JPS6154786A - 予測符号化装置 - 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】 〔技術分野〕 本発明はＰＡＬ方式のカラーテレビ信号のデータ圧縮符
号化に使用される予測符号化装置に関する。

〔従来技術〕

従来から、カラーテレビ信号をｆ−夕圧縮符号化（帯域
圧縮符号化）する方式が種々検討されている。搬送色信
号をベースバンド信号にもどして各々輝度信号と色信号
を別々に符号化する分離方式に比べ、複合カラーテレビ
信号を直接予測符号化する方式は、搬送色信号の分離復
調及び変調の処理が無いので、ハードウェアが簡単でか
つ高品質な符号化が行なえる。しかし２色信号が周波数
多重されているので、モノクロ信号に用いた予測関数で
は能率の良い符号化は行なえない。

一方、複合カラーテレビ信号を能率良く直接予測符号化
する方法としては、アイ）　ＩＪノルイートランズアク
ションズ、オンコミ纂ニケーションズ（ＩＥＥＥ　　Ｔ
ｒａｎｓａｃｔｉｏｎｓ　　ｏｎ　　Ｃｏｍｍｕｎｉｃ
ａｔｉｏｎｓ　　）のＶｏｌ、　Ｃ０Ｍ−２２Ａ８　８
月１９７４年、１１０６〜１１１３に一ジや同Ｖｏｌ　
、　Ｃ０Ｍ−２，５Ａｌ　１　１１月　１９７７年。

１３４９〜１３８５ページに示されるように、標本化周
波数ｆ３とサブキャリア周波数ｆ３ｃの関係をｆ３　＝
ｌ−／ｒｎ−ｆＢに　（ｔ＊　ｍは正整数）とす；ｔｔ
ハ、す７”キャリアの位相が同相となる丈ンプリンダ点
を用いて予測することにより効率の良い予測符号化が行
なえることが知られている。一方、１ライン当シのサン
プル数は、　ＮＴＳＣテレビ信号の場合、サブキャリア
ｆＢｃと水平同期周波数ｆｕの関係はｆＢｃ＝　””’
　ｆｕであるので＊　ｔ＝４　ｐ　ｍ＝１　　とすれば
１ラインのテングル数は９１０と整数になる。

しかし、　ＰＡＬテレビの信号の場合は。

ｆｓｃ＝＜”坦＋工）ｆｕであるので、簡単には数うイ
ン当シのサンプル数を整数値にできなかった。

このため、水平同期信号に同期させた単位でＰＡＬテレ
ビ信号の符号化処理を行なう場合、半ばなサンプルに対
して特別な処理を行なわなければならず、ハードウェア
が複雑になる欠点があった＠またｙ　ｆｓｃとｆＨの関
係が簡単でないので、　ＰＡＬテレビ信号とサブキャリ
アの無いモノクロ信号の両方を同じ値の標本化周波数で
符号化できるようにする場合や、　ＶＴＲ等からの信号
でサブキャリアｆＢＣにジッタのある場合は、標本化周
波数の発振器（ＶＣＯ）が複雑になるという欠点があっ
た。また。

他の符号化装置等とｆ４ジタルのテレビ信号の形で接続
する場合も、数ライン当りのサンゾル数は整数値である
方が都合が良い０ 〔発明の目的〕 本発明の目的は、数ラインのサンプル数が整数となるよ
うな標本化周波数で標本化したＰＡＬテレビ信号を能率
良く予測符号化できる符号化装置を提供することにある
◎ 〔発明の構成〕 本発明によれば、　ＰＡＬテレビ信号をサブキャリア周
波数のほぼ３倍でかつ水平同期周波数の了倍（Ｎは正整
数）の標本化周波数で標本化する手段と、該標本化され
たＰＡＬテレビ信号に対して〆２領謬￥測関数がｚ　　
（−ｚ　　−Ｔ−＋−ｇｚ）である予測器−，Ｎ２−１
１２ 路を含む予測器を用いて予測符号化を行なう手段を備え
た予測符号化装置が得られる。

〔原理と作用〕

標本化周波数ｆ、を、サブキャリア周波数ｆ、ｃのほぼ
３倍でかつ水平同期周波数ｆｕの７倍に定めて。

標本化を行なうことにより、２ライン前の連続する３ｔ
ンプルを用いて、能率の良い予測が行なえる。この時の
サンプル点の配貨を第呻２図に示すがｍｆＢ中３ｆ８゜
であることよシ、連続する３サングルＳｌ　　＋　Ｓｚ
　ｚ　Ｓ３の和は１１ホ輝度信号Ｙのみとなる。

Ｓ１＋Ｓ２＋Ｓ３キ３Ｙ　　　　　　　　　　・・・（
１）現サンプル点Ｘの信号をＸ＝Ｙ十ｃ　（Ｃは搬送色
信号）とすると、　ＰＡＬテレビ信号でタテに相関の強
い場合、２ライン前の信号Ｓ２は。

