JPH0569350B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ この発明は低域（例えば０〜4MHz）にフレー
ム間の折り返し成分を含まない多重サブサンプル
伝送信号の再生（デコード）方法に関するもの
で、特に入力信号の低域成分に関しては、当該フ
イールドの信号のみを用いて画像再生することに
より、(1)動き検出レベルの不完全、(2)ノイズリダ
クシヨンの使用により発生するフラツト部分の動
きの遅れを解消すると同時に２次元あるいは３次
元内挿フイルターの不完全さに起因する垂直解像
度低下を防止するものである。

なお、本発明は換言すればハイビジヨン放送の
受信方法に関するもので、衛星伝送系、パツケー
ジ系、AM伝送系有線伝送系を問わず共通のもの
である。

［従来の技術］ テレビジヨン信号を帯域圧縮する方法の１つ
に、フレーム間とフイールド間のオフセツトサブ
サンプリングを用いた多重サブサンプル伝送方
式、例えばMUSE（Multiple Sub−Nyquist
Sampling Encoding）と呼ばれる現行の高品位
テレビジヨン信号多重サブサンプル伝送方式があ
り、有効に帯域圧縮が実現されている。その詳細
は、例えば「電子通信学会技術研究報告 画像工
学 IE84−72」に述べられている。

［発明が解決しようとする問題点］ このような現行の多重サブサンプル伝送方式に
おいては、サブサンプリングが２フレームで１巡
するために、受信機側で動き検出を行なう時に、
１フレーム間差信号を用いることができず（相手
が無い）、したがつて２フレーム間差信号を用い
ざるを得ず、動き検出が不完全になる。

このため完全な１フレーム間差信号を用いて動
き検出を行なつて、受信機の構成を簡単にすると
共に画質もかなり改善することができる多重サブ
サンプル伝送方式が提案されている（特願昭60−
106132号参照）。

すなわちこの提案にかかる多重サブサンプル伝
送方法は、フイールド間ならびにフレーム間オフ
セツトサブサンプルを用いて伝送帯域を圧縮する
テレビジヨン信号サブサンプル伝送方法におい
て、テレビジヨン映像信号をまずフイールド間オ
フセツトサブサンプリングし、得られた信号を、
フレーム間オフセツトサブサンプリングのサンプ
リング周波数より低い遮断周波数を有するローパ
スフイルタを用いて処理した後にフレーム間オフ
セツトサブサンプリングすることを特徴とするも
のである。このようにして得られた伝送信号は、
その低域にフレーム間の折り返し成分を含まな
い。したがつて、受信機側においては、このよう
な伝送信号中から低域成分をとり出し、このとり
出した低域成分の信号によつて隣接するフレーム
間の差信号（１フレーム間差信号）が動き検出の
ための信号として得られる。このためこのような
１フレーム間差信号によつて、正確な動き検出を
行なうことができる。

第２図は、上述したような低域にフレーム間の
折り返し成分を含まない伝送信号の受信機側にお
けるデコーダの構成を示す。

第２図において、１は信号検出同期検出回路で
あつて、信号入力端１２から入力された上述のよ
うな低域フレーム間折り返し成分を含まない伝送
信号（フレーム間サブサンプリング周波数：16M
Hz）を入力して、同期信号をつくり出し、本デコ
ーダの同期を制御する。

Ｓ１はサブサンプルシフトのためのスイツチで
あつて、入端１に入力された伝送信号に、フレー
ムメモリ２および動き補正回路３によつて動き補
正された１フレーム遅れの信号を挿入して、32M
Hzのサンプリングのフレーム間内挿された信号を
得る（図中Ａにおいて得られる）。なお、スイツ
チＳ１は、単純なスイツチでなく、適当な混合比
で16MHzの入力を取り込むようにすれば、ノイズ
リダクシヨンの特性を持たせられる。

スイツチＳ１からの32MHzのサンプリングのフ
レーム間内挿された信号は、動き検出回路４に一
方の入力として入力され、また、スイツチＳ１と
共動するスイツチＳ２を介してフイールド内内挿
回路５に入力され、さらに、ミツクス（MIX）
回路に一方の入力として入力される。

動き検出回路４の他方の入力には、入力端１２
からの伝送信号が入力される。動き検出回路４
は、２入力信号に基づいて動き検出信号をつくり
出す。

スイツチＳ２によつて、現フイールドに相当す
るサンプリング点のみの信号をスイツチＳ１から
の信号からとり出し、それをローパスフイールタ
ーからなるフイールド内内挿回路５によつてフイ
ールド内内挿し、ミミツクス回路６に入力する。

ミツクス回路６は、動き検出回路４の出力信号
によつて、動きの量に応じて（フイールド内内挿
回路５からの）動画系信号と（スイツチＳ１から
の）静止画系信号とを混合する。

フイールド間内挿回路９によつて、ミツクス回
路６からの出信号に、フイールドメモリ７および
動き補正回路８によつて得られた１フイールド遅
れの信号が内挿され、48MHzのサンプリングのフ
イールド間内挿信号が得られ、これが、周波数変
換・ミツクス回路１０に一方の入として入力され
る。

この周波数変換・ミツクス回路１０の他方の入
力に入力されたミツクス回路６からの32MHzのサ
ンプリング信号はこの回路１０において、48MHz
のサンプリング周波数に変換され、フイールド間
内挿回路９からの信号と、（動き検出回路４から
の出力信号によつて）動きの量に応じて混合さ
れ、TCI（Time−Compressed−Integration）デ
コーダー１１に入力され、そこで、所望のテレビ
ジヨン信号に変換され、出力端から出力される。

上述のような低域にフレーム間の折り返し成分
を含まない多重サブサンプル伝送方式に於ては、
デコーダにフレームメモリを必要とするので、逆
にこれを利用してノイズリダクシヨンを掛け、伝
送路の所要Ｃ／Ｎを低下させることが可能であ
る。しかし、ノイズリダクシヨンを掛けるとと、
一般的に動画像が劣化するので、動き領域はノイ
ズリダクシヨンを掛けない。しかしこうすると
動／静の判断の不完全により、特に画像のフラツ
トな部分で本当は動いているにもかかわらず、静
止していると判断されることがあり、その結果こ
の部分は動きに遅れる。このためカメラが動いた
ようなときに、何となく画面全体の動きが均一で
なくなることになる。

全く同様なことが前述した現行の多重サブサン
プル伝送方式あるいは低域にフレーム間の折り返
し成分を含まない多重サブサンプル伝送方式のデ
コード自体でも発生する。その原因は、これらの
信号のデコードは静止領域ではテンポラル内挿を
利用し、動領域では空間（フイールド内）内挿を
利用しており、やはり動／静の判断の間違いによ
りフラツトな部分が動きに遅れることになる。し
かも、これらデコードの場合は、動き領域検出の
感度は低目の方が総合画質的に好ましいので、ま
すますこの傾向にある。

一方、FM伝送あるいはVSB−AM伝送等では
ノイズは高周波域に多いので、低い周波数のノイ
ズをあまり低下させる必要がない。

また、信号として考えた時に低域フレーム間の
折り返し成分を含まない多重サブサンプル伝送信
号は低域（4MHz以下）にはフレーム間の折り返
し成分を含んでいないので、これを利用して上記
の問題点を解決することができると考えられる。

本発明が解決すべき問題点を述べると、 (1) ノイズリデユーサーによる動きの不均一 (2) 改良されたMUSEデコードに併う動きの不
均一 であるが、 これ以外に実施的な問題としてフイールド内内
挿、あるいはフイールド間内挿を実行する場合の
２次元フイルターの設計上、少ないタツプ数では
理想的特性のものが得られず、そのため不必要に
画像がぼけていたが、これに関しても同様に解決
する。

［問題点を解決するための手段］ 本発明は、低域にフレーム間の折り返し成分を
含まない多重サブサンプル伝送信号をデコードす
るに際して、前記伝送信号の低域成分に関しては
フレーム間内挿、フイールド間内挿およびフイー
ルド内内挿操作をせずにそのまま画像再生するこ
とを特徴とする。

［発明の実施例］ 以下に図面を参照して本発明を詳細に説明す
る。

第１図に本発明方法の最も基本的な系統を示
す。第１図において、２１はローパスフイルタ
ー、２２は第２図で示したようなデコーダー、２
３はサンプリング周波数変換回路、２４はデイレ
イライン、２７は差算器、２８はＤ（遅延）型フ
リツプフロツプ（クロツク入力には32MHzのクロ
ツクが入力される）、２９は加算器、Ｓはサブサ
ンプルシフトスイツチである。

低域に折り返し成分を含まない入力多重サブサ
ンプル伝送信号はローパスフイルター２１で4M
Hz以下の成分を取り出すと共に、差算器２７で差
算を行つて、コンプリメンタリーな高域成分を取
り出して、これをデコーダー２２に与えられる。
一方、入力伝送信号の低域成分は、ローパスフイ
ルター２１、フリツプフロツプ２８およびサブサ
ンプルシフトスイツチＳを通つた後にサンプリン
グ周波数変換回路２３を通り、デコーダー２２の
出力サンプリング周波数と同一のサンプリング周
波数に変換して、デイレイライン２４を通した後
にデコーダー２２の出力に加算器２９において加
え合わせる。なお、デイレイライン２４はデコー
ダー２２の遅れと合わせるためのものである。

この原理的系統通りのハードウエアを製作する
ことはできるが、実際的な問題として若干問題が
ある。その１はデコーダー中で動き領域検出のた
めに低域成分を必要とするので、本線系統とは別
に低域成分をデコーダーに送る必要があり、系統
が複雑になる。その２として、デコーダー中の各
部の信号をモニターする時に低域成分を持たぬた
め一見して分りにくいこと。この３として、若し
本発明方法の改善を行わぬ簡易型のデコーダーを
考えた時に全く別の物を作らねばならぬことであ
る。

この点を改善したものが第３図に示す方法であ
り、実行上はこれが好ましいと考えられる。第３
図において、２２は第２図に示したようなデコー
ダー、２４はデイレイライン、２５はローパスフ
ルター、２６はデイレイライン、３０はサブサン
プシフト回路、３１は16MHzサンプルと48MHzサ
ンプルの位相合せのための48MHzクロツク（CK）
の1/2同期分だけずらすための回路、３２はＤ型
フリツプフロツプ（クロツク周波数は16MHz）、
３３は加算器、３４はＤ型フリツプフロツプ（ク
ロツク周波数は48MHz）、３５は加算器、３６は
差算器、３７は加算器である。

この方法においては、デコーダー２２は前述の
通りのものを使い、その出力としてほぼ完全な信
号を得る。一方、入力伝送信号の低域成分を別に
取り出して、デコーダー２２の出力信号の低域成
分とすげ替えることにより等価的に第１図と同様
な動作を行う。

なお、第３図の例においては、デコーダー２２
の出力信号は、48MHzサンプル（厳密には48M
Hz）と仮定している。ローパスフイルター２５お
よびそれの位相合せ用デイレイライン２６によつ
てすげ替え回路が構成でき、ローパスフイルター
２５の遮断域では全てデコーダー２２からの出力
が出力され、ローパスフイルター２５が完全パス
の領域ではローパスフイルター２５からの出力が
直接出力される。

なお、ローパスフイルター２５の構成として
は、特に特性がうるさいわけでもないので、第４
図に示すようななもので十分である。第４図にお
いて、４０，４１，４２，４３，４４および４５
は、デイレイ回路であつて、その記載数字（Z^-4，
Z^-2，Z^-1）は、遅延する画素数を示す。４６，４
７，４８，４９，５０および５１は加算器５２，
５３，５４，５５，５６および５７は1/2乗算器
である。

この第４図に示すフイルターは糸数器等が不要
であり極めて簡単に作れる利点がある。なお、1/
２乗算器はよく知られたようにビツトシフトだけ
で行なえるのでハードウエア的には何も必要でな
い。

［発明の効果］ 本発明によると次の効果がある。

(1) 再生画像信号の低域分は現入力信号を使うた
め、デコードあるいはノイズリダクシヨンが原
因となる画像の動きの不均一が排除され、画像
の安定感が増す。

(2) 従つて、本発明を用いない場合より強くノイ
ズリダクシヨンを掛けられ、それだけ所要Ｃ／
Ｎを低くできる。

(3) 動き補正の不完全（不完全な動きベクトルで
動き補正した場合）の不安定な動きも本発明に
より排除できる。

(4) 低域成分は全く垂直方向にフイルターの掛つ
て居ない信号を用いるわけであるから、垂直解
像度的に完全であり、従つて、仮りにデコーダ
ーの内挿の不完全により垂直解像度が劣化して
いてもそれをカバーできる。なお垂直解像度に
関しては、視覚的には良く知られたように、水
平の低域成分の垂直解像度が大切である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本方法の原理的な構成を示す系統図、
第２図は低域にフレーム間の折り返し成分を含ま
ない多重サブサンプル伝送信号のデコーダの系統
図、第３図は本発明の実際的な系統の一例を示す
系統図、第４図は本発明で用いるローパスフイル
ターの具体例を示す図である。 ２１…ローパスフイルタ、２２…デコーダー、
２３…サンプリング周波数変換回路、２４…デイ
レイライン、２７…差算器、２８…Ｄ型フリツプ
フロツプ、２９…加算器。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 低域にフレーム間の折り返し成分を含まない
   多重サブサンプル伝送信号をデコードするに際し
   て、前記伝送信号の低域成分に関してはフレーム
   間内挿、フイールド間内挿およびフイールド内内
   挿操作をせずにそのまま画像再生に使用すること
   を特徴とする多重サブサンプル伝送信号の再生方
   法。 ２ 特許請求の範囲第１項記載の多重サブサンプ
   ル伝送信号の再生方法において、前記低域成分の
   取り口をノイズリダクシヨン系より前に設けるこ
   とを特徴とする多重サブサンプル伝送信号の再生
   方法。 ３ 特許請求の範囲第１項または第２項記載の多
   重サブサンプル伝送信号の再生方法において、前
   記デコードを行つた結果の信号の低域成分のみを
   入力伝送信号の低域成分にすげ替えることを特徴
   とする多重サブサンプル伝送信号の再生方法。 ４ 特許請求の範囲第３項記載の多重サブサンプ
   ル伝送信号の再生方法において、すげ替えられる
   信号を最終出力とせずにフイールド間内挿の前の
   信号とすることを特徴とする多重サブサンプル伝
   送信号の再生方法。