JP2677574B2 - データ表示装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （発明の属する技術分野） 本発明はCRT（陰極線管）又は他の表示装置のスクリ
ーン上に映像を表示する映像表示あるいはデータ表示装
置に関するものである。 （従来の技術） 典型的な電子的映像表示装置においては、表示すべき
映像の画素情報は個別の画素より構成され、その各々は
特定のディジタル符号により表され、このディジタル符
号はある画素を輝度および色度画素成分値の項目で規定
する。これらのディジタル符号の各々は表示メモリ内に
記憶し、表示発生器によって表示装置の動作に同期させ
て周期的にアドレスし、表示発生器はこれよりディジタ
ル符号を読出し、表示装置を駆動するためのビデオ信号
をこの符号より形成する。かかる装置はその中に包含す
るかあるいはこれに付属させてバッググラウンドメモリ
を設けることができ、このメモリ内に極めて大なる数の
映像の画素情報を蓄積する。表示装置を新しい映像で置
換える場合には、このような新しい映像の画素情報は表
示メモリ内に新しい映像の画素成分値を表す対応のディ
ジタル符号としてこれを利用することができる。この画
素情報はバックグラウンドメモリ内に画素成分値を表す
実際の対ディジタル符号として蓄積し、これによって新
しい映像のディジタル符号をバックグラウンドメモリよ
り読出し、前に表示されていた映像のディジタル符号に
代えて表示メモリ内に直接これを書込む。 （従来技術の欠点） 新しい映像に対するディジタル符号のこのような読出
し／書込み動作に要する時間は特にバックグラウンドメ
モリの動作時間により定まる（すなわち、データアクセ
ス速度によって定まる）。バックグラウンドメモリが光
学的記録キャリヤ（すなわちコンパクトディスク）のよ
うなマスメモリ（大容量メモリ）である場合には、その
役目は読出し専用メモリ（CD ROM）である。従ってその
動作速度はある種の用途に対してはあまりにも遅すぎ
る。特に上述のような型の映像表示装置を使用するユー
ザーは表示映像を新しい映像に取換えるのに約１秒の遅
延のみしか許さないことが経験的にわかっている。この
遅延が極めて長い場合には、このような装置の使用は審
美的感覚よりも許容できないものとなる。従って表示映
像を変化させるためのバックグウランドメモリより表示
メモリへ転送する画素情報の量は制限される。 このような制限があることは極めて大量の画素情報を
必要とする高（強化）解像度表示装置の場合に問題があ
ることが発見された。CD ROMは必要とされる蓄積容量は
容易に満足する。しかしこれらの画素情報に充分急速に
アクセスを行うことは困難であることがわかった。一例
として例えば、360×280画素マトリックスを使用する通
常解像度の映像表示装置において、CD ROMより表示メモ
リに画素成分値を表すディジタル符号をロードするに要
する時間が丁度ユーザーによって許容される限界である
と考えられる。しかしながら現在計画されている、例え
ば760×560画素マトリックス（すなわち、４倍の画素
数）を使用する高解像度映像表示装置においては、画素
成分値を表すディジタル符号のローディングに４倍の時
間長を必要とし、これは許容できないものとなる。 （他の従来技術とその欠点） このような高精密解像度映像表示を行うために記憶す
べきディジタルデータの量を減少させるため、本出願人
の先願に係わる英国特許第8,609,078においては映像を
形成する多数の画素の少なくとも１画素成分値を２組の
ディジタルデータで符号化し、その１組によって所要の
（強化された）解像度の映像に対する画素成分値と、低
い解像度であるが同じ画素密度の映像の画素成分値間の
差を表し、他方の１組によって低解像度であるが画素密
度を減少させた少ない数の画素成分値を代表させること
による映像符号化方法を開示している。これに対する相
補的復号方法においては、減少した数の画素成分に対し
内挿を行って高解像度映像に対する画素成分値数のもの
を形成し、この後者はこのように増加させた画素成分値
に対し差値を組合わせることにより再生する。 差値を１組のディジタルデータに符号化する場合、こ
れらの値は始めパルス符号変調（PCM）を加え、次いで
これらを少ない数の量子化値で０（ゼロ）を含む量子化
値とし、この量子化値をランレングス符号を用いて符号
化することが好適である。このような符号化方法を用い
ると、極めて顕著かつ大幅なデータ圧縮が行われる。こ
れは極めて多数の差値０（ゼロ）が常に存しているから
である。画素成分値を始めPCM符号とし、次いでこれら
をデルタ符号とし、デルタ（定差）パルス符号変調（DP
CM）符号として他の１組のディジタルデータを形成する
ことにより、さらにより一層のデータ圧縮を行うことが
できる。 上述の特許出願中に記載された映像表示装置において
は、表示メモリ内に記憶されたディジタル符号で表示す
べき映像の画素情報を表すものはDPCM符号であった。従
ってこの装置はその入力に復号デコード／エンコード
（復号／符号化）装置を必要とし、始めに表示すべき映
像に関してバックグラウンドメモリより読み出した２組
のディジタルデータをPCM符号に復号する必要があっ
た。低解像度映像に対する画素成分値を表す１組のディ
ジタル符号より形成されるPCM符号は、低解像度映像の
みを表示する場合には、直接にDPCM符号に符号化され、
表示メモリ内に蓄積される。高解像度映像の表示のため
には、これらのPCM符号は内挿によってその数を増加さ
せ、さらに差値を表す他の組のディジタルデータと組合
わせる必要がある。このようにして構成された高解像度
映像に対する画素成分値を表すPCM符号を次いでDPCM符
号に符号化し、表示メモリ内に蓄積する。 しかしながら、DPCM符号によるこのような表示メモリ
の使用は、強化した高解像度映像表示装置に対してはこ
れに対応する低解像度表示の表示に必要とするよりもは
るかに大量の表示メモリを必要とするという欠点があ
る。実際上、一例として上述の特許出願においては、必
要とされる表示メモリの量は４倍に増加する。さらに表
示メモリの入力においてDPCMエンコーダを必要とするこ
とは、装置をより複雑にし、かつ余分な量子化誤差が導
入される欠点がある。 （発明の目的と構成） 本発明の目的は上述のような欠点を含まないデータ表
示装置を得るにある。 本発明では、色度及び輝度画素成分値によって対応の
画素を規定するディジタル符号によって表される個別の
各画素によって構成される高解像度映像を表示する表示
装置に、ラスタ走査ビデオ信号を供給するデータ表示装
置であって、 画素の少なくとも１成分値に対するディジタルデータ
は２組のディジタルデータを有し、その１組は高解像度
映像の画素密度に比し少ない画素密度を有する低解像度
映像に関する画素成分値を表わし、他の１組は前記高解
像度映像に対する画素成分値と、低解像度であるが同じ
画素密度である映像に対する対応の画素成分値との間の
差の値を表わす如くし、かつ 表示すべき映像のディジタルデータを蓄積する容量を
有する表示メモリと、表示装置を駆動するため表示メモ
リ内のディジタルデータよりビデオ信号を形成する表示
発生器と、 マスメモリ内に蓄積されているディジタルデータを表
示メモリに選択的に転送する論理プロセッサ装置とを具
えてなるデータ表示装置において、 前記２組のディジタルデータを、データ表示装置の前
記表示メモリ内に記憶すること、 前記表示発生器は、動作にあたり、ビデオ信号の走査
と同期的に、前記２組のディジタルデータを復号し、か
つ組合せることにより、１高解像度の映像の全部の画素
成分値を復号しかつ結合した形態で蓄積記憶することを
必要とせずに、高解像度映像を表示しうる如くしたこと
を特徴とする。 （発明の効果） 本発明は、少なくとも１部が表示メモリ内に映像の画
素を表し、ビデオ信号を生ずる実際のディジタル符号と
は異なる形態で蓄積されているディジタルデータより表
示発生器がビデオ信号を導出する映像表示装置を実現せ
んとするものである。従って高解像度映像用のディジタ
ルデータを蓄積するに要する表示メモリの容量を大幅に
減少させることができる。 本発明では、表示映像用の２組のディジタルデータは
マスメモリ（大容量メモリ）よりその形態を変えること
なく転送することができる。しかし使用するマスメモリ
のタイプによってぱ、マスメモリより表示メモリへの転
送に際しこれら２つの組のディジタルデータの再フオル
マット（フオルマット再編成）あるいは記録を行うが、
その表現する内容（レプレゼンテーション）、すなわち
画素密度及び解像度は変化させずにこれを行う。 本発明表示装置では次の２つの符号化方法で符号変さ
れたディジタルデータを取扱う。 その第１の方法は、次の各工程を含んでなる。 （ａ） m,nを整数とするとき、ｍ×ｎ画素成分値を有
する第１マトリックスの画素情報を得る工程、 （ｂ） 第１マトリックスの画素成分値を低域濾波し、
第１マトリックスの画素成分値に比し低解像度映像に対
するｍ×ｎ画素成分値の第２マトリックスを生ずる工
程、 （ｃ） 第２マトリックスの少なくとも１画素成分値を
第１マトリックスの画素成分値より画素ごとに減算し、
ｍ×ｎの差値の第３マトリックスを形成する工程、 （ｄ） 誤差値の第３マトリックスを第１組のディジタ
ルデータに符号化し、記憶媒体に記憶させる工程、 （ｅ） 画素成分値の前記第２マトリックスのサブサン
プリングを行い、ａ及びｂをｍ及びｎのそれぞれの係数
とするとき減少した密度の画素成分値のm/a×n/bの第４
マトリックスを形成する工程、 （ｆ） 該画素成分値の第４マトリックスを第２組のデ
ィジタルデータに符号化し記憶媒体に記憶させる工程。 その第２の方法は次の各工程を含んでなる。 （ｉ）m,nを整数とするとき、ｍ×ｎ画素成分値を有す
る第１マトリックスの画素情報を得る工程、 （ii）第１マトリックスの画素成分値を低域濾波し、第
１マトリックスの画素成分値に比し低解像度映像に対す
るｍ×ｎ画素成分値の第２マトリックスを生ずる工程、 （iii）該第２マトリックスの画素成分値をサブサンプ
リングし、ａ及びｂをｍ及びｎのそれぞれの係数とする
とき、m/a×n/bの密度の減少した第４マトリックスを形
成する工程、 （iv）前記画素成分値の第４マトリックスを符号化し、
第２組のディジタルデータとし記憶媒体に記憶させる工
程、 （ｖ）第２組のディジタルデータより、密度の減少した
低解像度の各画素成分値の少なくとも１画素成分を表わ
す部分を復号し、画素成分値の第４マトリックスを再構
成する工程、 （vi）再構成した画素成分値の該第４マトリックスを内
挿濾波し、前記画素成分値に関する第２マトリックスを
再構成する工程、 （vii）第１マトリックスの対応の画素成分値より再構
成第２マトリックスを画素毎に減算し、ｍ×ｎの差値の
第３マトリックスを形成する工程、 （viii）前記差値の第３マトリックスを符号化して第１
組のディジタルデータとし、蓄積媒体内に蓄積する工
程。 本発明において、上述の２つの符号化方法に対し、原
画素情報を導出する相補的復号方法は次の工程を具えて
なる。 − 差値を表わす第１組のディジタルデータを復号し、
差値の第３マトリックスを再構成する工程、 − 低解像度で減少した画素密度の画素成分値を代表す
るディジタルデータの第２組を復号し、画素成分値の第
４マトリックスを再構成する工程、 − 画素成分値の該第４マトリックスを内挿濾波して画
素成分値の第２マトリックスを再構成する工程、 − 再構成第３マトリックスと再構成第２マトリックス
の対応の画素成分値を画素毎に加算し、これら画素成分
値に関する前記第１マトリックスを再構成し、かく再構
成した第２及び第１マトリックスの画素成分値が、一体
となって原の画素情報を表わすようにする工程。 上述の符号化方法のおのおのには、さらに他の工程を
設けることができ、この追加工程では、差値を０（ゼ
ロ）を含む小さな量子化値で量子化し、ランレングス
（継続長）符号を用いてこの量子化値を符号化すること
により、この差値を第１組のディジタルデータとする。 さらに第４マトリックスの画素成分値をPCM符号とし
て設け、これより直接第２組のディジタルデータを導出
するか、あるいはこれをさらにDPCM符号に符号化して第
２組のディジタルデータとすることもできる。 このような場合、表示発生器にも上に相当する適当な
相補的復号手段を設けること当然である。 実施例 以下図面により本発明を説明する。 第１図は第１の符号化方法を説明するためのブロック
図であり、この装置は低域濾波段１、サブサンプリング
段２、減算段３、第１符号化段４及び第２符号化段５を
有する。ある映像を表す複数個の画素に対する画素情報
を低域濾波段１及び減算段３に供給する。この画素情報
は、例えば、720×560画素成分値（HI）の第１マトリッ
クスM1を有するものである。高解像度表示用のこの画素
情報は625ラインカメラの標準解像度のものならびにス
タジオ品質のものよりなお良好なものであり、これを完
全解像度の映像として表示するには高精度テレビジョン
スクリーンを必要とする。 低域濾波段１は低域濾波を行い、720×560画素成分値
（LO）の第２マトリックスM2を生ずる。これは第１マト
リックスM1の画素成分値に比較して低い解像度のもので
ある。減算段３は第２マトリックスM2と第１マトリック
スM1の少なくとも１画素成分を互いに減算し、これは画
素対画素で行い、これによって720×560の差の値（DI）
の第３マトクスM3を形成し、このマトリックスは第１符
号化段４によって量子化され、ランレングス符号化さ
れ、合成ディジタルデータRDD1の第１セットとなる。サ
ブサンプリング段２は第２マトリックスM2の各第２画素
成分値を取り、これを水平及び垂直にサンプリングし
て、360×280の画素成分値（NO）で画素密度が減少して
いる第４マトリックスM4を形成する。この第４マトリッ
クスM4によって表される画素情報は低い解像度表示用の
ものである。第２符号化段５は第４マトリックスM4の画
素成分値を符号化して合成ディジタルデータRDD2の第２
セットとする。これらの画素成分値は一般のパルス符号
変調（PCM）データであり、これを第２符号化段５によ
ってデルタPCM（DPCM）データに符号化する。これらの
マトリックスM1及びM2の画素成分値並びにマトリックス
M3の差の値も同じくPCMデータである。ディジタルデー
タRDD1とRDD2の２組は適当なメモリ媒体SM内に記憶する
ことができる。 第２符号化方法を示す第２図のブロック図において
は、低域濾波段１と、サブサンプリング段２と、減算段
３と、第１符号化段４と、第２符号化段５とが設けられ
ている。ある映像を表す多数の画素の画素情報を、低域
濾波段１及び減算段３に供給する。この画素情報は例え
ば、720×560画素成分値（HI）の第１マトリックスM1を
有するものとする。この例においてもこの画素情報は高
解像度表示用のものであり、標準625ラインカメラ解像
度のものよりも、またスタジオ品質のものよりも良好な
ものであり、これを完全解像度の映像として表示を行う
には高解像度テレビジョンスクリーンを必要とする。 低域濾波段１はこの信号の低域濾波を行い、720×560
画素成分値（LO）の第２マトリックスM2を生じ、これは
第１マトリックスM1の画素成分値に比較して低い解像度
映像のものである。ここまでに説明した符号化方法は第
１図に示した第１符号化方法と同じものであり、便宜上
これら２つの符号化方法に関しては同じ参照番号を用い
て示した。しかしこの第２符号化方法では減算段３に使
用するのは第２マトリックスM2ではなく、この代わりに
以下に説明する如くして構成する再生第２マトリックス
M2′を使用する。減算段３はこの再生第２マトリックス
M2′と第１マトリックスM1とを互いに少なくとも１画素
成分値だけ画素ごとに減算し、720×560減算器（DI）の
第３マトリックスM3を形成し、これを第１符号化段４に
よって量子化し、またランレングス符号化して、合成デ
ィジタルデータRDD1の第１セットとする。サブサンプリ
ング段２は第２マトリックスM2の各第２画素成分値をサ
ンプルし、これは水平及び垂直の両者において行い、36
0×280画素成分値（NO）の画素密度が減少した第４マト
リックスM4を形成する。この第４マトリックスM4により
表される画素情報は、低い解像度表示用のものである。
第２符号化段５はこの第４マトリックスM4の画素成分値
を合成ディジタル（DPCM）データRDD2の第２セットに符
号化する。ディジタルィデータRDD1とRDD2の２つのセッ
トは適当なメモリ媒体SM内に蓄積（記憶）し、これを利
用することができるようにする。 再生第２マトリックスM2′を導出するためには、ディ
ジタルデータRDD2の第２セットを復号段６′に供給す
る。この復号段は少なくとも１つの画素成分値に対し設
けられており、これはその値に関して符号化段５と相補
的形状をなしており、復号化した第４マトリックスM₄′
を形成する。この復号化した第４マトリックスM4を内挿
濾波段８′に供給し、これによって第２マトリックスM2
に内挿を行い、マトリックスM2′を再生する。 以上の結果この減算段３は低解像度映像に対する第２
マトリックスの画素成分値として再生マトリックスを使
用して減算を行い、これはこれと同じ減算マトリックス
を次いでディジタルデータRDD1の復号に際し、結合段内
で使用する。従って復号によって再生されるマトリック
スM1′の原の画素情報は内挿段８によって導入されるよ
うないかなる誤差とも無関係となり、これには異なる値
の第３マトリックスM3の符号化による誤差のみが混入す
ることとなる。 第３図に示す一般的な符号化装置は高解像度アナログ
RGB映像源RGB/IS、例えばビデオカメラ等よりRGB映像信
号IS/Aを受信する。このRGB映像信号IS/Aはアナログフ
ィルタRGB/AFで、濾波され、各濾波された信号IS′/Aを
ディジタイザーRGB/Dに供給し、ここにおいて濾波信号
をサンプルし、これよりRGBディジタル信号IS/Dを供給
する。このRGBディジタル信号IS/Dは濾波映像信号IS′/
Aの３つの成分R,G,Bのそれぞれに対し、８ビットPCMデ
ィジタル符号を有している。このサンプル速度は高解像
度映像に適当なものとし、例えば映像あたり720×560の
個別画素を生ずるものとする。RGB−YUVマトリックスC/
MATRによって、RGBディジタル信号IS/Dをマトリックス
化し、YUVディジタル信号を形成する。このRGB成分信号
をYUV成分信号にマトリックスするのは標準ビデオプラ
クティスに適応させるために行うものである。これら３
つの成分信号Y,U,Vは、マトリックスC/MATRによってそ
れぞれ個別に形成され、対応のそれぞれ８ビットPCMデ
ィジタル信号となり、これらはそれぞれ対応の濾波器F/
Y,F/U及びF/Vを通じて低解像度成分信号Y₁,U₁,V₁を形成
する。 これら３つの成分信号Y₁,U₁,V₁はサブサンプルされ、
通常の解像度映像の成分信号を生ずる。このサブサンプ
リングは対応のサブ−サンプラSS/Y,SS/U,SS/Vで行わ
れ、これらのおのおのは垂直方向に係数２でサブサンプ
ルを行う。水平方向においては成分信号Y₁が係数２でサ
ブサンプルされ、成分信号U₁及びV₁はそれぞれ係数４で
サブサンプルされる。これによって生じたサブサンプル
８ビットPCMディジタル信号Y_s,U_s,V_sはそれぞれ対応のD
PCMコーダCD/Y,CD/U,CD/Vで個別にデルタ（定差）符号
化され、各符号化された信号Y_sd,U_sd,V_sdは最後に結合
装置COM内で結合され、コンパクトディスクCD−Ｉ内に
蓄積される。このようにコンパクトディスクCD−Ｉに蓄
積する前に、デルタ符号化された信号Y_sd,U_sd,V_sdは再
フオルマットされ、ディスクコーダCOD/CD−Ｉにより上
述のディスク符号化フオルマットを形成する。この再フ
ォルマットは既知のものであり、例えばリード・ソロモ
ン（Reed/Solomon）符号を用いる等のブロック型あるい
はコンボリューション型符号によって記憶ディジタルデ
ータの混入誤差検出及び修正機能のある符号化を行うも
のとする。英国特許出願8507248はこのような符号化技
術の一例を示している。 第１図に示した符号化方法を行うには、低解像度成分
信号Y₁を高解像度成分信号Ｙと共に減算回路DC1に供給
する。 第２図の符号化方法を行うためには、符号化輝度信号
Y_sdをDPCMデコーダDE/Yに供給し、これによりディジタ
ル信号Y_sに対応する再生信号Y_s′を形成する。内挿フィ
ルタINT/F/Y′は信号Y_s′を受信し、内挿によって低解
像度の成分信号Y₁に対応する再生信号Y₁′を形成する。
この成分信号Y₁′を成分信号Ｙと共に減算回路DC2に供
給する。それぞれの場合において減算回路DC1又はDC2
は、２つの受信信号を互いに各画素ごとに減算してゆ
く。これによって得られた差信号YDをコーダQ/RLCに供
給し、この中でこの信号を量子化し、ランレングス符号
化して符号化信号YD_dを形成する。この符号化信号YD_dは
コンパクトディスクCD−Ｉに蓄積する前に、ディスクコ
ーダCOD/CD−Ｉによって再フオルマットを行う。 この符号化装置内でデータ圧縮を行う主な理由は、差
信号YDに最適な量子化及び符号化を行うためである。振
幅値の統計によれば、０（ゼロ）値を中心として振幅は
極めて近似的にガウス分布を示すものである。この値の
範囲を量子化して比較的に少数の値で０（ゼロ）を最も
共通な値として含みかつ値の＋d1,−d1,＋d2,−d2,…等
を含むものとする。選択する量子化レベルの数は強化し
た高解像度映像の精密度に影響し、この量子化レベル及
び符号値を変化させ、各映像又は映像の個別部分を最適
に再生させることが可能である。代案としてある特定の
方式に対し、これらの量子化特性を一定とすることもで
きる。 ゼロの値は最も頻繁に生ずる量子化値であるため、表
示されるラインに沿って生ずる量子化した差値は一般に
０（ゼロ）値が連続する比較的に長いラン（継続時間）
を生ずる。ゼロ値のこれらのランは他の個別の値のラン
と共にある連続した同じ符号のランの開始を示す符号値
と、そのランの長さを示す符号値の連続を有する符号に
より、効率的に符号化することができる。その手段を取
ることにより相当大なる比率で符号化数を減少させるこ
とができ、その比率は10分の１又はこれ以上のものであ
る。さらに符号化データのより一層の圧縮が量子化差信
号値を表す可変長符号の選択により可能であり、例えば
最も頻繁に生ずる量子化レベルあるいは符号又はランレ
ングス値を最も短い符号に割当てる。この符 号化技術
は同じくこれまでに既知のものである。 量子化レベルまたは符号値を可変とする場合は、符号
の翻訳を可能とするデータ及び量子化レベルの割当ての
データを復号装置に別個のデータ信号とし転送し、これ
によって得られた値を復号装置内に適当な形態で蓄積す
ることができる。この目的にランダムアクセスメモリ内
のルックアップテーブル（参照テーブル）を一般に使用
する。 単一映像内の符号領域を変化させることができるの
で、表示映像の再生の忠実性と所要データ量との間の比
重（兼合い）を選択的に変化させることができる。これ
によって特別に関心のある領域又は特別に繊細な細部を
要する領域を極めて正確に符号化し、また興味の少ない
部分の符号を正確さの少ない符号とすることができる。 最大データ圧縮の基準に加えて各符号は復号が極めて
簡単であり、あるいは他の符号型式（スキム）に対して
コンパチビリティ（互換性）をある程度有していること
が極めて重要である。インターアクティブコンパクトデ
ィスク（CD−Ｉ）に対応する映像の表示の場合の符号化
標準はすでに述べたように規定されている如くであり、
これは比較的に効率の良い符号方式であるが、上述の既
知の標準に対し密接な互換性を維持していることが望ま
しい。従って以下に述べる符号化方法においては、第４
図に示す如く差信号を用いることが好ましい。 量子化レベルは最大で８に限定され、これらの各々を
特定の３ビット２進符号に割り当てる。符号値CODE1及
びCODE2の隣接対を第４図に示す如く単一の８ビット符
号語（ワード）b0ないしb7内にパックする。最大有意義
ビット、すなわちビット７をこれらの符号値対CODE1及
びCODE2がある対の符号のランの開始点を形成すると
き、これを表す信号に使用し、従って次の８ビット符号
値は８ビット符号値のランレングスを代表する。これら
ランレングスに対し割り当てられる値は２ないし255の
範囲である。ランレングスに対し０（ゼロ）の値は同じ
符号があるラインの終わりまで続くことを表す。ライン
の終わりまでのランを表示するランレングス符号により
すべてのラインは終端する。ビットb3は無視する。しか
し代案とした符号方式ではCODE1及びCODE2の値を復号す
るので、符号翻訳テーブルを選択するためにこれを使用
する。 コンパクトディスク上にデータを蓄積するのに、同一
の符号化方法を使用することは必ずしも重要ではない。
例えばCODE1及びCODE2に対し可変長符号として別個の値
を用い、データがディスクより表示メモリに負荷される
ときには８ビットの別個の符号の集合とすることもでき
る。符号装置内でランレングス符号を制限し、従ってCO
DE1及びCODE2の値が個別に符号化されるにもかかわら
ず、ランレングスはそれぞれが単一の８ビット符合を構
成する特定の値の対のみを定めるものとすることも可能
である。 差データの符号化方法は第４図に示すものより、さら
に変形することができる。Ｘでマークしたビット（すな
わちビットb3）の値が最大有意義ビットb7の逆数であ
り、このビットb7がランの存在を信号するものである場
合は、完全なバイトがすべて０（ゼロ）値をとることは
不可能である。その結果、ゼロのランレグスを示す符号
は特定な符号値を有するものとなる。この符号化方法を
適用することにより、いずれのコンピュータにおいても
データを取扱うラインの終わりの位置を示すために符号
に課される任務が簡単化される。殆どのコンピュータが
符号値ゼロの認識のために、特定の符号を割当ててい
る。 差信号YDの符号化方法はさらに他の変形が考えられ
る。ある映像の出発値をずらした映像を表示することが
必要になる場合がある。映像を表すデータがランレング
スシーケンスで符号化されず、より簡単な直線シーケン
スで符号化されている場合には、このデータシーケンス
の適当な部分よりデータの復号を開始させることは容易
である。データがランレングスシーケンスで符号化され
ている場合には、変位した映像がデータランの中央で開
始する場合が極めて多い。このような場合にはランレン
グス符号シーケンスを変形し、このような困難性を最少
数の変化で行なえるように打消し、また符号を変形した
直近の場所以外の符号バイトを変形したりあるいは移動
させたりする必要がないようにすることが望ましい。こ
れに対しては符号の次のような変形を行う。 各単一ランレングスを、互いに加えてもとのランレン
グスとなる２つの短いランレングスに分割しうる場合に
は、映像の開始点を符号境界と一致せしめる。４または
４以上のランレングスのすべての符号は２つの別個のラ
ンシーケンスに分かるように符号化し、これらの合計が
元のランレングスとなるようにする。長さ1,2及び３の
ランのものはこのようなラン符号を用いずに符号化す
る。これらのランの対は４バイトの長さを占め、単一符
号とラン符号の適当な組み合わせを用いることにより、
符号の境界点をランレングス内の任意の点に定めること
が可能となる。 第５図には第３図の回路により、データ符号化された
符号を逆に復号するための相補的な一般的復号装置を示
す。この復号装置は蓄積された、量子化及びランレング
ス符号化された信号YD_dより、差信号YD′を導出するた
めのデコーダDQ/RLCを有する。DPCMデコーダDE/Y,DE/U,
DE/Vは蓄積されている信号Y_sd,U_sd,V_sdよりPCMディジタ
ル信号Y_s′,U_s′,V_s′を再生する。このデコーダ装置は
さらに内挿フィルタINT/F/Y,INT/F/U,INT/F/Vを含み、
かつYUV−RGBマトリックスD/MATR及びアダー（加算器）
ADDを有している。これらの各回路素子は復号された差
信号YD′と復号された信号Y_s′,U_s′,V_s′内の低解像度
情報の異なる情報によって動作し、映像信号RGB/ISを再
生し、この信号は映像表示装置を動作させるに使用され
る。上述の如くDPCMデコーダ、内挿フィルタ及びYUV−R
GBマトリックスは第５図に示すもの以外の均等回路で構
成することができる。例えば、YUV−RGBマトリックス変
換の前にYUV値の異なるもの及び低解像度情報を用いて
加算を行うこともできる。さらにYUV−RGB変換後に内挿
を行うこともできる。 本明細書中に既に説明したように、コンパクトディス
クにより得られる符号形態（ディスク再フオルマットを
無視して）と同じ又は密接に関連している符号形態で低
解像度データ及び差データを表示メモリ内に蓄積する
と、映像表示装置において表示メモリの極めて重要な節
約が達成される。本発明においては表示装置の表示発生
器に復号装置を設け、この復号装置は表示が更新される
速度で動作するものとし、すなわち低解像度データ及び
差データを表示メモリより映像表示装置の制御によって
反復的に得るようにすることにより上述のことが達成で
きる。このデータの復号プロセス、値の内挿及び内挿情
報を差情報に加算するプロセスは、この場合表示発生器
の機能の一部となる。第６図はこのような映像表示装置
を示すものであり、本装置は表示装置DSD、表示発生器D
SG、表示メモリDSM、プロセッサPRO、ユーザインタフェ
ース装置KEY及びTAB、ディスク復号装置DDD及びランレ
ングス前置復号装置RLDを有している。 この表示装置DSDをカラーテレビジョンモニタ装置と
して構成するのが適当であり、この装置を表示発生器DS
GよりのRGBビデオ信号を受信するように接続する。表示
発生器DSGはコンパクトディスクCD−Ｉより読出され、
ディスク復号装置DDD内で再フオルマットされたYUV値を
表す符号化信号データより上述のRGBビデオ信号を導出
する。これらのYUV値はDPCM低解像度信号Y_sd,U_sd,V_sd及
び量子化並びにランレングス符号化された差信号YD_dを
有して構成されている。ランレングス前置復号装置RLD
は信号YD_dを差データ表示メモリDSM内に蓄積する前に固
定ランレングス符号化差信号YD_d′に翻訳するために設
けてある。低解像度データY_sd,U_sd,V_sdをコンパクトデ
ィスクCD−Ｉ内に蓄積したと同じ形態、すなわちDPCMデ
ータとして蓄積する。このコンパクトディスクCD−Ｉよ
りデータを読出すのはプロセッサPROの制御によって行
い、実際のこのデータの読出しはキーボードKEY及び書
込みタブレットTABを有するものと考えられるユーザイ
ンタフェースによる選択によって行われる。表示発生器
DSGはテレビジョンモニタ装置DSDに対するライン及びフ
ィールド同期信号LS及びFSをも形成し、さらに表示メモ
リDSMよりのディジタルデータの読出しを制御するため
のタイミング信号Ｔを形成する。 この場合低解像度データと差データの復号は表示発生
器DSGの機能の一部となっているため、たとえばDDD及び
RLDの如き各デコーダの機能はコンパクトディスクCD−
Ｉより導出されたデータを表示メモリDSM内に蓄積する
前に再フオルマットする機能のみに限定される。 かかる表示発生器DSGの３つの可能な実施形態を第7,
8,9図にそれぞれ示してある。これらの各装置において
表示メモリDSM内に蓄積された低解像度データはDPCMデ
ータ、特に８ビットを好適とするデータであり、また差
データは固定長ランコードデータとし、これも８ビット
とするのが適当である。 第７図に示す表示発生器DSGは一群のDPCMデコーダDE/
Y,DE/U,DE/Vを有し、これらは低解像度符合化信号Y_sd,U
_sd,V_sdを受信し、８ビットPCMディジタル信号Y_s′,
U_s′,V_s′を再生する。ランレングスデコーダDE/RLは差
信号YD_d′を受信し、各映像画素に対しディスクリート
な差信号YD′を再生する。信号Y_s′,U_s′,V_s′を一群の
インターポレータ（内挿回路）INT/Y_s,INT/U_s,INT/V_sに
供給し、これらは最も符号化された信号Y₁,U₁,V₁のサブ
サンプリングを反復し、映像あたり対応の画素密度の再
生信号Y₁′,U₁′,V₁′を形成する。このインターポレー
ション（内挿）は信号U₁′及びV₁′に対しては水平及び
垂直の双方に対し係数２で行い、信号Y₁′に対しては水
平のみに係数２で行う。信号U₁′及びV₁′をYUV−RGBマ
トリックスD/MATRに供給する。信号Y₁′及びYD′を加算
器（アダー）ADDに供給し、これよりの出力をマトリッ
クスD/MATRに供給する。かくして得られたディジタル信
号Rd,Gd,Bdをそれぞれのディジタルアナログ変換器D/A/
R,D/A/G,D/A/Bによって変換を行い、合成RGBビデオ信号
を形成し、これによって表示装置DSDを駆動する。 第７図に示すディスプレイ発生器DSG内において、マ
トリックスD/MATRは完全画素密度の低解像度信号成分
U₁′及びV₁′を高解像度信号成分Ｙ′と共に受信する。 第８図に示す表示発生器DSGの第２実施例は、この構
成に対しマトリックスD/MATRが３つのすべての低解像度
信号成分Y₁′,Y₁′,Y₁′を受信し、これによって低解像
度映像に対するディジタル信号Rd,Gd,Bdのみを形成する
ことが上述の例と異なる。この場合、高解像度差データ
はランレングスデコーダRL/RGBより直接に形成された３
つの成分信号Rdd,Gdd,Bddであり、対応の加算器（アダ
ー）ADD/R,ADD/G,ADD/B内で低解像度成分ディジタル信
号に加算されたものである。第７図の表示発生器と同様
に、ディジタル−アナログ変換器D/A/R,D/A/G,D/A/Bを
設け、表示装置DSDを駆動する合成RGBビデオ信号を形成
する。第８図に示したこの代案の実施例においては、マ
トリックス後に成分信号Rd,Gt,Bdが生じた後に差成分信
号Rdd,Gdd,Bddを別個にR,G,B各チャネルに加算すること
は差信号YD′をマトリックス前に成分信号Y₁′に加算す
るのと正確に等価であることが容易に理解されよう。 この装置を用いる時は本発明表示装置によって自然映
像の表示を行うのに加えて、符号化グラフィック情報を
表示する異なるモードとして使用することができるよう
になる。符号化出力レベル１個または１個以上をプログ
ラムし、同じ値を赤、緑、青加算器に出力する代わり
に、差値のみを出力するようすることもできる。低解像
度映像をプログラムし、一定のカラーの映像を与えるよ
うにするときは、ランレングスプログラムデコーダによ
り差信号を発生し、この差信号は前述の低解像度映像に
加えた場合には表示装置の動作範囲において任意のカラ
ーを生ずるものとすることが可能である。このようにし
てプログラムした装置を使用するときは、ランレングス
符号化したグラフィック情報をプログラム可能な参照テ
ーブルに定めたカラーで表示することができる。このよ
うな二重モードの動作とすることが高解像度の自然映像
をコンピュータ発生グラフィック情報及びテキストと同
時に表示するのに極めて便利である。 第９図は表示発生器DSGの他の実施例を示す。この実
施例においては、信号Y_s′,U_s′,V_s′を使用してマトリ
ックスD/MATRによりYUV−RGB変換を行い、色差信号をア
ナログ加算器AA/R,AA/G,AA/Bによるアナログデジタル変
換後に加算する。アナログディジタル変換器D/A/R′,D/
A/G′,D/A/B′は差成分信号Rdd,Gdd,Bddの変換を行う。
これによるとアナログインタポレータ（内挿器）I/A/R,
I/A/G,I/A/Bによって水平方向の赤、緑／青信号に対す
る内挿をデジタル的でなく、アナログ的に行うことがで
きる。この目的のために適当な低域濾波器を使用する。
差情報のために使用するデジタルアナログ変換器は正及
び負の両方の出力を出し得るものとし、これらは直接に
出力するか、他の付加的なバイアス信号と組合せて使用
する。 第７図,8図、９図のそれぞれの装置において信号Y_sd,
U_sd,V_sd,YD_d′をアナログビデオ信号RGBに変換するプロ
セスは標準テレビジョン表示速度によって表示装置を連
続的にリフレッシュできる速度で行う。 上述の全ての技術はY,U及びＶチャネルにそれぞれ適
用することができるが、Ｕ及びＶ信号には差信号を計算
しかつ加算してこれらを強化する必要がないことがわか
った。これは、Ｕ及びＶチャネルの細部については人間
の眼は感応性がより低いという事実によるものである。
従って、上述の例として説明した中でＹ信号を内層に用
い、次いでＹの差信号に加算する方式において、Ｕ及び
Ｖ信号は内挿のみを行い、Ｕ及びＶの差信号を使用しな
いようにすることもできる。 以上の開示内容により、当業者には多くの変形が可能
である。これらの変形は例えば、それぞれ既知の事実を
本開示内容に加えたものであって、これらはいずれを本
発明の範囲内に属するものである。本発明の特許請求の
範囲は、特定の特徴事項を組合せて記載してあるが、こ
れらの特徴事項の一部を既知の技術で置換えてもその発
明の技術思想を逸脱しない限り、当然本発明の権利範囲
に属するものである。

【図面の簡単な説明】 第１図及び第２図はディジタルデータの符号化の第１及
び第２の方法を説明するためのブロック図、 第３図は第１図及び第２図の符号化方法を行うための一
般的な符号回路を示すブロック図、 第４図はランレングス符号化のための符号フオルマット
を示す図、 第５図は相補的復号化装置を示すブロック図、 第６図は本発明による映像表示装置を示すブロック図、 第７図ないし第９図は第６図に示した映像表示装置内に
おいて使用する復号装置のブロック図である。

Claims (1)

1. (57)【特許請求の範囲】 １．色度及び輝度画素成分値によって対応の画素を規定
   するディジタル符号によって表される個別の各画素によ
   って構成される高解像度映像を表示する表示装置に、ラ
   スタ走査ビデオ信号を供給するデータ表示装置であっ
   て、 画素の少なくとも１成分値に対するディジタルデータは
   ２組のディジタルデータを有し、その１組は高解像度映
   像の画素密度に比し少ない画素密度を有する低解像度映
   像に関する画素成分値を表わし、他の１組は前記高解像
   度映像に対する画素成分値と、低解像度であるが等価の
   画素密度である映像に対する対応の画素成分値との間の
   差の値を表わす如くし、かつ 表示すべき映像のディジタルデータを蓄積する容量を有
   する表示メモリと、表示装置を駆動するため表示メモリ
   内のディジタルデータよりビデオ信号を形成する表示発
   生器と、 マスメモリ内に蓄積されているディジタルデータを表示
   メモリに選択的に転送する論理プロセッサ装置とを具え
   てなるデータ表示装置において、 前記２組のディジタルデータを、データ表示装置の前記
   表示メモリ内に記憶すること、 前記表示発生器は、動作にあたり、ビデオ信号の走査と
   同期的に、前記２組のディジタルデータを復号し、かつ
   組合せることにより、高解像度映像の全部の画素成分値
   を復号しかつ結合した形態で蓄積記憶することを必要と
   せずに、高解像度映像を表示しうる如くしたことを特徴
   とするデータ表示装置。 ２．表示すべき映像に対する２組のディジタルデータ
   は、マスメモリより表示メモリへの転送中に再フォルマ
   ットされ、あるいは記録されるが、その画素密度及び解
   像度の項目内容を変化させないことを特徴とする特許請
   求の範囲第１項記載のデータ表示装置。 ３．前記表示発生器は、次の各工程によって符号化され
   た２組のディジタルデータの復号を行うことによって動
   作すること、すなわち （ａ） m,nを整数とするとき、ｍ×ｎ画素成分値を有
   する第１マトリックスの画素情報を得る工程、 （ｂ） 第１マトリックスの画素成分値を低域濾波し、
   第１マトリックスの画素成分値に比し低解像度映像に対
   するｍ×ｎ画素成分値の第２マトリックスを生ずる工
   程、 （ｃ） 第２マトリックスの少なくとも１画素成分値を
   第１マトリックスの画素成分値より画素ごとに減算し、
   ｍ×ｎの差値の第３マトリックスを形成する工程、 （ｄ） 誤差値の第３マトリックスを第１組のディジタ
   ルデータに符号化し、記憶媒体に記憶させる工程、 （ｅ） 画素成分値の前記第２マトリックスのサブサン
   プリングを行い、ａ及びｂをｍ及びｎのそれぞれの係数
   とするとき減少した密度の画素成分値のm/a×n/bの第４
   マトリックスを形成する工程、 （ｆ） 該画素成分値の第４マトリックスを第２組のデ
   ィジタルデータに符号化し記憶媒体に記憶させる工程、 を特徴とする特許請求の範囲第１項または第２項記載の
   データ表示装置。 ４．前記表示発生器は、次の各工程によって符号化され
   た２組のディジタルデータの復号を行うことによって動
   作すること、すなわち （ｉ）m,nを整数とするとき、ｍ×ｎ画素成分値を有す
   る第１マトリックスの画素情報を得る工程、 （ii）第１マトリックスの画素成分値を低域濾波し、第
   １マトリックスの画素成分値に比し低解像度映像に対す
   るｍ×ｎ画素成分値の第２マトリックスを生ずる工程、 （iii）該第２マトリックスの画素成分値をサブサンプ
   リングし、ａ及びｂをｍ及びｎのそれぞれの係数とする
   とき、m/a×n/bの密度の減少した第４マトリックスを形
   成する工程、 （iv）前記画素成分値の第４マトリックスを符号化し、
   第２組のディジタルデータとし記憶媒体に記憶させる工
   程、 （ｖ）第２組のディジタルデータより、密度の減少した
   低解像度の各画素成分値の少なくとも１画素成分を表わ
   す部分を復号し、画素成分値の第４マトリックスを再構
   成する工程、 （vi）再構成した画素成分値の該第４マトリックスを内
   挿濾波し、前記画素成分値に関する第２マトリックスを
   再構成する工程、 （vii）第１マトリックスの対応の画素成分値より再構
   成第２マトリックスを画素毎に減算し、ｍ×ｎの差値の
   第３マトリックスを形成する工程、 （viii）前記差値の第３マトリックスを符号化して第１
   組のディジタルデータとし、蓄積媒体内に蓄積する工
   程、 を特徴とする特許請求の範囲第１項または第２項記載の
   データ表示装置。 ５．表示発生器が、次の工程の復号手段を用いて原の画
   素情報を再構成すること、すなわち、 − 差値を表わす第１組のディジタルデータを復号し、
   差値の第３マトリックスを再構成する工程、 − 低解像度で減少した画素密度の画素成分値を代表す
   るディジタルデータの第２組を復号し、画素成分値の第
   ４マトリックスを再構成する工程、 − 画素成分値の該第４マトリックスを内挿濾波して画
   素成分値の第２マトリックスを再構成する工程、 − 再構成第３マトリックスと再構成第２マトリックス
   の対応の画素成分値を画素毎に加算し、これら画素成分
   値に関する前記第１マトリックスを再構成し、かく再構
   成した第２及び第１マトリックスの画素成分値が、一体
   となって原の画素情報を表わすようにする工程、 を特徴とする特許請求の範囲第３項または第４項記載の
   データ表示装置。 ６．YUV符号化に使用し、ここでＹは画素の輝度成分、
   Ｕ及びＶは２つの色度成分であり、このうちで輝度成分
   値のみが画像情報であり、この画像情報を符号化して２
   組のディジタルデータとして表示メモリ内に記憶し、２
   つの色度成分値は低解像度値の関連の１組のディジタル
   データのみとして差値を伴うことなく表示メモリ内に記
   憶する方式のデータ表示装置であって、 前記表示発生器は、低解像度輝度及び色度成分値を表わ
   す１組のディジタルデータを受信するように接続され、
   これらの値を拡張して所望の高解像度映像の画素密度と
   するよう動作する内挿手段と、 輝度成分値と、拡張された低解像度輝度成分値の差の値
   を表わす１組のディジタルデータを受信するように接続
   され、高解像度輝度成分値を形成する加算手段と、 拡張低解像度輝度成分値と、高解像度輝度成分値を受信
   するように接続され、合成RGBディジタル信号を形成す
   るYUV−RGBマトリックス変換手段と、 上記RGBディジタル信号に応答して表示装置を駆動して
   高解像度映像を表示するRGBアナログビデオ信号を形成
   するディジタル−アナログ変換器とを具えてなることを
   特徴とする特許請求の範囲第１項ないし第５項のいずれ
   か１項に記載のデータ表示装置。 ７．YUV符号化に使用し、ここでＹは画素の輝度成分、
   Ｕ及びＶは２つの色度成分であり、このうちで輝度成分
   値のみが画像情報であり、この画像情報を符号化して２
   組のディジタルデータとして表示メモリ内に記憶し、２
   つの色度成分値は低解像度値の関連の１組のディジタル
   データのみとして差値を伴うことなく表示メモリ内に記
   憶する方式のデータ表示装置であって、 前記表示発生器は、低解像度輝度及び色度成分値を表わ
   す１組のディジタルデータを受信するように接続され、
   これらの値を拡張して所望の高解像度映像の画素密度と
   するよう動作する内挿手段と、 拡張低解像度輝度及び色度成分値を受信し、低解像度映
   像に適当な第1RGBディジタル信号を形成するYUV・RGBマ
   トリックス変換手段と、 輝度成分値の差値を表わす１組のディジタルデータを受
   信するように接続され、差値を表わす第2RGBディジタル
   信号を形成する差値デコーダと、 第１及び第2RGB信号のR,G,B成分信号を別個に加算して
   合成R,G,Bディジタル信号を形成する加算手段と、 該合成R,G,Bディジタル信号に応答してRGBアナログビデ
   オ信号を形成し表示装置を駆動して高解像度映像を表示
   するディジタル・アナログ変換手段とを具えてなる特許
   請求の範囲第１項ないし第６項のいずれか１項に記載の
   データ表示装置。 ８．YUV符号化に使用し、ここでＹは画素の輝度成分、
   Ｕ及びＶは２つの色度成分であり、このうちで輝度成分
   値のみが画像情報であり、この画像情報を符号化して２
   組のディジタルデータとして表示メモリ内に記憶し、２
   つの色度成分値は低解像度値の関連の１組のディジタル
   データのみとして差値を伴うことなく表示メモリ内に記
   憶する方式のデータ表示装置であって、 前記表示発生器は、低解像度輝度及び色度成分値を表わ
   す１組のディジタルデータを受信するように接続され、
   対応のRGBディジタル信号を形成するYUV・RGBマトリッ
   クス変換手段と、 輝度成分値に対する差値を表わす１組のディジタルデー
   タを受信し、差値を表わす第2RGBディジタル信号を形成
   する差値復号手段と、 第１及び第2RGBディジタル信号に応答して第１及び第2R
   GBアナログ信号を形成する第１及び第２ディジタル・ア
   ナログ変換手段と、 第1RGBアナログ信号を受信してこの信号を高解像度映像
   用に必要とされる画素密度に拡張するアナログ内挿手段
   と、 拡張第１アナログ信号と第２アナログ信号のR,G,B成分
   信号を別個に加算してRGBアナログビデオ信号を形成
   し、高解像度映像を表示する表示装置を駆動する加算手
   段とを具えてなることを特徴とする特許請求の範囲第１
   項ないし第６項のいずれか１項に記載のデータ表示装
   置。 ９．低解像度輝度及び色度値を表わす１組のディジタル
   データをDPCM符号として表示メモリ内に記憶し、表示発
   生器はこの１組のディジタルデータを内挿またはマトリ
   ックス化の前にPCM符号に復号するデルタ復号手段を含
   んでなる特許請求の範囲第６項、第７項または第８項の
   いずれか１項に記載のデータ表示装置。 １０．輝度成分値の差値を表わす１組のディジタルデー
   タを可変ランレングス符号として表示メモリ内に記憶
   し、表示発生器は、差値を輝度成分値に加算するプロセ
   スの前にこの１組のディジタルデータを固定ランレング
   ス符号に復号する手段を有してなる第６項ないし第９項
   のいずれか１項に記載のデータ表示装置。