JPS62176385A - 画像情報伝送システム - 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〕 本発明は画像情報を伝送する画像情報伝送システムに関
するものである。

〔従来の技術〕

従来、例えば情報圧縮伝送方式において時間軸変換帯域
圧縮方式（Ｔｉｍｅ　　Ａ　ｘ　　ｉ　　ｓＴｒａｎｓ
ｆｏｒｍａｔｉｏｎ以下、ＴＡＴと記す）が発表されて
いるが、このＴＡＴ方式は情報信号の帯域圧縮を行う場
合において、情報信号の粗密が場所により異なることを
利用して情報信号を圧縮し伝送する方式である。

第２図は一次元的な信号の処理においてＴＡＴ方式を用
いた場合の原理を示したものである。

第２図において、まず、原信号は点線にて示す如く所定
の情報量毎に分割し、分割されたグループ毎に情報が粗
であるか密であるかを判別する。そして、密と判断され
たグループにお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
グループに於いては全てのデータ中の一部のみを伝送デ
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。なお、図のＯ印で示したものが伝送されるデータ（
伝送データ）でＸ印で示したものが伝送されないデータ
（間引きデータ）である。

これらＯ印で示された伝送データのみを一定間隔で伝送
することにより、単位時間当りに伝送されるデータの数
は減少し、伝送情報信号の帯域が圧縮される。

以上の様にして伝送されたデータは復号時に伝送されな
かった間引きデータを伝送された伝送データを用いて近
似的に復元し補間データ（図中の０印、）を得る。なお
、この補間データは情報が粗な部分に対応しており、間
引きデータに極めて近似されたデータとして復元される
為、全てのデータを伝送した場合に比べ実質的な情報量
が変化せず、情報信号の伝送帯域については大幅に圧縮
されたことになる。

この時、各グループにおいて全ての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
調べて決定され、この判定情報は伝送モード情報信号と
して同時に伝送される。

また、画像情報信号の場合は、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を変え、
二次元的に処理する様にすることにより、画像情報の伝
送帯域を圧縮することが出来る。

画像情報信号の様な二次元的に信号を処理する場合には
一画面をｍＸｎ個の画素毎のグループに分割し、各グル
ープに対して画像の粗密の状態を判別する。そして、密
と判断されたグループにおいては全ての画素より得られ
るデータを伝送データとして伝送し、粗と判断されたグ
ループにおいては該画素のうちの一部の画素より得られ
るデータを伝送データとして伝送し、残りの画素のデー
タについては間引きデータとして伝送しないものとする
。

ここで、全画素より得られるデータを伝送する場合をＥ
モード、一部の画素についてのデータのみを伝送する場
合をＣモードと呼ぶとすると、各伝送モードにおいてデ
ータが伝送される画素と伝送されない画素との関係は第
３図に示した様になる。

第３図は４×４個の画素グループにおけるＥモードとＣ
モードのデータが伝送される画素を示したもので（ａ）
はＥモード、（ｂ）はＣモードを示している。

伝送する画像情報の一画面を画面の左上より右下に順に
４×４個の画素グループに分割して行き、各グループ毎
に画像の粗密に応じて、上記の様な２種の伝送モードを
選択し、選択された伝送モードに応じて伝送する。

第４図は上記の方法によりＮＴＳＣ方式のテレビ画面を
コンポーネント復調し時分割多重したテレビ画面のうち
の１フイ一ルド分の画面を４×４個の画素グループ毎に
分割し、各グループに対して第３図に示したＥモード及
びＣモードの伝送モードを割当てた図である。なお、Ｏ
印はデータが伝送される画素、Ｘ印はデータが伝送され
ない画素である。

この様にして伝送される画素のデータを一定の間隔で伝
送することにより伝送帯域が圧縮され伝送されることに
なる。

なお、伝送されない画素のデータについては復号時に近
傍の伝送された画素のデータを用いて近似的に復元され
る為、全てのデータを伝送した場合に比べ実質的な情報
量が変化せず、情報信号の伝送帯域については大幅に圧
縮されたことになる。

〔発明が解決しようとする問題点〕

しかしながら、上述の様な情報圧縮伝送方式を用いて情
報の伝送を行う場合において、情報の圧縮率を各画面に
ついて一定にしようとするとＥモードとＣモードとの割
当てる割合を一定にしなければならず、画面全体が細か
な画面の場合には伝送後の画質の劣化が目立っていた。

また、情報の圧縮率を上げる為に、Ｃモードに割当てる
画素グループを増やした場合等は、該Ｃモードの解像度
が水平方向及び垂直方向共に半分である為、Ｃモードに
割当てられるグループが増えれば増える程、伝送後の画
質の劣化が生じていた。

本発明は斯かる事情に鑑みて為されたもので、簡単な構
成で圧１ｉ！率を変えずに画質劣化の少ない伝送を行う
ことが出来る画像情報伝送システムを提供することを目
的としている。

〔問題を解決する為の手段〕

本発明の画像情報伝送システムは画像情報の相関性に応
じた情報の圧縮率の等しい複数の伝送パターンを用意し
、画像情報の相関性を検出して、検出された相関性に応
じて該複数の伝送パターンのうちの１つにより画像情報
を伝送に用いた伝送パターンを表わす伝送パターン情報
と共に伝送し、復元時には前記伝送パターン情報を検出
し、検出された伝送パターン情報に応じて復元処理を行
うものである。

〔作用〕

上述の様に情報の圧縮率の等しい複数の伝送パターンを
用意することにより画像の相関性に応じた伝送パターン
を選択し、伝送を行える様になり、画像情報の劣化を抑
えた伝送を行うことが可能となる。

〔実施例〕

以下、本発明を実施例に基づき説明する。

ここでは本発明の一実施例として本発明をＶＴＲに適用
した場合を例として説明する。また、ここで扱う情報信
号はＮＴＳＣ方式のテレビ信号をコンポーネント復調し
て時分割多重した信号とし、ｌフィールドのテレビ画面
をサンプリングして複数のグループに分割する際そのグ
ループを４×４個の画素グループにより構成するものと
する。

第１図は本発明をＶＴＲの記録系に適用した場合の概略
構成を示す図である。

第１図において入力されたｌフィール１分のアナログビ
デオ信号はディジタル・アナログ（Ａ／Ｄ）変換器１に
よってディジタル・ビデオ信号に変換され、Ｅモードの
ディジタル・ビデオ信号としてスイッチ２、第１フイル
タ３゜第２フイルタ４、第３フィルタ５．モード判定回
路６に供給される。

ここで、該ｍｌ　、　２　、３フイルタについて説明す
る。第５図に本実施例に用いられるＣモードの伝送パタ
ーンを示す。

第５図においてＯ印は伝送される画素を表わしており、
（ａ）の場合は従来と同様に画面上において水平方向、
垂直方向の解像度が等しく、共にＥモード時の半分とな
る為、この様に伝送を行う際に用いる第１フイルタ３は
Ｅモードの信号を水平方向及び垂直方向の周波数帯域を
半分にする特性を持っている。（ｂ）の場合は、（ａ）
のパターンを水平方向においてインターリーブする様に
した場合で、この様に伝送を行う際に用いる第２フイル
タ４はＥモードの信号を垂直方向の周波数帯域を半分に
する特性を持っている。（Ｃ）の場合は（ａ）のパター
ンを垂直方向にインターリーブする様にした場合で、こ
の様に伝送を行う際に用いる第３フイルタ５はＥモード
の信号を水平方向の周波数帯域を半分にする特性を持っ
ている。

該Ａ／Ｄ変換器ｌによって変換されたディジタルΦビデ
オ信号はＥモードのディジタル・ビデオ信号として上記
の第１フイルタ３、第２フイルタ４、第３フイルタ５に
入力され切換スイッチ７に供給される。この切換スイッ
チ７はスイッチ切換制御回路８により切換動作を制御さ
れている。以下その切換動作について説明する。

Ｅモードのディジタル・ビデオ信号はスイッチ２を介し
て第１フイールドメモリ９、第２フイールドメモリ１０
に入力される。スイッチ２は１ライン走査期間毎に図中
のＡ側とＢ側で切換わる様になっており、この動作によ
り該Ｅモードのディジタル−ビデオ信号は１ライン毎に
分離され、第１フイールドメモリ９、第２フイールドメ
モリｌＯに記憶される。

一方、スイッチ２を介したＥモードのディジタルφビデ
オ信号のうち図中のＡ側より出力された信号はディレィ
１１により１ライン走査期間遅延された後スイッチ１２
のＡ側に供給され、Ｂ側にはディレィ１１を介さない信
号が入力される。又、スイッチ２の図中のＢ側より出力
される信号はディレィ１３によりゃはり１ライン走査１
…間遅延された後スイッチ１４のＢ側に供給され、ディ
レィ１３を介さない信号がＢ側に供給される。尚、スイ
ッチ１２．１４はスイッチ２と同様に１ライン走査期間
毎に、図中のＡ側とＢ側で切換わる様になっている為、
垂直相関検出回路１５には２ライン分の信号が順次入力
され、該垂直相関検出回路１５において入力された２ラ
イン分の信号を比較し、垂直方向の相関度を検出し、該
相関度に応じた垂直相関情報信号をスイッチ切換回路８
に出力する。

また、スイッチを介した信号は水平相関検出回路１６に
おいて、それぞれ、１ライン分の信号が入力される毎に
水平方向の相関度が検出され、その相関度に応じた水平
相関情報信号スイッチ切換制御回路８に出力する。

スイッチ切換回路８では上記の様にして検出され、入力
されている垂直相関情報信号と水平相関情報信号とを比
較し、その大小関係に応じて、前述した第１．２．３フ
イルタのうち、いずれのフィルタを用いて処理するかを
選択し、切換スイッチ７に切換制御信号を出力する。

例えば、水平方向と垂直方向とで相関度が同じ場合には
第５図の（ａ）に示す様な伝送パターンにより伝送を行
う為、第１フイルタ３を選択し、スイッチ切換制御回路
８からは切換スイッチ７が図中のＦ側に接続される様な
切換制御信号を出力する。垂直方向の方が水平方向に比
べて相関度が高い場合には第５図の（ｂ）に示す様な伝
送パターンにより伝送を行う為、第２フイルタ４を選択
し、切換スイッチ７が図中のＧ側に接続される様な切換
制御信号がスイッチ切換制御回路８から切換スイッチ７
に出力され、また水平方向の方が垂直方向に比べて相関
度が高い場合には第５図の（Ｃ）に示す様な伝送パター
ンにより伝送を行う為、第３フイルタを選択し、切換ス
イッチ７が図中の１側に接続される様な切換制御信号が
スイッチ切換制御回路８から切換スイッチ７に出力され
る。

上述の様に画面の垂直方向及び水平方向の相関度に応じ
て３種類の特性の異なるフィルタにより選択的に処理さ
れたディジタル・ビデオ信号は間引き回路１７において
、該フィルタ処理に応じた間引き処理が行われる。つま
り、スイッチ切換制御回路８より出力される切換制御信
号は該間引き回路１７にも供給されており、該フィルタ
処理に応じた間引き処理が行われる様に制御されている
。つまり、第１フイルタ３により処理された信号は第５
図（ａ）に示すＯ印の画素の信号が抽出され、抽出され
た信号はモード判定回路６、Ｃモードメモリ１８に供給
される。以下同様に第２フイルタ４により処理された信
号は第５図（ｂ）に示す様に抽出され、また、第３フイ
ルタ５により処理された信号は第５図（Ｃ）に示す様に
抽出され、これら抽出された信号はやはりモード判定回
路６、Ｃモードメモリ１８に供給される。

モード判定回路６にはＥモードとＣモードのディジタル
・ビデオ信号が入力されており、Ｃモードのディジタル
・ビデオ信号に対しては補間処理を行った後に、ｌグル
ープ毎にＥモードのディジタル・ビデオ信号による画像
信号と補間処理されたＣモードのディジタル・ビデオ信
号による１ｉＴｊ像信号とを比較してその誤差情報を一
端記憶しておき、その誤差が設定されている閾値より大
きい場合にはＥモード、小さい場合にはＣモードを該グ
ループに割当てる様にモード情報信号を発生する。つま
りこのモード情報信号は１画面上の密な部分のグループ
にはＥモード、粗の部分のグループにはＣモードのモー
ド情報信号が対応する様に発生される。

なお、Ｃモードのディジタル・ビデオ信号の補間処理は
、前述の様にＣモードのディジタルΦビデオ信号の間引
かれ方が異なる為、入力されている該切換制御信号に応
じて伝送される画素の分布に対応した補間処理が行われ
る。

また、１画面分のビデオ信号の伝送時間を等しくする為
、Ｃモードで伝送する画素グループ数との比を一定にし
ておく必要がある。

以上の場合において、例えば伝送帯域の圧縮率を全体で
１／２にする場合はＣモードの割合を全体の２／３、Ｅ
モードの割合を１／３とすれば全体の帯域圧縮率は（１
／　４　Ｘ　２　／　３　＋　ＩＸｉ／３）＝１／２と
なる。そして各グループに対してモード情ＩＱ信号を割
当てる際に記憶されている全グループの誤差情報を誤差
の大きい順に並べ、上位１／３に対してＥモードが割当
てられる様な閾値を設定し、この閾値と該誤差情報とを
比較して、閾値よりも誤差情報信号が大きい場合にはＥ
モードを割当てる様にすれば上記割当にてＥモードとＣ
モードとが伝送される様に設定される。

この様にモード設定回路６において発生されたモード情
報信号はモードメモリ１９に記憶される。

以上の様に一画面分のモード情報の割当てが完了すると
メモリ制御回路２０よりモードメモリ１９に読出しパル
スが供給され、一画面分のモード情報信号が該メモリ１
９より出力される。

このモード情報信号はメモリ制御回路２０、モードエン
コーダ２１、スイッチ２２に供給される。

メモリ制御回路２０では入力された該モード情報に応じ
て第１フイールドメモリ９、第２フイールドメモリＩＯ
に記憶されているＥモードの画素情報を読み出し、Ｃモ
ートメモリ１８に記憶されているＣモードの画素情報を
読み出す様に読出しアドレスを制≦卸する。

また、上記の様に各メモリより画素情＋すの読み出しが
行われると同時にスイッチ２２の切換動作が該モード情
報信号により制御される為、モード情報がＥモードの時
にはスイッチ２２は図中のＥ側に接続され、第１モード
メモリ９、第２モードメモリｌＯより読み出されたＥモ
ードの画素情報信号がディジタル・アナログ（Ｄ／Ａ）
変換器２３に供給され、モード情報がＣモードの時には
スイッチ２２は図中のＣ側に接続され、Ｃモードメモリ
１８より読出されたＣモードの画素情報信号がＤ／Ａ変
換器２３にイ共斥合される。

そして、Ｄ／Ａ変換器２３に供給さ机たディジタルの画
素を青１（８号はここでアナログの画素情報信号に変換
され、ローパスフィルタ（ＬＰＦ）２４において帯域制
限された後記録部２５に供給される。

一方、モードエンコーダ２１にはモート情報信号と共に
切換制御回路８より切換制御信号が供給されている。こ
の切換制御信号は前述の様にＣモードの画素情報信号を
発生させる際に用いる特性の異なる３種類のフィルタの
切換を〃制御している信号である為、信号の復元時に該
フィルタの特性に合せた復号を行える様にいずれのフィ
ルタにより処理されたかを情報として伝送する必要があ
る。そこで、このモードエンコーダにおいて該Ｅモト、
Ｃモードを指示するモード情報と共にフィルタの選択情
報として切換制御信号を多重し、記録部２５に供給する
。

そして該記録部では前述の様に供給されたＥモード及び
Ｃモードの画素情報信号と、切換制御信号が多重された
モート情報信号とが共に不図示の磁気テープに記録され
る。

以上の様にしてＣモードの画素情報信号を発生する際に
特性の異なるフィルタを用いて処理を行ない、どのフィ
ルタを用いて処理を行ったかをモード情報に多毛し記録
出来る為、再生時に再生信号を元の画像信号に復元する
際に記録時のフィルタ処理に応じた復元処理を行うこと
が出来る。

第６図は本発明をＶＴＲの再生系に適用した場合の概略
構成を示す図である。以下第６図を用いて再生時の動作
について説明する。

第６図において、再生部２６において再生された画素情
報信号、切換制御信号が多重されたモード情報信号は、
それぞれ、Ａ／Ｄ変換器２７、モードデコーダ２８に入
力される。

Ａ／Ｄ変換器２７におてディジタルに変換されたｌｉ！
ｉｉ素情報信号はスイッチ２９に供給される。このスイ
ッチ２９の切換動作は該七−トデコーダ２８において２
分離されるモード情報信号により制御さ枕る様になって
いる。

モードデコーダ２８では供給される切換制御信号が多重
されているモート情報信号を切換制御信号とモード情報
信号とに分離し、分離されたモード情報信号を該スイッ
チ２９、メモリ１１ノ制御回路３０に、切換制御信号を
後述する切換スイツチ３３に供給する。

スイッチ２９は供給されるモード情報信号がＥモードの
場合は図中のＥ側に接続され、Ｅモードにて伝送された
画素情報信号がＥモードメモリ３１に記憶される。また
、モード情報信号がＣモードの場合は図中のＣモード側
に接続され、Ｃモードにて伝送された画素情報信号がＣ
モードメモリ３２に記憶される。

また、メモリ制御回路３０では入力されるモード情報信
号に応じて読み出しアドレスが制御され、該Ｅモードメ
モリ３１、Ｃモードメモリ３２に記憶されている画素情
報信号の読み出しを行い、Ｅモードメモリ３１より読み
出されたＥモードの画素情報信号はフィールドメモリ３
７に供給され記憶される。

一方、Ｃモードメモリ３２より読み出されたＣモードの
画素情報信号は切換スイッチ３３に供給される。この切
換スイッチ３３は前述の様にモードデコーダ２８におい
て分離された切換え制御信号が供給されており、この切
換制御信号により、切換スイッチ３３の切換動作は制ｊ
８される。つまり、記録時に第５図（ａ）に示す様に処
理され、第１図の切換スイッチ７を図中のＦ側に接続す
る切換制御信号は第６図の切換スイッチ３３を図中のＦ
側に接続し、該切換制御信号に対応した画像情報信号は
第１補間回路３４に供給され、第５図（ａ）に示した様
な記録時の処理に応じた補間処理が行なわれた後、フィ
ールドメモリ３７に供給され記憶される。以下同様に、
記録時に第５図（ｂ）の様に処理された場合には第６図
の切換スイッチ３３が図中のＧ側に接続され、第５図（
ｂ）の様な記録時の処理に応じた補間処理が第２補間回
路３５にて行われ、また記録時に第５図（Ｃ）の様に処
理された場合には第６図の切換スイッチ３３が図中のｌ
個に接続され、第５図（Ｃ）の様な記録時の処理に応じ
た補間処理が第３補間回路３６にて行なわれ、補間処理
されたそれぞれの信号はフィールドメモリ３７に供給さ
れ記憶される。

以上の様にして再生されたＥモードの画素情報信号１再
生され補間処理されたＣモードの画素情報信号はフィー
ルドメモリ３７に記憶され、フィールドメモリ３７に一
画面分の画素情報信号が蓄積されると、メモリ制御回路
３０により読み出しアドレスが制御されて、一画面分の
画素情報信号がＤ／Ａ変換器３８に供給され、アナログ
の画像情報信号に変換されて、出力される。

以上の様にＣモード時の伝送パターンを複数用意し、画
像状態に応じて選択し、その選択された伝送パターンの
情報を伝送することにより復元時に該伝送パターンに応
じた復元を行うことが出来、画質劣化の少ない伝送を行
なうことが出来る。

なお１本実施例中で切換制御信号とモード情報信号とは
周波数あるいは時分割等の多重を行えば良い。

また、本実施例ではＶＴＲを例に説明して来たが、本発
明は画像情報を伝送するものであれば適用することが可
能で、例えばビデオのティスフ装置や電送装置等に適用
出来る。

更に、本発明はＴＡＴ方式以外の情報圧縮伝送方式、例
えば、可変密度サンプリングによる伝送方式にも容易に
用いることが出来る。

〔発明の効果〕

以上、説明して来た様に本発明によれば、簡単な構成で
圧縮率を変えずに画質劣化の少ない伝送を行うことがで
きる画像情報伝送システムを提供することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例として本発明をＶＴＲの記録
系に適用した場合の概略構成図である。 第２図は一次元的な信号の処理においてＴＡＴ方式を用
いた場合の原理図である。 第３図（ａ）は４×４個の画素グループにおけるＥモー
ドの伝送される画素パターン、第３図（ｂ）はＣモード
の伝送される画素パターンを示した図である。 第４図はＮＴＳＣ方式のテレビ信号をコンポーネント復
調して時分割多重した信号の１フイールドのテレビ画面
を４×４個の画素グループ毎に分割し、各グループに対
してＥモード及びＣモードの伝送モードを割当てた場合
を示した図である。 第５図は本実施例に用いられるＣモード時の伝送パター
ンを示したものである。 第６図は第１図の再生系の概略構成を示す図である。 ３−一一一第１フィルタ、 ４−一一一第２フィルタ、 ５−一一一第３フィルタ、 ６−−−−モード判定回路、 ８−一一一スイッチ切換制御回路、 １５−−−一垂直相関検出回路、 １６−−−−水平相関検出回路、 １７−−−−間引き回路、 ２１−−−−モードエンコーダ、 ２５−−−一記録部、 ２６−−−−再生部、 ２８−−−−モードデコーダ、 ３４−−−一第１補間回路、 ３５−−−一第２補間回路、 ３６−−−−第３補間口路。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 画像情報の相関性に応じた情報の圧縮率の等しい複数の
   伝送パターンを用意し、画像情報の相関性を検出して、
   検出された相関性に応じて該複数の伝送パターンのうち
   の１つにより画像情報を伝送パターンを表わす伝送パタ
   ーン情報と共に伝送し、復元時には前記伝送パターン情
   報を検出し、検出された伝送パターン情報に応じて復元
   処理を行う画像情報伝送システム。