JP3022713B2 - 画像信号処理方法 - Google Patents
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- Engineering & Computer Science (AREA)
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- Signal Processing (AREA)
- Television Systems (AREA)
- Compression Or Coding Systems Of Tv Signals (AREA)
- Television Signal Processing For Recording (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、ＨＤ（高精細）画像信
号を、ＳＤ（通常解像度）の画像の再生に好適な信号
と、この信号に加えて処理することでＨＤの画像を再生
することができる信号とに分離して扱う画像信号処理方
法にかかり、特に、ＨＤ画像信号からＳＤ相当画像信号
を抜き出す場合に好適な画像信号処理方法に関する。
号を、ＳＤ（通常解像度）の画像の再生に好適な信号
と、この信号に加えて処理することでＨＤの画像を再生
することができる信号とに分離して扱う画像信号処理方
法にかかり、特に、ＨＤ画像信号からＳＤ相当画像信号
を抜き出す場合に好適な画像信号処理方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】最近では、ハイビジョンのようなＨＤの
テレビジョン放送が普及しつつあるが、一方においてＮ
ＴＳＣ方式のようなＳＤのテレビジョン放送も広く普及
している。この状況は、今後しばらくは続くものと考え
られる。かかる観点に立つと、ＶＴＲなどの映像機器と
しては、ＨＤ，ＳＤの両者の画像を扱うことができると
便利であり好都合である。そこで、ＨＤの画像信号とＳ
Ｄの画像信号のコンパチビリティを考慮した画像信号処
理が試みられている。これは、ＨＤの画像情報を符号化
したビットストリームの一部を取り出してデコードする
ことにより、ＳＤの画像情報が得られるようにしたもの
である。
テレビジョン放送が普及しつつあるが、一方においてＮ
ＴＳＣ方式のようなＳＤのテレビジョン放送も広く普及
している。この状況は、今後しばらくは続くものと考え
られる。かかる観点に立つと、ＶＴＲなどの映像機器と
しては、ＨＤ，ＳＤの両者の画像を扱うことができると
便利であり好都合である。そこで、ＨＤの画像信号とＳ
Ｄの画像信号のコンパチビリティを考慮した画像信号処
理が試みられている。これは、ＨＤの画像情報を符号化
したビットストリームの一部を取り出してデコードする
ことにより、ＳＤの画像情報が得られるようにしたもの
である。
【０００３】図５には、ＳＤ画像互換型のＨＤ画像記録
再生装置の基本的な構成が示されている。同図におい
て、ＨＤ画像信号ＧHDはエンコーダ１０に供給されてお
り、ここでＨＤ画像信号ＧHDからＳＤ相当の画像信号Ｇ
SDHが抜き出される。このＳＤ相当画像信号ＧSDHは、切
換スイッチ１２を経て記録再生装置１４に供給される。
他方、エンコーダ１０からは、残りの付加画像信号ＧHD
Rが記録再生装置１４に出力される。一方、ＳＤ画像信
号ＧSDを記録するときには、切換スイッチ１２を切り換
えてＧSDを記録再生装置１４に供給する。このときは、
付加画像信号ＧHDRは記録されない。
再生装置の基本的な構成が示されている。同図におい
て、ＨＤ画像信号ＧHDはエンコーダ１０に供給されてお
り、ここでＨＤ画像信号ＧHDからＳＤ相当の画像信号Ｇ
SDHが抜き出される。このＳＤ相当画像信号ＧSDHは、切
換スイッチ１２を経て記録再生装置１４に供給される。
他方、エンコーダ１０からは、残りの付加画像信号ＧHD
Rが記録再生装置１４に出力される。一方、ＳＤ画像信
号ＧSDを記録するときには、切換スイッチ１２を切り換
えてＧSDを記録再生装置１４に供給する。このときは、
付加画像信号ＧHDRは記録されない。
【０００４】記録再生装置１４では、入力信号ＧHDR，
ＧSDH（又はＧSD）が分離してビデオテープなどに記録
される。再生時には、ＳＤ相当画像信号ＧSDHに付加画
像信号ＧHDRを付加することによってＨＤの画像再生が
行われ、ＳＤ相当画像信号ＧSDH（又はＳＤ画像信号ＧS
D）のみを復号することでＳＤの画像再生が行われる。
ＧSDH（又はＧSD）が分離してビデオテープなどに記録
される。再生時には、ＳＤ相当画像信号ＧSDHに付加画
像信号ＧHDRを付加することによってＨＤの画像再生が
行われ、ＳＤ相当画像信号ＧSDH（又はＳＤ画像信号ＧS
D）のみを復号することでＳＤの画像再生が行われる。
【０００５】このように、ＨＤ画像信号ＧHDを、ＳＤ相
当画像信号ＧSDHと付加画像信号ＧHDRとに分離して処理
することによって、 ＳＤ相当画像信号ＧSDHと付加画像信号ＧHDRとを同時
に記録したテープについては、ＨＤ画像として再生，あ
るいはＳＤ画像としての再生が可能であり、また、ＳＤ
の再生機能しか持たないＳＤ再生専用機でもＳＤ画像と
しての再生が可能となる。
当画像信号ＧSDHと付加画像信号ＧHDRとに分離して処理
することによって、 ＳＤ相当画像信号ＧSDHと付加画像信号ＧHDRとを同時
に記録したテープについては、ＨＤ画像として再生，あ
るいはＳＤ画像としての再生が可能であり、また、ＳＤ
の再生機能しか持たないＳＤ再生専用機でもＳＤ画像と
しての再生が可能となる。
【０００６】また、ＳＤの記録機能しか持たないＳＤ
記録専用機でＳＤ画像信号ＧSDを記録したテープについ
