JPS63238792A - ディジタルカラーデコーダ - 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 本発明は輝度信号と色信号の分離されたディジタルカラ
ーテレビジョン信号からのディジタル複合カラーテレビ
ジョン信号の合成や、これとは逆にディジタル複合カラ
ーテレビジョン信号からの輝度信号と色信号の分離等を
必要とするディジタルカラーテレビジョンのディジタル
カラーエンコーダとディジタルカシ−デコーダに関する
ものである。

従来の技術 従来のディジタルカラーエンコーダとディジタルカラー
デコーダとしては、例えば前者は特開昭５０−１１４１
２３号公報、後者は特開昭６０−２２６２９２号公報に
示されている。第３図はこの従来のディジタルエンコー
ダを示すものであり、３ｏはＮＴＳＣテレビジョン信号
の副搬送周波数ｆｓｃの４倍（以下’　”ＳＣと略す）
のクロックに応じてゲート回路３１．３２の制御を行う
制御回路、３１．３２は入力を制御回路３ｏの出力に応
じて通過、正負を反転して通過及び遮断させるゲート回
路、３３は加算器である。本従来例は’　ｆＳＣで標本
化されたＮＴＳＣ複合カラーテレビジョン信号を対象と
しているが、ＰＡＬ等の他の複合カラーテレビジョン信
号に対しても同様の動作原理で対応できるものである。

第６図を用いて第３図の動作を説明する。第５図はテレ
ビシコン画面に対応しており四角が画素を表しているも
のである。

各画素はライン内において先頭から順番に番号が与えら
れており、以下ラインｉ上ｊ番目（０≦ｉ。

Ｑ≦ｊ）の画素の輝度信号をＹｉ２．．２つの包４号を
工Ｌ）　＋”＋１と表現するものとする。アナログ信号
においては色信号は副搬送波を直角平衡変調したもので
あるから本従来例の場合、０ｉ９．が零なるように位相
を選ぶと画素（ｔ、ｊ）を最初とする同ライン上の４画
素の色信号成分は １山　１．ｌ＋１．　　ｌ、ｊ＋２．−Ｑｉ、ｊ＋３■
・・　Ｑ・・　　−Ｉ・ の系列で表現される。従って合成される複合カラーテレ
ビジョン信号は、 Ｙｉ、ｊ＋Ｉｉ、ｊ　、　Ｙｉ、ｊ＋１＋Ｑｉ、ｊ＋１
　、　Ｙｉｊ＋２−　工ｉ、ｊ＋２　、　Ｙｉ、ｊ４３
−Ｑｉ、国となり、他の画素も同様に上記４画素単位の
繰り返しとなる。第５図上の画素の下に示している添字
はＹ信号に対する色差信号Ｉ、Ｑの関係を示している。

以上従来例として示すカラーエンコーダによれば標本値
間の簡単な演算によりアナログ的手法に依らずとも色差
信号の周波数多重化即ち複合カラーテレビジョンを合成
することが可能となる。次に第４図に本従来例のディジ
タルカラーデコーダを示す。本従来例のディジタルカラ
ーデコーダば、前記本従来例のディジタルカラーエンコ
−ダと独立して発案されたものであり必ずしも対となる
べきものではないが、対としても従来例としての一般性
を失わないため本発明の従来例とする。第４図において
、２２．２３は入力データをＩＨ−２Ｄ遅延させる遅延
器、２４．２５は入力データを２Ｄ遅延させる遅延器、
２６は垂直方向演算回路、２７は水平方向演算回路、２
８は比較回路、２９は２６．２７の出力の一方を選択す
る切替器である。ここでＨは１ライン分の画素の遅延段
数、Ｄは１画素分の遅延段数であり、以下この表現を用
いる。今、遅延回路２４の出力をＮ、、。

