JPS6326096A - テレビジヨン信号の多重化伝送方式 - 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】 〔発明の目的〕 （産業上の利用分野） 本発明は、複合カラーテレビジョン信号に例えば画像の
動きの程度を示す動き信号を多重化して伝送して受像側
における画像信号処理に便宜を図ることのできるように
したテレビジョン信号の多重化伝送方式に関する。

（従来の技術） 近年、画像メモＩＪ　を用いたデジタル処理によシ、ビ
デオ信号による画質を改善する研究が行々われている。

第６図は、デジタル処理による画質改善方式の例を示す
もので、文献（絵本、三種、丹羽「デジタル処理による
ＮＴＳＣ信号画質改善方式」テレビジョン学会技術報告
ＴＦ、ＢＳ　９９−１、昭和５９年９月２０日）１＆：
参考にしたものである。

入力端子１に入力されたＮＴＳＣ方式ビデオ信号は、ア
ナログデジタル変換回路（以下Ａ／Ｄ変換回路と言う）
２でデジタル信号に変換され、適応形輝度・色度分離回
路（以下適応形Ｙ／Ｃ分離回路と首う〕３に供給される
。適応形Ｙ／Ｃ分離回路３は、静止画用のフレーム間Ｙ
／Ｃ分離回路と、動画用のフィールド内Ｙ／Ｃ分離回路
全有し、動き検出回路４からの動き検出信号Ｍにより、
両者の分雅回路からの出力信号の混合比を変えて出力す
る。

′ｇＢ像の動きの程度が大きくなればなる機動画用のフ
ィールド７　Ｙ／Ｃ分離回路の出力の割合が大きくなる
。

Ｙ／Ｃ％離された信号は、適応形走査線変換回路５に入
力される。この回路は、フィールド間走査線補間信号（
静止画に逼する）と、フィールド内走査線補間回路（動
画に適する）とを有し、両者の出力信号の混合比を動き
検出信号Ｍに応じて変化させ、走査線補間信号を得る。

そして、この′補間信号の速度変換と、再度の走査線補
間を行なり１１０５０本、２：１のインメーレース比の
信号を得る。このようＫして得られた信号は、マ□トリ
ックス回路６、Ｄ／Ａ変換回路７？経てアナログＲＧＢ
信号となり、カラーブラウン管回路に供給される。

次に動き検出回路４は、第７図に示す構成である。フレ
ーム内蓋分信号ΔＹＬ、画素差分信号ΔＹｚ、フレーム
間差分信号ΔＹｒは、適応形Ｙ／Ｃ分離回路３内の信号
を利用して作られている。フレーム内蓋分信号ΔＹＬ、
画素差分信号ΔＹｚは、それぞれ馳対値回路４１．４３
に供給され、更に積算回路４、、’、４４で積算される
。ｆ；２算回路４２，４４の出力は、加算器４５で加算
され、加算出力は変換回路４６に入力される。この変換
回路４６にはフレーム間差分信号ΔＹｙも供給されてい
る。変換回路４６で得られる動き検出信号Ｍは、 Ｍ−ｆ（ｌΔＹｙ　ｌ　、Σ１ΔＹｔ、ｌ＋Σ１ΔＹｚ
ｌ）で表わされる。

（発ＢＡが解決しようとする問題点） 上記のよ−うに、動き適応形走査ね変換、動き適応形Ｙ
／Ｃ分離処理を行なうことで、画質の改善が得られる。

このためには、動き検出回路４にお−て、画像の動き程
度を検出することが必要である。

しかし、従来の一システムは、動検出を受像側で行なっ
ているため、動き検出が不正確になると込う問題がある
。即ち、色信号は、カラーサブキャリア（周波数ｆＡＣ
）で変調されているので、１２レ一ム間差分信号では、
色信号が混入し、２フレ一ム間差分信号全とると動き情
報のみとなる代りに時間間隔が１／１５秒となり、速い
動きに対する検出が困難となる。

