JPS63296487A - 画像信号帯域圧縮方式並びに符号化装置および復号化装置 - 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、画像信号の伝送あるいは記録に適用できる画
像信号帯域圧縮の方式および装置に関する。

（従来の技術） 従来、高品位映像伝送における帯域圧縮技術に関し、電
子通信学会通信方式研究会０８８４−７「高品位テレビ
信号の時間軸変換帯域圧縮方式」に報告されているＴＡ
Ｔ方式という技術が知られている。

ＴＡＴ方式は、まず粗いサブサンプリングによって画像
の基本構造を表す基本画素を取り出し、次に残シの画素
の中から画像の精細さを表すために必要な追加画素をと
り、これらを一様な時間間隔に並びかえてアナログ伝送
するものである。これは５画像を小さなブロックに分割
し、ブロック内の画像の細かさに応じてサンプリングパ
ターンを変化させることに相当する。前記０８８４−７
の論文ではさらに動き検出を行うことによシ靜止領域で
は１フレーム前の復元画像信号を用いて画像の補間を行
うＴＡＴ方式を提案し、前処理によシ画素数を１／２に
減らした後、ＴＡ’Ｉ”方式によりさらに１／２に減少
させて全体として１／４に圧縮を行う方式を提案してい
る。この方式では、動き部分の情報を送らないために送
信側および受信側の両方に動き検出回路が必要である。

（発明が解決しようとする問題点） 以上述べたように、従来のＴＡＴ方式では送信側および
受信側の両方に動き検出回路が必要なため、受信側の構
成が複雑になるという欠点がある。

本発明の目的は、このような従来の欠点をなくし送信側
のみに動き検出回路を設けて受信側の構成を簡単にでき
る画像信号帯域圧縮の方式および装置を提供することに
ある。

（問題点を解決するための手段） 前述の問題点を解決するために本願の第１の発明が提供
する手段は、動画像信号の帯域圧縮方式において、送信
側で、画像の各領域について動領域か静止領域かの判定
を行い、前記判定の結果を用いて動領域と静止領域で各
々に対応した帯域制限を行なってから固定密度で画素の
間引きを行い、前記判定の結果と画像の性質との少なく
ともどちらか一方を用いて、定められた大きさのブロッ
クに分割された画像を、ブロック単位で画素の間引きお
よび補間方法を変化させて可変密度での画素の間引きを
行い、前記判定の結果は受信側には送信せず、間引かれ
ずに残る画素信号と前記間引きおよび補間方法に関する
情報であるモード情報を受信側に送信し、受信側では、
前記画素信号と前記モード情報を用いて前記可変密度で
の画素の間引きに対する補間な行い、さらに前記モード
情報に基づき、前記ブロック毎にそれぞれ動領域か静止
領域かに対応した固定密度の補間を行い画像を復元する
ものである。

前述の問題点を解決するために本願の第２の発明が提供
する手段は、動画像信号の帯域圧縮符号化装置において
、 （ａｌ　　画像信号を入力として、画像の各領域につい
て動領域か静止領域かの判定を行ないその判定結果であ
る動静判定情報を出方とする動静判定回路、 （ｂ）入力画像信号と前記動静判定情報を入力として、
動領域と静止領域で各々に対応した帯域制限を行ない固
定密度で画素を間引く固定密度間引き回路、 （ｅ）　　前記固定密度間引き回路の出力と前記動静判
定情報を入力として、ブロック毎に画素の間引きおよび
補間方法であるモードを決定し、そのモード情報を出力
とするモード決定回路、（ｄ）　　前記固定密度間引き
回路の出力と前記モード情報を入力として、ブロック毎
に前記モードに応じて可変密度で画素を間引く前記可変
密度間引き回路、 とから構成され、間引かれずに残る画素信号と前記モー
ド情報を受信側に送信するものである。

前述の問題点を解決するために本願の第３の発明が提供
する手段は、動画像信号に対し、画像の各領域について
動領域か静止領域かの判定を行い。

前記判定の結果を用いて動領域と静止領域で各々に対応
した帯域制限を行なってから固定密度での画素の間引き
を行い、前記判定の結果と画像の性質との少なくともど
ちらか一方を用すて、定められた大きさのブロックに分
割された画像をブロック単位で画素の間引きおよび補間
方法であるモードを変化させて可変密度での画素の間引
きを行い、間引かれずに残る画素信号と前記モードに関
する情報であるモード情報を受信側に送信する画像信号
帯域圧縮符号化装置の出力を入力とする画像信号帯域圧
縮復号化装置において、 ｔａｌ　　前記画素信号と前記モード情報を入力として
、送信側での前記可変密度での画素の間引きに対応する
補間な行う可変密度補間回路、 （ｂ）　　前記モード情報を入力として、ブロック単位
で各ブロックが動領域ブロックか静止領域ブロックかの
情報である動静判定情報を抽出し、抽出された動静判定
情報を出力とする動静判定情報抽出回路、 （Ｃ）　　前記可変密度補間回路の出力と前記抽出され
た動静判定情報を入力として、送信側での前記固定密度
での画素の間引きに対応する補間な行い、復元画像信号
を出力とする固定密度補間回路 とから構成され、前記復元画像信号を出力とするもので
ある。

