JPH02125597A - カラー・ビデオ信号の符号化方法および符号化回路 - 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、ビデオ信号のデジタル符号化に関し、更に詳
細には、デジタル・ビデオ信号の転送ビット速度を低減
するための差分パルス符号変調方式〔従来の技術〕 パル久符号変調は、デジタル通信路の特徴を利用してデ
ジタル形式のビデオ信号を伝送するために広く使用され
ている。当分野で周知のように、ビデオ信号をデジタル
変換するためには、その帯域幅に応じて規定されている
速度でサンプル採取を行うと共に、各ビデオ・サンプル
に対するデジタル符号を生成する必要がある。ＰＣＭで
符号化する場合、各サンプルは予想される信号サンプル
の極値に対応できるように予め設定された一定数のバイ
ナリ・ピッ）・へと変換される。しかし、ビデオ信号に
は冗長な情報が含まれ、前の信号の値から現在の信号の
値を予測できるようになっている。ＤＰＣＭ（差分パル
ス符号変ｉＫｌｄｉｆｆｅｒｅｎｔｉａｌＰＣＭ）の符
号化においては、現在の信号サンプルと前の信号サンプ
ルによる予測値との差分が符号化される。ビデオ信号は
予測できるので、現在のサンプル値から現在のサンプル
の予測値を引くことによって得られる差を利用すれば、
ダイナミック・レンジは狭くなる。従って、デジタル通
信路に印加される各サンプルに対するＤＰＣＭ符号のビ
ット数は、それと等価なＰＣＭ符号のビット数よりかな
り少なくなり、その伝送に必要な転送速度も低くするこ
とが可能である。

米国特許筒４．１３７．５４９号において、コンポジッ
ト・カラーテレビ信号をコード化するためのＤＰＣＭ符
号化装置で、ビデオ信号の連続する各サンプルに対して
信号サンプルに対応するデジタル符号とその信号サンプ
ルの信号の予測値との差分を生成するようにしたものが
開示されている。現在のビデオ信号のサンプルとそれに
対する予測値との差分け、いくつかの離散値からなる集
合の一つの値へと量子化され、その量子化された信号は
デジタル通信路で伝送するために符号化される。前記の
く現在の）予測値の生成は、前に予測された値（前の予
測値）に量子化された信号を加え、更にビデオ信号の過
去の値との水平および垂直方向の相互関係のために加え
た結果を修正することによって行われる。このように、
差分信号を量子化するとダイナミック・レンジが減少す
るため、符号化したビデオ信号を低いピッ１〜３を度で
伝送することが可能となる。

米国特許筒４．５３６，８８０号および第４．６５８．
２３９号には、差分符号の計算を種々の手段により高速
化することにより、高い転送ビット速度に適合するよう
に各サンプルの処理に要する時間を最小にしたＤＰＣＭ
方式が余すところなく開示されている。

米国特許筒４．５４１．１０２号には、計算を高速化す
るために量子化器の前段に縦続接続した３個の減算器を
置いた方式が開示されている。米国特許筒４，６５８、
２３９に哄、処理速度を早めるために、１個の量子化器
に接続された一対の直列に接続された演算ユニットを有
し、前記の量子化器と演算ユニットとを乗算器で相互接
続した方式が開示されている。

また、米国特許筒４．５３６．８８０号には、処理速度
を向上させるために演算ユニッＩ・の数を減らしたＤＰ
ＣＭも開示されている。前記の方式室は、ＤＰＣＭの符
号化速度を改善するように、巧みに適合させてあったが
、符号ワードあたりのビット数を更に減少させるという
課題に付いては考慮されていない。

〔発明の概要〕

前記の課題を解決するには、第１の予測ループにより、
現在のビデオ信号サンプルとそれを予測する値との間の
誤差に対応する信号を得るとともに、第１の予測ループ
に組み込まれた第２の予測ループを利用することにより
、第１の予測ループから得られる前記誤差の信号（誤差
信号）と前記誤差信号を予測する値（誤差信号の予測値
）との間の差に対応する信号を生成することである。第
１の予測ループは、ビデオ信号の、空間的に関連のある
、過去の値どうしの相互関係に応じてダイナミック・レ
ンジを減少させるが、他方で第２の予測ループは、第１
の予測ループから得られる誤差信号を予測して誤差信号
の差分を最小にすることによってダイナミック・レンジ
を更に減少させる。

本発明は、第１の予測器がビデオ信号の現在のサンプル
を予測する信号を生成するようにした、ビデオ信号を圧
縮するための差分パルス符号方式を目指す。第１の減算
器において現在のビデオ信号サンプルからその予測信号
を減じることにより予測誤差信号が生成される。第２の
予測器により、第１の減算器からの予測誤差信号を予測
する第２の信号が生成される。前記の第２の信号は、第
２の減算器に置いて予測誤差信号から取り除かれる。

