JPH07123373A

JPH07123373A - テレビジョン信号のデコード装置

Info

Publication number: JPH07123373A
Application number: JP5288596A
Authority: JP
Inventors: Masahiro Komoda; 昌博菰田; Ikuo Someya; 郁男染谷
Original assignee: Sony Corp
Current assignee: Sony Corp
Priority date: 1993-10-25
Filing date: 1993-10-25
Publication date: 1995-05-12

Abstract

(57)【要約】【目的】サブサンプリングされて帯域圧縮されたテレ
ビジョン信号を、静止領域と動き領域とに分けてデコー
ドするとともに、静止領域についてはノイズ低減処理を
行うデコード装置において、動き領域の画質の改善を、
安価に実現する。【構成】静止領域処理部１０では、ノイズ低減回路１
１０においてノイズ低減処理を行うとともに、フィール
ドメモリＦ１〜Ｆ４を用いて、複数フィールドの情報か
らテレビジョン信号による画像の静止領域の情報を再生
する。動き領域処理部２００では、現時点の信号だけで
なく、フィールドメモリＦ１〜Ｆ４からの遅延された信
号をも用いて画像の動き領域の情報を再生する。テレビ
ジョン信号による画像の動いている領域を動き検出手段
３で検出する。静止領域処理部１０の出力と、動き領域
処理部２００の出力を、動き検出手段３からの動き検出
量に応じて合成する。動き検出部３からの動き検出出力
に応じてノイズ低減回路１１０におけるノイズ低減量を
制御する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、例えば多重サブナイ
キスト・サンプリング方式（いわゆるＭＵＳＥ方式）の
ように、１フィールド当たりの画素サンプルが間引かれ
て帯域圧縮されたテレビジョン信号に対して、静止領域
（画像の静止している領域）と動き領域（画像の動いて
いる領域）とで異なるデコード処理を行うデコード装置
に関する。

【０００２】

【従来の技術】ＮＴＳＣ方式やＰＡＬ方式などよりも高
品位のテレビジョン方式の１つとして、ハイビジョン方
式が開発されているが、その規格は、フィールド周波数ｆV ＝60Ｈｚフレーム周波数ｆFR＝ｆV ／２水平周波数ｆH ＝1125×ｆFR＝33.75 ｋＨｚ縦横比＝９：16 である。

【０００３】したがって、ハイビジョン方式によるビデ
オ信号は、ＮＴＳＣ方式によるビデオ信号に比べ、情報
量が約５倍（赤、緑、青の信号帯域は各３０ＭＨｚ）と
なり、ハイビジョン方式によるビデオ信号を、放送衛
星、ビデオディスクなどにより、そのまま伝送すること
はできない。

【０００４】そこで、ハイビジョン方式によるビデオ信
号は、いわゆるＭＵＳＥ方式により、ベースバンド幅が
８ＭＨｚ程度となるように、帯域圧縮してから伝送して
いる。このＭＵＳＥ方式は、人間の視覚特性を利用して
伝送する画像情報量を減らす方式である。

【０００５】すなわち、人間の視覚特性は、画面上で水平、垂直方向に比べて斜め方向の解像度が
低い動く物体に対して解像度が落ちるという特徴を有している。ＭＵＳＥ方式では、の特性
から、元のハイビジョン信号をデジタル信号にしてか
ら、に適合したサンプリング方式でサンプル点を間引
き、その後アナログ信号に戻して伝送する。また、の
特性から、画像の動き領域と静止領域とで処理を変え、
動き領域の解像度を落とすことで、伝送する情報量を減
らしている。

【０００６】ＭＵＳＥ方式は、基本的には、ドットイン
タレース伝送であり、サンプリングパターンは、フレー
ム間、フィールド間、ライン間オフセットで、４フィー
ルド周期で繰り返されている。

【０００７】また、このＭＵＳＥ方式においては、ビデ
オ信号（輝度信号及び色信号）と、準瞬時圧伸ＤＰＣＭ
方式でエンコードされた音声データと、独立の付加情報
信号とが、時間軸上で多重化されている。ただし、ＭＵ
ＳＥ方式により帯域圧縮されたハイビジョン方式のビデ
オ信号においても、フレーム周波数及び水平周波数は、
もとのハイビジョン方式のビデオ信号のフレーム周波数
ｆFR及び水平周波数ｆH と等しい。

【０００８】なお、以下の説明においては、簡単のた
め、ＭＵＳＥ方式により帯域圧縮されたハイビジョン方
式のビデオ信号を、「ＭＵＳＥ方式のビデオ信号」と呼
ぶ。以上説明したような高品位テレビジョン方式のビデ
オ信号の伝送媒体としては、前述したように、放送衛星
のほか、ビデオディスクやビデオテープが考えられてい
る。

【０００９】ところで、ＭＵＳＥ方式のビデオ信号のデ
コーダは、従来、図６のように構成されている。この図
６では、輝度信号のデコード処理について説明するが、
クロマ信号についてもほぼ同様にしてデコードすること
ができる。

【００１０】例えばＢＳチューナからのＭＵＳＥ方式の
ビデオ信号は、入力端子１を通じて入力処理回路２に供
給される。この入力処理回路２では、入力信号をローパ
スフィルタにより帯域制限した後、Ａ／Ｄコンバータに
よりデジタル信号Ｖｓに変換する。このときのサンプリ
ング周波数は、１６．２ＭＨｚである。

【００１１】入力処理回路２は、また、水平、垂直同期
信号を検出し、これに同期したクロックを発生し、後述
の各デジタル信号処理回路に供給する。さらに、ＭＵＳ
Ｅ方式のビデオ信号のデジタル信号は、この入力処理回
路２でデエンファシスが行なわれ、伝送用逆Γ特性がか
けられた後、静止領域処理回路１０及び動き領域処理回
路２０に供給される。

