JPH05227521A - 符号化による映像信号伝送装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 ブロック変換符号化を用いる映像信号伝送装
置において、画素ブロック境界位置を時間的に変化させ
ることにより、再生画像の画質劣化を視覚的に軽微にと
どめる。 【構成】 画面を分割して画素ブロックの集合を構成す
る手段と、前記各画素ブロックをブロック変換符号化す
るブロック符号化手段と、Ｍ種（Ｍは所定の自然数）の
乱数の内１つをフィールド毎に発生する乱数発生手段
と、前記乱数に対応してＭ種の分割パターンから１パタ
ーンを選択する乱数対応分割パターン選択手段を備える
符号化回路を備える。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、符号化による映像信号
伝送手段に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来の映像信号符号化および復号化装置
を図５に示す。本図において（Ａ）は、送信側に設けら
れた符号化回路の構成であり、５００はメモリ、５０１
はブロック符号化部である。（Ｂ）は、受信側に設けら
れた復号化回路の構成であり、５０２はブロック復号化
部、５０３はメモリである。

【０００３】次に、その動作を説明する。まず送信側で
あるが、映像信号は、ライン走査形式でメモリ５００に
入力され、図６（Ａ）に示すように、水平方向８列、垂
直方向８列からなる８×８画素ブロックを単位として番
号順に走査、読出が行われる。ブロック符号化部５０１
は、画素ブロックに離散コサイン変換（以後、ＤＣＴと
呼ぶ）を施し、８×８のＤＣＴ係数ブロックを出力す
る。しかる後送信がなされる。

【０００４】一方受信側ではブロック復号化部５０２に
入力されたＤＣＴ係数ブロックは、逆離散コサイン変換
（以後、ＩＤＣＴと呼ぶ）を施され、画素ブロックとな
る。更に、画素ブロックはメモリ５０３に記録され、ラ
イン走査形式で読み出された上で映像信号が再生され
る。ところで、この際、画素ブロックは、図６の（Ｂ）
に示す様に、次々に発生する１画面（フィールド）の画
像を縦横に分割して得られるが、その分割パターンは固
定化されている。

【０００５】各分割された画素ブロックの上下、左右両
辺部は、画素ブロック毎に符号化、復号化したため画像
情報が不連続となり、どうしても再生された画像の質が
劣化することとなる。そして、このことは符号化、復号
化の手法、画像の分割の如何によらない。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】以上説明したように、
従来のブロック変換符号化を用いる映像信号伝送装置で
は、再生された各画素ブロックの境界部分に不連続（以
後、ブロック歪と呼ぶ）が生じ、しかも画像の分割パタ
ーンは固定されたままであるため、ブロック歪が局在化
し、視覚特性上大きな劣化要因となる。

【０００７】そして、かかる劣化は、例えばハイビジョ
ンといわれるような高解像度、高品質画像を特徴として
いる映像放送用の符号化による映像信号伝送装置等にお
いては無視しえない。本発明は画素ブロックへの分割パ
ターン、すなわち境界位置を時間的に変化させることに
よりかかる課題を解決する目的でなされたものである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、請求項１の発明においては送信側は画像を画素ブロ
ックに分割した上で該画素ブロック毎に符号化の上送信
をなし、受信側は受信した信号を画素ブロック毎に復号
化した上で全体の画像を再生する映像信号符号化および
復号化手段において、複数のあらかじめ定められた分割
パターンのうちから画面毎に所定の手順に従って一の分
割パターンを選択の上送信すべき画像をそのパターンに
従って分割する画像分割手段と、前記画像分割手段の作
用のもとで画面毎に所定の手順に従って一の分割パター
ンに従って画素ブロックに分割され、該画素ブロック毎
に符号化された上で送信された情報を受信の上画素ブロ
ック毎に復号化する画像復号化手段と、前記画像復号化
手段からの出力情報から全体の画像を再生する画像再生
手段とを有していることを特徴としている。

【０００９】請求項２の発明においては前記画像分割手
段の分割パターン選択の手順として、用意した複数の分
割パターンを発生する画像毎に順次巡回して採用する若
しくはあらかじめ用意した複数の分割パターンの一を乱
数的に採用する分割パターン選択手段を有することを特
徴とする請求項１記載の符号化による映像信号伝送手段
としている。

【００１０】請求項３の発明においては画面の上下端及
び左右端に発生することとなる送信情報欠如部を有する
画素ブロックついては、当該欠如部に隣接する画像情報
からの外挿情報若しくは当該部の最新の受信済画像情報
を当該送信情報欠如部の情報再生に利用して当該画素ブ
ロックを構成する情報欠如部画像矯正手段を有している
ことを特徴とする請求項１若しくは請求項２記載の符号
化による映像信号伝送手段としている。

