JPH01260990A - カラービデオ信号処理方法 - Google Patents

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〕 本発明はカラービデオ信号処理方法に関し特に高能率符
号化を行うカラービデオ信号処理方法に関する。

〔従来の技術〕

一般に輝度信号と２種の色差信号とよりなるカラービデ
オ信号にあっては輝度信号の帯域に対して色差信号の帯
域は狭く、デジタル化する際の標本化周波数についても
輝度信号の標本化周波数の％程度に設定されることにな
るつ 更に画面上に於ける視覚特性を考慮すると輝度信号の情
報量に対して色信号の清報量を更に圧縮しても目立たな
い。しかし、かといって単純に色差信号の標本化周波数
を更に低下させたのでは水平方向の解像度の低下が目立
ってしまう結果となる。

そこで、従来より２種類の色差信号（ＣＮ。

Ｃｗ）を線順次化して情報量を％としたり、ライン間ま
たはフィールド間でシフトした画素を伝送し他の画素を
間引くオフセットサブサンプリングにより情報量を％と
することが提案されている。

他方、近年ビデオ信号は更に高精細化し、走査線数が１
０００本以上の所謂高品位（ＨｉＤｅｆｉｎｉｔｉｏｎ
）テレビジョン信号の試験も行われている。そのためビ
デオ信号の情報量は更に増大する傾向にあり、伝送路の
伝送速度の限界を考慮した場合、更に情報量を圧縮しな
ければならず、様々な高能率符号化方式が提案されてい
る。

この高能率符号化方式の１つの例として、１画面を（ｎ
×ｍ）個の標本点からなる符号化ブロックに分割し、各
ブロック内の各画素゛の相関を用いて画質劣化を伴わず
に情報の圧縮全行うブロック符号化がある。このブロッ
ク符号化は最も相関の高い画素を用いて符号化を行える
ので画質の劣化も小さく、かつ符号誤りの伝搬が各ブロ
ック内のみに抑えられるという点で有利である。

〔発明が解決しようとする問題点〕

そこで、本発明は２種の色差信号と輝度信号とよりなる
コンポーネントビデオ信号を伝送または記録再生する場
合に、２種の色差信号についても効率よくブロック符号
化を行い得る新規なカラービデオ信号処理方法を提示せ
んとするものである。

〔問題点を解決するための手段〕

かかる目的下に於いて、本発明のカラービデオ信号処理
方法にあっては、線順次化された２種類のデジタル色差
信号の夫々について（ｎ×ｍ）サンプル（ｎ、ｍは夫々
２以上の整数）のブロック毎に符号化を行い、これらを
多重する。

〔作用〕

上述の如くすることで、線順次化によって情報圧縮され
た色差信号について、ブロック符号化を施すため、圧縮
率が極めて高く、かつ各色差信号について最適な符号化
を行うことが可能となった。

〔実施例〕

以下、本発明の実施例について説明する。

第１図は本発明の方法の一実施例としてのカーｙ−ビデ
オ信号の伝送システムの概略構成を示す図である。図中
２は輝度信号（Ｙ）の入力端子、４，６は夫々色差信号
（ＣＮ、Ｃｗ）の入力端子である。入力された輝度信号
はＡ／Ｄ変換器８で標本化され、−ブロック化回路１０
に入力される。ブロック化回路１０は、ラスター走査順
のデジタル輝度信号−６（４Ｘ４　）画素のブロック毎
に読み出す回路である。

第２図はブロック化回路１０の動作を説明するだめの図
で、図中実線は第１フイールドの走査線、破線は第２フ
イールドの走査線を夫々示し、−点鎖線はブロックの境
界を示す。

即ちブロック化回路１ｏは○内に示す画素番号で１→２
→３→４→１７→１８→１９→２０→・・・・・→９→
１０→１１→１２→２５→２６→２７→２８→・・・・
・の順で入力されたデータを１→２→３→４→５→６→
７→８→９→・・・・・の１＠で出力する。

符号化回路１２ではブロック化回路１０から読出された
データをブロック符号化して、情報量（１画素当りのビ
ット数）を削減した後、出力する。

他方、入力端子４，６から入力された色差信号ＣＮ、Ｃ
Ｗは夫々Ａ／Ｄ変換器１４．１６で輝度信号のＫの周波
数のサンプリングクロックでデジタル信号に変換される
っデジタル化された色差信号ＣＮ　、　Ｃｗは次段の前
置フィルタ１５．１７に供給され、垂直方向の周波数が
制限される。前置フィルタ１５．１７から出力される色
差信号ＣＮ、ＣＷはスイッチング制御回路１９からの１
水平走査期間毎に反転する矩形波に応じてスイッチ２１
で線順次化される。この線順次化された信号に於ける画
面上の色差信号ＣＮ、ＣＷの配置を第３図にて示す。図
中実線は第１フイールド、破線は第２フイールドの走査
線を示し、図示の如く各フレームに於いて２ライン単位
でＣＮ　、　Ｃｗが配置されることになる。

線順次化された色産信号ＣＮ、ＣＷは分離ブロック化回
路２３に供給されるう該分離ブロック北回８２３の動作
について第４図を用いて説明する。スイッチ２１で線順
次化された色差信号は第４図の○内に示す画素番号で１
→２→３→４→３３→３４→３５→３６・・・→１７→
１８→１９→２０・・・・・９→１〇−１１→１２・・
・・・の順で該回路２３に入力されろう該分離ブロック
化回路ではこれをＣＮとＣＷの２系統に分離し、かつデ
ータ伝送レートを％に落とし、ＣＮの系統については１
７→１８→１９→２０→２１→２２→２３→２４→２５
→２６→２７→２８→２９→３０→３１→３２・・・・
・の順に符号化回路２４に供給され、Ｃｗの系統につい
ては１→２→３→４→５→６→７→８→９→１０→１１
→１２→１３→１４→１５→１６・・・・・の順に符号
化回路２６に供給される。

符号化回路２４．２６では水平方向の画素間隔及び垂直
方向の画素間隔が輝度信号の場合とは異なっているが（
４Ｘ４）画素の符号化ブロック内で相関を利用した符号
化が行われる。即ち、符号化回路２４では第４図の１７
〜３２の１６画素、符号化回路２６では同様に１〜１６
の１６画素を１つの符号化ブロックとして各ブロック内
での相関を利用した符号化が行われる。

符号化回路でブロック符号化された色差信号はブロック
符号化された輝度信号と多重化回路３０で時間軸多重さ
れ、端子３２を介して通信機、磁気録再機等の伝送路３
４へ送出される。

上記システムに於ける前置フィルタの構成例を第５図に
示す。図中１０１は入力端子、１０２．１０３は１水平
走査期間（ＩＨ）遅延回路、１０４．１０５．１０７は
％係数器、１０６は加算器、１０８は出力端子である。

この前置フィルタにより垂直方向の最高周波数が％程度
に制限される。

尚、ブロック符号化の方式としては、例えば直交変換符
号化、ベクトル量子化及びブロック内の最大値及び最小
値と各画素毎これらの間を線形量子化した量子化インデ
ックスを伝送する符号化等、ブロック内の相関を利用し
た符号化方式を適用できる。

上述の如き構成によれば、線順次化した色査信号をブロ
ック符号化したので、高い圧縮率の情報圧縮が可能であ
る。また、各ブロック内には同種の画素のみが存在する
ので高能率の帯域圧縮が可能である。更に符号化回路２
６．２８をＣＮ　、　Ｃｗの夫々に適した符号化とする
ことにより更に高能率の圧縮も実現できる。

次に復号系について説明する。

伝送路３４を介したカラービデオ信号は端子３６を介し
て分離化回路３８に供給され輝度信号、色差信号ＣＮ、
ＣＷに分離される。これらは夫々ブロック復号化回路４
０．４２　。

４４に供給され、符号化回路１２．２６．２８と逆の処
理により復号され、情報量を元に戻す。復号化された輝
度信号は夫々ラスター化回路でブロック項から走査線順
へと配列変換される。復号された色差信号ＣＮ、ＣＷは
多重ラスター化回路４９に供給され、分離ブロック化回
路２３と逆の平頭で線順次色差信号へと配列変換される
。

ラスター化された線順次色差信号はスイッチ５３のＢ入
力、スイッチ５５のＡ入力に供給される。スイッチング
制御回路５０は１水平走査期間毎に反転する矩形波をス
イッチ５３．５５に供給し、ラスター化回路４９かも出
力される線順次色差信号のＣＮを補間フィルタ５７に、
Ｃｗを補間フィルタ５９に供給される。この時、補間フ
ィルタ５７にはＣＮが存在しない水平走査期間に０レベ
ルに対応するオール″０”のデータが供給され、補間フ
ィルタ５９にはＣｗが存在しない水平走査期間にＯレベ
ルに対応するオール”Ｏ”のデータが供給されている。

補間フィルタ５７．５９の構成は第４図のフィルタと同
様であるが、２ライン中１ラインのデータがＯレベルに
対応するデータと置換されているのでこの時点で平均レ
ベルが％に減衰していることになシ、係数器１０７．が
不要となる。該補間フィルタ５７．５９により線頴化信
号が２種の色差信号ＣＮ、ＣＷとされる。これらは夫々
Ｄ／Ａ変換器５８．６０に入力され、輝度信号について
はラスター化回路４６の出力がそのままＤ／Ａ変換器５
６に供給される。この時、Ｄ／Ａ変換器５６の動作周波
数はＤ／Ａ変換器５８．６０の４倍であり、これらのｆ
）／Ａ変換器５６　、５８　。

６０でアナログ化された輝度信号、色差信号゛ＣＮ、Ｃ
Ｗはコンポーネントカラービデオ信号として端子６２，
６４．６６から出力される。

尚、上述実施例に於ける符号化ブロックのサイズは（４
Ｘ４）画素の場合を説明したが一般に（ｎＸｍ）画素（
ｎ≧２１ｍ≧２）であれば同様の効果が得られ、これら
ｎ、ｍの値は符号化方式、データ圧縮率の要求等によっ
て任意に決定できるものである。

〔発明の効果〕

以上、説明した様に本発明によれば、色差信号について
画質を劣化させず極めて高い圧縮率での情報圧縮が可能
なカラービデオ信号処理方法が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の方法の一実施例としてのカラービデオ
信号伝送システムの概略槽ｔ’を示す図、 第２図は第１図中の輝度信号用のブロック化回路の動作
を説明するための図、 第３図は線順次された信号の画面上の各色差信号の配置
を示す図、 第４図は第１図中の分離ブロック化回路の動作を説明す
るための図、 第５図は第１図中の前置フィルタの構成を示す図である
。 図中　４．６・・・色差信号入力端子 ２１山スイツチ ２３・・・分離ブロック化回路 ２４．２６・・・ブロック符号化回路 ３０・・・多重回路 第２図 （、ｖ□ 一一一−−−−−−−−−−−−こ咬 ＣＮ　□ 一−−−−−−−−−−−−−−ｇド Ｃｗ□ 一一一−−−−−−−−−−−−乙〆 −一一一一一一一一一一一一一一〇Ｎ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 線順次化された２種類のディジタル色差信 号の夫々について（ｎ×ｍ）サンプル（ｎ、ｍは夫々２
   以上の整数）のブロック毎に符号化を行い、これらを多
   重するカラービデオ信号処理方法。