JP2772291B2 - 多重サブサンプル伝送信号のデコーダ - Google Patents
多重サブサンプル伝送信号のデコーダInfo
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Description
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は多重サブサンプル伝送信
号のデコーダに関するものであり、伝送路ノイズの大き
さに応じてアダプティブに受信特性を変えて、常に得ら
れるベき最良の画質を得ようとするものである。 【０００２】 【開示の概要】本発明は多重サブサンプル伝送信号のデ
コーダであって、伝送路ノイズが存在する場合に、
（１）ノイズレベルを検出し、（２）ノイズレベルに応
じて動き検出の特性を変化する。 【０００３】なお、本発明は本質的には後述するような
多重サブサンプル伝送方式および伝送信号の低域にフレ
ーム間の折り返し成分を含まない伝送方式ともに応用で
きる。なお、以降、特に断らないときは多重サブサンプ
ル伝送方式（または信号）という表現は両方式を含む。 【０００４】 【従来の技術】本発明に関しては、特に関係する従来技
術はないが、本発明は放送方式と直接関係する具体的な
ものであり、ランダムノイズはフレーム間相関が無いこ
とを利用している装置はノイズリデューサー等に見られ
る通り一般的である。 【０００５】なお、テレビジョン信号を帯域圧縮する方
法の１つに、フレーム間とフィールド間のオフセットサ
ブサンプリングを用いた多重サブサンプル伝送方式、例
えばMUSE(Multiple Sub-Nyquist Sampling Encoding)と
呼ばれる現行の高品位テレビジョン信号多重サブサンプ
ル伝送方式があり、有効に帯域圧縮が実現されている。
その詳細は、例えば「電子通信学会技術研究報告 画像
工学 IE84-72 」に述べられている。 【０００６】さらに、完全な１フレーム間差信号を用い
て動き検出を行って、受信機の構成を簡単にすると共に
画質もかなり改善することができる、伝送信号の低域に
フレーム間の折り返し成分を含まない多重サブサンプル
伝送方式も提案されている（特願昭60-106132 号参
照）。 【０００７】 【発明が解決しようとする問題点】伝送信号の低域にフ
レーム間の折り返し成分を含まない伝送方式を用いてハ
イビジョン放送を行った場合に、必ずしも所要Ｃ／Ｎを
得られぬことがあるので、理想とするＣ／Ｎより低い場
合でも良好な画質で受信できるようにすることが望まし
い。 【０００８】低Ｃ／Ｎで良好な画質を得る方法として
は、ノイズリダクションを行うことが有効である。ここ
に、ノイズリダクションとは、ノイズの重畳した伝送信
号に関して、「その非遅延信号と整数フレーム遅延信号
とを加算する場合、フレーム相関の大きい画像信号が振
幅加算となるのに対し、無相関のノイズは電力加算とな
るため、画像信号に対するノイズ振幅が相対的に低下す
る」現象を利用し、フレーム遅延線の入出力信号を加算
することにより伝送信号のＳ／Ｎを改善する手法であ
る。 【０００９】ノイズリダクション回路の原理的構成を図
４に示す。 【００１０】入力の画像信号振幅をＳ1 ，ノイズ振幅
（実効値）をＮ1 ，出力の画像信号振幅をＳ2 ，ノイズ
振幅（実効値）をＮ2 ，とすると、 【００１１】 【数１】 【００１２】すなわち、αによりＳ／Ｎ改善量を制御で
きる。しかしノイズリダクションを行うと、Ｓ／Ｎは改
善されるが、多少なりとも画質の劣化をもたらす。即
ち、ある入力Ｓ／Ｎに対して最適化したノイズリダクシ
ョンシステムは、そのＳ／Ｎの画像に対しては明らかに
画質の改善をもたらすが、より良い入力Ｓ／Ｎの信号に
対しては、もはや改善すべきノイズが無いだけにかえっ
て画質の低下をもたらすことがある。従ってこの点は解
決されることが望ましい。 【００１３】これと並行なことが動領域検出に関しても
云える。即ち、入力Ｓ／Ｎが良い時は動領域検出の感度
が高い方が、動物体を静止物体と間違えることが無く画
質的に好ましいが、Ｓ／Ｎが悪くなるとノイズのために
静止物体を動物体と間違える。フラットノイズの時はこ
のことはあまり問題にならず、この間違いを起す程度の
Ｓ／Ｎでは画質の方も、もともと低いのでバランスが取
れる。しかし、衛星放送のようにノンリニア−エンファ
シスを用いる場合は、エッジの周辺にのみノイズが残留
するので、一見Ｓ／Ｎが良い画質でも動領域検出が誤動
作して問題となる。 【００１４】本発明は以上の点を解決しようとするもの
である。 【００１５】 【課題を解決するための手段】本発明は、多重サブサン
プル伝送信号のサンプル間差分を検出するサンプル間差
