JPH0744499B2 - 画像情報伝送システム - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ＜産業上の利用分野＞ 本発明は画像情報伝送システムに関し、特に伝送する画
像情報をｎ×ｍ（n,mは夫々２以上の整数）よりなる複
数の画素ブロックに分割して得た情報グループ毎に決定
されたデータ圧縮率で前記情報を圧縮して伝送するシス
テムに関するものである。

＜従来の技術＞ 情報を伝送する場合、いかに伝送する情報量を少なくし
て原情報を忠実に再現できる様にするかということが常
にテーマとされ、そのために多種多様な伝送方式が従来
より提案されている。

上述のテーマに対してサンプリング密度、即ち伝送する
情報密度を適宜変化させる適応形可変密度サンプリング
方式がある。この方式の一例として既に発表されている
時間軸変換帯域圧縮方式（以下TAT;Time Axis Transfor
m）について以下簡単に説明する。

第５図はTATの基本的な考え方を説明するための図であ
る。原信号は点線にて示す如く所定の期間（所定の情報
量）毎に分割され、分割されたグループ毎に含まれる情
報が粗であるか密であるかを判別する。そして密と判断
されたグループについては原信号をサンプリングして得
たデータの全てを伝送データとして伝送し、粗と判断さ
れたブロックについては全てのデータ中一部のみを伝送
データとし、他を間引きデータとして伝送しないものと
する。

上述の如き考え方によつて単位時間当りに伝送されるデ
ータ数は減少することになり、伝送信号の帯域圧縮が可
能となる。この様にして伝送されたデータは受信側に於
いて、間引データに対応するデータの形成に用いられ
る。即ち伝送されてきたデータを用いて間引データに近
似する補間データを演算する。この補間データは情報が
粗な部分に対応しているので間引データに極めて近似し
たデータとなる。そのため全てのデータを伝送した場合
に比べて復元した信号の原信号に対する忠実性について
はほとんど変化させず、伝送帯域については大幅に圧縮
できる。即ち伝送する情報量を減少させることができ
る。

一方、各ブロックについて、全てのサンプリングデータ
を伝送するか、データの一部を伝送するかの判定は原信
号の詳細さを調べて行い、この判定情報も伝送識別（モ
ード）情報として何らかの形で同時に伝送する。

さて、上述の如き考え方を画像情報の伝送に対して適用
することを考える。画像情報は二次元的な拡がりを持
ち、水平垂直両方向に相関性を有するものであるから、
水平方向のサンプリング間隔だけでなく垂直方向のサン
プリング間隔も可変とすれば、より効果的な伝送が可能
となる。この考え方を以下２次元TATと称し、以下これ
について簡単に説明する。尚、この２次元TATについて
の考え方は既に本出願人に係る特願昭60−148112号等に
て開示している。

第６図は２次元TATに於けるデータ伝送パターンを示す
図である。２次元TATに於いては１つの画面をｍ×ｎの
画素よりなる画素ブロツクに分割し、この画素ブロツク
毎に伝送データの密度を変化せしめるものである。第６
図に於いては画素ブロツクが４×４の画素を有するもの
とし、２種類の伝送モードを示している。

図中〇は伝送画素、×は間引画素を夫々示している。Ｅ
は図示の如く全画素データを伝送するパターンを示して
おり、Ｃは全画素データ中一部のみを伝送するパターン
を示している。以下、これらの伝送パターンによる伝送
モードを夫々Ｅモード、Ｃモードと称する。図より明ら
かな如くＣモードはＥモードに対して1/4の情報密度で
伝送を行うことが分かる。

Ｃモードで伝送された画素ブロツクの間引画素について
は、受信側に於いて伝送された画素データ中それに近接
する画素データを用いて補間画素データを形成し、原画
面を復元する。

以下、この様な２次元TATによる伝送を実現するための
構成について説明する。第７図は２次元TATによる伝送
システムの送信側の概略構成例を示す図である。第７図
に示す例ではデジタル伝送系を例にとつて説明してい
る。

入力されたビデオ信号はアナログデイジタル変換器（A/
D）１で全画素についてサンプリングされ、全画素デー
タを発生する。この全画素データが間引き回路２に供給
されると、帯域制限を行つた後第６図のＣモードパター
ンに対応する間引きが行われ、Ｃモードデータを得る。
このＣモードデータは補間回路３に供給され、間引画素
に対応する補間画素データが演算される。

この補間画素データはA/D1より出力される全画素データ
と共にモード判別回路４に供給され、各画素ブロツクに
ついてＣモードで伝送するかＥモードで伝送するかが決
定される。モード判別回路４ではA/D1より出力される画
素データと補間画素データとの差を演算し、各画素ブロ
ツク毎にこの差の合計（以下ブロツク歪と称す）を演算
しこれを１フイールド分、メモリに蓄えておく。

そして次のフイールドのデータが入力されるまでの間
に、全ての画素ブロツクのブロツク歪の分布を求める。
ここでＣモードで伝送する画素ブロツク数と、Ｅモード
で伝送する画素ブロツク数とＥモードで伝送する画素ブ
ロツク数との比は常に一定とする必要がある。例えばＣ
モードで伝送する画素ブロツクを全体の2/3、Ｅモード
で伝送する画素ブロツクを全体の1/3に設定すれば、全
体として伝送するデータ数（圧縮率）は（2/3×1/4×1/
3×１＝）1/2となる。そこで全画素ブロツクのブロツク
歪の分布により、どの程度のブロツク歪を境にＣモー
ド、Ｅモードの分配を行なうかを決定するための歪閾値
を求めておく。

そして次のフイールドのビデオ信号が入力されるタイミ
ングで蓄えられたブロツク歪を順次読出し、歪閾値と比
較して伝送モードを決定する。読出されたブロツク歪が
歪閾値と一致した場合には、前述の如き所定の割合にＣ
モードで伝送される画素ブロツクと、Ｅモードで伝送さ
れる画素ブロツクとの比が一致する様伝送モードが決定
される。

上述の如くして得たモードを識別する識別信号はスイツ
チ７へ供給され、Ｅモードデータ用のバツフア５と、Ｃ
モードデータ用のバツフア６から択一的に画素データが
読出される。このスイツチ７の出力データは伝送データ
として伝送路へ出力される。また識別信号もバツフア９
を介して識別情報（モード情報）として伝送路へ出力さ
れる。

第８図は２次元TAT伝送システムの受信側の概略構成例
を示す図である。伝送路を介して入力される前述の処理
の施されたデイジタルビデオ信号は、Ｃモード補間回路
11に供給され、Ｃモードによる間引画素データに対応す
る補間データが演算される。

一方、伝送されたモード情報はスイツチ12を制御し、モ
ード情報がＥモードを示す時はＥ側に接続し、Ｃモード
を示す時はＣ側に接続する。これによつてＥモードデー
タ、Ｃモードデータ及び補間画素データを含む全画素デ
ータがフレームメモリ13に格納されていく。フレームメ
モリ13からは例えばテレビジヨン信号に準拠した順序で
全画素データが読出され、デジタルアナログ変換器（D/
A）14を介して出力される。

上述の如く２次元TATの伝送システムに於いては、極め
て効果的に画像情報を伝送できる。

＜発明の解決しようとする問題点＞ しかしながら、この様な２次元TATに於いて伝送された
モード情報を受信側で誤つて復号してしまうと、たとえ
画像情報が正確に伝送されたとしても、以後のデータは
全て無効となつてしまい、画像の再現が不可能となつて
しまう。これは各画ブロックの画素データ数がＣモード
とＥモードとで異なり、以後伝送される画素データがど
の画素ブロックに属すかということすら判別できないこ
とになるからである。

そこで伝送されるモード情報に対して誤り訂正能力の高
い誤り訂正用データを付加することが考えられるが、こ
れに伴い演算処理時間が長くなり、かつハードウエア量
も大きくなつてしまう為好ましくない。またかといつて
誤り訂正能力の低いデータを付加してもデータ誤りの対
策としては不充分である。

本発明は上述の如き問題に鑑みてなされたものであつ
て、モード情報の誤りを効率よく訂正でき、全体的な復
元される伝送情報の劣化を軽減することのできる情報伝
送システムを提供することを目的とする。

＜問題点を解決するための手段＞ かかる目的下において本発明の画像情報伝送システムに
あっては、ｎ×ｍ（n,mは夫々２以上の整数）よりなる
複数の画素ブロックに分割して得た画像情報グループ毎
に決定されたデータ圧縮率で圧縮された情報及び前記各
グループの圧縮率に係わる複数の識別情報と同期を取る
ための同期情報と、１つの前記同期情報に対して複数配
置された前記識別情報とを前記伝送する情報に付加する
と共に、前記識別情報に付与される誤り訂正能力を前記
同期情報との位置関係に応じて異ならしめる構成として
いる。

＜作用＞ 上述の如く構成することにより、同期情報が伝送される
毎に圧縮された情報と識別情報との対応がとれ、また同
期情報が伝送された直後の識別情報については、次の同
期情報が伝送される直前の識別情報よりも誤り訂正能力
を高くすることができ、これに伴つて情報の再現性に大
きな影響を及ぼす識別情報については誤りの発生確率を
低下させることができ、全体的な伝送情報の劣化を軽減
することができる。

＜実施例＞ 以下、本発明を実施例を用いて説明する。

第１図は本発明の一実施例としての伝送システムの送信
側の構成を示す図、第２図は第１図のタイミング制御回
路45の動作を説明するためのタイミングチヤートであ
る。図中20はアナログビデオ信号の入力端子であり、該
信号は第７図にて示した様なTAT符号器21に供給され、
前述した様な圧縮画像情報及び識別（モード）情報が得
られる。TAT符号器21より出力された圧縮画像情報は同
期付加回路22に供給され、所定の個数の画像ブロツク分
の画像情報毎に同期が付加され、端子23より伝送路へ出
力される。この時付加される同期信号の間隔は情報圧縮
率によつて変化するので一定ではない。

他方TAT符号器21より得られたモード情報は前記所定の
個数の画像ブロツク分ずつモードメモリ38a,38bに交互
に供給される。以下説明の簡単の為、このモードメモリ
38aに蓄えられたモード情報の処理についてのみ説明す
る。

第２図（ａ）に示すタイミング（t₁〜t₂）でモードメモ
リ38aに蓄えられたモード情報は前記所定個数中前半の2
/3が通信路符号化器40に、後半の1/3が通信路符号化器4
1に供給される。

通信路符号化器40に供給されるモード情報のモードメモ
リ38aからの読出タイミング（t₂〜t₃）を第２図（ｂ）
に示す。t₂〜t₃の期間にスイツチ39を介して通信路符号
化器40に供給されたモード情報に対しては例えばBCH符
号等の比較的誤り訂正能力の高い符号が形成され第２図
（ｃ）（t₃〜t₄）に示すタイミングで出力される。従つ
て通信路符号化器１からt₂〜t₄間に出力された、前記所
定個の画素ブロックの前半の2/3に対応するモード情報
及びこれに対する誤り訂正符号がスイツチ42を介して伝
送用モードメモリ43aに書き込まれていく。

他方通信路符号化器41に供給されるモード情報のモード
メモリ38aからの読出しタイミングを第２図（ｄ）に示
す。t₄〜t₅の期間にスイツチ39を介して通信路符号化器
41に供給されたモード情報に対しては比較的構成の簡単
なハミング符号等が形成され誤り検出のみを行う構成と
し、第２図（ｅ）に示すタイミングで出力される。従つ
て通信路符号器１からt₂〜t₄間に出力された、前記所定
個の画素ブロツク中後半の1/3に対応するモード情報及
びこれに対する誤り検出符号もスイツチ42を介して伝送
モードメモリ43aに書き込まれていく。

モードメモリ43aに書き込まれたデータは第２図（ｆ）
に示すタイミング（t₇〜t₈）で一定のレートで読み出さ
れる。他方メモリ38bより読出されたデータも同様に別
のタイミングで読み出される。これらは同期データ発生
器37で得た同期データ（第２図（ｇ）に示す）と共に変
調器44にてデジタル変調され、第２図（ｈ）に示す如き
信号形態で伝送路へ出力される。

第３図は第１図に示した送信側に対応する受信側の構成
例を示す図、第４図は第３図のタイミング制御回路57の
動作を示すタイミングチヤートである。

図中端子47より入力された被伝送モード情報（第４図
（ａ）に示す）はデジタル復調器及び同期信号検出器56
に供給される。復調器48で復調されたデータは、同期検
出器の出力（第４図（ｂ）に示す）に同期させて、所定
個数の画素ブロツク分のデータとして受信用モードメモ
リ49a,49bに交互に書込まれる。尚、説明の簡単の為、
送信側の説明と同様に、以下受信用モードメモリ49aに
書き込まれたデータの処理のみについて説明する。

受信用モードメモリ49aに第４図（ｃ）に示すタイミン
グ（t₉〜t₁₀）で書込まれたデータはスイツチ50を介し
て通信路復号器51,52に分配される。通信路復号器51に
は第４図（ｄ）に示す（t₁₀〜t₁₁）タイミングにて前述
の所定の個数の画素ブロックの前半2/3に対応するモー
ド情報が供給され、更に第４図（ｅ）に示すタイミング
（t₁₁〜t₁₂）で誤り訂正が施される。一方通信路復号器
52には第４図（ｆ）に示すタイミング（t₁₂〜t₁₃）にて
前述の所定の個数の画素ブロックの後半1/3に対応する
モード情報が供給され、更に第４図（ｇ）に示すタイミ
ング（t₁₃〜t₁₄）で誤り修正が施される。

この様にして誤り訂正もしくは修正の施された復号モー
ド情報はスイツチ53を介してモードメモリ54aに書込ま
れ、第４図（ｈ）に示すタイミングで（t₁₅〜t₁₆）一定
のレートで読出される。また同様に受信用モードメモリ
49bより読出されたデータより得た復号モード情報はモ
ードメモリ54bに書込まれ、一定のレートで読出され
る。

こうして得られたモード情報はモード復合器55に供給さ
れる。端子24には伝送された同期信号を含む圧縮画像情
報が入力されており、同期分離回路26及び第８図に示す
如きTAT復号回路25に供給される。モード復号器55では
圧縮画像情報から分離された同期信号が入力される毎に
前述した所定の個数の画像ブロツク分の画像情報に対応
するモード情報の出力を開始する。この復号器55からの
データ読出し間隔は、読出すモード情報がＣモードであ
るかＥモードであるかにより変化する。

復号器55より読み出されたモード情報はTAT復号器25に
供給され、このモード情報を用いて復元されたアナログ
ビデオ信号を端子27より出力する。

上述の如く構成することにより、同期情報としての同期
信号の直後に伝送されるモード情報が復元できなくなる
可能性が小さくなるため、再現画質は全体的にみて良好
なものとなる。

＜発明の効果＞ 以上説明した様に本発明の画像情報伝送システムにあつ
ては同期情報が伝送される毎に圧縮された情報と識別情
報との対応がとれ、また同期情報が伝送された直後の識
別情報については復元できる可能性が大きくなり、識別
情報と圧縮情報とが一致しない確率を低下することがで
きるので伝送情報の劣化が軽減できるという効果があ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例としての伝送システムの送信
側の構成を示す図、 第２図は第１図に於けるタイミング制御回路の動作を説
明するためのタイミングチヤート、 第３図は第１図に示す送信側に対応する受信側の構成例
を示す図、 第４図は第３図に於けるタイミング制御回路の動作を説
明するためのタイミングチヤート、 第５図はTATの基本的な考え方を説明するための図、 第６図は２次元TATに於けるデータ伝送パターンを示す
図、 第７図は２次元TATによる伝送システムの送信側の概略
構成例を示す図、 第８図は第７図の送信側に対応する受信側の概略構成を
示す図である。 図中21はTAT符号器、22は同期付加回路、37は同期デー
タ発生器、40,41は夫々通信路符号化器である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】伝送する画像情報をｎ×ｍ（n,mは夫々２
   以上の整数）よりなる複数の画素ブロックに分割して得
   た画像情報グループ毎に決定されたデータ圧縮率で前記
   画像情報を圧縮し、前記各グループの圧縮率に係わる識
   別情報と共に伝送するシステムであって、 前記圧縮された画像情報及び前記識別情報の同期を取る
   ための同期情報と、１つの前記同期情報に対して複数配
   置された前記識別情報とを前記伝送する情報に付加する
   と共に、前記識別情報に付与される誤り訂正能力を前記
   同期情報との位置関係に応じて異ならしめることを特徴
   とする画像情報伝送システム。