JP2609938B2 - 高画質化ｔｖ信号／ｔｖ信号コンバータ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は高画質化TV信号/TV信号コンバータ、特にワ
イドアスペクト比の高画質化TV画面をTV画面に表示する
際の画面のフリッカを抑制する高画質化TV信号/TV信号
コンバータに関する。

［従来の技術］ 現在我が国で使用されているTVの標準方式であるNTSC
方式は、1953年にアメリカにおいて採用されたが、最近
の画面の大型化に伴ないその解像度の不足が感じられる
ようになってきた。

一方、最近のエレクトロニクスの進歩は半導体技術や
衛星伝送技術をはじめとしてめざましいものがあり、TV
においても前述の解像度不足を解消すべく新しい高画質
のものがいくつか提案されている。

このような高画質化TVとしては、例えばハイビジョン
やMAC（Multiple Analogue Component）、EDTV（Extend
ed definition TV）等が提案されており、特にハイビジ
ョンは画面の縦横比（以下アスペクト比という）が9:16
とNTSC方式に比べてワイドとなっており、また走査線数
も1125本とNTSC方式の525本の約２倍であり、35mmフィ
ルムなみの高画質が得られるため注目されている。

ところが、ハイビジョンを始めとするこれら高画質化
TV専用の受信機（デコーダ）及び受像機は比較的高価な
ものとなってしまい、このため現行のTV受像機でもこれ
らの高画質化TV画像を受信することができるコンバータ
が要望されている。

このような高画質化TV信号/TV信号コンバータには幾
つかの方式があるが、ワイドアスペクト比の高画質画面
をそのままアスペクト比3:4のTV画面に表示する、いわ
ゆるワイドモード方式はプログラム制作時に意図した構
図が保存されるという長所を有するため、その実用価値
は高い。第３図に、このような高画質化TV信号/TV信号
コンバータを用いてアスペクト比9:16のハイビジョン画
面をアスペクト比3:4の現行TV画面に表示した一例を示
す。水平及び垂直方向の画面を圧縮して3:4の画面には
め込むため、画面の上下１及び２には像が存在せず、通
常この部分は黒背景としている。

第４図にこのような画像部分及び背景部分を映すため
にコンバータによって変換される信号の波形を示す。例
えばハイビジョンの場合には、画像信号はMUSE（Multip
le Sub−Nyquist−Sampling Encoding）方式で帯域圧縮
されて伝送されてくるが、このMUSE信号を垂直フィルタ
や時間軸変換回路等を有する変換処理部を用いてNTSC方
式の現行TV受像機で受信可能な信号に変換され画像部分
信号となる。

一方、背景部分信号はこの画像部分信号とは区別して
作成され、画面の所定ラインに付加される。なお、第４
図においては上部背景部分１のみが示されており、奇数
フィールドの１〜ｎラインに、そして偶数フィールドの
264〜ｎ＋263ラインにこのブランクレベル背景部分信号
が付加された例を示している。

［発明が解決しようとする課題］ このように、従来の高画質化TV信号/TV信号コンバー
タにおいては奇数フィールド及び偶数フィールドのそれ
ぞれにおいて背景部分信号と画像部分信号を区別して信
号処理するが、このような信号を用いてインターレース
走査を行うと背景部分と画像部分との境界においてフリ
ッカが生じてしまい、極めて見苦しいという問題があっ
た。

すなわち、インターレース走査においては、1/60秒で
奇数フィールドの走査が行われ、続いて1/60秒で偶数フ
ィールドの走査が行われるが、このように背景部分信号
と画像部分信号との間に大きなレベル差が存在すると、
1/30秒間に境界部分が上下してしまい、フリッカが生じ
てしまうのである。第５図（Ａ）に従来の高画質化TV信
号/TV信号コンバータによる画像、同図（Ｂ）に背景部
分と画像部分の境界の一部拡大図を示す。1/2ライン部
分３にて境界が上下し、フリッカが生じるのである。

本発明は上記従来の課題に鑑みなされたものであり、
その目的は背景部分と画像部分との境界で生じるフリッ
カを抑制することが可能な高画質化TV信号/TV信号コン
バータを提供することを目的とする。

［課題を解決するための手段］ 上記目的を達成するために、本発明は高画質化TV信号
/TV信号コンバータは、TV受像機の水平走査線のライン
数をカウントするラインカウンタと、複数の輝度レベル
を有する背景信号を発生する背景信号発生回路と、前記
ラインカウンタにてカウントされたライン数が第１の範
囲にある時にはライン数に応じて輝度レベルがブランク
レベルから最大輝度レベルのほぼ50％のレベルとなるま
で順次増加する背景信号を前記背景信号発生回路から選
択して出力し、ライン数が第２の範囲にある時にはライ
ン数に応じて輝度レベルが最大輝度レベルのほぼ50％の
レベルからブランクレベルまで順次減少する背景信号を
前記背景信号発生回路から選択して出力し、かつライン
数が前記以外である時には画像信号を出力する出力制御
回路とを具備することを特徴としている。

［作用］ 本発明の高画質化TV信号/TV信号コンバータはこのよ
うな構成を有しており、高画質化TV画面をアスペクト比
3:4のTV画面に表示する際、画面の所定範囲外すなわち
画面の上下部に背景を表示し、かつこの背景部分と画像
部分との境界の輝度レベルの変化を少くするものであ
る。

すなわち、背景発生信号から複数の輝度レベルを有す
る背景信号が発生されるが、ラインカウンタでのカウン
ト値が第１の範囲にある時には、出力制御回路が順次輝
度レベルが最大輝度レベルのほぼ50％のレベルまで増加
する背景信号を出力し表示する。また、ラインカウンタ
でのカウント値が第２の範囲にある時には、出力制御回
路が順次輝度レベルが最大輝度レベルのほぼ50％のレベ
ルまで減少する背景信号を出力する。

すると、画像部分と背景部分との境界においては背景
信号と画像信号との間に輝度レベルの大きな変化がなく
なり、インターレース走査を行ってもその境界の変動に
よる輝度変化が少く、フリッカを抑えることができる。

［実施例］ 以下、図面を用いながら本発明に係る高画質化TV信号
/TV信号コンバータの好適な実施例を高画質化TVとして
ハイビジョンを例にとり説明する。

第１図は本実施例における構成ブロック図である。ア
スペクト比9:16、走査線数1125本のハイビジョン画像信
号はMUSE方式により帯域圧縮されて伝送され、従来と同
様の変換処理部４に入力される。この変換処理部４は、
A/Dコンバータや垂直フィルタ、NTSCエンコーダを有し
ており、MUSE画像信号の走査線数を1125糸から525糸に
変換する等、NTSC方式のTV受像機で受信可能な画像信号
に変換処理する。即ち、アスペクト比9:16の画面をアス
ペクト比3:4の画面の中に表示するためには、1125本の
画像信号を392本の画像信号に変換処理する。

そして、NTSC方式に変換処理された画像信号は、奇数
フィールド（196本）偶数フィールド（196本）の順番で
フィールド毎に画像メモリ５に入力される。

また、TV画面の上下に背景を表示するための背景信号
を発生する背景信号発生回路６が設けられており、ブラ
ンクレベル，最大輝度レベルの5.2％である5.2レベル,1
2.5レベル,25レベル,50レベルの５段階の輝度レベルを
有する背景信号を発生することができる。

さて、本実施例において特徴的なことは、これら背景
信号発生回路６及び画像信号の出力をラインカウンタ５
のカウント値に基づき制御する出力制御回路７を設けた
ことである。この出力制御回路７は、前記背景信号発生
回路６からの各輝度レベルを有する背景信号を切換える
５端子スイッチSW1、このSW1からの信号と画像信号の切
り換えを行う２端子スイッチSW2、及びこれらのスイッ
チSW1,SW2の切り換えを前記ラインカウンタ５からのカ
ウント値に基づき制御するデコーダ８から構成されてい
る。

525系の水平走査線数はカウンタ６で計数され、計数
出力はデコーダ10に出力される。即ち、カウンタ６は、
525系の水平同期信号を１フレーム分、525個を計数す
る。そして、デコーダ10は、カウンタ６の計数に基づ
き、背景を表示するラインと変換された画像信号を表示
するラインを検出するとともに、本発明の特徴である背
景信号の輝度レベルを変えて表示するラインを検出す
る。例えば、奇数フィールドにおいて１〜ｎのラインに
背景を表示する際には、１フレームの期間において、１
〜ｎ（背景部分）の検出、ｎ＋１〜ｎ＋196（奇数フィ
ールドの画像部分）の検出、ｎ＋197〜ｎ＋263（奇数フ
ィールドの終わりと偶数フィールドの初めの背景部分）
の検出、ｎ＋264〜ｎ＋459（偶数フィールドの画像部
分）の検出、ｎ＋460〜525（偶数フィールドの終わりの
背景部分）の検出を行う。さらに、背景信号の輝度レベ
ルを変えて表示するライン数を例えば４本とした場合、
デコーダ10は、ｎ−３〜ｎ（奇数フィールド）の検出、
ｎ＋197〜ｎ＋200（奇数フィールド）の検出、ｎ＋260
〜ｎ＋263（偶数フィールド）の検出、ｎ＋460〜ｎ＋46
3（偶数フィールド）の検出を行う。このデコーダ10
は、上記検出結果に基づき、画像メモリ５の読み出し制
御、及びスイッチSW1とSW2の制御を行う。

いま、ラインカウンタ５にてカウントされるライン数
が１〜ｎ−４である時にはデコーダ８からの制御信号に
よりSW1は側に接続され、SW2も側に接続される。す
ると、画像信号は出力されず背景信号発生回路６からの
ブランクレベルを有する背景信号のみが出力され、TV画
面には黒背景が表示される。

