JPH042543Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔考案の利用分野〕 本考案は高品位テレビ信号の受像機に係り特に
帯域圧縮された高品位テレビ信号を元の広帯域な
高品位テレビ信号にデコードするに好適な装置に
関する。

〔考案の背景〕

広帯域な高品位テレビ信号を実用レベルの帯域
幅に帯域圧縮して伝送する方式およびこの帯域圧
縮されたテレビ信号を元の広帯域な高品位テレビ
信号にデコードする装置の一例として、NHK技
研月報、第27巻、第７号、1984年７月における二
宮による“高品位テレビの新しい伝送方式
（MUSE）”と題する文献に論じられている方式
がある。

この方式は該文献に述べられているように、広
帯域な高品位テレビ信号を４フイールドで一巡す
るサブナイキストサンプリングを施し、空間周波
数が1/4倍となるよう帯域圧縮して伝送する方式
であり、一般にMUSE（Multiple Sub−Nyquist
Sampling Encoding）方式と呼ばれている。

第２図に、このMUSE方式により帯域圧縮さ
れた高品位テレビ信号（以下、MUSE信号と記
す。）をフイールド及びフレームメモリを用いて
画像内挿し、元の広帯域な高品位テレビ信号に戻
す受像機のデコーダ部分の一実施例を示す。

第２図において、１はMUSE信号の入力端子、
２，３，４は夫々広帯域化されたＲ，Ｇ，Ｂ信号
の出力端子、５，６はHD，VDの同期信号出力
端子、７はアナログ信号のMUSE信号をデイジ
タル信号に変換するＡ／Ｄ変換器、８はMUSE
信号のHDおよびフレームパルス（FPP）の位相
エラーを検出する位相比較器、９は水平周波数_H
の960倍の周波数（約32MHz）で発振するVCO、
１０はフレームパルスおよび各同期信号を検出す
るフレームパルス検出器、１１はMUSE信号の
各コントロール信号およびブロツクデータを検出
するデータ検出器、１２はモニタ用のHDおよび
VDを発生する同期発生器、１５はノイズリデユ
ーサー回路（以下、NR回路と記す。）、１４，１
５はサブサンプルクロツクでスイツチングされる
第１、第２のスイツチ回路、１６は第１のフイー
ルドメモリ、１７は動き補正用の第２のフイール
ドメモリ、１８はLPF、１９，２０は夫々第１、
第２のHPF、２１は第１のHPF１９出力と第２
のHPF出力２０とを加算する第１の加算器、２
３は第１のHPF１９と第２のHPF２０と第１の
加算器の出力の内で最小のものを選ぶ選択回路、
２２はLPF１８と選択回路２３の出力を加算す
る第２の加算器、２４は1H遅延回路、２５は1H
遅延回路２４の入力信号と出力信号を加算する第
３の加算器、２６，２７，２８は夫々第１、第
２、第３の内挿フイルタ、２９は第１の内挿フイ
ルタ２６と第２の内挿フイルタ２７の出力を加算
する第４の加算器、３０は静止画時には第４の加
算器２９の出力を、動画時には第３の内挿フイル
タ２８の出力を導く第３のスイツチ回路、３１は
１／４に時間軸圧縮されたクロマ信号を元の時間軸
に戻すクロマデコード回路、３２，３３は夫々デ
イジタル信号処理されたクロマ信号（C_WとC_N）
と輝度信号Ｙをアナログ信号に変換するＤ／Ａ変
換器、３４は元の広帯域の信号にデコードされた
Ｙ，C_W，C_N信号をＲ，Ｇ，Ｂ信号に変換する逆
マトリクス回路である。

このMUSE信号受像機のデコーダの特徴は、
デイジタル的に４フイールド分の画像を順次内挿
して元の広帯域な信号に戻すため、４フイールド
分のメモリをもつことである。

したがつて、この４フイールド分のメモリを利
用し、メモリに書込まれた４フイールド分の信号
を巡回して常に読出すようにすることで、画像を
フリーズすることができる。

