JPH0257081A - テレビジョン信号送信装置およびテレビジョン信号受信装置 - 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】 ［発明の目的］ （産業上の利用分野） この発明は、ノンインターレース走査構造のテレビジョ
ン信号をインターレース走査構造のテレビジョン信号に
変換して送信するテレビジョン信号送信装置、および、
上記インターレース走査構造のテレビジョン信号を受信
してノンインクレース走査構造のテレビジョン信号に変
換するテレビジョン信号受信装置に関する。

（従来の技術） 近年、現行方式のテレビジョン信号の画像の高画質化を
図るために、テレビジョン信号をデジタル処理する技術
が盛んに開発されている。その１つとして、送信側で、
ノンインターレース方式のテレビジョンカメラで得たテ
レビジョン信号をインターレース走査構造のテレビジョ
ン信号に変換して送信し、受信側で、受信したインター
レース信号をノンインターレース走査構造のテレビジョ
ン信号に変換するテレビジョン送受信方式が開発されて
いる。

ノンインターレース方式のテレビジョンカメラは、１９
８７年、テレビジョン学会全国大会の予稿集の第４１頁
乃至第４２頁に掲載された“順次走査カメラの空間解像
度”　（以下、文献１と記す）に記載されるように、現
行のテレビジョンカメラに比べ、総合解像度を大幅に向
上させることはできる。

また、受信側では、ＳＭＰＴＥ Ｊｏｕｒｎａｌ　　Ｍａｙ　　１９８４に掲載された“
Ａ−Ｍｏ　ｔ　ｉ　ｏｎ−Ａｄａｐ　ｔ　ｉ　ｖｅＨｉ
ｇｈ　　Ｄｅｆｉｎｉｔｉｏｎ Ｃｏｎｖｅｒｔｅｒ　　ｆｏｒ　　ＮＴＳＣＣｏｌｏｒ
　　ＴＶ　　Ｓｉｇｎａｌ”　（以下、文献２と記す）
に記載されるように、静止画に対しては、フレーム間演
算によるフレーム間内挿を行なってインターレース変換
を行い、動画像に対しては、フレーム間内挿を行なわず
、ライン間内挿によってインターレース変換を行なうこ
とで、高品質の画像を再生することができる。

このような変換を行なう従来のテレビジョン信号送信装
置を第６図に、テレビジョン信号受信装置を第７図に示
す。

まず、第６図の送信装置を説明すると、１１゜１２．１
３は図示しないテレビジョンカメラから出力されるＲ（
赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）の原色信号（以下、Ｒ信号、
Ｇ信号、Ｂ信号と記す）が供給される入力端子である。

この入力端子１１゜１２．１３に供給されたＲ、Ｇ、Ｂ
信号は、マトリクス回路１４に供給され、輝度信号（以
下、Ｙ信号と記す）と色差信号（以下、■信号、Ｑ信号
と記す）に変換される。このうち、Ｙ信号は、インター
レース変換回路１５に供給され、インターレース信号に
変換される。同様に、■信号およびＱ信号はインターレ
ース変換回路１６に供給され、インターレース信号に変
換される。インターレス変換回路１５．１６の出力信号
は、ＮＴＳＣエンコーダ１７に供給され、ＮＴＳＣ方式
のテレビジョン信号（以下、ＮＴＳＣ信号と記す）に変
換される。このＮＴＳＣ信号は出力端子１８より図示し
ない送信部に供給され、送信される。

次に、受信装置を説明すると、第７図において、入力端
子２１には受信されたＮＴＳＣ信号が供給される。この
ＮＴＳＣ信号は、ＮＴＳＣデコーダ２２に供給され、イ
ンターレース走査構造のＹ信号と、■信号、Ｑ信号に変
換される。このうち、Ｙ信号は、上記文献２に記載され
ている動きに適応したノンインターレース変換回路２３
によって、ノンインターレース信号に変換される。同様
に、■信号およびＱ信号も動き適応型のノン−インター
レース回路２４により、ノンインターレース信号に変換
される。これらのノンインターレース信号は、逆マトリ
クス回路２５により、Ｒ，Ｇ、Ｂ信号に変換され、出力
端子２６．２７．２８より図示しないモニタに供給され
る。

