JPS63148796A - 狭帯域チャネルに高精細度テレビジョン画像を伝送するシステムとかかるシステムに適合する送信機と受信機 - 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】 本発明はテレビジョン画像伝送システムに関連し、その
送信セクションは、 メンバを生成する画像情報成分、 上記の画像情報成分をフィルタリングするアンチアライ
アシングフィルタ（ａｎｔｉ−ａｌｉａｓｉｎｇ　ｆｉ
ｌｔｅｒ）、画像情報成分に基いてその動きを表現する
量を生成する画像動きアナライザ（ｐｉｃｔｕｒｅ　ｍ
ｏｖｅｍｅｎｔａｎａｌｙｓｅｒ）、 サブサンプリング回路の人力をアンチアライアシングフ
ィルタの出力に結合するアンチアライアシングフィルタ
の出力部材であって、上記の出力部材が動きを表現する
量によって制御されているもの、 伝送チャネルを介してサブサンプリング回路から情報成
分を送信する送信回路、およびサブサンプリング回路か
らの情報に加えて、しきい値部材の出力情報を送信回路
に印加する情報マルチプレクサ、 を具え、 その受信セクションは、 送信情報成分を受信する受信回路、 受信された情報をオーバーサンプリングする補間フィル
タ（ｉｎｔｅｒｐｏｌａｔｉｏｎ　ｆｉｌｔｅｒ）、動
きを表現する量を受信する受信部材、有用情報を供給す
る補間フィルタの出力部材、および 一方では受信されたサンプルを補間フィルタに印加し、
他方では受信されたサンプルからしきい値部材より発生
する情報を分離するデマルチプレクサ回路、 を具えている。

本発明はまたこのシステムに適合する送信機および受信
機にも関連している。

そのようなシステムは高精細度テレビジョン画像の伝送
の重要な適用に適合している。そのような伝送で遭遇す
る問題は、狭い通過帯域を有する伝送チャネルの使用を
余儀なくされることである。

この通過帯域はスタジオレベルで記録された画像のすべ
ての情報成分の伝送を許容しないことである。従って情
報成分を分類し、かつ受信側で可能な最良品質の画像を
与えることのできる情報成分のみを伝送する必要がある
。

二宮佑−等による論文「シングルチャネルＨＤＴＶ放送
システム−Ｍｕｓｅ　（Ａ　ｓｉｎｇｌｅ　ｃｈａｎｎ
ｅｌ　ＨＤＴＶｂｒｏａｄｃａｓｔ　ｓｙｓｔｅｒｍ　
　−ｔｈｅ　Ｍｕｓｅ）　Ｊ　、ＨＮＫ技研、第３０４
号、１９８４年９月、および欧州特許出願ＢＰ−Ａ第０
．１４６．７１３号において、この問題に対する解決法
を与える上に規定されたタイプのシステムが開示されて
いる。アンチアライアシングフィルタが２つのフィルタ
によって形成され、その１つは静止画像に作用し、他の
１つは動き画像に作用している。

この既知のシステムの欠点は、これらの画像が静止情景
（ｓｔｉｌｌ　５ｃｅｎｅｓ）を有し、かつ画像が動き
情景（ｍｏｖｉｎｇ　５ｃｅｎｅｓ）を有する場合に、
伝送さた画像の規定の間に不等性゛があると言う事実で
ある。

すなわち、動きがほんの僅かでありかつ画像の大きな部
分にかかわっている場合に特に目立つ２つのケースで、
単一から二重にこの規定が変化していることである。

本発明の目的はこの欠点に大いに打克つ上に規定された
タイプのシステムを与えることである。

そのため、上に規定されたタイプのテレビジョン伝送シ
ステムは、 送信セクションにおいて、 アンチアライアシングフィルタの数は少なくとも３であ
り、かつしきい値部材がまたアンチアライアシングフィ
ルタの出力部材に作用し、そして受信セクションにおい
て、 補間フィルタの数は少な（とも３であり、かつデマルチ
プレクサ回路が送信セクションのしきい値部材出力情報
を補間フィルタの出力部材の制御入力に印加し、 同時に、送信セクションおよび受信セクションのフィル
タ出力部材が切替えスイッチであること、を特徴として
いる。

