JPH03119883A - 画像信号処理装置 - Google Patents

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、ディジタル画像信号を伝送もしくは記録再生
する信号処理装置に係り、特に画像信号に対し圧縮伸長
処理を施す信号処理装置に好適な画像信号処理装置に関
する。

［従来の技術］ 従来より静止画テレビ電話のように画像情報をディジタ
ル信号化したのち通常の電話回線を通して画像情報を伝
送したり、電子ファイリング装置のように、光ディスク
のような大容量記憶装置にディジタル画像情報を記録し
たりする画像処理装置がある。このような装置によって
処理される画像情報としては、現行のＮＴＳＣカラー信
号やコンピュータ画像に対応した高精細画像信号、また
将来各分野で主流になると考えられるハイビジョン信号
などがある。しかしながら、これらの高精細画像信号を
単にディジタル信号化したのでは、情報量が非常に多く
なるため伝送時間を多く要したり、記憶装置に記憶でき
る画像数が少なくなるという問題が生じていた。そこで
特公昭６２−６１９８８号公報にあるように、ディジタ
ル信号化した信号に対し、情報圧縮処理を施してデータ
量を削減し、伝送時間の短縮や記録画数の増大を図って
いる。

［発明が解決しようとする課題］ しかしながら画像情報の圧縮伸長処理を行なう場合、圧
縮処理として、データの間引きもしくは符号化等を行な
うため、これによって生じる画質劣化は避けられず、再
生時に伸長処理を行なった画像においては、例えば解像
度低下による画像ぼけが発生してしまう。また先に述べ
たような電子ファイリング装置においては１画像の編集
作業。

すなわち画像間の合成と、記録再生に伴う圧縮伸長処理
を繰り返すことになるため、この画像ぼけが顕著となっ
てしまい、視覚的に非常に見苦しい違和感のある画面と
なってしまうという問題が生じていた。しかしながら、
従来このような問題についてはまったく考慮されていな
かった。

本発明の目的は、上記問題点を解決し、画質劣化の少な
い画像を表示することができる画像信号処理装置を提供
することにある。

［課題を解決するための手段］ 上記目的は、圧縮された画像情報から元の画像データを
得るための画像信号処理装置の伸長装置の後段に１輪郭
補正を行なう手段を設け、デイスプレィ装置への出力信
号や再記録に輪郭補正を行った画像を用いることによっ
て達成される。

また、伝送系への送出もしくは外部記憶装置への記録時
に、圧縮伸長の処理回数の履歴を付加記録し、再生、伸
長時にこの圧縮回数を参照して輪郭補正の度合を決定す
る手段を設けることにより達成される。

［作用］ 画像再生時において、圧縮伸長処理によって画像ぼけを
有した画像信号は、輪郭補正回路によってその輪郭が補
正される。したがって、輪郭補正のなされた、視覚的に
違和感の少ない画像を出力表示することができる。また
再伝送、再記録する場合には１輪郭補正した画像に対し
て圧縮処理を行なうことになるので、画質劣化の少ない
画像を伝送、記録することが可能となり、電子ファイリ
ング装置などでの編集・記録・再生の繰り返しによる解
像度劣化の度合を少なくすることができる。

さらに伝送系への送出や外部記憶装置へ記録する際に、
付加情報として圧縮伸長回数の履歴を付加しておき、再
生時にこの圧縮伸長回数を参照することにより、圧縮伸
長回数に見合った度合で輪郭補正を行うようにする。こ
れにより絶えず最適な輪郭補正を施した画像を再生する
ことができる。

［実施例］ 以下、本発明の実施例を第１図〜第４図を用いて説明す
る。

これらは本発明を電子ファイリング装置について応用し
た場合についての実施例にある。

まず、第２図によりシステムについて説明する。

第２図は電子ファイリング装置のシステム構成図であっ
て、１はアナログ画像信号を入力する入力端子、２はア
ナログ画像信号をディジタル画像信号（以下単にディジ
タル信号、もしくはデータ信号と記す）に変換するＡ／
Ｄ変換装置、３はディジタル信号を記録する光デイスク
装置、４はＭＰＵ（主演算装置）６が演算時等に使用す
るメモリ、５はＭＰＵ６にシステム外部から命令を与え
るための入力装置、６はシステム全体を制御するＭＰＵ
　（主演算装置）、７はディジタル信号を圧縮伸長する
信号処理装置で、ここではΔＹＵＶ　（デルタＹＵＶ）
と呼ばれる。ＣＤ−４（コンパクトディスクインタラク
ティブ）等に用いられている画像信号の圧縮伸長処理を
行う。また８はディジタル信号を複数両面分−時記憶す
るフレームメモリと、フレームメモリに記憶されたディ
ジタル信号をアナログ画像信号に変換するＤ／Ａ変換器
を備えた表示装置、９は画像信号を表示するＣ　Ｒ，Ｔ
デイスプレィである。これらの装置は１図中に示すよう
にシステムバス１０と呼ばれる信号線で結ばれており、
画像データやＭＰＵ６が発生する制御信号が各装置間で
伝達される。また本実施例では、信号処理装置７と表示
装置８の間にも表示系専用バス１１．があり、データ転
送の高速化をはかつている。

まず画像の記録は以下のようにして行われる。

入力装置５により画像の記録命令が入力されると、ＭＰ
Ｕ６はシステムバス１０を通してこの命令を浮は取り、
Ａ／Ｄ変換装置２に画像の入力を命令する。この命令に
より入力端子１から入力されたアナログ画像信号は、Ａ
／Ｄ変換装置２によってディジタル信号化され、ディジ
タル信号となる。ディジタル信号はシステムバス１０を
通して表示装置８へ送られ、フレームメモリに蓄えられ
てデイスプレー９により表示される０次に、ＭＰＵ６は
画像信号の圧縮処理命令を信号処理回路７に送る。

ここで第１図を用いて、本発明の実施例としての信号処
理装置７について説明する。

第１図は本発明の第１の実施例を説明する信号処理回路
の構成図であって、７１．７６はデータ信号の入出力を
選択するデータセレクタ、７２はΔＹＵＶ圧縮処理を行
うΔＹＵＶ圧縮回路、７３はΔＹＵＶ伸長処理を行うΔ
ＹＵＶ伸長回路、７５は画像信号の輪郭補正を行う輪郭
補正回路、７４はＭＰＵ６もしくは表示装置８からシス
テムバス１０および表示系専用バス１１を通して与えら
れる制御信号により、先に述べた回路を制御する信号を
発生する圧伸制御信号発生回路である。データ圧縮処理
命令を受けた信号処理回路７は１表示系専用バス１１を
通して表示装置８に制御信号を送り、フレームメモリ内
のディジタル化された画像信号を、同じく表示系専用バ
ス１１を通して取り入れる。信号処理回路内ではデータ
セレクタ７６が取り込んだデータをΔＹＵＶ圧縮回路７
２へ送り、圧伸制御信号発生回路７４により制御されて
ΔＹＵＶ圧縮処理を行う。このΔＹＵＶ圧縮処理につい
てはここでは詳しく述べないが、現在ＣＤ＝ｒの画像圧
縮処理手段として用いられている手法である。すなわち
Ｒ，Ｇ、Ｂの各画像信号から輝度と色差を示すＹ、Ｕ、
Ｖ信号を生成し、Ｕ。

■信号に関しては水平方向に間引いて情報量を１／２に
削減し、この処理によって得たＵ、Ｖ信号とＹ信号（輝
度信号）に対し各々前値との差分を取り、その差分を符
号化処理することによりデータ量を１／２とし、最終的
に情報量を１／３に圧縮する情報圧縮手法である。こう
して得られた圧縮データはデータセレクタ７１を通して
システムバス１０に出力され、逐次第２図にある光デイ
スク装置３に記録される。このとき記録する画像情報の
内容および属性を示すインデックス信号（もしくはディ
レクトリ信号）もＭＰＵ６により同時に記録するように
することはいうまでもない。このようにすることにより
、通常の３倍の画像信号を光ディスクに記録することが
可能となる。改めて述べるまでも無いが、これら一連の
動作をおこなうための命令部は、入力装置５から入力さ
れた命令に対し自動的に行えるように、メモリ４にあら
かじめ記憶されていることは、通常のコンピュータと何
ら変わるところはない。

次に、画像の再生時について述べる０画像再生時には記
録時と同じように入力袋Ｗ５から再生命令が入力される
。ＭＰＵ６はこの命令により光デイスク装置３に読み出
すデータの光デイスク上の番地と、読み出し命令を与え
る。光デイスク装置３では、これらの命令から光ディス
クに記録された圧縮データとインデックス信号を読み出
し、システムバスに送り出す。読み出された圧縮データ
は信号処理装置７に入力される。ここで再び第１図を用
いて説明を行う。入力された圧縮データは、圧伸制御信
号発生回路７４により制御されるデータセレクタ７１に
より、記録時とは逆にΔＹＵＶ伸長回路７３に入力され
る。その後、やはり圧伸制御信号発生回路７４に制御さ
れて、圧縮処理時と全く逆の処理が施され、元のディジ
タル画像信号が復元される。その後このディジタル画像
信号は輪郭補正回路７５により輪郭が補正され、データ
セレクタ７６を通って表示装置８へ送られる。

以上の動作により表示装置８内のフレームメモリには、
圧縮・伸長処理により生じた画像ぼけが補正されて書き
込まれることになるので、ＣＲＴデイスプレー９には違
和感の少ない画像が表示される、さらに、この状態で画
像の合成などの編集を行う場合には、もう−度光ディス
ク装置３に対しデータの読み出し命令を与え、同じよう
にして伸長処理して得た画像データを表示装置８内の同
じフレームメモリに書き込み、重ね表示を行う。こうし
て編集した画像を再び光デイスク装置８に記録する際に
おいても、先に述べた画像の記録時と同様の処理を行な
うことになる。すなわち−度輪郭補正処理の行われた画
像を圧縮処理して記録することになるので、再び再生し
て伸長処理する場合においても画質劣化の少ない再生画
像を得ることができる。このように圧縮伸長処理のたび
に輪郭補正がなされるので、画質劣化の少ない画像を表
示することができる。

第３図、第４図は、第１図における輪郭補正回路７５の
説明図である。

第３図は第１図における輪郭補正回路の構成図、第４図
は第３図の各部の動作波形図である。第３図はよく知ら
れている画像の水平方向の輪郭補正を行うための回路構
成図を示したもので、第３図において、入力端子３１か
ら入力されたディジタル画像信号の原信号（第４図（ａ
））は、遅延回路３２に入力され、第４図（ｂ）に示す
ように一定量の時間遅延ｔを与えられる。同時に−（１
／２）を乗する演算回路３４へも入力される。遅延回路
３２の出力信号は遅延回路３３、加算回路３６゜３７へ
おくられ。遅延回路３３ではさらに時間ｔだけ遅延され
、その出力信号は−（１／２）乗算回路３５に入力され
る。加算回路３６では、乗算回路３４．３５と遅延回路
３２の出力信号を加算し、信号の微分信号（ｄ）を出力
する。輪郭補正の度合はこの微分信号（ｄ）の振幅で決
定される６加算回路３７ではこの微分信号（ｄ）と遅延
回路３２の出力信号（ｂ）を加算することにより、第４
図（ｅ）に示すように輪郭の補正された信号を得ること
ができる。

次に第５図、第６図を用いて、本発明の第２の実施例に
ついて説明する。

第５図は第１図と同様、第２図における信号処理装Ｒ７
の構成図を示したもので、第１図と同じ機能のものにつ
いては、同じ符号を付している。

また第６図は第５図における輪郭補正回路７７の構成図
で、同様に第３図と同じ部分については同一符号を付し
ている。

まず信号の記録時には、第１の実施例と全く同じように
して信号の圧縮処理が行われ、光デイスク装置３に送ら
れる。ただしこのとき、情報の内容および属性を示すイ
ンデックス信号には、同時に圧伸処理回数も含まれるよ
うにしておくにれについては特に具体例を示さないが、
ソフトウェア的にインデックス信号に数ビットの信号付
加を行うだけでよく、容易に実現できるものである。

この圧伸処理回数は、圧伸処理を行うたびに加算される
ようにしておく。

次に再生時について説明する。

再生時においても第１の実施例と同様に、光デイスク装
置３から圧縮データがインデックス信号と共に読み出さ
れる。圧縮データは第５図に示す信号処理回路７に入力
され、データセレクタ７１を経た後ΔＹＵＶ伸長回路７
３により伸長される。

その後輪郭補正回路７７にて輪郭の補正がなされる０本
実施例では、このときインデックス信号内にある圧伸処
理回数を示すデータ信号が、圧伸制御信号発生回路７４
を通してデコーダ７８に入力され、その結果が係数値制
御信号として輪郭補正回路７７に供給される。輪郭補正
回路７７では、この制御信号により輪郭補正を行う度合
を制御し、複数回の圧縮伸長によって生じる画質劣化の
程度に合わせた輪郭補正を行う。このための輪郭補正回
路７７の構成図を、第６図に示す。入力された信号（ａ
）から微分信号（ｄ）を得るまでは第１の実施例と同じ
である。その後、微分信号（ｄ）は係数回路３９に供給
される。−力係数回路３９には、入力端子４０を通して
係数値制御信号が第５図のデコーダ７８から供給されて
おり、この制御信号により微分信号（ｄ）の振幅を決定
する。したがって。

後段の加算回路３７では圧伸処理回数に応じた振幅、後
段の加算回路３７では圧伸処理回数に応じた振幅、例え
ば回数が多いほど大きい振幅の微分信号（ｆ）が加算さ
れることになり、最適な輪郭補正のなされた画像信号を
出力できる。その後、出力されたデータ信号は、第１の
実施例と同様にして表示系専用バス】−１を通して表示
装置８に送られデイスプレー９により出力される。以上
のようにして最適な輪郭補正を行った画像を表示するこ
とができる。

ところで、こうして得られた画像に対して他の画像と合
成を行なう場合、両画像のインデックス信号に書かれた
圧伸処理回数が異なる場合が生じる。この場合には例え
ば、両者の回数を比較して多いほうを選択するか、もし
くは両者の平均を求めることにより、処理回数を決定す
る。

以上においては水平方向の輪郭補正について述べてきた
が、信号にライン単位の遅延を与えることにより、垂直
方向の輪郭補正を行うことについても本発明が有効であ
ることは言うまでもない。

また輪郭補正については、演算処理装置による演算によ
っても可能であり、例えば他の圧縮手法として、離散コ
サイン変換（以下ＤＣＴと記す）と呼ばれる手法が知ら
れている。この手法によればΔＹＵＶより高い圧縮率が
得られるが、やや複雑な演算を必要とするため、−船釣
にディジタルシグナルプロセッサ（ＤＳＰ）という信号
演算専用の処理装置（ＩＣ）を用いる必要がある。この
場合信号の圧伸処理はすべてソフトウェア（ＤＳＰ内で
の演算）で行われるので、輪郭補正についてもソフトウ
ェアで行った方が回路規模も小さくでき有利である。こ
の場合は、例えば第７図に示すように、水平方向のみの
輪郭補正であれば３×１の、水平垂直両方向の場合は３
×３のラプラシアンフィルターを用いて演算すればよい
。また、輪郭補正の度合を変える場合には、これらの係
数を各種用意しておき、圧伸回数に応じて選択するよう
れすればよい。

［発明の効果コ 以上説明したように本発明によれば、画像信号の圧縮伸
長に伴う画像ぼけに対し、輪郭補正処理を行うのでぼけ
の少ない、違和感のない画像を表示することができる。

また、さらに圧縮伸長処理回数に応じて輪郭補正の度合
を変化させ、絶えず最適な輪郭補正を行うようにしたの
で、複数回の圧縮伸長処理を行っても画質劣化を少なく
することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明における第１の実施例を示す信号処理回
路の構成図、第２図は本発明を電子ファイリング装置に
応用した場合におけるシステム構竜廿、 ５図は本発明における第２の実施例を示す信号処理回路
の構成図、第６図は本発明における第２の実施例を示す
輪郭補正回路の構成図、第７図は第１及び第２の実施例
をソフトウェアで行う場合のフィルター演算の係数例の
説明図である。 ７・・・・・信号処理回路、３２．３３・・・・・・遅
延回路、３４．３５・・・・・・乗算回路、３６，３７
・・・・・・加算回路、３９・・・・・・係数回路、７
５．７７・・・・・・輪郭補正回路、７８・・・・・デ
コーダ。 ヤ 第２図 「く に ３０ １ト、 第３図 第４図 第６図 １７図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、デイジタル画像信号に対し情報圧縮処理を施して圧
   縮データを得る圧縮処理手段と、該圧縮データを伝送系
   もしくは記憶装置等のパッケージ系に送出する圧縮デー
   タ送出手段と、該伝送系もしくはパッケージ系から得た
   前記圧縮データに対し、情報伸長処理を施して元のディ
   ジタル画像信号を得る伸長処理手段とを備えた画像信号
   処理装置において、前記伸長処理手段の後段に画像の輪
   郭補正手段を備えたことを特徴とする画像信号処理装置
   。 ２、請求項１において、前記圧縮データを前記伝送系も
   しくはパッケージ系に送出する際に、圧縮伸長処理履歴
   を付加して送出する処理歴付加送出手段と、前記伝送系
   もしくはパッケージ系からの再生時に、該圧縮伸長処理
   履歴を参照して前記輪郭補正手段での輪郭補正の度合を
   決定する決定手段とを備えたことを特徴とする画像信号
   処理装置。