JPH08195940A - ワイドテレビジョン信号処理装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 第２世代ＥＤＴＶ方式において、送信側のＶ
Ｈ信号多重用動き検出誤りによる画質劣化を小さくする
ワイドテレビジョン信号処理装置を提供する。 【構成】 ワイドテレビ信号源の輝度信号から水平方向
に帯域制限する水平ＬＰＦ１０１と、前記輝度信号から
動き検出信号を出力するノンインタレース用動き検出器
１０４と、フィルタ１０１の出力信号の垂直高域成分を
抽出する垂直ＨＰＦ１０２と、フィルタ１０２の出力信
号のゲインを前記動き検出信号で制御し、静止画成分を
抽出する乗算器１０３と、乗算器１０３の出力信号を低
域変換、及び４−３変換する垂直フィルタ１０５と、フ
ィルタ１０５の出力信号を順次−飛び越し変換するＰ−
Ｉ変換器１０６から構成される回路によりＶＨ信号を抽
出する。この構成により、４−３変換、及びＰ−Ｉ変換
後のインタレース用動き検出器でゲイン制御する場合と
比較して動き検出誤りを小さくできる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、現行のテレビジョン放
送で使用されている伝送帯域内で、現行のテレビジョン
放送との両立性を保ちながら、現行のテレビジョンに比
べて高画質でアスペクト比が大きい画像を伝送できる、
レターボックス方式のワイドテレビジョン信号の送信装
置の信号処理装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】現行のカラーテレビジョン放送は、日本
や米国ではＮＴＳＣ方式として走査線数５２５本、２：
１飛び越し走査、輝度信号水平帯域幅４．２ＭＨｚ、ア
スペクト比４：３という諸仕様（例えば、文献：放送技
術双書カラーテレビジョン 日本放送協会編、日本放送
出版協会、１９６１年を参照）を有しているが、昭和３
５年に開始されて以来、３０年以上が経過している。そ
の間、高精細な画面に対する要求とテレビジョン受信機
の性能向上に伴い、各種の新しいテレビジョン方式が提
案されている。また、サービスされる番組の内容自体も
単なるスタジオ番組や中継番組などから、シネマサイズ
の映画の放送など、より高画質で臨場感を伴う映像を有
する番組へと変化してきている。

【０００３】このような背景のもとで現行放送との両立
性及び、画面のワイド化を図ったワイドテレビジョン信
号放送方式が提案されている。いわゆる第２世代ＥＤＴ
Ｖ暫定方式として知られているもので、有効走査線数を
フレーム当り４８０本から３６０本に圧縮し、上下に黒
の部分（以下、無画部と称する）を残す。こうすること
によって、アスペクト比は１６：９になるが、垂直の解
像度が落ちるので３６０ＴＶ本から４８０ＴＶ本までの
成分を垂直高域成分（以下、ＶＨ信号と称する）として
特に静止画の場合に伝送する必要がある。通常このＶＨ
信号は上下の無画部で伝送される。さらに信号源として
１：１の順次走査を用いたものを使用する場合には、
２：１飛び越し走査に変換する際に生成されるいわゆる
垂直時間高域成分（以下、ＶＴ信号と称する）を伝送す
る。このＶＴ信号も上下の無画部で伝送する。また水平
の解像度を上げるために現行の水平解像度４．２ＭＨｚ
を拡大し、それ以上の帯域を水平高域成分（以下、ＨＨ
信号と称する）として特に静止画の場合に画面内に多重
して伝送する。

【０００４】ワイドテレビ信号は水平走査線が５２５本
で、１：１の順次走査、輝度信号の水平周波数帯域が約
６ＭＨｚ程度である。またその有効走査線数は４８０本
である。一方従来から用いられている通常のテレビ信号
は水平走査線数５２５本、２：１飛び越し走査、輝度信
号水平周波数帯域４．２ＭＨｚ程度である。これは現行
のＮＴＳＣ方式によるテレビ放送で主として使用されて
いる。ワイドテレビ信号を現行のＮＴＳＣ方式によるテ
レビ放送と互換性を保ちつつ伝送する第２世代ＥＤＴＶ
暫定方式では、伝送路との互換性を保つためワイドテレ
ビ信号を走査線５２５本、２：１飛び越し走査、輝度信
号水平周波数帯域４．２ＭＨｚの信号に変換する信号処
理が必要となる。この変換処理で生成される信号がＶＨ
信号、ＶＴ信号、ＨＨ信号であり、この内、動き検出信
号によって適応的に伝送するように推奨されている信号
がＶＨ信号とＨＨ信号である。

