JPH07507428A - デジタルビデオ信号プロセッサ装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 デジ　ルビデオ當０プロセッサ 本発明は、インタレース走査ビデオ信号をノンインタレース化された圧縮デジタ ル信号に処理するための装置に関するものである。

ムービング・ピクチャ・エキスパーツ・グループ（ＭＰＥＧ）は、主としてコン ピュータが用いるビデオの伝送および貯蔵を行うための標準規格として確立され つつある。この提案された標準は、“インターナショナル・オーガニゼーシタン ・フォア・スタンダーグイゼーシタン（Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ　Ｏｒｇａ ｎｉｚａｔｉｏｎ　ｆｏｒＳｔａｎｄａｒｄｉｚａｉｏｎ）　”　、ｌ５Ｏ−Ｉ ＥＣＪＴ（１／ＳＣ２／ＷＧＩ）、コーディング・オブ・ムービングピクチャー ズ・アンド・アソシエーテッド・オーディオ（Ｃｏｄｉｎｇ　ｏｆ　Ｍｏｖｉｎ ｇＰｉｃｔｕｒｅｓ　ａｎｄ　Ａｓ５ｏｃｉａｔｅｄ　Ａｕｄｉｏ、　ＭＰＥＧ 　９０／１７６Ｒｅｖ、２．１９９０年１２月１８日）の文書中に詳細に述べら れている。この信号プロトコルは、フレーム間およびフレーム内圧縮技術のシー ケンスに従って、インターレース走査ビデオ信号の連続したフレームを処理する ことが含まれている。しかしながら、各々のフレームにおける奇数フィールドの みが処理され、そして伝送されるだけである。アドバンスト・テレビジ式ン・リ サーチ・コンソーテイアム（ＡＲＴＣ）は、より高分解能なビデオイメージを伝 送するためにこのプロトコルを適応させた。すなわちそこでは、偶数フレームお よび奇数フレームの両方が処理され伝送される。

圧縮プロトコルに従い、例えば１６Ｘ　１６ビクセルの各イメージエリアにわた って、ビデオ信号が処理される。そのようなエリアは、データの各マクロブロッ クと言われている。各々のマクロブロックは、６ブロツク分のデータを含んでい る。これらのブロックのうち４ブロツクはルミナンス情報に対応しており、各ブ ロックは８×８ビクセルのマトリクスとなっている。

残りの２ブロツクはクロミナンス情報に対応している。すなわち、ひとつのブロ ックは０色差情報に対応し、もうひとつのブロックは７色差情報に対応してる（ ＵおよびＶは通常のＢ−Ｙ信号およびＲ−Ｙ信号を表わす）。これらのブロック は、全体のマクロブロックにわたる色情報を表しているが、サブサンプルされた フオームになっている。すなわち、クロミナンスを表わす１６Ｘ　１Ｇビクセル のブロックは補間されて８Ｘ８のブロック値にダウンされ（ｎｔｅｒｐｏｌａｔ ｅｄ　ｄｏｗｎ）、この補間された値が符号化される。

符号化は、フレームを基準として実行される。インタレース走査された偶数フィ ールドおよび奇数フィールドの連続したベアは最初に組み合わされてフレームの データとなり、その後に、そのフレームのデータはひとつのユニットとして処理 される。第１図は、ビクセル値の１ブロツク（ａ　ｂｌｏｃｋ　ｏｆ　ｐｉｘｅ ｌ　ｖａｌｕｅｓ）を示している。小さな四角は、各々のビクセルに対応したサ ンプルを表している。斜線を付けた四角は奇数フィールドからのビクセルのライ ンを表しており、白い四角は偶数フィールドからのビクセルのラインを表してい る。圧縮されたルミナンスデータは、図示された四角のマトリクスとして同様に 配列されているイメージサンプル値のマトリクスから導き出される。丸印は、補 間されたクロミナンスサンプルＵまたはＶを表している。公称的には、各々のク ロミナンス値は対応する隣接ビクセルの値から計算されており、図に示した例で は、上側の２つの行の間で計算される。結果として生じるクロミナンス値のマト リクスは、垂直および水平の両方向における２つのファクタによってサブサンプ ルされたイメージを表す。

第２図は、フレームの情報がインタレース走査されたイメージから導き出される とき、フレーム基準（ｆｒａａａｅ　ｂａｓｉｓ）でデータを処理する際の問題 点をある程度説明している。インタレース走査されたイメージにおいて、奇数フ ィールドおよび偶数フィールドの両方はある単一の瞬時において遅れることなく 、単一のイメージの要素パーツを表わすように用いられる。しかしながら、奇数 フィールドおよび偶数フィールドは連続的に走査され、その結果として、それら は同時に同一のイメージを表すことはできない、実際のところ、同一のフレーム においてイメージ・オブジェクト（ｉｍａｇｅ　ｏｂｊｅｃｔ）の偶数フィール ドと奇数フィールドとの間で相対的動き（ｒｅｌａｔｉｖｅ　ｍｏｔｉｏｎ）が 生じることになる。第２図では、ある赤いボックスＲＯが図示の如（奇数フィー ルドで生じており、偶数フィールドにはボックスＲＥによって示される位置まで 動く場合を想定している。この赤いボックスを表わす生の（ｒａｗ）ビクセル値 は、偶数フィールドおよび奇数フィールドの両方において黒で描かれている。ク ロミナンス値の補間（ｉｎｔｅｒｐｏｌａｔｉｏｎ）に関してみると、赤いボッ クスに関連した補間クロミナンス値であって適切な色を表わすものは、ボックス ＲＥとＲＯの両方に含まれている補間されたクロミナンス値だけであることが理 解されよう。

赤いボックスに関連した補間クロミナンス値の他の全ては、色の組み合わせを表 わすことになる０色歪みは、以下の事実によって、より悪くなる。すなわち、コ ンプレッサ（ｃｏｍｐｒｅｓｓｏｒ）に供給された生の（ロー）ビデオ信号は公 称的にはガンマ補正が施され、その結果として補間された値には非線形性が生じ 、それが表示装置において逆ガンマ関数をもって増幅されるという事実である。

ＭＰＥＧコンプレッサ／デコンブレッサ（ｃｏｍｐｒｅｓｓｏｒ／ｄｅｃｏｍｐ ｒｅｓｓｏｒ）の出力を検分するとき、最悪のアーティファクト（ａｒｔｉｆａ ｃｔ）はＭＰＥＧ問題ではなく、むしろ前処理結果である。大きな色付き動き対 象物（ｃｏｌｏｒｅｄ　ｍｏｖｉｎｇ　ｏｂｊｅｃｔｓ）は、より高く可視的な ルミナンスおよびクロミナンスのリーディングエツジ歪みおよびトレーリングエ ツジ歪みをもたらす、これらの歪みは、通常の視距離（ｖｉｅｗｉｎｇ　ｄｉｓ ｔａｎｃｅ）において不快であり、また明らかに可視的である。その観察される 効果は、フレーム内で対象物体の動き（すなわち、フィールド間の動き）がある エリア（ａｒｅａｓ　ｏｆｉｎｔｒａｆｒａｍｅ　ｏｂｊｅｃｔ　ｍｏｔｉｏｎ ）において誤った色が生じることである。その色は色相（ｈｕｅ）のみが誤って いるのではなく、彩度（ｓａｔｕｒａｔｉｏｎ）および輝度（ｌｕｍｉｎａｎｃ ｅ）の点でも誤っている。

第２図に描いたところから見ると、歪みは狭いエリアに限定されているように見 えるかもしれないが、そうではない、フィールド間において、ある対象物体（ｏ ｂｊｅｃｔ）は非常に多（のラインおよびビクセルを移動し、その効果は対象物 体が移動したラインおよびビクセルにわたって現われて（る。さらに、その効果 は批評銀のない観察者（ｎｏｎｃｒｉｔｉｃａｌ　ｏｂｓｅｒｖｅｒ）にさ又も 容易に視認されることになる。

本発明は、インタレース走査されたビデオ信号のフィールドから構成されるビデ オ信号のフレームより導き出された、サブサンプルされた／補間されたクロミナ ンス値について、イメージ動き（ｉΦａｇｅｍｏｔｉｏｎ）の影響を減少させる ための、ブリプロセッサ（ｐｒｅｐｒｏｃｅｓｓｏｒ）装置およびフレームを基 礎としたプロセッサ（ｆｒａｍｅ　ｂａｓｅｄ　ｐｒｏｃｅｓｓｏｒｌ装置を提 供する。インタレース走査されたクロミナンス・コンポーネントのフィールドは フィールドレベルで独立して処理され、そのことにより、オリジナル・クロミナ ンス値のラインに対してすき間（ｉｎｔｅｒｓｔｉｔｉａｌ）となっておりかつ 低いビクセル濃度にてクロミナンス値のラインを発生する。インタレース走査さ れたクロミナンス信号の独立して処理されたフィールドは、組み合わされて、ク ロミナンス・コンポーネント信号の各フレームとなり、異なる処理を行うための 回路に供給される。

クロミナンス信号の補間（ｃｈｒｏｍｉｎａｎｃｅ　ｓｉｇｎａｌｉｎｔｅｒｐ ｏｌａｔｉｏｎ）およびフィールドレベルでのサブサンプリングを行うことは、 動（イメージの周辺から大部分の色歪みを除去することになる。

ある実施例において、プロセッサは、インタレース走査されたビデオ信号のフィ ールドを受け入れて、インタレース走査されたルミナンスおよびクロミナンス・ コンポーネント信号のフィールドを供給する装置を含む。このインクレース走査 されたルミナンス・コンポーネントのフィールドは組み合わされて、ルミナンス 信号の各フレームとなり、そして、さらなる処理を受けるためにコンプレッサ装 置に印加される。

レシーバには、デコンプレスされたビデオ信号（ｄｅｃｏｍｐｒｅｓｓｅｄ　ｖ ｉｄｅｏ　ｓｉｇｎａｌ）を後処理するための装置が含まれている。このデコン プレスされたビデオ信号とは、フィールド基準（ｆｉｅｌｄ　ｂａｓｉｓ）にで あるフィールド上で前処理され、そして圧縮され、さらにフレーム基準（ｆｒａ ｍｅ　ｂａｓｉｓ）でデコンプレスされる。

