JPH03220894A - テレビジョン信号の伝送方式 - 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】 産業圭生赳里公立 本発明はテレビジョン信号の伝送方式に係り、特に現行
テレビジョン放送との両立性を有する第１世代ＨＤ　Ｔ
　Ｖ　（Ｅｘｔｅｎｄｅｄ　Ｄｅｆｉｎｉｔｉｏｎ　Ｔ
Ｖ）及び第２世代ＨＤＴＶの画像を伝送するのに適した
テレビジョン信号の伝送方式に関するものである。

藍来坐技歪 最近テレビジョン受像機の画面が大型化する傾向がある
が画面が大型化するとクロスカラーやドツト妨害、また
輝度信号や色信号の帯域の制限による解像度の不足或い
はインターレース（飛び越し走査）によるラインフリフ
カなどＮＴＳＣ方式のしくみに起因する画質の劣化が目
立つようになってきた。これに対処するため現行の放送
方式には手を加えず受信側における信号処理の方法を工
夫してより高画質化をしようとするＩＤＴＶ（Ｉｓｐｒ
ｏｖｅｄ　Ｄｅｆｉｎｉｔｉｏｎ　ＴＶ）や現行のカラ
ーテレビジョン放送と互換性を持ちながら放送方式に改
良を加え受信側でも改良を加えて一層の高画質化を図ろ
うとするＥＤＴＶが開発されている。

ＩＤＴＶではテレビジョン受信機側において、インター
レース画面をノンインターレース（順次走査）画面に変
更してラインフリッカを除去し、垂直解像度を向上させ
たり、また動き適応走査線補間或いは動き適応Ｙ−Ｃ分
離を行い解像度の改善を行っている。またＥＤＴＶでは
上記Ｉ　ＤＴＶによる受信側での改善に加え通信側でも
の輝度信号の高域成分を周波数シフトし色信号成分の帯
域に多重して高解像度化を図る■送信側のガンマ補正に
よる高彩度部の解像度劣化を補正する■色信号の広帯域
化を図る■テレビカメラの垂直解像度を高め信号源の改
善を図る■適応形エンファシスをかけてノイズの改善を
行う■映像搬送波の直交変調による高精細成分またはワ
イドスクリーン画像の両端画像を多重伝送する■ゴース
ト除去のための基準信号を挿入する等が実施或いは検討
されている。

上述するようにＩＤＴＶ、ＥＤＴＶ共にノンインターレ
ース方式、動き適応走査線補間及び動き通用Ｙ−Ｃ分離
はいずれも受信機側で対応しているため、受信機に１フ
レーム間差或いは２フレ一ム間差の動き情報を検出する
大容量のフィールドメモリ或いはフレームメモリを必要
としていた。

明が”しようとする課題 上記従来技術では、受信側において１フレーム間差或い
はｚフレーム間差をとって動き情報を検出しているので
、受信機側に大容量のメモリを含めた動き検出回路が必
要になって回路構成が複雑高価になる。また、放送局よ
り送信されて来る情報がインターレース信号であるため
、原理的に動き検出が不可能な画像がある０例えばちょ
うどフレーム周期１／３０秒で動く画像は時間周波数ｆ
ｔが３０Ｈｚであるため受信機側では動画であるにもか
かわらず静止画として検出されてしまうという問題があ
った。

ｉ　を２するための 本発明は前記の問題を解決するため、送信側より伝送さ
れる動き情報を復調□して受信側で動き適応処理を施す
高精細テレビジョン信号の伝送方式において、送信０！
！Ｉに動き情報を予じめ検出する動き情報検出手段と、
走査線毎及びフレーム毎に位相が反転し色副搬送波ｆＳ
Ｃの周波数と相関のある搬送波を発生させる搬送波発生
手段と、該搬送波により上記動き情報を低域変換する手
段とを備え、上記低域変換した動き情報をクロマ信号の
周波数帯域よりも低域側でテレビジョン信号に周波数多
重するようにした構成にする。