以上の構成および動作を第８図を用いて詳細に説明する
。

第８図の■に、垂直方向−時間方向に見た場合のノンイ
ンターレース信号を示す。第６図のインターレース変換
回路１５．１６は、第８図の０に示すノンインターレー
ス信号から水平走査線を間引き、第８図の■に示すイン
ターレース信号を得る。したがって、ノンインターレー
ス信号が１／６０秒で５２５本の走査線を持つ信号であ
るのに対し、インターレース信号は、１／３０秒で５２
５本の走査線を持つ信号となる。

一方、第７図に示すノンインターレース回路２３．２４
は、上記文献２に記載される補間を行い、第８図のＯｌ
Ｏに示すように、欠落している水平走査線の上下の水平
走査線あるいは前後のフィールドの水平走査線によって
上記欠落している水平走査線を作り出し、１／６０秒当
り５２５本の走査線を持つノンインターレース信号を得
る。

以上述べたように、送信側では、ノンインターレース方
式のテレビジョンカメラから出力されるノン−インター
レース信号をインターレース信号に変換して送信し、受
信側で、インターレース信号をノンインターレース信号
に変換して画像を再生するテレビジョン送受信方式にお
いては、受信側で高品質の画像を再生することができる
。

しかし、この方式においては、従来、動静が急激に切り
変わる画像の水平方向のエツジ部において、再生エツジ
がばたつくという問題があった。

この原因は、ノンインターレース変換回路２３゜２４が
フレーム間差によって動きを検出しているため、送受信
間で生じる相対的な同期標本化クロツタのジッターによ
って、水平方向のエツジ部でにせの差信号が生じるから
である。

また、この方式の従来装置においては、静画の場合は、
フィールド間で補間を行なうため、垂直解像度の劣化は
生じないが、動画の場合は、ライン間で補間を行なうた
め、垂直解像度が低下するという問題がある。これによ
り、止まっている物体が急に動き出すような動画像の場
合、画像に急激にぼけが生じる。

以上述べた問題は、受信側のインターレース変換に関す
る問題であるが、これは、画質が向上された分、雑音を
目立ちやすくすることにつながるので、極力解消されな
ければならない。

（発明が解決しようとする課題） 以上述べたように、送信側でノンインターレス信号をイ
ンターレース信号に変換して送信し、受信側で、インタ
ーレース信号をノンインターレス信号に変換して画像を
再生するテレビジョン送受信方式においては、従来、動
静の初度えが急激に起こる水平方向のエツジ部において
、再生エツジがばたつくという問題と、動画の場合、垂
直解像度が低下するという問題があった。

そこで、この発明は、水平方向のエツジ部において、再
生エツジがばたつくことを防止することができるととも
に、動画の場合の垂直解像度の低下を防止することがで
きるテレビジョン信号送信装置およびテレビジョン信号
受信装置を提供することを目的とする。

［発明の構成］ （課題を解決するための手段） 上記目的を達成するためにこの発明は、送信側では、ノ
ンインターレース走査構造のテレビジョン信号のＹ信号
を高域成分と低域成分に分け、高域成分については、フ
レーム内平均をとった後、フィールド間引゛きを行ない
、この間引き出力の水平走査線を交互に１垂直走査期間
遅延することにより、インターレース信号化し、低域成
分については、水平走査線を交互に間引くことによりイ
ンターレース信号化するようにし、受信側では、受信信
号のＹ信号を高域成分と低域成分に分離し、高域成分に
ついては、フィールド間補間、フィールド繰返しによっ
てノンインタ１ル −ス信号化し、低域成分については、画像の動きに適応
してライン間補間あるいはフィールド間捕間を行なうこ
とにより、ノンインターレース信号化するようにしたも
のである。

（作用） 上記構成によれば、Ｙ信号の高域成分は、送信側では、
フィールド繰返しによってインターレス信号化され、受
信側では、フィールド間補間によってノンインターレー
ス信号化されるので、常に、静止画時と同じ処理を受け
ることになる。

したがって、動静の初度わりが急激に起こる水平方向の
エツジ部で、再生エツジがばたつくことを防止すること
ができる。また、動画の場合であっても、ライン間補間
ではなく、フィールド間補間により、ノンインターレー
ス信号化されるため、垂直解像度が低下することがない
。以上からこの発明では、画質が向上された分、再生エ
ツジのばたつきや垂直解像度の低下に起因する雑音が、
画面上で目立ってしまうことを防止することができる。

（実施例） 以下、図面を参照しながらこの発明の一実施例を詳細に
説明する。

第１図はこの発明に係るテレビジョン信号１送信装置の
一実施例の構成を示す回路図であり、第２図は同じくテ
レビジョン信号受信装置の一実施例の構成を示す回路図
である。

まず、第１図の送信装置を説明すると、入力端子３１，
３２．３３には、図示しないノンインクレース方式のテ
レビジョンカメラから出力されるＲ、Ｇ、Ｂ信号が供給
される。このＲ，Ｇ、Ｂ信号は、マトリクス回路３４に
供給され、Ｙ信号およびＩ、Ｑ信号に変換される。

Ｙ信号はカットオフ周波数が、例えば、２ＭＨｚのロー
パスフィルタ（以下、ＬＰＦと記す）３５に供給され、
２ＭＨｚ未満の成分（以下、低域成分と記す）が抽出さ
れる。そして、この低域成分を加算回路回路３６にてマ
トリクス回路３４から出力されるＹ信号から減じること
により、２ＭＨｚ以上の成分（以下、高域成分と記す）
が抽出される。

高域成分はフレーム内平均回路３７にて現在のフィール
ドの信号と１／６０秒遅延された１フイルド前のフィー
ルドの信号との平均値をとられる。この平均化出力はフ
ィールド間引き回路３８に供給され、１／３０秒ごとに
１フィールド分の信号を間引かれる。この間引き出力は
、インクレース変換回路３９に供給され、間引かれなか
ったフィールドの水平走査線だけを使ってインターレー
ス信号に変換される。

ＬＰＦ３５から出力される低域成分はインダーレース変
換回路４０に供給され、先の第６図と同様、走査線間引
きによりインターレース信号に変換される。同様に、Ｉ
、Ｑ信号もインターレース変換回路４２に供給され、走
査線間引きによりインターレース信号に変換される。

インターレース変換回路３９から出力される高域成分と
インターレース変換回路４ｏがら出力された低域成分は
、加算回路４１にて加算された後、ＮＴＳＣエンコーダ
４３に供給され、インターレース変換回路４２から出力
されるＩ、Ｑ信号と合成される。この合成信号はさらに
ＮＴＳＣ信号に変換され、出力端子４３から図示しない
送信部を介して送信される。

次に、第２図の受信装置について説明すると、図示しな
い受信部にて受信されたＮＴＳＣ信号は、入力端子５１
に供給される。この入力端子５１に供給されたＮＴＳＣ
信号は、ＮＴＳＣデコーダ５２にてＹ信号とＩ、Ｑ信号
に変換される。

Ｙ信号はカットオフ周波数２ＭＨｚのＬＰＦ５３に供給
され、低域成分を抽出される。この低域成分は加算回路
５４にてＮＴＳＣデコーダ５２から出力されるＹ信号か
ら減じられる。これにより、加算回路５４からは高域成
分が抽出され、フィルド間補間回路５５に供給される、
このフィールド間補間回路回路５５は、現在のフィール
ドの信号とこれより１フイールド前のフィールドの信号
を合成し、かつ、この合成出力をフィールドごとに繰返
し出力することにより、ノンインターレース信号を得る
。

一方、ＬＰＦ５３から出力される低域成分は、ノンイン
ターレース変換回路５６に供給され、先の第７図の回路
と同様に、走査線補間によりノンインターレース信号に
変換される。同様に、ＮＴＳＣデコーダ５２から出力さ
れるＩ、Ｑ信号は、ノンインターレース変換回路５７に
供給され、走査線補間により、ノンインターレース信号
に変換される。

フィールド間補間回路５５から出力されるノンインター
レース信号とノンインターレース変換回路５６から出力
されるノンインターレース信号は、加算回路５８で加算
された後、逆マトリクス回路５９にて上記ノンインター
レース変換回路５７から出力されるノンインターレース
信号と合成される。そして、この合成信号はＲ，Ｇ、Ｂ
信号に変換された後、出力端子６０，６１．６２より図
示しないモニタに供給され、画像表示に供される。

以上の構成および動作を第３図を参照しながらさらに詳
細に説明する。

第３図の■は、テレビジョンカメラから出力されるノン
インターレース信号を示すものである。

１に のノンインターレース信号のＹ信号のうち、高域成分は
、第３図の■に示すように、１／６０秒離れた２つのフ
ィールドの信号の平均をとられる。

この平均化出力は、第３図の◎に示すように、１／３０
秒ごとに１フィールド分の信号を間引かれる。この間引
き出力は、第３図Ｏに示すように、間引きを受けなかっ
たフィールドを構成する水平走査線を１水平走査線ごと
に１／６０秒遅延することにより、インターレース信号
に変換される。

