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JP2517652B2 - 帯域圧縮テレビジョン信号の受信装置 - Google Patents

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、いわゆるMUSE（Multiple Sub−nyquist Sa
mpling Encoding）方式に従う帯域圧縮テレビジョン信
号の受信装置に関し、特に、静止表示機能を実現しよう
とするものである。

［従来の技術］ 高品位テレビジョン信号のベースバンド帯域幅は約30
［MHz］であり、これを現行の衛星放送チャンネル分で
伝送することができず、伝送するためには、約８［MH
z］程度に帯域圧縮することを要する。

このように高品位テレビジョン信号を帯域圧縮して伝
送するシステムの１つとしていわゆるMUSE方式が提案さ
れている。

このMUSE方式では、以下に例示するような帯域圧縮手
法を用いている。（１）色信号の時間軸を1/4に圧縮
し、輝度信号を水平ブランキング期間に多重する。
（２）画像の静止領域では、フィールド間、フレーム間
オフセットサンプリングによるドットインタレースを使
用する。（３）画像の動領域では、ライン間オフセット
によるドットインタレースを使用する。（４）動き補正
により、パン、チルト時の解像度の劣化を最小に保つ。

従って、受信装置においては、これらの帯域圧縮手法
に対応した帯域伸長構成が必要となる。

［発明が解決しようとする課題］ ところで、最近、静止表示機能を備えたテレビジョン
受像機が出現してきている。そのため、MUSE方式のテレ
ビジョン信号を受信する受信装置においても静止表示機
能を備えるようにすることが望まれる。

しかし、上述のように、MUSE方式のテレビジョン信号
はいわゆるNTSC方式のテレビジョン信号とその信号フォ
ーマットが異なるので、既存の静止表示構成をそのまま
適用することができない。

本発明は、以上の点を考慮してなされたものであり、
MUSE方式に従う帯域圧縮テレビジョン信号に対して簡易
な構成によって静止表示機能を実現することのできる帯
域圧縮テレビジョン信号の受信装置を提供しようとする
ものである。

［課題を解決するための手段］ かかる課題を解決するため、本発明においては、輝度
信号及び色信号がそれぞれ、静止領域では、フィールド
間、フレーム間オフセットサンプリングによるドットイ
ンタレースが施されており、動領域では、ライン間オフ
セットによるドットインタレースが施されている帯域圧
縮テレビジョン信号を受信復調するものであって、輝度
信号に対するドットインターレースを元に戻す内挿手段
の後段に、静止領域に対する内挿処理と動領域に対する
内挿処理の切替わり時の時間軸上の不要成分を軽減する
テンポラルフィルタを備えると共に、色信号に対するド
ットインターレースの元に戻す内挿手段の次段に、線順
次色信号を走査線毎の色差信号に変換する線順次デコー
ド回路を備える帯域圧縮テレビジョン信号の受信装置に
おいて、静止画表示モードが選択された場合に、上記テ
ンポラルフィルタ回路におけるフレームメモリ１にフレ
ームの輝度信号を格納させ、常時その格納された輝度信
号を上記テンポラルフィルタ回路の次段回路に出力させ
る輝度信号保持手段と、静止画表示モード以外の動作モ
ードの場合には、色信号に対する上記内挿手段からの色
信号をそのまま上記線順次デコード手段に与えると共
に、静止画表示モードが選択された場合には、内蔵する
フレームメモリに１フレームの色信号を格納させ、常時
その格納された色信号を出力させる色信号保持手段と備
えた。

［作用］ 輝度信号保持手段は、静止画表示モードになると、テ
ンポラルフィルタ回路におけるフレームメモリに１フレ
ームの輝度信号を格納し、この静止画表示モードが選択
されている間中この格納された輝度信号を繰返し出力さ
せる。他方、色信号保持手段は、静止画表示モードにな
ると、内蔵するフレームメモリに１フレームの色信号を
格納し、この静止画表示モードが選択されている間中こ
の格納された色信号を繰返し出力させる。

かくして、同一の輝度信号及び色信号が繰返し出力さ
れて静止が表示される。

なお、静止画表示モード以外では、輝度信号保持手段
は処理を行なわず、テンポラルフィルタ回路は、フレー
ムメモリを用いて静止領域と動領域との境界での不要成
分を軽減し、色信号保持手段は、入力された色信号をそ
のまま次段回路に出力する。すなわち、これら保持手段
が、通常の動作に影響しないようにしている。

