JP2862233B2 - Information transmission system - Google Patents

Information transmission system

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JP2862233B2
JP2862233B2 JP61017074A JP1707486A JP2862233B2 JP 2862233 B2 JP2862233 B2 JP 2862233B2 JP 61017074 A JP61017074 A JP 61017074A JP 1707486 A JP1707486 A JP 1707486A JP 2862233 B2 JP2862233 B2 JP 2862233B2
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正弘 武井
宏爾 高橋
素一 樫田
信 下郡山
直人 阿部
伸逸 山下
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【発明の詳細な説明】 〈産業上の利用分野〉 本発明は情報伝送システムに関し、特に伝送する情報
を所定量毎に分割して得た情報グループ毎に伝送する情
報密度を切換えて伝送するシステムに関するのである。 〈従来の技術〉 情報を伝送する場合、いかに伝送する情報量を少なく
して原情報を忠実に再現できる様にするかということが
常にテーマとされ、そのために多種多様な伝送方式が従
来より提案されている。 上述のテーマに対してサンプリング密度、即ち伝送す
る情報密度を適宜変化させる適応形可変密度サンプリン
グ方式がある。この方式の一例として既に発表されてい
る時間軸変換帯域圧縮方式(以下TAT;Time Axis Transf
orm)について以下簡単に説明する。 第5図はTATの基本的な考え方を説明するための図で
ある。原信号は点線にて示す如く所定の期間(所定の情
報量)毎に分割され、分割されたグループ毎に含まれる
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つ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
されたブロツクについては全てのデータ中一部のみを伝
送データとし、他を間引データとして伝送しないものと
する。 上述の如き考え方によって単位時間当りに伝送される
データ数は減少することになり、伝送信号の帯域圧縮が
可能となる。この様にして伝送されたデータは受信側に
おいて、間引データに対応するデータの形成に用いられ
る。即ち伝送されてきたデータを用いて間引データに近
似する補間データを演算する。この補間データは情報が
粗な部分に対応しているので間引データに極めて近似し
たデータとなる。そのため全てのデータを伝送した場合
に比べて復元した信号の原信号に対する忠実性について
はほとんど変化させず、伝送帯域については大幅に圧縮
できる。即ち伝送する情報量を減少させることができ
る。 一方、各ブロツクについて、全てのサンプリングデー
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行い、この判定情報も伝送モード
情報として何らかの形で同時に伝送する。 さて、上述の如き考え方を画像情報の伝送に対して適
用することを考える。画像情報が二次元的な拡がりを持
ち、水平垂直両方向に相関性を有するものであるから、
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
プリング間隔も可変とすれば、より効果的な伝送が可能
となる。この考え方を以下2次元TATと称し、以下これ
について簡単に説明する。尚、この2次元TATについて
の考え方は既に本出願人に係る特願昭60−148112号等に
て開示している。 第6図は2次元TATにおけるデータ伝送パターンを示
す図である。2次元TATにおいては1つの画面をm×n
の画素よりなる画素ブロツクに分割し、この画素ブロツ
ク毎に伝送データの密度を変化せしめるものである。第
6図においては画素ブロツクが4×4の画素を有するも
のとし、2種類の伝送モードを示している。 図中○は伝送画素、×は間引画素を夫々示している。
Eは図示の如く全画素データを伝送するパターンを示し
ており、Cは全画素データ中一部のみを伝送するパター
ンを示している。以下、これらの伝送パターンによる伝
送モードを夫々Eモード、Cモードと称する。図より明
らかな如くCモードはEモードに対して1/4の情報密度
で伝送を行うことが分かる。 Cモードで伝送された画素ブロツクの間引画素につい
ては、受信側において伝送された画素データ中それに近
接する画素データを用いて補間画素データを形成し、原
画面を復元する。 以下、この様な2次元TATによる伝送を実現するため
の構成について説明する。第7図は2次元TATによる伝
送システムの送信側の概略構成例を示す図である。第7
図に示す例ではデジタル伝送系を例にとって説明してい
る。 入力されたビデオ信号はアナログデジタル変換器(A/
D)1で全画素についてサンプリングされ、全画素デー
タを発生する。この全画素データが間引回路2に供給さ
れると、帯域制限を行った後、第6図のCモードパター
ンに対応する間引が行われ、Cモードデータを得る。こ
のCモードデータは補間回路3に供給され、間引画素に
対応する補間画素データが演算される。 この補間画素データはA/D1より出力される全画素デー
タと共にモード判別回路4に供給され、各画素ブロツク
についてCモードで伝送するかEモードで伝送するかが
決定される。モード判別回路4ではA/D1より出力される
画素データと補間画素データとの差を演算し、各画素ブ
ロツク毎にこの差の合計(以下ブロツク歪と称す)を演
算しこれを1フイールド分、メモリに蓄えておく。 そして次のフイールドのデータが入力されるまでの間
に、全ての画素ブロツクのブロツク歪の分布を求める。
ここでCモードで伝送する画素ブロツク数と、Eモード
で伝送する画素ブロツク数とEモードで伝送する画素ブ
ロック数との比は常に一定とする必要がある。例えばC
モードで伝送する画素ブロツクを全体の2/3、Eモード
で伝送する画素ブロツクを全体の1/3に設定すれば、全
体として伝送するデータ数(圧縮率)は(2/3×1/4+1/
3×1=)1/2となる。そこで全画素ブロツクのブロツク
歪の分布により、どの程度のブロツク歪を境にCモー
ド、Eモードの分配を行うかを決定するための歪閾値を
求めておく。 そして次のフイールドのビデオ信号が入力されるタイ
ミングで蓄えられたブロツク歪を順次読出し、歪閾値と
比較して伝送モードを決定する。読出されたブロツク歪
が歪閾値と一致した場合には、前述の如き所定の割合に
Cモードで伝送される画素ブロツクと、Eモードで伝送
される画素ブロツクとの比が一致する様伝送モードが決
定される。 上述の如くして得たモード判別信号はスイッチ7へ供
給され、Eモードデータ用のバツフア52、Cモードデー
タ用のバツフア6から択一的に画素データが読出され
る。このスイツチ7の出力データは伝送データとして伝
送路へ出力される。またモード判別信号もバツフア9を
介してモード情報として伝送路へ出力される。 第8図は2次元TAT伝送システムの受信側の概略構成
例を示す図である。伝送路を介して入力される前述の処
理の施されたデジタルビデオ信号はCモード補間回路11
に供給され、Cモードによる間引画素データに対応する
補間データが演算される。 一方、伝送されたモード情報はスイッチ12を制御し、
モード情報がEモードを示す時はE側に接続し、Cモー
ドを示す時はC側に接続する。これによってEモードデ
ータ、Cモードデータ及び補間画素データを含む全画素
データがフレームメモリ13に格納されていく。フレーム
メモリ13からは例えばテレビジヨン信号に準拠した順序
で全画素データが読出され、デジタルアナログ変換器
(D/A)14をして出力される。 上述の如く2次元TATの伝送システムにおいては、極
めて効果的に画像情報を伝送できる。 〈発明の解決しようとする問題点〉 上述の2次元TATの伝送システムにおいては帯域を1/2
程度に圧縮することが可能であるが、近年注目されつつ
ある所謂高品位テレビジヨン信号を伝送しようという場
合、単位時間当りの情報量が現行のNTSC方式によるテレ
ビジヨン信号に比べて5倍程度にまで増大する。従って
データ量を更に減少させなければ磁気記録再生系等の伝
送路では伝送することが不可能であった。 本発明は上述の如き背景下において、従来の可変密度
サンプリング方式により更に伝送情報を減少させること
のでき、かつ伝送情報の原情報に対する忠実度を殆ど損
うことのない情報伝送システム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〉 上述の目的下において、本発明は、伝送する1画面分
の画像情報を所定画素毎に分割して得た各情報グループ
の画像情報を伝送する情報伝送システムであって、前記
各情報グループ中の、代表となる一つ又は複数の画素の
データを符号化して得た代表データのみを前記各情報グ
ループの画像情報として出力する第1の伝送手段と、前
記各情報グループ中において、上記代表データから得ら
れるデータと、上記一つ又は複数画素以外のデータとの
差分値を所定の量子化ステップで量子化して得た付加デ
ータ及び前記代表データを前記各情報グループの画像情
報として量子化ステップに係るデータと共に出力する第
2の伝送手段と、上記第1の伝送手段より出力される画
像情報を用いて復元した画像情報とオリジナルの画像情
報との間の上記情報グループ毎の差に応じて第1の伝送
手段又は第2の伝送手段の出力を上記情報グループ毎に
選択的に出力する出力手段とを備え、上記第1の伝送手
段及び第2の伝送手段より出力される画像情報を1画面
内に混在させて伝送するとともに、上記付加データの量
子化ビット数を上記代表データの量子化ビット数よりも
少なくしたことを特徴とする情報伝送システム、を提供
するものである。 〈作用〉 上述の如き構成によれば可変密度の標本化にて得られ
る伝送情報量ノ削減効果の上に更に付加データの伝送ビ
ツト数を減らすことができ、かつ非線形の量子化を行う
必要がないため量子化誤差の最大値を小さくすることが
できるため伝送する情報の原信号に対する忠実性を殆ど
劣化されることなく得られ、極めて伝送効率の良い情報
伝送が行える様になった。 〈実施例〉 以下、本発明の一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伝送システムの送
信側の概略構成を示す図であり、図中第7図と同様の構
成要素については同一番号を付し、説明を省略する。 第1図に示す伝送システムにおいては、Eモードで伝
送を行う場合には帯域制限を行っていないCモードデー
タ(基本画素データ)には通常の量子化ビツト数を与
え、基本画素データ以外の画素(追加画素)データはそ
れより少ない量子化ビツト数で伝送しようというもので
ある。ここでは追加画素データは基本画素データとの差
分値を適応的に定められた量子化ステツプで量子化して
得たデータとして伝送する。 フイールドメモリ25、26には夫々Eモードデータ、C
モードデータが格納されているが、Eモードデータは更
に予測差分符号器27を介した後にスイツチ7に導かれて
いる。 第2図は第1図における符号器27の具体的な構成を示
す図である。 符号器27に対してフイールドメモリ25から入力された
Eモードデータはスイツチ45に供給される。ここで各デ
ータのアドレス番号を規定しておく。第3図は第1図に
おけるフイールドメモリ25,26に格納されているデータ
のアドレス番号を模式的に示す図である。図中iは4×
4の小ブロツクの番号を示し、第3図(a)に示す如
く、小ブロツク番号がiの小ブロツク内のEモードデー
タについては左上の画素即ち基本画素のアドレス番号を
E(i,1)、右上、左下、右下の画素のアドレス番号を
夫々E(i,2)、E(i,3)、E(i,4)とする。また小
ブロツク番号がiのCモードデータのアドレス番号はC
(i)とする。 スイツチ45はアドレス番号E(i,1)の基本画素デー
タを基本画素バツフアメモリ38に、アドレス番号E(i,
2),E(i,3),E(i,4)の追加画素データを夫々追加画
素バツフアメモリ42,43,44に格納できる様にスイツチン
グを行う。 量子化レンジ決定回路47では1つの小ブロツク内のE
(i,1)〜E(i,4)までのアドレス番号の4つの画素デ
ータを用いて、基本画素データと追加画素データとの差
を夫々計算し、これらのピーク値もしくは平均値を用い
て、ピーク値や平均値が大きければ量子化ステツプを大
きくする様、DPCM符号器40の量子化ステツプを決定す
る。 今、符号器27に入力されるEモードデータを8ビツ
ト、符号器27から出力しようとする差分追加画素データ
を4ビツトする。2つのEモードデータの差は9ビツト
データとなり、この9ビツトから連続する4ビツトを抽
出する場合には6つのパターンがあり、最大6種類の量
子化ステツプが選択できる。ここで設定できる量子化の
ステツプの種類が多ければより良好な画像が伝送できる
が、量子化ステツプを示すレンジデータのビツト数が増
加するので、設定できる量子化ステツプの数は伝送した
い画面に応じて決定すれば良い。 スイツチ46は順次メモリ25内でE(i,2),E(i,3),E
(i,4)のアドレス番号を持つ追加画素データを順次DPC
M符号器40に供給する。DPCM符号器40では決定回路47で
決定された量子化ステツプで、各小ブロツク内の基本画
素データと追加画素データの差のデータを量子化し、ス
イツチ41のI側端子に供給する。スイツチ41は基本画素
データと、追加画素データに対応し適応的に量子化ステ
ツプが定められたDPCMデータとをEモードデータとして
択一的に出力する。また量子化ビツトレンジ決定回路47
より出力されるレンジビツトデータは別途伝送するもの
とする。 第4図は第1図及び第2図における上述の動作を説明
するためのフローチヤートである。jは小ブロツク番号
でj=0より開始し、まずその小ブロツクのモード情報
により、該小ブロツクがCモードで伝送される小ブロツ
クがEモードで伝送される小ブロツクかを判定する。 Eモードと判定された場合はまず第2図におけるスイ
ツチ45を端子A側に接続した後、アドレス番号E(j,
1)の基本画素データをアクセスして基本画素バツフア
メモリ(BM)38に書込む。次にスイツチ45を端子B側に
接続した後、アドレス番号E(j,2)を追加画素データ
をアクセスして追加画素BM42に書込む。更にスイツチ45
を端子Cに接続し、アドレス番号E(j,3)の追加画素
データをアクセスして追加画素BM43に、スイツチ45を端
子Dに接続し、アドレス番号E(j,4)の追加画素デー
タをアクセスして追加画素BM44に夫々書込む。 そして量子化レンジ決定回路47で量子化レンジを決定
した後スイツチ41をH側、スイツチ7をE側に接続して
アドレス番号E(j,1)の基本画素データを出力する。
次にスイツチ46をE端子に接続してアドレス番号E(j,
2)の追加画素データに対応するDPCMデータ△(j,2)を
計算する。そしてスイツチ41をI側に接続して、スイツ
チ7より△(i,2)を出力する。次にスイツチ46をF端
子に接続してアドレス番号E(j,3)の追加画素データ
に対応するDPCMデータ△(j,3)を計算して出力し、最
後にスイツチ46をG端子に接続してアドレス番号E(j,
4)の追加画素データに対応するDPCMデータ△(j,4)を
計算して出力して、j=j+1とされ次の小ブロツクの
処理に移行する。 伝送しようとする小ブロツクがCモードと判定された
場合にはCモードフイールドメモリC(j)を読み出し
て、スイツチ7をC側に接続して後、次の小ブロツクの
処理に移行する。 これらのタイミングは例えばスイツチ7より1つのデ
ータが常に同じ間隔で出力される様に各メモリの書込、
読出タイミングが制御される。 ここで量子化ステツプの種類を4種類とし、レンジデ
ータを1つの小ブロツクについて2ビツトとすればデー
タの圧縮率は(1/3×11/16)+(2/3×1/4)=19/48と
なり、40%程度のデータ圧縮が可能となった。しかも従
来の可変密度サンプリングを行う場合と殆ど画質が変化
しないものである。 尚、上述の実施例において予測差分符号化の方法とし
ては(4×4)の小ブロツク内における基本画素データ
と各追加画素データの差のデータを非線形量子化する方
法をとったが、予測差分符号化の方法としてはこれに限
られたものでない。例えば、(4×4)の小ブロツク内
の右上の追加画素データについては左右に位置する2つ
の基本画素データの平均値との差のデータを用い、左下
の追加画素データについては上下に位置する2つの基本
画素データの平均値との差のデータを用い、更に右下の
追加画素データについては四方に位置する基本画素デー
タの平均値との差のデータを用いる様に構成することも
可能である。また、EモードにおいてCモードデータと
該Cモードデータと各画素データとの差のデータとを伝
送することも可能である。 また、上述の実施例においては各画素ブロツクをCモ
ード、Eモードのいずれかで伝送する構成としたが、画
像の時間的な相関性を用いて、伝送する画面については
データ伝送を行わない画素ブロツクを設けることも可能
である。このことについての詳細は本出願人の出願に係
る特願昭60−230510号等にて開示している。 更に、上述の実施例においては伝送する情報をビデオ
信号としたが、時間軸上で何らかの相関性を有する他の
情報、例えばオーデイオ信号を伝送する場合にも本発明
を適用可能である。 〈発明の効果〉 以上説明した様に本発明によれば、従来の可変密度サ
ンプリング方式により情報を伝送する場合に比べて原信
号対する忠実性を劣化させることなく更に伝送する情報
量を減少させることのできる情報伝送システムを得るこ
とでき、これに伴って単位時間当りの情報量の多い情報
を比較的狭帯域の伝送路で良好に伝送することが可能に
なった。 また、本発明によればいずれの伝送手段にて伝送され
る各情報グループにも代表データを含めて伝送するとと
もに上記第1の伝送手段及び第2の伝送手段によるデー
タを混在させて伝送するため、一部の情報ブロツクに伝
送誤りがあった場合でも最低限の各情報グループの復元
を行なうことができるとともにこの伝送誤りを目立たな
くすることができる。
Description: TECHNICAL FIELD The present invention relates to an information transmission system, and more particularly to a system for transmitting information by switching the information density to be transmitted for each information group obtained by dividing the information to be transmitted by a predetermined amount. It is about. <Conventional technology> When transmitting information, the theme is always how to reduce the amount of information to be transmitted so that the original information can be faithfully reproduced. For this reason, various transmission methods have been proposed. Have been. For the above-mentioned theme, there is an adaptive variable density sampling method in which the sampling density, that is, the information density to be transmitted is appropriately changed. As an example of this method, the time axis conversion band compression method (TAT; Time Axis Transf
orm) will be briefly described below. FIG. 5 is a diagram for explaining the basic concept of TAT. The original signal is divided every predetermined period (predetermined amount of information) as indicated by a dotted line, and it is determined whether the information included in each divided group is coarse or dense. For the group determined to be dense, all of the data obtained by sampling the original signal is transmitted as transmission data, and for the block determined to be coarse, only a part of all data is regarded as transmission data, and the others are interposed. It is not transmitted as reference data. According to the above-described concept, the number of data transmitted per unit time is reduced, and the band of the transmission signal can be compressed. The data transmitted in this manner is used on the receiving side to form data corresponding to the thinned data. That is, interpolation data that approximates the thinning data is calculated using the transmitted data. Since the interpolation data corresponds to a coarse portion of the information, the interpolation data is very similar to the thinned data. Therefore, the fidelity of the restored signal to the original signal is hardly changed as compared with the case where all data is transmitted, and the transmission band can be greatly compressed. That is, the amount of information to be transmitted can be reduced. On the other hand, for each block, whether to transmit all sampling data or a part of the data is determined by examining the details of the original signal, and this determination information is also transmitted as transmission mode information in some form simultaneously. . Now, let us consider applying the above-described concept to transmission of image information. Since the image information has a two-dimensional spread and has correlation in both horizontal and vertical directions,
If not only the sampling interval in the horizontal direction but also the sampling interval in the vertical direction is made variable, more effective transmission becomes possible. This concept is hereinafter referred to as a two-dimensional TAT, which will be briefly described below. The concept of the two-dimensional TAT has already been disclosed in Japanese Patent Application No. 60-148112 and the like. FIG. 6 is a diagram showing a data transmission pattern in a two-dimensional TAT. In 2D TAT, one screen is mxn
The pixel data is divided into pixel blocks each composed of a pixel and the density of transmission data is changed for each pixel block. In FIG. 6, two types of transmission modes are shown, assuming that the pixel block has 4 × 4 pixels. In the figure, ○ indicates a transmission pixel, and × indicates a thinned pixel.
E indicates a pattern for transmitting all pixel data as shown, and C indicates a pattern for transmitting only a part of all pixel data. Hereinafter, transmission modes based on these transmission patterns are referred to as E mode and C mode, respectively. As is clear from the figure, it can be understood that the C mode performs transmission at an information density of 1/4 of the E mode. With respect to the decimated pixels transmitted in the C mode in the pixel block, the interpolated pixel data is formed on the receiving side by using the pixel data adjacent thereto in the transmitted pixel data, and the original screen is restored. Hereinafter, a configuration for realizing such transmission by two-dimensional TAT will be described. FIG. 7 is a diagram showing a schematic configuration example on the transmission side of a transmission system using two-dimensional TAT. Seventh
In the example shown in the figure, a digital transmission system is described as an example. The input video signal is converted to an analog / digital converter (A /
D) All pixels are sampled in 1 to generate all pixel data. When all the pixel data is supplied to the thinning circuit 2, after performing band limitation, thinning corresponding to the C mode pattern in FIG. 6 is performed to obtain C mode data. The C-mode data is supplied to the interpolation circuit 3, and the interpolation pixel data corresponding to the thinned pixel is calculated. The interpolated pixel data is supplied to the mode discriminating circuit 4 together with all the pixel data output from the A / D1, and it is determined whether each pixel block is transmitted in the C mode or the E mode. The mode discriminating circuit 4 calculates the difference between the pixel data output from the A / D1 and the interpolated pixel data, calculates the sum of the differences (hereinafter referred to as block distortion) for each pixel block, and calculates this for one field. Store it in memory. Until the next field data is input, the distribution of block distortion of all pixel blocks is obtained.
Here, the ratio between the number of pixel blocks transmitted in the C mode and the number of pixel blocks transmitted in the E mode and the number of pixel blocks transmitted in the E mode must always be constant. For example, C
If the number of pixel blocks transmitted in the mode is set to 2/3 of the total number of pixel blocks and the number of pixel blocks transmitted in the E mode is set to 1/3 of the total, the total number of data to be transmitted (compression ratio) is (2/3 × 1/4 + 1) /
3 × 1 =) 1/2. Therefore, a distortion threshold value for determining the degree of the block distortion at which the C mode and the E mode are to be distributed is obtained from the distribution of the block distortion of all the pixel blocks. Then, the stored block distortion is sequentially read out at the timing when the video signal of the next field is input, and the transmission mode is determined by comparing with the distortion threshold. When the read block distortion matches the distortion threshold, the transmission mode is set so that the ratio of the pixel block transmitted in the C mode and the pixel block transmitted in the E mode at a predetermined ratio as described above matches. It is determined. The mode discrimination signal obtained as described above is supplied to the switch 7, and pixel data is read out from the buffer 52 for E mode data and the buffer 6 for C mode data. The output data of the switch 7 is output to the transmission line as transmission data. The mode discrimination signal is also output to the transmission line as mode information via the buffer 9. FIG. 8 is a diagram showing a schematic configuration example on the receiving side of a two-dimensional TAT transmission system. The digital video signal that has been subjected to the above-described processing and that is input via a transmission path is output from a C-mode interpolation circuit 11.
And the interpolation data corresponding to the thinned pixel data in the C mode is calculated. On the other hand, the transmitted mode information controls the switch 12,
When the mode information indicates the E mode, the terminal is connected to the E side, and when the mode information indicates the C mode, the terminal is connected to the C side. Thereby, all the pixel data including the E mode data, the C mode data and the interpolated pixel data are stored in the frame memory 13. For example, all pixel data is read out from the frame memory 13 in an order conforming to a television signal, and is output through a digital / analog converter (D / A) 14. As described above, in a two-dimensional TAT transmission system, image information can be transmitted very effectively. <Problems to be solved by the invention> In the transmission system of the two-dimensional TAT described above, the bandwidth is reduced by half.
Although it is possible to reduce the amount of information, the amount of information per unit time is about 5 times as large as that of the current NTSC television signal when transmitting a so-called high-definition television signal that has been attracting attention in recent years. Increase. Therefore, it is impossible to transmit the data through a transmission path such as a magnetic recording / reproducing system unless the data amount is further reduced. The present invention provides an information transmission system that can further reduce transmission information by the conventional variable-density sampling method and hardly impairs the fidelity of transmission information to original information in the background described above. With the goal. <Means for Solving the Problems> Under the above-described object, the present invention provides an information transmission system for transmitting image information of each information group obtained by dividing image information for one screen to be transmitted for each predetermined pixel. And a first transmission unit that outputs only representative data obtained by encoding data of one or more representative pixels in each of the information groups as image information of each of the information groups, In each information group, the additional data and the representative data obtained by quantizing a difference value between the data obtained from the representative data and the data other than the one or more pixels in a predetermined quantization step are the respective information groups. A second transmission unit that outputs the image information of the group together with the data related to the quantization step, and image information and image data restored using the image information output from the first transmission unit. Output means for selectively outputting the output of the first transmission means or the second transmission means for each of the information groups in accordance with a difference between each of the information groups with respect to null image information. And transmitting the image information output from the transmission means and the second transmission means in a single screen, and reducing the number of quantization bits of the additional data to the number of quantization bits of the representative data. An information transmission system, which is a feature of the present invention, is provided. <Operation> According to the configuration as described above, the number of transmission bits of additional data can be further reduced in addition to the transmission information amount reduction effect obtained by variable density sampling, and it is necessary to perform nonlinear quantization. Therefore, the maximum value of the quantization error can be reduced, so that the fidelity of the information to be transmitted to the original signal can be obtained with almost no deterioration, and information transmission with extremely high transmission efficiency can be performed. <Example> An example of the present invention will be described below. FIG. 1 is a diagram showing a schematic configuration of a transmission side of a transmission system as one embodiment of the present invention. In FIG. 1, the same components as those in FIG. In the transmission system shown in FIG. 1, when transmission is performed in the E mode, a normal quantization bit number is given to C-mode data (basic pixel data) that is not band-limited, and pixels other than the basic pixel data are assigned. The (additional pixel) data is to be transmitted with a smaller number of quantization bits. Here, the additional pixel data is transmitted as data obtained by quantizing a difference value from the basic pixel data by an adaptively determined quantization step. The E-mode data and C are stored in the field memories 25 and 26, respectively.
The mode data is stored, and the E mode data is further guided to the switch 7 via the prediction difference encoder 27. FIG. 2 is a diagram showing a specific configuration of the encoder 27 in FIG. The E-mode data input from the field memory 25 to the encoder 27 is supplied to a switch 45. Here, the address number of each data is defined. FIG. 3 is a diagram schematically showing address numbers of data stored in the field memories 25 and 26 in FIG. I in the figure is 4 ×
The small block number 4 is shown as shown in FIG. 3 (a). For the E mode data in the small block having the small block number i, the address number of the upper left pixel, that is, the basic pixel is E (i, 1). , The upper right, lower left, and lower right pixels have address numbers of E (i, 2), E (i, 3), and E (i, 4), respectively. The address number of the C-mode data having the small block number i is C
(I). The switch 45 stores the basic pixel data of the address number E (i, 1) in the basic pixel buffer memory 38 and the address number E (i, 1).
2) Switching is performed so that the additional pixel data of E (i, 3) and E (i, 4) can be stored in the additional pixel buffer memories 42,43,44, respectively. In the quantization range determination circuit 47, E within one small block
The difference between the basic pixel data and the additional pixel data is calculated using the four pixel data of the address numbers (i, 1) to E (i, 4), respectively, and the peak value or the average value is used. If the peak value or the average value is large, the quantization step of the DPCM encoder 40 is determined so as to increase the quantization step. Now, the E-mode data input to the encoder 27 is 8 bits, and the difference additional pixel data to be output from the encoder 27 is 4 bits. The difference between the two E-mode data is 9-bit data. When four consecutive bits are extracted from the 9 bits, there are six patterns, and up to six types of quantization steps can be selected. A better image can be transmitted if there are many types of quantization steps that can be set here.However, the number of bits of range data indicating the quantization step increases, so the number of quantization steps that can be set depends on the screen to be transmitted. Should be determined. The switches 46 are sequentially stored in the memory 25 as E (i, 2), E (i, 3), E
Additional pixel data with the address number (i, 4) is sequentially DPC
It is supplied to the M encoder 40. The DPCM encoder 40 quantizes the difference between the basic pixel data and the additional pixel data in each small block in the quantization step determined by the determination circuit 47, and supplies the quantized data to the I terminal of the switch 41. The switch 41 selectively outputs, as E-mode data, basic pixel data and DPCM data in which a quantization step is adaptively determined corresponding to additional pixel data. The quantization bit range determination circuit 47
The output range bit data is transmitted separately. FIG. 4 is a flowchart for explaining the above-mentioned operation in FIGS. 1 and 2. j is a small block number starting from j = 0, and it is first determined from the mode information of the small block whether the small block transmitted in the C mode is a small block transmitted in the E mode. If it is determined that the mode is the E mode, the switch 45 in FIG. 2 is connected to the terminal A, and then the address number E (j,
The basic pixel data of 1) is accessed and written into the basic pixel buffer memory (BM) 38. Next, after the switch 45 is connected to the terminal B, the address number E (j, 2) is written to the additional pixel BM42 by accessing the additional pixel data. Switch 45
Is connected to the terminal C, the additional pixel data of the address number E (j, 3) is accessed to the additional pixel BM43, and the switch 45 is connected to the terminal D, and the additional pixel data of the address number E (j, 4) is Access and write to the additional pixels BM44 respectively. After the quantization range is determined by the quantization range determination circuit 47, the switch 41 is connected to the H side and the switch 7 is connected to the E side to output the basic pixel data of the address number E (j, 1).
Next, the switch 46 is connected to the E terminal, and the address number E (j,
The DPCM data △ (j, 2) corresponding to the additional pixel data of 2) is calculated. Then, the switch 41 is connected to the I side, and △ (i, 2) is output from the switch 7. Next, the switch 46 is connected to the F terminal to calculate and output the DPCM data △ (j, 3) corresponding to the additional pixel data of the address number E (j, 3). Finally, the switch 46 is connected to the G terminal. Address number E (j,
The DPCM data △ (j, 4) corresponding to the additional pixel data of 4) is calculated and output, j is set to j + 1, and the process proceeds to the next small block. If it is determined that the small block to be transmitted is in the C mode, the C mode field memory C (j) is read out, the switch 7 is connected to the C side, and the process proceeds to the next small block. These timings are set so that one data is always output from the switch 7 at the same interval.
The read timing is controlled. If the number of quantization steps is four and the range data is two bits for one small block, the data compression ratio is (1/3 × 11/16) + (2/3 × 1/4) = 19/48, which enabled data compression of about 40%. Moreover, the image quality hardly changes as compared with the case where the conventional variable density sampling is performed. In the above-described embodiment, as a method of predictive difference encoding, a method of nonlinearly quantizing data of a difference between basic pixel data and each additional pixel data in a small block of (4 × 4) is used. The encoding method is not limited to this. For example, in the (4 × 4) small block, data on the difference between the average value of two basic pixel data located on the right and left is used for the upper right additional pixel data, and the additional pixel data on the lower left is located on the upper and lower sides. It is also possible to use data of the difference between the average value of the two basic pixel data and the additional pixel data at the lower right using data of the difference from the average value of the basic pixel data located on all sides. is there. Further, in the E mode, it is also possible to transmit C mode data and data of a difference between the C mode data and each pixel data. Further, in the above-described embodiment, each pixel block is transmitted in either the C mode or the E mode. Blocks can also be provided. Details of this are disclosed in Japanese Patent Application No. 60-230510 filed by the present applicant. Further, in the above-described embodiment, the information to be transmitted is a video signal. However, the present invention can be applied to the case of transmitting other information having some correlation on the time axis, for example, an audio signal. <Effect of the Invention> As described above, according to the present invention, it is possible to further reduce the amount of information to be transmitted without deteriorating the fidelity to the original signal as compared with the case where information is transmitted by the conventional variable density sampling method. As a result, it has become possible to obtain an information transmission system capable of transmitting a large amount of information per unit time over a relatively narrow band transmission line. Further, according to the present invention, each of the information groups transmitted by any of the transmission means is transmitted including the representative data, and the data by the first transmission means and the second transmission means are mixed and transmitted. Even if a transmission error occurs in some of the information blocks, it is possible to restore a minimum of each information group and to make the transmission error inconspicuous.

