JPH03501194A - 狭い帯域幅のチャネルを通じて高精細度テレビジョンを伝送する方法 - Google Patents

狭い帯域幅のチャネルを通じて高精細度テレビジョンを伝送する方法

Info

Publication number
JPH03501194A
JPH03501194A JP63507274A JP50727488A JPH03501194A JP H03501194 A JPH03501194 A JP H03501194A JP 63507274 A JP63507274 A JP 63507274A JP 50727488 A JP50727488 A JP 50727488A JP H03501194 A JPH03501194 A JP H03501194A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
signal
points
information
display
encoded
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP63507274A
Other languages
English (en)
Inventor
ゲシュウィンド、デイビッド、エム
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Individual
Original Assignee
Individual
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Individual filed Critical Individual
Publication of JPH03501194A publication Critical patent/JPH03501194A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04NPICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N7/00Television systems
    • H04N7/12Systems in which the television signal is transmitted via one channel or a plurality of parallel channels, the bandwidth of each channel being less than the bandwidth of the television signal
    • H04N7/122Systems in which the television signal is transmitted via one channel or a plurality of parallel channels, the bandwidth of each channel being less than the bandwidth of the television signal involving expansion and subsequent compression of a signal segment, e.g. a frame, a line
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04LTRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L69/00Network arrangements, protocols or services independent of the application payload and not provided for in the other groups of this subclass
    • H04L69/16Implementation or adaptation of Internet protocol [IP], of transmission control protocol [TCP] or of user datagram protocol [UDP]
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04NPICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N19/00Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04NPICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N7/00Television systems
    • H04N7/015High-definition television systems
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04NPICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N7/00Television systems
    • H04N7/08Systems for the simultaneous or sequential transmission of more than one television signal, e.g. additional information signals, the signals occupying wholly or partially the same frequency band, e.g. by time division
    • H04N7/087Systems for the simultaneous or sequential transmission of more than one television signal, e.g. additional information signals, the signals occupying wholly or partially the same frequency band, e.g. by time division with signal insertion during the vertical blanking interval only
    • H04N7/088Systems for the simultaneous or sequential transmission of more than one television signal, e.g. additional information signals, the signals occupying wholly or partially the same frequency band, e.g. by time division with signal insertion during the vertical blanking interval only the inserted signal being digital
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10STECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10S348/00Television
    • Y10S348/903Television including side panel information in single channel
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10STECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10S348/00Television
    • Y10S348/904Separation or joining of side and center panels

