JPH048095A - テレビジョン信号変換装置 - Google Patents

テレビジョン信号変換装置

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JPH048095A
JPH048095A JP2108911A JP10891190A JPH048095A JP H048095 A JPH048095 A JP H048095A JP 2108911 A JP2108911 A JP 2108911A JP 10891190 A JP10891190 A JP 10891190A JP H048095 A JPH048095 A JP H048095A
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JP
Japan
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signal
circuit
ntsc
color
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JP2108911A
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Takashi Ishikawa
尚 石川
Toshinori Yamamoto
俊則 山本
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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】 〔産業上の利用分野] 本発明は、カラーテレビジョン信号を他の方式のカラー
テレビジョン信号に変換する装置、具体的には精細度の
高いハイビジョン方式のテレビジョン信号をNTSC方
式の標準テレビジョン信号にダウンコンバートするテレ
ビジョン信号変換装置に関するものである。
(従来の技術) 精細度の高いハイビジョン方式のテレビジョン信号(以
下HDTV信号という)をNTSC方式の標準テレビジ
ョン信号(以下NTSC信号という)にダウンコンバー
トする変換装置として、第3図に示すようなものが提案
されている。第3図はその回路構成のブロック図を示し
たものである。
入力端子100,101,102からは)IDTV信号
の輝度信号Y及び色差信号pRとPRが入力され、これ
らの信号は逆マトリックス回路103にてR(赤)、G
(緑)、B(青)の三原色の色信号に変換される。この
変換されたR1G、Bの色信号は、それぞわA/’D(
アナログ/デジタル)変換器104,105,106で
デジタル信号に変換された後、各々のアスペクト比変換
回路107,108,109にてアスペクト比h)16
・9から4=3に変換される。続いて、各々の走査線変
換回路111,112,113にて水平方向の走査線数
か1125本から525本に変換され、次に各フィール
ド周波数変換回路114.115,116にてフィール
ド周波数か60Hzから59.94Hzに変換される。
そして、各D/A (デジタル/アナログ)変換器11
8゜119.120にてアナログ信号に戻された後、各
々の低域通過フィルタ(LPF)121゜122.12
3にて帯域制限され、NTSCエンコータ124に入力
される。
方、入力端子100から入力されたHDTV信号の輝度
化”jy ’/は同期分離回路110にも入力され、こ
こて同期分離された後、同期変換回路117にてNTS
C方式の同期信号(HDVD)に変換され、上記NTS
Cエンコータ124に入力される。
そして、NTSCエンコータ124は、入力さ4たR、
G、Hの色信号と同期(3号をNTSC方式てエンコー
ドし、出力端子125からNTSC信号を出力する。
第4図は上記NTSCエンコータ124の詳細構成を示
すブロック図である。
人力された上記R,G、Bの色信号はマトリックス回路
126に入り、ここでNTSC方式の輝度信号Yと色信
号1.Qが生成される。そして、輝度信号Yは遅延線1
27を経て加算回路134に入力され、色信号Iは遅延
線128及びI信号用低域通過フィルタ129を経てI
信号変調器131で変調された後加算回路134に入力
され、また色信号QはQ(3分用低域通過フィルタ13
0を経てQ信号変調器132で変調された後加算回路1
34に入力される。
方、入力された同期信号は同期信号発生器135と3.