【００１２】静止領域処理回路１０では、先ず、フレー
ム間補間回路１１で、現時点の信号Ｖｓと、１フレーム
分遅延された信号が用いられてフレーム間内挿処理が行
われて、サンプリング周波数が３２．４ＭＨｚの静止領
域のデータが再生される。このフレーム間内挿のため、
また、後述する静止領域についてのノイズ低減処理のた
め、フレーム間補間回路１１に対しては、４枚のフィー
ルドメモリＦ１〜Ｆ４が設けられ、現時点の信号Ｖｓ
と、フィールドメモリＦ２からの信号が用いられてフレ
ーム間内挿処理が行われる。

【００１３】このフレーム間補間回路１１からの輝度信
号は、サンプリングレート変換回路１２に供給され、３
２．４ＭＨｚから４８．６ＭＨｚに、サンプリング周波
数が変換される。

【００１４】静止領域処理回路１０では、さらに、サン
プリングレートが変換された信号は、フィールド間補間
回路１３に供給されて、フィールド間内挿される。この
結果、４フィールドの信号から静止領域のビデオ信号が
復元されることになる。

【００１５】一方、動き領域処理回路２０では、フィー
ルド内補間回路２１において、１フィールド内のデータ
のみから内挿補間が行われて、サンプリング周波数が３
２．４ＭＨｚとされる。このフィールド内補間回路２１
からの信号は、サンプリングレート変換回路２２に供給
され、３２．４ＭＨｚから４８．６ＭＨｚに、サンプリ
ング周波数が変換される。

【００１６】静止領域処理回路１０からの信号と、動き
領域処理回路２０からの信号とは、後述するように、動
き量に応じた割合で混合される。動き量は、動き検出回
路３で検出される。動き検出回路３には、入力処理回路
２からの信号が供給される。

【００１７】動き検出は、通常は、フレーム間の差分を
取ることにより行うことができる。しかし、ＭＵＳＥ方
式では、静止領域は、フレーム間オフセットサンプリン
グして、２フレームで１画面が構成されるようにエンコ
ードされているため、単純に１フレーム前の信号では、
同一サンプリング点の画素にならず、２フレーム離れた
信号を使用して、動き領域の検出を行う必要がある。ま
た、特種な画像では現フレームと２フレーム前との差分
によっては動きが検出できないため、４フレームのデー
タを用いて動き検出が行われる。

【００１８】動き検出回路３では、上記のことから、動
き量が、２フレーム間の画素データの差分の絶対値とし
て検出される。この動き検出回路３からの動き検出出力
ＭＤは、画像の動きの時間方向の周波数（テンポラル周
波数という）を横軸にとると、図７に示すように、
「０」から「１」の間の値となる。

【００１９】上述もしたように、ＭＵＳＥ方式では、静
止領域は、２フレームで１画面が構成されるようにエン
コードされているため、ナイキストのサンプリング定理
から、静止領域の画像として歪み無く再現可能な、画像
の動きの時間方向の周波数（テンポラル周波数という）
は、最大、７．５Ｈｚ（フレーム周波数の１／４）であ
り、動き検出信号ＭＤは、テンポラル周波数が７．５Ｈ
ｚ以下の部分で「０」となる。つまり静止領域として検
出する。

【００２０】そして、テンポラル周波数が７．５Ｈｚ以
上の部分は、動きとして検出し、テンポラル周波数が
７．５Ｈｚを越えると、動き検出信号ＭＤは急峻に
「１」に変化する。なお、「０」から「１」に変化する
７．５Ｈｚから所定幅（例えば３Ｈｚ）の領域は、０＜
ＭＤ＜１となる。

【００２１】静止領域処理回路１０の出力信号は、係数
乗算回路４において、係数Ｋｓ＝１−ＭＤ（これは検出
出力ＭＤの反転信号に等しく、静止量であって、これも
動き検出回路３から得られる）が乗算され、また、動き
領域処理回路２０の出力信号は、係数乗算回路５におい
て、係数Ｋｍ＝ＭＤ（動き量）が乗算される。そして、
これら乗算回路４及び５の出力が混合回路６に供給され
る。

【００２２】したがって、ＭＤ＝０であるテンポラル周
波数が７．５Ｈｚ以下の画像領域のときは、静止領域処
理回路１０からの出力信号が混合回路６から取り出され
る。また、０＜ＭＤ＜１である領域では、静止領域処理
回路１０からの信号と、動き領域処理回路２０からの信
号とが、動き検出信号ＭＤに応じて加重されて混合され
た信号が混合回路６から取り出される。さらに、ＭＤ＝
１であるテンポラル周波数の領域では、動き領域処理回
路２０からの信号が混合回路６から取り出される。混合
回路６の出力信号は、図示しないが、Ｄ／Ａ変換され
て、アナログ信号に戻される。

【００２３】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上述のよう
に、従来のＭＵＳＥデコーダは、動き領域処理では、フ
ィールド内補間のみを行って画像を再生するため、解像
度が静止領域に比べて劣化する。

【００２４】そして、図７に示したように、従来のＭＵ
ＳＥデコーダでは、テンポラル周波数が７．５Ｈｚを越
える領域は、すべて動き領域として処理されるので、比
較的ゆっくりと動く画像部分も、動き領域として処理さ
れることになり、そのような動き領域はボケてしまう不
都合がある。

【００２５】この問題を改善するため、エンコーダ側
で、動き領域についてフィールド間処理を導入すること
により、動き領域の画質を向上させる手法が提案されて
いる（電子情報通信学会論文誌 B-I Vol.J75-B-I No.1
0 P639〜P646 1992 年10月参照）。しかし、この手法で
は、放送局のシステム自体の変更となる問題がある。