そこでこの発明は、予じめ送信側から例えば動き情報を
ビデオ信号中に多重化して伝送して、受像・側【ては画
像処理に必要な情報を正確に得られるようくし、しかも
この場合、従来の伝送信号及び信号処理に対しては何ら
妨害を与えることのな−いテレビジ、ヨン信号の多重化
伝送方式を提供することを目的とする。　　　　　　　
　　　′〔発明の構成〕 （問題点？解決するための手段） 本発明では、カラーテレビジョン信号の２つの色差信号
のうちどちらか一方の色差信号に対して、これと同一位
相軸でかつその色差信号に対しラインごとに位相の反転
する補助な号（例えば動き信号）を重畳するものである
。・そして、受像側にては、上記補助信号を演算手段に
より分離するものである。゛ （作用） −従って、本発明では、補助信号（例えば動き信号）が
予じめ送信側から伝送されてくるので、受像側にて新た
に動き信号を作るという処理が不要となり、単に動き信
号を検出すれば良く、正確で精度の扁い動き信号を得る
ことができる。

（実施例） 以下この発明の一実施例を図面全参照して説明する。

第１図（８１は、送信側において、動き信号■′ｔ−複
合カラービデオ信号に多重化するエンコーダ装置である
。また、第１図（ｂ）は、受信側における動き信号ＭＯ
検出部及び信号処理部？訴している。

＠１図＋ａ）において、輝度信号（η、第１の色差信号
ＣＩ）は、そのまま例えばＮＴ３Ｃエン；−ダ１．５に
供給される。一方第２の色差信号（Ｑは、加Ｎ　、４１
２に供給され、動き信号と合成される。ここで動き信号
へっは、非反転回路１３、反−転回路７４に供給され、
両回路１３．１４の出力は、スイッチ１５においてｌ走
査線ごとに交互に選択され、その選択出力が伝送動き信
号（Ｍｌ）として加算器１２に供給される。なおスイッ
チ１５の制御信号（ＣＯＮＴ）は、例えば水平同期パル
スを分周したものである。このように、伝送動き信号Ｍ
ｌが多重化された第２の色差信号ＣＱりは、エンコーダ
１１に供給され、ここで、輝度信号（Ｙ）、第１の色差
信号（Ｉｌ等と合成され、出力部１６に複合カラービデ
オ信号として導出される。ＮＴＳ　Ｃエンコーダ１）で
は、第１の色差信号（Ｉ）は、１．５ＭＨｚＫ帯域制限
され、第２の色差信号（ＱＺ　）は、０．５ＭＨｚに帯
域制限される。

！２図は、上記のように第２の色信号にＮ畳された動き
信号を（Ｍ２）を２次元周波数でとらえて示している。

また、第３図は、上記のように、動き信号（Ｍ）を反転
、非反転して第２の色差信号（Ｑに重量した場合の位相
関係を示している。第３図（１）の例えば実線で示す走
査線に対しては、第３図（ｂｌの位相の動き信号ｔＰ４
ｔ−重畳し、第３図（１）の破線で示す走査！ｉ１に対
しては、第３図（Ｃ）に示す位相の動き信号（Ｍか重畳
されるこ°と（なる。

そして、動き信号（Ｍは、第４図ｉａ）に示すカラーサ
ブ中ヤリアの位相に対して、１水平走査線ごとに反転し
て重量されるのでちるから、第４図ｔｂ＋に示すような
位相となる。？ＩＣ４図において、ｆｖは垂直周波数、
ｙは垂直方向である。この信号は、従来のテレビジ讐ン
受ｇＩ機にあってはフリフカ妨害としてあられれるが実
用上は問題とはならなｈ程度である。以下そ−の理由？
述べる。

今、動き信号口のレベル（８Ｍ）を７ｍＶとしてみる。

このとき、正規の映像信号Ｓ　（０，７’ｌ　Ｖｐ−ｐ
）Ｋ対する７　１７　Ｆカレベルは約−４ＱｄＢとヲ）
、許容範囲である。ＳＭを検出できるノイズレベル（実
効値）の上限を６１Ｍとすれば、３σｎＭ−８１として
、σｎＭ−２，３ｑ　Ｖ　ｒｍｓとナル、ところで、動
き信号Ｍを２次元周波数でみると、μｍν平面では、ｆ
ｇ２図（−３にＭで示す位置、ｆ−ν平面では第２図ｔ
ｂ＋にＭで示す位置に動き信号成分が存在する。νは、
垂直方向の周波数、μは水平方向の周波数、ｆ＃ｉ時間
方向の周波数である。

