JPH05284421A - 映像信号送受信装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】フィルム映像をエンコードする場合は、エンコ
ード、デコード部の大部分で２４Ｈｚのフレーム周波数
に対応したシステムクロックで信号処理を行うことによ
り、映像の周期的な大きな画質変動をなくす。 【構成】エンコーダ側では、入力端子1000や1002に入力
される信号が、フィルム映像をテレビジョン信号に変換
したものである場合、同一映像の周期的な到来をフィル
ム映像検出回1003や1006により検出して、入力映像信号
のフレーム或いはフィールド周波数をフレーム周波数変
換回路1002、1005により、本来のフィルム映像のコマ周
波数に変換し、冗長なフレームを無くしその後画像圧縮
を行って伝送する。デコーダ側では、上記のように処理
された映像信号を受信した場合は、エンコーダとは逆の
経過処理を行ってテレビジョン信号に変換するものであ
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、フレーム間予測、可変
長符号化を用いて映像信号をディジタル伝送する映像信
号送受信装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、テレビ放送が多用化し、日本のハ
イビジョン技術が急速に進展するにつれ、アメリカ国内
でも地上放送業界を中心に次世代のＴＶ方式であるＡＴ
Ｖの開発の機運が高まってきた。１９８７年にＦＣＣ
（アメリカ連邦通信委員会）は諮問委員会を設置して、
内外の各団体からＡＴＶの伝送方式を公募し、提案され
た方式について画質、伝搬などの比較実験を行った上で
方式を決定するとの方針を明らかにした。その中で４方
式がデジタル伝送方式を採用している。この状況から、
アメリカのＡＴＶはデジタル伝送方式が有力になってい
る。

【０００３】一般に映像信号をデジタル化すると、その
情報量は膨大になり、これを直接伝送路にて伝送したり
記録媒体に蓄積するのは困難である。たとえば、ライン
数５２５本、インターレース（２：１）の信号（以下こ
のフォーマットの信号を５２５、２：１と記す）の全デ
ータレートは、２１６Ｍｂｐｓとなり、ライン数５２５
本、ノンインタレース（１：１）の信号（以下このフォ
ーマットの信号を５２５、１：１と記す）では４３２Ｍ
ｂｐｓにもなる。

【０００４】そこで、画像圧縮技術が必須となるが、多
種の画像圧縮技術アイテムの中からＤＣＴ（離散コサイ
ン変換）、フレーム間予測符号化、ランレングス符号
化、エントロピー符号化を複合的に用いて映像信号を符
号化している技術として、テレビ会議等に用いられてい
るＣＣＩＴＴのＨ２６１モデルがあり、この技術をベー
スにしてデジタル伝送ＴＶシステムの提案が行われてい
る。映像ソースは、大きく分けて以下に示す２種類が考
えられる。

【０００５】まず第１にテレビカメラで取った映像が考
えられる。この映像信号は、ＮＴＳＣ方式では３０フレ
ーム／秒であり、走査線６２５本のＰＡＬ方式では２５
フレーム／秒、走査線１１２５本のハイビジョンでは３
０フレーム／秒である。

【０００６】第２にフィルム映像が考えられる。一般的
にフィルム映像は２４コマ／秒であるので、その映像信
号は２４コマ／秒のままテレビ信号（電気信号）に変換
するわけにはいかない。

【０００７】従って、ＮＴＳＣ方式用としては、図１７
（ａ）及び（ｂ）に示すようにフィルム映像の１コマ
（Ａ）から３フィールド分の映像（Ａ１Ｏ、Ａ１Ｅ、Ａ
１Ｏ）を作り、次の１コマ（Ｂ）からは２フィールド分
の映像（Ｂ１Ｅ、Ｂ１Ｏ）を作り、以後この動作を繰り
返す方式（以下３−２プルダウン方式と呼ぶ）でテレビ
ジョン信号に変換している。６２５本ＰＡＬ方式では、
フィルム映像１コマから２フィールド分の映像を作る動
作を繰り返し、２５コマに１回１コマから３フィールド
分の映像を作る方式で映像を変換していると考えられ
る。１１２５本ハイビジョンでは、ＮＴＳＣ方式と同様
の処理が行われる。第１８図に、ＣＣＩＴＴのＨ２６１
モデルの一般的なエンコーダのブロック図を示し、以下
符号化の動作について説明する。

【０００８】映像入力端子５００には、８×８画素（以
下ＤＣＴブロックと称する）のブロック変換された映像
が入力される。入力映像信号は、差分回路５０１と動き
検出回路５０９に入力される。動き検出回路５０９で
は、入力端子からの現信号とフレームメモリ５０７から
の１フレーム遅延された信号が同時に入力され、その信
号に基づいてＤＣＴブロック単位または１６×１６画素
（以下マクロブロックと称する）単位で画像の動き量を
示す動きベクトルが検出される。この動きベクトルは、
動き補償回路５０８に伝送される。動き補償回路５０８
では、フレームメモリ５０７からの信号が現信号に対し
て動き補償され、動き補償された信号がループフィルタ
５１０に送られ、フィルタ処理された後に差分回路５０
１及び加算回路５０６に送られる。

