JPH01202080A

JPH01202080A - ビデオ信号伝送装置

Info

Publication number: JPH01202080A
Application number: JP63025699A
Authority: JP
Inventors: Makoto Shimokooriyama; 下郡山　信
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1988-02-08
Filing date: 1988-02-08
Publication date: 1989-08-15

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】［産業上の利用分野］本発明は、ビデオ信号の記録または伝送において、デジ
タルデータの間引きを行い、所定帯域内で解像度の高い
信号を取扱うことを可能としたビデオ信号伝送装置に関
するものである。

［従来の技術］ビデオ信号は一般にアナログ−デジタル（Ａ／Ｄ）変換
により、非常に大きなデータ量となる。例えば、Ｍシス
テムＮＴＳＣ方式のテレビジョン信号を色副搬送周波数
の４倍（４ｆ、ｃ）、　８ビツトてＡ／Ｄ変換した場合
は約１１８　Ｍｂｐｓの高速データとなる。また、ＲＧ
Ｂの３Ｃ号をそれぞれ３「、ｃてＡ／Ｄ変換すると約２
５８　Ｍｂｐｓとさらに高速のデータとなる。また、近
年走査線数が従来方式の約２倍である高品位テレビジョ
ン方式が開発されているか、この信号をＡ／Ｄ変換した
場合は相当な高速データとなる。

このように高速のデジタル映像信号をそのまま通信系に
より伝送するためには、非常に広帯域の回線が必要とな
り、必要とする帯域が得られない場合は伝送不可能とな
る。また、可能な場合てもコストは非常に高くなってし
まう。

一方、ある種の記録媒体に記録する場合も、多量のメモ
リ容量か必要となり非能率的である。

これらの問題を解決するために、従来から各種の帯域圧
縮技術か提案されている。その中でもオフセットサブサ
ンプリングは視覚特性上あまり重要でない成分を空間フ
ィルタにより削除し、その時空間的に空白となった周波
数領域に高域成分を挿入することにより、同一伝送帯域
で、疑似的に広帯域伝送を行う有効な帯域圧縮方式であ
る。

第７図（ａ）は同図（ｂ）に示す如きフィールドオフセ
ットサブサンプリング（以下ＦＯ３Ｓという）の空間周
波数軸におけるキャリア配置と折り返し現象なしに伝送
てきる領域を示した図で、Ｖ軸は、空間周波数の垂直方
向の解像度を、ｈ軸は水平方向の解像度を表わしており
、第１象限のみを示している。尚、第７図（ｂ）におい
て○はサブサンプリングによって実際に伝送する画素、
×はサブサンプリングによって間引かれる画素を示して
いる。図中黒丸ｌは、ＦＯＳＳの場合により発生するキ
ャリアを表わしている。また、斜線部２はＦＯＳＳによ
るビデオ信号の伝送を行う場合に折り返し現象による妨
害の影響を受けずに伝送可能な領域を示している。

上記のような従来方式のＦＯＳＳによると、第７図（ａ
）に示す斜線部２に示す周波数領域を通過域とする空間
フィルタを介してＦＯＳＳを行えば、静止画時には解像
度の高い画像再現が可能である。

［発明か解決しようとする課題］ところが、伝送しようとするビデオ信号がフィールド間
の相関の小さい動画信号である場合には、第８図（ｂ）
に示す如き格子状の伝送画素がフィールド毎に異なる配
置となると考えられるため、第８図（ａ）に示す如く第
７図（ａ）に示すキャリアｌ以外にキャリア３か発生す
る。今、第７図（ａ）の斜線部（周波数領域）２を通過
域とする空間フィルタを介したビデオ信号を第８図（ｂ
）に示す如くサンプリングして伝送すると、キャリア３
が伝送帯域内に発生し、これに伴う折返し妨害か発生す
ることになる。

この折り返し妨害が発生しない様にするには、空間フィ
ルタの制限帯域を充分狭くする必要がある。しかし、こ
の制限帯域が狭くなると、解像度そのものが低下してし
まう。