（ｉはライン番号、ｊはライン上の画素番号）とする。

この時、遅延器２２の入力はＮ１＋１．ｊ、出力はＮｉ
、ｊ、、２．遅延器２６の出力はＮ１９．−２．遅延器
２３の出力はＮｉ−１，ｊである。以上のデータを受け
て垂直方向演算回路２６は、 Ｙｖｉ、ｊ＝（Ｎ４．ｊ＋（Ｎｉ−１，３十Ｎ、＋１．
ｊ）／２）／２・・・（１）Ｃｖｉ、ｊ”（Ｎｉ、ｊ　
　　（Ｎｉ−１，ｊ＋Ｎｉ＋１．Ｈ）／２）／２　　　
　・”（２）なる演算を、水平方向演算回路２γは、Ｙ
Ｈｓ　、］　＝（Ｎｌ　、　）＋　（Ｎ　ｔ　、　、２
十Ｎ□、ｊ＋２）／２）／２　　・・・（３）ＣＨ・・
＝　（Ｎｉ２．−　（Ｎｉ、、−２＋Ｎ、ｊ＋２）／２
１／２・・・（４）ｌ＋］ なる演算を行う。入力であるＮｉ２．をＹ、、＋１．１
であるとすると、式（１）　、　（２）　、　（３）　
、　（４）は下記のように変形される。

ＹＶ、、、　＝　（Ｙｉ２．　＋　（Ｙ、、　＋ｉ　＋
Ｙｉ＋１ｊ　）／２＋　１．、−　（Ｉ、−、、＋Ｉ、
１，５）／２）／２・・・（５）ＣＶ、、　＝　（Ｙｉ
２．−　（Ｙ、−１，＋Ｙｉ＋１．．　）／２＋　Ｉｓ
　、］　＋　（Ｉ　ｓ−１，］　”　Ｉ　ｌ＋　１　、
　］　）／２　）／２・・・（６）ＹＨ，、＝　（Ｙｉ
２．　＋　（Ｙｉｊ−２＋Ｙｉ、ｊ＋２）／２”ｔ　’
　−（工ｉ　、−２＋工ｉ、３＋２）／２）／２・・・
（７）νＪ　　　　　り】 ＣＨｌ９．−（Ｙｉ２．−　（Ｙｉ２，２″−Ｙｉ、ｊ
＋２）／２＋１・・＋（工・・　＋１・・　）／２　＋
／２・・・（８）’ｒ３　　１＋］−２”＋３＋２ 式（５）　、　（６）　、（７）、（８）によればＹ、
、→（Ｙｉ’＋ｊ＋Ｙｌ＋ｉｊ””力゛′１．ｊ＝（Ｉ
、−１，＋Ｉ、１．）／２ナラハＹＶｉ２．＝Ｙｉ、。

及びσへ、ｊ→”Ｊが成立し、またＹ、、峙σｊＨ−２
十Ｙ、ｊ＋２）／２　　　。

かつＩ、亡”、ｆ−２＋Ｉｉ、ｊ＋２）／２ならばＹＨ
ｉ、、　’−ｒＹｉ、ｊ及びＣＨｌ、　、→”　’ｌｊ
が成立する。即ち本実施例のディジタルカラーデコーダ
によれば、２次元画面上の水平、垂直のいずれかの方向
の近傍画素に相関があればＮＴＳＣカラーテレビジョン
信号の分離濾良好に行えることが保証される。相関の方
向の選択は、比較回路２８において ｌＮｉ−１，ｊ−Ｎｉ＋１．ｊｌとｌ　Ｎ、、、−２−
Ｎｉ２，２１の各方向差分の絶対値で評価され、周知の
如く値の小さな対の方向による演算値が切替器２９を操
作することによって出力される。