【０００９】ここで、ループフィルタ５１０と差分回路
５０１との間に設けられたスイッチ５１１は、図示しな
い判定回路によって、現信号と１フレーム遅延された信
号の差分値（８×８画素分合計）がしきい値より大きい
とオフされ、その結果差分回路５０１及び加算回路５０
６には信号が送られない。スイッチ５１１がオフ状態に
なる場合は、映像の内容が大きく変わったような、動き
の早い映像やシーンチェンジ時及び受信機側で映像を再
生するために必要なフレーム差分を行わない信号処理を
行う場合である。一般にこのモードをイントラモードと
呼ぶ。逆に、スイッチ５１１がオン状態の場合は、差分
回路５０１ではフレーム差分処理が行われ、加算回路５
０６ではフレーム加算処理が行われる。このモードを一
般にインターモードと呼ぶ。

【００１０】このようにイントラ／インター処理された
信号は、ＤＣＴ回路５０２に送信される。ＤＣＴ回路５
０２では、送られてきたＤＣＴブロック信号をＤＣＴ処
理し、量子化回路５０３に送出する。量子化回路５０３
では、入力されたＤＣＴ係数を量子化テーブルにあわせ
て量子化し可変長符号化回路５１２に出力信号を伝送す
る。この信号は、ランレングス符号とレベル信号となっ
ている。また量子化回路５０３で量子化された信号は、
そのまま逆量子化回路５０５にも送出される。逆量子化
回路５０４で逆量子化された信号は量子化回路５０３の
入力信号にほぼ等しい。さらに逆量子化回路５０４の出
力は、逆ＤＣＴ回路５０５に送出され、逆ＤＣＴ処理さ
れる。逆ＤＣＴ回路５０５で処理された信号はＤＣＴ回
路５０２の入力にほぼ等しい。ここでほぼ等しいと記し
たのは、量子化誤差を含んでいるからである。

【００１１】次に加算回路５０６では、逆ＤＣＴ回路５
０５で処理された信号とインターモードの場合には１フ
レーム遅延された信号が入力され加算される。また、イ
ントラモードの場合には１フレーム遅れの信号は入力さ
れない。つまり加算回路５０６では、現信号に近い信号
が再現されることになる。加算回路５０６の出力はフレ
ームメモリ５０７に送出される。加算回路５０６の出力
は一般的にはローカルデコーダ出力となる。

【００１２】可変長符号化回路５１２に入力された信号
は、ハフマンテーブル等を用いて可変長符号化処理され
る。可変長符号化された信号は、送信バッファ５１３に
入力される。この信号は符号化される映像によってデー
タ量が変化するため、送信バッファ５１３でデータを一
時保持し、出力端子５１５から一定レートで信号を送出
している。送信バッファ５１３は、上記のように出力信
号レートを一定にするためのものであるので、可変長符
号化される信号が極端に少なくなりバッファ占有量が０
％になることや、逆に入力される信号が極端に多くなり
バッファの占有量が１００％になることを防止する必要
がある。そこで、バッファの占有量情報は、常時監視さ
れ、バッファの占有量の状態を量子化テーブル選択回路
５１４に伝えている。量子化テーブル選択回路５１４で
は、占有量の状態を見て量子化回路５０３の量子化テー
ブルの制御を行っている。つまり、占有量が少ないとき
は量子化ビット数を増やして送信バッファ５１３に入力
されるデータ量を増加させ、占有量が多いときは量子化
ビット数を少なくして送信バッファ５１３に入力される
データ量を減少させる。以上が一般的なＨ２６１モデル
のエンコーダである。

【００１３】図１９にデコーダのブロック図を示し、以
下復号化についての説明を行う。映像入力端子６００に
は、可変長符号化された信号が入力される。入力バッフ
ァ回路６０１では、可変長量子化された信号を可変長復
号化回路６０２で復号化するレートに合わせて信号を出
力する。可変長復号化回路６０２では、送信側とマッチ
した映像復号化が行われる。以後、逆量子化回路６０３
では逆量子化がなされ、次に逆ＤＣＴ回路６０４では逆
ＤＣＴ処理が行われる。加算回路６０５ではインターモ
ードの場合には、逆ＤＣＴ回路６０４より得られる信号
とフレームメモリ６０８でフレーム遅延されかつ動き補
正回路６０７で動き補正した信号とが加算される。ま
た、イントラモードの場合にはスイッチ６０６によって
１フレーム遅延された信号は加算されない。加算回路６
０５の出力は、帯域制限フィルタ６０９によってフィル
タリングされた後にデコーダ出力として映像信号出力端
子６１０より出力される。

【００１４】以上、Ｈ２６１モデルのエンコーダ・デコ
ーダについて述べたが、このモデルではテレビカメラ等
で作られた映像ソースにおいては良好な符号化・復号化
が成されるが、図１７に示したようにフレームレート変
換された２４コマ／秒のフィルム映像を復号化する場合
には以下に示す不具合が生じる。

【００１５】図１７に示した２４コマ／秒のフィルム映
像を３０フレーム／秒のＮＴＳＣ方式映像信号に変換し
た場合、図１７に斜線で示した１フィールド分の映像は
フィルム映像の同じ１コマから変換されているため、こ
の信号をフレーム間予測符号化した場合には量子化誤差
以外は符号が発生しないことになる。その結果、図１８
に示すＨ２６１モデルのエンコーダにおいて、送信バッ
ファ５１３に入力される信号がほとんどなくなり送信バ
ッファ５１３の占有量が極端に低下することになる。占
有量が極端に低下すると、先に説明したように量子化テ
ーブル選択回路５１４では、次のフィールドの信号の量
子化ビット数を多くするようにテーブルが選択が行われ
る。このように５フィールドに１フィールドの期間はほ
とんど符号が発生しない状態となるため、量子化された
信号は、５フィールドごとに量子化ビット数が極端に小
さいものから極端に大きいものに変化し、画質が大幅に
変化することになり、復号化された映像信号に不具合が
生じる。さらに、同一の映像を符号化しているため、復
号化には冗長な映像データも符号化してしまう。

【００１６】

【発明が解決しようとする課題】このように従来の装置
は、フィルム映像から作られたものでは、再生された画
質が急に変化する不具合がある。このことは、テレビカ
メラ等の映像とフィルム映像との間にも差異が生じるこ
とを意味する。

【００１７】そこでこの発明は、エンコーダ、デコーダ
の構成をほとんど変えずに、映像ソースがテレビカメラ
等で作られた場合も、冗長な信号を検出して排除し低レ
ートでも高能率符号化、復号化を行う映像信号送信受信
装置を提供することを目的とする。

【００１８】

【課題を解決するための手段】上記目的を実現するため
に、この発明は、エンコーダの映像入力部にフレームメ
モリを配置し、フレームメモリのライトとリードのクロ
ック周波数を映像ソースによって変化させ、さらに符号
化までのシステムクロックも前記フレームメモリのリー
ドクロックに合わせることで、上記の冗長な信号を排除
し低レートでの高能率符号化を行う手段を持つ。

【００１９】

【作用】上記の手段により、エンコーダにおいて可変長
符号化処理する際に、映像ソースに合ったフレーム周波
数に基づく可変長符号化処理が行われるので量子化ビッ
ト数を急激に変化させるような制御が抑圧され、デコー
ダにおいてはフレーム周波数の再変換（復元）が行われ
ることによる影響のみとなり、送信受信経路における可
変長符号化の影響を防止できる。

【００２０】

【実施例】以下、この発明の実施例を図面を参照して説
明する。図１にこの発明のエンコーダ、デコーダシステ
ムの基本概念のブロック図を示す。

【００２１】入力端子１０００には図示したような２：
１の飛び越し走査映像信号が入力される。入力端子１０
００に入力された映像信号は、フレーム周波数変換回路
１００２とフィルム映像検出回路１００３と走査線変換
回路１００４に入力され、フィルム映像検出回路１００
３において入力される映像信号がフィルム上の映像信号
から電気的信号に変換された信号かどうかを検出する。
フレーム周波数変換回路１００２では、入力映像信号を
フィルム上の映像信号の持つフレーム周波数を有する映
像信号に変換し、走査線変換回路１００４で順次走査信
号に変換する。

【００２２】入力端子１００１から入力される映像信号
は、１：１の順次走査信号で、上記フレーム周波数変換
回路１００５では、１００２と同様の処理が成される。
フィルム映像検出回路１００６も、１００３と同様の処
理を行う。

【００２３】以上のように処理された映像信号は、セレ
クタ回路１００７に入力され、フィルム映像検出回路１
００３および１００６の結果より入力が選択され、フレ
ーム周波数が決定され、符号化が行われるとともに、入
力された信号がフィルム映像から変換したものかどう
か、いかなるフレーム周波数を使っているかについても
符号化される。符号化回路１００８で符号化された信号
はディジタル伝送路で伝送される。

【００２４】デコーダ側では、伝送されてきた信号が復
号化回路１００９に入力され、前記入力された信号がフ
ィルム映像から変換したものかどうか、いかなるフレー
ム周波数を使っているかを示す信号を検出し、検出され
た信号をもとにフレーム周波数をもちいて復号化が成さ
れ、セレクタ回路１０１０で信号が選択され、エンコー
ダの入力信号がフィルム映像から変換された飛び越し走
査信号の場合は、走査線変換回路１０１１によって、順
次から飛び越し走査信号に変換され、また元のフレーム
周波数への変換が行われ、この結果、元の映像信号に変
換される。エンコーダの入力信号がフィルム映像から変
換されたものでない飛び越し走査信号の場合は、フレー
ム周波数変換が行われない。エンコーダの入力信号がフ
ィルム映像から変換された順次走査信号の場合は、フレ
ーム周波数変換回路１０１３においてフレーム周波数変
換が行われもとの映像信号に変換される。エンコーダの
入力信号がフィルム映像から変換されたものでない順次
走査信号の場合は、フレーム周波数変換が行われない経
路で映像信号処理が行われる。図２に本発明の具体的な
エンコーダのブロック図を示し、図面に基づいて実施例
の説明を行う。

【００２５】映像入力端子１には、２４フレーム／秒の
信号レートを持つフィルム映像を、順次走査のテレビ映
像信号に変換した信号が入力される。ここで入力信号の
種類として考えられる５種類のフォーマット例を以下に
示すが、各方式（例えばＮＴＳＣ、ＰＡＬ等）への対応
は以後のエンコード処理のシステムクロック、及び１水
平走査周期の変更で対応する。 ５２５／１：１／２４Ｈｚ、６２５／１：１／２４Ｈ
ｚ、１０５０／１：１／２４Ｈｚ、１１２５／１：１／
２４Ｈｚ、１２５０／１：１／２４Ｈｚ等。

【００２６】まず、映像入力端子１に映像が入力された
場合について回路動作説明をする。入力された映像信号
（フレーム周波数２４Ｈｚ）は、セレクタ回路１１にお
いて、Ａの入力が選択され帯域制限フィルタ及びブロッ
ク変換回路１２に入力される。帯域制限フィルタ及びブ
ロック変換回路１２では、符号化するために冗長な帯域
を除去し、８×８画素（以下ＤＣＴブロックと称する）
のブロック変換が行われる。ブロック変換された信号
は、画像圧縮処理装置３０に入力される。

【００２７】図３は画像圧縮処理装置３０を詳しく示し
ている。ブロック変換された映像信号は、差分回路１３
とイントラ／インター切り替え及びループフィルタ２２
と動きベクトル検出回路２０に入力される。動きベクト
ル検出回路２０では、ブロック変換回路１２から入力さ
れた現信号と、フレームメモリ１９から１フレーム遅延
された信号とが同時に入力され、その信号に基づいてＤ
ＣＴブロック単位または１６×１６画素（以下マクロブ
ロックと称する）単位で画像動き量を示す動きベクトル
が検出される。この動きベクトルは、動き補正回路２１
に入力される。動き補正回路２１では、フレームメモリ
１９からの信号が動きベクトルに応じて動き補正され、
イントラ／インター切り替え及びループフィルタ回路２
２に送られる。

【００２８】ループフィルタ回路２２でフィルタ処理さ
れた信号は、スイッチ２３がオンしているときは差分回
路１３及び加算回路１８に送られる。ここで、スイッチ
２３は、イントラ／インター切り替え回路２２の出力に
よって、現信号と１フレーム遅延された信号の差分値
（８×８画素分合計）がしきい値より大きいとオフさ
れ、その結果差分回路１３及び加算回路１８には信号が
送られない。逆に、スイッチ２３がオン状態の場合は、
差分回路１３ではフレーム差分処理が行われ、加算回路
１８ではフレーム加算処理が行われる。このようにイン
トラ／インター処理された信号は、ＤＣＴ回路１４に送
信される。ＤＣＴ回路１４では、送られてきたＤＣＴブ
ロック信号をＤＣＴ処理し、量子化回路１５に送出す
る。量子化回路１５では、入力されたＤＣＴ係数を量子
化テーブルに合わせて量子化し可変長符号化回路２４に
信号を伝送する。この信号は、ランレングス符号とレベ
ル信号となっている。量子化回路１５の出力は、逆量子
化回路１６にも入力される。逆量子化回路１６に送出さ
れた信号は、量子化された信号そのものである。従っ
て、逆量子化回路１６で逆量子化された信号は量子化回
路１５の入力信号にほぼ等しい。さらに逆量子化回路１
６の出力は、逆ＤＣＴ回路１７で処理され、加算回路１
８に入力される。この信号はＤＣＴ回路１４の入力にほ
ぼ等しい。次に加算回路１８では、逆ＤＣＴ回路１７で
処理された信号とインターモードの場合には１フレーム
遅延された信号が入力され加算される。加算回路１８出
力はフレームメモリ１９に送出される。

【００２９】可変長符号化回路２４に入力された信号
は、ハフマンテーブル等を用いて可変長符号化処理され
る。可変長符号化された信号は、送信バッファ２５に入
力される。この信号は符号化される映像によってデータ
量が変化するため、送信バッファ２５でデータを一時保
持し、出力端子２６から一定レートで信号を送出してい
る。送信バッファ２５は、上記したように出力信号レー
トを一定にするためのものであり、図示しない量子化テ
ーブル選択回路を制御して出力バッファのデータ占有量
が大幅に変動するのを防いでいる。

【００３０】入力端子１の入力映像信号の場合、フィル
ム映像がそのままのフレーム周波数で入力するのである
から、無駄な情報つまり３−２プルダウン方式のように
斜線（図５参照）部の信号が送られないので、従来のよ
うな問題は生じない。つまり送信バッファの量子化ビッ
トが周期的に極端に変化して画質の変化を大きくするよ
うな問題は生じない。

【００３１】図２に戻って説明する。映像入力端子２に
は、順次走査映像信号が入力される。ここで入力信号の
種類として考えられる１０種類のフォーマット例を以下
に示す。

【００３２】５２５／１：１／３０Ｈｚ、５２５／１：
１／６０Ｈｚ、６２５／１：１／２５Ｈｚ、６２５／
１：１／５０Ｈｚ、１０５０／１：１／３０Ｈｚ、１０
５０／１：１／６０Ｈｚ、１１２５／１：１／３０Ｈ
ｚ、１１２５／１：１／６０Ｈｚ、１２５０／１：１／
２５Ｈｚ、１２５０／１：１／５０Ｈｚ。

【００３３】映像入力端子２に入力された映像信号は、
フィルム映像検出回路４及び信号レート変換回路５及
び、セレクタ回路６に入力される。ここで入力される信
号は、例示したフォーマットのようにテレビカメラ等で
作られた映像と、フィルム映像をフォーマット変換した
信号が考えられる。図４にまずフィルム映像信号検出回
路５のブロック図を示して説明する。

【００３４】入力端子２から入力された映像信号は、フ
レーム遅延回路１００とフレーム差分回路１０１に入力
され、ここで得られたフレーム差分信号は積分回路１０
２に入力される。積分回路１０２では、１フレーム分の
差分データが積分され、その結果がしきい値以上になっ
ている場合は動画と判定し“１”を出力し、しきい値未
満の場合には、静画と判断し“０”を出力する。