て、ＳＤ再生専用機でＧSDが再生できるのはもちろんの
こと、ＨＤ再生機能を持つ装置では、付加画像信号ＧHD
Rを「０」としたＨＤ画像としての再生及びＳＤ画像と
しての再生が可能になる。 更に、これらにより、ＨＤとＳＤの両立性の高いシス
テムの構築を図ることができる。
記録専用機でＳＤ画像信号ＧSDを記録したテープについ
て、ＳＤ再生専用機でＧSDが再生できるのはもちろんの
こと、ＨＤ再生機能を持つ装置では、付加画像信号ＧHD
Rを「０」としたＨＤ画像としての再生及びＳＤ画像と
しての再生が可能になる。 更に、これらにより、ＨＤとＳＤの両立性の高いシス
テムの構築を図ることができる。
【０００７】ところで、ＨＤ及びＳＤの画像がインター
レース構造をとっているときは、フレームを構成するフ
ィールド間に時間差が存在する。このため、例えば図６
のようにフレーム画像からＶ方向に２：１の単純サブサ
ンプリングを行ってＨＤ画像からＳＤ相当画像の抜き出
しを行う場合を考えると、抜き出されたＳＤ相当画像は
ＨＤ画像の一方のフィールドの画像を１フレームの画像
としたものとなり、画面の動きの滑らかさが失われてし
まう。従って、ＳＤ相当画像の抜き出しは、ＨＤ画像を
フィールド分離してから行うことが望ましい。
レース構造をとっているときは、フレームを構成するフ
ィールド間に時間差が存在する。このため、例えば図６
のようにフレーム画像からＶ方向に２：１の単純サブサ
ンプリングを行ってＨＤ画像からＳＤ相当画像の抜き出
しを行う場合を考えると、抜き出されたＳＤ相当画像は
ＨＤ画像の一方のフィールドの画像を１フレームの画像
としたものとなり、画面の動きの滑らかさが失われてし
まう。従って、ＳＤ相当画像の抜き出しは、ＨＤ画像を
フィールド分離してから行うことが望ましい。
【０００８】ＨＤ画像としては例えばハイビジョン方式
があり、ＳＤ画像としては例えばＮＴＳＣ方式がある
が、いずれも２：１のインターレース構造となってい
る。そこで、以下の説明では、ＨＤ画像をフィールド分
離してからＳＤ相当画像信号を抜き出すことを前提とす
る。
があり、ＳＤ画像としては例えばＮＴＳＣ方式がある
が、いずれも２：１のインターレース構造となってい
る。そこで、以下の説明では、ＨＤ画像をフィールド分
離してからＳＤ相当画像信号を抜き出すことを前提とす
る。
【０００９】ＨＤ画像信号を上述したようなＳＤ相当画
像信号ＧSDHと付加画像信号ＧHDRとに分離するエンコー
ダ１０の信号処理手法としては、次のようなものがあ
る。
像信号ＧSDHと付加画像信号ＧHDRとに分離するエンコー
ダ１０の信号処理手法としては、次のようなものがあ
る。
【００１０】単純サブサンプリングによる方法 最も簡便な手法は、単純な信号のサブサンプリングであ
る。ＨＤ画像のサンプル点を、例えばＨ（水平）方向に
はＭ個に１つ，Ｖ（垂直）方向にはＮ個に１つという具
合にサブサンプリングする。そして、これによって取り
出されたサンプル点による縮小画像をＳＤ相当画像とす
る。残されたサンプル点が付加画像信号ＧHDRとなる。
図６（ここでは、フィールド画像とする）には、Ｈ，Ｖ
両方向いずれも２：１（２個に１つ）の割り合いでサブ
サンプリングを行う例が示されている。同図中、ＰＡは
ＨＤ画像のサンプル点，ＰＢはサブサンプリングしたＳ
Ｄ相当画像のサンプル点である。
る。ＨＤ画像のサンプル点を、例えばＨ（水平）方向に
はＭ個に１つ，Ｖ（垂直）方向にはＮ個に１つという具
合にサブサンプリングする。そして、これによって取り
出されたサンプル点による縮小画像をＳＤ相当画像とす
る。残されたサンプル点が付加画像信号ＧHDRとなる。
図６（ここでは、フィールド画像とする）には、Ｈ，Ｖ
両方向いずれも２：１（２個に１つ）の割り合いでサブ
サンプリングを行う例が示されている。同図中、ＰＡは
ＨＤ画像のサンプル点，ＰＢはサブサンプリングしたＳ
Ｄ相当画像のサンプル点である。
【００１１】ピラミッド符号化による方法 これに対し、ピラミッド符号化と呼ばれる手法がある
（特開平４−３１１８８３号公報，１９９２年電子情報
通信学会春季大会Ｄ−３３５「現行ＴＶ／ＨＤＴＶコン
パチブル符号化方式の構成」参照）。
（特開平４−３１１８８３号公報，１９９２年電子情報
通信学会春季大会Ｄ−３３５「現行ＴＶ／ＨＤＴＶコン
パチブル符号化方式の構成」参照）。
【００１２】図７を参照して説明すると、フィールド単
位のＨＤ画像信号ＧHDに対し、まずＨ方向についてＬＰ
Ｆ２１で半分の周波数に帯域制限を行うとともにサブサ
ンプリング回路２３で２：１のサブサンプリングを行
う。次に、Ｖ方向についも同様にＬＰＦ２５で半分の周
波数に帯域制限を行うとともにサブサンプリング回路２
７で２：１のサブサンプリングを行う。このようにして
得た信号をＳＤ相当画像信号ＧSDHとする。
位のＨＤ画像信号ＧHDに対し、まずＨ方向についてＬＰ
Ｆ２１で半分の周波数に帯域制限を行うとともにサブサ
ンプリング回路２３で２：１のサブサンプリングを行
う。次に、Ｖ方向についも同様にＬＰＦ２５で半分の周
波数に帯域制限を行うとともにサブサンプリング回路２
７で２：１のサブサンプリングを行う。このようにして
得た信号をＳＤ相当画像信号ＧSDHとする。
【００１３】次に、このＳＤ相当画像信号ＧSDHに対
し、まずＶ方向について補間回路２９で「０」値の補間
が行われるとともに、ＬＰＦ３１で帯域制限を行う。次
に、Ｈ方向についても、同様に補間回路３３で「０」値
の補間が行われるとともに、ＬＰＦ３５で帯域制限を行
う。このような補間処理によって、Ｈ，Ｖ両方向に２倍
の拡大が行われる。これを、減算器３７でＨＤ画像信号
ＧHDから減算することで、付加画像信号ＧHDRが得られ
る。
