JP2585218B2 - 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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- JP2585218B2 JP2585218B2 JP61094316A JP9431686A JP2585218B2 JP 2585218 B2 JP2585218 B2 JP 2585218B2 JP 61094316 A JP61094316 A JP 61094316A JP 9431686 A JP9431686 A JP 9431686A JP 2585218 B2 JP2585218 B2 JP 2585218B2
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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、特にその後置フィルタ
の切り換えにより画質の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、特にその後置フィルタ
の切り換えにより画質の向上を図るようにしたものであ
る。
まず第３図にサブナイキストサンプリングの構成図を
示す。図において、１は画像信号をA/D（Analog to Dig
ital）変換した信号を入力するディジタル映像入力端
子、110はディジタル映像入力端子１よりの信号の斜め
成分を落とす２次元前置フィルタ、11は２次元前置フィ
ルタ110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である。12はサブサンプル
スイッチ11よりの信号を伝送する通信路、111は通信路1
2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111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。図において、１は画像信号をA/D（Analog to Dig
ital）変換した信号を入力するディジタル映像入力端
子、110はディジタル映像入力端子１よりの信号の斜め
成分を落とす２次元前置フィルタ、11は２次元前置フィ
ルタ110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である。12はサブサンプル
スイッチ11よりの信号を伝送する通信路、111は通信路1
2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111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110及び２次元補間フィ
ルタ111の従来の一構成例を第10図に示す。
ルタ111の従来の一構成例を第10図に示す。
まず２次元前置フィルタ110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は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遅延器である。101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、102は1D遅延
器４の出力信号を２で除算する割算器、103は加算器101
の出力を８で除算する割算器、104は割算器102,103の出
力を加算する加算器である。
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は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遅延器である。101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、102は1D遅延
器４の出力信号を２で除算する割算器、103は加算器101
の出力を８で除算する割算器、104は割算器102,103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111において、13は通信路1
2よりの信号を１ライン遅延させる1H遅延器、14は1H遅
延器13の出力信号をさらに１ライン遅延させる1H遅延
器、19は1H遅延器14の出力信号を１画素遅延させる1D遅
延器、20は通信路12よりの信号を１画素遅延させる1D遅
延器、15は1H遅延器13の出力信号を１画素遅延させる1D
遅延器、16は1D遅延器15の出力信号をさらに１画素遅延
させる1D遅延器である。105は1H遅延器13と1D遅延器19,
20,16の出力信号を加算する加算器、106は加算器105の
出力信号を４で除算する割算器、107は1D遅延器15の出
力信号と割算器106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、14は1H遅
延器13の出力信号をさらに１ライン遅延させる1H遅延
器、19は1H遅延器14の出力信号を１画素遅延させる1D遅
延器、20は通信路12よりの信号を１画素遅延させる1D遅
延器、15は1H遅延器13の出力信号を１画素遅延させる1D
遅延器、16は1D遅延器15の出力信号をさらに１画素遅延
させる1D遅延器である。105は1H遅延器13と1D遅延器19,
20,16の出力信号を加算する加算器、106は加算器105の
出力信号を４で除算する割算器、107は1D遅延器15の出
力信号と割算器106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３図を用いて説明す
る。第３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3aをディジタル映像入力端子１に入力す