第２の減算器の出力は量子化され、更に伝送するために
符号化される。量子化された第２減算器の出力と第２予
測器の出力との和をとることによって再生予測誤差信号
が生成され、前記の再生誤差信号と第１予測器の出力と
の和をとることによって再生ビデオ信号が生成される。

この再生予測誤差信号および再生ビデオ信号は、空間的
に関連のある、過去の再生ビデオ信号サンプルどうしの
相互関係に応じて修正され、次の予測誤差値および次の
ビデオ信号予測値となる。

本発明の一つの特徴によれば、空間的に関連のある、過
去の再生予測誤差信号どうしの相互関係には、現在のビ
デオ信号サンプルの予測値を生成するために現在および
先行するビデオ信号線に規定された条件に従って選択的
に結びつく過去の再生予測信号が含まれる。

〔実施例の説明〕

周知のとおり、ＮＴＳＣ方式のコンポジット・カラーテ
レビ信号は、輝度信号を変調する周波数ｆｃの正弦波カ
ラー信号を含む、カラー信号の位相により色の制御を行
う一方、輝度信号の振幅により表示されるベルの濃度を
制御する。第１図に、テレビ・フレームの連続する線１
０１および１０５を示す、波形１１０は、線１０１の輝
度成分を表し、波形１１２は、線１０１のカラー成分に
相当する。波形１１５は、線１０５の輝度成分を表し、
波形１１８は、）１１０５のカラー成分に相当する。こ
の２本の線のカラー成分は、位相が１８０度異なる。こ
のコンポジット・カラーテレビ信号は、色搬送波周波数
ｆｃの倍数、例えば３倍など、の周波数でこのサンプル
を採取し、そのサンプルをデジタル符号に変換すること
によって、デジタル伝送路に乗せることができる。コン
ポジット信号の情報は高度の予測可能性を有しているの
で、転送ビット速度を低下させるためにＤＰＣＭの符号
化が利用されている。ＤＰＣＭ形式の符号化においては
、コンポジット信号の現在の、サンプルに対し過去の値
から予測、生成された値が、実際の現在のサンプルから
引き算される。ビデオ信号サンプル１２１．１２３．１
２５．１２７．１３０、および１３３をビデオ信号線１
０１に示し、ビデオ信号サンプル１４１．１４３．１４
５．１４７、および１４９をビデオ信号線１０５に示す
９色副搬送波の各周期に対し等間隔に３個のサンプルが
あり、各サンプル採取の瞬間に色副搬送波の位相によっ
て色が決定される０色の変化が起こるのは、例えば１２
１と１２５または１４１と１４５のように、同位相の信
号サンプルの間に差がある場合である０色が相変わらず
同じである場合、その差はゼロであり、ある周期にいお
て色が僅かに変化した場合は、その差は比較的小さな値
となる。しかし、周期全般にわたるサンプル値の範囲は
ずっと大きい、一般に、ビデオ信号のカラー成分は過去
のサンプル値から予測することができ、差分信号の変動
範囲は、サンプルの変動範囲に比較して常に小さい。

第２図に、伝送路に送り出すためにビデオ信号を一連の
ＤＰＣＭ符号に変換するようにした従来の技術によるＤ
ＰＣＭ回路を示す、第２図の回路は、Ａ／Ｄ変換兼サン
すル採取器２０１、減算器２０５、量子化器２１０、ｍ
ビット遅延器２２２、加算器２１５、および予測器２２
０を有する。ビデオ信号ｘ（ｔ）がＡ／Ｄ変換兼サンプ
ル採取回路２０１に印加されると、その信号は３ｆｃの
速度でサンプルが採取され、そのＡ／Ｄ変換兼サンプル
採取回路２０１の出力は、サンプル列Ｘ（１）、Ｘ（２
＞５．、、ｘ（ｎ）となる、現在のサンプルｘ（ｎ）は
、減算器２０５の入力の一つに与えられる一方、現在の
サンプルｘ（ｎ）の予測値に相当する信号ｘ（ｎ）が、
減算器２０５のもう一方の入力に与えられる。

信号ｘ（ｎ）は、同じ線上の先行するサンプルと相関を
取り、更に一つ前の線にあるサンプルと相関を取ること
によって、決定することができる。現在のサンプルの実
際の値とサンプル値との誤差を表す減算器２０５の差分
出力は、量子化器２１０で量子化される。その結果量子
化された誤差信号は、次に、符号化器２３０で符号化さ
れ、その符号化された誤差信号が、伝送路２３５に送出
される。