この装置は、デコンプレスされたビデオデータ（ｄｅｃｏｍｐｒｅｓｓｅｄ　ｖ ｉｄｅｏ　ｄａｔａ）のフレームを供給するためのデコンブレッサと、デコンプ レスされたビデオデータの前記フレームにおける相互に排他的なフィールドに対 応する、デコンプレスされたビデオデータに応答して、増加した数の水平イメー ジラインを持つビデオデータのフレームを発生するための補間手段とを有する。

Ｉ乱立！！皇且ｊ 第１図および第２図は、本発明を理解するのに役立たせるためにビクセル値のブ ロックを描いた図である。

第３図および第４図は、本発明に従い、圧縮に先立ってサブサンプルされたクロ ミナンス値を発生するための異なった方法を描いた説明図である。

第５図および第６図は、本発明の各実施例に従って、クロミナンスをサブサンプ ルするための回路をそれぞれ示したブロック図である。

第７図は、本発明に従ったビデオ信号コンプレッション・システムの一部を示す ブロック図である。

第８図は、本発明に従ったビデオ信号デコンブレツシタン・システムの一部を示 すブロック図である。

第９図は、デコンプレツションの後におけるビデオデータの処理を描いた図であ る。

第１０図は、コンプレッションに先立ってフィールド基準で前処理されたクロミ ナンスデータを、伸長するための典型的な回路を示したブロック図である。

第１１図は、垂直ディメンションにおいてビデオ信号をアップサブリングするた めの典型的な回路を示したブロック図である。

第７図は、ビデオ信号コンプレッション装置のための前処理回路を示している。

本図において、例えばビデオカメラから得られたインタレース走査Ｒ，Ｇ、Ｂカ ラー信号は、マトリクス回路４０に入力される。このマトリクス回路４０は、ル ミナンスＹおよび色差信号コンポーネントＵ、■を発生する０回路４０の出力は サンプルされたデータにおけるデジタル形式であると推定される。インクレース 走査ルミナンス・コンポーネントはフレームメモリ４５に入力され、そのメモリ において、ルミナンス信号の連続した奇数および偶数フィールドが組み合わされ てルミナンスデータの対応するフレームとなる。ルミナンスデータのフレームは 、コンプレッションおよびトランスミッションのために、ビデオ信号コンプレッ サ４６に連続的に印加される。コンブレッサ４６は、米国特許第５．１２２．８ ７５号に述べられている型式のものとすることができ、ＭＰＥＧのようなプロト コルに従ってビデオデータな処理する。そういうものとしてルミナンス・コンポ ーネントは、クロミナンス情報から実質的に独立して処理される（ただし、コン プレスされたクロミナンスデータの量がそのコンプレスされたデータの量子化に 与える影響は別として）。

同様に、ＵおよびＶクロミナンス・コンポーネントは、要素４２．４３および４ １．４４によりそれぞれ独立して前処理される。Ｕコンポーネントについてみる と、Ｕクロミナンス・コンポーネントデータの連続したフィールドは要素４２に 印加され、そこで、垂直および水平ディメンションの両方について補間およびサ ブサンプルがなされる。補間およびサブサンプルがなされた要素４２からのＵデ ータがら成る連続したフィールドは、ストレージ要素４３に印加される。ストレ ージ要素４３において、要素４２から出力されたデータの連続した奇数および偶 数フィールドは組み合わされ、Ｕデータの対応するフレームとなる。その後この フレームは、コンプレッションおよびトランスミッションのために、フレーム毎 に要素４６に印加される。

第３図は８行×８列から成る四角いマトリクスを示しており、これは例えばロー （ｒａｗ）　Ｕクロミナンス・コンポーネント・ビクセルデータを表す。丸印の ４×４マトリクスは、サブサンプルされたりクロミナンス・コンポーネントデー タを表している。奇数番および偶数番の行は、それぞれ奇数および偶数フィール ドからのデータに対応している。四角いローデータ（ｒａｗ　ｄａｔａ）からそ れぞれの丸へ向う矢印は、結果として生じるサブサンプルされたクロミナンスデ ータの編成（ｆａｒｍａｔｉｏｎ）に寄与するローデータのビクセルを示してい る。その結果として生じるサブサンプルされたデータの値はもっばら奇数フィー ルドデータにより、またはもっばら偶数フィールドデータにより形成されている のが理解されよう。公称的には、フィールドデータが組み合わされてフレームデ ータとなる前に、サブサンプルは行われる。ローデータは、サブサンプルされた データのローデータに対する空間的位置を説明するために、組み合わされた様式 （ｃｏｍｂｉｎｅｄｆａｓｈｉｏｎ）で示されている。サブサンプルされたデー タの行は、ＭＰＥＧプロトコルに従ってマトリクス内に位置されている。注目す べきことは、サブサンプルされたデータの行は、サブサンプルされたデータの行 の編成に寄与しているローデータの行から、等距離にないということである。も し例えば、ローデータに対してクロミナンス・コンポーネントを位置付けること に関連したＭＰＥＧプロトコルが守られるならば、サブサンプルされたデータの 行の編成に寄与するローデータの２つの行は、等しい割り合いで寄与していない ことが直ちに明らかとなるべきである。サブサンプルされた値Ｘについてみると 、このＸは、ロービクセル（ｒａｗｐｉｘｅｌｓ）Ａ、　Ｂ、　Ｃ，Ｄの寄与に よって形成されている。ビクセルＣ，ＤよりビクセルＸに近い所に有るビクセル Ａ、Ｂは、次式に示す通り、より大きな寄与を与えている。

