JPH0518316B2 - - Google Patents
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- JPH0518316B2 JPH0518316B2 JP3014584A JP3014584A JPH0518316B2 JP H0518316 B2 JPH0518316 B2 JP H0518316B2 JP 3014584 A JP3014584 A JP 3014584A JP 3014584 A JP3014584 A JP 3014584A JP H0518316 B2 JPH0518316 B2 JP H0518316B2
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- 238000005070 sampling Methods 0.000 claims description 31
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- 238000012935 Averaging Methods 0.000 claims 1
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- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 19
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Description
【発明の詳細な説明】
技術分野
この発明はテレビジヨン画像信号の伝送に関す
るもので、サブサンプル伝送を用いて効率よく伝
送帯域を圧縮するとともに、画像の動き量に応じ
て、受信側で欠落信号補間の適応制御を行ない、
完全な画像の復元を行なわんとするものである。
るもので、サブサンプル伝送を用いて効率よく伝
送帯域を圧縮するとともに、画像の動き量に応じ
て、受信側で欠落信号補間の適応制御を行ない、
完全な画像の復元を行なわんとするものである。
従来技術
アナログ信号の帯域圧縮方式としては、ライン
インターレース、ドツトインターレースなどのサ
ブサンプル伝送が一般に用いられている。
インターレース、ドツトインターレースなどのサ
ブサンプル伝送が一般に用いられている。
1フレームメモリを用いて第2図に示す画像信
号のスペクトルを静止画では完全に伝送できるド
ツトインターレースのサブサンプルパターンの1
例を第1図に示す。第1図に示すFSは画像信号の
最高周波数、fSはサブサンプル周波数で、信号の
折り返し成分の重なりを考慮して一般にはfS
2FSととる。また〇印は現フレームで伝送するデ
ータ、×印は1フレーム前に伝送されたデータで
ある。
号のスペクトルを静止画では完全に伝送できるド
ツトインターレースのサブサンプルパターンの1
例を第1図に示す。第1図に示すFSは画像信号の
最高周波数、fSはサブサンプル周波数で、信号の
折り返し成分の重なりを考慮して一般にはfS
2FSととる。また〇印は現フレームで伝送するデ
ータ、×印は1フレーム前に伝送されたデータで
ある。
サブサンプル伝送では第3図に示すようにスペ
クトルの折り返しを用いて帯域を1/2FSに圧縮で
きる。この原理を2:1インターレース、60フイ
ールドの静止画像の線スペクトルを用いて模型的
に示したのが第4図である。これは、第4図(第
1図の微細構造)に示す2:1インターレース、
60フイールドの静止画像のスペクトルにみられる
線スペクトルの間隙を利用したものであり、第2
図の1/2FS〜FSのスペクトルを0〜1/2FSのスペク
トルに重ならないように折り返すことにより第3
図のサブサンプル帯域圧縮伝送信号が得られる。
クトルの折り返しを用いて帯域を1/2FSに圧縮で
きる。この原理を2:1インターレース、60フイ
ールドの静止画像の線スペクトルを用いて模型的
に示したのが第4図である。これは、第4図(第
1図の微細構造)に示す2:1インターレース、
60フイールドの静止画像のスペクトルにみられる
線スペクトルの間隙を利用したものであり、第2
図の1/2FS〜FSのスペクトルを0〜1/2FSのスペク
トルに重ならないように折り返すことにより第3
図のサブサンプル帯域圧縮伝送信号が得られる。
第5図から第7図にFS=90Hzとしたときのサブ
サンプル帯域圧縮伝送の例を示す。b0はサブサン
プル標本化周波数であり、こゝではb0=90+15
(Hz)としている。a0,……,a3は入力画像信号
の線スペクトル、a0′,……,a3′はサブサンプル
標本化による折り返し線スペクトルである。送信
側は、第7図の点線で表わした前置フイルタによ
り入力画像信号を帯域制限する。この前置フイル
タの構成を第8図に示す。次にb0なるサブサンプ
ル標本化周波数でサブサンプルした後、遮断周波
数がl1≒45Hzなる低域フイルタで0から1/2FSに
帯域制限し、これを帯域圧縮信号として送出す
る。受信側は、送信側とほヾ逆の過程をたどる。
l1以下に帯域制限された受信信号をb0なる標本化
周波数でサブサンプルすれば第7図の線スペクト
ルが得られる。次に第8図の構成の補間フイルタ
でa0,……,a3のみをとりだし、送信側と同一の
線スペクトルを得る。第8図のFはフレームメモ
リであり、第8図の構成では画像信号をフレーム
周期(1/30秒)でサンプルすることと等価にな
り、第7図の点線で示したフイルタ特性を有する
こととなる。またこの構成の回路に第1図に示し
たドツトインターレースの画像信号を通すと現信
号である〇印に対してメモリ出力には1フレーム
遅延した×印の補間出力が得られる。
サンプル帯域圧縮伝送の例を示す。b0はサブサン
プル標本化周波数であり、こゝではb0=90+15
(Hz)としている。a0,……,a3は入力画像信号
の線スペクトル、a0′,……,a3′はサブサンプル
標本化による折り返し線スペクトルである。送信
