(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
NTSC信号を輝度信号と色差信号とに変換して伝送する送信装置および受信装置からなるNTSC信号伝送装置において、
前記受信装置は、受信した輝度信号に含まれるゴースト・キャンセラ信号に基づいてNTSC信号の４フィールドシーンスを生成するGCR 周期判定手段と、
受信した輝度信号および色差信号を、４フィールドシーケンスが前記GCR周期判定手段で生成された４フィールドシーケンスに一致するNTSC信号に変換する変換手段とを含むことを特徴とするNTSC信号伝送装置。
【請求項２】
請求項１に記載のNTSC信号伝送装置において、前記送信装置は、伝送される輝度信号にゴースト・キャンセラ信号を挿入するGCR 付加手段を含むことを特徴とするNTSC信号伝送装置。
【請求項３】
請求項２に記載のNTSC信号伝送装置において、前記送信装置は、NTSC信号に挿入されたゴースト・キャンセラ信号を検出する検出手段を有し、ゴースト・キャンセラ信号を検出したとき前記GCR 付加手段に対して輝度信号へのゴースト・キャンセラ信号の挿入を停止させることを特徴とするNTSC信号伝送装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、NTSC 信号を輝度信号および色差信号からなるコンポーネント信号に変換して伝送するNTSC信号伝送装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
MPEG(Moving Picture Experts Group)-2などの符号化器では、輝度信号と色差信号からなるコンポーネント信号を符号化の対象としている。したがって、NTSC方式のコンポジット信号（NTSC信号）をMPEG-2などの方式により伝送する場合、送信装置では、NTSCデコーダーによりNTSC信号を輝度信号および色差信号に変換し、符号化器により輝度信号および色差信号をそれぞれ符号化して符号化データを出力する。一方、受信装置では、受信した符号化データを復号器により復号して輝度信号および色差信号を再生し、NTSC エンコーダーにより輝度信号および色差信号をNTSC信号に変換する必要がある。
【０００３】
ところで、NTSC信号のフィールド周波数fv、水平同期周波数fh、色副搬送波周波数fsc の間には、fh＝525 ×fV/2、fsc ＝455 ×fh/2  （ただし、fV＝60×1000/1001 ）という関係があり、１フレームは２：１インタレースによる２フィールドからなる。したがって、色副搬送波の位相は、ライン間およびフレーム間で反転するので２フレーム（４フィールド）周期で変化することになる。このような色副搬送波の位相変化を考慮すると、NTSC信号は２フレーム（４フィールド）で一巡するので、この関係を４フィールドシーケンスと呼んでいる。
【０００４】
なお、送信装置のNTSCデコーダーでは、NTSC信号を輝度信号と搬送色信号に分離する際に、上記の関係を利用してY/C 分離を行う２次元フィルタまたは３次元フィルタを用いるのが一般的である。
【０００５】
【特許文献１】
特開平7-284122号公報。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、NTSC信号を完全に輝度信号（Ｙ信号）と搬送色信号（Ｃ信号）に分離することは極めて困難であるので、Y/C 分離の際に、Ｙ信号のＣ信号への漏れやＣ信号のＹ信号への漏れが発生する。受信装置において、送信装置側のNTSC信号の４フィールドシーケンスを再現できる場合には、送信側の４フィールドシーケンスに一致したNTSC信号を再生できるので、漏れ信号による画質の劣化はあまり目立たない。しかし、４フィールドシーケンスを再現できない場合には、再生したNTSC信号の４フィールドシーケンスが送信側のNTSC信号の４フィールドシーケンスに一致しない場合が生じ、漏れ信号による画質劣化が非常に目立つようになる。
【０００７】
ところが、従来技術では、奇数フィールド（第１、第３フィールド）と偶数フィールド（第２、第４フィールド）を判定することは容易であったが、受信装置の復号器で復号されたコンポーネント信号に基づいて、送信装置に入力されるNTSC信号の第１フィールドと第３フィールド、第２フィールドと第４フィールドをそれぞれ判定することは非常に困難であった。このため、受信装置で再生したNTSC信号の４フィールドシーケンスが送信装置に入力されるNTSC信号の４フィールドシーケンスと一致しない場合が生じ、Y/C 分離の際に生ずる漏れ信号による画質の劣化を防止することが困難であるという問題があった。