［実施例］ 以下、本発明の一実施例を図面を参照しながら詳述す
る。

受信装置の全体構成 第１図は、この実施例による受信装置の全体構成を示
すものであり、図示しないパラボナアンテナで捕捉さ
れ、図示しない衛星放送（BS）チューナによって約８
［MHz］のベースバンドに復調されたMUSE方式に従うテ
レビジョン信号がこの受信装置に入力される。

入力されたテレビジョン信号はアナログ／デジタル変
換回路１に与えられ、このアナログ／デジタル変換回路
１によってデジタルデータに変換された後ディエンファ
シス回路２に与えられる。ディエンファシス回路２は、
送信系のエンファシス回路による処理の逆処理を行な
い、そのディエンファシスした信号を動き検出回路３、
フレーム間内挿回路４及び同期分離・タイミング発生回
路５に与える。

動き検出回路３は、ディエンファシス処理後のテレビ
ジョン信号について動き検出して動き検出信号を後述す
るような各回路に出力する。

同期分離・タイミング発生回路５は、ディエンファシ
ス処理後のテレビジョン信号から同期信号を分離し、後
述する各回路の動作タイミングを制御するコントロール
信号を形成して出力する。

フレーム間内挿回路４は、受信テレビジョン信号の静
止領域がフレーム間オフセットサンプリングによるドッ
トインタレースが施されているので、フレームメモリ６
を用いて圧縮されてデータがないドットに対するデータ
として１フレーム前のデータで内挿する。

このとき、動き検出回路３から与えられる動き検出信
号に基づき１フレーム前のデータを所定方向に移動して
パン、チルトした画面の解像度の劣化を防止するように
内挿する。また、フレームメモリ６を用いてノイズリダ
クション処理を行なう。

フレーム間内挿回路４から出力されたテレビジョン信
号は、ローパスフィルタ回路７に与えられて、帯域が制
限され、標本化周波数変換回路８によって標本化周波数
が変換され、次のフィールド間内挿回路９による処理が
し易くなるようにされてフィールド間内挿回路９に与え
られる。

フィールド間内挿回路９は、静止領域がフィールド間
オフセットサンプリングによるドットインタレースが施
されているので、フィールドメモリ10を用いてデータが
ないドットに対するデータとして１フィールド前のデー
タを使って内挿する。このとき、動き検出回路３から与
えられる動き検出信号に応じてデータ位置を水平方向に
補正してパンした画面をも静止領域として扱って解像度
の劣化を防止する。このフィールド間内挿されたテレビ
ジョン信号は、適応混合回路11に与えられる。

上述したフレーム間内挿回路４によってフレーム間内
挿されたテレビジョン信号は、サブサンプルスイッチ回
路12を介してフィールド内内挿回路13に与えられる。サ
ブサンプルスイッチ回路12は、フレーム間内挿されたド
ットのデータタイミングで開放してそのドットのデータ
を「０」に置き換え、原フレームのデータがあるドット
データに対しては閉成してそのデータを通過させるもの
である。フィールド内内挿回路13は、数ライン分のメモ
リを有し、着目ドット（処理対象ドット）のデータを、
垂直及び水平方向に隣接する数ドットのデータから内挿
して形成する。

これは、画像の動領域に対しては、ライン間オフセッ
トによるドットインタレースが施されており、３次的な
内挿ができないためである。

このようにしてフィールド内内挿されたテレビジョン
信号は、ノイズコアリング14に与えられる。ノイズコア
リング14は所定周波数以上であってそのレベルが所定値
以下の成分をノイズ成分として除去し、そのノイズ除去
後のテレビジョン信号を上述した適応混合回路11に与え
る。

適応混合回路11には、動き検出回路３から動き検出信
号が与えられている。適応混合回路11は、この動き検出
信号に応じた比率をもって、フィールド間内挿回路９か
ら与えられる静止領域として内挿処理されたテレビジョ
ン信号と、ノイズコアリング14から与えられる動領域と
して内挿処理されたテレビジョン信号とを混合し、その
混合テレビジョン信号を低域置換回路15に与える。

