JPS5927512B2 - Interframe coding device for color television signals - Google Patents

Interframe coding device for color television signals

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JPS5927512B2
JPS5927512B2 JP51087037A JP8703776A JPS5927512B2 JP S5927512 B2 JPS5927512 B2 JP S5927512B2 JP 51087037 A JP51087037 A JP 51087037A JP 8703776 A JP8703776 A JP 8703776A JP S5927512 B2 JPS5927512 B2 JP S5927512B2
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signal
interframe
circuit
frame
color television
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JP51087037A
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一元 飯沼
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Nippon Electric Co Ltd
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Description

【発明の詳細な説明】 本発明はカラーテレビジョン信号のフレーム間符号化し
て送信しこれを受信し復号化するフレーム間符号化装置
に関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to an interframe encoding device for interframe encoding a color television signal, transmitting it, receiving it, and decoding it.

テレビジョン信号をディジタル伝送する場合に、伝送ビ
ット数をできるだけ低減し、伝送路の効率化を図るため
の帯域圧縮方式としてフレーム間符号を行なうことが知
られている。
When digitally transmitting television signals, it is known to perform interframe coding as a band compression method to reduce the number of transmission bits as much as possible and improve the efficiency of the transmission path.

これはテレビジョン信号のフレーム相関を利用するもの
で、動きの少ないテレビジョン信号に対しては特に効果
的な帯域圧縮技術である。しかしながら、従来、NTS
C、PALおよびSECAM方式等におけるような輝度
信号と副搬送波を変調した色信号とが周波数多重された
カラーテレビジョン信号に対してこのようなフレーム間
符号化技術を適用すると、色成分に対するフレーム間の
予測誤差が増大して効果的な圧縮ができないという問題
がある。
This utilizes the frame correlation of television signals, and is a band compression technique that is particularly effective for television signals with little movement. However, conventionally, NTS
When such interframe coding technology is applied to a color television signal in which a luminance signal and a color signal modulated by a subcarrier are frequency multiplexed, such as in the C, PAL, and SECAM systems, the interframe coding for color components is There is a problem that the prediction error increases and effective compression cannot be performed.

すなわちNTSC方式のカラーテレビジョン信号を例に
とると、副搬送波周波数fscの水平走査周波数fHの
(455/2)倍であり、水平走査周波数fHはフレー
ム周波数fFの525倍の関係にあるので、結局、fs
cはfFのにの奇数倍となり、副搬送波の位相がフレー
ム毎に1800異なることになり、フレーム差信号は色
成分に関して約2倍に増大する。このため、上述の効果
的な帯域圧縮が行なえなくなる。従来、このような副搬
送波位相の問題を解決するため、カラーテレビジョン信
号のフレーム間符号化を行なう場合には、色信号をいつ
たん基底帯域信号に分離復調してからフレーム間符号化
し、受信側でフレーム間復号化された色信号と輝度信号
とから再び元のNTSC信号に変換する。いわゆる、分
離符号化技術が採用されている。しかしながら、そのよ
うな分離符号化においては、送信側において、NTSC
信号のデコーダと輝度信号および色信号のそれぞれに対
応したルΦ(アナログ/ディジタル)変換器とが必要で
あり、また、受信側において、輝度信号および色信号の
それぞれに対応したD/A(ディジタル/アナログ)変
換器とNTSC信号のエンコーダとが必要であり、装置
構成が複雑になるという欠点がある。
In other words, taking an NTSC color television signal as an example, the subcarrier frequency fsc is (455/2) times the horizontal scanning frequency fH, and the horizontal scanning frequency fH is 525 times the frame frequency fF. After all, fs
c becomes an odd multiple of fF, the subcarrier phase differs by 1800 from frame to frame, and the frame difference signal increases approximately twice in terms of color components. For this reason, the above-mentioned effective band compression cannot be performed. Conventionally, in order to solve this subcarrier phase problem, when performing interframe encoding of color television signals, the color signal is first separated and demodulated into baseband signals, then interframe encoded, and then received. On the other hand, the interframe decoded chrominance signal and luminance signal are converted back to the original NTSC signal. A so-called separate encoding technique is employed. However, in such separate encoding, at the transmitting side, NTSC
A signal decoder and a digital Φ (analog/digital) converter that corresponds to each of the luminance and chrominance signals are required, and on the receiving side, a D/A (digital) converter that corresponds to each of the luminance and chrominance signals is required. This method requires an NTSC/analog converter and an NTSC signal encoder, which has the disadvantage of complicating the device configuration.