【０００８】
また、MPEG-2規格では、ピクチャ符号化拡張子中のフィールドシーケンス（field-sequence）により４フィールドシーケンスを伝送することが可能であるが、これらのシンタックスを完全にサポートしている符号化／復号LSI は現在のところ非常に少なく、またサポートしていたとしても映像復号部でバッファが存在するため、フィールドシーケンスがどのフィールドに対応するかを判定することが困難である場合が多い。
【０００９】
本発明はこのような従来技術の欠点を解消し、NTSC信号を輝度信号と色差信号に変換して伝送する場合に、送信側におけるNTSC信号の４フィールドシーケンスを受信側で再生することができるNTSC信号伝送装置を提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明は上記の問題を解決するために、NTSC信号を輝度信号と色差信号とに変換して伝送する送信装置および受信装置からなるNTSC信号伝送装置の受信装置は、受信した輝度信号に含まれるゴースト・キャンセラ信号を検出してNTSC信号の４フィールドシーケンスを生成するGCR 周期判定手段を含むことを特徴とする。
【００１１】
この場合、受信装置は、受信した輝度信号および色差信号を、４フィールドシーケンスがGCR 周期判定手段で生成された４フィールドシーケンスに一致するNTSC信号に変換する変換手段を含むのがよい。また、送信装置に、輝度信号にゴースト・キャンセラ信号を挿入するGCR 付加手段を設けることにより、ゴースト・キャンセラ信号が挿入されていないNTSC信号に対応することができる。さらに、送信装置に、NTSC信号に重畳されているGCR 信号を検出する手段を設けることにより、ゴースト・キャンセラ信号が挿入されているかどうか不明のNTSC信号にも対処することができる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
次に添付図面を参照して本発明によるNTSC信号伝送装置の実施例を詳細に説明する。図１は、NTSC信号伝送装置の実施例を示すブロック図である。この実施例は、NTSC信号を輝度信号および色差信号に変換しこれを符号化して伝送するNTSC信号伝送装置であり、伝送路３により接続された送信装置１と受信装置２とから構成される。送信装置１に入力されるNTSC信号100 にはゴースト・キャンセラ信号（GCR 信号）が重畳されており、受信装置２ではこのGCR 信号に基づいてNTSC信号100 の４フィールドシーケンスを再生している。なお、図１において、接続線に付した記号はその接続線に現れる信号を示す。
【００１３】
送信装置１は、NTSC信号100 を符号化データ106 に変換して出力するものであり、NTSCデコーダー10とMPEGエンコーダー12から構成される。NTSCデコーダー10は、NTSC信号100 を輝度信号102 および色差信号104 に変換するカラーデコーダーであり、NTSC信号100 をY/C 分離回路により輝度信号102 と搬送色信号とに分離し、さらに搬送色信号を色信号復調回路により復調して色差信号（Ｃb ，Ｃr ）104 を生成する。NTSCデコーダー10に接続されているMPEGエンコーダー12は、NTSCデコーダー10から出力される輝度信号102 および色差信号104 を符号化するMPEG符号器であり、輝度信号102 および色差信号104 を例えばMPEG-2規格に従ってそれぞれ符号化し、輝度信号および色差信号のデータを含む符号化データ106 を出力する。
【００１４】
なお、本実施例では、NTSC信号100 にGCR 信号が重畳されている。このGCR 信号は、ゴースト除去用基準信号であり、テレビジョン受像機においてゴーストを除去するために使用される。GCR 信号は、図２に示すGCR 波形と図３に示すペデスタル波形とから構成され、図４に示すようにNTSC信号の垂直帰線消去期間（VBI ）の第18ラインと第281 ラインとにGCR 波形とペデスタル波形とを所定の順番に従って８フィールド周期で挿入される８フィールドシーケンスの信号である。ただし、図４において、波形の欄に記載されているGCR はGCR 波形を示し、０はペデスタル波形を示す。NTSCデコーダー10では、このGCR 信号が重畳されている第18ラインおよび第281 ラインについては、Y/C 分離を行わずに全てＹ信号として処理することが望ましい。
