JPH077731A - 画像デ−タの順序付けとフォ−マッティング及び部分的画像の再構成 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】スナッチにより表される情報を、表示されるべ
き画像を規定する情報の全てより少ない情報から認識可
能な画像を再構成するのに使用できるように、ビデオ画
像を表す画像信号を順序付けフォ−マットするデ−タ圧
縮技術を使用して、画像デ−タを圧縮する技術を提供す
ること。 【構成】ビデオ画像のビデオデ−タ成分はライン単位で
一組の画像ブロックに変換され、生成された画像ブロッ
クは離散的余弦変換（ｄｃｔ）を受けて対応する一組の
ｄｃｔ係数ブロックが生成される。ｄｃｔ係数は最低の
ビジビリティ係数から最高のビジビリティ係数までのラ
ンクにより順序付けられる。ｄｃｔ係数のデ−タセット
が通信チャンネルに送り出される前に、あるいは磁気テ
−プに記録される前に量子化され、エントロピ−符号化
され、フォ−マットされ、同期化され、そしてエラ−符
号化される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は信号の圧縮と伸長(dec
ompression) に関し、特にはデジタル情報信号を圧縮し
ながら、例えば通信チャンネルを介して伝送するとき或
いは記録媒体に記録するときに圧縮信号がそれらにスペ
−スが割当てられているものなら何にでも伝送でき或い
は記録できるように、また情報が伸長信号の完全な或い
は不完全なセグメントから再構成する方法で信号が伸長
できるように、デジタル情報信号の順序付けとフォ−マ
ッティングに関する。ここでは、情報信号をデジタル画
像信号として開示する。

【０００２】

【従来の技術】画像を表す信号のような信号を圧縮する
理由は、（ａ）通信チャンネルを介してある地点から他
の地点へ最少量のデ−タを送信することが可能である、
或いは（ｂ）最少量のデ−タを記憶媒体に記録すること
が可能であることである。信号圧縮の目的を達成する一
つの方法は不必要若しくは冗長なデ−タを送信しないこ
とである。例えば、デジタルビデオ画像のような画像は
本来かなりの冗長さを有しているのでデ−タ圧縮にうっ
てつけの対象である。送信機でデジタル画像信号の一部
を除去することにより、（ａ）通信チャンネルを介して
伝送されるか若しくは（ｂ）記憶媒体に記録されるデ−
タの量を相当に低減できる。画像は、（ａ）伝送の場合
には受信機で、（ｂ）記録の場合には再生用電子装置で
冗長さを再導入することにより再構成できる。

【０００３】デジタルビデオテ−プレコ−ダとともに使
用するデ−タ圧縮には、幾つかの独特の要件があり、使
用されるどの圧縮方法にも特別の制約を課す。この特別
の制約は一般にビデオテ−プレコ−ダの独特の使用形態
と画像デ−タは一般に、例えば直接家庭の聴視者に送信
されるのと異なり、後での使用のために磁気テ−プのよ
うな記録媒体に記録されるという事実とから生じる。
（この明細書中で使用される“画像デ−タ”という用語
なり表現は表示されるべき画像を規定するデ−タ或いは
情報のことをいう。）ビデオテ−プレコ−ダが記録情報
の編集を可能にするように構成されるべきであるという
ことはテレビジョン業界の共通の要求である。実際に
は、これは２フィ−ルドのテレビジョンフレ−ムの１フ
ィ−ルドに対する蓄積デ−タがテ−プ上で整数個のトラ
ックを占めるかテ−プ上の予測可能な場所若しくはトラ
ックでビデオデ−タの規定された画像ブロックを占める
かのどちらかを通常意味する。これは１フィ−ルドのデ
−タ或いは１画像ブロックのデ−タの長さが一定である
べきであるという制約を課す。ほとんどの画像は統計的
に非一様な確率密度関数を持っているので、このような
一見簡単な制約によりどんな圧縮法も厳格な設計条件が
負わされることになる。情報量が変動するデジタル信号
に対する１つの設計上の解決法は符号化されたデ−タの
レ−ト（速度）を画像内容に応じて一時的にフレ−ム単
位またはフィ−ルド単位で変えることができるようにす
ることであろう。しかしながら、編集のために、符号化
デ−タ速度は可変になされるよりはむしろ一般にはチャ
ンネルデ−タ速度の上限に固定される。

【０００４】最近、デジタルビデオ圧縮に関する多くの
研究がエネルギ圧縮性とデジタル回路を使用して比較的
容易に実現できるために選択適応コ−ディングビ−クル
（ｖｅｈｉｃｌｅ）として使用される二次元離散的余弦
変換（ｄｉｓｃｒｅｔｅ ｃｏｓｉｎｅ ｔｒａｎｓｆ
ｏｒｍ； ｄｃｔ）に集中している。例えば、Ｎ．Ａｈ
ｍｅｄその他による“離散的余弦変換”と題する論文を
参照のこと（ＩＥＥＥＴｒａｎｓａｃｔｉｏｎ ｏｎ
Ｃｏｍｐｕｔｅｒｓ，Ｖｏｌ．Ｃ−２３，Ｎｏ．１（１
９７４年１月）９０−９３頁）。ビデオ画像に変換を施
すには、画像が先ず複数の画素ブロック（例えば、各ブ
ロックは１６列１６行画素か８行８列画素の正方配列か
らなる）に分割され、そして１組の余弦変換係数に変換
される。余弦変換領域では、大きい振幅係数は一般に低
周波成分に集中される。これは零周波数成分、すなわち
直流成分を含む低周波成分は大きな振幅係数を持つ傾向
があり、高周波成分の多くは零か零に近い振幅係数を持
つ傾向があることを意味する。

【０００５】圧縮はｄｃｔ係数値を基準化、すなわち、
量子化し、そして量子化ｄｃｔ係数をハフマン（Ｈｕｆ
ｆｍａｎ）コ−ダのようなエントロピ−コ−ダを使用し
て符号化することにより達成される。この技法を効果的
に行わせる際の重要な要素は量子化処理である。量子化
をあまりに細かくやると、ハフマンコ−ダにより生成さ
れたデ−タがチャンネルの（場合によりレコ−ダの）デ
−タ速度を越えてしまうし、逆に量子化があまりに粗す
ぎると受入れ難い歪みや雑音が生じる。適切な量子化パ
ラメ−タを決定する技術には出力バッファメモリを監視
し、量子化レベルを調整するためのフィ−ドバック技法
を使用してバッファのデ−タのつりあいを維持するとい
うものがある。例えば、Ｗ−Ｈ ＣｈｅｎとＷＫ．Ｐｒ
ａｔｔによる論文に記述された方法（“Ｓｃｅｎｅ Ａ
ｄａｐｔｉｖｅ Ｃｏｄｅｒ”，ＩＥＥＥ Ｔｒａｎｓ
ａｃｔｉｏｎｓ ｏｎ Ｃｏｍｐｕｔｅｒｓ，Ｖｏｌ．
Ｃｏｍ−３２，Ｎｏ．３（１９８４年３月）２２５−２
３２頁）を参照のこと。また、例えば、米国特許第４，
３０２，７７５号を参照のこと。さらに、過去に使用さ
れたビット割当方法は圧縮されるべきデ−タにより規定
される画像の種類が広範囲にわたる場合には望ましい画
質を作り出すことはない。この問題に対するｄｃｔ解決
法については、Ｐｅｔｅｒ Ｓｍｉｔｈ他により出願さ
れ、この出願の譲り受人に譲渡された“Ｍｅｔｈｏｄ
ａｎｄ Ａｐｐａｒａｔｕｓ ｆｏｒＳｈｕｆｆｌｉｎ
ｇ ａｎｄ Ｄｅｃｏｍｐｒｅｓｓｉｎｇ Ｄａｔａ”
と題する米国特許出願Ｎｏ．０７／６５４，７１９を参
照のこと。

【０００６】前に触れたように、レコ−ダの編集機能は
デ−タ圧縮法に特別の制約を課す。例えば、編集モ−ド
では、記録済みの情報は一般には重ね書きされることに
より編集中新しい情報で置換される。この制約により置
換されるべき情報の最小単位に記録デ−タフォ−マット
の中で一定のスペ−スを割当てることが必要になる。例
えば、テレビジョン信号を取扱う場合には、情報の最小
単位は一般には単一のフィ−ルドであろう。単一フィ−
ルドに一定スペ−スを割当てることはビデオ信号のどん
な単位をも同じビデオ信号で大きさが等しい信号単位ま
たは別のビデオ信号で大きさが等しい信号単位で置換す
ることができるようにすることと等価である。最大記録
効率を維持し、記録オバ−ランに伴うギャップを最小に
するためには、元の未圧縮情報に対して一定の短い期間
を有する記録フォ−マットを使用することが望ましい。
これは、通信チャンネルから受信したまたは記録媒体か
ら再生したデ−タ列に規則性のある構造と期待構造とを
与えることよりデ−タデフォ−マッタの設計を簡単にす
る。あるパタ−ンをエラ−として識別し無視して良いた
めにこの規則性構造は画像デ−タのインテリジェントな
デフォ−マッティングを可能にする。

【０００７】編集は比較的高い輸送速度をも必要とす
る。例えば、テレビジョン放送業界ではビデオテ−プレ
コ−ダが通常の記録／再生用テ−プ輸送速度より高速で
画像を再生できることが要求されている。これは業界内
で“シャトル内画像（ｐｉｃｔｕｒｅ−ｉｎ−ｓｈｕｔ
ｔｌｅ）”モ−ドとときに呼ばれている。シャトル内画
像モ−ドが通常の再生速度の６０倍の速度で動作するこ
とは珍しいことではない。非常に高いシャトル内画像再
生速度の結果として、トラックに記録されたデ−タのほ
んの一部だけが一般に再生される。この事実により、テ
−プ上に記録される圧縮デ−タを、画像の少なくとも一
部が再生される小さいが完全なる情報セグメント中に格
納することが必要になる。再生される一部のことを業界
ではときに“スナッチ（ｓｎａｔｃｈ）”と呼んでい
る。この“スナッチ”なる用語は、表示されるべき画像
を規定する情報の全てを速く再生しようとしても実際に
は画像を規定する情報の必ずしも全てではないいくらか
が再生されるだけであるという事実を反映している。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】したがって問題は、ス
ナッチによって表わされる情報を使用して部分的だが識
別可能な画像を表示されるべき画像を規定するデジタル
情報の全てより少ない情報から再構成することができる
ように、伝送されつつあるまたは記録媒体に記憶しよう
とするデ−タを順序付けそしてフォ−マットすることで
ある。さらに、部分画像の再構成をタイミング良く、ま
たチャンネルを介して伝送されるか記録媒体に記録され
る情報を特にシャトル内画像モ−ドで効率良く編集でき
るように行うことが望ましい。

【０００９】

【課題を解決するための手段及び作用】これらの及び他
の問題は、デ−タ圧縮中スナッチによって表わされる情
報を使用して部分的だが識別可能な画像を表示されるべ
き画像を規定するデジタル情報の全てより少ない情報か
ら再構成することができるように、画像デ−タの順序付
け及びフォ−マッティングを含むデ−タ圧縮に関するこ
の発明の原理により解決される。

【００１０】圧縮中、画像信号が受信され、複数の画像
ブロックに分割される。各画像ブロックは所定の大きさ
を有し、画像信号の各部分を規定する画像信号からの画
像デ−タを含んでいる。各画像ブロックは実施例では離
散的余弦変換を使用して変換されてそれぞれの変換係数
ブロックを得る。変換係数ブロック内のｄｃｔ係数は、
実施例では最低ｄｃｔ周波数（一般には直流（ｄｃ）す
なわち零周波数である）から最高ｄｃｔ周波数へビジビ
リティ順序付け（ｖｉｓｉｂｉｌｔｙ ｏｒｄｅｒｅ
ｄ）られる。画像変換係数のビジビリティ順序付けされ
たブロックは通信媒体、実施例では伝送リンクまたは記
録媒体、に所定の大きさのセグメントとして送られる。

【００１１】展開中、ｄｃｔ変換係数のスナッチが通信
媒体から取り出される。各スナッチは変換係数の１つ以
上のランク順序付けられた（ｒａｎｋ ｏｒｄｅｒｅ
ｄ）グル−プを含み、各ランク順序付けグル−プは複数
の同じように有効な変換係数を含む。１のスナッチは画
像の一部を再構成できる複数の画像ブロックに相当する
場合がある。例えば、１つのスナッチは画像の左上隅を
表わす画像ブロックに相当し、他のスナッチは画像の左
下隅を表わす画像ブロックに相当し、さらに他のスナッ
チが画像の右中央部分を表わす画像ブロックに相当する
場合がある。

【００１２】一例において、直流変換係数が９番目の係
数より高いビジビリティ尺度を持っているものとする。
すると１つの順序付けグル−プはデ−タセットを構成す
る複数の変換ブロックのおのおの毎に￥（０）輝度ｄｃ
ｔ変換係数を含むことになろう。次に続く順序付けグル
−プはこのデ−タセットを構成する当該複数の変換ブロ
ックのおのおの毎に￥（９）輝度ｄｃｔ変換係数を含む
ことになろう。

【００１３】ところで、少なくとも幾つかの直流（零周
波数）ｄｃｔ変換係数がスナッチに取出されるのが好ま
しいと言えるかもしれない。さもないと部分的に再構成
された画像が非直流変換係数の重大なクリッピングを起
こす可能性のあるタイミングの悪いｄｃオフセットのた
めに受入れられなくなる場合がある。

【００１４】スナッチからの部分的ｄｃｔ変換係数ブロ
ックを逆変換して対応する複数の画像ブロックを得るこ
とができる。１つ以上の変換係数ブロックを含むスナッ
チを取出すことができるので、対応する１つ以上の画像
ブロックは画像全体ではなく画像の一部だけを表す可能
性がある。これに関連して、２種類の部分的取り出しが
あると言うのは意味のあることである。１つは単一の画
像ブロックを規定するｄｃｔ変換係数の全てではなくそ
の幾つかを取出すことである。他は画像の全領域に対す
る全てのブロックではなく画像の一部の領域に対する１
つ以上のブロックを取出すことである。いずれの場合
も、部分的取出しがあり、したがって画像の部分的再構
成だけがあり得る。

【００１５】上述のことを考慮すると、変換係数ブロッ
クの全ての変換係数が取出されなかった場合、画像の画
素を完全に再構成するのに必要な全ての情報が利用でき
なくなる可能性があり、かなり不完全に再構成された画
像が得られることになる。一般には、ビジビリティ順序
付けられたｄｃｔ係数のグル−プがいくつかの画像ブロ
ックを再構成するために取出される。取出されるｄｃｔ
係数が少ないと、画像の全領域が再構成できても、取出
される空間周波数項が少ないために、画質の尖鋭度が低
下することになる。その結果、部分的な（不完全な）画
像が表示されることになるが、これは、例えば、編集の
目的のためには十分である。さらに、取出されたスナッ
チに相当する部分的に再構成された画像は元の画像と同
じぐらいに鮮明ではっきりしているわけではないが、編
集者をして通信媒体の完全な画像を規定する情報が位置
している場所を特定させるのに十分なほどには鮮明では
っきりしている。

【００１６】

【実施例】図１にテレビジョン画像１００を示す。画像
１００の左上の隅部にはここで画像ブロック１１３と呼
ばれるものが示されている。画像全体１００は複数の画
像ブロックに電子的に分割できる。画像ブロックは実際
に見える必要はないが、ここではこの発明の実施例の説
明の都合上画像ブロックとして示してある。複数の画像
ブロック１１３のおのおのは画像の対応部分を画像１０
０の対応する空間的位置に構成し再構成するのに、すな
わち規定するのに十分なデ−タを含んでいる。各画像ブ
ロックは所定数の画素に対する画像デ−タからなり、こ
れら画素は表示されているか表示されるべき画像の一部
である部分画像を形成する。

【００１７】実施例では、ビデオ画像１００はＣＣＩＲ
−６０１成分カラ−テレビジョン規格からなり、したが
って、ビデオ画像は３つの成分により規定される。これ
ら成分はＣＣＩＲ−６０１成分カラ−テレビジョジョン
規格のカラ−ビデオ信号、すなわち、輝度成分（Ｙ）と
２つの相補色信号（Ｒ−Ｙ），（Ｂ−Ｙ）から成る。各
成分はそれ自身の画像ブロックを有する。一例では、輝
度画像ブロックは４画素行（ｒｏｗ）と８画素列（ｃｏ
ｌｕｍｎ）から成り、この明細書中４ｘ８画素アレイ、
サブアレイ、画像ブロックと呼ぶ場合がある。色画像ブ
ロックは４画素行と４画素列から成り、同様に４ｘ４画
素アレイ、サブアレイ、画像ブロックと呼ぶ場合があ
る。画像１００がカラ−表示される場合、色成分（Ｒ−
Ｙ），（Ｂ−Ｙ）毎に画像ブロック１１３があり、同様
に輝度（Ｙ）成分に対しても画像ブロック１１３があ
る。

【００１８】選定された変換およびコ−ディング技法に
合わせて、画像ブロックの大きさがビデオ画像を正確に
表すように選択される。たとえば、画像ブロックのサイ
ズは、テレビジョン画像を構成する大多数の画像ブロッ
クのデ−タに相関がなくなる程大きくならないように、
また隣接画像ブロックの大部分の間に強い相関が生じる
程小さくならないように、また更に各画像ブロックの２
方向の相関をほぼ等しくするように選択される。これを
指針として、この実施例では、輝度成分の画像ブロック
を垂直方向に４画素（各画素列に４画素行がある）、水
平方向に８画素（各行に８画素列がある）の大きさ、す
なわち、４ｘ８画像ブロックに選択する。一方、色成分
（Ｒ−Ｙ），（Ｂ−Ｙ）の画像ブロックは垂直方向に４
画素、水平方向に４画素の大きさ、すなわち、４ｘ４画
像ブロックに選択される。

