回路、22……遅
延回路、23……263H遅延回路、24……遅延回路、25……
乗算器、26……位相制御回路、27……BPF回路。

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】現行テレビジョン方式のTVカメラから得ら
    れる輝度信号に色信号が重畳されたコンポジット形態の
    ワイドバンドNTSC信号を入力とし、水平周波数が4.2MHz
    以上の輝度高域成分と4.2MHz以下のNTSC信号とに分離す
    る分離手段と、 該分離手段で分離された上記輝度高域成分を、上記NTSC
    信号成分の水平周波数帯域内で且つ時間−垂直周波数領
    域の第1,第3象限に周波数シフトして、輝度高精細信号
    を出力する周波数シフト手段と、 該周波数シフト手段から出力された上記輝度高精細信号
    を、上記分離手段で分離された上記NTSC信号に加算し
    て、EDTV信号を出力する加算手段とを有することを特徴
    とするテレビジョン信号の送像装置。
JP63060381A 1988-03-16 1988-03-16 テレビジヨン信号の送像装置 Expired - Lifetime JP2675048B2 (ja)

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