58MHzの発振器136に入力さね、同期信号発生器
135からバースト変調器y<ルス及び複合同期信号が
出力されると共に、発振器136の出力がバースト変調
器133と57゛の移相器137に送出される。そして
、ハーストフラクバルスはバースト変調器133で変調
された後加算回路134に入力さね、複合同期信号も加
算回路134に入力さ第1る。また、発振器136の出
力は一90°の移相器138にも送出され、これらの移
相器137.138の出力によ〕て上記各変調器131
.132が制御される。そして、ト述の各信号が人力さ
れた加算回路134からNTSC方式の複合カラー信号
E、が出力される。
〔発明が解決しようとする課題〕
しかしながら、上記のようなテレビジョン信号変換装置
では、HDTV信号の輝度信号Y及び色差信号pR,P
Rを逆マトリクス回路にて、R3GBO色信号に変換し
た後量子化を行い、アスペクト比変換、走査線数変換及
びフィールド周波数変換を行った後再びアナログ信号に
戻してNTSCエンコードしているため、ハードウェア
か膨大で構成が複雑になり、また調整箇所が多いという
問題点がある。
例えば、走査線数変換の場合、HDTV(3号の走査線
数は1125本であり、NTSCの走査線数は525木
であるから、HD T V 43号の15木の走査線よ
りNTSC信号の7木の走査線を作ることになり、線形
補間とした場合、ラインメモリの容量はHDTV信号の
148(Hは1水平走査期間)分必要となり、さらにR
,G、Bの各信号で処理しているため、全く同し回路か
3系統必要となる。また、NTSCエンコータは第4図
に示すような構成となり、安定なエンコードを行うには
かなりのハードウェアを用し、またアナログ信号で行う
ため、調整箇所が多い。
本発明は、このような問題点に着目してなきねたもので
、ハードウェアが小さく、構成か簡略にft ’)、ま
たNTSCエンコードか無調整になるテレビジョン信号
変換装置を得ることを目的としている。
〔課題を解決するための手段〕
本発明のテレビジョン信号変換装置は、精細度の高いハ
イビジョン方式のテレビジョン信号の輝度信号と色差信
号をデジタル信号に変換するA/D変換器と、変換され
た輝度信号と色差信号からNTSC方式の標準テレビジ
ョン信号の有効画面の画素信号を抽出する抽出手段と、
抽出された画素信号を前記標準テレビジョン信号の色副
搬送波の4倍の周波数でサンプリングした場合の有効画
面の画像信号に変換する変換手段と、変換された画像信
号が前記色副搬送波の4倍の周波数のタイミングで発生
するように時間軸を伸張する時間軸伸張手段と、その画
像信号を直交2相変調する変調手段と、変調された画像
信号をアナログ信号に変換するD/A変換器とを具備し
たものである。
〔作用〕
本発明のテレビジョン信号変換装置におし1ては、HD
TV信号の輝度信号と色差信号かR2O,Bの色信号の
変換されることなく、直接デジタル信号に変換され、こ
の量子化された信号力1らN T S C4;;号の有
効画面となる部分の画素か抽出されて、該NTSC信号
の色副搬送波の4倍の周波数のタイミンクでその画像信
号が発生するように時間軸か伸張される。そして、発生
した画像信号か直交2相変調され、アナログ信号に戻さ
れた後、NTSC信号として出力される。
〔実施例〕
第1図は本発明の一実施例によるテレビジョン信号変換
装置の回路構成を示すブロック図である。図において、
11,12.13はHDTV信号の輝度信号Yと色差信
号PR,PBか入力される入力端子、15.16.17
は入力された輝度イル号Yと色差信号pR,pBを量子
化してデジタル信号に変換するA/D (アナロク/テ
シタル)変換器、18は変換された輝度信号と色差信号
からNTSC信号の有効画面の画素信号を抽出するコン
トロール回路(抽出手段)で、水平画素の開始点を制御
する。21は入力された輝度信号Yカ)ら同期信号を分
離する同期分離回路、22゜23.24は時間軸を伸張
する時間軸伸張回路、25.26.27は水平方向の画
素数を変換する水平画素数変換回路(変換手段)で、上
J己抽出された画素信号をNTSC信号の色副搬送波の
4倍の周波数4fscでサンブリンクした場合の有効画
面の画像信号に変換し、時間軸伸張回路22゜23.2
4はその変換された画像信号か上記周波数4fscのタ
イミンクで発生ずるように時間軸を伸張する。28はN
TSC信号の同期信号及びカラーバースト信号を発生す
る同期バースト発生回路、29,30.31は走査線数
を変換する走査線数変換回路、32.33は色差信号に
振幅を合わせるための係数を乗する係数回路、34.3
5は加算器、36.37は減算器、38.39はその加
算器34.35及び減算器36.37からの信号を同期
バースト発生回路28からの信号により切換える信号切
換スイッチで、これらの加算器3435、減算器36.