低域置換回路15には、ディエンファシス回路２からテ
レビジョン信号が与えられている。低域置換回路15は、
適応混合回路11から与えられるテレビジョン信号の４
［MHz］以下の成分をディエンファシス回路２から与え
られるテレビジョン信号の４［MHz］以下の成分と置換
え、その置換えたテレビジョン信号をテンポラルフィル
タ回路16に与える。

ここで、低域置換回路15を設けたのは、輝度信号の４
［MHz］以下の領域には、フレーム間オフセットサプリ
ングによる折返しがないので、置換えることによって垂
直方向の周波数特性をフラットにすると共に、上述した
内挿回路９及び13に設けられている垂直方向のフィルタ
の構成を簡易にするためである。

テンポラルフィルタ回路16は、第２図に示す詳細構成
を有し、基本的にはフレームメモリ17を用いて静止領域
と動領域との変化点での解像度の変化を軽減するように
処理する。また、この実施例の場合、このような基本的
な処理に加えて後述するように静止表示機能を、実現す
るための処理を施すものである。テンポラルフィルタ回
路16からのテレビジョン信号はマトリクス回路18に与え
られる。

MUSE方式に従うテレビジョン信号の場合、色信号は水
平ブランキング期間に挿入されているため、図示しない
陰極線管（CRT）表示装置で表示処理される場合、その
水平ブランキング期間の信号が無意味となるので、テン
ポラルフィルタ回路16からマトリクス回路18に対するテ
レビジョン信号が色信号を含んでいてもその部分が無意
味であり、この点からローパルフィルタ回路７〜フレー
ムメモリ17に至る処理系は輝度信号の処理系を構成して
いる。

上述したフレーム間内挿回路４から出力されたテレビ
ジョン信号は時間軸伸長回路20に与えられる。時間軸伸
長回路20は、同期分離・タイミング発生回路５から与え
られるコントロール信号に基づき、水平ブランキング期
間に1/4に圧縮されて挿入されている色信号を抜取り、
その色信号を４倍に時間軸伸長してフィールド間内挿回
路21に与える。

フィールド間内挿回路21は、フィールドメモリ22を用
いて静止領域に対するドットインタレースに対応するよ
うに１フィールド前のデータでデータがないドットを内
挿する。この場合にも、輝度信号の処理系と同様、フレ
ーム間内挿とこのフィールド間内挿とによって４フィー
ルド間のデータで１枚の画像を形成しているので、解像
度を増大させていることになる。フィールド間内挿され
た色信号は、適応混合回路23に与えられる。

また、上述したノイズコアリング14を介したテレビジ
ョン信号は、時間軸伸長回路24に与えられる。この時間
軸伸長回路は、同期分離・タイミング発生回路５から与
えられるコントロール信号に基づき、水平ブランキング
期間に時間軸が1/4に圧縮されて挿入されている色信号
を抜取り、その色信号の時間軸を４倍に伸長してフィー
ルド内内挿回路25に与える。

このフィールド内内挿回路25は、動領域についての色
信号のライン間オフセットによるドットインタレースに
対応して設けられたものであり、内蔵する数ライン分の
メモリを用いて垂直方向及び水平方向に隣接するドット
データから着目ドットのデータを内挿し、この内挿され
た色信号を適応混合回路26に与える。

適応混合回路26には、動き検出回路３から動き検出回
路が与えられており、適応混合回路26は、静止領域を考
慮してフィールド間内挿されたフィールド間内挿回路21
からの色信号と、動領域を考慮してフィールド内内挿さ
れたフィールド内内奏回路25からの色信号とを、動き検
出信号に応じて定まる比率で混合して静止表示用フレー
ムメモリ部26に出力する。

この静止表示用フレームメモリ部26は、従来回路と異
なりこの実施例において設けられたもので詳細には第３
図に示すように構成されており、静止表示モードが選択
されていない場合には、適応混合回路23から与えられる
色信号を順次通過させ、静止表示モードが選択されてい
る場合には、各フレームについて同一の色信号を出力さ
せる。

静止表示用フレームメモリ部26からの色信号は、線順
次デコード回路27に与えられる。MUSE方式に従う色信号
は色差信号Ｒ−Ｙ及びＢ−Ｙが線順次で挿入されてお
り、線順次デコード回路27は、これら色差信号を分離し
て取出し、標本化周波数変換回路28に与える。標本化周
波数変換回路28は、マトリクス回路18による変換処理が
良好に行なわれるようにテンポラルフィルタ回路16から
マトリクス回路18に与えられる輝度信号の標本化周波数
と同一の標本化周波数に、到来する色差信号の標本化周
波数を変換する。

マトリクス回路18は、テンポラルフィルタ回路16から
与えられる輝度信号と、標本化周波数変換回路28から与
えられる色差信号とをマトリクス処理して３原色信号に
変換し、各原色信号を対応するデジタル／アナログ変換
回路29R、29G、29Bに与える。各デジタル／アナログ変
換回路29R〜29Bは、デジタル信号でなる原色信号をアナ
ログ信号に変換して、図示しない表示装置に出力する。

テンポラルフィルタ回路16 次に、テンポラルフィルタ回路16の詳細構成を第２図
を参照しながら説明する。

第２図において、低域置換回路15によって低域置換さ
れた輝度信号は、２次元ローパスフィルタ回路30に与え
らえ、２次元的に波されて減算回路31に減算入力とし
て与えられる。減算回路31には、低域置換回路15からの
輝度信号が被減算入力として与えられており、減算処理
によってこのテンポラルフィルタ回路16に対する輝度信
号の高域成分が取り出される。ところで、このようにし
て得られた高域成分は、通常のノイズ成分や、静止領域
と動領域とで処理を異ならせているために静止領域と動
領域との境界で生じる高周波成分を多く含んでいる。そ
こで、過去の情報を用いてこれらを除去するようにして
いる。

この輝度信号の高域成分は、減算回路32に被減算入力
として与えられ、減算回路32は、この輝度信号の高域成
分から、フレームメモリ17から与えられる過去の履歴を
含んだ遅延信号を減算し、この減算信号を変換テーブル
回路33及び減算回路34に与える。変換テーブル回路33
は、入力信号レベルに応じたレベル出力信号を得て減算
回路34に与える。この減算回路34は、減算回路32からの
信号からこの変換信号を減算する。ここで、変換テーブ
ル回路33の変換は、減算回路34を介した出力信号が、減
算回路34に与えられる減算回路からの信号成分のうち、
所定周波数以上であって所定レベルの成分を所定レベル
以下に押えるように変換するものである。減算回路34か
らの出力信号は、後述するセレクタ回路35を介してフレ
ームメモリ17に与えられ、このフレームメモリ17を介し
て１フレームだけ遅延された後、係数器36を介して上述
した減算回路32に与えられる。

このように巡回処理して動領域と静止領域との境界で
の不要な高域成分を押さえるようにしており、減算回路
34からの処理後の高域成分を絶対値最小選択回路37に第
１の選択入力として与える。ここで、一般的なノイズ成
分も混入されている場合があり、減算回路34を介したも
のが必しも最適にフィルタリングされたものとは限ら
ず、減算回路34を介する前の高域成分も絶対値最小選択
回路37に第２の選択入力として与え、減算回路37を介す
る前後の高域成分の平均値を平均値回路38で得て絶対値
最小選択回路37に第３の選択入力として与えるようにし
ている。

絶対値最小選択回路37は、選択入力の中から最小のも
のを選択して加算回路39に与える。加算回路39には、２
次元ローパスフィルタ回路30から輝度信号の低域成分が
与えられており、処理後の高域成分を加算して所定帯域
の輝度信号に戻し、後述するセレクタ回路40を介してマ
トリクス回路19に出力する。

このようなテンポラルフィルタ回路16の本来の機能を
実現する構成に加えて、この実施例においては、静止画
表示機能を実現する構成がこのテンポラルフィルタ回路
16に設けられている。

上述したセレクタ回路35は３入力構成のものであり、
同期分離・タイミング発生回路５から与えられるコント
ロール信号に応じて入力端子を切り換える。静止画表示
モード以外では、減算回路34からの減算出力を入力す
る。

これに対して、静止画表示モードにおいては、セレク
タ回路35は、最初の１フレームの間だけ低域置換回路15
からの輝度信号を選択してこのセレクタ回路35の後段の
フレームメモリ17に格納させ、その後の静止画表示モー
ドの期間では、フレームメモリ17からの出力信号を選択
してフレームメモリ17に与えるように切換え動作する。
すなわち、静止画表示モードになると、１フレーム分の
輝度信号を取り込み、その後はこの輝度信号を巡回させ
てフレームメモリ17に格納し、フレームメモリ17から各
フレーム共に同一の輝度信号が出力させるようにしてい
る。