【図面の簡単な説明】 第1図は本発明の一実施例としての伝送システムの送信
側の概略構成を示す図、 第2図は第1図における符号器の具体的な構成例を示す
図、 第3図は第1図におけるフイールドメモリに格納されて
いるデータのアドレス番号を模式的に示す図、 第4図は第1図、第2図に示す各メモリのデータの授受
の動作を示すフローチヤート、 第5図は従来よりの可変密度サンプリングによる情報伝
送について説明するための図、 第6図は2次元TATにおけるデータ伝送パターンを示す
図、 第7図は2次元TATによる伝送システムの送信側の概略
構成を示す図、 第8図は2次元TAT伝送システムの受信側の概略構成例
を示す図である。 図中2は間引き回路、4はモード判別回路、7はスイツ
チ、38は基本画素バツフアメモリ、42,43,44は夫々追加
画素バツフアメモリ、40はDPCM符号器、47は量子化レン
ジ決定回路である。
BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a diagram showing a schematic configuration on a transmission side of a transmission system as one embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a diagram showing a specific configuration example of an encoder in FIG. FIG. 3 is a diagram schematically showing address numbers of data stored in the field memory shown in FIG. 1, and FIG. 4 is a diagram showing an operation of sending and receiving data of each memory shown in FIG. 1 and FIG. FIG. 5 is a diagram for explaining conventional information transmission by variable density sampling, FIG. 6 is a diagram showing a data transmission pattern in a two-dimensional TAT, and FIG. 7 is a transmission of a transmission system using a two-dimensional TAT. FIG. 8 is a diagram showing a schematic configuration example of a receiving side of a two-dimensional TAT transmission system. In the figure, 2 is a thinning circuit, 4 is a mode discriminating circuit, 7 is a switch, 38 is a basic pixel buffer memory, 42, 43, and 44 are additional pixel buffer memories, 40 is a DPCM encoder, and 47 is a quantization range determining circuit.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 樫田 素一 川崎市高津区下野毛770番地 キヤノン 株式会社玉川事業所内 (72)発明者 下郡山 信 東京都大田区下丸子3丁目30番2号 キ ヤノン株式会社内 (72)発明者 阿部 直人 東京都大田区下丸子3丁目30番2号 キ ヤノン株式会社内 (72)発明者 山下 伸逸 東京都大田区下丸子3丁目30番2号 キ ヤノン株式会社内 (56)参考文献 特開 昭52−38813(JP,A) 特開 昭59−79651(JP,A) 「テレビジョン学会技術報告(Vo l.8,No.2)」1984.4 p.47 −54 「画像のディジタル信号処理」日刊工 業新聞社 p.146−147   ────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of front page    (72) Inventor Soichi Kashida               770 Shimonoge, Takatsu-ku, Kawasaki-shi Canon               Tamagawa Works Co., Ltd. (72) Inventor Shin Shimokoriyama               3-30-2 Shimomaruko, Ota-ku, Tokyo               Inside Canon Inc. (72) Inventor Naoto Abe               3-30-2 Shimomaruko, Ota-ku, Tokyo               Inside Canon Inc. (72) Inventor Nobuyoshi Yamashita               3-30-2 Shimomaruko, Ota-ku, Tokyo               Inside Canon Inc.                (56) References JP-A-52-38813 (JP, A)                 JP-A-59-79651 (JP, A)                 "Technical Report of the Institute of Television Engineers of Japan (Vo               l. 8, No. 2) "1984. 4 p. 47               −54                 "Digital Signal Processing of Images"               Business Newspaper p. 146-147

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】 1.伝送する1画面分の画像情報を所定画素毎に分割し
て得た各情報グループの画像情報を伝送する情報伝送シ
ステムであって、前記各情報グループ中の、代表となる
一つ又は複数の画素のデータを符号化して得た代表デー
タのみを前記各情報グループの画像情報として出力する
第1の伝送手段と、前記各情報グループ中において、上
記代表データから得られるデータと、上記一つ又は複数
の画素以外のデータとの差分値を所定の量子化ステップ
で量子化して得た付加データ及び前記代表データを前記
各情報グループの画像情報として量子化ステップに係る
データと共に出力する第2の伝送手段と、上記第1の伝
送手段より出力される画像情報を用いて復元した画像情
報とオリジナルの画像情報との間の上記情報グループ毎
の差に応じて第1の伝送手段又は第2の伝送手段の出力
を上記情報グループ毎に選択的に出力する出力手段とを
備え、上記第1の伝送手段及び第2の伝送手段より出力
される画像情報を1画面内に混在させて伝送するととも
に、上記付加データの量子化ビット数を上記代表データ
の量子化ビット数よりも少なくしたことを特徴とする情
報伝送システム。
(57) [Claims] An information transmission system for transmitting image information of each information group obtained by dividing image information for one screen to be transmitted for each predetermined pixel, wherein one or a plurality of representative pixels in each of the information groups is provided. A first transmission unit for outputting only representative data obtained by encoding the data of the information group as image information of each of the information groups; and in each of the information groups, data obtained from the representative data; A second transmission unit that outputs the additional data and the representative data obtained by quantizing a difference value with data other than the pixel in a predetermined quantization step together with the data related to the quantization step as image information of each information group. And the first transmission according to the difference between the image information restored using the image information output from the first transmission means and the original image information for each information group. Means for selectively outputting the output of the means or the second transmission means for each information group, wherein the image information output from the first transmission means and the second transmission means are mixed in one screen An information transmission system, wherein the number of quantization bits of the additional data is smaller than the number of quantization bits of the representative data.
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