JPH02143791A - Coder and decoder - Google Patents

Coder and decoder

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Publication number
JPH02143791A
JPH02143791A JP63298700A JP29870088A JPH02143791A JP H02143791 A JPH02143791 A JP H02143791A JP 63298700 A JP63298700 A JP 63298700A JP 29870088 A JP29870088 A JP 29870088A JP H02143791 A JPH02143791 A JP H02143791A
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JP
Japan
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signal
frequency
color
video signal
circuit
Prior art date
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Pending
Application number
JP63298700A
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Japanese (ja)
Inventor
Kojiro Matsumoto
松本 光二郎
Kiyoshi Uchimura
潔 内村
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Matsushita Electric Industrial Co Ltd filed Critical Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Priority to JP63298700A priority Critical patent/JPH02143791A/en
Publication of JPH02143791A publication Critical patent/JPH02143791A/en
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  • Color Television Systems (AREA)

Abstract

PURPOSE:To attain coding in a bit rate a half that of the studio standards while keeping the definition of a video signal by using a carrier of a frequency a half the sampling frequency so as to apply frequency multiple to a color signal subjected to line sequencing in the case of coding a high definition television signal. CONSTITUTION:A luminance signal Y and color signals PB, PR inputted from input terminals 100-102 are filtered at a prescribed band width at a low frequency respectively. After the color signals PB, PR subjected to line sequencing are used for amplitude-modulating a carrier having a frequency being a half the sampling frequency fS, the result is added to a luminance signal Y. Thus, the video signal of the high definition television is coded in a bit rate at a half the studio standards while the resolution is kept sufficiently.

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、映像信号をディジタル化して伝送あるいは記
録する際に用いられる符号化装置および復号化装置に関
するものである。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION Field of the Invention The present invention relates to an encoding device and a decoding device used to digitize and transmit or record video signals.

従来の技術 近年、テレビジョン画像の高画質化が盛んに進められて
おり、その中でも、現行のテレビジボン方式とは全く異
なる高品位テレビジボン方式が、日本放送協会から提案
された(例えば、「文献特集高品位テレビジョン]、テ
レビジョン学会誌第36巻、第10号、1982年参照
)、この方式は、更に国際標準規格として規格化が進め
られており、現在スタジオ規格が公開されている(例え
ば、放送技術開発協議会規格BTA 5−001 rl
 125/60高精細度テレビジョン方式スタジオ規格
」放送技術開発協議会 1987年8月制定参照)、こ
の規格は、1125/60高精細度テレビジョン方式に
おいて、基本パラメータ及びスタジオ内で使用する映像
信号、同期信号、測色パラメータ等についてて規するも
のである。これによると、主な基本仕様として、走査線
数が1125本、2対1インタレース走査、アスペクト
比が16 : 9.フィールド周波数が60Hz、ライ
ン周波数が33.75KHzと定められている。また、
映像信号帯域は、YPB。
2. Description of the Related Art In recent years, efforts have been made to improve the quality of television images, and among these, the Japan Broadcasting Corporation has proposed a high-definition television system that is completely different from the current television system (for example, High-Definition Television], Journal of the Society of Television Engineers, Vol. 36, No. 10, 1982), this system is being further standardized as an international standard, and studio standards are currently being published (e.g. , Broadcast Technology Development Council Standard BTA 5-001 rl
125/60 High Definition Television System Studio Standard (Broadcast Technology Development Council, established in August 1987), this standard defines the basic parameters and video signals used in the studio for the 1125/60 High Definition Television System. , synchronization signals, colorimetric parameters, etc. According to this, the main basic specifications include 1125 scanning lines, 2:1 interlaced scanning, and an aspect ratio of 16:9. The field frequency is determined to be 60 Hz, and the line frequency is determined to be 33.75 KHz. Also,
The video signal band is YPB.

RR形式の場合は、輝度信号Yは30MHz、色信号P
BおよびP、は15MHzであり、ディジタルサンプリ
ングする際にはそれぞれ74.25M1(z、37.1
25MHzの周波数でサンプリングされることになって
いる。
In the case of RR format, the luminance signal Y is 30MHz, and the color signal P
B and P are 15 MHz, and when digitally sampled, they are each 74.25 M1 (z, 37.1
It is to be sampled at a frequency of 25 MHz.

今仮に、映像信号を上記周波数でサンプリングして、8
bitで量子化し、時間的にマルチプレックスしてシリ
アル伝送すると、ビットレートは、1188Mbit/
 s e cと超高速になる。このような高速の伝送速
度ではハードウェアの実現が難しく、しかも高価なもの
になってしまうと同時に、伝送路として、同軸ケーブル
を用いるのはほとんど不可能であり、また光ファイバを
用いた場合も伝送距離が短くなってしまう。また記録系
に用いる際にも磁気テープ等への記録密度が極端に高く
なってしまうという欠点を持っている。
Now, if we sample the video signal at the above frequency,
When quantized in bits, temporally multiplexed, and serially transmitted, the bit rate is 1188Mbit/
It becomes super fast with sec. Such high transmission speeds make hardware difficult and expensive to implement, and at the same time, it is almost impossible to use coaxial cables as transmission lines, and it is also difficult to use optical fibers. The transmission distance becomes shorter. Furthermore, when used in a recording system, the recording density on a magnetic tape or the like becomes extremely high.

そこで、輝度信号と色信号とよりなる映像信号を周波数
多重するHLO−PAL (Ha I f −1ine
  0ffset  PAL)方式の復号カラーテレビ
信号をディジタル符号化して伝送する方法が考えられる
(前記[文献特集高品位テレビジョンJP882〜88
 B、3.信号方式と伝送参照)。
Therefore, HLO-PAL (Ha If-1ine
A possible method is to digitally encode and transmit a decoded color television signal of the 0ffset PAL system (see [Reference Special Feature on High Definition Television JP 882-88]).
B.3. (See Signaling and Transmission).