【００１９】ところで、テレビジョンの１フレ−ムは２
フィ−ルドからなるので、２つの飛越しフィ−ルドのお
のおのに対する４ｘ８画像ブロックはフレ−ムの８ｘ８
画像と等価になる。更に、１フレ−ムの２フィ−ルド間
に動きがあることがあり、これがあるとフレ−ムの隣接
ライン間、すなわち、フレ−ムの２フィ−ルド間の相関
を低減することになるので各フィ−ルドは別々に圧縮さ
れる。更にまた、色成分は輝度成分のサンプリング速度
の半分の速度で水平方向にサンプルされるので、各色成
分に対する４ｘ４画像ブロックは輝度成分の４ｘ８画像
ブロックと同じ空間領域をカバ−することができる。

【００２０】各成分の画像ブロックサイズは違っていて
もよいのであるが、以下の説明では輝度成分（Ｙ）の画
像ブロックサイズを４画素行８画素列、色成分（Ｒ−
Ｙ），（Ｂ−Ｙ）のそれを４画素行４画素列とする。た
だし、これは例示的なものにすぎず、この発明は他の成
分や他の画像ブロックサイズを持つ画像信号にも適用で
きるものである。

【００２１】この発明の原理の理解を助けるために、こ
の原理の圧縮と伸長の面に関連した両方向対称性を中心
にして説明する。

【００２２】図２には、情報を順序付けフォ−マットす
る圧縮装置のブロック図が示されている。順序付けられ
フォ−マットされた情報は、情報を通信チャンネルを介
して伝送するために若しくは情報を記録媒体に記録する
ために配列される。ここでは特に情報を記録する場合に
ついて説明するが、どちらの機能もこの発明の原理に従
っている。

【００２３】ビデオ画像１００の輝度成分（Ｙ）がケ−
ブル２０５−１を介してラスタ走査順にライン単位でブ
ロック化メモリ４００−１に入力され、色成分（Ｒ−
Ｙ）、（Ｂ−Ｙ）が交互にケ−ブル２０５−２を介して
ブロック化メモリ４００−２に入力される。ブロック化
メモリ４００−１、４００−２は同じもので良いので以
下ブロック化メモリ４００として記述する。このメモリ
４００については図４を参照して後で説明する。

【００２４】各ブロック化メモリはライン−ブロック変
換記憶装置を備えており、これによりラスタ走査順のテ
レビジョンフィ−ルドのデジタル画像デ−タをライン単
位でラスタ走査順の画像ブロック単位のデジタル画像デ
−タに変換し、画像ブロックをケ−ブル２１５−１、２
１５−２を介して対応する離散的余弦変換回路２２０−
１、２２０−２に出力する。これら変換回路は単一の変
換画像ブロックのｄｃｔ係数の代わりに変換画像ブロッ
クグル−プの輝度及び色ｄｃｔ係数をそれぞれ提供す
る。尚、ブロック化メモリ４００のかなり複雑な操作は
後で説明する。ｄｃｔ回路２２０−１、２２０−２は、
Ｔｈｏｍｓｏｎ ＣＳＦが提供している離散的余弦変換
回路ＳＴＶ ３２００により実現できるものであるが、
変換画像ブロックに対するｄｃｔ係数をケ−ブル２２５
−１、２２５−２を介してビジビリティによる順序付け
（ｖｉｓｉｂｉｌｉｔｙ ｏｒｄｅｒｉｎｇ）メモリ５
００に送る。ここで、変換画像ブロックグル−プの輝度
および色ｄｃｔ係数（￥とＣｈ）が多重化され、ついで
最高のビジビリティ係数（最低のｄｃｔ周波数係数に相
当する）から最低のビジビリティ係数（最高のｄｃｔ周
波数係数に相当する）までにランク付け（ｒａｎｋ ｏ
ｒｄｅｒｅｄ）される。後でより明白になるが、ここ
で、入力ブロックが行方向にｄｃｔ回路２２０−１、２
２０−２に入力され、出力ブロックが列方向に出力され
ることを除いてｄｃｔ回路２２０−１、２２０−２はそ
れぞれの入力ブロックと同じサイズの二次元ブロックに
グル−プ化される一組の出力ｄｃｔ周波数係数を出力す
るものであるということを述べておく。

【００２５】ところで、ｄｃｔ回路を一回通過する間に
ｄｃｔ変換される画像ブロックグル−プのことをここで
は“デ−タセット”という。デ−タセットを構成する画
像ブロックの数は設計パラメ−タであり、この実施例で
は１５個の画像ブロックがデ−タセットを構成するもの
とする。さらに、ビデオ画像１００の輝度成分（Ｙ）に
対するデ−タセットがあり、２つの色成分（Ｒ−Ｙ），
（Ｂ−Ｙ）のおのおのに対するデ−タセットがある。３
つのデ−タセットが図５に示すビジビリティ順序付けメ
モリ５００のフロントエンドにあるマルチプレクサ５２
０により後述するように結合されるといわゆる“色成分
デ−タセット”を形成する。デ−タセットおよび色成分
デ−タセットの概念は後程さらに明らかになるが、差当
たっては、１５個の輝度成分ブロック（それぞれ４ｘ８
輝度画素サブアレイを含む）が輝度（Ｙ）デ−タセット
を構成し、１５個の（Ｂ−Ｙ）色成分画像ブロック（そ
れぞれ４ｘ４（Ｂ−Ｙ）色画素サブアレイを含む）が色
（Ｂ−Ｙ）デ−タセットを構成し、１５個の（Ｒ−Ｙ）
色成分画像ブロック（それぞれ４ｘ４（Ｒ−Ｙ）色画素
サブアレイを含む）が色（Ｒ−Ｙ）デ−タセットを構成
し、そして輝度（Ｙ）デ−タセット、色（Ｂ−Ｙ）デ−
タセットと色（Ｒ−Ｙ）デ−タセツトの組合わせが色成
分デ−タセットを構成すると述べるだけで十分である。

【００２６】また、デ−タセットのｄｃｔ係数が、この
発明の原理に従って、ある尺度に対する重要度の順にラ
ンク付けされる。その尺度は、例えば、人間の目によっ
て知覚される画像の再構成の質に相当する。変換デ−タ
セットの成分に対するこのようなランク付けはいわゆる
ビジビリティの規定された尺度に相当する順序付けと考
えることができる。“ビジビリティ”なる用語はこの発
明の原理の範囲を人間の目に見える（ｖｉｓｉｂｌｅ）
だけのものに限定するものと理解してはならずむしろこ
の発明の実施例を説明するのに便利な言葉である。ビジ
ビリティによる順序付けの例としては変換ｄｃｔ係数を
最高のビジビリティを規定する尺度から最低のビジビリ
ティを規定する尺度までランク付けすることがある。デ
−タは最も目に見えるものから最も目に見えないものへ
と順序付けられる。すなわち、再構成画像の認識性に最
も寄与するｄｃｔ係数は順序付けの最も早い段階で出現
し、一番寄与しないものは遅れて出現する。したがっ
て、この点につき、ビジビリティを画像を提供する際の
特別のｄｃｔ関数の相対的重要度の尺度であると理解す
べきである。ビジビリティ順序付けは最低ｄｃｔ周波数
係数（低いｄｃｔ周波数係数ほど高いビジビリティ尺度
を持つ）から最高ｄｃｔ周波数係数（高いｄｃｔ周波数
係数ほど低いビジビリティ尺度を持つ）への順序付けに
必要ではないが厳密に一致することがある。二次元空間
周波数を扱うためにここで周波数を規定することに問題
があるかもしれない。例えば、水平が垂直か斜めかに優
先することをどう定義すべきであろうか？とにかく、ビ
ジビリティ順序付けは周波数による順序付けとは少し違
う場合があることに注意すべきである。何故なら、前に
述べた理由の他に水平や垂直の輪郭に対する人間の目の
感度が斜めの輪郭に対する感度より高いからである。ま
た、人工的でないシ−ンでは、斜めの方向のエネルギか
らなる像は殆どない。斜めの方向には殆どエネルギがな
いという事実はＮＴＳＣ規格のカラ−情報の伝送に使用
されている。以上のことを考慮し、説明を容易にするた
めに、そしてｄｃｔ係数が最低ｄｃｔ周波数係数から最
高ｄｃｔ周波数係数までランク付けされることについて
のまぎらわしさを回避するために、以下の説明は変換係
数の“ビジビリティ順序付け”によって行う。係数は周
波数によってまたはいくつかの他の尺度のうちのいずれ
かによっても必要ではないが順序付けできることに再度
注意すべきである。この発明の原理によれば周波数以外
による順序付けも可能であるので、ここでは“ビジビリ
ティ順序付け”なる語を使用して重要度の順の概念を包
含させる。ここで、“重要度（ｉｍｐｏｒｔａｎｃ
ｅ）”なる言葉は周波数尺度のような、または鮮明で美
しい再構成画像に対する他の貢献度のような尺度または
それどころか他の幾つかの尺度のどれにも相当する。こ
こではこれらのどれもが“ビジビリティ尺度”なる用語
によって言及される。

【００２７】最低ｄｃｔ係数は最高ビジビリティ尺度と
見なすこともできるが、零周波数を有する直流係数にた
とえることができる。ここで、余弦変換の分野では、大
振幅ｄｃｔ係数は一般に低い周波数に、すなわちこの説
明の枠組み内でより正しくは高いビジビリティ成分に集
中しており、このことは低ビジビリティ成分は小さい振
幅係数を持つ傾向があり高ビジビリティ成分（低い周波
数に相当）は大きい振幅係数を持つ傾向があることを意
味することが思い起こされる。ここで、少なくとも幾つ
かの直流（ｄｃ）変換成分がスナッチに復元されている
ことが好ましいと言うことができる。さもないと部分的
な再構成画像が非直流変換係数の重大なクリッピングを
引起こすことになるタイミングの良くないｄｃオフセッ
トのため受け入れられなくなる可能性がある。

【００２８】説明の都合上、各ｄｃｔ回路２２０−１、
２２０−２が整数個ｒの離散的余弦変換係数を提供する
ものとする。後でより明瞭になるように、上述のことを
考慮すると、ｒより小さいある整数個ｓのｄｃｔ係数を
使用することによりｄｃｔ係数のあるサブセットから、
すなわち、全てではないｄｃｔ係数から部分的にビデオ
画像を再構成することが可能である。ところで、“部分
的に”なる用語は元の画像の細部の全てがｄｃｔ係数の
サブセットを使用して再構成されるわけではないという
意味で使用しており、画像の領域が変更されるという意
味ではない。もちろん、ｒ個のｄｃｔ係数の全てよりむ
しろある個数（例えば、ｓ個）のｄｃｔ係数を使用して
再構成したビデオ画像の質は低下して画像の細部や鮮鋭
度が多少失われることがある。それにも拘らず、高速シ
ャトル内画像モ−ドで編集を行っているときに特定のシ
−ンを探し出すような使用目的には、ｓ個のｄｃｔ係数
を使用して再構成された画像でもたとえその細部や鮮鋭
度が劣化したとしてもまあまあ申し分のない画質が得ら
れる。

【００２９】デ−タセットのｄｃｔ係数はビジビリティ
尺度によりランク付けされた後ケ−ブル２３５を介して
量子化器２４０に送られる。ここでカラ−成分デ−タセ
ットのビジビリティ順序付けられたｄｃｔ係数が量子化
係数Ｑによって正規化される。量子化係数Ｑは量子化推
定器２９５により供給されるが、小さくてエントロピ−
符号器２５０が一定のサイズのフォ−マットに入り切ら
ない程の大量のデ−タを供給することがないように、ま
た大きくて符号器２５０がフォ−マットには少なすぎる
デ−タを供給することがないように設定される。符号器
が大量のデ−タを供給すると、情報がオ−バフロ−して
失われて再構成画像の質が劣化し、一方デ−タが少なす
ぎるとフォ−マットのデ−タが不足してやはり再構成画
像の質が低下することになる。正規化値は量子化器２４
０からケ−ブル２４５を介してエントロピ−符号器（例
えば、ハフマン符号器）２５０に送られる。エントロピ
−符号化されたｄｃｔ係数はビジビリティ順序でケ−ブ
ル２５５を介してフォ−マッタ２６０に送られ、ここで
量子化係数Ｑといろいろな補助デ−タＡＵＸ ＤＡＴＡ
（例えば、デジタルオ−ディオ信号や埋込み時間コ−ド
を表す補助デ−タ）と結合される。フォ−マッタ２６０
はまたケ−ブル２９０上のビデオタイミング信号に応答
してエラ−訂正符号器２８５からのエラ−訂正情報と共
に同期情報を挿入してフォ−マットされた画像デ−タ信
号を生成する。こうしてフォ−マットされたエラ−訂正
符号化（ＥＣＣ）画像デ−タ信号がケ−ブル２６５を介
してフォ−マッタ２６０から記録プリプロセッサ２７０
に送られ前処理される。その後、前処理された画像ブロ
ックデ−タは所定セグメント長の情報としてケ−ブル２
７５を介して受信器に至る通信チャンネルかここで図示
するようにビデオレコ−ダ２８０に送られて、磁気テ−
プのような記録媒体に記録される。

【００３０】図２の圧縮装置は次のような機能を行う。

【００３１】（ａ）複数の画像デ−タセツトからなるテ
レビジョン画像をｄｃｔ変換すること。各デ−タセット
は複数の画像ブロックから成り、各画像ブロックは所定
の画像ブロックサイズを有する。

【００３２】（ｂ）変換画像デ−タセットをビジビリテ
ィによりランク付けすること。

【００３３】（ｃ）デ−タセットのビジビリティ順の係
数を正規化すること。

【００３４】（ｄ）変換され正規化された画像デ−タを
符号化すること。これにより画像デ−タが圧縮される。

【００３５】（ｅ）圧縮デ−タを復元するために同期情
報を提供すること。

【００３６】（ｆ）同期化画像デ−タをフォ−マットす
ること。

【００３７】（ｇ）フォ−マットされた画像デ−タを所
定のサイズのセグメントの形でチャンネルを介して伝送
するか記録媒体に記録すること。

【００３８】図２の圧縮装置の幾つかの性格をさらに記
述したＣプログラム言語によるプログラムを補遺Ａとし
てつけてあるので参照されたい。

【００３９】図２の装置により行われる機能と逆の機能
を行う伸長と再構成のための装置については図３を参照
すること。これにはブロック図形式で通信チャンネルか
ら若しくはここで特に図示するように記録媒体から所定
セグメント長の情報として受信されるビジビリティ順序
付けられフォ−マットされた情報を伸長するための装置
が示されている。色ビデオデ−タ成分（Ｒ−Ｙ），（Ｂ
−Ｙ）のおのおのの画像ブロックを図２に示したのと同
等の装置により同様に処理できることを念頭に入れて、
ビデオ画像１００の輝度成分（Ｙ）と色成分（Ｒ−
Ｙ），（Ｂ−Ｙ）の圧縮され、順序付けられフォ−マッ
トされた画像ブロックデ−タが所定のセグメント長の情
報として受信器から或いは図示するようにビデオ信号再
生装置３８０からケ−ブル３７５を介して再生プロセッ
サ３７０に送られる。プロセッサ３７０はこの情報を圧
縮され、順序付けられ、フォ−マットされ、ＥＣＣ符号
化された画像ブロックデ−タを表す直列のデ−タストリ
−ムに変換する。直列デ−タストリ−ムはケ−ブル３６
５を介してデフォ−マッタ３６０とエラ−訂正デコ−ダ
／訂正器３８５に送られてデフォ−マットされエラ−訂
正されて複数のコ−ドワ−ドを生成する。複数の画像ブ
ロックから成るこうしてデフォ−マットされたデ−タセ
ットのコ−ドワ−ドはケ−ブル３５５を介してエントロ
ピ−デコ−ダ３５０に送られ、ここでコ−ドワ−ドはデ
コ−ドされて正規化され、ビジビリティ順序付けられた
係数を生成する。係数はケ−ブル３４５を介して乗算器
３４０に送られ、ここで圧縮処理で正規化係数として使
用された量子化係数Ｑと乗算される。量子化係数ＱはＡ
ＵＸ ＤＡＴＡと量子化係数をケ−ブル３９５を介して
マルチプレクサ３９０に供給するデフォ−マッタ３６０
に応答してマルチプレクサ３９０から与えられる。乗算
器３４０の出力はビジビリティ順の一組の量子化係数で
あってケ−ブル３３５を介してｄｃｔ画像ブロック変換
メモリ３３０に送られる。ここで係数組は一組のｄｃｔ
係数画像ブロックに変換され、ついでケ−ブル３２５を
介して逆ｄｃｔ回路３２０に送られる。ここでｄｃｔ係
数はラスタ走査順画像ブロックデジタルデ−タに逆変換
される。逆ｄｃｔ回路３２０からの逆変換係数はケ−ブ
ル３１５を介して第２のブロック化メモリ３１０に送ら
れる。このメモリはブロック−ライン変換記憶装置を具
備し、ラスタ走査順画像ブロックデジタル画像デ−タを
ラスタ走査のフィ−ルド順のデジタル画像デ−タに変換
する。これはケ−ブル３０５を介してビデオ画像１００
のビデオデ−タ成分としてケ−ブル３０５を介して出力
される。

【００４０】ここでより具体的に説明するために、磁気
テ−プから復元されたデ−タが完全であり、不完全に復
元される周波数順序付けデ−タセットが無い通常速度で
の再生についてまず述べることにする。