この他、送受信におけるNTSC信号の復調ならびに再
変調プロセスにおいて信号波形に歪みが生じて画質が劣
化するという欠点もある。本発明の目的は上述の欠点を
取除くために分離符号化を行なわずカラーテレビジヨン
信号を直接フレーム間符号化しかつ搬送色信号による情
報の増大を抑えることのできるカラーテレビジヨン信号
のフレーム間符号化装置を提供することにある。
In addition, there is also a drawback that distortion occurs in the signal waveform during the demodulation and remodulation process of the NTSC signal during transmission and reception, resulting in deterioration of image quality. An object of the present invention is to provide an interframe code for a color television signal that can directly interframe code the color television signal without performing separate coding and suppress the increase in information due to the carrier color signal, in order to eliminate the above-mentioned drawbacks. The objective is to provide a device for converting

すなわち、本発明のカラーテレビジヨン信号のフレーム
間符号化装置は、カラーテレビジヨン信号の搬送色信号
の正負の極性を1フレームおきに反転させる手段を送信
側に設けることにより搬送色信号の位相をフレーム間で
一致させ、このカラーテレビジヨン信号をフレーム間符
号化して伝送し、受信側でフレーム間復号化されたカラ
ーテレビジヨン信号の搬送色信号の正負の極性を1フレ
ームおきに反転させることにより搬送色信号の位相をフ
レーム間で1800異なる元のカラーテレビジヨン信号
に変換することを特徴とする。本発明では、搬送色信号
の極性反転を搬送色信号の周波数分離と演算とで実現し
、色信号の基底帯域信号への復調は行なわないので、上
述の分離符号化技術の採用に伴う欠点、すなわち、送受
信側にNTSC信号のデコーダやエンコーダおよび余分
なA/DおよびD/A変換器を一切必要とせず、前記正
負の極性反転のプロセスも簡単なため信号波形歪みもほ
とんどない。また、極性反転信号によりフレーム間で搬
送色信号の位相が一致しているので、フレーム間符号化
に際して色信号を効率よく圧縮できる。次に図面を参照
して本発明を詳細に説明する。
That is, the interframe encoding device for a color television signal of the present invention changes the phase of the carrier color signal by providing means on the transmitting side for inverting the positive and negative polarities of the carrier color signal of the color television signal every other frame. By matching the frames, the color television signal is interframe encoded and transmitted, and the receiving side inverts the polarity of the carrier color signal of the interframe decoded color television signal every other frame. It is characterized by converting the phase of the carrier color signal into the original color television signal, which differs by 1800 between frames. In the present invention, the polarity inversion of the carrier color signal is realized by frequency separation and calculation of the carrier color signal, and demodulation of the color signal to the baseband signal is not performed. That is, there is no need for an NTSC signal decoder, encoder, or extra A/D and D/A converter on the transmitting and receiving sides, and since the process of reversing the positive and negative polarities is simple, there is almost no signal waveform distortion. Furthermore, since the phase of the carrier color signal matches between frames due to the polarity inversion signal, the color signal can be efficiently compressed during interframe encoding. Next, the present invention will be explained in detail with reference to the drawings.

第1図は本発明の一実施例を示すプロツク図である。入
力端子1には伝送しようとするカラーテレビジヨン信号
Mが印加され、前処理回路100において搬送色信号の
正負の極性を1フレームおきに反転させる信号変換が行
なわれ、この変換が施された信号Nはフレーム間符号化
装置200でフレーム間符号化され、伝送路3に送出さ
れる。受信側では、伝送路3からの信号をフレーム間復
号化装置201で復号し、信号Nを得てこれを後処理回
路101において元のカラーテレビジヨン信号Mに変換
する。本発明の特徴は、搬送色信号の正負の極性反転を
行なうための前処理回路100と後処理回路101とを
備えていることにあり、フレーム間符号化装置および復
号化装置に関しては後述するように、偶数フレームと奇
数フレームとを区別する符号を送受信する機能を設ける
以外は従来のものと同一の機能を有する。
FIG. 1 is a block diagram showing one embodiment of the present invention. A color television signal M to be transmitted is applied to the input terminal 1, and a signal conversion is performed in the preprocessing circuit 100 to invert the positive/negative polarity of the carrier color signal every other frame. N is interframe encoded by the interframe encoder 200 and sent to the transmission path 3. On the receiving side, the signal from the transmission line 3 is decoded by the interframe decoding device 201 to obtain the signal N, which is converted into the original color television signal M by the post-processing circuit 101. A feature of the present invention is that it includes a pre-processing circuit 100 and a post-processing circuit 101 for inverting the polarity of a carrier color signal, and the interframe encoding device and decoding device will be described later. It has the same functions as the conventional one except that it is provided with a function of transmitting and receiving a code to distinguish between even frames and odd frames.

また、前処理と後処理とは互いに逆の変換動作を行なう
ので、これらを一括して次に詳細に説明する。第2図は
第1図の前処理回路100および後処理回路101を詳
細に示す図である。
Furthermore, since the pre-processing and post-processing perform conversion operations that are opposite to each other, they will be collectively described in detail below. FIG. 2 is a diagram showing the preprocessing circuit 100 and postprocessing circuit 101 of FIG. 1 in detail.

まず、前処理回路100では、カラーテレビジヨン信号
Mは帯域通過フイルタ(BPF)110により搬送色信
号成分が周波数分離され、係数器113で振幅が2倍に
されて減算器114のマイナス側に入力される。
First, in the preprocessing circuit 100 , the carrier color signal component of the color television signal M is frequency-separated by a bandpass filter (BPF) 110 , the amplitude is doubled by a coefficient multiplier 113 , and the resultant signal is input to the minus side of a subtracter 114 . be done.