立−貝 送信側において動き検出回路で映像信号より動き情報を
検出し、該動き情報を搬送波発生回路より導出する走査
線毎及びフレーム毎に位相が反転する色副搬送波の周波
数に相関した周波数で変調し、この変調により低域変換
した動き情報をクロマ信号の周波数帯域より低域側で映
像信号に周波数多重したテレビジョン信号を導出し、該
テレビジョン信号を受信側に伝送する。受信側では上記
テレビジョン信号に重畳された動き情報を復調して、こ
の復調した動き情報に基づき動き適応処理を施す。

夫」Ｌ明 第１図は本発明によるテレビジョン信号の伝送方式のエ
ンコーダ部を示すブロック図である。

図において、１はフレーム周′＃Ｊ１１　／６０秒のノ
ンインターレースでテレビジョン画像信号赤（Ｒ）、緑
（Ｇ）、青（Ｂ）信号を導出する順次走査カメラ、２゜
３．４は上記界（Ｒ〉、緑（Ｇ）、青（Ｂ）信号のアナ
ログ信号をディジタル信号に変換するアナログ／ディジ
タル（以下ｒＡ／ＤＪという）変換器、５は上記Ａ／Ｄ
変換器２，３．４の出力を輝度信号Ｙ。

色差信号１．　Ｑに変換する変換回路であり、６は上記
輝度信号Ｙ及び色差信号１．　Ｑを５２５ライン／６０
Ｈｚのノンインターレース信号より５２５ライン／３０
Ｈｚのインターレース信号に変換する走査変換回路であ
る。７は上記走査変換回路６からの色差信号１．Ｑを色
副搬送波ｆＳＣで変調する変調器。

８は該変調器７で色副搬送波ｆＳＣにより変調されたク
ロマ信号と減算器９により後述する動き情報変調信号が
取り除かれた輝度信号Ｙとを加算して、ＮＴＳＣ方式の
テレビジョン信号を導出する加算器である。一方、ＬＬ
　１２．１３は動き検出回路であり、該動き検出回路１
１は順次走査カメラ１からのノンインターレースの輝度
信号Ｙの１フレ一ム間差より動き情報を検出し、動き検
出回路１２はインターレース信号に変換された輝度信号
の１７レーム間差より動き情報を検出し、動き検出回路
１３はインターレース信号に変換されたクロマ信号の２
フレ一ム間差より動き情報を検出する。１４．１５゜１
６は上記各動き検出回路１１．１２．１３の出力信号の
夫々の絶対値をとる絶対値変換回路であり、１７は上記
絶対値変換回路１４．１５．１６の最大値を選択する最
大値選択回路である。１８は上記最大値選択回路１７の
出力を人力とし、色副搬送波ｆＳＣを例えば２分周した
クロックμ０゛と該クロックμ０゛を半クロツクシフト
したクロック７７で奇数番目の画素の動き検出信号と偶
数番目の画素の動き検出信号を分離するＤ型フリップフ
ロップであり、１９．２０は上記奇数番目と偶数番目の
画素の動き検出信号を直交変調する変調器であり、２１
はこれらの直交変調した動き検出信号を加算する加算器
であり、該加算器２１の出力は上記加算器８より導出す
るＮＴＳＣ信号と加算する加算器１０に導くと共に上記
減算器９に導く。２２は上記加算器１０からのディジタ
ル出力をアナログ信号に変換するディジタル／アナログ
（以下ｒＤ／Ａ、という）変換器である。

本発明のエンコーダ部は以上の構成より戒り、以下にそ
の動作を説明する。

まず、順次走査カメラ１によりフレーム周期１／６０秒
で走査して画像信号、赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）の
信号を得る。これらの信号はＡ／Ｄコンバータ２．３．
４によりディジタル信号に変換後、変換回路５により輝
度信号（Ｙ）と色差信号（■とＱ）に変換し、更に走査
変換回路６によりインターレース信号に変換する。イン
ターレース信号に変換された輝度信号Ｙ及び色差信号１
．Ｑのうち色差信号１、Ｑは変調器７により第２図（ａ
）に示す樺にある走査線と同一位相の隣接走査線がフィ
ールド毎に垂直の一方向に上昇する色副搬送波ｆＳＣで
変調されてクロマ信号Ｃを導出しく第２図（ａ）（ｂ）
に於て、各丸印は走査線を表わし、その中の矢印が搬送
波の位相を表わす、上向きの矢印が位相θである搬送波
であるとすると、下向きの矢印は位相θ・πの搬送波で
ある）、加算器８により後述の動き情報変調信号が取り
除かれた輝度信号Ｙと加算されＮＴＳＣのテレビジョン
信号を得る。