発明が解決しようとする問題点 しかしながら上記のようなディジタルカラーデコーダの
構成では、切替器２９による水平、垂直の各方向演算回
路の選択を近傍の各方向画素間の差分によって行うため
、テレビジョン画面上観察される、細線や文字等の伝送
され得る画像のある周波数空間において相関方向の選択
誤りが原理的に避けられないという問題点を有していた
。これは差分の絶対値出力を周波数空間上で表現する関
数、例えば水平方向に４画素離れた２画素の差分ならな
いことによって説明することができる。

本発明は、良好なＹＣ分離をコンポジットディジタル伝
送系で実現するディジタルカラーエンコーダおよびデコ
ーダを提供することを目的とする。

問題点を解決するだめの手段 本発明のディジタルカラーエンコーダは、符号化された
複数の独立した輝度信号や色信号からなるカラーテレビ
ジョン信号を入力としエンコードの対象となる画素情報
と近傍の画素情報を出力する遅延手段と、前記遅延手段
の出力を受けてＮ個（Ｎ＞１　）の相関パターンを評価
する演算手段と、前記演算手段の結果を受けて適当な相
関パターンを前記Ｎ個の相関パターンから選ぶ評価手段
と、前記評価手段の出力と前記エンコードの対象となる
画素情報及び近傍の画素情報より相関符号語なる符号語
を出力する符号化手段と、前記エンコードの対象となる
画素情報を前記輝度信号と前記複数の色信号の重畳され
た複合カラーテレビジョン信号とする第１の重畳手段と
、前記符号化手段の出力である相関符号語を前記第１の
重畳手段の出力に重畳する第２の重畳手段を有する。

また本発明のディジタルカラーデコーダは、相関符号語
なるＮ個（Ｎ＞１　）の符号を有する符号語が重畳され
ている符号化された複合カラーテレビジ甘ン信号を入力
としデコードの対象となる画素情報と近傍の画素情報を
出力する遅延手段と、前記遅延手段の出力に対し独立し
た輝度信号や色信号からなるカラーテレビジョン信号を
出力する演算手段を複数個有し、前記遅延手段の出力を
受けて前記相関符号語を分離復号し出力する復号化手段
と、前記復号化手段の出力を受けて前記複数の演算手段
の出力のうち１つを選択する選択手段を有する。

作　　用 本発明は前記した構成により、ディジタルカラーデコー
ダにおける複数の演算手段の結果の選択が重畳されてい
る相関符号語によって決定される。

この重畳されている符号語はディジタルカラーエンコー
ダの評価手段によって決定されており、従ってディジタ
ルカラーデコーダにおける出力は、ディジタルカラーエ
ンコーダにおける相関パターンの評価によって決定され
る。

実施例 第１図は本発明の４ｆｓｃで標本化された輝度信号Ｙ、
色差信号Ｉ、ＱをＮＴＳＣ信号とする実施例におけるデ
ィジタルカラーエンコーダのブロック図を示すものであ
る。第１図において１，２は入力データを１Ｈ−２Ｄ遅
延させる遅延器、３゜４は入力データを２Ｄ遅延させる
遅延器、５は垂直方向の相関値を出力する垂直相関回路
、６は水平方向の相関値を出力する水平相関回路、７は
前記垂直相関回路と前記水平相関回路の出力を受けて２
ビツトの判定路を出力する相関判定回路、８はＩ、Ｑ色
差信号を’　ｆＳＣのクロックで切り替え、２ｆｓｃの
周期で正負を反転させて出力するゲート回路、９は入力
データを１Ｈ遅延させる遅延器、１０はＹ信号と色差信
号を重畳する加算器、１１は前記加算器出力の複合カラ
ー信号に相関符号語を重畳する重畳回路、１２は前記重
畳回路の出力を２Ｄ遅延させる遅延器、１３は前記重畳
回路を制御する制御回路である。以上のように構成され
た本実施例のディジタルカラーエンコーダについて、以
下その動作を説明する。今、遅延器３の出力をＹ　０、
遅延器９の出力をＩ　ｉ、１とする。同時に１、】 加算器１０の出力は Ｙ・・＋１・・ ｌツ】１１】 であり、以下類にクロック毎に従来例と同じくＹ・・　
十〇・・　　　　Ｙ・・　　−■・・　　　　Ｙ・　　
　−〇・ＩＩ＋”　　　　”＋１”　　ｌ　　　”１１
＋２　　”Ｊ＋２　＋　　　”＋１＋３　　”１３＋３
となる。このデータ系列をこのまま出力すれば、前記従
来例のディジタルカラーエンコーダと同じくディジタル
ＮＴＳＣカラーテレビジョン信号となるが本実施例では
、これに相関符号語を重畳回路１１において以下の如く
重畳して出力する。

