JPS63502156A - Bandwidth compression for television signals - Google Patents

Bandwidth compression for television signals

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JPS63502156A
JPS63502156A JP62500410A JP50041086A JPS63502156A JP S63502156 A JPS63502156 A JP S63502156A JP 62500410 A JP62500410 A JP 62500410A JP 50041086 A JP50041086 A JP 50041086A JP S63502156 A JPS63502156 A JP S63502156A
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video signal
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JP62500410A
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サンドバンク,チャールズ・ピーター
チャイルズ,アイアン
ストーリー,リチャード
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ブリティッシュ・ブロ−ドキャスティング・コ−ポレ−ション
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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。 (57) [Summary] This bulletin contains application data before electronic filing, so abstract data is not recorded.

Description

【発明の詳細な説明】 この発明はテレビジョンビデオ信号のための帯域幅圧縮に関高品位テレビジョン (HDTV)が実用的な商品になるべきものとするならば、それな家庭へ送信す る何らかの方法が要求される。そのような送信は、余分の無線周波数域がどこで も利用可能ではないので、衛星経由になるであろうと一般に考えられる。この場 合の主要な問題は原HDTV信号の極めて広い帯域幅−ことによると組合せ輝度 及び色(クロミナンス)情報については約40ないし50MHz−である。この ような帯域幅は12GHzのDBS (ディジタル衛星放送)帯域に収容するこ とができない。[Detailed description of the invention] This invention relates to bandwidth compression for television video signals. If HDTV is to become a practical product, it must be transmitted to homes. Some way to do so is required. Such transmissions are carried out where extra radio frequency range is available. Since this is not available either, it is generally assumed that the method will be via satellite. this place The main problem is the extremely wide bandwidth of the original HDTV signal - possibly the combined brightness. and about 40 to 50 MHz for color (chrominance) information. this Such a bandwidth can be accommodated in the 12 GHz DBS (Digital Satellite Broadcasting) band. I can't do it.

HDTVのために必要とされる高伝送音域幅は地上及び衛星放送に対してだけで なく又ビデオテープ、ビデオディスク及びケーブルのような他の媒体による信号 散布に対しても諸問題を引き起こす。これらの難点を克服するためにはある形式 の帯域幅縮小が必要とされる。The high transmission range required for HDTV is limited only to terrestrial and satellite broadcasting. Signals via other media such as videotapes, videodiscs and cables It also causes problems for spraying. In order to overcome these difficulties, there is a certain form bandwidth reduction is required.

一次、二次及び三次元のプレフィルタリングと共VC+)′ブ・ナイキス) ( 5ub−NyquiSt )標本化を用いた帯域幅縮小の賭方法が記載されてい る。比較的最近移動適応性プレフィルタリング技術が記載されており、例えば、 NHK研究所ノート第304号、1984年、所載のニノミャ外による「単一チ ャネルHDTV放送方式J (NHK Laboratory Note A3 04゜1984 、NINOMIYA et al ” A single C hannelHD T V Broadcast System”)及び198 5年6月モ゛ン法(MU SE ) J (& paPgrpresented  by FUJIO。First-order, second-order and third-dimensional pre-filtering together with VC+ 5ub-NyquiSt) Describes how to reduce bandwidth using sampling. Ru. Mobile adaptive prefiltering techniques have been described relatively recently, e.g. NHK Research Institute Note No. 304, 1984, “Single Channel” by Ninomya et al. Channel HDTV broadcasting method J (NHK Laboratory Note A3 04゜1984, NINOMIYA et al” A single C hannelHD TV Broadcast System”) and 198 June 5th MO (MU SE) J (& paPgrpresented by FUJIO.

SUGIMOTOana NINOMIYA at、the l 4−eh:工 nternational Te1elViSiOn symposium、M OntreuX 。SUGIMOTOana NINOMIYA at, the l 4-eh: Engineering international Te1elViSiOn symposium, M OntreuX.

June l 985 、”HDTV ’rransmission meth oa(MUSE)″)がある。この方式は目にはほとんど有用でないと考えられ ている画像周波数成分のフィルタリングによる除去に基づいている。フィルタさ れた信号ははるかに縮小した帯域幅を持つており且つ伝送のために比較的低い速 度で再標本化されることができる。June 985, “HDTV’rranmission meth oa(MUSE)''). This method is considered to be of little use to the eye. It is based on the filtering removal of image frequency components. filter signals have much reduced bandwidth and require relatively low speeds for transmission. can be resampled at degrees.

移動適応性空間副標本化の使用は伝送帯域幅における印象的な縮小な与えること ができろ。画像の静止区域は全解像度で伝送さしるカ、この情報は多くの異なっ たテレビジョンフィールドに分布している。移動区域は、移動する物体における 細部を目が知覚できないと報告されていることを利用して、低減した解像度で伝 送される。これはNHKのMUSE方式(上の論文に記載)において使用された 方策であって、4:1の目的帯域幅圧縮率を持っており、わずか8.1MHzの 最終伝送帯域幅になる。この方式は、一般的に有望ではあるが、しかし可変的で あり且つ予測不可能なことがあるという結果を与えろ。機械が評価したところで は、この方式の性能は受信機ごとに異なり且してこれはこの方式が、ことごとく の受信機において場面のどの区域が移動しており且つどの区域が静止しているか な検出するために生じるのである。更に、この方式はことごと(の受信機におい て移動検出回路部を必要とするので比較的高価である。The use of mobile adaptive spatial subsampling provides an impressive reduction in transmission bandwidth. Be able to do it. Although static areas of the image are transmitted at full resolution, this information can be transmitted in many different ways. distributed in the television field. The moving area is the area in the moving object. Transmission at reduced resolution takes advantage of the reported inability of the eye to perceive details. sent. This was used in NHK's MUSE method (described in the paper above) The strategy has a target bandwidth compression ratio of 4:1 and a bandwidth of only 8.1 MHz. Becomes the final transmission bandwidth. This method is generally promising, but variable. Give the result that something is possible and unpredictable. As evaluated by the machine The performance of this method varies depending on the receiver, and this means that this method is Which areas of the scene are moving and which areas are stationary at the receiver of This occurs in order to detect. Furthermore, this method Since it requires a movement detection circuit, it is relatively expensive.

こ)発明は以下の各請求項に規定さ、れており、ここではこれを参照するべきで ある。(b) The invention is defined in the following claims, which should be referred to here. be.

以下に更に詳細に記載されたこの発明の採択実施例においては、帯域幅縮小され るべきアナログビデオ信号が並列に2種類のフィルタリング、すなわち画像の静 止部分が関係している場合に適当である時間的フィルタリング、及び画像の移動 部分が関与している場合に適当である空間的フィルタリング、を受ける。任意の 瞬間においてどのフィルタ出力が使用されるかは画像内容に依存し、そしてフィ ルタリング制御信号が送信km号器において使用されるだけでなく又アナログビ デオ送信信号と関連したディジタル信号として受信機/′3号器に送信される。In selected embodiments of the invention, described in more detail below, the bandwidth is reduced. The analog video signal to be processed undergoes two types of filtering in parallel: Temporal filtering, which is appropriate when static parts are involved, and image movement Subject to spatial filtering, which is appropriate if the parts are involved. any Which filter output is used at a moment depends on the image content and The filtering control signal is used not only in the transmit km signal but also in analog signals. The digital signal is transmitted to the receiver/'3 as a digital signal associated with the video transmission signal.

採択された方式は画像の静止及び低速移動区域において高度細密画像が送信され ることを可能にする。残りの区域は、現れた細部、ショット変化及び突飛な移動 のような相関性の乏しい情報を含んでいる。この区域は、画像細部がフィールド ごとに相関性に乏しいときには人間の視覚系が本当に細部描写をあまり要求しな いので、比較的低い精細度で送信される。The method adopted is that highly detailed images are transmitted in static and slow moving areas of the image. make it possible to The remaining areas are details that emerge, shot changes and unusual movements. Contains information with poor correlation, such as This area is where the image details are in the field. The human visual system really does not require much detail when there is poor correlation between the two objects. Therefore, it is transmitted in relatively low definition.

縮小帯域幅信号は主としてアナログ副標本化画像データからなっているが、この 種の方式の成功に非常に重要であることが判明したディジタル制御信号をも含ん でいる。ディジタル信号は、各移動区域について符号化方法が使用された送信画 像及び細部の移動内容に関する確実な情報を運ぶ。The reduced bandwidth signal consists primarily of analog subsampled image data; It also includes digital control signals that have proven to be critical to the success of the seed scheme. I'm here. The digital signal is transmitted using a coding method for each moving area. Conveys reliable information about the moving content of images and details.

符号器及び復号器は互いに調和して動作することができるので、受信機/復号器 における正しい後置フィルタは区域ごとに選ばれて帯域幅縮小信号を表示可能な 形式に回復させろ。これは受信機において受信されたビデオ信号から移動を予で jしようとする必要性?回避するが、受信信号は符号器において利用可能な情報 の4分の1しか含んでおらず且つ又可Kl音レベルを含んでいるので、確実に移 動を予測でることは困難である。又、送信信号は熱論未知の方法で副標本化され ている。アナログビデオ信号と関連したディジタル信号を送信することによって 、場面の移動内容についてのすべての判断は符号器において行われる。受信機は 単に信号な復号化する方法を告げられろ。このよ5KI、て受信機は簡単化され 且つ同時にシステム全体の性能は符号器と復号器との間の確実な追跡によって改 善される。更に、線及びフィールドレート・アップ変換のような表示改良技術は 、以前には欠けていた確実な移動情報がデータチャネルから容易に得られるので 、簡単化される。Since the encoder and decoder can work in harmony with each other, the receiver/decoder The correct post-filter in can be chosen for each area to display the bandwidth-reduced signal. Restore the format. This predicts movement from the video signal received at the receiver. The need to try? However, the received signal has no information available at the encoder. Since it contains only one-fourth of the sound level and also includes the acceptable Kl sound level, it can be transferred reliably. It is difficult to predict the movement. Also, the transmitted signal is subsampled by a thermally unknown method. ing. By transmitting a digital signal associated with an analog video signal , all decisions about the moving content of the scene are made in the encoder. The receiver is Just be told how to decode the signal. With this 5KI, the receiver has been simplified. At the same time, the overall system performance is improved by reliable tracking between encoder and decoder. be good. Additionally, display improvement techniques such as line and field rate up conversion , as reliable movement information that was previously missing is readily available from the data channel. , simplified.

図面の簡単な説明 この発明は諸図面を参照して例として説明されるが、この諸図面中、 第1図はこの発明を具体化した送信機/符号器の回路構成図であり、 第2図は第1図の送信機/符号器と共に使用可能な、この発明を具体化した受信 機/復号器の回路構成図であり、第3図はアナログビデオ信号と関連したディジ タル情報信号を、(a)ビデオ信号への多重化により且つtb+付随のチャネル において送信する二つの方法を図解した回路構成図であり、又第4図は源から受 信機までを通しての飛越しくインタレース)信号を用いたこの発明によるシステ ムからの可能な上り経路を図解している。Brief description of the drawing The invention will be explained by way of example with reference to the drawings, in which: FIG. 1 is a circuit diagram of a transmitter/encoder embodying the present invention. FIG. 2 shows a receiver embodying the invention that can be used with the transmitter/encoder of FIG. Fig. 3 is a circuit diagram of the device/decoder; (a) by multiplexing the digital information signal into a video signal and FIG. 4 is a circuit diagram illustrating two methods of transmitting data from the The system according to the invention uses an interlaced (interlaced) signal that passes through the transmitter. It illustrates possible upstream routes from the mountain.

例示されたテレビジョン方式は第1図において送信機の所に示された符号器及び 第2図において各受信機の所に示された復号器を備えている。The illustrated television system includes an encoder and an encoder shown at the transmitter in FIG. Each receiver is provided with a decoder as shown in FIG.

HDTV源10からの信号はますADCIIにおいて処理の容易さのためにディ ジタル形式に変換され、そしてまず対角線空間フィルタ12に加えられて信号の 空間内容における対角線成分が低減される。これにより最初の2:1の帯域幅縮 小が与えられる。この対角線フィルタリングの後信号は二つの二次元前置フィル タ14.16vc加えられる。第1の@置フィルタ14は垂直一時間フィルタで あって、これの目的は静止及び低速移動区域に対する信号帯域幅を縮小すること であり、又第2の前置フィルタ16は垂直−水平フィルタ又は空間フィルタであ って、より迅速に移動する区域に対する信号帯域幅を縮小する。The signal from the HDTV source 10 is then digitalized for ease of processing in the ADCII. is converted to digital form and first applied to a diagonal spatial filter 12 to filter the signal. Diagonal components in the spatial content are reduced. This results in an initial 2:1 bandwidth reduction. Small is given. After this diagonal filtering, the signal is divided into two two-dimensional prefilters. 14.16vc is added. The first @-position filter 14 is a vertical one-time filter. The purpose of this is to reduce the signal bandwidth for stationary and slow moving areas. and the second prefilter 16 is a vertical-horizontal filter or a spatial filter. This reduces the signal bandwidth for faster moving areas.

二つのフィルタ14.16は実際にはある種の素子を共通に含むことができ、従 って回路構成のある部分は共有され得ろ。適当な補償用遅延15が含まれている 。The two filters 14.16 may actually include certain elements in common, and Some parts of the circuit configuration can be shared. Includes appropriate compensating delay 15 .

これらのフィルタは、BBC研究部報告曹1975/36号[PALカラ一方式 におけるクロスカラーを避けろための輝度及び色信号のフィルタリング」 、ジ ェイ・オー・ドレウェリ博士著、1975年出版(B B CRe5earch  DepartmentRepOrtA 1975 /36 ” the fi ltXing of luminanceand c釦rominance s ignal to avoid cross−colourin a P A  L colour system ” 、 Dr、J、O,Drewery 。These filters are from BBC Research Department Report No. 1975/36 [PAL color one type ``Filtering of luminance and color signals to avoid cross-color in Written by Dr. H. O. Dreweri, published in 1975 (BB CRe5earch  DepartmentRepOrtA 1975 /36 ” the fi ltXing of luminance and c button rominance ignal to avoid cross-colourin a P A L color system”, Dr. J. O. Drewery.

published 1975 )に記載されたフィルタに基づいたものでよい 。It may be based on the filter described in published 1975). .

縮小帯域幅信号は再標本化器18.20において比較的低い速度で再標本化され て二つの二者択一的送信信号な形成する。The reduced bandwidth signal is resampled at a relatively low rate in a resampler 18.20. to form two alternative transmission signals.

再標本化は、フィルタリング後縮小帯域幅を支持するおに十分な比較的粗い像本 化格子な使用でる。Resampling is a relatively coarse-grained image that is sufficient to support reduced bandwidth after filtering. It is used as a lattice.

二つの再標本化器18.20の出力は次に送信信号のビデオ成分な形成して、組 合せ器21及びチャネル符号器回路22に加えられる。さしあたり回路21は、 信号のその部分がそれぞれ静止情報を表しているか又は移動情報を表しているか を示す制御入力24に依存して再標本化器18又は再標本化器20な任意の瞬間 に選択するセレクタスイッチと考えることができる。The outputs of the two resamplers 18 and 20 are then combined to form the video component of the transmitted signal. It is added to a combiner 21 and a channel encoder circuit 22. For now, the circuit 21 is Whether that part of the signal represents stationary or moving information, respectively. resampler 18 or resampler 20 depending on the control input 24 indicating It can be thought of as a selector switch.

結果として生じるビデオは送信の、ためKDA023においてアナログ形式に変 換され且つチャネル符号器22において制御信号24の値を示すディジタル信号 によって増大されろ。The resulting video is converted to analog format at KDA023 for transmission. a digital signal that is converted and indicative of the value of the control signal 24 at the channel encoder 22; be increased by

受信機においては受信放送信号は通常のRF及びIF段の後復号器30は受信入 力信号のアナログ及びディジタル成分を分離する。ディジタル成分はディジタル 制御信号24を再形成する制御ブロック発生器32に加えられる。アナログ成分 はADO31によってディジタル形式に変換された後補間器34及び36に加え られるが、この補間器は、二つの旨1.標本化信号のいすねも受信機における直 接表示に適していたいσ)で、受信信号から表示可能な信号を再構成する。補間 器34は静止画像区域での使用のための時間補間器であり、又補間器36は移動 区域での使用のための空間補間器である。補間器は源10から入力標不化構造部 へ再標本化信号を復帰させる。In the receiver, the received broadcast signal is sent to the receiving input after the normal RF and IF stages. Separate the analog and digital components of the force signal. Digital components are digital It is applied to a control block generator 32 which reshapes the control signal 24. analog component is converted into digital form by ADO 31 and then added to interpolators 34 and 36. However, this interpolator has two advantages: 1. The sampling signal is also directly transmitted to the receiver. A displayable signal is reconstructed from the received signal using σ, which is suitable for close display. interpolation Interpolator 34 is a temporal interpolator for use in static image areas, and interpolator 36 is a temporal interpolator for use in static image areas; is a spatial interpolator for use in areas. The interpolator receives input from source 10 Return the resampled signal to.

