JP3992323B2 - Ｃｖｂｓ信号のメモリ最適化処理方法及び回路装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、従来のカラーテレビ伝送方式と互換性のあるＣＶＢＳ信号、特にＰＡＬｐｌｕｓ信号のメモリ最適化処理の方法及び回路装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
アスペクト比１６：９を有するテレビ画像の４：３システムへの、互換方式伝送では、伝送はＰＡＬｐｌｕｓ方式の仕様に準拠したレターボックス形式で実施される。このために、５７６ラインの入力画像は、垂直低周波成分が画像の中央の４３２ラインの範囲内で伝送されるような方法で処理される。垂直高周波成分は、次に画像の残る１４４のライン内で伝送される。これらの付加的な情報項目は、画像の定義情報を形成し、またヘルパー信号と呼ばれる。この場合のヘルパー信号は、小さな振幅を有し、画像情報の黒の領域に組み込まれる。
【０００３】
ヘルパー信号は、互換方式４：３受像機では目に見えず、画像の中央のメイン領域のみが表示される。上下両方の７２のラインは従って黒（いわゆるレターボックス画像）である。一方、ＰＡＬｐｌｕｓ受像機は、メイン信号及びヘルパー信号に基づき、オリジナルの５７６ライン画像の完全な解像度を有する画像を再構築することができる。このため、高周波数のヘルパー情報及びメイン画像の低周波の情報は、垂直フィルタによって加算される。更に、送信器側でのこれらの信号の適当な前処理によって、ＰＡＬｐｌｕｓ受像機は、輝度信号から色度信号へのクロストーク干渉（クロスカラー）及びその逆（クロスルミナンス）を抑制することができる。
【０００４】
画像を再構築する方法は、画像の供給源に依存する。フィルムが供給源であるならば、画像は１秒当たり２５フレームのみを有し、その結果として飛び越し走査されたフレームの両方のフィールドは同じ動きの位相から起こる。これは、いわゆるフィルムモードで使用される。２つのフィールドは、フレームを形成するために再結合され、フレームにおいて、フレームの１４４のヘルパーラインと共に処理される。電子カメラを用いて記録された画像材料では、両方のフィールドは、同じ動き位相から起こらない。この場合、画像は分割され、フィールドの７２のヘルパーラインを含むフィールドに基づき、再構築される。
【０００５】
ＰＡＬｐｌｕｓ方式の仕様に準拠してクロストーク干渉を抑制するために使用されうる方法は、画像に存在する動きに依存する。Ｃｏｌｏｕｒｐｌｕｓ方式は、常にフィルム材料に使用され、この方法は、受信器側での２つのフィールドの色度と高周波輝度の加算に基づく。動きに適応するカラープラス方式（Motion Adaptive Colour Plus method）は、電子カメラからの材料に使用されうる。静止領域またはわずかな動きの領域では、フィルム材料に対する方法と同じ方法が用いられる。画像に多くの動きがあれば、ＣｏｌｏｕｒＰｌｕｓに必要な２５のみの動きの位相へと減少させることは、画像の急な動きを乱す結果となる。輝度と色度の水平周波数分割多重は、従って送信器側において上記の領域に対して既に行われている。このことは、受信器側での処理の間、考慮されねばならない。これは、２つのモードの間で切り替わるような動き検知器を必要とさせる。
【０００６】
ちらつき（フリッカ）のない画像の再生のため、画像は飛び越し走査によって１００Ｈｚのフレーム周波数で表示される。このため飛び越し走査を使用し、５０Ｈｚのフレーム周波数で供給される画像は、１００Ｈｚのフレーム周波数に変換されねばならない。