分検出手段と、該サンプル間差分検出手段の検出出力に
基づいて前記伝送信号のサンプル間差分のフレーム間差
分を検出するフレーム間差分検出手段と、該フレーム間
差分検出手段の検出出力の絶対値を出力する絶対値手段
と、フィールドまたはフレーム周期のクロックで駆動さ
れ、前記絶対値手段の出力から時間軸方向の変動成分を
除去してノイズレベル検出信号として出力するテンポラ
ルフィルターと、高ノイズレベル時ほど動領域検出の感
度を抑制するように、前記テンポラルフィルターから出
力されたノイズレベル検出信号のレベルに応じて、前記
伝送信号の動領域検出の感度を切り替える手段とを具え
たことを特徴とする。 【００１６】 【実施例】図１は本発明にかかる具体的なノイズ検出お
よびノイズリダクションコントロールの例を示す。 【００１７】図１において、１は絶対値回路、２はスレ
ッシホールドロジック、３はテンポラルフィルター、
４，５，６および７はＤ型フリップフロップ、８，９お
よび10は差算器、11は加算器、12は乗数αの乗算器、13
はフレームメモリーである。 【００１８】入力信号は多重サブサンプル伝送信号その
ものを用いる。まず、差算器8 によりフリップフロップ
４のクロックCK1(16MHz)の１クロックの差分を取り、次
にこれをフリップフロップ５において適当なタイミング
クロック(CK2) で固定する。このクロックCK2 は例えば
クランプラインの中程あるいはフレームラインの前半の
平坦部等で立ち上る１フレームに１個のクロックであ
る。 【００１９】あとはこのクロック(CK2) を用いてフリッ
プフロップ６，差算器９によりフレーム間差分を取り、
回路１により絶対値を求めて、時間軸方向の変動成分を
抑圧する低域通過形テンポラルフィルター３を掛けてノ
イズレベルに応じたレベルの信号を得る。 【００２０】実際のコントロールは、段階化されたスレ
ッシホールドロジック（実際はROM）Thによって例えば
４段階位のノイズリダクションの程度を用意し、Thによ
り図４の乗算器の乗数αを制御する。たとえばＳ／Ｎが
非常に良い時（即ち検出されたレベルの低い時）はα＝
０として全くノイズリダクションを掛けず、レベルに応
じてαを１に近づけることにより順番に強いノイズリダ
クションを掛けて行く。 【００２１】なお、図１の例では、クランプラインを用
いる場合はこのままやると、１フレームに一つのデータ
ーしか使用できず、損であるので、図２に示すようにし
て毎フィールドのデータを用いるようにすると検出のス
ピードを倍にできる。図２において、19は追加したＤ型
フリップフロップであり、他は図１と同様である。 【００２２】このときのクロックCK2 は両フィールドの
クランプラインでそれぞれ立ち上るクロックである。 【００２３】なお、図１, 図２にはハードワイヤドロジ
ックで示したが、この部分は高々60Hzのサイクル（図１
は30Hz）で動作しているので、例えば４〜８ビット程度
のマイクロプロセッサー１個で十分機能を実現できる。 【００２４】次に動領域検出感度の制御であるが、動領
域検出は単にフレーム間差分を取るだけではなく、エッ
ジでフレーム間差分の絶対値を割っている（実際は非線
形な処理をROM 等を用いて行っている。）図３に示すよ
うな系統を用いている。 【００２５】図３において、13はフレームメモリー、14
はローパスフィルター、15はフレーム（間）差分絶対値
回路、16はエッジ検出回路、17は除算器、18は乗算器で
ある。２はスレッシホールドロジックである。 【００２６】このような動領域検出感度のコントロール
系においては、検出回路16からのエッジ検出信号の倍率
を、ノイズレベルに応じて、ノイズが大きい時には、エ
ッジが利くように大きくし、ノイズが小さい時には小さ
くするように乗算器18およびスレッシホールドロジック
２によってコントロールを掛けると、仮りにノンリニア
ーエンファシスの場合でも、Ｃ／Ｎが低下してエッジ部
にノイズが残留しフレーム差分絶対値回路の出力がある
程度発生しても、動き領域信号が抑制され動領域検出が
誤動作しなくてすむ。 【００２７】なお、実際の回路は図３の点線内をROM 等
のテーブル・ルッキングロジックで一括処理を行ってお
り、従ってコントロールはテーブルを取り替えることに
よって行われる。よって図３に示すように機能的にバラ
バラに考えることは若干困難であるが原理的にはこの通
りである。 【００２８】なお図３は１フレーム検出を例にとった
が、２フレーム検出に関しても全く同様である。 【００２９】 【発明の効果】本発明により多重サブサンプル伝送信号
のデコーダー／受信機の受像画質を伝送路Ｓ／Ｎが低下
しても、それなりに最良に保つことができる。また、テ