【００２６】そこで、本出願人は、先に、エンコーダ側
は、何等変更することなく、デコーダ側だけを変更する
ことによって、比較的、動きの遅い動き領域の画質を向
上させる手法を提案した（特願平５−１２１６８６号、
平成５年５月２４日出願）。

【００２７】図９は、この先に提案のデコード装置の一
実施例のブロック図である。この例は、静止領域処理回
路１０は、図６の従来例と全く変わらないが、動き領域
処理回路は、回路２０Ａとされて、フィールド間処理機
能が付加された点が図６の例と異なる。

【００２８】すなわち、この例においては、フィールド
内補間回路２１からの、サンプリング周波数が３２．４
ＭＨｚとされた信号は、混合回路２７に供給されると共
に、減算回路２３に供給される。一方、入力処理回路２
からの信号は、サンプル内挿回路２４により、１画素ご
とに例えば「０」の画素サンプルが挿入されて、サンプ
リング周波数が３２．４ＭＨｚとされた後、減算回路２
３に供給され、これよりフィールド内補間回路２１の出
力信号が減算される。

【００２９】サンプル内挿回路２４の画素サンプルの内
挿の様子を図８に示す。すなわち、図８Ａは、入力処理
回路２からの信号のサンプル列を示し、図８Ｂは、デー
タ「０」の画素サンプルが内挿された状態のサンプル列
を示している。

【００３０】ここで、フィールド内補間回路２１の空間
周波数特性は、図１０に示すようなものとなっており、
減算回路２３からは、入力処理回路２からの信号のう
ち、フィールド内補間回路２１で帯域制限されて失われ
た、図１１に示すような空間周波数帯域の成分が得られ
る。

【００３１】この減算回路２３の出力信号は、１２ＭＨ
ｚのローパスフィルタ２５により帯域制限される。フィ
ールド間補間では、静止領域の１２ＭＨｚ以上の再生が
できないためである。

【００３２】このローパスフィルタ２５の出力は、フィ
ールド間補間回路２６に供給され、フィールド間補間が
なされる。このフィールド間補間回路２６は、３フィー
ルドに跨がる信号を用いて補間処理をすることにより、
１フレーム分の信号を復元する。このフィールド間補間
回路２６の空間周波数特性を図１２に示す。したがっ
て、このフィールド間補間回路２６からは、図１３に示
すような空間周波数帯域を示す信号が得られる。

【００３３】このフィールド間補間回路２６の出力が混
合回路２７に供給されて、フィールド内補間回路２１の
出力信号と混合される。この混合回路２７の出力信号
は、テンポラル周波数の低い部分（例えば７．５Ｈｚ〜
１５Ｈｚ）は静止領域と同じ空間周波数帯域となり、高
い部分は、従来の動きと同じ空間周波数帯域とした信号
になっている。

【００３４】テンポラル周波数が７．５Ｈｚ〜１５Ｈｚ
の中間の動き領域の信号に対して静止領域処理回路１０
による処理を施した場合には、４フィールドの信号を用
いた補間処理により画像のずれ（２重、３重になる）等
の、画質劣化が発生する。また、上記の中間の動き領域
の信号を動き領域処理回路２０Ａのフィールド内補間の
みを施した場合には、前述したように、再生画像の解像
度が図１０の空間周波数帯域に制限されるため、いわゆ
るボケが問題となる。

【００３５】これに対して、図９の例のように、フィー
ルド間補間回路２６を動き領域処理回路２０Ａに加えた
場合には、折り返し歪みによる多少の画質劣化は発生す
るが、テンポラル周波数が７．５Ｈｚ〜１５Ｈｚの中間
の動き領域の信号に対してボケが少なく、しかも、画像
のずれのない再生画像が得られるものである。

【００３６】しかし、この図９の例の場合には、フィー
ルド間補間回路２６のために、２フィールド分のメモリ
を新たに増設する必要があり、コスト高となると共に、
デコード装置が大型になる問題がある。

【００３７】図１４は、フィールド間補間回路２６の具
体構成例である。この例では、３フィールドに渡る信号
の相関を用いて４ライン分の情報を作成し、この４ライ
ンの各ラインの複数画素を用いて、ＦＩＲ型のデジタル
フィルタにより作成した情報の混合信号として１画素分
の補間出力信号を得る。

【００３８】図１４において、３１〜３８は１ライン分
（図中、１Ｈは１ラインを意味している）の遅延回路で
ある。また、４１、４２は５６０ライン分の遅延回路で
ある。５１〜５４及び５５〜５７は加算回路、６１〜６
４は１／２係数乗算回路である。

【００３９】さらに、７１〜７４はＦＩＲ型デジタルフ
ィルタで、Ｄは１画素分の遅延回路である。この例で
は、ＦＩＲ型デジタルフィルタ７１〜７４のそれぞれ
は、８画素分のデータから１画素分のデータを作成す
る。各ＦＩＲデジタルフィルタ７１〜７４の加重係数Ｃ
00〜Ｃ04，Ｃ10〜Ｃ14，Ｃ20〜Ｃ24、Ｃ30〜Ｃ34の値が
選定されることにより、フィールド間補間回路２６が目
的とする周波数特性を有するように設定される。

【００４０】図１４で、遅延回路４１の出力Ｓf1は、ロ
ーパスフィルタ２５の出力が１フィールド遅延された信
号であり、遅延回路４２の出力Ｓf2は、ローパスフィル
タ２５の出力が１フィールド遅延された信号である。つ
まり、フィールド間補間回路２６は、実質的に２フィー
ルド分のメモリを備えており、図９に示すように、フィ
ールドメモリＦ５、Ｆ６の２個が、増設されていること
に等しい。

【００４１】なお、フィールド間補間回路の代わりにフ
レーム間補間回路を動き領域処理回路に用いても良い
が、その場合には、フィールドメモリの代わりにフレー
ムメモリ（２フィールドメモリ）が２個必要になる。