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】 狭い帯域幅のチャネルを通じて 高精細度テレビジョンを伝送する方法 波 術 分 野 本発明は、4高精細度テレビジョン信号を、低精細度テレビジョン信号用のチャ ネルを通じて、知覚可能な加工度を最少にして、伝送できるようにするために高 精細度テレビジョン信号を伝送する種類の方法に関するものである。
背 景 技 術 商業用の白黒テレビジョンおよび後にはカラーテレビジョンは1940年代から 利用できるようになった。
アメリカと日本における方式は525本の水平走査線。
で、1秒間のフレーム数が30であるが、はとんどのヨーロッパ方式では解像力 が一層高くて、水平走査線の数が625本で、1秒間のフレーム数が25である 。
解像力がもっと高い軍用および研究用のビデオ装置が存在し、最近は、表示され る画像の質を向上させるために商業用の高精細度テレビジョン規格(HD T  V)が開発された。
米国においては、映画フィルムは、24個の画像をおのおの2回示すことにより 1秒間当り48フレーム(F P S)で映写されている。最近、ショウスキャ ン(Showscan)と呼ばれる方式がダグラス・トランプル(Dougla s TrurAble )により開発された。それは、視覚的品質を向上させる ために60FPSで、60の各画像は1回だけ示される。
米国の白黒テレビジョンに色が付加された時に「両立」方式を採用することが決 定された。この両立方式は、白黒セットがカラーテレビジョン信号の受信できる ようにし、かつそれらの信号を白黒で表示することを可能にし、一方、カラーセ ットがそれらの信号をカラーで表示するものである。同様に、HDTV信号を、 HDTV受像機によってはもちろん、標準解像力の画像を表示する標準テレビジ ョンにより両立できるようにして受信できることが提案されている。HDTVは より多くのビデオ線と、ビデオ線当りより多くのビクセル(画素) (pixe l ) (Picture ELementから)(視覚的データ点)とを供給 する。「両立性」標準解像力信号を伝送するために標準テレビジョンチャネルを 使用し、「中間的な」より高い解像力の情報を伝送するために第2のチャネル( 標準テレビジョンでは受信できない)を用いることが提案されている。しかし、 標準テレビジョンと比較してHDTVはより広い画像も表示する。両立可能な放 送方式に余分な「サイドストリップ」を含むことが主な問題の1つであった。
フィルムチェーンを用いることにより、解像力がはるかに高くて、フレーム速度 が異なる映画フィルムを放送テレビジョンチャネルを通じて伝送することが確立 されたやり方である。本質的には、映写機はテレビジョンカメラへ結合され、フ ィルムチェーンが2つの映像化装置を同期させる。より新規なフィルムチェーン 装置においては、テレビカメラの代りにデジタル影像センサとデジタルフレーム 蓄積器が用いられている。
米国においては、各テレビフレームは、はさまれた2つのテレビフィールドで構 成され、その結果として1秒間当り60のフィールドが得られることになる。米 国のフレームは1秒間に24個のフIノームが動く。この結果としてフィルムフ レーム当り2.5のテレビフィールドの比となる。実際には、これは1つおきの フィル、ムフレームに対して、繰返される3つのテレビフィールドと繰返される 2つのテレビフィールドを交番させることにより行われる。テレビカメラの緒特 性により影像の空間解像力が低くなる。
キャラクタ(テキスト)発生器、コンピュータグラフィックス装置および空間効 果発生器のような電子装置を用いて、合成テレビジョン信号を(カメラなしに) 発生するためのやり方も確立されている。
家庭用テレビジョンおよびVCRsにおける最近の開発には、全フレーム蓄積器 およびくし形フィルタのようなデジタル技術の導入が含まれる。
電子信号の帯域幅圧縮のために多くの技術があり、それらの技術のいくつかがテ レビジョン装置に応用されている。それらは、宇宙プローブからの影像の伝送、 または、資源が限られている衛星通信のためにとくに有用である。
発 明 の 説 明 本発明は、低解像力の信号用のチャネルを通じて伝送する高精細度テレビジョン 信号を形成するために、とくに有用である信号符号化法に関するものである。
本発明はテレビジョン装置の知覚される画質を向上させるためも使用できる。
要約すれば、フレーム中のすべての情報から、伝送すべき情報サブセットを選択 し、フレームごとに選択のパラメータを変えるための装置を有する。この結果と して、非変化選択のやり方と比較して、伝送される情報が減少し、視る人の側の 知覚が向上する。
本発明をより十分に理解するためには、フィルムおよびビデオ表示装置のある面 と、フィルムおよびビデオ表示装置の欠点と、人の視覚系の機能とを調べると助 けになる。
フィルムおよびビデオ装置の空間的特性/時間的特性 フィルム表示装置とビデオ表示装置は、視覚的情報を時間および空間にわたって 視聴者へ呈示するために、それら自体の特性「シグネイチャ」スキームを、おの おの有する。各空間的/時間的シグネイチャ(STB)は、潜在意識的にでも、 視聴者が認識でき、各媒体の識別可能な外観と「感じ」に寄与する。
劇場用フィルムの映写は1秒間に24種類の画像より成る。「ちらつき率」を大 きないらだちのしきい値より高く増大させるために、各画像は2回示される。
しかし、物体が速く動くと、またはコントラストが高視る人は、動く順序が個々 の画像で実際に構成されているものと知覚でき、動きは急に動くようにみえる。
これが起る理由は、撮影機と映写機のSTSが画像全体を瞬時に撮影または映写 することであり、それらの瞬時の間に起る全ての情報を失うためである。
映画撮影においては、各24分の1秒間にシャッターが開かれている時間の割合 を調節できる。比較的長時間シャッターを開いたままにしておくと、動いている 物体がぼける。ストップモーションモデル撮影においては、一連の静止画像を撮 影するのではなくて、モデルが動かされている間、各露光中にシャッターを開い たままにしておくことが現在の一般的なやり方である(工業用照明およびマジッ クにおいて最初に一般化したこの技術は「ゴーモーション」写真と呼ばれている )。両方の場合に、各映画フレームは「長い」時間にわたって撮影され、その間 に物体は動く。これは動きにぶれをひき起すが、ストロービングの知覚も減少さ せる。フィルムSTSの「スタックリング」性が時間的なスミアリングにより減 少させられている。
硬調または速く動くような場合により気づきやすい、ストロービングに関連する ある現象はダブリングを呼ぶ。前記したように、ちらつき速度を高くするために 各映画フレームは2回示される。したがって、映写されるフレーム1の位置Aに 示されている被写体は、映写されたフレーム2の位置Aに再び示され、最後に、 映写されたフレーム3の位置Bへ動く。人の眼/脳系(時には、網膜−脳複合体 (RETiNAL−cerbral eoIIlpleEX ’)から合成され た語Retinexと呼ばれる)は、中間のフレーム2においては被写体はAと Bの間の中間の位置にくるものと予測する。フレーム2においては被写体は依然 として位置Aにあるから、第1の物体より遅れた第2の物体すなわちゴーストと して知覚され、したがって二重になる。また、これはフィルム映写のSTSの結 果である。全体的な結果として、個々の各フレームが鮮鋭であるとしても、映画 フィルムの上映においてはジッタとぼやけが知覚されることになる。
一方、ビデオはこれと全く異なった作用を行う。電子ビームがカメラすなわち撮 像管を横切って移動し、走査線のラスクパターンを左から右、上から下へ1秒間 に80回トレースする。各走査線の後および各画像の後でビームはターンオフ、 または見えなくされて、ビームを見えることなしに再び位置させることができる ようにする。
比較的短いブランキング期間を除き、テレビジョン装置は情報を連続して、もっ とも、与えられた任意の時刻に、集めかつ表示する。情報はスクリーン上のただ 1「点」に表示される。このSTSはフレームのSTSよりもコントラストが著 しく高い。そのような装置の欠点は、ラスクパターンの個々の線(または点さえ も)が見えることである。その理由は、1つの画像に割当てられた時間内に集め ることができ、または表示できる個々の点または個々の線が限られた数だけ存在 するからである。
米国の商業用テレビジョン方式においては、各1730秒ビデオフレームが2つ の1/60秒ビデオフィールドに分けられる。画像の全ての偶数線は第1のフィ ールドに送られ、全ての奇数線は第2のフィールドに送られる。これは、ちらつ きを避けるために各フィルムフレームを2回示すことに類似するが、ここでは、 各ビデオ画像が上から下へ掃引されていることが気づかれないようにするために それが用いられる。しかし、各ビデオフィールド(実際には各線または各点さえ も)は異なる時間で走査されるから、二重写しは気づかれない。
ビデオと比較した時のフィルム上映のぼけ、すなわちあいまいなことは、同一の 情報が人の視覚系へ繰返し呈示されることに関連する。これは、より新規な装置 を用いてフィルムからビデオへ転写されたものを見ることにより示すことができ る。上で述べたように、転写中に各フィルムフレームは3つまたは2つのビデオ フィールドに対して繰返される。転写中に、より新しいフィルムチェーンを視覚 フィールドを横切ってパンし、プルし、または傾けることができる。それを行っ ている間に、各ビデオフィールドは独自の情報を含む。同じフィルムフレームが 走査されるとしても、それは異なる位置または異なる向きから走査される。それ らの短い動作の間にフィルムチェーン装置によりカメラの動きが加えられると、 光景に知覚可能な増大した明確さが存在する。
要約すれば、フィルム装置はあらゆる場所にある情報を1回取扱うが、その取扱 いは非常に短時間の間だけである。テレビジョン装置は情報を(はぼ)常時取扱 うが、非常に狭い空間の間だけに限られる。各STSのやり方により、知覚可能 な異常または人工的な特性が生ずることになる。
本発明は、両方の種類の知覚可能な異常を減少するために開発され、かつ高精細 度テレビジョン信号を伝送するために要する帯域幅を狭くするために使用できる STS計画を採用するものである。
動作理論二 本発明の基礎は、人の視見系が、時間的に呈示される情報を再構成でき、かつ時 にはその情報を再構成することにより一層良く動作することである。
これの簡単な例がピケットフェンスを含む。視る人がビケットフェンスを通じて 凝視したとすると、光景の約半分が見えなくなり、ピケットが明らかに際立つで あろう。しかし、視る人が頭を前後に動かすと、またはフェンスの傍を活発に歩 くと、与えられた任意の時刻に光景の半分が見えないとしても、知覚は光景全体 を見ることになる。ピケットはあまり気づかれなくもなる。人の眼/脳系は部分 的な視の流れから光景を再構成でき、かつ[相対的に動いている]ピケットによ り課される標本化スキームを無視できる。
この出願の表現においては、それら2つのケースは帯域幅圧縮(光景の半分が常 に隠される)を構成する:しかじ、凝視は静止STSであり、動く透視図は固定 STSである。したがって、眼は、変化する標本窓を通じて呈示された情報を再 構成できる。
人の視覚の他の面は、変化する情報が静止情報であることが好ましいことを示す 。上記のように、劇場用映画フィルムの映写のように、同一の情報を眼に繰返し 供給されると、はけて見えるようになったり、不透明になったりする。縁部検出 器および動き検出器のようなレチネックス(retnex)におけるある構造は 種々のモードで作用するだけである。すなわち、時間的または空間的に一様であ る情報を有するものが呈示される時にはそれらは機能しない。別の(もっとも時 間がより長いが)現象は視覚的疲労すなわち残像である。
眼の受光素子は固定映像を見ることにより疲労させられる。最終的には映像は見 えなくなり(ビューが一定のままであれば)、最後によそ見した時に光景のネガ が見えることになる。
人の眼は正常な機能を行っている間に30〜80H2の連続した震動を行う。レ チネックスはこの震動する入力から安定で詳しい映像を再構成する。実際には、 それは、絶対に安定な眼から構成できるよりも詳しい映像を生じ、レチネックス 自体の構造、またはレチネックス自体の欠陥を知覚することを阻止することを助 けることができる。
同様な結果が、映画フィルムの製造および使用を行うやり方から生ずる。フィル ムの映像は、まとめて「フィルム粒子」と呼ばれる感光粒子のランダムな分布に より構成される。大きなスクリーン上に拡大されると粒子構造をもっと容易に見 ることができる。しかし、分布がフレームごとに異るから、粒子構造は一般に知 覚されない。静止映像を映画の上映に付加する2通りのやり方がある。1つの技 術では静止光景がいくつかのフィルムのネガフレーム上に撮影される。各々の粒 子構造は異なるから、それらが映写されると(またはビデオモニタで見ると)フ ィルム粒子構造は気づかれない。他の技術は、映写すべき(またはフレームチェ ーン内の同じフィルムフレームを繰返し走査すべき)プリントの多くのフレーム 上に同じフィルムネガを「ステッププリントする」ことを要する。この場合には 粒子構造が同じである同じフィルムネガフレームが繰返し見られるから、粒子構 造は気づかれやすくなる。映画プリントのフレームも粒子構造を有するが、この 構造は常に変化するから(映写機が動かなくなる、すなわち止らなければ)、プ リントフィルムの粒子構造は気づかれない。
震動機能により人の視覚のSTSが変化させられる。
静止よりも可変5TSsを取扱うのにレチネックスの方がより適する。
空間的および時間的に拡がっているビットと片から光景を再構成する能力をレチ ネックスは有する。この能力を利用して、変化する標本窓を通じて撮影された一 連の適度な帯域幅の画像(完全に鮮鋭な映像のサブセット)を呈示し、解像力が より高い光景を再構成するレチネックスを用いることが可能である。
したがって、いくつかの実施例では、圧縮されて伝送されたデータ点が、伝送チ ャネルの帯域幅に匹敵する解像力を有するモニタで直接表示される。再構成、ま たは収集がレチネックスで行われる。その結果として、同じチャネルを介する標 準的な伝送と表示と比較して、知覚が改善される。このようにして、標準的な装 置のために伝送された材料の知覚を改善するためにこの技術を使用できる。交換 されるのはカメラと、装置の伝送部との少くとも一方だけである。標準的な受信 素子と表示素子この実施例において用いられる。これはほとんどの帯域圧縮技術 とは非常に対照的である。
それらの帯域圧縮技術は、表示の前に複雑な復号を要する複雑な符号化技術を利 用する。たとえば、適切な復号を行うことなしにデータが直接表示されるものと すると、連続符号化により圧縮された映像が訳のわからないめちゃめちゃな映1 象として現われる。
他の実施例はより高い鮮鋭度(チャネルと比較して)の表示をもたらす。伝送さ れた点の間「穴」を補間技術によりスムーズにできる。すなわち、中間データを コンピュータによる処理により(はぼ)再構成できる。
第25図を参照して、この図の上側は標準的な符号化/復号化帯域幅圧縮技術を 示す。ソース映像と表示映像の帯域は等しく、チャネルの帯域幅より広い。
下側は本発明の一実施例を示す。ソース映像の帯域幅は、互いに匹敵するチャネ ルと表示器の帯域幅より広い。見られる表示の後で復号が行われ、映像が再構成 されるのはレチネックスにおいてだけである。
はとんどの帯域幅圧縮技術の目標は、与えられた情報信号をより狭い帯域幅のチ ャネルに「しぼり込む」ことである。本発明の主な目標はより大きい画像を与え られたチャネルに「しぼり込む」ことである。これは最初は意味が異なるように きこえるかもしれないが、実際的には大きな違いがある。
米国における放送テレビジョンは、予見可能な未来では変化しそうにない[与え られたチャネル」である。
より狭帯域のチャネルを使用できるようにし、宛先において複雑な復号を必要と する帯域幅圧縮技術は何百万台という家庭用受像機は使用できない。第25図の 下側は表示器の前には復号器は不要である。復号は人の眼/脳において行われる 。したがって、それを既存の分配および受信/表示装置に使用できる。
第25図の下側部分に示されている「チャネル」は、上に示したように、標準的 な符号化−伝送−復号装置を含むことができることにも注目すべきである。この ようにして、変化するSTSスキームは、連続符号化、デルタ符号化等のような 他のある圧縮アルゴリズムを適用する前に、前選択機能すなわち薄め機能として 機能する。
静止標本化スキーム: フィルム装置とビデオ装置の視覚的人工品は知覚可能である。その理由は、各装 置のSTSが一定だからである。1秒間に映像は何回も見る人に呈示される。
それらの映像の流れが実在の光景を見ることに接近する間に、それらの流れは利 用可能な情報の小さいサブセットだけを表す。情報のサブセットを選択するやり 方はフレームごとに一定に保たれるが、各フレームの内容は異なる。このように して、多くの異なる映像に重畳されることによりSTSの「形」が強められる。
その結果として、視覚的な異常が知覚される。
より狭い帯域幅のチャネルを介して伝送するために、解像力が比較的高いテレビ ジョン信号のサブセットを選択するために、第1図と第2図に2つの直線的なや り方が示されている。
両方の場合に4分の1に減少させられる。半分が水平方向と垂直方向の両方にお いて減少させられる。画素の2×2のセルに、セルの行と列を表す下添え字が付 けられる。セルの内部においては個々の画素にA。
B、C,Dが付けられる。
最初の図においては、各2×2の画素セルの左上隅の素子(A)があらゆるセル に対して、ソース映像のあらゆるフレームにおいて、伝送させられる(☆)。
この画素値は宛先映像内の全宛先セルを再構成するために用いられる。B、Cま たはDが付けられている画素に含まれる画像細部は全く伝送されず、または表示 されない。小さい視覚的細部がスクリーンを横切って動くにつれて、その視覚的 細部はポツプオンしくそれがA☆を通る時)、およびポツプオフする(それがB 。