し、まずＶ方向について補間回路２９で「０」値の補間
が行われるとともに、ＬＰＦ３１で帯域制限を行う。次
に、Ｈ方向についても、同様に補間回路３３で「０」値
の補間が行われるとともに、ＬＰＦ３５で帯域制限を行
う。このような補間処理によって、Ｈ，Ｖ両方向に２倍
の拡大が行われる。これを、減算器３７でＨＤ画像信号
ＧHDから減算することで、付加画像信号ＧHDRが得られ
る。
【００１４】サブバンド符号化による方法 ＨＤ画像信号の分離を、サブバンド分割フィルタの組で
行う方法である。図８には、かかるフィルタの構成例が
示されており、ＨＤ画像信号ＧHDは、まずフィルタ１
６，１８によって水平方向に高域，低域に２分割され、
更にサブサンプリング回路１６Ａ，１８Ａによって２：
１にサブサンプリングされる。そして、高域成分Ｈにつ
いては、更にフィルタ２０，２２によって垂直方向に高
域，低域に２分割され、サブサンプリング回路２０Ａ，
２２Ａによって２：１にサブサンプリングされる。
行う方法である。図８には、かかるフィルタの構成例が
示されており、ＨＤ画像信号ＧHDは、まずフィルタ１
６，１８によって水平方向に高域，低域に２分割され、
更にサブサンプリング回路１６Ａ，１８Ａによって２：
１にサブサンプリングされる。そして、高域成分Ｈにつ
いては、更にフィルタ２０，２２によって垂直方向に高
域，低域に２分割され、サブサンプリング回路２０Ａ，
２２Ａによって２：１にサブサンプリングされる。
【００１５】また、低域成分Ｌについても、更にフィル
タ２４，２６によって垂直方向に高域，低域に２分割さ
れ、サブサンプリング回路２４Ａ，２６Ａによって２：
１にサブサンプリングされる。このようなサブバンド分
割処理によって、ＨＨ，ＨＬ，ＬＨ，ＬＬの４帯域の信
号が得られる。これらのうち、ＬＬ信号をＳＤ相当画像
信号ＧSDHとし、他のＨＨ，ＨＬ，ＬＨの信号を付加画
像信号ＧHDRとする。
タ２４，２６によって垂直方向に高域，低域に２分割さ
れ、サブサンプリング回路２４Ａ，２６Ａによって２：
１にサブサンプリングされる。このようなサブバンド分
割処理によって、ＨＨ，ＨＬ，ＬＨ，ＬＬの４帯域の信
号が得られる。これらのうち、ＬＬ信号をＳＤ相当画像
信号ＧSDHとし、他のＨＨ，ＨＬ，ＬＨの信号を付加画
像信号ＧHDRとする。
【００１６】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、以上の
ような従来技術では、垂直方向に２：１（偶数：１）の
サブサンプリングを行うことを前提としているため、１
９９２年電子情報通信学会春季大会Ｄ−３３４「現行Ｔ
Ｖ／ＨＤＴＶコンパチブル符号化における問題点と対
策」の『４．インターレースの走査線位置構造』に指摘
されているように、サブサンプリングによってインター
レース構造が破綻するという不都合がある。
ような従来技術では、垂直方向に２：１（偶数：１）の
サブサンプリングを行うことを前提としているため、１
９９２年電子情報通信学会春季大会Ｄ−３３４「現行Ｔ
Ｖ／ＨＤＴＶコンパチブル符号化における問題点と対
策」の『４．インターレースの走査線位置構造』に指摘
されているように、サブサンプリングによってインター
レース構造が破綻するという不都合がある。
【００１７】これを図９を参照して説明すると、同図
（Ａ）に示すＨＤ画像からＶ方向に２：１のサブサンプ
リングを行ってＳＤ相当画像を得るとする。同図中実線
は奇数フィールド，破線は偶数フィールドである。これ
ら各フィールドからそれぞれ２本に１本を取り出すと同
図（Ｂ）に示すようになり、取り出されたＳＤ相当画像
は、インターレースの走査線位置構造が不完全となって
Ｖ方向につながりの悪い画像となってしまう。
（Ａ）に示すＨＤ画像からＶ方向に２：１のサブサンプ
リングを行ってＳＤ相当画像を得るとする。同図中実線
は奇数フィールド，破線は偶数フィールドである。これ
ら各フィールドからそれぞれ２本に１本を取り出すと同
図（Ｂ）に示すようになり、取り出されたＳＤ相当画像
は、インターレースの走査線位置構造が不完全となって
Ｖ方向につながりの悪い画像となってしまう。
【００１８】これは、Ｖ方向にＮ：１のサブサンプリン
グをする際にＮを偶数としたとき、一般に生じる問題で
あり、単純サブサンプリング，ピラミッド符号化，サブ
バンド符号化のいずれにおいても発生する。
グをする際にＮを偶数としたとき、一般に生じる問題で
あり、単純サブサンプリング，ピラミッド符号化，サブ
バンド符号化のいずれにおいても発生する。
【００１９】前記学会文献によれば、このような問題の
対策として、 （ａ）現行ＴＶデコーダのポストプロセスによって位置
シフトを行う。 （ｂ）ＨＤＴＶエンコーダのプリプロセスによってＨＤ
ＴＶの走査線位置を予めシフトし、ＨＤＴＶデコーダの
ポストプロセスで元に戻す。 （ｃ）ＱＭＦフィルタを、第１フィールドと第２フィー
ルドで異なったものを用いる。
対策として、 （ａ）現行ＴＶデコーダのポストプロセスによって位置
シフトを行う。 （ｂ）ＨＤＴＶエンコーダのプリプロセスによってＨＤ
ＴＶの走査線位置を予めシフトし、ＨＤＴＶデコーダの
ポストプロセスで元に戻す。 （ｃ）ＱＭＦフィルタを、第１フィールドと第２フィー
ルドで異なったものを用いる。
【００２０】ところが、前記（ａ），（ｂ）のポストプ
ロセス，プリプロセスの処理を行うためには、特別な処
理回路が必要になる。また、前記（ｃ）では、２種類の
フィルタが必要となってハードウエアが複雑になるとい
う不都合がある。
ロセス，プリプロセスの処理を行うためには、特別な処
理回路が必要になる。また、前記（ｃ）では、２種類の
フィルタが必要となってハードウエアが複雑になるとい
