JP2635877B2 - Hdtv用カラー信号処理方法およびその回路 - Google Patents

Hdtv用カラー信号処理方法およびその回路

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JP2635877B2
JP2635877B2 JP4000206A JP20692A JP2635877B2 JP 2635877 B2 JP2635877 B2 JP 2635877B2 JP 4000206 A JP4000206 A JP 4000206A JP 20692 A JP20692 A JP 20692A JP 2635877 B2 JP2635877 B2 JP 2635877B2
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    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04NPICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N9/00Details of colour television systems
    • H04N9/64Circuits for processing colour signals

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明はHDTV用カラー信号処
理装置における画質の改善に関するもので、特に輝度お
よび色信号の大部分を占有するDC成分を分離した後に
ディジタル信号として伝送して伝送効率の改善および画
質の劣化を防止することができるHDTV用カラー信号
処理方法およびその回路に関するものである。
【0002】
【従来の技術】一般に、カラー信号は輝度信号と同様に
周波数が低い成分の信号はレベルの幅が高い反面に大部
分の情報がここに包含されている。そして制限されたチ
ャンネルにデータを伝送して優秀な映像信号として得る
ためには信号の圧縮とともにディジタルおよびアナログ
信号の伝送を並行することができる方法が研究されてい
る。
【0003】しかし、従来の情報が沢山包含されている
低い帯域の信号をそのまま伝送する場合、画像の形状の
鮮明度が低下されてしまって画質の劣化を招来した。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】したがって、本発明の
目的は輝度および色信号の大部分を占有する低域でDC
成分を分離してディジタルデータとして伝送し、他の部
分はアナログ信号として一緒に並行して伝送して伝送効
率を改善し、前記伝送されたディジタル信号を補間した
後に伝送されたアナログ信号と逆QMFし、拡張させて
画質の劣化を防止することができる回路およびその方法
を提供することにある。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明の目的を達成する
ための、映像信号を3次元に垂直、水平、時間軸に対し
てMの値で所定のバンドをデシメーションする第1過程
と、前記第1過程でデシメーションした映像をn領域に
バンドを分割してn回デシメーションする第2過程と、
前記第2過程でn領域に分割したバンドで垂直と水平に
周波数が低い最低域部分でDCを分離してディジタルデ
ータとして伝送する第3過程と、前記第2過程の分割さ
れたアナログ信号出力と前記第3過程のディジタルデー
タを伝送する第4過程と、前記第4過程のディジタルデ
ータを補間する第5過程と、前記第5過程の補間信号と
前記第4過程のアナログ信号を垂直と水平帯域別に補間
する第6過程と、前記第6過程の出力を垂直、水平時間
軸の3次元に再補間して拡張する第7過程とから成るこ
とを特徴とする。
【0006】
【実施例】以下、本発明を添付の図面を参照して詳細に
説明する。
【0007】図1は3次元のデータ圧縮の回路図であっ
て、入力される画像信号水平軸に低域濾波する第1水平
低域通過フィルター101と、前記第1水平低域通過フ
ィルター101に水平軸に濾波された出力に対してM
h:1の値になるようにダウンサンプリングによってサ
ンプル数を減らす第1デシメートル102と、前記第1
デシメートル102の出力に対して垂直軸に所定の帯域
を低域濾波する第1垂直低域通過フィルター103と、
前記垂直低域通過フィルター103の出力に対してM
v:1の値になるようにダウンサンプリングによってサ
ンプル数を減らす第2デシメートル104と、前記第2
デシメートル104の出力に対して時間軸に所定の帯域
を低域濾波する第1時間軸低域通過フィルター105
と、前記第1時間軸低域通過フィルター105出力に対
してMt:1値になるようにダウンサンプリングによっ
てサンプル数を減らす第3デシメートル106とから構
成される。
【0008】前記図1によってカラーを垂直、水平、時
間軸を周波数上に処理すると図7のように斜線形態の圧
縮させた大きさを得ることができる。
【0009】図2は本発明によるQMFによる分析回路
図であって、前記図1の第3デシメートル106の出力
に対して再び水平軸に低域濾波する第2水平低域通過フ
ィルター301と、前記第3デシメートル106の出力
に対して高域濾波する第1水平高域通フィルター303
と、前記第2水平低域通過フィルター301の出力に対
してa:1になるようにダウンサンプリングしてサンプ
ル数を減らす第4デシメートル302と、前記第1水平
高域通過フィルター303の出力に対してa:1になる
ようにダウンサンプリングしてサンプル数を減らす第5
デシメートル304と、前記第4デシメートル302の
出力に対して垂直軸に所定の帯域を低域濾波する第2垂
直低域通過フィルター305と、前記第4デシメートル
302の出力に対して垂直軸に所定の帯域を高域濾波す
る第1垂直高域通過フィルター307と、前記第2垂直
低域通過フィルター305の出力に対してb:1になる
ようにダウンサンプリングして最終の出力が水平軸に低
域成分、垂直軸に高域成分をもつように(LL)減らす
第6デシメートル306と、前記第1垂直高域通過フィ
ルター307の出力に対してb:1になるようにダウン
サンプリングして最終の出力が水平軸に低域成分、垂直
軸に高域成分をもつように(LH)減らす第7デシメー
トル308と、前記第5デシメートル304の出力を垂
直軸に所定の帯域を低域通過濾波する第3垂直軸低域通
過フィルター309と、前記第5デシメートル304の
出力を垂直軸に所定の帯域を高域通過濾波する第2垂直
高域通過フィルター311と、前記第3垂直低域通過フ
ィルター309の出力に対してb:1になるようにダウ
ンサンプリングして最終の出力が水平軸に高域成分、垂
直軸に低域成分になるように(HL)減らす第8デシメ
ートル310と、前記第2垂直低域通過フィルター30
1の出力に対してb:1になるようにダウンサンプリン
グして最終の出力が水平軸に高域成分、垂直に高域成分
になるように(NH)減らす第9デシメートル312と
から構成される。
【0010】図2の処理により図9のように分割され
る。
【0011】図3は本発明によるQMFによる合成図で
あって、前記第6デシメートル306のLL領域を1:
bになるように補間する補間器401と、前記7デシメ
ートル308のLH領域を1:bになるように補間する
補間器403と、前記第8デシメートル310の出力の
HL領域を1:bになるように補間する第3補間器40
8と、前記第9デシメートル312の出力のHH領域を
1:bになるように補間する第4補間器409と、前記
第1補間器401の出力を垂直に低域濾波する第4垂直
低域通過フィルター402と、前記第2補間器403の
出力を垂直に高域濾波する第3垂直高域通過フィルター
404と、前記第4垂直低域通過フィルター402と第
3垂直高域通過フィルター404の出力を加算する第1
加算器405と、前記第3補間器408の出力を垂直に
所定の帯域を低域濾波する第5垂直低域通過フィルター
410と、前記第4補間器409の出力を垂直に所定の
帯域を高域濾波する第4垂直高域通過フィルター411
と、前記第5垂直低域通過フィルター410および第4
垂直高域通過フィルター411の出力を加算する第2加
算器412と、第1加算器405の出力が1:a値にな
るように補間する第5補間器406と、前記第2加算器
412の出力が1:a値になるように補間する補間器4
13と、前記第5補間器406の出力を水平軸に低域通
過濾波する第3水平低域通過フィルター407と、前記
第6補間器413の出力を水平軸に高域通過濾波する第
2水平高域通過フィルター414と、前記第3水平低域
通過フィルター407と第2水平高域通過フィルター4
14の出力を加算する第3加算器415とから構成され
る。
