JPH0828892B2 - ビデオ信号処理装置 - Google Patents

ビデオ信号処理装置

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JPH0828892B2
JPH0828892B2 JP62272281A JP27228187A JPH0828892B2 JP H0828892 B2 JPH0828892 B2 JP H0828892B2 JP 62272281 A JP62272281 A JP 62272281A JP 27228187 A JP27228187 A JP 27228187A JP H0828892 B2 JPH0828892 B2 JP H0828892B2
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Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明はビデオ信号処理装置、特にカラービデオ信号
をオフセツトサブサンプリングするための信号処理装置
に関する。
〔従来の技術〕
一般にビデオ信号は単位時間当りの情報量が大きく、
ビデオ信号をデジタル化すると単位時間当りのデータ量
は膨大な量となる。例えばNTSCテレビジヨン信号を4fsc
(fscは色副搬送波周波数)のサンプリング周波数で、
8ビットのデジタル信号とする場合、このデジタル信号
の伝送ビツトレートは約120Mbpsとなる。また、上記NTS
Cテレビジヨン信号をR,G,Bの3系統の信号として夫々3f
scのサンプリング周波数で8ビツトのデジタル信号とす
る場合、このデジタル信号の伝送ビツトレートは約260M
bpsとなる。
一方、近年水平走査線数を従来のテレビジヨン信号の
約2倍とした高品位テレビジヨン信号に関する研究が行
われているが、この高品位テレビジヨン信号をデジタル
化するとその伝送ビツトレートは極めて高く、例えば高
品位テレビジヨン信号をR,G,Bの3系統の信号として、
夫々64MHzのサンプリング周波数で8ビットのデジタル
信号とした場合、その伝送ビツトレートは1.5Gbpsとな
る。
近年、伝送効率を高めるため、色信号を輝度信号に対
して相対的に時間軸圧縮して、色信号と輝度信号とを時
分割多重する、所謂TCI化が行われているが、TCI化され
た高品位テレビジヨンを64MHzのサンプリング周波数で
8ビツトのデジタル信号としても、その伝送ビツトレー
トは約510Mbpsと高ビツトレートとなってしまう。
この様にビデオ信号をデジタル化すると高ビツトレー
トの信号となるが、このデジタル信号を通信系を用いて
伝送しようとすると、大容量の回線が必要となり、回線
容量の不足もしくは伝送コストアツプ等の事態を生起す
る。またこの様な高ビツトレートのデジタル信号を磁気
記録媒体等の記録媒体に記録しようとすると、記録ヘツ
ドが対応できなくなったり、記録時間が極端に短くなっ
たりするという問題がある。
そこで、一般にデジタル信号のデータ量を削減するた
めに、様々な帯域圧縮技術が提案されている。この帯域
圧縮の手法の1つとして、所謂オフセツトサブサンプリ
ングが考えられる。オフセツトサブサンプリングは視覚
特性上あまり重要ではない画像の斜め方向成分を空間フ
イルタにより予め除去し、その除去された周波数領域に
高周波成分を配することによりサンプリング周波数を低
くする手法である。この様なオフセツトサブサンプリン
グとしては、同一フイールドの隣接する走査線間でサン
プリング位置がシフトしたラインオフセツトサブサンプ
リング(LOSS)及び隣接する2つのフイールドに於いて
互いに隣接する走査線間でサンプリング位置がシフトし
たフイールドオフセツトサブサンプリング(FOSS)があ
るが、いずれにしてもオフセツトサンプリングを行う前
にプリフィルタとしての前述の空間フイルタにより、2
次元の帯域制限を行わねばならない。また、オフセツト
サブサンプリングされたデジタル信号をデコードする
際、ポストフイルタとしての空間フイルタにより空間的
な補間を行わねばならない。
〔発明が解決しようとする問題点〕
ところでカラービデオ信号をサブサンプリングする場
合には、各コンポーネント信号、例えば輝度信号と2種
の色差信号の夫々について行っており、そのため上記プ
リフイルタ,ポストフイルタとして用いられる空間フイ
ルタをこれら夫々に対して設ける必要がある。
この空間フイルタは、一般には直列接続された複数の
1水平走査期間(H)遅延線及び係数を乗ずるための複
数の乗算器等により構成されており、比較的ハード量が
大きい。そのため、従来帯域圧縮のための一手法として
オフセツトサブサンプリングを行う場合には、空間フイ
ルタが複数必要となりハード量が大きくなり、コスト的
にも不利なものであった。
本発明は上述の問題に鑑み、カラービデオ信号のオフ
