JPH07203426A - Hierarchical coding and decoding device - Google Patents
Hierarchical coding and decoding deviceInfo
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- JPH07203426A JPH07203426A JP33418093A JP33418093A JPH07203426A JP H07203426 A JPH07203426 A JP H07203426A JP 33418093 A JP33418093 A JP 33418093A JP 33418093 A JP33418093 A JP 33418093A JP H07203426 A JPH07203426 A JP H07203426A
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- horizontal
- vertical
- hdtv
- hdtv signal
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- Compression Or Coding Systems Of Tv Signals (AREA)
Abstract
Description
【0001】[発明の目的][Object of the Invention]
【産業上の利用分野】本発明は、階層符号化復号化装置
に関し、特に、ディジタル放送等に好適の階層符号化復
号化装置に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a hierarchical coding / decoding apparatus, and more particularly to a hierarchical coding / decoding apparatus suitable for digital broadcasting and the like.
【0002】[0002]
【従来の技術】近年、ディジタル放送についての研究が
行われている。ディジタル方式は、受信限界において急
峻なスレッショルド特性を有し、受信状態が不良な地域
においては、エラー発生量が極めて増加して、全く受信
不能となることがある。そこで、伝送レートを無制限に
高くすることなく、必要な映像情報を受信することがで
きるように、映像信号を重み付けする階層符号化を採用
することがある。映像信号を階層符号化し、優先度が高
い階層の符号化出力については強力なエラー訂正符号を
付加し、優先度が低い階層の符号化出力は積極的に切り
捨てる。2. Description of the Related Art In recent years, research on digital broadcasting has been conducted. The digital system has a steep threshold characteristic at the reception limit, and in an area where the reception state is poor, the amount of errors generated may be extremely increased, and reception may not be possible at all. Therefore, hierarchical coding for weighting video signals may be adopted so that necessary video information can be received without infinitely increasing the transmission rate. The video signal is hierarchically coded, a strong error correction code is added to the coded output of the higher priority layer, and the coded output of the lower priority layer is actively discarded.
【0003】例えば、HDTV(High-Definition T
V)信号を伝送する場合には、このHDTV信号を、C
CIRの勧告601のSDTV(Standard Definition
TV)に対応する階層までの符号化出力とHDTVに対
応する階層までの符号化出力とに分離して階層符号化す
る。各階層の符号化出力を多重して伝送する。受信側で
は、強力なエラー訂正符号を使用することにより、少な
くともSDTVに対応する階層までの符号化出力は確実
に復号化して、SDTVに対応するモニタ、例えば、現
行NTSC放送用のモニタと同程度の解像度のモニタに
映出させる。また、HDTVに対応する階層までの符号
化出力を復号化することにより、HDTV用のモニタに
HDTV画像を映出させる。For example, HDTV (High-Definition T
V) When transmitting a signal, this HDTV signal is
SDTV (Standard Definition) of CIR Recommendation 601
The encoded output up to the layer corresponding to TV) and the encoded output up to the layer corresponding to HDTV are separated and hierarchically encoded. The encoded output of each layer is multiplexed and transmitted. On the receiving side, by using a strong error correction code, the encoded output at least up to the hierarchy corresponding to SDTV can be surely decoded, and a monitor corresponding to SDTV, for example, a monitor for current NTSC broadcasting, can be used at the same level. To be displayed on a monitor with a resolution of. In addition, the HDTV image is displayed on the HDTV monitor by decoding the encoded output up to the hierarchy corresponding to HDTV.
【0004】図13はこのようなHDTV信号を階層符
号化及び復号化する従来の階層符号化復号化装置を示す
ブロック図である。また、図14はその動作を説明する
ための説明図である。図14では、網線によって全帯域
の映像信号を示し、右斜め斜線によって水平及び垂直低
域の映像信号を示し、左斜め斜線によって水平及び垂直
高域の映像信号を示している。FIG. 13 is a block diagram showing a conventional hierarchical coding / decoding apparatus for hierarchically coding and decoding such an HDTV signal. Further, FIG. 14 is an explanatory diagram for explaining the operation. In FIG. 14, halftone dots indicate the video signals in the entire band, diagonal diagonal lines to the right indicate horizontal and vertical low frequency video signals, and diagonal diagonal lines to the left indicate horizontal and vertical high frequency video signals.
【0005】図13の装置はHDTV信号を階層符号化
部1によってダウンサンプリングしてSDTV信号に対
応した符号化出力を得る。例えば、階層符号化部1に水
平画素数がP(=1716)、水平有効画素数がp(=
1440)、垂直ライン数がQ(=1050)、垂直有
効ライン数がq(=960)、フレーム周波数がf0
(=30Hz)のHDTV信号(例えば、米国のATV
(Adbanced Television)信号)を供給する。ダウンサ
ンプリング回路5はHDTV信号をダウンサンプリング
してSDTV信号を得る。ダウンサンプリング回路5が
水平及び垂直帯域を1/2にすると共に、水平及び垂直
画素数を1/2にすることにより、ダウンサンプリング
回路5からのSDTV信号は水平画素数が858、水平
有効画素数が720、垂直ライン数が525、垂直有効
ライン数が480、フレーム周波数が30Hzとなり、
CCIRの勧告601に基づくものとなる。このSDT
V信号は現行NTSCテレビジョン信号(水平画素数が
700、水平有効画素数が640、垂直ライン数が52
5、垂直有効ライン数が480、フレーム周波数が30
Hz)と同程度の解像度である。The apparatus of FIG. 13 downsamples the HDTV signal by the hierarchical encoding unit 1 to obtain an encoded output corresponding to the SDTV signal. For example, in the hierarchical encoding unit 1, the number of horizontal pixels is P (= 1716) and the number of horizontal effective pixels is p (=
1440), the number of vertical lines is Q (= 1050), the number of vertical effective lines is q (= 960), and the frame frequency is f0.
(= 30 Hz) HDTV signal (eg, US ATV
(Adbanced Television) signal). The downsampling circuit 5 downsamples the HDTV signal to obtain an SDTV signal. Since the downsampling circuit 5 halves the horizontal and vertical bands and halves the horizontal and vertical pixel numbers, the SDTV signal from the downsampling circuit 5 has a horizontal pixel number of 858 and a horizontal effective pixel number. Is 720, the number of vertical lines is 525, the number of vertical effective lines is 480, and the frame frequency is 30 Hz.
It is based on CCIR Recommendation 601. This SDT
The V signal is a current NTSC television signal (horizontal pixel number 700, horizontal effective pixel number 640, vertical line number 52).
5, vertical effective lines 480, frame frequency 30
Hz).
【0006】ところで、SDTV信号の画素数に対して
簡単な整数倍の画素数となっていないHDTV信号を階
層符号化することが考えられる。図13の装置はこの場
合に対応しており、例えば、入力端子4には水平画素数
がM(=2200)、水平有効画素数がm(=192
0)、垂直ライン数がN(=1035)、垂直有効ライ
ン数がn(=1125)、フレーム周波数がf0 (=3
0Hz)のHDTV信号(以下、元HDTV信号とい
う)を供給する。プリ処理部6は元HDTV信号を水平
及び垂直方向に間引くと共に帯域制限する。これによ
り、入力端子4を介して入力された図14(a)に示す
画素数及びライン数の元HDTV信号は、プリ処理部6
によって、図14(b)に示すHDTV信号に変換され
て階層符号化部1に与えられる。By the way, it is conceivable to hierarchically encode an HDTV signal whose number of pixels is not an integral multiple of the number of pixels of the SDTV signal. The apparatus of FIG. 13 corresponds to this case, and for example, the number of horizontal pixels is M (= 2200) and the number of horizontal effective pixels is m (= 192) at the input terminal 4.
0), the number of vertical lines is N (= 1035), the number of vertical effective lines is n (= 1125), and the frame frequency is f0 (= 3).
An HDTV signal of 0 Hz (hereinafter referred to as an original HDTV signal) is supplied. The pre-processing unit 6 thins out the original HDTV signal in the horizontal and vertical directions and limits the band. As a result, the original HDTV signal having the number of pixels and the number of lines shown in FIG.
Is converted into the HDTV signal shown in FIG. 14B and given to the hierarchical encoding unit 1.
【0007】階層符号化部1は、ダウンサンプリング回
路5、符号化器7、バッファ8、復号化器10、アップサ
ンプリング回路11、減算器12、符号化器13、バッファ14
及びマルチプレクス回路(以下、MPXという)9によ
って構成している。図15はダウンサンプリング回路の
具体的な構成を示すブロック図である。The hierarchical encoder 1 includes a downsampling circuit 5, an encoder 7, a buffer 8, a decoder 10, an upsampling circuit 11, a subtractor 12, an encoder 13 and a buffer 14.
And a multiplex circuit (hereinafter referred to as MPX) 9. FIG. 15 is a block diagram showing a specific configuration of the downsampling circuit.
【0008】ダウンサンプリング回路5に与えるクロッ
クφ1 ,φ2 はクロック発生回路15によって作成され
る。クロック発生回路15は端子16を介して入力される同
期信号に基づいて、周波数が異なる各クロックφ1 乃至
φ4 を発生する。ダウンサンプリング回路5の水平ロー
パスフィルタ31には端子30を介して図14(b)に示す
HDTV信号が供給される。水平ローパスフィルタ31は
クロックφ1 によって動作して、HDTV信号の水平低
域を通過させて垂直ローパスフィルタ32に与える。垂直
ローパスフィルタ32は、クロックφ1で動作して、HD
TV信号の垂直低域を通過させてメモリ33,34に出力す
る。The clocks φ1 and φ2 supplied to the downsampling circuit 5 are generated by the clock generating circuit 15. The clock generation circuit 15 generates clocks .phi.1 to .phi.4 having different frequencies based on the synchronizing signal input via the terminal 16. The horizontal low-pass filter 31 of the down-sampling circuit 5 is supplied with the HDTV signal shown in FIG. The horizontal low-pass filter 31 operates according to the clock φ1, passes the horizontal low band of the HDTV signal, and supplies it to the vertical low-pass filter 32. The vertical low-pass filter 32 operates at clock φ1 and
The vertical low frequency band of the TV signal is passed and output to the memories 33 and 34.
【0009】垂直ローパスフィルタ32の出力信号は、メ
モリ33及びメモリ34にクロックφ1で書込まれ、クロッ
クφ2で読出される。メモリ33、メモリ34はクロックφ1
で動作するメモリ制御回路35によって、一方がリードモ
ードのときには他方がライトモードとなる。メモリ33及
びメモリ34は、水平及び垂直低域のHDTV信号を保持
する。クロックφ2 をクロックφ1 の例えば1/2倍の
周波数とすることにより、メモリ33,34に保持されたデ
ータは1/2に間引かれて読出される。これにより、出
力端子36には、図14(c)に示すSDTV信号が得ら
れる。即ち、このSDTV信号は、水平画素数が85
8、水平有効画素数が720、垂直ライン数が525、
垂直有効ライン数が480、フレーム周波数が30Hz
であり、水平及び垂直帯域がHDTV信号の1/2とな
っている。The output signal of the vertical low pass filter 32 is written in the memory 33 and the memory 34 at the clock φ1 and read at the clock φ2. Memory 33, memory 34 clock φ1
By the memory control circuit 35 operating in step 1, when one is in the read mode, the other is in the write mode. The memories 33 and 34 hold horizontal and vertical low-frequency HDTV signals. By setting the clock φ2 to a frequency of, for example, 1/2 times that of the clock φ1, the data held in the memories 33 and 34 is decimated to 1/2 and read. As a result, the SDTV signal shown in FIG. 14C is obtained at the output terminal 36. That is, this SDTV signal has 85 horizontal pixels.
8, the number of horizontal effective pixels is 720, the number of vertical lines is 525,
Vertical effective line number is 480, frame frequency is 30Hz
The horizontal and vertical bands are 1/2 of the HDTV signal.
【0010】このSDTV信号は符号化器7に与える。
符号化器7はバッファ8から出力される制御信号によっ
て制御されて、クロック発生回路15から出力されるクロ
ックφ2 で動作する。符号化器7はSTDV信号を符号
化して、優先度が高い階層の符号化出力としてバッファ
8を介してMPX9に出力すると共に、優先度が低い階
層の符号化出力を作成するために復号化器10にも出力す
る。バッファ8はクロック発生回路15から出力されるク
ロックφ2 で信号を取込み、クロックφ3 に基づく一定
レートでSDTV信号の符号化出力を出力する。なお、
符号化器7は伝送時のエラーを確実に訂正するために強
力なエラー訂正符号を付加するようになっている。This SDTV signal is given to the encoder 7.
The encoder 7 is controlled by the control signal output from the buffer 8 and operates with the clock φ 2 output from the clock generation circuit 15. The encoder 7 encodes the STDV signal and outputs it to the MPX 9 via the buffer 8 as a coded output of a layer with a high priority, and a decoder for creating a coded output of a layer with a low priority. Output to 10. The buffer 8 takes in the signal at the clock φ 2 output from the clock generation circuit 15 and outputs the encoded output of the SDTV signal at a constant rate based on the clock φ 3. In addition,
The encoder 7 is designed to add a strong error correction code to surely correct an error during transmission.
【0011】一方、アップサンプリング回路11にはクロ
ック発生回路15からクロックφ1 ,φ2 も与える。図1
6はアップサンプリング回路の具体的な構成を示すブロ
ック図である。On the other hand, the upsampling circuit 11 is also supplied with clocks φ1 and φ2 from the clock generating circuit 15. Figure 1
6 is a block diagram showing a specific configuration of the upsampling circuit.
【0012】SDTV信号は端子41を介してメモリ42及
びメモリ43に与えられる。メモリ42、メモリ43はクロッ
クφ1 で動作するメモリ制御回路44によって、一方がリ
ードモードであるときには他方がライトモードとなるよ
うになっている。メモリ42,43はクロックφ2 でデータ
を取込み、クロックφ1 でデータを出力する。上述した
ように、クロックφ1 の周波数はクロックφ2 の周波数
の2倍であり、メモリ42,43からは、SDTV信号の各
画素データが読出されるときに画素間に0データが挿入
されて読出される。これにより、SDTV信号は2倍の
画素数の信号に変換される。メモリ42,43の出力はクロ
ックφ1 で動作する垂直ローパスフィルタ45に与えら
れ、垂直低域に帯域制限される。更に、垂直ローパスフ
ィルタ45の出力をクロックφ1 で動作する水平ローパス
フィルタ46に与えて、水平低域を通過させる。The SDTV signal is given to the memory 42 and the memory 43 via the terminal 41. The memory 42 and the memory 43 are configured such that when one of them is in the read mode, the other is in the write mode by the memory control circuit 44 which operates at the clock φ1. The memories 42 and 43 take in the data at the clock φ2 and output the data at the clock φ1. As described above, the frequency of the clock φ1 is twice the frequency of the clock φ2, and when the pixel data of the SDTV signal is read out, 0 data is inserted between the pixels and read out from the memories 42 and 43. It As a result, the SDTV signal is converted into a signal having twice the number of pixels. The outputs of the memories 42 and 43 are given to the vertical low-pass filter 45 which operates with the clock φ1 and band-limited to the vertical low band. Further, the output of the vertical low-pass filter 45 is given to the horizontal low-pass filter 46 operating at the clock φ1 to pass the horizontal low band.
【0013】即ち、アップサンプリング回路11によって
SDTV信号は補間され、アップサンプリング回路11か
らは水平画素数が1716、水平有効画素数が144
0、垂直ライン数が1050、垂直有効ライン数が96
0、フレーム周波数が30Hzで、水平及び垂直低域の
信号が得られる。この信号は図14(e)に示すよう
に、画素数がHDTV信号と同数であり、図の右斜め斜
線で示すように、水平及び垂直低域の信号(以下、低域
HDTV信号という)である。この低域HDTV信号は
減算器12に与えられる。That is, the SDTV signal is interpolated by the upsampling circuit 11, and the number of horizontal pixels is 1716 and the number of horizontal effective pixels is 144 from the upsampling circuit 11.
0, 1050 vertical lines, 96 vertical effective lines
0, the frame frequency is 30 Hz, and horizontal and vertical low frequency signals can be obtained. This signal has the same number of pixels as the HDTV signal as shown in FIG. 14 (e), and is a signal of horizontal and vertical low frequencies (hereinafter referred to as low frequency HDTV signal) as shown by the diagonally right diagonal line in the figure. is there. This low frequency HDTV signal is given to the subtractor 12.
【0014】減算器12にはプリ処理部6から全帯域のH
DTV信号(図14(b))も入力されている。減算器
12はHDTV信号から低域HDTV信号を減算すること
により、水平画素数が1716、水平有効画素数が14
40、垂直ライン数が1050、垂直有効ライン数が9
60、フレーム周波数30Hzで、水平及び垂直高域の
信号(以下、高域HDTV信号という)(図14
(d))を得る。The subtractor 12 receives the H of the entire band from the pre-processing unit 6.
The DTV signal (FIG. 14B) is also input. Subtractor
12 has a horizontal pixel number of 1716 and a horizontal effective pixel number of 14 by subtracting the low-frequency HDTV signal from the HDTV signal.
40, 1050 vertical lines, 9 vertical effective lines
60, a frame frequency of 30 Hz, and horizontal and vertical high frequency signals (hereinafter referred to as high frequency HDTV signals) (see FIG. 14).
(D)) is obtained.
【0015】減算器12からの高域HDTV信号は符号化
器13に与えられる。符号化器13は、バッファ14から出力
される制御信号によって制御され、クロックφ1 で動作
して、高域HDTV信号を符号化してバッファ14に出力
する。バッファ14はクロックφ1 で信号を取込み、クロ
ックφ4 に基づく一定レートで信号を出力する。バッフ
ァ14の出力はMPX9に与えられる。The high frequency HDTV signal from the subtractor 12 is given to the encoder 13. The encoder 13 is controlled by the control signal output from the buffer 14 and operates at the clock φ 1 to encode the high frequency HDTV signal and output it to the buffer 14. The buffer 14 takes in the signal at the clock φ1 and outputs the signal at a constant rate based on the clock φ4. The output of the buffer 14 is given to the MPX9.
【0016】MPX9は、バッファ8からのSDTV信
号の符号化出力と、バッファ14からの高域HDTV信号
の符号化出力とを多重し、伝送系3に送出する。伝送系
3からの信号は階層復号化部2のデマルチプレクス回路
(以下、DEMPXという)17に入力されると共に、ク
ロック再生回路24にも入力される。クロック再生回路24
は、入力された信号からクロックφ0、φ1 、φ2 、φ3
、φ4 を再生する。The MPX 9 multiplexes the coded output of the SDTV signal from the buffer 8 and the coded output of the high frequency HDTV signal from the buffer 14 and sends it to the transmission system 3. The signal from the transmission system 3 is input to the demultiplexing circuit (hereinafter referred to as DEMPX) 17 of the hierarchical decoding unit 2 and also to the clock recovery circuit 24. Clock recovery circuit 24
Are clocks φ0, φ1, φ2, φ3 from the input signal.
, Φ4 is played.
【0017】DEMPX17は伝送された信号を高域HD
TV信号の符号化出力とSDTV信号の符号化出力とに
分離して夫々バッファ22,18に出力する。バッファ18
は、クロック再生回路24から出力されるクロックφ3 で
信号を取込み、クロックφ2 で信号を出力する。バッフ
ァ18からのSDTV信号の符号化出力は復号化器19に与
える。復号化器19はクロックφ2 で動作し、SDTV信
号の符号化出力を誤り訂正した後、復号化して図14
(c)に示すSDTV信号を再生する。このSDTV信
号をSDTV用モニタ27に与えることにより、SDTV
モニタ27において有効走査線数が480本の現行NTS
C映像と同程度の解像度のSDTV画像が映出される。The DEMPX17 transmits the transmitted signal to a high frequency HD.
The encoded output of the TV signal and the encoded output of the SDTV signal are separated and output to the buffers 22 and 18, respectively. Buffer 18
Takes in the signal at the clock φ3 output from the clock regeneration circuit 24 and outputs the signal at the clock φ2. The encoded output of the SDTV signal from the buffer 18 is given to the decoder 19. The decoder 19 operates at the clock φ 2 and corrects the encoded output of the SDTV signal after error correction, and then decodes the SDTV signal and outputs it.
The SDTV signal shown in (c) is reproduced. By giving this SDTV signal to the SDTV monitor 27,
Current NTS with 480 effective scan lines on monitor 27
An SDTV image with the same resolution as the C video is displayed.
【0018】復号化器19からのSDTV信号はアップサ
ンプリング回路20にも与えられる。アップサンプリング
回路20は送信側のアップサンプリング回路11(図16)
と同様の構成であり、クロック再生回路24から出力され
るクロックφ2 で信号を取込み、クロックφ1 で出力す
る。即ち、アップサンプリング回路20はSDTV信号の
画素数を2倍にすることにより、図14(e)に示す低
域HDTV信号を得る。この低域HDTV信号は加算器
21に与えられる。The SDTV signal from the decoder 19 is also provided to the upsampling circuit 20. The upsampling circuit 20 is the upsampling circuit 11 (FIG. 16) on the transmission side.
The configuration is similar to that of (1), and the signal is taken in by the clock φ2 output from the clock recovery circuit 24 and output by the clock φ1. That is, the upsampling circuit 20 doubles the number of pixels of the SDTV signal to obtain the low-frequency HDTV signal shown in FIG. This low frequency HDTV signal is an adder
Given to 21.
【0019】一方、バッファ22は、クロック再生回路24
から出力されるクロックφ4 で高域HDTV信号の符号
化出力を取込み、クロックφ1 で出力する。バッファ22
から出力された高域HDTV信号の符号化出力は復号化
器23に与えられる。復号化器23はクロックφ1 で動作
し、入力された高域HDTV信号の符号化出力を復号化
して図14(d)に示す高域HDTV信号を加算器21に
出力する。On the other hand, the buffer 22 has a clock recovery circuit 24.
The encoded output of the high frequency HDTV signal is taken in by the clock φ4 output from the and output at the clock φ1. Buffer 22
The encoded output of the high-frequency HDTV signal output from is supplied to the decoder 23. The decoder 23 operates at the clock φ1, decodes the encoded output of the input high frequency HDTV signal and outputs the high frequency HDTV signal shown in FIG. 14 (d) to the adder 21.
【0020】加算器21は、アップサンプリング回路20か
らの低域HDTV信号と復号化器23からの高域HDTV
信号とを加算することにより、図14(b)に示す全帯
域のHDTV信号を得てポスト処理部25に出力する。即
ち、階層復号化部2からのHDTV信号は水平画素数が
P(=1716)、水平有効画素数がp(=144
0)、垂直ライン数がQ(=1050)、垂直有効ライ
ン数がq(=960)、フレーム周波数がf0 (=30
Hz)である。The adder 21 is a high frequency HDTV signal from the upsampling circuit 20 and a high frequency HDTV signal from the decoder 23.
By adding the signal and the signal, an HDTV signal in the entire band shown in FIG. 14B is obtained and output to the post processing unit 25. That is, the HDTV signal from the hierarchical decoding unit 2 has a horizontal pixel number P (= 1716) and a horizontal effective pixel number p (= 144).
0), the number of vertical lines is Q (= 1050), the number of vertical effective lines is q (= 960), and the frame frequency is f0 (= 30).
Hz).
【0021】ポスト処理部25は送信側におけるプリ処理
部6の逆処理を行う。即ち、ポスト処理部25は、HDT
V信号をアップサンプリングして、図14(a)に示す
水平画素数が2200、水平有効画素数が1920、垂
直ライン数が1035、垂直有効ライン数が1125、
フレーム周波数が30Hzの元HDTV信号を再生す
る。元HDTV信号はHDTV用モニタ26に与える。こ
うして、HDTV用モニタ26の画面上において、図14
(a)の画像を映出する。The post-processing unit 25 performs the reverse process of the pre-processing unit 6 on the transmitting side. That is, the post processing unit 25 uses the HDT
14A, the number of horizontal pixels is 2200, the number of horizontal effective pixels is 1920, the number of vertical lines is 1035, and the number of vertical effective lines is 1125, as shown in FIG.
The original HDTV signal having a frame frequency of 30 Hz is reproduced. The original HDTV signal is supplied to the HDTV monitor 26. Thus, on the screen of the HDTV monitor 26, as shown in FIG.
The image of (a) is displayed.
【0022】ところで、図13の装置は、ダウンサンプ
リング回路5及びアンプサンプリング回路11,20の構成
を簡単なものとするために、SDTV信号の画素数に対
して簡単な整数比の画素数を有するHDTV信号を入出
力としている。このため、プリ処理部6及びポスト処理
部25によって画素数を変換する必要があった。図17は
プリ処理部6及びポスト処理部25の具体的な構成を示す
ブロック図であり、図17(a)はプリ処理部を示し、
図17(b)はポスト処理部を示している。By the way, the device of FIG. 13 has a simple integer ratio of the number of pixels to the number of pixels of the SDTV signal in order to simplify the configurations of the downsampling circuit 5 and the amplifier sampling circuits 11 and 20. HDTV signals are used as input / output. Therefore, it is necessary to convert the number of pixels by the pre-processing unit 6 and the post-processing unit 25. FIG. 17 is a block diagram showing a specific configuration of the pre-processing unit 6 and the post-processing unit 25. FIG. 17A shows the pre-processing unit,
FIG. 17B shows the post processing unit.
【0023】プリ処理部6に入力された元HDTV信号
(図14(a))は、先ず、クロック発生回路15から出
力されるクロックφ0 で動作する水平ローパスフィルタ
51に与えられ、次いで、クロックφ0 で動作する垂直ロ
ーパスフィルタ52に与えられる。水平及び垂直ローパス
フィルタ51,52によって水平及び垂直帯域が制限され
る。垂直ローパスフィルタ52の出力は、メモリ53及びメ
モリ54に与えられる。メモリ53及びメモリ54は、クロッ
クφ0 で動作するメモリ制御回路55によって制御され
て、一方がリードモードであるときには他方がライトモ
ードとなる。メモリ53,54は、クロックφ0 を用いて信
号を取込み、クロックφ1 を用いて信号を出力する。The original HDTV signal (FIG. 14 (a)) input to the pre-processing unit 6 is first a horizontal low-pass filter operating with the clock φ0 output from the clock generation circuit 15.
51 and then to a vertical low pass filter 52 operating with clock φ 0. The horizontal and vertical low pass filters 51 and 52 limit the horizontal and vertical bands. The output of the vertical low pass filter 52 is given to the memory 53 and the memory 54. The memory 53 and the memory 54 are controlled by the memory control circuit 55 operating at the clock φ0, and when one is in the read mode, the other is in the write mode. The memories 53 and 54 take in a signal using the clock φ0 and output a signal using the clock φ1.
【0024】図18はメモリ53,54の書込み及び読出し
を説明するためのタイミングチャートである。図18
(a)は垂直ローパスフィルタ52からの元HDTV信号
を示し、図18(b)はメモリ53の書込み制御を示し、
図18(c)はメモリ53の読出し制御を示し、図18
(d)はメモリ54の書込み制御を示し、図18(e)は
メモリ54の読出し制御を示し、図18(f)はHDTV
信号を示している。FIG. 18 is a timing chart for explaining writing and reading of the memories 53 and 54. FIG.
18A shows the original HDTV signal from the vertical low-pass filter 52, and FIG. 18B shows the write control of the memory 53.
FIG. 18C shows the read control of the memory 53.
18D shows the write control of the memory 54, FIG. 18E shows the read control of the memory 54, and FIG. 18F shows the HDTV.
Shows the signal.
【0025】図18(a)の期間T1は、垂直ローパス
フィルタ52から出力される元HDTV信号の1フレーム
又は1フィールド期間に相当し、期間T2は、1ライン
期間に相当する。また、期間T3は映像信号期間、期間
T4はブランキング期間に相当する。メモリ53,54に
は、夫々図18(b),(d)に示した書込み制御信号
が与えられる。メモリ53,54は書込み制御信号のハイレ
ベル(以下、“H”という)でライトイネーブルとなっ
て書込みを行い、1フレーム又は1フィールド分の元H
DTV信号を記憶する。即ち、元HDTV信号は、図1
8(b)の書込み制御信号によって、映像信号期間T3
の間、メモリ53にクロックφ0 で書込まれる。同様に、
図18(d)の書込み制御信号によってメモリ54にクロ
ックφ0 で書込みが行われる。なお、クロックφ0 は元
HDTV信号の画素数に基づく周波数である。The period T1 in FIG. 18A corresponds to one frame or one field period of the original HDTV signal output from the vertical low pass filter 52, and the period T2 corresponds to one line period. The period T3 corresponds to a video signal period and the period T4 corresponds to a blanking period. The write control signals shown in FIGS. 18B and 18D are applied to the memories 53 and 54, respectively. The memories 53 and 54 are write-enabled by the write control signal at a high level (hereinafter referred to as “H”) to perform writing, and the original H for one frame or one field is written.
Store the DTV signal. That is, the original HDTV signal is as shown in FIG.
By the write control signal of 8 (b), the video signal period T3
During this period, the data is written in the memory 53 at the clock φ0. Similarly,
The memory 54 is written at the clock φ0 by the write control signal shown in FIG. The clock φ0 is a frequency based on the number of pixels of the original HDTV signal.
【0026】一方、メモリ53,54には、夫々図18
(c),(e)に示した読出し制御信号も与えられる。
メモリ53,54はこの読出し制御信号のハイレベル(以
下、“H”という)でリードイネーブルとなって読出し
を行い、記憶した1フレーム又は1フィールド分の元H
DTV信号を出力する。即ち、メモリ53,54に書込まれ
た元HDTV信号は、図18(c),(e)の読出し制
御信号により、期間T6の間、クロックφ1 で読出され
る。なお、期間T6は、HDTV信号の1ライン分の映
像信号期間に相当し、期間T7はブランキング期間に相
当する。On the other hand, the memories 53 and 54 are respectively shown in FIG.
The read control signals shown in (c) and (e) are also given.
The memories 53 and 54 are read-enabled by the read control signal at a high level (hereinafter referred to as “H”) to perform reading, and the original H for one frame or one field stored.
Output a DTV signal. That is, the original HDTV signal written in the memories 53 and 54 is read at the clock φ1 during the period T6 by the read control signal of FIGS. 18 (c) and 18 (e). The period T6 corresponds to a video signal period for one line of the HDTV signal, and the period T7 corresponds to a blanking period.
【0027】この場合には、クロックφ1 の周波数はH
DTV信号の画素数に基づいて設定されており、元HD
TV信号の水平及び垂直方向の有効画素(1920×1
035)から所定の画素データが間引かれて、水平画素
1440×垂直画素1050の有効画素のみが読出され
る。こうして、図18(f)に示すHDTV信号が出力
端子56に現れる。即ち、図14(a)に示す元HDTV
信号は図14(b)に示すHDTV信号に変換される。In this case, the frequency of the clock φ1 is H
It is set based on the number of pixels of the DTV signal, and the original HD
Effective pixel in horizontal and vertical direction of TV signal (1920 × 1
Predetermined pixel data is thinned out from (035), and only effective pixels of horizontal pixel 1440 × vertical pixel 1050 are read out. Thus, the HDTV signal shown in FIG. 18 (f) appears at the output terminal 56. That is, the original HDTV shown in FIG.
The signal is converted into the HDTV signal shown in FIG.
【0028】図17(b)に示すポスト処理部25におい
ては、階層復号化部2からのHDTV信号は入力端子60
を介してメモリ61,62に与えられる。メモリ61及びメモ
リ62は、クロックφ0 で動作するメモリ制御回路63によ
って制御されて、一方がリードモードであるときには他
方がライトモードとなる。メモリ61,62は、HDTV信
号の画素数に基づくクロックφ1 でHDTV信号を読込
み、元HDTV信号の画素数に基づくクロックφ0 で信
号を出力する。In the post processing unit 25 shown in FIG. 17B, the HDTV signal from the hierarchical decoding unit 2 is input to the input terminal 60.
Is given to the memories 61 and 62 via. The memory 61 and the memory 62 are controlled by the memory control circuit 63 operating at the clock φ0, and when one is in the read mode, the other is in the write mode. The memories 61 and 62 read the HDTV signal at a clock φ1 based on the number of pixels of the HDTV signal and output the signals at a clock φ0 based on the number of pixels of the original HDTV signal.
【0029】図19はメモリ61,62の書込み及び読出し
を説明するためのタイミングチャートである。図19
(a)は入力されるHDTV信号を示し、図19(b)
はメモリ61の書込み制御信号を示し、図19(c)はメ
モリ61の読出し制御信号を示し、図19(d)はメモリ
62の書込み制御信号を示し、図19(e)はメモリ62の
読出し制御信号を示し、図19(f)は元HDTV信号
を示している。なお、期間T1は1フレーム又は1フィ
ールド期間に相当し、期間T2は1ラインに相当する。
また、期間T3は映像信号期間に相当し、期間T4はブ
ランキング期間に相当する。FIG. 19 is a timing chart for explaining writing and reading in the memories 61 and 62. FIG. 19
FIG. 19A shows an HDTV signal to be input, and FIG.
19C shows a write control signal of the memory 61, FIG. 19C shows a read control signal of the memory 61, and FIG.
19 (e) shows the read control signal of the memory 62, and FIG. 19 (f) shows the original HDTV signal. Note that the period T1 corresponds to one frame or one field period and the period T2 corresponds to one line.
The period T3 corresponds to a video signal period and the period T4 corresponds to a blanking period.
【0030】メモリ61には、図19(b)の書込み制御
信号及び図19(c)の読出し制御信号を与える。メモ
リ61は書込み制御信号の“H”でライトイネーブルとな
り、階層復号化部2からのHDTV信号をライトイネー
ブル期間、即ち、映像信号に相当する期間T3の間、ク
ロックφ1 で取込む。また、メモリ62には、図19
(d)の書込み制御信号及び図19(e)の読出し制御
信号を与える。メモリ62は図19(d)の書込みを制御
信号の“H”でライトイネーブルとなり、クロックφ1
でHDTV信号を取込む。こうして、メモリ61,62には
1フレーム又は1フィールド期間のHDTV信号が交互
に書込まれる。The memory 61 is supplied with the write control signal of FIG. 19 (b) and the read control signal of FIG. 19 (c). The memory 61 is write-enabled when the write control signal is "H", and fetches the HDTV signal from the hierarchical decoding unit 2 at the clock φ1 during the write-enable period, that is, the period T3 corresponding to the video signal. In addition, in the memory 62, FIG.
The write control signal of (d) and the read control signal of FIG. The memory 62 is write-enabled by the control signal "H" for the writing of FIG.
Capture HDTV signal with. In this way, the HDTV signals for one frame or one field period are written alternately in the memories 61 and 62.
【0031】一方、図19(c),(e)に示す読出し
制御信号の“H”期間には、メモリ61,62はリードイネ
ーブルとなる。即ち、メモリ61,62に書込まれたHDT
V信号は、元HDTV信号の映像信号期間(図19
(c),(e)の期間T6)において、メモリ61,62か
らクロックφ0 で読出される。上述したように、クロッ
クφ0 は元HDTV信号の画素数に対応しており、メモ
リ61,62は、プリ処理部6において間引いたデータに対
応させて0データを挿入する。これにより、メモリ61,
62からは、図19(f)に示すように、水平及び垂直有
効画素数が1920×1035の信号が出力される。な
お、期間T5は元HDTV信号の1ライン期間に相当
し、期間T6は映像信号期間に相当し、期間T7はブラ
ンキング期間に相当する。On the other hand, during the "H" period of the read control signal shown in FIGS. 19 (c) and 19 (e), the memories 61 and 62 are read enable. That is, the HDT written in the memories 61 and 62
The V signal is a video signal period of the original HDTV signal (see FIG. 19).
In periods T6 of (c) and (e), the data is read from the memories 61 and 62 at the clock φ0. As described above, the clock φ0 corresponds to the number of pixels of the original HDTV signal, and the memories 61 and 62 insert 0 data corresponding to the data thinned out in the pre-processing unit 6. As a result, the memory 61,
As shown in FIG. 19 (f), a signal having a horizontal and vertical effective pixel number of 1920 × 1035 is output from 62. The period T5 corresponds to one line period of the original HDTV signal, the period T6 corresponds to a video signal period, and the period T7 corresponds to a blanking period.
【0032】メモリ61及びメモリ62の出力は、水平ロー
パスフィルタ64に与えられ、次いで、垂直ローパスフィ
ルタ65に与えられる。水平ローパスフィルタ64及び垂直
ローパスフィルタ65はクロックφ0 で動作して帯域制限
を行うことにより、メモリ61,62の出力を補間する。こ
うして、出力端子66には水平画素数が2200、水平有
効画素数が1920、垂直ライン数が1035、垂直有
効ライン数が1125、フレーム周波数が30Hzの元
HDTV信号(図14(a))が現れる。The outputs of the memories 61 and 62 are supplied to the horizontal low pass filter 64 and then to the vertical low pass filter 65. The horizontal low pass filter 64 and the vertical low pass filter 65 interpolate the outputs of the memories 61 and 62 by operating at the clock φ0 and limiting the band. Thus, the original HDTV signal (FIG. 14A) having the number of horizontal pixels of 2200, the number of horizontal effective pixels of 1920, the number of vertical lines of 1035, the number of vertical effective lines of 1125, and the frame frequency of 30 Hz appears at the output terminal 66. .
【0033】このように、プリ処理部6及びポスト処理
部25は夫々ダウンサンプリング回路5及びアップサンプ
リング回路11,20と略同様の処理を行っている。ところ
が、プリ処理部6及びポスト処理部25においては、ダウ
ンサンプリング処理及びアップサンプリング処理による
水平及び垂直解像度変換後の画素数は変換前の画素数に
対して簡単な整数比となっていない。従って、プリ処理
部6及びポスト処理部25の水平及び垂直ローパスフィル
タとして大規模の回路を用いなければならないという問
題があった。As described above, the pre-processing unit 6 and the post-processing unit 25 perform substantially the same processing as the down-sampling circuit 5 and the up-sampling circuits 11 and 20, respectively. However, in the pre-processing unit 6 and the post-processing unit 25, the number of pixels after horizontal and vertical resolution conversion by down-sampling processing and up-sampling processing is not a simple integer ratio with respect to the number of pixels before conversion. Therefore, there is a problem that a large-scale circuit must be used as the horizontal and vertical low pass filters of the pre-processing unit 6 and the post-processing unit 25.
【0034】[0034]
【発明が解決しようとする課題】このように、上述した
従来の階層符号化復号化装置は、優先度が高い階層の信
号の解像度と優先度が低い階層の信号の解像度との比が
簡単な整数比となっていない場合には、プリ処理及びポ
スト処理によって水平及び垂直解像度変換を行うように
なっており、回路規模が極めて増大するという問題点が
あった。As described above, the conventional layered coding / decoding apparatus described above has a simple ratio of the resolution of a signal of a layer having a high priority to the resolution of a signal of a layer having a low priority. If the ratio is not an integer, horizontal and vertical resolution conversion is performed by pre-processing and post-processing, and there is a problem that the circuit scale is extremely increased.
【0035】本発明は、画質を殆ど劣化させることな
く、水平及び垂直解像度変換を簡略化可能とすることに
より回路規模を著しく縮小することができる階層符号化
復号化装置を提供することを目的とする。It is an object of the present invention to provide a hierarchical coding / decoding device capable of significantly reducing the circuit scale by simplifying the horizontal and vertical resolution conversion without substantially degrading the image quality. To do.
【0036】[発明の構成][Structure of the Invention]
【課題を解決するための手段】本発明に係る階層符号化
復号化装置は、水平画素数がK、水平有効画素数がm、
垂直ライン数がL、垂直有効ライン数がn(K,m,
L,nは自然数)のテレビジョン信号が与えられ、水平
有効画素のうちのp(pはm以下の自然数)画素と垂直
有効ラインのうちのq(qはn以下の自然数)ラインと
のp×qの部分をダウンサンプリングするダウンサンプ
リング手段と、このダウンサンプリング手段の出力を符
号化して伝送する第1の符号化手段と、前記ダウンサン
プリング手段の出力をアップサンプリングするアップサ
ンプリング手段と、前記テレビジョン信号と前記アップ
サンプリング手段出力との差を求めることにより、前記
テレビジョン信号のp×qの部分については高域成分を
得、他の部分については全帯域成分を得る減算手段と、
この減算手段の出力を符号化して伝送する第2の符号化
手段とを具備したものである。A hierarchical coding / decoding apparatus according to the present invention has a horizontal pixel number of K, a horizontal effective pixel number of m,
The number of vertical lines is L, and the number of vertical effective lines is n (K, m,
A television signal of L and n is a natural number, and p of horizontal effective pixels (p is a natural number of m or less) pixels and q of vertical effective lines (q is a natural number of n or less) lines. Down-sampling means for down-sampling the portion of q, first encoding means for encoding and transmitting the output of the down-sampling means, up-sampling means for up-sampling the output of the down-sampling means, and the television Subtracting means for obtaining a high-frequency component for the p × q portion of the television signal and obtaining a full-band component for the other portion by obtaining the difference between the television signal and the output of the up-sampling means,
Second encoding means for encoding and transmitting the output of the subtracting means is provided.
【0037】[0037]
【作用】本発明において、ダウンサンプリング手段は、
テレビジョン信号のうちのp×qの部分をダウンサンプ
リングする。このp×qの解像度をSDTV画像の解像
度に対応させることにより、ダウンサンプリング手段の
回路規模を縮小する。アップサンプリング手段はダウン
サンプリング手段の出力をアップサンプリングすること
により低域のテレビジョン信号を得る。減算手段はテレ
ビジョン信号からアンプサンプリング手段の出力を減算
する。テレビジョン信号のp×q以外の部分について
は、テレビジョン信号の高域成分が得られる。テレビジ
ョン信号の他の部分ついては、全帯域のテレビジョン信
号が得られる。復号化側において、ダウンサンプリング
手段の出力及び減算手段の出力に対応する信号を得るこ
とにより、有効画素数m×nのテレビジョン画像を映出
する。In the present invention, the downsampling means is
Down-sample the p × q portion of the television signal. By making this p × q resolution correspond to the resolution of the SDTV image, the circuit scale of the downsampling means is reduced. The upsampling means obtains a low frequency television signal by upsampling the output of the downsampling means. The subtracting means subtracts the output of the amplifier sampling means from the television signal. High-frequency components of the television signal are obtained for portions other than p × q of the television signal. For the other part of the television signal, a full-band television signal is obtained. On the decoding side, a signal corresponding to the output of the downsampling means and the output of the subtraction means is obtained to display a television image with the number of effective pixels m × n.
【0038】[0038]
【実施例】以下、図面を参照して本発明の実施例につい
て説明する。図1は本発明に係る階層符号化復号化装置
の一実施例を示すブロック図である。図1において図1
3と同一の構成要素には同一符号を付してある。本実施
例は水平画素数が2200、水平有効画素数が192
0、垂直ライン数が1125、垂直有効ライン数が10
35、フレーム周波数30HzのHDTV信号の階層符
号化及び階層復号化に対応可能なものである。Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a block diagram showing an embodiment of a hierarchical coding / decoding apparatus according to the present invention. In FIG.
The same components as those in No. 3 are designated by the same reference numerals. In this embodiment, the number of horizontal pixels is 2200, and the number of horizontal effective pixels is 192.
0, 1125 vertical lines, 10 vertical effective lines
35, which can support hierarchical coding and decoding of HDTV signals having a frame frequency of 30 Hz.
【0039】入力端子4には、元HDTV信号として、
水平画素数がM、水平有効画素数がm、垂直ライン数が
N、垂直有効ライン数がn、フレーム周波数がf0 のH
DTV信号を入力する。なお、説明の便宜上、従来と同
様に、水平画素数M=2200、水平有効画素数m=1
920、垂直ライン数N=1125、垂直有効ライン数
n=1035、フレーム周波数f0 =30Hzとすると
共に、SDTV信号としてCCRIの勧告601の信号
(水平画素数U=858、水平有効画素数u=720、
垂直ライン数V=525、垂直有効ライン数v=48
0、フレーム周波数がf0 =30Hz)を用いて説明す
る。At the input terminal 4, as the original HDTV signal,
H of horizontal pixel number M, horizontal effective pixel number m, vertical line number N, vertical effective line number n, frame frequency f0
Input DTV signal. For convenience of explanation, the number of horizontal pixels M = 2200 and the number of effective horizontal pixels m = 1 as in the conventional case.
920, the number of vertical lines N = 1125, the number of vertical effective lines n = 1035, and the frame frequency f0 = 30 Hz, and the signal of the CCRI recommendation 601 (horizontal pixel number U = 858, horizontal effective pixel number u = 720) as an SDTV signal. ,
Vertical line number V = 525, vertical effective line number v = 48
0 and the frame frequency is f0 = 30 Hz).
【0040】この元HDTV信号は入力端子4を介して
プリ処理部71に与えられる。本実施例においては、プリ
処理部71は、水平ローパスフィルタ72、メモリ73、メモ
リ74及びメモリ制御回路75によって構成されている。プ
リ処理部71は元HDTV信号の水平画素数のみを小さく
する水平解像度変換を行うようになっている。This original HDTV signal is given to the pre-processing section 71 via the input terminal 4. In the present embodiment, the pre-processing unit 71 is composed of a horizontal low pass filter 72, a memory 73, a memory 74 and a memory control circuit 75. The pre-processing unit 71 is adapted to perform horizontal resolution conversion to reduce only the number of horizontal pixels of the original HDTV signal.
【0041】水平ローパスフィルタ72にはクロック再生
回路15からのクロックφ0 が与えられる。クロック再生
回路15は端子16から入力された同期信号に基づいてクロ
ックφ0 乃至φ4 を発生するようになっている。クロッ
クφ0 は元画像信号の画素数に対応した周波数に設定さ
れている。水平ローパスフィルタ72はクロックφ0 によ
って動作して、元HDTV信号を帯域制限してメモリ7
3,74に出力するようになっている。The horizontal low-pass filter 72 is supplied with the clock φ 0 from the clock reproducing circuit 15. The clock reproducing circuit 15 is adapted to generate clocks φ0 to φ4 based on the synchronizing signal inputted from the terminal 16. The clock φ0 is set to a frequency corresponding to the number of pixels of the original image signal. The horizontal low-pass filter 72 operates according to the clock φ0 to limit the band of the original HDTV signal and store it in the memory 7
It is designed to output to 3,74.
【0042】水平ローパスフィルタ72の出力はメモリ73
及びメモリ74に供給される。メモリ73、メモリ74はメモ
リ制御回路75によって制御される。メモリ制御回路75
は、クロック発生回路15から出力されるクロックφ0 で
動作して、メモリ73,74の一方をリードモードにしたと
きには他方をライトモードにするようになっている。メ
モリ73,74は、ライトモード時に、入力された信号をク
ロックφ0 を用いて書込み、リードモード時に記憶した
信号をクロックφ1 を用いて読出すようになっている。The output of the horizontal low-pass filter 72 is the memory 73.
And the memory 74. The memories 73 and 74 are controlled by the memory control circuit 75. Memory control circuit 75
Operates with the clock φ 0 output from the clock generation circuit 15, and when one of the memories 73 and 74 is in the read mode, the other is in the write mode. The memories 73 and 74 are adapted to write the input signal using the clock φ0 in the write mode and read the signal stored in the read mode using the clock φ1.
【0043】図2は図1中のメモリ73,74の書込み及び
読出しを説明するためのタイミングチャートである。図
2(a)は元HDTV信号を示し、図2(b)はメモリ
73の書込み制御を示し、図2(c)はメモリ73の読出し
制御を示し、図2(d)はメモリ74の書込み制御を示
し、図2(e)はメモリ74の読出し制御を示し、図2
(f)はHDTV信号を示している。図2中の期間T1
は1フレーム又は1フィールド期間に相当し、期間T2
は1ライン期間に相当する。また、期間T3は映像信号
期間に相当し、期間T4はブランキング期間に相当す
る。FIG. 2 is a timing chart for explaining writing and reading of the memories 73 and 74 in FIG. 2A shows the original HDTV signal, and FIG. 2B shows the memory.
FIG. 2C shows the write control of the memory 73, FIG. 2C shows the read control of the memory 73, FIG. 2D shows the write control of the memory 74, and FIG. Two
(F) shows an HDTV signal. Period T1 in FIG.
Corresponds to one frame or one field period, and the period T2
Corresponds to one line period. The period T3 corresponds to a video signal period and the period T4 corresponds to a blanking period.
【0044】メモリ73,74は、夫々図2(b),(d)
に示す書込み制御信号の“H”でライトイネーブルとな
り、図2(c),(e)に示す読出し制御信号の“H”
でリードイネーブルとなるようになっている。Memories 73 and 74 are shown in FIGS. 2B and 2D, respectively.
Write enable is enabled by the write control signal "H" shown in FIG. 2, and the read control signal "H" shown in FIGS.
Read enable is enabled.
【0045】図2(a)に示す元HDTV信号は、メモ
リ制御回路75によって、図2の期間T1 に例えばメモリ
73に書込まれる。クロックφ0 は元HDTV信号の画素
数に対応しており、図2(b)に示すように、メモリ73
は、クロックφ0 を用いることで元HDTV信号の1フ
レーム又は1フィールド分の全画素データを記憶する。
同様に、メモリ73の読出し期間に、図2(d)に示すよ
うに、メモリ74は元HDTV信号の1フレーム又は1フ
ィールド分の全画素データを記憶する。The original HDTV signal shown in FIG. 2A is converted by the memory control circuit 75 into, for example, a memory during the period T1 of FIG.
Written in 73. The clock φ 0 corresponds to the number of pixels of the original HDTV signal, and as shown in FIG.
Stores all pixel data for one frame or one field of the original HDTV signal by using the clock φ0.
Similarly, during the reading period of the memory 73, the memory 74 stores all pixel data for one frame or one field of the original HDTV signal, as shown in FIG.
【0046】メモリ73,74に記憶されたデータは、図2
(c),(e)に示す読出し制御信号の“H”期間に読
出される。読出し制御信号の“H”期間T6は、SDT
V信号の水平及び垂直に2倍の画素数で構成されたHD
TV信号(水平画素数P=1716、水平有効画素数p
=1440、垂直ライン数Q=1050、垂直有効ライ
ン数q=960)における1ライン分の映像信号に相当
する。The data stored in the memories 73 and 74 are as shown in FIG.
Reading is performed during the "H" period of the read control signal shown in (c) and (e). During the "H" period T6 of the read control signal, the SDT
HD composed of twice the number of pixels horizontally and vertically as the V signal
TV signal (horizontal pixel number P = 1716, horizontal effective pixel number p
= 1440, the number of vertical lines Q = 1050, and the number of vertical effective lines q = 960).
【0047】メモリ73,74からは、クロックφ0 ,φ1
の周波数の比に基づいて、元HDTV信号のm(192
0)×n(1035)の有効画素のうち、p(144
0)×n(1035)の画素データが読出される。即
ち、メモリ73,74の読出しによって水平方向に間引きが
行われ、垂直方向には間引きが行われない。しかし、ク
ロックφ0 ,φ1 の周波数比に基づいて、メモリ73,74
からは垂直方向には1050ライン分の画素データしか
読出すことはできない。この場合でも、元HDTV信号
の垂直有効ライン(1035本)のデータは全て読出さ
れる。From memories 73 and 74, clocks φ0 and φ1
Of the original HDTV signal based on the frequency ratio of m (192
0) × n (1035) effective pixels, p (144
0) × n (1035) pixel data is read. That is, the thinning out is performed in the horizontal direction by the reading of the memories 73 and 74, but not in the vertical direction. However, based on the frequency ratio of the clocks φ 0 and φ 1, the memories 73, 74
Can read only pixel data of 1050 lines in the vertical direction. Even in this case, all the data on the vertical effective lines (1035 lines) of the original HDTV signal are read out.
【0048】プリ処理部71の出力は解像度変換後のHD
TV信号として階層符号化部1に出力される。なお、期
間T5はHDTV信号の1ライン期間、期間T6は映像
信号期間、期間T7はブランキング期間に相当する。こ
うして、プリ処理部71によって、水平画素数K=171
6、水平有効画素数p=1440、垂直ライン数L=1
050、垂直有効ライン数n=1035、フレーム周波
数f0 =30HzのHDTV信号が得られる。The output of the pre-processing unit 71 is HD after resolution conversion.
It is output to the hierarchical encoding unit 1 as a TV signal. Note that the period T5 corresponds to one line period of an HDTV signal, the period T6 corresponds to a video signal period, and the period T7 corresponds to a blanking period. Thus, the pre-processing unit 71 causes the number of horizontal pixels K = 171.
6, horizontal effective pixel number p = 1440, vertical line number L = 1
An HDTV signal having 050, the number of vertical effective lines n = 1035, and a frame frequency f0 = 30 Hz is obtained.
【0049】これに対し、従来例のプリ処理部6は、上
述したように、元HDTV信号を水平及び垂直方向の画
素数がSDTV信号の2倍であるHDTV信号(水平画
素数P=1716、水平有効画素数p=1440、垂直
ライン数Q=1050、垂直有効ライン数q=960)
に変換していた。On the other hand, as described above, the pre-processing unit 6 of the conventional example has the HDTV signal (horizontal pixel number P = 1716, horizontal pixel number P = 1716, which is twice the number of pixels in the horizontal and vertical directions of the original HDTV signal) as the SDTV signal. (Number of horizontal effective pixels p = 1440, number of vertical lines Q = 1050, number of vertical effective lines q = 960)
Had been converted to.
【0050】即ち、本実施例のプリ処理部71において
は、水平方向の解像度変換処理は従来例と同様であり、
変換後のHDTV信号の水平画素数はK=P=1716
で、水平有効画素数pは1440である。一方、垂直方
向については、元HDTV信号をそのまま読出してお
り、変換後のHDTV信号の垂直ライン数はQ=K(=
1050)であるが、垂直有効ライン数はq(=96
0)ではなくn(=1035)である。つまり、下記式
(1)が成立する。なお、水平方向にのみ間引きを行っ
ているので、変換後の画像は縦長の画像となる。That is, in the pre-processing unit 71 of the present embodiment, the horizontal resolution conversion processing is the same as in the conventional example,
The number of horizontal pixels of the converted HDTV signal is K = P = 1716
Therefore, the horizontal effective pixel number p is 1440. On the other hand, in the vertical direction, the original HDTV signal is read as it is, and the number of vertical lines of the converted HDTV signal is Q = K (=
1050), but the number of vertical effective lines is q (= 96).
It is n (= 1035) instead of 0). That is, the following expression (1) is established. Since the thinning is performed only in the horizontal direction, the converted image is a vertically long image.
【0051】 K×L=P×Q、p×n<P×Q<m×n …(1) 階層符号化部1は図13に示した従来の構成と同様であ
る。即ち、階層符号化部1は、水平画素数P=171
6、水平有効画素数p=1440、垂直ライン数Q=1
050、垂直有効ライン数q=960、フレーム周波数
f0 のHDTV信号を処理する能力を有している。つま
り、階層符号化部1は、サンプリング周波数fs=P×
Q×f0 でサンプリングした信号を処理する能力を有
し、SDTV信号の水平及び垂直に2倍の解像度を有す
る信号を処理する。K × L = P × Q, p × n <P × Q <m × n (1) The hierarchical encoding unit 1 has the same configuration as the conventional configuration shown in FIG. That is, the hierarchical encoding unit 1 determines the number of horizontal pixels P = 171.
6, horizontal effective pixel number p = 1440, vertical line number Q = 1
It has the ability to process HDTV signals of 050, the number of vertical effective lines q = 960, and the frame frequency f0. That is, the hierarchical encoding unit 1 uses the sampling frequency fs = P ×
It has the ability to process signals sampled at Q × f0 and processes signals with twice the horizontal and vertical resolution of SDTV signals.
【0052】階層符号化部1のダウンサンプリング回路
5の構成は図15と同一である。即ち、ダウンサンプリ
ング回路5は、入力されたHDTV信号の画素数に基づ
く周波数のクロックφ1 を用いて、入力されたHDTV
信号の水平及び垂直帯域を低減する水平ローパスフィル
タ31及び垂直ローパスフィルタ32を有している。また、
ダウサンプリング回路5は、メモリ33,34を有し、クロ
ックφ1 を用いてHDTV信号をメモリ33,34に書込
み、SDTV信号の画素数に基づく周波数のクロックφ
2 を用いてメモリ34,35から読出しを行うメモリ制御回
路35を有している。これにより、ダウンサンプリング回
路5はHDTV信号をSDTV信号に変換して符号化器
7に出力するようになっている。The structure of the down-sampling circuit 5 of the hierarchical encoder 1 is the same as that of FIG. That is, the downsampling circuit 5 uses the clock φ 1 having a frequency based on the number of pixels of the input HDTV signal to input the HDTV signal.
It has a horizontal low-pass filter 31 and a vertical low-pass filter 32 that reduce the horizontal and vertical bands of the signal. Also,
The Dow sampling circuit 5 has memories 33 and 34, writes the HDTV signal in the memories 33 and 34 using the clock φ1, and clocks φ having a frequency based on the number of pixels of the SDTV signal.
2 has a memory control circuit 35 for reading from the memories 34, 35. As a result, the downsampling circuit 5 converts the HDTV signal into an SDTV signal and outputs it to the encoder 7.
【0053】即ち、ダウンサンプリング回路5のメモリ
33,34は、水平方向には入力されたHDTV信号の全水
平有効画素p=1440を保持する。一方、メモリ33,
34は、垂直方向には、入力されたHDTV信号の全垂直
有効ライン数n=1035のうちの垂直有効ライン数q
=960を保持する。即ち、SDTV信号の水平及び垂
直画素数の2倍のp×qの部分のみのデータを保持す
る。従って、入力されたHDTV信号の例えば上下のp
×(n−q)の部分のデータはSDTV信号に変換され
る際に切り捨てられる。That is, the memory of the downsampling circuit 5
33 and 34 hold all horizontal effective pixels p = 1440 of the input HDTV signal in the horizontal direction. On the other hand, the memory 33,
34, in the vertical direction, the number of vertical effective lines q out of the total number of vertical effective lines n = 1035 of the input HDTV signal.
= 960 is held. That is, the data of only the p × q portion which is twice the number of horizontal and vertical pixels of the SDTV signal is held. Therefore, for example, p above and below the input HDTV signal
The data of the × (n−q) portion is truncated when converted into the SDTV signal.
【0054】メモリ制御回路35は、メモリ33,34に格納
されたデータのうち、水平有効画素数u(=720<
p)、垂直有効ライン数v(=480<q)のデータを
読出す。この間引きによって、ダウンサンプリング回路
5は、水平画素数U=858、水平有効画素数u=72
0、垂直ライン数V=525、垂直有効ライン数v=4
80、フレーム周波数f0 =30HzのSDTV信号を
得る。The memory control circuit 35 uses the number of horizontal effective pixels u (= 720 <of the data stored in the memories 33 and 34).
p), the data of the vertical effective line number v (= 480 <q) is read. By this thinning-out, the down-sampling circuit 5 causes the horizontal pixel number U = 858 and the horizontal effective pixel number u = 72.
0, vertical line number V = 525, vertical effective line number v = 4
80, SDTV signal of frame frequency f0 = 30 Hz is obtained.
【0055】符号化器7はバッファ8から出力される制
御信号によって制御され、クロック発生回路15から出力
されるクロックφ2 で動作してSDTV信号を符号化す
る。符号化器7の符号化出力はバッファ8及び復号化器
10に与えられる。バッファ8はクロック発生回路15から
出力されるクロックφ2 でSDTV信号の符号化出力を
取込み、クロックφ3 に基づく一定レートの信号をMP
X9に出力する。The encoder 7 is controlled by the control signal output from the buffer 8 and operates with the clock φ 2 output from the clock generation circuit 15 to encode the SDTV signal. The encoded output of the encoder 7 is the buffer 8 and the decoder.
Given to 10. The buffer 8 takes in the encoded output of the SDTV signal at the clock φ 2 output from the clock generation circuit 15 and MPs the signal at a constant rate based on the clock φ 3.
Output to X9.
【0056】復号化器10は、クロック発生回路15から出
力されるクロックφ2 で動作して、SDTVの符号化出
力を復号化してアップサンプリング回路11に出力する。
アップサンプリング回路11の構成は図16と同一であ
る。The decoder 10 operates with the clock φ 2 output from the clock generation circuit 15, decodes the encoded output of SDTV and outputs it to the upsampling circuit 11.
The configuration of the upsampling circuit 11 is the same as that in FIG.
【0057】アップサンプリング回路11は、SDTV信
号の画素数に基づく周波数のクロックφ2 を用いて、復
号化器10からのSDTV信号をメモリに格納し、HDT
V信号の画素数に基づく周波数のクロックφ1 を用い
て、メモリからデータを読出す。アップサンプリング回
路11は、メモリから読出したデータを水平及び垂直に帯
域制限して補間する。こうして、アップサンプリング回
路11からは水平画素数K(>U)、水平有効画素数p
(>u)、垂直ライン数L(>V)、垂直有効ライン数
q(>v)、フレーム周波数f0 のHDTV信号の低域
成分が得られる。アップサンプリング回路11からの低域
HDTV信号は減算器12に与えられる。The upsampling circuit 11 stores the SDTV signal from the decoder 10 in the memory by using the clock φ 2 having a frequency based on the number of pixels of the SDTV signal, and outputs the HDT signal to the HDT.
Data is read from the memory by using a clock φ1 having a frequency based on the number of pixels of the V signal. The upsampling circuit 11 interpolates the data read from the memory by band limiting horizontally and vertically. Thus, from the upsampling circuit 11, the horizontal pixel number K (> U) and the horizontal effective pixel number p
(> U), the number of vertical lines L (> V), the number of vertical effective lines q (> v), and the low frequency component of the HDTV signal having the frame frequency f0. The low frequency HDTV signal from the upsampling circuit 11 is given to the subtractor 12.
【0058】減算器12にはプリ処理部71からのHDTV
信号も与えており、減算器12はHDTV信号から低域H
DTV信号を減算することにより、HDTV信号の高域
成分を得て符号化器13に出力する。プリ処理部71からの
HDTV信号は、上述したように、水平画素数K=17
16、水平有効画素数p=1440、垂直ライン数L=
1050、垂直有効ライン数n=1035、フレーム周
波数f0 =30Hzの全帯域の信号であり、アップサン
プリング回路11からの低域HDTV信号は、水平画素数
K=1716、水平有効画素数p=1440、垂直ライ
ン数L=1050、垂直有効ライン数q=960、フレ
ーム周波数f0 =30Hzの信号の低域成分である。即
ち、減算器12の出力は、HDTV信号の有効画素p(=
1440)×n(1035)のうちp×q(960)の
部分については、高域HDTV信号となり、残りのp
(1440)×(n−q)(75)の部分は低域も含む
全帯域のHDTV信号となる。The subtractor 12 uses the HDTV from the pre-processing unit 71.
The signal is also given, and the subtractor 12 outputs the low frequency H from the HDTV signal.
By subtracting the DTV signal, the high frequency component of the HDTV signal is obtained and output to the encoder 13. As described above, the HDTV signal from the pre-processing unit 71 has the number of horizontal pixels K = 17.
16, horizontal effective pixel number p = 1440, vertical line number L =
1050, the number of vertical effective lines n = 1035, and the frame frequency f0 = 30 Hz, and the low-frequency HDTV signal from the upsampling circuit 11 has a horizontal pixel number K = 1716, a horizontal effective pixel number p = 1440, It is the low frequency component of the signal with the number of vertical lines L = 1050, the number of vertical effective lines q = 960, and the frame frequency f0 = 30 Hz. That is, the output of the subtractor 12 is the effective pixel p (=
1440) × n (1035), the p × q (960) portion becomes a high-frequency HDTV signal, and the remaining p
The portion of (1440) × (nq) (75) becomes the HDTV signal in the entire band including the low band.
【0059】減算器12からの低域を含む高域HDTV信
号は符号化器13に与えられる。符号化器13は、バッファ
14から出力される制御信号によって制御され、クロック
発生回路15から出力されるクロックφ1 で動作して低域
を含む高域HDTV信号を符号化してバッファ14に出力
する。バッファ14は、クロック発生回路15から出力され
るクロックφ1 で低域を含む高域HDTV信号の符号化
出力を取込み、クロックφ4 に基づく一定レートで信号
を出力する。バッファ14の出力はMPX9に与えられ
る。The high band HDTV signal including the low band from the subtracter 12 is supplied to the encoder 13. The encoder 13 is a buffer
It is controlled by the control signal output from 14 and operates by the clock φ 1 output from the clock generation circuit 15 to encode the high frequency HDTV signal including the low frequency and output it to the buffer 14. The buffer 14 takes in the encoded output of the high frequency HDTV signal including the low frequency with the clock φ1 output from the clock generation circuit 15 and outputs the signal at a constant rate based on the clock φ4. The output of the buffer 14 is given to the MPX9.
【0060】MPX9は、バッファ8からの低域HDT
V信号の符号化出力とバッファ14からの低域を含む高域
HDTV信号の符号化出力とを多重して伝送系3に送出
する。MPX9の出力は伝送系3を介して階層復号化部
2及びクロック再生回路24に入力される。クロック再生
回路24は、入力された信号からクロックφ0 ,φ1 ,φ
2 ,φ3 ,φ4 を発生する。The MPX 9 is a low frequency HDT from the buffer 8.
The encoded output of the V signal and the encoded output of the high frequency HDTV signal including the low frequency from the buffer 14 are multiplexed and sent to the transmission system 3. The output of the MPX 9 is input to the hierarchical decoding unit 2 and the clock recovery circuit 24 via the transmission system 3. The clock recovery circuit 24 uses clocks φ0, φ1, φ
Generates 2, φ3, and φ4.
【0061】階層復号化部2の構成は従来と同一であ
る。The structure of the hierarchical decoding unit 2 is the same as the conventional one.
【0062】即ち、階層復号化部2のDEMPX17は、
入力された信号を低域を含む高域HDTV信号の符号化
出力とSDTV信号の符号化出力とに分離する。SDT
V信号の符号化出力はバッファ18を介して復号化器19に
与えられる。バッファ18は、クロック再生回路24から出
力されるクロックφ3 で信号を取込み、クロックφ2で
信号を出力する。復号化器19は、クロック再生回路24か
ら出力されるクロックφ2 で動作し、SDTV信号の符
号化出力を復号化する。復号されたSDTV信号は水平
画素数U=858、水平有効画素数u=720、垂直ラ
イン数V=525、垂直有効ライン数v=480、フレ
ーム周波数f0 =30Hzである。復号化器19からのS
DTV信号はアップサンプリング回路20に与えられると
共に、垂直n→q変換回路86にも与えられる。That is, the DEMPX 17 of the hierarchical decoding unit 2 is
The input signal is separated into an encoded output of a high frequency HDTV signal including a low frequency band and an encoded output of an SDTV signal. SDT
The encoded output of the V signal is given to the decoder 19 via the buffer 18. The buffer 18 takes in a signal at the clock φ3 output from the clock reproduction circuit 24 and outputs the signal at the clock φ2. The decoder 19 operates with the clock φ 2 output from the clock reproduction circuit 24 and decodes the encoded output of the SDTV signal. The decoded SDTV signal has horizontal pixel number U = 858, horizontal effective pixel number u = 720, vertical line number V = 525, vertical effective line number v = 480, and frame frequency f0 = 30 Hz. S from the decoder 19
The DTV signal is supplied to the upsampling circuit 20 and also to the vertical n → q conversion circuit 86.
【0063】垂直n→q変換回路86は、クロック再生回
路24から出力されるクロックφ2 で動作し、復号化器19
からのSDTV信号に対してn本の走査線をq本の走査
線に変換する走査線数変換を行う。これにより、垂直n
→q変換回路86の出力信号は、水平画素数U=858、
水平有効画素数u=720、垂直ライン数V=525、
垂直有効ライン数v×q/n=445、フレーム周波数
f0 =30HzのSDTV信号に変換されて垂直方向に
伸びた画像は正常な画像に戻る。The vertical n → q conversion circuit 86 operates with the clock φ 2 output from the clock recovery circuit 24, and the decoder 19
The scanning line number conversion for converting the n scanning lines into the q scanning lines is performed on the SDTV signal from. This allows vertical n
The output signal of the → q conversion circuit 86 is the number of horizontal pixels U = 858,
Horizontal effective pixel number u = 720, vertical line number V = 525,
An image extended in the vertical direction after being converted into an SDTV signal having a vertical effective line number v × q / n = 445 and a frame frequency f0 = 30 Hz returns to a normal image.
【0064】垂直n→q変換回路86の出力はSDTV用
モニタ27に与えられて、表示画面に映出される。なお、
このSDTV画像は元HDTV画像の例えば上下が若干
欠けたものである。また、SDTV用モニタ27が垂直偏
向を制御可能である場合には、垂直n→q変換回路86を
省略して、復号化器19の出力を直接SDTV用モニタ27
に与えて、正常な画像を映出させてもよい。The output of the vertical n → q conversion circuit 86 is given to the SDTV monitor 27 and displayed on the display screen. In addition,
This SDTV image is an original HDTV image in which, for example, the upper and lower parts are slightly missing. When the SDTV monitor 27 can control vertical deflection, the vertical n → q conversion circuit 86 is omitted and the output of the decoder 19 is directly output to the SDTV monitor 27.
To display a normal image.
【0065】一方、アップサンプリング回路20は、送信
側のアップサンプリング回路11と同一構成であり、入力
されたSDTV信号をアップサンプリングすることによ
り、SDTV信号の水平及び垂直に2倍の画素数のHD
TV信号の低域成分を再生する。アップサンプリング回
路20の出力は、水平画素数K(=1716>U)、水平
有効画素数p(=1440>u)、垂直ライン数L(=
1050>V)、垂直有効ライン数q(=960>
v)、フレーム周波数f0 =30HzのHDTV信号の
低域成分である。アップサンプリング回路20の出力は加
算器21に与えられる。On the other hand, the upsampling circuit 20 has the same structure as the upsampling circuit 11 on the transmission side, and upsamples the input SDTV signal to thereby generate an HD having twice the number of pixels in the horizontal and vertical directions of the SDTV signal.
The low frequency component of the TV signal is reproduced. The output of the up-sampling circuit 20 includes horizontal pixel number K (= 1716> U), horizontal effective pixel number p (= 1440> u), and vertical line number L (=
1050> V), the number of vertical effective lines q (= 960>)
v), the low frequency component of the HDTV signal having the frame frequency f0 = 30 Hz. The output of the upsampling circuit 20 is given to the adder 21.
【0066】また、バッファ22は、クロック再生回路24
から出力されるクロックφ4 で低域を含む高域HDTV
信号の符号化出力を取込み、クロックφ1 で復号化器23
に出力する。復号化器23は、クロック再生回路24から出
力されるクロックφ1 で動作し、入力された信号を復号
化することにより、低域を含む高域HDTV信号を再生
して加算器21に与える。The buffer 22 also includes a clock recovery circuit 24.
High frequency HDTV including low frequency with clock φ4 output from
The coded output of the signal is taken in and the decoder 23
Output to. The decoder 23 operates with the clock φ1 output from the clock reproduction circuit 24 and decodes the input signal to reproduce the high frequency HDTV signal including the low frequency and give it to the adder 21.
【0067】加算器21はアップサンプリング回路20から
の低域HDTV信号と復号化器23からの低域を含む高域
HDTV信号とを加算する。アップサンプリング回路20
からの低域HDTV信号は水平画素数K=1716、水
平有効画素数p=1440、垂直ライン数L=105
0、垂直有効ライン数q=960、フレーム周波数f0
=30Hzの低域成分の信号であり、HDTV信号の例
えば上下の75ライン分は欠けている。一方、復号化器
23からの低域を含む高域HDTV信号は、水平画素数K
=1716、水平有効画素数p=1440、垂直ライン
数L=1050、垂直有効ライン数n=1035、フレ
ーム周波数f0 =30Hzの信号であり、有効画素p×
n(1440×1035)のうちp×q(1440×9
60)の部分はHDTV信号の高域成分であり、残りの
p×(n−q)(1440×75)の部分は全帯域のH
DTV信号である。従って、加算器21の加算結果は有効
画素数p×nの全帯域のHDTV信号となる。The adder 21 adds the low frequency HDTV signal from the upsampling circuit 20 and the high frequency HDTV signal including the low frequency from the decoder 23. Upsampling circuit 20
The low-frequency HDTV signal from is a horizontal pixel number K = 1716, a horizontal effective pixel number p = 1440, and a vertical line number L = 105.
0, vertical effective line number q = 960, frame frequency f0
= 30 Hz low-frequency component signal, and for example, 75 lines above and below the HDTV signal are missing. Meanwhile, the decoder
High frequency HDTV signal including low frequency from 23 is horizontal pixel number K
= 1716, the number of horizontal effective pixels p = 1440, the number of vertical lines L = 1050, the number of vertical effective lines n = 1035, and the frame frequency f0 = 30 Hz.
Of n (1440 × 1035), p × q (1440 × 9
The portion 60) is the high frequency component of the HDTV signal, and the remaining portion of p × (n−q) (1440 × 75) is H of the entire band.
It is a DTV signal. Therefore, the addition result of the adder 21 becomes the HDTV signal of the entire band with the number of effective pixels p × n.
【0068】階層復号化部2からのHDTV信号はポス
ト処理部81に与えられる。ポスト処理部81は、メモリ8
2,83、メモリ制御回路84及び水平ローパスフィルタ85
によって構成されている。ポスト処理部81はHDTV信
号に対するアップサンプリング処理によって、元HDT
V信号を再生するようになっている。The HDTV signal from the hierarchical decoding unit 2 is given to the post processing unit 81. The post processing unit 81 has a memory 8
2, 83, memory control circuit 84 and horizontal low-pass filter 85
It is composed by. The post processing unit 81 performs the upsampling process on the HDTV signal to perform the original HDT.
It is designed to reproduce the V signal.
【0069】HDTV信号はメモリ82及びメモリ83に与
えられる。メモリ82,83はメモリ制御回路84によって書
込み及び読出しが制御される。メモリ制御回路84は、ク
ロック再生回路24から出力されるクロックφ0 で動作し
て、メモリ82,83の一方をリードモードとし他方をライ
トモードとするようになっている。メモリ82,83は、ラ
イトモード時に、入力された信号をクロックφ1 を用い
て書込み、リードモード時に記憶した信号をクロックφ
0 を用いて読出すようになっている。The HDTV signal is given to the memory 82 and the memory 83. Writing and reading of the memories 82 and 83 are controlled by the memory control circuit 84. The memory control circuit 84 operates by the clock φ0 output from the clock reproduction circuit 24 to set one of the memories 82 and 83 in the read mode and the other in the write mode. The memories 82 and 83 write the input signal in the write mode using the clock φ 1 and write the signal stored in the read mode in the clock φ 1.
It is designed to read by using 0.
【0070】図3は図1中のメモリ82,83の書込み及び
読出しを説明するためのタイミングチャートである。図
3(a)はHDTV信号を示し、図3(b)はメモリ82
の書込み制御を示し、図3(c)はメモリ82の読出し制
御を示し、図3(d)はメモリ83の書込み制御を示し、
図3(e)はメモリ83の読出し制御を示し、図3(f)
は元HDTV信号を示している。図3中の期間T1は1
フレーム又は1フィールド期間に相当し、期間T2は1
ライン期間に相当する。また、期間T3は映像信号期間
に相当し、期間T4はブランキング期間に相当する。FIG. 3 is a timing chart for explaining writing and reading of the memories 82 and 83 in FIG. FIG. 3A shows an HDTV signal, and FIG. 3B shows a memory 82.
3 (c) shows the read control of the memory 82, and FIG. 3 (d) shows the write control of the memory 83.
FIG. 3E shows the read control of the memory 83, and FIG.
Indicates the original HDTV signal. The period T1 in FIG. 3 is 1
It corresponds to a frame or one field period, and the period T2 is 1
It corresponds to the line period. The period T3 corresponds to a video signal period and the period T4 corresponds to a blanking period.
【0071】メモリ82,83は、夫々図3(b),(d)
に示す書込み制御信号の“H”でライトイネーブルとな
り、図3(c),(e)に示す読出し制御信号の“H”
でリードイネーブルとなるようになっている。The memories 82 and 83 are shown in FIGS. 3B and 3D, respectively.
When the write control signal shown in FIG. 3 is "H", write enable is enabled, and the read control signal shown in FIGS. 3 (c) and 3 (e) is "H".
Read enable is enabled.
【0072】図3(a)に示すHDTV信号は、メモリ
制御回路84によって、図3の期間T1 に例えばメモリ82
に書込まれる。クロックφ1 はHDTV信号の画素数に
対応しており、図3(b)に示すように、メモリ82は、
クロックφ1 を用いることでHDTV信号の1フレーム
又は1フィールド分の全画素データを記憶する。同様
に、メモリ82の読出し期間に、図3(d)に示すよう
に、メモリ83はHDTV信号の1フレーム又は1フィー
ルド分の全画素データを記憶する。The HDTV signal shown in FIG. 3A is converted by the memory control circuit 84 into, for example, the memory 82 during the period T1 of FIG.
Written in. The clock φ 1 corresponds to the number of pixels of the HDTV signal, and as shown in FIG.
All the pixel data for one frame or one field of the HDTV signal is stored by using the clock φ1. Similarly, during the read period of the memory 82, as shown in FIG. 3D, the memory 83 stores all pixel data for one frame or one field of the HDTV signal.
【0073】メモリ82,83に記憶されたデータは、図3
(c),(e)に示す読出し制御信号の“H”期間に読
出される。読出し制御信号の“H”期間T6は、元HD
TV信号(水平画素数M=2200、水平有効画素数m
=1920、垂直ライン数N=1125、垂直有効ライ
ン数n=1035)における1ライン分の映像信号に相
当する。The data stored in the memories 82 and 83 are as shown in FIG.
Reading is performed during the "H" period of the read control signal shown in (c) and (e). During the "H" period T6 of the read control signal, the original HD
TV signal (horizontal pixel number M = 2200, horizontal effective pixel number m
= 1920, the number of vertical lines N = 1125, and the number of vertical effective lines n = 1035).
【0074】メモリ82,83からは、クロックφ0 ,φ1
の周波数の比に基づいて、HDTV信号の有効画素p
(1440)×n(1035)の画素データに0データ
が挿入されながら読出しが行われる。これにより、メモ
リ82,83のデータはm(1920)×n(1035)の
画素データに変換される。メモリ82,83から読出された
信号は水平ローパスフィルタ85に与えられる。水平ロー
パスフィルタ85は低域のみを通過させる。こうして、メ
モリ82,83の読出し及び水平帯域制限によって水平方向
の補間が行われる。From the memories 82 and 83, clocks φ0 and φ1
The effective pixel p of the HDTV signal based on the frequency ratio of
Reading is performed while 0 data is inserted in the pixel data of (1440) × n (1035). As a result, the data in the memories 82 and 83 are converted into m (1920) × n (1035) pixel data. The signals read from the memories 82 and 83 are applied to the horizontal low pass filter 85. The horizontal low pass filter 85 passes only the low frequency band. In this way, the horizontal interpolation is performed by reading the memories 82 and 83 and limiting the horizontal band.
【0075】ポスト処理部81は水平ローパスフィルタ85
の出力を元HDTV信号として出力する。なお、期間T
5は元HDTV信号の1ライン期間、期間T6は映像信
号期間、期間T7はブランキング期間に相当する。こう
して、ポスト処理部81によって、水平画素数M=220
0、水平有効画素数m=1920、垂直ライン数N=1
125、垂直有効ライン数n=1035、フレーム周波
数f0 =30Hzの元HDTV信号が再生される。この
元HDTV信号はHDTV用モニタ26に与えられる。H
DTV用モニタ26は表示画面上に有効画素数がm×n
(1920×1035の元HDTV画像を映出させる。The post processing unit 81 includes a horizontal low-pass filter 85.
Is output as the original HDTV signal. In addition, period T
Reference numeral 5 corresponds to one line period of the original HDTV signal, period T6 corresponds to a video signal period, and period T7 corresponds to a blanking period. Thus, the post processing unit 81 causes the number of horizontal pixels M = 220.
0, horizontal effective pixel number m = 1920, vertical line number N = 1
The original HDTV signal having 125, the number of vertical effective lines n = 1035, and the frame frequency f0 = 30 Hz is reproduced. This original HDTV signal is given to the HDTV monitor 26. H
The DTV monitor 26 has m × n effective pixels on the display screen.
(The original HDTV image of 1920 × 1035 is displayed.
【0076】次に、このように構成された実施例の動作
について図4の説明図を参照して説明する。図4(a)
は元HDTV信号を示し、図4(b)はプリ処理部71か
らのHDTV信号を示し、図4(c)はSDTV信号の
水平及び垂直に2倍の解像度を有するHDTV信号を示
し、図4(d)は減算器12からの低域を含む高域HDT
V信号を示し、図4(e)はダウンサンプリング回路5
又は復号化器19からのSDTV信号を示し、図4(f)
はアップサンプリング回路11,20からの低域HDTV信
号を示している。また、図4の網線は全帯域の成分を示
し、右斜め斜線は低域成分を示し、左斜め斜線は高域成
分を示している。Next, the operation of the embodiment thus constructed will be described with reference to the explanatory view of FIG. Figure 4 (a)
4B shows the original HDTV signal, FIG. 4B shows the HDTV signal from the pre-processing unit 71, FIG. 4C shows the HDTV signal having twice the horizontal and vertical resolution of the SDTV signal, and FIG. (D) is a high frequency HDT including the low frequency from the subtracter 12.
FIG. 4E shows the V signal, and the down sampling circuit 5 shown in FIG.
Alternatively, the SDTV signal from the decoder 19 is shown in FIG.
Indicates a low frequency HDTV signal from the upsampling circuits 11 and 20. In addition, the mesh lines in FIG. 4 indicate the components of the entire band, the diagonally right diagonal lines indicate the low frequency components, and the diagonal left diagonal lines indicate the high frequency components.
【0077】図4(a)に示す水平画素数M=220
0、水平有効画素数m=1920、垂直ライン数N=1
125、垂直有効ライン数n=1035、フレーム周波
数f0=30Hzの元HDTV信号は入力端子4を介し
てプリ処理部71に与えられる。プリ処理部71の水平ロー
パスフィルタ72は元HDTV信号の水平帯域を制限して
メモリ73,74に出力する。メモリ制御回路75は、クロッ
クφ0 を用いて、メモリ73,74に元HDTV信号を書込
む。The number of horizontal pixels M = 220 shown in FIG.
0, horizontal effective pixel number m = 1920, vertical line number N = 1
The original HDTV signal having 125, the number of vertical effective lines n = 1035, and the frame frequency f0 = 30 Hz is given to the pre-processing unit 71 via the input terminal 4. The horizontal low-pass filter 72 of the pre-processing unit 71 limits the horizontal band of the original HDTV signal and outputs it to the memories 73 and 74. The memory control circuit 75 writes the original HDTV signal in the memories 73 and 74 using the clock φ0.
【0078】メモリ制御回路75はメモリ73,74に格納さ
れたデータをクロックφ1 を用いて読出す。クロックφ
0 ,φ1 の周波数比に基づいて水平方向の間引きが行わ
れる。即ち、メモリ制御回路75は、メモリ73,74に書込
まれた元HDTV信号のm×n(1920×1035)
の有効画素のうち、p×n(1440×1035)の部
分の画素データのみを読出す。これにより、図4(b)
に示すHDTV信号(水平画素数K=1716、水平有
効画素数p=1440、垂直ライン数L=1050、垂
直有効ライン数n=1035、フレーム周波数f0 =3
0Hz)が得られる。解像度変換は水平方向のみ行い、
垂直方向には間引きを行っていないので、プリ処理部71
からのHDTV信号は図4(b)に示すように、縦長の
画像となる。The memory control circuit 75 reads the data stored in the memories 73 and 74 by using the clock φ1. Clock φ
Horizontal decimation is performed based on the frequency ratio of 0 and φ1. That is, the memory control circuit 75 controls the original HDTV signal m × n (1920 × 1035) written in the memories 73 and 74.
Only the pixel data of the p × n (1440 × 1035) portion of the effective pixels of 1) are read out. As a result, FIG.
HDTV signal (horizontal pixel number K = 1716, horizontal effective pixel number p = 1440, vertical line number L = 1050, vertical effective line number n = 1035, frame frequency f0 = 3
0 Hz) is obtained. Resolution conversion is performed only in the horizontal direction,
Since the thinning is not performed in the vertical direction, the pre-processing unit 71
The HDTV signal from is a vertically long image as shown in FIG.
【0079】階層符号化部1のダウンサンプリング回路
5は、このHDTV信号をダウンサンプリング処理す
る。ダウンサンプリング回路5は、SDTV信号の水平
及び垂直に2倍の解像度の信号を処理する能力を有して
いる。即ち、ダウンサンプリング回路5のメモリ33,34
(図15参照)は、図4(c)に示すHDTV信号(水
平画素数P=1716、水平有効画素数p=1440、
垂直ライン数Q=1050、垂直有効ライン数q=96
0、フレーム周波数f0 =30Hz)の低域成分を記憶
する。The downsampling circuit 5 of the hierarchical encoder 1 downsamples this HDTV signal. The downsampling circuit 5 has a capability of processing a signal having twice the resolution of the SDTV signal horizontally and vertically. That is, the memories 33 and 34 of the downsampling circuit 5
(See FIG. 15) is the HDTV signal (horizontal pixel number P = 1716, horizontal effective pixel number p = 1440, shown in FIG. 4C).
Number of vertical lines Q = 1050, number of vertical effective lines q = 96
0, frame frequency f0 = 30 Hz) low frequency component is stored.
【0080】K×L=P×Qであり、メモリ33,34は、
入力されたHDTV信号の1440×75に対応する部
分を除くp×qの部分のHDTV信号を記憶することに
なる。ダウンサンプリング回路5は、メモリに記憶させ
たこのHDTV信号をクロックφ2 で読出すことによ
り、水平及び垂直解像度を1/2にした図4(e)に示
すSDTV信号(水平画素数U=858、水平有効画素
数u=720、垂直ライン数V=525、垂直有効ライ
ン数v=480、フレーム周波数f0 =30Hz)に変
換して符号化器7に出力する。符号化器7はバッファ8
から出力される制御信号によって制御されて、SDTV
信号を符号化し、符号化出力をバッファ8を介してMP
X9に出力する。K × L = P × Q, and the memories 33 and 34 are
The HDTV signal of the p × q portion except the portion corresponding to 1440 × 75 of the input HDTV signal is stored. The down-sampling circuit 5 reads out the HDTV signal stored in the memory at the clock φ 2 to reduce the horizontal and vertical resolutions by half to the SDTV signal (horizontal pixel number U = 858, The number of horizontal effective pixels u = 720, the number of vertical lines V = 525, the number of vertical effective lines v = 480, and the frame frequency f0 = 30 Hz), and the result is output to the encoder 7. The encoder 7 is a buffer 8
Controlled by the control signal output from SDTV
The signal is encoded and the encoded output is MP-processed via the buffer 8.
Output to X9.
【0081】一方、復号化器10は符号化器7からの符号
化出力を復号化してSDTV信号を再生してアップサン
プリング回路11に出力する。アップサンプリング回路11
はアップサンプリング処理、即ち、補間処理によって、
SDTV信号を水平画素数K=1716、水平有効画素
数p=1440、垂直ライン数L=1050、垂直有効
ライン数q=960、フレーム周波数f0 =30Hzの
信号に変換する。この信号は、図4(f)に示すよう
に、HDTV信号の低域成分に対応する。On the other hand, the decoder 10 decodes the encoded output from the encoder 7 to reproduce the SDTV signal and outputs it to the upsampling circuit 11. Upsampling circuit 11
Is an upsampling process, that is, an interpolation process,
The SDTV signal is converted into a signal of horizontal pixel number K = 1716, horizontal effective pixel number p = 1440, vertical line number L = 1050, vertical effective line number q = 960, and frame frequency f0 = 30 Hz. This signal corresponds to the low frequency component of the HDTV signal, as shown in FIG.
【0082】アップサンプリング回路11からの低域HD
TV信号(有効画素p×q)は減算器12に与えられる。
減算器12にはプリ処理部71から図4(b)に示す有効画
素がp×nの全帯域のHDTV信号も与えられている。
減算器12は全帯域のHDTV信号から低域HDTV信号
を減算する。有効画素p×qの部分については全帯域の
HDTV信号と低域HDTV信号との減算によって、高
域HDTV信号(図4(d)の左斜め斜線部)が得られ
る。しかし、低域HDTV信号はp×(n−q)の部分
を有していないので、この部分については全帯域のHD
TV信号(図4(d)の網線部)が得られる。こうし
て、減算器12は低域を含む高域HDTV信号を出力す
る。Low-pass HD from upsampling circuit 11
The TV signal (effective pixel p × q) is given to the subtractor 12.
The subtractor 12 is also supplied from the pre-processing unit 71 with an HDTV signal in the entire band of p × n effective pixels shown in FIG. 4B.
The subtractor 12 subtracts the low-frequency HDTV signal from the HDTV signal of the entire band. With respect to the effective pixel p × q portion, the high-frequency HDTV signal (the left diagonally shaded area in FIG. 4D) is obtained by subtracting the HDTV signal of the entire band and the low-frequency HDTV signal. However, since the low-frequency HDTV signal does not have a px (nq) part, this part has a full-band HD
A TV signal (the shaded area in FIG. 4D) is obtained. Thus, the subtractor 12 outputs a high frequency HDTV signal including a low frequency band.
【0083】この低域を含む高域HDTV信号を符号化
器13によって符号化した後、バッファ14を介してMPX
9に出力する。MPX9はSDTV信号の符号化出力と
低域を含む高域HDTV信号の符号化出力とを多重して
伝送路3に送出する。After the high frequency HDTV signal including the low frequency band is encoded by the encoder 13, the MPX is passed through the buffer 14.
Output to 9. The MPX 9 multiplexes the coded output of the SDTV signal and the coded output of the high frequency HDTV signal including the low frequency band, and sends the multiplexed signal to the transmission line 3.
【0084】伝送系3からの信号は階層復号化部2に入
力される。階層復号化部2のDEMPX17はSDTV信
号の符号化出力と低域を含む高域HDTV信号の符号化
出力とを分離する。SDTV信号の符号化出力は、バッ
ファ18を介して復号化器19に供給されて復号化される。
これにより、図4(e)に示すSDTV信号が再生され
る。The signal from the transmission system 3 is input to the hierarchical decoding unit 2. The DEMPX 17 of the hierarchical decoding unit 2 separates the coded output of the SDTV signal and the coded output of the high band HDTV signal including the low band. The encoded output of the SDTV signal is supplied to the decoder 19 via the buffer 18 and is decoded.
As a result, the SDTV signal shown in FIG. 4 (e) is reproduced.
【0085】このSDTV信号は縦長の画像であるの
で、垂直n→q変換回路86に与えて元の正常な画像に戻
した後に、SDTV用モニタ27に与える。こうして、S
DTV用モニタ27の表示画面上には有効画素数がu×v
(720×480)のSDTV画像が映出される。な
お、この画像はHDTV画像の例えば上下が75ライン
欠けたものに対応しているが、視覚上の悪影響は比較的
小さい。Since this SDTV signal is a vertically long image, it is given to the vertical n → q conversion circuit 86 to restore the original normal image, and then given to the SDTV monitor 27. Thus, S
The number of effective pixels is u × v on the display screen of the DTV monitor 27.
A (720 × 480) SDTV image is displayed. This image corresponds to, for example, an HDTV image lacking 75 lines at the top and bottom, but the adverse visual effect is relatively small.
【0086】復号化器19からのSDTV信号はアップサ
ンプリング回路20にも与えられる。アップサンプリング
回路20はアップサンプリング処理によって、図4(f)
に示す低域HDTV信号(水平画素数K=1716、水
平有効画素数p=1440、垂直ライン数L=105
0、垂直有効ライン数q=960、フレーム周波数f0
=30Hzの信号の低域成分)を再生する。低域HDT
V信号は加算器21に与えられる。The SDTV signal from the decoder 19 is also given to the upsampling circuit 20. The upsampling circuit 20 performs the upsampling process, so that the upsampling circuit 20 of FIG.
Low-frequency HDTV signal (horizontal pixel number K = 1716, horizontal effective pixel number p = 1440, vertical line number L = 105
0, vertical effective line number q = 960, frame frequency f0
A low frequency component of the signal of 30 Hz). Low frequency HDT
The V signal is given to the adder 21.
【0087】一方、DEMPX17からの低域を含む高域
HDTV信号はバッファ22を介して復号化器23に与えら
れる。復号化器23は復号化処理よって低域を含む高域H
DTV信号(図4(d))を再生する。加算器21は低域
HDTV信号と低域を含む高域HDTV信号とを加算す
ることにより、図4(b)に示す水平画素数K=171
6、水平有効画素数p=1440、垂直ライン数L=1
050、垂直有効ライン数n=1035、フレーム周波
数f0 =30Hzの全帯域のHDTV信号を再生して、
ポスト処理部81に出力する。On the other hand, the high frequency HDTV signal including the low frequency from the DEMPX 17 is given to the decoder 23 via the buffer 22. The decoder 23 uses the decoding process to generate a high band H including a low band.
The DTV signal (FIG. 4 (d)) is reproduced. The adder 21 adds the low-frequency HDTV signal and the high-frequency HDTV signal including the low-frequency signal to obtain the horizontal pixel number K = 171 shown in FIG. 4B.
6, horizontal effective pixel number p = 1440, vertical line number L = 1
050, vertical effective line number n = 1035, frame frequency f0 = 30 Hz, and the full band HDTV signal is reproduced,
Output to the post processing unit 81.
【0088】ポスト処理部81は、メモリ82,83に対する
書込み及び読出しを制御することにより、入力されたH
DTV信号の水平方向の解像度を変換する。即ち、メモ
リ82,83の書込みをクロックφ1 を用いて行い、読出し
をクロックφ0 を用いて行う。読出し時にはHDVT信
号のp×n(1440×1035)の画素データに0デ
ータを挿入してm×n(1920×1035)画素とす
る。水平ローパスフィルタ85はメモリ82,83から読出し
たデータを帯域制限する。これにより、水平方向の画素
が補間されて、図4(a)に示す元HDTV信号(水平
画素数M=2200、水平有効画素数m=1920、垂
直ライン数N=1125、垂直有効ライン数n=103
5、フレーム周波数f0 =30Hz)が得られる。水平
方向の解像度を変換することにより、画像は正常な画像
に戻る。また、再生された元HDTV信号は、再生され
たSDTV信号と異なり、画像が欠けていない。元HD
TV信号はHDTV用モニタ26に与えて有効画素数m×
nの元HDTV画像を表示させる。The post processing unit 81 controls writing and reading to and from the memories 82 and 83, thereby inputting H
The horizontal resolution of the DTV signal is converted. That is, writing to the memories 82 and 83 is performed using the clock φ1 and reading is performed using the clock φ0. At the time of reading, 0 data is inserted into the p × n (1440 × 1035) pixel data of the HDVT signal to form m × n (1920 × 1035) pixels. The horizontal low-pass filter 85 band-limits the data read from the memories 82 and 83. As a result, the pixels in the horizontal direction are interpolated, and the original HDTV signal (horizontal pixel number M = 2200, horizontal effective pixel number m = 1920, vertical line number N = 1125, vertical effective line number n) shown in FIG. = 103
5, the frame frequency f0 = 30 Hz) is obtained. By converting the horizontal resolution, the image returns to a normal image. Further, unlike the reproduced SDTV signal, the reproduced original HDTV signal has no image loss. Ex HD
The TV signal is given to the HDTV monitor 26 and the number of effective pixels is m ×
Display n original HDTV images.
【0089】このように、本実施例においては、プリ処
理部71において水平方向の解像度のみを変換するように
している。このため、階層符号化におけるダウンサンプ
リングによって、垂直方向については画像に欠けが生じ
るが、SDTV画像としての画面品位が著しく劣化する
ことはない。また、この欠けた部分は高域HDTV信号
と共に優先度が低い階層の符号化出力として伝送してお
り、受信側で低域HDTV信号と加算することにより元
のHDTV画像を再現することができる。プリ処理部71
において垂直方向の解像度変換を行っていないことか
ら、垂直ローパスフィルタを省略することができ、ま
た、同様に、ポスト処理部においても垂直ローパスフィ
ルタを省略することができ、回路規模を著しく低減する
ことができる。As described above, in the present embodiment, the pre-processing unit 71 converts only the horizontal resolution. Therefore, although downsampling occurs in the vertical direction due to downsampling in hierarchical encoding, the screen quality as an SDTV image does not significantly deteriorate. Further, this lacking portion is transmitted as a high-range HDTV signal as a coded output of a layer with low priority, and the original HDTV image can be reproduced by adding the low-range HDTV signal on the receiving side. Pre-processing unit 71
The vertical low-pass filter can be omitted since the resolution conversion in the vertical direction is not performed in the above, and similarly, the vertical low-pass filter can be omitted in the post processing unit, and the circuit scale can be significantly reduced. You can
【0090】図5は本発明の他の実施例を示すブロック
図である。図5において図1と同一の構成要素には同一
符号を付して説明を省略する。本実施例はプリ処理部及
びポスト処理部において垂直方向の解像度変換のみを行
うことにより、水平ローパスフィルタを省略可能にした
ものである。FIG. 5 is a block diagram showing another embodiment of the present invention. 5, the same components as those in FIG. 1 are designated by the same reference numerals and the description thereof will be omitted. In this embodiment, the horizontal low-pass filter can be omitted by performing only vertical resolution conversion in the pre-processing unit and the post-processing unit.
【0091】本実施例はプリ処理部71に代えてプリ処理
部91を用い、ポスト処理部81に代えてポスト処理部101
を用い、垂直n→q変換回路86に代えて水平m→p変換
回路106 を用い、クロック発生回路15に代えてクロック
発生回路90を用いた点が図1の実施例と異なる。In this embodiment, a pre-processing unit 91 is used instead of the pre-processing unit 71, and a post-processing unit 101 is used instead of the post-processing unit 81.
1 in that a horizontal m → p conversion circuit 106 is used in place of the vertical n → q conversion circuit 86, and a clock generation circuit 90 is used in place of the clock generation circuit 15.
【0092】入力端子4には水平画素数がM、水平有効
画素数がm、垂直ライン数がN、垂直有効ライン数が
n、フレーム周波数がf0 の元HDTV信号が入力され
る。この元HDTV信号はプリ処理部91に与えられる。
プリ処理部91は垂直ローパスフィルタ92、メモリ93,94
及びメモリ制御回路95によって構成されている。クロッ
ク発生回路90は入力端子16を介して入力される同期信号
に基づいて、クロックφ0 乃至φ4 を発生するようにな
っている。なお、クロックφ0 乃至φ4 は入力端子4を
介して入力する元HDTV信号の画素数に基づくものと
なっており、図1の実施例におけるクロックφ0 乃至φ
4 とは異なる。An original HDTV signal having the number of horizontal pixels M, the number of horizontal effective pixels m, the number of vertical lines N, the number of vertical effective lines n, and the frame frequency f0 is input to the input terminal 4. This original HDTV signal is given to the pre-processing unit 91.
The pre-processing unit 91 includes a vertical low-pass filter 92 and memories 93 and 94.
And a memory control circuit 95. The clock generating circuit 90 is adapted to generate the clocks φ0 to φ4 based on the synchronizing signal input through the input terminal 16. The clocks φ0 to φ4 are based on the number of pixels of the original HDTV signal input through the input terminal 4, and the clocks φ0 to φ4 in the embodiment of FIG.
Different from 4.
【0093】垂直ローパスフィルタ92はクロック発生回
路90からのクロックφ0 で動作して、元HDTV信号の
帯域を制限してメモリ93,94に出力するようになってい
る。メモリ93,94はメモリ制御回路95によって書込み及
び読出しが制御される。メモリ制御回路95は、クロック
発生回路90から出力されるクロックφ0 で動作して、メ
モリ93,94の一方をリードモードにしたときには他方を
ライトモードにするようになっている。メモリ93,94
は、ライトモード時に、入力された信号をクロックφ0
を用いて書込み、リードモード時に記憶した信号をクロ
ックφ1 を用いて読出すようになっている。The vertical low-pass filter 92 operates by the clock φ 0 from the clock generation circuit 90, limits the band of the original HDTV signal, and outputs it to the memories 93 and 94. Writing and reading of the memories 93 and 94 are controlled by the memory control circuit 95. The memory control circuit 95 operates by the clock φ0 output from the clock generation circuit 90, and when one of the memories 93 and 94 is in the read mode, the other is in the write mode. Memory 93, 94
Clocks the input signal in write mode φ0
Is used to read and write the signal stored in the read mode using the clock φ1.
【0094】図6は図5中のメモリ93,94の書込み及び
読出しを説明するためのタイミングチャートである。図
6(a)は元HDTV信号を示し、図6(b)はメモリ
93の書込み制御を示し、図6(c)はメモリ93の読出し
制御を示し、図6(d)はメモリ94の書込み制御を示
し、図6(e)はメモリ94の読出し制御を示し、図6
(f)はHDTV信号を示している。図6中の期間T1
は1フレーム又は1フィールド期間に相当し、期間T2
は1ライン期間に相当する。また、期間T3は映像信号
期間に相当し、期間T4はブランキング期間に相当す
る。FIG. 6 is a timing chart for explaining writing and reading in the memories 93 and 94 in FIG. FIG. 6A shows the original HDTV signal, and FIG. 6B shows the memory.
FIG. 6C shows write control of the memory 93, FIG. 6C shows read control of the memory 93, FIG. 6D shows write control of the memory 94, and FIG. 6E shows read control of the memory 94. 6
(F) shows an HDTV signal. Period T1 in FIG.
Corresponds to one frame or one field period, and the period T2
Corresponds to one line period. The period T3 corresponds to a video signal period and the period T4 corresponds to a blanking period.
【0095】メモリ93,94は、夫々図6(b),(d)
に示す書込み制御信号の“H”でライトイネーブルとな
り、図6(c),(e)に示す読出し制御信号の“H”
でリードイネーブルとなるようになっている。The memories 93 and 94 are shown in FIGS. 6B and 6D, respectively.
When the write control signal shown in FIG. 6 is "H", write enable is enabled, and the read control signal shown in FIGS. 6C and 6E is "H".
Read enable is enabled.
【0096】図6(a)に示す元HDTV信号は、メモ
リ制御回路95によって、図6の期間T1 に例えばメモリ
93に書込まれる。クロックφ0 は元HDTV信号の画素
数に対応しており、図2(b)に示すように、メモリ93
は、クロックφ0 を用いることで元HDTV信号の1フ
レーム又は1フィールド分の全画素データを記憶する。
同様に、メモリ93の読出し期間に、図6(d)に示すよ
うに、メモリ94は元HDTV信号の1フレーム又は1フ
ィールド分の全画素データを記憶する。The original HDTV signal shown in FIG. 6A is converted by the memory control circuit 95 into, for example, the memory during the period T1 of FIG.
Written in 93. The clock φ 0 corresponds to the number of pixels of the original HDTV signal, and as shown in FIG.
Stores all pixel data for one frame or one field of the original HDTV signal by using the clock φ0.
Similarly, during the read period of the memory 93, the memory 94 stores all pixel data for one frame or one field of the original HDTV signal, as shown in FIG. 6D.
【0097】メモリ93,94に記憶されたデータは、図6
(c),(e)に示す読出し制御信号の“H”期間に読
出される。読出し制御信号の“H”期間T6は、SDT
V信号の水平及び垂直に2倍の画素数で構成されたHD
TV信号(水平画素数P、水平有効画素数p、垂直ライ
ン数Q、垂直有効ライン数qにおける1ライン分の映像
信号に相当する。The data stored in the memories 93 and 94 are as shown in FIG.
Reading is performed during the "H" period of the read control signal shown in (c) and (e). During the "H" period T6 of the read control signal, the SDT
HD composed of twice the number of pixels horizontally and vertically as the V signal
TV signal (corresponding to a video signal for one line in the number of horizontal pixels P, the number of horizontal effective pixels p, the number of vertical lines Q, and the number of vertical effective lines q).
【0098】メモリ93,94からは、クロックφ0 ,φ1
の周波数の比に基づいて、元HDTV信号のm×nの有
効画素のうち、m×qの画素データが読出される。即
ち、メモリ93,94の読出しによって垂直方向に間引きが
行われる。なお、水平方向には間引きを行わない。Clocks φ0 and φ1 are output from the memories 93 and 94.
Based on the frequency ratio of, the m × q pixel data of the m × n effective pixels of the original HDTV signal is read. That is, the thinning out is performed in the vertical direction by reading the memories 93 and 94. Note that no thinning is performed in the horizontal direction.
【0099】プリ処理部91の出力は解像度変換後のHD
TV信号として階層符号化部1に出力される。なお、期
間T5はHDTV信号の1ライン期間、期間T6は映像
信号期間、期間T7はブランキング期間に相当する。こ
うして、プリ処理部71によって、水平画素数K、水平有
効画素数m、垂直ライン数L、垂直有効ライン数q、フ
レーム周波数f0 のHDTV信号が得られる。The output of the pre-processing unit 91 is HD after resolution conversion.
It is output to the hierarchical encoding unit 1 as a TV signal. Note that the period T5 corresponds to one line period of an HDTV signal, the period T6 corresponds to a video signal period, and the period T7 corresponds to a blanking period. In this way, the pre-processing unit 71 obtains an HDTV signal having a horizontal pixel number K, a horizontal effective pixel number m, a vertical line number L, a vertical effective line number q, and a frame frequency f0.
【0100】これに対し、従来例のプリ処理部6は、上
述したように、元HDTV信号を水平及び垂直方向の画
素数がSDTV信号の2倍であるHDTV信号(水平画
素数P、水平有効画素数p、垂直ライン数Q、垂直有効
ライン数q)に変換していた。On the other hand, as described above, the pre-processing unit 6 of the conventional example has the HDTV signal (horizontal pixel number P, horizontal effective number) in which the number of pixels in the horizontal and vertical directions of the original HDTV signal is twice that of the SDTV signal. The number of pixels is p, the number of vertical lines is Q, and the number of vertical effective lines is q).
【0101】即ち、本実施例のプリ処理部71において
は、垂直方向の解像度変換処理は従来例と同様であり、
変換後のHDTV信号の垂直画素数はL=Qで、垂直有
効画素数はqである。一方、水平方向については、元H
DTV信号をそのまま読出しており、変換後のHDTV
信号の水平ライン数はK=Pであるが、水平有効ライン
数はpでなくmである。つまり、下記式(2)が成立す
る。なお、垂直方向にのみ間引きを行っているので、変
換後の画像は縦長の画像となる。That is, in the pre-processing unit 71 of this embodiment, the resolution conversion processing in the vertical direction is the same as in the conventional example,
The number of vertical pixels of the converted HDTV signal is L = Q, and the number of vertical effective pixels is q. On the other hand, in the horizontal direction, the original H
The DTV signal is read as it is, and the converted HDTV
The number of horizontal lines of the signal is K = P, but the number of horizontal effective lines is m instead of p. That is, the following expression (2) is established. Since the thinning is performed only in the vertical direction, the converted image becomes a vertically long image.
【0102】 K×L=P×Q、m×q<P×Q<m×n …(2) 階層復号化部2からのHDTV信号はポスト処理部101
に与えられる。ポスト処理部101 は、メモリ102 ,103
、メモリ制御回路104 及び垂直ローパスフィルタ105
によって構成されている。ポスト処理部101 はHDTV
信号に対するアップサンプリング処理によって、元HD
TV信号を再生するようになっている。K × L = P × Q, m × q <P × Q <m × n (2) The HDTV signal from the hierarchical decoding unit 2 is the post-processing unit 101.
Given to. The post processing unit 101 includes the memories 102 and 103.
, Memory control circuit 104 and vertical low-pass filter 105
It is composed by. Post processing unit 101 is HDTV
Original HD by the upsampling process for the signal
It is designed to reproduce TV signals.
【0103】即ち、HDTV信号はメモリ102 及びメモ
リ103 に与えられる。メモリ102 ,103 はメモリ制御回
路104 によって書込み及び読出しが制御される。メモリ
制御回路104 は、クロック再生回路24から出力されるク
ロックφ0 で動作して、メモリ102 ,103 の一方をリー
ドモードとし他方をライトモードとするようになってい
る。メモリ102 ,103 は、ライトモード時に、入力され
た信号をクロックφ1を用いて書込み、リードモード時
に記憶した信号をクロックφ0 を用いて読出すようにな
っている。That is, the HDTV signal is given to the memories 102 and 103. Writing and reading of the memories 102 and 103 are controlled by the memory control circuit 104. The memory control circuit 104 operates by the clock φ 0 output from the clock reproduction circuit 24, and sets one of the memories 102 and 103 in the read mode and the other in the write mode. The memories 102 and 103 are adapted to write the input signal in the write mode by using the clock φ1 and read the stored signal in the read mode by using the clock φ0.
【0104】図7は図5中のメモリ102 ,103 の書込み
及び読出しを説明するためのタイミングチャートであ
る。図7(a)はHDTV信号を示し、図7(b)はメ
モリ102 の書込み制御を示し、図7(c)はメモリ102
の読出し制御を示し、図7(d)はメモリ103 の書込み
制御を示し、図7(e)はメモリ103 の読出し制御を示
し、図7(f)は元HDTV信号を示している。図7中
の期間T1は1フレーム又は1フィールド期間に相当
し、期間T2は1ライン期間に相当する。また、期間T
3は映像信号期間に相当し、期間T4はブランキング期
間に相当する。FIG. 7 is a timing chart for explaining writing and reading of the memories 102 and 103 in FIG. 7A shows an HDTV signal, FIG. 7B shows write control of the memory 102, and FIG. 7C shows memory 102.
7 (d) shows the write control of the memory 103, FIG. 7 (e) shows the read control of the memory 103, and FIG. 7 (f) shows the original HDTV signal. The period T1 in FIG. 7 corresponds to one frame or one field period, and the period T2 corresponds to one line period. Also, the period T
3 corresponds to the video signal period, and the period T4 corresponds to the blanking period.
【0105】メモリ102 ,103 は、夫々図7(b),
(d)に示す書込み制御信号の“H”でライトイネーブ
ルとなり、図7(c),(e)に示す読出し制御信号の
“H”でリードイネーブルとなるようになっている。The memories 102 and 103 are shown in FIG.
The write control signal "H" shown in (d) enables write enable, and the read control signal "H" shown in FIGS. 7 (c) and (e) enables read enable.
【0106】図7(a)に示すHDTV信号は、メモリ
制御回路104 によって、図7の期間T1 に例えばメモリ
102 に書込まれる。クロックφ1 はHDTV信号の画素
数に対応しており、図7(b)に示すように、メモリ10
2 は、クロックφ1 を用いることでHDTV信号の1フ
レーム又は1フィールド分の全画素データを記憶する。
同様に、メモリ102 の読出し期間に、図7(d)に示す
ように、メモリ103 はHDTV信号の1フレーム又は1
フィールド分の全画素データを記憶する。The HDTV signal shown in FIG. 7A is converted by the memory control circuit 104 into, for example, a memory during the period T1 of FIG.
Written at 102. The clock φ 1 corresponds to the number of pixels of the HDTV signal, and as shown in FIG.
2 stores all pixel data for one frame or one field of the HDTV signal by using the clock φ1.
Similarly, during the read-out period of the memory 102, as shown in FIG. 7D, the memory 103 displays one frame or one frame of the HDTV signal.
All pixel data for fields are stored.
【0107】メモリ102 ,103 に記憶されたデータは、
図7(c),(e)に示す読出し制御信号の“H”期間
に読出される。読出し制御信号の“H”期間T6は、元
HDTV信号(水平画素数M、水平有効画素数m、垂直
ライン数N、垂直有効ライン数n)における1ライン分
の映像信号に相当する。The data stored in the memories 102 and 103 are
Reading is performed during the "H" period of the read control signal shown in FIGS. 7 (c) and 7 (e). The "H" period T6 of the read control signal corresponds to a video signal for one line in the original HDTV signal (the number of horizontal pixels M, the number of horizontal effective pixels m, the number of vertical lines N, the number of vertical effective lines n).
【0108】メモリ102 ,103 からは、クロックφ0 ,
φ1 の周波数の比に基づいて、HDTV信号の有効画素
m×qの画素データに0データが挿入されながら読出し
が行われる。これにより、メモリ102 ,103 のデータは
m×nの画素データに変換される。メモリ102 ,103 か
ら読出された信号は垂直ローパスフィルタ105 に与えら
れる。垂直ローパスフィルタ105 は低域のみを通過させ
る。こうして、メモリ102 ,103 の読出し及び垂直帯域
制限によって垂直方向の補間が行われる。From the memories 102 and 103, clocks φ 0,
Based on the frequency ratio of φ1, reading is performed while inserting 0 data into the pixel data of the effective pixel m × q of the HDTV signal. As a result, the data in the memories 102 and 103 are converted into m × n pixel data. The signals read from the memories 102 and 103 are given to the vertical low pass filter 105. The vertical low pass filter 105 passes only the low frequency band. Thus, vertical interpolation is performed by reading the memories 102 and 103 and limiting the vertical band.
【0109】ポスト処理部101 は垂直ローパスフィルタ
105 の出力を元HDTV信号として出力する。なお、期
間T5は元HDTV信号の1ライン期間、期間T6は映
像信号期間、期間T7はブランキング期間に相当する。
こうして、ポスト処理部101によって、水平画素数M、
水平有効画素数m、垂直ライン数N、垂直有効ライン数
n、フレーム周波数f0 の元HDTV信号が再生され
る。この元HDTV信号はHDTV用モニタ26に与えら
れる。The post processing unit 101 is a vertical low pass filter.
The output of 105 is output as the original HDTV signal. Note that the period T5 corresponds to one line period of the original HDTV signal, the period T6 corresponds to a video signal period, and the period T7 corresponds to a blanking period.
Thus, the post processing unit 101 causes the number of horizontal pixels M,
The original HDTV signal having the number of horizontal effective pixels m, the number of vertical lines N, the number of vertical effective lines n, and the frame frequency f0 is reproduced. This original HDTV signal is given to the HDTV monitor 26.
【0110】水平m→p変換回路106 は、クロック再生
回路24から出力されるクロックφ2で動作し、復号化器1
9からのSDTV信号に対してm個の画素をp個の画素
に変換する走査線数変換を行う。これにより、水平m→
p変換回路106 の出力信号は、水平画素数U、水平有効
画素数u×p/m、垂直ライン数V、垂直有効ライン数
v、フレーム周波数f0 のSDTV信号に変換されて水
平方向に伸びた画像が正常な画像に戻される。なお、こ
のSDTV画像は入力されたHDTV画像の例えば左右
が若干欠けたものとなる。また、SDTV用モニタ27が
水平偏向を制御可能である場合には、水平m→p変換回
路106 を省略して、復号化器19の出力を直接SDTV用
モニタ27に与えて、正常な画像を映出させてもよい。The horizontal m → p conversion circuit 106 operates with the clock φ2 output from the clock recovery circuit 24, and the decoder 1
For the SDTV signal from 9, the number of scanning lines is converted to convert m pixels into p pixels. By this, horizontal m →
The output signal of the p conversion circuit 106 is converted into an SDTV signal having the number of horizontal pixels U, the number of horizontal effective pixels u × p / m, the number of vertical lines V, the number of vertical effective lines v, and the frame frequency f0, and expanded in the horizontal direction. The image is restored to a normal image. It should be noted that this SDTV image is, for example, an image in which the left and right sides of the input HDTV image are slightly missing. When the SDTV monitor 27 can control the horizontal deflection, the horizontal m → p conversion circuit 106 is omitted, and the output of the decoder 19 is directly applied to the SDTV monitor 27 to display a normal image. You may show it.
【0111】次に、このように構成された実施例の動作
について図8の説明図を参照して説明する。図8(a)
は元HDTV信号を示し、図8(b)はプリ処理部91か
らのHDTV信号を示し、図8(c)はSDTV信号の
水平及び垂直に2倍の解像度を有するHDTV信号を示
し、図8(d)は減算器12からの低域を含む高域HDT
V信号を示し、図8(e)はダウンサンプリング回路5
又は復号化器19からのSDTV信号を示し、図8(f)
はアップサンプリング回路11,20からの低域HDTV信
号を示している。また、図8の網線は全帯域の成分を示
し、右斜め斜線は低域成分を示し、左斜め斜線は高域成
分を示している。Next, the operation of the embodiment thus constructed will be described with reference to the explanatory view of FIG. Figure 8 (a)
8B shows the original HDTV signal, FIG. 8B shows the HDTV signal from the pre-processing unit 91, FIG. 8C shows the HDTV signal having twice the horizontal and vertical resolution of the SDTV signal, and FIG. (D) is a high frequency HDT including the low frequency from the subtracter 12.
8E shows the V signal, and FIG.
Alternatively, the SDTV signal from the decoder 19 is shown in FIG.
Indicates a low frequency HDTV signal from the upsampling circuits 11 and 20. Further, the mesh lines in FIG. 8 indicate the components of the entire band, the diagonally right diagonal lines indicate the low frequency components, and the diagonal left diagonal lines indicate the high frequency components.
【0112】図8(a)に示す水平画素数がM、水平有
効画素数がm、垂直ライン数がN、垂直有効ライン数が
n、フレーム周波数がf0 の元HDTV信号は入力端子
4を介してプリ処理部91に与えられる。プリ処理部91の
垂直ローパスフィルタ92は元HDTV信号の垂直帯域を
制限してメモリ93,94に出力する。メモリ制御回路95
は、クロックφ0 を用いて、メモリ93,94に元HDTV
信号を書込む。The original HDTV signal of which the number of horizontal pixels is M, the number of horizontal effective pixels is m, the number of vertical lines is N, the number of vertical effective lines is n, and the frame frequency is f0 shown in FIG. And is given to the pre-processing unit 91. The vertical low-pass filter 92 of the pre-processing unit 91 limits the vertical band of the original HDTV signal and outputs it to the memories 93 and 94. Memory control circuit 95
Uses the clock φ 0 to store the original HDTV in the memories 93 and 94.
Write a signal.
【0113】メモリ制御回路95はメモリ93,94に格納さ
れたデータをクロックφ1 を用いて読出す。クロックφ
0 ,φ1 の周波数比に基づいて垂直方向の間引きが行わ
れる。即ち、メモリ制御回路95は、メモリ93,94に書込
まれた元HDTV信号のm×nの有効画素のうち、m×
qの部分の画素データのみを読出す。これにより、図8
(b)に示すHDTV信号(水平画素数K、水平有効画
素数m、垂直ライン数L、垂直有効ライン数q、フレー
ム周波数f0 )が得られる。解像度変換は垂直方向のみ
行い、水平方向には間引きを行っていないので、プリ処
理部91からのHDTV信号は図8(b)に示すように、
横長の画像となる。The memory control circuit 95 reads the data stored in the memories 93 and 94 by using the clock φ1. Clock φ
Vertical decimation is performed based on the frequency ratio of 0 and φ1. That is, the memory control circuit 95 uses m × n of m × n effective pixels of the original HDTV signal written in the memories 93 and 94.
Only the pixel data of the q portion is read. As a result, FIG.
The HDTV signal (the number of horizontal pixels K, the number of horizontal effective pixels m, the number of vertical lines L, the number of vertical effective lines q, and the frame frequency f0) shown in (b) is obtained. Since the resolution conversion is performed only in the vertical direction and is not decimated in the horizontal direction, the HDTV signal from the pre-processing unit 91 is as shown in FIG. 8B.
The image becomes landscape.
【0114】階層符号化部1のダウンサンプリング回路
5は、このHDTV信号をダウンサンプリング処理す
る。ダウンサンプリング回路5は、SDTV信号の水平
及び垂直に2倍の解像度の信号を処理する能力を有して
いる。即ち、ダウンサンプリング回路5のメモリ33,34
(図15参照)は、図8(c)に示すHDTV信号(水
平画素数P、水平有効画素数p、垂直ライン数Q、垂直
有効ライン数q、フレーム周波数f0 )の低域成分を記
憶する。The downsampling circuit 5 of the hierarchical encoder 1 downsamples this HDTV signal. The downsampling circuit 5 has a capability of processing a signal having twice the resolution of the SDTV signal horizontally and vertically. That is, the memories 33 and 34 of the downsampling circuit 5
The low frequency components of the HDTV signal (horizontal pixel number P, horizontal effective pixel number p, vertical line number Q, vertical effective line number q, frame frequency f0) shown in FIG. .
【0115】K×L=P×Qであり、メモリ33,34は、
入力されたHDTV信号の(m−p)×qに対応する部
分を除くp×qの部分のHDTV信号を記憶することに
なる。ダウンサンプリング回路5は、メモリに記憶させ
たこのHDTV信号をクロックφ2 で読出すことによ
り、水平及び垂直解像度を1/2にした図8(e)に示
すSDTV信号(水平画素数U、水平有効画素数u、垂
直ライン数V、垂直有効ライン数v、フレーム周波数f
0 )に変換して符号化器7に出力する。符号化器7はバ
ッファ8から出力される制御信号によって制御されて、
SDTV信号を符号化し、符号化出力をバッファ8を介
してMPX9に出力する。K × L = P × Q, and the memories 33 and 34 are
The HDTV signal of the p × q portion except the portion corresponding to (m−p) × q of the input HDTV signal is stored. The down-sampling circuit 5 reads out the HDTV signal stored in the memory at the clock φ 2 to reduce the horizontal and vertical resolutions by half to the SDTV signal (horizontal pixel number U, horizontal effective number) shown in FIG. Pixel number u, vertical line number V, vertical effective line number v, frame frequency f
0) and output to the encoder 7. The encoder 7 is controlled by the control signal output from the buffer 8,
The SDTV signal is encoded and the encoded output is output to the MPX 9 via the buffer 8.
【0116】一方、復号化器10は符号化器7からの符号
化出力を復号化してSDTV信号を再生してアップサン
プリング回路11に出力する。アップサンプリング回路11
はアップサンプリング処理、即ち、補間処理によって、
SDTV信号を水平画素数K、水平有効画素数p、垂直
ライン数L、垂直有効ライン数q、フレーム周波数f0
の信号に変換する。この信号は、図8(f)に示すよう
に、HDTV信号の低域成分に対応する。On the other hand, the decoder 10 decodes the encoded output from the encoder 7 to reproduce the SDTV signal and outputs it to the upsampling circuit 11. Upsampling circuit 11
Is an upsampling process, that is, an interpolation process,
The number of horizontal pixels is K, the number of horizontal effective pixels is p, the number of vertical lines is L, the number of vertical effective lines is q, and the frame frequency is f0.
Signal is converted to. This signal corresponds to the low frequency component of the HDTV signal, as shown in FIG.
【0117】アップサンプリング回路11からの低域HD
TV信号(有効画素p×q)は減算器12に与えられる。
減算器12にはプリ処理部91から図8(b)に示す有効画
素がm×qの全帯域のHDTV信号も与えられている。
減算器12は全帯域のHDTV信号から低域HDTV信号
を減算する。有効画素p×qの部分については全帯域の
HDTV信号と低域HDTV信号との減算によって、高
域HDTV信号(図8(d)の左斜め斜線部)が得られ
る。しかし、低域HDTV信号は(m−p)×qの部分
を有していないので、この部分については全帯域のHD
TV信号(図8(d)の網線部)が得られる。こうし
て、減算器12は低域を含む高域HDTV信号を出力す
る。Low-pass HD from upsampling circuit 11
The TV signal (effective pixel p × q) is given to the subtractor 12.
The subtractor 12 is also supplied from the pre-processing unit 91 with an HDTV signal in the entire band of m × q effective pixels shown in FIG. 8B.
The subtractor 12 subtracts the low-frequency HDTV signal from the HDTV signal of the entire band. With respect to the effective pixel p × q portion, a high-frequency HDTV signal (a diagonally shaded left portion in FIG. 8D) is obtained by subtracting the HDTV signal of the entire band and the low-frequency HDTV signal. However, since the low-frequency HDTV signal does not have a (mp) × q portion, this portion has a full-band HD
A TV signal (the shaded area in FIG. 8D) is obtained. Thus, the subtractor 12 outputs a high frequency HDTV signal including a low frequency band.
【0118】この低域を含む高域HDTV信号を符号化
器13によって符号化した後、バッファ14を介してMPX
9に出力する。MPX9はSDTV信号の符号化出力と
低域を含む高域HDTV信号の符号化出力とを多重して
伝送路3に送出する。The high frequency HDTV signal including the low frequency is encoded by the encoder 13 and then MPX is passed through the buffer 14.
Output to 9. The MPX 9 multiplexes the coded output of the SDTV signal and the coded output of the high frequency HDTV signal including the low frequency band, and sends the multiplexed signal to the transmission line 3.
【0119】伝送系3からの信号は階層復号化部2に入
力される。階層復号化部2のDEMPX17はSDTV信
号の符号化出力と低域を含む高域HDTV信号の符号化
出力とを分離する。SDTV信号の符号化出力は、バッ
ファ18を介して復号化器19に与えられて復号化される。
これにより、図8(e)に示すSDTV信号が再生され
る。The signal from the transmission system 3 is input to the hierarchical decoding unit 2. The DEMPX 17 of the hierarchical decoding unit 2 separates the coded output of the SDTV signal and the coded output of the high band HDTV signal including the low band. The encoded output of the SDTV signal is given to the decoder 19 via the buffer 18 and decoded.
As a result, the SDTV signal shown in FIG. 8 (e) is reproduced.
【0120】このSDTV信号は横長の画像であるの
で、水平m→p変換回路106 に与えて元の正常な画像に
戻した後に、SDTV用モニタ27に与える。こうして、
SDTV用モニタ27の表示画面上には有効画素数がu×
vのSDTV画像が映出される。なお、この画像は元H
DTV画像の例えば左右が若干欠けたものに対応してい
るが、視覚上の悪影響は比較的小さい。Since this SDTV signal is a horizontally long image, it is given to the horizontal m → p conversion circuit 106 to restore the original normal image, and then given to the SDTV monitor 27. Thus
The number of effective pixels is ux on the display screen of the SDTV monitor 27.
SDTV image of v is displayed. This image is the original H
Although it corresponds to, for example, an image in which the left and right sides of the DTV image are slightly missing, the adverse visual effect is relatively small.
【0121】復号化器19からのSDTV信号はアップサ
ンプリング回路20にも与えられる。アップサンプリング
回路20はアップサンプリング処理によって、図8(f)
に示す低域HDTV信号(水平画素数K、水平有効画素
数p、垂直ライン数L、垂直有効ライン数q、フレーム
周波数f0 の信号の低域成分)を再生する。低域HDT
V信号は加算器21に与えられる。The SDTV signal from the decoder 19 is also given to the upsampling circuit 20. The upsampling circuit 20 performs the upsampling process, so that the upsampling circuit 20 shown in FIG.
The low-frequency HDTV signal (the number of horizontal pixels K, the number of horizontal effective pixels p, the number of vertical lines L, the number of vertical effective lines q, the low-frequency component of the signal of the frame frequency f0) shown in FIG. Low frequency HDT
The V signal is given to the adder 21.
【0122】一方、DEMPX17からの低域を含む高域
HDTV信号はバッファ22を介して復号化器23に与えら
れる。復号化器23は復号化処理よって低域を含む高域H
DTV信号(図8(d))を再生する。加算器21は低域
HDTV信号と低域を含む高域HDTV信号とを加算す
ることにより、図8(b)に示す水平画素数K、水平有
効画素数m、垂直ライン数L、垂直有効ライン数q、フ
レーム周波数f0 の全帯域のHDTV信号を再生して、
ポスト処理部101 に出力する。On the other hand, the high frequency HDTV signal including the low frequency from the DEMPX 17 is given to the decoder 23 via the buffer 22. The decoder 23 uses the decoding process to generate a high band H including a low band.
The DTV signal (FIG. 8 (d)) is reproduced. The adder 21 adds the low-frequency HDTV signal and the high-frequency HDTV signal including the low frequency to obtain the number of horizontal pixels K, the number of horizontal effective pixels m, the number of vertical lines L, and the number of vertical effective lines shown in FIG. 8B. Play back a full band HDTV signal with a number q and a frame frequency f0,
Output to the post processing unit 101.
【0123】ポスト処理部101 は、メモリ102 ,103 に
対する書込み及び読出しを制御することにより、入力さ
れたHDTV信号の垂直方向の解像度を変換する。即
ち、メモリ102 ,103 の書込みをクロックφ1 を用いて
行い、読出しをクロックφ0 を用いて行う。読出し時に
はHDVT信号のm×qの画素データに0データを挿入
してm×n画素とする。垂直ローパスフィルタ105 はメ
モリ102 ,103 から読出したデータを帯域制限する。こ
れにより、水平方向の画素が補間されて、図8(a)に
示す元HDTV信号(水平画素数M、水平有効画素数
m、垂直ライン数N、垂直有効ライン数n、フレーム周
波数f0 )が得られる。垂直方向の解像度を変換するこ
とにより、画像は正常な画像に戻る。また、再生された
元HDTV信号は、再生されたSDTV信号と異なり、
画像が欠けていない。元HDTV信号はHDTV用モニ
タ26に与えて有効画素数m×nの元HDTV画像を表示
させる。The post-processing section 101 controls the vertical resolution of the input HDTV signal by controlling writing and reading to and from the memories 102 and 103. That is, writing to the memories 102 and 103 is performed using the clock φ1 and reading is performed using the clock φ0. At the time of reading, 0 data is inserted into m × q pixel data of the HDVT signal to form m × n pixels. The vertical low pass filter 105 band-limits the data read from the memories 102 and 103. As a result, the pixels in the horizontal direction are interpolated, and the original HDTV signal (the number of horizontal pixels M, the number of horizontal effective pixels m, the number of vertical lines N, the number of vertical effective lines n, the frame frequency f0) shown in FIG. 8A is obtained. can get. By converting the vertical resolution, the image returns to a normal image. Also, the reproduced original HDTV signal is different from the reproduced SDTV signal,
The image is not missing. The original HDTV signal is given to the HDTV monitor 26 to display the original HDTV image with the effective pixel number m × n.
【0124】このように、本実施例においては、プリ処
理部91において垂直方向の解像度のみを変換するように
している。このため、階層符号化におけるダウンサンプ
リングによって、水平方向については画像に欠けが生じ
るが、SDTV画像としての画面品位が著しく劣化する
ことはない。また、この欠けた部分は高域HDTV信号
と共に優先度が低い階層の符号化出力として伝送してお
り、受信側で低域HDTV信号と加算することにより元
のHDTV画像を再現することができる。プリ処理部91
において水平方向の解像度変換を行っていないことか
ら、水平ローパスフィルタを省略することができ、ま
た、同様に、ポスト処理部においても水平ローパスフィ
ルタを省略することができ、回路規模を著しく低減する
ことができる。As described above, in this embodiment, only the vertical resolution is converted in the pre-processing section 91. Therefore, the downsampling in the hierarchical coding causes a drop in the image in the horizontal direction, but the screen quality as an SDTV image does not significantly deteriorate. Further, this lacking portion is transmitted as a high-range HDTV signal as a coded output of a layer with low priority, and the original HDTV image can be reproduced by adding the low-range HDTV signal on the receiving side. Pre-processing unit 91
The horizontal low-pass filter can be omitted because the resolution conversion in the horizontal direction is not performed, and similarly, the horizontal low-pass filter can also be omitted in the post processing unit, which significantly reduces the circuit scale. You can
【0125】図9は本発明の他の実施例を示すブロック
図である。図9において図1と同一の構成要素には同一
符号を付して説明を省略する。本実施例はプリ処理部及
びポスト処理部における水平及び垂直方向の解像度変換
を行うことなく、水平ローパスフィルタを省略可能にし
たものである。FIG. 9 is a block diagram showing another embodiment of the present invention. 9, the same components as those of FIG. 1 are designated by the same reference numerals and the description thereof will be omitted. In this embodiment, the horizontal low-pass filter can be omitted without performing resolution conversion in the horizontal and vertical directions in the pre-processing unit and the post-processing unit.
【0126】本実施例はプリ処理部71に代えてプリ処理
部111 を用い、ポスト処理部81 に代えてポスト処理部1
21 を用い、クロック発生回路15に代えてクロック発生
回路110 を用いた点が図1の実施例と異なる。In this embodiment, a pre-processing unit 111 is used in place of the pre-processing unit 71 and a post-processing unit 1 is used in place of the post-processing unit 81.
21 and the clock generator circuit 110 is used instead of the clock generator circuit 15, which is a difference from the embodiment of FIG.
【0127】入力端子4には水平画素数がM、水平有効
画素数がm、垂直ライン数がN、垂直有効ライン数が
n、フレーム周波数がf0 の元HDTV信号が入力され
る。この元HDTV信号はプリ処理部111 に与えられ
る。プリ処理部111 はメモリ112,113 及びメモリ制御
回路114 によって構成されている。クロック発生回路90
は入力端子16を介して入力される同期信号に基づいて、
クロックφ0 乃至φ4 を発生するようになっている。な
お、クロックφ0 乃至φ4 は入力端子4を介して入力す
る元HDTV信号の画素数に基づくものとなっており、
図1の実施例におけるクロックφ0 乃至φ4 とは異な
る。The original HDTV signal having the number of horizontal pixels M, the number of horizontal effective pixels m, the number of vertical lines N, the number of vertical effective lines n, and the frame frequency f0 is input to the input terminal 4. This original HDTV signal is given to the pre-processing unit 111. The pre-processing unit 111 is composed of memories 112 and 113 and a memory control circuit 114. Clock generation circuit 90
Is based on the sync signal input via the input terminal 16,
Clocks φ0 to φ4 are generated. The clocks φ0 to φ4 are based on the number of pixels of the original HDTV signal input via the input terminal 4.
It differs from the clocks .phi.0 to .phi.4 in the embodiment of FIG.
【0128】メモリ112 ,113 はメモリ制御回路114 に
よって書込み及び読出しが制御される。メモリ制御回路
114 は、クロック発生回路90から出力されるクロックφ
0 で動作して、メモリ112 ,113 の一方をリードモード
にしたときには他方をライトモードにするようになって
いる。メモリ112 ,113 は、ライトモード時に、入力さ
れた信号をクロックφ0 を用いて書込み、リードモード
時に記憶した信号をクロックφ1 を用いて読出すように
なっている。Writing and reading of the memories 112 and 113 are controlled by the memory control circuit 114. Memory control circuit
114 is the clock φ output from the clock generation circuit 90.
It operates at 0, and when one of the memories 112 and 113 is set to the read mode, the other is set to the write mode. The memories 112 and 113 are adapted to write the input signal in the write mode by using the clock φ0 and read the stored signal in the read mode by using the clock φ1.
【0129】図10は図9中のメモリ112 ,113 の書込
み及び読出しを説明するためのタイミングチャートであ
る。図10(a)は元HDTV信号を示し、図10
(b)はメモリ112 の書込み制御を示し、図10(c)
はメモリ112 の読出し制御を示し、図10(d)はメモ
リ113 の書込み制御を示し、図10(e)はメモリ113
の読出し制御を示し、図10(f)はHDTV信号を示
している。図10中の期間T1は1フレーム又は1フィ
ールド期間に相当し、期間T2は1ライン期間に相当す
る。また、期間T3は映像信号期間に相当し、期間T4
はブランキング期間に相当する。FIG. 10 is a timing chart for explaining the writing and reading of the memories 112 and 113 in FIG. FIG. 10A shows the original HDTV signal.
FIG. 10B shows the write control of the memory 112, and FIG.
Shows the read control of the memory 112, FIG. 10 (d) shows the write control of the memory 113, and FIG. 10 (e) shows the memory 113.
10 (f) shows the HDTV signal. The period T1 in FIG. 10 corresponds to one frame or one field period, and the period T2 corresponds to one line period. The period T3 corresponds to the video signal period, and the period T4
Corresponds to the blanking period.
【0130】メモリ112 ,113 は、夫々図10(b),
(d)に示す書込み制御信号の“H”でライトイネーブ
ルとなり、図10(c),(e)に示す読出し制御信号
の“H”でリードイネーブルとなるようになっている。The memories 112 and 113 are respectively shown in FIG.
The write control signal “H” shown in FIG. 10D enables write enable, and the read control signal “H” shown in FIGS. 10C and 10E enables read enable.
【0131】図10(a)に示す元HDTV信号は、メ
モリ制御回路114 によって、図10の期間T1 に例えば
メモリ112 に書込まれる。クロックφ0 は元HDTV信
号の画素数に対応しており、図2(b)に示すように、
メモリ112 は、クロックφ0を用いることで元HDTV
信号の1フレーム又は1フィールド分の全画素データを
記憶する。同様に、メモリ112 の読出し期間に、図10
(d)に示すように、メモリ113 は元HDTV信号の1
フレーム又は1フィールド分の全画素データを記憶す
る。The original HDTV signal shown in FIG. 10A is written in the memory 112, for example, during the period T1 of FIG. 10 by the memory control circuit 114. The clock φ 0 corresponds to the number of pixels of the original HDTV signal, and as shown in FIG.
The memory 112 uses the clock φ0 to generate the original HDTV.
All pixel data for one frame or one field of the signal is stored. Similarly, during the reading period of the memory 112, as shown in FIG.
As shown in (d), the memory 113 stores 1 of the original HDTV signal.
All pixel data for a frame or one field is stored.
【0132】メモリ112 ,113 に記憶されたデータは、
図10(c),(e)に示す読出し制御信号の“H”期
間に読出される。読出し制御信号の“H”期間T6は、
SDTV信号の水平及び垂直に2倍の画素数で構成する
HDTV信号(水平画素数P、水平有効画素数p、垂直
ライン数Q、垂直有効ライン数q)における1ライン分
の映像信号に相当する。The data stored in the memories 112 and 113 are
Reading is performed during the "H" period of the read control signal shown in FIGS. During the "H" period T6 of the read control signal,
It corresponds to a video signal for one line in the HDTV signal (the number of horizontal pixels P, the number of horizontal effective pixels p, the number of vertical lines Q, the number of vertical effective lines q) that is composed of twice the number of pixels in the horizontal and vertical directions of the SDTV signal. .
【0133】メモリ112 ,113 からは、クロックφ0 ,
φ1 の周波数の比に基づいて画素データが読出される。
この場合には、少なくとも元HDTV信号のm×nの有
効画素の画素データを読出すようになっている。From the memories 112 and 113, clocks φ 0,
Pixel data is read based on the frequency ratio of φ 1.
In this case, at least pixel data of m × n effective pixels of the original HDTV signal is read.
【0134】プリ処理部111 の出力は解像度変換後のH
DTV信号として階層符号化部1に出力される。なお、
期間T5はHDTV信号の1ライン期間、期間T6は映
像信号期間、期間T7はブランキング期間に相当する。
こうして、プリ処理部71によって、水平画素数K、水平
有効画素数m、垂直ライン数L、垂直有効ライン数n、
フレーム周波数f0 のHDTV信号が得られる。The output of the pre-processing unit 111 is H after resolution conversion.
It is output to the hierarchical encoding unit 1 as a DTV signal. In addition,
The period T5 corresponds to one line period of an HDTV signal, the period T6 corresponds to a video signal period, and the period T7 corresponds to a blanking period.
Thus, the pre-processing unit 71 causes the number of horizontal pixels K, the number of horizontal effective pixels m, the number of vertical lines L, the number of vertical effective lines n,
An HDTV signal having a frame frequency f0 can be obtained.
【0135】これに対し、従来例のプリ処理部6は、上
述したように、元HDTV信号を水平及び垂直方向の画
素数がSDTV信号の2倍であるHDTV信号(水平画
素数P、水平有効画素数p、垂直ライン数Q、垂直有効
ライン数q)に変換していた。On the other hand, as described above, the pre-processing unit 6 of the conventional example has an HDTV signal (horizontal pixel number P, horizontal effective number) in which the number of pixels of the original HDTV signal in the horizontal and vertical directions is twice that of the SDTV signal. The number of pixels is p, the number of vertical lines is Q, and the number of vertical effective lines is q).
【0136】即ち、本実施例のプリ処理部111 において
は、解像度変換処理を行うことなく、元HDTV信号を
そのまま読出しており、変換後のHDTV信号の水平及
び垂直有効ライン数はp,qではなくm,nである。こ
の場合でも、水平画素数はK=Pで垂直ライン数はL=
Qである。つまり、下記式(3)が成立する。That is, in the pre-processing unit 111 of this embodiment, the original HDTV signal is read as it is without performing resolution conversion processing, and the number of horizontal and vertical effective lines of the converted HDTV signal is p and q. Not m and n. Even in this case, the number of horizontal pixels is K = P and the number of vertical lines is L =
Q. That is, the following expression (3) is established.
【0137】 K×L=P×Q、m×n<P×Q …(3) 階層復号化部2からのHDTV信号はポスト処理部121
に与えられる。ポスト処理部121 は、メモリ122 ,123
及びメモリ制御回路124 によって構成されている。ポス
ト処理部121 はHDTV信号に対するアップサンプリン
グ処理によって、元HDTV信号を再生するようになっ
ている。K × L = P × Q, m × n <P × Q (3) The HDTV signal from the hierarchical decoding unit 2 is post-processing unit 121.
Given to. The post processing unit 121 includes the memories 122 and 123.
And a memory control circuit 124. The post processing unit 121 reproduces the original HDTV signal by performing upsampling processing on the HDTV signal.
【0138】HDTV信号はメモリ122 及びメモリ123
に与えられる。メモリ122 ,123 はメモリ制御回路124
によって書込み及び読出しが制御される。メモリ制御回
路124 は、クロック再生回路24から出力されるクロック
φ0 で動作して、メモリ122,123 の一方をリードモー
ドとし他方をライトモードとするようになっている。メ
モリ122 ,123 は、ライトモード時に、入力された信号
をクロックφ1 を用いて書込み、リードモード時に記憶
した信号をクロックφ0 を用いて読出すようになってい
る。The HDTV signal is stored in the memory 122 and the memory 123.
Given to. The memories 122 and 123 are memory control circuits 124
Writing and reading are controlled by. The memory control circuit 124 operates by the clock φ0 output from the clock reproduction circuit 24, and sets one of the memories 122 and 123 in the read mode and the other in the write mode. The memories 122 and 123 are adapted to write the input signal in the write mode using the clock φ1 and read the signal stored in the read mode in the clock φ0.
【0139】図11は図9中のメモリ122 ,123 の書込
み及び読出しを説明するためのタイミングチャートであ
る。図11(a)はHDTV信号を示し、図11(b)
はメモリ122 の書込み制御を示し、図11(c)はメモ
リ122 の読出し制御を示し、図11(d)はメモリ123
の書込み制御を示し、図11(e)はメモリ123 の読出
し制御を示し、図11(f)は元HDTV信号を示して
いる。図11中の期間T1は1フレーム又は1フィール
ド期間に相当し、期間T2は1ライン期間に相当する。
また、期間T3は映像信号期間に相当し、期間T4はブ
ランキング期間に相当する。FIG. 11 is a timing chart for explaining writing and reading of the memories 122 and 123 in FIG. FIG. 11 (a) shows an HDTV signal, and FIG. 11 (b).
Shows the write control of the memory 122, FIG. 11 (c) shows the read control of the memory 122, and FIG. 11 (d) shows the memory 123.
11 (e) shows the read control of the memory 123, and FIG. 11 (f) shows the original HDTV signal. The period T1 in FIG. 11 corresponds to one frame or one field period, and the period T2 corresponds to one line period.
The period T3 corresponds to a video signal period and the period T4 corresponds to a blanking period.
【0140】メモリ122 ,123 は、夫々図11(b),
(d)に示す書込み制御信号の“H”でライトイネーブ
ルとなり、図11(c),(e)に示す読出し制御信号
の“H”でリードイネーブルとなるようになっている。The memories 122 and 123 are respectively shown in FIG.
The write control signal "H" shown in FIG. 11D enables write enable, and the read control signal "H" shown in FIGS. 11C and 11E enables read enable.
【0141】図11(a)に示すHDTV信号は、メモ
リ制御回路124 によって、図11の期間T1 に例えばメ
モリ122 に書込まれる。クロックφ1 はHDTV信号の
画素数に対応しており、図11(b)に示すように、メ
モリ122 は、クロックφ1 を用いることでHDTV信号
の1フレーム又は1フィールド分の全画素データを記憶
する。同様に、メモリ122 の読出し期間に、図11
(d)に示すように、メモリ123 はHDTV信号の1フ
レーム又は1フィールド分の全画素データを記憶する。The HDTV signal shown in FIG. 11A is written in the memory 122, for example, during the period T1 of FIG. 11 by the memory control circuit 124. The clock φ1 corresponds to the number of pixels of the HDTV signal, and the memory 122 stores all pixel data for one frame or one field of the HDTV signal by using the clock φ1, as shown in FIG. 11 (b). . Similarly, during the reading period of the memory 122, as shown in FIG.
As shown in (d), the memory 123 stores all pixel data for one frame or one field of the HDTV signal.
【0142】メモリ122 ,123 に記憶されたデータは、
図11(c),(e)に示す読出し制御信号の“H”期
間に読出される。読出し制御信号の“H”期間T6は、
元HDTV信号(水平画素数M、水平有効画素数m、垂
直ライン数N、垂直有効ライン数n)における1ライン
分の映像信号に相当する。メモリ122 ,123 からは、ク
ロックφ0 ,φ1 の周波数の比に基づいて読出しが行わ
れて、m×nの画素データが得られる。The data stored in the memories 122 and 123 are
Reading is performed during the "H" period of the read control signal shown in FIGS. During the "H" period T6 of the read control signal,
This corresponds to a video signal for one line in the original HDTV signal (horizontal pixel number M, horizontal effective pixel number m, vertical line number N, vertical effective line number n). From the memories 122 and 123, reading is performed based on the frequency ratio of the clocks φ0 and φ1 to obtain m × n pixel data.
【0143】ポスト処理部121 は垂直ローパスフィルタ
105 の出力を元HDTV信号として出力する。なお、期
間T5は元HDTV信号の1ライン期間、期間T6は映
像信号期間、期間T7はブランキング期間に相当する。
こうして、ポスト処理部121によって、水平画素数M、
水平有効画素数m、垂直ライン数N、垂直有効ライン数
n、フレーム周波数f0 の元HDTV信号が再生され
る。この元HDTV信号はHDTV用モニタ26に与えら
れる。The post processing unit 121 is a vertical low-pass filter.
The output of 105 is output as the original HDTV signal. Note that the period T5 corresponds to one line period of the original HDTV signal, the period T6 corresponds to a video signal period, and the period T7 corresponds to a blanking period.
Thus, the post processing unit 121 allows the number of horizontal pixels M,
The original HDTV signal having the number of horizontal effective pixels m, the number of vertical lines N, the number of vertical effective lines n, and the frame frequency f0 is reproduced. This original HDTV signal is given to the HDTV monitor 26.
【0144】次に、このように構成された実施例の動作
について図12の説明図を参照して説明する。図12
(a)は元HDTV信号を示し、図12(b)はプリ処
理部111 からのHDTV信号を示し、図12(c)はS
DTV信号の水平及び垂直に2倍の解像度を有するHD
TV信号を示し、図12(d)は減算器12からの低域を
含む高域HDTV信号を示し、図12(e)はダウンサ
ンプリング回路5又は復号化器19からのSDTV信号を
示し、図12(f)はアップサンプリング回路11,20か
らの低域HDTV信号を示している。また、図12の網
線は全帯域の成分を示し、右斜め斜線は低域成分を示
し、左斜め斜線は高域成分を示している。Next, the operation of the embodiment thus constructed will be described with reference to the explanatory view of FIG. 12
12A shows the original HDTV signal, FIG. 12B shows the HDTV signal from the pre-processing unit 111, and FIG.
HD with double the horizontal and vertical resolution of the DTV signal
12 (d) shows a TV signal, FIG. 12 (d) shows a high band HDTV signal including a low band from the subtracter 12, and FIG. 12 (e) shows an SDTV signal from the down-sampling circuit 5 or the decoder 19. 12 (f) shows the low-frequency HDTV signal from the upsampling circuits 11 and 20. In addition, the mesh lines in FIG. 12 indicate the components of the entire band, the diagonally right diagonal lines indicate the low frequency components, and the diagonal left diagonal lines indicate the high frequency components.
【0145】図12(a)に示す水平画素数M、水平有
効画素数m、垂直ライン数N、垂直有効ライン数n、フ
レーム周波数f0 の元HDTV信号は入力端子4を介し
てプリ処理部111 に供給される。メモリ制御回路114
は、クロックφ0 を用いて、メモリ112 ,113 に元HD
TV信号を書込む。The original HDTV signal having the number of horizontal pixels M, the number of horizontal effective pixels m, the number of vertical lines N, the number of vertical effective lines n, and the frame frequency f0 shown in FIG. Is supplied to. Memory control circuit 114
Uses the clock φ 0 to store the original HD in the memories 112 and 113.
Write TV signal.
【0146】メモリ制御回路114 はメモリ112 ,113 に
格納されたデータをクロックφ1 を用いて読出す。これ
により、図12(b)に示すHDTV信号(水平画素数
K、水平有効画素数m、垂直ライン数L、垂直有効ライ
ン数n、フレーム周波数f0)が得られる。The memory control circuit 114 reads the data stored in the memories 112 and 113 using the clock φ1. As a result, the HDTV signal (horizontal pixel number K, horizontal effective pixel number m, vertical line number L, vertical effective line number n, frame frequency f0) shown in FIG. 12B is obtained.
【0147】階層符号化部1のダウンサンプリング回路
5は、このHDTV信号をダウンサンプリング処理す
る。ダウンサンプリング回路5は、SDTV信号の水平
及び垂直に2倍の解像度の信号を処理する能力を有して
いる。即ち、ダウンサンプリング回路5のメモリ33,34
(図15参照)は、図12(c)に示すHDTV信号
(水平画素数P、水平有効画素数p、垂直ライン数Q、
垂直有効ライン数q、フレーム周波数f0 )の低域成分
を記憶する。The downsampling circuit 5 of the hierarchical encoder 1 downsamples the HDTV signal. The downsampling circuit 5 has a capability of processing a signal having twice the resolution of the SDTV signal horizontally and vertically. That is, the memories 33 and 34 of the downsampling circuit 5
The HDTV signal (the number of horizontal pixels P, the number of horizontal effective pixels p, the number of vertical lines Q) shown in FIG.
The low-frequency component of the vertical effective line number q and the frame frequency f0) is stored.
【0148】K×L=P×Qであり、メモリ33,34は、
入力されたHDTV信号の(m−p)×q,p×(n−
q)に対応する部分を除くp×qの部分のHDTV信号
を記憶することになる。ダウンサンプリング回路5は、
メモリに記憶させたこのHDTV信号をクロックφ2 で
読出すことにより、水平及び垂直解像度を1/2にした
図12(e)に示すSDTV信号(水平画素数U、水平
有効画素数u、垂直ライン数V、垂直有効ライン数v、
フレーム周波数f0 )に変換して符号化器7に出力す
る。符号化器7はバッファ8から出力される制御信号に
よって制御されて、SDTV信号を符号化し、符号化出
力をバッファ8を介してMPX9に出力する。K × L = P × Q, and the memories 33 and 34 are
(M−p) × q, p × (n− of the input HDTV signal
The HDTV signal of the p × q portion excluding the portion corresponding to (q) will be stored. The down sampling circuit 5 is
By reading out this HDTV signal stored in the memory at clock φ 2, the SDTV signal (horizontal pixel number U, horizontal effective pixel number u, vertical line U) shown in FIG. Number V, vertical effective line number v,
It is converted to a frame frequency f0) and output to the encoder 7. The encoder 7 is controlled by the control signal output from the buffer 8, encodes the SDTV signal, and outputs the encoded output to the MPX 9 via the buffer 8.
【0149】一方、復号化器10は符号化器7からの符号
化出力を復号化してSDTV信号を再生してアップサン
プリング回路11に出力する。アップサンプリング回路11
はアップサンプリング処理、即ち、補間処理によって、
SDTV信号を水平画素数K、水平有効画素数p、垂直
ライン数L、垂直有効ライン数q、フレーム周波数f0
の信号に変換する。この信号は、図12(f)に示すよ
うに、HDTV信号の低域成分に対応する。On the other hand, the decoder 10 decodes the encoded output from the encoder 7 to reproduce the SDTV signal and outputs it to the upsampling circuit 11. Upsampling circuit 11
Is an upsampling process, that is, an interpolation process,
The number of horizontal pixels is K, the number of horizontal effective pixels is p, the number of vertical lines is L, the number of vertical effective lines is q, and the frame frequency is f0.
Signal is converted to. This signal corresponds to the low frequency component of the HDTV signal, as shown in FIG.
【0150】アップサンプリング回路11からの低域HD
TV信号(有効画素p×q)は減算器12に与えられる。
減算器12にはプリ処理部111 から図12(b)に示す有
効画素がm×nの全帯域のHDTV信号も与えられてい
る。減算器12は全帯域のHDTV信号から低域HDTV
信号を減算する。有効画素p×qの部分については全帯
域のHDTV信号と低域HDTV信号との減算によっ
て、高域HDTV信号(図12(d)の左斜め斜線部)
が得られる。しかし、低域HDTV信号は(m−p)×
q,p×(n−q)の部分を有していないので、この部
分については全帯域のHDTV信号(図12(d)の網
線部)が得られる。こうして、減算器12は低域を含む高
域HDTV信号を出力する。Low-pass HD from upsampling circuit 11
The TV signal (effective pixel p × q) is given to the subtractor 12.
The pre-processing unit 111 also supplies the subtractor 12 with an HDTV signal in the entire band of m × n effective pixels shown in FIG. The subtractor 12 converts the HDTV signal of the entire band to the low band HDTV
Subtract the signal. With respect to the effective pixel p × q portion, the high-frequency HDTV signal is subtracted from the low-frequency HDTV signal in the entire band (the diagonally diagonally left portion in FIG. 12D).
Is obtained. However, the low-frequency HDTV signal is (mp) ×
Since it does not have a q, p × (n−q) portion, an HDTV signal in the entire band (the halftone dot portion in FIG. 12D) can be obtained for this portion. Thus, the subtractor 12 outputs a high frequency HDTV signal including a low frequency band.
【0151】この低域を含む高域HDTV信号を符号化
器13によって符号化した後、バッファ14を介してMPX
9に出力する。MPX9はSDTV信号の符号化出力と
低域を含む高域HDTV信号の符号化出力とを多重して
伝送路3に送出する。After the high frequency HDTV signal including the low frequency band is encoded by the encoder 13, the MPX is passed through the buffer 14.
Output to 9. The MPX 9 multiplexes the coded output of the SDTV signal and the coded output of the high frequency HDTV signal including the low frequency band, and sends the multiplexed signal to the transmission line 3.
【0152】伝送系3からの信号は階層復号化部2に入
力される。階層復号化部2のDEMPX17はSDTV信
号の符号化出力と低域を含む高域HDTV信号の符号化
出力とを分離する。SDTV信号の符号化出力は、バッ
ファ18を介して復号化器19に与えられて復号化される。
これにより、図12(e)に示すSDTV信号が再生さ
れる。The signal from the transmission system 3 is input to the hierarchical decoding unit 2. The DEMPX 17 of the hierarchical decoding unit 2 separates the coded output of the SDTV signal and the coded output of the high band HDTV signal including the low band. The encoded output of the SDTV signal is given to the decoder 19 via the buffer 18 and decoded.
As a result, the SDTV signal shown in FIG. 12 (e) is reproduced.
【0153】このSDTV信号はSDTV用モニタ27に
与えられる。こうして、SDTV用モニタ27の表示画面
上には有効画素数がu×vのSDTV画像が映出され
る。なお、この画像は入力されたHDTV画像の例えば
上下及び左右が若干欠けたものに対応しているが、視覚
上の悪影響は比較的小さい。This SDTV signal is given to the SDTV monitor 27. Thus, an SDTV image with an effective pixel number of u × v is displayed on the display screen of the SDTV monitor 27. It should be noted that this image corresponds to an input HDTV image, for example, which is slightly lacking in the upper and lower sides and the left and right sides, but has a relatively small visual adverse effect.
【0154】復号化器19からのSDTV信号はアップサ
ンプリング回路20にも与えられる。アップサンプリング
回路20はアップサンプリング処理によって、図12
(f)に示す低域HDTV信号(水平画素数K、水平有
効画素数p、垂直ライン数L、垂直有効ライン数q、フ
レーム周波数f0 の信号の低域成分)を再生する。低域
HDTV信号は加算器21に与えられる。The SDTV signal from the decoder 19 is also given to the upsampling circuit 20. The upsampling circuit 20 performs the upsampling process to
The low-frequency HDTV signal shown in (f) (the number of horizontal pixels K, the number of horizontal effective pixels p, the number of vertical lines L, the number of vertical effective lines q, the low-frequency component of the signal of the frame frequency f0) is reproduced. The low-frequency HDTV signal is given to the adder 21.
【0155】一方、DEMPX17からの低域を含む高域
HDTV信号はバッファ22を介して復号化器23に与えら
れる。復号化器23は復号化処理よって低域を含む高域H
DTV信号(図12(d))を再生する。加算器21は低
域HDTV信号と低域を含む高域HDTV信号とを加算
することにより、図12(b)に示す水平画素数K、水
平有効画素数m、垂直ライン数L、垂直有効ライン数
n、フレーム周波数f0の全帯域のHDTV信号を再生
して、ポスト処理部121 に出力する。On the other hand, the high frequency HDTV signal including the low frequency from the DEMPX 17 is given to the decoder 23 via the buffer 22. The decoder 23 uses the decoding process to generate a high band H including a low band.
The DTV signal (FIG. 12 (d)) is reproduced. The adder 21 adds the low-frequency HDTV signal and the high-frequency HDTV signal including the low frequency to obtain the number of horizontal pixels K, the number of horizontal effective pixels m, the number of vertical lines L, and the number of vertical effective lines shown in FIG. An HDTV signal of all bands having a number n and a frame frequency f0 is reproduced and output to the post processing unit 121.
【0156】ポスト処理部121 のメモリ122 ,123 の書
込みはクロックφ1 を用いて行い、読出しはクロックφ
0 を用いて行う。読出し時にはHDVT信号のm×nの
有効画素を読出す。これにより、図12(a)に示す元
HDTV信号(水平画素数M、水平有効画素数m、垂直
ライン数N、垂直有効ライン数n、フレーム周波数f0
)が得られる。再生された元HDTV信号は、再生さ
れたSDTV信号と異なり、画像が欠けていない。元H
DTV信号はHDTV用モニタ26に与えられて有効画素
数m×nの元HDTV画像が表示される。Writing to the memories 122 and 123 of the post processing unit 121 is performed using the clock φ 1, and reading is performed using the clock φ 1.
Use 0. At the time of reading, m × n effective pixels of the HDVT signal are read. As a result, the original HDTV signal (the number of horizontal pixels M, the number of horizontal effective pixels m, the number of vertical lines N, the number of vertical effective lines n, the frame frequency f0 shown in FIG.
) Is obtained. Unlike the reproduced SDTV signal, the reproduced original HDTV signal has no image loss. Ex H
The DTV signal is supplied to the HDTV monitor 26 to display the original HDTV image with the effective pixel number m × n.
【0157】このように、本実施例においては、プリ処
理部111 において水平及び垂直方向の解像度変換を行っ
ていない。このため、階層符号化におけるダウンサンプ
リングによって、水平及び垂直方向において画像に欠け
が生じるが、SDTV画像としての画面品位が著しく劣
化することはない。また、この欠けた部分は高域HDT
V信号と共に高い階層の符号化出力として伝送してお
り、受信側で低域HDTV信号と加算することにより元
のHDTV画像を再現することができる。プリ処理部11
1 において水平及び垂直方向の解像度変換を行っていな
いことから、水平及び垂直ローパスフィルタを省略する
ことができ、また、同様に、ポスト処理部においても水
平及び垂直ローパスフィルタを省略することができ、回
路規模を著しく低減することができる。As described above, in this embodiment, the pre-processing section 111 does not perform resolution conversion in the horizontal and vertical directions. Therefore, the downsampling in the hierarchical coding causes a drop in the image in the horizontal and vertical directions, but the screen quality as an SDTV image is not significantly deteriorated. In addition, this lacking part is a high frequency HDT
It is transmitted as a higher-level encoded output together with the V signal, and the original HDTV image can be reproduced by adding it to the low-frequency HDTV signal on the receiving side. Pre-processing unit 11
Since horizontal and vertical resolution conversion is not performed in 1, the horizontal and vertical low-pass filters can be omitted, and similarly, the horizontal and vertical low-pass filters can also be omitted in the post processing unit. The circuit scale can be significantly reduced.
【0158】[0158]
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、水
平及び垂直解像度変換を簡略化可能とすることにより回
路規模を著しく縮小することができるという効果を有す
る。As described above, according to the present invention, the circuit scale can be remarkably reduced by simplifying the horizontal and vertical resolution conversion.
【図1】本発明に係る階層符号化復号化装置の一実施例
を示すブロック図。FIG. 1 is a block diagram showing an embodiment of a hierarchical encoding / decoding device according to the present invention.
【図2】図1中のメモリ73,74の書込み及び読出しを説
明するためのタイミングチャート。FIG. 2 is a timing chart for explaining writing and reading of memories 73 and 74 in FIG.
【図3】図1中のメモリ82,83の書込み及び読出しを説
明するためのタイミングチャート。FIG. 3 is a timing chart for explaining writing and reading of memories 82 and 83 in FIG.
【図4】実施例の動作を説明するための説明図。FIG. 4 is an explanatory diagram for explaining the operation of the embodiment.
【図5】本発明の他の実施例を示すブロック図。FIG. 5 is a block diagram showing another embodiment of the present invention.
【図6】図5中のメモリ93,94の書込み及び読出しを説
明するためのタイミングチャート。6 is a timing chart for explaining writing and reading of memories 93 and 94 in FIG.
【図7】図6中のメモリ102 ,103 の書込み及び読出し
を説明するためのタイミングチャート。7 is a timing chart for explaining writing and reading of memories 102 and 103 in FIG.
【図8】図5の実施例の動作を説明するための説明図。FIG. 8 is an explanatory diagram for explaining the operation of the embodiment of FIG.
【図9】本発明の他の実施例を示すブロック図。FIG. 9 is a block diagram showing another embodiment of the present invention.
【図10】図9中のメモリ112 ,113 の書込み及び読出
しを説明するためのタイミングチャート。10 is a timing chart for explaining writing and reading of the memories 112 and 113 in FIG.
【図11】図9中のメモリ122 ,123 の書込み及び読出
しを説明するためのタイミングチャート。FIG. 11 is a timing chart for explaining writing and reading in the memories 122 and 123 in FIG.
【図12】図9の実施例の動作を説明するための説明
図。12 is an explanatory diagram for explaining the operation of the embodiment of FIG.
【図13】従来の階層符号化復号化装置を示すブロック
図。FIG. 13 is a block diagram showing a conventional hierarchical encoding / decoding device.
【図14】従来例の動作を説明するための説明図。FIG. 14 is an explanatory diagram for explaining the operation of the conventional example.
【図15】ダウンサンプリング回路の具体的な構成を示
すブロック図。FIG. 15 is a block diagram showing a specific configuration of a downsampling circuit.
【図16】アップサンプリング回路の具体的な構成を示
すブロック図。FIG. 16 is a block diagram showing a specific configuration of an upsampling circuit.
【図17】図13中のプリ処理部6及びポスト処理部25
の具体的な構成を示すブロック図。17 is a pre-processing unit 6 and a post-processing unit 25 shown in FIG.
3 is a block diagram showing a specific configuration of FIG.
【図18】図17中のメモリ53,54の書込み及び読出し
を説明するためのタイミングチャート。FIG. 18 is a timing chart for explaining writing and reading of the memories 53 and 54 in FIG.
【図19】図17中のメモリ61,62の書込み及び読出し
を説明するためのタイミングチャート。FIG. 19 is a timing chart for explaining writing and reading of memories 61 and 62 in FIG.
1…階層符号化部、2…階層復号化部、71…プリ処理
部、73,74,82,83…メモリ、75,84…メモリ制御回路1 ... Hierarchical coding unit, 2 ... Hierarchical decoding unit, 71 ... Pre-processing unit, 73, 74, 82, 83 ... Memory, 75, 84 ... Memory control circuit
Claims (1)
垂直ライン数がL、垂直有効ライン数がn(K,m,
L,nは自然数)のテレビジョン信号が与えられ、水平
有効画素のうちのp(pはm以下の自然数)画素と垂直
有効ラインのうちのq(qはn以下の自然数)ラインと
のp×qの部分をダウンサンプリングするダウンサンプ
リング手段と、 このダウンサンプリング手段の出力を符号化して伝送す
る第1の符号化手段と、 前記ダウンサンプリング手段の出力をアップサンプリン
グするアップサンプリング手段と、 前記テレビジョン信号と前記アップサンプリング手段出
力との差を求めることにより、前記テレビジョン信号の
p×qの部分については高域成分を得、他の部分につい
ては全帯域成分を得る減算手段と、 この減算手段の出力を符号化して伝送する第2の符号化
手段とを具備したことを特徴とする階層符号化復号化装
置。1. The number of horizontal pixels is K, the number of horizontal effective pixels is m,
The number of vertical lines is L, and the number of vertical effective lines is n (K, m,
A television signal of L and n is a natural number, and p of horizontal effective pixels (p is a natural number of m or less) pixels and q of vertical effective lines (q is a natural number of n or less) lines. Down-sampling means for down-sampling the part of xq; first encoding means for encoding and transmitting the output of the down-sampling means; up-sampling means for up-sampling the output of the down-sampling means; A subtraction means for obtaining a high frequency component for the p × q portion of the television signal and a full band component for the other portion by obtaining the difference between the television signal and the output of the up-sampling means; A second coding means for coding and transmitting the output of the means, and a hierarchical coding / decoding device.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP33418093A JPH07203426A (en) | 1993-12-28 | 1993-12-28 | Hierarchical coding and decoding device |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP33418093A JPH07203426A (en) | 1993-12-28 | 1993-12-28 | Hierarchical coding and decoding device |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH07203426A true JPH07203426A (en) | 1995-08-04 |
Family
ID=18274437
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP33418093A Pending JPH07203426A (en) | 1993-12-28 | 1993-12-28 | Hierarchical coding and decoding device |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH07203426A (en) |
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- 1993-12-28 JP JP33418093A patent/JPH07203426A/en active Pending
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