（重畳の対象となる画素データをＮｉ、、とし、その最
下位ビットをＬＳＢと以下略称する。）水平相関〉〉垂
直相関のとき Ｎ′ｉ、、２（７）ＬＳＢが０ならば　Ｎ、、　のＬＳ
Ｂを０とする。

Ｎ’、、２のＬＳＢが１ならば　Ｎ　ｉ、ＨのＬＳＢを
１とする。

水平相関（垂直相関のとき Ｎ　　のＬＳＢが０ならばＮ′、・のＬＳＢを１とする
。

ｚ、ｊ　−２１，１ 水平相関−垂直相関のとき 何もしない、即ち相関符号語を重畳しない。

以上の重畳に必要な相関判定は、エンコードの対象とな
る画素と近傍画素の輝度信号Ｙを用いて行う。即ち前記
と同じく遅延器３の出力をＹｉ２．とするとき垂直相関
回路６０入力はＹ、、Ｙ、、”””＋１　　Ｔ　　　１
＋Ｊ＋ Ｙ、　　・であり、水平相関回路６の入力はＹＬｌ−２
＋＋１．Ｊ Ｙ、、、　、　Ｙｉ、ｊｌ２となり以下の演算をおのお
の行う。

垂直相関回路 ｖＬｌ　＝’　２ＹＬｌ　　”−’＋Ｊ””Ｌｌ　”　
　　””水平相関回路 ”　”　＝’　２Ｙｉ、Ｉ　−”ｒ　］　−２＋Ｙ１　
、］ｊｌ２）　ｌ　　　°°（１０）以上のＶ、ｊ、Ｈ
，、は相関判定回路７に出力される。

相関判定回路子は、 ＩＶ、、、−Ｈ，、ｊｌ＜（所定（Ｄ閾値Ｓ）　　　−
（ｊｊ）であればｒｏｏＪなる判定符号を 式（１１）が不成立　かつ　Ｖ　ｉ、　ｊ）　Ｈｌ　、
　ｊであれば「ｏｌ」なる判定符号を 式（１１）カ不成立　かツＶ、、、　（Ｈ，ｊであれば
「１Ｑ」なる判定符号を 制御回路１３へ出力する。重畳回路１１の動作は入力を
Ｎ、・　出力をＮ、２．とすると下記の式で表現”＋１ される。

Ｎ　ｉ、　ｊ　＝Ｎ　１　、］　”　Ｄ　Ｉ　、］　　
　（ｄ　１　、］　＝−１＋　ｏ　＋　”　１　）　　
春−自（１２）式（１２）中のＤｉ２．　　は制御回路
１３によって決定される。制御回路１３の動作は第６図
で表現される。

相関判定回路７の出力が「００」は対象となる画素近傍
の相関は水平垂直に偏らないことを示し、「０１」は水
平相関を、「１０」は垂直相関を示している。また第６
図中り０．ｉ−２は２データ前の画素に対する制御回路
１３の動作を意味している。