（作用） 第１の発明においては、送信側で、まず画像の各領域に
ついて動領域か静止領域かの判定を行う。

次に前記判定の結果を用いて動領域と静止領域で各々に
対応した帯域制限を行なってから固定密度で画素の間引
きを行う。さらに前記判定の結果と画像の性質との少な
くともどちらか一方を用いて、定められた大きさのブロ
ックに分割された画像を、ブロック単位で画素の間引き
および補間方法を変化させて可変密度での画素の間引き
を行う。前記判定の結果は受信側には送信せず、間引か
れずに残る画素信号と前記間引きおよび補間方法に関す
る情報であるモード情報を受信側に送信する。受信側で
は、前記画素信号とモード情報を用いて前記可変密度で
の画素の間引きに対する補間を行い、さらに前記モード
情報に基づき、前記ブロック毎にそれぞれ動領域か静止
領域かに対応した固定密度の補間な行い画像を復元する
。

第２の発明は、第１の発明の送信側部分を実現する装置
であシ、第３の発明は、第１の発明の受信側部分を実現
する装置である。

従って、第１の発明の方式および第２．第３の発明の装
置によれば受信側に動き検出回路は必要なく、また、受
信側で用いる動領域ブロックか静止領域ブロックかの情
報は、可変密度の間引きおよび補間方法の情報から作り
出すため、動領域ブロックか静止領域ブロックかの情報
を受信側に送信する場合よりも伝送情報量は少なくてす
む。

（実施例） 次に第１図〜第１１図を参照して本願発明の実施例につ
いて説明する。

第１図は第１の発明の一実施例の構成を明示するための
全体構成図である。入力端子１から入力画像信号を固定
密度間引き回路２に入力し、動静判定（動領域ブロック
か静止領域ブロックかの判定）を行い、それぞれに対応
した帯域制限を行い、固定密度で画素を間引く。画素を
間引かれた画像信号９と動静判定の情報１０を可変密度
間引き回路３に入力し、動静判定の結果と画像の性質と
の少なくともどちらか一方を用いて可変密度での画素の
間引きを行ない、どのような間引きおよび補間方法を用
いたかという情報と、画素を間引かれた画像情報との２
種類の情報１１を出力端子４から受信側に送信する。受
信側では、入力端子５から前記情報１１を可変密度補間
回路６へ入力し、間引きおよび補間方法の情報に従って
可変密度間引き回路３で行われる間引きに対応する補間
を行い補間画像信号１２を出力する。補間画像信号氏と
、間引きおよび補間方法の情報１３を固定密度補間回路
７へ入力し、間引きおよび補間方法の情報１３から動静
判定の情報を抽出して固定密度間引き回路２で行われる
間引きに対応する補間を行い、復元画像信号１４を出力
端子８から出力する。

第２図は第２の発明の一実施例の構成を明示するための
全体構成図である。入力端子２０から入力画像信号を動
静判定回路２１および固定密度間引き回路２２に入力す
る。動静判定回路２１では入力画像信号を入力として動
静判定（動領域か静止領域かの判定）を行い動静判定情
報２７を出力する。固定密度間引き回路２２においては
、入力画像信号と動静判定情報２７を入力として、動領
域と静止領域とでそれぞれに対応した帯域制限を行い、
固定密度で画素を間引く。画素を間引かれた画像信号２
８と動静判定情報２７、および送信画像信号２９はモー
ド決定回路２４に入力され、動静判定の結果と画像の性
質との少なくともどちらか一方を用いてブロック毎にモ
ードを決定し、モード情報３０を出力する。可変密度間
引き回路２３では、画像信号２８とモード情報３０を入
力として、ブロック毎にモード情報に従って可変密度で
の画素の間引きを行ない、送信画像信号２９を出力する
。送信画像信号２９およびモード情報３０は各々出力端
子２５．２６から受信側に送信する。

第３図は第３の発明の一実施例の構成を明示するだめの
全体構成図である。前記第２の発明の符号化装置の出力
である送信画像信号２９およびモード情報３０をそれぞ
れ入力端子３１．３２から入力する。可変密度補間回路
３３では入力画像信号２９およびモード情報３０を入力
として、送信側での可変密度の間引きに対応する補間を
行ない、補間画像信号３８を出力する。モード情報３０
は、動静判定情報抽出回路３４にも入力され、モード情
報から動静判定情報３９を抽出する。固定密度補間回路
３５においては動静判定情報３９と補間画像信号３８を
入力として、送信側での固定密度間引きに対応する補間
を行い復元画像信号を出力端子３６から出力する。

