JPH04503592A - High definition B-MAC television signal transmission system - Google Patents
High definition B-MAC television signal transmission systemInfo
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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】 高鮮明度のB −MMCテレビジョン信号の伝送システム腎景技街 伎街分野 本発明は、テレビジョン信号の伝送システムの分野に関し、特に標準的な解像度 のNTSCフォーマット又はヨーロッパフォーマットのちとで伝送されるものよ りもより高い解像度の画像を提供する信号を伝送するためのテレビジ5ン信号の 伝送システムに間する。[Detailed description of the invention] High-definition B-MMC television signal transmission system Gigai field The present invention relates to the field of transmission systems for television signals, in particular standard resolution those transmitted after the NTSC format or the European format. TV signal for transmitting signals that provide higher resolution images between transmission systems.
聚漣技±Ω説所 水平次元及び垂直次元の両方において、画像の鮮明度を増大するテレビジョン信 号の伝送に関心が高まっている。垂直次元においては、そのような信号は在来の 標準的なものと比較すると、2倍の数の走査線を有しており、他方、水平次元に おいては、走査線当りの画素の数は同様に増加されている。標準的な水平及び垂 直解像度を提供する結果、伝送される信号を広いスクリーンに表示すると悪影響 が生じることになる。標準的な信号について見ている人は比較的接近して見る場 合、ぼやけた又は不鮮明な画質について不満をもらすことになろう、これらの悪 影響は、より高い解像度の画像によって克服されるが、しかし、在来の伝送シス テムは、高い解像度の画像を伝送するのに容易に適合され得るものではない。Juren Techniques ±Ω Theory Television signals that increase image clarity in both horizontal and vertical dimensions There is growing interest in the transmission of issues. In the vertical dimension, such signals are Compared to the standard one, it has twice the number of scan lines, while in the horizontal dimension In this case, the number of pixels per scan line has been similarly increased. Standard horizontal and vertical As a result of providing direct resolution, the transmitted signal is negatively affected when displayed on a wide screen. will occur. For standard traffic lights, people looking at the signal must be relatively close to each other. In some cases, you may complain about blurry or unclear image quality. The impact can be overcome by higher resolution images, but traditional transmission systems systems cannot be easily adapted to transmit high resolution images.
信号伝送に必要な帯域幅を増大せずに高い解像度の画像を提供するという課題に 対する1つの解決策が1987年9月2日に出願された米国特許第092.30 5号に説明されている。高い解像度の信号は斜め方向にフィルタがかけられ、1 つおきのサンプルは画像サンプルの5の字形(figure−of−five) 又は5点形(quincunx)を残すようにデジタルサンプリング手法に従っ て1つおきの走査線上において消去される。奇数の走査線サンプルは偶数の走査 線サンプルに加えられ、走査線の和信号を形成する。斜め対称(skew−sy smetrical )フィルタリング技法によって、限界値の対角線方向の情 報を通常搬送している信号の高解像度の水平方向情報領域にフィルタがかけられ る。伝送される信号からの対角線方向の情報のロスは、送信機に入力されるオリ ジナルの高解像度の画像に感知し得る障害を引き起こすことはない、ただ映像の 走査線の記憶が送信機において必要とされるだけである。The challenge of providing high resolution images without increasing the bandwidth required for signal transmission One solution to this problem is US Pat. No. 092.30, filed on September 2, 1987. It is explained in No. 5. The high resolution signal is diagonally filtered and The Tsuoki sample is a figure-of-five image sample. Or follow digital sampling techniques to leave a quincunx. and is erased on every other scan line. Odd scan line samples are even scans added to the line samples to form the scan line sum signal. skew-sy smetrical) filtering technique to obtain information in the diagonal direction of the limit value. The high-resolution horizontal information region of the signal that normally carries the information is filtered. Ru. The loss of diagonal information from the transmitted signal is due to the origin input to the transmitter. does not cause any appreciable disturbance to the digital high-resolution images, but only Only scan line storage is required at the transmitter.
何等のフィールド記憶装置も必要とされない、更に、受像機において必要とされ るデジタル式のフィルタリングは、従来技術の補間技法に比較して相対的に高価 である。No field storage is required; furthermore, no field storage is required at the receiver. Digital filtering is relatively expensive compared to prior art interpolation techniques. It is.
高解像度の画像を伝送するという課題に対するもう1つの解決策は、標準的なテ レビジ5ン信号を伝送し、いわゆる増強チャンネルを造って伝送することである 。上述の第1の解決策によると、標準的な帯域幅の受信信号を処理するのに新し い受信機が必要とされる。この解決策によると、標準的な解像度の画像を受信し て表示するのに受像機回路は何部変更されない、しかし、高解像度のデータを含 んだ増強チャンネルを受信し、その高解像度データを標準的な解像度の画像に再 構築して高解像度の画像を提供するのに、別のアダプタ回路が必要とされる。Another solution to the challenge of transmitting high-resolution images is the standard It is to transmit the 5-in-1 signal and create a so-called reinforcement channel for transmission. . According to the first solution mentioned above, a new A new receiver is required. According to this solution, you receive standard resolution images. No part of the receiver circuitry is changed to display the the high-resolution data into a standard-resolution image. A separate adapter circuit is required to construct and provide high resolution images.
増強チャンネルを使用してNTSC方式の映像信号の品位を高める方法と装置に ついては】988年8月4日に出願された米国特許出願第228.274号に説 明されている。A method and apparatus for enhancing the quality of an NTSC video signal using an enhancement channel Regarding this issue, see U.S. Patent Application No. 228.274, filed August 4, 988. It has been made clear.
その出願に取入れられたアプローチに依ると、走査線和信号と走査線差信号の両 方が高解像度のテレビジョン信号から形成されている。中間の映像信号帯域幅に おける走査線和信号の逆方向の一つおきのサンプリングによって、高解像度の水 平情報はベースバンドに変換され、走査線差信号からの高解像度の垂直情報に付 加され、必要な増強チャンネルとして共に伝送される。According to the approach taken in that application, both the scan line sum signal and the scan line difference signal are is formed from high-definition television signals. For intermediate video signal bandwidth High-resolution water is obtained by reversing every other sampling The horizontal information is converted to baseband and attached to the high resolution vertical information from the scan line difference signal. and are transmitted together as necessary enhancement channels.
しかし、これらのアプローチのいずれも、標準的解像度のテレビジョン信号と比 較して高められた水平方向及び垂直方向解像度を存してはいるものの、標準的解 像度の多重アナログ成分(MMC)の合成信号を受信するのに在来のMAC受信 jS/デコーダの改造を必要としない高鮮明度のMACテレビジッン信号を伝送 する課題に対して解決策を提供するものではない。However, none of these approaches compares favorably with standard definition television signals. Although it has increased horizontal and vertical resolution compared to Conventional MAC reception is used to receive a composite signal of multiple analog components (MMC) of image quality. Transmits high-definition MAC television signals that do not require modification of the jS/decoder It does not provide solutions to the problems faced.
1970年代は、サブ・ナイキスト方式のサンプリング技法が、OKの独立放送 公社において本願発明者や同僚によってデジタルテレビジランの技術に適用され た。In the 1970s, sub-Nyquist sampling techniques were used for independent broadcasting. Applied to the technology of digital television by the inventor and his colleagues at the Corporation Ta.
エリアシング(aliasing)を除去するデジタル技法が、LL紅肢五饅報 (P −3−15)のに、H,バラッド氏と本願発明者による「サブ−ナイキス ト方式のサンプリング」のいう表題の論文に説明されている。J」、テーラ−氏 による「デジタル・サブ−ナイキスト方式のフィルター」という表題の同誌の論 文において、信号サンプリングを最適化するためにPAL方式テレビジッン信号 の環境に通用可能な映像データのダウン変換やアップ変換のくし形フィルタにつ いて説明されている。これらのアンチ・エリアシングのデジタルサンプリング技 術は水平解像度を改善するために開発の基礎を提供する。しかし、伝送される多 重アナログ成分のテレビジョン信号の水平及び垂直の両方の解像度を改善する方 法と装置の技術にいぜん必要条件が残っている。Digital technique to remove aliasing (P-3-15), “Sub-Nyx” by Mr. H. Barad and the inventor of the present application It is explained in the paper titled ``Sampling Methods.'' J”, Mr. Taylor ``Digital Sub-Nyquist Filter'' In order to optimize the signal sampling in the PAL television signal About comb filters for down-conversion and up-conversion of video data that can be used in environments such as It is explained. These anti-aliasing digital sampling techniques The technique provides a basis for development to improve horizontal resolution. However, the amount of data transmitted How to improve both horizontal and vertical resolution of heavy analog component television signals Requirements still remain in the technology of the law and equipment.