また、動き検出回路１１では、フレーム周波数６０Ｈｚ
の順次走査カメラｌによる５２５ライン／６０Ｈｚで順
次走査した順次走査信号の走査線（第４図（ａ）に走査
線の位置関係を示す）のフレーム間差により第４図（ｂ
）の斜線で示す周波数スペクトルの領域の動きを検出す
る。これによりフレーム周期１／３０秒で動く画像の動
きも検出可能になる。更に動き検出回路１２．１３では
上記順次走査信号を走査変換回路６で走査変換した第５
図（ａ）に示す如き位置関係にある５２５ライン／３０
Ｈｚインタ一レース信号の走査線の１フレ一ム間差と２
フレ一ム間差により第５図（ｂ）　（ｃ）の斜線で示す
周波数スペクトルの範囲の動きを検出する。上記動き検
出回路１１゜１２、１３からのフレーム間差信号は、そ
れぞれ絶対値変換回路１４．１５．１６により絶対値を
取った後、最大値選択回路１７により３つのフレーム間
差信号のうちの最大値を選択し、これをその点の動き検
出信号として導出する。尚、動き検出信号はＮＴＳＣの
伝送帯域等を考慮し、各走査線につき色副搬送波ｆＳＣ
でサンプリングした画素数で行う。

上記の様にして得られた第３図の（Ａ）に示す如き動き
検出した各画素（第１画素、第２画素、第３画素、第４
画素−・）信号より威る動き検出信号はＤ型フリップフ
ロップ１８に導かれ、該り型フリップフロップ１８によ
り色副搬送波ｆＳＣの周麺数を２分周した周波数（約１
．８ＭＨｚ）で、走査線毎、フレーム毎に位相が反転す
る搬送波、例えば、第２図（ａ）　（ｃ）に示す様に色
副搬送波ｆＳＣと時間−垂直周波数の２次元周波数領域
で同一位相にある搬送波μ０或いは第２図（ｂ）　（ｄ
）に示す様に上記搬送波μ０と共役な関係にある搬送波
μ０゛と、この搬送波μ０．μ０゛を半クロツクシフト
したクロック　（ＴＯ＋ＵＯ）で１画素ずつ間引いてサ
ンプリングして奇数番目の画素は第３図（Ｂ）に、偶数
番目の画素は第３図（Ｃ）に示すように２つの動き検出
信号に分離する。これらの第３図の（Ｂ）　（Ｃ）に示
す分離した動き検出信号を上記搬送波μ０或いはμ０°
とπ／２だけ位相シフトした搬送波を用いて変調器１９
、２０で直交変調する。直交変調した２つの動き検出信
号はそれぞれ加算器２１で加算する。また、受信側での
復調等の処理を考えこの動き情報変調信号の識別信号と
してｆＳＣ／２を垂直プクランキング期間などにバース
ト的に挿入しておく。上記加算器２１より導出した動き
情報変調信号は上記減算器９に導き、該減算器９で予じ
め輝度信号Ｙの周波数領域からこの動き情報変調信号の
周波数領域（１，８ＭＨｚ）を取り除く。最後に、加算
器１０で上記カラーテレビジョン信号と上記動き情報変
調信号を周波数多重し、Ｄ／Ａコンバータ２２によりア
ナログ信号に変換して、新しいカラーテレビジョン信号
として導出する。

第６図は本発明のテレビジョン信号伝送方式により周波
数多重されて伝送された複合カラーテレビジョン信号を
再生するデコーダ部のブロック図である。

第６図において、３２は入力端子３１から入力される上
記複合カラーテレビジョン信号をＡ／Ｄ変換するＡ／Ｄ
変換器であり、３３は上記Ａ／Ｄ変換された複合カラー
テレビジョン信号の１フレ一ム分を記憶するフレームメ
モリ、３４は上記複合カラーテレビジョン信号と上記フ
レームメモリ３３で記憶されたｌフレーム前の複合カラ
ーテレビジョン受信信号との差をとる減算器であって、
該減算器３４の出力は１．８ＭＨｚ帯域通過のバンドパ
スフィルタ（以下ｒＢＰＦ」という）３５を介して動き
検出信号を復調するデコーダ３７に導く。３６は送信側
より送られて来る複合カラーテレビジョン信号の垂直ブ
ランキング期間内に挿入されている搬送波識別信号より
搬送波を復調する搬送波復調器であり、該搬送波復調器
３６で復調された搬送波を上記デコーダ３７に導き、直
交変調されている２つの動き検出信号を復調する。３８
は上記動き検出信号を色副搬送波ｆＳＣの周波数で内挿
処理し、動き係数Ｋを導出するマルチプレクサである。

