JPH05227547A - ビデオ信号をコード化および圧縮するための方法およびシステム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 ビデオ信号を電話回線やハードワイヤシステ
ムのような狭帯域の伝送路を介してリアルタイムで伝送
するために情報量を圧縮しビットレートを減少させるデ
ータ圧縮システムを提供する。 【構成】 Ａ／Ｄ変換したビデオ信号を２種類の参照値
の一方を表す複数のピクセルとビットマップとからなる
マトリックスのブロックにコード化し、コード化された
ブロック内の非冗長性情報を発見し特定しコード化し、
各ブロックを直前のフレームの対応するブロックと比較
することによりブロック間の冗長性およびフレーム間の
冗長性を除去し、さらに、現在のカラー値を直前のカラ
ー値に対する差の形でコード化することにより情報量を
圧縮している。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、一般的には情報信号
の処理に関し、特にビデオ信号をシステム間ケーブルや
電話回線を介して伝送する場合のようなエンコードサイ
トからデコードサイトに伝送される情報量を圧縮するた
めのビデオ信号などの時系列情報信号の処理に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来技術は、「カラービデオデータを圧
縮する方法およびシステム」に関する本出願の発明者そ
の他による米国特許第４８１６９０１号（１９８９年３
月）、「デジタルカラービデオデータを圧縮するビデオ
通信システムおよびその方法」に関する本出願の発明者
その他による米国特許第４８４７６７７号（１９８９年
７月）および「デジタルカラービデオ信号を圧縮および
伸長するビデオ通信システムおよびその方法」に関する
本出願の発明者その他による米国特許第４８４７６６７
号に要約されている。

【０００３】従来技術では、ＴＶ信号を効率的にコード
化する３ステップのブロックコード化システムはサンプ
リング、変換および定量化よりなっている。一般的なデ
ィスクリートコサイン変換方法を用いる変換ステップ
は、マトリックス乗法よりなる集中計数法である。特に
実時間コード化が必要となるこの計数方式の集中化は実
際のコード化体系を一層複雑化する。

【０００４】ＴＶ信号の平面的な解像度および高周波成
分を保持するためには通常その周波数の最も高い周波数
成分の２倍の速度でサンプリングする必要がある。標準
的な放送用ＴＶの場合、サンプリング速度は約９メガヘ
ルツである。これにより、水平走査線あたり約５００サ
ンプル、ＴＶフィールドあたり約１２００００サンプ
ル、ＴＶフレームあたり約２４００００サンプルとな
る。各サンプルが１５ビットであれば、フレームあたり
約３６０万ビット、毎秒１億８００万ビットとなる。こ
のビットレートは将来の応用のために減少されなければ
ならない。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】この発明の目的は、ビ
デオ信号をコード化してシステム間ケーブルや電話回線
のような狭帯域伝送路を介して伝送する際に伝送される
情報量を圧縮するための方法およびシステムを提供する
ことである。

【０００６】

【課題を解決する手段】上記の目的を達成するために、
この発明のシステムは、（イ）アナログ−デジタル変換
されたビデオ信号を、第１および第２の参照値を定義す
るデジタルワードを表す複数のピクセルとビットマップ
とからなる連続するマトリックスであるブロックにコー
ド化するブロックコード化手段と、（ロ）コード化され
た前記ブロックに於て非冗長性情報を発見し特定しコー
ド化する手段と、（ハ）各ブロックを直前のフレームの
対応するブロックと比較し違いがないかあるいは新たな
ブロックであるかを決定するフレーム間比較手段と、
（ニ）新たなブロックであるとされたブロックに於て第
１の参照値と第２の参照値が等しい場合にブロックを圧
縮しビットマップを削除する手段と、（ホ）現在のＲ、
Ｇ、Ｂのカラーと直前のフレームまたはブロックの対応
するカラーに直前のブロックのカラーを乗じた値とを比
較し、両者が等しいかまたは違いが小さいとき現在のカ
ラー値を直前のカラー値に対する差の形でコード化する
圧縮手段とからなるエンコーダ−圧縮器を備えている。
また、この発明の方法は、ビデオ信号を狭帯域伝送路を
介して低いビットレートで伝送するために、（イ）アナ
ログビデオ信号をデジタル変換しピクセルを処理するた
めにピクセルのマトリックスからなるブロックにコード
化し、（ロ）コード化された前記ブロックに於て非冗長
性情報を発見し特定しコード化し、（ハ）各ブロックを
直前のフレームの対応するブロックと比較し違いがない
かあるいは新たなブロックであるかを決定し、（ニ）新
たなブロックであるとされたブロックに於て第１の参照
値と第２の参照値が等しい場合にブロックを圧縮しビッ
トマップを削除し、（ホ）現在のＲ、Ｇ、Ｂのカラーと
直前のフレームまたはブロックの対応するカラーに直前
のブロックのカラーを乗じた値とを比較し、両者が等し
いかまたは違いが小さいとき現在のカラー値を直前のカ
ラー値に対する差の形でコード化することを特徴として
いる。

【０００７】

【作用】この発明のビデオ通信システムは、エンコーダ
−圧縮器および伸長器−デコーダからなるリンクを介し
て、コード化されかつ圧縮されたビデオデータを伝送す
る。この発明のエンコーダ−圧縮器は、複雑なディスク
リート変換ステップを必要とせず、その代りに、冗長で
ない情報を見出し、特徴化し、効率的にコード化する比
較的簡単なロジックセットを用いている。

【０００８】この発明に於て、ビデオ信号はデジタル化
され２種類の画素（ピクセル）のブロック、ビットマッ
プおよびフレームマップにコード化される。これらのブ
ロックとフレームはその冗長性が簡単にチェックされ
る。この発明のシステムの新規なエンコーダ−圧縮器の
機能は、ブロック間の冗長性およびフレーム間の冗長性
の両方を除去し、ビデオ信号を表すのに必要なデジタル
データを減少させる。冗長な情報の長いランレングス
は、その情報がデコードおよび再構築される際にビット
マップおよびフレームマップから復元されるから伝送さ
れることはない。

【０００９】コード化の過程は、アナログ信号をデジタ
ル化した後次の４つの主要なステップを有する。 （１）個々のブロック（ピクセルのマトリックス）のブ
ロックコーディング （２）ノイズを除去するためのフレーム内フィルターリ
ングおよびエッジ効果を避けるためフレーム間を同レベ
ルにすること （３）冗長性を排除するためのフレーム内比較 （４）フレーム内およびブロック内のすべての冗長性を
排除するための圧縮

【００１０】また、デコード過程は次のステップからな
る。 （１）ランレングスのデータを得るための伸長 （２）輝度および／または色差を得るためのブロックデ
コーディング （３）アナログ信号に再変換するためのデジタル信号フ
レームの再構築

【００１１】

【実施例】図１のエンコーダ−圧縮器のブロック図を参
照する。例えば、ビデオカメラ、ディスクプレーヤある
いはビデオカセットプレーヤのようなＮＴＳＣ方式の装
置から出力されたＲＧＢデータはアナログ信号であり、
この信号がアナログ−デジタル変換機１１でデジタル信
号に変換され、ビデオフレームの１本のラインを表すこ
のデジタル出力はバッファ１２に蓄積される。このライ
ンは、ブロックエンコーダにより処理されて、例えば３
×３または９ピクセルのブロックまたはマトリックス、
即ちデジタルの輝度値および２つのカラーＡまたはＢの
いずれがそのピクセルを記述するかを数字で指示するビ
ットマップを有する９つの２色の画素に分割される。

【００１２】ブロックのコード化方法は、１つのブロッ
ク内に有限の量の非冗長性要素、言い替えればカラーＡ
およびカラーＢに指定された２つの要素が存在すること
を前提にしている。マトリックスのビットマップはピク
セルあたり１ビットで作られている。仮にビットマップ
のビットが１であればそのピクセルはカラーＡであり、
また、０であればそのピクセルはカラーＢである。この
ように各ブロックは、最初は３つの要素の情報、カラー
Ａ、カラーＢおよびビットマップからなっている。

【００１３】これらの情報の要素の大きさは（ａ）要求
される色精度および（ｂ）マトリックス中のピクセルの
数に依存する。例えば、この発明を使用するシステムに
於て１５ビットの色精度が要求されるとすれば、マトリ
ックスの大きさが３×３要素であるとして、各ブロック
あたり（１５×２）＋９（即ちピクセルあたり１ビッ
ト）＝３９ビットとなる。このマトリックス中には９ピ
クセルあるので３９を９で割るとピクセルあたり４と１
／３ビットの圧縮に等しくなる。テレビジョンの１フレ
ームには２４０×５００画素あるから、ＴＶフィールド
あたり１３３３３ブロックとなる。他のマトリックスブ
ロックの大きさも同様にして計算することができる。

【００１４】次に、図２を参照する。同図はブロックエ
ンコーダの３次元表示であり、新規な２色＋ビットマッ
プエンコーダに於て、２×４マトリックスまたはピクセ
ルのブロックおよび対応するピクセルがカラーＡである
かカラーＢであるかを示すビットマップが示されてい
る。各ピクセルの属性は、図３に示すフォーマットに一
致した高さまたはデジタル長さにより表されるデジタル
ワードにコード化される。これらは、カラー指定Ａまた
はＢ、直前のフレームおよび直前のブロックにおける対
応するピクセルとの差を含んでいる。１テレビジョンフ
レームには２４０×５００の画素があるからＴＶフィー
ルドあたり２×４ブロックが１５０００あることに留意
すべきである。デジタルワードは加算されピクセル輝度
またはカラー値を示す。

【００１５】また、ビットマップは、特定のマップパタ
ーンの発生分布確率に対応して、あるブロックがマップ
パターンの５つのグループのいずれに属するかを指定す
る可変のワード長をコード化するため、可変の長さを有
している。

【００１６】ブロックエンコーディングの後、ブロック
およびフレームごとのブロックデータはメモリ１５に送
られ、ここで１フレーム時間遅延されて直前のフレーム
として存在し、次いで、時間変数インパルス応答フィル
タであるテンポラルフィルタ１６でフィルタされる。フ
レーム間フィルタ１６は、イメージデータのエッジ部分
のぼやけを引き起こすノイズを減少させる。これらのエ
ッジ効果は、カラーピクセルの輝度値に付加的効果を有
するノイズ電圧によって引き起こされる。

【００１７】フィルタ１６の後、現在のフレームメモリ
１７と直前のフレームメモリ１５とは圧縮器１８により
フレームおよびブロック間の冗長性について調べられそ
の差が計算される。フレーム間の比較では、コード化さ
れた各ブロックは直前のフレームの対応するブロックと
比較される。各ブロックは、それが新規なブロックであ
るかそれとも直前のブロックと変わっていないかを定義
する単一ビットのマークを付される。

【００１８】この過程により、ブロックあたり１ビット
のフレームビットマップが作られる。フレームごとのビ
ットマップは、フレーム間の比較により区別される。こ
のフレームビットマップは、変化のある隣接領域および
変化のない隣接領域を含んでいるためさらに圧縮するこ
とが可能であり、これにより比較的長い「１」のランと
比較的長い「０」のランとを得る。フレームビットマッ
プのランレングスをコード化すると、ブロックあたり
０．５から０．８ビットを生ずる。

【００１９】次の表はブロックコード化情報を圧縮する
フォーマットを示したものである。 合計ビット数 カラーＡ： 差（直前のフレーム） ××××× ００ ７ 差（直前のブロック） ××××× １０ ７ カラー値 ××××× ××××× ××××× １ １６ カラーＢ： カラーＢ無し、ビットマップ無し １１ ２ 差（直前のフレーム） ××××× ００ ７ 差（直前のブロック） ××××× １０ ７ カラー値 ××××× ××××× ××××× １ １６ ビットマップ： グループＡ ××× ０ ４ グループＢ ×××× ０１ ６ グループＣ ××××× ０１１ ８ グループＤ ××××× ０１１１ ９ グループＥ ××××× ０１１１１ １０ グループＦ ×××××××× １１１１１ １３

【００２０】図１の圧縮器１８に於て新規であるとマー
クを付されたブロックを記述する情報は、さらに圧縮さ
れる。これら各ブロックの情報はカラーＡ、カラーＢお
よびビットマップである。第１のステップでは、カラー
Ｂ＝カラーＡであるか否かが判定される。もしそうであ
れば、カラーＢをそれ以上コード化する必要はなく、ま
た、２色が等しいということはビットマップがすべて０
であることを意味するから、ビットマップをコード化す
る必要はない。

【００２１】次のステップでは、コード化されるカラー
値が次の基準に合致するか否かが判定される。 ｛（Ｒｃ＋Ｇｃ＋Ｂｃ）／（Ｒｐ＋Ｇｐ＋Ｂｐ）｝×Ｒｐ＝Ｒｃ ｛（Ｒｃ＋Ｇｃ＋Ｂｃ）／（Ｒｐ＋Ｇｐ＋Ｂｐ）｝×Ｇｐ＝Ｇｃ ｛（Ｒｃ＋Ｇｃ＋Ｂｃ）／（Ｒｐ＋Ｇｐ＋Ｂｐ）｝×Ｂｐ＝Ｂｃ ここに、Ｒｃ、ＧｃおよびＢｃは現在の赤、緑および青
の値、Ｒｐ、ＧｐおよびＢｐは直前の赤、緑および青の
値である。

【００２２】これらの計算は、直前のフレームおよび直
前のブロックからのカラー値であるＲｐ、ＧｐおよびＢ
ｐを用いてなされる。仮にカラーが上記の基準に合致し
かつ差（Ｒｃ＋Ｇｃ＋Ｂｃ）−（Ｒｐ＋Ｇｐ＋Ｂｐ）が
小さければ、現在のカラー値は直前のフレームまたは直
前のブロックのカラー値に対する差としてコード化され
る。

【００２３】前掲のフォーマット表によれば、ビットマ
ップに関するビット長コード化スキームは「予想発生頻
度」分布に基づいている。例えば、グループＡにコード
化された特定のビットマップパターンは、グループＢに
コード化されたビットマップパターンよりも高頻度で発
生する。グループＢのパターンはグループＣのパターン
よりも高頻度で発生する。このように、ビットマップを
表すコード化されたビットの平均数はビットマップのビ
ット数よりも小さい。

【００２４】単一のブロックをコード化するのに必要な
最小限のビット数は、カラーＡ差（７ビット）＋カラー
Ｂ無し、ビットマップ無し（２ビット）＝９ビットであ
る。単一のブロックをコード化するのに必要な最大のビ
ット数は１６＋１６＋１３＝４５ビットである。広範囲
のビデオイメージを用いた実際の実験結果によれば、２
×４および３×３の両ブロックサイズについてブロック
あたり平均約２０ビット、またピクセルあたり約２．３
であった。

【００２５】フレームとフレームの相関が高いとき、直
前のフレームに対するブロック相関は高く、コード化さ
れたブロックの数は小さい。フレームとフレームの相関
が低いとき、直前のブロック（フレーム内）に対するブ
ロック相関は高く、フレームまたはビデオあたりのコー
ド化されたビット数は多くて２０００００（密なディテ
ールの低相関のフレーム）から少なくて２５０００（高
フレーム内相関で比較的粗なディテール）の範囲にわた
る。

【００２６】図１を参照して、圧縮器１８から送出され
るデジタルビデオカラー信号は、ホストバス１９に伝送
されるときＲＧＢ入力信号を忠実に再生するのに必要な
最低数のビットにより構成される。ホストバス１９は、
航空機またはミサイル内のようなビデオコントロールシ
ステムに於てあるいは電話回線を使用してイメージを伝
送する場合に於て他の装置と結合するハードワイヤであ
り、そこでは伝送されるイメージの高周波数成分が損わ
れることを防止するためにビットレートは低くしなけれ
ばならない。

【００２７】図３は、新規なブロックコード化手順の概
念を示す一連の図である。ブロックコード化のスキーム
はブロック内に有限の量の非冗長性要素、すなわちカラ
ーＡおよびカラーＢに指定した２つの要素があることを
前提にして説明される。さらに、マトリックスのビット
マップはピクセルあたり１ビットで作られている。仮に
ビットマップ中のビットが１であればそのピクセルはカ
ラーＡであり、また、０であればそのピクセルはカラー
Ｂである。このように各ブロックは、最初は３つの要素
の情報、すなわちカラーＡ、カラーＢおよびビットマッ
プからなっている。

【００２８】これらの情報の要素の大きさは、 （１）要求される色精度 （２）マトリックス中のピクセルの数 に依存する。１５ビットのカラー精度が要求されマトリ
ックスサイズが３×３であれば、各ブロックあたり（１
５×２）＋９＝３９ビットとなる。この例では９ピクセ
ルあるので、ピクセルあたり３９／９＝４と１／３ビッ
トになる。

【００２９】ブロック内に最大２つの非冗長性要素しか
ないという前提は、そのブロック内の最大予想周波数成
分を調べることにより検証される。これは、単一軸上の
インパルス応答を調べることにより容易に理解される。
例えば、水平軸上の連続する３つのサンプル（ａ、ｂ、
ｃ）を有する３つのケースについて調べてみると、図４
のケース１とケース２に於てはこの前提は成立するが、
ケース３に於てはこの前提は成立しない。しかしなが
ら、仮にサンプルレートが２×最高周波数成分であれば
ケース３に於ては反対になる。仮に３つの階層のサンプ
ルが調べられるときは正確に同じ分析が行なわれる。

【００３０】図４を参照すると、単一のブロック内に４
つのカラー要素が図示されているとおり、ブロック内に
異なる４つのカラーが交接していることを仮定してい
る。前提では２つのカラーしか許容されていないので、
４つのカラーのうち２つがひずむことは明白である。２
つのカラーを特性化する方法論は輝度領域で最低限の歪
を確実にもたらすが、良く知られているように人間の目
は図５のケースのような高周波数のカラー情報には敏感
ではなく、そこでブロックコード化アルゴリズムによっ
て引き起こされる目に見える歪は最小限のものである。

【００３１】従って、いかなるブロック内でも２つのカ
ラーの存在しか許容しないブロックコード化アルゴリズ
ムは、この仮定により生じるいかなる歪も許容可能であ
るという仮定に基づいている。種々のブロックサイズ
（２×２、３×２、４×２、２×３、３×３、４×３、
２×４、３×４および４×４）は、目に見える歪を観察
するためにコード化およびデコード化された実際のイメ
ージにモデル化される。これより小さいブロックサイズ
では、歪は小さいがコード化効率は悪い。ピクセルあた
り４と１／３ビットとなる３×３ブロックに関する前述
の値に比較すれば、２×２ブロックはピクセルあたり
（（２×１５）＋４）／４＝８と１／２ビットとなる。

【００３２】もしブロックコード化スキームが使用され
る唯一の基本的要素であるとすれば、効率と歪の交換は
それ自身の利点によってなされる。しかしながら、連続
するフレーム間およびフレーム内のコード化手法のため
に、小さいブロックサイズはより大きいブロックサイズ
とほとんど同程度の効率となる。フレーム間およびフレ
ーム内の冗長性が特性化された後ではブロックサイズに
対するコード化効率の差はほんの僅かである。

【００３３】図１のフレーム間フィルタ１６について説
明すれば、このフィルタの機能と新規性は次のとおりで
ある。ブロックコーディングの後でフレーム間比較の前
に、コード化された情報（カラーＡおよびＢ）のブロッ
クがこのフィルタ１６を通過する。このフィルタは時間
変数、インパルス応答フィルタとして完璧に説明され
る。このフィルタ１６の目的はノイズを減少させること
である。

【００３４】このフィルタのアルゴリズムは次のとおり
である。すなわち、仮に、（新しいサンプル−蓄積され
た値）の絶対値＜閾値、であれば、 ブロックカラー＝（係数Ｘ×新しいサンプル）＋（係数
Ｙ×蓄積された値） ただし、係数Ｘ＋係数Ｙ＝
１ 係数Ｘ／係数Ｙは時間可変 時間０のとき係数Ｘ／係数Ｙ＝１ 時間Ｎのとき０＜係数Ｘ／係数Ｙ＜１ フレームＮの蓄積された値＝フレームＮ−１のブロック
カラーさもなければ、ブロックカラー＝新しいサンプル

【００３５】このアルゴリズムを実際に実行するには、
各ブロック内の各カラーに対する蓄積されたカウント値
を用いる。蓄積されたカウントの総数は、２×ブロック
数である。各ブロックが新たにコード化されると、その
カラー値は蓄積された値と比較される。もしその差が閾
値を超えるならば、新しい値はそのまま蓄積されカウン
ト値はリセットされ０となる。もしその差が閾値を超え
なければ、カウント値すなわちフレームの数は係数Ｘお
よび係数Ｙを見つけるため表をインデックスするのに使
用される。次いで、これらの係数は新しいサンプルおよ
び蓄積された値と掛け合わせられ、その積が加算されフ
ィルタ値として蓄積される。最後に、カウントが予め設
定された最大値に満たないときは、そのカウントは増加
される。

【００３６】このように、各ブロック内の各カラーは独
自の時間可変係数を持つ。さらに、新しいブロックカラ
ーが閾値を超えるときそれが直ちに現在値になり時間可
変係数は０から再び始まるために、エッジ部分がぼやけ
ることはない。

【００３７】図５は、伸長器−デコーダの機能的なフロ
ーダイアグラムを示したものである。これは基本的には
エンコーダ−圧縮器の逆の過程である。伸長器２１はフ
レームビットマップから各フレームを再構築しフレーム
メモリ２２に記憶させ、次いで、ブロックビットマップ
がブロックデコーダ２３の索引テーブルを参照してカラ
ー値をデコードするのに用いられる。この処理は、再構
築器２５に於てエラー訂正アルゴリズムを適用するため
にラインバッファ２４に蓄積された結果に基づいてライ
ンベースで行なわれる。再構築器の出力はＲＧＢカラー
連続ビデオフレーム信号を再現するためにデジタル−ア
ナログ変換される。

【００３８】データの更なる圧縮は圧縮器１８で行なわ
れ、そこでは現在のカラーは直前のブロックまたは直前
のフレームと比較される。このスキームでは現在の個々
のＲＧＢカラー変化はコード化されず、その代りに、現
在および直前のＲＧＢ値の合計の差がコード化される。
例えば、次に示すように、ＲＧＢ値は比較され合計され
る。この合計の比に直前の値を掛けたものが設定許容値
以下であれば、現在のＲＧＢ値はコード化されず、合計
の差だけがコード化され、伝送されるデータ量をさらに
圧縮する。

【００３９】 直前 現在 合計の比×直前（計算されたカラー） Ｒ １５ ２０ １８．７５ Ｇ ２０ ２５ ２５ Ｂ ２５ ３０ ３１．２５ 合計 ６０ ７５ そのプロセスは、 合計の比をとる（７５／６０＝１．２５） 個々のＲＧＢカラーに合計の比を掛ける 計算されたカラーを現実のカラーと比較する 許容しうる誤差であるから差（７５−６０）即ち１５を
コード化する

【００４０】この圧縮手法は、時間の９０％について合
計の比が個々のカラー変化の比に等しいという経験的な
データに基づいている。仮に、計算されたカラーが許容
誤差範囲外にあるときは現在の個々のＲＧＢカラー値が
コード化される。

【００４１】この発明の特定の実施例について記述し説
明したが、この分野の当業者により容易に修正および変
更が可能であり、従って特許請求の範囲はそのような修
正および均等物を含むものとして解されることになろ
う。

【００４２】

【発明の効果】以上説明したとおり、この発明のビデオ
信号をコード化および圧縮するための方法およびシステ
ムは、ビデオ信号をコード化してシステム間ケーブルや
電話回線を介して伝送する際に伝送される情報量を圧縮
し、ビットレートをそれらの回線が許容する値に減少さ
せることができるという独特の効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】エンコーダ−圧縮器のブロック図

【図２】デジタル化されたテレビ信号のカラーピクセル
をコード化する方法およびビットマップコード化を示す
ブロックエンコーダの図

【図３】ブロック内の非冗長性要素を示す説明図

【図４】ブロック内に４つの異なるカラーが交接するの
を仮定した説明図

【図５】デコーダ−伸長器のブロック図

【符号の説明】

１１ アナログ−デジタル変換器 １２ ラインバ
ッファ １４ ブロックエンコーダ １５ フレーム
メモリ １６ フレーム間フィルタ １７ フレーム
メモリ １８ 圧縮器 １９ ホストバ
ス ２１ 伸長器 ２２ フレーム
メモリ ２３ ブロックデコーダ ２４ ラインバ
ッファ ２５ 再構築器 ２６ デジタル
−アナログ変換器

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【手続補正書】

【提出日】平成４年１０月２７日

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】請求項７

【補正方法】変更

【補正内容】

【手続補正２】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】請求項９

【補正方法】追加

【補正内容】

【請求項９】ブロックコードのビットを判断してブロッ
クコード化されたデータのコード化のタイプを特定し、
ブロックコードからカラー情報およびビットマップデー
タを抽出し、抽出したカラー情報およびビットマップデ
ータを変換表を使用して数値に変換し、このカラー数値
を数値ビットマップデータに従って各ブロックの個々の
ピクセルに適用し、得られたデジタルピクセルデータを
リアルタイムアナログビデオ信号に変換するためにデジ
タル−アナログ変換器に送ることを特徴とする請求項２
に従ってコード化および圧縮されたデジタルデータを伸
長およびデコードする方法。 ─────────────────────────────────────────────────────

【手続補正書】

【提出日】平成５年２月１８日

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】特許請求の範囲

【補正方法】追加

【補正内容】

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】（イ）アナログ−デジタル変換されたビデ
   オ信号を、第１および第２の参照値を定義するデジタル
   ワードを表す複数のピクセルとビットマップとからなる
   連続するマトリックスであるブロックにコード化するブ
   ロックコード化手段と、（ロ）コード化された前記ブロ
   ックに於て非冗長性情報を発見し特定しコード化する手
   段と、（ハ）各ブロックを直前のフレームの対応するブ
   ロックと比較し違いがないかあるいは新たなブロックで
   あるかを決定するフレーム間比較手段と、（ニ）新たな
   ブロックであるとされたブロックに於て第１の参照値と
   第２の参照値が等しい場合にブロックを圧縮しビットマ
   ップを削除する手段と、（ホ）現在のＲ、Ｇ、Ｂのカラ
   ーと直前のフレームまたはブロックの対応するカラーに
   直前のブロックのカラーを乗じた値とを比較し、両者が
   等しいかまたは違いが小さいとき現在のカラー値を直前
   のカラー値に対する差の形でコード化する圧縮手段とか
   らなるエンコーダ−圧縮器を備えたことを特徴とするビ
   デオ信号をコード化および圧縮するためのシステム。
2. 【請求項２】エンコーダ−圧縮器がさらに、各ブロック
   の各参照値をカウントメモリに２×ブロック数だけ蓄積
   し、現在の値とこの蓄積された値との差をとり、この差
   が設定された閾値より大きい場合は新しいブロック値を
   そのまま現在のブロック値とするとともに時間可変係数
   を０からスタートさせ、また、この差が設定された閾値
   より小さい場合には係数ＸおよびＹを表から探しそれぞ
   れ新しい値と蓄積された値とに乗じたのち加え合わせて
   フィルターされた値として蓄積し、その際このカウント
   値が予め設定された最大値より小さいときは増加するフ
   レーム間フィルタ手段を備えていることを特徴とする請
   求項１のビデオ信号をコード化および圧縮するためのシ
   ステム。
3. 【請求項３】エンコーダ−圧縮器がさらに、各ブロック
   を直前のフレームの対応するブロックと比較して変化の
   有無を決定しこれを定義する１ビットのマークを付すこ
   とによりフレームビットマップを作成し、現在および直
   前のフレームのフレームビットマップを比較して同一お
   よび異なるブロックのランレングスを決定するフレーム
   間比較手段を備えていることを特徴とする請求項１のビ
   デオ信号をコード化および圧縮するためのシステム。
4. 【請求項４】ビデオ信号を狭帯域伝送路を介して低いビ
   ットレートで伝送するために、（イ）アナログビデオ信
   号をデジタル変換しピクセルを処理するためにピクセル
   のマトリックスからなるブロックにコード化し、（ロ）
   コード化された前記ブロックに於て非冗長性情報を発見
   し特定しコード化し、（ハ）各ブロックを直前のフレー
   ムの対応するブロックと比較し違いがないかあるいは新
   たなブロックであるかを決定し、（ニ）新たなブロック
   であるとされたブロックに於て第１の参照値と第２の参
   照値が等しい場合にブロックを圧縮しビットマップを削
   除し、（ホ）現在のＲ、Ｇ、Ｂのカラーと直前のフレー
   ムまたはブロックの対応するカラーに直前のブロックの
   カラーを乗じた値とを比較し、両者が等しいかまたは違
   いが小さいとき現在のカラー値を直前のカラー値に対す
   る差の形でコード化することを特徴とするビデオ信号を
   コード化および圧縮するための方法。
5. 【請求項５】ビデオ伝送システムに於て、ブロックコー
   ド化されたビデオ情報の各ブロックの各参照値をカウン
   トして蓄積し、新たにコード化されたブロックとこの蓄
   積された値とを比較して差をとり、この差が設定された
   閾値より大きい場合は新しいブロック値をそのまま現在
   のブロック値として蓄積するとともに時間可変係数を０
   からスタートさせ、また、この差が設定された閾値より
   小さい場合にはフレーム値により係数ＸおよびＹを表か
   ら探しそれぞれ新しい値と蓄積された値とに乗じたのち
   加え合わせてフィルターされた値として蓄積し、その際
   このカウント値が予め設定された最大値より小さいとき
   は増加することによりノイズを減少させるフレーム間フ
   ィルタ方法。
6. 【請求項６】ビデオデータをサンプリングしてデジタル
   化しこれを輝度値情報を備えたＡまたはＢの２種類のピ
   クセルからなるマトリックスのブロックに形成し、ブロ
   ック内の各ピクセルにＡに対してはビット０を、また、
   Ｂに対してはビット１をそれぞれ付すことによりブロッ
   ク内のピクセルＡおよびＢの位置のマップを作成するこ
   とを特徴とするビデオデータをブロックコード化する方
   法。
7. 【請求項７】２種類の要素および輝度を備えたピクセル
   と２種類の要素のビットマップとからなるマトリックス
   をブロックデコーディングし、索引を参照しながらフレ
   ームごとの２種類の要素の交代を再現しフレームビット
   マップにより各フレームを再構築してビデオデータを伸
   長することを特徴とするビデオ伝送システムのための伸
   長器−デコーダ。
8. 【請求項８】（イ）デジタルテレビジョン信号をＡおよ
   びＢなる２種類の参照値の一方と輝度値とを備えたピク
   セルのブロックにコード化し、各ブロックのビットマッ
   プをコード化し、両コード化信号を結合して出力するブ
   ロックコード化手段と、（ロ）ブロックコード化手段の
   出力に接続され少なくとも１つ前のフレームのブロック
   を蓄積する手段と、（ハ）ブロックコード化手段および
   蓄積手段に接続され、ブロックが新しいブロックである
   ことを指定するために各現在のブロックを直前のフレー
   ムの対応する位置のブロックと比較し現在のブロックを
   新しいと指定して出力するフレーム間比較手段と、
   （ニ）フレーム間比較手段から入力された新しいブロッ
   クを直前のブロックと比較しその参照値が直前のブロッ
   クの値と等しいときビットマップを削除する手段と、
   （ホ）新しいブロックを直前のブロックおよび直前のフ
   レームと比較しその差が許容限度以下であるか否かを決
   定し、現在の値を現在および直前のＲＧＢのカラー値の
   合計に対する差の形でコード化し圧縮されたデジタル信
   号を出力する手段と、（ニ）圧縮されたデジタル出力を
   受信し伸長しデコーディングし再構築しそしてＤ／Ａ変
   換する手段とを備えたことを特徴とするビデオ通信シス
   テム。