またＣで示す位置は、クロマ信号成分が存在する位置で
ある。

第２図（ａＪに示すμ−シ平面で動き信号Ｍｆ：取出ｆ
Ｋｌ’！、７４ルタによって、全体の面積の７の部分を
敗出せばよいので、ＳＭｔ−検知できる映像信号８に含
まれるノイズをσ。とすると、σｎ２−４σｎＭｌ となる。したがりて、σｎ”−０，０２２（Ｖｒｍｓ）
”であり、実用限界８ハは３９ｄＢとなり、十分実用可
能である。

上記の如く伝送される伝送動き信号Ｍ１を検出するには
、第１図（ｂｌに示すデコーダ３０が用いられる。全体
の処理機能から説明する。

入力端子２０に供給されるデジタルビデオ信号は、フィ
ールド内Ｙ／Ｃ分離回路２）、フレーム間Ｙ／Ｃ分離回
路２２に供給畜れる。フィールド内Ｙ／Ｃ分離回路２ノ
は、動画用であり、フレーム間Ｙ／Ｃ分離回路２２ｄ静
止画用である。

フィールド内Ｙ／Ｃ分離回路は、水平−垂直領域のフィ
ルタであ）、入力信号はライ′ン間差分信号をとること
Ｋよシ垂直フィルタに通され、第２図（１）の斜ＩＩＩ
部以外の成分を取り出す。次に、この信号を水平フィル
タに通し、３．５８ＭＨｚ近傍の成分全抽出すると、第
２図ｔａｔにＣで示す領域の成分が色度信号ＣＭとして
取出されることになる。また、この色度信号ＣＭを入力
信号から減算したものが輝度信号Ｙ菖である。フレーム
間Ｙ／Ｃ分離回路２３は、時間方向のフィルタであり、
フレーム間差分成分を抽出することによ第５、Ｃ，Ｍ領
域を含む第２図（ｂ）の斜線部の成分を抽出する。更に
、フレーム間和成分をとれば、輝度１３号Ｙ’ｓ　ｔ−
含む第２図（ｂ）の斜線部以外の成分を抽出することが
でき、それぞれＣｓ　、　Ｍ信号として、１８１号とし
て導出する。

フィールド内Ｙ／Ｃ分離回路２ノで分離された輝度信号
ＹＭ、色度信号ＣＭは混合器２３に直接供給される。ま
た、７レ一ム間Ｙ／Ｃ分離回路２２で分離された輝度信
号Ｙ１１は、直接供給されるが、色度信号ｃ’ａ、デコ
ーダ３００色付号分離回路５１に供給■れる。

色信号分離回路５１からの第１の色差信号＋１３は、順
次変換回路５２に供給され、第２の色差信号ＣＱＩ）　
（動き・１ぎ号Ｍｌｔ−含む）は、１水千期間（以下Ｉ
Ｈと言う）遅延回路５３と、加算器５５に供給される。

更にＩＨＨ延回路５３の出力ばｌＨＨ延回路５４に供給
され、このＩＨＨ延回路５４の出力は加算器５５に供給
される。なお、色度信号ＣＢは、１軸５るいはＱ軸に位
相同期し、周波数４　ｆｓＣ（ｆｓｃ　；カラーサブキ
ャリア周波数）のクロックでサンプリングされている。

加算器５５の加算結果の出力は減算器５６に供給され、
ＩＨ迎延延回路５３出力に対して減算要素となる。更に
減算器５６の出力は、減算器５７に供給され、ＩＨＨ延
回路５３の出力に対して減算要素となる。この減算回路
５７の出力は、順次変換回路５２に供給される。順次変
換回路５２においては、色差信号工とＱとを順次信号に
変換し色度信号Ｃｓ（Ｍ信号が除かれている）を得、こ
れを混合器２３に供給する。

一方前記減算器５６の出力は、第２図（−）の斜線部の
成分を抽出したもの、つまり動き信号Ｍノであり、これ
は、帯域フィルタ５８、絶対値回路５９全通シ、動き信
号Ｍとして導出される。この動き首号Ｍは、混合器２３
に供給され、フィールド内Ｙ／Ｃ９Ｉ−１：Ｊ回Ｅ４２
７　、！ｌ：　７　ｖ　−ム間ｙ／ｃ　分ａ回路２２か
らの出力の混合比制御信号として用いられる。更に、動
き信号Ｍは、混合器２３の出力の走査線全変換する適応
形走査線変換回路２４にも制御言分として与えられる。