このHLσ−PAL方式の復号カラーテレビ信号の周波
数スペクトラムは第8図のようになり、全帯域帯は30
M1(zで、輝度信号Yと色信号C1及びCnの帯域幅
はそれぞれ20MHz、6.5M)lz、5.5MHz
となっている。この復号カラーテレビ信号をディジタル
符号化する際のサンプリング周波数は色副搬送波の周波
数r 5c(24,3MHz)の3倍(72,9MHz
)もしくは4倍(97,2M七)の周波数が用いられ、
8bitで量子化した際には583.2Mbit/se
cもしくは777.6Mb i t /secのビット
レートとなる。
The frequency spectrum of the decoded color television signal of this HLσ-PAL system is as shown in Figure 8, and the total band is 30
M1 (in z, the bandwidths of the luminance signal Y and color signals C1 and Cn are 20 MHz and 6.5 M, respectively) lz, 5.5 MHz
It becomes. The sampling frequency when digitally encoding this decoded color television signal is three times the color subcarrier frequency r5c (24,3 MHz) (72,9 MHz).
) or four times the frequency (97,2M7) is used,
583.2 Mbit/se when quantized with 8 bits
c or 777.6 Mbit/sec.

この例では、ビットレートはスタジオ規格の約半分に落
とすことができるが、サンプリング周波数が前記スタジ
オ規格と異なるために、スタジオ機器とのディジタルイ
ンターフェイスが難しくなる。また、輝度信号と色信号
の帯域幅は、色信号が直交2相変調され両側波帯を持ち
広い帯域を占有するために、狭帯域化されている。
In this example, the bit rate can be reduced to about half of the studio standard, but since the sampling frequency is different from the studio standard, digital interfacing with studio equipment becomes difficult. Further, the bandwidths of the luminance signal and the chrominance signal are narrowed because the chrominance signal is orthogonally two-phase modulated and has both side bands and occupies a wide band.

他に、映像信号の帯域幅を十分に保ちつつビットレート
を落とす方法として帯域圧縮(高能率符号化)を用いる
方法が考えられるが高品位テレビでは高速な演算回路を
必要とし、しかも回路規模が大きくて、複雑になるとい
う欠点がある。(例えば、rHDTV信号のフレーム内
/フレーム間適応外挿内挿予測符号化」電子情報通信学
会論文誌87/IVo1.J70−B No、1 96
〜104ページ)。
Another method to reduce the bit rate while maintaining sufficient video signal bandwidth is to use band compression (high-efficiency coding), but high-definition television requires a high-speed arithmetic circuit, and the circuit size is large. The disadvantage is that it is large and complex. (For example, intra-frame/inter-frame adaptive extrapolation predictive coding of rHDTV signals, IEICE Transactions 87/IVo1.J70-B No. 196
~page 104).

発明が解決しようとする課題 以上のように従来の符号化方式により高品位テレビジョ
ン信号を符号化した場合には、スタジオ規格に準拠して
輝度信号と色信号を時間的にマルチプレックスするとビ
ットレートが高すぎる、復号カラーテレビ信号の形では
帯域幅が狭く、またスタジオ規格の機器とのディジタル
インターフェイスが難しい、帯域圧縮を行うと回路実現
が難しく複雑になる等の課題を有していた。
Problems to be Solved by the Invention As described above, when a high-definition television signal is encoded using the conventional encoding method, when the luminance signal and color signal are temporally multiplexed in accordance with the studio standard, the bit rate increases. The bandwidth of decoded color television signals is too high, the bandwidth is narrow in the form of decoded color television signals, it is difficult to digitally interface with studio-standard equipment, and band compression makes circuit implementation difficult and complicated.

本発明は上記課題に鑑み、映像信号の帯域幅を十分に確
保しつつ、ビットレートをスタジオ規格の1/2に落と
し、しかも回路実現の容易な符号化装置および復号化装
置を提供するものである。
In view of the above problems, the present invention provides an encoding device and a decoding device that reduce the bit rate to 1/2 of the studio standard while ensuring sufficient video signal bandwidth, and that are easy to implement as a circuit. be.

課題を解決するための手段 上記課題を解決するために本発明の符号化装置は、輝度
信号と色信号とをそれぞれ所定の帯域幅で低域通過ろ波
し、サンプリング周波数f5の1/2の周波数の搬送波
を前記色信号で振幅変調した後に前記輝度信号に算する
という構成を備えたものである。
Means for Solving the Problems In order to solve the above problems, the encoding device of the present invention performs low-pass filtering on the luminance signal and the chrominance signal each with a predetermined bandwidth, and filters the luminance signal and the chrominance signal with a frequency of 1/2 of the sampling frequency f5. The present invention has a configuration in which a frequency carrier wave is amplitude-modulated with the color signal and then calculated into the luminance signal.

また、復号化装置は、上記のように符号化された映像信
号を入力とし、前記映像信号を所定の帯域で低域ろ波す
ることにより輝度信号を分離し、前記映像信号にサンプ
リング周波数f5の1/2の周波数の搬送波を掛け合わ
せ、所定の帯域幅で低域ろ波することにより色信号分離
するという構成を得たものである。
Further, the decoding device inputs the video signal encoded as described above, separates the luminance signal by low-pass filtering the video signal in a predetermined band, and adds the video signal to the video signal at a sampling frequency f5. A configuration is obtained in which color signals are separated by multiplying carrier waves of 1/2 frequency and performing low-pass filtering in a predetermined bandwidth.