遅延回路111は、BPFllOの遅延を補償するため
のもので、遅延補償されたカラーテレビジヨン信号は減
算器114のプラス側に供給されると共にスイツチ回路
115の一方に印加され、スイツチ回路115で切換え
られて出力Nとなる。スイツチ回路115は偶数フレー
ムと奇数フレームとに応動してこれらの2つの信号を切
換えるもので、切換信号116は元のカラーテレビジヨ
ン信号Mから制御信号発生器112を介して作られ、変
換されたテレビジヨン信号Nとともにフレーム間符号化
装置200に送られ、受信側に伝えられる。後処理回路
101は、前処理回路100とほぼ同一の構成を有して
いるが、偶数フレームと奇数フレームと(と応じた切換
え信号116′はフレーム間復号化装置201から供給
される。上述の動作を数式を用いて以下に説明する。
The delay circuit 111 is for compensating for the delay of BPFllO, and the delay-compensated color television signal is supplied to the plus side of the subtracter 114 and also applied to one side of the switch circuit 115, and is switched by the switch circuit 115. The output is N. The switch circuit 115 switches between these two signals in response to even frames and odd frames, and the switching signal 116 is generated from the original color television signal M via the control signal generator 112 and converted. It is sent to the interframe encoding device 200 together with the television signal N, and transmitted to the receiving side. The post-processing circuit 101 has almost the same configuration as the pre-processing circuit 100, but the switching signal 116' corresponding to even frames and odd frames is supplied from the interframe decoding device 201. The operation will be explained below using mathematical formulas.

入カカラーテレビジヨン信号M(t)は輝度信号Y(t
)と色信号c1(t)およびC2(t)によつてと表わ
すことができる。ただし、Φ1(t)−Sin2πFs
ct,Φ2(t)−COs2πFsctである。
The input color television signal M(t) is the luminance signal Y(t
) and the color signals c1(t) and C2(t). However, Φ1(t)−Sin2πFs
ct, Φ2(t)-COs2πFsct.

また、1フレーム後の信号M(t−TF)は、Φ1(t
−TF)=−Φ1(t),Φ2(t−TF)=−Φ2(
t)であるから、C2( t −TF)Zc2(t)で
あるから、となり、フレーム毎に搬送色信号の位相が1
80゜異なっている。
Furthermore, the signal M(t-TF) after one frame is Φ1(t
-TF)=-Φ1(t),Φ2(t-TF)=-Φ2(
t), and C2(t - TF)Zc2(t), so the phase of the carrier color signal is 1 for each frame.
They differ by 80°.

信号M(t)が搬送色信号を選択的に通過させるBPF
IlOを通ると、輝度信号Y(t)の大部分は減衰する
から減算器114の出力M2(t)はとなり、搬送色信
号の正負の極性が反転する。スイツチ回路115が奇数
フレームでは遅延補償回路111を通つた信号M1(t
)を選択し、次のフレーム’すなわち、偶数フレームで
は信号M2( t −TF)を選択するようにすると、
スイツチ回路115の出力N(t)はとなり、各フレー
ムに対して搬送色信号の位相がほぼ一致した信号を得る
ことができる。
A BPF through which the signal M(t) selectively passes the carrier color signal.
After passing through IIO, most of the luminance signal Y(t) is attenuated, so the output M2(t) of the subtracter 114 becomes, and the polarity of the carrier color signal is reversed. The switch circuit 115 outputs the signal M1(t) passed through the delay compensation circuit 111 in odd frames.
), and select the signal M2(t-TF) in the next frame', that is, even frames.
The output N(t) of the switch circuit 115 is as follows, and it is possible to obtain a signal in which the phase of the carrier color signal is almost the same for each frame.

画面が静止している場合には、N(t)’:一N(t−
TF)となり、フレーム差信号はほぼ零となり、効率の
良いフレーム間符号化が行なえる。受信側においては、
奇数フレームの時はN(t)に遅延補償を与えるだけで
これをそのまま通過させ、偶数フレームの時は送信側と
同じ操作で搬送色信号の正負極性を反転させるようにし
、後処理回路101の出力として元のカラーテレビジヨ
ン信号Mを得ることができる。
If the screen is stationary, N(t)': - N(t-
TF), the frame difference signal becomes almost zero, and efficient interframe coding can be performed. On the receiving side,
When the frame is an odd number, N(t) is simply given delay compensation and is passed through as is; when the frame is an even number, the positive and negative polarities of the carrier color signal are reversed by the same operation as on the transmitting side, and the post-processing circuit 101 The original color television signal M can be obtained as output.

本実施例の具体的な実現は、アナログ回路でも、勿論可
能であるが、演算精度を安定に保つために*はデイジタ
ル回路で行なう方が望ましい。
It is of course possible to concretely implement this embodiment using an analog circuit, but in order to maintain stable calculation accuracy, it is preferable to use a digital circuit.

