JPH02206289A - サブサンプル映像信号復調装置 - 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】 （イ）産業上の利用分野 本発明は、オフセットサブサンプリングにより帯域圧縮
したサブサンプル映像信号を復調するサブサンプル映像
信号復調装置に関する。

具体的には、静止画部分をフィールド間・フレーム間オ
フセットサブサンプリングによって帯域圧縮し、動画部
分をライン間オフセットサブサンプリングによって帯域
圧縮したＭＵＳＥ信号を復調するＭ　Ｕ　Ｓ　Ｅデコー
ダに関する。

（ロ）従来の技術 現在、高画質のテレビジョン放送が各種提案されている
。日本国のＮＨＫ　（日本放送協会）が提案している高
品位テレビジョン（Ｈｉｇｈ−Ｄｉｆｉｎｉｔｉ。

ｎ　Ｔｅ１ｅｖｉｓｉｏｎ）は、ハイビジョン（旧−Ｖ
ｉｓｉｏｎ）と呼ばれている。このハイビジョンの規格
案によると、走査線数が１１２５本、フィールド周波数
が６０Ｈｚ、インクレース比が２対１、画面の縦横比が
９対１６である。このハイビジョン信号のベースバント
信号帯域幅は、輝度信号が２２ＭＨｚ、２つの色差信号
（Ｒ−Ｙ）（Ｂ−Ｙ）が各７ＭＨｚである。

このように、ハイビジョン信号は、広帯域であるため、
このままでは、衛星放送の１チヤンネルの帯域幅（２７
ＭＨｚ）では伝送不可能である。

このためＮＨＫは、このハイビジョン信号を８ＭＨｚの
信号に変換する帯域圧縮伝送方式を提案している。この
帯域圧縮伝送方式は、ＭＵＳＥ方式（Ｍｕｌｔｉｐｅ　
５ｕｂ−ｎｙｑｕｓｔ　ｓａｍｐｌｉｎｇ　ｅｎｃｏｒ
ｄｉｎｇ）と呼ばれている。

このＭＵＳＥ方式を用いると、帯域幅を８ＭＨｚまで圧
縮することができ、衛星放送の１チヤンネル帯で伝送す
ることが可能となる。

尚、ＭＵＳＥ方式に関しては、以下の文献に説明されて
いる。

（ａ）　　　１９８７年発行のｒ　Ｎ　ＨＫ　　技術研
究、第３９巻、第２号、通巻第１７２号」の１８〜５３
頁のｒＭＵＳＥ方式の開発」。

（ｂ）　　「日経エレクトロニクス、１９８７年１１月
２日号」の１８９〜２１２頁の「衛星を使うハイビジョ
ン放送の伝送方式ＭＵＳＥｌ。

上記文献に記載されている様にＭＵＳＥ方式は、映像信
号の相関性を利用した帯域圧縮技術である。

このＭＵＳＥ信号を元のハイビジョン信号に復調するＭ
ＵＳＥデコーダでは、静止部分と動画部分で異なる処理
を行なう。

静止部分の場合は、フィールド間・フレーム間で画面に
相関があるので現在伝送されている画素と画素の間の欠
落している画素は、１フイールド前及び１フレーム前に
伝送されている画素を利用して補間する。つまり、静止
部分は４フイ一ルド期間に入力されるＭ　Ｕ　Ｓ　Ｅ信
号を用いて再生を行なう。

又、動画部分は、時間的な相関つまりフィールド間・フ
レーム間の相関が無い。このため現在伝送されている現
フィールドのサンプリング点の画素信号データのみで再
生を行う。そして、現在伝送されている画素と画素の間
の欠落している画素は、ライン相関を利用し、少なくと
も上下のラインの画業を利用して補間する。

この様なＭＵＳＥデコーダを第５図乃至第７図を参照し
つつ説明する。第５図はＭＵＳＥ信号の伝送信号形式を
示す図、第６図はコントロール信号内容を示す図である
。第７図はＭＵＳＥデコーダの概略図であり、説明を容
易にするために、単純なものを示した。

第７図に於て、（１０）はＭ　Ｕ　Ｓ　Ｅ信号入力端子
、（１１）は８．１５ＭＨｚのローパスフィルタ、（１
２）は１６．２ＭＨｚのクロックでサンプリングするＡ
Ｄ変換器である。（１３）は静止画用処理回路であり、
（１４）はフレーム間内挿回路、（１５）はサンプリン
グ周波数変換回路、（１６）はフィールド間内挿回路で
ある。（１７）は動画用信号処理回路、（１８）はフィ
ールド内内挿回路、（１９）はサンプリング周波数変換
回路である。

（２０）は動き検出回路である。（２１）は混合回路で
あり、この混合回路（２１）は静止画用処理回路（１３
）からの信号と動画用信号処理回路（１７）からの信号
とを、動き検出回路（２０）で検出された動き量に応じ
て、混合比を可変して混合する。（２２）はＴＣＩデコ
ーダであり、ハイビジョン信号を出力する。

（２３）はコントロール信号検出・同期検出回路である
。このコントロール信号検出・同期検出回路（２３）は
、水平・垂直同期信号の検出、及び各種の周波数（１６
，２ＭＨｚ、３２．４ＭＨｚ、４８．６ＭＨｚ等）のク
ロック信号の作成、及び第６図の動きベクトルデータ等
を含むコントロール信号の検出、及びこれらコントロー
ル信号の検出に基づく各回路の制御及びクロック信号の
供給等を行なう。

このＭ　Ｕ　Ｓ　Ｅデコーダでは、入力されたＭＵＳＥ
信号をＡ／Ｄ変換器（１２）でデジタルデータに変換し
た後に、静止画用処理回路（１３）及び動画用処理回路
（１７）で、夫々静止画用、動画用の復調が為される。

そして、これらの回路（１３）（１７）からの信号は動
き量に応じて混合回路（２１）で混合される。

この混合回路（２１）の出力はＴＣＩデコーダ（２２）
に入力される。ＴＣＩデコーダ（２２）はハイビジョン
信号を出力する。

第８図に従来のＭＵＳＥデコーダのフレーム間内挿回路
（１４）とフィールド内内挿回路（１８）の−例を示す
。尚、この例ではフィールド内内挿回路（１８）での処
理に時間がかかる。このため静止画信号処理系と動画信
号処理系のタイミングが大きくずれるのを補正するため
に、フレーム間内挿回路（１４）の出力をフィールド内
内挿回路（１８）内の１ラインメモリ（２４ａ）（２４
ｂ）を介して、遅延させた後にサンプリング周波数変換
回路（１５）へ出力してタイミングのずれを補正してい
る。

第８図に於いて、（Ｓｌ）はフレーム間内挿用のスイッ
チである。このスイッチ（Ｓｌ）のａ側には、第９図ａ
に示す様な現フィールドの画素信号が入力される。又、
ｂ側には、第９図すに示す様な１フレーム前（２フイー
ルド前）の画素信号に２フレーム前（４フイールド前）
の画素信号が内挿された信号が入力される。そして、ス
イッチ（Ｓｌ）は、第９図Ｃに示すサブサンプリングク
ロックにより制御されて第９図ｄの信号を出力する。

（２６）は信号を約１フレーム期間遅延せしめる遅延回
路を形成するフレームメモリである。（２７）はｌフィ
ールド遅延回路を形成するフィールドメモＪ、（２８）
も１フイールド遅延回路を形成するフィールドメモリで
ある。このｌフィールドメモＪ　（２８）は、動きベク
トル補正のために、動きベクトル信号により、その遅延
時間が可変制御される。

（２０’）は動き検出回路であり、現フレーム及びｌフ
レーム前、及び２フレーム前の信号を入力する。前述の
如く、ＭＵＳＥ信号のサンプリング点は２フレーム（４
フイールド）で１巡するので現在及び２フレーム前の画
素信号を比べて動き検出を行なっている（２フレーム間
差動き検出）。

又、この２フレーム間差動き検出だけでは、動き検出に
時間がかかる。このため、現フレーム及び１フレーム前
の画素信号を比べる動き検出も併用する。尚、この１フ
レ一ム間の動き検出は、サブサンプリングにより発生す
る折り返し歪のない４　、２　Ｍ　Ｈｚ以下の信号成分
を比較することにより行なう。この２つの動き検出動作
により検出した動き量検出信号を混合回路（２１）へ出
力して混合比を可変する。

（２９）は１６．２ＭＨｚのクロック信号入力端子であ
る。（３０）はラインごとに出力が反転する位相制御信
号が入力される端子である。この位相制御信号は、コン
トロール信号検出・同期検出回路（２３）でコントロー
ル信号中の９ビツト目のデータ及び水平・垂直同期信号
により作成される。（３９）はエクスクルシーブオア回
路（ＥＸ−ＯＲ）である。

（１８’）はフィールド内内挿回路である。

ところで、周知の如く、ＭＵＳＥデコーダのフィールド
内内挿回路（１８°）では、伝送されて来た画素と画素
の間の欠落している画素をフィルタ処理により作成する
と共に、この伝送されて来た画素もフィルタ処理を行な
って映像信号の周波数特性の自由度を高めている。

（２４ａ）（２４ｂ）（２４ｃ）（２４ｄ）はｌ水平走
査期間遅延回路でありラインメモリよりなる。（３２ａ
）（３２ｂ）（３２ｃ）（３２ｄ）（３２ｅ）は１次元
トランスパーサルフィルタである。この１次元トランス
バーサルフィルタ（３２ａ）〜（３２ｅ）は、同じ回路
であり、乗算器（３３）〜（３，３）に設定されるタッ
プ係数が異なるのみである。

（Ｓ２ａ）（Ｓ２ｂ）（Ｓ２ｃ）（Ｓ２ｄ）（Ｓ２ｅ）
は現フレームの画素信号を残し、前フレームの画素信号
（２フイールド前のサブサンプル映像信号）の代わりに
接地信号（ゼロ信号）を挿入するスイッチである。

（３４）〜（３４）は画像単位の遅延素子である。この
乗算器（３３）〜（３３）は通常ＲＯＭで形成される。

（３５）は加算器である。

（３６）は−次元トランスバーサルフィルタ（３２ａ　
）〜（３２ｅ）の出力を加算する加算器である。（３７
）は動画信号処理用のサンプリング周波数変換回路（１
９）へ信号を出力する出力端子である。（ｊｌ）（３８
）は静止画信号処理用のサンプリング周波数変換回路（
１５）へ信号を出力する出力ライン及び出力端子である
。

ところで、従来より、ノイズ低減回路として巡回型ノイ
ズリデューサ回路がよく知られている。

この巡回型ノイズリデューサをＭＵＳＥデコーダに採用
する場合、ＭＵＳＥ信号は４フイールド（２フレーム）
でサンプリング点が一致するので、２フレーム相関の巡
回型ノイズリデュースを行う。このノイズリデュース回
路は、第１０図に示す様にフレーム間内挿回路（１４’
）用のフレームメモリ（２６）を２フレーム遅延素子と
して兼用する。尚、第１０図に於いて（４４）は２フレ
一ム間差信号作用の減算器である。（４０）は係数設定
用のＲＯＭ（リードオンメモリ）であり、このＲＯＭ（
４０）はノイズ低減信号を出力する。（４２）はノイズ
低減用の加算器である。

（ハ）発明が解決しようとする課題 しかし、２フレ一ム間差の巡回型ノイズリデュース回路
は周知の如く静止画信号用の処理である。このため、第
１０図の従来例の如く、このノイズデユース処理された
出力を動画部分処理用のフィールド内内挿回路（１８°
）の入力とするところは不都合がある。

このため、従来に於いては、２フレ一ム間差の巡回型ノ
イズリデュースの効果を小さく設定するか又は、フレー
ム間内挿回路（１４’）の出力を遅延する遅延回路を別
途設けて、フィールド内内挿回路（１８’）内の遅延回
路（２４ａ　）（２４ｂ）を兼用することを中止してい
た。

（ニ）課題を解決するための手段 本発明は、ノイズ低減信号を遅延せしめるノイズ低減信
号用遅延回路（５０）と、前記フィールド内内挿回路（
１８’）（１８”）の遅延回路（２４ａ、２４ｂ）（６
２ａ、６２ｂ）を通った遅延サブサンプル映像信号と前
記ノイズ低減信号用遅延回路（５０）の出力とにより遅
延され且つノイズ低減処理されたサブサンプル映像信号
を作成するノイズ低減手段（６０）とを備えることを特
徴とする。

（ホ）作　用 本発明ではノイズ低減信号をフレーム間内挿回路（１４
”）（１４″″）（１４″″）のフレームメモリ（２６
）の前段で現フィールドのサブサンプル映像信号に加算
して巡回型ノイズリデュースを行うと共に、前記ノイズ
低減信号を遅延する遅延手段（５０）を設けてこの遅延
したノイズ低減信号にフィールド内内挿回路（１８’）
（１８”）による遅延サブサンプル映像信号のノイズ低
減処理を行う。つまり、本発明では振幅レベルの小さい
（ビット数の少ない）ノイズ低減信号を遅延手段（５０
）により遅延しているので、この遅延手段（５０）は小
容量のメモリ等で形成される。

（へ）実施例 第１図及び第２図を参照しつつ本発明の第１実施例を説
明する。

第２図は各部の波形を示す図であり、第２図ａは入力さ
れる現フィールドのサブサンプル映像信号を示す。第２
図すはフレームメモリ（１フレーム遅延手段）　（２６
）の出力を示し、ノイズリデュース処理された２フイー
ルド前のサブサンプル映像信号にノイズリデュース処理
された４フイールド前のサブサンプル映像信号がフレー
ム間内挿されている。第２図Ｃは減算器（４４）出力を
示し、現フィールドのサブサンプル映像信号と４フイー
ルド前のサブサンプル映像信号との差である２フレ一ム
間差信号（４−現）と、現フィールドのサブサンプル映
像信号と２フイールド前のサブサンプル映像信号との差
の信号（２−現）とを出力している。ＲＯＭ　（４０）
は、この出力に係数αを乗算してノイズ低減信号を出力
する。（Ｓ４）はスイッチであり、ＲＯＭの出力（α（
２−現）とα（４−現））の内、２フレ一ム間差信号（
４−現）に係数αを乗算したノイズ低減信号（α（４−
Ｉｌｉりｌのみを選択出力する。このスイッチ（Ｓ４）
は第２図ｆの信号を出力する。

（４２）は加算器であり、スイッチ（Ｓ４）からの信号
（第２図ｆ）に、スイッチ（Ｓｌ）からの信号（第２図
ｇ）を加算して、現フィールドのサブサンプル映像信号
のノイズリデュース処理を行う。

（５０）はノイズ低減信号用遅延回路である。（５２）
はラッチ回路であり、ＲＯＭ（４０）からのノイズ低減
信号の内、現フィールドと４フイールド前のサブサンプ
ル映像信号との差に係数αを乗算した方をラッチする。

（５４）は一画素遅延素子である。（５６ａ）（５６ｂ
）は１水平走査期間遅延回路である。

ところで、ノイズ低減信号は、当然ノイズ信号成分を示
すものであり、そのレベルはサブサンプル映像信号のレ
ベルに比べて、小さくて良い。例えば、サブサンプル映
像信号が８ビツトの信号であれば、このノイズ低減信号
は４ビツトで充分である。そして、ノイズ低減信号用遅
延回路（５０）は、２フレ一ム間差に基づくノイズ低減
信号のみをラッチ回路（５２）で選択してこの信号のみ
を遅延せしめている。このため、このノイズ低減信号遅
延回路（５０）のメモリ容量は少なくて良い。

（５９）はタイミング調整用（デイレイ時間調整用）の
数画素分の可変遅延回路である。

（６０）は加算器出あり、フィールド内内挿回路（１８
°）からの遅延出力とノイズ低減信号とを加算して現フ
ィールドのサブサンプル映像信号のノイズリデュース処
理を行う。（Ｓ５）はスイッチである。

このスイッチ（Ｓ５）は、２フイールド前のサブサンプ
ル映像信号が加算器（６０）に入力される時に、ノイズ
低減信号をゼロとするスイッチである。つまり、加算器
（６０）でのノイズリデュース処理は現フィールドのサ
ブサンプル映像信号について行えば良く、２フイールド
前のサブサンプル映像信号には必要ないので、このスイ
ッチ（Ｓ５）ではオフとしている。

上記動作を説明する。

本実施例では、フィールド内内挿回路（１８’）への入
力は、ノイズリデュースを行う加算！（４２）の前段と
している。このため　フィールド内内挿回路（１８’）
へはノイズリデュースされていない現フィールドのサブ
サンプル映像信号と２フイールド前のサブサンプル映像
信号が入力される。この信号はＩＨ遅延回路（２４ａ　
）　（２４ｂ　）を介して加算器（６０）に入力される
。

加算ＩＩ　（６０）はフィールド内内挿回路（１８’）
の出力のうち、現フィールドのサブサンプル映像信号に
ノイズ低減信号を加算してノイズリデュース動作を行う
。

第３図に本発明の第２実施例を示す。この第２実施例は
、フィールド内内挿回路（１８”）への入力をスイッチ
（Ｓｌ）の前段より取り出した例である。

第３図に於いて、（１８”）はフィールド内内挿回路で
ある。（６２ａ　）〜（６２ｄ）は１水平走査期間遅延
回路であり、ラインメモリにより形成される。この遅延
回路（６２ａ）−（６２ｄ）は第１図の遅延回路（２４
ａ）〜（２４ｄ）に比べその遅延すべき信号のサンプリ
ングレートが１／２　（３２，４ＭＨｚが１６．２ＭＨ
２）なので、その容量ら半分でよい。

（５０）はノイズ低減遅延回路である。

（６４）は２フイールド前のサブサンプル映像信号遅延
回路である。（６６）は２フイールド前のサブサンプル
映像信号をラッチするラッチ回路、（６８）もラッチ回
路よりなる一画素遅延素子である。（６２ｅ）（６２ｆ
）は１水平走査期間遅延回路である。（７０）はノット
回路である。（６０）は、現フィールドのサブサンプル
映像信号とノイズ低減信号とを加算して現フィールドの
サブサンプル映像信号のノイズリデュース処理を行う加
算器である。（Ｓ６）はフレーム間内挿用のスイッチで
あり、このスイッチ（Ｓ６）は加算器（６０）からのノ
イズリデュースの行われた現フィールドのサブサンプル
映像信号に、サブサンプル映像信号遅延回路（６４）か
らのノイズリデュースされている２フイールド前のサブ
サンプル映像信号を内挿する。

上記動作を説明する。

この第２実施例では、フィールド内内挿回路（１８”）
へは現フィールドのサブサンプル映像信号が入力される
。この現フィールドのサブサンプル映像信号はフィール
ド内内挿回路（１８”）で２水平走査期間遅延された後
に加算＠（６０）でノイズリデュース処理を行う。

サブサンプル映像信号遅延回路（６４）は２フイールド
前のサブサンプル映像信号のみをラッチ回路（６６）で
ラッチして、この２フイールド前のサブサンプル映像信
号のみを２水平走査期間遅延せしめる。

スイッチ（Ｓ６）は加算！（６０）からのノイズリデュ
ース済の現フィールドのサブサンプル映像信号に、サブ
サンプル映像信号遅延回路（６４）からの２フイールド
前のサブサンプル映像信号を内挿する。

第４図に本発明の第３実施例を示す。第４図に於いて（
７２）はドロップアウト検出信号入力端子である。この
ドロップアウト信号入力時には、ドロップアウトが生じ
ているので、本実施例では、この期間ゲート回路（７４
）によりスイッチ（５１）（Ｓ４）を強制的にｂ側に接
続して２フレ一ム前信号でドロップアウト補償を行って
いる。（７６）はフィールド間動きベクトル信号作成回
路であり、コントロール信号中のフレーム間の動きベク
トル信号を入力して、現フイールド用及び前フイールド
用の２種類のフィールド間の動きベクトル信号を作成す
る。（２７’）（２Ｂ’）はこのフィールド間の動きベ
クトル信号により遅延時間が制御されるｌフィールド期
間遅延回路である。（１５ａ）（１５ｂ）はサンプリン
グ周波数変換回路、（１６’）はフィールド間内挿回路
である。

この例では、ドロップアウト時にノイズ低減信号の値を
ゼロとしてこの信号をノイズ低減信号遅延回路（５０）
に入力しているので、加算器（６０）でドロップアウト
時の誤ったノイズ低減信号が加算されることはない。

ところで、ＲＯＭ　（４０）の係数は、入力時の信号の
ＳＮ比に依って制御される以外、シーンチェンジ、動き
検出によって制御しても良い。

第１１図に動き、検出回路出力によりＲＯＭ　（４０）
を制御する例を示す。第１１図に於いて、（８０）〜（
８０）（８０’）〜（８０’）はデイレイ回路であり、
動き検出回路（２０ａ）（２０ｂ）（２０ｃ）（２０ｄ
）で動きを検出するための処理時間に略対応する時間の
間、信号を遅延する。

（ト）発明の効果 上記の如く、本発明では、フィールド内内挿回路（１８
’　）（１８”　）はノイズリデュース処理の行われて
いない現フィールドのサブサンプル映像信号でフィール
ド内内挿を行う。又、このフィールド内内挿（１８’）
（１８”）内の遅延回路（２４ａ）（２４ｂ）（６２ａ
）（６２ｂ）を介した信号にノイズ低減信号を加えてノ
イズノブユース処理された現フィールドのサブサンプル
映像信号を作成出来るので、フィールド内内挿回路（１
８’）（１８”）内の遅延回路（２４ａ）（２４ｂ）（
６２ａ）（６２ｂ）を静止画信号処理用の遅延回路とし
て兼用出来る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第１実施例を示す図である。 第２図はその各部の波形を示す図である。 第３図は本発明の第２実施例を示す図である。 第４図は本発明の第３実施例を示す図である。 第５図はＭＵＳＥ信号の１フレーム内の信号割り合てを
示す図である。第６図はコントロール信号の内容を示す
図である。第７図はＭＵＳＥデコーダの基本概略図であ
る。 第８図はＭＵＳＥデコーダの一部回路を示す図である。 第９図はその各部の波形を示す図である。第１Ｏ図は２
フレ一ム巡回型ノイズリデューサ兼用のフレーム間内挿
回路を示す図である。 第１１図は動き検出回路の入力例を示す図である。 （２６）・・・フレームメモリ　（遅延手段）、（１４
”）（１４’″）（１４″′）・・・フレーム間内挿回
路、（１８“）（１８”）・・・フィールド内内挿回路
、（５０）・・・ノイズ低減信号用遅延回路、（２４ａ
）（２４ｂ）−遅延回路、 （６２ａ）（６２ｂ）−遅延回路、 （６０）・・・加算器（ノイズ低減手段）。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）遅延手段（２６）を備えサブサンプル映像信号の
   フレーム間内挿を行うと共に、前記遅延手段（２６）か
   らの２フレーム遅延のサブサンプル映像信号とサブサン
   プル映像信号との差信号より作成したノイズ低減信号に
   より前記サブサンプル映像信号のノイズ低減を行ないこ
   のノイズ低減処理済のサブサンプル映像信号を前記遅延
   手段（２６）に入力して巡回型ノイズリデュース動作を
   行うフレーム間内挿回路（１４″）（１４″′）（１４
   ″″）と、前記サブサンプル映像信号を入力してフィー
   ルド内内挿を行うフィールド内内挿回路（１８′）（１
   ８″）とを備えるサブサンプル映像信号復調装置に於い
   て、 前記ノイズ低減信号を遅延せしめるノイズ低減信号用遅
   延回路（５０）と、 前記フィールド内内挿回路（１８′）（１８″）の遅延
   回路（２４ａ、２４ｂ）（６２ａ、６２ｂ）を通った遅
   延サブサンプル映像信号と前記ノイズ低減信号用遅延回
   路（５０）の出力とにより、遅延され且つノイズ低減処
   理されたサブサンプル映像信号を作成するノイズ低減手
   段（６０）と、 を備えることを特徴とするサブサンプル映像信号復調装
   置。