JPH0583690A - 画像圧縮方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 テレビ電話、遠隔監視システム又は遠隔操作
システムでの画像伝送に際して用いられる画像圧縮方法
に関し、再生されたときに不自然な見え方にならない画
像圧縮方法を提供することを目的とする。 【構成】 動き検出部９で画像の動きを検出する。一方
コマ落とし制御部４でコマ落とし数を決定する。動きが
所定基準より大きく、コマ落とし数が所定値より多いと
きはサブサンプルを奇偶一方のフィールドとし、少ない
ときは奇偶一方のラインとする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はテレビ電話、遠隔監視シ
ステム又は遠隔操作システムでの画像伝送に際して用い
られる画像圧縮方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】上述の如き利用分野での画像伝送は、高
忠実度よりも低伝送レート化、小型化、低価格化を優先
させている。このためフレーム内符号化、フレーム間符
号化又はDCT(Ｄiscrete Ｃosine Ｔransform) などの高
能率符号化方式による画像圧縮を行わず、階調低減又は
サブサンプル、コマ落とし等のデータ削減による方式を
採っている。

【０００３】図１はこの種の画像圧縮方法を用いた従来
の送信装置の略示ブロック図である。画像信号はA/D 変
換部１でディジタル信号に変換されデータ処理部２へ入
力される。一方、階調、伝送レートの設定値がコマ落と
し制御部４に与えられており、コマ落とし制御部４はこ
れらの入力情報によりコマ落とし数を決定し、該当する
制御信号をデータ処理部２及び伝送路送信部３へ与え
る。

【０００４】データ処理部２は階調，伝送レート，コマ
落とし数に基づいてサブサンプルの条件を定め、入力さ
れたディジタルの画像信号からコマ落とし数に従う間隔
でフレームを取込み、取込んだフレーム、つまり有効フ
レームからサブサンプルによるデータの削減をして、伝
送路送信部３へ出力する。伝送路送信部３は削減された
画像信号とこの削減に係るコマ落とし数等の情報とを多
重して送信する。

【０００５】図２は従来の受信装置を示し、伝送路を送
られてきた信号は伝送路受信部５で受信されてここで復
号化され、伝送路フレームを検出して画像そのもののデ
ータと画像削減に関するデータとに分離し、前者をデー
タ再生部６へ、後者をデータ再生制御部８へ与える。デ
ータ再生制御部８では入力信号からデータ再生に必要な
制御信号を作成し、この制御信号をデータ再生部６へ与
える。データ再生部６はこの制御信号に従いコマ落と
し，サブサンプル等によって削減された部分の補間を行
ってデータ再生をする。再生されたディジタルの画像デ
ータはD/A 変換部７でアナログ信号に変換されディスプ
レイ（図示せず）に表示される。

【０００６】画像信号はその１フレームが525 ラインよ
り構成され、第１〜263 ラインの奇数フィールド及び第
264 〜第525 ラインの偶数フィールドによる飛越し走査
方式の信号となっている。サブサンプルは２方式あり、
525 ライン中の奇数又は偶数ラインを選択する方式と、
奇数又は偶数フィールドを選択する方式とがある。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】いま圧縮送信すべき画
像又はA/D 変換部１への入力画像が図３に示すように各
フィールドごとに円位置がＡ，Ｂ…Ｆと比較的激しく移
動する動画であり、コマ落としされずに取込まれたフレ
ームが位置Ａ，Ｂを含む２フィールドであったとする。

【０００８】サブサンプルを奇数又は偶数ラインを選択
する方式によった場合は奇数フィールドのＡ位置，偶数
フィールドのＢ位置ともに特定できる情報が残る。デー
タ再生部では不足するラインを補って取込んだフレーム
の奇数，偶数フィールドを再生すると共に、そのフレー
ムを反復使用することでコマ落とししたフレームの補間
を行うから伝送されてきた再生画像は図４のようにフィ
ールドごとにＡ，Ｂ位置を往復するものとなり、これが
次の取込フレームが送られて来るまで続く。従ってコマ
落とし数が少ない場合はすぐに次の画像に変化して目立
たないが、コマ落とし数が多い場合は震えて見える。

