JPH0681300B2 - 伝送テレビジョン信号の再生方式 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 「産業上の利用分野」 本発明は、信号帯域を圧縮して伝送された伝送テレビジ
ョン信号の再生方式に関する。

「従来の技術」 テレビジョン信号の伝送信号帯域を圧縮する方式とし
て、フィールド間ならびにフレーム間オフセットサブサ
ンプリングを用いた多重サブサンプル伝送方式が知られ
ている。そして、この多重サブサンプル伝送方式の１つ
としてMUSE−II（Multiple Sub−Nyqyuist Sampling En
coding）と呼ばれるものが、例えば特開昭61-264889号
公報に記載されるように提案されている。

第14図は、MUSE−II伝送方式の輝度信号のサンプリング
パターンを示している。

２フレーム１巡のサブサンプリングパターンで図の○
印、□印、●印、■印は、それぞれ第4n＋１番目、第4n
＋２番目、第4n＋３番目、第4n＋４番目のフィールド
（ｎ＝0,1,2,・・・）でサブサンプリングされる位置を
示しており、×印はどのフィールドでもサンプリングさ
れない位置を示している。

同図においてd2はサンプリング周期を示しており、サン
プリング周波数1/d2は、例えば48.6MHzである。

また、第15図は送信側の処理回路（エンコーダ）を示し
ている。同図において、入力端子１に供給される入力信
号は、A/D変換器２で、48.6MHzのサンプリング周波数で
サンプリングされてディジタル信号に変換される。

第16図Ａは、このときの信号帯域を示すものである。な
お、第16図で、横軸は水平成分Ｈ、縦軸は垂直成分Ｖで
ある。

また、A/D変換器２の出力信号は、フィールド間プリフ
ィルタ３に供給される。このフィールド間プリフィルタ
３において、静止画領域の処理として、第16図Ｂに示す
ように画面斜め方向の高域成分が除去される。

また、フィールド間プリフィルタ３の出力信号は、サブ
サンプリング回路４に供給される。このサブサンプリン
グ回路４において、24.3MHzのサンプリング周波数でフ
ィールド間オフセットサブサンプリングが行われる。こ
の場合、12.15MHz以上の帯域の信号は折り返されて、信
号帯域は、第16図Ｃに示すようになる。

また、サブサンプリング回路４の出力信号はサンプリン
グ周波数変換回路５に供給されて、そのサンプリング周
波数が、24.3MHzから32.4MHzに変換される。この場合、
信号帯域は第16図Ｃに示す状態のままとなる。

またA/D変換器２の出力信号は、フィールド内プリフィ
ルタ６に供給される。このフィールド内プリフィルタ６
において、動画領域の処理として、第16図Ｄに示すよう
に、12.15MHzに帯域制限される。

また、フィールド内プリフィルタ６の出力信号は、サン
プリング周波数変換回路７に供給されて、そのサンプリ
ング周波数が、48.6MHzから32.4MHzに変換される。この
場合、信号帯域は、第16図Ｄに示す状態のままとなる。

また、サンプリング周波数変換回路５および７の出力信
号は、線形混合回路８に供給される。また、A/D変換器
２の出力信号は、動き検出回路９に供給される。この動
き検出回路９においては、フレーム間差分の絶対値に非
線形処理が施されて動き量が検出される。そして、この
動き検出回路９の検出信号は線形混合回路８に制御信号
として供給され、この線形混合回路８では、動き量に応
じた割合で、サンプリング周波数変換回路５および７の
出力信号が混合される。

また、線形混合回路８の出力信号は、サブサンプリング
回路10に供給される。このサブサンプリング回路10にお
いて、16.2MHzのサンプリング周波数でフレーム間オフ
セットサブサンプリングが行われる。この場合、静止画
系の第16図Ｃに示すような信号帯域は、8.1MHz以上の帯
域が折り返えされて、同図Ｅに示すようになる。一方、
動画系の同図Ｄに示すような信号帯域は、8.1MHz以上の
帯域が折り返されて、同図Ｆに示すようになる。

また、サブサンプリング回路10の出力信号はD/A変換器1
1でアナログ信号に変換されたのち、伝送路フィルタ12
を介して出力端子13に導出され、伝送路に送り出され
る。この伝送路フィルタ12は8.1MHzでコサインロールオ
フ特性を有するものとされている。

「発明が解決しようとする課題」 この第15図に示すような処理回路を通して伝送する方式
によれば、衛星放送の伝送帯域8.1MHzに、24.3MHzの輝
度信号しか帯域圧縮することができないという欠点があ
った。

また、第16図E,Fに示すように、4.05MHz以上の信号にフ
レーム間の折り返し成分が存在するため、受信側で動き
検出をするとき、4.05MHz以下の信号成分しか利用でき
ず、小さい物体の動きを検出できないという欠点があっ
た。

そこで、上述の伝送方式に代わって、フィールド間なら
びにフレーム間オフセットサブサンプリングと時間軸伸
長技術を用いて伝送帯域を圧縮して、より高帯域な信号
を伝送することが考えられる。

この発明では、フィールド間ならびにフレーム間オフセ
ットサブサンプリングと時間軸伸長技術を用いて伝送帯
域が圧縮された伝送テレビジョン信号より元のテレビジ
ョン信号を良好に再生する再生方式を提供することを目
的とするものである。

「課題を解決するための手段」 第１の発明に係るテレビジョン信号の再生方式は、静止
画領域では、連続する２フレームのテレビジョン信号の
うち１フレームのテレビジョン信号がフィールド間オフ
セットサブサンプリングされて１フレームの信号が形成
され、動画領域では、連続する２フレームのテレビジョ
ン信号がフィールド間およびフレーム間オフセットサブ
サンプリングされて第１〜第４のフィールドの信号が形
成されたのち、フレーム間内挿されて１フレームの信号
が形成され、１フレームの信号が時間軸伸長されて伝送
される伝送テレビジョン信号をデコードするに際し、注
目コマと複数の比較コマ間でフレーム間相関により複数
の動画領域候補が検出され、これら複数の動画領域候補
から注目コマの静止画、動画領域の判別が行なわれ、静
止画領域においてはフィールド間内挿されると共に、動
画領域においてはフレーム間オフセットサブサンプリン
グされてからフィールド内内挿されて第１〜第４のフィ
ールドの信号が形成され、時間軸圧縮されて連続する２
フレームのテレビジョン信号が再生されるものである。

第２の発明に係る伝送テレビジョン信号の再生方式は、
静止画領域では連続する２フレームのテレビジョン信号
においてフレーム間で平均をとり、フィールド間オフセ
ットサブサンプリングされて１フレームの信号が形成さ
れ、動画領域では、連続する２フレームのテレビジョン
信号がフィールド間およびフレーム間オフセットサブサ
ンプリングされて第１〜第４のフィールドの信号が形成
されたのちフレーム間内挿されて１フレームの信号が形
成され、この１フレームの信号が時間軸伸長されて伝送
される伝送テレビジョン信号をデコードするに際し、注
目コマと複数の比較コマ間でフレーム間相関により複数
の動画領域候補が検出され、これら複数の動画領域候補
から注目コマの静止画、動画領域の判別が行なわれ、静
止画領域においては、フィールド間内挿されると共に動
画領域においてはフレーム間オフセットサブサンプリン
グされてからフィールド内内挿されて第１〜第４のフィ
ールドの信号が形成され、時間軸圧縮されて連続する２
フレームのテレビジョン信号が再生されるものである。

また、第３の発明に係る伝送テレビジョン信号の再生方
式は、連続する２フレームのテレビジョン信号がフィー
ルド間およびフレーム間オフセットサブサンプリングさ
れて第１〜第４のフィールドの信号が形成されたのち、
フレーム間内挿されて１フレームの信号が形成され、こ
の１フレームの信号が時間軸伸長されて伝送される伝送
テレビジョン信号をデコードするに際し、注目コマと複
数の比較コマ間でフレーム間相関により複数の動画領域
候補が検出され、これら複数の動画領域候補から注目コ
マの静止画、動画領域の判別が行なわれ、静止画領域に
おいては、フィールド間内挿されると共に動画領域にお
いてはフレーム間オフセットサブサンプリングされてか
らフィールド内内挿されて第１〜第４のフィールドの信
号が形成され、時間軸圧縮されて連続する２フレームの
テレビジョン信号が再生されるものである。

「作用」 第１、第２および第３の発明の構成においては、注目コ
マとｍフレーム（ｍ＝2,4,6・・・）前後の比較コマ間
でフレーム間相関により複数の動画領域候補が検出さ
れ、これらの複数の動画領域候補から注目コマの静止
画、動画領域の判別がなされて、それぞれの領域に応じ
た処理がなされ、さらに時間軸圧縮されて元のテレビジ
ョン信号が再生されるので、伝送される信号の帯域を損
なうことなく、高精細な画像を再生し得る。

「実施例」 まず、フィールド間ならびにフレーム間オフセットサブ
サンプリングと時間軸伸長技術を用いて伝送帯域を圧縮
して伝送する伝送方式の一例について説明する。

第１図および第２図はこの伝送方式の輝度信号のサンプ
リングパターンを示しており、第１図は静止画領域のサ
ンプリングパターン、第２図は動画領域のサンプリング
パターンである。どちらも２フレームで巡するサブサン
プリングパターンで、図の○印、□印、●印、■印は、
それぞれ第4n＋１番目、第4n＋２番目、第4n＋３番目、
第4n＋４番目のフィールド（ｎ＝0,1,2,・・・）でサブ
サンプリングされる位置を示しており、×印はどのフィ
ールドでもサンプリングされない位置を示している。

同図において、d1はサンプリング周期を示しており、サ
ンプリング周波数1/d1は、例えば64.8MHzである。

本例においては、フィールド間オフセットサブサンプリ
ングによって、斜め方向の解像度が落とされ、1/2に情
報の削減が行われる。

また、静止画領域においては、連続する２フレームの信
号間で動きベクトル補正をしてテンポラル内挿すること
ができる点に着目し、連続する２フレームの信号のう
ち、一方のフレームの信号、例えば第１図に示すよう
に、第4n＋３番目、第4n＋４番目のフィールドの信号だ
けが用意される。

一方、動画領域においては、人間の視覚が動く物体に対
して解像度が大幅に低下する点に着目し、フレーム間オ
フセットサブサンプリングが行われる。

第２図に示すように、第4n＋１番目のフィールドでは、
○印の位置でサブサンプリングされ、そして第4n＋３番
目のフィールドでは、●印の位置でサブサンプリングさ
れて、上記第4n＋１番目の信号が動きベクトル補正され
たのち、第4n＋３番目のフィールドの同位置にフレーム
間内挿され、また、第4n＋２番目のフィールドでは、□
印の位置でサブサンプリングされ、そして第4n＋４番目
のフィールドでは、■印の位置でサブサンプリングされ
て、上記第4n＋２番目の信号が動きベクトル補正された
のち、第4n＋４番目の同位置にフレーム間内挿され、第
１フィールドおよび第２フィールドの信号が用意され
る。

そして、このように用意された第１フィールドおよび第
２フィールドからなる１フレームの信号は２倍に時間軸
伸長され、２フレームにわたって時間をかけて伝送さ
れ、２フレームあたりの情報が1/2に削減される。

第３図は、この伝送方式における送信側の処理回路（エ
ンコーダ）を示すものである。

同図において、入力端子21に供給される入力信号（輝度
信号）は、A/D変換器22で64.8MHzのサンプリング周波数
でサンプリングされて、ディジタル信号に変換される。

第４図Ａは、このときの信号帯域を示すものである。な
お、第４図で、横軸は水平成分Ｈ、縦軸は垂直成分Ｖで
ある。

また、A/D変換器22の出力信号は遅延回路23を介してフ
ィールド間プリフィルタ24に供給される。遅延回路23
は、時間合わせのために設けられている。フィールド間
プリフィルタ24において、静止画領域の処理として第４
図Ｂに示すように、画面斜め方向の高域成分が除去され
る。

また、フィールド間プリフィルタ24の出力信号は、サブ
サンプリング回路25に供給される。このサブサンプリン
グ回路25において、32.4MHzのサンプリング周波数でフ
ィールド間オフセットサブサンプリングが行われ、静止
画系の信号が形成される。この場合、16.2MHz以上の信
号が折り返されて、信号帯域は第４図Ｃに示すようにな
る。

また、A/D変換器22の出力信号は、遅延回路23を介して
フィールド内プリフィルタ26に供給される。このフィー
ルド内プリフィルタ26において、動画領域の処理とし
て、第４図Ｄに示すように16.2MHzに帯域制限される。

また、フィールド内プリフィルタ26の出力信号は、サブ
サンプリング回路27に供給される。このサブサンプリン
グ回路27において、32.4MHzのサンプリング周波数でフ
ィールド間オフセットサブサンプリングが行われる。こ
の場合、フィールド内プリフィルタ26で16.2MHzに帯域
制限されているため、折り返しはなく、信号帯域は第４
図Ｄに示す状態のままである。

また、サブサンプリング回路27の出力信号は、切換スイ
ッチ29のａ側の端子に供給されると共に、フレームメモ
リ30およびRAM（ランダム・アクセス・メモリ）28を介
してを介して切換スイッチ29のｂ側の端子に供給され
る。この切換スイッチ29によって、ａ側の現信号とｂ側
の１フレーム遅れの信号とが、それぞれ16.2MHzでフレ
ーム間オフセットサブサンプリングされ、連続する２フ
レームの信号が、第２図に示すサンプリングパターンに
従って１フレーム内にフレーム間内挿され、動画系の信
号が形成される。この場合、各フィールドでサブサンプ
リングされた信号の帯域は8.1MHzで折り返され、第４図
Ｆの破線で示すようになるが、フレーム間内挿した後の
見かけ上の信号帯域は同図実線に示す状態のままであ
る。

また、A/D変換器22の出力信号は動きベクトル検出回路3
1に供給される。この動きベクトル検出回路31において
は、動きベクトルが検出されると共に、画素単位で静止
画領域か、動画領域かの判別が行われる。そして、動き
ベクトルによって、上述したRAM28の遅延量がコントロ
ールされ、動きベクトル補正が行われる。

また、サブサンプリング回路25の出力信号は切換スイッ
チ32のａ側の端子に供給されると共に、切換スイッチ29
の出力信号は切換スイッチ32のｂ側の端子に供給され
る。この切換スイッチ32は、動きベクトル検出回路31よ
り出力される領域判別信号によって切換えが制御され、
静止画領域および動画領域でそれぞれａ側およびｂ側に
切換えられる。

また、切換スイッチ32の出力信号は、時間軸伸長回路33
に供給されて、第１フィールドおよび第２フィールドの
信号が２フレームに時間軸伸長される。これにより、第
４図Ｃに示すような静止画系の信号帯域は、同図Ｅに示
すように帯域が圧縮され、一方、同図Ｆに示すような動
画系の信号帯域は、同図Ｇに示すように、帯域が圧縮さ
れ、いずれも8.1MHzの信号帯域となる。ただし、動画系
については各フィールドの信号のみに着目すると、同図
Ｇの破線に示すように4.05MHz以上の帯域の信号がフレ
ーム間で折り返されたものとなっている。

また、時間軸伸長回路33の出力信号および動きベクトル
検出回路31からの動きベクトルは、多重回路34に供給さ
れて時分割多重される。そして、この多重信号は、D/A
変換器35でアナログ信号に変換されたのち、伝送路フィ
ルタ36を介して出力端子37に導出され、伝送路に送り出
される。伝送路フィルタ36は8.1MHzでコサインロールオ
フ特性を有するものである。

第５図は動きベクトル検出回路31の具体構成を示すもの
である。

同図において、A/D変換器22の出力信号は、現フィール
ド用バッファ301Aに供給されて書き込まれると共に、２
フレームメモリ302を介して前フィールド用バッファ303
Aに供給されて書き込まれる。そして、垂直ブランキン
グ期間内に、現フィールド用バッファ301Aに書き込まれ
た１コマの画像のうち、複数画素からなる注目ブロック
内の各画素の信号が読み出されると共に、前フィールド
用バッファ303Aに書き込まれれた１コマの画像に、上述
した注目ブロックと一致する位置を基準に比較ブロック
が複数定められ、この比較ブロック内の各画素の信号が
読み出される。それぞれより読み出された各画素の信号
は、切換スイッチ304および305を介して減算器306に供
給されて減算処理される。この場合、アドレス発生回路
307の出力信号と、切換スイッチ308で選択されたシフト
ベクトル発生回路309からのシフトベクトルとが加算器3
10で加算され、この加算器310の出力信号が切換スイッ
チ311Aを介して前フィールド用バッファ303Aに読み出し
アドレス信号として供給される。ここで比較ブロックの
選択はシフトベクトル発生回路309からのシフトベクト
ルによって行われ、一方、比較ブロック内の各画素の選
択はアドレス発生回路307の出力信号によって行われ
る。なお、次のフィールドの垂直ブランキング期間にお
いては、加算器310の出力信号が切換スイッチ311Bを介
して前フィールド用バッファ303Bに読み出しアドレス信
号として供給されることになる。

また、減算器306の出力信号は絶対値回路312を介して積
算器313に供給される。そして、この積算器313におい
て、注目ブロック内の全画素について積算される。この
積算器313の出力信号および適当な閾値に初期設定され
たメモリ314の出力信号は、比較器315に供給される。そ
して、積算器313の出力信号がメモリ314の出力信号より
小さいときには、この比較器315の出力信号によってメ
モリ314が制御され、積算器313の出力信号がメモリ314
に書き込まれると同時に、比較器315の出力信号によっ
て、メモリ316が制御され、このメモリ316にシフトベク
トル発生回路309の出力信号が書き込まれる。

以上の処理が複数の比較ブロックについて同様に繰り返
し行われ、注目ブロックと比較ブロック間で最も２フレ
ーム相関のとれるシフトベクトルが、動きベクトル候補
として最終的にメモリ316に記憶される。この操作が注
目コマ内の複数の注目ブロックについて繰り返し行わ
れ、メモリ316に、注目コマ内の全注目ブロックの動き
ベクトル候補が記憶される。

このメモリ316に記憶された全動きベクトル候補は、動
きベクトル発生回路317に供給され、平均値あるいは多
数決等の演算処理により動きベクトルが決定され、メモ
リ318に２フレーム相関の動きベクトルが記憶される。

また、次のフィールドの信号が現フィールド用バッファ
301Bおよび前フィールド用バッファ303Bに書き込まれ、
同様の手順で２フレーム相関の動きベクトルがメモリ31
8に記憶される。

さらに、次のフィールドでは、２フレームメモリ302を
介して前フィールド用バッファ303Aの信号が書き換えら
れ、現フィールド用バッファ301Aと前フィールド用バッ
ファ303Aに１フレーム差の信号が用意され、上述したと
同様の手順で１フレーム相関の動きベクトルがメモリ31
8に記憶される。そして、切換スイッチ308が切り換えら
れ、動きベクトル発生回路317からの１フレーム相関の
動きベクトルが選択され、この動きベクトルによって前
フィールド用バッファ303Aの読み出しアドレスがコント
ロールされ、動きベクトル補正される。そののち、現フ
ィールド用バッファ301Aおよび前フィールド用バッファ
303Aより信号が全画素分読み出される。これと同時に、
次のフィールドの信号が２フレームメモリ302を介して
前フィールド用バッファ303Bに供給されて書き込まれ
る。

そして、減算器306の出力信号は絶対値回路312を介して
比較器319に供給され、基準レベル発生回路320より供給
される基準レベルと比較される。この場合、比較器319
からは絶対値回路312の出力信号が基準レベルよりも大
きい場合には、動画領域と判断されて、例えば高レベル
“1"の信号が、それ以外の場合には、静止画領域と判断
されて、低レベル“0"の信号が出力され、この領域判別
信号は、出力端子322を介して上述第３図に示すよう
に、切換スイッチ32に切換制御信号として供給される。

次のフィールドの信号についても同様の手順で１フレー
ム相関の動きベクトルならびに領域判別信号が用意され
る。

このようにして、メモリ318に記憶された４つの動きベ
クトルのうち、例えば奇数フィールドの１フレーム、２
フレーム間の動きベクトルは適当なタイミングで読み出
され、さらに１フレーム遅れて偶数フィールドの１フレ
ーム、２フレーム間の動きベクトルが読み出され、出力
端子321を介して上述第３図に示すように多重回路34に
供給される。

このような伝送方式においては、例えば衛星放送の伝送
帯域8.1MHz内に、最大32.4MHzの信号を帯域圧縮するこ
とができる。また、少なくとも静止画領域においては、
フレーム間で折り返しのない信号が伝送されるので、受
信側で静止画領域、動画領域の検出を精度よく行なうこ
とができるようになる。

以下、図面を参照しながら、このようにして伝送される
テレビジョン信号の再生方式の一実施例について説明す
る。

本例の再生方式においては、注目コマとｍフレーム（ｍ
＝2,4,6・・・）前後の比較コマ間でフレーム間相関に
より複数の動画領域候補が検出され、これら複数の動画
領域候補から注目コマの静止画、動画領域の判別が行な
われ、静止画領域においては、伝送された第4n＋３番
目、第4n＋４番目のフィールド同様、伝送されない第4n
＋１番目、第4n＋２番目のフィールド系統においてもフ
ィールド間内挿によって必要な欠落信号が補間され、動
画領域においては、フレーム間オフセットサブサンプリ
ングが行なわれ、フィールド内内挿によって必要な欠落
信号が補間され、さらに送信側にて動きベクトル補正さ
れた第4n＋１番目、第4n＋２番目のフィールドの信号は
逆方向に動きベクトル補正されて元の位置に戻される。
さらに、時間軸圧縮されることにより連続する２フレー
ムのテレビジョン信号が再生される。

第６図は、本例の再生方式による受信側の処理回路（デ
コーダ）を示すものである。

同図において、入力端子42に供給される入力信号は、A/
D変換器43で、16.2MHzのサンプリング周波数でサンプリ
ングされて、ディジタル信号に変換される。このとき、
静止画系の信号帯域は第７図Ａに示すようになり、動画
系の信号帯域は同図Ｂの実線に示すようになる。動画系
では、第２図に示すようにフレーム間オフセットサブサ
ンプリングがなされるため、各フィールドの信号のみに
着目すれば、第７図Ｂの破線に示すように、4.05MHz以
上の周波数の信号が折り返されているが、伝送処理をし
てフレーム間内挿した後の信号帯域は、見かけ上同図Ｂ
の実線に示すようになっている。

また、A/D変換器43の出力信号は、２フレームメモリ49
を介してフィールド間内挿回路44に供給される。このフ
ィールド間内挿回路44において、静止画系の処理として
フィールド間内挿がなされ、第７図Ｃに示すように、折
り返し成分が元に戻される。

また、A/D変換器43の出力信号は、２フレームメモリ49
を介してサブサンプリング回路45に供給される。このサ
ブサンプリング回路45において、8.1MHzのサンプリング
周波数でサブサンプリングが行われたのち、フィールド
内内挿回路46および47に供給される。

すなわち、受信側に伝送される信号の第１フィールドで
サブサンプリングされた第4n＋１番目および第4n＋３番
目のフィールドの信号は、それぞれフィールド内内挿回
路46および47に供給され、また第２フィールドでサブサ
ンプリングされた第4n＋２番目および第4n＋４番目のフ
ィールドの信号は、それぞれフィールド内内挿回路46お
よび47に供給される。

そして、これらフィールド内内挿回路46および47によっ
て、第７図Ｂの実線に示すように同図Ｂの破線の折り返
し成分が元に戻される。

また、A/D変換器43の出力信号は、２フレーム遅延線を
構成する２フレームメモリ49を介して減算器50に供給さ
れると共に、動きベクトル補正回路を構成するRAM51を
介して減算器50に供給される。そして、この減算器50の
出力信号は、絶対値回路52を介して比較器53に供給さ
れ、基準レベル発生回路54より供給される基準レベルと
比較される。この場合、比較器53からは、絶対値回路52
の出力信号が基準レベルよりも大きい場合には、動画領
域候補と判断されて、例えば高レベル“1"の信号が、そ
れ以外の場合には、静止画領域候補と判断されて、低レ
ベル“0"の信号が出力される。

また、比較器53の出力信号は、フィールド間内挿回路48
に供給されてフィールド間内挿がなされる。このフィー
ルド間内挿回路48の出力信号は、２フレーム遅延線を構
成する２フレームメモリ71および動きベクトル補正回路
を構成するRAM72を介してアンド回路73に供給されると
共に、このフィールド間内挿回路48の出力信号は直接ア
ンド回路73に供給されて論理積がとられる。そして、こ
のアンド回路73の出力信号が静止画、動画の領域判別信
号とされる。

また、A/D変換器43の出力信号は、動きベクトル分離回
路57に供給され、この動きベクトル分離回路57で、送信
側で多重された１フレーム間の動きベクトルと２フレー
ム間の動きベクトルが得られる。そして、２フレーム間
の動きベクトルによってRAM51の遅延量がコントロール
される。

また、この２フレーム間の動きベクトルが遅延回路70に
よって２フレーム遅延され、この２フレーム遅延された
２フレーム間の動きベクトルによってRAM72に遅延量が
コントロールされる。

また、フィールド間内挿回路44の出力信号は、切換スイ
ッチ55および56のａ側の端子に供給される。また、フィ
ールド内内挿回路46および47の出力信号は、それぞれ切
換スイッチ55および56のｂ側の端子に供給される。

これら切換スイッチ55および56にはアンド回路73の出力
信号が切換制御信号として供給され、これら切換スイッ
チ55および56は静止画領域および動画領域で、それぞれ
ａ側およびｂ側に切り換えられる。これにより、切換ス
イッチ55および56では、静止画系と動画系が混合され、
切換スイッチ55および56からは、受信側に伝送される信
号の第１フィールドでそれぞれ第4n＋１番目および第4n
＋３番目のフィールドの信号が再生されて得られると共
に、第２フィールドでそれぞれ第4n＋２番目および第4n
＋４番目のフィールドの信号が再生されて得られる。

また、切換スイッチ55より出力される第4n＋１番目、第
4n＋２番目のフィールドの信号は、RAM63を介されたの
ち、フレーム交代でａ側およびｂ側に交互に切り換えら
れる切換スイッチ58を介して、それぞれ時間軸圧縮回路
を構成するフィールドメモリ59および60に供給されて時
間軸が1/2に圧縮される。そして、このフィールドメモ
リ59および60の出力信号は、上述した切換スイッチ58と
は逆側に切り換えられ、同じくフレーム交代でａ側およ
びｂ側に交互に切り換えられる切換スイッチ61を介して
切換スイッチ62のａ側の端子に供給される。

また、切換スイッチ56より出力される第4n＋３番目、第
4n＋４番目のフィールドの信号は、２フレーム交代でａ
側およびｂ側に交互に切り換えられる切換スイッチ64を
介して、それぞれ時間軸圧縮回路を構成するフレームメ
モリ65および66に供給されて時間軸が1/2に圧縮され
る。そして、このフレームメモリ65および66の出力信号
は、上述した切換スイッチ64とは逆側に切り換えられ、
同じく２フレーム交代でａ側およびｂ側に交互に切り換
えられる切換スイッチ67を介して切換スイッチ62のｂ側
の端子に供給される。

また、RAM63での遅延量は、動きベクトル分離回路57で
分離される１フレーム間の動きベクトルに応じてコント
ロールされ、信号の位置は元の位置に戻される。

この場合、静止画系の信号帯域は、第７図Ｄに示すよう
になると共に、動画系の信号帯域は、同図Ｅに示すよう
になる。

また、切換スイッチ62はフレーム交代でａ側およびＢ側
に切り換えられ、この切換スイッチ62からは、一連の４
フィールドからなる２フレームの信号が順次出力され
る。そして、この切換スイッチ62の出力信号は、D/A変
換器68でアナログ信号に変換されたのち、出力端子69に
導出される。

このように本例によれば、注目コマと、その２フレーム
前後の比較コマ間でフレーム相関により動画領域候補を
検出し、これらの論理積をとった領域を注目コマの動画
領域とするので、より忠実に動画領域を検出することが
できる。

すなわち、第８図ＡはＮ−２フレームのコマ、同図Ｂは
Ｎフレームのコマ、同図ＣはＮ＋２フレームのコマを示
すものとすると、同図ＤはＮ−２フレームとＮフレーム
間の静止画、動画領域候補を示し、同図ＥはＮフレーム
とＮ＋２フレーム間の静止画、動画領域候補を示すこと
になる。ここでａおよびｂはそれぞれＮ−２フレームの
静止画領域および動画領域、ｃおよびｄはそれぞれＮフ
レームの静止画領域および動画領域、ｅおよびｆはそれ
ぞれＮ＋２フレームの静止画領域および動画領域を示し
ており、ダッシュは動きベクトル補正した領域を示して
いる。

そして、同図Ｄにおいて、ｂ′＋ｄの領域においては、
減算回路50で基準レベル以上の差分が検出され動画領域
候補となり、ａ′・ｃの領域においては、減算回路50で
基準レベル以上の差分が検出されず静止画領域候補とな
る。また同図Ｅにおいて、ｄ＋ｆ′の領域においては、
減算回路50で基準レベル以上の差分が検出され動画領域
候補となり、ｃ・ｅ′の領域においては、減算回路50で
基準レベル以上の差分が検出されず静止画領域候補とな
る。したがって、第８図ＤおよびＥにおけるｂ′・ｄお
よびｄ・ｆ′の領域が注目コマ（Ｎフレーム）では静止
画領域であるにもかかわらず、動画領域候補として検出
される。

しかし、アンド回路73でこれらの動画領域候補の論理積
をとると、第８図Ｆに示すように、ｄの領域だけが動画
領域として検出される。したがって、本例によればより
忠実に動画領域を検出することができる。

そして、本例の再生方式によれば、上述したようにして
忠実に動画領域が検出され、静止画、動画領域の判別が
なされる。そして、それぞれの領域に応じた処理がなさ
れ、また送信側で動きベクトル補正して伝送されたフィ
ールドの信号が逆方向に動きベクトル補正され、さらに
時間軸圧縮されて元のテレビジョン信号が再生されるの
で、伝送される信号の帯域を損なうことなく、高精細な
画像を再生することができる。

なお、フィールド間ならびにフレーム間オフセットサブ
サンプリングと時間軸伸長技術を用いて伝送帯域を圧縮
して伝送する伝送方式として他の例がある。

第９図は他の伝送方式における送信側の処理回路の第１
例を示すものである。サブサンプリング回路25の出力信
号がフレームメモリ40およびRAM38を介して平均値回路4
1に供給されると共に、直接平均回路41に供給され、こ
の平均値回路41の出力信号が静止画系の信号として切り
換えスイッチ32のａ側の端子に供給される。

第９図例は以上のように構成され、その他は第３図例と
同様に構成される。

このようにして伝送されるテレビジョン信号の再生も、
上述実施例の再生方式で行なうことができ、受信側の処
理回路は第６図に示すものと同様に構成される。

第10図は他の伝送方式第２例の輝度信号のサンプリング
パターンを示している。この第10図は、第２図と同様で
あるので説明は省略する。

この伝送方式は、フィールド間ならびにフレーム間オフ
セットサブサンプリングと時間軸伸長技術を組合せて使
用するものである。

フィールド間オフセットサブサンプリングによって斜め
方向の解像度が落とされ、1/2に情報の削減が行なわれ
る。

またフレーム間オフセットサブサンプリングが行なわ
れ、フレーム間内挿がなされる。つまり、第10図に示す
ように、第4n＋１番目のフィールドでは、○印の位置で
サブサンプリングされ、そして第4n＋３番目のフィール
ドでは、●印の位置でサブサンプリングされて、上記第
4n＋１番目の信号が動きベクトル補正されたのち、第4n
＋３番目のフィールドの同位値にフレーム間内挿され、
また第4n＋２番目のフィールドでは、□印の位置でサブ
サンプリングされ、そして、第4n＋４番目のフィールド
では、■印の位置でサブサンプリングされて、上記第4n
＋２番目の信号が動きベクトル補正されたのち、第4n＋
４番目の同位置にフレーム間内挿され、第１フィールド
および第２フィールドの信号が用意される。そして、こ
のように用意された第１フィールドおよび第２フィール
ドからなる１フレームの信号は２倍に時間軸伸長され、
２フレームにわたって時間をかけて伝送され、２フレー
ムあたりの情報が1/2に削減される。

第11図は、その伝送方式における送信側の処理回路（エ
ンコーダ）を示すものである。この第11図において、第
３図と対応する部分には同一符号を付し、その詳細説明
は省略する。

同図において、サブサンプリング回路25の出力信号は、
切換スイッチ39のａ側の端子に供給されると共に、フレ
ームメモリ40およびRAM38を介して切換スイッチ39のｂ
側の端子に供給される。この切換スイッチ39によって、
ａ側の現信号とｂ側の１フレーム遅れの信号とが、それ
ぞれ16.2MHzでフレーム間オフセットサブサンプリング
され、連続する２フレームの信号が、第10図に示すサン
プリングパターンに従って、１フレーム内にフレーム間
内挿されて静止画系の信号が形成される。この場合、各
フィールドでサブサンプリングされた信号の帯域は8.1M
Hzで折り返され、第12図Ｅの破線で示すようになるが、
フレーム間内挿した後の実質的な信号帯域は、同図実線
に示す状態のままである。また、動きベクトル検出回路
31で検出される動きベクトルによってRAM38の遅延量が
コントロールされ、動きベクトル補正が行われる。

また、切換スイッチ39の出力信号は切換スイッチ32のａ
側の端子に供給される。

切換スイッチ32は、動きベクトル検出回路31より出力さ
れる領域判別信号によって切り換えが制御され、静止画
領域および動画領域で、それぞれａ側およびｂ側に切り
換えられる。そして、この切換スイッチ32の出力信号
は、時間軸伸長回路33に供給されて、第１フィールドお
よび第２フィールドの信号が２フレームに時間軸伸長さ
れる。これにより、第12図Ｅに示すような静止画系の信
号帯域は、同図Ｇに示すように帯域が圧縮され、一方、
同図Ｆに示すような動画系の信号帯域は、同図Ｈに示す
ように帯域が圧縮され、いずれも8.1MHzの信号帯域とな
る。この場合、第12図Ｇの実線に示すように、静止画系
において、実質的には伝送帯域8.1MHz全域にわたってフ
レーム間の折り返しがないものとなる。

ここで、第12図Ａ〜ＤおよびＦは、第４図Ａ〜Ｄおよび
Ｆと同じものである。

第11図例は以上のように構成され、その他は第３図例と
同様に構成される。

このように本例の伝送方式においては、例えば衛星放送
の伝送帯域8.1MHz内に、最大32.4MHzの信号を帯域圧縮
することができる。また、フレーム間で実質的に折り返
しのない信号が伝送されるので、受信側で静止画領域、
動画領域の検出を精度よく行なうことができるようにな
る。

このようにして伝送されるテレビジョン信号の再生も上
述実施例の再生方式で行なうことができ、受信側の処理
回路は、第６図に示すものと同様に構成される。

なお、上述実施例においては、注目コマとその２フレー
ム前後の比較コマ間でフレーム間相関により動画領域候
補を検出し、これらの論理積をとった領域を注目コマの
動画領域とするものであったが、さらにｍフレーム（ｍ
＝4,6,8・・・）前後のコマ間での動画領域候補との論
理積をとるようにしてもよい。

また、論理積に限らず、第13図に示すように、注目コマ
と注目コマから±２フレーム、±４フレーム離れた比較
コマ間のフレーム間相関により検出した４つの動画領域
候補のうち３つ以上に共通する領域を注目コマの動画領
域とするようにしてもよい。これによって２フレーム間
相関による動画領域の検出において、動画領域を静止画
領域と誤判別する可能性を非常に低くできる。

また、信号処理のクロック周波数を下げるために時間軸
圧縮処理を後段にもってきたが、A/D変換ののち、すぐ
に時間軸圧縮し信号処理をするようにしてもよい。

また、上述例においては、動きベクトルを送信側で多重
して伝送したものであるが、送信側で多重せずに受信側
で検出するようにしてもよい。この場合、２フレーム間
の動きベクトルしか検出できないが、１フレーム間の動
きベクトルは２フレーム間の動きベクトルより推定する
ことができる。また、静止画系および動画系を切換スイ
ッチ55,56で切り換えて混合したものであるが、動き量
に応じて線形混合するようにしてもよい。

さらに、輝度信号についてのみ説明したものであるが、
色信号についても同様に信号処理をして再生できること
は勿論である。

「発明の効果」 以上述べた実施例からも明かなように、第１、第２およ
び第３の発明によれば、注目コマとｍフレーム（ｍ＝2,
4,6・・・）前後の比較コマ間でフレーム間相関により
複数の動画領域候補が検出され、これら複数の動画領域
候補から注目コマの静止画、動画領域の判別が良好にな
されて、それぞれの領域に応じた処理がなされ、さらに
時間軸圧縮されて元のテレビジョン信号が再生されるの
で、伝送される信号の帯域を損なうことなく、高精細な
画像を再生することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図および第２図は、伝送方式の一例のサンプリング
パターンを示す図、第３図はその一例における送信側の
処理回路を示す図、第４図はその送信側の処理回路の各
部の信号帯域を示す図、第５図は動きベクトル検出回路
を示す図、第６図は第１、第２および第３の発明に係わ
る再生方式の一実施例における受信側の処理回路を示す
図、第７図はその受信側の処理回路の各部の信号帯域を
示す図、第８図は動画領域検出の説明のための図、第９
図は送信側の処理回路を示す図、第10図は他の伝送方式
のサンプリングパターンを示す図、第11図は送信側の処
理回路を示す図、第12図はその送信側の処理回路の各部
の信号帯域を示す図、第13図は動画領域検出の説明のた
めの図、第14図は従来の伝送方式におけるサンプリング
パターンを示す図、第15図はその送信側の処理回路を示
す図、第16図はその送信側の処理回路の各部の信号帯域
を示す図である。 42……入力端子 43……A/D変換器 44,48……フィールド間内挿回路 45……サブサンプリング回路 46,47……フィールド内内挿回路 49,71……２フレームメモリ 50……減算回路 51,63,72……RAM 52……絶対値回路 53……比較器 55,56,58,61,62,64,67……切換スイッチ 57……動きベクトル分離回路 59,60……フィールドメモリ 65,66……フレームメモリ 68……D/A変換器 69……出力端子

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】静止画領域では、連続する２フレームのテ
   レビジョン信号のうち１フレームのテレビジョン信号が
   フィールド間オフセットサブサンプリングされて１フレ
   ームの信号が形成され、 動画領域では、上記連続する２フレームのテレビジョン
   信号がフィールド間およびフレーム間オフセットサブサ
   ンプリングされて第１〜第４のフィールドの信号が形成
   されたのち、フレーム間内挿されて１フレームの信号が
   形成され、上記１フレームの信号が時間軸伸長されて伝
   送される伝送テレビジョン信号をデコードするに際し、 注目コマと複数の比較コマ間でフレーム間相関により複
   数の動画領域候補が検出され、これら複数の動画領域候
   補から注目コマの静止画、動画領域の判別が行なわれ、 上記静止画領域においてはフィールド間内挿されると共
   に、上記動画領域においてはフレーム間オフセットサブ
   サンプリングされてからフィールド内内挿されて第１〜
   第４のフィールドの信号が形成され、時間軸圧縮されて
   上記連続する２フレームのテレビジョン信号が再生され
   ることを特徴とする伝送テレビジョン信号の再生方式。
2. 【請求項２】静止画領域では、連続する２フレームのテ
   レビジョン信号においてフレーム間で平均をとり、フィ
   ールド間オフセットサブサンプリングされて１フレーム
   の信号が形成され、 動画領域では、上記連続する２フレームのテレビジョン
   信号がフィールド間およびフレーム間オフセットサブサ
   ンプリングされて第１〜第４のフィールドの信号が形成
   されたのち、フレーム間内挿されて１フレームの信号が
   形成され、上記１フレームの信号が時間軸伸長されて伝
   送される伝送テレビジョン信号をデコードするに際し、 注目コマと複数の比較コマ間でフレーム間相関により複
   数の動画領域候補が検出され、これら複数の動画領域候
   補から注目コマの静止画、動画領域の判別が行なわれ、 上記静止画領域においてはフィールド間内挿されると共
   に、上記動画領域においてはフレーム間オフセットサブ
   サンプリングされてからフィールド内内挿されて第１〜
   第４のフィールドの信号が形成され、時間軸圧縮されて
   上記連続する２フレームのテレビジョン信号が再生され
   ることを特徴とする伝送テレビジョン信号の再生方式。
3. 【請求項３】連続する２フレームのテレビジョン信号が
   フィールド間およびフレーム間オフセットサブサンプリ
   ングされて第１〜第４のフィールドの信号が形成された
   のちフレーム間内挿されて１フレームの信号が形成さ
   れ、 上記１フレームの信号が時間軸伸長されて伝送される伝
   送テレビジョン信号をデコードするに際し、 注目コマと複数の比較コマ間でフレーム間相関により複
   数の動画領域候補が検出され、これら複数の動画領域候
   補から注目コマの静止画、動画領域の判別が行なわれ、 上記静止画領域においてはフィールド間内挿されると共
   に、上記動画領域においてはフレーム間オフセットサブ
   サンプリングされてからフィールド内内挿されて第１〜
   第４のフィールドの信号が形成され、時間軸圧縮されて
   上記連続する２フレームのテレビジョン信号が再生され
   ることを特徴とする伝送テレビジョン信号の再生方式。