JPS62247697A - テレビ受信機の信号処理回路 - 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〕 本発明はテレビ受信機の信号処理回路に係り、特に現行
放送方式と交信性のある高精細テレビ信号を受信するの
に好適なテレビ受信機の信号処理回路に関する。

〔従来の技術〕

現行放送方式であるＮＴＳＣと完全に交信性を有する高
精細テレビ信号方式が提案され、注目を集めている。（
「完全交信性を有する高精細ＴＶ方式の提案」電子通信
学会技術報告Ｃ３８３−６１（１９８３）第４７頁から
第５４頁）。

これは、輝度信号の、伝送帯域より高い高域成分を伝送
帯域内に周波数変換して伝送帯域内の輝度信号に多重し
て高精細化をはかるものである。

この周波数変換を行なうための搬送波の位相は第２図に
示すように、フレーム間で位相反転し、フィールド間で
はそのフィールドのある走査線の位相が、前のフィール
ドのすぐ上に位置する走査線の位相と同じになるように
、すなわち、搬送波の位相ψ、ψ←πがフィールド毎に
下降するように割当てる。

ＮＴＳＣ方式の色副搬送波は周知の如く、フレーム間で
位相反転しており、フィールド間では、搬送波の位相が
フィールド毎に上昇するようになっている。

したがって、この３つの信号（輝度信号９色消号、輝度
信号の高域成分）を分離するためには、第３図に示すフ
レーム間演算とフィールド間演算を用いることになる。

まず、フレーム間加算で加算器４１の出力から輝度信号
を、フレーム間減算で減算器４２の出力から輝度信号の
高域成分と色信号を抽出する。さらに２６２Ｈ遅延回路
必で２６２１遅延した信号との加減算で輝度信号の高域
成分ＹＨと色信号Ｃとを分けて取出す。

さらに、高画質化を実現するため、走査線を補間して、
ノンインタレースで表示することにより画質を向上させ
る。この場合、周知のように、輝度信号についてはフィ
ールドメモリを用い、隣接するフィールドの走査線の信
号から補間信号をつくることが垂直解像度向上に重要で
ある。

したがって、従来装置では文献「完全両立性を有するＨ
ＤＴＶ信号方式−その２　動き適応特性を有する原理モ
デルの試作−」テレビ学会誌第３９巻ｌＯ号第８９１頁
〜第８９７頁に記載のように、ます、受信信号から時空
間フィルタを用い、輝度信号。

色信号、輝度信号の尚酸成分の３つをそれぞれ分離し、
輝度信号と輝度信号の高域成分とからもとの広帯域の輝
度信号を再生したのち、別の時空間フィルタを用いて走
査線補間を行なっていた。

しかし、この装置では、信号分離月番こ最低３フイール
ド、走査線補間用に１フイールド、計４フィールド分も
のメモリが必要であり、低コスト化に不利である点につ
いては配慮されていなかった。

〔発明が解決しようとする問題点〕

上記従来技術は少なくともほぼ４フイ一ルド分のメモリ
が必要である点について配慮がされ−でおらず、低コス
ト化が難しいという問題点があった。

本発明の目的は所要メモリ容量を低減し、低コスト化を
可能とすることにある。

〔問題点を解決するための手段〕

上記目的は、従来、輝度信号と、多重された輝度信号を
合成したのち、フィールド補間によって得ていた走査線
補間信号を、輝度信号と、多重された輝度信号とで別々
に走査線補間信号を得るようにし、多重された輝度信号
の走査線補間信号はフィールド内桶間を用いるようにし
て、所要のメモリ容量をほぼ１フイ一ルド分低減するこ
とにより達成される。

〔作用〕

輝度の高域成分と色信号をフィールド間演算で分離する
ためには、両方の信号とも垂直方向に帯域制限されてい
る必要がある。すなわち、輝度の高域成分を周波数変調
するための搬送波の位相がフィールド毎に下降し、色副
搬送波の位相はフィールド毎に上昇することを利用して
いるわけで、この条件がそれぞれ変調をうけても保たれ
るためには、両方の信号とも垂直方向の解像度を１以下
（すなわち、走査線５２５本では本来５２５　Ｔ　Ｖ本
の解像度まで可能であるが、これが２６２　Ｔ　Ｖ本以
下になるまで）に制限されている必要がある。言い替え
れば輝度の高域成分と色信号はそれぞれ１フイールドの
走査線の情報で完全に再生可能な帯域に制限されている
わけである。本発明はこの点に着目したものである。