【００１１】

【作用】上記構成により、請求項１の発明においては、
送信側は画像を画素ブロックに分割した上で該画素ブロ
ック毎に符号化の上送信をなし、受信側は受信した該信
号を画素ブロック毎に復号化した上で全体の画像を再生
する映像信号符号化および復号化手段において、画像分
割手段があらかじめ定められた分割パターンのうちから
所定の手順に従って画像毎に一の分割パターンを選択の
上、このパターンに従って画面を分割し、その分割され
た画素ブロック毎に符号化がなされた上で送信がなさ
れ、画像復号化手段は画面毎に所定の手順に従って一の
分割パターンにより画素ブロック毎に分割された上で送
信されてきた情報から画素ブロック毎に復号化をなし、
画像再生手段は画像復号化手段の復号化の結果から１画
面の画像を再生する。

【００１２】請求項２の発明においては、画像分割手段
の分割パターンの選択は分割パターン選択手段の指示の
もとでなされる。分割パターン選択手段の分割パターン
の選択は、あらかじめ用意した複数の分割パターンを発
生する画面毎に順次巡回して採用する若しくはあらかじ
め用意した分割パターンの一を乱数的に採用するのいず
れかの手順によりなされる。

【００１３】請求項３の発明においては、画面の上下端
及び左右端に発生することとなる送信情報欠如部を有す
る画素ブロックについて、送信情報欠如部画像矯正手段
が当該送信情報欠如部に隣接する画像情報からの外挿情
報若しくは当該部の最新の受信済画像情報を当該欠如部
の情報形成に利用して画素ブロックを構成する。

【００１４】

【実施例】（第１実施例）以下、請求項１の発明を実施
例に基づいて説明する。図１は本発明に係る符号化によ
る映像信号伝送装置の一実施例の構成図である。本図に
おいて、（Ａ）は送信側に装備された符号化回路であ
り、１００はメモリ、１０１は分割判定部、１０２は分
割パターン選択部、１０３はブロック符号化部である。
（Ｂ）は受信側に装備された復号化回路であり、１０４
はブロック復号化部、１０５は読み出し機能、画像再生
機能をも有するメモリである。

【００１５】次に、以上の構成のもとで符号化及び復号
化の手順について説明する。まず送信側の符号化につい
て説明する。時間毎に次々に発生する画面の映像信号は
ライン走査形式でメモリ１００に入力され、水平方向８
列、垂直方向８列で構成される８×８画素ブロックを単
位として読み出される。この画素ブロックは、１フィー
ルド画像を縦横に分割して得られるものであり、図２に
示すように第１および第２の分割パターンがある。そし
て、この第１および第２の分割パターンは、相互に画素
ブロック境界線が一致しないように形成されている。ま
た、分割判定部１０１は符号化すべき入力映像信号の画
素ブロックへの分割に際し１フィールド毎にこれを検知
の上その分割パターンとして交互に第１および第２の分
割パターンを選択するよう指示、判断をなす。その判断
結果に従い、分割パターン選択部１０２が、メモリ１０
０に対して読み出す領域と順番についての指示を与え
る。そしてこの指示の結果、画面の読み出しに際して上
記第１又は第２のパターン分割が交互になされ、更に読
み出された各画素ブロックは、ブロック符号化部１０３
によりＤＣＴを施され、８×８ＤＣＴ係数ブロックとし
て出力され、送信される。

【００１６】次に、受信側の復号化について説明する。
受信され、ブロック復号化部１０４に入力された８×８
ＤＣＴ係数ブロックは、ＩＤＣＴを施され８×８画素ブ
ロックに変換される。しかる後画素ブロックは、いった
んメモリ１０５に記録された上で１フィールドの画像信
号に再構成される。以上説明したように、本実施例にお
いては、１フィールドの画像の分割パターンとして画素
ブロックの境界位置が異なる２種類を用意して、１フィ
ールド毎に、すなわち時間と共に変化する各映像の一画
面毎に用意された２種の分割パターンを交互に用いるこ
とにより、ＤＣＴを用いた画像符号化、復号化における
ブロック歪発生による画質の劣化を視覚上軽微なものと
することができる。

【００１７】なお、上記実施例においては、送信側及び
受信側のメモリ、分割判定部、分割パターン選択部、ブ
ロック符号化部、ブロック復号化部の構造、原理、１フ
ィールドの画像の認識、ＤＣＴ及びＩＤＣＴの手法及び
原理、並びに画素ブロックに分割の上符号化されて送信
される画像情報の形成及び再生手法等、より具体的には
例えば送信される画像情報はセル化されて、送受信さ
れ、再生されるに際しての手法等は、電子通信学会編オ
ーム社刊「電子通信ハンドブック」、柏村他著オーム社
刊「ＩＳＤＮ時代のディジタルＰＢＸ絵とき読本」、小
野他著オーム社刊「ＯＳＩ＆ＩＳＤＮ絵とき用語事典」
等多数の印刷物に掲載されているハード的にもソフト的
にもいわば周知の技術であるため、その説明は省略し
た。また、このことは、後に説明する請求項２の発明に
おける乱数の発生、請求項３の発明における受信側にお
ける画面の上下及び左右端部の画素ブロックにおける情
報欠如部分の隣接画像情報からの推定情報等を利用する
ことによる当該部の画像情報の形成等についても同じで
ある。

【００１８】（第２実施例）次に、請求項２の発明を実
施例に基づいて説明する。図３は本発明に係る符号化に
よる映像信号伝送装置の一実施例の構成図である。本図
においては（Ａ）は送信側に装備された符号化回路であ
り、メモリ１００、ブロック符号化部１０３は、先の実
施例、すなわち図１（Ａ）と同様である。（Ｂ）は受信
側に装備された復号化回路であり、１０４はブロック復
号化部、１０５はメモリで、構成および動作は第１実施
例に準じる。次に、本請求項の発明に係る部分について
説明する。本実施例では、先の実施例における分割判定
部１０１、分割パターン選択部１０２に代えて、乱数発
生部３０１と乱数に対応した分割パターンを選択する乱
数対応分割パターン選択部３０２を備えている。乱数発
生部３０１がフィールド毎に１つの乱数（０〜１５）を
発生し、乱数対応分割パターン選択部３０２が、別途乱
数の種類に１対１に対応して、すなわち１６種用意され
た分割パターンのうちから発生した乱数に対応する分割
パターンをとり出す。この際、１６種の分割パターンは
図４に示す如く各々の分割境界が相互に一致しないよう
に形成されているのは勿論である。以上のもとで、発生
した乱数、ひいてはこれに対応した分割パターンに従
い、メモリ１００から画素ブロックが読み出され、ブロ
ック符号化部１０３でＤＣＴを施されＤＣＴ係数ブロッ
クとして出力され、送信される。

【００１９】一方、受信側においては、先の実施例と同
じ手順で画素ブロック毎に符号化されている受信信号の
復号化、それに続く画像の再生がなされる。以上のよう
に本実施例によれば、発生する乱数により分割パターン
が選択されることにより、ブロック歪の発生箇所が時間
的にも場所的にも分散化され、画面の視覚上の画質劣化
が軽微となる。

【００２０】（第３実施例）請求項２の発明に係る符号
化による映像信号伝送装置の他の実施例について説明す
る。本実施例は、第２実施例における乱数発生部３０１
に替えて、０から９までの自然数を巡回して選択する巡
回分割パターン選択部（図示せず）を有し、選択された
自然数に対応して分割パターン選択部（図示せず）があ
らかじめ用意された１０種の分割パターンのうちから対
応するものを採用する。その他は図３に示す第２実施例
と同じ構成である。

【００２１】このため、第１実施例に比較して画素ブロ
ックの境界部の歪は分割パターン数が多いだけにはるか
に少なくなり、第２実施例に比較して乱数発生のための
手段が不必要であるため構造、プログラミング等ははる
かに簡単となる。 （第４実施例）請求項３の発明に係る符号化による映像
信号伝送装置を実施例に基づいて説明する。

【００２２】以上説明した請求項１及び請求項２の発明
の実施例においては、そのままでは画面の上下及び左右
の辺部で発生する画素ブロックにおいて、画素ブロック
を構成する上で情報が欠如する。図２の２２、図４の４
４に当該部分を概念的に示す。かかる部分の発生は、ブ
ロック符号化及び復号化を施され再生された画像におい
て、たとえ画面の端部といっても画像の品質を損ない、
またせっかくの請求項１および請求項２の発明の効果を
減少させかねない。このため、本実施例においては受信
側に送信情報欠如部画像矯正手段を有している。そし
て、送信情報欠如部画像矯正手段は、画素ブロックを構
成する上で画像の送信情報が不足する部分については、
隣接した画素ブロックの色調、彩度及び明度の各々につ
いて、外挿した値の信号をもって、画素ブロックの情報
欠如部分の情報として採用した上で全体の画像を再生す
る。

