JPH03500599A - デジタルカラービデオデータを圧縮および伸張させるための装置および方法 - 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】 デジタルカラービデオデータを圧縮 および伸張させるための装置および方法孜歪分立 本発明は情報信号処理の技術分野に関するものであり、特に、情報のエンコード 地からそのデコード地に向けて伝送される情報量を低減することを目的として、 ビデオ信号などのタイム・シーケンシャル情報信号の処理を取り扱う技術分野に 関するものである・本発明ハ、特に、電話回線を介してのカラービデオデータ通 信に使用されるものである。

宵景肢歪 デジタルテレビジョン信号をエンコードするためには、通常は、はぼ２００Ｍビ ット／秒の伝送速度が必要である。近年におけるコーディング装置の発達により 、伝送速度は２Ｍビット／秒よりも低くくても可能となっている。従来のハイブ リッド・ディスクリート・コサイン・トランスフオーム（ＤＣＴ）係数によるビ デオ画像フレームのブロック指向解析および処理を利用したコーディング装置に よれば、６４にビット／秒および３８４にビット／秒の範囲の速度で伝送が可能 である。このような装置はＧｅｒｋｅｎおよび５ｃｈｉｌｌｅｒによるｒＡ　Ｌ ｏｗ　Ｂｉｔ−Ｒａｔｅ　Ｉｍａｇｅ　５ｅｑｕｅｎｃｅ　Ｃｏｄｅｒ　Ｃｏｍ ｂｉｎｉｎｇ　Ａ　Ｐｒｏｇｒｅ−ｓｓｉｖｅ　ＤＰＣＭ　Ｏｎ　Ｔｎｔｅｒｌ ｅａｖｅｄ　Ｒａ５ｔｅｒｓ　Ｗｉｔｈ　Ａ　Ｈｙｂｒｉｄ　ＤＣＴ　Ｔｅｃｈ ｎｉｑｕ−ｅ　Ｊ　ＣＩＥＥＥ　Ｊｏｕｒｎａｌ　ｏｎ　５ｅｌｅｃｔｅｄ　Ａ ｒｅａｓ　ｉｎ　Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ＋ν０１゜５ＡＣ−５，Ｎｏ、 　７．１９８７年８月）に記載されている。このようなＯＣＴ処理法に対して最 適コーディング手法を適用することによって、ビデオデータの伝送を１画素当た り１ないし２ビツトの割合で行うことが可能となり、このことは、Ｃｈｅｎおよ びＳｍ１ｔｈによるｒＡｄａｐｔｉｖｅ　Ｃ−ｏｄｉｎｇ　ｏｆ　Ｍｏｎｏｃｈ ｒｏｍｅ　ａｎｄ　Ｃｏ１ｏｒ　Ｉｍａｇｅｓ」（ＩＥＥＥ　Ｔｒａｎｓａｃｔ ｉｏｎｓ　ｏｎＣｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ＋　Ｖｏｌ、ＣＯＩ’１−２５． 　Ｎｏ、　１１．１９７７年１１月１９日）に記載されている通りである。しか し、情報がこのように低い速度で送られると、観る者にとって許容可能なリアル タイム映像を形成するのに充分な個数のフレームを１秒毎に再現する能力が極め て低下してしまう。高性能の電話回線としては、最大１．５４４Ｍビット／秒の 伝送速度のものを利用することができるが、このような回線はデディケート使用 料が非常に高く、スケジュール使用料もかなり高くつく。低性能の電話回線を利 用することもできるが、このような回線の伝送速度は、最大５６にビット／秒お よび６４にビット／秒である。比較的高価なビデオ・デジタル／コーディング装 置を購入することができ、このような装置では、ビデオ信号を５６，０００ビッ ト／秒の速度で伝送するので、このような装置は、高性能の１゜５４４Ｍビット ／秒の電話回線と組み合わせて利用して、フレーミング速度を１フレ一ム／秒よ りも充分に高くできるようにすることが必要である。現在の電話回線の伝送速度 の上限は、ようや＜１８．０００ビット／秒にまで近づいており、このため、通 常の電話回線を介してのビデオ画像のリアルタイム・シーケンシング伝送は、従 来においては実現できないものと考えられている。

デジタル・ビデオ信号において、伝送される情報の冗長度を低減するための各種 の方法が試みられている。これらのうちの１つの方法は、低速走査カメラを使用 する方法であり、別の方法は、各フレーム毎にｎ番目の走査ラインを伝送する方 法である。これら以外の方法としては、画像フレームを一群のセグメントあるい はブロック、典型的には、３×３あるいは４×４の画素に分割し、各ブロックの 内容を解析することによって、重要と判断される画像フレームの部分あるいは大 幅に変化した画像フレームの部分のみを伝送するよう度も低下させてしまうこと になる。

伝送時間を短くするための別の方法として、伝送される画像の解像度を低下させ ることのない方法があり、これはランレングス・エンコーディングである。この ランレングス・エンコーディングにおいては、画像フレームの走査ラインがエン コードされて、一連の画素のカラー値およびこの値あるいはこの値の範囲内の画 素のシーケンス長とされる。このような値は、ビデオ信号の振幅値であり、ある いは輝度、クロミナンスなどと言ったビデオ信号の他の特性値である。ビデオ信 号の振幅のランレングス・コーディングを利用した方法の例は、米国特許第３， ６０９，２２４号（Ｍｏｕｎｔｓ）である。

この特許に開示の装置においては、フレームメモリによっても、フレーム間の差 が判別され、一つのフレームからその次のフレームまでの差のみが伝送される。

ビデオ信号を圧縮ランレングス値として伝送する方法例としては、周波数値の統 計学的コーディングを利用して、データを表わすために必要なビット数を減少さ せるようにした方法があり、このような方法は米国特許第４，４２０．７７１号 （Ｐｉｒｓｃｈ）に開示されている。

理想的には、通常の電話回線を利用して、カラービデオデータの通信を可能とす るためには、カラービデオ情報を圧縮して、最大１５フレ一ム／秒の速度で画像 フレームをリアルタイムで系列化できるようにし、また、ビット速度が１１，５ ００ビット／秒の低い速度となるようにすることが望ましい。このようなビデオ データ圧縮装置によれば、現在利用できる装置よりも効率良くしかも低価格で、 高性能の電話回線を利用した装置と等価なデータ伝送速度を実現することができ るので好ましい。

発五ｑ開示 本発明によれば、ビデオ通信システムにおけるデジタルカラービデオデータを圧 縮するための方法および装置が提供される。この方法および装置においては、デ ジタル化されたカラービデオ信号から、複数のビデオ画像フレームが、ランレン グスおよび３つのデジタルカラー要素として伝送される。輝度関数を使用して画 像の画素の走査ランイ内の画素における輝度の差が判別され、走査ライン内にお いて連続した関係となっているランレングス判別される。次に、走査ライン内の 画素は、デジタル的に減少されたカラー値の一連のランレングスとしてコード化 される。次に、前の画像フレームから現在の画像フレームへのカラー値のランレ ングスの変化として、後続の画像がエンコードされる。

本発明によれば、ビデオ通信システムにおけるカラー・ビデオ・データを伸張（ ｄｅｃｏｍｐｒｅｓｓ）させるための方法および装置が提供される。上記のビデ オ通信システムは、一つの画像フレームから次の画像フレームまでのランレング スにおける画素コード化変化およびデジタル的に圧縮されたカラー要素データを 表している複数のデジタル化信号を受け取る。本発明の装置は、３種類の対応す るデジタルカラー要素の組合せを表すデジタル的に圧縮されたカラー要素コード のルックアップテーブルを含んでいる。これらのデジタル的に圧縮されたカラー コードはルックアップテーブルを用いてデコードされ、これによって、各ランレ ングス用の３種類のデジタルカラー要素テーブルが形成され、次に、これらのラ ンレングスおよび対応するカラー要素が、パンツアメモリ内に一列に格納される 。これらの格納されたデータが、ビデオ画像フレームにおける走査ラインのラン レングスとカラー要素データを表すことになる。ランレングスおよびカラー要素 データは描画エンジンを介してディスプレーに対して動的にマンピングされる。

商単に説明すると、デジタルカラービデオデータを圧縮する方法は、３種類のデ ジタル・カラー要素と１つのランレングス要素を含んでいるデジタル化カラービ デオ信号を利用している。このデジタルカラー信号に基づき、各画素の輝度関数 を決定する方法は次の工程を含んでいる。すなわち、相互に一定の距離だけ離れ た画素間における輝度関数の相違に基づき、少なくとも１個の識別パラメータを 決定する工程と、少なくともこの１個の識別パラメータを、少なくとも１個のこ れに対応するしきい値と比較して、連続した関係となっている画素のランレング スを判別する工程とを有している。ここに、ランレングスは、第１のデジタルワ ードサイズであり、３種類のデジタルカラー要素は、それぞれ第２、第３および 第４のワードサイズである。また、画像フレーム内の全てのデジタルカラー要素 をルックアップテーブルを参照して、第２、第３および第４のデジタルワードサ イズの合計よりも小さな第５のデジタルワードサイズからなる視貢的に最も有意 性の高いカラー組合せを示す圧縮カラーコードとしてエンフードする工程を含ん でいる。さらには、画像フレームの少なくとも一部分を表している複数のランレ ングスおよびデジタル的に圧縮されたカラー・コードをエンコードする工程を含 んでいる。さらにまた、前記の現在の画像フレームにおけるランレングスおよび デジタル的に圧縮されたカラーコードを、前回の画像フレームにおけるこれらの ものと比較して、この前回の画像フレームから現在の画像フレームへの変化を判 別する工程を含んでいる。

さらには、画像フレームの少なくとも一部分における前回の画像フレームから現 在の画像フレームまでのこのような変化をエンコードする工程を含んでおり、こ れによって、一旦、初期の画像フレームがエンコードされると、後続する画像フ レームにおけるこのような変化のみがエンコードされるようになっている。

デジタルカラービデオデータを圧縮するための本発明の装置は、多数のビデオ画 像フレームを伝送するためのビデオ通信システムにおいて利用される。この通信 システムは、デジタル化したカラービデオ信号を利用しており、この信号は、３ 種類のデジタル・カラー要素と１つのランレングス部分とから構成されている。

このデータ圧縮装置は、基本的には、デジタルカラー信号に基づき各画素の輝度 関数を決定する手段と、一定の距離だけ離れた画素間における上記の輝度関数の 差異に基づいて少なくとも１個の識別パラメータを決定する手段と、この少なく とも１個の識別パラメータをこれに対応する１個あるいはそれ以上のしきい値と 比較して、連続した関係にある画素のランレンスグを決定する手段とを有してお り、ランレングスは、第１のデジタルワードサイズを有し、３種類のカラー要素 は第２２．第３および第４のデジタルワードサイズをそれぞれ有している。また 、データ圧縮装置は、ワード・サイズが第２、第３および第４のデジタル・ワー ド・サイズの合計よりも小さな第５のデジタル・ワード・サイズを有している視 覚上農も重要なカラー要素のデジタル的に圧縮されたカラーコード・ルックアッ プテーブルに基づいて、画像フレーム内の全てのデジタルカラー要素をエンコー ドする手段と、画像フレームの少なくとも一部分を表しているランレングスおよ びこれらに関連するデジタル的に圧縮されたカラーコードの複数組の組合せをエ ンコードするための手段と、上記の現在の画像フレームにおける上記のランレン グスおよびデジタル的に圧縮されたカラーコードを、前回の画像フレームにおけ るこれらのものと比較して、前回の画像フレームから現在の画像フレームへの変 化を判別する手段と、画像フレームの少なくとも一部分における前回の画像フレ ームから現在の画像フレームまでのこのような変化をエンコードする手段を有し ており、これによって、初期の画像フレームが一旦エンコードされた後は、後続 する画像フレームにおける二のような変化のみがエンコードされるようになって いる。

データ圧縮を行う本発明の方法および装置における好適な実施例においては、デ ジタルカラー要素はＲＧＢであり、カラー要素のワードサイズは相互に等しくな っている。好適な実施例においは、画素間における輝度の差異の変化率が測定さ れ、これが、予め設定された最適しきい値と比較される。デジタルカラー要素の デジタルワードサイズは、各要素毎に初期においては６ビツトであり、輝度関数 は、この６ビツトのデジタルカラー値に基づいく精度で決定される。次に、デジ タルカラー要素のワードサイズがそれぞれ４ピントの縮小され、ランレングスお よびカラー要素がコード化されて、１６ビツトのデジタルサイズからなるランレ ングスおよびカラー情報が組み合わされたビット・ストリームとなる。この後に 、隣接したランレングスが予め設定された量よりも少なく変動するカラー要素を 有している各走査ラインにおけるこれらのランレングスが、ランレングスの元の デジタルワードサイズよりも多いデジタルワードサイズに連結されることが好ま しい。ランレングス圧縮カラー・コードの組合せにおけるランレングス部分およ び圧縮されたカラー要素コード部分のうちの何れか一方あるいはそれらの双方を 、一方あるいは双方の部分の値の発生頻度を測定することによって、統計学的に エンコードすることが好ましい。異なった複数のコードテーブルが作成される。

一つの部分において最も頻繁に発生する値が、第１のコードテーブル内において 、１ビツトサイズのデジタル・ワードによって統計学的にエンコードされる。こ の次に発生頻度の高い３つの値が選択され、２ビツトのデジタルサイズ・ワード によって、第２のコードテーブル内にエンコードされる。そして、これら以外の 全ての値が同様にして、２ビツト以上のデジタル・ワード・サイズによって、少 なくとも１つ以上のコードデープル内にエンコードされる。変化を示すテーブル のエンコーディングにおいては、ランイ間の差、フレーム間の差をエンコードし 、フレーム間のランレングスおよび圧縮カラーデータのシーケンスにおける顕著 なエツジの移動を判別およびエンコードするための手段が配置される。

簡単に説明すると、本発明における方法は、ビデオ通信システムにおけるデジタ ルカラービデオデータを伸張するためのものであり、上記のビデオ通信システム は、前回の画像から現在の画像フレームへの複数のランレングスおよびデジタル 的に圧縮されたカラー要素コードの変化を表している複数のデジタル化信号を受 信するものである。また、このシステムは、３種類の対応するデジタルカラー要 素におけるデジタル的に圧縮されたカラー要素コードのルックアップテーブルを 存しており、ランレンスグと圧縮されたカラーコードの組合せは、第１のデジタ ルワードサイズを有しており、圧縮されたカラー要素コードは、第２のデジタル ワードサイズを有している。

本発明の方法は、前回の画像フレームから現在の画像フレームへの、伸張および デコード化されるランレンぐスおよび圧縮されたカラー要素コードの変化を受け 取る工程と、ルックアップテーブルに基づいて、デジタル的に圧縮されたカラー 要素コードをデコードして、各ランレングスに対応する３種類のデジタルカラー 要素のテーブルを作成する工程と、ビデオ画像フレームにおける走査ラインを表 しているバッツァメモリ内のランレングスおよびカラー要素データの列に対して 、ランレングスおよびこれに対応するカラー要素を格納する工程と、ランレング ス内の画素を、その開始画素からその終了画素までに渡って、マツピングされる 各走査ラインの端部にマンピングすることによって、画像フレームの各画素にお ける画像の走査ラインのランレングスおよびそれに付随したカラー要素から画像 フレーム用の３種類のカラー要素データからなるカラービデオ表示信号を生成す る工程を含んでいる。

本発明における装置は、ビデオ通信システムにおけるデジタルカラービデオデー タを伸張するためのものであり、上記のビデオ通信’ｙステＬは、前回の画像か ら現在の画像フレームへの複数のランレングスおよびデジタル的に圧縮されたカ ラー要素コードの変化を表しているデジタル化信号を受信するものである。また 、このシステムは、３種類の対応するデジタルカラー要素におけるデジタル的に 圧縮されたカラー要素コードのルックアップテーブルを有しており、ランレング スと圧縮されたカラーコードの組合せは、第１のデジタルワードサイズを有して おり、圧縮されたカラー要素コードは、第２のデジタルワードサイズを有してい る。本発明の装置は、前回の画像フレームから現在の画像フレームへの、伸張お よびデコード化されるランレングスおよび圧縮されたカラー要素コードの変化を 受け取る手段と、各ランレングス用の３種類のデジタルカラーｉｔのルックアッ プテーブルに基づいて、デジタル的に圧縮されたカラー要素コードをデコードす る手段と、ビデオ画像フレームにおける走査ラインを表しているバッフ７メモリ 内のランレングスおよびカラー要素データの列に対して、ランレングスおよびこ れに対応するカラー要素を格納する手段と、ランレングス内の画素を、その開始 画素からその終了画素までに渡って、マツピングされる各走査ラインの端部にマ ツピングすることによって、画像フレームの各画素における画像の走査ラインの ランレングスおよびそれに付随したカラー要素から画像フレーム用の３種類のカ ラー要素データからなるカラービデオ表示信号を生成する手段とを有している。

本発明のデジタルカラービデオデータを伸張するための装置および方法における 好適な実施例においては、画像フレームの走査ライン用の３つのカラー要素にお けるランレングス部分は、表示バッフ７メモリ内段内に格納される。このメモリ により、画像フレームの各画素用のデジタルカラー要素の圧縮されたコーディン グが表示される。ランレングスおよびカラー要素内に表示された画素は、表示バ ッファメモリ内の圧縮データから画素発生器に向けて、ランレングスの開始画素 からランレングスの終了画素まで、マツプされる画像フレームにおける各走査ラ インの端部分にマツピングされる。好適な実施例においは、コード化されたデジ タル化信号のカラ一部分は、それぞれ６ビツトのワーどサイズを有する３つのデ ジタルカラー要素に変換される。最も好ましい実施例においては、ランレングス およびそれに付随したカラ一部分は、第１のバッファメモリ内に画像フレームが 形成され終わるまで、交互にこの第１のバッファーメモリ内に格納され、画素発 生器が切り換えられて、その画像を表示し、次の画像フレームのランレングスお よびこれに付随したカラー要素が、第２のバッファメモリ内に画像フレームが形 成され終わるまで、この第２のバッフ７メモリ内に格納され、さらに、後続の画 像フレームに対しても、このような第１および第２のバッファメモリへの格納動 作が繰替えされる。デジタル化信号のランレングス部分が連結される場合には、 本発明の方法および装置は、ランレングスおよびカラー要素の情報の格納動作が 行われる前に、連結されたランレングス゛およびデジタルカラー要素の組合せを 分割する工程あるいは機能部分を含んでいる。バッファーメモリの一方の側に格 納された画像データポイントのそれぞれは、描画エンジンによって読み出されて 変換されて、表示フォーマットによる滑らかに変化するカラ一群とされ、第２の バッファが一杯になるまで、ビデオ表示に同期して、繰り返し画像が発生される 。次に、描画エンジンは、第１のバンフ７の側に切り換えて、次の画像を描き、 この動作の間に、第１のバッファに連続して次の画像が再ロードされる。

さらに、本発明は、複数のビデオ画像フレームを伝送するビデオ通信システムに おけるデジタルカラービデオデータを圧縮および伸張するための方法を含んでい る。この方法は基本的には、各画素についての輝度関数を決定する工程と、予め 設定した距離だけ則れた画素間における前記輝度関数の差異に基づき、少なくと も１個の識別パラメータを決定する工程と、少なくとも１個の識別パラメータに 基づき、連続した関係にある画素のランレングスを決定する工程とを有している 。ここに、ランレングスは第１のデジタルワードサイズとなっており、また、３ つのデジタルカラー要素はそれぞれ第２、第３および第４のデジタルカラー要素 となっている。また、上記の方法は、第２、第３および第４のデジタルワードサ イズよりも小さな第５のデジタルワードサイズを有する視覚的に最も有意性の高 いカラー組合せであるデジタル的に圧縮されたカラーコードのルックアップテー ブルを参照して、画像フレーム内の全てのデジタルカラー要素をエンコードする 工程と、画像フレームの少なくとも一部分を表示している前記ランレングスおよ びデジタル的に圧縮されたカラーコードの複数組の組合せをエンコードする工程 と、前記現在の画像フレームにおける前記ランレングスおよびデジタル的に圧縮 されたカラーコードを、前回の画像フレームにおけるこれらと比較して、前回の 画像フレームから現在の画像フレームへの変化を判別する工程と、前回の画像フ レー゛ムから現在の画像フレームへの変化をエンコードする工程と、ランレング スおよび圧縮されたカラーコードにおけるコード化された変化を伝送する工程と 、このように伝送されたランレングスおよび圧縮されたカラーコードにおけるエ ンコードされた変化を、伸張させるために受け取る工程と、ルック−アンプテー ブルに基づいて、デジタルできに圧縮されたカラー要素コードをデコードして、 ランレングスにおける３つのデジタルカラー要素のテーブルを作成する工程と、 バッファメモリ内においてビデオ画像フレームの走査ラインを表しているランレ ングスおよびカラー要素データの列の中に、カラー要素に対応するランレングス の少なくとも一部分を格納する工程と、ランレングスおよびカラー要素内に表示 された画素は、表示バッファメモリ内の圧縮データから画素発生器に向けて、ラ ンレングスの開始画素からランレングスの終了画素まで、マツプされる画像フレ ームにおける各走査ラインの端部分にマツピングすることによって、画像フレー ムの各画素における画像フレームの走査ラインに対するランレングスおよびそれ に付随するカラー要素から３つのカラー要素データを表示するカラービデオ信号 を発生する工程とを含んでいる。

本発明の別の実施形態はビデオ通信システムにおいてカラービデオデータを圧縮 および伸張するための装置に関するものである。ここにビデオ通信システムは、 複数のビデオ画像フレーム受は取ると共に、デジタル化された３つのデジタルカ ラー要素を利用するものであり、各画像フレームは、複数個の画素から構成され る複数本の走査ラインから構成されている。本装置は、各画素についての輝度関 数を決定する手段と、予め設定した距離だけ離れた画素間における前記輝度関数 の差異に基づき、少なくとも１個の識別パラメータを決定する手段と、識別パラ メータの少なくとも一つを、対応している変更可能なしきい値と比較して、連続 した関係にある画素のランレングスを決定する手段を有している。ここに、ラン レングスは第１のデジタルワードサイズとなっており、また、３つのデジタルカ ラー要素はそれぞれ第２、第３および第４のデジタルカラー要素となっている。

また、上記の装置は、第２、第３および第４のデジタルワードサイズよりも小さ な第５のデジタルワードサイズを有する視覚的に最も有意性の高いカラー組合せ であるデジタル的に圧縮されたカラーフードのルックアンプテーブルを参照して 、画像フレーム内の全てのデジタルカラー要素をエンコードする手段と、画像フ レームの少なくとも一部分を表示している前記ランレングスおよびデジタル的に 圧縮されたカラーコードの複数組の組合せをエンコートスる手段と、前記現在の 画像フレームにおける前記ランレングスおよびデジタル的に圧縮されたカラーコ ードを、前回の画像フレームにおけるこれらと比較して、前回の画像フレームか ら現在の画像フレームへの変化を判別する手段と、前回の画像フレームから現在 の画像フレームへの変化をエンコードする手段と、ランレングスおよび圧縮され たカラーコードにおけるコード化された変化を伝送する手段と、このように伝送 されたランレングスおよび圧縮されたカラーコードにおけるエンコードされた変 化を、伸張させるために受け取る手段と、ルックアップテーブルに基づいて、デ ジタル的に圧縮されたカラー要素コードをデコードして、ランレングスにおける ３つのデジタルカラー要素のテーブルを作成する手段と、バッファメモリ内にお いてビデオ画像フレームの走査ラインを表しているランレングスおよびカラー要 素データの列の中に、カラー要素に対応するランレングスの少なくとも一部分を 格納する手段と、画素単位で、ランレングスおよびこれに付随しているカラー要 素データを表示しているカラービデオ表示信号を発生する手段とを有している。

本発明のその他の構成および利点は、本発明の一例を示す以下の詳細な説明およ び添付図面から理解することができる。

図面の簡単な説明 第１図は、ビデオ通信システムにおけるカラービデオデータを圧縮するための装 置および方法を示す概略図である。

第２図はビデオ画像における１本の走査ラインにおける輝度を示すプロット図で ある。

第３図はビデオ走査ラインにおけるランレングスを示す図である。

第４図はビデオ走査ラインのスロープ識別点付近におけるランレングスの遷移を 示す図である。

第５図は表示用の再生ビデオ走査ラインを示す図である・第６図は、ラン間の遷 移に伴って、どのようにランレングスデータが変換されるのかを示す図である。

第７図はビデオ通信システムにおけるカラービデオデータを伸張するための装置 および方法を示す概略図である。

第８図は、プロセッサ補助システムを備えた、ビデオ通信システ・ムにおけるカ ラービデオデータを圧縮するための装置および方法を示す図である。

第９図はＩ１０コントロール部、処理部および入力生成エンジン、再生エンジン の部分の詳細図である。

第１０図はランレングスおよびカラー要素のデジタルワードサイズの圧縮を示す 流れ図である。

第１１図は、カラーとデオデークの別の信号処理を示すフローチャートである。

第１２図は、プロセッサ補助システムを備えた構成を有する、ビデオ通信システ ムにおけるカラービデオデータを伸張させるための装置および方法を示す図であ る。

第１３図は第１１図に追加されたデータ圧縮処理のデコードを示す流れ図である 。

第１４図は第１０図のランレングスおよびカラー要素の処理済みデジタルワード の伸張を示す流れ図である。

第１５図は三次元カラーキューブを示す図である。

るための　の多数 図面に示されているように、本発明は、多数のビデオ画像フレーム用のカラービ デオ信号を生成するための手段を備えたビデオ通信システムにおけるデジタルカ ラービデオデータを圧縮するだめの方法および装置として具体化されている。各 画像フレームは、多数本の走査ラインから構成され、これらの走査ラインは、多 数の画素から構成されている。各画素に対しては、輝度関数が決定される。この 関数の設定は、画像フレームの走査ラインにおける画素の少なくとも本質的な部 分に対する３つのデジタルカラー要素信号のうちの少なくとも１つのものに基づ いて行われる。また、１個あるいはそれ以上の個数の識別パラメータが、走査ラ イン上における予め設定した距離だけ他の画素から離れた画素間における輝度関 数の差異に基づき、画像フレームの走査ラインにおける画素の少なくとも本質的 な部分に対して決定される。各画素に対する１個あるいはそれ以上の個数の識別 パラメータの変化値が決定され、これが、対応する最適しきい値と比較され、こ れによって、走査ライン内のいずれの画素が、画素間における輝度関数の大幅な 変化部分であるのかが決定され、これによって、連続する関係にある画素のラン レングスが決定される。

デジタル化カラービデオ信号は、３つのデジタルカラー要素と１つのランレング ス部分から構成されるものとして生成され、ランレングスは第１のデジタルワー ドサイズを有し、３つのデジタルカラー要素は、それぞれ第２、第３および第４ のデジタルカラー要素を存している。画像フレームの少なくとも一部分における カラー要素における最も発生頻度の高い組合せに対するヒストグラムが予め設定 された個数だけ生成される。画像フレームにおけるデジタルカラー要素の全てが 、第２、第３および第４のデジタルワードサイズの合計よりも小さな第５のデジ タルワードサイズを有するデジタル的に圧縮されたカラーコードのルックアップ テーブルにエンコードされる。そして、複数個のランレングスがデジタル的に圧 縮されたカラーコードと共にエンコードされる。このように限られた数のコード によってカラーを表示することによって、カラーデータを表示するために必要と されるビットサイズを大幅に縮小することが可能となる。また、ランレングスを 使用することによって、画像の画素を表示するために必要なデータ量も大幅に減 少させることが可能となる。

図面に示すように、本発明は、ビデオ通信システムにおけるカラービデオデータ の圧縮および伸張を行うための方法および装置として実現することができる。こ のビデオ通信システムは、画素のランレングスおよびデジタル的に圧縮されたカ ラー要素コードを表している多数個のデジタル化信号と、３つの対応するデジタ ルカラー要素に対するデジタル的に圧縮されたカラー要素コードのルックアップ テーブルを利用するものである。このデジタル的に圧縮されたカラーコードは、 このルックアップテーブルに基づいて、デコードされて、各ランレングスに対す る３つのデジタルカラー要素からなるテーブルの作成が行われ、ランレングスお よび対応するカラー要素が、バッファメモリ内においてビデオ画像フレームにお ける走査ラインに対するランレングスおよびカラー要素データを表している列内 に格納される。ランレングスおよびデジタルカラー信号は、画素発生器内におい て、ビデオ画像フレームの走査ライン内の画素を表す表示フォーマットにマツピ ングされ、デジタル化された信号のカラ一部分が、画像内の個々の点が表わす適 切なデジタルワードサイズの３つのデジタルカラー要素に変換される。

本発明によれば、ビデオ通信システムにおいてデジタルカラービデオデータを圧 縮するための方法が実現される。ビデオ通信システムは、複数のビデオ画像フレ ームに対するカラービデオ信号を発生する手段を有しており、各画像フレームは 、複数の画素からなる複数の走査ラインから構成されており、画像フレームにお ける各画素は、３つのデジタルカラー要素を備えている。本方法は、３つのデジ タルカラー要素の少なくとも１つに基づき各画素に対する輝度関数を決定する工 程と、各走査ライン上における１つの画素から予め設定した距離だけ離れた画素 間における輝度関数の差に基づいて、前記画像フレームにおける走査ライン内の 画素における少なくも本質的な部分に対する少なくとも１個の識別パラメータを 決定する工程と、識別パラメータの少なくとも１つを対応するしきい値と比較す ることによって、走査ライン内において連続する関係にある画素のランレングス に対する開始画素および終了画素を決定する工程とを有している。ここに、ラン レングスは第１のデジタルワードサイズを有しており、３つのカラー要素は、第 ２、第３および第４のデジタルカラー要素を有している。また、本方法は、第２ 、第３および第４のデジタルワードサイズの合計よりも小さな第５のデジタルワ ードサイズを有している視覚的に最も有意性の高いカラー組合せであるデジタル 的に圧縮されたカラーコードのルックアップテーブルを参照して、画像フレーム におけるデジタルカラー要素の全てをエンコードする工程と、画像フレームのう ちの少なくとも一部分を表示している複数組のランレングスおよびデジタル的に 圧縮されたカラーコードの組合せをエンコードする工程と、現在の画像フレーム におけるランレングスとデジタル的に圧縮されたカラーコードを、前回の画像フ レームのこれらと比較して、前回の画像フレームから現在の画像フレームまでの 変化を判別し画像フレームの少なくとも一部分における前回の画像フレームから 現在の画像フレームまでの変化をエンコードする工程を含んでおり、これによっ て、初期の画像フレームが−Ｈエンコードされた後は、後続の画像フレームのこ れらの変化のみがエンコードされるようになっている。

本発明によれば、ビデオ通信システムにおいてデジタルカラービデオデータを圧 縮するための装置が実現される。ビデオ通信システムは、複数のビデオ画像フレ ームに対するカラービデオ信号を発生する手段を有しており、各画像フレームは 、複数の画素からなる複数の走査ラインから構成されており、画像フレームにお ける各画素は、３つのデジタルカラー要素を備えている。本方法は、３つのデジ タルカラー要素の少なくとも１つに基づき各画素に対する輝度関数を決定する手 段と、各走査ライン上における１つの画素から予め設定した距離だけ離れた画素 間における輝度関数の差に基づいて、前記画像フレームにおける走査ライン内の 画素における少なくも本質的な部分に対する少なくとも１個の識別バラメークを 決定する手段と、識別パラメータの少なくとも１つを対応するしきい値と比較す ることによって、走査ライン内において連続する関係にある画素のランレングス に対する開始画素および終了画素を決定する手段とを有している。ここに、ラン レングスは第１のデジタルワードサイズを有しており、３つのカラー要素は、第 ２、第３および第４のデジタルカラー要素を有している。また、本装置は、第２ 、第３および第４のデジタルワードサイズの合計よりも小さな第５のデジタルワ ードサイズを有している視覚的に最も有意性の高いカラー組合せであるデジタル 的に圧縮されたカラーコードのルックアップテーブルを参照して、画像フレーム におけるデジタルカラー要素の全てをエンコードする手段と、画像フレームのう ちの少な（とも一部分を表示している複数組のランレングスおよびデジタル的に 圧縮されたカラーコードの組合せをエンコードする手段と、現在の画像フレーム におけるランレングスとデジタル的に圧縮されたカラーコードを、前回の画像フ レームのこれらとを比較して、前回の画像フレームから現在の画像フレームまで の変化を判別し画像フレームの少なくとも一部分における前回の画像フレームか ら現在の画像フレームまでの変化をエンコードする手段を有しており、これによ って、初期の画像フレームが−Ｈエンコードされた後は、後続の画像フレームの これらの変化がエンコードされるようになっている。

本発明によれば、ビデオ・テレコミュニケーション・システムにおいてデジタル カラービデオデータを伸張するための方法が実現される。上記のシステムは、ビ デオ画像フレームにおける複数本の走査ラインのうちの少なくとも一部分におけ る複数組のランレングスおよびデジタル的に圧縮されたカラー要素コードの組合 せで表される前回の画像フレームから現在の画像フレームまでの変化を表す複数 個のディタル化信号を受け取る手段を有しでおり、また、３つのデジタルカラー 要素に対するデジタル的に圧縮されたカラー要素コードのルックアップテーブル を有している。ランレングスとデジタル的に圧縮されたカラー要素コードは、第 １のデジタルワードサイズを有しており、圧縮されたカラー要素コードは、第２ のデジタルワードサイズを有している。本方法は、前回の画像フレームから現在 の画像フレームまでのランレングスおよび圧縮カラー要素コードの組合せにおけ る伸張されてデコードされるべき変化を受け取る工程と、ルックアップテーブル に基づいて、デジタル的に圧縮されたカラー要素コードをデコードして、各ラン レングスに対する３つのデジタルカラー要素のそれぞれのためのカラー要素テー ブルを作成は、第３、第４および第５のデジタルワードサイズを有している。

また、本方法は、パンツアメモリ手段内において画像フレーム内の複数本の走査 ラインを表しているランレングスおよびカラー要素データの列に対して、ランレ ングスおよびこれに対応するカラー要素を格納する工程と、ランレングス内にお ける開始画素から終了画素までの画素を、マッッピングされる各走査ラインの端 部分にマツピングすることによって、画像フレームの各画素における画像フレー ムの走査ラインのランレングスおよびこれに付随するカラー要素から画像フレー ム用の３つのカラー要素データからなるカラービデオ表示信号を生成する工程を 含んでいる。

本発明によれば、ビデオ・テレコミュニケーション・システムにおいてデジタル カラービデオデータを伸張するための装置が実現される。上記のシステムは、ビ デオ画像フレームにおける複数本の走査ラインのうちの少なくとも一部分におけ る複数組のランレングスおよびデジタル的に圧縮されたカラー要素コードの組合 せで表される前回の画像フレームから現在の画像フレームまでの変化を表す複数 個のディタル化信号を受け取る手段を有しており、また、３つのデジタルカラー 要素に対するデジタル的に圧縮されたカラー要素コードのルックアップテーブル を有している。ランレングスとデジタル的に圧縮されたカラー要素コードは、第 １のデジタルワードサイズを有しており、圧縮されたカラー要素コードは、第２ のデジタルワードサイズを有している。本装置は、前回の画像フレームから現在 の画像フレームまでのランレングスおよび圧縮カラー要素コードの組合せにおけ る伸張されてデコードされるべき変化を受け取る手段と、ルックアップテーブル に基づいて、デジタル的に圧縮されたカラー要素コードをデコードして、各ラン レングスに対する３つのデジタルカラー要素のそれぞれのためのカラー要素テー ブルを作成する手段を含んでいる。ここに、３つのデコードされたカラー要素は 、第３、第４および第５のデジタルワードサイズを有している。

また、本装置は、パンツアメモリ手段内において画像フレーム内の複数本の走査 ラインを表しているランレングスおよびカラー要素デ−タの列番二対して、ラン レングスおよびこれに対応するカラー要素！納する手段と、ランレングス内にお ける開始画素から終了画素までの画素を、マンンビングされる各走査ラインの端 部分にマツピングすることによって、画像フレームの各画素における画像フレー ムの走査ラインのランレングスおよびこれに付随するカラー要素から画像フレー ム用の３つのカラー要素データからなるカラービデオ表示信号を生成する手段を 有している・本発明によれば、複数のビデオ画像フレームの発信および受信を行 うテレビデオ、コミュニケーション・システムにおけるデジタルカラービデオデ ータを圧縮および伸張するための方法が実現される。

各画像フレームは、複数個の画素からなる走査ラインを複数本含んでおり、画像 フレーム内の各画素は、３つのデジタルカラー要素を有している０本方法は、３ つのデジタルカラー要素のうちの少なくとも一つに基づいて各画素に対する輝度 関数を決定する工程と、各走査ライン上における少なくとも１つの画素から予め 設定した距離だけ離れた画素間における輝度関数の差に基づいて、前記画像フレ ームにおける走査ライン内の画素における少なくも本質的な部分に対する少なく とも１個の識別パラメータを決定する工程と、識別パラメータの少なくとも１つ を対応するしきい値と比較することによりで、走査ライン内において連続する関 係にある画素のランレングスに対する開始画素および終了画素を決定する工程と を有している。

ここに、ランレングスは第１のデジタルワードサイズを有しており、３つのカラ ー要素は、第２、第３および第４のデジタルカラー要素を有している。また、本 方法は、第２、第３および第４のデジタルワードサイズの合計よりも小さな第５ のデジタルワードサイズを有している視覚的に最も有意性の高いカラー組合せで あるデジタル的に圧縮されたカラーコードのルックアンプテーブルを参照して、 画像フレームにおけるデジタルカラー要素の全てをエンコードする工程と、画像 フレームのうちの少な（とも一部分を表示している複数組のランレングスおよび デジタル的に圧縮されたカラーコードの組合せをエンコードする方法と、現在の 画像フレームにおけるランレングスとデジタル的に圧縮されたカラーコードを、 前回の画像フレームのこれらとを比較して、前回の画像フレームから現在の画像 フレームまでの変化を判別し画像フレームの少なくとも一部分における前回の画 像フレームから現在の画像フレームまでの変化を判別する工程と、画像フレーム の少なくとも一部分に対する前回の画像フレームから現在の画像フレームまでの 変化をエンコードする工程とを含んでおり、これによって、初期の画像フレーム が一旦エンコードされた後は、後続の画像フレームのこれらの変化がエンコード されるようになっている。さらに、本方法は、前回の画像フレームから現在の画 像フレームまでのランレングスおよびデジタル的に圧縮されたカラーコードにお けるエンコードされた変化を伝送する工程と、前回の画像フレームから現在の画 像フレームまでのランレングスおよび圧縮されたカラーコードにおける伝送され たエンコード化変化を、伸張およびデコードを行うために受け取る工程と、ルッ クアップテーブルに基づいて、デジタル的に圧縮されたカラー要素コードをデコ ーディングして、各ランレングス用に、３つのデジタルカラー要素のそれぞれに 対するカラー要素テーブルを作成する工程を含んでいる。ここに、３つのデコー ドされたカラー要素は、第６、第７および第８のデジタルワードサイズを有して いる。本方法はさらにまた、バッファメモリ手段内において、画像フレームの複 数本の走査ラインを表しているランレングスおよびカラー要素データの列内に、 ランレングスおよびこれに対応するカラー要素を格納する工程と、ランレングス 内における開始画素から終了画素までの画素を、マンッピングされる各走査ライ ンの端部分にマツピングすることによって、画像フレームの各画素における画像 フレームの走査ラインのランレングスおよびこれに付随するカラー要素から画像 フレーム用の３つのカラー要素データからなるカラービデオ表示信号を生成する 工程を含んでいる。

本発明によれば、複数のビデオ画像フレームの発信および受信を行うテレビデオ ・コミュニケーション・システムにおけるデシタルカラーとデオデータを圧縮お よび伸張するための装置が実現される。

各画像フレームは、複数個の画素からなる走査ラインを複数本含んでおり、画像 フレーム内の各画素は、３つのデジタルカラー要素を有している。本装置は、３ つのデジタルカラー要素のうちの少なくとも一つに基づいて各画素に対する輝度 関数を決定する手段と、各走査ライン上における少なくとも１つの画素から予め 設定した距離だけ離れた画素間における輝度関数の差に基づいて、前記画像フレ ームにおける走査ライン内の画素における少なくも本質的な部分に対する少なく とも１個の識別パラメータを決定する手段と、識別パラメータの少なくとも１つ を対応するしきい値と比較することによって、走査ライン内において連続する関 係にある画素のランレングスに対する開始画素および終了画素を決定する手段と を存している。

ここに、ランレングスは第１のデジタルワードサイズを有しており、３つのカラ ー要素は、第２、第３および第４のデジタルカラー要素を有している。また、本 装置は、第２、第３および第４のデジタルワードサイズの合計よりも小さな第５ のデジタルワードサイズを有している視覚的に最も有意性の高いカラー組合せで あるデジタル的に圧縮されたカラーコードのルックアップテーブルを参照して、 画像フレームにおけるデジタルカラー要素の全てをエンコードする手段と、画像 フレームのうちの少なくとも一部分を表示している複数組のランレングスおよび デジタル的に圧縮されたカラーコードの組合せをエンコードする手段と、現在の 画像フレームにおけるランレングスとデジタル的に圧縮されたカラーコードを、 前回の画像フレームのこれらとを比較して、前回の画像フレームから現在の画像 フレームまでの変化を判別し画像フレームの少なくとも一部分における前回の画 像フレームから現在の画像フレームまでの変化を判別する手段と、画像フレーム の少なくとも一部分に対する前回の画像フレームから現在の画像フレームまでの 変化をエンコードする手段とを有しており、これによって、初期の画像フレーム が一旦ユンコードされた後は、後続の画像フレームのこれらの変化がエンコード されるようになっている。さらに、本装置は、前回の画像フレームから現在の画 像フレームまでのランレングスおよびデジタル的に圧縮されたカラーコードにお けるエンコードされた変化を伝送する手段と、前回の画像フレームから現在の画 像フレームまでのランレングスおよび圧縮されたカラーコードにおける伝送され たエンコード化変化を、伸張およびデコードを行うために受け取る手段と、ルッ クアップテーブルに基づいて、デジタル的に圧縮されたカラー要素コードをデコ ーディングして、各ランレングス用に、３つのデジタルカラー要素のそれぞれに 対するカラー要素テーブルを作成する手段を含んでいる。ここに、３つのデコー ドされたカラー要素は、第６、第７および第８のデジタルワードサイズを有して いる。本装置はさらにまた、バッファメモリ手段内において、画像フレームの複 数本の走査ラインを表しているランレングスおよびカラー要素データの列内に、 ランレングスおよびこれに対応するカラー要素を格納する手段と、ランレングス 内における開始画素から終了画素までの画素を、マッフビングされる各走査ライ ンの端部分にマツピングすることによって、画像フレームの各画素における画像 フレームの走査うインのランレングスおよびこれに付随するカラー要素から画像 フレーム用の３つのカラー要素データからなるカラービデオ表示信号を生成する 手段を有している。

図に示すように、本発明の好適な実施形態においては、ビデオ通信システムは、 ＲＧＢビデオカメラを使用してビデオ画像を生成することが可能であり、また、 アナログＲＧＢ信号を、標準６０フィールド／秒で生成することが可能である。

各フィールドは、インターレース・モードにおける画像の半分を表している。カ メラ１０によって生成されたビデオ画像フレーム用の信号は、アナログ−デジタ ル変換器１２に受け取られ、ここにおいて、レッド、グリーンおよびブルー（Ｒ ＧＢ）のアナログ要素がデジタルカラー要素の変換される。ここに、これらの要 素は、それぞれ６ビツトのデジタルワードとしてデジタル化され、１８ビツトか らなるカラービデオ画像の各画素に対するＲＧＢ要素のビット・パケットを形成 する。

本例で使用されているソースカラービデオ画像を生成する形式の装置は、本発明 にとって必須のものではない。ＲＧＢデジタル出力信号に変換される標準のＮＴ ＳＣ合成信号を発生するカメラも、ＮＴＳＣカメラの６０７秒以外のフィールド 速度を利用したカメラとして適している。また、カメラの出力も、厳密にＲＧＢ である必要はない。これは、これ以外の３種類のカラー要素群を使用して、カラ ービデオ画像を生成して伝送することができるからである。例えば、３種類のデ ジタルカラー要素信号は、シアン、マゼンタおよびイエローであってもよい。あ るいは、色相、彩度、明度であってもよく、あるいは、２色と、第３のパラメー タとして、例えば元のアナログビデオ信号の色相、彩度あるいは明度などの完全 にビデオ信号に基づいたものとを併用してもよく、このようにすれば、カメラに よって発生したカラー情報を自動的に重み付けできることになる。

また、３種類のカラー要素は、同一のビット数で表示する点も必須のものではな い。この理由は、ある範囲のカラーは人間の目によっては容品に認識できないと いうことがテレビジョン業界では知られているからである。このような情報の重 み付けとしては、例えば、ＲＧＢ法において使用されるビット数の低減を挙げる ことができ、このようにすることによって、実際に認識可能な他のカラー情報を 多諧調で伝送することが可能となる。

一方、圧縮されるカラービデオ画像のソースとしては、本発明のカラービデオデ ータ圧縮装置に導入するために取出可能となった、ビデオディスク、コンピュー タファイル記憶媒体、ビデオテープなどの格納手段とすることができる。

デジタル化されたＲＧＢ信号は、イメージ捕捉エンジン１６の遷移エンジン部１ ４に受け取られる。この部分は、集積回路手段およびそこに付設されたメモリ手 段を有していることが好ましい。イメージ捕捉エンジンにおける第１の主要な部 分は、遷移エンジンであり、これは、システムにおけるアナログ前方部によって 発生したビデオ画像フレームのシーケンス内の各走査ラインにおける各画像エレ メント用の３種類のカラー要素ビデオ信号に基づいて、輝度関数を決定するため の回路部を有している。好適なモードにおいては、輝度変換器１日は、ビデオ画 像フレームの走査ラインにおける各画素用の３種類のデジタルカラー要素のそれ ぞれのビットを合計して、輝度（あるいは明度）値を算出し、この得られたプー ラを更に処理する。本発明の装置においては、各走査ラインは４８０の画素を有 しているのが好ましく、このことは、カメラの解像度にとっては適しており、ま た、従来において利用できる典型的なものよりも解像度を高めることができる。

従来においては、−４的に、１走査ライン当たり２５６本しか利用できない。３ 種類のカラー要素の輝度は、重み付けされて１種類あるいは２種類のカラーに対 して大きな有意性が付与され、これによって、輝度関数が作成される。また、こ の輝度は、部分的に元のソースアナログビデオ信号に基づいたものとしてもよい 。しかし、輝度関数は、少なくともその一部分が、３種類のデジタルカラー要素 の総和に基づいていることが好ましい。従って、３種類の６ビツトカラー要素の 総和から得られた輝度関数のデジタルワードサイズは、８ビツトとなる。各画素 用の輝度関数は、入力捕捉エンジンにおいて使用されて、画素判別用の輝度関数 に基づき１個あるいはそれ以上の識別パラメータの評価に供される。画素は、識 別点とし機能し、これらの点の近傍において、１個あるいはそれ以上の識別パラ メータが、予め記憶されたしきい値から変化することが認められる。

輝度関数はピクチャー内のカラー変化あるいはピクチャー内の対称物の移動を示 す優れた指標である。イメージ捕捉エンジンにおいては、輝度関数に基づき１個 あるいはそれ以上の個数の識別パラメータを、ライン間の差を測定するための基 礎とし使用することもでき、また、フレームからフレームにむけて移動している と識別される対象物の端を規定する画素シーケンスを判別するために使用するこ ともできる。一般的に言って、輝度関数を構成する輝度あるいはその他のカラー 要素の組合せは、画像特性が変化する部分において、際立った変化を示す。

カラーサンプリングの解像度におけるノイズに起因して、カメラがビデオ画像内 に異常をもたらす。このような異常は、画像にとってなんら利点がないので、伝 送データ量を低減させるためには除去する必要がある。画像が６０番目ごとに新 たなフィールドで表示されると、このような異常は人間の目によって平均化され る。平滑な外観を有し、実際には細部がほとんどない領域は、接近して観察する と、「クロールＪ　（ｃｒａｗｌ）　シているように思われる。このように見え ることは、「モスキード効果」としても知られている。画像を固定して、単一の フィールドだけを調べてみると、画像は、粒状で、斑点の付いた表面となってい る。輝度データにおけるノイズによる影響は、算出された輝度における僅かな変 化として現れる。画像をデジタル化すると、このデジタル化処理においては、こ れらの異常が実際の画像の詳細を表していないにも係わらずこれらの異常の全て をデジタル表示に変換してしまう。イメージ捕捉エンジンにおける輝度の処理に おいては、このような意味のない詳細部分が除去される。

輝度データにおけるノイズに起因して発生した不必要な詳細部分を除去するため の有効な方法としては、１個あるいはそれ以上の識別パラメータにおける差をこ れらに最適なしきい値と比較することによって、走査ラインの画素用の輝度関数 の少なくとも一部分に基づき、変化点を判別する方法がある。識別パラメータと しては、画素間の輝度関数の差から構成されているものが好適である。この差は 、走査ライン内における最も近い画素（Ｄｉｆｆ−１）間であるｎプラス１、ｎ プラス２あるいはそれよりも離れた画素間において測定されたものである。ここ に、ｎは輝度の変化が測定された画素の走査ライン上の位置を表している。また 、この差は、隣接した第１の差（Ｄｉｆｆ−２）間のものである。また、識別パ ラメータは、各パラメータ関数であるＤｉｆｆ−１、Ｄｉｆ４−２の差の合計で ある累積パラメータ（ＣｕｌＩ−ｄｉｆｆ）である。各識別パラメータは、それ 自身の最適しきい値を有しており、この値は省略時の値を有しており、この値は 、操作者あるいは処理装置からの指示によって、装置によって修正される。最適 しきい値は、操作者による解像度の選択に応じて入力捕捉エンジンによって調整 できるようになった省略時の値を有していることが好ましい。特１ｍ別点あるい は遷移識別点を決定するためのしきい値パラメータの選択は、極めて主観的なも のである。これらのパラメータを選択することによって、画像を規定するために 必要なデータ点の個数が決定され、また、画像全体の知覚に関する品質が決定さ れる。

典型的なランレングスの決定方法においては、２つのしきい値が使用される。一 つは最後の識別点であるＣｕｍｄｉＨからの輝度の累積変化である。このＣｕｌ １＋ｄｉｆｆは、その価が６以上であり、しかも最後の識別点からの画素の個数 が５以上である場合には、識別点のトリガとなる。もう一方の識別パラメータは 、隣接した２つの差の値Ｄｉｆｆ２の合計である（これは、離れた２個の画素の 輝度値の差に等しい）。このＤｉｆｆ２の値が３２以上であると算出された場合 には、論理は、ラインがエツジとなっていることを示すことになる。このエツジ は、識別点を特定するものである。論理は、Ｄｉｆｆ２の値が２０を下回るまで は、エツジ特性内に止まっている。このエツジモードから抜は出ると、次の画素 のカラーが開始エツジの判別が行われた位置に送られる。また、Ｄｉｆｆ２の符 号が変わると、このことは、新たな識別点であることを意味している。Ｃｕｍｄ ｉｆｆのしきい値が変化すると、画像の画質およびデータの複雑性に大きな影響 がでる。

識別点のスロープ判別（すなわち頂点の判別）においては、３種類の汎用的な条 件が使用される。初期のスロープは、識別点の位置において判別され、全ての測 定値は、そのスロープの基となる。初期のスロープであるＩＮＴＴＳは、次の関 数ＮＤＩＦＦ２を計算することによって決定される。

ＮＤＩＦＦ２−　（輝度（ｉ−Ｈ−輝度＋ｉ＋　）／　２ＩＮＩＴＳは識別点の 直後におけるＮＤＩＦＦ２の値である。

スロープしている場合におけるＣＵＭＤＩＦＦは次のように規定される。

Ｃｌ門ＤＩＦＦ　ｔ＋＋　＝　ＣＬＩＭＤＩＦＦ　（ｒ−＋）＋ＮＤＩＦＦ２　 ＜ｒ＋ＣＵＭＤＩＦＦの絶対値が２０以上であり、ランレングスにおける画素の 個数が１０以上である場合には、識別点が発生する。同様にして、ＮＤＩＦＦ２ の絶対値が４と等しいかあるいはこれ未満であり、ランレングスが５以上の場合 には、最後の識別点が同様に発生しなければ、識別点が発生する。３番目の識別 パラメータもＮＤＩＦＦ２に基づいている。

すなわち、 ＴＲＩＧＶＡＬｍ　＝　ＮＤＩＦＦ２　ｔ＝ｓ　−ＩＮＩＴＳＴＲＩＧＶＡＬの しきい値は通常は４ないし１０の範囲に設定されて、絶対値が設定価あるいはこ れを超えた値となり、ランレングスが少なくとも２画素となるときには常に、識 別点を発生する。その他の手法を利用することも可能であるが、このような手法 は、許容数のデータ点を有する高画質の画像を形成できるものと思われる。

ビデオ画像の１本のラインに亘る輝度の典型的なプロ７）１１を第２図に示しで ある。走査ライン３６が交差している画素の輝度関数は、ライン３８によって示 しである。第３図に示すように、特徴エンコード法によって、識別パラメータを それに対応する最適差のしきい値を比較した結果に基づいた識別点の図は、段状 のライン４０となっており、輝度パターンにおける水平な直線のシーケンスとな っている。それぞれの水平線がそれぞれのカラーの長さを表している。

不必要な詳細部分を除去するために使用することのできる第２の方法は、遷移エ ンコード法あるいはスロープ・エンコード法であり、これを第４図に示しである 。この方法においては、画素間の識別パラメータの差の変動率が測定され、これ らの差の変動率が、予め記憶されたしきい値の差の最適変動率と比較され、これ によって、識別点である頂点が判別される。このような変動点、すなわち識別点 はライン３９上において、Ｘとして示されている。これらの点は、次の頂点を指 示している。ｒランレングス」は、特徴エンコードおよびスロープ・エンコード 法のいずれにおいても、識別点間の頂点距離として定義される。遷移あるいはス ロープ・エンコード法によれば、輝度データはライン４２のようになり、このラ インは、一連の頂点、すなわちスロープ識別点を表わしている。これは、識別点 間のカラー・セグメントの制御に使用される。描画エンジンによって、エンコー ド情報が検索される時に、識別点間のランレングスにおけるカラー価をなめらか に遷移させることができる。この方法においては、各走査ライン用に初期カラー が伝送され、次に、画像フレームの内容を表示するために必要な数のランレング スおよびカラー値シーケンスが伝送される。いずれの実施形態においても、情報 は一連のスロープとして表示される。ランレングスのエンコードデータとしては 、生成されたカラー・スロープが第５図に示すように表示ラインに挿入される。

この場合、スロープ群は、第６図に示すように、ランと、隣接するランのレング スとの間における輝度関数シフトとして発生される。

第１図のイメージ捕捉エンジンにおいて、識別点を判別するための識別点ディテ クター２６は、画像における画素のカラー内の識別点を固定する各手法がそれぞ れ利点および欠点を有しているので、これらの手法のうちのいずれか一つを交互 に利用できるようにしてもよい。特徴コーディング手法は、明確なエツジあるい はラインのある複雑な対象物を含む画像の場合に対して使用するのにより通して いる。これに対して、スロープ・エンコーディング手法は、陰影が徐々に遷移し ている場合あるいはカラーが徐りに変化してしてる場合に使用するのに適してい るが、多数のエツジおよびラインのあるイメージを含む画像を表示する場合には 、別個のコーディングを行うことが必要となる。スロープ・エンコーディング手 法の好適な実施形態においては、しきい値シーケンスが識別パラメータと比較さ れ、この後に、累積パラメータ（Ｃｕ＋５−ｄｉｆｆ）および最適累積しきい値 も識別点の判別に使用されて、緩やかな変化率の輝度がめられる。この輝度の変 化から輝度変化の蓄積値がめられる。この値は、識別点を特定するために充分な メリットを有している。

３種類の要素のカラー・コードは、ランレングス・プロセッサ２８においても処 理されて、カラー要素の６ビツト値から最低位の２桁のビットが除去される。す なわち、好適なモードにおいては、各カラー要素のビットから２ビツト除去され て、４ビツト・デジタルワードとされる。このようにする代わりに、好適な実施 形態においては、遷移エンジンも、予め設定された３要素カラーを表すカラーマ ツプを有している。このマツプにおいては、ｎビットコードが特定のカラー組合 せに対応している。この場合には、イメージのカラーは、可能な限り正確にカラ ー・マツプ内のカラーと一致させである。さらには、カラーコードを四捨五入す ることもできる。このように縮小したデジタルカラー要素は、次にランレングス ・プロセッサ２８内において、ランレングスと共にエンコードされる。縮小した カラー要素のビットサイズは４ビツトが好適ではあるが、アナログ・フロントか らのカラー要素用の入力デジタルワードサイズのように、異なるサイズにして情 報内容を変更できるのと同様に、縮小したデジタルカラー要素もまた異なるサイ ズにすることができる。

カラー要素用のデジタルワードサイズの組合せにおいては、レッド要素用のもの を縮小したサイズとすることができ、これは、この業界において、レッド要素を 縮小しても知覚することができるということに鑑みたものである。

特徴およびスロープ・エンコーディング手法によれば、各画像フレーム用に最小 のビット数をエンコードすることができるように、各種のピント数を使用して、 初期の画像フレームおよび連続する画像フレームの変化を表示することができる 。この点は従来の技術に対して際立った改良点である。従来の技術においては、 ４×４あるいは３×３の画素のブロックを解析し、情報をこのようなブロック内 に圧縮するようにしており、セグメントの外側に変化があるか否からに関わりな く、常に、画像内の情報内容を表示するために同一数のビットを用いなければな らない。

イメージ捕捉エンジンにおける第２の主要部分は、捕捉パンツアメモリ（ＣＢＭ ）　２９であり、このメモリは、エンコードされたランレングスおよび画像フレ ームからのほぼ２００本のデータを表示している縮小されたコード要素を受け取 る。しかし、必要とされるデータ速度が目標とする速度で画像を送るには速すぎ る場合、より少ない本数の走査ライン、例えば１５０ラインあるいは１００ライ ンを記憶できるようにすることもできる。この捕捉パフファメモリ内のランレン グスおよびカラー要素情報は、次に、ビデオデータプロセッサ３０に伝送される 。このプロセッサは、アクセスコントロール３５によって、捕捉バッフアメモル 内のランレングスおよびカラーデータにアクセスして、モデム３２によって伝送 するのに適したフォーマットにビデオ情報を変形しそれを伝送できるように、イ ンターフェースとして機能する。このモデムは、電話３４に接続されており、ま た、３３の位置には、ビデオデータをさらに圧縮するための手段を有している。

ビデオデータは、旧画像メモリ３１内に記憶されている以前の画像フレームと比 較するようにしてもよい。

ビデオデータプロセッサ３０の単純化プロセッサ３３においては、カラーコード が切断されて縮小カラー要素コードが形成された後に、さらに、画素のカラー値 間の差を解析するようにすることができる。

また、与えられたしきい値の範囲内で変動するこのように縮小されたカラー要素 のランレングスを結合することができる。あるいは、対応するしきい値に応じて １つあるいはそれ以上の識別パラメータの変数に基づいて、縮小カラーコードの ランレングスを更に結合することもできる。ランレングスコードは、最大値の４ ビツトにおいて、１６ビツトのランレングスおよびカラーコードに対して、本実 施例の１６ビツトのコンピュータバスを介して互換性を有しているので、各ラン レングス用の画素シーケンスの結合を、ランレングス当たり最大１６個の画素ま でコーディング可能であることが分かる。

しかし、本実施例においては、値が０および１のランレングスは意味がないので 、値Ｏないし１５が、２から１７画素のランレングスを表示するために使用され ている。しかし、より長いランレングスを判別することも同様ムこ可能である。

これは、異なる容量のコンピュータバスとの互換性をとり、ランレングスを４ビ ツト以上にし、ランレングスコードデータの組合せを１６ビントよりも大きくす ることができるからである。

前述したように、テレコミュニケーションにおいてビデオデータのリアルタイム シーケンシングにおいて、充分に円滑な情報を作成するために必要される圧縮の 限度は、従来の電話回線を介しての伝送においては、約１５フレーム／秒である 。１２００ｂｐｓ（ビット／秒）のモデムを使用することもできるが、これでは 、通信システムにおいて、１秒当たりのフレーム数が大幅に低下してしまう。シ ステムが、ハーフ・デュプレックス・モードとなるように構成されることが理想 的である。また、フル・デュプレックス・モード構成では、２木の電話回線が必 要となると思われる。使用するモデムは、最大のバンド幅のものを使用すること が理想的にであり、従って、従来のものとしては、２４００あるいは９６００ｂ ｐｓのモデムであり、これよりも多くのビット速度を有する特製のモデムを使用 することもできる。

第７図を参照して説明すると、好適な実施例においては、電話７３は通常の電話 回線を介して伝送モデム４４から伝送信号を受け取り、次に、受信モデム４４が これらの信号を電気的にデジタル化されたフォーマットに変換して、ビデオデー タプロセッサ４６によって受け取り可能なものとする。この後に、ビデオデータ プロセッサは、エンコードされたランレングスおよびカラー情報を表示している デジタル化された信号を、描画エンジン６２によって受け取り可能なフォーマッ トとなるようにする。再生エンジン４８におけるこの描画エンジンは、ランレン グスコードをスロープの形態に変換して、それを画素毎に、デジタル−アナログ 変換器に送り、モニターによって使用できるようにする。このようにする代わり に、ビデオ・プロセッサ・インターフェースを用いて、コンピュータシステム６ ６から圧縮したカラービデオデータを受け取るようにしてもよい。

コンピュータシステムは、ハードディスクや高容量フロッピディスクなどの磁気 媒体から、情報を検索するものであり、あるいは、ビデオムービーなどの形態で 、より大きなレングスのビデオ画像フレームを表示するために使用されるビデオ ・ディスク・プレーヤーがら情報を検索するものである。ビデオデータプロセッ サとしては、各種の機能を実行するようにプログラムされたマイクロプロセッサ 手段およびこれに接続されたメモリ手段（図示せず）を備えていることが好まし い。望ましい機能は、旧画像メモリからの最後の画像フレームデータのランレン グスおよびカラーコードに関しての全画像フレーム表示、および最後の画像フレ ームから変化したランレングスおよびカラーコードの列を再生する機能である。

このような差再生機能部４５は、ランレングスおよびカラーデータに組み込んだ コントロール（８号を利用して、５０の位置においてランレングス再生のための 画像フレームデータを作成し、また５６の位置においてカラーコードの再生を行 う。

ランレングスおよびカラー情報は、再生エンジン４８のビデオデータプロセッサ ４６によって受け取られるので、デジタル化された信号は、１６ビツトのデジタ ルワードサイズであることが一般的である。このビット数は変えることができ、 この変更は、使用する統計学的エンコーディングの方式によって異なる。また、 長さが４ないし８ビツトのカラーコードを使用して、より少ないビットを送れば よいように、マツプあるいはパレットから特定のカラーを選択するようにするこ ともできる。前述したように、入力生成エンジンからの信号は圧縮され、エンコ ードされるので、実際に処理されるランレングスのデジタルワードサイズは、一 般には、４ビツトであり、カラーフード部分のデジタルワードサイズは１２ビツ トである。前述したように、３種類のカラー要素コードにおけるビットサイズの 剖り当ては、各デジタルカラーコード要素のデジタルワードサイズが４ビツトと なるようにすることが望ましい。しかし、実際の変化した画像における僅かの部 分のみを、伝送される情報に組み込み、変化することのないランレングスをスキ ップするために使用される適正なコントロールデータを用いて、実際にエンコー ドするようにしてもよい。ビデオデータプロセッサにおけるランレングス再生部 であるデコーダー機能部５０の働きにより、ランレングス部分がデジタル化され た信号から分離され、これによって、カラーコードのデコーディングを行うビデ オデータプロセッサのカラーコード再生機能部５６によって、デジタルカラー要 素が入力されるデジタル化された信号から分離される。しかし、先立って行われ る信号処理およびデータ圧縮において、ランレングスを８あるいは９ビツトのデ ジタルワードサイズに結合し、これによって、ランレングス・デコーダー機能部 の作用によって、８あるいは９ビツトのデジタルワードサイズを４ビツトのデジ タルワード部分に分離するようにしてもよい。ランレングスコードが８あるいは ９ビツトのデジタルワードサイズに結合された場合には、カラーコード部分は、 前もってデータ圧縮されて、４ビツトからなる３つのデジタルカラーコードが８ ビツトのデジタルワードサイズからなる結合カラーコード部分に縮小される。こ の後に、カラー再生機能部５６によって、８ビツトのデジタルカラーコードが４ ビツトのデジタルカラーワードサイズからなる３種類のデジタルカラーコードに 変換される。

再生エンジンのランレングス・デコーダーおよびカラー・コード部分からのラン レングスおよびカラーコード情報は、ビデオデータプロセッサから、描画エンジ ン６２内のアクセス・タイミング・コントロール回路部５４を介して、描画エン ジンの表示バッファメモリ５７に転送される。このメモリは、デュアル・メモリ ・バッファであるピンポンＡ５８とピンポンＢ６０を備えていることが望ましい 。アクセス・タイミング・コントロール５４ば、ビデオプロセッサの制御の下に 、再生されたランレングスおよびカラー情報を上記のピンポン・バッファ・メモ リの一つに格納するために送り、この後に、各画像フレーム用の情報が完成され る。この画像が表示される一方で、システムが受け取った次のシーケンシャル画 像情報が同様にして表示バッファ・メモリの２番目の部分に送られて、ここに格 納される。表示バッファ・メモリの各ブロックは、ランレングスおよびカラーコ ード情報によってメモリがオーバーフローすることにないように、充分な容量を 備えている必要がある。容量としては、３２に１６ビツトのデジタルワードのラ ンダム・アクセス・メモリがピクチャー再生用としては充分であることが確認さ れた。

描画エンジン６２は、画素発生器６１を有しており、この発生器６】は、各ピン ポン・メモリ内に記憶されたランレングスおよびカラーコードを変換して、モニ ター６４上に表示するだめの点とする。

描画エンジンのアクセス・タイミング・コントロール５４は、画素発生器用の全 ての表示タイミングおよび制御に応答可能となっている。この描画エンジンは、 ライト・ストローブを発生して、カラー情報のランを、表示用にデジタルからア ナログに変換される一連の点に書き込む。

特徴エンコード・ランレングス・データから画素を発生させるための好適な実施 例においては、特定のカラー組合せのランレングスにおける各端部にテーパーが 付いており、これによって、あるランレングスから次のランレングスへのカラー 遷移が平滑化される。このようにして平滑となるように再生されたビデオライン ４１を第６図に示しである。ランレングスが短い場合には、通常は、このことが 、カラーレベルの変化を激しくことを意味している。ランレングスが長い場合に は、通常は、このことが、カラーレベルの変化が緩やかであることを意味してい る。識別パラメータの一つによって与えられる輝度関数における変化が大きい場 合には、これは、画像にエツジがある可能性が高いことを意味しており、これに 対して、変化が小さい場合には、これは陰影効果を示している。ランレングスお よび１つ以上の識別点に基づき、画素発生器では、中間の識別点を配置すべき場 所を決定し、一つの中間識別点から次の識別点へのＲＧＢカラー要素のそれぞれ に対して、平滑なカラー遷移となるように補間する。各走査ラインの端も同様に 、それらが別のカラーに接触するときに遷移するので、このような走査ラインの 開始点および終了点は、端に隣接して単一の中間識別点を有しており、これによ って、画像の端から隣接したカラーへの比較的鋭利な遷移が起こる。上記の補間 は、線形補間が好ましいが、しかし、曲がった表面をより忠実に描くようにして もよい。イメージがスロープ・エンコードされた場合には、画素発生器によって 、中間識別点を挿入することなく、一つの頂点から次の頂点に向けて平滑な遷移 が形成される。

描画エンジンの画素発生器は、ランレングスによって指定される多対の点の間お けるカラー補間を実施するために必要な全ての機能部を有しており、ＲＧＢ要素 のそれぞれに対して、３つの異なったチャンネルにおいて、６あるいは８ビツト の精度で、４ビツトのカラー要素を６あるいは８ビツトのデジタルワードに変換 するようになっていることが好ま゛しい。ビットサイズを増加させることによっ て、画素発生器は、異なるカラーの画素間におけるカラー遷移をより円滑なもの として発生することが可能となる。例えば、４ビツトのデジタルワードサイズの 場合には、レッド、グリーンおよびブルーのカラー組合せが最大４０９６個可能 であるが、それぞれのカラー要素の諧調は最大でも僅か１６諧調である。ビット サイズを６まで増加させると、各要素の諧調が６４まで可能となり、組合せの総 数は２６２．１４４個可能となる。８ビツトのデジタルワードサイズを使用すれ ば、各要素に対してより大きな範囲の諧調を与えることが可能となる。しかし、 前述したように、カラー要素用のデジタルワードサイズを等しくする必要はなく 、カラー要素のうちの１つあるいは２つのものを、他の１つの要素を犠牲にする ことにより、より広いカラー範囲とするようにすることもできる。この犠牲とな ったカラー要素はその知覚性に応じてより小さなデジタルワードサイズとされる 。このように、画素発生器は、画素毎に表示される画像フレームの画素を表示す るデジタル情報を発生する。この情報は、ＲＧＢの３つのチャンネルを介して、 画素発生器からデジタル−アナログ変換器６３に伝送され、この変換器によって 、ビデオ信号がアナログ形式に変換されて、モニター６４上に表示されることに なる。

第１図ないし第９図を参照して説明すると、参照番号１１０ないし１３４が付し であるエレメントは、参照番号１０ないし３４が付しであるエレメントに対応し ている。第８図には、別の実施例を示してあり、ここにおけるイメージ捕捉エン ジン１１６は、遷移エンジン１１４からのデータをさらに単純化して圧縮する機 能を有するビデオプロセッサ１３０を備えている。捕捉バッフ７メモリ１２９の 出力は、標準の入力、出力および制御部１６６を備えたプロセッサ補助システム １３０に受け取られる。標準１１０１６６はキーボード、ディスケットコントロ ール部、データ・タイム・クロック、およびモニター出力制御部を備えている。

プロセッサ補助システムの出力は、モデム１３２に接続されており、このモデム は、電話１３４に接続されており、これによって、圧縮された情報が通常の電話 回線を介して伝送される。１個以上のモデムを使用して、より速いイメージ表示 速度あるいはカラーイメージの画質をより高めることも可能である。

第９図を参照して説明すると、ビデオ・データ・プロセッサ補助システム１６８ は、以下に説明するように、ビデオプロセッサ１３０およびビデオプロセッサ１ ４６の圧縮および伸張機能を実行するものであるが、イメージ捕捉エンジン（１ ，Ｃ，Ｅ）および再生エンジン（Ｒ，Ｃ，Ｅ）に接続して、双方向通信システム において、ビデオカラーデータの圧縮および伸張に使用するようにすることが最 も好ましい。

しかし、プロセッサ補助システムが、カラービデオ情報の圧縮に使用されている 場合には、再生エンジンを、入力生成エンジンに接続されているように、同一の プロセッサ補助システムに接続する必要はない。ビデオｍ（ｆシステムが、イメ ージ捕捉システム回路部がカメラの一部分として構成されており、また、再生エ ンジン回路部が表示エユターの一部分として構成されている場合には、イメージ 捕捉エンジンおよび再生エンジンによって、異なるプロセッサ補助システム１３ ０．１４６が通常利用されることになる。

第９図に示しであるように、シェアド・ビデオ・データ・プロセッサ補助システ ムは、シェアド捕捉メモリバッファ１７０から入力を受け取る。このバッファは イメージ捕捉エンジンから入力を受け取る。そして、このプロセッサ補助システ ムは、出力をシェアド表示メモリバッファに送る。このバッファは、再生エンジ ンに対して出力を出すための描画エンジンの領域１５４．１５８．１６０を有し ている。これらのメモリバッファは、エンコードされた情報がオーバーフローし ないように充分な容量が必要であり、実用上においては、このためには、３２に １６ビソトのメモリ・スペースがあれは充分である。メモリバッファ１７０もま た、イメージ捕捉エンジンおよびビデオ・データ・プロセッサとの間で入力およ び出力を分けるようにすることが好ましく、デュアル・ビンボン・メモリ部を備 えたメモリ・バッファ１７２も同様に、再生エンジンとビデオ・データ・プロセ ッサとの間で入力および出力を分けられる。プロセッサ補助システムは、２つの マイクロプロセッサを備えており、これらのプロセッサＡ１７４およびプロセッ サ８１７６は、モトローラ６８０２０．３２ビツトプロセツサとすることが好ま しい。プロセッサＡによって、プロセッサ補助システムにおけるほとんど全ての 処理機能が実行されるので、ここに、５１２にバイトのプライベート・データ・ メモリＡ１７８が配置される。プロセッサＢには、２５６にバイトのメモリＢ１ ８０内においてより小容量のメモリが割り当てられている。これらのプロセッサ ＡおおびＢの間には、こレラの間の通信用に、１６にバイトのデュアル・ポート ＲＡＭ１８２が配置されている。３２にバイトのデュアル・ポー）ＲＡＭ１８４ および１８６が、さらに、プロセッサＡおよびＢ並びに１１０プロセッサ部分１ ６６の間にバッファとして配置されている。

Ｉ１０コントロール部１６６用のマイクロプロセッサ０１８８は、ディスケット 制御節用のＤＲＡＭリフレッシュ・ダイレクトメモリアクセス１９０および５１ ２にバイトのＤＲＡＭ１９２を備えたインテル８０２８６であることが好ましい 。入出力ポート１９４は全体が標準Ｉ１０であり、ここには、ディスク・ドライ ブ、キーボード、モニターなどが含まれている。

第８図、第１０図および第１１図を参照して、単純化および圧縮機能を備えたイ メージ捕捉エンジンおよびプロセッサ補助システム１３０の動作を説明する。同 一のカラー値となっている走査ラインにおける画素シーケンスのランレングス２ ００は、９ビツトのデジタルワードであると判別され、これが、イメージ捕捉エ ンジン内において分割されて、４ビツトのデジタルワード２０１とされる。部分 １１８において輝度関数を決定するために使用されるＲＧＢカラー要素２０２ａ Ｓｂ、ｃは、６ビツトのデジタルワードであり、これが、識別点論理１２６にお けるランレングス用の識別点を判別するために使用される。これらのカラーは、 カラーコ７ド切断回路部１２０内において各６ビツトワードから最小桁側の２ビ ツトを除去することによって切断されて、４ビツトのデジタルワード２０４ａ、 ｂ、ｃとされる。ランレングス・エンコーダ１２８は、一連のランレングスおよ びＲＧＢカラーコードの組合せを捕捉バッファ・メモリ１２９内にマンピングし て、プロセッサ補助システム１３０によって次の処理が行われるように準備する 。本発明の好適な実施例においては、予め設定された省略カラーマツプ２１４は 、カラーコード部分１２０内にあり、ＲＧＢ値およびそれらに対応する８ビツト ・コードなどの３種類のカラー要素の異なる組合せのルックアップテーブルを有 しており、４ビツトに切断された３つのＲＧＢコードから得られる組合せ可能な ４，０９６のうちから、知覚上有意性のある２５６個のカラー組合せを抜き出し てマツピングしである。このカラーマツプは、ビデオ・データ・プロセッサ補助 システムによって変更可能であることが好ましい。

カラーマツプに含まれている２５６個のカラーコードの組合せは、次の基準に基 づき決定される。ＲＧＢカラー要素のそれぞれを４ビツトコードで表せば、それ ぞれのカラー要素の諧調は１６段階の範囲で可能となる。しかし、実用上におい ては、ビデオ・カメラによって捕らえたイメージのカラーが、最大あるいは最小 の諧調で現れることはほとんどない。ビデオ・カメラによって捕らえた各種の景 色を統計学的に調査した結果、共通のカラー分布が得られる。この分布を描くと 、得られる二次元チャートは、下側において縦軸に沿ってＯから１６までの範囲 のグリーンとし、右側に向けて横軸に沿ってＯから１６までのブルーをとると、 中央位置に、座標（０，０）から（１５，１５）に亘る細長い形状にパターンが 得られる。第３の次元であるレッドを加えると、広範囲に認められる景色および イメージにおける視覚上有意な分布として、ソーセージ形状の分布が得られる。

このソーセージ形状の分布における端部分から得た組合せは、三次元カラーブロ ックにおける隣接した部分のカラー組合せから視覚的に区別することが不可能で あることが認められた。また、ソーセージ形状の分布内においては、隣接した位 置のカラー組合せは相互に視覚的に区別できないことが認められた。このソーセ ージ形状の分布内にあるブロックから、２５６個のカラー組合せを注意深く選択 することにより、実際に観る可能性のある視覚的に最も有意性のあるカラー組合 せからなるカラーマツプが構築される。

実用上においては、ＲＧＢの比が４：３：２の場合に、皮膚色の範囲のカラーが 形成され、この情報を用いて、カラーの配分分布を、主要ファクターである主観 的な外観と整合させることができる。

このカラーマツピングを利用すれば、自然界におけるカラーのほとんどのものが それほど純粋ではないことが分かる。第１５図には、カラーキューブを示してあ り、その前面の左端下が色彩のないブラックであり、その裏面の右端上が、最大 値のレッド、グリーンおよびブルー、すなわちホワイトとなっている。グリーン は、原点である零の点であるブラックから右側に向けて増加している。ブルーは 、ブラックから、下側の左側の裏面端に向けて増加しており、レッドはその一定 レベルを示す複数枚の平面によって表されている。このレッドは、キューブの上 側に向けて増加している。従って、キューブ内で表される全てのカラーの精度は 、各カラー要素に割り当てられたビット数に依存している。各カラーは、キュー ブ内の座標点として表される。

実際のカラーのほとんど全ては、ブラックを示す角部分から上方に湾曲した状態 でホワイトを示す角部分に向けて延びているソーセージ形状に沿って集中するも のと判断される。各カラーは、天然色では発生しない純粋なレッド、グリーン、 ブルー、マゼンタ、シアンあるいはイエローの部分に集中しているので、それぞ れ４ビツトのレッド、グリーンおよびブルーで予め表示することの可能な４０９ ６組のカラーコード数を低減することが可能である。２６０として示す長円形の 部分は、これらの部分に実際のカラーが集中するので、ある程度の精度で再生し なけらばならない領域である。

その他の８１　Ｍ　Ｌこおいては、鮮明なトーンは僅かに曇ったカラーで忠実に 再現するようにすることがよい。この理由は、再現された画像の端を見た人は、 システムにおいて伝送されるこの端内に、いずれのカラーが存在しているのかを 正確に知覚することはないからでアル。勿論、それが重要な場合には、訂正プロ セスを施すことカラきる。カラーマツプを生成するための方法は、より粗い諧調 を用いて、鮮明なトーンのカラーの細かい諧調を規定するものであり、この諧調 が細かくなればなるほど、捕捉されたカラーが中央の「ソーセージ３部分から離 れてしまう、このマツプは、多数の画像のカラー分布を検査し、許容可能な結果 を得るためにマツプ・パラメータを調整することによって、経験的に得られたも のである。訂正プロセスは、マツプの各領域において発生する実際のカラーを分 析して、景色内で検出されたカラーをより忠実に再現することができるようにマ ツプのセグメントを訂正する工程からなっている。このプロセスは極めて主観的 なものではあるが有効に機能する。

プロセッサ・システムにおいて、ＲＧＢカラーコード２１２のヒストグラムは、 ランレングスの組合せの全てに対して、統計学的に処理されて、ルックアップテ ーブルとして使用するカラーマツプ２１４０更新に使用される。各ＲＧＢ要素用 に４ビツトのカラーコードを使用した場合においても、理論的には最大４．０９ ６組の異なるカラー組合せを得ることができる。実用上においては、注意深く選 択した２５６組のカラー組合せが、描画エンジンによって、３種類の各カラー要 素のそれぞれの６ビツトカラー再生により、最大２６２．１４４のカラーのイメ ージを生成するのに充分であることが確認された。３種類の各カラー要素を８ビ ツトコードとして再生することによって、より多くの諧調度を実現することが可 能である。

従って、最も頻度の高い２５６組のカラー組合せのヒストグラムを使用して、カ ラーコード・ルックアンプテーブルであるカラーマツプ２１４における一連の８ ピントデジタルワードとしてエンコードされたカラーを修正することができる。

カラーマツプにおける各カラー組合せは、カラーの範囲を示すブロックを表して いるので、カラー頻度のヒストグラムを用いて、より忠実にカラーを再生するた めの代表的なカラー組合せとして、カラープロ・７り内における最も発生頻度の 高いカラー組合せに代えることができる。これらのカラーのカラーブロック内に 代表的なカラーが存在しているので、システムによって決定された代替えカラー は視覚的に重要であり、単に、画像内での発生頻度に基づいて選択されるもので はない。

最大４．０９６組のカラーを表す１２ビツトのＲＧＢカラー情報は、このように して８ビツト・デジタルワードのテーブルに縮小され、これによって、視覚的に 最も有意性のある２５６組のカラーが表される。この２５６組のカラーの以外の 発生頻度の低いカラーは、カラーマツプ内における最も近いカラーコードの組合 せとして同一の色合いとされる。この操作においては、伝送されるカラーフレー ムのカラーの正確性を大幅に損なうことはない。カラーコードが、４ビツト・ラ ンレングス部分２００と結合される８ビツトのデジタルワード２０６の形態にさ れると、ランレングスをエンコードするための好適な実施例において２から１７ 個の画素までのランレングスを表している４ビツトのランレングス・コードは、 統計学的に処理されて、完全に処理された後のランレングスのカラーコード組合 せ２１０内に組み込まれる可変長のデジタルワーに２０８が形成される。ランレ ングスの長さは、最も頻度の高い１ビツトから、稀にしか発生しない８あるいは １０ビツトまで変化する。よって、ランレングスは２から２５７の画素を表する ことになり、これは、理論的に言って、２組のランレングスのカラーコード組合 せにおける５１２個の画素からなる全走査ラインを表すためには充分なものであ る。従って、４ビツトのランレングスは、部位２１８においてランレングスおよ びカラーコードの組合せがエンコードされるのに先立フて、可能な場合には、部 位２１６において最終的に結合される。

ランレングスの組合せにおける８ビツトのＲＧＢカラー要素をエンコードできる ようにするために、カラーコードのルックアップテーブル２１４を構築してエン コードすることが必要であり、このテーブルは、ＲＧＢ要素のそれぞれに対する ２５６個の４ビツト・カラーコードのテーブルであり、これが、カラーコードと ランレングスの組合せと共に伝送され、これによって、画像情報のレシーバ−で あるトランレータは、圧縮されたカラー情報をデコードすることが可能となる。

ランレングスとカラーコードの組合せに対しの処理および圧縮が、アドバンスト 処理部２２０において行われる。入力生成エンジンにおける識別点の判別のため に行われる画素と画素との間の区別および比較動作と同様にして、隣接した走査 ラインが比較され、前の走査ラインとは走査方向が異なることのない走査ライン テーブルが形成される。これによって、ラインあるいはその部分が複製される。

このようにして、ランレングスおよびカラーコードの組合せ２１０をディファレ ンス・テーブル２２２として圧縮することが可能となる。補助フレーム処理と呼 ばれる別の手法を使用して、システムの受け取り部において新たな画像を更新す るために送る必要のあるデータ量を減少させることができる。この補助フレーム 手法は、各ｎ番目のラインをサンプルして、各イメージに対してそれらのライン の処理のみを継続して行うものである。エツジ部を形成しているランレングスの 組合せにおける目立ったセグメントは、エツジ・ディテクター２２４において検 知される。このディテクターは、移動分析部２２６によってフレーム間のこのよ うなセグメントの変位をモニターするものであり、移動分析部２２６は、走査ラ インのセグメント群におけるこのような走査ラインのセグメントの移動の追跡を 、水平方向の移動、収縮、成長、あるいはこのようなセグメントの垂直方向の変 位、または、このような移動の組合せに基づいて行うようにすることが好ましい 。より高いレベルでの圧縮においては、最後の画像フレームのランレングスおよ びカラーコードとの組合せ情報、を、現在の画像フレームと比較することによっ てフレーム間の区別を行ない、変化しない部分を特定するためのスキップ・コー ドをエンコードするようになっており、これによって、変化したランレングスお よびカラーコードの組合せが部位２２８においてエンコードされる。

最後に、プロセンサ補助システムは、このプロセッサ補助？ステムから伝送され るランレングスおよびカラーコードの組合せのエンコードを、ランレングスとカ ラーコードの組合せの発生ヒストグラムを決定することによって行なうことが好 ましい。ここにおける統計学的エンコーディングは、）ｌｕｆｆｍａｎエンコー ディングの形態であることが望ましく、最も発生頻度の高い組合せを、部位２３ ０において１ビツトのデジタルワードのテーブルに割り当てるようになっている 。このテーブルは、システムの受信部において利用される。

すなわち、１ビツトのデジタルワードの１つあるいはその他のビットの状態が参 照されて、対応するランレングスとカラーコード・テーブル内に最も発生頻度の 高いランレングスの組合せが入れられる。

例えば、テーブルが２進数を示してる場合には、受信したテーブルには、ランレ ングスとカラーコードの組合せが入れられ、そうでない場合には、零をしめずマ ーカーが残される。これは、テーブルのこの部分が後に満たされることを示すも のである。次に発生頻度の高い３つの組合せが２ビツト長のデジタルワードとし て表示される・ここで・２進ビツト状態のうちの１つによって、受は取りテーブ ルの位置が後に入れられることを再び指示する。この後に、発生頻度が次に高い ３つの組合せが対応する受け取りテーブルにおけるそれらの各位置に代入される 。次に、３ビツトのデジタルワードのテーブルが同様にして、次に発生頻度の高 い７つの価を示すために作成され、ここにおける２進ビツトの状態のうちのひと つが後に代入される値を表示している。そして、このように繰り返すことによっ て、最後の８ビツトのデジタルワードサイズを使用して、残りのカラーコードの 組合せが表示される。このようなプロセスは、上述した１、２．３、ｎビットの グルービング・シーケンス以外のグルービングにも適用することができる。この ような圧縮されたランレングスとカラーコードの情報の統計学的なエンコーディ ングは、少なくとも個々のカラーコードに対しては行うようにすることが最も望 ましく、ランレングスの部分は後に、エンコードされて８ビツトのデジタルワー ドのテーブルとして別個に受け取られる。しかし、８ビツトのランレングス部分 を同様な方法で別個に統計学的にエンコードして、ランレングスとカラーコード の組合せにおけるランレングス要素用の統計学的にエンコードしたテーブルを別 個に伝送するようにすることも可能である。あるいは、同様な統計学的なエンコ ード方法を使用することも可能である。

第１２図を参照すると、ここにおけるエレメント１４３ないし１６６は、基本的 には、先に述べた本発明の好適な実施例において参照番号４３ないし６６で示す 部分と同一である。ここにおいて、電話１４３はオーディオ・デジタル化信号を 送信モデムから通常の電話回線を介して受け取る。この信号は次に受信モデム１ ４４が受け取り、ビデオ・データ・プロセッサ１４６が、描画エンジンによって 受け取り可能な形式およびフォーマットでデジタル化ビデオ信号を作成する。ビ デオ・データ・プロセッサ１４６は、入出力制御部１６６に接続されている。プ ロセンサ補助システムのアーキテクチャ−は、第９図において述べたものと全体 的に同一である。デジタル化信号によって表示される内容は、ビデオ画像フレー ムの複数本の走査ラインのうちの少なくとも一部分における第１のデジタルワー ドサイズの複数のランレングスと、デジタル的に圧縮されたカラー要素コードと である。このデジタル的に圧縮されたカラー要素コードのルックアンプテーブル は、そのカラー要素コードがこのルックアップテーブルに従ってデコーディング され、部位１５６にあるプロセッサ・カラー再生部のメモリ内に、３種類のデジ タルカラー要素のテーブルが形成される。この後に、ランレングスおよびカラー 要素が、表示バッファ・メモリ１５７に送られる。このメモリには、デュアル・ メモリ・スペース１７２、アクセスタイミング・コントロール部１５４および２ つのピンポン・バッファ１５８．１６０が含まれている。

第７図を参照して説明した再生エンジンによって処理された信号と同様にして、 ランレングス・デコーダ１５０は、伸張されたランレングス情報を受け取り、こ のランレングス情報のデコーディング用のカラー要素情報が、部位１５６におい て再生される。カラーおよびレングス情報は、部位１５０．１６０において、バ ッファ・メモリ１５７のマツピング用に従前に画像１５２と比較される。このバ ッファ・メモリ１５７は、ビンボン・メモリＡ１５日とピンポンメモリＢ１６０ とを有している。画素発生器１６１は、表示バッファ・メモリによって、これら のビンボン・メモリに対して交互に従属し、伝送された画像の走査ラインを画素 毎に再生する。この再生情報は、次にデジタル−アナログ変換器１６３において デジタルからアナログ系に変換されて、モニター１６４上の表示に用いられる。

第１３図および第１４図を参照して説明すると、本発明のプロセッサ補助システ ム１４６の好適な実施例においては、ビデオ・データ・プロセッサにおいて発生 する部位１４５での差異の再生動作に先立って、統計学的コーディングが部位２ ３２においてデコードされ、また、部位２３４において、プロセッサ補助システ ムのメモリ内におけるランレングスとそれに付随するカラーコードのテーブルの 形態でデコードされ、前述したように、ルックアップテーブルを参照して、部位 １５６においてこのテーブルが充填される。アドバンスト・ディファレンス再生 動作部１４５においては、フレーム間の差異およびライン間の差異のそれぞれの テーブルが、部位２３４においてデコードされる。この部位においては、旧画像 メモリ１５２に従って、部位２３６においてフレーム間の差異がデコードされ、 部位２３８においてランイ間の変化がデコードされる。また、ディファレンス再 生動作部においては、部位２４０において、補間によって生成されたエツジ間の 画像情報と共にエツジおよび移動がデコードされる。部位２４６における、結合 されたデジタルワードサイズのランレングスを、４ビツトのデジタルワードサイ ズのランレングスに分割する動作は、ランレングス再生動作部１５０において発 生する。カラー再生動作部１５６における圧縮されたカラーコードのデコーディ ングは、ルックアップテーブルを参照して行われるが、この動作は部位２４８に おいて行われ、これによって、ランレングスに割り当てられる４ビっト、６ビツ トあるいは８ビツトのカラー要素コードを、表示バッファ・メモリ１５７内の部 位２５０に格納することが可能となる。

第１４図を参照して説明すると、完全に圧縮されたデジタル化信号の統計学的デ コーディングにおいては、再生されたテーブルは、４ビツトのデジタルワードサ イズのランレングス２５６のテーブルであり、また、８ビツトのデジタルワード サイズのＲＧＢ圧縮カラーコード２５４のテーブルである。ランレングス−カラ ー・デコーダは、ランレングスの部分を個別に取り扱って、４ビツトのデジタル ワードサイズのランレングス部分２５６を生成し、また、８ビ・ントのデジタル ワードサイズのＲＧＢ圧縮カラーコードがデコードされて、４ビツトのデジタル ワードサイズのＲＧＢ要素２５６ａ、２５６ｂおよび２５６Ｃが形成される。４ ビツトのランレングスおよび４ビツトのデジタルＲＧＢカラーコードはバッファ ・メモリ内にマツピングされて、再生エンジンによって処理され、また画素発生 器に伝送される。この画素発生器においては、４ビツトのデジタル・カラー要素 が、ランレングスを示す開始および終了点の間にある各画素用に、６ビツトのデ ジタルカラー要素２５８ａ、２５８ｂおよび２５８Ｃの補間として表現される。

以上、本発明をビデオ電話会議システムとして説明してきたが、本発明は、ハー ドディスクあるいはデータをコンピュータシステムを介して格納あるいは通信す るための３．５インチの高容量磁気フロッピディスクなどの磁気媒体、または、 ビデオムビーの形態で情報を伝送するビデオディスクプレーヤー用のビデオディ スクからのカラー・ビデオ・データを伸張させるための使用するために適用する こともできる。

上記の説明においては、本発明の方法およびシステムによれば、カラー要素から 有意性の低い情報を切断し、視覚上量も有意性の高いカラー・コードの組合せを 統計学的にエンコードすることによっって、カラー・ビデオ・データの圧縮およ び回復することが可能であることが分かる。また、本発明によれば、連結したラ ンレングス、ライン間の差異、エンコードされる情報量が最小となるように低減 されたピクチャー・フレームのセグメントおよび部分の移動をエン３−ドするこ とによってさらにデータ圧縮されてし）るカラー、ビデオ・データをさらに処理 した後に、このビデオ・カラー・データの圧縮および回復を行うことが可能とな る。本発明によれば、さらに、統計学的なエンコーディングに従ってデータを更 にコーディングおよびデコーディングすることができ、これによって、システム が伝送しなければならない情報量を更に減少させることが可能となる。

以上本発明における特定の実施例について説明すると共に図示したが、当業者に よれば、困難を伴うことなく、各種の修正および実施例を怨起することが可能な ことは明確である。従って、本発明の構成、詳細部分あるいはその適応場所を多 様に変更することは、本発明の範囲を逸脱することなく行うことができる。

浄書（内容に変更なし） 浄書（内容に変更なし） 浄書（内容に変更なし） 浄書（内容に変更なし） 浄書（内容に変更なし） 浄書（内容に変更なし） 可変合成データ送り ＦＩＧ、１０ 浄書（内容に変更なし） 浄書（内容に変更なし） 浄書（内容に変更なし） ＦＩＧ、１３ 浄書（内容に変更なし） 可変合成データの受け取り 日Ｇ、１４ 浄書（内容に変更なし） 手続補正書く方式） ％式％ ３、補正をする者 事件との関係　出願人 名　称　ユーヴイシー　コーポレーション５、補正命令の日付　平成２年１０月 ９日国＠調査報告

Claims (20)

【特許請求の範囲】
1. １．複数のビデオ画像フレーム用のカラービデオ信号を発生する手段を備えたビ デオ・テレコミュニケーション・システムにおけるデジタル・カラー・ビデオ・ データを圧縮するための方法であって、前記各画像フレームは、複数個の画素か らなる複数本の走査ラインから構成されており、前記が画像フレームにおける前 記各画素は、３つのデジタルカラー要素を有しており、前記方法は以下の工程を 含んでいることを特徴とするデータ圧縮方法。 （ａ）前記３つのデジタルカラー要素のうちの少なくとも１つに基づいて、各画 素に対する輝度関数を決定する工程。 （ｂ）各走査ライン上の一つの画素から予め設定した距離だけ離れた画素間の前 記輝度関数の差異に基づいて、現在の画像フレームの走査ラインにおける画素の うちの少なくとも本質的な部分に対する少なくとも１個の識別パラメータを決定 する工程。 （ｃ）少なくとも１個の識別パラメータを対応するしきい値と比較することによ って、前記走査ライン内において連続する関係にある画素のランレングスに対す る、開始画素および終了画素を決定する工程。ここにおいて、前記ランレングス は、第１のデジタルワードサイズであり、前記３つのカラー要素は、それぞれ第 ２、第３および第４のデジタルワードサイズである。 （ｄ）前記第２、第３および第４のデジタルワードサイズの合計よりも小さな第 ５のデジタルワードサイズとなっている視覚的に最も有意性の高いカラー組合せ であるデジタル的に圧縮されたカラー要素のルックアップテーブルを参照して、 前記画像フレーム内の前記デジタルカラー要素の全てをエンコードする工程。 （ｅ）前記画像フレームの少なくとも一部分を表している前記ランレングスおよ びデジタル的に圧縮されたカラーコードの複数組の組合せをエンコードする工程 。 （ｆ）　前記現在の画像フレームにおける前記ランレングスおよびデジタル的に 圧縮されたカラーコードを、前回の画像フレームにおけるランレングスおよびデ ジタル的に圧縮されたカラーコードと比較することによって、前記前回の画像フ レームから前記現在の画像フレームまでの変化を判別する工程。 （ｇ）前記画像フレームの少なくとも一部分用に、前記前回の画像フレームから 前記現在の画像フレームまでの変化をエンコードし、これによって、初期画像フ レームがエンコードされた後は、後続する画像フレームにおけるこのような変化 のみをエンコードするようにした工程。
2. ２．請求の範囲第１項に記載の方法において、少なくとも１個の識別パラメータ をしきい値と比較する前記工程は、前記輝度関数の差異が算出されている前記画 素のそれぞれに対して、前記差異の変化率を算出する工程と、前記差異の変化率 を、予め設定した変化率差の最適しきい値と比較することによって、前記画素の うちのいずれのものが前記輝度関数の変化点を示しているのかを判別する工程と を含んでいることを特徴とするデータ圧縮方法。
3. ３．請求の範囲第１項に記載の方法において、少なくとも１個の前記識別パラメ ータをしきい値と比較する工程は、複数個の識別パラメータを対応する複数のし きい値と比較することによって、前記画素のうちのいずれのものが前記輝度関数 の変化点を示しているのかを判別する工程を含んでいることを特徴とするデータ 圧縮方法。
4. ４．請求の範囲第１項に記載の方法において、各画像フレームに対して、画像フ レームにおける１本の走査ラインから一方の側に隣接している隣接走査ラインま での前記差異のみを表しているランレングスおよび圧縮されたカラーコードのテ ーブルをエンコードする工程を含んでいることを特徴とするデータ圧縮方法。
5. ５．請求の範囲第１項に記載の方法において、前記一つの画像から次の画像まで の変化をエンコードする工程は、各画像フレームにおける少なくとも１本の走査 ライン内において、少なくとも１本のランレングスおよび圧縮されたカラーコー ドの組合せのシーケンスとして移動したイメージセグメントの顕著なエッジを判 別する工程と、前記の変化テーブル内に、一つのフレームから次のフレームに向 けて連続して移動する前記イメージシーケンスを表すテーブルとして、顕著なエ ッジ間における前記シーケンスの少なくとも一つにおける変化をエンコードする 工程とを含んでいることを特徴とするデータ圧縮方法。
6. ６．複数のビデオ画像フレーム用のカラービデオ信号を発生する手段を備えたビ デオ・テレコミュニケーション・システムにおけるデジタル・カラー・ビデオ・ データを圧縮するための装置であって、前記各画像フレームは、複数個の画素か らなる複数本の走査ラインから構成されており、前記が画像フレームにおける前 記各画素は、３つのデジタルカラー要素を有しており、前記装置は、（ａ）前記 ３つのデジタルカラー要素のうちの少なくとも１つに基づいて、各画素に対する 輝度関数を決定する手段を有し、（ｂ）各走査ライン上の一つの画素から予め設 定した距離だけ離れた画素間の前記輝度関数の差異に基づいて、現在の画像フレ ームの走査ラインにおける画素のうちの少なくとも本質的な部分に対する少なく とも１個の識別パラメータを決定する手段を有し、（ｃ）少なくとも１個の識別 パラメータを対応するしきい値と比較することによって、前記走査ライン内にお いて連続する関係にある画素のランレングスに対する、開始画素および終了画素 を決定する手段を有し、前記ランレングスは、第１のデジタルワードサイズであ り、前記３つのカラー要素は、それぞれ第２、第３および第４のデジタルワード サイズとなっており、（ｄ）前記第２、第３および第４のデジタルワードサイズ の合計よりも小さな第５のデジタルワードサイズとなっている視覚的に最も有意 性の高いカラー組合せであるデジタル的に圧縮されたカラー要素のルックアップ テーブルを参照して、前記画像フレーム内の前記デジタルカラー要素の全てをエ ンコードする手段を有し、 （ｅ）　前記画像フレームの少なくとも一部分を表している前記ランレングスお よびデジタル的に圧縮されたカラーコードの複数組の組合せをエンコードする手 段を有し、（ｆ）　前記現在の画像フレームにおける前記ランレングスおよびデ ジタル的に圧縮されたカラーコードを、前回の画像フレームにおけるランレング スおよびデジタル的に圧縮されたカラーコードと比較することによって、前記前 回の画像フレームから前記現在の画像フレームまでの変化を判別する手段を有し 、さらに、（ｇ）前記画像フレームの少なくとも一部分用に、前記前回の画像フ レームから前記現在の画像フレームまでの変化をエンコードし、これによって、 初期画像フレームがエンコードされた後は、後続する画像フレームにおけるこの ような変化のみをエンコードするようにした手段を有していることを特徴とする データ圧縮装置。
7. ７．請求の範囲第６項に記載の装置において、少なくとも１個の識別パラメータ をしきい値と比較する前記手段は、前記輝度関数の差異が算出されている前記画 素のそれぞれに対して、前記差異の変化率を算出する手段と、前記差異の変化率 を、予め設定した変化率差の最適しきい値と比較することによって、前記画素の うちのいずれのものが前記輝度関数の変化点を示しているのかを判別する手段と を備えていることを特徴とするデータ圧縮装置。
8. ８．請求の範囲第６項に記載の装置において、少なくとも１個の前記識別パラメ ータをしきい値と比較する手段は、複数個の識別パラメータを対応する複数のし きい値と比較することによって、前記画素のうちのいずれのものが前記輝度関数 の変化点を示しているのかを判別する手段を有していることを特徴とするデータ 圧縮装置。
9. ９．請求の範囲第６項に記載の装置において、各画像フレームに対して、画像フ レームにおける１本の走査ラインから一方の側に隣接している隣接走査ラインま での前記差異のみを表しているランレングスおよび圧縮されたカラーコードのテ ーブルをエンコードする手段を有していることを特徴とするデータ圧縮装置。
10. １０．請求の範囲第６項に記載の装置において、前記一つの画像から次の画像ま での変化をエンコードする手段は、各画像フレームにおける少なくとも１本の走 査ライン内において、少なくとも１本のランレングスおよび圧縮されたカラーコ ードの組合せのシーケンスとして移動したイメージセグメントの顕著なエッジを 判別する手段と、前記の変化テーブル内に、一つのフレームから次のフレームに 向けて連続して移動する前記イメージシーケンスを表すテーブルとして、顕著な エッジ間における前記シーケンスの少なくとも一つにおける変化をエンコードす る手段とを有していることを特徴とするデータ圧縮装置。
11. １１．ビデオ画像フレームの複数の走査ラインのうちの少なくとも一部分におけ る画素ランレングスおよびデジタル的に圧縮されたカラー要素コードの複数組の 組合せにおける、前回の画像フレームから現在の画像フレームまでの変化を表し ている複数個のデジタル化信号を受け取る手段を備えたビデオ・テレコミュニケ ーション・システムにおいて、デジタル・カラー・ビデオ・データを伸張するた めの方法であって、前記システムは、３つの対応するデジタルカラー要素に対す るデジタル的に圧縮されたカラー要素コードのルックアップテーブルを備えてお り、前記ランレングスおよびデジタル的に圧縮されたカラー要素コードの組合せ は、第１のデジタルワードサイズとなっており、前記圧縮されたカラー要素コー ドは、第２のデジタルワードサイズとなっており、前記装置は以下の工程を含ん でいることを特徴とするデータ伸張方法。 （ａ）前回の画像フレームから現在の画像フレームまでの、ランレングスおよび 圧縮されたカラー要素コードの組合せにおける、伸張およびデコードされるべき 前記変化を受け取る工程。 （ｂ）前記ルックアップテーブルを参照して、前記デジタル的に圧縮されたカラ ー要素コードをデコードして、前記の各ランレングスに対する、前記３つのデジ タルカラー要素のそれぞれのカラー要素テーブルを作成する工程。ここにおいて 、前記３つのデコードされたカラー要素は第３、第４および第５のデジタルワー ドサイズをそれぞれ有している。 （ｃ）バッファメモリ手段内における、前記画像フレームにおける前記複数本の 走査ラインを表しているランレングスおよびカラー要素データの列内に、前記ラ ンレングスおよび前記対応するカラー要素の前記変化を格納する工程。 （ｄ）前記ランレングス内における開始画素から終了画素までの画素を、マッピ ングされるべき各走査ラインの端部分に対してマッピングすることによって、前 記画像フレームの各画素に対する、前記画像フレームの走査ラインの前記ランレ ングスおよびそれに付随するカラー要素から、前記画像フレーム用の前記３つの カラー要素データを有するカラービデオ表示信号を生成する工程。
12. １２．請求の範囲第１１項に記載の方法において、前記ランレングスおよびそれ に付随するカラー要素からカラービデオ表示信号を生成する工程は、付随したカ ラー要素に基づいて、ランレングスに対する前記開始画素をマッピングする工程 と、マッピングされるべき前記走査ラインの端部分に向けて、次のランレングス の開始画素へのカラー遷移が滑らかに移行するように補間することによって、前 記ランレングス内の残りの画素のマッピングを行う工程とを含んでいることを特 徴とするデータ伸張方法。
13. １３．請求の範囲第１１項に記載の方法において、前記バッファメモリ手段内に 前記ランレングスに付随したカラー要素を格納する工程は、前記画像フレーム用 の第１のデータ群が完成されるまで、第１のバッファメモリ内に前記ランレング スおよびカラー要素を格納する工程と、これに続いて、次の画像フレームが完成 されるまで、第２のバッファメモリ内に次の画像フレームデータのランレングス およびそれに付随するカラー要素をマッピングする工程とを交互に行い、これら の第１および第２のバッファメモリ内への格納工程が、後続する画像フレームデ ータに対しても繰替えされることを特徴とするデータ伸張方法。
14. １４．請求の範囲第１１項に記載の方法において、各画像フレームに対して、画 像フレームにおける１本の走査ラインから一方の便に隣接した隣接走査ラインま での前記差異のみを表している値のテーブルとして、ランレングスおよびカラー 要素コードの組合せが既にエンコードされており、前記方法は、ランレングスお よびデジタル的に圧縮されたカラーコードの前記テーブルをデコードする工程と 、画像フレームにおいて、前記列に方向に向けて、１本の走査ラインから隣接す る走査ラインまでの前記差異のみをマッピングする工程とを含んでいることを特 徴とするデータ伸張方法。
15. １５．請求の範囲第１１項に記載の方法において、移動したイメージセグメント の顕著なエッジは、少なくとも１本の走査ラインにおけるランレングスおよび圧 縮されたカラーコードとして判別され、また、ひとつのフレームから次のフレー ムへの前記イメージセグメントの順次の移動を表すものとして、各画像フレーム に対する、前記シーケンスの変化を表示しているテーブル内に含まれており、前 記方法は、ランレングスおよび圧縮されたカラーコードの組合せからなる前記シ ーケンスの変化を前記列内にマッピングする工程を含んでいることを特徴とする データ伸張方法。
16. １６．ビデオ画像フレームの複数の走査ラインのうちの少なくとも一部分におけ る画素ランレングスおよびデジタル的に圧縮されたカラー要素コードの複数組の 組合せにおける、前回の画像フレームから現在の画像フレームまでの変化を表し ている複数個のデジタル化信号を受け取る手段を備えたビデオ・テレコミュニケ ーション・システムにおける、デジタル・カラー・ビデオ・データを伸張するた めの装置であって、前記システムは、３つの対応するデジタルカラー要素に対す るデジタル的に圧縮されたカラー要素コードのルックアップテーブルを備えてお り、前記ランレングスおよびデジタル的に圧縮されたカラー要素コードの組合せ は、第１のデジタルワードサイズとなっており、前記圧縮されたカラー要素コー ドは、第２のデジタルワードサイズとなっており、前記装置は、 （ａ）前回の画像フレームから現在の画像フレームまでの、ランレングスおよび 圧縮されたカラー要素コードの組合せにおける、伸張およびデコードされるべき 前記変化を受け取る手段を有し、（ｂ）前記ルックアップテーブルを参照して、 前記デジタル的に圧縮されたカラー要素コードをデコードして、前記の各ランレ ングスに対する、前記３つのデジタルカラー要素のそれぞれのカラー要素テーブ ルを作成する手段を有し、ここにおいて、前記３つのデコードされたカラー要素 は第３、第４および第５のデジタルワードサイズをそれぞれ有しており、（ｃ） バッファメモリ手段内における、前記画像フレームにおける前記複数本の走査ラ インを表しているランレングスおよびカラー要素データの列内に、前記ランレン グスおよび前記対応するカラー要素の前記変化を格納する手段を有し、さらに、 （ｄ）前記ランレングス内における開始画素から終了画素までの画素を、マッピ ングされるべき各走査ラインの端部分に対してマッピングすることによって、前 記画像フレームの各画素に対する、前記画像フレームの走査ラインの前記ランレ ングスおよびそれに付随するカラー要素から、前記画像フレーム用の前記３つの カラー要素データを有するカラービデオ表示信号を生成する手段を有することを 特徴とするデータ伸張装置。
17. １７．請求の範囲第１６項に記載の装置において、前記ランレングスおよびそれ に付随するカラー要素からカラービデオ表示信号を生成する手段は、付随したカ ラー要素に基づいて、ランレングスに対する前記開始画素をマッピングする手段 と、マッピングされるべき前記走査ラインの端部分に向けて、次のランレングス の開始画素へのカラー遷移が滑らかに移行するように補間することによって、前 記ランレングス内の残りの画素のマッピングを行う手段とを有していることを特 徴とするデータ伸張装置。
18. １８．請求の範囲第１６項に記載の装置において、前記バッファメモリ手段内に 前記ランレングスに付随したカラー要素を格納する手段は、前記画像フレーム用 の第１のデータ群が完成されるまで、第１のバッファメモリ内に前記ランレング スおよびカラー要素を格納する動作と、これに続いて、次の画像フレームが完成 されるまで、第２のバッファメモリ内に次の画像フレームデータのランレングス およびそれに付随するカラー要素をマッピングする動作とを交互に行う手段を有 しており、これらの第１および第２のバッファメモリ内への格納動作が、後続す る画像フレームデータに対しても繰替えされるようになっていることを特徴とす るデータ伸張装置。
19. １９．請求の範囲第１６項に記載の装置において、各面像フレームに対して、画 像フレームにおける１本の走査ラインから一方の側に隣接した隣接走査ラインま での前記差異のみを表している値のテーブルとして、ランレングスおよびカラー 要素コードの組合せが既にエンコードされており、前記装置は、ランレングスお よびデジタル的に圧縮されたカラーコードの前記テーブルをデコードする手段と 、画像フレームにおいて、前記列に方向に向けて、１本の走査ラインから隣接す る走査ラインまでの前記差異のみをマッピングする手段とを有していることを特 徴とするデータ伸張装置。
20. ２０．請求の範囲第１６項に記載の装置において、移動したイメージセグメント の顕著なエッジは、少なくとも１本の走査ラインにおけるランレングスおよび圧 縮されたカラーコードとして判別され、また、ひとつのフレームから次のフレー ムへの前記イメージセグメントの順次の移動を表すものとして、各画像フレーム に対する、前記シーケンスの変化を表示しているテーブル内に含まれており、前 記手段は、ランレングスおよび圧縮されたカラーコードの組合せからなる前記シ ーケンスの変化を前記列内にマッピングする手段を有していることを特徴とする データ伸張装置。