一方、低域成分は、第３図の［Ｆ］に示すように、走査
線間引きにより、インターレース信号に変換される。こ
の低域成分と第３図のＯの高域成分とが、第３図のＦに
示すように合成されて送信される。

受信側では、高域成分は、まず、第３図の◎に示すよう
に、フィールド間での信号合成により水平走査線を補間
される。次に、第３図の■に示すように、フィールド繰
返しにより、ノンインクレース信号に変換される。

一方、低域成分は、第３図の■に示すように、動き適応
インターレース変換により、インターレス信号に変換さ
れる。そして、この信号と第３図の■の信号とが加算さ
れ、第３の■に示すノンインターレース化されたＹ信号
が得られる。

ところで、以上の処理では、高域成分は、１／３０秒ご
とにフィールド間引きを受けるため、早い動き成分は送
信されないことになる。したがって、第４図（ａ）に示
す高域成分では、第４図（ｂ）に示すように、１５Ｈｚ
以上の動き成分が伝送されない。これに対し、低域成分
は、第４図（ｃ）に示すように、現行通り、３０Ｈｚの
動き成分まで伝送される。

第５図は、上述したような帯域制限を行なった場合に、
動画像に不自然さを生じないかを、視覚実験により評価
した場合の結果を示す図である。

なお、ここでは、フィールド繰返しを行なう成分を、Ｌ
ＰＦの特性を変えてフィールド繰返しを行なわない場合
と比較し、７段階相対評価を行なっている。

図によれば、ＬＰＦのカットオフ周波数が低い場合は、
フィールド繰返しを９行なわない場合と比較して、不自
然さが目立つが、カットオフ周波数を上げると、不自然
さが減り、２ＭＨｚ以上では、全く不自然さが目立たな
くなることがゎがる。

以上述べたようにこの実施例によれば、送信側では、ノ
ンインターレース走査構造のテレビジョン信号のＹ信号
を、ＬＰＦ３５と加算回路３６により、高域成分と低域
成分に分け、高域成分については、フレーム内平均回路
３７でフレーム内平均をとった後、フレーム間引き回路
３８でフィルド間引きを行ない、インターレース変換回
路３９でこの間引き出力の水平走査線を交互に１垂直走
査期間遅延することにより、インターレース信号化し、
低域成分については、インターレース変換回路４０で水
平走査線を交互に間引くことによりインターレース信号
化するようにしたものである。

一方、受信側では、受信信号のＹ信号を、ＬＰＦ５３と
加算回路５４により、高域成分と低域成分に分離し、高
域成分については、フィールド間補間回路５５でフィー
ルド間補間およびフィールド繰返しを行なうことによっ
てノンインクレース信号化し、低域成分については、ノ
ンインターレース変換回路５６で画像の動きに適応して
ライン間補間あるいはフィールド間補間を行なうことに
より、ノンインターレース信号化するようにしたもので
ある。

このような構成によれば、Ｙ信号の高域成分は、送信側
では、フィールド繰返しによってインターレース信号化
され、受信側では、フィールド間補間によってノンイン
ターレース信号化されるので、常に、静止画時と同じ処
理を受けることになる。

したがって、動静の明度わりが急激に起こる水平方向の
エツジ部で、再生エツジがばたつくことを防止すること
ができる。また、動画の場合であっても、ライン間補間
ではなく、フィールド間補間により、ノンインターレー
ス信号化されるため、垂直解像度が低下することがない
。以上がらこの実施例では、画質が向上された分、再生
エツジのばたつきや垂直解像度の低下に起因する雑音が
、画面上で目立ってしまうことを防止することができる
。

さらに、フィールド繰返しによる動きの不自然さもほと
んど生じない。

以上この発明の一実施例を詳細に説明したが、この発明
は、このような実施例に限定されるものではなく、他に
も発明の要旨を逸脱しない範囲で種々様々変形実施可能
なことはことは勿論である。

