JPH06189274A - 周波数変換方法及び装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 映像信号を異なるフィールド周波数に変換す
る際のフィールドの間引きと追加とをしたことによる再
生画質の劣化を防止する。 【構成】 信号源１０からのフィールド周波数６０Ｈｚ
の映像信号は、周波数変換回路２０により、適宜フィー
ルドが間引かれてフィールド周波数５９．９４Ｈｚの映
像信号となり、ディジタルＶＴＲ４０に記録される。ま
た、このディジタルＶＴＲ４０から再生されたフィール
ド周波数５９．９４Ｈｚ映像信号は、周波数変換回路６
０により、適宜フィールドが追加されてフィールド周波
数６０Ｈｚの映像信号となり、モニタ７０に供給され
る。この場合、周波数変換回路２０では、映像信号のフ
ィールドが間引かれた位置にフラグ信号が付加され、周
波数変換回路６０では、映像信号のフラグ信号が付加さ
れている位置にフィールドが付加される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、映像信号のフィールド
周波数を異なるフィールド周波数に変換した後、元のフ
ィールド周波数に再変換するのに適した周波数変換方法
及び装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】現行テレビジョン方式の１つにＮＴＳＣ
方式がある。このＮＴＳＣ方式のカラー映像信号は、２
つの色差信号で色副搬送波を直角二相変調した搬送色信
号がベースバンドの輝度信号に周波数多重されたもので
ある。そして、音声搬送波周波数や色副搬送波周波数，
水平走査周波数の関係から、フィールド周波数が５９．
９４Ｈｚとなるように規格で定められている。

【０００３】これに対し、現行テレビジョン方式よりも
高精細な画像が得られるものとしてハイビジョン方式が
あるが、この方式での映像信号では、そのフィールド周
波数が６０Ｈｚと規格で定められている。そこで、ハイ
ビジョン方式の映像信号（以下、ハイビジョン信号とい
う）を従来のＮＴＳＣ方式のテレビジョン受像機で受信
可能とするために、ハイビジョン信号をＮＴＳＣ信号に
変換するための方式変換機（ダウンコンバータ）が用い
られる。かかるダウンコンバータでは、６０Ｈｚのフィ
ールド周波数を５９．９４Ｈｚに変換するために、フィ
ールドの間引きが行われる。これをダウンコンバートと
いう。

【０００４】また、ハイビジョン信号は、ハイビジョン
カメラから得ることができるが、現行のＮＴＳＣ信号を
ハイビジョン信号に変換しても得られる。かかる変換処
理を行なう装置はアップコンバータと呼ばれており、適
宜フィールドを追加することで５９．９４Ｈｚのフィー
ルド周波数を６０Ｈｚに変換する。これをアップコンバ
ートという。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところで、従来のアッ
プコンバータやダウンコンバータでは、フィールドを追
加したり、間引きしたりすると、その部分で同じフィー
ルドが繰り返されたり、フィールドが抜けることになる
ので、再生画像のゆっくりと絵柄が変化している部分で
は、その動きが滑らかでなくなる。特に、アップコンバ
ートした映像をその後ダウンコンバートする場合には、
フィールドの繰返しや抜けが倍の頻度で起こるため、こ
れが再生画像上で非常に目障りなものとなり、画質が著
しく劣化する。

【０００６】本発明の目的は、かかる問題を解消し、フ
ィールド周波数変換を繰り返した場合でも、画質劣化を
最小限に押さえることができるようにした周波数変換方
法及び装置を提供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明は、原映像信号を、フィールドの間引きまた
は追加により、異なるフィールド周波数の映像信号に変
換し、その後、これを、フィールドの追加または間引き
により、元のフィールド周波数の映像信号に変換するシ
ステムにおいて、原映像信号のフィールドの間引きまた
は追加の際に、その間引き位置または追加位置を示す情
報を追加する。また、フィールドの追加または間引きに
より、元のフィールド周波数の映像信号に変換する際、
該情報により、フィールドの追加位置または間引き位置
を判定する。

【０００８】

【作用】原映像信号のフィールドを間引いたり、追加す
ることにより、映像信号を所定フィールド周波数の映像
信号に変換できる。必要に応じて、フィールドの間引き
位置または追加位置を示す情報を映像信号に付加する
と、この情報により、フィールドの間引きまたは追加さ
れた映像信号にフィールドの追加または間引きをする場
合、フィールドの間引き位置または追加位置と同じ位置
でフィールドの追加または間引きをすることができる。
従って、原映像信号を、フィールドの間引きまたは追加
により、異なるフィールド周波数の映像信号に変換し、
その後、これを、フィールドの追加または間引きによ
り、元のフィールド周波数の映像信号に変換する場合、
原映像信号を異なるフィールド周波数の映像信号に変換
する際のフィールドの追加位置または間引き位置で、元
のフィールド周波数の映像信号に変換する際のフィール
ドの追加または間引きが行なわれ、フィールドの間引
き，追加位置が生ずる回数を最小限に抑えることができ
る。

【０００９】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面を用いて説明す
る。図１は現行テレビジョン方式のディジタルＶＴＲに
適用した本発明による周波数変換方法及び装置の一実施
例を示すブロック図であって、１０はハイビジョン信号
の信号源、２０は周波数変換回路、２５はフィールド変
換回路、３０は圧縮回路、３５はフォーマット変換回
路、４０はＮＴＳＣ方式のディジタルＶＴＲ、４５はフ
ォーマット逆変換回路、５０は伸長回路、６０は周波数
変換回路、６５はフィールド変換回路、７０はハイビジ
ョン方式のテレビジョン受像機（以下、ハイビジョン受
像機という）である。