ここで説明する第１、第２、第３の発明の実施例は、−
例としてテレビジョン信号の帯域圧縮方式および符号化
装置、復号化装置として、フ４−ルド毎に間引きを行い
、まず固定密度間引きで画素の数を全体の１／２に間引
き、さらに可変密度間引きで１／２に間引いて、全体と
して画素の数を全体の１／４に間引いて帯域圧縮を行い
、復号化する場合について示して騒る。固定密度間引き
は一例としてブロック毎に動静判定を行い帯域制限をし
て画素を間引く。第６図ｔａｌ、　（ｂ）に、これら実
施例における固定密度間引きの間引き方法の一例を示す
。同図（ａｌは奇数フィールドと偶数フィールドでオフ
セットをかけずに画素を間引く場合であシ、同図（ｂ）
はオフセットをかけて画素を間引く場合である。可変密
度間引きでは一例として固定密度間引きにおけるブロッ
クと画面上で等しい領域となるようにブロック分割を行
い、ブロック毎にモードを決定して画素を間引く。第７
図（ａｌ〜（ｄｌは、それら各実施例における可変密度
間引きのブロック毎の間引きおよび補間方法（モード）
の−例を示しており、全画素数に対する間引き画素数の
割合である間引き率は（ａ）０、（ｂ）　１　／　２、
（ｃ）、（ｄＪ３゛／４の３種類で、（ａ）、（ｂ）、
（Ｃ）は７４−ル）”内袖間、（ｄ）は１フレーム前の
復元画像信号を用いるフレーム間補間を用−ている。即
ち本実施例は、可変密度間引きにおいては、−例として
第７図の（ａ）。

（ｂ）、（Ｃ１，（ｄ）　４　ｆｌｉ類のモードを各ブ
ロックに割シ当て、それぞれに対応した間引きを行い、
帯域圧縮を行うものである。以下では説明のため（ａｌ
をモード１、（ｂ）をモード２、ｔｃ）をモード３．ｌ
ｄｌをモード４とする。また、ブロックの大きさは一例
として固定密度間引きにおいては４ライン×８画素、可
変密度間引きにおいては４ライ／×４画素としている。

第４図ｔａｇ、　（ｂ）　（ｔａ＋、（ｂ）は◎で接続
する）と第５図は第１の発明の一実施例であるテレビジ
ョン信号帯域圧縮方式の送信部（第４図）と受信部（第
５図）の処理の流れの概略を示す図である。

第４図ｔａｒに示すように、送信側では画像信号が入力
（４１）されるとまずブロック毎に動静判定を行う（４
２）。動領域ブロックについては（４３）動領域に対応
した帯域制限を行い（４４）　、静止領域ブロックにつ
いては静止領域に対応した帯域制限を行って（４５）、
ともに固定密度での間引きを行う（４６）。全ブロック
について固定密度の間引きが終了したら（４７）　、次
に可変密度の間引きを行う。

各セードの決定方法は、まず各モードに対する補間誤差
を計算し、間引き率０（モード１）および間引き率３／
４（モード３、そ−ド４）に対する補間誤差を用いて５
画像全体の圧縮率が所望の値（１／２）Ｋなるように、
かつ、モード３とモード４の決定は固定密度間引きにお
ける動静判定情報に従うようにするという条件の基で画
像全体の補間誤差の総和が最小となるように１全ブロツ
クを間引き率０と間引き率３／４の２つのグループに分
ける。次に、画像全体の圧縮率が変化しないようにしな
がら、前記補間誤差を用いて画像全体の補間誤差の総和
が減少するように、間引き率０のブロックと間引き率３
／４のブロックを間引き率１／２（モード２）に変えて
いき、最終的に全ブロックに対する間引きおよび補間方
法を決定するものである。

第４図（ｂ）を用いて具体的な流れを説明する。まず、
各モードに対応する間引きおよび補間を行う（４８）。

次に、補間信号と原信号との差分の絶対値のブロック内
の総和、即ちブロック毎の各モードに対する歪みｉＤ２
．Ｄ３．Ｄ４が計算される（４９）。

ここでモード３とモード４は間引き率が３／４で等しい
ため、モード３とモード４ではどちらのモードを選択し
ても画像全体の圧縮率には影響がない。そこで、第４図
ｆａ）４２で行った動静判定の結果に従って、全ブロッ
クについて動領域ブロックではモード３を、静止領域ブ
ロックではモード４を選択し、選択されたモードに対す
る歪み量を改めてＤ５と置く（５０，５１，５２，５３
）。次に、歪み量Ｄ５についてのヒストグラムであるＤ
５ヒストグラムを作成する（５４）。

次に、第８図（ａｌに例示するように、Ｄ５ヒストグラ
ムの内容を歪み量の大きな方から次々に読み出して加算
していき、全ブロック数の１／３以上となったときの歪
み量の値を閾値Ｔ１とする（５５）。