37及び信号切換スイッチ38.39により上述の画像
信号を直交2相変調する変調手段42が構成されてしす
る。40はその変調された画像信号をアナログ信号に変
換するD/A (デジタル/アナワク)変換器、41は
合成されたNTSC信号の出力端子である。
第2図は第1図の各回路の詳細構成を示すブロック図で
ある。第2図(a)は走査線数変換回路29,30.3
1の一例てあり、図中51はラインメモリ、52は加算
器、53は係数1/2を乗じる1/2係数回路、54は
間引き回路、55は時間軸伸張回路である。第2図(b
)、(c)はY信号の水平画素数変換回路25の一例で
あり、図中56は1画素遅延回路、57は加算器58は
1/2係数回路、59は間引き回路、60は低域通過フ
ィルタ、61は間引き回路である。
上記のように構成された変換装置において、入力端子1
1,12.13より入力されたHDTV信号の輝度信号
Yと色差信号PR,PRは、A/D変換器15,16.
17にてそれぞれデジタル信号に変換され、時間軸伸張
回路22,23゜24に入力される。時間軸伸張回路2
2,23゜24は、後述するコントロール回路18の制
御信号に従い、ライン毎に時間軸を4/3倍に伸張する
。また、水平画素数変換回路25,26.27は、水平
方向の画素数を上述のNTSC信号の4fscの周波数
でサンブリンクしたときの有効画素数に合わせる。ここ
で、輝度信号YのA/D変換器15のサンブリンク周波
数を74.25MHz(BTAスタジオ規格)とすると
、水平方向の有効画素数は1920画素(BTAスタジ
オ規格)となり、時間軸伸張回路22で時間軸が4/3
倍となるから、水平変換回路25に入力される有効画素
数は1920 x −= 1440となる。また、NT
SC信号の輝度信号Yの水平方向の有効画素数は、4f
scの周波数のタイミンク゛でサンブリンクした場合7
60画素(水平有効走査率を0.84とした場合)とな
るから、2画素て1画素を生成すわば良い。この時、Y
信号の水平画素数変換回路25のブロック図は第2図(
b)に示す通りであり、2画素を平均して1画素とする
構成になっている(厳密に帯域帯限する場合は同図(C
)の構成となる)。
方、色差信号pR,pBについては、A/D変換器16
.17のサンブリンク周波数を輝度信号Yの1/2の3
7.125M)12(BTAスタジオ規格)とすると、
有効画素数は960画素(BTAスタジオ規格)となる
。よって、時間軸を4/3倍にすると、有効画素数は7
20画素となる。しかしなから、HDTV信号の色差信
号の帯域は最大15MHz程度あり、時間軸伸張回路2
3.24及び走査線数変換回路30.31を経た等価的
な帯域は15 X ’Xと〜5.6MHzにもなり、N
TSCデコート時にクロスカラーか生してしまう。そこ
で、色差信号の場合は、低域通過フィルタにて色差信号
PRは1/4 (NTSC換算て1.5MHz)に、色
差信号PBは1/11(同0.5MHz)にそわそわ帯
域制限する。この時、画素の間引きはすでに760画素
以下となっているので行う必要はない。よって、色差信
号の水平画素数変換回路26.27は低域通過フィルタ
で構成されることになる。なお、A/D変換器16.1
7のサンプリング周波数によっては、NTSC信号の4
f、cの周波数でサンブリンクしたときの水平有効サン
プル数760の整数倍よりかなりすわる場合か生しるが
、その場合は補間フィルタによってサンプル数を変換す
れば良い。
上記水平画素数変換回路25.26.27にて水平画素
数の変換が行われた映像信号(画像信号)は、走査線数
変換回路29,30.31により走査線数の変換が行わ
れる。この時、走査線数変換回路29.30.31は第
2図(a)のように構成されており、回路構成簡略化の
ため、上下2ラインの平均で1ラインの信号を生成する
構成としている。この入力された映像信号は、ラインメ
モリ51にてHDTV信号の1ライン分遅延され、加算
器52に印加される。そして、加算器52では入力映像
信号とラインメモリ51より印加された1ライン前の映
像信号とか加算され、この信号は1/2係数回路53に
て1/2倍され、上下ラインの平均が行わわる。次に、
間引き回路54にて1ライン毎に間引かね、時間軸伸張