第3図は第1図の前処理回路100の他の例を示す図で
ある。
FIG. 3 is a diagram showing another example of the preprocessing circuit 100 of FIG. 1.

第2図の前処理回路100は構成が簡単であるという利
点を有するが、その反面、輝度信号の高周波成分に対し
てフレーム差信号振幅が増大するという欠点がある。す
なわち、カラーテレビジヨン信号Mの輝度信号Yには搬
送色信号と帯域を共有している高周波成分が含まれてい
るので、BPFIIOを通過した出力には搬送色信号成
分の他に、輝度信号Yの高周波成分YHも現われる。従
つて、(4)式をもう少し正確に記述すれば、となり、
静止画に対するフレーム差信号D(t)はD(t)−M
1(t)−M2(t−TF)′−一2YH(t) (6
)となつて、高周波輝度信号が2倍になつて現われる。
The preprocessing circuit 100 shown in FIG. 2 has the advantage of a simple configuration, but has the disadvantage that the amplitude of the frame difference signal increases with respect to the high frequency component of the luminance signal. That is, since the luminance signal Y of the color television signal M includes a high frequency component that shares the band with the carrier color signal, the output that has passed through the BPFIIO contains the luminance signal Y in addition to the carrier color signal component. A high frequency component YH also appears. Therefore, if we write equation (4) more precisely, we get
The frame difference signal D(t) for a still image is D(t)-M
1(t)-M2(t-TF)'-12YH(t) (6
), the high-frequency luminance signal appears twice.

第3図の構成では、1ライン遅延線を用いることにより
このような欠点を除去する。
The configuration of FIG. 3 eliminates this drawback by using a one-line delay line.

第3図において、参照数字122は1ライン遅延線、参
照数字120は加算器、参照数字125および126は
それぞれv逼よび一/の係数器であり、これら以外は第
2図で用いた構成要素を用いてある。
In FIG. 3, reference numeral 122 is a one-line delay line, reference numeral 120 is an adder, reference numerals 125 and 126 are a coefficient unit for v and 1/, respectively, and the other components are the same as those used in FIG. 2. is used.

スイツチ回路115は奇数フレームでb側を、偶数フレ
ームでa側を選択し、入カカラーテレビジヨン信号Mに
対する変換出力Nは、となる。
The switch circuit 115 selects the b side for odd frames and the a side for even frames, and the conversion output N for the input color television signal M is as follows.

ここで、YL(t)−Y(t)−YH(t)であり、T
Hは1水平走査時間である。この変換は芭信項に対して
は1フレームおきに正負の極性を反転させると共に2走
査線の芭信号の平均化を行なつている。また、輝度信号
に対しては、画面の垂直相関が強ければ、YH(t)Z
YH(t−TH)であるから、高周波成分を櫛形フイル
タで減衰させたことになる。このような変換を行なつた
後の静止画に対するフレーム差信号D(t)はとなり、
輝度信号の高周波成分のライン差となる。
Here, YL(t)-Y(t)-YH(t) and T
H is one horizontal scanning time. In this conversion, the positive and negative polarities of the negative signal terms are reversed every other frame, and the negative signals of two scanning lines are averaged. Moreover, for the luminance signal, if the vertical correlation of the screen is strong, YH(t)Z
Since YH(t-TH), the high frequency component is attenuated by the comb filter. After performing such conversion, the frame difference signal D(t) for the still image becomes,
This is the line difference between the high frequency components of the luminance signal.

一般の画像ではライン差は少ないので、フレーム差信号
はほぼ零になり、効率良いフレーム間符号化が実現でき
る。受信側の後処理回路101は第2図のものをそのま
ま使用することができる。そこで、次に第3の例として
、ナイキスト周波数(信号帯域の2倍の周波数)以下の
標本化周波数で符号化伝送を行なうサブナイキスト符号
化法を本発明の前処理と後処理とに適用した従来よりも
格段に有効なサブナイキストフレーム間符号化装置につ
いて説明する。サブナイキスト符号化法とは、信号の標
本化を副搬送波の位相が約180は異なる時刻毎にかつ
1走査線毎に標本化の位相を180時ずらして行ない、
受信側で標本点の中間を近傍の標本値より内挿により補
間するものである。
Since there are few line differences in ordinary images, the frame difference signal becomes almost zero, and efficient interframe coding can be realized. As the post-processing circuit 101 on the receiving side, the one shown in FIG. 2 can be used as is. Therefore, as a third example, a sub-Nyquist encoding method in which encoding and transmission is performed at a sampling frequency lower than the Nyquist frequency (twice the frequency of the signal band) is applied to the preprocessing and postprocessing of the present invention. A sub-Nyquist interframe encoding device that is much more effective than the conventional one will be described. In the sub-Nyquist encoding method, the signal is sampled at a time when the subcarrier phase differs by about 180 degrees, and the sampling phase is shifted by 180 hours for each scanning line.
On the receiving side, the intermediate sample points are interpolated from neighboring sample values.

