JPS63275287A - テレビジョン信号伝送方式 - 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） この発明はテレビジョン信号の帯域圧縮伝送方式に係り
、とくにこの種伝送方式の１つであるＭＵＳＥ方式にお
いて輝度信号の動画像画質を改善した伝送方式に関する
ものである。

（従来の技術） ハイビジョン（高品位テレビジョン）信号を帯域圧縮し
て伝送する方法の１つに、フレーム間ならびにフィール
ド間オフセットサブサンプリングを用いた多重サブサン
プル伝送方式、例えば、ＭＵＳＥ（Ｍａｌｔ＋ｐｌｅ　
５ｕｂ−Ｎｙｑｕｉｓｔ　Ｓａｍｐｌｉｎｇ　Ｅｎｃｏ
ｄｉｎｇ）と呼ばれる伝送方式およびそれが改良された
ＭＵＳＥ伝送方式があり、有効に帯域圧縮（約１／４）
伝送がなされている。これらの詳細については文献（１
）、二宮：高品位テレビの新しい伝送方式ＭＵＳＥ、、
ＮＨＫ技研月報、Ｖｏｌ、２７、Ｎｏ、７．　ｐｐ、１
９〜３０（１９８４）および特開昭６１−２６４８８９
号：多重サブサンプル伝送方式、明細書を参照されたい
。

また本発明は結果的にはＭＩＩＳＥ方式に可変密度サン
プリング方式を導入していることになるが、この可変密
度サンプリングの従来側番こつぃては文献（２）、谷本
他：ＴＡＴ（時間軸変換）方式による高品位テレビの帯
域圧縮、テレビジョン学会誌、Ｖｏｌ、３９、Ｎｏ、１
０．　ｐｐ、８４−９０（１９８５）や特開昭６１−６
２２８６号：画像信号帯域圧縮方式、明細書を参照され
たい。

（発明が解決しようとする問題点） 従来のＭｔＪＳＥ伝送方式では、動画像部分は、エンコ
ーダ側で帯域圧縮伝送のため、サブサンプルされず伝送
されてこなかったサンプル点の補間はフィールド内内挿
となり、解像度が劣化し画像がぼけるということがあっ
た。このぼけは人間の目の視覚特性が動画像に対しては
感度、特に解像度方向の感度が低いということに起因し
許容されてきたし、実際にＭＵＳＨ方式の画像でも殆ん
ど目立たない。しかし高域成分の多い動画像では、その
ことを意識しながら観る場合は、前述のフィールド内内
挿による欠点が検知されることがあった。

従って本発明の目的は上述の欠点を排除し、高域成分の
多い動画像でも画質が劣化せず、従来のＭＵＳＥ伝送方
式の基本的形態をくずすことなく、エンコーダ、デコー
ダ側に若干の機能を付加するのみで目的の達せられるテ
レビジョン信号伝送方式を提供せんとするものである。

（問題点を解決するための手段） この目的を達成するため本発明テレビジョン信号伝送方
式は、カラーテレビジョンのコンポーネント信号を多重
サブサンプル手段を用いて帯域圧縮伝送するテレビジョ
ン信号伝送方式において、該伝送方式のエンコーダが、
動画領域の輝度信号に関して原画像信号とエンコーダ側
の動領域プリフィルタを介して得られた信号との差分信
号を求める第１の手段と、該第１の手段により求められ
た差分信号を選択的に伝送するため、フレーム内または
フィールド内を多数のブロックに分割し、該ブロック内
の差分信号の発生量に応じてブロックを選択する第２の
手段と、′該第２の手段により選択されたブロックの差
分信号とその選択を制御する制御信号とを伝送するため
、水平または垂直方向について色信号を輝度信号の２倍
の繰返し周期でサブサンプリングして伝送の空きを設け
る第３の手段とを具え、 さらに前記伝送方式のデコーダが、色信号の前記伝送の
空きを利用して伝送方式されてきた差分信号を再生し、
この再生差分信号をサブサンプリング伝送デコーダから
再生される動画領域の輝度−５＝ 信号に前記制御信号を用いて付加する第４の手段と、４
：１ラインインターレースで伝送されてきた色信号を表
示に使用するため、色信号の動画像については高域成分
を４：１ラインインターレースで、色信号の動画像の低
域成分および色信号の静止画像については２：１ライン
インターレースで表示する第５の手段を具えることを特
徴とするものである。

