JPH0685578B2 - テレビジヨン信号変換回路 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の利用分野〕 本発明は、テレビジョン信号の高画質化信号変換に係
り、特にフィールドメモリを有するディジタルテレビジ
ョンに好適な信号変換回路に関する。

〔発明の背景〕

近年、テレビジョン受像機は開発が進み、高画質な映像
が再生される様になった。また、ディジタル回路技術の
進歩により、従来のテレビジョン受像機のビデオ信号回
路がディジタル回路で置き換えられたテレビジョン受像
機も実現されている。これに伴い、現行方式のテレビジ
ョン信号をより高画質に処理する方法が各種考案されて
いる。現行の方法では、くし形フィルタの導入によっ
て、水平方向の解像度が改善されているが、垂直方向の
解像度は、なんら向上してしておらず、大画面に映像を
再生すると走査線構造は目立ってしまうという問題があ
った。これを解決する方法としてメモリを用いて走査線
数を２倍にする方法が最も効果的である。その信号補間
方式として、ラインメモリを用いて前ライン情報を補間
信号とする繰り返し補間法、隣接する２つのライン情報
の平均値を補間信号とする平均値補間法、フィールドメ
モリを用いて、１フィールド期間遅延した情報を補間信
号とするフィールド補間法、さらには、それらの方法を
組み合わせた方法などがある。これらの方法の公知例と
して、特開昭58−50863号がある。

第１図にフィールド補間法の基本的ブロック図を示す。
１はA/D変換器,2はフィールドメモリ,3,4はラインメモ
リ,5はスイッチ,6はラインメモリ読み出し書き込み制御
回路,7はD/A変換器である。次に第１図に示されるフィ
ールド補間法の回路動作について説明する。第２図はフ
ィールドメモリ、ラインメモリの動作を示すものであ
る。まず入力信号（例えば輝度信号）がA/D変換器１に
入力され、ディジタル信号としてフィールドメモリ２お
よびラインメモリ４に出力される。この信号を第２図
（ａ）に示す。第２図（ｂ）はフィールドメモリ２の出
力を示している。フィールドメモリ２の出力はラインメ
モリ３に入力され、ラインメモリ４に記憶された信号の
１フィールド遅延した信号として記憶される。ラインメ
モリ3,4に記憶された信号は、書き込み時の２倍の速さ
で読み出されるため、１水平走査期間内に２度繰り返し
て出力される。このラインメモリ3,4の出力を第２図
（ｃ），（ｄ）に示す。スイッチ５によって、ラインメ
モリ3,4の出力を切り換え、第２図（ｅ）に示す信号の
様にそれぞれのラインメモリの出力を交互に取り出し、
D/A変換器７でアナログ値に変換することで水平走査期
間が通常映像信号の２分の１である２倍速水平走査映像
信号が得られる。次にフィールド補間法のテレビジョン
受像機画面上での動作を説明する。第３図（ａ）はNTSC
方式における水平走査線を、第３図（ｂ）は２倍速水平
走査におけるノンインタレース方式の水平走査線を示し
ている。第４図は第３図を時間軸上に書き直したもの
で、第４図（ａ）はNTSC方式を、第４図（ｂ）は２倍速
水平走査ノンインタレース方式を示している。これはＡ
フィールド時にフィールドメモリ２に記憶された信号
が、Ｂフィールド時にラインメモリ３により書き込み時
に２倍の速さで読み出され、同時に、ラインメモリ４に
より２倍の速さで読み出されるＢフィールドの信号とス
イッチ５によって交互に取り出され、第４図（ｂ）の中
央のＡ＋Ｂフィールドとして示される信号、つまり、Ａ
フィールドの信号が補間されたＢフィールド信号として
得られる。同様に、次のフィールドの信号はＢフィール
ドの信号が補間されたＣフィールドの信号として得られ
る。この得られた２倍速水平走査信号は、大画面に映像
を再生しても走査線は目立たない。また、フリッカも軽
減することができる。

しかし、VTRにおいては、通常のテープ走行時（ノーマ
ル再生）とテープ停止時（特殊再生）ではトラッキング
が合わないため、１フィールドのうち１部ノイズが生じ
る。そこでこの期間をＶブランキングにもって来て画面
にノイズが出ないようにしているが、この場合、同期
（特に垂直同期）再生に不都合を生じるので付加垂直同
期信号を入れている。このため、垂直ブランキング前後
は後に第10図（ｅ）で示すような信号波形となっている
が、機種によっては、第５図に示すように、第１フィー
ルドの周期と第２フィールドの周期が等しくないこと、
また、第１フィールドと第２フィールドの走査線が全く
重なりあう、いわゆる、ノンインタレース走査となるこ
とがある。この場合フィールドメモリ２内に記憶された
前フィールドの信号と現在のフィールドにおける信号が
対応せず、フィールド補間を行なうとフリッカの増加や
画質の劣化が起こるという問題があった。