このサブナイキスト符号化法でもフレーム毎に搬送色信
号の正負の極性が反転していることには変りがないので
、そのままフレーム間符号化に適用すれば、フレーム差
信号には搬送色信号が約2倍となつて現われ、フレーム
間符号化による帯域圧縮効果は少ない。そこで、本発明
の前処理回路100により1フレームおきに搬送色信号
の正負の極性を反転させる操作を取り入れれば、フレー
ム差信号はほぼ零に 、なつて効率の良いフレーム間符
号化を実現できる。なお、上述のサブナイキスト符号化
法については、1975年9月10山こ社団法人電子通
信学会から発行された刊行物「32Mb/s」直接符号
化(HODPCM)カラーテレビ伝送方式(通信方 j
式研究会資料(S75−69)」(文献1)の第10頁
一第11頁に詳述されているので、これ以上の説明は省
く。第4図は上述のサブナイキストフレーム間符号化装
置の送信側の前処理回路を示すプロツク図で、る原理的
には第3図の構成と同じであるが、送受信の総合特性を
良くするために色信号は1走査線後の色信号と平均をと
られている。
Even with this sub-Nyquist encoding method, the positive and negative polarities of the carrier chrominance signal are still inverted for each frame, so if it is directly applied to interframe encoding, the carrier chrominance signal will be approximately equal to the frame difference signal. This appears to be twice as large, and the effect of band compression by interframe coding is small. Therefore, if the preprocessing circuit 100 of the present invention incorporates an operation of reversing the positive/negative polarity of the carrier color signal every other frame, the frame difference signal becomes almost zero, and efficient interframe coding can be realized. . Regarding the above-mentioned sub-Nyquist encoding method, please refer to the publication "32 Mb/s" Direct Coding (HODPCM) Color Television Transmission System (Communication Method) published by Yamako Institute of Electronics and Communication Engineers on September 10, 1975.
Since this is detailed on pages 10 to 11 of the ``Shiki Research Group Materials (S75-69)'' (Reference 1), further explanation will be omitted. FIG. 4 is a block diagram showing the preprocessing circuit on the transmitting side of the sub-Nyquist interframe encoding device described above.The structure is the same in principle as that shown in FIG. The color signal is averaged with the color signal one scan line later.

また、第4図はデイジタル回路で構成した場合を示して
いる。第4図でカラーテレビジヨン信号MはA/D変換
器130およびパルス発生回路136に入力される。パ
ルス発生回路136はカラーテレビジヨン信号から同期
信号を分離し、A/D変換のための標本化パルス140
、サブナイキスト標本化パルス150、ライン切換信号
141およびフレーム切換信号116を発生する。A/
D変換のための標本化パルス周波数Fpは副搬送波周波
数Fscの約4倍に選択する。Fp−4fscのとき、
標本化時刻は副搬送波の位相が90fづつずれた位置と
なる。第5図に示すようにA/D変換器130の出力で
あるサンプル値Aに番号をつければ、レジスタ131で
1サンプル遅延した信号はBのようになり、AおよびB
をスイツチ回路132で走査線単位に切換えたのち、レ
ジスタ135で前記標本化パルス周波数Fp(7)%の
サブナイキスト周波数Fsでサブサンプリングすれば、
その出力にはCまたはDのサンプル値が現われる。Cお
よびDのサンプル値はそれぞれ副搬送波の位相が180
のずれたサンプル値であり、CとDの間の副搬送波の位
相は90ルずれている。スイツチ回路132は各走査線
毎にAとBとを切換えるので、レジスタ135の出力に
はサブナイキスト符号化した標本値が得られる。1ライ
ン遅延線122はNTSC信号に対してFp=4fsc
又はFs=2fscに選んだとき、455サンプル遅延
のシフトレジスタ又はメモリで構成される。
Further, FIG. 4 shows a case in which it is constructed using a digital circuit. In FIG. 4, a color television signal M is input to an A/D converter 130 and a pulse generation circuit 136. A pulse generation circuit 136 separates the synchronization signal from the color television signal and generates a sampling pulse 140 for A/D conversion.
, a sub-Nyquist sampling pulse 150, a line switch signal 141, and a frame switch signal 116. A/
The sampling pulse frequency Fp for D conversion is selected to be approximately four times the subcarrier frequency Fsc. When Fp-4fsc,
The sampling time is a position where the subcarrier phase is shifted by 90f. As shown in FIG. 5, if a number is assigned to the sample value A that is the output of the A/D converter 130, the signal delayed by one sample in the register 131 becomes B, and A and B
is switched for each scanning line by the switch circuit 132, and then subsampled by the sub-Nyquist frequency Fs of the sampling pulse frequency Fp(7)% by the register 135.
A sample value of C or D appears at its output. The sample values of C and D each have a subcarrier phase of 180
The phase of the subcarriers between C and D is shifted by 90 degrees. Since the switch circuit 132 switches between A and B for each scanning line, a sub-Nyquist encoded sample value is obtained at the output of the register 135. The 1-line delay line 122 has Fp=4fsc for NTSC signals.
Alternatively, when Fs=2fsc is selected, it is configured with a shift register or memory with a delay of 455 samples.