添付図面を参照して非限定的な実例として与えられる以
下の説明は、いかに本発明が実行できるかをもっと良く
理解させよう。

第１図に示された本発明によるシステムは２つのセクシ
ョン、すなわち送信セクション１０および受信セクショ
ン２０から組立てられている。これら２つのセクション
は伝送チャネル３０によって相互接続されている。伝送
されるべき画像は高精細度テレビジョンカメラ３５によ
って記録され、このカメラは毎秒５０画像の速度で１２
５０ライン走査動作によって情景を分析している。この
カメラは３つの信号、すなわち輝度信号Ｙと色差信号Ｕ
、　Ｖを供給する。説明を簡単化するために、輝度信号
Ｙのみが説明さ、これは今後詳細に説明される処理操作
がＵ信号およびＶ信号にもまた適用さると言う理解に基
いている。このカメラ３５の出力信号Ｙはそのあとでサ
ンプルされる。このサンプルは１０８ＭＨｚの速度で生
成される。伝送は１３．５ＭＨｚの速度でのみ許容され
るから、サブサンプラ４０によるサブサンプリング操作
を実行する必要があり、すなわちカメラ３５から発生す
るすべてのサンプルの若干だけが伝送されよう。サンプ
ルがこの処理操作を受ける前に、カメラ３５によって生
成さたサンプルはフィルタバンク４５によって実行され
るアンチアライアシングフィルタリング操作に従わなけ
ればならない。フィルタバンク４５の出力信号はフィル
タバンク４５の出力部材４６を介してサブサンプラ４０
に伝送できる。この出力部材４６は動きアナライザ４８
によって与えられた制御量によって制御される。このサ
ンプリング操作のあと、サンプルを伝送チャネル３０に
適用するためにこれらのサンプルはさらに送信回路５０
によって処理される。

そのあとでこのサンプルは受信セクション２０によって
受信され、それらは受信回路６０によって元の形に復元
される。これらの復元サンプルは補間フィルタのパンク
ロ５によってオーバーサンプリング操作を受けねばなら
ない。オーバーサンプリング操作は補間によって送信サ
ンプルからの付加サンプルを生成することからなってい
ることに注意すべきである。これらのサンプリング操作
およびオーバーサンプリング操作は、エム・ペランジャ
ー　（Ｍ、Ｂｅｌｌａｎｇｅｒ）による出版物、「信号
の数値処理（Ｔｒａｉｔｅｍｅｎｔ　ｎｕ＋＋＋６ｒｉ
ｑｕｅ　ｄｕ　ｓｉｇｎａｌ）　Ｊの第Ｘ章、マラソン
版（Ｅｄｉｔｉｏｎ　ＭＡＳＯＮ）　、フランス、１９
８４年に記載さている。このフィルタバンクによって供
給された有用な情報成分は出力部材７５を介してユーザ
一部材７２に印加される。

本発明によると、送信セクションｌＯには、「ｎ」個の
アンチアライアシングフィルタＦｌ、　Ｆ２．　Ｆ３−
・−・・−・−Ｆｎからなるフィルタバンク４５、情報
に、を供給し、かつ動きアナライザ４８からの出力情報
に応じて出力部材４６に作用するしきい値部材８０、お
よびサンプリング回路４０の出力サンプルに加えて、し
きい値回路８０の出力情報を送信回路５０に印加する情
報マルチプクサ８５が備えられている。受信セクション
２０はフィルタＦ１．　Ｆ２．　Ｆ３．−−−−−−−
、Ｐｎに対応する補間フィルタＩＩ、　Ｉ２．１３．−
−−−−−−−、Ｉｎのパンクロ５、一方では受信サン
プルＹｉ′　をフィルタパンクロ５に印加し、他方では
しきい値部材から来る情報ｋ、′を出力部材７５の制御
入力に印加するデマルチプレクサ回路８２を含んでいる
。

アンチアライアシングフィルタＦ１．　Ｆ２．−・−＝
、Ｆｎおよび補間フィルタ１１．１２．−−−−−−・
、Ｉｎの構造は第２図に一般的略図として示されている
。この構造は線形ディジタルフィルタのものである。

