JPH02500156A - 2ラインmac高精細度テレビジョン伝送システム - Google Patents
2ラインmac高精細度テレビジョン伝送システムInfo
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- JPH02500156A JPH02500156A JP63506363A JP50636388A JPH02500156A JP H02500156 A JPH02500156 A JP H02500156A JP 63506363 A JP63506363 A JP 63506363A JP 50636388 A JP50636388 A JP 50636388A JP H02500156 A JPH02500156 A JP H02500156A
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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】
2ラインMAC高精細度テレビジョン伝送システム技術分野
本発明は高精細度テレビジョン(HDTV)信号の伝送に関連し、さらに特定す
ると、多重アナログ要素(MAC:multipleanalog compo
nent)様式の高精細度テレビジョン信号の伝送に関連している。
背景技術
テレビジョン信号の所要の帯域幅は信号に含まれるべき空間解像度(水平および
垂直)と時間解像度の関数である。
解像度の増大が水平、垂直あるいは時間方向のいずれかで希望されるにつれて信
号の帯域幅は増大されなければならない。HDTV信号は例えばNTSC符号化
信号よりもかなり余分な解像度を含んでいる。従って衛星伝送のチャネル当たり
許容される9、 5MHzビデオ帯域幅より著しく余分の帯域幅が要求されてい
る。このように伝送の目的としてHDTV信号の元の帯域幅を低減するために帯
域幅低減技術を用いる必要がある。
N、 H,K、で開発されたMusEシステムでは、時間解像度に対する空間解
像度のトレードオフによって低い帯域幅が達成されている。空間一時間変換を利
用する他のシステムはダブリユウ・イー・グレン(11,E、Glenn)とケ
イ・ジー・グリーン(K、G、Gleen)による論文、r HDTV測色技術
(HDTVColorimetry)J 、高精細度テレビジョン1985年専
門家会議議事録(旧gh Definition Te1evision 19
85 ColloquiumProColloquiuに記載されたシステム、
および米国特許出願第4.694.338号(特願昭62−100236号)で
提案されたシステムを含んでおり、これは参考のために記載する。
このトレードオフが遂行される正確な手段はこれらのシステム間で変化し、そし
てこれらの方法のみに限定されない。しかしすべての空間一時間変換技術はいく
つかのタイプの運動偽像(motion artifacts)を結果として生
じている。
そのような偽像の一例はそれらが表示中に運動が存在する場合のスミア−あるい
はさらに低減されたように見える空間解像度である。
例えばビー・ウエンドランド(13−1161d 1and)による研究、「現
行標準に両立する基準による高精細度研究(旧gh Defi−nition
5tudies on a Compatible Ba5is with P
resentStandards)J 、1980年代のテレビジョン技術(T
elevisionTechnology in the 80°S)、スカル
スプール(Scarsdale)、ニューヨーク、SMPTB 、 1981年
、頁151−165は、可視システム(human visual syste
m)の2次元空間応答が円形(circular)でなくて、いくらかダイヤモ
ンド形であることを示している。従って可視システムは対角周波数(diago
nalf requency)よりも忠実に水平周波数と垂直周波数を分解する
より多くの能力を有していることが結論付けられている。
発明の開示
本発明の目的は高精細度テレビジョン信号の送信/受信あるいは記録/再生の装
置と方法を案出することである。
ビデオ信号は衛星リンクにわたる伝送で周波数変調されることがよくある。可視
システムの循環可視特性(cyclevisual characterist
ic)を活用し、それにより高精細度テレビジョン信号源の帯域幅を低減するシ
ステムが記載されている。これは可視システムが純粋の水平あるいは垂直空間周
波数よりも対角空間周波数に余り敏感でないことである。従って、高精細度信号
は帯域幅低減技術の場合に対角方向に空間的にサブサンプルされる。
本発明によると、輝度信号と色度信号のパケットは時分割多重ライン様式で符号
化される。独自のライン様式は4つのシーケンシャルラインの期間を包含してい
る。この機構は異なる圧縮比とラインデシメーションシーケンス(1inede
cimation 5equence)を与えている。
図面の簡単な説明
第1図は本発明による高精細度テレビジョン信号符号器のブロック線図であり、
第2図は2次元帯域阻止フィルタのブロック線図であり、第3a、 3b、 3
c図は色差信号の垂直4:1デシメーシヨンの3つの可能なシーケンスを例示し
、
第4a図は本発明による伝送用に符号化された高精細度テレビジョン信号の1ラ
インを示す構成線図であり、第4b図は符号化された高精細度テレビジョン信号
の色成分の2次元スペクトルの線図であり、
第4c図は本発明により符号化された輝度信号の2次元スペクトルを示し、
第5図は本発明による高精細度テレビジョン信号復号器の構成線図である。
好適な実施例の記述
記載された実施例において、伝送のために符号化された高精細度テレビジョン(
HDTV)信号は525ライン、59.94フレ一ム/秒のシーケンシャル走査
と16:9のアスペクト比を有している。信号源でのHDTVの帯域幅は広帯域
RGBであり、各成分は公称16.8MHzで、そのライン期間は公称31.7
8マイクロ秒である。しかし、本発明にかかわるシステムも方法もかかる信号の
処理に限定されるものではなく、それはHDTV信号源により作られた帯域幅よ
りも狭い帯域を有するチャネルを介して伝送するために符号化される他の高精細
度テレビジョン信号に双方とも等しく適用されるからである。
ここに開示された好適な実施例では、そのチャネルは9゜5M)lzの帯域幅制
限を有する衛星または記録用チャネルと仮定されている。
便宜上、59.94の代りにフレーム周波数は60フレ一ム/秒とされている。
最後に、ここに選択された高精細度テレビジョン信号様式は受信MAC信号を2
つのチャネル信号に符号化するのに特に好都合であり、その1つのチャネルは現
行のNTSC,!!!準方式と両立性がある(米国特許出願第4,694、33
8号を参照)。
第1図を参照すると、高精細度テレビジョン信号はマトリクス1にR,Gおよび
B信号の形で供給される。マトリクス1の出力は輝度信号Yと色度信号U、 V
である。色差(色度)信号の他の形態も同様に使用されてよく、UおよびV信号
は例示のみのものである。この適用の場合、HDTV信号の特定のラインに関連
する輝度信号と色度信号はそれに命名されたライン名称を持っている。例えば、
)IOTV信号のライン1に関連した輝度信号はYlと表されると言うものであ
る。
U、 VおよびY信号はフィルタ2,3および4それぞれで低域通過フィルタさ
れる。低域通過フィルタ2および3における色差信号U、 Vは4.75MHz
の帯域幅を有し、フィルタ4の出力における輝度信号Yは16.8MHzの帯域
幅を有している。フィルタされたU、 VおよびY信号はそれぞれアナログ/デ
ィジタル(A/D)変換器4a、 4bおよび4cに印加される。このアナログ
からディジタルへの変換は好適な実施例で実行されるが、このシステムは完全な
アナログベースでも遂行される。初めに色信号にふれるが、アナログ低域通過フ
ィルタ2および3それぞれの出力はA/D変換後、それぞれの垂直低域通過フィ
ルタ5と6に印加される。これらの各々は例えば有限インパルス応答(FIR:
finiteimpulse response)であって、複数のタップを有
する遅延線で構成され、隣接タップは1水平ライン期間遅延だけ分離されている
。各タップでの信号は一定数倍され、かっこのように一定数倍されたタップ信号
はフィルタ出力信号を形成するように加算される。このようなフィルタはよく知
られているのでこれ以上詳細に説明しない。フィルタ5と6は各々120テレビ
ジヨンライン(TVL)以上の垂直スペクトルを削減するよう設計されている。
垂直低域通過フィルタの出力はそれぞれ2次元帯域阻止フィルタ7と8とで処理
される。各々の2次元帯域阻止フィルタは垂直高域通過フィルタと水平高域通過
フィルタを縦続にし、そのフィルタされた出力を入力から減算することにより得
られている(第2図を参照)。好適な実施例では2次元帯域阻止フィルタの出力
は水平2.375MHz以上の垂直60TVLと240TVL間で減算された対
角周波数を有している。
2次元帯域阻止フィルタ7および8の出力は垂直4:1デシメータ(decim
ator) 9および10それぞれに印加される。
各垂直デシメータはそれぞれのUまたはV信号を4ラインに1ラインの割合で垂
直シーケンスコントローラ18の制御の下で通過させる。残りの3ラインについ
ては、それぞれの垂直デシメータの出力信号は零にセットされる。これにより多
くの4フレームシーケンスが可能となり、そのいく・つかが第3a、 3b、
3C図に示されている。すべては垂直シーケンスコント−ローラ18の制御の下
で動作している。
i3a図では第1フイールドF1で第1ラインすなわちUlが伝送され、一方、
112.03およびU4が落とされる(dropped)。
同じパターンが第1フイールドの間継続し、IJ5.09等は最後のラインIJ
524まで維持される。このパターンは次のフィールドであるフィールド2でも
継続される。ここでライン1.2および3のU成分は落とされ、ライン4のU成
分は維持される。これはラインU324までU4. U8等の維持となる。
同様にフィールド3のライン1,2および4のU成分が落とされ、ライン3,7
.・・・、523のU成分は維持される。
最後にフィールドF4ではUlが落とされ、U2は維持され、113゜U4およ
びU5は落とされ、U6は維持される等々である。4フイールドシーケンスがフ
ィールドF5で繰り返される。
上述のシーケンスは垂直シーケンスコントローラ18のカウンタでの周期的リセ
ットにより変えられる。2フレーム後のリセット、すなわち1/2フレームリセ
ツトから生じるシーケンスは第3b図に例示されている。フレームF1とF2に
関するシーケンスは上述の通りである。フレームF3. F4およびすべてのフ
レームの引き続くベアーが繰り返される。
最後の例示として第3C図が参照されている。そこで、リセットはフレーム毎に
起こるが、代案として、保留ラインの異なる組について起こる。奇数フレームの
間、111.115等が保留され、偶数フレームの間、[13,U7.011等
が保留される。これは好適な実施例である。
■成分も同様な方法でデシメートされる。同じラインのUおよびVが同じフィー
ルドの間に保留されないようにシーケンスが選ばれることが好ましい。
垂直シーケンスコントローラは符号化端子で所定のタイプのシーケンスを選択で
きるよう外部スイッチ(示されていない)を有していてもよい。選択を意味する
制御信号は例えば垂直間隔のような伝送信号に含まれなければならない。
フィルタされ、デシメートされたUおよびV成分は垂直シーケンスコントローラ
18の制御の下に動作する2位置クロスポイントスイッチ11に同時に印加され
る。そのスイッチはMACライン毎、すなわち)IOTV信号の4ライン毎に後
で述べるように位置を交換し、従って最初にUが出力(a)に現れ、一方Vが出
力(b)に現れる。その後、Uは出力(b)に現れ、■は出力(a)に現れる。
出力(a)の信号は2:1圧縮器(compressor) 12に印加され、
それはファクタ2だけ入力ラインを時間圧縮する。従って、入力ラインの26マ
イクロ秒期間は13マイクロ秒に圧縮される。同様に、クロスポイントスイッチ
11の出力(b)における信号は時間圧縮器13で4=1の圧縮比で圧縮される
。よく知られているように、時間圧縮器は低速で読み込みを行い、一方、もっと
高速で読み出しを行い、その速度が有効な時間圧縮を実行するように設計されて
いるメモリによって実現されている。
時間圧縮器12および13の出力は第2クロスポイントスイツチ14に印加され
る。このスイッチはクロスポイントスイッチ11と同期して動作し、従って信号
Uは常に出力14aに現れ、一方、信号Vは常に出力14bに現れる。交互シー
ケンスのために、U成分は所与のMACラインで2=1圧縮のシーケンスを継続
し、それに次のMACラインで4:1圧縮が続く。■成分は同じシーケンスを継
続するが、しかしUシーケンスとは180°位相がずれている。
信号Uはプリエンファシス回路網15と適応遅延器16に印加される。同様に信
号Vはプリエンファシス回路網17と適応遅延器18aに印加される。上述の適
応遅延器の出力におけるUおよびV信号はマルチプレクサ19に印加される。マ
ルチプレクサ19はタイミング/スクランブラ回路20の制御の下で動作する。
タイミング回路20はまたディジタルデータ、同期・音声符号器21および以下
に説明する他の適応遅延ユニットを制御する。種々の信号がタイミング回路20
の制御の下で伝送されるタイムスロットを変化させることにより信号がスクラン
ブルできる。もちろん特定のスクランプリング体系を表すコードは受信器に伝送
されなければならない。これは例えば垂直帰線期間で行える。もしスクランブル
が行われないなら、適応遅延器16.18aは適合される必要はない。それらは
マルチプレクサ19で終端する種々の平行通路における処理遅延を等化するため
に役立っている。
次に輝度信号処理について説明すると、A/D変換器4Cの出力におけるディジ
タル化された輝度信号Yは2次元帯域阻止フィルタ20aと水平低域通過フィル
タ21aに印加される。後者の通路を取ると、フィルタ21aは4.75MHz
以上の水平周波数を減衰する。フィルタ21aの出力における信号は垂直高域通
過フィルタ22に印加される。フィルタ22は各ラインの各画素について式
%式%)
を実行し、ここでbは現行のラインの画素の値であり、aとCは画素すの垂直に
上と下にそれぞれ対応する画素である。
垂直高域通過フィルタ22のライン出力信号は垂直シーケンスコントローラ18
の制御の下に2=1の比でデシメートされる。デシメータの出力信号はライン差
信号、すなわち落とされた輝度信号Y2とY4の受信器での復元を許す信号であ
る。ライン差信号は米国特許出願第4.694.338号に詳細に説明されてい
る。垂直デシメータ23の出力における信号はライン差信号の活性化ラインから
なり、その後にはブランクライン、さらにその後にはライン差信号のライン等が
続く。特に4ラインのパケットでは、第1ラインが落とされ、第2ラインがライ
ン差信号を含み、第3ラインは落とされ、そして第4ラインはライン差信号を含
んでいる。次にライン差信号は時間圧縮器24で2:1比に圧縮される。時間圧
縮器24の出力における信号はシーケンシャル遅延ユニット25に印加される。
シーケンシャル遅延器25は垂直シーケンスコントローラの制御の下にラインシ
ーケンスを再配列するために動作し、従って遅延器25の出力における信号はラ
イン差信号の1ラインを含み、その後でライン差信号の次のライン、さらにその
後で2つのブランクラインが続く。シーケンシャル遅延器25は第2および第4
ラインそれぞれのライン差信号を蓄積する2ラインメモリで構成されることが好
ましい。垂直シーケンスコントローラの制御の下で、デシメータ段23の出力か
らの信号はこれらのラインメモリに読み込まれ、引き続いて読み出される。
シーケンシャル遅延器25の出力におけるライン差信号はプリエンファシス段2
6に印加され、順次その出力は遅延段27に印加される。遅延段27が適応され
ると、それはタイミング/スクランブラユニット20の制御の下で動作する。最
後に、遅延ユ・ニット27の出力、すなわち処理されたライン差信号はマルチプ
レクサ19に印加される。
最後に、A/D変換器4Cの出力におけるディジタル化された輝度信号Yは2次
元帯域阻止フィルタ20aに印加される。阻止フィルタ20aは垂直高域通過フ
ィルタに縦続にされた水平高域通過フィルタであり、縦続ユニットの出力は入力
Y信号から減算されて2次元帯域阻止を形成する。その係数は水平に9.5MH
z以上かつ垂直に240TVL以上の対角周波数が減衰されるように選択される
。2次元帯域阻止フィルタ20aの出力は同時に2つの垂直デシメータ段28.
29に印加される。垂直シーケンスコントローラ18によるデシメータ段28と
29の制御は、4ラインの各グループについて、ラインY3はデシメータ28に
より通過させられ、一方、Ylはデシメータ29により通過させられる。このデ
シメータはよく知られた回路である。例えば、好適なデシメータはデシメートす
べき信号を受信する一方の入力とゲートを介して伝送を制御するタイミング信号
を受信する他方の入力とを有するアンドゲートである。
デシメータ28の出力は、これはここで広帯域輝度信号Ywllとして参照され
ているのだが、9:16伸張回路30に印加され、その出力はプリエンファシス
回路網32に順次接続される。垂直デシメータ29の出力輝度信号Y1はプリエ
ンファシス段340入力に直接印加される。プリエンファシス段32と34の出
力はそれぞれ適応遅延器36.35に印加される。適応遅延器は再びタイミング
/スクランブラ回路20の制御の下に動作する。伸張された信号Y3とYlは次
にマルチプレクサ19を介してタイミング回路20の制御の下で伝送される。
レベルクランプ38はマルチプレクサ19の出力を適切なレベルにクランプする
。
最後に、ディジタルデータ、同期およびディジタル音声信号(DSS)がマルチ
プレクサ19の最後の入力に印加される。
マルチプレクサ19の出力は入力信号の各4ラインに対して1ラインからなって
いる。従って各ラインは1人力信号の時間の4倍、すなわち127.1マイクロ
秒かかっている。
マルチプレクサ19の出力はタイミング/ステランブラ回路20により制御され
るパケットフェーダ−39を介して9.5MHzの許容チャネル帯域幅以上の周
波数をカットオフする低域通過フィルタ40に印加される。
マルチプレクサ19の出力ラインの1つのライン構成が第4a図に示されている
。もちろん例示されたライン構成において、異なる実施例のみならず、スクラン
プリングを実行する1つの実行の中で修正がなされている。第4a図には、信号
成分、それが受けてきた時間圧縮、それが受信端部で再構成される帯域幅および
時間間隔が各タイムスロットに示されている。
第4a図を参照すると、Y1構成は各ラインの最初の26マイクロ秒、すなわち
入力HDTVラインに対して1:1時間圧縮で伝送されている。関連する帯域幅
である9、 5MHzは許容するチャネル帯域幅で決定され、すなわちこれはフ
ィルタ40のカットオフ周波数である。
次に伸張段30で9716比だけ伸張されたY3構成は46゜2マイクロ秒のタ
イムスロットで伝送される。16.8MHz帯域幅は伸張前の信号と関連してい
るから、伸張後は帯域幅は9.5M)Izであって、これは伝送チャネルに収容
される最も幅の広い帯域である。受信側ではY3は圧縮により16.8MHzに
再構成される。
次の2つのタイムスロットで信号U1とv2が伝送される。
符号器の線図である第1図を参照すると、UとVはフィルタ2.3それぞれで4
.75M)Izまでフィルタされている。例示されたラインでは、信号U1は4
:1時間圧縮を受け、信号v2は2:1時間圧縮を受けている。従ってUlの時
間期間は6゜5マイクロ秒であり、一方v2の時間期間は13マイクロ秒である
。次に続< MACラインに対して、すなわち特定の4ラインパケツトの後では
、v2とUlのタイムスロットは圧縮比がそうであるように逆になる。Ulに対
してフィルタされた4、 75M)lz帯域幅は4:1圧縮により16.8MH
zに増大される。
これは出力フィルタ40により9.5MHzまでフィルタされ、従って受信器で
2.37MHzまでの再構成を許容している。他方v2はその圧縮比が2:1の
みであるから4.75MHzまで再構成可能である。
次のタイムスロットでは、2つのライン差信号が伝送される。特に、LD2は第
1スロツトで伝送され、一方、L12は第2スロツトで伝送される。双方のLD
信号は4.75MHzの水平限界周波数までフィルタされ、かつその周波数まで
再構成できる。
各ラインの残りのタイムスロットはディジタル同期信号とディジタル音声信号に
より占有されている。ディジタルクランピング信号用に8マイクロ秒のタイムス
ロットがまた存在する。このクランピング信号は固定ディジタルレベルである。
U、 V信号の2次元スペクトルが第4b図に概括され、一方、輝度およびLD
信号帯域幅は第4c図に示されている。
水平軸はMHzで較正され、垂直軸はTVLである。
以下は第4b図に言及している。シーケンシャルに走査されたフレーム当たりの
活性テレビジョンラインの全数は480TVLであると仮定されている。色差信
号U、 Vはフィルタ5と6で垂直に低域通過フィルタされて、120TVL以
上の垂直スペクトルを低減し、そして帯域阻止フィルタ7と8で60TVLと2
40TVL(7)間にあり、かツ2.375MHz以上の対角周波数を低減する
。その上、フィルタ40は各ラインの複数成分の1つの帯域幅を半分にカットす
る。このようにして120TVLは0−2.375MHzの間で支持され、一方
、60TシLは2.375MHzと4.75MHzの間に支持される。
さて第4c図を参照すると、信号LD2. LD4. YlおよびY3を使用す
ることはすべての4つのライン、すなわち4.75MHzまでの480TVLの
再構成を許している。後の方の制限はLD信号のフィルタリングにより導入され
ている。その上、0と9、5MHzの間の領域は1ライン毎、すなわち240T
VLで支持されている。最後に、4ライン中の1ライン(Y3)は0と16.8
MHzの間の水平帯域幅を有している。このように120TVLは領域0−16
.8MHzで支持されている。
2次元ビデオスペクトルに対して垂直に240TVL以上、水平に4.75MH
zから9.5M)lzまでの領域に関する時間的更新速度(temporal
update rate)は30Hzである。この領域は正確にインターレース
走査に適合するように発生される輝度、Y (YlおよびY3)成分で支持され
ている。元のシーケンシャルソースからのYデシメーションには各60Hzフレ
ームの1ラインシフトが続き、それによりYのインターレースされたフィールド
を発生し、これは水平に9.5M)Izまで広がっている。得られたYのインタ
ーレースされた構成は60Hzの速度で利用可能な240の活性ソースラインと
なり、そして30Hzの速度で利用可能な480の活性ソースラインとなる。
すなわち、ソースは60Hzで480TVLを与えるが、ラインは垂直に2:1
にデシメートされる(Yシーケンスを発生する)。
このように、60Hzの速度では240TVL以上は最早や利用可能でない。ラ
インはソースフレームからソースフレームにわたって1ラインシフトでデシメー
トされるから(インターレースされた走査に適合している) 、240TVLか
ら480TVLまでの領域は30Hzの速度で更新される。LDは4.75MH
z以下の水平周波数で画像をインターレースする。
2次元ビデオスペクトルの垂直に120TVL以上、水平に9.5MHzから1
6.8MHzまでの領域に対する時間的更新速度はYlとY3について選択され
たデシメーションシーケンスに依存している。第3a図に示されたように、フレ
ームリセットが存在しない場合を考察する。水平に16.8MHzまで広がって
いる広帯域Y3ラインはどのようなデシメーションシーケンスについても元の4
80TVラインの120について利用可能である。従って、垂直に120TVL
以下の領域は60Hzの速度で利用可能であり、この速度は元のソース信号の速
度である。
Y3でカバーされるがYlではカバーされない垂直に120TVL以上の領域(
すなわち、水平に9.5MHzから16.8MHz )に対して、更新速度はi
aa図のデシメーションシーケンスで15Hzである。このデシメーションシー
ケンスに適合するY3ラインは垂直にすべての480TVLをカバーするが、し
かしこれは4つの元のソースフレームにわたって成立する。このように、この領
域の実効的な時間的更新速度は60Hz/4、すなわち15Hzである。すなわ
ち、垂直なすべての480TVLは元のソース影像を作り上げるのに利用可能で
あるが、しかしそれらは15Hzの更新速度の4つのソースフレームの進行にわ
たって利用可能である。
上述のラインは符号器から受信局に送信され、また代案として、後の再生のため
に記録される。
特に各フレームで伝送されたライン構造と信号は他のすべてのフレームで伝送さ
れたものと同じであることに注意すべきである。唯一の差異は4:1垂直デシメ
ーシヨンプロセスで選択された特定ラインであろう。
゛第5図を参照して復号器を説明する。第5図において、クランプ回路102は
テレビジョン受信機において通常なされているように絶対DC成分復元(abs
olute DCrestoration)を与え、そしてその出力は4つの分
離処理通路AからDに印加される。すべての処理は水平および垂直シーケンスコ
ントローラ(HVSC) 103により制御され、このコントローラは音響・デ
ータ分離器105により制御される。音響・データ分離器105は制御データC
Dと音声データADを供給し、さらに位相ロックループ・タイミング発生器10
7を制御し、これは復号器の種々の構成要素にタイミング信号を供給している。
各通路を個別に説明する。
(A)通路A
信号は乗算器104に印加され、これはこの場合にゲートとして実現されること
が好ましい。と言うのは、信号が1あるいはOのいずれかにより乗算されるから
である。乗算信号はHVSCにより供給され、かつビデオ信号がY1成分を含む
場合にその時間中1に等しく、他のすべての時間中0に等しい。このようにして
乗算器の出力はY1信号のみを含む。
これはディエンファシス回路106に印加され、このディエンファシス回路10
6はMAC−60符号器のプリエンファシス回路32の逆特性を有するフィルタ
である。ディエンファシスされたY1信号は等化遅延器108で処理され、従っ
てそれは加算器110の他の入力に適当な時点で到着する。
(B)通路B
クランプされたビデオ信号は符号器のY3成分に使用されたプリエンファシス回
路34の逆特性を有するディエンファシス回路112に印加される。その出力は
16:9圧縮器114に印加される。16:9圧縮器114はまたライン上の他
のすべての信号を排除しくwind out)、Y3成分のみを処理するように
HVSC103からタイミング信号を受信する。16:9圧縮器の出力はこのよ
うにしてY3成分のみを含み、受信された46.2マイクロ秒から26マイクロ
秒まで時間圧縮される。この信号は次に4.75MHz以上の周波数を減衰する
ために水平低域通過フィルタ116でフィルタされる。フィルタさた信号は垂直
補間器(vertical 1nterpolator)118に印加される。
垂直補間器はまた等化遅延器120からの入力、すなわち適当に遅延したディエ
ンファシス回路106からのY1信号出力を受信する。垂直補間器118はまた
HVSC103からタイミング信号入力を受信し、かつその2つの入力信号の平
均(すなわち、(Y1+Y3)/2)を取る機能を実行する。その出力は別の等
化遅延器112で適当に遅延される。
16:9圧縮器の出力はまた水平高域通過フィルタ124に印加され、その出力
は垂直補間器126の入力に印加される。
この垂直補間器はまたそのビデオ入力が活性である場合の時間を示すH’VSC
からのタイミング信号を受信する。
符号器において、4つの連続ラインから、第3ラインの輝度信号Y3のみが伸張
された形で伝送されたことに注意すべきである。符号器の最終フィルタの制限帯
域幅が9.5MHzであったから、水平高域通過フィルタ124の出力は16.
8MHzまで広がる。しかし、この伸張された周波数領域は4つのHDTVライ
ンからの1つのみで利用可能である。1:4補間器126は所定の式に従って補
間され(例えば線形)、あるいは最も簡単な場合には、次の更新が受信されるま
で水平高域通過フィルタ124の出力を維持する。この高周波成分は等化遅延器
128による遅延時間等化処理の後で加算器110の種々の輝度信号の他の成分
に加算される。
水平低域通過フィルタ116の出力lままた等化遅延器130を通して加算器1
10に送られる。
(C)通路C
クランプ102の出力はHVSC103からのタイミング信号を受信する1:2
伸張器132に印加される。タイミング信号は2つのLD成分LD2とLD4の
存在をMAC−60ライン上で示し、従って信号のこれらの部分のみが伸張され
、他のすべてのMAC−60ライン成分は零にセットされる。その出力はMAC
−60符号器のLD成分を処理するために使用されたプリエンファシスフィルタ
36の逆特性を有するディエンファシスフィルタ104でフィルタされる。
元のLD成分(LD2とLD4)は隣接していないが1ライン間隔(32マイク
ロ秒)だけ離れたラインから発生された。LD4成分を32マイクロ秒だけ遅延
するがLD2戊分成分延しないのがシーケンシャル遅延器136の機能であり、
このようにして元の分離を復元する。シーケンシャル遅延器136はランダムア
クセスメモリ(RAM)により構成されていてよく、このメモリには1.D2と
LD4が入れられている。読み取りはLD2とLD4の読み出しの間に32マイ
クロ秒の遅延で起こる。
LD2およびLI)4倍号は次に等化遅延器138で適切に遅延され、加算器1
10に印加される。11口2成分を等化遅延器130の正確に時間合わせした出
力、すなわち(Y3+Y1)/2に加算すると輝度信号Y2を得る。同様に、出
力(Y3+Y:t)/2にLD4を加算するとくここでY〕は次の引き続く4つ
のライン信号パケットの第1ラインに関連した輝度成分である)輝度信号Y4の
再構成を得る。
このように加算器110の出力は信号Y1. Y3. Y2およびY4であり、
すなわち1つのMAC−60ラインを構成するため符号器で処理された4つのH
DTV入カライカライ関連した輝度成分である。
UおよびV成分の復号は通路りを参照して説明されよう。
(D)通路D
クランプされた入来信号は1:4伸張器140と1:2伸張器142に印加され
る。双方の伸張器はHVSC103からタイミング信号入力を受信する。第1図
および第4図を参照して議論したように、入来U成分と■成分は交互に2=1比
と4:1比で圧縮される。各伸張器に印加されたタイミング信号はそれぞれ2:
1および4:1で圧縮された成分を除外する。これらの伸張器の出力はそれぞれ
ディエンファシス回路144と146に送られる。これらはMAC−60符号器
でUおよびV成分を処理するプリエンファシスフィルタ15および17の逆特性
を有している。
ディエンファシスフィルタ146の出力はフィルタ148で低域通過フィルタさ
れ、そしてディエンファシスフィルタ144の出力と共にクロスポイントスイッ
チ150に送られる。
この低域通過フィルタリングのために、クロスポイントスイッチへの双方の入力
は同じ帯域幅を有している。低域通過フィルタリングの前に、ディエンファシス
フィルタ146の出力における信号はディエンファシスフィルタ144の出力に
おける信号の2倍の帯域幅を有している。
2:1圧縮された成分で運ばれた高周波情報を復元するために、ディエンファシ
ス回路網146の出力はフィルタ152で水平に高域通過フィルタされる。水平
高域通過フィルタ152の出力はU成分とV成分の間でMACライン毎に交互す
る高周波情報である。水平・垂直シーケンスコントローラ103の制御の下で動
作するスイッチ154は水平高域通過フィルタ152の出力をMACライン毎に
交互に1:2垂直補間器152と第2の182垂直補間器158とで切替える。
再び、補間器は所望の任意の補間構成に従って動作できる。最も単純な場合には
各補間器は新しい情報が受信されるまで情報が維持されるメモリである。補間器
156と158の出力は各々2つの走査ライン間隔に対して維持されている。
もしU11倍がスイッチ154と150の上側出力に供給され、一方、v22倍
がその下側出力に供給されると仮定されるなら、成分U1は等化遅延器を通過し
た後、合算回路162の一方の入力に印加され、合算回路162の他方の入力は
補間器156の出力に接続される。同様に、スイッチ150の下側出力における
ν2出力は等化遅延器164に印加される。遅延されたv22倍は加算器166
の一方の入力に印加され、加算器166の他方の入力は補間器158の出力を受
信する。
合算器162の出力、例えばUは1:4補間器1.68に印加される。補間器1
68の出力において、MACラインを構成する4つのラインのグループの各ライ
ンの1つで4つの信号が供給される。同様に、加算器166の出力は1:4垂直
補間器】70に印加される。補間器1.70の出力では、MACラインを構成す
る各走査ラインの1つで4つの■信号が見いだされている。補間器168と17
0の出力信号はそれぞれ等化遅延器]、72と174に印加される。等化遅延器
の出力はマ) IJクス176の入力に印加される。マトリクス176は加算器
110の出力、すなわち色度信号が供給されているラインに対応するラインの輝
度信号をまた受信する。マトリクス176の出力は525ライン、60フレ一ム
/秒、1:1(シーケンシャル)走査と16:97スペクト比を持つRGB信号
である。このRGB出力は従ってこの走査様式を受容するモニタ上に表示され得
る。
・−の発明は特定の実施例について説明されてきたが、それに限定されるもので
はない。多くの変形が当業者にとって可能であり、これらは以下のクレームの範
囲内であると考えられている。
FIG、 3c
FIG、 3a
FIG、 3b
国際調査報告
国際調査報告
Claims (22)
- 1.毎秒所定の数のフレームを有する高精細度テレビジョン(HDTV)信号の 符号化方法であって、各フレームは複数のHDTVラインを有し、輝度帯域幅よ り小さいチャネル帯域幅で伝送あるいは記録するために各HDTVラインが所定 の輝度帯域幅を有する輝度成分を具え、かつ少なくとも1つの色度成分が、 上記の複数のHDTVラインをグループで処理し、各グループは複数の信号パケ ットを発生するために多重のシーケンシャルHDTVラインからの情報を含み、 上記の信号パケットは第1時間圧縮比を有する第1輝度成分と上記の第2時間圧 縮比を有する第2輝度成分を具え、第2時間圧縮比は上記の第1時間圧縮比より 異なっており、かつ少なくとも1つの色度成分が上記の輝度成分から分離し、か つ そのタイムスロットで上記の信号パケットを有する時間多重ライン信号を発生す るために上記の信号パケットを結合すること、 の各ステップを具える方法。
- 2.上記の複数のHDTVラインがフレーム当たりm個のシーケンシャルにトレ ースされたラインを具え、ここでHDTVラインの上記のグループが上記のHD TVラインの4つを具える請求項1記載の方法。
- 3.上記のグループの各々が上記のHDTVラインの第1,第2,第3,第4の シーケンシャルに走査された1つを具える請求項1記載の方法。
- 4.上記の第1輝度成分は時間伸長された輝度成分であり、それは各グループの 少なくとも1つのHDTVラインに対して、上記の帯域幅よりも大きい所定の輝 度帯域幅を有する上記の輝度成分に含まれたすべての情報が上記の第1輝度成分 信号パケットであるようになっている請求項1記載の方法。
- 5.上記の少なくとも1つの色度成分が第1色度成分と第2色度成分を具え、か つ ここで上記の処理ステップが所定の第1の比だけ上記の第1色度成分を時間圧縮 することと、上記の所定の第1の比とは異なる所定の第2の比だけ上記の第2色 度成分の時間圧縮を具え、それにより圧縮された第1色度成分信号と圧縮された 第2色度成分信号を創生し、かつ上記の第1および第2の圧縮された色度成分信 号をそれぞれ上記の時間多重ライン信号の第1および第2色度成分タイムスロッ トに挿入する請求項4記載の方法。
- 6.毎秒所定の数のフレームを有する高精細度テレビジョン(HDTV)信号を 復号する装置であって、各フレームは複数のHDTVラインを有し、各HDTV ラインは上記の輝度帯域幅より小さいチャネル帯域幅で伝送あるいは記録するた めに所定の輝度帯域幅を有する輝度成分を具え、かつ少なくとも1つの色度成分 が、 グループで上記の複数のHDTVラインを処理する手段であって、各グループは 複数の信号パケットを発生するために多重のシーケンシャルなHDTVラインか らの情報を含み、上記の信号パケットは第1時間圧縮比を有する第1輝度成分と 、第2時間圧縮比を有する第2輝度成分を具え、第2時間圧縮比は上記の第1時 間圧縮比とは異なり、かつ少なくとも1つの色度成分が上記の輝度成分から分離 し、かつ そのタイムスロットに上記の信号パケットを有する時間多重ライン信号を発生す るために上記の信号パケットを結合する手段、 を具える装置。
- 7.上記の複数のHDTVラインがフレーム当たりm個のシーケンシャルにトレ ースされたラインを具え、かつここで上記のHDTVのグループが上記の4個の HDTVラインを具える請求項6記載の装置。
- 8.上記の信号パケットが追加の輝度成分を含み、それは各グループが上記の所 定の輝度帯域幅より小さい帯域幅にわたってすべてのHDTVラインの輝度情報 を含んでいる請求項4記載の方法。
- 9.上記の付加輝度成分が第1および第2ライン差輝度成分であり、かつ 上記の処理ステップが上記の第1および第2ライン差輝度成分の時間圧縮を具え 、それにより第1および第2ライン差輝度成分信号を創生し、かつ上記の第1お よび第2の圧縮されたライン差輝度成分を上記の時間多重ライン信号の第1およ び第2ライン差輝度成分に挿入する請求項8記載の方法。
- 10.上記の第1および第2ライン差成分が式LD=b−(a+c)/2に従っ て実現され、ここでbは特定グループの特定ラインにおける画素の値であり、そ してaとcはそれぞれ画素bの垂直に上と下の画素に対応する請求項9記載の方 法。
- 11.上記の第1輝度成分が実質的に16対9の圧縮比で伸長され、上記の第2 輝度成分の上記の圧縮比が1対1であり、かつ上記の第1および第2ライン差輝 度成分の上記の圧縮比が1対2である請求項10記載の方法。
- 12.上記の信号パケットが追加輝度成分を含み、それは各グループが上記の所 定の輝度帯域幅より小さい帯域幅にわたってすべてのHDTVラインの輝度情報 を含むようなものである請求項6記載の装置。
- 13.上記の追加の輝度成分は第1および第2ライン差輝度成分であり、かつ 上記の処理手段は上記の第1および第2ライン差輝度成分を圧縮しそれにより第 1および第2差輝度成分信号を創生する時間手段と、上記の第1および第2圧縮 ライン差輝度成分を上記の時間多重ライン信号の第1および第2ライン差輝度成 分に挿入する手段を具える請求項12記載の装置。
- 14.上記の第1および第2ライン差成分が式LD=b−(a+c)/2に従っ て実現され、ここでもbは特定グループの特定ラインにおける画素の値であり、 そしてaとcはそれぞれ画素bの垂直に上と下の対応画素である請求項13記載 の装置。
- 15.上記の第1輝度成分が上記の第1輝度成分の伸長となる実質的に16対9 の圧縮比を有し、上記の第2輝度成分の上記の圧縮比が1対1であり、かつ上記 の第1および第2ライン差輝度成分の上記の圧縮比が1対2である請求項14記 載の装置。
- 16.チャネルにわたって受信されたそのタイムスロットに信号パケットを有す る多重ライン信号を復号する装置であって、上記の信号パケットは第1および第 2時間圧縮比を有する少なくとも第1および第2輝度成分と、少なくとも1つの 色度成分を表し、上記の第1および第2輝度成分と上記の少なくとも1つの色度 成分はシーケンシャルな高精細度テレビジョン(HDTV)ラインをグループに 多重化したものであり、上記の第1輝度成分は上記のチャネル帯域幅より大きい 所定の輝度帯域幅を有し、上記の装置は 上記の第1および第2輝度成分と上記の少なくとも1つの色度成分を分離するた めにょい時点で上記の多重ライン信号を分割する手段、 多重のシーケンシャルHDTVライン輝度信号を与えるために上記の第1および 第2輝度成分を処理する手段であって、少なくとも1つの上記のシーケンシャル HDTVラインが各グループで上記のチャネル帯域幅より大きい帯域幅を有する もの、および 多重のシーケンシャルHDTVラインに色度信号を与えるために上記の少なくと も1つの色度成分を処理する手段、を具える装置。
- 17.上記の第1輝度成分が時間伸長輝度成分であり、かつ上記の第1および第 2輝度成分を処理する上記の手段が各グループで上記の少なくとも1つのHDT Vラインに対して上記の所定の輝度帯域幅を有する上記の輝度信号を与えるため に上記の時間伸長輝度成分を時間圧縮する手段をさらに具える請求項16記載の 装置。
- 18.上記の信号パケットが第1および第2ライン差輝度成分を表し、 上記の分割手段が上記の第1および第2ライン差輝度成分を分離する手段を具え 、かつ 上記の第1および第2ライン差輝度成分を処理する上記の手段が上記の第1およ び第2ライン差輝度成分を時間伸長する手段を具え、ここで 上記の第1および第2輝度成分を処理する上記の手段と上記の第1および第2ラ イン差輝度成分を時間伸長する手段、少なくとも限定された帯域幅の輝度信号が 各HDTVに対して得られているものである請求項17記載の装置。
- 19.上記の少なくとも1つの色度成分が第1および第2色度成分であり、かつ 上記の信号パケットが少なくとも1つの音声成分をさらに表し、 上記の分割手段が上記の第1および第2色度成分を分離する手段と上記の音声情 報を分離する手段をさらに具え、 上記の少なくとも1つの色度成分を処理する上記の手段が少なくとも2つのカラ ー信号を与えるために上記の第1および第2色度成分を処理する手段を具え、か つ上記の装置が音声信号を与えるために上記の音声成分を処理する手段をさらに 具える請求項18記載の装置。
- 20.上記の第1色度成分が第1グループに対する第1時間圧縮比と、第2グル ープに対する第2時間圧縮比を有し、かつ上記の第2色度成分は上記の第1グル ープに対する上記の第2圧縮比と上記の第2グループに対する上記の第1時間圧 縮比を有し、かつ 少なくとも1つの色度成分を処理する上記の手段が第1および第2色度伸長手段 とスイッチ手段をさらに具え、上記の第1色度成分と第2色度成分の間の上記の 接続と上記の第1および第2色度伸長手段がグループの上記多重ライン信号を復 号した後で上記のスイッチ手段によりスイッチされる請求項19記載の装置。
- 21.上記の時間多重ライン信号が上記のチャネル帯域幅より小さい帯域幅を有 し、さらに 上記の時間多重ライン信号の伝送あるいは記録、および受信あるいは再生に際し て、 上記の複数の信号パケットを発生するために上記の時間多重ライン信号をデマル チプレックスし、かつ上記の高精細度テレビジョン信号を復元するために上記の 信号パケットを処理し結合するステップを具える請求項1記載の方法。
- 22.上記の時間多重ライン信号を伝送あるいは記録する手段、 上記の時間多重ライン信号を受信あるいは再生する手段、 上記の時間多重ライン信号をデマルチプレックスし、それにより上記の複数の信 号パケットを発生する上記の受信手段あるいは再生手段に接続された手段、およ び上記の高精細度テレビジョン信号を復元するために上記の信号パケットを処理 ・結合する上記のデマルチプレックスシング手段に接続された処理・結合手段、 を具える請求項6記載の装置。
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