【００１５】
送信装置１には伝送路３を介して受信装置２が接続されている。伝送路３は、送信装置１から出力される符号化データ106 伝送し、これを符号化データ200 として受信装置２へ出力する。受信装置２は、受信した符号化データ200 をNTSC信号208 に変換するものであり、MPEGデコーダー20、GCR 周期判定部22およびNTSCエンコーダー24から構成される。MPEGデコーダー20は、基本的にはMPEGエンコーダー12により行われる符号化の逆処理を行うMPEG復号器であり、符号化データ200 をMPEG-2規格に従ってそれぞれ復号し、輝度信号202 および色差信号204 を出力する。
【００１６】
MPEGデコーダー20に接続されているGCR 周期判定部22は、輝度信号202 に含まれるGCR 信号に基づいてNTSC信号の４フィールドシーケンス・タイミング信号206 を生成するものである。図５は、GCR 周期判定部22の一例を示すブロック図である。このGCR 周期判定部22は、GCR 抽出回路50、８フィールドシーケンス判定回路52および４フィールドシーケンス生成回路54から構成される。GCR 抽出回路50は、外部から与えられる水平同期信号Ｈ、垂直同期信号ＶおよびODD/EVEN信号に基づいてNTSC信号の第18ラインおよび第281 ラインに同期する水平同期信号を生成し、この同期信号を用いて輝度信号202 の第18ラインおよび第281 ラインに重畳されているGCR 信号を抽出して、例えばGCR 波形を１、ペデスタル波形を０とする波形信号500 を出力する。
【００１７】
GCR 抽出回路50に接続されている８フィールドシーケンス判定回路52は、GCR 抽出回路50からの波形信号500 に基づいて８フィールドシーケンスを判定する回路である。この判定が正しい場合、フィールドとGCR 信号は図４に示す関係を保つ。しかし、第１フィールドと第３フィールドの判定を誤った場合、フィールドとGCR 信号との関係は、図６の波形１または波形２のようになり、この関係から判定誤りを判断することができる。なお、NTSC信号は４フィールド周期であるので、フィールドとGCR 信号の関係は図７に示すようになる。ここで、波形１および波形２は判定が正しい場合、波形３および波形４は判定を誤った場合を示す。
【００１８】
このような８フィールドシーケンス判定回路52は、例えば波形信号500 を８波形分格納できるレジスタとGCR 信号検出手段で構成することができる。具体的には、GCR 信号抽出回路50から出力される波形信号500 をレジスタに順次格納していく。そして、GCR 信号検出手段により、波形信号500 が入力される度にレジスタの内容をチェックし、波形信号500 が１，０，１，０，０，１，０，１の順番でレジスタに格納されたことを検出した時、８フィールドシーケンス・タイミング信号502 を出力する。８フィールドシーケンス・タイミング信号502 は８フィールド周期で出力される。
【００１９】
８フィールドシーケンス判定回路52に接続されている４フィールドシーケンス生成回路54は、８フィールドシーケンス判定回路52から出力される８フィールドシーケンス・タイミング信号502 に基づいて、４フィールドシーケンスのタイミングを示す４フィールドシーケンス・タイミング信号206 を再生する回路である。タイミング信号206 は、例えば２ビット構成とし、００により第１フィールドを、０１により第２フィールドを、１０により第３フィールドを、１１により第４フィールドをそれぞれ示すようにしてもよい。また、第１フィールドのタイミング示す信号であってもよい。
【００２０】
図１に戻って、MPEGデコーダー20とGCR 周期判定部22とに接続されているNTSCエンコーダー24は、MPEGデコーダー20から出力される輝度信号202 および色差信号204 をコンポジット信号のNTSC信号208 に変換するカラーエンコーダーであり、色信号変調回路により色副搬送波を色差信号204 で変調して搬送色信号を生成し、この搬送色信号と輝度信号202 とを合成回路により合成してNTSC信号208 を生成する。
【００２１】