このフィルタ構造はまず一連のフィールドメモリ１００
（１）、　１００（２）、・・−・−・を具え、その各
々はフィールドの期間に等しい遅延を与え、メモリ１０
０（１）の入力は処理すべきディジタル信号Ｅ（ｔ）を
受信する。サブフィルタリング部材１１０（１）、　１
１０（２）、　１１０（３）、−・・−＝はこれらのメ
モリに関連している０部材１１０（１）の入力はメモリ
１００（１）の入力に接続され、部材１１０（２）の入
力はメモリ１００（１）の出力に接続され、かつ部材１
１０（３）の入力はメモリ１００　（２）の出力に接続
されている。部材１１０　（１）構造のみが詳細に示さ
れている。この部材は一連のラインメモリ１２０（１）
、　１２０（２）、・−・−・−・・を具え、その各々
はライン期間に等しい時間遅延を生成する。次にメモリ
１２０（１）の入力には画素の期間に等しい遅延を生成
する画像メモリの第１シーケンス１３０（１）、　１３
０（２）、　−・−・−・、メモ１月２０（１）、　　
・−−−−−ｍ−・〜等の出力に接続されている画素の
第２シーケンス１４０（１）、　１４０（２）、・−・
−−−−−−−−−が備えられ、これは存在するすべて
のラインメモリに対して続いている。乗算器１５０（１
）、　１５０（２）、　１５０（３）　−−−−−−−
−−は、各フィルタ係数ａ１．　ａ２．　ａ３　＝−＝
−・によってメモリ１３０（１）の入力信号、このメモ
リ１３０（１）の出力信号、およびメモリ１３０（２）
の出力信号を乗算するためにメモリ１３０（１）および
１３０（２）に関連している。同様に、乗算器１６０（
１）、　１６０（２）、　１６０（３）、・−−−−−
−〜−−・は、各フィルタ係数ｂｌ、　ｂ２．　ｂ３・
−・・・−−一一−−によってメモリ１４０（１）の入
力信号、この同じメモリの出力信号および引続くメモ１
月４０（２）、　−−−−−・−の出力信号を乗算する
。加算部材２５０はすべてのサブフィルタリング部材１
１０（１）、　１１０（２）、　１１０（３）の乗算器
から得られたすべての信号の和をとることによって出力
信号５（ｔ）を供給する。

さて、常に非限定的実例によって、本発明の好ましい実
施例は前述のパラメータを参照して詳細に説明されよう
。

この実施例によると、アンチアライアシングフィルタの
バンク４５は３つのフィルタＦ１．　Ｆ２．　Ｆ３によ
って形成され、そしてそれに対応して、補間フィルタバ
ンクは３つのフィルタＩｆ、　１２．１３によって形成
されている。

これらのフィルタの周波数特性は３つの軸Ｆχ。

ｐｙ、　Ｆｔに沿って、３次元表現で第３図に示されて
いる。

軸Ｆｘは画像の水平規定（ｈｏｒｉｚｏｎｔａｌ　ｄｅ
ｆｉｎｉｔｉｏｎ）を表し、かつ周波数（ＭＨｚ）で表
現されている。

軸ＦＶは画像の垂直規定を表し、かつ高さ当りのサイク
ル（ｃｐｈ）で表現されている。

軸Ｆｔは時間を表わし、かつＨｚで測定さている。

フィルタＦｌと１１は第３図ａに示されている。これら
のフィルタの周波数伝達特性は直角平行六面体形状を有
しており、好ましい実施例ではこの平行六面体は ＰＸｏ　＝　　５４　　ＭＨｚ ＦＹ（＋　＝　２８８　　ｃｐｈ ｔｏ　　−６，２５１１ｚ によって特徴付けられている。

第３図すに示されたフィルタＦ２と■２は０〜１３．５
ＭＨｚの間で平面Ｆｙ、　Ｆｘで台形Ｃｐｌａ　ｔｅａ
ｎ）を有し、次に５４ＭＨｚまで下降領域を有し、かつ
平面Ｆｙ＋　Ｆｔでは、０〜６．２５Ｈｚで公称振幅２
１６ｃｐｈのステップを有し、そのあとで振幅７２ｃｐ
ｈを有する別のステップで示されている。