しかし、MUSE信号には、画面の動きを示す
水平および垂直動ベクトル、輝度信号の標本点を
示すＹサブサンプル位相、クロマ信号の標本点を
示すＣサブサンプル位相、ノイズリデユースの程
度を示すリイズリデユーサーコントロール、フイ
ールド間内挿を強制的に行なわないことを示すフ
イールド間内挿コントロール、動き検出として強
制的に全面１フレーム検出を併用することを示す
全面１フレーム検出、動き検出の感度を切換える
動き領域検出感度コントロール、動き領域検出信
号をテンポラルに引伸ばす時定数の選択を示す動
き領域検出テンポラルフイルター時定数切換、動
き領域検出のスレシレベルがある一定値以下とな
らないように制御する強制的空間内挿の使用比率
などの各コントロール信号や、画面を約500ブロ
ツク程度に区切つて静止部分と動き部分を判別
し、動き領域検出として各ブロツクに１フレーム
検出を併用するか否かを示すブロツクコントロー
ル信号があり、上記のように４フイールド分のメ
モリに書込まれた信号を巡回して読出すようにし
ても、メモリから読出された信号とは時間的に異
なるコントロール信号の影響などにより正常なフ
リーズ画像を得ることができない。

〔考案の目的〕

本考案の目的は、上記問題点を解決し、
MUSE信号のように帯域圧縮された高品位テレ
ビ信号を元の広帯域な信号に戻すデコーダ部分に
おいて、正常なフリーズ機能を有した高品位テレ
ビ受像機を提供することにある。

〔考案の概要〕

上記目的を達成するために、本考案ではデコー
ダ部のフイールドメモリ１６，１７の入力段に
Ａ／Ｄ変換器７からの現信号とフイールドメモリ
出力とを通常時とフリーズモード時で切換えるス
イツチ回路を設け、少なくともフリーズモード時
には常時フイールドメモリ１７の出力をフイール
ドメモリ１６に導くか、またはフイールドメモリ
１６，１７の書込みを防止するとともに、少なく
ともコントロール信号の内で動き補正用フイール
ドメモリ１７に導かれる水平および垂直動ベクト
ルの入力を停止し、フリーズモード時での動き補
正用フイールドメモリ１７における動き補正を行
なわない。

〔考案の実施例〕

以下、本考案の一実施例を第１図により説明す
る。

第１図において、３５はフリーズモードの制御
信号の入力端子、３６は通常時はNR回路１３出
力をフリーズ時は第２のスイツチ回路１５からの
フイールドメモリ１７出力を、第１のスイツチ回
路１４を通してフイールドメモリ１６に導く第４
のスイツチ回路、３７は通常時はコントロール信
号の内の水平および垂直動ベクトルを動き補正用
フイールドメモリ１７に導き、フリーズ時は動ベ
クトルをしや断してフイールドメモリ１７での動
き補正を停止する第５のスイツチ回路、その他は
前述の第２図の実施例と同じである。

まず、第１図の一実施例の動作について簡単に
説明する。

入力端子１からのMUSE信号はＡ／Ｄ変換器
７で例えば８ビツト、480_Hサンプルレートのデ
イジタル信号に変換され、一方はNR回路１３側
のビデオ信号処理回路系へ、他方は位相比較器
８、VCO９、フレームパルス検出器１０、デー
タ検出器１１、同期発生器１２等からなる同期信
号処理回路系へ導かれる。同期信号処理回路系で
は、位相比較器８でMUSE信号内の同期信号と
の位相比較が行なわれ、検出位相エラー信号によ
りVCO９が制御され、VCO９出力にMUSE信号
に位相同期したクロツク信号が得られる。フレー
ムパルス検出器１０では各同期信号が検出される
とともに、データ検出器１１で検出されたＹおよ
びＣサブサンプル位相に従つた480_Hのサブサン
プルクロツク信号が得られ、第１および第２のス
イツチ回路１４，１５および各内挿フイルタ２
６，２７，２８に導かれる。データ検出器１１で
は前述の各コントロール信号が検出され、その内
の動ベクトルが第４のスイツチ回路３７を通つて
動き補正用フイールドメモリ１７に導かれる。一
方、ビデオ信号処理回路系では、MUSE信号は
一端NR回路１３に導かれ、ここで第２のスイツ
チ回路１５を通つて導かれるフイールドメモリ１
６，１７からの２フレーム前の信号とでノイズリ
デユースされる。通常時は第４のスイツチ回路は
第１図とは逆方向に接続され、第１のスイツチ回
路１４にはNR回路１３出力が導かれる。第１お
よび第２のスイツチ回路１４，１５は480_Hのサ
ブサンプルクロツク信号によりスイツチングさ
れ、サブサンプル位相により第４のスイツチ回路
３６からの現MUSE信号と第２のスイツチ回路
１５を通つた第２のフイールドメモリ１７からの
１フレーム前信号とが交互に第１のスイツチ回路
１４を通つて第１のフイールドメモリ１６に導か
れる。したがつて、２つのフイールドメモリ１
６，１７には480_Hのサンプルレートの２フレー
ム分の信号が蓄えられ、サブサンプル位相周期で
第１のスイツチ回路１４出力には現信号と２フイ
ールド（１フレーム）前信号とが、第１のフイー
ルドメモリ１６出力には１フイールド前と３フイ
ールド前の信号が、第２のフイールドメモリ１７
出力には２フイールド（１フレーム）前と４フイ
ールド（２フレーム）前の信号が夫々導かれる。
このようにして得られた各信号が、現信号と２フ
イールド前との信号とで構成される２次元LPF
１８、１フイールドおよび３フイールド前信号用
の1H遅延線２４と第３の加算器２５とで構成さ
れる垂直フイルタ、各内挿フイルタ２６，２７，
２８および第４の加算器２９で元の1920_H（約
64MHz）サンプルレートの信号に戻される。第３
のスイツチ回路３０は静止領域と動領域とで切換
わり、静止領域ではこの４フイールドで画像内挿
された第４の加算器２９からの輝度信号が、動画
領域では第３の内挿フイルタ２８からの同一フイ
ールド内で処理された輝度信号が第２のＤ／Ａ変
換器３３に導かれ、ここで元のアナロブ信号に戻
される。一方、クロマ信号はクロマデコーダ３１
に導かれ、ここで線順次で、かつ1/4に時間圧縮
されていたクロマ信号を元の時間軸に、かつ２つ
の色差信号C_W，C_Nに戻され、第１のＤ／Ａ変換
器３２で元のアナログ信号となる。このようにし
て得られた広帯域の輝度信号Ｙおよび色差信号
C_W，C_Nが逆マトリクス回路３４で、元のＲ，Ｇ，
Ｂの原信号に戻され、モニタに導かれ、高品位な
テレビ画像となる。

以上は、通常時の動作説明である。

次に、本考案により正常なフリーズ画像が得ら
れることを説明する。

フリーズモード時には、第４のスイツチ回路３
６図示のように接続され、第１のスイツチ回路１
４および第１のフイールドメモリ１６の入力には
NR回路１３からの現信号はしや断され、第２の
フイールドメモリ１７出力の内の４フイールド前
信号がサブサンプル位相により第２のスイツチ回
路１５の１５ａ端子、第４のスイツチ回路３６を
通つて、２フイールド前信号が第２のスイツチ回
路１５の１５ｂ端子を通つて導かれる。したがつ
てフリーズモード時には、フリーズ開始時点での
１フイールド、２フイールド、３フイールド、４
フイールド前の４つの信号が第１、第２のフイー
ルドメモリ１６，１７および第１、第２、第４の
スイツチ回路１４，１５，３６内を巡回する。こ
のため、デコーダ出力端子２，３，４には常に上
記の同じ４フイールド分の信号をデコードした高
品位テレビ信号が出力され、フリーズ画像とな
る。しかし、同期信号処理回路系に導かれる信号
はフイールドメモリ１６，１７内を巡回する４フ
イールド分の信号ではなく、Ａ／Ｄ変換器からの
現MUSE信号であり、データ検出器１１で検出
される各コントロール信号は現MUSE信号のも
のである。したがつて、フリーズ時に例えば動き
補正用の第２のフイールドメモリ１７に導かれる
水平または垂直動ベクトルが入力されると、フイ
ールドメモリ１６，１７内を巡回している信号は
既に動き補正が施こされているにもかかわらず、
誤まつた動き補正が施こされ、フリーズ画像が動
ベクトルとともに左右または上下に移動するとい
う不都合を生じる。