【００４１】記録されたデ−タは再生されると再生プリ
プロセッサ３７０から受信され、それからケ−ブル３６
５を介してデフォ−マッタ３６０に送られる。デフォ−
マッタはフォ−マットされたデ−タストリ−ムから同期
情報を抽出し、エラ−訂正シンドロ−ムを計算してエラ
−訂正デコ−ダ３８５に送る。このデコ−ダはエラ−箇
所と訂正内容をデフォ−マッタに戻す。デフォ−マッタ
は訂正内容をケ−ブル３５５を介してエントロピ−デコ
−ダ３５０に送られる前のデ−タに加える。デフォ−マ
ッタはまた量子化値Ｑをデ−タストリ−ムから分離し、
適当な期間遅らせてその値をケ−ブル３９５を介してマ
ルチプレクサ３９０に出力する。デフォ−マッタはさら
にフォ−マットされた周波数順序付け係数の各グル−プ
からセット識別子（図６の６１０）を分離し、これをケ
−ブル３９５を介してマルチプレクサ３９０に送る。こ
の識別子はマルチプレクサ３９０の出力３８７を介して
第２のマルチプレクサ３９２にそしてさらにケ−ブル３
１２を介してブロック−ライン変換メモリ３１０に送ら
れる。

【００４２】オ−ディオのような補助デ−タがマルチプ
レクサ３９２により選択されてＡＵＸ ＤＡＴＡ出力に
送られて、図示しない他の回路素子の処理に供される。

【００４３】エントロピ−デコ−ダはエントリピ−コ−
ド化量子化係数値をデコ−ドし、ケ−ブル３４５を介し
て乗算器３４０に送る。乗算器３４０は所定の係数群の
各量子化係数にＱとその係数のインデックスの関数であ
る値を乗じて正規化係数のストリ−ムを形成する。この
ストリ−ムはケ−ブル３３５を介してｄｃｔブロック変
換メモリ３３０に送られる。

【００４４】ｄｃｔブロック変換メモリは周波数順位の
係数の各グル−プをｄｃｔ係数ブロックのグル−プに並
べ変える。ｄｃｔ変換ブロックはブロック変換メモリか
らコラム（列）毎のラスタ走査順に読み出され、一連の
係数により形成されるデ−タストリ−ムはケ−ブル３２
５を介して逆ｄｃｔ回路３２０に送られる。ここでｄｃ
ｔ係数の各ブロックは逆変換されてロ−（行）毎のラス
タ走査順に配置された画素のブロックを生成する。逆ｄ
ｃｔ回路によって形成された一連の画素はケ−ブル３１
５を介してブロック−ライン変換メモリ３１０に送られ
る。ブロック−ライン変換メモリはその入力における画
素ブロックを逆ｄｃｔ回路から送られたままにケ−ブル
３１２を介して供給される識別子により決定される場所
とメモリ内部の画素カウンタに読み込み、その出力に画
像の画素をラインに基づいたラスタ走査順序に供給す
る。一般に、ライン順のラスタ走査画像はケ−ブル３０
５を介してフレ−ム蓄積メモリやリアルタイム表示装置
に送られる。

【００４５】シャトル内画像モ−ドにおいて、テ−プが
通常の再生速度より速く再生されると、再生プリプロセ
ッサ３７０によりレコ−ダ３８０から復元されるデ−タ
は不完全である。すなわち、復元されたデ−タストリ−
ムは再生ヘッドがテ−プ上の記録デ−タトラック間にあ
る時に生じる雑音の多い不正確なデ−タでインタリ−ブ
された正確なデ−タのスナッチから成る。したがって、
再生装置の目的は有効デ−タのスナッチを無効デ−タか
ら分離し、有効デ−タのスナッチをデコ−ドすることに
より部分画像を作成することである。

【００４６】有効デ−タを無効デ−タから分離するため
には、どのデ−タが有効でどのデ−タが有効でないかを
決定する方法が必要になる。斯界では多くの方法が知ら
れており、いずれもこの点に関して多少とも信頼でき
る。復元された有効デ−タの量と有効と仮定したデ−タ
が本当に有効であるという確実性の程度との間には妥協
がある。例えば、再生ヘッドが記録トラックの中心から
外れると、再生波形の振幅が低下することが知られてい
る。もし再生波形の所定の振幅以下で受信したデ−タを
無効とみなすとすると、しきい値によっては有効デ−タ
だけを供給するためのこの方法の信頼性は変わることに
なる。再生波形、エラ−訂正デコ−ダによって測定され
るようなエラ−レ−ト等を含む手段を結合したもっと複
雑な方法を組み合わせれば再構成のための有効デ−タを
選択するための信頼性の高い方法が得られる可能性があ
る。

【００４７】以下の説明では有効なデ−タスナッチがデ
フォ−マッタに特定され、無効デ−タが０にセットされ
るものと仮定している。

【００４８】テ−プから復元される無効デ−タについて
は２つの場合がある。無効デ−タがビジビリティ順序付
けられたデ−タセットの相当数の高ビジビリティ項、特
に、ｄｃ項にまたがるか識別子が壊れている場合には、
残りのものから認識可能な画像を再構成することは不可
能である。一方、無効デ−タが低ビジビリティ項に生じ
る場合には、再生デ−タに相当する画像を再構成するこ
とは可能であり望ましいことである。

【００４９】再構成可能なビジビリティ順序付デ−タセ
ットが伝送媒体から復元されるときには、エントロピ−
デコ−ダがエントロピ−コ−ド化量子化係数をデコ−ド
し、これらをケ−ブル３４５を介して乗算器３４０に供
給する。無効デ−タはデコ−ドされる前にデフォ−マッ
タにより０にセットされるか無効としてフラグが立てら
れる。無効である値は量子化ｄｃｔ係数振幅にデコ−ド
されるときに０に置換えられる。

【００５０】乗算器３４０は所定の係数グル−プの各量
子化係数にＱと係数のインデックスの関数である値を乗
じて正規化係数のストリ−ムを形成する。これら正規化
係数はケ−ブル３３５を介してｄｃｔブロック変換メモ
リ３３０に送られる。ｄｃｔブロック変換メモリは周波
数順序付係数の各グル−プを再配列する。ｄｃｔ係数ブ
ロックはブロック変換メモリからラスタ走査のコラム順
に読出され、係数列によって形成されたデ−タストリ−
ムはケ−ブル３２５を介して逆ｄｃｔ回路３２０に送ら
れる。逆ｄｃｔ回路により形成された画素列はケ−ブル
３１５を介してブロック−画像ライン変換メモリ３１０
に送られる。ブロック−画像ライン変換メモリは逆ｄｃ
ｔ回路から送られたままの画素のブロックをケ−ブル３
１２を介して供給される識別子により決定される場所と
メモリ内部の画素カウンタに読込み、ラスタ走査のライ
ン順に画像画素をその出力にケ−ブル３０５を介して供
給する。

【００５１】識別子は復元されなかったデ−タブロック
に対しては送られない。それ故、シャトル内画像動作モ
−ドでは、新しい画素で更新される画像部分だけが復元
されたデ−タスナッチからのビジビリティ順序付デ−タ
セットの部分的または完全なる再構成が可能となった部
分である。

【００５２】新しい画素で更新されない画像の場所は前
の画像情報を表示し続ける。このようにして、古い画像
ブロックは新しい画像ブロックでテ−プから取出された
ブロック位置に対応する有効デ−タとして置換えられ
る。

【００５３】デ−タセットの有効なスナッチから復元さ
れたブロックの画像尖鋭度と明瞭度はビジビリティ順序
付けデ−タセットを構成する係数のうち幾つが取り出さ
れるかによる。

【００５４】用途によっては復元ブロックの全てに対し
て一定数の高ビジビリティ係数を使用して画像ブロック
を再構成することが望ましいことがある。こうすると、
画像全体の大体の見た感じは尖鋭なブロックとぼやけた
ブロックが混じり合ったものというよりはむしろむらの
ないものとなる。さらに画像の水平または垂直の条片か
ら取ったブロックから順序付デ−タセットを形成するこ
とが望ましいことがある。こうするとシャトル内画像は
個々のブロックをランダムに置換えることによってとい
うよりはむしろ条片により更新されることになる。

【００５５】上述した方法で、図３の伸長装置は、変換
され、ビジビリティ順序付けられ、正規化され、圧縮さ
れ、同期化され、フォ−マットされた画像デ−タブロッ
クを再生し、画像デ−タ画像ブロック係数をデフォ−マ
ットし、デコ−ドし、逆変換して画像ブロックデ−タか
らテレビジョン画像を部分的にか或いは完全に再構成さ
せることができる。その上、そしてすぐに明らかとなる
ように、シャトル内画像モ−ドでは普通である非常に高
い再生速度では、磁気テ−プの各トラック上のデ−タの
一部だけが通常復元できる。上述したように、シャトル
内画像モ−ドでレコ−ダから再生されるビジビリティ順
序付けられ、フォ−マットされたデ−タセットの係数の
うちの必ずしも全てではない幾つかを復元できる。高い
シャトル内画像速度で復元された圧縮デ−タのスナッチ
を使用して不完全だが見分け可能な画像を再構成するこ
とができる。“不完全な画像”とか“部分的画像”なる
用語は画像が全てのｄｃｔ係数を用いずに再構成され、
このため画像についての情報の全てが再構成に使用され
ていないことを意味することを伝えるためのものであ
る。換言すると、部分的なｄｃｔ係数、すなわち、画像
を規定するｄｃｔ係数の全数ではなく数個を用いて画像
が再構成されるということである。これはまた十分な情
報がスナッチに回収されて画像ブロックの全画素を再構
成することを意味する。しかしながら、全てのｄｃｔ係
数が回収されるわけではないので、画素によって表され
る画像の細部は劣化しがちである。ここでテレビジョン
画像を表示されるべき画像を規定する全てのデジタル情
報より少ない情報を使用して再構成でき、この意味で画
像の部分的再構成というものがあるということを繰返し
ておく。その結果、画像の全領域が再構成されたとして
も、画像を規定するｄｃｔ係数の全てを部分的再構成に
使用している訳ではないので細部や尖鋭度が失われるこ
とになる。

【００５６】再生装置の速度が通常速度に向かって低下
するにつれて、より大きなスナッチ、より多くのビジビ
リティ順序付係数が復元でき、完全とまではいかないが
良好のビデオ画像を再構成することができる。一般的に
言って、復元されるビジビリティ順序付係数の個数が多
ければ多いほど、画質は良くなる。結局、再生装置の速
度がその通常の動作速度に低下すると、復元される情報
スナッチは完全なビジビリティ順序付係数組から成るこ
とになる。画像デ−タが完全に復元できるので、完全な
ビデオ画像を再構成することが可能となる。こうして、
編集者はシャトル内画像モ−ドで再生速度を上げたり下
げたりして特定のシ−ンや画像、例えば、特定のフィ−
ルドやフレ−ムを磁気テ−プに記録された画像ブロック
の順序付けられ、フォ−マットされ、変換されたデ−タ
セットから分けることができる。ここで、この発明の原
理をより詳細に理解するために、テレビジョン画像１０
０、ＣＣＩＲ−６０１規格と複数の画像ブロックを関連
付けて説明しよう。テレビジョンフレ−ムには２フィ−
ルドがあるので、１フィ−ルドについてはＣＣＩＲ−６
０１規格は水平方向、すなわち、ｘ軸方向に７２０画
素、垂直方向、すなわち、ｙ軸方向には２４４画素から
成る画像デ−タのマトリクスアレイを考えている。原点
（０、０点）がテレビジョン表示装置の左上隅に位置す
るｘ、ｙ座標系を想定する。二次元グラフのｘ軸上の点
のように、水平方向の行（ｒｏｗ）における画素は幾列
（ｃｏｌｕｍｎ）にも並んでいるように見ることがで
き、これら列を左から右へ列０から列１９と番号付ける
ことができる。同様に、垂直方向の列における画素は幾
行にも並んでいるように見ることができ、これら行は上
から下に向かって行０から行２４３と番号付けることが
できる。テレビジョン画像１００の１フィ−ルドを構成
する各画素は画素アレイＰにおけるそれぞれの座標位置
により一意に識別することができる。画素Ｐ（ｉ，ｊ）
が画素アレイＰのｉ番目の行とｊ番目の列に位置してい
るものとする。数学的記号を使用すると、画素アレイＰ
は以下の形式で書くことができる。

【００５７】

【数１】 ところで、代数的図表は（ｘ，ｙ）座標により記述され
るということは明らかなことである。マトリクス表記法
は（行、列）表記法を使用していることも同じくらい一
般的である。これは（ｘ，ｙ）表記法というより（ｙ，
ｘ）表記法のように見える。ここでの説明では、代数的
表記法よりむしろマトリクス表記法を用いることにす
る。したがって、要素Ｐ（ｉ，ｊ）は、行を表示装置の
上から下に向かって取り、列を左から右へ向かって取っ
た場合ｉ行ｊ列によって表される座標位置での画素を意
味する。

【００５８】上述したように、画像ブロック１１３のよ
うに輝度ビデオデ−タ成分（Ｙ）の画像ブロックは垂直
方向に４画素、水平方向に８画素から成るものとする。
したがって、各画像ブロックはｘ軸方向に８画素分の幅
をもつことになるので、水平方向には７２９／８＝９０
の画像ブロックがあり、またｙ軸方向に４画素分の高さ
をもつことになるので、垂直方向には２４４／４＝６１
の画像ブロックがあることになる。

【００５９】他の番号付け方法も可能であることは明ら
かである。例えば、上記のことを考慮すると、６１ｘ９
０＝５４９０個の画像ブロックがあり、画像ブロックに
０から５４８９までの番号を付けることによりフィ−ル
ドの各画像ブロックを一意に識別できることになる。こ
の発明の以下の説明ではマトリクス表記法を使用する
が、これは例示的なものであり、これに限定されるもの
ではない。この方法では、各画像ブロックは二次元画像
ブロックマトリクス状アレイの１要素として一意に識別
できる。

【００６０】ここで式（１）によって表される第１の２
４４ｘ７２０画素アレイＰをそれぞれが画像ブロックに
相当する複数の４ｘ８画素サブアレイに分割して式
（５）によって表される第２の６１ｘ９０画像ブロック
アレイＢを形成することができることを考える。こうし
て、画像ブロックアレイＢは複数の画像ブロックを具備
し、アレイＢのｍ行ｎ列を意味する画像ブロック座標位
置（ｍ，ｎ）に空間的に位置付けられた画像ブロックは
画像ブロックＢ（ｍ，ｎ）というラベルが付けられ、各
画像ブロックは第１の画素アレイＰの４ｘ８画素サブア
レイから成る。このことをさらに理解するために、テレ
ビジョン画像１００の左上隅の第１の画素アレイＰの４
ｘ８画素サブアレイを考える。図１の画像ブロック１１
３は画像ブロックＢ（０，０）と記述され、式（２）に
示すように式（１）からの３２画素Ｐ（ｉ，ｊ）から構
成される。

【００６１】

【数２】 同様に、画像ブロックＢ（ｍ，ｎ）のおのおのは第１画
素アレイＰの４ｘ８分割サブアレイとして以下のように
生成できる。

【００６２】

【数３】 以下同様に

【００６３】

【数４】 上の表記法を使用すると、式（２）によって表される画
像ブロックは画像ブロック座標位置（０，０）に空間的
に位置し、式（３）によって表される画像ブロックが座
標位置（０，１）に空間的に位置し、式（４）によって
表される画像ブロックは座標位置（６０，８９）に空間
的に位置する。

【００６４】上の表記法を使用すると、式（１）により
表される第１の２４４ｘ７２０画素アレイＰは第２の６
１ｘ９０画像ブロックアレイＢに以下のように書直され
る。

【００６５】

【数５】 ここで式（５）の画像ブロックアレイＢの各要素Ｂ
（ｍ，ｎ）は式（１）の画素アレイＰの４ｘ８画素サブ
アレイである。

【００６６】したがって、次のように言うことができ
る。

【００６７】（ｉ）式（５）に画像ブロックアレイＢの
各画像ブロックＢ（ｍ，ｎ）は４行８列の画素から成
る。

【００６８】（ｉｉ）画像ブロックアレイＢの各画像ブ
ロックＢ（ｍ，ｎ）は３２個の画素から成る。

【００６９】（ｉｉｉ）画像ブロックアレイＢの各画像
ブロックＢ（ｍ，ｎ）は式（２），（３），（４）に関
連して述べたように生成することができる。

【００７０】ここでブロックとデ−タセットの間の関係
についてさらに考察する。

【００７１】先ず、デ−タセットは１５個の画像ブロッ
クから成ると仮定していることを思い起こして欲しい。
前述したように、水平方向には９０個の画像ブロックが
ある。したがって、水平方向には６個のデ−タセットが
ある。整数１５が被除数“９０個の画像ブロック”の除
数として選ばれて商として水平方向に６個のデ−タセッ
トを得ていることに注意すべきである。デ−タセット当
りの画像ブロックの個数は１５に限定されず、例えば、
３０であっても良い。

【００７２】第２に、この発明の実施例ではデ−タセッ
トが水平方向に連続した１５個の画像ブロックから成る
ものとしているが、画像ブロックをごちゃ混ぜにした
り、無作為化したり、調整し直したりしてデ−タセット
を生成することもできる。例えば、画像デ−タをごちゃ
混ぜ（ｓｈｕｆｆｌｅ）にしまた元に戻す（ｄｅｓｈｕ
ｆｆｌｅ）する装置に対する１９９１年２月１３日付け
の米国特許出願Ｎｏ．６５４，７１０を参照のこと。

【００７３】第３に、この発明の圧縮技術の実施例で
は、行当り７２０画素をライン単位、すなわち、行単位
で変換器記憶装置に１画像ブロックを構成する行数が記
憶されるまで記憶することを考えている。（ここでは１
画像ブロックは４行から成る。）第１の実施例では、ビ
デオ画像１００の４画素行のグル−プを行単位に図４の
ライン−ブロック変換器メモリ４４０、４４２に書込
む。この様な処理は次のような手順で行われる。

【００７４】先ず、ｉ画素行を構成する７２０個の画素
Ｐ（ｉ，ｊ）を画素列ｊ＝０，…，７１９としてライン
−ブロック変換メモリに書込む。

【００７５】次に、（ｉ＋１）画素行を構成する７２０
個の画素Ｐ（ｉ＋１，ｊ）をライン−ブロック変換メモ
リに画素列ｊ＝０，…，７１９として書込む。

【００７６】次に、（ｉ＋２）画素行を構成する７２０
個の画素Ｐ（ｉ＋２，ｊ）をライン−ブロック変換メモ
リに画素列ｊ＝０，…，７１９として書込む。

【００７７】次に、（ｉ＋３）画素行を構成する７２０
個の画素Ｐ（ｉ＋３，ｊ）をライン−ブロック変換メモ
リに画素列ｊ＝０，…，７１９として書込む。

【００７８】画素列ｊ＝０，…，７１９に対する画素Ｐ
（ｉ，ｊ）の行ｉ＝０，１，…，２４３のおのおのがラ
イン−ブロック変換メモリに書込まれてしまうまで、す
なわち、テレビジョン画像１００の一部を構成する１フ
ィ−ルド全体が書込まれてしまうまで上の４つのステッ
プで表せられる処理を繰返す。

【００７９】フィ−ルド全体がライン−ブロック変換メ
モリ４４０、４４２に書込まれた後、４画素行から成る
１行のブロックがメモリから読み出される。各行のブロ
ックのことをブロック行とも呼ぶ。変換器メモリからの
読出しについては、先ず、ブロックはブロック単位でブ
ロック列０から８９まで（ｎ＝０，…，８９）左から右
への方向に読出され、次ぎに、ブロックはブロック行単
位でブロック行０から６０まで（ｍ＝０，…、６０）上
から下への方向に読出される。

【００８０】この実施例では、ブロックが読出されるこ
とを、１ブロック行が左から右への方向に読出されるこ
ととブロック行が上から下への方向に読み出されること
とにより記述する。ブロックが左から右への方向だけで
なく右から左への方向にも読出すことができ、ブロック
行が上から下へだけでなく下から上に向かって読出すこ
とができることは明らかである。同様に、画素は行単位
だけでなく列単位で記憶できる。他の変形も容易であ
る。

【００８１】ブロック行ｍの各画像ブロックＢ（ｍ，
ｎ）は４画素行、８画素列の画像デ−タを有する。画素
は、画像ブロックの８画素列が１画素行から読出され、
ついで８画素列が次ぎの画素行から読出されるように、
すなわち、画素が変換メモリ内の第１のブロックから画
素行単位で読出され、ついで第２のブロックから読出さ
れるように、読出す。各ブロックはこのように読出され
た後それに続く処理を受ける。

【００８２】この実施例では、ビデオ画像１００の画像
ブロックＢ（ｍ，ｎ）の４画素行のうちの１行を構成す
る８列を読出し、ついで４画素行の次の行を構成する８
列を読み出す。ｍ番目のブロック行を構成するｎ個のブ
ロックＢ（ｍ，ｎ）（ｎ＝０，１，…，８９）のおのお
のを読出す処理は次ぎのように記述できる。

【００８３】先ず、ブロックＢ（ｍ，ｎ）の画素行ｉ，
画素列ｊ＝ｋ，ｋ＋１，…，ｋ＋７に相当する８個の画
素Ｐ（ｉ，ｊ）をライン−ブロック変換メモリから読出
す。ついで、ブロックＢ（ｍ，ｎ）の画素行ｉ＋１，画
素列ｊ＝ｋ，ｋ＋１，…，ｋ＋７に相当する８個の画素
Ｐ（ｉ＋１，ｊ）をライン−ブロック変換メモリから読
出す。

【００８４】ついで、ブロックＢ（ｍ，ｎ）の画素行ｉ
＋２，画素列ｊ＝ｋ，ｋ＋１，…，ｋ＋７に相当する８
個の画素Ｐ（ｉ＋２，ｊ）をライン−ブロック変換メモ
リから読出す。

【００８５】ついで、ブロックＢ（ｍ，ｎ）の画素行ｉ
＋３，画素列ｊ＝ｋ，ｋ＋１，…，ｋ＋７に相当する８
個の画素Ｐ（ｉ＋３，ｊ）をライン−ブロック変換メモ
リから読出す。

【００８６】ｎを増加することにより上の４つの工程を
ブロックアレイＢのブロック行ｍの次のブロックが読出
されるまで繰返す。すなわち、ｎを増加し、Ｂ（ｍ，
ｎ）をｎ＝０，１，…，８９についてｍ番目のブロック
行の最後の画像ブロック（Ｂ（ｍ，８９））が読出され
るまで読出す。

【００８７】ｍを増加しながら、上の５つの工程を画像
ブロックアレイＢの次のブロック行について繰返す。す
なわち、ｍを増加し、０から６０までのブロック行ｍに
つきＢ（ｍ，ｎ）を読出す。

【００８８】左から右へ読み出すことは画像ブロックＢ
（０，０）の画像デ−タの４画素行のおのおのを構成す
る８画素を１つづつ予め定められた方向に読み出すこと
を意味する。ついで画像ブロックＢ（０，１）を構成す
る４画素行のおのおのの８画素を読み出す。以下同様で
ある。すなわち、ビデオ画像の最初のブロック行ｍ＝０
を構成する９０画像ブロックが変換メモリから読出され
ｄｃｔ処理に供せられるまでブロックＢ（０，ｎ）をｎ
＝０，１，…，８９につき読み出す。ついで２番目のブ
ロック行ｍ＝１について処理を繰返して画像ブロックＢ
（１，ｎ）をｎ＝０，１，…，８９として読出す。つい
で、３番目のブロック行ｍ＝２についてｎ＝０，１，
…，８９としてＢ（２，ｎ）を読出す。こうして６１ブ
ロック行のすべてが読出され、ｄｃｔ処理に供せられ
る。

【００８９】変換メモリへの書込み処理とそこからの読
出し処理との間の相違について注意すること。特に、書
込み処理においては、まるまる１行を構成する７２０画
素の全てが変換メモリへ書込まれてから次の行が書込ま
れることに注意すること。読出し処理はそうではない。
１行の画素は画像ブロック単位に分割されており、この
ため行全体は一度には読出されない。むしろ画像ブロッ
クの幅を規定する数の画素だけが一度に読出されるので
ある。この実施例では、行は８画素幅の画像ブロックに
分割されており、したがって７２０画素の行全体が読出
されるというよりは、８画素だけが一つの行から読出さ
れ、その後、次の行から８画素が読出される。このよう
に、変換メモリはライン−ブロック変換器としても機能
する。

【００９０】すでに記憶された最初の画像ブロックグル
−プが第１のライン−ブロック変換メモリから読出され
ている間に、例えば、画像ブロックＢ（０，ｎ）（ｎ＝
０，１，…，８９）がブロック単位で読出されている間
に、ビデオ画像からの次の画素グル−プを第２のライン
−ブロック変換メモリに書込むことができる。例えば、
画像ブロックＢ（１，ｎ）（ｎ＝０，１，…，８９）を
構成する画素を画素行単位で第２のライン−ブロック変
換メモリに書込むことができる。４画素行（画像ブロッ
ク）の最初のグル−プが第１のライン−ブロック変換メ
モリから読出され、第２の画像ブロックグル−プが第２
のライン−ブロック変換メモリに書込まれ記憶される
と、変換メモリの機能を反転することができる。すなわ
ち、第３の画像ブロックグル−プが到来すると、４画素
行の第２のグル−プが第２のライン−ブロック変換メモ
リから読み出されブロック単位でｄｃｔ処理に供せられ
ている間に第３のグル−プは第１のライン−ブロック変
換メモリに画素行単位で第１のライン−ブロック変換メ
モリに書込み記憶できる。処理は１ブロック行（例え
ば、ｍ番目のブロック行）の９０画像ブロックの読出し
（または書込み）と他のブロック行（例えば、ｍ＋１番
目のブロック行）の９０画像ブロックの書込み（または
読出し）との間を行き来し、しかもこれは６１ブロック
行の間ずつと続く。

【００９１】上述のことを考えると、情報は画素行単位
でライン−ブロック変換メモリに書込まれ（画像行当た
り７２０個の画素がある）、そして情報はブロック行単
位でライン−ブロック変換メモリから読出される（各画
像ブロックの行当たり８個の画素があり、ブロック行当
たり９０個の画像ブロックがある）ことが理解されよ
う。画像ブロックの読出しと書込みを交互に行う上述の
機能と結び付けられるのはこの発明の圧縮技術である。

【００９２】ついでに触れておくが、圧縮デ−タを受信
し処理するための変換と圧縮方式の代表的なものが“Ｄ
ａｔａ Ｃｏｍｐｒｅｓｓｉｏｎ Ｕｓｉｎｇ Ａ Ｆ
ｅｅｄｆｏｒｗａｒｄ Ｑｕａｎｔｉｚａｔｉｏｎ Ｅ
ｓｔｉｍａｔｏｒ”と題する１９９０年７月３１日付け
の米国特許出願Ｎｏ．０７／５６０，６０６，“Ｍｅｔ
ｈｏｄ ａｎｄ Ａｐｐａｒａｔｕｓ ｆｏｒ Ｓｈｕ
ｆｆｌｉｎｇ ａｎｄＤｅｓｈｕｆｆｌｉｎｇ Ｄａｔ
ａ”と題する１９９１年２月１３日付けの米国特許出願
Ｎｏ．０７／６５４，７１０と、“Ｍｅｔｈｏｄ ａｎ
ｄ Ａｐｐａｒａｔｕｓ ｆｏｒ Ｄｅｔｅｒｍｉｎｉ
ｎｇ ａ Ｑｕａｎｔｉｚｉｎｇ Ｆａｃｔｏｒ ｆｏ
ｒ Ｍｕｌｔｉ−Ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ Ｄａｔａ”と
題する１９９１年４月１８日付けの米国特許出願Ｎｏ．
０７／６８８，９２３に記述されている。

【００９３】図４に図２のブロック化メモリ４００−
１、４００−２として使用可能なブロック化メモリ４０
０を示す。アナログ画像信号の輝度成分（Ｙ）は輝度チ
ャンネル２０５−１に供給される。色信号を圧縮する場
合には（Ｒ−Ｙ）と（Ｂ−Ｙ）の色成分が色チャンネル
２０５−２に交互に供給される。色チャンネルは輝度チ
ャンネルと同様であってもそうでなくとも良い。色チャ
ンネルは２つの交番色成分信号（Ｒ−Ｙ），（Ｂ−Ｙ）
を処理するのに使用される。各色成分は輝度成分の帯域
幅のほぼ半分の帯域幅を持つので、サンプリング速度、
変換メモリ等は半分で良い。

【００９４】図４において、画像信号成分はケ−ブル２
０５−１か２０５−２のどちらかに相当するケ−ブル２
０５を介してブロック化メモリ４００に供給される。こ
のメモリもブロック化メモリ４００−１か４００−２の
どちらかに相当する。このメモリにおいては、信号はサ
ンプルホ−ルド（Ｓ／Ｈ）回路４２０でクロック入力４
２２により例えば、１３．５ＭＨｚの速度でサンプリン
グされる。サンプル信号はケ−ブル４２６を介してアナ
ログ−デジタル（Ａ／Ｄ）変換器４２４に供給される。
実際には、Ｓ／Ｈ回路４２０はＡ／Ｄ変換器４２４と一
体である。デジタル画像信号はバス４３０を介してブロ
ック化メモリ４００の他の装置へ送られてさらに処理さ
れる。ブロック化メモリ４００により処理されたライン
−ブロック変換画像デ−タは８ビットのバスケ−ブル２
１５を介してｄｃｔ回路２２０−１または２２０−２、
ビジビリティ順序付けメモリ５００等へ送られる。この
ように、ライン−ブロック変換画像デ−タが供給される
システムは画像ブロックデ−タを空間時間領域から空間
周波数領域へ変換し、変換画像ブロックデ−タをビジビ
リティ尺度で順序付け、圧縮画像デ−タを符号化し、そ
して圧縮画像デ−タをフォ−マットするための構造化手
段を具備している。順序付けられ、圧縮され、符号化さ
れ、フォ−マットされた画像デ−タはその後受信器に送
るために伝送チャンネルに供給されるか割当デ−タ同期
ブロック内の画像デ−タの連続セグメントとしてレコ−
ダ２８０により記録媒体に記録される。どちらの場合で
も、画像デ−タは受信器でか再生装置から再構成されて
適切に再構成されたビデオ画像を提供できる。

【００９５】ブロック化メモリ４００は一対のライン−
ブロック変換メモリ４４０と４４２を具備しており、こ
れらメモリはラスタ走査デジタル画像デ−タをケ−ブル
２０５を介して受信し、ブロック化画像デ−タを８ビッ
トデジタルサンプルフォ−マットでケ−ブル２１５を介
して送出する。

【００９６】前に述べたフィ−ルド単位に基づいた実施
例においては、ビデオ画像１００の２４４ｘ７２０画素
の１のフィ−ルドが第２のライン−ブロック変換器４４
２（４４０）からブロック単位で読出されつつある間に
第２の２４４ｘ７２０画素フィ−ルドが第１のライン−
ブロック変換器４４０（４４２）に読込まれている。メ
モリ４４０と４４２はフィ−ルド速度で交互に切替えら
れる。

【００９７】これから述べるブロック行単位の第２の実
施例では、メモリ４４０と４４２とは交互に１８，７５
０ライン（１億３千５００万サンプル÷７２０サンプル
／秒）／秒（１８．７５ＫＨｚ）のライン速度の１／４
で切替えられる。これは１ブロック行当り４行あること
と一致し、メモリ４４０と４４２間の交互切り替えは１
秒当り約４，６８７回起こり交番フィ−ルドよりむしろ
交番ブロックを蓄積し復元できることを意味する。（各
ブロック行には４画素行あることを思い起こすこと。）
このようにして、画像ブロックＢ（ｍ＋１，ｎ）（ｎ＝
０，…，８９）の（ｍ＋１）番目の行がライン単位でラ
イン−ブロック変換メモリ４４２（４４０）に書込まれ
ている間に画像ブロックＢ（ｍ，ｎ）（ｎ＝０，…，８
９）のｍ番目のブロック行がブロック単位でライン−ブ
ロック変換器４４０（４４２）から読出されている。
（ビデオには帰線消去時間があり、帰線消去を含める
と、１ライン当り７２０個の画素ではなく実際には１ラ
イン当り８５８個の画素があることになるので真のライ
ン切替え速度は１８．７５ＫＨｚではなく約１５．７３
４ＫＨｚであることに注意すること。）ライン−ブロッ
ク変換画像デ−タはケ−ブル２１５を介して一連の４ｘ
８画像ブロックとして供給される。各画像ブロックは３
２個の画素をもち、輝度成分からなる４ｘ８画像ブロッ
クの１つか、（Ｒ−Ｙ）の成分からなる４ｘ４画像ブロ
ックと（Ｂ−Ｙ）成分からなる４ｘ４画像ブロックかの
いずれかである。２つの４ｘ４色成分は１つの４ｘ８色
ブロックを形成する。

【００９８】この目的を達するために、この第２の実施
例では、デジタル入力画像デ−タはケ−ブル４３０を介
してライン−ブロック変換メモリ４４０と４４２の両方
へ供給される。各メモリは輝度成分（Ｙ）か色成分（Ｒ
−Ｙ）と（Ｂ−Ｙ）かに対する、特に画像デ−タの交替
ブロック行を記憶する記憶場所を具備する。タイミング
発生器４４４はどのメモリを読込みのために起動すべき
か、どのメモリを書込みのために起動すべきかを制御す
る。タイミング発生器４４４はライン４５２上の図示し
ないシステム制御装置から供給される垂直帰線消去信号
（Ｖ ｓｙｎｃ）に応答してメモリ制御信号を発生す
る。タイミング発生器４４４は読込み／書込み（Ｒ／
Ｗ）ライン４４６、４４７に読込み／書込み信号を出
し、ＯＥライン４４８、４４９にイネ−ブル信号を出
す。図示するように、Ｒ／Ｗライン４４６とＯＥライン
４４８はメモリ４４０に接続され、Ｒ／Ｗライン４４７
とＯＥライン４４９はメモリ４４２に接続される。Ｒ／
Ｗ及びＯＥ制御信号はライン４４７と４４９を介してメ
モリ４４２に供給される前にインバ−タ４５０によって
反転される。このため、一方のメモリが行単位で書込ま
れているときには他方のメモリはブロック単位で読出さ
れている。画素デ−タの４ライン、すなわち、４行がメ
モリ４４０（４４２）に書込まれ、他方のメモリ４４２
（４４０）からブロックの１ブロック行が読出された
後、２つのメモリの機能的役割が逆転する。

【００９９】この発明の原理によれば、メモリ４４０と
４４２は交互にかつ連続して画像順次フォ−マットの画
像デ−タを受信し記憶し、ついで連続して画像ブロック
化フォ−マットの画像デ−タをブロック行単位で（すな
わち、４画素列ｘ８画素列単位で）読出し供給する。こ
の目的を達するため、一方において、書込みアドレス発
生器４５４が画像デ−タを変換メモリにラスタ走査順に
書込むためのアドレスを制御し、他方において読出しア
ドレス発生器４５６がブロック化フォ−マットの画像デ
−タをメモリから読出すための読出しアドレスを制御す
る。画像ブロックデ−タの読出しは現在書込みがなされ
ていないメモリから行われるということを思い起こすこ
と。ビデオ帰線消去信号４５２に応答して書込み、読出
しアドレス発生器４５４、４５６はタイミング発生器か
らリセット信号をライン４５８、４６０を介して受信す
る。これに応答して、アドレス発生器４５４、４５６は
書込み、読出しアドレス信号をライン−ブロック変換メ
モリ４４０、４４２の一方あるいは他方へメモリ交替方
式で供給する。

【０１００】この目的を達するため、書込みアドレス発
生器４５４のアドレス出力はバス４６２を介してメモリ
４４０と４４２にそれぞれ対応付けられた一対のマルチ
プレクサ４６４と４６６のそれぞれのＡとＢ入力に供給
される。書込みアドレス発生器４５４のアドレス出力に
応答して、マルチプレクサ４６４または４６６は、メモ
リ４４０または４４２にデ−タを所望の順序で記憶する
ための書込みアドレスを供給する。ここでは、ビデオの
サンプルとラインを走査する順序、すなわち、テレビジ
ョンラスタ走査シ−ケンシャルフォ−マット順である。

【０１０１】タイミング発生器４４４によって起動さ
れ、読出しアドレス発生器４５６により供給された読出
しアドレスは同様にマルチプレクサ４６４、４６６の
Ｂ、Ａ入力にバス４６８を介してそれぞれ供給される。
読出しアドレスは画像ブロックのサイズと所望のシ−ケ
ンシャルな順序で決まる記憶場所に相当する。ここで
は、例えば、空間的シ−ケンシャル順の４ｘ８画像ブロ
ックである。

【０１０２】マルチプレクサ４６４はそのＢ入力の読出
しアドレスとそのＡ入力の書込みアドレスのうち今アク
ティブなものをアドレスバス４７０を介してメモリ４４
０に供給する。同様に、マルチプレクサ４６６はそのＢ
入力の書込みアドレスとそのＡ入力の読出しアドレスの
うち今アクティブなものをアドレスバス４７２を介して
メモリ４４２に供給する。タイミング発生器４４４は個
々のマルチプレクサを制御して読出しアドレスか書込み
アドレスかをそれぞれのメモリに供給するようにする。
タイミング発生器４４４は帰線消去信号４５２に応答し
て制御信号（垂直同期信号と水平同期信号）をそれぞれ
バス４７４、４７６を介してマルチプレクサ４６４、４
６６の選択（Ｎｏｔ Ａ）／Ｂ入力に供給する。

【０１０３】読出しアドレス発生器４５６はアドレスを
順次蓄積された画像デ−タがメモリ４４０、４４２から
画像ブロック順に読出されるように発生する。例えば、
２つのメモリのうちの１つ、例えば、第１のメモリが４
行が蓄積されるまでライン毎に書込まれる。すると第１
のメモリの機能が書込みから読出しに変り、このメモリ
の１ブロック行の全てのブロックがブロック毎に読み出
される。記号的には、これは第１のメモリが式（１）の
画素アレイＰの最初の４行を表す画素Ｐ（ｉ，ｊ）で書
込まれることにより説明できる。

【０１０４】

【数６】 式（１）の画素アレイＰの最初の４行は式（６）に示さ
れている。式（６）の画素アレイＰの最初の４行はまた
式（５）のブロックアレイＢの最初の行を表し、これは
次のように書直すことができる。

【０１０５】

【数７】 輝度（Ｙ）ブロックのおのおのはブロックアレイＢのブ
ロックＢ（ｍ，ｎ）のようなどんなブロックでも良いの
であるが、この説明では３２画素Ｐ（ｉ，ｊ）を含む４
ｘ８画素サブアレイから成るものとしている。少し異な
る新しい数学的表記法を使用すると、ブロックＢ（ｍ，
ｎ）の３２個の輝度（Ｙ）画素Ｐ（ｉ，ｊ）のおのおの
は輝度画素Ｙ（ｋ）として書くことができ、これは今度
は以下の４ｘ８マトリクス画素サブアレイのアレイ表記
法を用いて書くことができる。

【０１０６】

【数８】 任意の輝度ブロックＢ（ｍ，ｎ）の各輝度画素Ｐ（ｉ，
ｊ）は新しい表記法ではＹ（ｋ）として示されるが、整
数ｋ＝０，１，…，３１により一意に識別することがで
きる。式（２），（３），（４）とそれに関する記述を
参照のこと。これら式は式（８）の形式に書直すことが
できる。

【０１０７】上記の表記法を念頭に置くと、また先に述
べたように、ブロック化メモリ４００からの１ブロック
行内の任意の輝度ブロックＢ（ｍ，ｎ）の読出しはブロ
ックＢ（ｍ，ｎ）内で行単位で行われる。このため、ブ
ロックＢ（ｍ，ｎ）の輝度画素Ｙ（ｋ）は行方向に読出
され、下記の式（９）により表される３２要素の直列の
シ−ケンスとしてケ−ブル２１５−１を介して送り出さ
れる。

【０１０８】

【数９】 同様に、（Ｒ−Ｙ）または（Ｂ−Ｙ）の色ブロックはど
れも１６個の画素Ｐ（ｉ，ｊ）を含む４ｘ４画素サブア
レイから成る。記号Ｙ（ｋ）に類似した表記法を用いる
と、ブロックＢ（ｍ，ｎ）の１６色画素Ｐ（ｉ，ｊ）の
おのおのは画素Ｃｈ（ｋ）として書くことができ、これ
が今度は下記の４ｘ８マトリクス画素サブアレイのアレ
イフォ−マットで書くことができる。

【０１０９】

【数１０】 任意のブロックＢ（ｍ，ｎ）のＣｈ（ｋ）としても示さ
れる各色画素Ｐ（ｉ，ｊ）は整数ｋ＝０，１，…，１５
によって識別することができる。別の表記法として、記
号Ｃｒ−ｙ（ｋ）は（Ｒ−Ｙ）色成分を意味し、Ｃｂ−
ｙ（ｋ）は（Ｂ−Ｙ）色成分を意味する。したがって、
Ｃｈ（ｋ）の“ｈ”は“Ｒ−Ｙ”または“Ｂ−Ｙ”で置
換えることができる。

【０１１０】上記の表記法を念頭に置くと、また先に述
べたように、ブロック化メモリ４００からの１ブロック
行内の任意の色ブロックＢ（ｍ，ｎ）の読出しはブロッ
クＢ（ｍ，ｎ）内で行単位で行われる。このため、色ブ
ロックＢ（ｍ，ｎ）の色画素Ｃｈ（ｋ）は行方向に読出
され、下記の式（１１）により表される１６要素の直列
のシ−ケンスとしてケ−ブル２１５−２を介して送り出
される。

【０１１１】

【数１１】 上述の例から、ブロック化メモリ４００は画像デ−タを
書込みアドレス発生器４５４により指定される記憶場所
に式（１）と（６）によって示された順序のような第１
のシ−ケンシャルな順序で記憶し、ついでメモリ４００
は読出しアドレス発生器４５６により指定される記憶場
所から記憶デ−タを式（９）か式（１１）かのいずれか
により示された順序のような第２のシ−ケンシャルな順
序で供給することを理解すべきである。

【０１１２】図２に戻ると、先に説明したように、ｄｃ
ｔ回路２２０−１または２２０−２は画像ブロックに対
するｄｃｔ係数をケ−ブル２２５−１または２２５−２
を介してビジビリティ順序付けメモリ５００に供給す
る。メモリ５００ではデ−タセットが形成され演算され
て画像ブロックｄｃｔ係数をビジビリティ尺度によりラ
ンク付けられた順序で供給する。

【０１１３】式（８）に示されたブロックＢ（ｍ，ｎ）
の行−列構造を参照のこと。ｄｃｔ回路２２０−１は式
（９）に示された直列行方向順序による読出し式（８）
よりむしろ式（１２）に示された直列列方向の順序でｄ
ｃｔ輝度（Ｙ）係数をケ−ブル２２５−１に出す。すな
わち、式（８）に示された輝度画素ブロックに相当する
輝度係数ブロック（Ｙ）が列単位で読み出されて式（１
２）に示される列方向順の輝度ｄｃｔ係数Ｙ（ｋ）を得
る。

【０１１４】

【数１２】 このようにｄｃｔ回路２２０−１は（画素）ライン−
（ｄｃｔ係数ブロック）列変換器としても機能する。

【０１１５】同様に、式（１０）に示された画素の色ブ
ロックＢ（ｍ，ｎ）の行−列構造を参照のこと。ｄｃｔ
回路２２０−２は式（１１）に示された行方向順でとい
うより式（１３）で示すような列方向順にｄｃｔ色係数
をケ−ブル２２５−２上に出す。

【０１１６】

【数１３】 このようにｄｃｔ回路２２０−２は（画素）ライン−
（ｄｃｔ係数ブロック）列変換器としても機能する。

【０１１７】式（１２）と（１３）により示された係数
のシ−ケンシャルな順序付けはデ−タの時間的順序付け
をラスタ走査で表したものであると言うこともできる。

【０１１８】ビジビリティ順序付けメモリ５００につい
て詳しく説明する前に、３種類のアレイ、すなわち、デ
−タセットアレイＤＳ、ブロックアレイＢと画素アレイ
Ｐの間の関係を明確にする。

【０１１９】式（１）によって表せられる第２の２４４
ｘ７２０画素アレイＰはそれぞれが画像ブロックに相当
する複数の４ｘ８画素サブアレイに区分されて式（５）
により表されるような第２の６１ｘ９０画像ブロックア
レイＢを形成することができる。同様に、第２の６１ｘ
９０画像ブロックアレイＢはそれ自身それぞれがいわゆ
る“デ−タセット”に相当する複数のブロックサブアレ
イに区分されて第３の６１ｘ６デ−タセットアレイＤＳ
を形成することができる。デ−タセットアレイＤＳにつ
いて次に説明する。

【０１２０】デ−タセットアレイＤＳが複数のデ−タセ
ットから成り、デ−タセットアレイＤＳのｕ行、ｖ列を
意味するデ−タセット座標位置（ｕ，ｖ）に空間的に位
置するデ−タセット要素がデ−タセットＤＳ（ｕ，ｖ）
とラベルが付けられるものとする。また、各デ−タセッ
トが第２の画像ブロックアレイＢの１ブロック行の１５
個の連続する画像ブロックから構成されるものとする。
これをより明確にするために、１のデ−タセット要素Ｄ
Ｓ（０，０）を

【０１２１】

【数１４】 と考えよう。ＤＳ（０，０）が第２の画像ブロックアレ
イＢのブロック行０（ｍ＝０）から連続する１５個の画
像ブロックＢ（ｍ，ｎ）から成ることに注目すること。
同様に、ＤＳ（０，１），ＤＳ（０，２），ＤＳ（０，
３），ＤＳ（０，４）とＤＳ（０，５）はそれぞれ第２
の画像ブロックアレイＢのブロック行０（ｍ＝０）から
の第２（式（１５））、第３（式（１６））、第４（式
（１７））、第５（式（１８））と第６（式（１９））
の１５個の連続する画像ブロックＢ（ｍ，ｎ）グル−プ
から成る。さらに、第３のデ−タセットアレイＤＳのデ
−タセット要素ＤＳ（ｕ，ｖ）のおのおのが第２のブロ
ックアレイＢのブロック行それぞれの各１ｘ１５区分サ
ブアレイから生成できる。これを数学的に表記すると、

【０１２２】

【数１５】 となる。

【０１２３】上の表記法を使用すると、式（１４）によ
って表されるデ−タセットは第３のデ−タセットアレイ
ＤＳのデ−タセット座標位置（０，０）に空間的に位置
付けられ、式（１５）によって表されるデ−タセットは
デ−タセット座標位置（０，１）に空間的に位置付けら
れ、以下同様で最後に式（２０）によって表されるデ−
タセットはデ−タセット座標位置（６０，５）に空間的
に位置付けられる。

【０１２４】上の表記法を使用すると、式（１）により
表される第１の２４４ｘ７２０画素アレイＰが式（５）
により表される第２の６１ｘ９０画像ブロックアレイＢ
に区分され、これが今度は式（１４）乃至（２０）によ
り表される第３の６１ｘ６デ−タセットアレイＤＳに区
分されており、式（２１）の形式に書くことができる。

【０１２５】

【数１６】 ここで各デ−タセット要素ＤＳ（ｕ，ｖ）は式（５）に
より表される第２の画像ブロックアレイＢの１ブロック
行から始まる１５個の連続する画像ブロックのサブアレ
イグル−プから成り、各画像ブロックＢ（ｍ，ｎ）は４
画素行８画素列から成り、画像ブロックアレイＢの各画
像ブロックは３２個の画素から成る。

【０１２６】ｄｃｔ回路２２０−１、２２０−２はケ−
ブル２２５−１、２２５−２を介してビジビリティ順序
付けメモリ５００へ画像デ−タの輝度、色成分の各ブロ
ックに対するｄｃｔ係数（￥、Ｃｈ）を提供する。メモ
リ５００では以下の処理が行われる。

【０１２７】（ａ）先ず、ケ−ブル２２５−１上の輝度
（Ｙ）ｄｃｔ係数（￥）がマルチプレクサ５２０により
ケ−ブル２２５−２上の色（Ｂ−Ｙ）、（Ｒ−Ｙ）ｄｃ
ｔ係数（Ｃ）と多重化されてｄｃｔ係数の第３の変換色
成分デ−タセットアレイＤＳを形成する。

【０１２８】（ｂ）次に第３の変換色成分デ−タセット
アレイＤＳを構成するｄｃｔ係数がビジビリティ尺度に
より順序付けられ、ケ−ブル２３５を介して量子化器２
４０に送られる。

【０１２９】ビジビリティ順序付けメモリ５００が図５
に詳細に示されている。ｄｃｔ変換画像ブロックのｄｃ
ｔ係数（￥、Ｃｈ）が直列に輝度（Ｙ）成分と色（Ｃ
ｈ）成分に対する式（１２）と式（１３）に示された列
方向順にそれぞれｄｃｔ回路２２０−１、２２０−２か
らケ−ブル２２５−１、２２５−２を介してビジビリテ
ィ順序付けメモリ５００に送られる。メモリ５００にお
いては、マルチプレクサ５２０でケ−ブル２２５−１上
の輝度（Ｙ）ｄｃｔ係数がケ−ブル２２５−２上の色
（Ｂ−Ｙ）ｄｃｔ係数（Ｃｂ−ｙ）とＣｂ−ｙブロック
の１６ｄｃｔ係数が使い尽くされるまで多重化され、つ
いで輝度ｄｃｔ係数がＣｒ−ｙブロックの１６ｄｃｔ係
数が使い尽くされるまでケ−ブル２２５−２上の色（Ｂ
−Ｙ）ｄｃｔ係数と多重化される。より詳しくは、ｄｃ
ｔ係数を多重化すると次のようなｄｃｔ係数順から成る
順次多重化デ−タストリ−ムが得られる。

【０１３０】

【数１７】 １ブロックＢ（ｍ，ｎ）に対する青の色差ｄｃｔ係数Ｃ
ｂ−ｙ（ｋ）（ｋ＝０，１，…，１５）が輝度ｄｃｔ係
数￥（ｋ）（ｋ＝０，１，…，１５）と青の色差成分ｄ
ｃｔブロックの係数が使い尽くされるまで多重化され、
ついで赤の色差成分ｄｃｔブロック係数Ｃｒ−ｙ（ｋ）
（ｋ＝０，１，…，１５）がブロックの全て（輝度と両
色を意味する）の成分が使い尽くされるまで残りの輝度
成分ｄｃｔ係数￥（ｋ）（ｋ＝１６，１７，…，３１）
と多重化される。ビデオ画像の１フィ−ルドを構成する
ブロックの全てがｄｃｔ変換され多重化されるまでこの
処理が繰り返される。

【０１３１】こうして多重化されたｄｃｔ係数（￥とＣ
ｈ）による式（２２）に示されたデ−タストリ−ムはマ
ルチプレクサ５２０からケ−ブル５２５を介して一対の
ｄｃｔ−ビジビリティ順序付け変換器メモリ５４０、５
４２へ送られる。これらメモリは交互にケ−ブル５２５
を介して多重化ｄｃｔ係数（￥とＣｈ）を受信し書き込
みして第３の色成分ｄｃｔ係数デ−タセットＤＳを生成
するか色成分デ−タセットＤＳのビジビリティ順序付け
られたｄｃｔ係数を読出してビジビリティ順序付け色成
分多重化ｄｃｔ係数デ−タセットのデ−タストリ−ムと
してケ−ブル２３５を介して量子化器２４０に送る。

【０１３２】図５のビジビリティ順序付けメモリの動作
を説明する前に、このメモリの機能についてより具体的
に説明する。このメモリは変換画像ブロックグル−プの
輝度ｄｃｔ係数と色ｄｃｔ係数（単一の変換画像ブロッ
クのｄｃｔ係数ではない）を多重化するだけでなくビジ
ビリティ尺度を用いて輝度（Ｙ）ｄｃｔ係数（￥）と色
（Ｒ−ＹとＢ−Ｙの両方）ｄｃｔ係数（Ｃｈ）を最大の
ビジビリティ係数から最小のビジビリティ係数までラン
ク付けすることを思い起こすこと。別の表現で言うと、
ビジビリティ順序付けメモリ５００はｄｃｔ係数（￥と
Ｃｈ）を再構成画像に対する視覚的重要性の点で最も重
要なものから最も重要でないものへランク付けするもの
であると言うことができる。