再組合せ回路38は制御ブロック発生器32によって制御されろが、さしあたり は、補間器34の出力か又は補間器36の出力を選択してDAC39経由で受信 機表示装置40に加えるものと考えればよい。再組合せ回路38は、信号の一部 分として送信されたディジタル情報のために同じ制御入力24に応答するので、 符号器における組合せ器22と精εに同期して動作する。The recombinant circuit 38 is controlled by the control block generator 32, but for the time being selects the output of the interpolator 34 or the output of the interpolator 36 and receives it via the DAC 39. It can be considered as an addition to the machine display device 40. The recombination circuit 38 Since it responds to the same control input 24 for digital information transmitted as a It operates in exact synchronization with the combiner 22 in the encoder.

制御信号24の取出しが次に説明される。これは復号器における補間器34.  、36と同じ補間器44.46を用いて再標本化信号を符号器において表示可能 な形式に復帰させることによって原則として達成される。それゆえ符号器は、適 当な形式の補間器を用いたとすれば復号器が発生するような信号を利用すること ができる。次圧減算器48は補間器44の出力から入力信号を減算し、且つ減算 器501マ補間器46の出力から入力信号を減算する。減算器48.50の出力 から、二つのそれぞれの誤差測定回路52.54が関連の補間器の出力と入力信 号との間の平均二乗又は平均モジュラスによる「誤差」の測度な決定する。すな わち、回路52.54はできるかぎり復号器におけろ補間器34.36の出力に 現れている信号を(熱論完全な伝送チャネルを仮定して)この信号が表すと思わ れろ原始源信号と比較することができる。誤差処理器又は比較器56はこれらの 誤差のうちのどれが再標本化信号におけろ比較的大きい忠実度に対応して一層受 容可能であるかを決定し、この決定に依存して制j卸信号24を発生する。The extraction of control signal 24 will now be described. This is the interpolator 34 in the decoder.  , 36 and the same interpolator 44.46 can be used to represent the resampled signal in the encoder. In principle, this can be achieved by restoring the original format. Therefore, the encoder Use the signal that would be generated by the decoder if a proper type of interpolator were used. Can be done. The next pressure subtractor 48 subtracts the input signal from the output of the interpolator 44, and The input signal is subtracted from the output of the interpolator 46. Output of subtractor 48.50 , two respective error measuring circuits 52,54 measure the output and input signals of the associated interpolators. Determine the measure of "error" by the mean square or mean modulus between the sand That is, circuits 52 and 54 are connected to the output of interpolators 34 and 36 in the decoder as much as possible. We believe that this signal (assuming a thermally perfect transmission channel) represents the signal that is appearing. It can be compared with the original source signal. The error processor or comparator 56 Which of the errors is more acceptable in response to relatively greater fidelity in the resampled signal? Depending on this determination, a control signal 24 is generated.

符号器には二つの補間信号を観卦することができるよつ&で二つのモニタ表示装 置58.60を設けることができるが、これらは回路動作のとのg18分μでも 役立たない。The encoder has two monitor displays that can view the two interpolated signals. 58,60 can be provided, but these are also limited to g18 minμ for circuit operation. Not useful.

HDTVに対でるこの万策においては、丁、べての符号化決定11原始無ひずみ 信号が比較のために利用可能である符号器において行われる。送信リンクは高低 のあるディジタル制御信号によって増大されたアナログ画像信号として形成され ており、我我はこの方法をディジタル支援式テレビジョン(Digi tall yASSiSted Te1evlsion ) (D A T V )と呼ん でいる。復号器は、はるかi′c縮小した情報内容及びはるかに乏しい信号対雑 音比を持った送信信号に基づいて、決定自体な行うこと7要する代わりに表示可 能な信号を再構成′fる方法を単に告げられろ。In this all-purpose solution for HDTV, all encoding decisions are 11 primitive undistorted. This is done at the encoder where the signals are available for comparison. The sending link is high or low is formed as an analog image signal augmented by a certain digital control signal. We have applied this method to digitally assisted television (Digi tall). It is called yASSiSted Te1evlsion) (D A T V) I'm here. The decoder has much reduced information content and much poorer signal-to-noise Based on the transmitted signal with the sound ratio, the decision itself can be displayed instead of requiring 7 things to be done. simply be told how to reconstruct the possible signal.

このようにして、システム性能が高められろと同時に受信機の原価及び複雑性が 低減されろ。In this way, system performance is increased while reducing receiver cost and complexity. Be reduced.

このように第1図及び2図に例示されたシステムは混成アナログ/ディジタル符 号化方法であることがわかる。画像の移動区域は第1図の帯域幅圧縮符号器にお いて恢出されろ。副標本化ビデオはアナログ形式で送られ、そして移動が存在し ていると考えられるかどうかを示す符号器からの信号は区域ごとの方式で関連の ディジタル信号で送られろ。混成の二つ部分を形成している総合送信標準のアナ ログ部分及び関連のティジタル部分の組合せ、ディジタル移動信号は、相当の容 量を持つことがあり、受信機において原始HDTV標準を再発生するのに使用さ れろ。受信機は、もはや移動検出器を必要としないので簡単化され、そしてそれ らの動作は一層予測可能にされろ。同時にこの技術は一層良好な最終結果を達成 することを可能にでるが、これは移動検出器が副標本化の前に利用可能な増大し た量の情報を与えられたとぎに一層満足に動作fるだけでなく、それが符号器に 設置されたということが、一層複雑、高価であるが一層高い性能のアルゴリズム の使用を可能にするためである。示されたように、場面の二つの再発生様式、す なわち静止モードによるものと移動モードによるもの、は符号器において非圧縮 原始信号と区域ごとに比較される。静止モードが比較的小さい平均二乗誤差を持 っている場合には、その特定の区域は静止しているものと考えられ、そして逆も 同様である。The system illustrated in Figures 1 and 2 is thus a hybrid analog/digital code. It can be seen that it is an encoding method. The moving area of the image is transferred to the bandwidth compression encoder in Figure 1. Stay and be worked out. The subsampled video is sent in analog format, and there is no movement The signal from the encoder indicating whether the area is considered to be be sent as a digital signal. Analyzer of the integrated transmission standard forming two parts of the hybrid The combination of the log part and the associated digital part, the digital moving signal, has a considerable capacity. used to regenerate the original HDTV standard at the receiver. Let's go. The receiver is simplified as it no longer requires a movement detector, and it Make their behavior more predictable. At the same time, this technique achieves better final results However, this increases the amount of moving detectors available before subsampling. Not only does it work more satisfactorily when given the amount of information that the encoder This means that more complex, more expensive, but higher performance algorithms have been installed. This is to enable the use of As shown, the two modes of reoccurrence of the scene, In other words, the stationary mode and the moving mode are uncompressed in the encoder. Area by area is compared with the original signal. The stationary mode has a relatively small mean squared error. If it is, then that particular area is considered stationary, and vice versa. The same is true.

前置フィルタ14は静止区域で有効に動作して、例えば各フィールドにおいてさ いころの五の目形パターンで四つのフィールドについての送信を広げる。それゆ え完全な高度に細密な静止画像は蓄積イろべき同数のフィールド、期間なとる。The prefilter 14 operates effectively in a static area, e.g. Spread the transmission about the four fields in a quincunx pattern. That's it A complete, highly detailed still image can be stored over the same number of fields and over a period of time.

移動区域ておいては優先権は運動の描写を滑らかにすることに与えられなければ ならない。それゆえ帯域幅縮小は前置フィルタ16により空間解像度における更 なる縮小によって達成されなければならない。In moving areas, priority must be given to smoothing the depiction of motion. No. Bandwidth reduction is therefore achieved by the pre-filter 16, resulting in an increase in spatial resolution. This must be achieved by a reduction.

前置フィルタ、副標本化器及び補間器は、例えば前記の論文に記載されたN)I K MUSE方式において使用されたものに類似のものでよいので、更に詳細に は説携されない。The prefilter, subsampler and interpolator can be used, for example, in the N)I K It can be similar to the one used in the MUSE method, so please explain it in more detail. is not preached.

