JPH07203250A - 垂直解像度補正装置及び輝度信号処理回路 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】ＬＤ信号を用いて帯域及び振幅制限を行ない主
信号に加算することで、従来飛び越し走査信号では垂直
中域成分でしか解像度補正が出来なかった問題を解決
し、垂直高域成分での解像度補正を効果的に実現する。 【構成】ＬＤ信号は、多重再生回路４０３で再生され、
ＬＤ分離回路４０６で分離された後、垂直フィルタ４０
７で非線形処理されて、Ｙ／Ｃ分離回路４０４で分離さ
れた飛び越し走査のＹ信号に対して加算器４０８で加算
される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、付加信号を加えて伝
送したテレビジョン信号を受信し再生する受信装置に用
いられる垂直解像度補正装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】アスペクト比１６：９の横長画面テレビ
信号は、現在採用されているアスペクト比４：３の現行
放送受信機では、受信し表示することができない。横長
画面テレビ信号を現行受信機でも受信して再生できるよ
うに放送するには、幾つかの手法があるが一例として図
１１０に示すように現行ＮＴＳＣ方式で規定される有効
走査線４８０［本／フレーム］を持つアスペクト比４：
３の画面の中央部３６０［本／フレーム］でアスペクト
比１６：９の横長画面テレビ画像を伝送するレターボッ
クス方式が知られている。子のレターボックス方式によ
ると現行受像機で画像再生した場合、上下に無画部が生
じる。現在提案されているレターボックス形式による第
２世代ＥＤＴＶ放送では、現行ＮＴＳＣ放送と両立性の
有る方式をもとに受信機側で順次走査信号に変換する手
法について検討されている。その中で、送り側において
順次走査信号から飛び越し走査信号に変換される際に間
引かれる実際の走査線と、受け側で補間により作成され
る補間走査線との差分、つまりライン間差分を上下無画
部で伝送する方式（以下ＬＤ方式＜ＳＳＫＦ＞）が提案
されている。

【０００３】ＬＤ方式は順次走査信号を飛び越し走査信
号に変換する際に除去される走査線と元の前後の走査線
との差信号を、上下無画部に多重し、受信機側ではこの
差信号から除去された走査線の信号を生成し、元の順次
走査信号を再生する方式である。

【０００４】図６にＬＤ方式のエンコーダの構成を示
す。走査線数５２５本、フレーム周波数６０（Ｈｚ）、
アスペクト比１６：９の順次走査信号であるＲ、Ｇ、Ｂ
信号がマトリックス回路１０４に入力される。マトリク
ス回路１０４は、Ｒ、Ｇ、Ｂ信号を輝度（Ｙ）信号、色
差（Ｉ）信号、色差（Ｑ）信号に変換する。Ｙ信号は垂
直ローパスフィルタ（Ｖ−ＬＰＦ）１０５で有効走査線
４８０本から３６０本へ帯域制限され、レターボックス
処理する際に折り返しが生じないように変換される。Ｖ
−ＬＰＦ１０５の出力は４→３変換回路１０６で、有効
走査線４８０本から３６０本へ変換される。４→３変換
回路１０６の出力は、Ｖ−ＬＰＦ１０７と垂直ハイパス
フィルタ（Ｖ−ＨＰＦ）１０８に入力される。Ｖ−ＬＰ
Ｆ１０７の出力は飛び越し走査変換回路１０９に入力さ
れ、エンコーダ出力の主画面信号となる。飛び越し走査
変換回路１０９の出力は、タイミング調整のためにバッ
ファメモリ１１３に入力される。

【０００５】また、Ｖ−ＨＰＦ１０８出力は、飛び越し
走査変換回路１１０に入力され、飛び越し走査信号に変
換された後に水平ローパスフィルタ（Ｈ−ＬＰＦ）１１
１において、時間圧縮された後の帯域が現行放送の伝送
帯域を越えないように帯域制限される。Ｈ−ＬＰＦ１１
１の出力は、時間圧縮回路１１２に入力され１／３倍に
圧縮される。時間圧縮回路１１２の出力はバッファメモ
リ１１４に入力され、３６０本の信号から３本を１本に
まとめて上下無画部の１２０本のラインへ並べ変えられ
て出力される。