（作　用） 本発明伝送方式帯域圧縮伝送の根幹部分は、ＭＵＳＥ方
式のエンコーダ、デコーダと全く同じであるので、この
部分の説明は省略する。

本発明伝送方式の特徴は、原画像信号の輝度（Ｙ）信号
のうち動画像部分（動領域）で、かつ高域周波数信号成
分を有している部分、すなわちＭｔｌＳＥ伝送方式では
伝送できなかった残差信号の部分をインデックス信号を
付けて伝送し、デコーダ側ではこの伝送されてきたイン
デックス信号により前記残差信号を復調し、この復調さ
れた信号をＭＵＳＥ方式デコーダにより復調された信号
に加算するとい６一 う点である。

上述の残差信号すなわち差分信号とそれを挿入すべき位
置を示す位置信号とを伝送するためには、ＭＩＪＳＥ伝
送方弐の伝送容量に°゛空きパを作らねばならない。こ
の伝送容量の“空き”を作るため、本発明伝送方式では
、従来のＭＵＳＥ方式で色（Ｃ）信号のサンプリングが
４フイールド・インターレースとなっていたのを８フイ
ールド・インターレースに改め、色信号の１フィールド
当りの伝送情報量を半分にしている。

この処理を行なうと当然、Ｃ信号の動画像特性が悪くな
り、動画像に対するＣ信号成分の解像度が低下する。し
かしＣ信号に対してはもともと視覚上動特性が良くない
という実験結果があるので大きな問題になることはない
。さらにＭ［ＩＳｆ！伝送方式においては定輝度伝送方
式を採用しているので、Ｃ信号からＹ信号への信号の混
入が無く、この点からも問題はない。

（実施例） 以下添付図面を参照し実施例により本発明伝送方式を詳
細に説明する。

前記差分信号を伝送する実施例を説明する前に、前記空
き゛を作るためにＣ信号のサンプルパターンを本発明伝
送方式でいかように変更したかをＭｔｌＳＩｌｉ方式の
サンプルパターンと比較して第３図（ａ）〜（ｄ）に示
した。

第３図（ｄ）は従来のＭＵＳＥ方式でのＣ信号の１フイ
ールド内のサンプルパターンの一部分を示したもので、
図の■印、口印はそれぞれ第１フレームおよび第２フレ
ームのサンプリング位置を示した。

ＭＵＳＥ方式では公知のごとくＣ信号の広帯域色信号（
Ｃｗ）と狭帯域色信号（Ｃ６）とは、フィールド内でも
１ラインごとに交互にサンプルされるので、ｎ、ｎ＋２
．ｎ＋４．−・・・・・ラインがＣ１信号のサンプルラ
インであれば、ｎ＋１．ｎ＋３．ｎ＋５．・・・−ライ
ンはＣＮ信号のサンプルラインとなり、図はいずれか一
方の色信号のサンプルパターンを表示していると解釈す
ればよいし、以後サンプルパターンは同様に取扱われる
。またＭＵＳＥ方式の場合サンプリング周波数は１６．
２ＭＨｚとされている。

これに対し本発明伝送方式のＣ信号のフィールド内のサ
ンプルパターンの第１の実施例は、第３図（ａ）に示さ
れており、図の■印、Ｏ印、り印および目印はそれぞれ
第１、第３、第５および第７フイールドのサンプリング
位置を示しており、ＭＵＳＥ方式が４フイールド１順で
あるのに対し本発明伝送方式のサンプルパターンは８フ
イールドエ順である。第３図（ｂ）は第３図（ａ）のパ
ターンからの印位置を抽出したパターンでサンプリング
周波数がＭＵＳＥ方式の１６．２ＭＨｚの半分の周波数
８．１ＭＨｚになっているのが理解できよう。従って伝
送すべき情報量もＭｔｌＳＥ方式のそれの半分である。

第３図（ｃ）のパターンは本発明方式のＣ信号のフィー
ルド内サンプルパターンの第２の実施例で、図のの印、
Ｏ印、ヂ印および目印は第３図（ａ）同様それぞれ第１
、第３、第５および第７フイールドのサンプリング位置
を示している。

サンプルパターンで第１の実施例は水平解像度が静止画
像の１７４に、第２の実施例は解像度が水平、垂直とも
それぞれ静止画像の１７２となることを示している。上
述の第１実施例、第２の実施例いずれがすぐれているか
は視覚的な実験をする必要があるが、Ｃ信号に対する視
覚の動特性が甘く、かつ動き物体の運動方向が水平移動
が多いことを考慮すると、第１の実施例サンプルパター
ンの方が有利で、水平、垂直両方向の解像度のバランス
性では第２の実施例サンプルパターンの方が有利である
と考えられる。

さてこのようにして設けた“空き”すなわち従来のＭＵ
ＳＥ方式のＣ信号の半分の情報量を用いて、前記差分信
号および制御信号を伝送することになる。これに使用で
きる情報量は今の場合画素数にして約４チ 次にその伝送すべき差分信号について考察する。

第１図に本発明伝送方式を実現する第１の実施例構成の
本発明に関わる部分のみのブロック線図を概念的に示し
、同時に必要と思われる個所から引出し線を出し、その
個所での信号の２次元空間周波数特性を横軸に水平解像
度（ＭＨｚ）を、縦軸に垂直解像度（本）をとって表示
したが、この図でブロック差分内挿７より引出し線によ
り示される２次元空間周波数特性の斜線部分７１がその
伝送すべき差分信号となっている。そして空白部分７２
は従来のＭＵＳＥ方式ですでに伝送されていた空間周波
数特性の部分である。部分７１を伝送するためにはＭＵ
ＳＥ方式の動画モードのサンプル速度、すなわち問ＳＥ
方式のサンプル速度である１６．２ＭＨｚと、ＭＵＳＥ
伝送方式の基本サンプル速度例えば４８．６ＭＨｚの差
、すなわち３２．４ＭＨｚのサンプル速度を必要とする
ことがわかる。ここで基本サンプル速度に４８．６ＭＨ
ｚをとったのは、高品位テレビジョンのＹ信号はそのベ
ースバンドとして２２ＭＨｚが必要であるということと
、ＭＵＳＥ伝送方式のサンプル速度１６．２ＭＨｚの整
数倍に基本サンプル速度をとる必要から導出されたもの
である。

さて第１図の本発明節１の実施例構成において、入力１
には高品位テレビジョン信号のＹ信号が４８．６ＭＨｚ
でＡ／Ｄ変換されて入力されるものとする。

動領域プリフィルタ２はＭＵＳＥ方式のエンコーダ側で
使用されてきた動領域プリフィルタそのものである。図
のエンコーダ側ではＭＵＳＥ方式のＹ信号の動画像信号
と、基本サンプル速度による原画像信号と上述の動画像
信号との差分信号とをとり出しく４）、両者をそれぞれ
１６．２ＭＨｚ　（３）、３２．４ＭＨｚ　（５）でサ
ブサンプリングして伝送する。デコーダ側では、従来の
動顯域補間（６）に加えて、差分信号用の内挿処理（７
）を行ない、両者を最後に加える（８）。

これで本発明伝送方式が完結する。

前述の場合上述の差分信号用の内挿フィルタがかなり余
分な回路となるが、これを省略せんとする場合は、動画
像信号の伝送をプリフィルタ（２）のない信号で送るか
、前記差分信号を４８ＭＨｚのフルサンプルで送るか、
いずれかをとる必要がある。

前者の場合は動画像信号を従来のＭＵＳＥ方式のデコー
ダで復調できなくなり、かつ差分信号を送っている部分
を示す制御信号に誤りが発生した場合、その差分信号を
本線信号に加算できなくなるが、この時に折り返し歪が
発生する。また後者は伝送情報が増大する。

第２図に本発明伝送方式を実現する第２の実施例構成の
本発明に関わる部分のみのブロック線図を第１図と同じ
関係で示した。この実施例は前記差分信号の垂直解像度
をおとし、その伝送情報量を約１７２にしいる。

次に以上２つの実施例について検討するに、第２の実施
例の方が伝送すべき情報量が少ないにもかかわらず、そ
の効果は左程小さくない。そこで差分信号と制御信号と
の伝送方法についてはこの第２の実施例について以下考
察をすすめる。

既にＣ信号を処理して４７サンプル／ラインの伝送容量
の°“空き°”を得ているので、これを利用して差分信
号と制御信号を伝送することを考察する。

制御信号はブロック毎とし、ブロックの大きさをＭＩＪ
ＳＥ伝送信号で考えて４ライン×８画素程度にすると、
制御信号は各ブロックに１ビツトを割当てて、差分信号
を送るか否かを指示すればよいのであるから、１２ビツ
ト／ライン（３７４／８　ｘ　４　Ｌ＝、１２）程度が
必要となる。２値、１６．２ＭＨｚ　Ｂａｕｄで伝送す
ると１ラインあたり１２サンプル必要となる。制御信号
は１個でも誤るとそれ以後の差分信号の割当てが狂って
しまい影響が大きいが、十分な誤補正の余裕が無いので
、１フイールド毎にサムチェック的な誤検出を行ない、
誤が検出されたら差分信号によるＭＵＳＥデコード信号
の補正を行なわないことにする。■フィールドでブロッ
クは約６０００（１０３８ｘ３７４／２　Ｘ　４Ｘ８″
１６０００）程度あるから、誤発生率が１０−６以下で
あればかかる誤の発生する回数は少ない。しかも本発明
伝送方式の場合、上述の補正を中止しても、単に輝度（
Ｙ）信号の動画像領域の解像度がＭＵＳＥ方式のそれと
同じになるだけであり、それ自体画質がよいので殆ど問
題にならない。