マルチプレクサ133は1フレームおきに搬送色信号の
正負極性を反転させるスイツチであり、その他の演算動
作は第2図および第3図に示した例と同一である。入力
Mと出力Nとの関係はZ変換を用いると簡単に記述でき
る。すなわち、Z変換では、z−nはnサンプル遅延を
表わすから1ライン遅延をz−0と書くことにし、BP
FllOの伝達特性のz変換をB(2)メ1−B(2)
=A2と表わせば、出力NOZ変換NZ)はとなるので
、フレーム差信号のz変換DΦはとなる。
The multiplexer 133 is a switch that inverts the positive/negative polarity of the carrier color signal every other frame, and the other calculation operations are the same as those shown in FIGS. 2 and 3. The relationship between input M and output N can be easily described using Z transformation. That is, in Z-transform, since z-n represents n-sample delay, one line delay is written as z-0, and BP
The z-transform of the transfer characteristic of FLLO is B(2) me1-B(2)
=A2, the output NOZ transformation NZ) becomes, so the z transformation DΦ of the frame difference signal becomes.

ただし、z−Fはフレーム遅延を表わす。Q試によれば
、第1項は低周波成分のフレーム差を表わし、第2項は
搬送色信号を含む高周波成分のライン差のフレーム和を
表わす。静止画に対し1ては第1項は零、第2項も搬送
芭信号に関して零となり、残るは(7)式と同様高周波
輝度成分のライン差のみである。デイジタル回,洛にお
けるBPFIlOの具体的実現法は、例えば、B(Z)
を又は となるように構成すればよいから、レジスタと加減算器
で実現できる。
However, z-F represents frame delay. According to the Q test, the first term represents the frame difference of the low frequency component, and the second term represents the frame sum of the line difference of the high frequency component including the carrier color signal. The first term is zero for a still image, the second term is also zero for a carrier signal, and what remains is only the line difference of the high frequency luminance component, similar to equation (7). For example, the concrete implementation method of BPFIlO in digital circuit, Raku is B(Z)
It can be realized by registers and adders/subtractors since it is only necessary to configure it so that it becomes or.

第4図の構成はその大部分が櫛形フイルタを用いたサブ
ナイキスト符号化に用いられている回路でぁり、本発明
の搬送色信号の極性反転にのみ必要な回路は減算器13
4およびマルチプレクサ133のみであり、本発明にサ
ブナイキスト符号化法を容易に応用することができる。
Most of the configuration shown in FIG. 4 is a circuit used for sub-Nyquist encoding using a comb filter, and the circuit required only for polarity inversion of the carrier color signal of the present invention is the subtracter 13.
4 and multiplexer 133, the sub-Nyquist encoding method can be easily applied to the present invention.

第6図はサブナイキストフレーム間符号化装置の受信側
の後処理回路を示すブ頭ノク図である。
FIG. 6 is a block diagram showing a post-processing circuit on the receiving side of the sub-Nyquist interframe encoding device.

サブナイキスト復号化は、送信側でサブサンブルされた
画素を内挿することにように行なわれる。まず、伝送さ
れたサンプル値はBPFIIO′と遅延補償回路111
’とに入力されるが、遅延補正回路111’の出力の1
つはマルチプレクサ(Mpx)133bに直接入り奇数
フレームの時はこのマルチプレクサを通り抜けてMPX
l6Oで内挿画素と多重化され、D/A変換器165で
アナログ信号に変換される。この回路で、信号はマルチ
プレクサ160の入力まではサブナイキスト標本化周波
数Fsで処理され、マルチプレタサで標本化周波数が2
fsすなわちFpとなる。偶数フレームの時は、減算器
134’で搬送色信号の極性が反転された信号がMPX
l33bで選択される。内挿画素の方は低域輝度成分の
内挿値と搬送色信号の内挿値とに分けて作られ、加算器
162および減算器163で合成される。まず、低域輝
度成分は減算器114’で元の信号からBPFIIO’
を通過した搬送色信号を含む高域成分を引算することに
よつて得られ、これが内挿回路161を通ることによつ
て内挿値が得られる。内挿回路161は、例えば、隣接
する2つのサンプル値の平均値を作る回路を用いれば良
い。搬送色信号の内挿値は1走査線前のサンプル値の正
負極性を反転させたものを用いるので、lライン遅延線
122’の出力を用いれば良い。従つて、奇数フレーム
では、内挿値は減算器163で合成され、偶数フレーム
では、搬送色信号の極性を反転させるので、加算器16
2で合成する。MPXl33aはこれらの内挿画素をフ
レーム毎に切換えるものである。この第6図の後処理回
路でも、その大部分はサブナイキスト復号化に必要なも
のであり、本発明の搬送色信号の極性反転にのみ必要な
ものは、減算器134’、加算器162およびマルチプ
レクサ133a,133bのみである。次に、フレーム
間符号化装置200についての具体的構成の一例を第T
図に示す。
Sub-Nyquist decoding is performed by interpolating subsampled pixels on the transmitting side. First, the transmitted sample value is transferred to the BPFIIO' and the delay compensation circuit 111.
1 of the output of the delay correction circuit 111'.
One goes directly to the multiplexer (Mpx) 133b and passes through this multiplexer when the frame is an odd number.
It is multiplexed with the interpolation pixel at l6O, and converted into an analog signal by the D/A converter 165. In this circuit, the signal is processed at the sub-Nyquist sampling frequency Fs up to the input of the multiplexer 160, and the sampling frequency is increased to 2 at the multiplexer.
fs, that is, Fp. At the time of an even frame, the signal whose polarity of the carrier color signal is inverted by the subtracter 134' is MPX.
Selected by l33b. The interpolated pixel is created separately into an interpolated value of the low-range luminance component and an interpolated value of the carrier color signal, and these are combined by an adder 162 and a subtracter 163. First, the low-range luminance component is extracted from the original signal by a subtracter 114'.
The interpolated value is obtained by subtracting the high frequency component including the carrier color signal that has passed through the interpolation circuit 161. As the interpolation circuit 161, for example, a circuit that creates an average value of two adjacent sample values may be used. Since the interpolated value of the carrier color signal is obtained by inverting the polarity of the sample value one scanning line before, the output of the l-line delay line 122' may be used. Therefore, in odd frames, the interpolated values are combined in the subtracter 163, and in even frames, the polarity of the carrier color signal is inverted, so the adder 16
Synthesize in 2. The MPXl 33a switches these interpolation pixels for each frame. Most of the post-processing circuit in FIG. 6 is necessary for sub-Nyquist decoding, and only the subtracter 134', adder 162, and There are only multiplexers 133a and 133b. Next, an example of a specific configuration of the interframe encoding device 200 will be explained as follows.
As shown in the figure.

第1図の前処理回路100の出力Nはフレームメモリ2
14の出力に現われる1フレーム前の信号だけ減算器2
10で減算され、非直線回路211で雑音成分が取除か
れ、次段のフレーム内予測符号化ループに伝えられる。
非直線回路211は信号の振幅が小さい場合には、利得
が1より小さくなり、振幅が大きい場合は、利得がほぼ
1になる回路であり、前処理回路100によつて動きの
少ないときのフレーム差信号振幅は充分抑圧されている
ので、微小な雑音を効果的に取除くことができる。減算
器210、量子化器212、加算器215および予測回
路213はフレーム内予測符号化ループを構成し、フレ
ーム差信号に残留する水平方向の穴長度を除去する働き
をする。ここで、量子化器212で前記フレーム差信号
をもとに作られたフレーム内予測誤差信号は量子化され
、不等長符号変換回路21Tで不等長符号化され、量子
化符号の有する冗長が除去される。奇数偶数のフレーム
を切換える信号116は、同期符号発生回路216で符
号化され、同期符号、符号化モード制御符号などと一緒
に前記不等長符号とマルチプレクサ218で多重化され
、バツフアメモリ219に書き込まれる。バツフアメモ
リ219は、フレーム間符号化ループで発生する情報を
時間的に均一化するためのもので、バツフアメモリ21
9からは一定速度でデータが読み出され、伝送路に送出
される。なお、上述のフレーム間符号化装置200(第
7図)は、1975年に社団法人電子通信学会から発行
の刊行物「4MTV電話用フレーム間符号化方式の構成
一通信方式研究会資料(CS75一68)」(文献2)
の第1頁図1および第5頁図6に詳しく示されている構
成とほぼ同一であり、その動作も同様であるので、これ
以上の詳細な記述を省く。同様に、本発明における第1
図の受信側のフレーム間復号化装置201に関しては、
第r図のフレーム間符号化装置200と逆の動作を単に
するのみで、それとほぼ同一の構成を有し、また、上記
公知の文献2の第5頁図7の構成を採用してもよいので
、詳述を省く。
The output N of the preprocessing circuit 100 in FIG.
Subtractor 2 only for the signal of one frame before that appears at the output of 14.
10, noise components are removed by a non-linear circuit 211, and the signal is transmitted to the next-stage intra-frame predictive coding loop.
The nonlinear circuit 211 is a circuit whose gain is less than 1 when the amplitude of the signal is small, and whose gain is approximately 1 when the amplitude is large. Since the difference signal amplitude is sufficiently suppressed, minute noise can be effectively removed. The subtracter 210, the quantizer 212, the adder 215, and the prediction circuit 213 constitute an intra-frame predictive coding loop, and function to remove the horizontal hole length remaining in the frame difference signal. Here, the intra-frame prediction error signal created based on the frame difference signal by the quantizer 212 is quantized, and is unequal-length coded by the unequal-length code conversion circuit 21T, so that the quantized code has redundancy. is removed. A signal 116 for switching between odd and even frames is encoded by a synchronization code generation circuit 216, multiplexed with the unequal length code together with a synchronization code, a coding mode control code, etc. by a multiplexer 218, and written into a buffer memory 219. . The buffer memory 219 is for temporally equalizing information generated in the interframe coding loop.
9, data is read out at a constant speed and sent to the transmission path. The above-mentioned interframe encoding device 200 (Fig. 7) is based on a publication published by the Institute of Electronics and Communication Engineers in 1975, ``Configuration of 4MTV Telephone Interframe Coding System - Communication System Study Group Materials'' (CS75-1). 68)” (Reference 2)
The structure is almost the same as that shown in detail in FIG. 1 on page 1 and FIG. 6 on page 5, and its operation is also similar, so further detailed description will be omitted. Similarly, the first
Regarding the interframe decoding device 201 on the receiving side in the figure,
It is also possible to simply perform the reverse operation of the interframe encoding device 200 in FIG. Therefore, I will omit the details.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は本発明の一実施例を示すプロツク図、第2図は
第1図の前処理回路100および後処理回路101の一
例を示す図、第3図は第1図の前処理回路100の第二
の例を示す図、第4図は第1図の前処理回路100の第
三の例を示す図、第5図は標本化位相を説明するための
図、第6図は第1図の後処理回路101の第二の例を示
す図および第r図はフレーム間符号化装置200の一例
を示すプロツク図である。 第1図から第7図において、100・・・・・・前処理
回路、101・・・・・・後処理回路、200・・・・
・・フレーム間符号化装置、201・・・・・・フレー
ム間復号化装置、110,110′・・・・・・帯域通
過フイルタ、111,111′・・・・・・遅延補償回
路、113,113!・・・・・・係数器、114,1
14・・・・・・減算器、115,115′・・・・・
・スイツチ回路、112・・・・・・制御信号発生器、
122,122′・・・・・・1ライン遅延線、120
・・・・・・加算器、130・・・・・・アナログ/デ
イジタル変換器、131,135・・・・・・レジスタ
、133,160,218・・・・・・マルチプレクサ
、134,134′・・・・・・減算器、161・・・
・・・内挿回路、165・・・・・・デイジタル/アナ
ログ変換器、212量子化回路、213・・・・・・予
測回路、214・・・・・・フレームメモリ、217・
・・・・・不等長符号器、216・・・・・・同期符号
発生回路、219・・・・・・バツフアメモリ、211
・・・・・・非直線回路である。
FIG. 1 is a block diagram showing an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a diagram showing an example of the preprocessing circuit 100 and postprocessing circuit 101 shown in FIG. 1, and FIG. 4 is a diagram showing a third example of the preprocessing circuit 100 in FIG. 1, FIG. 5 is a diagram for explaining the sampling phase, and FIG. A diagram showing a second example of the post-processing circuit 101 in the figure and a block diagram showing an example of the interframe encoding device 200 are shown in FIG. 1 to 7, 100... pre-processing circuit, 101... post-processing circuit, 200...
...Interframe encoding device, 201...Interframe decoding device, 110, 110'...Band pass filter, 111, 111'...Delay compensation circuit, 113 ,113! ...Coefficient unit, 114,1
14... Subtractor, 115, 115'...
・Switch circuit, 112...control signal generator,
122, 122'...1 line delay line, 120
... Adder, 130 ... Analog/digital converter, 131, 135 ... Register, 133, 160, 218 ... Multiplexer, 134, 134'・・・・・・Subtractor, 161...
... Interpolation circuit, 165 ... Digital/analog converter, 212 quantization circuit, 213 ... Prediction circuit, 214 ... Frame memory, 217.
... Unequal length encoder, 216 ... Synchronous code generation circuit, 219 ... Buffer memory, 211
...It is a non-linear circuit.