【０００６】一方、Ｉ、Ｑ信号はそれぞれ垂直ローパス
フィルタ（Ｖ−ＬＰＦ）１１７、１１８で垂直に帯域制
限され、４→３変換・飛び越し走査変換で垂直方向に折
り返さないように帯域を制限される。すなわち、Ｖ−Ｌ
ＰＦ１１７、１１８出力はそれぞれ飛び越し走査変換回
路１１９、１２０で飛び越し走査信号に変換された後、
４→３変換回路１２１、１２２でフィールド内の走査線
変換により有効走査線３６０本の飛び越し走査信号に変
換される。４→３変換回路１２１、１２２出力は、水平
ローパスフィルタ（Ｈ−ＬＰＦ）１２３、１２４で現行
放送フォーマットに帯域制限され、それぞれ乗算器１２
５、１２６でキャリア周波数ｆｓｃ（４５５／２ｆｈ：
ｆｈは水平走査周波数）で変調される。乗算器１２５、
１２６の出力は加算器１２７で加算され主画面信号に多
重される色信号となる。

【０００７】飛び越し走査変換回路１０９出力と加算器
１２７の出力は、バッファメモリ１１３、１２８にそれ
ぞれ入力され、遅延調整されて出力される。バッファメ
モリ１１３、１２８出力は、加算器１１５に入力され、
主画面部のコンポジット信号となり出力される。加算器
１１５の出力と、バッファメモリ１１４の出力はセレク
タ１１６で選択的に導出され主画面部と上下無画部の信
号として合成され、走査線数５２５本の飛び越し走査信
号が出力される。

【０００８】また、水平同期信号Ｈ、垂直同期信号Ｖ
は、制御信号発生回路１２９に入力される。この制御信
号発生回路１２９は、キャリア周波数ｆｓｃの正弦波、
余弦波およびバッファメモリ１１３、１１４、１２８へ
の制御信号ａ、ｂ、ｃ、セレクト信号ｄを発生する。よ
ってセレクタ１１６から出力されるエンコード信号はレ
ターボックス形式による信号形式となる。

【０００９】図７にデコーダ部の実施例を示す。先に述
べたエンコード信号が入力端子２００に入力され、Ｙ／
Ｃ分離回路２０１へ供給され、輝度（Ｙ）信号と色
（Ｃ）信号とに分離される。分離されたＹ信号は、バッ
ファメモリ２０２で遅延調整された後に順次走査変換回
路２０６に入力される。順次走査変換回路２０６では、
飛び越し走査信号が順次走査信号へ変換されて出力され
る。順次走査変換回路２０６の出力は、垂直ローパスフ
ィルタ（Ｖ−ＬＰＦ）２０８に入力され、垂直低域成分
が抜き出される。また、入力エンコード信号は、バッフ
ァメモリ２０４に入力される。バッファメモリ２０４で
は、上下無画部に多重されている多重信号をフレーム周
波数３０（Ｈｚ）の飛び越し走査信号に並び変える処理
が行われる。バッファメモリ２０４の出力は時間伸長回
路２０５に入力され、３倍に伸長され元の補償信号が再
生される。時間伸長回路２０５の出力は、順次走査変換
回路２０７に入力され、順次走査信号に変換された後、
垂直ハイパスフィルタ（Ｖ−ＨＰＦ）２０９で垂直高域
成分が再生される。ここで、Ｖ−ＬＰＦ２０８の出力と
Ｖ−ＨＰＦ２０９の出力は加算器２１０で合成され、有
効走査線数３６０本の順次走査信号として再生される。
加算器２１０の出力は、３→４変換回路２１１に入力さ
れ、元の有効走査線数４８０本の順次走査輝度信号とな
る。

【００１０】一方、Ｙ／Ｃ分離回路２０１で分離された
Ｃ信号は、乗算器２１２、２１３に入力され、それぞれ
キャリア周波数ｆｓｃ正弦波、余弦波による乗算がなさ
れ、それぞれＩ・Ｑ信号として復調される。ここで、キ
ャリア周波数ｆｓｃの正弦波、余弦波は、入力エンコー
ド信号から水平・垂直（ＶＨ）同期再生回路２２４で発
生した２フレーム基準同期信号をもとにｆｓｃ再生回路
２２５で発生している。次に、乗算器２１２、２１３の
出力であるＩ、Ｑ信号は、水平ローパスフィルタ（Ｈ−
ＬＰＦ）２１４、２１５に入力され、各成分の高調波が
除去される。Ｈ−ＬＰＦ２１４、２１５の出力は、３→
４変換回路２１６、２１８に入力され、有効走査線数４
８０本の信号に変換される。３→４変換回路２１６、２
１８の出力は順次走査変換回路２１８、２１９に入力さ
れ、フレーム周波数６０（Ｈｚ）の順次走査信号に変換
される。順次走査変換回路２１８、２１９の出力である
Ｉ、Ｑ信号はそれぞれバッファメモリ２２０、２２１に
入力され、３→４変換回路２１１からのＹ信号と遅延調
整されて出力される。

【００１１】Ｙ、Ｉ、Ｑ信号はマトリクス回路２２３に
入力されＲ、Ｇ、Ｂのコンポーネント信号に変換され出
力される。ここで、各バッファメモリ２０２、２０４、
２２０、２２１は、水平・垂直（ＨＶ）同期再生回路２
２４で発生した水平・垂直同期信号を用いて制御信号発
生回路２２６で発生されたメモリ制御信号によって制御
される。

【００１２】ところで、実際に、第２世代ＥＤＴＶ放送
が開始されても受信機コストの問題から、順次走査信号
対応による受信機ばかりでなく飛び越し走査信号対応に
よる受信機も用いられることが予想されている。さら
に、現在第２世代ＥＤＴＶ対応ではなく、走査線変換を
行なわずに垂直偏向による垂直引き伸びしを行うワイド
ＴＶ受信機が発売されていることから最も安価なワイド
アスペクト受信機として、このような飛び越し走査信号
対応による受信機が普及することが予想されている。こ
のようなワイドＴＶ受信機は、垂直解像度の劣化を補正
するために垂直強調処理がなされている。

【００１３】図８（Ａ）にはワイドＴＶ受信機の垂直強
調回路の例を示している。入力端子３００に入力された
信号は、アナログデジタル変換回路３０１でデジタル化
され、Ｙ／Ｃ分離回路３０２で分離されたＹ信号は、垂
直フィルタ３０３及び遅延回路３０４に入力される。垂
直フィルタ３０３では垂直高域成分が抜き出され、次に
非線形処理回路３０４で非線形処理が施され、この高域
成分は、加算器３０６で遅延回路３０４からのＹ信号に
加算される。Ｙ／Ｃ分離回路３０２で分離された色信号
は遅延回路３０７で時間調整されて出力される。図８
（Ｂ）には垂直補強特性の例を示している。図に示すよ
うに、飛び越し走査信号のため垂直補強信号は、中域成
分のみしか分離できないため、補強後の特性も中域以下
が強調されてしまい、画質的には不自然な画像となって
しまう問題があった。

【００１４】また、デコーダの動作で示したように、一
旦ＬＤ信号を再生してから再度飛び越し走査信号にする
ために間引く手法もあるが、ハード規模が大きくなるこ
とと垂直解像度が広すぎるとインターラインフリッカの
原因ともなるため再度垂直解像度の補正が必要になる。

【００１５】

【発明が解決しようとする課題】上記したように、垂直
偏向による伸長処理を行なう飛び越し走査信号のワイド
アスペクトＴＶにおいて、従来手法で垂直方向の解像度
補正を行なうと中域以下の成分しか分離出来ないため、
強調する領域も中域以下となり視覚的にかえって不自然
な画像となってしまう問題があった。

【００１６】そこでこの発明は、垂直偏向による伸長処
理を行なう飛び越し走査信号のワイドアスペクトＴＶ受
信機において、インターラインフリッカや強調成分によ
る画像の不自然さのない画像を得ることができる垂直解
像度補正装置を提供することを目的とする。

【００１７】

【課題を解決するための手段】この発明は、無画部で送
られて来る補償信号（ＬＤ信号）をもちいて、飛び越し
走査信号の垂直解像度の補正を行なう。このために、主
画面部と無画部とを有したレターボックス方式の信号を
入力とし、前記無画部に多重されている補償信号を再生
する多重信号の再生手段と、前記多重信号の再生回路出
力を垂直方向にフィルタリングする垂直フィルタ手段
と、前記レターボックス方式の信号から輝度信号を分離
する分離手段と、前記分離手段から得られた輝度信号に
前記垂直フィルタ手段の出力を加算する加算手段とを備
える。