セツトサブサンプリングを行う際のハード量を軽減し、
低コスト化を可能としたビデオ信号処理装置を提供する
ことを目的とする。
〔問題点を解決するための手段〕
かかる目的下に於いて本発明のビデオ信号処理装置に
於いては、輝度信号と色差信号とを入力する手段と、前
記輝度信号と色差信号とを時間軸多重する手段と、前記
時間軸多重信号を2次元に帯域制限可能なフィルタと、
前記フィルタによって帯域制限された信号をオフセット
サブサンプルする手段と、前記フィルタに供給される信
号が輝度信号か色差信号かに応じて、前記フィルタにお
ける画面の垂直方向の制限帯域を切り換える手段とを備
える構成としている。
〔作用〕
上述の如く構成することにより、輝度信号用、色信号
用のプリフイルタとしての機能を1つの空間フイルタが
果たすことになり、空間フイルタの数を減らすことがで
きる。これによってオフセツトサブサンプリングを行う
系のハード量を軽減することが可能となった。
〔実施例〕 以下、本発明の一実施例について説明する。第1図は
本発明の一実施例としての処理装置の構成を示す図であ
り、前述した高品位テレビジヨン信号を取扱うものとす
る。
図中101,102,103は高品位テレビジヨン信号の輝度信
号(Y)と2つの色差信号(CN,CW)の入力される端子
であり、入力されるYは64MHz,8ビツトのデジタル信
号、CN,CWは16MHz,8ビツトのデジタル信号である。104
は1H毎に接続が切換えられるスイツチであり、タイミン
グコントローラ100により制御されている。スイツチ104
の出力信号は1H毎に交互にCNとCWが存在する線順次色差
信号となり、時間軸圧縮器105に供給され時間軸を1/4に
圧縮される。該回路105は例えばラインメモリよりな
り、その書込クロツクは16MHz,読出クロツクは64MHzで
ある。この読出タイミングはYのブランキング期間に対
応する1/4Hの期間に設定される。
スイツチ106は1/4に時間軸圧縮された線順次色差信号
とYとを選択的に出力するスイツチで、1H中4/5Hの期間
はYを、残る期間は時間軸圧縮された線順次色差信号を
出力する。ここでこのスイツチ106から出力される信号
は64MHz,8ビツトのデジタルTCI信号となる。
107は4H遅延線(DL)、108は3HDL、109は1HDL、110は
2HDLであり、スイツチ111,112はスイツチ106がY側に接
続されている時Y側に、C側に接続されている時C側に
接続されるスイツチであり、タイミングコントローラ10
0はスイツチ106,111,112を1H内で4:1の割合でY側,C側
に接続せしめる。
113は加算器であり、Yについては1HDL109と3HDL110
の出力を、CN/CWについては4HDL107の出力とスイツチ10
6の出力を夫々加算する。
114は加算器113の出力を1データの期間遅延するDL、
115はDL114の出力を更に1データ期間遅延するDL、116,
117は係数a1,a2を乗ずる係数器、118は加算器113の出力
とDL115の出力を加算する加算器、119は係数器116,117
の出力及び後述する係数器123の出力を加算する加算器
である。また120,121はデータ期間遅延線、122は加算
器、123は加算器122の出力に係数a1を乗ずる係数器、12
4はDL120の出力に係数a0を乗ずる係数器、125は加算器1
19の出力と係数器124の出力を加算する加算器である。
以下、上記107〜125で構成される空間フイルタの動作
について第2図(A),(B)を用いて説明する。この
フイルタに於いて中心画素のデータはDL110,120で(2H
+d)遅延される。従って上記構成から、中心画素を中
心とする9画素に付される係数はYについては第2図
(A),CW(CN)については第2図(B)に示す如き係
数となる。図中、中心画素は二重に囲ってある。
まず、Yについて説明する。加算器113では3HDL108,1
HDL109の出力が加算されるが、この出力は2HDL110の出
力に対し相対的に±1Hの時間差を有する信号の和とな
る。従って、DL114の出力もDL120の出力に対し相対的に
±1Hの時間差を有しており、中心画素の上下ラインの画
素には係数a1が乗ぜられ、更にそれらの前後の画素は加
算器118の出力として係数器117で係数a2がかけられる。
また中心画素と同一ライン上の前後の画素は加算器122
の出力として係数器123で係数a1がかけられる。中心画
素については係数器124で係数a0がかけられる。これに
よってYは第2図(A)に示す如き係数が9画素に付さ
れることになり、a0,a1,a2を適宜決定することにより所
望のフイルタリング処理が行える。
また、CWについては加算器113では4HDL107,スイツチ1
06の出力が加算され、これらは2HDLの出力に対し相対的
に±2Hの時間差を有すること以外はYと同様であり、そ
の結果第2図(B)に示す如く係数が付される。即ち、
Yの場合に対し画素の垂直方向の制御帯域が1/2になっ
ている。これはCW,CNについて夫々1Hおいに存在するた
めである。
上記フイルタを介したデジタル信号はスイツチ126に
よってサブサンプリングされ、データ量が削減され端子
127より出力される。このサブサンプリングはYについ
ては1ラインオフセツトサブサンプリングであり、CN,C
Wについては線順次信号であるため2ラインオフセツト
サブサンプリングである。第3図(A)はYについての
サブサンプリング、(B)はCについてのサブサンプリ
ングのサンプリング点を模式的に示し、図中○が伝送画
素、×が非伝送画素である。図から明らかな様にCN,CW
の垂直方向の標本周波数はYのそれに対し1/2であり、
これに伴い前出の空間フイルタの垂直方向の制限帯域も
1/2となっている。
上述の如き構成の回路によればTCI化されたデジタル
信号を1つの空間フイルタに供給することにより、この
空間フイルタにより輝度信号と色信号の2次元帯域制限
が可能となった、これに伴ないハード量を削減すること
ができた。また色信号については線順次色差信号を2ラ
インオフセツトサブサンプリングしているが、これにつ
いては空間フイルタの垂直制限帯域を変化させて対応し
ており、ハード量を最小限に抑えることができた。
尚、上記実施例に於いてはYとCW/CNが4:1で時分割多
重したTCI信号を取扱っているが、他の信号形態とする
ことも可能であり、例えば1H毎にY,CW,CNが4:1:1の割合
で時分割多重された信号を1つの空間フイルタに入力す
る構成とすることも可能である。
〔発明の効果〕
以上説明した様に本発明によればカラービデオ信号を
オフセツトサブサンプリングするに際し、そのハード量
を軽減し低コスト化の図れるビデオ信号処理装置が得ら
れる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の一実施例としての処理装置を示す図、 第2図は第1図に於ける空間フイルタの動作について説
明するための図、 第3図は第1図に於けるサブサンプリングについて説明
するための図である。 図中101は輝度信号の入力端子、102,103は色差信号の入
力端子、104はライン切換スイツチ、105は時間軸圧縮回
路、106,111,112はY/C切換スイツチ、107,108,109,110,
114,115,120,121は夫々遅延線、116,117,123,124は夫々
係数器、113,118,119,122,125は夫々加算器、126はサブ
サンプリングを行うスイツチである。

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】輝度信号と色差信号とを入力する手段と、
    前記輝度信号と色差信号とを時間軸多重する手段と、 前記時間軸多重信号を2次元に帯域制限可能なフィルタ
    と、 前記フィルタによって帯域制限された信号をオフセット
    サブサンプルするサブサンプル手段と、 前記フィルタに供給される信号が輝度信号か色差信号か
    に応じて、前記フィルタにおける画面の垂直方向の制限
    帯域を切り換える切り換え手段と を備えるビデオ信号処理装置。
  2. 【請求項2】前記切り換え手段は、前記サブサンプル手
    段における前記輝度信号の標本周波数に応じた第1の帯
    域と前記色差信号の標本周波数に応じた第2の帯域との
    間で前記制限帯域を切り換える ことを特徴とする特許請求の範囲第1項に記載のビデオ
    信号処理装置。
  3. 【請求項3】前記入力輝度信号及び色差信号はデジタル
    信号であり、 前記フィルタはデジタルフィルタである ことを特徴とする特許請求の範囲第1項に記載のビデオ
    信号処理装置。
  4. 【請求項4】前記フィルタは前記時間軸多重信号を遅延
    させて互いに遅延時間の異なる複数の信号を発生する遅
    延手段と、 前記遅延手段からの出力信号を選択する選択手段と、 前記選択手段により選択された信号に対して演算を施す
    演算手段とを備え、 前記切り換え手段は前記選択手段を制御することにより
    前記フィルタにおける垂直方向の制限帯域を切り換える ことを特徴とする特許請求の範囲第3項に記載のビデオ
    信号処理装置。
  5. 【請求項5】前記フィルタは前記時間軸多重信号を遅延
    させる遅延手段を備え、 前記切り換え手段は前記遅延手段の遅延時間を切り換え
    ることにより前記フィルタにおける垂直方向の制限帯域
    を切り換える ことを特徴とする特許請求の範囲第3項に記載のビデオ
    信号処理装置。
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