例えば、受信信号を３フイールド記憶するメモリをもつ
と、受信信号を含め４フイ一ルド分の信号が得られるの
で、受信信号と１フレーム前の信号とで第１のフレーム
間演算が、１フイールド前の信号と３フイールド前の信
号とでｗｃ２のフレーム間演算が可能で、この２つのフ
レーム間演算は１フイ一ルド時間のずれたものである。

したがって、この２つのフレーム間演算出力からざらを
こフィールド間演算が可能となり色信号と輝度信号の高
域成分が分離できる。分離された信号についてそれぞれ
ラインメモリ程度を用いたフィールド内補間によりもと
の情報を再生した補間信号が得られる。

一方、前記したように輝度信号はフレーム間演算のみで
分離されているので、この２つのフレーム間演算で連続
する２つのフィールドの輝度成分が得られる。したがっ
て、この２つのフィールドの輝度成分でフィールド間補
間が行なえる。

このようにして、もとの情報を完全をこ再生した高画質
のノンインタレース信号が３フイ一ルド分のメモリ容量
で実現できるようになる。

〔実施例〕

以下、本発明の一実施例を第１図により説明する。１は
受信信号を入力する第１の入力端子、２゜３．４はそれ
ぞれ２６２　Ｈ，２６３Ｋ、　　２６２　Ｈ（但し、Ｈ
は１水平走査期間を示す）遅延する第１．第２゜第３の
フィールドメモリ、５，７はそれぞれフレーム間和を得
るための第１．第２の加算器、６゜８はそれぞれフレー
ム間差を得るための第１．第２の減算器、９はフィール
ド開蓋を得るための第３の減算器、１０はフィールド間
和を得るための第３の加算器、１１はフィールド開蓋か
ら、多重された輝度高域成分の帯域を選択するための第
１のＢＰＦ（帯域通過ろ波器）、１２は、多重された輝
度高域成分をもとの高域に戻すための搬送波を入力する
第２の入力端子、１３は第１のＥ　Ｐ　Ｆ　１．１の出
力と第２の入力端子１２からの搬送波を掛算するための
掛算器、１４は掛算器１３の出力からもとの高域に戻さ
れた輝度高域成分を取出すための第２のＥＰＦ、１５は
Ｗｃ２（ＤＥＰＦ１４（Ｄ出力をＩＨ遅延する第１のラ
インメモリ、１６は、第１のラインメモリ１５の入出力
を加算して走査線補間信号をつくるための第４の加算器
、１７は第２の加算器７の出力と第２のＢ　Ｐ　Ｆ　１
４の出力を加算して、広帯域の輝度信号をつくるための
第５の加算器、１８は第１の加算Ｓ５の出力と第４の加
算器出力を加算して、広帯域の走査線補間信号をつくる
ための第６の加算器、１９はｌフィールド遅延した信号
をさらにＩＨ遅延する第２のラインメモリ、卸は第２の
ラインメモリの入出力を減算する第４の減算器、２１は
第４の減算６加の出力から色信号の多重されている帯域
を取出すための第３のＢＰＦ、’ｌ’ｌは第１のフィー
ルドメモリ２の出力から色信号を取除くための第５の減
算回路、羽は第５の減算回路四の出力をＩＨ遅延するた
めの第３のラインメモリ、２４は第３のラインメぞりｎ
の入出力を加算して走査線補間信号をつくるための第７
の加算器、２５．２６はそれぞれ受信信号の動き量に応
じて２つの入力の混合比を可変にする第１．第２の混合
器（Ｍｉｘ　）　、　２７゜あはそれぞれ実走査線と補
間走査線の輝度信号を出力する第１．第２の出力端子、
四は受信信号の動きに応じて混合比を可変にする第３の
混合器、加は第３の混合６四の出力から色信号帯域を抽
出するＷＪ４のＥＰｌ、３Ｌは第４のＥＰＦ３１Ｊの出
力から２つの色差信号を復調するための復調回路、３２
は一方の色差信号をＩＨ遅延するための第４のラインメ
モリ、羽は色差信号の補間信号をつくるための第８の加
算器、　３４．３５はそれぞれ実走査線、補間走査線の
色差信号を出力する第３．第４の出力端子、３６は他の
色素信号をＩＨ遅延するための第９のラインメモリ、３
７は第９の加算器、３８．３９はそれぞれ実走査線、補
間走査線の他方の色差信号を出力する第５．第６の出力
端子である。

