JP2561070B2 - 適応型サブサンプル用フイルタ装置 - Google Patents
適応型サブサンプル用フイルタ装置Info
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- JP2561070B2 JP2561070B2 JP60130184A JP13018485A JP2561070B2 JP 2561070 B2 JP2561070 B2 JP 2561070B2 JP 60130184 A JP60130184 A JP 60130184A JP 13018485 A JP13018485 A JP 13018485A JP 2561070 B2 JP2561070 B2 JP 2561070B2
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Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、テレビジョン信号をディジタル符号化
し、その標本化周波数を低減するサブナイキストサンプ
リング用のフィルタ装置に関し、特にその切替えにより
画質向上を図るようにしたものである。
し、その標本化周波数を低減するサブナイキストサンプ
リング用のフィルタ装置に関し、特にその切替えにより
画質向上を図るようにしたものである。
まず第４図にサブナイキストサンプリングの構成図を
示す。第４図において、１は画像信号をA/D（Analog to
Digital）変換した信号を入力するディジタル映像入力
端子、100はディジタル映像入力端子１より信号の斜め
成分を落とす２次元前置フィルタ、21は２次元前置フィ
ルタ100の出力信号を画素毎に間引いてサブサンプリン
グするサブサンプルスイッチ、22はサブサンプルスイッ
チ21よりの信号を伝送する通信路、101は通信路22より
の信号を補間する２次元補間フィルタ、42は２次元補間
フィルタ101の出力信号を外部へ出力するディジタル映
像信号出力端子である。
示す。第４図において、１は画像信号をA/D（Analog to
Digital）変換した信号を入力するディジタル映像入力
端子、100はディジタル映像入力端子１より信号の斜め
成分を落とす２次元前置フィルタ、21は２次元前置フィ
ルタ100の出力信号を画素毎に間引いてサブサンプリン
グするサブサンプルスイッチ、22はサブサンプルスイッ
チ21よりの信号を伝送する通信路、101は通信路22より
の信号を補間する２次元補間フィルタ、42は２次元補間
フィルタ101の出力信号を外部へ出力するディジタル映
像信号出力端子である。
次に上記２次元前置フィルタ100及び２次元補間フィ
ルタ101の従来の一構成例を第９図に示す。まず２次元
前置フィルタ100において、２はディジタル映像入力端
子１より入力された信号を１ライン遅延させる１ライン
遅延器（以下1H遅延器と記す）、３は1H遅延器２の出力
信号をさらに１ライン遅延させる1H遅延器、４は1H遅延
器２の出力信号を１画素遅延させる１画素遅延器（以下
1D遅延器と記す）、５ぱ1D遅延器４の出力信号をさらに
１画素遅延させる1D遅延器、９は1H遅延器３の出力信号
を１画素遅延させる1D遅延器、10はディジタル映像入力
端子１より入力される信号を１画素遅延させる1D遅延
器、91は1H遅延器２と1D遅延器5,9,10の出力信号の和を
得るための加算器、92は1D遅延器４の出力信号を２で割
る割算器、93は加算器91の出力を８で割る割算器、94は
割算器92,93の出力を加算する加算器である。
ルタ101の従来の一構成例を第９図に示す。まず２次元
前置フィルタ100において、２はディジタル映像入力端
子１より入力された信号を１ライン遅延させる１ライン
遅延器（以下1H遅延器と記す）、３は1H遅延器２の出力
信号をさらに１ライン遅延させる1H遅延器、４は1H遅延
器２の出力信号を１画素遅延させる１画素遅延器（以下
1D遅延器と記す）、５ぱ1D遅延器４の出力信号をさらに
１画素遅延させる1D遅延器、９は1H遅延器３の出力信号
を１画素遅延させる1D遅延器、10はディジタル映像入力
端子１より入力される信号を１画素遅延させる1D遅延
器、91は1H遅延器２と1D遅延器5,9,10の出力信号の和を
得るための加算器、92は1D遅延器４の出力信号を２で割
る割算器、93は加算器91の出力を８で割る割算器、94は
割算器92,93の出力を加算する加算器である。
また、２次元補間フィルタ101において、23は通信路2
2よりの信号を１ライン遅延させる1H遅延器、24は1H遅
延器23の出力信号をさらに１ライン遅延させる1H遅延
器、29は1H遅延器24の出力を１画素遅延させる1D遅延
器、30は通信路22よりの信号を１画素遅延させる1D遅延
器、25は1H遅延器23の出力信号を１画素遅延させる1D遅
延器、26は1D遅延器25の出力信号をさらに１画素遅延さ
せる1D遅延器、95は1H遅延器23と1D遅延器29,30,26の出
力信号を加算する加算器、96は加算器95の出力信号を４
で割算する割算器、97は1D遅延器25の出力信号と割算器
96の出力信号とを加算する加算器である。
2よりの信号を１ライン遅延させる1H遅延器、24は1H遅
延器23の出力信号をさらに１ライン遅延させる1H遅延
器、29は1H遅延器24の出力を１画素遅延させる1D遅延
器、30は通信路22よりの信号を１画素遅延させる1D遅延
器、25は1H遅延器23の出力信号を１画素遅延させる1D遅
延器、26は1D遅延器25の出力信号をさらに１画素遅延さ
せる1D遅延器、95は1H遅延器23と1D遅延器29,30,26の出
力信号を加算する加算器、96は加算器95の出力信号を４
で割算する割算器、97は1D遅延器25の出力信号と割算器
96の出力信号とを加算する加算器である。
次に動作について説明する。
まずサブサンプリングについて第４図を用いて説明す
