JPS61144988A - 倍速変換装置 - Google Patents

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、各フィールドの走査線数が２倍とされた映像
信号を得る倍速変換装置に関する。

〔従来の技術〕

現在の標準テレビジョン信号の走査形式やフィールド構
成に関連して、０面７リツカ、■ラインフリッカ、■ラ
インクロール、■動画時のギザ等の画質劣化がある。

面フリッカは、特に、６２５ライン／フレーム、５０フ
イ一ルド／秒、２：１インターレースのＣＣＩＲ方式に
おいて、画面が５０サイクルでちらつく現象である。ラ
インフリッカは、横線のふちがちらつく現象であシ、例
えばテロップが画面に表れたとき見られる。ラインクロ
ールは、２：１インタ一レース信号の場合、フィールド
あたシの走査線数が半分であることから、上方あるいは
下方に視点を動かしたとき、走査線数の半減した粗い画
面が上方あるいは下方に流れて見える現象である。動画
時のギザとは、動画時に斜線が階段状の不自然な形に見
える現象である。

従来、上述したような画質劣化を改善するために種々の
方法が提案されている。

例えば、■の妨害に対しては、フィールド周波数を速く
して表示することが提案されている。この方法では、■
の面７リツカは完全に除去されるが、その他の妨害につ
いては有効でない。

また、同えは、■、■、■の妨害に対しては、順次走査
変換をすることが提案されている。そして、この順次走
査変換をする方法については、列えは、次のような方法
が考えられている。

■　補間走査線信号として前もしくは後の走査線信号を
用いる。

■　補間走査線信号として前後の走査線信号の平均値を
用いる。

■　補間走査線信号として１フイールド前もしくは後の
走査線信号を用いる。

■　動きを検出して、静止画時には■、動画時には■と
する。

しかしながら、■の方法では、■のラインクロールは解
消するが、■のラインフリッカ及び■の動画時のイザは
解消されない。また、■の方法では、■のラインクロー
ル及び■の動画時のギブは解消するが、■のライン７リ
ツカは解消されない。

しかも、垂直解像度が劣化する。また、■の方法では、
■のラインクロール及び■のライン７リツカは解消する
が、動画時には二線妨害が発生して著しく画質が劣化す
る。また、■の方法では、動きの検出が困゛難であシ、
完全ではない。つまシ、フレーム差信号にはクロマサブ
キャリアや雑音等が含まれており、動き成分のみを抽出
することは非常に難しい。

〔発明が解決しようとする問題点〕

このように、従来の方法では、走査形式やフィールド構
成に基づく画質劣化の一部のみが改善されているに過ぎ
ない。

本発明は斯る点に鑑み、全ての画質劣化要因を抑圧し、
高画質化を可能とするものである。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明は、上述問題点を解決するため、走査線数がＮ、
毎秒フレーム数がＭ、インターレース比が２：１の映像
信号を、（Ｎ−１）／２ライン遅延線及び（Ｎ＋１）／
２ライン遅延線で夫々構成されたトランスバーサルフィ
ルタを縦続接続してなる２次元フィルタを通過せしめて
、各フィールドの走査線数が２倍とされた映像信号を得
るものである。列えば、６２５ライン／フレーム、５０
フイ一ルド／秒、２：１インターレースのＣＣＩＲ方式
の映像信号の場合、３１２ライン遅延線及び３１３ライ
ン遅延線で夫夫構成されたトランスバーサルフィルタを
縦続接続して２次元フィルタが構成され、例えば、１２
５０ライン／フレーム、１００フイールド／秒、２：１
インターレースの映像信号が得られる。

〔作　用〕

以上の構成において、（Ｎ−１）／２ツイン遅延線及び
（Ｎ＋１）／２ライン遅延線で夫々構成されたトランス
バーサルフィルタによシ、上述した画質劣化の全ての要
因が抑圧され、高画質化が可能となる。