したがつて、本考案では図示するように、第５
のスイツチ３７を設け、フリーズモード時には動
き補正用フイールドメモリ１７に導かれる動ベク
トルをしや断する。これにより、フリーズ後の動
ベクトルによる誤まつた動き補正を防ぐことがで
き、上記問題点を解決することができる。

第３図に、本考案の他の一実施例を示す。

第３図において、３８はラツチ回路であり、フ
リーズ制御信号を例えばフイールド周期またはフ
レーム周期のフレームパルスでラツチする。３９
は通常時はサブサンプルクロツク信号を第１およ
び第２のスイツチ回路１４，１５の制御信号とし
て導き、フリーズモード時はサブサンプルクロツ
ク信号をしや断するスイツチ回路である。その他
は第１図の一実施例と同じである。

この一実施例ではラツチ回路３８により以下の
特徴をもつ。すなわち、フリーズ制御信号を例え
ばフレームパルスでラツチすることにより、フリ
ーズモード開始点をＶブランキング期間とするこ
とができるため、画面の変わり時点でフリーズし
ても、フリーズ画面の内容が上と下で異なるとい
うような問題を生じない。このフリーズモード信
号を上記のようにフレームパルスまたはフイール
ドパルスでラツチする技術を第１図の本考案に用
いても有効である。

また、第３図の一実施例では、第１図の一実施
例に示す第４のスイツチ回路３６の代りに、サブ
サンプルクロツク信号をフリーズモード信号で制
御するスイツチ回路３９を設けている。すなわ
ち、通常時は第２図の実施例のようにサブサンプ
ルコントロール信号により第１および第２のスイ
ツチ回路１４，１５がスイツチングされ、Ａ／Ｄ
変換器７からの現信号と第２のフイールドメモリ
１７からの２フイールド前信号とがサブサンプル
位相で切換えられ、第１のフイールドメモリ１６
およびLPF１８，HPF１９へ導かれる。一方、
フリーズモード時には、サブサンプルクロツク信
号はしや断され、第１および第２のスイツチ回路
１４，１５は常に図示するように接続され、第１
のフイールドメモリ１６およびLPF１８，HPF
１９には第２のフイールドメモリ１７からの２フ
イールド前信号と４フイールド前信号とが導か
れ、フリーズ画像を得られる。このように、第３
図の一実施例では、第１図の一実施例のようにフ
リーズモード時に例えば８ビツトのデイジタル信
号を切換えるスイツチ回路３６を設ける必要がな
く、例えば１ビツトのサブサンプルクロツク信号
を切換えるスイツチ回路３７を設ければ良く、回
路構成がより簡単となる。

第４図に、第３図の第１および第２のスイツチ
回路１４，１５とサブサンプリングクロツク信号
を切換えるスイツチ回路３９の具体的な一実施例
を示す。第４図において、４０は960_Hサンプル
クロツク信号の入力端子、４１はサブサンプルク
ロツク信号の入力端子、４２はフリーズ制御信号
の入力端子、４３はNR回路１３からの現信号の
入力端子、４４は第２のフイールドメモリ１７か
らの２フイールド前および４フイールド前信号の
入力端子、４５は第１のフイールドメモリ１６お
よびLPF１８，HPF１９に導かれる信号の出力
端子、４６はNR回路１３に導かれる４フイール
ド前信号の出力端子、４７はフリーズモード時に
サブサンプルクロツク信号をしや断するフリツプ
フロツプ回路で、第３図の実施例のスイツチ回路
３９に相当する。４８と４９はマルチプルクサ回
路であり、夫々第１および第２のスイツチ回路１
４，１５に相当する。この一実施例では、フリー
ズモード時例えばフリツプフロツプ４７の出力が
“Low”となり、この“Low”信号が２つマルチ
プレクサ４８，４９のセレクタ端子に入力され、
出力端子４５，４６には夫々入力Ｂからの２フイ
ールドおよび４フイールド前信号と零値が導かれ
る。