【００２３】なお、この場合、１つ前に受信した画面の
送信情報欠如部に相応する部分の画像情報を再生に使用
してもよい。この際、記憶手段が必要であるが、色調、
彩度及び明度の外挿処理は不必要となる。以上、本発明
を実施例に基づき説明したが、本願発明は何も上記実施
例に限定されないのは勿論である。すなわち、以下のも
のも本願発明に包願される。

【００２４】(1)本願発明に係る構成要素の少なくも一
部は従来技術に係る符号化による映像信号伝送装置に新
規なハードでなくソフト的に付加されたものである。 (2)画素ブロックの構成は８列×８列ではなく、他のも
の、例えば送信側や受信側の撮像装置や映像装置にあわ
せて６列×８列等水平方向と垂直方向が異なり、また符
号化、復号化もＤＣＴでなくアダマール変換、Ｋ−Ｌ変
換等他の変換が用いられている。

【００２５】(3)乱数の発生手段としては、あらかじめ
１０００桁程度の乱数を記憶しておき、この記憶してい
る乱数の各桁の数値を順次発生した乱数として採用す
る。

【００２６】

【発明の効果】以上説明したように請求項１及び請求項
２の発明は、ブロック歪の発生箇所を場所的、時間的に
分散化させ、ブロック歪が局在化することを防ぐことに
より、視覚的に感じる画質劣化の小さい符号化による映
像信号伝送装置を実現することができる。

【００２７】請求項３の発明は、画面の上下及び左右端
部に生じる画素ブロックにおける送信情報欠如部の情報
を外挿等により補足した上で全体の画面を形成するた
め、請求項１及び請求項２の発明の効果がより増大す
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】請求項１の発明の一実施例の構成図である。 （Ａ）は符号化回路の構成を示し（Ｂ）は復号化回路の
構成を示す。

【図２】上記実施例におけるフィールド画像の分割パタ
ーンを示す。

【図３】請求項２の発明の一実施例の構成図である。 （Ａ）は符号化回路の構成を示し（Ｂ）は復号化回路の
構成を示す。

【図４】上記実施例におけるフィールド画像の分割パタ
ーンを示す。

【図５】従来技術に係る符号化による映像信号伝送装置
の構成図である。 （Ａ）は符号化回路の構成を示し（Ｂ）は復号化回路の
構成を示す。

【図６】従来技術に係るフィールド画像の分割による画
素ブロック構成を示す。 （Ａ）は画素ブロックの走査順序を示し、（Ｂ）はフィ
ールド画像の分割による画素ブロックの構成を示す。

【符号の説明】 １００ メモリ １０１ 分割判定部 １０２ 分割パターン選択部 １０３ ブロック符号化部 １０４ ブロック復号化部 １０５ メモリ ３０１ 乱数発生部 ３０２ 乱数対応分割パターン選択部 ５００ メモリ ５０１ ブロック符号化部 ５０２ ブロック復号化部 ５０３ メモリ

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 送信側は１画面を画素ブロックに分割し
   た上で該画素ブロック毎に符号化の上送信をなし、受信
   側は受信した信号を画素ブロック毎に復号化した上で１
   画面の画像を再生する映像信号符号化および復号化手段
   において、 複数のあらかじめ定められた分割パターンのうちから画
   面毎に所定の手順に従って一の分割パターンを選択の上
   送信すべき画像をそのパターンに従って分割する画像分
   割手段と、 前記画面分割手段の作用のもとで画面毎に所定の手順に
   従って一の分割パターンに従って画素ブロックに分割さ
   れ、該画素ブロック毎に符号化された上で送信された情
   報を受信の上画素ブロック毎に復号化する画像復号化手
   段と、 前記画像復号化手段からの出力情報から全体の画像を再
   生する画像再生手段とを有していることを特徴とする符
   号化による映像信号伝送手段
2. 【請求項２】 前記画像分割手段の分割パターン選択の
   手順として、あらかじめ用意した複数の分割パターンを
   発生する画面毎に順次巡回して採用する若しくはあらか
   じめ用意した複数の分割パターンの一を乱数的に採用す
   る分割パターン選択手段を有することを特徴とする請求
   項１記載の符号化による映像信号伝送手段。
3. 【請求項３】 前記分割された画素ブロックの中で画面
   の上下端及び左右端に発生する画素ブロック内の送信情
   報欠如部について当該部に隣接する画像情報からの外挿
   情報若しくは当該部の最新の受信済画像情報を当該送信
   情報欠如部の画像情報形成に利用して当該画素ブロック
   を構成する送信情報欠如部画像矯正手段を有しているこ
   とを特徴とする請求項１若しくは請求項２記載の符号化
   による映像信号伝送手段。