３９はラインくし形フィルタ４０．フレームくし型フィ
ルタ４１．上記動き係数にで閉成するスイッチ４２．動
き係数１にで閉成するスイッチ４３及び上記両スイッチ
４２゜４３の出力を加算する加算器４５より成る動き適
応Ｃ分離回路であり、４６は上記動き適応Ｃ分離回路３
９より分離したクロマ信号Ｃを上記Ａ／Ｄ変換器３２か
らの複合カラーテレビジョン信号より減算する減算器、
４７は上記クロマ信号Ｃを色復調して色差信号■っ＋Ｑ
ｍを導出する色復調回路である。４８は上記減算器４６
及び色復調回路４７の出力ＹＲ，Ｉ＊　＋　　Ｑ＊を人
力とし、ライン補間回路４９．フィールド補間回路５０
．上記マルチプレクサ３８からの動き係数Ｋ及び１−に
で閉成するスイッチ５１．５２及び該スイッチ５１．５
２の出力を加算する加算器５３より威り、走査線補間輝
度信号Ｙ１．走査線補間色差信号１１．Ｑ＋を出力する
動き適応走査線補間回路である。５４は上記輝度信号Ｙ
、、色差信号１゜１ＱＲに補間輝度信号Ｙｌ＋補間色差
信号１＋、Ｑ＋を挿入して、インターレース信号をノン
インターレース信号に変換する走査変換回路であり、５
５は上記走査変換回路５４からの出力である輝度信号Ｙ
Ｄ１色差信号１ｏ、ＱｏよりＲ，Ｇ、Ｂ信号を導出する
ＲＧＢ変換回路であり、５６．５７．５８は上記ディジ
タルＲ，Ｇ、Ｂ信号をアナログＲ，Ｇ、Ｂ信号に変換す
るＤ／Ａ変換器である。

本発明の伝送方式で伝送される複合カラーテレビジョン
信号を再生するデコーダ部は以上のような構成より成り
、以下にその動作を説明する。

第６図に於て、入力端子３１から人力される上記複合カ
ラーテレビジョン信号はＡ／Ｄ変換器３２によりディジ
タル信号に変換され、フレームメモリ３３と減算器３４
により色信号と動き情報変調信号が取り出される。これ
を更に１．８ＭＨｚ帯域通過のバンドパスフィルタ３５
を通し、動き情報変調信号を取り出す。また、搬送波復
調回路３６で送られてきたテレビジボン信号中垂直ブラ
ンキング期間内に挿入されている搬送波識別信号より搬
送波μｏ’　（μ０或いはμ０゛であるが、今、μ０”
とする）を復調し、デコーダ３７で直交変調されている
２つの動き検出信号を復調する。これをマルチプレクサ
３８により色搬送波ｆＳＣの周波数で内挿処理し、動き
係数にとして取り出す。動き適応Ｃ分離回路３９ではラ
インくし形フィルタ４０によるライン間演算とフレーム
くし形フィルタ４１によるフレーム間演’ＪＥヲ行い、
上記マルチプレクサ３８からの動き係数に及び１−にで
動きの激しい画面のときはスイッチ４２を閉放して、ラ
インくし形フィルタ４０よりクロマ信号Ｃを、また静止
画成いは動きの少い画面のときはスイッチ４３を閉放し
てフレームくし形フィルタ４１よりクロマ信号Ｃを導出
し、加算器４５で上記両クロマ信号Ｃを加算して動き適
応クロマ信号Ｃを抽出する。減算器４６では、入力され
て来るカラーテレビジョン信号から上記のクロマ信号Ｃ
を差し引き、輝度信号Ｙｌを取り出し、また色復調回路
４７では、上記のクロマ信号Ｃを色復調して色差信号Ｉ
、Ｉ、Ｑｌｌを得る。また上記輝度信号Ｙ、１と色差信
号Ｉ＊、Ｑ＋＋は動き適応走査線補間回路４８に導き、
ライン補間回路４９で同一フィールドの中の一つ前の走
査線の画像を挿入するフィールド内袖間を行い、フィー
ルド補間回路５０で前のフィールドの画像を走査線の間
に挿入するフィールド間補間を行う、そして、動きの激
しい画面の場合には上記動き係数Ｋによりスイッチ５１
を閉放してライン補間回路４９よりフィールド内補間信
号を、また静止画成いは静止画に近い動きの少い画面の
ときは、上記動き係数１−Ｋによりスイッチ５２を閉放
してフィールド間補間信号をとり出し、加算器５３でこ
れらの両補間信号を加算して補間輝度信号Ｙ１．補間色
差信号Ｉ＋、Ｑ＋を導出する。この補間輝度信号Ｙ１．
補間色差信号１＋、Ｑ＋は上記減算器４６からの輝度信
号Ｙｌｌ及び上記色復調回路４７からの色差信号１＋＋
、Ｑ＊と共に走査変換回路５４に導かれ、５２５ライン
／３０Ｈｚのインターレース信号から５２５ライン／６
０Ｈ２の順次走査信号である輝度信号Ｙ、及び色差信号
ＩＥ１．ＱＤを得る。