第３図Ｃで示されたフィルタＦ３と１３はＯ〜２７ＭＨ
ｚまで延びる振幅１４４の平面Ｆｙ、　Ｆｘの台形を有
し、そのあとで５４Ｍｌ１ｚまで下降傾斜を有している
。

フィルタＰＩ、　Ｆ２．　Ｆ３のどのフィルタが使用さ
れるべきかを決める動きアナライザ４８は、例ば二宮佑
−による論文、ｒ　ＭＵＳＥエンコーダーの動きベクト
ル検出器（Ａ　ｍｏｔｉｏｎ　ｖｅｃｔｏｒ　ｄｅｔｅ
ｃｔｏｒ　ｆｏｒ　ＭＵＳＥｅｎｃｏｄｅｒ）　Ｊ　、
アイトリプルイー１９８６年通信国際会議ｍ：ｏ　　１
９８６　　ｔＮｒＥＲＮＡｒｔｏＮＡｔ　　Ｃ０ＮＦＥ
ＲＥＮＣＥ　　ＯＮＣＯＭＭ［ＩＮＩＣＡＴＩＯＮＳ）
　、１９８６年トロント（カナダ）、１９８６年６月２
２〜２５日、第２巻、頁１２８０〜１２８４に記載され
たタイプのものである。

このように、シフト値が画素のブロックに割当てられる
。しきい値部材８０は以下の場合に２つの２進要素ｋｌ
とに２に対してこの動きの指示を与える。

すなわち、 動きが実質的にＯなら、フィルタＦ１が選択される。

動きがほん僅かなら、フィルタＦ２が選択される。

動きが著しいなら、フィルタＦ３が選択される。

これらの２進要素に１とに２は伝送チャネル３０を介し
て送信回路５０に伝送される。このために、情報マルチ
プレクサ８５が備えられ、これはこれらの２進要素を挿
入すること目的としている。

第４図はサブサンプリング操作４０の詳細を示している
。

輝度サンプルＹｉは２つのメモリ５００．５０１の１つ
に蓄積する目的でデマルチプレクサ４９９の入力に現わ
れる。この蓄積は１つのメモリが書込まれると他のメモ
リが読取られるような態様で交互に実行される。マルチ
プレクサ５０５はマルチプレクサ８５を介して２つのメ
モリ５００．５０１の１つから送信回路５０の入力に情
報成分を印加することが可能なようにする。デマルチプ
レクサ４９９とマルチプレクサ５０５の位置はそれぞれ
相補信号ＫＭとＫＭＢによって固定され、このように情
報成分Ｙｉがメモリ５００のデータ入力に存在する場合
には、メモリ５０１のデータ入力が送信回路５０の入力
に結合され、そしてメモリ５００のデータ入力が送信回
路５０の入力に結合される場合には、情報成分Ｙｉがメ
モリ５０１のデータ入力に存在することを示している。

メモリ５００と５０１の書込みアドレシング操作は、今
後議論することとなる規準（ｃｒｉｔｅｒｉａ）に従っ
てメモリ５００と５０１の選択アドレシングを実行する
目的で、トランスコーディング−路５１０に関連するカ
ウンタ５０９によって実行される。カウンタ５０９は例
えばカメラ３５によって供給された信号ＦＢによって決
定されたサンプリング速度で増加される。

メモリ５００と５０１の書込みアドレスのほかに、これ
らのメモリの書込みをエネーブルするために信号Ｗが導
かれる。この信号Ｗは信号ＫＭＢとＫＭそれぞれによっ
て制御される２位置マルチプレクサ（ｔｉｖｏ　−ｐｏ
ｓｉｔｉｏｎ　ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｅｒ）５３０．５３
１を介してメモリ５００と５０１の書込み制御人力間に
印加される。信号ＸＭとＫＭＢはカウンタ５０９の次に
配置されたフリップフロップ５４０によって与えられる
。もしカウンタの容量がサンプルの数、あるいは高精細
度画像の画素に対応するなら、信号ＫＭとＫＭＢは新し
い各画像でそれらの値を変更する。

