JPH0787466A

JPH0787466A - Ｍｕｓｅデコーダ

Info

Publication number: JPH0787466A
Application number: JP5194818A
Authority: JP
Inventors: Noburo Ito; 修朗伊藤; Yoshihiro Hori; 吉宏堀; Seiichiro Takahashi; 誠一郎高橋
Original assignee: Sanyo Electric Co Ltd
Current assignee: Sanyo Electric Co Ltd
Priority date: 1993-05-31
Filing date: 1993-08-05
Publication date: 1995-03-31

Abstract

(57)【要約】【目的】 MUSEデコーダにおいての信号処理は、静止系
処理と動画系の処理とは、全く、別々に行われ、且つ、
静止系処理と動画系の処理に使用される回路も、別々に
設計製作されている。また、MUSEデコーダの色信号処理
も、同様である。また、MUSEデコーダの輝度信号処理と
色信号処理も別々の回路である。【構成】フィルタ処理をまとめた統合フィルタを使用
して、静止系処理と動画系処理の共用化をはかる。ま
た、統合フィルタとして可変係数フィルタを用いること
により、両者を統合した静止画・動画系統合フィルタ
を、実現する。同様にして、色信号の静止画・動画系統
合フィルタを、実現する。さらに、色信号・輝度信号統
合フィルタを、実現する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、MUSEデコーダに関す
る。特に、MUSEデコーダの静止画系信号処理のフィルタ
処理及び、動画系信号処理のフィルタ処理に関する。

【０００２】

【従来の技術】高品位映像信号を帯域圧縮して放送衛星
を用い伝送する方式として多重サブナイキストサンプリ
ングエンコード方式(以下、MUSE方式)が使用されてい
る。このMUSE方式は、衛星放送の単一チャンネル(帯域
幅27MHz)で伝送するために高品位映像信号を帯域圧縮エ
ンコーダにより、帯域8.1MHzのMUSE信号に変換するもの
である。

【０００３】このMUSE方式については、例えば、社団法
人・電子情報通信学会，平成2年12月1日初版発行の二宮
祐一著「MUSE-ハイビジョン伝送方式」に詳述されてい
る。このMUSE信号は、高品位映像信号をTCI多重サブサ
ンプル方式を用いて帯域圧縮したもので、帯域圧縮デコ
ーダ(以下、MUSEデコーダ)に入力され、MUSE信号中の水
平同期信号に同期するクロックにより、MUSE信号のA/D
変換やA/D変換データの記憶読出、合成等の信号処理を
行い、高品位映像信号として再生される。

【０００４】図1に、MUSE信号をデコードする映像信号
処理の概略原理構成を示す。このMUSE信号のデコード処
理は、MUSE方式のエンコード処理の逆手順という原理に
基づきなされる。また、MUSE信号のデコード処理は、周
知の如く、静止画像を再生する静止画系信号処理と動画
像を再生する動画系信号処理に分けられる。

【０００５】静止画系信号処理と動画系信号処理からの
出力は、MIX回路(8)で一つになる。静止画系処理は、フ
レーム間内挿回路(1)、12MHzローパスフィルタ(2)、周
波数変換回路(3)、フィールド間内挿回路(4)で構成され
る。フレーム間内挿回路(1)に入力された16.2MHzレート
のMUSE信号はフレーム間サブサンプルリングにより欠落
サンプルのデータを前フレームのデータで補われ、32.4
MHzレートに内挿され、折り返し除去のための12MHzロー
パスフィルタ(2)を経た後、周波数変換回路(3)で24.3MH
zレートに変換される。次いで、フィード間内挿回路(4)
において内挿処理され48.6MHzレートの完全な静止画系
映像信号となる。

【０００６】動画系信号処理は、フィールド内内挿回路
(5)と周波数変換回路(6)で構成される。空間内挿を行う
2次元フィルタであるフィールド内内挿処理回路(5)に入
力された16.2MHzレートのMUSE信号は空間内挿され32.4M
Hzレートの映像信号になる。次いで、静止画系映像信号
と混合するために、周波数変換回路(6)で48.6MHzレート
に変換される。

【０００７】動き検出回路(7)は、MIX回路(8)で静止画
系信号処理からの映像信号と動画系信号処理からの映像
信号とを、動き量に応じて混合するための混合比を出力
する。この静止画信号処理の回路は、3種類のフィル
タ、即ち、12MHzローパスフィルタ(2)、周波数変換用水
平フィルタ及びフィールド間内挿フィルタを備える。

【０００８】これらのフィルタ処理を図2に、目視的に
説明する。まず、12MHzのローパスフィルタを経た後、
係数1,2,3の3種類のフィルタ係数群から構成される水平
フィルタの出力を画像サンプル毎に切り替えて出力する
ことにより、32.4MHzから48.6MHzに標本化周波数を変換
する。その後、係数固定の乗算器(2次元フィルタ)を用
いてフィールド間内挿する。

【０００９】また動画信号処理の回路は、2種類のフィ
ルタを用いて図3のように構成される。まずサブサンプ
リングの処理がなされた後、係数固定の2次元フィルタ
を用いてフィールド内内挿し、次に32.4MHzと48.6MHzの
位相関係から生じる3種類のフィルタ係数群から構成さ
れる水平フィルタの出力を画像サンプル毎に切り替えて
出力することにより、32.4MHzから48.6MHzに標本化周波
数を変換する。

【００１０】

【発明が解明しようとする課題】従来の、MUSEデコーダ
は、サブサンプル処理、周波数変換処理、内挿処理を別
々に行っていた、このため、この処理のためにFIRフィ
ルタが、それぞれ必要となり、回路規模が大きくなる。
このため、MUSEデコーダのフィルタリング処理を統合
し、回路規模を小さくすることを目的とする。

【００１１】本発明の目的は、MUSEデコ−ダを簡素化す
ることである。

【００１２】

【課題を解決するための手段】本発明のＭＵＳＥデコー
ダは、フィールド内内挿処理と、標本化周波数変換処理
とを同時に行う１個の２次元フィルタ(12)を、備えるこ
とを特徴とする。また、本発明のＭＵＳＥデコーダは、
標本化周波数変換処理と、フィールド間内挿処理とを同
時に行う１個の２次元フィルタ(10)を、備えることを特
徴とする。

【００１３】また、本発明のＭＵＳＥデコーダは、少な
くても、動き量に応じてタップ係数を可変することによ
り、動画のサブサンプル処理と標本化周波数変換処理と
内挿処理及び、静止画のサブサンプル処理と標本化周波
数変換処理と内挿処理を、同時に行う１個の２次元フィ
ルタ(14)を、備えることを特徴とする。また、本発明の
ＭＵＳＥデコーダは、上記構成を色信号処理にも適用す
ることを特徴とする。

【００１４】

【作用】本発明では、動画系信号処理を１個の２次元フ
ィルタ(12)で行う。また、本発明では、静止画系信号処
理を１個の２次元フィルタ(10)で行う。また、本発明で
は、動画系信号処理、及び、静止画系信号処理を１個の
２次元フィルタ(14)で行う。

【００１５】また、本発明では、色信号の動画系信号処
理、及び、色信号の静止画系信号処理を１個の２次元フ
ィルタ(15)で行う。また、本発明では、輝度信号処理、
及び、色信号処理を１個の２次元フィルタ(15)で行う。

【００１６】

【実施例】まず、本願の静止画系用のフィルタについ
て、図4と図5を参照しつつ、説明する。図4は、MUSE信
号の静止画に対するエンコード／デコードによる画素の
変遷を説明する図である。

【００１７】図5は、静止画系の統合フィルタの処理を
示す図である。このフィルタは、乗算器の係数を6種類
に切り替えている。つまり、MUSE映像信号の静止画に対
するデコード後の信号は、図4に示すように6種類の位相
が番号1、2、3、4、5、6の順に繰り返し、更にフィールド毎
にその順序が番号4、5、6、1、2、3の順の繰り返しに変化す
る。

【００１８】即ち、標本化周波数変換に関する3種類の
位相とフィールドオフセットサブサンプルに関する2種
類の位相の組み合わせにより、32.4MHzレートの入力信
号と48.6MHzレートの出力信号の間には6種類の位相関係
が存在する。従って、標本化周波数変換フィルタとフィ
ールド間内挿フィルタの周波数特性を畳み込んだ総合の
周波数特性を、サブサンプルの位相によって2つに分
け、更にそれを標本化周波数変換の位相によって3つに
分ける。

【００１９】そして、画素サンプル毎に6種類のフィル
タの係数群を切り替えて出力することにより、従来の標
本化周波数の変換フィルタとフィールド間内挿による効
果を1個の係数可変2次元フィルタで実現できる。尚、こ
の説明では、従来の12MHzLPF(2)については、考えてい
ない。しかし、当然、12MHzLPFと標本化周波数変換とフ
ィールド間内挿の3つのフィルタの周波数特性を畳み込
み、それを6つに分け、6種類のフィルタ出力を切り替え
て出力すれば、統合フィルタに12MHzLPFの処理も統合で
きる。

【００２０】この図5のフィルタは、図1の周波数変換回
路(3)とフィールド間内挿回路(4)の処理を1つに統合し
たフィルタである。即ち、フレーム間内挿された32.4MH
zレートの入力信号とデコード後の48.6MHzレートの出力
信号との位相関係に応じて、6種類のフィルタ係数群を
画像サンプル毎に順次切り替えることにより、1個の2次
元フィルタで標本化周波数変換とフィールド間内挿処理
を行う。

【００２１】次に、動画系に関して、図6と図7を参照し
つつ、説明する。図6は、MUSE信号の動画に対するエン
コード／デコードによる画素の変遷を説明する図であ
る。図7は、動画系の統合フィルタの処理を示す図であ
る。このフィルタは、乗算器の係数を6種類に切り替え
ている。

【００２２】つまり、MUSE映像信号の動画に対するデコ
ード後の信号は、図6に示すようにライン毎に番号1、2、3
の3種類の位相の繰り返しと、番号4、5、6の3種類の位相
の繰り返しが交互に起こり、更にフレーム毎にその順序
が逆になる。即ち、標本化周波数変換に関する３種類の
位相とサブサンプルに関する2種類の位相の組み合わせ
により、フィルタの入力信号と出力信号には6種類の位
相関係が存在する。

【００２３】従って、動画系統合フィルタは、フィール
ド内内挿フィルタと標本化周波数変換フィルタの周波数
特性を畳み込んだ総合の周波数特性から6種類のフィル
タ係数群に分け、画素サンプル毎にフィルタの係数群を
切り替えることにより、従来のフィールド内内挿と標本
化周波数の変換フィルタによる効果を1個の2次元フィル
タで実現できる。

【００２４】このような、2次元フィルタを用いたMUSE
デコーダを図8に示す。図8において、(10）は、静止画
系の信号処理を統合したタップ係数が可変の２次元フィ
ルタである。(12)は、動画系の信号処理を統合したタッ
プ係数が可変の２次元フィルタ(以下、統合フィルタ)で
ある。

【００２５】MUSEデコーダでは、静止画系の統合フィル
タ(10)と動画系の統合フィルタ(12)の出力をMIX回路(8)
にて動き量に応じて混合する。入力信号をｄ，静止画系
の統合フィルタ(10)及び動画系の統合フィルタ(12)のタ
ップ係数をａ，ｂとし混合比をαとすると、MIX回路(8)
での出力は以下のようになる。

【００２６】ｄ×ａ×α＋ｄ×ｂ×(１−α) このとき、それぞれのフィルタ(10)(12)の出力に混合比
α,(１−α)を掛けて加算するということは、フィルタ
のタップ係数に混合比を掛けてフィルタリングを行った
後、加算することと同じである。そこで、ａ×α＋ｂ×
(１−α)を一つのタップ係数とすれば、図9に示すよう
に、図8の２つの統合フィルタ(10)(12)とMIX回路(8)と
を、１つにまとめた静止画系・動画系の統合フィルタ(1
4)によって、MUSE信号のデコードをおこなうことができ
る。

【００２７】ところで、ここまでの説明では、輝度信号
処理について述べた。しかし、本願は、当然、色信号処
理にも適用可能である。図10に、色信号処理を含めた従
来のMUSEデコーダを示す。尚、図1と同一部分には同一
符号を付した。なお、当然のことながら色信号は、輝度
信号と異なり線順次信号なので，これに応じたフィルタ
が設計され、フィルタ処理されている。

【００２８】図10において、(62)は、色信号の静止画系
時間軸伸長回路である。(64)は、色信号の動画系時間軸
伸長回路である。(66)は、色信号のフィ−ルド間内挿回
路である。(68)は、色信号の１次元内挿回路(フィール
ド内内挿回路)である。(70)は、色信号用のＭＩＸ回路
である。

【００２９】(72)は、TCIデコード回路であり、色信号
(B-Y信号,R-Y信号)を出力する。(74)は、マトリックス
回路であり、Ｒ,Ｇ,Ｂ信号を出力する。周知の如く、MU
SE信号は、線順次の色信号を時間軸圧縮したTCI信号で
ある。そして、MUSE信号の色信号処理部分も、輝度信号
と同様の手法で統合できる。つまり、色信号の静止画処
理、色信号の動画処理、輝度信号の静止画処理、及び、
輝度信号の動画処理は、図11に示すように、一つの統合
フィルタ(15)で行うことができる。

【００３０】この統合フィルタ(15)内では、TCI信号の
まま処理しているので、この回路(15)の後段の回路(76)
で、色信号部分の時間軸伸長処理および色信号のTCIデ
コード処理を行う。なお、この統合フィルタ(15)内のタ
ップ係数は、タップ係数出力回路(78)で作成される。当
然、このタップ係数出力回路(76)では、上記色信号部分
と輝度信号部分に応じたタップ係数を出力する。

【００３１】ここで、注意することは、当然、図10にも
示したように、色信号部分と輝度信号部分は、処理が異
なるので、その処理にあったタップ係数を畳み込みによ
り算出しなければならない。また、この統合フィルタ(1
5)では、TCI信号のまま処理するので、色信号部分のタ
ップ係数算出時に使用する動き量は、従来の動き量を時
間圧縮して使用しなければならない。

【００３２】このため、この例では、色信号用の動き量
変換回路(80)を設けている。なお、この第3実施例で
は、輝度信号と色信号処理を統合したが、本願は、色信
号処理を統合する統合フィルタを、輝度信号用の統合フ
ィルタ(14)とは、別に設けてもよい。このような輝度信
号処理を含まない色信号処理専用の統合フィルタは、色
信号の動画のサブサンプル処理と内挿処理、及び、色信
号静止画の内挿処理を、同時に行うこととなる。

【００３３】また、輝度信号の静止画処理と色信号の静
止画処理を統合したフィルタと、輝度信号の動画処理と
色信号の動画処理を統合したフィルタを、作成し、この
フィルタの２出力をＭＩＸ処理するようにしてもよい。
尚、色信号部分は、このＭＩＸ処理の後に時間軸伸長、
TCIデコード処理される。

【００３４】

【発明の効果】本発明によれば、従来のフィールド内内
挿フィルタと標本化周波数変数フィルタを順に通したと
きに得られるフィルタリング結果を1個の2次元フィルタ
(12)から得ることができ、回路規模を削減できる。ま
た、本発明によれば、従来のMUSE信号の静止画デコード
処理における複数のフィルタリング処理によって得られ
る効果を1個の2次元フィルタ(10)で得ることができ、ハ
ードウェアを削減でき、LSI化に適した回路構成ができ
る。

【００３５】さらに、本発明によれば、従来のMUSEデコ
ード処理における複数のフィルタリング処理によって得
られる効果を1個の係数可変2次元フィルタ(14)で得るこ
とができ、ハードウェアを削減でき、LSI化に適した回
路構成ができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】従来のMUSEデコーダの信号処理の理論図であ
る。

【図２】従来の静止画系のフィルタでの処理原理図であ
る。

【図３】従来の動画系のフィルタでの処理原理図であ
る。

【図４】MUSE方式における静止画部分の信号処理を説明
するための図である。

【図５】本願の静止画系の統合フィルタでの処理原理図
である。

【図６】MUSE方式における動画部分の信号処理を説明す
るための図である。

【図７】本願の動画系の統合フィルタでの処理原理図で
ある。

【図８】本願のＭＵＳＥデコーダの第１実施例を示す図
である。

【図９】本願のＭＵＳＥデコーダの第２実施例を示す図
である。

【図１０】色信号処理を含めた従来のMUSEデコーダの信
号処理の理論図である。

【図１１】本願のＭＵＳＥデコーダの第３実施例を示す
図である。

【符号の説明】

(1)・・・フレーム間内挿回路、 (2)・・・12MHzLPF、 (3)・・・周波数変換回路、 (4)・・・フィールド間内挿回路、 (5)・・・フィールド内内挿回路、 (6)・・・周波数変換回路、 (7)・・・動領域検出回路、 (8)・・・MIX回路 (10)・・・静止画系統合フィルタ、 (11)・・・動画系統合フィルタ、 (12)・・・静止画・動画系統合フィルタ、 (15)・・・色信号・輝度信号統合フィルタ。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】ＭＵＳＥ信号を受信し、所定の各フィー
ルド毎に伝送されてきた信号のみを用いてフィールド内
内挿し、さらに標本化周波数変換して動画信号とするＭ
ＵＳＥデコーダにおいて、フィールド内内挿処理と、標本化周波数変換処理とを同
時に行う１個の２次元フィルタ(12,14,15)を、備えるこ
とを特徴とするＭＵＳＥデコーダ。
【請求項２】上記２次元フィルタ(12,14,15)のタップ
係数値を、入力される画素データと、標本化周波数変換
後の出力画素データとの位相関係により変化させること
によって、フィールド内内挿処理と、標本化周波数変換
処理を同時に行うことを特徴とする請求項１のＭＵＳＥ
デコーダ。
【請求項３】ＭＵＳＥ信号を受信し、所定のフィール
ドの信号を用いてフレ−ム間内挿した後に標本化周波数
変換し、更にフィールド間内挿して静止画信号とするＭ
ＵＳＥデコーダにおいて、標本化周波数変換処理と、フィールド間内挿処理とを同
時に行う１個の２次元フィルタ(10,14,15)を、備えるこ
とを特徴とするＭＵＳＥデコーダ。
【請求項４】上記２次元フィルタ(10)のタップ係数値
を、入力される画素データと、フィールド間内挿後の出
力画素データとの位相関係により変化させることによっ
て、標本化周波数変換処理と、フィールド間内挿処理と
を同時に行うことを特徴とする請求項３のＭＵＳＥデコ
ーダ。
【請求項５】上記２次元フィルタ(10,14,15)で１２Ｍ
Ｈｚローパスフィルタによる処理も同時に行うことを特
徴とする請求項３または請求項４のＭＵＳＥデコーダ。
【請求項６】ＭＵＳＥ信号を受信し、動画と静止画の
信号を別々に処理し、動き量に応じて混合した後出力す
るＭＵＳＥデコーダにおいて、動画のサブサンプル処理と標本化周波数変換処理と内挿
処理を、同時に行う第１の１個の２次元フィルタ(12)
と、静止画のサブサンプル処理と標本化周波数変換処理と内
挿処理を、同時に行う第２の１個の２次元フィルタ(10)
と、備えることを特徴とするＭＵＳＥデコーダ。
【請求項７】ＭＵＳＥデコーダにおいて、少なくても、動き量に応じてタップ係数を可変すること
により、動画のサブサンプル処理と標本化周波数変換処
理と内挿処理及び、静止画のサブサンプル処理と標本化
周波数変換処理と内挿処理を、同時に行う１個の係数可
変２次元フィルタ(14,15)を、備えることを特徴とする
ＭＵＳＥデコーダ。
【請求項８】ＭＵＳＥデコーダにおいて、少なくても、動き量に応じてタップ係数を可変すること
により、色信号の動画のサブサンプル処理と内挿処理、
及び、色信号の静止画の内挿処理を、同時に行う１個の
係数可変２次元フィルタ(15)を、備えることを特徴とす
るＭＵＳＥデコーダ。
【請求項９】ＭＵＳＥデコーダにおいて、少なくても、動き量に応じてタップ係数を可変すること
により、動画のサブサンプル処理と標本化周波数変換処
理と内挿処理、静止画のサブサンプル処理と標本化周波
数変換処理と内挿処理、色信号の動画のサブサンプル処
理と内挿処理、及び、色信号の静止画の内挿処理を、同
時に行う１個の係数可変２次元フィルタ(15)を、備える
ことを特徴とするＭＵＳＥデコーダ。
【請求項１０】上記２次元フィルタ(15)には、ＴＣＩ
のＭＵＳＥ信号が入力され、このＭＵＳＥ信号の色信号
部分のフィールド内内挿処理をも行うべく、少なくと
も、色信号処理期間と輝度信号処理期間で、タップ係数
を可変することを特徴とする請求項１のＭＵＳＥデコー
ダ。