符号化決定はある数の画素からなる各ブロックについてブロックごとの方式で行 われろ。ブロックの大きさシ耘一つの送信モードから別のモードへの遷移時にお けろアーティファクトの出現を最小化するために前置フィルタ及び補間器の開口 と同程度VCfるべきであるが、しかし通常の観察距離から識別可能な境界な生 じるほど大きくてるべきではない。画像の高さの約1/100の垂直及び水平寸 法は良好な妥協値であって、制御チャふルに対して工ないし2メガビット/秒の 範囲の扱いやすいデータレートを与えろ。Encoding decisions are made in a block-by-block manner for each block of a certain number of pixels. Let's go. The size of the block may vary when transitioning from one transmission mode to another. Prefilter and interpolator apertures to minimize the appearance of Kero artifacts VCf should be similar to It shouldn't be so big that it hurts. Vertical and horizontal dimensions approximately 1/100 of the image height The method is a good compromise and provides a control chaffle with a Give a range of manageable data rates.

ブロックは菱形Vcfろことか望ましいが、これはこの形がブロック間の対角線 接続部をより見えにくくする傾向があるためである。それゆえ全部で32画素を 含む8×8画素の菱形ブロックが採択されて、1画像当り約55000のプC1 7りが与えられろ。いずれにしても、1画像当り少なくとも100oブロツクな 有し且つ各ブロックについては10亘素超、望ましくは25亘素超を含むことが 望ましい。It is preferable that the blocks are diamond-shaped Vcf squares, but this is because this shape is the diagonal line between the blocks. This is because it tends to make the connection part more difficult to see. Therefore, 32 pixels in total A diamond-shaped block of 8×8 pixels was adopted, containing approximately 55,000 pixels per image. 7 ri will be given to you. In any case, at least 100o blocks per image. and each block contains more than 10 elements, preferably more than 25 elements. desirable.

組合せ器22.38は目立つかもしれないような突然の遷移を避けろために単純 なセレクタスイッチではなくクロスフィルタとして動f乍することができる。Combiner 22.38 is simple to avoid sudden transitions that may be noticeable. It can operate as a cross filter rather than a selector switch.

源及び表示装置は所望の高精細度標準の範囲のいずれにも動作することができる が、これらは同じである必要はない。源の標準はHDTVスタジオで使用された 標準に依存する。源の標準が1125/60/2 : 1 、すなわち1125 本毎画像、60フィールド毎秒、各画像に対して2飛越しフィールド、であると 仮定すれば、1035本の有効な線、30MHzの水平帯域幅(4度)及び26 μsの有効な線接続時間が存在することになる。標本化理論によると、これは1 560標本/有効線のレート、すなわち60MH2の率で、ひずみなしで標本化 さtlればよい。実際にはある付加的な余裕が必要とされるであろう。Sources and displays can operate to any of a range of desired high-definition standards However, these do not have to be the same. The source standard was used in HDTV studios Depends on the standard. The source standard is 1125/60/2:1, i.e. 1125 One image per book, 60 fields per second, 2 interlaced fields for each image. Assuming 1035 valid lines, 30 MHz horizontal bandwidth (4 degrees) and 26 There will be a valid line connection time of μs. According to sampling theory, this is 1 Sampled without distortion at a rate of 560 samples/active line, i.e. 60MH2 Satl is enough. In practice some additional margin will be required.

これが約10%である巻合には有効線当りの標本の数は約1700に上昇する。For windings where this is about 10%, the number of specimens per effective line rises to about 1700.

二つの色差チャネルに対して交互繰送信が仮定され、且つ各色差信号が輝度信号 の水平解像度の半分の値ヲ持っている場合には、組合せ輝度及びクロミナンス情 報が2550標本/活性線になる。線及びフィールド帰線消去が省略された場合 には、全ビデオ標本化速度は1035x30x2550、すなわち79.2×1 0 標本毎秒である。これが副標本化帯域幅圧縮なしでアナログ信号として符号 化さ之するとすれば、はとんど40MHzの帯域幅が必要とされるであろう。Alternate transmission is assumed for the two chrominance channels, and each chrominance signal is a luminance signal. If you have half the horizontal resolution of The information will be 2550 samples/active line. When line and field blanking is omitted , the total video sampling rate is 1035x30x2550, or 79.2x1 0 samples per second. This is coded as an analog signal without subsampling bandwidth compression. If this were to occur, a bandwidth of just 40 MHz would be required.

所要の4=1の帯域幅圧縮は二つの段階で達成することができる。2:1の第1 の率はフィルタ12におけろ対角線フィルタリングによって実現される。2:1 の第2の率は画像の静止区域における時間的フィルタリングによって且つ画像の 移動部分に動作する一層厳しい対角線フィルタリングによって達成される。この フィルタリング過程の後、信号は副標本化されて次にわずか10MHzの帯域幅 でアナログ形式で送信され得る。The required 4=1 bandwidth compression can be achieved in two stages. 2:1 first is achieved by diagonal filtering in filter 12. 2:1 The second rate of This is achieved by more severe diagonal filtering operating on moving parts. this After the filtering process, the signal is subsampled and then reduced to a bandwidth of only 10 MHz. can be transmitted in analog format.

これは、12MHzまでの帯域幅が過大レベルの干渉を引き起こすことなく利用 され得ると仮定すれば、27MHz広WARCチャネルの容量の約80%π対応 する。This allows bandwidth up to 12MHz to be utilized without causing excessive levels of interference. This corresponds to approximately 80% of the capacity of a 27 MHz wide WARC channel. do.

1メガビット/秒の容量で、同期符号、クランプ期間などを酌量して、二重チャ ネルディジタル音声が使用されろ場合VCは約2メガビット/秒が補助的移動デ ータのために利用可能であるべきである。これは、到来HDTV信号におけろf lIえば4フィールド°線X8画素の菱形ブロックが1ピント信号で符号化され て、そのブロックにおける情報が移動しているか又は静止しているかを指示する ことな可能にしく1035X1700X30/32fなわち1.65メガビット /秒)しかもなおある程度の予備の容量を残すことを可能に−tろ。1 Mbit/s capacity, with extenuating synchronization code, clamp period, etc., for dual channel If channel digital audio is used, the VC will have approximately 2 Mbit/s of auxiliary mobile data. should be available for data. This is true for incoming HDTV signals. For example, a diamond-shaped block of 4 fields x 8 pixels is encoded with a 1-focus signal. indicates whether the information in that block is moving or stationary. 1035x1700x30/32f or 1.65 megabits /sec) and still allows some spare capacity to remain.

スタジオ標準のためVc1920標本/有効線が使用された場合には、多タップ 補間を用いて1700標本vc変換することが可能であろうが、しかし別の方法 としては帯域幅圧縮は1920標本/有効線に基づかせられ、且つクロミナンス 標本の数は輝度レートの3分の1、すなわち640標不/有効線に減少されるこ とができるであろう。総合ビデオ帯域幅はこの場合はとんど影響を受けない。送 信前のより高いオ度標本化局波数の選択は対角線フィルタリング段における可視 情報の損失を低減するのに役立つであろう。Multi-tap if Vc1920 specimen/active line is used for studio standard It would be possible to transform the 1700 samples using interpolation, but another method The bandwidth compression is based on 1920 samples/effective lines, and the chrominance The number of samples is reduced to one third of the brightness rate, i.e. 640 obscurations/active lines. You will be able to do that. The overall video bandwidth is hardly affected in this case. Sending The selection of the higher frequency sampling station wave number before the signal increases the visibility in the diagonal filtering stage. It will help reduce information loss.

源及び表示装置において使用されろ標本はこの発明によっ℃は制限されず、任意 の適当なより高い精細度標準にすることができる。特に標準は飛越しくインクレ ース)式又は順次式(非インタレース式)標準であることができる。Specimens used in source and display devices are not limited by this invention to any temperature range. Can be made to suitable higher definition standards. In particular, the standard is It can be standard (interlaced) or sequential (non-interlaced).