【００４２】そこで、出願人は、上記のＭＵＳＥ方式の
ビデオ信号のデコード装置のように、静止領域と、動き
領域とを別個の処理とすると共に、動き領域の処理にも
複数フィールドの信号を用いる補間処理を導入して動き
領域の画質の向上を図るデコード装置を得る場合に、静
止領域の処理に使用するフィールド（あるいはフレー
ム）メモリを、動き領域処理にも用いることにより、新
たなメモリの増設を伴わない新規のデコード装置を提案
している（平成５年１０月１８日付けの特許出願、整理
番号Ｓ９３０６０８３８）。

【００４３】ところで、静止領域処理回路１０のフレー
ム間補間回路１１では、フレーム間補間処理のほかに、
静止領域の信号についてのノイズ低減処理も行う場合も
あり、その場合には、フィールドメモリＦ１〜Ｆ４から
の信号は、このノイズ低減処理が掛かっている信号とな
る。このノイズ低減処理は、画像は空間方向に相関性を
有しているのに対し、ノイズは相関性を有していない点
を利用したものである。

【００４４】図１５は、ノイズ低減処理機能を有する従
来のフレーム間補間回路１１の一例のブロック図であ
り、１００はノイズ低減回路である。この場合、図１５
に示すように、入力処理回路２からのＭＵＳＥ方式のデ
ジタルビデオ信号Ｖｓ（サンプリング周波数は１６．２
ＭＨｚ）は、加算回路１０１を通じてフィールドメモリ
Ｆ１に供給されるとともに、減算回路１０２に供給され
る。また、フィールドメモリＦ４からの、ビデオ信号Ｖ
ｓが２フレーム遅延された信号が減算回路１０２に供給
される。ＭＵＳＥ方式のビデオ信号の場合、フィールド
メモリＦ４からの信号は、入力ビデオ信号Ｖｓと同一サ
ンプリング位置の画素サンプルとなる。

【００４５】減算回路１０２では、現フィールドの信号
Ｖｓと２フレーム前の信号との間の同一サンプリング位
置の各画素サンプルについて差分を求める。画像の静止
領域では、その相関性から差分は零であるはずであり、
差分の絶対値が零レベル以上であれば、それはノイズ成
分であると考えられる。

【００４６】この減算回路１０２からの差分の絶対値出
力は、係数乗算回路１０３において所定の係数が乗算さ
れた後、加算回路１０１に供給されて、入力ビデオ信号
Ｖｓと加算され、その結果、入力ビデオ信号Ｖｓのノイ
ズ成分が相殺される。係数乗算回路１０３に供給される
乗算係数Ｋは、この例ではノイズ検出回路１０４で検出
される１画面分についてのノイズ量に応じて決定され
る。

【００４７】すなわち、ＭＵＳＥ信号の場合、５６３ラ
インと、１１２５ラインには、クランプレベルを表す平
坦なレベル信号が挿入されている。ノイズが存在する場
合には、このクランプレベルにそのノイズ分が乗る。そ
こで、ノイズ検出回路１１４では、この５６３ライン及
び１１２５ラインのクランプレベル区間をサンプリング
して、１画面（１フィールドあるいは１フレーム）につ
いてのノイズ量を検出し、その検出値に応じて乗算回路
１０３に供給する係数Ｋを決定する。

【００４８】こうして、加算回路１０１からは、画像の
静止領域についてノイズ低減された信号が得られる。そ
して、このノイズ低減された信号が、フィールドメモリ
Ｆ１〜Ｆ４により順次１フィールドづつ遅延される。そ
して、加算回路１０１からの現フィールドの信号と、フ
ィールドメモリＦ２からの現フィールドの信号が１フレ
ーム遅延された信号とが、スイッチ回路１０Ｓに供給さ
れ、このスイッチ回路１０Ｓが切り換え信号ＳＷにより
サブサンプルタイミング切り換えられることにより、こ
のスイッチ回路１０Ｓからサンプリング周波数が３２．
４ＭＨｚとされたフレーム間補間出力信号Ｖssが得られ
る。

【００４９】なお、乗算回路１０３に供給する係数Ｋ
は、上述のノイズ検出回路１０４により形成する方法の
ほか、種々の方法が提案されている（例えば特開昭６２
−１７２８７９号公報参照）。

【００５０】ところで、前述もしたように、このノイズ
低減処理は静止している画像領域に対しては有効である
が、動き領域に対して行うと、残像が残ってしまう。図
６の従来例や図９の例のように、動き領域処理をノイズ
低減処理を行っていない信号を用いて行う場合には、乗
算回路４及び５で動き検出信号ＭＤ−１及びＭＤにより
加重を掛けて混合回路６で混合することにより、動き領
域についてのノイズ低減処理による残像の問題を回避す
ることができる。

【００５１】しかしながら、先に出願したデコード装置
のように、動き領域の高画質化のための処理を、静止領
域処理の補間処理に用いるフィールドメモリＦ１〜Ｆ４
からの信号を用いて行おうとすると、動き領域について
のノイズ低減処理による残像の影響が無視できなくな
る。

【００５２】この発明は、以上のように、動き領域につ
いての高画質化のためにフィールド（あるいはフレー
ム）間処理を行う場合に、静止領域処理について使用す
るフィールド（あるいはフレーム）メモリを兼用する場
合に、静止領域処理にノイズ低減処理が施されていて
も、動き領域についての、その影響を軽減することがで
きるようにすることを目的としている。

【００５３】

【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
めのこの発明のデコード装置を、後述の実施例の参照符
号を対応させる説明すると、サブサンプリングにより１
フィールド（または１フレーム）当たりの画素サンプル
が間引かれて帯域圧縮されたテレビジョン信号のデコー
ド装置であって、フィールド（またはフレーム）メモリ
Ｆ１〜Ｆ４を用いて、複数フィールド（またはフレー
ム）の情報から上記テレビジョン信号による画像の静止
領域の情報を再生するための静止領域処理部１０と、上
記テレビジョン信号の現時点のフィールド（またはフレ
ーム）の画像情報だけでなく、上記フィールド（または
フレーム）メモリからの画像情報をも用いて、上記テレ
ビジョン信号による画像の動き領域の情報を再生する動
き領域処理部２００と、上記テレビジョン信号の画像の
動いている領域を検出する動き検出部３と、上記静止領
域処理部１０の出力と、上記動き領域処理部２００の出
力を、上記動き検出部３からの動き検出出力に応じて混
合する混合回路６とを備え、上記静止領域処理部１０に
は、上記フィールド（またはフレーム）メモリからの信
号を用いて、上記テレビジョン信号の現時点のフィール
ドの信号のノイズ低減処理を行うノイズ低減回路１１０
を設けるとともに、上記動き検出部からの動き検出出力
に応じて上記ノイズ低減回路１１０におけるノイズ低減
量を制御するようにしたことを特徴とする。

【００５４】

【作用】上記の構成のこの発明においては、ノイズ低減
回路１１０のノイズ低減量が、画素サンプルごとに、動
き検出出力に応じて制御され、画素サンプルが静止領域
のものであるときには、ノイズ低減量が従来のままとさ
れるが、動き領域のものであるときには、動き検出出力
に応じてノイズ低減量が下げられる。

【００５５】したがって、フィールドメモリＦ１〜Ｆ４
からの信号は、動き領域については、ノイズ低減処理が
施されていない、あるいは、ノイズ低減量が僅かのもの
とされた信号となる。このため、この信号を動き領域処
理のフィールド間補間あるいはフレーム間補間に用いて
も、残像の影響が少なくなる。この結果、フィールドメ
モリＦ１〜Ｆ４からの信号を静止領域処理と、動き領域
処理とで、兼用することができる。

【００５６】

【実施例】以下、この発明によるテレビジョン信号のデ
コード装置の一実施例を、前述したＭＵＳＥデコード装
置の場合を例をとって、図１〜図４を参照しながら説明
する。

【００５７】この例の場合の動き領域処理回路２００
は、後述の図２の構成を備え、この回路２００には、フ
ィールド間補間の処理に際して使用される複数フィール
ドの信号が、静止領域処理のためのフィールドメモリＦ
１〜Ｆ４から入力される。すなわち、この例の場合に
は、現フィールドの信号Ｓ０と、静止領域処理に使用さ
れるフィールドメモリＦ１からの１フィールド前の信号
Ｓ１（図９の例の信号Ｓf1に対応）と、フィールドメモ
リＦ２からの２フィールド前の信号Ｓ２（図９の例の信
号Ｓf2に対応）とが、入力される。

【００５８】そして、図２に示すように、動き領域処理
回路２００においては、これら各入力信号Ｓ０、Ｓ１、
Ｓ２について、図９の回路におけるフィールド内補間処
理及び減算処理の動き信号処理回路を、それぞれ設けて
いる。これは、前記各フィールドの入力信号Ｓ０、Ｓ
１、Ｓ２を用いて後述する動き領域についてのフィール
ド間補間処理を行えるようにするためである。

【００５９】すなわち、各信号Ｓ０、Ｓ１、Ｓ２は、そ
れぞれフィールド内補間回路２１０、２１１、２１２に
供給されて、それぞれのフィールド内の信号で内挿処理
が施され、サンプリング周波数が１６．２ＭＨｚから３
２．４ＭＨｚとされる。そして、これらフィールド内補
間回路２１０、２１１、２１２の出力は、減算回路２３
０、２３１、２３２に供給される。

【００６０】また、各信号Ｓ０、Ｓ１、Ｓ２は、それぞ
れサンプル内挿回路２４０、２４１、２４２により、１
画素ごとに例えば「０」の画素サンプルが挿入されて、
サンプリング周波数が３２．４ＭＨｚとされた後、減算
回路２３０、２３１、２３２に供給され、それぞれ、こ
れら信号からフィールド内補間回路２１０、２１１、２
１２の出力信号が減算される。

【００６１】すなわち、減算回路２３０、２３１、２３
２からは、前述の図９の例で説明したように、それぞれ
の入力信号Ｓ０、Ｓ１、Ｓ２のうち、フィールド内補間
回路２１で帯域制限されて失われた、図１１に示したよ
うな空間周波数帯域の成分が得られる。

【００６２】これら減算回路２３０、２３１、２３２の
出力信号は、それぞれ１２ＭＨｚのローパスフィルタ２
５０、２５１、２５２により帯域制限され、フィールド
間補間回路２６０に供給される。このフィールド間補間
回路２６０は、これらローパスフィルタ２５０、２５
１、２５２からの３フィールドに跨がる信号を用いて補
間処理をすることにより、１フレーム分の信号を復元す
る。

【００６３】そして、このフィールド間補間回路２６の
出力が混合回路２７に供給されて、フィールド内補間回
路２１１の出力信号と混合される。前述したように、こ
の混合回路２７の出力信号は、テンポラル周波数の低い
部分（例えば７．５Ｈｚ〜１５Ｈｚ）は静止領域と同じ
空間周波数帯域となり、高い部分は、従来の動きと同じ
空間周波数帯域とした信号になっている。このため、テ
ンポラル周波数が７．５Ｈｚ〜１５Ｈｚの中間の動き領
域の信号に対してボケが少なく、しかも、画像のずれの
ない再生画像が得られるものである。

【００６４】なお、フィールド間補間回路２６０と混合
する信号として、フィールド内補間回路２１１の出力を
用いるのは、このフィールドは、フィールド間補間回路
２６０で処理に使用する３フィールドの中央のフィール
ドであり、群遅延特性を考慮（群遅延特性を合わせる）
したからである。

【００６５】この例の場合、フィールド間補間回路２６
０は、図１４の例のように、フィールドメモリを内蔵す
る必要はなく、図３のように構成されている。なお、図
３において、図１４のフィールド間補間回路２６と同一
部分には、同一符号を付す。

【００６６】図３と図１４との比較から明らかなよう
に、図３の補間回路２６０には、フィールドメモリに相
当する５６０Ｈ（１Ｈは１水平ライン）分の遅延回路４
１、４２が存在しない。

【００６７】つまり、この例においては、静止領域処理
回路１０のフィールドメモリＦ１、Ｆ２の出力信号を用
いることにより、図９の動き領域処理回路２０Ａでは、
必要としているフィールドメモリＦ５、Ｆ６（図１４の
遅延回路４１、４２）が不要となり、構成を簡略化でき
ると共に、コスト安になる。

【００６８】なお、以上の例は、輝度信号についてのブ
ロック図として説明したが、クロマ信号の処理について
も同様に行うことができる。また、動き領域処理回路２
００において、フィールド間補間処理は、３フィールド
の信号を用いて行ったが、２フィールドの信号を用いて
も良い。

【００６９】次に、この例の静止領域処理回路１０につ
いて説明する。この例の場合には、フレーム間補間回路
が回路１１０とされ、図６及び図９の例とは異なる。こ
のフレーム間補間回路１１０の構成例を図４に示す。な
お、この図４において、図１５に示したフレーム間補間
回路１００と同様の回路については同一符号を付してあ
る。

【００７０】図４に示すように、この例においては、係
数乗算回路１０３と加算回路１０１との間に、ノイズ低
減量を制御するための乗算回路１０５が設けられる。そ
して、動き検出回路３からの静止領域に対する係数Ｋｓ
＝（１−ＭＤ）がレート変換回路３０３に供給されて、
４８．６ＭＨｚから１６．２ＭＨｚにサンプリング周波
数が変換されて、係数乗算回路１０３からの画素データ
のサンプリング周波数と一致された後、前記乗算回路１
０５に供給される。

【００７１】これにより、ノイズ低減回路１１０におい
ては、動き量ＭＤが０である静止領域では、従来と同様
にしてノイズ低減回路１１０が働き、ノイズ低減動作が
良好に行われるが、動き量ＭＤが１である動き領域で
は、ノイズ低減量が零となり、ノイズ低減が行われな
い。また、０＜ＭＤ＜１の領域では、動き量が大きくな
るにしたがってノイズ低減量が小さくなるように制御さ
れることになる。

【００７２】図５は、この発明によるノイズ低減の様子
を説明するための図で、ＰＶは画面を表し、Ｐ１、Ｐ
２、Ｐ３は絵柄を表している。ここで、絵柄Ｐ１、Ｐ２
は、静止しており、絵柄Ｐ３は、図中、矢印で示すよう
に順次動くものである。この場合、絵柄Ｐ１、Ｐ２の部
分に対しては、ノイズ低減が行われるが、図中、斜線を
付して示す絵柄Ｐ３が動く領域ＡＲにおいては、ノイズ
低減が行われない。

【００７３】したがって、図１のように、フィールドメ
モリＦ１、Ｆ２からの信号を動き領域処理回路２００に
供給して、動き領域についての高画質化処理を施して
も、残像の影響は、軽減されるものである。

【００７４】なお、この例の場合、乗算回路１０５の両
入力については、画素サンプル位置を合わせる必要があ
る。遅延回路３０１は、そのための遅延回路である。す
なわち、デジタル画像信号Ｖｓは、そのまま動き検出回
路３に供給されるとともに、この遅延回路３０１を介し
て、静止領域処理回路１０及び動き領域処理回路２００
に供給される。前述した現フィールドの信号Ｓ０は、こ
の遅延回路３０１の出力信号である。

【００７５】この遅延回路３０１の遅延量Ｌについて考
える。ここで、静止領域処理回路１０及び動き領域処理
回路２００の処理遅延時間、また、動き検出回路３での
遅延時間はすべて等しく、遅延量Ｘであるとする。

【００７６】今、レート変換回路３０３での遅延量をγ
とし、また、ノイズ低減回路１１０の入力端から乗算回
路１０５までの遅延量をβとすると、Ｌ＋β＝Ｘ＋γで
あるから、Ｌ＝Ｘ＋γ−β となり、遅延回路３０１の遅延量Ｌを上記の値とすれ
ば、乗算回路１０５の両入力の画面上の画素位置タイミ
ングが一致する。

【００７７】この遅延回路３０１を設けたため、乗算回
路４及び５の入力信号と、係数Ｋｓ及びＫｍとのタイミ
ングがずれる。このため、動き検出回路３からの動き量
の信号ＭＤ及び静止量の信号（１−ＭＤ）は、遅延量Ｌ
の遅延回路３０２により遅延されて、信号ＭＤｄ及び
（１−ＭＤ）ｄとされた後、これら乗算回路４及び５に
供給される。

【００７８】なお、ノイズが多い画像信号の場合、ノイ
ズ部分を動きとして検出し易い。これを防止するために
は、ノイズが多い場合に、動き検出回路３の動き検出感
度を下げるようにすればよい。このため、この例の場
合、ノイズ検出回路１０４のノイズ検出出力が動き検出
回路３に供給され、動き検出感度がノイズ量に反比例す
るように制御される。

【００７９】すなわち、この例の場合、ノイズ検出回路
１０４は、ＭＵＳＥ信号の５６３ライン及び１１２５ラ
インのクランプレベルの部分から、１画面についてのノ
イズを検出している。動き検出回路３では、このノイズ
検出出力に応じて、１画面の間の動き検出感度が、ノイ
ズ量に応じた感度とされ、１画面のノイズが多い時に
は、低くなるように制御される。

