JPS5846904B2 - コウカイゾウドテレビジヨンジユゾウキ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は高解像度テレビジョン受像機に関するものであ
る。

テレビジョン映像の画質には、多くの悪因が関与するが
、中でも大きな影響力を有するものに、解像度がある。

周知の如く、テレビジョン信号の伝送においては、伝送
帯域が広いほど、受信機で解像度の高い映像を再生する
ことができる。

現在日本で放送されているＮＴＳＣ方式では１チヤンネ
ルの周波数帯域は６ＭＨｚ 、垂直走査線数は５２６本
であるが、より解像度の高い画像に対する要求は、様々
な応用分野で、高まりつつある。

カラーテレビジョンの高解像度化を進めるに当っての１
つの大きな問題点はカラーディスプレイ装置であった。

従来のブラウン管では、シャドウマスクの孔数の制限か
ら現行の走査線数かはゾその限度であったが、ファイン
ピッチのブラウン管の開発が各社で進められ、現在では
水平、垂直ともＮＴＳＣ方式の２倍の解像度をもつ信号
を表示できるカラーディスプレイ装置が得られるに至っ
ている。

水平方向の解像度は映像信号の帯域によるわけであるが
、垂直方向の解像度は走査線の数による。

走査線数を２倍にすると垂直方向の解像度は２倍になり
、この時毎秒体数を一定とすれば水平走査時間はもとの
１／２とする必要がある。

ここでいう高解像度ディスプレイ装置は、例えばその同
期系が水平同期信号はＮＴＳＣ方式の２倍の周波数で垂
直同期信号はＮＴＳＣ方式と等しい周波数で動作するも
のである。

しかしこのようなディスプレイ装置にＮＴＳＣ方式の映
像信号を直接入力しても、本来−走査線分の映像信号が
、連続して走査される。

二本の走査線に分かれて表示されるため正常な画像を得
ることはできない。

本発明はこのような欠点を解消し、ＮＴＳＣ方式などの
飛越し走査方式のテレビジョン信号を高解像度ディスプ
レイ装置に表示可能とし、より良質な画像を得られる高
解像度テレビジョン受像機を提供することを目的とした
も゛のである。

第１図は本発明の一実施例め基本的構成を示すブロック
図であり、信号源として、現在行われているＮＴＳＣ方
式のテレビジョン放送信号を採用した場合について示し
ている。

従って走査線数５２５本、水平周波数１５．７５ｋＨｚ
、垂直周波数６０Ｈｚ、２ ： １インタレースの信号
源である。

この放送電波を通常のＮＴＳＣ方式テレビジョン受像機
と同様の復調装置１００によりＹ信号、工信号、Ｑ信号
、水平同期信号Ｈ１垂垂直動信号Ｖを得る。

Ｙ、Ｉ 、Ｑの各信号を高解像度信号発生装置２００に
入力し高解像度映像信号、Ｙ’、Ｉ’。

Ｑ′の各信号を得、またＨ、Ｖの信号を同期信号変換装
置３００に入力して高解像度水平同期信号Ｈ′、高解像
度垂直同期信号Ｖ′を得る。

Ｙ′、Ｙ′。Ｑ／、Ｈ／、ｙ／、を高解像度カラーディ
スプレイ装置４００に入力すると、ＮＴＳＣ方式の信号
を高解像度画像として表示でき、より良質な画が提供さ
れる。

ここに上記復調装置１００は極めて一般的なものである
ので説明を省略し、本発明の特徴とする高解像度信号発
生装置２００の一構成例を第２図について説明する。

ところで水平、垂直の解像度をそれぞｔｌＮＴｓｃ方式
に対して２倍にすると、映像帯域はＮＴＳＣ方式の４倍
になる。

これは画素単位で考えるなら、第３図ａに示すようなＮ
ＴＳＣ方式の場合に比して同図すに示すように有効画素
数が４倍になることである。

従って、ＮＴＳＣ方式１画素に対し、高解像度方式４画
素をつくらなければならない。

以下ではこの高解像度化の処理を、ＮＴＳＣ方式の隣接
画素データを用いて、ある決められた演算方式に従って
行う場合について説明する。

第２図において高解像度信号発生装置２００には、三種
の信号Ｙ、Ｉ、Ｑが入る。

各信号ともそれぞれ低域フィルター０ａ、１０ｂ、１０
ｃを通った後、ナイキスト周波数以上の周波数をもつ、
サンプリングパルスにより、サンプルホールド回路２０
ａ 、２ｏｂ 、２０ｃで標本化され、更にＡ／Ｄ変換
器３０ａ 、３０ｂ 、３０ｃでディジタル化され、制
御並びに演算を行う演算処理装置５０ ａ ｓ ５０
ｂ ｓ ５ Ｑ ｃにより定められる、５メモリ４０ａ
、４０ｂ、４０ｃの指定場所に蓄えられる。

このメモリの記録容量はそれぞれＮＴＳＣ方式２フレー
ム（４フイールド）分に相当するものとする。

この記憶内容に、後述する高解像化処理を行い、Ｄ／Ａ
変換器６０ａ、６０ｂ、６０ｃでアナログ化しフィルタ
７０ａ、７０ｂ、７０ｃを通して高解像度信号Ｙ’、Ｉ
’、Ｑ’を出力する高解像度化は、水平、垂直両方向に
ついて行なう。

ここで、演算処理装置５０ ａ ｔ ５０ ｂによって
高解像度映像信号を演算する具体的な方式としては、既
知の信号からいわゆる内挿または外挿などの公知の手段
を用いて行なうものである。

このような内挿または外挿手段は数多く存在するが、内
挿手段の一例としては昭和４８年度電子通信学会全国大
会の予稿集における「輪郭に適応して内挿によるテレビ
電話信号の伝送」によるもの、または平均内挿方式など
がある。

この発明では、公知の内挿または外挿方式によって新し
い走査線上の映像信号を得るものである。

なお、後述の第４図では、内挿または外挿手段の一例と
して平均内挿方式の場合を例にとって説明する。

第４図は水平方向の高解像度化の一例を示したもので、
同図ａに示すようなＮＴＳＣ方式における相隣る画素、
例えばａ、ｂの平均値で同図すにａ ＋ ｂ 示すように補充すべき画素□をつくり出している。

図の斜線部が演算処理装置によりつくられた画素である
。

次に垂直方向の高解像度化についてその一例をあげて説
明を行なう。

第５図ａはＮＴＳＣ方式の画素であり、ｂは高解像度方
式の垂直方向高解像化の一例を示したものである。

前記水平方向高解像度化を施した後の信号から、その中
間ライン（斜線を施した画素）を、同様に平均化の操作
を行うことによりつくり出し、全体の走査線数を２倍に
している。

第６図ａはＮＴＳＣ方式により得られる１フレームの信
号である。

ＮＴＳＣ方式では２：１のインタレースを行なっている
ため、１枚の画面が２枚のフィールドに分けて送られて
くる。

高解像度方式でも２：１のインタレースを行なうので、
その第１フイールドでは、上記水平方向のみの高解像化
処理を受けたＮＴＳＣＩフレーム分のラインをＮＴＳＣ
の各フィールドから交互に表示する。

これが第６図すのａ／ 、 ｂ／、 ｃ／、 ｄ／、・
・・・・である。

続く、高解像度方式第２フイールドでは垂直方向に内挿
するべくつくられたラインａ“、ｂ“、Ｃ“。

Ｉ ・・・・・・を表示する。

この時、高解像度方式の走査線数は１０５０本と偶数で
あるので、ディスプレイ装置の垂直の鋸歯状波に３０Ｈ
ｚの矩形波を加え合わせ、インクレースを行なわせる必
要がある。

これを図に示したものが第９図である。

第９図は、同期信号の時間的な関係を説明するためのも
のであり、第９図ｉは、ＮＴＳＣ水平同期信号Ｈを示し
、第９図ｊは、後述する同期信号変換装置３００で発生
される高解像度水平同期信号Ｈ′を示し、第９図には、
ＮＴＳＣ垂直同垂直同期信号へている。

ここで、ＮＴＳＣ方式では２：１のインタレースを行な
うために、奇数フィールド（第１フイールド）では走査
線番号１に対応した水平同期信号と、垂直同期信号のス
タート点が一致しているが、偶数フィールド（第２フイ
ールド）では、垂直同期信号のスタート点は水平同期信
号の中間にくるようになっている。

上記したように、高解像化した後では、第９図ｊに示す
高解像度水平同期信号Ｈ′と、垂直同期信号■とが各フ
ィールドで一致し、インタレースが行なわれない。

第９図１は、第９図ｋに対応したブラウン管の偏向回路
を駆動するための鋸歯状波を示したものであり、第９図
ｍはＮＴＳＣ垂直同期信号Ｖ（６０Ｈｚ）に同期し、周
波数が半分、すなわち３０Ｈｚの矩形波を示しており、
第９図ｎは、第９図１と第９図ｍを加え合わせたもので
ある。

第９図１．ｎの鋸歯状波において縦軸は電圧値を示して
いるが、これは、偏向回路に加えられることにより、ブ
ラウン管上での垂直方向の位置に比例している。

したがって、第９図ｎにおいて、奇数フィールドと、偶
数フィールドとの電圧差Ｖは、高解像の場合の一定査線
間隔に対応している０このようにすることで、第６図す
に示したように２：１のインタレースをする高解像度な
走査が得られる。

尚、この方式で必要なメモリ容量はＮＴＳＣ４フィール
ド（２フレーム）分であり、その書込み読出し演算動作
を第７図に示す。

第６図において、例えばＮＴＳＣ信号中のＹ信号は第２
図のメモ！７４０ａを構成する＃１から＃４のフィール
ドメモリに順次選択的に格納される。

読出しは１フレ一ム時間遅れた後、まず１フイールドの
時間でフィールドＡとＢを水平方向にのみ高解像化しな
がら行なう。

これがＡ′とＢ′でありインタレースの関係から両者を
交互に表示する。

次のフィールドではＡ’、Ｂ’の間に垂直方向に内挿す
べきラインの信号（Ａ′′Ｂ“）をＡ、Ｂを読出し、同
時に演算しつつ表示する。

更に次のフィールドでは同様にＣ，Ｄを交互に１ライン
ずつよみ出し、かつ水平方向の高解像化を行ないつつ表
示する。

以下同様の操作を行なっていく。■。Ｑ信号についても
同様の操作で高解像化処理を行なう。

尚、上記３種の信号はＹ、Ｉ 、Ｑに限らず、Ｒ２Ｏ，
Ｂ或いはＹ、Ｒ−Ｙ、Ｂ−Ｙでもかまわない。

また演算装置も平均値に限らず種々の演算方式が可能で
ある。

次に同期信号変換装置３００について、その一例を第８
図に示す。

第８図において発振器３０３の周波数はＮＴＳＣ水平同
期信号の２倍であり、これを分周回路３０４により周波
数を−とし、ＮＴＳＣ水平同期信号Ｈとの位相差を位相
検出器３０１で検出し、位相差に比例した出力を低域ｐ
波器３０２に通して発振器３０３を制御し、高解像度水
平同期信号Ｈ′を得ている。

一方、ＮＴＳＣ垂直同垂直同期信号へ回路３０５により
ＮＴＳＣの一水平走査時間単位で遅延され高解像度垂直
同期信号Ｖ′となる。

この遅延時間は対応する映像信号の遅延時間に等しく、
演算処理方式によって異なる。

ここで、高解像度化された映像信号、水平同期信号Ｈ′
、垂直同期信号ｖ′の時間的関係および同期関係につい
て説明する。

水平同期信号Ｈ′と垂直同期信号ｖ′とは、第９図ｊと
ｋとにそれぞれ示すように、信号のスタートがまったく
等しくなっており、垂直同期信号ｖ′の５２５倍の周波
数が、水平同期信号Ｈ′になっている。

また、画像信号は第７図で説明したように基本的にはＮ
ＴＳＣ信号の１フレームに対応した時間だけ遅延し、さ
らに第２図５０．６０，７０で説明した信号の処理に対
応した時間だけ遅延する。

これらは、ＮＴＳＣ水平同期信号Ｈに同期して処理され
るためにこのＨの整数倍で遅延時間が発生することにな
る。

したがって、高解像度信号発生装置２００の出力信号Ｙ
’、Ｉ’、Ｑ’と高解像度水平同期信号Ｈ′とは同期が
とれている。

また、高解像度垂直同期信号Ｖ′は、映像信号の走査線
番号に対応して発生する必要があり、上記したように映
像信号の第２図５０．６０，７０で発生する水平同期信
号Ｈの整数倍で遅延させる。

このための遅延回路３０５の具体的構成法を第１０図に
示す。

第１１図には、第１０図を説明するためのタイムチャー
トを示す。

第１０図において、フリップフロップ４０１は第１１図
ｋに示す垂直同期信号Ｖによってセットされ、カウンタ
４０２の出力信号ｑによってリセットされる。

カウンタ４０２には、第１１図ｉに示す水平同期信号Ｈ
が入力され、フリップフロップ４０１の出力信号ｐがこ
の入力信号のゲート信号としてカウンタ４０２に印加さ
れる。

カウンタ４０２は、垂直同期信号によりゲートが開いた
後に、プリセット端子によりあらかじめ設定された数だ
け水平同期信号ｉをカウントした後に、出力信号ｑを発
生する。

第１１図ではプリセットの値が３の場合を示している。

カウンタ４０２の出力信号ｑはワンショット４０３の入
力となり、所定のパルス幅のパルスを第１１図ｒに示す
ように発生し、これが、高解像度垂直同期信号ｖ′とな
る。

なお、高解像度カラーディスプレイ装置の一例としては
Ｙ、Ｉ、Ｑを受けＲ，Ｇ、Ｂに変換する、マトリクス回
路を有したＲ、Ｇ、Ｂ駆動のブラウン管を考えればよく
、水平走査の周波数がＮＴＳＣの２倍である以外はこれ
も極めて一般的であるので説明は省略する。

なお以上の実施例ではＮＴＳＣ方式のテレビジョン信号
を高解像度画像として表示する場合について説明したが
、本発明は飛越し走査方式の他のテレビジョン信号にも
適用し得るものであり、またカラー映像信号に限らず、
白黒映像信号の場合にも有効であることは言うまでもな
い。

以上のように本発明の高解像度テレビジョン受像機によ
れば、現行のＮＴＳＣ方式などのテレビジョン放送方式
を何ら変更することなく、演算処理及び走査変換の技術
を応用して高解像度画像として容易に表示することがで
きる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の基本的構成を示すブロック
図、第２図は本発明の特徴とする高解像度信号発生装置
の一例を示すブロック構成図、第３図ａ、ｂはＮＴＳＣ
方式の画素と高解像度変換された画素を示す説明図、第
４図ａ、ｂは水平方向の高解度化を説明するための図、
第５図ａ、ｂは垂直方向の高解像化を説明するための図
、第６図ａ、ｂはＮＴＳＣ方式の場合と本発明による場
合との走査状態を説明するための図、第７図は本発明に
おける演算処理方式の一例を説明するための図、第８図
は本発明に用いる同期信号変換装置の一例を示すブロッ
ク回路図である。 第９図は、本発明におけるインタレースの方式を説明す
るための図、第１０図は、高解像度垂直同期信号の発生
を説明するための図、第１１図は第１０図を説明するた
めのタイムチャートを示す図である。 なお、図中同一符号は同一または相当部分を示る。 １００・・・・・・復調装置、２００・・・・・・高解
像度信号発生装置、３００・・・・・・同期信号変換装
置、４００・・・・・・高解像度カラーディスプレイ装
置、４０ａ。 ４０ ｂ 、 ４０ ｃ−メモリ、５０ａ、５０ｂ。 ５０ｃ・・・・・・演算処理装置、３０１・・・・・・
位相検出器、３０２・・・・・・低域沖波器、３０３・
・・・・・発振器、３０４・・・・・・分周回路、３０
５・・・・・・遅延回路、４０１・・・・・・フリップ
フロップ、４０２・・・・・・カウンタ、４０３・・・
・・・ワンショット。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 飛越し走査方式のテレビジョン信号を受信して、映
   像信号、水平同期信号および垂直同期信号を出力する復
   調装置、前記映像信号の少なくとも２フレ一ム分を記憶
   するメモリ、前記メモリの記憶内容をもとに内挿または
   外挿などの演算処理を行ない、各画素信号に対し、水平
   方向、垂直方向それぞれに２倍、したがって４倍の画素
   信号を作り、高解像度映像信号として出力する高解像度
   信号発生装置、前記水平同期信号を受けてその２倍の周
   波数の高解像度水平同期信号を出力するとともに、前記
   垂直同期信号を受け、この垂直同期信号に前記映像信号
   から前記高解像度映像信号を発生するまでの間に生じる
   時間遅れに等しい時間遅延を与え、高解像度映像信号と
   同期のとれた高解像度垂直同期信号として出力する同期
   信号変換装置、ならびに前記高解像度映像信号、前記高
   解像度水平同期信号および前記高解像度垂直同期信号を
   受けて動作し、前記高解像度垂直同期信号の各フィール
   ドごとに鋸歯状波を発生し、この鋸歯状波の１フイール
   ドおきに前記高解像度映像信号の一定査線間隔に対応し
   た電圧を加えて、飛越し走査を可能とする高解像度ディ
   スプレイ装置を備えた、高解像度テレビジョン受像機。