JPH01261096A

JPH01261096A - カラービデオ信号処理方法

Info

Publication number: JPH01261096A
Application number: JP63089539A
Authority: JP
Inventors: Yoshisue Ishii; 芳季石井; Makoto Shimokooriyama; 下郡山　信
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1988-04-12
Filing date: 1988-04-12
Publication date: 1989-10-18

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］本発明はカラービデオ信号処理方法に関し。

特に高能率符号化を行うカラービデオ信号処理方法に関
する。

［従来の技術］一般に輝度信号と２種の色差信号とよりなるカラービデ
オ信号にあっては輝度信号の帯域に対して色差信号の帯
域は狭く、デジタル化する際の標本化周波数についても
輝度信号の標本化周波数のｈ程度に設定されることにな
る。

更に画面上に於ける視覚特性を考慮すると、輝度信号の
情報量に対して色信号の情報量を更に圧縮しても目立た
ない。しかし、かといって単純に色差信号の標本化周波
数を更に低下させたのでは水平方向の解像度の低下が目
立ってしまう結果となる。

そこで、従来より２種類の色差信号（Ｃ，。

Ｃｗ）を線順次化して情報量を局としたり、ライン間ま
たはフィールド間てシフトした画素を伝送し他の画素を
間引くオフセットサブサンプリングにより情報量を局と
することが提案されている。

他方、近年ビデオ信号は更に高精細化し、走査線数が１
０００本以上の所謂高品位（旧Ｄｅｆｉｎｉｔｉｏｎ）
テレビジョン信号の試験も行われている。そのためビデ
オ信号の情報量は更に増大する傾向にあり、伝送路の伝
送速度の限界を考慮した場合、更に情報量を圧縮しなけ
ればならず、様々な高能率符号化方式か提案されている
。

この高能率符号化方式の１つの例として１画面を（ｎ　
ｘ　ｍ　）個の標本点からなる符号化ブロックに分割し
、各ブロック内の各画素の相関を用いて画質劣化を伴わ
ずに情報の圧縮を行うブロック符号化がある。このブロ
ック符号化は最も相関の高い画素を用いて符号化を行え
るので画質の劣化も小さく、かつ符号誤りの伝搬が各ブ
ロック内のみに抑えられるという点で有利である。

［発明が解決しようとする問題点］そこで、本発明は２種の色差信号と輝度信号とよりなる
コンポーネントビデオ信号を伝送または記録再生する場
合に、２種の色差信号についても効率よくブロック符号
化を行い得る新規なカラービデオ信号処理方法を提示せ
んとするものである。

［問題点を解決するための手段］かかる目的下に於て、本発明のカラービデオ信号処理方
法にあっては、２種類のデジタル色差信号について線順
次化及びサブサンプリングを行い、サブサンプリンタさ
れた線順次色差信号中の２種類の色差信号の夫々につい
て（ｎ×型）サンプル（ｎ、ｍは夫々２以上の整数）の
ブロック毎に符号化を行う。

［作用］上述の如くすることで、サブサンプリング及び線順次化
によって大幅に情報圧縮された色差信号について、ブロ
ック符号化を施すため、圧縮率が極めて高く、かつ各色
差信号に最適な符号化を行うことか可能となった。

［実施例］以下、本発明の実施例について説明する。

第１図は本発明の方法の一実施例としてのカラービデオ
信号の伝送システムの概略構成を示す図である０図中２
は輝度信号（Ｙ）の入力端子、４．６は夫々色差信号（
ＣＭ、Ｃｗ）の入力端子である。入力された輝度信号は
Ａ／Ｄ変換器８で標本化され、前置フィルタ７にて後段
のフィールドオフセットサブサンプリング（ＦＯＳＳ）
回路で折返し雑音か生じない様帯域制限する。前置フィ
ルタ７からの輝度信号はＦＯＳＳ回路９．にてサブオン
ブリングされる。

このＦＯＳＳ回路９に於る出力画素と間引き画素の位置
関係を第２図に示す。第２図に於て実線は第１フイール
ドの走査線、破線は第２フイールドの走査線であり、Ｏ
は後段へ伝送する画素、×は間引き画素である。

ＦＯＳＳされた輝度信号はブロック化回路１０に入力さ
れる。ブロック化回路１０はラスター走査順のデジタル
輝度信号を（４Ｘ４）画素のブロック毎に読み出す回路
である。

第３図はブロック化回路の動作を説明するための図で、
図中実線は第１フイールドの走査線、破線は第２フイー
ルドの走査線を夫々示し、−点鎖線はブロックの境界を
示す、即ちブロック化回路１０は０内に示す画素番号で
１→２→３→４→１７→１８→１９→２０→・・・→９
→１０→１１→１２→２５→２６→２７→２８→・・・
の順で入力されたデータを１→２→３→４→５→６→７
→８→９→・・・の順で出力する。

符号化回路１２ではブロック化回路１０から読み出され
たデータをブロック符号化して、情報量（１画素当りの
ビット数）を削減した後、出力する。

他方、入力端子４．６から入力された色差信号Ｃ，，Ｃ
，は夫々Ａ／Ｄ変換器１４．１６で輝度信号の％の周波
数のサンプリングクロックでデジタル信号に変換される
。デジタル化された色差信号Ｃ，，Ｃ，は次段の前置フ
ィルタ１３．１５に供給され、後段の線順次化回路及び
サブサンプルにて折返し妨害か発生しない様２次元帯域
制限される。

前置フィルタ１３．Ｉｓから出力される色差信号Ｃ，，
Ｃ，はスイッチング制御回路１９からの１水平走査期間
毎に反転する矩形波に応じてスイッチ１７で線順次化さ
れる。この線順次化された信号に於る画面上の色差信号
ＣＮ。

ｃｏの配置を第４図にて示す。図中実線は第１フイール
ド、破線は第２フイールドの走査線を示し、図示の如く
各フレームに於て２ライン単位でＣｓ、Ｃｗが配置され
ることになる。

スイッチ１７から出力される線順次色差信号は２ライン
オフセツトサブサンプリング（２ＬＯＳＳ）回路２１に
供給サレ、２ライン毎に出力画素の水平位置が異なる様
にサブサンプリンタされる。この２ＬＯＳＳ回路２１に
於る出力画素と間引き画素の位置関係を第５図に示す。

該回路２１では図示の如くｌフレーム中の走査線につい
ては４ライン毎に出力画素がオフセットされるのである
か各フィールドの同一の色差信号についてのみ考えれば
ライン毎に出力画素かオフセットしている。

２ＬＯＳＳ回路２１の出力は分離ブロック化回路２３に
供給され、色差信号Ｃ，，Ｃ，の夫々についてブロック
化を行い、２系統のブロック化信号か得られる。第６図
はこの分離ブロック化回路の動作を説明するための図で
ある。即ち該回路２３は２ＬＯＳＳ回路２１から図中Ｏ
内に示す画素番号でｌ→２→３→４→３３→３４→３５
→３６・・・・・・→１７→１８→１９→２０→・・・
・・・→９→１０→１１→１２→・・・の順で出力され
た信号を、１７→１８→１９→２０→２１→２２→２３
→２４→２５→２６→２７→２８→・・・の順で符号化
回路２４に供給し、１→２→３→４→５→６→７→８→
９・・・の順で符号化回路２６に供給することになる。

符号化回路２４．２６でブロック符号化された色差信号
Ｃ，，Ｃ，はブロック符号化された輝度信号と多重化回
路３０で時間軸多重され端子３２を介して通信機、ｒ１
１気録再機等の伝送路３４へ送出される。

尚、ブロック符号化の方式としては、例えば直交変換符
号化、ベクトル量子化、およびブロック内の最大値及び
最小値と各画素毎これらの間を線形量子化した量子化イ
ンデックスを伝送する符号化等、ブロック内の相関を利
用した符号化方式を適用できる。

上述の如き構成によれば、サブサンプリングした色差信
号をブロック符号化したので、高い圧縮率の情報圧縮が
可能でかつ各符号化ブロック内には同種の画素のみが存
在するので高能率の帯域圧縮が可能である。更に符号化
回路２４．２６をＣＨ，ｃｗの夫々に適した符号化とす
ることにより更に高能率の圧縮も実現できる。次に復号
系について説明する。

伝送路３４を介したカラービデオ信号は端子３６を介し
て分離化回路３８に供給され輝度信号、色差信号ＣＮ　
、　Ｃｗに分離される。これらは夫々ブロック復号化回
路４０，４２゜４４に供給され、符号化回路１２，２６
゜２８と逆の処理により復号され、情報量を元に戻す。

復号された輝度信号はラスター化回路４６でブロック順
から走査線順へと配列変換される。

ラスター化された輝度信号はスイッチ５２の×側端子に
供給される。スイッチング制御回路５０はＡ／Ｄ変換器
８のサンプリング周期毎に反転する矩形波信号をスイッ
チ５２に供給しており、スイッチ５２はラスター化され
た輝度信号データと０レベルに対応するデータとを交互
に出力し、補間フィルタ５５に入力する。補間フィルタ
５５は一次元もしくは二次元の相関を利用して間引れた
画素を補間する。

他方、復号された色差信号ＣＭ、Ｃｗは多重ラスター化
回路４９に供給され、分離ブロック化回路２３と逆の手
順で線順次色差信号へと配列変換される。

ラスター化された線順次色差信号はスイッチ５３のＢ入
力、スイッチ５５の八人力に供給される。スイッチング
制御回路５０はＡ／Ｄ変換器１４．１６のサンプリング
周期毎に反転する矩形波を１水平走査期間おきにスイッ
チ５３゜５５に供給し、多重ラスター化回路４９から出
力される線順次色差信号のＣ，を補間フィルタ５７に、
ｃｏを補間フィルタ５９に供給する。

この時、補間フィルタ５７には０．４が存在しないサン
プル期間及び水平走査期間に０レベルに対応するオール
°“０パのデータが供給され、補間フィルタ５９にはＣ
８が存在しないサンプル期間及び水平走査期間に０レベ
ルに対応するオール“０”のデータが供給されている。

補間フィルタ５７．５９は間引かれた画素及、び間引か
れた水平走査線について、垂直、水平方向に補間を施し
、２種の色差信号ｃ、、Ｃｗとして出力する。

このように、ラスター化された輝度信号及び色差信号Ｃ
ｎ、Ｃｗは夫々補間口しフィルタ５．５，５７．５９を
介して夫々Ｄ／Ａ変換器５６．５８．６０に供給される
ことになる。この時、Ｄ／Ａ変換器５６の軌作周波数は
Ｄ／Ａ変換器５８．６０の４倍であり、これらのＤ／Ａ
変換器５６，５８．６０でアナログ化された輝度信号、
色差信号Ｃ，１，Ｃｗはコンポーネントカラービデオ信
号として端子６２゜６４．６６から出力される。

尚、上述実施例では輝度信号、色差信号のサブサンプリ
ングを夫々フィールドオフセットサブサンプリング２ラ
インオフセツトサブサンプリングとしたか、サブサンプ
リングのパターンはこれに限定されるものではない。ま
た色差信号毎に異なるサンプリングパターンとすること
も可能である。

また、上述実施例に於ける符号化ブロックのサイズは（
４Ｘ４）画素の場合を説明したか、一般に（ｎ×ｍ）画
素（ｎ≧２．ｍ≧２）であれば同様の効果が得られ、こ
れらｎ、ｍの値は符号化方式、データ圧縮率の要求等に
よって任意に決定できるものである。

［発明の効果］以上、説明した様に本発明によれば、色差信号について
画質を劣化させず極めて高い圧縮率ての情報圧縮が可能
なカラービデオ信号処理方法が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の方法の一実施例としてのカラービデオ
信号伝送システムの概略構成を示す図、第２図は輝度信号用フィールドオフセットサブサンプリ
ング回路による出力画素と間引画素の位置関係を示す図
、第３図は第１図中の輝度信号用ブロック化回路の動作を
説明するための図、第４図は第１図中のシステムの色差信号の線順次化につ
いて説明するための図、第５図は色差信号用２ラインオフセツトサブサンプリン
グ回路による出力画素と間引画素の位置関係を示す図、第６図は第１図中のシステムの色差信号用のブロック化
回路の動作を説明するための図である。図中　４，６・・・色差信号入力端子１７・・・スイッチ２１・・・２ラインオフセットサブサンプリング回路２３・・・分離ブロック化回路２４．２８・・・ブロック符号化回路

Claims

【特許請求の範囲】

２種類のディジタル色差信号について線順次化及びサブ
サンプリングを行い、サブサンプリングされた線順次色
差信号中の２種類の色差信号の夫々について（ｎ×ｍ）
サンプル（ｎ、ｍは夫々２以上の整数）のブロック毎に
符号化を行うカラービデオ信号処理方法。