ノンインターレースの輝度信号Ｙ、及び色差信号ＩゎＩ
ＱＤはＲＧＢ変換回路５５によりＲ，Ｇ、Ｂ信号に変換
され、更にＤ／Ａ変換器５６．５７．５８によりアナロ
グ信号に変換されて順次走査のＲ，Ｇ。

Ｂ信号を導出する。

以上のようなデコーダ部により本発明の伝送方式によっ
て伝送される動き情報を周波数多重した複合カラーテレ
ビジョン信号は順次走査のＲＧＢ信号に復調することが
できる。

又里坐羞果 本発明は上記のような構成であるので、動き情報を多重
して伝送でき、受像機側での動き検出誤りを抑えること
が可能になると共に、受像機側に１フレ一ム間差、２フ
レーム間差等の大容量メモリを用いた動き検出回路を設
ける必要がなくなり受像機側の回路構成が簡単安価にな
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例のブロック図、第２図乃至第
５図は本発明の動作説明図であって、第２図（ａ）　（
ｂ）はそれぞれ色副搬送波及び動き情報用搬送波の位相
に関する走査線構造を示す模式図、第２図（Ｃ）　（ｄ
）はそれぞれ第２図（ａ）（ｂ）に対応する３次周波数
空間における時間−垂直周波数平面での特性図、第３図
は画素の分離を説明するための図、第４図（ａ）はノン
インターレース信号の走査線の位置関係を示す図、第４
図（ｂ）は第４図（ａ）に示す走査線の動き検出範囲を
示す周波数スペクトル図、第５図（ａ）はインターレー
ス信号の走査線の位置関係を示す図、第５図（ｂ）　（
ｃ）はそれぞれ１フレーム差、２フレーム差における動
き検出範囲を示す周波数スペクトル図であり、第６図は
本発明の伝送方式により伝送された信号を復調する受信
機の要部のブロック図である。 １０・・・加算器、　１１．１２．１３・・〜動き検出
回路。 １９、２０−・−変調器、　２４．２５−搬送波発生回
路。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）送信側より伝送される動き情報を復調して受信側
   で動き適応処理を施す高精細テレビジョン信号の伝送方
   式において、送信側に動き情報を予じめ検出する動き情
   報検出手段と、走査線毎及びフレーム毎に位相が反転し
   色副搬送波ｆ＿Ｓ＿Ｃの周波数と相関のある搬送波を発
   生させる搬送波発生手段と、該搬送波により上記動き情
   報を低域変換する手段とを備え、上記低域変換した動き
   情報をクロマ信号の周波数帯域よりも低域側でテレビジ
   ョン信号に周波数多重するようにしたことを特徴とする
   テレビジョン信号の伝送方式。