【０００５】図４は第２世代ＥＤＴＶ暫定方式に対応し
たワイドテレビジョン信号処理装置の１例のブロック図
を示す。水平走査線数５２５本（有効走査線数４８０
本）でアスペクト比が１６：９の順次走査のワイドテレ
ビ信号源１００が出力する輝度信号は水平ローパスフィ
ルタ（＝低域通過フィルタ、以下ＬＰＦと称する）１０
１に入力される。水平ＬＰＦ１０１はＶＨ信号を水平方
向に１／３圧縮して、画面の上下無画部で多重伝送する
ために、輝度信号の水平周波数を約１ＭＨｚに帯域制限
する。水平ＬＰＦ１０１の出力信号は４−３変換垂直ハ
イパスフィルタ（＝高域通過フィルタ、以下ＨＰＦと称
する）４０１に入力される。４−３変換垂直ＨＰＦ４０
１では、４−３変換や低域シフトなどを行って輝度信号
の垂直の高域成分（約３６０ＴＶ本から４８０ＴＶ本ま
での成分）を０から１２０ＴＶ本までの垂直の低域に変
換すると共に、有効走査線数を４８０本から３６０本に
変換する。さらに、順次−飛び越し変換器（以下、Ｐ−
Ｉ変換器と称する）１０６に入力され、ＶＨ信号を順次
走査から飛び越し走査に変換し、３６０本の走査線から
１８０本の走査線を間引いて抜き出す。Ｐ−Ｉ変換器１
０６の出力信号は乗算器４０２に入力される。ＶＨ信号
は特に静止画に対して有効であるので、乗算器４０２で
は、垂直周波数が約３６０ＴＶ本までの帯域をもつ主画
部のインタレースの輝度信号を入力信号とするインタレ
ース用動き検出器４０３の動き検出信号によって、一般
には画素毎にＶＨ信号のゲインが制御される。例えば、
インタレース用動き検出器４０３は画素毎に動き検出を
行い、完全静止判定時には８を、完全動き判定時には０
をその間の判定時には動きの度合により１から７を動き
検出信号として出力する。乗算器４０２では（数１）で
示すように、動き検出信号ｋ（０≦ｋ≦８）によってＰ
−Ｉ変換器１０６の出力信号Ｓのゲインが制御され、静
止画成分が抽出される。

【０００６】

【数１】

【０００７】乗算器４０２の出力信号は上下配置処理部
に送られて１５Ｈｚ変調、及び水平１／３圧縮等の処理
が行われてＶＨ信号が上下無画部で多重伝送される。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の構成では、第２世代ＥＤＴＶ暫定方式に対応したワ
イドテレビジョン信号処理装置の１例において、インタ
レース用動き検出器４０３の動き検出信号によってＶＨ
信号のゲインが制御されるために、飛び越し走査による
動き検出誤り、例えばフレーム差分（時間方向の演算距
離が１／３０秒になる）処理のために速い動画像が検出
できず、静止画と誤検出することが生じ易い。また、イ
ンタレース用動き検出器４０３は垂直周波数が約３６０
ＴＶ本までの帯域をもつ主画部のインタレースの輝度信
号を入力信号とするため、垂直周波数が約３６０ＴＶ本
から４８０ＴＶ本の信号成分が動いている場合には静止
と誤検出され、動画時に誤ってＶＨ信号が多重伝送され
てしまうという問題点を有していた。

