JP2900620B2 - 画像伝送処理システム - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、各種の画像符号化方式
を用いて、画像品質を損わずに、高い情報圧縮効果が得
られるような画像伝送処理システムに関し、詳しくは、
分解された画像に対して空間周波数の高周波信号成分を
重畳し、その高周波信号成分が抑制された画像信号に対
して情報圧縮を施して伝送または蓄積を行った後、受信
または読み出し時には、画像信号を伸長して、重畳操作
と逆の信号処理により抽出展開し、分解画像信号を合成
して表示する画像伝送処理システムに関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に画像を伝送する場合、２次元空間
に広がる画像を走査して複数の１次元ラスタイメ−ジに
分解し、それを時系列信号として順次送出する方法が用
いられている。これは、テレビジョン信号の伝送のため
に考案された方法であり、従来からテレビジョン信号の
伝送だけでなく、静止画およびファクシミリ等の画像の
伝送にも適用されている。ところで、画像の最も特徴的
な点は情報量が膨大であり、画像の伝送に非常に時間が
かかるとともに、通信コストも高くなるということであ
る。画像信号には、信号振幅に関して存在する冗長成
分、画像が２次元空間に分布することにより存在する空
間的な冗長成分、および画像内容の時間的な変化に関連
する冗長成分等の統計的冗長要因と、人間の視覚が画像
信号の情報の全てを用いていないことに起因する視覚的
冗長要因とが存在する。これらの各種冗長要因を削除し
て、通信コストを低減することが必要である。そのため
に、従来より多くの画像符号化方式が提案されており、
実用化されている。画像符号化方式の１つとして、隣接
画素間の相関係数が非常に大きいことを利用して、注目
画素を隣接する周辺の画素の標本値を用いて予測する予
測符号化方式が開発された。この方式は、画像信号の隣
接画素間の相関係数が非常に大きく、注目画素の予測誤
差が小さいために、短い符号長でこの誤差を表現でき、
その結果、冗長度の低減が可能である。この方式では、
主として６．３Ｍｂ／ｓまたは１．５４４Ｍｂ／ｓの伝
送路に動画像を通過させるために適用され、フレ−ム内
予測、フレ−ム間予測、または背景予測符号化として実
用化されている。また、複数個の画素で構成されるブロ
ックに対して、画素値の重み付けをし直す変換を行っ
て、値の変動が大きい成分と小さい成分に分離した後、
変動の小さい成分を切り捨てたり、割り当てる符号長を
短くすることにより、冗長度を低減する直交変換符号化
が開発されてきた。また、その他にも、伝送の早い段階
で画像の概略を把握するために、階層的符号化やピラミ
ダル符号化と呼ばれる帯域分割符号化も考えられてい
る。さらには、静止画の符号化への応用を目的として、
符号化を行いながら学習により画像情報のもデルを推定
し、符号化パラメ−タを決定していくユニバ−サル符号
化と呼ばれる算術符号化も開発されている。他方、人間
の視覚的特性は注目点では精細で、周辺では粗であると
考えられている。特に、動作中の対象を見る動態視力の
際には、注視領域に比べて、周辺領域を精細に検知する
能力は、視点から遠ざかるに伴い次第に低下することが
判明している。これにより、動画像を伝送する場合に
は、画面の周辺部分について、画像情報の全てを伝送し
なくても視覚的にはそれほど劣化しないと考えられる。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
符号化方式は、画像全体に対して一様に符号化処理を施
し、画像の周辺も中心と同じ情報密度のままで処理する
方式である。その結果、視覚能力の限界以上の情報が伝
送され、不要な情報の処理や伝送に無駄な時間を浪費し
て、通信コストの低減を妨げている。また、上記の符号
化方式の中で、算術符号化を除いては国際標準化の作業
が進んでいる。これらの標準化された方式は、入力画像
の空間周波数成分の分布により、情報圧縮効果が変動す
ることが広く一般に認識されている。予測符号化に対し
ては、隣接画素間の相関が大きい画像、つまり全体に柔
らかい雰囲気の画像で、細かい物を表現する鋭いエッジ
等がなく、繊細な感じを与えない画像ほど、情報圧縮の
効果は大きい。直交変換符号化に対しても、高周波成分
が少ないほど、情報圧縮の効果は大きい。また、この符
号化の特性上、同一情報量で伝送される画像の画品質
は、高周波成分が少ないほどよい。つまり、これらの画
像符号化は入力画像に高周波成分が少ないほど情報圧縮
効果は大きいと言える。しかし、画像品質の点から考え
ると、高精度な画像が必要であることは言うまでもな
い。上記画像符号化方式に関して、情報圧縮効率と画像
品質は相反する関係がある。従って、将来、高品質な画
像メディアの伝送の進展を想定した場合、従来提案され
ている符号化方式では、相反する情報圧縮率と画品質の
両方の条件を同時に満足させることは極めて難かしい。

【０００４】本発明の目的は、このような従来の課題を
解決し、視覚的に必要ない情報を処理して伝送するため
の資源の浪費をなくし、さらに高い情報圧縮効果と高画
質伝送の両方を同時に満足させることが可能な画像情報
伝送処理システムを提供することにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明の画像情報伝送処理システムは、画像中の予
め指定された領域の画素を精細に選択し、該領域の中心
から周辺方向に順次粗く選択し、選択すべき画素が全て
の方向について存在しなくなった時点で、それまでに選
択された画素で構成された画像を第１レイヤとし、次に
第１レイヤの画素に含まれない画素を指定領域の中心か
ら同じ方法で選択して第２レイヤを構成し、以下同じよ
うに繰り返し画像全体を複数のレイヤに分解する画像分
割回路と、複数レイヤに分解された画像を入力信号とす
る信号の直列入力、直列出力の電荷転送素子の近似モデ
ルで、画像の入力信号を標本化する標本化信号の１周期
分の時間、入力信号を遅遅させる第１の遅延回路と、標
本化信号の２周期分の時間、入力信号を遅延させる第２
の遅延回路と、以下同じように、ｋ周期分の時間、入力
信号を遅延させる第ｋの遅延回路と、電荷転送素子のエ
レメント数ｎと信号を１エレメント転送時の転送損失ε
により決定される第１の係数２ｎεを発生する第１の近
似モデル積み残し係数生成回路と、第２の係数ｎ（２ｎ
＋１）ε²を発生する第２の近似モデル積み残し係数生
成回路と、以下同じように、第ｋの係数（２ｎ＋ｋ−
１）！εのｋ乗を（ｋ！・（２ｎ−１）！）で割算した
値を発生する第ｋの近似モデル積み残し係数生成回路と
を備えるとともに、第１の遅延回路の出力信号に対し
て、第１の近似モデル積み残し係数生成回路で第１の係
数２ｎεを掛け、第２の遅延回路の出力に対して、第２
の近似モデル積み残し係数生成回路で第２の係数ｎ・
（２ｎ＋１）ε²を掛け、以下同じように、第ｋの遅延
回路の出力信号に対して、第ｋの近似モデル積み残し係
数生成回路で第ｋの係数（２ｎ＋ｋ−１）！εのｋ乗を
（ｋ！・（２ｎ−１）！）で割算した値を掛け、以上の
信号操作により得られた信号と信号とを加える第１の加
算器から構成される高周波成分抑制回路と、高周波成分
抑制回路により得られる出力信号を入力信号として、標
本化信号の１周期分の時間、入力信号を遅延させる第ｋ
＋１の遅延回路と、標本化信号の２周期分の時間、入力
信号を遅延させる第ｋ＋２の遅延回路と、以下同じよう
に、ｑ周期分の時間、入力信号を遅延させる第ｋ＋ｑの
遅延回路と、エレメント数ｎと信号を１エレメント転送
する時の転送損失εにより決定される第ｋ＋１の係数
（−２ｎε）を発生する第１の積み残し成分補償係数生
成回路と、第ｋ＋２の係数ｎ（２ｎ−１）ε²を発生す
る第２の積み残し成分補償係数生成回路と、以下同じよ
うに、第ｋ＋ｑの係数（−１）のｑ乗と（２ｎ）！εの
ｑ乗の積を（ｑ！・（２ｎ−ｑ）！）で割算した値を発
生する第ｋの積み残し成分補償係数生成回路とを備え、
また以上の信号操作により得られた信号と上記高周波成
分抑制回路により得られた出力信号とを加える第２の加
算器で構成される高周波成分展開回路と、複数のレイヤ
に分解された画像の伝送では、第１レイヤを最初に伝送
し、次に第２レイヤを伝送し、以下同じように、全ての
レイヤを伝送して、第１レイヤを受信すると、そのレイ
ヤ以外の画素をそのレイヤの画素を用いて補間し、第２
レイヤを受信すると、第１と第２レイヤ以外の画素を第
１と第２レイヤの画素を用いて再度補間し直し、以下、
順次レイヤの受信毎に未だレイヤとして送られていない
画素を補間する画像合成回路とを備えることに特徴があ
る。

【０００６】

【作用】本発明においては、人間の網膜上の視細胞が知
覚できる空間周波数は一様ではなく、中心は高い空間周
波数まで知覚できるが、周辺に向かうほど知覚できる空
間周波数は低くなる点に着目して、人間が注目している
部分については精細に、注目部分から周辺部分に遠ざか
るに伴って、順次空間周波数の低域成分を伝送する。換
言すれば、量子化間隔を順次粗にして、選択した画素を
伝送する。すなわち、画像の注目領域は広帯域の空間周
波数ファルタをかけ、注目領域以外の周辺領域には低域
の空間周波数フィルタをかけ、注目領域から周辺領域に
向かって空間周波数の帯域を連続的に変化し、画像を画
面全体に分散する画素の集合で構成される複数の部分画
像に分解する。このようにして得られた画素により構成
される画像信号の隣接画素の相関は、極めて小さくな
る。その結果、分解された画像には、元の画像に比べて
空間周波数領域における高周波信号成分が多く含まれる
ことになる。このために、分解された画像信号に対し
て、フィ−ドフォワ−ド形の演算回路により実現される
ＦＩＲフィルタ演算を施し、空間領域における細かい凹
凸を平準化する。この信号演算により高周波信号成分を
抑制し、画像信号の帯域を等価的に狭めることが可能で
ある。情報圧縮した画像信号を伝送して、受信側で表示
するためには、ＦＩＲフィルタであるが上記演算の逆演
算を行って、高周波成分を復元し、分解された画像を組
み合わせる。これにより、従来より提案されたいる各種
の画像符号化方式を用いて、画像品質を損わずに、高い
情報圧縮効果を得ることができる。

【０００７】

【実施例】以下、本発明の実施例を、図面により詳細に
説明する。図１は、本発明の一実施例を示す画像伝送処
理システムの通信モデル図である。 図１において、１
はテレビジョンカメラまたはイメ−ジスキャナ等の画像
入力装置、２は画像全体を複数のレイヤに分解する画像
分割回路である。すなわち、画像中で人間が注目してい
る領域、または画像の特質を表現している部分を精細に
選択して、周辺に向って順次粗く選択し、選択すべき画
素が全ての方向について存在しなくなった時点で、それ
までに選択された画素で構成される画像を１つのレイヤ
とし、以下同じように画素の選択を繰り返して、画像全
体を分解するのである。３は信号の高周波信号成分を畳
み込み、高周波信号成分を抑制する高周波信号抑制回
路、４は画像の符号化を行う符号化回路、５は伝送路等
のネットワ−ク、６は情報蓄積システム、７は符号化さ
れた信号を復元する復号化回路、８は畳み込まれた高周
波信号を展開する高周波信号展開回路、９はレイヤに分
解されている画像信号を受信し、そのレイヤに選択され
ていない画素を補間する画像合成回路、１０は表示装置
あるいはイメ−ジプリンタ等の画像出力装置である。
本実施例においては、図１に示すように、テレビジョン
カメラ等の画像入力装置１で得た画像に対して、雑音除
去等の画像前処理を施し、次に画像分割回路２で画像の
中で人間が注目している領域または最も必要とされる画
像の特徴を表現する部分から周辺部に向って順次画素を
選択する。選択に際しては、先ず注目領域の中心画素と
その画素に隣接する画素を選択し、次に中心画素に隣接
する画素から周辺方向に１画素置いた画素を選択する。
さらに、その画素から２画素置いた画素を選択する。以
下、順次３画素置いた画素、４画素置いた画素の順序
で、中心から周辺に向って上下左右や８方向等の多方向
に向って等差級数で表わせる位置の画素の選択を繰り返
す。選択すべき画素が全ての方向について存在しなくな
った時点で、それまでに選択した画素で構成される画像
を第１レイヤとする。 次に、第１レイヤ作成時に選択
されなかった画素を同じような方向で選択し、以下同じ
ように画像全体を第２レイヤ、第３レイヤおよび第ｍレ
イヤのように、複数のレイヤに分割する。

【０００８】画像分割回路２で複数のレイヤに分割され
た画像信号は高周波信号抑制回路３に入力される。この
画像信号は、等差級数で表わされる位置の画素を入力画
像から選択して得られた不連続位置の画素信号の集合
で、さらにこれらの不連続位置画像信号を入力画像の標
本化周期で連続に標本化するように、時間方向を圧縮し
た信号である。これらの複数のレイヤに分割された画像
の各レイヤの信号は、撮影対象に依存した凹凸を２次元
空間上に表現しているのは勿論のことであるが、さらに
各レイヤを構成する画素間の相関は、レイヤが入力画像
から不連続に標本化された画素により構成されているた
め、元の画像における隣接画素の相関よりも小さい。従
って、この凹凸の細かさに対応する画像信号の高周波数
成分が含まれる割合は、元の画像より多い。高周波信号
抑制回路３では、画像信号を標本化する駆動パルスの周
期の整数倍の時間だけ遅延させた幾つかの画像信号に、
転送損失と電荷転送素子のエレメント数の積に比例した
振幅調整を施し、これらの振幅調整された画像信号を加
算する。この信号操作により信号の凹凸が平準化され
て、等価的に画像信号の高周波成分が抑制されたことに
なる。高周波信号が抑制された画像信号は符号化回路４
において予測符号化、変換符号化、階層符号化および算
術符号化等、画像の種類や用途に応じた符号化処理によ
り冗長度の低減が行われる。予測符号化では予測誤差の
値が小さくなるため、この値を表現するのに必要な符号
長を短くすることができる。離散余弦変換等の変換符号
化においては、高周波成分の振幅が減少し、高周波信号
成分の大幅な低減にもかかわらず、品質の劣化を少なく
することが可能である。

【０００９】符号化された画像信号は、ネットワ−ク
５、またはデ−タベ−スのような情報蓄積システム６に
伝送される。画像伝送に際しては、利用者が注目してい
る情報を最も多く含む第１レイヤを最初にネットワ−ク
５に送出し、次に第２レイヤ以降を順次送出する。復号
化回路７では、ネットワ−ク５または情報蓄積システム
６からの符号化された画像信号を復号する。復号された
画像信号は、高周波信号展開回路８において高周波信号
抑制回路３で行った演算の逆演算を実行し、畳み込まれ
た高周波信号を復元する。画像合成回路９では、高周波
信号成分が復元された第１レイヤの画素を元に、中心画
素から等差級数で表わされる位置の画素を選択すること
により得られた画素の集合であるので、第１レイヤには
含まれていない画素を送られてきた第１レイヤの画素を
元に補間する。画像出力装置１０は、画像入力に伴って
第１レイヤを元に作成した補間画素を含む再生画像を表
示し、最終レイヤの受信まで順次欠落画素の補間を繰り
返して、再現性を高めた画像を表示再生する。本実施例
の伝送方式を適用する場合、画像中の注目領域を比較的
精細にかつ早期に伝送することが可能であるため、視覚
的な劣化を伴わない。従来の方式のように、画像の周辺
も中心と同じ情報密度で扱い、人間の視覚能力限界以上
の不要な情報を伝送することにより発生する伝送時間遅
延の問題を解決することができる。なお、近似モデルと
実際の電荷転送素子の低域通過特性は、非常によく一致
していることが確認されている（例えば、文献、中村、
佐藤『ＣＣＤを用いた多値レベル記憶メモリ』電子通信
学会論文誌（Ｃ）Ｊ65-C、No.9.pp.713〜720(1982)参
照)。また、画像を受信する側では、復号処理により高
周波成分が抑制された画像信号が得られる。その場合、
転送損失の補償方式は、この画像信号に対して、電荷転
送近似モデルに基づき、その有効性が理論的および実験
的に確認されている(例えば、上記文献(電子通信学会誌
参照)。

【００１０】図２は、図１における画素の選択方法の説
明図である。ここでは、画像の中心を注視領域とした場
合、原画像は２次元画像の１つのラスタの半分を表わし
ている。各レイヤにおいて、網点印を付けた画素は当該
レイヤで選択された画素で、その上に付す番号は原画像
の中心画素を０とした画素番号である。各レイヤは、網
点印が付けられた画素で構成される。図２の例では、画
像の中心を注視領域として、中心から周辺に向う一つの
方向について選択の様子を表わしている。原画像のう
ち、画素０，１，３，６，１０，１５，２１，２８，・
・・・で構成される画像を第１レイヤ、原画像のうち、
画素２，４，７，１１，１６，２２，２９，・・・・で
構成される画像を第２レイヤ、原画像のうち、画素５，
８，１２，１７，２３，３０，・・・で構成される画像
を第３レイヤとし、以下、同じように画像全体をｍ個の
レイヤに分割する。 第１レイヤの第ｎ番目の画素の番
号Ｎ₁（ｎ）は次式（１）で求められる。 Ｎ₁（ｎ）＝｛ｎ（ｎ−１）｝／２ ・・・・・・・・・・・・・・・（１） 第２レイヤの第ｎ番目の画素の番号Ｎ₂（ｎ）は、次式
(２)で求められる。 Ｎ₂（ｎ）＝〔｛ｎ（ｎ＋１）｝／２〕＋１ ・・・・・・・・・・・（２） 以下、同じようにして、第ｍレイヤの第ｎ番目の画素の
番号Ｎｍ（ｎ）は、次式（３）で求められる。 Ｎｍ（ｎ）＝〔ｎ｛ｎ−３＋２ｍ｝／２〕＋〔ｍ（ｍ−１）／２〕 ・・(３) 上記の式を用いて、本発明の有効性を説明する。上式
（３）からレイヤ番号ｍが大きくなるに伴って、第ｎ番
目の画素の番号は大きくなる。このために、有限な大き
さの画像をｍ個のレイヤに分解した場合、番号ｍが大き
いレイヤほど、そのレイヤを構成する画素数は少なくな
る。５１２×５１２画素の画像において、注目領域を画
像の中心とする例では、画素番号の範囲は０〜２５５で
ある。

【００１１】図１３Ａ，図１３Ｂは、上式（３）を用い
て、画素番号Ｎｍ（ｎ）が２５５以下で最大の画素番号
Ｎｍ（ｎ）を持つ第ｎ番目の選択画素とレイヤとの関係
を求めた図である。また、図１４Ａ，図１４Ｂは、画素
番号Ｎｍ（ｎ）が１２７以下で、最大画素番号Ｎｍ
（ｎ）を持つ第ｎ番目の画素とレイヤとの関係を求めた
図である。第１レイヤから順に伝送すると、図１３Ａ，
Ｂから第６レイヤまで送出した時点で、画像全体２５６
画素中１２０画素の４９．２％の画素を送ることができ
る。この状態で、注視領域を中心とする画像全体の１／
４の面積の領域については、図１４Ａ，Ｂから６９．０
％の情報量が送られたことになる。つまり、注視領域に
ついては、実際の伝送情報より２０％程度多くの情報量
を得ることが可能である。このことから、少ない情報量
で視覚的には多くの情報を得ることが可能になる。図２
の説明では、画像の１つのラスタの中心を境界にした半
分を取り上げたが、２次元に広がる画素で構成される画
像についても同じ結論が得られる。

【００１２】図３は、図１における画像分割回路の詳細
ブロック図である。図３において、３０は画像入力装置
１から入力された原画像、３１は入力画像中の有意情報
の存在を調べるゼロ判定回路、３２は原画像３０を蓄積
する第１のバッファ、３３は第１のバッファ３２に蓄積
された画像イメ−ジを読み出すアドレスを発生する等差
級数アドレス発生回路であって、ゼロ判定回路３１によ
り検出された有意情報の存在位置情報に従って等差級数
アドレスを発生する。３４は１つのレイヤを構成する画
素情報を蓄積する第２のバッファ、３５は第１のバッフ
ァ３２の出力３６から第２のバッファの出力３９を差し
引く減算回路、３７は第１のバッファ３２の内容につい
て注目点の画素位置から等差級数で表わされる位置を示
す等差級数アドレス、３８は第２のバッファ３４に第１
のバッファ３２の出力３６を書き込み、または読み出す
ためのアドレス、４０は画像分割回路の出力であって、
高周波信号抑制回路３に送られる。画像分割回路は、画
像中で人間が注目している領域または画像の特徴を表わ
している部分を精細に選択し、周辺に向って順次粗く選
択し、選択すべき画素が全ての方向について存在しなく
なった時点を以って、それまでに選択された画素で構成
される画像を１つのレイヤとし、以下、同じように画素
選択を繰り返し、画像全体を複数のレイヤに分解する。
画像入力装置１から送られる原画像３０は、第１のバッ
ファ３２と入力画像中の有意情報の存在を調べるゼロ判
定回路３１に入力される。ゼロ判定回路３１は、入力原
画像の振幅と予め規定した振幅とを比較し、規定振幅以
下の画素についてはその振幅をゼロとし、同時にゼロと
判定した画素を含む領域を等差級数アドレス発生回路３
３に通知する。ゼロ判定回路３１は、原画像３０がフレ
−ム間差分信号の場合に原画像中の有意領域を抽出する
のに有効である。等差級数アドレス発生回路３３には扱
う画像の大きさ、注視領域の中心の位置が設定される。

【００１３】先ず、第１のバッファ３２を第１のレイヤ
の画素を選択するが、等差級数アドレス３７を以って読
み出す。読み出された画素は、第１のバッファ３２の出
力３６を介して減算回路３５と第２のバッファ３４にア
ドレス３８を以って入力される。第２のバッファ３４の
内容の初期状態をゼロとすると、第２のバッファ３４の
出力３９はゼロであるため、減算回路３５の出力で同時
に画像分割回路３の出力である出力４０には第１レイヤ
の画素がそのまま現われる。次に、第２レイヤの画素を
選択する等差級数アドレス３７を以って、第１のバッフ
ァ３２を読み出す。読み出された画素は、出力３６を介
して減算回路３５と第２のバッファ３４には第２レイヤ
の画素の入力と同時に、既に格納されている第１のレイ
ヤの画素が出力３９に読み出される。第２のバッファ３
４の出力３９と第１のバッファ３２の出力３６を入力と
する減算回路３５の出力４０には、第１レイヤと第２レ
イヤに分割された隣接画素間の差分信号が得られる。以
下、同じようにして、第（ｍ−１）レイヤと第ｍレイヤ
に分割された隣接画素間の差分信号が順次得られる。第
２のバッファ３４への書き込みと読み出しがアドレス３
８により同時に動作するように、第２のバッファ３４の
制御回路を構成する。また、図１３Ａ，Ｂに示すよう
に、第（ｎ−１）レイヤを構成する画素数より、第ｎレ
イヤを構成する画素数が少ないので、第２のバッファ３
４内に先に入力したレイヤの画素デ−タを全て読み出せ
るように制御する。また、図３の実施例では、原画像３
０の全画素を第１のバッファ３２に一旦格納する方法を
説明したが、等差級数で表わされる位置の画素を直接読
み出させ撮像素子が実現できた場合には、第１のバッフ
ァ３２は不要となる。レイヤ間に渡る隣接画素の差分信
号は、１次元の方向のみならず、２次元方向の隣接画素
の差分信号も得られるように、第２のバッファ３４は対
象画像の大きさや注視領域の中心位置から決定される所
要容量のメモリを用意する必要がある。ここでは、画像
の１つのラスタの中心を境にした半分を取りあげて説明
したが、２次元に広がる画素で構成され、注目領域が画
像内の任意の領域であった場合の画像についても、同じ
結論となる。

【００１４】図４は、画像信号の畳み込み演算の原理を
示す図であり、図５は、図１における高周波信号抑制回
路の実施例を示すブロック図である。回路の説明に先立
って、１エレメント電荷転送素子の近似モデルを表わし
た画像信号の畳み込み演算の原理を説明する。図４にお
いて、Ｓｉｎ（ｔｉ）は電荷転送素子の入力信号、１１
は電荷転送素子に印加される信号転送駆動パルスの１周
期分信号を遅延する遅延回路、１２は転送損失により積
み残される信号成分の割合を表わす電荷転送近似モデル
積み残し係数生成回路、１３は加算回路、１５は転送損
失により信号が順次積み残され、減衰した割合を表わす
近似モデル減衰係数生成回路、Ｓｏｕｔ（ｔｉ）は出力
信号である。信号転送駆動パルスを１回印加した後の出
力信号は、次式（４）により表わされる（例えば、中
村、深津『電荷転送素子の転送損補償法の一提案』昭和
51年度電子通信学会通信部門全国大会、553(1977)参
照)。 Ｓｏｕｔ（ｔｉ）＝Ｋ０′・｛Ｓｉｎ（ｔｉ）＋Ｋ１′・Ｓｉｎ（ｔ−１）｝ ・・・・・・・・・・・・・・（４） ここで、Ｋ０′は減衰定数、Ｋ１′は信号転送駆動パル
スの１周期前に入力された信号の積み残し分の割合で、
１より小さい値である。式（４）の操作を実行すると、
Ｓｉｎ（ｔｉ）が非常に小さく、Ｓｉｎ（ｔｉ−１）が
非常に大きい場合には、Ｓｏｕｔ（ｔｉ）は本来の信号
Ｓｉｎ（ｔｉ）に信号転送駆動パルスの１周期前に入力
された信号Ｓｉｎ（ｔｉ−１）のＫ１′倍した信号が加
えられて、Ｓｉｎ（ｔｉ）とＳｉｎ（ｔｉ−１）の差よ
りも、Ｓｏｕｔ（ｔｉ）とＳｏｕｔ（ｔｉ−１）の差の
方が小さくなることがある。Ｓｉｎ（ｔｉ）とＳｉｎ
（ｔｉ−１）の差の関係がＳｉｎ（ｔｉ）＞＞Ｓｉｎ
（ｔｉ−１）である場合には、Ｓｉｎ（ｔｉ）とＳｉｎ
（ｔｉ−１）の差よりもＳｏｕｔ（ｔｉ）とＳｏｕｔ
（ｔｉ−１）の差が大きくなるなるが、Ｓｉｎ（ｔｉ−
１）が非常に小さいので、２つの差は大きく異なること
はない。しかし、Ｓｉｎ（ｔｉ）とＳｉｎ（ｔｉ−１）
の差より、Ｓｏｕｔ（ｔｉ）とＳｏｕｔ（ｔｉ−１）の
差を必ず小さくし、画像信号の凹凸を平準化して、高周
波成分を抑制するには、Ｓｉｎ（ｔｉ）に対して１周期
前の信号Ｓｉｎ（ｔｉ−１）のみでなく、数周期前の信
号Ｓｉｎ（ｔｉ−ｋ）まで用いる必要がある。

【００１５】図５には、信号Ｓｉｎ（ｔｉ）より数周期
前の信号Ｓｉｎ（ｔｉ−ｋ）まで用いて、画像信号の凹
凸を平準化し高周波成分を抑制する高周波信号抑制回路
が示されている。この回路は、ｎエレメント電荷転送素
子の近似モデルにより表現される。以下、ｎエレメント
電荷転送素子の近似モデルを用いて、数周期前まで、つ
まり信号Ｓｉｎ（ｔｉ−ｋ）までを用いた高周波信号抑
制回路について説明する。図５において、１１１は電荷
転送素子に印加される信号転送駆動パルスの１周期分信
号を遅延する第１の遅延回路、１１２は信号転送駆動パ
ルスの２周期分信号を遅延する第２の遅延回路、１１ｋ
は信号転送駆動パルスのｋ周期分信号を遅延する第ｋの
遅延回路、１２１は入力信号Ｓｉｎ（ｔｉ）より信号転
送駆動パルスの１周期前の信号Ｓｉｎ（ｔｉ−１）の転
送損失により積み残される信号成分の割合を表わす第１
の電荷転送近似モデル積み残し係数生成回路、１２２は
入力信号Ｓｉｎ（ｔｉ）より信号転送駆動パルスの２周
期前の信号Ｓｉｎ(ｔｉ−２)の転送損失により積み残さ
れる信号成分の割合を表わす第２の電荷転送近似モデル
積み残し係数生成回路、１２ｋは入力信号Ｓｉｎ（ｔ
ｉ）より信号転送駆動パルスのｋ周期前の信号Ｓｉｎ
（ｔｉ−ｋ）の転送損失により積み残される信号成分の
割合を表わす第ｋの電荷転送近似モデル積み残し係数生
成回路、１５１は転送損失により信号が順次積み残さ
れ、減衰した割合を表わす電荷転送近似モデル減衰係数
生成回路である。信号転送駆動パルスをｍ回印加後の出
力信号は、次式（５）で表わされる（例えば、中村、佐
藤『ＣＣＤ多値メモリの検討』昭和55年度電子通信学会
総合全国大会、1135、(1980)参照)。

【式１】 ただし、εは電荷転送素子の転送損失、ηは転送効率
（＝１−ε）、ｎはエレメント数、Ｔは信号転送駆動パ
ルスの周期である。

【００１６】入力信号Ｓｉｎ（ｔｉ）より信号転送駆動
パルスの１周期前の信号Ｓｉｎ（ｔｉ−１）の転送損失
により積み残される信号成分の割合を表わす第１の電荷
転送近似モデル積み残し係数生成回路１２１は、前式
（５）においてｋ＝１のときのＳｉｎ（（ｍ−１）Ｔ）
の係数を発生するが、その値は２ｎεである。第２の電
荷転送近似モデル積み残し係数生成回路１２２は、前式
（５）においてｋ＝２のときのＳｉｎ（（ｍ−２）Ｔ）
の係数を発生し、その値は（２ｎ＋１）ｎε²である。
同じようにして、第ｋの電荷転送近似モデル積み残し係
数生成回路１２ｋは、前式（５）においてｋ＝ｋのとき
のＳｉｎ（（ｍ−ｋ）Ｔ）の係数を発生し、その値は下
式で与えられる。

【式２】 減衰した割合を表わす電荷転送近似モデル減衰係数生成
回路１５１は、係数であるηの２ｎ乗を発生する。前式
（５）において、Ｓｉｎ（（ｍ−ｋ）Ｔ）＝ｅｘｐ（＋
ｊωｍＴ）・ｅｘｐ（−ｊωｋＴ）と置けば、高周波信
号抑制回路の伝達関数は、次式（６）で表わされる。

【式３】 ここで、ωを角周波数（ω＝２πｆ）、Ｔ＝１／ｆ、ω
Ｔ＝２πｆ／ｆ₀、ｆ／ｆ₀＝Ｆと置くと、ωＴ＝２πＦ
となる。正規化された周波数Ｆに対する特性は、低域通
過特性を示すことが明らかになっている（例えば、中
村、佐藤『ＣＣＤを用いた多値レベル記憶メモリ』電子
通信学会論文誌（Ｃ），Ｊ６５−Ｃ，Ｎｏ．９，pp.713
〜720(1982)参照)。低域通過特性により、Ｆ＝ｆ／ｆ₀
＝０．５における高周波信号成分は、ｎ＝１０、ε＝
０．０１の時、８２％、ｎ＝２０、ε＝０，０１の時、
６８％に圧縮される効果が期待される。エレメント数ｎ
と転送損失εの積（ｎ・ε）の値が大きいほど、高周波
信号抑制の効果は大である。しかし、（ｎ・ε）の値が
過大で１に近いときには、前式（５）に示す演算の結
果、信号歪が発生し、高周波信号を抑制したことになら
ない。積み残し成分の割合が信号減衰の割合を越えない
ような（ｎ・ε）の値を選定する必要がある。エレメン
ト数ｎを比較的大きく設定すると、ε＜＜１になるた
め、ηの２ｎ乗は（１−ε）の２ｎ乗でかつ１−２（ｎ
ε）となる。積み残しの割合が減衰の割合を越えないた
めには、（１−２ｎε）＞２（ｎε）で、１＞４（ｎ
ε）、つまり０．２５＞（ｎε）となり、（ｎε）を
０，２５未満に設定すべきであることがわかる。エレメ
ント数ｎの値は、画像信号の隣接画素の相関を考慮し
て、少なくとも１０以上にすることが望ましい。

【００１７】図６は、図１における高周波信号展開回路
を構成する転送損失補償回路の説明図である。図６にお
いて、Ｓｏｕｔ（ｔｉ）は電荷転送素子の出力信号に対
応する転送損失補償回路の入力信号、４１１は電荷転送
素子に印加される信号転送駆動パルスの１周期分信号に
印加される信号転送駆動パルスの１周期分信号を遅延す
る第ｋ＋１の遅延回路、４１２は信号転送駆動パルスの
２周期分信号を遅延する第ｋ＋２の遅延回路、４１ｑは
信号転送駆動パルスのｑ周期分信号を遅延する第ｋ＋ｑ
の遅延回路、４２１は入力信号Ｓｉｎ（ｔｉ）より信号
転送駆動パルスの１周期前の信号Ｓｉｎ（ｔｉ−１）の
転送損失により積み残される信号成分を信号Ｓｏｕｔ
（ｔｉ）から差し引く補償信号を生成する第１の積み残
し成分補償係数生成回路、４２２は入力信号Ｓｉｎ（ｔ
ｉ）より信号転送駆動パルスの２周期前の信号Ｓｉｎ
（ｔｉ−２）の転送損失により積み残される信号成分を
信号Ｓｏｕｔ（ｔｉ）から差し引く補償信号を生成する
第２の積み残し成分補償係数生成回路、４２ｑは入力信
号Ｓｉｎ（ｔｉ）より信号転送駆動パルスのｑ周期前の
信号Ｓｉｎ（ｔｉ−ｑ）の転送損失により積み残される
信号成分を信号Ｓｏｕｔ（ｔｉ）から差し引く補償信号
を生成する第ｑの積み残し成分補償係数生成回路、４４
０は転送損失により信号が順次積み残され、減衰した信
号を増幅させる減衰成分補償回路、Ｓｃｐ（ｔｉ）は転
送損失による影響が取り除かれた補償信号、つまり高周
波信号が展開された復元画像信号である。前式（５）
は、次式（７）のように展開することができる。

【式４】 上式（７）の右辺中括弧内の第２項が畳み込まれた成分
である。この畳み込み成分を出力信号Ｓｏｕｔ（ｍＴ）
から差し引くことにより、元の高周波信号成分が復元で
きる。転送損失εのｋ次の項までを重畳した信号につい
ては、同じようにｋ次の項までを出力信号Ｓｏｕｔ（ｍ
Ｔ）より差し引き、次に減衰分ηの２ｎ乗を補正するこ
とにより高周波信号成分を完全に復元することができる
（例えば、中村、佐藤『ＣＣＤを用いた多値レベル記憶
メモリ』電子通信学会論文誌（Ｃ）、Ｊ65-C,NO.9,pp.7
13〜720(1982)参照)。

【式５】 第１の積み残し成分補償係数生成回路４２１は、式
（８）においてｋ＝１のときのＳｏｕｔ（（ｍ−１）
Ｔ）の係数を発生し、その値は−２ｎεである。第２の
積み残し成分補償係数生成回路４２２は、式（８）にお
いてｋ＝２のときのＳｏｕｔ（（ｍ−２）Ｔ）の係数を
発生し、その値はｎ（２ｎ−１）ε²である。第ｑの積
み残し成分補償係数生成回路４２ｑは、式（８）におい
てｋ＝ｑのときのＳｏｕｔ（（ｍ−ｑ）Ｔ）の係数を発
生し、その値は次の通りである。

【式６】 減衰成分を増幅させる減衰成分補償回路４４０では、係
数１／ηの２ｎ乗を発生する。 次に、高周波成分展開
回路の構成をｑの値の上限値の考察により決定する。式
（８）を用いて高周波信号を展開した後の演算誤差は、
次式（９）で求めることができる。

【式７】 （ｎ・ε）の値が０．１程度のときには、上式（９）よ
りｑ＝２としてＤｉｑの値は１，４×１０の−３乗、
（ｎ・ε）の値は０．２５程度であれば、２，６×１０
の−３乗である。これらＤｉｑの値を信号のＳ／Ｎに換
算すると、それぞれ５７ｄＢと５２ｄＢであって、演算
誤差は殆んど雑音レベル以下であるから、画質劣化の要
因にはならない。すなわち、ｑの値としては２程度で十
分であるため、遅延回路と積み残し成分補償係数生成回
路は２組程度でよいことがわかる。

【００１８】図７は、図１における画像合成回路の実施
例を示すブロック図である。図７において、６０はレイ
ヤに分割された画像で復号化回路７から入力される。６
１は各レイヤにおいて、画素が存在する領域を表わす情
報を検出する画素領域検出回路、６２はマルチプレク
サ、６３は送られてきた複数レイヤの画像と画像補間回
路６８で補間された補間画像を蓄積する第３のバッフ
ァ、６４は複数レイヤに分割されて送られてきた画像６
０を第３のバッファ６３に取り込むために、レイヤ毎に
異なる等差級数で表わされる画素位置に対応するタイミ
ング信号７２と第３のバッファ６３に格納されている画
像をラスタの順に従って連続的に読み出すアドレスを発
生するアドレス発生回路、６５は複数レイヤに分割され
て送られてきた画像を第３のバッファ６３に取り込むた
めに、レイヤ毎に異なる等差級数で表わされる画素位置
に対応してマルチプレクサ６２を切り替えるタイミング
を指示するタイミング信号、６６は画像をラスタの順に
従って連続的に読み出すアドレス、６７は第３のバッフ
ァ６３から読み出した画素が既に送られてきたレイヤの
画素か、あるいは当該回路で補間された画素かを識別す
るフラグ信号、６８はレイヤに分割された画像信号６０
と第３のバッファ６３から読み出された出力信号７０お
よび第３のバッファ６３から読み出された画素が既に送
られてきたレイヤの画素か、あるいは当該画像合成回路
で補間された画素かを識別するフラグ信号６７とを入力
とし、未だ送られていない画素の値を生成する画像補間
回路であって、レイヤに分割された画像や補間処理に必
要な情報を蓄積するためのバッファを内蔵している。６
９は既に送られてきた画素と補間画素で構成される信号
で、表示画像でもある。７０は、第３のバッファ６３の
出力信号である。

【００１９】先ず、図示省略されているが、レイヤに分
割された画像に先立って、画像の大きさ、注視領域の中
心位置、送出されたレイヤ数等の制御情報が送出されて
くる。 画像領域検出回路６１はこの制御情報を検出
し、それをアドレス発生回路６４に入力する。アドレス
発生回路６４はその制御情報に基づいて、複数レイヤに
分割されてきた画像を第３のバッファ６３に取り込むた
めに、レイヤ毎に異なる等差級数で表わされる画素位置
に対応するタイミング信号７２と第３のバッファ６３を
連続的に読み出すアドレス信号６６を発生する。タイミ
ング信号６５は、マルチプレクサ６２と第３のバッファ
６３と画像補間回路６８に送られる。このタイミング信
号６５は、レイヤに分割された画像６０が第３のバッフ
ァ６３に書き込まれるようにマルチプレクサ６２の経路
を設定すると同時に、第３のバッファ６３に入力された
画素がレイヤの原画素であることを表わすフラグを第３
のバッファ６３に設定する。さらに、画像補間回路６８
に送られたタイミング信号６５は、画像６０を画像補間
回路６８が内部に取り込むタイミングを規定する。アド
レス信号６６は、第３のバッファ６３をラスタイメ−ジ
に従って連続アクセスする。そのアクセスで、マルチプ
レクサ６２から送られてくる画素信号の書き込みと読み
出しを同時に実行する。第３のバッファ６３からは、画
素デ−タ７０とともにフラグ信号６７が読み出される。
これらの読み出された信号６７と画像デ−タである出力
信号７０は、画像補間回路６８の入力となる。同時に、
複数のレイヤに分割された画像６０と、タイミング信号
６５が画像補間回路６８に入力される。画像補間回路６
８は、第３のバッファ６３に蓄積された画像を読み出し
た画像デ−タ７０が、既に送られてきたレイヤの原画素
か、当該画像合成回路で補間された補間画素かをフラグ
信号６７を用いて識別する。もし、補間画素であるとき
には、既に送られてきた原画素の値を用いて再度補間処
理を実行する。もし、原画素であるときには、補間処理
は実行せずにその画素をそのまま出力する。また、タイ
ミング信号６５により画像６０の取り込みが指示されて
いる場合には、フラグ信号６７に関係なく原画素として
扱い、補間処理を実行せずに、その画素をそのまま出力
する。つまり、画像補間回路６８は入力画素が原画素の
場合補間処理を実行せず、入力画素をそのまま出力し、
補間画素であるならば、新たに送られてきた画素も使用
して補間処理を再度実行する。このような動作により、
画像補間回路６８は、既に送られてきた原画素と補間画
素で構成される出力信号６９を出力する。この出力信号
６９は、マルチプレクサ６２に入力されると同時に、表
示装置７に表示される。マルチプレクサ６２に入力され
た補間画素は、タイミング信号７２に従って第３のバッ
ファ６３に入力される。画像補間回路６８における補間
処理には、いくつかの方法が考えられる。最も簡単な方
法は、前画素の値をそのまま用いる方法である。この方
法では、処理は単純で高速性に優れているが、再現性に
劣る。前後の画素値を用いて注目画素値を直線近似する
方法は、処理が比較的単純で、しかも再現性も実用に耐
え得る程度であると考えられる。その他に、多くの既知
の画素値を利用し、その間を値々の関数で表現される曲
線で近似する方法がある。しかし、画像の性質として隣
接画素の相関が非常に大きいため、高度な補間処理は処
理の複雑さに対して得られる効果が期待する程大きくな
い場合もある。従って、補間処理方式は、扱う画像の性
質、求められる画像品質、処理速度、およびコスト等を
勘案して、最適な方法を選択する必要がある。

【００２０】図８は、図７における等差級数アドレス発
生回路の実施例を示すブロック図である。図８におい
て、ＳＣＬＫは画像の選択周期毎に発生するクロック信
号、ｃ１はクロック信号ＳＣＬＫを計数するカウンタ、
Ｌｃ１ｔはカウンタｃ１に初期値を設定するためのタイ
ミングを与えるロ−ド信号、ｃ１ｏはカウンタｃ１の出
力信号、ＥＯＬはレイヤの選択終了毎に発生する信号
で、カウンタｃ２のクロック信号であり、この信号を基
にロ−ド信号Ｌｃ１ｔを生成する。Ｌｃ２ｔはカウンタ
ｃ２に初期値を設定するためのタイミングを与えるロ−
ド信号、Ｌ２はカウンタｃ２にロ−ドされる初期値で、
その値は０である。ｃ２ｏはカウンタｃ２の出力信号
で、カウンタｃ１の初期値としてロ−ド信号Ｌｃ１ｔに
より設定される。ａ２はカウンタｃ２の出力信号ｃ２ｏ
と、レジスタｒ２の出力信号ｒ２ｏとを加える加算器、
ｒ２は加算器ａ２の出力ｐｒｅ０を入力し、信号ＥＯＬ
の発生を契機としてｐｒｅ０をラッチする。ｓｌｉは信
号切り替え回路ｓ１に入力される信号であり、その値は
０である。ｓ１は信号ｓ１ｉと加算器ａ２の出力信号ｐ
ｒｅ０を切り換える信号切り替え回路で、レイヤの最初
の画素を選択するタイミングでは信号ｐｒｅ０を、また
それ以外のタイミングでは信号ｓ１ｉをそれぞれ選択す
る。信号１ｓｔは信号切り替え回路ｓ１を切り換える信
号で、例えば信号が１ではレイヤの最初の画素を選択す
るタイミングであることを示し、０ではそれ以外の画素
を選択しているタイミングであることを示す。ｐｒｅは
切り替え回路ｓ１の出力信号である。ａ１はカウンタｃ
１の出力信号ｃ１ｏとレジスタｒ１の出力信号ｒ１ｏと
切り替え回路ｓ１の出力信号ｐｒｅを加える加算器、ｒ
１は加算器ａ１の出力ａｄｄｒを入力し、信号ＳＣＬＫ
の発生を契機としてａｄｄｒをラッチする。等差級数ア
ドレス発生回路は、式（３）を実現する回路である。初
期状態では、カウンタｃ１とｃ２はリセット状態でその
出力は０、レジスタｒ１とｒ２はリセット状態でその出
力は０、切り替え回路ｓ１は加算器ａ２の出力ｐｒｅ０
を選択している。

【００２１】最初にロ−ド信号Ｌｃｔ２を印加し、カウ
ンタｃ２に初期値Ｌ２をロ−ドする。同時にカウンタｃ
１にロ−ド信号Ｌｃ１ｔを印加し、カウンタｃ２の出力
ｃ２ｏを初期値としてロ−ドする。初期設定が終了する
と、クロック信号ＳＣＬＫの印加でレジスタｒ１は加算
器ａ１の出力ａｄｄｒをラッチし、少し遅れてカウンタ
ｃ１が計数を開始する。カウンタｃ１の計数出力ｃ１ｏ
は加算器ａ１に入力され、レジスタｒ１の出力信号ｒ１
ｏと切り替え回路ｓ１の出力信号ｐｒｅが加えられる。
最初、レジスタｒ１の出力は０であり、カウンタｃ１の
出力ｃ１ｏも０であるので、加算器ａ１の出力ａｄｄｒ
の値は０のままである。次のＳＣＬＫの印加によりレジ
スタｒ１は加算器ａ１の出力ａｄｄｒの値０をラッチ
し、そのレジスタｒ１の出力ｒ１ｏの値は０となる。引
き続き、カウンタｃ１の出力ｃ１ｏが１になる。切り替
え回路ｓ１は、レイヤの画素選択の最初のクロックでは
加算器ａ２の出力ｐｒｅ０を選択するが、それ以降のク
ロックの印加時にはｓ１ｉを選択する。ここで、ｓ１ｉ
の値は０である。従って、クロック信号ＳＣＬＫの２番
目が印加された時の加算器ａ１の出力ａｄｄｒは、１に
変化する。次のＳＣＬＫの印加により、レジスタｒ１は
加算器ａ１の出力ａｄｄｒをラッチする。ａｄｄｒの値
は１であるため、ラッチされた値は１である。引き続
き、カウンタｃ１の出力ｃ１ｏは２となる。切り替え回
路ｓ１は、ｓ１ｉの値０を選択している。従って、クロ
ック信号ＳＣＬＫの３番目が印加された時の加算器ａ１
の出力ａｄｄｒは３である。以下、同じような動作を繰
り返して、加算器ａ１から等差級数アドレス６，１０，
１５，２１，・・・・・を出力ａｄｄｒとして得ること
ができる。第１のレイヤの画素の選択が終了すると、信
号ＥＯＬが発生して、レジスタｒ２は加算器ａ２の出力
ｐｒｅ０をラッチする。ｐｒｅ０の値は０であるので、
ラッチされた値は０である。引き続き、カウンタｃ２の
出力ｃ２ｏの値は１になる。同時にロ−ド信号Ｌｃ１ｔ
がカウンタｃ１に印加され、カウンタｃ１にロ−ドされ
る。従って、加算器ａ２にはレジスタｒ２にラッチされ
た信号０とカウンタｃ２の出力ｃ２ｏの１が加わり、そ
の出力ｐｒｅ０は１となる。初期設定が終了すると、ク
ロック信号ＳＣＬＫの印加によりカウンタｃ１が計数を
開始する。カウンタｃ１の計数出力ｃ１ｏは加算器ａ１
に入力され、レジスタｒ１の出力信号ｒ１ｏと切り替え
回路ｓ１の出力信号ｐｒｅが加えられる。最初、レジス
タｒ１の出力は０であり、切り替え回路ｓ１の出力信号
ｐｒｅは１であり、またカウンタｃ１の出力ｃ１ｏは１
であるため、加算器ａ１の出力ａｄｄｒの値は２であ
る。 次のＳＣＬＫの印加により、レジスタｒ１は加算
器ａ１の出力ａｄｄｒをラッチする。ａｄｄｒの値は２
であるため、ラッチされた値は２である。引き続き、カ
ウンタｃ１の出力ｃ１ｏが２になる。切り替え回路ｓ１
は、レイヤの画素選択の最初のクロックでは加算器ａ２
の出力ｐｒｅ０を選択するが、それ以降のクロックの印
加時にはｓ１ｉを選択する。ｓ１ｉの値は、０である。
従って、クロック信号ＳＣＬＫの２番目が印加された時
の加算器ａ１の出力ａｄｄｒは４である。 次のＳＣＬ
Ｋの印加により、レジスタｒ１は加算器の出力ａｄｄｒ
をラッチする。ａｄｄｒの値は４であるため、ラッチさ
れた値は４である。引き続き、カウンタｃ１の出力ｃ１
ｏが３になる。切り替え回路ｓ１は、ｓ１ｉの値の０を
選択する。従って、クロック信号ＳＣＬＫの３番目が印
加された時の加算器ａ１の出力ａｄｄｒは７である。以
下、同じような動作を繰り返し、加算器ａ１から第２レ
イヤの画素を選択する等差級数アドレス１１，１６，２
２，２９，・・・・・・を出力ａｄｄｒとして得ること
ができる。

【００２２】第２のレイヤの画素の選択が終了すると、
信号ＥＯＬが発生し、レジスタｒ２は加算器ａ２ｆｋ７
７ｌｇｐｒｅ０をラッチする。ｐｒｅ０の値は１である
ため、ラッチされた値は１である。引き続き、カウンタ
ｃ２の出力ｃ２ｏの値は２になる。同時にロ−ド信号Ｌ
ｃ１ｔがカウンタｃ１に印加され、カウンタｃ２の出力
ｃ２ｏである２が新たな初期値としてカウンタｃ１にロ
−ドされる。従って、加算器ａ２には、レジスタｒ２に
ラッチされた信号１とカウンタｃ２の出力ｃ２ｏの２が
加わって、その出力ｐｒｅ０は３になる。初期設定が終
了すると、クロック信号ＳＣＬＫの印加でカウンタｃ１
が計数を開始する。カウンタｃ１の計数出力ｃ１ｏは加
算器ａ１に入力され、レジスタｒ１の出力信号ｒ１ｏと
切り替え回路ｓ１の出力信号ｐｒｅが加えられる。最初
レジスタｒ１の出力は０で、切り替え回路ｓ１の出力信
号ｐｒｅは３で、カウンタｃ１の出力ｃ１ｏは２である
ため、加算器ａ１の出力ａｄｄｒの値は５である。次の
ＳＣＬＫの印加により、レジスタｒ１が加算器ａ１の出
力ａｄｄｒをラッチする。ａｄｄｒの値は５であるた
め、ラッチされた値は５である。引き続きカウンタｃ１
の出力ｃ１ｏが３になる。切り替え回路ｓ１は、レイヤ
の画素選択の最初のクロックでは加算器ａ２の出力ｐｒ
ｅ０を選択するが、それ以降のクロックの印加時にはｓ
１ｉを選択する。ｓ１ｉの値は、０である。従って、ク
ロック信号ＳＣＬＫの２番目が印加された時の加算器ａ
１の出力ａｄｄｒは８である。次のＳＣＬＫの印加によ
り、レジスタｒ１は加算器ａ１の出力ａｄｄｒをラッチ
する。ａｄｄｒの値は８であるため、ラッチされた値は
８である。引き続き、カウンタｃ１の出力ｃ１ｏは４に
なる。切り替え回路ｓ１は、ｓ１ｉの値０を選択する。
従って、クロック信号ＳＣＬＫの３番目が印加された時
の加算器ａ１の出力ａｄｄｒは１２である。以下、同じ
ような動作を繰り返して、加算器ａ１から第３レイヤの
画素を選択する等差級数アドレス１７，２３，３０，３
８，・・・・・を出力ａｄｄｒとして得ることができ
る。このようにして、同じ動作を繰り返し、全画素を選
択し終るまで、画像をレイヤに分解し続ける。なお、本
実施例では、図２に示すように、画素の選択の方法とし
て、等差級数で表わされる位置選択の例を示している
が、注目領域を高精細に、周辺を粗に選択できるような
他の関数を用いることも勿論可能である。

【００２３】図９は、図１における高周波信号抑制回路
のブロック図である。図９において、５００は垂直方向
の高周波信号抑制回路であり、６００は水平方向の高周
波信号抑制回路である。画像信号が２次元空間の広がり
を持っているため、垂直方向と水平方向の各々について
高周波信号成分を抑制する回路を具備している。水平方
向を行、垂直方向を列とし、ラスタ走査により得られた
１ラスタの画像信号を画素毎に高周波信号抑制回路５０
０に入力し、走査線間方向の高周波信号成分を列毎に抑
制する。各列毎の高周波成分が抑制された信号の１転送
周期毎に行としてまとめ、行単位に水平方向の高周波信
号抑制回路６００に入力し、走査線方向の高周波信号を
抑制する。本実施例では、垂直方向の高周波成分抑制を
先ず実施し、次に水平方向の高周波信号成分の抑制を実
施しているが、水平方向と垂直方向いずれの方向から先
に高周波信号成分を抑制しても差し支えない。

【００２４】図１０は、図９における高周波信号抑制回
路の詳細ブロック図である。垂直方向と水平方向の各々
について、高周波信号を抑制する回路は、図１０に示す
ように構成される。図１０において、５１１は電荷転送
素子に印加される垂直方向の信号転送駆動パルスの１周
期Ｔｖ時間分信号を遅延する第１のライン遅延回路、５
１２は垂直方向の信号転送駆動パルスの２周期分信号を
遅延する第２のライン遅延回路、５１ｋ′は垂直方向の
信号転送駆動パルスのｋ′周期分信号を遅延する第ｋ′
のライン遅延回路、５２１は入力信号Ｓｉｎ（ｔｐ）よ
り垂直方向の信号転送駆動パルスの１周期前の信号Ｓｉ
ｎ（ｔｐ−１）の転送損失により積み残される信号成分
の割合を表わす第１の電荷転送近似モデル垂直方向積み
残し係数生成回路、５２２は入力信号Ｓｉｎ（ｔｐ）よ
り垂直方向の信号転送駆動パルスの２周期前の信号Ｓｉ
ｎ（ｔｐ−２）の転送損失により積み残される信号成分
の割合を表わす第２の電荷転送近似モデル垂直方向積み
残し係数生成回路、５２ｋ′は入力信号Ｓｉｎ（ｔｐ）
より垂直方向の信号転送駆動パルスのｋ′周期前の信号
Ｓｉｎ（ｔｐ−ｋ′）の転送損失により積み残される信
号成分の割合を表わす第ｋ′の電荷転送近似モデル垂直
方向積み残し係数生成回路、５３０は第１の加算回路、
５４０は垂直方向の転送に際して信号が順次積み残され
て、減衰した割合を表わす近似モデル垂直方向減衰係数
生成回路である。１行を構成する画素に対応する数の回
路５１１から５４０を設けることにより、１列同時に高
周波信号を抑制することができる。次に、６１１は電荷
転送素子に印加される水平方向の信号転送駆動パルスの
１周期Ｔｈ分信号を遅延する第１の画素遅延回路、６１
２は水平方向の信号転送駆動パルスの２周期分信号を遅
延する第２の画素遅延回路、６１ｋは水平方向の信号転
送駆動パルスのｋ周期分信号を遅延する第ｋの画素遅延
回路、６２１は入力信号Ｓｉｎ（ｔｉ）より水平方向の
信号転送駆動パルスの１周期前の信号Ｓｉｎ（ｔｉ−
１）の転送損失により積み残される信号成分の割合を表
わす第１の電荷転送近似モデル水平方向積み残し係数生
成回路、６２２は入力信号Ｓｉｎ(ｔｉ)より水平方向の
信号転送駆動パルスの２周期前の信号Ｓｉｎ（ｔｉ−
２）の転送損失により積み残される信号成分の割合を表
わす第２の電荷転送近似モデル水平方向積み残し係数生
成回路、６２ｋは入力信号Ｓｉｎ（ｔｉ）より水平方向
の信号転送駆動パルスのｋ周期前の信号Ｓｉｎ（ｔｉ−
ｋ）の転送損失により積み残される信号成分の割合を表
わす第ｋの電荷転送近似モデル水平方向積み残し係数生
成回路、６３０は第２の加算回路、６４０は水平方向の
転送に際して信号が順次積み残され、減衰した割合を表
わす近似モデル水平方向減衰係数生成回路である。

【００２５】垂直方向の信号転送駆動パルスをｍ′回印
加した後の出力信号は、次式(１０)で表わされる。

【式８】 ただし、εｖは電荷転送素子の垂直方向の転送損失、η
ｖは転送効率（＝１−εｖ）、ｎｖはエレメント数、Ｔ
ｖは垂直方向の信号転送駆動パルスの周期である。入力
信号Ｓｉｎ（ｔｐ）より垂直方向の信号転送駆動パルス
の１周期前の信号Ｓｉｎ（ｔｐ−１）の転送損失により
積み残される信号成分の割合を表わす第１の電荷転送近
似モデル積み残し係数生成回路５２１は、式（１０）に
おいてｋ′＝１のときのＳｉｎ（（ｍ′−１）Ｔｖ）の
係数を発生する（その値は、２ｎｖεｖ）。第２の電荷
転送近似モデル積み残し係数生成回路５２２は、式（１
０）においてｋ′＝２のときのＳｉｎ（（ｍ′−２）Ｔ
ｖ）の係数を発生する（その値は、（２ｎｖ＋１）ｎｖ
εｖ²）。同じように、第ｋ′の電荷転送近似モデル積
み残し係数生成回路５２ｋ′は、式（１０）において
ｋ′＝ｋ′のときのＳｉｎ（（ｍ′−ｋ′）Ｔｖ）の係
数を発生する。その値は次のようになる。

【式９】 減衰した割合を表わす近似モデル減衰係数生成回路５４
は、係数ηｖの２ｎｖ乗を発生する。垂直方向の信号転
送駆動パルスをｍ′回印加した後に水平方向の信号転送
駆動パルスをｍ回印加したときの出力信号は、式（１
０）で表わされる垂直方向の高周波成分が抑制された信
号Ｓｏｕｔ（ｍ′Ｔｖ）をＳｏｕｔ（ｍ′Ｔｖ）＝Ｓｉ
ｎ（（ｍ−ｋ）Ｔｈ，ｍ′Ｔｖ）＝Ｓｉｎ（（ｍ−ｋ）
Ｔｈ）として式（１１）で表わすことができる。

【式１０】 ただし、εｈは電荷転送素子の水平方向の転送損失、η
ｈは転送効率（＝１−εｈ）、ｎｖはエレメント数、Ｔ
ｈは水平方向の信号転送駆動パルスの周期である。入力
信号Ｓｉｎ（ｔｉ）より水平方向の信号転送駆動パルス
の１周期前の信号Ｓｉｎ（ｔｉ−１）の転送損失により
積み残される信号成分の割合を表わす第１の電荷転送近
似モデル積み残し係数生成回路６２１は、式（１１）に
おいてｋ＝１のときのＳｉｎ（（ｍ−１）Ｔｈ）を発生
する（その値は、２ｎｈεｈ）。同じように、第ｋの電
荷転送近似モデル積み残し係数生成回路６２２は、式
（１１）においてｋ＝２のときのＳｉｎ（（ｍ−２）Ｔ
ｈ）の係数を発生する（その値は、（２ｎｈ＋１）ｎｈ
εｈ²である。同じように、第ｋの電荷転送近似モデル
積み残し係数生成回路６２ｋは、式（１１）においてｋ
＝ｋのときのＳｉｎ（（ｍ−ｋ）Ｔｈ）の係数を発生す
る。その値は、次のようになる。

【式１１】 減衰した割合を表わす近似モデル減衰係数生成回路６４
０は、係数（εｈの２ｎｈ乗）を発生する。高周波成分
の圧縮効果は、図５の説明で述べた場合と同じく、８２
％、６８％の圧縮効果が期待できる。

【００２６】図１１は、垂直方向と水平方向について高
周波信号成分を展開する回路を構成する転送損失補償回
路のブロック図である。図１１において、７００は水平
方向の高周波信号展開回路、８００は垂直方向の高周波
信号展開回路である。図９で説明したように、垂直方向
の高周波信号成分を圧縮し、次に水平方向の高周波信号
成分を圧縮した信号を復元するためには、先ず、画像信
号の１ラスタ走査分の信号に対して、水平方向の高周波
信号展開回路７００において水平方向の高周波信号成分
を復元する。水平方向の高周波成分が復元された１ラス
タを構成する画素の各々を、垂直方向の高周波信号展開
回路８００において垂直方向の高周波信号成分を復元す
る。本実施例では、水平方向の高周波信号成分の復元を
先に実施し、次に垂直方向の高周波信号成分を復元して
いるが、水平方向と垂直方向のいずれの方向を先に高周
波信号成分の復元を行うかは、高周波成分の抑制の順序
によって決定される。

【００２７】図１２は、水平方向と垂直方向の各々につ
いて高周波信号を展開する回路の実施例を示す図であ
る。図１２において、Ｓｏｕｔ（ｔｉ）は電荷転送素子
の出力信号に対応する転送損失補償回路の入力信号、７
１１は電荷転送素子に印加される水平方向の信号転送駆
動パルスの１周期Ｔｈ分信号を遅延する第１の画素遅延
回路、７１２は水平方向の信号転送駆動パルスの２周期
分信号を遅延する第２の画素遅延回路、７１ｑは水平方
向の信号転送駆動パルスのｑ周期分信号を遅延する第ｑ
の画素遅延回路、７２１は入力信号Ｓｉｎ（ｔｉ）より
水平方向の信号転送駆動パルスの１周期前の信号Ｓｉｎ
（ｔｉ−１）の転送損失により積み残される信号成分を
信号Ｓｏｕｔ（ｔｉ）から差し引く補償信号を生成する
第１の水平方向積み残し成分補償係数生成回路、７２２
は入力信号Ｓｉｎ（ｔｉ）より水平方向の信号転送駆動
パルスの２周期前の信号Ｓｉｎ（ｔｉ−２）の転送損失
により積み残される信号成分を信号Ｓｏｕｔ（ｔｉ）か
ら差し引く補償信号を生成する第２の水平方向積み残し
成分補償係数生成回路、７２ｑは入力信号Ｓｉｎ（ｔ
ｉ）より水平方向の信号転送駆動パルスのｑ周期前の信
号Ｓｉｎ（ｔｉ−ｑ）の転送損失により積み残される信
号成分を信号Ｓｏｕｔ（ｔｉ）から差し引く補償信号を
生成する第ｑの水平方向積み残し成分補償係数生成回
路、７３０は第１の加算回路、７４０は転送損失により
信号が順次積み残され、減衰した信号を増幅させる水平
方向減衰成分補償回路である。また、Ｓｃｐｈ（ｔｉ）
は転送損失による影響が補償される補償信号で、水平方
向の高周波成分が展開された画像信号である。一方、８
１１は電荷転送素子に印加される垂直方向の信号転送駆
動パルスの１周期Ｔｖ分信号を遅延する第１のライン遅
延回路、８１２は垂直方向の信号転送駆動パルスの２周
期分信号を遅延させる第２のライン遅延回路、８１ｑ′
は垂直方向の信号転送駆動パルスのｑ′周期分信号を遅
延する第ｑ′のライン遅延回路、８２１は入力信号Ｓｉ
ｎ（ｔｐ）より垂直方向の信号転送駆動パルスの１周期
前の信号Ｓｉｎ（ｔｐ−１）の転送損失により積み残さ
れる信号成分を信号Ｓｏｕｔ（ｔｐ）から差し引く補償
信号を生成する第１の第１の垂直方向積み残し成分補償
係数生成回路、８２２は入力信号Ｓｉｎ（ｔｐ）より垂
直方向の信号転送駆動パルスの２周期前の信号Ｓｉｎ
（ｔｐ−２）の転送損失により積み残される信号成分を
信号Ｓｏｕｔ（ｔｐ）から差し引く補償信号を生成する
第２の垂直方向積み残し成分補償係数生成回路、８２
ｑ′は入力信号Ｓｉｎ（ｔｐ）より垂直方向の信号転送
駆動パルスのｑ′周期前の信号Ｓｉｎ（ｔｐ−ｑ′）の
転送損失により積み残される信号成分を信号Ｓｏｕｔ
（ｔｐ）から差し引く補償信号を生成する第ｑ′の垂直
方向積み残し成分補償係数生成回路、８３０は第２の加
算回路、８４０は転送損失により信号が順次積み残さ
れ、減衰した信号を増幅させる垂直方向減衰成分補償回
路、Ｓｃｐｈｖ（ｔｐ）は転送損失による影響が補償さ
れた補償信号である。出力信号Ｓｏｕｔ（ｍＴｈ）から
畳み込まれた成分を差し引くことにより、元の高周波信
号成分が復元できる。転送損失εｈのｋ次の項までを重
畳した信号については、同じようにｋ次の項までを出力
信号Ｓｏｕｔ（ｍＴｈ）より差し引き、次に減衰分ηｈ
の２ｎｈ乗を補正することにより、高周波信号成分を完
全に復元できる。復元した信号Ｓｃｐｈ（ｍＴｈ）は、
式（８）と同じように式（１２）で表わすことができ
る。

【式１２】 第１の水平方向積み残し成分補償係数生成回路７２１
は、式（１２）において、ｋ＝１のときのＳｏｕｔ
（（ｍ−１）Ｔｈ）の係数を発生する（その値は、−２
ｎｈεｈ）。第２の水平方向積み残し成分補償係数生成
回路７２２は、式(１２)において、ｋ＝２のときのＳｏ
ｕｔ（（ｍ−２）Ｔｈ）の係数を発生する（その値は、
ｎｈ（２ｎｈ−１）εｈ²）。第ｑの水平方向積み残し
成分補償係数生成回路７２ｑは、式（１２）において、
ｋ＝ｑのときのＳｏｕｔ（(ｍ−ｑ)Ｔｈ）の係数を発生
する。その値は、下記の通りである。

【式１３】 第１の垂直方向積み残し成分補償係数生成回路８２１
は、式（１３）においてｋ″＝１のときのＳｏｕｔ
（（ｍ−１）Ｔｖ）の係数を発生する（その値は、−２
ｎｖεｖ）。第２の垂直方向積み残し成分補償係数生成
回路８２２は、式（１３）においてｋ″＝２のときのＳ
ｏｕｔ（（ｍ′−２）Ｔｖ）の係数を発生する（その値
は、ｎｖ（２ｎｖ−１）εｖ²）。第ｑ′の垂直方向積
み残し成分補償係数生成回路８２ｑ′は、式（１３）に
おいてｋ″＝ｑ′のときのＳｏｕｔ（（ｍ′．ｑ′）Ｔ
ｖ）の係数を発生する。その値は、下記の通りである。

【式１４】 減衰成分を増幅させる減衰成分補償回路８４０では、係
数１／（ηｖの２ｎｖ乗）を発生する。

【００２８】このように、本発明においては、テレビジ
ョンカメラ等の画像入力装置から入力された画像に対し
て、人間が注目する領域の中心の画素とそれに隣接する
画素を選択し、さらにその画素から３画素離れた画素を
選択し、以下、順次４画素離れた画素、５画素離れた画
素のように、中心画素から周辺に向い等差級数で表わさ
れる位置の画素の選択を繰り返し、選択すべき画素が全
ての方向について無くなった時点で、それまで選択した
画素で構成された画像を第１レイヤとした後、次に第１
レイヤの作成時に選択されなかった画素を同じ方法で選
択して、以下と同じように複数のレイヤに分割する。複
数のレイヤに分割された画像信号は、標本化規則に従っ
て標本化された信号の集合により構成されるので、各レ
イヤの隣接画素間の相関は小さくなっている。信号中に
含まれる高周波成分の割合が増加するので、情報圧縮の
符号化処理においては、高い圧縮効果が期待できない、
本発明では、標本化周期の整数倍の時間遅延させた信号
に、電荷転送素子の近似モデルに用いる転送損失とエレ
メント数に相当するパラメ−タにより決められた係数を
掛けて得られる信号を加算する。この信号演算により高
周波成分が畳み込まれて、その画像信号の信号帯域を制
限することができる。高周波成分が抑制された画像信号
は隣接画素間の相関が大きくなるので、予測符号化を適
用した場合に短い符号長で予測誤差の値を表現すること
ができる。その結果、画像情報の圧縮効果は増大する。
離散余弦変換符号化を適用した場合にも、高周波成分を
表現するための係数値は小さくてよく、従って同じよう
に高い情報圧縮率を達成できる。高周波成分を抑制した
複数レイヤの画像信号を予測符号化や離散余弦変換符号
化を施して情報圧縮し、利用者が必要とする情報を最も
多く含む第１レイヤを最初に送出し、次に第２レイヤ以
降を順次送出する。画像信号の受信側では、予測符号化
や離散余弦変換符号化の逆変換により画像信号を再生す
る。再生された画像信号は高周波成分が抑制されている
ため、画像信号の標本化周期の整数倍の時間遅延させた
信号に、電荷転送素子の転送損失補償回路のモデルに用
いる転送損失とエレメント数に相当するパラメ−タによ
り表現される係数と異なる係数を掛けて得られる信号を
加算するフィ−ドフォワ−ド回路により、画像信号に畳
み込まれた信号を展開し、当初含まれていた高周波成分
をレイヤ毎に復元する。従って、画像品質を損わずに、
従来の画像符号化方式を適用するだけで、高い情報圧縮
効果が得られる。また、２次元空間に展開されている画
像信号に対して、水平方向、垂直方向の各々について高
周波信号を抑制することにより、さらに高い情報圧縮効
果を得ることができる。その結果、従来のように画像の
周辺も中心も同じ情報密度で扱い、人間の視覚能力限界
以上の視覚的に不要な情報は伝送せずに、画像中の注目
領域を比較的精細にかつ早期に伝送できるので、視覚的
な劣化を伴わずに伝送遅延をなくすことができる。ま
た、隣接画素が連続したレイヤに存在するため、フレ−
ム内予測符号化の処理が容易に適用できるとともに、ブ
ロック符号化等の直交変換符号化についても、レイヤ毎
に符号化処理が可能となるので、本発明と従来の符号化
技術を組合わせることにより、より高能率の冗長度圧縮
が期待できる。

【００２９】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
視覚的に必要ない情報を処理し伝送することにより発生
する資源の浪費を防止して、さらに高い情報圧縮効果と
高画質伝送の相反する両方の条件を同時に満足させるこ
とができる。

【００３０】

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例を示す画像伝送処理システム
の系統図である。

【図２】本発明における画像分割のための画素の選択間
隔を説明するための図である。

【図３】本発明の画像分割回路の実施例を示すブロック
図である。

【図４】図１の高周波信号抑制回路の画像信号の畳み込
み演算の原理を示す近似モデル図である。

【図５】図１の高周波信号抑制回路の実施例を示すブロ
ック図である。

【図６】図１の高周波信号展開回路を構成する転送損失
補償回路のブロック図である。

【図７】図１の画像合成回路の実施例を示すブロック図
である。

【図８】等差級数アドレス発生回路の実施例を示すブロ
ック図である。

【図９】２次元空間の広がりを持つ画像を水平方向と垂
直方向の各々について高周波信号抑制回路を用いた場合
のブロック図である。

【図１０】水平方向と垂直方向の各々について、高周波
信号抑制回路を設けたブロック図である。

【図１１】本発明の高周波信号展開回路を構成する転送
損失補償回路のブロック図である。

【図１２】図１１における水平方向と垂直方向の各高周
波信号展開回路のブロック図である。

【図１３Ａ】最大の画素番号を持つ第ｎ番目の選択画素
とレイヤとの関係を求めた図の一部である。

【図１３Ｂ】最大の画素番号を持つ第ｎ番目の選択画素
とレイヤとの関係を求めた図の他の一部である。

【図１４Ａ】画素番号が１２７以下で最大の画素番号を
持つ第ｎ番目の画素とレイヤとの関係を求めた図の一部
である。

【図１４Ｂ】画素番号が１２７以下で最大の画素番号を
持つ第ｎ番目の画素とレイヤとの関係を求めた図の他の
一部である。

【符号の説明】 １ 画像入力装置 ２ 画像分割回路 ３ 高周波信号抑制回路 ４ 符号化回路 ５ ネットワ−ク ６ 情報蓄積システム ７ 復号化回路 ８ 高周波信号展開回路 ９ 画像合成回路 １０ 画像出力装置 ３０ 原画像 ３１ ゼロ判定回路 ３２ 第１のバッファ ３３ 等差級数アドレス発生回路 ３４ 第２のバッファ ３５ 減算回路 ３６ 第１のバッファの出力 ３７ 等差級数アドレス ３８ アドレス ４０ 画像分割回路の出力 １１ 遅延回路 １２ 電荷転送近似モデル水平方向積み残し係数生成回
路 １３ 加算回路 １５ 近似モデル減衰係数生成回路 １１１ 第１の遅延回路 １１２ 第２の遅延回路 １１ｋ 第ｋの遅延回路 １２１，１２２，１２ｋ 電荷転送近似モデル積み残し
係数生成回路 １５１ 電荷転送近似モデル減衰係数生成回路 ４１１，４１２，４１ｑ 遅延回路 ４２１，４２２，４２ｑ 積み残し成分補償係数生成回
路 ４４０ 減衰補償回路 ６０ 分割画像 ６１ 画素領域検出回路 ６２ マルチプレクサ ６３ 第３のバッファ ６４ アドレス発生回路 ６５ タイミング信号 ６６ アドレス ｃ１，ｃ２ カウンタ ｒ１，ｒ２ レジスタ ｓ１ 信号切り替え回路 ａ１，ａ２ 加算器 ５００ 垂直方向の高周波信号抑制回路 ６００ 水平方向の高周波信号抑制回路 ５１１，５１２，５１ｋ′ ライン遅延回路 ５２１，５２２，５２ｋ′ 垂直方向積み残し成分補償
係数生成回路 ５３０ 加算回路 ５４０ 近似モデル垂直方向減衰係数生成回路 ６１１，６１２，６１ｋ 画素遅延回路 ６２１，６２２，６２ｋ 電荷転送近似モデル水平方向
積み残し係数生成回路 ６３０ 加算回路 ６４０ 近似モデル水平方向減衰係数生成回路 ７００ 水平方向の高周波信号展開回路 ８００ 垂直方向の高周波信号展開回路 ７１１，７１２，７１ｑ 画素遅延回路 ７２１，７２２，７２ｑ 水平方向積み残し成分補償係
数生成回路 ７３０ 加算回路 ７４０ 水平方向減衰成分補償回路 ８１１，８１２，８１ｑ′ ライン遅延回路 ８２１，８２２，８２ｑ′ 垂直方向積み残し成分補償
係数生成回路 ８３０ 加算回路 ８４０ 垂直方向減衰成分補償回路

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 高橋 知明 東京都港区虎ノ門１丁目26番５号 エ ヌ・ティ・ティ・デ−タ通信株式会社内 (56)参考文献 特開 平３−54971（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−238969（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) H04N 7/24 - 7/68 H04N 1/41 - 1/419

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】画像中の予め指定された領域の画素を精細
   に選択し、該領域の中心から周辺方向に順次粗く選択
   し、選択すべき画素が全ての方向について存在しなくな
   った時点で、それまでに選択された画素で構成された画
   像を第１レイヤとし、次に該第１レイヤの画素に含まれ
   ない画素を上記指定領域の中心から同じ方法で選択して
   第２レイヤを構成し、以下同じように繰り返し画像全体
   を複数のレイヤに分解する画像分割回路と、複数レイヤ
   に分解された画像を入力信号とする信号の直列入力、直
   列出力の電荷転送素子の近似モデルで、上記画像の入力
   信号を標本化する標本化信号の１周期分の時間、入力信
   号を遅遅させる第１の遅延回路と、上記標本化信号の２
   周期分の時間、入力信号を遅延させる第２の遅延回路
   と、以下同じように、ｋ周期分の時間、入力信号を遅延
   させる第ｋの遅延回路と、電荷転送素子のエレメント数
   ｎと信号を１エレメント転送時の転送損失εにより決定
   される第１の係数２ｎεを発生する第１の近似モデル積
   み残し係数生成回路と、第２の係数ｎ（２ｎ＋１）ε²
   を発生する第２の近似モデル積み残し係数生成回路と、
   以下同じように、第ｋの係数(２ｎ＋ｋ−１)！εのｋ乗
   を（ｋ！・（２ｎ−１）！）で割算した値を発生する第
   ｋの近似モデル積み残し係数生成回路とを備えるととも
   に、上記第１の遅延回路の出力信号に対して、第１の近
   似モデル積み残し係数生成回路で第１の係数２ｎεを掛
   け、上記第２の遅延回路の出力に対して、第２の近似モ
   デル積み残し係数生成回路で第２の係数ｎ・（２ｎ＋
   １）ε²を掛け、以下同じように、上記第ｋの遅延回路
   の出力信号に対して、第ｋの近似モデル積み残し係数生
   成回路で第ｋの係数（２ｎ＋ｋ−１）！εのｋ乗を（ｋ
   ！・（２ｎ−１）！）で割算した値を掛け、以上の信号
   操作により得られた信号と上記信号とを加える第１の加
   算器から構成される高周波成分抑制回路と、該高周波成
   分抑制回路により得られる出力信号を入力信号として、
   上記標本化信号の１周期分の時間、入力信号を遅延させ
   る第ｋ＋１の遅延回路と、上記標本化信号の２周期分の
   時間、入力信号を遅延させる第ｋ＋２の遅延回路と、以
   下同じように、ｑ周期分の時間、入力信号を遅延させる
   第ｋ＋ｑの遅延回路と、上記エレメント数ｎと信号を１
   エレメント転送する時の転送損失εにより決定される第
   ｋ＋１の係数（−２ｎε）を発生する第１の積み残し成
   分補償係数生成回路と、第ｋ＋２の係数ｎ(２ｎ−１)ε
   ²を発生する第２の積み残し成分補償係数生成回路と、
   以下同じように、第ｋ＋ｑの係数（−１）のｑ乗と（２
   ｎ）！εのｑ乗の積を（ｑ！・（２ｎ−ｑ）！）で割算
   した値を発生する第ｋの積み残し成分補償係数生成回路
   とを備え、また以上の信号操作により得られた信号と上
   記高周波成分抑制回路により得られた出力信号とを加え
   る第２の加算器で構成される高周波成分展開回路と、複
   数のレイヤに分解された画像の伝送では、上記第１レイ
   ヤを最初に伝送し、次に上記第２レイヤを伝送し、以下
   同じように、全てのレイヤを伝送して、該第１レイヤを
   受信すると、該レイヤ以外の画素を該レイヤの画素を用
   いて補間し、該第２レイヤを受信すると、該第１と第２
   レイヤ以外の画素を該第１と第２レイヤの画素を用いて
   再度補間し直し、以下、順次レイヤの受信毎に未だレイ
   ヤとして送られていない画素を補間する画像合成回路と
   を備えることを特徴とする画像伝送処理システム。