【０００９】一方、奇数又は偶数フィールドを選択する
サブサンプルによる場合はＡ（又はＢ）の位置が補間画
面の間継続し、次の取込フレームで突然にその奇数又は
偶数フィールドの位置へ移る。この場合、コマ落とし数
が多いときは動きの大きさが目立つが、コマ落としして
いることが明瞭に解り不自然な感じはない。これに対し
てコマ落とし数が少ないときはギクシャクした動きの動
画のように見える不具合がある。本発明は斯かる事情に
鑑みてなされたものであり、再生されたときに不自然な
見え方にならない画像圧縮方法を提供することを目的と
する。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明に係る画像圧縮方
法は、飛越し走査の２フィールドで１フレームを構成す
る複数フレームの画像を、コマ落としすると共に、サブ
サンプルして圧縮する方法において、画像の動きを判定
し、動きが所定基準より大である場合、コマ落とし数が
多いときは奇偶一方のフィールドを有効データとするサ
ブサンプルを行い、コマ落とし数が少ないときは奇偶一
方のラインを有効データとするサブサンプルを行うこと
を特徴とする。

【００１１】

【作用】図３に示したように動きが大きい画像の場合、
コマ落とし数が多いとき、サブサンプルを奇数又は偶数
ラインを選択することで行うと前述のように震えが現れ
るが、サブサンプルを奇数又は偶数フィールドを選択す
ることで行うと動きが大きい再生画像となり不自然感は
ない。またコマ落とし数が少ないとき、サブサンプルを
奇数又は偶数フィールドを選択することで行うと再生画
像はギクシャクした動きになるが、奇数又は偶数ライン
を選択することで行うとなめらかな動きで高解像度の再
生画像となり、不自然感はない。なお動きが少ない場合
はサブサンプルをいずれの方式によっても視覚上の相違
はない。

【００１２】

【実施例】以下本発明方法を画像伝送装置に適用した場
合の実施例を図面に基づいて説明する。図５は送信装
置、図６は受信装置を夫々示している。送信対象のアナ
ログの画像信号はA/D 変換部１へ入力され、ディジタル
の画像信号に変換されてデータ処理部２のメモリ2aに格
納され、また動き検出部９へ入力される。A/D 変換部１
ではまた画像信号に含まれている垂直同期信号を抽出
し、これをデータ制御部10のラインカウンタ10b に与
え、また水平方向のディジタル化周期に同調するクロッ
クパルスをデータ制御部10のペルカウンタ10a に与え
る。

【００１３】階調及び伝送レートを指示するデータはコ
マ落とし制御部４のデコーダ4aへ入力され入力データに
応じたコマ落とし数に相当するデータを作成し、このコ
マ落とし数のデータをデータ制御部10のデコーダ10d 及
び動き検出部９のフレーム遅延回路9aに与える。ディジ
タル化された画像信号は動き検出部９の減算器9b及びフ
レーム遅延回路9aへ入力される。フレーム遅延回路9aは
入力された画像信号をデコーダ4aからのデータに基づき
コマ落とし数分のフレームだけ遅延させて遅延画像信号
を減算器9bへ与える。そうすると減算器9b出力は取込フ
レーム間の、つまり有効フレーム間の動きを表す情報と
なる。この減算器9b出力はデコーダ10dに与えられる。

【００１４】ペルカウンタ10a は入力クロックを計数
し、１ライン相当分を計数するとキャリー信号を発しこ
れをラインカウンタ10b へ与えると共にリセットされ
る。ラインカウンタ10b は垂直同期信号によってリセッ
トされ、前記キャリー信号を計数する。525 を計数する
とキャリー信号をフレームカウンタ10c へ計数対象とし
て出力する。これらのカウンタ10a,10b,10c の出力はデ
コーダ10d へ入力される。デコーダ10d はカウンタ10a,
10b,10c からの入力、動き検出部９からの入力及びコマ
落とし制御部４からの入力をデコードし、メモリ書込制
御信号及びデータ処理制御信号を生成し、前者をデータ
処理部２へ、また後者を伝送路送信部３へ与える。

【００１５】メモリ書込制御信号は取込むべきフレー
ム、フィールド及びラインに合致するタイミングでメモ
リ2aの書込をイネーブルする信号である。この信号は、
コマ落とし制御部４で決定されたコマ落とし数に相当す
るフレームピッチでフレームを取込み、更に動き検出部
９が出力した情報と、コマ落とし数との組合せで定まる
サブサンプル方式に相応するデータをメモリ2aに書込
む。

【００１６】つまり動きが所定値より大きい場合におい
てコマ落とし数が所定値より多いときは奇数又は偶数フ
ィールドの選択によるサブサンプルを、またコマ落とし
数が所定値より少ないときは奇数又は偶数のラインの選
択によるサブサンプルを行うべく、そのデータの書込を
する。動きが所定値より小さい場合は予め定めておいた
いずれかのサブサンプル方式による。

【００１７】メモリ2aに書込まれたデータは、書込まれ
ているタイミング以外のタイミングで順次読出される。
データ処理制御信号は伝送路送信部３のセレクタへ入力
され、またメモリ2aから読出された画像データもセレク
タ3aへ入力される。セレクタ3aはこれに入力される 伝
送路フレームパターンに従ってデータ処理制御信号及び
メモリ2a画像データを多重化して伝送フレームパターン
を構成する。そしてU/B(アンバランス／バランス又はユ
ニポーラ／バイポーラ）回路3bにより符号化して伝送路
へ送出する。

【００１８】伝送路からのデータは伝送路受信部５へ入
力され、そのB/U(バランス／アンバランス又はバイポー
ラ／ユニポーラ) 回路5bで復号化され、伝送路フレーム
パターンが検出される。そしてセレクタ5aで受信データ
が分離され、画像データはデータ再生部６のメモリ6aへ
入力され、コマ落とし数、サブサンプル方式等の画像圧
縮情報はデータ再生制御部８のデコーダ8aへ与えられ
る。

【００１９】また伝送路フレームパターンで同期回路5c
が出力するリセット信号でデータ再生制御部８のペルカ
ウンタ8b, ラインカウンタ8c, フレームカウンタ8dをリ
セットする。ペルカウンタ8bには図示しないディスプレ
イの画素表示タイミングに対応するクロックが入力され
ており、１ライン分相当の計数を行うとキャリー信号を
出力してリセットされる。キャリー信号はラインカウン
タ8cへ計数対象として入力され、ラインカウンタ8cは52
5 を計数するとキャリー信号を出力してリセットされ
る。キャリー信号はフレームカウンタ8dへ計数対象とし
て入力される。これらのカウンタ8b,8c,8dの計数値はデ
コーダ8aに入力される。

【００２０】デコーダ8aはこれらの入力に基づいてメモ
リ6aからの読出し信号を作成し、メモリ6aへ与え、また
データの選択信号を作成してセレクタ6eへ与え、更に水
平、垂直同期信号を作成し、D/A 変換部７の加算器7bへ
与える。

【００２１】メモリ6aから読出されたデータはセレクタ
6e, フィールドメモリ6d, ラインメモリ6cへ入力されデ
コーダ8aからの選択信号でメモリから読出したデータ、
ラインメモリ6cのデータ、フィールドメモリ6dのデータ
を適宜選択して、送られてきた画像を選択出力し、又は
サブサンプルで除かれたラインデータを補間し、又はサ
ブサンプルで除かれたフィールドのデータを補間する。
このようにして選択された画像信号はセレクタ6g, フレ
ームメモリ6fに入力され、セレクタ6gはセレクタ6eから
のデータをそのまま出力するか又はコマ落としされたフ
レームの補間をすべくフレームメモリ6fのデータを選択
してD/A 変換部７へ出力する。

【００２２】D/A 変換部７はこの入力データをD/A 変換
器7aでアナログの画像信号に変換し、加算器7bに与え
る。加算器7bはこの画像信号に水平、垂直同期信号を重
ねてディスプレイへ出力する。

【００２３】

【発明の効果】以上の如き本発明による場合は動き、コ
マ落とし数によって定まるサブサンプルを行う画像圧縮
をすることで最も見やすい画像を得ることができ、従前
の如きギクシャクした動きの画像、震えのある画像に不
快感を覚えることがない。なお本発明は画像通信に限ら
ず画像記録／再生にも用いることができる。また水平方
向のサブサンプルを併用することも可能である。

【図面の簡単な説明】

【図１】従来の送信装置の略示ブロック図である。

【図２】従来の受信装置の略示ブロック図である。

【図３】動画の説明図である。

【図４】再生画像の説明図である。

【図５】本発明方法による送信装置のブロック図であ
る。

【図６】本発明方法による受信装置のブロック図であ
る。

【符号の説明】

２ データ処理部 ９ 動き検出部 10 データ制御部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 西田 広高 神奈川県川崎市中原区上小田中1015番地 富士通株式会社内 (72)発明者 中村 嘉輝 神奈川県川崎市中原区上小田中1015番地 富士通株式会社内

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 飛越し走査の２フィールドで１フレーム
   を構成する複数フレームの画像を、コマ落としすると共
   に、サブサンプルして圧縮する方法において、画像の動
   きを判定し、動きが所定基準より大である場合、コマ落
   とし数が多いときは奇偶一方のフィールドを有効データ
   とするサブサンプルを行い、コマ落とし数が少ないとき
   は奇偶一方のラインを有効データとするサブサンプルを
   行うことを特徴とする画像圧縮方法。