JPH02912B2 - - Google Patents
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- JPH02912B2 JPH02912B2 JP59123089A JP12308984A JPH02912B2 JP H02912 B2 JPH02912 B2 JP H02912B2 JP 59123089 A JP59123089 A JP 59123089A JP 12308984 A JP12308984 A JP 12308984A JP H02912 B2 JPH02912 B2 JP H02912B2
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Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の技術分野〕
この発明は、例えば高品位テレビデイジタル伝
送において、ナイキスト周波数以下の標本化周波
数で標本化される画像信号から高品質画像を再生
するためのサブナイキスト標本化フイルタに関す
るものである。
送において、ナイキスト周波数以下の標本化周波
数で標本化される画像信号から高品質画像を再生
するためのサブナイキスト標本化フイルタに関す
るものである。
まず、従来のナイキスト周波数以下の標本化周
波数にて標本化するサブナイキスト標本化手法
を、第１図について説明する。第１図は従来の正
方形格子状に標本化された画像信号系列からサブ
サンプルして抽出した画像信号配列を示す説明図
である。図において、画像信号の最高周波数を
fv、画像信号のナイキスト標本化周波数をfs、サ
ブナイキスト標本化周波数をfs／２とし、また、
fs2fvとする。ナイキスト標本化周波数fsにて画
像信号をを２次元配列上で正本形格子状に標本化
された画像信号系列に対し、水平走査の１ライン
周期ごとに位相反転したサブナイキスト標本化し
た画像信号の２次元配列を、第１図に示してい
る。第１図に示す様に、〇印はサブナイキスト標
本化により抽出されるサンプル画素を、また、●
印は間引かれるために後で補間再生される補間画
素をそれぞれ示している。この様に、サブナイキ
スト標本化手段は、画像信号のサンプル数を減少
して伝送及び記録時のデータ量を削減する高能率
符号化の一手法として有効である。このため、サ
ブナイキスト標本化により折り返し雑音を抑圧す
る前置フイルタと、補間再生時の補間雑音の少な
い補間フイルタがサブナイキスト標本化フイルタ
として必要である。
波数にて標本化するサブナイキスト標本化手法
を、第１図について説明する。第１図は従来の正
方形格子状に標本化された画像信号系列からサブ
サンプルして抽出した画像信号配列を示す説明図
である。図において、画像信号の最高周波数を
fv、画像信号のナイキスト標本化周波数をfs、サ
ブナイキスト標本化周波数をfs／２とし、また、
fs2fvとする。ナイキスト標本化周波数fsにて画
像信号をを２次元配列上で正本形格子状に標本化
された画像信号系列に対し、水平走査の１ライン
周期ごとに位相反転したサブナイキスト標本化し
た画像信号の２次元配列を、第１図に示してい
る。第１図に示す様に、〇印はサブナイキスト標
本化により抽出されるサンプル画素を、また、●
印は間引かれるために後で補間再生される補間画
素をそれぞれ示している。この様に、サブナイキ
スト標本化手段は、画像信号のサンプル数を減少
して伝送及び記録時のデータ量を削減する高能率
符号化の一手法として有効である。このため、サ
ブナイキスト標本化により折り返し雑音を抑圧す
る前置フイルタと、補間再生時の補間雑音の少な
い補間フイルタがサブナイキスト標本化フイルタ
として必要である。
第２図は従来のサブナイキスト標本化システム
の一例を示すブロツク構成図、第３図及び第４図
は、それぞれ第２図のサブナイキスト標本化シス
テムに適用される前置フイルタ及び補間フイルタ
を示すブロツク構成図である。各図において、
２，10はＡ／Ｄ変換器、４は前置フイルタ、６は
サブサンプラ、８は補間フイルタ、１２，１８は
ライン遅延回路、１４，１６はドツト遅延回路、
２０は低域通過フイルタ、２２，２５はサブサン
プルライン遅延回路、２７は平均値補間フイル
タ、２９は補間スイツチである。
の一例を示すブロツク構成図、第３図及び第４図
は、それぞれ第２図のサブナイキスト標本化シス
テムに適用される前置フイルタ及び補間フイルタ
を示すブロツク構成図である。各図において、
２，10はＡ／Ｄ変換器、４は前置フイルタ、６は
サブサンプラ、８は補間フイルタ、１２，１８は
ライン遅延回路、１４，１６はドツト遅延回路、
２０は低域通過フイルタ、２２，２５はサブサン
プルライン遅延回路、２７は平均値補間フイル
タ、２９は補間スイツチである。
まず、上記第２図に示す従来のサブナイキスト
標本化システムの動作について説明する。アニロ
グ入力画像信号１はＡ／Ｄ変換器２を通してナイ
キストレ標本化周波数fsにて標本化されてデイジ
タル入力画像信号３に変換される。このデイジタ
ル入力画像信号３は、前置フイルタ４にてサブナ
イキスト標本化により低域に折り返す高域周波数
成分を抑圧された後、サブサンプラ６にて、第１
図に示すサブナイキスト標本化される。このサブ
ナイキスト標本化されたサブサンプル出力画像信
号７は補間フイルタ８にて間引かれた画素成分を
補間され、デイジタ再生画像信号９となり、Ｄ／
Ａ変換器１０にてアナログ再生画像信号１１とな