〔実施例〕

まず、図面を参照しながら本発明の原理について説明し
よう。

走査線数がＮ、毎秒Ｍフレーム、インターレース比２：
１の標準テレビジョン信号に着目する。

例えばＣＣＩＲ方式では、Ｎ＝６２５　、　Ｍ＝　２５
　、　ＮＴＳＣ方式では、Ｎ　＝　５２５、Ｍ＝３０で
ある。

この標準テレビジョン信号は、垂直方向Ｙには、１画面
あだシＮ本の走査線で、また時間方向Ｔには毎秒Ｍフレ
ームで標本化されている信号と見ることができる。この
ような見方をすると、その垂直方向Ｙ及び時間方向Ｔ０
２次元次元化格子点は、第１図Ｋ「×」で示すように表
せ、この標本化格子点で基底帯域映像信号が変調されて
いると考えることができる。

ここで、受信側で必要な信号は、図中に斜線で示した基
底帯域信号のみであシ、他の標本化格子点で変調された
成分は必要でない。しかし、従来の受像機には斜線部の
みを取シ出すようなフィルタは設けられていないので、
上述したような面７リツカ等の種々の画質、劣化を招い
ているのである。

また、フィールド倍速処理や、今までに提案された順次
走査方式では、第６図における不要の成分の一部のみし
か除去できなかったので、不十分な画質改善しかできな
かったのである。

従って、まず第１図の斜線部のみを取シ出すフィルタを
考える。

第２図に示すように、Ｔ軸及びＴ軸と４５°の角度をな
すＵ軸及びＶ軸を定義し、図示のように各周波数を定義
すると、求めるフィルタは、Ｕ軸方向にＵ。の帯域（第
３図に図示）を持った低域フィルタと、Ｖ軸方向にＶ。

の帯域（第４図に図示）を持つた低域フィルタとの縦続
接続で得られる。

このような、Ｕ、Ｖ軸上での低域フィルタは以下のよう
にして構成される。

第５図は、映像信号が垂直方向ｙ及び時間方向ｔで標本
化されている様子を示しているが、第２図及び第３図の
Ｕ軸に対してＵ軸が図示のように対応する。Ｕ軸上には
、第６図Ａに示すように、ｕ、１ｕ２１ｕ３１・・・な
る標本系列が存在しており、その標本化周波数は、第２
図における２Ｕｏである。このような系列をＵ。で帯域
制限するために、第６図Ｂに「Δ」で示したようにデー
タの値が零であるような標本値が存在すると考える。同
図において、ｒＯＪも「Δ」も全てデータであると考え
ると、データの繰シ返し周期は１／４Ｕｏどなる。この
第６図Ｂに示す系列を、従来から知られている１／４Ｕ
ｏを基本遅延単位とした第７図に示すようなトランスバ
ーサルフィルタを通せば、第３図に示すような通過帯域
を有する所望のフィルタが得られる。この１／４　Ｕｏ
は（Ｎ−１）／２ラインに対応し、ＣＣＩＲ方式の場合
、３１２ライフ　（３１２Ｈ）　、ＮＴＳＣ方式の場合
、２６２ライン（２６２Ｈ）が該当する。このと巷のフ
ィルタ出力における走査線及びフィールド構成は、第８
図に示すようになる。第５図に示す入力データと比較す
ると、出力では新しく「Δ」のデータが増えたことがわ
かる。このフィルタ出力では、「Δ」のデータの値は一
般的に言って零ではなく、「○」のデータの値は、第５
図におけるｒＯＪのデータの値と異なる。

次に、同様の操作をマ軸方向についても行なう。

即ち、第９図に「×」で示したようにデータの値が零で
あるような標本値が存在すると考える。同図において、
ｒｘＪもデータであると考えると、データの繰り返し周
期は１／４Ｖ、となる。このマ軸方向の系列を、１７４
Ｖ０を基本遅延単位とした第１０図に示すようなトラン
スバーサルフィルタを通せば、第４図に示すような通過
帯域を有する所望のフィルタが得られる。この１７４Ｖ
ｏは（Ｎ＋１）／２ラインに対応し、ＣＣＩＲ方式の場
合、３１３ライン（３１３Ｈ）、ＮＴＳＣ方式の場合、
２６３ライン（２６３Ｈ）が該当する。

この場合、フィルタ出力における「×」のデータの値は
零でなくなる。

結局、Ｕ軸、Ｖ軸方向にフィルタをかけた最終出力とし
て第１１図に示す走査線及びフィールド構成を持った信
号が得られる。ここで、「○」のデータはもとの走査線
があったデータであシ、「Δ」のデータは新しく増えた
データである。ｒＯＪのデータも一般的にはもとのデー
タとは値が異なる。

以上のように、走査線数がＮ、フレーム数がＭ、インタ
ーレース比２：１の映像信号を所定のトランスバーサル
フィルタを通過させることにより、走査線数が２Ｎ、フ
レーム数が２Ｍ、インターレース比２：１の新しい映像
信号が得られる。この新しい信号は、第１２図に斜線部
で示すように通過帯域が制限されておシ、前述した面フ
リッカ等の妨害成分が除去されている。尚、同図に示す
ように、基底帯域信号以外にも通過域が存在するが、時
間方向Ｔあるいは垂直方向Ｙに対して十分高域であるた
めに、視覚にはこの成分は感じない。

以上の様にして得られた映像信号はもとの映像信号に比
較し、走査線数、フィールド数が共に２倍で、合計４倍
の帯域を必要とするが、伝送信号は従来通シの映像信号
であシ、受像機内部処理で帯域を４倍に拡大するので問
題はない。

ところで、ＮＴＳＣ方式ではフィールド周波数が６０Ｈ
ｚに選ばれているので、フィールド周波数が５０Ｈｚで
あるＣＣ４Ｒ方式と異な夛面フリッカが問題にならない
ので、フィールド数を２倍とする必要性は少ない。この
ような場合には、上述のようにして得られた走査線数が
２Ｎ、フレーム数が２Ｍ、インターレース比２：１の信
号から、フィールドを２回に１回ずつ間引けばよい。こ
れはさらに時間方向Ｔにサンプリングすることを意味し
ておシ、信号としては走査線数Ｎ、フィールド数Ｍの順
次走査信号となる。このような操作により出力信号帯域
はもとの映像信号の２倍に抑えることができる。この映
像信号は第１３図に斜線部で示すように通過帯域が制限
されておシ、ライン７リツカ、ラインクロール勢の基底
帯域外の妨害成分は制限されることがわかる。

次に、第１４図は本発明をＣＣＩＲ方式のテレビジョン
受儂機に適用した列である。

同図において、（１）はチューナ、（２）は中間周波増
幅器、（３）は映像検波回路であシ、この映像検波回路
（３）からは、６２５ライン／フレーム、５０フイ一ル
ド／秒、２：１インターレースの映像信号Ｓｖが得られ
る。この映像信号ＳｖはにΦ変換器（４）でデジタル信
号に変換された後、輝度／色分離回路（５）に供給され
る。分離回路（５）よシ得られる輝度信号Ｙは信号処理
回路（６）でコントラスト等の処理がされた後、デジタ
ルフィルタ（７）に供給される。このデジタルフィルタ
（７）は、上述したように、トランスバーサルフィルタ
が縦続接続されてなるものである。

このデジタルフィルタ（７）は例えば第１５図に示すよ
うに構成される。即ち、３１２ライン遅延線よシなルト
ランスバーサルフィルタと３１３ライン遅［１よシなる
トランスバーサルフィルタとが縦続接続されて構成され
る。ここで、ｈｏ〜ｈ６はタッグ係数である。この場合
、入力端子（７１）に供給される輝度信号Ｙの走査線及
びフィールド構成は、第１６図に示すように表わされる
。そして、出力端子（７ａ）（７ｂ）　ｐ　（７ｅ）　
＋　（７ｄ）には、第１７図に示すような走査線及びフ
ィールド構成の輝度信号Ｙａ　、　Ｙｂ　、　Ｙｅ　。

Ｙｄが得られる。第１７図において、「Ｏ」、「口」。

「Δ」、「☆」は夫々輝度信号Ｙａ　、　Ｙｂ　、　Ｙ
ｅ　、　Ｙｄを示している。同図から明らかなように、
これら輝度信号ＹａｘＹｄによシ、１２５０ライン／フ
レーム、１００フイールド／秒、２：１インターレース
の輝度信号が形成される。このようにして形成された輝
度信号は、縦続接続されたトランスバーサルフィルタに
よシ帯域制限され、面フリッカ、ライン７リツカ、ライ
ンクロール等の妨害成分が除去されたものである（第１
２図参照）。

このデジタルフィルタ（７）よシ得られる輝度信号Ｙａ
　ｗ　Ｙｄは速度変換回路（８）に供給される。即ち、
輝度信号Ｙａ　％　Ｙｄは、デジタルフィルタ（７）よ
シ時間的に並行して得られるものであるから、第１７図
に矢印で示すように垂直方向及び時間方向に屓次得られ
るようにする必要がある。変換回路（８）はこのための
回路でちゃ、この変換回路（８）からは１２５０ライン
／フレーム、１００フイールド／秒、２：１インターレ
ースの輝度信号Ｙ＊が得られる。この輝度信号Ｙ＊はマ
トリクス回路（９）Ｋ供給される。

また、分離回路（５）よシ得られる色信号Ｃは位相調整
用の遅延線αＱを介して信号処理回路α９に供給される
。この信号処理回路αやでは、色信号の利得調整、色復
調などの処理が々される。この信号処理回路α力から得
られる赤色差信号Ｒ−Ｙ、青色差信号Ｂ−Ｙは、速度変
換回路（ロ）に供給され、例えば補間される走査線、フ
ィールドとも２度書方式とされ、この変換回路（２）よ
シ１２５０ライン／フレーム、１００フイールド／秒、
２：１インターレースの色差信号（Ｒ−Ｙ）”　、　（
Ｂ−Ｙ）”が得られ、マトリクス回路（９）に供給され
る。

マトリクス回路（９）からは、１２５０ライン／フレー
ム、１００フイールド／秒、２：１インターレースの赤
、緑、青の原色信号Ｒ”　、　Ｇ”、Ｂ＊が得られ夫夫
以へ変換器（１３Ｒ）　、　（１３Ｇ）　、　（１３Ｂ
）とアン７’（１４Ｒ）。

（１４Ｇ）　、　（１４Ｂ）とを介されてカラー受偉管
（２）に供給される。

また、変換回路（８）よシ得られる輝度信号Ｙ＊は同期
分離回路ａＱに供給される。この分離回路αＱＬシ得ら
れる水平同期信号Ｐ♂は通常の４倍の周波数を有するも
のであシ、この水平同期信号ＰＨ＊はＡＦＣ回路αカを
介して水平偏向回路（１８Ｈ）に供給され、この偏向回
路（１８Ｉ（）　！　！Ｄ水平偏向コイル（１９Ｈ）に
偏向信号が供給される。また、分離回路（１０ニジ得ら
れる垂直同期信号Ｐｖ＊は通常の２倍の周波数を有する
ものであシ、この垂直同期信号Ｐｖ＊は垂直偏向回路（
１８Ｖ）に供給され、この偏向回路（１８Ｖ）ｔｌ）垂
直偏向コイル（１９Ｖ）に偏向信号が供給される。

また、映像検波回路（３）ニジ得られる映像信号Ｓｖは
バーストダート回路銅に供給される。また、この映像信
号Ｓｖは同期分離回路Ｑ］）に供給され、これニジ分離
された同期信号Ｐ、がバーストダート回路（１）にｆ−
）信号として供給される。そして、バーストダート回路
銅でダートされたカラーバースト信号はクロック発生器
（２）に供給され、このクロック発生器（イ）ニジ、デ
ジタル処理部で使用されるクロック信号ＣＬＫが発生さ
れる。

第１４図列は以上の工うに構成され、受像管（ト）には
、１２５０　′ｙイン／フレーム、１００フイールド／
秒、２：１インターレースの表示がなされる。そして、
この場合、デジタルフィルタ（７）にニジ帯域制限され
、面７リツカ等の妨害成分が除去された輝度信号Ｙ＊に
基づくものであシ、表示画面には、面フリッカ等の妨害
のない高画質のものを得ることができる。

尚、上述実施例は、Ｃ（ＪＲ方式のテレビジョン受像機
について説明したものであるが、例えば面フリッカが問
題とならないＮＴＳＣ方式のものにおいては、フィール
ド周波数を倍とする必要性はない。

従って、この場合、デジタルフィルタとしては、第１５
図におゆる３１２ライン遅延線、３１３ライン遅延線の
代、９　Ｋ　２６２ライン遅延線、２６３ライン遅延線
を使用し、そして、輝度信号ＹａとＹｃあるいはｙｂと
Ｙｄのみを得る構成とすればＬい。この場合、輝度信号
ＹａとＹｅ、ｌるいはｙｂとＹｄｌＣｊシ５２５ライ／
／フレーム、６０フイ一ルド／秒の順次走査の輝度信号
が形成される。

この工うに形成される輝度信号も帯域制限されたもので
あり、ライン７リツカ、ラインクロール等の妨害成分が
打消されているものであシ（第１３図参照）、この信号
を使用することにニジラインフリッカ、ラインクロール
等のない高画質の画像が得られる。尚、この場合のテレ
ビジョン受像機の構成としては、第１４図列と同様に構
成される。

尚、第１８図は、１５タツグで左右対称構成とされ、タ
ップ系数り、＝０．３７００、ｈ、＝０．２８５７、ｈ
２＝０．１０８２、ｈ、　＝−０，０３０３、ｈ４＝−
０，０５６７、ｈ５＝−０，０１７９、ｈ＝ｏ、ｏ１６
１、ｈ、＝０．０１５０のときの、デジタルフィルタの
フィルタ特性の計算機シミュレーション結果を示したも
のである。

〔発明の効果〕

以上述べた本発明にぶれば、得られる各フィールドの走
査線数が２倍の映像信号は、面７リツカ、ラインフリッ
カ等の画質劣化の要因が抑圧されたものであシ、従来に
比べ、ニジ高画質の画像を得ることが可能である。

【図面の簡単な説明】

第１図〜第１３図は夫々本発明の説明のための図、第１
４図は本発明の一実施例を示す構成図、第１５図はデジ
タルフィルタの具体構成図、第１６図〜第１８図は夫々
第１４図的の説明のための図である。 （７）はデジタルフィルタ、（８）は速度変換回路であ
る。 第４図 第５図 ｐ 第６図 第７図 第８図 、　第９図 吋Ｉ」１園 第１０図 第１１図 第１６図 第１７図 謔ロ ロ　　　　　謔 ＪＰ　　　　　Ｏ ロ　　　　　薯 革　　　　　０ 口　　　　　藤 口　　　　車 等　　　口 口　　　　　犀 ＯＡ　　　　　　Ｑ 与ロ ロ　　　　　畢

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 走査線数がＮ、毎秒フレーム数がＭ、インターレース比
   が２：１の映像信号を、（Ｎ−１）／２ライン遅延線及
   び（Ｎ＋１）／２ライン遅延線で夫々構成されたトラン
   スバーサルフィルタを縦続接続してなる２次元フィルタ
   を通過せしめて、各フィールドの走査線数が２倍とされ
   た映像信号を得る倍速変換装置。