メモリ５００と５０１の読取りアドレシング操作は、信
号ＰＥを８で割る分周器５５０によって供給された信号
の速度で増加されるカウンタ５４５によって直接実行さ
れる。

読取りコードあるいは書込みコードを印加するために、
メモリ５００と５０１にそれぞれ接続されている２つの
マルチプレクサ５８８と５８９が使用されている。

以下の考察に基いて読取り専用メモリをプログラミング
することによりトランスコーティング回路５１０を与え
ることは当業者にとって容易である。

すなわち、 ディジタル画像が点と線によって形成された２次元テー
ブルとしてそれ自身を表わしていることにまず注意すべ
きである。サブサンプリング操作が実行されている態様
を説明するためにこのテーブルの一部を示す第５図が使
用されている。

このテーブルの各点は一方では、水平位置コード（ｈｏ
ｒｉｚｏｎｔａｌ　１ｏｃａｔｉｏｎ　ｃｏｄｅ）旧、
　　＋１２．　８３．　Ｈ４゜Ｈ５，Ｈ６，−・−−一
−−−によって規定さ、そして他方では垂直位置コード
（ｖｅｒｔｉｃａｌ　１ｏｃａｔｉｏｎ　ｃｏｄｅ）Ｖ
Ｌ　ｖ２゜Ｖ３．−−−−−−−・−、Ｖ７．−−−−
−−−−−一によって規定されている。

サンプルＹｉは正規シーケンス、シーケンシャルな画素
、およびシーケンシャルなラインで到来し、換言すれば
、それらはラインｖ１の終りまで（ｌ１１．　Ｖｌ）；
（Ｈ２，Ｖｌ）　：　（＋１３．　Ｖｌ）　；　　−・
−−−−−ニヨッテ表現Ｔ：＠：そのあとラインｖ２の
終わりまで（旧、　Ｖ２）　；　（Ｈ２゜Ｖ２）　；　
（８３，Ｖ２）　ｉ　・−＝−・−によって表現できる
。

トランスコーディング回路によって、第５図でＡと規定
された点は最初に蓄積される。すなわち、（Ｈｌ、、　
Ｖｌ）　；　（＋１３．　Ｖｌ）　；　（Ｈ５，Ｖｌ）
　；　−−−−−−−−−−；（＋−１２，Ｖ５）　；
　（Ｈ４，Ｖ５）ニ対応する点が蓄積され、そのあと点
Ｂ　：　（Ｈ２，Ｖ３）　；　（Ｈ４，Ｖ３）　；　−
−−−−−−−−：（８１゜Ｖ７）　；　（Ｈ３，Ｖ７
）が蓄積され、そのあとで点Ｃ：　（Ｈ２゜Ｖｌ）　？
　（Ｉ（４，Ｖｌ）　；　−・・・・−−−−；（Ｈｌ
、　Ｖ５）　；　（８３，Ｖ５）が蓄積され、そして最
後に点Ｄ　：　（Ｈｌ、　Ｖ３）　：　（Ｈ３゜ν３）
　　；　（Ｈ５，Ｖ３）　；・−・−−−−−−−−・
；　（Ｈ２，Ｖ７）・・−・−−−−・が蓄積さる。こ
の手順において、偶数ラインＶ２．　Ｖ４・−・−一−
−−−上に位置するすべての点は無視されていることに
注意すべきである。