う不都合がある。
【００２１】本発明は、これらの点に着目したもので、
ハードウエアの複雑化を回避しつつ、インターレース構
造の破綻を招くことなくＳＤ相当画像を得ることができ
る、ＨＤ，ＳＤの両立性の高い画像信号処理方法を提供
することを、その目的とする。
ハードウエアの複雑化を回避しつつ、インターレース構
造の破綻を招くことなくＳＤ相当画像を得ることができ
る、ＨＤ，ＳＤの両立性の高い画像信号処理方法を提供
することを、その目的とする。
【００２２】
【課題を解決するための手段】前記目的を達成するた
め、本発明は、インターレース構造をとる各フィールド
の高精細画像信号にサブサンプリングを施し、通常解像
度の画像を再生することができる通常解像度相当画像信
号を得、これに付加することで高精細画像を再生するこ
とができる付加画像信号を生成する画像信号処理方法に
おいて、前記サブサンプリング後の通常解像度相当画像
信号を構成する奇数フィールドの隣接した二つのライン
の中央に偶数フィールドの一つのラインが存在するよう
に、高精細画像信号の垂直方向のラインをフィールド毎
に奇数：１でサブサンプリングすることを特徴とする。
本発明の主要な態様によれば、前記サブサンプリング処
理は、単純サブサンプリング，ピラミッド符号化，サブ
バンド符号化のいずれかによって行われる。
め、本発明は、インターレース構造をとる各フィールド
の高精細画像信号にサブサンプリングを施し、通常解像
度の画像を再生することができる通常解像度相当画像信
号を得、これに付加することで高精細画像を再生するこ
とができる付加画像信号を生成する画像信号処理方法に
おいて、前記サブサンプリング後の通常解像度相当画像
信号を構成する奇数フィールドの隣接した二つのライン
の中央に偶数フィールドの一つのラインが存在するよう
に、高精細画像信号の垂直方向のラインをフィールド毎
に奇数：１でサブサンプリングすることを特徴とする。
本発明の主要な態様によれば、前記サブサンプリング処
理は、単純サブサンプリング，ピラミッド符号化，サブ
バンド符号化のいずれかによって行われる。
【００２３】
【作用】本発明によれば、単純サブサンプリング，ピラ
ミッド符号化，サブバンド符号化のいずれかを用いて、
再生画面上におけるラインの位置関係を考慮しつつ奇
数：１の割合で垂直方向にラインのサブサンプリングが
行われる。これによって、複雑な装置構成を必要とする
ことなくインターレース構造を維持することができ、良
好な高精細画像と通常解像度画像の両立性が得られる。
ミッド符号化，サブバンド符号化のいずれかを用いて、
再生画面上におけるラインの位置関係を考慮しつつ奇
数：１の割合で垂直方向にラインのサブサンプリングが
行われる。これによって、複雑な装置構成を必要とする
ことなくインターレース構造を維持することができ、良
好な高精細画像と通常解像度画像の両立性が得られる。
【００２４】
【実施例】以下、本発明による画像信号処理方法の実施
例について、添付図面を参照しながら詳細に説明する。
例について、添付図面を参照しながら詳細に説明する。
【００２５】＜第１実施例＞最初に、本発明の第１実施
例について説明する。この第１実施例は、ピラミッド符
号化でＶ方向に３：１のサブサンプリングを行うように
したものである。回路構成は図２に示す通りであるが、
前記図７と基本要素は同様である。なお、図２の回路
は、フィールド毎に設けられる。
例について説明する。この第１実施例は、ピラミッド符
号化でＶ方向に３：１のサブサンプリングを行うように
したものである。回路構成は図２に示す通りであるが、
前記図７と基本要素は同様である。なお、図２の回路
は、フィールド毎に設けられる。
【００２６】同図において、フィールドのＨＤ画像信号
ＧHDに対し、まずＬＰＦ５１によってＨ方向に周波数の
帯域制限が行われる。具体的には、ｆH／２（ｆHは入力
画像信号のＨ方向のサンプリング周波数）の約１／２に
帯域が制限される。次に、ＬＰＦ５１の出力信号に対し
て、サブサンプリング回路５３によるサブサンプリング
が行われる。これによって、信号はＨ方向に２：１にサ
ブサンプリングされることになる。
ＧHDに対し、まずＬＰＦ５１によってＨ方向に周波数の
帯域制限が行われる。具体的には、ｆH／２（ｆHは入力
画像信号のＨ方向のサンプリング周波数）の約１／２に
帯域が制限される。次に、ＬＰＦ５１の出力信号に対し
て、サブサンプリング回路５３によるサブサンプリング
が行われる。これによって、信号はＨ方向に２：１にサ
ブサンプリングされることになる。
【００２７】次に、ＬＰＦ５５によって、今度はＶ方向
に周波数帯域がｆV／２（ｆVは入力画像信号のＶ方向の
サンプリング周波数）の約１／３に制限される。制限後
の信号はサブサンプリング回路５７に供給され、ここで
Ｖ方向に３：１にサブサンプリングされる。このサブサ
ンプリング後の信号が、ＳＤ相当画像信号ＧSDHとして
出力される。
に周波数帯域がｆV／２（ｆVは入力画像信号のＶ方向の
サンプリング周波数）の約１／３に制限される。制限後
の信号はサブサンプリング回路５７に供給され、ここで
Ｖ方向に３：１にサブサンプリングされる。このサブサ
ンプリング後の信号が、ＳＤ相当画像信号ＧSDHとして
出力される。
【００２８】このＳＤ相当画像信号ＧSDHは、他方にお
いて補間回路５９に供給され、ここでＶ方向に「０」値
補間が行われる。これによって、Ｖ方向のサンプル数が
３倍となる。補間後の信号は、ＬＰＦ６１に供給され
る。このＬＰＦ６１は前記ＬＰＦ５５と同様のフィルタ
であり、入力信号に対してＶ方向に周波数帯域がｆV／
２の約１／３に制限される。制限後の信号は、補間回路
６３に供給され、今度はＨ方向に「０」値補間が行われ