CまたはDを通る時)。
第2図において、宛先表示セルの画素を得るために、ソース映像中の各2×2セ ルがら全部で4個の画素を低域デジタルフィルタにより平均化する。A、B、C 。
Dの平均をXと記す。ここで、個々の小さい細部が近くの3個の画素と平均化さ れるためにそれらの細部が失われる。
両方のやり方は欠点を示す。第1に、小さい細部がポツプオンおよびポツプオフ する。第2に、小さい細部がぼけで失われる。その理由は、情報のサブセットを 選択する方法−5TS−がフレームごとに一定であるからである。静止STSの 「形」は、それに対して同じSTSが繰返えし重畳させられる変化する内容を見 ることにより強められる。
STSを変化する: おのおの独特であるが1.標準フレームまたはビデオ呈示の引続くフレームの各 フレームは、それの近くのフレームと共通にはるかに多くの冗長情報を有する。
本発明のSTSはフレームごとに変化する。このスキームにより、引続くフレー ムに加えられるSTSの違いは、引続くフレームの内容の違いに匹敵し、または それより大きいこともある。したがって、STSの形はフレームごとに強められ ることはない。このようにして、標本化アーティファクt−(artif’ac t)がフレームごとに変るからそれらのアーティファクトはマスクされ、全体的 な変化する標本化スキームから生ずる視覚的異常の知覚が最少にされる。
双一次補間: 時間的に変化するSTSスキームの簡単な実現について述べる前に、双一次補間 と呼ばれる技術について説明する。第1図と第2図に記載されている2つの技術 においては、2×2画素の宛先セルは各画素に同一の情報を含む。これはより大 きな画素を有することに等しく、その結果として一層「濃淡にむらのある」よう に見える画像が生ずる。大きな2×2画素セルの縁部をあいまいにするために、 ある個々の画素を近くの画素の平均として表示できる。2×2画素セルの場合に はスキームは第3図に示されている。
主なセルの画素がWて示されている。それの右側のセルはXで示され、それの下 のセルはZで示され、それの右斜め下のセルはYで示されている。第1図に示す ように、標本化により映像が得られ、各セル内の左上の画素が伝送されると仮定 する。その画素がソース映像であるためにその画素は正確に表示されるから、そ れは不変である。それの右側の画素と、それの下の画素とは、標本化された2個 の(セルの左上隅)画素の間の中間にあり、それら2個の画素の平均、それぞa (W+X)/2と(W+Z)/2、として表示される。
このプロセスは一次補間と呼ばれ、主中間画素が、標本化された2個の画素の間 の正確に半分でないとすると、その−次補間は調節される。たとえば、それがW からXへ向かう路の3分の1であるとすると、それは(2W+X)/3として表 示できる。
各セルの第4の画素(標本化された画素から対角線方向に向き合う画素)が、− 次補間された二対の画素の正確に間にあり、水平方向の対または垂直方向の対の 間の補間(または4個全部の平均をとる)を行うことにより、(w+x+y+Z )/4として再び補間される(すなわち、双一次補間される)。
上で説明した原理は非直線的な状況、または標本化された点の分布が映像上で一 様でない状況にも適用できる。しかし、実現は説明したものより複雑である。
本発明においては、それらの数学的原理は、伝送されるデータ点の間で中間表示 画素を構成するため、および伝送される点すなわち表示可能な点の間に入る標本 値を割当てるために適用される。
宛先表示への双一次補間の適用は伝送後デジタルフィルタである。このフィルタ は、ある意味で、第2図において平均化フィルタとして述べた伝送前フィルタに 類似する。伝送前フィルタと伝送後フィルタについては、本発明のいくつかの実 施例の部品として下に説明する。デジタル濾波とデジタル標本化の基本原理は周 知であり、それ自体は本発明の主題として意図するものではない。しかし、本発 明の基本原理である時間的に変化するSTSは、既知のデジタル標本化技術また はデジタル濾波技術を含む1つまたは複数のそれの部品で実現できる。双一次補 間の例、平均化の例、またはデジタル濾波プロセスまたはデジタル標本化プロセ スのその他の例は例示を意図するものであって、本性は限定するものではない。
他のデジタル濾波技術またはデジタル標本化技術は現在存在し、または存在する であろうし、それらの技術とともに変化するSTSスキームを用いることは本発 明の範囲内であることを意図するものである。
しかし、本発明の特定の詳細のあるものはデジタル標本化またはデジタル濾波の 部類に含まれることがあることに注目すべきである。
簡単な変化するSTSスキーム: 本発明の簡単な実施例が第4A〜4D図に示されている。それらの各図はソース 映像と宛先映像を示す。
それらの映像も2×2画素のセルとして構成されている。4つの図のおのおのは 第1図に類似する点標本化スキームを表す。しかし、各図に対しては、2×2セ ルとは異なる画素が標本化される。それは(☆)により示されている。それら4 種類の標本化は4サイクルで交番させられて、簡単な時間的に変化するSTSを 供給する。
双一次補間を映像に適用できる。しかし、補間を必要としない隅の画素は、標本 化されるソース画素の位置に対応するように、4つの位相の各々に向けられる。
このスキームはかなり簡単で、短い繰返えしサイクルを有するから、後で説明す るように、他のより複雑なパターンよりも、知見可能なSTS装置を一層製作す る傾向がある。しかし、この簡単な例は基本原理の明らかな例である。
複雑さと変化を付加する: 画素の2×2セルをNxNに一般化できる。1×1セルは、ソース映像から標本 化率を低くしない退化のケースである。2×2のケースは上で説明したものであ って、帯域幅を4分の1に狭くし、4つの位相のサイクルを供給する。3×3の セルと、4×4のセルと、5X5のセルの場合には、各フレームに対してセル当 り1個の画素が伝送されるものとすると、帯域幅の縮少はそれぞれ9分の1.1 6分の1.25分の1であり、繰返えしサイクルはそれぞれ9ステツプ、16ス テツプおよび25ステツプである。一般的な場合、ずなわちNXN画素−セルに は、相当り1個の画素が標本化されるものとすると、帯域幅はNの自乗骨の1に 狭くされ、繰返えしサイクルはNの自乗のステップである。大きいN (N>− 4)に対して標本化される情報の百分率は非常に低くなり、映像中の標本化され ない「穴」は明らかになることがある。小さいNの場合には、短い繰返えしサイ クルが知覚可能な加工をひき起すことがある。したがって、「透明なもの」の知 覚を改善するために余分の変化がSTSスキームに付加される。
最初に、とくに、短い繰返えしサイクルの場合には、サイクルのステップをラン ダムまたは擬似ランダムな順序で繰返えすことにより、繰返えし、ゆれまたは標 本化回転の知覚を減少できる。
擬似ランダム(すなわち、明らかにランダムに決定される)な数列を、少量の「 種」情報から、コンピュータアルゴリズムにより容易に発生できる。アルゴリズ ムは既知であるから、(数列全体を送るのではなくて、種だけを送ることにより その数列を宛先において容易に再生できる。特定の応用にめられる「無作為性」 の統計的な平均性を有する数列を発生するためにアルゴリズムが選択される。た とえば、第4図に示されている2X2のケースに対して擬似ランダムな数列を発 生したいものとすると、1.2,3.4の等しい数を含むことをめられ、特定の 2数字、3数字または他の多数字数列を支持しない。更に、(アルゴリズムを知 らないと、または、数列を解析して、アルゴリズムを再構成するために極めて長 いコンピュータ時間を費ずことなしには)数列中の次の数を予測することは可能 ではない。明らかに、第4A〜4D図において最初に述べた3、、2,3,4. 1,2,3,4,1゜2.3.4・・・数列はそれらの基準には適合しない。そ れは完全に決定され、予測可能である。この結果として(とくにそのような短い 繰返えしサイクルでは)プロセスの異常な視覚的欠陥すなわちアーティファクト が知覚されることになる。
全体のサイクルをランダム化することに加えて、映像中のあらゆるセルに対して サイクルの特定の相が同しである必要はない。とくに、大きいNに対しては、ル または全てのセルのセル当りに2個以上の標本化された画素を存在させることが できる。それらのノくラメータのうちの任意のパラメータの、空間的または時間 的な特定の変化を循環させ、確定させ、または擬似ランダムにてきる。
また、セルの形は正方形、NXNにする必要もない。
画素−セルはMXNの長方形、または任意の形にてき、連続である必要はない。
画素−セルの寸法、形または向きは、フ【ノーム全体にわたって、またはフレー ムごとの1つの領域において、変えることができる。異なる多数画素セルの概念 を、映像上の標本化された点のランダムな(または擬似ランダムな)「ショット ガン」スプレーにより置換することもできる。
各フレームごとに異なる種数を(擬似)乱数発生器アルゴリズムに供給すること によって、その(擬似)乱数発生器により多数の「ショットガン」パターンまた はその他のパターンを容易に発生できる。この種数を各フレームごとに送ること ができ、宛先においてパターンを高速で再び発生できる。あるいは、動作速度を 高くし、宛先における計算力の必要を減するために、多数の異なるパターンのた めのデータを予め計算して、宛先の表示器におけるある種のメモリに格納できる 。
同様に、それらのより複雑な標本化パターンに対して発生された、双一次(また は他の)補間スキームの係数をアルゴリズム的に発生でき、または、宛先におけ る動作を高速にするために、予め計算し、格納しておくことができる。このよう にして、複雑に変化するSTSを、短い繰返えしサイクルに遭遇することなしに 、発生するために、多数の異なる標本化スキーム/表示スキームを一連のフレー ムに適用できる。複雑さが増し、繰返えしが長くなることにより、STSのどの ような視覚的アーティファクトも人の視覚系によりピックアップされる可能性が 最小にされる。
ここにおける説明のほとんどは、一様な時間スライスにわたって空間的標本化プ ロセスまたは選択プロセスを変更することによりSTSを変えることに集中して いることに注目すべきである。その理由は、フィルム装置とビデオ装置の両方が 現在は一様なフレーム速度でのみ動作しているからである。しかし、可変標本化 率(フレーム全体または個々の画素の)装置を利用できるようになるにつれて、 一様でない空間パターンはもちろん、変化する時間スライスで情報を選択および 標本化することも可能であり、有用である。スライスの時間内の位置とスライス の「厚さ」を変えることができる。そのような時間的変化はフレーム全体に対し て、個々の画素に対【、て、または多数画素セルに対し−C1あるいは種々の映 像領域に対して実行できる(「時間フレームにわたる可変アルゴリズム」の節に おいて後で説明するように)。映像の特性または映像列の特性と、装置の特性と 、種々の用途と、または時間、処理または帯域幅についての制限とを含めた各種 の基準を基にしてそれらの変化を行うことができる(これについても後で説明す る)。
フレーム格納技術: 1つの静止映像の場合には、伝送される各フレームに対して、第1図または第2 図に示されているプロセスにより4対1の帯域幅圧縮を行うことができる。いず れの場合にも、各フレームごとに同じソース映像が同じSTSに従って処理され 、その結果として同一の宛先フレームが繰返えされることになる。第4A〜4D 図に示されている本発明の簡単な場合には、4対1の圧縮も達成されるが、視聴 者の側での知覚が改善される。変化するSTSを用いて同じソース映像から4種 類の宛先フレームが得られ、順次呈示される。(上記の3つの場合のいずれにお いても、双一次補間のような転送後濾波を用いて映像の滑らかさを向上できる。
しかし、いくつかのフレーム時間にわたって静止映像を伝送すべきことが知られ ていたとすると、第4A〜4D図に示す簡単な変化するSTSスキームを、別の 利点をもたらす変化に適用できる。宛先表示器かあるデジタルフレームの格納そ の他の記憶機能を含むと仮定すると、4つのフレームの全てからの情報を累積し て、元の高精細度なソース映像を完全に再構成するために使用できる。この「累 積モード」は、第1図と第2図に示されている2つの静止STSスキームのいず れかで実施できるならば、同様な利点はもたらさない。その理由は、引続くフレ ームからの情報が同一だからである。
このスキームでは、4つのフレームが再び集められると、4つのうちの最もHい ものを捨て、最も新しいものが来た時に、その最も新しいものと交換できる。
この同じ原理をデータ点の他のパターンまたは分布に適用でき、フレームまたは 時間にわたってそのスキームを変えることができる(これについては後で説明す る)。
フレーム格納器が組込まれている比較的高い精細度の表示器で別の技術を実施で きる。通常は、フレーム格納器は、モニタにより表示できる各画素のためにデー タ格納を行う。しかし、変化するSTS技術を用いると、表示点のサブセットだ けデータを伝送することにより帯域幅が圧縮される。映像フレームに対する入来 データを格納するために、フレーム蓄積器内のいくつかの記憶場所だけが必要と される。(上記累積モードにおけるように、以前のフレームからのデータを保持 するために、または宛先表示器において作成された中間データ点を保持するため に、(=j加画素を使用できる。) このスキームにより、フレーム格納器内の画素の数(すなわち解像力)は、与え られた任意のフレームにおいては、表示器と同じ高さの精細度にする必要はない 。しかし、多くのフレームのコースにわたって、データは、高解像力のモニタ上 に表示できる全ての(または多くの)点に対してデータが送られるから、それら 全ての表示点に対してデータ格納点がめられる。
その理由は、標準的なフレーム格納器においては、格納されている情報点は1つ の特定の表示点に表示できるだけだからである。したがって、時間的に表示すべ き種々の位置に種々の点を表示させるために、フレーム格納器の解像力は表示器 の解像力に匹敵できることが必要である。
以下に述べる技術は、可変STSスキームを実施する時に、低解像力のフレーム 格納器を高解像力の表示器に使用できるようにするものである。第4A〜4D図 に示されているスキームを例として用いることにする。各2×2一画素一セルに 対して各フレームごとにただ]6個のデータ点が送られ、ソース映像においてそ れが占めている宛先位置に表示される。他の3つは繰返えされるデータから、ま たは補間や再生により得られた中間データから得られる。表示器セル内の全部で 4つの画素位置に対する格納器を時間的に必要とするが、各フレームには4つの うちのただ1つを必要とする。情報格納点に関連する表示点の位置を動かせると すると、多数の画素セル当り1つの格納スペースで十分である。
標準的なフレーム格納器においては、表示データはデジタルメモリから読出され て、スクリーン上の画素の色と強さの少くとも一方を指定するために用いられる 。表示される画素の「見かけ」は関連するメモリ場所のデータ内容により決定さ れ、表示される画素の位置はメモリ場所のアドレスにより決定される。あるフレ ーム格納器においては、メモリ場所を表示スクリーンの場所へ種々のやり方で「 マツプ」する何種類かのモードを利用できる。しかし、各モードに対してマツピ ングはフレーム間で一定である。
特殊なフレーム格納器は変化するSTS技術の実現を容易にする。それは下で説 明する。特殊なフレーム格納器においては、画素の「見かけ」はメモリ場所の内 容によっていぜんとして決定される。しかし、スクリーン上の表示される画素の 場所はメモリの場所のアドレスと、いくつかのやり方で決定できるオフセットと により決定される。
1つのやり方が、第4A〜4D図に示されている変化するSTSスキームに対し て適切である。この場合には、ラスク全体の位置を調節して、第4A図に対して は、多数画素−セルの左上の画素に一致させる。同様に、他のフレームに対して は、第4B図の場合には右上に、第4C図の場合には右下に、第4D図の場合に は左下、にそれぞれ一致するように移動が行われる。
表示全体を「震動させる」ために他のパターンも使用できる。それらはテレビカ メラまたは伝送装置内の対応する「震動」に同期させられる。
別の実現においては、「震動」またはオフセットが個々の画素または画素群へ独 立に加えられる。画素群は小さい幾何学的領域(たとえば、近くの画素または多 数画素セル)に対応させることができ、または、ある群は、映像フレームの大き い部分、または全体、にわたった拡がっている画素の分布より成る。この場合に は、各フレームに対するオフセットの複雑なパターンを予め決定でき、かつカメ ラまたは映像形成装置に同期させることができる。
あるいは、画素(または画素群)位置データを画素内容データとともにフレーム 格納器に格納できる。そうすると、メモリ場所のアドレスと、格納されていて、 個々の画素または画素群に関連させられているオフセットとにより画素の表示場 所を決定できる。2×2多数画素セルについての特定のケースについては次に説 明する 各画素に対して画素内容データが標準的なフレーム格納器に格納される。たとえ ば、赤と、緑と、青との各表示データのために各8ビツトを要するものとすると 、各画素は24ビツトのデータ格納器を必要とし、2×2のセルは96ビツト( 4個の各画素に24ビツト)のデータ格納器を特徴とする特殊化されたフレーム 格納器においては、内容データを表示するために24ビット(赤、緑、青に対し て各8ビツト)を必要とする。各24ビツトの画素データに付加の2ビツトが格 納される。それらの2ビツトは、たとえば次のようにして用いられる。
