(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
インターレース走査方式を用いた高精細度テレビジョン映像信号に対し、垂直方向の帯域制限を行なうとともに、この帯域制限済みの高精細度テレビジョン映像信号と帯域制限される前の高精細度テレビジョン映像信号との差を求めて、垂直方向高域信号を生成する垂直方向高域成分抽出回路と、
この垂直方向高域成分抽出回路から出力される垂直方向高域信号に対し、水平方向の帯域制限を行なうとともに、この帯域制限処理で得られた垂直方向高域／水平方向低域信号と帯域制限処理前の垂直方向高域信号との差を求めて、斜め方向高域信号を生成する水平方向高域成分抽出回路と、
この水平方向高域成分抽出回路から出力される斜め方向高域信号と前記垂直方向高域成分抽出回路により生成された帯域制限済みの高精細度テレビジョン映像信号とを加算して、垂直方向の高域成分のみを帯域制限した高精細度テレビジョン映像信号を生成する加算回路と、
を備えたことを特徴とするインターラインフリッカ低減装置。
【請求項２】
高精細度テレビジョン映像信号を現行標準方式テレビジョン映像信号に変換するダウンコンバータ装置本体の前段に、請求項１に記載のインターラインフリッカ低減装置を配置して構成されたことを特徴とするダウンコンバータ装置。
【請求項３】
高精細度テレビジョン映像信号を出力処理または映像処理する映像信号処理装置において、
前記高精細度テレビジョン映像信号を出力処理または映像処理する装置の一部として、請求項１に記載のインターラインフリッカ低減装置を使用したことを特徴とする映像信号処理装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ハイビジョンなどの高精細度テレビの映像信号を現行テレビの映像信号、例えばＮＴＳＣ方式のテレビ、ＰＡＬ方式のテレビなどの映像信号へ変換するダウンコンバータ装置の前段などに配置されるインターラインフリッカ低減装置およびその関連装置に係わり、特にダウンコンバータ装置による変換の際に生じるインターラインフリッカを低減させるインターラインフリッカ低減装置およびその関連装置に関する。
【０００２】
［発明の概要］
本発明は、インターレース走査方式を用いたテレビジョンシステムで生じるインターラインフリッカを低減させるインターラインフリッカ低減装置およびその関連装置に関するものであり、特にハイビジョンなどの高精細度テレビの映像信号をＮＴＳＣ方式のテレビ、ＰＡＬ方式のテレビなどの映像信号に変換するとき、高精細度テレビジョン映像信号中に含まれる斜め方向の高域成分については帯域制限を行なわず、前記高精細度テレビジョン映像信号中に含まれる垂直高域成分のみを帯域制限させることにより、解像度の劣化を防止しつつ、ダウンコンバート後におけるテレビジョン映像信号中のフリッカを低減させるものである。
【０００３】
【従来の技術】
ハイビジョンなど、高精細度テレビの映像信号を現行テレビ（例えばＮＴＳＣ方式のテレビ、ＰＡＬ方式のテレビ）で再生するときには、図６に示すような、デジタルフィルタ処理と、サブサンプリング処理とを組み合わせた処理を行なうダウンコンバータ装置を使用して、高精細度テレビの映像信号を現行テレビの映像信号に変換している。
【０００４】
この図に示すダウンコンバータ装置１０１は、変換対象となる高精細度テレビの映像信号（高精細度テレビジョン映像信号）を取り込んでＡ／Ｄ変換（アナログ／デジタル変換）するＡ／Ｄ変換回路１０２と、このＡ／Ｄ変換回路１０２から出力される高精細度テレビジョン映像信号の水平方向に対し、ローパスフィルタリング処理を行なって水平方向の帯域を制限する水平ローパスフィルタ回路１０３と、この水平ローパスフィルタ回路１０３から出力される高精細度テレビジョン映像信号の垂直方向に対し、ローパスフィルタリング処理を行なって走査線の内挿を行なう垂直ローパスフィルタ回路１０４と、この垂直ローパスフィルタ回路１０４から出力される映像信号の走査線を間引く走査線間引き回路１０５と、この走査線間引き回路１０５から出力される映像信号をＤ／Ａ変換（デジタル／アナログ変換）して、現行テレビの映像信号（現行テレビジョン映像信号）にするＤ／Ａ変換回路１０６とを備えている。
