JPS6359598B2

JPS6359598B2 -

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Publication number: JPS6359598B2
Application number: JP56012560A
Authority: JP
Priority date: 1980-01-30
Filing date: 1981-01-30
Publication date: 1988-11-21
Also published as: AU6659681A; EP0033607A3; CA1154536A; ATE7347T1; US4464685A; DE3163335D1; AU545775B2; EP0033607B1; GB2068673B; GB2068673A; EP0033607A2; JPS56162589A

Description

【発明の詳細な説明】この発明は複合デジタルテレビジヨン信号の復
号化及び再符号化方法に関する、ここでは、特に
複合PALデジタルテレビジヨン信号の復合化及
び再符号化方法について述べるが、PALテレビ
ジヨン信号に限定されるものではない。

複合PALデジタル信号がデジタルビデオテー
プレコーダに記録されている場合には、記録され
た信号を再生し、例えば編集の目的でモニタ受像
機に再生画像を映出させるために、もとの輝度成
分Ｙと２つの色成分Ｕ及びＶとを得べくデコード
することが要求され、また、各成分Ｙ、Ｕ及びＶ
を再符号化し、その結果得られた信号を再記録す
ることが要求されるであるう。従来のPAL復号
化器及び再符号化器を用いた場合には、信号が復
号化及び符号化されるたびに、その再生画像に劣
化が生じる。この劣化は累積するものであり、も
し、復号化及び再符号化が何回もされたものであ
つて、その上種々の編集方法が用いられた場合に
は、その最後のものの画像はひどく劣化してしま
う。

この問題点は、PAL方式の装置に固有の特徴
に起因するものではなく、複合デジタルPALテ
レビジヨン信号において、各成分Ｙ、Ｕ及びＶが
同じ周波数帯域を共有することに起因する。

もし、各成分Ｙ、Ｕ及びＶを、復号器におい
て、分離されたスペクトルに分けることが完全に
できたならば、完壁な復号化ができるし、再符号
化の点でも、もとの符号化された信号が完全に形
成される。この場合には、画像の劣化を生じるこ
となく、復号化動作及び再符号化動作が要求に応
じてくり返せる。

しかしなながら、実際問題として、各成分Ｙ、
Ｕ及びＶを完全に分離することは、経済的に不可
能である。すなわち、その分離のためには、通常
の周波数成分のみでなく、テレビ画像の高域や時
間的にも十分に分離可能とするように、非常に複
雑な、いわゆる多次元フイルタリングを用いなけ
ればならないからである。

この発明は上記の欠点を改善した複合デジタル
テレビジヨン信号の複号化方法及びこれに続く再
符号化方法を提供するものである。

次に、実施例については、添付図を参照しなが
らこの発明をさらに説明しよう。

第１図は、デジタルテレビジヨン信号の処理装
置の一部を示すもので、この装置にこの発明の具
体例が使用された場合である。

第２図は、この発明の具体例の要部を構成する
復号化器の概略図である。

第３図はこの発明の具体例の要部を構成する再
符号化装置の概略図である。

先ず、第１図について説明するに、破線で囲ま
れた復号化及び再符号化部１を差しあたり無視す
る。図の信号処理装置はマトリツクス回路２を有
し、このマトリツクス回路２には例えばテレビカ
メラからの通常の原色信号Ｒ，Ｇ及びＢがそれぞ
れ別々の通路で供給されて、この信号Ｒ，Ｇ及び
Ｂから通常の輝度信号成分Ｙと色信号成分Ｕ及び
Ｖが形成される。信号成分Ｙ，Ｕ及びＶは、それ
ぞれ別々の径路で符号化器３に供給される。そし
て、この符号化器３において、各信号成分Ｙ，Ｕ
及びＶを、12メガサンプル／秒でサンプリングす
ることによつてこれら信号成分Ｙ，Ｕ及びＶがデ
ジタル化される。そして、その結果得られるサン
プル化されたパルスコード信号成分から複合デジ
タルPALテレビジヨン信号Ｐを形成する。

このとき、この複合デジタルPALテレビジヨ
ン信号Ｐが復号化器４に直接的に供給されると、
この復合化器４では各信号成分Ｙ，Ｕ及びＶにそ
れぞれ対応するパルスコード化信号が分離され、
この分離されたパルスコード信号成分からアナロ
グ信号成分Ｙ，Ｕ及びＶが形成され、これらがそ
れぞれ別々の出力路を通つてマトリツクス回路５
に供給される。このマトリツクス回路５では、も
との原色信号Ｒ，Ｇ及びＢに対応する信号Ｒ，Ｇ
及びＢが形成され、これらの信号がそれぞれ別の
出力径路を通じて、例えばテレビジヨン受像機に
供給される。