ｆｓｃ＝Ｃ皿＋　’　　）ｆＨの６２５”　　を無視し
て８２中Ｙ−Ｃ・・・（２） と表わせる。したがって、ｓｌ　　＋Ｓｚ　　ｐｓ３を
用いたＸの予測値仝は、（１）式及び（２）式よシ△　
　２ＳＩ　Ｓｚ＋２８３ Ｘ＝□　　　　　　　　　　　　・・・（３）となる。

こ、れよシ２ライン当シのサンノル数を整数値Ｎとなる
ようにｆ３を定めても、タテ相関の強い画像は、２ライ
ン前の３つのサンプル点を用いて効率良く予測が行なえ
る。

〔実施例〕

第６図は従来のＰＡＬテレビ信号の予測符号化装置の構
成を示した図である。標本化周波数は、一般にはｆＨ＝
Ａ　’　ｆＢｃ　　であるが２本例ではｔ＝３゜ｍ　＝
　１としている。すなわちｆ８＝３ｆｓｃ　　であシ。

この時のサンプル点の配置の様子を第７図に示す。

■印で示す所はサブキャリアの同相となる所であるが、
■信号がラインごとに反転しているので。

搬送色信号の位相は偶数ラインと奇数ラインで異なる。

予測器６６では位相の一致する２ライン前等を含めたサ
ンプル点を用いて２次元の予測が行なわれる。さらにサ
ンプリング点の１つをＵ軸に固定すれば、前ラインを用
いた予測が可能となる。

また色信号に対して位相の変換及びフィルタリング処理
を行なって色信号を補正することにより。

前ラインを用いた予測を行なうことが可能となる。

しかし、これらの方法では、数ライン当りのサンプル数
を整数にして能率の良い予測を行なうのは簡単にはでき
ない。

第１図は本発明の実施例を示すブロック図である。

予測符号化装置の入力端子１に印加されたＰＡＬテレビ
信号はＡ／１）変換器２とパルス信号発生器３に送られ
る。・ぐルス信号発生器３では同期分離をして得られた
周波数ｆ１１の水平同期信号を用いて。

サブキャリア周波数ｆ８ｃの３倍忙近い値でかっｆ８＝
憂ｆＨ（Ｎは整数）　　　　　　・・・（４）となる標
本化周波数ｆｓを発生しの変換器２へ供給する。なお具
体的なＮの値の例としてＮ＝１７０２にとる。Ａ／Ｉ）
変換器２でｆ、＝憂ｆＨの標本化周波数でディジタル信
号に変換されたＰＡＬテレビ信号は減算器４へ供給され
る＠予？ｌ′ｌＩｌ器６からは予測信号が出力され減算
器４と加算器７へ供給される。

減算器４から出力される予測誤差信号は量子化器５に供
給されてあらかじめ定められた量子化特性に従がって量
子化が行なわれ、量子化された予測誤差信号いいかえる
と量子化出力信号を出力し。

加算器７と符号変換回路８へ供給する。加算器７では予
測信号と量子化出力信号とが加算されて。

出力には（局部）復号信号が得られる。（局部）復号信
号は予測器６へ供給され予測特性に従がって予測信号が
求められ次のサンプル時刻の予測値として出力される。

符号変換回路８はあらかじめ定められた変換特性に従か
い量子化された予測誤差信号を伝送路符号の信号に変換
して出力し予測符号化装置の出力端子９に供給する。

受信側では予測復号化装置の入力端子ＩＯから入力され
た伝送路符号の信号は符号逆変換回路１１で符号の逆変
換が行なわれ、伝送されて来た符号に対応して量子化さ
れた予測誤差信号（量子化出力信号）を再生して出力し
、加算器１２へ供給する。加算器１２では再生された量
子化出力信号と予測器１３からの予測信号を加算して復
号信号を得て出力し、　Ｄ／Ａ変換器１４と予測器１３
に供給する。予測器１３は予測符号化装置の予測２３６
と同じ予測特性を有しており、その予測特性に従がって
次のサンプル時刻の予測信号を求めて出力する。Ｄ／Ａ
変換器１４は復号化されたディジタルのＰＡＬテレビ信
号をアナログ信号に変換して出力し、予測復号化装置の
出力端子１５に供給する。

第３図は予測器６及び１３の第１の具体的な例を示す図
である。本例における予測値は、標本化周波数ｆｓがｆ
、中３ｆ、。でかつＺ３　”　Ｖ　ｆｕ　（Ｎは整数）
テ、　ｚ−１＝ｅ−ｊ２ｒｃｆ／ｆｓ　　（ｙ）　ｚ領
域の予測関数Ｐｚ（ｚ）カ次式で示される特性のディジ
タルフィルタの予測回路として構成される。

Ｐｚ（Ｚ）＝Ｚ　　（２Ｚ　−１＋２２　　）／３　　
　　　　＝（ｓ）２１は入力信号を（Ｎ−１）のサンプ
リングクロックの周期遅延して出力するシフトレジスタ
。

２２および２３は入力信号を１？ンプリング周期遅延さ
せるレジスタ、乗算器２４．２５及び２６の係数は各々
−２−工およびｌである。

第４図は予測器６および１３の第２の具体的な例を示す
図である。ｆｓキ３ｆｓｃ　　の場合に効率よく予測符
号化が行なえる１次元の予測関数Ｐ１（ｚ）として次式
で示されるものがある。

Ｐ　Ｉ（ｚ）　＝　０．５　Ｚ−’＋Ｚ−３−０．５　
Ｚ−’　　　　　　　　　−・・（６）予測回路３１は
（６）式の予測関数Ｐｒ（ｚ）のディジタルフィルタで
構成される。予測回路３２は（５）式の予測関数Ｐ　２
　（ｚ）のディジタルフィルタで構成すれる。乗算器３
３及び３４の係数Ａ、及びＡ２は。

通常Ａ、−）−Ａ２キ１となるように定められるが１例
えばＡ１＝０．５　　Ａ２＝０．５　　とする。出力端
子３６には予測関数が Ｐ（ｚ）＝Ａｔ・Ｐｔ（ｚ）＋Ａｚ・Ｐｚ（ｚ）となる
予測フィルタ特性により求められた予測信号が得られる
。

第５図は予測器６及び１３の第３の具体的な例を示す図
である。２つの予測特性をサンプルととに切換る適応予
測を用いている。切換の方法は。

前サンプル時刻において復号信号に対してどちらの予測
関数による予測信号の方が近い値であったかを判定し、
近い方の予測関数を用いて次のサングル時刻の予測信号
を求める。予測回路４１および４２は各々（６）式およ
び（５）式で示されるディジタ△　　△ ルフィルタで構成され、各々予測信号ｐ、　　とＰｚを
出力する。比較回路４３は入力端子４０への入△　△　
　　　　　△ 力信号Ｘと予測信号ＰｉとＰｚとからＩＸＰＩＩ　　と
△ ＩＸ−Ｐ２１　　の大小を判定し１判定信号をレジスタ
４４で１標本化クロックの同期遅延させて出力し。

切換回路４５へ供給する。切換回路４５では前す△ ングルで１ｘ−ｐ＋　１　　が小さかった場合は予ＩＩ
７回路△ ４１からの現サンプルに対する予」り信号Ｐ１　　が選
△ 択されて出力され、前サンプルで１ｘ−ｐ２１　　が小
さかった場合は予測回路４２からの現すンフ０ルに△ 対する予測信号Ｐ２　　が選択されて出力され出力端子
４６へ供給される。

〔発明の効果〕

以上の説明で明らかなように１本発明の予測符号化装置
によれば、符号化処理が簡単になるように、２ライン中
のサンプル数が整数になるようにｆ　ｓ　””　２　ｆ
ｕ　　としても、簡単な予測関数で効率の良い２次元の
予測を行なうことができ、タテ方向に相関の強い画像で
も高品質に符号化できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の予測符号化装置及び前記装置で符号化
された信号を復号化する予測復号化装置の一実施例を示
すプロ、り図、第２図は本発明による標本点の配列を示
す図、第３図、第４図及び第５図は予測器６および１３
の第１．第２及び第３の具体的な例を示す図、第６図は
従来の予測符号化装置の一例を示す図、第７図は従来の
実施例における標本点の配列を示す図である。 ■・・・入力端子、２・・・φ変換器、３・・・・ぐル
ス信号発生器、４・・・減算器、５・・・量子化器、６
・・・予測器、７・・・加算器、８・・・符号変換回路
、９・・・出力端子、１０・・・入力端子、ｌ・１・・
・符号逆変換回路。 １２・・・加算器、１３・・・予測器、１４・・・Ｄ／
Ａ変換器。 １５・・・出力端子、２０・・・入力端子、２１・・・
／フトレジスタ、２２．２３・・・レジスタ、　２４　
、２５　。 ２６・・・乗算器、２７・・・加算器、２８・・・出力
端子。 ３０・・・入力端子、３１．３２・・・予測回路、３３
゜３４・・・乗算器、３５・・・加算器、３６・・・出
力端子。 ４０・・・入力端子、４１．４２・・・予測回路、４３
・・・比較回路、４４・・・レジスタ、４５・・・切換
回路。 ４６・・・出力端子。 鳥２図 莞３図 晃４図 晃５図 児６図 パルスη「ろ−ｉＲ呑　　　　　　　予１１Ｊと１兎７
区 −Ｒ′２ｑ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、ＰＡＬ方式のテレビ信号を予測符号化する装置にお
   いて、ＰＡＬテレビ信号をサブキャリア周波数のほぼ３
   倍でかつ水平同期周波数のＮ／２倍（Ｎは正整数）の標
   本化周波数で標本化する手段と、該標本化されたＰＡＬ
   テレビ信号に対してＺ領域の予測関数がＺ＾−＾Ｎ｛２
   ／３Ｚ＾−＾１−１／３＋２／３Ｚ｝である予測回路を
   含む予測器を用いて予測符号化を行なう手段とを有する
   予測符号化装置。