回路55にてNTSC信号の1ライン分の期間に時間軸
か伸張される。
また、走査線変換回路29にて走査線数か変換された輝
度信号Yは、加算器34に印加される。
方、色差信号pR,pBは、走査線数変換回路30.3
1にて走査線数か変換された後、係数回路32.33に
て係数か乗ぜらせる。この係数回路32.33は、HD
TV信号の色差信号PR9pBの振幅をNTSC信号の
色信号1.Qの振幅に合わせるためのものである。
上記係数回路32.33にて係数乗算さねた色差信号は
、加算器34.35にて輝度信号と加算されるとともに
、減算器36.37にて輝度信号より減算される。ここ
で、走査線数変換回路29より出力される輝度信号をY
′、係数回路32より出力される色差信号をIo、係数
回路33より出力される色差信号をQ゛とすると、信号
切換スイッチ38の端子a、b、c、dに印加される信
号は各々Y’ +I’ 、Y’ +Q’ 、Y’I’ 
、Y’ −Q’ となる。そして、信号切換スイッチ3
8は、上記4種の信号を4fscの周波数のタイミング
で上記の順に切換える。従って、信号切換スイッチ38
より出力される信号は、Y十1、Y+Q、Y−1,Y−
Q、Y+I、Y+Q。
・・・・・・となり、周波数fscで直交2相変調が行
われることになる。
方、入力端子11より入力された輝度信号Yは、同期分
離回路21にも印加される。この同期分離回路21では
、輝度信号Yに多重さねている同期信号が分離され、こ
の同期信号がコントロール回路18及びNTSC信号の
同期バースト発生回路28に印加される。そして、コン
トロール回路18では、入力された同期信号に従って水
平方向の有効画像信号か決定さね、時間軸伸張回路22
.23.24に制御信号が印加される。こねにより、水
平方向の切出し部分が決定される。
また、NTSC信号の同期バースト発生回路28は、同
期分離回路21より入力された同期信号に従ってNTS
C信号の同期信号及びカラーバースト信号を発生し、上
述の信号切換スイッチ39の端子fに印加する。そして
、有効画像信月以外の部分(同期及びカラーバースト部
分〉てはスイッチ39か端子fの信号を選択し、有効画
像信号部分では端子eの信号を選択するように制御信号
が信号切換スイッチ39に印加さねる。従って、信号切
換スイッチ39からは同期信号及びカラーバースト信号
が付加されたNTSC方式のデジタル映像信号が出力さ
れる。そして、D/A変換器40によりこのNTSC方
式のデジタル映像信号が4fscの周波数でアナログ信
号に変換さね、出力端子41よりNTSC方式の映像信
号として出力される。
ここで、上記実施例では、HDTV信号の輝度信号Yと
色差信号p、、p、をR,G、Bの色信号に変換せず、
そのままNTSC方式の信号に直接変換している。すな
わち、HDTV信号の輝度信号Yと色差信号Pp、、P
Bの量子化した信号より、画面上所定の範囲内の画素、
つまりNTSC方式の有効画面となる部分の画素の信号
を抽出し、これをNTSC信号の色副搬送波の4倍の周
波数4fscでサンプリングした場合の有効画素数の信
号に変換し、この信号が上記4f、cの周波数のタイミ
ングで発生するように時間軸を伸張している。そして、
演算により色差信号の直交2相変調を行い、4fscの
周波数でアナログ信号に戻した後、直接NTSCエンコ
ードを行っている。このため、ハードウェアが小さく、
構成が簡略になり、またNTSCエンコードが無調整に
なる。具体的には、輝度信号Yに対して色差信号PR1
PBのサンプリング周波数は通常1/2以下であるため
、Y、PR、PBの信号のまま直接方式変換を行うこと
によりハードウェア(特にメモリの容量)を約1/2に
削減できる。また、走査線数変換もHDTV信号とNT
SC信号の走査線数の比11251525かほぼ2に近
いことを利用し、HDTV信号の2本の走査線よりNT
SC信号の1本の走査線を生成することにより、さらに
ハードウェアの削減を図ることかできる。水平方向の画
素数変換も垂直方向と同様に2画素て1画素を生成する
ことにより、ハードウェアを削減できる。さらに、D/
A変換をNTSC信号の色副搬送波fSCの4倍の周波