〔発明の目的〕

本発明の目的は、VTRの特殊再生時のように１フィール
ド期間の長さがフィールドごとに違ったり、ノンインタ
レース走査となる信号が入力されてもそれを検知し、信
号補間を行なっても画質が劣化しないようにすることに
ある。

〔発明の概要〕

本発明は、上記目的を達成するため、入力される信号が
通常の１フィールド期間一定の信号であるか、VTRの特
殊再生時のようにフィールド期間が一定ではなかった
り、ノンインタレースとなる信号であるかを垂直同期信
号、水平同期信号、および等化パルスを用いて検知する
回路を設け、フィールドメモリに記憶された信号を用い
て補間信号とする回路とフィールドメモリは用いずにラ
インメモリに記憶された信号を用いて補間信号とする回
路において、入力映像信号が所定の特性をもつものに対
しては、フィールドメモリを用いる補間方式の回路を、
入力映像信号んフィールド期間が一定でなかったり、ノ
ンインタレースのものに対しては、フィールドメモリを
用いない補間方式の回路を選択する。

〔発明の実施例〕

以下、本発明の一実施例を第６図に示す。本実施例にお
いて、フィールドメモリを用いた補間回路として、補間
信号の判定にのみフィールドメモリを用いた例をあげて
説明する。１はA/D変換器、２はフィールドメモリ、５
はスイッチ、７はD/A変換器、８は1Hメモリ、９は補間
信号処理回路、10は補間信号、11,12はラインメモリ、1
3は同期分離回路、14はフィールド補間制御回路であ
る。次に動作について説明する。まず、入力信号として
フィールド期間が一定である通常の映像信号が入力され
た場合には、A/D変換器１によってディジタル化された
信号はフィールドメモリ２と1Hメモリ８に１フィールド
前の信号および１ライン前の信号として記憶され、現在
の信号とともに補間信号処理回路９によって補間信号10
が作られる。補間信号10はラインメモリ12へ、現在の信
号はラインメモリ11へ入力され記憶される。それぞれの
信号は入力時の２倍の速さで読み出されスイッチ５によ
って交互に出力される様に切り換えられ、D/A変換器７
によってアナログ値へ変換されて、２倍速水平走査映像
信号として出力される。

次に、入力信号としてフィールド期間が一定でない映像
信号つまり、VTRの特殊再生画像が入力された場合の信
号処理について説明する。入力された信号は同期分離回
路13によって同期分離され、同期信号はフィールド補間
制御回路14に入力される。フィールド補間制御回路14は
VTRの特殊再生モードを検知し、その検知した信号を補
間信号処理回路９へ出力する。検知信号を受けた補間信
号処理回路９は、その時の補間方法をフィールドメモリ
２の情報を用いない方法で補間信号を作る。以下、同様
にラインメモリにて２倍速水平走査信号を得る。

補間信号処理回路９についての説明を第７図を用いて行
う。第７図は補間信号処理回路９の構成を示す図で、1
5,16は信号比較器、17は演算回路、18は信号演算回路、
19はフィールドメモリ出力信号、20は1Hメモリ出力信
号、21は現在の信号、22はフィールド補間制御信号であ
る。まず、信号比較器15に1Hメモリ出力信号20と現在の
信号21が入力されるとその差が演算回路17に出力され
る。同様に1Hメモリ出力信号20とフィールドメモリ出力
信号22が信号比較器16に入力され、その差が演算回路17
に入力される。演算回路17は入力された値からその時の
最適な補間信号を得るような補間方式を演算し、信号演
算回路18へその信号を出力する。信号演算回路18は、現
在の信号21、１ライン前の信号および１フィールド前の
信号から最適な補間信号10を計算し出力する。また、演
算回路17はフィールド補間制御信号19によってフィール
ドメモリを用いない補間方式をとる信号を出力する。こ
こで、補間信号を決定する方法について第８図を用いて
説明する。本実施例では、フィールドメモリの信号を直
接補間信号とはせず、前ライン信号と現在の信号とから
補間信号を作るための判定信号として用いている。第８
図（ａ）において左側の○は前フィールドの信号を表わ
し、上側に前ラインの信号、下側に現在の信号および中
央に補間信号を表わす。ここで、○を輝度の高い信号、
◎を輝度の低い信号をその中間の輝度の信号とする
と、第８図（ｂ）（ｃ）（ｄ）の様に輝度の変化のある
ところでの補間信号は、次の様になる。まず、（ｂ）の
図で表わされる信号の時は、前フィールドの信号と前ラ
イン信号との相関が大きいため、前ラインの信号を補間
信号に、（ｃ）の図の様に前フィールドの信号と前ライ
ンの信号、前ラインの信号と現在の信号とがどちらも相
間が大きくない場合には現在の信号を補間信号にする。
（ｄ）の図の様に、前ラインと現在の信号との間では相
関が小さく、前ラインと前フィールドの信号で相間がさ
ほど小さくもないといった時には、前ライン信号と現在
の信号の平均を補間信号とする。また、フィールド補間
制御信号19が入力された時にはフィールドメモリの信号
を使わない補間方式として常に前ライン信号を補間信号
とする。以上の様にして補間信号を決定している。

