JPH0586119B2 - - Google Patents

Description

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

（従来の技術） 従来、画像信号の帯域圧縮技術に関して、電子
通信学会通信方式研究会資料CS84−７「高品位テ
レビ信号の時間軸変換帯域圧縮方式」に報告され
ているTAT方式という技術が知られている。

TAT方式は、まず粗いサブサンプリングによ
つて画像の基本構造を表す基本画素を取り出し、
次に残りの画素の中から画像の精細さを表すため
に必要な追加画素をとるものである。これは、画
像を小さなブロツクに分割し、ブロツク内の画像
の細かさに応じて第５図ａ，ｂに示すようにサン
プリングパターンを変化させることに相当する。
即ち、１つのサンプリングパターンを１つのモー
ドとして複数のモードを設定し画像の細かさに応
じて各ブロツク毎にモードを切り替えて割り当
て、割り当てられたモードに従つて画素を間引き
帯域圧縮を行う。このようにすることで、画像の
精細な部分では画素を間引かずに、画像の平坦な
部分では画素を間引いて、全体として補間誤差を
小さくすることが可能である。TAT方式におけ
るモードの決定では、モードの数が第５図ａ，ｂ
に示す２種類の場合、第６図に示すように、第５
図ｂのモード２に対する補間誤差の絶対値のブロ
ツク内総和Ｓのヒストグラムを用いて、Ｓの或る
値Thを境界にしてモードを決定している。即ち、
Thを越えたブロツクはモード１が、Th以下のブ
ロツクはモード２が割り当てられる。

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

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

（問題点を解決するための手段） 本発明の画像信号帯域圧縮方式は、動画像を入
力として送信側で既定フレーム数毎に画素を間引
き、受信側で間引かれた画素を補間して画像を復
元する画像信号帯域圧縮方式において、画素の間
引き及び補間モードを複数用意し、前記複数用意
したモーードの中から１つのモードを選択する際
に、画像信号から前記複数用意したモード毎に補
間誤差を計算し、少なくとも前記各モードの補間
誤差及び過去のフレームにおける補間誤差を用い
てモード遷移による補間誤差変化量を計算し、前
記各モードの補間誤差及び前記補間誤差変化量を
用いてモードを決定するものである。

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

第１図に本発明の画像信号帯域圧縮方式におけ
るモード決定の処理の流れを示す。一例としてテ
レビジヨン信号を入力とし、１フイールド毎にモ
ードを決定する場合を考える。第１図に示すよう
に、ブロツク単位に各モードに対する補間誤差を
計算し、その補間誤差と過去の補間誤差（この場
合は１フイールド前の補間誤差）との差であるモ
ード遷移による補間誤差変化量を各モード毎に計
算し、このモード遷移による補間誤差変化量が大
きくならないようなモードを割り当てることで、
画質差の大きなモード間の遷移が起こらなくな
る。従つて、画質差の大きなモード遷移が次々に
起こることによる視覚的な画質劣化を緩和するこ
とができる。

（実施例） 次に第２図〜第５図を用いて本発明の実施例に
ついて説明する。

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

即ち本実施例は、第５図のａ，b2種類のモー
ドを各ブロツクに割り当て、それぞれに対応した
間引きを行い、帯域圧縮を行うものであり、以下
ではそのモード決定方法について説明する。

本実施例における第ｎフイールドでのモード決
定の処理の流れを第２図に示す。

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

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

次に、１フイールド前のモード決定結果５０を
用いて、各ブロツク毎に１フイールド前（第ｎ−
１フイールド）の補間誤差d^d-1と現フイールド
（第ｎフイールド）のモードｊに対する補間誤差
djⁿとの差分絶対値である補間誤差変化量ａを計
算し、ａがあ閾Tjより大きい場合には（）、現
フイールドにおいてモードｊとなることを禁止す
る（）。

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

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

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

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

以下に、本実施例を基にしたモード決定方法に
ついて説明する。

第２図の実施例では、フイールド毎にモードを
決定しているが、複数フイールド分をまとめて行
つてもよい。

また、第２図において間引きをする前に、モ
ード２に対応して、折り返し歪み防止のために信
号帯域の制限を行つてもよい。

また、第２図における閾値Thの決定方法と
して、ヒストグラムの内容の読み出しは補間誤差
Ｓの小さな方から行つてもよい。ただしその場合
には、加算結果が全ブロツク数の2/3を越えた時
のＳの値をThとする。

また、用いるモードの種類は第５図ａ，ｂと異
なるものでもよく、例えば第４図ａモード１、ｂ
モード２、ｃモード３、ｄモード４に示す４種類
のモードを用いてもよい。ａ，ｂ，ｃはフイール
ド内補間、ｄは１フレーム前の復元画像信号を用
いるフレーム間補間を用いている。この場合のモ
ード決定方法としては、例えば、電子通信学会通
信方式研究会資料CS86−77「HDTV信号におけ
る多モード適応サブサンプリング方式の検討」の
中で述べられているモード決定方法を変更して用
いればよい。ただし、第２図〜のモードｊの
禁止（補間誤差の置換）の処理を行つた後、上記
資料CS86−77中のモード決定方式を用いる。ま
た、モード４に対しては、第２図のモード決定の
流れに従わずに、画像の静止領域ブロツクに対し
てモード４を割り当てた後、残りのブロツクに対
してモード１、モード２、モード３の割り当てを
第２図のモード決定の流れに従つて行つてもよ
い。

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

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

【図面の簡単な説明】

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

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 動画像を入力として送信側で既定フレーム数
   毎に画素を間引き、受信側で間引かれた画素を補
   間して画像を復元する画像信号帯域圧縮方式にお
   いて、画素の間引き及び補間モードを複数用意
   し、前記複数用意したモードの中から１つのモー
   ドを選択する際に、画像信号から前記複数用意し
   たモード毎に補間誤差を計算し、少なくとも前記
   各モードの補間誤差及び過去のフレームにおける
   補間誤差を用いてモード遷移による補間誤差変化
   量を計算し、前記各モードの補間誤差及び前記補
   間誤差変化量を用いてモードを決定することを特
   徴とする画像信号帯域圧縮方式。