【００１０】同図において、信号源１０は例えばハイビ
ジョンカメラであり、これからフィールド周波数６０Ｈ
ｚのハイビジョン信号が出力される。このハイビジョン
信号は周波数変換回路２０に供給され、その適宜のフィ
ールドが間引かれてフィールド周波数が５９．９４Ｈｚ
の映像信号となる。この場合、周波数変換回路２０で
は、この５９．９４Ｈｚの映像信号にフィールドを間引
いた位置を示すフラグ信号が付加される。

【００１１】周波数変換回路２０でフィールドが適宜間
引かれると、奇フィールドと偶フィールドとが交互に配
列されてインターレースになっていなければならないの
が、奇フィールドが連続したり、偶フィールドが連続し
たりし、それ以降奇，偶フィールドが逆転する。このた
め、表示画面上では、フィールドの間引き部分で２つの
フィールドの走査線が重なり、これ以降では、画像が１
走査線分上方または下方にずれてしまい、従って、この
フィールドの間引きが順次行なわれると、画像が上下に
揺れることになる。

【００１２】そこで、周波数変換回路２０の出力映像信
号はフィールド変換回路２５に供給され、フィールドの
間引きが行なわれる毎にフィールドの位相を調整し（即
ち、そのフィールドの走査線を上方または下方に変位さ
せ）、奇，偶フィールドが交互に配列されるように処理
する。この場合、フィールドの間引きがあってそれ以降
のフィールドの位相が変化されると、次のフィールドの
間引き部分からは、さらに次のフィールドの間引きがあ
るまでフィールドの位相を変化させない。これにより、
常に奇，偶フィールドが交互に配列される。

【００１３】フィールド変換回路２５の出力映像信号は
圧縮回路３０に供給され、例えば、ＪＰＥＧ（Joint Ph
otographic Coding Experts Group）で定められた圧縮
方式に従って圧縮される。この方式は、離散コサイン変
換によって周波数領域に変換し、さらに、量子化，可変
長符号化することによってデータ量を約１／１０に圧縮
するものである。これにより、ハイビジョン信号をＮＴ
ＳＣ方式のディジタルＶＴＲ４０に録画可能なデータレ
ートにまで低下させることができる。

【００１４】圧縮回路３０の出力映像信号は、フォーマ
ット変換回路３５により、適宜周波数変換回路２０で付
加されたフラグ信号と合わせてディジタルＶＴＲ４０に
録画可能なフォーマット変換され、ディジタルＶＴＲ４
０に供給されて録画される。ＮＴＳＣ方式のディジタル
ＶＴＲ４０のフィールド周波数は５９．９４Ｈｚであ
り、このため、周波数変換回路２０が、信号源１０から
のハイビジョン信号をフィールド周波数が５９．９４Ｈ
ｚとなるように変換するのである。

【００１５】次に、ディジタルＶＴＲ４０の再生時に
は、再生映像信号がフォーマット逆変換回路４５に供給
され、フォーマット変換回路３５とは逆の処理がなされ
て圧縮回路３０の出力映像信号に相当する映像信号に変
換される。このとき、この再生映像信号のどの位置でフ
ィールドが間引れているかを示すフラグ信号も復元され
る。

【００１６】フォーマット逆変換回路４５の出力映像信
号は伸長回路５０に供給され、圧縮回路３０の逆変換処
理がなされてハイビジョン信号に復元される。この復元
されたハイビジョン信号とフラグ信号とは周波数変換回
路６０に供給され、適宜フィールドが追加されてフィー
ルド周波数が５９．９４Ｈｚから６０Ｈｚに変換され
る。このとき、フラグ信号により、周波数変換回路２０
でフィールドが間引かれた位置に、１つ前のフィールド
とは奇，偶が逆となるフィールドが追加されるようにす
る。

【００１７】周波数変換回路６０の出力映像信号はフィ
ールド変換回路６５に供給され、周波数変換回路６０で
フィールドを追加したことによってインターレースがく
ずれて、奇フィールドが連続したり、偶フィールドが連
続したりするのを、フィールド変換回路２５と同様に処
理により、奇，偶フィールドが交互に配列されるように
補正する。この場合でも、フィールド変換回路２５と同
様、奇または偶フィールドが連続する位置から各フィー
ルドの位相を変化させたとすると、次の奇または偶フィ
ールドが連続する位置からさらに奇または偶フィールド
が連続する位置までは、フィールドの位相を変化させな
い。これにより、奇，偶フィールドが常に交互に配列さ
れることになる。

【００１８】このようにして、ハイビジョン信号が得ら
れ、これを例えばハイビジョン方式のテレビジョン受像
機７０に供給してハイビジョンが像を表示させることが
できる。

【００１９】以上のように、この実施例では、例えばフ
ィールド周波数６０Ｈｚのハイビジョン信号をフィール
ド周波数５９．９４Ｈｚの信号に変換してＮＴＳＣ方式
のディジタルＶＴＲ等の装置を介し、再度フィールド周
波数６０Ｈｚのハイビジョン信号に変換する場合、フィ
ールドの間引きとフィールドの追加を同一位置で行なう
ことができるので、動画の映像信号でも、動きが不連続
になる位置を最小限の回数にすることができ、従って、
画質の劣化を最小限に押さえることができる。

