JPS60171891A - 映像信号帯域圧縮伸張装置 - 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】 産業上の利用分野 本発明は映像信号帯域圧縮伸張装置に係り、ドツトイン
タレース方式を用いて映像信号の伝送帯域を圧縮し、伸
張する帯域圧縮伸張装置に関する。

従来技術 ビデオ信号の帯域圧縮伸張に関する方法は秤々あり、従
来、夫々の用途に適したものが採用されている。その方
法の一つにドツトインクレース方式を用いた帯域圧縮伸
張があるが、これは、ビデＡイを号を圧縮時に信号の帯
域を相持するサンプリング密度の１／２の密度で→ノン
ブリングし、伸張ｕ、７にこのＩＪＴ縮された１３号を
圧縮時のサンプリング密度の２イ８の密碗で読出プ。

以下、ビデオ信号の４フイールドを単位とした従来のド
ラｌ−インク１ノース方式について説明する。

第１図に示すビデオ信号Ｖを時間間隔τで時刻ｔｌ＋ｔ
２．・・・、ｔ５において夫々サンプリングした場合、
それらのサンプリング値を３＋、Ｓ２゜・・・、ＳＳと
する。ビデオ信号Ｖの最高周波数ｆｍに対してτ・−≦
１／（２τｍ）を満足すれば、ナイキストの定理により
、サンプリング値ｓｌ、ｓ２゜・・・はビデオ信＠Ｖの
情報を欠落なく表現し得る。

ここで、サンプリング値ＳＩ、Ｓ２．・・・を伝送する
に際し、例えばＳ＋、Ｓ３．Ｓ６・・・を２τの間隔で
、一方、ｓ２．ｓ４．・・・を２τの間隔で伝送づるど
、伝送時間はτの間隔の伝送時間の２倍となり、帯域を
１／２に圧縮し得る。このようにして得られｌ〔サンプ
リング値ｎＹは、Ｖ　Ｔ　Ｒ等の狭帯域伝送路を通じて
も帯域欠落なく伝送され得る。

上記サンプリング値伝送を画素伝送にあてはめてみると
、第２図にＪ３いτ、例えば第、Ｊフィールドではｎラ
イン、　ｎ＋２ライン、ｎ＋４ライン。

・・・の画素の、第Ｊ＋１フィールドではｎ＋１ライン
、ｎ＋３ライン、・・・の画素■、第Ｊト２フィールド
ではｎライン、ｎ＋２ライン、・・・の画素◎。

第Ｊ＋３フィールドではｎ−トコライン、ｎ＋３ライン
、・・・の画素◎が伝送されることになる。

一方、帯域圧縮されて伝送された→ノンプリング値群を
帯域伸張し、元のビデオ信号を再環するに際し、第Ｊフ
ィールド、第、Ｊ　＋２フイールド、・・・ではｎライ
ン、ｎ＋２ライン、ｎ＋４ライン、・・・の画素■、■
を交互に、一方、第Ｊ　−１−１フイールド、第Ｊ　＋
　３フィ〜ルド、・・・ではｎ＋１ライン。

ｎ＋３ライン、・・・の画素■、◎を交互に夫々読出す
。この場合、画素のとｏ１或いは画素■と◎との間には
夫々２フィールド分の時間差があり、画素をメモリにｆ
＾持して所定タイミングで読出す必要がある。

例えばｎラインでは、画素のが伝送された時これをメモ
リに格納すると同時に２フイールド前の画素◎を読出し
、画素◎が伝送された時これをメ七りに格納すると同時
に２フイールド前の画素のを読出し、これを繰返してビ
デオ信号を再現する。

実施例 本発明装置は上記４フイールドを単位としたドツトイン
クレース方式を用いたものであり、民生用ビデＡ　４５
１器に容易に適用し得るものである。

第３図は本発明装置の一実施例のブロック系統図を示１
ｏ同図において、通常帯域の例えばＮ　ＴＳＣ１ｉ式複
合ビデオは８源としてのテレビカメラ１からのビデオ信
号は分離回路２に供給され、ここで、輝度信号Ｙ、クロ
マ信号Ｃ９複合同期信号Ｏ８及び後述の方法により水平
同期信号１−（Ｓを分離される。

複合同期信号Ｏ８は第４図（Ａ）、（Ｂ）に示す…１く
であり、第２図のｎライン、ｎ＋２ライン。

・・・を走査するフィールドが第４図（△）に示す信号
ａ１第２図のｎ＋１ライン、ｎ−１３う・イン、・・・
を走査するフィールドが第４図（Ｂ）に示７１信号すで
あるとする。ここで、第４図（Ａ）に示り”フィールド
及び同図（Ｂ）に示づフィールドが交互に連続するフィ
ールドで、４フイールド毎の同図（Ａ）に示すフィール
ドにのみ４フィールド識別信号（インデックス信号）Ｉ
Ｉ）Ｘを分離回路２において作成し付与する方法につい
て説明する。

閉４図（Ａ＞に示す複合量Ｉｌｌ侶弓ａから水平同期信
号を分１１１１する場合、水平同期信号の発生時点で閉
路されて水平同期信号の周期１’＋」Ｊ：り短かくＩＨ
／　２より長い期間１ｎこの閉路状態を保（４され、期
間ｔｎ経過後開路されるゲートより同図（Ｃ）に示す水
平同期信号Ｃのみ取出される。一方、同図（Ｂ）に示す
複合同期信号すから水平同期信号を分離する場合も上記
のものと同様のゲートを用い、このゲートより同図（Ｄ
）に示づ水平１ｉ’ｉｌ　ＩＩＪ信号ｄのみ取出される
。

次に、同図（Ｅ）に示す垂直同期信＠ｅに対して同図（
Ｃ）、（Ｄ）に示づ信ｑｃ、ｄは夫々パルス位相が箕な
っており、例えばモノマルチ等により垂直同期信号ｅの
発生時点から　１，５Ｘ　ｔＨ経通過点パルス幅ｔＦに
含むリンプリング信号ｆ（同図（「））及び垂直同期信
号ｅの発生時点から２Ｘｔ＋４経過点をパルス幅１．に
含むサンプリング１３号ｇ　（同図（Ｇ））が取出され
る。サンプリング信号ｆ１ｇは４進カウンタにより４フ
イールドに１回の割合で出力され、この４進カウンタの
循環の起点を保持するためにサンプリング信号［でこの
４進カウンタをリセットする。

サンプリング信号ｇと信号ｃとがアンドをとられること
により同図（（」）に示すインデックス信号ＩＤＸが作
られ、分離回路２から取出され、サンプラ３．混合回路
４に供給される。混合回路４において、複合同期信号Ｃ
８とインデックス信号ＩＤＸとが混合され、同図（１）
に示す信号ｉ　“（インデックスパルスｐのレベルは灰
色乃至白レベルど］る）とされる。信号１は４フイール
ド毎に同図（△）に示すフィールドにおいて出力される
信号である。

次に、分離回路２から取出された輝度信号Ｙ。

水平同期信Ｑ　１１３及びサンプリングクＤツク発生器
５からのリンプリングクロックはサンプラ３に供給され
、輝度信号Ｙがサンプリングされる。一般に、水平走査
線１本にはブランキング部分を含めてＮＴＳＣ方式の場
合で約５００倍必要度の情報があり、従って、サンプリ
ングクロック発生器５の出力発振周波数は水平同期信号
周波数の約５００倍必要であり、又、水平同期信号と位
相ロック関係にあることが必要である。この位相ロック
は、公知のＰ　Ｌ　Ｌ同期手段或いは本川願人が先に特
願昭５８−２０７１１０号特訂出願「移相器」において
提案した手段により行なわれる。

輝度信号Ｙは第２図に示すように、サンプリングクロッ
ク発生器５からの１ナンプリングノ７０ツクにより第Ｊ
フィールドで゛はｎライン、ｎ＋２ライン、ｎ−１−４
ライン、・・・の画素■をサンプリングされ、第Ｊ＋１
フィールドで′はｎ＋１ライン、ｎ＋３ライン、・・・
の画素■をサンプリングされ、第Ｊ＋２フィールドでは
０ライン、ｎ＋２ライン、　ｎ＋４ライン、・・・の画
素◎をサンプリングされ、第Ｊ　＋　３フイールドでは
ｎ→１ライン、ｎ＋３ラインの画素◎をサンプリングさ
れる。この４フィールド分のリンプリングが終るとイン
デックス信号１１’）Ｘにより、第、ノ＋４フィールド
以降のツーイールドのリンプリングが上記４フィールド
分のサンプリングと同様の態様で繰返される。

このＪ：うにしてリーンプラ３でリンプリングされた輝
度信号は低域フィルタ６に供給され、ここで不要周波数
成分を除去される。分離回路２から出力される原輝度信
号を第５図（Ａ＞に示Ｊとするど、１ノンプラ３に−Ｃ
リンプリングされて取出される１８号は同図（Ｂ）に示
す如くである。同図（Ｂ）に示す１ハ月は原輝度信号に
対して歪波であり、高調波成分を含んでいるために原輝
痕信号のうちサンプリングによって保存されるべき帯域
成分に比して振幅レベルが大となる。

このままこの信号を混合回路４や狭帯域伝送路７に供給
するとこれらの回路のダイナミックレンジを広くどらな
ければｔＰ−らず、不好演である。そこでこの信号から
低域フィルタ６にて高域周波数成分を除去する。

なお、上記サンプリングは、第５図（Ａ）。

（Ｂ）にり明らかな如く、→ｊンブリング点とサンプリ
ング点との間を零レベルどしているため、この間をリン
プルホールドしてレベルを得る方法に比してサンプルホ
ールド回路等の回路がいらず、経済的である。

このようにしでサンプリングされて帯域を１／２に圧縮
された輝度信号Ｙは混合回路４に供給され、クロマ信号
Ｃ１複合同期信号Ｏ８，インデックス信号［ＤＸと混合
され、狭帯域複合ビデオ信号とされる。この狭帯域複合
ビデオ信号には４フイールド毎に第４図（Ａ）に示すフ
ィールドにＪ−３いてインデックス信号ＴＤＸが付与さ
れている。

混合回路４から取出された狭帯域複合ビデオ信号は例え
ば民生用ＶＴＲ等の狭帯域伝送路７に供給され、ここの
媒体により伝送（記録、再生、）される。この場合、ク
ロマ信号は公知の方式により低域周波数に変換され、狭
帯域伝送路７から出力される時は同方式により元の周波
数に戻される。

狭帯域伝送路７から取出された信号は分離回路８に供給
され、ここで、輝度信号Ｙ、クロマ信号Ｃ１複合同期信
号Ｃ８，水平同期信号Ｈ３，インデックス信号ＩＤＸを
分離される。輝度信号ＹはＡＤ変換器９においてデジタ
ル信号に変換され、メモリ１０に供給される。

水平同期信＠　１７１　Ｓはサンプリングクロック発生
器１１に供給され、サンプリングクロック発生器５と同
様にサンプリングクロックが取出され、コントロール回
路１２に供給される。一方、インデックス信号ｌＤＸ及
び複合同期信号Ｃ８はコントロール回路１２に供給され
、書込み、読出し制御１ｇ弓が出力される。上記インデ
ックス信号ＩＤＸは、垂直同期信号銅量における灰色レ
ベルを検出することにより取出される。

サンプリングクロック発生器１１からのサンプリングク
ロックにより、例えばｎラインにおいて画素■の入来時
、画素のがメモリ１０に書込まれると同時に入来した画
素■とメモリ１０に四込まれていた２フイールド前の画
素◎とが交互に読出され、画素Ｏの入来時、画素Ｏがメ
モリ１０に書込まれると同時に入来した画素◎とメモリ
１０に書込まれていた画素のとが交互に読出される。こ
れにより、サンプラ３において帯域圧縮されて伝送され
たビデオ信号は帯域伸張されて元の帯域に戻される。他
のラインの画素もこれと同様の動作により読出され、４
フイールド毎に発生されるインデックス信号ＩＤＸに対
応【ノて上記４フイールドの画素■〜◎の読出しが繰返
される。

メモリ１０から読出されｌ〔輝度信＠は］〕Δ変換器１
３にてアナログ信号に変換されて混合回路１４に供給さ
れる一方、分離回路８から取出されたクロマ信号Ｃ及び
複合同期信号Ｏ８はＣＯＤやシフトレジスタ等にて構成
される遅延回路１５にてメモリ１０における輝度信号の
書込み及び読出しに要する時間と整合をとるために遅延
され、混合回路１４に供給される。。

混合回路１４において輝度信号Ｙ、クロマ信号Ｃ，複合
同期信号Ｏ８が混合されて広帯域複合ビデ、ｔ　ｉ：５
号とされ、モニタテレビジョン受像機１６等に（ｌｊ給
されて映像化される。

効果 、１ニ述の如く、本発明になる映像信号帯域圧縮伸張装
置によれば、ビデオ信号帯域を１／２に圧縮し得るので
ＶＴＲやビデオディスク等の狭帯域伝送路の媒体を通じ
て高品位の画像を伝送し得、既存のテレビジョンカメラ
、ＶＴＲ，ビデオディスク等の民生用ビデオ機器に容易
に付加適用し得、利用範囲が広く、使い勝手がよい等の
特長を有する。

【図面の簡単な説明】

第１図はビデオ信号のサンプリングの様子を説明Ｊるた
めの図、第２図は４フィールド単位のドツトインクレー
ス方式による画素サンプリングの様子を説明するための
画素配列図、第３図は本発明装置の一実施例のブロック
系統図、第４図（Ａ）〜（１）及び第５図（Ａ＞、（Ｂ
）は本発明装置の動作説明用信号波形図である。 １・・・テレビジョンカメラ、２．８・・・分離回路、
３・・・ナンプラ、４，１４・・・混合回路、５．１１
・・・サンプリングクロック発生器、６・・・低域フィ
ルタ、７・・・狭帯域伝送路、９・・・ＡＤ変換器、１
０・・・メモリ、１２・・・コントロール回路、１３・
・・ＤＡ変換器、１５・・・遅延回路、■〜◎・・・画
素。 第１図 引 第２図 ｎ＋４フイ／　■−−−−−−−−−−−−−−−−−
−−−−一−−第３図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 入力ビデオ信号から輝度信号、クロマ信号、同期信号等
   を分離する第１の分離手段と、ドツトインタレース方式
   を用い、該入力ビデオ信号の複数フィールド分の輝度信
   号を該輝度信号の帯域を維持するザンブリング密度の１
   ／２の密度で画面内の水、平方向及び垂直方向の各画素
   位置に対して各フィールド毎に交互にサンプリングして
   取出すサンプリング手段と、該サンプリング手段の出力
   から高酸周波数成分を除去する周波数除去手段と、該サ
   ンプリングの際の上記複数フィールドのフィールド順序
   の開始を識別するフィールド識別信号を発生する手段と
   、上記第１の分離手段から分離されたクロマ信号、同期
   信号、該周波数成分除去手段から取出された輝度信号、
   該フィールド識別信号を混合する混合手段と、該混合手
   段の出力から輝度信号、クロマ信号、同期信号、フィー
   ルド識別信号を分離する第２の分離手段と、該第２の分
   離手段から取出された輝度信号をＡＤ変換するＡＤ変換
   手段と、該ＡＤ変換手段の出力を上記フィールド識別信
   号により上記複数フィールドを中位として上記サンプリ
   ング手段にてサンプリングした時のサンプリング位置に
   対応する画素位置に書込むと同時にこれと隣接する画素
   位置の画素を読出す書込み、読出し手段と、該書込み、
   読出し手段の出力をＤＡ変換するＤＡ変換手段と、該Ｏ
   Ａ変換手段から取出された輝度信号、上記第２の分離手
   段から取出されたクロマ信号、同期信号を混合する混合
   手段とよりなることを特徴どする映像信号帯域圧縮伸張
   装置。