Ｘ＝　（３［Ａ＋　８］　＋　［Ｃ＋　Ｄ］）／８　・・・（１）サブサンプル されたデータの行、例えばＳＥＩは、行２．４からのビクセルデータによって形 成される。しかしながらレシーバにおいて、サブサンプルされたデータＳＥＩの トランスミツトされてきた行から、細部の損失（ｌｏｓｓ　ｏｆ　ｄｅｔａｉｌ ）なしに、対応する行２．４が再構築されることはない、もし、いくらかの細部 の損失について認容できるならば、水平ディメンションの補間な行うことにより 、受信されたサブサンプルされたデータはアップコンバートされる。このことに より、オリジナル水平ビクセル濃度に等しい水平ビクセル濃度を持つラインが生 成される。これらの補間されたラインは繰り返され、それによって各ラインの代 わりとなる。このことにより、サブサンプルされたデータの対応するラインが導 き出される。あるいは、回復された情報のラインは、垂直および水平ディメンシ ョンの両方において回復されたサンプル（ｒｅｃｏｖｅｒｅｄ　ｓａｍｐｌｅ） の補間を行うことにより、明白に良い垂直の細部をもって再構築されることがで きる。

いま、データＳＥ、の行が（１）式で示される関係に従って形成されるものと仮 定する。補間によりそのようなデータを垂直的にアップコンバートするための典 型的なアルゴリズムは、次に示すフオームを採ることである。

Ｒ４１＝　７／８（ＳＥＩＩ）　＋１／８（ＳＥ２．）　・・・　（２）Ｒ６， ＝３／８（ＳＥＩＩ）　＝５／８（ＳＥ２１）　・・・（３）ここで、Ｒ４ｉお よびＲ６，は、行４および６のためにそれぞれ発生されるｉ番目のサンプルポイ ントである。

ＳＥＬ、およびＳＥ２　、は、回復されたデータの行ＳＥＩおよびＳＥ２におけ るｉ番目のサンプルである。

第４図は、サブサンプルされたクロミナンス値をフィールド毎を基準として発生 するための別の方法を描画の形式で示したものである。この例では、サブサンプ ルされた奇数（偶数）フィールドデータの行は、奇数（偶数）フィールド・ロー データの単−行から導き出されている。注目すべきことは、このテクニックは、 ＭＰＥＧ標準規格で述べられている空間的位置を持ったサブサンプル・データ・ ポイント（ｓｕｂｓｕｍｐｌｅｄｄａｔａ　ｐｏｉｎｔｓ）を展開するのに役立 つものではなく、また、再生イメージ中の水平分解能が垂直分解のために犠牲に なることである。しかしながら、再構築されたデータの各行は、もっばら異なっ た伝送データ（ｔｒａｎｓｍｉｔｔｅｄ　ｄａｔａ）から再構築される。各々の サブサンプルされたビクセルに寄与する４つのロービクセル（ｒａｗ　ｐｉｘｅ ｌｓ）は、等しい削り合いで寄与する。その理由は、その信号がクロミナンス信 号帯域幅に関して意義深いことにオーバサンプルされるからである。あるいは、 より近いロービクセルおよびより違いロービクセルからの寄与は、３対１の被と することができる。

第４図に従ってサブサンプルされた信号にとって、レシーバでのクロミナンスデ ータの再構築には、単に水平補間（ｈｏｒｉｚｏｎｔａｌ　１ｎｔｅｒｐｏｌａ ｔｉｏｎ）、すなわち４対１の水平アップサンプリング（ｈｏｒｉｚｏｎｔａｌ 　ｕｐｓａｔＩｌｐｌｉｎｇ）が必要とされるだけである。