光皿■!約 本発明は、高品位の多重化アナログ成分(MAC)のテレビジョン信号を送信し 受信する方法と装置に関する。複合信号伝送のB型MAC伝送フォーマットによ れば、映像信号は有効ライン期間中に搬送されており、一方、少なくともオーデ ィオ、制御データ、設備データ、テレテキストから成る全ての他の信号はライン ・ブランキング期間又はより長いフィールド・ブランキング期間中に伝送されて いる。Light plate■! about The present invention transmits high quality multiplexed analog component (MAC) television signals. RECEIVING METHOD AND APPARATUS. B-type MAC transmission format for composite signal transmission If so, the video signal is being carried during the valid line period, while at least the audio All other signals consisting of data, control data, equipment data and teletext are connected to the line. ・Transmitted during blanking period or longer field blanking period There is.
別々輝度及びクロミナンス信号が映像ライン信号の別々の部分でデジタル的にサ ンプリングされ、圧縮され、送信される0周知のB−MACフォーマットに従っ て、輝度サンプルは3:2の比で送信のために圧縮され、他方、クロミナンスは 3:1の比で圧縮される。クロミナンス情報は1,1つおきのラインで送信され るU成分とV成分とに変換される。Separate luminance and chrominance signals are digitally sampled on separate parts of the video line signal. is sampled, compressed and transmitted according to the well-known B-MAC format. , the luminance samples are compressed for transmission with a ratio of 3:2, while the chrominance samples are Compressed at a ratio of 3:1. Chrominance information is transmitted on every other line. It is converted into a U component and a V component.
一般的に多重化アナログ成分のフォーマットの境界内で、且つ、本発明の方法に したがって、高解像度の映像情報の伝送を達成するために、高い水平解像度情報 の折り込み(folding)は、サンプリングされた映像信号の高周波の対角 線成分(diagonal components)へと遂行される。 5MH 2(フォーマントに従って3:2に時間圧縮されたときは7MHz )より低い ベースバンド周波数では、スペクトルは変更されない、かくして、例えば標準的 B −MMCデコーダは、一般にその入力部に5.3MHzの通過帯域のローパ スフィルタを備えているので、折り込まれた高解像度情報は受信に影響しない、 高周波数の付加的に伝送される情報は簡単に阻止され、無視される。generally within the boundaries of the multiplexed analog component format and to the method of the present invention. Therefore, in order to achieve high resolution video information transmission, high horizontal resolution information Folding is a high-frequency diagonal of the sampled video signal. Diagonal components. 5MH 2 (7MHz when time compressed to 3:2 according to the formant) At baseband frequencies, the spectrum is unchanged, thus e.g. B - An MMC decoder typically has a 5.3MHz passband low-pass at its input. Since it is equipped with a filter, the folded high-resolution information does not affect reception. Additional transmitted information at high frequencies is simply blocked and ignored.
特に、本発明の送信方法によれば、高品位アナログ・テレビジ四ン信号は、先ず 28[IMz (3,58MHz又は8Fscのカラー副搬送波の8倍の割合) で直交サンプリングされる(orthogonally sampled) 、 結果的に、2次元のサンプル・スペクトルが得られ、それは次いで対角線周波数 応答を減じる対角線デジタル・フィルタ(diagonal digital filter)を通される。その減少は、実際には見ている人には感知し得ない ものである。In particular, according to the transmission method of the present invention, high-definition analog television signals are first 28[IMz (3,58MHz or 8 times the rate of 8Fsc color subcarrier) orthogonally sampled, As a result, a two-dimensional sample spectrum is obtained, which is then divided into diagonal frequencies diagonal digital filter that reduces the response filter). The decrease is actually imperceptible to the viewer. It is something.
対角線フィルタ処理されたデータは、次いで、一つおきのライン上の一つおきの サンプルを捨てることによって削除(deci■ate)される、結果的に、5 の字形(figure−of−five)又は5点形(quincunx)のサ ンプル・パターンが残る。一つおきのサンプルの削除の結果として、ベースバン ド・スペクトルは、変化の無いままとなっているが、水平及び垂直の解像度成分 から成る高解像度の反復スペクトル(repeat spectrum)はサン プリング周波数の2とそのサンプリング周波数とに存在する0反復スペクトルは 、付加的な解像度をベースバンド信号に折り込む作用をする。The diagonally filtered data is then filtered for every other line on every other line. decimate by discarding the sample, resulting in 5 figure-of-five or quincunx A sample pattern remains. As a result of deleting every other sample, the baseband The spectrum remains unchanged, but the horizontal and vertical resolution components A high-resolution repeat spectrum consisting of The zero repetition spectrum that exists between the pulling frequency 2 and its sampling frequency is , which acts to fold additional resolution into the baseband signal.
折り込まれた信号サンプルは次いでアナログ形式に変換され、7MHzを中心と するローパス斜め対称フィルタ(skew−symmetrical filt er)に通され、又は、同様にデジタル・フィルタ処理される。従って、水平次 元に関係した高解像度情報は、7MHzで対角線に関して約5〜7MHzへ、又 は通過ベースバンド信号の高周波数部分に折り込まれる。結果的に、高解像度情 報は対角線情報と交換される。The folded signal samples are then converted to analog form and centered at 7MHz. Low-pass skew-symmetrical filter er) or similarly digitally filtered. Therefore, the horizontal order The originally related high-resolution information is 7 MHz diagonally to about 5-7 MHz, and is folded into the high frequency part of the passed baseband signal. As a result, high-resolution information information is exchanged with diagonal information.
本発明の送信装置によると、符号器のデジタル対角線フィルタは、別々の水平フ ィルタ及び垂直フィルタから構成される。送信機における垂直フィルタは、水平 フィルタがストップ・バンドで40db阻止を行う上で充分複雑であるならば、 非常に簡単なものとなる。例えば、送信機の水平フィルタ(0〜5MHzの通過 帯域を許容する)は、16個の係数のレベルの複雑さとなり得る。送信機におけ る非常に簡単な垂直フィルタが対角線フィルタとなり得るようにする他、送信機 において複雑な水平フィルタを使用した結果、非常に安価でより簡単な対角線フ ィルタ処理構造が送信機において使用され得る特に、送信機における5闘2のロ ーパスフィルタは、ただの8個の係数から構成される必要がある0本発明は、輝 度の水平方向細部(horizontal detail)について改善すると いう特有の表現で説明されているのであるが、その技術と装置についてはクロミ ナンスの水平方向細部について改善するようになされる。According to the transmitting device of the invention, the digital diagonal filter of the encoder has separate horizontal frames. It consists of a filter and a vertical filter. The vertical filter at the transmitter is If the filter is complex enough to provide 40db rejection in the stop band, then It will be very simple. For example, the transmitter's horizontal filter (passing 0-5MHz) (allowing bandwidth) can be at the level of complexity of 16 coefficients. in the transmitter In addition to allowing a very simple vertical filter to become a diagonal filter, The result of using a complex horizontal filter in is a much cheaper and simpler diagonal filter. In particular, filtering structures may be used in the transmitter, - The pass filter needs to consist of only 8 coefficients. Improving the horizontal detail of the degree The technology and equipment are explained by Chromi. Efforts are made to improve the horizontal detail of the nonce.
クロミナンスの水平方向細部を改善するための実施例は、輝度の水平方向細部を 改善するために適用された実施例に同様な原理を適用している。しかしながら、 水平方向のクロミナンス細部における意図的な増強についてはB−MMC信号に 対しては不必要であるとみなされており、クロミナンスの伝送に対してより簡単 な技法を提供している。An example for improving horizontal detail in chrominance is to improve horizontal detail in luminance. Similar principles are applied to the embodiments applied to improve them. however, B-MMC signal for intentional enhancement in horizontal chrominance detail. is considered unnecessary for chrominance transmission and is simpler for chrominance transmission. It provides techniques.
垂直フィルタ・補間器は、その入力部において525のラインで1:1の飛び越 しのない信号、1050ラインで2:1の飛び越しのある信号、又は1125の ラインで2:1の飛び越しのある信号を受信する。その信号は垂直方向において 適切にフィルタ処理され、4:1のライン削除(line decimatio n)回路に出力が与えられる。そのライン削除回路の出力は、2.5M1(Zの 中心周波数に関して水平次元においてフィルタ処理され、高周波出力のサンプル はマルチプレクサに提供される。マルチプレクサは、送信のためにクロミナンス 、輝度及びデータ/オーディオ信号を結合する。しかし、送信に先立って、結合 された高品位B −MMC信号は、デコーダにおける優待フィルタ部と組んでデ コードされた信号におけるエリアシング(aHac3ng)を排除する10.7 MH2を中心とする斜め対称フィルタに通される。結果的にエンコーダの同じ様 な斜め対称フィルタ部は輝度とクロミナンスの両方の処理に割り当てられる。The vertical filter/interpolator has a 1:1 jump of 525 lines at its input. 1050 lines with a 2:1 jump, or 1125 lines. Receive a signal with a 2:1 jump on the line. The signal is vertically Properly filtered with 4:1 line decimation n) An output is provided to the circuit. The output of the line deletion circuit is 2.5M1 (Z A sample of the high frequency output, filtered in the horizontal dimension with respect to the center frequency is provided to the multiplexer. Multiplexer selects chrominance for transmission , combines the luminance and data/audio signals. However, prior to sending, combine The resulting high-quality B-MMC signal is combined with the preferential filter section in the decoder to be decoded. 10.7 Eliminating Aliasing (aHac3ng) in Coded Signals It is passed through a diagonally symmetrical filter centered on MH2. The result is the same for the encoder. A diagonally symmetrical filter section is assigned to both luminance and chrominance processing.
園皿曵固単久説所 第1図は、高品位テレビジョン信号の垂直対水平の鮮明度のグラフ図である。Sonosara Hikoku Dankyu Sesho FIG. 1 is a graphical illustration of vertical versus horizontal sharpness of a high definition television signal.
第2図は、28.6MH2(9,0MHzでの予備フィルタ処理後の8Fsc) で第1図の信号をサンプリングするための直交サンプリング・グリッドを表示し ている。Figure 2 shows 28.6MH2 (8Fsc after pre-filtering at 9.0MHz) displays the orthogonal sampling grid for sampling the signal in Figure 1. ing.
第3図は、ベースバンド・スペクトルが結果として生じ又同時に反復スペクトル がサンプリング周波数を中心とするように第2図の直交サンプリング・グ、リン トを適用した結果としての垂直対水平の鮮明度のグラフ図である。Figure 3 shows that the baseband spectrum results and at the same time the repetitive spectrum The orthogonal sampling group and ring shown in Figure 2 are arranged so that FIG. 3 is a graphical representation of vertical vs. horizontal sharpness as a result of applying the contrast.
第4図は、対角線情報、例えば5MHzと9朋2の間のデータブロックが第3図 の直交サンプリングされたスペクトルからフィルタ処理されている垂直対水平の 鮮明度のグラフ図である。Figure 4 shows that the diagonal information, for example the data block between 5MHz and 9.2, is shown in Figure 3. Vertical vs. horizontal filtered from orthogonally sampled spectra of It is a graph diagram of sharpness.
第5図は、5の字形又は5点形のサンプル形状を達成するために1つおきのライ ン上で一つおきのサンプルを放棄して形成された14MHzのサンプリング・グ リッドを表示している。Figure 5 shows that every other line is A 14 MHz sampling group formed by discarding every other sample on the Showing lid.
第6図は、28M)Izにおける反復スペクトルの他に、14MHzにおける2 つの反復スペクトルと、初期のサンプリング速度の2とが導入されている場合の 1つおきのサンプルの削除(decimation)の結果を示すグラフ図であ る。In addition to the repeat spectrum at 28 M) Iz, Figure 6 shows the 2 at 14 MHz 1 repeat spectrum and an initial sampling rate of 2 are introduced. FIG. 2 is a graph diagram showing the results of decimation of every other sample. Ru.
第7a図は、フィルターが斜め対称ローパス応答を有している場合における約7 MHzの中心周波数に関するフィルタリング処理を示す垂直対水平のグラフ図で あり、第7b図は、その特徴的な振幅対周波数応答のグラフ図である。FIG. 7a shows the approximately 7 Vertical versus horizontal graph diagram showing the filtering process with respect to the center frequency in MHz. 7b is a graph of its characteristic amplitude versus frequency response.
第8図は、受信機において達成される処理の第1工程のグラフ図であり、第5図 に示されている5の字形のパターンを使用して14MHzで再度サンプリングを かけることによって、折り込まれた(folded)高解像度の水平次元情報が 高周波に戻されている。第8a図は、垂直対水平の鮮明度の第1グラフ図を示し 、第8b図は、どのようにしてエリアシングが排除されるか又どのようにして7 MHzに近い情報がフィルタの斜め対称特性によって再生されるかを示している 振幅対周波数のグラフ図である。FIG. 8 is a graphical representation of the first step of the process accomplished in the receiver, and FIG. Sample again at 14MHz using the figure 5 pattern shown in By multiplying the folded high-resolution horizontal dimension information, It's back to high frequency. Figure 8a shows a first graphical representation of vertical versus horizontal sharpness. , Figure 8b shows how aliasing is eliminated and how 7b This shows how information close to MHz is reproduced by the diagonally symmetrical characteristics of the filter. FIG. 2 is a graph of amplitude versus frequency.
第9図は、14MHzから28MHzヘアツブ変換した結果を示す垂直対水平の 鮮明度のグラフ図であり、対角線フィルタ処理した時、5〜9M)Izの範囲の 高い対角線周波数に対する零が形成される。高い水平解像度を有する信号を残し ているが、対角線情報は感知することのできない犠牲を被るのみである。Figure 9 shows the vertical vs. horizontal results of the 14 MHz to 28 MHz hairtube conversion. This is a graph of sharpness in the range of 5 to 9M) when subjected to diagonal filter processing. A zero is formed for high diagonal frequencies. Leaves a signal with high horizontal resolution However, the diagonal information only suffers an imperceptible cost.
第10図は、高品位B−MMCのテレビジョン信号を符号化するための送信機装 置の概路線図である。Figure 10 shows a transmitter equipment for encoding high-quality B-MMC television signals. This is a general route map of the station.
第11図は、高品位テレビジョン信号を復号するための受信機装置の概路線図で ある。Figure 11 is a schematic diagram of a receiver device for decoding high-definition television signals. be.
第12図は、第10図に示されている係数データを含んだ16係数の水平方向ロ ーパスフィルターの特徴的応答のグラフを示している。Figure 12 shows a horizontal row of 16 coefficients containing the coefficient data shown in Figure 10. - shows a graph of the characteristic response of the pass filter.
第13図は、第11図に示されている係数データを含んだ8係数の水平ローパス フィルタの特徴的応答のグラフを示している。Figure 13 shows an 8-coefficient horizontal low pass containing the coefficient data shown in Figure 11. Figure 3 shows a graph of the characteristic response of the filter.
第14図は、1125本のラインのMUSE信号伝送システムで使用されている 一層高価な多重フィールド記憶装置技術の結果に対し、B −1’lAcにおけ る在来のしかし占有にかかわる走査変換・ライン倍加技術と組合わせた本発明の 適用の特徴を示し、画面高さ当りのラインにおける垂直解像度対画面幅当りのラ インにおける水平解像度のグラフを示している。Figure 14 is used in a 1125 line MUSE signal transmission system. For the results of more expensive multi-field storage technology, in B-1'lAc The present invention combines conventional but proprietary scan conversion and line doubling techniques. It shows the characteristics of the application and shows the vertical resolution in lines per screen height versus lines per screen width. 3 shows a graph of horizontal resolution at the inn.
第15図は、本案の技術の適用された3つのフィルタと対角線フィルタと予備フ ィルタと斜め対称フィルタとの振幅対周波数及び水平対垂直の解像度のグラフを 示しており、第15a図は、振幅対周波数のグラフであり、第15b図は、垂直 対水平の解像度のグラフである。Figure 15 shows three filters to which the technology of the present invention is applied, a diagonal filter, and a spare filter. Graphs of amplitude vs. frequency and horizontal vs. vertical resolution for the filter and the diagonally symmetrical filter. 15a is a graph of amplitude versus frequency, and FIG. 15b is a graph of vertical This is a graph of horizontal resolution versus horizontal resolution.
第16図は、第14図に比較し得る伝送された信号の二次元の輪郭応答のグラフ 図であり、水平解像度は、本発明に係るシステムにおける対角線解像度と交換さ れている。FIG. 16 is a graph of the two-dimensional contour response of the transmitted signal, which can be compared to FIG. FIG. It is.
第17図は、本発明に係る高品位B−MMC符号器の位置における輝度処理回路 のブロック概路線図である。FIG. 17 shows the luminance processing circuit at the location of the high quality B-MMC encoder according to the present invention. This is a block outline map.
第18図は、本発明に係る高品位B−M^Cエンコーダの位置におけるクロミナ ンス処理回路のブロック概路線図である。FIG. 18 shows the chrominance at the position of the high quality B-M^C encoder according to the present invention. FIG.
第19図は、本発明に係る高品位B−?IAC復号器の位置における処理のブロ ック概路線図である。FIG. 19 shows the high quality B-? according to the present invention. Blocking of processing at the IAC decoder location This is a rough route map.
