JPH10174121A - 信号処理装置 - Google Patents
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- JPH10174121A JPH10174121A JP8334354A JP33435496A JPH10174121A JP H10174121 A JPH10174121 A JP H10174121A JP 8334354 A JP8334354 A JP 8334354A JP 33435496 A JP33435496 A JP 33435496A JP H10174121 A JPH10174121 A JP H10174121A
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Abstract
信号として処理する信号処理装置において、色差信号の
画質劣化を防止する。 【解決手段】 入力された画像信号を420P信号形式
で処理を行う信号処理装置において、信号処理手段2と
記憶手段3とを設け、信号処理全体に要する遅延時間を
2*N*F(N≧0,Nは整数:Fは画像信号1フレー
ム期間に相当する時間)とする。これにより、信号処理
に要する遅延時間が偶数フレームとなるため、メイン信
号とサブ信号が入れ替わるのを防止することができる。
Description
る信号処理装置、たとえばスイッチャー、DVE、ある
いは、記録再生用のディジタルVTRに適応され、画像
信号を処理、記録、再生、伝送する装置に関するもので
ある。
新放送方式が開発され、放送も開始されている。しかし
ながら、その中でもEDTV2方式においては、専用の
カメラやVTRは商品化されているにもかかわらず、専
用のスイッチャあるいは編集装置は今だ商品化されてい
ない。
する。EDTV2方式は、現行方式の飛び越し走査信号
(以下インタレース信号と称する)とは異なり、順次走
査信号(以下プログレッシブ信号と称する)を基本とし
ている。図8に、インターレース信号とプログレッシブ
信号の模式図を示す。
秒間に30枚の画像データで構成されており、画像1枚
に対し、525本の走査線を有する。そして、525本
の走査線を有する1枚の画像データに対し、走査線を1
本づつ飛び越し走査をして、262.5本ずつ1秒間に
60枚の画像データとして伝送する。
0枚の画像データで構成され、そのうち1枚の画像デー
タは、飛び越し走査をしない525本の走査線で構成さ
れている。
プログレッシブ信号は、Recommemdation
ITU−R.601−3で規定されたいわゆる4:
2:2信号の2倍のサンプリング周波数の8:4:4の
形式でディジタル化され、そのサンプリング周波数は、
4:2:2信号の2倍で輝度信号は27MHz、色差信
号は13.5MHzとなる。
互に分割して、1つの輝度信号と2つの色差信号で構成
されるメイン信号と、前記メイン信号を補完するよう
に、1つの輝度信号と2つの色差信号で構成されるサブ
信号に分割して伝送する方式がある。このような方式の
メイン信号とサブ信号は、1フレームあたり525本の
走査線を有する525本のインターレース信号であると
ともに4:2:2信号である。前記のメイン信号とサブ
信号をあわせて4:2:2:4:2:2信号と呼ぶ。
4:2:2信号を伝送する場合、人間の視覚特性とし
て、色差信号については、情報量が輝度信号よりも少な
くてもそれほど劣化として感じないことを利用して、
8:4:4信号の色差信号に対し、垂直方向にたとえば
図9に示すような垂直フィルタ49をかけて帯域制限し
たのち、1ライン毎に色差信号を伝送する方式が考えら
れている。図9において、数字は乗算器の係数を示して
いる。これは、前記4:2:2:4:2:2信号のう
ち、サブ信号に色差信号を含まない4:2:2:4:
0:0信号として伝送される。4:2:2:4:0:0
信号は420P信号と呼ばれており、この420P伝送
方式については、SMPTE294M規格として開示さ
れている。プログレッシブ信号を伝送あるいは記録再生
する場合、前記420P信号に変換して伝送、あるいは
記録再生を行えば、視覚上画像信号の劣化をともなうこ
となしに伝送帯域を効果的に減少させることができる。
図10に示すように、フレームnとフレーム(n+1)
それぞれにおいて、メイン信号とサブ信号に分割され、
フレームnとフレーム(n+1)において、メイン信号
とサブ信号は、時空間的に、格子状に配置される。そし
て、色差信号は、例えば図9に示したような垂直フィル
タ49で帯域制限された後、1ライン毎に間引かれ、メ
イン信号側の色差信号のみが伝送され、サブ信号側の色
差信号は伝送されない。このようにして、間引かれたサ
ブ信号側の色差信号は、メイン信号に対して、例えば図
11に示すような補間フィルタ50をかけることによっ
て、再現することができる。
な記録再生装置あるいは編集装置は現在商品化されてい
ない。従来の記録再生装置では、2本の4:2:2信号
いわゆる4:2:2:4:2:2信号を入力し、垂直フ
ィルタ49(図9参照)によって色差信号を間引き、4
20P信号として記録再生を行い、再生された420P
信号のうちサブ信号側の色差信号を、補間フィルタ50
(図11参照)で補間処理し、2本の4:2:2信号と
して出力を行っていた。
を2本のインターレース信号として扱い、編集合成等の
作業を行っていた。従来の420P信号を記録再生する
装置としては、たとえばPROPOSEDSMPTE
STANDARD for Digital Vide
o Recording 1/2−in Type D
−5 Component Format 525/6
0 and 625/50(SMPTE279M,SM
PTE Journal,May 1995)に記載さ
れているいわゆるD5VTRに信号処理アダプタを組み
合わせたVTRが実用化されている。これは、420P
信号を高能率復号化によってさらに信号帯域を削減し
て、現行の4:2:2信号を記録再生できる前記D5V
TRに記録するものである。
2は、例えばEDTV2方式のTV信号を記録再生する
D5VTRシステムの信号処理部分の一例を示したブロ
ック図である。
2信号が入力される。入力信号51は、2本のインター
レース信号であり、色差信号間引き手段52において、
サブ信号側の色差信号が間引き処理される。また、記録
信号処理手段53においては、画像の高能率復号化およ
び、画像の誤り伝搬を防止するためのインターリーブ処
理が、第一の記憶手段54を用いて行われる。この際、
前記画像の高能率復号化に2フィールド、インターリー
ブ処理において1フィールドの遅延が生じる。記録信号
処理手段53から出力された記録信号55は、記録媒体
56に記録される。ここでいうフィールドとは、インタ
レース信号のフィールドのことを示し、周波数は60H
zである。
号57は、再生信号処理手段58に入力される。再生信
号処理手段58において、第二の記憶手段59を用い
て、誤り訂正およびデインターリーブ処理、および高能
率復号化が行われる。前記再生信号処理手段58におい
て、デインターリーブで2フィールドの遅延が生じる。
また、高能率復号化においても2フィールドの遅延が生
じる。デインターリーブに要する遅延時間は、最小1フ
ィールドでよいが、スロー処理等における余裕を持たせ
るために、2フィールド分遅延させるのが一般的であ
る。次に、色差信号補間手段60において、420P信
号のサブ信号側の色差信号を補間し、2本の4:2:2
信号61として出力する。
従来の方法では、記録信号処理および再生信号処理に要
する全体の遅延時間が奇数フレームとなる。420P信
号は、図10に示す構造であり、フレームnとフレーム
(n+1)では、メイン信号とサブ信号のサンプリング
位置が異なっている。したがって、全体の遅延時間が奇
数フレームとなった場合、画像のフレーム構造を保つた
めに、偶数フレームのメイン信号のサンプリング位置に
サブ信号が出力され、サブ信号のサンプリング位置にメ
イン信号が出力される。
号のサンプリング位置にサブ信号が出力され、サブ信号
のサンプリング位置にメイン信号が出力される。サブ信
号側の色差信号は、メイン信号から補間処理によって作
られるため、全体の遅延時間が奇数フレームとなる場
合、メイン信号とサブ信号が入れ替わるため、補間処理
されてつくられた色差信号が、メイン信号として出力さ
れることになる。
理で合成された色差信号に対し、間引き処理と、補間処
理を繰り返すため、色差信号の画質が劣化するという問
題点があった。すなわち、間引き処理用の垂直フィルタ
および補間処理用の補間フィルタは共に、タップ数の制
限から、理想的なフィルタを実現することができず、フ
ィルタ処理を繰り返すと、画質劣化をまねいていた。
R、スイッチャー等を、直列に多段接続して使用するた
め、全体の遅延時間が奇数フレームの機器を、多段通過
した画像信号は、色差信号の間引きと補間を繰り返すた
め、色差信号の画質劣化が顕著となっていた。
で、順次走査された画像信号を入力し、420P信号と
して処理する信号処理装置において、色差信号の画質劣
化のない装置を提供することを目的とする。
おいては、入力された画像信号を420P信号形式で処
理を行う信号処理装置において、信号処理に要する時間
を2*N*F(N≧0,Nは整数:Fは画像信号1フレ
ーム期間に相当する時間)としたものである。この発明
によれば、色差信号の間引き処理および補間処理を繰り
返しても、色差信号の画質劣化のない信号処理装置を提
供することが可能となる。
は、順次走査された画像信号あるいは順次走査された画
像信号のうち色差信号を垂直方向に1ライン毎に間引い
た画像信号(以下420P信号と記す)を入力とし、4
20P信号形式で処理を行う信号処理装置において、信
号処理に要する時間を2*N*F(N≧0,Nは整数:
Fは画像信号1フレーム期間に相当する時間)としたも
のであり、これによると、信号処理に要する時間を偶数
フレーム時間とすることで、メイン信号とサブ信号が入
れ替わることがなく、色差信号の間引き処理および補間
処理を繰り返しても、色差信号の画質が劣化することは
ないという作用を有する。
画像信号あるいは順次走査された画像信号のうち色差信
号を垂直方向に1ライン毎に間引いた画像信号(以下4
20P信号と記す)を入力とし、420P信号として記
録再生を行う信号処理装置において、先行再生手段によ
り時間的に先行した位置のデータを再生し、再生された
信号を再度入力信号とし同時に記録手段において記録す
る場合において、記録手段と先行再生手段の物理的位置
の違いによる遅延時間と、再生信号処理および記録信号
処理に要する時間の合計を2*N*F(N≧0,Nは整
数:Fは1フレーム期間に要する時間)としたものであ
り、これによると、信号処理に要する時間を偶数フレー
ム時間とすることで、メイン信号とサブ信号が入れ替わ
ることがなく、色差信号の間引き処理および補間処理を
繰り返しても、色差信号の画質が劣化することはないと
いう作用を有する。
画像信号あるいは順次走査された画像信号のうち色差信
号を垂直方向に1ライン毎に間引いた画像信号(以下4
20P信号と記す)を入力とし、420P信号として記
録再生を行う信号処理装置において、入力信号を記録手
段で記録しながら同時に再生手段で再生する場合におい
て、記録手段と再生手段の物理的位置の違いによる遅延
時間と、記録信号処理および再生信号処理に要する時間
の合計を2*N*F(N≧0,Nは整数:Fは1フレー
ム期間に要する時間)としたものであり、これによる
と、信号処理に要する時間を偶数フレーム時間とするこ
とで、メイン信号とサブ信号が入れ替わることがなく、
色差信号の間引き処理および補間処理を繰り返しても、
色差信号の画質が劣化することはないという作用を有す
る。
から図7を用いて説明する。 (実施の形態1)図1は、順次走査された画像信号を処
理する装置、例えば編集装置,スイッチャ,VTR等に
適応される信号処理装置の構成を示すブロック図であ
る。
された画像信号が入力される。信号処理手段2では、記
憶手段3を用いて入力信号を処理し、出力信号4として
出力する。このとき、全体の遅延時間Tを、T=2*N
*F(N≧0,Nは整数;Fは画像1フレーム期間に相
当する時間)とする。例えば、EDTV2方式の場合、
順次走査なので、フレーム周波数は、60Hzとなる。
入力信号1が、8:4:4形式あるいは4:2:2:
4:2:2信号形式の場合、信号処理手段2において、
色差信号に対し、間引き処理を行い、420P形式に変
換して、内部処理を行う。また、入力信号が、420P
形式の場合は、間引き処理を行わず、420P信号形式
のまま処理を行う。出力信号4は、420P信号形式そ
のままで出力されるか、あるいは、色差信号の補間を行
って8:4:4形式または4:2:2:4:2:2形式
に変換されて出力される。
レームとすることで、420P信号に対し、色差信号の
補間処理を行い4:2:2:4:2:2信号あるいは
8:4:4信号に変換した場合でも、かならず、メイン
信号の色差信号から、サブ信号の色差信号が合成され
る。色差信号の補間フィルタは例えば図11の補間フィ
ルタ50に示すようなタップ係数を持ち、この補間フィ
ルタ50では、メイン信号側の色差信号からサブ信号側
の色差信号を作るため、メイン信号側の色差信号は、そ
のまま保持される。従って、色差信号の周波数帯域は、
例えば図9に示すような前置帯域を制限するフィルタ4
9の周波数特性のみで決定され、信号処理装置を多段接
続した場合でも、画質劣化をまねくことがない。
合においても、後段の装置において、色差信号の補間処
理を行うことを考慮すれば、全体の遅延時間Tが偶数フ
レームの場合、メイン信号とサブ信号が入れ替わること
がないため、画質劣化が生じることはない。
構成を示したブロック図であり、信号処理装置として、
順次走査された信号を記録再生するディジタルVTRに
ついて説明する。この際、順次走査信号は、420P信
号形式でテープ上に記録されているものとする。
でのトラックパターンの一例を示す。一般的に、ディジ
タルVTRにおいては、テープ上において、先行する位
置のデータを先読みし、再生信号処理を行った後、VT
R外部に出力し、外部で処理を行った後、再度VTRに
入力信号として入力を行い、テープ上の同一位置に記録
し直すような処理を行うことがある。このような処理を
プリリード編集と呼んでいる。プリリード編集を行うた
めには、例えば、図3に示したように、先行再生ヘッド
11において、先行した位置のデータを読み出し、記録
ヘッド12で再度同一位置に記録を行う。図4に示すよ
うに、前記先行再生ヘッド11および記録ヘッド12は
例えば、ドラム13上で90度離れて配置される。
は、例えば図4に示した先行再生ヘッド11等で構成さ
れており、磁気テープ16のデータを再生するが、図3
に示すように記録するトラックより先行した位置を先読
みする。先行再生手段15において、先行して再生され
た先行再生信号17は、再生信号処理手段18において
処理される。再生信号処理手段18は、第一の記憶手段
19を用いて、再生信号処理を行う。再生信号処理に
は、例えば、誤り訂正、デインターリーブ、高能率復号
化等が含まれる。再生信号処理手段18から出力された
出力信号20は、外部で何らかの処理が行われ、再度V
TRの入力信号21として、VTRに入力される。そし
て、記録信号処理手段22は、第二の画像記憶手段23
を用いて、インターリーブ、誤り訂正符号の付加等の処
理を行う。記録信号処理手段22から出力された記録信
号24は、図4に示すような記録ヘッド12等からなる
画像記録手段25において磁気テープ16上に記録され
る。
5の出力から、記録手段25の入力までの全体の遅延時
間Tを、T=2*N*F(N≧0,Nは整数:Fは画像
信号1フレーム期間に相当する時間)とする。順次走査
の場合、1フレーム期間の周波数は、60Hzとなる。
図4に示すヘッド配置においては、記録ヘッド12と先
行再生ヘッド11が90度離れているため、記録ヘッド
12と先行再生ヘッド11の物理的取り付け位置の差に
よる遅延時間は、ヘッドスイッチ期間の半分の時間とな
る。トラックパターンが例えば図3であるとすると、記
録ヘッド12と先行再生ヘッド11の物理的取り付け位
置の差による遅延時間(すなわちヘッドスイッチ期間の
半分)と、再生信号処理手段18における遅延、および
記録信号処理手段22における遅延、および外部での処
理に要する時間(すなわち出力信号20と入力信号21
間の遅延)のすべての合計を前記全体の遅延時間Tとし
て、T=2*N*F(N≧0,Nは整数:Fは画像信号
1フレーム期間に相当する時間)とする。
420P信号は、メイン信号とサブ信号が入れ替わるこ
とがないため、色差信号の画質劣化が生じない。 (実施の形態3)図5は実施の形態3の構成を示したブ
ロック図であり、信号処理装置として、順次走査された
信号を記録再生するディジタルVTRについて説明す
る。この際、順次走査信号は、420P信号形式でテー
プ上に記録されているものとする。
上のトラックパターンの一例を示す。ディジタルVTR
においては、テープ上において、記録中のデータを再生
し、所望のデータが記録されているかどうかを確認する
場合がある。このような処理を同時再生と呼んでいる。
同時再生を行うためには、例えば、図6に示したよう
に、同時再生ヘッド31において、記録ヘッド32が記
録しているトラックと同一のトラックのデータを読み出
してVTRから出力する。図7に示すように、前記同時
再生ヘッド31および記録ヘッド32は例えば、ドラム
33上で、90度離れて配置される。
号が入力信号34としてVTRに入力され、記録信号処
理手段22は、第二の画像記憶手段23を用いて、イン
ターリーブ、誤り訂正符号の付加等の処理を行う。記録
信号処理手段22から出力された記録信号24は、図7
に示すような記録ヘッド32等からなる画像記録手段2
5において磁気テープ35上に記録される。図5におい
て、同時再生手段36は、例えば図7に示した同時再生
ヘッド31等で構成されており、図6に示すように記録
するトラックと同一トラックのデータを読み出す。同時
再生手段36において、磁気テープ35上から同時再生
された同時再生信号37は、再生信号処理手段18にお
いて処理される。再生信号処理手段18は、第一の記憶
手段19を用いて、再生信号処理を行う。再生信号処理
には、例えば、誤り訂正、デインターリーブ、高能率復
号化等が含まれる。再生信号処理手段18から出力され
た出力信号38をモニターすることで、VTRの記録が
正しく行えているかどうかの確認ができる。
ら出力信号38までの全体の遅延時間Tを、T=2*N
*F(N≧0,Nは整数:Fは画像信号1フレーム期間
に相当する時間)とする。順次走査の場合、1フレーム
期間の周波数は、60Hzとなる。図7に示すヘッド配
置においては、記録ヘッド32と同時再生ヘッド31が
90度離れているため、記録ヘッド32と同時再生ヘッ
ド31の物理的取り付け位置の差による遅延時間は、ヘ
ッドスイッチ期間の半分の時間となる。トラックパター
ンが例えば図6であるとすると、記録ヘッド32と同時
再生ヘッド31の物理的取り付け位置の差による遅延時
間(すなわちヘッドスイッチ期間の半分)と、記録信号
処理手段22における遅延、および再生信号処理手段1
8における遅延のすべての合計を前記全体の遅延時間T
として、T=2*N*F(N≧0,Nは整数:Fは画像
信号1フレーム期間に相当する時間)とする。これによ
れば、同時再生された出力信号38は、メイン信号とサ
ブ信号が入れ替わることがないため、色差信号の画質劣
化が生じない。
ける同時再生時について示したが、例えば、テープヘッ
ド系を通過せず、信号処理系だけを通過して、出力され
る信号(EE信号と呼ぶ)についても、全く同じことが
言えることはいうまでもない。
EE時において、例えば420P信号形式として出力さ
れた出力信号を、多段接続された後段の装置に入力した
場合において、後段の装置で色差信号の補間を行っても
色差信号の画質劣化は生じない。また、信号処理装置内
で、色差信号の補間を行い、8:4:4信号あるいは、
4:2:2:4:2:2信号として出力した場合におい
ても、色差信号の画質劣化は生じない。
VTRにおける一例を示したが、ディジタルVTRに限
定せず、420P信号を記録再生する装置、例えば光デ
ィスク等にも適応されることは言うまでもない。
入力された画像信号を420P信号として処理する信号
処理装置において、信号処理に要する時間を偶数フレー
ム時間とすることで、メイン信号とサブ信号が入れ替わ
ることを防止することができ、したがって、色差信号の
間引き処理および補間処理を繰り返しても、色差信号の
画質劣化のない信号処理装置を提供することが可能とな
る。
構成を示すブロック図である。
構成を示すブロック図である。
示す図である。
配置を示す図である。
構成を示すブロック図である。
示す図である。
配置を示す図である。
とインターレース信号の違いを示す図である。
の周波数帯域制限用前置フィルタの構成を示す図であ
る。
査信号の時空間的配置を示す図である。
号の補間フィルタの構成を示すブロック図である。
置の構成を示すブロック図である。
Claims (3)
- 【請求項1】 順次走査された画像信号あるいは順次走
査された画像信号のうち色差信号を垂直方向に1ライン
毎に間引いた画像信号(以下420P信号と記す)を入
力とし、420P信号形式で処理を行う信号処理装置に
おいて、信号処理に要する時間を2*N*F(N≧0,
Nは整数:Fは画像信号1フレーム期間に相当する時
間)とすることを特徴とする信号処理装置。 - 【請求項2】 順次走査された画像信号あるいは順次走
査された画像信号のうち色差信号を垂直方向に1ライン
毎に間引いた画像信号(以下420P信号と記す)を入
力とし、420P信号として記録再生を行う信号処理装
置において、先行再生手段により時間的に先行した位置
のデータを再生し、再生された信号を再度入力信号とし
同時に記録手段において記録する場合において、記録手
段と先行再生手段の物理的位置の違いによる遅延時間
と、再生信号処理および記録信号処理に要する時間の合
計を2*N*F(N≧0,Nは整数:Fは1フレーム期
間に要する時間)とすることを特徴とする信号処理装
置。 - 【請求項3】 順次走査された画像信号あるいは順次走
査された画像信号のうち色差信号を垂直方向に1ライン
毎に間引いた画像信号(以下420P信号と記す)を入
力とし、420P信号として記録再生を行う信号処理装
置において、入力信号を記録手段で記録しながら同時に
再生手段で再生する場合において、記録手段と再生手段
の物理的位置の違いによる遅延時間と、記録信号処理お
よび再生信号処理に要する時間の合計を2*N*F(N
≧0,Nは整数:Fは1フレーム期間に要する時間)と
することを特徴とする信号処理装置。
Priority Applications (2)
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| JP (1) | JP3121778B2 (ja) |
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