【００８０】以上の例は、フィールド内補間及びフィー
ルド間補間を行う場合の例であるが、フレーム内補間や
フレーム間補間を行う場合、さらには、両者をともに行
う場合にも、この発明が適用できることは言うまでもな
い。

【００８１】さらに、以上は、この発明をＭＵＳＥデコ
ーダに適用した場合として説明したが、この発明は、サ
ブサンプリングにより画素データを間引いて伝送し、デ
コード時に、静止領域処理と動き領域処理とを別々に行
うテレビジョン信号のデコード装置のすべてに適用可能
である。

【００８２】

【発明の効果】以上説明したように、この発明によれ
ば、動き領域処理回路においても、複数フィールドある
いは複数フレームの信号を用いた処理を行い、動き領域
の画質を改善するようにするテレビジョン信号のデコー
ド装置において、複数フィールドあるいは複数フレーム
の信号を用いた処理に必要なフィールドあるいはフレー
ムの信号を、静止領域処理の際に使用するフィールドメ
モリあるいはフレームメモリから得るようにしたので、
フィールドメモリあるいはフレームメモリを、静止領域
処理と、動き領域処理のときとで、メモリを兼用するこ
とができ、デコード装置を安価に製造できると共に、構
成を簡略することができる。

【００８３】しかも、静止領域についてのノイズ低減回
路によるノイズ低減量を、動き検出出力により制御した
ので、上記のようにフィールドメモリを兼用しても、動
き領域についての残像の影響を軽減することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明によるテレビジョン信号のデコード装
置の一実施例のブロック図である。

【図２】図１の例の要部の一実施例のブロック図であ
る。

【図３】図２の一部回路の一実施例のブロック図であ
る。

【図４】図１の例のフレーム間補間回路１１０の一実施
例のブロック図である。

【図５】この発明の動作を説明するための図である。

【図６】従来のテレビジョン信号のデコード装置の一実
施例のブロック図である。

【図７】動き検出出力の特性を示す図である。

【図８】サンプル内挿を説明するための図である。

【図９】出願人が先に提案したテレビジョン信号のデコ
ード装置の一実施例のブロック図である。

【図１０】図９の例を説明するための空間周波数特性を
示す図である。

【図１１】図９の例を説明するための空間周波数特性を
示す図である。

【図１２】図９の例を説明するための空間周波数特性を
示す図である。

【図１３】図９の例を説明するための空間周波数特性を
示す図である。

【図１４】図９の例の要部の一実施例のブロック図であ
る。

【図１５】従来の静止領域処理回路におけるノイズ低減
回路を含むフレーム間補間回路の例を示す図である。

【符号の説明】

２入力処理回路３動き検出回路４、５係数乗算回路６混合回路１０静止領域処理回路１０１加算回路１０２減算回路１０３係数乗算回路１０４ノイズ検出回路１０５乗算回路１１０フレーム間補間回路２００動き領域処理回路２１０〜２１２フィールド内補間回路２３０〜２３２減算回路２６０フィールド間補間回路２７混合回路Ｓ０現フィールドの信号Ｓ１１フィールド前の信号Ｓ２２フィールド前の信号

─────────────────────────────────────────────────────

【手続補正書】

【提出日】平成６年４月２６日

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】請求項１

【補正方法】変更

【補正内容】

【手続補正２】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００１４

【補正方法】変更

【補正内容】

【００１４】静止領域処理回路１０では、さらに、サン
プリングレートが変換された信号は、フィールド間補間
回路１４に供給されて、フィールド間内挿される。この
結果、４フィールドの信号から静止領域のビデオ信号が
復元されることになる。

【手続補正３】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００３２

【補正方法】変更

【補正内容】

【００３２】このローパスフィルタ２５の出力は、フィ
ールド間補間回路２６に供給され、フィールド間補間が
なされる。このフィールド間補間回路２６は、３フィー
ルドに跨がる信号を用いて補間処理をすることにより、
１フィールド分の信号を復元する。このフィールド間補
間回路２６の空間周波数特性を図１２に示す。したがっ
て、このフィールド間補間回路２６からは、図１３に示
すような空間周波数帯域を示す信号が得られる。

【手続補正４】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００３９

【補正方法】変更

【補正内容】

【００３９】さらに、７１〜７４はＦＩＲ型デジタルフ
ィルタで、Ｄは１画素分の遅延回路である。この例で
は、ＦＩＲ型デジタルフィルタ７１〜７４のそれぞれ
は、９画素分のデータから１画素分のデータを作成す
る。各ＦＩＲデジタルフィルタ７１〜７４の加重係数Ｃ
00〜Ｃ04，Ｃ10〜Ｃ14，Ｃ20〜Ｃ24、Ｃ30〜Ｃ34の値が
選定されることにより、フィールド間補間回路２６が目
的とする周波数特性を有するように設定される。

【手続補正５】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００４８

【補正方法】変更

【補正内容】

【００４８】こうして、加算回路１０１からは、画像の
静止領域についてノイズ低減された信号が得られる。そ
して、このノイズ低減された信号が、フィールドメモリ
Ｆ１〜Ｆ４により順次１フィールドづつ遅延される。そ
して、加算回路１０１からの現フィールドの信号と、フ
ィールドメモリＦ２からの現フィールドの信号が１フレ
ーム遅延された信号とが、スイッチ回路１０Ｓに供給さ
れ、このスイッチ回路１０Ｓが切り換え信号ＳＷにより
サブサンプルタイミングが切り換えられることにより、
このスイッチ回路１０Ｓからサンプリング周波数が３
２．４ＭＨｚとされたフレーム間補間出力信号Ｖssが得
られる。