【００１８】

【作用】ＬＤ信号は元々垂直高域成分であるから、ＬＤ
信号を再生し垂直フィルタリングを行い、係数器・非線
形回路・等により帯域を整形し主画面信号に加算するこ
とによって視覚上バランスのとれた信号に解像度補正を
行なう事が出来る。これらのハードウェアは比較的簡単
なハード構成で実現可能であるため、垂直偏向によっ
て、飛び越し走査信号のワイドアスペクトＴＶ画像に用
いても十分安価にすることができ、尚且つ画質改善効果
が大きい。また走査線変換処理を行うテレビジョン受像
機においても画質改善効果は大きい。

【００１９】

【実施例】以下、この発明の実施例を図面を参照して説
明する。図１（Ａ）は、例えばワイドアスペクトＴＶ受
信機にもうけられたこの発明の第１の実施例である。

【００２０】図１（Ａ）の入力端子４０１に供給される
映像信号は、先に説明したレターボックス方式の信号で
あり、主画面部と上下無画部とを有し、上下無画部に
は、元の映像信号を再現する際に用いるＬＤ信号が多重
されている。また静止画の場合には、さらに主画部で伝
送できない垂直高域成分（以下ＶＨ信号と記す）が多重
されている。このエンコード信号は、入力端子４０１を
介してアナログデジタル（Ａ／Ｄ）変換回路４０２でデ
ィジタル信号に変換される。Ａ／Ｄ変換回路４０２出力
は、多重再生回路４０３で多重信号の再生処理を施さ
れ、３６０本の飛び越し走査信号として再生される。ま
た、Ａ／Ｄ変換回路４０２の出力は、Ｙ／Ｃ分離回路４
０４に入力されＹ信号とＣ信号に分離され出力される。
Ｙ信号は、動き検出回路４０５に入力され、この動き検
出回路４０５は画像の動き検出信号を出力する。多重再
生回路４０３の出力と、動き検出信号は、ＬＤ分離回路
４０６に入力され、ＬＤ信号のみが分離され出力され
る。分離されたＬＤ信号は垂直フィルタ４０７で垂直方
向の位相制御及び帯域制限を行われて出力される。そし
てＹ／Ｃ分離回路４０４からのＹ信号と、非線形処理回
路としての垂直フィルタ４０７からのＬＤ信号とは加算
器４０８に入力され加算される。これにより、垂直解像
度補正された信号を得ることができる。

【００２１】このように、主画面部で分離できない垂直
高域成分を上下無画部で送られるＬＤ信号を用いてＬＤ
信号の垂直解像度特性を垂直フィルタによって整形し、
視覚上良好な特性の画質を得ることができる。

【００２２】図２に上記の回路による垂直解像度補正特
性例を示す。ＬＤ信号は図に示すように、主信号で送ら
れていない垂直高域成分であるため、垂直フィルタによ
って波形整形して主画面に加算することで、解像度補正
が可能となる。

【００２３】図１（Ｂ）には第２の実施例を示す。図１
（Ａ）の第１の実施例と同じ部分には同一符号を付して
いる。この実施例では、前記垂直フィルタ４０７出力が
係数器４１０に入力され、振幅調整を行なった後に加算
器４０８へ供給されるようになっている。

【００２４】図３には第３の実施例を示す。第１の実施
例とほぼ同じである。この実施例では、垂直フィルタ４
０７の出力が非線形回路４１１に入力され、非線形特性
を持ち加算器４０８へ入力されるようになっている。

【００２５】これら第２、第３の実施例は、生成した垂
直高域成分をさらに整形して所定の特性を持たせるよう
にするものである。図４（Ａ）に垂直解像度補正処理動
作を原理的に示す。再生されたＬＤ信号は元々順次走査
信号から間引かれた走査線の垂直高域成分であることか
ら、主信号とは位相が異なっている。そこで、垂直フィ
ルタによって、主信号と同じ位相になるようにし、尚、
且つ特性の整形を行なう。その後、垂直フィルタ出力は
非線形処理され主信号に加算される。

【００２６】図４（Ｂ）に非線形回路特性例を示す。こ
こでは、振幅の大きい成分は制限し、小振幅成分のみ加
算するようにしている。このような補正は小振幅時には
効果の大きさが大振幅的にはかえって妨害となることも
あるためである。したがって、このような非線形処理を
行なうことで、効果的な視覚上の解像度補正が妨害によ
る劣化なく行なうことができる。