これは、動きアーティファクトを防ぐため、カメラモードにおいてフィールドの繰り返しの計算によって実行される。ＡおよびＢを、送信器によって供給される画像とすると、ＡＡＢＢのシーケンスを用いて、１００Ｈｚの表示が実行される。これは、５０Ｈｚの広域のちらつきを抑制することを可能にする。しかしながら２５Ｈｚのエッジのちらつきは、この方法では防ぐことができない。フィルムモードでは、２つのフィールドの夫々は、同じ瞬間に記録される。このモードでは、１００Ｈｚの表示はＡＢＡＢのシーケンスで、動きアーティファクトなしに実行される。広域のちらつきとエッジのちらつきは両方とも、この方法で抑制される。ＡＢＡＢ表示では、両方の場合に必要とされるメイン信号は、メモリから読取られ、垂直フォーマット変換が実行される。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、従来のカラーテレビ伝送方式と互換性のある、ＣＶＢＳ信号のメモリ最適化処理の方法を指摘する目的に基づく。この目的は、請求項１記載の方法により達成される。
本発明は、本発明による方法を適用する回路装置を指摘する更なる目的に基づく。この目的は、請求項１１記載の回路装置により達成される。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
フレームメモリは、完全な垂直解像度の再構築及びクロストーク抑制の動き依存性切り替えの両方のために必要である。該メモリは、ＰＡＬｐｌｕｓ変調器の高価な部品に属するため、メモリの最適な使用が行われる。
ＰＡＬｐｌｕｓ復調及び１００Ｈｚへの変換の既知の概念は、これらの処理を別々に実行し、そうすることは、多量のメモリ空間を必要とする。これらの概念では、メモリの費用がより高いだけでなく、プログラム制御ブロック（ＰＣＢ）及びモジュールのテストの支出もまた増加する。
【０００９】
原則として、従って、本発明による従来のカラーテレビジョン伝送方式と互換性のあるＣＶＢＳ信号、特にメイン領域及び付加的な情報項目からなり、フィールドはバッファ記憶され、複数の伝送周波数で再生される、フィールドに伝送されるＰＡＬｐｌｕｓ信号のメモリ最適化処理方法は、フィールドは異なるメモリ領域に記憶され、フィールドの連続するラインは連続するアドレス領域に記憶されない、或いは連続するアドレス領域に一部分しか記憶されないという事実からなる。
【００１０】
特に、フィルムモード処理の場合は、フィールドのメイン領域のラインの第１のグループを、第１のメモリ領域に記憶し、フィールドのメイン領域のラインの第２のグループを、第２のメモリ領域に記憶することが、ここでは有利である。この場合、２つの連続するフィールドの記憶されたメイン領域のラインは、連続して繰り返して同時に読取ることができ、その場合、これらのフィールドの読取りの間、遅れて到着する第１のフィールドは、先に第１及び第２のメモリ領域の２つの空アドレス領域に記憶され、遅れて到着する更なるフィールドは、先に第１のフィールドのうちの１つによって使用されている２つのアドレス領域に記憶される。
【００１１】
この場合、メイン領域の連続するラインは、望ましくは第１及び第２のメモリ領域に交互に書込まれる。しかしながら、メイン領域の画像の半分の１つを第１のメモリ領域に書込み、もう画像の半分の他の１つを第２のメモリ領域に書込むことも可能である。
メイン領域のラインは、クロスカラー干渉及びクロスルミナンス干渉を減らすために結合され、アップコンバージョンのために垂直フィルタ装置に与えられ、フィールドは、ＡＢＡＢモードにおいて１００Ｈｚの反復レートで再生される。
【００１２】
カメラモードの処理の場合、連続するフィールドのメイン領域のラインを、第１のメモリ領域に記憶し、連続するフィールドの付加的な情報項目を、第２のメモリ領域の別々の部分に記憶することが、特に有利である。
望ましくは、フィールドから、まずは付加的な情報項目の第１のグループ、次にメイン領域のライン、そしてその次に付加的な情報項目の第２のグループがメモリ内に読取られる。
