JPH05505499A - テレビジョン信号のフィールド繰返数アップ変換 - Google Patents

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】 テレビジョン信号のフィールド繰返数アップ変換この発明はテレビジョン信号の フィールド繰返数をアップ変換するための方法及び装置に関係している。特にこ の発明はＨＤ−ＭＡＣのような時分割多重信号のアップ変換と関係があるけれど も、ＰＡＬ、ＮＴＳＣ又はＳＥＣＡＭのような周波数分割信号にも過用可能であ る。

高精細度テレビンラン（ＨＤ　Ｔ　Ｖ）信号に対する５０Ｈ！フイールド繰返数 の一つの主要な欠点は大形スクリーンにおける表示が輝度フリッカの存在によっ てひどく害されることである。これに対する一般に受け入れられている救済策は 受信信号のフィールド繰返数を表示府により高い値、例えば７５又は１００！ｌ ｒにアップ変換することである。そのようなアップ変換のために利用可能な広範 囲の技術があり、そのうちのあるものは固定したアルゴリズムを使用しており又 あるものは運動適応性又は運動補償形であるが、後者の技術のうちあるものは伝 送符号化帯域幅の一部分として送られたディジタル援助形テレビジョン（ＤＡＴ Ｖ）情報を利用しており、又あるものは利用していない。既知の技術の例は、「 ６２５本テレビジ薔ン画像の改良形表示：適応補間」と題するＢＢＣ研究報告１ １９８５年５月（ＨＣＲｅ５ｅｓ：！ｂ　ＩＢｏｒ＋１９１１５１５　＝ａ＋ｉ ＋ｌｅａ’Ｔｈｅ　：ｍｐ：Ｏマｅａ　Ｄｉ＋ｐｌｚ７　ｏ！６２５−１ｉｕ　 ｎ１Ｃｙｉ＋ｉｏｎ　）ｉ＝＋ａｊｕ：　ｔｄｔｐ＋ｉｗｅ　ｉｎｕ：ｐｏｍｉ ｕ’　）に、又Ｇ、　Ｍ、　Ｘ。

フェルナンド及びＤＷ、パーカー著１１［）−ＭＡＣ表示のための運動補償形フ ィールド繰返数変換ｊ、１９８８年国際放送会議議事録２１６〜２１９ページ所 載（’Ｍｏ＋ｔｏＩＩＣｕｐ！＝＋ｃ＋＋ＱＦｉｅｌｄ　ｂ＋ｅ　Ｃａｕｓ＝＋ ｉｏａ　ｉｎ：　１ｌＤ−ＶＡＣＤｉｉｐｌ＋７”＋ｙＧ、ｉ１．　Ｆｓ＝ｚ３ ｎａｏ　ｕａ　Ｄ、１．　Ｐｖｋｔｒ、Ｐｒｏｃ、　１９８８１ａｔｅ：ｎ５ｆ ｉｏｃｚｉ　計ｐｉａｃｚｕｉｎｇＣ３１１マｅｕｉコ＊　ｐｐ　２！６〜２１ ９）の論文において与えられている。

送信ＨＤＴＶ信号（これにはＤＡＴＶにより送信された情報が含まれる）のため に選ばれた最終形式は最大数の可能な受信機選択肢を考慮に入れるべきであるが 重要である。ＨＤＴＶを利用可能なＭＡＣ衛星放送チャネルへと帯域幅圧縮する ために開発されたアルゴリズムの最良のものから達成される性能は表示アップ変 換が信号処理チェーンにおいて最も弱いリンクであることを示唆するには不十分 である。これは表示アップ変換に含まれる基本的な過程が帯域幅圧縮におけるそ れとは非常に異なっているためである。表示アップ変換が新しい情報（到来フィ ールドが存在しない時点における瞬間瞬間に対応する付加的なテレビジョンフィ ールド）を生成しようと試みるのに対し、帯域幅圧縮は単に信号伝送系に既に存 在する情報の損失を最小化しようと試みる。

比較的高品質の帯域幅圧縮システムの大部分は運動補償形運動適応アルゴリズム であって、これにより到来テレビジョン画像は多数の小さいブロックに分割され る。各ブロックは一つ又は二つ以上の符号化分岐により別々に符号化させる。

到来信号の各ブロックに対して最も近い近似を生成していると考えられる符号化 分岐がその特定のブロックの送信のために選択されるが、そのような方策は「忠 実度検査」又は「事後」運動検出として知られている。微細部が伝送され、適当 な運動ベクトルにより追跡された画像区域において数フィールドにわたって展開 することを可能にするために符号化分岐の少なくとも一つにおいて運動補償が使 用される。確実な運動ベクトルが存在しないか、又はあるアルゴリズムにおいて 検出運動ベクトルの大きさがあるしきい値−「フォールパック」−を越える区域 においては、非運動補償形分岐が使用され、この分岐は各テレビジョンフィール ドを別々に、より低い空間解像度で伝送する。分岐は通常完全な画像が形成され る時間に従って識別され、従って４０ａｕｅ分岐は４　ＱｍＩｅｃの期間にわた って展開された各ＨＤＴＶ画像を伝送する。これらの帯域幅圧縮システムの例は 、Ｒストーリー著ｒＨＤＴＶのための運動補償形ＤＡＴＶ帯域幅圧縮Ｊ、１９８ ８年国際放送会議議事録７８〜８１ページ所載の論文（１ｐｉｐｓｒ　ｃ＋＋＋ ｉ目ｓａ　’１ｌｏｆｉｏｎＣａｓｐｕｎｔ＋ｒｊ　ＤＡＴＶ　Ｂｚｎｊ　ｖｉ ｌｉ＋ｈ　Ｃａｍｐ：ｎ５ｉｏａ　！Ｏ！　ｌ’１ＤＴＶ’　ｂ７　ＲＳｔｏ番 ７．　Ｐ秩魔■ １９８８　Ｉｎ＋ｅ＝ｎｕｉｏｕｌ　９ｒｏ＊ａＣｘ＋＋ｉｎｇ　Ｃｏｕｅｎ＋ ｉｏｎ　ｐｐ　７８−８１）　、及びＦ、　Ｗ、Ｐ。

フレーズライク著「高精細度テレビジ目ン信号のＩ（Ｄ−ＭＡＣ符号化１　１９ ８８年国際放送会議議事録６２〜６５ページ所載の論文（１ｐｓｐｔｒ　ｕ＋＋ ｉｌｌ＋ａ’ＦｉＤ−１１ＡＣＣｏａｉｎｇ　ｏ！ｈｉｇｈ　ｄｅｆｉｎｉｔｉ ｏＩＩＴ＋ｌｕｉ＋ｉ０ｎ　＋ｉｇ＋＋＊ｌ＋’　ｂ７Ｆ　ｊ　ｐ、　Ｖ：＝ｅ ＋魔奄奄■ Ｐ：ｏｃ、１９ａ８１ｎｔｔ：ａｔｔｉｏｎｔｌ　ａ＋＊ｔＱｃｘｓ＋＋ａｇ　 Ｃａｒ、ｔｕｔｉｚｕ　９９６２〜ら５）に記述されている。

再構成ＨＤ　ＭＡＣ信号のフィールド繰返数アップ変換はＤＡＴＶチャネルによ り伝送された情報を利用することができる。例えば、１９８８年国際放送会議に おいてユーレカ９５展示ｔｇ　（Ｔｈｅ　Ｅｕｅｋ！９５　ｐｔｗｉｌｉｏｏ　 ｚｌ　ｔｈ＋　１９８８Ｉｎｌｅ＋ｎｘｌｉｏｎｉｌ　Ｂ＋ｏｓｄｃｚ＋Ｉｉｎ ｇ　Ｃｏｎｔｕｉｉｏａｌで実演された一つの従来の技法は分岐選択情報を使用 して運動適応５０／１００Ｈ＋フイールド繰返数アツプ変換器をも制御していた 。この考えはユーレカ９５計画内の比較的最近の研究において、運動ベクトル情 報が利用可能である場合には画像の４０ｍＩｅｃ区域においてそのような運動ベ クトルの補償を使用することを含むように拡張された。そのような技法は、アッ プ変換過程の品質及び信頼性を高めるが、しかし、異なった符号化分岐により伝 送された画像ブロック間の切換え境界の可視性をも増大するという不利な副作用 を持っている。

アップ変換の従来技術の一方法は、フォールパック分岐により伝送された画像の 区域ＣＨＤ−ＭＡＣ符号化だけのためにはこれらの区域について運動ベクトルが 通常必要とされないであろう）において運動補償形アップ変換を適用することに よって分岐切換えの可視性を低減しようと試みてきた。この技法は、Ｇ、　Ｍ。

Ｘ、フェルナンドにより１９８９年１０月２６日に、学会及び電気技術者の高精 細度テレビジョンに関する会議（英国）に提出された「運動補償形表示変換」と 題する論文（ａ　ｐｚｐｅ＋　＝ｎ＋ｉ＋ｌ＝ｄ　’Ｍ＊目０１１　Ｃｏ１ｐｅ ｕｚ！ｅａ　Ｄｉ＋ｐｌｘ７　Ｃｏｏｎ口目０１１’ｌ＋ｒｅＩｅｎ＋ｅｄ　Ｉ ｏ　：ｂｔ　ＣＣｏ１１ｏＢｉｐ　ｏｎ　Ｈｉｇｈ　Ｄｅｆｉｎｉｔｉｏｎ　丁 ａｌｅマロｉｏｎ　ｏ！　＋ｈ＋Ｉｎ＋＋ｉ＋ｕ＋１ｎｄＥｌｔｃ＋＋ｉｃｉｌ Ｅｎｇｉｎ＋ｅ＋＋（Ｕｃｉｉ＋ａＫｉｎｇａｏｍ＋ｏｎ２５０ｃｕｂ＋＋１９ ８９゜ｂｙ　Ｇ、ｔ　Ｘ、Ｆ＋＋＋１ｘｎａｏ）　ｌ：記述されテイル。

この従来の技法はフォールバック分岐により符号化される物体の運動速度が実際 非零に高いことがあり得るので適用するのか困難である。これは２０を十分越え た画素／フィールド周期で物体を追跡することのできる運動ベクトル測定／ステ ムを必要とする。更に、関連した確実なベクトルを持たない物体、例えば遮へい のない又はうす暗い背景、に対しては２０ｍ＋＋ｃ符号化経路が使用される。そ のような区域に対する運動ベクトルの割当てに依頼するシステムは理思的でない 。

それゆえ、表示逆変換は運動区域が不確実である区域における使用のためのフォ ールバックモードをも含むべきであることを我々は察知した。このことから生じ る問題はそのようなフォールバックモードによりアップ変換されるべき画像区域 の選択の問題である。検出は例えば鼾方式で、すなわち、特定の符号化分岐が選 択されてしまう前に各符号化分岐において運動ベクトル割当て過程から生じる誤 差を検査することによって、達成され得るであろう。低割当て誤差を持った画像 の区域はその場合どの符号化分岐がその後使用されるかに関係なく運動ベクトル 補償されるであろう。割当て誤差が高く且つこれらの誤差に適当に割り当てられ た運動ベクトルを有することができない区域はフォールバックモードにおいてア ップ変換されるであろう。

この発明は上に概説されたアップ変換の方法から外れて、従来技術のシステムよ りも信頼性が大きく且つ品質が高いアップ変換のための方法及び装置を提供しよ うと意図している。その最も広い用語においてこの発明は帯域幅圧縮前のテレビ ジョン信号のアップ変換を含んでいる。更に明確には、この発明は諸請求項によ って定義されるが、今度はこれに言及が行われるはずである。

採択実施例においては、１２５０１５０スタジオ信号がスタジオにおいて１００ ｔｌ＋フイールド繰返数にアップ変換される。アップ変換後、信号は、原則とし て、１２５０１５０信号に対して普通である４の因数によってではなく８の因数 によって１２５０／１００信号を帯域幅圧縮する変更形ＨＤ−ＭＡＣ符号器によ って帯域幅圧縮される。

この発明は、ＨＤ−ＭＡＣ符号器について０！眉されたときに、アップ変換が、 信号により運ばれ得るディジタル援助データの量における制限を受けないという 利点を持っている。これは画像品質を増大する、ブロック準拠式技法でない画素 が使用され得るという更なる利点を持っている。

しかしながら、この発明はＭＡＣ形式の信号に限定されず、ＰＡＬ、ＮＴＳＬ。

ＳＥＣＡＭ及びその他の周波数分割信号にも適用されることができる。そのよう な場合には伝送された信号はこの信号と共に送られなければならないようなりＡ ＴＶ信号のための付加的な容量を持たなければならない。

この発明の実施例が今度は単に例のつもりで添付の諸図面に関して説明されるが 、この諸図面中、 図１は１００ｔｌｚフイールド繰返数信号の標本構造の例を示しており、図２は ７５Ｈ：フィールド繰返数信号の標本構造の例を示しており、図３はＨＤＴＶ従 来技術帯域幅圧縮・受信システムの構成図であり、図４はこの発明を具体化した 帯域幅圧縮・アクプコンバータンステムの構成図であり、又 図５は図太のシステムの可能な簡単化例である。

図１はアップコンバータ品質における増大の有用性を最大化するために採用され 得る標本化構造を示している。この構造は無相関方式で移動する区域の時間的ぼ け（ブラー）を低減するために２０！ｌ５ｅｃ符号化経路のフォールパック区域 において使用されるであろう。２０．４０及び３Ｑｍｕｃ符号化経路において運 動ベクトルを適当に割当てられることのできるｉｉｌ像の区域は影響されない。

これは次に、異なった符号化分岐により伝送された区域間の強調された遷移につ いての上に概説された問題を減小する。フォールバックモードは実効上ｌｏｍＳ ξＣ符号化分岐であるように変更されるが、これは各１００Ｈ＋フイールドが８ 分の１の空間解像度で符号化させることを意味する。

図１には伝送されるべき５ＱＨ＋フィールド繰返数信号の二つのフィールドが示 されている。図１（ａ）に示された第１フイールドを考察すると、このフィール ドは飛越しアップ変換された１ｏｏＩｌｉ信号の二つのフィールド、すなわち線 １゜３及び５上に示されたフィールド１並びに線２及び４上に示されたフィール ド２、からなっている。伝送されるべき５０ｆ！＝信号は線１．３及び５だけか らなっている。

１００Ｈ：信号は１．Ｑｍｕ＋符号化分岐において８分の７だけ圧縮され、そし て第１の１００Ｈ＋フイールドから選択された標本の位置は陰影のある円１０で 示されている。第２フイールドから選択された標本の位置は陰影のある正方形１ ２で示されている。現存の運動補償形帯域幅減小システムと互換性のある五葉配 列形標本化構造を保存するために、標本は５０ｆｌ：での伝送のために移動され なければならない。このために１００ｔｌ信号の隣り合った線が互いに崩壊させ られて、標本値！は標本化構造を保持するために５０Ｈｚフイールドの線１及び ３においては右へ１場所又５０Ｈ＋フイールドの線２及び４においては左へ１場 所移動される。伝送された５０Ｈ！フイールドにおける標本１０の位置は中空の 円１４で又標本１２の位置は中空の正方形１６で示されている。放棄された標本 は十字形１８で示されている。

第２の５０Ｈ＋フイールドにおいては二つの１ＱＱＨ＋フイールドの最初の線が 第１フイールドによる標本を第１の５０Ｈ＋フイールドとは反対の方向に下へ動 かすことによって崩壊させられる。これは標本が５０Ｈｚ飛越し信号において維 持されることを可能にする。

図１に示されたｌ　Ｑｍ＋ｅｃ符号化分岐のための標本構造は時間的解像度を保 持することに味方して水平解像度を犠牲にする。技術に通じた読者は理解するこ とであろうが、水平解像度の代わりに垂直解像度を犠牲にする代讐構造も使用さ れ得るであろう。図示の標本化構造を用いると、ｌ０ＱＩ（ｚフィールド繰返数 で動作する表示はスタジオアップ：ンパータの出力において入手できる画像品質 に近づく。

既述の方法は非フィールド繰返数アップ亥換表示が品質において対応する損失を 受けるという欠点を持っている。これらの表示は同時に二つの隣り合った１００ Ｈ＋フイールドから発生する標本を表示し、従ってＡＡＢＢアルゴリズムで動作 する現存のアップコンバータにより示されたものに類似したある程度の二重画像 化を呈する。しかしながら、品質の二の損失は５０Ｈ：非変換表示が受像機市場 の下方端だけを表しているにすぎないので市場で損害を与えているとは考えられ ない。

既述のアルゴリズムは順応性を最大化する、現存のサービスに対する互換性のあ る改善として導入されることができる。

１００１１！フイールド繰返数は帯域幅圧ＩＩ前にスタジオにおいて行われ得る アップ変換の正に一例である。別の代言例は７５Ｈ！フイールド繰返数を使用す ることができるであろうし、任意の他の繰返数も所望により使用され得る。

１００Ｈ＋以外の繰返数への且つ特に７５Ｈ＋へのアップ変換はより低い走査周 波数が表示においてｇ１！、Ｗされることを可能にし、従って電力及び原価節約 を生じることになる。しかしながら、これを実現するために必要とされるアップ コンバータの複雑性は増大される。この発明は個別の受像機にではなくスタジオ に配置されるべきアンプコンバータを必要とするので、複雑性におけるこの増大 は許容できない原価増大を生じるものではない。

図２は７５Ｈ＋変換信号におけるフォールバックモードの標本化構造を示してい る。７５１’ｌｔアツプ変換では符号化分岐決定はこれが４Ｑ＋ｕｓｅごとに、 すなわちアップ変換された標準の３フイールドごとに行われ得るので影響されな い。図２の標本構造は図１のそれと類似の方法で導出され、７５Ｈ！アツプ変換 繰返数及び５０Ｈｘ伝送繰返数における標本に対して同じ用語が使用されている 。しかしながら、信号は今では２５Ｈ＋の成分を含んでおり、標本化構造を保存 するためには選択された７５Ｈ！標本の再配列はより複雑である。この再配列は 図２に矢印で示されている。篤１の５０Ｈ：フィールドにおいては奇数番号の線 における標本はこれらの線内の異なった位置に再配置される。ある場合には再記 ！は必要とされない。

しかしながら、偶数番号の線においては標本は上の線又は第２の５０Ｈｒフイー ルドの対応する線において交互に再配置される。

図３はＨＤＴＶのための通常の帯域幅圧縮・受信システムの構成図を示している 。この回路は、本質において、我々の国際特許出願ｗｏ８７１０４０３４におい て更に詳細に記述されており、これに言及が向けられる。この発明を理解するた めに簡単な説明だけが与えられる。ＨＤＴＶ信号（１２５０１５０／２　：　１ ）が三つの符号化分岐２０，２２．２４に並列に入力される。これら三つの符号 化分岐はそれぞれ８０．４０及び２０１Ｉｃｃ符号化を表している。４０及び３ Ｑｍｓｅ＋分岐２０．２２は２６で測定される到来画像における測定運動ベクト ルによる動きに対して補償される。各符号化分岐の出力は忠実度検査器２８に供 給されるが、この検査器は又）ＴＤＴＶ入力を供給されている。忠実度検査器２ ８はＨＤＴＶ入力に対する三つの符号化分岐の出力を検査して、どれが原初信号 に最も忠実であるかを決定する。忠実度検査は次に二極スイッチ３０に分岐選択 信号を出力し、このスイッチは伝送のために適当な符号化分岐を選択する。スイ ッチ３０に供給される前に、各符号化分岐の出力は伝送のために３２において６ ２５本形式へと再配列、すなわち再編成される。この再編成は１２５０本標準の 二つの線を６２５本標準の一つの線へと崩壊させるものであり、ＷＯ３８１０１ ４６２として公表された我々の国際特許出願ＰＣＴ／’ＧＢ８６１００７９９に 更に詳細に記述されている。ＤＡＴＶ信号は符号化分岐からの選択出力と共に伝 送される。

ＤＡＴＶ信号は運動ベクトル測定装置２６により測定された運動ベクトルの表示 である。運動ベクトルはＤＡＴＶ符号器３４においてＤＡＴＶ形式へと符号化さ れるが、この符号器には又忠実度検査器２８から分岐選択信号が供給されている 。

これは、２Ｑｍｓｅｃ符号化分岐２４が選択されており、従って冗長情報の伝送 が回避されるときには運動ベクトル情報が送信される必要がないので、必要であ る。

復号器４０は符号器の鏡像である。ＤＡＴＶデータは復号化され、そして運動ベ クトル及び分岐選択信号が抽出されてスイッチ４２及び４４並びにアップコンバ ータ４６及び４８にそれぞれ供給される。受信ビデオ信号は再編成解除され、三 つの並列分岐５０．５２．５４において復号化される。これらのそれぞれにおい て復号化は８０．４０又は２Ｑａ＋＋ｅｃ分岐において符号化された信号と互換 性がある。三つの復号器のそれぞれの出力はスイッチ４２に供給されるが、この スイッチはＤＡＴＶ復号器５６からの分岐選択信号によって制御される。選択さ れた１号化信号は次にフィールド繰返数アッブコンバータに供給されるが、これ には二つの経路４６．４８がある。経路４６がすべての静止又は運動補償区域に おける使用のためにＡＢＡＢアルゴリズムを使用しているのに対し、分岐４８は 無相関連動の区域における使用のためにＡＡ’　Ｂ’　Ｂアルゴリズムを使用し ている。ＡＢＡＢ分岐のための運動ベクトルはＤＡＴＶ復号器５６から供給され 、復号化が８０又は４Ｑｍ＋ｅ＋復号化分岐５０又は５２を経由しているときに 選択される。復号器５６から復号化された分岐選択信号はスイッチ４８をフィー ルドアップコンバータ４６．４８の分岐の一つの出力に設定し、そして選択され た分岐は次に表示される。

図４は図３の回路がこの発明の実施例において変更される様子を示している。

前に言及したように、１０ａｕｅ符号化分岐を帯域幅圧縮符号器へ含めることが 必要である。更に、運動ベクトル情報が符号化分岐の四つすべてに供給されるこ とが必要である。図４において、類似の構成部分は図３と同じ数字で言及しであ るが、１００だけ増分されている。１２５０１５０／２　：　Ｉ　ＨＤＴＶ’［ Ｉｔ忠忠実度検査上１２８運動ベクトル測定器１２６及び５０：１００Ｈ＋アツ プコンバータ１６０に供給される。検出された運動ベクトルも又アップコンバー タ１６０に供給され、そして１００Ｈ＋アツプ変換フイールド繰返数信号は四つ の符号化分岐１２ｏ、１２２．１２４及び１２５のそれぞれに並列に供給される 。各符号化分岐の出力は再編成器１３２において再編成されて送信のための正し い五焉配列標本化６２５本信号へと形成され、それから四極スイッチ１３１の入 力に供給される。選択されるスイッチ１３１の入力、従って伝送される符号化分 岐は忠実度検査器１２８からの分岐選択信号によって制御される。加えて、信号 は運動ベクトル及び分岐選択信号を表すＤＡＴＶ信号と共に送信される。ＤＡＴ Ｖ信号は垂直帰線消去期間に送信されることができる。

アップコンバータ１６０において符号化分岐１２０及び１２２におけると同様の 運動ベクトルを使用することによってハードウェアの重複が避けられる。

図４の符号化分岐は図３のそれに類似しているが、４１ではなく８・１の副標本 化率で動作する。それゆえ、８０ａｕｅ分岐１２０は四つではなく八つの到来フ ィールドにわたって完全な画像を組み立てる。

図３の２０ｚｓｏ符号化分岐２４に対して使用された信号処理は、それぞれ２０ 及び１０１ｕＣの期間にわたって動作する二つの別々の分岐１２４及び１２５へ と分割される。２Ｑ；ｕ＋＋分岐は一つの到来１００Ｈ＋フイールドから次のも のへ相関づけられている方法で動いている場景の部分のために遇しており、又１ ０ａｕｅ分岐１２５は動きが１００Ｈ＋フイールドの間で相関づけられていない 区域のための又は遮られていない背景の区域のための「フォールパック」分岐で ある。この分岐においては図１の標本構造がアップ変換フィールド繰返数信号に 適用される。

復号器１４０は余分の再編成解除・ｌ　ＱＩＩｎｃ復号化分岐１５５が含まれて いることを除いては図３の復号器４０に類似している。復号化分岐１５０，１５ ２゜１５４．１５５は４．１ではなく８：１の係数で、すなわち５０Ｊ＋！では なく１００！ｌ：の出力フィールド繰返数に対して、伸長を行うので、今度は別 個の表示フィールド繰返数アップ変換器の必要はない。それゆえ、表示に対する 出力はＤＡＴｖ復号器１５６により復号化された分岐選択信号により制御される スイッチ１６２によって選択された復号信号である。図４の信号処理は、十分に 運動補償された区域、すなわち４０及び３ＱｉｔＣｃ符号化分岐において５０／ １００１ＴＺアツプ麦換過程で発生された余分のフィールドによって付加的な情 報が運ばれないことがいったん認められれば、相当に簡単化されることができる 。そのうえ、最良の可能な画像品質及び互換性を得るために、伝送のために選択 された副標本はてきるだけ到来信号の原初５０Ｈ＋フイールドに関連しているこ とが望ましい。

更に、区域が４０又は３０ａｕｅの期間にわたって十分に運動追跡され得るなら ば、運動ベクトルも又フィールド繰返数アップ変換のために要求されるｌＱｍｓ ｅｃの期間にわたって運動を追跡することができるはずである。原則として、こ れは２０Ｉ１１ｅｃ分岐に適した区域に対しても事実である。

実際上、この簡単化は２Ｑｍ＋ｅｅ分岐に対しては、忠実度検査が２０及び１０ １１１ｃ分岐間で行われなければならないので、不可能である。この検査は、２ ０ｔａｕＣの期間にわたって相関づけられている。従ってアップ変換を運動補償 するのに適した区域と、全く相関を持たない区域とを区別するために、アップコ ンバータからの１００１１＋フイールド繰返数信号について実施されなければな らない。図５はこの簡単化が８０及び４Ｑｍｕｃ分岐に対して実施され得る方法 を示している。

この図において、図３及び４と類似の構成部分には前に数字２が付けられている 。

図５において、ＨＤＴＶ入力は８０及び４０＋ｌ５ｅｃ符号化分岐２２０及び２ ２２に直接供給され、又２０及びｌ　Ｑｔｒｓｅｃｔ号化分岐２２４及び２２５ はＬＯＯＨ！フィールド繰返数アブブ変アッ力を供給される。運動ベクトルは２ ０．４０及び８０ｍ５ｔｅ分岐２２４，２２２及び２２０に且つ又アップコンバ ータ２６０に供給される。復号器は類似の方法で簡単化されており、アップコン バータ２６２は出力選択がスイッチ２６６において行われる前に４０及び３Ｑｍ ｓｅｃ復号化分岐２５０．２５２の５０Ｊ＋！選択出力をアップ変換する。

図５の回路構成は図４のそれよりも複雑であるように思われるけれども、信号処 理の大部分、８０及び４０＋ｅ＋ｅｃ分岐が今では図４の実施例のクロック周波 数のわずか半分で動作していることは記憶されるべきである。更に、図３の従来 技術の実施例のバードウニアの多くは利用されることができる。これは第１世代 符号器がこの発明についての使用のために拡張され得ることを意味する。又、図 ５の復号器は図３のそれとの高度の共通性を保持していることがわかる。

図５の実施例においては４０及び８０＋＋＋ｓｃ経路の忠実度が１０及び２０１ １１Ｉｃｃ経路のそれとは異なった基準との比較において検査されるので忠実度 検査器２２８に対して若干の変更が必要とされる。それゆえ、分岐の二つが他の 二つよりも高い数の到来フィールドに対して検査されているという事実を補償す るためにある付加的な規準化係数が適用されなければならない。

説明されたようなこの発明はアップ変換の高品質の、確実なシステムを提供する 。アップ変換は送信前にスタジオで行われるので、アップコンバータの複雑性は 比較的小さい問題である。それゆえに、補償は遮られていない又は暗くされてい ない細部の若干の区域において使用されればよい。更に、技術が進歩するにつれ てアップコンバータの品質を良くすることが可能である。この可能性はアップ変 換が単に受像機準拠式のものであるとすれば存在しないであろう。

（０）　第１の５０Ｈｚフイールド （ｂ）　第２（７）５０Ｈｚ　フィールド（ｂ）　第２の５０Ｈｚフィールド 要　約　１ フィールド繰返数アップ変換について経験される諸開題を軽減するために、高精 細度の源は帯域幅圧縮（１２０，１２２，１２４，１２５）前にフィールド繰返 数アップ変換される（１６０）。帯域幅圧縮は多くの異なった方法で行われ、そ のうちの少なくとも一つはアップ変換された源信号に適用される。帯域幅圧縮送 信の分岐又は方法は画像内容に応答する制御信号に従って選択されるつアップ変 換された帯域幅圧縮信号の送信前に、信号は送信フィールド盪返歌へ崩壊させら れ、そして標本はＱ１３２において）五葉配列形態へと再配列される。

補正書の翻訳文提出書 （特許法第１８４条の８） ］、特許出願の表示 ＰＣＴ／ＧＢ９１．１０００７３ ２、発明の名称 テレビジョン信号のフィールド繰返数アップ変換３、特許出願人 住　所　イギリス国ロンドン　ダブり二−１エ付エイエイ。

ブロードキャスティング・ハウス（番地ない名　称　ブリティッシュ・ブロード キャスティング・コーポレーション４、代理人 住　所　東京都千代田区大手町二丁目２番１号新大手町ビル　２０６区 ５、補正書の提出日 請求の範囲 １．ビデオ信号源、 ビデオ信号源のフィールド繰返数をアップ変換するための装置、二つ以上の異な った方法でビデオ信号源の帯域幅を圧縮するための装置であって、前記の方法の 少なくとも一つがフィールド繰返数アブプ変換源に適用されるようになっており 、且つ各分岐が一つの圧縮方法に対応している複数の分岐を含んでいる前記の圧 縮装置、 信号により表された画像と関連した動きの程度を示している運動ベクトルをビデ オ信号源から導出するための装置、 帯域幅圧縮分岐の少なくとも一つが相関のない動きに対応する信号を圧縮するよ うに構成されていて、静止場景又は相関のある動きに対応するビデオ信号の帯域 幅を圧縮するように構成された帯域幅圧縮装置の分岐に運動ベクトルを加えるた めの装置、 前記の方法の一つにより圧縮された源信号を制御信号に応答して選択する装置、 選択された帯域幅圧縮ビデオ信号をアナログ形式で送信するための装置、源によ り発生されたビデオ信号の画像内容に応答して、帯域幅圧縮信号の所要の一つを 選択するように選択装置に指令するだめの制御信号を発生する制御信号発生装置 、並びに 制御信号及び運動ベクトルを含むディジタル信号をアナログビデオ信号と関連し て送信するための装置、を含んでおり、フィールド繰返数アップ変換信号か相関 のない動きに対応する帯域幅圧縮装！の分岐及び最高度の動きを持った相関のあ る動きに対応する分岐だけに加えられることによって特徴づけられている ビデオ信号符号器。

２　ビデオ信号源、 ビデオ信号源のフィールド繰返数をアップ変換するための装置、すべてのものが フィールド繰返数アップ変換源に適用される二つ以上の異なった方法によりビデ オ信号源の帯域幅を圧縮するための装！であって、各分岐か一つの圧縮方法に対 応している複数の分岐を含んでいる前記の圧縮装置、ビデオ信号により表現され た画像と関連した動きの程度を示している運動ベクトルをビデオ信号源から導出 するための装置、帯域幅圧縮分岐の少な（とも一つが相関のない動きに対応する 信号を圧縮するように構成されていて、静止場景又は相関のある動きに対応する ビデオ信号を帯域幅圧縮するように構成された帯域幅圧縮装置の分岐に運動ベク トルを加えるための装置、 前記の方法の一つにより圧縮された源信号を制御信号に応答して選択するための 装！、 選択された帯域幅圧縮ビデオ信号をアナログ形式で送信するための装置、源によ り発生されたビデオ信号の画像内容に応答して、帯域幅圧縮信号の所要の一つを 選択するように選択装置に指令するための制御信号を発生する制御信号発生装置 、並びに 制御信号及び運動ベクトルを含むディジタル信号をアナログビデオ信号と関連し て送信するための装置、を含んでおり、静止場景又は相関のある動きに対応する 帯域幅圧縮装！の分岐がアップ変換フィールドを放棄するための装置を含んでい ることによって特徴づけられている、ビデオ信号符号器。

３、相関のない動きに対応する分岐が空間フィルタを含んでおり且っ運動ベクト ルが加えられる分岐が垂直方向時間的又は水平方向時間的フィルタを含んでいる 、請求項１又は２に記載のビデオ信号符号器。

４　フィールド繰返数アップ変換装置が源信号のフィールド繰返数を１００Ｈ＋ にアップ変換する、先行するいずれか一つの請求項に記載のビデオ信号符号器。

５　フィールド盪返数アブプ変換装置が源信号のフィールド繰返数を７５；（＋ にアップ変換する、請求項１ないＬ３のいずれか一つに記載のビデオ信号符号器 。

６　帯域幅圧縮装置が、帯域幅圧縮アップ変換源信号を送信フィールド繰返数に ダウ／変換するための且つダウン変換された信号の標本を送信のために所望の標 本構造へと再配列するための装置を含んでいる、先行するいずれか一つの請求項 に記載のビデオ信号符号器。

１、送信フィールド繰返数の標本が五葉配列構造へと再配列される、請求項６に 記載のビデオ信号符号器。

８、ビデオ信号源から発生された信号のフィールド繰返数をアップ変換すること 、少なくとも一つの方法をフィールド繰返数アップ変換源に適用して、二つ以上 の異なった方法によりビデオ信号の帯域幅を圧縮すること、ビデオ信号により表 現された画像と関連した動きの程度を示している運動ベクトルをビデオ信号源か ら導出すること、相関のない動きに対応している信号の圧縮を含む帯域幅圧縮の 、静止場景又は相関のある動きに対応しているビデオ信号の帯域幅圧縮を助ける ために運動ベクトルを適用すること、 前記の方法の一つにより圧縮された源信号を制御信号に応答して選択すること、 選択された帯域幅圧縮ビデオ信号をアナログ形式で送信すること、源により発生 されたビデオ信号の画像内容に応答して、帯域幅圧縮信号の所要の一つを選択す るように選択装置に指令する制御信号を発生すること、並びに制御信号及び運動 ベクトルを含むディジタル信号をアナログビデオ信号と関連して送信すること、 を含んでおり、 フィールド繰返数アップ変＊Ｒに適用される帯域幅圧縮の方法が相関のない動き 及び最高度の相関のある動きに適した方法を含んでいることによって特徴づけら れている 送信のためにビデオ召号を符号化する方法。

９　少なくとも一つの方法がフィールド繰返数アップ変換信号に適用される二つ 以上の異なった方法の一つにより帯域幅圧縮が達成されている送信アナログ帯域 幅圧縮ビデオ信号を受信するための装置、アナログ信号と関連して送信されたデ ィジタル信号を受信してこれからビデオ信号により表現された画像と関連した動 きの程度を示している運動ベクトル及び１ｉＩＩＩ１１信号を抽出するための装 置、少なくとも一つの方法がアップ変換フィールド繰返数の信号を再構成するこ とするための装置、 抽出された運動ベクトルを静止場景又は相関のある動きに対応する再構成装置の 分岐に加えるための装置、並びに 表示のために再構成信号の一つを選択するための、制御信号により制御される選 択装置、 を含んでおり、 送信信号のフィールド繰返数で再構成された信号のフィールド繰返数をアップ変 換するための装置によって特徴づけられているビデオ信号受信機。

１０、送信機側において、 少なくとも一つの方法がフィールド繰返数アップ変換源に適用される二つ以上の 異なった方法によってビデオ信号源の帯域幅を圧縮するための装置であって、各 分岐が一つの圧縮方法に対応している複数の分岐を含んでいる前記の圧縮装置、 ビデオ信号により表現された画像と関連した動きの程度を示している運動ベクト ルヲヒデオ信号源から導出するための装置、静止場景又は相関のある動きに対応 するビデオ信号の帯域幅を圧縮するように構成された帯域幅圧縮装置の分岐に運 動ベクトルを加えるための装置、前記の方法の一つにより圧縮された原信号を制 御信号に応答して選択するための装置、 選択された帯域幅圧縮ビデオ信号をアナログ形式で送信するための装置、源によ り発生されたビデオ信号の画像内容に応答して、帯域幅圧縮装置の所要の一つを 選択するように帯域幅圧縮装置に指令するための制御信号を発生する制御信号発 生装置、並びに 制御信号及び運動ベクトルを含むディジタル信号をアナログビデオ信号と関連し て送信するための装置、を含んでおり、且つ受信機側において、 少なくとも一つの方法がフィールド繰返数アップ変換信号に適用される二つ以上 の異なった方法により帯域幅圧縮が達成されている送信アナログ帯域幅圧縮ビデ オ信号を受信するための装置、 アナログ信号と関連して送信されたディジタル信号を受信してこれから制御信号 及びビデオ信号により表現された画像と関連した動きの程度を示している運動ベ クトルを抽出するための装置、 少なくとも一つの方法がアップ変換フィールド繰返数の信号を再構成することを 含んでいる二つ以上の異なった方法の一つに従って表示のための信号を再構成す るための装置、 抽出された運動ベクトルを静止場景又は相関のある動きに対応する再構成装置の 分岐に加えるための装置、並びに 表示のために再構成信号の一つを選択するための、制御信号により制御される選 択装置、を含んでおり、 送信機側において、フィールド繰返数アナログ信号が相関のない動きに対応する 帯域幅圧縮装置の分岐及び最高度の運動ベクトルを持った相関のある動きに対応 する分岐だけに加えられること、並びに受信機が送信信号のフィールド繰返数で 再構成された信号のフィールド繰返数をアップ変換するための装置を含んでいる ことによって特徴づけられている ビデオ信号送信システム。

国際調査報告 □１．−一　ＰＣτ／ＧＢ　９１１０００７３「６ＦＩＩＩρＣＴ＋ｌＳＡ／２ １６ｎｕ＋ｘｍ豐ツテー？−−ｍＱ＋””’ｌ１ｕｌｌＦ’１１１２１１ｃｍ１ −一＋国際調査報告 ＧＢ　９１０００７３ Ｓ＾　４３５３０

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．ビデオ信号源、 ビデオ信号源のフィールド繰返数をアップ変換するための装置、制御信号に応答 して、少なくとも一つの方法がフィールド繰返数アップ変換源に適用される二つ 以上の異なった方法によって選択的にビデオ信号源の帯域幅を圧縮するための装 置、 帯域幅圧縮ビデオ信号をアナログ形式で伝送するための装置、源により発生され たビデオ信号の画像内容に応答して、帯域幅圧縮方法の所要の一つを選択するよ うに帯域幅圧縮装置に指令するための制御信号を発生する制御信号発生装置、及 び アナログビデオ信号と関連して制御信号を含むディジタル信号を送信するための 装置、 を含んでいるビデオ信号符号器。 ２．帯域幅圧縮装置が複数の分岐を含んでいて、各分岐が異なった方法によりビ デオ信号源を圧縮し、且つ符号器が更に、ビデオ信号により表された画像と関連 した動きの程度を示している運動ベクトルをビデオ信号源から導出するための装 置、静止場景又は相関のある動きに対応するビデオ信号を帯域幅圧縮するように 構成された帯域幅圧縮装置の分岐に運動ベクトルを加えるための装置を含んでい て、帯域幅圧縮分岐の少なくとも一つが相関のない動きに対応する信号を圧縮す るように構成されている、請求項１に記載のビデオ信号符号器。 ３．相関のない動きに対応する分岐が空間フィルタを含んでおり且つ運動ベクト ルが加えられる分岐が垂直方向時間的又は水平方向時間的フィルタを含んでいる 、請求項２に記載のビデオ信号符号器。 ４．帯域幅圧縮方法のそれぞれがフィールド繰返数アップ変換信号源に適用され 、且つ静止場景又は相関のある動きに対応する帯域幅圧縮装置の分岐がアップ変 換フィールドを放棄するための装置を含んでいる、請求項２又は３に記載のビデ オ信号符号器。 ５．フィールド繰返数アップ変換信号が相関のない動きに対応する帯域幅圧縮装 置の分岐及び最高の運動ベクトルを持った相関のある動きに対応する分岐だけに 加えられる、請求項２又は３に記載のビデオ信号符号器。 ６．フィールド繰返数アップ変換装置が源信号のフィールド繰返数を１００Ｈｚ にアップ変換する、先行するいずれか一つの請求項に記載のビデオ信号符号器。 ７．フィールド繰返数アップ変換装置が源信号のフィールド繰返数を７５Ｈｚに アップ変換する、請求項１ないし６の任意の一つに記載のビデオ信号符号器。 ８．帯域幅圧着装置が、帯域幅圧縮アップ変換源信号を送信フィールド繰返数に ダウン変換するための且つダウン変換信号の標本を送信のために所望の標本構造 へと再配列するための装置を含んでいる、先行するいずれか一つの請求項に記載 のビデオ信号符号器。 ９．送信フィールド繰返数の標本が五葉配列構造へと再配列される、請求項８に 記載のビデオ信号符号器。 １０．ビデオ信号源から発生された信号のフィールド繰返数をアップ変換するこ と、制御信号に応答して、少なくとも一つの方法がフィールド繰返数アップ変換 信号に適用される二つ以上の異なった方法により選択的にビデオ信号の帯域幅を 圧縮すること、 帯域幅圧縮ビデオ信号をアナログ形式で送信すること、源により発生されたビデ オ信号の画像内容に応答して制御信号を発生し、帯域幅圧縮方法の所要の一つを 選択するように帯域幅圧縮装置に指令すること、及び制御信号を含むディジタル 信号をアナログビデオ信号と関連して送信すること、を含んでいる送信のために ビデオ信号を符号化する方法。 １１．少なくとも一つの方法がフィールド繰返数アップ変換信号に適用される二 つ以上の異なった方法によって選択的に帯域幅圧縮が達成されている送信帯域幅 圧縮信号を受信するための装置、 少なくとも一つの方法がアップ変換フィールド繰返数で表示のための信号を再構 成することを含んでいる二つ以上の異なった方法によって画像内容に依存して選 択的に受信信号から表示のための信号を再構成するための装置、及びビデオ信号 と関連して送信されたディジタル信号を受信してこれから制御信号を抽出し且つ 表示のための信号を再構成するために再構成装置の所要の一つを選決するように 再構成装置に指令するための装置を含む再構成信号を表示するための装置、 を含んでいるビデオ信号受信機。 １２．第１フィールド繰返数でビデオ信号の多数のフィールドから標本を選択す ること、選択された標本を第２の、より低いフィールド繰返数で、より少数のフ ィールドヘと崩壊させること、及び崩壊した標本を所望の標本構造へと再配列す ること、を含んでいる、第１フィールド繰返数のビデオ信号を第２の、より低い フィールド繰返数での送信のために符号化する方法。 １３．崩壊した標本が五葉配列の標本構造へと再配列される、請求項１２に記載 の方法。 １４．第１フィールド繰返数対第２フィールド繰返数の比が、ｍを整数とした場 合、ｎ：ｍであり、且つ第１フィールド繰返数のｎフィールドが第２フィールド 繰返数のｍフィールドヘと崩壊させられる、請求項１２又は１３に記載の方法。 １５．第１フィールド繰返数が送信フィールド繰返数の２倍であり、且つ第１フ ィールド繰返数の二つのフィールドが送信フィールド繰返数の一つのフィールド ヘと崩壊させられる、請求項１４に記載の方法。 １６．第１フィールド繰返数が１００Ｈｚである、請求項１５に記載の方法。 １７．第１フィールド繰返数が送信フィールド繰返数の３／２倍であり、且つ第 １フィールド繰返数の三つのフィールドが送信フィールド繰返数の二つのフィー ルドヘと崩壊させられる、請求項１４に記載の方法。 １９．第１フィールド繰返数が７５Ｈｚである、請求項１７に記載の方法。 １９．送信されるべき画像を複数の区域へと分割すること、各区域における動き の量を測定すること、及び動きが相関づけられていない任意の区域に請求項１２ ないし１８の任意の一つの方法を適用すること、を含んでいる、送信のためにビ デオ信号を符号化する方法。 ２０．第１フィールド繰返数のビデオ信号の多数のフィールドから標本を選択す るための且つ選択された標本を第２の、より低いフィールド繰返数の、より少数 のフィールドヘと崩壊させるための帯域幅圧縮装置、及び崩壊した標本を送信の ために所望の形態へと再編成するための装置を含んでいる、第１フィールド繰返 数のビデオ信号を第２の、より低いフィールド繰返数での送信のために符号化す るための装置。 ２１．送信機側において、ビデオ信号源、この源により発生されたビデオ信号の 帯域幅を制御信号に応答して二つ以上の異なった方法で選択的に圧縮するための 帯域幅圧縮装置、帯域幅圧縮ビデオ信号をアナログ形式で送信するための装置、 源により発生されたビデオ信号の画像内容に応答して、帯域幅圧縮方法の所要の 一つを選択するように帯域幅正格装置に指令するための制御信号を発生する制御 信号発生装置、前記の制御信号を含むディジタル信号をアナログビデオ信号と関 連して送信するための装置、並びに受信機側において、送信帯域幅圧縮ビデオ信 号を受信するための装置、画像内容に依存して二つ以上の異なった方法により選 択的に帯域幅減小送信ビデオ信号から表示のための信号を再構成するための装置 、及び再構成された信号を表示するための装置、送信ディジタル信号に応答して 制御信号を抽出し且つ表示のための信号を再構成するために再構成方法の所要の 一つを選択するように再構成装置に指令する装置、を含んでおり、且つ更に、帯 域幅圧縮装置の種々の帯域幅圧縮方法の少なくとも一つの適用前に源により発生 されたビデオ信号のフィールド繰返数を逆変換するため送信機側の装置を含んで いるビデオ信号送信システム。