付加ビット1 付加ビット2 画素表示場所0 0 セルの左」二画素 O] セルの右上画素 1 (〕 セルの左下画素 1 1 セルの右上画素 このように1.て、各2×2一画素セルに対しで、格納器の諸要求が98ビツト から26ビツトへ減少させられた。2×2画素セル群か同様にしてオフセットす るものとすると、2ビツト位置仕様を群全体に対(、て1回格納する必要がある たけである。
モニタにこの種のフレーム戸くツ゛クアが用いられると、映像全体または個々の 画素素子の震動を実現するために電子ビーム偏向機構にオフセットを加えること ができる。送られる画素データの間の「穴」をカバーするためにビームの集束を 解除することもできる。
穴を埋めるため、または別の利点のために別の技術を使用できる。表示される画 素の位置をよ1節する他に、画素の寸法または形も調節できる。また、画素に対 するそれらの調節は所定のパターンにより、または画素内容データで格納されで いるデータから行うことができ、個々の画素、画素群または)lノーム全体に一 様に行うことができる。たとえば、1つの特定の情報点を1度に1個の画素とし て、および別のフレームにおいで2×2の正方形として表示できる。または、1 つのデータ点を1つのフレーム内の1つの画素として、別のフレーム内の2×1 画素ブロックとして、および更に別のフレーム内の1×2画素ブロックとして、 表示できる。
あるいは、および、とくに、より高い解像力のモニタで、送られる画素データの 間の「穴Jを埋めるため!:中間表示データが形成される。これは、簡単な補間 を行・うためにデジタル(またはアナログ)フィルタを用いて、またはより複雑 な再構成アルゴリズムにより、行うことができる。「フレーム格納器からいくつ かのデータ点をアクセスし、中間値を計算することによって、中間データを高速 で作成できる。しかし、低価格のフレーム格納器は、複雑な点・向きの表示処理 のためにデータのアクセスを十分高速に行うことができないことがある。したか っ−C1フレーム格納器データのいくつかの行をより小容量の超高速メモリへ転 送できる。計算された中間表示データが表示されるまでそれらのデータを一時的 に格納するためのスペースを設けるように、その高速メモリは(フレーム格納器 の残りよりも)解像力が高いものとすることもできる。」標準構造または特種( 構造の多数フレーム格納器を1つの表示器に含まぜることができる。複雑な補間 アルゴリズムまたは複雑な再構成アルゴリズムを実現するならば、それらを用い ると何列にできる。たとえば、入来フレームを計算するために1つのフレーム格 納器を使用でき、以前のフレームを表示するために別のフレーム格納器が走査さ れる。2つの゛クレーム格納器をこのようにして交番させることができ、または 3つ以上を「パイプライン」状に組込んで、受けたフレームを処理するためにい くつかのフレーム時間を使用できるようにする。
順次入来するいくつかのフレームを格納するためにいくつかのフレーム格納器も 使用できる。累積モードを実現するためにそれらを互いに間にはさむやり方で表 示できる。それを映像全体に、または限られた領域に適用できる。
この説明は、第4A〜4D図に示されている標本化パターンだけをとくに参照し たものである。しかし、この開示の他の場所で説明するパターン、技術および変 更のいずれかを、それらのフレーム格納技術とともに用いることができる。
多数アプリケーションおよび種々の実施例二時間的に変化する基本的なSTS原 理の数多くの変更例について上で説明したし、以下にも説明する。それらの変更 例には「累積モード」が含まれ、種々の実施例および変更例を種々の応用または 種々の映像(または映像列)特性に対して精密調節できる。
用途に応じて、下記のものを含めた各種の性能を提供する種々のアルゴリズムと 種々の装置が開発される。
−高精細度テレビジョンでの表示; −低精細度テレビジョンでの表示; −高精細度テレビジョンと低精細度テレビジョンの両方における両立可能な表示 ; 一映画フィルムへの露光; 一閉回路またはケーブルによる分配; −N T S C送信、PAL送信またはS E CA M伝送による分配; −HDTV伝送による分配; 一ビデオテープまたはビデオディスクによる分配;−映画フィルムから取出され るソース;−ビデオテープから取出されるソース;−テレビカメラから取出され るソース;−合成映像から取出されるソース; −テキストまたはグラフィックスから取出されるソース; −アナログ媒体への記録; −デジタル媒体への記録。
符号化されている映像の特性または特徴、たとえば、−速く動く映像、ゆっくり 動く映像または静止映像−一はるかに小さい細部を有する映像または細部のない 大きい領域を有する映像; 一テキスト、グラフィックスまたは絵画的な映像;−質感または縁部; 一水平線、垂直線または対角線、縁部または細部を有する映像; −高いコントラストまたは低いコントラストの映像;−カラー映像または白黒映 像; 一パステルカラーまたは飽和色; に依存してアルゴリズムは精密調整される。
映像フレームにおける可変アルゴリズム:上記のように、変化するSTS原理は 数多くの実施例において実現でき、種々の特性を有する映像または映像列のため に精密調節できる。たとえば、上記「累積モード」は、ある時間はとんど、また は全く動かない映像列、またはテキストまたはグラフィックスの映像についての 視覚的な質を向上させることができる。
また、ある映像またはある映像列が種々の特性と種々の領域を有すること、およ びそれらの領域の形または位置がフレームごとに時間的に変化することも可能で ある。
多くの映像分析技術が現在存在し、他の有用な技術の開発を続行できる。同様に 、領域の形、縁部または境界を符号化するために用いることができる技術とアル ゴリズムが現在存在し、かつ後で開発できる。それらのアルゴリズムと技術を用 いて、種々の映像特性の種・ンの領域の分析と指定を行うことができる。分析は 、1つのフレーム基礎について行うことができ、または2つまたはそれ以上のフ レームにイ)たる進行または変化を比較することにより行うことができる。
あるフレームが分析されて、種々の特性を有する多数の領域に分離されると、そ れらの領域のために符号化技術の種々のバージョンを使用できる。映像全体にわ たって一様な復号技術を用いて、符号化されている映像を復号できるように、符 号化技術のそれらの変形例を構成できる。
あるいは、精密調節された多数の復号アルゴリズムを映像の種々の領域に対して 使用できる。復号領域の形は符号化領域の形に等しくする必要はない。宛先表示 器における分析により種々の復号領域を決定でき、または領域仕様領域から復号 領域を取出して、伝送された信号中の映像データに含まぜることができ、または 別々に伝送できる。
映像を1つの一様なアルゴリズムで符号化できるとしても、その映像をいくつか の符号化技術で表示できる。たとえば、映像の流れが一様に符号化されたとして も、限られている領域(動きがほとんど、または全くないか、テキスト情報また はグラフィック情報を含んでいない)に累積モードアルゴリズムを適用でき、他 の場所では情報は表示されると直ちに捨てられる。
符号化/復号アルゴリズムと、映像の諸特性と、カメラの諸特性と、伝送装置ま たは表示装置と、または伝送帯域幅により課される諸制約と、計算力または計算 時間とに応じて、領域の形を指定する方法を変えることができる。たとえば、領 域を長方形群、三角形群、多角形群またはその他の形の群に限定でき、または任 意の画素、多数画素セル、境界について領域を自由に指定できる。映像内の異な る領域の数、またはフレームごとの領域指定の最大変化に限界を課すこともでき る。
映像の複雑さ、時間または計算力の諸制約のために、実時間分析と、領域への映 像の分離との少くとも1つを行えないとすると、ある用途に対して分析をオフラ インで行うことができる。たとえば、伝送前は、映画フィルムのフレームの分析 と符号化に比較的長い時間がかかる。おそらく領域仕様により符号化された結果 は、後の実時間再生、伝送および表示のためにビデオテープ(または他の媒体) に格納される。あるいは、後で実時間再生するためにフレームの計算、伝送およ び記録をオフラインで行うことができる。
実際的な応用: 放送機器はもちろん、家庭用テレビジョン装置においてデジタル技術が一般的に なってきた。デジタル制御器、くし形フィルタおよび全フレームデジタル映像格 納器を家庭用テレビジョンおよびVCRに現在利用できる。工業および放送機器 は一層高度になりつつある。本発明のある実施例は、最も簡単な標準テレビジョ ン装置においても有用であることが判明している。
他の変形例は、より新しいデジタル装置を用いて最も良く実現できる。たとえば 、「累積モード」はある種のフレーム格納器を要する。
HDTV放送装置は現在は用いられておらず、標準機は終ってはおらず、家庭用 HDTV受像機はまた利用できないから、既存のHDTV装置と両立できないこ とを気にせずに、新しいハードウェア機器(本発明のより複雑な機器を実現する ために)をHDTVに含ませることが可能である。
HDTVと標準のNTSC放送テレビジョンの両立性については二本発明のいく つかの変形例が、符号化されている狭い帯域幅の映像を標準テレビジョンで直接 表示し、完全に復号され、処理され、かつ再構成された(または「累積された」 )映像を高精細度モニタで表示することにより、直接的な両立性が得られる。
しかし、HDTVとして知られている特定の高精細度装置は標準テレビジョンよ り約20%広く、「サイドストリップ」が含まれることが直接アドレスされない 問題である。しかし、信号の消去期間中には画像情報のために用いられないテレ ビジョンフレーム部分(全部で約10〜15%)がある。消去期間のある部分に 含まれているデジタル情報を格納し、放送することは既に一般的なやり方である 。本発明またはその他の符号化技術の帯域幅圧縮性能を用いると「サイドストリ ップ」を圧縮でき、それから消去期間(または、より複雑で密な符号化スキーl 、を復号および再構成するためにより長い時間をとるために、以前のフレームの 消去期間)に符号化され、受信されると特殊なHDTVテレビジョンにより再構 成される。「サイドストリップ」の質は、映像の残りの部分と比較すると僅かに 低下する。し7かし、映像のそれらの部分は周縁部であるから、見るためには重 要性は多少低い。
本発明の変更例のうち、「両立可能な」放送テlノビジョンまたはHD T V に適当でないものでは、他の有用な用途がある。たとえば、特別に符号化された 「ブし・ミアム」チャネルをケーブルまたは直接衛星放送により分布して特殊な 家庭用デlノビジョンで受信できるようにする。同様に、特殊なスポーツまたは 劇場または活勢台用の娯楽番組の提供のために、標準的でない「プレミアム」チ ャネルを利用できる。そのようなプレミアムチャネルはめられている信号または テープを得るために特殊なテレビカメラまたは記録器を必要とする。しかし、と くに、特殊なフィルムチェーンを用いて映画を転送するには限られた量の特殊製 作機器だけを必要とする。有料映画チャネルの人気は製作費用の増大と、特殊な 家庭用受像機の費用さえも良く正当化するものである。
本発明は、テレビジョン信号の必要な帯域幅を狭くしたり、従来のVTR装置に 記録できる情報の量または質を増大するためにも用いることができる。VCR( またはビデオディスク)装置の記録動作と再生動作の少くとも一方を改善するた め、または予め特殊に記録されているテープ(またはビデオディスク)を再生す る時に別の性能を付加するために、VCR(またはビデオディスク)にその装置 を組込むことができる。
同様に、高画質の電子映画のために、特別に記録されたテープを、特殊な再生装 置と特殊な表示装置の少くとも一方とともに劇場で使用できる。とくに、本発明 のために記録を行・うために新規なデジタルテープレコーダ(DTR)を採用で きる。工業用、商業用、放送用または科学的な映像記録装置のために本発明の一 例を使用することもできる。最後に、映像情報はもちろん、オーディオ信号やそ の他の信号を記録する時に、図 面 の 簡 単 な 説 明 以下に、本発明のいくつかの好適な実施例を示す図面について詳し、く説明する 。
第5A図は(4+1):1・・・4プラス1対1、パターンと呼ばれるものを示 す。先に述べたように、2×2画素セルパターンはかなり簡単な変化するSTS スキームを生ずる。そして、より大きいrNJの正方形の映像のセル(1つの画 素が標本化される)によって帯域幅が大幅に狭くされる。(4+1):1パター ンは中程度の帯域幅縮少を行うために開発されたものであるが、それでも、複雑 で精巧な選択パターンを、数多くの状況に適応させるのに十分な融通性をもって 、系統的に実現できる。
第5A図は、映像面全体が等しい数の単一黒画素と白の2×2画素セルによりタ イル状に埋められている様子を示す。各種類の例が小さい反対色のボックスによ り左上に示されている。情報の標本は任意の画素、白または黒から取出すことが できるが、黒画素だけが伝送される。したがって5対1の縮減が行われる。
(0)一画素と(X)一画素との2種類の画素について述べることが、この明細 書全体にわたる規約である。(0)−型の場合にはデータを標本化できるが、デ ータは送られない。(X)−型の場合にはデータは送られる。(X)一点データ は、それ自身のデータと、関連する(0)一点のデータとの組合わせから一般に 計算されるが、(x)一点は単独で送ることもできる。
それとともに、(X)一画素と(0)一画素はアクティブ点と呼ばれる。非アク テイブ点は、格子の上の点のうち、アクティブ点のスペースをとるために用いら れる点を指す。第5A図では全ての点はアクティブである。白画素は(0)−型 黒画素は(x)−型である。
第5B図は単一の黒(x)一点と、(0)一点(2)の白2×2画素セルと、各 単−黒(X)一点が4個の白2x2−(0)一画素セル(3)によりどのように 囲まれるか、および各自2X2− (0)一画素セルが49Iの単−黒(X)・ ・・点(4)によりどのように囲まれるかを示す。
第5C〜5F図は4和積本化スキームの1つの相をおのおの示す。第5C図を参 照して、単−黒(x) 一画素がXと記されている。Xを囲んでいる4個の各自 2 x 2− (0)一画素セルに対して、標本化のために単一画素が選択され ている。画素Xについて、他の各画素の中心間距離はA−1,B−2の平方値、 C−2゜D−5の平方根である。
4相サイクルの他の3つの相についての同様なパターンが第5D図、第5E図お よび第5F図に示されており、第5G図に要約されている。第5G図において、 添え数字は相の番号を指す。第5G図で、−各2×2一画素セルは1つの各A、 B、C,Dを含むこと; 御名2×2画素セルは1つの各1.2,3.4を含むことニ ー4つの各A、B、C,Dがあること;−4つの各1.2,3.4があること; −各文字は各番号と正しく1回だけ対にされること;に注目すべきである。
各白2×2一画素セルは4個の単一黒画素により囲まれていることに注目した。
第5D〜5Gに示されているSTS標本化パターンは、1つの白2×2=画素セ ルを囲んでいる4個の単一黒画素(w、x、y、zと記されている)に適用され ており、第6図に示されている。4個の各白画素は4個の3キャラクタ項目を含 む。大文字である最初のキャラクタは、黒画素に組合わされている白画素のその 黒画素に対する位置を指し、A、B、C,Dのいずれかである。第2の小文字キ ャラクタは白画素が組合わされている単一の黒画素を指し、w、x、y、zのい ずれかである。第3のキャラクタはサイクルの相を指す数であって、1,2゜3 または4のいずれかである。4個の白画素のおのおのに対して、 −A、B、C,Dをおのおの含む、1つおよびただ1つの3キャラクタ項目; −おのおのw、x、y、zを含む、1つおよびただ1つの3キャラクタ項目; 一任意の1つの画素に対する全ての項目が、1,2゜3または4の同じ数を含ん でいる; こと、およびニ 御名大文字の文字と各小文字の文字の1つおよびただ1つの組合わせが依存する こと; −各大文字の文字と各数字の1つおよびただ1つの組合わせが存在すること; 御名小文字の文字と各数字の1つおよびただ1つの組合わせが存在すること、 に注目されたい。
実際には、これの結果として、2×2一画素セルの1つの白画素が、全部で4つ の単一黒画素に同時に組合わされる状況になる。各相において、異なる白画素に 、ターンを有する2×2一画素セルの全部で4つの画素に紹合わされる。
他の標本化パターンを使用できる。与えられた単一の黒画素に対して、A、B、 C,Dを逆の順序で、または別の順序で、あるいはでたらめに標本化できる。
そして、後で述べるように、同じパターンまたは同じ相を全ての単一黒画素に適 用する必要はない。
中間伝送スキーム: それのために伝送情報が存在している画素の間の中間画素のための表示情報を作 成する方法として、双一次補間を先に説明した。概念的に類似する技術を、伝送 させられる画素の間に存在するソース情報を割当て、それらの伝送される点に含 ませることができる。
たとえば、3つの画素が3本の走査線A、B、Cの」二にあること、および伝送 帯域幅をせまくするためにAとCだけが伝送されるものと仮定する。画素Bから の情報は分割され、他の2つの画素とともに送ることができる。したがって、送 られた1つの画素はA+(B/2)を含み、他はc+ (B/2)を含む。
1.5情報点からの各画素の内容を正規化するために、それらはおのおの1.5 で除されて(2A+B)/3と(2C+B)/3を生ずる。
上記は、点BがAとBのちょうどまん中であること、およびそれの全内容が2つ の伝送点へ等しく割当てられることを仮定している。BがAからCへの経路のた った]、/4であるとすると、直線的な割当てスキームがA+ (3B/4)と C+ (B/4)という結果になる。これは再び正規化できるかもしれない(ま たはできないかもしれない)。このようにして、中間点を伝送される点の間に「 配置」すなわち「位置コさせることができる。他の割当てスキームも使用でき、 かつ異なる数の伝送される点と伝送されない点を含むことができる。しかし、一 般的な原理は、伝送されない点が伝送される点へますます近づくにつれて、割当 て係数すなわち「重みづけ」係数を一層大きくすべきである。