第20図は、第19図の高品位B −MAC復号器の出力を処理する高品位テレ ビジョン受信機のブロック概路線図である。Figure 20 shows a high-definition TV processing the output of the high-definition B-MAC decoder in Figure 19. It is a block outline diagram of a vision receiver.
第21図は、高品位又は標準解像度のテレビジョン環境に多くの応用を有する高 品位テレビジョン受信機のブロック概路線図である。Figure 21 is a high-definition system that has many applications in high definition or standard definition television environments. 1 is a schematic block diagram of a high quality television receiver.
区面坐踵頻l説■ 第1図を参照すると、垂直対水平の解像度の表現でグラフ状に描かれた高品位テ レビジョン信号が図示されている。Kumen zaheheki theory■ Referring to Figure 1, a high-definition image is plotted graphically in vertical versus horizontal resolution. A revision signal is illustrated.
第1図に依ると、525本のラインを使用してシーケンシャルに走査された高品 位の16:9の横縦比の画像に本願方法は適用すにものと過程する。水平解像度 は、9MHzで少なくても945本のラインとなっている。この種のシーケンシ ャル走査信号は、480本のラインの垂直鮮明度を支持している。According to Figure 1, high-quality images were scanned sequentially using 525 lines. The present method is applicable to images with an aspect ratio of 16:9. horizontal resolution has at least 945 lines at 9MHz. This kind of sequence The digital scanning signal supports a vertical definition of 480 lines.
入力としてのこの信号と共に、この説明は、例として、対角線解像度(diag onalvesolu 5ion)を感知し得ない程はんのわずか犠牲にして増 強された解像度を担う新型のB−MMC信号に言及している。しかし、それは、 別の多重化アナログ成分映像信号伝送システムにも同様に適用し得る。増強され た解像度は、高映像周波数に折込まれる。 5MHz(MACにおいて時間圧縮 されたときは7M)Iz )より低いペースバンド周波数ではスペクトルは変更 されない。公知のB−MMCデコーダは、通過帯域を6.3MHzに限定するロ ーパス入力フィルタを有しているので、デコーダの動作は付加的に伝送された情 報によって影響されない。他方、本発明に係るB −?lACデコーダは、折り 込まれた水平方向の細部情報(detail 1nfors+ation)を再 生してデコードし、高解像度画像が受像機によって表示されるようにする。With this signal as input, this description uses, by way of example, diagonal resolution (diag increased at a slight sacrifice of hydration to the point where the onalvesolu 5 ion) cannot be detected. It refers to a new type of B-MMC signal that is responsible for enhanced resolution. However, it is It is equally applicable to other multiplexed analog component video signal transmission systems. enhanced The resulting resolution is folded into high video frequencies. 5MHz (time compression in MAC) 7M) Iz) At lower paceband frequencies the spectrum changes. Not done. The known B-MMC decoder is a rotor that limits the passband to 6.3MHz. - has a pass input filter, so the decoder operation is dependent on the additional transmitted information. unaffected by information. On the other hand, B-? according to the present invention? lAC decoder Replay the included horizontal detail information (detail 1nfors+ation). image and decode it so that the high-resolution image is displayed by the receiver.
標準的解像度の525本のラインの2:1飛び越し映像信号は、各々240本の 有効ラインを含んだ2つのフィールドから構成されている。全ての480本の有 効ラインが表示スクリーン上記に規則的に隔設されるように、一つおきの(奇数 )フィールドのラインは、偶数フィールドのラインに対して空間的にオフセット されている。A standard resolution 525 line 2:1 interlaced video signal has 240 lines each. It consists of two fields containing valid lines. All 480 pieces available every other (odd number) so that the effect lines are regularly spaced above the display screen. ) field lines are spatially offset with respect to even field lines has been done.
原則的に、このライン構成は、静止画像用の480本の有効ラインに等しい垂直 解像度を担うことができる。しかし、通常の飛び越し表示ではこの値は達成され ない、この理由は、ただ240本のラインだけが各フィールドに表示されている という事実に存しており、人の目/脳は、2つのフィールドを合わせて全ての4 80本のラインを感知する。それは、これを完全にはできない、目/脳で知覚さ れた第1フイールドの強さは、第2フイールドが(1/60秒後に)到達する時 間までにその初期値の50%まで減少してしまっている。これは2つの結果を存 している。In principle, this line configuration has a vertical It can play a role in resolution. However, this value is not achieved with normal interlaced display. No, the reason for this is that only 240 lines are displayed in each field. This is due to the fact that the human eye/brain has two fields combined that make up all four fields. Detects 80 lines. It is not possible to do this completely, it is perceived by the eyes/brain. The strength of the first field reached is when the second field arrives (1/60 seconds later). By then, it had decreased to 50% of its initial value. This has two results. are doing.
(i) ライン構成は、ディスブレン上で見えるようになる。(i) The line configuration becomes visible on the disk blade.
(ii) 240本のラインを越す垂直周波数は、ディスプレイで部分的にエリ アシングされる。(ii) Vertical frequencies beyond 240 lines are partially eliminated on the display. Ashing is done.
正味の結果は、標準的な解像度の525本のラインの飛越し表示の感知しうる垂 直解像度が480ラインと240ラインとの間のどこかに存在している点である 。480本のラインからの減少は、いわゆる「ケル係数」の概念を導入すること で従来から説明されていることである。The net result is no perceptible drop in the standard resolution 525 line interlaced display. The direct resolution is somewhere between 480 lines and 240 lines. . The reduction from 480 lines is to introduce the concept of the so-called "Kell coefficient" This has been previously explained.
知覚される解像度−480X0.66 (ケル係数)…320ライン 静止画像に対してはケル係数は完全に除去され、各1/60秒のフィールド周期 で全ての480本のライン(奇数と偶数のフィールドからのライン)を表示する ことで480本のラインに解像度は復元される。この技術は走査変換として知ら れている。この技術の適用は、情報をフィールド間で移動させるために全ての2 40本の有効ラインを記憶するフィールド記憶メモリと通常のライン周波数の2 倍での表示との使用を含んでいる。しかし、重要な運動はフィールドの間で起き るので、本方法は画像の静止部分にのみ直接適用され得る。したがって、モーシ ラン検出器も、フィールド間の内挿が静止対象物に対して使用され、ラインの内 挿が動く対象物に使用されるように必要となる。アダプティブなフィールド記憶 のライン倍加技術を使用した走査変換技術は、かくして静止画像に対して垂直解 像度の480本のラインと映像の動いている動的領域に約320本のラインを達 成する。Perceived resolution - 480X0.66 (Kell coefficient)...320 lines For still images, the Kel coefficients are completely removed and each field period of 1/60 second to display all 480 lines (lines from odd and even fields) This restores the resolution to 480 lines. This technique is known as scan conversion. It is. The application of this technique is to move information between fields. Field storage memory for storing 40 active lines and 2 of normal line frequency Includes use with double viewing. However, important movements occur between fields. Therefore, the method can be directly applied only to static parts of the image. Therefore, Moshi Run detectors also use field-to-field interpolation for stationary objects; Required as inserts are used for moving objects. adaptive field storage The scan conversion technique using the line doubling technique thus provides vertical resolution for still images. Achieved 480 lines for image resolution and approximately 320 lines for dynamic areas where the image is moving. to be accomplished.
フィールド記憶のライン倍加法は、垂直鮮明度を増強するための標準的方法とし てTν上セツトーカに受け入れられている。その主要な長所は、それは、何んら の付加情報を伝送せずに、ライン構造を除去し、大幅に画質を改善する点である 。Line doubling of field memory has become a standard method for enhancing vertical sharpness. It is accepted by the settoka on Tν. Its main advantage is that it The point is that the line structure is removed without transmitting any additional information, and the image quality is significantly improved. .
TV受像機やプロジェクタの幾つかのメーカーは、独占権に係るライン倍加技術 を使用しており、フィリップス、日立、ソニー、地上等が在る。その明白な長所 は、(i) この技術は、5−VB2 VCRを含むいずれのソースから受信さ れた成分信号(輝度、クロミナンス)やNTSC信号に等しく適用される。Some manufacturers of TV receivers and projectors have proprietary line doubling technology. These include Philips, Hitachi, Sony, Terrestrial, etc. its obvious advantages (i) This technique does not apply to data received from any source, including a 5-VB2 VCR. It applies equally to component signals (luminance, chrominance) and NTSC signals.
(11) この技術は、テレビジョン受像機に適用され、それ故にTVセント( NTCS又は広IF域Y/C)への525の飛び越し連結の保持を許容する。(11) This technology is applied to television receivers and therefore TV cents ( Allows retention of 525 interlace connections to NTCS or wide IF range Y/C).
(市) TV上セツト画像プロジェクタにおけるフィールド記憶は、画像中への 画像挿入やノイズ減少のような他の消費者特別提供物として使用される。(City) Field storage in TV set image projectors is Used for image insertion and other consumer special offers like noise reduction.
(1v) この技術は、何んらの付加伝送情報を必要としておらず、また、任意 の高品位テレビジョン(HDTV)フォーマットが水平鮮明度を増強するという 課題に集中できるようにしている。(1v) This technology does not require any additional transmission information, and The high-definition television (HDTV) format is said to enhance horizontal clarity. It allows me to concentrate on the task.
「走査変換によってテレビジョン信号の垂直鮮明度を改善する方法と装置」とい う表題でクリストファー・バーチ氏が1988年10月11日に出願した米国特 許出願第255.328号に、ディスプレイ用に複数の交互に補間された値を展 開してシェーディングや動きや垂直方向エッヂの転調のための映像信号のテスト に従って特定の値を選択することにより、テレビジョン信号の垂直解像度を改善 する技術が説明されている。``Method and Apparatus for Improving Vertical Clarity of Television Signals by Scan Conversion'' U.S. patent application filed on October 11, 1988 by Christopher Birch with the title Application No. 255.328 describes how to deploy multiple alternating interpolated values for display. Test video signals for open shading, motion and vertical edge modulation Improve the vertical resolution of your television signal by selecting specific values according to The technique to do this is explained.
水平解像度を増強するという課題を解決するために本願の高品位11Acシステ ムは、対角線解像度を増強された水平解像度と交換するためにサブ・ナイキスト サンプリング法(スペクトルの折込み法)を使用している。その処理については 、第2図から第9図に関連して説明すると共に、送信機又は受信機におけるその 装置については第10図と第11図と関連して説明する。全ての引用されている 周波数(バンド幅やサンプリング周波数)は、B −MAC信号の圧縮されてい ない輝度信号を参照している0時間の圧縮された(MMC)ドメインにおける等 価バンド幅とサンプル周波数とは、1.5(3: 2)の係数によって増強され なければならない。In order to solve the problem of increasing horizontal resolution, the present high-definition 11Ac system is developed. The system uses sub-Nyquist resolution to exchange diagonal resolution for enhanced horizontal resolution. A sampling method (spectral folding method) is used. Regarding the process , described in conjunction with FIGS. 2 to 9, and its use in a transmitter or receiver. The apparatus will be described in conjunction with FIGS. 10 and 11. all cited The frequency (bandwidth and sampling frequency) is the compressed value of the B-MAC signal. etc. in the 0 time compressed (MMC) domain referring to no luminance signal. The value bandwidth and sample frequency are enhanced by a factor of 1.5 (3:2). There must be.
525ラインの2:1で飛び越しされた輝度信号は、ローパス・アナログフィル タを使用して9MHzにまずバンド制限される。簡単に第10図を参照すると、 そのフィルタは8.7MHzのプレフィルタとして説明されている。このバンド 幅(BW)は、次のように計算される加増M (FW)当り945本のラインの 水平解像度を達成するのに充分な広さを有している。The 2:1 skipped luminance signal of 525 lines is passed through a low-pass analog filter. The band is first limited to 9 MHz using a Briefly referring to Figure 10, The filter is described as an 8.7 MHz pre-filter. this band The width (BW) is 945 lines per increment M (FW) calculated as follows. It is wide enough to achieve horizontal resolution.
この信号は、第2図に示されているような直交サンプリング・グリッドを使用し て28.6MHz(8Fsc)で当初サンプリングされる。直交サンプリングの 結果及び第3図に従うと、サンプリング周波数を中心とするベースバンド・スペ クトル及び反復スペクトルが結果として生じる。そのベースバンド・スペクトル は、9MHzもの高い周波数での又は上で算出されたような945ラインの高い 水平方向解像度成分から構成されている。This signal uses an orthogonal sampling grid as shown in Figure 2. The signal is initially sampled at 28.6 MHz (8 Fsc). orthogonal sampling According to the results and Figure 3, the baseband spectrum centered at the sampling frequency is vectors and repeating spectra result. its baseband spectrum at frequencies as high as 9 MHz or as high as 945 lines as calculated above. It consists of horizontal resolution components.
対角線デジタルフィルタは、対角線周波数応答(工程2)を減するもので1、次 いで適用される0分離可能な水平と垂直のフィルタが、第10図と第11図の論 考と関連して更に説明されるように簡便化のために使用されている。第4図を参 照すると、対角線(水平対垂直)情報のブロックは、ベースバンド・スペクトル 及び反復スペクトルにおける5MH2と9MHzの間の水平周波数で除去される のが理解されよう。The diagonal digital filter reduces the diagonal frequency response (step 2) by 1, The zero-separable horizontal and vertical filters applied in Figures 10 and 11 It is used for convenience as further explained in connection with the discussion. See Figure 4. In contrast, blocks of diagonal (horizontal vs. vertical) information are part of the baseband spectrum. and removed at horizontal frequencies between 5MHz and 9MHz in the repeating spectrum. It will be understood that
さて、1つおきのサンプルは、エリアシングを起さずに約14聞z(4Fsc) で「5点形」 (5の字形)のサンプルパターンを残すように放棄される。第5 図によると、1つおきのライン上の1つおきのサンプルが削除されている。Now, every other sample is about 14 listens (4Fsc) without aliasing. It is abandoned to leave a sample pattern of "quincunx" (figure 5). Fifth According to the figure, every other sample on every other line has been deleted.
工程3の結果は、1つおきのサンプルの削除工程の14MHzのサンプリング周 波数において反復スペクトルが存在している、第6図に示されている密にされた 二次元のスペクトルを有するデジタル・サンプルのシーケンスである。The results of step 3 are based on a sampling frequency of 14 MHz for every other sample deletion step. There is a repetitive spectrum in wavenumbers, shown in Figure 6. A sequence of digital samples with a two-dimensional spectrum.
送信の前に水平解像度の改善情報が送信用信号に折り込まれる。例えば、サンプ ルはアナログの形に変換され、特定の特性を有した送信フィルタに通される。Prior to transmission, horizontal resolution improvement information is folded into the transmitted signal. For example, sump The signal is converted to analog form and passed through a transmit filter with specific characteristics.
アナログ送信フィルタは、7MH2で6dBとなっている斜め対称ローパス応答 を有する。その結果については、7〜9MHzにおける高解像度情報が対角線フ ィルタリング(diagonal filterjng)から形成された空所を 満すように変換されている第7a図に示されている0代りとして、デジタル式の 非再帰(non−recursive)フィルタがデジタルからアナログへの変 換、又は28MHzのサンプリングへのアップ変換に対する必要性をなくすもの として、ここで更に説明するように適用される。The analog transmit filter has a diagonally symmetrical low-pass response of 6dB at 7MH2. has. The results show that high-resolution information at 7-9 MHz is The void formed by diagonal filtering As an alternative to 0 shown in Figure 7a, which has been transformed to satisfy the digital Non-recursive filters are used to convert from digital to analog. Eliminates the need for conversion or upconversion to 28MHz sampling as further described herein.
効果的に、7MHzと9MHzの間の水平解像度が7MH2を中心に折り込まれ ており、又、5MH2とIMHzの間の対角線解像度に取って代っている。第7 b図によると、フィルタ特性応答は、7MHzにおいて6dBo)減衰で示され ている。多重アナログ成分(MAC)伝送においては、伝送フィルタは時間圧縮 係数(3:2)による1、5X7MHzに関して斜め対称となることに注目すべ きである。この信号は、現時点で伝送の準備ができており、工程5とされる。Effectively, the horizontal resolution between 7MHz and 9MHz is folded around 7MH2. It also replaces diagonal resolutions between 5MHz and IMHz. 7th According to figure b, the filter characteristic response is shown at 6 dBo) attenuation at 7 MHz. ing. In multiple analog component (MAC) transmission, the transmission filter is time compressed. It should be noted that it is diagonally symmetrical with respect to 1,5X7MHz due to the coefficient (3:2). It is possible. This signal is now ready for transmission, step 5.
信号が受信されると、1つおきの5点形(5の字形)のサンプリングパターンを 使用して14MHzで再度サンプリングされる(工程6)。14MH2における 再度のサンプリングによって、第8a図に従った7〜9Mhへの高周波情報の変 換が起きる。When a signal is received, every other quincunx (figure 5) sampling pattern is sampled again at 14 MHz (step 6). At 14MH2 By re-sampling, the high frequency information changes from 7 to 9Mh according to Figure 8a. exchange occurs.