今度は第3図に移ると、混成符号化が実現され得る二つの方法が示されている。Turning now to FIG. 3, two ways in which hybrid encoding can be implemented are shown.

lal K示された第1の方法は第1図及び2図のシステムに使用されるもので ある。到来HDTV信号は、適当な帯域幅圧縮方式は選択するために使用されて いる画像内容におけるパラメータを測定するための回路100に加えられるが、 この回路はこの場合には実効上移動検出器である。HDTV信号は次に、例えば 順次−飛越し変換を含む、処理器102における本質的にはアナログの処理を受 けて、マルチプレクサ104に加えられる。実際にはこの処理はディジタル技術 を用いて実行することができる。パラメータ測定回路100の出力は任意の必要 なディジタル処理1例えばパラメータを表示画像の対応区域に関係づけるだめの ブロック形式化、を受けた後マルチプレクサ104の別の入力に加えられ、ここ で単一チャネルによる伝送のためにアナログ信号と組み合わされろ。時分割又は 周波数分割多重化のような任意の通常の方法を使用すればよい。[alに示され た方法は放送目的のためには最も有用である。The first method shown is the one used in the system of Figures 1 and 2. be. An incoming HDTV signal is detected and an appropriate bandwidth compression method is used to select it. added to the circuit 100 for measuring parameters in image content, This circuit is effectively a movement detector in this case. The HDTV signal is then e.g. Receives essentially analog processing in processor 102, including sequential-to-interlaced conversion. and is added to multiplexer 104. In reality, this process is a digital technology. It can be executed using The output of the parameter measurement circuit 100 can be any desired Digital processing 1 For example, the process of relating parameters to corresponding areas of the displayed image. block format, and then applied to another input of multiplexer 104, where combined with an analog signal for transmission over a single channel. time division or Any conventional method may be used, such as frequency division multiplexing. [shown in al. The method described above is the most useful for broadcast purposes.

しかしながら、第3図の[blVC示されたようにマルチプレクサ104を省略 してディジタルデータ信号を別のチャネルにより伝送することもできる。これは ビデオテープ記録のような状況においてはより適当であるかもしれない。例えば 、アナログ信号は通常の方法で記録された標準飛越し信号でよく、且つデータチ ャネルは好都合な可聴周波チャネルに、又は適当な時間符号によって第1のテー プにロックされて別のテープにさえも、記録されることができる。However, multiplexer 104 is omitted as shown in FIG. It is also possible to transmit digital data signals by separate channels. this is It may be more appropriate in situations such as videotape recording. for example , the analog signal may be a standard interlaced signal recorded in the usual way, and the data channel to a convenient audio channel or to the first theme by an appropriate time code. can even be recorded onto another tape, locked to the tape.

この明細書においては簡単のために信号を「送信すること」に言及しているが、 しかしこの用語が信号を記録することのような他の処理形式を含むことは察知さ れるであろう。Although this specification refers to "transmitting" a signal for simplicity, However, it is recognized that the term includes other forms of processing such as recording signals. It will be.

到来画像のどの部分が移動しており且つどの部分が静止しているかに関する情報 は受信機復号器に帯域幅圧縮HDTV信号を正しく復号化する方法を知らせるた めに混成信号のディジタル部分において伝送される。しかしながら、それは受信 機において伸張のために使用することもできろ。Information about which parts of the incoming image are moving and which parts are stationary to inform the receiver decoder how to correctly decode the bandwidth compressed HDTV signal. is transmitted in the digital part of the mixed signal. However, it is not received It can also be used for stretching in machines.

同様に、高周波静止細部描写がアナログチャネルに大量の帯域幅要求を行う場合 には、これらの特徴の性質及び位置をディジタルチャネルで伝送して最終の再構 成の際に使用すればよい。Similarly, when high-frequency static detailing places heavy bandwidth demands on analog channels, The nature and location of these features are then transmitted over a digital channel for final reconstruction. It can be used when constructing.

順欠走査に関連した@特徴は、伝送が帯域幅保存を助けるためにインタレースさ れている場合−はアップ変換された順次式表示の再構成を助けるためにディジタ ルチャネルで伝送すればよ()。A feature associated with sequential scanning is that the transmission is interlaced to help conserve bandwidth. - If the up-converted sequential representation is If you transmit it using a regular channel ().

既述の混成方法は技術の進歩と共にテレビ:)ヨン方式な改善する進展的方策に おいても有効である。すなわちHDTV標準の論理的進行は第4図に示されたよ うに予測され得る。最初、源、伝送及び表示はすべて(図の行1に示された)同 じ飛越しくインタレース)標準に基づいている。しかしながら、データチャネル の少し前進した計画はより高い解像度の可能な一層発展した方式の進歩的導入の ための道を開くであろう。同時に、ことによると比較的小さい表示装置を備えた 第2の受信機は全解像度を必要としないかもしれず、従って、すべての到来信号 をこれが移動しているかのように処理するはるかに簡単化された復号器を制御す るためにデータチャネルな使用することができるかもしれない。The above-mentioned hybrid method will become a progressive method for improving television as technology advances. It is also effective even if In other words, the logical progression of the HDTV standard is shown in Figure 4. It can be predicted that Initially, the source, transmission and display are all the same (shown in row 1 of the figure). (interlacing) standard. However, the data channel Some advanced plans include the progressive introduction of more advanced methods capable of higher resolution. It will open the way for At the same time, possibly with a relatively small display device. The second receiver may not need the full resolution and therefore all incoming signals This makes it much easier to control the decoder to handle it as if it were moving. It may be possible to use a data channel to

受信機技術が前進するにつれて、状況は行2に示されたものに進み、受信機は信 号を表示のために順次定歪にアップ変換すろであろう。伝送フィールドレートが 5Q)(Zより低い場合には、大区域フリッカななくてろために受信機において それを増大することも必要であろう。As receiver technology advances, the situation progresses to that shown in row 2, and the receiver becomes more reliable. The signals should be sequentially up-converted to constant distortion for display. Transmission field rate 5Q) (If lower than Z, the It may also be necessary to increase it.

更なる進歩はスタジオ信号処理チェインが順次定食方法で動作することを許容す ることであろう。二つの選択肢が図の行3a及び3bVc示されている。カメラ がj順次式で走査され、そしてその結果が飛越し式に変換されるか、又は順次走 査式信号が、多分複雑な運動推定方法を用いて、飛越し式の源から発生される。Further advances will allow the studio signal processing chain to operate in a sequential fixed-course fashion. That would be the case. Two options are shown in rows 3a and 3bVc of the diagram. camera is scanned in j-sequential fashion, and the result is converted to interlaced fashion, or An interlaced signal is generated from an interlaced source, possibly using complex motion estimation methods.

前者の場合には、補助的データ信号が飛越し式ビデオと共に運ばれることが比較 的簡単な付加である。このデータ信号は順次走査形式へのその後の再変換を容易 に−fるものであり、伝送システムによって運ばれる移動データと概念上同じで ある。In the former case, the auxiliary data signal is carried along with the interlaced video. This is a simple addition. This data signal facilitates subsequent reconversion to progressive scan format. -f and is conceptually the same as mobile data carried by a transmission system. be.

実際、伝送路のための帯域幅圧縮符号器は、順次−飛越し変換方式で発生された データを使用することを許容されるならば一層よく動作するであろう。この情報 の流れは第4図の点線で示されている。In fact, a bandwidth compression encoder for a transmission line is generated using a sequential-interlaced conversion scheme. It would work better if it were allowed to use the data. This information The flow is shown by the dotted line in FIG.

最終の進歩はスタジオ中順次式な使用することであろう。これは図の最下行に示 されている。この場合にはディジタルチャネルにおける情報は原始信号の大振幅 動的情報及び高周波静止情報と関連した帯域幅要求を減少させることに主として 関係するであろう。The final advancement would be to use sequential formulas throughout the studio. This is shown in the bottom row of the diagram. has been done. In this case, the information in the digital channel is based on the large amplitude of the original signal. Primarily aimed at reducing the bandwidth requirements associated with dynamic information and high frequency stationary information. It will be related.