フレームメモリ17から出力された輝度信号は、上述し
たセレクタ回路40に与えられる。このセレクタ回路40
は、同期分離・タイミング発生回路５から与えられるコ
ントロール信号に応じて入力端子を切り換える。静止画
表示モード以外では、上述したように、加算回路39から
の輝度信号を選択し、静止画表示モードにおいては、フ
レームメモリ17からの輝度信号を選択する。

かくして、静止画表示モードにおいては、フレームメ
モリ17に一旦格納された輝度信号がこのセレクタ回路40
を介いて各フレーム共にマトリクス回路18に与えられ
る。

静止表示用フレームメモリ部26 次に、静止表示用フレームメモリ部26の詳細について
第３図を参照して説明する。

適応混合回路23から出力された色信号は、セレクタ回
路45に与えられる。セレクタ回路45は、同期分離・タイ
ミング発生回路５から与えられるコントロール信号に応
じて入力端子を切り換える。静止画表示モード以外で
は、適応混合回路23からの色信号を選択し、静止画表示
モードにおいては、このセレクタ回路45の次段に設けら
れているフレームメモリ46からの色信号を選択する。

フレームメモリ46から出力された色信号は、セレクタ
回路45にフィードバックされると共に、出力用のセレク
タ回路47に与えられる。セレクタ回路47には、入力用の
セレクタ回路45からの色信号も直接与えられている。セ
レクタ回路47は、同期分離・タイミング発生回路５から
与えられるコンドロール信号に応じて入力端子を切り換
える。静止画表示モード以外では、セレクタ回路45から
の色信号を選択して線順次デコード回路27に出力し、静
止画表示モードにおいては、フレームメモリ46からの色
信号を選択して線順次デコード回路27に出力する。

ここで、静止画表示モードにおいては、フレームメモ
リ46から出力された色信号がセレクタ回路45によって選
択されてフレームメモリ46に格納されるので、出力用セ
レクタ回路47を介して出力される色信号は各フレーム共
に同一のものとなり、これにより静止画表示が可能とな
されている。

実施例の効果 従って、上述の実施例によれば、MUSE方式に従う帯域
圧縮テレビジョン信号の受信装置においても、静止画表
示機能を実現することができる。かくするにつき、テン
ポラルフィルタ回路16におけるフレームメモリ17を利用
するようにしたので、かかる機能追加に比べて追加する
構成部分を簡易、小形のものとすることができる。ま
た、色信号について、色差信号の処理部分ではなく、色
信号の処理部分に静止画用フレームメモリを介挿したの
で、静止画表示機能を実現するために設けるフレームメ
モリが１個で済み、この点からも構成を複雑化すること
を押さえている。

なお、上述の実施例においては、静止画表示モードに
おいて、フレームメモリ17及び46から同一の信号を繰返
し出力させるために、フレームメモリ17及び46から出力
された信号をフレームメモリ17及び46に戻すものを示し
たが、フレームメモリ17及び46に対する書込みを停止
し、読出しを繰返し行なうようにしても良い。この場
合、フレームメモリ17及び46に用いる半導体素子によっ
ては、書込みを停止し、読出しだけを繰返すので、時間
経過と共に出力された信号にノイズが多く混入する恐れ
がある。

［発明の効果］ 以上のように、本発明によれば、帯域圧縮テレビジョ
ン信号の受信装置について、僅かな、しかも簡易な構成
の追加によって静止画表示機能を実現することができ
る。

第１図は本発明による帯域圧縮テレビジョン信号の受信
装置の一実施例を示すブロック図、第２図はそのテンポ
ラルフィルタ回路の詳細構成を示すブロック図、第３図
はその静止画用フレームメモリ部の詳細構成を示すブロ
ック図である。 16……テンポラルフィルタ回路、17、46……フレームメ
モリ、26……静止画用フレームメモリ部、35、40、45、
47……セレクタ回路。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き 審査官 鈴木 明 (56)参考文献 特開 平２−13190（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−286688（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−51390（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−248691（ＪＰ，Ａ)

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