しかしながら、もし、その複合デジタルPAL
信号が符号化器３と復合化器４との間において記
憶され続いて再生されるとすれば、そのとき、復
合化及び再符号化の付加手段が複合デジタル
PAL信号が各信号成分Ｙ，Ｕ及びＶの状態で記
憶されるべき場合に必要になる。同様のことは、
複合デジタルPAL信号が、符号化器３と復合化
器４との間において長い伝達径路を通るときにも
生じる。これが、復号化及び再符号化部１を設け
た目的である。この復号化及び再符号化部１は復
号化器６と再符号化器７とを有する。

復号化器６においては、複合デジタルPAL信
号Ｐから12メガサンプル／秒のデジタル輝度信号
成分Yd及びデジタル色信号成分Ud，Vdが取り
出され、直接それぞれ別々の経路で再符号化器７
に供給される。また、一般的ではないがこれら成
分Yd，Udはデジタルビデオテープレコーダに記
憶のために供給される。

再符号化器７においては、各成分Yd，Yd及び
Vdから複合デジタルPAL信号Ｐが形成される。
なお、デジタルビデオテープレコーダ８において
は記録に続いて再生され、その再生されたデジタ
ル信号成分Yd，Ud及びVdが再符号化器７に供
給される。

符号化器３及び復号化器４ではテレビジヨン画
像の劣化が多少生じる。しかし、符号化処理及び
復号化処理はそれらの要素によつて１回だけなさ
れるものであるから、テレビジヨン画像の劣化は
小さく、また結果として許容できるものである。

一方、復号化器６及び再符号化器７に影響され
る復号化処理及び再符号化処理は、例えば複数回
の記録及び再生過程を含む複合編集過程において
は、複数回くり返される。したがつて、この復号
化及び再符号化部１による欠点は累積的であり、
結果的にかなりの画像劣化を生じてしまうので、
この復号化及び再符号化部１による欠点をできる
だけ減少させるということが重要である。

次に、復号化器６及び再符号化器７の典形例に
ついて詳細に説明する前に、その説明に役立つと
思われるデジタルビデオテープレコーダで記録、
再生がなされる場合に生じる事項の詳細について
説明しよう。

先ず、各信号成分Ｙ，Ｕ及びＶは12メガサンプ
ル／秒で、すなわちトータルでは36メガサンプ
ル／秒でサンプリングされていることに注目すべ
きであろう。

しかし、視覚上は輝度情報に対するよりも色情
報に対する場合の方があまり敏感でないので、デ
ジタルビデオテープレコーダ８においては（ある
いは長い伝達経路においては）色成分Ｕ及びＶに
相当するサンプルのいくつかを省くことによりバ
ンド幅をかせぐことができる。

例えば、もし記憶の前に、１つおきのサンプル
が省かれたとすると、その省かれたサンプルは、
再生時に、実際に再生されたサンプルの間のすべ
てのスペースに特別のサンプルを挿入することに
よつて再現することができる。

その特別なサンプルのアナログレベルは各スペ
ースの両側の実際の再生されたサンプルの単なる
平均値をとることによつて決定することが可能で
ある。

しかしながら、実際上は、色成分Ｕ及びＶの各
各のうち、３サンプル中２サンプルが省略される
ことの方がより一般的であり、それでも満足のゆ
くテレビ画像が得られる。これは色成分の最高周
波数は2MHzまで下げることができるためである。

これにより記憶されるべきサンプルのすべてで
は20メガサンプル／秒に下げられる。また、実際
に、ここで必要な内挿処理には、再生時に必要な
特別のサンプルを得るために、単なる平均値補間
よりも複雑な技術を使用する。しかしながら、そ
のような技術は良く知られており、またこの発明
に直接に関連するものではない。したがつて、こ
こではこの問題はこれ以上述べない。

この発明の目的のためには、サンプルレートを
逓降させることに続いて必要となる内挿処理では
完全にはもとのサンプルを再生することができ
ず、特に高周波域では再現されたサンプルに誤り
が生じるであろうということを認識していれば十
分である。

こうして、サンプルの省略やその再現がくり返
されると、結果として累積的な誤りが生じ、ひど
い画質の劣化を生じるものである。

これから述べる実施例は、サンプルレートが下
げられた色成分に内挿処理をするようにサンプル
が再現されるときに生じるエラーに関する情報は
サンプルレートの下げられていない輝度成分にお
いて伝達されるように動作するものである。