次に、フィールド補間制御回路14について説明する。第
９図はフィールド補間制御回路14の構成を示す図で、23
はゲートパルス発生回路、24はゲート回路、25はカウン
タ、26はコンパレータ、27は垂直同期信号、28は同期信
号である。第10図は入力映像信号、垂直同期信号および
回路動作を示す図である。フィールド補間制御回路は、
VTRの静止画のように１フィールド期間が一定でない信
号が入力された時に、フィールドメモリを用いない補間
方式、つまり、前ライン信号を補間信号とするよう信号
を出す回路でVTRの静止画か否かの判定は付加垂直同期
を検出する方法を用いている。動作について説明する。

入力された信号が通常映像信号およびVTR静止画再生信
号（第10図（ａ）および（ｅ）の時、同期分離回路によ
り分離された垂直同期信号27（（ｂ）および（ｆ））は
ゲートパルス発生回路23に入力され、それぞれ第10図
（ｃ）および同図（ｇ）に示されるτだけ遅延したゲー
トパルス信号を発生させる。ゲート回路24はゲートパル
ス信号により、コンポジット同期信号28の一部（第10図
（ｄ）および（ｈ））をカウンタ25へ出力する。この信
号は、通常映像入力時には、等化パルスが含まれており
（第10図（ｄ））、VTR静止画再生時には、何も含まれ
ていない（同図（ｈ））。カウンタ25の出力は、コンパ
レータ26に入力され一定値以上の計数値があれば、VTR
の静止画であると検知し、フィールド補間制御信号19を
出力する。

本実施例によれば、VTRの特殊再生モードの場合には、
フィールド補間制御信号が出力されて、フィールドメモ
リを用いない補間を行うため、補間信号が誤動作したり
せず、良好な画質が得られる。

〔発明の効果〕

本発明によれば、フィールドメモリを用いた２倍速水平
走査信号変換において、通常のフィールに期間の一定な
信号入力時はフィールドメモリを使い、VTR特殊再生の
ような入力信号時には、フィールドメモリを使わないよ
うにするので、前フィールドの情報と現在のフィールド
が対応できない信号が入力されても、補間信号の誤動作
によって画質を劣化させることなく、２倍速水平走査映
像信号を得ることができるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図はフィールド補間法の基本的ブロック図、第２図
はメモリの動作を示す構成図、第３図は画面上での走査
線を示す構成図、第４図はフィールド補間法における信
号を示す構成図、第５図はフィールド期間に差のある信
号を示す波形図、第６図は本発明の実施例を示すブロッ
ク図、第７図は補間信号処理回路の構成図、第８図はそ
の動作を示す構成図、第９図はフィールド補間制御回路
の構成図、第10図はその動作を示す波形図である。 １…A/D変換器、２…フィールドメモリ 3,4…ラインメモリ、７…D/A変換器 ９…補間信号処理回路、10…補間信号 14…フィールド補間制御回路 15,16…信号比較器、17…演算回路 18…信号演算回路 23…ゲートパルス発生回路 24…ゲート回路 25…カウンタ 26…コンパレータ。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】ラインメモリとフィールドメモリとを備え
   インタレース走査方式のテレビジョン信号を２倍速ノン
   インタレース走査方式に変換することにより、高画質化
   を図ったテレビジョン受信機において、VTRが特殊再生
   モードにあることを検知する手段を備え、特殊再生モー
   ドであると検知された時には、フィールドメモリを使用
   しないことを特徴とするテレビジョン信号変換回路。
2. 【請求項２】特許請求の範囲第１項に記載のテレビジョ
   ン信号変換回路において、VTR特殊再生モード検知手段
   は垂直同期期間における水平同期信号を検出する回路を
   設けたことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載のテ
   レビジョン信号変換回路。