る。
標本化システムの動作について説明する。アニロ
グ入力画像信号１はＡ／Ｄ変換器２を通してナイ
キストレ標本化周波数fsにて標本化されてデイジ
タル入力画像信号３に変換される。このデイジタ
ル入力画像信号３は、前置フイルタ４にてサブナ
イキスト標本化により低域に折り返す高域周波数
成分を抑圧された後、サブサンプラ６にて、第１
図に示すサブナイキスト標本化される。このサブ
ナイキスト標本化されたサブサンプル出力画像信
号７は補間フイルタ８にて間引かれた画素成分を
補間され、デイジタ再生画像信号９となり、Ｄ／
Ａ変換器１０にてアナログ再生画像信号１１とな
る。
次に、上記第３図に示す従来の前置フイルタの
動作について説明する。ここで、デイジタル入力
画像信号３を、画素位置に対応させてＳ（ｍ、ｎ）
（ｍ、ｎは整数）と表わす。今、各ライン遅延回
路１２及び１８と各ドツト遅延回路１４及び１６
を通してデイジタル入力画像信号３に、第１図に
示すＳ（ｍ、ｎ＋１）が入力された時点で、Ｓ（ｍ
＋１、ｎ）１３、Ｓ（ｍ、ｎ）１５、Ｓ（ｍ−１、
ｎ）１７及びＳ（ｍ、ｎ−１）１９の５つの画像
信号が同時に出力される。各画像信号３，１３，
１５，１７及び１９に対し、低域通過フイルタ２
０は以下の処理を施し、Ｓ（ｍ、ｎ）１５に対す
る前置フイルタ出力画像信号５として、以下に示
す様なＰ（ｍ、ｎ）を出力する。
動作について説明する。ここで、デイジタル入力
画像信号３を、画素位置に対応させてＳ（ｍ、ｎ）
（ｍ、ｎは整数）と表わす。今、各ライン遅延回
路１２及び１８と各ドツト遅延回路１４及び１６
を通してデイジタル入力画像信号３に、第１図に
示すＳ（ｍ、ｎ＋１）が入力された時点で、Ｓ（ｍ
＋１、ｎ）１３、Ｓ（ｍ、ｎ）１５、Ｓ（ｍ−１、
ｎ）１７及びＳ（ｍ、ｎ−１）１９の５つの画像
信号が同時に出力される。各画像信号３，１３，
１５，１７及び１９に対し、低域通過フイルタ２
０は以下の処理を施し、Ｓ（ｍ、ｎ）１５に対す
る前置フイルタ出力画像信号５として、以下に示
す様なＰ（ｍ、ｎ）を出力する。
Ｐ（ｍ、ｎ）＝１／８｛Ｓ（ｍ、ｎ−１）
＋Ｓ（ｍ−１、ｎ）＋４・Ｓ（ｍ、ｎ）＋
Ｓ（ｍ＋１、ｎ）＋Ｓ（ｍ、ｎ＋１）｝
Ｐ（ｍ、ｎ）は、次のサブサンプラ６による折
り返し雑音の原因となるＳ（ｍ、ｎ）の高域成分
を抑圧する２次元の低域通過フイルタ２０の出力
である。
り返し雑音の原因となるＳ（ｍ、ｎ）の高域成分
を抑圧する２次元の低域通過フイルタ２０の出力
である。
次に、上記第４図に示す従来の補間フイルタの
動作について説明する。前置フイルタ４の出力画
像信号であるＰ（ｍ、ｎ）５は、サブサンプラ６
により１ラインごとに交叉する様に飛び飛びに間
引かれて画像データを半減する。サブサンプラ６
の出力であるサブサンプル出力画像信号７の系列
は、時系列上で、……、Ｐ（ｍ、ｎ−１）、……、
Ｐ（ｍ−１、ｎ）、Ｐ（ｍ＋１、ｎ）、……Ｐ（ｍ、
ｎ＋１）、……の様に順次に出力される。それゆ
え、サブサンプラ６にて間引かれた画像信号を、
補間フイルタ８は以下のごとく再生する。サブサ
ンプル出力画像信号７のＰ（ｍ、ｎ＋１）が入力
された時点で、各サブサンプルライン遅延回路２
２及び２５とドツト遅延回路１４は、Ｐ（ｍ−１、
ｎ）２３、Ｐ（ｍ＋１、ｎ）２４及びＰ（ｍ、ｎ−
１）２６の４つの画像信号を同時に出力する。こ
れらの画像信号から平均値補間フイルタ２７は、
以下の処理でＰ（ｍ、ｎ）に対応する以下に示す
様な補間画像信号Ｑ（ｍ、ｎ）２８を再生する。
動作について説明する。前置フイルタ４の出力画
像信号であるＰ（ｍ、ｎ）５は、サブサンプラ６
により１ラインごとに交叉する様に飛び飛びに間
引かれて画像データを半減する。サブサンプラ６
の出力であるサブサンプル出力画像信号７の系列
は、時系列上で、……、Ｐ（ｍ、ｎ−１）、……、
Ｐ（ｍ−１、ｎ）、Ｐ（ｍ＋１、ｎ）、……Ｐ（ｍ、
ｎ＋１）、……の様に順次に出力される。それゆ
え、サブサンプラ６にて間引かれた画像信号を、
補間フイルタ８は以下のごとく再生する。サブサ
ンプル出力画像信号７のＰ（ｍ、ｎ＋１）が入力
された時点で、各サブサンプルライン遅延回路２
２及び２５とドツト遅延回路１４は、Ｐ（ｍ−１、
ｎ）２３、Ｐ（ｍ＋１、ｎ）２４及びＰ（ｍ、ｎ−
１）２６の４つの画像信号を同時に出力する。こ
れらの画像信号から平均値補間フイルタ２７は、
以下の処理でＰ（ｍ、ｎ）に対応する以下に示す
様な補間画像信号Ｑ（ｍ、ｎ）２８を再生する。
Ｑ（ｍ、ｎ）＝１／４｛Ｐ（ｍ、ｎ−１）＋Ｐ（ｍ−１
、ｎ）＋Ｐ（ｍ＋１、ｎ）＋Ｐ（ｍ、ｎ＋１）｝ 補間スイツチ２９は、サブサンプル出力画像信
号２３と補間画像信号２８を交互に選択し、デイ
ジタ再生画像信号Ｒ（ｍ、ｎ）９を、時系列上で、
……、……、Ｐ（ｍ、ｎ−１）、……Ｑ（ｍ−２、
ｎ）、Ｐ（ｍ−１、ｎ）、Ｑ（ｍ、ｎ）、Ｐ（ｍ＋１、
ｎ）、……、Ｐ（ｍ、ｎ＋１）、……として得る。
、ｎ）＋Ｐ（ｍ＋１、ｎ）＋Ｐ（ｍ、ｎ＋１）｝ 補間スイツチ２９は、サブサンプル出力画像信
号２３と補間画像信号２８を交互に選択し、デイ
ジタ再生画像信号Ｒ（ｍ、ｎ）９を、時系列上で、
……、……、Ｐ（ｍ、ｎ−１）、……Ｑ（ｍ−２、
ｎ）、Ｐ（ｍ−１、ｎ）、Ｑ（ｍ、ｎ）、Ｐ（ｍ＋１、
ｎ）、……、Ｐ（ｍ、ｎ＋１）、……として得る。
以上の様に構成された従来のサブナイキスト標
本化システムにおける前置フイルタと補間フイル
タは、サブナイキスト標本化による折り返し雑音
は抑圧できるが、原画像信号の２次元周波数応合
は半減する。すなわち、画像の各方向の解像度は
約1/2に劣化する欠点があつた。また、水平方向
の低域成分を水平補間し、水平方向の高域成分を
垂直補間する補間フイルタと、この補間フイルタ
に適合する前置フイルタもあるが、この場合で
も、垂直、水平同時に高域となる成分に対して
は、上記した様な従来のサブナイキスト標本化シ
ステムと同様に、２次元空間の周波数応答しか得
られないという欠点があつた。
本化システムにおける前置フイルタと補間フイル
タは、サブナイキスト標本化による折り返し雑音
は抑圧できるが、原画像信号の２次元周波数応合
は半減する。すなわち、画像の各方向の解像度は
約1/2に劣化する欠点があつた。また、水平方向
の低域成分を水平補間し、水平方向の高域成分を
垂直補間する補間フイルタと、この補間フイルタ
に適合する前置フイルタもあるが、この場合で
も、垂直、水平同時に高域となる成分に対して
は、上記した様な従来のサブナイキスト標本化シ
ステムと同様に、２次元空間の周波数応答しか得
られないという欠点があつた。
この発明は、上記の様な従来のものの欠点を改
善する目的でなされたもので、正方形格子状に標
本化された画像信号系列に対し、各画素の周辺の
画像信号レベル変化度が最小となる方向から低域
通過フイルタ処理を実行する適応形前置フイルタ
と、この適応形前置フイルタから出力する画像信
号を、サブサンプラにてサブナイキスト標本化さ
れた画像信号に対し、間引かれた画素の周辺の画
像信号レベル変化度が最小となる方向から補間処
理を実行する適応形前置フイルタを備えることに
より、画像の解像度の劣化が少ないサブナイキス
ト標本化フイルタを提供するものである。
善する目的でなされたもので、正方形格子状に標
本化された画像信号系列に対し、各画素の周辺の
画像信号レベル変化度が最小となる方向から低域
通過フイルタ処理を実行する適応形前置フイルタ
と、この適応形前置フイルタから出力する画像信
号を、サブサンプラにてサブナイキスト標本化さ
れた画像信号に対し、間引かれた画素の周辺の画
像信号レベル変化度が最小となる方向から補間処
理を実行する適応形前置フイルタを備えることに
より、画像の解像度の劣化が少ないサブナイキス
ト標本化フイルタを提供するものである。
以下、この発明の実施例を図について説明す
る。第５図はこの発明の一実施例であるサブナイ
キスト標本化フイルタを用いたサブナイキスト標
本化システムを示すブロツク構成図、第６図及び
第７図は、それぞれ第５図のサブナイキスト標本
化システムに適用される適応形前置フイルタ及び
適応形前置フイルタを示すブロツク構成図であ
る。各図において、３１は適応形前置フイルタ、
３４は適応形補間フイルタ、４１はアクテイビテ
イ演算回路、４８は比較決定回路、４９は低域通
過フイルタバンク、５７はセレクタ、６７は補間
フイルタバンクである。なお、各図中、上記第２
図〜第４図と同一符号を付した部分は同一、又は
相当部分を示している。
る。第５図はこの発明の一実施例であるサブナイ
キスト標本化フイルタを用いたサブナイキスト標
本化システムを示すブロツク構成図、第６図及び
第７図は、それぞれ第５図のサブナイキスト標本
化システムに適用される適応形前置フイルタ及び
適応形前置フイルタを示すブロツク構成図であ
る。各図において、３１は適応形前置フイルタ、
３４は適応形補間フイルタ、４１はアクテイビテ
イ演算回路、４８は比較決定回路、４９は低域通
過フイルタバンク、５７はセレクタ、６７は補間
フイルタバンクである。なお、各図中、上記第２
図〜第４図と同一符号を付した部分は同一、又は
相当部分を示している。
まず、上記第５図に示すこの発明の一実施例で
あるサブナイキスト標本化フイルタを用いたサブ
ナイキスト標本化システムの動作について説明す
る。アナログ入力画像信号１はＡ／Ｄ変換器２を
通してナイキスト標本化周波数fsにて標本化され
てデイジタル入力画像信号３に変換される。この
デイジタル入力画像信号３は、適応形前置フイル
タ３１により全サンプルについて、画像の２次元
配列上の各方向の画像信号レベル変化度（アクテ
イビイテイ）を観察し、最もアクテイビテイの低
い方向から低域通過フイルタリング処理を施す。
適応形前置フイルタ３１では、全方向（水平、垂
直及び斜め方向）に対し急しゆんに変化する信号
成分（例えば、不規側なインパルス性信号成分）
が抑圧されるのみである。次いで、適応形前置フ
イルタ３１を通した適応形前置フイルタ出力画像
信号３２は、サブサンプラ６により、第１図に示
す様なサブナイキスト標本化周波数fs／２にてサ
ブナイキスト標本化され、適応形前置フイルタ出
力画像信号３２が、1/2に間引きにより削除され
たサブサンプル出力画像信号３３となる。このサ
ブサンプル出力画像信号３３が伝送及び記録され
ることになる。この場合の圧縮率は1/2である。
次いで、適応形補間フイルタ３４は、間引かれた
画像信号に隣接するサブサンプル出力画像信号３
３から各方向のアクテイビテイを観察し、最もア
クテイビテイの低い方向のサブサンプル出力画像
信号３３のセツトを用いて補間（例えば、平均値
補間）する。この適応形補間画像信号とサブサン
プル出力画像信号３３は交互に選択され、ナイキ
ストレート１／fsのデイジタル再生画像信号３５
としてＤ／Ａ変換器１０に送出され、アナログ再
生画像信号３６となる。
あるサブナイキスト標本化フイルタを用いたサブ
ナイキスト標本化システムの動作について説明す
る。アナログ入力画像信号１はＡ／Ｄ変換器２を
通してナイキスト標本化周波数fsにて標本化され
てデイジタル入力画像信号３に変換される。この
デイジタル入力画像信号３は、適応形前置フイル
タ３１により全サンプルについて、画像の２次元
配列上の各方向の画像信号レベル変化度（アクテ
イビイテイ）を観察し、最もアクテイビテイの低
い方向から低域通過フイルタリング処理を施す。
適応形前置フイルタ３１では、全方向（水平、垂
直及び斜め方向）に対し急しゆんに変化する信号
成分（例えば、不規側なインパルス性信号成分）
が抑圧されるのみである。次いで、適応形前置フ
イルタ３１を通した適応形前置フイルタ出力画像
信号３２は、サブサンプラ６により、第１図に示
す様なサブナイキスト標本化周波数fs／２にてサ
ブナイキスト標本化され、適応形前置フイルタ出
力画像信号３２が、1/2に間引きにより削除され
たサブサンプル出力画像信号３３となる。このサ
ブサンプル出力画像信号３３が伝送及び記録され
ることになる。この場合の圧縮率は1/2である。
次いで、適応形補間フイルタ３４は、間引かれた
画像信号に隣接するサブサンプル出力画像信号３
３から各方向のアクテイビテイを観察し、最もア
クテイビテイの低い方向のサブサンプル出力画像
信号３３のセツトを用いて補間（例えば、平均値
補間）する。この適応形補間画像信号とサブサン
プル出力画像信号３３は交互に選択され、ナイキ
ストレート１／fsのデイジタル再生画像信号３５
としてＤ／Ａ変換器１０に送出され、アナログ再
生画像信号３６となる。
次に、上記第６図に示すこの発明による適応形
前置フイルタの動作について説明する。ナイキス
トレート１／fsにて入力されるデイジタル入力画
像信号３に、第１図に示す様なＳ（ｍ、ｎ＋１）
が入力された時点において、各ライン遅延回路１
２及び１８と各ドツト遅延回路１４及び１６は所
定の入力画像信号の遅延を行い、以下の４つの画
像信号を同時に出力する。すなわち、Ｓ（ｍ＋１、
ｎ）３７、Ｓ（ｍ、ｎ）３８、Ｓ（ｍ＋１、ｎ）３
９及びＳ（ｍ、ｎ−１）４０である。これらの画
像信号を用いて、アクテイビテイ演算回路４１
は、画面上のＳ（ｍ、ｎ）を中心とする６方向の
アクテイビテイを、以下の様に算出する。
前置フイルタの動作について説明する。ナイキス
トレート１／fsにて入力されるデイジタル入力画
像信号３に、第１図に示す様なＳ（ｍ、ｎ＋１）
が入力された時点において、各ライン遅延回路１
２及び１８と各ドツト遅延回路１４及び１６は所
定の入力画像信号の遅延を行い、以下の４つの画
像信号を同時に出力する。すなわち、Ｓ（ｍ＋１、
ｎ）３７、Ｓ（ｍ、ｎ）３８、Ｓ（ｍ＋１、ｎ）３
９及びＳ（ｍ、ｎ−１）４０である。これらの画
像信号を用いて、アクテイビテイ演算回路４１
は、画面上のＳ（ｍ、ｎ）を中心とする６方向の
アクテイビテイを、以下の様に算出する。
垂直方向アクテイビテイA1（ｍ、ｎ）
＝｜Ｓ（ｍ、ｎ−１）−Ｓ（ｍ、ｎ＋１）｜42
水平方向アクテイビテイA2（ｍ、ｎ）
＝｜Ｓ（ｍ−１、ｎ）−Ｓ（ｍ＋１、ｎ）｜43
左上方向アクテイビテイA3（ｍ、ｎ）
＝｜Ｓ（ｍ、ｎ−１）−Ｓ（ｍ−１、ｎ）｜44
右上方向アクテイビテイA4（ｍ、ｎ）
＝｜Ｓ（ｍ、ｎ−１）−Ｓ（ｍ＋１、ｎ）｜45
左下方向アクテイビテイA5（ｍ、ｎ）
＝｜Ｓ（ｍ−１、ｎ）−Ｓ（ｍ、ｎ＋１）｜46
右下方向アクテイビテイA6（ｍ、ｎ）
＝｜Ｓ（ｍ＋１、ｎ）−Ｓ（ｍ、ｎ＋１）｜47
上記６方向アクテイビテイAi（ｍ、ｎ）（ｉ＝
１〜６）は、比較決定回路４８に送出され、アク
テイビテイの最小値minAi（ｍ、ｎ）をとる方向
が検出される。比較決定回路４８はアクテイビテ
イが最小の方向コード５６を出力する。同時に、
低域通過フイルタバンク４９は、上記各画像信号
３，３７，３８，３９及び４０の５つのサンプル
を用いて、６方向の低域通過フイルタ処理を実行
する。低域通過フイルタバンク４９の各出力画像
信号Ｘ（ｍ、ｎ）（ｉ＝１〜６）は、以下の様にな
る。
１〜６）は、比較決定回路４８に送出され、アク
テイビテイの最小値minAi（ｍ、ｎ）をとる方向
が検出される。比較決定回路４８はアクテイビテ
イが最小の方向コード５６を出力する。同時に、
低域通過フイルタバンク４９は、上記各画像信号
３，３７，３８，３９及び４０の５つのサンプル
を用いて、６方向の低域通過フイルタ処理を実行
する。低域通過フイルタバンク４９の各出力画像
信号Ｘ（ｍ、ｎ）（ｉ＝１〜６）は、以下の様にな
る。
垂直方向フイルタ出力X1（ｍ、ｎ）
＝１／４［Ｓ（ｍ、ｎ−１）＋2S（ｍ、ｎ）
＋Ｓ（ｍ、ｎ＋１）］50
水平方向フイルタ出力X2（ｍ、ｎ）
＝１／４［Ｓ（ｍ−１、ｎ）＋2S（ｍ、ｎ）
＋Ｓ（ｍ＋１、ｎ）］51
左上方向フイルタ出力X3（ｍ、ｎ）
＝１／４［Ｓ（ｍ、ｎ−１）＋2S（ｍ、ｎ）
＋Ｓ（ｍ−１、ｎ）］52
右上方向フイルタ出力X4（ｍ、ｎ）
＝１／４［Ｓ（ｍ、ｎ−１）＋2S（ｍ、ｎ）
＋Ｓ（ｍ＋１、ｎ）］53
左下方向フイルタ出力X5（ｍ、ｎ）
＝１／４［Ｓ（ｍ−１、ｎ）＋2S（ｍ、ｎ）
＋Ｓ（ｍ、ｎ＋１）］54
右下方向フイルタ出力X6（ｍ、ｎ）
＝１／４［Ｓ（ｍ＋１、ｎ）＋2S（ｍ、ｎ）
＋Ｓ（ｍ、ｎ＋１）］55
上記６個のフイルタリングされた各出力画像信
号Xi（ｍ、ｎ）は、アクテイビテイが最小となる
方向コードＫ（ｍ、ｎ）＝｛ｉ｜min Ai（ｍ、ｎ）｝
５６にしたがつてXk（ｍ、ｎ）がセレクタ５７に
て選択され、適応形前置フイルタ３１の適応形前
置フイルタ出力画像信号Ｘ（ｍ、ｎ）３２となる。
この適応形前置フイルタ３１の適応形前置フイル
タ出力画像信号Ｘ（ｍ、ｎ）３２は画像の劣化が
少ない。次いで、適応形前置フイルタ３１の適応
形前置フイルタ出力画像信号３２はサブサンプラ
６を通して、第１図に示す様にサブナイキスト標
本化され、サブサンプル出力画像信号３３とな
る。すなわち、時系列上で、……、Ｘ（ｍ、ｎ−
１）、……、Ｘ（ｍ−１、ｎ）、Ｘ（ｍ＋１、ｎ）、
……、Ｘ（ｍ、ｎ＋１）、……となる。
号Xi（ｍ、ｎ）は、アクテイビテイが最小となる
方向コードＫ（ｍ、ｎ）＝｛ｉ｜min Ai（ｍ、ｎ）｝
５６にしたがつてXk（ｍ、ｎ）がセレクタ５７に
て選択され、適応形前置フイルタ３１の適応形前
置フイルタ出力画像信号Ｘ（ｍ、ｎ）３２となる。
この適応形前置フイルタ３１の適応形前置フイル
タ出力画像信号Ｘ（ｍ、ｎ）３２は画像の劣化が
少ない。次いで、適応形前置フイルタ３１の適応
形前置フイルタ出力画像信号３２はサブサンプラ
６を通して、第１図に示す様にサブナイキスト標
本化され、サブサンプル出力画像信号３３とな
る。すなわち、時系列上で、……、Ｘ（ｍ、ｎ−
１）、……、Ｘ（ｍ−１、ｎ）、Ｘ（ｍ＋１、ｎ）、
……、Ｘ（ｍ、ｎ＋１）、……となる。
次に、上記第７図に示すこの発明による適応形
前置フイルタの動作について説明する。今、サブ
サンプル出力画像信号３３としてＸ（ｍ、ｎ＋１）
が現われた時点で、各サブサンプルライン遅延回
路２２及び２５とドツト遅延回路１４は、Ｘ（ｍ
＋１、ｎ）５８、Ｘ（ｍ−１、ｎ）５９及びＸ
（ｍ、ｎ−１）６０の４つの画像信号を同時に出
力する。この時、アクテイビテイ演算回路４１は
以下の処理を実行し、座標（ｍ、ｎ）の周辺の６
方向のアクテイビテイBj（ｍ、ｎ）（ｊ＝１〜６）
を算出する。
前置フイルタの動作について説明する。今、サブ
サンプル出力画像信号３３としてＸ（ｍ、ｎ＋１）
が現われた時点で、各サブサンプルライン遅延回
路２２及び２５とドツト遅延回路１４は、Ｘ（ｍ
＋１、ｎ）５８、Ｘ（ｍ−１、ｎ）５９及びＸ
（ｍ、ｎ−１）６０の４つの画像信号を同時に出
力する。この時、アクテイビテイ演算回路４１は
以下の処理を実行し、座標（ｍ、ｎ）の周辺の６
方向のアクテイビテイBj（ｍ、ｎ）（ｊ＝１〜６）
を算出する。
垂直方向アクテイビテイB1（ｍ、ｎ）
＝｜Ｘ（ｍ、ｎ−１）−Ｘ（ｍ、ｎ＋１）｜61
水平方向アクテイビテイB2（ｍ、ｎ）
＝｜Ｘ（ｍ−１、ｎ）−Ｘ（ｍ＋１、ｎ）｜62
左上方向アクテイビテイB3（ｍ、ｎ）
＝｜Ｘ（ｍ、ｎ−１）−Ｘ（ｍ−１、ｎ）｜63
右上方向アクテイビテイB4（ｍ、ｎ）
＝｜Ｘ（ｍ、ｎ−１）−Ｘ（ｍ＋１、ｎ）｜64
左下方向アクテイビテイB5（ｍ、ｎ）
＝｜Ｘ（ｍ−１、ｎ）−Ｘ（ｍ、ｎ＋１）｜65
右下方向アクテイビテイB6（ｍ、ｎ）
＝｜Ｘ（ｍ＋１、ｎ）−Ｘ（ｍ、ｎ＋１）｜66
上記サブサンプル出力画像信号３３の座標
（ｍ、ｎ）の周辺の６方向のアクテイビテイBj
（ｍ、ｎ）が最小となる方向が比較決定回路４８
にて求られる。アクテイビテイが最小となる方向
コードＬ（ｍ、ｎ）＝｛ｊ｜minBj（ｍ、ｎ）｝７４
がセレクタ５７に送られる。同時に、補間フイル
タバンク６７では、サブサンプラ６にて間引かれ
た画像信号を最適な方向から補間再生するため、
６方向の補間フイルタにて各方向の適応形補間画
像信号Yj（ｍ、ｎ）（ｉ＝１〜６）を、以下の様
に求める。
（ｍ、ｎ）の周辺の６方向のアクテイビテイBj
（ｍ、ｎ）が最小となる方向が比較決定回路４８
にて求られる。アクテイビテイが最小となる方向
コードＬ（ｍ、ｎ）＝｛ｊ｜minBj（ｍ、ｎ）｝７４
がセレクタ５７に送られる。同時に、補間フイル
タバンク６７では、サブサンプラ６にて間引かれ
た画像信号を最適な方向から補間再生するため、
６方向の補間フイルタにて各方向の適応形補間画
像信号Yj（ｍ、ｎ）（ｉ＝１〜６）を、以下の様
に求める。
垂直方向補間フイルタ出力Y1（ｍ、ｎ）
＝１／２［Ｘ（ｍ、ｎ−１）＋Ｘ（ｍ、ｎ＋１）］68
水平方向補間フイルタ出力Y2（ｍ、ｎ）
＝１／２［Ｘ（ｍ−１、ｎ）＋Ｘ（ｍ＋１、ｎ）］69
左上方向補間フイルタ出力Y3（ｍ、ｎ）
＝１／２［Ｘ（ｍ、ｎ−１）＋Ｘ（ｍ−１、ｎ）］70
右上方向補間フイルタ出力Y4（ｍ、ｎ）
＝１／２［Ｘ（ｍ、ｎ−１）＋Ｘ（ｍ−１、ｎ）］71
左下方向補間フイルタ出力Y5（ｍ、ｎ）
＝１／２［Ｘ（ｍ−１、ｎ）＋Ｘ（ｍ、ｎ＋１）］72
右下方向補間フイルタ出力Y6（ｍ、ｎ）
＝１／２［Ｘ（ｍ＋１、ｎ）＋Ｘ（ｍ、ｎ＋１）］73
これらの適応形補間画像信号Yj（ｍ、ｎ）（ｉ
＝１〜６）はセレクタ５７に送出され、アクテイ
ビテイが最小となる方向コードＬ（ｍ、ｎ）７４
に基づき、アクテイビテイが最小の方向の補間画
像信号YL（ｍ、ｎ）が適応形補間画像信号Ｙ（ｍ、
ｎ）７５として選択出力される。補間スイツチ２
９はサブナイキストレートのサブサンプル出力画
像信号５８と上記適応形補間信号７５を交互に選
択し、ナイキストレートのデイジタル再生画像信
号３５の系列を、時系列上で、……、Ｘ（ｍ、ｎ
−１）、……、Ｙ（ｍ−２、ｎ）、Ｘ（ｍ−１、ｎ）、
Ｙ（ｍ、ｎ）、Ｘ（ｍ＋１、ｎ）、……、Ｘ（ｍ、ｎ
＋１）、……として出力する。これらの適応形デ
イジタル再生画像信号Ｚ（ｍ、ｎ）３５の系列は、
Ｄ／Ａ変換器１０を通してアナログ再生画像信号
３６として再生される。
＝１〜６）はセレクタ５７に送出され、アクテイ
ビテイが最小となる方向コードＬ（ｍ、ｎ）７４
に基づき、アクテイビテイが最小の方向の補間画
像信号YL（ｍ、ｎ）が適応形補間画像信号Ｙ（ｍ、