この場合、NTSCエンコーダー24は、GCR 周期判定部22で生成された４フィールドシーケンス・タイミング信号206 に基づいて、NTSC信号208 の４フィールドシーケンスを送信装置１に入力されるNTSC信号100 の４フィールドシーケンスに一致させる。これにより、送信装置１でY/C 分離により生じた漏れ信号が、NTSC信号208 に与える画質劣化を低減することが可能となる。
【００２２】
このように構成された図１のNTSC信号伝送装置の動作について説明すると、送信装置１のNTSCデコーダー10では、入力されたNTSC信号100 を輝度信号102 と色差信号104 とに変換してMPEGエンコーダー12へ出力する。MPEGエンコーダー12では、NTSCデコーダー10からの輝度信号102 および色差信号104 をMPEG規格に従ってそれぞれ符号化し、輝度信号および色差信号のデータを含む符号化データ106 を符号化ビット列の形で出力する。符号化データ106 は、伝送路３により伝送され符号化データ200 として受信装置２に入力される。
【００２３】
受信装置２のMPEGデコーダー20では、入力された符号化データ200 を復号して輝度信号202 と色差信号204 を生成する。輝度信号202 はGCR 周期判定部22とNTSCエンコーダー24に入力され、色差信号204 はNTSCエンコーダー24に入力される。GCR 周期判定部22では、輝度信号202 からGCR 信号のGCR 波形およびペデスタル波形を抽出してその周期性を監視することにより８フィールド周期のGCR 信号を検出し、検出したGCR 信号に基づいてNTSC信号の４フィールドシーケンスを生成して４フィールドシーケンス・タイミング信号206 を出力する。４フィールドシーケンス・タイミング信号206 はNTSCエンコーダー24に入力される。
【００２４】
NTSCエンコーダー24では、輝度信号202 および色差信号204 をNTSC信号208 に変換する。その場合、GCR 周期判定部22から与えられる４フィールドシーケンス・タイミング信号206 に基づいて、NTSC信号208 の４フィールドシーケンスを４フィールドシーケンス・タイミング信号206 が示す４フィールドシーケンスに一致させて、NTSC信号208 の４フィールドシーケンスを送信装置１に入力されるNTSC信号100 の４フィールドシーケンスに一致させる。これにより、Y/C 分離で生じた漏れ信号による画質の劣化を低減することができる。
【００２５】
また、本実施例によれば、受信装置２で、NTSC信号100 に重畳されているGCR 信号を利用して４フィールドシーケンスを再生しているので、NTSC信号の４フィールドシーケンスを伝送するための新たな信号線あるいは情報伝送経路を設ける必要がない。また、NTSC信号100 に既に重畳されているGCR 信号を利用するので、送信装置１にGCR 信号を挿入する手段を設ける必要がなく、送信装置１の構成が簡単となる。
【００２６】
図８は、本発明によるNTSC信号伝送装置の他の実施例を示すブロック図である。この実施例は、図１の実施例と同様に、NTSC信号を輝度信号と色差信号に変換し、これを符号化して伝送する送信装置４と受信装置２とから構成される。しかし、図１の実施例では、送信装置１に入力されるNTSC信号100 にGCR 信号が含まれていたが、本実施例では、送信装置４に入力されるNTSC信号400 にはGCR 信号が含まれていない。そこで、本実施例では、GCR 信号を生成してNTSC信号に重畳するGCR 付加部42を送信装置４に設けている。なお、図８において、接続線に付した記号はその接続線に現れる信号を示す。
【００２７】
送信装置４は、NTSCデコーダー40、GCR 付加部42およびNTSCエンコーダー44から構成される。NTSCデコーダー40は、図１のNTSCデコーダー10と同じカラーデコーダーであり、入力されるNTSC信号400 をY/C 分離回路により輝度信号402 と搬送色信号とに分離し、分離した搬送色信号を色信号復調回路により復調して色差信号（Ｃb ，Ｃr ）404 を生成する。本実施例のNTSCデコーダー40は、さらに、NTSC信号400 の４フィールドシーケンスを判定し、そのタイミングを示す４フィールドシーケンス・タイミング信号406 を生成する。
【００２８】
NTSCデコーダー40に接続されているGCR 付加部42は、図２のGCR 波形および図３のペデスタル波形を生成し、NTSCデコーダー40から出力される輝度信号402 に挿入するものである。図９は、GCR 付加部42の一例を示すブロック図である。このGCR 付加部42は、GCR 波形発生回路60、セレクタ62および制御信号発生回路64から構成される。GCR 波形発生回路60は、外部から供給される水平同期信号Ｈに同期したGCR 波形600 とペデスタル波形602 とを生成する。GCR 波形600 は図２に示すGCR 波形であり、ペデスタル波形602 は図３に示すペデスタル波形である。