現在のサンプルｘ（ｎ）の予測値を生成するために、加
算器２１５において量子化器２１０の出力が予測値ｘ（
ｎ＞に加算され、その和信号が予測器２２０に与えられ
る。一般に、予測器２２０は、走査線にして１またはそ
れ以上の本数分のコンポジット・テレビ信号のサンプル
列を格納する多段シフト・レジスタと、そのシフト・レ
ジスタから選択したサンプルを結合して予測値ｘ（ｎ）
を生成するようにした演算ユニットとを有する。予測器
には、同一走査線上にある前のサンプルから信号を引き
出すものと、現在とその前の両方の走査線上にある前の
サンプルから信号を引き出すものとがあり、いずれの場
合も、選択された空間的に関連のあるビデオ信号サンプ
ルと相互関係を取ることにより、現在のサンプルｘ（ｎ
）を表す信号を生成する。第２図のＤＰＣＭ回路の出力
は、量子化された差分信号の列に相当し、一般に、直接
符号化されたサンプルｘ（ｎ＞より狭いダイナミック・
レンジを有する。

第２図の回路により、選択された空間的に関連のあるす
゛シブルの相関関係によって、ビデオ信号の冗長性を首
尾よく除去することができる一方、第２図の予測する機
構の内部にもう一つの予測回路を組み込むことによって
、送信される各デジタル符号のビット数を更に減らすこ
ともできる。−般に、第２図の回路により、ＮＴＳＣ方
式のコンポジット・テレビ信号の転送ビット速度を４５
ｍｂｓまで減少させることができる。ビット速度かこの
ように減少すると、１５０ｍｂｓのデジタル伝送路で３
つの独立したテレビ信号を伝送することが可能となる。

しかし、４つの独立したテレビ信号を供給することが望
ましい場合も多い、それ故、転送速度を更に減少させる
必要がある。第３図に、本発明を実証するＤＰＣＭ回路
のブロック線図を示す。第３図の回路は、空間的相互関
係に基づく第１の予測回路、およびビデオ信号の冗長性
を更に除去するために第１の予測回路の内部に組み込ま
れた第２の予測機構を有する。第３図の回路を用いるこ
とにより、転送ビット速度を３６ｍｂｓまで低減するこ
とが可能となるため、単一の１５０ｍｂｓの伝送路にお
いて４つの独立なビデオ信号を多重化することができる
。

第３図に付いて説明する。サンプル採取兼Ａ／Ｄ変換器
３０１は、アナログ・ビデオ信号ｘ（ｔ）を色副搬送波
の３倍の周波数でサンプル列に変換し、更に各サンプル
を対応する対応するデジタル符号ｘ（ｎ＞に変換するよ
うに適合させである。減算器３０５は、変換器３０１か
ら現在のデジタル符号ｘ（ｎ）を、導入線３５６からそ
のデジタル符号に対する予測値ｘ（ｎ）をそれぞれ受は
取る。減算器３０５は、これらの信号を組み合わせるこ
とにより、現在のビデオ信号サンプルｘ（ｎ）の予測値
と実際の値との差を表す誤差信号 ｅ　（ｎ）　　・　χ（ｎ）　　−ｘ（ロ）　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　（１）を生
成する。−次子側器３５０は、後述のように、同一の走
査線およびその前の走査線にあたるコンポジット・テレ
ビ信号の空間的に関連するサンプルから予測値を生成す
るように構成されている。

従って、誤差信号ｅ（ｎ）により、ビデオ信号ｘ　（ｎ
　＞におけるカラー情報の冗長性が減少し、その結果、
符号化信号ｅ（ｎ）あたりのビット数が少なくなる。

信号ｅ（ｎ）は、遅延回路３１０において１サンプル分
遅延された後、減算器３１５の入力に−っに与えられ、
この減算器は、また二次予測器３６０から誤差信号ｅ（
ｎ−１）の予測値も受は取る。

減算器３１５は、空間的に関連のあるサンプルにおける
色変化の冗長性が一次子測器３５０で除去された後に、
誤差信号ｅ　（ｎ）に残留する冗長性を除去するように
適合させである。この減算器は信号 δｅ（ｎ−１）　＝ｅ（ｎ−１）−さ（ｎ−１＞　　　
　　　　　（２）を生成するように動作する。二次予測
器３６０は、後述のように、先行するサンプルに応じて
、差分信号δｅ（ｎ−１）を最小化する。

減算器３］４５からの信号δｅ（ｎ−１）は、量子化器
３２０に与えられ、そこにおいて、等分野で周知のよう
に量子化された値 δｅ（ｎ−１）ｑ　　＝　　ｅ（ｎ−１＞　　−ｅ（ｎ
−１）　　＋　　Ｎｑ（ｎ−１）　　　　（３）が生成
される。量子化器３２０は、読み出し専用記憶装置のか
たちでテーブルを備えて、それに加わるδｅ（ｎ）の定
義域に対し特定の値を生成することができ、また、その
生成した値を量子化器３２０への入力強度に基づいて変
更するアダプタを持つこともできる。量子化された出力
は、符号化器３７０で送信のために符号化され、そして
例えば光回線のような、伝送路に供給される、また、量
子化器３７０の出力は、加算器３２５において二次予測
器３６０の出力に加算され、信号ｃ（ｎ−１）　　＋　
Ｎｑ（ｎ−１）　　　　　　　　　　　　　　　（４）
となる、これは、量子化器３２０からの信号の成分ｅ（
ｎ−１）が予測器３６０の予測値出力を相殺するからで
ある。加算器３２５の出力は、遅延要素３３０で１サン
プル相当遅延された後、予測器３６０の入力に供給され
、その予測器において、修正され次の誤差予測信号ｅ（
ｎ−１）となる。

遅延器３３０の出力は、また加算器３３５の入力の一つ
にも与えられ、そこで、遅延要素３５４で２サンプル相
当遅延された予測信号に加算される。よって、加算器３
３５からの信号はｘ（ｎ−２）　＋　Ｎｑ（ｎ−２）　
＝　ｘ（ｎ−２）　＋　ｅ（ｎ−２）＋　Ｎｑ（ｎ−２
）　　　（５） 但し、 ｅ（ｎ−２＞　　　＝　　ｘ（ｎ−２）　　−ｘ（ｎ−
２）　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　（６
）加算器３３５の出力は、クリッパー回路において、当
分野で周知のように規定の臨界値を維持するようにクリ
ップされ、遅延要素３４０において１サンプル相当の時
間だけ遅延された後、再生信号 ｒ（ｎ）　　＝　ｘ（ｎ−３＞　＋　Ｎｑ（ｎ−３）　
　　　　　　　　　　（７）として、−次子側層３５０
に与えられる。

−次子側層３５０は、現在およびその前の走査線上の先
行するサンプルに応じて前記の信号χ（ｎ−３）＋　Ｎ
ｑ（ｒｒ３）をイｊ≦正し、サンプル採取兼Ａ／Ｄ変換
器３０１から次に現れるビデオ・サンプルの予測信号を
生成するように作用する。リーク回路３５２は、一定の
割引要因を与えるように調節されていて、これにより、
−次子側ループにおいて誤差信号が増大するのを防いで
いる。

第４図は、第３図の一次子側層３５０として使用可能な
回路を例示し、第５図は、第３図の二次予測器３６０と
して採用可能な回路を示す、これらの各回路は、第７図
に図解されている先行のサンプルの瞬間に生成し直した
値（再生値〉を使用する。第７図の波形７０１は、信号
サンプルｘ（ｎ）が発生する現在のサンプル採取の瞬間
、およびコンポジット・テレビ信号の現在の走査線上の
再生値ｒｌ、ｒ２．．．．ｒ７が現れる先行サンプル採
取の瞬間ｎ−１，ｎ−２，、、、、ｎ−７を定義する。

波形７０５は、再生値ｒ　Ｇ　７９　＋　　ｒ−６８０
１，−ｒ　６８９が発生する前の走査線のサンプル採取
の瞬間ｎ−６７９，ｎ−６８０，、、、、ｎ−６８９を
定義する。現在のサンプル採取の瞬間ｎは、前の走査線
のサンプル採取時ｎ−６８２およびｎ−６８３の中間点
に対応する。

第４図を説明する。−次子側層３５０は、多段シフト・
レジスタ４０１および予測制御論理回路４１０を有する
。シフト・レジスタ４０１は、第３図の遅延器３４０か
らの再生信号ｒ（ｎ）を受け、第７図の波形７０１およ
び７０５に図示されているように再生値ｒ１からｒ７お
よび１−６７９からｒ６８８に対応する出力を与える。

予測制御回路４１０において種々の再生値が結合されて
制御信号ｃｌ、ｃ２およびＣ３が決定される。これらの
制御信号は、導入線４１２．４１４および４１６をとお
して一次子側層生成器４２５のアドレス線に、また導入
線５１２．５１４および５１６をとおして第５図の二次
予測器生成器に、それぞれ与えられる。第６図に更に詳
細に示した予測制御論埋回路は、予測信号２（ｎ）およ
びｅ（ｎ−１）の形成を制御する３個のパラメータを決
定するために使用される。この論理回路６３０は、現在
のビデオ信号線７０５における色の有無を示す出方を与
えるように構成されている。そして、これは、現在の走
査′°線の再生値を次式の基準に従って比較することに
より、行われる。

１ｒ３−ｒ６１÷Ｉｒ４−ｒ７１　≦１ｒ３−ｒ４１　
＋　１ｒ４−ｒ５１　（８）再生値ｒ３およびｒ６は、
再生値１−４およびｒ７と同様に、ザンブル採取時に色
副搬送波の同じ位相に現れる。再生値ｒ３およびｒ４、
ならびに再生値ｒ４およびｒ５は、色副搬送波の異なる
位相にある隣接サンプルの採取時に発生する。カラー成
分を有する走査線において、式（８）の左辺のｒ３およ
びｒ６、ならびにｒ　４およびｒ７のそれぞれの間の差
は、式（８）の右辺の位相の異なる隣接した再生値の間
の差に比較して相対的に小さい、従って、式（８）が成
立する場合、現在の走査線はカラー成分を持つ可能性が
非常に高いと言える。

