JPH03179987A - テレビジョン信号伝送及び受信装置 - Google Patents

テレビジョン信号伝送及び受信装置

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JPH03179987A
JPH03179987A JP1317841A JP31784189A JPH03179987A JP H03179987 A JPH03179987 A JP H03179987A JP 1317841 A JP1317841 A JP 1317841A JP 31784189 A JP31784189 A JP 31784189A JP H03179987 A JPH03179987 A JP H03179987A
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JP
Japan
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signal
blocks
scanning signal
block
interlaced scanning
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Application number
JP1317841A
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English (en)
Inventor
Kiyoyuki Kawai
清幸 川井
Seijirou Yasuki
成次郎 安木
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Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
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Publication date
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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】 [発明の目的] (従来の技術) 現行のテレビジョン方式の多くは、飛び越しくインター
レース)走査を採用している。
NTSC方式を例にとると、1枚の画像(1フレーム)
は、約480本の有効走査線で構成されているが、実際
には1枚の画像を2回に分けて伝送している。第1フイ
ールドで1ラインおきに240本が伝送され、l/60
秒後の第2フイールドで残りの240本が伝送される。
第1と第2フイールドは、互いにライン・オフセットさ
れた関係にある。
本来テレビジョン信号は、走査線により垂直方向に、そ
して、フィールド(あるいはフレーム)により時間(テ
ンポラル)方向にサンプリングされた信号であるので、
折り返し成分が必然的に発生する。しかし、飛び越し走
査では、フィールド間でライン・オフセットされた複雑
な構造をしているために独特の折り返し成分が生じる。
飛び越し走査の折り返し成分によって生じる画質劣化に
は次のようなものがある。
(1)インター・ライン・フリッカ・・・静止画におけ
る水平エツジのちらつき。垂直方向の高域スペクトルが
飛び越し走査の折り返しによりテンポラル方向の30H
zに垂直方向の低域スペクトルとして現れるが、この成
分が上記ちらつき(妨害)の原因である。
(2)垂直折り返し歪み・・・動画の斜め線がスムズさ
を失いぎざぎざのブロック状に劣化する。第1フイール
ドと第2フイールドとを合わせて1枚の画像とするとい
う飛び越し走査の基本的な考え方が動画を現すには成立
しないからである。即ち、動画においては、約240本
の有効走査線しか持たない各フィールド毎に単独で画像
を表現せざるを得ないので、240本以上の垂直方向の
高域スペクトル成分が低域に折り返すことになる。この
折り返し成分は、垂直および時間方向において視覚感度
の高い低域成分であるために画質劣化として知覚されや
すい。垂直方向の高域スペクトルが飛び越し走査の折り
返しにより、時間方向の30t(zに垂直方向の低域ス
ペクトルとして現れるが、動画では本来の信号が時間方
向にスペクトルの拡がりをもっているために、折り返し
成分が時間方向の0)lz付近まで拡がり、しかも、垂
直方向の低域スペクトルとして現れることになる。
飛び越し走査の折り返し歪みを、完全に防止するにはテ
レビジョンカメラで垂直解像度を240本以下に制限し
なければならない。しかし、これでは得られる画質はぼ
けてしまい非現実的である。
現在実用化されているテレビジョンカメラでは、飛び越
し走査の折り返し歪みによる妨害と垂直解像度との妥協
を図っていると言える。しかし、飛び越し走査の折り返
し歪みによる妨害を軽減するために、垂直解像度を意図
的に低下させているとはいえ、動画の不自然な折り返し
歪み妨害は少なからず発生している。
動き適応アップ・コンバータでは、静画領域ではフィー
ルド間の走査線補間、動画領域ではフィールド内の走査
線補間を行い、飛び越し走査信号を順次(プロブレシブ
またはノン・インターレース)走査に変換する。従って
、飛び越し走査に起因する劣化を静画領域では無くすこ
とができるが、動画領域では無くすことができない。走
査線を高々240本しか持たない1フイールドの情報の
みでは、解像度240本を越えるスペクトルにより折り
返し歪みを消すことは不可能である。
飛び越し走査の折り返し歪み妨害による画質劣0 化を完全に無くすには、順次走査伝送するか、あるいは
HDTVのように走査線数を現行方式の約2倍にしなけ
ればならない。HDTVにおいては、視覚上、飛び越し
走査の折り返し歪み妨害はほとんど気にならない。しか
しこの走査線数を伝送するには、現行の2倍の伝送容M
(帯域)が必要である。
(発明が解決しようとする課題) 現行の受像機との両立性を保ち画質改善を実現するため
の新方式が提案されている。飛び越し走査で伝送される
現行方式信号を主信号とし、順次走査化のための補助信
号を付加信号として伝送しようとするものである。
本来は付加信号も主信号と同一の伝送帯域を必要とする
のであるが、付加信号は、中域までに制限しても飛び越
し走査の折り返し歪み妨害を著しく改善できる。これは
視覚特性上、斜め高域スペクトル成分の画質への寄与度
が低いことによる。
付加信号の伝送路としては、現行放送で未使用の空きチ
ャンネルの1チヤンネルあるいは0,51 チャンネルを利用したり、あるいは主信号と同一チャン
ネルで直交多重変調の利用等が考えられる。例えば、M
、A、1snardj+et、  “Encoding
 forComatiL+1lity and Rec
overabil]ty in the ACTVSy
stem  IEEE Tr、on broadcas
ting、Vol、BC−33゜No、4. ppli
6−pp123.Dec、1.987によれば、ヘルパ
信号と呼ばれるフィールド間差分信号を同一チャンネル
の直交多重変調を利用してアナログ伝送する提案をして
いる。このように、主信号と付加信号が異なる伝送路で
伝送される場合、両者のS/N改善を考慮しなければな
らない。
今、順次走査信号のうち1走査線おきの信号が主信号と
して伝送され、残りの1走査線おきの信号が付加信号と
して伝送されるものとする。ここで両者にS/N差が生
じた場合、順次走査再生画面では走査線毎にS/N差が
現れ、ベアリングの劣化となる。このような雑音ベアリ
ングは、固定パターンであるために知覚されやすい。し
かし現行放送あるいは通信への妨害低減のため、付加信
号の伝送レベルは低下させざるを得ないので、付2 加信号の再生S/Nを送り側で主信号と同一にすること
は極めて困難である。
順次走査再生画面における走査線毎のS/N差を解決す
る手段として、付加信号をデジタル伝送することは非常
に有効である。しかし、デジタル伝送は、アナログ伝送
に比べて広い伝送帯域を必要とする。よって、前述した
別途の1チヤンネルあるいは0.5チヤンネルを使用す
るか、同一チャンネルで直交多重変調を利用するか等の
結論となり、結局、先の問題が浮上してくる。
そこでこの発明は、付加信号を帯域幅の狭い伝送路でデ
ジタル伝送することができ、これにより、伝送レベルを
低くすることができ現行放送あるいは通信への妨害がな
く、また伝送レベルを低くしたからといって主信号との
S/N差を生じることがなく画質改善に寄与できるテレ
ビジョン信号の伝送装置及び受信装置を提供することを
目的とする。
 3 [発明の構成コ (課題を解決するための手段) この発明は、送信側において、順次走査のテレビジョン
信号を第1と第2の飛び越し走査信号に分解する手段と
、第1の飛び越し走査信号を主信号としてアナログ伝送
形式に変換する手段と、第1と第2の飛び越し走査信号
を用いて上記テレビジョン信号のライン間あるいはフィ
ールド間の差分値を求める手段と、前記差分値の1フィ
ールド分をN×M個のブロックに設定する手段と、前記
差分値の絶対値を用いて上記各ブロック毎の累積和を求
め、各累積和を対応するブロックのブロック評価値とし
て保持する手段と、上記第2の飛び越し走査信号を用い
て動き情報を得、上記各ブロックに対応した動き評価値
をそれぞれ求める手段と、上記ブロック評価値の中から
大きな順にかつこの順位におけるブロックの動き評価値
が所定値以上のブロックをL個(L<N×M)決定する
手段と、前記設定されたN×M個のブロックの中から前
記決定されたL個のブロックに対応するブ4 ロックの情報をデジタル伝送形式に変換する手段とを備
えるものである。
受信側において、 上記り個に対応するブロックに該当する第2の飛び越し
走査信号の情報をデジタル伝送形式に変換して伝送され
てきたデジタル信号と、第1の飛び越し走査信号をアナ
ログで伝送したアナログ信号とを受信する手段と、前記
デジタル信号を用いて前記り個のブロックの情報、すな
わち差分値画像信号を再生する手段と、前記アナログ信
号を用いて第1の飛び越し走査信号を再生する手段と、
前記アナログ信号を用いて、順次走査のための第1の補
間走査信号を作成する手段と、前記第1の補間走査信号
と前記差分値画像信号とを用いて前記第2の飛び越し走
査信号の伝送されてきたブロックに対応する部分を一部
補間走査信号を得る手段と、前記第1の補間走査信号の
一部を前記決定されたブロックに対応する位置で前記一
部補間走査信号に置換して疑似的な第2の飛び越し走査
信号として出力する手段と、この疑似的な第2の飛び5 越し走査信号と前記第1の飛び越し走査信号とを合成し
て順次走査信号を得る手段とを備えるものである。
(作用) 上記の手段により、 (A)第1と第2の飛び越し走査信号のうち、第1の飛
び越し走査信号はアナログ伝送し、第2の飛び越し走査
信号は、付加信号として1フイールド毎にN×M個のブ
ロックのうち高々L個(L<N×M)のブロックをデジ
タル伝送できることになる。デジタル伝送を用いれば、
アナログ伝送に比べて伝送レベルを低下させても十分な
品位をでん保つことができる。
付加信号は、第2の飛び越し走査信号を第1の飛び越し
走査信号とのライン間あるいはフィールド間の差分信号
として伝送している。
(B)上記り個のブロックは次のように選択される。N
×M個の各ブロック内の画素すべての累積和をブロック
評価値として定義し、ブロック評価値の大きな順にL個
選択されている。
6 (B−1)ブロック評価値としては、ライン間の差分値
の絶対値を演算したものである。ライン間の差分値は垂
直高域通過フィルタ出力と等価であので、ブロック評価
値は、該当するブロックが垂直高域スペクトル成分を多
く含む場合に、その値が大きくなる。よって、ブロック
評価値の大きな順にL個選択することは、垂直高域スペ
クトル成分を多く含むブロックを順にL個選択すること
である。
飛び越し走査信号の折り返し妨害は、垂直高域スペクト
ル成分を多く含む画像で発生することを考慮すると、上
記の選択は、折り返し妨害が発生しやすい部分のブロッ
クを優先的に選択し伝送することになる。そして、受信
側で第1の飛び越し走査信号のみを用いて走査線補間信
号を作成すると、折り返し妨害が現れるが、ここで第2
の飛び越し走査線信号から作成した付加信号(選択され
たブロック)が送られてきていれば、この情報を走査線
補間信号として利用できることになり、折り返し妨害を
防ぐことができる。
7 (B−8)ブロック評価値として、フィールド間の差分
値の絶対値を演算し、ブロック内の画素に関する累積和
で定義してもよい。この場合のフィールド間の差分値は
、テンポラル高域通過フィルタ出力と等価であるので、
テンポラル高域スペクトル成分を多く含む、すなわち動
画領域の多いブロックを優先的に選択伝送することにな
る。
飛び越し走査信号の折り返し妨害は動画で目立って発生
することを考慮すると、折り返し妨害の発生する部分の
ブロック貴優先的に選択して伝送することになる。そし
て、受信側で第1の飛び越し走査信号のみを用いて走査
線補間信号を作成すると、折り返し妨害が現れるが、こ
こで第2の飛び越し走査線信号から作成した付加信号(
選択されたブロック)が送られてきていれば、この情報
を走査線補間信号として利用できることになり、折り返
し妨害を防ぐことができる。
(C)上記のブロックの伝送率は、L/ (N×M)0
100%で定義できる。この伝送率として、10〜20
%のブロック伝送率で実験を行ったところ、著8 しく飛び越し走査信号の折り返し妨害を改善できること
が確認できた。このブロック伝送率、つまり付加信号の
情報量は、すべてのイ」加信号を伝送する場合の量の1
710〜115である。この削減された情報を伝送する
場合、既知のビット・リダクション技術を併用すればさ
らに伝送する付加信号情報量を低減できる。これは、付
加信号情報を、狭帯域伝送路でデジタル伝送できること
であり、他の信号通信にも妨害を与えないということで
ある。
(D) L個のブロックは、付加信号としてデジタル伝
送されるために、データ誤り率を適切に確保するように
設計することで、伝送雑音の影響はほとんど無視できる
。付加信号は、第2の飛び越し走査信号を第1の走査信
号との差分値の形で伝送されている。よって受信側では
、復調した付加信号と第1の飛び越し走査信号(主信号
)との和をとれば、第2の飛び越し走査信号を再現でき
る。
従って、伝送されてきたL個のブロックにおいては、主
信号と同じS/Nを持つ第2の飛び越し走査信号を再生
できる。また、L個のブロック以外9 のブロックでは、主信号を用いて補間信号を作成するた
めに、作成した疑似的な第2の飛び越し走査信号は主信
号とほとんど同じS/Nとなる。
(実施例) 以下、この発明の実施例を図面を参照して説明する。
第1図はこの発明における伝送装置の構成図である。入
力端子11には順次走査信号である輝度信号Y (52
5/l:1)が供給され、入力端子12には、色差信号
I、入力端子13には色差信号Qが供給される。
輝度信号Yは、スイッチ14により、第1の飛び越し走
査信号Yl(主信号側)と第2の飛び越し走査信号Y2
(付加信号側)とに振り分けられる。
スイッチ14は、人力信号を走査線毎に交互に振り分け
るように制御されている。そして第2の飛び越し走査信
号Y2は時間伸長部I7に供給され、第1の飛び越し走
査信号Y1は時間伸長部18に供給される。色差信号I
とQもそれぞれスイッチ15と16により振り分けられ
るが、すべての信号を伝送0 するのは主信号側であるから、主信号に対応した色差信
号IとQがそれぞれ時間伸長部19と20に供給される
。時間伸長部17.18.19.20は、それぞれ例え
ば水平周波数をNTSC方式と一致させるために時間伸
長を行う部分である。
主信号側の時間伸長部18、t9.20から得られた信
号は、NTSCエンコーダ21に人力され、NTSC方
式のテレビジョン信号に変換され、付加信号側の系統と
の時間合わせを行う遅延部28を介してアナログ伝送部
51に供給される。遅延部28は、基本的には1フィー
ルド分の遅延量を持てばよいが、後述する受信側の遅延
も考えて2フイールドの遅延量が設定されている。
時間伸長部18から得られる輝度信号は、走査線補間回
路部22にも供給されている。この走査線補間回路部2
2は、IH遅延回路23(IH:l走査線期間)とこの
遅延回路23と時間伸長部18からの出力を加算する加
算器24と、この加算器24の出力を1/2する係数器
25とで構成されている。係数器25から得られる信号
は、第2の飛び越し走査信号に1 対応した垂直低域成分を取り出すことに相当する。
係数器25の出力は、減算器31に供給される。減算器
31では、時間伸長部17から得られる第2の飛び越し
走査信号から係数器25の出力を減算する。
よって減算器31からは、ライン間の差分値を得ること
になる。
減算器31の出力は、垂直高域通過フィルタ出力と等価
であり、垂直エツジ部の成分が得られる。
この差分値は、水平方向低域フィルタ32を介して絶対
値回路部33に入力される。水平方向低域フィルタ32
は、水平高域成分を除去するのであるが、受信側で順次
走査化のために用いる付加信号としては、必ずしも全帯
域を伝送しなくても低域から中域にかけて伝送できれば
十分な効果が得られるからである。このフィルタを通す
ことにより、付加情報のための伝送量を水平4 M H
zから2 M II z程度にすることができ約半減で
きることになる。
低域フィルタ32の出力は、バッファメモリ26に一旦
格納されて、後述するブロックに区分されて各ブロック
毎に出力され、ブロックDPCMエン2 コーグ27に人力される。バッファメモリ26では1フ
ィールド分(+、/60秒)の時間遅れがあるために、
これに対応して主信号側では先の遅延部28が設けられ
ている。バッファメモリ26に対するデータの書込み読
出し制御は、システム制御部29により制御されている
。システム制御部29は、水平同期信号HDおよび垂直
同期信号VDを基準としてシステムの各部のタイミング
パルスを生成している。
DPCMエンコーダ27は、ブロックデータのピットリ
ダクションを行い、伝送容量を低減するようにしている
。ピットリダクションとしては、各ブロック毎にアダマ
ール変換やデイクリートオサイン変換等によるブロック
符号化を用いてもよい。
上記絶対値回路部33の出力は、加算器34に人力され
る。
第2図において、上記の信号処理経過を説明しておく。
第2図(A)は、入力端子1(に供給される信号を示し
、第1の飛び越し走査信号を白丸、第2の飛び越し走査
信号を黒丸で示している。同図(B)3 は主信号側に振り分けられた第1の飛び越し走査信号、
同図(C)は付加信号側に振り分けられた第2の飛び越
し走査信号である。同図(D)は、走査線補間回路部2
2で処理される走査信号と補間された信号(三角印)を
示している。同図(E)は、減算器31から出力される
信号を示している。
今、同図(A)に示すように走査信号にnl、n 1.
 %n3の符号を付すと、減算器31から得られる対応
する1つの走査信号はn2− ((nl+n3)l と
なる。
第1図に戻って説明する。
バッファメモリ26では、差分値の1フィールド分をN
×M個にブロック化し保持する。伝送されるブロックは
、この中のL個のブロックであり、後述する優先順位で
選択されDPCMエンコーダ27を介してパケットデー
タエンコーダ49においてパケット化されて伝送される
一方、加算器34においては、絶対値出力に動き情報が
付加される。動き情報は、時間伸長部17の出力を取り
込んで画素クロック単位で動き情報を検出している動き
検出部30から得られる。
4 加算器34の出力は、n累積部101の加算器35に入
力される。n累積部101の出力は、m累積部102に
入力される。このn累積部101と、m累積部102と
は、1フィールド分の画素をN×M個のブロックに区分
し、かつ各ブロックの累積和を求めてブロック評価値と
して定義する部分である。
第3図(A)は、上記のように定義されるブロックN×
Mを示し、第3図(B)は、1つのブロックの画素(n
Xm)を示している。さらに、第4図は、1フィールド
分のブロックの配列状態を示している。
第1図に戻って説明する。
n累積部101の加算器35の出力は、1クロック分の
遅延量を持つメモリ36に入力される。メモリ3Bの出
力は、m累積部102に供給されるとともに加算器35
に入力されている。従って、n累積部101は、第4図
のブロックB (1)の最初のラインLLのn個分の画
素を累積し、次に、ブロックB(2)の最初のラインL
1の画素を累積する。このように順次累積結果を出力し
、ブロックB (N)5 の最初のラインの画素の累積が終わると、ブロックB 
(1)の第2番目のラインの画素の累積に移る。
つまりテレビジョン飛び越し走査に追従した形で、画素
を累積する。
このように累積された出力は、m累積部102の加算器
37に入力される。この加算器37の出力は、スイッチ
39の入力部に供給される。スイッチ39は、n個分の
画素の累積和が得られる毎に、N個のメモリ38−1〜
38−Nに振り分けて供給する。ブロックB(1)の最
初のライン画素の累積和は、メモリ38−1へ、次に得
られるブロックB(2)の最初のライン画素の累積和は
、メモリ38−2へというふうに、次々と格納されてい
く。そして、ブロックB (N)の最初のラインの累積
和が、メモリ38−Nに格納されると、再度、メモリ3
8−1が選択され、ブロックB(1)の第2番目のライ
ン画素の累積和と最初のライン画素の累積和が加算され
て格納される。
即ちメモリ38−1〜38−Nの出力は、スイッチ40
に選択的に導出され、加算器37に帰還されるとともに
、次段の加算器41に供給されている。従って、6 ブロックB (1)の第2番目のライン画素の累積和が
得られたときには、メモリ38−1の出力は、スイッチ
40を介して加算器37に帰還されている。他のブロッ
クに関する累積も同様に行われ、結局、各ブロックB(
1)〜B (N)の画素の累積和は、それぞれメモリ3
8−1〜38−Nに順次格納されることになる。
今、ブロックB(1)の最終ライン(第m番目)の最後
の画素(n、II+)の累積が完了すると、メモリ38
−1には、ブロックB〈1)全体の累積和(ブロック評
価値)が得られたことになり、この値は、加算器41に
入力される。次に、ブロックB(2)の最終ライン(第
m番目)の最後の画素(n、m)の累積が完了すると、
メモリ38−1には、ブロックB(2)全体の累積和(
ブロック評価値)が得られたことになり、この値は、加
算器41に人力される。このように、各ブロックの累積
和が次々と得られ、ブロックB (N)の累積和が、メ
モリ38−Nに得られると、このメモリの出力も加算器
41に入力される。
このときは、先のメモリ38−1は、すでにクリアさ7 れており、次の段のブロックB (Ni1)の画素の累
積和の取り込みを行っている。
加算器41では、ブロックアドレス部42からのブロッ
クアドレスが、対応するブロック評価値に付加される。
第5図(A)は、加算器34から得られるデータの形式
を示しており、同図(B)は加算器4Iから得られたデ
ータの形式を示している。第5図(A)において画素動
き情報のエリアがあり、同図(B)においてブロック動
き評価値のエリアがあるが、動き情報についても、画素
の累積和と同時に処理されているからである。ただし、
画素の累積和と動き情報の累積和とが混入しないように
、ビットラインは異なるように構成されている。
第1図に戻って説明する。
上記のスイッチ39.40の切換え制御、各メモリの動
作タイミング、さらにメモリ43のデータ書込みタイミ
ング、ブロックアドレスの出力タイミングなどは、シス
テム制御部29からのタイミングパルスにより制御され
ている。
8 加算器41の出力は、−旦メモリ43に格納される。
メモリ43は、1フィールド分のバッファとして動作す
るので、データは1フィールド分の遅延を生じる。この
メモリ43のデータは、ダイレクトアクセスメモリ44
を介してCPU45により処理される。
CPU45には、作業用としてRAM4B、プログラム
を格納したROM47が接続されている。CPU45は
、プログラムに徒って、ブロック評価値のうち値の大き
いものから順に優先順位を設定しブタの並べ変えを行う
。次に、ブロック評価値の大きいものから順に、動き評
価値がしきい値を越えるものをL (L<N×M)個選
択し、その選択されたブロック評価値付属するアドレス
を、ダイレクトアクセスメモリ44を介して、メモリ4
Bに格納する。つまり、ブロック評価値が大きく、シか
も動画領域を優先的に選択することになる。これは、垂
直高域スペクトラム成分が多く、かつ動きのある領域(
ブロック)を検出したことになる。このような領域では
、単純に第1の走査線信号のみを用いて順次化のため補
間走査線を作成したのでは、9 ちらつきやぎざぎざの画像となるから、これを改善する
ために、第2の走査線信号の情報を伝送し、情報量を増
やす狙いがあるからである。
メモ1..14gの出力(ブロックアドレス)は、パケ
ットデータエンコーダ49に供給される。パケットデー
タエンコーダ49においては、DPCMエンコーダ27
から出力される各ブロック画像データの中から、選択さ
れたブロックアドレスに対応する画像データのみが取込
まれ、対応するアドレスが付加されパケット化され、デ
ジタル伝送部50へ供給する処理が行われる。
上記の実施例において、減算器31からはライン間の差
分値を取出している。この差分値の内容は、先にも説明
したように垂直高域スペクトル成分(垂直エツジに対応
)を多く含むことになる。よって、垂直エツジ部分にお
ける折り返し成分による歪み妨害を低減するのに有効と
なる。
しかし、上記差分値としては、フィールド間の画素の差
分値を用いてもよい。
第6図は伝送すべきL個のブロックを決定する0 ためにCPU45において実行されるフローチャトの例
を示している。
ステップS1からSi2までは、ブロック評価値を大き
いものから順に並べ変えるルーチンである。まずRAM
にはN×M個分の領域を設定し、ここにブロック動き評
価値Mbuf’(N X M)と、ブロック評価値bu
f(N ×M)が書き込まれる(ステップ5tSS2)
。次にカウンタの値1((ブロック数に相当)をOにセ
ットし、k番目のブロック評価値bur(K)を最大値
レジスタ(lIlax)に−時格納する(ステップS3
、S4)。次に、kを別のカウンタに値Sとして設定し
、kはインクリメントしjとする(ステップS5)。そ
してj番目のブロック評価値buf’(j)を読出し、
(max)と比較する(ステップ8B)。つまり、異な
るアドレスのブロック評価値同志の比較が行われる。こ
こでj番目の値が大きい場合は、この値か(max)と
してレジスタに書き込まれ(ステップS7)、j番目の
値が小さい場合は、ステップS9にジャンプし、jの値
がインクリメントされ、次のブロック評価値が読み1 出される。ステップS7で最大値が入れ代わると、ステ
ップS8においてSをjの値に修正し、ステップS9に
移行する。ステップS9においてjのインクリメントの
後は、ステップSIOにおいてjがM×Mを越えている
か否かの判定がなされ、越えていなければすべてのブロ
ックの比較が終わっていないことであるから、ステップ
S34に戻り、越えていれば最大値のブロックが判別さ
れたことであるから、ステップSllで(max)に格
納されていう番地のbur (k)と最大値であるbu
f (s)とを入替える。同時にこれらに付随している
動き評価値も入替える。次にkをインクリメントしステ
ップS12において、kがN×M−1を越えているか否
かを判定する。越えている場合はすべてのブロックの順
位が決まったことであるからステップAIにすすみ、越
えていない場合は、ステップS4に戻り上記と同様な処
理を繰り返す。
ステップA1〜A8は、ブロック評価値の大きいものか
ら順にそれに付随している動き評価値が所定のレベルを
越えているかどうかを判定して、2 越えていれば、伝送ブロックとしてメモリ48に設定す
るルーチンである。
ステップA1ては動き評価値のためのスレツショールオ
レベルTHが設定される。ステップA2では、カウント
値niとnが0に設定される。jは、しきい値を越える
評価値を計数する値であり、iは判定処理回数を計数す
る値である。ステップA3において、Mbuf(+)の
値がTHを越えるか否か判定され、越えていればステッ
プA4で出力され、越えていなければステップA6でi
がインクリメントされて次のMbuf(1)が比較され
ることになる。ステップA4でMbur(1)が出力さ
れると、ステップA5でniがインクリメントされてス
テップA6に移る。ステップA6の処理のあとは、ステ
ップA7において1がLを越えているかどうかの判定が
行われる。越えていなければステップA3に戻りTH以
上のブロックのサーチが行われる。ステップA7におい
てiがLを越えていれば、出力したbur(1)のブロ
ック数は伝送できるL個と同じであるかどうか判定し、
同じであれば終了す 3 る。
しかし、伝送容量として余裕がある場合、つまりTHを
越えるブロックがL個に満たない場合は、ステップB1
〜B5の処理ルーチンに移る。
ステップBlでは、選択ブロック数を計数するカウンタ
値lがOにセットされ、ステップB2でしきい値THと
動き評価値の比較が行われる。この比較の順番は、先に
並べたブロック評価値の大きい順である。ステップB2
にてしきい値以下の動き評価値であった場合は、ステッ
プB3にてそのブロックのデータを出力し、次にステッ
プB4にて1をインクリメントする。次のステップB5
では、lがL−niを越えたか否かの判定を行う。
これは、ステップA−A8にて選択されたブロック数0
1を伝送できるブロック数りから引き算することにより
、伝送できる余裕を求め、この数に達したかどうかを判
定するためである。ステップB5で伝送できるブロック
数に達したときは、終了となり、余裕がある場合はステ
ップB2に戻り、次の評価値をサーチする。
4 第7図はこの発明の他の伝送装置の実施例を示している
第1図の実施例と異なる部分は、減算器3(においてフ
ィールド間の差分値が得られるように、走査線補間回路
部22として、1/60秒遅延回路22aを用いている
点である。他の部分は、先の実施例と同じであるから、
同一符号を付している。この実施例では、減算器31に
おいて第2図(F)に示すようにフィールド間の画素の
差分値を得ることができる。この情報の場合、ブロック
評価値として、フィールド間の差分値の絶対値を演算し
、ブロック内の画素に関する累積和で定義したことにな
る。
この場合のフィールド間の差分値は、テンポラル高域通
過フィルタ出力と等価であるので、テンポラル高域スペ
クトル成分を多く含む、すなわち動画領域の多いブロッ
クを優先的に選択伝送することになる。
上記した実施例における伝送装置は、第1と第2の飛び
越し走査信号のうち、第1の飛び越し走査信号はアナロ
グ伝送し、第2の飛び越し走査信5 号の情報は、付加信号として1フイールドあたり特定の
L個のブロックのみをデジタル伝送するようにしている
。デジタル伝送の場合、アナログ伝送に比べて伝送レベ
ルを低くしても十分な品位を保つことができる。
上記り個のブロックは、ブロック評価値の大きな順に選
択されている。
ブロック評価値は、ライン間の差分値の絶対値を演算し
たものである。ライン間の差分値は垂直高域通過フィル
タ出力と等価であので、ブロック評価値の高いブロック
は、垂直高域スペクトル成分を多く含むことになる。
飛び越し走査信号の折り返し妨害は、垂直高域スペクト
ル成分を多く含む画像で発生することを考慮すると、上
記の選択は、折り返し妨害が発生しやすい部分のブロッ
クを優先的に選択し伝送することになる。そして、受信
側で第1の飛び越し走査信号のみを用いて走査線補間信
号を作成すると、折り返し妨害が現れるが、ここで第2
の飛び越し走査線信号から作成した付加信号(選択され
6 たブロック)が送られてきていれば、この情報を走査線
補間信号として有効利用できることになり、折り返し妨
害を防ぐことができる。
ブロック評価値として、フィールド間の差分値の絶対値
を演算し、ブロック内の画素に関する累積和で定義して
いる(第7図の実施例)。この場合のフィールド間の差
分値は、テンポラル高域通過フィルタ出力と等価である
ので、テンポラル高域スペクトル成分を多く含む、すな
わち動画領域の多いブロックを優先的に選択伝送するこ
とになる。
飛び越し走査信号の折り返し妨害は動画で目立って発生
することを考慮すると、折り返し妨害の発生する部分の
ブロックを優先的に選択して伝送することになる。そし
て、受信側で第1の飛び越し走査信号のみを用いて走査
線補間信号を作成すると、折り返し妨害が現れるが、こ
こで第2の飛び越し走査線信号から作成した付加信号(
選択されたブロック)が送られてきていれば、この情報
を走査線補間信号として利用できることになり、7 折り返し妨害を防ぐことができる。
上記のブロックの伝送率は、L/ (N×M)x100
%で定義できる。この伝送率として、10〜20%のブ
ロック伝送率で実験を行ったところ、著しく飛び越し走
査信号の折り返し妨害を改善できることが確認できた。
このブロック伝送率、つまり付加信号の情報量は、すべ
ての付加信号を伝送する場合の量の1/10〜115で
ある。この削減された情報を伝送する場合、既知のビッ
ト・リダクション技術を併用すればさらに伝送する付加
信号情報量を低減できる。これは、付加信号情報を、狭
帯域伝送路でデジタル伝送できることであり、他の信号
通信にも妨害を与えないということである。
L個のブロックは、付加信号としてデジタル伝送される
ために、データ誤り率を適切に確保するように設計する
ことで、伝送雑音の影響はほとんど無視できる。付加信
号は、第2の飛び越し走査信号を第1の走査信号との差
分値の形で伝送されている。よって受信側では、復調し
た付加信号と第1の飛び越し走査信号(主信号)との和
をとれ8 ば、第2の飛び越し走査信号を再現できる。従って、伝
送されてきたL個のブロックにおいては、主信号と同じ
S/Nを持つ第2の飛び越し走査信号を再生できる。ま
た、L個のブロック以外のブロックでは、主信号を用い
て補間信号を作成するために、作成した疑似的な第2の
飛び越し走査信号は主信号とほとんど同じS/Nとなる
第8図は、受信装置(第1図の伝送装置に対応する)の
構成例を示している。
受信された付加信号は、入力端子61を介してブロック
DPCMデコーダ62に人力され、元の画像データに再
現され、次にデータ/アドレス分離部63に入力され、
アドレスとブロック画像データとの分離が行われる。ブ
ロック画像データは、バッファメモリ64に格納され、
アドレスは、制御部65に人力される。
制御部65は、後述する主信号が再現されて導出される
場合、そのブロックアドレスを認識しており、メモリ6
4のブロックアドレスと一致する主信号が導出されると
きに、適切なタイミングでバラ9 ファメモリのブロック画像データを読出し、加算器66
に供給する。
加算器66では、主信号の垂直低域成分との加算が行わ
れる。これは、第1図を見ればわかるように、付加信号
としては減算器31においてフィールド内の垂直低域成
分を除去されているので、この部分を主信号側の成分で
補うものである。さらに、このとき、制御部65は、ス
イッチ87を制御して、ブロック画像データを順次走査
化のためにの信号として導出する。
入力端子71には、主信号が導入され、輝度、色信号を
分離するY/C分離部72に供給される。ここで分離さ
れた色信号は、色復調部73に供給され、色差信号1.
Qに復調される。この色差信号11Qは、フィールド内
うイン内揮部74と、スイッチ75の一方の端子に供給
される。フィールド内ライン内挿部74は、第2の飛び
越し走査信号に対応する色差信号I、Qをライン補間す
る。そしてスイッチ75の他方の端子に供給する。スイ
ッチ75は、走査線毎に交互の端子を選択して、順次走
査の色0 信号を導出し、これを時間圧縮部76に供給する。
これにより、伝送側と同様な順次走査の色信号が端子7
7から得られる。
一方、輝度信号は、フィールド内内挿部81、フィール
ド間内挿部82および動き検出部88に供給される。フ
ィールド内内挿部81は、フィールド内の走査信号を用
いて動画処理用の補間走査信号を作成して混合部84に
供給し、フィールド間内挿部82は、フィールド間で対
応する走査信号を用いて補間走査信号を作成して混合部
84に供給する。
混合部84は、動き検出部83からの動き検出信号に応
じて両人力の混合比が制御される。動画の領域では、フ
ィールド内内挿部81からの出力の割合を多くし、静画
の領域ではフィールド間内挿部82からの出力の割合を
多くする。
混合部84から出力された補間走査信号は、水平方向の
低域フィルタ85と減算器86の一方の入力部に供給さ
れる。低域フィルタ85の出力は、スイッチ87の一方
の端子に供給されるとともに、減算器86の他方の入力
部に供給される。これにより減算1 器86からは、補間走査信号の水平方向高域成分(2M
Hz以上〜4 M Hz程度)が得られる。また低域フ
ィルタ85からは、2 M Hz以下の低域成分が得ら
れる。
この低域成分は、スイッチ87の一方の端子に供給され
ている。
よって、スイッチ87が低域フィルタ85側の出力を選
択しているときは、スイッチ87の出力は、加算器85
において再度光に分離した高域成分と加算され、混合部
84から出力された補間走査信号と同じになり、時間圧
縮部89に人力される。また、スイッチ87が他方の端
子、つまり加算器66側を選択したときは、ブロック評
価値の高い画像データが加算器88に導入される。この
画像データは、第1図で示したように、低域フィルタ3
2により水平方向高域成分が除去されているので、これ
を補う成分として減算器86からの成分が利用される。
時間圧縮部89の出力は、525本/】:1の信号の第
2の飛び越し走査信号としてスイッチ90の一方の入力
部に供給される。この第2の飛び越し走査信号に対応し
た第1の飛び越し走査信号は、次の2 ように再現されている。
即ちY/C分離部72で分離された輝度信号(主信号)
は、時間軸圧縮部80にも供給されている。
この信号は、第1図の時間伸長部18、NTSCエンコ
ーダ21、アナログ伝送部51の輝度信号系統に対応す
る信号である。この輝度信号は、時間圧縮されて525
本/l:1の信号の第1の飛び越し走査信号としてスイ
ッチ90の他方の人力部に供給される。このスイッチ9
0は、第1図に示したスイッチ14の振り分は処理に対
して、合成処理を行うスイッチであり、第1と第2の飛
び越し走査信号を交互に選択し、1フイールド内に納め
て出力端子91に導出する。
上記のように伝送側と同じ順次走査信号を得るできるが
、1フイールド内のブロック評価値の高い領域では、飛
び越し走査信号による折り返し歪み妨害を軽減するため
に、L個のブロックの画像データを用いて補間走査信号
を作成している。
制御部65は、受信信号の水平同期信号11D、垂直同
期信号VDに基づいて、各種のタイミングパルス3 を発生している。
第9図は、受信装置(第7図の伝送装置に対応する)の
他の実施例の構成を示している。
第1図の実施例ではブロック評価値を求める差分値とし
て、ライン間の差分値を利用している。
従って、第8図の受信装置において、ブロック画像デー
タの垂直低域成分を補うために主信号側のフィールド内
内挿補間信号の一部を加算した(加算器66)。
しかし、第7図の実施例では、差分値を求める場合、フ
ィールド間画素の演算を行って求めている。従って、受
信装置においてテンポラル方向の低域成分を補うために
は、第9図の実施例のようにフィールド間内挿部82の
出力を加算器44に導入するようにしている。なお他の
部分は、第8図の構成と同じであるから、同一符号を付
して説明は省略する。
第10図は、受信装置のさらに他の実施例を示している
ブロック伝送率L/ (N×M)Xl、00%を大きく
4 設定できる場合には、先の実施例におけるフィルド間内
挿部82、動き検出部83、混合部84を諸略して、フ
ィールド内内挿部81の出力のみを補間走査信号として
利用し、この補間走査信号を直接低域フィルタ85に供
給してもよい。他の部分は、先の実施例と同じである。
第11図は、受信装置のさらにまた他の実施例である。
ブロック伝送率を大きく設定できる場合には、先の実施
例におけるフィールド内内神部81、動き検出部83、
混合部84を諸略して、フィールド間内挿部82の出力
のみを補間走査信号として利用し、この補間走査信号を
直接低域フィルタ85に供給してもよい。他の部分は、
先の実施例と同じである。
以上説明したように、このシステムによれば、L/ (
N×M)X100%で定義されるブロック伝送率の10
〜20%のブロックを伝送すれば、飛び越し走査信号の
折り返し妨害を著しく改善できることが確認できた。ま
たこれだけの付加情報量であると、すべての情報を伝送
するのに比べて1/lO〜5 115に削減できる。そして、ビット・リダクンヨン技
術を併用すればさらに付加情報量を削減できる。これは
、狭帯域で(=j加情報をデジタル伝送できることであ
る。
付加情報がデジタルでることから、データ誤り率が少な
い処理を施すことにより伝送雑音の影響はほんど無視で
きる。付加情報は、第2の飛び越し走査信号と第2の飛
び越し走査信号との差分値の形で伝送されているから、
受信側では第1の飛び越し走査信号(主信号)と付加情
報との和をとれば容易に第2の飛び越し走査信号を再現
できる。
また、L個のブロック以外のブロックは第1の飛び越し
走査信号から補間により生成されるので、再生した疑似
的な第2の飛び越し走査信号は主信号とほとんど同じS
/Nとなり、走査線間のS/N差によるちらつきは問題
にならない。
上記の実施例では、動き評価値とブロック評価値に基づ
いて伝送するブロックを決定したが、いずれか一方の評
価値に基づいて伝送するブロックを決定してもある程度
効果を得ることができる。
6 これは評価値自体が、妨害の目立ち安い領域を選定する
情報となっているからである。
[発明の効果コ 以上説明したようにこの発明によれば、狭い弗域で、し
かも飛び越し走査f≦号による折り返し歪みの妨害をも
っとも有効に低減できる付加信号をデジタル伝送するこ
とができる。また伝送されてきた付加情報を用いて妨害
の無い品位の高い順次走査信号を再現できる。
【図面の簡単な説明】
第1図はこの発明の一大施例における伝送装置を示す図
、第2図乃至第5図は、第1図の装置の動作を説明する
ために示した画素及びブロックの説明図、第6図は第1
図の装置の動作を説明するために示したフローチャート
、第7図は伝送装置の他の実施例を示す図、第8図乃至
第11図はそれぞれこの発明の受信装置の実施例を示す
図である。  7 14〜16・・・スイッチ、17〜20・・・時間伸長
部、21・NTSCエンコーダ、22・・・走査線補間
回路部、27・・・ブロックDPCMエンコーダ、28
・・・遅延部、29・・・システム制御部、31・・・
減算器、32低域フイルタ、33・・・絶対値回路部、
34.35.37.41・・・加算器、36.38−1
〜38−n、 43.48・・メモリ、39.40・・
・スイッチ、42・・・ブロックアドレス部、49・・
・パケットデコーダ、50・・・デジタル伝送部、51
・・・アナログ伝送部、62・・・DPCMデコーダ、
63・・・データ/アドレス分離部、64・・・バッフ
ァメモリ、65・・・制御部、66・・・加算器、72
・・・Y/C分離分離子3・・・色復調部、74・・・
フィールド内ライン内挿部、75.87.90・・・ス
イッチ、76.80.89・・・時間圧縮部、8I・・
・フィールド内ライン内挿部、82・・・フィールド間
ライン内挿部、83・・・動き検出部、84・・・混合
部、85・・・低域フィルタ、88・・・減算器、88
・・・加算器。

Claims (9)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)順次走査のテレビジョン信号を第1と第2の飛び
    越し走査信号に分解する手段と、 第1の飛び越し走査信号を主信号としてアナログ伝送形
    式に変換する手段と、 第1と第2の飛び越し走査信号を用いて上記テレビジョ
    ン信号のライン間あるいはフィールド間の差分値を求め
    る手段と、 前記差分値の1フィールド分をN×M個のブロックに設
    定する手段と、 前記差分値の絶対値を用いて上記各ブロック毎の累積和
    を求め、各累積和を対応するブロックのブロック評価値
    として保持する手段と、 上記第2の飛び越し走査信号を用いて動き情報を得、上
    記各ブロックに対応した動き評価値をそれぞれ求める手
    段と、 上記ブロック評価値の中から大きな順にかつこの順位に
    おけるブロックの動き評価値が所定値以上のブロックを
    L個(L<N×M)決定する手段と、 前記設定されたN×M個のブロックの中から前記決定さ
    れたL個のブロックに対応するブロックの情報をデジタ
    ル伝送形式に変換する手段とを具備したことを特徴とす
    るテレビジョン伝送装置。
  2. (2)前記差分値の1フィールド分をブロック化する手
    段は、当該差分値を水平方向低域フィルタに通した信号
    をブロック化する手段を含むことを特徴とする請求項第
    1項記載のテレビジョン伝送装置。
  3. (3)前記設定されたN×M個のブロックの中から前記
    決定されたL個のブロックに対応するブロックの情報を
    デジタル伝送形式に変換する手段は、当該情報をビット
    ・リダクション処理してデジタル伝送形式に変換する手
    段を含むことを特徴とする請求項第1項記載のテレビジ
    ョン伝送装置。
  4. (4)順次走査のテレビジョン信号を第1と第2の飛び
    越し走査信号に分解し、第1の飛び越し走査信号を主信
    号としてアナログ伝送形式に変換し、第1と第2の飛び
    越し走査信号を用いて上記テレビジョン信号のライン間
    あるいはフィールド間の差分値を求め、前記差分値の1
    フィールド分をN×M個のブロックに設定し、前記差分
    値の絶対値を用いて上記各ブロック毎の累積和を求め、
    各累積和を対応するブロックのブロック評価値として保
    持し、第2の飛び越し走査信号を用いて動き情報を得、
    上記各ブロックに対応した動き評価値をそれぞれ求め、
    上記ブロック評価値の中から大きな順にかつこの順位に
    おけるブロックの動き評価値が所定値以上のブロックを
    L個(L<N×M)決定し、前記設定されたN×M個の
    ブロックの中から前記決定されたL個のブロックに対応
    するブロックの情報をデジタル伝送形式に変換する手段
    から伝送されてきたアナログ信号およびデジタル信号を
    受信する手段と、 前記デジタル信号を用いて前記L個のブロックの情報、
    すなわち差分値画像信号を再生する手段と、 前記アナログ信号を用いて第1の飛び越し走査信号を再
    生する手段と、 前記アナログ信号を用いて、順次走査のための第1の補
    間走査信号を作成する手段と、 前記第1の補間走査信号と前記差分値画像信号とを用い
    て前記第2の飛び越し走査信号の伝送されてきたブロッ
    クに対応する部分を一部補間走査信号を得る手段と、 前記第1の補間走査信号の一部を前記決定されたブロッ
    クに対応する位置で前記一部補間走査信号に置換して疑
    似的な第2の飛び越し走査信号として出力する手段と、 この疑似的な第2の飛び越し走査信号と前記第1の飛び
    越し走査信号とを合成して順次走査信号を得る手段とを
    具備したことを特徴とするテレビジョン受信装置。
  5. (5)前記一部補間走査信号を作成するための前記第1
    の補間走査信号を得る手段は、第1の飛び越し走査信号
    をフィールド内内挿して作成することを特徴とする請求
    項第4項記載のテレビジョン受信装置。
  6. (6)前記一部補間走査信号を作成するための前記第1
    の補間走査信号を得る手段は、第1の飛び越し走査信号
    をフィールド間内挿して作成することを特徴とする請求
    項第4項記載のテレビジョン受信装置。
  7. (7)前記第1の補間走査信号の一部を前記決定された
    ブロックに対応する位置で前記一部補間走査信号に置換
    して疑似的な第2の飛び越し走査信号として出力する手
    段は、 前記第1の補間走査信号の低域と高域成分とを分離する
    手段と、 分離した低域成分と前記一部補間走査信号とを選択的に
    導出するスイッチ手段と、 このスイッチ手段から出力された信号に前記高域成分を
    加算する手段とを有することを特徴とする請求項第4項
    記載のテレビジョン受信装置。
  8. (8)順次走査のテレビジョン信号を第1と第2の飛び
    越し走査信号に分解する手段と、 第1の飛び越し走査信号を主信号としてアナログ伝送形
    式に変換する手段と、 第1と第2の飛び越し走査信号を用いて上記テレビジョ
    ン信号のライン間あるいはフィールド間の差分値を求め
    る手段と、 前記差分値の1フィールド分をN×M個のブロックに設
    定する手段と、 前記差分値の絶対値を用いて上記各ブロック毎の累積和
    を求め、各累積和を対応するブロックのブロック評価値
    として保持する手段と、 上記ブロック評価値の中から大きな順にL個(L<N×
    M)決定する手段と、 前記設定されたN×M個のブロックの中から前記決定さ
    れたL個のブロックに対応するブロックの情報をデジタ
    ル伝送形式に変換する手段とを具備したことを特徴とす
    るテレビジョン伝送装置。
  9. (9)順次走査のテレビジョン信号を第1と第2の飛び
    越し走査信号に分解する手段と、 第1の飛び越し走査信号を主信号としてアナログ伝送形
    式に変換する手段と、 第1と第2の飛び越し走査信号を用いて上記テレビジョ
    ン信号のライン間あるいはフィールド間の差分値を求め
    る手段と、 前記差分値の1フィールド分をN×M個のブロックに設
    定する手段と、 上記第2の飛び越し走査信号を用いて動き情報を得、上
    記各ブロックに対応した動き評価値をそれぞれ求める手
    段と、 上記ブロックの動き評価値の大きいものから順にL個(
    L<N×M)決定する手段と、 前記設定されたN×M個のブロックの中から前記決定さ
    れたL個のブロックに対応するブロックの情報をデジタ
    ル伝送形式に変換する手段とを具備したことを特徴とす
    るテレビジョン伝送装置。
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