側は、第7図の点線で表わした前置フイルタによ
り入力画像信号を帯域制限する。この前置フイル
タの構成を第8図に示す。次にb0なるサブサンプ
ル標本化周波数でサブサンプルした後、遮断周波
数がl1≒45Hzなる低域フイルタで0から1/2FSに
帯域制限し、これを帯域圧縮信号として送出す
る。受信側は、送信側とほヾ逆の過程をたどる。
l1以下に帯域制限された受信信号をb0なる標本化
周波数でサブサンプルすれば第7図の線スペクト
ルが得られる。次に第8図の構成の補間フイルタ
でa0,……,a3のみをとりだし、送信側と同一の
線スペクトルを得る。第8図のFはフレームメモ
リであり、第8図の構成では画像信号をフレーム
周期(1/30秒)でサンプルすることと等価にな
り、第7図の点線で示したフイルタ特性を有する
こととなる。またこの構成の回路に第1図に示し
たドツトインターレースの画像信号を通すと現信
号である〇印に対してメモリ出力には1フレーム
遅延した×印の補間出力が得られる。
画像信号が線スペクトルとなる静止画について
は、上述のように受信側で完全な信号の再生が可
能であるが、動画については、スペクトルが線構
造から動きの量に応じてひろがりを持つようにな
るため、折り返しの期間(0〜1/2FS)で重複が
おこり、第8図の補間フイルタでは分離ができな
くなる。従つて、動画の領域についてはフイール
ド内の情報によつて補間するモードを使用し、送
受信とも伝送モードを動き情報で可変とする適応
型の伝送方式をとる。
は、上述のように受信側で完全な信号の再生が可
能であるが、動画については、スペクトルが線構
造から動きの量に応じてひろがりを持つようにな
るため、折り返しの期間(0〜1/2FS)で重複が
おこり、第8図の補間フイルタでは分離ができな
くなる。従つて、動画の領域についてはフイール
ド内の情報によつて補間するモードを使用し、送
受信とも伝送モードを動き情報で可変とする適応
型の伝送方式をとる。
動画領域では折り返しを利用したサブサンプル
伝送を用いないので、伝送できる最高周波数は1/
2FSとなり、動き画像のぼけを生じるが、静止画
モードのフレーム補間を動画にも適用したときの
折り返し歪みによる妨害(エツジのちらつき、あ
み点妨害など)に比べれば問題とならない。
伝送を用いないので、伝送できる最高周波数は1/
2FSとなり、動き画像のぼけを生じるが、静止画
モードのフレーム補間を動画にも適用したときの
折り返し歪みによる妨害(エツジのちらつき、あ
み点妨害など)に比べれば問題とならない。
このように適応型伝送方式では、動画領域と静
止画領域の判別を行なう動き検出信号が必要であ
り、一般には1フレーム間差信号を用いている。
しかし、サブサンプル伝送方式では、第6図のス
ペクトルに示すように、静止画でも1フレーム間
差信号は15Hzの整数倍の成分があるため零となら
ず動画と静止画との判別ができない。従つて、15
Hzの整数倍で零となる2フレーム間差信号により
動き検出の信号を得ることになるが、速い動き画
像やしま模様の特殊なパターンの動き画像につい
ては、2フレーム間差信号が検出されず、適応制
御の誤動作がおこる場合があり、エツジのちらつ
き、あみ点妨害が生じる欠点がある。
止画領域の判別を行なう動き検出信号が必要であ
り、一般には1フレーム間差信号を用いている。
しかし、サブサンプル伝送方式では、第6図のス
ペクトルに示すように、静止画でも1フレーム間
差信号は15Hzの整数倍の成分があるため零となら
ず動画と静止画との判別ができない。従つて、15
Hzの整数倍で零となる2フレーム間差信号により
動き検出の信号を得ることになるが、速い動き画
像やしま模様の特殊なパターンの動き画像につい
ては、2フレーム間差信号が検出されず、適応制
御の誤動作がおこる場合があり、エツジのちらつ
き、あみ点妨害が生じる欠点がある。
また第3図のような折り返しを利用したサブサ
ンプル伝送では、静止画像に対して、フレームメ
モリを用いていない簡易な受像機では、エツジに
ちらつきのある大きな劣化を生じ、観視に耐えな
い像となり、画質が受像機の性能に大きく依存
し、受像機の選択ができない欠点(コンパチブル
に欠ける)がある。
ンプル伝送では、静止画像に対して、フレームメ
モリを用いていない簡易な受像機では、エツジに
ちらつきのある大きな劣化を生じ、観視に耐えな
い像となり、画質が受像機の性能に大きく依存
し、受像機の選択ができない欠点(コンパチブル
に欠ける)がある。
発明の要点
本発明の目的は、上述した従来の欠点を除去
し、サブサンプル伝送方式を用いて、効率よく伝
送帯域を圧縮できるだけでなく、低域周波数成分
を低域フイルタで完全に(折り返えし周波数成分
のない状態で)とり出せる構成にすることで、高
性能の適応型送受信装置を簡易になし、さらに受
信機の特性に応じて受信画像の画質をコンパチブ
ルに選択できる性能を付加することである。
し、サブサンプル伝送方式を用いて、効率よく伝
送帯域を圧縮できるだけでなく、低域周波数成分
を低域フイルタで完全に(折り返えし周波数成分
のない状態で)とり出せる構成にすることで、高
性能の適応型送受信装置を簡易になし、さらに受
信機の特性に応じて受信画像の画質をコンパチブ
ルに選択できる性能を付加することである。
すなわち、本発明のサブサンプル伝送方式は、
帯域が最高周波数FSであるテレビジヨン画像信号
を、n1,n2をn1>n2である正数とした時、≦(1/
n1)FSの低域周波数成分(1/n1)FS<〜≦
(1/n2)FSの第1高域周波数成分、(1/n2)FS
<〜≦FSの第2高域周波数成分の3領域に分割
し、送信側では、≦(1/n1)FSの低域通過フイル
タを用いて前記低域周波数成分と前記第1および
第2高域周波数成分からなる高域周波数成分とに
分離し、当該高域周波数成分を、前記低域周波数
成分の信号から求まるフレーム間差信号により画
像の動きに応じて動き適応的に処理される適応型
サブサンプルエンコーダを用いてサブサンプル標
本化し、かつ、前記第2高域周波数成分の信号を
前記第1高域周波数成分に折返えし間挿せしめて
帯域圧縮し、当該帯域圧縮された伝送高域周波数
成分を前記低域周波数成分を合成して伝送し、受
信側では、送信側と同一特性の低域通過フイルタ
を用いて伝送されてきた前記低域周波数成分と、
前記伝送高域周波数成分とに分離し、当該分離さ
れた伝送高域周波数成分を、送信側と同じく前記
低域周波数成分の信号から求まるフレーム間差信
号により像の動きに応じて動き適応的に処理され
る適応型サブサンプルデコーダを用いて、送信側
で折返つた前記第2高域周波数成分の信号をもと
の周波数領域に折返えし、かつ、サブサンプル標
本化、欠落信号の補間、帯域伸長してもとの高域
周波数成分を復元し、伝送されてきた前記低域周
波数成分と合成して帯域が最高周波数FSである復
元テレビジヨン像信号および伝送されてきた前記
低域周波数成分のみからなる帯域が最高周波数
(1/n1)FSである復元テレビジヨン画像信号を
取出せるよう構成したことを特徴とするものであ
る。
帯域が最高周波数FSであるテレビジヨン画像信号
を、n1,n2をn1>n2である正数とした時、≦(1/
n1)FSの低域周波数成分(1/n1)FS<〜≦
(1/n2)FSの第1高域周波数成分、(1/n2)FS
<〜≦FSの第2高域周波数成分の3領域に分割
し、送信側では、≦(1/n1)FSの低域通過フイル
タを用いて前記低域周波数成分と前記第1および
第2高域周波数成分からなる高域周波数成分とに
分離し、当該高域周波数成分を、前記低域周波数
成分の信号から求まるフレーム間差信号により画
像の動きに応じて動き適応的に処理される適応型
サブサンプルエンコーダを用いてサブサンプル標
本化し、かつ、前記第2高域周波数成分の信号を
前記第1高域周波数成分に折返えし間挿せしめて
帯域圧縮し、当該帯域圧縮された伝送高域周波数
成分を前記低域周波数成分を合成して伝送し、受
信側では、送信側と同一特性の低域通過フイルタ
を用いて伝送されてきた前記低域周波数成分と、
前記伝送高域周波数成分とに分離し、当該分離さ
れた伝送高域周波数成分を、送信側と同じく前記
低域周波数成分の信号から求まるフレーム間差信
号により像の動きに応じて動き適応的に処理され
る適応型サブサンプルデコーダを用いて、送信側
で折返つた前記第2高域周波数成分の信号をもと
の周波数領域に折返えし、かつ、サブサンプル標
本化、欠落信号の補間、帯域伸長してもとの高域
周波数成分を復元し、伝送されてきた前記低域周
波数成分と合成して帯域が最高周波数FSである復
元テレビジヨン像信号および伝送されてきた前記
低域周波数成分のみからなる帯域が最高周波数
(1/n1)FSである復元テレビジヨン画像信号を
取出せるよう構成したことを特徴とするものであ
る。
実施例
以下に図面を参照して実施例につき本発明を詳
細に説明するが、その前に本発明によるサブサン
プル伝送方式の信号処理形式および送受信装置の
原理的構成について、第9図および第10図を使
用して言及する。
細に説明するが、その前に本発明によるサブサン
プル伝送方式の信号処理形式および送受信装置の
原理的構成について、第9図および第10図を使
用して言及する。
第9図は帯域が最高周波数FSである画像信号を
伝送帯域1/n2FS(n2は正数)に圧縮した信号のス
ペクトルを表わしたものである。図の領域Iは折
り返し成分を含まない低域周波数成分領域(0〜
1/n1FS,n1は正数、n1>n2)であり、斜線で表わ
した領域は、フイールドメモリ、フレームメモ
リなどにより分離可能な第9図の点線で示したス
ペクトルの折り返し成分を含む高域周波数成分領
域である。この信号処理形式によればの領域は
折り返しによるスペクトル成分をもたないため、
画像の動き検出信号としてフレーム間差信号をこ
の低域周波数成分領域より取り出すことができ、
また1/n1FS以下を通過帯域とする低域フイルタを そなえた簡易受像機により、ある程度の画質が保
証された受信画像が得られる利点がある。さらに
の領域は、折り返し成分を含んだサブサンプル
伝送を行なつているので、静止画については最高
周波数FSまで伝送可能である。
伝送帯域1/n2FS(n2は正数)に圧縮した信号のス
ペクトルを表わしたものである。図の領域Iは折
り返し成分を含まない低域周波数成分領域(0〜
1/n1FS,n1は正数、n1>n2)であり、斜線で表わ
した領域は、フイールドメモリ、フレームメモ
リなどにより分離可能な第9図の点線で示したス
ペクトルの折り返し成分を含む高域周波数成分領
域である。この信号処理形式によればの領域は
折り返しによるスペクトル成分をもたないため、
画像の動き検出信号としてフレーム間差信号をこ
の低域周波数成分領域より取り出すことができ、
また1/n1FS以下を通過帯域とする低域フイルタを そなえた簡易受像機により、ある程度の画質が保
証された受信画像が得られる利点がある。さらに
の領域は、折り返し成分を含んだサブサンプル
伝送を行なつているので、静止画については最高
周波数FSまで伝送可能である。
第10図は送受信装置の構成図である。送信側
の入力信号は低域フイルタ4に入力される。フイ
ルタの遮断周波数は1/n1FSである。低域フイルタ
の入力、出力信号の差信号である減算器5の出力
は、1/n1FS以上の高域周波数成分であり、サブサ
ンプルエンコーダ7で第9図の斜線領域のサブ
サンプル信号に変換される。低域フイルタ4とサ
ブサンプルエンコーダ7の出力は加算器6で合成
され、第9図の信号処理形式となつて伝送路に出
力される。帯域圧縮比は1:n2となる。
の入力信号は低域フイルタ4に入力される。フイ
ルタの遮断周波数は1/n1FSである。低域フイルタ
の入力、出力信号の差信号である減算器5の出力
は、1/n1FS以上の高域周波数成分であり、サブサ
ンプルエンコーダ7で第9図の斜線領域のサブ
サンプル信号に変換される。低域フイルタ4とサ
ブサンプルエンコーダ7の出力は加算器6で合成
され、第9図の信号処理形式となつて伝送路に出
力される。帯域圧縮比は1:n2となる。
受信側では、伝送路からの受信信号は、まず送
信側と同一特性の低域フイルタ4に入力されの
領域が分離される。減算器5の出力はの領域の
成分を含んでいるので、サブサンプルデコーダ8
により第9図の点線のスペクトルも再生される。
これに加算器6で低域周波数成分が加えられ、
送信側と同一の帯域FSのスペクトル信号が得られ
る。これが、受信出力である。受信出力は簡
易受像機のための出力信号であり、受信装置の構
成として減算器およびサブサンプルデコーダが不
要となる。
信側と同一特性の低域フイルタ4に入力されの
領域が分離される。減算器5の出力はの領域の
成分を含んでいるので、サブサンプルデコーダ8
により第9図の点線のスペクトルも再生される。
これに加算器6で低域周波数成分が加えられ、
送信側と同一の帯域FSのスペクトル信号が得られ
る。これが、受信出力である。受信出力は簡
易受像機のための出力信号であり、受信装置の構
成として減算器およびサブサンプルデコーダが不
要となる。
前述したように動画に対しては、固定された信
号処理形式では画質劣化が大きいので、通常の送
受信装置を適応型にして変換モードを動き検出信
号で変える必要がある。本発明による信号処理形
式では、低域フイルタ4の出力でフレーム間差信
号をとりだすことができるので、第11図に示す
構成の適応型送受信装置を使用すればよい。
号処理形式では画質劣化が大きいので、通常の送
受信装置を適応型にして変換モードを動き検出信
号で変える必要がある。本発明による信号処理形
式では、低域フイルタ4の出力でフレーム間差信
号をとりだすことができるので、第11図に示す
構成の適応型送受信装置を使用すればよい。
フレームメモリ1と減算器5によりフレーム間
差信号をとり出し、差信号処理回路9の出力であ
る動き検出信号でサブサンプルエンコーダおよび
デコーダの動作モードを制御する(特願昭57−
88018号(特開昭58−205377号)、特願昭57−
155788号(特開昭59−45770号)参照)。受信出力
、受信出力は固定モードの信号処理形式の場
合と同じように使用すればよく、第11図の送受
信装置の構成の違いは、サブサンプルエンコーダ
とデコーダの部分で、それぞれ動き検出信号によ
り適応動作をする。
差信号をとり出し、差信号処理回路9の出力であ
る動き検出信号でサブサンプルエンコーダおよび
デコーダの動作モードを制御する(特願昭57−
88018号(特開昭58−205377号)、特願昭57−
155788号(特開昭59−45770号)参照)。受信出力
、受信出力は固定モードの信号処理形式の場
合と同じように使用すればよく、第11図の送受
信装置の構成の違いは、サブサンプルエンコーダ
とデコーダの部分で、それぞれ動き検出信号によ
り適応動作をする。
次に本発明の第1の実施例について説明する。
第2図にあげた入力信号を第9図の信号形式に
変換したスペクトルを第12図に示す。この例で
は、n1=4、n2=2であり、(2),(3),(4)の領域が
折り返しによるサブサンプル信号の伝送領域と
なる。第13図に折り返しスペクトル領域の入
力スペクトルからの変換過程を示す。第13a図
は入力信号の1/4FS〜FSの高域周波数成分であり、
周波数変換により第13b図とし、これを通常の
サブサンプリング過程により第13c図とする。
第13c図にさらに周波数変換を行ない領域に
あたるスペクトル第13d図をつくる。
変換したスペクトルを第12図に示す。この例で
は、n1=4、n2=2であり、(2),(3),(4)の領域が
折り返しによるサブサンプル信号の伝送領域と
なる。第13図に折り返しスペクトル領域の入
力スペクトルからの変換過程を示す。第13a図
は入力信号の1/4FS〜FSの高域周波数成分であり、
周波数変換により第13b図とし、これを通常の
サブサンプリング過程により第13c図とする。
第13c図にさらに周波数変換を行ない領域に
あたるスペクトル第13d図をつくる。
第13d図のスペクトルの微細構造(FS=240
Hz)の1例を第14図に示す。第14図では3/4
FS=180Hzであり、第13b図のスペクトル(第
14図のスペクトル)をサブサンプルリング標本
化周波数b1、(10+7.5)Hzで標本化し、遮断周波
数l2なる低域フイルタで高域周波数成分を除去し
たものが第15図の60Hz以下のスペクトルとな
る。送受信装置の前置・補間フイルタは第15図
の点線で示す特性をもち、第16図の構成のもの
となる。
Hz)の1例を第14図に示す。第14図では3/4
FS=180Hzであり、第13b図のスペクトル(第
14図のスペクトル)をサブサンプルリング標本
化周波数b1、(10+7.5)Hzで標本化し、遮断周波
数l2なる低域フイルタで高域周波数成分を除去し
たものが第15図の60Hz以下のスペクトルとな
る。送受信装置の前置・補間フイルタは第15図
の点線で示す特性をもち、第16図の構成のもの
となる。
次に第22図の送信側ブロツクダイアグラムに
そつて詳述する。第22図低域フイルタ4
(LPF1)の入出力の差をとる減算器5の出力で
は、第17b図に示す高域フイルタの特性を示す
ので第17a図のスペクトルが得られる。これを
b2(=FS)なる正弦波で変調し、遮断周波数がl3
(=FS)なる低域フイルタ26(LPF4)により
高域成分を除去し第17d図の斜線で表わしたス
ペクトルを得る。この出力信号をb3(=3/4FS)な
る正弦波でさらに変調し、遮断周波数l4(=3/4
FS)なる低域フイルタ14(LPF2)で高域成分
を除去し(第17f図)第17g図なる信号を得
る。フイルタ出力は、フレームくし形フイルタ1
5、サブサンプルリング回路17およびSW2の
a端子をへて、遮断周波数1/4FSの低域フイルタ
4(LPF1)で高域周波数成分が除去され(第1
8a図)、さらにb4(=1/4FS)なる正弦波で変調
されて第18c図となる。この過程は第13図で
説明したものと同一であり、被変調出力は第18
d図に示す特性の高域フイルタ19(HPF1)で
低域周波数成分が除去され第18e図に示すスペ
クトルに変換される。高域フイルタ19
(HPF1)の出力は加算器6で低域フイルタ4
(LPF1)の出力と合成され、SW1のb端子を経
て送信機出力となる。
そつて詳述する。第22図低域フイルタ4
(LPF1)の入出力の差をとる減算器5の出力で
は、第17b図に示す高域フイルタの特性を示す
ので第17a図のスペクトルが得られる。これを
b2(=FS)なる正弦波で変調し、遮断周波数がl3
(=FS)なる低域フイルタ26(LPF4)により
高域成分を除去し第17d図の斜線で表わしたス
ペクトルを得る。この出力信号をb3(=3/4FS)な
る正弦波でさらに変調し、遮断周波数l4(=3/4
FS)なる低域フイルタ14(LPF2)で高域成分
を除去し(第17f図)第17g図なる信号を得
る。フイルタ出力は、フレームくし形フイルタ1
5、サブサンプルリング回路17およびSW2の
a端子をへて、遮断周波数1/4FSの低域フイルタ
4(LPF1)で高域周波数成分が除去され(第1
8a図)、さらにb4(=1/4FS)なる正弦波で変調
されて第18c図となる。この過程は第13図で
説明したものと同一であり、被変調出力は第18
d図に示す特性の高域フイルタ19(HPF1)で
低域周波数成分が除去され第18e図に示すスペ
クトルに変換される。高域フイルタ19
(HPF1)の出力は加算器6で低域フイルタ4
(LPF1)の出力と合成され、SW1のb端子を経
て送信機出力となる。
第22図フイールドくし形フイルタ16、サブ
サンプリング回路18は、フレームくし形フイル
タによるサブサンプリング回路にくらべて、斜め
方向の空間周波数の伝送帯域は制限されるが、遅
い動きについては、フイールド間補間を行なうの
で動画の劣化が少ない利点がある。第20b図に
示すように巨視的な折り返しのスペクトルはフレ
ームくし形フイルタと同様になるが、サンプリン
グパターンは第20c図に示すようになり、フレ
ームくし形フイルターのサンプリングパターンで
ある第20a図とは異なる。
サンプリング回路18は、フレームくし形フイル
タによるサブサンプリング回路にくらべて、斜め
方向の空間周波数の伝送帯域は制限されるが、遅
い動きについては、フイールド間補間を行なうの
で動画の劣化が少ない利点がある。第20b図に
示すように巨視的な折り返しのスペクトルはフレ
ームくし形フイルタと同様になるが、サンプリン
グパターンは第20c図に示すようになり、フレ
ームくし形フイルターのサンプリングパターンで
ある第20a図とは異なる。
第22図サブサンプリング回路18の出力は
SW2のb端子に供給される。さらに動きがある
程度以上の速さになると、補間操作はインフイー
ルドの情報により行なわれる(フイールド間また
はフレーム間の補間では前述した動き画像の劣化
をまねく)での減算器5の高域周波数成分のうち
1/4FS〜1/2FSを帯域フイルタ12(BPF1、特性
は第21図となる)でとりだし、低域フイルタ4
(LPF1)の出力と合成し(第20d図)、この信
号をSW1のa端子を経て送信機出力とする。
SW1,2はフレーム差信号(減算器5の出力)
の差信号処理回路9の出力信号である動き検出信
号により適応的に制御される。つまり静止画領域
ではSW1はb、SW2はaに、速い動きの動画
領域ではSW1はaに、微少の動きではSW1は
b、SW2もbにそれぞれ接続される。
SW2のb端子に供給される。さらに動きがある
程度以上の速さになると、補間操作はインフイー
ルドの情報により行なわれる(フイールド間また
はフレーム間の補間では前述した動き画像の劣化
をまねく)での減算器5の高域周波数成分のうち
1/4FS〜1/2FSを帯域フイルタ12(BPF1、特性
は第21図となる)でとりだし、低域フイルタ4
(LPF1)の出力と合成し(第20d図)、この信
号をSW1のa端子を経て送信機出力とする。
SW1,2はフレーム差信号(減算器5の出力)
の差信号処理回路9の出力信号である動き検出信
号により適応的に制御される。つまり静止画領域
ではSW1はb、SW2はaに、速い動きの動画
領域ではSW1はaに、微少の動きではSW1は
b、SW2もbにそれぞれ接続される。
次に受信機の構成について第23図にそつて説
明する。受信機入力は低域フイルタ4(LPF1)
および減算器5により低域周波数成分(1/4FS以
下、領域)と高域周波数成分(1/4FS以上、領
域)に分離される。減算器5の出力は帯域フイ
ルタ12(BPF1)と乗算器11に入力される。
帯域フイルタ12(BPF1)では1/4FS〜1/2FSの
スペクトル成分をとりだす。これは動画領域でサ
ブサンプルされない高域周波数成分の信号とな
る。乗算器11でb4(=1/4FS)なる正弦波により
減算器5の出力を変調し、低域フイルタ4
(LPF1)で第13c図のスペクトルとする。信
号はサブサンプル回路17,18とフレームくし
形フイルタ15、フイールドくし形フイルタ16
によりスペクトルの復元が行なわれ、それぞれ切
替器SW2のa,b端子を通して低域フイルタ2
2(LPF3)で第19a図のスペクトル信号に変
換される。フイルタ22の出力は乗算器11でb5
(4/3FS)なる正弦波で第19c図のように変調さ
れ、高域フイルタ13(HPF2)で3/4FS以下の
低域成分が除去された後、さらにb6(=1/2FS)な
る正弦波で変調され、遮断周波数l5である低域フ
イルタ23(LPF4)により第19f図の低域成分
となる。これに加算器6で1/4FS以下の低域成分
を加えることにより、切替器SW1のb端子を経
由した静止画領域の受信機出力が得られる。帯
域フイルタ12の出力と低域フイルタ4の出力の
加算出力は、サブサンプルされていない動画領域
の信号として切替器SW1のa端子を経由し受信
機出力となる(第20d図)。一方低域フイル
タ4の出力は簡易受像機用の信号として用いられ
受信機出力となる。またフレームメモリ1(F)、
差信号処理回路9により動き検出信号を得、これ
により切替器SW1,2を制御する。切替モード
は送信側ブロツクダイアグラムの項で説明したも
のと同一である。
明する。受信機入力は低域フイルタ4(LPF1)
および減算器5により低域周波数成分(1/4FS以
下、領域)と高域周波数成分(1/4FS以上、領
域)に分離される。減算器5の出力は帯域フイ
ルタ12(BPF1)と乗算器11に入力される。
帯域フイルタ12(BPF1)では1/4FS〜1/2FSの
スペクトル成分をとりだす。これは動画領域でサ
ブサンプルされない高域周波数成分の信号とな
る。乗算器11でb4(=1/4FS)なる正弦波により
減算器5の出力を変調し、低域フイルタ4
(LPF1)で第13c図のスペクトルとする。信
号はサブサンプル回路17,18とフレームくし
形フイルタ15、フイールドくし形フイルタ16
によりスペクトルの復元が行なわれ、それぞれ切
替器SW2のa,b端子を通して低域フイルタ2
2(LPF3)で第19a図のスペクトル信号に変
換される。フイルタ22の出力は乗算器11でb5
(4/3FS)なる正弦波で第19c図のように変調さ
れ、高域フイルタ13(HPF2)で3/4FS以下の
低域成分が除去された後、さらにb6(=1/2FS)な
る正弦波で変調され、遮断周波数l5である低域フ
イルタ23(LPF4)により第19f図の低域成分
となる。これに加算器6で1/4FS以下の低域成分
を加えることにより、切替器SW1のb端子を経
由した静止画領域の受信機出力が得られる。帯
域フイルタ12の出力と低域フイルタ4の出力の
加算出力は、サブサンプルされていない動画領域
の信号として切替器SW1のa端子を経由し受信
機出力となる(第20d図)。一方低域フイル
タ4の出力は簡易受像機用の信号として用いられ
受信機出力となる。またフレームメモリ1(F)、
差信号処理回路9により動き検出信号を得、これ
により切替器SW1,2を制御する。切替モード
は送信側ブロツクダイアグラムの項で説明したも
のと同一である。
次に第2の実施例について説明する。第24
図、第25図は送受信機のブロツクダイアグラム
である。第1の実施例とほゞ同様な構成となつて
いるが、次の2点が異なる。
図、第25図は送受信機のブロツクダイアグラム
である。第1の実施例とほゞ同様な構成となつて
いるが、次の2点が異なる。
(1) フイールドくし形フイルタ、サブサンプル回
路を用いない。
路を用いない。
(2) 切替器SW1,2のかわりに、動き検出信号
による静止画、動画モードの変化を係数器2
4,25による加重平均で行ない、この信号を
受信機出力としている。
による静止画、動画モードの変化を係数器2
4,25による加重平均で行ない、この信号を
受信機出力としている。
第3の実施例として、サブサンプル領域でない
第9図の低域周波数領域も、フイールドメモリ
またはラインメモリによるサブサンプル信号とす
る場合がある。フイールドメモリを用いたとき
は、動き画像に若干の不自然さが予想されるが、
ラインメモリを用いる場合と同様に水平方向の空
間周波数成分を広くとることができる利点があ
る。
第9図の低域周波数領域も、フイールドメモリ
またはラインメモリによるサブサンプル信号とす
る場合がある。フイールドメモリを用いたとき
は、動き画像に若干の不自然さが予想されるが、
ラインメモリを用いる場合と同様に水平方向の空
間周波数成分を広くとることができる利点があ
る。
なお送受信機で用いる低域フイルタ4
(LPF1)、高域フイルタ19(HPF1)、13
(HPF2)の遮断特性は残留側帯波伝送に用いる
ナイキストフイルタと同じ特性とし、遮断領域の
スペクトルの不連続を除いている。第18d図の
低域フイルタ4(LPF1)の例では遮断周波数1/
4FSのところで振幅特性は0.5となり、(1/4FS、
0.5)の点αで振幅特性が点対称となる。
(LPF1)、高域フイルタ19(HPF1)、13
(HPF2)の遮断特性は残留側帯波伝送に用いる
ナイキストフイルタと同じ特性とし、遮断領域の
スペクトルの不連続を除いている。第18d図の
低域フイルタ4(LPF1)の例では遮断周波数1/
4FSのところで振幅特性は0.5となり、(1/4FS、
0.5)の点αで振幅特性が点対称となる。
以上これまで第9図のn1=4、n2=2の例で説
明してきたが、次にn1=5、n2=2.5、帯域圧縮
比1:2.5の場合について、現スペクトルおよび
サブサンプル信号スペクトルを第26a図、b図
に示す。第27,28,29図は第26図の1/5
FSからFSまでのスペクトルの微細構造をあらわし
たものであり、30n=1/5FS、30(n+4)=FS(n
は整数)である。第28図ではb7がサブサンプル
標本化周波数、l6が低域フイルタの遮断周波数と
なる。第29図が受信側のサブサンプルされた復
元スペクトルである。第30図は第29図の点線
で表わした特性をもつ前置・補間フイルタの構成
図である。これらは圧縮比1:2の例である第1
4,15,16図に対応している。
明してきたが、次にn1=5、n2=2.5、帯域圧縮
比1:2.5の場合について、現スペクトルおよび
サブサンプル信号スペクトルを第26a図、b図
に示す。第27,28,29図は第26図の1/5
FSからFSまでのスペクトルの微細構造をあらわし
たものであり、30n=1/5FS、30(n+4)=FS(n
は整数)である。第28図ではb7がサブサンプル
標本化周波数、l6が低域フイルタの遮断周波数と
なる。第29図が受信側のサブサンプルされた復
元スペクトルである。第30図は第29図の点線
で表わした特性をもつ前置・補間フイルタの構成
図である。これらは圧縮比1:2の例である第1
4,15,16図に対応している。
以上n1=4、n2=2およびn1=5、n2=2.5の
例について説明したが、本発明は上記例に限るこ
となくn1>n2であれば、n1とn2とは任意の正数で
あればよい。
例について説明したが、本発明は上記例に限るこ
となくn1>n2であれば、n1とn2とは任意の正数で
あればよい。
発明の効果
この発明を実施することにより、サブサンプル
伝送方式を用いて効率よく伝送帯域を圧縮できる
だけでなく、低域周波数成分が低域フイルタで完
成に(折り返えし周波数成分のない状態で)とり
だせることにより適応型送受装置が安易に可能と
なり、また受信機の特性に応じてコンパブルに受
信画像の信号が選択できる利点がある。
伝送方式を用いて効率よく伝送帯域を圧縮できる
だけでなく、低域周波数成分が低域フイルタで完
成に(折り返えし周波数成分のない状態で)とり
だせることにより適応型送受装置が安易に可能と
なり、また受信機の特性に応じてコンパブルに受
信画像の信号が選択できる利点がある。
さらに第1の実施例では、帯域フイルタ、フイ
ールドくし形フイルタ、フレームくし形フイルタ
をそなえた構成になつているので動画、静止画領
域の適応制御の連続性が良い利点がある。
ールドくし形フイルタ、フレームくし形フイルタ
をそなえた構成になつているので動画、静止画領
域の適応制御の連続性が良い利点がある。
また第2の実施例ではフイールドくし形フイル
タを用いないので、ハードウエアの構成が若干簡
単になる。
タを用いないので、ハードウエアの構成が若干簡
単になる。
以上説明したように、本発明には帯域圧縮、適
応制御、受信機の選択性に有利となる長所がある
ので、これを高品位テレビジヨンの伝送、または
衛星放送などの信号形式として用いることができ
る。
応制御、受信機の選択性に有利となる長所がある
ので、これを高品位テレビジヨンの伝送、または
衛星放送などの信号形式として用いることができ
る。
第1図はドツトインターレース標本化のサンプ
ルパターンを示す図、第2図は画像信号のスペク
トル図、第3図はサブサンプル伝送方式の信号ス
ペクトル図、第4図は静止画像の線スペクトルの
1例を示す図、第5図、第6図、第7図、第8図
はFS(画像信号の最高周波数)=90Hzとしたときの
サブサンプル帯域圧縮伝送方式の1例を順次に説
明するための信号スペクトル線図および前置・補
間フイルタの構成図、第9図は本発明のサブサン
プル伝送方式の信号スペクトル図、第10図は同
上伝送方式の送受信装置の概略構成を示すブロツ
ク線図、第11図は同上適応型送受信装置の概略
構成を示すブロツク線図、第12図より第21図
は本発明の第1の実施例を順次に説明するための
信号のスペクトルおよびスペクトル線図ならびに
前置・補間フイルタの構成図、第22図、23図
は本発明の第1の実施例のそれぞれ送信側、受信
側の構成を示すブロツク線図、第24図、25図
は本発明の第2の実施例のそれぞれ送信側、受信
側の構成を示すブロツク線図、第26図より第3
0図は本発明の第2の実施例を順次に説明するた
めの信号のスペクトルおよびスペクトル線図なら
びに前置・補間フイルタの構成図である。 1……フレームメモリ、2……加算器、3……
1/2係数器、4,14,22,23……低域フイ
ルタ、5……減算器、6……加算器、7……サブ
サンプルエンコーダ、8……サブサンプルデコー
ダ、9……差信号処理回路、10……1/4係数器、
11……乗算器、12……バンドパスフイルタ、
13,19……ハイパスフイルタ、15……フレ
ームくし形フイルタ、16……フイールドくし形
フイルタ、17,18……サブサンプル回路、2
0……SW1、21……SW2、24……係数器
(k)、25……係数器(1−k)。
ルパターンを示す図、第2図は画像信号のスペク
トル図、第3図はサブサンプル伝送方式の信号ス
ペクトル図、第4図は静止画像の線スペクトルの
1例を示す図、第5図、第6図、第7図、第8図
はFS(画像信号の最高周波数)=90Hzとしたときの
サブサンプル帯域圧縮伝送方式の1例を順次に説
明するための信号スペクトル線図および前置・補
間フイルタの構成図、第9図は本発明のサブサン
プル伝送方式の信号スペクトル図、第10図は同
上伝送方式の送受信装置の概略構成を示すブロツ
ク線図、第11図は同上適応型送受信装置の概略
構成を示すブロツク線図、第12図より第21図
は本発明の第1の実施例を順次に説明するための
信号のスペクトルおよびスペクトル線図ならびに
前置・補間フイルタの構成図、第22図、23図
は本発明の第1の実施例のそれぞれ送信側、受信
側の構成を示すブロツク線図、第24図、25図
は本発明の第2の実施例のそれぞれ送信側、受信
側の構成を示すブロツク線図、第26図より第3
0図は本発明の第2の実施例を順次に説明するた
めの信号のスペクトルおよびスペクトル線図なら
びに前置・補間フイルタの構成図である。 1……フレームメモリ、2……加算器、3……
1/2係数器、4,14,22,23……低域フイ
ルタ、5……減算器、6……加算器、7……サブ
サンプルエンコーダ、8……サブサンプルデコー
ダ、9……差信号処理回路、10……1/4係数器、
11……乗算器、12……バンドパスフイルタ、
13,19……ハイパスフイルタ、15……フレ
ームくし形フイルタ、16……フイールドくし形
フイルタ、17,18……サブサンプル回路、2
0……SW1、21……SW2、24……係数器
(k)、25……係数器(1−k)。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1 帯域が最高周波数FSであるテレビジヨン画像
信号を、n1,n2をn1>n2である正数とした時、≦
(1/n1)FSの低域周波数成分、(1/n1)FS<〜
≦(1/n2)FSの第1高域周波数成分、(1/n2)
FS<〜≦FSの第2高域周波数成分の3領域に分割
し、 送信側では、≦(1/n1)FSの低域通過フイルタ
を用いて前記低域周波数成分と前記第1および第
2高域周波数成分からなる高域周波数成分とに分
離し、当該高域周波数成分を、前記低域周波数成
分の信号から求まるフレーム間差信号により画像
の動きに応じて動き適応的に処理される適応型サ
ブサンプルエンコーダを用いてサブサンプル標本
化し、かつ、前記第2高域周波数成分の信号を前
記第1高域周波数成分に折返えし間挿せしめて帯
域圧縮し、当該帯域圧縮された伝送高域周波数成
分を前記低域周波数成分と合成して伝送し、 受信側では、送信側と同一特性の低域通過フイ
ルタを用いて伝送されてきた前記低域周波数成分
と、前記伝送高域周波数成分とに分離し、当該分
離された伝送高域周波数成分を、送信側と同じく
前記低域周波数成分の信号から求まるフレーム間
差信号により画像の動きに応じて動き適応的に処
理される適応型サブサンプルデコーダを用いて、
送信側で折返つた前記第2高域周波数成分の信号
をもとの周波数領域に折返えし、かつ、サブサン
プル標本化、欠落信号の補間、帯域伸長してもと
の高域周波数成分を復元し、伝送されてきた前記
低域周波数成分と合成して帯域が最高周波数FSで
ある復元テレビジヨン画像信号および伝送されて
きた前記低域周波数成分のみからなる帯域が最高
周波数(1/n1)FSである復元テレビジヨン画像
信号を取出せるよう構成したことを特徴とするサ
ブサンプル伝送方式。 2 特許請求の範囲第1項に記載のサブサンプル
伝送方式において、送信側では、1フレームメモ
リを用いて、前記低域周波数成分のフレーム間差
信号より前記テレビジヨン画像信号の画像動き量
を検出し、当該画像動き量に基づいて、前記高域
周波数成分を、帯域フイルタかフレームくし形フ
イルタ、サブサンプル回路かフイールドくし形フ
イルタ、サブサンプル回路かを通過せしめて帯域
を圧縮し、前記低域周波数成分と合成して伝送
し、受信側では、伝送されてきた前記画像動き量
の情報信号に基づき、伝送されてきた前記高域周
波数成分を、帯域フイルタかフレームくし形フイ
ルタ、サブサンプル回路かフイールドくし形フイ
ルタ、サブサンプル回路かを用いて復元し、伝送
されてきた前記低域周波数成分と合成して前記テ
レビジヨン画像信号を復元することを特徴とする
サブサンプル伝送方式。 3 特許請求の範囲第1項に記載のサブサンプル
伝送方式において、送信側では、1フレームメモ
リを用いて、前記低域周波数成分のフレーム間差
信号より前記テレビジヨン画像信号の画像動き量
を検出し、当該画像動き量に基づいて、帯域フイ
ルタまたはフレームくし形フイルタ、サブサンプ
ル回路を通過せしめて帯域を圧縮した前記高域周
波数成分の各出力を加重平均し、さらに当該加重
平均された信号と分離された前記低域周波数成分
とを、前記画像動き量に基づいて加重平均して伝
送し、受信側では、伝送されてきた前記高域周波
数成分を、帯域フイルタまたはフレームくし形フ
イルタ、サブサンプル回路を用いて復元し、伝送
されてきた前記画像動き量の情報信号に基づき各
出力を加重平均し、さらに当該加重平均された信
号と伝送されてきた前記低域周波数成分とを、前
記画像動き量の情報信号に基づいて加重平均して
画像信号を復元することを特徴とするサブサンプ
ル伝送方式。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP59030145A JPS60176381A (ja) | 1984-02-22 | 1984-02-22 | サブサンプル伝送方式 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP59030145A JPS60176381A (ja) | 1984-02-22 | 1984-02-22 | サブサンプル伝送方式 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS60176381A JPS60176381A (ja) | 1985-09-10 |
JPH0518316B2 true JPH0518316B2 (ja) | 1993-03-11 |
Family
ID=12295593
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP59030145A Granted JPS60176381A (ja) | 1984-02-22 | 1984-02-22 | サブサンプル伝送方式 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS60176381A (ja) |
Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS62274994A (ja) * | 1986-05-23 | 1987-11-28 | Nippon Hoso Kyokai <Nhk> | 画像信号の帯域圧縮方式 |
JPH0316488A (ja) * | 1989-06-14 | 1991-01-24 | Atein Kaihatsu Kk | 映像信号のサンプリング位相検出方式 |
Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5081421A (ja) * | 1973-11-19 | 1975-07-02 |
-
1984
- 1984-02-22 JP JP59030145A patent/JPS60176381A/ja active Granted
Patent Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5081421A (ja) * | 1973-11-19 | 1975-07-02 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPS60176381A (ja) | 1985-09-10 |
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