論理回路６３０に戻る。再生値ｒ　６は、減算器６０１
で再生値ｒ３から引き算され、絶対値回路６１１で、そ
の差の絶対値が形成される。減算器６０３で、再生値ｒ
４からｒ７が引かれ、絶対値回路６１３で、その差の絶
対値が形成される。絶対値回路６１１および６１３の出
力は、加算器６２１で加算され、その結果は、比較器６
２９の入力の一つに与えられる。減算器６０５は、差信
号ｒ４−ｒ５の形成に使用され、減算器６０７は、差信
号ｒ４−ｒ５の形成に使用される。これらの差信号の絶
対値は、絶対値回路６１５および６１７において生成さ
れ、回路６１５および６１７からの絶対値は、加算器６
２５で加算された後に比較器６２９のもう一方の入力に
与えられる。この比較器６２９は、加算器６２５の出力
が加算器６２１の出力に比べ等しいか大きい場合、現在
の走査線のカラーを示す信号Ｃ１を「真」として生成す
る。その他の場合は、信号Ｃ１がｒ　（Ａ　Ｊとして生
成される。

論理回路６６０は、先行する走査線の再生値を結合する
ことによって、コンボジッ１−・カラーテレビ信号の先
行する走査線におけるカラーの有無を次式の関係に従っ
て決定する。

ｒ６８１−ｒ６８４１　＋　ｂ６８２−ｒ６８５≦ｂ６
８１−ｒ６８２１　＋　ｂ６８２−ｒ６８３１　　　　
（９）第７図に示すとおり、再生値ｒ６８２は、現在の
サンプルｘ（ｎ）の真上にあるサンプルの採取時に発生
するため、関係式（９）において、先行する走査線の同
相の再生画どうしの差と、先行する走査線の位相の異な
る再生値どうしの差とが、比較される。これらの再生値
は、現存のサンプルと同じ表示領域に現れる。第６図に
おいて、同相再生値間の差ｒ６８１−ｒ６８４およびｒ
６８２−ｒ６８５が、減算器６３１および６３３で生成
される。ごれらの差の絶対値は、絶対値回路６４１およ
び６４３で形成され、加算器６５１で生成された、それ
ら１８対値の和が比較器６５９の入力の一つに与えられ
る。同様に、隣接するサンプル間の差ｒ６８１−ｒ６８
２およびｒ６８２−ｒ６８３が減算器６３５および６３
７で形成される。絶対値回路６４５および６４７で生成
された、これらの差の絶対値は、加算器６５５で相をと
られた後、その結果が前記比較器６５９のもう一方の入
力に供給される。加算器６５１の出力が、カミ算器６５
５の出力より小さいか、またはそれに等しい場合、比較
器６５９からの信号Ｃ２は、「真」であり、コンポジッ
ト・カラーテレビ信号の先行する走査線にカラーがある
ことを示す。

論理回路６９０は、先行する走査線のカラーが現在の走
査線のカラーと同じであるかどうかを、次式の関係によ
って決定するように構成されている。

Ｉｒ３−ｒ６８１１　　＋　１ｒ４−ｒ６８Ｚｌ　　≦
　Ｋ　　　　　　　　（１０）但し、Ｋは、予め設定さ
れる境界値であり、例えば１０などとすればよい、ｒ３
およびｒ６８１は同相信号であり、ｒ４およびｒ６８２
も同相信号であるため、先行する走査線と現在の走査線
の間にカラーの境界がない場合、関係式の左辺は比較的
小さくなる。減算器６６１および６６３において、差信
号ｒ３−ｒ６８１およびｒ４−ｒ６８２が、それぞれ形
成される。これらの差信号は、回路６７１および６７３
で絶対値が形成され、加算器６８１で和がとられた後、
比較器６８７において「同色」制御信号が形成される。

そして、Ｃ１、Ｃ２および比較器６８７の出力が真であ
る場合、ゲート６８９は真の制御信号Ｃ３を与える。こ
の条件は、コンポジット・カラーテレビ信号の現在およ
び先行する走査線の両方に同じカラーがあるという事実
に対応する。

第４図によれば、予測論理回路４１０からの制御信号Ｃ
１、Ｃ２およびＣ３は、−次子側層生成器４２５に与え
られ、予測器の選択を制御する。

ここで選択される予測値は、シフト・レジスタ４０１か
ら得られる過去の再生値および結合器回路４２０で処理
された過去の再生値から成る、複数の組み合わせの一つ
である。第４図において、現在の走査線および先行する
走査線にある過去の再生値、ｒ３およびｒ６８１は、結
合器回路４２０に供給される。この結合器回路は、レジ
スタ４０１の出力より信号ｒ３および（ｒ３＋ｒ６８１
）／２を生成する。現在の走査線が先行する走査線と同
じカラーであるためにＣ１、Ｃ２およびＣ３が真の場合
、この現在のビデオ信号サンプルが現れる場所は、カラ
ーが変化する可能性がほとんどない所である。よって、
−次子側器の生成・選択器４２５は、ビデオ・サンプル
の予測値として値（ｒ　３　＋　ｒ　６８１　）　／　
２を選択する。この組み合わせは、現在の走査線上にあ
る同相で最新の再生値と先行する走査線の近隣の再生値
の一つとの平均値である。Ｃ１およびＣ２が偽である（
先行および現在の走査線の各々が輝度信号のみであるこ
とを示す）場合、過去の再生値の同様な組み合わせが選
択される。Ｃ３が偽であり、Ｃ１およびＣ２が真である
（現在および先行の走査線の間にカラーの境界があるこ
とを示す）かまたはＣ１およびＣ２が異なりカラーおよ
び輝度の間に変化がある場合、−次子側層生成器４２５
の出力としてｒ３が選択される。

第５図によれば、シフト・レジスタ５０１は、第３図の
遅延器３３０から予測誤差値を連続的に受は取る。結合
器回路５２０において、これら予測誤差値から成る特定
の組み合わせが次々に生成され、二次予測値選択器５１
０において、それらの組み合わせの一つが予測誤差信号
ｅ（ｎ−１）として選択される。結合器５２０は、その
半減回路５２６で信号ｅ　／　２を形成し、その加算器
５２２および半減回路５２４で信号（ｅ３＋ｅ６８１）
／２を形成する。

二次予測値選択器５１０の動作は、第４図の予測器論理
回路４１０からの信号Ｃ１、Ｃ２およびＣ３によって制
御される。１）先行および現在の走査線が同じカラーで
ある、すなわち、信号Ｃ１、Ｃ２およびＣ３が真である
場合、または、２〉先行の走査線がカラーで現在の走査
線が輝度のみであることによりＣ１が真で０２が偽であ
る場合、予測誤差信号さ（ｎ−１）として同相で最新の
予測誤差信号ｅ３が選択される０両方の走査線ともに輝
度のみであるためにＣ１およびＣ２が偽の場合、二次予
測器生成器５１０は、現在および先行の走査線にある近
隣の信号の平均値（ｅｌ＋ｅ６８１）／２を出力する。

しかし、現在の走査線が輝度のみで先行の走査線がカラ
ーであるため、Ｃ１が偽で０２が真である場合、生成器
５１０は値ｅ　／　２を出力する。言うまでもなく、過
去の再生ビデオ信号値および再生予測値の他の組み合わ
せを選択する方が更に適当な場合は、それも可能である
が、いずれの場合も、その組み合わせは、現在および先
行の走査線のビデオ信号から決定される条件によって制
御される。

第３図の回路によって生成され、デジタル伝送通信路か
ら受信したＤＰＣＭ信号を復号化するために使用される
受信機にも、実質的に同じ回路を用いて、第３図のサン
プル採取兼Ａ／Ｄ変換器３０１に与えられるデジタル・
ビデオ信号を再生することができる。第８図に、そのよ
うな復号器を示す、第８図において、加算器８２５は、
復号駆動器８７５を介して伝送通信路から、第３図の量
子化器３２０で生成される ｅ（ｎ−１）　−１（ｎ−１）　＋　Ｎｑ（ｎ−１）　
　　　　　　　（１１）に相当する符号化された信号を
受信する。加算器８２５は、受信した信号と二次予測器
８６０の出力ε（ｎ−１）との和をとり、再生予測誤差
信号ｅ（ｎ−１＞　＋　Ｎｑ（ｎ−１）　　　　　　　
　　　　　（１２）を生成するように作用する。この再
生予測誤差信号は、第４および５図に関する説明と同様
に動作して予測誤差信号さ（ｎ−１）を生成する二次予
測器８６０の入力に与えられるとともに、加算器８３５
の入力の一つにも供給される。一方、加算器８３５は、
リーク回路８５２からの予測ビデオ値と遅延器８３０の
出力との和をとり、次式の信号を形成する。

９（ｎ−２）　＋　１ｉｑ（ｎ−２）　　　　　　　　
　　　　（１３＞加算器８３５の出力は、当分野で周知
のクリッパー８３８によって範囲を制限され、その結果
の出力は、遅延器８４０を介して一次子測器８５０に与
えられる。予測器８５０の動作は、第３図の一次子測器
、３５０に関する説明と同様である。ビデオ信号の再生
値 ｘ（ｎ−３）　＋　Ｎｑ（ｎ−３）　　　　　　　　　
　　　（１４）は、利用装置８７０に与えられる復号化
されたビデオ信号である。前述のように、本発明のＤＰ
ＣＭ符号か方式によれば、１５０ｍｂｓの伝送通信路で
４つの独立したビデオ信号を伝送することができるので
、遅延器８４０から得られる符号には、４つの別個のビ
デオ信号からの多重化されたデジタル符号列が含まれる
ことがある。従って、利用装置８７０は、当分野で周知
のようにビデオ信号を表示端末に分配するように構成さ
れた、分離器および１つ以上の表示端末を備えてもよい
。

【図面の簡単な説明】

第１図は、コンポジット・カラー信号の二本の線を説明
する波形図、 第２図は、従来の技術によるＤＰＣＭ符号化回路のブロ
ック線図、 第３図は、コンポジット・カラーテレビ信号を符号化す
るための、本発明を実証するＤＰＣＭ回Ｆ各のブロック
線図、 第４図は、第３図の方式において一次子測器として使用
可能な回路のブロック線図、 第５図は、第３図の方式において二次予測器として使用
可能な回路のブロック線図、 第６図は、第４図の予測論理回路のより詳細なブロック
線図、 第７図は、第４図および５図の予測器の動作を説明する
ために、信号サンプル採取時の空間的・位相的配置を示
す図、そして 第８図は、第３図の回路において生成された信号を復号
化するためのＤＰＣＭ回路のブロック線図である。 出　願　人；アメリカン　テレフォン　アンドＦＩＧ、
　１ ＦＩＧ、　５ ＦＩＧ、　６

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、色副搬送波のｍ倍の周波数に相当する所定の速度で
   ビデオ信号のサンプルを採取する段階、各ビデオ信号サ
   ンプルを予測する信号（予測信号）を生成する段階、お
   よび 前記サンプルを採取した前記ビデオ信号から前記の各ビ
   デオ信号サンプルの前記予測信号を減算することにより
   誤差信号を形成する段階を備え、更に 前記誤差信号の予測信号（予測誤差信号）が生成され、 前記誤差信号とその予測信号との間の差分に相当する差
   分信号が生成されたのち量子化され、且つ 前記の量子化された第２の差分信号が符号化される ことを特徴とする カラー・ビデオ信号の符号化方法。 ２、前記の誤差信号の予測信号を生成する前記段階にお
   いて、 先に発生した前記誤差信号に対し、前記量子化差分信号
   および前記予測誤差信号の和をとることにより、前記誤
   差信号を再生し、更に 次に発生する誤差信号の予測信号が、前記再生誤差信号
   に応じて形成される ことを特徴とする 請求項１記載の方法。 ３、各ビデオ信号サンプルの予測信号を生成する前記段
   階において、 ｍ−１サンプル先行するビデオ・サンプルに対し、前記
   再生誤差信号および前記サンプル予測信号の和をとるこ
   とにより、先行分の再生ビデオ信号サンプル（先行する
   ビデオ信号の再生サンプル）を生成し、更に 現在のビデオ・サンプル信号の予測信号が、前記の先行
   するビデオ信号の再生信号に応じて形成される ことを特徴とする 請求項２記載の方法。 ４、複数の再生ビデオ信号、および過去の再生誤差信号
   の複数の組み合わせが、前記再生ビデオ信号のサンプル
   列に応じて生成されること、および 次に発生する誤差信号の予測信号として、過去の再生誤
   差信号の複数の組み合わせの一つを、再生ビデオ信号サ
   ンプルに応じて選択することにより、次に発生する誤差
   信号の予測信号が、形成されること を特徴とする 請求項３記載の方法。 ５、現在のビデオ・サンプル信号の予測信号を形成する
   前記段階において、 次に発生するビデオ信号サンプルの予測信号として、過
   去の再生ビデオ信号サンプルの所定の組み合わせが、先
   行分の再生ビデオ信号サンプルに応じて選択される ことを特徴とする 請求項４記載の方法。 ６、過去の再生ビデオ信号サンプルの所定の組み合わせ
   を選択する前記段階において、 現在発生中の走査線および先行する走査線の過去の再生
   ビデオ信号サンプルに応じて、複数の制御信号が生成さ
   れ、更に 現在のビデオ・サンプル信号として、過去の再生ビデオ
   信号サンプルの所定の組み合わせが前記の制御信号に応
   じて選択される ことを特徴とする 請求項５記載の方法。 ７、過去の再生誤差信号サンプルの所定の組み合わせを
   選択する前記段階において、 現在の誤差信号の予測信号として、過去の再生誤差信号
   の所定の組み合わせが、前記の制御信号に応じて選択さ
   れる ことを特徴とする 請求項５記載の方法。 ８、複数の前記制御信号を生成する前記段階において、 第１の制御信号が、現在発生中の走査線のビデオ信号サ
   ンプルにおけるカラーの存在に応じて生成され、 第２の制御信号が、先行する走査線のビデオ信号サンプ
   ルにおけるカラーの存在に応じて生成され、さらに 第３の制御信号が、現在発生中の走査線と先行する走査
   線のビデオ信号サンプルとの間のカラーの変化に応じて
   生成される ことを特徴とする 請求項７記載の方法。 ９、過去の再生ビデオ信号の所定の組み合わせを選択す
   る前記段階において、 現在のビデオ・サンプル信号の予測信号を求めるために
   、過去の再生ビデオ信号サンプルの所定の組み合わせが
   、前記の第１、第２および第３の制御信号に連帯的に応
   じて選択されることを特徴とする 請求項８記載の方法。 １０、色副搬送波のｍ倍の周波数に相当する所定の速度
   でビデオ信号のサンプルを採取するための手段、 各ビデオ信号サンプルの予測信号を生成するための手段
   、および 前記の採取されたビデオ信号から各ビデオ信号サンプル
   の予測信号を引き、誤差信号を形成する手段 を備え、 手段（３２５、３６９）が、前記誤差信号の予測信号を
   生成すること、 手段（３１５）が、前記誤差信号と該誤差信号の予測信
   号との間の差分に相当する差分信号を生成すること、 手段（３２０）が、前記差分信号を量子化すること、お
   よび 手段（３７０）が、前記の量子化誤差信号を符号化する
   こと を特徴とし、更に 請求項１記載の方法に従う カラー・ビデオ信号の符号化回路 １１、前記誤差信号の予測信号を形成するための前記手
   段が、 量子化差分信号と先行する誤差信号の予測信号との和を
   とり、誤差信号を再生する手段（３２５）、および 再生誤差信号に応じて次に発生する誤差信号の予測信号
   を形成する手段（３６０） を含むことを特徴とする 請求項１０記載の回路。 １２、各ビデオ信号サンプルの予測信号を生成するため
   の前記手段が、 ｍ−１サンプル先行するビデオ・サンプルの再生誤差信
   号と予測信号との和をとり、先行分の再生ビデオ信号サ
   ンプルを生成する手段（３３５）、および 先行する再生ビデオ信号に応じて、現在のビデオ・サン
   プル信号の予測信号を形成する手段（３５０） を含むことを特徴とする 請求項１１記載の回路。 １３、連続する再生ビデオ信号サンプルおよび再生誤差
   サンプルに応じて、過去の再生ビデオ信号サンプルの複
   数の組み合わせ、および過去の再生誤差信号の複数の組
   み合わせを生成するための手段（４２０、５２０）、お
   よび 次に発生する誤差信号の予測信号として過去の再生誤差
   信号の複数の組み合わせの一つを先行する再生ビデオ信
   号サンプルに応じて選択し、次に発生する誤差信号の予
   測信号を形成するための、先行の再生ビデオ信号サンプ
   ルに感応的な手段（５１０） を備えることを特徴とする 請求項１２記載の回路。 １４、現在のビデオ・サンプル信号の予測信号を形成す
   るための前記手段が、 次に発生するビデオ信号サンプルの予測信号として過去
   の再生ビデオ信号サンプルの所定の組み合わせを先行の
   再生ビデオ信号サンプルに応じて選択する手段（４０１
   、４１０、４２５）を含むことを特徴とする 請求項１３記載の回路。 １５、過去の再生ビデオ信号サンプルの所定の組み合わ
   せを選択するための前記手段が、 現在発生中の走査線および先行する走査線に対する過去
   の再生ビデオ信号サンプルに応じて、複数の制御信号を
   生成するための手段（４１０）、および 現在のビデオ・サンプル信号の予測信号として過去の再
   生ビデオ信号サンプルの所定の組み合わせを前記の制御
   信号に応じて選択するための手段（４２５） を含むことを特徴とする 請求項１４記載の回路。 １６、過去の再生ビデオ信号サンプルの所定の組み合わ
   せを選択するための前記手段が、 現在の誤差信号として過去の再生誤差信号の所定の組み
   合わせを前記制御信号に応じて選択するための手段（５
   １０） を含むことを特徴とする 請求項１４記載の回路。 １７、複数の制御信号を生成するための前記手段が、 現在発生中の走査線のビデオ信号サンプルにおけるカラ
   ーの存在に応じて、第１の制御信号を生成するための手
   段（６３０）、 先行する走査線のビデオ信号サンプルにおけるカラーの
   存在に応じて、第２の制御信号を生成するための手段（
   ６６０）、および 現在発生中の走査線と先行する走査線とのビデオ信号サ
   ンプルどうしの間におけるカラーの変化に応じて、第３
   の制御信号を生成するための手段（６９０） を含むことを特徴とする 請求項１５記載の回路。 １８、手段（４２５）が、過去の再生ビデオ信号サンプ
   ルの所定の組み合わせを、前記の第１、第２および第３
   の制御信号に連帯的に応じて標本化することにより、現
   在のビデオ・サンプル信号の予測信号を得ることを特徴
   とする 請求項１７記載の回路。