【０００９】本発明は上記従来の問題点を解決するもの
で、第２世代ＥＤＴＶ暫定方式において、送信側のＶＨ
信号多重用の動き検出信号の検出誤りによる画質劣化を
小さくすることで、受信側でのＶＨ信号とＶＴ信号のク
ロストークが小さくなり、ワイドテレビの画質が向上す
ることを目的とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
に本発明のワイドテレビジョン信号処理装置は、垂直周
波数が約４８０ＴＶ本までの帯域をもつ順次走査のワイ
ドテレビ信号源の輝度信号を入力とし、動き検出信号を
出力するノンインタレース用動き検出器と、垂直周波数
が約４８０ＴＶ本までの帯域をもつ順次走査のワイドテ
レビ信号源の輝度信号の垂直周波数の高域成分を抽出す
る垂直ＨＰＦと、垂直ＨＰＦによって垂直周波数を帯域
制限された信号のゲインを動き検出信号で制御する乗算
器と、乗算器でゲインを制御された信号の有効走査線数
を４８０本から３６０本に変換し、低域変換する４−３
変換垂直ＨＰＦから構成される回路でＶＨ信号を抽出
し、４−３変換垂直ＨＰＦの出力信号は順次走査から飛
び越し走査に変換された後、上下配置処理部に入力さ
れ、ＶＨ信号が画面の上下無画部に多重伝送されるとい
う構成を有している。

【００１１】

【作用】本発明は上記した構成によって、ノンインタレ
ース用の動き検出器によって抽出される静止画成分から
ＶＨ信号が生成される。したがって、インタレースの動
き検出器を用いる必要がなく、従来のインタレースの動
き検出器を用いた場合に比べて動き検出の誤りを少なく
する。また、ノンインタレース用の動き検出器は垂直周
波数が約４８０ＴＶ本までの帯域をもつ順次走査のワイ
ドテレビ信号源の輝度信号を入力とするので、垂直周波
数が約３６０ＴＶ本から４８０ＴＶ本の信号成分が動い
ている場合には静止と誤検出することはない。さらに、
乗算器の前に垂直ＨＰＦを設け、ＤＣ成分を含む垂直低
域成分を落とすことによって、ノンインタレース用動き
検出器の動き検出信号に仮に誤りが発生しても、ＤＣ成
分を含む垂直低域成分のレベル変動により、ＶＨ信号と
なる垂直高域成分が発生するのを防ぐ。これにより、受
信側でのＶＨ信号とＶＴ信号のクロストークが小さくな
り、ワイドテレビの画質が向上する。

【００１２】

【実施例】以下本発明の一実施例のワイドテレビジョン
信号処理装置について、図面を参照しながら説明する。

【００１３】図１は本発明のワイドテレビジョン信号処
理装置のＶＨ信号の生成に関わる回路のブロック図を示
す。水平走査線数５２５本（有効走査線数４８０本）で
アスペクト比が１６：９の順次走査のワイドテレビ信号
源１００の輝度信号は水平ＬＰＦ１０１に入力され、水
平の帯域を約１ＭＨｚに制限される。また、ワイドテレ
ビ信号源１００の輝度信号はノンインタレース用動き検
出器１０４に入力され、動き検出信号を出力する。水平
ＬＰＦ１０１の出力信号は垂直ＨＰＦ１０２に入力さ
れ、垂直の高域成分を取り出す。垂直ＨＰＦ１０２は、
ノンインタレース用の動き検出器１０４の動き検出信号
に仮に誤りが発生しても、ＤＣ成分を含むＶＨ信号以外
の成分のレベル変動により、ＶＨ信号となる垂直高域成
分が発生するのを防ぐためのフィルタである。したがっ
て、ＶＨ信号を抽出することができる比較的急峻な特
性、例えば３６０ＴＶ本で−６ｄＢの特性をもつ、垂直
ＨＰＦを用いる。あるいは、例えば（数２）で示される
７タップの垂直フィルタを用いても良い。