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 1 輝度信号と副搬送波を色信号で変調して得られる搬
送色信号とが周波数多重してなる複合カラーテレビジョ
ン信号を搬送色信号の正負の極性が1フレームおきに反
転した複合カラーテレビジョン信号に変換する手段と、
この手段から得られる複合カラーテレビジョン信号をフ
レーム間符号化して伝送する手段とを送信側に備え、送
信されたフレーム間符号化信号をフレーム間復号化する
手段と、このように復号化された複合カラーテレビジョ
ン信号の搬送色信号の正負の極性を1フレームおきに反
転させ元の複合カラーテレビジョン信号に変換する手段
とを受信側に備えたことを特徴とするカラーテレビジョ
ン信号のフレーム間符号化装置。
1. A composite color television signal obtained by frequency multiplexing a luminance signal and a carrier color signal obtained by modulating a subcarrier with a color signal.A composite color television signal in which the positive and negative polarities of the carrier color signal are reversed every other frame. a means of converting it into
The transmitting side includes a means for interframe-encoding and transmitting the composite color television signal obtained from this means, a means for interframe-decoding the transmitted interframe-encoded signal, and a means for interframe-decoding the interframe-encoded signal thus decoded. Between frames of a color television signal, characterized in that the receiving side is provided with means for inverting the positive and negative polarities of the carrier color signal of the composite color television signal every other frame and converting it into the original composite color television signal. Encoding device.
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