そして、カウント数がｎ−３となった場合には、デコ
ーダ８からの制御信号によりSW1は側に切換わる。す
ると、背景信号発生回路６からの5.3レベルを有する背
景信号が出力され、TV画面にはブランクレベルに比べて
やや輝度の大きい背景が表示される。

そして、カウント数がｎ−３からｎにカウントアップ
する毎にデコーダ８は制御信号を送り、SW1を→→
→と順次切り換える。すると、背景信号発生回路６
からは、5.2レベル→12.5レベル→25レベル→50レベル
と輝度レベルが増大する背景信号が出力され、TV画面の
背景部は輝度が順次大きくなる。

ライン数のカウントが進み、（ｎ＋１）以上となった
時には、デコーダ８は制御信号を送り、SW2を側に切
換える。すると、背景信号発生回路からの背景信号は出
力されず、画像信号のみが出力される。

第２図に、このようにして出力端子に出力される信号
の波形を示す。第２図（Ａ）は前述のように処理された
奇数フィールドの信号波形であり、第２図（Ｂ）は同様
にして処理された偶数フィールドの信号波形である。画
像信号は前述のように（ｎ＋１）ライン（偶数フィール
ドでは（ｎ＋264）ライン）から始まるが、背景を表示
する背景信号の数ライン（奇数フィールドの（ｎ−４）
〜ｎライン及び偶数フィールドの（ｎ＋259）〜ｎ＋263
ライン）はその輝度レベルが０、すなわちブランクレベ
ルから最大輝度レベルの50％、すなわち50レベルまで順
次増加していることがわかる。

すると、この奇数フィールドと偶数フィールドのイン
ターレース走査を行ってTV受像機に表示する際、背景部
分と画像部分との境界においても輝度レベルには大きな
差異が生じないため、、1/30秒間にこの境界が変動して
も輝度変化は少なく、フリッカを抑えることが可能とな
る。

ラインカウンタ５でのカウントがさらに進み、ｎ＋19
7〜ｎ＋200となった時にはライン数に応じてデコーダ８
は制御信号を送り、SW1を→→→→と順次切
り換え、またSW2を側に切換える。すると、背景信号
発生回路６からは、50レベル→25レベル→12.5レベル→
5.2レベル→ブランクレベルと輝度レベルが順次減少す
る背景信号が出力され、TV画面には輝度が順次小さくな
る背景部が表示される。

すると、前述の場合と同様に奇数フィールドと偶数フ
ィールドのインターレース走査を行ってTV受像機に表示
する際、背景部分と画像部分との境界においても輝度レ
ベルには大きな差異が生じないため、1/30秒間にこの境
界が変動しても輝度変化は少く、フリッカを抑えること
が可能となる。

［発明の効果］ 以上説明したように、本発明に係る高画質化TV信号/T
V信号コンバータによれば、背景部分と輝度レベルを段
階的に変化させ、フリッカを抑制してきれいな画面を得
ることができる効果がある。

【図面の簡単な説明】 第１図は本発明に係る高画質化TV信号/TV信号コンバー
タの一実施例の構成ブロック図、 第２図は同実施例における信号波形図、 第３図は従来の高画質化TV信号/TV信号コンバータによ
る表示例を示す説明図、 第４図は同従来コンバータによる信号波形図、 第５図は同従来コンバータによるフリッカ発生の説明図
である。 ４……変換処理部 ５…………ラインカウンタ ６……背景信号発生回路 ７……出力制御回路 ８…………デコーダ

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】所定の縦横比を有する高画質化TV画面の画
   像信号をTV受像機で受信可能な画像信号に変換する変換
   処理部を有し、この変換処理された画像信号に基づき高
   画質化TV画面を縦横比3:4のTV画面内に表示する高画質
   化TV信号/TV信号コンバータにおいて、 前記TV受像機の水平走査線のライン数をカウントするラ
   インカウンタと、 複数の輝度レベルを有する背景信号を発生する背景信号
   発生回路と、 前記ラインカウンタにてカウントされたライン数が第１
   の範囲にある時にはライン数に応じて輝度レベルがブラ
   ンクレベルから最大輝度レベルのほぼ50％のレベルとな
   るまで順次増加する背景信号を前記背景信号発生回路か
   ら選択して出力し、ライン数が第２の範囲にある時には
   ライン数に応じて輝度レベルが最大輝度レベルのほぼ50
   ％のレベルからブランクレベルまで順次減少する背景信
   号を前記背景信号発生回路から選択して出力し、かつラ
   イン数が前記以外である時には画像信号を出力する出力
   制御回路と、 を具備し、TV画面の画像部分以外である第１の範囲と第
   ２の範囲に輝度レベルが段階的に変化する背景を表示す
   ることを特徴とする高画質化TV信号/TV信号コンバー
   タ。