数で行い、デジタルで直交2相変調を行うことにより、
ハードウェアを削減すると同時に、N丁scエンコード
を無調整で安定化させることがてきる。
また、前述のように、A/D変換器のサンブリンク周波
数を74.25MHz近傍の値とした場合、輝度信号は
水平画素2画素分てNTSC方式の1画素を生成する構
成となるため、サブサンフルを用いたシステムに適用し
た場合には構成はさらに簡略化される。そして、走査線
2ラインでNTSC方式の1ラインを生成する構成にな
るため、色差線順次方式を用いたシステムに適用した場
合にも同様に簡略化できる。
〔発明の効果〕
以上のように、本発明によりば、HDTV信号の輝度信
号と色差信号をR,G、Bの色信号に変換することなく
、直接NTSC方式の信号に変換でき、ハードウェアか
小さく、構成か簡略になリ、またNTSCエンコードか
無調整になるという効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の一実施例によるテレビジョン信号変換
装置の回路構成を示すブロック図、第2図(a)、(b
)、(c)は第1図の各回路の詳細構成を示すブロック
図、第3図は従来例の回路構成を示すブロック図、第4
図は第3図のNTSCエンコーダの詳細構成を示すブロ
ック図である。 15、 16. 17−・・・−A / D変換器18
−・・・・・コントロール回路(抽出手段)21・・・
・・・同期分離回路 6.37・・・・・・減算器 8.39・・・・・・信号切換スイッチ0・・・・−D
 / A変換器 2・・・・・・変換手段

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 精細度の高いハイビジョン方式のテレビジョン信号の輝
    度信号と色差信号をデジタル信号に変換するA/D変換
    器と、変換された輝度信号と色差信号からNTSC方式
    の標準テレビジョン信号の有効画面の画素信号を抽出す
    る抽出手段と、抽出された画素信号を前記標準テレビジ
    ョン信号の色副搬送波の4倍の周波数でサンプリングし
    た場合の有効画面の画像信号に変換する変換手段と、変
    換された画像信号が前記色副搬送波の4倍の周波数のタ
    イミングで発生するように時間軸を伸張する時間軸伸張
    手段と、その画像信号を直交2相変調する変調手段と、
    変調された画像信号をアナログ信号に変換するD/A変
    換器とを具備したことを特徴とするテレビジョン信号変
    換装置。
JP2108911A 1990-04-26 1990-04-26 テレビジョン信号変換装置 Pending JPH048095A (ja)

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EP91106681A EP0454115B1 (en) 1990-04-26 1991-04-25 Television signal converting apparatus
DE69121626T DE69121626T2 (de) 1990-04-26 1991-04-25 Einrichtung zur Fernsehsignalumwandlung
US08/092,763 US5307156A (en) 1990-04-26 1993-07-16 Television signal converting apparatus
US08/224,816 US5642169A (en) 1990-04-26 1994-04-08 Television signal converting apparatus

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Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0292186A (ja) * 1988-09-29 1990-03-30 Toshiba Corp テレビジョン信号変換装置

Patent Citations (1)

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