［発明の効果］ 以上述べたようにこの発明によれば、送信側でＹ信号の
高域成分をフィールド繰返しによって送信し、受信側で
、これをフィールド間補間により補間するため、急激な
動静の誤判定に伴う画質の劣化を防止することができる
とともに、動画の場合の垂直解像度の低下を防止するこ
とができ、画質が向上された分、これらに起因する雑音
が画面上で目立ってしまうことを防止することができる
。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明のテレビジョン信号送信装置の一実施
例の構成を示す回路図、第２図は同じくテレビジョン信
号受信装置の一実施例の構成を示す回路図、第３図は第
１図および第２図の動作を説明するために示す図、第４
図は一実施例の帯域制限を説明するために示す図、第５
図はこの発明の帯域制限による視覚実験の結果を示す図
、第６図は従来のテレビジョン信号送信装置の構成を示
す回路図、第７図は同じくテレビジョン信号受信装置の
構成を示す回路図、第８図は第６図および第７図の動作
を説明するために示す図である。 ３１．３２，３３．５１・・・入力端子、３４・・・マ
トリクス回路、３５．５３・・・ＬＰＦ、３６，４１゜
５４．５８・・・加算回路、３７・・・フレーム内平均
回路、３８・・・フィールド間引き回路、３９，４０゜
４２・・・インターレース変換回路、４３・・・ＮＴＳ
Ｃエンコーダ、４４，６０，６１．６２・・・出力端子
、５２・・・ＮＴＳＣデコーダ、５５・・・フィールド
間補間回路、５６．５７・・・ノンインターレース変換
回路、５９・・・逆マトリクス回路。 出願人代理人　　弁理士　鈴江武彦 第 ■金板 ■ノンインクーし一入 ■８−威 第 図 第６図 第 図 時間 ■ノンインターレース ■インターレース 第８ 図

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）ノンインターレース走査構造のテレビジョン信号
   の輝度信号を高域成分と低域成分に分離する信号分離手
   段と、 この信号分離手段により得られる高域成分を１垂直走査
   期間遅延したものと上記信号分離手段から出力される高
   域成分との平均値をとる平均化手段と、 この平均化手段の出力信号を、２垂直走査線ごとに１フ
   ィールド分ずつ間引く間引き手段と、この間引き手段の
   出力信号の水平走査線を交互に１垂直走査期間遅延する
   ことにより、該出力信号をインターレース信号に変換す
   る第１のインターレース変換手段と、 上記信号分離手段により得られる輝度信号の低域成分の
   水平走査線を交互に間引くことにより、該低域成分をイ
   ンターレース信号に変換する第２のインターレース変換
   手段と、 上記第１、第２のインターレース変換手段により得られ
   るインターレース信号を合成する合成手段と、 この合成手段から出力される輝度信号を送信用の輝度信
   号に変換する信号変換手段とを具備し、上記輝度信号を
   帯域圧縮して送信することを特徴とするテレビジョン信
   号送信装置。
2. （２）上記信号変換手段は、上記ノンインターレース走
   査構造のテレビジョン信号の色信号を上記合成手段の出
   力信号と合成し、この合成出力を送信用の信号に変換す
   るように構成されていることを特徴とする請求項１記載
   のテレビジョン信号送信装置。
3. （３）上記信号分離手段は、インターレース信号への換
   算で、２ＭＨｚ以上の成分を高域成分、２ＭＨｚ未満の
   成分を低域成分として信号分離を行なうことを特徴する
   請求項１記載のテレビジョジョン信号送信装置。
4. （４）ノンインターレース走査構造のテレビジョン信号
   をインターレース信号化することにより得られるテレビ
   ジョン信号を受信し、この受信信号をノンインターレー
   ス信号化するものであって、上記受信信号として、 （ａ）輝度信号の高域成分は、フレーム内平均を受けた
   後、フィールド間引きを受け、 この状態で、水平走査線を交互に１垂直 走査期間遅延することにより、インター レース信号化され、 （ｂ）輝度信号の低域成分は、水平走査線を交互に間引
   くことにより、インターレー ス信号化され ているようなテレビジョン信号を受信するテレビジョン
   信号受信装置において、 上記受信信号の輝度信号を上記高域成分と低域成分に分
   離する信号分離手段と、 この信号分離手段から出力される上記高域成分の水平走
   査線をフィールド間補間により補間するフィールド間補
   間手段と、 このフィールド間補間により走査線補間された高域成分
   をフィールド繰返しによりノンインターレース信号化す
   るフィールド繰返し手段と、上記信号分離手段から出力
   される上記低域成分の水平走査線を、画像の動きに適応
   してライン間補間あるいはフィールド間補間によって補
   間することにより、該低域成分をノンインターレース信
   号化するライン・フィールド間補間手段と、上記フィー
   ルド繰返し手段および上記ライン・フィールド間補間手
   段により得られるノンインターレース信号を合成する合
   成手段とを具備したことを特徴とするテレビジョン信号
   受信装置。