JPH06217289A - 映像信号と共に伝送される動ベクトルを用いて映像信号の時間処理を改善する方法及び装置 - Google Patents

映像信号と共に伝送される動ベクトルを用いて映像信号の時間処理を改善する方法及び装置

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JPH06217289A
JPH06217289A JP5245771A JP24577193A JPH06217289A JP H06217289 A JPH06217289 A JP H06217289A JP 5245771 A JP5245771 A JP 5245771A JP 24577193 A JP24577193 A JP 24577193A JP H06217289 A JPH06217289 A JP H06217289A
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video signal
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motion
frame
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JP5245771A
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Bui Nainpari Saipurasado
ブイ. ナインパリ サイプラサド
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Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 転送チャンネルを通して受信された映像信号
の処理において、受信器において復号され受信された映
像信号の動き処理のために使われる動ベクトルを再生さ
れた映像において知覚されないように符号化する方法及
び装置を提供することである。 【構成】 本発明による映像信号の動き処理を改善する
装置は、アナログ映像信号を処理し、フレームからフレ
ームへの動きを表す画像の部分に対して動きの方向を示
すデジタル動ベクトルを生成する手段と、デジタル動ベ
クトルをアナログ信号に符号化しアナログ映像信号と結
合し、符号化映像信号を生成する手段と、符号化映像信
号を受信し、符号化動ベクトルを分離する手段と、符号
化動ベクトルを復号してデジタル動ベクトルを再生する
手段と、映像信号及びデジタル動ベクトルを処理し、加
工映像信号を生成する動き補償処理手段と、加工映像信
号から表示される映像を生成する手段とを備えている。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、伝送チャンネルを通し
て受信された映像信号の時間処理の向上のための装置及
び方法に関し、特に、後に受信器において復号されて受
信された映像信号の時間処理を向上するために使われる
伝送信号中の動ベクトルを知覚されないように符号化す
るシステムに関する。
【0002】
【従来の技術】テレビ信号から再生される画像の質を改
善するためにフレームまたはフィールドメモリを利用す
るテレビ受信器はよく知られている。この種のシステム
の一例は米国特許第4,665,437号の"ADAPTIVE
FIELD OR FRAME STORE PROCESSOR"に記載されている。
上記特許は、映像信号処理に関する教示により本明細書
に援用されている。上記特許に記載されているシステム
は、受信映像信号の輝度及びクロミナンス成分を分離す
るために、フレーム櫛形フィルタ及び線形櫛形フィルタ
を応用する。線形櫛形フィルタは、受信信号中にタイム
ベースエラーが見つかった場合に常に用いられる。その
ほかの場合には、フレーム櫛形フィルタが用いられる。
また、この特許は、タイムベースエラーに応じて、フィ
ールド内及びフィールド関システムを切り替える順次走
査についても記載している。
【0003】再生された画像の質を向上するために時間
処理を用いるその他のテレビ装置は、S. Naimpally et
al.の文献"Integrated Digital IDTV Reciever With Fe
atures", IEEE Transactions on Consumer Electronic
s, Vol. 34, No. 3, August,1988, pp 410-419に記載さ
れているものがある。上記文献は、映像信号処理につい
ての教示により本明細書に援用されている。
【0004】上記参考文献に記載されているシステム
は、再生画像中のノイズレベルを低下するためにフレー
ム遅延要素を含む再帰型時間フィルタを使用している。
参考文献に使用された型の典型的なフィルタを図1に示
す。この図では、受信された輝度信号は減算器110の
一方の入力ポートに入力され、他方の入力ポートはフレ
ーム遅延要素122からフレーム遅延映像信号を受信す
るために接続されている。減算器110は前記遅延信号
から前記受信信号を減算し、その結果をスケーリング回
路112に入力する。スケーリング回路は前記差信号に
Kの値を乗算する。Kは現在のフレームと前フレームの
差(すなわち、背景画像中の動き)の大きさに応じて変
化する。
【0005】前記スケールされた差信号は、加算回路1
14により、遅延要素122から供給される前記フレー
ム遅延信号に加算される。前記加算回路の出力信号は時
間フィルタシステムの出力信号である。この信号はま
た、次の連続したフレーム間隔中に、映像信号処理に利
用するためにフレーム遅延要素122に記憶される。
【0006】前記Kの値は、減算器110からの差信号
を低域通過フィルタ116に入力し、整流回路118の
中で低域通過された信号の絶対値を取ることにより決定
される。このフィルタ及び整流された信号は、読みだし
専用メモリ(ROM)120へアドレス値として入力さ
れる。ROM120は、現在及び前回のフレームの輝度
信号の整流された差の関数としてKの値を明確に記載す
るルックアップテーブル(LUT)を有している。図2
はROM120に記憶されるであろう典型的な関数を表
すグラフである。
【0007】図2に示されるように、現在と前回のフレ
ーム間の差が小さい場合(すなわち、動きのない場合)
には、Kは比較的小さい値(例えば、1/8)になり、
現在のフレームと前フレームとの差が大きい場合には比
較的大きな値(例えば、1)になる。
【0008】図1の回路で達成されるような雑音除去レ
ベルをデシベル(dB)で表したもの、NRは、次の式
(1)により与えられる。
【0009】 NR=10 log10((2−K)/K) (1) 上記システムが動き適応型雑音除去フィルタであるのに
対し、他のタイプの動き適応型プロセッサとして、例え
ば、輝度及びクロミナンス信号成分を分離するためのフ
レーム/フィールド/線形櫛形フィルタ、並びに、ラス
タースキャンで生じる画像アーチファクトを見えにくく
するためのフィールド内/フィールド間順次走査システ
ムなども動き適応型にすることができるであろう。これ
らのシステムにおいて、画像の動いている部分に対応す
る信号は短い時間フレームで処理されるのに対し、比較
的動きのない部分に対する信号は長い時間フレームで処
理される。
【0010】
【発明が解決しようとする課題】上記全ての単純な動き
適応型プロセッサの問題点は、画像の動きのない部分の
画質については顕著な改善があるものの、動いている部
分では、著しい損失があることである。この種の雑音除
去において、もしKファクターが動きのある部分で十分
に増加しなかった場合、その部分の画像はにじみ、動い
ている物体の縁はぼやけることがある。しかし、もしK
ファクターがその最大値に近づくと、ノイズが動きのあ
る部分、例えば、動いている物体の境目などに、現れる
ことがある。この種の動きアーチファクトは順次走査変
換器及び動き適応型櫛形フィルタへの動き対応インター
レースにおいても顕著である。
【0011】動き対応処理に変えて動き補償処理を用い
ることで、性能を著しく改善することができる。典型的
な動き適応型システムは、E. Dubois et al.の文献"Noi
se Reduction in Image Sequences Using Motion Compe
nsated Temporal Filtering"IEEE Transactions on Com
munications, Vol. COM-32, No. 7, July 1984, pp826-
831、及び、J. S. Limの著書"Two-Dimentional Signal
and Image Processing" Prentie-Hall Englewood Cliff
s NJ, 1990, pp 497-498, 507-511、及び570-575に示さ
れている。これらの参考文献は、動き適応映像信号処理
に関する教示によって本明細書に援用されている。
【0012】典型的な動き適応型システムでは、受信さ
れた映像は、例えば8×8ピクセルのブロックに分けら
れ、そしてそれぞれのブロックは、そのブロックに最も
よく一致するピクセルのセットを見つけるために、1つ
前のフレームと比較される。動ベクトルは前記ブロック
に関連しており、一致するブロックの前フレームからの
ずれを示している。
【0013】雑音除去処理中、この一致するブロック
は、現在の映像からのブロックに応じてフレームメモリ
により供給される。図1で、現在のブロックが処理され
ている間に、入力信号の現在のブロックに対する動ベク
トルで指定される動ブロックは、フレームメモリ122
から読み込まれ、減算器110及び加算器114に送ら
れる。この操作は動きの方向についての時間処理とな
る。この動き補償時間処理信号から作られる画像は、動
いている画像においても、雑音除去を大幅に改善する。
【0014】この種の動き補償処理を民生用テレビ受信
器に利用することは技術的には可能であるが、現時点に
おいては、そのようなシステムにかかる費用は非常に高
くなるであろう。正確な動きの推定のためには、前フレ
ーム内の比較的大きな面積を全て検索する必要がある。
リアルタイム処理のためには、上記の参考文献に記載さ
れた種類の動ベクトルを計算するために比較的多くの高
速プロセッサと比較的大きなメモリが必要であろう。
【0015】本発明は、上記事情に鑑みてなされたもの
であり、その目的とされるところは、転送チャンネルを
通して受信された映像信号の処理において、受信器にお
いて復号され受信された映像信号の動き処理のために使
われる動ベクトルを再生された映像において知覚されな
いように符号化する方法及び装置を提供することであ
る。
【0016】
【課題を解決するための手段】本発明の映像信号の動き
処理を促進する装置は、動画を表すアナログ映像信号の
供給源と、該供給源に接続され、該アナログ映像信号を
処理し、フレームからフレームへの動きを表す画像の部
分に対して動きの方向を示すデジタル動ベクトルを生成
する手段と、該デジタル動ベクトルをアナログ信号に符
号化する手段と、該符号化動ベクトルを表す該アナログ
信号を、該供給源によって供給されるアナログ映像信号
と結合し、符号化された映像信号を生成する手段と、該
符号化映像信号を受信し、該動画を再生する受信手段と
を備えており、該受信手段が、該符号化映像信号から該
符号化動き信号を分離する手段と、該符号化動ベクトル
を復号して、該デジタル動ベクトルを再生する手段と、
該映像信号及びデジタル動ベクトルを処理し、加工映像
信号を生成する動き補償処理手段と、該加工映像信号か
ら表示される映像を生成する手段と、を備えており、そ
のことにより上記目的が達成される。
【0017】本発明の他の局面によれば、テレビ信号の
生成で使われる装置は、動画を表すアナログ映像信号の
供給源と、該供給源に接続され、該映像信号を処理し、
フレームからフレームへの動きを表す画像の部分の動き
に対して方向を示すデジタル動ベクトルを生成する手段
と、該デジタル動ベクトルをアナログ信号に符号化する
手段と、該アナログ符号化動ベクトル信号を、該供給源
からの該映像信号と結合し、単一の符号化映像信号を生
成する手段と、該符号化映像信号を離れた場所へ伝送す
る手段と、を備えており、そのことにより上記目的が達
成される。
【0018】上記装置において、前記映像信号が輝度及
びクロミナンス成分信号を含み、前記動ベクトルがデジ
タル値で表され、該動ベクトルを符号化する手段が、前
記映像信号供給源によって供給される該映像信号のクロ
ミナンス成分が占有する周波数の範囲内の周波数を有す
る、第1及び第2の直交位相関係の吹抜搬送波信号の供
給源と、該第1及び第2の両方の吹抜搬送波信号の各デ
ジタル値を変調することにより、前記アナログ符号化動
ベクトル信号として該符号化デジタル値を表す吹抜変調
16値QAM信号を発生する16値直交振幅変調(QA
M)と、を備えていることもできる。
【0019】上記装置において、前記映像信号が、二重
側波帯変調部分及び単一側波帯変調部分を有するRF搬
送波信号上に残留側波帯変調されており、前記動ベクト
ルがデジタル値で表されており、該動ベクトルを符号化
する手段が、該RF搬送波信号と直交位相関係にある直
交位相搬送波信号を生成する手段と、該残留側波帯信号
の該二重側波帯部分が占有する周波数範囲内の周波数を
有する、第1及び第2の直交位相関係副搬送波を発生す
る手段と、該第1及び第2の副搬送波信号を該デジタル
値で変調して、前記符号化動き信号として符号化デジタ
ル値を表すアナログ16値QAM信号を発生する16値
直交位相振幅変調(16値QAM)手段と、該直交搬送
波信号を、該第1及び第2の副搬送波信号で変調し、前
記符号化映像信号を発生させる手段と、を備えているこ
ともできる。
【0020】上記装置において、前記動き補償処理手段
が、前記アナログ映像信号の第1フレームを表す信号値
を保存する手段と、アナログ映像信号の第2フレームを
受信した間に、該アナログ映像信号から復号された前記
動ベクトルに応答して、映像信号の該第2フレームによ
って表される画像の各部と、前記動ベクトルによって示
される対応する画像部分を表す該保存信号値の部分及び
該保存信号値の周囲の部分とを比較し、映像信号の該第
2フレームによって表される該画像の各部の動きの方向
を、該復号されたデジタル動ベクトルよりも正確に示す
細かい動ベクトルを発生する手段を備えていることもで
きる。
【0021】
【作用】本発明は、映像信号を伝送するための処理と同
時にその映像信号に対する動ベクトルを作るシステムに
おいて実施される。その後、この動ベクトルはチャンネ
ルから伝送され映像信号と共に知覚されないように符号
化される。動ベクトルは受信された信号から復号され、
動き補償処理をするために使われる。
【0022】本発明の一局面によると、システムは、信
号により表される画像のブロックに対する動ベクトル
を、計算及び映像信号と共に伝送する装置を有する。受
信器は、動ベクトルを復号し、動き補償画像プロセッサ
に送る装置を有する。
【0023】また本発明の他の局面によると、伝送され
た動ベクトルは、粗い動ベクトルで、前記粗い動ベクト
ルのそれぞれを細かい動ベクトルに変換するために、受
信器は前回のフレームの比較的小さな面積を検索するた
めの装置を有する。
【0024】本発明のさらに他の局面によると、動ベク
トルは吹抜型変調器を用いて符号化され、映像信号の動
きのある部分の間に伝送される。
【0025】本発明の他の局面によると、動ベクトル
は、画像搬送波信号と直交位相関係にある信号を変調す
ることにより符号化される。
【0026】
【実施例】図面において矢印は、マルチビットデジタル
信号を搬送するバス、または、アナログ信号あるいはシ
ングルビットデジタル信号を伝達する接続を示す。素子
の処理速度により、信号経路のある箇所では補償遅延が
必要な場合もある。デジタル信号処理回路設計の当業者
であれば、個別のシステムにおいて、どこでそのような
遅延が必要かは理解できるであろう。
【0027】図3は、本発明による典型的な動き補償映
像雑音除去システムのブロック図である。この種のシス
テムは、例えば、民生用テレビ受信器(不図示)に利用
できるだろう。前記受信器においては、分離された映像
信号はブロック変換器310に入力される。ベースバン
ド複合信号(図8,9に示される実施態様のためのも
の)あるいは変調映像信号(図18〜25に示される実
施態様のためのもの)は、動ベクトル復調/復号器32
4に入力される。本発明の典型的な実施態様において、
分離された映像信号は、単一の分離された輝度または色
差信号成分、または、輝度信号及び両方の色差信号を表
す連続したサンプルのグループを含む時分割多重(TD
M)信号であろう。
【0028】ブロック変換器310は、受信した分離さ
れた映像信号をラスターフォーマットからブロックフォ
ーマットに変換する。以下に説明する典型的な実施態様
において、それぞれのブロックは、フレーム内の連続し
た8本のラインのそれぞれの隣接した部分からの8つの
隣接したピクセル、すなわち64のピクセルを含んでい
る。このように、典型的なテレビ受信器において、前記
分離された映像入力信号は、複合映像信号を復調し、輝
度と色差信号成分を分離し、その結果をフレームメモリ
に記録する装置(不図示)によって導き出されるであろ
う。この典型的システムにおいて、ブロック変換器31
0はピクセル値のブロックをこのフレームメモリから抽
出するであろう。
【0029】ブロック変換器310は、これらのピクセ
ルのブロックを、減算器312、低域通過フィルタ31
8、整流回路320、ROM322、乗算器314、及
び加算回路316を含む平均回路に入力する。これらの
回路要素は、図1に関して上で記載した、減算器11
0、低域通過フィルタ116、整流回路118、ROM
120、乗算器112、及び加算回路114と同じよう
に動作する。
【0030】しかし、フレームメモリ328は、フレー
ムメモリ122と同じサンプル位置においてブロックを
供給しない。フレームメモリ122は入力ブロックと同
じ位置においてサンプルブロックを供給する。一方、フ
レームメモリ328は、動ベクトル補間器326で順次
発生される細かい動ベクトルで示される位置においてサ
ンプルを供給する。
【0031】典型的な動ベクトル補間器326は、動ベ
クトル復調/復号器324から粗い動ベクトル(CM
V)を、ブロック変換器310から現ブロックを、及び
フレームメモリ328からピクセルを受け取る。それぞ
れの粗い動ベクトルは、送信器の補間回路(不図示)で
決められた現在のピクセルのブロックと一致する、フレ
ームメモリ328からのピクセルのグループ(すなわ
ち、ターゲットブロック)を示す。以下で説明するよう
に、図11から図13、及び図15から図17におい
て、これらの粗い動ベクトルは、映像を表す信号と共に
符号化され、伝送される。
【0032】典型的な補間回路326はブロック変換器
310によって供給されたサンプルの現在のブロック
と、CMVにより示されるピクセル値のターゲットブロ
ックからの断片的なピクセル位置によってオフセットさ
れるフレームメモリ328の仮想サンプルのブロックと
を比較する。これらの仮想サンプルのブロックは、例え
ばターゲットブロックの回りのサンプル間で補間するこ
とによって生成される。以下に説明する2つの実施態様
で、動ベクトル復調器及び復号器は、符号化された動ベ
クトルを、それぞれ、ベースバンド複合映像信号及び変
調映像信号から抽出する。以下で説明する方法に代え
て、または加えて、映像信号中の符号化されてた動ベク
トルデータの他の伝送方法も、もちろん利用可能であ
る。
【0033】図3に示された本発明の実施態様にあるよ
うに、現在のフレームからのピクセルのブロックは、フ
レーム間に存在する相対的な動きの量に基づいて前フレ
ームからの仮想ピクセルのブロックと、多様な割合で組
み合わせられる。この相対的な動きは、現在のフレーム
から選択されたブロックと、フレームメモリ328から
供給された仮想ピクセルのブロックとの間で測定され
る。これらのブロックは、図1に示される動き補償のな
いシステムによって選択されたブロックよりも一致しや
すいので、図3に示されるシステムで実現される雑音除
去の量は、図1に示されるシステムで実現されるものよ
りも大きいはずである。
【0034】図4のシステムは、上述した雑音削除シス
テムを他の種類の動き補償処理システムに一般化するも
のである。このシステムにおいて、符号化された映像信
号、例えばベースバンドまたは変調複合映像信号が、動
ベクトル復調/復号器414に入力されている間に、分
離された映像信号はブロック変換器410に入力され
る。分離された映像信号のピクセルはN×Mピクセルの
ブロックに形成されているので、前記ブロックに対して
決定される粗い動ベクトルは、回路要素414により符
号化される。これらの粗い動ベクトルは、動ベクトル補
間器416により細かい動ベクトルに変換される。最後
に、前フレームからのピクセルのブロックと現在のフレ
ームとの最高の局部的一致を示す細かい動ベクトルは、
動き補償フレームメモリ処理回路要素412に入力され
る。このようにして、この回路要素は雑音除去または順
次走査変換へのインターレースをすることができる。さ
らに、もしブロック変換器410及び動ベクトル復調/
復号器414の両方への入力信号が複合映像信号なら
ば、破線で示されているように、回路要素412は動き
補償輝度/クロミナンス分離フィルタを包含することが
できる。
【0035】図3及び図4について上で示した題材は、
粗い動ベクトルが受信された後で、どのように使われて
いるかを説明する。図5から図25について以下に記載
する回路要素は、粗い動ベクトルが生成され、伝送され
た映像信号と共に符号化され、そしてテレビ受信器で復
号される2つの方法を記載している。
【0036】これらのうちの最初のシステムは、図5か
ら図13で示されている。このシステムは、例えばビデ
オカメラで生成されたピクセルのブロックに対する動ベ
クトルを計算し、それらを映像信号と共に吹抜型変調で
符号化する。
【0037】吹抜搬送波を使ったテレビ信号の付加情報
の伝送は、T. Fukinuki et al.の文献 "Extended Defin
ition TV Fully Compatible With Existing Standard
s", IEEE Transactions on Communications, Vol. COM-
32, No. 8, August 1984, pp.948-953に記載されてい
る。この文献は、吹抜型変調の教示により、この明細書
に援用されている。この文献は、人間の目に知覚できる
情報を少しだけ含むインターレースカラーテレビ信号の
時空間周波数スペクトルの部分について記載している。
この部分は、一般に、吹抜ホールと呼ばれている。
【0038】吹抜変調は、フレーム間及びライン間と同
様に吹抜副搬送波信号がフィールド間で位相が180゜
ずれていることを要求することで、標準NTSCクロミ
ナンス変調とは異なる。従来のクロミナンス信号直交変
調では、副搬送波信号は、ライン間及びフレーム間で位
相が180゜ずれるが、フィールド間ではずれていな
い。
【0039】複合映像信号から吹抜変調された情報を効
果的に分離するためには、与えられたフレームの両方の
フィールドにおいて前記情報が一致していることが望ま
しい。このことは、吹抜変調された情報及び、同じ周波
数帯を占めるクロミナンス及び高周波輝度情報について
も正しい。
【0040】NTSC映像信号の画像フレームは525
本の水平ライン間隔からなっている。従って、それぞれ
のフィールドは262.5ライン間隔である。2種類の
フィールド遅延が、NTSC映像信号処理装置で通常使
われている。それは262H遅延及び263H遅延であ
る。262H遅延する複合映像信号は同じクロミナンス
副搬送波信号を有しているが、263H遅延する信号は
逆位相のクロミナンス副搬送波を有している。
【0041】吹抜変調された情報は、フレーム速度(す
なわち、NTSCでは30Hz)で発生する補色のフラ
ッシュとして現れるために、再生されたテレビ映像では
知覚的には隠される。これらのフラッシュと映像とは相
関関係がなく、最悪でもランダムな雑音として現れるだ
けである。精神測定学的な研究によれば、急速にフラッ
シュする補色はそれぞれの色に対応する基底色に統合さ
れるため、人間の目は比較的この種の映像のひずみに鈍
感である。
【0042】テレビスタジオで実現されるであろう本発
明の典型的な実施態様を図5に示す。この図において、
輝度信号Yは低域通過フィルタ510に入力される。典
型的なフィルタ510は、出力信号YL を生成するため
に2.96MHzより低い周波数の輝度情報を通過させ
る。この信号は高域通過された輝度信号YHを供給する
ために減算器512によって前記入力輝度信号Yから減
算される。前記信号YHと信号I及びQは、それぞれの
フレーム内平均回路514、516、及び518によ
り、処理される。これらの回路は、映像信号のそれぞれ
のフレームの2つのフィールドからの対応するピクセル
情報を平均し、両フィールドのそれぞれのピクセルの平
均を表すピクセル値を作る。
【0043】図6に典型的なフレーム内平均器を示す。
この図において、入力サンプルは、前記サンプルを26
2水平ライン間隔(262H−すなわち1フィールド間
隔)遅延させる遅延要素550に入力される。遅延要素
550から供給される出力サンプルは、加算器552に
よって入力サンプルに加算される。加算器552から供
給される前記サンプルは、それから1H遅延要素554
に入力される。1H遅延要素554の出力サンプルは、
マルチプレクサ556の一方の信号入力ポート及び、2
62H遅延要素558に入力される。マルチプレクサ5
56の他方の信号入力ポートは、262H遅延要素55
8により供給されるサンプル出力を受信するために接続
されている。マルチプレクサ556はコントロール信号
FIELD 2に応答して、入力信号のfield 2が
フレーム内平均回路に入力されたときには1H遅延要素
554の出力信号を供給し、またfield 1が入力
されたときには遅延要素558の出力信号を供給する。
マルチプレクサ556の出力サンプルは除算器560に
より2で除算される(すなわち、重要性のより低いビッ
ト位置の方向に1ビットシフトする)。映像情報の各フ
レームの2フィールドを平均することに加えて、図6の
フレーム内平均器は映像信号を263水平ライン間隔
(すなわち、263H)遅延する。
【0044】図5について、回路516及び518から
供給されるフレーム内平均された色差信号I及びQは、
次に直交変調器525に入力される。典型的な変調器5
25は、2つのデジタルマルチプレクサ520及び52
2、色副搬送波信号(FSC)源524、及び、色副搬送
波信号の位相を−90゜シフトする回路521を包含す
る。乗算器520は、同位相の搬送波信号FSCをフレー
ム内平均回路516によって供給される信号I’で乗算
し、振幅変調された出力信号を生成する。同様に、乗算
器522は、移相回路521によって供給される直交位
相関係にある搬送波をフレーム内平均回路518によっ
て供給される色差信号Q’で乗算し、直交振幅変調され
た信号を作る。乗算器520及び522の出力信号は、
加算器526により結合され、変調されたクロミナンス
信号Cを生成する。
【0045】信号Cは、フレーム内平均回路514によ
って供給される輝度高周波信号YH’、及び、後述する
ように帯域通過フィルタ548によって供給される吹抜
変調信号Fと結合される。この結合された信号は、複合
映像信号の高周波成分を表す。これは、加算器530の
中の補償遅延要素529を通して低域通過フィルタ51
0によって供給される輝度信号の低周波成分と結合され
る。図5に示すように、タイミング信号、すなわち、水
平及び垂直同期信号、水平及び垂直空白間隔、並びにカ
ラーリファレンスバースト信号が、加算器530により
複合映像信号に加算される。加算器530によって生成
される信号は、ベースバンド複合映像信号である。
【0046】テレビスタジオでは、多くの異なる発信源
からの信号が伝送可能である。これらの信号を急激な変
化なしに結合することが望ましいので、共通のタイミン
グ信号のセット及び共通の色副搬送波信号が予め使える
ようになっている。加算器530によって供給される信
号は、これらの共通信号を使って伝送される信号に同期
され、その結果得られる信号はRF変調器(不図示)及
びRF増幅器(不図示)に入力され、放伝用の送号を生
成する。
【0047】上記の回路要素は、NTSC放送テレビ信
号で通常送られる映像信号情報を生成する。さらに、本
発明のこの実施態様では、映像信号の各フレームのピク
セルのブロックに対するデジタル情報を記述する動ベク
トルが、吹抜型変調を介してテレビ信号と共に伝送され
る。
【0048】この直列ビットデジタルデータの形で付加
されたデジタル情報は、瞬時にして4ビットニブルに変
換され、そしてそれは16値QAM変調スキームを用い
て符号化される。このQAM信号は、従来の直交振幅変
調よりも、吹抜型変調を用いて生成される。前記吹抜変
調された信号は、上述したように、その後複合映像信号
の高周波輝度及びクロミナンス成分と結合され、伝送の
ための複合映像信号を生成する。
【0049】図8は、周波数fSCの直交位相関係にある
吹抜搬送波を変調する動ベクトルデータが占める16値
QAMスペクトルを示す。前記データのために選択され
たビットレートもfSCなので、シンボルレート、いわゆ
る4ビットシンボルが生成されるレートは、fSC/4で
ある。吹抜変調されたデータは、同期信号またはテレテ
キストなどの情報運搬信号、あるいは水平及び垂直ブラ
ンキング間隔の間に送られることのあるゴースト消去ト
レーニング信号との干渉を防ぐために、動きのある映像
間隔の間だけ伝送される。
【0050】NTSC信号の1映像フィールドには、サ
ンプリングのクロック周波数4fSCと仮定すると、24
0本のアクティブなラインがあり、それぞれが768ピ
クセルを含む。このように、ビットレートをfSCと仮定
すると各ラインのアクティブな部分には、768/4=
192ビットが含まれている。従って、1フィールド間
では、240×192=46080ビットのデジタルデ
ータを送ることができる。
【0051】上で述べたように、1フレーム中の吹抜変
調された情報の両フィールドは等しいことが望ましいの
で、これが1フレームで送れる情報の量でもある。フォ
ワード誤り訂正(forward error correction)のオーバー
ヘッドをおよそ25%とすると、動ベクトル情報を送る
のに使える実際のデータのバンド幅は、46080/
1.25=36864ビット/フレームである。
【0052】NTSCはフィールドベースで伝送される
ので、動ベクトルはフィールドベースで送ることが望ま
しい。従って、36864/2=18432ビットの動
ベクトルデータがNTSC画像の各フィールドに割り付
けられることができる。
【0053】各フィールドは768×240のアクティ
ブなピクセルを含む。もし、フィールドが、M本の各ラ
イン上にN個のピクセルを有する重なりのない動きブロ
ックに分けられれば、1フィールド内の動ブロックの数
NMBは次の式(2)で与えられる。
【0054】 NMB=(768×240)/(N×M) (2) 従って、それぞれの動ブロックは、その動ベクトルに対
して18432/NMB割り当てられる。もしMとNが
両方12ならば、各動ベクトルに対して14.4ビット
ある。1つの方法は、各動ベクトル当り14ビット、各
水平及び垂直について7ビット値ずつ、1つの値は6ビ
ットの大きさと1ビットの符号、を割り当てることであ
る。このスキームで、±64ピクセルの範囲をカバーす
る動ベクトルを1ピクセルの精度(すなわち、70n
s)で、または±32ピクセルの範囲の動ベクトルを
0.5ピクセルの精度(すなわち、35ns)で伝送す
ることができる。
【0055】図11、図12、及び図13は16値QA
M吹抜搬送波に変調される動ベクトルを生成するための
典型的なタイミングを表している。
【0056】図5において、動き推定器529は、入力
映像信号の各フィールド(図11)に対する動ベクトル
(図12)を1フィールドの遅延で供給する。これらの
動ベクトルは、従来の方法で供給される。例えば、動き
推定器529は、保存されているフレームを、選択され
た検索範囲(例えば、±64ピクセル)で定義されるピ
クセル位置内で現在のフィールドの現在のピクセルのブ
ロックと最も一致する12×12のブロックを求めて、
検索することができる。保存されているフレームの中で
どのフレームが現在のフレームに最も近いかは、例え
ば、現在の12×12ピクセルのブロックと保存されて
いるフレームの中から試験される各12×12ピクセル
のブロックについて、2乗差の和のアルゴリズムを使う
ことで決定される。位置の精度を保つために、保存され
ているフレームからとったブロック中で1つおきにライ
ンをとばすことが望ましい。
【0057】これらの動ベクトルは、2フィールド分の
動ベクトルを保存できる動ベクトルフレームバッファ5
31に、一時的に保存される(図13)。そして次のフ
レーム期間中に両フィールドに対する動ベクトルは、2
回読みだされる。第1のフィールド期間に1回と、第2
のフィールド期間に1回である。次に、フォワード誤り
訂正オーバーヘッドビットが回路要素633によって加
算され、動ベクトルデータは4ビットニブルに変換され
て配列(constellation)符号器532に伝達される。
【0058】本発明の典型的な実施態様において、配列
符号器532は、同位相信号及び直交位相信号値を表す
各2ビットからなる4ビット値を16持つ読み出し専用
メモリ(ROM)であろう。フォワード誤り訂正符号化
回路533によって供給される4ビット信号は、吹抜搬
送波を変調するために使われる同位相信号IF及び直交
位相信号QFに対する別々のデータ値に変換される。
【0059】配列符号器532のプログラミングを図7
に示す。これは従来の16値QAM配列の図説である。
図中のそれぞれのXは、2つの信号値、1つのI及び1
つのQのの組合せを表す。これら信号値はフォワード誤
り訂正符号化回路要素533が供給する4ビットのシン
ボルで表される16個のデジタル値を符号化するのに利
用される。配列中の点は、デジタル値とさまざまに関連
づけられる。典型的な関連付けは、配列中の左上から右
下の点に0から15の連続した値を割り当てるというも
のであろう。どのような配列スキームが選択されても、
それは発信器と受信器の両方に組み込まれるのが望まし
い。
【0060】従って、配列符号器532は、一方が配列
点のI座標を、他方がQ座標を表す2ビットの値のペア
を供給する。図7に示したように、これらの各値は、−
1、−3、+1、または+3であろう。
【0061】再び図5において、デマルチプレクスされ
て生成され、並列変換回路532に直列な2ビット信号
F及びQFは、それぞれのパルス整形フィルタ534及
び536に入力される。本発明の典型的な実施態様にお
いて、これらのフィルタは、fSC/8において3dBで
ある平方根自乗余弦型(raised square root cosine)周
波数応答特性をもつ有限インパルス応答(FIR)フィ
ルタである。
【0062】図9について以下で説明するこれらのフィ
ルタの組合せ及び受信器内のよく似たフィルタのペア
は、16値QAMの前記同位相及び、前記直交位相成分
をfSC/8で6dBでロールオフパラメーターが−0.
387の正味の自乗余弦周波数応答特性に従わせる。こ
の種の周波数応答特性は特に16値QAMデジタル変調
システムにおいて有効であり、そのことはJ. G. Proaki
sによるテキスト、"Digital Communications", McGrow/
Hill, 1989. pp. 532-536の一節に記載されており、本
明細書に援用されている。この16値QAM変調技術を
用いて、シンボルレートfSC/4(894.9KHz)
でのデータ値は、無視できる程度のシンボル間干渉で符
号化できる。
【0063】それぞれのパルス整形フィルタ534及び
536から供給されるフィルタされた信号IF’及び
F’は、それぞれの乗算器538及び540に入力さ
れる。乗算器538は、色副搬送波信号FSCを選択位相
反転(selective phase inversion)回路544を通して
供給源524から受け取る。回路544は、各フレーム
の第1フィールドの間に信号FSCを、各フレームの第2
のフィールドの間にFSCの反転された(位相が180゜
ずらされた)信号を渡す。
【0064】乗算器540に入力される変調搬送波信号
は、移相回路542により−90゜位相シフトされた選
択位相反転回路544の出力信号である。本発明のこの
実施態様で使われている副搬送波信号はサンプルレート
4fSCのデジタル信号なので、この位相シフト機能は1
つの3サンプル遅延要素として装備されるであろう。乗
算器538及び540は、吹抜変調された信号の同位相
及び、直交位相成分を供給する。これらの成分は加算器
546により結合され、帯域通過フィルタ548に入力
される。フィルタ548は、吹抜変調された信号で占有
される周波数の領域を色副搬送波周波数fSCの両側62
0KHzに制限する。このようにして、吹抜変調された
信号は、加算器528により復号映像信号の他の高周波
成分と結合される。
【0065】上述のように、これら全ての高周波数成分
は各フレームの2つのフィールド間で同一である。本発
明の典型的な実施態様において、すべての高周波数成分
の内容、すなわち、高周波輝度信号YH、クロミナンス
信号成分C及び吹抜変調信号Fは、各フレームのフィー
ルド1及びフィールド2において同一である。
【0066】これらのライン上の情報は同一ではある
が、これらの信号は必ずしも同一ではない。高周波輝度
及びクロミナンス情報については、信号は2つのフィー
ルド間で同一である。しかしながら、高周波吹抜変調さ
れた情報については、2つのフィールドの信号は符号が
逆である。このように、フィールド1の高周波成分がフ
ィールド2の高周波成分に加算された場合、吹抜成分は
なくなり、高周波輝度及びクロミナンス情報だけが残
る。もしこれらの成分の一方が、他方から減算される
と、高周波輝度及びクロミナンス情報は失われ、吹抜変
調された情報のみが残る。
【0067】これがテレビ画像及び付帯するデジタルデ
ータの両方を回復するために受信器で行われる基本機能
である。図9はテレビ受信器で使うのに適した典型的な
回路要素のブロック図である。この回路要素では、デジ
タル復調された複合映像信号CVは低域通過フィルタ7
02及び減算器704に入力される。低域通過フィルタ
702は、2.96MHzを越える周波数を有する複合
映像信号のすべての成分を減衰させる。低域通過フィル
タ702によって供給される出力信号は、減算器704
により信号CVから減算され、複合映像信号の高周波成
分(すなわち、2.96MHzを越える周波数の成分)
を表す出力信号を生成する。この出力信号は、信号を1
フィールド間隔遅延する262H遅延要素706に入力
される。この減算器704からの高域通過された信号
は、加算器708において遅延要素706から供給され
るフィールド遅延信号に加えられる。この加算器によっ
て供給される出力信号は、クロミナンス信号と高域通過
された輝度信号との結合であり、吹抜成分は加算器70
8によって完全に除去されている。この信号は1H遅延
要素712に入力され、その出力信号は、マルチプレク
サ716の一方の入力ポートと262H遅延要素714
に並列に入力される。遅延要素714の出力信号は、マ
ルチプレクサ716の他方の入力ポートに入力される。
マルチプレクサ716は信号FIELD 2によって制
御され、各フレームの第2フィールドが受信されたとき
には1H遅延要素712の出力信号を伝え、そしてフレ
ームの第1フィールドが受信されたときには遅延要素7
14の出力を伝える。
【0068】上述のように、高周波の輝度及びクロミナ
ンス情報は各フレームの2つのフィールドについて同一
である。よって、加算器708によって供給される出力
信号は、同一情報の2つの複製された情報の和である。
これはマルチプレクサ716によって供給される信号で
ある。従って、マルチプレクサ716の出力端子は2で
除算する回路718に接続されている。2で除算する回
路718によって供給される信号は、結合された入力複
合映像信号の高周波の輝度信号及びクロミナンス信号成
分である。
【0069】この信号は従来の色分離フィルタ/色復調
器720に入力される。このフィルタは、例えば標準1
H櫛形フィルタを含み、高周波輝度信号成分YH、及び
2つの色差信号成分I及びQを、そのフィルタの入力ポ
ートに従来の技術を使って入力される混合信号から分離
する。
【0070】輝度信号YHは、加算器722の一方の入
力ポートに入力される。加算器722の他方の入力ポー
トは、低域通過フィルタ702によって供給される低周
波輝度信号YLを受け取るために接続されている。この
信号は、262H遅延要素706及び1H遅延要素71
2からの信号YHによる処理時間の遅れを信号YLについ
て補償するために、遅延要素723により263Hだけ
遅延される。
【0071】加算器722の出力信号Yは結合された高
周波及び低周波輝度信号である。この信号と、フィルタ
及び復調器720によって供給される色差信号I及びQ
は、上述したように、それぞれ図3及び図4のブロック
変換器310及び410に入力される分離された映像信
号である。
【0072】粗い動ベクトルCMVを回復するために、
減算器704によって供給される高域通過された信号、
及び262H遅延要素706によって供給されるフィー
ルド遅延された対信号が減算器710に入力される。こ
の減算器は、前記フィールド遅延信号及び減算器704
によって供給される高域通過された信号の差を生成す
る。上記のようにして、入力信号がNTSC映像フレー
ムの第1及び第2フィールドであるとき、この信号は、
吹抜搬送波を変調するのに使われる16値QAM信号の
2倍である。この信号は、出力ポートがマルチプレクサ
730の信号入力ポートの1つに接続されている1H遅
延要素726に入力される。マルチプレクサ730の他
方の信号入力ポートは、262H遅延要素728により
1フィールド間隔遅延された同じ信号を受け取るために
接続されている。
【0073】マルチプレクサ730は制御信号FIEL
D 2により条件付けられ、フレームの第2フィールド
が受信されている間は1H遅延要素726の出力信号
を、その次のフィールド(すなわち、次のフレームの第
1フィールド)が受信されている間は262H遅延要素
728の出力信号を通過させる。このように、このマル
チプレクサ730の出力信号は、信号CVに対して少な
くとも263H遅れている。マルチプレクサによって供
給される出力信号は、2で除算する回路732で振幅を
2で除算され、信号F’を生成する。そして、信号F’
は16値QAM復調器734に入力される。この復調器
は、以下で図10について説明するが、2で除算する回
路732によって供給される16値QAM信号から4ビ
ットデジタル情報を回復する。
【0074】上述したように、各フレームの2つのフィ
ールドにおいて符号化されたデジタル情報は同一であ
る。従って、回路736は、各フレームの第2フィール
ドにおける冗長なデータを消去するために、及び16値
QAM信号から14ビットの粗い動ベクトルに復号され
た4ビットニブルからフォーマットし直すために、前記
デジタルデータを処理する。
【0075】第1フィールドからデジタル情報だけが有
効な情報として通過されるので、デジタル受信器の性能
に影響を与えずに、262H遅延要素及びマルチプレク
サ730を取り除くことができる。この例では、各フレ
ームの第2フィールドの間に16値QAM復調器736
で復号されたデータは、冗長なだけでなく、異なるフレ
ームのフィールド間で取られるピクセルの差値を表すの
で誤りである。
【0076】図10は、図9で示される回路734とし
ての使用に適した典型的な16値QAM復調器のブロッ
ク図である。この回路において、2で除算する回路73
2によって供給される信号F’は、2つの乗算器740
及び742に入力される。乗算器740の他方の入力ポ
ートは、色副搬送波信号FSC’を受け取るために接続さ
れている。乗算器742は、移相器741からこの直交
位相信号の位相を90゜シフトされたものを受け取る。
乗算器740及び742は、直交位相変調情報を復調し
て、本質的には図5のIf’及びQf’と同じ者である信
号If’’及びQf’’を供給する。これらの信号は、そ
れぞれのパルス整形フィルタ744及び746に入力さ
れる。
【0077】上述のようにフィルタ744及び746
は、平方根自乗余弦(raised square root cosine)周波
数応答特性をそれぞれの信号If’’Qf’’に適用す
る。フィルタ744及び746によって供給される2ビ
ットの出力信号は、ROM748のアドレス入力ポート
に入力される。ROM748は、周波数fSCのクロック
信号に応答して、結合されたアドレス値を適切なときに
ロードし、符号化されたデジタルデータを再生する。パ
ルス整形フィルタ744及び746は、図5にあるフィ
ルタ534及び536と同一であってもよいが、ROM
748は、図5の配列符号器532の逆としてプログラ
ムされる。従って、ROM748は図7の16値QAM
配列における座標を表す入力値に応答して4ビットの出
力信号を生成する。上述のように、これらの4ビット値
は、回路要素736によって14ビット動ベクトルに変
換される。この回路要素は、図5の回路要素533によ
り挿入されたフォワード誤り訂正ビットを取り除く誤り
訂正復号回路要素(不図示)、及び、14ビット動ベク
トルを再生成するための誤り訂正復号回路によって供給
される連続ビットを結合する再フォーマット回路要素
(不図示)を含んでもよい。動ベクトル情報をスタジオ
から民生用テレビ受信器へ送るもう1つの方法が、図1
4から図25に示されている。この方法は、動ベクトル
データを、16値QAM変調を用いて、変調テレビ信号
の画像搬送波に直交な搬送波を順次に変調する抑制され
た副搬送波上に符号化する。
【0078】図14において、テレビスタジオにおける
成分映像信号(図15)は、動き推定器910に入力さ
れる。この推定器は上で図5について述べた動き推定器
529と同一であってもいい。図16に示すように、動
き推定器910は1フィールド期間の遅延で動ベクトル
を生成する。これらの動ベクトルはフォワード誤り訂正
符号(forward error correction coding)回路要素91
4(図17)に入力される。この回路要素は上述の回路
要素533と同一であってもよい。誤り訂正回路要素9
14の出力信号は16値QAM変調器916に入力され
る。この変調器は、上述の符号器532と同一でもよい
配列符号器(不図示)と、上述のパルス整形回路534
と536、乗算器538と540、加算器546と類似
してもよい、2つのパルス整形フィルタ(不図示)、2
つの乗算器(不図示)、90゜移相回路(不図示)と加
算回路(不図示)を包含する。この本発明の第2の実施
態様では、吹抜型変調の変わりに従来の直交変調が用い
られるので、位相反転回路544に匹敵する回路は存在
しない。
【0079】図5と図14に示される16値QAM変調
器の他の相違点は、パルス整形フィルタの周波数応答特
性及びQAM搬送波の周波数だけである。これらの違い
は両者とも図19に示されている。図19に示したよう
に、16値QAM搬送波はfSC/5の周波数であり、ス
タジオ及び民生用の受信器の両方のパルス整形フィルタ
は、同位相及び直交位相信号の各周波数スペクトルを、
SC/5搬送波の両側fSC/8の周波数帯を占有するよ
うに制御する。このQAM変調で使われるパルス整形フ
ィルタ及び、それに対応する受信器のQAM復調器は、
平方根自乗余弦フィルタであり、結合されると、fSC
8で3dB、及び10%のロールオフファクタを有す
る。
【0080】図14に示した16値QAM変調器916
の出力信号は、Sub Signal信号で、図18に
示した乗算器1012に入力される。主映像信号は、こ
れは通常の輝度及びクロミナンス成分を含むベースバン
ドの形でもう1つの乗算器1010に入力される。乗算
器1010及び1012は、映像信号により変調された
ラジオ波(RF)の搬送波信号の周波数におけるそれぞ
れの直交位相関係にある信号を受けるために接続されて
いる。図18で、RF搬送波は信号源1014から供給
され、直交位相搬送波は90゜移相回路1016から供
給される。
【0081】乗算器1010の出力信号は、残留側波帯
(VSB)フィルタ1018に入力される。フィルタ1
018、変調映像信号の高側波帯をRF搬送波周波数よ
り6MHz上の範囲を占有することを許容するが、低側
波帯をRF搬送波周波数より1.25MHz下に制限す
る。この信号により占有されうる周波数帯は、RF搬送
波周波数帯がPCで表されている図20で示されていて
いる。
【0082】乗算器1012の出力信号は逆ナイキスト
フィルタに入力される。図21は、乗算器1012によ
って供給される信号が占有しうる周波数帯を図示してい
る。これはRF搬送波の周波数PCをおよその中心とす
る二重側波帯信号である。図22は、前記信号を周波数
応答特性1210の逆ナイキストフィルタに入力したと
きの効果を示している。この周波数スペクトルにおい
て、高側波帯MCMV+は低側波帯MCMV-に比較する
と振幅が減少している。
【0083】残留側波帯フィルタ1018及び逆ナイキ
ストフィルタ1020の出力信号は、加算回路1022
で結合され、図23に示す複合周波数スペクトルを有す
る信号を生成する。これはスタジオから伝送され民生用
受信器で受信される信号である。
【0084】図25は、このテレビ信号を受信するため
に適用される民生用テレビ受信器のブロック図である。
この受信器において、映像信号はアンテナ1300から
RF増幅器1310に送られ、RF増幅器は受信信号を
増幅し、そしてミキサー1312に送る。ミキサー13
12はRF信号を内部で発生させた振動信号(不図示)
とともにヘテロダインし、中間周波数(IF)搬送波を
有する変調映像信号を発生する。この信号は、典型的な
ナイキストフィルタ1316を含むIF増幅器1314
に入力される。
【0085】図24はナイキストフィルタ1316によ
って供給される信号の占有しうる周波数帯を示す。この
図の周波数軸は、伝送及び受信信号の周波数スペクトル
の対比を単純化するために、他の図とは反対に、左へ行
くほど大きくなっている。よく知られているように、ミ
キサー1312によって実行されるヘテロダイン過程
は、RF搬送波周波数に関連するIF搬送波周波数につ
いて、周波数成分を折り返す。
【0086】図24にあるように、16値QAM変調映
像信号の占有する周波数帯は、本質的にはIF搬送波周
波数について対称で、情報運搬映像信号に関しては振幅
が大幅に減少している。この直交位相IF搬送波の振幅
の減少は、映像信号を同期的に復調しないテレビ受信器
においては、変調デジタルデータを見えにくくする。し
かしながら、図25に図示されているテレビ受信器にお
いて映像信号は同期的に復調される。これは、ナイキス
トフィルタ1316によって供給される信号をIF搬送
波フェイズロックループ(PLL)1318と2つの乗
算器1320及び1322に入力することで達成さる。
PLL1318は、スタジオで信号を変調するのに使わ
れたRF搬送波の位相と同位相にロックされたIF周波
数の信号を発生する。このIF搬送波信号は、直接乗算
器1320に、90゜移相回路1324を通って乗算器
1322に入力される。乗算器1320の出力信号は、
映像信号の同位相成分であり、乗算器1322の出力信
号は直交位相成分である。これらの信号はその後、ゴー
スト消去フィルタ1326を通過させられる。このフィ
ルタは例えば、米国特許第4,864,403号の"ADA
PTIVE TELEVISIONGHOST CANCELLATION SYSTEM INCLUDIN
G FILTER CIRCUITRY WITH NON-INTEGER SAMPLE DELAY"
のフィルタと同様に作動する。この特許はマルチパスひ
ずみの除去に関する教示により本明細書に援用されてい
る。
【0087】ゴースト消去フィルタ1326の同位相成
分は、同期信号分離回路要素1328に入力される。こ
の回路要素は、垂直及び水平HS、VS及びfSC/5P
LL1330に入力されるバーストゲート信号BGを、
発信するものである。PLL1330は、フィルタ13
26によって供給される同位相の信号をもまた受けるた
めに接続されているものだが、4fSC信号からfSC/5
信号を生成する20で除算する回路を有する4fSCPL
Lとして装備されてもよい。
【0088】PLL1330の出力信号及びゴースト消
去フィルタ1326の直交位相出力信号は、16値QA
M復調器1332に入力される。復調器1332は図1
0に示した16値QAM復調器と同じ様に動作するが、
以下の点では異なる。それは、乗算器740及び742
に対応する乗算器(不図示)に入力される搬送波信号
が、fSCではなくfSC/5の周波数を有することと、及
びフィルタ744及び746に対応するパルス整形フィ
ルタ(不図示)が平方根自乗余弦周波数応答特性を有す
ることである。この周波数応答特性は、図14に関して
上述した16値QAM変調器916に使われている。パ
ルス整形フィルタ(不図示)の周波数応答特性と一致す
る。
【0089】16値QAM変調器1332の前記出力信
号は粗い動ベクトル信号CVMで、これは図3、図4に
示されている。図3及び図4に示した分離映像信号は、
図25に示した、ゴースト消去フィルタの同位相の出力
信号を従来型輝度/クロミナンス分離回路1334に入
力することで発生できるだろう。
【0090】
【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
による映像信号の動き処理の方法及び装置によれば、映
像信号を伝送するための処理と同時にその映像信号に対
する動ベクトルが生成され、その動ベクトルは受信され
た信号から復号され、再生された映像において知覚され
ることなく、動き補償処理を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】動き適応映像雑音除去プロセッサのブロック図
である。
【図2】図1のプロセッサの働きを示すための減衰率と
フレーム間の差についてのグラフである。
【図3】本発明による動き補償映像雑音除去システムの
ブロック図である。
【図4】本発明による汎用動き補償プロセッサのブロッ
ク図である。
【図5】本発明の第1の実施例に適する映像信号プロセ
ッサ及び動ベクトル符号器である。
【図6】図5の映像信号プロセッサと共に使用するのに
適当なフレーム内平均器のブロック図である。
【図7】図5の動ベクトル符号器と共に使用するのに適
当な配列符号器のプログラミングを示す図である。
【図8】図5の動ベクトル符号器の動きを示すための振
幅と周波数についてのグラフである。
【図9】本発明の第1の実施態様で使うのに適当な映像
信号プロセッサと動ベクトル復号器のブロック図であ
る。
【図10】図9の動ベクトル復号器と共に使用するのに
適した16直交変調(QAM)復調器のブロック図であ
る。
【図11】図5の動ベクトル符号器の動作を説明するタ
イミング図である。
【図12】図5の動ベクトル符号器の動作を説明するタ
イミング図である。
【図13】図5の動ベクトル符号器の動作を説明するタ
イミング図である。
【図14】本発明を使用した第2の実施態様に使うのに
適当な動ベクトル符号器のブロック図である。
【図15】図14の動ベクトル符号器の動きを示すタイ
ミング図である。
【図16】図14の動ベクトル符号器の動きを示すタイ
ミング図である。
【図17】図14の動ベクトル符号器の動きを示すタイ
ミング図である。
【図18】本発明の第2の実施態様に使うのに適当な直
交変調器のブロック図である。
【図19】本発明の第2の実施態様の動作を示す、振幅
と周波数についてのグラフである。
【図20】本発明の第2の実施態様の動作を示す、振幅
と周波数についてのグラフである。
【図21】本発明の第2の実施態様の動作を示す、振幅
と周波数についてのグラフである。
【図22】本発明の第2の実施態様の動作を示す、振幅
と周波数についてのグラフである。
【図23】本発明の第2の実施態様の動作を示す、振幅
と周波数についてのグラフである。
【図24】本発明の第2の実施態様の動作を示す、振幅
と周波数についてのグラフである。
【図25】本発明の第2の実施態様に使うのに適当な動
ベクトル復号器のブロック図である。
【符号の説明】
310 ブロック変換器 312 減算器 314 乗算器 316 加算回路 318 低域通過フィルタ 320 整流回路 322 読みだし専用メモリ 324 動ベクトル復調/復号器 326 動ベクトル補間器 328 フレームメモリ

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 動画を表すアナログ映像信号の供給源
    と、 該供給源に接続され、該アナログ映像信号を処理し、フ
    レームからフレームへの動きを表す画像の部分に対して
    動きの方向を示すデジタル動ベクトルを生成する手段
    と、 該デジタル動ベクトルをアナログ信号に符号化する手段
    と、 該符号化動ベクトルを表す該アナログ信号を、該供給源
    によって供給されるアナログ映像信号と結合し、符号化
    された映像信号を生成する手段と、 該符号化映像信号を受信し、該動画を再生する受信手段
    とを備える、映像信号の動き処理を促進する装置であっ
    て、 該受信手段が、 該符号化映像信号から該符号化動き信号を分離する手段
    と、 該符号化動ベクトルを復号して、該デジタル動ベクトル
    を再生する手段と、 該映像信号及びデジタル動ベクトルを処理し、加工映像
    信号を生成する動き補償処理手段と、 該加工映像信号から表示される映像を生成する手段と、 を備えている装置。
  2. 【請求項2】 動画を表すアナログ映像信号の供給源
    と、 該供給源に接続され、該映像信号を処理し、フレームか
    らフレームへの動きを表す画像の部分の動きに対して方
    向を示すデジタル動ベクトルを生成する手段と、 該デジタル動ベクトルをアナログ信号に符号化する手段
    と、 該アナログ符号化動ベクトル信号を、該供給源からの該
    映像信号と結合し、単一の符号化映像信号を生成する手
    段と、 該符号化映像信号を離れた場所へ伝送する手段と、 を備えている、テレビ信号の生成で使われる装置。
  3. 【請求項3】 前記映像信号が輝度及びクロミナンス成
    分信号を含み、 前記動ベクトルがデジタル値で表され、 該動ベクトルを符号化する手段が、 前記映像信号供給源によって供給される該映像信号のク
    ロミナンス成分が占有する周波数の範囲内の周波数を有
    する、第1及び第2の直交位相関係の吹抜搬送波信号の
    供給源と、 該第1及び第2の両方の吹抜搬送波信号の各デジタル値
    を変調することにより、前記アナログ符号化動ベクトル
    信号として該符号化デジタル値を表す吹抜変調16値Q
    AM信号を発生する16値直交振幅変調(QAM)と、 を備えている請求項2に記載の装置。
  4. 【請求項4】 前記映像信号が、二重側波帯変調部分及
    び単一側波帯変調部分を有するRF搬送波信号上に残留
    側波帯変調されており、 前記動ベクトルがデジタル値で表されており、 該動ベクトルを符号化する手段が、 該RF搬送波信号と直交位相関係にある直交位相搬送波
    信号を生成する手段と、 該残留側波帯信号の該二重側波帯部分が占有する周波数
    範囲内の周波数を有する、第1及び第2の直交位相関係
    副搬送波を発生する手段と、 該第1及び第2の副搬送波信号を該デジタル値で変調し
    て、前記符号化動き信号として符号化デジタル値を表す
    アナログ16値QAM信号を発生する16値直交位相振
    幅変調(16値QAM)手段と、 該直交搬送波信号を、該第1及び第2の副搬送波信号で
    変調し、前記符号化映像信号を発生させる手段と、 を備えている請求項2に記載の装置。
  5. 【請求項5】 前記動き補償処理手段が、 前記アナログ映像信号の第1フレームを表す信号値を保
    存する手段と、 アナログ映像信号の第2フレームを受信した間に、該ア
    ナログ映像信号から復号された前記動ベクトルに応答し
    て、映像信号の該第2フレームによって表される画像の
    各部と、前記動ベクトルによって示される対応する画像
    部分を表す該保存信号値の部分及び該保存信号値の周囲
    の部分とを比較し、映像信号の該第2フレームによって
    表される該画像の各部の動きの方向を、該復号されたデ
    ジタル動ベクトルよりも正確に示す細かい動ベクトルを
    発生する手段と、 を備えている、請求項1に記載の装置。
JP5245771A 1992-09-30 1993-09-30 映像信号と共に伝送される動ベクトルを用いて映像信号の時間処理を改善する方法及び装置 Withdrawn JPH06217289A (ja)

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US07/954,508 1992-09-30

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