作用 本発明は上記した構成によって、高品位テレビジョンの
映像信号を、十分に解像度を保った状態で、スタジオ規
格の半分のビットレートで符号化することができ、しか
もサンプリングレートがスタジオ規格と同一となるため
に、スタジオ規格とのディジタルインターフェイスが容
易にできるとともに、符号化装置・復号化装置の回路規
模が小さくハードウェアの実現が容易に行なえる。
Effect: With the above-described configuration, the present invention can encode a high-definition television video signal at half the bit rate of the studio standard while maintaining sufficient resolution, and at the same sampling rate as the studio standard. Therefore, a digital interface with the studio standard can be easily established, and the circuit scale of the encoding device and decoding device is small, making it easy to realize hardware.

実施例 以下本発明の一実施例における符号化装置および復号化
装置の構成について、図面を参照しながら説明する。
Embodiment Below, the configuration of an encoding device and a decoding device in an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.

第1図は本発明の第一の実施例における符号化装置およ
び復号化装置の構成を示すものである。
FIG. 1 shows the configuration of an encoding device and a decoding device in a first embodiment of the present invention.

第1図において、100は輝度信号Yの入力端子、10
1は色信号PBの入力端子、102は色信号PRの入力
端子、103は低域ろ波l (以下LPF Tと略す)
、104,105は低域ろ波■(以下LPF11と略す
)、106,107,108はアナログ−ディジタル変
換器(以下A/D変換器と略す)、109,110,1
11はそれぞれディジタルの輝度信号DY、色信号DP
BおよびDPRの入力端子、112は遅延回路、113
は線順次化回路、114は加算回路、115は振幅回路
、116は符号された映像信号の出力端子であり、以上
が符号化装置の構成である。また同図において、117
は符号化された映像信号の入力端子であり、118は遅
延回路、119は復調回路、120はライン補間回路、
121,122.123はそれぞれディジタルの輝度信
号DY、色信号DPB、DP、の出力端子、124,1
25,126はディジクルーアナログ変換回路、127
はLPF I、128,129はLPFII、130は
輝度信号Yの出力端子、131は色信号PBの出力端子
、132は色信号PRの出力端子でり、以上が復号化装
置の構成である。
In FIG. 1, 100 is an input terminal for the luminance signal Y;
1 is an input terminal for the color signal PB, 102 is an input terminal for the color signal PR, and 103 is a low-pass filter L (hereinafter abbreviated as LPF T).
, 104, 105 are low-pass filters (hereinafter abbreviated as LPF11), 106, 107, 108 are analog-digital converters (hereinafter abbreviated as A/D converters), 109, 110, 1
11 are digital luminance signals DY and color signals DP, respectively.
B and DPR input terminals, 112 is a delay circuit, 113
114 is a line sequential circuit, 114 is an adder circuit, 115 is an amplitude circuit, and 116 is an output terminal for an encoded video signal, and the above is the configuration of the encoding device. Also, in the same figure, 117
is an input terminal for the encoded video signal, 118 is a delay circuit, 119 is a demodulation circuit, 120 is a line interpolation circuit,
121, 122 and 123 are output terminals for digital luminance signal DY and color signals DPB and DP, respectively; 124, 1
25, 126 are Digicrew analog conversion circuits, 127
128 and 129 are LPF I, 128 and 129 are LPF II, 130 is an output terminal for a luminance signal Y, 131 is an output terminal for a color signal PB, and 132 is an output terminal for a color signal PR. The above is the configuration of the decoding device.

以上のように構成された符号化装置および復号化装置に
ついて、以下第1図、第2図、第3図および第4図用い
て説明する。ここで、第2図は第1図に用いられている
LPF IとLPFIIの周波数特性図であり、第3図
は第1図における信号処理過程における周波数スペクト
ラム図であり、第4図は、第1図における信号処理過程
を示す波形図である。まず最初に符号化装置について説
明する。第1図において、入力端子too、101,1
02より入力された輝度信号Y、色信号P8およびPR
はそれぞれLpF1103  LPFI1104および
LPFI1105へ供給され、LPF1103において
は輝度信号Yが第2図(a)に示すように約27M H
z程度の帯域に低域ろ波されてA/D変換器106へ、
LPFn104,105においては色信号PB、PRが
第2図(b)に示すように約9MHzの帯域に低域ろ波
されてそれぞれA/D変換器および108へ供給される
。A/D変換器106107.108”i?は第4図(
a)と(b)に示すように輝信号Yと色信号PBおよび
P、がサンプリング周波数f5で標本化され、8bit
に量子化され、それぞれの映像信号は遅延回路112、
線順次化回路113へ供給される。線順次化回路113
においては、垂直方向の低域ろ波器により折り返しノイ
ズを除いた後に色信号PBとPRをライン毎に交互に間
引いて線順次の色信号とし、振幅変調回路115へ供給
される。振幅変調回路115においては、第4図(ト)
)に示す量子化された色信号に対して第4図(C)に示
す周波数r5/2で交番する搬送波が掛け合わされ、第
4図(d)に示すように振幅変調されて搬送色信号とな
り、加算回路114へ出力される。加算回路114にお
いては、色信号とのタイミング合わせのために遅延回路
112で遅延された輝度信号Yと搬送色信号PB/P、
が加算され、符号化された映像信号の出力端子116よ
り出力される。この符号された映像信号の周波数スペク
トラムは第3図(a)に示すように低域側に輝度信号Y
が配置され、周波数fs/2を中心にして高域側に色信
号PB/PRが振幅変調されて周波数多重された形とな
っている。また、輝度信号Yと色信号PB/PRはそれ
ぞれLPF1103およびLPFII104,105で
帯域制限されているために、スペクトラムの重なりはほ
とんどない。
The encoding device and decoding device configured as described above will be explained below with reference to FIGS. 1, 2, 3, and 4. Here, FIG. 2 is a frequency characteristic diagram of LPF I and LPF II used in FIG. 1, FIG. 3 is a frequency spectrum diagram in the signal processing process in FIG. 1, and FIG. FIG. 2 is a waveform diagram showing the signal processing process in FIG. 1; First, the encoding device will be explained. In FIG. 1, input terminal too, 101,1
Luminance signal Y, color signal P8 and PR input from 02
are supplied to LpF1103, LPFI1104 and LPFI1105, respectively, and in LPF1103, the luminance signal Y is approximately 27M H as shown in FIG. 2(a).
It is low-pass filtered to a band of about z and sent to the A/D converter 106.
In the LPFs 104 and 105, the color signals PB and PR are low-pass filtered to a band of approximately 9 MHz, as shown in FIG. 2(b), and then supplied to the A/D converter and 108, respectively. The A/D converter 106107.108”i? is shown in Fig. 4 (
As shown in a) and (b), the brightness signal Y and the color signals PB and P are sampled at the sampling frequency f5, and the 8-bit
The video signals are quantized into delay circuits 112,
It is supplied to the line sequentialization circuit 113. Line sequential circuit 113
After aliasing noise is removed by a vertical low-pass filter, the color signals PB and PR are alternately thinned out line by line to form line-sequential color signals, which are supplied to the amplitude modulation circuit 115. In the amplitude modulation circuit 115, as shown in FIG.
) is multiplied by a carrier wave alternating at a frequency r5/2 as shown in FIG. 4(C), and is amplitude modulated to become a carrier color signal as shown in FIG. 4(d). , are output to the adder circuit 114. In the adder circuit 114, the luminance signal Y, which has been delayed by the delay circuit 112 in order to match the timing with the color signal, and the carrier color signal PB/P,
are added and output from the encoded video signal output terminal 116. As shown in Figure 3(a), the frequency spectrum of this encoded video signal has a luminance signal Y on the low frequency side.
are arranged, and the color signals PB/PR are amplitude-modulated and frequency-multiplexed on the high frequency side with the frequency fs/2 as the center. Further, since the luminance signal Y and the color signals PB/PR are band-limited by the LPF 1103 and the LPF IIs 104 and 105, respectively, there is almost no spectrum overlap.

次に、復号化装置について説明する、符号化された映像
信号は入力端子117より、遅延回路118および復調
回路119へ供給される。遅延回路118において映像
信号は輝度信号Yと色信号PB/PRのタイミング合わ
せのために遅延された後D/A変換器124で、サンプ
リング周波数rsでアナログ信号に変換される。このア
ナログ信号は、低域に輝度信号Y、高域に色信号PB/
PRが多重されているため、第4図(e)に示すような
波形をしており、その周波数スペクトラムは第3図(a
)に示す通りである。この信号を第2図(a)に示すよ
うな周波数特性を持つLPF1127により低域ろ波す
ることにより、第3図(a)に示す輝度信号Yのみが分
離された出力端子130より出力される。復調回路11
9においては、振幅変調回路115と同様に、色信号P
B/PRが周波数f5/2の搬送波により高域に振幅変
調して周波数多重された映像信号に周波数fs/2の再
生搬送波を掛け合わせることにより搬送色信号をベース
バンド信号に復調する。この時、第3図(a)に示す色
信号PB/PRが高域に多重された信号は、第3図(b
)に示すように、色信号Pa/PRが低域に配置され、
輝度信号が周波数fS/2の搬送波を振幅変調した形で
高域に配置された形となっており、この時の波形は第4
図(f)のようになっている、ライン補間回路120に
おいては、色信号P8/PRが線順次化されて間引かれ
た水平走査ラインを、垂直方向のフィルタで補間するこ
とにより再生し、色信号PBの載った映像信号はD/A
変換回路125へ、色信号PRの載った映像信号はD/
A変換回路126へ供給される。LPFU128 12
94.:おいて、第2図(ト))に示す帯域の映像信号
のみが低域ろ波されて、出力端子131からは色信号P
B、出力端子132からは色信号PRが出力される。
Next, the encoded video signal, which will be explained about the decoding device, is supplied from the input terminal 117 to the delay circuit 118 and the demodulation circuit 119. The video signal is delayed in the delay circuit 118 to match the timing of the luminance signal Y and the color signals PB/PR, and then converted into an analog signal at the sampling frequency rs in the D/A converter 124. This analog signal has a luminance signal Y in the low range and a color signal PB/in the high range.
Because PR is multiplexed, it has a waveform as shown in Figure 4(e), and its frequency spectrum is as shown in Figure 3(a).
) as shown. By low-pass filtering this signal using an LPF 1127 having frequency characteristics as shown in FIG. 2(a), only the luminance signal Y shown in FIG. 3(a) is output from the separated output terminal 130. . Demodulation circuit 11
9, similarly to the amplitude modulation circuit 115, the color signal P
B/PR demodulates the carrier color signal into a baseband signal by multiplying the frequency-multiplexed video signal by amplitude modulating it in a high frequency range using a carrier wave having a frequency f5/2 by a reproduced carrier wave having a frequency fs/2. At this time, the signal in which the color signals PB/PR shown in Fig. 3(a) are multiplexed in the high frequency range is as shown in Fig. 3(b).
), the color signal Pa/PR is placed in the low range,
The luminance signal is amplitude-modulated from a carrier wave of frequency fS/2 and placed in the high frequency range, and the waveform at this time is the fourth waveform.
In the line interpolation circuit 120 as shown in FIG. The video signal with color signal PB is D/A
The video signal carrying the color signal PR is sent to the conversion circuit 125 as D/
The signal is supplied to the A conversion circuit 126. LPFU128 12
94. :, only the video signal in the band shown in FIG.
B. The color signal PR is output from the output terminal 132.

以上のように本実施例によれば、輝度信号Yと色信号P
BおよびPRをアナログの低域ろ波器により帯域制限し
、サンプリング周波数15でディジタル化された状態で
線順次化された色信号を1/2f8の周波数で振幅変調
および復調の処理を行うことにより、符号化および復号
化が行われる。ここで、サンプリング周波数r 、=7
4.25MHzとし、量子化ビット数を8bitとする
と、符号化された映像符号ビットレートは594 Mb
it/seeとなり、前述のHLO−PAL方式の高品
位テレビジョン信号を符号化した場合と同程度であり、
またスタジオ規格で符号化した場合のビットレートの半
分となる。この時の輝度信号Yと色信号P8およびPR
の帯域帯は、低域ろ波器の特性により決まり、理想的な
フィルタでは輝度信号Yと色信号PBもしくはPRの合
計の帯域が37.125Mセ(1/2 fS)の幅でと
れることになる。例えば前述の第2図の特性を持つLP
Fを用いると輝度信号Y:27MH2、色信号P a 
/ P R: 9 M Hz程度の帯域がとれ、従来の
HLo−pAL方式で符号する場合よりも高画質の画が
得られる。
As described above, according to this embodiment, the luminance signal Y and the color signal P
By band-limiting B and PR using an analog low-pass filter, and performing amplitude modulation and demodulation processing on the line-sequential color signal, which has been digitized at a sampling frequency of 15, at a frequency of 1/2f8. , encoding and decoding are performed. Here, sampling frequency r, = 7
If the frequency is 4.25 MHz and the number of quantization bits is 8 bits, the encoded video code bit rate is 594 Mb.
it/see, which is about the same as when encoding the high-definition television signal of the HLO-PAL system mentioned above,
Also, the bit rate is half that of the studio standard encoding. Luminance signal Y and color signals P8 and PR at this time
The bandwidth of is determined by the characteristics of the low-pass filter, and an ideal filter would have a total bandwidth of 37.125 Msec (1/2 fS) for the luminance signal Y and the chrominance signal PB or PR. Become. For example, an LP with the characteristics shown in Figure 2 above.
When using F, luminance signal Y: 27MH2, color signal P a
/PR: A band of about 9 MHz can be obtained, and a higher quality image can be obtained than when encoding with the conventional HLo-pAL method.

以下本発明の第2の実施例について図面を参照しながら
説明する。
A second embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings.

第5図は本発明の第2の実施例における符号化装置と復
号化装置の構成を示すものである。第5図において、5
00は高品位テレビジョンスタジオ機器、501はディ
ジタルLPF[,502゜503はディジタルLPF■
、504はは第1の実施例における符号化装置、505
は符号化された映像信号の出力端子、506は符号化さ
れた映像信号の入力端子、507は第1図の実施例にお
ける復号化装置、508はLPFI、509゜510は
CPFII、511は高品位テレビジョンスタジオ機器
である。
FIG. 5 shows the configuration of an encoding device and a decoding device in a second embodiment of the present invention. In Figure 5, 5
00 is high-quality television studio equipment, 501 is a digital LPF [, 502°, 503 is a digital LPF■
, 504 is an encoding device in the first embodiment, 505
506 is the output terminal of the encoded video signal, 506 is the input terminal of the encoded video signal, 507 is the decoding device in the embodiment of FIG. Television studio equipment.

上記のように構成された符号化装置と復号化装置につい
て、以下その動作を説明する。
The operation of the encoding device and decoding device configured as described above will be described below.

本実施例は、第1の実施例における符号化装置と復号化
装置の一部を用いて、前述のスタジオ規格に準拠した機
器間のディジタルインターフェイスを行なった例であり
、スタジオ機器500を映像信号の送信側とし、スタジ
オ機器511を映像信号を受信する側としている。スタ
ジオ機器500から出力される輝度信号Y、色信号PB
およびPRはそれぞれディジタルLPFI501.ディ
ジタルLPFI[502および503において、第1の
実施例のアナログのLPF1103.LPFI1104
.105と同様に低域通過ろ波されて符号化装置504
のディジタルの輝度信号DY、色信号DPBおよびDP
Rの入力端子に供給される。
This embodiment is an example in which a part of the encoding device and decoding device in the first embodiment is used to perform a digital interface between devices compliant with the above-mentioned studio standard. The studio device 511 is the transmitting side of the video signal, and the studio equipment 511 is the receiving side of the video signal. Luminance signal Y and color signal PB output from studio equipment 500
and PR are digital LPFI501. In the digital LPFI [502 and 503, the analog LPF 1103. LPFI1104
.. Similarly to 105, the encoder 504 is low-pass filtered.
digital luminance signal DY, color signals DPB and DP
is supplied to the input terminal of R.

符号化装置504では、第1の実施例で説明したように
映像信号が符号化されて出力端子505より出力される
。符号化された映像信号は入力端子506より復号化装
置507へ供給され、第一の実施例で説明したように色
信号P8およびPRの復調処理が行なわれディジタルの
輝度信号DY、色信号DPBおよびDPRの出力端子よ
りそれぞれディジタルLPFI508.LPFn509
および510へ供給される。ディジタルLPF 150
8、LPFタルLPFU509および510では、それ
ぞれ映像信号より輝度信号Yと色信号P8およびP、が
低域ろ波されて分離され受信側のスタジオ機器511へ
供給される。
In the encoding device 504, the video signal is encoded as described in the first embodiment and outputted from the output terminal 505. The encoded video signal is supplied from an input terminal 506 to a decoding device 507, where demodulation processing of color signals P8 and PR is performed as explained in the first embodiment, and digital luminance signals DY, color signals DPB and Digital LPFI508. LPFn509
and 510. Digital LPF 150
8. In the LPFUs 509 and 510, the luminance signal Y and color signals P8 and P are low-pass filtered and separated from the video signal, and are supplied to the studio equipment 511 on the receiving side.

以上のように本実施例によれば符号化装置が、スタジオ
規格と同一のサンプリング周波数で動作しているため、
スタジオ機器間のディジタルインターフェイスがディジ
タルの低域ろ波器を挿入し、周波数fsのクロックを供
給するだけで行なえ、サンプリング周波数変換などの複
雑な操作を必要としない。
As described above, according to this embodiment, since the encoding device operates at the same sampling frequency as the studio standard,
A digital interface between studio equipment can be achieved by simply inserting a digital low-pass filter and supplying a clock of frequency fs, and does not require complicated operations such as sampling frequency conversion.

以下本発明の第3図の実施例について図面を参照しなが
ら説明する。
The embodiment of the present invention shown in FIG. 3 will be described below with reference to the drawings.

第6図は本発明の第3の実施例における符号化装置と復
号化装置の構成を示すものである。同図において、60
0,601,602はそれぞれ輝度信号Y11信号PB
およびP、の入力端子、603はスイッチ、604はL
PF I、605はLPFll、606は加算回路、6
07は振幅変調回路、608は帯域通過ろ波器8以下B
PFと略す)、609は2分周回路、610はA/D変
換器、611は位相制御回路、612は符号化された映
像信号の出力端子であり、以上で符号化装置の構成であ
る。同図において、613は符号化された映像信号の入
力端子、614はD/A変換器、615は復調回路、6
16は位相制御回路、617はBPF、618は2分周
回路、619はLPF I、620はLPFII、62
1は1ライン遅延線、622.623はスイッチ、62
4,625゜626はそれぞれ輝度信号Y11信号PB
およびPRの出力端子であり、以上で復号化装置が構成
される。
FIG. 6 shows the configuration of an encoding device and a decoding device in a third embodiment of the present invention. In the same figure, 60
0, 601, 602 are the luminance signal Y11 signal PB respectively
and P, input terminals, 603 is a switch, 604 is L
PF I, 605 is LPFll, 606 is adder circuit, 6
07 is an amplitude modulation circuit, 608 is a band pass filter 8 or less B
609 is a frequency divider circuit, 610 is an A/D converter, 611 is a phase control circuit, 612 is an output terminal for an encoded video signal, and the above is the configuration of the encoding device. In the figure, 613 is an input terminal for an encoded video signal, 614 is a D/A converter, 615 is a demodulation circuit, and 6
16 is a phase control circuit, 617 is a BPF, 618 is a divide-by-2 circuit, 619 is an LPF I, 620 is an LPF II, 62
1 is a 1-line delay line, 622.623 is a switch, 62
4,625°626 are the luminance signal Y11 signal PB respectively
and PR output terminals, and the decoding device is configured as described above.

上記のように構成された符号化装置と復号化装置につい
て、以下その動作を説明する。本実施例は、第1の実施
例の処理をほとんどアナログ的に行なうことにより実現
したものである。色信号P8とPRはライン交番の信号
によりスイッチ603においてライン毎に切換えられ、
線順次化されてLPFIIへ供給される。LPF■にお
いて帯域制限された色信号PB/P、は、振幅変調回路
607においてサンプリング周波数rSのクロック信号
を2分周回路609において2分周し、BPF608に
おいて基本波成分だけが帯域ろ波されてできた周波数r
6/2の搬送波により振幅変調され、加算回路606へ
供給される。加算回路606においては、LPFI60
4において帯域制限された輝度信号Yと振幅変調された
搬送色信号とが加算されA/D変換器610に供給され
る。位相制御回路611においては、第7図(a)に示
すように周波数f5リサンプリング位相が加算回路60
6に含まれる周波数f5/2の搬送波のピーク位置とな
るように、サンプリングクロックの位相が制御あるいは
調整されてA/D変換器610に供給され、符号化され
た映像信号が出力端子612より出力される0以上、符
号化の処理過程を説明したが、次に復号化の処理過程を
説明する。D/A変換器614によりアナログ化された
映像信号は、LPFI619によって高域に振幅変調し
て多重された色信号を除去して、輝度信号Yを出力端子
624より出力する。周波数fgのサンプリングクロッ
クは、2分周回路618において2分周され、BPF6
17において基本周波数成分だけが帯域通過ろ波されて
位相制御回路616に供給される0位相制御回路616
では、D/A変換回路でアナログ信号に変換された映像
信号に含まれる周波数f5/2の搬送波信号と同一位相
の再生搬送波を復調回路615に供給し、復調回路61
5で前記搬送波で、映像信号中の振幅変調された搬送色
信号が復調されLPFn620へ供給される。LPF6
20では、映像信号より低域ろ波することにより色信号
成分PB/PRのみが分離され、スイッチ622.62
3およびlライン遅延線621へ供給される。スイッチ
621゜623および1ライン遅延線621においては
、線順次化された色信号PB/PRが、ライン置換を行
なうことにより線間時化され、出力端子625および6
26より出力される。
The operation of the encoding device and decoding device configured as described above will be described below. This embodiment is realized by performing the processing of the first embodiment almost in an analog manner. The color signals P8 and PR are switched for each line by a switch 603 using a line alternating signal.
It is line-sequentialized and supplied to LPFII. The color signal PB/P, which has been band-limited in the LPF, is obtained by dividing the clock signal of the sampling frequency rS by 2 in the amplitude modulation circuit 607 in the divide-by-2 circuit 609, and only the fundamental wave component is band-filtered in the BPF 608. The resulting frequency r
It is amplitude modulated by a 6/2 carrier wave and is supplied to an adder circuit 606. In the adder circuit 606, the LPFI60
4, the band-limited luminance signal Y and the amplitude-modulated carrier color signal are added and supplied to the A/D converter 610. In the phase control circuit 611, the frequency f5 resampling phase is determined by the addition circuit 60 as shown in FIG.
The phase of the sampling clock is controlled or adjusted so as to be at the peak position of the carrier wave of frequency f5/2 included in 6, and is supplied to the A/D converter 610, and the encoded video signal is output from the output terminal 612. The encoding process has been described above, and the decoding process will now be described. The video signal converted into an analog signal by the D/A converter 614 is amplitude-modulated to a high frequency band by the LPFI 619, the multiplexed color signal is removed, and a luminance signal Y is outputted from the output terminal 624. The sampling clock having the frequency fg is divided by two in the divide-by-two circuit 618, and the frequency is divided by two in the divide-by-two circuit 618.
17, only the fundamental frequency component is band-pass filtered and supplied to the phase control circuit 616.
Then, a reproduced carrier wave having the same phase as the carrier wave signal of frequency f5/2 included in the video signal converted into an analog signal by the D/A conversion circuit is supplied to the demodulation circuit 615, and the demodulation circuit 61
5, the amplitude-modulated carrier color signal in the video signal is demodulated by the carrier wave and supplied to the LPFn 620. LPF6
20, only the color signal components PB/PR are separated by lower-pass filtering than the video signal, and the switches 622 and 62
3 and l line delay line 621. In the switches 621 and 623 and the 1-line delay line 621, the line-sequential color signals PB/PR are converted into line-to-line time signals by performing line replacement, and output to the output terminals 625 and 621.
It is output from 26.

以上のように本実施例においては、第1の実施例と同様
の符号化処理が、はとんどアナログ回路により実現でき
、しかも、A/D変換器およびD/A変換器がそれぞれ
1ケずつで済み、より安価な符号化装置および復号化装
置が期待できる。
As described above, in this embodiment, the same encoding process as in the first embodiment can be realized by mostly analog circuits, and moreover, only one A/D converter and one D/A converter are used. A cheaper encoding device and decoding device can be expected.

また、符号化する際のサンプリング位相を搬送波の第7
図(ロ)に示すようにピーク位置にすることにより、同
図(C)で比較できるように、サンプリングクロックの
時間変動Δtによる振幅変調Δeを減少させることがで
き、よりノイズの少ない符号化、復号化が行なえる。
Also, the sampling phase when encoding is set to the 7th phase of the carrier wave.
By setting the peak position as shown in the figure (B), it is possible to reduce the amplitude modulation Δe due to the time variation Δt of the sampling clock, as compared in the same figure (C), resulting in encoding with less noise. Can be decrypted.

なお、第1.第2の実施例において色信号P8をPRの
サンプリング周波数を輝度信号Yと同じ周波数fgとし
たが、周波数1/215でサンプリングした後に、内挿
により周波数rSのサンプリングを得ることも可能であ
る。また輝度信号、色信号の低域ろ波器をディジタルフ
ィルタで構成することも可能である。また符号化装置に
おいてはサンプリング周波数f5は、映像信号の水平同
期信号に位相同期させて発生することができ、復号化装
置においては、伝送路に使用する場合は伝送データから
抽出することなどにより、再生することができる。
In addition, 1. In the second embodiment, the sampling frequency of the PR of the color signal P8 is set to the same frequency fg as that of the luminance signal Y, but it is also possible to obtain sampling at the frequency rS by interpolation after sampling at a frequency of 1/215. It is also possible to configure the low-pass filters for the luminance signal and color signal with digital filters. In addition, in the encoding device, the sampling frequency f5 can be generated in phase synchronization with the horizontal synchronization signal of the video signal, and in the decoding device, when used in the transmission path, it is extracted from the transmission data, etc. Can be played.

また、第3図の実施例においては、バースト信号の基準
信号等を映像信号に多重することにより、サンプリング
位相制御あるいは、復調用の再生搬送波の位相制御を行
うこともできる。また、復号装置において、復調する前
に線順次化された色信号のライン補間再生を行ない、そ
の後に復調することも可能である。
Further, in the embodiment shown in FIG. 3, sampling phase control or phase control of a reproduced carrier wave for demodulation can be performed by multiplexing a reference signal of a burst signal or the like onto a video signal. Further, in the decoding device, it is also possible to perform line interpolation reproduction of the line-sequential color signal before demodulating, and then perform demodulation.

発明の効果 以上のように本発明は、高品位テレビジョン信号を符号
化・復号化する際に、サンプリング周波数の半分の周波
数の搬送波を用いて、線順次化された色信号を周波数多
重することにより、映像信号の精細度を十分保ちつつス
タジオ規格で符号化した場合の半分のビットレートで符
号化することを可能とすると共に、スタジオ規格に準拠
したスタジオ機器とのディジタルインターフェイスが容
易に行なえる。また、アナログ回路化が容易で回路規模
の小さい安価な装置の実現を可能とするものであり、応
用としては、光ファイバによるディジタル伝送用、ある
いはディジタルVTR等の符号化・復号化装置として用
いることができる。
Effects of the Invention As described above, the present invention enables frequency multiplexing of line-sequential color signals using a carrier wave having a frequency that is half the sampling frequency when encoding/decoding a high-definition television signal. This makes it possible to encode the video signal at half the bit rate of studio standard encoding while maintaining sufficient definition, and also facilitates digital interface with studio equipment that conforms to the studio standard. . In addition, it is easy to convert into an analog circuit, making it possible to realize an inexpensive device with a small circuit scale.As for applications, it can be used for digital transmission via optical fibers or as an encoding/decoding device for digital VTRs, etc. Can be done.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は本発明の第1の実施例における符号化装置と復
号化装置の構成図、第2図は第1図における低域通過ろ
波器の周波数特性図、第3図は第1回における映像信号
の周波数スペフトラム図、第4図は第1図における信号
の処理過程を示す波形図、第5図は本発明の帯2の実施
例における符号化装置と復号化装置の構成図、第6図は
本発明の第3の実施例における符号装置と復号化装置の
構成図、第7図は第6図におけるサンプリング位相を示
す波形図、第8図は従来のHLO−PAL方式の周波数
割り当てを示すスペクトル図である。 103,127・・・・・・低域ろ波器■、10410
5.128,129・・・・・・低域ろ波器■、106
゜107.108・・・・・・アナログ−ディジタル変
換器、113・・・・・・線順次化回路、114・・・
・・・加算回路、115・・・・・・振幅変調回路、1
19・・・・・・復調回路、120・・・・・・ライン
補間回路、124,125゜126・・・・・・ディジ
タル−アナログ変換回路、500511・・・・・・ス
タジオ機器、501,508・・・・・・ディジタル低
域ろ波器■、502,503,509゜510・・・・
・・デイタル低域ろ波器I[,604,619・・・・
・・低域ろ波器I、605,620・・・・・・低域ろ
波器■、603,622,623・・・・・・スイッチ
、606・・・・・・加算回路、607・・・・・・振
幅変調回路、608.617・・・・・・帯域通過ろ波
器、609゜618・・・・・・2分周回路、611,
616・・・・・・位相制御回路、610・・・・・・
アナログ−ディジタル変換器、614・・・・・・ディ
ジタル−アナログ変換器、615・・・・・・復調回路
、621・・・・・・Iライン遅延線。 代理人の氏名 弁理士 粟野重孝 はか1名第 図 と に 第 図 粥 図 4仁
FIG. 1 is a block diagram of the encoding device and decoding device in the first embodiment of the present invention, FIG. 2 is a frequency characteristic diagram of the low-pass filter in FIG. 1, and FIG. 3 is the first embodiment of the present invention. FIG. 4 is a waveform diagram showing the signal processing process in FIG. 1, FIG. Fig. 6 is a block diagram of the encoding device and decoding device in the third embodiment of the present invention, Fig. 7 is a waveform diagram showing the sampling phase in Fig. 6, and Fig. 8 is the frequency allocation of the conventional HLO-PAL system. FIG. 103,127...Low pass filter ■, 10410
5.128,129...Low pass filter ■, 106
゜107.108... Analog-digital converter, 113... Line sequential circuit, 114...
... Addition circuit, 115 ... Amplitude modulation circuit, 1
19...Demodulation circuit, 120...Line interpolation circuit, 124,125°126...Digital-to-analog conversion circuit, 500511...Studio equipment, 501, 508...Digital low-pass filter ■, 502, 503, 509゜510...
...Digital low-pass filter I [,604,619...
...Low pass filter I, 605,620...Low pass filter ■, 603,622,623...Switch, 606...Addition circuit, 607... ......Amplitude modulation circuit, 608.617...Band pass filter, 609°618...2 frequency divider circuit, 611,
616... Phase control circuit, 610...
Analog-digital converter, 614... Digital-analog converter, 615... Demodulation circuit, 621... I-line delay line. Name of agent: Patent attorney Shigetaka Awano, 1 person, 1 person, 4 people

Claims (6)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)輝度信号と色信号とよりなる映像信号を入力とし
、前記輝度信号の帯域幅と前記色信号の帯域幅との和が
サンプリング周波数の1/2以下となるように前記輝度
信号と前記色信号とを帯域制限する手段と、前記サンプ
リング周波数の1/2の周波数の搬送波を前記色信号で
振幅変調することにより、搬送色信号を得る手段と、前
記搬送色信号を前記輝度信号に多重する手段とを有する
ことを特徴とする符号化装置。
(1) A video signal consisting of a luminance signal and a color signal is input, and the luminance signal and the means for band-limiting the color signal; means for amplitude modulating a carrier wave having a frequency of 1/2 of the sampling frequency with the color signal to obtain a carrier color signal; and multiplexing the carrier color signal on the luminance signal. An encoding device characterized by having means for.
(2)色相の異なる2つの色信号を一水平走査ライン毎
に線順次化する手段を有することを特徴とする請求項(
1)記載の符号化装置。
(2) A claim characterized in that it has means for line-sequentializing two color signals having different hues for each horizontal scanning line.
1) The encoding device described.
(3)請求項(1)および(2)記載の符号化装置にお
いて、サンプリングクロックと前記搬送波とが一定の位
相関係となるように位相制御する手段を有することを特
徴とする符号化装置。
(3) The encoding apparatus according to claims (1) and (2), further comprising means for controlling the phase of the sampling clock and the carrier wave so that they have a constant phase relationship.
(4)符号化された映像信号を入力とし、前記映像信号
を低域通過ろ波することにより輝度信号を得る手段と、
前記映像信号にサンプリング周波数の1/2の周波数の
再生搬送波を掛け合わせて、色信号を復調する手段と、
復調された色信号を低域ろ波する手段とを有することを
特徴とする復号化装置。
(4) means for obtaining a luminance signal by inputting an encoded video signal and low-pass filtering the video signal;
means for demodulating a color signal by multiplying the video signal by a reproduced carrier wave having a frequency of 1/2 of the sampling frequency;
1. A decoding device comprising means for low-pass filtering a demodulated color signal.
(5)一水平走査ライン毎に色相の異なる2つの色信号
をライン補間により再生する手段を有することを特徴と
する請求項(4)記載の復号化装置。
(5) The decoding device according to claim (4), further comprising means for reproducing two color signals having different hues for each horizontal scanning line by line interpolation.
(6)請求項(4)および(5)記載の復号化装置にお
いて、映像信号に含まれる搬送色信号と前記再生搬送波
とが一定の位相関係となるように位相制御する手段を有
することを特徴とする符号化装置。
(6) The decoding device according to claims (4) and (5), further comprising means for controlling the phase so that the carrier color signal included in the video signal and the reproduced carrier wave have a constant phase relationship. An encoding device that does
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