【００１４】

【数２】

【００１５】図２に（数２）で示される７タップの垂直
フィルタの周波数特性を示す。（数２）で示される垂直
ＨＰＦは少ないタップ数でＤＣ成分を含む垂直低域成分
を取り除くためのフィルタで、約１３０ＴＶ本で−６ｄ
Ｂの特性をもち、約１３０ＴＶ本以上の成分を抽出して
いる。約１３０ＴＶ本から３６０ＴＶ本のＶＨ信号以外
の成分も抽出してしまうが、後段で４−３変換垂直ＨＰ
Ｆ１０５によってＶＨ信号が抽出されるので大きな問題
はない。垂直ＨＰＦ１０２の出力信号は乗算器１０３に
入力され、ノンインタレース用動き検出器１０４から出
力される動き検出信号によってゲインが制御される。ノ
ンインタレース用動き検出器１０４は完全静止判定時に
は８を、完全動き判定時には０をその間の判定時には動
きの度合により１から７を動き検出信号として出力す
る。乗算器１０３では例えば（数３）で示すように、動
き検出信号ｋ（０≦ｋ≦８）によって垂直ＨＰＦ１０２
の出力信号Ｓのゲインが制御され、静止画成分が抽出さ
れる。

【００１６】

【数３】

【００１７】ノンインタレース用動き検出器１０４はフ
ィールド差分（時間方向の演算距離が１／６０秒）を含
むために、飛び越し走査信号源に対する動き検出器と比
較すると速い動きに対する検出誤りを少なくすることが
できる。また、ノンインタレース用動き検出器１０４の
入力信号はワイドテレビ信号源１００の輝度信号であ
り、特に、垂直周波数の帯域を約４８０ＴＶ本までもっ
ている。したがって、従来例で説明したような、輝度信
号の垂直周波数が約３６０ＴＶ本から４８０ＴＶ本の信
号成分が動いている場合に静止と誤検出し、動画時に誤
ってＶＨ信号が多重伝送するようなことはない。さら
に、ノンインタレース用動き検出器１０４において、シ
ーンチェンジが検出される場合には、乗算器１０３の出
力信号が０になるように動き検出信号として０を出力
し、シーンチェンジが検出されない場合には、動き検出
信号を出力するようにシーンチェンジ検出器を有しても
良い。これによって、シーンチェンジの際に誤ってＶＨ
信号が多重伝送されるのを防ぐことができる。ノンイン
タレース用動き検出器１０４がシーンチェンジ検出器を
もつことによって、ＶＨ信号を生成するための映像信号
と信号のゲインを制御する動き検出信号との遅延差が生
じるが、ＶＨ信号を生成するための映像信号系に遅延補
償用のメモリを備えれば良い。例えば、遅延補償用のメ
モリを図１の水平ＬＰＦ１０１と垂直ＨＰＦ１０２の
間、あるいは垂直ＨＰＦ１０２と乗算器１０３の間、あ
るいは乗算器１０３と４−３変換垂直ＨＰＦ１０５の間
に備える。乗算器１０３の出力信号は４−３変換垂直Ｈ
ＰＦ１０５に入力される。４−３変換垂直ＨＰＦ１０５
では、４−３変換や低域シフトなどを行って輝度信号の
垂直の高域成分（約３６０ＴＶ本から４８０ＴＶ本まで
の成分）を０から１２０ＴＶ本までの垂直の低域に変換
すると共に、有効走査線数を４８０本から３６０本に変
換する。例えば、図３に示される周波数特性をもつ１５
タップの垂直フィルタを用いる。図３に示される１５タ
ップの垂直フィルタは、約３６０ＴＶ本以上でフラット
な特性をもち、約３６０ＴＶ本以上の垂直高域成分を抽
出している。４−３変換垂直ＨＰＦ１０５の出力信号は
Ｐ−Ｉ変換器１０６に入力され、ＶＨ信号を順次走査か
ら飛び越し走査に変換し、３６０本の走査線から１８０
本の走査線を間引いて抜き出す。Ｐ−Ｉ変換器１０６の
出力信号は上下配置処理部に送られて１５Ｈｚ変調、及
び水平１／３圧縮等の処理が行われてＶＨ信号が上下無
画部で多重伝送される。なお、水平ＬＰＦ１０１は乗算
器１０３の前、あるいは４−３変換垂直ＨＰＦ１０５の
前、あるいは４−３変換垂直ＨＰＦ１０５の後ろに有し
ても良い。

【００１８】

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、現行の
テレビ放送方式と互換性を保ちつつ、画面をワイドにす
るいわゆるレターボックス方式のワイドテレビジョン信
号処理装置において、ノンインタレース用の動き検出器
によって抽出される静止画成分からＶＨ信号が生成され
るので、インタレースの動き検出器を用いる必要がな
く、従来のインタレースの動き検出器を用いた場合に比
べて動き検出の誤りを少なくすることができる。また、
ノンインタレース用の動き検出器は垂直周波数が約４８
０ＴＶ本までの帯域をもつ順次走査のワイドテレビ信号
源の輝度信号を入力とするので、垂直周波数が約３６０
ＴＶ本から４８０ＴＶ本の信号成分が動いている場合に
は静止と誤検出されることはない。さらに、乗算器の前
に垂直ＨＰＦを設けることによって、ノンインタレース
用動き検出器の動き検出信号に仮に誤りが発生し、ＤＣ
成分を含む垂直低域成分のレベルが変動しても、疑似的
なＶＨ成分の発生を防ぐことができる。これにより、受
信側でのＶＨ信号とＶＴ信号のクロストークが小さくな
り、ワイドテレビの画質が向上する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例にかかわるワイドテレビジョン
信号処理装置のブロック図

【図２】本発明の実施例にかかわる垂直ハイパスフィル
タの一例の周波数特性図

【図３】本発明の実施例にかかわる４−３変換垂直ハイ
パスフィルタの一例の周波数特性図

【図４】第２世代ＥＤＴＶ暫定方式に対応した従来のワ
イドテレビジョン信号処理装置の１例のブロック図

【符号の説明】

１００ ワイドテレビ信号源 １０１ 水平ＬＰＦ １０２ 垂直ＨＰＦ １０３，４０２ 乗算器 １０４ ノンインタレース用動き検出器 １０５，４０１ ４−３変換垂直ＨＰＦ １０６ Ｐ−Ｉ変換器 ４０３ インタレース用動き検出器

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 広瀬 洋一 神奈川県横浜市港北区網島東四丁目３番１ 号 松下通信工業株式会社内 (72)発明者 瀬藤 幸児 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 アスペクト比が１６：９のワイドテレビ
   信号を現行のアスペクト比が４：３のテレビ信号規格と
   互換性を有しつつ伝送するレターボックス方式の送信装
   置において、ワイドテレビ信号源の順次走査の輝度信号
   から動き検出信号を出力する動き検出器と、前記ワイド
   テレビ信号源の順次走査の輝度信号の垂直周波数を帯域
   制限する垂直ハイパスフィルタと、前記垂直ハイパスフ
   ィルタによって垂直周波数を帯域制限された信号のゲイ
   ンを前記動き検出器の動き検出信号で制御する乗算器
   と、前記乗算器によってゲインを制御された信号の有効
   走査線数を４８０本から３６０本に変換し、低域変換す
   る４−３変換垂直ハイパスフィルタから構成される回路
   を有することを特徴とし、前記の回路構成により輝度信
   号の垂直高域成分が生成された後、前記レターボックス
   の上下無画部に多重して伝送することを特徴とするワイ
   ドテレビジョン信号処理装置。
2. 【請求項２】 動き検出器において、シーンチェンジが
   検出される場合には、乗算器の出力信号を０にする動き
   検出信号を出力し、シーンチェンジが検出されない場合
   には、動き検出信号を出力するようにシーンチェンジ検
   出器を有する、請求項１に記載のワイドテレビジョン信
   号処理装置。
3. 【請求項３】 ワイドテレビ信号源の順次走査の輝度信
   号の水平周波数を帯域制限する水平ローパスフィルタを
   請求項１に記載の垂直ハイパスフィルタの前、あるいは
   請求項１に記載の乗算器の前、あるいは請求項１に記載
   の４−３変換垂直ハイパスフィルタの前、あるいは請求
   項１に記載の４−３変換垂直ハイパスフィルタの後ろに
   有することを特徴とする請求項１に記載のワイドテレビ
   ジョン信号処理装置。