JPH1188909A - Image compression transmitter - Google Patents

Image compression transmitter

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Publication number
JPH1188909A
JPH1188909A JP24657197A JP24657197A JPH1188909A JP H1188909 A JPH1188909 A JP H1188909A JP 24657197 A JP24657197 A JP 24657197A JP 24657197 A JP24657197 A JP 24657197A JP H1188909 A JPH1188909 A JP H1188909A
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JP
Japan
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signal
luminance value
circuit
luminance
image
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Pending
Application number
JP24657197A
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Japanese (ja)
Inventor
Yukio Masuda
幸雄 増田
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Mitsubishi Electric Corp
Original Assignee
Mitsubishi Electric Corp
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Publication date
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Publication of JPH1188909A publication Critical patent/JPH1188909A/en
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To transmit a compressed image by separating an image into required luminance information of a screen and other data depending on maximum/ minimum luminance in the image and giving the luminance signal and the color difference signals to respective coding decoding circuits. SOLUTION: A maximum luminance calculation circuit 64 and a minimum luminance calculation circuit 65 compare luminance values of all pixels in one frame of a multi-bit digital video signal 63 and output a maximum luminance value 67 and a minimum luminance value 68 respectively. A bit decomposition circuit 70 receives a multi-bit digital video signal 69, the maximum luminance value 67 and the minimum luminance value 68 after the lapse of one frame, decomposes them into digital video signals in 8-bit or lower and provides an output of a luminance signal (Y) 16 to an MPEG coder 19 and an output of a color difference signal (C) 71 to a color difference signal distribution circuit 72. Then major luminance information of the image as 8-bit data is converted into the luminance signal (Y) and a difference between the multi-bit digital video signal and the video signal resulting from decoding the scale of the luminance signal (Y) is converted into the color difference signal (C).

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】この発明は、航空機や地上に
設置された監視カメラで撮像した映像を遠隔地の監視所
等へデジタル圧縮して伝送する画像圧縮伝送装置に関す
る。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an image compression transmission apparatus for digitally compressing and transmitting an image taken by a surveillance camera installed on an aircraft or on the ground to a remote monitoring station or the like.

【0002】[0002]

【従来の技術】カメラを用いた監視システムでは撮像し
た画像を監視所に送ってモニターで監視するとともに記
憶装置に記録をとっておき、異常発生時等の画像を後の
分析に用いる。図7は監視システムの各種運用状態を示
す模式図で1は地上を空撮する撮像装置を搭載した航空
機、2は航空機1から無線を用いて送られた画像データ
を受信するアンテナ、3は地上に設置された撮像装置、
4は火災の状況、5は侵入者の状況、6はプラントの状
況、7はそれぞれの撮像装置からの映像を集め一括して
監視する監視所、8は監視所7内に設置された映像の受
信装置、9は監視所内に設置され、監視用モニターを備
える操作卓である。図に示すようにこの発明が適用され
るシステムでは撮像装置で例えば地上を空撮した状況、
火災の状況、侵入者の状況及びプラントの状況等を撮像
し、その映像を無線あるいは有線の伝送路を介して監視
所7まで伝送する。画像データの情報量は電話等の音声
データに比べ極めて大きいので動画データの伝送を行う
には何らかの方法を用いたデータ圧縮が不可欠である。
動画像データの圧縮方法については例えばMPEG(M
oving Picture Experts Gro
up:ISOのグループ)に於いて標準化の作業が行わ
れ、衛星放送やDVD(Digital Versat
ile Disc)等の画像圧縮に用いられている。監
視システム向けにもこのMPEGを利用したデジタル画
像通信・記録装置が提案されている(特開平8−329
71号公報を参照)。
2. Description of the Related Art In a monitoring system using a camera, a captured image is sent to a monitoring station, monitored by a monitor, recorded in a storage device, and an image when an abnormality occurs is used for later analysis. FIG. 7 is a schematic diagram showing various operation states of the monitoring system. 1 is an aircraft equipped with an imaging device for aerial photographing on the ground, 2 is an antenna for receiving image data transmitted from the aircraft 1 by radio, and 3 is a ground. Imaging device installed in the
4 is a fire situation, 5 is an intruder situation, 6 is a plant situation, 7 is a monitoring station which collects and collectively monitors images from the respective imaging devices, and 8 is a video station installed in the monitoring station 7. The receiving device 9 is a console installed in the monitoring station and provided with a monitoring monitor. As shown in the figure, in a system to which the present invention is applied, for example, an aerial image of the ground with an imaging device,
It captures the situation of the fire, the situation of the intruder, the situation of the plant, and the like, and transmits the image to the monitoring station 7 via a wireless or wired transmission path. Since the information amount of the image data is much larger than the voice data of a telephone or the like, data compression using some method is indispensable for transmitting moving image data.
For a method of compressing moving image data, for example, MPEG (M
oving Picture Experts Gro
up: ISO group), standardization work is carried out, and satellite broadcasting and DVD (Digital Versat)
ile Disc). A digital image communication / recording apparatus using the MPEG has been proposed for a monitoring system (Japanese Patent Laid-Open No. 8-329).
No. 71).

【0003】図8は、このMPEGを利用した従来の画
像圧縮伝送装置の一例を示す図であって、10は外界か
らの入力光、11は入力光10を光電変換する撮像装
置、12は撮像装置11により電気信号に変換されたア
ナログ複合映像信号、13はアナログ複合映像信号12
をデジタル変換するA/D変換回路、14は変換された
デジタル複合映像信号、15はデジタル複合映像信号1
4から輝度情報と色情報とに分離するY/C分離回路、
16は輝度信号(Y)、17は色差信号(Cr)、18
は色差信号(Cb)、19は輝度信号(Y)16と色差
信号(Cr)17及び色差信号(Cb)18から圧縮・
符号化データを生成するMPEG符号化器、20は圧縮
・符号化データ、21は圧縮・符号化データ20を変調
する変調器、22は変調後の圧縮・符号化データ、23
は伝送路、24は伝送路23を経由して送られた変調後
の圧縮・符号化データ22を復調する復調器、25は復
調後の圧縮・符号化データ、26は復調後の圧縮・符号
化データ25を復号するMPEG復号化器、27は復号
された輝度信号(Y)、28は復号された色差信号(C
r)、29は復号された色差信号(Cb)、30はそれ
ぞれ復号された輝度信号(Y)27、色差信号(Cr)
28、色差信号(Cb)29からデジタル複合映像信号
に変換するエンコーダ、31は変換されたデジタル複合
映像信号、32はデジタル複合映像信号31をアナログ
複合映像信号に変換するD/A変換器、33は変換され
たアナログ複合映像信号、34はアナログ複合映像信号
を表示する画像出力装置である。
FIG. 8 is a diagram showing an example of a conventional image compression transmission apparatus using the MPEG, in which 10 is input light from the outside, 11 is an imaging device for photoelectrically converting the input light 10, and 12 is an imaging device. An analog composite video signal 13 converted into an electric signal by the device 11 is an analog composite video signal 12.
A / D conversion circuit for digitally converting the digital composite video signal 14, a digital composite video signal 1
4, a Y / C separation circuit for separating into luminance information and color information;
16 is a luminance signal (Y), 17 is a color difference signal (Cr), 18
Is a color difference signal (Cb), 19 is a compression / compression of the luminance signal (Y) 16, the color difference signal (Cr) 17, and the color difference signal (Cb) 18.
MPEG encoder for generating encoded data, 20 is compressed / encoded data, 21 is a modulator for modulating compressed / encoded data 20, 22 is compressed / encoded data after modulation, 23
Denotes a transmission path, 24 denotes a demodulator for demodulating the modulated compressed / coded data 22 sent via the transmission path 23, 25 denotes demodulated compressed / coded data, and 26 denotes demodulated compressed / coded data. MPEG decoder for decoding the decoded data 25, 27 is a decoded luminance signal (Y), and 28 is a decoded chrominance signal (C
r) and 29 are decoded chrominance signals (Cb), and 30 is a decoded luminance signal (Y) 27 and chrominance signals (Cr), respectively.
28, an encoder that converts a color difference signal (Cb) 29 into a digital composite video signal, 31 is a converted digital composite video signal, 32 is a D / A converter that converts the digital composite video signal 31 into an analog composite video signal, 33 Is an converted analog composite video signal, and 34 is an image output device for displaying the analog composite video signal.

【0004】図8において、入力光10は撮像装置11
によって光電変換され、アナログ複合映像信号12を出
力する。アナログ複合映像信号12は映像の輝度信号に
色信号を周波数多重して1つの信号に複合したもので、
その複合方式は日本、米国などではNTSC(Nati
onal Television System Co
mmittee)方式が一般に用いられる。この方式に
よればカラー映像とモノクロ映像との両立が可能であ
る。出力された複合映像信号12はA/D変換回路13
によってデジタル化され、デジタル複合映像信号14と
して出力される。Y/C分離回路15はデジタル複合映
像信号14を輝度情報と色情報とに分離し、輝度信号
(Y)16、色差信号(Cr)17、色差信号(Cb)
18を出力する。これらの信号は通常8ビット/画素が
用いられる。またその構成はCCIR(国際無線通信諮
問委員会)勧告601で定められており、色差信号(C
r)、色差信号(Cb)の水平方向画素数は輝度信号
(Y)の1/2であり、入力光の赤成分をR、緑成分を
G、青成分をBとすると、輝度信号(Y)、色差信号
(Cr)、色差信号(Cb)は“数1”で表される。
In FIG. 8, an input light 10 is transmitted to an image pickup device 11.
And the analog composite video signal 12 is output. The analog composite video signal 12 is a signal obtained by frequency-multiplexing a luminance signal of a video and a chrominance signal into a single signal.
The combined system is NTSC (Nati
onal Television System Co
(mmite method) is generally used. According to this method, both a color image and a monochrome image can be compatible. The output composite video signal 12 is supplied to an A / D conversion circuit 13.
And output as a digital composite video signal 14. The Y / C separation circuit 15 separates the digital composite video signal 14 into luminance information and color information, and outputs a luminance signal (Y) 16, a color difference signal (Cr) 17, and a color difference signal (Cb).
18 is output. These signals usually use 8 bits / pixel. The configuration is defined in CCIR (International Radio Communication Advisory Committee) recommendation 601 and the color difference signal (C
r), the number of pixels in the horizontal direction of the color difference signal (Cb) is の of the luminance signal (Y). If the red component of the input light is R, the green component is G, and the blue component is B, the luminance signal (Y ), The color difference signal (Cr), and the color difference signal (Cb) are represented by “Equation 1”.

【0005】[0005]

【数1】 (Equation 1)

【0006】MPEG符号化器19は輝度信号(Y)1
6、色差信号(Cr)17、色差信号(Cb)18を受
け、動き補償、DCT(離散コサイン変換)、量子化、
及び可変長符号化を行い、圧縮・符号化データ20を出
力する。圧縮・符号化データ20は変調器21で変調さ
れ、変調後の圧縮・符号化データ22として伝送路23
へ送出される。受信側では伝送路23からの変調後の圧
縮・符号化データ22を復調器24が復調し、復調後の
圧縮・符号化データ25を出力する。MPEG復号化器
26は復調後の圧縮・符号化データ25を受け、可変長
復号化、動き補償、逆量子化、及び逆DCTを行い、そ
れぞれ復号された輝度信号(Y)27、色差信号(C
r)28、色差信号(Cb)29を出力する。エンコー
ダ30は前記3種の信号を受けデジタル複合映像信号3
1に変換する。D/A変換器32はデジタル複合映像信
号31をアナログ複合映像信号33に変換し、画像出力
装置34に出力される。
The MPEG encoder 19 outputs a luminance signal (Y) 1
6. Receiving the color difference signal (Cr) 17 and the color difference signal (Cb) 18, motion compensation, DCT (discrete cosine transform), quantization,
And variable-length coding, and outputs compressed / coded data 20. The compressed / encoded data 20 is modulated by a modulator 21, and the modulated compressed / encoded data 22 is transmitted through a transmission line 23.
Sent to On the receiving side, the demodulator 24 demodulates the compressed / coded data 22 after modulation from the transmission path 23, and outputs the compressed / coded data 25 after demodulation. The MPEG decoder 26 receives the demodulated compressed / encoded data 25, performs variable length decoding, motion compensation, inverse quantization, and inverse DCT, and decodes the decoded luminance signal (Y) 27 and chrominance signal ( C
r) 28 and a color difference signal (Cb) 29 are output. The encoder 30 receives the three signals and receives a digital composite video signal 3
Convert to 1. The D / A converter 32 converts the digital composite video signal 31 into an analog composite video signal 33 and outputs the same to an image output device 34.

【0007】図9は図8のMPEG符号化器19の詳細
な構成を示すブロック図で35は画像フォーマット変換
回路、36はフォーマット変換後の画像データ、37は
動き補償予測回路、38は参照画像データ、39はDC
T回路、40は量子化回路、41は量子化データ、42
は動きベクトル情報、43は符号化モード情報、44は
可変長符号化回路、45は送信バッファ、46は逆量子
化回路、47は逆DCT回路、48はフレームメモリで
ある。
FIG. 9 is a block diagram showing the detailed configuration of the MPEG encoder 19 shown in FIG. 8. 35 is an image format conversion circuit, 36 is image data after format conversion, 37 is a motion compensation prediction circuit, and 38 is a reference image. Data, 39 is DC
T circuit, 40 is a quantization circuit, 41 is quantized data, 42
Is motion vector information, 43 is coding mode information, 44 is a variable length coding circuit, 45 is a transmission buffer, 46 is an inverse quantization circuit, 47 is an inverse DCT circuit, and 48 is a frame memory.

【0008】図9において、輝度信号(Y)16、色差
信号(Cr)17、色差信号(Cb)18は画像フォー
マット変換回路35で符号化で用いる空間解像度に変換
され、フォーマット変換後の画像データ36として出力
される。次に符号化モードがフレーム間の相関が高い場
合に高い符号化効率が得られる動き補償予測モードのと
きは動き補償予測回路37が時間的に過去あるいは未来
に位置する画面から動きベクトルを検出し、動き補償予
測を行って参照画像データ38を出力する。この動きベ
クトル検出は輝度信号(Y)16を用いて行われ、色差
信号(Cr)17、色差信号(Cb)18にも共通して
用いられる。次に動き補償予測回路37から出力される
参照画像データ38と、前記フォーマット変換後の画像
データ36との差分がとられ、DCT回路39でDCT
変換及び量子化回路40で量子化がおこなわれ、量子化
データ41として出力される。一方符号化モードがフレ
ーム間の相関を利用しないイントラ符号化モード(フレ
ーム内予測符号化)のときは動き補償予測は行なわずそ
のままDCT変換される。この量子化データ41は動き
補償予測回路37の出力する動きベクトル情報42や符
号化モード情報43とともに可変長符号化回路44で符
号化され、送信バッファ45に蓄積された後、符号化デ
ータ20として出力される。また量子化データ41は、
あとで動き補償予測の参照画像データ38として用いる
必要があるため、逆量子化回路46で逆量子化及び逆D
CT回路47で逆DCT変換され、前記参照画像データ
38と加算されて画像フォーマット変換された状態の画
像データに復元されてフレームメモリ48に格納され
る。
In FIG. 9, a luminance signal (Y) 16, a chrominance signal (Cr) 17, and a chrominance signal (Cb) 18 are converted into a spatial resolution used for encoding by an image format conversion circuit 35, and the image data after the format conversion is converted. 36 is output. Next, when the coding mode is a motion compensation prediction mode in which high coding efficiency is obtained when the correlation between frames is high, the motion compensation prediction circuit 37 detects a motion vector from a screen located in the past or future in time. , Performs motion compensation prediction and outputs reference image data 38. This motion vector detection is performed using the luminance signal (Y) 16 and is commonly used for the color difference signal (Cr) 17 and the color difference signal (Cb) 18. Next, the difference between the reference image data 38 output from the motion compensation prediction circuit 37 and the image data 36 after the format conversion is obtained, and the DCT circuit 39
The conversion and quantization circuit 40 performs quantization and outputs the result as quantized data 41. On the other hand, when the coding mode is an intra coding mode that does not use the correlation between frames (intra-frame predictive coding), the DCT is performed without performing motion compensation prediction. The quantized data 41 is encoded by the variable length encoding circuit 44 together with the motion vector information 42 and the encoding mode information 43 output from the motion compensation prediction circuit 37, and is stored in the transmission buffer 45. Is output. The quantized data 41 is
Since it needs to be used later as the reference image data 38 for motion compensation prediction, the inverse quantization circuit 46 performs inverse quantization and inverse D
The image data is subjected to inverse DCT conversion by the CT circuit 47, added to the reference image data 38, restored to image data in an image format converted state, and stored in the frame memory 48.

【0009】図10は図8のMPEG復号化器26の詳
細な構成を示すブロック図で49は受信バッファ、50
は符号化画像データ、51は可変長復号化回路、52は
量子化データ、53は符号化モード情報、54は動きベ
クトル情報、55は逆量子化回路、56は逆DCT回
路、57は画像データ、58は画像フォーマット変換回
路、59は動き補償予測回路、60は参照画像データ、
61は加算出力、62はフレームメモリである。
FIG. 10 is a block diagram showing a detailed configuration of the MPEG decoder 26 shown in FIG.
Is encoded image data, 51 is a variable length decoding circuit, 52 is quantized data, 53 is encoding mode information, 54 is motion vector information, 55 is an inverse quantization circuit, 56 is an inverse DCT circuit, and 57 is image data. , 58 is an image format conversion circuit, 59 is a motion compensation prediction circuit, 60 is reference image data,
61 is an addition output, and 62 is a frame memory.

【0010】図10において、受信バッファ49に受信
された符号化画像データ50は、まず可変長復号化回路
51で復号され、量子化データ52、符号化モード情報
53、動きベクトル情報54に分離される。量子化デー
タ52は逆量子化回路55で逆量子化及び逆DCT回路
56で逆DCT変換され、画像データ57に変換され
る。イントラ符号化モードのときはそのまま画像フォー
マット変換回路58を経由して輝度信号(Y)27、色
差信号(Cr)28、色差信号(Cb)29として出力
される。また、動き補償予測モードのときは、可変長復
号化回路51で取り出された動きベクトル情報54が動
き補償予測回路59へ入力され、動き補償予測された参
照画像データ60と逆DCT回路56の出力する画像デ
ータ57とが加算され、その加算出力61が画像フォー
マット変換回路58を経由して出力される。また、前記
加算出力61は後で参照画像データ60として用いる必
要があるため、フレームメモリ62に格納される。
In FIG. 10, coded image data 50 received by a reception buffer 49 is first decoded by a variable length decoding circuit 51, and is separated into quantized data 52, coding mode information 53, and motion vector information 54. You. The quantized data 52 is inversely quantized by an inverse quantization circuit 55 and inverse DCT-transformed by an inverse DCT circuit 56 to be converted into image data 57. In the case of the intra-encoding mode, the image data is directly outputted as a luminance signal (Y) 27, a color difference signal (Cr) 28, and a color difference signal (Cb) 29 via the image format conversion circuit 58. In the motion compensation prediction mode, the motion vector information 54 extracted by the variable length decoding circuit 51 is input to the motion compensation prediction circuit 59, and the reference image data 60 subjected to motion compensation prediction and the output of the inverse DCT circuit 56 are output. And the added image data 57 is output, and the added output 61 is output via the image format conversion circuit 58. The addition output 61 is stored in the frame memory 62 because it needs to be used later as the reference image data 60.

【0011】このようにMPEGでは連続したフレーム
間に存在する相関を利用し、また動き補償によって符号
化情報量を低減することを大きな特徴としている。これ
らの詳細は例えば「総合マルチメディア選書MPEG」
(第1版第2刷、平成8年12月20日発行オーム社)
に詳しく述べられている。
[0011] As described above, MPEG is characterized by utilizing the correlation existing between consecutive frames and reducing the amount of encoded information by motion compensation. Details of these are, for example, "Comprehensive Multimedia Selection MPEG"
(1st edition, 2nd printing, published on December 20, 1996 by Ohmsha)
Is described in detail.

【0012】[0012]

【発明が解決しようとする課題】従来の装置は以上のよ
うに構成されており、撮像装置は可視のカラーカメラあ
るいは白黒カメラを使用するのが一般的で、画像圧縮符
号化を行うMPEG符号化器、及び画像圧縮復号化を行
うMPEG復号化器の扱う輝度信号の階調数は8ビット
の為、撮像装置に輝度のダイナミックレンジの広い(例
えば階調数12ビット)赤外線カメラ等を用いると、受
信側で所望の映像信号が再生できないという問題点があ
った。また赤外線カメラ専用に階調数12ビットの輝度
信号が扱えるMPEG符号化器、MPEG復号化器を実
現しようとすると市販のLSI等が使用できず、装置コ
ストが増大するという問題点があった。
The conventional apparatus is constructed as described above, and the image pickup apparatus generally uses a visible color camera or a black and white camera, and MPEG encoding for image compression encoding is performed. Since the number of gradations of the luminance signal handled by the imager and the MPEG decoder that performs image compression / decoding is 8 bits, if an infrared camera or the like having a wide dynamic range of luminance (for example, 12-bit gradation) is used for the imaging device, However, there has been a problem that a desired video signal cannot be reproduced on the receiving side. Further, if an MPEG encoder and an MPEG decoder capable of handling a luminance signal having 12-bit gradations for an infrared camera are to be realized, a commercially available LSI or the like cannot be used, and there is a problem that the apparatus cost increases.

【0013】この発明は、上記の問題点を解決するため
になされたもので、輝度信号の階調数が8ビットを越え
るモノクロ画像信号を複数のデータに分解して輝度信号
の符号化・復合化回路と色差信号の符号化・復合化回路
に割り当てる手段を用いることにより、従来の符号化・
復合化回路を利用して輝度信号の階調数が8ビットを越
えるモノクロ画像を圧縮伝送可能とする画像圧縮伝送装
置を得ることを目的とする。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above-mentioned problems, and a monochrome image signal in which the number of gradations of a luminance signal exceeds 8 bits is decomposed into a plurality of data to encode and decode the luminance signal. By using means for assigning to the encoding circuit and the encoding / decoding circuit for the color difference signal, the conventional encoding /
It is an object of the present invention to provide an image compression transmission apparatus capable of compressing and transmitting a monochrome image in which the number of gradations of a luminance signal exceeds 8 bits using a decoding circuit.

【0014】[0014]

【課題を解決するための手段】第1の発明による画像圧
縮伝送装置は、デジタル映像信号から最大輝度値を算出
する最大輝度値算出回路と、前記デジタル映像信号から
最小輝度値を算出する最小輝度値算出回路と、前記デジ
タル映像信号を1画面分記憶する画像メモリと、最大輝
度値及び最小輝度値に応じて画面の主要輝度情報を輝度
信号へそれ以外のデータを色差信号に分解するビット分
解回路と、ビット分解したデータを2種の色差信号に分
配する色差信号分配回路と、圧縮・符号化データに最大
輝度値、最小輝度値を多重化するマルチプレクサと、伝
送後の圧縮・符号化データから最大輝度値、最小輝度値
を分離するデマルチプレクサと、MPEG復号化器で復
号された2種の色差信号を1つの色差信号に合成する色
差信号合成回路と、輝度信号及び合成された色差信号か
らデジタル映像信号を合成するビット合成回路とを備
え、入力画像が8ビットを越えるモノクロ画像の場合で
も画面内の最大輝度、最小輝度に応じて画面の主要輝度
情報とそれ以外のデータに分解し、分解したデータをそ
れぞれ輝度信号の符号化・復合化回路と色差信号の符号
化・復合化回路に割り当てる手段を用いたものである。
According to a first aspect of the present invention, there is provided an image compression and transmission apparatus for calculating a maximum luminance value from a digital video signal, and a minimum luminance for calculating a minimum luminance value from the digital video signal. A value calculation circuit, an image memory for storing the digital video signal for one screen, and a bit separation for decomposing main luminance information of the screen into a luminance signal according to the maximum luminance value and the minimum luminance value, and decomposing other data into a color difference signal. Circuit, a color difference signal distribution circuit for distributing the bit-separated data into two types of color difference signals, a multiplexer for multiplexing the maximum luminance value and the minimum luminance value to the compressed / encoded data, and the compressed / encoded data after transmission A demultiplexer for separating a maximum luminance value and a minimum luminance value from the image signal, a color difference signal combining circuit for combining two types of color difference signals decoded by the MPEG decoder into one color difference signal, A bit synthesizing circuit for synthesizing a digital video signal from the luminance signal and the synthesized color difference signal; even when the input image is a monochrome image exceeding 8 bits, the main luminance information of the screen according to the maximum luminance and the minimum luminance in the screen And means for assigning the decomposed data to a luminance signal encoding / decoding circuit and a chrominance signal encoding / decoding circuit, respectively.

【0015】また、第2の発明による画像圧縮伝送装置
は、第1の発明による画像圧縮伝送装置に加え、画面内
の最大輝度値及び最小輝度値から輝度範囲を判定する第
1の輝度範囲判定回路と、受信側でデマルチプレクサに
より分離された最大輝度値及び最小輝度値から輝度範囲
を判定する第2の輝度範囲判定回路とを備え、最大輝度
と最小輝度との差を検出することによって階調の拡大変
換を防止する手段を用いたものである。
According to a second aspect of the present invention, there is provided an image compression transmission apparatus according to the first aspect, further comprising: a first luminance range determination for determining a luminance range from a maximum luminance value and a minimum luminance value in a screen. And a second luminance range determination circuit that determines a luminance range from the maximum luminance value and the minimum luminance value separated by the demultiplexer on the receiving side, and detects a difference between the maximum luminance and the minimum luminance by detecting a difference between the maximum luminance and the minimum luminance. This uses a means for preventing the tone from being converted.

【0016】また、第3の発明による画像圧縮伝送装置
は、第2の発明による画像圧縮伝送装置に加え、画面内
の最小輝度値を記憶する最小輝度値記憶回路と、最小輝
度値を時間軸で平滑化を行う平滑化回路とを備え、例え
ば最小輝度値の平均値を用いて画面の主要輝度情報とそ
れ以外のデータに分解する手段を用いたものである。
According to a third aspect of the present invention, there is provided an image compression transmission apparatus according to the second aspect, further comprising a minimum luminance value storage circuit for storing a minimum luminance value in a screen and a minimum luminance value on a time axis. And a means for decomposing into the main luminance information of the screen and other data using, for example, the average value of the minimum luminance values.

【0017】また、第4の発明による画像圧縮伝送装置
は、第2の発明による画像圧縮伝送装置に加え、画面内
の最小輝度値を記憶する最小輝度値記憶回路と、最小輝
度値の変化率に従って出力する最小輝度値を切り換える
変化率判定回路とを備え、変化率が大きい場合は前フレ
ームの最小輝度値を用いて画面の主要輝度情報とそれ以
外のデータに分解する手段を用いたものである。
According to a fourth aspect of the present invention, there is provided an image compression transmission apparatus according to the second aspect, further comprising a minimum luminance value storage circuit for storing a minimum luminance value in a screen, and a change rate of the minimum luminance value. And a change rate determination circuit for switching a minimum luminance value to be output according to the following formula. If the change rate is large, a means for decomposing the main luminance information on the screen and other data using the minimum luminance value of the previous frame is used. is there.

【0018】また、第5の発明による画像圧縮伝送装置
は、第2の発明による画像圧縮伝送装置に加え、画面内
の最小輝度値を記憶する最小輝度値記憶回路と、MPE
G符号化器の符号化モードに従って出力する最小輝度値
を切り換える符号化モード判定回路とを備え、フレーム
間の相関を利用する動き補償予測モードの時は前回のイ
ントラ符号化モードの時の最小輝度値を用いて画面の主
要輝度情報とそれ以外のデータに分解する手段を用いた
ものである。
An image compression transmission apparatus according to a fifth aspect of the present invention includes, in addition to the image compression transmission apparatus according to the second aspect, a minimum luminance value storage circuit for storing a minimum luminance value in a screen, and an MPE.
A coding mode determination circuit for switching the minimum brightness value to be output according to the coding mode of the G encoder, wherein the minimum brightness in the previous intra coding mode is used in the motion compensation prediction mode using the correlation between frames. This uses a means for decomposing into main luminance information of the screen and other data using the values.

【0019】[0019]

【発明の実施の形態】BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION

実施の形態1.図1は、この発明の実施の形態1を示す
構成図であり、図において64は最大輝度値算出回路、
65は最小輝度値算出回路、66はデジタル映像信号を
1画面分記憶する画像メモリ、67は最大輝度値、68
は最小輝度値、69は1フレーム経過後の多ビットデジ
タル映像信号、70はビット分解回路、71は色差信号
(C)、72は色差信号分配回路、73はマルチプレク
サ、74は多重後の圧縮・符号化データ、75はデマル
チプレクサ、76はビット合成回路、77は多重分離後
の圧縮・符号化データ、78は色差信号合成回路、79
は合成された色差信号(C)、80は再生された多ビッ
トデジタル映像信号である。10〜34は、図8に於け
るものと同等である。
Embodiment 1 FIG. FIG. 1 is a block diagram showing a first embodiment of the present invention. In FIG.
65 is a minimum luminance value calculation circuit, 66 is an image memory for storing a digital video signal for one screen, 67 is a maximum luminance value, 68
Is a minimum luminance value, 69 is a multi-bit digital video signal after one frame has elapsed, 70 is a bit separation circuit, 71 is a color difference signal (C), 72 is a color difference signal distribution circuit, 73 is a multiplexer, 74 is compression / compression after multiplexing. Encoded data, 75 is a demultiplexer, 76 is a bit combining circuit, 77 is decompressed / encoded data after demultiplexing, 78 is a color difference signal combining circuit, 79
Is a synthesized color difference signal (C), and 80 is a reproduced multi-bit digital video signal. 10 to 34 are equivalent to those in FIG.

【0020】図1の構成において、撮像装置11に輝度
のダイナミックレンジの広い赤外線カメラ等を使用する
と、A/D変換器13は例えば12ビットの多ビットデ
ジタル映像信号63を出力する。多ビットデジタル映像
信号63は最大輝度値算出回路64、最小輝度値算出回
路65及び画像メモリ66に供給され、最大輝度値算出
回路65は多ビットデジタル映像信号63の1フレーム
中の全ての画素の輝度値を比較し、最大輝度値67を、
最小輝度値算出回路65は同様に多ビットデジタル映像
信号63の1フレーム中の全ての画素の輝度値を比較
し、最小輝度値68を出力する。画像メモリ66は前記
最大輝度値67、最小輝度値68の算出が完了する間の
同期を取るために多ビットデジタル映像信号63を1フ
レーム分記憶し、1フレーム経過後の多ビットデジタル
映像信号69を出力する。ビット分解回路70は1フレ
ーム経過後の多ビットデジタル映像信号69、最大輝度
値67及び最小輝度値68を受け、8ビット以下のデジ
タル映像信号に分解し、輝度信号(Y)16としてMP
EG符号化器19へ出力し、色差信号(C)71として
色差信号分配回路72へ出力する。ビット分解回路70
に入力する多ビットデジタル映像信号をM、最大輝度値
をmax、最小輝度値をminとし、int()を小数
以下切り捨ての整数化演算とすると、輝度信号(Y)、
色差信号(C)は“数2”で表される。
In the configuration shown in FIG. 1, when an infrared camera or the like having a wide dynamic range of luminance is used as the imaging device 11, the A / D converter 13 outputs a multi-bit digital video signal 63 of, for example, 12 bits. The multi-bit digital video signal 63 is supplied to a maximum brightness value calculation circuit 64, a minimum brightness value calculation circuit 65, and an image memory 66, and the maximum brightness value calculation circuit 65 outputs all the pixels in one frame of the multi-bit digital video signal 63. The luminance values are compared, and the maximum luminance value 67 is
The minimum luminance value calculation circuit 65 similarly compares the luminance values of all the pixels in one frame of the multi-bit digital video signal 63, and outputs a minimum luminance value 68. The image memory 66 stores the multi-bit digital video signal 63 for one frame in order to synchronize while the calculation of the maximum luminance value 67 and the minimum luminance value 68 is completed, and the multi-bit digital video signal 69 after the lapse of one frame. Is output. The bit decomposition circuit 70 receives the multi-bit digital video signal 69 after one frame has elapsed, the maximum luminance value 67 and the minimum luminance value 68, and decomposes the digital video signal into 8-bit or less digital signals.
The signal is output to the EG encoder 19 and output to the color difference signal distribution circuit 72 as a color difference signal (C) 71. Bit decomposition circuit 70
Let M be the multi-bit digital video signal, max be the maximum luminance value, min be the minimum luminance value, and int () be an integer operation of rounding down decimal places, the luminance signal (Y),
The color difference signal (C) is represented by “Equation 2”.

【0021】[0021]

【数2】 (Equation 2)

【0022】図2は“数2”で表される輝度信号(Y)
へのビット分解の手順を示すものであり、図においてグ
ラフの横軸は画面中の画素の輝度を、縦軸は1画面中の
画素の出現度数を示す。前述のとおりMPEG符号化器
19で行われる動き補償予測は輝度信号(Y)を用いて
行われるので、ビット分解後の輝度信号(Y)は画面の
主要輝度情報を保持している必要がある。そのためまず
多ビットデジタル映像信号の各画素の輝度値から最小輝
度値を減じて輝度値0からの映像信号とし、さらにその
最大輝度値が8ビットフルスケールに収まるようスケー
ル変換を行い、画面の主要輝度情報を8ビットデータと
して輝度信号(Y)に変換する。また多ビットデジタル
映像信号と輝度信号(Y)をスケール復元した映像信号
との差分を色差信号(C)に変換する。
FIG. 2 shows a luminance signal (Y) represented by "Equation 2".
In the figure, the horizontal axis of the graph indicates the luminance of the pixels in the screen, and the vertical axis indicates the frequency of appearance of the pixels in one screen. As described above, since the motion compensation prediction performed by the MPEG encoder 19 is performed using the luminance signal (Y), the luminance signal (Y) after the bit decomposition needs to hold the main luminance information of the screen. . Therefore, first, the minimum luminance value is subtracted from the luminance value of each pixel of the multi-bit digital video signal to obtain a video signal from a luminance value of 0, and further, scale conversion is performed so that the maximum luminance value falls within an 8-bit full scale. The luminance information is converted into a luminance signal (Y) as 8-bit data. Further, the difference between the multi-bit digital video signal and the video signal obtained by scale-reconstructing the luminance signal (Y) is converted into a color difference signal (C).

【0023】色差信号分配回路72は色差信号(C)7
1を例えば水平方向1画素おきに色差信号(Cr)8、
色差信号(Cb)9とに分配し、MPEG符号化器19
に出力する。これは色差信号(Cr)8、色差信号(C
b)9の水平方向画素数が輝度信号(Y)の1/2であ
ることによる。マルチプレクサ73は圧縮・符号化デー
タ20に最大輝度値67、最小輝度値68を多重化し、
多重後の圧縮・符号化データ74として変調器21に出
力する。受信側ではデマルチプレクサ75が復調後の圧
縮・符号化データ25から多重化されている最大輝度値
67、最小輝度値68を分離してビット合成回路76に
出力するとともに、多重分離後の圧縮・符号化データ7
7をMPEG符号化器26に出力する。色差信号合成回
路78は前記色差信号分配回路72と逆の動作により復
号された色差信号(Cr)28と色差信号(Cb)29
とを合成された色差信号(C)79に合成し、ビット合
成回路76に出力する。ビット合成回路76は復号され
た輝度信号(Y)27および色差信号(C)78を受
け、多ビットデジタル映像信号80を再生する。ビット
合成回路76に入力される輝度信号をY、色差信号を
C、最大輝度値をmax、最小輝度値をminとし、i
nt()を少数以下切り捨ての整数化演算とすると、再
生される多ビットデジタル映像信号Mは“数3”で表さ
れる。
The color difference signal distribution circuit 72 has a color difference signal (C) 7.
1 is a color difference signal (Cr) 8 for every other pixel in the horizontal direction,
A color difference signal (Cb) 9 and an MPEG encoder 19
Output to This is because the color difference signal (Cr) 8 and the color difference signal (C
b) The number of pixels in the horizontal direction of 9 is の of the luminance signal (Y). The multiplexer 73 multiplexes the maximum luminance value 67 and the minimum luminance value 68 on the compressed / coded data 20,
The multiplexed compressed / encoded data 74 is output to the modulator 21. On the receiving side, the demultiplexer 75 separates the multiplexed maximum luminance value 67 and minimum luminance value 68 from the demodulated compressed / coded data 25 and outputs them to the bit synthesizing circuit 76. Encoded data 7
7 is output to the MPEG encoder 26. The chrominance signal synthesizing circuit 78 is a chrominance signal (Cr) 28 and a chrominance signal (Cb) 29 decoded by the reverse operation of the chrominance signal distribution circuit 72.
Are combined with the combined color difference signal (C) 79 and output to the bit combining circuit 76. The bit synthesizing circuit 76 receives the decoded luminance signal (Y) 27 and color difference signal (C) 78 and reproduces a multi-bit digital video signal 80. The luminance signal input to the bit synthesizing circuit 76 is Y, the color difference signal is C, the maximum luminance value is max, the minimum luminance value is min, and i
Assuming that nt () is an integer conversion operation with rounding down to the nearest whole number, the multi-bit digital video signal M to be reproduced is represented by “Equation 3”.

【0024】[0024]

【数3】 (Equation 3)

【0025】なお図1において10〜34の動作は図8
で説明したものと同等である。
The operations 10 to 34 in FIG.
It is equivalent to the one described in.

【0026】このように上述の構成によれば、入力画像
が8ビットを越えるモノクロ画像の場合でも画面内の最
大輝度、最小輝度に応じて画面の主要輝度情報とそれ以
外のデータに分解し、輝度信号の符号化・復合化回路と
色差信号の符号化・復合化回路に割り当てることによ
り、従来の符号化、復号化回路を利用して画像の圧縮伝
送が可能である。
As described above, according to the above configuration, even when the input image is a monochrome image exceeding 8 bits, the input image is decomposed into main luminance information of the screen and other data according to the maximum luminance and the minimum luminance in the screen. By allocating to the luminance signal encoding / decoding circuit and the chrominance signal encoding / decoding circuit, the image can be compressed and transmitted using the conventional encoding / decoding circuit.

【0027】ところであるシーンにおいて輝度分布範囲
が8ビットを越えない画面が存在し、それを8ビットフ
ルスケールに収まるようスケール変換を行うと、特定の
輝度の画素が存在しなくなるなどして画像信号の連続性
が失われ、符号化効率の悪化をまねく恐れがある。
By the way, in a scene, there is a screen whose luminance distribution range does not exceed 8 bits, and when a scale conversion is performed so as to be within an 8-bit full scale, a pixel of a specific luminance does not exist and an image signal is not present. May be lost, leading to a decrease in coding efficiency.

【0028】実施の形態2.図3は、この発明の実施の
形態2を示す構成図であり、図3において81は入力画
像の1画面内の最大輝度値67及び最小輝度値68から
1画面内の輝度範囲を判定する第1の輝度範囲判定回
路、82は階調割り付け禁止指令、83は受信側でデマ
ルチプレクサから抜き出された最大輝度値67及び最小
輝度値68から1画面内の輝度範囲を判定する第2の輝
度範囲判定回路、82は階調割り付け禁止指令である。
11〜80は、図1に於けるものと同等である。
Embodiment 2 FIG. 3 is a block diagram showing Embodiment 2 of the present invention. In FIG. 3, reference numeral 81 denotes a luminance range within one screen from a maximum luminance value 67 and a minimum luminance value 68 within one screen of an input image. 1 is a luminance range determination circuit, 82 is a gradation allocation prohibition command, and 83 is a second luminance for determining a luminance range in one screen from the maximum luminance value 67 and the minimum luminance value 68 extracted from the demultiplexer on the receiving side. A range determination circuit 82 is a tone assignment prohibition command.
11 to 80 are equivalent to those in FIG.

【0029】図3の構成において、第1の輝度範囲判定
回路81は最大輝度値算出回路64の出力する最大輝度
値67と最小輝度値算出回路65の出力する最小輝度値
68との差を算出し、その輝度差が8ビットを越えない
場合には階調割り付け禁止指令82をビット分解回路7
0に出力する。ビット分解回路70は階調割り付け禁止
指令82を受けた場合に限り最大輝度値67と最小輝度
値68との間の階調を8ビットに割り付ける処理を行わ
ない。多ビットデジタル映像信号をM、最大輝度値をm
ax、最小輝度値をminとすると、階調割り付け禁止
指令を受けた場合の輝度信号(Y)、色差信号(C)は
“数4”で表される。
In the configuration of FIG. 3, the first luminance range determination circuit 81 calculates the difference between the maximum luminance value 67 output from the maximum luminance value calculation circuit 64 and the minimum luminance value 68 output from the minimum luminance value calculation circuit 65. If the luminance difference does not exceed 8 bits, the gradation disabling
Output to 0. The bit decomposition circuit 70 does not perform the process of allocating the gradation between the maximum luminance value 67 and the minimum luminance value 68 to 8 bits only when receiving the gradation allocation prohibition command 82. M for multi-bit digital video signal, m for maximum luminance value
Assuming that ax and the minimum luminance value are min, the luminance signal (Y) and the color difference signal (C) when receiving the gradation assignment prohibition command are represented by “Equation 4”.

【0030】[0030]

【数4】 (Equation 4)

【0031】また、第2の輝度範囲判定回路83はデマ
ルチプレクサ75の出力する最大輝度値67と最小輝度
値68との差を算出し、その輝度差が8ビットを越えな
い場合には階調割り付け禁止指令84をビット合成回路
76に出力する。ビット合成回路76は階調割り付け禁
止指令84を受けた場合に限り復号された輝度信号
(Y)27を最大輝度値67と最小輝度値68との間に
割り付ける処理を行わない。ビット合成回路76に入力
される輝度信号をY、色差信号をC、最大輝度値をma
x、最小輝度値をminとすると、階調割り付け禁止指
令を受けた場合に再生される多ビットデジタル映像信号
は“数5”で表される。
The second luminance range determination circuit 83 calculates the difference between the maximum luminance value 67 and the minimum luminance value 68 output from the demultiplexer 75, and if the luminance difference does not exceed 8 bits, the gradation An assignment prohibition command 84 is output to the bit synthesizing circuit 76. The bit synthesizing circuit 76 does not perform the process of allocating the decoded luminance signal (Y) 27 between the maximum luminance value 67 and the minimum luminance value 68 only when receiving the gradation allocation prohibition command 84. The luminance signal input to the bit synthesis circuit 76 is Y, the color difference signal is C, and the maximum luminance value is ma.
Assuming that x and the minimum luminance value are min, the multi-bit digital video signal reproduced when receiving the gradation assignment prohibition command is represented by “Equation 5”.

【0032】[0032]

【数5】 (Equation 5)

【0033】なお図3において11〜80の動作は図1
で説明したものと同等である。
In FIG. 3, the operations 11 to 80 are the same as those in FIG.
It is equivalent to the one described in.

【0034】このように上述の構成によれば、入力画像
の8ビットを越えるモノクロ画像であって特定のシーン
のみ輝度分布範囲が8ビットを越えない場合があって
も、最大輝度と最小輝度との差を検出することによって
階調の拡大変換を行わず、画像信号の連続性の欠如に起
因する符号化効率の悪化を防止することができる。
As described above, according to the above-described configuration, even when a monochrome image exceeding 8 bits of the input image and the luminance distribution range of only a specific scene does not exceed 8 bits, the maximum luminance and the minimum luminance can be reduced. By detecting the difference between the two, it is possible to prevent the deterioration of the coding efficiency due to the lack of continuity of the image signal without performing the gradation conversion.

【0035】ところでMPEG符号化器では時間的に過
去あるいは未来に位置する画面から動き補償予測によっ
て参照画像データを作成し、それとの差分データを圧縮
符号化する。よって前記ビット分解の際の基準となる最
小輝度値が急変するとビット分解後の輝度信号のレベル
が変動することによって差分データが増加し、符号化効
率の悪化をまねく恐れがある。
In the meantime, the MPEG encoder creates reference image data by motion compensation prediction from a screen located in the past or the future in time, and compresses and encodes difference data from the reference image data. Therefore, if the minimum luminance value, which is a reference at the time of the bit decomposition, changes suddenly, the level of the luminance signal after the bit decomposition changes, so that the difference data increases, which may lead to deterioration of the coding efficiency.

【0036】実施の形態3.図4は、この発明の実施の
形態3を示す構成図であり、図4において85は入力画
像の1画面内の最小輝度値68を記憶する最小輝度値記
憶回路、86は平滑化回路、87は記憶した最小輝度
値、88は平滑化後の最小輝度値である。10〜84
は、図3に於けるものと同等である。
Embodiment 3 FIG. 4 is a block diagram showing a third embodiment of the present invention. In FIG. 4, reference numeral 85 denotes a minimum luminance value storage circuit for storing a minimum luminance value 68 in one screen of an input image, 86 denotes a smoothing circuit, and 87 denotes a smoothing circuit. Is the stored minimum luminance value, and 88 is the minimum luminance value after smoothing. 10-84
Is equivalent to that in FIG.

【0037】図4の構成において、最小輝度値記憶回路
85は最小輝度値算出回路65の出力する最小輝度値6
8を最近の数フレーム分記憶する。平滑化回路86は最
小輝度値68及び記憶した最小輝度値87を受け、最近
の数フレーム分の最小輝度値から例えば平均を算出し、
時間軸で平滑化された平滑化後の最小輝度値87として
ビット分割回路70及びマルチプレクサ73に出力す
る。ビット分割回路70以降の動作は図3で説明したも
のと同等である。
In the configuration of FIG. 4, the minimum luminance value storage circuit 85 stores the minimum luminance value 6 output from the minimum luminance value calculation circuit 65.
8 for the last few frames. The smoothing circuit 86 receives the minimum luminance value 68 and the stored minimum luminance value 87, and calculates, for example, an average from the minimum luminance values of recent several frames,
It outputs to the bit division circuit 70 and the multiplexer 73 as the smoothed minimum luminance value 87 smoothed on the time axis. The operation after the bit division circuit 70 is the same as that described with reference to FIG.

【0038】このように上述の構成によれば、入力画像
が8ビットを越えるモノクロ画像の場合において最小輝
度値を最近の数フレーム分記憶し、例えばその平均値を
用いて画面の主要輝度情報とそれ以外のデータに分解す
ることにより、フレーム間の最小輝度値の変動に起因す
る符号化効率の悪化を防止することができる。
As described above, according to the above-described configuration, in the case where the input image is a monochrome image exceeding 8 bits, the minimum luminance value for the latest several frames is stored, and for example, the main luminance information of the screen is stored using the average value. By decomposing the data into other data, it is possible to prevent a decrease in coding efficiency due to a change in the minimum luminance value between frames.

【0039】実施の形態4.図5は、この発明の実施の
形態4を示す構成図であり、図5において89は変化率
判定回路、90は変化率判定後の最小輝度である。10
〜85は、図4に於けるものと同等である。
Embodiment 4 FIG. 5 is a block diagram showing Embodiment 4 of the present invention. In FIG. 5, reference numeral 89 denotes a change rate judgment circuit, and 90 denotes the minimum luminance after the change rate judgment. 10
85 are equivalent to those in FIG.

【0040】図5の構成において、変化率判定回路89
は最小輝度値68の変化率を算出し、その変化率があら
かじめ設定した値より大きい場合には最小輝度値記憶回
路85に記憶しておいた前フレームの最小輝度値を変化
率判定後の最小輝度値90としてビット分割回路70及
びマルチプレクサ73に出力する。ビット分割回路70
以降の動作は図3で説明したものと同等である。
In the configuration of FIG. 5, the change rate judgment circuit 89
Calculates the rate of change of the minimum luminance value 68, and if the rate of change is greater than a preset value, the minimum luminance value of the previous frame stored in the minimum luminance value storage circuit 85 is calculated as the minimum The luminance value 90 is output to the bit division circuit 70 and the multiplexer 73. Bit dividing circuit 70
Subsequent operations are the same as those described with reference to FIG.

【0041】このように上述の構成によれば、入力画像
が8ビットを越えるモノクロ画像の場合において最小輝
度値の変化率を監視し、変化率が大きい場合は前フレー
ムの最小輝度値を用いて画面の主要輝度情報とそれ以外
のデータに分解することにより、フレーム間の最小輝度
値の変動に起因する符号化効率の悪化を防止することが
できる。
As described above, according to the above-described configuration, when the input image is a monochrome image exceeding 8 bits, the change rate of the minimum luminance value is monitored, and when the change rate is large, the minimum luminance value of the previous frame is used. By decomposing into the main luminance information of the screen and other data, it is possible to prevent the coding efficiency from deteriorating due to the fluctuation of the minimum luminance value between frames.

【0042】実施の形態5.図6は、この発明の実施の
形態5を示す構成図であり、図6において91は符号化
モード判定回路、92は符号化モード情報、93は符号
化モード判定後の最小輝度値である。10〜85は、図
4に於けるものと同等である。
Embodiment 5 FIG. FIG. 6 is a block diagram showing a fifth embodiment of the present invention. In FIG. 6, reference numeral 91 denotes an encoding mode determination circuit, reference numeral 92 denotes encoding mode information, and reference numeral 93 denotes a minimum luminance value after the encoding mode determination. 10 to 85 are equivalent to those in FIG.

【0043】図6の構成において、符号化モード判定回
路91はMPEG符号化器19の出力する符号化モード
情報92を受け、フレーム間の相関を利用しないイント
ラ符号化モードの時は現フレームの最小輝度値を、フレ
ーム間の相関を利用する動き補償予測モードの時は最小
輝度値記憶回路85に記憶しておいて前回のイントラ符
号化モードの時の最小輝度値を符号化モード判定後の最
小輝度値93としてビット分割回路70及びマルチプレ
クサ73に出力する。ビット分割回路70以降の動作は
図3で説明したものと同等である。
In the configuration shown in FIG. 6, a coding mode determining circuit 91 receives coding mode information 92 output from the MPEG encoder 19, and in the case of an intra coding mode in which correlation between frames is not used, the minimum of the current frame. The luminance value is stored in the minimum luminance value storage circuit 85 in the motion compensation prediction mode using the correlation between frames, and the minimum luminance value in the previous intra-encoding mode is the minimum luminance value after the encoding mode determination. The luminance value 93 is output to the bit division circuit 70 and the multiplexer 73. The operation after the bit division circuit 70 is the same as that described with reference to FIG.

【0044】このように上述の構成によれば、入力画像
が8ビットを越えるモノクロ画像の場合においてMPE
G符号化器の符号化モードを監視し、フレーム間の相関
を利用する動き補償予測モードの時は前回のイントラ符
号化モードの時の最小輝度値を用いて画面の主要輝度情
報とそれ以外のデータに分解することにより、フレーム
間の最小輝度値の変動に起因する符号化効率の悪化を防
止することができる。
As described above, according to the above configuration, when the input image is a monochrome image exceeding 8 bits, the MPE
The coding mode of the G encoder is monitored, and in the motion compensation prediction mode using the correlation between frames, the main brightness information of the screen and the other brightness information are used using the minimum brightness value in the previous intra coding mode. By decomposing the data, it is possible to prevent the coding efficiency from deteriorating due to the fluctuation of the minimum luminance value between frames.

【0045】[0045]

【発明の効果】第1の発明によれば、入力画像が8ビッ
トを越えるモノクロ画像の場合でも画面内の最大輝度、
最小輝度に応じて画面の主要輝度情報とそれ以外のデー
タに分解し、輝度信号の符号化・復合化回路と色差信号
の符号化・復合化回路に割り当てることにより、従来の
符号化・復合化回路を利用して画像の圧縮伝送が可能で
ある。
According to the first aspect of the present invention, even when the input image is a monochrome image exceeding 8 bits, the maximum luminance in the screen can be improved.
Decomposes into the main luminance information of the screen and other data according to the minimum luminance, and assigns it to the luminance signal encoding / decoding circuit and the chrominance signal encoding / decoding circuit. The image can be compressed and transmitted using the circuit.

【0046】また、第2の発明によれば、入力画像の8
ビットを越えるモノクロ画像であって特定のシーンのみ
輝度分布範囲が8ビットを越えない場合があっても、最
大輝度と最小輝度との差を検出することによって階調の
拡大変換を行わず、画像信号の連続性の欠如に起因する
符号化効率の悪化を防止することができる。
According to the second aspect of the present invention, the 8
Even if the brightness distribution range of a specific scene does not exceed 8 bits in a monochrome image exceeding bits, even if the brightness distribution range does not exceed 8 bits, the image is not subjected to gradation conversion by detecting the difference between the maximum brightness and the minimum brightness. Deterioration of coding efficiency due to lack of signal continuity can be prevented.

【0047】また、第3の発明によれば、入力画像が8
ビットを越えるモノクロ画像の場合において最小輝度値
を最近の数フレーム分記憶し、例えばその平均値を用い
て画面の主要輝度情報とそれ以外のデータに分解するこ
とにより、フレーム間の最小輝度値の変動に起因する符
号化効率の悪化を防止することができる。
According to the third aspect of the present invention, when the input image is 8
In the case of a monochrome image exceeding bits, the minimum luminance value for the latest several frames is stored, and for example, the average luminance value is used to decompose the main luminance information of the screen and other data, thereby obtaining the minimum luminance value between frames. It is possible to prevent the coding efficiency from deteriorating due to the fluctuation.

【0048】また、第4の発明によれば、入力画像が8
ビットを越えるモノクロ画像の場合において最小輝度値
の変化率を監視し、変化率が大きい場合は前フレームの
最小輝度値を用いて画面の主要輝度情報とそれ以外のデ
ータに分解することにより、フレーム間の最小輝度値の
変動に起因する符号化効率の悪化を防止することができ
る。
Further, according to the fourth aspect, when the input image is 8
In the case of a monochrome image exceeding bits, the change rate of the minimum luminance value is monitored, and if the change rate is large, the frame is decomposed into the main luminance information of the screen and other data using the minimum luminance value of the previous frame. It is possible to prevent the coding efficiency from deteriorating due to the fluctuation of the minimum luminance value during the period.

【0049】また、第5の発明によれば、入力画像が8
ビットを越えるモノクロ画像の場合においてMPEG符
号化器の符号化モードを監視し、フレーム間の相関を利
用する動き補償予測モードの時は前回のイントラ符号化
モードの時の最小輝度値を用いて画面の主要輝度情報と
それ以外のデータに分解することにより、フレーム間の
最小輝度値の変動に起因する符号化効率の悪化を防止す
ることができる。
Further, according to the fifth aspect, the input image is 8
In the case of a monochrome image exceeding bits, the encoding mode of the MPEG encoder is monitored, and in the case of the motion compensation prediction mode using the correlation between frames, the screen is displayed using the minimum luminance value in the previous intra encoding mode. By decomposing into the main luminance information and other data, it is possible to prevent the coding efficiency from deteriorating due to the fluctuation of the minimum luminance value between frames.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】 この発明による目標検出装置の実施の形態1
を示す図である。
FIG. 1 is a first embodiment of a target detecting apparatus according to the present invention;
FIG.

【図2】 この発明のビット分解の手順を示す図であ
る。
FIG. 2 is a diagram showing a procedure of bit decomposition according to the present invention.

【図3】 この発明による目標検出装置の実施の形態2
を示す図である。
FIG. 3 is a second embodiment of the target detecting apparatus according to the present invention;
FIG.

【図4】 この発明による目標検出装置の実施の形態3
を示す図である。
FIG. 4 is a third embodiment of the target detecting apparatus according to the present invention;
FIG.

【図5】 この発明による目標検出装置の実施の形態4
を示す図である。
FIG. 5 is a fourth embodiment of the target detecting apparatus according to the present invention;
FIG.

【図6】 この発明による目標検出装置の実施の形態5
を示す図である。
FIG. 6 is a fifth embodiment of the target detecting apparatus according to the present invention;
FIG.

【図7】 この発明が適用されるシステムの運用状態を
示す図である。
FIG. 7 is a diagram showing an operation state of a system to which the present invention is applied.

【図8】 従来の画像圧縮伝送装置の1例を示す図であ
る。
FIG. 8 is a diagram illustrating an example of a conventional image compression transmission apparatus.

【図9】 MPEG符号化器の詳細な構成を示す図であ
る。
FIG. 9 is a diagram illustrating a detailed configuration of an MPEG encoder.

【図10】 MPEG復号化器の詳細な構成を示す図で
ある。
FIG. 10 is a diagram showing a detailed configuration of an MPEG decoder.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

11 撮像装置、13 A/D変換器、19 MPEG
符号化器、21 変調器、23 伝送路、24 復調
器、26 MPEG復号化器、32 D/A変換器、3
4 画像出力装置、64 最大輝度値算出回路、65
最小輝度値算出回路、66 画像メモリ、70 ビット
分解回路、72 色差信号分配回路、73マルチプレク
サ、75 デマルチプレクサ、76 ビット合成回路、
78 色差信号合成回路、81 第1の輝度範囲判定回
路、83 第2の輝度範囲判定回路、85 最小輝度値
記憶回路、86 平滑化回路、89 変化率判定回路、
91 符号化モード判定回路。
11 imaging device, 13 A / D converter, 19 MPEG
Encoder, 21 modulator, 23 transmission line, 24 demodulator, 26 MPEG decoder, 32 D / A converter, 3
4 Image output device, 64 Maximum luminance value calculation circuit, 65
Minimum luminance value calculation circuit, 66 image memory, 70 bit separation circuit, 72 color difference signal distribution circuit, 73 multiplexer, 75 demultiplexer, 76 bit synthesis circuit,
78 color difference signal synthesis circuit, 81 first luminance range determination circuit, 83 second luminance range determination circuit, 85 minimum luminance value storage circuit, 86 smoothing circuit, 89 change rate determination circuit,
91 coding mode determination circuit.

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 入力光を映像化しアナログ画像信号に変
換する撮像装置と、アナログ映像信号をデジタル映像信
号に変換するA/D変換器と、このA/D変換器の出力
するデジタル映像信号から最大輝度値を算出する最大輝
度値算出回路と、前記デジタル映像信号から最小輝度値
を算出する最小輝度値算出回路と、前記デジタル映像信
号を1画面分記憶する画像メモリと、最大輝度値及び最
小輝度値に応じて画面の主要輝度情報を輝度信号へそれ
以外のデータを色差信号に分解するビット分解回路と、
前記ビット分解したデータを2種の色差信号に分配する
色差信号分配回路と、前記輝度信号及び2種の色差信号
から圧縮・符号化データを生成するMPEG(Movi
ng Picture Experts Group)
符号化器と、圧縮・符号化データに最大輝度値、最小輝
度値を多重化するマルチプレクサと、前記圧縮・符号化
データを変調する変調器と、前記変調した圧縮・符号化
データを伝送する伝送路と、伝送された圧縮・符号化デ
ータを復調する復調器と、前記復調した圧縮・符号化デ
ータから最大輝度値、最小輝度値を分離するデマルチプ
レクサと、前記圧縮・符号化データを輝度信号及び2種
の色差信号に復号するMPEG復号化器と、前記復号さ
れた2種の色差信号を1つの色差信号に合成する色差信
号合成回路と、前記輝度信号及び合成された色差信号か
らデジタル映像信号を合成するビット合成回路と、この
ビット合成回路からのデジタル映像信号をアナログ映像
信号に変換するD/A変換器と、前記アナログ映像信号
を表示する画像出力装置とを備えたことを特徴とする画
像圧縮伝送装置。
1. An imaging device for converting input light into an image and converting the image into an analog image signal, an A / D converter for converting an analog image signal into a digital image signal, and a digital image signal output from the A / D converter. A maximum brightness value calculation circuit for calculating a maximum brightness value; a minimum brightness value calculation circuit for calculating a minimum brightness value from the digital video signal; an image memory for storing the digital video signal for one screen; A bit separation circuit that separates the main luminance information of the screen into a luminance signal according to the luminance value and decomposes other data into a color difference signal,
A color difference signal distribution circuit for distributing the bit-separated data into two types of color difference signals; and an MPEG (Movi) for generating compressed / encoded data from the luminance signal and the two types of color difference signals.
ng Picture Experts Group)
An encoder, a multiplexer for multiplexing the maximum luminance value and the minimum luminance value to the compressed / encoded data, a modulator for modulating the compressed / encoded data, and a transmission for transmitting the modulated compressed / encoded data Channel, a demodulator for demodulating the transmitted compressed / encoded data, a demultiplexer for separating a maximum luminance value and a minimum luminance value from the demodulated compressed / encoded data, and a luminance signal for converting the compressed / encoded data to a luminance signal. An MPEG decoder for decoding the two types of color difference signals, a color difference signal synthesizing circuit for synthesizing the decoded two types of color difference signals into one color difference signal, and a digital image from the luminance signal and the synthesized color difference signals. A bit combining circuit for combining the signals, a D / A converter for converting a digital video signal from the bit combining circuit into an analog video signal, and an image output for displaying the analog video signal. Image compression transmission apparatus characterized by comprising a device.
【請求項2】 画面内の最大輝度値及び最小輝度値から
輝度範囲を判定する第1の輝度範囲判定回路と、受信側
でデマルチプレクサにより分離された最大輝度値及び最
小輝度値から輝度範囲を判定する第2の輝度範囲判定回
路と、前記最大輝度値と最小輝度値との差により階調の
拡大変換を防止する手段とを備えたことを特徴とする請
求項1記載の画像圧縮伝送装置。
2. A first brightness range determination circuit for determining a brightness range from a maximum brightness value and a minimum brightness value in a screen, and a brightness range from a maximum brightness value and a minimum brightness value separated by a demultiplexer on a receiving side. 2. The image compression transmission apparatus according to claim 1, further comprising a second luminance range determination circuit for determining, and a unit for preventing an expansion conversion of a gradation based on a difference between the maximum luminance value and the minimum luminance value. .
【請求項3】 画面内の最小輝度値を記憶する最小輝度
値記憶回路と、最小輝度値を時間軸で平滑化を行う平滑
化回路とを備えたことを特徴とする請求項2記載の画像
圧縮伝送装置。
3. The image according to claim 2, further comprising a minimum luminance value storage circuit for storing a minimum luminance value in the screen, and a smoothing circuit for smoothing the minimum luminance value on a time axis. Compression transmission equipment.
【請求項4】 画面内の最小輝度値を記憶する最小輝度
値記憶回路と、最小輝度値の変化率に従って出力する最
小輝度値を切り換える変化率判定回路とを備えたことを
特徴とする請求項2記載の画像圧縮伝送装置。
4. A minimum luminance value storage circuit for storing a minimum luminance value in a screen, and a change rate judging circuit for switching a minimum luminance value to be output according to a change rate of the minimum luminance value. 3. The image compression transmission device according to 2.
【請求項5】 画面内の最小輝度値を記憶する最小輝度
値記憶回路と、MPEG符号化器の符号化モードに従っ
て出力する最小輝度値を切り換える符号化モード判定回
路とを備えたことを特徴とする請求項2記載の画像圧縮
伝送装置。
5. A minimum luminance value storage circuit for storing a minimum luminance value in a screen, and an encoding mode determination circuit for switching a minimum luminance value to be output according to an encoding mode of an MPEG encoder. The image compression transmission apparatus according to claim 2.
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