る。信号3aは画素配置で表すと第６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８図で示すようになる。第６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８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 Alternative
Sub−Nyquist Sampling）方式が採用されている。第３
図のサブサンプリング後の信号3cは画素配置で表すと第
７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９図のように
表される。第９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３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3aをディジタル映像入力端子１に入力す
る。信号3aは画素配置で表すと第６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８図で示すようになる。第６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８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 Alternative
Sub−Nyquist Sampling）方式が採用されている。第３
図のサブサンプリング後の信号3cは画素配置で表すと第
７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９図のように
表される。第９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３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3a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110に入力される。２次
元前置フィルタ110を通った信号3dは斜め成分の落ちた
信号となり、サブサンプルスイッチ11によりサブサンプ
リングされ信号3cとなる。信号3c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3cは通信路12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７図においてｘ印で示された欠落画素は
２次元補間フィルタ111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3d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3a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110に入力される。２次
元前置フィルタ110を通った信号3dは斜め成分の落ちた
信号となり、サブサンプルスイッチ11によりサブサンプ
リングされ信号3cとなる。信号3c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3cは通信路12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７図においてｘ印で示された欠落画素は
２次元補間フィルタ111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3d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
性を第３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10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10aは、サブサ
ンプルスイッチ11の入力信号10b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110
により斜め成分が落とされる。
性を第３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10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10aは、サブサ
ンプルスイッチ11の入力信号10b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110
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10b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11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７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10cは通信路12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
７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12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10d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111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11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７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10cは通信路12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
７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12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10d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111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110、２次元補
間フィルタ111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111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行うため、画像の
一部に水平，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、即ちハードウェアが
複雑なフィルタを用いる必要があり、ハードウェア規模
が大きくなるという欠点があった。
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行うため、画像の
一部に水平，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、即ちハードウェアが
複雑なフィルタを用いる必要があり、ハードウェア規模
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、従来同様のハードウェア規模で、従来よ
り水平，垂直解像度の高い画質を得ることができ、しか
も誤検出の少ない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。
されたもので、従来同様のハードウェア規模で、従来よ
り水平，垂直解像度の高い画質を得ることができ、しか
も誤検出の少ない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。
本願の第１の発明に係る適応型サブサンプル用フィル
タ装置は、後置フィルタに、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とを検出してこれ
らを比較する比較手段と、注目画素，注目画素の２画素
左の画素，及び注目画素の１画素右上の画素における上
記比較結果により上記水平方向LPFと垂直方向LPFの出力
値のいずれかを選択する切り換え手段とを設けたもので
ある。
タ装置は、後置フィルタに、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とを検出してこれ
らを比較する比較手段と、注目画素，注目画素の２画素
左の画素，及び注目画素の１画素右上の画素における上
記比較結果により上記水平方向LPFと垂直方向LPFの出力
値のいずれかを選択する切り換え手段とを設けたもので
ある。
また本願の第2,第３の発明に係る適応型サブサンプル
用フィルタ装置は、上記第１の発明における切り換え手
段において、第２の発明では注目画素とその２画素前後
の画素における上記比較結果により、また第３の発明で
は注目画素とその２ライン上，下の画素における上記比
較結果により２つのLPFの出力値のいずれかを選択する
ようにしたものである。
用フィルタ装置は、上記第１の発明における切り換え手
段において、第２の発明では注目画素とその２画素前後
の画素における上記比較結果により、また第３の発明で
は注目画素とその２ライン上，下の画素における上記比
較結果により２つのLPFの出力値のいずれかを選択する
ようにしたものである。
この発明においては，後置フィルタにて、画像の局所
的な水平方向変化と垂直方向変化を検出し、その検出結
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、誤検出が少ない高解像度の画質を得る。
的な水平方向変化と垂直方向変化を検出し、その検出結
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、誤検出が少ない高解像度の画質を得る。
以下、本発明の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
タ装置の後置フィルタ、即ち受信側の構成を示したもの
である。図において、12は通信路、13はこの通信路12よ
りの信号を１ライン遅延させる1H遅延器、15は1H遅延器
13の出力信号を１画素遅延させる1D遅延器、16は1D遅延
器15の出力信号をさらに１画素遅延させる1D遅延器、1
7,18はそれぞれ1H遅延器13,1D遅延器16の出力信号を２
で除算する割算器、23は割算器17,18の２つの出力信号
を加算する加算器、31は加算器23の出力信号を１画素遅
延させる1D遅延器である。そしてこれらの各構成要素に
より、水平方向ディジタルフィルタ（水平方向LPF）が
構成されている。
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
タ装置の後置フィルタ、即ち受信側の構成を示したもの
である。図において、12は通信路、13はこの通信路12よ
りの信号を１ライン遅延させる1H遅延器、15は1H遅延器
13の出力信号を１画素遅延させる1D遅延器、16は1D遅延
器15の出力信号をさらに１画素遅延させる1D遅延器、1
7,18はそれぞれ1H遅延器13,1D遅延器16の出力信号を２
で除算する割算器、23は割算器17,18の２つの出力信号
を加算する加算器、31は加算器23の出力信号を１画素遅
延させる1D遅延器である。そしてこれらの各構成要素に
より、水平方向ディジタルフィルタ（水平方向LPF）が
構成されている。
14は1H遅延器13の出力信号をさらに１ライン遅延させ
る1H遅延器、19は1H遅延器14の出力信号を１画素遅延さ
せる1D遅延器、20は通信路12よりの信号を15画素遅延す
る1D遅延器、21,22はそれぞれ1D遅延器20,19の出力信号
を２で除算する割算器、25は割算器21,22の２つの出力
信号を加算する加算器、32は加算器25の出力信号を１画
素遅延させる1D遅延器である。そして通信路12から1D遅
延器32に至る系路の各構成要素により、乗直方向LPFが
構成されている。
る1H遅延器、19は1H遅延器14の出力信号を１画素遅延さ
せる1D遅延器、20は通信路12よりの信号を15画素遅延す
る1D遅延器、21,22はそれぞれ1D遅延器20,19の出力信号
を２で除算する割算器、25は割算器21,22の２つの出力
信号を加算する加算器、32は加算器25の出力信号を１画
素遅延させる1D遅延器である。そして通信路12から1D遅
延器32に至る系路の各構成要素により、乗直方向LPFが
構成されている。
また、24は1D遅延器20の出力信号から1D遅延器19の出
力信号を減算する減算器、26は1H遅延器13の出力信号か
ら1D遅延器16の出力信号を減算する減算器、27,28はそ
れぞれ減算器26,24の出力信号の絶対値をとる絶対値回
路である。29は絶対値回路27,28の２つの出力信号を比
較する比較器、33は比較器29の出力信号を１画素遅延さ
せる1D遅延器、34は1D遅延器33の出力信号を２画素遅延
させる2D遅延器、35は比較器29の出力信号を１ライン遅
延させる1H遅延器である。36,37,38はそれぞれ1D遅延器
33の出力と2D遅延器34の出力との,2D遅延器34の出力と1
H遅延器35の出力との,1D遅延器33の出力と1H遅延器35の
出力との論理積をとるAND回路、39はAND回路36,37,38の
３つの出力信号の論理和をとるOR回路であり、これらの
ゲート回路36〜39により判断回路が構成されている。40
はOR回路39の出力信号により1D遅延器31の出力信号か1D
遅延器32の出力信号かのいずれか一方を選択する切り換
えスイッチである。
力信号を減算する減算器、26は1H遅延器13の出力信号か
ら1D遅延器16の出力信号を減算する減算器、27,28はそ
れぞれ減算器26,24の出力信号の絶対値をとる絶対値回
路である。29は絶対値回路27,28の２つの出力信号を比
較する比較器、33は比較器29の出力信号を１画素遅延さ
せる1D遅延器、34は1D遅延器33の出力信号を２画素遅延
させる2D遅延器、35は比較器29の出力信号を１ライン遅
延させる1H遅延器である。36,37,38はそれぞれ1D遅延器
33の出力と2D遅延器34の出力との,2D遅延器34の出力と1
H遅延器35の出力との,1D遅延器33の出力と1H遅延器35の
出力との論理積をとるAND回路、39はAND回路36,37,38の
３つの出力信号の論理和をとるOR回路であり、これらの
ゲート回路36〜39により判断回路が構成されている。40
はOR回路39の出力信号により1D遅延器31の出力信号か1D
遅延器32の出力信号かのいずれか一方を選択する切り換
えスイッチである。
30は1D遅延器15の出力信号を１画素遅延させる1D遅延
器、41は切り換えスイッチ40の出力信号と1D遅延器30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。
器、41は切り換えスイッチ40の出力信号と1D遅延器30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。
次に第１図に従って２次元後置フィルタ、即ち受信側
の動作について説明する。
の動作について説明する。
通信路12より入力される信号1aは、第７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
1aは1H遅延器13により１ライン遅延され、さらに1D遅延
器15,16により各々１画素遅延される。1H遅延器13の出
力信号は割算器17により２で除算され、1D遅延器16の出
力信号は割算器18により２で除算される。割算器17,18
の出力信号は加算器23により加算されて、さらに1D遅延
器31により１画素遅延されて出力信号1bとなる。ここで
入力信号1aから1D遅延器31の出力信号1bまでの水平方向
LPFの伝達特性は、 Ｈ（Ｚ）＝Z-1・（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
２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。このとき信号1aは１画素
毎に０データが挿入された信号であるから、信号1bはＥ
点が０挿入データのときには水平方向LPFの出力値が得
られ、Ｅ点が０挿入データでないときには０となる。
プル点に０データを挿入した信号である。この入力信号
1aは1H遅延器13により１ライン遅延され、さらに1D遅延
器15,16により各々１画素遅延される。1H遅延器13の出
力信号は割算器17により２で除算され、1D遅延器16の出
力信号は割算器18により２で除算される。割算器17,18
の出力信号は加算器23により加算されて、さらに1D遅延
器31により１画素遅延されて出力信号1bとなる。ここで
入力信号1aから1D遅延器31の出力信号1bまでの水平方向
LPFの伝達特性は、 Ｈ（Ｚ）＝Z-1・（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
２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。このとき信号1aは１画素
毎に０データが挿入された信号であるから、信号1bはＥ
点が０挿入データのときには水平方向LPFの出力値が得
られ、Ｅ点が０挿入データでないときには０となる。
一方、通信路12より入力される信号1aは1D遅延器20に
より１画素遅延され、さらに割算器21によって２で除算
される。また1H遅延器13の出力信号はさらに1H遅延器14
により１ライン遅延され、その出力が1D遅延器19によっ
て１画素遅延される。1D遅延器19の出力信号は割算器22
によって２で除算され、これら割算器21,22の出力信号
は加算器25によって加算されて、さらに1D遅延器32によ
り１画素遅延されて出力信号1cとなる。ここで入力信号
1aから1D遅延器32の出力信号1cまでの垂直方向LPFの伝
達特性は、 Ｈ（Ｚ）＝（１＋Z-2L）・Z-2/2 で表される。この伝達特性は画素配置上の演算として、
第２図においてＥ点を求めるのに、 Ｅ＝（Ｃ＋Ｄ）/2 の演算を行うことに相当する。このとき、信号1aは１画
素毎に０データが挿入された信号であるから、信号1cは
Ｅ点が０挿入データのときには垂直方向LPFの出力値が
得られ、Ｅ点が０挿入データでないときには０となる。
より１画素遅延され、さらに割算器21によって２で除算
される。また1H遅延器13の出力信号はさらに1H遅延器14
により１ライン遅延され、その出力が1D遅延器19によっ
て１画素遅延される。1D遅延器19の出力信号は割算器22
によって２で除算され、これら割算器21,22の出力信号
は加算器25によって加算されて、さらに1D遅延器32によ
り１画素遅延されて出力信号1cとなる。ここで入力信号
1aから1D遅延器32の出力信号1cまでの垂直方向LPFの伝
達特性は、 Ｈ（Ｚ）＝（１＋Z-2L）・Z-2/2 で表される。この伝達特性は画素配置上の演算として、
第２図においてＥ点を求めるのに、 Ｅ＝（Ｃ＋Ｄ）/2 の演算を行うことに相当する。このとき、信号1aは１画
素毎に０データが挿入された信号であるから、信号1cは
Ｅ点が０挿入データのときには垂直方向LPFの出力値が
得られ、Ｅ点が０挿入データでないときには０となる。
以上に述べた２つのLPFの出力信号を次に述べる論理
で選択する。
で選択する。
まず減算器26により1H遅延器13の出力信号から1D遅延
器16の出力信号を演算し、この出力信号の絶対値を絶対
値回路27により信号1dとして得る。一方、減算器24によ
り1D遅延器20の出力信号から1D遅延器19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28により信号
1eとして得る。比較器29は信号1dと信号1eとを比較し、
１ビットの信号を出力する。比較器29の出力信号は1D遅
延器33により１画素遅延され、さらに2D遅延器34により
２画素遅延される。また比較器29の出力信号は1H遅延器
35により１ライン遅延される。AND回路36,37,38はそれ
ぞれ1D遅延器33の出力と2D遅延器34の出力との,2D遅延
器34の出力と1H遅延器35の出力との,1H遅延器35の出力
と1D遅延器33の出力との論理積を得る。さらにOR回路39
によりAND回路36,37,38の３つの出力信号を論理和をと
り、出力信号1fとして得る。その出力信号1fにより切り
換えスイッチ40は水平方向LPFの出力信号1bか、垂直方
向LPFの出力信号1cのどちらか一方を選択して出力信号1
gを得る。
器16の出力信号を演算し、この出力信号の絶対値を絶対
値回路27により信号1dとして得る。一方、減算器24によ
り1D遅延器20の出力信号から1D遅延器19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28により信号
1eとして得る。比較器29は信号1dと信号1eとを比較し、
１ビットの信号を出力する。比較器29の出力信号は1D遅
延器33により１画素遅延され、さらに2D遅延器34により
２画素遅延される。また比較器29の出力信号は1H遅延器
35により１ライン遅延される。AND回路36,37,38はそれ
ぞれ1D遅延器33の出力と2D遅延器34の出力との,2D遅延
器34の出力と1H遅延器35の出力との,1H遅延器35の出力
と1D遅延器33の出力との論理積を得る。さらにOR回路39
によりAND回路36,37,38の３つの出力信号を論理和をと
り、出力信号1fとして得る。その出力信号1fにより切り
換えスイッチ40は水平方向LPFの出力信号1bか、垂直方
向LPFの出力信号1cのどちらか一方を選択して出力信号1
gを得る。
比較器29の出力から信号1fまでの信号の流れは、注目
する欠落サンプル点の内挿にあたって、第４図に示す注
目点αの空間上２画素前の欠落サンプル点βと１ライン
前の右上の欠落サンプル点γにおいて水平方向LPF,垂直
方向LPFのいずれを選択したかにより、水平方向LPF,垂
直方向LPFのいずれを用いるかを判断するものである。
する欠落サンプル点の内挿にあたって、第４図に示す注
目点αの空間上２画素前の欠落サンプル点βと１ライン
前の右上の欠落サンプル点γにおいて水平方向LPF,垂直
方向LPFのいずれを選択したかにより、水平方向LPF,垂
直方向LPFのいずれを用いるかを判断するものである。
第５図に垂直方向LPFを用いる場合の信号を1,水平方
向LPFを用いる場合の信号を０として切り換えスイッチ4
0の選択基準を示す。図中、α，β，γはそれぞれ欠落
サンプル点α，β，γを注目画素としたときの比較器29
の出力信号を示す。
向LPFを用いる場合の信号を０として切り換えスイッチ4
0の選択基準を示す。図中、α，β，γはそれぞれ欠落
サンプル点α，β，γを注目画素としたときの比較器29
の出力信号を示す。
このような選択基準で選択された信号1gは、加算器41
により1D遅延器15の出力を1D遅延器30でさらに１画素遅
延された信号1hと加算され、補間されたディジタル映像
出力信号1iとしてディジタル出力端子42から出力され
る。ここで入力信号1aから1D遅延器30の出力信号1hまで
の伝達特性は、 Ｈ（Ｚ）＝Z-2・ZL で表される。またサブサンプルにより０挿入されるため
に、信号1hと1gはどちらかが交互に０となる信号であ
る。従って入力信号1aからディジタル映像出力端子42の
出力信号1iまでの０挿入も含めた伝達特性は（第４図の
αの２画素分右で１ライン分下の画素を注目画素とした
場合）、水平方向LPFを選択した場合には、 Ｈ（Ｚ）＝Z-1・（１＋Z-1）２・Z-L/2 垂直方向LPFを選択した場合には、 Ｈ（Ｚ）＝（１＋Z-L）２・Z-2/2 となる（請求の範囲では該注目画素の１画素分左の欠落
サンプル点を注目としたときの伝達特性を示してい
る。）。この選択論理は、第２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1eは|C−D| に相当し、第４図におけるα，β，γ点での比較器29の
出力をそれぞれＳα,Sβ,Sγとすると、 |A−B|＜|C−D|の場合がＳα＝0, |A−B|≧|C−D|の場合がＳα＝１ に相当する。従って、 Ｓβ＝0,Sγ＝０、 Ｓα＝0,Sβ＝1,Sγ＝０、又は Ｓα＝0,Sβ＝0,Sγ＝１のときには、 Ｅ＝（Ａ＋2E＋Ｂ）/2 Ｓβ＝1,Sγ＝１、 Ｓα＝1,Sβ＝1,Sγ＝０、又は Ｓα＝1,Sβ＝0,Sγ＝１のときには、 Ｅ＝（Ｃ＋2E＋Ｄ）/2 なる選択をするものである。このように注目画素α点の
みで判断すると誤検出の危険性があるので、注目画素と
周辺画素の総合判断によりLPFの切り換えを行うと誤検
出が少なくなる。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を少ない誤検出で選択して欠落
画素を補間することになり、精度の高い適応的な補間フ
ィルタリングが実現できる。
により1D遅延器15の出力を1D遅延器30でさらに１画素遅
延された信号1hと加算され、補間されたディジタル映像
出力信号1iとしてディジタル出力端子42から出力され
る。ここで入力信号1aから1D遅延器30の出力信号1hまで
の伝達特性は、 Ｈ（Ｚ）＝Z-2・ZL で表される。またサブサンプルにより０挿入されるため
に、信号1hと1gはどちらかが交互に０となる信号であ
る。従って入力信号1aからディジタル映像出力端子42の
出力信号1iまでの０挿入も含めた伝達特性は（第４図の
αの２画素分右で１ライン分下の画素を注目画素とした
場合）、水平方向LPFを選択した場合には、 Ｈ（Ｚ）＝Z-1・（１＋Z-1）２・Z-L/2 垂直方向LPFを選択した場合には、 Ｈ（Ｚ）＝（１＋Z-L）２・Z-2/2 となる（請求の範囲では該注目画素の１画素分左の欠落
サンプル点を注目としたときの伝達特性を示してい
る。）。この選択論理は、第２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1eは|C−D| に相当し、第４図におけるα，β，γ点での比較器29の
出力をそれぞれＳα,Sβ,Sγとすると、 |A−B|＜|C−D|の場合がＳα＝0, |A−B|≧|C−D|の場合がＳα＝１ に相当する。従って、 Ｓβ＝0,Sγ＝０、 Ｓα＝0,Sβ＝1,Sγ＝０、又は Ｓα＝0,Sβ＝0,Sγ＝１のときには、 Ｅ＝（Ａ＋2E＋Ｂ）/2 Ｓβ＝1,Sγ＝１、 Ｓα＝1,Sβ＝1,Sγ＝０、又は Ｓα＝1,Sβ＝0,Sγ＝１のときには、 Ｅ＝（Ｃ＋2E＋Ｄ）/2 なる選択をするものである。このように注目画素α点の
みで判断すると誤検出の危険性があるので、注目画素と
周辺画素の総合判断によりLPFの切り換えを行うと誤検
出が少なくなる。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を少ない誤検出で選択して欠落
画素を補間することになり、精度の高い適応的な補間フ
ィルタリングが実現できる。
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像には垂直LPFを、垂
直方向高域成分の多い画像には水平方向LPFをかけるの
で、従来同様の回路規模で従来より水平，垂直解像度の
高い画質を忠実に再生することができる。
より、水平方向高域成分の多い画像には垂直LPFを、垂
直方向高域成分の多い画像には水平方向LPFをかけるの
で、従来同様の回路規模で従来より水平，垂直解像度の
高い画質を忠実に再生することができる。
次に本願の第２の発明について説明する。この第２の
発明の一実施例は、水平方向LPFと垂直方向LPFとの選択
を、注目画素とその２画素前後の欠落サンプル点におけ
る３組の差分絶対値の大小関係により行うようにしたも
のであり、その構成は上記第１図の実施例における2D遅
延器34と1H遅延器35とを変更し、注目画素の２画素前後
の欠落サンプル点の差分絶対値が得られるようにすれば
よい。またこれに伴って各欠落サンプル点の差分絶対値
を得るための1D遅延器を増加すればよい。
発明の一実施例は、水平方向LPFと垂直方向LPFとの選択
を、注目画素とその２画素前後の欠落サンプル点におけ
る３組の差分絶対値の大小関係により行うようにしたも
のであり、その構成は上記第１図の実施例における2D遅
延器34と1H遅延器35とを変更し、注目画素の２画素前後
の欠落サンプル点の差分絶対値が得られるようにすれば
よい。またこれに伴って各欠落サンプル点の差分絶対値
を得るための1D遅延器を増加すればよい。
そしてこの場合の選択基準は、第５図のγをαの２画
素後の欠落サンプル点とみなせば、この第５図に示した
選択基準と全く同様である。
素後の欠落サンプル点とみなせば、この第５図に示した
選択基準と全く同様である。
次に本願の第３の発明について説明する。この第３の
発明の一実施例は、注目画素とその２画素上，下の欠落
サンプル点における３組の差分絶対値の大小関係により
２種類のLPFを選択するものであり、その構成は上記第
１図の実施例における2D遅延器34と1H遅延器35とを変更
し、注目画素の２ライン上，下の欠落サンプル点の差分
絶対値が得られるようにすればよい。またこれに伴っ
て、各欠落サンプル点の差分絶対値を得るための1H遅延
器を付加し、又不要な1D遅延器を除去すればよい。
発明の一実施例は、注目画素とその２画素上，下の欠落
サンプル点における３組の差分絶対値の大小関係により
２種類のLPFを選択するものであり、その構成は上記第
１図の実施例における2D遅延器34と1H遅延器35とを変更
し、注目画素の２ライン上，下の欠落サンプル点の差分
絶対値が得られるようにすればよい。またこれに伴っ
て、各欠落サンプル点の差分絶対値を得るための1H遅延
器を付加し、又不要な1D遅延器を除去すればよい。
そしてこの場合の選択基準は、第５図のβ，γをそれ
ぞれαの２ライン上，下の欠落サンプル点とみなせば、
この第５図に示した選択基準と全く同様である。
ぞれαの２ライン上，下の欠落サンプル点とみなせば、
この第５図に示した選択基準と全く同様である。
なお、第１図に示した後置フィルタのうち、判断回路
43は、第５図に示す論理式を満足するROMでも容易に構
成できる。
43は、第５図に示す論理式を満足するROMでも容易に構
成できる。
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、その後置フィルタに水平方向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少ない誤検出で検出し、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、少ないハードウェアで高解像度
の画質が得られる効果がある。
タ装置によれば、その後置フィルタに水平方向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少ない誤検出で検出し、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、少ないハードウェアで高解像度
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
用フィルタ装置の後置フィルタを示すブロック図、第２
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３図はPASS方式を説明するため
のPASS方式ブロック図、第４図は本発明の一実施例にお
ける２つのLPFの選択論理を説明するための画素上の配
置図、第５図は本発明の一実施例における２つのLPFの
選択基準を示す図、第６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７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８図は第６
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９図は第７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10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。 11……サブサンプル用スイッチ、12……通信路、13,14,
35……１ライン遅延器、15,16,19,20,30〜33……１画素
遅延器、17,18,21,22……割算器、24,26……減算器、2
3,25,41……加算器、27,28……絶対値回路、29……比較
器、34……２画素遅延器、36〜38……AND回路、39……O
R回路、40……切り換えスチッチ、110……２次元前置フ
ィルタ、111……２次元後置フィルタ。 なお図中同一符号は同一又は相当部分を示す。
用フィルタ装置の後置フィルタを示すブロック図、第２
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３図はPASS方式を説明するため
のPASS方式ブロック図、第４図は本発明の一実施例にお
ける２つのLPFの選択論理を説明するための画素上の配
置図、第５図は本発明の一実施例における２つのLPFの
選択基準を示す図、第６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７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８図は第６
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９図は第７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10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。 11……サブサンプル用スイッチ、12……通信路、13,14,
35……１ライン遅延器、15,16,19,20,30〜33……１画素
遅延器、17,18,21,22……割算器、24,26……減算器、2
3,25,41……加算器、27,28……絶対値回路、29……比較
器、34……２画素遅延器、36〜38……AND回路、39……O
R回路、40……切り換えスチッチ、110……２次元前置フ
ィルタ、111……２次元後置フィルタ。 なお図中同一符号は同一又は相当部分を示す。
Claims (3)
- 【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、 受信側に設けられ欠落した画素を内挿により補間するた
めの補間フィルタが、 伝達特性が、 Ｈ（Ｚ）＝（１＋Z-1）２・Z-L/2 但し、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と、 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と、 内挿すべき注目画素の空間上１ライン上，下の画素の画
素値間の垂直方向差分絶対値V0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水平方向差分絶対値H0
を得てこれらを比較する比較手段と、 上記注目画素の空間上２画素前の欠落サンプル点を注目
画素としたときの各差分絶対値V-2,H-2、及び上記注目
画素の空間上１画素右上の欠落サンプル点を注目画素と
したときの各差分絶対値V-L,H-Lから、 V-2＞H-2かつV-L＞H-Lの場合 若しくは V-2≦H-2又はV-L≦H-Lで、 かつV0＞H0の場合には 上記水平方向ディジタルフィルタの出力を、 V-2≦H-2かつV-L≦H-Lの場合 若しくは V-2＞H-2又はV-L＞H-Lで、 かつV0≦H0の場合には 上記垂直方向ディジタルフィルタの出力を選択する切り
換え手段とを有するものであることを特徴とする適応型
サブサンプル用フィルタ装置。 - 【請求項２】デジィ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）に用いるデジィタル
フィルタ装置であって、 受信側に設けられ欠落した画素を内陣により補間するた
めの補間フィルタが、 伝達特性が、 Ｈ（Ｚ）＝（１＋Z-1）２・Z-L/2 但し、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と、 伝達特性が、 Ｈ（Ｚ）＝（１＋Z-L）２・Z-1/2 である垂直方向デジィタルフィルタと、 内陣すべき注目画素の空間上１ライン上，下の画素の画
素値間の垂直方向差分絶対値V0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水平方向差分絶対値H0
を得てこれらを比較する比較手段と、 上記注目画素の空間上２画素前の欠落サンプル点を注目
画素としたときの各差分絶対値V-2,H-2、及び上記注目
画素の空間上２画素後の欠落サンプル点を注目画素とし
たときの各差分絶対値V2,H2から、 V-2＞H-2かつV2＞H2の場合 若しくは V-2≦H-2又はV2≦H2で、 かつV0＞H0の場合には 上記水平方向ディジタルフィルタの出力を、 V-2≦H-2かつV2≦H2の場合 若しくは V-2＞H-2又はV2＞H2で、 かつV0≦H0の場合には 上記垂直方向ディジタルフィルタの出力を選択する切り
換え手段とを有するものであることを特徴とする適応型
サブサンプル用フィルタ装置。 - 【請求項３】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）に用いるデジィタル
フィルタ装置であって、 受信側に設けられ欠落した画素を内陣により補間するた
めの補間フィルタが、 伝達特性が、 Ｈ（Ｚ）＝（１＋Z-1）２・Z-L/2 但し、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と、 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と、 内陣すべき注目画素の空間上１ライン上，下の画素の画
素値間の垂直方向差分絶対値V0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水平方向差分絶対値H0
を得てこれらを比較する比較手段と、 上記注目画素の空間上２ライン上の欠落サンプル点を注
目画素としたときの各差分絶対値V-2L,H-2L、及び上記
注目画素の空間上２ライン下の欠落サンプル点を注目画
素としたときの各差分絶対値V2L,H2Lから、 V-2L＞H-2LかつV2L＞H2Lの場合 若しくは V-2L≦H-2L又はV2L≦H2Lで、 かつV0＞H0の場合には 上記水平方向ディジタルフィルタの出力を、 V-2L≦H-2LかつV2L≦H2Lの場合 若しくは V-2L＞H-2L又はV2L＞H2Lで、 かつV0＞H0の場合には 上記垂直方向ディジタルフィルタの出力を選択する切り
換え手段とを有するものであることを特徴とする適応型
サプサンプル用フィルタ装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61094316A JP2585218B2 (ja) | 1986-04-23 | 1986-04-23 | 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 |
|---|---|---|---|
| JP61094316A JP2585218B2 (ja) | 1986-04-23 | 1986-04-23 | 適応型サブサンプル用フイルタ装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62250709A JPS62250709A (ja) | 1987-10-31 |
| JP2585218B2 true JP2585218B2 (ja) | 1997-02-26 |
Family
ID=14106870
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61094316A Expired - Lifetime JP2585218B2 (ja) | 1986-04-23 | 1986-04-23 | 適応型サブサンプル用フイルタ装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2585218B2 (ja) |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4605963A (en) * | 1983-08-15 | 1986-08-12 | Rca Corporation | Reduction of control bits for adaptive sub-nyquist encoder |
| 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 |
-
1986
- 1986-04-23 JP JP61094316A patent/JP2585218B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS62250709A (ja) | 1987-10-31 |
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