JPH03242098A - 映像信号の伝送方式 - 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、例えばハイビジョン信号を帯域圧縮して伝送
する場合に使用して好適な映像信号の伝送方式に関する
。

口発明の概要ご 本発明は、静止画領域の映像信号はフィールドオフセッ
トサブサンプリング及びフレーム／ラインオフセットサ
ブサンプリングを行ない、動画領域の映像信号はライン
オフセットサブサンプリングを行ない、それら静止画領
域及び動画領域の伝送サンプル点を同一にしてそれら各
映像信号を伝送するようにした映像信号の伝送方式に右
いて、静止画領域よりも少し速く動いている中間画領域
の映像信号にフィールドオフセットサブサンプリングの
みを行ない、その中間画領域の伝送サンプル点をそれら
静止画領域及び動画領域の伝送サンプル点と同一にして
、その中間画領域の映像信号をそれら静止画領域及び動
画領域の映像信号と共に伝送することにより、その静止
画領域よりも少し速く動′、）て５）る中開画項域の斜
め方向の画像のボケを減少できるようにしたものである
。

二従来の（支（荷二 ハイヒχ・・ヨン放送を衛星放送の１チアンネル（帯域
幅２’、ＭＨｚ）で放送するためには、変調方式をＦ　
Ｍとした場合、信号帯域幅２０〜２５　Ｍ　Ｈｚ程度の
ハイビジョン画質の帯域幅を９ＭＨｚ　程度以下まで圧
縮する必要がある。そのハイビジョン放送を衛星１チ丁
ン不ルで放送するために、ハイビジョン画質を大きく損
−；うこと？；＜ハイビジョン信号のベースバンド帯域
を８．１！、（ｆｌｚまて圧縮する方式であるゝ；（Ｕ
ＳＥ（Ｍｕｌｔｉｐｌｅ　５ｕｂ−＼ｙｑｕ＋ｓｔ−３
ａｍｐｌｉｎｇ　Ｅｎｃｏｄｉｎｇ）方式が開発されて
−）る。

！、＋　Ｕ　Ｓ　Ｅ方式のニンコーダにお−）て：ま、
映像信号をアナログ／デジタル変換した後に、サンプル
点を間引く　（サブサンプリングする）ことによりその
映像信号の帯域圧縮を行なう。映像信号は、水平方向、
垂直方向、時間方向の３次元の軸により表現される信号
であ、つ、それら３次元の軸の何れかに沿って又はそれ
ら３次元の軸に交差する任意の軸に沿ってサブサンプリ
ングを行なうことができる。また、成る軸に沿って１／
２のサブサンプリングを行なうと、その軸方向の映像信
号の解像度が１／２になる。Ｍ　Ｕ　Ｓ　Ｅ方式では、
人間の視覚特性が動く画像に対して解像度が低下するこ
とを利用して、動き検出により各画素毎に静止画素であ
るか動画素であるかを検出し、サンプリング周波数が４
８．６！ＪＨｚ　の人力信号のサブサンプリング方式を
適応的に切替えている。

即ち、静止画素の領域（静止画領域）では、順次２４．
３！ＪＨｚ　のクロックパルスによるフィールドオフセ
ットサブサンプリング（以下、「ＶＯ３−・と略称する
Ｃ）→１２　！、ｌ　Ｈｚ　の補間フィルタリング−サ
ンプ９フフ周波数の３２．４ＭＨｚ　ヘの変換−１６，
２！、ｌＨｚのクロックパルスによるフレームオフセッ
トサブサンプリング（以下、”ＦＯ３Ｊと略称する。）
の処理を施す。尚、１フレーム当りの水平走査線数が奇
数の場合にはＦＯ５はラインオフセントサブサンプリン
グ（以下、ｒＬＯ５−、と略称する。）と等価になるの
で、ＦＯ５はフレーム／ラインオフセントサブサンプリ
ング（ＦＯ３／ＬＯ３）とも考えることができる。また
、動画素の領域（動画領域）では、順次１６　Ｍ　Ｈｚ
　のローパスフィルタによる帯域制限−サンプリング周
波数の３’ｌ、４ＭＨ２への変換→１６．２！、（Ｈｚ
　のクロックパルスによるラインオフセントサブサンプ
リング（ＬＯ５）の処理を施す。実際ζご；よ、現画像
の各画素毎に静止画領域とみなした間引き信号及び動画
領域とみなした間引き信号を生成し、最後に各画素のフ
レーム間の信号の変化の程度に応じてそれら２個の間引
き信号を加重混合する如くなしている。

第１５図は従来の１れｉｓＥ方式の伝送帯域を示し、こ
の第１５図の嘆釉は現画像の水平方向の空間周波数を信
号のサンプリング周波数（！、１Ｈｚ）　　を単位とし
て表わし、縦軸は現画像の垂直方向の空間周波数を１画
面内の水平走査線の数であるｃ　／ｐｈ（ｃｙｃｌｅｓ
／ｐｉｃｔｕｒｅ　ｈｅｉｇｈｔ）　　を単位として表
わす。尚、水平方向のサンプリング周波数の単位！、Ｉ
　Ｈｚは水平方向の毎秒当りのサンプル数を示すＭｓｐ
ｓ（ｓｐｍｐｌｅｓｐｅｒ　５ｅｃｏｎｄ）　　と同じ
意味で使用している。また、垂直方向の空間周波数の単
位としてはＣＴＶ本〕も使用されるが、 １ごＣ／ρｈ〕−２（ＴＶ本〕 の関係がある。また、ハイビジョン信号の１フレーム当
りの水平走査線数は１１２５本、ＭＵＳＥ信号の入力信
号のサンプリング周波数は４８．６！、ｌＨｚ　、ハイ
ビジョン信号のフィールド周波数は６０Ｈｚであるため
、ナイキストの定理により垂直方向、水平方向及び時間
方向の伝送帯域の上限は夫々１１２５／　２　ｃ　／ｐ
ｈ。