【0012】図4は3次元にデータを拡大する回路図で
あって、前記図3の第3加算器415の出力に対してア
ップサンプリングして1:MT になるように補間する第
7補間器201と、前記第7補間器201の出力を時間
軸に低域通過フィルタリングする第2時間軸低域通過フ
ィルター202と、前記第2時間軸低域通過フィルター
202の出力をアップサンプリングして1:Mvとなる
ように補間する第8補間器203と、前記第8補間器2
03の出力を垂直軸に低域通過濾波する第6垂直低域通
過フィルター204と、前記第6垂直低域通過フィルタ
ー204の出力をアップサンプリングして1:MH とな
るように補間する第9補間器205と、前記第9補間器
205の出力を水平に低域通過濾波する第4水平低域通
過フィルター206とから構成される。
【0013】図5は本発明によるエンコーディング回路
図であって、前記図1によって処理されるものとして映
像信号の入力を水平、垂直、時間軸に濾波し、デシメー
ションによって所定圧縮する圧縮部501と、前記図2
によって処理されるものとして、前記圧縮部501の出
力を水平と垂直方向に濾波し、デシメーションによって
第1〜第4分割領域LL,LH,HL,HHに帯域を分
割するQMF分割器502と、前記QMF分割器502
の第1分割領域LLの値からDC成分を抽出してディジ
タル信号として伝送するDC成分抽出器503と、前記
QMF分割器502の第1領域LLの出力値(−)と前
記DC成分抽出器503の値(+)を加算して第1領域
LLの差信号〔LL’(dif)〕に出力する第4加算
部504とから構成される。
【0014】図6は本発明の他のデコーディング回路図
であって、前記DC成分抽出器503の出力を補間する
補間器601と、前記第4加算部504の出力〔LL’
(dif)〕と前記補間器601の出力を加算する第5
加算部602と、前記図3によって処理されるものとし
て、前記第2加算部602の出力の第1分割領域LLと
前記エンコーディングによるQMF分割器502の第2
〜第4分割領域LH,HL,HHを逆に補間と垂直と水
平方向のQMF濾波によって合成するQMF合成器60
3と、前記図4によって処理されるものとして、前記Q
MF合成器603の出力を垂直、水平および時間軸濾波
と補間によって拡張する拡張部604とから構成され
る。
【0015】前記で記述しない図10は本発明による第
1領域LLでDC部分に図示したもので斜線部分にな
る。
【0016】したがって、本発明の具体的な一実施例を
図1〜図10を参照して詳細に説明する。
【0017】例えば、図7で水平Hに640画素を8バ
ントに分割し、垂直Vに720ラインを8バンドに分割
し、時間軸Tに60フレームを4バンドに分割する場
合、この映像信号は図5の圧縮部501に入力される。
【0018】前記圧縮部501は図1のように構成され
ているもので、第1垂直、水平、時間軸低域通過フィル
ター101,103,105で3次元的に所定の帯域を
濾波する部分であり、第1デシメートル102は入力に
対して2:1:第2デシメートル104は入力に対して
4:1、第3デシメートル106は入力に対して4:1
になるようにダウンサンプリングする。即ち、図7の斜
線部分になる。これを拡大して図示すると図8に示す通
りである。このとき、垂直軸に180ラインになり、水
平軸に320画素になり、時間軸に15になる。
【0019】前記圧縮部501で処理された図8の映像
信号をQMF分割器502に入力する。前記QMF分割
器502は図2のように構成されているもので、第2水
平低域通過フィルター301で所定の低域通過濾波し、
第1水平高域通過フィルター303で所定の高域通過濾
波する。
【0020】前記第2水平低域通過フィルター301の
出力がa:1(a=2)になるようにダウンサンプリン
グして第4デシメートル302で減らし、前記第1水平
高域通過フィルター303の出力がa:1(a=2)に
なるようにダウンサンプリングして第5デシメートル3
04で減らす。
【0021】そして、前記第4デシメートル302の出
力を垂直軸に第2垂直低域通過フィルター305で低域
通過濾波し、第1垂直高域通過フィルター307で高域
通過濾波する。
【0022】そして、前記第2垂直低域通過フィルター
305の出力を第6デシメートル306でb:1(b=
4)になるようにダウンサンプリングし、減らして第1
領域LLにバンドが分割される。
【0023】第1垂直低域通過フィルター307の出力
を第7デシメートル308でb:1(b=4)になるよ
うにダウンサンプリングして第2領域LHにバンドが分
割される。第5デシメートル304の出力を垂直に第3
垂直低域通過フィルター309で低域通過濾波して第8
デシメートル310でb:1(b=4)になるようにダ
ウンサンプリングして出力が第3領域HLにバンドが分
割される。
【0024】前記第5デシメートル304の出力を垂直
に第2高域通過フィルター311で高域通過濾波して第
9デシメートル312でb:1(b=4)になるように
ダウンサンプリングして出力が第4領域HHにバンドが
分割される。
【0025】前記バンドを分割するQMFの基本的な技
術は公知されているもので1980年4月に発行IEE
Eの第291〜204ページ“A Filter Family Desig
nedUse in QuadratureMirror Filter ”に開示されてい
る。
【0026】前記図2を経る場合、図9のようにバンド
が2回分割される。即ち、1次的に図9になり、2次的
に図10のように斜線部分になって、このとき第1領域
LLで垂直に45ライン水平に80画素になる。
【0027】前記QMF分割器502の出力中の第1領
域LLの値をDC成分検出器503に入力してこの領域
に包含されているDC成分を抽出してディジタルデータ
として伝送する。前記DC成分検出器503の本件特許
の同一出願人によって特許出願番号 とし
て既に出願した。
【0028】前記第1領域LLの出力値4と前記DC成
分抽出器503の値(−)を加算部504で加算して差
信号〔LL’(dif)〕を得て補間される。
【0029】前記差信号〔LL’(dif)〕とQMF
分割器502の出力は所定のレベルに重畳されたアナロ
グ信号であり、このアナログ信号をアナログのままで
記DC成分抽出器503から出力されたディジタルデー
と共に伝送する。
【0030】図5のエンコーダーで出力された差信号
〔LL’(dif)〕とLH,HL,HH信号を図6の
デコーダーに入力し、前記DC成分抽出器503の出力
を補間器601で補間して加算部602で差信号〔L
L’(dif)〕と加算してLLを得ており、LL,L
H,HL,HH信号をQMF合成器603に入力する。
【0031】前記QMF合成器603は前記図3のよう
に構成されているもので、前記第1〜第4領域LL,L
H,HL,HHの信号を第1〜第4補間器401〜40
4で1:b(b=4)になるように各々補間し、垂直低
域および高域通過フィルター402,404,410,
411で低域および高域濾波する。
【0032】前記垂直低域および高域通過フィルター4
02,404,410,411の出力を第1,第2加算
器405,412で加算して第5,第6補間器406,
413で1:a(a=2)になるように補間する。
【0033】前記第5,第6補間器406,413の出
力を水平軸に第3,第2低域および高域フィルター40
7,414で濾波して第3加算器415で加算する。こ
のとき、図9の形態が図8になり、図4のように構成さ
れた図6の拡張部604の第6,第7,第8補間器20
1,203,205で水平に1:2、垂直に1:4、時
間軸に1:4としてアップサンプリングによって補間
し、時間軸Tおよび垂直、水平軸低域通過フィルター2
02,204,206で濾波して図7のように拡張す
る。
【0034】
【発明の効果】ここで、LL領域でDC成分を分離して
ディジタル情報に損失のなしに伝送されて合成されるの
で、また画像の輪郭を強調するので、画質の劣化を防止
することができる。
【0035】上述のように輝度および色信号の大部分を
占有する低域でDC成分を分離してディジタルデータ
して伝送し、他の部分はアナログ信号として一緒に伝送
して伝送の効率を改善し画質の劣化を防止することがで
きる利点がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】3次元にデータを圧縮する回路図である。
【図2】QMFの分析回路図である。
【図3】QMFの合成回路図である。
【図4】3次元にデータを拡大する回路図である。
【図5】本発明によるエンコーディング回路図である。
【図6】本発明によるデコーディング回路図である。
【図7】カラー信号を周波数上に3次元に図示したもの
であり、斜線部分は前記図1で圧縮させたことを示して
いる図である。
【図8】図7の斜線部分を拡大させた例示図である。
【図9】図3によって水平、垂直方向に2X2バンドに
分割した図である。
【図10】図9でDC成分を図示した図である。
【符号の説明】 101,206,301,407 水平低域通過フィル
タ 102,104,106,302,304,306,3
08,310,312デシメートル 103,204,305,309,402,410 垂
直低域通過フィルタ 105,202 時間軸低域通過フィルタ 303,414 水平高域通過フィルタ 307,311,404,411 垂直高域通過フィル
タ 201,203,205,401,403,406,4
08,409,413 ,601 補間器 405,412,415,504,602 加算器 501 圧縮部 502 QMF分割器 503 DC成分抽出器 603 QMF合成器 604 拡張部

Claims (3)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 HDTV用カラー信号処理方法におい
    て、 映像信号を3次元に垂直、水平、時間軸に対してMの値
    で所定のバンドをデシメーションする第1過程と、 前記第1過程でデシメーションした映像をn領域にバン
    ドを分割してn回デシメーションする第2過程と、 前記第2過程でn領域に分割したバンドで垂直と水平に
    周波数が低い最低域部分でDCを分離してディジタルデ
    ータとして伝送する第3過程と、 前記第2過程の最低域部分のアナログ信号出力と前記第
    3過程のディジタルデータとを加算して上記最低域部分
    の差信号に出力し、これらの分割されたアナログ信号出
    とディジタルデータとを共に伝送する第4過程と、 前記第4過程のディジタルデータを補間し、上記最低域
    部分の差信号の出力と加算する第5過程と、 前記第5過程の加算信号と前記第4過程のアナログ信号
    を垂直と水平帯域別に補間する第6過程と、 前記第6過程の出力を垂直、水平時間軸の3次元に再
    補間して拡張する第7過程とから成されることを特徴と
    するHDTV用カラー信号処理方法。
  2. 【請求項2】 HDTV用映像処理装置のエンコーダに
    おいて、 前記映像信号入力を水平、垂直、時間軸に濾波し、デシ
    メーションによって所定圧縮する圧縮部(501)と、 前記圧縮部(501)の出力と垂直方向に濾波し、デシ
    メーションによって第1〜第4分割領域(LL,LH,
    HL,HH)に帯域を分割するQMF分割器(502)
    と、前記QMF分割器(502)の第1分割領域(L
    L)の値からDC成分を抽出してディジタル信号として
    伝送するDC成分抽出器(503)と、 前記QMF分割器(502)の第1領域(LL)の出力
    値(−)と前記DC成分抽出器(503)の値(+)を
    加算して第1領域(LL)の差信号〔LL(dif)〕
    に出力する加算部(504)とから構成されることを特
    徴とするHDTV用カラー信号処理回路。
  3. 【請求項3】HDTV用映像処理装置のデコーダーにお
    いて、前記DC成分抽出器(503)の出力を補間する
    補間部(601)と、前記第1加算部(504)の出力
    〔LL(dif)〕と前記補間器(601)の出力を加
    算する加算部(602)と、前記加算器(602)の出
    力の第1分割領域(LL)と前記エンコーディングによ
    るQMF分割器(502)の第2〜第4分割領域(L
    H,HL,HH)を逆に補間と垂直と水平方向のQMF
    濾波によって合成するQMF合成器(603)と、前記
    QMF合成器(603)の出力を垂直、水平および時間
    軸濾波と補間によって拡張する拡張部(604)とから
    構成されることを特徴とするHDTV用カラー信号処理
    回路。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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OPTICAL ENGENNERING 27〜7! P.574−586(1988)
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