【００１３】
この場合、付加的な情報項目は、サンプル当たり６ビットで、そして２倍の水平サブサンプリングで記憶されうる。
望ましくは、さらに、メイン領域のラインと付加的な情報項目は、アップコンバージョンのための垂直フィルタ装置に送られ、フィールドは、ＡＡＢＢモードにおいて１００Ｈｚの反復レートで再生される。
【００１４】
原則として、本発明による従来のカラーテレビジョン伝送方式と互換性のあるＣＶＢＳ信号、特にメイン領域及び付加的な情報項目からなり、バッファ記憶され、複数の伝送周波数で再生されるフィールドに伝送されるＰＡＬｐｌｕｓ信号のメモリ最適化処理の回路装置は、フィールドが記憶され、複数のメモリと、フィールドの連続するラインが連続するアドレス領域に記憶されない或いは連続するアドレス領域に一部分しか記憶されないことを確実にするメモリ制御装置が設けられているという事実からなる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、添付図面を参照して本発明の実施例を説明する。
図１は、フィルムモードでの受信器側の処理を示す。このモードは、与えられた材料がフィルム式のカメラによって記録され、それにより１秒あたり２５の動きの位相のみを有するときに利用される。送信器側においてクロストーク干渉を抑制するため、飛び越し走査による５０Ｈｚのフィルム走査の後、色度及び高周波数の輝度での２つ目ごとのフィールドは省かれ、両方の場合の残るフィールドは１回繰り返される。その後続くＰＡＬ変調及びＰＡＬ復調は、概して受信器側で排除されねばならないクロストーク干渉（クロスカラー及びクロスルミナンス）を生じさせる。
【００１６】
図１の（ａ）に示される、第１のフィールドＡ及び第２のフィールドＢの到来シーケンスは、１フィールドの持続期間だけ遅延される（図１の（ｂ））。フレームに関連するフィールドは、入力シーケンスと遅延シーケンスとを基に平均される（図１の（ｃ））。この平均化は、色度及び水平高周波輝度に対して実行される。色副搬送波の属性により、平均化は夫々のクロストーク干渉の消去を生じさせる。続くフィールドの繰り返しは、５０Ｈｚのフレーム周波数を有するクロストークなしのシーケンスを与える。この処理（ＣｏｌｏｕｒＰｌｕｓ）は、色度及び高周波輝度に対して２５のみの動きの位相を伝送し、フィルム材料の場合には制約を構成しない。
【００１７】
レターボックス画像は、送信器側においてフレーム規準で計算される。このため、２つのフィールドは、フレームを形成するために再び結合される。続く垂直フィルタリングは、信号を低周波成分（１６：９のメイン画像）及び高周波成分（ヘルパー信号）に分割する。ヘルパーラインは、上部及び下部のレターボックスのバーへと分類される。メイン画像の上半分のヘルパーラインは、２つのフィールドの上部のレターボックスのバー（ヘルパートップ）に配置され、下半分の画像のヘルパーラインは２つのフィールドの下部のエッジライン（ヘルパーボトム）の中に見つけることができる。
【００１８】
受信器では、夫々の２つの関連するフィールドは、５７６のラインを再構築するためのフレームを形成するため、再び結合されなくてはならない。５７６ラインの１６：９式の画像は、垂直フィルタ及び２つの関連するフィールドのメインのラインを使用して計算することができる。フィルムモードでは、送信器によって与えられるヘルパーラインは、エネルギーが低い。それらをフォーマット変換に用いることは、大体の画像において明確な品質の改善を生じさせない。
【００１９】