さらに、本考案では、以下のようにすることで
フリーズ画像の向上を図ることができる。

第５図は、本考案により得られるフリーズ画像
を向上する一実施例であり、例えば第３図の本考
案の一実施例の同期信号処理回路系の部分を示し
ている。この実施例の特徴は、フレームパルス検
波器１０からのフレームパルスで制御される内部
フレームパルス発生器５１とデータ検出器１１か
らのＹサブサンプル位相およびＣサブサンプル位
相により制御されるサブサンプルクロツク発生器
５２を具備し、入力端子５０からのフリーズモー
ド信号により制御される２つのスイツチ回路５
３，５４により、フリーズモード時には夫々フレ
ームパルス検出器１０からのフレームパルスとデ
ータ検出器１１からのＹ，Ｃサブサンプル位相を
しや断し、内部フレームパルス発生器５１および
サブサンプルクロツク発生器５２をフリーモード
で動作させ、このフリーモードにより得られたフ
レームパルスおよびサブサンプルクロツク信号を
用いる。これにより、フリーズモード時に例えば
現信号の一時的な停止によるフレームパルスエラ
ーによるフリーズ画像の劣化を防ぐことができ
る。また、例えば現信号がパニング時にはＹ，Ｃ
サブサンプル位相が変化すると、それとともにサ
ブサンプルクロツク信号の位相が変化し、フリー
ズ画像劣化を生じるが、上記により、フリーズモ
ード時におけるサブサンプルクロツク信号の位相
が現信号により位相変化しないので、上記のフリ
ーズ画像劣化を防ぐことができる。

また、第５図の一実施例に示すようにVCO回
路９に導かれる位相検波器８出力をフリーズモー
ド時にしや断するスイツチ回路５５を設けること
で、フリーズモード時にVCO回路９を960_Hでフ
リーモードで動作させることで、現信号の位相検
波誤動作によるフリーズ画像の劣化を防ぐことが
できる。

本考案では、図示しないが、フリーズモード時
に画面を約500ブロツク程度に区切つて静止部分
と動き部分を判別して、動き領域検出として各ブ
ロツクに１フレーム検出を併用するか否かを示す
ブロツクコントロール信号を停止するか、または
４フイールド分のブロツクコントロール信号を蓄
積しておき、順次同一フイールドのブロツクコン
トロール信号を読出すようにすることで、フリー
ズ画像の向上を図ることができる。

また、フリーズ画像が静止画の場合には、ブロ
ツクコントロール信号を停止するか、動き領域検
出動作を停止し、強制的に４フイールド分のフイ
ールド内挿を行なうことで、画像向上が図れる。

また、最も簡単な方法として、フリーズモード
時におけるデータ検出器１１における各種のコン
トロール信号の検出を停止するか、コントロール
信号出力をしや断しても良い。

第６図に、本考案の他の一実施例を示す。第７
図では、同期信号系および各フイルタなどを省略
している。

第７図において、７２はＡ／Ｄ変換器７からの
現信号と第２のフイールドメモリ１７からの２フ
イールド前信号とを切換えるスイツチ回路７３に
導かれるサブサンプルクロツク信号をフリーズモ
ード時に停止するスイツチ回路７４，７５はラツ
チ用のフリツプフロツプ、その他は第１図、第３
図と同じである。

この一実施例ではNR回路１３がサブサンプル
クロツク信号またはフリーズ制御信号で現信号と
フイールドメモリ１７出力とを切換えるスイツチ
回路７３の後段に設けている。このようにするこ
とで、第１図の一実施例に比べて各スイツチ回路
の構成が簡単になる。

第７図は、第６図とメモリ構成を違えた本考案
の他の一実施例である。

第８図において、７６は通常時はＡ／Ｄ変換器
７からの現信号を、フリーズモード時はフイール
ドメモリ８０からの４フイールド（２フレーム）
前信号をラツチ用フリツプフロツプ７４および
NR回路１３に導くスイツチ回路、７７〜８０は
480_Hサンプリングレートで１フイールド相当の
メモリであり、内７８と８０は動き補正用のフイ
ールドメモリである。その他は第７図と同じであ
る。

