JPS61264889A

JPS61264889A - 多重サブサンプル伝送方式

Info

Publication number: JPS61264889A
Application number: JP60106132A
Authority: JP
Inventors: Yuichi Ninomiya; 佑一二宮; Yoshimichi Otsuka; 吉道大塚; Yoshinori Izumi; 吉則和泉; Seiichi Goshi; 清一合志
Original assignee: Nippon Hoso Kyokai NHK; Japan Broadcasting Corp
Current assignee: Japan Broadcasting Corp
Priority date: 1985-05-20
Filing date: 1985-05-20
Publication date: 1986-11-22
Also published as: JPH0518518B2

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】（技術分野）本発明は、伝送帯域圧縮の目的で、テレビジョン信号を
サブサンブリングして伝送する伝送方式％式％テレビジョン信号を帯域圧縮する方法の１つに翫フレー
ム間とフィールド間のオフセットサブサンプリングを用
いた多重サブサンプル伝送方式、例えばＭＵＳＥ　（Ｍ
ｕｌｔｉｐｌｅ　５ｕｂ−Ｎｙｑｕｉｓｔ　Ｓａｍｐｌ
ｉｎｇＫｎｃｏｄｌｍｇ　）と呼ばれる現行の高品位テ
レビジョン信号多重サブサンプル伝送方式があり、有効
に帯域圧縮が実現されている。

しかし現行の多重サブサンプル伝送方式の場合には、動
画像領域と静止画像領域とを区別して信号処理を行なう
ために必要な動画像領域の検出に問題があった。すなわ
ち前記現行方式のサブサンプリングが２フレームで１巡
するために、動き検出を行なう時、ｌフレーム間差信号
を用いることができず（相手が無い）、２フレ一ム間差
信号を用いざるを得す、動き検出が不完全であった。

（発明の要旨）本発゛明の目的は上述の欠点を除去し、完全なｌフレー
ム間差信号を用いて動き検出を行なえるものであり、受
信機の構成を簡単にできるのみならず、画質もかなり改
善できる多重サブサンプル伝送方式を提供せんとするも
のである。

すなわち本発明多重サブサンプル伝送方式は、フィール
ド間ならびにフレーム間オフセットサブサンプルを用い
て伝送帯域を圧縮するテレビジョン信号サブサンプル伝
送方式において、テレビジョン映像信号をまずフィール
ド間オフセットサブサンプリングし、得られた信号を、
当該フィールド間オフセットサブサンプリングに引き続
くフレーム間オフセットサブサンプリングに先立って、
当該フレーム間オフセットサブサンプリングのサンプリ
ング周波数より低い遮断周波数を有するローパスフィル
タを用いて処理し、伝送信号を用意することを特徴とす
るものである。

（実施例）第４図に本方式のサンプリングパターン（輝度信号）を
示す。２フレームｌ順のサブサンプリンクハターンで、
現行高品位テレビジョン信号長Ｘサブサンプリング方式
（ＭＵＳＥ方式）のそれと全く同一である。図のＯ印、
０印、・印、１印、Ｘ印はそれぞれ、第４ｎ番目、第４
ｎ＋１番目、第４ｎ＋２番目、第４ｎ＋８番目フィール
ドのサブサンプリング位置と伝送しないサンプリング点
とをそれぞれ示している。また図のｄはサンプリング間
隔で、サンプリング周波数では１／ｄは６４．８　ＭＨ
ｚに相当する。この方式は、フィールド間オフセットサ
ブサンプリングとフレーム間オフセットサブサンプリン
グとを組合せて使用し、前者で斜め方向の解像度を落し
てｌ／２に情報の削減を行い、後者では１画面の情報を
２フレームにわたって時間をかけて伝送することにより
ｌフレーム当りの情報を半分に減じている。

所で上述の送信側での信号処理後に伝送された信号を受
信側で再生する時、静止画像に関してはｚフレームｌ順
で一応完結した情報信号が送られてくるが、動画像の場
合にはこの関係が成立しない。従って受信側ではフィー
ルド内内挿をおこなって必要な欠落信号を再生している
。もともと動画像に関しては視覚的に多少のぼけは許容
されるから、信号伝送時から静止画像より情報を落して
伝送するし、また余分なノイズの混入を防ぐためにそう
することが望ましい。そして動き情報に応じて、送信側
ではそれぞれ静止画像情報（より広帯域）、動画像情報
（より狭帯域）と切り換えるか、画情報の線形混合を行
って送信し、受信側では送信されてきた画像信号から前
記動き情報を検出して信号のデコーダを行っている〇何れＫしても伝送されてくる画像信号からより確度の高
い動き情報を検出することが必要になる。

所が前述の如く現行の多重サブサンプル伝送方式の場合
には、サンプリングが２フレームで１巡するため、２フ
レ一ム間差で動き情報を検出せざるを得す、速い動きに
は追従が不十分である。

上述の関係を別の観点から眺めてみると以下のよ５にな
る。第４図のサンプリングパターンで第５図（ａＪのよ
うに帯域制限したパターンを１６　ＭＨｚでサンプリン
グ（標本化）すると、第５図（ｂ）のように、伝送ベー
スバンド内（８ＭＨｚ以下、現行高品位テレビジョン伝
送帯域）に信号の高域成分（８ＭＨｚ　−１６ＭＨｚ　
）が折り返る。勿論この時低域成分と折り返った高域成
分とが重ならないよう、両成分をインターリーブの関係
にする（特願昭第５９−８０１４５号参照）。この信号
態形からはｌフレーム間差信号は得られないし、２フレ
ームの信号を用いて折り返し高域成分を除去（フレーム
オフセットサブサンプルによる高域成分の隣接フレーム
間の逆相に着目して相殺する）して、低域成分のみを抽
出し動き情報を得ざるを得ない。すなわち２フレ一ム間
差信号処理である。

この点を改良するのが本提案の伝送方式で、第１図にそ
の１例のエンコード手順を示す。まず第１図（ａｌに示
すように２４　ＭＨｚまで帯域制限した信号を、２４　
ＭＨｚの周波数でフィールド間オフセットサンプリング
を行なって第１図（ａ）の周波数スペクトルを得る。次
に第１図（ｂ）のように１２　ＭＨｚより高い周波数成
分をローパスフィルタで落し、それを第１図（Ｃ）のよ
うに１６　ＭＨｚの周波数でフレーム間オフセットサン
プリングを実行する。すると第１図（Ｃ）の周波数スペ
クトルのようにベースバンド成分（０〜８　ＭＨｚ　）
のθ〜４　ＭＨｚの部分には折り返し成分（フレーム間
で反転している成分）が含まれないスペクトルが得られ
る。従って毎フレーム伝送されてくる第１図（ｄｌのス
ペクトルを有する信号に４　ＭＨｚのローパスフィルタ
処理をほどこせば、折り返しの無い信号部分が得られ、
これを用いてｌフレーム間差信号を求めることができる
。

第１図（ｄ）に示す周波数スペクトルを有する信号が本
発明方式による伝送信号であるが、これをフレーム間内
挿、フィールド間内挿してもとの信号を再生する手順は
、本質的には現行の高品位テレビジョン信号多重サブサ
ンプル伝送方式（ＭＵＳＥ）のデコードと全く同様であ
る。たｙし本発明方式によると正確な１フレ一ム間差信
号が得られるので、動画像領域と静止画像領域との区別
が正確になり、デコードが容易で再生画像も画質が良好
になる。

また第１図（ｂ）の段階の信号は、デコードする立場か
ら考えるとフレーム間内挿を終了した段階に相当するが
、こ−には１６　ＭＨｚの成分は含んでいない。

このことは動画像領域を静止画像領域と間違ってデコー
ドした時に発生する１　６　ＭＨｚの偽信号成分を、動
画像領域、静止画像領域にかかわらず除去できる、すな
わちフレーム間内挿して得た信号に１６　ＭＨｚを除去
するローパスフィルタによる処理をして除去しても、本
来の情報を失うことはないことを示している。仮りに動
画像領域を静止画像領域であると判断してデコードして
も、その時に最も太きな妨害となる１　６　ＭＨｚの成
分が発生しないことＫなり、画質の大幅な改善につなが
る。

以下第３図ならびに第８図を参照して本発明装置の具体
的実施例を説明する。

送信側の処理として、第３図（ａ）に示すように、（Ｉ
Ｉ　　Ａ／Ｄ変換器１で入力信号を４８．６　ＭＨｚで
標本化する。信号帯域は第８図（ａ）である。図で横軸
は水平成分市）、縦軸は垂直成分（７）でこの関係は第
８図中成立する。

（２）　　静止画像領域の処理として第８図（１））の
ようなフィールド間ブリフィルタ２をかゆ、画面斜め方
向の高域成分を除去する。

（８１２４，１３ＭＨｚでフィールドオフセットサブサ
ンプリング５を行なう。このとき１２．１５　ＭＨｚ以
上の信号が折り返り、信号帯域は第８図（Ｃ）のように
なる。

（４）次に２４．８　ＭＨｚから８２ｉ４　ＭＨｚ　ヘ
のサンプリング周波数変換６を行なう。信号帯域は第８
図（Ｃ１のま〜。

（５）動画像領域の処理として第８図（ｄ）のようなフ
ィールド内ブリフィルタ８で１２　ＭＨｚに帯域制限す
る。

（６）次に２４．８　ＭＨｚでサブサンプリング５する
が、（５）で１２　ＭＨｚ　Ｋ帯域制限されているため
、折り返しはな（信号帯域は第８図（ｄ）のま〜である
。

（７）　２４．８　ＭＩ（ｚから８２．４　ＭＨｚ　ヘ
のサンプリング周波数変換６を行なう。信号帯域は第８
図（ｄ）のまへである。

こへで（６）と（７）の処理では、信号帯域の変化がな
いので、（５）から−気に４８．６　ＭＨｚから８２．
４　ＭＨｚ　ヘのサンプリング周波数変換を行なって（
７）を得てもよい。

（３）別に動き検出４を行なうが、ｌフレーム差の絶対
値に非線形処理をして動きの量を出力する。

（９）　　上述の動きの量に応じズ（４）の静止画系と
（７）の動画系とを線形混合７する。

（１０）　　次に１６．２　ＭＨｚでフレームオフセッ
トサブサンプリング８をするが、このとき静止画系の第
８図（Ｃ１は第８図（ｅ）のように、動画系の第８図（
ｄｌは第８図（ｆ）のように、８．１ＭＨｚで折り返す
。第８図（ｄ）１２．１５ＭＨｚまでの信号帯域であり
、折り返し成分は４ＭＨｚ以下にはない。従って４　Ｍ
Ｈｚのローパスフィルタをかけてフレーム差をとれば、
折り返しがなく確実な動き検出ができる。この部分が本
発明の最大のポイントである。

（１１）　　最後にＤ／Ａ変換９してアナログ信号にす
る。このとき８．１ＭＨｚでコサインロールオフ特性が
得られるよ５な伝送路フィルタを挿入して伝送路に送り
出す。

受信側では第３図（１）Ｊ　Ｋ示すように送信側と逆の
過程をたどる。

（１２）　　Ａ／Ｄ変換器ｌでリサンプリングする。こ
の時静止画系の信号帯域は第８図（ｅ）、動画系は第８
図（ｆ）のよ５になる。

（１８）　　静止画系ではフレーム間内挿ｌｌでサンプ
リングされてない画素は、１７レーム前の信号で置き換
え、第８図（ｅＪの折り返しを第８図（ｃ）のように戻
す。

（１４）　　８２．４　ＭＨｚから２４．８　ＭＨｚ　
ヘのサンプリング周波数変換１８を行なう。信号帯域は
第８図（ｃ）のまメである。

（１５）　　フィールド間内挿フィルタ１４で、折り返
し成分をもとに戻す。信号帯域は第８図（１）Ｊである
。

（１６）　　動画系はフィールド内内挿１２を行ない、
第８図（ｆ）の折り返し成分を第８図（ｄ）のように戻
す。

（１７）　　８Ｌ４　ＭＨｚから４８．６　ＭＨｚへの
サンプリング周波数変換１Ｂを行なう。信号帯域は第８
図（ｄ）のま又。

（１８）　　次に動き検出令を行なう。こ〜では信号を
４　ＭＨｚで帯域制限してフレーム差を取り、これに非
線形処理を施して動き量を求める。

（１９）　　動き量に応じて静止画処理系と動画処理系
とを線形混合フする。

（２０）　　最後Ｋ　Ｄ／Ａ変換９してアナログ信号を
得る。このときの信号帯域を工、静止画系では１ｓ８図
（ｂ）、動画系では第８図（ｄＪで、少し動いた部分は
両者の中間となっている。

（発明の効果）本発明伝送方式によれば、フィールド間ならびにフレー
ム間オフセットサブサンプルを用いた伝送方式において
、動領域検出に１フレ一ム間差を使用できるので検出の
精度が上り、構成も簡単である。

また仮りに動領域検出を間違っても、先にのべたようＫ
これが原因で大きな画質劣化が発生しないという利点が
ある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明伝送方式になるテレビジョン信号（輝度
信号）のエンコード手順各段階の周波数スペクトルを示
す図、第３図は本発明伝送方式になる送信側（ａＪ　、受信側
（ｂ）デコードおよびエンコード構成１例のブロック線
図を示す図、第８図は第３図のデコードおよび二ンコード各段階の帯
域特性を示す図、第４図はテレビジョン信号多重サブサンプリングのサン
プルパターンを示す図、第５図は第４図のサンプルパターンを１６　ＭＨｚでサ
ンプリングした時の周波数スペクトルを示す図である。ｌ・・・偽変換器　　　　４・・・動き検出２・・・フ
ィールド間ブリフィルタ８・・・フィールド内ブリフィルタ５・・・フィールドオフセットサブサンプリング（２４
，８ＭＨｚ　）６・・・周波数変換（２４，８ＭＨｚ　−＋　８２．４
　ＭＨｚ　）？・・・線形混合８・・・フレームオフセットサブサンプリング（Ｉ１６
．２　ＭＨｚ　）９・・・Ｄ７．変換器　　　　ｌＯ・・・伝送路フィル
タ１１・・・フレーム間内挿　　１２・・・フィールド
内内挿１Ｂ−・・周波数変換（８２，４ＭＨｚ　−＋　
２４．８　ＭＨｚ　）１４・・・フィールド間内挿 −へ桜→　　　　　　　−＃−緘（ −Ａ′Ｌ／→　　　　　　　嘴−−ン→ｖ　　　　　　
　　　　　　ｖ

Claims

【特許請求の範囲】１、フィールド間ならびにフレーム間オフセットサブサ
ンプルを用いて伝送帯域を圧縮するテレビジョン信号サ
ブサンプル伝送方式において、テレビジョン映像信号を
まずフィールド間オフセットサブサンプリングし、得ら
れた信号を、当該フィールド間オフセットサブサンプリ
ングに引き続くフレーム間オフセットサブサンプリング
に先立って、当該フレーム間オフセットサブサンプリン
グのサンプリング周波数より低い遮断周波数を有するロ
ーパスフィルタを用いて処理し、伝送信号を用意するこ
とを特徴とする多重サブサンプル伝送方式。２、前記フィールド間オフセットサブサンプリングのサ
ンプリング周波数と前記フレーム間オフセットサブサン
プリング周波数との比を８：２とすることを特徴とする
特許請求の範囲第１項記載の多重サブサンプル伝送方式
。３、前記多重サブサンプル伝送方式の受信側において、
前記伝送信号をデコードするに際し、フレーム間内挿を
実行した後に前記フレーム間オフセットサブサンプリン
グのサンプリング周波数の成分を除去することを特徴と
する特許請求の範囲第１または第３項記載の多重サブサ
ンプル伝送方式。