ＣｏｌｏｕｒＰｌｕｓ方法は、電子カメラ（５０Ｈｚ，２：１）を使用して作られたシーケンスの限られた範囲にのみ適用しうる。この方法により指定された色度及び高周波輝度での１秒あたり２５の動きの位相への削減は、動く画像成分の急な動きを乱すことになる。従ってＰＡＬｐｌｕｓ方式の仕様に準拠し、このいわゆるカメラモードでは、ＣｏｌｏｕｒＰｌｕｓ方法の動きに依存する変形が与えられる。しかしながら、このためには付加的なメモリ空間が利用可能でなくてはならない。
【００２０】
メイン及びヘルパー領域への分割は、このモードにおいてフィールドを基に実行される。第１のフィールドのメイン画像の上部の領域に対するヘルパーラインは、第１のフィールドの上部の黒の縞に配置され；下の画像の半分のヘルパーラインは下部の黒の縞に配置される。よって、第２のフィールドに対するヘルパーラインは、第２のフィールドのヘルパー領域に見つけることができる。
【００２１】
垂直の高さ情報の項目を伝送するヘルパー信号は、互換性の受信機では目に見えず、それでもノイズに対して鈍感でなくてはならない。従ってヘルパー信号は複数の処理段階を受ける。ヘルパー信号は、送信機側でビデオ信号から分離された後、一方ではヘルパー振幅を制限し、他方では小さなヘルパー振幅を大きな振幅よりもさらに増幅させる圧縮操作を受け、その結果としてノイズに対する感度が低下する。続く水平フィルタリングは、高周波ヘルパー値をわずかに減少させ、およそ２．５ＭＨｚ／−６ｄＢに帯域制限する。これらの段階は、受信器側で再び逆に行わなければならない。水平フィルタは高周波ヘルパー値を増加させ（逆スペクトル形成）、伸長特性は、送信器側でのヘルパーの圧縮を等化する。
【００２２】
ヘルパー信号は、フィルムモードでは画質の改善にはわずかにしか貢献せず、しかし他方ではメモリ空間を必要とするため、ヘルパー信号のＰＡＬｐｌｕｓ復調器での使用は、省かれうる。対照的に、カメラモードではヘルパー信号は常に使用されるべきである。メモリ空間のため、ＣｏｌｏｕｒＰｌｕｓ処理はフィルムモードに制限されえ、それによりカメラモードでは動きに適応した変形を使用しない。輝度と色度を分離するために、カメラモードにおいて櫛形フィルタ或いは水平フィルタが使用されうる。
【００２３】
図２は、ＰＡＬｐｌｕｓ復調の、本発明による完全なシステムを示す。到来画像は既にディジタル化されていると仮定される。輝度及びヘルパー信号は、１３．５ＭＨｚでサンプリングされている。色度は先に復調され３．７５ＭＨｚでサンプリングされている（４：１：１方式）。ヘルパー信号は、スペクトル形成のために水平フィルタリングを受け、続いて伸長のためにルックアップテーブルへ送られ、そして記憶される。メイン信号はこれらの操作を介して供給され、同様に記憶される。そしてＰＡＬｐｌｕｓ処理は以下の操作を実行する。
【００２４】
フィルムモードの場合、クロストーク干渉を減少するためのＣｏｌｏｕｒＰｌｕｓ処理と、フレームにおけるヘルパー信号の使用なしの垂直フォーマット変換。
カメラモードの場合、フィールドにおけるヘルパー信号を使用した垂直フォーマット変換。
【００２５】
ＰＡＬｐｌｕｓ処理に与えられる前にフィールドが夫々記憶される、２つのメモリ（メモリ１、メモリ２）が使用される。この場合のメモリ制御器は、フィールドの連続するラインが、連続するアドレス領域に記憶されない或いは連続するアドレス領域に一部分しか記憶されないことを確実にする。
以下にメモリモジュールの一例として示されたメモリ制御器は、６１４４ブロック＊４０ワード＊１２ビットの機構を有し、夫々のブロックは１つの書込みポート及び１つの読取りポートを有するメモリ（２重ポートメモリ）として、別々にアドレス配置可能である。
【００２６】
図３は、フィルムモードのためのメモリ制御を示す。図３の（ａ）は、到来画像を示す。よって、フィールドＡ１は、３６の上部のヘルパーラインＨＴＡ１と、２１６のラインを有するメイン領域ＭＡ１と、下部の３６のヘルパーラインＨＢＡ１とからなる。図３の（ｂ）は、これらのデータの記憶を示す。フィルムモードではヘルパー信号は使用されないため、メインのラインのみが記憶される。メインのラインは、交互にメモリ１及びメモリ２に書込まれる。代わりに、画像の半分の１つを一つのメモリに、そして画像の半分の他の１つを他のメモリに書き込むことも可能である。