次に残った４７−１２＝３５サンプル／ラインを用いて
差分信号を伝送する。Ｙ信号の１ライン当りのＭＵＳＥ
サンプル数は３７０程度であるから、３５サンプル／ラ
インによって全サンプルの１７１０相当程度の情報量の
差分信号を伝送できる。実際の差分信号は、動画像領域
において１フイ一ルド期間差分信号の発生を記憶してお
き、最も影響の大きい、すなわち発生差分信号の絶対値
の最も大きいブロックから優先的に順次に選出して、こ
れを伝送する。

選出された信号の伝送自体はテレビジョン走査の順次に
これを行なう。

以上の説明においては、差分信号とその制御信号とを伝
送するための“空き°゛をＣ信号の伝送削減に求めたが
、本発明はこれに限るものではなくＹ信号の静止部分ま
たはＹとＣ信号の静止部分の毎秒の送像数を削減しても
よい。またＣ信号の１フレーム毎に２つのＣ信号、Ｃ，
１、ＣＮを交互に垂直方向の解像度を低下させて求めて
もよい。

（発明の効果） 本発明伝送方式を使用することによって、従来のＭＵＳ
Ｅ伝送方式に比しＹ信号の動画像画質が向上する。それ
に対し発生する副作用は、Ｃ信号の動画像解像度の若干
の低下の外はない。

さらに本発明伝送方式によってデコーダが複雑になり、
回路規模としては２倍程度になることは否めないが、本
発明方式による追加部分を持たぬデコーダによっても、
本発明方式の伝送信号を受信してＭＵＳＥ方式程度の画
像はデコードできる。すなわちＭＵＳＥ方式との互換性
が持てるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図、第２図は本発明伝送方式を実現する第１および
第２の実施例構成の概念的ブロック線図をそれぞれ示し
、 第３図（ａ）〜（ｄ）は本発明方式と従来のＭＵＳＥ方
式のＣ信号のサンプルパターンの相違を説明するための
各種パターンを示す図である。 ■・・・エンコーダ人力　　２・・・動領域プリフィル
タ３・・・１６．２　ＭＨｚのサブサンプル４・・・減
算回路 ５・・・３２．４ＭＨｚのサブサンプル６・・・動領域
補間　　　　７・・・差分内挿８・・・和算回路　　　
　　９・・・デコーダ出力１０・・・垂直フィルタ 第３図 （ａ） （ｂ） ｎ＋ｅ３ 第３図 （Ｃン （ｄ） れ十ｅ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、カラーテレビジョンのコンポーネント信号を多重サ
   ブサンプル手段を用いて帯域圧縮伝送するテレビジョン
   信号伝送方式において、該伝送方式のエンコーダが、動
   画領域の輝 度信号に関して原画像信号とエンコーダ側の動領域プリ
   フィルタを介して得られた信号との差分信号を求める第
   １の手段と、該第１の手段により求められた差分信号を
   選択的に伝送するため、フレーム内またはフィールド内
   を多数のブロックに分割し、該ブロック内の差分信号の
   発生量に応じてブロックを選択する第２の手段と、該第
   ２の手段により選択されたブロックの差分信号とその選
   択を制御する制御信号とを伝送するため、水平または垂
   直方向について色信号を輝度信号の２倍の繰返し周期で
   サブサンプリングして伝送の空きを設ける第３の手段と
   を具え、 さらに前記伝送方式のデコーダが、色信号 の前記伝送の空きを利用して伝送されてきた差分信号を
   再生し、この再生差分信号をサブサンプリング伝送デコ
   ーダから再生される動画領域の輝度信号に前記制御信号
   を用いて付加する第４の手段と、４：１ラインインター
   レースで伝送されてきた色信号を表示に使用するため、
   色信号の動画像については高域成分を４：１ラインイン
   ターレースで、色信号の動画像の低域成分および色信号
   の静止画像については２：１ラインインターレースで表
   示する第５の手段を具えることを特徴とするテレビジョ
   ン信号伝送方式。