JPS5945790A - カラ−ビデオ信号のサンプリング装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 「産業上の利用分野」 この発明は、カラービデオ信号のコンポーネントに対し
て゛リ゛ンプリングを施し、磁気テープに記録したシ、
ディジタル通信回線を介して伝送するのに適用されるカ
ラービデオ信号のサンプリング装置に関する。

「背景技術とその問題点」 カラービデオ｛ｉ号をディジタル化する方法として、コ
ンポジットカラービデオ信号ヲ介子化し、符号化するコ
ンボジット符号化と、輝度信号と２個の色差信号の各々
′ｌＣｒｔ子化し、符号化するコンポーネント符号化と
が知られている。コンポーネント符号化は、コンボジッ
ト符号化と比べて、カラーテレビジョン方式（　ＮＴＳ
Ｃ方式，　ＰＡ．Ｌ方式。

ＳＥＣ：ＡＭ方式）の相違による影響が小さい点で世界
共通の規格化が可能などの利点を有している。

コンポーネント符号化でｔ」：、輝度信号Ｙ１色差信号
Ｕ，Ｖの夫々に対するサンプリング周波数として、例え
ば１　４　ＭＩｉｚ　（Ｙ）、　　３．５　ＭＩＩｚ（
　Ｌｌ　、　Ｖ　）が用いられる。この各コンポーネン
トに対するサンプリング周波数の比に基いて、この符号
化が（４．１．１）方式と呼ばれるっ他に、（４，４。

４）方式、（４　、２　、２）方式もある。また、ディ
ジタルカラービデオ｛Ｎ一号を回転ヘッドによって磁気
テープに記録するディジタルＶＴＲでも、上述のような
サンプリング周波数が用いられる。しかし、　ＥＮＧ用
などに用いることができる小形、軽量のディジタルＶ’
ｒＲを実現する場合、上述のような１度信号に関するサ
ンプリング周波数を用いると、）−タ量が多く伝送ビッ
トレートが高くなりすぎ記録が困難となり、また、回路
規模が大きくなるので、（２，１，１）方式を用いるこ
とが考えられる。

これは、９高のサンプリング周波数の−の周波数で輝度
信号音′す゛ンプリングすると共に、２つの色差信号を
その−４−の周波数でサンプリングするものＣある。こ
の（２，１，１）方式の色差信号（Ｕ又は■）のサンプ
リング出力の空間（２次元）周波数スペクトルｔ・よ、
第１図に示すものと、上る。

第１図において、ＰＸは、最高のザングリング周波泌［
のときの水子方向のサンプリング間隔を示し、単ｆｔｋ
で見たときの走査線間隔）を示しており、色差信号のサ
ンプリング間隔は、４Ｐｘとされている。

この座標の原点に位置するのが本来の色差信号の成分で
、それ以外がサンシリングスペクトル（ｆＩＩＩ帯波成
分）である。また、実線で示す小円が色差信号の０．５
ＭＩＴＺの帯域成分のひろがり金示し、破線で示すより
大きな円が色差信号の！、５ＭｔＴｚの帯域成分のひろ
がり金示す。色差信号Ｕ又はｖｔ土、０．５ＭＩＩｚの
帯域に制限される。　ＮＴＳＣ方式のカラープレビジョ
ン［４号の色差信号１１　Ｑ　４゛ｊ　、色差信号Ｉが
１．５ｒｖ！Ｉｌｚの帯域と゛されるのに対し、色差信
号Ｑが０．５１＼＋ＩＴＩｚのり１テ城とされるので、
上述のように、１．５　Ｍｆ（ｚの催城よで考慮してい
る。更に、インタ１／−ス走査苓：しｃおり、２フイ一
ル１゛１Ｎ枚の画像が形成へれるので、第１図に示ず」
ユうシで４、多数の一リンプリングスペクトルのひろ乃
りが生じる。しかし、視艶的にし［、眼の積分効果によ
ってインクし／−ス及びノンインタレースの両者は、同
一のものと考えられるので、第１図において余１紳を／
噛したサンプリングスペクトルのひろがり六′、けが問
題となる。

このＩ゛目図ら明かなように、色差信号を１．５ＭＨｚ
以下の帯域に制限して゛す°ンゾリング（７、符号化す
れば、Ｄ／′Ａ変換器の後段（Ｃ設けられた一パスフイ
ルタによって不要なサンプリングスペクトルを除去する
ことができ、ニアリジングひずみが発生しない。このよ
うな（２，１，１）方式の空間周波数スペクトル図から
明かなように、色信号及び七〇ザンプリングスペクトル
のひろがりは、垂直方向に関して充分な隙間な有してい
る。したがって、垂直方向のサンプリング間隔をより広
くすることが可能である。

「発明の目的」 この発明は、上述の点に着目し、色信号’５１ラインお
きに−リングリングすることにより、伝送される。色差
信号のデータ梠を減少させ、伝送されるコンポーネント
カラービデオ信号の伝送１／−トケより低くするように
したものである。この発明によれば、従来の（４，２，
２）方式と比べて伝「発明の概要」 この発明では、色信号に関して、第１フイールドでは、
１ラインおきに所定の位ＡＩＪの第１のザ／プリング信
号によシザンプリングし、第２フイールドでは、１ライ
ンおきに、第１のサンプリング信号に対して位相が反転
した第２のザンフ９リング信号によりサンプリングする
ようにしたものである。

「実施例」 以Ｔ、この発明をＮ’ｆＳＣ方式の力ンービアオ信号に
対して適用した一実／１０Ｉ例について説明する。

まず、輝度信号Ｙｔ」１、第２図において、白丸で示す
サンプリング点の夫々においてリーンプリングされる。

第２図において、実線が第１フイールドの走査線を示し
、破線が第２フイールドの走査線を示す。

横方向の゛す”ンプリング間隔が２Ｐｘとされる。−例
として、サンプリングの最高周波ｄ’１４ｆｓｏとずム
で考えたときの走査線の間隔Ｐ、が垂直方向のサンプリ
ング間隔である。そしＣ１第１フイールドのサンプリン
グ点と第２フイールドのナングリング点とは、へだけず
れたものとされる。−例として、カラーザブキャリアと
同位相で２　ｆｓｃの周波数のサンプリング信号によっ
て輝度信号Ｙがサンプリングされる。

このように、輝度信号’（ｆｉｒリーンプリングした場
合の空間周波数スペクトルを第３図に示す。第３図にお
いて、実線の小さな円ｔよ、輝度信号の０．５Ｍ■■ｚ
の帯域の成分のひろがりを示し、破線の１９大きい円は
、羊の４．５■Ｉｚの帯域の成分のひるがシを示してい
る。ここで、ノンインタレース方式と仮定すると、格子
状でなく、ひし形ヲ措成する一す゛ンプリング点でもっ
て、画像をサンプリングしルのひろが、り（第３図にお
ける斜線の領域）だけが存在する。

実際の画像は、第１フイールド及び第２フイールドが交
互に繰シ返すインタレース方式であるのるがシ（第３図
における斜線を付さない領域）も生じる。したがって、
輝度信号とそのザンゾリングス′ｇクトルのひろがりが
互いに重なり合うことになり、輝度（ｉ号の帯「・ρと
ザン、ｆリングスペクトルの一部とが重なってしまう。

しかし、眼の不・１分効果によって・インタレース方式
とノンインタレース方式との間に実ｔｑ的に差違がなく
、ｍ覚」−から両者は同一と考えられる３、したがって
、余１．腺の施されたサンプリングスペクトルだけが問
題となり、ニアリジングノイズは、実質的に発生しない
。

次に、色差信号のザンプ゛リングについて１１１６明す
る。第４図は、色差信号（Ｕ又は■）に間するサンプリ
ング点を表わしでいる。この第４１ツーから明かなよう
に、色差信号ｔよ、ｌラインおきにザンゾゾリング間隔
でランプリングされる。】ｔ−だ、第１フイールドのツ
ンゾリング信号とｉｊ’ｊ、’　２フイールドのサンプ
リング信号とＣ」、位相が異なるものとされ、水平方向
のサンプリング間隔の７　（＝＝　２　Ｐｘ）のずれが
生じるようにされる。このサンプリング信号は、カラー
サブキャリアから形成できる。

このサンプリングを行なっだ場１１のもとの色差１ｉ号
及びそのサンプリングスペクトルの空間周波数スペクト
ル金第５図に示す。２α１図と同様に実線の小さい円が
０．５　ＭｔＩｚのイｆＦ域のひろがり螢示し、破線の
大きい円が１．５　ＭｒＴｚのイｉＹ賊のひろがシを示
す。また、上述と同様に、インタレース方式でうっても
、視覚上ｔＪ二、ノンインタレース方式と同一に考えら
れるめで、第５図において斜線を施したもとの色差信号
及びサンプリングスペクトルだけが問題となる。

この発明では、１ラインおきにサンプリングを行なって
いるので、垂直方向のす゛ンゾリング間隔が従来の（２
，１，１）方式より広くｆＪ、ジ、面の位Ｉｌｖ、にも
サンプリングスペクトルが発生する。

色差信号の帯域ｔ」−、もともと１．５Ｍ１（ｚである
ので、第５図から明かなように、色差信号の帯域内にサ
ンプリングスペクトルの成分が混入せず、ニアリジング
ノイズが発生しない。

第４図をよ、色差信号のサンプリング点の基本的位間金
示すもので、２個の色差１ｄ号Ｕ、Ｖの夫々に１９１シ
てサンプリング点をどのように定めるかは、いくつかの
方式がある。以下、これについて説明する。

第６図に示すす°ンプリング方式ｔよ、同一のフィール
ド内で時間的に瞬接する２つのラインにおいて、その一
方のラインでｔ」５、色差信号ｔＪ　ｅ　４１’の間隔
でサンプリングし、その他方のラインでは、色差信号Ｖ
を４Ｐの間隔で、色差信号Ｕと同−位相で゛す°ンプリ
ングするものである。また、第１フイールドと第２フイ
ールドとの間で、サンプリング間隔を２Ｐだけずらす。

この第６図では、走査線の間隔及びサンプリング間１’
＋’Ａ　’　Ｐ、　（７）図面上の長さが第２図及び第
４１凶に対して２倍に拡大され１表わされ、寸だ、輝度
信号のサンプリング点が白抜きのドツトで示され、色差
信号のサンプリング点が黒いドツトで示τＳれている。

これＱ、ｌ：％次に述べる第７図及び第８図に関しても
同様である。

第７図に示されるす°ンプリング方式は、第４図に示さ
れている各サンプリング点におい°ｃ１色差信号Ｕ及び
Ｖの両者をサンプリングするようにしたものである。

第８図に示されるサンプ、リング方式は、色差信号Ｕ及
びｖ５ＨＩｎ１−の走査線でサンプリングすると共に、
互いのサンプ９リング位＋：Ｌ　ｆｆｉ　２　Ｉ）Ｘの
距離だけ離すようにしたものである。

上述の第６図、第７図及び第８１；４に夫々示されるサ
ンプリング方式は、色差信号Ｕ又ｔｉｔ、　ｖの一方の
みに注目すれケ」：、伺れも第４図に示すナンプリング
点の位置と一致する。したがって、これらのサンプリン
グ方式によってサンプリングした場合の空間周Ｉ９ベク
トルシ、シ、第５図に示ｒものとなる。また、これらの
サンプリング方式によってコンポーネント符号化を行な
うにＩｔＪ：、１個のＡｌ１）コンバータを用いれば良
い。

＠９図は、このコンポーント符号化回路の宿成金示し、
同図において、１．２．３の夫々は、輝度信号Ｙ１色差
信号Ｕ１色差信号Ｖがアナログ信号として供給される入
力端子である。ま１こ、４゜５．６は、これらの信号を
サンプリングしてホールドするサンプリングホールド回
路である。これらのサンプリングホールド回路４．５．
（ｉｒｉ、端子７，８．９から各々１１（給きれるサン
プリング信号１’、　、　Ｐ、　、　Ｐ３によつ−Ｃす
゛ンゾリングされる。このサンプリング信号ｒ；ｌ：　
、対象とする信号に応じた周＃数及び位相のものである
。

サンプリングホールド回路４＋５＋６の夫々の出力がア
ナログスイッチ１０，１１．１２に供給される。これら
のアナログスイッチ１０　、１１　。

１２は、端子１３，１４．１５の夫々からＱ〜給される
コントロールパルス”Ｉｆ　ｌ　ＰＩ３１　’１３に」
二って制御される。つまり、コントロールパルスＩ’ｌ
ｌ　ｌ　Ｉ”１２　＋−７５ｆｔ（高レベル）の期間、
アナログスイッチ１０．１１．１２がメンし、これが０
（低レベル）の期間、オフする。アナログスイッチ−１
０，１１゜１２０出力が共通にＡ／１〕　　コンバーク
１６に供給される。このＡ／Ｄコンバータ１（ｉｌよ、
ｒＡＡｌ１７から供給されるクロックパルス（例、ｔ　
ｉ’、ｆ：　４　、ｆｓｃ　（０周波数）でもって動作
し、８ビット′！ｉ−１′す°ンプルとするディジタル
データが発生し、出力端子１８に取シ出される。この出
力端子１８に取り出されたデータがＦすえばディジタル
Ｖ’ｒＲによって磁気デーゾに記録される。

また、このようなコンポーネント符号化で得られたデー
タは、受信（又は再生）側において、各コンポーネント
に分けられると共に、各コンポーネント毎に補間がなさ
れ、ＩＦ、Ｐ　　の間１’／７ｉで存在ｙ する輝度信号Ｙ及び色差信号Ｕ、Ｖが形成される。

このコンポーネント符号化回路の動作について、第８図
のサンプリング位置の場合を例に説すｑ゛ノ゛。

第１フイールドにかいては、第１０図へに示すように、
同−走ｒｆ、線上で色差信号Ｕ及び■が交互にサンプリ
ングされる。”す°ンプリングホールド回路４に対する
サンプ０す〉′グパルス■：及びアナログスイッチ１０
に対するコントロールパルス”１１’よ、第１０図Ｂに
示すタイミングで発生し、Ａ／Ｄ：Ｊンノル出力が供給
される。

また、サンプリングボールド回路５及びアナログスイッ
チ１１に対するサンプリングパルスＰ２及びコントロー
ルパルスＰ１２　は、第１０図Ｃに示すものとされ、更
にサンプリングホールド回路６及びアナログスイッチ１
２に対する・す゛ンプリングパルスＰ３及びコント１１
−ルパルスＲｓ　’／”、、第１０図りに示すものとさ
れる。

第２フイールドにおい゛〔ｔよ、第１１図へに示すよう
に、色差信号Ｕ　Ｘ　）；Ｉ、■のサンプリング位置と
輝度信号Ｙの゛す゛ンノ°リング位置とが一致する。こ
の邦題化”、＊　ｙ　ｔＪ、　、第１１図ｆ３に示すサ
ンシリングパルスＰ及びコントロールパルスＩ；、ニよ
す、サエ ７−ｊ”）７グ及びΔ／Ｄコンバーター６への人力がさ
れ、２′）。色差信号Ｃｌ　ｋ：１．、第１１［シＩＣ
に示−Ｊ−サンシリングパルスｌ’、　及びコントロー
ルパルスＰＸ、、ニ、！って処理され、色差信号■は、
第１１　＋ｓｉ＋　１）に示すす°ンソリングバルスｌ
ｌ１ｌ及びコントロールパルスＰ　によって処理される
。

３ この第１０図及び第１１図から．（ＩＩＪ！，　Ｆｌ’
ｌ’されるように、コンポーネント信号ｙ，ｕ，ｖの夫
々は、°す゛ンプリング位置と一致したサンプリングパ
ルスによって゛す°／プリングされ、アナログスイッチ
１０。

１１、１２によつ１、互いに重なシ台わずに、Ｂ’ｆｉ
１次Ａ　／　ＤコンバーターＧに供給される。したかつ
で、１個のΔ／Ｄコンバーター６を用いれば良い。

２１５６図及び第７図のサンプリング方式に上ってコン
ポ・−ネント符号１ヒする溝成も、−１−述と間係のも
のである。

１発明の効果］ この発明にイ１＜れば、１，９インおきに色差信号金ザ
ンゾリングすることにより、伝送データレートのＴに下
げることができる。まだ、この発明、ＣＪる両像の画質
は、（２，１，ｌ”１方式と−’１５７１間コｆとなる
。したかつ又、伝送帯域を・広・ことることができない
小形のディジタルＶＴＲや伝送’４’ｌｆ域が狭い通信
回Ｉ＄３＋を介してコンボーネン１プ′・−り足伝送−
する場合にこの発明の、頗る有用である。

【図面の簡単な説明】

第１図は既に提案されている（　２　、１　、１　）　
−ｔｊ−ンゾリング方式の、鴫合の色差信号に関する空
間周波数スペクトルを示す図、第２図及び第３図はこの
発明の一実施例におりる輝鹿信号に関するザンクトルを
示す図、第４図及び第５図はこの発す１１の一実施例に
おける色差信号に関するツンブ′リング点を示ず路線図
及びその空間周波数スペクトルな示す図、第６図、第７
図及び第８図ｅよ２てノの色差信号に関するザンゾリン
グ方法の具体的なもの金夫々示す路線図、第９図はこの
発明の一実施例の回路栴成金示すブロック図、第１０図
及び第１１図ｔｉｔこの符号化回路の動作説明に用いる
タイムチャートである。 １．２．２・・・・・・・・・・・・入力、ＭＡ子、４
　＋　５　＋　６・・・・・・・・・・・す°ンゾリン
グホールド回路、１０，１１．１２・・・・・・・・・
・・・アナログスイッチ、１６・・・・・・・・・・・
Ａ　／　Ｉ）コンバータ、１８・・・・・・・・・・出
力端子。 代理人　　杉　浦　正　知 第１図 一−ｅ−−ｏ−＋÷−α−ｅ−モー→−ｍ＝〇　　　　
　　　　− ｍ＝Ｇ−ｅ−θ−−０−−０−べＦ−α−θ−−−−〇
−（３−６−−０−−Ｇ−−ｅ−−ｅ−（）−−第５図 第４図 ’−−−ｅ−−−−α−−−−α−−−ｅ−−−−−−
−−ｅ−−−−ｅ−−−−ｅ−−−−ｅ−−−−−一−
−α−−−−ｅ−−−−ｅ−−−ｅ−−−−一−−−（
シー−−Ｇ−−−−（）−−−−Ｇ−Ｕ −−−−−ｅ−−−−ｅ−−−−ｅ−−−−ｅ−■ 一−−−−ｅ−−−ｅ−−−−ｅ−−−−第８図 一−−−−ｅ−−−−ｅ−−−−ｅ−一−−ｏ−第９図 ■

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. Ｈ度信号と２睡の色信号とからなるコンポーネントのカ
   ラービデオ信号のサンプリング装置において、第１フイ
   ールドでは、上記色信号の夫々を１ラインおきに所定の
   位相の第１の゛す゛ンプリング信号によシサンプリング
   し、＃４２フィールドでは、！ラインおきに上記第１の
   サンプリング１４号に対して位相が反転した第２のサン
   プリング（Ｆｉ号によりす°ンプリングするようにした
   カラービデオ（ｉ号のサンプリング装置。