２４．３！、ｌＨｚ及び３０Ｈｚである。

第１５図において、略三角形の領域（１）が静止画領域
の伝送帯域、三角形の領域（２）が動画領域の伝送帯域
を示し、オフセットサブサンプリングによって静止画及
び動画領域において夫々斜約方向の解像度が１／２にな
っている。また、静止画領域では２フレームで１画面が
構成され、動画領域では１フイールド内の補間により１
画面が構成されるため、画像の動きの時間方向の周波数
〈テンポラル周波数）の歪みなく伝送できる最大値は、
静止面領域の伝送帯域（１）及び動画領域の伝送帯域（
２）で夫々フレーム周波数の１　／　４　（７，５Ｈｚ
）　　及びフィールド周波数の１　／　２　（３０）１
ｚ）となる。但し、静止画領域の伝送帯域（１）の水平
方向の周波数が４！、ｌＨｚ以下の帯域においては、Ｆ
Ｏ３による折り返し歪みが生じ一二いため、テンポラル
周波数の最大値は１５七となる。

〔発明が解決しようとする課題〕

上述のように従来のＭ　Ｕ　Ｓ　Ｅ方式においては、動
きのテンポラル周波数が７．５七以下の領域は静止画領
域として処理されるため、水平方向、垂直方向及び斜め
方向共に解像度は良好である。しかし′：がら、動きの
テンポラル周波数が７．５Ｈｚを超えた領域は総て動画
領域として処理されることになるが、動画領域の伝送帯
域（２）は特に斜め方向が制限されているため、例えば
比較的小さいピッチ（水平走査線数で略４ａ本即ち６本
程度）で形成された斜線が７．５Ｈｚを超えた周波数で
振動しているような場合には、その斜線がボケでしまう
不都合がある。

また、！、Ｉ　Ｕ　Ｓ　Ｅ方式において帯域圧縮を行な
うｔ：めに第１５図に示す如く、静止画領域及び動画領
域共に斜め方向の解像度を犠牲にしているのは、人間の
眼の解像度が一般に斜め方向に低いことを前提としたも
のであるが、上述の斜線の如く画像によっては斜め方向
のボケが気になることがある。

本発明は斯かる点に鑑み、動きのテンポラル周波数が静
止画領域の最大周波数（７，５Ｈｚ　）を超えた領域に
おいて、斜め方向の画像の所謂ボケを改善することを目
的とする。

二課題を解決するための手段〕 本発明による映像信号の伝送方式は、動きの周波数が小
さい（例えばフレーム周波数の１／４以下）静止画領域
の映像信号はフィールドオフセットサブサンプリング及
びフレーム／ラインオフモノ）サブサンプリングを行な
い、動きの周波数が犬き−（例えばフィールド周波数の
１／４〜フイ一ルド周波数の１／２）動画領域の映像信
号はラインオフセットサブサンプリングを行ない、それ
ら静止画領域及び動画領域の映像信号の伝送サンプル点
を同一にしてそれら各映像信号を伝送するようにした伝
送方式において、動きの周波数がそれら静止画領域と動
画領域との中間（例えばフレーム周波数の１／４〜フイ
一ルド周波数の１／４）の中間画領域の映像信号にフィ
ールドオフセットサブサンプリングのみを行ない、（例
えばローパスフィルタによる帯域制限及びフレーム／ラ
インオフセットサンプリングによって）その中間画領域
の映像信号の伝送サンプル点をそれら静止画領域及び動
画領域の映像信号の伝送サンプル点と同一にして、その
中間画領域の映像信号をそれら静止画領域及び動画領域
の映像信号と共に伝送するようにしたものである。

二作用： 斯かる本発明によれば、その中間画領域の映像信号には
フィールドオフセットサブサンプリングのみが行われる
が、フィールドオフセットサブサンプリングは画像領域
の映像信号に対して行なわれるラインオフセットサブサ
ンプリングに比べると垂直方向の解像度が２倍であるた
め、例えば第８図已に示す如く、その中間画領域の伝送
帯域ＡＲの形状を斜め方向にも帯域の広い矩形にするこ
とができる。また、フィールドオフセットサブサンプリ
ングを行なう場合には各画素の時間方向のサンプリング
周波数はフィールド周波数の１／２になるので、ナイキ
ストの定理よりその中間画領域の歪みなく伝送できるテ
ンポラル周波数の上限はフィールド周波数の１／４にな
る。

従って、歪みなく伝送できるテンポラル周波数の上限が
フレーム周波数の１／４である静止画ヤケ−域に比べて
その中間画領域は少し動いている領域であると考えるこ
とができると共に、その中間画領域の伝送帯域は動画領
域に比べて斜め方向に広がっているため、斜め方向の画
像のボケを改善することができる。

〔実施例〕

以下、本発明の一実施例ｊ＝つき第１図〜第１４図を参
照して説明する。本例Ｈ２ハイビジョン信号を帯域幅８
．Ｈ（Ｈｚまで圧縮して伝送する！Ｊ　Ｕ　Ｓ　Ｅ方式
をベースとしたものである。また、本例で使用するサン
プリング周７ｆｉには４ｇ、　６Ｉ、１８２．２４．３
１．ｆＨｚ、　３２．４ＭＨｚ１６．２！、（Ｈｚ等が
あるが、これらは便宜上夫々４　ｇ　！、Ｉ　Ｈｚ’１
４１．ＩＨｚ、　３２！Ｊｆｔｚ、　１５！、１日２等
と略記する。

第１図は本例のエンコーダを示し、この第１図において
、（４Ａ）〜（４Ｃ）は夫々入力端子、（５）；まロー
パスフィルタ回路、アナコク／デンタル変換器、逆γ補
正回路及びマドＩＪクス回路等を含む入力ブロックであ
り、ベースバンドの三、原色のハイビジョン１３号Ｒ，
Ｇ、Ｂをそれろ入力端子（４Ａ）　〜（４Ｃ）を介して
人力ブロック（５）ｊこ供給し、この人力プロ（５）よ
りサンプリングレートが４８．６！４１（ｚ　の輝度信
号Ｙ及び色差信号Ｒ−Ｙ、Ｂ−Ｙを得る。色差信号Ｒ−
Ｙ、Ｂ−Ｙは色信号処理ブロック（６）において周知の
如く線順次化処理交び静／Ｄ適応処理を施した後に、開
引き処理プロ、ツタ（７）にてフレーム／ラインオフセ
ットサブサンプ「Ｊング（Ｆ　ＯＳ　／　ＬＯ８）を施
す。そして、この間引き処理プロ／り（７）の出力信号
を１／４の時間圧縮を行なう時間圧縮ブロック（８）及
び伝送用のガンマ（ｒＣ）！正ブロック（９）を介して
時分割多重用のＴ　ＣＩ　（ＴｉｍｅＣｏｍｐｒｅｓｓ
ｅｄ　Ｉｎｔｅｇｒａｔｉｏｎ）　　スイッチ回路（１
０）の−方の人力ボートに供給する。

（１１＞、　（１２）　　及び（１３）は夫々静止画用
、動画用及び中間画用の前置フィルタブロックを示し、
これろ前置フィルタブロック（１１）、　（１２）　　
及び（１３）には夫々第２図、へ、Ｂ及びＣに示すロー
パス型の空間周波数特性を持たせる。空開周彼数領域の
座標を（水平方向周波数（ＭＨｚ）　、垂直方向周波数
（ｃ／ｐｈ））で表わすと、静止画用前置フィルタブロ
ックク１１）は点（２４！、（ｌ（ｚ、　０　）　　と
点（０、１１２５／　２　ｃ　／ｐｈ）とを結ぶ直線及
び点（２０ＭＨｚ、　Ｑ　）を通って垂直軸に平行な直
線で囲まれた領域（第２図、へ）でのみ空間周波数成分
を有し、動画用前置フィルタブロック（１２）は点＜１
６！、ｌＨｚ、　Ｏ）と点（０１１２５／４ｃ／ｐｈ）
　　とを結ぶ直線で仕切られた領域〈第２図Ｂ〉でのみ
空間周波数成分を有し、中間画用前置フィルタブロック
（１３）は点（１６ＭＨｚ、　Ｏ）　　と点（１，６！
Ｊ　Ｈｚ１１２５／　１４　ｃ　／ｐｈ）　　とを通る
直線及び点（０，１１２５／　、４　ｃ　／ｐｈ　）　
と点（１６ＸＩＨｚ、　１１２５／　４　ｃ　／ｐｈ）
とを通る直線で囲まれた矩形領域（第２図Ｃ）でのみ空
間周波数成分を有する。

第１図において、（１４）は全体として動き領域検出回
路を示し、大カブロック（５）より出力される輝度信号
Ｙを共通に前置フィルタブロック（１１）〜（１３）及
び動き領域検出回路（１４）に供給し、静止画用の前置
フィルタブロック（１１）より出力される信号に間引き
処理ブロック（１５）にてサンプリング周波数２４　！
Ｊ　Ｈｚ　でフィールドオフセクトサブサンプリング（
Ｖ０５）を行なった後に信号補間用の１２ＭＨｚのロー
パスフィルタブロック（１Ｇ）を介して乗算器（１７）
の一方の入力ポートに供給し、乗算器（１７）の出力信
号を加′ｉ７Ｌ器（１８〉の一方の入力ポートに供給す
る。−よだ、動画用の前置フィルタブロック（Ｉ２）よ
り出力される信号を乗算器（１９）の一方の人力ボート
に供給し、この乗算器（１９）の出力信号を加算器（１
８）の他方の人力ボートに供給し、この加算器（１８）
の出力信号をサンプリング周波数を４８　！、Ｉ　Ｈｚ
から３２　Ｍ　Ｈｚ　に変換するレート変換ブロック（
２０）を介して乗算器（２１）の一方の入力ポートに供
給し、この乗算器（２１）の出力信号を加算器（２２〉
の一方の人力ボートに供給する。

そして、中間画用の前置フィルタブロック（１３）より
出力される信号をサンプリング周波数を４８Ｈｚから３
２　Ｍ　Ｈｚ　に変換するレート変換ブロック（２３）
、サンプリング周波数１６ＭＨｚ　でＶＯ５を行なう間
引自処理フロック（２４）及び８　Ｍｆｌｚのローパス
フィルタブロック（２５）を介して乗算器（２６）の一
方の人力ボートに供給し、この乗算器（２６）の８力信
号を加算器（２２）の他方の入力ポートに供給し、この
加算器（２２）の出力信号をサンプリング周波数１６１
４）ｌｚ　でフレーム／ラインオフセットサブサンプリ
ング（ＦＯ３／ＬＯ５＞を行なう間引き処理ブロック（
２７）及び伝送用のガンマ（Ｆ、）補正ブロック（２８
）を介してＴＣＩスイッチ回路（１０）の他方の入力ポ
ートに供給し、このスイッチ回路（１０）の出力ボート
に現われる信号を接続端子（２９）を介して図示省略し
たＦＭ変調回路等を含む出力回路に供給する。

動き領域検出回路（１４）において、（３０）はフレー
ムメモＩＪ、（３１）は減算器を示し、外部の人力ブロ
ック（５）より出力される輝度信号ＹをフレームメモＵ
（３０＞を介して減算器（３１）の加算側入力端子に供
給すると共に、その輝度信号Ｙを減算器（３１）の減算
側入力端子に供給する。ハイビジョン信号の原信号では
１フレ一ム間に同じサンプル点の信号が存在するため、
その減算器（３１）の出力信号が原画像の各画素の動き
の程度を表わす信号となる。

（３２）及び（３３）は夫々レベル検出器を示し、レベ
ル検出器（３２）にはその減算器（３１）の出力信号及
び値が正の信号Ｌ１を供給し、レベル検出器（３３）に
はその減算器（３１）の出力信号及び値が正の信号ＬＵ
２及びＬＥ２を供給する。本例では第３図に示す如＜Ｌ
１＝ＬＥ２＜ＬＵ２に設定し、信号Ｌ１（ＬＥ２）に対
応する動きの時間方向の周波数（テンポラル周波数）は
”、、５８２、信号ＬＵ２に対応する動きの時間方向の
周波数は１５Ｈｚに設定する。

ソシて、レベル検出器（３２）はその減算器（３１）の
出力信号の値の絶対値がＯから信号Ｌ１の値を経てより
大きな値に変化するのに応じて、第３図：ご示す如く、
値が０から１に変化する４ビツトの動き制御信号ＭＣＩ
を生成し、この動き制御信号ＭＣＩを乗算器（１９）の
他方の入力ポートに供給し、反転器（３４）を介して値
が“１−ＭＣＩ”となる動き制御信号を乗算器（１７）
の他方の入力ポートに供給する。

マタ、レベル検出器（３３）はその減算器（３１）の出
力信号の絶対値が０から信号ＬＥ２の値及び信号ＬＵ２
の値を経てより大きな値に変化するのに応じて、第３図
に示す如く、値が０−１−０と変化する４ビツトの動き
制御信号Ｍご２を生成し、この動き制御信号ＭＣ２を乗
算器（２６）の他方の入力ポートに供給し、反転器（３
５）を介して値が“１−ＭＣ２”となる動き制御信号を
乗算器（２１）の他方の入力ポートに供給する。

原画像の内の送信対象と一；る画素の動きの時間方向の
周波数を第４図の横軸に表わすと、上述の動き制御信号
ＭＣＩ及びＭＣ２の作用により、この第４図に示す如く
、その周波数が０から７．５Ｈｚまでの間は静止画用前
置フィルタブロック（１１）で濾波された信号（静止画
信号）が送信され、その周波数が７．５Ｈｚから１５七
までの間は主に中間用前置フィルタブロック（１３）で
′ａａされた信号（中間画信号）が送信され、その周波
数が１５１（ｚから３０Ｈｚまでの間は動画用前置フィ
ルタブロック（１２）で濾波された信号（動画信号）が
送信される。また、時間方向の周波数が７．５Ｈｚから
所定幅（例えば３Ｈｚ）　　の領域を領域（３６）、周
波数が１５Ｈｚから所定の幅の領域を領域（３７）とす
ると、領域（３６）では静止画信号と中間画信号とが加
重混合されて送信され、領域（３７）では中間画信号と
動画信号とが加重混合されて送信される。

第１図例の静止画信号のサンプリングパターンの変化の
流れにつき説明するに、入力ブロック（５）より出力さ
れた段階における現サンプル信号（輝度信号Ｙ）の現フ
ィールドのサンプル点及び前フィールドのサンプル点は
、第５図、へに示す如く、夫々白点及び黒点よりなり、
サンプリングパターンは水平方向に４８＼ｌＨｚ　、垂
直方向に１１２５　ｃ　／ｐｈの正方格子になる。この
現サンプル信号を前置フィルタブロック（１１）及びＭ
Ｃ８用の間引き処理ブロック（１５）を通した後のサン
プリングパターンは水平方向に２４　！、ｌ　Ｈｚの斜
方格子（第５図Ｂ）となり、続いて１２ＭＨｚ　のロー
パスフィルタブロック（１６）で補間したサンプリング
パターンは水平方向に４８ＭＨｚの正方格子（第５図Ｃ
）となり、レート変換ブロック（２０）でレート変換し
たサンプリングパターンは水平方向に３２ＭＨｚの正方
格子（第５図Ｄ）となり、最後にＦＯ５／ＬＯ３用の間
引き処理ブロック（２７）を通した後のサンプリングパ
ターンは水平方向に１６　ＭＨｚの六方格子（第５図Ｅ
）となる。同様に、動画用前置フィルタブロック（１２
）の出力信号である動画信号のサンプリングパターン（
第６図Ｂ）は原サンプル信号のパターン（第６図Ａ）と
同一の正方格子であり、この正方格子のパターンはレー
ト変換により水平方向に３２　Ｍ　Ｈｚの正方格子（第
５図Ｃ）となり、ＦＯ３／ＬＯ５によって水平方向に１
６　！Ｊ　Ｈｚの六方格子（第６図Ｄ）となる。

また、中間画用の前置フィルタブロック（１３）の出力
信号である中間画信号のサンプリングパターンは原サン
プル信号のパターン（第７図Ａ）と同一であり、この中
間画信号をレート変換ブロック（２３）に通した後のパ
ターンは水平方向に３２ＭＨｚ　の正方格子（第７図Ｂ
）となり、続いて間引き処理ブロック（７）でＶＯ５を
施して得られるパターンは水平方向に１８　Ｍ　Ｈｚの
斜方格子（第７図Ｃ）となり、続いて８！Ｊ）ｌｚのロ
ーパスフィルタブロック（２５）で補間して得られるパ
ターンは水平方向に３２　Ｍ　Ｈｚの正方格子（第７図
Ｄ）となり、最終的に間引き処理ブロックク２７）にて
ＦＯ５／ＬＯＳを施して得られるサンプリングパターン
は水平方向に１６　！、＜　Ｈｚ　の六方格子（第７図
Ｅ）となる。即ち、本例によれば、中間画信号の最終的
な伝送段階でのサンプリングパターン（伝送サンプル点
）は静止画信号及び動画信号の伝送サンプル点と同一に
設定されている。

第１図例の静止画信号及び動画信号の空間周波数の構造
については周知であるため説明を省略し、中間画信号の
空間周波数の構造につき第８図を参照して説明する。横
軸を水平方向周波数（Ｍ＆〉縦軸を垂直方向周波数（ｃ
　／ｐｈ）　　に設定すると、中間画用前置フィルタブ
ロック（１３）の出力段階では、その前置フィルタブロ
ック（１３）の特性が第２図Ｃの特性であるため、第８
図Ａに示す如く、原り夫々縦軸に平行な２つの直線及び
縦軸の±１１２５／４ｃ／ｐｈを通り横軸に平行な２つ
の直線によって囲まれた領域である。また、現サンプル
信号のサンプリングパターンのフーリエ変換像は水平方
向の周波数の間隔が４８Ｍ）Ｉｚ　、垂直方向の周波数
の間隔が１１２５　ｃ　／ｐｈの正方格子（第８図Ａの
黒点）となるため、全体の周波数の構造はその原点を含
む領域ＡＲを原点を除く各黒点を中心として夫々折り返
したパターンとなる。また、第８図Ａにおいて破線で囲
まれた領域はフィールド間で反転する信号でありフィー
ルド補間すると消えてしまうため、以下では図示を省略
する。

また、第７図Ｃに示す水平方向の周波数が１６　！Ｊ　
ＨｚのＶＯ５のサンプル点のフーリエ変換像は原点から
最短の距離にある黒点Ｂ１の座標が（１６Ｍ　Ｈｚ１１
２５／　２　ｃ　／ｐｈ）　　となる斜７１子（第８１
ｆｆｌＢの黒点）であるため、第７図Ｃの中間信号にＶ
ｏｓを施して得られる信号の空間周波数成分が非零の領
域は、第８図已に示す如く、原点を含む領域、八Ｒ及び
この領域ＡＲを原点を除く各黒点Ｂｌ、Ｂ２゜Ｂ３．　
・・・・を中心に夫々折り返し又は移動して得られる領
域ＢＲＩ、ＢＲ２，ＢＲ３，・・・・となる。

例えば、領域ＡＨの水平方向に８〜１６　Ｍ　Ｈｚの領
域は黒点Ｂ１を中心にして水平方向に０〜８ＭＨｚの領
域に折り返され、領域ＡＲの水平方向に８〜１６ＭＨ２
の領域は縦軸の負の方向の水平方向にＯ〜８ＭＨｚｃ）
領域等にも折り返される。そして、第７図Ｃの信号を８
！、４Ｈｚのローパスフィルタブロック（２５）で補間
した信号（第７図Ｄ）の周波数成分が非零の基本成分の
領域は第８−〇に示す如く、横幅１６ＭＨｚｘ縦幅１１
２５／　２　ｃ　／ｐｈの領域ＡＰＩ及び横幅８！ＪＨ
ｚｘ縦幅１１２５／４４／ｐｈの領域ＡＲ２〜ＡＲ５よ
り構成される。領域ＡＲ２及びＡＲ３を領域ＡＰＩの右
側に折り返し、領域ＡＲ４及びＡＲ５を領域ＡＲＩの左
側に折り返すことにより、中間画信号の本来の空間周波
数が非零の領域ＡＲ（第８図Ａ参照）が再生される。

また、第７図Ｅの水平方向の周波数が１６　Ｍ　Ｈｚの
六方格子（ＦＯ５／ＬＯ５のサブサンプリングパターン
）のフーリエ変換像は後述の如く第８図りの黒点となる
が、このフーリエ変換像の横軸方向の間隔は１６ＭＨｚ
であると共に、第８図Ｃの基本単位となる領域の横軸方
向の幅も１６Ｍ）ｌｚであるため、中間画信号の間引き
処理ブロック（２Ｔ）の出力段階（第７図Ｅのパターン
）での空間周波数構造は、第８図りに示す如く、領域（
３８）、　（３９）、・・・・に第８図Ｃの基−零成分
の折り返し又は平行移動のパターンが形成されるだけで
、原点を含む基本成分の領域には折り返し歪みは生じな
い。従って、間引き処理ブロック（２７）におけるＦＯ
３／ＬＯＳは中間画信号に対してはナイキストの条件を
充足する単なるサンプリングとなみすことができる。こ
のため、中間画信号の伝送サンプル点を静止画信号及び
動画信号の伝送サンプル点と同一に設定しても、中間画
信号が歪むことがない利益がある。

Ｆ　ＯＳ　／　Ｌ　ＯＳのサンプリングパターンのフー
リエ変換像について説明するに、第９図に示す如く、Ｆ
Ｏ５／ＬＯ３の六方格子のサンプリングパターンの水平
方向（Ｘ方向）の最小間隔を、イ垂直方向（Ｘ方向）の
最小間隔をａアとする。そして、その六方格子を黒点よ
りなる斜方格子と白点よりなる斜方格子とに分離して考
えると、黒点及び白点よりなる斜方格子のフーリエ変換
像：ま周知の如く夫々第１Ｏ図への黒点及び白点よりな
る同一の斜方格子となる。これら斜方格子の横軸ｆイ（
水平方向の空間周波数）方向及び縦軸ｆ、　（垂直方向
の空間周波数）方向の対角線の長さは夫々１／ａ、及び
１　／（２ａｙ）　　である。しかしながら、第９図ｊ
ごおい゛て黒点の斜方格子は白点の斜方格子を垂直方向
にａイだけ平行移動したものであるため、空間周波数の
座標（ｆ、、ｆア）において黒点の斜方格子のフーリエ
変換像の位相は白点の斜方格子のフーリエ変換像の位相
に対して次式で定まる△φだけ進んでいる。

Δφ＝２πｆｙａｙ　　　　　　　・・・・・・（１）
従って、△φ−（２ｎ−ｉ−１）π即ちｆｙ＝（ｎ＋１
／２）／ａｙ　　−・−−−（２）が成立する部分で両
者のフーリエ変換像の位相がπだけ異なって逆相になる
ため、式（２）が成立する部分である第１０図Ａの位置
（４０Ａ）、　（４０Ｂ）、・・・・（４１Ａ）。

（４１Ｂ）、・・・・においては空間周波数が零になる
。そのため、第９図のサンプリングパターンの全体のフ
ーリエ変換像は第１０図に示す如くなり、この第１０図
でｌ　／　ａ　、−１１２５ｃ　／ｐｈ、１　／　ａ　
、　−３２ＭＨｚ　と置換えることにより、第８図りの
黒点の集合が得られる。

上述のように第１図例のエンコーダによれば、人力ブロ
ック（５）より出力される輝度信号Ｙについては、原画
像の内の伝送対象となる領域の動きのテンポラル周波数
が０〜７．５Ｈｚ、７．５〜１５七又は１５〜３〇七で
あるのに応じて夫々静止画用前置フィルタブロック（１
１）、動画用前置フィルタブロック（１２）及び中間画
用前置フィルタブロック（１３）で濾波された信号が帯
域圧縮されてＴＣＩスイッチ回路（１０）を介して図示
省略した出力回路に供給される。また、輝度信号Ｙの水
平ブランキング期間にはＴＣＩスイッチ回路（１０）の
可動接点を色信号用のガンマ補正ブロック（９）側の固
定接点に切替えることにより、帯域圧縮及び時間圧縮の
なされた色差信号がＴＣＩスイッチ回路（１０）を介し
て図示省略した出力回路に供給される。

また、第１１図の空間周波数の座標系で示す如く、本例
のテンポラル周波数がＯ〜７．５Ｈｚの静止画領域の信
号、周波数が７．５〜１５七の中間画領域の信号及び周
波数が１５〜３〇七の動画領域の信号の伝送帯域は夫々
略三角形の領域（１）、矩形の領域（３）及び三角形の
領域〔２）となる。この場合、その矩形の領域（３）は
斜め方向の解像度が三角形の領域（２）に比べて２倍改
善されているため、本例によれば、静止画領域よりも少
し速く動いている中間画領域の斜め方向の画像のボケを
従来よりも減少できる利益がある。具体的には水平走査
線数で略４／「７本即ち３本捏度のピッチで形成された
斜線が７．５Ｈｚ〜１５七のテンポラル周波数で振動し
ているような場合でも、その斜線がボケることはない。

更に本例では静止画領域、中間画領域、動画領域の輝度
信号のＴＣＩスイッチ回路（１０）の出力段階でのサン
プリングパターンである伝送サンプル点を夫々同一に設
定しであるため、デコーダ側で動き検出を誤って例えば
本来中間画領域として処理すべきときに静止画領域とし
て処理するようなことがあっても、再生画質が大きく劣
化することが防止される利益かある。

次に、第１２図を参照して本例のデコーダにつき説明す
る。この第１２図において、（４２）は入力端子、（４
３）はローパスフィルタ回路、サンプリング周波数が１
５！Ｊ）ｌｚのアナログ／デジタル変換器及び伝送路用
逆ガンマ特性回路等を含む人力ブロックを示し、図示省
略した例えば衛星放送（ＢＳ）チューナより出力された
ＭＩＪ　ＳＥ方式のベースノくンド信号をその入力端子
（４２）を介してその入力ブロック（４３）に供給する
。本例では第１図例のエンコーダによって帯域圧縮され
た映像信号をへれＳＥ方式のベースバンド信号と称する
。また、（４４）はそのベースバンド信号よりアナログ
／デジタル変換等のためのクロックパルスＣＫを再生す
る同期検出回路である。

（４５）は２フレ一ム分のデータの補間によりサンプリ
ング周波数が３２　！Ｊ　ＨｚのＩフレーム分の静止画
信号を得るフレーム間補間ブロック、（４６）は１フイ
一ルド分のデータの補間によりサンプリング周波数が３
２　Ｍ　Ｈｚの１フイ一ルド分の動画信号を得るフィー
ルド内袖間ブロック、（４７）は水平方向の周波数が８
＼ｌＨｚ以下の第８図Ｃに示す中間画信号の基本成分だ
けを濾波する８　ＭＨｚのローパスフィルタブロック、
（４８）は動き領域検出回路を示し、大カブｏ　ツク（
４３）より出力される映像信号をそれら補間フロック（
４５）、（４６）　　、ローパスフィルタブロック（４
７）及び動き領域検出回路（４Ｂ）に共通に供給する。

フレーム間補間ブロック（４５〉の出力信号の内の輝度
信号Ｙ及び色信号Ｃについて夫々レート変換ブロック（
４９）にてサンプリング周波数を４８　Ｍ　Ｈｚ及び６
４　Ｍ　Ｈｚ　に変換し、このレート変換後の信号を１
２　！Ｊ　Ｈｚ　のローパスフィルタブロック（５０）
及びフィールド間補間ブロック（５１）を介して乗算器
（５２）の一方の人力ボートに供給し、この乗算器（５
２）の出力信号を加算器（５９）の一方の人力ポートに
供給する。そのフィールド間補間ブロック（５１〉は第
５図Ｃから第５図Ｂに戻るためのＶＯ８を行って得られ
た信号を、第２図Ａに示す静止画信号用の前置フィルタ
の特性を有するフィルタで補間することによって、ｌフ
レーム分の静止画信号を復元する。

フィールド内補間ブロック（４６）は第２図Ｂに示す動
画信号用の前置フィルタの特性と同じフィルタ特性を有
し、この補間ブロック（４６）によって再生された動画
信号を乗算器（５３）の一方の入力ポートに供給する。

３　！、ｌ　Ｈｚ　のローパスフィルタブロック（４７
）で７Ｉｉ波された第８図Ｃに示す中間画信号の周波数
成分の基本成分を有する（実際には、垂直方向の高調波
成分をも有する）信号をフィールド間補間ブロック（５
５）に供給する。この中間画信号に対しては第７図Ｅの
伝送段階のサンプリングは通常のナイキスト条件を充足
するサンプリングに過ぎないため、その補間ブロック（
５５）に供給される信号は第７図りに示す水平方向の周
波数が３２　Ｍ　Ｈｚの信号とみなすことができる。そ
のフィールド間補間ブロック（５５）はその信号を第７
図りの状態から第７図Ｂの状態に戻すために（即ち、周
波数構造を第８図Ｃの状態から第８図Ｂの状態に戻すた
めに）その信号にＶＯ８を施した後に、このＶＯ５を施
した信号を第２図Ｃの中間画信号用の前置フィルタの特
性を有するフィルタで補間することによって周波数の基
本成分の領域が第８図への領域ＡＲに等しい中間画信号
を再生する。この中間画信号を乗算器（５６）の一方の
入力ポートに供給し、この乗算器（５６）の出力信号を
加算器（５４）の他方の人力ポートに供給し、この加算
器（５４）の出力信号の内の輝度信号Ｙ及び色信号Ｃの
サンプリング周波数を夫々レート変換ブロック（５７）
にて４８　！、ｌ　Ｈｚ及び６４　！、Ｉ　Ｈｚ　　に
変換し、これろレート変換後の信号を乗算器（５８）の
一方の人力ポートに供給し、この乗算器（５８）の出力
信号を加算器（５９）の他方の人力ポートに供給する。

（６０）はＴＣＩデコーダを示し、このＴＣＩデコーダ
（６０）は周知の如く加算器（５９）の出力信号の内の
色信号Ｃに時間伸張等の処理を施すことにより輝度信号
Ｙ及び色差信号Ｒ−Ｙ、Ｂ−Ｙを生成する。これらの輝
度信号Ｙ及び色差信号Ｒ−Ｙ。

Ｂ−Ｙをデジタル／アナログ変換器（６１）を介して図
示省略した受像管に供給する。

動き領域検出回路（４８）において、（６２）は２フレ
ームメモ！Ｊ　、（６３）は減算器を示し、入力ブロッ
ク（４３）より出力される映像信号を直接に及び２フレ
ームメモ’Ｊ　（６２）を介して夫々減算器（６３）の
減算側人力ボート及び加算側入力ポートに供給する。第
１図例のエンコーダにおいては最終的に間引き処理ブロ
ック（２７）でＦＯ５／ＬＯ５を行っているため１フレ
一ム間では同じサンプル点が存在しないが２フレ一ム間
゛では常に同じサンプル点が存在するため、その減算器
（６３）の出力信号は伝送されて来た画像の各画素の動
きを正確に表わす信号となるｃ（６４）及び（６５）は
夫々レベル検出器を示し、しベル検出（６４）にはその
減算器（６３）の出力信号及び値が正の信号Ｌ’を供給
し、レベル検出器（６５）にはその減算器（６３）の出
力信号及び値が正の信号Ｌ４を供給する。本例では第１
３図に示す如＜Ｌ３＜Ｌ４に設定し、信号Ｌ３に対応す
る動きのテンポラル周波数は’、、５Ｈｚ、信号Ｌ４ｊ
ご対応する動きのテンポラル周波数は１５七に設定する
。

そして、レベル検出器（６４）はその減算器（６３）の
出力信号の絶対値が０かろ信号Ｌ３の値を経てより大き
な櫨ｊこ変化するのに応じて、第１３図に示す如く、値
が０かろ１に変化する４ピントの動き制御信号ＭＣ３を
主成し、この動き制御信号ＭＣ３を直接ｊ：又びフレー
ムメモ！Ｊ　（６６）を介して夫々最大値回路（６７）
に供給し、最大値回路（６７）は２つの入力信号の内の
値が大きい信号（以下、「動き制御信号ＭＣ５−と′７
）う。）を取出し、この動き線信号ＸＩＣ５を乗算器（
５８）の他方の人力ポートに供給すると共に、反転器（
７２）を介して１直が“１〜４　Ｃ５”となる動き制御
信号を乗算器（５２）の他方の人力ポートに供給する。

最大値回路（６７）を使用するのは、静止画領域は２フ
レームのデータから１画面分のデータを再生するように
なって咥るた袷、現フレームだけてなく前フレームの動
き情報をも正確に検出するためである。

一方、レベル検出器（６５）はその減算器（６３）の出
力信号の絶対値が０から信号Ｌ４の値を経てより大きな
値に変化するのに応じて、値が０かろ１へと変化する４
ビツトの動き制御信号ＭＣ４を生成し、この動き制御信
号ＭＣ４を直接に及びフレームメモリ（６８）を介して
最大値回路（６９）に供給し、最大値回路（６９）は２
つの人力信号の内の値が大きい信号を取出し、この取出
した信号を禁止回路＜７０）の一方の人力ボートに供給
し、この禁止回路（７０）の他方の人力ポートには接続
端子（７１）を介して現在処理されている信号が輝度信
号Ｙ又は色信号Ｃのどちらであるかを示す信号を供給す
る。この禁止回路（７０）は現在処理されている信号が
輝度信号Ｙであるときに：ま最大値回路（６９）の出力
信号をそのまま動き制御信号ＭＣ６として通過させ、現
在処理されている信号が色信号Ｃであるときには値が１
の信号を動き制御信号ＭＣ６として出力し、この動き制
御信号ＭＣ６を乗算器（５３）の他方の入力ボートに供
給すると共に、反転器（７３）を介して籟が°“１−Ｍ
Ｃ６”となる動き制御信号を乗算器（５６）の他方の入
力ボートに供給する如くなす。

即ち、本例によれば現在処理されている信号が色信号Ｃ
であるときｊ二は、加算器（５４）へはフィールド内補
間ブロンク（４６）にて得ちれた動画信号だけが供給さ
れるが、これは第１図例のエンコーダでは色信号Ｃにつ
いては分解能が粗いため中間画信号の生成を行っていな
いことに基づく。しかじながろ、エンコーダ側で色信号
Ｃについても中間画信号を生成するようにした場合には
、その禁止回路（７０）は不要になる。

伝送されて来た画像データの内の再生の対象となる画素
の動きの時間方向の周波数（テンポラル周波数）を第１
４図の横軸に表わすと、この第１４図に示す如く、上述
の動き制御ＩＳ号：ｖＩＣ５又びＭＣ６の作用により、
その周波数が（〕かろ−、，５Ｈｚ　までノ間ハフレー
ム間捕開ブロンク（４５）〜フィールド間補間ブロック
（５１）で復元された信号（静止画信号）が受像管側へ
供給され、その周波数が７．５Ｈｚから１５七までの間
は色信号Ｃを除いて主にフィールド補間ブロック（５５
）で復元された信号（中間画信号）が受像管側へ供給さ
れ、その周波数が１５七から３０Ｈｚまでの間はフィー
ルド内補間ブロック（４６）で復元された信号（動画信
号）が受像管側へ供給される。また、時間方向の周波数
が７．５Ｈｚから所定幅（例えば３七）の領域を領域（
７４）、周波数が１５Ｈｚから所定幅の領域を領域（７
５）とすると、領域（７４）では静止画信号と中間画信
号とが加重混合されて受像管側へ供給され、領域（７５
）では中間画信号と動画信号とが加重混合されて受像管
側へ供給される。

上述のように第１２図例のデコーダは動き領域検出回路
（４８）を用いて実質的に再生対象となる画素の動きの
テンポラル周波数を検出し、このテンポラル周波数に応
じて静止画信号、中間画信号及び動画信号を切替えるよ
うにしているため、第１図例のエンコーダによって生成
されたそれろ３種類の信号を忠実に復元できる利益があ
る。この場合、３！ＪＨｚ　のローパスフィルタブロッ
ク（４７）及びフィールド間補間ブロック（５５）の系
が設けられているので、エンコーダ側で生成されたテン
ポラル周波数が７．５〜１５Ｈｚの動きに対応する中間
画信号をも忠実に再生することができる。その中間画信
号は第１１図に示す如く斜め方向の伝送帯域が従来の２
倍程度に改善されているため、本例のデコーダによれば
、静止画領域よりも少し速く動いている中間画領域の斜
め方向のボケが減少する利益がある。

更に第１２図例のデコーダは、従来のＭＩｊＳε方式の
デコーダと比較して８！、（Ｈｚのローパスフィルタブ
ロック（４７）、フィールド間補間ブロック（５５）、
レベル検出器（６５）等力（付加されているだけであり
、回路規模及び製造コストを従来と同程度にすることが
できる。尚、第１２図例においてはフレームメモリ（６
Ｂ）がフレームメモリ（６６）とは別に設けられている
が、例えば減算器（６３）とレベル検出器（６４）。

（６５）との間にフレームメモＩＪ（６６）及び最大値
回路（６７）を設けるようにすることにより、そのフレ
ームメモリ（６８）は省略することができる。

また、上述実施例ではエンコーダとデコーダとの間の伝
送路についての説明は省略したが、本例のベースバンド
信号の伝送サンプル点のパターン及び帯域幅（８，１！
、１）１ｚ）　　は通常の■Ｓε方式のベースバンド信
号と同じであるため、本例の伝送路としては通常の衛星
放送などのＭＵＳＥ方式の伝送路をそのまま使用できる
ものと考えられる。

尚、本発明は上述実施例に限定されず、本発明の要旨を
逸脱しない範囲で種々の構成を取り得ることは勿論であ
る。

口発明の効果〕 本発明によれば、動きの周波数が静止画領域と動画領域
との中間の中間画領域の映像信号にはフィールドオフセ
ットサブサンプリングのみを行なうようにしているので
、静止画領域よりも少し速く動いている中間画領域の斜
め方向の画像のボケを減少できる利益がある。

更に、中間画領域の伝送サンプル点がそれら静止画領域
及び動画領堺の伝送サンプル点と同一であるため、デコ
ーダ側で動きの周波数を誤検出しても画質の劣化を最小
にできる利益がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例のエンコーダを示す構成図、
第２図は第１図例中の前置フィルタブロックの空間周波
数特性を示す線図、第３図及び第４図は夫々第１図例中
の動き領域検出回路（１４）の特性及び動作の説明に供
する線図、第５図、第６図及び第７図は夫々第１図例の
静止画信号、動画信号及び中間画信号のサンプリングパ
ターンの変化の流れを示す線図、第８図は第１翠例の中
間画信号の空間周波数構造の変化を示す線図、第９図及
び第１０図は夫々フレーム／ラインオフセットサブサン
プリングのサンプル点の実空間及び空間周波数空間での
パターンを示す線図、第１１図は第１図例の伝送帯域を
示す線図、第１２図は本発明の一実施例のデコーダを示
す構成図、第１３図及び第１４図は夫々第１２ｖＩＡ例
の動き領域検出回路（４８）の特性及び動作の説明に供
する線図、第１５図は従来のＭＵＳＥ方式の伝送帯域を
示す線図である。 （１１）は静止画用前置フィルタブロック、（１２）は
動画用前置フィルタブロック、（１３）は中間用前置フ
ィルタブロック、（１４）は動き領域検出回路、（２４
）はフィールドオフセットサブサンプリング（￥０．５
）を行なう間引き処理ブ０７り、（４５）はフレーム間
補間ブロック、（４６）はフィールド内補間ブロック、
（４７）は８　Ｍ）Ｉｚ　のローパスフィルタブロック
、（４８）は動き領域検出回路、（５１）は静止画信号
用のフィールド間補間ブロック、（５５）は中間画信号
用のフィールド間補間ブロックである。 代　　理　　人 松隈秀盛 ｈｅ＄１ｔｌＰ４１％ 水平方向用：皮ｔＬ＜ＭＨｚ） ５６９− ＦＯ５／ＬＯＳの ブンアソンクパターン 第８図 會１オ向 周波＆（ｃ／ｐｈ） 一’！ｒ！Ｌイ列のイ云送昂輸或 第１１図 第１［１凶 第１５図 第１３図 第１４図 手続補正書 平成 ２年 ４月 日 １、事件の表示 平成 ２年 特 許 願 第 ３９５２６号 住 所 東京部品用区北品用６丁目７番３５号 名 称 （２１８） ソ 株 式 ６４補正により増加する請求項の数 （１）　　明細書中、第２３頁４〜５行「ツーリア変換
像」とあるを＝フーＩＪ　工変倹像−１に訂正する。 （２）図面中、第８図り並びに第１０図Ａ及びＢを夫々
別紙のとおり訂正する。 以　　上 区 く ロー

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 動きの周波数が小さい静止画領域の映像信号はフィール
   ドオフセットサブサンプリング及びフレーム／ラインオ
   フセットサブサンプリングを行ない、動きの周波数が大
   きい動画領域の映像信号はラインオフセットサブサンプ
   リングを行ない、上記静止画領域及び動画領域の映像信
   号の伝送サンプル点を同一にして上記各映像信号を伝送
   するようにした伝送方式において、 動きの周波数が上記静止画領域と動画領域との中間の中
   間画領域の映像信号にフィールドオフセットサブサンプ
   リングのみを行ない、上記中間画領域の映像信号の伝送
   サンプル点を上記静止画領域及び動画領域の映像信号の
   伝送サンプル点と同一にして、上記中間画領域の映像信
   号を上記静止画領域及び動画領域の映像信号と共に伝送
   するようにした事を特徴とする映像信号の伝送方式。