この適応形走査腺変換回路２４は、フィールド間走査線
補間回路（静止画の場合に２ＩＭする）と、フィールド
前走査Ｍ補間回路（動画の場合べ適する）とを有し、両
者の出力１号の混合比を動き信号Ｍに応じて変化させて
走査線補間信号を得る。そして、この補間信号の速度変
換と、再度の走査線補間を行ない、１０５０本、２：１
のインターレース比の信号を得る。このようにして得ら
れた輝度１号、第１、第２の色差り号は、マトリックス
回路２５にてＲｌＧ、Ｂ信号に変換され次段のデジタル
アナログ変換部に供給される。

上記したように、この発明においては、予じめ送信側か
ら送−られてきた動き信号Ｍを検出し、従来の如く送ら
れてきた画儂信号から勘き信号を検出するのとは異なる
。この結果、動き信号検出の誤り確率が少なくなり、誤
った制ｇｊＪｔ−行なうこともなくなる。よって、クロ
スカラー、クロスルミナンス、ドツトクロール等のクロ
ス障害、ラインフリッカ−、ラインクロール等のインタ
ーレス障害の少ない、高画質の画像を得るのに有効であ
る。

上記の説明では、第２の色差信号（Ｑ）に動き信号Ｍが
多重化されて伝送されるとしたが、第１の色差信号（Ｉ
）に多重化しても同様な手段で本発明の目的全達成でき
る。更て、上記の説明では、Ｎ’［’ＳＣ方式のテレビ
ジョン信号を例にとったが、ＰＡＬ方式のテレビジョン
信号を処理する場にも本発明が適用できる。

第５図はＰＡＬ方式に適用するときのエンコーダとデコ
ーダを示している。ＰＡＬ方式においては、第２の色差
信号（Ｅｖ）は走査線ごとに位相反転して送られる。従
って、動き信号ＭＦｉ、第２の色差信号（Ｂｙ）にＭ畳
した場合、常ＫＶ軸の一定方向となる。動き信号Ｍは、
第２の色差信号（Ｅｕ）と直交した関係でカラーサブキ
ャリアによう変調されるととＫなる。この場合、従来方
式のテレビジョンに対する影響は、色度信号から譚度侶
号に対するクコストールと同程度で問題とはならない。

これは、動き１号（間は、Ｕ軸と直交しているため、Ｕ
軸横波出力にはＵ（Ｓｉ号（第１の色差信号ｇｕ　）の
みが得られ、またこの場合、動き信号はＶ軸でライン反
転しないため、Ｖ軸横波出力にもＶ信号（第１の色差信
号Ｅｖ）のみが得られるからである。

笛５図（１）に示すように１動き信号（増を送る側のエ
ンコーダは、ＮＴＳＣ方式の場合と略同様な構成である
。即ち、ＰＡＬエンコーダ７１、加算器７２、非反転回
路７３、反転回路７４、スイッチ７５から成る。但し、
ＰＡＬ方式の場合、第２の色差信号（Ｂｙ）はライン毎
に反転きれるので、ライン切換信号（ＬＳＷ）が、エン
コーダ７１にも供給されている。動き信号（財）は、ス
イッチ７５において反転、非反転出力となるが、エンコ
ーダ７１において第２の色差信号（Ｅｖ）が反転、非反
転されるので、結果としては、■軸に対して常に一定方
向となる。ＰＡＬエンコーダでは、第１、第２の色差信
号（Ｐｉｖ）　（Ｅｕ）は１．３　Ｍ）（ｔに帯域制限
される。

一方、第５図ｔｂ＋は、動き信号（財）を検出するため
のデコーダである。ＰＡＬ方式における信号処理もＮＴ
ＳＣ方式の場合と略同様であるが、クレーム間Ｙ／Ｃ分
離を行なう場合には、２フレ一ム間の演算を行なって分
離している。分離された色度信号（Ｃ１）は、（ＩＨ＋
Ｔｇ）遅延回路８１、加算器８３に供給される。、ＴＨ
はカラーサブキャリア周波数ｆｓｃの７周期の期間であ
る。（ＩＨ＋ＴＨ）遅延回路８１の出力は、更に（ＩＨ
＋Ｔ！り遅延回路８２で遅延され、その出力は加算器８
３に供給される。

加算器８３の出力は、減算器８４において、現ライン信
号つまり、（ＩＨ＋ＴＨ）遅延回路８１の出力に対する
減算要素となる。これによって、減算器８４からは、第
２の色差信号成分（ＥＶ’）　ｔ−得ることができる。