今、第１の入力端子１からの入力が第４図に示す走査線
す０の時点を考える。第１のフィールドメモリ２からの
出力は走査線φ２６２、第２のフィールドメモリ３から
の出力は走査線φ５２５、ｇ３のフィールドメモリ４か
らの出力は走査線す７８７となる。したがって、第１の
加算器５．第１の減算器６ではそれぞれ走査線すＯと＋
５２５のフレーム間の加減算が行なわれる。第２図に示
すように変調用搬送波の位相は色８１搬送ざの位相と同
様にフレーム間でちょうど１８０°ずれる。したがりて
、静止画像の場合、フレーム間和をとると、色信号と輝
度高域成分はちょうどキャンセルされて輝度信号のみが
取出される。一方、フレーム間差をとると、輝度信号は
ちょうどキャンセルされて、色信号と輝度高域成分が取
出せる。

第２の加算器７と第８の加算器では同様にしてそれぞれ
す２６２と＋７８７の加減算が行なわれるので、第２の
加算器７の出力には輝度信号が、第２の減算器８の出力
には色信号と輝度高域成分が得られる。

このように、第４図から明らかなように、第１の加算器
５と第２の加算器７の出力には互いに１フイールド（正
確には２６２　Ｈ）時間のずれた輝度信号が得られる。

同様に、第１の減算器６と第２の減算器８の出力には、
１フイールド（正確には２６２　ＩＩ　）時間がずれた
、輝度信号の高域成分と色信号の混合した信号が得られ
る。輝度高域成分用搬送波の位相は２６２Ｈ前の時点で
は第２図からも明らかなように反転しているので、第３
の減算器９の出力には輝度高域成分が得られ第３の加算
器１０の出力には色信号が、それぞれ分離して得られる
。

実際には輝度高域成分は伝送帯域の高域側（例えば２．
２ＭＨｚ〜４．２ＭＨｚ　）に多重されている（前出文
献「完全交信性を有する高槓細ＴＶ方式の提案」参照）
ので、第１のＢＰＦｌｌでこの多重されている帯域を取
出し、第２の入力端子１２から入力される搬送波と掛算
器１３で掛算する。この搬送波を１ｆｓｃ　Ｃ：　１：
ｒ９ｘｘｚ　　）とすると、２．２ＭＨｚ　〜４．２Ｍ
Ｈｚの信号と搬送波の和周波成分として４ＭＨｚ〜６Ｍ
Ｈｚの周波数、差周波数成分として０．４ＭＨｚ〜２．
４ＭＨｚの周波数に変換される。したがって、このうち
和周波数成分４ＭＨｚ　〜６ＡｆＨｚを第２のＥ　Ｐ　
Ｆ　１４で取り出すと、ＮＴＳＣ方式の伝送帯域外の輝
度高域成分４ＭＨｚ〜６ｘＨｚ　　の信号が再生できる
。

前述のようにこの輝度高域成分は垂直方向には帯域が香
以下に制限されているので、第１のラインメモリー５で
ＩＨ遅延し、第４の加算器１６でこのラインメモＩＪ　
１５の入出力の平均値をとってす２６２と＋２６３の中
間の走査線の信号とする。

垂直方向の位相として第４の加算器１６の出力の方が第
２のＢ　Ｐ　Ｆ　１４の出力より上にあるので、第２の
Ｂ　Ｐ　Ｆ　１４の出力は第５の加算器１７で第２の加
算器７の出力（走査線す２６２）と加算する。一方、第
４の加算器１６の出力は第６の加算器１８で、第１の加
算器５の出力（走査線す０）と加算する。

このようにして、実走査線と補間走査線に相当する信号
が再生できる。

但し、前述したように、このようなフレーム間あるいは
フィールド間演算が実施できるのは静止画の場合に限ら
れ、動画の部分では２重像になるなどの不都合を生じる
。このため、動画像の時には輝度高域成分は多重されず
、また輝度信号と色信号の分離や、走査線補間はフィー
ルド内処理の方が良い。そのため、第１のフィールドメ
モリ２の出力（＋　２６２　）を第２のラインメモリ１
９でＩＢ遅延し、第４の減算６加でＣ形くし形フィルタ
を実施し、第３のＥ　Ｐ　Ｆ　２１で色信号帯域を分離
し、第５の減算器２２でもとの第１のフィールドメモリ
２の出力から色信号成分を除去する。さらに第３のライ
ンメモリと第７の加算器スで、ナ２６２とす２６３の走
査線の平均値を求め補間走査線用の信号とする。このよ
う番こして、実走査線（＋２６２に相当）の信号と、補
間走査線（＋２６２と＋２６３の中間の位置に相当）の
信号が、静止画用と動画用について、それぞれ得られる
。

そこで、第１の混合器２５、第２の混合器２６で、静止
画の部分についてはそれぞれ第５の加算器１７と第６の
加算器１８の出力だけが出力され、動画の部分について
はそれぞれ第５の減算器ｎと第７の加算器Ｕの出力だけ
が出力され、わずかな動きで、静止、完全な動画の中間
状態では、その状態に応じた混合比で出力するように制
御してやれば、解像度の高い画像の時には高解像度で、
かつ動画時にも二重像などの不都合の生じない高画質の
画像を得るようにできる。

一方、色信号は第３の混合密画で輝度信号系と同様に静
止画部分では、フレーム間差のフィールド間差（第３の
加算器１０の出力）の側が選択され、完全な動画時には
Ｃ形くし形出力（第４の減算回路２０の出力）の側が選
択され、中間では動きの程度に応じた混合比となるよう
に制御され、静止画像、動画像に応じた信号が出力され
る。この信号から所望の色信号帯域を第４のＢＰＦ３０
で取出し、復調器３１で２つの色差信号Ｃ１＊　Ｃ２を
それぞれ復調する。

復調された色差信号Ｃ１は第４のラインメモリ３２と第
７の加算器おを用いて、フィールド内袖間による補間走
査線の信号がつくられる。

他方の０２も同様にして第５のラインメモリ３６と第８
の加算器３７により、フィールド内袖間による補間走査
線の信号がつくられる。

色信号の世直解像度も１以下暴こ制限されているので、
このようなフィールド内袖間を行なっても解像度の劣化
はほとんど生じない。

以上説明したように、受信信号を３フイールド記１意し
て、輝度信号については１フイ一ルド分時間が異なり、
走査線補間にフィールド間補間に用いることができる２
つのフレーム間信号を得、一方、輝度の高域成分と色信
号についてはフレーム間差のフィールド間和、差の行な
えるように構成し、輝度の高域成分と色信号の走査線補
間には垂直解像度の低いことを利用してフィールド内袖
間を行なうようにしたため、フィールドメモリ３ケ分で
、輝度信号２色値号、輝度信号の高域成分の３つの分離
と、高画質の走査線補間用信号生成が可能となった。

なお、本発明を実現する構成は第１図に限られるわけで
は無く、要するに、走査線補間を輝度信号はフィールド
間補間輝度信号の高域成分はフィールド内袖間を行なう
ことにより、所要フィールドメモリを減らせれば良い。

第５図に本発明の他の実施例を示す。第５図において５
０．５１はそれぞれｍｓ、１＋６０）ＢＰＦ、５２゜郭
、５５はそれぞれ第６．第７．８の減算器、５４は躬６
のラインメモＩＪ　、５６．５７はそれぞれ第１１第２
のスイッチである。

第５図の実施例と第１図の実施例の相違点はまず、第１
に輝度成分をとりだすフレーム間和が、フレーム間差か
ら色信号と輝度信号の高域成分を含む帯域をＢＰＦで取
出した信号をフレーム間差をとる一方の信号から引算す
る形で実施されていることである。つまり、輝度信号の
一方は第１の減算器６．第５のＢ　Ｐ　Ｆ　５Ｑ、第６
の減算器５２で、他方は第２の減算器８．第６のＢＰＦ
５１．第７の減算器団による演算で取出される。