種種の表示アップ変換の方法は、BBC研究部報告書198378号所載のエイ ・ロバーツ著r625本テレビジョン画像の改良形表示装置J (BBCRe5 earch Department RepotAl 983/8 、 ”Th e JmprOVed DiSplayof 525−1inetelevis ion PiCtureS ’ by A、Roberts ) VC記載され ている。受信機のアンプ変換を助けるための関係情報の幾つかがアナログ信号自 体から取り出され得る間、混成送信はアナログ信号から抽出され得ないような付 加的な本質的情報が送信されることを許容でろ。更に、混成送信が与える帯域幅 圧縮と関連のない幾つかのシステム全体の利点がある。例えば、運動の検出のだ めの責任が信号符号器に移転される。これらの少しのものしか必要とされないで あろうから、原価及び複雑性を相当に高くすることができる。それゆえ、それに 応じて一層良好な性能を持った、より複雑な移動検出器を使用することができる 。The method for changing the display of species is as described in the BBC Research Department Report No. 198378. ・Improved display device J for r625 television images written by Roberts (BBCRe5 search Department Report Al 983/8, “Th e JmprOVed Displayof 525-1inetelevis ion PiCtureS' by A, Roberts) VC listed ing. Some of the relevant information to aid the receiver amplifier conversion is the analog signal itself. While the hybrid transmission can be extracted from the body, the hybrid transmission Allow additional substantive information to be transmitted. Furthermore, the bandwidth provided by mixed transmission There are several system-wide advantages unrelated to compression. For example, motion detection The responsibility for this is transferred to the signal encoder. only a few of these are needed This can significantly increase cost and complexity. Therefore, and More complex movement detectors with better performance can be used depending on the .

上に概説され且つ第1図及び2図に図解された方式は二つの潜在的な欠点を持っ ている。これらの第1のものは、画像が完全に静止しているときでも信号がなお 静止路対角線フィルタと関連した損失を受けるということである。これは、この フィルタをも又運動適応性にして、実際非常に遅い移動に対しては対角線フィル タが完全に除去されるようKjろことによりて克服され得る。付加的な移動情報 を補助的データチャネルに付加してもよい。付加的な帯域幅を利用可能Kfるた めには、副標本化ビデオの圧縮比をわずかに増大するか又は移動検出器において 画像が分割される個個のブロックの寸法を増大することが必要であろう。しかし 、主移動信号に対するものと同じ付加的移動信号に対でるブロック寸法を使用す る必要はない。例えば、主移動信号は4フィールド線×8画素のブロックを使用 し、且つ低速度のための付加的移動信号は8線×16画素のブロックな使用する ことができる。これは4の係数によって収容されなけ4ばならない余分の容量な (0,42メガビット/秒VC)低減する。The scheme outlined above and illustrated in Figures 1 and 2 has two potential drawbacks. ing. The first of these is that the signal remains even when the image is completely still. It is subject to losses associated with stationary diagonal filters. This is this The filter should also be motion-adaptive, and in fact a diagonal filter for very slow movements. This can be overcome by a Kj filter so that the data is completely removed. Additional travel information may be added to the auxiliary data channel. Additional bandwidth available To achieve this, either slightly increase the compression ratio of the subsampled video or It may be necessary to increase the size of the individual blocks into which the image is divided. but , use the same block dimensions for the additional movement signal as for the main movement signal. There is no need to For example, the main movement signal uses a block of 4 field lines x 8 pixels. and additional movement signals for low speed are used in blocks of 8 lines x 16 pixels. be able to. This is the extra capacity that must be accommodated by a factor of 4. (0,42 Mbit/s VC).

上に概説された方式の第2の欠点は潜在的に一層重大である。The second drawback of the scheme outlined above is potentially more serious.

過去においては目は高い空間周波数が移動している場合にはこれを利用すること ができないと一般に考えられており、これは実際固定注視点に対しては真実であ る。しかしながら、普通のテレビジョン画像に対しては、目は一般VC,低速度 に対しては連続運動により又は高速度に対しては「断続的」運動により関心のあ る移動区域を追跡しようとする。すなわち、目が移動物体を追跡している場合に は、網膜上の画像は静止しており、微細細部の喪失は目立つようになることがあ る。移動区域における目の空間的細部識別要件は1文献の大部分において想定さ れている大きい要因によって低減されることが十分あり得るか、一様な十分に相 関のある運動の場合には確かに低減されない。In the past, the eye was able to take advantage of high spatial frequencies when they were moving. It is generally believed that this is not possible, and this is actually true for fixed fixation points. Ru. However, for ordinary television images, the eye is exposed to general VC, low speed For those interested in continuous motion or for high velocities with "intermittent" motion. attempts to track moving areas. That is, when the eyes are tracking a moving object, , the image on the retina is static and loss of fine detail can become noticeable. Ru. The spatial detail discrimination requirements of the eye in moving areas have not been assumed in most of the literature. is sufficiently likely to be reduced by a large factor that is It is certainly not reduced in the case of relevant movements.

この問題も又補助的データチャネルにおいて容量の増大を必要とするという犠牲 を払って克服することができる。この場合には移動の量は画像の所与の区域が受 けた連動の量を示す運動はクトルを発生するために推定されろ。1986年10 月24〜29日ニューヨークでの第128回SMPTE技術会議において提出さ れた論文、リプリント番号128−49[適応性副標本化及び運動補償DATV 技術によるHDTV帯域幅縮小」(a paper presented at  the 12B th SMPTETechnical Conferenc e、 0ctober 24−2 g 、 1 g F36New York、  Reprint j= 128 49 、 ” HDTV BandWidt hReduCliOn by AdapjiVe Subsampluig a nd Motioncompensation D A T V TeChni queS ”、及びわが英国特許出願86173201C一方法が記載されてい る。この方法においては二つの連続した画像を変位の関数として相関させてそれ ぞれの運動ベクトルに対応する一つ以上のピーク相関値を決定している。画像は 次に少数画素正方形のブロックにおいて解析されて可能なベクトルのうちのどれ がそのブロックに最も適当であるかが決定される。運動ベクトルを推定でる他の 方法は、1985年6月モントルーでの第14回国際テレビジョン討論会にスギ モト、フジオ及びニノミャによって提出された論文「第2世代HDTV標準変換 器J (a paper presenteato the 14 th In ternatiOnal Te1evision Sympo−sium、 M Ontreux、 June 1985 t)y SUG IMOTO。This problem also comes at the cost of requiring increased capacity in the auxiliary data channel. can be overcome by paying. In this case, the amount of movement that a given area of the image receives is The motion representing the amount of interdigitation can be estimated to generate the vector. October 1986 Presented at the 128th SMPTE Technical Conference, New York, March 24-29. paper, reprint number 128-49 [Adaptive Subsampling and Motion Compensation DATV "HDTV Bandwidth Reduction through Technology" (a paper presented at the 12B th SMPTE Technical Conference e, 0ctover 24-2 g, 1 g F36 New York,  Reprint j= 128 49 , ”HDTV BandWidt hReduCliOn by AdapjiVe Subsampluig a nd Motion compensation D A T V TeChni queS” and my UK patent application 86173201C describes a method. Ru. In this method, two consecutive images are correlated as a function of displacement and One or more peak correlation values corresponding to each motion vector are determined. The image is Which of the possible vectors is then analyzed in a block of few pixel squares? It is determined which is most appropriate for the block. Other methods that can estimate motion vectors The method was introduced by Sugi at the 14th International Television Debate in Montreux in June 1985. The paper “Second Generation HDTV Standard Conversion” submitted by Moto, Fujio and Ninomya Vessel J (a paper presentato the 14th In ternatiOnal Te1evision Sympo-sium, M Ontreux, June 1985 t)y SUG IMOTO.

FUJ I Oand N lN0M IYA 、 ” 5econd −ge nerationHDTV 5tandards converter ” ) から知られる。FUJ I Oand N lN0M IYA,”5econd-ge nerationHDTV 5standards converter”) known from.

このような技術は1例えば場面における二つの最も重要な移動項目であって、そ のうちの一つが例えばカメラのパン中の背景であり得ろような移動項目の運動ベ クトルを測定でるのに使用することができる。これらのベクトルは各フィールド ごとに1度受信機に送ればよく、非常に小さい付加的なデータ容量しか必要とし ない。各画f象ブロックがその場合1ではなく2ビツトで符号化されているなら ば、四つの異なった状態−すなわち、「静止」、「ベクトル1で移動中」、[ベ クトル2で移動中」、及ヒ[ベクトル1又は2でではなく移動中]−を指示する ことができる。フィールドに供給されたアドレスは送信機の符号器において記憶 され、そして受信機の復号器はベクトル速度1又は2で移動中として検出された それらの区域が静止アルゴリズムを用いて符号化され、従ってシステムが可能で ある全静止解像度で再現されることを許容でるように調整されろ。Such techniques can be used, for example, to identify the two most important moving items in a scene; One of these is the motion base of a moving item, which could be the background during a camera pan, for example. It can be used to measure vectors. These vectors represent each field It only needs to be sent to the receiver once each time, requiring very little additional data capacity. do not have. If each image block is then coded with 2 bits instead of 1 For example, there are four different states - ``at rest'', ``moving with vector 1'', [vector "Moving with vector 2", and "moving with vector 1 or 2" - be able to. The address supplied in the field is stored in the transmitter encoder. and the receiver decoder is detected as moving with vector velocity 1 or 2. Those areas are encoded using a stationary algorithm, so the system is Adjust to allow reproduction at some full still resolution.