（要　約） 本システムは送信セクション（１０）と受信セフシラン
（２０）とで構成されている。狭帯域チャネル（３０）
を介して画像を伝送するために、カメラ（３５）によっ
て生成れた画像は回路（４０）によってサブサンプルさ
れる。複数のアンチアライアシングフィルタ（Ｐｉ、　
Ｆ２．−・−・・−・、　Ｆｎ）からなる１個のフィル
タが動き検出器（４８）を用いて選択される。この検出
器の情報は、オーバーサンプリング操作に使用されるべ
き複数のフィルタ（１１，１２，−−−−−−−−−、
Ｉｎ）からなる１個のフィルタをそれと共に選択するた
めに受信セフシランにまた伝送される。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による画像伝送システムを示し、第２図
は本発明によって使用されたフィルタの一般構造を示し
、 第３図は本発明の好ましい実施例に使用されたフィルタ
の伝送特性を示し、 第４図は好ましい実施例によるサブサンプリング回路を
示し、 第５図はサブサンプリング操作を説明することをその目
的としている。 １０・・・送信セクション　　２０・・・受信セクショ
ン３０・・・伝送チャネルあるいは狭帯域チャネル３５
・・・テレビジョンカメラ ４０・・・サブサンプラあるいはサブサンプリング部材
４５・・・フィルタバンク　　４６・・・出力部材４８
・・・動きアナライザあるいは動き検出器５０・・・送
信回路　　　　　６０・・・受信回路６５・・・フィル
タバンク　　７２・・・ユーザ一部材７５・・・出力部
材 ８０・・・しきい値部材あるいはしきい値回路８２・・
・デマルチプレクサ回路 ８５・・・情報マルチプレクサ １００・・・フィールドメモリ １１０・・・サブサンプリング部材 １２０・・・ラインメモリ　　１３０・・・画素メモリ
１４０・・・画素シーケンス　１５０．１６０・・・乗
算器２５０・・・加算部材　　　　４９９・・・デマル
チプレクサ５００、５０１・・・メモリ　　　５０５・
・・マルチプレクサ５０９・・・カウンタ ５１０・・・トランスコーディング回路５３０、５３１
・・・２位置マルチプレクサ５４０・・・フリップフロ
ップ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、テレビジョン画像伝送システムであって、その送信
   セクションは、メンバを生成する 画像情報成分、上記の画像情報成分をフィルタリングす
   るアンチアライアシングフィルタ、画像情報成分に基い
   てその動きを表現する量を生成する画像動きアナライザ
   、サブサンプリング回路の入力をアンチアライアシング
   フィルタの出力に結合するアンチアライアシングフィル
   タの出力部材であって、上記の出力部材が動きを表現す
   る量によって制御されているもの、伝送チャネルを介し
   てサブサンプリング回路から情報成分を送信する送信回
   路およびサブサンプリング回路からの情報に加えて、し
   きい値部材の出力情報を送信回路に印加する情報マルチ
   プレクサを具え、 その受信セクションは、送信情報成分を受 信する受信回路、受信された情報をオーバーサンプリン
   グする補間フィルタ、動きを表現する量を受信する受信
   部材、有用情報を供給する情報フィルタの出力部材、お
   よび一方では受信されたサンプルを補間フィルタに印加
   し、他方では受信されたサンプルからしきい値部材より
   発生する情報を分離するデマルチプレクサ回路を具える
   ものにおいて、 送信セクションにおいて、アンチアライア シングフィルタの数は少なくとも３であり、かつしきい
   値部材がまたアンチアライアシングフィルタの出力部材
   に作用し、 受信セクションにおいて、補間フィルタの 数は少なくとも３であり、かつデマルチプレクサ回路が
   送信セクションのしきい値部材出力情報を補間フィルタ
   の出力部材の制御入力に印加し、同時に送信セクション
   および受信セクションのフィルタ出力部材が切替えスイ
   ッチであること、 を特徴とするテレビジョン画像伝送システム。 ２、動き情報が画素のブロックに関連することを特徴と
   する特許請求の範囲第１項に記載のテレビジョン画像伝
   送システム。 ３、上記のフィルタが線形ディ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項もしくは第２項に
   記載のテレビジョン画像伝送システム。 ４、送信セクション中のアンチアライアシングフィルタ
   の数および受信セクション中の補間フィルタの数が等し
   いことを特徴とする特許請求の範囲第１項ないし第３項
   のいずれか１つに記載のテレビジョン画像伝送システム
   。 ５、フィルタの上記の数が３に等しいことを特徴とする
   特許請求の範囲第４項に記載のテレビジョン画像伝送シ
   ステム。 ６、このシステムの送信セクションを具える特許請求の
   範囲第１項ないし第５項のいずれか１つに記載のテレビ
   ジョン画像伝送システムに適合する送信機。 ７、このシステムの受信セクションを具える特許請求の
   範囲第１項ないし第５項のいずれか１つに記載のテレビ
   ジョン画像伝送システムに適合する受信機。