【００２９】
セレクタ62には、NTSCデコーダー40で生成された輝度信号402 と、GCR 波形発生回路60で生成されたGCR 波形600 およびペデスタル波形602 とが入力されると共に、制御信号発生回路62から制御信号604 、606 が供給される。セレクタ62は、輝度信号402 の所定のラインにGCR 波形600 またはペデスタル波形602 を挿入するものである。具体的には、制御信号604 が供給されたときGCR 波形600 を選択し、制御信号606 が供給されたときペデスタル波形602 を選択し、制御信号604 、606 のいずれもが供給されないとき輝度信号402 を選択し、選択した信号を輝度信号408 として出力する。輝度信号408 はGCR 信号が挿入された輝度信号となる。
【００３０】
制御信号発生回路64は、セレクタ62を制御する制御信号604 、606 を生成するものである。具体的には、NTSCデコーダー40から与えられる４フィールドシーケンス・タイミング信号406 、外部から供給される水平同期信号Ｈ、垂直同期信号Ｖに基づいて、８フィールドシーケンスの第１、第３フィールドの第18ラインおよび第６、第８フィールドの第281 ラインにそれぞれ同期する制御信号604 と、第２、第４フィールドの第281 ラインおよび第５、第７フィールドの第18ラインにそれぞれ同期する制御信号606 とを８フィールド周期で生成し、セレクタ62に供給する。
【００３１】
なお、本実施例では、GCR 付加部42によりNTSC信号の第18ラインおよび第281 ラインにGCR 波形またはペデスタル波形を挿入しているが、入力されるNTSC信号400 の第18ラインおよび第281 ラインにGCR 信号以外の有意な信号が挿入されている場合には、現在全く使用されていないライン、例えば、第７ライン〜第９ラインのいずれかのラインおよび第270 ライン〜第272 ラインのいずれかのラインにGCR 信号を挿入してもよい。また、MPEG-2のSP@ML 、MP@ML やMPEG-1などのように、VBI 区間が符号化の対象に含まれていない場合には、第22ラインおよび第285 ラインなどのように通常の映像モニタでは表示されない部分にGCR 信号を挿入してもよい。
【００３２】
図８に戻って、NTSCデコーダー40およびGCR 付加部42に接続されているMPEGエンコーダー44は、図１のMPEGエンコーダー12と同じMPEG符号化器であり、GCR 付加部42から出力される輝度信号408 とNTSCデコーダー40から出力される色差信号104 を、例えばMPEG-2規格に従ってそれぞれ符号化し、輝度信号および色差信号のデータを含む符号化データ410 を出力する。
【００３３】
送信装置４には伝送路３を介して受信装置２が接続されている。伝送路３は、送信装置４から出力される符号化データ410 を伝送し、これを符号化データ200 として受信装置２へ出力する。受信装置２は、図１の受信装置２と同じ構成であり、MPEGデコーダー20により符号化データ200 を復号して輝度信号202 および色差信号204 を生成し、GCR 周期判定部22により輝度信号202 に挿入されているGCR 信号に基づいてNTSC信号の４フィールドシーケンスを再生し、NTSCエンコーダー24によりMPEGデコーダー30から出力される輝度信号202 および色差信号204 を、その４フィールドシーケンスが送信装置４側の４フィールドシーケンスに一致するNTSC信号208 に変換するものである。
【００３４】
このように構成された図８のNTSC信号伝送装置の動作について説明すると、送信装置４のNTSCデコーダー40では、入力されたNTSC信号400 を輝度信号402 と色差信号404 に変換し、輝度信号402 をGCR 付加部42へ出力し色差信号404 をMPEGエンコーダー44へ出力する。さらに、NTSCデコーダー40では、NTSC信号400 の４フィールドシーケンスを判定し、そのタイミングを示す４フィールドシーケンス・タイミング信号406 をGCR 付加部42へ出力する。
【００３５】