る。第４図において、ある画像を標本化周波数2fsで標
本化した信号4aをディジタル映像入力端子１に入力す
る。信号4aは画素配置で表すと第５図で示すように、ま
たｘ方向,y方向でサンプリングした２次元空間スペクト
ラムで表すと第７図で示すようになる。第５図におい
て、Txは１画素間隔を、Tyは１ライン間隔を示してい
る。第７図において、標本化周波数は1/Ty,1/Txを基本
周期とする格子点上に存在するため、折り返し雑音なし
に映像が再生できる２次元空間スペクトラム領域は水平
空間周波数1/2Tx,垂直空間周波数1/2Tyの長方形領域で
ある。通常、サブサンプリングでは標本化周波数を１ラ
イン毎に180゜位相をずらしたPASS（Phase Alterntive
Sub−Nyquist Sampling）方式が採用されている。第４
図のサブサンプリング後の信号4cは画素配置で表すと第
６図の千鳥格子状標本点となり、ｘ方向,y方向でサンプ
リングした２次元空間スペクトラムでは第８図のように
表される。第８図において、標本化周波数は千鳥格子状
の点に表され、折り返し雑音なしに映像が再生できる２
次元空間スペクトラム領域は水平空間周波数1/2Tx,垂直
空間周波数1/2Tyを直線で結んだ三角形領域となり、画
像上では細い斜め線が存在すると折り返し雑音が発生す
る。このためサブサンプルフィルタでは斜め成分を落と
すことが重要である。
る。第４図において、ある画像を標本化周波数2fsで標
本化した信号4aをディジタル映像入力端子１に入力す
る。信号4aは画素配置で表すと第５図で示すように、ま
たｘ方向,y方向でサンプリングした２次元空間スペクト
ラムで表すと第７図で示すようになる。第５図におい
て、Txは１画素間隔を、Tyは１ライン間隔を示してい
る。第７図において、標本化周波数は1/Ty,1/Txを基本
周期とする格子点上に存在するため、折り返し雑音なし
に映像が再生できる２次元空間スペクトラム領域は水平
空間周波数1/2Tx,垂直空間周波数1/2Tyの長方形領域で
ある。通常、サブサンプリングでは標本化周波数を１ラ
イン毎に180゜位相をずらしたPASS（Phase Alterntive
Sub−Nyquist Sampling）方式が採用されている。第４
図のサブサンプリング後の信号4cは画素配置で表すと第
６図の千鳥格子状標本点となり、ｘ方向,y方向でサンプ
リングした２次元空間スペクトラムでは第８図のように
表される。第８図において、標本化周波数は千鳥格子状
の点に表され、折り返し雑音なしに映像が再生できる２
次元空間スペクトラム領域は水平空間周波数1/2Tx,垂直
空間周波数1/2Tyを直線で結んだ三角形領域となり、画
像上では細い斜め線が存在すると折り返し雑音が発生す
る。このためサブサンプルフィルタでは斜め成分を落と
すことが重要である。
第４図において、ディジタル映像入力端子１より入力
された信号4aは斜め成分を落とすため基本クロック2fs
で動作する２次元前置フィルタ100に入力される。２次
元前置フィルタ100を通った信号4bは斜め成分の落ちた
信号となり、サブサンプルスイッチ21によりサブサンプ
リングされ信号4cとなる。信号4cはサンプルクロックfs
毎にリサンプルされた信号となるため、画像情報が半分
に減少したこととなる。そしてこの信号4cは通信路22を
用いて伝送され、伝送された信号はサンプルクロックfs
毎の信号となる。次に受信側でサンプルクロックを2fs
にするため、第６図において×印で示された欠落画素は
２次元補間フィルタ101により補間されると共に、斜め
成分が落とされる。そして補間された信号4dは、サンプ
ルクロックが2fsとなった信号としてディジタル映像出
力端子42に出力される。
された信号4aは斜め成分を落とすため基本クロック2fs
で動作する２次元前置フィルタ100に入力される。２次
元前置フィルタ100を通った信号4bは斜め成分の落ちた
信号となり、サブサンプルスイッチ21によりサブサンプ
リングされ信号4cとなる。信号4cはサンプルクロックfs
毎にリサンプルされた信号となるため、画像情報が半分
に減少したこととなる。そしてこの信号4cは通信路22を
用いて伝送され、伝送された信号はサンプルクロックfs
毎の信号となる。次に受信側でサンプルクロックを2fs
にするため、第６図において×印で示された欠落画素は
２次元補間フィルタ101により補間されると共に、斜め
成分が落とされる。そして補間された信号4dは、サンプ
ルクロックが2fsとなった信号としてディジタル映像出
力端子42に出力される。
以上サブサンプリングにおけるフィルタリングの重要
性の第４図を用いて説明した訳であるが、次に従来のフ
ィルタリングの一具体例について第９図を用いて説明す
る。映像入力端子１より入力された信号9aは、サブサン
プルスイッチ21の入力信号9bとなるまでに、下記（１）
式の伝達特性を実現した２次元前置フィルタ100により
斜め成分が落とされる。
性の第４図を用いて説明した訳であるが、次に従来のフ
ィルタリングの一具体例について第９図を用いて説明す
る。映像入力端子１より入力された信号9aは、サブサン
プルスイッチ21の入力信号9bとなるまでに、下記（１）
式の伝達特性を実現した２次元前置フィルタ100により
斜め成分が落とされる。
Z-l:画像上１ライン遅延 Z-1:画像上１画素遅延 信号9bは2fsのサンプリングクロックで処理されている
ため、サブサンプルスイッチ21でライン毎に180゜位相
反転するfsのクロックでサブサンプルされ、これを画素
配置で表すと第６図の千鳥格子サンプリングとなる。サ
ブサンプルされた信号9cは通信路22により伝送クロック
fsで伝送される。このようにして伝送された信号は第６
図の欠落サンプル点に０挿入された2fsのクロックの信
号である。そして通信路22よりの信号が入力される受信
