JPH01183977A - 画像信号帯域圧縮方式 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、画像信号の伝送あるいは記録に適用できる画
１象信号帯域圧縮方式に関するものである。

（従来の技術） 従来、画像信号の帯域圧縮技術に関して、電子通信学会
通信方式研究会資料Ｃ８８４−７１高品位テレビ信号の
時間軸変換帯域圧縮方式」に報告されているＴＡＴ方式
という技術が知られている。

ＴＡＴ方式は、まず粗いサブサンプリングによって画像
の基本構造を表す基本画素を取り出し、次に残りの画素
の中から画像の精細さを表すために必要な追加画素をと
るものである。これは、画像を小さなブロックに分割し
、ブロック内の画像の細かさに応じて第５図（ａ）、（
ｂ）に示すようにサンプリングパターンを変化させるこ
とに相当する。即ち、１つのサンプリングパターンを１
つのモードとして複数のモードを設定し画像の細かさに
応じて各ブロック毎にモードを切り替えて割り当て、割
り当てられたモードに従って画素を間引き帯域圧縮を行
う。このようにすることで、画ｒ象の精細な部分では画
素を間引かずに、画像の平坦な部分では画素を間引いて
、全体として補間誤差を小さくすることが可能である。

ＴＡＴ方式におけるモードの決定では、モードの数が第
５図（ａ）、（ｂ）に示す２種類の場合、第６図に示す
ように、第５図（ｂ）のモード２に対する補間誤差の絶
対値のブロック内総和Ｓのヒストグラムを用いて、Ｓの
成る値Ｔｈを境界にしてモードを決定している。即ち、
Ｔｈを越えたブロックはモード１が、Ｔｈ以下のブロッ
クはモード２が割り当てられる。

（発明が解決しようとする問題点） 従来のＴＡＴ方式では、各ブロックに対するモードは、
前述のように補間誤差の値を見て、成る閾値を境界にし
て決定している。従って、前記補間誤差の絶対値のブロ
ック内総和Ｓが閾値Ｔｈ近傍となるブロックでは、例え
ば雑音の影響で僅かに補間誤差が変化しただけでもフレ
ーム間あるいはフィールド間の同一位置ブロックにおい
てモードが変化することがある。このようにモードが次
々に変化する場合には、モードの違いによる画質差のた
めに視覚的な画質劣化をもたらす。

本発明の目的は、モード遷移による補間誤差の変化が大
きい場合にはそのモード遷移が起こらないようなモード
の決定に基づいて、画素を間引いて圧縮を行い上述した
問題点を緩和した画像信号帯域圧縮方式を提供すること
にある。

（問題点を解決するための手段） 本発明の画像信号帯域圧縮方式は、送信側で画素を間引
き、受信側で間引かれた画素を補間して画像を復元する
画像信号帯域圧縮方式において、画素の間引き及び補間
の方法を示すモードを決定する際に、画像信号から各モ
ードの補間誤差を計算し、少なくとも前記各モードの補
間誤差及び過去の補間誤差を用いてモード遷移による補
間誤差変化量を計算し、前記各モードの補間誤差及び前
記補間誤差変化量を用いてモードを決定するものである
。

（作用） 本発明では、送信側で画素を間引き、受信側で間引かれ
た画素を補間して画像を復元する画像の帯域圧縮におけ
るモードの決定方法がポイントとなる。

第１図に本発明の画像信号帯域圧縮方式におけるモード
決定の処理の流れを示す。−例としてテレビジョン信号
を入力とし、１フイールド毎にモードを決定する場合を
考える。第１図に示すように、ブロック単位に各モード
に対する補間誤差を計算し、その補間誤差と過去の補間
誤差（この場合は１フイールド前の補間誤差）との差で
あるモード遷移による補間誤差変化量を各モード毎に計
算し、このモード遷移による補間誤差変化量が大きくな
らないようなモードを割り当てることで、画質差の大き
なモード−間の遷移が起こらなくなる。従って、画質差
の大きなモード遷移が次々に起こることによる視覚的な
画質劣化を緩和することができる。

（実施例） 次に第２図〜第５図を用いて本発明の実施例について説
明する。

本実施例では一例として、テレビジョン信号を入力とし
てフィールドを４画素×４画素の大きさのブロックに分
割し、フィールド毎に各ブロックに対してモードの決定
を行い、画素の数を全体の１／２に間引く場合について
示している。また本実施例におけるモードは、−例とし
て第５図（ａ）、（ｂ）に示すモード１、モード２の２
種類とする。各モードの圧縮率はモード１が１、モード
２が１／４で、モード２はフィールド内袖間を用いてい
る。

即ち本実施例は、第５図の（ａ）、　（ｂ）２種類のモ
ードを各ブロックに割り当て、それぞれにｔス応じた間
引きを行い、帯域圧縮を行うものであり、以下ではその
モード決定方法について説明する。

本実施例における第ｎフィールドでのモード決定の処理
の流れを第２図に示す。

まず画像信号が入力されると（■）、モード２に対する
間引きおよび補間が行われる（■）。

次に、■マ生成された補間信号と原信号との差分の絶対
値のブロック内の総和Ｓが計算される（■）。Ｓはブロ
ック毎の補間誤差を示す。

次に、１フイールド前のモード決定結果５０を用いて、
各ブロック毎に１フイールド前（第ｎ−１フイールド）
の補間誤差ｄｎ−１と現フィールド（第ｎフィールド）
のモードｊに対する補間誤差ｄｊｎとの差分絶対値であ
る補間誤差変化量αを計算し、αがある閾値Ｔｊより大
きい場合には（■）、現フィールドにおいてモードｊと
なることを禁止する（■）。

■におけるモードｊの禁止の方法としては、モード２に
対するブロック毎の補間誤差Ｓについて、モード１を禁
止する場合にはＳを０に、モード２を禁止する場合には
Ｓを補間誤差Ｓのとりうる値の最大値を越える値に置換
し、以下に示す■■［株］のモード決定処理を行うこと
で禁止できる。

■の処理をｊについて全モード、全ブロックについて行
い（■、■）、次に第３図に示すように置換された補間
誤差Ｓのヒストグラムを作成する（■）。

さらに、■で作成されたヒストグラムの内容を補間誤差
の大きな方から次々に読み出して加算していき、全ブロ
ック数の１／３以上となったときの補間誤差Ｓの値を閾
値Ｔｈとする（■）。全ブロックは置換された補間誤差
ＳがＴｈより小さいがＴｈ以上かにより、モード２かモ
ード１に割り当てられ（［株］）、出力される。以上の
ようにしてモードが決定される。

なお、■において全モードに対して禁止されたブロック
が存在する場合には、そのブロックに対してはαの最も
小さくなるモードを選択することにする。次に残りのブ
ロックに対して実現しなければならない圧縮率を計算し
、この圧縮率に従いモード未決定ブロックについてのみ
■■［株］の操作を行いモードを決定する。

以下に、本実施例を基にしたモード決定方法について説
明する。

第２図の実施例では、フィールド毎にモードを決定して
いるが、複数フィールド分をまとめて行ってもよい。

また、第２図■において間引きをする前に、モード２に
対応して、折り返し歪み防止のために信号帯域の制限を
行ってもよい。

また、第２図■における閾値Ｔｈの決定方法として、ヒ
ストグラムの内容の読み出しは補間誤差Ｓの小さな方か
ら行ってもよい。ただしその場合には、加算結果が全ブ
ロック数の２／３を越えた時のＳの値をＴｈとする。

また、用いるモードの種類は第５図（ａ）、（ｂ）と異
なるものでもよく、例えば第４図（ａ）モード１、（ｂ
）モード２、（ｃ）モード３、（ｄ）モード４に示す４
種類のモードを用いてもよい。（ａ）、　（ｂ）、　（
ｃ）はフィールド内補間、（ｄ）は１フレーム前の復元
画像信号を用いるフレーム間補間を用いている。この場
合のモード決定方法としては、例えば、電子通信学会通
信方式研究会資料Ｃ３８６−７７ｒ　ＨＤＴＶ信号にお
ける多モード適応サブサンプリング方式の検討Ｊの中で
述べられているモード決定方法を変更して用いればよい
。ただし、第２図■〜■のモードｊの禁止（補間誤差の
置換）の処理を行った後、上記資料Ｃ３８６−７７中の
モード決定方式を用いる。また、モード４に対しては、
第２図のモード決定の流れに従わずに、画像の静止領域
ブロックに対してモード４を割り当てた後、残りのブロ
ックに対してモード１、モード２、モード３の割り当て
を第２図のモード決定の流れに従って行ってもよい。

本実施例によればテレビジョン信号の信号帯域を１／２
に圧縮でき、伝送時に必要とする伝送路の帯域は１／２
になり、さらに画像品質が良い画１象信号帯域圧縮方式
が可能となる。なお、画像信号の圧縮率は各モードの圧
縮率あるいはＴｈの値を制御することにより可変となる
。

（発明の効果） 以上述べてきたように、本発明によればモード遷移によ
る補間誤差変化量を用いてモード決定を行うことにより
、画質差の大きなモード間の遷移を抑制し、画質差の大
きなモード遷移が次々に起こることによる視覚的な画質
劣化を緩和することが可能なモード決定方法を提供でき
る。従って、従来のＴＡＴ方式より視覚的に高画質な画
像の帯域圧縮が可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明のモード決定の処理の流れを示す図、第
２図は本発明の一実施例におけるモード決定の処理の流
れを示す図、第３図は本発明の一実施例におけるモード
決定方法を示す説明図、第４図（ａ）。 （ｂ）、　（ｃ）、　（ｄ）は本発明の一実施例におけ
るモードの種類を示す説明図、第５図（ａ）、（ｂ）は
ＴＡＴ方式のサンプリングパターンを示す説明図、第６
図はＴＡＴ方式におけるモード決定方法を示す説明図で
ある。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 送信側で画素を間引き、受信側で間引かれた画素を補間
   して画像を復元する画像信号帯域圧縮方式において、画
   素の間引き及び補間の方法を示すモードを決定する際に
   、画像信号から各モードの補間誤差を計算し、少なくと
   も前記各モードの補間誤差及び過去の補間誤差を用いて
   モード遷移による補間誤差変化量を計算し、前記各モー
   ドの補間誤差及び前記補間誤差変化量を用いてモードを
   決定することを特徴とする画像信号帯域圧縮方式。