【０００５】
そして、コンバート対象となる高精細度テレビジョン映像信号を取り込み、これをデジタル化した後、水平ローパスフィルタリング処理を行なって、水平方向の帯域を制限するとともに、垂直ローパスフィルタリング処理を行なって、走査線の内挿を行ない、これによって得られた映像信号の走査線を間引いた後、アナログ化して、現行テレビジョン映像信号にする。
【０００６】
この場合、垂直ローパスフィルタ回路１０４では、高精細度テレビジョン映像信号の走査線数と、現行テレビジョン映像信号の走査線数との最小公倍数となる走査線数を持つ映像信号を生成する。例えば高精細度テレビジョン映像信号が１１２５本の走査線数を持つハイビジョン映像信号であり、現行テレビジョン映像信号が５２５本の走査線数を持つＮＴＳＣ方式のテレビジョン映像信号であれば、前記ハイビジョン映像信号に対し、内挿処理を行なって、最小公倍数に対応する７８７５本の走査線数を持つ映像信号を生成する。
【０００７】
また、走査線間引き回路１０５では、垂直ローパスフィルタ回路１０４から出力される映像信号の走査線数を、変換先となる現行テレビジョン映像信号の走査線数、例えば現行テレビジョン映像信号が５２５本の走査線数を持つＮＴＳＣ方式のテレビジョン映像信号であれば、垂直ローパスフィルタ回路１０４から出力される映像信号の走査線を１５本毎にグループ化し、これらの各グループから１本の走査線を取り出して、現行テレビジョン映像信号（ＮＴＳＣ、ＰＡＬなど）の走査線数にする。
【０００８】
ただし、上述した処理は、変換原理を説明するためのものであり、実際のダウンコンバータ装置では、ハードウェア化する際、何らかの省略を行なって回路の簡素化を図っている。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述した従来のダウンコンバータ装置１０１を使用して、高精細度テレビジョン映像信号を現行テレビジョン映像信号に変換すると、次に述べるような問題があった。
【００１０】
すなわち、ハイビジョンなどの高精細度テレビの映像信号では、垂直方向に高周波成分を持っていることから、高精細度テレビジョン映像信号をダウンコンバートして現行テレビジョン映像信号にしたとき、高精細度テレビジョン映像信号が持っている垂直方向の高周波成分がインターラインフリッカとして現われ、画質が低下してしまう。特に、高精細度テレビジョン映像信号が垂直方向に高域成分を含み、水平方向に低域成分を含む画柄の映像信号、例えば画面にスーパーされた白い文字の横線などを含む映像信号などであるとき、インターラインフリッカが顕著に現われる。
【００１１】
そこで、このようなインターラインフリッカを低減させる方法として、従来、垂直ローパスフィルタ回路１０４などで、垂直方向の帯域を一律に制限する方法がとられているが、このような方法では、インターラインフリッカを低減させることができるものの、同時に垂直方向の解像度が劣化してしまう。このため、走査線内挿用のローパスフィルタを使用して帯域を制限するだけでは、インターラインフリッカの低減と、解像度の劣化防止という、相反する問題を本質的に解決することができないという問題があった。
【００１２】
また、このようなインターラインフリッカは、インターレース走査方式を用いたテレビジョンシステムに固有の問題であることから、垂直解像度の高いＮＴＳＣ用のカメラでも、インターラインフリッカが生じてしまうという問題があった。特に、現在、使用されているＮＴＳＣ用のカメラのうち、垂直解像度を向上させるために、１ライン読み出し型のＣＣＤを使用しているカメラでは、このようなインターラインフリッカが生じてしまうという問題があった。
【００１３】
また、現在、ハイビジョンカメラでは、このような問題が発生していないものの、将来、ＭＴＦが向上すれば、このようなハイビジョンカメラにおいても、上述したインターラインフリッカの問題が生じるてくるものと思われる。
【００１５】
