JPH05506135A - ビデオ処理方法及び装置 - Google Patents
ビデオ処理方法及び装置Info
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- JPH05506135A JPH05506135A JP91507856A JP50785691A JPH05506135A JP H05506135 A JPH05506135 A JP H05506135A JP 91507856 A JP91507856 A JP 91507856A JP 50785691 A JP50785691 A JP 50785691A JP H05506135 A JPH05506135 A JP H05506135A
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- Multimedia (AREA)
- Signal Processing (AREA)
- Compression Or Coding Systems Of Tv Signals (AREA)
- Color Television Systems (AREA)
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】
ビデオ処理方法及び装置
l豆立ユエユ」
本発明は、ビデオ信号に関し、より特定的には、テレビジョン及び高精細度テレ
ビジョンシステムに用いられる、さらに、低減された記憶容量及び/又は低減さ
れた帯域幅のチャネルを与える形態で動画又は動画と静止画との組み合わせをあ
らゆる適切な媒体に渡って伝送及び/又は記憶することを含む他の用途に用いら
れるビデオ信号を符号化及び復号する方法及び装置に関する。このいくつかの技
術は、例えば、画質上の認識可能な劣化がほとんどないか又は全(ない状態で、
単一のビデオ信号に通常は割り当てられた帯域幅のみを使用する複数のビデオ信
号を、空中を介して若しくは導体又は光ケーブルを介して伝送するために使用可
能である。このいくつかの技術は、例えば、独立した高精細度テレビジョン信号
が同じプログラム情報についての既存方式による伝送と同時に送られるいわゆる
「同時放送(simulcast)J方式の場合のごとく、「両立(compa
tible)」高精細度テレビジョンと称せられる方式に使用可能である。この
いく?かの技術は、さらに、通常のテレビジョンプログラムと同じチャネルで(
完全な高精細度性能のために必要な情報より少ない)画質改善情報を送る「画質
改善(HDTV)Jと称せられる方式に使用可能である。
及12−背XIL玉
ビデオ情報チャネルについての絶えることのない多大な需要により、利用できる
周波数帯域がますます負担となっている。これまでの空中波スペクトル空間は、
長年の間に混み合ってきており、最近、家庭用ケーブル、遠隔会議、テレビ電話
、及びコンビエータ画像伝送等のための急速に発展したビデオプログラミングが
、導体及び光ケーブル、電話線、及び衛星通信チャネルを混み合わせている。こ
れらの伝送媒体を介して送ることので−きるビデオ情報の量を増大させる技術が
望まれていることは明らかである。また、より多くのビデオ情報が記憶される場
合、与えられた記憶容量内に記憶できるビデオ情報量を増大させる技術の発展が
望まれている。
高精細度テレビジョン(HDTV)がより普及されるにつれて、HDTV画像を
提供するに要する付加情報を送受信する改善されたシステムが必要となる。通常
の放送よりも高精細度の(即ち、ライン毎により多くの画素及びフレーム毎によ
り多くのラインを有し、従って伝送により広い帯域幅を要する)テレビジョンを
提供する全ての新しいサービスは、現存の家庭用テレビジョン受像様が可能とす
るほとんど全ての画像特性及び画質をそれら受像機に供給すべきである。また、
新しい(高精細度)サービス用に設計された受像機は、現行の伝送方式を用いて
動作可能であるべきであり、この伝送によって現行の受像機によって提供される
ものよりも劣ることのない結果が得られるべきである。
種々のHDTV方式が提案されている。1986年4月のダブリュー・イー・グ
レン(W、E、G 1 e nn)、ナショナル・アソシエーション・才ブ・ブ
ロードキャスタによるrHDTV両立性伝送システム」なる刊行物、及び本願と
同−譲渡人に譲渡された米国特許第4,517.597号、第4.628,34
4号、第4,652.909号、第4,701,783号、及び第4,800.
426号には、HDTVの両立性のある伝送を可能とするオーグメンテーション
(augmentation)方式を用いたHDTVシステムが記載されている
。独立した補助又は「オーグメンテーション」チャネルは、通常に受信したテレ
ビジョン情報を高精細度性能を得るために増大させる画像ディテール情報を送る
のに使用される。上述の記載技術は、ビデオ帯域幅圧縮及びビデオ記憶容量の低
減という用途をも有している。
参照した特許及び刊行物に記載されているように、電子ビデオ信号(例えばテレ
ビジョン信号)は、低空間周波数成分の少なくとも一部のフレームリフレッシュ
速度を欄準速度に維持しながら高空間周波数成分のフレームリフレッシュ速度を
下げることによってより狭い帯域幅で符号化され得る0人間の視覚が、低い空間
解像度情報内では変化を知覚できるのに、高い空間解像度情報内では同程度に速
い速度の変化を知覚できないので、特定の方法により上述のことが行われてもこ
れは、最終的なデイスプレイ画像を実質的に劣化させることにはならない、従っ
て、前述したように、電子ビデオ符号化及び復号システムは、より高い空間解像
度ビデオ成分を、この種の成分について人間の視覚が実際に知覚できる最高の速
度にほぼ対応した一時的な情報速度に符号化することによって、人間の視覚のこ
の及びその他の特性による利点が得られるよう工夫可能である。これにより、帯
域幅を本質的に浪費する、これら成分をより高い速度に符号化する必要性、がな
くなる。また、参照した特許及び刊行物に示されているように、低い空間解像度
情報は、例えば米国で使用されているNTSCビデオ等の標準テレビジョンビデ
オと両立する形態で発生され得る。動きの多い画面ではより高い一時的解像度を
有し、動きのほとんどない画面ではより高い空間解像度を有するように動きの程
度に応じて選択された成分と共に、幾つかの周波数成分が特定の速度で伝送でき
る[例えば、ダブリュ・エフ・シュライバー(W、F、5chreiber)、
[低品質アナログチャネルにおける信頼できるHDTV/HDTV伝送J 、S
MPTEジャーナル、1989年7月、及び本譲渡人による前述した特許を参照
]ことも知られている。
図1は、上述した特許及び刊行物に記載されている一般的なタイプの両立性高精
細度テレビジョン送受信システムを示している。送信機200は、テレビジョン
カメラシステム(図示なし)又はビデオレコーディングシステム(図示なし)等
のソースからのテレビジョン信号を処理するNTSC処理回路210を含んでい
る0回路210は、標準のNTSCチャネルを介して送信するべき信号を生成す
るための変調回路又は他の適切な回路を一般に含んでいる送信回路215に接続
されている。テレビジョンカメラ又はビデオレコーダからのテレビジョン信号(
高精細度ビデオ性能を有すると仮定する)は、また、上述の特許及び刊行物に記
載されているように、HDTV信号を得るべ(通常のテレビジョン信号を改善す
るために用いることのできるディテール信号を発生する高精細度テレビジョン(
HDTV)処理回路260によって処理される。(米国特許第4.652,90
9号にさらに記載されているように、ディテール信号は別のカメラ得ることがで
きる。)ディテール信号は、テレビジョン情報の標準部を伝送するために用いら
れる(主)NTSCチャネルに一般に隣接していない第2の(補助)チャネルを
介してディテール信号を送信するさらなる回路275に結合する。NTSC信号
は、例えば通常のディスプレイ315用の、はぼ通常の解像度のテレビジョン画
像を生成する能力のみを有する受信機310等の受信機によって受信される。高
精細度テレビジョン信号を受信し、処理し、ディスプレイする能力を有する受信
機360等の受信機は、NTSC信号を運ぶ主チャネルと、HDTVディスプレ
イ365上にディスプレイする高精細度テレビジョン信号を発生するためのNT
SCビデオ信号のオーグメンテーション用のディテール信号を運ぶ補助チャネル
とを受信する。
参照した特許及び刊行物において、空間的ディテールは、15又は7.5フレ一
ム/秒のごとき比較的低いフレーム速度で送信される。ディテールフレーム速度
があまりにも低下した場合には、「ジャダ」 (揺れる工・ソジの動き)が観察
された。この人工的な産物は、オーグメンテーションチャネルの帯域幅を、そう
でなければ精神物理学の研究によって指摘される値よりも太き(させる。撮像管
の面上の像エネルギの統合によって生じ、画面の動きのある領域内のディテール
を減衰させるカメララグは、ジャダを減少させるために利用できるが、像ディテ
ールのわずかの減少であっても動対象体においてはこれらが視覚的に追跡された
場合には看取されてしまう。上述した技術に関する及び他の従来技術に関する性
能及び帯域幅圧縮の改善を図ることが本発明の目的の1つである。また、既存の
又は将来のテレビジョン標準(例λば、NTSC1若しくはPAL又はSECA
M等の他の標ts)と両立性のあるシステムについてこのような改善を図ること
も本発明の目的の1つである。
本発明のさらなる技術的背景として、ビデオ信号及び/又は静止画傷情報の圧縮
、伝送、及び/又は他の処理に関する以下の米国特許が参照される。
米国特許第4,196,448号、第4.210.931号、第4,224,6
78号、第4,302,775号、第4,394,774号、第4,541,0
12号、第4,605.952号、第4,630.099号、第4.661.8
62号、第4,672,425号、第4.675,733号、第4,675,7
50号、第4,729,012号、第4,774,562号、第4,780,7
61号、第4.791,598号、第4,807,029号、第4,821,1
19号、第4,845,562号、第4,851,906号、第4,870.4
89号、及び第4.873,573号である。
FCCは、最近、米国における地上のHDTV伝送は同時放送(simulca
st)方式、即ち通常のテレビジョンチャネルと独立したHDTVチャネルとの
両方で同時に同じプログラム内容を送る方式、を用いて放送するべ(計画するこ
とが好ましいと公表した。テレビジョン視聴者が、早暁、標準NTSC受像機を
高精細度装置に取り替え、これにより現行のNTSCチャネルが最終的に他の用
途に割り当て直され得ることは予想されてきた。しかしながら、この概念が実施