厳密に言えば、この方策は運動速度がフィールド当り画素数の整数値でトろとき にだけ働く。しかしながら、補間を使用して、フィールド当り端数の画素成分を 持った運動速度に対処することができる。しかしながら、場面運動の主要成分な 除去マろことは対角線フィルタリングパラメータの選択を助け、そしていずfi にせよ、副画素移動誤差の本質的な効果はこの補間な不必要Kjるのに十分に好 都合であろう。Strictly speaking, this strategy requires that the speed of motion is constant with an integer number of pixels per field. work only for However, using interpolation, fractional pixel components per field are He can handle the speed he has. However, the main component of scene motion is The removal marcoder aids in the selection of diagonal filtering parameters, and In any case, the essential effect of the subpixel movement error is sufficiently favorable to eliminate the unnecessary Kj of this interpolation. It would be convenient.

この方式が運動ベクトルを使用する方法は、移動区域が静止しているように見え ろ方法で高空間細部描写フィルタ16の基準フレームを排除才ろことである。移 動区域は次にその正l−い空間位置において完全空間細部描写で伝送され得ろ。The way this method uses motion vectors means that the moving area appears stationary. The reference frame of the high spatial detail rendering filter 16 can be eliminated in the filtering method. Transfer The motion area may then be transmitted in full spatial detail at its correct spatial location.

復号器は垂直帰線消去期間中に次のフィールドに対する運動にクトルの値を知ら され、且つどの区域がどの連動×クトルに属するかを制御データチャネルにより 連続的に知らさfLる。それは次に相補的排除物をそれの静止補間器の基準フレ ームに加えて高度に細部描写された移動区域を再構成する。排除用前置フィール タ及び補間器基準フレームは、帯域幅圧縮信号の代わりに、運動補償のない受信 機が運動補償された信号を使用fろことン可能にし、これにより両立性を保存す る。そのような受信@においては、運動補償された区域は変更運動様式な用いて 復号化され、これによりこれらの区域が正しい位置においてではあろが前に記述 された比較的乏しい空間解像度で再現されろことが可能になる。The decoder knows the value of the vector for the next field of motion during the vertical blanking period. and which area belongs to which interlock x vector via the control data channel. Continuously informed. It then converts the complementary excluder to the reference frame of its stationary interpolator. Reconstruct highly detailed moving areas in addition to the moving area. prefix field for exclusion data and interpolator reference frames are used instead of the bandwidth-compressed signal to receive motion-compensated signals. This allows the machine to use motion-compensated signals, thereby preserving compatibility. Ru. In such a reception, the motion-compensated area is used without changing the motion regime. decoded so that these areas are not in the correct position but in the previous description. This allows the images to be reproduced with relatively poor spatial resolution.

運動が存在するかどうか及びどのような種類の運動が存在するかを決定するため に使用されるブロックの大きさは、実際、同じである必要はない。To determine whether motion is present and what type of motion is present In fact, the sizes of the blocks used do not need to be the same.

注意されるべきことであるが、これらの画質向上は両方とも、十分なデータ容量 が任意の放送業務の開始時VC割り当てられたとfれば、両立可能な方法で達成 され得る。付加的な低速移動情報を処理するように装備されていない受信機が単 にすべての静止画像を対角籾的にフィルタし続けることは明らかである。It should be noted that both of these image quality improvements require sufficient data capacity. If VC is assigned at the start of any broadcasting operation, this can be achieved in a compatible manner. can be done. A receiver that is not equipped to process additional slow-moving information may simply It is obvious to continue filtering all still images diagonally.

同様の方法で、運動ベクトル情報な使用でろように装備されていない受信機は「 静止」として識別されていない画像のすべての区域を単にこれらの区域があたか も測定不可能なベクトルで移動しているかのように復号化する。換言fれは、「 ベクトル1で移動中」及び「ベクトル2で移動中」は年に「移動中」として解釈 されろ。この原理は、もちろん、複雑な運動を含む場面を送信するために比較的 多数の運動ベクトルを含むように拡張することができよう。In a similar manner, receivers that are not equipped with motion vector information can use All areas of the image that have not been identified as 'static' are simply is also decoded as if it were moving in an unmeasurable vector. The paraphrase f is “ "Moving with vector 1" and "Moving with vector 2" are interpreted as "moving" in 2018. Be it. This principle is, of course, relatively useful for transmitting scenes involving complex movements. It could be extended to include multiple motion vectors.

これまでに提示された議論は高精細度画像の送信に向けられてきた(すれども、 このディジタル式支援原理は、MAC又は現行のP A L及びNTSCのよう なより低い基本的精細度を持った諸方式の回能を改善するために使用することが できろ。ディジタル成文後チャネルを通して送られた単純な移動信号は、より多 い線数への又は順次走査への表示のアンプ変換を、運動と高周波垂直細部描写と を区別するのを助けることによって一層有効[fることかできよう。結果として 得られる垂直細部描写の潜在的増大は帯域幅圧縮技術を用いることによって水平 方向において実現することができるであろうが、ここでも又確実な移動信号が買 重であろう。The arguments presented so far have been directed towards the transmission of high-definition images (although This digital support principle is similar to MAC or current PAL and NTSC. It can be used to improve the performance of systems with lower basic resolution. You can do it. After digital codification, simple mobile signals sent through channels are Amplifier conversion of displays to high line counts or progressive scans with motion and high frequency vertical detail It could be made more effective by helping to distinguish between as a result The potential increase in vertical detail that can be obtained can be increased horizontally by using bandwidth compression techniques. direction, but here again a reliable moving signal is required. It must be heavy.

例えば、C−M A Gでは、移動/静止の指示を備えた運動ベクトルをブロッ クごとの方式で送信することができる。PALにおけろテレテキスト式の送信で は、運動ベクトル情報に含めて、例えば改良形PAL復号化のために又はアップ 変換において使用されろ受信機の移動検出器な支援するようにしてもよい。For example, C-MAG blocks motion vectors with move/standstill instructions. It can be sent in a method for each message. Teletext transmission via PAL be included in the motion vector information, e.g. for improved PAL decoding or up A receiver motion detector may be used to assist in the conversion.

運動ベクトル情報の更なる付加は、十分な処理力で、正しく配置された移動物体 を持った中間フィールドの補間を可能Vcfる。これは、隣り合った移動するフ ィールド間の単純な、運動補正されていない、時間的補間によって引き起こされ ろ移動する水平細部描写のコーミングのよ5な了−ティファクトを太いに除去す るであろう。Further addition of motion vector information enables accurate processing of correctly positioned moving objects with sufficient processing power. It is possible to interpolate intermediate fields with Vcf. This means that adjacent moving frames caused by simple, motion-corrected, temporal interpolation between fields. Removes large artifacts such as combing of moving horizontal details. There will be.