この一実施例の特徴は、フイールドメモリ７７
〜８０を480_Hのサンプリングレートで１フイー
ルド分のメモリとすることで、Ａ／Ｄ変換器７や
図示していないが各ラツチ回路およびメモリ７７
〜８０を480_Hクロツク信号で駆動することがで
き、第１図および第３図の960_Hクロツク駆動に
比べて駆動速度を1/2とすることが可能となる。
このため、回路構成および回路動作の安定性を向
上することができる。

以上、本考案では、フイールドメモリ１６，１
７または７７〜８０としてダイナミツクメモリを
用いた場合の実施例について説明したが、例えば
フイールドメモリ１６，１７または７７〜８０と
してスタテイツクメモリを用いた場合には、例え
ば第１図の一実施例における第４のスイツチ回路
３６は不要であり、フリーズモード時での夫々の
フイールドメモリへの書込みを停止し、読出しの
みを行なえば良い。

本考案は、第１図、第３図および第５〜７図の
実施例の回路構成や、MUSE信号のみに限定さ
れるものではなく、MUSE信号と同様に４フイ
ールドによるサブサンプリングにより帯域圧縮さ
れ、かつ動ベクトルにより動き補正を行なうテレ
ビ信号の受像機に適応される。

〔考案の効果〕

本考案によれば、高品位テレビ受像機のデコー
ダ部に設けられる４フイールドメモリを利用して
容易にフリーズ機能を設けることができるととも
に、各コントロール信号によるフリーズ画質の劣
化が抑えられ、良好なフリーズ画像を得ることが
できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の一実施例を示す回路ブロツク
図、第２図は従来のMUSE信号デコーダの一例
を示す回路ブロツク図、第３図は本考案の他の実
施例を示す回路ブロツク図、第４図は第３図の本
考案の実施例に用いられるスイツチ回路の具体的
な一実施例を示す回路図、第５図は本考案による
フリーズ画像の向上を図る実施例を示す回路ブロ
ツク図、第６図は本考案の他の一実施例を示す回
路ブロツク図、第７図は第６図とは異なつた本考
案の他の一実施例を示す図である。 符号の説明、７……Ａ／Ｄ変換器、８……位相
比較器、９……960_HVCO、１０……フレームパ
ルス検出器、１１……データ検出器、１２……同
期発生器、１３……NR回路、１４……第１のス
イツチ回路、１５……第２のスイツチ回路、１６
……第１のフイールドメモリ、１７……第２のフ
イールドメモリ、２６，２７，２８……内挿フイ
ルタ、３０……第３のスイツチ回路、３１……ク
ロマデコーダ、３２，３３……Ｄ／Ａ変換器、３
４……逆マトリクス回路、３６……第４のスイツ
チ回路、３７……第５のスイツチ回路、３８……
ラツチ回路、５１……フレームパルス発生器、５
２……サブサンプルクロツク発生器、５３，５
４，５５，７２，７３，７６……スイツチ回路、
７４，７５……フリツプフロツプ、７７〜８０…
…フイールドメモリ。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 少なくとも４フイールドで一巡するサブサンプ
   リングにより帯域圧縮され、かつ動き補正用の動
   ベクトル、サブサンプリング位相のコントロール
   信号を具備した高品位テレビ信号を、元の帯域圧
   縮されていない広帯域の高品位テレビ信号に復調
   するデコーダにおいて、少なくとも各コントロー
   ル信号を検出する回路と４フイールド分のフイー
   ルドメモリを具備し、フリーズモード時に該フイ
   ールドメモリ入力に該フイールドメモリ出力を帰
   還するか、またはフイールドメモリへの書込みを
   停止するとともに、動き補正を施こす該フイール
   ドメモリへの動ベクトルの入力をしや断するか、
   または動き補正を停止することを特徴とする高品
   位テレビ受信機。