【００２７】図５は上記の垂直解像度補正回路を用いた
テレビジョン受像機の構成を示す。基本構成は図７のデ
コーダの構成と同じである。有効走査線数３６０本のエ
ンコード信号が入力され、多重信号再生回路２３２でＬ
Ｄ信号を再生し、垂直フィルタ２３４を介した後に輝度
信号Ｙと加算器２３３で加算される。加算器２３３の出
力である輝度信号ＹとＨ−ＬＰＦ２１４の出力であるＩ
信号とＨ−ＬＰＦ２２１５の出力であるＱ信号とは、そ
れぞれマトリックス回路２３０に入力され有効走査線数
３６０本の飛び越し走査信号のＲ、Ｇ、Ｂ信号に変換さ
れモニタに出力される。なお、この際は垂直偏向によっ
て垂直に広げられ表示される。

【００２８】一方、加算器２３３の出力信号は、走査線
変換回路２０６に入力され順次走査信号に変換され、前
述したようにマトリックス回路２２３で有効走査線数４
８０本の順次走査信号のＲ、Ｇ、Ｂ信号に変換されモニ
タに出力される。

【００２９】さらに、３→４変換回路２１１の出力信号
である輝度信号Ｙとバッファメモリ２２０の出力である
Ｉ信号とバッファメモリ２２１の出力であるＱ信号はそ
れぞれ飛び越し走査変換回路２２７、２２８、２２９に
入力され、飛び越し走査信号に変換され、マトリックス
回路２３０で有効走査線数４８０本の飛び越し走査信号
のＲ、Ｇ、Ｂ信号を出力する。以上のような構成により
垂直補正出力がどの表示モードでも実現可能である。

【００３０】

【発明の効果】以上説明したようにこの発明によると、
元々垂直の高域成分であるＬＤ信号を用いて帯域及び振
幅制限を行ない主信号に加算することで、従来飛び越し
走査信号では垂直中域成分でしか解像度補正が出来なか
った問題を解決し、垂直高域成分での解像度補正が可能
となりより効果的な解像度補正が可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の第１及び第２の実施例を示す図。

【図２】この発明の回路による垂直解像度補正特性を示
す図。

【図３】この発明の第３の実施例を示す図。

【図４】この発明の回路の動作原理を説明するために示
した図。

【図５】この発明を用いたテレビジョン受像機の全体の
構成を示す図。

【図６】レターボックス方式のエンコーダを示す図。

【図７】レターボックス方式のデコーダを示す図。

【図８】従来の垂直解像度補正回路とその特性を示す
図。

【符号の説明】

４０２…Ａ／Ｄ変換回路、４０３…多重再生回路、４０
４…Ｙ／Ｃ分離回路、４０５…動き検出回路、４０６…
ＬＤ分離回路、４０７…垂直フィルタ、４０８…加算
器、４１０…係数器、４１１…非線形処理回路。

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】主画面部と無画部とを有したレターボック
   ス方式の信号を入力とし、前記無画部に多重されている
   補償信号を再生する多重信号の再生手段と、 前記多重信号の再生回路出力を垂直方向にフィルタリン
   グする垂直フィルタ手段と、 前記レターボックス方式の信号から輝度信号を分離する
   分離手段と、 前記分離手段から得られた輝度信号に前記垂直フィルタ
   手段の出力を加算する加算手段とを具備したことを特徴
   とする垂直解像度補正装置。
2. 【請求項２】前記垂直フィルタ手段の出力は、所定の係
   数をかける係数器を介して前記輝度信号に加算されるこ
   とを特徴とする請求項１記載の垂直解像度補正装置。
3. 【請求項３】前記垂直フィルフ手段の出力は、非線形特
   性をもたせる非線形回路を介して前記輝度信号に加算さ
   れることを特徴とする垂直解像度補正装置。
4. 【請求項４】前記垂直フィルタは垂直補間回路であるこ
   とを特徴とする請求項１記載の垂直解像度補正装置。
5. 【請求項５】主画面部と無画部とを有したレターボック
   ス方式の信号を入力とし、前記無画部に多重されている
   補償信号を再生する多重信号の再生手段と、 前記多重信号の再生回路出力を垂直方向にフィルタリン
   グする垂直フィルタ手段と、 前記レターボックス方式の信号から輝度信号を分離する
   分離手段と、 前記分離手段から得られた輝度信号に前記垂直フィルタ
   手段の出力を加算する加算手段と、 前記加算手段の出力と前記多重信号の再生手段の出力が
   入力され、走査線変換及び加算処理により順次走査信号
   を出力する順次走査手段と、 前記順次走査手段の出力を４／３倍に走査線変換し出力
   する手段とを備えたことを特徴とする輝度信号処理回
   路。