しかし、ある用途に対しては、より近い点がより小さく重みづけられる場合に、 直観的でないスキームを使用できる。ある種の映像またはある用途に対しては他 の重みづけ係数が有用であることを証明できる。
(4+1):1デジタル重みづけスキーム:ここで第5A〜5G図と第6図に示 されている(4+1):1パターンへ戻って、1つの特定の重みづけスキームに ついて説明する。他の重みづけスキームも可能であって、特定の重みづけ係数、 または伝送される点または伝送されない点の正確な位置を調節して、各種のカメ ラ、伝送装置、記憶装置または表示装置または他の目的、に適合させることがで きる。とくに、(4+1):1スキームは正方形であり(すなわち、点が水平方 向と垂直方向に等しく隔てられている)、これは、正方形でない線と点の間隔を 有するあるテレビジョン装置のために調節でき、または特定のスクリーン形状、 情報標本化率、または伝送周波数あるいは変調周波数に合わせることができる。
(4+1):1スキームにおいて、伝送される点には、距離の近い順に他の4つ の点A、B、C,Dに組合わされる。したがって、伝送される各点Xにおけるデ ータは5つの情報片A、B、C,DおよびX自体より成る。各情報片はある係数 だけ重みづけられる。
デジタルハードウェアで実現させるべき、点指向のアルゴリズムを1秒間に何百 万回も実行すべきであろう。したがって、不当な計算を要求しない重みづけアル ゴリズムを開発することが重要である。整数の算術が好ましく、割算は長い計算 時間がかかることがある。
とくに問題である演算である。しかし、2の割算(または掛算)は、デジタルレ ジスタを右(または左)へシフトさせることにより容易に行うことができる。こ れはとるにたらない演算である。これを記憶しておいて、下記の正規化された重 みづけ係数(K )が発生された。
Xに対して、Kx−6/16; Aに対して、Ka−4/16 ; Bに対して、Kb−3/16゜ Cに対して、Kc−2/16; Dに対して、Kd−1/16; 掛算または割算のために含まれている数のうち、はとんど(1,2,4,16) は2のべきであり、他(3=2+1 ; 6−4+2)は2の2つのべきの和で ある。
重みづけ係数は2のべきを基にする必要はない。他の重みづけ係数は、ある目的 のためには、上記のものより大きいことを証明できる。とくに、伝送される点に 、 Xのための係数を変化してゼロまで減少できる(ある目的のために、他の重 みづけ係数ができるように)。
たとえば、縁部強調アルゴリズムまたは他の映像処理アルゴリズムを本発明に組 込むための方法として、重みづけ係数を負にすることもてきる。あるいは、重み づけ係数は一定にする必要はなく、所定の基準または擬似ランダムな基準を基に して変えることができる。
または、映像特性のような他の基準を基にして重みづけ係数を決定できる。たと えばニ ー最も明るい(または最も暗い)画素に最も重く重みづけする; −近くの画素とは最も異なる(または最も類似する)画素を最も重く重みづけす る; −近くのフレーム内の等しい画素とは最も異なる(または最も類似する)画素を 最も重く重みづけする。両方のフレームは時間的に先および後である; 一映像シーケンスデータから、他の任意のやり方で計算された付加係数を基にし て重みづけ係数をセットまたは調節する。
同様に、本発明により符号化された映像を表示または復号する時に、双一次(ま たは他の)補間スキームに用いるために、または他の映像再構成スキームに用い るために1組の「重みづけ係数」を計算できる。上記のように、それらの係数は 多くの方法で決定できる。
それから、係数を伝送される信号に符号化し、または、所定のアルゴリズムによ り、あるいは映像シーケンスデータの分析により独立して得ることができる。
上記の特定の例へ戻って、伝送される各点Xに対して、自身のためにあてられた 情報の量はおよそ173(正確には6/16)で、残りは中間情報にあてられる 。各白画素に対して、情報点の全部で10/16.1、 / 1.6 + 2  / 26 + 3 / 16 + 4 / 16、がそれに割当てられる。その 理由は、同時に伝送される4種類の(x)一画素に関して、それがA、B、C, Dの位置にあるからである。このようにして、伝送されない白画素が、伝送され る4個の点の間に(はぼ)正しく配置される。しかし、各白画素は4つのフレー ムの各フレームごとに1回だけ割当てられ、伝送されるから、時間的な平均が、 各白画素にあてられた情報点の2゜5/16である。
中間点再構成: 多くの用途に対して、本発明の実施例は伝送された(x)一画素を単に表示する 。それらの点の間の「穴を埋める」ために直線補間技術を使用できるが、標本化 されたが伝送されない(0)一点を「再構成」するために非常な計算努力が行な われる。あるいは、(X)一点と(0)一点からのデータがどのようにして組合 わされたかについての知識で武装して、非常な計算努力を払って、表示器におけ る中間点を(はぼ)再構成できる。
コンピユータ化アキシャルトモグラフィー(CAT走査)、映像非焦点(すなわ ち、ぼやけている映像をデジタル的に鮮鋭にする)、フーリエ変換処理および自 動相関処理のような、より大きいデータ構造内に分散と埋込みの少くとも1つを 行わされた個々のデータ点の再構成を容易にする、フィールドから計算法が存在 する。それらの技術およびその他の技術を限られている部分、または全体の映像 に適用して、簡単な補間技術により得られるものよりも良い値を、中間表示点に 対して計算することかできる。
(4+1.):1パターン、実際に: 本願のこの点までは、(4+1):lパターンを、単一の黒画素と白の2×2一 画素セルの間の関係を明らかに示すのを容易にするために特定の向きで示してき た(第5A図参照)。単一の黒(x)一点の最も近くのものの間に引かれた線は ほぼ28度と118度の線である。しかし、テレビジョン映像形成装置は0度と 90度の直線的な格子上に通常セットされる。また、単一の黒(x)一点の、最 も近くのものの間の距離が第5A図の格子の単位と比較した時に、5の平方根で あることに注目されたい。
パターンの全尺度に5の平方根を乗じ、それを28度に傾けることにより、単位 正方形格子の上に便利に示すことができるコ第7図参照。第7図において、黒画 素の位置が(x)で示され、白画素の位置が(0)で示されており、空白の正方 形は、間隔をある目的だけのために含まれているアクティブでない画素を示す。
この結果として、伝送された画素位置(x)が、第5A図の格子の単位側と比較 された時に、5の単位側を有する正方形格子の上に落ちる。
(y、 )一画素のこの正方形格子は標準的な直線テレビジョンラスクの上に便 利に重ねて置くことができる。
画像の縦横比、走査速度すなわち標本化速度、変調周波数または伝送周波数、ま たは他の装置についての要求、または動作要求に適合するように水平または垂直 方向にそれ、を引き伸ばしたり、縮めたりできる。
互いに間に挾まれた2つのフィールドでフレームが構成される、飛越し動作ビデ オ装置の場合には、格子をフレーム全体の上に、または各フィールドの上に別々 に置くことができる。各フィールドは奇数の線と偶数の線だけを含む。
標準的な飛越し走査テレビカメラは各フィールドの可能なラスク線の半分を走査 するだけである。本発明のいくつかの実施例のためには、飛越し走査されるフレ ームの全ての線を]フィールド時間内に走査し、または各フィールドに対する完 全な1フレームより高い速度で走査できるカメラを使用する必要がある。次に、 情報の1つの「フィールドの価値」を次に選択し、符号化し、伝送する。これら はここで説明する技術に従って行われる。ある用途、たとえばフィルムチェーン のためには、実時間より低速で走査する、解像力が非常に高、いカメラを用いる ことが可能である。次に、実時間再生または伝送のためにビデオテープその他の 媒体に符号化されているフレームを記録できる。
はとんどのカラーテレビジョン装置は3種類の色信号を利用する。それらはしば しば、等しい解像力の赤、緑、青であり、または1つの輝度信号と2つの色度信 号(時にはY、I、Qと呼ばれる態様である)であり、輝度信号は解像力が高く 、色度信号は解像力が低い。
Y、I、Qに対しては3つの信号の帯域幅はそれぞれ約3.5MHz、1.5M Hz、0.6MHzである。
本発明のある実施例においては、とくに、信号の解像力や帯域幅が異なる場合に 、種々の信号成分を符号化するために、変化するSTS技術の種々のバージョン が利用される。同様に、ステレオ映像信号対の左と右の信号成分に変化するST Sの種々のノく−ジョンを適用できる。それらの技術はSTSの種類と複雑さを 一層増大させ、(4+l):]パターンばかりでなく、本発明を実施するために 用いられる任意のパターンに適用される。
第7図に示す(4+1):1パターンに対して、(x)一点と(0)一点だけを 考えるものとすると、5分の1の圧縮を行える。しかし、格子上の全ての点を有 効データと考えると、圧縮は25対1である。
差動フェージング: 上記のように、(4+1):1パターンを用いる変化するS T Sスキーム、 サイクルの4つの相の各相に刻して、中間の、白、2X2=画素セル点のただ1 つを標本化する。点は4つの黒、単一伝送点へ同時に割当てられる。これは、4 つの伝送点の間でそれの割当てに重みづけすることにより、中間データ点を確実 に「探す」。しかし、4つのフレーム(またはフィールド)ごとに各校当り7. 5(または15)回、各中間点を1回だけ含むことにより、視覚的な粗さすなわ ち質感を生ずる結果となる。
この可能性を減するために、多数の伝送(x)一点の位相を変えることができる 。1つの変化スキームの例が第8A〜8D図に示されている。
第8A〜8D図は(4+1.):1パターンの4相サイクルの1つの相をおのお の示す。この場合に、(X)一点の相は変えられている。4部分サイクルでは、 (X)一点を4種類の相にセットできる。それらはWw、xx、yy、zzで示 されている。この構成は、(0)一点の各2×2一画素セルに組合わされる4つ の(X)一点がおのおの異なる相のものであるようなものである。(0)一点は 2つの文字コードで示される。第1の小文字文字(”+ X+ Y+ Z)は、 その時に(0)一点が組合わされる(x)一点を指す。大文字文字(A、B、C ,D)は(X)一点と(0)一点の間の位置関係を指す。
4つの第8A〜8D図のおのおのにおいては、各種の(x)一点(WW、XX、 YY、ZZ)の1つが太い種類で印字され、それに組合わされる4つの(0)一 点でも同様である。また、(x)一点と、これに組合わされている4つの2X2 一画素セルをはっきり示すために箱が描かれている。
この特定のスキームは空間的および時間的に良く分布されているが、それでも、 系統的なやり方で容易に実現できる直接の簡単な規則を基にしている。その結果 として、いくつかのすばらしい特徴が生ずる。
−全での(0)一点は各相で用いられる;−各相において各(0)一点は]、つ 、そしてただ1つの(x)一点に用いられる; 御名(0)一点は、ある相中に、それの2X2一画素セルを囲む4つの(x)一 点(ww、xx、yY、ZZ)の各点に組合わされる; −各(0)一点は、ある相中は、各種の位置関係(A、B、C,D)にある; 御名(X)一点には、各相において、全部で4つの種類の位置(A、B、C,D )に組合わされる;−各(X)一点は可能な(0)一点の16の全てと1回、そ して1回だけ組合わされ、それはサイクルのある相において組合わせることがで きる。
上記の差動フェージングスキームは一例であって、限定する性質のものであると 解してはならないことに注目すべきである。それは極めて一定で、組織的である 。サイクルの相または向きを変えたり、多数の(X)一点の任意のものに対して 、全く異なるサイクルまたは擬似ランダム(すなわち、非周期的、または非繰返 えし)なシーケンスを用いることさえも可能である。
各種のシーケンスを構成し、映像面上で(x)一点に割当てられるやり方の数は ほぼ無限である。そして、種々の標本化シーケンスを(X)一点に割当てるパタ ーンはそれ自身時間とともに変ることがある。とくに、個々の点のためのスキー ムが比較的短いのに、フレーム全体に対する全体の周期繰返えしを非常に長くで きるように、種々の長さの周期的シーケンスをフレームにわたって使用できる。
と(に、上記の例は、形式A。
B、C,Dの(0)一点が1度に1つずつ順序に従って標本化される場合を示す 。他の順序またはスキームは可能であって、たとえば、A+CがB+Dと交番さ せられ、または、より多くの、またはより少い(0)一点を各(x)一点に組合 わせる。
対称および他の変形コ 第9図は(4+1):1パターンの2つの変形を示す。左側の単位正方形はこれ まで用いてきたのと同じである。右の単位正方形は鏡像パターンである。違いは 、(x)一点より大きい各正方形内の(0)一点の正方形は逆向きに斜めにされ ている、または動がされていることである。たとえば、相のサイクルを4から8 へ、たとえばA、B、C,D、鏡像A、鏡像B、鏡像C,,および鏡像りへ拡張 するために、それら2つのパターンを使用できる。
第8図の単位正方形対を比較する時に、4つの(x)一点が一定のままであれば 、1つの形の(0)一点は他方におけるアクティブでない点であり、一般に、( X)一点、(0)一点およびアクティブでない点の割当をフレームからフレーム へ、フレーム上で変えることによりSTSスキームを変えることができる点に注 目すべきである。
第10図において、(4+1):1パターンの五通りの変形が示されている。こ こでは、アクティブである点の総数のZ / 5サブセット(すなわち、第7図 では、(X)一点と(0)一点のセットの連合、ただしブランク点はない)が一 定のままであることがめられる。しかし、アクティブ点を(x)−型と(0)− 型として再び割当てることが許される。単位正方形内に5種類の点が示されてい る。それはパターンの繰返しを表すものであって、Xは(X)一点のためであり 、A、B、C,Dは4つの(0)一点(それらの点はそれらの相対的な位置だけ が互いに異なる)。5つの変形例を生じさせるために、単位正方形の列または行 が「循環」シフトさせられる。この場合には、列は右から左へ移動させられ、そ れから、アクティブ点が左上隅にあるように上/下に調節される。あるいは、5 種類の点では、5つのうちのいずれかで左上隅からパターンをスタートできる。
隣り合う任意の2つの点の間の距離は同じであるから、それらの目的のために点 を交換できる。5つの代りのものを任意の周期的順序または非周期的順序で提示 できる。もっとも、1.3゜5.2,4.1・・・は周期的な水平移動を隠すこ とを助ける。
その代りに、4つの(X)一点が位相外れで(W。
x、y、zと記号をつけられる)ある状況を考えたとすると、変更例の数は2o に増大する。第10図に示す各5つの変更例に対しては、更に4つの変更例があ る。キャラクタX1または1番の右上のXをW、X。
YまたはZの任意の1つとできる。差動位相パターンに対する完全な単位正方形 の繰返しは、したがって前の状況に対するものより大きい。
アクティブ点の115サブセツトが一定でなければならないという要求を取下げ たとすると、変更例の数は大幅に増大する。この場合には、行の移動(循環)と 列の移動は等しくない。第11図には右から左への5列の移動が示されており、 第12図には下から上への5行の移動が示されている。それらは図示の順序で、 逆の順序で、または任意の順序で使用できるが、順序1.3,5.4は、行/列 の移動のサイクルをあまり明らかでなくすることを助ける。2つの移動は全部で 25の組合わせに対して独立に行うことができる。
あるいは、元の単位正方形内に25個の点((X)−、(0)−およびブランク )あり、与えられた基準点をそれらの25個の点のいずれかに置くことができる と考えることにより、同じ変更例を得ることができる。着用(W、X、Y、Z) の場合には、繰返し正方形は20X20点で、この種々の変更例の数はしたがっ て400である。それら400の変更例を順次用いる方法の数はほぼ無限である 。
この最後の技術により、全体のパターンを精妙で複雑なやり方で変える手段が得 られる。とくに、それを次のようにして使用できる。前記した技術のいくつか、 とくに、より簡単なパターンはそれら自身の知覚可能なアーティファクトを発生 できる。一様な相の最初の(4+1):1パターンについて考えたとすると、2 ×2=画素セル内の4つの各(0)一点が全部で4個の(x)一点により同時に 選択され、他の3つの(0)一点は無視される。そして、4個の(0)一点は円 形の順序で標本化される。各相が標準のビデオフレームに適用されると、全体の サイクルは1秒当り7.5回という少い回数で実行できる。それらのファクタを 組合わせて、映像に知覚可能な円形のウオツチ(Wobbler)または質感を 生じさせることができる。上記の400種類までの変更例から一連の精妙な調節 を選択して、知覚された震動、スピンまたは質感の異常を隠したり、対抗したり できるようにする。
ここで説明した技術と変更例のいずれかおよび全ては、組合わせて、全体的な望 ましい装置動作、または視覚的に心地よい結果を達成するために適用できる。
これまでの説明は(4+1):1パターンと呼ばれる。
しかし、補間、重みづけ、フェージング、空間的な変化、時間的な変化等の原理 の全ては他の基本的な標本化パターンに適用できる。1つの別のそのようなパタ ーンについては以下に説明する。
(2+1):1六角形セルパターン 別のパターンが可変STS標本スキームの他の実施例の基を提供するものとして 記載される。これは上述の基本概念および技術が(4+1):1パターンと実質 的に異なるパターンにいかに適用されるかを説明するために意図された。従って 以下の記載は限定的な性質を有するものと解釈すべきではない。上述の技術、ま た上述する技術のすべては(4+1):1及び(2+]、):六角形パターンの 両方、また他の反復あるいは非反復、静的あるいは時変化的情報点の数学的分布 パターンに適用される。特にSTS標本技術は平坦な2次元配列のデータ点以外 に適用される。数学的あるいは演算上のため、ビデオ映像は3次元配列の点と考 えられる。たとえば時間を第3の次元とする(水平および垂直につづく)と、様 々な系列のフレームが第3次元に“積み重ね”られる。あるいは、複数の異なる 映像フレーム又は成分(例えばカラー映像の赤色、緑色、青色成分)が積み重ね られデータの3次元“ブロック′となる。また、オーディオ信号への適用では、 データ構造は一次元列あるいは多チャネル音のための複数の一次元列であっても よい。
(2+1):1六角形パターンは直線格子に関してラスターパターンへの適用を 容易にするために開発された。可能な点の母集団から、アクティブ点((X)− 及び(0)−タイプ)は第13図に描くように半分である。六角形セルをより規 則的にするため、第14図に描くようにパターンを拡張してアクティブ点と点全 体との比を1:4にしてもよい。アクティブ点の内では(0)一点と(X)一点 の比は2:1である。したがってC2+1): 1 ((0)−タイプ+(X) −タイプ): (X)−タイプとなる。このスキームはアクティブ点のみを考慮 すると、3:1のデータ減縮となり、第13図及び第14図のそれぞれの可能な データ点すべてを考慮すると、6:1または12:1、となる。第15図はこれ ら2個のパターンがどのように綴じ込まれているかを示す。(X)一点、(0) 一点それぞれに対し、一方は(x)および(0)で示され他方は(+)及び(− 1)を示される。
第16図は(2+1):1六角形パターンの基本反復セルを太線で示し、六角形 の6個の(0)一点が1個の(X)一点を囲んでいる。このセルは(0)〜点の 各隣接ベアを細線で示す他のセルと分は合う。従って各(0)一点は3個のセル で分は合う。
第17図は接続線で示した伝送のためのひとつの(0)一点と(X)一点からの データとの組み合わせの6つの可能な方法を示す。これらは図示のごとく回転サ イクルで使用してもよく、他の繰り返す態様または順番に、あるいは任意に組み 合わせて使用してもよい。
第18図および第19図はそれぞれひとつの(X)一点と2つの(0)一点の組 み合わぜの6つの方法を示しており、第18図においては隣接する2点と、第1 9図においては間にひとつおいて隣接する2点との組み合わせを示している。第 20図はひとつの(x)一点と2つの正対する(0)一点との組み合わせの3つ の方法を示す。この組み合わせは対称的絹み合わせであるため3つの方法しかな い。
第21図は3つの(0)一点とひとつの(X)一点との組み合わせの開始点(可 能な配置位置は図示しない)を示す。1−A、1−B、1−Cについては6つの 組み合せがあるが、1−Dについては対称的な組み合わせであるため2つの方法 しかない。
パターンは、変更STSを設けるための重みづけ要素を変えてあれば、4つまた は5つの(0)一点、あるいは6つ全ての(0)一点について、それぞれ作るこ とが可能である。
第22図は3相サイクルの1フレームに均等に配分された場合の第20図の標本 化パターンを示す。すべての(0)一点は各フレームごとに1回使用される。
奇数および偶数のビデオフィールドの2相のサイクルと組み合わせると、6つの 組み合わせの繰り返しになる。一方向のスピンを作らずにひとつのサイクルでこ れらの3つのパターンを作ることは不可能である。このパターンに特有の大きな 規則性及び短い繰り返しが可視的な“配置” (rotat 1on)テクスチ ャー(texture)を作り出す。これに対向するために、例えば第23図に 示すように、フレームに対して位相を変えることができる。他の異なる位相パタ ーンにおいては、いくつかの点を複雑個使用し、いくつかの位相においてはまっ たく使用しなくてもよい。また、第15図からのパターンを使用してもよい。一 方のパターンは時計回りの“スパン” (5pun)となり、他方は反時計回り のパターンになる。これら2つのパターンは相互に均衡するように作用する。
最後に、このパターンは実現を容易にするために、90度、120度、あるいは いづれの所望の角度にも回転することが可能である。また、菱形を作る4つの最 も近接するアクティブ点のいづれも正方形に変形できる。すべてのパターンは同 様に変形できる。この配列は非アクテイブ点を有しない直線グリッドに強制的に 適用できる。これはいくつかの直線ラスター走査システムへの適用を容易にする ために使用してもよい。
第24図において、このパターンがいかに変形されるを容易に理解するために、 (0)一点のひとつの六角形セルを空白にしである。
実 現 の 詳 細 第26図は、例えば本明細書(翻訳部分)第64ページ16行目から第65ペー ジ12行目に記載した、この発明の一般化したプロセスを示す流れ図である。
図中、囲みの部分はプロセスの工程を表わし、線で示した部分は各プロセスへ入 力される情報セット及び各プロセスから出力される情報セットを表わしている。
このプロセスへの初期入力はHDTV信号、音声信号、動画フィルム、テレビカ メラで走査される実映像、あるいは合成テレビ信号が生成されるコンピュータデ −タベースなどの最高鮮鋭ソース(1)である。
ソース情報(例えばHDTVフィールド、チャンク(ehunk ) 、−秒間 の音声信号、フィルムフレーム、あるいは実際の、または合成のテレビジョンフ レームなど)のあるフレームを任意の高精細度あるいは高解像力で標本化するこ とができる。第一のプロセス工程(2)は、ソース信号から得られるすべての標 本の中から、潜在的に(potential Iy )標本される標本点(3) のサブセットを選択する工程である。
第二のプロセス工程(4)は上記潜在的な標本点(3)から実際に標本化される アクティブ点(5)のサブセットを選択する工程である。
第三のプロセス工程(6)は上記アクティブ点(5)から、さらに2つのサブセ ット、(x)一点(7) 及び(0)一点(8)を選択する工程である。上記( x)一点(7)ためにデータが伝送されるが、一方(0)一点は標本化はされる が、これらの点のためにはデータが伝送されることはない。
第四のプロセス工程(9)は(X)一点と(0)一点との算術的関係を作るため の工程である。この工程により、一般にひとつの(X)一点の標本値といくつか の(0)一点のサブセラ]・の標本値との組み合わせからなる、(X)一点のた めに伝送される符号化値(CX’ ン一点・・・読取(X)−プライム点と呼ぶ )が得られる。
最後のプロセス工程(11)は上記4つの工程のパラメータ、すなわち可変ST Sを非凡な態様で変更し、ソース情報の次のフレームでこのサイクルを繰り返す ための工程である。
第27図は可変STSスキームを実現する2つの主要な方法を示す。図中、上部 に示したシステム図において、高精細度信号(20)が本発明の可変STS符号 器(21)により符号化されて低精細度チャネル(22)に伝送され、次いで低 精細度あるいは高精細度のテレビジョンモニタ(23)に直接表示される。
また、図中下部に示したシステム図は、モニタ(23)に表示する前に、上記符 号化された信号を、実際に、モニタ(23)内に組み込むことのできる可変ST S復号器(24)により復号するという点を除いて、上部に示した図と同一であ る。
第28図は一対の可変STS符号器(上)及び復号器(下)を実現する方法を示 す2つのシステム図である。
この符号器は撮像素子を横断する走査ビームの偏向を制御するザブシステム(3 1)を除いては詳細を示していない標準テレビカメラ(30)からなる。本発明 を実現する非標準素子は可変STSオフセット発生器(32)である。この発生 器が震動(wobb I e)信号を発生し、この震動信号が走査ビームの偏向 の標準繰り返しラスターパターンを調整する。
同様に、復号器は画像管を横断する走査ビームの偏向を制御するサブシステム( 41)を除いては詳細を示していない標準テレビモニタ(40)からなる。本発 明を実現する非標準素子は可変STSオフセット発生器(42)である。この発 生器が震動(wobble)信号を発生し、この震動信号が走査ビームの偏向の 標準繰り返しラスターパターンを調整する。オフセットは映像フレーム全体に均 等に加えられてもよく、また変えてもよい。モニタラスターの震動は、伝送され た信号に含まれる情報と可変STSオフセット発生器内に組み込まれたパターン 情報の少なくとも一方の情報により、カメラの震動と同期される。
第28A図はデジタルCCD撮像素子を備えた新型の標準ビデオカメラを使った 同等の符号器のシステム図である。この符号器は上記CCD撮像素子の画素のア クセスに用いるアドレス信号の発生を制御するサブシステム(37)を除いては 、詳細を示していない標準CCDテレビカメラ(36)からなる。本発明を実現 する非標準素子は可変STSオフセット発生器(38)であり、この発生器が震 動(wobb I e)信号を発生し、震動信号が撮像素子のアドレシング(a dd ress i ng)の標準繰り返しラスターパターンを調整する。
第29図は一対の可変STS符号器(上)及び復号器(下)を実現するためのさ らに複雑な方法を示す2つのシステムブロック図である。
図中、符号器はフレーム格納あるいはフレームバッファとして知られる標準型コ ンピュータ表示器を構成するハードウェア素子からなる。例えば、素子31乃至 素子34は走査フレームバッファあるいはデジタル化フレームバッファを構成す る。同様に、素子37乃至素子40は、デジタル化及び表示が可能なインテリジ ェントフレームバッファを構成するが、この場合、素子33乃至素子37は単一 のメモリバッファに組み合わされる。
同様なことがハードウェア素子である復号器51から復号器60についても言え る。
また、それぞれがメモリバッファとアドレス発生器からなる4組の素子(33/ 34.37/38.53154、及び57158)は、これらの2組が相互に接 続されているのでその一方の素子への人出力線の接続は2つの素子に接続すると 考えてもよい。同様に、コンピュータ及びメモリ素子35/36及び55156 も相互に接続されている。
ここで、符号器(上)について述べると、高精細度信号入力(30)はHDTV カメラ、コンピュータにより生成されたグラフィック、あるいは他の高精細度情 報ソースから構成してもよい。仮にこの信号がアナログ信号の場合は、アナログ −デジタル交換器(ADC)素子(32)によりデジタル形式に変換されるが、 反対にこの信号がデジタル信号の場合にはこの素子は取り除かれる(他の交換器 素子(39,52及び5つ)についても上記と同様のことが言えるのでここでは 繰り返して述べない)。
デジタルHD信号は次に入力メモリバッファ(33)ニ入力すれる。個々の信号 標本が格納されるアドレスの選択はHD信号入力(3o)からタイミング情報を 抽出する同期検出器(31)によって同期する入力アドレス発生器(34)によ り行なわれる。
実現しようとする符号化スキームの複雑性およびグラフィックプロセッサCPU  (35)の演算速度に1゜たがって、入力メモリバッファ(33)の大きさは 入力フレーム(デジタルテレビジョンTBCの設計において共通ずる・・・時間 ベースの修正器)の部分的な“窓”から、全フレーム格納、例えば明細書(翻訳 文)第49ページ第6行〜第50ページ第8行に記載されるような複数個のフレ ームのための格納器に至る範囲を有する。CPU (35)が非常に高速である 場合あるいは符号化スキームが極めて単純である場合は入力メモリバッファ(3 3)の大きさは零にもなり得る。(同様なことが他のメモリバッファ(37,5 3,57)に対しても適用される。) グラフィックプロセッサCPU (35)は現在多数存在する専用の高速マイク ロプロセッサ(例えばテキサスインストルメンツのT134010)であり、デ ジタル信号プロセッサのDSPとも呼ばれる。CPU(35)は一般的に演算量 すなわち°スクラッチパッド(scrat、ch pad )”メモリあるいは 関連するレジスタ((35)内の“ε、MEM“により指示される)もまた有す る。高速度演算では通常行なわれるように、より早い演算速度あるいはより高度 な演算力が要求される場合は、複数台のCPUが複合CPUとしてタンデム状態 で使用される(例えばブロードキャス1−・テレビジョンシステムズのEPIC )。グラフィックプロセッサ(35)はさらにこれに関連するソフトウェア(3 6)を記憶するブログラノ・メモリを有する。
人力メモリバッファ(’33 )からの入力データから始まり、グラフィックプ ロセッサ(35/36)は明細書及び図面に記載される可変STS符号化スキー ムあるいは他の方法に従って符号化(X′)−黒値を演算(7、演算結果を出力 メモリバッファ(37)に移す。
成るものの実現のためには、符号器中のメモリバッファ(33,37)又は復号 器中のメモリバッファ(53,37)が欠除しているか、或いは共通メモリバッ ファによって、両機能は実現される。また、2個の別のフレーム格納器を使用す る明細書(翻訳文)第48ページ、第9行〜第50ページ第5行に記載のスキー ムはバッファ(33)および(37)またはバッファ(53)および(57)に よって示されるように実行される。
グラフィックプロセッサ(35,/’36)によって出力メモリバッファ(37 )内に移されたデータは出力アドレス発生器(38)の制御のもとで走査され、 DA変換器すなわちDAC(39)により変換され、低精細度符号化データ信号 (41)として出力される。
出力信号(41)は出力アドレス発生器(38)からのタイミング情報に基づい て同期発生器(40)によって発生される同期情報も含む。
データと同期符号化された低精細度信号出力とが結合され、次に伝送され、ビデ オテープ、ビデオディスクその他の媒体に記録され、あるいは場合によっては直 接、復号無しに表示される。
可変STSデコーダ(50−61以下)の動作は次の点を除いてはエンコーダ( 30−41以上)の動作と実質的に同じである。異なる点としては、低精細度信 号人力(50)が格納媒体や他の適当な手段からケーブルを介してか無線伝送に より利用できる符号器(41)からの符号化された低精細度出力となる点;グラ フィックプロセッサ(55156)がここに文章やダイヤグラムにより記載され た可変STS復号および再構成スキームあるいは他の方法を実現する点;出力( 61)がテレビモニタ上に表示可能な復号化/再構成化信号である点である。
第30図において、可変STSデコーダはブロック形式で示されており、第29 図の下部と大部分同じであるが、画素修正情報要素(65)が追加されている。
この追加情報はLD信号入力(50)からのものであるか、グラフィックプロセ ッサ(55156)から発生されるものであるか、その両方からのものであるか である。この情報は入力メモリバッファ(53)に格納された情報、出力メモリ バッファ(57)に格納された情報あるいはグラフィックプロセッサ(5515 6)で発生しあるいは格納されている情報から出力アドレス発生器(58)に入 力されてもよい。
画素修正情報(65)は出力アドレス発生器(58)制御されて出力メモリバッ ファ(57)からのデータの走査を修正するため、あるいは同期発生器(6o) により発生され復号化信号出力(61)に含まれる同期信号部分を修正するため に使用される。この情報は復号化信号出力(60)が送られるテレビモニタ上に 表示される際の画素の位置、大きさ、形状等の個々の画素の表示に関する幾何学 的情報を修正するためにも使用される。
第30A図は入力メモリバッファ(53)または出力メモリバッファ(57)の 各画素に対して格納され得るデータ構造の一例を示す。各画素に対して、256 レベルの赤色強度(70)のうぢのいずれかを表わす8ビツトのデータ、256 レベルの緑色強度(71)の一つを表わす8ビツトのデータ、256レベルの青 色強度(72)の一つを表わす8ビツトのデータ、画素修正情報(73)を表わ す2ビツトのデータが格納される。この2ピツ(の画素修正データは4個の可能 性(00,01,1,0,11)のうち−個の選択が出来、(73)におけるビ ットの他の数は他の数の選択が許される。2ビツトは2×2の画素セル内の画素 の位置(左上部、左下部、右上部、右下部)を選ぶために使用してもよい。これ は画素の形状/寸法(1,X 1 。
IX2.2X1.2X2)の決定に使用することもてきる。また画素のここに記 載される“累積モード”に対する表示時間の修正(全熱、−回のみ、2回、置換 されるまで)に使用してもよい。ここで“全熱“はこのテーダフレームにおける 画素に対するRGB位置(,7(1,71,72)を他の目的に使用することを 許す。或いはここで記載されているように、個々のフレーム内の個々の画素の表 示性質の修正に用いることもできる。
」一連から明らかにされるように、上記目的は効果的に達成することができ、ま た上述の方法を実行することおよび上述の構成の一定の変更は可能である。従っ てこの明細書および添付図面に含まれる一切の事項は説明するためのものであり 、本発明を限定するものではないと解釈されるべきである。
浄書(内容に変更なし) 浄書(内容に変更なし) 浄書(内容に変更なし) 浄;」(同容に変更なし) 浄に(内容に変更なし) 浄書(内容に変更なし) 浄pシ(内容に変更なし) 浄書(内容に変更ない (4+11r1 鏡 x x x x X X X X FIGURE 9 X X CCA A 1) B X X X CCA八 D D B B FIGURE 10 浄書(内容に変更なし) FIGURE 12 一 ロ ロ ロ 浄書(内容に変更なし) F!GURε 25 浄書C内容に変更なし) 伝達すべき符号化されたX゛一点のセット(10)浄書(内容に変更ない 浄書(内容に変更なし) 130)l TV + 133)+ Tv 1 136) I CCD TV ! 浄書(内容に変更なし) 浄書(内容に変更ない (6S) 雷b++bcH

Claims (90)

    【特許請求の範囲】
  1. 1.空間的時間的シグネイチャ(STS)を有して信号の符号化を行い、前記S TSのパラメータは時間的な変化を有する、信号を符号化する方法。
  2. 2.a.信号の全ての可能な空間的データ点のセットから1組の使用可能なデー タ点の選択を指定する過程と、 b.前記データ点のセットから1組のアクティブなデータ点の選択を指定する過 程と、 c.前記1組のアクティブなデータ点から1組の伝送すべき点の選択を指定する 過程と、d.前記1組のアクティブなデータ点から1組の標本化はするが、伝送 すべきでない点の選択を指定する過程と、 e.前記標本化はするが、伝送すべきでない点から少くとも1つのセットの選択 を指定し、前記伝送すべき点から少くとも1つのセットの選択を指定し、かつそ れらの点の組合わせを指定する過程と、f.少くとも1つの前記指定を時間的に 変化させる過程と、 を備える信号を符号化する方法。
  3. 3.請求項2記載の方法において、少くとも1つの前記選択されたデータは適切 なサブセットである方法。
  4. 4.請求項2記載の方法において、標本化はするが、伝送すべきでない点の前記 選択されたセットは零セットである。
  5. 5.a.信号のデータ点の少くとも2つの多点セルヘの分離を指定する過程と、 b.少くとも1つの多点セルに対して少くとも1つの伝送すべき点を指定する過 程と、 c.少くとも1つの多点セルに対して標本化はするが、伝送すべきでない前記点 を指定する過程と、d.前記伝送すべき点と標本化はするが、伝送すべきでない 前記点の間の関係を指定する過程と、e.少くとも1つの前記指定オーバタイム を変化させる過程と、 を備える信号を符号化する方法。
  6. 6.請求項5記載の方法において、標本化はするが、伝送すべきでない点を指定 しない方法。
  7. 7.点の空間的分布内の点の位置を混乱によりずらせ、その混乱は時間的に変化 させられる信号を符号化する方法。
  8. 8.不正規に変化する時間間隔からデータ点の空間的分布を選択する信号を符号 化する方法。
  9. 9.人のレチネックス内で再構成すべき情報信号を、その情報信号のサブセット の選択を指定し、その選択を時間的に変化させることにより符号化する方法。
  10. 10.a.高精細度テレビジョン信号の中心部分を標準ビデオ信号に符号化する 過程と、 b.前記高精細度テレビジョン信号の側方部分を前記標準テレビジョン信号の消 去期間中に符号化する過程と、 を備える高精細度テレビジョン信号を符号化する方法。
  11. 11.請求項10記載の方法において、前記側方部分のための少くともいくつか の情報を、前記中心部分のための情報より先のフレームの消去期間中符号化する 方法。
  12. 12.a.標準ビデオ信号からそれの表示の中心部分を取出す過程と、 b.前記標準ビデオ信号の消去期間中に符号化された情報からそれの表示の側方 部分を取出す過程と、を備える高精細度テレビジョン信号を表示する装置。
  13. 13.a.表示情報信号を表示する手段と、b.前記情報信号から中間表示情報 を取出す手段と、 c.前記中間表示情報を表示する手段と、より成る高精細度テレビジョン信号を 表示する装置。
  14. 14.請求項13記載の装置において、d.前記表示情報を保持する手段と、 e.前記保持されている表示情報を中間表示情報として表示する手段と、 を更に備える装置。
  15. 15.a.高精細度テレビジョン信号を表示する過程と、 b.前記信号の少くともいくつかを保持する過程し、 c.前記高精細度テレビジョン信号と前記保持されている信号を互いに挟み合っ たやり方で同時に表示する過程と、 を備える高精細度テレビジョン信号を表示する方法。
  16. 16.請求項15記載の方法により高精細度テレビジョン信号を表示する装置。
  17. 17.情報点の少くともいくつかの幾何学的パラメータを同時に調節し、その調 節は、全体の表示のサイズと比較すると小さい量である情報点を表示する方法。
  18. 18.a.データ点を格納する手段と、b.データ点を表示点として表示する手 段と、c.全体の表示のサイズと比較する時に前記表示点の幾何学的パラメータ を連続して調節する手段と、を備える情報を格納し、表示する装置。
  19. 19.請求項18記載の装置において、幾何学的パラメータに対する前記調節は 少くとも一部は前記データ点で格納された情報を基にする装置。
  20. 20.請求項18記載の装置において、前記表示点は個々に調節可能である装置 。
  21. 21.請求項18記載の装置において、幾何学的パラメータに対する前記調節は 3つ以上の可能な調節のセットから選択できる装置。
  22. 22.請求項18記載の装置において、前記幾何学的調節は表示点位置に関連す る装置。
  23. 23.請求項18記載の装置において、前記幾何学的調節は表示点の形に関連す る装置。
  24. 24.請求項18記載の装置において、前記幾何学的調節は表示点の形に関連す る装置。
  25. 25.少くともいくつかの画像素子の所において、内容の表示と位置の表示のた めにデータが格納されるフレーム格納装置。
  26. 26.請求項2記載の方法において、情報信号の帯域幅を圧縮するために用いる 方法。
  27. 27.請求項2記載の方法において、前記情報信号の知覚される質を高くする目 的で情報信号を処理するために用いる方法。
  28. 28.請求項2記載の方法により符号化された信号を伝送する方法。
  29. 29.請求項28記載の方法により信号を伝送する方法。
  30. 30.請求項2記載の方法により符号化された信号を受ける方法。
  31. 31.請求項30記載の方法により信号を受ける装置。
  32. 32.請求項2記載の方法により符号化された信号を記録する方法。
  33. 33.請求項32記載の方法により信号を記録する装置。
  34. 34.請求項32記載の方法により信号を記録された媒体。
  35. 35.請求項2記載の方法により符号化された信号を復号する方法。
  36. 36.請求項35記載の方法により信号を復号する装置。
  37. 37.請求項2記載の方法により符号化された信号を低精細度表示器上に表示す る方法。
  38. 38.請求項35記載の方法により信号を表示する装置。
  39. 39.請求項2記載の方法により符号化された信号を高精細度表示器上に表示す る方法。
  40. 40.請求項39記載の方法に信号を表示する装置。
  41. 41.請求項39記載の方法において、符号化されたデータ点の中間の付加表示 データを形成する過程を備える方法。
  42. 42.請求項41記載の方法において、前記付加表示データを補間により形成す る方法。
  43. 43.請求項41記載の方法において、前記付加表示データを再構成により形成 する方法。
  44. 44.請求項39記載の方法において、前記表示データをフレーム格納装置に格 納する付加過程を備える方法。
  45. 45.請求項44記載の方法において、前記表示されるデータ点の少くともいく つかを、付加データ点が格納されている間に、前記フレーム格納装置に累積する 方法。
  46. 46.請求項44記載の方法において、少くともいくつかの画像素子において、 内容の表示と位置の表示のためにデータを格納する方法。
  47. 47.請求項2記載の符号化スキームをデータベースに適合することにより合成 信号を形成する方法。
  48. 48.請求項47記載の方法により信号を合成する装置。
  49. 49.請求項47記載の方法により形成された信号を記録されている媒体。
  50. 50.請求項2記載の方法により符号化された情報信号を形成するカメラ装置。
  51. 51.請求項5記載の方法により符号化された情報信号を形成するカメラ装置。
  52. 52.請求項7記載の方法により符号化された情報信号を形成するカメラ装置。
  53. 53.請求項8記載の方法により符号化された情報信号を形成するカメラ装置。
  54. 54.請求項2記載の方法により信号を符号化する装置。
  55. 55.請求項2記載の方法により信号の帯域幅を圧縮する装置。
  56. 56.請求項5記載の方法において、(4+1):1パターンを用いることによ り適用する方法。
  57. 57.請求項56記載の方法により符号化された信号を復号する方法。
  58. 58.請求項5記載の方法において、ここでほぼ説明した長方形のM×Nのパタ ーンを用いて適用する方法。
  59. 59.請求項58記載の方法により符号化された信号を復号する方法。
  60. 60.請求項5記載の方法において、ここでほぼ説明した(2+1):1パター ンを用いて適用する方法。
  61. 61.請求項50記載の方法により符号化された信号を復号する方法。
  62. 62.オーディオ信号に適用する請求項1記載の方法。
  63. 63.ビデオ信号に適用する請求項1記載の方法。
  64. 64.請求項2記載の方法において、少くとも1つの前記時間的な変化はフレー ムごとに変化する方法。
  65. 65.請求項64記載の方法により符号化された信号を復号する方法。
  66. 66.請求項2記載の方法において、少くとも1つの前記時間的変化を不正規な 時間間隔で多数の空間的分布点に加える方法。
  67. 67.請求項66記載の方法により符号化された信号を復号する方法。
  68. 68.請求項2記載の方法において、少くとも1つの前記時間的変化を多数の空 間的分布内の点へ加える方法。
  69. 69.請求項68記載の方法により符号化された信号を復号する方法。
  70. 70.多点セルパラメータへ適合される請求項9記載の方法。
  71. 71.請求項5記載の方法において、少くともいくつかの前記多点の形を変化さ せる方法。
  72. 72.点のランダムな空間的分布に適合する請求項2記載の方法。
  73. 73.請求項2記載の方法において、前記信号を含む少くともいくつかの情報点 の重みづけ係数により変調する方法。
  74. 74.請求項24記載の方法により符号化された信号を復号する方法において、 少くともいくつかの復号された信号を重みづけ係数により変調する方法。
  75. 75.請求項24記載の方法において、少くとも1つの前記変化の相を空間的な 分布の多数の点へ加える方法。
  76. 76.請求項2記載の方法により符号化された信号を復号する方法において、付 加データ点を受けている間に少くともいくつかの前記データ点を保持する方法。
  77. 77.請求項76記載の信号を受ける装置。
  78. 78.請求項2記載の方法において、前記信号を少くとも2つの領域に分離し、 少くとも1つの前記時間的変化を少くとも2つの信号領域へ異って加える方法。
  79. 79.請求項78記載の方法により符号化された信号を復号する方法。
  80. 80.後で実時間再生のために、符号化過程に起因する知覚可能なアーティファ クトを減少させる目的であるようなオフラインのやり方で情報信号を符号化し、 かつ記録する方法。
  81. 81.請求項2記載の方法において、少くとも1つの標本化すべきであるが、伝 送すべきでない点を2つ以上の伝送すべき点に組合わせる方法。
  82. 82.請求項2記載の方法において、少くとも1つの伝送すべき点を2つ以上の 標本化すべきであるが、伝送べきでない点に組合わせる方法。
  83. 83.請求項2記載の方法において、前記信号はビデオ信号であり、そのビデオ 信号を、伝送されるデータ点の解像力に匹敵する解像力を有するモニタで表示す る付加過程を備える方法。
  84. 84.請求項2記載の方法において、前記信号はビデオ信号であり、そのビデオ 信号を、使用可能なデータ点の解像力に匹敵する解像力を有するモニタで表示す る付加過程を備える方法。
  85. 85.請求項84記載の方法において、前記信号はHDTV信号である方法。
  86. 86.請求項85記載の方法において、前記HDTV信号の中間部分を標準ビデ オ信号に符号化する付加過程と、前記HDTV信号の側方部分を前記標本化され たビデオ信号の消去期間中に符号化する付加過程を備える方法。
  87. 87.請求項2記載の方法において、前記信号は高精細度ビデオ信号であり、前 記符号化は、前記信号を高精細度受像機と低精細度受像機で両立可能に表示でき るようにするような性質のものである方法。
  88. 88.ここでほぼ説明した情報処理方法。
  89. 89.ここでほぼ説明した情報処理装置。
  90. 90.ここでほぼ説明したようにして処理方法された情報を記録された媒体。
JP63507274A 1987-07-27 1988-07-27 狭い帯域幅のチャネルを通じて高精細度テレビジョンを伝送する方法 Pending JPH03501194A (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US7791687A 1987-07-27 1987-07-27
US077,916 1987-07-27

Related Child Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2000059687A Division JP2000270326A (ja) 1987-07-27 2000-03-03 狭い帯域幅のチャネルを通じて高精細度テレビジョンを伝送する方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH03501194A true JPH03501194A (ja) 1991-03-14

Family

ID=22140771

Family Applications (2)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP63507274A Pending JPH03501194A (ja) 1987-07-27 1988-07-27 狭い帯域幅のチャネルを通じて高精細度テレビジョンを伝送する方法
JP2000059687A Pending JP2000270326A (ja) 1987-07-27 2000-03-03 狭い帯域幅のチャネルを通じて高精細度テレビジョンを伝送する方法

Family Applications After (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2000059687A Pending JP2000270326A (ja) 1987-07-27 2000-03-03 狭い帯域幅のチャネルを通じて高精細度テレビジョンを伝送する方法

Country Status (6)

Country Link
US (1) US6025882A (ja)
EP (1) EP0370064A4 (ja)
JP (2) JPH03501194A (ja)
AU (1) AU2304788A (ja)
BR (1) BR8807633A (ja)
WO (1) WO1989001270A1 (ja)

Families Citing this family (35)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8396328B2 (en) 2001-05-04 2013-03-12 Legend3D, Inc. Minimal artifact image sequence depth enhancement system and method
US7907793B1 (en) 2001-05-04 2011-03-15 Legend Films Inc. Image sequence depth enhancement system and method
WO1996026606A2 (en) * 1995-02-20 1996-08-29 Snell & Wilcox Limited Moving image reproduction system
TW444495B (en) * 1998-10-15 2001-07-01 Winbond Electronics Corp Digital video process method and multi-purpose data process method
US6694518B1 (en) * 2000-05-30 2004-02-17 Hughes Electronics Corporation Method and apparatus for carrying data across high definition analog component video interfaces
US6559891B1 (en) 2000-08-15 2003-05-06 Sony Corporation Method and apparatus to generate tri-level HDTV synchronization pulses
US20020191116A1 (en) * 2001-04-24 2002-12-19 Damien Kessler System and data format for providing seamless stream switching in a digital video recorder
US9286941B2 (en) 2001-05-04 2016-03-15 Legend3D, Inc. Image sequence enhancement and motion picture project management system
US8401336B2 (en) 2001-05-04 2013-03-19 Legend3D, Inc. System and method for rapid image sequence depth enhancement with augmented computer-generated elements
US8897596B1 (en) 2001-05-04 2014-11-25 Legend3D, Inc. System and method for rapid image sequence depth enhancement with translucent elements
US9031383B2 (en) 2001-05-04 2015-05-12 Legend3D, Inc. Motion picture project management system
MXPA03010039A (es) 2001-05-04 2004-12-06 Legend Films Llc Sistema y metodo para mejorar la secuencia de imagen.
KR100489445B1 (ko) * 2001-11-29 2005-05-17 엘지전자 주식회사 플라즈마 표시 패널의 구동방법
US20030161398A1 (en) * 2002-02-21 2003-08-28 Meir Feder Improving static picture quality in compressed video
JP3789838B2 (ja) * 2002-03-26 2006-06-28 三洋電機株式会社 表示装置
US20040045038A1 (en) * 2002-08-29 2004-03-04 Duff John F. System and method for the synchronized activation of external devices in association with video programs
EP1654864A4 (en) * 2003-03-20 2009-05-27 Ge Security Inc SYSTEMS AND METHOD FOR MULTISTRIBBIT PROCESSING
US20050088516A1 (en) * 2003-10-23 2005-04-28 Myoung-Seop Song Display device for both two-dimensional and three-dimensional images and display method thereof
JP4668711B2 (ja) * 2004-07-14 2011-04-13 オセ−テクノロジーズ ビーブイ カスタマイズ可能なプリントメディアの定義
US8730232B2 (en) 2011-02-01 2014-05-20 Legend3D, Inc. Director-style based 2D to 3D movie conversion system and method
US9241147B2 (en) 2013-05-01 2016-01-19 Legend3D, Inc. External depth map transformation method for conversion of two-dimensional images to stereoscopic images
US9282321B2 (en) 2011-02-17 2016-03-08 Legend3D, Inc. 3D model multi-reviewer system
US9288476B2 (en) 2011-02-17 2016-03-15 Legend3D, Inc. System and method for real-time depth modification of stereo images of a virtual reality environment
US9407904B2 (en) 2013-05-01 2016-08-02 Legend3D, Inc. Method for creating 3D virtual reality from 2D images
US9113130B2 (en) 2012-02-06 2015-08-18 Legend3D, Inc. Multi-stage production pipeline system
US8787454B1 (en) * 2011-07-13 2014-07-22 Google Inc. Method and apparatus for data compression using content-based features
EP2557774A1 (de) * 2011-08-10 2013-02-13 Karl Storz GmbH & Co. KG Bildgebende Vorrichtung, endoskopisches Instrument, Verfahren zum Betreiben einer bildgebenden Vorrichtung und Verwendung einer bildgebenden Vorrichtung
WO2013021656A1 (ja) * 2011-08-11 2013-02-14 パナソニック株式会社 再生装置、再生方法、集積回路、放送システム、及び放送方法
EP2754096A4 (en) 2011-09-09 2015-08-05 Panamorph Inc IMAGE PROCESSING SYSTEM AND METHOD
US9007365B2 (en) 2012-11-27 2015-04-14 Legend3D, Inc. Line depth augmentation system and method for conversion of 2D images to 3D images
US9547937B2 (en) 2012-11-30 2017-01-17 Legend3D, Inc. Three-dimensional annotation system and method
US9007404B2 (en) 2013-03-15 2015-04-14 Legend3D, Inc. Tilt-based look around effect image enhancement method
US9438878B2 (en) 2013-05-01 2016-09-06 Legend3D, Inc. Method of converting 2D video to 3D video using 3D object models
US9609307B1 (en) 2015-09-17 2017-03-28 Legend3D, Inc. Method of converting 2D video to 3D video using machine learning
US11736648B2 (en) 2018-05-09 2023-08-22 Panamorph, Inc. Progressive image compression and restoration providing a high spatial quality intermediate image

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5451418A (en) * 1977-09-12 1979-04-23 Texas Instruments Inc Method of transmitting and receiving tv picture of high resolution

Family Cites Families (35)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR993174A (fr) * 1949-02-17 1951-10-29 S E D A C Procédé permettant d'utiliser les propriétés physiologiques de l'oeil pour réduire la bande passante nécessaire à la transmission d'une image de télévision
US2892015A (en) * 1955-02-04 1959-06-23 Westinghouse Electric Corp High definition television system
US3372228A (en) * 1965-05-21 1968-03-05 Hughes Aircraft Co Television signal recorder
US3586775A (en) * 1968-02-28 1971-06-22 Itt Pseudo-random dot interlace television system
JPS5226850B2 (ja) * 1972-08-23 1977-07-16
GB1478695A (en) * 1974-09-26 1977-07-06 Texas Instruments Ltd Data handling apparatus
JPS5654529A (en) * 1979-10-08 1981-05-14 Nec Corp Data processor
JPS5675785A (en) * 1979-11-27 1981-06-23 Nec Corp Decoder for binary code
DE3213931A1 (de) * 1981-04-16 1982-11-18 Medtronic, Inc., 55440 Minneapolis, Minn. Verfahren und vorrichtung zum digitalsieren und speichern von videosignalen
US4447886A (en) * 1981-07-31 1984-05-08 Meeker G William Triangle and pyramid signal transforms and apparatus
US4405943A (en) * 1981-08-19 1983-09-20 Harris Corporation Low bandwidth closed loop imagery control and communication system for remotely piloted vehicle
US4551753A (en) * 1981-12-17 1985-11-05 Nippon Hoso Kyokai Picture signal processing system including spatio-temporal filter
US4707728A (en) * 1982-02-24 1987-11-17 Rca Corporation Compatible HDTV with increased vertical and horizontal resolution
US4513317A (en) * 1982-09-28 1985-04-23 The United States Of America As Represented By The Administrator Of The National Aeronautics And Space Administration Retinally stabilized differential resolution television display
GB8318602D0 (en) * 1983-07-08 1983-08-10 Indep Broadcasting Authority Extended definition television system
US4595951A (en) * 1983-11-29 1986-06-17 Rca Corporation Teletext decoder using a common memory
US4569081A (en) * 1983-12-30 1986-02-04 International Business Machines Corporation Method for expansion of a digital image
US4670851A (en) * 1984-01-09 1987-06-02 Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha Vector quantizer
US4661862A (en) * 1984-04-27 1987-04-28 Rca Corporation Differential PCM video transmission system employing horizontally offset five pixel groups and delta signals having plural non-linear encoding functions
US4621287A (en) * 1984-05-29 1986-11-04 Rca Corporation Time-multiplexing of an interleaved spectrum of a television signal
US4679085A (en) * 1984-12-04 1987-07-07 Energy Conversion Devices, Inc. Digital integrated electronic storage system for video and audio playback
US4646135A (en) * 1985-02-01 1987-02-24 General Electric Company System for allowing two television programs simultaneously to use the normal bandwidth for one program by chrominance time compression and luminance bandwidth reduction
GB8518803D0 (en) * 1985-07-25 1985-08-29 Rca Corp Locating target patterns within images
JPH06100445B2 (ja) * 1985-06-07 1994-12-12 財団法人電力中央研究所 移動標識の位置追跡装置
DE3681379D1 (de) * 1985-07-16 1991-10-17 Matsushita Electric Ind Co Ltd Uebertragungs-/empfangssystem fuer ein bezugssignal zur geisterbildausloeschung.
US4694338A (en) * 1986-04-25 1987-09-15 North American Philips Corporation High-definition television transmission system
US4730215A (en) * 1986-05-30 1988-03-08 Rca Corporation Compatible wide screen television system with variable image compression/expansion
GB8721565D0 (en) * 1987-09-14 1987-10-21 Rca Corp Video signal processing system
US5068729A (en) * 1988-10-14 1991-11-26 General Instrument Corporation Compatible extended-definition television
US4959717A (en) * 1989-05-12 1990-09-25 Faroudja Y C Method for masking picture reinforcement signals carried within the vertical interval
JPH0310483A (ja) * 1989-06-07 1991-01-18 Toshiba Corp 付加信号多重装置および付加信号分離装置
US5097332A (en) * 1990-05-02 1992-03-17 Faroudja Y C Processing method for wide-aspect-ratio television signal for standards-compatible transmission and display
US5262860A (en) * 1992-04-23 1993-11-16 International Business Machines Corporation Method and system communication establishment utilizing captured and processed visually perceptible data within a broadcast video signal
US5430486A (en) * 1993-08-17 1995-07-04 Rgb Technology High resolution video image transmission and storage
US5537151A (en) * 1994-02-16 1996-07-16 Ati Technologies Inc. Close caption support with timewarp

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5451418A (en) * 1977-09-12 1979-04-23 Texas Instruments Inc Method of transmitting and receiving tv picture of high resolution

Also Published As

Publication number Publication date
EP0370064A1 (en) 1990-05-30
JP2000270326A (ja) 2000-09-29
US6025882A (en) 2000-02-15
AU2304788A (en) 1989-03-01
EP0370064A4 (en) 1993-02-10
WO1989001270A1 (en) 1989-02-09
BR8807633A (pt) 1990-06-05

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JPH03501194A (ja) 狭い帯域幅のチャネルを通じて高精細度テレビジョンを伝送する方法
US6340994B1 (en) System and method for using temporal gamma and reverse super-resolution to process images for use in digital display systems
US6456340B1 (en) Apparatus and method for performing image transforms in a digital display system
US5737027A (en) Pixel interlacing apparatus and method
Bellers et al. De-interlacing: A key technology for scan rate conversion
US7525541B2 (en) Data processing for three-dimensional displays
US20020063807A1 (en) Method for Performing Image Transforms in a Digital Display System
KR100820274B1 (ko) 자동입체 디스플레이 방법 및 자동입체 이미지를 제공하는 기록 매체
US8798136B2 (en) Image processing system and method
EP0671845B1 (en) Multi-dimensional image data compression and decompression
US6266092B1 (en) Method and apparatus for video line multiplication with enhanced sharpness
US20070177006A1 (en) Multiview display device
WO2001003070A1 (en) Hierarchical foveation and foveated coding of images based on wavelets
WO2002080568A3 (en) Digital image compression
WO1997014247A1 (en) Method and apparatus for video scaling and convolution for displaying computer graphics on a conventional television monitor
WO2018142159A1 (en) Method of video transmission and display
EP1520400B1 (en) Method and apparatus for conversion of video formats to 120 hz 4 to 1 interlaced formats
GB2414882A (en) Interlacing/deinterlacing by mapping pixels according to a pattern
Parker et al. Digital video processing for engineers: A foundation for embedded systems design
Juhola et al. Scan rate conversions using weighted median filtering
US5986707A (en) Methods and devices for the creation of images employing variable-geometry pixels
US4523220A (en) Compatible high-definition television system utilizing Hadamard basis functions
WO2000010129A1 (en) System and method for using bitstream information to process images for use in digital display systems
Prasantha An Approach for Frame Rate conversion of a Video
WO1996041469A1 (en) Systems using motion detection, interpolation, and cross-dissolving for improving picture quality