この発明はかかる問題点を解決するためになされたもの
で、動画像の場合に見られる折り返し現象を除去し、静
止画像時にも動画像時にも、解像度の高いビデオ信号伝
送装置を提供することを目的とする。

［課題を解決するための手段］上記の目的を達成するために、この発明の装置は、入力
ビデオ信号の動き量に基づいて通過帯域の制御される空
間フィルタを介したビデオ信号をフィールドオフセット
サンプリングするものである。

［作用］上記の構成を有することにより、ビデオ信号の記録また
は伝送において、動き量が大きい場合には空間フィルタ
の通過帯域を狭くして折返し妨害の発生を防止すると共
に、動き量か小さい場合には空間フィルタの通過帯域を
広くして解像度の高い画像を伝送できる。

［実施例］第１図は本発明の一実施例の送信側（記録側）装置の構
成を示すブロック図であり、３０１はデジタルとデオデ
ータの入力端子、３０２及び３０３はそれぞれ異った特
性を有する空間フィルタ、３０４は画素毎の動きを検出
し、その動き量に応じて係数Ｋを発生する動き検出器、
３０５及び３０６はそれぞれ係数器、３０７は加算器。

３０８はＦＯＳＳのためのラッチ、３０９は出力端子で
ある。

入力端子３０１に印加されたデジタルビデオデータは、
空間フィルタ３０２及び３０３、動き検出器３０４にそ
れぞれ供給される。

ここで、空間フィルタ３０２は動き量が大きい昨に用い
られるフィルタてあり、その特性を第２図（ａ）、（ｂ
）に示す。同図において、（ａ）は水平の一次元周波数
領域よりみた特性、（ｂ）は縦軸は空間周波数領域より
みた特性をそれぞれ表している。水平の周波数領域にお
けるカットオフ周波数は１６ＭＨｚとし、また３２ＭＨ
２，における利得は０．１と十分に減衰させた特性とな
っている。また、垂直方向の特性についても水平方向と
同様で、垂直方向の周波数において、　１１２５／４か
カットオフとなるように設定されている。

一方、空間フィルタ３０３は動き量の小さな場合に用い
られるフィルタてあり、その特性を第３図（ａ）、（ｂ
）に示す。（ａ）は水平の一次元周波数領域、（ｂ）は
空間周波数領域における特性を示し、横軸、縦軸の単位
は第２図の場合と同一である。空間フィルタ３０３の通
過帯域は、空間フィルタ３０２のそれよりも全体に解像
度が高いものとなっており、水平方向のカットオフ周波
数は約２０ＭＨｚ　、垂直方向は３５０本付近がカット
オフとなっている。

いま、空間フィル３０２に入力されたデータは所定の周
波数特性となった後、係数器３０５を通って加算器３０
７に入力される。一方、空間フィルタ３０３に入力され
たデータは同様に特性調整を受けた後、係数器３０６を
通って加算器３０７に入力される。

ここて、係ｎ器３０５は動き検出器３０４から得た動き
係数Ｋを空間フィルタ３０２の出力に乗じた値として出
力し、また、係数器３０６は、同動き係数１−Ｋを空間
フィルタ３０３の出力に乗した値として出力する。

動き検出器３０４に使用可能な検出方式としては種々考
えられるか、その−例として２フレ一ム間差分値を正規
化後に係数Ｋを出力する方式を想定する。この他に、フ
ィールド間、またはフィールド間とフレーム間の組み合
わせなど、他の方式も口丁能である。

このように、加算器３０７の出力として、動きの大きな
時には帯域の狭い空間フィルタ３０２の出力か大となり
、一方、動きの小さい時は帯域の広い空間フィルタ３０
３の出力か大となる。

加算器３０７の出力はＦＯ３Ｓ用ラッチ３０８の信号処
理を受け、出力端子３０９に出力される。

以上の動作により、静止画時は解像度か高く、また、動
画時にもＦＯＳＳによる折り返し現象の発生か少ない良
質の画像を得ることができる。

また、第１図の実施例のＦＯＳＳから出力され伝送され
るデータを、第１図の構成とほぼ同様の補間器で補間す
る方法か考えられる。

この方式による受信側（再生側）装置の構成を第５図に
示す。図において、７０１は補間用０データ挿入器であ
る。この場合、各空間フィルタ３０２’　、３０３’の
特性は、第２図及び第３図に示される利得をそれぞれ２
倍にしたものであればよい。空間フィルタ３０２’　、
３０３’の特性は前出の空間フィルタ３０２，３０３の
特性を端に利得を２倍したものてもよいが、第４図に示
す如き特性とすれば復元されたビデオ信号の画質をさら
に向上させることかできる。

第４図（ａ）は空間フィルタ３０２′の特性を表わす。

この特性は３２ＭＨｚ域をカットすると同時に、中域（
例えば１２〜１５組１□付近）をピーキングすることに
よって画像の輪郭を強調し、動画時にボケがちな画像を
みかけ上改善する効果を持っている。

−・方、第４図（ｂ）の特性は、空間フィルタ３０３′
の特性を示しており、第１図のフィルタ３０３と同一の
特性て利得か２倍のフィルタである（第３図参照）。

第６図は受信側の他の構成を示すブロック図である。第
６図において第１図と同様の構成要素については同一番
号を付した。８０１は補間用０データ挿入器、８０２は
補間補正用空間フィルタ、８０３は出力端子である。

通常、補間も第５図に示すように、動きに対して適応し
て行う方式かより良いが、回路構成の簡略化及び低コス
ト化のため、固定的特性の空間フィルタで補間補正を行
う方式が考えられる。本例はこの考え方によるものであ
る。

尚、上記実施例においては複数の空間フィルタを用意し
、これらの出力に乗する係数を制御することにより全体
として空間フィルタの特性を切換えているが、単一の空
間フィルタのタップ係数。

出力タップの切換笠を行う構成とすることも可能である
。

［発明の効果］以上説明したように、動き量に基づき、通過帯域の制御
される空間フィルタを用意し、該フィルタの出力を、Ｆ
Ｏ３Ｓすることにより、動画時に発生する折り返し現象
を除去し、かつ静止画時にも解像度の高い画像を提供で
きる効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の一実施例の送信（記録）側装置の構
成を示すブロック図、第２図及び第３図は第１図の実施
例における各フィルタの特性を示す図、第４図は第５図
における各フィルタの特性を示す図、第５図は第１図の
送信側装置に対応する受信側の構成例を示すブロック図
、第６図は受信側の他の例を示すブロック図、第７図は
従来のＦＯ３Ｓによるキャリア及び空間フィルタの特性
を示す図、第８図はＦＯ３Ｓによる動画時のキャリアを
表わす空間特性を示す図である。図中。３０１：デジタルビデオデータの入力端子３０２．３０
３＋空間フィルタ３０４：動き検出器３０５．３０６：係数器３０７：加算器３０８　：　ＦＯ３Ｓ用ラッチ３０９：出力端子７０１．８０１　：補間用Ｏデータ挿入器８０２：補間
補正用フィルタ８０３：出力端子代理人　弁理士　１）北　嵩　晴第　Ｉ　　Ｈ４（Ｇ）第　２７Ｊ（ａ）　　　　　　　　　　　（ｂ）第７図（Ｇ）　　　　　　（ｂ）第８図

Claims

【特許請求の範囲】

（１）入力ビデオ信号の動き量に基づいて、通過帯域の
制御される空間フィルタに前記入力ビデオ信号を供給し
、該空間フィルタを介したビデオ信号をフィールドオフ
セットサンプリングして伝送することを特徴とするビデ
オ信号伝送装置。
（２）それぞれ入力ビデオ信号が供給される互いに特性
の異なる複数の空間フィルタと、前記入力ビデオ信号の
画素毎の動き量を検出する動き検出器と、前記複数の空
間フィルタの出力をそれぞれ入力し、その係数が動き検
出器の出力に基づき決定される複数の係数器と、前記複
数の係数器出力を加算する加算器と、該加算器の出力に
対し、フィールドオフセットサンプリングを行う手段と
を具えたことを特徴とするビデオ信号伝送装置。