全ブロックは歪みｉＤ５がＴ１よシ小さいかＴ１以上か
Ｋよシ、間引き率３／４と間引き率Ｏの２つのグループ
に分けられる。

次に１歪みｆｌＤ５がＴ１　より小さいブロックについ
て、第８図（ｂ）に示すように、歪み量Ｄ５と歪み量Ｄ
２との差分Δ（＝Ｄ５−Ｄ２）を計算し、ゼロ以上の値
を持つΔについてのヒストグラムである［Δコ珈ヒスト
グラムを作成する。また、歪み量Ｄ５がＴ１以上のブロ
ックについて、第８図（Ｃ）に示すように、歪み量Ｄ２
についてのヒストグラムである［Ｄ２］１ヒストグラム
を作成する（５６）。

さらに、次のようにして閾値Ｔ２．Ｔ３を決定する（５
７）。まず［Ｄ２］、ヒストグラムを構成するブロック
について、歪み量の小さい方から順番をつけ、Ｄ２ｊ（
ｊ＝ｘ、２．ａ、・・・）とし、［Δ］、ヒストグラム
を構成するブロックについて、歪み量の大きな方から順
番をつけ、Δ、　（ｉ＝１．２，３．・・・）とする。

ｉ＝ｌかつｊ＝＝１から始めて、　歪み量Ｄ２Ｊ、　　
Δｈ　Δ１＋１　　についてＤ２．＜Δ１＋Δ１＋１ の関係があれば、ｊを１加算し、ｉを２加算して、再度
Ｄ２」、Δｈ　Δｌ＋１を読込み、この比較判定を繰り
返して Ｄ２ｊ　≧　Δ１　＋　Δ五十１ となった時点の歪み量Ｄ２Ｊの値をＴ３．歪み量Δ１の
値をＴ２とする。第８図の）、ｆｃ）にそれぞれ閾値Ｔ
２．Ｔ３を示す。

次に、閾値Ｔｌ、Ｔ２．Ｔ３と判定５０によるモード選
択の結果を用いて、全ブロックに対するモードを決定す
る（５８）。即ち、各ブロックについて、Ｄ５≧Ｔ１か
つＤ２≧Ｔ３ならばモード１を、Ｄ５≧Ｔ１かつＤ２（
Ｔ３ならばモード２を、Ｄ５（ＴＩかつΔ）Ｔ２ならば
モード２を、Ｄ５（ＴＩかつΔ≦Ｔ２ならば判定５０に
よるモードの選択結果に従いモード３またはモード４を
割り当てる。

最後に、入力画像信号を、５８で決定されたモードに従
ってブロック毎に画素を間引き（５９）、画素の並べ変
えを行りてその画素信号とモード情報を受信側に出力す
る（６０）。なお、次のフレームでモード４に対応する
補間な４８で行うために、５８で決定されたモードに従
って現フレームに対する復元画像信号を作っておく必要
がある。

第５図のように、受信側では、送信されてくるモード情
報と画素信号を入力しく６１）、受信したモード情報に
基づき対応する可変密度での画素の補間を行なう（６２
）。さらに、受信したモード情報から動静判定情報を抽
出しく６３）、動領域ブロックについては動領域に対す
る固定密度での補間を（６５）　、静止領域ブロックに
ついては静止領域に対する固定密度での補間な行い（６
６）　、復元画像信号として出力する（６７）。

なお、第４図（ｂ）４８および５９において、第７図に
示される各間引きおよび補間方法に対応して、折り返し
歪み防止のために信号帯域の制限を行ってもよい。この
帯域制限は、動静判定の結果に従い動領域ブロックと静
止領域ブロックとで適応的に帯域制限の方法を変えても
よい。

また、第４図（ａｌにおいて、動静判定４２をループの
中に入れて、１つのブロックについて動静判定、帯域制
限、間引きまで行い、この動作を全ブロックについて終
了するまで行うようにしてもよい。

また、第４図（ｂ）において、歪み計算４９を判定５０
の後で行い、動領域ブロックについてはＤ２とＤ３を、
静止領域ブロックについてはＤ２とＤ４を計算するよう
にしてもよい。さらにＤ５５ヒストグラム成５４は、ブ
ロック毎にＤ５（Ｄ３またはＤ４）を計算しながら作成
してもよい。　　。

また、５５において閾値Ｔ１を決定する際に、Ｄ５ヒス
トグラムの内容の読み出しは歪み量の小さな方から行っ
てもよい。ただしその場合には、加算結果が全ブロック
数の２／３を越えた時の歪み量の値をＴ１とする。

また、送信側においては固定密度間引きにおける動静判
定（４２）の結果は可変密度間引きにおけるモード判定
（４９〜５８）においては用いずに、固定密度間引きと
可変密度間引きを独立に行い、受信側においてのみモー
ド情報から動静判定の情報を抽出して固定密度の補間を
行ってもよい。ただしこの場合には、５０．５１．５２
．５３においてモードの選択を行う際には、例えば、計
算されてくる２種類のモードに対する歪み量Ｄ３　、Ｄ
４を比較して、どちらか小さい方の歪み量を持つモード
を選択するなどしてモードの選択を行えば良い。

また、モードの決定方法として、初めに静止領域ブロッ
クをモード４としてしまい、次に動領域ブロックのなか
でモード１〜モード３を割シ当てるようにしてもよい。

この場合のそ−ド１〜モード３の割ｂａては、第４図（
ｂ）　Ｋ示されるモード決定方法において５０〜５３に
おけるモードの選択を騒ずにＤ５　＝　Ｄ３　　と考え
て行えば良い。さらＫこの場合には、モード４に対する
補間誤差を計算する必要がないため、５８で決定された
モードに従って現フレームに対する復元画像信号を作っ
ておく必要はない。

第９図は第２の発明の一実施例であるテレビジョン信号
帯域圧縮符号化装置の基本部分の概略を示すブロック図
である。第２の発明は第１の発明の送信側の装置に関す
るものである。そこで、−例として、固定密度での画素
の間引きパターン（第６図）、可変密度での画素の間引
きにおけるモードの種類（第７図）、モードの決定方法
（第８図）は第１の発明の実施例と同じものを用いる。

動静判定の回路については１フレーム差分を用いたよく
知られた公知の技術を用いて実現すればよい。また、固
定密度の間引き回路についてもフィールド内・フレーム
内勤静適応型のよく知られた公知の技術を用いて実現す
ればよい。

以下では特に可変密度の間引き部分を中心にして説明す
る。

入力端子７０から画像信号は入力され、動静判定回路７
１および固定密度間引き回路７２に入力される。動静判
定回路７１では、公知の技術によジブロック毎に動静判
定を行ない動静判定情報９５を出力する。固定密度間引
き回路７２では、入力画像信号と動静判定情報９５を入
力として動静適応型の帯域制限を行い、画素の数が全体
の１／２に間引かれた画像信号９６を出力する。画像信
号９６は、補間回路７３でモード２の間引きおよび補間
が、補間回路７４でモード３とモード４の間引きおよび
補間が行われる。補間回路７３．７４の出力はそれぞれ
補間誤差回路７５．７６に入力され、補間信号と画像信
号９６との差分が計算される。

その差分信号は歪み計算回路７７．７８に入力され、差
分信号の絶対値のブ四ツク内の総和、即ちブロック毎の
各モードに対する歪み量Ｄ２、Ｄ３、Ｄ４が計算される
。ここで、歪み計算回路７８においてはモード３とモー
ド４０２種類のモードに対する歪み量Ｄ３、Ｄ４が計算
されるが、ブロック毎に動静判定情報９５に従い動領域
ブロックならばモード３を静止領域ブロックならばモー
ド４を選択し、選択したモードに対する歪み量Ｄ５を出
力とし、さらに、モード３とモード４のどちらの方法を
選択したかを記憶しておき、最後のモード決定時に参照
する情報９７としてモード決定回路８８へ出力する。

歪み計算回路７７．７８で計算された各間引き率に対す
る歪み量Ｄ２．Ｄ５は、それぞれ歪みメモＩＪ　８０　
、８１に入力され記憶される。同時に、歪み計算回路７
８で計算された歪み量Ｄ５を入力として歪みｉＤ５のヒ
ストグラムをヒストグラムメモリ８２を用いて作成する
。

閾値決定回路８４においては、第８図（ａ）に例示する
ように、ヒストグラムメモリ８２の内容を歪み量の大き
な方から次々に読み出して加算していき、全ブロック数
の１／３以上となったときの歪み量の値を閾値Ｔ１とす
る。Ｔ１は、全ブロックを間引き率０と間引き率３／４
の２つのグループに分けるのに用いられる。

次に歪みメモ！７８０．８１の内容を読み出し、歪みメ
モリ８１から読み出される歪み量Ｄ５がＴ１よシ小さい
ブロックについて、第８図（ｂ）に示すように歪みメモ
リ８１から読み出される歪み量Ｄ５から、歪みメモリ８
０から読み出される歪み量Ｄ２を差し引いた差分Δを差
分回路８３において計算し、Δがゼロ以上のブロックに
ついてのΔにつ込てのヒストグラムをヒストグラムメモ
リ８６を用いて作成する。同時に、歪みメモリ８１から
読み出される歪み量Ｄ５がＴ１以上のブロックについて
、第８図（Ｃ１に示すように歪みメモリ８０から読み出
される歪み量Ｄ２についてのヒストグラムをヒストグラ
ムメモリ８５を用いて作成する。

次に閾値決定回路８７において、次のようにして閾値Ｔ
２、Ｔ３を決定する。ヒストグラムメモリ８５の内容の
うちＯでない頻度データを持つ歪み量のうちで、最小の
歪み量をａとする。ヒストグラムメモリ８６の内容のう
ち０でない頻度データを持つ歪み量のうちで最大の歪み
量をｂとし、ヒストグラムメモリ８６の内容のうち歪み
量すの頻度データを１減算し、この時点でヒストグラム
メモリ８６の内容のうち０でない頻度データを持つ歪み
量のうちで最大の歪み量をＣとする。歪み量ａ１　ｂ、
ｃにつｈて ａ＜　ｂ　＋　ｃ の関係があれば、ヒストグラムメモリ８５の内容のうち
歪み量ａの頻度データを１減算し、ヒストグラムメモリ
８６の内容のうち歪み量Ｃの頻度データを１減算する。

閾値決定回路８７では、以上の歪み量ａ、ｂ、ｃを用い
た比較を繰り返して、ａ≧ｂ　−１−ｃ となった時点の歪み量ａの値を閾値Ｔ３　、歪み量すの
値を閾値Ｔ２とする。第８図（ｂ）、　（Ｃ１にそれぞ
れＴ２．Ｔ３を示す。

次にモード決定回路８８で、歪みメモリ８０゜８１の内
容とＴＩ、Ｔ２、Ｔ３　　の値と歪み計算回路７８にお
けるモードの決定結果の情報９７を用いて、全ブロック
に対するモードを決定する。即ち、各ブロックについて
、歪みメモリ８１の内容をｄ１歪みメモリ８０の内容な
ｅとすると、 ｄ≧Ｔ１かつｅ≧Ｔ３ならばモード１を、ｄ≧Ｔ１かつ
ｅ（Ｔ３ならばモード２を、ｄ（ＴＩかつｄ−ｅ）Ｔ２
ならばモード２を、ｄ（ＴＩかりｄ　−ｅ≦Ｔ２ならば
歪み計算回路７８におけるモードの決定結果に従いモー
ド３またはモード４を割シ当てる。

固定密度間引き回路７２から画像信号９６が出力されて
から、モード決定回路８８で各ブロックに対するモード
を決定するまでの間、画像信号９６をフレーム遅延７９
で１フレーム遅延させておき。

モード決定回路８８の出力であるモード信号９９を基に
、間引き回路８９で１フレーム遅延された画像信号９８
の画素の間引きと並ぺ変えを行う。

間引かれた画像信号１００と、モード決定回路８８で決
定されたモード信号９９はそれぞれ出力箋子９３．９４
から受信側に送信される。

また、間引き回路８９で間引かれた画像信号１００とモ
ード決定回路８８で決定されたモード信号９９は補間回
路９０に入力され、各モードに対応した間引きおよび補
間が行われ補間回路７４に入力されてｌフレーム前の復
元画像としてモード４の補間に使用される。同時に前記
各モードに対応した間引きおよび補間の出力は、フレー
ム遅延９１に入力され１フレーム遅延されて補間回路９
０で１フレーム前の復元画像としてモード４の補間に使
用される。

なお、補間回路７３．７４および間引き回路８９におい
て、第７図に示される各間引き方法に対応してそれぞれ
、折り返し歪み防止のために信号帯域の制限を行つても
よい。

また、閾値決定回路８４において閾値Ｔ１を決定する際
に、ヒストグラムメモリ８２の内容の読み出しは歪み量
の小さな方から行ってもよい。ただしその場合には、加
算結果が全ブロック数の２／３を越えた時の歪み量の値
をＴＩとする。

また、固定密度の間引きにおける動静判定情報９５は可
変密度間引きにおけるモード決定においては周込ずに、
固定密度間引きと可変密度間引きを独立に行い、受信側
においてのみモード情報から動静判定情報を抽出して固
定密度の補間を行ってもより０ただしこの場合には、歪
み計算回路７８においてモードの選択を行う際に、例え
ば、計算されてくる２種類のモードに対する歪み量を比
較して、どちらか小さい方の歪み量を持つモードを選択
するなどしてモードの選択を行う必要がある。

また、歪み計算回路７８で行っているモードの選択は補
間回路７４で行ってもよい。ただし、この場合には動静
判定情報９５を補間回路７４に入力し、モードの選択情
報９７拡補間回路７４からモード決定回路８８に出力さ
れることになる。

また、動静判定情報９５は、第１０図に示すように用り
ることもできる。即ち、第１０図では静止領域ブロック
は全てモード４となるようにし、動領域ブロックについ
てのみ歪みメモリやヒストグラムメモリを用いてモード
１からモード３までの間引きおよび補間方法の決定を行
うことで、全体にモードを配分する場合について示して
いる。

動静判定情報９５によシ靜止領域ブロックはモード決定
回路１０６において強制的にモード４とされるため、モ
ード４に対する補間誤差の計算は行う必要がない。従っ
て補間回路１０１においてはモード３に対する間引きお
よび補間が行われ、その補間信号と画像信号９６との差
分を補間誤差回路１０２で計算し、歪み計算回路１０３
で差分信号の絶対値のブロック内の総和、即ちブロック
毎のモード３に対する歪み量Ｄ３を計算し、歪みメモリ
８１およびヒストグラムメモリ１０４に出力される。ヒ
ストグラムメモリ１０４では、動静判定情報９５を参照
して動領域ブロックのみについての歪み量Ｄ３について
のヒストグラムを作成する。さらに、１フレーム前の復
元画像信号は不要であるから局部復号器（第９図９２）
は必要ない。また、閾値決定回路１０５においては、ま
ず動静判定情報９５を用いて全ブロックに対する静止領
域ブロックの割合を求め、画像全体の圧縮率が所望の値
になるように全ブロックを間引き率０と間引き率３／４
の２つのグループに分けるためのモード３の必要ブロッ
ク数を計算した後、ヒストグラムメモリ１０４の内容を
歪み量の小さな方から次々に読み出して加算していき、
前記モード３の必要ブロック数を越えたときの歪み量の
値を閾値Ｔｌとする。このときモード３のブロック数を
ゼロとしてもモード４のブロック数によっては所望の圧
縮率よりも高い圧縮率が得られることも有り得る。また
、モード３の必要ブロック数のかわりにモード０の必要
ブロック数を用いても同様に閾値Ｔ１を決定できる。ま
た、ヒストグラムメモリ８５においては、動領域ブロッ
クについてのモード２に対する歪み量Ｄ２についてのヒ
ストグラムが作成され、ヒストグラムメモリ８６におい
ては動領域ブロックについての、ゼロ以上の値を持つΔ
−Ｄ３−Ｄ２　　についてのヒスドグ２ムが作成される
。後は、第９図の場合と同様にして閾値決定回路８７に
おいて閾値Ｔ２、Ｔ３が決定される。モード決定回路１
０６においては、動静判定情報９５を参照して静止領域
ブロックはモード４、動領域ブロックについては第９図
の場合と同様にしてモード１、モード２、モード３を割
り轟てる。第１０図の場合についても受信側の構成は、
第９図の場合と同一でよい。

第１１図は第３の発明の一実施例であるテレビジョン信
号帯域圧縮復号化装置の基本部分の概略を示すブロック
図である。第３の発明は第１の発明の受信側の装置に関
するものであり、第３の発明の一実施例としてここでは
、第２の発明の符号化装置の実施例（第９図、第１０図
）の出力を受信して、画像を復元する場合について第１
１図を用いて説明する。

固定密度の補間回路１１８，１１９　　は、送信側の間
引き回路に対応したフィールド内Φフレーム内勤静適応
型のよく知られた公知の技術を用いて実現すればよい。

以下では特に可変密度の補間部分を中心にして説明する
。

入力端子１１０，１１１から、それぞれ受信モード信号
１２２と受信画像信号１２３が入力される。

画像信号１２３に対し、第７図に示される各モードに対
応する補間をモード２補間回路１１２、モード３補間回
路１１３、モード４補間回路１１４でそれぞれ行う。選
択器１１５において各補間回路からの信号をモード情報
１２２によシ選択し、可変密度の間引きに対する画像の
復元を行す１画像信号１２４を出力する。画像信号１２
４はフレーム遅延１１６によって１フレ一ム分遅延され
、１フレ一ム遅延信号１２５としてモード４補間回路１
１４でモード４に対応する補間な行うために用いられる
。

モード情報１２２は動静判定情報抽出回路１１７にも入
力され、動静判定情報１２６が抽出される。

その判定方法としては、例えばモード４のブロックは静
止領域ブロックとし、モード１〜モード３のブロックは
動領域ブロックとすればよい。

可変密度の補間が行われた画像信号１２４は、公知の技
術によジ動領域と静止領域の固定密度補間が行われ（１
１８，１１９）、選択器１２０において動静判定情報１
２６によシ動領域固定密度補間回路１１８か静止領域固
定密度補間回路１１９かの、どちらかの出力を選択して
復元画像信号１２７を出力端子１２１から出力する。

本実施例によれば、テレビジ、ン信号の信号帯域を１７
４に圧縮でき、伝送時に必要とする伝送路の帯域は１／
４になシ、動静判定情報は送信する必要がなく、さらに
動画像の品質が良い画像信号帯域圧縮方式が可能となる
。また、第１０図に示すような構成とすれば可変密度間
引きにおいて１フレーム前の復元画像信号が不要となシ
、フレーム間補間を行う場合においても局部復号器を必
要としない構成が可能となる。なお、画像信号の圧縮率
は、固定密度間引きにおける間引き率か、あるいは可変
密度間引きＫおけるブロック毎の間引き率あるいは閾値
Ｔ１の値を制御することＫよシ可変となる。

（発明の効果） 以上述べてきたように、本願発明によれば固定密度間引
きと可変密度間引きを組み合わせることＫより、固定密
度間引きにおける動静判定情報は送信する必要がなく、
さらに受信側の動き検出を不要として受信側の構成を簡
単化することが可能な画像信号帯域圧縮方式および符号
化、復号化装置を提供できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は第１の発明の基本構成を示すブロック図であり
、第２図は第２の発明の基本構成を示すブロック図であ
り、第３図は第３の発明の基本構成を示すブロック図で
あシ、第４図ｆａｔ　、　（ｂ）および第５図は第１の
発明の一実施例における処理の概略を示す図であプ、第
６図ｆａｔ　、　（ｂ）は本願発明の各実施例における
固定密度間引きでの藺引きパターンを示す説明図であり
、第７図ｔａ＋〜（ｄ）は本願発明の各実施例における
可変密度間引きでの間引きおよび補間方法を示す説明図
であり、第８図（ａｌ〜（Ｃ１は本願発明の各実施例に
おける可変密度間引きでの間引きおよび補間方法の決定
方法を示す説明図であり、第９図と第１０図は第２の発
明の一実施例を示すブロック図であシ、第１１図は第３
の発明の一実施例を示すブロック図である。 ２．２２・・・・・・固定密度間引き回路、３，２３・
・・・・・可変密度間引き回路、６．３３・・・・・・
可変密度補間回路、７．３５・・・・・・固定密度補間
回路、２１・・・・・・動静判定回路、２４・・・・−
・モード決定回路、３４・・・・・・動静判定情報抽出
回路。 代理人　弁理士　　本　庄　伸　介 Ｃつ 第５図

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）動画像信号の帯域圧縮方式において、送信側で、
   画像の各領域について動領域か静止領域かの判定を行い
   、前記判定の結果を用いて動領域と静止領域で各々に対
   応した帯域制限を行なってから固定密度で画素の間引き
   を行い、前記判定の結果と画像の性質との少なくともど
   ちらか一方を用いて、定められた大きさのブロックに分
   割された画像を、ブロック単位で画素の間引きおよび補
   間方法を変化させて可変密度での画素の間引きを行い、
   前記判定の結果は受信側には送信せず、間引かれずに残
   る画素信号と前記間引きおよび補間方法に関する情報で
   あるモード情報を受信側に送信し、 受信側では、前記画素信号と前記モード情報を用いて前
   記可変密度での画素の間引きに対する補間を行い、さら
   に前記モード情報に基づき、前記ブロック毎にそれぞれ
   動領域か静止領域かに対応した固定密度の補間を行い画
   像を復元することを特徴とする画像信号帯域圧縮方式。
2. （２）動画像信号の帯域圧縮符号化装置において、（ａ
   ）画像信号を入力として、画像の各領域について動領域
   か静止領域かの判定を行ないその判定結果である動静判
   定情報を出力とする動静判定回路、 （ｂ）入力画像信号と前記動静判定情報を入力として、
   動領域と静止領域で各々に対応した帯域制限を行ない固
   定密度で画素を間引く固定密度間引き回路、 （ｃ）前記固定密度間引き回路の出力と前記動静判定情
   報を入力として、ブロック毎に画素の間引きおよび補間
   方法であるモードを決定し、そのモード情報を出力とす
   るモード決定回路、（ｄ）前記固定密度間引き回路の出
   力と前記モード情報を入力として、ブロック毎に前記モ
   ードに応じて可変密度で画素を間引く前記可変密度間引
   き回路、 とから構成され、間引かれずに残る画素信号と前記モー
   ド情報を受信側に送信することを特徴とする画像信号帯
   域圧縮符号化装置。
3. （３）前記モード決定回路が、前記固定密度間引き回路
   の出力と前記動静判定情報と前記可変密度間引き回路の
   出力を入力として、ブロック毎に画素の間引きおよび補
   間方法であるモードを決定し、そのモード情報を出力と
   することを特徴とする特許請求の範囲第（２）項記載の
   画像信号帯域圧縮符号化装置。
4. （４）動画像信号に対し、画像の各領域について動領域
   か静止領域かの判定を行い、前記判定の結果を用いて動
   領域と静止領域で各々に対応した帯域制限を行なってか
   ら固定密度での画素の間引きを行い、前記判定の結果と
   画像の性質との少なくともどちらか一方を用いて、定め
   られた大きさのブロックに分割された画像をブロック単
   位で画素の間引きおよび補間方法であるモードを変化さ
   せて可変密度での画素の間引きを行い、間引かれずに残
   る画素信号と前記モードに関する情報であるモード情報
   を受信側に送信する画像信号帯域圧縮符号化装置の出力
   を入力とする画像信号帯域圧縮復号化装置において、（
   ａ）前記画素信号と前記モード情報を入力として、送信
   側での前記可変密度での画素の間引きに対応する補間を
   行う可変密度補間回路、 （ｂ）前記モード情報を入力として、ブロック単位で各
   ブロックが動領域ブロックか静止領域ブロックかの情報
   である動静判定情報を抽出し、抽出された動静判定情報
   を出力とする動静判定情報抽出回路、 （ｃ）前記可変密度補間回路の出力と前記抽出された動
   静判定情報を入力として、送信側での前記固定密度での
   画素の間引きに対応する補間を行い、復元画像信号を出
   力とする固定密度補間回路 とから構成され、前記復元画像信号を出力とする画像信
   号帯域圧縮復号化装置。