【０１３３】変換記憶装置５４０、５４２は第３のデ−
タセットアレイＤＳのｄｃｔ係数の１カラ−成分デ−タ
セットを記憶する。１カラ−成分デ−タセットは１５個
の輝度ｄｃｔ係数（￥）ブロックから成る１輝度デ−タ
セット、１５個の色ｄｃｔ係数（Ｃｂ−ｙ）ブロックか
ら成る１色（Ｂ−Ｙ）デ−タセットと１５個の色ｄｃｔ
係数（Ｃｒ−ｙ）ブロックから成る１色（Ｒ−Ｙ）デ−
タセットから成る。したがって、ビジビリティ順序付け
メモリ５００は輝度および色ｄｃｔ係数（￥とＣｈ）の
多重化された画像ブロックをケ−ブル５２５を介してマ
ルチプレクサ５２０から受信し、ｄｃｔ係数の画像ブロ
ックをｄｃｔ係数のデ−タセットに構造化し、そしてｄ
ｃｔ係数のビジビリティ順序デ−タセットをケ−ブル２
３５に送り出す。他のビジビリティ順序付けが可能であ
るが、下記の式（２３）は輝度成分（Ｙ）の３２ｄｃｔ
係数（￥）と２つの色成分（Ｂ−Ｙ）、（Ｒ−Ｙ）のお
のおのに対する１６ｄｃｔ係数（Ｃｈ）のシ−ケンシャ
ルなビジビリティ順序付けの一例を示している。式（２
３）の理解を助けるために、この式に示された各ｄｃｔ
係数は本当はその係数のデ−タセットであることを思い
起こすこと。これは式（２３）は二次元で示されている
が、本当は第３の次元が式（２３）の左右方向に垂直と
考えられる３次元空間にあることを意味する。第３の次
元すなわち深さはデ−タセットを構成するブロックに相
当するｄｃｔ係数（ここでは１５係数）のデ−タセット
を具備する。この点については後でさらに明確に説明す
る。

【０１３４】ＤＳ（０，０）を考える。輝度成分Ｙに対
するＤＳ（０，０）があり、２つの色成分のおのおのに
対するＤＳ（０，０）がある。式（１４）から各ＤＳ
（０，０）は１５個の画像ブロックＢ（０，０），Ｂ
（０，１），…，Ｂ（０，１４）から成ることが分か
る。また式（８）から各ＤＳ（０，０）の各輝度ブロッ
クＢ（ｍ，ｎ）が３２個の画素Ｐ（ｉ，ｊ）またはＹ
（ｋ）から成り、各ＤＳ（０，０）の各色ブロックＢ
（ｍ，ｎ）は１６個の画素Ｐ（ｉ，ｊ）、Ｃｒ−ｙ
（ｋ）またはＣｂ−ｙ（ｋ）から成ることが分かる。ビ
ジビリティ順序付けメモリは各成分の１５ブロックから
のｄｃｔ変換係数を再構成画像の重要度の順に係数グル
−プ（例えば、周波数順序付けグル−プ）に順序付け
る。

【０１３５】この例においては、グル−プ化はすでに述
べたようにデ−タセット別に、また各デ−タセットが１
５デ−タブロックから成るものとして行って良い。この
場合、各ブロックは式（２），（３）と（４）に示した
画素ブロックに似ているが画素Ｐ（ｉ，ｊ）はｄｃｔ係
数（￥（ｋ），Ｃｂ−ｙ（ｋ）またはＣｒ−ｙ（ｋ））
で置換えられる。各デ−タセットには１５個のブロック
があるので、各ブロックに１つの１５個の（０，０）輝
度項がある。ビジビリティ順序付けメモリ５００はした
がって最初の輝度デ−タセットの各ブロックにつき１個
の計１５個の（０，０）輝度ｄｃｔ係数（￥（０））、
続いて色デ−タセットの各ブロックにつき１個の計１５
個の（０，０）Ｂ−Ｙ色ｄｃｔ係数、続いて１５個のＲ
−Ｙ色ｄｃｔ係数Ｃｒ−ｙ（０）、１５個の（０，１）
￥（１）係数、１５個のＢ−Ｙ（０，１）係数Ｃｂ−ｙ
（１）、１５個のＲ−Ｙ（０，１）係数Ｃｒ−ｙ
（１）、１５個の（１，０）輝度係数￥（８）などを提
供する。その結果、各ｄｃｔ係数につき１５のデ−タセ
ットグル−プが順次ケ−ブル２３５に送出される。

【０１３６】式（２３）はこのようなｄｃｔ係数のビジ
ビリティ順序付けを示しており、各ｄｃｔ係数につき次
のｄｃｔ係数が送出されないうちに順次送出されるｄｃ
ｔ係数のデ−タセットがある。すなわち、１５個の￥
（０）ｄｃｔ係数のデ−タセットが送出され、続いて１
５個のＣｂ−ｙ（０）ｄｃｔ係数のデ−タセットが送出
され、つぎに１５個のＣｒ−ｙ（０）のデ−タセットが
送出され、その後１５個の￥（１）ｄｃｔ係数のデ−タ
セットが送出される。

【０１３７】

【数１８】 上の例では合計６４個のｄｃｔ係数があることは明らか
なはずである。すなわち、３２個の輝度ｄｃｔ係数￥
（ｋ）（ｋ＝０，１，…，３１）、２つの色差成分のお
のおのにつき１６個のｄｃｔ係数Ｃｂ−ｙ（ｋ）、Ｃｒ
−ｙ（ｋ）（ｋ＝０，１，…，１５）である。また上の
例の各係数につき１５ブロック（それ故深さ方向に１５
ｄｃｔ係数）から成るデ−タセットがあることも明らか
なはずである。すなわち、式（２３）は各ｄｃｔ係数に
つき深さを持ち、深さはデ−タセットにおけるブロック
の数（ここでは１５）を示している。言い変えると、式
（２３）は１つの輝度（Ｙ）ブロックと２つの色ブロッ
ク（Ｒ−Ｙ）、（Ｂ−Ｙ）のグル−プに対するｄｃｔ係
数を示しており、深さ方向には１５個のこのようなグル
−プがあり、式（２３）はデ−タセットの横断面を示し
ている。

【０１３８】変換デ−タセットのビジビリティ順序付け
の目的は、デ−タセットの不完全な、すなわち、部分的
な一部がシャトル内画像モ−ドで例えば磁気テ−プから
スナッチに復元されるときでもこのデ−タセットを構成
するブロックのグル−プ全体を再構成することを可能に
することであることを思い起こすこと。さらに、シャト
ル内画像モ−ドでは、テ−プから再生された画像が記憶
されるフレ−ムバッファが更新される周波数と画像を構
成する更新ブロックの尖鋭度または視覚的明瞭度との間
には得失がある。すなわち、シャトル内画像モ−ドの
間、ビデオフレ−ムの部分は各時点でテ−プから取り出
された画像ブロックで更新される。その結果、再構成画
像は新しい情報による更新待ちの古い画像ブロックとテ
−プから読み出された新しい画像ブロックから構成され
ることになる。

【０１３９】上述のことを考慮すると、もし画像ブロッ
クグル−プがｄｃｔ回路２２０−１、２２０−２から出
力されるのと同じ順序で磁気テ−プに記録され、また情
報スナッチがテ−プから読出される場合には、そのとき
は完全に再構成される画像ブロックは比較的少数である
ということは残念である。高速では、その数は一般に少
ないのでスナッチ間でのテ−プ走行量は比較的大きい。
このため、編集が行われるべきテ−プの特定の部分、例
えば、編集が行われるべき表示シ−ンを表す特定の場所
を分離することが困難となる。

【０１４０】この発明の方法の１つの利点は、デ−タを
ｄｃｔ係数の周波数のようなビジビリティ尺度に基づい
て順序付けると、画像ブロックの各色成分デ−タセット
を各スナッチで読出すことができ、画像を構成するｄｃ
ｔ係数の幾つかを使って画像をもっと頻繁に再構成する
ことが可能になるということである。たとへ再構成画像
が低画質のものでも、例えば、細部が欠けていたりまた
雑音が多かったりすることがあっても、それはまだシャ
トル内画像モ−ドで編集を行うべきテ−プ部分を急いで
探し出したい人の目的に役立つのに十分な画質を持つ。

【０１４１】ここで図５の装置の詳細な説明に戻る。こ
の実施例では、変換メモリ５４０、５４２は交互に

【０１４２】

【数１９】 に比例した速度で切替えられる。ここでＮｙは１輝度画
像ブロック当りの列数（この例ではＮｙ＝８）、Ｍｙは
１輝度画像ブロック当りの行数（この例ではＭｙ＝
４）、Ｋｙは１デ−タセット当りの輝度画像ブロック数
（この例ではＫｙ＝１５）、Ｎｃは１色画像ブロック当
りの列数（ここではＮｃ＝４）、Ｍｃは１色画像ブロッ
ク当りの行数（ここではＭｃ＝４）、Ｋｃは１デ−タセ
ット当りの各タイプの色差ｄｃｔ係数ブロックの数（こ
こではＫｃ＝１６）、そしてＦｃは係数クロック周波数
（ここではＦｃ＝２千７００万サンプル／秒）である。

【０１４３】メモリ５４０と５４２間の切替えは１５ｄ
ｃｔ係数のブロックの交替デ−タセットを記憶し復元す
るためである（輝度成分（Ｙ）デ−タセットには１５の
画像ブロックがあり、色成分（Ｒ−Ｙ）と（Ｂ−Ｙ）の
おのおののデ−タセットには１５の画像ブロックがあ
る）。この目的を達するために、これから述べる実施例
では、ｄｃｔ変換輝度画像デ−タとｄｃｔ変換色差画像
デ−タ（Ｂ−Ｙとこれに続くＲ−Ｙｄｃｔ係数の交替ブ
ロック）のデジタル入力がマルチプレクサ５２０に印加
される。ケ−ブル２２５−１、２２５−２上の入力スト
リ−ムのおのおのはＣＣＩＲ−６０１の１秒当り約１千
３５０万ワ−ド（Ｍワ−ド／秒）の係数デ−タ転送速度
を持つ。（普通、１ワ−ドは１２ビットから成る。）マ
ルチプレクサ５２０は式（２３）に示した多重化構造に
従ってアクティブなビデオ期間中輝度ｄｃｔ係数と色ｄ
ｃｔ係数とを交互に選択する。マルチプレクサ５２０の
出力デ−タ転送速度はしたがって約２７Ｍワ−ド／秒で
ある。画素デ−タの多重化ｄｃｔ係数ストリ−ムはケ−
ブル５２５を介してｄｃｔ−ビジビリティ順序変換メモ
リ５４０と５４２とに供給される。メモリ５４０と５４
２のおのおのは輝度成分（Ｙ）と色成分のｄｃｔ係数
（￥とＣｈ）をデ−タセット形式で記憶する対応する記
憶場所を具備する。タイミング発生器５４４は、Ｒ／Ｗ
ライン５４６、５４７上の読出し／書込み信号とＯＥラ
イン５４８、５４７上のイネ−ブル信号に従ってどのメ
モリが読出し用に起動されるかまたどのメモリが書込み
用に起動されるかを制御する。図示のように、Ｒ／Ｗラ
イン５４６とＯＥライン５４８はメモリ５４０に、Ｒ／
Ｗライン５４７とＯＥライン５４９はメモリ５４２に接
続される。Ｒ／Ｗ，ＯＥ制御信号はメモリ５４２に供給
される前にインバ−タ５５０により反転される。したが
って、一方のメモリがｄｃｔ係数の１デ−タセットを書
込まれている間他方のメモリは１デ−タセットが読出さ
れている。１デ−タセットが書込まれるか読出された
後、メモリ５４０と５４２の書込みと読出しの機能的役
割が逆転する。タイミング発生器５４４はシステムコン
トロ−ラ（図示せず）からライン５５２を介して供給さ
れる垂直（Ｖ ｓｙｎｃ）と水平（Ｈ ｓｙｎｃ）帰線
消去信号に応答してメモリ制御信号を生成する。

【０１４４】この発明の原理によれば、メモリ５４０と
５４２はその機能的役割が交替するが、変換輝度画像ブ
ロックを変換色画像ブロックと１対１で多重化したもの
であるｄｃｔ変換画像デ−タを連続して受信し記憶し、
そして画像デ−タをビジビリティ順のデ−タセット形式
でデ−タセット毎に、すなわち、１５ｄｃｔブロックグ
ル−プ毎に連続して供給するために使用される。この目
的を達するには、書込みアドレス発生器５５４が第１の
メモリに書込みアドレスを、アドレス発生器５５６が第
２のメモリに読出しアドレスを供給する。１デ−タセッ
トのｄｃｔ係数が第１のメモリに書込まれ、１デ−タセ
ットが第２のメモリから読出された後、第１のメモリか
らデ−タセットが読出され、第２のメモリにはデ−タセ
ットが書込まれる。特に、アドレス発生器５５４と５５
６はそれぞれライン５５２を介してタイミング発生器５
４４に入力されるＶ ｓｙｎｃおよびＨ ｓｙｎｃ信号
に応答してそれぞれライン５５８および５６０を介して
タイミング発生器からリセット信号を受信する。リセッ
ト信号に応答してアドレス発生器５５４、５５６はメモ
リ５４０、５４２の各１つへ書込みアドレスか読出しア
ドレスのいずれかを交互に供給する。

【０１４５】書込みアドレス発生器５５４のアドレス出
力はバス５６２を介してマルチプレクサ５６４と５６６
のそれぞれのＡとＢ入力に供給される。書込みアドレス
発生器５５４の書込みアドレス出力に応答して、各マル
チプレクサ５６４または５６６は各メモリ５４０または
５４２にｄｃｔ係数デ−タをマルチプレクサ５２０から
出力された順序で、すなわち、インタリ−ブ転置画像ブ
ロック走査順フォ−マットでロ−ドする。すなわち、ｄ
ｃｔ係数は輝度（￥）ｄｃｔ係数と色（Ｃｈ）ｄｃｔ係
数とが多重化されたものとして到来し、ｄｃｔ係数の輝
度マトリクスと色マトリクスの列順によるラスタ走査の
ｄｃｔ係数は式（２５）と（２６）により示される。

【０１４６】

【数２０】 式（８）、（１０）と式（２５）、（２６）との間の違
いは式（８）、（１０）はアレイの要素として画素に係
わり、式（２５）、（２６）はアレイの要素としてｄｃ
ｔ係数に係わることである。

【０１４７】ところで、輝度変換マトリクスのｄｃｔ係
数が式（２５）に示すように指標付けされる場合、ｄｃ
ｔ係数はｄｃｔ回路２２０−１から￥（０）から始まる
列単位のラスタ走査順の式（２５）のｄｃｔマトリクス
を読取る順序で出力される。同様に、色係数マトリクス
Ｃｈのｄｃｔ係数が式（２６）に示すように指標付けさ
れる場合、ｄｃｔ係数はＣｈ（０）から始まる列単位の
ラスタ走査順に出力される。この実施例では、青の色差
ｄｃｔ変換係数が赤の色差ｄｃｔ係数の前に現れ多重化
されると仮定している。これはただ例証のつもりであ
り、限定のためではない。例えば、青の色差ｄｃｔ変換
係数のマトリクス全体（１６個のｄｃｔ係数の全て）が
現れ、続いて同様に順序付けられた赤の色差ｄｃｔ変換
係数のマトリクス全体（１６個のｄｃｔ係数の全て）が
現れる。

【０１４８】多重化後のビジビリティ順序付けメモリへ
のｄｃｔ係数の順序は２つの係数ストリ−ムが単に介在
（ｉｎｔｅｒｌｅａｖｅ）したもので、一例が式（２
７）に示される。

【０１４９】

【数２１】 タイミング発生器５４４によって起動され、読出しアド
レス発生器５５６により供給される読出しアドレスはバ
ス５６８を介してマルチプレクサ５６４と５６６それぞ
れのＡとＢ入力に供給される。読出しアドレスはｄｃｔ
変換画像ブロックのサイズにより、デ−タセットのサイ
ズにより、そしてビジビリティ順序付けの順序により決
まるような記憶場所、例えば、対角ジグザグ走査順の４
ｘ８輝度ｄｃｔ変換画像ブロックに対応する。これにつ
いては式（２８）、（２９）、（３０）に関連して後で
述べる。

【０１５０】マルチプレクサ５６４はアドレスバス５７
０を介してメモリ５４０に読出しアドレスか書込みアド
レスか各時点でアクティブなものを供給する。同様に、
マルチプレクサ５６６はアドレスバス５７２を介してメ
モリ５４２に読出しアドレスか書込みアドレスか各時点
でアクティブなものを供給する。タイミング発生器５４
４はマルチプレクサ５６４、５６６のＡ／Ｂ入力にそれ
ぞれ結合されたバス５７４、５７６を介してＶ ｓｙｎ
ｃとＨ ｓｙｎｃに応答してこのマルチプレクサを制御
して読出し、書込みアドレスを起動する。

【０１５１】読出しアドレス発生器５５６は、順次記憶
された多重化被変換色成分画像デ−タの係数ブロックが
メモリ５４０、５４２から必要な被変換色成分デ−タセ
ットのビジビリティ順に読み出されるようにアドレスを
発生する。この順序は式（２３）に示されている。例え
ば、ＣＣＩＲ ６０１成分テレビジョン規格の場合と同
様にビデオの輝度成分のラインには７２０個のサンプル
があり、輝度変換ブロック係数￥（ｋ）色差成分の変換
ブロック係数Ｃｈ（ｋ）とが交互に現れる出力が場所
（０）の最初の輝度ブロックの直流係数、すなわち、￥
（０）で始まるマルチプレクサ５２０から出力される順
序で記憶される。１５ブロックからなるデ−タセットＤ
Ｓをメモリから読み出さなければならない場合、最初の
ブロック行におけるｃ＝０デ−タセットのｄｃｔ係数デ
−タに対するアドレスは最初のデ−タセット（各画像ブ
ロックには８列がある）の最初の１５個の輝度直列項に
ついては０，６４，１２８，１９２，…，８９６であ
り、つづいて最初のデ−タセット行の１５個の（Ｂ−
Ｙ）ｄｃｔ係数ブロックに対する直流項がメモリのアド
レス１，６５，１２９，１９３，…，８９７から読出さ
れ、続いて最初のデ−タセットの１５個の（Ｒ−Ｙ）ｄ
ｃｔ係数ブロックに対する直流項がメモリのアドレス３
３，９７，１６１，…，８９７から読出される。特定の
種類の変換成分係数の記憶場所に対する式が（２８），
（２９），（３０）により与えられる。ｋを０乃至３６
５の範囲にある画像信号フィ−ルドのデ−タセット番号
とする。ｍを０乃至１４の範囲にあるデ−タセット内の
ブロックであるとする。ＮｙまたはＮｃを式（２４）に
より定義される係数インデックスとする。Ｙｌをメモリ
の輝度ｄｃｔ係数のアドレスとする。Ｃｂをメモリの青
の色差ｄｃｔ係数のアドレスとする。Ｃｒをメモリの赤
色差ｄｃｔ係数のアドレスとする。そうすると、もし多
重化の順序が先に説明した通りであり、また使用される
最初の記憶場所が０であれば、アドレスは以下の式によ
り決まる。

【０１５２】

【数２２】 ここでｆｌｏｏｒは括弧内の引数より大きくない最小の
整数を意味し、ｍｏｄはｍｏｄｕｌｏを意味し、そして
ｍ＝０，１，…，１４，ｋ＝０，１，…，３６５，Ｎｙ
＝８，Ｎｃ＝４である。

【０１５３】各係数のアドレスにより指定される場所が
１つのｄｃｔ係数を通常１２ビットのワ−ドで保持して
いるとすると、上の３式はｄｃｔ変換画像係数のメモリ
５４０、５４２内の場所をフィ−ルド単位で正確に識別
する。次のビジビリティにより順序付けられた色成分変
換デ−タセットは同じ記憶場所アドレスを使用して他の
ビジビリティ順序付けメモリから読出される。式（２
３）に与えられた係数のビジビリティ順序付けを使用し
て必要な係数のアドレスが式（２８）、（２９）、（３
０）から計算できる。式（２８）、（２９）、（３０）
に与えられた各係数については、インデックスＮｙまた
はＮｃは式（２４）で定義されており、インデックスｍ
はその範囲にわたって増加される。例えば、問題の成分
が輝度成分の場合、輝度係数のアドレスに対する式がそ
の式のＮｙを式（２４）に与えられたインデックスに等
しくして用いられる。これら式は、マルチプレクサ５２
０からのデ−タが場所０から始まるメモリ５４０、５４
２の順次的な記憶場所に記憶され、カラ−成分ｄｃｔ変
換デ−タのブロックサイズが輝度成分に対しては４ｘ８
であり、色成分に対しては４ｘ４であり、各成分に対す
る１デ−タセットが１５ブロックから成るという仮定に
基づいて導かれている。

【０１５４】ビジビリティ順序付けメモリ回路５００の
出力に所望のビジビリティ順のｄｃｔ係数ストリ−ムを
生成するために使用される一連のメモリアドレスは読出
し専用メモリとしてのメモリ素子内の読出しアドレス発
生器５５６に記憶される。カウンタのような数列発生器
を使用して一連の数を発生してビジビリティ順序付けメ
モリ５４０、５４２に対するアドレス列を作ることもで
きる。

【０１５５】ビジビリティ順序付けの順序は、入力画素
を人間の目の感度に関係付けられた量に変換しなければ
ならない離散的余弦変換や他の適当な変換の性質を加味
した視覚感度の一般的原則から得られる。また、デコ−
ド処理を完全な変換デ−タのサブセットに対して行うの
が望ましい。さらに、低解像度のシャトル画像の再構成
のために保持される項が完全な画像デ−タを記憶するた
めに使用される総デ−タ記憶スペ−スの比較的小部分を
占めることが望ましい。

【０１５６】例えば、式（２３）に与えられる順序付け
は以下の規則を使用して得られる。 （ａ）直流成分は画像再構成のために最も重要である。

【０１５７】（ｂ）急速に変化するシ−ンをそのカラ−
内容から見分けるようにするために多少の低周波数のカ
ラ−情報を保存することが必要である。

【０１５８】（ｃ）変換画像の水平と垂直の空間周波数
成分は画像を認識する上で斜め周波数より重要である。

【０１５９】（ｄ）変換画像の低い空間周波数成分は認
識可能な画像を再生する上で最も重要である。

【０１６０】（ｅ）変換画像の低い空間周波数の斜め成
分は画像を再構成する上で最高周波数の水平、垂直成分
より重要である。

【０１６１】（ｆ）高い空間周波数の色成分は画像認識
のための画像再構成に重要ではない。このような規則を
使えばいくかの異なるビジビリティ順序付け方法が可能
である。画像は空間周波数分が変動し、いろいろな観察
者は別々の基準を用いて画像を識別するので、ビジビリ
ティ順序付けの選択については厳しく考えることはない
が、最も重要なのは上に概説した主要な規則である。式
（２３）に与えられたビジビリティ順序付けを作り出す
にあたっては同程度に重要でしかも順序のなかで整理さ
れなければならない周波数があった。この場合、決定は
諮意的であり、適当に選択された。

【０１６２】こでの例ではビジビリティ順序付けメモリ
５００は、書込みアドレス発生器５５４により与えられ
るアドレスに応答してｄｃｔ係数をビデオ画像の対応す
る画像ブロックの場所に相当するシ−ケンシャル順序で
記憶することが理解できよう。そのとき読出しアドレス
発生器５５６は読出しアドレスを与え、ｄｃｔ係数デ−
タを復元する。アドレスは式（２８）、（２９）、（３
０）のアルゴリズムにより決まる。

【０１６３】フォ−マッタ２６０は１つのデ−タセット
（ビジビリティ順序の￥、Ｃｒ−ｙ、Ｃｂ−ｙ係数の１
５のｄｃｔ変換ブロックから成る）周波数により順序付
けられ、量子化され、エントロピ−符号化されたｄｃｔ
係数を同期ワ−ド、セット識別子、およびエラ−訂正コ
−ドワ−ドと結合する。記録デ−タのフォ−マットが図
６に示されている。ブロックが与えられる通信媒体が磁
気テ−プであるとすると、同期ワ−ドはテ−プ上の各記
録デ−タブロックの初めに置かれる。デ−タブロックは
前に述べたように圧縮画像デ−タとオ−バヘッド情報の
１デ−タセットから成る。画像をそれが具備するデ−タ
セットから再構成するためには、各デ−タセットはデ−
タセットを構成する画像ブロックが最終的に再構成画像
の正しい場所に配置されるように一意に識別可能でなけ
ればならない。これは各記録デ−タブロックに含まれる
セット識別子の目的である。シャトル内画像モ−ドで
は、デ−タの各スナッチが１つ以上の完全な記録デ−タ
ブロックと部分的デ−タブロックを含むことがある。完
全なデ−タブロックは復元し、デフォ−マットし、デコ
−ドして１５個の完全な画像ブロックを作ることができ
る。部分的復元デ−タブロックはデ−フォ−マットし、
デコ−ドして利用できる画像成分が不足しているがシャ
トル画像を再構成するのに有用な画像ブロックを作るこ
とができる。エラ−訂正方式がエラ−検出モ−ドで使用
されて部分的画像ブロックのデ−タが間違っている場所
（すなわち、正しいデ−タが終わっている場所）を特定
する。エラ−が無い領域の終りに続くデ−タは不良とし
てフラグが立てられ、そのデ−タは０にセットされハフ
マンデコ−ダで０とデコ−ドされる。最終結果は間違っ
ていたｄｃｔ係数が０にセットされるということであ
る。復元されるデ−タはセット識別子の初めからビジビ
リティ順に配列されているので、最も視覚的に有用なデ
−タが不完全なデ−タブロックから復元される可能性が
高い。したがって、テ−プから復元されるデ−タブロッ
クのかなりの部分が不完全であるシャトル速度では、周
波数による順序付けが最大量の有用な画像情報を抽出す
る方法である。さらに要約すると、画像デ−タは圧縮デ
−タが伝送されるチャンネルの種類に基づいた順序でブ
ロックに形成される。例えば、ブロックは画像の同じ領
域から取ったＣＣＩＲ−６０１カラ−信号の各成分の１
５ブロックのグル−プにある特性を与える順序に配列す
る。輝度成分のｄｃｔ変換に対するブロックサイズは４
ｘ８であり、色成分のｄｃｔ変換に対するブロックサイ
ズは４ｘ４である。各成分の１５ブロックのグル−プを
デ−タセットと呼ぶ。デ−タセットは２つの別の離散的
余弦変換回路により変換される。輝度成分は１の変換回
路により変換され、色成分は他の変換回路により変換さ
れる。２つのｄｃｔ回路の出力は単一のデ−タストリ−
ムに多重化される。デ−タストリ−ムは１２ビットバス
を介してビジビリティ（例としては周波数）順序付けメ
モリ５００に供給される。周波数順序付けメモリは各成
分の１５ブロックからの変換係数を再構成画像における
視覚的重要度の順にｄｃｔ係数のグル−プ（周波数順序
のデ−タセット）に整理する。例えば、そのグル−プは
１５の（０，０）輝度項、１５のＢ−Ｙ（０，０）項、
１５のＲ−Ｙ（０，０）項、１５の（０，１）Ｙ項、１
５のＢ−Ｙ（０，１）項、１５のＲ−Ｙ（０，１）項、
１５のＹ（１，０）項等を有する。グル−プの例につい
ては式（２３）または（２６）を参照のこと。変換デ−
タセットの周波数順序付けの目的は、シャトル内画像モ
−ドでテ−プから復元されるデ−タセットに不完全な部
分があるときでもデ−タセットを構成するブロックのグ
ル−プ全体の再構成を可能にすることにある。

【０１６４】変換画像デ−タのｄｃｔ係数をビジビリテ
ィ順序付けることの他の利点は、ｄｃｔ係数デ−タを圧
縮する量子化器が十分に大きくなく、フォ−マットで記
憶用に割当てられたスペ−スに入り切らない過剰のデ−
タが作られてオ−バフロ−するときに生じる。この場
合、もしオ−バフロ−が過度でないなら、切り捨てられ
るデ−タは視覚的に重要度の少ない情報から成り、画質
は多分目立つほどには損なわれないだろう。オバ−フロ
−保護機能の効果を最大にするためには、多数の変換画
像ブロックから各デ−タセットを生成するほうが良い。
これはシャトル内画像モ−ドの場合にも役に立ち、デ−
タスナッチが復元されたときに画像の大きい領域を更新
することが可能になる。シャトル画に対する大きなデ−
タセットの有用性には限度がある。シャトル速度で復元
される最も短いデ−タスナッチのサイズがデ−タセット
のサイズの最大値を決定する。デ−タセットを構成する
ブロックの個数は、デ−タセットに相当する画像の一部
を再構成する際に使用されるエントロピ−コ−ド化係数
の平均長がシャトル速度で復元されるコ−ド化画像デ−
タのスナッチより短くなるように選択される。実際に
は、各デ−タスナッチはフォ−マットおよび同期情報を
含んでおり、このため復元デ−タに相当する画像デ−タ
部は復元デ−タスナッチより小さい。

【０１６５】デ−タスナッチが非常に短いときに画像を
獲得し易くするためには、直流ｄｃｔ係数はエントロピ
−コ−ド化されていないが、最上位ビットをデ−タセッ
トの初めに、最下位ビットをデ−タストリ−ムの後半に
置くようにして記憶することができる。このようにし
て、一般には忠実度が低下したシャトル画像が必要なと
きに、直流係数の最上位ビットといくつかの高ビジビリ
ティ項を使用して復元デ−タセットに相当する画像を再
構成することができる。直流係数のたった６または７個
の最上位ビットを使用してデ−タセットに相当する画像
を再構成するのに必要なかなり短いデ−タストリ−ムが
得られる。

【０１６６】シャトル内画像モ−ドでは、再生画像を記
憶するフレ−ムバッファが更新される頻度と画像を構成
する更新ブロックの尖鋭度との間には得失がある。すな
わち、シャトル内画像モ−ド中、同一のフレ−ムの部分
が異なる時点でテ−プから取り出されたブロックで更新
される。したがって、シャトル画像はもっと新しい情報
で更新されることを待っている古いブロックのグル−プ
とテ−プから復元されたばかりの新しいブロックから構
成される。

【０１６７】ブロックのグル−プがｄｃｔ回路から出力
される順序でテ−プに書込まれる場合には、不完全なデ
−タ復元があると、完全に復元されるブロックは少な
い。しかしながら、もし多数のブロックに対するデ−タ
が周波数により順序付けられていると、ブロックのグル
−プ全体は低画質ではあるが再構成できる。

【０１６８】輝度画素の４ｘ８ブロックがＴｈｏｍｓｏ
ｎ ＣＳＦから提供されるモデルＳＴＶ３２００離散的
余弦変換回路に入力されると、係数の期待４ｘ８アレイ
の転置が得られる。係数は回路から列方向に出力され
る。例えば、もし画素順序がラスタ走査の行順０，０；
０，１；０，２；．．．とすると、周波数項はラスタ走
査の列順０，０；１，０；２，０；．．．に出力され
る。

【０１６９】ｄｃｔ係数はｄｃｔ回路から受信される順
序と同じ順序で連続する記憶場所に記憶される。サイズ
が４ｘ８の輝度成分の１５ブロックから成るデ−タセッ
トについては、記憶場所Ｍ、ブロックｂと係数（ｉ，
ｊ）との間の対応Ｍ（ｂ，ｉ，ｊ）で示すと、ブロック
係数は０（０，０，０）１（０，１，０）２（０，２，
０）．．．４（０，０，１）．．．８（０，０，
２）．．３２（１，０，０）３３（１，１，０）．．４
４８（１４，０，０）．．４７９（１４，３，７）の順
で記憶される。

【０１７０】ｄｃｔ係数はメモリから１５の同じ二次元
空間周波数成分のグル−プ毎に読出される。この場合、
低い二次元空間周波数成分を出力ストリ−ムの初めに配
置し、高い周波数をその終りに配置する順序付けに従
う。例えば、読出される最初の係数は（０，０，０）
（１，０，０）（２，０，０）（３，０，０）．．．
（１４，０，０）（０，０，１）（１，０，１）．．．
（１４，０，１）である。これらはビジビリティ順序付
けメモリに入る最初の１５ブロックの直流項である。ビ
ジビリティ順の次の１５係数のグル−プは（ｂ，０，
１）である。この処理はすべての１５ｄｃｔブロックに
対するすべての係数が読出されてしまうまで続く。

【０１７１】最後のｄｃｔブロックの最後の係数が第１
のメモリから読出されると、メモリバンクの役割が逆転
する。すなわち、ｄｃｔ回路からの入力係数は第１のメ
モリへ送られ、ビジビリティ順序付けデ−タセットが第
２のメモリから読出される。 補遺Ａ図２の特徴のＣ言語プログラムによる実現 このプログラムは、もしラン（ｒｕｎ）が周波数項の終
りまで続く場合にはランカウントの代りに周波数コ−ド
の終りを使用するハフマンコ−ドを実現する。２等分が
等間隔のｌｏｇＤ値からＤを選択するのに使用される。
もし選択されたＤ値がオ−バフロ−を起こす場合にはオ
−バフロ−係数は０にセットされる。デ−タの符号化は
テ−プについて現在提案されているフォ−マットと同じ
順序で行われる。

【０１７２】

【数２３】

【０１７３】

【数２４】

【０１７４】

【数２５】

【０１７５】

【数２６】

【０１７６】

【数２７】

【０１７７】

【数２８】

【０１７８】

【数２９】

【０１７９】

【数３０】

【０１８０】

【数３１】

【０１８１】

【数３２】

【０１８２】

【数３３】

【０１８３】

【数３４】

【０１８４】

【数３５】

【０１８５】

【数３６】

【０１８６】

【数３７】

【０１８７】

【数３８】

【０１８８】

【数３９】

【０１８９】

【数４０】

【０１９０】

【数４１】

【０１９１】

【数４２】

【０１９２】

【数４３】

【０１９３】

【数４４】

【０１９４】

【数４５】

【０１９５】

【数４６】

【０１９６】

【数４７】

【０１９７】

【数４８】 補遺Ａの終り この発明を画像上の空間的、すなわち、二次元の場所か
ら取ったデ−タを選択し圧縮するものとして述べてきた
が、この発明は時空的、すなわち、三次元の場所から取
ったデ−タを圧縮する場合にも適用できる。例えば、時
間次元に冗長さがあるので、時間という第３の次元を使
用する圧縮を三次元離散的余弦変換（ｄｃｔ）処理に使
用することができる。このような技法においては、三次
元圧縮画像ブロック（立方体）は多フレ−ムシ−ケンス
のいくつかのフレ−ム内の同じ場所から取ったいくつか
の二次元画像ブロックから成ることになろう。この場
合、圧縮は三次元立方体のグル−プからデ−タセットを
形成することにより行うことができる。したがって、こ
の発明は開示された実施例に限定されず、特許請求の範
囲内の変更はこの発明に含まれるものである。

【０１９８】

【発明の効果】テレビジョンテープは、通常の再生スピ
ードの６０倍の高速シャトル内画像で動作する。その結
果、スナッチと呼ばれる画像データ部分のみが一般に再
生される。そのため、低周波の離散的余弦変換（"dct")
係数のスナッチを使用して、編集用にテープを容易に位
置付けることができるように、部分的だが認識可能な画
像を再構成する。

【０１９９】データ圧縮の間、画像信号は、画像の部分
を規定する所定サイズの画像ブロックに変換される。画
像ブロックは、ｄｃｔ係数ブロックにｄｃｔ変換され
る。ｄｃｔ係数は、ビジビリティに基づいて、最小のｄ
ｃｔ周波数から最高のｄｃｔ周波数へランク付けされ、
定まったセグメントとしてテープに書き込まれる。

【０２００】データの伸長の間では、変換係数のスナッ
チがテープから検索され、各スナッチは変換係数の１以
上のランク付けされたグループを含んでいる。スナッチ
は部分画像ブロックを再構成するために逆変換される。
スナッチは全部ではないが変換係数ブロックの幾つかの
変換係数を通常含んでいるので、再構成された画像ブロ
ックは画像の部分のみを表現し、全体の画像を示さな
い。オペレータは部分画像を使用して、テープを編集す
るために位置付けることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】ビデオ画像をそれぞれが画像の一部を規定する
複数の画像ブロックに分割する方法を描いたビデオ画像
を示す図である。

【図２】この発明による情報を順序付けそしてフォ−マ
ットするための圧縮装置のブロック図である。

【図３】この発明による順序付けられフォ−マットされ
た情報を読出し、画像の一部を再構成する展開装置のブ
ロック図である。

【図４】図２の圧縮装置で使用されるブロック化メモリ
を示す。

【図５】図２の圧縮装置で使用されるビジビリティ順序
付けメモリを示す。

【図６】磁気テ−プに記録されるデ−タを順序付けるた
めのフォ−マットを示す。

【符号の説明】

１００…ビデオ画像 ２２０−１、２２０−２…離散的余弦変換回路 ２４０…量子化器 ２５０…エントロピ−符号器 ２６０…フォ−マッタ ２７０…記録プリプロセッサ ２８０…ビデオレコ−ダ ２８５…エラ−訂正符号器 ２９５…量子化推定器 ４００−１、４００−２…ブロック化メモリ ５００…順序付けメモリ

─────────────────────────────────────────────────────

【手続補正書】

【提出日】平成６年１月２８日

【手続補正１】

【補正対象書類名】図面

【補正対象項目名】図１

【補正方法】変更

【補正内容】

【図１】

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｈ０４Ｎ 5/92 9/804 9/808 7734−5Ｃ Ｈ０４Ｎ 5/92 Ｈ 9/80 Ｂ (72)発明者 シドニー・デー・ミラー アメリカ合衆国、カリフォルニア州 94041、マウンテン・ビュー、マーシー・ ストリート 113 (72)発明者 ピーター・スミズ アメリカ合衆国、カリフォルニア州 94025、メンロ・パーク、セブンス・アベ ニュー 465

Claims (35)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 デジタル画像信号を圧縮するための方法
   において、 画像信号を受信する工程と、 受信した画像信号を複数の画像ブロックに分割する工
   程、各画像ブロックは所定の大きさであり、画像信号の
   それぞれの部分を規定する画像信号からの画像デ−タを
   含んでいる、と、 画像信号の各画像ブロックを変換してそれぞれの変換係
   数ブロックを得る工程、各変換係数ブロックは複数の変
   換係数を具備し、各変換係数ブロックのそれぞれの変換
   係数が画像信号の対応する部分を再構成するのに使用可
   能である、と、 変換係数ブロックの複数の変換係数を所定のビジビリテ
   ィ順序に構造化する工程と、 ビジビリティにより順序付けられた変換係数から順序付
   けられた画像変換係数のブロックを生成する工程と、 変換係数の順序付けられたブロックを通信媒体へ所定の
   大きさのセグメントとして供給する工程と、 を具備する方法。
2. 【請求項２】 複数の順序付けられた変換係数のブロッ
   クのおのおのを量子化する工程と、量子化された複数の
   順序付けられた変換係数のブロックのおのおのを所定の
   大きさのセグメントにフォ−マットする工程とをさらに
   具備する請求項１記載の方法。
3. 【請求項３】 変換工程が各画像ブロックを離散的余弦
   変換（ｄｃｔ）法を使用して変換する工程から成る請求
   項１記載の方法。
4. 【請求項４】 構造化工程と生成工程が複数のｄｃｔ変
   換係数ブロックを多重化する工程と各ｄｃｔ変換係数ブ
   ロックのｄｃｔ変換係数をビジビリティ順序付け尺度に
   したがってランク付けする工程とから成る請求項３記載
   の方法。
5. 【請求項５】 構造化工程と生成工程が複数の変換係数
   ブロックを多重化する工程と各ｄｃｔ変換係数ブロック
   のｄｃｔ変換係数をビジビリティ順序付け尺度にしたが
   ってランク付けする工程とから成る請求項１記載の方
   法。
6. 【請求項６】 ランク付け工程が各変換係数ブロックの
   変換係数を最高のビジビリティ尺度から最低のビジビリ
   ティ尺度までランク付けする工程から成る請求項５記載
   の方法。
7. 【請求項７】 ランク付け工程が各変換係数ブロックの
   変換係数を最低の周波数成分から最高の周波数成分まで
   ランク付けする工程から成る請求項６記載の方法。
8. 【請求項８】 ランク付け工程が各ｄｃｔ変換係数ブロ
   ックのｄｃｔ変換係数を最高のビジビリティ尺度から最
   低のビジビリティ尺度までランク付けする工程から成る
   請求項４記載の方法。
9. 【請求項９】 ランク付け工程が各ｄｃｔ変換係数ブロ
   ックのｄｃｔ変換係数を最低の周波数成分から最高の周
   波数成分までランク付けする工程から成る請求項８記載
   の方法。
10. 【請求項１０】 構造化工程と生成工程とが各ｄｃｔ変
    換係数ブロックのｄｃｔ変換係数を最低の周波数成分か
    ら最高の周波数成分までランク付けする工程から成る請
    求項３記載の方法。
11. 【請求項１１】 順序付けられた変換係数のブロックを
    磁気媒体に所定の大きさのセグメントとして記録する工
    程をさらに具備する請求項１記載の方法。
12. 【請求項１２】 順序付けられた変換係数のブロックを
    通信媒体に所定の大きさのセグメントとして送信する工
    程をさらに具備する請求項１記載の方法。
13. 【請求項１３】 デジタル画像信号を圧縮するための方
    式において、 画像信号を受信する手段と、 受信した画像信号を複数の画像ブロックに分割する手
    段、各画像ブロックは所定の大きさであり、画像信号の
    それぞれの部分を規定する画像信号からの画像デ−タを
    含んでいる、と、 画像信号の各画像ブロックを変換して対応する変換係数
    ブロックを得る手段、各変換係数ブロックは対応する変
    換係数の組を具備し、これら変換係数が画像信号の一部
    分を再構成するのに使用可能である、と、 所定のビジビリティ尺度に応答して順序付けられた画像
    変換係数のブロックを生成する手段と、 変換係数の順序付けられたブロックを通信媒体へ所定の
    大きさのセグメントとして供給する手段と、 を具備する方式。
14. 【請求項１４】 変換手段が各画像ブロックを離散的余
    弦変換（ｄｃｔ）法を使用して変換する手段から成る請
    求項１３記載の方式。
15. 【請求項１５】 生成手段が複数のｄｃｔ変換係数ブロ
    ックを多重化する手段と各ｄｃｔ変換係数ブロックのｄ
    ｃｔ変換係数をビジビリティ順序付け尺度にしたがって
    ランク付けする手段とから成る請求項１４記載の方式。
16. 【請求項１６】 ランク付け手段が各変換係数ブロック
    の変換係数を最高のビジビリティ尺度から最低のビジビ
    リティ尺度までランク付けする手段から成る請求項１５
    記載の方式。
17. 【請求項１７】 ランク付け手段が各変換係数ブロック
    の変換係数を最低の周波数成分に相当する最高ビジビリ
    ティ尺度から最高周波数成分に相当する最低ビジビリテ
    ィ尺度までランク付けする手段をさらに具備する請求項
    １６記載の方式。
18. 【請求項１８】 生成手段が各変換係数ブロックの変換
    係数を最高のビジビリティ尺度から最低のビジビリティ
    尺度までランク付けする手段から成る請求項１３記載の
    方式。
19. 【請求項１９】 順序付けられた変換係数のブロックを
    磁気媒体に所定の大きさのセグメントとして記録する手
    段をさらに具備する請求項１３記載の方式。
20. 【請求項２０】 順序付けられた変換係数のブロックを
    通信媒体に所定の大きさのセグメントとして送信する手
    段をさらに具備する請求項１３記載の方式。
21. 【請求項２１】 デジタル画像信号を圧縮する方法にお
    いて、 （ａ）画像信号を受信する工程と、 （ｂ）複数の画像ブロックを複数の係数ブロックに変換
    する工程、各画像ブロックは画像の一部を表し、各係数
    ブロックは画像ブロックにより表される画像の部分を再
    構成するのに使用可能な変換係数を含む、と、 （ｃ）係数ブロックのデ−タセットを生成する工程と、 （ｄ）デ−タセットの各係数ブロックからｉ番目の位置
    からｉ番目の変換係数を選択する工程と、 （ｅ）変換係数のｉ番目のグル−プを生成する工程、ｉ
    番目の変換係数グル−プの各変換係数はデ−タセットの
    各係数ブロックのｉ番目の位置にある変換係数から成
    る、と、 （ｆ）工程（ｄ）と（ｅ）を係数ブロックのデ−タセッ
    トを構成する各係数ブロックの各変換係数毎に繰返す工
    程と、 （ｇ）変換係数のグル−プをビジビリティ尺度を被選択
    変換係数の各グル−プに適用することによりランク付け
    する工程と、 を具備する方法。
22. 【請求項２２】 ビジビリティにより順序付けられた変
    換係数の各グル−プを磁気媒体に記録する工程をさらに
    具備する請求項２１記載の方法。
23. 【請求項２３】 ビジビリティ順序付け変換係数の各グ
    ル−プを量子化する工程と、量子化された変換係数をハ
    フマン符号化する工程と、ビジビリティ順序付け変換係
    数の各グル−プを磁気媒体に記録する工程とをさらに具
    備する請求項２１記載の方法。
24. 【請求項２４】 ビジビリティ順序付け変換係数の各グ
    ル−プを受信器に送信する工程をさらに具備する請求項
    ２１記載の方法。
25. 【請求項２５】 デジタル画像信号を圧縮する方式にお
    いて、 画像信号を受信する手段と、 複数の画像ブロックを複数の係数ブロックに変換する手
    段、各画像ブロックは画像の一部を表し、各係数ブロッ
    クは画像ブロックにより表される画像の部分を再構成す
    るのに使用可能な変換係数を含む、と、 係数ブロックのデ−タセットを生成する手段と、 変換係数の各グル−プを繰り返し生成する手段、各変換
    係数グル−プの各変換係数はデ−タセットの各係数ブロ
    ックのそれぞれの位置にある変換係数から成る、と、 変換係数のそれぞれのグル−プを各グル−プにビジビリ
    ティ尺度を適用することによりランク付けする手段と、 を具備する方式。
26. 【請求項２６】 ビジビリティにより順序付けられた変
    換係数の各グル−プを磁気媒体に記録する手段をさらに
    具備する請求項２５記載の方式。
27. 【請求項２７】 ビジビリティ順序付け変換係数の各グ
    ル−プを受信器に送信する手段をさらに具備する請求項
    ２５記載の方式。
28. 【請求項２８】 デジタル画像信号を部分的に再構成す
    るための方法において、 変換係数のスナッチを取出す工程、このスナッチはラン
    ク付けされた変換係数の１つ以上のグル−プを含み、各
    係数の各グル−プは複数の同様に意味のある複数の変換
    係数から成り、これら複数の同様に意味のある変換係数
    は係数ブロックのデ−タセットを構成する複数の変換係
    数ブロックのおのおのからの１つの同様に意味のある変
    換係数を含み、グル−プは別々の同様に意味のある変換
    係数の複数のグル−プの間でランク付けされており、ラ
    ンク付けはビジビリティ尺度を各変換係数ブロックの変
    換係数に適用することによりなされており、各変換係数
    ブロックは変換係数ブロックの逆変換に相当する画像ブ
    ロックにより表される画像の一部を再構成するのに使用
    可能な変換係数を含んでいる、と、 デ−タセットのサイズに等しい複数の係数ブロックを生
    成する工程と、 複数の係数ブロックのおのおのに取出されたスナッチか
    らのそれぞれ対応する変換係数を付与する工程と、 複数の生成された係数ブロックを逆変換して対応する複
    数の画像ブロックを得る工程、各画像ブロックは画像の
    一部を表す、と、 複数の画像ブロックから画像を部分的に再構成する工程
    と、 を具備する方法。
29. 【請求項２９】 デジタル画像信号を部分的に再構成す
    るための方式において、 変換係数のスナッチを取出す手段、このスナッチはラン
    ク付けされた変換係数の１つ以上のグル−プを含み、各
    係数の各グル−プは複数の同様に意味のある複数の変換
    係数から成り、これら複数の同様に意味のある変換係数
    は係数ブロックのデ−タセットを構成する複数の変換係
    数ブロックのおのおのからの１つの同様に意味のある変
    換係数を含み、グル−プは別々の同様に意味のある変換
    係数の複数のグル−プの間でランク付けされており、ラ
    ンク付けはビジビリティ尺度を各変換係数ブロックの変
    換係数に適用することによりなされており、各変換係数
    ブロックは変換係数ブロックの逆変換に相当する画像ブ
    ロックにより表される画像の一部を再構成するのに使用
    可能な変換係数を含んでいる、と、 デ−タセットのサイズに等しい複数の係数ブロックを生
    成する手段と、 複数の係数ブロックのおのおのに取出されたスナッチか
    らのそれぞれ対応する変換係数を付与する手段と、 複数の生成された係数ブロックを逆変換して対応する複
    数の画像ブロックを得る手段、各画像ブロックは画像の
    一部を表す、と、 複数の画像ブロックから画像を部分的に再構成する手段
    と、 を具備する方式。
30. 【請求項３０】 磁気媒体に画像信号として記録された
    画像を捜し当てるための方法において、 磁気媒体から情報の第１のスナッチを取出す工程と、 取出された情報の第１のスナッチからランク付けされた
    変換係数を復元する工程、変換係数のグル−プはデ−タ
    セットを構成する複数の変換係数ブロックのおのおのか
    らの１つの変換係数を含み、各変換係数ブロックの各変
    換係数にはビジビリティ尺度が適用されている、と、 変換係数の第１のスナッチを逆変換する工程と、 変換係数の逆変換された第１のスナッチから複数の画像
    ブロックを生成する工程、各画像ブロックは取出された
    画像の一部を表すとともに画像ブロックにより表される
    画像の一部を再構成するのに使用可能な複数の画像画素
    を含んでいる、と、 第１の情報スナッチを構成する複数の画像ブロックから
    取出し画像の部分的再構成を行う工程と、 取出し画像を磁気媒体上で捜し当てるべき画像と比較す
    る工程と、 を具備する方法。
31. 【請求項３１】 磁気媒体から情報の第２のスナッチを
    取出す工程と、第１のスナッチに対して行われた工程を
    第２のスナッチに対して繰り返す工程とをさらに具備す
    る請求項３０記載の方法。
32. 【請求項３２】 磁気媒体からの情報スナッチの取出し
    を繰り返す工程と、第２のスナッチに対して行われた工
    程を、比較工程が取出し画像と磁気媒体上で捜し当てる
    べき画像が一致し、これにより媒体上で探し当てるべき
    画像が探し当てられたと判断されるまで各スナッチに対
    して繰り返す工程とをさらに具備する請求項３１記載の
    方法。
33. 【請求項３３】 通信媒体に画像信号として記録された
    画像を捜し当てるための方式において、 通信媒体から情報の第１のスナッチを取出す手段と、 取出された情報の第１のスナッチからランク付けされた
    変換係数を復元する手段、変換係数のグル−プはデ−タ
    セットを構成する複数の変換係数ブロックのおのおのか
    らの１つの変換係数を含み、各変換係数ブロックの各変
    換係数にはビジビリティ尺度が適用されている、と、 変換係数の第１のスナッチを逆変換する手段と、 変換係数の逆変換された第１のスナッチから複数の画像
    ブロックを生成する手段と、 第１の情報スナッチを構成する複数の画像ブロックから
    取出し画像の部分的再構成を行う手段と、 取出し画像を通信媒体上で捜し当てるべき画像と比較す
    る手段と、 を具備する方式。
34. 【請求項３４】 さらに繰返し手段を具備し、この繰返
    し手段が通信媒体から情報の少なくとも第２のスナッチ
    を取出す手段と、画像ブロック生成手段と部分的再構成
    手段とにより第１のスナッチに対して行われた機能を第
    ２のスナッチに対して繰返す手段を具備する請求項３３
    記載の方式。
35. 【請求項３５】 通信媒体は磁気テ−プであり、そして
    繰返し手段が磁気テ−プから情報スナッチの取出しを繰
    返す手段と、第２のスナッチに対して行われた機能を、
    比較手段が取出し画像と磁気テ−プ上で捜し当てるべき
    画像とが一致し、これによりテ−プ上で探し当てるべき
    画像が探し当てられたと判断されるまで各スナッチに対
    して繰返す手段とをさらに具備する請求項３４記載の方
    式。