この第２の色差信号成分（Ｅｖ／）は、（ＩＨ＋ＴＩり
遅延回路８１の出力に対する減算要素となる。従って、
第２の色差信号成分Ｅｖ′を減算器８５に減算要素とし
て供給すれば、この減算器８５からは第１の色差信号成
分Ｅひ（易？得ることができる。

第１の色差信号成分Ｂｕ（鴎は、動き信号Ｎ４を含むこ
とになる。これは、送シ側では、Ｖ軸の一足方向に動き
信号ＭをＮ量して伝送したのであるか、デコーダでＶ！
第２の色差信号（Ｂｙ）のみが分ρ畑れているからであ
る。従って、全体の信号（’ｓから、第２の色差信号（
Ｂｙ）のみをｆｈＲ算すれば、第１の色差信号（Ｅｕ）
と、動き信号（Ａが残ることになる。

第１の色信号（Ｅｕ）と動き信号ｔｈｏ　ｔみた場合、
この信号は各々の位相がＵ軸とＶ軸に同期した４ｆ、ｃ
のクロックでアナログデジタル変換が行なわれている。

従って、データとしての第１の色差信号（Ｅｕ）と動き
信号（４とは交互に送られてくる。

従って、分離回路８８においてサンプルパルスによシ、
第１の色差信号（Ｂｕ）と動き信号に）と全分離するこ
とができる。一方、第２の色差信号（Ｅｖ’）は、符号
反転回路８６においてｌラインおきに符号反転され、分
離回路８７に供給される。この分離回路８７では、１サ
ンプルおきの第２の色差有号（Ｉ１３ｖ）　ｉ取出す。

第１．第２の色差信号（Ｅｕ）。

（ＥＶ）　Ｆｉ、順次変換回路１１９に供給され、ここ
で色度信号Ｃ３に変換される。一方、−動き信号Ｍ＃−
ｉ、帯域フィルタ９０％絶対値回路９ノを介して堆出さ
れる。

〔発明の効果〕

以上説明したように、本発明は受像側で信号処理のため
の制御情報となる例えば動き信号を、予じめ送信側から
伝送し、受像側の処理全正確なものとすることができる
。動き信号は、第１１第２の色差信号の一方に多重化し
て伝送することで、受岱機側でクロスカッ−障害、イン
ターレース障害等全容易に減じることができる。また、
通常のテレビジョン受像機にて、このような信号を受像
してもほとんど問題は生じない。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例を示す回路図、第２図は動
き信号の周波数位ｄ’ｔ−２次元周波数で示す図、第３
図はテレビジョン走査υと動き信号の位相軸全示す説明
図、箒４図はカラーサブ千ヤリアと動き信号の位相全時
間方向で示す図、７２５図はこの発明の他の実施例を示
す図、第５図は従来の画質改善回路の例を示すブロック
図、４７図は第６図の動き検出回路を具体的に示す図で
ある。 １トリエンコーダ、１２・・・加算器、１３・・・非反
転回路、１４・・・反転回路、１５・・・スイッチ、２
１・・・フィールド内Ｙ／Ｃ分１ｍＤｏｕ１．？　２・
・・フレーム間Ｙ／Ｃ分離回路、２３・・・混合器、２
４・・・適応形走査似変換回路、３０・・・デコーダ、
５ノ・・・色信号分離回路、５２・・・順次変換回路、
５３．５４・・・ＩＨ辺延延回路５５・・・加算器、５
６．５７・・・減算器、５８・・・帯域フィルタ、５９
・・・絶対値回路。 出願人代理人　　弁理士　鈴　江　武　彦第２フイール
ド カラーサブキャリアの位相 動き１号の位相

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 輝度信号と、互いに直交して変調された第１、第２の色
   差信号を有する複合カラーテレビジョン信号を伝送する
   方式において、少なくとも一方の色差信号に対して、こ
   れと同一位相軸でかつこの色差信号に対してラインごと
   に反転した位相関係にある任意信号を重畳する手段と、
   この手段により伝送された複合カラーテレビジョン信号
   の中から前記任意信号の重畳されている色差信号を抽出
   し、この色差信号を用いて前記任意信号をデコードする
   手段とを具備したことを特徴とするテレビジョン信号の
   多重化伝送方式。