側では、該入力信号がディジタル映像出力端子42の出力
映像信号9dとなるまでに、上記（１）式の伝達特性を実
現した補間フィルタ101により欠落サンプル点が補間さ
れる。
ため、サブサンプルスイッチ21でライン毎に180゜位相
反転するfsのクロックでサブサンプルされ、これを画素
配置で表すと第６図の千鳥格子サンプリングとなる。サ
ブサンプルされた信号9cは通信路22により伝送クロック
fsで伝送される。このようにして伝送された信号は第６
図の欠落サンプル点に０挿入された2fsのクロックの信
号である。そして通信路22よりの信号が入力される受信
側では、該入力信号がディジタル映像出力端子42の出力
映像信号9dとなるまでに、上記（１）式の伝達特性を実
現した補間フィルタ101により欠落サンプル点が補間さ
れる。
以上のフィルタは２次元前置フィルタ100、２次元補
間フィルタ101共に斜め成分を落とすフィルタとなって
いる。
間フィルタ101共に斜め成分を落とすフィルタとなって
いる。
従来のサブサンプル用フィルタは以上のように構成さ
れており、画像情報に斜め高域成分が存在しない場合に
も斜め方向のフィルタリングを無条件におこなうため、
画像の一部分に水平，垂直解像度の高い成分を含んでい
る場合には、その部分の画質が劣化してしまう。そこで
これを防止するには、フィルタの次数の高い、即ちハー
ドウエアが複雑なフィルタを用いる必要があり、ハード
ウエア規模が大きくなるという欠点があった。
れており、画像情報に斜め高域成分が存在しない場合に
も斜め方向のフィルタリングを無条件におこなうため、
画像の一部分に水平，垂直解像度の高い成分を含んでい
る場合には、その部分の画質が劣化してしまう。そこで
これを防止するには、フィルタの次数の高い、即ちハー
ドウエアが複雑なフィルタを用いる必要があり、ハード
ウエア規模が大きくなるという欠点があった。
この発明は上記のような問題点を解消するためになさ
れたもので、従来と同様の水平，垂直解像度をより少な
いハードウエアで実現できるか、または従来同様のハー
ドウエア規模で従来より水平，垂直解像度の高い画質を
得ることができる適応型サブサンプル用フィルタ装置を
得ることを目的とする。
れたもので、従来と同様の水平，垂直解像度をより少な
いハードウエアで実現できるか、または従来同様のハー
ドウエア規模で従来より水平，垂直解像度の高い画質を
得ることができる適応型サブサンプル用フィルタ装置を
得ることを目的とする。
この発明に係る適応型サブサンプル用フィルタ装置
は、前置フィルタと補間フィルタのそれぞれに、水平方
向ローパスフィルタ（Low Pass Filter:LPF）及び垂直
方向LPFと、画像の局所的な水平方向変化と垂直方向変
化を検出してこれらを比較する比較手段と、該比較結果
により水平方向LPFと垂直方向LPFの出力値のいずれか一
方を選択する切替え手段とを設けたものである。
は、前置フィルタと補間フィルタのそれぞれに、水平方
向ローパスフィルタ（Low Pass Filter:LPF）及び垂直
方向LPFと、画像の局所的な水平方向変化と垂直方向変
化を検出してこれらを比較する比較手段と、該比較結果
により水平方向LPFと垂直方向LPFの出力値のいずれか一
方を選択する切替え手段とを設けたものである。
この発明においては、画像の局所的な水平方向変化と
垂直方向変化を検出し、該検出結果により水平方向高域
成分の多い画像には垂直方向LPFを垂直方向高域成分の
多い画像には水平方向LPFをかけ、これにより高解像度
の画質を得る。
垂直方向変化を検出し、該検出結果により水平方向高域
成分の多い画像には垂直方向LPFを垂直方向高域成分の
多い画像には水平方向LPFをかけ、これにより高解像度
の画質を得る。
以下、この発明の一実施例を図について説明する。第
１図は本発明の一実施例による適応型サブサンプル用フ
ィルタ装置の前値フィルタ及びサブサンプルスイッチま
での送信側の構成を示したものであり、図において、１
はディジタル映像入力端子、２はこのディジタル映像入
力端子１よりの信号を１ライン遅延させる1H遅延器、３
は1H遅延器２の出力信号をさらに１ライン遅延させる1H
遅延器、４は1H遅延器２の出力信号を１画素遅延させる
1D遅延器、５は1D遅延器４の出力信号を１画素遅延させ
る1D遅延器、6,8はそれぞれ1H遅延器2,1D遅延器５の出
力信号を４で除算する割算器、７は1D遅延器４の出力信
号を２で除算する割算器、９は1H遅延器３の出力信号を
１画素遅延させる1D遅延器、10はディジタル映像入力端
子１よりの信号を１画素遅延させる1D遅延器、11,12は
それぞれの1D遅延器10,9の出力信号を４で除算する割算
器、13は割算器6,7,8の３つの出力信号を加算する加算
器、14は1D遅延器10の出力信号から1D遅延器９の出力信
号を減算する減算器、15は割算器7,11,12の３つの出力
信号を加算する加算器、17は1H遅延器２の出力信号から
1D遅延器５の出力信号を減算する減算器、18,19はそれ
ぞれ減算器17,14の出力信号の絶対値を得る絶対値回
路、20は絶対値回路18,19の２つの出力を比較する比較
器、16は比較器20の出力信号により加算器13の出力信号
か加算器15の出力信号かのいずれか一方を選択する切替
えスイッチ、21は切替えスイッチ16の出力信号をサブサ
ンプリングするサブサンプル用スイッチ、22はサブサン
プル用スイッチ21の出力信号を伝送する通信路である。
１図は本発明の一実施例による適応型サブサンプル用フ
ィルタ装置の前値フィルタ及びサブサンプルスイッチま
での送信側の構成を示したものであり、図において、１
はディジタル映像入力端子、２はこのディジタル映像入
力端子１よりの信号を１ライン遅延させる1H遅延器、３
は1H遅延器２の出力信号をさらに１ライン遅延させる1H
遅延器、４は1H遅延器２の出力信号を１画素遅延させる
1D遅延器、５は1D遅延器４の出力信号を１画素遅延させ