ンポラルフィルターを含めて、ほとんどが低い動作速度
で、すなわち、フィールドまたはフレーム周期のクロッ
クで動作するので、回路規模を極めて小さくすることが
できる。
号のデコーダに関するものであり、伝送路ノイズの大き
さに応じてアダプティブに受信特性を変えて、常に得ら
れるベき最良の画質を得ようとするものである。 【０００２】 【開示の概要】本発明は多重サブサンプル伝送信号のデ
コーダであって、伝送路ノイズが存在する場合に、
（１）ノイズレベルを検出し、（２）ノイズレベルに応
じて動き検出の特性を変化する。 【０００３】なお、本発明は本質的には後述するような
多重サブサンプル伝送方式および伝送信号の低域にフレ
ーム間の折り返し成分を含まない伝送方式ともに応用で
きる。なお、以降、特に断らないときは多重サブサンプ
ル伝送方式（または信号）という表現は両方式を含む。 【０００４】 【従来の技術】本発明に関しては、特に関係する従来技
術はないが、本発明は放送方式と直接関係する具体的な
ものであり、ランダムノイズはフレーム間相関が無いこ
とを利用している装置はノイズリデューサー等に見られ
る通り一般的である。 【０００５】なお、テレビジョン信号を帯域圧縮する方
法の１つに、フレーム間とフィールド間のオフセットサ
ブサンプリングを用いた多重サブサンプル伝送方式、例
えばMUSE(Multiple Sub-Nyquist Sampling Encoding)と
呼ばれる現行の高品位テレビジョン信号多重サブサンプ
ル伝送方式があり、有効に帯域圧縮が実現されている。
その詳細は、例えば「電子通信学会技術研究報告 画像
工学 IE84-72 」に述べられている。 【０００６】さらに、完全な１フレーム間差信号を用い
て動き検出を行って、受信機の構成を簡単にすると共に
画質もかなり改善することができる、伝送信号の低域に
フレーム間の折り返し成分を含まない多重サブサンプル
伝送方式も提案されている（特願昭60-106132 号参
照）。 【０００７】 【発明が解決しようとする問題点】伝送信号の低域にフ
レーム間の折り返し成分を含まない伝送方式を用いてハ
イビジョン放送を行った場合に、必ずしも所要Ｃ／Ｎを
得られぬことがあるので、理想とするＣ／Ｎより低い場
合でも良好な画質で受信できるようにすることが望まし
い。 【０００８】低Ｃ／Ｎで良好な画質を得る方法として
は、ノイズリダクションを行うことが有効である。ここ
に、ノイズリダクションとは、ノイズの重畳した伝送信
号に関して、「その非遅延信号と整数フレーム遅延信号
とを加算する場合、フレーム相関の大きい画像信号が振
幅加算となるのに対し、無相関のノイズは電力加算とな
るため、画像信号に対するノイズ振幅が相対的に低下す
る」現象を利用し、フレーム遅延線の入出力信号を加算
することにより伝送信号のＳ／Ｎを改善する手法であ
る。 【０００９】ノイズリダクション回路の原理的構成を図
４に示す。 【００１０】入力の画像信号振幅をＳ1 ，ノイズ振幅
（実効値）をＮ1 ，出力の画像信号振幅をＳ2 ，ノイズ
振幅（実効値）をＮ2 ，とすると、 【００１１】 【数１】 【００１２】すなわち、αによりＳ／Ｎ改善量を制御で
きる。しかしノイズリダクションを行うと、Ｓ／Ｎは改
善されるが、多少なりとも画質の劣化をもたらす。即
ち、ある入力Ｓ／Ｎに対して最適化したノイズリダクシ
ョンシステムは、そのＳ／Ｎの画像に対しては明らかに
画質の改善をもたらすが、より良い入力Ｓ／Ｎの信号に
対しては、もはや改善すべきノイズが無いだけにかえっ
て画質の低下をもたらすことがある。従ってこの点は解
決されることが望ましい。 【００１３】これと並行なことが動領域検出に関しても
云える。即ち、入力Ｓ／Ｎが良い時は動領域検出の感度
が高い方が、動物体を静止物体と間違えることが無く画
質的に好ましいが、Ｓ／Ｎが悪くなるとノイズのために
静止物体を動物体と間違える。フラットノイズの時はこ
のことはあまり問題にならず、この間違いを起す程度の
Ｓ／Ｎでは画質の方も、もともと低いのでバランスが取
れる。しかし、衛星放送のようにノンリニア−エンファ
シスを用いる場合は、エッジの周辺にのみノイズが残留
するので、一見Ｓ／Ｎが良い画質でも動領域検出が誤動
作して問題となる。 【００１４】本発明は以上の点を解決しようとするもの
である。 【００１５】 【課題を解決するための手段】本発明は、多重サブサン
プル伝送信号のサンプル間差分を検出するサンプル間差
分検出手段と、該サンプル間差分検出手段の検出出力に
基づいて前記伝送信号のサンプル間差分のフレーム間差
分を検出するフレーム間差分検出手段と、該フレーム間
差分検出手段の検出出力の絶対値を出力する絶対値手段
と、フィールドまたはフレーム周期のクロックで駆動さ
れ、前記絶対値手段の出力から時間軸方向の変動成分を
除去してノイズレベル検出信号として出力するテンポラ
ルフィルターと、高ノイズレベル時ほど動領域検出の感
度を抑制するように、前記テンポラルフィルターから出
力されたノイズレベル検出信号のレベルに応じて、前記
伝送信号の動領域検出の感度を切り替える手段とを具え
たことを特徴とする。 【００１６】 【実施例】図１は本発明にかかる具体的なノイズ検出お
よびノイズリダクションコントロールの例を示す。 【００１７】図１において、１は絶対値回路、２はスレ
ッシホールドロジック、３はテンポラルフィルター、
４，５，６および７はＤ型フリップフロップ、８，９お
よび10は差算器、11は加算器、12は乗数αの乗算器、13
はフレームメモリーである。 【００１８】入力信号は多重サブサンプル伝送信号その
ものを用いる。まず、差算器8 によりフリップフロップ
４のクロックCK1(16MHz)の１クロックの差分を取り、次
にこれをフリップフロップ５において適当なタイミング
クロック(CK2) で固定する。このクロックCK2 は例えば
クランプラインの中程あるいはフレームラインの前半の
平坦部等で立ち上る１フレームに１個のクロックであ
る。 【００１９】あとはこのクロック(CK2) を用いてフリッ
プフロップ６，差算器９によりフレーム間差分を取り、
回路１により絶対値を求めて、時間軸方向の変動成分を
抑圧する低域通過形テンポラルフィルター３を掛けてノ
イズレベルに応じたレベルの信号を得る。 【００２０】実際のコントロールは、段階化されたスレ
ッシホールドロジック（実際はROM）Thによって例えば
４段階位のノイズリダクションの程度を用意し、Thによ
り図４の乗算器の乗数αを制御する。たとえばＳ／Ｎが
非常に良い時（即ち検出されたレベルの低い時）はα＝
０として全くノイズリダクションを掛けず、レベルに応
じてαを１に近づけることにより順番に強いノイズリダ
クションを掛けて行く。 【００２１】なお、図１の例では、クランプラインを用
いる場合はこのままやると、１フレームに一つのデータ
ーしか使用できず、損であるので、図２に示すようにし
て毎フィールドのデータを用いるようにすると検出のス
ピードを倍にできる。図２において、19は追加したＤ型
フリップフロップであり、他は図１と同様である。 【００２２】このときのクロックCK2 は両フィールドの
クランプラインでそれぞれ立ち上るクロックである。 【００２３】なお、図１, 図２にはハードワイヤドロジ
ックで示したが、この部分は高々60Hzのサイクル（図１
は30Hz）で動作しているので、例えば４〜８ビット程度
のマイクロプロセッサー１個で十分機能を実現できる。 【００２４】次に動領域検出感度の制御であるが、動領
域検出は単にフレーム間差分を取るだけではなく、エッ
ジでフレーム間差分の絶対値を割っている（実際は非線
形な処理をROM 等を用いて行っている。）図３に示すよ
うな系統を用いている。 【００２５】図３において、13はフレームメモリー、14
はローパスフィルター、15はフレーム（間）差分絶対値
回路、16はエッジ検出回路、17は除算器、18は乗算器で
ある。２はスレッシホールドロジックである。 【００２６】このような動領域検出感度のコントロール
系においては、検出回路16からのエッジ検出信号の倍率
を、ノイズレベルに応じて、ノイズが大きい時には、エ
ッジが利くように大きくし、ノイズが小さい時には小さ
くするように乗算器18およびスレッシホールドロジック
２によってコントロールを掛けると、仮りにノンリニア
ーエンファシスの場合でも、Ｃ／Ｎが低下してエッジ部
にノイズが残留しフレーム差分絶対値回路の出力がある
程度発生しても、動き領域信号が抑制され動領域検出が
誤動作しなくてすむ。 【００２７】なお、実際の回路は図３の点線内をROM 等
のテーブル・ルッキングロジックで一括処理を行ってお
り、従ってコントロールはテーブルを取り替えることに
よって行われる。よって図３に示すように機能的にバラ
バラに考えることは若干困難であるが原理的にはこの通
りである。 【００２８】なお図３は１フレーム検出を例にとった
が、２フレーム検出に関しても全く同様である。 【００２９】 【発明の効果】本発明により多重サブサンプル伝送信号
のデコーダー／受信機の受像画質を伝送路Ｓ／Ｎが低下
しても、それなりに最良に保つことができる。また、テ
ンポラルフィルターを含めて、ほとんどが低い動作速度
で、すなわち、フィールドまたはフレーム周期のクロッ
クで動作するので、回路規模を極めて小さくすることが
できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明にかかる具体的なノイズ検出およびノイ
ズリダクションコントロールの例を示す系統図である。 【図２】図１の構成の一部を変更した例を示す系統図で
ある。 【図３】本発明にかかる動領域検出の場合の例を示す系
統図である。 【図４】ノイズリダクション回路の原理的構成を示す図
である。 【符号の説明】 １ 絶対値回路 ２ スレッシホールドロジック ４，５，６，７ Ｄ型フリップフロップ ８，９，10 差算器 11 加算器 12 乗算器
ズリダクションコントロールの例を示す系統図である。 【図２】図１の構成の一部を変更した例を示す系統図で
ある。 【図３】本発明にかかる動領域検出の場合の例を示す系
統図である。 【図４】ノイズリダクション回路の原理的構成を示す図
である。 【符号の説明】 １ 絶対値回路 ２ スレッシホールドロジック ４，５，６，７ Ｄ型フリップフロップ ８，９，10 差算器 11 加算器 12 乗算器
Claims (1)
- (57)【特許請求の範囲】 １．多重サブサンプル伝送信号のサンプル間差分を検出
するサンプル間差分検出手段と、 該サンプル間差分検出手段の検出出力に基づいて前記伝
送信号のサンプル間差分のフレーム間差分を検出するフ
レーム間差分検出手段と、 該フレーム間差分検出手段の検出出力の絶対値を出力す
る絶対値手段と、 フィールドまたはフレーム周期のクロックで駆動され、
前記絶対値手段の出力から時間軸方向の変動成分を除去
してノイズレベル検出信号として出力するテンポラルフ
ィルターと、 高ノイズレベル時ほど動領域検出の感度を抑制するよう
に、前記テンポラルフィルターから出力されたノイズレ
ベル検出信号のレベルに応じて、前記伝送信号の動領域
検出の感度を切り替える手段とを具えたことを特徴とす
る多重サブサンプル伝送信号のデコーダ。 ２．特許請求の範囲第１項記載の多重サブサンプル伝送
信号のデコーダにおいて、前記感度切替手段は、前記伝
送信号の動領域検出の感度のエッジ依存性を切り替える
ことを特徴とする多重サブサンプル伝送信号のデコー
ダ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP31353796A JP2772291B2 (ja) | 1996-11-25 | 1996-11-25 | 多重サブサンプル伝送信号のデコーダ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP31353796A JP2772291B2 (ja) | 1996-11-25 | 1996-11-25 | 多重サブサンプル伝送信号のデコーダ |
Related Parent Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1363786A Division JP2659703B2 (ja) | 1986-01-27 | 1986-01-27 | 多重サブサンプル伝送信号のデコーダ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09168136A JPH09168136A (ja) | 1997-06-24 |
| JP2772291B2 true JP2772291B2 (ja) | 1998-07-02 |
Family
ID=18042521
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP31353796A Expired - Fee Related JP2772291B2 (ja) | 1996-11-25 | 1996-11-25 | 多重サブサンプル伝送信号のデコーダ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2772291B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP2538657A4 (en) * | 2010-02-15 | 2014-01-01 | Sharp Kk | MOTION DETECTION DEVICE, CONTROL PROGRAM, AND INTEGRATED CIRCUIT |
-
1996
- 1996-11-25 JP JP31353796A patent/JP2772291B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH09168136A (ja) | 1997-06-24 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |