JP2547731B2 - 色信号処理装置 - Google Patents

色信号処理装置

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JP2547731B2 JP61017075A JP1707586A JP2547731B2 JP 2547731 B2 JP2547731 B2 JP 2547731B2 JP 61017075 A JP61017075 A JP 61017075A JP 1707586 A JP1707586 A JP 1707586A JP 2547731 B2 JP2547731 B2 JP 2547731B2
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Description

【発明の詳細な説明】 <産業上の利用分野> 本発明は色信号処理装置に関し、特に2種類以上の色
信号を入力し、その入力された色信号の圧縮処理に関す
るものである。
<従来の技術> この種のカラービデオ信号としては輝度信号及び線順
次色信号を夫々時間軸圧縮して時分割多重して得たビデ
オ信号(以下TCI信号)がある。以下このTCI信号のエン
コード、デコードについて説明する。
第4図はTCI信号のエンコーダ、第5図はTCI信号のデ
コーダを示す図であり、第6図はTCI信号の信号配列を
模式的に示す図である。
第4図においてビデオ信号としてのテレビジヨン信号
はまずY−C分離回路21に供給され輝度信号(Y)とク
ロマ信号(C)とに分離される。クロマ信号は更に周知
の復調回路22にて2種類の色差信号(CN,CW)に変換さ
れる。CN,CWは夫々アナログ−デジタル変換器(A/D)2
3,24を介して垂直フイルタ25,26に供給される。フイル
タ25,26は線順次化の為画面の垂直方向についての帯域
制限を行っており、スイツチ27を水平走査期間毎に切換
えることによって、これらのフイルタ25,26の出力を線
順次化している。線順次色差信号は1/5時間軸圧縮器30
で1/5に時間軸圧縮され、他方輝度信号はA/D28を介して
4/5時間軸圧縮器29で4/5に時間軸圧縮される。時間軸圧
縮された輝度信号及び線順次色差信号はスイツチ31にて
択一的に出力され、第6図に示す如き信号配列を有する
TCI信号を得ている。
第5図に示すデコーダにおいてTCI信号中、輝度信号
は5/4倍時間軸伸長回路62へ、線順次色差信号は5倍時
間軸伸長回路63へ夫々スイツチ61を介して供給される。
これら時間軸伸長回路62,63は同一水平走査線について
は同じタイミングで出力される。
5倍時間軸伸長回路63より出力される線順次色差信号
データCN,CWに対応するデータはスイツチ64に振り分け
られ、夫々垂直方向補間回路65,66に供給される。垂直
方向補間回路65,66は夫々CN,CWが存在しないライン分の
データ発生する。
D/A67,D/A68及びD/A69は夫々CN,CW,Yのデータをアナ
ログ信号として出力する。こうして復元されたCN,CW
変調回路70に供給され、該回路70で元のクロマ信号とさ
れ、混合回路71で復元された輝度信号と混合され、テレ
ビジヨン信号とされる。
ところで、一般にカラーテレビジヨン信号をデジタル
伝送する場合には画面全体をm×n(m,nは夫々2以上
の整数)の画素よりなる画素ブロツクに分割し、各画素
ブロツク毎にデータ処理を行い符号化して伝送する方式
が多く用いられている。即ち各ブロツク内に於けるビデ
オ信号の相関性を基本的に利用し、より良好なビデオ信
号を伝送しようというものである。具体的には例えばブ
ロツク毎に画像の動きを検出し、かかる動き情報により
最適な符号化方式を選択しようというものがある。この
方式は「動き補償予測符号化」として数多くの研究、発
表がなされている。
以下、第7図及び第8図を用いて上述の如く動きに適
応した予測符号を行うシステムについて説明する。
第7図はこの種の予測符号のエンコーダの一例を示す
図である。第7図に於いて、入力端子35にデジタルビデ
オ信号が入力されると、後述する予測値との差分信号が
減算器36から出力される。この差分信号は量子化器37に
供給され、例えば非線形量子化して、バツフア38に入力
する。
ここで量子化器37では量子化前の差分信号と同一ビツ
ト数で、各量子化ステツプ内の代表値の信号を加算器39
に供給し、該代表値信号は減算器36に供給されている予
測信号と加算され、局部復号信号を得る。この局部復号
信号は周知のフレーム内予測器40、フレーム間予測器41
に夫々供給される。スイツチ手段42は予測器40,41より
出力される信号を択一的に出力し、この出力信号は予測
信号として減算器36に供給される。即ち、上述の構成に
あってはフレーム内予測とフレーム間予測とを択一的に
用いる構成としている。
一方、フレーム間予測器40は例えばフレームメモリを
用いて構成されているので、このフレーム間予測器40よ
り出力されるフレーム間予測信号は入力されている画像
信号の1フレーム前の信号に丁度近似されているもので
ある。動き検出回路43はこれらの信号を前述の画素ブロ
ツク単位で比較することによって動きを検出する。この
動き検出回路33の検出出力はスイツチ42を制御し、動き
の大きい画素ブロツクについてはフレーム内予測符号化
を行い、動きの小さい画素ブロツクについてはフレーム
間予測符号化が行える様に構成されている。
他方、動き検出回路4の出力はスイツチ45も制御し、
ブロツクアドレス発生回路44より発生されるブロツクア
ドレスデータ中、例えばフレーム内不測符号化を行うブ
ロツクアドレスのみがバツフア38に供給される。バツフ
ア38は量子化器37より出力される予測符号化信号と、各
画素ブロツクについての予測方式に係るモード信号とを
多重化して、出力端子46より伝送路に出力する。
第8図は第7図に示すエンコーダに対応するデコーダ
を説明するための図で、第7図の出力端子46より伝送路
を介して、端子47に伝送信号が供給される。モード検出
器48は伝送されてきたモード信号を検出して、各画素ブ
ロツクの信号がフレーム内予測により得られたものか、
フレーム間予測によって得られたものかを検出する。こ
の検出出力はスイツチ手段51を制御して、各画素ブロツ
ク毎に、フレーム間復号化回路49の出力信号とフレーム
内復号化回路の出力とを択一的に出力する。これによっ
てスイツチ手段51からはエンコーダ側に於ける符号化方
式に適合した復号化が行なわれた信号が出力され、原ビ
デオ信号が復元されたことになる。
<発明が解決しようとする問題点> ところが前述したTCI信号について画素ブロツク毎に
前述の如き符号化を行おうとした時、以下に説明する様
な問題を生じる。
第9図はTCI信号を標本化した場合の一画面のデータ
を示す図である。図中○はCNのデータ、△はCWのデー
タ、XはYのデータを示す。そして水平走査線内の標本
点をM個、一画面内の水平走査線数をN本とし、標本点
は図示の如く格子状となるものとする。
前述の画素ブロツクが夫々(m×n)個の標本点のデ
ータよりなるもとする。また図中、M2は1水平走査線内
のYの標本点数、M1はCN,CWの標本点数である、ここでM
1,M2は夫々mの整数倍、Nはnの整数倍に設定すれば、
各画素ブロツクでYとCとが混在することはない。
しかしながらある画素ブロツクに於いてはCNとCWとが
混在することにより、隣接水平走査線状に於けるCNとCW
とには相関性が小さく、画素ブロツク内でフイールド内
予測をする場合2次元的な相関性がとれないという問題
があった。
本発明は上述の如き問題に鑑み、線順次色信号を2次
元的な相関性を利用して効率よく圧縮することのできる
色信号処理装置を提供することを目的とする。
<問題点を解決するための手段> かかる目的下において、本発明の色信号処理装置は、
互いに異なる複数の色信号をライン単位に順次含む線順
次色信号を入力する入力手段と、前記入力手段によって
入力された前記線順次色信号を構成する前記複数の色信
号を記憶する単一のメモリと、前記メモリから出力され
た各色信号をm×n(m,nは夫々2以上の整数)画素よ
りなる画素ブロック単位で、2次元的な相関性を用いた
帯域圧縮処理を行う圧縮手段とを具備し、前記圧縮手段
に入力される各色信号は、前記メモリへの書き込み及び
読み出しアドレスを制御して、前記メモリから前記画素
ブロック単位で読み出された信号であることを特徴とし
ている。
<作 用> 上述の如く構成することによって、線順次色信号に於
いても各画素ブロツク内で2次元的な相関性が得られる
ため、この2次元的な相関性を利用して能率の良い伝送
を行うことができる様になった。
<実施例> 以下、本発明の実施例について説明する。
第1図は本発明の一実施例としてのビデオ信号伝送シ
ステムの概略構成を示す図である。図中1はアナログテ
レビジヨン信号が供給される端子、2は第4図に示した
様なTCI信号エンコーダ回路、3a,3bは夫々フイールドメ
モリである。フイールドメモリ3a,3bは後に詳述する様
にビデオ信号の配列を交換するために設けられている。
4は第7図に示した様なブロツク符号化回路、5は伝送
系、6は第8図に示した様なブロツク復号化回路、7a,7
bは夫々フイールドメモリ、8は第5図に示した様なTCI
信号復号化回路、9はアナログテレビジヨン信号の出力
端子である。
第2図(A),(B)は夫々第1図に於けるフィール
ドメモリ3a,3bによる信号配列の変換パターンの具体例
を示す図である。
まず第2図(A)に示す場合について説明する。フィ
ールドメモリ3a,3bには第9図に示す如き配列にてTCI信
号が入力され、しかる後第2図(A)に示す如く、n/2
本の連続する水平走査線にCNのデータ、CWのデータを夫
々配置する。今画面左上から水平方向にi番目、垂直方
向にj番目のアドレス信号をA(i,j)とするとCN及びC
Wについては配列変換後のアドレス番号A′(i,j)は となり、Yは変化しない。またこの時N/2がnの整数倍
となる様にする。
上述の如く信号配列を変換することにより、各画素ブ
ロツク内のデータは全て2次元的に相関性が得られるこ
とになり、ブロツク符号化回路4にて能率の良い符号化
が可能になった。
また、第2図(B)に示す如き信号配列に変換を行っ
た場合に於いても、各画素ブロツク内の全てのデータに
ついて2次元的な相関性を持たせることが可能で同様の
効果が得られる。
尚、上述の実施例に於いては各画素ブロツクについて
2次元的な相関性を用いた信号処理を行う手法としては
予測符号化を例にとって説明したが、本発明は予測符号
化に限らず、他の手法に対しても適用可能なものであ
る。例えば各画素ブロツクの情報の粗密に応じて伝送す
る画素数を変化せしめる、適応型可変サンプリング方式
で符号化するものに対しても適用可能なものである。
第3図は第1図に於けるブロツク符号化回路4の他の
構成を示す図であり、図中11はフィールドメモリ3a,3b
により配列交換されたデジタルビデオ信号が供給される
端子であり、この入力信号を用いて各画素ブロツク毎に
空間周波数検出回路12により画像の粗密を示すデータを
得る。該粗密を示すデータに基きモード判定回路13に於
いて各画素ブロツク内の伝送する画素数を多くするか少
なくするかを決定するモード情報を出力する。
各画素ブロツク内に於いて画像が密であれば入力され
た全画素データを出力するものとし、粗であれば伝送す
る画素数を減らす様、スイツチ16をモード情報により切
換える。またこのモード情報についても伝送を行う。
尚、14は入力デジタル信号の2次元周波数帯域を制限す
るプリフイルタ、15は全画素データー部のみを出力する
サブサンプリング回路である。この適応型可変密度サン
プリングについては本出願人の出願に係る特願昭60−14
8112号に詳細に開示している。
<発明の効果> 以上説明したように本発明によれば、入力された線順
次色信号を構成する複数の色信号を単一のメモリに記憶
し、前記メモリへの書き込み及び読み出しアドレスを制
御して、前記メモリからm×n(m,nは夫々2以上の整
数)画素よりなる画素ブロック単位で各色信号を読み出
し、各色信号毎に前記画素ブロック単位で2次元的な相
関性を用いた帯域圧縮処理を行うので、入力された画像
信号に左右されず2次元的な相関性を有効に利用するこ
とができ、安定して高能率な圧縮処理を行うことができ
る。
つまり、さまざまな絵柄の画像に対して、安定して高
能率な画像圧縮を達成することができる。
更に、各色信号の画素ブロツクをメモリの書き込み及
び読み出しアドレス制御により生成しているので、各色
信号毎に記憶するための複数のメモリを必要とせず、回
路規模の縮小化、低コスト化及び高速処理化を達成する
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のビデオ信号伝送シス
テムの概略構成を示す図、 第2図(A),(B)は夫々第1図に於けるフイールド
メモリによる信号配列の変換パターンの具体例を示す
図、 第3図は第1図に於けるブロツク符号化回路の構成例を
示す図、 第4図はTCI信号のエンコーダを示す図、 第5図はTCI信号のデコーダを示す図、 第6図はTCI信号の信号配列を模式的に示す図、 第7図は予測符号化回路のエンコーダ一例を示す図、 第8図は第7図にエンコーダに対応するデコータの一例
を示す図、 第9図はTCI信号を標本化した場合の一画面分のデータ
を示す図である。 図中2はTCI信号エンコーダ、3a,3bはフイールドメモ
リ、4はブロツク符号化回路、5は伝送系である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭54−102825(JP,A) 特開 昭61−267491(JP,A) テレビジョン学会誌VoL.39,N o.10(1985)P.861−868 IEEE TRANSACTIONS ON COMMUNICATION S,VoL.COM−25,No.11,N OVEMBER 1977,P.1373−1375

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】互いに異なる複数の色信号をライン単位に
    順次含む線順次色信号を入力する入力手段と、 前記入力手段によって入力された前記線順次色信号を構
    成する前記複数の色信号を記憶する単一のメモリと、 前記メモリから出力された各色信号をm×n(m,nは夫
    々2以上の整数)画素よりなる画素ブロック単位で、2
    次元的な相関性を用いた帯域圧縮処理を行う圧縮手段と
    を具備し、 前記圧縮手段に入力される各色信号は、前記メモリへの
    書き込み及び読み出しアドレスを制御して、前記メモリ
    から前記画素ブロック単位で読み出された信号であるこ
    とを特徴とする色信号処理装置。
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テレビジョン学会誌VoL.39,No.10(1985)P.861−868

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