再度のサンプリング処理はかくして7MHzと9MHzの間の水平方向のエネル ギーを再生する。第8b図を参照すると、7MHzに関する送信フィルタにおけ る損失は、もしデコーダ処理と組み合わさった送信フィルタが斜め対称応答:A +(1−A)−1を存していれば、エリアシング環Aによって更に補償される。The resampling process thus reduces the horizontal energy between 7 MHz and 9 MHz. play ghee. Referring to Figure 8b, in the transmit filter for 7MHz If the transmit filter combined with decoder processing has a diagonally symmetrical response: A +(1-A)-1, it is further compensated by the aliasing ring A.
換言すれば、導入されたエリアシング環は、7MH2に接近したオーバラップし ている点線と実線の領域のどこで振幅Aが計測されても、必然的にキャンセルさ れる。In other words, the introduced aliasing ring has a close overlap of 7MH2. No matter where the amplitude A is measured between the dotted line and the solid line area, it will inevitably be canceled. It will be done.
第8図のスペクトルは、5点形のサンプルの14MHzのシーケンスに適用され る。The spectrum in Figure 8 is applied to a 14 MHz sequence of 5-point samples. Ru.
残りは、28MHzにアップ変換し、対角線における残存エネルギを除去するた めに二次元フィルタを導入し、信号を9MFIzに帯域制限することである。The rest is up-converted to 28MHz to remove residual energy in the diagonal. For this purpose, a two-dimensional filter is introduced and the signal is band-limited to 9MFIz.
対角線フィルタ(5〜9聞2の範囲の高い垂直周波数に零を生成する)は、14 MHzのサンプル率では実行され得ない、それで28MHzへのサンプル率のア ・7プ変換はデジタル・フィルタリング処理の一部として起きる。第9図による と、アップ変換と対角線フィルタリングは、対角線周波数における零と改善され た水平解像度とを提供することになる。The diagonal filter (which produces zeros at high vertical frequencies in the range of 5 to 9 times 2) is 14 This cannot be done with a sample rate of MHz, so the application of a sample rate of 28MHz • 7p conversion occurs as part of the digital filtering process. According to figure 9 , up-conversion and diagonal filtering are improved with zeros at diagonal frequencies. horizontal resolution.
工程7は、直交サンプリング・グリッドによる28MHzでの一連のサンプルを 結果的に提供する。それは、エリアシングの伴っていない9MHzの水平解像度 のスペクトルを担う、これらのサンプルは、アナログ形式に直接変換するのに利 用できる。 9MHzへの帯域制限後に、アナログ信号は高品位受信機に表示さ れる。Step 7 is to collect a series of samples at 28MHz with an orthogonal sampling grid. Deliver as a result. It has a horizontal resolution of 9MHz without aliasing. These samples are useful for direct conversion to analog format. Can be used. After band-limiting to 9MHz, the analog signal is displayed on a high-definition receiver. It will be done.
代りに、1988年10月11日に出願されたクリストファー・バーチ氏の「走 査変換によるテレビジラン信号の垂直鮮明度を改善する方法と装置」という表題 の米国特許出願第255,238号によって説明され且つここで緩用されている 装置のような垂直鮮明度を増強するライン倍加用の公知のしかし独占権に係るフ ィールド記憶走査変換器に直接通される。走査変換の結果は、56MHz (2 X 28MHz)でサンプリングされ且つ18MHzまでの水平輝度解像度を担 う525シ一ケンス走査信号である。Instead, Mr. Christopher Birch's Titled ``Method and Apparatus for Improving Vertical Clarity of Televised Signals by Scanning Conversion'' No. 255,238 and loosely used herein. A well-known but proprietary frame for line doubling to enhance vertical clarity such as equipment passed directly to the field storage scan converter. The result of scan conversion is 56MHz (2 X28MHz) and supports horizontal luminance resolution up to 18MHz. This is a 525 sequence scanning signal.
(ライン倍加処理は、有効ライン周期を2にし、サンプリング周波数と映像゛パ ンド幅の両方を倍加する)。(Line doubling processing sets the effective line period to 2 and changes the sampling frequency and video (double both widths).
説明された処理は、本装置のエンコーダとデコーダについての第1O図、第11 図のブロック概路線図と関連して説明する多重化アナログ成分信号伝送システム に非常にコスト効果の高い手段を提供することになる。The process described is shown in Figures 1O and 11 for the encoder and decoder of the device. A multiplexed analog component signal transmission system explained in conjunction with the block schematic diagram in Fig. This would provide a very cost-effective means of
第10図に係る送信装置は、上記した処理の送信工程を実行する。The transmitting device according to FIG. 10 executes the transmitting step of the above-described process.
工程1 :8.7M)lzのプレフィルタを通用後、28MHzの直交サンプリ ングを行う。Step 1: 28MHz orthogonal sample after passing through an 8.7M) lz pre-filter Perform the
工程2:デジタル式対角線フィルタリングを行う。Step 2: Perform digital diagonal filtering.
工程3 : 28MHz〜14M)Izの一つおきのサンプルの削除を行う。Step 3: Delete every other sample of 28MHz to 14M) Iz.
工程4:デジタルからアナログへの変換及び斜め対称伝送フィルタリングを行う 。Step 4: Perform digital to analog conversion and diagonally symmetrical transmission filtering .
対角線フィルタが28MHzのサンプル率で実現されなければならないように見 えるけれども、サンプルは工程3で放棄されるという事実により単純化される。It looks like the diagonal filter has to be realized with a sample rate of 28MHz. However, this is simplified by the fact that the sample is discarded in step 3.
第1O図はデジタルフィルタの主要エレメントが14MHzのサンプル率で実現 される構成を示している。Figure 1O shows that the main elements of the digital filter are realized at a sampling rate of 14MHz. This shows the configuration that will be used.
対角線フィルタは、2つの分離可能な(水平及び垂直の)フィルタとして実現さ れる。垂直フィルタは極めて警単でよい、即ち、ライン記憶装置101と加算器 102とが設けられた水平フィルタ103はストップバンドで約40dBの阻止 を達成する。A diagonal filter is realized as two separable (horizontal and vertical) filters. It will be done. The vertical filter can be very simple, i.e. the line store 101 and the adder. The horizontal filter 103 provided with 102 has a rejection of about 40 dB in the stop band. Achieve.
る、そのような阻止を達成するために、水平フィルタ103 (5MHzローパ ス)は、28MHzで16個の係数を使用する。水平フィルタ103の設計は9 ビツト係数値で最適化されている対称形の非再帰型フィルタである。応答と係数 は第12図に示されている。To achieve such rejection, a horizontal filter 103 (5MHz low-pass ) uses 16 coefficients at 28MHz. The design of the horizontal filter 103 is 9 It is a symmetric non-recursive filter that is optimized using bit coefficient values. Response and coefficients is shown in FIG.
第10図によると、スイッチ100は、プレフィルタ処理された28MHzのサ ンプリング信号の一つおきのサンプルを2つの14M)lzの経路に切換える。According to FIG. 10, switch 100 has a pre-filtered 28 MHz signal. Every other sample of the sampling signal is switched to two 14M) lz paths.
上側の経路によると、サンプルは、垂直フィルタ処理及び水平フィルタ処理され る。下部の経路は加算器102において上部経路から減じられており、上部経路 は加算器104において下部経路に加算される。フィルター103の出力部には 、零周波数で零エネルギのローパスくし形特性が示されており、また加算器10 4の出力部には、零周波数で9聞2に及びぶエネルギの低周波数くし形特性(実 線)と5MHz以上の高周波数のエリアシングされた特性(点線)が示されてい る。加算器105の出力の結果は5〜7MHzの範囲に折込まれた水平解像度で の送信信号である。各al、 blサンプル対に対して、一つのサンプルが図示 のように14MHzによって分離された一つおきのライン上の5魚形サンプリン グから残っている。結果的に、一つおきのサンプル削除によって28MHz処理 が14MHzで達成される。According to the upper path, the samples are vertically filtered and horizontally filtered. Ru. The lower path is subtracted from the upper path in adder 102, and the upper path is added to the lower path in adder 104. At the output section of filter 103 , a low-pass comb characteristic with zero energy at zero frequency is shown, and the adder 10 The output section of 4 has a low frequency comb characteristic (actual (line) and high-frequency aliased characteristics (dotted line) above 5MHz are shown. Ru. The result of the output of adder 105 is the horizontal resolution folded into the range of 5 to 7 MHz. This is the transmitted signal. One sample is shown for each al, bl sample pair. 5 fish samples on every other line separated by 14MHz like remains from the group. As a result, 28MHz processing is possible by deleting every other sample. is achieved at 14MHz.
第11図は、14MHzでのデジタル・フィルタを実現することもできるデコー ダを示している。この場合、5MHzのローパスフィルタ11は8個の係数を含 み、その特性応答と係数データが第13図に示されている。Figure 11 shows a decoder that can also implement a digital filter at 14MHz. It shows da. In this case, the 5MHz low-pass filter 11 includes 8 coefficients. The characteristic response and coefficient data are shown in FIG.
第11図によると、14MHzの入力信号は、14MHzで示されている5点線 に従ってサンプリングされる。受信機のデコーダは、更に上部経路の加算器11 2とライン記憶装置113とを含む、下部経路は更らに、単一エレメントの遅延 器りを含む補間回路114と、失ったデータをサンプル・パターンに回復する平 均(2で割る)回路とを含む、上部と下部の経路は、28MHzで切換可能にア ップ変換され、加算器115で加算される。According to Figure 11, a 14 MHz input signal sampled according to The receiver decoder further includes an upper path adder 11 2 and a line store 113, the lower path further includes a single element delay an interpolation circuit 114 that includes the The upper and lower paths, including the equalization (divide by 2) circuit, are switchable at 28MHz. are converted and added by an adder 115.
第14図は、日本放送協会(NHK)によって開発された公知の高品位1125 ラインMUSEシステムと比較して、本システムによって達成される理想化され た二次元の周波数応答を示している。 MUSEシステムは、複数の複数の記憶 器を含んでおり、かくして、1つのフィールド記憶器を含む走査変換装置を備え た本発明よりも実装するのに大幅に高価なものとなる。それでも、動的又は静止 画像に対して、水平解像度は、本発明によれば間SEシステムに等しいか又は明 らかに優れており、また、走査変換では垂直鮮明度でほとんど匹敵し得るもので ある。Figure 14 shows the well-known high-definition 1125 developed by the Japan Broadcasting Corporation (NHK). Compared to the line MUSE system, the idealized The two-dimensional frequency response is shown. The MUSE system has multiple storage and thus includes a scan converter including one field store. It is significantly more expensive to implement than the present invention. Still, dynamic or stationary For images, the horizontal resolution is equal to or brighter than the SE system according to the invention. It is significantly superior in vertical sharpness, and in scan conversion it is almost comparable in vertical sharpness. be.
第15図は、説明してきたフィルタを使用して達成される実際の応答を示してい る。第15a図によると、折込まれたエネルギーの位置(斜線の区域)も−次元 で示されている。第15a図又は第15b図において、Aはエンコーダの対角線 フィルタに関連しており、Bはプレフィルタに、Cは斜め対称フィルタに関連し ている。Figure 15 shows the actual response achieved using the filter that has been described. Ru. According to Fig. 15a, the position of the folded energy (shaded area) is also -dimensional It is shown in In Figure 15a or 15b, A is the diagonal of the encoder. B is related to the prefilter and C is related to the diagonally symmetric filter. ing.
斜め対称送信フィルタは、上述した方法によればナアログの形で実行される。上 述した装置によれば理想的な直線状の位相特性を発生する対称形の非再帰型フィ ルタが交互に使用される。もしデジタル・フィルタが斜め対称応答を作り出すた めに使われると、28M)lzのサンプリングへのアップ変換は必要がない、必 要とされるデジタル・フィルタは、中央の項を除いて全ての交互の係数に0を有 することになり、それで14MHzでの実行に到る(28MHzでの実行は1つ おきのサンプルが自動的に1つおきの0の係数で落とされる時は必要とされない 、中央の項は別に扱われる。)第15図は、16係数の非再帰型フィルタの使用 を示している。The diagonally symmetric transmit filter is implemented in the form of a narrow log according to the method described above. Up The device described above produces a symmetrical non-recursive filter that generates an ideal linear phase characteristic. routers are used alternately. If the digital filter produces a diagonally symmetrical response, When used for The required digital filter has zeros in all alternating coefficients except for the middle term. This leads to execution at 14MHz (one execution at 28MHz). Not needed when every other sample is automatically dropped with a coefficient of every other 0 , the middle term is treated separately. ) Figure 15 shows the use of a non-recursive filter with 16 coefficients. It shows.
第16図は、本システムによって達成される実際の二次元応答を示している。第 14図と比較して第16図からは対角線情報を犠牲にした945 (950)ラ インに及ぶ改善された水平解像度を示している。上述した実施例と方法によると 、輝度の水平解像度は改善されており、又走査変換の垂直解像度に関しても同様 に改善されている0本発明は、1つおきの伝送されたラインにおけるU/Vクロ ミナンス・データの3:1の圧縮を実現して、改善されたクロミナンスの水平解 像度を提供することになる。走査変換は、クロミナンスの垂直解像度の改善を行 うようになされている。しかし、B−MMCにおいては、意図的にクロミナンス 解像度を改善することは必要とされない。FIG. 16 shows the actual two-dimensional response achieved by the system. No. In comparison with Fig. 14, Fig. 16 shows 945 (950) lines at the expense of diagonal information. It shows improved horizontal resolution across the entire range. According to the embodiments and methods described above , the horizontal resolution of luminance has been improved, as well as the vertical resolution of scan conversion. The present invention improves the U/V clock on every other transmitted line. Improved chrominance horizontal solution with 3:1 compression of chrominance data It will provide an image. Scan conversion improves the vertical resolution of chrominance. It is designed to However, in B-MMC, chrominance is intentionally No improvement in resolution is required.
高品位B−MMC送信機と受信機の細部にわたる概略線図が第10図と第11図 を参照にして述べてきたが、輝度とクロミナンスの処理について更に第17図か ら第19図を参照にして説明する。Figures 10 and 11 show detailed schematic diagrams of the high-quality B-MMC transmitter and receiver. I have explained this with reference to Figure 17, but the processing of brightness and chrominance is further explained in Figure 17. This will be explained with reference to FIG.
第17図を参照にすると、エンコーダ位置でのクロミナンス処理用回路と協力し て作動する同しエンコーダ位置での輝度処理用回路のブロック線図が示されてい る。第17図と第18図によると、別々の処理経路は、同じ斜め対称フィルタ部 1710越しをした又は1125本のラインで2:1の飛び越しをした映像輝度 信号は、本発明に従って垂直フィルタ/補間器回路1701に提供され、480 本のラインの静止垂直解像度を提供することになる。既に説明したように、1つ おきのラインは、デシメータ(decisator)1702で削除されて結果 的に2=1で飛び越された525本のラインの信号を提供し、又、対角線フィル タ1703に与えられる。対角線フィルタの28MI(zのサンプリング出力は 、次いで1つおきのライン上の1つおきのサンプルを削除する削除(decim ation)回路1704に与えられて14MHzのサンプリング率で5点形の サンプル構成を残す、結果として生したサンプルはメモリに記憶され、・時間圧 縮回路1705において時間ドメインにおける3;2のサンプル圧縮を実行する 異なった割合で読み取られる0時間圧縮されたサンプルは次いで加算器1706 において送信用のクロミナンス及びデータ/オーディオ信号と混合される。斜め 対称フィルタ部1710は、処理された輝度とクロミナンスとの信号によって共 有されている。Referring to Figure 17, in cooperation with the chrominance processing circuit at the encoder position, A block diagram of the circuit for brightness processing at the same encoder position is shown. Ru. According to FIGS. 17 and 18, the separate processing paths are connected to the same diagonally symmetric filter section. Video brightness that exceeds 1710 or jumps 2:1 on 1125 lines The signal is provided to a vertical filter/interpolator circuit 1701 and 480 according to the present invention. The book will provide static vertical resolution of the line. As already explained, one The other lines are deleted by a decimator 1702 and the result is It provides a signal of 525 lines skipped by 2=1 and also has a diagonal filter. data 1703. 28MI of the diagonal filter (sampling output of z is , then delete (decim) which deletes every other sample on every other line. ation) circuit 1704 to obtain a five-point sample at a sampling rate of 14 MHz. Leaving the sample configuration, the resulting sample is stored in memory and time pressure Perform 3:2 sample compression in the time domain in compression circuit 1705 The zero time compressed samples read at different rates are then added to adder 1706. The signal is then mixed with the chrominance and data/audio signals for transmission. diagonal The symmetrical filter section 1710 is configured to combine the processed luminance and chrominance signals. is possessed.
第18図を参照すると、クロミナンス処理は輝度処理と同様であるが、U/V成 分信号は1つおきのライン毎に送信されることを実現し、又、クロミナンスは通 常B−MMC伝送フォーマットに従って3:1の割合で圧縮される。結果的に、 輝度信号として飛越された又は飛越しの無いフォーマットのいずれにおいて同じ 数のラインのクロミナンス入力は、画像の高さにおける120本のラインの動的 又は180本のラインの静止クロミナンス解像度を達成するために垂直フィルタ /補間器1801に提供される。水平方向次元では、達成されたクロミナンス解 像度は画像幅の300ラインにまで達する。一つおきのラインが処理されるので 、Uと■の成分に対するライン削除回路1802は11の割合で作動される。ラ イン削除回路の出力は、2.5MHzに中心を置く水平フィルタ1803に与え られる。水平フィルタからの高周波数カラー・サンプル出力は、時間圧縮回路1 804でのB−MAC伝送標準に従って3=1に時間圧縮され、次いでカラー信 号は送信のために混合される。即ちUとVの成分はマルチプレクサ1706で輝 度信号と混合されて、標準B−MMCにおけるように1ライン毎に送信される。Referring to Figure 18, chrominance processing is similar to luminance processing, but with U/V component. The minute signal is transmitted every other line, and the chrominance is transmitted every other line. It is normally compressed at a ratio of 3:1 according to the B-MMC transmission format. as a result, Same in either interlaced or uninterlaced format as luminance signal The number line chrominance input is a dynamic input of 120 lines at the image height. or vertical filter to achieve static chrominance resolution of 180 lines. /interpolator 1801. In the horizontal dimension, the achieved chrominance solution The image resolution reaches up to 300 lines of image width. Since every other line is processed , U, and ■ line deletion circuit 1802 is operated at a rate of 11. La The output of the in-removal circuit is fed to a horizontal filter 1803 centered at 2.5MHz. It will be done. The high frequency color sample output from the horizontal filter is passed through time compression circuit 1. time compressed to 3=1 according to the B-MAC transmission standard in The numbers are mixed for transmission. That is, the U and V components are signal and transmitted line by line as in standard B-MMC.
オーディオ又はデータチャンネルもマルチプレクサ1706へ入力される。第1 8図に示すように、同じ斜め対称フィルタ部1710が送信に先立って、結合さ れた信号に加えられる。Audio or data channels are also input to multiplexer 1706. 1st 8, the same diagonally symmetric filter section 1710 is coupled prior to transmission. added to the received signal.
さて、第19図を参照すると、輝度とクロミナンスの画情報から成る高品位BJ IAC信号の処理の一実施例が示されている0本発明に依ると、10.7MHz の優待(compli−sentary)斜め対称フィルタ部1901はHMB −MAC信号を受信する。結果として、複合信号のエリアシングは排除される。Now, referring to Fig. 19, a high-quality BJ consisting of image information of luminance and chrominance is shown. An example of the processing of the IAC signal is shown.According to the present invention, the 10.7MHz Compli-sentary diagonally symmetrical filter section 1901 is HMB - Receive the MAC signal. As a result, aliasing of the composite signal is eliminated.
斜め対称フィルタ部1901の出力は、21MHzの率でサンプリングされ、輝 度経路とクロミナンス経路とに与えられる。その結果は、5の字形又は5点形の サンプル構成である。輝度サンプルは、時間伸長回路1902で3:2に時間伸 長される。その出力は、一つおきのラインでの置換され失われた一つおきのサン プルをデジタル出力に与える対角線フィルタ/補間器段1903に与えられる。The output of the diagonally symmetrical filter section 1901 is sampled at a rate of 21 MHz and is degree path and chrominance path. The result is a figure 5 or 5 dot shape. This is a sample configuration. The luminance samples are time-expanded 3:2 by a time expansion circuit 1902. lengthened. The output is the replacement and missing every other sample on every other line. A diagonal filter/interpolator stage 1903 provides a pull to the digital output.
クロミナンス経路によると、クロミナンス・サンプルは時間伸長回路1904で 3:1によって時間伸長され、7MHzでの時間伸長されたサンプルは、使用可 能なR−YとB−Yのクロミナンス出力を提供するために垂直フィルタ/補間器 1905に与えられる。これらは、変調器1906で変調され、輝度とクロミナ ンスの出力YとCとを提供するために共有されたデジタル・アナログ変換器19 07に与えられるか、又は高品位テレビジラン受像装置に別々に出力される。According to the chrominance path, the chrominance samples are Samples time-stretched by 3:1 and time-stretched at 7 MHz can be used. Vertical filter/interpolator to provide a capable R-Y and B-Y chrominance output. Granted in 1905. These are modulated by a modulator 1906 to provide luminance and chrominance. shared digital-to-analog converter 19 to provide outputs Y and C of the 07 or separately output to a high definition television receiver.
高品位テレビジョン受像機は、第20図に係るブロック線図の形で示されている 。A high definition television receiver is shown in the form of a block diagram according to FIG. .
第19図のデコーダから出力された輝度サンプル4は、別々のR−YとB−Y入 力と共に高品位受像機へ入力される。ブロック図によると、フィールド記憶器2 01、モーシラン検出器2003及び補間アルゴリズム理理器2004を組合せ て成る走査変換器22001が設けられている。意図するところは、できるだけ 迅速に垂直方向次元でライン倍加を行う点にある。走査変換装置は、1988年 10月11日に出願された出願番号第255.238号に開示されているように 使用され、ここに援用されている。Luminance sample 4 output from the decoder of FIG. It is input to a high-definition receiver along with the power. According to the block diagram, field storage 2 01, combination of Morsilan detector 2003 and interpolation algorithm logic device 2004 A scan converter 22001 is provided. The intention is to The point is to quickly perform line doubling in the vertical dimension. Scan converter in 1988 As disclosed in Application No. 255.238 filed October 11th used and incorporated herein.
フィールド記憶器と関連した遅延を必要とする補間処理の結果として、別の輝度 信号経路は2:1圧縮のための遅延・圧縮回路2005.2006を含み、2: 1圧縮は圧縮回路2007を介して走査変換器出力とマルチプレクサ2008に おいて混合されて表示される。Different luminances as a result of an interpolation process that requires field storage and associated delays. The signal path includes a delay and compression circuit 2005.2006 for 2:1 compression; 1 compression is passed through the compression circuit 2007 to the scan converter output and multiplexer 2008. mixed and displayed.
クロミナンス情報は、垂直補間器2010で垂直次元で補間され、圧縮回路2o 11で4:1に圧縮され、マルチプレクサ2012において表示のためにクロミ ナンス入力信号と混合される。The chrominance information is interpolated in the vertical dimension by a vertical interpolator 2010 and compressed by a compression circuit 2o. 11 and compressed 4:1 in multiplexer 2012 for display. mixed with the nonce input signal.
第21図を参照すると、全体のエンドユーザの位置が示されている。高品位B− M^C信号2101は、受信されてビデオカセット用レコーダ出力部2102又 は地上線ケーブルの入力部2103に交互に表示される得る0図の高品位テレビ ジぢン受像機は、セレクタ2104を介して入力されたユーザ選択の入力に応答 して、例えば走査変換器2105においてラインを倍加する既述のアダプティブ な走査変換方法を適用し、高品位の16:9の縦横比の映像を表示する。更に、 送信された(off−the−air)放送テレビジラン信号2108は、アン テナによって受信され、チェーナ2109で同調され、必要ならばNTSCデコ ーダー2110でデコードされ、ディスプレイのために同じ走査変換装置210 5を経て出力される。もし放送信号2108が高品位であれば、地上用高品位デ コーダ2111が必要とされる。結果的に、高品位テレビジボン受像機を有する ユーザは、受信信号が高又は低解像度の多重ナアログ成分フォーマットでエンコ ードされたものと、高品位のものと、標準のNTSCの低解像度のものとにかか わらず、表示される映像の解像度を改善することができる。Referring to FIG. 21, the overall end user location is shown. High quality B- The M^C signal 2101 is received and sent to a video cassette recorder output section 2102 or is a high-definition television with 0 images displayed alternately on the input section 2103 of the landline cable. The digital receiver is responsive to user selection inputs entered via selector 2104. and, for example, in the scan converter 2105, the line doubling It uses a scan conversion method to display high-quality 16:9 aspect ratio video. Furthermore, The off-the-air broadcast television signal 2108 is received by Tena, tuned by Chena 2109, and NTSC deco if necessary the same scan converter 210 for display. 5 and then output. If the broadcast signal 2108 is of high quality, the terrestrial high-definition signal is Coder 2111 is required. As a result, having a high-definition television receiver The user can encode the received signal in high or low resolution multiple analog component format. coded, high definition, and standard NTSC low resolution. However, the resolution of the displayed video can be improved.
浄)(内存に変更なし) 浄書(内容に変更なし) 浄書(内存に変更なL) FIG、 8b 浄さく内容に変更なし) FIG、 10 1ヂ責(内存に変更なし) FIG、 15b FIG、 16 (応答 手続補正書(方式) 平成 4年 3月r0日[和pure) (no change in inherence) Engraving (no changes to the content) Engraving (changed to internal L) FIG. 8b (No change in purity content) FIG. 10 1. Responsibility (no change in nature) FIG, 15b FIG. 16 (response Procedural amendment (formality) March 0, 1992 [Japanese
Claims (10)
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US272,064 | 1988-11-16 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH04503592A true JPH04503592A (en) | 1992-06-25 |
Family
ID=
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