確実な運動信号は又、遠隔の移動検出器のために必要とされる複雑な雑音測定回 路の必要性を回避することによって受信機におけるビデオ雑音減小の実現を簡単 化することができるであろう。A reliable motion signal also eliminates the complex noise measurement circuits required for remote motion detectors. Easily achieve video noise reduction at the receiver by avoiding the need for It would be possible to convert it into

屏 包 国際調査報告 AN)JEX τO’=ε INTERNATIONAL SE、”1RCF、 RE?ORτONfolding screen package international search report AN) JEX τO’=ε INTERNATIONAL SE, “1RCF, RE? ORτON

Claims (18)

【特許請求の範囲】[Claims] 1.送信機において、 ビデオ信号源、 源によって発生されたビデオ信号の帯域幅を制御信号に応答して二つ以上の異な った方法によって選択的に圧縮するための帯域幅圧縮装置、 帯域幅圧縮ビデオ信号をアナログ形式で送信するための装置、 源によって発生されたビデオ信号の画像内容に応答して、帯域幅圧縮装置に帯域 幅圧縮方法の所要の一つを選択するように指令する制御信号を発生する制御信号 発生装置、を備えており、 且つ受信機において、 送信された帯域幅圧縮ビデオ信号を受信するための装置、帯域幅縮小送信ビデオ 信号から画像内容に依存して二つ以上の異なった方法によって選択的に表示のた めの信号を再構成するための装置、及び 再構成された信号を表示するための装置を備えており、更に、 アナログビデオ信号と関連して前記の制御信号を含むディジタル信号を送信する ための送信機における装置、及び送信ディジタル信号に応答して、制御信号を抽 出し且つ再構成装置に再構成方法の所要の一つを選択して表示のための信号を再 構成するように指令する受信機における装置、を備えているビデオ信号送信方式 。1. At the transmitter, video signal source, The bandwidth of the video signal generated by the source is divided into two or more different bandwidths in response to a control signal. a bandwidth compression device for selectively compressing the bandwidth by a method according to the invention; device for transmitting bandwidth compressed video signals in analog form; A bandwidth compressor is configured to transmit bandwidth to a bandwidth compressor in response to the image content of a video signal generated by a video signal source. a control signal that generates a control signal commanding the selection of the desired one of the width compression methods; It is equipped with a generator, And in the receiver, Apparatus for receiving transmitted bandwidth-compressed video signals, bandwidth-reduced transmitted video The signal can be selectively displayed in two or more different ways depending on the image content. a device for reconstructing a signal for comprising an apparatus for displaying the reconstructed signal, and further comprising: transmitting a digital signal including said control signal in conjunction with an analog video signal; equipment at the transmitter for the output and select the desired one of the reconstruction methods to the reconstruction device and reconstruct the signal for display. a video signal transmission system comprising: a device in a receiver that directs the configuration; . 2.帯域幅圧縮装置が、両方とも源からの信号を受けるように接続された垂直一 時間フィルタ及び空間フィルタを備えている、請求の範囲第1項に記載の方式。2. A bandwidth compressor is installed in a vertical line, both connected to receive signals from the sources. The method according to claim 1, comprising a temporal filter and a spatial filter. 3.源と垂直一時間フィルタ及び空間フィルタとの間に対角線フィルタを備えて いる、請求の範囲第2項に記載の方式。3. with a diagonal filter between the source and the vertical temporal filter and spatial filter The method according to claim 2. 4.対角線フィルタが適応的に移動に依存しており、且つ受信機に送信されたデ ィジタル信号が対角線フィルタの動作様式に関する情報を含んでいる、請求の範 囲第3項に記載の方式。4. The diagonal filter adaptively depends on the movement and the data transmitted to the receiver. Claims wherein the digital signal contains information about the mode of operation of the diagonal filter. The method described in section 3. 5.制御信号が連続した画像区域に対して決定される、請求の範囲第1項に記載 の方式。5. Claim 1, wherein the control signal is determined for successive image areas. method. 6.各画像に少なくとも1000のその上のような区域がある、請求の範囲第5 項に記載の方式。6. Claim 5, wherein each image has at least 1000 such areas. The method described in section. 7.そのような各区域が少なくとも10の画素からなっている、請求の範囲第5 項に記載の方式。7. Claim 5, wherein each such area consists of at least 10 pixels. The method described in section. 8.各区域が菱形の形状をしている、請求の範囲第5項に記載の方式。8. 6. The system of claim 5, wherein each area is diamond-shaped. 9.アナログビデオ送信信号で前記のディジタル送信信号を多重化するための装 置を備えている、請求の範囲第1項に記載の方式。9. A device for multiplexing the digital transmission signal with an analog video transmission signal. 2. The method according to claim 1, comprising: 10.送信が記録動作を含んでいる、請求の範囲第1項に記載の方式。10. 2. The method of claim 1, wherein the transmission includes a recording operation. 11.ディジタル信号を関連のアナログビデオ信号と共に伝達し且つ記録するた めの装置を備えている、請求の範囲第10項に記載の方式。11. For transmitting and recording digital signals along with associated analog video signals. 11. The method according to claim 10, comprising a device for 12.画像に含まれた一つ以上の運動ベクトルを決定し且つその画像に対する運 動ベクトルの値をディジタル送信信号において送信するための装置を備えている 、請求の範囲第1項に記載の方式。12. Determine one or more motion vectors included in an image and calculate motion vectors for that image. comprising a device for transmitting the value of the motion vector in a digital transmission signal; , the method according to claim 1. 13.運動ベクトルの一つに近い移動が検出されたときには、時間又は空間フィ ルタリングのいずれが使用されるべきかを決定する前に帯域幅圧縮装置がその運 動ベクトルの量において移動を考慮に入れる、請求の範囲第12項に記載の方式 。13. When a movement near one of the motion vectors is detected, the temporal or spatial Before deciding which filtering method should be used, the bandwidth compressor The method according to claim 12, taking into account movement in the amount of motion vectors. . 14.二つ以上の標識付けされた運動ベクトルを送信することができ、且つ制御 信号が、連続した画像区域に対して、画像が静止している、標識付けされた運動 ベクトルのうちの規定された一つで移動している、又は規定されていたい方法で 移動していることを示すものとして決定される、請求の範囲第12項に記載の方 式。14. Two or more labeled motion vectors can be transmitted and controlled The signal is labeled motion relative to a continuous image area, where the image is stationary. moving in a specified one of the vectors, or in a manner that would be specified. The person according to claim 12, which is determined as indicating that the person is moving. formula. 15.制御信号発生装置が、受信機におけるものと同様の再構成装置、及びこの 再構成装置の動作をそれの方法のそれぞれにおいて比較して最良の方法を決定す るための比較装置を備えている、請求の範囲第1項に記載の方式。15. The control signal generator includes a reconfiguration device similar to that in the receiver and a reconfiguration device similar to that in the receiver. Compare the operation of the reconstructor in each of its methods to determine the best method. 2. The method according to claim 1, comprising a comparison device for determining. 16.受信機が、飛越し式送信ビデオ信号を順次式表示標準に変換するためのア ップ変換装置を備えていて、このアップ変換装置がディジタル送信信号に応答す るようになっている、請求の範囲第1項に記載の方式。16. An application for the receiver to convert the interlaced transmitted video signal to a sequential display standard. up-converting device, and the up-converting device responds to the digitally transmitted signal. The method according to claim 1, wherein the method is adapted to: 17.ビデオ信号源、 源によって発生されたビデオ信号の帯域幅を制御信号に応答して二つ以上の異な った方法によって選択的に圧縮するための帯域幅圧縮装置、 帯域幅圧縮ビデオ信号をアナログ形式で送信するための装置、 源によって発生されたビデオ信号の画像内容に応答して、帯域幅圧縮装置に帯域 幅圧縮方法の所要の一つを選択するように指令する制御信号を発生する制御信号 発生装置、及びアナログビデオ信号と関連させて前記の制御信号を含むディジタ ル信号を送信するための装置、 を備えているビデオ信号送信機。17. video signal source, The bandwidth of the video signal generated by the source is divided into two or more different bandwidths in response to a control signal. a bandwidth compression device for selectively compressing the bandwidth by a method according to the invention; device for transmitting bandwidth compressed video signals in analog form; A bandwidth compressor is configured to transmit bandwidth to a bandwidth compressor in response to the image content of a video signal generated by a video signal source. a control signal that generates a control signal commanding the selection of the desired one of the width compression methods; a generator and a digital signal containing said control signal in conjunction with an analog video signal; equipment for transmitting signals; Video signal transmitter. 18.帯域幅圧縮が二つ以上の異なった方法によって選択的に行われている送信 された帯域幅圧縮ビデオ信号を受信するための装置、 受信信号から画像内容に依存して二つ以上の異なった方法によって選択的に表示 のための信号を再構成するための装置、及び 再構成された信号を表示するための装置、を備えており、 ビデオ信号と関連して送信されたディジタル信号を受信してこれから制御信号を 抽出し且つ再構成装置に再構成方法の所要の一つを選択して表示のための信号を 再構成するように指令するための装置、 を備えているビデオ信号受信機。18. Transmission where bandwidth compression is performed selectively by two or more different methods an apparatus for receiving a bandwidth compressed video signal; Selectively display in two or more different ways depending on the image content from the received signal an apparatus for reconstructing a signal for, and a device for displaying the reconstructed signal; Receives digital signals transmitted in conjunction with video signals and generates control signals from them Extract and select the desired one of the reconstruction methods to the reconstruction device and send the signal for display. a device for commanding to reconfigure; Video signal receiver.
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