GCR 付加部42では、GCR 波形およびペデスタル波形を生成し、輝度信号402 の第１フィールド〜第８フィールドの第18ラインまたは第281 ラインに、図４に示す順序で挿入する。これを８フィールド周期で繰り返し実行する。GCR 信号が挿入された輝度信号408 はMPEGエンコーダー44に入力される。
【００３６】
MPEGエンコーダー44では、GCR 付加部42からの輝度信号408 およびNTSCデコーダー40からの色差信号404 をMPEG規格に従ってそれぞれ符号化し、符号化された輝度信号および色差信号のデータを含む符号化データ410 を符号化ビット列の形で出力する。符号化データ410 は伝送路３により伝送され、符号化データ200 として受信装置２に入力される。
【００３７】
受信装置２では、図１の受信装置２の場合と同様にして、GCR 信号から４フィールドシーケンスを再生し、４フィールドシーケンスが送信装置４に入力されるNTSC信号400 の４フィールドシーケンスに一致するNTSC信号208 を生成する。これにより、図１の実施例の場合と同様に、送信装置４で生じた漏れ信号による画質の劣化を抑えることができる。
【００３８】
また、本実施例では、送信装置４においてNTSC信号400 にGCR 信号を挿入し、受信装置２においてGCR 信号に基づいて４フィールドシーケンスを再生しているので、NTSC信号の４フィールドシーケンスを伝送するための新たな信号線あるいは情報伝送経路を設ける必要がないという利点がある。
【００３９】
なお、送信装置４に入力されるNTSC信号400 にGCR 信号が重畳されているか否かが不明である場合には、NTSC信号400 に重畳されているGCR 信号を検出する検出回路を設け、GCR 信号を検出した場合には、NTSCデコーダー40で生成された輝度信号402 をそのままMPEGエンコーダー44に出力するようにGCR 付加部42を制御し、GCR 信号を検出しない場合には、輝度信号402 にGCR 信号を挿入してMPEGエンコーダー44に出力するようにGCR 付加部42を制御すればよい。
【００４０】
なお、図１および図８に示す実施例による４フィールドシーケンス伝送方法は、放送機器、監視装置、映像蓄積装置、その他一般的な映像機器にも適用することが可能である。特に高い映像品質が求められる放送機器では、映像信号を伝送する場合に受信側にて４フィールドシーケンスを再現する必要があるため、映像信号を輝度信号と色差信号からコンポーネント信号で伝送する場合には、本実施例による４フィールドシーケンス伝送方法が特に好適である。
【００４１】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によるNTSC信号伝送装置によれば、NTSC信号を輝度信号および色差信号のコンポーネント信号に変換して伝送する場合に、送信装置ではGCR 信号が挿入されたコンポーネント信号を送信し、受信装置ではこのGCR 信号に基づいて４フィールドシーケンスを再生しているので、新たな信号線あるいは情報伝送経路を設けることなく４フィールドシーケンスを正確に伝送することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明によるNTSC信号伝送装置の実施例を示すブロック図である。
【図２】  GCR 信号のGCR 波形を示す図である。
【図３】  GCR 信号のペデスタル波形を示す図である。
【図４】  GCR 信号の構成とGCR 信号が挿入されるフィールドおよびラインを示す図である。
【図５】図１に示す受信装置におけるGCR 周期判定部の一例を示すブロック図である。
【図６】第１フィールドと第３フィールドが誤って判定された場合のGCR 信号、フィールドおよびラインの関係を示す図である。
【図７】  NTSC信号の４フィールドシーケンスとGCR 信号の関係を示す図である。
【図８】本発明によるNTSC信号伝送装置の他の実施例を示すブロック図である。
【図９】図８に示す送信装置におけるGCR 付加部の一例を示すブロック図である。
【符号の説明】
１  送信装置
２  受信装置
３  伝送路
10  NTSCデコーダー
12  MPEGエンコーダー
20  MPEGデコーダー
22  GCR周期判定部
24  NTSCエンコーダー
42  GCR 付加部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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