第２の相違点は、第１図では２６２Ｈ離れた信号の加算
で色信号を抽出していたものを第５図では２６３Ｈ離れ
た信号の減算で色信号を抽出していることである。

これは、第６のラインメモリＵと第８の減算器５５で実
施されている。

第３の相違点は、輝度信号の分離を動き適応で行なった
のち、輝度信号の高域成分を加算していることである。

これは中間調の動きの時、フレーム間和で得られた輝度
信号と、輝度信号の高域成分のそれぞれの混合比を独立
して与えられることを目的としたものである。

この輝度信号の高域成分はごくわずかの動きでも減衰が
はげしいことを考えると、例えば、第１の５Ｗ５５．第
２の５ｒ５７のよう正こ、信号を通す、通さないという
２値制御のスイッチ程度で、少しでも動きがあればすぐ
遮断するといった程度の制御で十分である。勿論、第１
〜第４の混合器と同様の多値制御でも良く、性能的には
その方が好ましいことは勿論である。

第１図と第５図の上記３つの相違点はそれぞれ独立の自
由度をもったものであることも勿論のことで、この３点
について、それぞれどのような組合せで実施しても本発
明の本質は損なわれることはなく、それぞれ良好な性能
を示すのは当然である。

本発明の第３の実施例を第６図に示す。鵠１図。

第５図の実施例と８６図の実施例の異なる所は、第１図
、第５図では、第３のフィールドメモリ４も受信信号を
そのまま記憶するようにしているの暑こ対し、フレーム
間差出力（第５の５ｐｐｑ出力）を記憶するように構成
している点である。

このように構成すれば、減算器とＥＰＦをそれぞれ各１
ケ削減できるので、低コスト化に一層有利である。

〔発明の効果〕

本発明によれば、３フイ一ルド分のメモリ容量で、輝度
信号１色値号、輝度信号の高域成分の３つの信号の分離
と走査線補間が同時に実施できるので、低コスト化した
装置をつくれる効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示すブロック図、第２図は
多重される輝度信号の高域成分の変調用搬送波の位相を
示す模式図、第３図は多重された３つの信号を分離する
従来の回路例を示すブロック図、第４図は本発明の装置
の動作を説明するための図、第５図は本発明の第２の実
施例を示すブロック図、第６図は本発明の第３の実施例
を示すブロック図である。 ２．３．４・・・フィールドメモリ ５、７．１０．１６．１７．１Ｂ、′２４．３３．３７
・・・加算器６、８．９．２０．２２．５２．５３・・
・減算器１５、１９．２３．３２．３６．５４・・・ラ
インメモリ１１、１４．２１．３０．５０．５１・・・
ＥＰＦ２５、２６．２９・・・混合器 ５６、５７　　・・・５Ｆ ＮｚＧ２］ 走琢ｋｍＩ７１１ｉ％望間＾肛１ヒ・を謬Ｉ毛１径１遂
」２Φ注才日第　３　図 αら Ｚ＋口

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、輝度信号の高域成分を周波数変換するための搬送波
   信号の位相がフレーム毎に反転するごとく選び、該輝度
   信号の高域成分を伝送帯域内に多重して伝送されたテレ
   ビ信号を受信するテレビ受信機の信号処理回路において
   、フレーム間の演算により、該多重された輝度信号の高
   域成分と色信号を輝度信号から分離する第１の分離回路
   と、フィールド間の演算により、該第１の分離回路出力
   の該多重された輝度信号の高域成分と該色信号から該多
   重された輝度信号の高域成分を分離する第２の分離回路
   と、該多重された輝度信号の高域成分をもとの帯域に周
   波数変換するための周波数変換回路と、該周波数変換回
   路出力の同一フィールド内の情報から走査線補間信号を
   つくる第１の補間信号生成回路と、該第１の分離回路か
   ら得られる輝度信号の隣接するフィールドの情報から得
   られる走査線補間信号と該第１の補間信号生成回路出力
   とを混合する混合回路とを有することを特徴とするテレ
   ビ受信機の信号処理回路。