本発明は上記事情に鑑み、請求項１では、実用上、問題とならない規模のハードウェアで、高精細度テレビジョン映像信号をダウンコンバートして現行テレビジョン映像信号にする際、解像度の低下防止と、インターラインフリッカの低減とを両立させるのに必要な、映像処理を行なうことができるインターラインフリッカ低減装置を提供することを目的としている。
【００１６】
また、請求項２では、高精細度テレビジョン映像信号をダウンコンバートして現行テレビジョン映像信号にする際、解像度の低下を防止しながら、インターラインフリッカを低減させることができるダウンコンバータ装置を提供することを目的としている。
【００１７】
また、請求項３では、インターレース走査方式のカメラから出力される高精細度テレビジョン映像信号などに含まれているインターラインフリッカ成分を大幅に低減させることができ、これによって垂直方向の解像度を低下させることなく、インターラインフリッカを低減させることができる映像信号処理装置を提供することを目的としている。
【００１９】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するために、請求項１に記載した本発明によるインターラインフリッカ低減装置では、インターレース走査方式を用いた高精細度テレビジョン映像信号に対し、垂直方向の帯域制限を行なうとともに、この帯域制限済みの高精細度テレビジョン映像信号と帯域制限される前の高精細度テレビジョン映像信号との差を求めて、垂直方向高域信号を生成する垂直方向高域成分抽出回路と、この垂直方向高域成分抽出回路から出力される垂直方向高域信号に対し、水平方向の帯域制限を行なうとともに、この帯域制限処理で得られた垂直方向高域／水平方向低域信号と帯域制限処理前の垂直方向高域信号との差を求めて、斜め方向高域信号を生成する水平方向高域成分抽出回路と、この水平方向高域成分抽出回路から出力される斜め方向高域信号と前記垂直方向高域成分抽出回路により生成された帯域制限済みの高精細度テレビジョン映像信号とを加算して、垂直方向の高域成分のみを帯域制限した高精細度テレビジョン映像信号を生成する加算回路とを備えたことを特徴としている。
【００２０】
また、請求項２に記載した発明は、高精細度テレビジョン映像信号を現行標準方式テレビジョン映像信号に変換するダウンコンバータ装置本体の前段に、請求項１に記載のインターラインフリッカ低減装置を配置して構成されたことを特徴としている。
【００２１】
また、請求項３に記載した発明は、高精細度テレビジョン映像信号を出力処理または映像処理する映像信号処理装置において、前記高精細度テレビジョン映像信号を出力処理または映像処理する装置の一部として、請求項１に記載のインターラインフリッカ低減装置を使用したことを特徴としている。
【００２３】
上記構成の請求項１の発明によれば、垂直方向高域成分抽出回路によって、インターレース走査方式を用いた高精細度テレビジョン映像信号に対し、垂直方向の帯域制限を行なうとともに、この帯域制限処理で得られた高精細度テレビジョン映像信号と帯域制限処理前の高精細度テレビジョン映像信号との差を求めて、垂直方向高域信号を生成した後、水平方向高域成分抽出回路によって、前記垂直方向高域成分抽出回路から出力される垂直方向高域信号に対し、水平方向の帯域制限を行なうとともに、この帯域制限処理で得られた垂直方向高域／水平方向低域信号と帯域制限処理前の垂直方向高域信号との差を求めて、斜め方向高域信号を生成し、さらに加算回路によって、前記水平方向高域成分抽出回路から出力される斜め方向高域信号と前記垂直方向高域成分抽出回路から出力される帯域制限済みの高精細度テレビジョン映像信号とを加算し、垂直方向の高域成分のみを制限した高精細度テレビジョン映像信号にすることにより、実用上、問題とならない規模のハードウェアで、高精細度テレビジョン映像信号をダウンコンバートして現行テレビジョン映像信号にする際、解像度の低下防止と、インターラインフリッカの低減とを両立させるのに必要な、映像処理を行なう。
【００２４】
また、請求項２の発明によれば、高精細度テレビジョン映像信号を現行標準方式テレビジョン映像信号に変換するダウンコンバータ装置本体の前段に、請求項１に記載のインターラインフリッカ低減装置を配置することにより、高精細度テレビジョン映像信号をダウンコンバートして現行テレビジョン映像信号にする際、解像度の低下を防止しながら、インターラインフリッカを低減させる。
【００２５】
また、請求項３の発明によれば、高精細度テレビジョン映像信号を出力処理または映像処理する装置の一部として、請求項１に記載のインターラインフリッカ低減装置を使用することにより、インターレース走査方式のカメラから出力される高精細度テレビジョン映像信号などに含まれているインターラインフリッカ成分を大幅に低減させ、これによって垂直方向の解像度を低下させることなく、インターラインフリッカを低減させる。
【００２６】
【発明の実施の形態】
《基本原理の説明》
まず、本発明によるインターラインフリッカ低減装置およびその関連装置の詳細な説明に先立って、本発明によるインターラインフリッカ低減装置およびその関連装置の基本原理について説明する。
【００２７】
一般的に、映像信号中に含まれる垂直方向の高周波成分のエネルギーの大きさと、前記映像信号をダウンコンバートした映像信号を再生したときに現われるインターラインフリッカの大きさとが比例関係にあることから、映像信号に含まれている垂直方向の帯域を一律に制限すれば、インターラインフリッカを低減させることができる。
【００２８】
しかしながら、このようなインターラインフリッカ低減方法を使用してインターラインフリッカを低減させると、特定の画柄を含む画像を処理したとき、例えば垂直方向の高域成分部分に、水平方向の周波数成分を含む画像を処理したとき、垂直方向の帯域を一律に制限する際、水平方向の周波数成分の有無に関わらず、垂直高域の周波数成分が全て削除され、解像度が低下してしまう。
【００２９】
一方、一般的な画像（一般画像）では、垂直方向に高域成分を含み、かつ水平方向に高域成分を含む画像、すなわち斜め方向の高域成分を含む画像が少ないことから、斜め方向の周波数成分のエネルギーが小さく、斜め方向の高域成分を帯域制限しなくても、インターラインフリッカがほとんど発生しないという性質を持っている。
【００３０】
すなわち、一般画像では、斜め方向の周波数成分に対しては、これを帯域制限しなくても、実用上、問題となるレベルのインターラインフリッカが発生する可能性が低く、また元々低いレベルとなっている斜め方向の周波数成分を制限すると、解像度の劣化して画像がボケてしまうことになる。
【００３１】
そこで、本発明によるインターラインフリッカ低減装置およびその関連装置では、一般画像が持つ上述した性質を利用し、ダウンコンバータ装置に入力される高精細度テレビジョン映像信号に対し、斜め方向の高域成分を帯域制限することなく、垂直方向の高域成分のみを帯域制限し、これによってダウンコンバータ装置で用いている走査線変換用の内挿ローパスフィルタの帯域制限を緩やかな特性にして、高い解像度を確保したまま、実用上、問題となるインターラインフリッカが発生しないようにしている。
【００３２】
《実施の形態の説明》
図１は本発明によるインターラインフリッカ低減装置およびその関連装置の実施の形態となるインターラインフリッカ低減装置の一例を示すブロック図である。
【００３３】
この図に示すインターラインフリッカ低減装置１は、Ａ／Ｄ変換回路２と、垂直方向高域成分抽出回路３と、水平方向高域成分抽出回路４と、加算回路５とを備えており、高精細度テレビジョン映像信号を取り込んで、この高精細度テレビジョン映像信号中に含まれる斜め方向の高域成分については帯域制限を行なわず、前記高精細度テレビジョン映像信号中に含まれる垂直高域成分のみを帯域制限することにより、前記高精細度テレビジョン映像信号をダウンコンバート装置に入力して、ダウンコンバートさせたとき、現行テレビジョン映像信号の解像度が劣化しないようにしながら、インターラインフリッカを低減させる。
【００３４】
Ａ／Ｄ変換回路２は、高精細度テレビジョン映像信号を取り込み、これをＡ／Ｄ変換して、図２の（ａ）に示すようなエネルギー分布を持つ高精細度テレビジョンデジタル映像信号を生成し、これを垂直方向高域成分抽出回路３に供給する。
【００３５】
垂直方向高域成分抽出回路３は、Ａ／Ｄ変換回路２から出力される高精細度テレビジョンデジタル映像信号に対し、垂直方向のローパスフィルタリング処理を行なって、図２の（ｂ）に示すようなエネルギー分布を持つ高精細度テレビジョンデジタル映像信号を生成する垂直ローパスフィルタ回路６と、Ａ／Ｄ変換回路２から出力される高精細度テレビジョンデジタル映像信号と垂直ローパスフィルタ回路６から出力される帯域制限済みの高精細度テレビジョンデジタル映像信号との差を取って、図２の（ｃ）に示すようなエネルギー分布を持つ垂直方向高域信号を生成する減算回路７とを備えており、Ａ／Ｄ変換回路２から出力される高精細度テレビジョンデジタル映像信号に対し、垂直方向の帯域制限を行ない、この帯域制限処理で得られた高精細度テレビジョンデジタル映像信号を加算回路５に供給するとともに、帯域制限済みの高精細度テレビジョンデジタル映像信号と、帯域制限処理前の高精細度テレビジョンデジタル映像信号との差を求めて、垂直方向高域信号を生成し、これを水平方向高域成分抽出回路４に供給する。
【００３６】
水平方向高域成分抽出回路４は、垂直方向高域成分抽出回路３から出力される垂直方向高域信号に対し、水平方向のローパスフィルタリング処理を行なって、図３の（ａ）に示すようなエネルギー分布を持つ垂直方向高域／水平方向低域信号を生成する水平ローパスフィルタ回路８と、垂直方向高域成分抽出回路３から出力される垂直方向高域信号と水平ローパスフィルタ回路８から出力される垂直方向高域／水平方向低域信号との差を取って、図３の（ｂ）に示すようなエネルギー分布を持つ斜め方向高域信号を生成する減算回路９とを備えており、垂直方向高域成分抽出回路３から出力される垂直方向高域信号に対し、水平方向の帯域制限を行なうとともに、この帯域制限処理で得られた垂直方向高域／水平方向低域信号と帯域制限処理前の垂直方向高域信号との差を求めて、斜め方向高域信号を生成し、これを加算回路５に供給する。
【００３７】
加算回路５は、水平方向高域成分抽出回路４から出力される斜め方向高域信号と、垂直方向高域成分抽出回路３から出力される帯域制限済みの高精細度テレビジョンデジタル映像信号とを加算して、図３の（ｃ）に示すようなエネルギー分布を持つ高精細度テレビジョンデジタル映像信号、すなわちＡ／Ｄ変換回路２から出力される高精細度テレビジョンデジタル映像信号に対し、斜め方向の高域成分については帯域制限を行なわず、垂直方向の高域成分のみを帯域制限した高精細度テレビジョンデジタル映像信号を生成し、これをダウンコンバート装置に供給する。
【００３８】
このように、この実施の形態では、高精細度テレビジョン映像信号を取り込んで、この高精細度テレビジョン映像信号中に含まれる斜め方向の高域成分については帯域制限を行なわず、前記高精細度テレビジョン映像信号中に含まれる垂直高域成分のみを帯域制限し、これによって得られた高精細度テレビジョンデジタル映像信号をダウンコンバート装置に供給するようにしているので、高精細度テレビジョン映像信号をダウンコンバートして現行テレビジョン映像信号にする際、解像度の低下を防止しながら、インターラインフリッカを低減させることができる。
【００３９】
また、この実施の形態では、Ａ／Ｄ変換回路２と、垂直方向高域成分抽出回路３と、水平方向高域成分抽出回路４と、加算回路５という、実用上、問題とならない規模のハードウェアで、高精細度テレビジョン映像信号中に含まれる垂直高域成分のみを帯域制限するようにしているので、装置の製作を容易にすることができるとともに、従来から使用されているダウンコンバータ装置の前置装置として、安価に取り付けることができる。
【００４０】
また、上述した実施の形態では、ダウンコンバータ装置の前に、インターラインフリッカ低減装置１を配置して、高精細度テレビジョン映像信号を前置処理し、高精細度テレビジョン映像信号をダウンコンバートして現行テレビジョン映像信号にする際、解像度の低下を防止しながら、インターラインフリッカを低減させるようにしているが、図４に示す如くダウンコンバータ装置１０内に、インターラインフリッカ低減装置１を配置し、このインターラインフリッカ低減装置１の映像処理で得られた高精細度テレビジョンデジタル映像信号をダウンコンバータ装置本体１１に供給して、現行テレビジョン映像信号に変換させるようにしても良い。
【００４１】
このようにすることにより、高精細度テレビジョン映像信号をダウンコンバートして現行テレビジョン映像信号にする際、解像度の低下を防止しながら、インターラインフリッカを低減させることができる。
【００４２】
また、上述した実施の形態では、ダウンコンバータ装置の前に、インターラインフリッカ低減装置１を配置して、高精細度テレビジョン映像信号を前置処理し、高精細度テレビジョン映像信号をダウンコンバートして現行テレビジョン映像信号にする際、解像度の低下を防止しながら、インターラインフリッカを低減させるようにしているが、図５に示す如く前記高精細度テレビジョン映像信号を処理する映像処理装置１２、例えばハイビジョンカメラ装置などの映像処理装置１２内に、インターラインフリッカ低減装置１を配置し、このインターラインフリッカ低減装置１の映像処理で得られた高精細度テレビジョン映像信号をそのまま、またはさらに映像処理して出力させるようにしても良い。
【００４３】
このようにすることにより、インターレース走査方式のテレビジョンカメラ装置などから出力される高精細度テレビジョン映像信号中に含まれるインターラインフリッカとなる成分を大幅に低減させることができ、これによってハイビジョンカメラ装置などから出力される高精細度テレビジョン映像信号をそのままダウンコンバートさせても、垂直方向の解像度が保持させたまま、インターラインフリッカを低減させることができる。
【００４５】
【発明の効果】
以上説明したように請求項１記載の発明によれば、実用上、問題とならない規模のハードウェアで、高精細度テレビジョン映像信号をダウンコンバートして現行テレビジョン映像信号にする際、解像度の低下防止と、インターラインフリッカの低減とを両立させるのに必要な、映像処理を行なうことができる。
【００４６】
また、請求項２記載の発明によれば、高精細度テレビジョン映像信号をダウンコンバートして現行テレビジョン映像信号にする際、解像度の低下を防止しながら、インターラインフリッカを低減させることができる。
【００４７】
また、請求項３記載の発明によれば、インターレース走査方式のカメラから出力される高精細度テレビジョン映像信号などに含まれているインターラインフリッカ成分を大幅に低減させることができ、これによって垂直方向の解像度を低下させることなく、インターラインフリッカを低減させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明によるインターラインフリッカ低減装置およびその関連装置の実施の形態となるインターラインフリッカ低減装置の一例を示すブロック図である。
【図２】図１に示すインターラインフリッカ低減装置の動作例を示すエネルギー分布図である。
【図３】図１に示すインターラインフリッカ低減装置の動作例を示すエネルギー分布図である。
【図４】本発明によるインターラインフリッカ低減装置およびその関連装置の他の実施の形態となるダウンコンバータ装置の一例を示すブロック図である。
【図５】本発明によるインターラインフリッカ低減装置およびその関連装置の他の実施の形態となる映像処理装置の一例を示すブロック図である。
【図６】一般的なダウンコンバータ装置の一例を示すブロック図である。
【符号の説明】
１  インターラインフリッカ低減装置
２  Ａ／Ｄ変換回路
３  垂直方向高域成分抽出回路
４  水平方向高域成分抽出回路
５  加算回路
６  垂直ローパスフィルタ回路
７  減算回路
８  水平ローパスフィルタ回路
９  減算回路
１０  加算回路
１１  ダウンコンバータ装置本体
１２  映像処理装置
【図１】
0003819515.tif 000002
【図２】
0003819515.tif 000003
【図３】
0003819515.tif 000004
【図４】
0003819515.tif 000005
【図５】
0003819515.tif 000006
【図６】
0003819515.tif 000007