【手続補正６】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００５０

【補正方法】変更

【補正内容】

【００５０】ところで、前述もしたように、このノイズ
低減処理は静止している画像領域に対しては有効である
が、動き領域に対して行うと、残像が残ってしまう。図
６の従来例や図９の例のように、動き領域処理をノイズ
低減処理を行っていない信号を用いて行う場合には、動
き領域についてのノイズ低減処理による残像の問題は発
生しない。

【手続補正７】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００５３

【補正方法】変更

【補正内容】

【００５３】

【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
めのこの発明のデコード装置を、後述の実施例の参照符
号を対応させながら説明すると、サブサンプリングによ
り１フィールド（または１フレーム）当たりの画素サン
プルが間引かれて帯域圧縮されたテレビジョン信号のデ
コード装置であって、フィールド（またはフレーム）メ
モリＦ１〜Ｆ４を用いて、複数フィールド（またはフレ
ーム）の情報から上記テレビジョン信号による画像の静
止領域の情報を再生するための静止領域処理部１０と、
上記テレビジョン信号の現時点のフィールド（またはフ
レーム）の画像情報だけでなく、上記フィールド（また
はフレーム）メモリからの画像情報をも用いて、上記テ
レビジョン信号による画像の動き領域の情報を再生する
動き領域処理部２００と、上記テレビジョン信号の画像
の動いている領域を検出する動き検出部３と、上記静止
領域処理部１０の出力と、上記動き領域処理部２００の
出力を、上記動き検出部３からの動き検出出力に応じて
混合する混合回路６とを備え、上記静止領域処理部１０
には、上記フィールド（またはフレーム）メモリからの
信号を用いて、上記テレビジョン信号の現時点のフィー
ルドの信号のノイズ低減処理を行うノイズ低減回路１１
０を設けるとともに、上記動き検出部からの動き検出出
力に応じて上記ノイズ低減回路１１０におけるノイズ低
減量を制御するようにしたことを特徴とする。

【手続補正８】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００６２

【補正方法】変更

【補正内容】

【００６２】これら減算回路２３０、２３１、２３２の
出力信号は、それぞれ１２ＭＨｚのローパスフィルタ２
５０、２５１、２５２により帯域制限され、フィールド
間補間回路２６０に供給される。このフィールド間補間
回路２６０は、これらローパスフィルタ２５０、２５
１、２５２からの３フィールドに跨がる信号を用いて補
間処理をすることにより、１フィールド分の信号を復元
する。

【手続補正９】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００６３

【補正方法】変更

【補正内容】

【００６３】そして、このフィールド間補間回路２６０
の出力が混合回路２７に供給されて、フィールド内補間
回路２１１の出力信号と混合される。前述したように、
この混合回路２７の出力信号は、テンポラル周波数の低
い部分（例えば７．５Ｈｚ〜１５Ｈｚ）は静止領域と同
じ空間周波数帯域となり、高い部分は、従来の動きと同
じ空間周波数帯域とした信号になっている。このため、
テンポラル周波数が７．５Ｈｚ〜１５Ｈｚの中間の動き
領域の信号に対してボケが少なく、しかも、画像のずれ
のない再生画像が得られるものである。

【手続補正１０】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００７１

【補正方法】変更

【補正内容】

【００７１】これにより、ノイズ低減回路１１０におい
ては、動き量ＭＤが０である静止領域では、従来と同様
にしてノイズ低減回路１１０が働き、ノイズ低減動作が
行われるが、動き量ＭＤが１である動き領域では、ノイ
ズ低減量が零となり、ノイズ低減が行われない。また、
０＜ＭＤ＜１の領域では、動き量が大きくなるにしたが
ってノイズ低減量が小さくなるように制御されることに
なる。

【手続補正１１】

【補正対象書類名】図面

【補正対象項目名】図３

【補正方法】変更

【補正内容】

【図３】

【手続補正１２】

【補正対象書類名】図面

【補正対象項目名】図４

【補正方法】変更

【補正内容】

【図４】

【手続補正１３】

【補正対象書類名】図面

【補正対象項目名】図９

【補正方法】変更

【補正内容】

【図９】

【手続補正１４】

【補正対象書類名】図面

【補正対象項目名】図１５

【補正方法】変更

【補正内容】

【図１５】

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】サブサンプリングにより１フィールド
（または１フレーム）当たりの画素サンプルが間引かれ
て帯域圧縮されたテレビジョン信号のデコード装置であ
って、フィールド（またはフレーム）メモリを用いて、複数フ
ィールド（またはフレーム）の情報から上記テレビジョ
ン信号による画像の静止領域の情報を再生するための静
止領域処理部と、上記テレビジョン信号の現時点のフィールド（またはフ
レーム）の画像情報だけでなく、上記フィールド（また
はフレーム）メモリからの画像情報をも用いて、上記テ
レビジョン信号による画像の動き領域の情報を再生する
動き領域処理部と、上記テレビジョン信号による画像の動いている領域を検
出する動き検出部と、上記静止領域処理部の出力と、上記動き領域処理部の出
力を、上記動き検出部からの動き検出出力に応じて混合
する混合回路とを備え、上記静止領域処理部には、上記フィールド（またはフレ
ーム）メモリからの信号を用いて、上記テレビジョン信
号の現時点のフィールドの信号のノイズ低減処理を行う
ノイズ低減回路を設けるとともに、上記動き検出部からの動き検出出力に応じて上記ノイズ
低減回路におけるノイズ低減量を制御するようにしたこ
とを特徴とするテレビジョン信号のデコード装置。
【請求項２】請求項１において、上記動き検出部の検
出感度が、上記テレビジョン信号に含まれるノイズ量に
応じて制御されるようになされたテレビジョン信号のデ
コード装置。
【請求項３】上記テレビジョン信号は、多重サブナイ
キスト・サンプリング方式により帯域圧縮されたハイビ
ジョン方式のビデオ信号である請求項１または請求項２
に記載のテレビジョン信号のデコード装置。