以上のように構成されたディジタルカラーエンコーダの
出力の最下位１ピツトには近傍の画素間の相関の方向が
場合に応じて重畳されることになる。次に本実施例のデ
ィジタルカラーデコーダを説明する。第２図は本実施例
のディジタルカラーデコーダのブロック図であり、１４
．１５は入力データをＩＨ−２Ｄ遅延させる遅延器、１
８．１７は入力データを２Ｄ遅延させる遅延器、１８は
垂直方向演算回路、１９は水平方向演算回路、２０はデ
コードの対象となる画素と２データ前の画素の各データ
より相関符号を復号する回路、２１は前記相関符号復号
回路の制御を受けて垂直方向演算回路１８の出力と水平
方向演算回路１９の出力の一方を不ディジタル力う−デ
コーダの出力とする切替器である。以上のように構成さ
れた本実施例のディジタルカラーデコーダについて以下
その動作を説明する。

第４図に示す前記従来例のディジタルカラーデコーダと
本実施例のディジタルデコーダは比較回路２８を相関符
号復号回路２０で置換した点において異なる。他のブロ
ックの動作は全く同じである。第２図において遅延器１
６の出力を”＋］＋遅延遅延子１７力をＮ・・　　とす
ると、相関符号後１　、　Ｉ　−２ 量化回路２０は、 Ｎ４．ｊ−２のＬＳＢとＮｉ２．のＬＳＢの排他的論理
和が、０なら水平方向演算回路１９の出力を、１なら垂
直方向演算回路１８の出力を、切替器２１の出力となる
ようこれを制御する。

以上本実施例のディジタルカラーエンコーダとディジタ
ルカラーデコーダを説明した。本実施例によれば、エン
コード、デコードの対象となる画素データと２データ前
の画素データの最下位ビットで表現される２ビツトなる
相関符号を’　ｆＳＣの原本化周波数で標本化されたＮ
ＴＳＣ信号に重畳することによって、輝度信号と色差信
号分離時に利用される水平垂直のデコード手段の選択誤
りを防いだ上で、ＮＴＳＣ信号の持つ伝送可能周波数領
域において水平垂直２方向について完全に輝度信号Ｙと
色差信号Ｉ、Ｑが分離されることを保証することができ
る。

画素データを８ビツトで表現する本実施例では最下位１
ビツトを相関符号に割り当てるため振幅解像度が低下す
ることも考えられるが、これは式（１１）が成立しなか
った時、即ち画像の相関が水平垂直の一方に偏っている
場合にのみに起るものであり、空間周波数の低域の部分
では８ビツト解像度が保証される。本実施例では、遅延
器１．２，１４゜１５の遅延量をＩＨ−２Ｄとしたが、
２６３Ｈ−２Ｄとしてフィールド間の画素間相関を利用
することも可能である。また本実施例の相関判定にはエ
ンコード時のＹ信号を用いたが他の色差信号も利用する
ことも考えられる。

本実施例ではエンコード、デコードの対象に４ｆｓｃの
標本化周波数で標本化されたＮＴＳＣ信号としたが、こ
れをＰＡＬ信号としても原理的に実現は容易であり、ま
た３　ｆＳＣ等の標本化周波数としても同様である。加
えて本実施例のディジタルエンコーダの出力をアナログ
伝送しても一般の受像機で従来通りの再生が可能であり
、このことはディジタル伝送して他のディジタルカラー
デコーダによって再生する系についても言える。

発明の詳細 な説明したように、本発明によれば、選択誤りのない適
応型輝度信号・色差信号分離機能を実現することができ
、従来の適応型ディジタルカラーデコーダが実現できな
かった画質を得ることができ、その実用的効果は大きい
。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明における一実施例のディジタルカラーエ
ンコーダのブロック図、第２図は同エンコーダに対応す
るディジタルカラーデコーダのブロック図、第３図は従
来のディジタルカラーエンコーダのブロック図、第４図
は従来のディジタルカラーデコーダのブロック図、第５
図は４ｆｓｃで標本化されたＮＴＳＣ信号の説明図、第
６図は本発明における実施例のディジタルカラーエンコ
ーダの動作の説明図である。 １１・・・・・・重畳回路、８，３１．３２・・・・・
・ゲート回路。 代理人の氏名　弁理士　中　尾　敏　男　ほか１名第１
図 第２図 第３図 ３．３ 第５図