ｎ）７５として選択出力される。補間スイツチ２
９はサブナイキストレートのサブサンプル出力画
像信号５８と上記適応形補間信号７５を交互に選
択し、ナイキストレートのデイジタル再生画像信
号３５の系列を、時系列上で、……、Ｘ（ｍ、ｎ
−１）、……、Ｙ（ｍ−２、ｎ）、Ｘ（ｍ−１、ｎ）、
Ｙ（ｍ、ｎ）、Ｘ（ｍ＋１、ｎ）、……、Ｘ（ｍ、ｎ
＋１）、……として出力する。これらの適応形デ
イジタル再生画像信号Ｚ（ｍ、ｎ）３５の系列は、
Ｄ／Ａ変換器１０を通してアナログ再生画像信号
３６として再生される。
以上の述べた様に、この発明による適応形前置
フイルタ３１、サブサンプラ６、適応形補間フイ
ルタ３４等で構成されるサブナイキスト標本化シ
ステムによれば、データ量を半減しても、折り返
し雑音、補間雑音が小さい上に、解像度の劣化が
少ない画像再生が得られる。
フイルタ３１、サブサンプラ６、適応形補間フイ
ルタ３４等で構成されるサブナイキスト標本化シ
ステムによれば、データ量を半減しても、折り返
し雑音、補間雑音が小さい上に、解像度の劣化が
少ない画像再生が得られる。
なお、上記実施例では、フイールド内のサブナ
イキスト標本化システムについて説明したが、複
数のフレーム周期における、第１図に示す様な配
列のサブナイキスト標本化システムにも、フレー
ムメモリを導入することにより適用できる。さら
に、時間軸方向にフイールド間、フレーム間で交
互にサブサンプル画素位置が反転する場合は、時
間軸方向のアクテイビテイを導入した補間フイル
タを用いることが可能であることはもちろんであ
る。
イキスト標本化システムについて説明したが、複
数のフレーム周期における、第１図に示す様な配
列のサブナイキスト標本化システムにも、フレー
ムメモリを導入することにより適用できる。さら
に、時間軸方向にフイールド間、フレーム間で交
互にサブサンプル画素位置が反転する場合は、時
間軸方向のアクテイビテイを導入した補間フイル
タを用いることが可能であることはもちろんであ
る。
また、上記実施例では、アクテイビテイが最小
となる方向にてフイルタを切り換える様にした
が、アクテイビテイのミデイアム（中央値）で切
り換えても良い。
となる方向にてフイルタを切り換える様にした
が、アクテイビテイのミデイアム（中央値）で切
り換えても良い。
この発明は以上説明した様に、サブナイキスト
標本化フイルタにおいて、正方形格子状に標本化
された画像信号系列に対し、各画素の周辺の画像
信号レベル変化度が最小となる方向から低域通過
フイルタ処理を実行する適応形前置フイルタと、
この適応形前置フイルタから出力する画像信号
を、サブサンプラにてサブナイキスト標本化され
た画像信号に対し、間引かれた画素の周辺の画像
信号レベル変化度が最小となる方向から補間処理
を実行する適応形補間フイルタをを備える様にし
たので、データ量が半減しても、折り返し雑音、
補間雑音が小さいと共に、画像の解像度の劣化が
非常に少ない高性能のサブナイキスト標本化シス
テムを実現できるという優れた効果を奏するもの
である。
標本化フイルタにおいて、正方形格子状に標本化
された画像信号系列に対し、各画素の周辺の画像
信号レベル変化度が最小となる方向から低域通過
フイルタ処理を実行する適応形前置フイルタと、
この適応形前置フイルタから出力する画像信号
を、サブサンプラにてサブナイキスト標本化され
た画像信号に対し、間引かれた画素の周辺の画像
信号レベル変化度が最小となる方向から補間処理
を実行する適応形補間フイルタをを備える様にし
たので、データ量が半減しても、折り返し雑音、
補間雑音が小さいと共に、画像の解像度の劣化が
非常に少ない高性能のサブナイキスト標本化シス
テムを実現できるという優れた効果を奏するもの
である。
第１図は従来の正方形格子状に標本化された画
像信号系列からサブサンプルして抽出した画像信
号配列を示す説明図、第２図は従来のサブナイキ
スト標本化システムの一例を示すブロツク構成
図、第３図及び第４図は、それぞれ第２図のサブ
ナイキスト標本化システムに適用される前置フイ
ルタ及び補間フイルタを示すブロツク構成図、第
５図はこの発明の一実施例であるサブナイキスト
標本化フイルタを用いたサブナイキスト標本化シ
ステムを示すブロツク構成図、第６図及び第７図
は、それぞれ第５図のサブナイキスト標本化シス
テムに適用される適応形前置フイルタ及び適応形
補間フイルタを示すブロツク構成図である。 図において、１……アナログ入力画像信号、
２，１０……Ａ／Ｄ変換器、３……デイジタル入
力画像信号、４……前置フイルタ、５……前置フ
イルタ出力画像信号、６……サブサンプラ、７，
２３，３３，５８……サブサンプル出力画像信
号、８……補間フイルタ、９……デイジタル再生
画像信号、１１……アナログ再生画像信号、１
２，１８……ライン遅延回路、１３，１５，１
７，１９，２４，２６，３７〜４０，５９，６０
……画像信号、２０……低域通過フイルタ、２
２，２５……サブサンプルライン遅延回路、２７
……平均値補間フイルタ、２８……補間画像信
号、２９……補間スイツチ、３１……適応形前置
フイルタ、３２……適応形前置フイルタ出力画像
信号、３４……適応形補間フイルタ、３５……適
応形デイジタル再生画像信号、３６……適応形ア
ナログ再生画像信号、４１……アクテイビテイ演
算回路、４２〜４７，６１〜６６……アクテイビ
テイ、４８……比較決定回路、４９……低域通過
フイルタバンク、５０〜５５……出力画像信号、
５６，７４……アクテイビテイが最小となる方向
コード、５７……セレクタ、６８〜７５……適応
形補間画像信号である。なお、各図中、同一符号
は同一、又は相当部分を示す。
像信号系列からサブサンプルして抽出した画像信
号配列を示す説明図、第２図は従来のサブナイキ
スト標本化システムの一例を示すブロツク構成
図、第３図及び第４図は、それぞれ第２図のサブ
ナイキスト標本化システムに適用される前置フイ
ルタ及び補間フイルタを示すブロツク構成図、第
５図はこの発明の一実施例であるサブナイキスト
標本化フイルタを用いたサブナイキスト標本化シ
ステムを示すブロツク構成図、第６図及び第７図
は、それぞれ第５図のサブナイキスト標本化シス
テムに適用される適応形前置フイルタ及び適応形
補間フイルタを示すブロツク構成図である。 図において、１……アナログ入力画像信号、
２，１０……Ａ／Ｄ変換器、３……デイジタル入
力画像信号、４……前置フイルタ、５……前置フ
イルタ出力画像信号、６……サブサンプラ、７，
２３，３３，５８……サブサンプル出力画像信
号、８……補間フイルタ、９……デイジタル再生
画像信号、１１……アナログ再生画像信号、１
２，１８……ライン遅延回路、１３，１５，１
７，１９，２４，２６，３７〜４０，５９，６０
……画像信号、２０……低域通過フイルタ、２
２，２５……サブサンプルライン遅延回路、２７
……平均値補間フイルタ、２８……補間画像信
号、２９……補間スイツチ、３１……適応形前置
フイルタ、３２……適応形前置フイルタ出力画像
信号、３４……適応形補間フイルタ、３５……適
応形デイジタル再生画像信号、３６……適応形ア
ナログ再生画像信号、４１……アクテイビテイ演
算回路、４２〜４７，６１〜６６……アクテイビ
テイ、４８……比較決定回路、４９……低域通過
フイルタバンク、５０〜５５……出力画像信号、
５６，７４……アクテイビテイが最小となる方向
コード、５７……セレクタ、６８〜７５……適応
形補間画像信号である。なお、各図中、同一符号
は同一、又は相当部分を示す。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ ナイキストレートにて画面上に正方形格子状
に標本化された画像信号系列に対し、各画素の周
辺の画像信号レベル変化度を検出し、この周辺の
画像信号レベル変化度が最小となる方向から低域
通過フイルタ処理を実行する適応形前置フイルタ
と、この適応形前置フイルタから出力する画像信
号に対し、画面上に１ラインごとに交互に位相反
転して飛び飛びの画素を抽出し、画像信号サンプ
ルを低減する様にサブナイキスト標本化するサブ
サンプラと、このサブサンプラにてサブナイキス
ト標本化された画像信号に対し、間引かれた画素
の周辺の画像信号レベル変化度が最小となる方向
の周辺の画像信号から補間信号を形成し、前記サ
ブナイキスト標本化された画像信号と前記補間信
号を交互に選択出力して、前記ナイキストレート
の画像信号を再生する適応形補間フイルタとを備
えたことを特徴とするサブナイキスト標本化フイ
ルタ。 ２ 前記各画素の周辺の画像信号レベル変化度が
ミデイアム（中央値）となる方向から、低域通過
フイルタ処理及び補間処理を実行することを特徴
とする特許請求の範囲第１項記載のサブナイキス
ト標本化フイルタ。 ３ 複数のフレーム周期で同一画素位置が交番し
ながらサブナイキスト標本化される系において、
前記各画素の空間的、時間的な周辺の画像信号レ
ベル変化度を利用して、前置低域通過フイルタリ
ング及び補間フイルタリングを実行することを特
徴とする特許請求の範囲第１項記載のサブナイキ
スト標本化フイルタ。 ４ 前記各画素の周辺の画像信号レベル変化度と
して、各方向の隣接する２組の画素の差分絶対値
を用いることを特徴とする特許請求の範囲第１項
記載のサブナイキスト標本化フイルタ。 ５ 中心画素に対し、前記周辺の画像信号レベル
変化度が最小となる方向に隣接する２組の画素と
前記中心画素の画像信号にて、２次の低域通過フ
イルタ処理を実行する適応形前置フイルタと、前
記サブサンプラにて間引かれた画素の周辺の画像
信号レベル変化度が最小となる方向に隣接する２
組の画素の画像信号の平均値を補間信号とする適
応形補間フイルタと、を備えたことを特徴とする
特許請求の範囲第１項記載のサブナイキスト標本
化フイルタ。
Priority Applications (8)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59123089A JPS612482A (ja) | 1984-06-15 | 1984-06-15 | サブナイキスト標本化フイルタ |
| CA000470705A CA1270322A (en) | 1983-12-22 | 1984-12-20 | Adaptive comb filter |
| EP19840116097 EP0149214B1 (en) | 1983-12-22 | 1984-12-21 | Adaptive comb filter |
| DE8484116097T DE3485539D1 (de) | 1983-12-22 | 1984-12-21 | Adaptiver kammfilter. |
| DE3486395T DE3486395T2 (de) | 1983-12-22 | 1984-12-21 | Adaptiver Kammfilter. |
| EP90124196A EP0424989B1 (en) | 1983-12-22 | 1984-12-21 | Adaptive comb filter |
| US07/251,990 US4974065A (en) | 1983-12-12 | 1988-09-29 | Adaptive comb filter |
| US07/552,953 US5047838A (en) | 1983-12-22 | 1990-07-16 | Adaptive comb filter |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59123089A JPS612482A (ja) | 1984-06-15 | 1984-06-15 | サブナイキスト標本化フイルタ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS612482A JPS612482A (ja) | 1986-01-08 |
| JPH02912B2 true JPH02912B2 (ja) | 1990-01-09 |
Family
ID=14851933
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59123089A Granted JPS612482A (ja) | 1983-12-12 | 1984-06-15 | サブナイキスト標本化フイルタ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS612482A (ja) |
Families Citing this family (17)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2561070B2 (ja) * | 1985-06-14 | 1996-12-04 | 日本放送協会 | 適応型サブサンプル用フイルタ装置 |
| JPS62189887A (ja) * | 1986-02-14 | 1987-08-19 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | サブサンプルフイルタ装置 |
| JP2585218B2 (ja) * | 1986-04-23 | 1997-02-26 | 三菱電機株式会社 | 適応型サブサンプル用フイルタ装置 |
| JP2585219B2 (ja) * | 1986-04-23 | 1997-02-26 | 三菱電機株式会社 | 適応型サブサンプル用フイルタ装置 |
| JP2585217B2 (ja) * | 1986-04-23 | 1997-02-26 | 三菱電機株式会社 | 適応型サブサンプル用フイルタ装置 |
| JPS6348088A (ja) * | 1986-08-15 | 1988-02-29 | Sony Corp | ディジタル画像信号の補間装置及び補間方法 |
| JPS63144614A (ja) * | 1986-12-09 | 1988-06-16 | Nec Corp | デイジタルフイルタ回路 |
| JP2590865B2 (ja) * | 1987-03-24 | 1997-03-12 | ソニー株式会社 | 高能率符号化された画像信号の復号装置 |
| JPS63245085A (ja) * | 1987-03-31 | 1988-10-12 | Pioneer Electronic Corp | サブサンプル内挿方法 |
| JPH0793727B2 (ja) * | 1987-06-16 | 1995-10-09 | ソニー株式会社 | 高能率符号の復号装置 |
| JPH01183962A (ja) * | 1988-01-18 | 1989-07-21 | Nec Corp | 画像信号帯域圧縮方式 |
| JP2894693B2 (ja) * | 1988-01-18 | 1999-05-24 | 日本電気株式会社 | 画像信号帯域圧縮方法 |
| JP2510658B2 (ja) * | 1988-03-08 | 1996-06-26 | 株式会社日立製作所 | 記録再生装置 |
| JPH0748854B2 (ja) * | 1988-11-14 | 1995-05-24 | シャープ株式会社 | エツジ量検出方法 |
| US10123050B2 (en) | 2008-07-11 | 2018-11-06 | Qualcomm Incorporated | Filtering video data using a plurality of filters |
| US9143803B2 (en) * | 2009-01-15 | 2015-09-22 | Qualcomm Incorporated | Filter prediction based on activity metrics in video coding |
| US8964853B2 (en) | 2011-02-23 | 2015-02-24 | Qualcomm Incorporated | Multi-metric filtering |
-
1984
- 1984-06-15 JP JP59123089A patent/JPS612482A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS612482A (ja) | 1986-01-08 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |