JPH0669808A

JPH0669808A - データの丸め処理回路およびデータの復元回路

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Publication number: JPH0669808A
Application number: JP22305092A
Authority: JP
Inventors: Tetsuo Nakada; 哲郎中田
Original assignee: Sony Corp
Current assignee: Sony Corp
Priority date: 1992-08-21
Filing date: 1992-08-21
Publication date: 1994-03-11
Anticipated expiration: 2015-10-30
Also published as: GB2269922B; JP3103914B2; GB2269922A; US5463570A; GB9317126D0

Abstract

(57)【要約】【目的】データの丸め処理によっても画質が劣化しない
ようにする。【構成】１０ビットのディジタルデータを８ビットに丸
め処理するデータの丸め処理回路１０において、少なく
とも２サンプルで一巡する１ビットの固定パターンであ
って、少なくとも４個の固定パターンＰＴＮ０〜ＰＴＮ
３を発生するパターン発生回路２２を有し、これら固定
パターンのうち１種類の固定パターンが丸め処理しよう
とする２ビットデータｃの大きさで選択されて入力ディ
ジタルデータのうち上位８ビットのディジタルデータｂ
に加算されることによって、８ビットに丸め処理された
ディジタルデータｅが出力される。丸め処理時に固定パ
ターンを使用しているため画質が改善され、固定パター
ンの１ビットの順序を入れ替えることによって固有の縦
縞パターンの発生も抑えられる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、ディジタルビデオ機
器などのデータ処理回路系に適用して好適なデータの丸
め処理回路およびその復元回路に関する。

【０００２】

【従来の技術】ディジタルビデオ機器ではそのビデオ素
材として図１７に示すように緩やかなスロープをもった
ビデオ信号を必要とすることがある。たとえばグラデュ
エーションのついた背景となるビデオ信号に文字信号な
どを挿入（スーパーインポーズ）する場合である。

【０００３】このような目的で使う緩やかなスロープを
もったビデオ信号は通常８ビットで量子化される場合が
多いが、これを例えば１０ビットで量子化すると、図１
８に示すように、８ビットでの量子化ステップ（破線図
示）よりも１０ビットでの量子化ステップ（実線図示）
の方が量子化による階段状の模様が目立たなくなる。こ
れは当然のことであるが１０ビットの方が４倍分階調表
現にすぐれているからである。

【０００４】このためビデオ素材としては１０ビットで
量子化されたものが増えてきているが、ディジタルビデ
オ信号を記録するビデオ機器の主流は現在８ビットのデ
ィジタルＶＴＲである。それは、テープ上に「１」，
「０」データを記録するため、その記録密度の制限から
くるものである。そのため現状では、せっかく得られた
１０ビットのディジタルビデオ信号の下位２ビットが切
り捨てられて８ビットディジタルＶＴＲに記録されてい
ることになる。

【０００５】このようなビット切り捨ての記録方法に対
してデータの丸め処理を施して１０ビットデータを８ビ
ットデータに一旦変換して記録する丸め処理を伴った記
録方法が知られている。

【０００６】その一般的な丸め処理としてはランダムノ
イズを用い、その発生確率から失われている２ビットの
諧調を発生させる方法である。図１９に従来の丸め処理
回路１０の一例を示す。

【０００７】図１９は１０ビットを８ビットに丸め処理
する場合である。端子１１に入力された１０ビットのデ
ィジタルビデオ信号ａはまず上位８ビットのデータｂと
下位２ビットのデータｃに分離される。下位２ビットデ
ータｃはアダー１３に送られ、ランダムノイズ発生器１
４から出力された２ビットのノイズデータｄと加算され
る。

【０００８】ランダムノイズ発生器１４からは２ビット
のノイズデータｄ（「００」，「０１」，「１０」，
「１１」）がそれぞれ１／４の確率で出力される。アダ
ー１３の加算出力は桁上がりビット（キャリーアウトＣ
Ｏ）を含めると３ビットとなる。

【０００９】図２０に示すように、キャリーアウトＣＯ
が「１」となる確率は入力した下位２ビットの大きさを
反映している。そこでこのキャリーアウトＣＯを入力デ
ィジタルビデオ信号の上位８ビットデータｂのうちの最
下位ビットと同じ重み付けをして、アダー１２にて入力
８ビットデータｂとキャリーアウトＣＯとが足し合わさ
れる。

【００１０】この加算処理に８ビットの加算器を使用す
る場合には、１つの入力に入力８ビットデータｂが供給
され、もう１つの入力はオールゼロとなされる。そのキ
ャリーインプット入力にキャリーアウトＣＯのデータを
与えることで実現できる。

【００１１】ここで、入力８ビットデータｂが「１１１
１１１１１」（オール「１」）である場合で、キャリー
アウトＣＯのビットが「１」になると、アダー１２がオ
ーバーフローしそのキャリーアウトには「１」が出力さ
れるので出力データｅが９ビットになってしまう。これ
を避けるため、アダー１２のキャリーアウトが「１」に
なったときにはオーバーフロー処理回路１５でオーバー
フロー処理が行なわれ、出力されるディジタルビデオ信
号が常に８ビットとなるようにしている。

【００１２】図２１に以上の信号の処理を示している。
本来のディジタル処理では数字のみを用いてその処理過
程が表記できるわけであるが、説明のし易さから図２１
では振幅をアナログ的に表現している。

【００１３】同図Ａは１０ビットのときの諧調を示す階
段波形であり、同図Ｂは同図Ｄと同じ入力ディジタルビ
デオ信号に付加されるデータを、そして、同図Ｃは８ビ
ットのときの諧調を示す階段波形である。

【００１４】同図Ｄが最終的に端子１６（図１９）に得
られる丸め処理後の出力ディジタルビデオ信号ｆであ
る。これは１０ビットのときの各諧調ごとに、２５％の
確率でそのレベルが次の諧調レベルと等しくなるように
付加されて丸め処理される。図はレベル「２００」の階
段波形に丸め処理を施すときの例を示した。

【００１５】この出力ディジタルビデオ信号ｆをアナロ
グ変換してモニター（図示はしない）で観察すると、１
０ビットビデオアウトプットのうち下位２ビットがもっ
ている階調が視覚の積分効果により認識される。

【００１６】

【発明が解決しようとする課題】このようにランダムノ
イズを使用した丸め処理では、所詮ノイズを用いている
ため、画面がノイズぽくなり視覚上目障りである。ラン
ダムノイズの帯域にはコンポジットビデオ信号のサブキ
ャリヤ周波数を含むものがあり、その場合には丸め処理
されたビデオ信号をベクトルスコープで観察すると不要
の軌跡が表れてしまう。さらに丸め処理された８ビット
のディジタルデータからは１０ビットの原ディジタルデ
ータを復元することができないなどの問題があった。

【００１７】そこで、この発明はこのような従来の課題
を解決したものであって、視覚上目障りとはならない丸
め処理を実現すると共に、丸め処理する前のデータを復
元できるようにしたデータの丸め処理回路およびその復
元回路を提案するものである。

【００１８】

【課題を解決するための手段】上述の課題を解決するた
め、請求項１に記載されたデータの丸め処理に関する発
明では、ｎビットのディジタルデータをｋビット（ｎ，
ｋは整数であって、ｎ〉ｋ）に丸め処理するデータの丸
め処理回路において、少なくとも（ｎ−ｋ）サンプルで
一巡する１ビットの固定パターンであって、少なくとも
２の（ｎ−ｋ）乗個の固定パターンを発生するパターン
発生回路を有し、２の（ｎ−ｋ）乗個の固定パターンの
うち１種類の固定パターンが丸め処理しようとするビッ
トの大きさで選択されて上記入力ディジタルデータのう
ち上位ｋビットのディジタルデータに加算されることに
よって、ｋビットに丸め処理されたディジタルデータが
出力されるようになされたことを特徴とするものであ
る。

【００１９】請求項４に記載されたデータの復元処理に
関する発明ではｋビットに丸められたディジタルデータ
をｎビット（ｎ，ｋは整数であって、ｎ〉ｋ）のディジ
タルデータに復元するデータの復元回路において、ｋビ
ットの現ディジタルデータと１サンプル前のディジタル
データの差をとる差分手段と、その差分データを１サン
プルずつ順次遅延する複数の遅延手段と、各遅延手段の
入出力差分データから丸められた（ｎ−ｋ）ビットを判
定する判定手段とを有し、この判定手段から出力された
データが上記入力ディジタルデータに加算される復元デ
ータとして用いられるようにしたことを特徴とするもの
である。

【００２０】

【作用】データの丸め処理に関しては、図７に示す８サ
ンプルを繰り返し周期とする１ビットの固定パターンが
使用される。固定パターンは丸め処理すべきビット数に
対応した固定パターンＰＴＮ０，ＰＴＮ１，ＰＴＮ２，
ＰＴＮ３が用意される。これが図１に示す入力の下位２
ビットデータｃのビット内容によって選択され、選択さ
れた固定パターンが上位８ビットデータｂに加算され
て、リミッタ処理された加算出力が丸め処理された出力
ディジタルビデオ信号として用いられる。

【００２１】データの復元処理に関しては、図９のよう
にフレーム遅延回路４６，４７の各入力差分データを参
照して２ビットのデータが復元されこれを入力８ビット
のデータの下位２ビットとすることによって１０ビット
のディジタルデータが復元される。

【００２２】このようなデータの丸め処理および復元処
理を行なえば、８ビットディジタルＶＴＲから出力され
る８ビットディジタルデータをＤ／Ａコンバートした場
合、１０ビットに近いクオリティのアナログビデオ信号
を得ることができる。

【００２３】

【実施例】続いて、この発明に係るデータの丸め処理回
路およびその復元回路の一例を、図面を参照して詳細に
説明する。以下にはまずクロマ信号のないビデオ信号に
適用した場合について説明し、クロマ信号が含まれたビ
デオ信号についての丸め処理などについてはその後に説
明する。

【００２４】図１はこの発明に係るデータ丸め処理回路
１０の一例を示す系統図であって、端子１１にはディジ
タルビデオ信号ａが供給される。ディジタルビデオ信号
ａは１０ビットで量子化されているものとするが、量子
化ビット数ｎにはとらわれない。

【００２５】この１０ビットのディジタルビデオ信号ａ
は上位８ビットデータｂと下位２ビットデータｃに分離
され、上位８ビットデータｂはアダー１２に供給され、
下位２ビットデータｃはセレクタ２１にその制御信号と
して供給される。

【００２６】セレクタ２１は丸め処理時に使用される固
定のパターン（データ）を下位２ビットの内容によって
選択するためのものである。固定パターンとは丸め処理
される際の（ｎ−ｋ）ビット（ｋは丸め処理後の出力ビ
ット数）のもつ諧調を表現するためのパターンで、少な
くとも（ｎ−ｋ）サンプルで一巡する１ビットのパター
ンである。そして、２の（ｎ−ｋ）乗個の種類の異なっ
た固定パターンをもつ。１０ビットから８ビットに丸め
処理する場合、４種類の固定パターンが用意されてい
る。

【００２７】それぞれの固定パターンは、ｎ−ｋ＝２で
はなく、後述するように８サンプル分で構成されてい
る。各固定パターンをＰＴＮ０，ＰＴＮ１，ＰＴＮ２，
ＰＴＮ３とすると、これらのパターンデータはパターン
ＲＯＭ２２に格納されている。パターンＲＯＭ２２の内
容は後述する。

【００２８】パターンＲＯＭ２２のアドレスはビデオ信
号の水平走査期間ごとに１度クリアされるＨカウンタ２
３の出力ｊと、水平走査期間ごとに１づつインクリメン
トされるＶカウンタ２４の出力ｉを用いている。

【００２９】Ｈカウンタ２３のクロック（CLOCK）は入
力ディジタルビデオ信号のサンプリングクロックと同一
のものが使用される。Ｈカウンタ２３に対するクリアパ
ルスは図１に示すように水平走査期間を周期とする１ク
ロック幅のパルス（ＨＣＬＲ）が用いられる。

【００３０】Ｖカウンタ２４のクロックも同じくサンプ
リングクロックを用いる。Ｖカウンタ２４のイネーブル
パルス（端子ＥＮへの入力）はクリアパルスＨＣＬＲの
反転出力が用いられる。これによってＶカウンタ２４は
水平走査期間ごとにインクリメントされる。

【００３１】セレクタ２１にて選択された固定パターン
はアダー１２に入力されて、入力ディジタルビデオ信号
のうちの上位８ビットデータに足し込まれる。

【００３２】オーバーフロー処理回路１５は上述したと
同様に動作するものであって、アダー１２からキャリー
アウトＣＯ ’が出力されたときオーバーフロー処理が
行なわれる。オーバーフロー処理された８ビットのディ
ジタルビデオ信号が最終的なディジタルビデオ信号とし
て用いられる。

【００３３】このように丸め処理された８ビットディジ
タルビデオ信号をＤ／Ａ変換してモニターで観察すると
視覚の積分効果により１０ビットのディジタルビデオ信
号をモニタしたときに近い下位２ビットの階調を認識す
ることができる。

【００３４】図１における各点の信号波形を図２に示
す。同図Ａは１０ビットの入力ディジタルビデオ信号を
アナログ的に表記したものであり、図示のスタートレベ
ルとしては「２００．０」を示す。

【００３５】同図Ｂは下位２ビットデータｃ「００」，
「０１」，「１０」，「１１」によってセレクター２１
で選択される固定パターンの例である。

【００３６】下位２ビットが「００」のときは「０００
０００００」の固定パターンが選択され、以下同様に、下位２ビットが「０１」のときは「１０１０００００」下位２ビットが「１０」のときは「１０１０１０１０」下位２ビットが「１１」のときは「０１０１１１１１」の固定パターンがそれぞれ選択される。

【００３７】それぞれの固定パターンの平均値は下位２
ビットのもつ階調を表している。例えば、下位２ビット
が「１１」であるなら、その諧調は上述の固定パターン
から（０＋１＋０＋１＋１＋１＋１＋１）／８＝３／４
となる。

【００３８】同図Ｃは入力ディジタルビデオ信号ａのう
ち上位８ビットデータｂのアナログ波形であり、同図Ｄ
はこれに下位２ビットの固定パターンを加算したアナロ
グ波形である。

【００３９】ところで、モニタに表われるビデオの輝度
が画面全体で一様になりそのときの入力レベルが「２０
０．２５」であったとする。入力下位２ビットは０．２
５レベルに対応する「０１」であることから、このとき
にセレクタ２１にてセレクトされる固定パターンは、
「１０１０００００」である。これが８サンプルごとに
１水平走査期間の間繰り返えされ、さらにこの固定パタ
ーンが１垂直走査期間の間繰り返されることになる。

【００４０】そのため、固定パターン「１」の点が正し
く垂直に並んでしまい、視覚上そのパターン（縦縞パタ
ーン）が認識されてしまう。そこでこの固定パターンが
垂直方向に二列に並ぶのを避けなければならない。縦縞
パターンとならないようにするためには８サンプル１ビ
ット構成の固定パターンの１ビットの並び順序を２の
（ｎ−ｋ）ラインごとに一巡するようにすればよい。こ
の例では４ラインごとに一巡する並び替えとなる。図３
はその具体例である。

【００４１】図３において、固定パターンＰＴＮ０，Ｐ
ＴＮ１，ＰＴＮ２，ＰＴＮ３は上述したようにそれぞれ
下位２ビットが「００」，「０１」，「１０」，「１
１」であるときにセレクトされる固定パターンである。

【００４２】ＰＴＮ１について特に言及すれば、基本と
なるパターン「１０１０００００」の他に基本パターン
に対する１ビットの並び方を変えた３種類のパターン
「００００１０１０」，「０１０１００００」，「００
０００１０１」を用意し、隣接する水平走査線上に同じ
パターンが並ばないようにする。そして、この図３に示
すトータル４種類のパターンを適宜選択して使用するこ
とによって特定のパターンの並びを視覚上認識しずらい
ようにする。

【００４３】図３に示すように固定パターンＰＴＮ０で
は１通りのパターン「００００００００」しか存在しな
いが、固定パターンＰＴＮ３では、同図のように固定パ
ターンＰＴＮ１と同じく基本パターンにおける１ビット
の並び方を変えることによってトータル４種類のパター
ンを作ることができる。固定パターンＰＴＮ２では「１
０１０１０１０」，「０１０１０１０１」の２通りがあ
る。

【００４４】そうすると、いずれのパターンも４水平走
査期間で完結するパターン発生シーケンスとなる。この
４水平走査期間で一巡する発生シーケンスは図１に示し
たようにＶカウンタ２４の出力ｉを利用して実現でき
る。固定パターンは８サンプルごとに繰り返すシーケン
スであるから、この発生シーケンスは同じくＨカウンタ
２３の出力ｊを利用して実現できる。

【００４５】さて、２ビット分の階調を表現する固定パ
ターンは本来的には４サンプルで実現できるはずであ
る。今回あえて８サンプル構成としたのは次のような理
由に基づく。

【００４６】図４に４サンプルシーケンスで得られる固
定パターンの例を示す。固定パターンＰＴＮ１’では
「１０００」によって階調「０．２５」を、固定パター
ンＰＴＮ３’では「０１１１」によって階調「０．７
５」を表現している。

【００４７】８サンプルシーケンスでの固定パターンの
もつ周波数スペクトルは図５のようになり、スペクトル
が３つに別れる。これに対して４サンプルシーケンスで
の固定パターンのもつ周波数スペクトルは図６のように
なり、スペクトルは１つである。

【００４８】サンプリング周波数を４ｆｓｃ（ｆｓｃは
サブキャリア周波数３．５８ＭＨｚ）としたとき、ディ
ジタルコンポジットビデオ信号ではｆｓ／４＝ｆｓｃと
なり、４サンプルシーケンスでのスペクトルがサブキャ
リア周波数ｆｓｃと一致してしまう。したがって、４サ
ンプルシーケンスで丸め処理をすると、モニタでは丸め
処理部分に薄く“色”が付いてしまう。このような理由
からこの発明では４サンプルシーケンスではなく８サン
プルシーケンスの固定パターンを採用したものである。

【００４９】ディジタルコンポーネントビデオ信号の場
合、一般にｆｓ＝１３．５ＭＨｚである。コンポーネン
トゆえｆｓ／４のスペクトルの発生は問題がないが、方
式変換器を用いてディジタルコンポーネントビデオ信号
をディジタルコンポジットビデオ信号に変換すると、そ
のときのサンプリング周波数はｆｓ／４＝３．３８ＭＨ
ｚとなるからｆｓｃに近くなってしまう。

【００５０】このようなことからコンポーネント、コン
ポジットいずれのディジタルビデオ信号についても、ｆ
ｓ／４でのスペクトルの発生を避けることができる固定
パターンを採用するのが望ましい。図７に望ましい固定
パターンが得られるＲＯＭデータ例を示す。

【００５１】図８以下はデータの復元処理のための具体
例を示す。本例でも１０ビットが８ビットに丸められた
データを復元する場合を例示する。復元できる素材は静
止画あるいは動画のうち、静止している領域に限られ
る。

【００５２】まず、同一固定パターンは４水平走査期間
で一巡する発生シーケンスであることは先に述べた。ビ
デオ画像の１フレームはＮＴＳＣ方式では「５２５」の
水平走査線によって構成され、ＰＡＬ方式では「６２
５」の水平走査線によって構成される。この「５２
５」，「６２５」という値は、（４の倍数＋１）で表わ
すことができる（５２５＝１３１×４＋１，６２５＝１
５６×４＋１）。

【００５３】これの意味するところを図８を用いて説明
する。図８のように例えば、固定パターンＰＴＮ１に関
して、フレームｍ、ラインｎのときの固定パターンが
「１０１０００００」であったとする。

【００５４】この時、過去のフレームでの同ライン、例
えばｎラインでの固定パターンは次のようになる。

【００５５】フレームｍ・・・「１０１０００００」フレームｍ−１・・・「０００００１０１」フレームｍ−２・・・「０１０１００００」フレームｍ−３・・・「００００１０１０」フレームｍ−４・・・「１０１０００００」このように、あるラインで観測した場合、固定パターン
は４フレームで一巡し、画像の積分は水平方向、垂直方
向およびフレーム方向の３次元によって行なわれている
ことになる。そのほかの固定パターンＰＰＴ０，ＰＴＮ
２，ＰＴＮ３についても同じである。

【００５６】このことを考慮してデータ復元回路が構成
される。図９に８ビットデータのディジタルビデオ信号
を１０ビットのディジタルビデオ信号に復元するデータ
復元回路の一例を示す。

【００５７】８ビットのディジタルビデオ信号はフレー
ムｍでの静止画のビデオデータ（以下これをＡとする）
に８サンプル繰り返しの固定パターンａmが加算された
ものである。したがって、現在から過去４フレームまで
を示すと、フレームｍ・・・Ａ＋ａm フレームｍ−１・・・Ａ＋ａm-1 フレームｍ−２・・・Ａ＋ａm-2 フレームｍ−３・・・Ａ＋ａm-3 フレームｍ−４・・・Ａ＋ａm-4 となる。

【００５８】図９に示すように８ビットの入力ディジタ
ルビデオ信号（Ａ＋ａｍ）と、これをフレーム遅延回路
４２で１フレームだけ遅延した出力（Ａ＋ａm-1）との
差が引算器４３で求められる。８ビット同志の引き算結
果は９ビットにビット拡張されるが、リミッタ４５にお
いて２ビットに制限される。

【００５９】リミッタ４５の入出力関係は図１０となる
ように構成され、入力が０か若しくは＋１以上、−１以
下のときは１種類の出力で充分であるので、この例では
「−２」が出力されるようになっている。出力の２進表
現は「２」の補数表現である。

【００６０】リミッタ４５の出力はフレーム遅延回路４
６，４７でそれぞれ１フレームずつ遅延され、それぞれ
の出力（合計６ビット）が判定器４８に送られる。ここ
でリミッタ４５の出力ａm−（ａm-1）となるからフレー
ム遅延回路４６の出力は（ａm-1）−（ａm-2）となり、
フレーム遅延回路４７の出力は（ａm-2）−（ａm-3）と
なる。

【００６１】判定器４８からは３ビットの判定出力信号
が出力される。３ビットのうち２ビットの出力ｐは復元
された１０ビットの下位２ビットに相当する。もう１ビ
ットの出力ｑは８ビットの入力ディジタルビデオ信号
（Ａ＋ａm）に含まれている固定パターン分の振幅ａm
（振幅は「０」若しくは「１」）に相当する。

【００６２】引き算器４９で（Ａ＋ａm）−ａmの演算を
行ないａmをキャンセルし、１０ビットデータ中の上位
８ビットに相当するＡを得る。その後下位２ビットに相
当する出力を上位８ビットの下位側に付加して、端子５
０には１０ビットディジタルビデオ信号が復元される。

【００６３】上述した判定器４８の動作を次に説明す
る。まずａm，ａm-1，ａm-2，ａm-3のとりうる値
（「０」若しくは「１」）とそのときの差分の出力ａm
−（ａm-1），（ａm-1）−（ａm-2），（ａm-2）−（ａ
m-3）との関係を図１１に示す。

【００６４】ビデオ信号が静止画ならば（ａm，ａm-1，
ａm-2，ａm-3）＝（「０」，「０」，「０」，「０」）
〜（「１」，「１」，「１」，「１」）のケースのみを
考えればよい。それは固定パターンの振幅が「０」か若
しくは「１」だからである。もし動画ならばａm，ａm-
1，ａm-2，ａm-3に「２」以上の振幅があると考えれば
よい。

【００６５】判定器４８に入力されるａm−（ａm-1）あ
るいは（ａm-1）−（ａm-2），（ａm-2）−（ａm-3）が
「＋２」以上あるいは「−２」以下の場合は、リミッタ
４５にて「−２」が出力される。したがって図１１のよ
うに（ａm，ａm-1，ａm-2，ａm-3）の“その他の条件”
とされる場合には、ａm−（ａm-1）あるいは（ａm-1）
−（ａm-2），（ａm-2）−（ａm-3）のいずれかが「−
２」となる。

【００６６】判定器４８ではこれらの入力６ビットのビ
ットパターンから丸め処理用の固定パターンＰＴＮ０，
ＰＴＮ１，ＰＴＮ２，ＰＴＮ３の何れかであるかを特定
する。具体例で説明する。

【００６７】（ａm−ａm-1，ａm-1−ａm-2，ａm-2−ａm
-3）＝（「０」，「０」，「−１」）ならば、（ａm，ａm-1，ａm-2，ａm-3）＝（「０」，「０」，
「０」，「１」）である。この（「０」，「０」，「０」，「１」）なる
固定パターンは、図８に示すサンプルブロック枠５２に
相当するから、結局丸め処理として使用された固定パタ
ーンはＰＴＮ１となる。この固定パターンでは下位２ビ
ットは、（ＤO，Ｄ1）＝（「０１」）となる。このときａm＝「０」も判定器４８から出力さ
れる。

【００６８】（ａm−ａm-1，ａm-1−ａm-2，ａm-2−ａm
-3）＝（「１」，「−１」，「１」）の場合は、（ａm，ａm-1，ａm-2，ａm-3）＝（「１」，「０」，
「１」，「０」）となる。（「１」，「０」，「１」，「０」）となるパ
ターンを生ずるのは固定パターンがＰＴＮ２の場合で、
図のサンプルブロック枠５３となる。したがって、下位
２ビットは、（ＤO，Ｄ1）＝（「１０」）となる。ａm＝「１」も同時に判定器４８から出力され
る。

【００６９】もう一例として、（ａm−ａm-1，ａm-1−ａm-2，ａm-2−ａm-3）＝
（「０」，「０」，「１」）の場合は、（ａm，ａm-1，ａm-2，ａm-3）＝（「１」，「１」，
「１」，「０」）となる。このパターンを生ずるのは固定パターンがＰＴ
Ｎ３の場合で、図８のサンプルブロック枠５４となり、
そのときの下位２ビットは、（ＤO，Ｄ1）＝（「１０」）となる。ａm＝「１」も同時に判定器４８から出力され
る。

【００７０】（ａm−ａm-1，ａm-1−ａm-2，ａm-2−ａm
-3）の組み合わせで固定パターンが判定できない場合、
例えば、図１１に示すパターンの覧に“−”で記載され
てあるところでは、判定器４８の出力３ビットをすべて
「０」として１０ビット化する。この処理は動画領域で
生じる。

【００７１】上述の実施例は何れも輝度信号だけでビデ
オ信号が構成された場合の丸め処理とその復元処理を説
明したが、例えば輝度信号が緩やかなスロープをもち、
それにサブキャリアが重畳しているようなディジタルの
コンポジットビデオ信号の場合の丸め処理およびその復
元処理を次に説明する。

【００７２】図１２はディジタルコンポジットビデオ信
号を用いる場合の丸め処理回路の一例である。この場合
には、１０ビットの入力ディジタルコンポジットビデオ
信号がＹ／Ｃ分離回路６１にて輝度信号Ｙとクロマ信号
（クロミナンス信号）Ｃに分離される。

【００７３】分離された輝度信号Ｙに対して上述したと
同様な丸め処理が施される。１０が図１に相当する丸め
処理手段で８ビットに丸められる。クロマ信号Ｃについ
ては２ビットの切り捨て回路６２において１０ビットの
ディジタルデータの下位２ビットが切り捨てられて８ビ
ットのディジタルデータとなされ、その後合成器６３に
て両者が合成される。

【００７４】クロマ信号Ｃに対しても丸め処理を行ない
たいときには、図１３のようにデコーダ６５によってク
ロマ信号Ｃを一度ベースバンドに落してから丸め処理し
たのちエンコーダ６６にてサブキャリアで再びエンコー
ドすればよい。１０’はクロマ信号Ｃに対する丸め処理
手段で、図１と同じ構成のものが使用される。

【００７５】図１４はデータ復元回路７０の具体例であ
って、これは図９に対応した実施例である。

【００７６】端子４１に供給された丸め処理後の８ビッ
トのコンポジットビデオ信号はＹ／Ｃ分離回路７１で輝
度信号Ｙとクロマ信号Ｃとに分離され、輝度信号Ｙに対
してはビット復元手段７２を通すことによって１０ビッ
トの輝度信号となされる。ビット復元手段７２は上述し
たデータ復元回路４０が利用される。

【００７７】クロマ信号Ｃはビット付加回路７３に供給
されてクロマ信号Ｃの最下位ビット側に２ビットだけ
「００」が無条件に付加される。共に１０ビットとなさ
れた輝度信号Ｙとクロマ信号Ｃとが合成器７４で合成さ
れて１０ビットのディジタルコンポジットビデオ信号に
復元される。

【００７８】ここで、上述したＹ／Ｃ分離回路７１には
若干の工夫が必要である。上述したように丸め処理用と
して使用される固定パターンのスペクトルは図５のよう
になる。サブキャリアはｆｓ／４すなわち３．５８ＭＨ
ｚ付近に広がったスペクトルであり、このサブキャリヤ
領域を分離するには図１５に示すような特性を持つ分離
フィルタを使用する必要がある。

【００７９】すなわち固定パターンのスペクトルが存在
する周波数帯域（ｆｓ／８，３ｆｓ／８，ｆｓ／２）は
通過しないようなフィルタ特性とすべきであって、これ
を実現するには例えば図１６に示すようなフィルタ特性
となされたＦＩＲ形のディジタルフィルタを使用すれば
よい。例として挙げることができるディジタルフィルタ
のフィルタ特性はＺ変換の表現で、Ｆ（Ｚ）＝（１−Ｚ^-2）²・（１＋Ｚ^-4）² である。

【００８０】なお、図１において下位２ビットデータｃ
によってパターンＲＯＭ６２を直接制御するようにすれ
ば、下位２ビットデータｃによって制御されるセレクタ
２１を省略することができる。上述した実施例のビット
数や固定パターンには制限されない。

【００８１】

【発明の効果】以上のように、この発明に係るデータ丸
め処理回路によれば、固定パターンを用いているため丸
め処理後の画面がノイズぽくなることもなく、使用する
固定パターンが疑似クロマ信号として処理されることも
ない。そのため、画質が改善される。

【００８２】また、フレーム差分から丸め処理時に使用
した固定パターンを推定して元のビットを復元するよう
にしているので、少なくとも静止画像に対しては元のビ
ット数に復元できる特徴を有する。

【００８３】したがって、この発明はディジタルＶＴＲ
のデータ処理系に適用して極めて好適である。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明に係るデータ丸め処理回路の一例を示
す系統図である。

【図２】丸め処理動作の説明に供する波形図である。

【図３】丸め処理時に使用される固定パターンの一例を
示す図である。

【図４】図３に対する比較のために用いる固定パターン
の図である。

【図５】図３の一部の周波数スペクトル図である。

【図６】図４の一部の周波数スペクトル図である。

【図７】パターンＲＯＭのデータ例を示す図である。

【図８】フレームを含めた固定パターンの変化例を示す
図である。

【図９】この発明に係るデータ復元回路の一例を示す系
統図である。

【図１０】リミッタ４５の入出力関係を示す図である。

【図１１】判定器４８の動作例を示す図である。

【図１２】データの丸め処理回路の他の例を示す系統図
である。

【図１３】データの丸め処理回路の他の例を示す系統図
である。

【図１４】この発明に係るデータの復元回路の一例を示
す系統図である。

【図１５】固定パターンのスペクトルとサブキャリヤの
関係を示す図である。

【図１６】サブキャリヤをフィルタリングするためのフ
ィルタ特性図である。

【図１７】ビデオ信号の一例の波形図である。

【図１８】量子化の違いを示す図である。

【図１９】従来のデータの丸め処理回路を示す系統図で
ある。

【図２０】下位２ビットに対する桁上がり確率を示す図
である。

【図２１】丸め処理動作の説明図である。

【符号の説明】

１０丸め処理回路２１セレクタ２２パターンＲＯＭ２３Ｈカウンタ２４Ｖカウンタ４０復元回路４２，４６，４７フレーム遅延回路４８判定器ＰＴＮ０〜ＰＴＮ３固定パターン

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】ｎビットのディジタルデータをｋビット
（ｎ，ｋは整数であって、ｎ〉ｋ）に丸め処理するデー
タの丸め処理回路において、少なくとも（ｎ−ｋ）サンプルで一巡する１ビットの固
定パターンであって、少なくとも２の（ｎ−ｋ）乗個の
固定パターンを発生するパターン発生回路を有し、２の（ｎ−ｋ）乗個の固定パターンのうち１種類の固定
パターンが丸め処理しようとするビットの大きさで選択
されて上記入力ディジタルデータのうち上位ｋビットの
ディジタルデータに加算されることによって、ｋビット
に丸め処理されたディジタルデータが出力されるように
なされたことを特徴とするデータの丸め処理回路。
【請求項２】２の（ｎ−ｋ）乗個の固定パターンの夫
々について１ビットの並び順を変更するための制御回路
が付加されたことを特徴とする請求項１記載のデータの
丸め処理回路。
【請求項３】１ビットの並び順序は２の（ｎ−ｋ）乗
ラインごとに一巡するようになされたことを特徴とする
請求項２記載のデータの丸め処理回路。
【請求項４】ｋビットに丸められたディジタルデータ
をｎビット（ｎ，ｋは整数であって、ｎ〉ｋ）のディジ
タルデータに復元するデータの復元回路において、ｋビットの現ディジタルデータと１サンプル前のディジ
タルデータの差をとる差分手段と、その差分データを１サンプルずつ順次遅延する複数の遅
延手段と、各遅延手段の入出力差分データから丸められた（ｎ−
ｋ）ビットを判定する判定手段とを有し、この判定手段から出力されたデータが上記入力ディジタ
ルデータに加算される復元データとして用いられるよう
にしたことを特徴とするデータの復元回路。
【請求項５】判定手段からは丸め処理時に使用された
１ビットのデータと、データ復元用の２ビットの復元デ
ータが出力されるようになされたことを特徴とする請求
項４記載のデータの復元回路。
【請求項６】上記丸め処理時に使用された１ビットの
データは上記入力ディジタルデータに対する減算用のデ
ータとして使用されることを特徴とする請求項５記載の
データの復元回路。