次に第２図について説明しよう。

これは第１図の復号化器６をより詳細に示すも
のである。

復号化器６は入力端子１０を有し、この入力端
子１０には複合デジタルPAL信号Ｐが供給され
る。

この入力端子１０は色信号用フイルタ１１に接
続されるとともに、遅延素子１２及び減算器１３
を介して第１の出力端子１４に接続される。色信
号用フイルタ１１の出力端はUdフイルタ１５及
びVdフイルタ１６の入力端子にそれぞれ接続さ
れ、これらフイルタ１５及び１６の出力端子はＵ
信号復調器１７及びＶ信号復調器１８にそれぞれ
接続される。

Ｕ信号復調器１７の出力端はサンプルレート逓
降器１９に接続され、これによりサンプルが間引
かれた色成分Uoが出力として得られ、これが第
２の出力端２０に供給される。また、サンプルレ
ート逓降器１９の出力端は、内挿処理器２１に接
続される。この内挿処理器２１のＵ信号変調器２
２を通じて加算器２３に供給される。

Ｖ信号復調器１８の出力端はサンプルレート逓
降器２４に接続され、これよりサンプルが間引か
れた色成分Voが出力として得られ、これが第３
の出力端子２５に供給される。サンプルレート逓
降器２４の出力端は内挿処理器２６に接続され、
この内挿処理器２６の出力はＶ信号変調器２７を
通じて加算器２３に供給される。

ここで、適宜、Udフイルタ１５と復調器１７
の位置は交換することができる。また、Vdフイ
ルタ１６と復調器１８の位置も同様である。

次に第３図について説明するに、この図は第１
図の再符号化器７をより詳細に示すものである。

再符号化器７は第１、第２及び第３の入力端子
１４′，２０′及び２５′を有する。この入力端子
としてこれらの数字を用いたのは、これらの端子
が第２図の復号化器６の第１、第２及び第３の出
力端子１４，２０及び２５にそれぞれ対応するも
のであるからであり、これらの端子には出力端子
１４，２０及び２５に供給される信号が供される
からである。しかしながら、これはデジタルビデ
オテープレコーダで記録し、また再生するという
処理が介在した後あるいは信号が長い伝達経路を
通つた後であるのが通常である。

第１の入力端子１４′は加算器３０は介してこ
の再符号化器７の出力端子３１に接続される。第
２の入力端子２０′は内挿処理器３２及びＵ信号
変調器３３を通じて加算器３４に接続される。第
３の入力端子２５′は内挿処理器３５を通じてＶ
信号変調器３６に接続され、この変調器３６の出
力端は加算器３４に接続される。この加算器３４
の出力端は加算器３０に接続される。

復号化器６における内挿処理器２１及び２６、
変調器２２及び２７、加算器２３は、それぞれ再
符号化器７における内挿処理器３２及び３５、変
調器３３及び３６、加算器３４に対応するととも
に、構成及び動作の点でできるだけ近似したもの
とされる。都合のよいことには、これらの部分は
IC化が可能であり、IC化できれば上述の要求は
達成されるものである。

復号化器６の動作を第２図を参照して説明す
る。

色信号用フイルタ１１は入力複合デジタル
PAL信号Ｐから色成分Ud及びVdを分離する。こ
のため、このフイルタ１１は複合デジタルPAL
信号Ｐの高周波帯域を通過せるハイパスフイルタ
となつている。

Udフイルタ１５及び１６はくし形フイルタで、
これにより色成分UdとVdとが分離される。そし
て、これら色成分Ud及びVdは、それぞれＵ信号
復調器１７及びＶ信号復調器１８において復調さ
れる。これら２つの復調信号は12メガサンプル／
秒のサンプルレートを有する。そして、それぞれ
サンプルレート逓降器１９及び２４において、３
サンプル毎に２サンプルが省かれて４メガサンプ
ル／秒にそのサンプルレートが下げらる。したが
つて、サンプルレート逓降器１９及び２４の出力
はそれぞれ４メガサンプル／秒のサンプルレート
の逓降された色成分Uo及びVoである。そして、
これら色成分Ud及びVdは、記録のために、それ
ぞれ第２及び第３の出力端子２０及び２５に供給
される。

さらに、この色成分Ud及びVdはそれぞれ内挿
処理器２１及び２６に供給される。これら内挿処
理器２１及び２６においては再符号化器７におい
てなされる内挿処理と同様の処理がなされる。こ
うして、３個のうち２個が省かれたサンプルは内
挿処理により12メガサンプル／秒のサンプルレー
トに戻される。この内挿処理のされた２つの色成
分は、Ｕ信号変調器２２及びＶ信号変調器２７に
おいて、それぞれ再変調された後、加算器２３で
加算され、合成色成分Crが形成される。この合
成色成分Crは減算器１３で複合デジタルPAL信
号Ｐから減算され、出力信号Ｐ−Crが形成され
る。そして、この出力信号Ｐ−Crが記憶のため
に第１の出力端子１４に供給される。