る1D遅延器、6,8はそれぞれ1H遅延器2,1D遅延器５の出
力信号を４で除算する割算器、７は1D遅延器４の出力信
号を２で除算する割算器、９は1H遅延器３の出力信号を
１画素遅延させる1D遅延器、10はディジタル映像入力端
子１よりの信号を１画素遅延させる1D遅延器、11,12は
それぞれの1D遅延器10,9の出力信号を４で除算する割算
器、13は割算器6,7,8の３つの出力信号を加算する加算
器、14は1D遅延器10の出力信号から1D遅延器９の出力信
号を減算する減算器、15は割算器7,11,12の３つの出力
信号を加算する加算器、17は1H遅延器２の出力信号から
1D遅延器５の出力信号を減算する減算器、18,19はそれ
ぞれ減算器17,14の出力信号の絶対値を得る絶対値回
路、20は絶対値回路18,19の２つの出力を比較する比較
器、16は比較器20の出力信号により加算器13の出力信号
か加算器15の出力信号かのいずれか一方を選択する切替
えスイッチ、21は切替えスイッチ16の出力信号をサブサ
ンプリングするサブサンプル用スイッチ、22はサブサン
プル用スイッチ21の出力信号を伝送する通信路である。
第２図は本実施例の受信側の構成を示し、図におい
て、22は通信路、23はこの通信路22よりの信号を１ライ
ン遅延させる1H遅延器、24は1H遅延器23の出力信号をさ
らに１ライン遅延させる1H遅延器、25は1H遅延器23の出
力信号を１画素遅延させる1D遅延器、26は1D遅延器25の
出力信号をさらに１画素遅延させる1D遅延器、27,28は
それぞれ1H遅延器23,1D遅延器26の出力信号を２で除算
する割算器、29は1H遅延器24の出力信号を１画素遅延さ
せる1D遅延器、30は通信路22よりの信号を１画素遅延さ
せる1D遅延器、31,32はそれぞれ1D遅延器30,29の出力信
号を２で除算する割算器、33は割算器27,28の２つの出
力信号を加算する加算器、34は1D遅延器30の出力信号か
ら1D遅延器29の出力信号を減算する減算器、35は割算器
31,32の２つの出力信号を加算する加算器、37は1H遅延
器23の出力信号より1D遅延器26の出力信号を減算する減
算器、38,39はそれぞれ減算器37,34の出力信号を絶対値
をとる絶対値回路、40は絶対値回路38の出力信号と絶対
値回路39の出力信号とを比較する比較器、36は比較器40
の出力信号により加算器33の出力信号か加算器35の出力
信号かのいずれか一方を選択する切替えスイッチ、41は
切替えスイッチ36の出力信号と1D遅延器25の出力信号と
を加算する加算器、42は加算器41の出力信号を外部に出
力するディジタル映像出力端子である。
て、22は通信路、23はこの通信路22よりの信号を１ライ
ン遅延させる1H遅延器、24は1H遅延器23の出力信号をさ
らに１ライン遅延させる1H遅延器、25は1H遅延器23の出
力信号を１画素遅延させる1D遅延器、26は1D遅延器25の
出力信号をさらに１画素遅延させる1D遅延器、27,28は
それぞれ1H遅延器23,1D遅延器26の出力信号を２で除算
する割算器、29は1H遅延器24の出力信号を１画素遅延さ
せる1D遅延器、30は通信路22よりの信号を１画素遅延さ
せる1D遅延器、31,32はそれぞれ1D遅延器30,29の出力信
号を２で除算する割算器、33は割算器27,28の２つの出
力信号を加算する加算器、34は1D遅延器30の出力信号か
ら1D遅延器29の出力信号を減算する減算器、35は割算器
31,32の２つの出力信号を加算する加算器、37は1H遅延
器23の出力信号より1D遅延器26の出力信号を減算する減
算器、38,39はそれぞれ減算器37,34の出力信号を絶対値
をとる絶対値回路、40は絶対値回路38の出力信号と絶対
値回路39の出力信号とを比較する比較器、36は比較器40
の出力信号により加算器33の出力信号か加算器35の出力
信号かのいずれか一方を選択する切替えスイッチ、41は
切替えスイッチ36の出力信号と1D遅延器25の出力信号と
を加算する加算器、42は加算器41の出力信号を外部に出
力するディジタル映像出力端子である。
次に動作について説明する。
まず第１図に従って２次元前置フィルタとサンプリン
グの動作、即ち送信側の動作について説明する。ディジ
タル映像入力端子１より入力されたデータ1aは1H遅延器
２により１ライン遅延され、さらに1D遅延器4,5による
各々１画素遅延される。そして上記1H遅延器２の出力信
号は割算器６により４で除算され、1D遅延器4,5の出力
信号はそれぞれ2,4で除算される。割算器6,7,8の出力信
号が加算器13により加算され出力信号1bとなる。ここ
で、入力信号1aから加算器13の出力信号1bまでの水平方
向LPFの伝達特性は、 Ｈ（Ｚ）＝（１＋Z-1）２・Z-l/4 Z-1:空間上１画素遅延 Z-l:空間上１ライン遅延 で表される。この伝達特性は画素配置上の演算として、
第３図おいてＥ点を求めるのに、 Ｅ＝（Ａ＋２・Ｅ＋Ｂ）/4 の演算を行うことに相当する。
グの動作、即ち送信側の動作について説明する。ディジ
タル映像入力端子１より入力されたデータ1aは1H遅延器
２により１ライン遅延され、さらに1D遅延器4,5による
各々１画素遅延される。そして上記1H遅延器２の出力信
号は割算器６により４で除算され、1D遅延器4,5の出力
信号はそれぞれ2,4で除算される。割算器6,7,8の出力信
号が加算器13により加算され出力信号1bとなる。ここ
で、入力信号1aから加算器13の出力信号1bまでの水平方
向LPFの伝達特性は、 Ｈ（Ｚ）＝（１＋Z-1）２・Z-l/4 Z-1:空間上１画素遅延 Z-l:空間上１ライン遅延 で表される。この伝達特性は画素配置上の演算として、
第３図おいてＥ点を求めるのに、 Ｅ＝（Ａ＋２・Ｅ＋Ｂ）/4 の演算を行うことに相当する。
一方、ディジタル映像入力端子１より入力されたデー