【００２０】図２は図１における周波数変換回路２０の
一具体例を示すブロック図であり、１００は入力端子、
１０１は出力端子、１１０は同期分離回路、１２０は位
相比較回路、１３０は書込み制御回路、１４０はメモ
リ、１５０は読出し制御回路、１６０は同期発生回路で
ある。

【００２１】同図において、入力端子１００から入力さ
れるフィールド周波数６０Ｈｚのハイビジョン信号は、
同期分離回路１１０とメモリ１４０とに供給される。同
期分離回路１１０では、このハイビジョン信号から同期
情報を分離し、分離された同期信号は位相比較回路１２
０と書込み制御回路１３０とに供給される。

【００２２】また、同期発生回路１６０では、フィール
ド周波数が５９．９４Ｈｚとするハイビジョン信号の同
期信号と同様の同期信号が生成されて出力される。これ
は、ハイビジョン規格の同期信号発生回路から得られる
クロックの周波数を１０００／１００１倍にすればよ
い。同期発生回路１６０から出力される同期信号は位相
比較回路１２０と読出し制御回路１５０とに供給され
る。

【００２３】位相比較回路１２０は、同期分離回路１１
０から供給される６０Ｈｚの垂直同期信号と同期発生回
路１６０から供給される５９．９４Ｈｚの垂直同期信号
とを位相比較し、その位相差が６０Ｈｚの入力ハイビジ
ョン信号の１フィールド以内の場合には、書込み制御回
路１３０でメモリ１４０を書込み制御しながら、入力端
子１００からのハイビジョン信号を連続的にメモリ１４
０に書き込むようにする。また、メモリ１４０からは、
書き込まれた映像信号が読出し制御回路１５０によって
連続的に読み出され、出力端子１０１から図１にフィー
ルド変換回路２５に供給される。

【００２４】上記６０Ｈｚの垂直同期信号と５９．９４
Ｈｚの垂直同期信号との位相差が順次大きくなり、入力
ハイビジョン信号の１フィールド以上となると、位相比
較回路１２０は書込み制御回路１３０を制御し、メモリ
１４０では、次のフィールドがその１つ前フィールドと
同じ位置に書き込まれるようにする。これにより、これ
まで読み出されていたフィールドに続いて読み出される
フィールドは、上記１つ前のフィールドを飛び越えて、
上記次のフィールドとなる。このようにして、フィール
ドの間引きが行なわれる。

【００２５】これを図３によって説明する。いま、ａを
入力ハイビジョン信号、ｂをメモリ１４０から読み出さ
れる信号とし、夫々の区切りをフィールドとして、順次
フィールド１，２，……とすると、信号ｂはハイビジョ
ン信号ａよりもフィールド毎に順次位相が遅れてくる。
そして、フィールド２が読み出されないうちにフィール
ド３のメモリ１４０への書込みが終了したとすると、こ
の場合には、６０Ｈｚの垂直同期信号と５９．９４Ｈｚ
の垂直同期信号との位相差がハイビジョン信号ａの１フ
ィールド以上となり、次にハイビジョン信号ａのフィー
ルド４をメモリ１４０に書き込む場合には、フィールド
単位のアドレスを更新せずに、フィールド３の書込み位
置にこのフィールド４を書き込む。メモリ１４０はフィ
ールド２の読出しを終わって次のフィールドを読出し開
始するときには、既にハイビジョン信号ａのフィールド
４の書込みが開始されており、従って、このフィールド
４が読み出される。従って、フィールド３が間引かれる
ことになる。同様にして、所定のフィールド数毎に１フ
ィールドずつ間引かれる。図３では、フィールド３の次
に間引かれるフィールドをフィールド９としている。

【００２６】なお、実際には、約１０００フィールド毎
にメモリ１４０で書込みと読出しの逆転が生じるのであ
るが、ここでは、説明の便宜上、かかる逆転の周期を時
間短縮して示している。後の説明においても同様であ
る。

【００２７】図４は図１での周波数変換回路６０の一具
体例を示すブロック図であって、１１０’は同期分離回
路、１３０’は書込み制御回路、１４０’はメモリ、２
００は入力端子、２０１は出力端子、２１０はフラグ信
号検出回路、２５０は読出し制御回路、２６０は同期信
号発生回路である。

【００２８】同図において、入力端子２００から入力さ
れるフィールド周波数が５９．９４ＨｚのＮＴＳＣ信号
は同期分離回路１１０’とメモリ１４０’とに供給され
る。同期分離回路１１０’でこのＮＴＳＣ信号から分離
された同期信号は書込み制御回路１３０’に供給され、
その同期信号に基づいたアドレス信号が発生される。メ
モリ１４０’には、このアドレス信号に応じて入力され
たＮＴＳＣ信号が書き込まれる。

【００２９】一方、同期信号発生回路２６０からはフィ
ールド周波数が６０Ｈｚのハイビジョン信号と同様の同
期信号が発生し、読出し制御回路２５０に供給される。
そこで、この読出し制御回路２５０からはこの同期信号
に基づいたアドレス信号が発生される。メモリ１４０’
からは、このアドレス信号に応じてフィールド周波数６
０Ｈｚのハイビジョン信号が読み出される。メモリ１４
０’から読み出されたハイビジョン信号は、出力端子２
０１から出力されるとともに、検出回路２１０に供給さ
れる。

【００３０】メモリ１４０’から読み出されるハイビジ
ョン信号に上記のフラグ信号が付加されている場合に
は、検出回路２１０でこのフラグ信号が検出され、読出
し制御回路２５０に供給される。読出し制御回路２５０
は、このようにフラグ信号が供給されると、メモリ１４
０’から同一フィールドが２度繰り返し読み出される。

【００３１】このようにして、フィールドの追加が行な
われて、メモリ１４０’からは、フィールド周波数が６
０Ｈｚのハイビジョン信号が得られるが、このフィール
ド追加動作について、図５により説明する。

【００３２】図５において、ｃを入力端子２００からの
ＮＴＳＣ信号、ｄをメモリ１４０’から読み出されるハ
イビジョン信号とする。また、ＮＴＳＣ信号ｃでは、図
示するように、フィールド２，４の間のフィールド３、
フィールド８，１０の間のフィールド９、……が間引か
れているものとする。従って、この場合には、フィール
ド２，４の間、フィールド８，１０の間、……に夫々フ
ラグ信号が付加されている。

【００３３】メモリ１４０’では、上記のように、フィ
ールド周波数５９．９４Ｈｚで書込みが行なわれ、フィ
ールド周波数６０Ｈｚで読出しが行なわれるから、ＮＴ
ＳＣ信号ｃのフィールド周期に比べてハイビジョン信号
ｄのフィールド周期が短く、メモリ１４０’の読出しが
進むにつれてハイビジョン信号ｄのフィールド位相がＮ
ＴＳＣ信号ｃのフィールドに追い着いてくる。そして、
ＮＴＳＣ信号ｃのフィールド２が書き込まれてこれが読
み出されると、読み出されたハイビジョン信号ｄのフィ
ールド２，４間でフラグ信号が検出され、これにより、
メモリ１４０’からフィールド２が再度読み出される。
その後、フィールド４，５，６，７と順次読み出されて
フィールド８が読み出されると、このフィールド８とフ
ィールド１０との間で再びフラグ信号が検出され、フィ
ールド８が再度読み出される。このようにして、フィー
ルド周波数が６０Ｈｚのハイビジョン信号ｄが得られ
る。

【００３４】以上のように、この実施例では、ハイビジ
ョン信号をダウンコンバートしてＮＴＳＣ信号とし、そ
の後、このＮＴＳＣ信号をアップコンバートしてハイビ
ジョン信号とするに際し、アップコンバートの際のフィ
ールドの追加位置をダウンコンバートの際のフィールド
の間引き位置に確実に一致させることができ、同一な威
容のフィールドの繰返し個所を最小限にすることができ
る。

【００３５】なお、図１の同期分離回路１１０と図４の
同期分離回路１１０’、図１のメモリ１４０と図４のメ
モリ１４０’とは同じであってもよい。

【００３６】図６はＮＴＳＣ信号をハイビジョン信号に
アップコンバートして伝送するシステムに適用した場合
の本発明による周波数変換方法及び装置の他の実施例を
示すブロック図であって、３００はＮＴＳＣ信号の信号
源、３１０はアップコンバータ、３１１は走査線変換回
路、３１２は周波数変換回路、３１３はフィールド変換
回路、３２０は送信機、３３０は伝送路、３４０は受信
機、３５０はダウンコンバータ、３５１は走査線変換回
路、３５２は周波数変換回路、３５３はフィールド変換
回路、３６０はＮＴＳＣ方式のモニタ、３７０はハイビ
ジョン方式のモニタである。

【００３７】同図において、信号源３００からはフィー
ルド周波数５９．９４ＨｚのＮＴＳＣ信号が出力され、
アップコンバータ３１０に供給される。アップコンバー
タ３１０は走査線変換回路３１１、周波数変換回路３１
２及びフィールド変換回路３１３から構成されている。
走査線変換回路３１１は、供給された映像信号の１フレ
ーム当りの走査線数をＮＴＳＣ方式の走査線数（５２５
ライン）からハイビジョン方式の走査線（１１２５ライ
ン）に変換する。かかる走査線数の変換の際、供給され
るＮＴＳＣ信号がカラー映像信号である場合には、これ
が輝度信号と搬送色信号とに分離され、搬送色信号は２
つの色差信号に復調される。そして、これら輝度信号と
色差信号とについて、夫々走査線数変換がなされる。こ
の走査線数変換には、通常用いられるような内挿フィル
タ技術により、隣接する走査線の信号を重み付け平均し
て内挿する走査線を形成し、これを元の走査線間に内挿
してハイビジョン信号での走査線数にしている。

【００３８】このように走査線数変換された映像信号は
周波数変換回路３１２に供給され、フィールドを適宜追
加することによってフィールド周波数が５９．９４Ｈｚ
から６０Ｈｚに変換される。このとき、必要に応じて、
追加されたフィールドの直前にこれを追加したことを示
すフラグ信号が追加される。

【００３９】かかる周波数変換にともなって、先の実施
例と同様、フィールドの追加部分で奇または偶フィール
ドが２回連続して奇，偶フィールドの逆転が生ずる。こ
のため、フィールド変換回路３１３で、図１におけるフ
ィールド変換回路６５と同様に、フィールド変換処理を
行なう。これによってインターレースするハイビジョン
信号が得られる。

【００４０】フィールド変換回路３１３から出力される
ハイビジョン信号は送信機３２０に供給されて適宜変調
等の処理がなされ、伝送路３３０を介して受信機３４０
に伝送される。なお、伝送路３３０は同軸線でも、空間
でもよい。

【００４１】受信機３４０では、受信されたハイビジョ
ン信号が適宜復調等処理され、ハイビジョン方式のモニ
タ３７０やダウンコンバータ３５０に供給される。モニ
タ３７０では、フィールド周波数６０Ｈｚのハイビジョ
ン画像がモニタされる。

【００４２】ダウンコンバータ３５０は走査線変換回路
３５１、周波数変換回路３５２及びフィールド変換回路
３５３から構成されている。走査線変換回路３５１は、
アップコンバータ３１０の走査線変換回路３１１と同様
に、内挿フィルタ技術によって１フレームの走査線数を
１１２５本から５２５本に変換する。走査線変換回路３
５１から出力される映像信号は周波数変換回路３５２に
供給され、上記と同様にして、フィールド周波数が６０
Ｈｚから５９．９４Ｈｚに変換される。周波数変換回路
３５２の具体例については後述するが、周波数変換回路
３１２で追加されたフィールドを間引くことにより、フ
ィールド周波数を６０Ｈｚから５９．９４Ｈｚに変換す
る。周波数変換回路３５２の出力映像信号はフィールド
変換回路３５３に供給され、フィールド変換回路３１３
と同様にして、周波数変換回路３５２でのフィールド間
引き処理によって生じた奇，偶フィールドの逆転が除か
れる。

【００４３】このとき、必要に応じて、２つの色差信号
からＮＴＳＣ規格で定められている搬送色信号を生成
し、輝度信号と加算してカラー映像信号を形成してもよ
いし、コンポーネント信号のまま出力してもよい。

【００４４】フィールド変換回路３５３の出力映像信号
はＮＴＳＣ方式のモニタ３６０に供給され、ＮＴＳＣ方
式のモニタ画像が表示される。

【００４５】以上のように、この実施例においては、周
波数変換回路３５２で間引かれるフィールドは周波数変
換回路３１２で追加されたフィールドであるから、最終
的にはフィールドの過不足や奇，偶フィールドの逆転は
生ずることがなく、従って、動画信号についても、アッ
プコンバート，ダウンコンバートに際してのフィールド
の追加、間引き処理による動きの不自然さは全く生じな
い。

【００４６】図７は図６における走査線変換回路３１１
での走査線変換方法の一具体例を示す説明図である。同
図において、ＬＮ１，ＬＮ２，……はＮＴＳＣ方式の走
査線、ＬＨ１，ＬＨ２，……はハイビジョン方式の走査
線である。。ＮＴＳＣ方式の走査線数とハイビジョン方
式の走査線数との比は５２５：１１２５＝７：１５であ
るので、ＮＴＳＣ方式の走査線７本に対してハイビジョ
ン方式の走査線１５本毎に同一の走査線位置になる。従
って、走査線変換回路３１１でＮＴＳＣ信号の走査線か
らハイビジョン信号の走査線を形成する場合には、例え
ば、ハイビジョン方式の走査線ＬＨ２を形成する場合を
みると、この走査線ＬＨ２はＮＴＳＣ方式の走査線ＬＮ
１、ＬＮ２を７：８に内分する位置となるので、ＬＨ２
＝８×ＬＮ１＋７×ＬＮ２として走査線ＬＨ２を形成す
る。以下同様にして、ＮＴＳＣ方式の走査線からハイビ
ジョンの走査線を形成する。

【００４７】図８は図６における周波数変換回路３１２
の一具体例を示すブロック図であって、４００は入力端
子、４０１は出力端子、４２０は位相比較回路、４３０
は書込み制御回路、４５０は読出し制御回路であり、前
出図面に対応する部分には同一符号をつけている。

【００４８】同図において、入力端子４００から入力さ
れたＮＴＳＣ信号は、書込み制御回路４３０によって制
御されるメモリ１４０に連続的に書き込まれる。また、
このＮＴＳＣ信号は同期分離回路１１０に供給されて同
期信号が分離され、書込み制御回路４３０と位相比較回
路４２０とに供給される。書込み制御回路４３０はこの
同期信号に基づいてアドレス信号を生成し、これによっ
てメモリ１４０が書込み制御される。

【００４９】また、位相比較回路４２０は、同期発生回
路２６０で発生されたフィールド周波数６０Ｈｚのハイ
ビジョン信号と同様の同期信号も供給され、この６０Ｈ
ｚの垂直同期信号と５９．９４Ｈｚの垂直同期信号とが
位相比較される。これらの位相差が順次小さくなり、メ
モリ１４０での次のフィールドの読出しでこれらの位相
関係が逆転しそうになると、再度同一のフィールドの信
号が読み出されるように、位相比較回路４２０の出力信
号が読出し制御回路４５０を制御する。

【００５０】即ち、図９において、ａをメモリ１４０に
書き込まれるＮＴＳＣ信号の順次のフィールド、ｂをメ
モリ１４０から読み出される順次のフィールドとし、い
ま、位相比較回路４２０により、メモリ１４０でフィー
ルド２の読出し中に、次のフィールド３の読出し中に読
出し位置が書込み位置を追い越してしまうと判定される
と、このフィールドの読出し終了後、読出しアドレスの
更新を行なわず、再度同じフィールド２の読出しを行な
い、しかる後、フィールド３，４，……を順次読み出す
ようにする。次のフィールド７も、同様に、２度読み出
す。

【００５１】図１０は図６における周波数変換回路３５
２の一具体例を示すブロック図であって、１１０”は同
期分離回路、１４０”はメモリ、５００は入力端子、５
０１は出力端子、５１０は検出回路、５３０は書込み制
御回路、５５０は読出し制御回路である。

【００５２】同図において、入力端子５００から入力さ
れたハイビジョン信号は、メモリ１４０”に書き込まれ
るとともに、同期分離回路１１０”に供給されて同期信
号が分離され、この同期信号は書込み制御回路５３０に
供給される。書込み制御回路５３０はこの同期信号に基
づいてアドレス信号を生成し、このアドレス信号によっ
てメモリ１４０”が書込み制御される。また、入力ハイ
ビジョン信号は検出回路５１０に供給されて、周波数変
換回路３１２で付加されたフラグ信号が検出される。こ
のフラグ信号が検出された場合には、書込み回路５３０
は、次のフィールド（即ち、２度繰り換えされたフィー
ルド）が書き込まれないように、メモリ１４０”を制御
する。また、読出し制御回路５５０は同期信号発生回路
１６０”からの５９．９４Ｈｚの垂直同期信号に基づい
てアドレス信号を生成し、このアドレス信号により、メ
モリ１４０がＮＴＳＣ信号を連続的に読み出すように制
御される。

【００５３】図１１はかかる周波数変換回路３１２の動
作を示すものであって、ｃを図１０のメモリ１４０”に
書き込まれるハイビジョン信号の順次のフィールドし、
ｄをメモリ１４０”から読み出されるＮＴＳＣ信号の順
次のフィールドとして、ここでは、ハイビジョン信号ｃ
のフィールド２，７が２度繰り返されるものとしてい
る。繰り返される２つの同一フィールド（例えば、フィ
ールド２）の間にフラグ信号が付加されており、これが
検出回路５１０で検出されると、書込み制御回路５３０
は後の方のフィールド２のメモリ１４０”への書込みを
禁止する。

【００５４】以上のように周波数変換回路３１２でフラ
グ信号を付加した場合には、検出回路５１０でフラグ信
号を検出することにより、２つの同一フィールドが繰り
返されることが容易に検出できるが、フラグ信号を付加
しない場合には、映像信号からフィールドの繰返しを検
出する必要がある。これを可能とした自己検出機能付き
の検出回路５１０の一具体例を図１２に示す。但し、６
００は入力端子、６０１は出力端子、６１０は入力系の
同期信号の入力端子、６１１は出力系の同期信号の入力
端子、６２０はフィールド遅延回路、６３０は減算回
路、６４０は絶対値回路、６５０は加算回路、６６０は
制御回路、６７０は位相比較回路である。

【００５５】同図において、入力端子６００から入力さ
れる映像信号は、減算回路６３０に供給されるととも
に、フィールド遅延回路６２０で１フィールド分遅延さ
れて減算回路６３０に供給される。従って、減算回路６
３０からは、現在入力されているフィールドの映像信号
とこれより１つ前のフィールドの映像信号との差信号が
得られる。この信号は絶対値回路６４０で絶対値信号と
なり、加算回路６５０に供給される。この加算回路６５
０では、入力映像信号の１フィールド毎にかかる絶対値
信号が累積される。この１フィールド毎の累積値が制御
回路６６０に供給される。なお、この加算回路６５０
は、入力端子６１０からの入力信号の垂直同期信号によ
ってクリアされる。

【００５６】ここで、もし、入力端子６００から同一フ
ィールドが２度続けて入力された場合には、減算回路６
３０の出力信号は１フィールド期間にわたって０とな
る。従って、加算回路６５０の出力値も０となる。これ
によって、同一フィールドが２度続けて入力されたこと
がわかる。但し、この場合、２度同一フィールドが続け
て入力されたことがわかるのは、これら２つのフィール
ドが入力されてしまって初めてわかる。

【００５７】入力端子６１０から入力される入力系の垂
直同期信号と入力端子６１１から入力される出力系の垂
直同期信号とは位相比較回路６７０で位相比較され、こ
れらの位相差に基づく信号が制御回路６６０に供給され
る。制御回路６６０では、位相比較回路６７０の出力信
号と加算回路６５０の出力信号とに基づいて、入，出力
系の垂直同期情報の位相が入力映像信号の１フィールド
期間以上となり、且つ加算回路６５０の出力値が所定の
値以下になると、同一フィールドが繰り返されると判定
する。

【００５８】この判定により、書込み制御回路５３０
（図１０）はフィールド単位のアドレス信号の更新を止
め、メモリ１４０”の同一位置に次のフィールドの映像
信号を書き込む。図１１の例では、２度目のフィールド
２の書込み位置にフィールド３を書き込むことになる。
これにより、メモリ１４０”から連続的に信号を読み出
すと、フィールドが順次連続したＮＴＳＣ信号が読み出
されることになる。制御回路６６０において、入力端子
６１０から入力される同期信号は、フィールド単位に制
御回路６６０からの制御信号を出すために用いられる。

【００５９】なお、図１０における検出回路５１０とし
て図１２に示した検出回路を用いる場合には、入力端子
６１０，６１１から入力される垂直同期信号は、図１０
の同期分離回路１１０”、同期発生回路１６０”から出
力されるものである。

【００６０】図１３は本発明による周波数変換方法及び
装置のさらに他の実施例を示すブロック図であって、７
００は例えばフィールド周波数６０Ｈｚの信号源、７０
１は例えばフィールド周波数５９．９４Ｈｚの信号源、
７１０、７１１は周波数変換回路、７２０、７２１は伝
送装置、７３０、７３１は周波数変換回路、７４０は例
えばフィールド周波数６０Ｈｚのモニタ、７４１は例え
ばフィールド周波数５９．９４Ｈｚのモニタである。

【００６１】この実施例は、２つの異なるフィールド周
波数の映像信号を、夫々異なる伝送方式で伝送できるよ
うにしたものである。

【００６２】同図において、ここでは、信号源７００は
例えばハイビジョン信号を出力し、信号源７０１は例え
ばＮＴＳＣ信号を出力する。また、伝送装置７２０はフ
ィールド周波数が６０Ｈｚのハイビジョン信号の伝送装
置、伝送装置７２１はフィールド周波数が５９．９４Ｈ
ｚのＮＴＳＣ信号の伝送装置とし、モニタ７４０はハイ
ビジョン方式のモニタ、モニタ７４１はＮＴＳＣ方式の
モニタとする。なお、伝送装置７２０，７２１は伝送系
であっても、記録再生系であってもよく、信号処理装置
も当然含んでいる。さらに、周波数変換回路７１０，７
３０はフィールド周波数が６０Ｈｚのハイビジョン信号
から５９．９４ＨｚのＮＴＳＣ信号に変換し、周波数変
換回路７１１，７３１はフィールド周波数が５９．９４
ＨｚのＮＴＳＣ信号から６０Ｈｚのハイビジョン信号に
変換する。

【００６３】以下では、映像信号を、上記のように、ハ
イビジョン信号とＮＴＳＣ信号とを例として説明する
が、一般に、周波数変換回路７１０，７３０でフィール
ドの間引きが行なわれ、周波数変換回路７１１，７３１
でフィールドの追加が行なわれるようなフィールド周波
数の変換を必要とする関係にある２つの映像信号であれ
ばよい。

【００６４】信号源７００から出力されたハイビジョン
信号は、伝送装置７２０を介し、そのままハイビジョン
信号としてモニタ７４０に供給することができるし、ま
た、周波数変換回路７３０でフィールド周波数が５９．
９４ＨｚのＮＴＳＣ信号に変換してモニタ７４１に供給
することができる。さらに、信号源７００からのハイビ
ジョン信号は、周波数変換回路７１０でフィールド周波
数が５９．９４ＨｚのＮＴＳＣ信号に変換されて、伝送
装置７２１を介して伝送することもできる。この場合に
は、受信側で、そのままＮＴＳＣ信号としてモニタ７４
１に供給することができるし、また、周波数変換回路７
３１でフィールド周波数６０Ｈｚのハイビジョン信号に
してモニタ７４０に供給することもできる。この最後の
場合は、図１に示した実施例と同様である。

【００６５】同様にして、信号源７０１から出力される
ＮＴＳＣ信号は、伝送装置７２１を介し、そのままＮＴ
ＳＣ信号としてモニタ７４１に供給することができる
し、また、周波数変換回路７３１でフィールド周波数が
６０Ｈｚのハイビジョン信号に変換してモニタ７４０に
供給することができる。さらに、信号源７０１からのＮ
ＴＳＣ信号は、周波数変換回路７１１でフィールド周波
数が６０Ｈｚのハイビジョン信号に変換されて、伝送装
置７２０を介して伝送することもできる。この場合に
は、図６に示した実施例のように、受信側で、そのまま
ハイビジョン信号としてモニタ７４０に供給することが
できるし、また、周波数変換回路７３０でフィールド周
波数５９．９４ＨｚのＮＴＳＣ信号にしてモニタ７４１
に供給することもできる。

【００６６】なお、図２及び図８においては、フィール
ドを間引いたり、追加したりする位置は入，出力映像信
号の垂直同期信号で決めるようにしたが、それだけでな
く、画像の動、静の状態を含めて処理を行なうことによ
り、図１に示す実施例の場合には、特に効果的に画像の
動きの不連続をなくすことができる。即ち、入力映像信
号と出力映像信号との位相差が入力映像信号の１フィー
ルド以上であって、かつ、入力映像信号の画像にほとん
ど変化がない場合にフィールドの間引きを行なうように
する。これにより、例えば図５に示すように、映像信号
ｃの間引きされたフィールド３とその１つ前のフィール
ド２との間に画像の変化がないとしてフィールド３が間
引かれているとすると、図５に示すようにフィールド２
を追加する場合、このフィールド２がその１つ前のフィ
ールド２と同一内容のフィールドであって、フィールド
２が２回繰り返されても、フィールド２が間引きされた
フィールド３と内容がほとんど同じであるから、映像信
号ｄによる画像では、動きの不自然さが生ずることはな
い。この場合、フィールドの間引き位置の間隔は変動す
るが、フラグ信号によってその位置を正確に検出するこ
とができる。

【００６７】なお、画像の動，静は、図１２に示す具体
例と同様な信号処理により、検出することができる。

【００６８】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
フィールド周波数を変換し、その後、元のフィールド周
波数に変換した場合に、フィールドの追加や間引き位置
を最小限に押さえることができるから、画像の動きの不
自然さを最小限にできて、画質劣化を最小限に押さえる
ことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による周波数変換方法及び装置の一実施
例を示すブロック図である。

【図２】図１における記録側の周波数変換回路の一具体
例を示すブロック図である。

【図３】図２に示した具体例の動作説明図である。

【図４】図１における再生側の周波数変換回路の一具体
例を示すブロック図である。

【図５】図５に示した具体例の動作説明図である。

【図６】本発明による周波数変換方法及び装置の他の実
施例を示すブロック図である。

【図７】図６における送信側の走査線変換回路の動作説
明図である。

【図８】図６における送信側の周波数変換回路の一具体
例を示すブロック図である。

【図９】図８に示した具体例の動作説明図である。

【図１０】図６における受信側の周波数変換回路の一具
体例を示すブロック図である。

【図１１】図１０に示した具体例の動作説明図である。

【図１２】図１０における検出回路の他の具体例を示す
ブロック図である。

【図１３】本発明による周波数変換方法及び装置のさら
に他の実施例を示すブロック図である。

【符号の説明】

１０ 信号源 ２０ 周波数変換回路 ３０ フィールド変換回路 ４０ ディジタルＶＴＲ ６０ 周波数変換回路 ６５ フィールド変換回路 １２０ 位相比較回路 １４０，１４０’，１４０” メモリ １６０，１６０’ 同期信号発生回路 ２１０ 検出回路 ２６０ 同期信号発生回路 ３００ 信号源 ３１０ アップコンバータ ３１１ 走査線変換回路 ３１２ 周波数変換回路 ３１３ フィールド変換回路 ３５０ 走査線変換回路 ３５２ 周波数変換回路 ３５３ フィールド変換回路 ４２０ 位相比較回路 ５１０ 検出回路 ７００，７０１ 信号源 ７１０，７１１ 周波数変換回路 ７２０，７２１ 伝送装置 ７３０，７３１ 周波数変換回路

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 新井 英雄 神奈川県横浜市戸塚区吉田町292番地 株 式会社日立製作所映像メディア研究所内 (72)発明者 綿谷 由純 神奈川県横浜市戸塚区吉田町292番地 株 式会社日立製作所映像メディア研究所内

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 原映像信号を、第１の周波数変換手段で
   フィールドの間引きまたは追加を行なうにより、フィー
   ルド周波数が異なる映像信号に変換し、該第１の周波数
   変換手段で変換された該映像信号を、第２の周波数変換
   手段でフィールドの追加または間引きを行なうにより、
   該原映像信号に等しいフィールド周波数の映像信号に変
   換するシステムにおいて、 該第１の周波数変換手段で該原映像信号から変換された
   該映像信号に、該原映像信号でのフィールドの間引き位
   置または追加位置を示す情報を付加することを特徴とす
   る周波数変換方法。
2. 【請求項２】 請求項１において、 前記第２の周波数手段は、前記第１の周波数変換手段か
   らの前記映像信号の前記情報が示す位置に、前記フィー
   ルドの追加または間引きを行なうことを特徴とする周波
   数変換方法。
3. 【請求項３】 原映像信号を、フィールドの間引きまた
   は追加により、フィールド周波数が異なる映像信号を生
   成し、かつ該映像信号にフィールドの間引き位置または
   追加位置を示す情報を付加する第１の手段と、 該第１の手段で生成された該映像信号を、フィールドの
   追加または間引きにより、該原映像信号に等しいフィー
   ルド周波数の映像信号を生成する第２の手段とを有する
   ことを特徴とする周波数変換装置。
4. 【請求項４】 請求項３において、 前記第１の手段は、前記原映像信号の隣合う２つのフィ
   ールドの内容を比較し、その比較結果もフィールドの追
   加位置または間引き位置の決定要素とすることを特徴と
   する周波数変換装置。
5. 【請求項５】 請求項３または４において、 前記第２の手段は、 前記第１の手段で生成された前記映像信号から前記情報
   を検出する第３の手段と、 前記第１の手段で生成された前記映像信号の該第３の手
   段で検出された前記情報が示す位置でフィールドの追加
   または間引きを行なう第４に手段とを有することを特徴
   とする周波数変換装置。
6. 【請求項６】 原映像信号を、追加により、フィールド
   周波数が異なる映像信号を生成する第１の手段と、該第
   １の手段で生成された該映像信号を、フィールドの間引
   きにより、該原映像信号に等しいフィールド周波数の映
   像信号を生成する第２の手段とを有する周波数変換装置
   において、 該第２の手段は、該第１で生成された該映像信号の隣合
   う２つのフィールド間の内容を比較してフィールドの間
   引き位置を設定する手段を有することを特徴とする周波
   数変換装置。
7. 【請求項７】 所定フィールド周波数の映像信号の録画
   再生装置において、 入力映像信号のフィールド周波数を該所定のフィールド
   周波数に低減する手段と、 フィールド周波数が低減された該映像信号をデータ圧縮
   する手段と、 データ圧縮された該映像信号をフォーマット変換して記
   録信号とする手段と、 再生信号を元のフォーマットの映像信号に変換する手段
   と、 元のフォーマットに変換された該映像信号をデータ伸長
   する手段と、 伸長された該映像信号を該入力映像信号に等しいフィー
   ルド周波数の映像信号に変換する手段とを有することを
   特徴とする周波数変換装置。