第５図は、第７図に示した要素４１．４２として利用できる回路を示すものであ って、サブサンプルされたクロミナンス値を展開する。この要素４１．４２の前 には各々のローパスフィルタが置かれており、これにより、ナイキストサンプリ ング判定基準を満たすために、印加されたクロミナンス・コンポーネント信号の 帯域幅を制限する。第５図において、要素ｌＯ〜２２はサンプル値の行を展開す る。このサンプル値の行は、ローサンプル（ｒａｗ　ｓａｍｐｌｅ）の各ベアの 間およびラインの各ペアの間に事実上位置されるものである。要素２３および２ ４は、発生されたサンプルのうち適切なものを選択し、これにより、サブサンプ ルされた信号を出力する。入力信号サンプルは、相互に排他的なデータのフィー ルドとして生じ、そのサンプルレートはｆ、である、入力データはカスケード接 続、すなわち、１サンプル周期の遅延要素１２と、ｌサンプル周期より少ない１ ラインの遅延要素１４と、さらに１サンプル周期の遅延要素１６とより成るカス ケード接続に印加される。要素１６の入力端および出力端から同時に得られるサ ンプルはビクセルＤおよびＣ（第３図）に対応し、これと同時に要素１２の入力 端および出力端から得られる妊ンブルはビクセルＢおよびＡに対応する。入力サ ンプルは重み付は要素１８に結合されている。この重み付は要素１８は、ファク タｗ１により印加されたサンプルを基準化（ｓｃａｌｅ）する。要素１２．１４ ．１６の出力端から得られる遅延サンプルはそれぞれ重み付は要素１９．２０． ２１に印加される。これらの重み付は要素１９．２０．２１はそれぞれファクタ Ｗ２．Ｗ３．Ｗ４によりサンプルを基準化する０重み付は要素１８〜２１から得 られた基準化サンプル（ｓｃａｌｅｄｓａｍｐｌｅ）は加算器２２で加え合わさ れる。この加算器２２は、入カサプル・レートにて連続した合計を供給する。い ま、サンプルＢ、　Ａ、　Ｄ、　Ｃがそれぞれ重み付は要素１８、１９．２０． ２１に印加されるものとすると、加算器２２により与えられる出力サンプルＳＥ Ｉ　ｌは、次のフオームとなる。

ＳＥｌ、＝Ｗ１（Ｂ）　＋Ｗ２（Ａ）　＋Ｗ３（Ｄ）　＋１！１４（Ｃ）　・（ ４）もし、重み付はファクタｗｔ、ｗｚ、ｗ３．ｗ４がそれぞれ３／８゜３／８ ．　ｌ／８．１／８に等しいならば、この加算器は（１）式に相応したサンプル 値を供給する。あるいは、重み付はファクタを全て１７４に等しくするならば、 結果とじて生じる値は事実上空間的にみて行３（第３図）に一致して配置される 。すなわち、補間された値に寄与する２つのラインの間の中はどとなる。

このように加算器は、水平的にはロービクセルの間に、また垂直的には連続した 行の間に生じるサンプルを供給する。望ましい信号は、水平および垂直の両方向 において２つのファクタによりサブサンプルされたものである。サブサンプリン グは、補間された合計の他のライン上において各々の他の合計を選択することに より行われる。選択は、データラッチ回路２３中に加算器２２の出力をラッチす ることにより行われる。データラッチ回路２３は、そのデータ入力端りに印加さ れるデータ、すなわち、そのクロック入力端Ｃに印加されるクロック信号の前縁 遷移の直前に入力されたデータをストアし、出力する。データラッチ回路２３に 印加されるクロック信号は、１／２ライン・レートの周波数を有する方形波（Ｆ Ｈ／２）と、１／２サンプル・レートの周波数を有する方形波（Ｆ、／２）との 論理積（ＡＮＤゲート２４）をとることにより発生される。

第６図は、第４図に示した方法を実行するための他のサブサンプリング回路を示 す。第４図に示した配列は、ロービクセル値（ｒａｗ　ｐｉｘｅｌ　ｖａｌｕｅ ｓ）から補間された値を展開する。要素３５〜３８に印加されるスケールファク タｗｓ、ｗｓ、ｗ７．ｗｇは、それぞれｌ／Ｌ　３／８．３／８．１／８である 。これらのファクタは、部分的な水平空間的完全性（ｈｏｒｉｚｏｎｔａｌ　５ ｐａｔｉａｌ　ｉｎｔｅｇｒｉｔｙ）を保持する。もし、これに関心がなければ 、全てのスケールファクタＷ５．Ｗ６．Ｗ７．Ｗ８は１／４に等しく選択される 。

本発明の趣旨は、特別な補間／サブサンプリング・プロセスを特定することでは なく、むしろ、実行される信号処理の連鎖にある。インタレース走査ソース・マ テリアルのための補間／サブサンプリング・プロセスは、ビデオ信号コンプレッ ションに先立って、フィールドごとを基準として行われるべきであり、フレーム 基準により行われるべきではない。

第８図は、レシーバ装置におけるポスト・コンプレッション回路を示したもので あり、記述の方法に従って前処理された信号を処理するように配列されている。

受信されたデータはデコブレツシ目ン回路５０に印加され、そこでは、フレーム 毎を基準としてビデオデータがデコンプレスされる。デコンプレスされたルミナ ンスおよびクロミナンス・コンポーネントは、デコンブレッシジン処理の一部と して、フレームメモリ５１および５２．５３にそれぞれストアされる。ビデオデ ータの各フレームはデコンプレスされて（５４〜５６）、対応するフィールドと なる（いずれにしても象徴的に：ａｔ　１ｅａｓｔ　ｆｉｇｕｒａｔｉｖｅｌｙ ）ｓクロミナンスデータの各フィールドはフィールド毎を基準としてアップコン バートされる（５７．５８）　、すなわち、ビクセル・レートＮおよびライン・ レートＭで生じるサブサンプルされたクロミナンスデータは処理され、その結果 として、２Ｍレートで生じるラインにおいて２Ｎレートにてビクセルを生じさせ る。その後、偶数（奇数）フィールドのルミナンスデータは、偶数（奇数）フィ ールドのクロミナンスデータと共にマトリクス処理され（５９）、その結果とし て、Ｒ，Ｇ、Ｂカラービデオ信号が発生される。