【００２７】
記憶された値の連続する読み出しは、時点ｔ１に始まる。フィルムモードの処理の場合は、２つの連続するフィールド（例えばＡ１及びＢ１）のメインのラインは、同時に読み出されなくてはならない。２つの関連するラインは決して同じメモリモジュールには記憶されないため、それらは並行に２７ＭＨｚで読み出されうる。メインのラインについて、ＣｏｌｏｕｒＰｌｕｓ処理が実行されえ、結果はアップコンバージョンのために垂直フィルタに対して利用させることができる。読み出しの開始が遅延されるため、２つのフィールドの必要とされるラインは、１０ｍｓのフィールド持続時間に亘り処理のために利用可能である。
【００２８】
フィルムモードでのフレーム処理のため、２つのフィールド（Ａ１及びＢ１）は、第２の出発フィールド（Ｂ１／１６：９）の計算のためにまた必要であり、このために再び読み出されなくてはならない。しかしながら、これらのフィールドの読取りの間に、丁度到着するフィールドＡ２を先行して記憶することが必要である。まだ必要とされるフィールドＡ１及びＢ１が上書きされないために、まだ空いているメモリ領域が使用されねばならない。Ａ２のラインはかわるがわるメモリ１及びメモリ２に交互に書込まれる。競合が発生しないため、フィールドＢ１は常に同じメモリ領域に書込まれうる。Ａ２／１６：９を計算するため、次にＡ２及びＢ２が読み出され、変換されうる。図示されるように、Ａ３を記憶するために、Ａ１と同じ領域が使用されうる。
【００２９】
かくして、４つの（入力）フィールドによる周期的な書込み／読取り制御は、作られる。最適化された記憶及びメモリの制御により、このように２つのメモリモジュールはこのモードにとって充分である。
図４は、カメラモードの場合のメモリ制御を示す。メイン領域Ａ及びメイン領域Ｂに対するメモリ領域は全く同じである。Ａ及びＢのヘルパー信号のため、別々の領域が使用される。読取りは、再び時点ｔ１から始まる。分割はフィールド内のみで実行されるため、フィールドＡ１／１６：９もまた、このフィールドのヘルパーのみを必要とする。１００Ｈｚのディスプレイの場合、Ａ１は、２回計算される。ＣｏｌｏｕｒＰｌｕｓ処理は、まだ実行されていないため、Ｂ１のラインはここではまだ必要とされていない。Ｂ１は、Ａ１と同じ領域に書込まれうる。このため、もはや必要とされないＡ１のラインは上書きされる。Ｂ１のヘルパー信号は別々の領域に書込まれる。Ａ１が２回計算された後、Ｂ１は２回計算されうる。Ｂ１のヘルパー及びメインのラインは適当なときに利用可能である。周期はＡ２の記憶と共に更新される。ヘルパー信号が、サンプルあたり６ビットのみで、２倍の水平サブサンプリングで記憶されたとすると、ヘルパーとメイン信号をただ１つのメモリモジュールに記憶し、同時に、ヘルパーによる垂直フォーマット変換と１００Ｈｚの再生とを実行することが可能である。
【００３０】
【発明の効果】
本発明は、例えばＰＡＬｐｌｕｓテレビジョンセットだけでなく、例えばＮＴＳＣやＳＥＣＡＭといった他のカラーテレビジョン方式の更なる開発によるカラーテレビジョン信号を受信するための装置にも使用されうる。
【図面の簡単な説明】
【図１】ＣｏｌｏｕｒＰｌｕｓ方式による受信器側での信号の処理を示す図である。
【図２】本発明によるメモリ制御を実施する新規のＰＡＬｐｌｕｓ変調器の構造を示す図である。
【図３】（ａ）及び（ｂ）は、夫々、本発明によるフィルムモードでのメモリ制御を説明するための入力画像及びデータの記憶を示す図である。
【図４】（ａ）及び（ｂ）は、夫々、本発明によるカメラモードでのメモリ制御を説明するための入力画像及びデータの記憶を示す図である。
【符号の説明】
Ａ 第１のフィールド
Ｂ 第２のフィールド
ＨＴ 上部のヘルパー（ヘルパートップ）
ＨＢ 下部のヘルパー（ヘルパーボトム）
Ｍ 中央画像領域（メイン）
Ａ’（Ａ’’） 第１のフィールドの第１（第２）の部分
実線 メモリ書込み
点線 メモリ読取り

Claims (8)

1. メイン領域及び付加的な情報項目から構成され、フィールドで伝送される、従来のカラーテレビジョン伝送方式と互換性のあるＣＶＢＳ信号のメモリ最適化処理方法であって、
   数フィールドを通して、前記フィールドをバッファリングし、前記フィールドを伝送周波数の倍数の周波数で再生する、周期的な書込み／読取りメモリ制御が実行され、
   第一のモードで、前記フィールドの前記メイン領域のラインのみが記憶され、前記メイン領域のラインの第一のグループが第一のメモリ領域に記憶され、あるフィールドのメイン領域のラインの第二のグループが第二のメモリ領域に記憶され、
   当該方法は、
   前記第一のメモリ領域及び前記第二のメモリ領域の連続するアドレス領域に３つの連続するフィールドを記憶するステップと、
   最初の２つのフィールドを同時に読取るステップと、前記読取りは、前記第二のフィールドの書き込みの間に行われ、
   前記第一のフィールド又は前記第二のフィールドにより使用されたアドレス領域に後に到来する第四のフィールドを記憶するステップとを周期的に実行し、
   前記記憶するステップは、記憶された最初の２つのフィールドの最後の読取りプロセスの間の行われるか、又は前記メイン領域のラインは、連続するフィールドの第二のモードで前記第一のメモリ領域に記憶され、前記付加的な情報項目は前記第二のメモリ領域の個別のセクションに記憶され、一方のフィールドの前記メイン領域と前記付加的な情報項目は数回にわたり出力され、後続のフィールドは最後の読取りプロセスの間に記憶される、
   ことを特徴とする方法。
2. 前記第一のモードで、前記メイン領域の連続するラインは、前記第１のメモリ領域及び前記第二のメモリ領域に交互に書き込まれる、
   ことを特徴とする請求項１記載の方法。
3. 前記第一のモードで、前記メイン領域の画像の半分の１つは、前記第一のメモリ領域に書き込まれ、画像の半分の他方は、前記第二のメモリ領域に書き込まれる、
   ことを特徴とする請求項１記載の方法。
4. 前記第一のモードで、前記メイン領域のラインは、クロスカラー干渉及びクロスルミナンス干渉を減らすために結合され、アップコンバージョンのために垂直フィルタ装置に与えられ、前記フィールドは、ＡＢＡＢモードにおいて１００Ｈｚの反復レートで再生される、
   ことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか記載の方法。
5. あるフィールドの前記第二のモードで、付加的な情報項目の第１のグループ、メイン領域のライン、次いで付加的な情報項目の第２のグループがメモリに読取られる、
   ことを特徴とする請求項１記載の方法。
6. 前記第二のモードで、付加的な情報項目は、サンプル当たり６ビットで、更に、２倍の水平サブサンプリングで記憶される、
   ことを特徴とする請求項１又は５記載の方法。
7. 前記第二のモードで、前記メイン領域のラインと前記付加的な情報項目のラインは、アップコンバージョンのための垂直フィルタ装置に送られ、前記フィールドは、ＡＡＢＢモードにおいて１００Ｈｚの反復レートで再生される、
   ことを特徴とする請求項１，５又は６記載の方法。
8. 請求項１記載の方法の全てのステップを実行する手段を含む回路装置。

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