JPS6245751B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の技術分野〕 この発明は画像信号処理方式に関する。

〔発明の技術的背景とその問題点〕

例えば、テレビジヨンの画像信号の何らかの伝
送路を介して伝送する場合、この伝送線路におけ
る雑音成分の混入等を防止するため、画像信号を
デイジタル符号化して伝送することが行なわれて
いる。

しかし、このような手段では一般にその伝送量
が多くなり、伝送に要する時間は膨大なものとな
つていた。

この問題は、単に、画像信号の伝送時だけでは
なく、画像信号を記憶する際にも異なる形で現わ
れる。例えば、画像信号を記憶する際には、画像
信号の膨大な情報量のために、大容量のメモリが
必要となつていた。

〔発明の目的〕

この発明は、以上の欠点を除去し、画像品質を
低下させることなく、より少ない情報量で画像を
正確に表現しうる画像信号処理方式を提供するこ
とを目的とする。

〔発明の概要〕

この発明は、画像を表わす第１の信号を第２の
信号に変換し、この第２の信号から画像を再生す
る画像信号処理方式であつて、第１の信号が表わ
す画像の性質により、第１の信号から第２の信号
に変換する際の信号量を変化させるものである。

画像の性質とは、画像の情報量の大小と定義さ
れる。画像の情報量の大小とは、例えば、画像の
粗密である。このとき、画像が密と判定されたな
ら、画像を表現する第１の信号を第２の信号に変
換する際に、第１の信号量で第１の信号を表現す
る。画像が粗と判定されたなら、画像を表現する
第１の信号を第２の信号に変換する際に、第１の
信号量より少ない信号量で表現するものである。
より具体的には画像の変化の激しい領域では多く
のビツト数を用い、画像の変化のゆるやかな領域
ではより少ないビツト数を用い、画像を表わす信
号を変換していくのである。

〔発明の効果〕

この発明によれば、画像の情報量により信号の
表現量を変化させているので、再生される画像の
画質は何ら損われないにもかかわらず、画像の再
生に必要な情報量は少なくてすむ。これによつ
て、本発明の適用されるシステムによつて、例え
ば伝送すべき情報量が減少し、又は、メモリの記
憶容量が少なくて済む。

〔発明の実施例〕

以下、本発明の一実施例について図面を用いて
述べる。

第１図はこの実施例の構成であり、ａは送信
側、ｂは受信側を示す。１はカメラなどの画像入
力装置、２はこの画像入力装置１からの出力の画
像信号をデイジタル化するAD変換器、３は画像
の一画面分の情報を記憶するメモリ装置である。
４はこの画像データから画情報の密な部分と粗な
部分を判別する粗密判別回路であり、詳細は後述
する。５，６，７はいずれも符号器で、５は粗密
の境界情報を符号化するためのもの、６，７は粗
密判別回路４にて、密、粗と判定された部分の画
像符号化を行なうための符号器である。６，７は
同じ符号器により兼用させることができる。符号
器５，６，７により符号化された画像信号はバツ
フアメモリ８に一旦蓄えられ、一画面分毎、変調
装置９に送られ変調された伝送路に送出される。

送信側から送られてきた変調画像信号は、復調
装置１１にて復調されバツフアメモリ１２に一時
蓄えられる。このバツフアメモリ１２に入つた符
号化信号のうち情報の粗密の境界の情報がまず、
復号器１３に入れられ復号化される。復号化され
た境界情報は制御回路１４に送られ、この情報に
従つてバツフアメモリ１２から復号器１５，１６
に供給される情報の密粗な部分の符号化信号の制
御を行ない、メモリ７に一画面分の画像情報を得
る。この情報はDA変換器１８においてアナログ
信号に変えられモニタ１９に再現される。

上記粗密判別回路４の詳細を次に述べる。メモ
リ３にはAD変換器２より８ビツトのPCMに符号
化されたビツトデータが蓄えられている。尚、こ
のメモリの容量を節約するため４−５ビツト程度
のDPCM符号を用いてもよい。この場合、AD変
換器２、メモリ３の部分は例えば第２図ａ又は、
ｂに示す構成となる。ａではAD変換器２におい
てデイジタルDPCM符号化されメモリ２２に入れ
られる。このようにDPCM符号化するとメモリ２
２はメモリ３よりも約半分の容量で足りる。この
メモリ２２に蓄えられたデータはDPCM復号器２
３において復号され粗密判別回路４に供給され
る。

一方、第２図ｂはアナログDPCM符号器２４を
用いた場合でこの符号化の後メモリ２５に蓄え、
アナログDPCM復号器２６で復号された後、粗密
判定回路４に供給される。この場合にはAD変換
器DA変換器は不要となる。

第１図の実施例に戻り、メモリ３には例えば
512×512点の画素から成る一画面分の画像データ
が蓄えられる。このような一画面の画像データは
例えば８×８点のブロツクに分割し、このように
分割されたブロツク内で画像データの変化を調べ
る。第３図ａ，ｂに８×８点の１ブロツクの例を
２つ示す。ａは画素値の変化の少ないブロツクで
ほとんど０〜２程度である。画像情報の粗密の判
定は例えば水平方向に隣接する２画素の差の絶対
値を用いればよい。同図ｂではこの２画素の差は
38のものもあり情報が密であることがわかる。

粗密判定として上記のように水平方向に隣接す
る２画素の差により行なう場合の粗密判定回路４
の実施例を第４図に示す。水平方向に次々と入力
されたデータxnは遅延回路３１により遅延され
xz−１となる。このデータxn−１は減算回路３
２にて減算されその変化分△＝xn−xn−１が生
成される。判定回路３３において、１ブロツク内
のこの△の総和が求められその後上記のような方
針での判定がなされる。すなわち、総和が一定値
以上であれば情報は密であると判断される。

このように4096個のブロツク全ての粗密判定を
行ない、密なブロツクを表わすアドレスコードが
符号器５において作成される。このアドレスコー
ドは以下のようなものである。例えば第５図のよ
うな密なブロツクが左から３、上より７番目と、
同じく４、10番目にあつたときこの（３、７）と
（４、10）の位置を符号化する。この符信化には
通常用いられているランレングス符号を用いれば
よく、その例を第６図に示す。

第１の密なブロツクの位置（３、７）は上記符
号では（1001、11001）と表わされる。第２番目
の情報の密なブロツクの位置にそれ以前のそのよ
うなブロツクからの距離を表わせばよく、絶対位
置を符号化する必要はない。つまり上記の例では
４−３＝１、10−７＝３で（１、３）となり符号
化すると（01、1001）となる。このように画像情
報の密な部分を示す情報符号が符号器５において
作成される。

次に符号器６，７により情報の密又は粗なブロ
ツクの符号化を行なう。符号化方式としては例え
ば線形変換符号化方式、DPCM、△Ｍ符号化方式
を用いることができる。線形変換符号化方式によ
る場合には符号器６では、例えば１サンプル当り
４〜５ビツト程度の高品質の符号化を行ない、符
号器７では例えば１〜２ビツト程度の低品質の符
号化を行なえばよい。画像の状態においても異な
るが、上記のような情報の密なブロツクの割合が
画面全体の25％であり、情報の密なブロツクの符
号化の符号器６に用いるビツト数を１サンプル当
り４ビツト、粗なブロツクの符号化に用いる符号
器７のビツト数を１サンプル当り１ビツトに設定
し、アドレス符号として0.25ビツト／サンプルと
すれば平均２ビツト／サンプルで通常の４ビツ
ト／サンプルと同程度の符号化が行なえることが
確められた。

第２図ａに示したようにDPCM符号化方式を用
いた場合にも、同様で符号器６に４ビツトDPCM
を、又符号器７に１ビツトDPCM即ち、△Ｍを用
いれば同様のように画質を劣化させることなく伝
送効率を上げることができる。

このように符号化されたビツトデータはバツフ
アメモリ８に一旦蓄積される。続いて、変調装置
９にて変調された後伝送線路に送出される。尚、
本発明の符号化方式を画像フアイル用として用い
た場合には、バツフアメモリ８から画像メモリへ
格納すればよい。この場合には、画像メモリの容
量が大幅に削減されると共に再生画像の画質は何
ら損われない。

以上説明したように、本発明では一画面の画像
情報を全体にわたりその粗密を判定し、粗な部分
の符号化を密な部分の符号化よりも少ないビツト
数を用いた符号化方式により符号化するので、画
面全体の画質の劣化には影響を与えることなく平
均的な符号化ビツト数で大きく削減することがで
き、伝送時間の短縮やフアイル容量の減少に貢献
できる効果がある。

以上、この発明の一実施例について説明した
が、この発明は、実施例に何ら限定されるもので
はない。例えば、この発明に係る画像処理方式
は、フアクシミリ伝送、画像フアイル装置に限定
されない。すなわち、画像を表わす信号（第１の
信号）を再び可視画像とするシステム全てに適用
できる。

又、符号化の方式、方法も実施例には限定され
ない。例えば、本発明において粗な部分の符号化
はこのような部分に適した符号化を選択するばか
りでなく画素を間引いて密な部分と同一の符号化
を行うことも含まれる。例えば△Ｍ符号化におい
て全てのサンプルにわたつて符号化せず１サンプ
ルおきに画素点を抽出したり、１ラインおきに符
号化してもよい。

更に、本発明で画素情報の粗密の判定のブロツ
クづけは、上記実施例のように予め定めておくこ
となく、画像によつて変えるようにしてもよい。
このようにすれば更に伝送効率を向上させること
ができる。

【図面の簡単な説明】

第１図ａ，ｂは本発明一実施例の符号化方式を
適用する送信側、受信側の回路構成図、第２図
ａ，ｂは第１図ａの一部変形の回路構成図、第３
図ａ，ｂは本発明により判定される粗密ブロツク
の例を示す図、第４図は粗密判定回路の構成例を
示す図、第５図は情報の密なブロツクを示す図、
第６図はランレングス符号の一例を示す図であ
る。 ３，１７……メモリ、８，１２……バツフアメ
モリ、４……粗密判定回路、５，６，７……符号
器、１３，１５，１６……復号器。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 画像を表わす第１の信号を供給する手段と、
   この手段からの第１の信号を第２の信号に変換す
   る変換手段とを有する画像信号処理方式であつ
   て、 前記第１の信号が表わす画像の情報量の大小を
   判定する判定手段を有し、この判定手段により前
   記画像の情報量が大と判定されたなら前記変換手
   段により得られる第２の信号を第１の信号量で表
   現し、前記判定手段により前記画像の情報量が小
   と判定されたなら、前記変換手段により得られる
   第２の信号を、前記第１の信号量よりも少ない第
   ２の信号量で表現すると共に、 前記第１又は第２の信号量のどちらで表現した
   かについての情報を前記第２の信号に付加して出
   力して成ることを特徴とする画像信号処理方式。 ２ 判定手段は、画像の粗密を判定する手段で構
   成することを特徴とする特許請求の範囲第１項記
   載の画像信号処理方式。 ３ 判定手段は、画像中の隣接する画素を表わす
   第１の信号同士のレベル差を検出する手段とを含
   みこの手段により得られたレベル差により前記画
   像の粗密を判定することを特徴とする特許請求の
   範囲第２項記載の画像処理方式。 ４ 画像全体を分割すると共に、判定手段は、分
   割された各要素ごとに情報量の大小の判定を行う
   ことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の画
   像信号処理方式。 ５ 変換手段からの第２の信号を画像の再生に用
   いることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載
   の画像信号処理方式。 ６ 第２の信号を伝送路に供給することを特徴と
   する特許請求の範囲第５項記載の画像信号処理方
   式。 ７ 第２の信号をメモリに格納することを特徴と
   する特許請求の範囲第５項記載の画像信号処理方
   式。