JPH05183873A - 信号帯域制限装置 - Google Patents
信号帯域制限装置Info
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- JPH05183873A JPH05183873A JP3346123A JP34612391A JPH05183873A JP H05183873 A JPH05183873 A JP H05183873A JP 3346123 A JP3346123 A JP 3346123A JP 34612391 A JP34612391 A JP 34612391A JP H05183873 A JPH05183873 A JP H05183873A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 映像信号を記録または伝送する際に映像信号
の周波数帯域を制限する信号帯域制限装置において帯域
制限の際に生ずる画質劣化を少なくすることを目的とす
る。 【構成】 ラインメモリ２，３において再生映像信号を
それぞれ一水平走査期間分記憶し、相関検出手段８にお
いて上下の走査線間の相関を検出し、上下の走査線間の
相関に基づいてフィルタ係数発生手段９が最適なフィル
タ係数を発生することによって、周波数帯域を制限して
も画質劣化を最小限に抑えることができる。
の周波数帯域を制限する信号帯域制限装置において帯域
制限の際に生ずる画質劣化を少なくすることを目的とす
る。 【構成】 ラインメモリ２，３において再生映像信号を
それぞれ一水平走査期間分記憶し、相関検出手段８にお
いて上下の走査線間の相関を検出し、上下の走査線間の
相関に基づいてフィルタ係数発生手段９が最適なフィル
タ係数を発生することによって、周波数帯域を制限して
も画質劣化を最小限に抑えることができる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は映像信号を記録あるいは
伝送する際に映像信号の帯域を制限する信号帯域制限装
置に関するものである。
伝送する際に映像信号の帯域を制限する信号帯域制限装
置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】近年、現在放送されている標準テレビジ
ョンよりもさらに高画質な次世代テレビジョン方式が提
案されている。現在、次世代テレビジョン方式として、
走査線の数を増やし画面を横長にしたものが提案されて
いるが、この次世代テレビジョン方式においては、走査
線の数を増やし画面を横長にするため、映像信号帯域が
非常に広帯域になり、映像信号を記録あるいは伝送する
ことは、現行のテレビジョン方式にくらべ非常に難し
い。例えば磁気記録を行う場合には、テープヘッド系の
制約により、広帯域な映像信号を記録することは難し
く、また、テープ消費量が多くなり小型のテープでは長
い記録時間がとれないといった問題があり、伝送の場合
では、伝送路の特性等の問題があり、広帯域の信号をそ
のまま記録あるいは伝送することは困難であり、信号帯
域を圧縮する必要が生じていた。一例として、広帯域映
像信号を磁気記録する場合について説明する。次世代方
式テレビジョン信号を磁気記録する場合、輝度信号と色
差信号の干渉を避けるため、輝度信号と色差信号を分離
してテープ上に記録するいわゆるコンポーネント記録方
式が一般的である。この場合、輝度信号と色差信号を別
々のトラックに記録するか、あるいは図６に示すよう
な、輝度信号と色差信号を時間軸圧縮多重した信号（以
下、ＴＣＩ信号と称する）に変換して記録するといった
方法が考えられる。ここでは輝度信号と色差信号をＴＣ
Ｉ信号化して記録することを考える。この場合、輝度信
号と色信号をそれぞれ圧縮し一水平走査期間内に挿入す
ると、もともと広帯域であった輝度信号の周波数帯域が
さらに上がってしまうので、一水平走査期間長を長く
し、輝度信号の時間軸を伸長し、色差信号の時間軸を圧
縮し、輝度信号と色信号の処理クロックレートを同じに
変換した後、同一走査期間に輝度信号と色差信号を記録
することが考えられる。色差信号は、実際には２種類あ
るので（例えば、Ｒ−Ｙ信号とＢ−Ｙ信号）、２種類の
色差信号と輝度信号を例えば図７のようにＴＣＩ信号化
して同一トラックに記録することが考えられる。しかし
ながら、輝度信号と２種類の色差信号を図７のようにＴ
ＣＩ信号化し、一水平走査期間内に入れてしまうと、Ｔ
ＣＩ信号全体の周波数帯域が上がることになり、また、
信号処理も複雑になる。そこで、色差信号を１走査線毎
に間引き、例えば図８のように、２種類の色差信号１と
色差信号２を走査線毎に交互に輝度信号と時間軸圧縮多
重して記録し、再生時には間引いた色差信号を上下の走
査線から補間する方法が考えられている。次世代テレビ
ジョン方式では、走査線の数が現行方式にくらべて多い
ので、色差信号を１走査線毎に間引いても視覚的な劣化
はほとんど無いことが知られている。色差信号を１走査
線毎に間引くと、色信号の垂直解像度が半分になるた
め、ただ単に間引いただけでは折返しが生じてしまう。
例えば、走査線数がＮ本のテレビジョンシステムを考え
ると、走査線数がＮ本ということは、垂直方向にＮ回の
サンプリングを行ったことになるので、垂直方向の周波
数帯域は１／２＊Ｎ本となる。ところが、走査線を半分
に間引くとサンプリング周波数が半分すなわち１／２＊
Ｎ本となるので、サンプリング定理から、垂直方向の周
波数帯域が１／４＊Ｎ本に制限されていなければ折返し
を生ずる。そこで、色差信号を１走査線毎に間引くため
には前置フィルタを設け、垂直の周波数帯域を半分に制
限する必要がある。従来における垂直周波数帯域制限装
置の構成としては、アナログフィルタによるものとディ
ジタルフィルタによるものが存在するが、近年では安価
なディジタルメモリが入手できるようになったため、デ
ィジタル方式が一般的になりつつある。ディジタル方式
の垂直周波数帯域制限装置の一例を図９に示す。以下、
従来の信号帯域制限装置について図９を参照しながら説
明する。
ョンよりもさらに高画質な次世代テレビジョン方式が提
案されている。現在、次世代テレビジョン方式として、
走査線の数を増やし画面を横長にしたものが提案されて
いるが、この次世代テレビジョン方式においては、走査
線の数を増やし画面を横長にするため、映像信号帯域が
非常に広帯域になり、映像信号を記録あるいは伝送する
ことは、現行のテレビジョン方式にくらべ非常に難し
い。例えば磁気記録を行う場合には、テープヘッド系の
制約により、広帯域な映像信号を記録することは難し
く、また、テープ消費量が多くなり小型のテープでは長
い記録時間がとれないといった問題があり、伝送の場合
では、伝送路の特性等の問題があり、広帯域の信号をそ
のまま記録あるいは伝送することは困難であり、信号帯
域を圧縮する必要が生じていた。一例として、広帯域映
像信号を磁気記録する場合について説明する。次世代方
式テレビジョン信号を磁気記録する場合、輝度信号と色
差信号の干渉を避けるため、輝度信号と色差信号を分離
してテープ上に記録するいわゆるコンポーネント記録方
式が一般的である。この場合、輝度信号と色差信号を別
々のトラックに記録するか、あるいは図６に示すよう
な、輝度信号と色差信号を時間軸圧縮多重した信号（以
下、ＴＣＩ信号と称する）に変換して記録するといった
方法が考えられる。ここでは輝度信号と色差信号をＴＣ
Ｉ信号化して記録することを考える。この場合、輝度信
号と色信号をそれぞれ圧縮し一水平走査期間内に挿入す
ると、もともと広帯域であった輝度信号の周波数帯域が
さらに上がってしまうので、一水平走査期間長を長く
し、輝度信号の時間軸を伸長し、色差信号の時間軸を圧
縮し、輝度信号と色信号の処理クロックレートを同じに
変換した後、同一走査期間に輝度信号と色差信号を記録
することが考えられる。色差信号は、実際には２種類あ
るので（例えば、Ｒ−Ｙ信号とＢ−Ｙ信号）、２種類の
色差信号と輝度信号を例えば図７のようにＴＣＩ信号化
して同一トラックに記録することが考えられる。しかし
ながら、輝度信号と２種類の色差信号を図７のようにＴ
ＣＩ信号化し、一水平走査期間内に入れてしまうと、Ｔ
ＣＩ信号全体の周波数帯域が上がることになり、また、
信号処理も複雑になる。そこで、色差信号を１走査線毎
に間引き、例えば図８のように、２種類の色差信号１と
色差信号２を走査線毎に交互に輝度信号と時間軸圧縮多
重して記録し、再生時には間引いた色差信号を上下の走
査線から補間する方法が考えられている。次世代テレビ
ジョン方式では、走査線の数が現行方式にくらべて多い
ので、色差信号を１走査線毎に間引いても視覚的な劣化
はほとんど無いことが知られている。色差信号を１走査
線毎に間引くと、色信号の垂直解像度が半分になるた
め、ただ単に間引いただけでは折返しが生じてしまう。
例えば、走査線数がＮ本のテレビジョンシステムを考え
ると、走査線数がＮ本ということは、垂直方向にＮ回の
サンプリングを行ったことになるので、垂直方向の周波
数帯域は１／２＊Ｎ本となる。ところが、走査線を半分
に間引くとサンプリング周波数が半分すなわち１／２＊
Ｎ本となるので、サンプリング定理から、垂直方向の周
波数帯域が１／４＊Ｎ本に制限されていなければ折返し
を生ずる。そこで、色差信号を１走査線毎に間引くため
には前置フィルタを設け、垂直の周波数帯域を半分に制
限する必要がある。従来における垂直周波数帯域制限装
置の構成としては、アナログフィルタによるものとディ
ジタルフィルタによるものが存在するが、近年では安価
なディジタルメモリが入手できるようになったため、デ
ィジタル方式が一般的になりつつある。ディジタル方式
の垂直周波数帯域制限装置の一例を図９に示す。以下、
従来の信号帯域制限装置について図９を参照しながら説
明する。
【０００３】図９において、１９〜２４はラインメモ
リ、２５〜３１は乗算手段，３２は加算手段である。
リ、２５〜３１は乗算手段，３２は加算手段である。
【０００４】以上のように構成された信号帯域制限装置
について、以下その動作について説明する。
について、以下その動作について説明する。
【０００５】ラインメモリ１９〜２４はそれぞれ映像信
号入力１を一水平走査期間分ずつ順次記憶する。乗算手
段２５は映像信号入力１にフィルタ係数ａ1を乗算す
る。乗算手段２６はラインメモリ１９の出力にフィルタ
係数ａ2を乗算する。乗算手段２７はラインメモリ２０
の出力にフィルタ係数ａ3を乗算する。乗算手段２８は
ラインメモリ２１の出力にフィルタ係数ａ4を乗算す
る。乗算手段２９はラインメモリ２２の出力にフィルタ
係数ａ5を乗算する。乗算手段３０はラインメモリ２３
の出力にフィルタ係数ａ6を乗算する。乗算手段３１は
ラインメモリ２４の出力にフィルタ係数ａ7を乗算す
る。そして、加算手段３２によって、前記乗算手段２５
〜３１の出力を加算し、出力信号３３を得る。
号入力１を一水平走査期間分ずつ順次記憶する。乗算手
段２５は映像信号入力１にフィルタ係数ａ1を乗算す
る。乗算手段２６はラインメモリ１９の出力にフィルタ
係数ａ2を乗算する。乗算手段２７はラインメモリ２０
の出力にフィルタ係数ａ3を乗算する。乗算手段２８は
ラインメモリ２１の出力にフィルタ係数ａ4を乗算す
る。乗算手段２９はラインメモリ２２の出力にフィルタ
係数ａ5を乗算する。乗算手段３０はラインメモリ２３
の出力にフィルタ係数ａ6を乗算する。乗算手段３１は
ラインメモリ２４の出力にフィルタ係数ａ7を乗算す
る。そして、加算手段３２によって、前記乗算手段２５
〜３１の出力を加算し、出力信号３３を得る。
【０００６】図９の動作を式で表わせば、入力信号を
Ｘ、出力信号をＹとして、 Ｙ＝ａ1＊Ｘ＋ａ2＊Ｘ＊Ｚ-H＋ａ3＊Ｘ＊Ｚ-2H ＋ａ4＊Ｘ＊Ｚ-3H+ａ5＊Ｘ＊Ｚ-4H ＋a6＊Ｘ＊Ｚ-5H＋a7＊Ｘ＊Ｚ-6H （１） ただし、Ｚ-Hは１走査線の遅延をＺ-nHはｎ走査線の遅
延を表わす。フィルター係数は固定で、一例として、 ａ1＝ａ7＝−１／３２ ａ2＝ａ6＝０ ａ3＝ａ5＝９／３２ ａ4＝１／２ （２） が選ばれる。出力信号３３は、垂直方向の周波数帯域が
半分に制限されているため、走査線を１走査線毎に間引
くことによって、信号帯域を半分にすることができる。
図９においては、垂直周波数帯域制限装置の一例を示し
たが、周波数特性の改善のためにラインメモリの数をさ
らに増やしたものが用いられることもある。
Ｘ、出力信号をＹとして、 Ｙ＝ａ1＊Ｘ＋ａ2＊Ｘ＊Ｚ-H＋ａ3＊Ｘ＊Ｚ-2H ＋ａ4＊Ｘ＊Ｚ-3H+ａ5＊Ｘ＊Ｚ-4H ＋a6＊Ｘ＊Ｚ-5H＋a7＊Ｘ＊Ｚ-6H （１） ただし、Ｚ-Hは１走査線の遅延をＺ-nHはｎ走査線の遅
延を表わす。フィルター係数は固定で、一例として、 ａ1＝ａ7＝−１／３２ ａ2＝ａ6＝０ ａ3＝ａ5＝９／３２ ａ4＝１／２ （２） が選ばれる。出力信号３３は、垂直方向の周波数帯域が
半分に制限されているため、走査線を１走査線毎に間引
くことによって、信号帯域を半分にすることができる。
図９においては、垂直周波数帯域制限装置の一例を示し
たが、周波数特性の改善のためにラインメモリの数をさ
らに増やしたものが用いられることもある。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記の従
来の構成では、フィルタを構成するため多くのラインメ
モリを必要とし、回路規模が大きく、メモリを含めてＬ
ＳＩ化することは困難であった。回路規模を縮小するた
めに、少ないタップ数のフィルタを用いて帯域制限を行
うと、例えば２個のラインメモリを用い、フィルタ係数
を ａ1＝１／４ ａ2＝１／２ ａ3＝１／４ （３） のように選ぶと、周波数特性は図１０のようになり、フ
ィルタのタップ数が少ないため、周波数特性がフラット
ではなく、また、急峻なカットオフ特性を持たすことは
できなかった。フィルタのタップ数を増やせば周波数特
性は改善されるが（図１０に７タップフィルタを用いた
ときの周波数特性を同時に示す。）、タップ数を増やす
と、必要なメモリの数も増えるため、回路規模が大きく
なり、回路規模を縮小するために、少ないタップ数のフ
ィルタを用いて帯域制限を行うと、周波数特性がフラッ
トではないことや、周波数帯域が完全に制限されていな
いために折返しが生ずるといった問題点があり、画質劣
化の原因となっていた。
来の構成では、フィルタを構成するため多くのラインメ
モリを必要とし、回路規模が大きく、メモリを含めてＬ
ＳＩ化することは困難であった。回路規模を縮小するた
めに、少ないタップ数のフィルタを用いて帯域制限を行
うと、例えば２個のラインメモリを用い、フィルタ係数
を ａ1＝１／４ ａ2＝１／２ ａ3＝１／４ （３） のように選ぶと、周波数特性は図１０のようになり、フ
ィルタのタップ数が少ないため、周波数特性がフラット
ではなく、また、急峻なカットオフ特性を持たすことは
できなかった。フィルタのタップ数を増やせば周波数特
性は改善されるが（図１０に７タップフィルタを用いた
ときの周波数特性を同時に示す。）、タップ数を増やす
と、必要なメモリの数も増えるため、回路規模が大きく
なり、回路規模を縮小するために、少ないタップ数のフ
ィルタを用いて帯域制限を行うと、周波数特性がフラッ
トではないことや、周波数帯域が完全に制限されていな
いために折返しが生ずるといった問題点があり、画質劣
化の原因となっていた。
【０００８】本発明は上記従来の問題点を解決するもの
で、回路規模が小さく、かつ、画質劣化の少ない信号帯
域制限装置を提供することを目的とする。
で、回路規模が小さく、かつ、画質劣化の少ない信号帯
域制限装置を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
に本発明の信号帯域圧縮装置は、映像信号入力を一水平
走査期間分ずつ記憶していく垂直に接続された複数個の
メモリと、前記複数個のメモリの出力を入力し連続する
複数の水平走査期間の相関を検出する手段と、前記相関
検出手段の出力によって最適なフィルタ係数を発生する
フィルタ係数発生手段と、前記映像信号入力と前記複数
個のメモリの出力に前記フィルタ係数発生手段が発生し
たフィルタ係数を乗算する手段と、前記乗算手段の出力
を加算する手段とを設けている。
に本発明の信号帯域圧縮装置は、映像信号入力を一水平
走査期間分ずつ記憶していく垂直に接続された複数個の
メモリと、前記複数個のメモリの出力を入力し連続する
複数の水平走査期間の相関を検出する手段と、前記相関
検出手段の出力によって最適なフィルタ係数を発生する
フィルタ係数発生手段と、前記映像信号入力と前記複数
個のメモリの出力に前記フィルタ係数発生手段が発生し
たフィルタ係数を乗算する手段と、前記乗算手段の出力
を加算する手段とを設けている。
【００１０】また、本発明は、上記の構成に加えて、相
関検出手段の出力を複数走査線について記憶する記憶手
段と、前記相関検出手段の出力と前記記憶手段に記憶さ
れた過去の相関値によって垂直方向の周波数帯域を検出
する周波数検出手段を設けている。
関検出手段の出力を複数走査線について記憶する記憶手
段と、前記相関検出手段の出力と前記記憶手段に記憶さ
れた過去の相関値によって垂直方向の周波数帯域を検出
する周波数検出手段を設けている。
【００１１】
【作用】本発明は上記した構成により、相関検出手段に
よって上下走査線間の相関を検出し、その結果をもちい
て、垂直の周波数帯域を検出し、周波数帯域に応じたフ
ィルタ係数を発生することにより、タップ数の少ないフ
ィルタを用いて、帯域制限を行ったときに生ずる画質劣
化を減少させることが可能となった。また、相関検出手
段によって検出された上下走査線間の相関を順次記憶す
ることによって、さらに正確な垂直方向の周波数帯域を
検出でき、より最適なフィルタ係数を発生することが可
能となり、帯域制限に伴う画質劣化を最小限に抑えるこ
とができる。
よって上下走査線間の相関を検出し、その結果をもちい
て、垂直の周波数帯域を検出し、周波数帯域に応じたフ
ィルタ係数を発生することにより、タップ数の少ないフ
ィルタを用いて、帯域制限を行ったときに生ずる画質劣
化を減少させることが可能となった。また、相関検出手
段によって検出された上下走査線間の相関を順次記憶す
ることによって、さらに正確な垂直方向の周波数帯域を
検出でき、より最適なフィルタ係数を発生することが可
能となり、帯域制限に伴う画質劣化を最小限に抑えるこ
とができる。
【００１２】
【実施例】以下、本発明の実施例について、図面を参照
しながら説明する。図１は本発明の第１の実施例におけ
る信号帯域制限装置を示すものである。本実施例では、
信号帯域制限のためのフィルタに、簡単のため３タップ
のディジタルフィルタを用いるものとする。
しながら説明する。図１は本発明の第１の実施例におけ
る信号帯域制限装置を示すものである。本実施例では、
信号帯域制限のためのフィルタに、簡単のため３タップ
のディジタルフィルタを用いるものとする。
【００１３】図１において、２，３ラインメモリ、４，
５は減算手段、６，７はローパスフィルタ、８は相関検
出手段、９はフィルタ係数発生手段、１０，１１，１２
は乗算手段、１３は加算手段である。
５は減算手段、６，７はローパスフィルタ、８は相関検
出手段、９はフィルタ係数発生手段、１０，１１，１２
は乗算手段、１３は加算手段である。
【００１４】以上のように構成された本実施例の信号帯
域制限装置について、以下その動作について説明する。
域制限装置について、以下その動作について説明する。
【００１５】ラインメモリ２は映像信号入力１を一水平
走査期間分記憶する。ラインメモリ３はラインメモリ２
の出力をさらに一水平走査期間分記憶する。減算手段４
は、映像信号入力１とラインメモリ２の出力との差を算
出する。同様に、減算手段５は、ラインメモリ２とライ
ンメモリ３の出力との差を算出する。ローパスフィルタ
６は減算手段４の出力のうちノイズ成分である高域成分
を除去する。同様に、ローパスフィルタ７は減算手段５
の出力のうちノイズ成分である高域成分を除去する。そ
して、ローパスフィルタ６とローパスフィルタ７の出力
を利用して連続する３本の走査線間の垂直相関を検出す
る。
走査期間分記憶する。ラインメモリ３はラインメモリ２
の出力をさらに一水平走査期間分記憶する。減算手段４
は、映像信号入力１とラインメモリ２の出力との差を算
出する。同様に、減算手段５は、ラインメモリ２とライ
ンメモリ３の出力との差を算出する。ローパスフィルタ
６は減算手段４の出力のうちノイズ成分である高域成分
を除去する。同様に、ローパスフィルタ７は減算手段５
の出力のうちノイズ成分である高域成分を除去する。そ
して、ローパスフィルタ６とローパスフィルタ７の出力
を利用して連続する３本の走査線間の垂直相関を検出す
る。
【００１６】相関検出手段８の動作を図２により説明す
る。図２は、ｎ番目の走査線（ｎは自然数）、（ｎ＋
１）番目の走査線、（ｎ＋２）番目の走査線に対し、映
像信号の振幅をプロットした図である。図中に示すよう
に、連続する３本の走査線に対し上側の走査線と中間の
走査線の間の差信号と、下側の走査線と中間の走査線と
の差信号について、差信号の絶対値が大きいとき、すな
わち、相関が少ないとき周波数が高く、差信号の絶対値
がともに小さいとき、すなわち、相関が多いとき周波数
が低いと判断できる。そこで、垂直相関に基づいておお
まかな垂直周波数を検出し、垂直周波数に応じてフィル
タ係数を発生し、フィルタのタップ係数とする。一例を
示すと、簡単のためフィルタ係数は２種類発生するもの
とすると、フィルタ係数は、相関検出手段によって、垂
直周波数が高いと判断されると、例えば、 ａ1＝１／４ ａ2＝１／２ ａ3＝１／４ （４） また、相関検出手段によって、垂直周波数が低いと判断
されると、例えば ａ1＝３／１６ ａ2＝５／８ ａ3＝３／１６ （５） に選ぶ。
る。図２は、ｎ番目の走査線（ｎは自然数）、（ｎ＋
１）番目の走査線、（ｎ＋２）番目の走査線に対し、映
像信号の振幅をプロットした図である。図中に示すよう
に、連続する３本の走査線に対し上側の走査線と中間の
走査線の間の差信号と、下側の走査線と中間の走査線と
の差信号について、差信号の絶対値が大きいとき、すな
わち、相関が少ないとき周波数が高く、差信号の絶対値
がともに小さいとき、すなわち、相関が多いとき周波数
が低いと判断できる。そこで、垂直相関に基づいておお
まかな垂直周波数を検出し、垂直周波数に応じてフィル
タ係数を発生し、フィルタのタップ係数とする。一例を
示すと、簡単のためフィルタ係数は２種類発生するもの
とすると、フィルタ係数は、相関検出手段によって、垂
直周波数が高いと判断されると、例えば、 ａ1＝１／４ ａ2＝１／２ ａ3＝１／４ （４） また、相関検出手段によって、垂直周波数が低いと判断
されると、例えば ａ1＝３／１６ ａ2＝５／８ ａ3＝３／１６ （５） に選ぶ。
【００１７】フィルタ係数を式（４）あるいは式（５）
に選んだときの周波数特性を図３，図４に示す。図３に
示すように、入力信号の周波数帯域が広い場合、周波数
帯域を１／４＊Ｎ（Ｎ：走査線数）に制限しなければな
らないためフィルター係数は式（４）のように選び、１
／４＊Ｎ以上の折返し成分となる周波数帯域を抑制す
る。一方、入力信号の周波数帯域が狭い場合、式（４）
のようなフィルタ係数にすると、周波数が低い領域で振
幅利得の減衰が大きいため、信号劣化の原因となる。入
力信号帯域が狭いと折返しとなる成分が少ないためフィ
ルタの周波数特性をあまり急峻にする必要がない。そこ
でフィルタ係数を式（５）に選ぶと、式（４）の係数を
用いたときにくらべて低周波数領域における信号振幅の
減衰は小さくなり、結果として信号劣化が少なくなる。
以上のように、入力信号の周波数帯域によってフィルタ
係数を切り換えることにより、入力信号帯域に基づいて
最適なフィルタリングを行うことができ、信号劣化を最
小限に抑えることができる。もちろん、フィルタ係数
は、システムに要求される条件によって異なることはい
うまでもなく、また、２種類だけではなく多数種類のフ
ィルタ係数のなかから選択するようにすれば、さらに性
能向上が図れることはいうまでもない。実際のハード構
成としては、４種類程度のフィルタ係数を入力信号帯域
によって切り換える構成が望ましい。
に選んだときの周波数特性を図３，図４に示す。図３に
示すように、入力信号の周波数帯域が広い場合、周波数
帯域を１／４＊Ｎ（Ｎ：走査線数）に制限しなければな
らないためフィルター係数は式（４）のように選び、１
／４＊Ｎ以上の折返し成分となる周波数帯域を抑制す
る。一方、入力信号の周波数帯域が狭い場合、式（４）
のようなフィルタ係数にすると、周波数が低い領域で振
幅利得の減衰が大きいため、信号劣化の原因となる。入
力信号帯域が狭いと折返しとなる成分が少ないためフィ
ルタの周波数特性をあまり急峻にする必要がない。そこ
でフィルタ係数を式（５）に選ぶと、式（４）の係数を
用いたときにくらべて低周波数領域における信号振幅の
減衰は小さくなり、結果として信号劣化が少なくなる。
以上のように、入力信号の周波数帯域によってフィルタ
係数を切り換えることにより、入力信号帯域に基づいて
最適なフィルタリングを行うことができ、信号劣化を最
小限に抑えることができる。もちろん、フィルタ係数
は、システムに要求される条件によって異なることはい
うまでもなく、また、２種類だけではなく多数種類のフ
ィルタ係数のなかから選択するようにすれば、さらに性
能向上が図れることはいうまでもない。実際のハード構
成としては、４種類程度のフィルタ係数を入力信号帯域
によって切り換える構成が望ましい。
【００１８】次に、乗算手段１０は映像信号入力１にフ
ィルタ係数ａ1を乗算する。乗算手段１１はラインメモ
リ２の出力にフィルタ係数ａ2を乗算する。乗算手段１
２はラインメモリ３の出力にフィルタ係数ａ3を乗算す
る。そして、加算手段１３によって、前記乗算手段１
０，１１，１２の出力を加算し、出力信号１４を得る。
ィルタ係数ａ1を乗算する。乗算手段１１はラインメモ
リ２の出力にフィルタ係数ａ2を乗算する。乗算手段１
２はラインメモリ３の出力にフィルタ係数ａ3を乗算す
る。そして、加算手段１３によって、前記乗算手段１
０，１１，１２の出力を加算し、出力信号１４を得る。
【００１９】図１のフィルタの動作を式で表わせば、入
力信号をＸ、出力信号をＹとして、 Ｙ＝ａ1＊Ｘ＋ａ2＊Ｘ＊Ｚ-H＋ａ3＊Ｘ＊Ｚ-2H （６） ただし、Ｚ-Hは１走査線の遅延をＺ-2Hは２走査線の遅
延を表わす。となっている。
力信号をＸ、出力信号をＹとして、 Ｙ＝ａ1＊Ｘ＋ａ2＊Ｘ＊Ｚ-H＋ａ3＊Ｘ＊Ｚ-2H （６） ただし、Ｚ-Hは１走査線の遅延をＺ-2Hは２走査線の遅
延を表わす。となっている。
【００２０】図１で示される信号帯域制限装置を通った
映像信号は、垂直方向の周波数帯域が半分に制限されて
いるため、例えば磁気記録あるいは伝送のために、走査
線を半分に間引くことが可能となり、信号帯域を制限す
ることができる。
映像信号は、垂直方向の周波数帯域が半分に制限されて
いるため、例えば磁気記録あるいは伝送のために、走査
線を半分に間引くことが可能となり、信号帯域を制限す
ることができる。
【００２１】以上のように本発明の第１の実施例によれ
ば、入力される映像信号の連続する走査線について走査
線間の相関を検出することによって垂直周波数を求め、
垂直周波数に応じて最適なフィルタ係数を発生し、帯域
制限を行うことによる画質劣化を減少させることが可能
となった。
ば、入力される映像信号の連続する走査線について走査
線間の相関を検出することによって垂直周波数を求め、
垂直周波数に応じて最適なフィルタ係数を発生し、帯域
制限を行うことによる画質劣化を減少させることが可能
となった。
【００２２】次に、本発明の第２の実施例における信号
帯域制限装置について説明する。図５は本発明の第２の
実施例の構成を示したブロック図である。図５におい
て、２，３ラインメモリ、４，５は減算手段、６，７は
ローパスフィルタ、８は相関検出手段、１５は記憶手
段、１６は周波数検出手段、１７はフィルタ係数発生手
段、１０，１１，１２は乗算手段、１３は加算手段であ
る。
帯域制限装置について説明する。図５は本発明の第２の
実施例の構成を示したブロック図である。図５におい
て、２，３ラインメモリ、４，５は減算手段、６，７は
ローパスフィルタ、８は相関検出手段、１５は記憶手
段、１６は周波数検出手段、１７はフィルタ係数発生手
段、１０，１１，１２は乗算手段、１３は加算手段であ
る。
【００２３】本実施例でも、信号帯域制限のためのフィ
ルタに、簡単のため３タップのディジタルフィルタを用
いるものとする。以下、図５を参照しながら説明する。
相関検出手段８は連続する３走査線間の相関をそれぞれ
検出する。記憶手段１５は相関検出手段８によって求め
られた相関を複数走査線について順次記憶していく。周
波数検出手段１６は、相関検出手段８と、記憶手段１５
の出力から、垂直周波数を検出する。すなわち、記憶さ
れている過去の相関が大きければ、現在の相関を相関検
出手段８によって検出された相関に対し、少し大きな値
に修正する。一方、記憶されている過去の相関値が小さ
ければ、現在の相関を相関検出手段８によって検出され
た相関に対し、少し小さな値に修正する。こうすること
によって、ノイズ等による誤検出が減少し、さらに、正
確に垂直周波数を検出することができる。そして、垂直
周波数に応じてフィルタ係数切り替える。
ルタに、簡単のため３タップのディジタルフィルタを用
いるものとする。以下、図５を参照しながら説明する。
相関検出手段８は連続する３走査線間の相関をそれぞれ
検出する。記憶手段１５は相関検出手段８によって求め
られた相関を複数走査線について順次記憶していく。周
波数検出手段１６は、相関検出手段８と、記憶手段１５
の出力から、垂直周波数を検出する。すなわち、記憶さ
れている過去の相関が大きければ、現在の相関を相関検
出手段８によって検出された相関に対し、少し大きな値
に修正する。一方、記憶されている過去の相関値が小さ
ければ、現在の相関を相関検出手段８によって検出され
た相関に対し、少し小さな値に修正する。こうすること
によって、ノイズ等による誤検出が減少し、さらに、正
確に垂直周波数を検出することができる。そして、垂直
周波数に応じてフィルタ係数切り替える。
【００２４】第２の実施例では、過去の垂直相関値を記
憶しておくことにより、第１の実施例にくらべてさらに
正確に垂直周波数を検出することができ、より最適なフ
ィルタ係数を発生することが可能となり、帯域制限に伴
う画質劣化を最小限に抑えることができる。
憶しておくことにより、第１の実施例にくらべてさらに
正確に垂直周波数を検出することができ、より最適なフ
ィルタ係数を発生することが可能となり、帯域制限に伴
う画質劣化を最小限に抑えることができる。
【００２５】なお、第１の実施例および第２の実施例に
おいて３タップのディジタルフィルタを用いて帯域制限
を行ったが、ラインメモリをさらに多く設け、フィルタ
のタップ数を増やし、周波数帯域に応じてフィルタ係数
を切り換えるようにすれば、さらに良好な特性がえられ
ることは明かである。
おいて３タップのディジタルフィルタを用いて帯域制限
を行ったが、ラインメモリをさらに多く設け、フィルタ
のタップ数を増やし、周波数帯域に応じてフィルタ係数
を切り換えるようにすれば、さらに良好な特性がえられ
ることは明かである。
【００２６】また、本実施例で示される信号帯域制限装
置に入力される映像信号は、色差信号であっても、ま
た、輝度信号であってもよく、走査線を間引くために周
波数制限をする場合に、本実施例で示されるような構成
となることはいうまでもない。
置に入力される映像信号は、色差信号であっても、ま
た、輝度信号であってもよく、走査線を間引くために周
波数制限をする場合に、本実施例で示されるような構成
となることはいうまでもない。
【００２７】また、本発明ではラインメモリを用いディ
ジタル方式で信号帯域制限装置を構成したが、ラインメ
モリをＣＣＤ等に置き換え、アナログ方式で実現するこ
とも可能である。
ジタル方式で信号帯域制限装置を構成したが、ラインメ
モリをＣＣＤ等に置き換え、アナログ方式で実現するこ
とも可能である。
【００２８】なお、画像の垂直方向の相関性を利用して
画像の垂直方向にフィルタをかけるものとしては、ＮＴ
ＳＣ信号のようなコンポジット信号から輝度信号と色信
号を分離する、いわゆるＹ／Ｃ分離回路が知られている
が、Ｙ／Ｃ分離信号では、色副搬送波の位相が走査線毎
に反転することを利用して輝度信号と色信号を分離する
ものであり、本発明とＹ／Ｃ分離回路は本質的には関係
が無いものである。
画像の垂直方向にフィルタをかけるものとしては、ＮＴ
ＳＣ信号のようなコンポジット信号から輝度信号と色信
号を分離する、いわゆるＹ／Ｃ分離回路が知られている
が、Ｙ／Ｃ分離信号では、色副搬送波の位相が走査線毎
に反転することを利用して輝度信号と色信号を分離する
ものであり、本発明とＹ／Ｃ分離回路は本質的には関係
が無いものである。
【００２９】
【発明の効果】以上のように本発明は、相関検出手段を
設けることによって垂直周波数を検出し、垂直周波数に
応じて最適なフィルター係数を発生することにより、タ
ップ数の少ないフィルターを用いても画質劣化を最小限
に抑えることができ、その結果回路規模が小さく画質劣
化が少ない信号帯域制限装置を提供することが可能とな
った。
設けることによって垂直周波数を検出し、垂直周波数に
応じて最適なフィルター係数を発生することにより、タ
ップ数の少ないフィルターを用いても画質劣化を最小限
に抑えることができ、その結果回路規模が小さく画質劣
化が少ない信号帯域制限装置を提供することが可能とな
った。
【図１】本発明の第１の実施例における信号帯域制限装
置の構成を示すブロック図
置の構成を示すブロック図
【図２】同第１の実施例における映像信号振幅と垂直周
波数の関係の一例を示す特性図
波数の関係の一例を示す特性図
【図３】同第１の実施例における入力映像信号帯域とフ
ィルタの周波数特性の一例を示す特性図
ィルタの周波数特性の一例を示す特性図
【図４】同第１の実施例における入力映像信号帯域とフ
ィルタの周波数特性の一例を示す特性図
ィルタの周波数特性の一例を示す特性図
【図５】本発明の第２の実施例における信号帯域制限装
置の構成を示すブロック図
置の構成を示すブロック図
【図６】従来のＴＣＩ信号の一例を示す波形図
【図７】従来のＴＣＩ信号の他の例を示す波形図
【図８】従来の色差信号を間引いたＴＣＩ信号の一例を
示す波形図
示す波形図
【図９】従来の信号帯域制限装置の構成を示すブロック
図
図
【図１０】同従来例におけるフィルタの周波数特性の一
例を示す特性図
例を示す特性図
２ ラインメモリ ３ ラインメモリ ８ 相関検出手段 ９ フィルター係数発生手段 １５ 記憶手段 １６ 周波数検出手段
Claims (2)
- 【請求項１】 映像信号入力を一水平走査期間分ずつ記
憶していく直列に接続された複数個のメモリと、 前記複数個のメモリの出力から連続する複数の水平走査
期間の相関を検出する手段と、 前記相関検出手段の出力によって最適なフィルタ係数を
発生するフィルタ係数発生手段と、 前記映像信号入力と前記複数個のメモリの出力に前記フ
ィルタ係数発生手段が発生したフィルタ係数を乗算する
手段と、 前記乗算手段の出力を加算する手段と、を備えた信号帯
域制限装置。 - 【請求項２】 映像信号入力を一水平走査期間分ずつ記
憶していく直列に接続された複数個のメモリと、 前記複数個のメモリの出力から連続する複数の水平走査
期間の相関を検出する手段と、 前記相関検出手段の出力を複数走査線について記憶する
記憶手段と、 前記相関検出手段の出力と前記記憶手段に記憶された過
去の相関値によって垂直方向の周波数帯域を検出する周
波数検出手段と、 前記周波数検出手段で検出された垂直方向の周波数帯域
に応じて最適なフィルタ係数を発生するフィルタ係数発
生手段と、 前記映像信号入力と前記複数個のメモリの出力に前記フ
ィルタ係数発生手段が発生したフィルタ係数を乗算する
手段と、 前記乗算手段の出力を加算する手段と、を備えた信号帯
域制限装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3346123A JPH05183873A (ja) | 1991-12-27 | 1991-12-27 | 信号帯域制限装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3346123A JPH05183873A (ja) | 1991-12-27 | 1991-12-27 | 信号帯域制限装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05183873A true JPH05183873A (ja) | 1993-07-23 |
Family
ID=18381290
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3346123A Pending JPH05183873A (ja) | 1991-12-27 | 1991-12-27 | 信号帯域制限装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05183873A (ja) |
-
1991
- 1991-12-27 JP JP3346123A patent/JPH05183873A/ja active Pending
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