JPH0562874B2 - - Google Patents
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- JPH0562874B2 JPH0562874B2 JP25381784A JP25381784A JPH0562874B2 JP H0562874 B2 JPH0562874 B2 JP H0562874B2 JP 25381784 A JP25381784 A JP 25381784A JP 25381784 A JP25381784 A JP 25381784A JP H0562874 B2 JPH0562874 B2 JP H0562874B2
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Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
この発明は高品位テレビ信号などのように取扱
う周波数帯域が広帯域な信号を伝送する場合に使
用して好適な帯域圧縮信号伝送方法に関する。
う周波数帯域が広帯域な信号を伝送する場合に使
用して好適な帯域圧縮信号伝送方法に関する。
例えば、高品位画像を再現するためのビデオ信
号は現行のビデオ信号帯域よりもはるかに広い帯
域を占有するので、このような広帯域ビデオ信号
をデジタル化して例えば、VTRに記録し、また
これより再生する場合には記録帯域が広くなり、
ハードウエア実現が容易でない。
号は現行のビデオ信号帯域よりもはるかに広い帯
域を占有するので、このような広帯域ビデオ信号
をデジタル化して例えば、VTRに記録し、また
これより再生する場合には記録帯域が広くなり、
ハードウエア実現が容易でない。
この問題点を解決するには、広帯域ビデオ信号
を帯域圧縮する方法が考えられる。この法は、広
帯域ビデオ信号をナイキスト定理を満足するサン
プリング周波数f0でサンプリングして得たサンプ
リングデータを1つおきに出し、抽出されたサン
プリングデータのみを使用して伝送、すなわちこ
の例では記憶する方法である。
を帯域圧縮する方法が考えられる。この法は、広
帯域ビデオ信号をナイキスト定理を満足するサン
プリング周波数f0でサンプリングして得たサンプ
リングデータを1つおきに出し、抽出されたサン
プリングデータのみを使用して伝送、すなわちこ
の例では記憶する方法である。
この方法によれば、第10図に示すようにサン
プリング周波数f0の1/2の周波数のサブサンプ
リング周波数fsで広帯域ビデオ信号をサンプリン
グした場合とほぼ等価になつて、周波数帯域を60
%程度まで圧縮できるからである。
プリング周波数f0の1/2の周波数のサブサンプ
リング周波数fsで広帯域ビデオ信号をサンプリン
グした場合とほぼ等価になつて、周波数帯域を60
%程度まで圧縮できるからである。
しかし、このサブサンプリング周波数fsを使用
する場合には広帯域ビデオ信号を忠実に再現でき
ないので、再生系で何らかの手段を用いてサンプ
リングデータを補間する必要がある。データの補
間は、再生されたサンプリングデータの互いに隣
接する一対のサンプリングデータから平均値補間
データを生成すればよい。
する場合には広帯域ビデオ信号を忠実に再現でき
ないので、再生系で何らかの手段を用いてサンプ
リングデータを補間する必要がある。データの補
間は、再生されたサンプリングデータの互いに隣
接する一対のサンプリングデータから平均値補間
データを生成すればよい。
例えば、第11図に示すようにサンプリング点
P1,P2……はナイキスト定理を満足するサンプ
リング周波数f0を使用したときのサンプリング点
であり、このサンプリング間隔で破線図示の広帯
域ビデオ信号をサンプリングし、奇数番目のサン
プリング点P1,P3,……(サブサンプリング周
波数fsを使用したときのサンプリング点)のサン
プリングデータのみがVTRに記録され、再生時
はこれら奇数番目のサンプリングデータの互に隣
り合うサンプリングデータの平均値データ(図中
△印)を求め、この平均値データを補間データと
して使用する。
P1,P2……はナイキスト定理を満足するサンプ
リング周波数f0を使用したときのサンプリング点
であり、このサンプリング間隔で破線図示の広帯
域ビデオ信号をサンプリングし、奇数番目のサン
プリング点P1,P3,……(サブサンプリング周
波数fsを使用したときのサンプリング点)のサン
プリングデータのみがVTRに記録され、再生時
はこれら奇数番目のサンプリングデータの互に隣
り合うサンプリングデータの平均値データ(図中
△印)を求め、この平均値データを補間データと
して使用する。
こうすれば、再生系においても一応ナイキスト
定理を満すため、広帯域ビデオ信号再現できる。
定理を満すため、広帯域ビデオ信号再現できる。
ところで、このような帯域圧縮信号伝送方法で
は、広帯域ビデオ信号を再現しうるものの、信号
再現性は極めて悪い。
は、広帯域ビデオ信号を再現しうるものの、信号
再現性は極めて悪い。
すなわち、平均値補間後の広帯域ビデオ信号は
第11図鎖線図示のようになり、元の広帯域ビデ
オ信号のエンベロープとはかなり違つたエンベロ
ープとして復元されてしまう。
第11図鎖線図示のようになり、元の広帯域ビデ
オ信号のエンベロープとはかなり違つたエンベロ
ープとして復元されてしまう。
これは元のサンプリングデータのうち非抽出の
サンプリングデータを参照せずに、単純に平均値
補間しているためである。
サンプリングデータを参照せずに、単純に平均値
補間しているためである。
そこで、この発明では上述のような方法で帯域
圧縮されて伝送される信号の復元を良好にして忠
実度の高い信号を再現できるようにした帯域圧縮
信号伝送方法を提案するものである。
圧縮されて伝送される信号の復元を良好にして忠
実度の高い信号を再現できるようにした帯域圧縮
信号伝送方法を提案するものである。
上述の問題を解決するため、この発明において
は再生されたサンプリングデータから平均値デー
タを形成し、この平均値データに非抽出サンプリ
ングデータを考慮して得た誤差データ(複数のサ
ンプリング点における平均値)を加えたものを補
間データとして使用したものである。
は再生されたサンプリングデータから平均値デー
タを形成し、この平均値データに非抽出サンプリ
ングデータを考慮して得た誤差データ(複数のサ
ンプリング点における平均値)を加えたものを補
間データとして使用したものである。
具体的には、ナイキスト定理を満足するサンプ
リング周波数によつてサンプリングされたサンプ
リングデータを1つおきに抽出し、抽出されたサ
ンプリングデータの少くとも互に隣り合うサンプ
リングデータから平均値データを得る。この平均
値データに対応する非抽出サンプリングデータと
平均値データとから補間用誤差データとその極を
示すデータを得る。この誤差データを複数個用い
てその平均値誤差データを得、この平均値誤差デ
ータと極性データと上記抽出されたサンプリング
データを伝送する。
リング周波数によつてサンプリングされたサンプ
リングデータを1つおきに抽出し、抽出されたサ
ンプリングデータの少くとも互に隣り合うサンプ
リングデータから平均値データを得る。この平均
値データに対応する非抽出サンプリングデータと
平均値データとから補間用誤差データとその極を
示すデータを得る。この誤差データを複数個用い
てその平均値誤差データを得、この平均値誤差デ
ータと極性データと上記抽出されたサンプリング
データを伝送する。
受信側においては、少くとも互に隣接する伝送
サンプリングデータから補間点における平均値デ
ータを得ると共に、この平均値データに平均値誤
差データを加えたものを補間データとすること
で、元の信号を再現する。
サンプリングデータから補間点における平均値デ
ータを得ると共に、この平均値データに平均値誤
差データを加えたものを補間データとすること
で、元の信号を再現する。
このように平均値データに平均値誤差データを
加えて補間しているので、平均値データ単独で補
間する場合に較べ、各補間点におけるデータの誤
差が少なくなる。しかも、平均値誤差データを使
用しているため補間データの誤差が平均化され
る。
加えて補間しているので、平均値データ単独で補
間する場合に較べ、各補間点におけるデータの誤
差が少なくなる。しかも、平均値誤差データを使
用しているため補間データの誤差が平均化され
る。
続いて、この発明に係る帯域圧縮信号伝送方法
を、上述した広帯域ビデオ信号を記録再生する
VTRに適用した場合につき、第1図以下を参照
して詳細に説明する。
を、上述した広帯域ビデオ信号を記録再生する
VTRに適用した場合につき、第1図以下を参照
して詳細に説明する。
まず、帯域圧縮された広帯域ビデオ信号(デジ
タル信号)をどのように形成するかについて説明
する。
タル信号)をどのように形成するかについて説明
する。
第1図において、破線図示の信号は帯域圧縮す
べき広帯域ビデオ信号で「o」印がサンプリング
周波数f0によつてサンプリングされるポイントで
あつて、A,B,C,,……I,J,K,……は
そのサンプリングデータ(量子化ビツトは例えば
8ビツト)である。これらサンプリングデータの
うち奇数番目のサンプリングデータ、従つて、サ
ンプリングデータA,B,C,……が抽出されて
記録され、偶数番目のサンプリングデータI,
J,K,……は記録用データとしては使用されな
い。
べき広帯域ビデオ信号で「o」印がサンプリング
周波数f0によつてサンプリングされるポイントで
あつて、A,B,C,,……I,J,K,……は
そのサンプリングデータ(量子化ビツトは例えば
8ビツト)である。これらサンプリングデータの
うち奇数番目のサンプリングデータ、従つて、サ
ンプリングデータA,B,C,……が抽出されて
記録され、偶数番目のサンプリングデータI,
J,K,……は記録用データとしては使用されな
い。
偶数番目のサンプリングデータI,J,K,…
…に対応する補間データI″,J″,K″,……は再生
系において補間処理によつて算出される。
…に対応する補間データI″,J″,K″,……は再生
系において補間処理によつて算出される。
抽出されたサブサンプリングデータA,B,C
……の互いに隣り合うデータから求められる平均
値データ(補間点のデータ)I′,J′,K′,……
と、この補間点に対応する真のサンプリングデー
タI,J,K,……との差から補間点における誤
差データ(絶対値)εi及びそのときの極性Qiが算
出される。平均点i,j,k……の各誤差データ
εiと極性Qiは次のようになる。
……の互いに隣り合うデータから求められる平均
値データ(補間点のデータ)I′,J′,K′,……
と、この補間点に対応する真のサンプリングデー
タI,J,K,……との差から補間点における誤
差データ(絶対値)εi及びそのときの極性Qiが算
出される。平均点i,j,k……の各誤差データ
εiと極性Qiは次のようになる。
ε1=|A+B/2−I|,Q1=0 ……(1)
ε2=|B+C/2−J|,Q2=0 ……(2)
ε3=|C+D/2−K|,Q3=1 ……(3)
… …
第1図の場合、I>I′(=A+B/2)で、J
>J′(=B+C/2)で、K<K′(=C+D/2)
であるから、ε1、ε2は負、ε3は正となる。
>J′(=B+C/2)で、K<K′(=C+D/2)
であるから、ε1、ε2は負、ε3は正となる。
この例ではεi<0であるとき、その極性を示す
ビツトQiは“0”、逆にεi>0であるとき、その
極性を示すビツトQiは“1”とすれば、第1図の
場合における極性データQiは上記のようになる。
ビツトQiは“0”、逆にεi>0であるとき、その
極性を示すビツトQiは“1”とすれば、第1図の
場合における極性データQiは上記のようになる。
さて、このような誤差データεiと極性データQi
はn個のサンプリングポイントに亘つて求められ
たのち誤差データεiの平均値が求められる。nは
デジタル信号処理を容易にするため、2のべき乗
として与えられる。nは8,16,……等の数値を
採りうるが、この例ではn=8とした。そのた
め、平均値誤差データ(8ビツトデータ)εは、 ε=ε1+ε2+……+ε8/8 ……(4) となる。
はn個のサンプリングポイントに亘つて求められ
たのち誤差データεiの平均値が求められる。nは
デジタル信号処理を容易にするため、2のべき乗
として与えられる。nは8,16,……等の数値を
採りうるが、この例ではn=8とした。そのた
め、平均値誤差データ(8ビツトデータ)εは、 ε=ε1+ε2+……+ε8/8 ……(4) となる。
極性データQiは8ビツト(Q1〜Q8まとめて1
サンプルのデータQとなされる。
サンプルのデータQとなされる。
このようにして求められた平均値誤差データε
と極性データQと、8個のサンプリングポイント
での各サンプリングデータA,B……Hをまとめ
て1ブロツクデータSDが構成される。このような
ブロツクデータの集合が、帯域圧縮後におけるテ
レビ信号の伝送形態となる。ブロツクデータSDの
データ配列の1例を第2図に示す。サブサンプリ
ングA,B,……HをビデオデータブロツクSVD
とする。
と極性データQと、8個のサンプリングポイント
での各サンプリングデータA,B……Hをまとめ
て1ブロツクデータSDが構成される。このような
ブロツクデータの集合が、帯域圧縮後におけるテ
レビ信号の伝送形態となる。ブロツクデータSDの
データ配列の1例を第2図に示す。サブサンプリ
ングA,B,……HをビデオデータブロツクSVD
とする。
再生系では、第2図に示すブロツクデータSDか
らサブサンプリングポイントのサブサンプリング
データA〜Hで構成されたテレビデータブロツク
SVDをデコードすると共に、このビデオデータブ
ロツクSVDと平均値誤差データε及び極性データ
Qから補間データI″,J′,K″,……が算出され
る。
らサブサンプリングポイントのサブサンプリング
データA〜Hで構成されたテレビデータブロツク
SVDをデコードすると共に、このビデオデータブ
ロツクSVDと平均値誤差データε及び極性データ
Qから補間データI″,J′,K″,……が算出され
る。
そのため、まず互に隣り合うサブサンプリング
データA〜Hから補間点i,j,k,……におけ
る平均値データI′,J′,K′,……が算出され、次
に、これらの平均値データI′,J′,K′,……に極
性データQiによつて設定された極性をもつ平均値
誤差データεが合成される。すなわち、極性デー
タQiが“0”のときデータに平均値誤差データε
が加算され、“1”のとき減算される。
データA〜Hから補間点i,j,k,……におけ
る平均値データI′,J′,K′,……が算出され、次
に、これらの平均値データI′,J′,K′,……に極
性データQiによつて設定された極性をもつ平均値
誤差データεが合成される。すなわち、極性デー
タQiが“0”のときデータに平均値誤差データε
が加算され、“1”のとき減算される。
従つて、第1図の場合、補間点i,j,kの極
性データは、 Q1=“0”,Q2=“0”,Q3=“1” であるから、補間データI″,J″,K″は次のように
なる。
性データは、 Q1=“0”,Q2=“0”,Q3=“1” であるから、補間データI″,J″,K″は次のように
なる。
I″=A+B/2+ε ……(5)
J″=B+C/2+ε ……(6)
K″=C+D/2−ε ……(7)
このような補間データI″,J″,K″を図示すれ
ば、第1図のようになり、平均値誤差データεを
加えることによつて、復元されるテレビ信号の波
形(実線図示)がより一層、元の波形に近ずくこ
とが判る。
ば、第1図のようになり、平均値誤差データεを
加えることによつて、復元されるテレビ信号の波
形(実線図示)がより一層、元の波形に近ずくこ
とが判る。
このように平均値誤差データεを使用した符号
化方式を平均誤差符号化方式と呼称すれば、この
平均誤差符号化方式を採用した帯域圧縮方法によ
るときの帯域圧縮率は、上述のように1ブロツク
データが8個のサブサンプリングポイントのサブ
サンプリングデータ(8ビツト)A〜Hと、平均
値サンプリングデータε(8ビツト)と極性デー
タ(8ビツト)Qで構成されている場合には、サ
ンプリングポイントが16個となるため、 圧縮率=(誤差データεのビツト数)+極
性データQのビツト数)/(サンプリングポイント)(
ビツト数)※ ※+サンプリングポイント)×(ビツト
数)/ ……(8) =8+8+8×8/8×16=0.62
5……(9) すなわち、広帯域ビデオ信号は62.5%に圧縮さ
れて伝送されることになる。
化方式を平均誤差符号化方式と呼称すれば、この
平均誤差符号化方式を採用した帯域圧縮方法によ
るときの帯域圧縮率は、上述のように1ブロツク
データが8個のサブサンプリングポイントのサブ
サンプリングデータ(8ビツト)A〜Hと、平均
値サンプリングデータε(8ビツト)と極性デー
タ(8ビツト)Qで構成されている場合には、サ
ンプリングポイントが16個となるため、 圧縮率=(誤差データεのビツト数)+極
性データQのビツト数)/(サンプリングポイント)(
ビツト数)※ ※+サンプリングポイント)×(ビツト
数)/ ……(8) =8+8+8×8/8×16=0.62
5……(9) すなわち、広帯域ビデオ信号は62.5%に圧縮さ
れて伝送されることになる。
勿論、nを16にすれば、広帯域ビデオ信号を50
%程度まで圧縮することができる。
%程度まで圧縮することができる。
第3図及び第4図は上述したこの発明に係る帯
域圧縮信号伝送方法を実現する具体例を示し、第
3図は広帯域ビデオ信号形成用のエンコーダ10
の一例である。
域圧縮信号伝送方法を実現する具体例を示し、第
3図は広帯域ビデオ信号形成用のエンコーダ10
の一例である。
端子1には8ビツトデータにデジタル変換され
たサンプリングデータA,B,……,I,J,…
…が供給され、これがサンプリングデータのスト
ア回路2に給供されて、8個のサブサンプリング
データ、すなわちビデオデータブロツクSVDを単
位としてストアされる。
たサンプリングデータA,B,……,I,J,…
…が供給され、これがサンプリングデータのスト
ア回路2に給供されて、8個のサブサンプリング
データ、すなわちビデオデータブロツクSVDを単
位としてストアされる。
また、端子1に供給されたサンプリングデータ
A,B,……は直列接続された第1及び第2の遅
延回路(その遅延時間はサンプリング周波数分の
1)4,5を介して平均値データ形成回路6に供
給される。この形成回路6はデータ加算器7と1
ビツトだけデータをシフトさせるデータシフト回
路8とで構成される。加算器7には端子1に供給
されたサンプリングデータと第2の遅延回路5の
出力データが供給されて、データシフト回路8か
ら平均値データI,J,……が出力される。
A,B,……は直列接続された第1及び第2の遅
延回路(その遅延時間はサンプリング周波数分の
1)4,5を介して平均値データ形成回路6に供
給される。この形成回路6はデータ加算器7と1
ビツトだけデータをシフトさせるデータシフト回
路8とで構成される。加算器7には端子1に供給
されたサンプリングデータと第2の遅延回路5の
出力データが供給されて、データシフト回路8か
ら平均値データI,J,……が出力される。
この平均値データI,J,……は後段のデータ
加算器9において、第1の遅延回路4の出力であ
るサブサンプリングデータと図の極性をもつて加
算された誤差データεiが形成され、これが平均値
誤差データεの形成回路11に供給されることに
より、8個の補間データε1〜ε8に基づいてその平
均値が算出される。
加算器9において、第1の遅延回路4の出力であ
るサブサンプリングデータと図の極性をもつて加
算された誤差データεiが形成され、これが平均値
誤差データεの形成回路11に供給されることに
より、8個の補間データε1〜ε8に基づいてその平
均値が算出される。
誤差データεiはさらにその極性判別回路12に
供給されて各誤差データεiの極性Qiが判別され
る。この極性データQ、平均値誤差データε及び
ビデオデータブロツクSVDはデータ変換回路15
において、第2図に示すようなデータに配列され
る。
供給されて各誤差データεiの極性Qiが判別され
る。この極性データQ、平均値誤差データε及び
ビデオデータブロツクSVDはデータ変換回路15
において、第2図に示すようなデータに配列され
る。
このようにして形成された帯域圧縮ビデオ信号
は再生系に設けられたデコーダ30に供給され
て、帯域が元通りに伸張される。
は再生系に設けられたデコーダ30に供給され
て、帯域が元通りに伸張される。
第4図はこのような操作を行う帯域圧縮ビデオ
信号用のデコーダ20の一例を示し、この回路系
にも平均値データ形成回路21が設けられる。こ
の形成回路21はデータ加算器22とデータシフ
ト回路23とで構成され、加算器22には再生入
力端子24に得られる帯域圧縮されたビデオデー
タブロツクSVDを構成するサンプリングデータA,
B,……と第3の遅延回路(その遅延時間はサブ
サンプリング周波数分の1)25で遅延されたサ
ブサンプリングデータA,B,……が供給されて
補間i,j,k,……における平均値データが形
成される。
信号用のデコーダ20の一例を示し、この回路系
にも平均値データ形成回路21が設けられる。こ
の形成回路21はデータ加算器22とデータシフ
ト回路23とで構成され、加算器22には再生入
力端子24に得られる帯域圧縮されたビデオデー
タブロツクSVDを構成するサンプリングデータA,
B,……と第3の遅延回路(その遅延時間はサブ
サンプリング周波数分の1)25で遅延されたサ
ブサンプリングデータA,B,……が供給されて
補間i,j,k,……における平均値データが形
成される。
一方、ブロツクデータSDのうち、平均値誤差デ
ータεがレジスタ27に供給され、また極性デー
タQは極性レジスタ28に供給されて8ビツトの
極性Qがストアされる。極性データQはサブサン
プリングタイミングごとにサブサンプリングデー
タに対応した極性データQiが出力される。この極
性データQiは極性付与回路29でレジスタ27よ
り送出された平均値誤差データεにその極性が付
与される。
ータεがレジスタ27に供給され、また極性デー
タQは極性レジスタ28に供給されて8ビツトの
極性Qがストアされる。極性データQはサブサン
プリングタイミングごとにサブサンプリングデー
タに対応した極性データQiが出力される。この極
性データQiは極性付与回路29でレジスタ27よ
り送出された平均値誤差データεにその極性が付
与される。
極性を付与した平均値誤差データ±εはデータ
加算器30において平均値データI′,J′,K′,…
…に合成されて、目的とする補間データI″,J″,
……が形成される。この補間データI″,J″,……
は第3の遅延回路25より出力されたサブサンプ
リングデータA,B,C,……と共に、データ逆
変換回路32に供給されて、サブサンプリングデ
ータA,B,……の間に補間データI″,J″,……
が挿入されたサンプリングデータA,I″,B,
J″,……が形成される。
加算器30において平均値データI′,J′,K′,…
…に合成されて、目的とする補間データI″,J″,
……が形成される。この補間データI″,J″,……
は第3の遅延回路25より出力されたサブサンプ
リングデータA,B,C,……と共に、データ逆
変換回路32に供給されて、サブサンプリングデ
ータA,B,……の間に補間データI″,J″,……
が挿入されたサンプリングデータA,I″,B,
J″,……が形成される。
このサンプリングデータは補間データを含むの
で、そのサンプリング周波数はf0となり、帯域は
元通りに伸張されたテレビ信号が得られる。
で、そのサンプリング周波数はf0となり、帯域は
元通りに伸張されたテレビ信号が得られる。
ところで、上述の実施例はライン相関を利用し
た一次元のデータ補間について適用した場合であ
るが、垂直相関を利用した二次元のデータ補間に
ついてもこの発明を適用することができる。
た一次元のデータ補間について適用した場合であ
るが、垂直相関を利用した二次元のデータ補間に
ついてもこの発明を適用することができる。
この場合には、第5図に示すようにある水平ラ
インにおけるサブサンプリングデータI,J,…
…に対応したデータI″,J″,K″,……はサンプリ
ングデータI,J,K,……に隣接する2つのサ
ブサンプリングデータA,B,C,……と、この
水平ラインを含む前後の水平ラインに存在するサ
ブサンプリングデータX,Yをも利用してデータ
の補間処理が行なわれる。
インにおけるサブサンプリングデータI,J,…
…に対応したデータI″,J″,K″,……はサンプリ
ングデータI,J,K,……に隣接する2つのサ
ブサンプリングデータA,B,C,……と、この
水平ラインを含む前後の水平ラインに存在するサ
ブサンプリングデータX,Yをも利用してデータ
の補間処理が行なわれる。
そのため、誤差データεiは次のように求められ
る。
る。
ε1=|A+B+X+Y/4−
I|,Q1=α1(α10又は1)……(10) ε2=|B+C+V+W/4−
J|,Q2=α2(α20又は1)……(11) … 従つて、平均値誤差データεは、 ε=ε1+ε2+……ε8/8 ……(12) 誤差データε1の一例を第6図に示す。図中矢印
は各サンプリングポイントにおける信号レベルを
示し、a1はA,Bの平均値であり、a2はX,Yの
平均値であつて、真のサンプリングデータIに対
する誤差データε1は図示のようになる。
I|,Q1=α1(α10又は1)……(10) ε2=|B+C+V+W/4−
J|,Q2=α2(α20又は1)……(11) … 従つて、平均値誤差データεは、 ε=ε1+ε2+……ε8/8 ……(12) 誤差データε1の一例を第6図に示す。図中矢印
は各サンプリングポイントにおける信号レベルを
示し、a1はA,Bの平均値であり、a2はX,Yの
平均値であつて、真のサンプリングデータIに対
する誤差データε1は図示のようになる。
極性データQiは上述したと同様に、補間点にお
ける真のサンプリングと平均値データとの差から
求める。
ける真のサンプリングと平均値データとの差から
求める。
再生系で形成される補間データI″,J″,K″,…
…4サブサンプリングデータの平均値と平均値誤
差データεとから求められ、補間データI″につい
てみれば次のようになる。
…4サブサンプリングデータの平均値と平均値誤
差データεとから求められ、補間データI″につい
てみれば次のようになる。
I″=A+B+X+Y/4±ε ……(13)
平均値誤差データεの極性は、極性データQ1
=α1によつて定まり、α1=0のときは+、α1=1
のときは−である。
=α1によつて定まり、α1=0のときは+、α1=1
のときは−である。
上述した2次元の補間処理では前後する水平ラ
インにおける補間点から見た上下のサンプリング
データを使用したが、第7図に示すように斜めの
サンプリングデータをも使用した、合計6個のサ
ブサンプリングデータを使用すれば、補間データ
I″,J″,K″,……の真のサンプリングデータI,
J,K,……に対する誤り率をさらに改善するこ
とができる。このときの誤差データεiのうちε1の
み示せば(14)式で与えられる。
インにおける補間点から見た上下のサンプリング
データを使用したが、第7図に示すように斜めの
サンプリングデータをも使用した、合計6個のサ
ブサンプリングデータを使用すれば、補間データ
I″,J″,K″,……の真のサンプリングデータI,
J,K,……に対する誤り率をさらに改善するこ
とができる。このときの誤差データεiのうちε1の
み示せば(14)式で与えられる。
ε1=|S+T+U+A+B+X+Y+Z/8−I
……(14)
第8図及び第9図は第7図に示した二次元のサ
ンプリングデータを使用した補間処理を実現する
具体例を示し、第8図は帯域圧縮ビデオ信号形成
用のエンコーダ10の一例である。
ンプリングデータを使用した補間処理を実現する
具体例を示し、第8図は帯域圧縮ビデオ信号形成
用のエンコーダ10の一例である。
この場合も平均値データ形成回路40を有し、
これはデータ加算器41とビツトシフト回路42
で構成され、加算器41は3水平ラインから得ら
れる複数のサンプリングデータを加算する加算器
である。
これはデータ加算器41とビツトシフト回路42
で構成され、加算器41は3水平ラインから得ら
れる複数のサンプリングデータを加算する加算器
である。
そのため、端子1に供給されたサンプリングデ
ータは1水平周期の遅延時間に選定された第1及
び第2の遅延回路44,45を介して、直列接続
された一対の遅延回路(その遅延時間はサブサン
プリング周波数分の1)46,47に供給され、
夫々から出力されたサブサンプリングデータが加
算器41に供給される。また、第1の遅延回路4
4の出力データは直列接続された3個の遅延回路
(その遅延時間はサンプリング周波数分の1)5
0〜52に供給され、初段及び終段の遅延回路5
0,52各サンプリングデータが加算器41に供
給される。同様にして、端子1に供給されたサン
プリングデータは直列接続された一対の遅延回路
(その遅延時間はサブサンプリング周波数分の1)
54,55に供給されて、初段の遅延回路54の
入出力データ及び終段の出力データが加算器41
に供給される。
ータは1水平周期の遅延時間に選定された第1及
び第2の遅延回路44,45を介して、直列接続
された一対の遅延回路(その遅延時間はサブサン
プリング周波数分の1)46,47に供給され、
夫々から出力されたサブサンプリングデータが加
算器41に供給される。また、第1の遅延回路4
4の出力データは直列接続された3個の遅延回路
(その遅延時間はサンプリング周波数分の1)5
0〜52に供給され、初段及び終段の遅延回路5
0,52各サンプリングデータが加算器41に供
給される。同様にして、端子1に供給されたサン
プリングデータは直列接続された一対の遅延回路
(その遅延時間はサブサンプリング周波数分の1)
54,55に供給されて、初段の遅延回路54の
入出力データ及び終段の出力データが加算器41
に供給される。
このように複数の遅延回路を使用して第7図に
示すように、3水平ライン上における所定のサン
プリングデータが加算器41に供給されることに
より、ビツトシフト回路(この例では3ビツトシ
フト)42からは(14)式に示すデータI′,J′,……
が出力される。
示すように、3水平ライン上における所定のサン
プリングデータが加算器41に供給されることに
より、ビツトシフト回路(この例では3ビツトシ
フト)42からは(14)式に示すデータI′,J′,……
が出力される。
この平均値データI′,J′,……は後段のデータ
加算器57において、遅延回路51の出力である
サンプリングデータと図の極性をもつて加算され
て誤差データεiが形成され、これが平均値データ
εの形成回路58に供給されることにより、8個
の誤差データε1〜ε8に基づいてその平均値が算出
される。
加算器57において、遅延回路51の出力である
サンプリングデータと図の極性をもつて加算され
て誤差データεiが形成され、これが平均値データ
εの形成回路58に供給されることにより、8個
の誤差データε1〜ε8に基づいてその平均値が算出
される。
誤差データεiはさらにその極性判別回路59に
供給されて各誤差データεiの極性が判別される。
遅延回路44より出力された出力データであるサ
ンプリングデータA,B,……,I,J,……の
うち、ヒデオデータブロツクSVD用のサンプリン
グデータA,B,……がストア回路60に供給さ
れて、8個のサブサンプリングデータを単位とし
てストアされる。このビデオデータブロツクS
VD、極性データQ及び平均値誤差データεはデ
ータ変換回路61において、第2図に示すような
データに配列される。
供給されて各誤差データεiの極性が判別される。
遅延回路44より出力された出力データであるサ
ンプリングデータA,B,……,I,J,……の
うち、ヒデオデータブロツクSVD用のサンプリン
グデータA,B,……がストア回路60に供給さ
れて、8個のサブサンプリングデータを単位とし
てストアされる。このビデオデータブロツクS
VD、極性データQ及び平均値誤差データεはデ
ータ変換回路61において、第2図に示すような
データに配列される。
このようにして形成された帯域圧縮テレビ信号
であるブロツクデータSDは再生系に設けられたデ
コーダ20に供給されて、帯域が元通りに伸張さ
れる。
であるブロツクデータSDは再生系に設けられたデ
コーダ20に供給されて、帯域が元通りに伸張さ
れる。
第9図はこのような操作を行う帯域圧縮テレビ
信号用のデコーダ20の一例を示し、この回路系
にも平均値データ形成回路70が設けられる。こ
の形成回路70はデータ加算器71とデータシフ
ト回路72とで構成され、加算器2には複数のサ
ンプリングデータが供給される。
信号用のデコーダ20の一例を示し、この回路系
にも平均値データ形成回路70が設けられる。こ
の形成回路70はデータ加算器71とデータシフ
ト回路72とで構成され、加算器2には複数のサ
ンプリングデータが供給される。
そのため、端子24に供給されたブロツクデー
タSDは直列接続された1Hの遅延回路74,75
を介して、直列接続された一対の遅延回路(その
遅延時間はサブサンプリング周波数分の1)7
7,78に供給され、夫々の遅延出力データが加
算器71に供給される。同様して、遅延回路74
の出が遅延回路(その遅延時間はサブサンプリン
グ周波数分の1)78に供給され、その入出力デ
ータが加算器71に供給される。また、端子24
のテレビ信号が直列接続された一対の遅延回路
(その遅延時間はサブサンプリング周波数分の1)
80,81に供給され、夫々の入出力データが加
算器71に供給される。
タSDは直列接続された1Hの遅延回路74,75
を介して、直列接続された一対の遅延回路(その
遅延時間はサブサンプリング周波数分の1)7
7,78に供給され、夫々の遅延出力データが加
算器71に供給される。同様して、遅延回路74
の出が遅延回路(その遅延時間はサブサンプリン
グ周波数分の1)78に供給され、その入出力デ
ータが加算器71に供給される。また、端子24
のテレビ信号が直列接続された一対の遅延回路
(その遅延時間はサブサンプリング周波数分の1)
80,81に供給され、夫々の入出力データが加
算器71に供給される。
このようなサンプリング時点の異なる複の出力
データが加算器71に供給されることにより、第
7図に示すような3水平ライン間のサンプリング
データが時間的に同時に供給され、その加算出力
がビツトシフト回路72で3ビツト分だけデータ
シフトされることにより、平均値データI′,J′,
K′,……が算出され、これがデータ加算器86
に供給される。
データが加算器71に供給されることにより、第
7図に示すような3水平ライン間のサンプリング
データが時間的に同時に供給され、その加算出力
がビツトシフト回路72で3ビツト分だけデータ
シフトされることにより、平均値データI′,J′,
K′,……が算出され、これがデータ加算器86
に供給される。
一方、遅延回路74の出力データのうち平均値
誤差データεと極性データQとが対応するレジス
タ83,84にストアされる。極性データQはサ
ンプリングタイミングごとにサブサンプリングデ
ータに対応した極性データQiが出力される。この
極性Qiは極性付与回路85でレジスタ83より送
出された平均値誤差データεにその極性が付与さ
れる。
誤差データεと極性データQとが対応するレジス
タ83,84にストアされる。極性データQはサ
ンプリングタイミングごとにサブサンプリングデ
ータに対応した極性データQiが出力される。この
極性Qiは極性付与回路85でレジスタ83より送
出された平均値誤差データεにその極性が付与さ
れる。
極性を付与した平均値誤差データ±εはデータ
加算器86において平均値データI′,J′,K′,…
…に合成されて、目的とする補間データI″,J″,
……が形成される。この補間データI″,J″,……
は遅延回路78より出力されたサブサンプリング
データと共にデータ逆変換回路87に供給され
て、サブサンプリングデータA,B,……の間に
補間データI″,J″,……が挿入されたサンプリン
グデータA,I″,B,J″,……が得られる。この
サンプリングデータは補間データを含むので、そ
のサンプリング周波数はf0となり、帯域は元通り
に伸張されたテレビ信号が得られる。
加算器86において平均値データI′,J′,K′,…
…に合成されて、目的とする補間データI″,J″,
……が形成される。この補間データI″,J″,……
は遅延回路78より出力されたサブサンプリング
データと共にデータ逆変換回路87に供給され
て、サブサンプリングデータA,B,……の間に
補間データI″,J″,……が挿入されたサンプリン
グデータA,I″,B,J″,……が得られる。この
サンプリングデータは補間データを含むので、そ
のサンプリング周波数はf0となり、帯域は元通り
に伸張されたテレビ信号が得られる。
この構成によれば、上述のデータ補間より使用
するサブサンプリングデータが多いので、データ
補間の誤り率が改善される。
するサブサンプリングデータが多いので、データ
補間の誤り率が改善される。
なお、上述ではいずれも広帯域ビデオ信号を帯
域圧縮してVTRに記録、再生する場合に、この
発明を適用したが、その他の信号伝送系にもこの
発明を適用することができると共に、取扱う信号
としてはテレビ信号に限らず、その他の広帯域信
号にも応用可能である。
域圧縮してVTRに記録、再生する場合に、この
発明を適用したが、その他の信号伝送系にもこの
発明を適用することができると共に、取扱う信号
としてはテレビ信号に限らず、その他の広帯域信
号にも応用可能である。
以上説明したように、この発明によれば広帯域
信号を広帯域圧縮して伝送する場合、その受信側
で補間信号を形成する際、単純に平均値補間する
従来方法とはなり、サブサンプリングデータから
形成された平均値データに平均値誤差データをそ
の極性を加味しながら加えるような平均値誤差符
号化方式を採用したので、補間点における真のサ
ンプリングデータに対する補間データの誤差が僅
少となる。
信号を広帯域圧縮して伝送する場合、その受信側
で補間信号を形成する際、単純に平均値補間する
従来方法とはなり、サブサンプリングデータから
形成された平均値データに平均値誤差データをそ
の極性を加味しながら加えるような平均値誤差符
号化方式を採用したので、補間点における真のサ
ンプリングデータに対する補間データの誤差が僅
少となる。
この場合、平均値データに加えられる誤差デー
タは複数のサブサンプリングポイントにおける誤
差データの平均値を使用しているため、補間デー
タの誤差が平均化される。
タは複数のサブサンプリングポイントにおける誤
差データの平均値を使用しているため、補間デー
タの誤差が平均化される。
そのため、伝送された信号の再現性が大幅に改
善され、テレビ信号の記録再生系に適用する場合
には画質の良い信号を得ることができる。
善され、テレビ信号の記録再生系に適用する場合
には画質の良い信号を得ることができる。
しかも、この発明によれば、この発明に係る伝
送方法を実現するための具体的手段の構成が比較
的簡単であるため、従来のハードウエアに多少の
ハードウエアを付加するだけでよい。
送方法を実現するための具体的手段の構成が比較
的簡単であるため、従来のハードウエアに多少の
ハードウエアを付加するだけでよい。
このようなことから、この発明では高品位画像
を得るための広帯域ビデオ信号を記録再生するよ
うな場合に適用して極めて好適である。
を得るための広帯域ビデオ信号を記録再生するよ
うな場合に適用して極めて好適である。
第1図はこの発明に係る帯域圧縮信号伝送方法
の説明に供する一次元処理の説明図、第2図は符
号化されたブロツクデータの一例を示す図、第3
図は帯域圧縮テレビ信号形成用のエンコーダの一
例を示す系統図、第4図はそのデコーダの一例を
示す系統図、第5図はこの発明を二次元処理に拡
張する場合の説明図、第6図はそのときの補間誤
差の説明図、第7図は二次元処理の他の例を示す
説明図、第8図は第7図に示す二次元処理を実現
する場合に使用される帯域圧縮テレビ信号形成用
のエンコーダの一例を示す系統図、第9図はその
デコーダの一例を示す系統図、第10図はこの発
明の説明に供するサンプリング周波数の図、第1
1図は従来の帯域圧縮信号伝送方法の説明図であ
る。 A,B,C,……,I,J,K,……はサンプ
リングデータ、I″,J″,K″,……は補間データ、
εiは誤差データ、Qiは極性データ、10はエンコ
ーダ、20はデコーダ、6,21,40,70は
平均値データ形成回路、11,58は平均値誤差
データ形成回路、12,59は極性判別回路であ
る。
の説明に供する一次元処理の説明図、第2図は符
号化されたブロツクデータの一例を示す図、第3
図は帯域圧縮テレビ信号形成用のエンコーダの一
例を示す系統図、第4図はそのデコーダの一例を
示す系統図、第5図はこの発明を二次元処理に拡
張する場合の説明図、第6図はそのときの補間誤
差の説明図、第7図は二次元処理の他の例を示す
説明図、第8図は第7図に示す二次元処理を実現
する場合に使用される帯域圧縮テレビ信号形成用
のエンコーダの一例を示す系統図、第9図はその
デコーダの一例を示す系統図、第10図はこの発
明の説明に供するサンプリング周波数の図、第1
1図は従来の帯域圧縮信号伝送方法の説明図であ
る。 A,B,C,……,I,J,K,……はサンプ
リングデータ、I″,J″,K″,……は補間データ、
εiは誤差データ、Qiは極性データ、10はエンコ
ーダ、20はデコーダ、6,21,40,70は
平均値データ形成回路、11,58は平均値誤差
データ形成回路、12,59は極性判別回路であ
る。
Claims (1)
- 1 送信側においては、ナイキスト定理を満足す
るサンプリング周波数によつてサンプリングされ
たサンプリングデータを1つおきにサブサンプリ
ングしてサブサンプリングデータを抽出し、この
サンプリングデータの内の少なくとも互いに隣り
合うサブサンプリングデータからその平均値デー
タを算出し、上記互いに隣り合うサブサンプリン
グデータの間で上記サンプリングが成された上記
サンプリングデータの内の非サブサンプリングデ
ータと上記平均値データとの差から補間用誤差デ
ータとその極性を示す極性データを得、上記補間
用誤差データを複数個用いてその平均値誤差デー
タを得、この平均値誤差データと上記極性データ
と上記サブサンプリングデータを伝送し、受信側
においては、伝送されたデータから上記少なくと
も互いに隣り合うサブサンプリングデータの上記
平均値データを算出し、上記平均値データに対し
て、上記極性データを乗算した平均値誤差データ
を上記平均値データに加算したものを上記非サブ
サンプリングデータに対応する補間データとする
ようにしたことを特徴とする帯域圧縮信号伝送方
法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25381784A JPS61131985A (ja) | 1984-11-30 | 1984-11-30 | 帯域圧縮信号伝送方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25381784A JPS61131985A (ja) | 1984-11-30 | 1984-11-30 | 帯域圧縮信号伝送方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61131985A JPS61131985A (ja) | 1986-06-19 |
| JPH0562874B2 true JPH0562874B2 (ja) | 1993-09-09 |
Family
ID=17256544
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP25381784A Granted JPS61131985A (ja) | 1984-11-30 | 1984-11-30 | 帯域圧縮信号伝送方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61131985A (ja) |
-
1984
- 1984-11-30 JP JP25381784A patent/JPS61131985A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS61131985A (ja) | 1986-06-19 |
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| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |