JPS6333024A - 情報信号伝送方法及び装置 - 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ｆｃの伝送帯域を有する伝送路を用いて、情報
信号を伝送する情報信号伝送方法及び装置に関するもの
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　　Ａｘｉｓ　　Ｔｒａｎｓｆｏｒ
ｍａｔｉｏｎ、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、図中の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於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。

又、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事により、画像情報の伝送帯
域を圧縮する事ができる。

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個のサンプリングポイント毎のグループ
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該サ
ンプリングポイントの全てをサンプリングして得られた
データを伝送データとして伝送し、粗と判断されたグル
ープにおいては該サンプリングポイントの一部のみをサ
ンプリングして得られたデータを伝送データとして伝送
し、他を間引きデータとして伝送しないものとする。

ここで、該サンプリングポイントの全てをサンプリング
する場合を、Ｅモード、該サンプリングポイントの一部
のみをサンプリングする場合をＣモードと呼ぶとすると
、各サンプリングモードにおける伝送されるサンプリン
グポイントと、伝送されないサンプリングポイントとの
関係は第３図に示した様になる。

第３図は４×４個のサンプリングポイントにおけるＥモ
ードとＣモードのサンプリングパターンを示したもので
（Ｌ）がＥモード、（ｂ）が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個のサンプリングポイントの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
種のサンプリングモードを選択し、選択されたサンプリ
ングモードに応じてサンプリングを行なう。

第４図は上記の方法によりＮＴＳＣ方式の１フイールド
のテレビ画面を４×４個のサンプリングポイント毎のグ
ループに分割し、各グループに対して第３図に示したＥ
モード及びＣモードのサンプリングモードを割り当てた
図である。なお、Ｏ印は伝送されるサンプリングポイン
ト、ｘ印は伝送されないサンプリングポイントである。

この様にしてサンプリングされる各サンプリングポイン
トのデータを一定の間隔で伝送する事により伝送帯域が
圧縮され伝送される事になる。

なお、伝送されないサンプリングポイントについては復
号時に近傍の伝送されたサンプリングポイントのデータ
を用いて近似的に復元される為、“全てのデータを伝送
する場合に比べて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
報の伝送を行なった場合、伝送路上で該モード情報信号
に誤りや欠落を生じた場合には原信号を復元することが
出来なくなる。

特に該情報圧縮伝送方式を利用した磁気記録等ではドロ
ップアウト等により該モード情報信号の誤りや欠落が頻
繁に発生し易く、記録された情報が無意味なものになっ
てしまう恐れがあった。

本発明は斯かる事情に鑑みて為されたもので、不安定な
伝送路を使用した場合においても簡単な構成で該伝送路
の特性に影響されず最大限に良好な情報の復元を行うこ
とが出来る様に伝送を行う情報信号伝送方法及び装置を
提供することを目的とする。

〔問題を解決する為の手段〕

本発明の情報信号伝送方法は、ｆｃの伝送帯域を有する
伝送路を用いて情報信号を伝送するにあたって、前記情
報信号を４ｆｃのサンプリング周波数にてサンプリング
し、サンプリング情報信号を得て、所定量の前記サンプ
リング情報信号に対して、一部のサンプリング情報信号
だけを伝送する第１伝送モードと、前記第１伝送モード
にて伝送されない残りのサンプリング情報信号だけを伝
送する第２伝送モードとを設け、前記サンプリング情報
信号を前記所定量のサンプリング情報信号毎に少なくと
も前記第１伝送モードにて伝送し、伝送されるサンプリ
ング情報信号の圧縮率が１／２になる様に前記所定量の
サンプリング情報信号の一部を更に前記第２伝送モード
にて伝送する様にしたものである。

また、本発明の情報信号伝送装置はｆｃの伝送帯域を有
する伝送路を用いて、情報信号を伝送する装置であって
、前記情報信号を４ｆｃのサンプリング周波数にてサン
プリングしサンプリング情報信号を出力するサンプリン
グ手段と、前記サンプリング情報信号を所定量毎に分割
する分割手段と、前記分割手段により分割された所定量
のサンプリング情報信号の全てに対して更に一部のサン
プリング情報信号だけを分離し出力する第１分離手段と
、前記分割手段により分割された所定量のサンプリング
情報信号の一部に対して更に前記第１分離手段により分
離されないサンプリング情報信号だけを分離し出力する
第２分離手段と、伝送されるサンプリング情報信号の圧
縮率が鍔になる様に前記第１分離手段の出力と前記第２
分離手段の出力とを用いて伝送信号を形成する伝送信号
形成手段とを備えたものである。

〔作用〕

上述の方法及び構成により、情報信号を伝送路の伝送帯
域に適応させ、かつまた、伝送路が不安定な状態になっ
た時でも情報信号の劣化を最小限に抑えることが出来る
。

〔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。又、ここで扱う扱う情
報信号はＮＴＳＣ方式のテレビ信号をジンポーネント復
調して時分割多重した信号とし、１フイールドのテレビ
画面を複数のグループに分割する際、そのグループを４
×４債のサンプリングポイントにより構成するものとす
る。

又、本実施例におけるＶＴＲの伝送帯域をｆｃと表す。

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、１フイ一ルド分のアナログ会ビデオ信
号はアナ占グ・ディジタル（Ａ／Ｄ）変換器１において
、同期信号発生回路７より出力される前記伝送帯域ｆｃ
の４倍の周波数を持つサンプリングクロック４ｆｃに同
期してディジタルφ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、ブリフィル
タ３、モード判定回路４に供給される。

ブリフィルタ３は入力されたＥモードのディジタル・ビ
デオ信号の高周波成分を除去する二次元的なローパスフ
ィルタで、該ディジタル・ビデオ信号を平均化するもの
である。そして該ブリフィルタ３により平均化された第
３図（ａ）に示す様なＥモードのディジタル拳ビデオ信
号は間引き回路５で第３図（ｂ）に示す様に％画素分の
Ｃモードのディジタル・ビデオ信号に間引く処理が行わ
れるものである。なお、間引き回路５において処理され
たＣモードのディジタル拳ビデオ信号は第４メモリ６に
記憶されると共に該モード判定回路４に供給される。

前記スイッチにおいて図中のＦ側に接続された時は入力
されているＥモードのディジタル・ビデオ信号を第１メ
モリに供給して記憶し、またＧ側に接続された時は該入
力信号はスイッチ９に供給される。

そして、該スイッチ９では図中のＨ側に接続された時は
入力信号は第２メモリ１０に供給され、図中の１側に接
続された時は第３メモリ１１に供給される。

なお、スイッチ２．９のスイッチ動作は同期信号発生回
路７より発生される各種同期信号により制御されている
。該同期信号発生回路７からはｌライフ分の入力信号の
入力タイミングに同期した水率同期信号がスイッチ２に
、１画素分の入力信号の入力タイミングに同期した画素
同期信号がスイッチ９に入力される。

スイッチ２，９の動作により第３図（＆）に示した様な
Ｅモードのディジタル・ビデオ信号は第５図において■
、Δ、印で示す様に、４×４個の画素を分割し、第１メ
モリ８には印の画素に対応する信号が記憶され、第２メ
モリ１０にはΔ印の画素に対応する信号が記憶され、第
３メモリ１１には■印の画素に対応する信号が記憶され
ることになる。

モード判定回路４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、１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
による画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フイールドの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。

また、１フイ一ルド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ブロック数との比を一
定にしておく必要がある。

以上の場合において伝送帯域の圧縮率を全体で展にする
場合はＣモードの割合を全体の％、Ｅモードの割合を局
とすれば全体の帯域圧縮率は（’４ｘ％＋ｌＸ１Ａ）＝
繕となる。

そして、各グループに対してモード情報信号を割当てる
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、上位局に対して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、上記の割合にてＥモードとＣモード
とが伝送される様に設定される。

また、サンプリング周波数ｆｓの局が伝送帯域となる為
、伝送帯域を雅に圧縮する場合にはＨｆＳが伝送帯域ｆ
ｃとなる。従って、サンプリング周波数ｆ　５＝４ｆ　
ｃとなり、前述の様にＡ／Ｄ変換器１においては４ｆｃ
のサンプリング周波数にてＡ／Ｄ変換が行なわれるわけ
である。例えば、Ｅモードの場合、４ｆＣのサンプリン
グ周波数にてサンプリングされる情報信号の帯域は２ｆ
ｃであり、更に伝送帯域を賜に圧縮している為、実際の
情報信号は発生しうる最大周波数がｆｃとなり、本実施
例のＶＴＲはｆｃの伝送帯域を持っている為、確実に情
報を記録し再生出来る。

この様にモード設定回路４において発生されたモード情
報信号はモードメモリ１２に記憶される。

第６図は上述の様にして設定されたモード情報信号の画
面上の配置例を示したもので、この様に配置されたモー
ド情報信号に応じて伝送されるべき画素の画面上の配置
は第７図に示す様になる。

しかしながら、前述の様に実際に伝送されるのは第８図
に示す様な画面の各ブロックの基本画素全部と第９図に
示す様なＥモードと設定されたブロックの追加画素の情
報で、基本画素の情報は第３メモリ１１及び第４メモリ
６に記憶され、追加画素の情報は第１メモリ８．第２メ
モリ１０に分割されて記憶されているので、これらメモ
リに記憶されている情報を該モード情報に応じて第９図
に示す様な形で出力される。

以下、第１メモリ８．第２メモリ１０．第３メモリ１１
．第４メモリ６の読み出し動作について説明する。

該モード判定回路４において発生されたモード情報信号
はモードメモリ１２に記憶されている為、メモリ制御回
路１３によりモードメモリ１２から記憶されているモー
ド情報信号を読み出す。

読み出されたモード情報信号はメモリ制御回路１３、ア
ドレス演算回路１４．スイッチ１５に供給される。

メモリ制御回路１３は入力されるモード情報信号に応じ
て第３メモリ１１からＥモード時の基本画素情報信号、
第４メモリ６からＣモード時の基本画素情報信号をスイ
ッチ１５に供給し、やはりモード情報信号に応じてスイ
ッチ動作を行い第８図に示した様な基本画素情報信号を
スイッチ１７に供給する。

また、アドレス演算回路１４では入力されたモード情報
信号に応じて第１メモリ８．第２メモリ１０の読み出し
アドレスを算出し、該２つのメモリからのデータの出力
を制御するもので特に、該モード情報信号において、Ｅ
モードが指定された時には出力すべき画素データのアド
レスを算出して出力し、またＣモードの時は所定量の画
素データを読み飛ば文様にアドレスを変化させる様にす
るもので、この様にアドレス演算回路１４により読み出
された画素データはスイッチ１６に供給される。

スイッチ１６は前記同期信号発生回路７から発生される
水平同期信号に同期して１ライン毎に切換わるスイッチ
でこのスイッチ動作によりスイッチ１６の出力は第９図
に示した様な追加画素情報信号となり、スイッチ１７に
供給される。

スイッチ１７は前記同期信号発生回路１７より発生され
る同期信号に同期して０．５フイールド毎に切換わるス
イッチでこのスイッチ動作により出力される信号は第１
０図に示す様に基本画素デート追加画素データが分離さ
れ、時系列で出力され、ディジタル・アナログ（Ｄ／Ａ
）変換器１８に供給され、再びアナログ信号に変換され
てからローパスフィルタ（ＬＰＦ）１９を介して帯域制
限された後、該モード情報信号と共に記録部２０におい
て記録される。

以上の様に画像情報信号は分割された全グループについ
て基本画素の情報信号とＥモードに設定されたグループ
の追加画素の情報信号とに分割された上で伝送される為
、復号時には伝送路中でモード情報信号が誤った場合で
も少なくとも基本画素の情報信号により復号することが
可能となる。

また、以上説明して来た様に記録を行なう場合には、そ
の伝送帯域の圧縮率によって適当な周波数を持つサンプ
リングクロックにより画素データを形成しないと、伝送
される画素データに劣化が生じる。

そこで、本実施例では伝送帯域を局に圧縮している為、
画素データを形成する際に前記Ａ／Ｄ変換器ｌにて伝送
帯域ｆｃの４倍の周波数を持つサンプリングクロック４
ｆｃに同期して行うことにより、該ＶＴＲの伝送特性に
適応させて画素データを記録することが可能になる。

第１１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１１図を用いて再生時の
動作について説明する。

第１１図において再生部２１で再生された画素情報信号
、モード情報信号はそれぞれＡ／Ｄ変換器２２、モード
誤り検出回路２３に入力される。

画素情報信号はＡ／Ｄ変換器２２によりアナログ信号か
らディジタル信号に変換され、スイッチ２４に入力され
る。スイッチ２４には再生部２１において再生される展
フィールド期間に同期した同期信号が入力されており、
このスイッチ２４により第１０図の様に記録されている
該ディジタルの画素情報信号を基本画素と追加画素の情
報信号とに分離し、それぞれを基本画素メモリ２５と追
加画素メモリ２６とに記憶する。該スイッチ２４の切換
え動作は該同期信号に同期してｑにフィールド期間毎に
図中のＥ側からＭ側へ切換わる。

一方、再生されたモード情報信号はモード誤り検出回路
２３を介してモードメモリ２７に記憶される。モード誤
り検出回路２３では再生されたモード情報信号のうちＥ
モードを検出し、その数をカウントする。該Ｅモードが
割当てられるｌフィールド中のグループの数は予め決ま
っている為、前記の様に再生時にＥモードの数をカウン
トし、予め決められた数と一致した時は誤りなしと判断
し、一致しなかった時は誤りがあると判断される。

このモード誤り検出回路２３においてモード情報信号に
誤り有りと判断された場合、モード誤り検出回路２３か
らは誤り検出信号がモード変換回路２８に入力され、モ
ード変換回路２８ではモードメモリ２７に記憶されてい
るモード情報信号を読み出し、該信号を全てＣモードの
信号に変換する。また、モード誤り検出回路２３におい
てモード情報信号において誤りがないと判断された時は
該モードメモリ２７から読み出された信号はそのままの
状態でモード変換回路２８を介して出力される。

以上の様にしてモード変換回路２３から出力されたモー
ド情報信号は読み出し制御回路２９に入力され、該読み
出し制御回路２９では入力されたモード情報信号に応じ
て基本画素メモリ２５及び追加画素メモリ２６から各々
の記憶されている画素情報信号を読み出す。

なお、基本画素メモリ２５に記憶されている基本画素情
報にはＥモードのものとＣモードのものとがある。そこ
で、スイッチ３０によってＣモードの基本画素情報はＣ
モード補間回路３１において伝送されなかった画素情報
を伝送された画素情報を用いて、補間してから、Ｅモー
ドの基本画素情報はそのままフィールドメモリ３２に記
憶するようにする。

つまり、スイッチ３０には再生され、誤り検出処理され
たモード情報信号が入力されており、該モード情報に応
じてＣモードの場合には図中のＣ側へ、また、Ｅモード
の場合には図中のＥ側へ接続される様に制御される。

以上の様に１フイ一ルド分の画素情報信号がフィールド
メモリ３２に記憶された後、読み出し制御回路２９から
の制御信号によりフィールドメモリ３２に記憶されてい
る画素情報信号が画像情報信号として読み出されＤ／Ａ
変換器３３においてアナログのビデオ信号に変換された
後に出力される。

以上、ここまで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に説明して来たが、本発明はビデオ
・ディスク装置等、他の記録再生装置あるいは通信装置
等にも適用することが出来る。

また、実施例中では１グループを４×４個のサンプリン
グポイントとして一画面を分割したが、本発明はこれ以
外のグループ構成にも適用出来るものである。

以上の様に本発明によりＶＴＲの記録再生において、適
当なサンプリング周波数によりサンプリングを行った為
、サンプリングポイントの一部しか伝達しない場合にお
いて、伝送路の影響を受けず、復元時に最大限に良好な
情報を復元することが出来、更に伝送路中でモード情報
信号に誤りを生じても少なくとも一部の画像サンプリン
グ信号が伝送される為、伝送される情報の劣化を最小限
に抑えることが可能となる。

〔発明の効果〕

以上、説明して来た様に本発明により不安定な伝送路を
使用した場合においても簡単な構成で該伝送路の特性に
影響されず最大限に良好な情報の復元を行うことが出来
る様に伝送を行う情報信号伝送方法及び装置を提供する
ことが出来る。

【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個のサンプリングポインた図であ
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４Ｘ４個のサンプリングポイント毎のグループに分割
し、各グループに対してＥモード及びＣモードのサンプ
リングモードを割当てた場合を示した図である。 第５図は第１図において４×４個の各サンプリングポイ
ントと、該各サンプリングポイントの情報を記憶する各
メモリとの対応を示す図である。 第６図はモード情報信号の画面上の配置例を示した図で
ある。 第７図は第６図の様に配置したモード情報信号に応じて
伝送されるべきサンプリングポイントの画面上の配置を
示した図である。 第８図は画面上のサンプリングポイントにおいて基本画
素のサンプリングポイントの配置を示した図である。 第９図は画面上のサンプリングポイントにおいて追加画
素のサンプリングポイントの配置を示した図である。 第１０図は基本画素と追加画素のサンプリングポイント
の情報信号の伝送形態を示した図である。 第１１図は第１図の再生系の概略構成を示す図である。 ２．９，１５，１６゜ １７．２４．３０・・・・・・スイッチ、５・・・・・
・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・％画素
間引き回路、６．８，１０．１１・・・メモリ、 ４・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・
・・・モード判定回路。 １２．２７・・・・・・・・・・・・・・・モードメモ
リ、１３・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・
・・・メモリ制御回路、２０・・・・・・・・・・・・
・・・・・・・・・・・・記録部、２１・・・・・・・
・・・・・・・・・・・・・・・・・再生部、２３・・
・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・モード
誤り検出回路、２５・・・・・・・・・・・・・・・・
・・・・・・・・基本画素メモリ、２６・・・・・・・
・・・・・・・・・・・・・・・・・追加画素メモリ、
２８・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・
・モード変換回路、２９・・・・・・・・・・・・・・
・・・・・・・・・・読み出し制御回路、３１・・・・
・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・補間回路、
３２・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・
・フィールドメモリ。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）ｆｃの伝送帯域を有する伝送路を用いて情報信号
   を伝送するにあたって、前記情報信号を４ｆｃのサンプ
   リング周波数にてサンプリングしサンプリング情報信号
   を得て、所定量の前記サンプリング情報信号に対して、
   一部のサンプリング情報信号だけを伝送する第１伝送モ
   ードと、前記第１伝送モードにて伝送されない残りのサ
   ンプリング情報信号だけを伝送する第２伝送モードとを
   設け、前記サンプリング情報信号を前記所定量のサンプ
   リング情報信号毎に少なくとも前記第１伝送モードにて
   伝送し、伝送されるサンプリング情報信号の圧縮率が１
   ／２になる様に前記所定量のサンプリング情報信号の一
   部を更に前記第２伝送モードにて伝送することを特徴と
   する情報信号伝送方法。
2. （２）ｆｃ伝送帯域を有する伝送路を用いて情報信号を
   伝送する装置であって、前記情報信号を４ｆｃのサンプ
   リング周波数にてサンプリングしサンプリング情報信号
   を出力するサンプリング手段と、前記サンプリング情報
   信号を所定量毎に分割する分割手段と、前記分割手段に
   より分割された所定量のサンプリング情報信号の全てに
   対して更に一部のサンプリング情報信号だけを分離し出
   力する第１分離手段と、前記分割手段により分割された
   所定量のサンプリング情報信号の一部に対して更に前記
   第１分離手段により分離されないサンプリング情報信号
   だけを分離し出力する第２分離手段と、伝送されるサン
   プリング情報信号の圧縮率にになる様に前記第１分離手
   段の出力と前記第２分離手段の出力とを用いて伝送信号
   を形成する伝送信号形成手段とを備えたことを特徴とす
   る情報信号伝送装置。