されるためには、視聴者が、この新しい方式に対応するように設計さ、れな受像
機を購入するように意識付けされなければならない。広画面のHDTVが利用可
能となっても、より小さい画面の受像機に関するかなりの需要は常に存在するで
あろう。小画面サイズのテレビジョン受像機の画質は。
一般に伝送の見地からは制限されず、人間の視覚の鋭さによって制限される0世
間一般の19〜20インチの通常の受像機における最適視覚距離は、例えば、6
〜7フイートである。同じ画面サイズのHDTV受像機は、はとんどの視覚状況
において明らかに実際的ではない約3フィートの量適視覚距離を有している。安
価なより小さい画面のテレビジョン装置を要求する消費者が常にいるであろうか
ら、予知できる将来において、通常のNTSCチャネルを廃棄するという目標は
達成できないであろう。
上述した問題点及び従来技術の制限を処理し、帯域幅の実質的な節約を図り、ビ
デオ伝送及び記憶の効率を増大させ、かつ、単一の通常テレビジョンチャネルの
帯域幅における高精細度テレビジョン伝送を行う能力を提供するビデオ情報の符
号化及び復号を改善することも本発明の目的の1つである。単一のビデオ信号に
通常は割り当てられる帯域幅を使用して、異なる画像を表す2つのビデオ信号を
、画質の認知できる劣化をほとんど又は全く起こすことなく伝送することができ
る技術を提供することも本発明の目的の1つである。改善された耐干渉性を有し
つつビデオ信号を放送する方法を提供することも本発明の目的の1つである。
色豆二1上
帯域幅圧縮を達成するためにビデオを符号化及び復号する方法及び装置が記載さ
れている。本発明の1態様においては、異なる画像を表す2つのビデオ信号が、
画質の劣化をほとんど又は全く認知することな(伝送され得る。本発明の他の態
様においては、動きを示す信号が、記憶及び/又は伝送されるべき周波数帯域情
報を動的に変更する技術において使用される。
本発明のさらなる要旨及び効果は、添付の図面を参照した以下の詳細な記述から
よりたやすく明らかなるであろう。
・ の 舌
図1は、従来の両立性高精細度テレビジジンシステムの簡略化されたブロック図
である。
図2は、斜め効果を測定したデータを表す極性図である。
図3A、図3B、及び図30は、基点サンプリング、5点(quincunx)
サンプリング、及び低いサンプリング速度による5点サンプリングをそれぞれ表
している。
図4A、図4B、及び図40は、図3A、図3B、及び図30の状態のためのス
ペクトルをそれぞれ表している。
図5及び図6は、記述中で参照されるスペクトルを表している。
図7は、ビデオサンプリング速度の半分の速度の垂直及び水平カットオフ周波数
を有する2次元ダイアゴナルフィルタの4象限の通過帯域を表している。
図8は、本発明の一態様における符号器及び符号化方法の実施例のブロック図で
ある。
図9は、9×7フイルタカーネルアレイの係数例を表している。
図10は、フィルタカーネルによる2次元たたみ込みを実施するために使用可能
な回路のブロック図である。
図11は、2次元サブキャリアを2次元像が変調することによって生じる、斜め
il!(ダイアゴナル)の周辺における2次元スペクトルの折り返しの例を表し
ている。
図12A及び図12Bは、2次元変調の前及び後での画素アレイをそれぞれ示し
ている。
図13は、2次元変調を行うための回路を表している。
図14は、本発明の一態様によって符号化された信号を回復するために使用可能
である復号器及び復号方法の実施例のブロック図である。
図15A1図15B1図15C1図15D、及び図15Eは、実例となるスペク
トルを示している。
図16は1本発明の他の態様における符号器及び符号化方法の実施例のブロック
図である。
図17は、本発明の実施例で使用可能なデシメータの図である。
図18は1本発明の一態様によって符号化された信号を復号するために使用可能
である復号器及び復号方法の実施例のブロック図である。
図19は、本発明の実施例で使用可能なゼロパツダの図である。
図20は、本発明の他の態様における符号器及び符号化方法の実施例のブロック
図である。
図21は、本発明の他の態様によって符号化された信号を復号するために使用可
能である復号器及び復号方法の実施例のブロック図である。
図22は、本発明の他の態様による高精細度テレビジョンシステム及び方法の実
施例のブロック図である。
図23は、伝送されたビデオ信号間の干渉を最小限とするために使用される本発
明のさらに他の態様を表している。
図24及び図25は、図6のスペクトルの帯域分割例を表している。
図26は、本発明の方法の実施例を実行するために使用可能でありかつ本発明の
実施例における符号器のブロック図である。
図27は、符号器走査変換のためのシステムのブロック図である。
図28は、図26の実施例の符号器の一部のブロック図である。
図29は、図28のタイル制御プロセッサを制御するためのルーチンのフローチ
ャートである。
図30は、図28の動き検出回路の実施例のブロック図である。
図31は、記載されている復号方法の実施例を実行するために使用可能でありか
つ本発明の実施例における復号器のブロック図である。
図32は、図32A及びその下に続く図32Bからなっており、図31の実施例
のオーグメンテーション入カプロセッサを制御するためのルーチンのフローチャ
ートである。
図33及び図34は1図31の実施例のスペクトル−ディテール変換プロセッサ
を実行するためのルーチンのフローチャートである。
図35は、図31の実施例で使用されるFIFO(先入れ先出し)回路のブロッ
ク図である。
1鼠久且l
主観的な視覚研究によれば、知覚される解像度が異方性を有すること(全ての方
向で正確には等しくないこと)が分かっている。眼は、斜めの線(ダイアゴナル
)に沿ったディテールよりも水平軸及び垂直軸に沿ったディテールの方がより感
度がよい、[例えば、ダブリュ・イー・グレン 他(W、E、Glenn et
al、)、「精神物理学データに基づく画像システム設計J、SID会報、V
ol、26/1.第71〜78頁、1985年1月、NYIT 5TRC1「宇
宙で使用するためのビデオシステムの設計及び発展に適用可能な視覚的精神物理
学要素、最終報告J、NASA報告、1989年5月; ジー・シー・ヒギンズ
他(G、C,H4ggins et at、)、[種々のテスト対象体方向及
び視界条件による視覚の鋭さの変化J、J、opt、Soc、Am、40、第1
35〜137頁、1950年;エフ・ダブリュ・キャンベル 他(F、W、Ca
mpbell at at、)、「人間の視覚システムの方向選択性J、J、P
hysio1.187、第437〜445頁、1966、及びニス・アラペル(
S、Appelle)、[刺激方向の関数としての知覚及び判別二人間及び動物
の斜め効果J 、Psychological Bulletin、Vol、7
8 No、4、第266〜278頁、1972年を参照のこと、]図2は、極座
標の形でプロットされており、種々の研究者毎のこの斜め効果を表している。用
いたテストのタイプが違うことにより結果は多少異なっているが、主観的解像度
の曲線は、同様の形状を有しており、外側臼によって示される異方性解像度から
発散している。視覚システムの異方性空間応答特性を利点を取り入れることによ
り、帯域幅及びディスプレイエレメント濃度が低減できることが知られている0
図3A、図3B、及び図30は、基点サンプリング、5点形(又はダイアゴナル
)サンプリング、及び低いサンプリング速度による5点彩サンプリングをそれぞ
れ表している0図4A、図4B、及び図40は、図3A、図3B、及び図30の
サンプリングのための独立したスペクトルをそれぞれ示しており、ここでf、=
1/Dである。図3B及び図30に示す5点彩サンプリングは、スペクトル座標
軸を45度だけ回転させる結果となり[例えば、アール・シー・ゴンザレス 他
(R,C,Gonzales et al、)、[デジタル像処理J、Read
ing Mass、、アディソンーウエズレイ(Addison−Wesley
) 、1987年; イー・デュボイス 他(E、Duboiset al、)
、「デジタルNTSCカラー信号の3次元スペクトル及び処理J、SMPTE
JournaI、第372〜378頁、1982年4月: 及びビー・ウエンド
ランド 他(B、Wendland etal、)、「いくつかのテレビジョン
信号処理技術の画質についてJ、SMPTE Journal、第915〜92
2頁、1984年10月参照のこと]、これによって視覚特性により近づいてマ
ツチングすることとなる。この方法は、知覚される画質の劣化なしに2の因数だ
け情報内容を低減するのに使用することができる。中間調印刷、より最近ではC
CDカメラ及びLCDディスプレイが有効にこの技術を用いている。本明細書の
背景技術で参照した特許に記載されているいくつかのシステムでは、2の因数だ
けサンプリング速度を低減し、それによってオーグメンテーション帯域幅を低減
するべ(5点彩サンプリングを利用している。以下に記述する実施例では、図5
に示す独立したスペクトル領域における斜めの線(ダイアゴナル)5のほぼ右上
までダイアゴナル高周波数成分を除去することによって情報内容が低減されてい
る。NTSC輝度スペクトルは、図5の左下側のボックス内におおよそ表されて
いる。NTSCスペクトル部分が通常のチャネルから得られるオーグメンテーシ
ョンシステムに関している次に述べる実施例においては、オーグメンテーション
チャネルの伝送に用いられるおよその残りのスペクトルが、図6のハツチング領
域で示されている。
基点サンプリングした像の周波数成分を図2のダイヤモンド形状の知覚曲線内の
領域に制限するために、ローパスフィルタを用いることができる。最も有利な視
聴距離(通常のNTSC525ラインビデオについて画面高さの約6倍)に位置
するテレビジョン視聴者は、像のディテールは識別できるにもかかわらず、(垂
直)ビデオラスターを解像することができない。図7は、ビデオサンプリング速
度(例えば垂直サンプリング速度の半分)の半分の速度の垂直及び水平カットオ
フ周波数を有する2次元ダイアゴナルフィルタの4象限の通過帯域を表している
。総スペクトル領域の半分がこのフィルタによって通過される。人間の視覚シス
テム特性にマツチする像に有効な2次元帯域幅は、基点サンプリングによって得
られるものの半分のみである。本発明の特徴によれば、有効なビデオ情報は、図
7のハツチング部分、即ち従来システムに右いては一般に浪費されかつ有効に使
用されていなかったスペクトル領域、に位置するべく2次元的に変調される。本
実施例においては、例えば2つの異なるテレビジョン像は、各々を2つの別個の
スペクトル領域の各々に有効に配置することにより、単一の伝送チャネル上に符
号化することができる。本出願人は、各テレビジョン画面が原画に存在する完全
に主観的な解像度をほぼ維持でき、かつ他方のテレビジョン画像から完全に独立
できることを見いだした。
本発明の方法の一態様を実行するために使用可能であり、本発明の第1の態様の
実施例に基づく装置のプロツり図を示している図8を以下に参照する。2つの電
子ビデオ信号は、ブロック810及び850でそれぞれ示される部分で生成され
る。電子ビデオ信号は、例えばビデオカメラ、ビデオメモリ、図形又は動画発生
器、若しくは医療又は他の像発生器等のあらゆる適切な手段によって発生せしめ
られるであろう。ブロック810及び850が異なるタイプの電子ビデオ信号源
をそれぞれ表しているかもしれないことは理解できるであろう。−例として、ブ
ロック810及び850が異なるシーンに向けた電子ビデオカメラシステムを表
していると想定できる。以下に述べるように、上述の信号が同一の像の異なる成
分を表しているかもしれない。また、この技術が電子ビデオ信号の種々フォーマ
ットに及び通常の低又は高精細度ビデオに適用可能であることが理解されるであ
ろう。この技術はカラービデオ信号についても一般に通用するが、通常テレビジ
ョンの解像度を有するモノクロビデオ信号に関する例を量初に説明する。
ビデオ信号源810及び850の出力は、ローパスフィルタ815及び855に
それぞれ印加され(2次元スペクトル815A及び855Aをも参照のこと)、
次いでアナログ−デジタル変換器820及び860に印加される。アナログ−デ
ジタル変換器は、デジタルバッファ821及び861にそれぞれ記憶されている
デジタル画素のフレームを得るべく、いかなる適切なりロック速度においても既
知の方法で動作可能である。バッファは、フレームバッファか又はその一部であ
るかもしれない。
各々のフレームの各画素は、一般にはnビットのデジタル語で表される輝度値を
有し得る。
フレームバッファ821及び861の出力は、2次元ダイアゴナルローパスフィ
ルタ825及び865にそれぞれ印加される。これらフィルタの各々は、デジタ
ル化されたビデオ信号のフレームから高周波数の2次元ダイアゴナル周波数成分
を取り除くよう動作する。例えば、図7の第1象限のほぼ正方形のスペクトルに
ついて、本実施例のフィルタリングによれば、図7のハツチングのない領域で示
すようにほぼ三角形を有するスペクトルを好ましくは得る結果となるであろう(
略図825A及び865Aも参照のこと)。しかしながら、通過した最高の垂直
及び水平周波数(fv7□=定数)を結合するラインが、境界であると通常はみ
なされることは理解できるであろう1図2の記述に関連して分がるように、上述
の三角形領域内にあるいくらかの周波数についても、人間の視覚システムによっ
てほぼ減衰されるであろうと断定している研究者等が存在している。フィルタの
正確な形は、人間の視覚システムの現在及び/又は将来の研究から決定され得る
、及び/又は経験的に調整され得る。
2次元ダイアゴナルローパスフィルタ(825及び865)は、いかなる適切な
技術によっても実現できる。例えば、市販のプログラマブルフィルタカーネルが
、所望のフィルタ機能を得るために使用できる。図9は、2次元ダイアゴナルロ
ーパスフィルタリングを実行するために使用可能な9×7フイルタカーネルアレ
イの係数の例を示している。フィルタカーネルは、フィルタすべき画素のフレー
ムでアレイをたたみ込みすることによって適用可能である。このフィルタリング
処理を実行する技術は、この分野で公知である。図10は、2次元たたみ込みを
実施するために使用可能であり、適切な重み付は係数を用いることにより、本実
施例において2次元ダイアゴナルローパスフィルタを実現するのに使用可能な回
路のブロック図である。図10の回路において、係数に+、のアレイは、m個の
ライン遅延1020と、図10においてレジスタ列1025で表され各々が1つ
の画素遅延に関する独立した段を有しているn個の画素遅延とを用いることによ
り、(m)X (n)の動画素群に印加される。シフトレジスタ又はFIFOが
この目的に用いられるかもしれない。各画素及び遅延された画素は、乗算器10
50に対応する信号レベルを印加することによって実現される係数値により、係
数kl、を掛けられる。係数は特定のフィルタカーネル用の選ばれたアレイ、例
えば図9に示されたアレイ、に応じたものであり得る。乗算器1050の出力は
、アレイがフレームを「動いた」ときに、各たたみ込み出力信号を発生する加算
器1080によって加算される。所望により市販のチップを含む他のフィルタ完
成体が使用可能であり、かつ最終状態が既知の技術によって取り扱い可能である
ことが理解されるであろう。
図8を再び参照すると、2次元ダイアゴナルローパスフィルタ825の出力は、
加算回路880の1つの入力に結合している。2次元ダイアゴナルローパスフィ
ルタ870の出力は、2次元変調器870に印加される。この2次元変調器は、
フィルタされた信号のスペクトルを高周波数ダイアゴナル成分によって通常は占
められているスペクトル空間に折り返す役目を果たす。図11は、サンプリング
速度の半分の水平周波数及びサンプリング速度の半分の垂直周波数を有する(個
の例の場合)2次元サブキャリアを2次元像が変調した場合に起こる2次元スペ
クトルの折り返しの例を表している。一般に像スペクトルは、図11に示すよう
に、原画像の高周波数水平成分が高周波数垂直成分となるように又はその逆とな
るように斜め境界線の周辺で折り返されて反転されるであろう。これにより、符
号化された像上の一定のグレイレベル(da)が、サンプリングパラメータで、
/2、f、/2として表し得る最も高い周波数として現れるであろう、換言すれ
ば、このような2次元変調の後、スペクトル位置(0、O)が(f、/2、f、
/2)となり、通常は、一定の強度レベルが高周波数チェッカーボードパターン
として現れるであろう。[平均グレイレベルより下の場合と同様に、この場合に
は平均グレイレベルより明るいと変調される、偉の明るい領域におけるこの変調
によって、像内容全体は、失われかつディスプレイから画面高さの6倍以上離れ
た視聴者には空白のグレイ画面として現れる。これは、スペクトル内容が人間の
知覚範囲外にあるため、即ち人間の視覚システムがダイアゴナルローパスフィル
タとして働くためである。]このような2次元変調により、スペクトル位置(0
゜!、)が(f、/2、f、/2−f、)となる等、同様のことが行われるであ
ろう、斜め線周辺での折り返しを達成するための2次元変調は、図12A及び図
12Bに示すように、1つおきのラインで極性の順序を反転させつつ各ライン上
の1つおきの画素の極性を反転させることによって実行可能である。図12Aは
2次元サブキャリアの2次元変調前の画素アレイを示しており、図12Bはこの
種の変調後の画素アレイを示している。図13はこの変調を実施するための回路
を表している。マルチプレクサ1350は、その一方の入力において2次元フィ
ルタ865の画素出力を受け取り、他方の入力においてインバータ1310によ
って反転された画素出力を受け取る。変調器は、画素及びライン指示を受け取り
、その入力ライン選択シーケンスを図12Bに示す極性シーケンスの通りに交番
させる。
両方の像(1及び2でそれぞれのビデオ信号スペクトルを示す2次元スペクトル
の略図880Aを参照のこと)を表すビデオ信号を含む加算器880の符号化出
力は、ブロック890で表すように、記憶及び/又は送信可能である。
図14には、符号化ビデオ信号を回復及び記録及び/又はディスプレイするのに
使用可能な復号器のブロック図が示されている。ブロック1410は、符号化信
号の受信又はメモリからのその信号の読み出しを表している。2次元周波数スペ
クトルが略図1410Aに表されている。オプションの画素記憶バッファ141
5が、情報フレーム又はその一部を記憶するために使用可能である。バッファ1
415の出力は、図11〜図13に関連して説明した変調器865(図8)と同
様に作動できる2次元変調器1450に印加される。前に述べたスペクトル折り
返しにより、ビデオ信号のスペクトル位置が反転される。変調器1450の出力
は、これも図9〜図10に関連して説明したタイプであり得る2次元ダイアゴナ
ルローパスフィルタ1470に印加される。バッファ1415の出力は個の出力
のフィルタ(1420)にも印加される。2次元ローパスフィルタ1420及び
1470のそれぞれの出力は、デジタル−アナログ変換器1425及び1475
に印加され、次いでアナログ(水平)ローパスフィルタ1430及び1480に
印加される。出力されるアナログビデオ信号は、ブロック1435及び1490
でそれぞれ表すように記録及び/又はディスプレイ可能である。2次元変調器は
、機能的には、「1」及び「2」 (略図1450Aを参照)で表される信号の
スペクトル位置を「反転」するように動作する。
フィルタ1420及び1470は、次いで、不要なスペクトル成分をフィルタし
、それぞれ分離されたビデオ信号(略図1420A及び1470Aを参照)得る
ために使用可能である。アナログ形態への変換及び適切なローパスフィルタリン
グの後、回復された信号は所望により記録及び/又はディスプレイ可能である。
本発明のさらなる態様によれば、最初のフィルタリングの後にサブサンプリング
してエイリアス(折り返し雑音)となる周波数を除去することにより像の大きさ
が低減又は圧縮されるかもしれない。後述するように、像は、1つおきの画素を
水平方向及び垂直方向に投げ捨てるか又はデシメイトすることにより、その原画
像の大きさの半分に減少させることができる。空間的なデシメーションは、本質
的な解像度をほとんど悪化させることなく、圧縮されてない像のデータ内容及び
関連する伝送帯域幅を減少させるのにも用いることができる。2次元デシメーシ
ョンについて考察する前に、1次元デシメーションの効果について検討すること
が役に立つ。連続するアナログ信号が、限りなく小さいサンプリングアパーチャ
を有するデジタイザを用いてサンプリングされたと仮定すると、デジタル入力は
、T、秒間隔のインパルス列を乗算してなる連続アナログ信号とみなされ得る。
サンプリングされたスペクトルは、f、=1/T、とすると、n f sに位置
するスペクトルインパルスにたたみ込みされた元のアナログスペクトルからなっ
ている。従ってアナログスペクトルの繰り返しは、図15Aに示すように、サン
プリング周波数の整数倍数位置に集中せしめられるであろう。アナログベースバ
ンドスペクトルがサンプリングの前にf、/2より低い周波数に制限された場合
、エイリアスは生じない。今、偶数及び奇数のサンプルが、以下の偶数及び奇数
デシメーション関数により分離されたと仮定する。ここで、Xは整数のサンプル
数である。
DEC*v*n= (1/ 2) [1+ co s 2 p i *(f−/
2) (x/f、)]
= (1/2) [1+cos (pf*x)]DECaaa = (1/2)
El−cos (pi *x))データの組にDEC,、。を印加することに
より、奇数データ要素がゼロとなり、D E C、、、を印加することにより、
偶数データ要素がゼロとなる。サンプリングされたスペクトルをD E C、、
、、、のスペクトルとたたみ込みすることによって、偶数的にデシメートされた
像が得られる。図15Bは、デシメーションにより、アナログスペクトルの他の
繰り返しがほぼf、/2に生成されることを示している。エイリアスは、f、/
4より高い周波数について生じる。DEC,。6も同様なスペクトルを生成する
であろうが、エイリアス成分はD E C、、、、によるエイリアススペクトル
に対して反転したものであろう。偶数及び奇数成分が加算される場合、原スペク
トルを放置し、エイリアスされない原成分は追加するが、エイリアスされた成分
はキャンセルする。この結果は興味深いものであるが、1次元のものについては
ほとんど実用的でない。同一の結果が、f、/2のアナログ入力をサンプリング
することによって得られる。
しかしながら、空間デシメーションは、ダイアゴナルデシメーシゴンパターンを
使用すれば、1次元の場合のように平凡な結果とはならない、ダイアゴナルデシ
メータは、例えば黒のドツトのチェックボードパターンで像をマスクする。偶数
デシメータは次のように表される。
DECa+ag= (1/2) [1+cos (pi 1x)cos (pi
ty)]
デシメータのスペクトルは、DC(0,0)と水平及び垂直サンプリング速度の
半分(f、、/2、f、/2)ちう2つの周波数からなっている0周波数が2次
元であることを除いて、これは1次元デシメーションスペクトルに類似している
。デシメートすべき像は、前述したタイプの2次元ダイアゴナルブリフィルタを
最初に通過せしめられ得る。デシメートされたスペクトルは、フィルタされた像
スペクトルをデシメータのスペクトルでたたみ込みすることによって得られる。
元のフィルタされたスペクトルは、デシメーション周波数の倍数、即ち全てのm
及びnについて、
(2m+1)f−/2、(2n+1)f、/2付近で繰り返される、その一部が
図15Gに示されている。デシメートされた像が他のダイアゴナルフィルタを通
過することによって、画質を劣化させることな(デシメートされない像が再生さ
れる。上述したことをまとめると、斜めにブリフィルタされた像が斜めに空間的
にデシメートされると、デシメーション処理で導入されるスペクトル成分は、元
のスペクトル領域まで広がっておらず、従ってフィルタリングによって除去され
得る。
斜めにデシメートされた像は、基点サンプリングされたライン毎の画素の数の半
数の画素を含んでいる。ビデオの1ラインを送るに要する時間は、帯域幅が一定
に保たれるとすれば、半分に減少可能であり、これによって像は水平に圧縮され
る。従って、各ビデオラインの後半は、第2の像を運ぶ又は基本像の高精細度成
分を運ぶ等の他の目的に使用できる。圧縮された像は、デシメータで生成された
ゼロを再挿入しかつ2次元ローパスフィルタを通過させることにより、受信側で
再構築できる。
図15Dは、デシメーション周波数の倍数、即ち全ての整数値m及びnについて
、
(2m + 1 ) f horizontal/ 2、(2n + 1 )
f vertica+/ 2付近での基点サンプリングスペクトルの繰り返しか
らなるデシメートされた像の2次元周波数スペクトルを表している。
周波数エイリアスは、像が適切にプレフィルタされてない場合、また、ゼロパッ
ダで再構築されたものが適当にポストフィルタされない場合に発生するであろう
。図15Eは、ブリフィルタ及びポストフィルタの両方に使用できるダイアモン
ド形状の通過帯域を有する2次元フィルタを示している。これは、人間の視覚シ
ステムの感度範囲の外側のスペクトル成分のみを除去する。従って、原画像と同
じ主観的質を有する画面が、斜めにデシメートされた像から再構築され得る。
図16を参照すると、直前に述べた原理を利用した本発明の一態様の実施例にお
けるブロック図を示している。図8の記載に関連して前に述べたように、2つの
ビデオ信号源1610及び1650が備えられている。ブロック1615及び1
620.1655及び1660で表すように(略図1615A及び1655Aも
参照)、信号は、それぞれ、水平方向にローパスフィルタリングされアナログ−
デジタル変換される。アナログ−デジタル変換器の出力は、前に述べた方法によ
ってかつブロック1625及び1665で示すように、それぞれ2次元ローパス
フィルタリングされる。その結果得られる2次元スペクトルが、略図1625A
及び1665Aに表されている。フィルタされた像は、次いで、前に述べた方法
によってかつブロック1630及び1670で示すように、それぞれデシメート
される。本実施例においては、(図示されたような)選択された1つおきの画素
のみがデシメータによって通過せしめられる。これは、図17に説明するような
電圧制御ゲートを用いることにより実施できる。特に、制御ゲートに供給される
ライン及び画素情報が、デシメータによって画素を通過させるかどうかを決定す
る。または、各ラインで異なる初期状態にセットされるフリップフロップを使用
することもできる。デシメータ1630及び1670の出力は、画素の各ライン
を元のライン時間の半分にそれぞれ圧縮するように動作する時間軸圧縮器163
5及び1675にそれぞれ印加される。この技術分野では時間軸訂正については
良(知られており、いかなる適切な時間軸圧縮器もこの目的に使用可能である。
その結果得られた信号の圧縮された2次元スペクトルが、略図1635A及び1
675Aにそれぞれ示されている。水平成分が2倍となっていることが分かる0
次いで、図1690Aに示すように、連続するタイムスロットの間にそれら信号
を組み合わせるべくマルチプレクサ1690が使用されろ。その結果得られた信
号は、ブロック1695で示されるように、記憶及び/又は送信可能である。
図18を参照すると、図16の回路の符号化ビデオ信号を復号するために利用可
能な復号器の実施例のブロック図を示している。ブロック1810は、符号化信
号の受信又はメモリからの読み出しを表している。デマルチプレクサ1815は
、各ラインの2つのタイムスロット内の信号を分離するために用いられ、このデ
マルチプレクサの出力は、時間軸訂正回路1820及び1850にそれぞれ印加
される。時間軸訂正回路1820及び1850は、符号器の対応する時間軸訂正
器1635及び1675によってなされる動作の逆動作を行う。時間軸訂正器の
出力は、例えば半フレーム分のメモリを備えているであろう画素記憶バッファ1
825及び1855にそれぞれ印加される。バッファの出力は、図1830A及
び1860Aにそれぞれ表すように、斜め方向に1つおきの画素位置にゼロを挿
入するように動作するゼロバッグ1830及び1860にそれぞれ印加される。
これらバッグを実施するために使用可能な回路が図19に示されている。特に、
バッファ(1825又は1855)からの画素出力及びゼロレベルを表す信号を
入力として受け取るマルチプレクサが使用可能である。バッグによって通過せし
められる値の選択は、図示されている1つおきのパターンに応じて、マルチプレ
クサに入力されろうイン及び画素情報に従うであろう。バッグ1830及び18
60の出力は、前述したようにエイリアス成分を除去するべく動作する2次元ダ
イアゴナルローパスフィルタ1835及び1865にそれぞれ印加される。フィ
ルタの出力は、デジタル−アナログ変換器1840及び1870にそれぞれ印加
され、次いで所望により、アナログローパスフィルタリング(水平方向)され、
ブロック1845及び1875でそれぞれ示すように、ディスプレイ及び/又は
記録され得る。
図20を参照すると、2つのビデオ信号が帯域幅の減少要求に応じた単一のチャ
ネルに組み合わせ可能な本発明の一態様の実施例を示している。この実施例では
、アナログ処理が用いられている。最初に、2つのビデオ入力信号が、ビデオ信
号源(2010及び2050)から受け取られる。本発明(デジタル及びアナロ
グ処理の両方の実行例)では、大部分の自然の像がスペクトルの高ダイアゴナル
周波数領域内で始まるスペクトルエネルギをほとんど有していないので、最初の
2次元ダイアゴナルローパスフィルタリングを行わずに実行されることがしばし
ばあり得る。図20の実施例は、この種のブリフィルタリングなしの処理例であ
る。図20の実施例においては、これも−例として、ビデオがインタレースされ
たビデオを含んでいると仮定する。またこの実施例では、別々の垂直及び水平変
調によって2次元変調が実行されている。特に、ブロック2020は垂直変調を
表している。インタレースされるディスプレイのために1つおきのラインがこれ
に続くフィールドで生じ、従って、垂直変調は、各地のフィールドの間に反転を
することによってなされる。線2021B上の、フィールド同期部からの信号に
よって制御されるマルチプレクサ2021は、増幅器2022を介して受け取る
ビデオか又は反転増幅器2023を介して受け取るビデオを選択する。その結果
得られる「1つおきのラインが反転された」信号は、(水平変調成分について実
行する)2重平衡変調器を駆動するのに用いられる。線2030Bを介して受け
取るこの変調器のミキシング信号の周波数(f、)は、例えば4.2MHzであ
る最大通過帯域周波数に選択される。ビデオの単極性を保つために、最大単極ビ
デオレベルの半分に等しいレベルのバイアスが、符号化前に差動回路2005に
よって差し引かれ、次いで、変調処理の後に加算回路2050によって再挿入さ
れる。変調ビデオ信号及び非変調ビデオ信号が加算回路2060によって足し合
わされ、ローパスフィルタされ(ブロック2070)、記録及び/又は送信され
る(ブロック2080)。
図21を参照すると、記憶及び/又は送信の後、組み合わせ信号が受信及び/又
はメモリから読み出され(ブロック2110)、原信号を回復すべく復号される
ことができる。組み合わせ信号は、線212OC上に低2次元ダイアゴナル周波
数を得、線2120B上に高2次元ダイアゴナル周波数を得るために2次元ダイ
アゴナルフィルタ2120に印加される。ダイアゴナルフィルタリングば、アナ
ログ形態で、又はデジタル形態に変換し上述のごと(分離し再変換することによ
り実行されるかもしれない。信号2120Cは、ブロック2180で表されてい
るように、記録及び/又はディスプレイ可能である。信号2120Bは、図20
の符号化処理と同様に1次元段において、2次元的に変調される。特に、線21
40B上の、フィールド同期部からの信号によって制御されるマルチプレクサ2
140は、増幅器2130の出力か又は反転増幅器2135の出力を選択する。
その結果得られる信号は、送信機側で用いられるものと同じ周波数の信号、即ち
この例では4.2MHzの信号、をその他方の入力で受け取る2重平衡ミキサ2
150を通過する。バイアスが加算回路2160によって適切に加算可能であり
、その結果得られる信号は、ブロック2170で表されているように、記録及び
/又はディスプレイ可能である。
2次元スペクトルの高周波数ダイアゴナル部分は、主要像成分(例えば、高精細
度成分、カラー成分、アスペクトレシオ又は他の目的等を修正するための付加的
像領域)を運ぶため、又はデータ、静止画、オーディオ等の他の情報を運ぶため
にも使用できる。図22は、高精細度成分を高周波数2次元ダイアゴナル領域に
2次元的に変調する高精細度テレビジョンシステムのブロック図である。高精細
度源(原稿の通常テレビジ目ンビデオより本質的に高い精細度を有する信号を包
含するとみなされ得る信号の発生源)2205が備えられている。この出力は、
差動回路2201の正の入力に及び高精細度ビデオ信号の2次元ローパスダイア
ゴナルフィルタリングを表すブロック2210に印加される。このフィルタリン
グは、例えば、上述したようにデジタル形態に変換し。
フィルタリングを前述したように行うことによって実行されるかもしれない。そ
の結果得られる信号の2次元スペクトルが2210Aで表されており、高精細度
サンプリング速度の半分である水平及び垂直周波数は、低周波数標sm細度の2
次元カットオフ周波数におけるダイアゴナル帯域内に低減されることが分かる。
フィルタ2210の出力は、本実施例では、1つおきの垂直ラインをデシメート
し、4つ毎の水平画素を保持するように動作するデシメータ2215によって受
け取られる。デシメーションパターンは図の他の部分226OAに表されており
、このデシメーションが、所望のパターンに応じて保持するべき画素を選択させ
るためのライン及びフィールド入力を有する、前に説明したデシメータによって
達成されることが理解できるであろう。その結果得られる相対的像密度が、22
00における図に表されている。
前述した方法による時間軸訂正の後、デシメータの出力はマルチプレクサ212
0の1つの入力に印加される。
マルチプレクサの出力は、ゼロバッグ2260及びディテール係数を記憶するた
めの記憶バッファ2280へ印加される。ゼロバッグ2260の8力は、前述し
たタイプのバッグを用いて226OAに示すごときパターンを再構築する。この
信号は、フィルタ2210と同じように動作し、2265Aに示すスペクトルを
エイリアスなしに発生する標準精細度2次元ダイアゴナルローパスフィルタ22
65に印加される。フィルタ2265の出力は加算回路2270の一方の入力で
ある。マルチプレクサの他方の出力は、逆コサイン変換回路2285にその出力
が印加されるディテール係数記憶バッファ2280に印加される。回路2285
は、米国特許出願番号第502.509号に記載されたタイプのチップであり得
る。回路2285の出力は加算回路2270の他方の入力である。加算回路22
70の出力は、一方、差動回路2207の負の入力となる。この回路2207の
出力はコサイン変換回路2235に印加され、この回路の出力はディテール成分
選択回路2237に印加される。回路2235及び2237も、米国特許出願番
号第502゜519号に記載されたタイプのものであり得る。回路2237の出
力は時間軸訂正され(ブロック2240)、次いでマルチプレクサ2120の他
方の入力に印加される。動作中、この回路は、(−例として)デシメーションに
よって得られるタイムスロット内の選択された変換成分を使用する。デマルチブ
レツクリングの後、復号器は、信号内の成分を回復しHDTV出力を得るために
これらを加算するために破線で囲まれた回路2250を用いることができる。変
換されていないディテール成分についてもこれと同じ原理が適用できることが理
解されるであろう。
スペクトル(これに続く回復用)の高周波数ダイアゴナル部分へのビデオの2次
元変調は、例えば共チャネル状態における、信号間の干渉を低減するために使用
可能である。図23は、別々の放送領域における送信機A及びBと送信機から干
渉信号を受信することができる受信機とを表している。送信機の1つが2次元的
に変調されたビデオ信号(上述したようにこれに続く変換用)を使用していれば
、知覚される干渉が実質的に低減される。
画面が、代わりに、そのスペクトル内容を用いて表され得ることは知られている
。N個の空間画素を有する像全体のフーリエ変換は、N個の単一周波数成分を包
含しており、従って、空間像情報を送るのに必要とする同一の伝送帯域幅を一般
に要求する。次に述べる実施例では、オーグメンテーションディテールのスペク
トル変換によって、例えば通常のチャネルにおいていつも送られる低いスペクト
ル成分が重複不要であるという効果、及び変換されたオーグメンテーション成分
が人間の視覚システムの要求をより満足できる方法でダイナミックに選択可能で
あるという効果が得られる。図24及び図25は、図6のスペクトルの2つ又は
4つの帯域への典型的な帯域分割をそれぞれ表している。図25において、帯域
はほぼ等しいスペクトル順序を有しており、視覚的重要度が下がる順に番号付け
されている。4帯域のオーグメンテーション技術は以下記載する実施例で述べる
が、他の帯域選択(帯域の数とスペクトルの形状及び割り当てとの両方について
)も採用可能である。
図26を参照すると、本発明のさらなる実施例による、かつ本発明の方法の実施
例を行うに使用可能である符号器のブロック図が示されている。この符号器は、
図1で説明したタイプのシステムで使用されるであろう。
符号又は同期信号の使用、若しくはチャネル識別又はチャネル同期のための他の
手段の使用は、米国特許第4゜800.426号又は前述した他の特許又は刊行
物の技術に従うかもしれない。
高精細度ビデオ信号は、相補2次元空間フィルタ910に印加される。図27に
さらに関連して説明されこのるフィルタは、中でも、受信したHDTV信号を通
常解像度のビデオ信号とディテール信号とに分離するように動作する。符号化空
間フィルタ910は、水平空間方向に動作するフィルタとこれに縦続接続された
垂直空間方向に動作するフィルタとからなる2つの1次元ローパス有限長インパ
ルス応答(FIR)フィルタの形態であり得る。縦続接続動作により、垂直及び
水平空間像がたたみ込みされる622次元空応答は、2つのフィルタの応答を掛
は合せて2次元周波数領域に矩形の空間窓を作ることにより得られる。この点に
ついて前述した米国特許第4,628,344号を再び参照することができる。
[もちろん、別々の高及び低解像度カメラ又は他のビデオ成分信号源を使用すれ
ば、フィルタリングは不要か、又は他の形態であるかもしれない、]通常解像度
のビデオ信号は、例えばNTSC方式においては483本の視認可能な線である
通常の走査線及び要素フォーマットを有するビデオを発生するのに用いられる走
査線数変換器920に印加される。走査線数変換されたビデオは、例えばNTS
C符号器である符号器930に印加される。
符号化された通常解像度ビデオ信号は、記憶、送信、又は公知の方法による処理
が可能である。ある種の処理能力を有する受信機側において改善された動作を得
るために、動き指示信号を通常のビデオチャネルに含めることが可能である。
本実施例においては、高精細度ディテール成分が画面の所定領域(又は「タイル
」)を用いて処理される。この実施例では、他の大きさ及び形状を使用すること
もできるが、各タイルは8×8画素の四角形である。
ディテールオーグメンテーションチャネルは、ブロック950で表されておりコ
サイン変換等による、直角変換を用いた周波数領域へのディテール信号の変換を
含んでいる。使用(この場合送信)されるべき特定の変換帯域は、ブロック96
0及び970に示しかつ図28に関連してさらに述べるように、各タイルについ
ての動きの関数として動的に選択される。この実施例の特徴に従って、選択され
る特定の帯域は、現在実質的な動きのないこれらタイルについて、そのタイルの
動きの履歴の関数として定められる。特に、画面情報が実質的に同じである状態
が長引く程、タイルに関してより詳細な情報が、得ることのできる全てのディテ
ールが提供されるまで、提供(この場合送信)される0本実施例では、動き指示
信号は、変換されたタイルの動きを検出することによつて発生せしめられる(例
えば図28及び図30)、なお、動きは、ディテール成分又は他の適切なビデオ
表現体を用いて検出され得ることが理解できるであろう。各タイルの選択された
帯域成分(もしあるのなら)及び動き状態信号は、本実施例においては、マルチ
プレクサ980を介して送信機及び/又は記憶媒体に印加される。
図27は符号器走査線数変換のための好ましい構成を表している。2次元空間フ
ィルタ910の低(又は通常)解像度出力(例えば1125本の走査線)は、通
常の送信機(例えば図1の210)と結合するために通常の525本の走査線(
NTSC)のフォーマットに変換する第1の走査線数ダウン変換器2720に印
加可能である。受信機の符号器(例えば図31のブロック3115)で用いられ
るであろうものと同じ走査線数アップ変換器2730が、1125本の走査線に
戻すためにアップ変換するのに用いられる。その結果が、差動回路2750によ
り高精細度成分から減算されて所望のバイパスディテール成分が得られる0図示
されているように、補償遅延回路2710が用いられ得る。また、以上の記載全
体にわたって必要な補償遅延が公知技術のごとく使用可能であることが理解され
よう。
図28を参照すると、図26にブロック950.960.970、及び980で
表されておりオーグメンテーションチャネルにディテール信号を印加するように
処理する符号器の一部をより詳細に示すブロック図を表している。デマルチプレ
クサ1105、ラインFIFOI110、及びマルチプレクサ1115は、公知
の方法により、本実施例においてはlNMOS IMSA121独立コサイン変
換チップで実施される変換チップ1120によって受け取られるように適当なフ
ォーマットでディテール信号を入力する。変換チップ1120は、係数カウンタ
1125によっても受け取られる画素クロックを受け取る。変換チップは、さら
に、画素計数モジュロ64として供給される「次のタイル」指示を受け取る。こ
の指示は、係数カウンタ及びタイル位置カウンタ1130にも印加される。タイ
ル位置カウンタ1130は、さらに、「次のフレーム」指示をも受け取る。係数
カウンタ1125は変換チップ1120から出力されている変換係数(この例で
はそれらの64)の通路を保持し、タイル位置カウンタ1130は処理されるタ
イルの位置(x、y)の通路を保持する。複数のタイルは、一般に、継続的に列
毎に処理される。リードオンリメモリ(ROM)であるかもしれないルックアッ
プテーブル1135は、カウンタ1125からの係数指示情報を、変換チップ1
120からの係数が2つの帯域記憶RAM1150及び1155にそれぞれ記憶
されるべきアドレスの一部に翻訳する。帯域記憶RAM1150はデュアルポー
トである。即ち、入力アドレスを用いた入力ボートで、又はこれとは独立して、
出力アドレス(この場合、これはタイル制御プロセッサ1175から得られる)
を用いた出力ボートでアクセス可能である。帯域記憶RAM1150は、図25
に1.2,3、及び4で示した4つの帯域のごとき別々の周波数スペクトル帯域
を備えた変換係数の群である帯域成分を記憶するために用いられる。本例におい
て、4つの帯域1〜4の各々は5つの係数を有していると仮定する。これは、可
能性のある64個の係数のうちの20個が図6のハツチングされたスペクトルを
表すのに実際に用いられること、かつ他の44個の係数が、最初に述べたように
必要ではない、図5の残りの領域をほぼ表していることを意味している。後述す
るように、適切な帯域成分は、帯域記憶RAM1150からマルチプレクサ11
6Sに読み出される。マルチプレクサ1165は、さらに、フラグ記憶RAM1
170から動きフラグ記憶状態の指示を受け取る。これらの信号は、PIF01
185に印加され、最終的に、図1の送信機275のごとき送信機(又は場合に
よってはメモリ)に印加される。
他方の帯域記憶RAM1155は、単一ボートかもしれず、本実施例では動き検
出の目的に使用される。RAM1155はRAM1150と同じ係数情報を受け
取るが、その度に新しい係数を受け取る。即ち、前のフレームから対応する係数
(即ち、現在のフレームの対応する係数によって占有されるべきアドレスに記憶
されている係数)を受け取り、これにより図30により詳しく示されている回路
1160によって動き検出が実行可能となる。一時的に図30を参照すると、現
在の帯域成分(図28の変換チップ1120から)と、対応する前のフレームの
帯域成分(図28の帯域記憶RAM1155から)とが、出力が絶対値回路13
20に印加される差動回路1310によって受け取られる。累算器1330は、
各タイルについての差の絶対値の総和を累算する(累算器のリセット及び読み出
しが次のタイル指示によってイネーブルとなる)。累算器1330の出力は、所
定のしきい値レベルと比較される。しきい値レベルが越えている場合、動き指示
信号が比較器1340から出力される。図28に示されているように、この信号
は、これもデュアルポートRAMであるフラグ記憶RAM1170によって受け
取られる。本実施例においては、以下に記述するごとき5つの動き状態フラグが
ある。動き状態フラグ1は、動きを表しており4つの帯域の第1のものが送られ
るべきである。動き状態フラグ2は、1つのフレーム中に動きが全くなかったこ
とを表しており帯域2が送られるべきである。動き状態フラグ3は、2つのフレ
ーム中に動きが全くなかったことを表しており帯域3が送られるべきである。動
き状態フラグ4は、3つのフレーム中タイルに動きが全(なかったことを表して
おり帯域4が送られるべきである。動き状態フラグOは、4つ以上のフレーム中
タイルに動きが全くなかったことを表しておりスペクトル情報は送られるべきで
はない(全ての4つの帯域が既に送られている)、いかなる適当なマイクロプロ
セッサ又はその一部、専用の論理回路、又は集積回路であってもよいタイル制御
プロセッサ1175は、後述するようにフラグ記憶RAM1170を制御する。
図29は、タイル制御プロセッサ1175を制御するルーチンのフローチャート
である。ブロック1205は、2次元タイルアレイにおけるタイルの位置を示す
インデックスi及びjの初期化を表している。次いで、図28において、アナロ
グマルチプレクサ1195の一方の入力へ同期信号を出力する同期符号発生器1
18゜へのタイル制御プロセッサの出力で示されているように、同期符号が送ら
れる(ブロック1210)、次に、タイル(i、j)についての動き状態フラグ
が、ブロック1215に示すように、フラグ記憶RAM1170からマルチプレ
クサ1165を介してPIF01185へ送られる。これは、アドレス(i、j
)をフラグ記憶RAM11170の出力ボートに送ることにより、及びFIFO
1185へのフラグ状態情報がマルチプレクサ1165を通過することをイネー
ブルとすることにより実行される。動き状態フラグがゼロであるかどうかの質問
がなされる(ダイアモンド1220)。もしそうであれば、少なくとも最後の4
フレームの間このタイルに動きがないこととなり、かつ全ての帯域情報が既に送
られていることとなり、従ってこのタイルについてスペクトル情報は送られない
。この場合、ダイアモンド1250へ直接進む。動き状態フラグがゼロでない場
合、帯域情報が帯域記憶RAM1150からFIFO1185へ送られるであろ
う。そしてこれは、ループ1243で実行される。ブロック1225に示すよう
に、インデックスkがゼロに初期化される。このインデックスには、各帯域の5
つの成分を識別するために用いられる。kが歩進される毎に(ブロック1240
)、帯域記憶RAM1150のアドレス[l、J、フラグ(L、j)、klにお
ける帯域成分がマルチプレクサ1165を介してFIFO1185ヘロードされ
る。マルチプレクサは、このフェーズの間、図28において「フラグ又は帯域成
分の選択」と表示された線によって、帯域記憶RAM1150から情報をロード
するように制御される。アドレスは、タイル位置[(i、j)]、動き状態フラ
グ[前述した規則リストに従って使用すべき帯域を決める、フラグ(i、j)]
、及び帯域成分[klを含んでいることが分かる。ループ1243の処理が完了
した場合、ダイアモンド1235の質問についてはYESとなるであろうからブ
ロック1245へ進む。このブロック1245は、前述した規則リストに従って
動き状態フラグを更新することを表している。換言すれば、アドレス(i。
j)における動き状態フラグがフラグ記憶RAM1170においてアクセスされ
モジュロ5で歩進される。次いで、列の最後のタイルまで到達したかどうかの質
問がなされる(ダイアモンド1250)。もしそうでなければ、iが歩進され(
ブロック1260)、ブロック1215へ再び進んで列が完了するまでループ1
263を続けて実行する。その後、インデックスiが次の列のために初期化され
(ブロック1252)、さらにタイルの最後の列まで実行されたかどうか質問が
なされる(ダイアモンド1255)。もしそうでなければ、jが歩進され(ブロ
ック1270)、ブロック1215へ再び進んで全てのタイルについて実行され
るまでループ1273を続けて実行する。その後、次のフレームのタイルの処理
のためにブロック1205へ再び進む。
PIF01185の情報は、好ましくは、送信機フレームの所与の部分のための
一定のクロック速度でクロックされて読み出されてデジタル−アナログ変換器1
190へ送られ、さらにアナログマルチプレクサ1195を介して送信機へ送ら
れる。マルチプレクサ1195は、前述したように同期符号が印加された場合を
除いて、デジタル−アナログ変換器119oの出力を通過させるように制御され
る。
図31を参照すると、復号器の実施例のブロック図を示されている。一般に、復
号器は、通常チャネル(例えば、525本の走査線からの入力)を受け取り、こ
れを最終的にディスプレイ又は記録すべきHDTVとして同数の線の比較的低い
解像度の像に変換する。オーグメンテーションチャネルからの情報は、別個の通
路によって受け取られ、処理されてスペクトルメモリ(図31のブロック314
5)に記憶される。スペクトルメモリの出力は、通常解像度チャネルから得られ
た相対的に低い解像度の走査線変換された像に加えるべき像ディテールを得るた
めに、例えば本実施例では逆コサイン変換である逆変換チップ(図31のブロッ
ク3160)によって処理される。この加算は、図31の実施例では加算器31
70によってなされる。得られた信号は、アナログ形態に変換され、適切なHD
TVディスプレイ及び/又は記録手段に印加可能である。
通常チャネルとオーグメンテーションチャネルとのタイミングの関係が臨界的な
ものではないことは最初から知ることができ、別個に扱うことが可能である。[
これは、低解像度成分とディテール成分との間の小さな遅延が通常は視聴者に知
覚されないためである。]図31の復号器の実施例においては、オーグメンテー
ション入カプロセッサ3140及びスペクトル−ディテール変換制御プロセッサ
3155が用いられている。これらの機能は、例えば単一のマイクロプロセッサ
又は独立した複数のマイクロプロセッサを共用することによって、若しくは専用
の論理回路又は集積回路手段によって実施される。オーグメンテーション入カプ
ロセッサを制御するルーチンが図32のフローチャートに関連して記述され、ベ
クトル−ディテール変換制御プロセッサを制御するルーチンが図33及び図34
のフローチャートに関連して記述される。逆変換チップ3160からの画素の流
れの出力は、図35にさらに関連して説明するFIFO回路3165に印加され
る。
図31の実施例の詳細な動作について述べると、通常の受信機部からのビデオは
、アナログ−デジタル変換器3105へ印加され、次いで走査線数変換器311
5に印加される。走査線数変換器は、同期検出器3110によって抽出され、こ
の走査線数変換器3115及びスペクトル−ディテール変換制御プロセッサ31
55で用いられる必要とする同期情報をも受け取る。
オーグメンテーションチャネル受信機部からのオーグメンテーション信号がアナ
ログ−デジタル変換器3120を使用してデジタル化され、オーグメンテーシ3
ン同期信号が抽出されて(ブロック3125)オーグメンテーション入カプロセ
ッサ3140に印加される。このオーグメンテーション入カプロセッサは、動作
の途中においては、再同期のために、進行中の処理を非同期的に終了しフレーム
シーケンスのスタートへ戻る。アナログ−デジタル変換器3120のデジタルデ
ータ出力は、デマルチプレクサ3130を介して、プロセッサ3140又は他方
の入力が論理的にゼロとなっているマルチプレクサ3135の一方の入力に印加
される。思い出すであろうが、データは、正しくはスペクトル成分を後に伴う状
態指示フラグを有しており、オーグメンテーション入カプロセッサ3140は、
動き状態指示フラグをこのプロセッサ3140に、スペクトル成分データをマル
チプレクサ3135を介してデュアルポートのスペクトルデータRAM3145
にそれぞれ印加するようにデマルチプレクサ3130を制御すべく動作する。
ここで、オーグメンテーション入カプロセッサ3140を制御するためのルーチ
ンを表す図32のフローチャートを参照する。ダイアモンド1502及びこれに
伴うループは、同期検出待ちを表しており、これが検出されると、タイル位置イ
ンデックスi+Jが初期化される(ブロック1504)。次いで、動き状態フラ
グがゼロであるかどうかの質問がなされる(ダイアモンド1506)。もしそう
であれば、動き状態フラグの後にスペクトルデータが続くことはな(、ルーチン
の次の部分はバイパスされてダイアモンド1575に直接進む。状態フラグがゼ
ロではない場合、状態フラグが1であるかどうかの質問がなされる(ダイアモン
ド150g)、もしそうでなければ、ブロック1560に直接進む。しかしなが
らもしそうであれば、現在のタイルの動きが示され、スペクトルデータRAM3
145内の高解像度帯域が、もはや使用されない値を含むこととなる。このよう
な場合、ルーチンの次の部分はこれら使用されない値をRAM3145から除去
して「0」をマルチプレクサ3135を介して挿入するために用いられる。詳細
には、帯域インデックスbが2に初期化され(ブロック1510)る。次の動作
によって帯域l (ルーチンのこのブランチについて動き状態フラグが1)に新
しいスペクトルデータが挿入されるであろうため、帯域1の記憶から存在するデ
ータを除去する必要がないことが分かる。次いで、帯域成分インデックスkが初
期化され(ブロック1512)、ブロック1514が実行される。このブロック
は、スペクトルデータRAM3145のアドレス[i。
j、b、klにおける成分のセットを表している。次に、最後のkに到達したか
どうかの質問がなされる(ダイアモンド1517) 、もしそうでないならば、
kが歩進されて(ブロック1520)、ブロック1514へ再び進んで全ての帯
域成分について実行されるまでループ1519を続けて実行する。その後、最後
の帯域すまで到達したかどうかの質問がなされる(ダイアモンド1525)。も
しそうでないならば、帯域インデックスbが歩進されて(ブロック1529)、
ブロック1512へ再び進んで全ての帯域成分について実行されるまでループ1
530を続けて実行する。次いで、ブロック1560に進み、kが初期化される
。その後、受は取ったスペクトル成分が、ブロック1565で表されるように、
スペクトルデータRAMのアドレス[i、j、フラグ(i、j)、klに記憶さ
れる。次に、最後のkに到達したかどうかの質問がなされる(ダイアモンド15
67)。もしそうでないならば、kが歩進され(ブロック1569)、ブロック
1514へ再び進んで受け取ったスペクトル帯域の全ての成分がスペクトルデー
タRAM3145の適切なアドレスに記憶されるまでループ1570を続けて実
行する。その後、ダイアモンド1575へ進み(同じくダイアモンド1506の
YESの出力ブランチから直接的に入る)、最後の1(即ち、列の最後のタイル
)に到達したかどうかの質問がなされる。もしそうでないならば、iが歩進され
て(ブロック1578)、ダイアモンド1506へ再び進んで最後のiに到達す
るまでループ1580を続けて実行する。その後、新しい列が始まるようにiが
初期化され(ブロック1582)、最後の列に到達したどうかの質問がなされる
(ダイアモンド1585)。もしそうでないならば、jが歩進されて(ブロック
1587)、ダイアモンド15O6へ再び進み全てのタイルが処理されるまでル
ープ1590を続けて実行し、その後、ダイアモンド1502に再び進む。
再び図31を参照すると、スペクトル−ディテール変換制御プロセッサ3155
は走査線数変換器3115の出力に同期せしめられる。プロセッサ3155は、
フレームのスタートの確認を受け取ると、RAM3145からマルチプレクサ3
150を介しての逆変換チップ3160へのスペクトルデータ情報の入力を制卸
するルーチンを開始する。これに関して図33のフローチャートを参照すると、
同期待ちとなり(ダイアモンド3302及びこれに伴うループ)、その後、タイ
ルインデックスが初期化される(ブロック3305)。次いで、各タイルについ
て逆変換チップ3160に印加されるべき全ての係数〔例えば、8×8画素タイ
ルについて64個の係数]を考慮するために係数イ・ンデックスCが初期化され
る(ブロック3308)。Cが用いられたかどうか(係数のい(つかのみが使用
される)の質問がなされる(ダイアモンド3310)。もしそうでないならば、
マルチプレクサ3150の制御線にコマンドを送ることによって「0」が逆変換
チップ3160へ送られる。〔なお、逆変換チップ3160の使用されない係数
を永久的にディスエーブルとすることが実行可能ならば、この動作は不要であろ
う。〕係数が使用されたならば、スペクトルデータRAMのアドレス[i、j、
clにおける成分を逆変換チップへ送ることを表すブロック3320へ進む0次
いで、最後の係数まで到達したかどうかの質問がなされる(ダイアモンド333
0)。もしそうでないならば、Cが歩進されて(ブロック3332)、ダイアモ
ンド3310へ再び進んで全ての係数が逆変換チップ3160に読み出されるま
でループ3335を続けて実行する。現在のタイルについてこの処理が終了する
と、逆変換動作が初期化される(ブロック3340、及び図31の「スタート」
線)、次いで、列の最後のタイルまで到達したかどうかの質問がなされる(ダイ
アモンド3360)。もしそうでないならば、iが歩進されて(ブロック334
5)、ブロック3308へ再び進んでその列が完全に実行されるまでループ33
50を続けて実行する0次に、インデックスiが次の列のために初期化され(ブ
ロック3365)、最後の列まで処理されたかどうかの質問がなされる(ダイア
モンド3368)。もしそうでないならば、jが歩進されて(ブロック338o
)、ブロック3308へ再び進んでタイルの全ての列が処理されるまでループ3
385を続けて実行する。その後、同期待ちのためにダイアモンド3302へ再
び進む。
図34のフローチャートで示したルーチンは、図31のFIFO回路3165へ
の及びその後のこれからの出力画素データのタイルのロードを制御するために用
いられる。このFIFO回路は図35に示されている。本実施例においては、8
つのPIF03521〜3528が存在し、これらの各々が逆変換チップ316
0から入力を受け取る。しかしながら、一時にはただ1つのFIFOのみが、デ
マルチプレクサ3510の制御によって、イネーブルとなる。デマルチプレクサ
3510は、逆変換クロックとプロセッサ3155からのFIFO選択制御信号
とを受け取る。より詳細には、図34のルーチンを参照すると、ダイアモンド1
710及びこれに伴うループは発生すべき出力ビデオの同期待ちを表している。
次いで、現在のタイルに関する逆変換演算の完了待ちとなり(ダイアモンド17
15及びこれに伴うループ)、画素インデックスが初期化される(ブロック17
201゜その後、デマルチプレクサ3510は、現在の画素係数のためにFIF
Oを選択するように制御される(ブロック1725)。次いで、最後の画素まで
到達したかどうかの質問がなされる(ダイアモンド1730)、もしそうでない
ならば、画素インデックスが歩進されて(ブロック1735)、ブロック172
5へ再び進んで現在のタイルの全ての画素がFIFOに読み出されるまでループ
1740を続けて実行する0次いで、すべてのタイルが処理されたかどうかの質
問がなされる(ダイアモンド1750)。もしそうでないならば、タイルインデ
ックスが歩進されて(ブロック1755)、ダイアモンド1715へ再び進んで
全てのタイルが処理されるまでループ1751を続けて実行する。その後、ダイ
アモンド1710へ再び進む。FIFO内の画素情報は、図35に示すようにビ
デオ出力クロック及びライン出力イネーブルを受け取るデマルチプレクサ354
0の制御により、クロックで読み出される。このデマルチプレクサは、本実施例
ではモジェロ8カウンタでありライン出力イネーブルを受け取るラインカウンタ
3550の出力によって制御される。カウンタ3550の8カは、8×8画素デ
ータがFIF03521〜3528に読み込まれた後、情報が1つのラインずつ
読み出されるべ(、どのFIFO出力を加算器3170(図31)に印加するか
を選択するためにマルチプレクサ3530を制御する。
この技術が、原画の解像度にかかわりな(適用でき、いかなる原画帯域幅につい
ても動画ビデオ情報の帯域幅圧縮に用いて効果があることが分かるであろう。さ
らに、シーンの実質的な部分が実質的なフレーム期間の間(Sフレーム期間又は
1/6秒)、静止している(動きのない)場合、非常に少ない画像情報しか伝送
されない[上述したようにほとんどのタイルがrOJの状態であるため]ことが
分かるであろう。このような場合、残りの帯域幅は、最新の情報を定期的に送る
のに使用可能である。さらに、前述したタイプの複数のチャネル間での統計的な
マルチプレックスにより、各チャネルの動的な帯域幅特性が得られるという特別
の効果も得られるであろう。
483 L/PH−+035 L/PH0−基本サンプリングしたスペクトルの
中心・スペクトル成分がダイアモンド
要約書
帯域幅圧縮を行うためにビデオを符号化及び復号する方法及び装置である。その
1つの態様によれば、異なる像を表す2つのビデオ信号(81o、850)を、
一般には単一のビデオ信号に割り当てられる帯域幅(880)のみを用いて、知
覚できる画質低下をほとんど又は全く起こさずに送信することができる。他の態
様によれば、記憶及び/又は送信されるべき周波数帯域情報を動的に修正する技
術に、動き指示信号(970)が用いられる。
補正書の写しく翻訳文)提出書(特許法第184条の8)平成4年9月29日
Claims (35)
- 1.第1の像を表す第1のビデオ信号と第2の像を表す第2のビデオ信号とを組 み合わせる方法であって、高周波数2次元ダイアゴナル周波数成分を除去すべく 前記第1のビデオ信号をフィルタリングするステップと、 高周波数2次元ダイアゴナル周波数成分を除去すべく前記第2のビデオ信号をフ ィルタリングするステップと、 フィルタリングされた第2のビデオ信号を2次元的に変調するステップと、 前記フィルタリングされた第1のビデオ信号と前記フィルタリングされかつ変調 された第2のビデオ信号とを組み合わせるステップとを備えたことを特徴とする 方法。
- 2.前記第1のビデオ信号及び第2のビデオ信号が電子ビデオ信号であり、前記 第1の像及び第2の像が異なる像である請求項1に記載の方法。
- 3.フィルタリングされた第2のビデオ信号を2次元的に変調する前記ステップ が、前記フィルタリングされた第2のビデオ信号を2次元キャリア上に変調する ことを含んでいる請求項2に記載の方法。
- 4.前記2次元キャリアがビデオ信号サンプリング周波数の約半分の垂直周波数 及びビデオ信号サンプリング周波数の約半分の水平周波数を有している請求項3 に記載の方法。
- 5.前記第1のビデオ信号をフィルタリングする前記ステップが、前記ビデオ信 号を2次元ローパスフィルタでフィルタリングすることを含んでいる請求項1に 記載の方法。
- 6.前記第2のビデオ信号をフィルタリングする前記ステップが、前記第2のビ デオ信号を2次元ローパスフィルタでフィルタリングすることを含んでいる請求 項1又は5に記載の方法。
- 7.フィルタリングされた第2のビデオ信号を2次元的に変調する前記ステップ が、前記フィルタリングされた第2のビデオ信号を2次元キャリア上に変調する ことを含んでいる請求項1又は5に記載の方法。
- 8.前記2次元キャリアがビデオ信号サンプリング周波数の約半分の垂直周波数 及びビデオ信号サンプリング周波数の約半分の水平周波数を有している請求項7 に記載の方法。
- 9.フィルタリングされた第2のビデオ信号を2次元的に変調する前記ステップ が、前記フィルタリングされた第1のビデオ信号の2次元周波数スペクトルと実 質的にオーバーラップしない2次元周波数スペクトルを得るために前記第2のビ デオ信号を変調することを含んでいる請求項2又は8に記載の方法。
- 10.前記第1のビデオ信号を2次元的にローパスフィルタリングする前記ステ ップが、ほぼ3角形の境界内で2次元周波数スペクトルを得るために前記第1の ビデオ信号をフィルタリングすることを含んでいる請求項9に記載の方法。
- 11.前記フィルタリングされた第1のビデオ信号と前記フィルタリングされか つ変調された第2のビデオ信号とを組み合わせる前記ステップが、前記フィルタ リングされた第1のビデオ信号と前記フィルタリングされかつ変調された第2の ビデオ信号とを加算することを含んでいる請求項2に記載の方法。
- 12.前記組み合わせるステップから得られる組み合わせた信号を記憶及び/又 は送信するステップをさらに備えている請求項2に記載の方法。
- 13.前記組み合わせた信号から前記第1のビデオ信号及び第2のビデオ信号を 回復するステップをさらに備えている請求項12に記載の方法。
- 14.前記回復するステップが、 相対的な低周波数2次元ダイアゴナル周波数成分を含む第1のフィルタリングさ れた成分と相対的な高周波数2次元ダイアゴナル周波数成分を含む第2のフィル タリングされた成分とを得るために前記組み合わせた信号を2次元的にフィルタ リングし、 前記第2のフィルタリングされた成分を2次元的に変調することを含んでいる請 求項13に記載の方法。
- 15.前記第1のフィルタリングされた成分と前記フィルタリングされかつ変調 された第2の成分とをディスプレイするステップをさらに備えている請求項13 に記載の方法。
- 16.第1の像を表す第1のビデオ信号と第2の像を表す第2のビデオ信号とを 組み合わせる方法に関連して用いられ、高周波数2次元ダイアゴナル周波数成分 を除去すべく前記第1のビデオ信号をフィルタリングするステップと、高周波数 2次元ダイアゴナル周波数成分を除去すべく前記第2のビデオ信号をフィルタリ ングするステップと、フィルタリングされた第2のビデオ信号を2次元的に変調 するステップと、組み合わせた信号を得るために、前記フィルタリングされた第 1のビデオ信号と前記フィルタリングされかつ変調された第2のビデオ信号とを 組み合わせるステップとを含んでおり、前記第1及び第2のビデオ信号を回復す るために前記組み合わせた信号を処理する方法であって、 相対的な低周波数2次元ダイアゴナル周波数成分を含む第1のフィルタリングさ れた成分と相対的な高周波数2次元ダイアゴナル周波数成分を含む第2のフィル タリングされた成分とを得るために前記組み合わせた信号を2次元的にフィルタ リングするステップと、前記第2のフィルタリングされた成分を2次元的に変調 するステップとを備えたことを特徴とする方法。
- 17.前記フィルタリングされた第1の成分と前記フィルタリングされかつ変調 された第2の成分とをディスプレイするステップをさらに備えている請求項16 に記載の方法。
- 18.第1の像を表す第1のビデオ信号と第2の像を表す第2のビデオ信号とを 組み合わせる方法であって、前記第2のビデオ信号を2次元キャリア上に2次元 的に変調するステップと、 前記第1のビデオ信号と前記変調された第2のビデオ信号とを組み合わせるステ ップとを備えたことを特徴とする方法。
- 19.ビデオ信号を符号化する方法であって、前記信号を第1及び第2の部分に 周波数分離するステップと、 前記第2の部分を2次元キャリア上に2次元的に変調するステップとを備えたこ とを特徴とする方法。
- 20.第1の部分と変調された第2の部分とを組み合わせるステップをさらに備 えている請求項19に記載の方法。
- 21.周波数分離する前記ステップが、2次元的ダイアゴナルフィルタリングす ることを含んでいる請求項19又は20に記載の方法。
- 22.第1の像を表す第1のビデオ信号と第2の像を表す第2のビデオ信号とを 組み合わせる方法であって、高周波数2次元ダイアゴナル周波数成分を除去すべ く前記第1のビデオ信号をフィルタリングするステップと、 高周波数2次元ダイアゴナル周波数成分を除去すべく前記第2のビデオ信号をフ ィルタリングするステップと、 フィルタリングされた第1のビデオ信号を空間的にデシメートするステップと、 フィルタリングされた第2のビデオ信号を空間的にデシメートするステップと、 空間的にデシメートされた第1のビデオ信号と空間的にデシメートされた第2の ビデオ信号とを組み合わせるステップとを備えたことを特徴とする方法。
- 23.改善された耐干渉性で複数の電子ビデオ信号を符号化及び送信する方法で あって、 高周波数2次元ダイアゴナル周波数成分を除去すべく少なくとも1つの前記電子 ビデオ信号をフィルタリングするステップと、 前記少なくとも1つのフィルタリングされたビデオ信号を送信するステップと、 高周波数2次元ダイアゴナル周波数成分を除去すべく少なくとも他の1つの前記 電子ビデオ信号をフィルタリングするステップと、 前記フィルタリングされた少なくとも他の1つの前記ビデオ信号を2次元的に変 調するステップと、前記フィルタリングされかつ変調された少なくとも他の1つ の前記ビデオ信号を送信するステップとを備えたことを特徴とする方法。
- 24.第1の像を表す第1のビデオ信号と第2の像を表す第2のビデオ信号とを 組み合わせる装置であって、前記第2のビデオ信号を2次元キャリア上に2次元 的に変調する手段と、 前記第1のビデオ信号と前記変調された第2のビデオ信号とを組み合わせる手段 とを備えたことを特徴とする装置。
- 25.ビデオ信号を符号化する方法であって、前記ビデオ信号のフレームを多数 のタイルに分割するステップと、 各タイルの画面内容を所定の優先順位を有する複数の周波数帯域に分離するステ ップと、 フレームからフレームヘのタイルの画面内容における変化から各タイルの動きを 決定するステップと、各タイルの動き状態の指示と、各特定のタイルの周波数帯 域表示が該特定のタイルの動き状態の関数として選択されるところの、各タイル の周波数帯域の表示とを含んでいる、各フレームについての信号を発生するステ ップとを備えたことを特徴とする方法。
- 26.前記複数の周波数帯域が、少なくとも3つの周波数帯域を含んでいる請求 項25に記載の方法。
- 27.各タイルの動き状態の指示を含む信号を発生する前記ステップが、動きを 示していない各特定のタイルについて、該特定のタイルの動きを示さない期間を 表す状態信号を発生することを含んでいる請求項25又は26に記載の方法。
- 28.異なる周波数帯域表示が各動き状態について選択される請求項27に記載 の方法。
- 29.前記動き状態の1つが、該1つの動き状態を有するタイルについて周波数 帯域表示を選択しない結果となる請求項27に記載の方法。
- 30.各タイルの画面内容を周波数軸上で分離する前記ステップが、各タイルの 画面内容に直角周波数変換を適用し、その結果得られる係数を帯域グループに分 割することを含む請求項25、27、又は29に記載の方法。
- 31.各タイルの画面情報の相対的な高周波数2次元ダイアゴナル周波数成分を 表す係数を廃棄するステップをさらに備えている請求項30に記載の方法。
- 32.ビデオ信号を符号化する装置であって、前記ビデオ信号のフレームを多数 のタイルに分割する手段と、 各タイルの画面内容を所定の優先順位を有する複数の周波数帯域に分離する手段 と、 フレームからフレームヘのタイルの画面内容における変化から各タイルの動きを 決定する手段と、各タイルの動き状態の指示と、各特定のタイルの周波数帯域表 示が該特定のタイルの動き状態の関数として選択されるところの、各タイルの周 波数帯域の表示とを含んでいる、各フレームについての信号を発生する手段とを 備えたことを特徴とする装置。
- 33.各タイルの動き状態の指示を含む信号を発生する前記手段が、動きを示し ていない各特定のタイルについて、該特定のタイルの動きを示さない期間を表す 状態信号を発生する手段を含んでいる請求項32に記載の装置。
- 34.ビデオ信号を符号化する方法であって、前記ビデオ信号を相対的に低い解 像度の成分と相対的に高い解像度のディテール成分とに分離するステップと、 前記ディテール成分のフレームを多数のタイルに分割するステップと、 各タイルの画面内容を所定の優先順位を有する複数の周波数帯域に分離するステ ップと、 フレームからフレームヘのタイルの画面内容における変化から各タイルの動きを 決定するステップと、各タイルの動き状態の指示と、各特定のタイルの周波数帯 域表示が該特定のタイルの動き状態の関数として選択されるところの、各タイル の周波数帯域の表示とを含んでいる、各フレームについての信号を発生するステ ップとを備えたことを特徴とする方法。
- 35.ビデオ信号を符号化する方法に関連して用いられ、前記ビデオ信号のフレ ームを多数のタイルに分割するステップと、各タイルの画面内容を所定の優先順 位を有する少なくとも3つの周波数帯域に分離するステップと、フレームからフ レームヘのタイルの画面内容における変化から各タイルの動きを決定するステッ プと、各タイルの動き状態の指示と、各特定のタイルの周波数帯域表示が該特定 のタイルの動き状態の関数として選択されるところの、各タイルの周波数帯域の 表示とを含んでいる、各フレームについての信号を発生するステップとを備えた 復号方法であって 各タイルの周波数帯域表示を記憶するステップと、前記動き状態信号の関数とし て、記憶された周波数帯域を選択するステップと、 前記記憶され選択された周波数帯域から復号ビデオ信号を発生するステップとを 備えていることを特徴とする方法。
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