タ信号1aは1D遅延器10によって１画素遅延され、さらに
割算器11により４で除算される。また1H遅延器２の出力
信号はさらに1H遅延器３により１ライン遅延され、この
1H遅延器３の出力信号が1D遅延器９により１画素遅延さ
れる。そしてこの1D遅延器９の出力信号は割算器12によ
り４で除算され、上記割算器7,11,12の出力信号は加算
器15により加算されて信号1cとなる。ここで入力信号1a
から加算器15の出力信号1cまでの垂直方向LPFの伝達特
性は、 Ｈ（Ｚ）＝（１＋Z-l）２・Z-1/4 Z-l:空間上１ライン遅延 で表される。この伝達特性は、画素配置上の演算とし
て、第３図においてＥ点を求めるのに、 Ｅ＝（Ｃ＋２・Ｅ＋Ｄ）/4 の演算を行うことに相当する。
タ信号1aは1D遅延器10によって１画素遅延され、さらに
割算器11により４で除算される。また1H遅延器２の出力
信号はさらに1H遅延器３により１ライン遅延され、この
1H遅延器３の出力信号が1D遅延器９により１画素遅延さ
れる。そしてこの1D遅延器９の出力信号は割算器12によ
り４で除算され、上記割算器7,11,12の出力信号は加算
器15により加算されて信号1cとなる。ここで入力信号1a
から加算器15の出力信号1cまでの垂直方向LPFの伝達特
性は、 Ｈ（Ｚ）＝（１＋Z-l）２・Z-1/4 Z-l:空間上１ライン遅延 で表される。この伝達特性は、画素配置上の演算とし
て、第３図においてＥ点を求めるのに、 Ｅ＝（Ｃ＋２・Ｅ＋Ｄ）/4 の演算を行うことに相当する。
以上述べた２つのLPFの出力信号を次に述べる論理で
選択する。まず、減算器17により1H遅延器２の出力信号
から1D遅延器５の出力信号を減算し、この出力信号の絶
対値を絶対値回路18により線号1dとして得る。一方、減
算器14により1D遅延器10の出力信号から1D遅延器９の出
力信号を減算し、その出力信号の絶対値を絶対値回路19
により信号1eとして得る。ここで信号1dと信号1eとを比
較器20で比較し、その出力信号1fにより、信号1dが信号
1eより小さい時には水平方向LPFと出力信号1bを選択
し、信号1dが信号1eより大きいか等しい時には垂直方向
LPFの出力信号1cを切替えスイッチ16により選択し、切
替えスイッチ16の出力信号1gを得る。この選択論理は、
第３図の画素配置上の演算としては、Ｅ点を求めるのに
信号1dは|A−B|、信号は1eは|C−D|に相当し、従って、 |A−B|＜|C−D|の時には Ｅ＝（Ａ＋2E＋Ｂ）/4 |A−B|≧|C−D|の時には Ｅ＝（Ｃ＋2E＋Ｄ）/4 なる選択をするものであり、これにより、画像によって
水平方向変化の少ない画像には水平方向LPFを、垂直方
向変化の少ない画像には垂直方向LPFを選択することに
なり、適応的なフィルタリングが実現できる。
選択する。まず、減算器17により1H遅延器２の出力信号
から1D遅延器５の出力信号を減算し、この出力信号の絶
対値を絶対値回路18により線号1dとして得る。一方、減
算器14により1D遅延器10の出力信号から1D遅延器９の出
力信号を減算し、その出力信号の絶対値を絶対値回路19
により信号1eとして得る。ここで信号1dと信号1eとを比
較器20で比較し、その出力信号1fにより、信号1dが信号
1eより小さい時には水平方向LPFと出力信号1bを選択
し、信号1dが信号1eより大きいか等しい時には垂直方向
LPFの出力信号1cを切替えスイッチ16により選択し、切
替えスイッチ16の出力信号1gを得る。この選択論理は、
第３図の画素配置上の演算としては、Ｅ点を求めるのに
信号1dは|A−B|、信号は1eは|C−D|に相当し、従って、 |A−B|＜|C−D|の時には Ｅ＝（Ａ＋2E＋Ｂ）/4 |A−B|≧|C−D|の時には Ｅ＝（Ｃ＋2E＋Ｄ）/4 なる選択をするものであり、これにより、画像によって
水平方向変化の少ない画像には水平方向LPFを、垂直方
向変化の少ない画像には垂直方向LPFを選択することに
なり、適応的なフィルタリングが実現できる。
このようにして得られた２次元前置フィルタがかかっ
た信号1gを、サブサンプル用スイッチ21によりライン毎
に位相の反転したクロックでサブサンプルし、出力信号
として信号1hを得る。信号1hは画素配置としては第６図
のようになり、この信号1hが通信路22に出力される。
た信号1gを、サブサンプル用スイッチ21によりライン毎
に位相の反転したクロックでサブサンプルし、出力信号
として信号1hを得る。信号1hは画素配置としては第６図
のようになり、この信号1hが通信路22に出力される。
次に、第２図を用いて受信側補間フィルタの動作につ
いて説明する。
いて説明する。
通信路22より信号2aが入力される。ここで信号2aは第
６図の欠落サンプル点に０データを挿入した信号であ
る。この入力信号2aは、1H遅延器23により１ライン遅延
され、さらに1D遅延器25,26により各々１画素遅延され
る。1H遅延器23の出力信号は割算器27により２で除算さ
れ、1D遅延器26の出力信号は割算器28により２で除算さ
れる。そしてこの割算27,28の出力信号が加算器33によ
り加算されて出力信号2bとなる。ここで、入力信号2aか
ら加算器33の出力信号2bまでの水平方向LPFの伝達特性
は、 Ｈ（Ｚ）＝（１＋Z-2）・Z-l/2 で表される。この伝達特性は画素配置上の演算として、
第３図においてＥ点を求めるのに、 Ｅ＝（Ａ＋Ｂ）/2 の演算を行うことに相当する。この時、信号2aは１画素
毎に０データが挿入された信号であるから、Ｅ点が０挿
入データの時には水平方向LPFの出力値が得られ、Ｅ点
が０挿入データでない時には水平方向LPFの出力データ
値は０となる。
６図の欠落サンプル点に０データを挿入した信号であ
る。この入力信号2aは、1H遅延器23により１ライン遅延
され、さらに1D遅延器25,26により各々１画素遅延され
る。1H遅延器23の出力信号は割算器27により２で除算さ
れ、1D遅延器26の出力信号は割算器28により２で除算さ
れる。そしてこの割算27,28の出力信号が加算器33によ
り加算されて出力信号2bとなる。ここで、入力信号2aか
ら加算器33の出力信号2bまでの水平方向LPFの伝達特性
は、 Ｈ（Ｚ）＝（１＋Z-2）・Z-l/2 で表される。この伝達特性は画素配置上の演算として、
第３図においてＥ点を求めるのに、 Ｅ＝（Ａ＋Ｂ）/2 の演算を行うことに相当する。この時、信号2aは１画素
毎に０データが挿入された信号であるから、Ｅ点が０挿
入データの時には水平方向LPFの出力値が得られ、Ｅ点
が０挿入データでない時には水平方向LPFの出力データ
値は０となる。
一方、通信路22より入力されたデータ信号2aは1D遅延
器30によって１画素遅延され、さらに割算器31により２
で除算される。また、1H遅延器23の出力信号をさらに1H
遅延器24により１ライン遅延させ、この1H遅延器24の出
力信号を1D遅延器29により１画素遅延させる。1D遅延器
29の出力信号は減算器32により２で除算され、これらの
割算器31,32の出力信号は加算器35により加算されて出
力信号2cとなる。ここで、入力信号2aから加算器35の出
力信号2cまでの垂直方向LPFの伝達特性は、 Ｈ（Ｚ）＝（１＋Z-2l）・Z-1/2 で表される。この伝達特性は画素配置上の演算として、
第３図においてＥ点を求めるために、 Ｅ＝（Ｃ＋Ｄ）/2 の演算を行うことに相当する。信号2aは１画素毎に０挿
入された信号であるから、Ｅ点が０挿入データである時
には垂直方向LPFの出力値が得られ、Ｅ点が０挿入デー
タでない時には垂直方向LPFの出力データ値は０とな
る。
器30によって１画素遅延され、さらに割算器31により２
で除算される。また、1H遅延器23の出力信号をさらに1H
遅延器24により１ライン遅延させ、この1H遅延器24の出
力信号を1D遅延器29により１画素遅延させる。1D遅延器
29の出力信号は減算器32により２で除算され、これらの
割算器31,32の出力信号は加算器35により加算されて出
力信号2cとなる。ここで、入力信号2aから加算器35の出
力信号2cまでの垂直方向LPFの伝達特性は、 Ｈ（Ｚ）＝（１＋Z-2l）・Z-1/2 で表される。この伝達特性は画素配置上の演算として、
第３図においてＥ点を求めるために、 Ｅ＝（Ｃ＋Ｄ）/2 の演算を行うことに相当する。信号2aは１画素毎に０挿
入された信号であるから、Ｅ点が０挿入データである時
には垂直方向LPFの出力値が得られ、Ｅ点が０挿入デー
タでない時には垂直方向LPFの出力データ値は０とな
る。
以上述べた２つのLPFの出力信号を次に述べる論理で
選択する。まず減算器37により1H遅延器23の出力信号か
ら1D遅延器26の出力信号を減算し、この出力信号の絶対
値を絶対値回路38により信号2dとして得る。一方、減算
器34により1D遅延器30の出力信号から1D遅延器29の出力
信号を減算し、その出力信号の絶対値を絶対値回路39に
より信号2eとして得る。ここで信号2dと信号2eとを比較
器40で比較し、その出力信号2fにより、信号2dが信号2e
より小さい時には水平方向LPFの出力信号2bを選択し、
信号2dが信号2eより大きいか等しい時には垂直方向LPF
の出力信号2cを切替えスイッチ36により選択し、切替え
スイッチ36の出力信号2gを得る。さらに信号2gは加算器
41により1D遅延器25の出力信号2hと加算され、補間され
たディジタル映像出力信号2iとしてディジタル映像出力
端子42より出力される。ここで通信路22より1D遅延器25
の出力信号2hまでの伝達関数は Ｈ（Ｚ）＝Z-1・Z-l で表される。また信号2h,2gはサブサンプルにより０挿
入されるため、信号2hか2gのどちらかが交代に０となる
信号となる。従って通信路22よりディジタル映像出力端
子42の出力信号2iまでの０挿入も含めた伝達特性は、水
平方向LPFを選択した場合には Ｈ（Ｚ）＝（１＋Z-1）２・Z-l/4 垂直方向LPFを選択した場合には Ｈ（Ｚ）＝（１＋Z-l）２・Z-1/4 となる。これは、第３図の画素配置上の演算としては、
Ｅ点を求めるのに信号2dは|A−B|、信号2eは|C−D|に相
当し、従って、 |A−B|＜|C−D|の時には Ｅ＝（Ａ＋2E＋Ｂ）/4 |A−B|≧|C−D|の時には Ｅ＝（Ｃ＋2E＋Ｄ）/4 なる選択をするものであり、これにより、画像によって
水平方向変化の少ない画像には水平方向LPFを垂直方向
変化の少ない画像には垂直方向LPFを選択し画素を補間
することになり、適応的な補間フィルタが実現できる。
選択する。まず減算器37により1H遅延器23の出力信号か
ら1D遅延器26の出力信号を減算し、この出力信号の絶対
値を絶対値回路38により信号2dとして得る。一方、減算
器34により1D遅延器30の出力信号から1D遅延器29の出力
信号を減算し、その出力信号の絶対値を絶対値回路39に
より信号2eとして得る。ここで信号2dと信号2eとを比較
器40で比較し、その出力信号2fにより、信号2dが信号2e
より小さい時には水平方向LPFの出力信号2bを選択し、
信号2dが信号2eより大きいか等しい時には垂直方向LPF
の出力信号2cを切替えスイッチ36により選択し、切替え
スイッチ36の出力信号2gを得る。さらに信号2gは加算器
41により1D遅延器25の出力信号2hと加算され、補間され
たディジタル映像出力信号2iとしてディジタル映像出力
端子42より出力される。ここで通信路22より1D遅延器25
の出力信号2hまでの伝達関数は Ｈ（Ｚ）＝Z-1・Z-l で表される。また信号2h,2gはサブサンプルにより０挿
入されるため、信号2hか2gのどちらかが交代に０となる
信号となる。従って通信路22よりディジタル映像出力端
子42の出力信号2iまでの０挿入も含めた伝達特性は、水
平方向LPFを選択した場合には Ｈ（Ｚ）＝（１＋Z-1）２・Z-l/4 垂直方向LPFを選択した場合には Ｈ（Ｚ）＝（１＋Z-l）２・Z-1/4 となる。これは、第３図の画素配置上の演算としては、
Ｅ点を求めるのに信号2dは|A−B|、信号2eは|C−D|に相
当し、従って、 |A−B|＜|C−D|の時には Ｅ＝（Ａ＋2E＋Ｂ）/4 |A−B|≧|C−D|の時には Ｅ＝（Ｃ＋2E＋Ｄ）/4 なる選択をするものであり、これにより、画像によって
水平方向変化の少ない画像には水平方向LPFを垂直方向
変化の少ない画像には垂直方向LPFを選択し画素を補間
することになり、適応的な補間フィルタが実現できる。
このような本実施例装置では、画像の局所的な性質に
より水平方向高域成分の多い画通には垂直方向LPFを、
垂直方向高域成分の多い画像には水平方向LPFをかける
ようにしたので、従来同様のハードウエアの規模で従来
より水平，垂直解像度の高い画質を得ることができる。
また換言すれば、従来同様の水平，垂直解像度を、より
少ないハードウエアで実現できる。
より水平方向高域成分の多い画通には垂直方向LPFを、
垂直方向高域成分の多い画像には水平方向LPFをかける
ようにしたので、従来同様のハードウエアの規模で従来
より水平，垂直解像度の高い画質を得ることができる。
また換言すれば、従来同様の水平，垂直解像度を、より
少ないハードウエアで実現できる。
なお、上記実施例では減算器17により1H遅延器２の出
力信号から1D遅延器５の出力信号を減算するようにした
が、これは、減算器17により1D遅延器５の出力信号から
１ライン遅延器２の出力信号を減算するようにしてもよ
く、上記実施例と同様の効果を奏する。同じく、上記実
施例では減算器14により1D遅延器10の出力信号から1D遅
延器９の出力信号を減算するようにしたが、これは1D遅
延器９の出力信号から1D遅延器10の出力信号を減算する
ようにしてもよく、上記実施例と同様の効果を奏する。
力信号から1D遅延器５の出力信号を減算するようにした
が、これは、減算器17により1D遅延器５の出力信号から
１ライン遅延器２の出力信号を減算するようにしてもよ
く、上記実施例と同様の効果を奏する。同じく、上記実
施例では減算器14により1D遅延器10の出力信号から1D遅
延器９の出力信号を減算するようにしたが、これは1D遅
延器９の出力信号から1D遅延器10の出力信号を減算する
ようにしてもよく、上記実施例と同様の効果を奏する。
また同様に、上記実施例では減算器37により1H遅延器
23の出力信号から1D遅延器26の出力信号を減算するよう
にしたが、これは1D遅延器26の出力信号から1H遅延器23
の出力信号を減算するようにしてもよく、さらに、減算
器34により1D遅延器30の出力信号から1D遅延器29の出力
信号を減算するようにしたが、これは1D遅延器29の出力
信号から1D遅延器30の出力信号を減算するようにしても
よい。
23の出力信号から1D遅延器26の出力信号を減算するよう
にしたが、これは1D遅延器26の出力信号から1H遅延器23
の出力信号を減算するようにしてもよく、さらに、減算
器34により1D遅延器30の出力信号から1D遅延器29の出力
信号を減算するようにしたが、これは1D遅延器29の出力
信号から1D遅延器30の出力信号を減算するようにしても
よい。
以上のように、この発明に係るサブサンプル用フィル
タ装置によれば、その前置フィルタと補間フィルタのそ
れぞれに、水平方向LPF及び垂直方向LPFを設けるととも
に、画像の局所的な水平方向変化及び垂直方向変化を検
出し、水平方向変化の多い画像には垂直方向LPFの出力
を、垂直方向変化の多い画像には水平方向LPFの出力を
選択して出力するようにしたので、少ないハードウエア
で高解像度の画質が得られる効果がある。
タ装置によれば、その前置フィルタと補間フィルタのそ
れぞれに、水平方向LPF及び垂直方向LPFを設けるととも
に、画像の局所的な水平方向変化及び垂直方向変化を検
出し、水平方向変化の多い画像には垂直方向LPFの出力
を、垂直方向変化の多い画像には水平方向LPFの出力を
選択して出力するようにしたので、少ないハードウエア
で高解像度の画質が得られる効果がある。
第１図はこの発明の一実施例による適応型サブサンプル
用フィルタ装置の前置フィルタを示すブロック図、第２
図は該フィルタ装置の補間フィルタを示すブロック図、
第３図は本発明及び従来例を画素上の演算として説明す
るための画素上の配置図、第４図はPASS方式を説明する
ためのPASS方式ブロック図、第５図はサブサンプルする
前のサンプリング点を示す画素配置図、第６図はサブサ
ンプリング後のサンプリング点を示す画素配置図、第７
図は第５図に示したサンプリング点の２次元空間スペク
トラムを示す図、第８図は第６図で示したサブサンプリ
ング点の２次元空間スペクトラムを示す図、第９図は従
来例によるサブサンプル用前置フィルタ及び補間フィル
タを示すブロック図である。 2,3,23,24……１ライン遅延器、4,5,9,10,25,26,29,30
……１画素遅延器、6,7,8,11,12,27,28,31,32……割算
器、14,17,34,37……減算器、13,15,33,35,41……加算
器、16,36……切替えスイッチ、18,19,38,39……絶対値
回路、20,40……比較器、21……サブサンプル用スイッ
チ,22……通信路、100…２次元前置フィルタ、101……
２次元補間フィルタ。 なお図中同一符号は同一又は相当部分を示す。
用フィルタ装置の前置フィルタを示すブロック図、第２
図は該フィルタ装置の補間フィルタを示すブロック図、
第３図は本発明及び従来例を画素上の演算として説明す
るための画素上の配置図、第４図はPASS方式を説明する
ためのPASS方式ブロック図、第５図はサブサンプルする
前のサンプリング点を示す画素配置図、第６図はサブサ
ンプリング後のサンプリング点を示す画素配置図、第７
図は第５図に示したサンプリング点の２次元空間スペク
トラムを示す図、第８図は第６図で示したサブサンプリ
ング点の２次元空間スペクトラムを示す図、第９図は従
来例によるサブサンプル用前置フィルタ及び補間フィル
タを示すブロック図である。 2,3,23,24……１ライン遅延器、4,5,9,10,25,26,29,30
……１画素遅延器、6,7,8,11,12,27,28,31,32……割算
器、14,17,34,37……減算器、13,15,33,35,41……加算
器、16,36……切替えスイッチ、18,19,38,39……絶対値
回路、20,40……比較器、21……サブサンプル用スイッ
チ,22……通信路、100…２次元前置フィルタ、101……
２次元補間フィルタ。 なお図中同一符号は同一又は相当部分を示す。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 二宮 佑一 東京都世田谷区砧１丁目10番11号 日本 放送協会放送技術研究所内 (72)発明者 大塚 吉道 東京都世田谷区砧１丁目10番11号 日本 放送協会放送技術研究所内 (72)発明者 和泉 吉則 東京都世田谷区砧１丁目10番11号 日本 放送協会放送技術研究所内 (72)発明者 合志 清一 東京都世田谷区砧１丁目10番11号 日本 放送協会放送技術研究所内 (56)参考文献 特開 昭61−2482（ＪＰ，Ａ)
Claims (1)
- 【請求項１】ディジタル化されたテレビジョン信号の標
本化周波数を通信路上で低減するPASS方式（Phase Alte
rnative Sub−Nyquist Sampling）に用いるディジタル
フィルタ装置であって、伝達特性がＨ（Ｚ）＝（１＋Z
-1）２・Z-l/4（Z-l:空間上１ライン遅延,Z-1:空間上１
画素遅延）である水平方向ディジタルフィルタ，伝達特
性がＨ（Ｚ）＝（１＋Z-l）２・Z-1/4である垂直方向デ
ィジタルフィルタ，注目画素の空間上１ライン上，下の
画素値間の差分絶対値Ｖと上記注目画素の空間上１画素
前，後の画素の画素値間の差分絶対値Ｈとを得てこれら
を比較する比較手段，及びＶ＞Ｈの場合には上記水平方
向ディジタルフィルタの出力値を,V≦Ｈの場合には上記
垂直方向ディジタルフィルタの出力値を選択する切替え
手段を有する前置フィルタと、伝達特性がＨ（Ｚ）＝
（１＋Z-1）２・Z-l/2である水平方向ディジタルフィル
タ，伝達特性がＨ（Ｚ）＝（１＋Z-l）２・Z-1/2である
垂直方向ディジタルフィルタ，上記注目画素の空間上１
ライン上，下の画素の画素値間の差分絶対値Ｖと上記注
目画素の空間上１画素前，後の画素の画素値間の差分絶
対値Ｈとを得てこれらを比較する比較手段，及びＶ＞Ｈ
の場合には上記水平方向ディジタルフィルタの出力値
を,V≦Ｈの場合には上記垂直方向のディジタルフィルタ
の出力値を選択する切替え手段を有する補間フィルタと
を備えたことを特徴とする適応型サブサンプル用フィル
タ装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60130184A JP2561070B2 (ja) | 1985-06-14 | 1985-06-14 | 適応型サブサンプル用フイルタ装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60130184A JP2561070B2 (ja) | 1985-06-14 | 1985-06-14 | 適応型サブサンプル用フイルタ装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61288584A JPS61288584A (ja) | 1986-12-18 |
| JP2561070B2 true JP2561070B2 (ja) | 1996-12-04 |
Family
ID=15028078
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60130184A Expired - Lifetime JP2561070B2 (ja) | 1985-06-14 | 1985-06-14 | 適応型サブサンプル用フイルタ装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2561070B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63215185A (ja) * | 1987-03-03 | 1988-09-07 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | サブナイキスト符号化装置および復号化装置 |
| JPS63245085A (ja) * | 1987-03-31 | 1988-10-12 | Pioneer Electronic Corp | サブサンプル内挿方法 |
| JP2791022B2 (ja) * | 1987-10-27 | 1998-08-27 | キヤノン株式会社 | ビデオ信号処理装置 |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS612482A (ja) * | 1984-06-15 | 1986-01-08 | Mitsubishi Electric Corp | サブナイキスト標本化フイルタ |
-
1985
- 1985-06-14 JP JP60130184A patent/JP2561070B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS61288584A (ja) | 1986-12-18 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |