JPH0362059B2 - - Google Patents
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- JPH0362059B2 JPH0362059B2 JP56012186A JP1218681A JPH0362059B2 JP H0362059 B2 JPH0362059 B2 JP H0362059B2 JP 56012186 A JP56012186 A JP 56012186A JP 1218681 A JP1218681 A JP 1218681A JP H0362059 B2 JPH0362059 B2 JP H0362059B2
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- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
- H04N5/00—Details of television systems
- H04N5/76—Television signal recording
- H04N5/91—Television signal processing therefor
- H04N5/92—Transformation of the television signal for recording, e.g. modulation, frequency changing; Inverse transformation for playback
- H04N5/926—Transformation of the television signal for recording, e.g. modulation, frequency changing; Inverse transformation for playback by pulse code modulation
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
- H04N19/00—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals
- H04N19/50—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using predictive coding
- H04N19/59—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using predictive coding involving spatial sub-sampling or interpolation, e.g. alteration of picture size or resolution
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- Multimedia (AREA)
- Signal Processing (AREA)
- Television Signal Processing For Recording (AREA)
- Processing Of Color Television Signals (AREA)
- Transmission Systems Not Characterized By The Medium Used For Transmission (AREA)
- Complex Calculations (AREA)
Description
本発明はデジタル情報の処理に関し、特に、テ
レビジヨン・システムにおいてデジタルビデオ信
号を処理する装置に関するものである。
テレビジヨンの信号を処理するデジタル装置は
従来より提案されているが、このような装置の中
でデジタル形ビデオテープレコーダやデジタルビ
デオ信号を送信および/または受信する送信装置
が提案されている。
デジタル信号は普通所定の周波数でアナログ信
号をサンプリングし、そのサンプルの各々を特定
のレベルに割り当てることによりサンプル信号を
デジタル化して発生させる。このレベル値は各サ
ンプル信号を表すデジタルワードのビツト数と同
様に処理の精度を決定する1つの要因である。も
う1つの要因は与えられた時間内に抽出されるサ
ンプルの数、即ちサンプリング周波数である。サ
ンプリング周波数が大きくなればなるほど潜在的
な精度が高くなるのは明らかである。従つて、で
きる限り高いサンプリング周波数を選択すること
が求められ、実際にそうされるが、高いサンプリ
ング周波数には、デジタル形テレビジヨン・シス
テム、たとえばビデオテープレコーダーのいくつ
かの点でいわゆる帯域幅を考慮に入れるためにサ
ンプル数を減らす必要があるという困難な問題が
ある。
デジタルワードがデジタル入力フイルタを通過
した後にデジタルワードを間引くためのデジタル
除算回路を使用し、これによりサンプリング数、
即ちワード率を減少させることが提案されてい
る。これは満足できるものであり、信号を記録す
ることができる。再生する際に、出力補間フイル
ターを使用して当初のワード数を再構成すること
ができる。このような一対の処理は「生成」と名
づけられている。実際には多くの場合たとえば
「クロマキー」技術を利用するときには最終的な
テレビ画像が形成されるまでに多数の「生成」が
ある。入力および出力フイルター処理が各「生
成」において行なわれるならば、フイルターの勾
配特性によつて各「生成」において解像度の低下
が生じるであろう。これは重大な欠点であり、色
成分信号に対しては生成の数に比例してさらに重
大なものとなる。
本発明の目的はデジタル信号をモニター(監
視)し、その信号が先にフイルター処理されてい
るか否かを知り、さらにフイルター処理を行なう
か否かを制御することである。
入力フイルターとして特殊フイルターを使用す
ると有利であり、チエツクおよびフイルター処理
用の装置を単一のユニツトに組合わせていくつか
の部分を共通に使用できるようにするとさらに有
利である。
本発明をより容易に理解するために、以下で添
付の図面と関連させながら例により本発明の一実
施例を説明する。
第1図は「生成」を行なうために使用されるデ
ジタル型ビデオシステムの基本的な部分をブロツ
ク図で示している。第1図に示したシステムへの
入力はすでにデジタル形態である。すなわち各々
が複数のビツト、たとえば8ビツトから構成され
る一連のデジタルワードからできているものと仮
定する。
入力デジタルワードa0,a1〜aoは、フイルター
処理済みワードb0,b1〜boを形成するためにデジ
タルフイルター1を通過され、その後、選択回路
2において処理され、次段の装置、例えばビデオ
テープレコーダー(図示せず)の作用を受ける必
要のあるワードの総数を減少させるために所定の
ワードがワードb0,b0,b1〜boから間引かれる。
この実施例では、ワード数が半分になるようにワ
ードは1つ置きに間引かれる。
例えば、ビデオテープレコーダーにおいて処理
した後の信号を再構成したい場合には、処理済み
のデジタル信号を1ワード置きにゼロと置き換え
る回路3に送り込み、その結果生じた信号を補間
フイルター4に送り込む必要がある。補間フイル
ター4は必ずしも入力フイルター1と同一でなく
ても良いが同一である方が好ましい。「生成」が
生じる毎に補間フイルター4からの出力の減衰は
生成の数が増加するに従つて進行的に大きくなる
ことは明かである。
第2図は入力フイルター1として使用できる、
本発明によるフイルターの1つのタイプを示して
いる。このフイルターは、直列に接続され且つク
ロツク信号によりワード周波数でクロツクされる
2つのワードラツチ10および11を具備する。
乗算回路13,14,15および加算回路16を
使用することにより、3つの入力ワードを比例分
が共に加算され、出力ワードを生成する。
入力デジタルワードをa0,a1,a2,a3とする
と、加算回路16からの出力ワードは次のような
形態の一連のワードboとなる。
b0=1/4a-1+1/2a0+1/4a1
b1=1/4a0+1/2a1+1/4a2
b2=1/4a1+1/2a2+1/4a3
これらのワードboは次に、第3図の左側に略図
で表わされ且つワード周波数クロツクにより駆動
される入力ワードラツチ21と2分回路23から
のワード周波数の1/2で駆動される別のラツチ2
2とを有する回路2へ送られる。さらに別のラツ
チ24は回路23の逆位相により駆動されるよう
に図示されているが、通常は存在しない。ラツチ
22から出力が取出されるが、これは一連のデジ
タルワードであり、ラツチ21へ送られた一連の
ワードboから交互に1つずつ間引かれたワードか
ら構成されている。
ラツチ22の出力は記録または送信することが
できるが、ワードaにより構成される当初の信号
を再構成したい場合は、たとえば記憶または送信
されていたワードの間にゼロワードを挿入するこ
とによりワード数を当初の数まで増加させる必要
がある。これば、第3図の右側に図示した回路構
成を使用することにより達成できる。この回路は
ワード周波数の1/2で駆動されるデータセレクタ
スイツチ30を有し、セレクタスイツチ30の出
力はワードboかまたはゼロワードがセレクタスイ
ツチの他方の入力に送られるためにゼロワードと
なる。次にデータセレクタスイツチ30の出力は
ワードラツチ31によりワード周波数でラツチさ
れ一連のワードcoを形成するが、これらのワード
coは本例では次のような構成となろう。
c-1=0
c0=b0=1/4a-1+1/2a0+1/4a1
c1=0
c2=b2=1/4a1+1/2a2+1/4a3
c3=0 等々
次にワードcoは第4図により詳細に示した補間
フイルター4へ送られる。この入力フイルターの
構成は第2図に示す入力フイルター1と同一であ
ることがわかるので、詳細に説明はせず、このフ
イルターの出力が本例では次のような構成となる
一連のワードdoであることを述べることである。
d0=1/8a-1+1/4a0+1/8a1
d1=1/16a-1+1/8a0+1/8a1
+1/8a2+1/16a3
d1=1/8a1+1/4a2+1/8a3
d3=1/16a1+1/8a2+1/8a3
+1/8a4+1/16 a5 等々
ワードdoは次に回路47により2倍されてワー
ドeoを形成するが、ここで
e0=2d0
e1=2d1 等々となる。
上記のような回路(第1図)がカスケードに接
続されると、1つの回路の出力eoが別の回路の入
力aoとなる。回路がカスケードに接続されてもさ
れていないときでも、信号が1以上の上記回路を
通過したか否かに周波数応答が依存すべきでない
こと望むときには、補間フイルタが高いワード率
を低いワード率によつて割り算して得られる値に
等しいワード数だけ空間的に分離された係数のグ
ループに1つだけ非ゼロ乗算係数が存在するよう
な形態であれば、上記の要望は達成できる。即
ち、係数グループは少なくとも1つの異なる係数
によつて分離された係数を有し、補間フイルタ4
がワードboを変えたくないときに補間フイルター
係数に1つだけ非ゼロ値の係数K0が含められる。
ワード率を2:1でワード間引きする場合には、
次のような係数を有するフイルタがこの条件を満
たすことになる。
TECHNICAL FIELD This invention relates to the processing of digital information, and more particularly to apparatus for processing digital video signals in television systems. Digital devices for processing television signals have been proposed in the past, and among such devices, digital video tape recorders and transmitting devices for transmitting and/or receiving digital video signals have been proposed. Digital signals are typically generated by sampling an analog signal at a predetermined frequency and digitizing the sampled signal by assigning each sample to a particular level. This level value, like the number of bits in the digital word representing each sample signal, is a factor in determining the accuracy of the processing. Another factor is the number of samples taken in a given time, ie the sampling frequency. It is clear that the higher the sampling frequency, the higher the potential accuracy. It is therefore desired, and indeed is done, to choose as high a sampling frequency as possible, although a high sampling frequency requires a large amount of so-called bandwidth at some points in digital television systems, e.g. videotape recorders. There are difficult issues that require reducing the sample size to take into account. We use a digital divider circuit to decimate the digital words after they pass through the digital input filter, which allows the sampling number,
That is, it has been proposed to reduce the word rate. This is satisfactory and the signal can be recorded. During playback, an output interpolation filter can be used to reconstruct the original number of words. Such a pair of processes is called "generation." In practice, there are often many "generations" before the final television image is formed, for example when using "chromakey" techniques. If input and output filtering were to be performed in each production, the gradient characteristics of the filter would result in a reduction in resolution in each production. This is a serious drawback, and becomes even more significant for color component signals in proportion to the number of generations. It is an object of the present invention to monitor a digital signal, to know whether the signal has been previously filtered, and to control whether or not further filtering is performed. It is advantageous to use special filters as input filters, and it is even more advantageous to combine the checking and filtering devices into a single unit so that several parts can be used in common. In order to understand the invention more easily, an embodiment of the invention will be described below by way of example in conjunction with the accompanying drawings, in which: FIG. FIG. 1 shows, in block diagram form, the basic parts of a digital video system used to perform "production." The inputs to the system shown in FIG. 1 are already in digital form. That is, assume that it is made up of a series of digital words, each consisting of a plurality of bits, for example 8 bits. The input digital words a 0 , a 1 to a o are passed through a digital filter 1 to form filtered words b 0 , b 1 to b o , and then processed in a selection circuit 2 to the next stage device. Predetermined words are decimated from the words b 0 , b 0 , b 1 -bo in order to reduce the total number of words that need to be acted upon, for example by a video tape recorder (not shown).
In this embodiment, every other word is thinned out so that the number of words is halved. For example, if you want to reconstruct a signal after it has been processed in a video tape recorder, it is necessary to feed the processed digital signal into a circuit 3 that replaces every other word with a zero, and then feed the resulting signal into an interpolation filter 4. be. The interpolation filter 4 does not necessarily have to be the same as the input filter 1, but it is preferable that they be the same. It is clear that the attenuation of the output from the interpolation filter 4 each time a "generation" occurs becomes progressively larger as the number of generations increases. Figure 2 can be used as input filter 1.
1 shows one type of filter according to the invention. The filter comprises two word latches 10 and 11 connected in series and clocked at the word frequency by a clock signal.
By using multiplier circuits 13, 14, 15 and adder circuit 16, the three input words are summed together in proportion to produce an output word. Letting the input digital words be a 0 , a 1 , a 2 , a 3 , the output words from adder circuit 16 will be a series of words b o of the form: b 0 =1/4a -1 +1/2a 0 +1/4a 1 b 1 =1/4a 0 +1/2a 1 +1/4a 2 b 2 =1/4a 1 +1/2a 2 +1/4a 3These words b o is then connected to an input word latch 21, schematically represented on the left side of FIG.
2 to a circuit 2 having A further latch 24 is shown driven by the antiphase of circuit 23, but is not normally present. The output from latch 22 is a series of digital words, consisting of alternately decimated words from the series of words bo fed to latch 21. The output of latch 22 can be recorded or transmitted, but if it is desired to reconstruct the original signal constituted by words a , the number of words can be reduced, for example by inserting zero words between the words that were being stored or transmitted. It is necessary to increase the number to the original number. This can be achieved by using the circuit configuration shown on the right side of FIG. This circuit has a data selector switch 30 driven at 1/2 the word frequency, and the output of the selector switch 30 will be either the word bo or the zero word because the zero word is sent to the other input of the selector switch. The output of data selector switch 30 is then latched at the word frequency by word latch 31 to form a series of words c o .
In this example, c o will have the following configuration. c -1 = 0 c 0 = b 0 = 1/4a -1 + 1/2a 0 + 1/4a 1 c 1 = 0 c 2 = b 2 = 1/4a 1 + 1/2a 2 + 1/4a 3 c 3 = 0 etc. The word c o is then sent to an interpolation filter 4, shown in more detail in FIG. As it can be seen that the configuration of this input filter is the same as the input filter 1 shown in FIG . It is to state that. d 0 =1/8a -1 +1/4a 0 +1/8a 1 d 1 =1/16a -1 +1/8a 0 +1/8a 1 +1/8a 2 +1/16a 3 d 1 =1/8a 1 +1/4a 2 +1/8a 3 d 3 =1/16a 1 +1/8a 2 +1/8a 3 +1/8a 4 +1/16 a 5 etc. Word d o is then doubled by circuit 47 to form word e o , where e 0 = 2d 0 e 1 = 2d 1 , etc. When circuits such as those described above (FIG. 1) are connected in cascade, the output e o of one circuit becomes the input a o of another circuit. When it is desired that the frequency response should not depend on whether a signal has passed through one or more of the above circuits, whether the circuits are connected in cascade or not, an interpolation filter can convert high word rates to low word rates. Therefore, the above desire can be achieved if there is only one non-zero multiplication coefficient in a group of coefficients spatially separated by a number of words equal to the value obtained by division. That is, a coefficient group has coefficients separated by at least one different coefficient, and the interpolation filter 4
The interpolation filter coefficients include only one non-zero value coefficient K 0 when the word b o does not want to be changed.
When thinning words at a word ratio of 2:1,
A filter having the following coefficients will satisfy this condition.
【表】
ラインからラインへ規則的順序で間引きされる
ワード率に対するこれら2次元の例は、1ライン
当りの最初のワード数、即ち奇数のワード数と仮
定する。更に、奇数個の非ゼロ項がワード率を減
少させるために偶数整数の率で必要であると考え
られる。
当初の例では、nが偶数であれば、フイルタ処
理の結果として以下のようになる。
eo-1=(eo-2+eo)/2
eo+1=(eo+eo+2)/2
従つて、フイルターの入力において以下の関係
があれば、これは信号が既にフイルタ処理されて
しまつたか否かを示すことができ、信号はフイル
タ処理信号の特性を有している。
ao-1=(ao-2+ao)/2
ao+1=(ao+ao+2)/2
例えば、後者の例は各信号が同じである均一な
フイードにおいて生じる。
これが生じることはいつでも、aoの値がboの代
わりに直接使用できる。これは最初の符号化にお
けるboの値及び後続の符号化におけるboの値が同
じであることを確かめるために十分であると共に
既にフイルタ処理した画像の全ての部分における
連続的なフイルタ処理を防止することを確かめる
ために十分である。特殊効果においては前景には
フイルタ処理が行われないが背景にはフイルタ処
理される、またはこの逆の処理が行われることが
ある。
より一般的に言えば、nが偶数でありフイルタ
ーがk-3,0,k-1,k0,k+1,0,k+3のタイプで
ある場合、また
k-3ao-4+k-2ao-2+k1ao
+k3ao+2−k0ao-1=0 ……1
および
k-3ao-2+k-1ao+k1ao+2
+k3ao+4−k0ao+1=0 ……2
のような項の場合、信号はフイルター処理された
ものとして扱い、フイルターをバイパスさせるべ
きである。
即ち、式(1)は次のように展開できる。
K-3a′o-4=K-3K0bo-4
K-1a′o-2=K-1K0bo-2
K1a′o=K1K0bo
K3a′o+2=K3K0bo+2
故に、
K-3a′o-4+K-1a′o-2+K1a′o
+K3a′o+2=K0{K-3bo-4+K-1bo-2
+K1bo+K3bo+2}=K0a′o-1
従つて、
K-3a′o-4+K-1a′o-2+K1a′o
+K3a′o+2−K0a′o-1=0
このようにデジタル信号のサンプルaoが式(1)を
満たせば、そのデジタル信号は以下の係数を有す
る1次元補間フイルタ4から出力される信号の特
性を有することになる。即ち、フイルタ処理が行
われたことになる。式(2)についても同様なことが
言える。
第5図は入力信号をモニターして入力信号が先
にフイルター処理されているか否かを確認するた
めの入力フイルターと装置の組合わせの好ましい
実施例を示す。このような組合わせは必要ではな
いが、たとえばクロマキーにはほぼ不可欠である
1ワード単位で監視を行うときに有利であると思
われる。回路のフイルター部分は第2図のフイル
ター部分に類似している。
入力ワードaはラツチ51へ送られ、次にラツ
チ51と直列の別のラツチ52へ送られる。2つ
のラツチはクロツク信号によりワード周波数で制
御される。加算回路53は、入力ワードn+1と
入力ワードn−1であつたラツチ52からの出力
とを加算し、その結果得られる加算信号が乗算ま
たはスケーリング回路54を介して加減回路55
へ送られ、そこで入力ワードnを表わすラツチ5
1の出力がスケーリング回路56によるスケーリ
ングの後この加算信号に加算されるか、または加
算信号から減じられる。ラツチ51の出力はまた
別のラツチ57へも送られ、ラツチ57の出力は
データセレクタ58の一方の入力へ送られる。デ
ータセレクタ回路58の出力はラツチ59へ送ら
れる。データセレクタ回路58の他方の入力には
ラツチ60を介して加減回路55からの交互の出
力信号が供給される。
ラツチ60の出力は第3図に示したラツチ22
の出力と同一であり、従つてデータセレクタ回路
58がラツチ60からデータを受信するように制
御される場合、ラツチ59からの出力はデジタル
式にフイルタ処理された信号である。
第5図に示した回路の残りの部分は、回路58
への入力をモニターしてその入力がすでにフイル
ター処理されているか否かを確認し且つデータセ
レクタ回路58を切換えて第5図に示した回路に
よるフイルター処理を受けないことがわかる、ラ
ツチ57からの信号を受信することによりデータ
セレクタ回路58の動作を制御するためのもので
ある。従つてこの場合、ラツチ59からの出力は
回路への入力と同一ではあるが、ただし1つおき
にワードが間引かれる。
このモニタリングは、加減回路55からの出力
をラツチ60と同一の周波数でクロツクされるが
これと逆位相である別のラツチ61へ送ることに
より達成され、比較回路62においてラツチ61
の出力を基準数または基準帯域、たとえば0また
は+1から−1と比較する。比較器の出力は、入
力信号が先にフイルター処理されているか否かを
表示する2進数字である。
1ビツトのラツチ63がタイミングを目的とし
て設けられており、ラツチ63の入力および出力
はデータセレクタ回路58の切換えを制御するた
めに使用されるゲート回路64への入力として送
られる。
上述の実施例はワード率を係数2だけ減少させ
る。その他の係数、たとえば4も使用できるが、
この場合はそれに伴なつて前述の回路を変更す
る。
先に述べたように、第5図のフイルター部分は
モニター部分と全く別個のものであつても良く、
この場合はフイルターは第2図に示したものと同
一である。好ましい実施例の1つの利点は、すで
にある装置の入力フイルターを交換するだけで良
いということである。
第6図は先に挙げた特殊ケース1に従つた、サ
ンプル数を455から2771/2に半減するための2次
元フイルターの実施例を示す。図の下の部分は動
作の点で第5図の下方の部分と同一であり、上の
部分は第5図の上の部分に類似する動作を行な
う。この場合、455のサンプルはビデオのライン
ごとにとつたものとする。
第5図と第6図が類似していることを考慮して
同様の部分は同じ参照符号で表わし、これらの部
分の詳細な説明は行なわない。しかしながら、2
次元フイルターを構成するためには回路構成部分
を追加することが必要であるので、以下にそれに
ついて説明する。
基本的には、特殊ケース1のような2次元フイ
ルターは1ライン遅延回路および2ライン遅延回
路を提供するために必要である。第6図におい
て、1ライン遅延回路は455ワード遅延回路70
であり、2ライン遅延回路は911ワードの遅延回
路71である。回路70の出力はワードラツチ5
1へ送られ、回路71の出力は加算回路72へ送
られて、そこで別のワードラツチ73の出力に加
算される。加算回路72の出力は別の加算回路7
3へ送られて、そこでスケーリング回路54へ送
られる前に加算回路53の出力に加算される。TABLE These two-dimensional examples for word rates thinned out in regular order from line to line assume an initial number of words per line, ie an odd number of words. Furthermore, it is believed that an odd number of non-zero terms are needed at an even integer rate to reduce the word rate. In the original example, if n is an even number, the result of the filtering is: e o-1 = (e o-2 + e o )/2 e o+1 = (e o + e o+2 )/2 Therefore, if the following relationship exists at the input of the filter, this means that the signal is already filtered. It can be indicated whether the signal has been processed or not, and the signal has the characteristics of a filtered signal. ao-1 = ( ao-2 + ao )/2 ao+1 = ( ao + ao+2 )/2 For example, the latter example occurs in a uniform feed where each signal is the same. Whenever this occurs, the value of a o can be used directly in place of b o . This is sufficient to ensure that the value of b o in the first encoding and the value of b o in subsequent encodings are the same, and also to ensure successive filtering in all parts of the image that have already been filtered. Enough to make sure to prevent. In special effects, the foreground may be unfiltered but the background may be filtered, or vice versa. More generally, if n is even and the filter is of type k -3 , 0, k -1 , k 0 , k +1 , 0, k +3 , and k -3 a o-4 +k -2 a o-2 +k 1 a o +k 3 a o+2 -k 0 a o-1 =0 ...1 and k -3 a o-2 +k -1 a o +k 1 a o+2 +k 3 For terms such as a o+4 −k 0 a o+1 =0 . . . 2, the signal should be treated as filtered and the filter should be bypassed. That is, equation (1) can be expanded as follows. K -3 a′ o-4 =K -3 K 0 b o-4 K -1 a′ o-2 =K -1 K 0 b o-2 K 1 a′ o =K 1 K 0 b o K 3 a′ o+2 =K 3 K 0 b o+2 Therefore, K -3 a′ o-4 +K -1 a′ o-2 +K 1 a′ o +K 3 a′ o+2 =K 0 {K - 3 b o-4 +K -1 b o-2 +K 1 b o +K 3 b o+2 }=K 0 a′ o- 1Therefore, K -3 a′ o-4 +K -1 a′ o-2 +K 1 a′ o +K 3 a′ o+2 −K0a′ o-1 = 0 In this way, if the digital signal sample a o satisfies equation (1), the digital signal is one-dimensionally interpolated with the following coefficients. It has the characteristics of the signal output from the filter 4. In other words, filter processing has been performed. The same can be said about equation (2). FIG. 5 shows a preferred embodiment of an input filter and apparatus combination for monitoring an input signal to determine whether the input signal has been previously filtered. Although such a combination is not necessary, it is considered to be advantageous when monitoring in units of one word, which is almost essential for chroma keying, for example. The filter portion of the circuit is similar to that of FIG. Input word a is sent to latch 51 and then to another latch 52 in series with latch 51. The two latches are controlled at word frequency by a clock signal. Addition circuit 53 adds input word n+1 and the output from latch 52 which was input word n-1, and the resulting addition signal is sent to addition/subtraction circuit 55 via multiplication or scaling circuit 54.
latch 5 representing the input word n.
The output of 1 is added to or subtracted from this sum signal after scaling by scaling circuit 56. The output of latch 51 is also sent to another latch 57, and the output of latch 57 is sent to one input of data selector 58. The output of data selector circuit 58 is sent to latch 59. The other input of the data selector circuit 58 is supplied with alternating output signals from the adder/subtracter circuit 55 via a latch 60. The output of latch 60 is connected to latch 22 shown in FIG.
, and therefore when data selector circuit 58 is controlled to receive data from latch 60, the output from latch 59 is a digitally filtered signal. The remainder of the circuit shown in FIG.
from latch 57 to determine whether the input has already been filtered and toggle data selector circuit 58 to indicate that it will not be filtered by the circuit shown in FIG. This is for controlling the operation of the data selector circuit 58 by receiving signals. Therefore, in this case the output from latch 59 is the same as the input to the circuit, except that every other word is decimated. This monitoring is accomplished by sending the output from adder/subtracter circuit 55 to another latch 61 which is clocked at the same frequency as latch 60 but in antiphase with it, and in comparator circuit 62 to latch 61.
The output of is compared to a reference number or reference band, e.g. 0 or +1 to -1. The output of the comparator is a binary digit indicating whether the input signal has been previously filtered. A 1-bit latch 63 is provided for timing purposes, and the input and output of latch 63 are fed as inputs to gate circuit 64, which is used to control the switching of data selector circuit 58. The embodiment described above reduces the word rate by a factor of two. Other factors can also be used, e.g. 4, but
In this case, the above-mentioned circuit is changed accordingly. As mentioned earlier, the filter section in FIG. 5 may be completely separate from the monitor section;
In this case the filter is the same as shown in FIG. One advantage of the preferred embodiment is that it is only necessary to replace the input filter of an existing device. FIG. 6 shows an example of a two-dimensional filter for reducing the number of samples by half from 455 to 2771/2 according to special case 1 mentioned above. The lower part of the figure is identical in operation to the lower part of FIG. 5, and the upper part performs an operation similar to the upper part of FIG. In this case, 455 samples are taken for each line of video. In view of the similarities between FIGS. 5 and 6, similar parts are designated by the same reference numerals and a detailed description of these parts will not be given. However, 2
In order to construct a dimensional filter, it is necessary to add circuit components, which will be explained below. Basically, a two-dimensional filter like special case 1 is needed to provide a 1-line delay circuit and a 2-line delay circuit. In FIG. 6, one line delay circuit is a 455 word delay circuit 70.
The 2-line delay circuit is a 911-word delay circuit 71. The output of circuit 70 is word latch 5
1 and the output of circuit 71 is sent to adder circuit 72 where it is added to the output of another word latch 73. The output of the adder circuit 72 is sent to another adder circuit 7
3, where it is added to the output of adder circuit 53 before being sent to scaling circuit 54.
第1図は1つのデジタル信号においてデジタル
ワード数を減少させ且つ当初のワード数を再構成
するための基本システムのブロツク図;第2図は
第1図の装置で使用するための入力フイルター;
第3図は第1図の装置のその他の部分;第4図は
第1図の装置のさらに別の一部;第5図は本発明
による1次元フイルターの実施例;及び第6図は
本発明による2次元フイルターの実施例を示す。
図中符号、1……デジタル入力フイルター、2
……選択回路、3……ワードを交互にゼロと置換
えるための回路、4……補間フイルター、10,
11……ワードラツチ、13,14,15……乗
算回路、16……加算回路、21……入力ワード
ラツチ、22……ラツチ、23……2分回路、2
4……ラツチ、30……データセレクタスイツ
チ、31……ワードラツチ、47……2倍回路、
51,52……ラツチ、53……加算回路、54
……乗算またはスケーリング回路、55……加減
回路、56……スケーリング回路、57……ラツ
チ、58……データセレクタ回路、59,60,
61……ラツチ、62……比較回路、63……1
ビツトラツチ、64……ゲート回路、70……
455ワード遅延回路、71……911ワード遅延回
路、72……加算回路、73……ワードラツチ。
1 is a block diagram of a basic system for reducing the number of digital words and reconstructing the original number of words in a digital signal; FIG. 2 is an input filter for use in the apparatus of FIG. 1;
3 shows another part of the device of FIG. 1; FIG. 4 shows a further part of the device of FIG. 1; FIG. 5 shows an embodiment of a one-dimensional filter according to the invention; and FIG. 1 shows an embodiment of a two-dimensional filter according to the invention. Code in the figure, 1...Digital input filter, 2
...Selection circuit, 3...Circuit for replacing words with zeros alternately, 4...Interpolation filter, 10,
11...Word latch, 13, 14, 15...Multiplication circuit, 16...Addition circuit, 21...Input word latch, 22...Latch, 23...2 division circuit, 2
4...Latch, 30...Data selector switch, 31...Word latch, 47...Double circuit,
51, 52... Latch, 53... Addition circuit, 54
...Multiplication or scaling circuit, 55... Addition/subtraction circuit, 56... Scaling circuit, 57... Latch, 58... Data selector circuit, 59, 60,
61...Latch, 62...Comparison circuit, 63...1
Bit latch, 64... Gate circuit, 70...
455 word delay circuit, 71...911 word delay circuit, 72...addition circuit, 73...word latch.
Claims (1)
と、入力デジタルワードをフイルタ処理して一連
のフイルタ処理済ワードを形成するフイルタ処理
手段1と、前記入力ワードから所定のワードを削
減してワード数を減少させる減少手段2とを具備
するデジタルワード形態の信号を処理する装置に
おいて、乗算係数を入力デジタルワードに与え、
デジタル出力を生成する手段54,56と、前記
デジタル出力を合成する手段55と、前記合成手
段のデジタル合成出力内の選択された出力を基準
信号と比較し、前記入力デジタルワードがフイル
タ処理済ワードと類似する特性を有するか否かを
決定する手段62とを有する監視手段62が設け
られ、前記入力デジタルワードがフイルタ処理済
ワードの特性を有することを前記監視手段が決定
したとき、前記入力デジタルワードが前記フイル
タ処理手段を通過するようにするバイパス手段5
8が設けられることを特徴とするデジタル信号処
理装置。 2 前記バイパス手段は入力として入力デジタル
ワードとフイルタ処理済ワードとの双方を受信
し、かつ前記監視手段の制御を受けて前記入力の
1つを出力するように配置されているデータセレ
クタ回路58を有する特許請求の範囲第1項に記
載のデジタル信号処理装置。 3 前記フイルタ処理手段は単位時間当りの最初
のワード数を単位時間当りの減少ワード数で割つ
て得られる値に等しいワード数だけ異なる係数に
よつて分離されている係数のグループの中に1つ
だけ非ゼロ乗算係数が存在する特性を有する特許
請求の範囲第1項または第2項に記載のデジタル
信号処理装置。 4 前記減少手段2,21〜24はワード数を半
減するように配置され、前記フイルタ手段の出力
が前記減少手段によつて取り込まれないときに前
記フイルタ処理手段は前記監視手段のために少な
くともいくつかのフイルタ処理を行なうために使
用される特許請求の範囲第1項乃至第3項のいず
れか1に記載のデジタル信号処理装置。 5 前記フイルタ処理手段は乗算係数を入力デジ
タルワードに与え、デジタル出力を生成する手段
54,56と、前記デジタル出力を合成して前記
フイルタ処理済ワードを生成する手段55とによ
り構成される特許請求の範囲第3項に記載のデジ
タル信号処理装置。 6 前記監視手段がデジタル出力発生手段と前記
フイルタ処理手段の合成手段55を利用し、更に
前記合成デジタル出力を基準信号と比較し、前記
入力デジタルワードがフイルタ処理済ワードに類
似する特性を有するか否かを決定する手段62を
含む特許請求の範囲第5項に記載のデジタル信号
処理装置。 7 テレビジヨン信号を処理するために用いられ
る特許請求の範囲第1項乃至第6項のいずれか1
に記載のデジタル信号処理装置。 8 テレビジヨン信号を記録するために用いられ
る特許請求の範囲第1項乃至第6項のいずれか1
に記載のデジタル信号処理装置。 9 前記フイルタ処理手段は一次元フイルタであ
る特許請求の範囲第1項乃至第6項のいずれか1
に記載のデジタル信号処理装置。 10 前記フイルタ処理手段は二次元フイルタで
ある特許請求の範囲第1項乃至第6項のいずれか
1に記載のデジタル信号処理装置。 11 前記フイルタの非ゼロ項の数は2(n)+
1、但しnは整数である特許請求の範囲第8項ま
たは第10項に記載のデジタル信号処理装置。Claims: 1. Means for successively receiving input digital words; filtering means 1 for filtering the input digital words to form a series of filtered words; and filtering means 1 for filtering the input digital words to form a series of filtered words; reduction means 2 for reducing the number of words by applying a multiplication factor to the input digital word;
means 54, 56 for generating digital outputs, means 55 for synthesizing said digital outputs, and comparing selected outputs of said digital synthesis outputs of said synthesis means with a reference signal, said input digital word being a filtered word. monitoring means 62 are provided having means 62 for determining whether the input digital word has characteristics similar to that of the filtered word; bypass means 5 for allowing words to pass through said filtering means;
8. A digital signal processing device characterized in that a.8 is provided. 2. Said bypass means comprises a data selector circuit 58 which is arranged to receive as input both an input digital word and a filtered word and to output one of said inputs under the control of said monitoring means. A digital signal processing device according to claim 1. 3. Said filtering means is one in a group of coefficients separated by coefficients different by a number of words equal to the value obtained by dividing the initial number of words per unit time by the reduced number of words per unit time. The digital signal processing device according to claim 1 or 2, having a characteristic that only non-zero multiplication coefficients exist. 4 said reducing means 2, 21 to 24 are arranged to reduce the number of words by half, said filtering means reducing at least a number of words for said monitoring means when the output of said filtering means is not taken in by said reducing means; A digital signal processing device according to any one of claims 1 to 3, which is used to perform the filter processing. 5. The filtering means comprises means 54, 56 for applying a multiplication factor to an input digital word to generate a digital output, and means 55 for combining the digital outputs to generate the filtered word. The digital signal processing device according to scope 3. 6 said monitoring means utilizes a combining means 55 of said digital output generating means and said filtering means and further compares said combined digital output with a reference signal to determine whether said input digital word has similar characteristics to the filtered word; 6. The digital signal processing device according to claim 5, comprising means 62 for determining whether or not the signal is received. 7 Any one of claims 1 to 6 used for processing television signals
The digital signal processing device described in . 8 Any one of claims 1 to 6 used for recording television signals
The digital signal processing device described in . 9. Any one of claims 1 to 6, wherein the filter processing means is a one-dimensional filter.
The digital signal processing device described in . 10. The digital signal processing device according to any one of claims 1 to 6, wherein the filter processing means is a two-dimensional filter. 11 The number of non-zero terms in the filter is 2(n)+
1, where n is an integer. The digital signal processing device according to claim 8 or 10.
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