て、Ｈ方向のサンプル数が２倍となる。補間後の信号
は、ＬＰＦ６５に供給される。このＬＰＦ６５は前記Ｌ
ＰＦ５１と同様のフィルタであり、入力信号に対してＨ
方向に周波数帯域がｆH／２の約１／２に制限される。
いて補間回路５９に供給され、ここでＶ方向に「０」値
補間が行われる。これによって、Ｖ方向のサンプル数が
３倍となる。補間後の信号は、ＬＰＦ６１に供給され
る。このＬＰＦ６１は前記ＬＰＦ５５と同様のフィルタ
であり、入力信号に対してＶ方向に周波数帯域がｆV／
２の約１／３に制限される。制限後の信号は、補間回路
６３に供給され、今度はＨ方向に「０」値補間が行われ
て、Ｈ方向のサンプル数が２倍となる。補間後の信号
は、ＬＰＦ６５に供給される。このＬＰＦ６５は前記Ｌ
ＰＦ５１と同様のフィルタであり、入力信号に対してＨ
方向に周波数帯域がｆH／２の約１／２に制限される。
【００２９】帯域制限後の信号はＨＤ画像信号ＧHDと
Ｈ，Ｖの両方向とも同画素数の画像であり、減算器６７
に供給されてＨＤ画像信号ＧHDから画素毎に減算され
る。これによって、付加画像信号ＧHDRが得られる。
Ｈ，Ｖの両方向とも同画素数の画像であり、減算器６７
に供給されてＨＤ画像信号ＧHDから画素毎に減算され
る。これによって、付加画像信号ＧHDRが得られる。
【００３０】次に、上述したサブサンプリング処理につ
いて説明する。例えば図１（Ａ）に示すＨＤ画像につい
て３：１のサブサンプリングを行ったとすると、同図
（Ｂ）に示すようになる。詳述すると、実線で示す奇数
フィールドについては、Ａ１，Ａ２，Ａ３の３ラインの
うち、上のラインＡ１を取り出す。同様に、Ａ４，Ａ
５，Ａ６の３ラインのうち上のラインＡ４を取り出す。
以下、同様にして、Ａ７，……という具合に奇数フィー
ルドからサブサンプリングが行われる。
いて説明する。例えば図１（Ａ）に示すＨＤ画像につい
て３：１のサブサンプリングを行ったとすると、同図
（Ｂ）に示すようになる。詳述すると、実線で示す奇数
フィールドについては、Ａ１，Ａ２，Ａ３の３ラインの
うち、上のラインＡ１を取り出す。同様に、Ａ４，Ａ
５，Ａ６の３ラインのうち上のラインＡ４を取り出す。
以下、同様にして、Ａ７，……という具合に奇数フィー
ルドからサブサンプリングが行われる。
【００３１】他方、破線で示す偶数フィールドについて
は、ａ１，ａ２，ａ３の３ラインのうち、再生画面上に
おける位置関係を考慮して中央のラインａ２を取り出
す。同様に、ａ４，ａ５，ａ６の３ラインのうち、中央
のラインａ５を取り出す。以下、同様にして、ａ８，…
…という具合に偶数フィールドからサブサンプリングが
行われる。
は、ａ１，ａ２，ａ３の３ラインのうち、再生画面上に
おける位置関係を考慮して中央のラインａ２を取り出
す。同様に、ａ４，ａ５，ａ６の３ラインのうち、中央
のラインａ５を取り出す。以下、同様にして、ａ８，…
…という具合に偶数フィールドからサブサンプリングが
行われる。
【００３２】このように、各フィールドからラインの位
置関係を考慮して３：１のサブサンプリングを行うよう
にすると、同図（Ｂ）に示すようにインターレース構造
が破綻しないＳＤ相当画像が得られるようになる。な
お、各フィールドからいずれのラインをサブサンプリン
グするかは、上述したように再生画面上におけるライン
位置を考慮すれば、どのラインでもよい。例えば、前記
説明において、奇数フィールドからは中央のラインを、
偶数フィールドについては上のラインをサブサンプリン
グするなどである。
置関係を考慮して３：１のサブサンプリングを行うよう
にすると、同図（Ｂ）に示すようにインターレース構造
が破綻しないＳＤ相当画像が得られるようになる。な
お、各フィールドからいずれのラインをサブサンプリン
グするかは、上述したように再生画面上におけるライン
位置を考慮すれば、どのラインでもよい。例えば、前記
説明において、奇数フィールドからは中央のラインを、
偶数フィールドについては上のラインをサブサンプリン
グするなどである。
【００３３】また、インターレース構造が良好に維持さ
れるため、図２のＬＰＦ５１，５５，６１，６５とし
て、フィールド毎に特性が異なるものを用いる必要がな
く、構成の簡単化を図ることができる。
れるため、図２のＬＰＦ５１，５５，６１，６５とし
て、フィールド毎に特性が異なるものを用いる必要がな
く、構成の簡単化を図ることができる。
【００３４】＜第２実施例＞次に、図３，図４を参照し
ながら第２実施例について説明する。この実施例は、サ
ブバンド符号化法を用いた例である。図３には、第２実
施例の１フィールド分の回路構成の主要部が示されてい
る。同図において、奇数フィールド又は偶数フィールド
のＨＤ画像信号ＧHDは、まずフィルタ１６，１８によっ
て水平方向に高域，低域に２分割され、更にサブサンプ
リング回路１６Ａ，１８Ａによって２：１にサブサンプ
リングされる。
ながら第２実施例について説明する。この実施例は、サ
ブバンド符号化法を用いた例である。図３には、第２実
施例の１フィールド分の回路構成の主要部が示されてい
る。同図において、奇数フィールド又は偶数フィールド
のＨＤ画像信号ＧHDは、まずフィルタ１６，１８によっ
て水平方向に高域，低域に２分割され、更にサブサンプ
リング回路１６Ａ，１８Ａによって２：１にサブサンプ
リングされる。
【００３５】そして、高域成分Ｈについては、更にフィ
ルタ６０，６２，６４によって垂直方向に高域，中域，
低域に３分割され、サブサンプリング回路６０Ａ，６２
Ａ，６４Ａによって３：１にサブサンプリングされる。
また、低域成分Ｌについても、更にフィルタ６６，６
８，７０によって垂直方向に高域，中域，低域に３分割
され、サブサンプリング回路６６Ａ，６８Ａ，７０Ａに
よって３：１にサブサンプリングされる。このとき、サ
ブサンプリング回路７０Ａによる低帯域信号ＬＬのサブ
サンプリングは、図１に示したように各フィールドにお
いてラインの位置関係を考慮して、ＨＤ画像に対し３：
１で行われる。
ルタ６０，６２，６４によって垂直方向に高域，中域，
低域に３分割され、サブサンプリング回路６０Ａ，６２
Ａ，６４Ａによって３：１にサブサンプリングされる。
また、低域成分Ｌについても、更にフィルタ６６，６
８，７０によって垂直方向に高域，中域，低域に３分割
され、サブサンプリング回路６６Ａ，６８Ａ，７０Ａに
よって３：１にサブサンプリングされる。このとき、サ
ブサンプリング回路７０Ａによる低帯域信号ＬＬのサブ
サンプリングは、図１に示したように各フィールドにお
いてラインの位置関係を考慮して、ＨＤ画像に対し３：
１で行われる。
【００３６】このようなサブバンド分割処理によって、
図４に示すように、ＨＨ，ＬＨ，ＨＭ，ＬＭ，ＨＬ，Ｌ
Ｌの６帯域の信号が得られる。これらのうち、ＬＬ信号
をＳＤ相当画像信号ＧSDHとする。他のＨＨ，ＬＨ，Ｈ
Ｍ，ＬＭ，ＨＬの５帯域の信号が付加画像信号ＧHDRと
なる。
図４に示すように、ＨＨ，ＬＨ，ＨＭ，ＬＭ，ＨＬ，Ｌ
Ｌの６帯域の信号が得られる。これらのうち、ＬＬ信号
をＳＤ相当画像信号ＧSDHとする。他のＨＨ，ＬＨ，Ｈ
Ｍ，ＬＭ，ＨＬの５帯域の信号が付加画像信号ＧHDRと
なる。
【００３７】このように、本実施例によれば、垂直方向
には３つの帯域に分割されており、ＳＤ相当画像信号Ｇ
SDHとなるＬＬ信号は、図１で説明したように３本に１
本が取り出されたものとなる。従って、インターレース
の走査線位置構造を完全なものとすることができる。ま
た、インターレース構造が良好に維持されるため、図３
のフィルタ６０，６２，６４，６６，６８，７０とし
て、フィールド毎に特性が異なるものを用いる必要がな
く、構成の簡略化を図ることができる。
には３つの帯域に分割されており、ＳＤ相当画像信号Ｇ
SDHとなるＬＬ信号は、図１で説明したように３本に１
本が取り出されたものとなる。従って、インターレース
の走査線位置構造を完全なものとすることができる。ま
た、インターレース構造が良好に維持されるため、図３
のフィルタ６０，６２，６４，６６，６８，７０とし
て、フィールド毎に特性が異なるものを用いる必要がな
く、構成の簡略化を図ることができる。
【００３８】また、本実施例のサブバンド符号化法を利
用することにより、付加画像信号ＧHDRの画素数をピラ
ミッド符号化による方法と比較して少なくすることがで
きる。更に、単純サブサンプリングによる方法と比較し
て付加画像信号ＧHDRの電力を少なくすることができ
る。これらの点は、特に、画像信号を情報量圧縮して伝
送あるいは記録する場合に有利であり、別言すれば同一
容量の情報とした場合は再生画像の画質の向上を図るこ
とが可能となる。
用することにより、付加画像信号ＧHDRの画素数をピラ
ミッド符号化による方法と比較して少なくすることがで
きる。更に、単純サブサンプリングによる方法と比較し
て付加画像信号ＧHDRの電力を少なくすることができ
る。これらの点は、特に、画像信号を情報量圧縮して伝
送あるいは記録する場合に有利であり、別言すれば同一
容量の情報とした場合は再生画像の画質の向上を図るこ
とが可能となる。
【００３９】＜他の実施例＞なお、本発明は、何ら上記
実施例に限定されるものではなく、例えば次のようなも
のも含まれる。 （１）前記実施例では、Ｖ方向のサブサンプリングを
３：１のサブサンプリング率で行ったが、一般に奇数：
１で行えば前記実施例と同様の効果を得ることができ
る。
実施例に限定されるものではなく、例えば次のようなも
のも含まれる。 （１）前記実施例では、Ｖ方向のサブサンプリングを
３：１のサブサンプリング率で行ったが、一般に奇数：
１で行えば前記実施例と同様の効果を得ることができ
る。
【００４０】（２）また、適用対象のＨＤ，ＳＤの画像
も何らハイビジョンやＮＴＳＣに限定されるものではな
い。 （３）前記実施例は、ピラミッド符号化，サブバンド符
号化の手法に本発明を適用したものであるが、単純サブ
サンプリングの場合はＨＤ画像信号ＧHDに対して図１の
サブサンプリング処理を直接行えばよい。
も何らハイビジョンやＮＴＳＣに限定されるものではな
い。 （３）前記実施例は、ピラミッド符号化，サブバンド符
号化の手法に本発明を適用したものであるが、単純サブ
サンプリングの場合はＨＤ画像信号ＧHDに対して図１の
サブサンプリング処理を直接行えばよい。
【００４１】
【発明の効果】以上説明したように、本発明による画像
信号処理方法によれば、高精細画像信号にサブサンプリ
ングを施す際に、サブサンプリング後の通常解像度相当
画像信号を構成する奇数フィールドの隣接した二つのラ
インの中央に、偶数フィールドの一つのラインが存在す
るように、高精細画像信号の垂直方向のラインをフィー
ルド毎に奇数：１でサブサンプリングすることとしたの
で、インターレース構造の破綻を招くことなく、装置構
成の複雑化を回避して簡便に高精細画像との両立性の高
い通常解像度相当画像を得ることができるという効果が
ある。
信号処理方法によれば、高精細画像信号にサブサンプリ
ングを施す際に、サブサンプリング後の通常解像度相当
画像信号を構成する奇数フィールドの隣接した二つのラ
インの中央に、偶数フィールドの一つのラインが存在す
るように、高精細画像信号の垂直方向のラインをフィー
ルド毎に奇数：１でサブサンプリングすることとしたの
で、インターレース構造の破綻を招くことなく、装置構
成の複雑化を回避して簡便に高精細画像との両立性の高
い通常解像度相当画像を得ることができるという効果が
ある。
【図１】本発明による画像信号処理方法のインターレー
ス構造を示す説明図である。
ス構造を示す説明図である。
【図２】第１実施例の処理回路の主要部を示すブロック
図である。
図である。
【図３】第２実施例の処理回路の主要部を示すブロック
図である。
図である。
【図４】前記第２実施例によるサブバンド分割の様子を
示す説明図である。
示す説明図である。
【図５】ＨＤ，ＳＤの両画像を扱う基本的な装置構成を
示すブロック図である。
示すブロック図である。
【図６】従来の２：１の単純サブサンプリングの手法を
示す説明図である。
示す説明図である。
【図７】従来のピラミッド符号化の処理回路の主要部を
示すブロック図である。
示すブロック図である。
【図８】従来のサブバンド符号化の処理回路の主要部を
示すブロック図である。
示すブロック図である。
【図９】従来の単純サブサンプリングの場合のインター
レース構造を示す説明図である。
レース構造を示す説明図である。
１０…エンコーダ、１２…切換スイッチ、１４…記録再
生装置、１６〜２６，６０〜７０…フィルタ、１６Ａ〜
２６Ａ，２３，２７，５３，５７，６０Ａ〜７０Ａ…サ
ブサンプリング回路、２１，２５，３１，３５，５１，
５５，６１，６５…ローパスフィルタ、２９，３３，５
９，６３…補間回路、３７，６７…減算器、Ａ１〜Ａ８
…奇数フィールドのライン、ａ１〜ａ８…偶数フィール
ドのライン、ＧHD…ＨＤ画像信号、ＧHDR…付加画像信
号、ＧSD…ＳＤ画像信号、ＧSDH…ＳＤ相当画像信号、
Ｈ，Ｌ，ＬＬ，ＨＬ，ＬＭ，ＨＭ，ＬＨ，ＨＨ…分割帯
域信号、ＰＡ，ＰＢ…画像信号のサンプル点。
生装置、１６〜２６，６０〜７０…フィルタ、１６Ａ〜
２６Ａ，２３，２７，５３，５７，６０Ａ〜７０Ａ…サ
ブサンプリング回路、２１，２５，３１，３５，５１，
５５，６１，６５…ローパスフィルタ、２９，３３，５
９，６３…補間回路、３７，６７…減算器、Ａ１〜Ａ８
…奇数フィールドのライン、ａ１〜ａ８…偶数フィール
ドのライン、ＧHD…ＨＤ画像信号、ＧHDR…付加画像信
号、ＧSD…ＳＤ画像信号、ＧSDH…ＳＤ相当画像信号、
Ｈ，Ｌ，ＬＬ，ＨＬ，ＬＭ，ＨＭ，ＬＨ，ＨＨ…分割帯
域信号、ＰＡ，ＰＢ…画像信号のサンプル点。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 大石 剛士 神奈川県横浜市神奈川区守屋町３丁目12 番地 日本ビクター株式会社内 (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) H04N 7/015
Claims (2)
- 【請求項１】 インターレース構造をとる各フィールド
の高精細画像信号にサブサンプリングを施し、通常解像
度の画像を再生することができる通常解像度相当画像信
号を得、これに付加することで高精細画像を再生するこ
とができる付加画像信号を生成する画像信号処理方法に
おいて、前記サブサンプリング後の通常解像度相当画像信号を構
成する奇数フィールドの隣接した二つのラインの中央に
偶数フィールドの一つのラインが存在するように、高精
細画像信号の垂直方向のラインをフィールド毎に奇数：
１でサブサンプリングする ことを特徴とする画像信号処
理方法。 - 【請求項２】 請求項１記載の画像信号処理方法におい
て、前記サブサンプリング処理を、単純サブサンプリン
グ，ピラミッド符号化，サブバンド符号化のいずれかに
よって行うことを特徴とする画像信号処理方法。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26844193A JP3022713B2 (ja) | 1993-09-30 | 1993-09-30 | 画像信号処理方法 |
| US08/314,518 US5500679A (en) | 1993-09-30 | 1994-09-28 | Method and apparatus for deriving a video signal corresponding to a standard definition signal from a high definition signal |
| EP19940115389 EP0648057A3 (en) | 1993-09-30 | 1994-09-29 | Method and device for video signal processing. |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26844193A JP3022713B2 (ja) | 1993-09-30 | 1993-09-30 | 画像信号処理方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07107445A JPH07107445A (ja) | 1995-04-21 |
| JP3022713B2 true JP3022713B2 (ja) | 2000-03-21 |
Family
ID=17458548
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP26844193A Expired - Lifetime JP3022713B2 (ja) | 1993-09-30 | 1993-09-30 | 画像信号処理方法 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5500679A (ja) |
| EP (1) | EP0648057A3 (ja) |
| JP (1) | JP3022713B2 (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB2334457A (en) * | 1997-10-24 | 1999-08-25 | Rare Limited | Character oriented game memory |
| KR100385968B1 (ko) * | 1998-12-09 | 2003-07-16 | 삼성전자주식회사 | 디스플레이 포맷 및/또는 프레임 레이트가 서로 다른 신호들을동시에 표시하는 수신기와 그 표시방법 |
| US20030043918A1 (en) | 1999-12-20 | 2003-03-06 | Jiang Hong H. | Method and apparatus for performing video image decoding |
| JP5035154B2 (ja) * | 2008-03-07 | 2012-09-26 | 富士通株式会社 | 映像信号処理装置及び映像信号処理方法 |
Family Cites Families (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB8914843D0 (en) * | 1989-06-28 | 1989-08-16 | British Aerospace | A method of processing video image data for use in the storage or transmission of moving digital images |
| US5032908A (en) * | 1989-10-23 | 1991-07-16 | Westinghouse Electric Corp. | High definition television acoustic charge transport filter bank |
| GB9012326D0 (en) * | 1990-06-01 | 1990-07-18 | Thomson Consumer Electronics | Wide screen television |
| KR930003204B1 (ko) * | 1990-06-30 | 1993-04-23 | 삼성전자 주식회사 | 영상신호의 3x3신호밴드 코딩 디코딩회로 및 방식 |
| DE69028772T2 (de) * | 1990-07-11 | 1997-04-03 | Philips Electronics Nv | Vorrichtung zur Ableitung eines kompatiblen Zeilensprungfernsehsignals mit geringer Auflösung und anderen Komponenten eines hochauflösenden Zeilensprungfernsehsignals sowie Vorrichtung zur Wiederherstellung des Originalsignals |
| KR930006739B1 (ko) * | 1990-08-30 | 1993-07-23 | 주식회사 금성사 | 서브밴드 코딩방법 및 엔코딩/디코딩장치 |
| JP3240626B2 (ja) * | 1991-04-11 | 2001-12-17 | ソニー株式会社 | デジタル映像信号の記録方法及び記録装置 |
| GB2262854B (en) * | 1991-12-24 | 1995-05-24 | Sony Broadcast & Communication | Image processing apparatus |
| JPH05244569A (ja) * | 1992-02-28 | 1993-09-21 | Hitachi Ltd | レターボックス方式テレビジョン信号生成装置 |
| US5337089A (en) * | 1993-06-07 | 1994-08-09 | Philips Electronics North America Corporation | Apparatus for converting a digital video signal which corresponds to a first scan line format into a digital video signal which corresponds to a different scan |
-
1993
- 1993-09-30 JP JP26844193A patent/JP3022713B2/ja not_active Expired - Lifetime
-
1994
- 1994-09-28 US US08/314,518 patent/US5500679A/en not_active Expired - Lifetime
- 1994-09-29 EP EP19940115389 patent/EP0648057A3/en not_active Withdrawn
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EP0648057A2 (en) | 1995-04-12 |
| JPH07107445A (ja) | 1995-04-21 |
| US5500679A (en) | 1996-03-19 |
| EP0648057A3 (en) | 1995-09-20 |
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