【００３５】図５にフィルム映像を各フレーム周波数に
変換した場合の信号フォーマットを示す。図５（ａ）に
は２４コマ／秒のフィルム画像を示している。Ａ、Ｂ、
Ｃ、Ｄ、…はフィールド（コマ）である。図５（ｂ）
は、フィルム画像を３−２プルダウンにより６０Ｈｚの
順次走査信号に変換した例、図５（ｃ）は、３０Ｈｚの
順次走査信号に変換した例、図５（ｄ）は５０Ｈｚの順
次走査信号に変換した例、図５（ｅ）は２５Ｈｚの順次
走査信号に変換した例である。

【００３６】上記の変換信号において、斜線の部分では
積分回路１０２の出力が確実に“０”になる。そこで、
周期性検出回路１０４では、積分回路１０２の出力をも
とに、図５に示す斜線の部分を検出しフィルム映像であ
るかどうかを判定する。ただし、積分回路１０２の出力
は、映像ソースが静止画の場合は常に“０”となるた
め、周期性検出回路１０４はフィルム映像の動画部分に
おいてのみこの周期性検出が有効となるように制御さ
れ、上記斜線部分の検出が数パターン連続することを検
知した後にソースがフィルム映像であると判断する。

【００３７】さらに、フィルム映像が静止画であること
も考えられるため、一度フィルム映像であると判断され
た後は、上記斜線部分の積分回路出力が“１”に変化す
るまではフィルム映像が続いていると判断する。周期性
検出回路１０４の出力は、図２のセレクタ回路６に制御
信号として送られる。これによりセレクタ６は、通常の
ソースの場合は入力端子２の信号を直接選択し、フィル
ム画像がソースの場合は、信号レート変換回路４の出力
を選択する。

【００３８】メモリ制御信号発生回路１０３では、積分
回路１０２の出力が“０”（先の斜線部の信号）の場合
は映像信号をメモリに書き込まない制御信号が送出さ
れ、“１“の場合は映像信号をメモリに書き込む制御信
号が送出される。この制御信号は、信号レート変換回路
４に供給される。

【００３９】図６に、信号レート変換回路４のブロック
図を示しその回路動作を説明する。上記、メモリ制御信
号発生回路１０３からの制御信号は、メモリライト制御
部２００に入力される。得られる信号をもとに、メモリ
ライト制御回路２００は書き込み可能なフレーム期間
（先の積分回路１０２の出力が“１”の場合）毎にフレ
ームメモリ２０１とフレームメモリ２０２に交互にデー
タを書き込むべく制御信号を与える。次にメモリリード
制御部２０３では、メモリライト制御部２００からデー
タを書き込んでいるメモリが上記２つのメモリのうちど
ちらであるかを送出し、ライト動作が行われていないメ
モリのデータを１フレーム２４Ｈｚで送出するリード動
作を行う。

【００４０】図７にメモリライト（Ｗ）／リード（Ｒ）
のタイムチャートを示す。セレクタ回路６では、上記フ
ィルム映像検出回路４から得られる制御信号によって通
常のテレビカメラ等で作られた映像とフィルム映像を選
択してセレクタ回路１１に送出する。セレクタ回路６に
おいてフィルム映像が選択され、セレクタ回路１１で図
２に示すＢ入力が選択された場合には、図２の一点鎖線
で囲まれた部分の信号処理のシステムクロックが１フレ
ームが２４Ｈｚで処理されるクロックに切り替わる。セ
レクタ回路６において通常の映像が選択された場合に
は、システムクロックの変更は行われない。セレクタ回
路１１以降の信号処理は、上記映像入力端子１から信号
が入力された場合の説明と同様である。

【００４１】従って、映像入力端子２からフィルム映像
を変換した映像が入力された場合、図７に示すように同
一の映像に関する二重に映像情報が伝送されることはな
く、フィルタ映像と同じフレーム周波数で効率的な映像
の伝送が行われる。つまり動画の場合は同一のフレーム
が伝送されることがなくなり、その結果、従来のように
周期的に大幅に画質変動が起こることがなくなると同時
に、システムクロックが２４Ｈｚに対応して低レートと
なるため、符号化レートも下げることができる。図２に
戻って説明する。映像入力端子３には、飛び越し走査映
像信号が入力される。ここで信号の種類として考えられ
るフォーマット例を以下に示す。 ５２５／２：１／３０Ｈｚ、６２５／２：１／２５Ｈ
ｚ、１０５０／２：１／３０Ｈｚ、１１２５／２：１／
３０Ｈｚ、１２５０／２：１／２５Ｈｚ等。

【００４２】映像入力端子３に入力された映像信号は、
フィルム映像検出回路７及び信号レート変換回路８及
び、セレクタ回路９に入力される。ここで入力される信
号も、先に例示したフォーマットのようなテレビカメラ
等で作られた映像と、フィルム映像をフォーマット変換
した信号が考えられる。

【００４３】フィルム映像信号検出回路７の構成及び動
作は、先のフィルム映像信号検出回路４と同様あるので
説明を省略する。ただし、映像入力端子３に入力される
映像信号は、飛び越し走査信号であるため入力映像がフ
ィルム映像から変換された信号である場合、確実に静止
画となるフィールドの周期が順次走査信号の場合とは異
なる。入力映像信号が飛び越し走査信号の場合のタイム
チャートを図８に示す。同図斜線分のフィールドが確実
に静止画となるフィールドである。

【００４４】信号レート変換回路８の回路構成も先の信
号レート変換回路５と同様なので説明を省略する。ただ
し、回路動作は図８に示すように不必要な映像信号（斜
線分）の周期が異なり、さらに入力映像が飛び越し走査
信号であるため、メモリ２０１及び２０２の書き込みタ
イミングは、フレーム単位となり、同図ＡＯ，ＡＥの映
像がメモリ２０１に書き込まれると、ＢＥ，ＢＯの信号
がメモリ２０２に書き込まれる。このとき、上記ＡＯは
Ａフレームの奇数（ＯＤＤ）フィールドを意味し、ＡＥ
はＡフレームの偶数（ＥＶＥＮ）フィールドを意味す
る。そして、メモリ２０１及び２０２に入力される映像
信号は、ＡＯ，ＡＥの場合は通常のＴＶ信号を時間的並
びは同じであるが、ＢＥ，ＢＯの場合はＥＶＥＮ側の信
号とＯＤＤ側の信号が時間的に逆に入力されてしまうの
で、メモリ書き込みアドレスを逆にするかもしくは読み
だしアドレスを逆にする制御が成される。図９には、信
号レート変換回路８におけるメモリの書き込み信号と読
み出し信号の関係を示すタイムチャートを示している。

【００４５】セレクタ９では、フィルム映像検出回路７
から得られる制御信号により、入力端子３の信号が直接
選択されるか、または信号レート変換回路８からの信号
が選択され導出される。セレクタ９からの信号は、順次
走査変換回路１０に入力される。順次走査変換回路１０
は、入力された飛び越し走査信号を順次走査信号に変換
し、セレクタ１１に供給する。

【００４６】図９において、セレクタ９から出力された
信号はフレーム毎に交互にフレームメモリ２１１、２１
２に入力される。この書き込み制御は、メモリライト制
御部２１０によって行われ、読み出し制御は、メモリリ
ード制御部２１３によって行われる。メモリライト制御
部２１０から送られる制御信号によって、フレームメモ
リ２１１にデータが書き込まれている期間では、フレー
ムメモリ２１２のデータがメモリリード制御部２１３か
らの制御信号によって読み出される。このとき図１１に
示すように、読み出された信号は、ＯＤＤ側とＥＶＥＮ
側を合わせた順次信号がフィルム映像のコマ周波数で読
み出される。

【００４７】セレクタ９においてフィルム映像が選択さ
れ、セレクタ１１で図２に示すＣ入力が選択された場合
には、図２の一点鎖線で囲まれた部分の信号処理システ
ムクロックが１フレームを１／２４Ｈｚで処理するクロ
ックに切り替わる。セレクタ９において通常の映像が選
択された場合には、システムクロックの変更は行われな
い。セレクタ１１以降の信号処理は、上記映像入力端子
１または２から信号が入力された場合と同じである。従
って映像入力端子３からフィルム映像を変換した映像が
入力された場合も、図９に示すように動画の場合は同一
フレームがダブッテ伝送されることはなく、その結果、
従来のような周期的に大幅に画質変動が起こることがな
くなると同時に、システムクロックが２４Ｈｚに対応し
た低いレートとなるために、符号化レートも下げること
ができる。

【００４８】ここで、エンコーダの出力信号として入力
端子から入力される信号のフレーム周波数、走査線数、
順次／飛び越し、フィルム映像であるかどうかは、送出
信号判別回路２７において判別される。この判別は、セ
レクタ１１がＡ、Ｂ、Ｃのいずれの入力を選択している
のかを示すセレクタ制御信号と、フィルム映像検出回路
５、７の出力信号を用いて行われている。この判別信号
は、可変長符号化出力に時分割されて挿入されて伝送さ
れる。また、送信出力バッファ２５にも与えられてお
り、送信レート情報とされる。図１２は、デコーダのブ
ロック図であり、以下復号化について説明する。

【００４９】映像入力端子３００には、可変長符号化さ
れた信号が入力される。入力バッファ３０１は、可変長
量子化された信号を可変長復号化回路３０２で復号化す
るレートに合わせて信号を出力する。ここで伝送されて
きた信号がいかなる信号なのかどうかは、エンコードさ
れた信号を用いてフレーム周波数、走査線数、順次／飛
び越し、フィルム映像かどかを検出する。このための情
報は、先のエンコーダから送られてくる判別信号であ
る。

【００５０】フィルム映像であった場合は、図１２の一
点鎖線で示す範囲の回路のシステムクロックは２４Ｈｚ
のフレーム周波数、検出された走査線数に対応したシス
テムクロックに設定される。通常の映像であった場合
は、検知されたフレーム周波数、走査線数に対応したシ
ステムクロックが用いられる。可変長符号化回路３０２
では、送信側とマッチした映像復号化が行われる。復号
化された映像信号は、逆量子化回路３０３に入力され、
逆量子化される。逆量子化回路３０３の出力は、逆ＤＣ
Ｔ回路３０４に入力されて逆ＤＣＴ処理される。逆ＤＣ
Ｔ変換された信号は、加算回路３０５に入力される。加
算回路３０５では、イントターモードの場合は、逆ＤＣ
Ｔ回路３０４の出力と、動き補正回路３０７の出力とが
加算され、イントラモードの場合にはスイッチ３０６が
オフされるために加算が行われない。加算回路３０５の
出力は、フレームメモリ３０８及びラスタ変換回路３０
９に入力される。フレームメモリ３０８の出力は、動き
補正回路３０７へ供給されており、動き情報により動き
補正されている。

【００５１】ラスタ変換回路３０９は、ＤＣＴブロック
信号をテレビジョンの走査信号と同様のラスタ信号に変
換する。ラスタ変換された信号は、信号レート変換回路
３１０と飛び越し走査変換回路３１１及びセレクタ３１
３のＣ入力に供給される。復号映像が通常のテレビ信号
であると検知された場合には、セレクタ３１３でＣ入力
が選択され、セレクタ３１３の出力はデコーダ出力とし
て映像信号出力端子３１４より出力される。

【００５２】復号映像信号がフィルム映像で順次走査信
号であると検知された場合は、先に説明したように一点
鎖線で囲む回路部が２４Ｈｚのフレーム周波数を有する
システムクロックで信号処理を行うようになる。従っ
て、信号レート変換回路３１０から出力される信号がエ
ンコード前の信号レートに変換されている。図１３に
は、信号レート変換回路３１０の構成例を示し、図１４
には、そのフレームメモリ４０１、４０２のライト／リ
ードのタイミングチャートを示している。フレームメモ
リ４０１と４０２は、メモリライト制御部４００により
入力映像信号がフレーム単位で交互に書き込まれるよう
に制御される。そして、非書き込み状態のメモリに対し
てはメモリリード制御部４０３による制御が行われる。
この場合、メモリリード制御部４０３は、先に説明した
検知されたフレーム周波数、走査線数情報に基づいて図
１４に示す斜線で示すフレームが追加された形で映像信
号の読み出しを行う。フレームメモリ４０１、４０２か
ら読み出された映像信号は、セレクタ３１１のＡ入力に
供給される。以後の処理は、Ｃ入力が選択された時と同
様である。

【００５３】入力した復号映像信号がフィルム映像で、
飛び越し走査信号であると検知された場合も、図１２の
一点鎖線で示す範囲が２４Ｈｚのフレーム周波数を有す
るシステムクロックとなる。そしてこの場合は、送り側
で飛び越し走査信号を順次走査信号に変換しているの
で、再度飛び越し走査変換回路３１１により飛び越し走
査信号に変換される。飛び越し走査信号に変換された信
号は、信号レート変換回路３１２に入力される。飛び越
し走査変換回路３１１では、メモリが利用されており、
図１５は飛び越し走査変換前と変換後の信号を示してい
る。また図１６は飛び越し走査信号が、信号レート変換
された場合の例を示してる。斜線で示すフィールドの信
号が付加された信号である。ここで、先に説明した順次
走査信号の場合とメモリの制御が異なるのは、エンコー
ダの信号レート変換回路８と全く逆のライト／リード処
理が成される点である。つまり、メモリリード制御部４
０３の動作は、検知されたフレーム周波数、走査線数に
よって異なり、図１６に示す斜線部分の信号が追加され
た映像信号として出力される。また同時にＯＤＤ／ＥＶ
ＥＮの読み出し順序を制御されセレクタ３１１に送出さ
れる。セレクタ３１１ではＢ入力が選択される。以後の
信号処理は、Ｃ入力が選択された場合と同じである。

【００５４】

【発明の効果】以上説明したように、フィルム映像をエ
ンコードする場合は、エンコード、デコード部の大部分
で２４Ｈｚのフレーム周波数に対応したシステムクロッ
クで信号処理を行うことにより、映像の周期的な大きな
画質変動をなくすることができ、しかもシステムクロッ
クの低レート化により伝送信号レートを下げることもで
きる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の一実施例であるエンコーダ・デコー
ダを示すブロック図。

【図２】この発明の一実施例に係わるエンコーダを示す
ブロック図。

【図３】図２の画像圧縮装置を取り出して示すブロック
図。

【図４】図２のフィルム映像検出回路を取り出して示す
ブロック図。

【図５】順次走査によるフィルム映像変換信号を説明す
るために示したタイムチャート。

【図６】図２の信号レート変換回路を示すブロック図。

【図７】図２の信号レート変換回路の動作を説明するた
めに示したタイムチャート。

【図８】飛び越し走査によるフィルム映像変換信号を説
明するために示したタイムチャート。

【図９】図２の別の信号レート変換回路の動作を説明す
るために示したタイムチャート。

【図１０】図２の順次走査変換回路を示すブロック図。

【図１１】図１０の順次走査変換回路の動作を説明する
ために示したタイムチャート。

【図１２】この発明に係わるデコーダの一実施例を示す
ブロック図。

【図１３】図１２の信号レート変換回路を示すブロック
図。

【図１４】図１３の信号レート変換回路の動作を説明す
るために示したタイムチャート。

【図１５】図１２の飛び越し走査変換回路の動作を説明
するために示したタイムチャート。

【図１６】図１２の別の信号レート変換回路の動作を説
明するために示したタイムチャート。

【図１７】フィルム映像変換の原理説明図。

【図１８】従来の画像圧縮伸長システムのエンコーダを
示すブロック図。

【図１９】従来の画像圧縮伸長システムのデコーダを示
すブロック図。

【符号の説明】

１００２、１００５、１０１２、１０１３…フレーム周
波数変換回路、１００３、１００６…フィルム映像検出
回路、１００４、１０１１…走査線変換回路、１００
７、１０１０、１０１４、１０１５…セレクタ、１００
８…符号化回路、１００９…復号化回路、４、８…信号
レート変換回路、５、７…フィルム映像検出回路、６、
９、１１…セレクタ、１０…順次走査変換回路、１２…
帯域フィルタ及びブロック変換回路、２７…送出信号判
別回路、３０…画像圧縮装置。

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 フィルム上の映像を電気的信号に変換し
   たフィルム変換映像信号を高能率符号化して伝送し、受
   信側で復号化するシステムにおいて、 送信側では、入力されたフィルム変換映像信号を、当該
   フィルムにおける１秒あたりのコマ数Ｎに等しいフレー
   ム周波数ＮＨｚの順次走査信号に変換する手段と、この
   変換手段で得られた伝送及び受信用映像信号を前記フレ
   ーム周波数ＮＨｚに対応するシステムクロックで高能率
   符号化処理を行う手段を有し、 受信側では前記伝送及び受信用映像信号を前記フレーム
   周波数ＮＨｚで復号化し、この復号化した信号を前記フ
   ィルム変換映像信号と同じ規格に変換する手段を有する
   映像信号送受信装置。
2. 【請求項２】 映像信号を高能率符号化して伝送し、復
   号化する映像信号送受信装置において、 送信側では、入力映像信号がフィルム上の映像を電気的
   信号に変換した信号かどうかを判別する手段と、前記入
   力映像信号がフィルム上の映像を電気的信号に変換した
   信号と判別された場合は前記入力映像信号を入力された
   フィルム上の映像の１秒あたりのコマ数Ｎに等しいフレ
   ーム周波数ＮＨｚの順次走査信号に変換する手段と、前
   記フィルム上の映像の１秒あたりのコマ数Ｎに等しいフ
   レーム周波数ＮＨｚに対応するシステムクロックで高能
   率符号化処理を行う手段と、入力映像信号が前記フィル
   ム上の映像を変換した信号でない場合には、前記入力映
   像信号をこの入力映像信号が持つフレーム周波数の順次
   走査信号に変換する手段と、前記入力映像信号がフィル
   ム上の映像信号から変換された信号でない場合には、前
   記入力映像信号をこの入力映像信号の持つフレーム周波
   数に対応するシステムクロックで高能率符号化処理を行
   う手段と、前記入力映像信号がフィルム上の映像を電気
   的信号に変換した信号かどうかを判別した結果によっ
   て、上記高能率符号化処理のフレーム周波数及びシステ
   ムクロック周波数を切り替える手段と、前記入力映像信
   号がフィルム上の映像を電気的信号に変換した信号がど
   うかを判別し、この判別情報を受信側に送信する手段と
   を有し、 受信側では、送信側から送られた映像信号がフィルム上
   の映像を電気的信号に変換した信号かどうかを示す前記
   判別情報を検出する手段と、上記判別情報の検出結果に
   よって送信側の符号化とおなじフレーム周波数及びシス
   テムクロック周波数で復号化処理を行う手段と、上記判
   別情報の検出結果によって送信側の前記入力映像信号と
   おなじフレーム周波数を持つ映像信号に変換する手段を
   有する映像信号送受信装置。
3. 【請求項３】 前記入力映像信号がフィルム上の映像を
   変換した映像信号かどうかを検出するフィルム映像検出
   手段は、前記入力映像信号のフレーム差分信号をフレー
   ム単位で積分してその結果の大小によって周期性を検出
   し、その周期性をもとに入力映像がフィルム上の映像を
   変換した信号であるかないかを検出するように構成され
   たことを特徴とする請求項２記載の映像信号送信装置。
4. 【請求項４】 前記フィルム映像検出手段は、前記入力
   映像信号がいったんフィルム上の映像を変換した信号で
   あることが検知すると、フィルム上の映像を変換した映
   像信号では動画であるにも関わらず静画と判断される結
   果が得られるフレームに対して誤動作するのを防止する
   ために、動画である判定結果が出たときのみソース映像
   がフィルム映像を変換した映像でないことを検知する手
   段を含むことを特徴とする請求項３記載の映像信号送信
   装置。
5. 【請求項５】 前記フィルム映像検出手段は、入力映像
   信号がいったんフィルム映像を変換した映像でないこと
   が検知された後は、フィルム上の映像を変換した信号の
   フレーム差分の積分結果のみにあらわれる周期性を連続
   して検出したときのみ前記入力映像信号がフィルム上の
   映像を変換した信号であると判定する手段を含むことを
   特徴とする請求項３記載の映像信号送信装置。
6. 【請求項６】 前記フィルム上の映像を変換した信号を
   高能率符号化処理する手段は、前記入力映像信号が飛び
   越し走査信号でかつフィルム上の映像を変換した信号の
   場合は、入力信号の奇数フィールドと偶数フィールドを
   フィルム上の映像の１コマから作られた信号の組となる
   ように順次走査信号に変換した後にこの順次走査信号を
   符号化する手段を有することを特徴とする請求項２記載
   の映像信号送信装置。
7. 【請求項７】 前記送信側からの送られた映像信号が飛
   び越し走査信号でかつフィルム上の映像から変換された
   信号である場合は、受信側にてフレーム周波数または飛
   び越し走査に必要なフィールド信号への変換を行う手段
   を有することを特徴とする請求項２記載の映像信号受信
   装置。