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. （１）符号化された複数の独立した輝度信号や色信号か
   らなるカラーテレビジョン信号を入力としエンコードの
   対象となる画素情報と近傍の画素情報を出力する遅延手
   段と、前記遅延手段の出力を受けてＮ個（Ｎ＞１）の相
   関パターンを評価する演算手段と、前記演算手段の結果
   を受けて適当な相関パターンを前記Ｎ個の相関パターン
   から選ぶ評価手段と、前記評価手段の出力と前記エンコ
   ードの対象となる画素情報及び近傍の画素情報より相関
   符号語なる符号語を出力する符号化手段と、前記エンコ
   ードの対象となる画素情報を前記輝度信号と前記複数の
   色信号の重畳された複合カラーテレビジョン信号とする
   第１の重畳手段と、前記符号化手段の出力である相関符
   号語を前記第１の重畳手段の出力に重畳する第２の重畳
   手段を有することを特徴とするディジタルカラーエンコ
   ーダ。
2. （２）評価手段において評価するＮ個の相関パターンを
   水平、垂直の２方向の画素相関とすることを特徴とする
   特許請求の範囲第１項記載のディジタルカラーエンコー
   ダ。
3. （３）第２の重畳手段において画素データの最下位ビッ
   トを操作しエンコードの対象となる画素とその近傍画素
   との最下位ビットの関係によって相関符号語を重畳する
   ことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載のディジタ
   ルカラーエンコーダ。
4. （４）第２の重畳手段において画素データの最下位ビッ
   トを操作しエンコードの対象となる画素とその近傍画素
   との最下位ビットの関係によって相関符号語を重畳する
   ことを特徴とする特許請求の範囲第２項記載のディジタ
   ルカラーエンコーダ。
5. （５）エンコードの目的となるディジタル複合カラー信
   号をＮＴＳＣ信号またはＰＡＬ信号であるとする特許請
   求の範囲第１項記載のディジタルエンコーダ。
6. （６）相関符号語なるＮ個（Ｎ＞１）の符号を有する符
   号語が重畳されている符号化された複合カラーテレビジ
   ョン信号を入力としデコードの対象となる画素情報と近
   傍の画素情報を出力する遅延手段と、前記遅延手段の出
   力に対し独立した輝度信号や色信号からなるカラーテレ
   ビジョン信号を出力する演算手段を複数個有し、前記遅
   延手段の出力を受けて前記相関符号語を分離復号し出力
   する復号化手段と、前記復号化手段の出力を受けて前記
   複数の演算手段の出力のうち１つを選択する選択手段を
   有することを特徴とするディジタルカラーデコーダ。
7. （７）複数の演算手段を画素間の水平相関を利用するも
   のと垂直相関を利用するものの２つとすることを特徴と
   する特許請求の範囲第６項記載のディジタルカラーデコ
   ーダ。
8. （８）入力となる相関符号語が重畳された符号化された
   複合カラーテレビジョン信号の相関符号語が、デコード
   対象となる画素とその近傍画素との最下位ビットの関係
   によって重畳されていることを特徴とする特許請求の範
   囲第６項記載のディジタルカラーデコーダ。
9. （９）入力となる相関符号語が重畳された符号化された
   複合カラーテレビジョン信号の相関符号語が、デコード
   対象となる画素とその近傍画素との最下位ビットの関係
   によって重畳されていることを特徴とする特許請求の範
   囲第７項記載のディジタルカラーデコーダ。
10. （１０）デコードの対象となるディジタル複合カラー信
    号をＮＴＳＣ信号またはＰＡＬ信号であるとする特許請
    求の範囲第６項記載のディジタルカラーデコーダ。