この色信号成分を取り扱う復号化器６の各素子
は多少の遅延を生じるので、複合デジタルPAL
信号Ｐを減算器１３に供給する場合にそれに相当
する遅れが必要である。遅延素子１２によつて、
この遅れは得られる。

次に、第３図を参照して再符号化器７の動作を
説明しよう。

第２図及び第３図の入力端子２０′及び２５′に
供給された逓降された色成分Uo及びVoは、それ
ぞれ内挿処理器３２及び３５に供給されて、復号
化器６でなされたのと同様の内挿処理がなされ
る。こうして３個のうち２個が省かれたサンプル
は12メガサンプル／秒のサンプルレートに戻され
る。この２つの内挿処理のなされた色成分は、そ
れぞれＵ信号変調器３３及びＶ信号変調器３６で
変調され、その出力が互いに加算器３４で加算さ
れて一担合成色成分Crが形成され、これが加算
器３０に第１の入力端子１４′より供給される入
力信号Ｐ−Crに加算される。この加算器３０の
出力はもとの複合デジタルPAL信号Ｐであり、
これは出力端子３１に供給される。

したがつて、復号化器６及び再符号化器７の上
述の全ての動作を考えてみると、複合デジタル
PAL信号Ｐから、内挿処理において発生する誤
りを有する合成色成分Crが減算されている。し
たがつて、これらの誤りは記録された信号Ｐ−
Crに存在する。しかし、再符号化器７において
は、同じ合成色成分Crが内挿処理によつて同じ
誤りをもつて再生される。そして、この合成色成
分が入力信号Ｐ−Crに加算されるので、これに
より誤りが修正され、実質的に誤りのない出力複
合デジタルPAL信号Ｐが得られるものである。

なお、種々の変更や拡張が可能であることは容
易に理解できよう。例えば、上述の例はPALテ
レビジヨン信号について述べたが、この発明は
NTSC信号のような他の複合帯域分割形テレビジ
ヨン信号にも適用できる。つまり、NTSC信号の
場合には輝度成分Ｙと色成分Ｉ及びＱが記録のた
めのデジタル成分とされるものである。

さらに、輝度成分と２つの色成分に分けること
も本質的ではない。なぜなら、例えば色信号デー
タの十分な補正が、輝度成分と単一の色成分、す
なわち例えばPAL装置の場合にはＵ及びＶ色情
報を伝送するだけで達成できるからである。

また、この発明をデジタルビデオテープレコー
ダを用いる場合について述べたが、輝度成分と色
成分の分離が記憶のために必要であるような他の
デジタルビデオレコーダにも用いることができる
のはもちろんである。また、この発明は、上述し
たように、上記のような復号化や再符号化が必要
である場合に、特に、上述の処理が何回もなされ
る場合、例えば伝達点と受信点とが大きく離され
ていて、そこに他の長い伝送経路が連結されてい
るような場合において使用することが可能であ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明が使用されたデジタルテレビ
ジヨン信号の処理装置の一部を示す系統図、第２
図はこの発明の要部を説明するための複号化器の
一例の概略図、第３図はこの発明の要部を説明す
るための再符号化器の一例の概略図である。６は復号化器、７は再符号化器である。

Claims

【特許請求の範囲】

１復号化処理をする工程と、再符号化処理をす
る工程からなり、復号化処理をする工程において
は、複合デジタルテレビジヨン信号から色成分を
分離し、この色成分を復調し、この復調された色
成分のサンプルレートを下げて第１の復号出力信
号を得、このサンプルレートが下げられた復調色
成分にサンプルを内挿することによりもとのサン
プルレートに戻し、この内挿処理のされた色成分
を変調し、この変調され内挿処理のなされた色成
分を上記複合デジタルテレビジヨン信号から減算
することにより第２の復合出力信号を得るように
なし、再符号化処理をする工程においては、上記
第１の復号出力信号にサンプルを内挿することに
よりもとのサンプルレートに戻し、このサンプル
が内挿された色成分を変調し、この変調され内挿
処理がなされた色成分を上記第２の復号出力信号
に加えて上記複合デジタルテレビジヨン信号を得
るようになした複合デジタルテレビジヨン信号の
復号化及び再符号化方法。