第９図は、ポスト・デコンブレッション処理を図式的に示したものである０本図 の左上から右回りに動いていくと、デコンプレスされ、サブサンプルされたクロ ミナンス・コンポーネント（ＵまたはＶ）は分離され、各々の奇数フィールドお よび偶数フィールドになる。データの奇数および偶数フィールドは、ビクセルお よびライン濃度についてアップコンバートされる。

その結果として、例えば、第７図に示したエレメント４０からのロービクセルデ ータ（ｒａｗ　ｐｉｘｅｌ　ｄａｔａ）の濃度と同等の濃度になる。それから、 クロミナンスデータのアップコンバートされたフィールドは、対応するルミナン スデータのフィールドと共にマトリクス処理され、その結果として、Ｒ，Ｇ、　 Ｂビデオ信号が生成される。ここで注目すべきことは、このマトリクス処理にお いて、ルミナンスの偶数（奇数）フィールドは、アップコンバートされたクロミ ナンスの対応する偶数（奇数）と共にマトリクス処理されることである。

第１θ図は、サブサンプルされたクロミナンスデータをアップコンバートするた めの典型的な回路を示す（第３図に示した形式のサブサンプリングを想定する） 。本図に示した装置は、水平ラインにおけるビクセルの数を２倍にし、それから 、フィールド毎のライン数を倍加させるために各々のアップコンバートしたライ ンを２度出力する。第１０図は２つのチャネルを含んでいる。すなわち、一方は 奇数フィールドを処理するためのチャネルであり、他方は偶数チャネルを処理す るためのチャネルである。両方のフィールドは同時に得られる。その理由は、デ コンブレッサはデコンプレスされたデータをフレーム毎を基準として供給するか らである。２つのチャネルからのアップコンバートされたデータはマルチプレク サ１０９においてラインインターリーブ化され（ｌｉｎｅ　１ｎｔｅｒｌｅａｖ ｅｄ）、次にメモリ１１０へ出力される。その後、排他的な偶数および奇数フィ ールドデータでのマトリクス処理を実行するために、メモリ１１０からデータが 読み出される。

フィールド選択エレメント５６（５５）からのＵまたはＶクロミナンスデータは 、奇数および偶数フィールド入力バス９８．９９にそれぞれ印加される。（偶数 および奇数フィールドチャネルは同様に動作するので、奇数フィールドチャネル のみ述べる。）奇数フィールドデータは、第１の１サンプル周期の遅延要素１０ ０において安定化され、そして、第２の１サンプル周期の遅延要素１０１に結合 される。要素１００．１０１からの遅延されたサンプルは、加算器１０２の各入 力端に結合され、この結合器１０２は印加されたサンプルの合計値をめる。この 合計値は２で割られ、加算されたサンプルの平均値となる。この平均値は、上記 合計値をめるための２つのサンプル値の間に空間的に配置されるすき間ビクセル （ｉｎｔｅｒｓｔｉｔｉａｌ　ｐｉｘｅｌ）の値を形成する。この平均値は、マ ルチプレクサ１０４の一方の入力に結合される。要素１００からの遅延されたサ ンプルは、マルチプレクサ１０４の第２の入力に結合される。サブサンプルされ たサンプルレートの周波数を有する方形波クロック信号が印加され、その結果と して、上記マルチプレクサの２つの入力端が上記マルチプレクサの出力に交互に 結合される。マルチプレクサ１０４の出力は、一連のデコンプレスされたクロミ ナンスサンプルから成っている。この出力のサンプルには、除算器１０３からの 計算された（すき間にある）サンプルが、サンプル毎のサンプル基準により交互 に生じる。マルチプレクサ１０４からのサンプルレート出力は、遅延要素１００ に印加されるサンプルのサンプルレートの２倍である。

マルチプレクサ１０４からのサンプルは別のマルチプレクサ１０５に結合される 。このマルチプレクサ１０５は、サンプルの交互に生じるライン（ａｌｔｅｒｎ ａｔｅｌｉｎｅｓ）をメモリ要素１０６に、またサンプルの介入ライン（ｉｎｔ ｅｒｖｅｎｉｎｇ　１ｉｎｅｓ）をメモリ要素１０７に印加するよう条件付けら れている。要素１０６．１０７に対するデータの書き込みおよび読み出しは、サ ブサンプルされたビクセルレート（オリジナル・サンプルレート）の２倍で行わ れる。２つのメモリ要素は、一方のメモリからデータが読み出され、その間に新 たなデータが他方のメモリに書き込まれるように、利用される。

各々のメモリ要素からのデータはマルチプレクサ１０９に結合される。このマル チプレクサ１０９は、偶数フィールド・データの繰返しラインがインタリーブさ れている、奇数フィールド・データの繰り返しラインを連続的に出力するために 、４つのメモリ要素からデータを逐次アクセスする。マルチプレクサ１０９から のデータを順次表すと、Ｏｏ、Ｅｏ、Ｏｏ、Ｅｏ、Ｏｔ、Ｅ＋、ＯＩ、Ｅｌ。

Ｏｘ、　Ｅｏ、・・・となる、ここでＯＩおよびＥ、は、出力データに含まれる 奇数および偶数ラインを表わす、サブスクリプトｉは、サブサンプルされたデー タの行を示す。このサブサンプルされたデータの行からは、出力データの行が発 生される。これは、垂直アップコンバーティングの“リピート・ザ・ライン”タ イプである（ｒｅｐｅａｔ　ｔｈｅ　１ｉｎｅ″ｔｙｐｅ　ｏｆ　ｖｅｒｔｉａ ｃｌｕｐｃｏｎｖｅｒｔｉｎｇ）　＊ 第１１図をみると、典型的な垂直アップコンバータが含まれている。この垂直ア ップコンバータは、（２）式および（３）式に従って、サンプルの垂直補間ライ ン（ｖｅｒｔｉｃａｌｌｙ　１ｎｔｅｒｐｏｌａｔｅｄ　１ｉｎｅｓ）を供給す るものである、この回路は、第１０図のマルチプレクサ１０４と１０９の間に位 置されている要素の代わりに用いられる。第１１図に示した回路のひとつは、第 １Ｏ図の各チャネルにおいて、代わりに用いられる。第１１図に示した回路は、 マルチプレクサ１０４からの出力データの各ラインに対して、出力データの２ラ インを同時に発生するよう構成されている０行ＳＥＩおよびＳＥ２　（第３図） の水平的にアップコンバートされたバージョンは、マルチプレクサ１０４から第 １１図の回路に対して逐次出力されることを考慮してほしい、データの行は１水 平ラインの遅延要素２００に印加される。従って、行ＳＥ２およびＳＥＩからの 垂直的に整列されたデータは、遅延素子２００の入力端および出力端からそれぞ れ同時に得られる。行ＳＥ２およびＳＥＩからの垂直的に整列されたデータは、 重み付は要素２０２，２０４におけるファクタ３／８．５／８によってそれぞれ 基準化（ｓｃａｌｅｄ）される。要素２０２．２０４からの基準化値（ｓｃａｌ ｅｄ　ｖａｌｕｅｓ）は加算器２０５において加え合わされ、その結果として、 行６を表わすクロミナンス・コンポーネント・ビクセル値が発生される０行ＳＥ ２およびＳＥＩからの垂直的に整列されたデータは、重み付は要素２０８．２０ ９におけるファクタ７／８．　ｌ／８によってそれぞれ基準化される。要素２０ ８゜２０９からの基準化値は加算器２１０において加え合わされ、その結果とし て、行４を表わすクロミナンス・コンポーネント・ビクセル値が発生される。２ つの計算されたデータのラインは、マルチプレクサ２１２に印加される。このマ ルチプレクサ２１２は、一対のライン（ｐａｉｒｓ　ｏｆ　１ｉｎｅｓ）を２つ のメモリ要素のひとつに割り当てる。偶数および奇数フィールドデータなインタ リーブするために、あるいは、分離した偶数フィールドおよび奇数フィールドを 所望の如（展開するために、各々のメモリ要素からのデータは、ある順序にて後 にアクセスされる。

