JPH02226296A - 高階調グラフィック画像伝送装置 - Google Patents

高階調グラフィック画像伝送装置

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JPH02226296A
JPH02226296A JP1047881A JP4788189A JPH02226296A JP H02226296 A JPH02226296 A JP H02226296A JP 1047881 A JP1047881 A JP 1047881A JP 4788189 A JP4788189 A JP 4788189A JP H02226296 A JPH02226296 A JP H02226296A
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JP
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image
signal
color
transmission
transmitted
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JP1047881A
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Tsuneo Furuki
恒夫 古木
Yasuo Ito
伊藤 保男
Kazuo Hikawa
和生 飛河
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Victor Company of Japan Ltd
Original Assignee
Victor Company of Japan Ltd
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Publication date
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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、コンパクトディスク(CD)のサブコード(
信号)を利用したグラフィック画像伝送に使用して好適
な高階調グラフィック画像伝送装置に関する。
(発明の技術的背景) デジタルオーディオ機器として、コンパクトディスクプ
レーヤの普及には目覚しいものがある。
コンパクトディスクでは、高品質の音楽再生だけでなく
、デジタル記録の特性を生かし、様々な応用か考えられ
ている。その一つに、音楽データと共に記録されている
サブコードを利用して、歌詞や静止画などのグラフィッ
ク画像を伝送するCDグラフィックかある。
(従来の技術) 最初に、コンパクトディスクのサブコードについて説明
する。
コンパクトディスク上には第3図(A)に示すフレーム
・フォーマットでデジタル信号か記録されている。同図
において、1フレームは588チヤンネル・ビット(c
b)よりなり、フレームの先頭には24チヤンネル・ビ
ットのフレーム同期信号5YNCが設けられている。フ
レーム同期信号5YNCに続いて各14チヤンネル・ビ
ット構成のデータD、〜D32か設けられ、フレーム同
期信号5YNC及びデータDo〜D32夫々の間には3
チヤンネル・ビットの接続ビットCが設けられている。
上記各14チヤンネル・ピッ1〜のデータDO〜D32
夫々はEFM(エイト・ツー・フォーティン)復調され
ると8ビツトに変換され、この8ビツトはシンボルと称
せられている。上記のデータD、〜D32のうちデータ
D、には1シンボルのサブコードが記録され、残りのデ
ータD1〜D32に24シンボルの音楽データと8シン
ボルの誤り訂正用データ(パリティ)とか記録されてい
る。
上記のサブコードを構成する1シンボル(−8ビツト)
は1ビツト毎にP、Q、R,S、T、Uv、Wと称され
ている。ピッl−P、Qはタイムコードとして使用され
、ビットR〜Wは例えは、CDグラフィックに利用され
ている。
サブコードは第3図(B)に示すように98フレ一ム分
のシンボルで1データブロツクを構成し、最初の2フレ
ームはサブコードシンクSo、Slとされている。残り
の96シンボルのビットP。
Qは前述しなようにタイムコードとして使用され、CD
グラフィックの画像データであるビットR〜Wは各24
シンボル毎に4つのパックに分割されている。各パック
は第3図(C)に示すように、0番シンボルの6ビツト
(ビットR〜W)がビヅ1− R〜Wの使用状況を表わ
すモード及びアイテムを表わす。このモード及びアイテ
ム夫々の各ビットか’001 001”のときテレビジ
ョン・グラフィック・モード(CDグラフィック・モー
ド)である。
次に、このテレビジョン・グラフィック・モードによる
CDグラフィックについて説明する。
CDグラフィックは、第4図(A>及び(B)に示すよ
うに、□有効表示画素か#48フォン1へ×縦16フオ
ント、横288X縦192ピクセル(ドツト)で構成さ
れ、表示可能色は4096色中の16色にすぎないもの
である。
これは、前記サブコードの伝送量がコンパクトディスク
全体の伝送量の3%程度で、グラフィック画像の伝送の
有効データ量は21 、6kb i t/sec程度に
すぎなく、この少ないデータ量でグラフィック画像を伝
送するためである。
具体的には、あらかじめ、伝送画像を上記有効画素数に
サンプリングして、各サンプリング点を4096色中の
16色で代表させて、各画素をフォント単位で表わしコ
ード化して伝送する。いわゆる、CLUT(カラールッ
クアップテーブル)伝送方式(パレット伝送方式)であ
る。
第3図(C)に示すように、0番シンボルのモ−ド及び
アイテムにより表わされたCDグラフィック時、1番シ
ンボルの6ビツトは命令(インストラクション)か入っ
ている。この命令には単一色クリア、ポーター色設定、
フォント単位の描画。
スクロール、CLUT書込、EX−ORフォント等の描
画コマンドがある。次の2番、3番シンボルは夫々の6
ビツトは制御データである0番、1番シンボルに対する
誤り訂正用のパリティQo。
Qlである。4番〜19番シンボルの各6ビツトは画像
データが入るデータフィールドとして用いられる。
例えば命令かフォント単位の描画コマンドである場合、
4番シンボルには背景色のデータ(後述する色番号)か
入り、5番シンボルには前面色(例えば文字の色)のデ
ータ(色番号)が入り、6番シンボル、7番シンボル夫
々に当該パックが伝送するフォントの画面上の縦方向位
置、横方向位置夫々のデータが入る。8番〜19番シン
ボルの12個のシンボル夫々の6ビツトには横6ドツ)
X縦12ドツトで構成される1フォント分の画像データ
(同図では「C」という文字を伝送する場合を示してい
る)か入る。この画像データは例えは“′0′″か前記
背景色、” 1 ”か前記前面色に対応するものである
。さらに20番〜23番シンボル夫々の6ビツトは上記
0番〜19番シンボルに対する誤り訂正用のパリティP
o 、p、、p2P3である。
また、前記背景色や前面色の色は、4096色の16色
が選択されて0〜15まで色番号(すなわち、4 bi
tのデータ)として伝送され、前記色番号が4096色
のどの色にあたるかがCLUT(R,G、Bの各色を4
ビツトの濃淡で示す合計12ビツト[2シンボル分]の
データ群[色番号0〜色番号15までコ)として記録(
伝送)される。
例えば、命令がロードCLUTコマンドである場合、4
番〜19番シンボルの16個のシンボルに色番号0〜色
番号7(または色番号8〜色番号15までのCLUT用
のデータ群が入る。
なお、コンパクトディスクのサブコード、CDグラフィ
クスについては、フィリップス社刊のコンパクトディス
ク規格書くレッドブックス)、JAS  JOURNA
L1984年9月号に詳説されている。
次に、上述したサブコードによるCDグラフィックを実
現している、従来のグラフィック画像伝送装置(コンパ
クトディスク記録及び再生装置)について説明する。
第5図(A)及び(B)に示すように、R(赤)、G(
緑)、B(青)の色信号からなる画像データは、符号化
器1によりサンプリング、近似化されて、横288x縦
192ピクセル(ドツト)で、かつ、全体を4096色
中の16色で表現した画像データとされる。上記符号化
された画像データは次段のエンコータ2でフォント・パ
ック化され、音楽データとともに誤り訂正符号(パリテ
ィ)が付与された後にインターリーブされて、記録器3
によりR〜Wサブコードとしてコンバク1−ディスク4
上に光学的に記録される。
一方、コンパクトディスク4上の信号(ピット)は再生
器5によりデジタル信号として再生され、デコーダ6で
デインターリーブされてR〜Wサブコードか抽出される
。そして、前記パック単位のR〜Wサブコードが復調(
命令の解読)されて、画像データかVRAM (ビデオ
ラム)8及び色ブタかCLUT (RAM)9に書きこ
まれる。
すなわち、パック単位の命令が解読されて、前記CLU
T書込コマンドにより色番号に対応した原色データがC
LUT (RAM>9に書き込まれ、前記フォント単位
の描画コマンドにより一画面分の画像データ(前面色と
背景色の2色からなる色番号)かVRAM8に書きこま
れる。なお、16色中の2色以上からなるフォントでは
EX−ORフォントコマンドで、フォント内の色か変更
される。VRAM8から読み出された画像データは、C
LUT9により色番号に対応したR、G、Bの原色デー
タに変換され、さらにD/A変換器7でアナログRGB
信号とされた後に、図示しないデイスプレィ上にCDグ
ラフィックとして再生される。
(発明が解決しようとする課題) 上述したようなサブコードを利用したC L U’T伝
送方式による従来のグラフィック画像伝送装置は、画素
か粗く色数か少くないグラフィック画像であるか、CD
を利用したカラオケ再生装置に、歌詞や静止画を付加す
る手段(装置)として具体化・商品化され、CDグラフ
ィック装置として普及している。
ところで、最近では、テレビジョン放送やビデオチープ
レコータの高画質化の影響で、上記CDグラフィック装
置によるグラフィック画像にも高画質化の要請かある。
しかし、すでに普及している従来のCDグラフィック装
置と互換性を維持しながら、高画質化を図ることは容易
でない。さらに、CDのサブコードを利用したCDグラ
フィックではデインターリーブや誤り訂正などの高度の
信号処理が必要であり、高画質化のためにこれらの信号
処理を大幅に変更すると、信号処理用専用LSIを新た
に開発する必要が生じて大幅なコストアップとなってし
まう。
(課題を解決しようとする手段) 本発明は上記課題を解決するために、カラー原画像をサ
ンプリングし一画面上の出現頻度の高い色で近似コード
化した伝送画像信号を生成する送信側の符号化手段と、
伝送された前記伝送画像信号をカラー画像信号に復号す
る受信側の復号化手段とよりなるカラールックアップテ
ーブル画像伝送方式であって、前記送信側には、前記符
号化され伝送画像信号を一定比率で加算して伝送輝度成
分を生成する第1のマトリックス器と、符号化される前
のカラー原画像を一定比率で加算して原輝度成分を生成
する第2のマトリクス器と、前記原輝度成分と前記伝送
輝度成分との差分をとる差分器と、この差分器の差分出
力を輝度補正信号に変換する変換器とを設けて、前記伝
送画像信号と前記輝度補正信号とを伝送すると共に、前
記受信側には、伝送された前記伝送画像信号を記憶する
第1のメモリと、伝送された前記輝度補正信号を記憶す
る第2のメモリと、同期して読み出された前紀伝送画像
信号と前記輝度補正信号とを加算する加算器とを設けて
、加算された信号を出力するようにした高階調グラフィ
ック画像伝送装置を提供するものである。
(実施例) 本発明になる高階調グラフィック画像伝送装置の一実施
例について図面とともに詳述する。第1図は高階調グラ
フィック画像伝送装置を示す原理図である。なお、本実
施例では、伝送手段(媒体)としては情報記録媒体であ
るCD(コンパクトディスク)を使用し、伝送装置の送
信側としてはCDへの記録(手段)装置、伝達手段の受
信側としてはCDからの再生(手段)装置を例とする。
最初に、第1図を参照して本高階調グラフィック画像伝
送装置の原理を説明する。
カラー原画像は、送信側の符号化器1によるサンプリン
グ・近似(出現頻度の高い色あるいはその近傍の色で代
表して色コードする)などの符号化により近似・カラー
コート化されて原画像よりも劣化した伝送画像信号とな
って伝送される。
一方、符号化された伝送画像信号はマトリックス器(第
1のマトリックス器)11により伝送輝度成分が生成さ
れ、同時に前記カラー原画像からもマトリックス器(第
2のマトリックス器)12により原輝度成分が生成され
る。次段の差分器13により原輝度成分と伝送輝度成分
との差分がとられると、この差分出力である輝度補正成
分は前記劣化成分(誤差)であり、次段のレベル変換エ
ンコーダ10で輝度補正信号とされる。
伝送画像信号はモード1.アイテム1で、輝度補正信号
はモード1.アイテム2で、それぞれCD4のR〜Wサ
ブコードにより記録(伝送)される。
CD4を介して記録(伝送)された伝送信号は、受信側
のデコーダ6により復調されて伝送画像信号(色画素デ
ータ)として第1のメモリであるVRAM8 (及びC
LUT9)上に記憶され、これと対応する輝度補正信号
が第2のメモリ補正用VRAM14上に記憶される。伝
送画像信号、すなわち、従来のグラフィック画像に等し
いカラー画像信号と、このカラー画像信号とカラー原画
像との差分である輝度補正信号とは、混合器17により
混合されて高階調グラフィック画像としてデイスプレィ
上に表示される。
上記のように高階調化のため、差分の輝度補正信号を付
加伝送するように構成したので、従来のグラフィックス
画像伝送装置に対してハード的にもフォーマット的に互
換性を維持したまま、高階調化が図れる。
次に、第2図(A)を参照して、記録(手段)装置側に
ついて具体的に説明する。
1は、R(赤)、G(緑)、B(青)の色信号からなる
画像データ(カラー原画像)が入力される符号化器であ
る。符号化器1により処理された画像データは、次段の
エンコーダ2で音楽データととも誤り訂正符号か付与さ
れた後にインターリーブされて、記録器3によりR〜W
サブコードとしてCD(コンパクトディスク)4上に光
学的に記録されるようにして構成されている。
前記符号化器1はサンプル手段1aと近似化手段1bか
ら構成されている。前記サンプル手段1aはR(赤)、
G(緑)、B(青)信号からなる画像データを所要の画
素数(例えば、グラフィック画像の有効表示(ドツト)
数である横285×縦192ドツト(ピクセル)及び所
要の色数(例えば、R,G、Bの3色信号をそれぞれ1
6段階でサンプルした16x16x16=4096色)
にサンプリング処理するものである。
前記近似化手段1bは、前記4096色で表現されたド
ツト(ピクセル)単位の画像(データ)を前記4096
色中から選択した16色で代表させた近似側@(データ
)とするものであり、例えば画像処理用プロセッサと画
像メモリなどで実現されている。
前記エンコータ2の前段2aは、前記ピクセル(ドツト
)単位の画像データを横6X縦12ドツト(ピクセル)
からなるフォント単位に変換し、さらに、1フオント中
の16色を2色表現の繰り返しで表現した画像データに
変換する(すなわち、前述したフォント書き込みとEX
−ORフォントの描画コマンドより伝送できるように変
換する)ものである。
さらに、前記選択された16色の色データ(4096色
のどの色であるかを示す3色x4b+t12bit)が
CLUT (Color Look up Table
 )として生成されて、CL U ’f”書き込みコマ
ンドとして伝送できるように変換される。
前記エンコーダ2の前段2aで変換された後に、後段2
bでパック化・パリティ付与されてインターリーブされ
る。
次に、本高階調グラフィック画像伝送装置の特徴である
輝度補正信号の生成について説明する。
送信側の輝度補正信号生成手段は、マトリックス器11
、マトリックス器12、差分器13、レベル変換エンコ
ーダ10で構成されている。
前記符号化器1からの伝送画像信号は次段のマトリック
ス器11に入力されている。マトリックス器11では、
R,G、Bの伝送画像信号から伝送輝度成分(例えば、
0.299 R+0.587 G+0.114B)が生
成される。
一方、前記符号化器1でサンプリング・近似化される前
のカラー原画像(R,G、B色信号)から、マトリック
ス器12によりやはり原輝度成分が生成される。
そして、次段の差分器13で、原輝度成分と伝送輝度成
分との差分がとられて、輝度補正成分が生成される。こ
の輝度補正成分は、前述したように、サンプリング・近
似化により生じる誤差分である。
輝度補正成分は次段のレベル変換エンコーダ10で非線
形変換(小さい信号値は細く、大きい信号値は粗く変換
)され、さらに所定の輝度数(例えば、4bitで表現
された16段階)とされる。
すでに説明したように従来のCDグラフィック中、イン
ストラクション(コマンド)のフォント書き込みとEX
−ORフォントでは、16色、すなわち16通りに設定
したデータを伝送できるので、これをそのまま用いると
16段階の輝度を伝送できる。輝度補正信号の階調を゛
変えたい時は、インストラクションのCLUT書き込み
コマンドで規定して伝送すればよい。ただ、輝度補正信
号の階調テーブルを事前に決めておけばこの必要はない
輝度補正信号は、エンコータ2でフォント化・パック化
され、音楽データ、従来の画像データとともに誤り・訂
正符号か付与された後にインターリーブされて、記録器
3によりR〜Wサブコードとしてコンパクトディスク4
上に光学的に記録される。
また、前記符号化器1からのサンプリング・近似化され
た伝送画像信号(データ)と、前記レベル変換エンコー
ダ10からの輝度補正信号(データ)とは、前記CDフ
ォーマット上、R〜Wサブコードのモード及びアイテム
により区別される。
例えば伝送画像信号は従来どおりモード1、アイテム1
で記録(伝送)され、輝度補正信号はモード1、アイテ
ム2で記録(伝送)される。1画面分の伝送画像信号が
最初、記録(伝送)された後、その画像(所定のフォン
ト)に対応する輝度補正信号か1画面分記録(伝送)さ
れる。
なお、輝度補正信号をアイテム2としたのは、アイテム
1の伝送画像信号とコマンドコードを同一にするためで
あり、輝度補正信号をアイテム1のままで、別のコマン
ドコードを用いて伝送しても、別のモードやアイテムを
用いて伝送してもよい。
次に、第2図を参照して、再生(手段)装置側について
説明する。コンパクトディスク4上に記録された信号は
、再生器5により光学的に再生されて、デコーダ6によ
りデインターリーブ、誤り訂正処理されて、R〜Wサブ
コードか復調・再生される。同時に、デコーダ6からR
〜Wサブコードのアイテムが判別されて、この判別結果
にもとすイテ、後述するV−RAM8.CLUT9.補
正用VRAM14かデータの書き込み先としてチップイ
ネーブル(選択)される。
復調されたR〜Wサブコードは、アイテムが1の時は、
フォント単位で画素データかVRAMB上に書き込まれ
て1画面の画面データか順次横築され、CLUT9に色
データか書き込まれる。
一方、アイテムか2の時はやはりフォント単位で輝度補
正信号が補正用VRAM14上に書き込まれる。
VRAMg上の画素データは順次読み出されて、次段の
CLUT9により原色データ(R,G、B信号)となる
。原色データはD/A変、換器7によりアナログ信号で
あるカラー画像信号とされる。
一方、補正用VRAM14上の輝度補正信号も同期して
読み出されて、レベル変換テコータ15で変換された後
、D/A変換器16によりアナログ信号である輝度信号
とされる。
カラー画像信号(R,G、B信号)と輝度補正信号とは
加算器17によりそれぞれ加算されて、この加算された
信号により高階調グラフィック画像か図示しないデイス
プレィ上に表示される。
以上詳述した点より明らかなように、本高階調グラフィ
ック画像伝送は以下のような特色を有する。
■高階調化のため、差分の輝度補正信号を付加伝送する
ように構成したので、従来のグラフィックスに対してハ
ード的にもフォーマット的に互換性を維持したまま、高
階調化がはかれる。すなわち、第1図の点線より上の従
来の装置に、下の装置を付加すれはよい。従来の装置で
は、アイテム1の従来のグラフィック画像のみ再生され
、アイテム2の輝度(補正)信号は再生されず互換性か
維持される。
■階調の必要なフォントのみ輝度補正信号を付加するこ
とができるので、伝送時間があまり長くならない。
■階調(及び色)か増加して見かけ上の解像度が向上す
る。
■従来の構成と付加する構成とか明確にわかれているの
で、比較的少ないハード変更で実現可能で、従来のデコ
ーダをそのまま利用できる。
■再生用カラーパレットを内蔵したD/Aコンバータ(
いわゆるRAM  DAC)を利用した場合でも、加算
器がD/A変換器の出力後に置かれ、アナログレベルで
加算されるので、D/A変換変換思出以前更が殆んど不
要であり、従来回路を踏襲する事が容易である。
なお、第2図(C)に示すように、デジタル信号のまま
加算して、加算の後にD/A変換してもよい。いずれの
場合でも、VRAM5上の伝送画像信号データを書き改
えて加算するものでないがら、補正用VRAM14の増
設たけでずみ、大容量のメモリを必要としない。
また、伝送画像信号(カラー画像信号)に対して輝度補
正信号(輝度信号)のドツト数を2倍。
3倍化して、より精細な輝度信号を伝送するように構成
してもよい。
(発明の効果) 以上詳述したように、本高階調グラフィック画像伝送装
置によれは、従来の伝送装置に対してハードウェア的に
も、フォーマツ1〜的にも互換性を維持しつつ、高階調
化をはかることができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明になる高階調グラフィック伝送画像装置
の一実施例を示す原理図、第2図(A)及び(B)はコ
ンパクトディスクで構成した例を示す構成図、第2図(
C)は変形例を示す図、第3図(A)〜(C)はCDの
フォーマットを説明する図、第4図(A)及び(B)は
CDグラフィックのフォーマットを説明する図、第5図
(A)及び(B)は従来のCDグラフィック装置の構成
図である。 1・・・符号化器、1a・・・サンプル手段、1b・・
・近似化手段、 2・・・エンコータ(インターリーフ)、3・・・記録
器、4・・・コンパクトディスク(CD)、5・・・再
生器、6・・・デコーダ(デインターリーブ)、7・・
・D/A変換器、8・・・VRAM、9・・・CLUT
、10・・・レベル変換エンコータ(変換器)、11・
・・マトリックス器(第1のマトリックス器)、12・
・・マトリックス器(第2のマトリックス器)、13・
・・差分器、 14・・・補正用VRAM(第2のメモリ)、15・・
・レベル変換デコーダ、 16・・・D/A変換器、17・・・混合器。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 カラー原画像をサンプリングし一画面上の出現頻度の高
    い色で近似コード化した伝送画像信号を生成する送信側
    の符号化手段と、伝送された前記伝送画像信号をカラー
    画像信号に復号する受信側の復号化手段とよりなるカラ
    ールックアップテーブル画像伝送方式であつて、 前記送信側には、前記符号化され伝送画像信号を一定比
    率で加算して伝送輝度成分を生成する第1のマトリック
    ス器と、符号化される前のカラー原画像を一定比率で加
    算して原輝度成分を生成する第2のマトリクス器と、前
    記原輝度成分と前記伝送輝度成分との差分をとる差分器
    と、この差分器の差分出力を輝度補正信号に変換する変
    換器とを設けて、前記伝送画像信号と前記輝度補正信号
    とを伝送すると共に、 前記受信側には、伝送された前記伝送画像信号を記憶す
    る第1のメモリと、伝送された前記輝度補正信号を記憶
    する第2のメモリと、同期して読み出された前記伝送画
    像信号と前記輝度補正信号とを加算する加算器とを設け
    て、加算された信号を出力するようにしたとを特徴とす
    る高階調グラフィック画像伝送装置。
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