ＦＩＧ、　７ ０　Ｏ口　０　０　口　口　口　ロ　０ＦＩＧ、　３ ＦＩＧ、　４ 補正書の翻訳文提出書（特許法第１８４条の８）平成６年１１７１２８日

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．インタレース走査ビデオ信号からノンインタレース走査ビデオ信号を発生し 、さらに、前記ノンインタレース走査ビデオ信号をフレーム基準のコンプレッサ に供給するためのプリプロセッサを備えたビデオ信号装置であって、該装置は： コンポーネントビデオ信号をコングレスするために、フレームを基準としたビデ オ信号コンプレッション装置（４６）； データのフィールドの各シーケンスとして生じるインタレース走査ルミナンス・ コンポーネントおよびクロミナンス・コンポーネント信号を発生する信号源（４ ０）； ルミナンス・コンポーネントデータの連続したフィールドを組み合わせてルミナ ンス・コンポーネントデータの対応するフレームとし、さらに、前記ルミナンス ・コンポーネントデータのフレームを前記コンプレツシヨン装置に供給する手段 （４５）；クロミナンス・コンポーネントデータのフィールドに応答して、相互 に排他的な奇数または偶数フィールドを基準として該クロミナンス・コンポーネ ントデータの補間を行うために、前記クロミナンス・コンポーネントデータによ って表されるイメージ・ポイントとは異なるイメージ・ポイントを表わす信号サ ンプルを供給し、そして、少なくとも垂直的にサブサンプルされた処理済みクロ ミナンス・コンポーネントデータを供給する手段（４１，４２）；および クロミナンス・コンポーネントデータについて補間された／サブサンプルされた 奇数および偶数フィールドのインタリーブされたフィールドを、前記コンプレツ シヨン装置に供給する手段（４３，４４）を具備したビデオ信号装置。 ２．インタレース走査ビデオ信号からノンインタレース走査ビデオ信号を発生し 、さらに、前記ノンインタレース走査ビデオ信号をフレーム基準のコンプレッサ に供給するためのプリプロセッサを備えたビデオ信号装置であって、該装置は： データのフィールドから成る各シーケンスとして生じるインタレース走査クロミ ナンス・コンポーネント信号の信号源； クロミナンス・コンポーネントデータの相互に排他的な奇数または偶数に応答し て、該クロミナンス・コンポーネントデータを補間するために、少なくとも垂直 的にサブサンプルされるクロミナンス・コンポーネントデータを供給する手段； および クロミナンス・コンポーネントデータについて補間された／サブサンプルされた 奇数および偶数フィールドのインタリーブされたフィールドを、前記フレーム基 準のプロセッサに供給する手段 を具備したビデオ信号装置。 ３．請求の範囲第２項に記載の装置において、クロミナンス・コンポーネントデ ータの相互に排他的な奇数または偶数フィールドに応答して、該クロミナンスコ ンポーネントデータを補間するために、少なくとも垂直的にサブサンプルされる クロミナンス・コンポーネントデータを供給する前記手段は、さらに、前記クロ ミナンス・コンポーネントデータを水平的に補間しそしてサブサンプルするため の手段を備えたことを特徴とするビデオ信号装置。 ４．請求の範囲第３項に記載の装置において、補間を行うための前記手段は、連 続したフィールドラインからのサンプルを３対１の比で結合し、そして、連続し た水平サンプルを１対１の比で結合することを特徴とするビデオ信号装置。 ５．請求の範囲第３項に記載の装置において、補間を行うための前記手段は、連 続したフィールドラインからのサンプルを１対１の比で結合し、そして、連続し た水平サンプルを１対１の比で結合することを特徴とするビデオ信号装置。 ６．請求の範囲第２項に記載の装置において、クロミナンス・コンポーネントデ ータの相互に排他的な奇数または偶数フィールドに応答して、該クロミナンス・ コンポーネントデータを補間するために、少なくとも垂直的にサブサンプルされ るクロミナンス・コンポーネントデータを供給する前記手段は、前記クロミナン ス・コンポーネントデータを水平的に補間し、そして補間されたクロミナンス・ コンポーネントデータを水平的にサブサンプルするために、前記奇数フィールド の各ラインについて４つのロービクセル値のための１つの水平ピクセル値を発生 する手段と、前記クロミナンス・コンポーネントデータを水平的に補間し、そし て補間されたクロミナンス・コンポーネントデータを水平的にサブサンプルする ために、前記偶数フィールドの各ラインについて４つのローピクセル値のための １つの水平ピクセル値を発生する手段とを備え、ここで、サブサンプルされた偶 数フィールド・ピクセルは、すき間侵入型のサブサンプルされた奇数フィールド ・ピクセルであることを特徴とするビデオ信号装置。 ７．毎フィールドを基準として前処理され、そしてフレーム基準でコングレスお よびデコンプレスがなされたデコンブレス済みビデオ信号を後処理するための装 置であって、該装置は； デコンプレスされたビデオデータのフレームを供給するためのデコンプレッサ； デコンプレスされたビデオデータから成る前記フレームの相互に排他的なフィー ルドに対応する、デコンブレスされたビデオデータに応答して、増加した水平イ メージライン数を持つビデオデータのフレームを発生するための補間手段 を具備したビデオ信号装置。 ８．請求の範囲第７項に記載の装置において、前記デコンブレスされたビデオデ ータはルミナンス・コンポーネントデータおよびクロミナンス・コンポーネント データを含み、前記クロミナンス・コンポーネントデータは前記補間手段に印加 され、そして前記装置はさらに： 前記補間手段により発生されたビデオデータの前記フレームにおける奇数フィー ルドと、前記ルミナンス・コンポーネントデータの対応する奇数フィールドとを 組み合わせ、さらに、前記補間手段により発生されたビデオデータの前記フレー ムにおける偶数フイールドと、前記ルミナンス・コンポーネントデータの対応す る偶数フィールドとを組み合わせるための手段を備えたことを特徴とするビデオ 信号装置。 ９．請求の範囲第８項に記載の装置において、組み合わせを行うための前記手段 は、赤，青および緑の色信号を発生するためのマトリクス手段であることを特徴 とするビデオ信号装置。 １０．請求の範囲第７項に記載の装置において、前記補間手段は、水平および垂 直の両ディメンションにおいてビデオデータを補間するために、より有効な分解 能のイメージ表現信号を供給する手段を備えたことを特徴とするビデオ信号装置 。 １１．請求の範囲第７項に記載の装置において、前記補間手段は、デコンブレス されたデータの連続した水平ラインから得られるクロミナンスデータを１対８の 比で結合するためにアップコンバートされたラインを交互に発生し、そして、デ コンプレスされたデータの前記連続した水平ラインから得られるクロミナンスデ ータを３対５の比で結合するために、アップコバートされた介在ラインを発生す るための手段を備えたことを特徴とするビデオ信号装置。 １２．請求の範囲第７項に記載の装置において、前記補間手段は、水平的に補間 されたピクセルデータおよびデコンブレスされたピクセルデータを交互に供給す るために、水平的にアッブコバートされたピクセルデータを発生する手段と、前 記水平的にアップコンバートされたピクセルデータを垂直的にアップコンバート するための手段とを備えたことを特徴とするビデオ信号装置。