JPH0828871B2 - 画像情報伝送システム - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、画像情報を伝送する画像情報伝送システム
に関するものである。

［従来の技術］ 従来、例えば情報圧縮伝送方式において時間軸変換帯
域圧縮方式（Time Axis Transformation。以下、TAT
と記す）が発表されているが、このTAT方式は情報信号
の帯域圧縮を行なう場合において、情報信号の粗密が場
所により異なることを利用して情報信号を圧縮し伝送す
る方式である。

第２図は一次元的な信号の処理においてTAT方式を用
いた場合の原理を示したものである。

第２図において、まず、原信号は点線にて示すごとく
所定の情報量毎に分割し、分割されたグループ毎に情報
が粗であるか密であるかを判別する。そして、密と判断
されたグループにおいては原信号をサンプリングして得
たデータの全てを伝送データとして伝送し、粗と判断さ
れたグループにおいては全てのデータ中の一部のみを伝
送データとし、他を間引きデータとして伝送しないもの
とする。なお、図中の○印で示したものが伝送されるデ
ータ（伝送データ）で×印で示したものが伝送されない
データ（間引きデータ）である。

これら○印で示された伝送データを一定間隔で伝送す
ることにより、単位時間当りに伝送されるデータの数は
減少し、伝送情報信号の帯域が圧縮される。

以上のようにして伝送されたデータは復合時に伝送さ
れなかった間引きデータを伝送された伝送データを用い
て近似的に復元し補間データ を得る。なお、この補間データは情報が粗な部分に対応
しており、間引きデータに極めて近似されたデータとし
て復元されるため、全てのデータを伝送した場合に比べ
実質的な情報量が変化せず、情報信号の伝送帯域につい
ては大幅に圧縮されたことになる。

この時各グループにおいて全てのデータを伝送する
か、データの一部を伝送するかの判定は原信号の詳細さ
を調べて決定され、この判定情報は伝送モード情報信号
として同時に伝送される。

また、画像情報信号の場合は、水平方向のサンプリン
グ間隔だけでなく、垂直方向のサンプリング間隔を変
え、二次元的に処理するようにすることにより、画像情
報の伝送帯域を圧縮することができる。

画像情報信号のような二次元的に信号を処理する場合
には一画面をｍ×ｎ個のサンプリングポイント毎のグル
ープに分割し、各グループに対して画像の粗密の状態を
判別する。そして、密と判定されたグループにおいては
該サンプリングポイントの全てをサンプリングして得ら
れたデータを伝送データとして伝送し、粗と判断された
グループにおいては該サンプリングポイントの一部のみ
をサンプリングして得られたデータを伝送データとして
伝送し、他を間引きデータとして伝送しないものとす
る。

ここで、該サンプリングポイントの全てをサンプリン
グする場合をＥモード、該サンプリングポイントの一部
のみをサンプリングする場合をＣモードと呼ぶとする
と、各サンプリングモードにおける伝送されるサンプリ
ングポイントと、伝送されないサンプリングポイントと
の関係は第３図に示したようになる。

第３図は４×４個のサンプリングポイントにおけるＥ
モードとＣモードのサンプリングパターンを示したもの
で（ａ）がＥモード、（ｂ）Ｃモードを示している。

伝送する画像情報の一画面を画面の左上より右下に順
に４×４個のサンプリングポイントのグループに分割し
て行き、各グループ毎に画像の粗密に応じて、上記のよ
うな２種のサンプリングモードを選択し、選択されたサ
ンプリングモードに応じてサンプリングを行なう。

第４図は上記の方法によりNTSC方式の１フイールドの
テレビ画面を４×４個のサンプリングポイント毎のグル
ープに分割し、各ブロツクに対して第３図に示したＥモ
ードおよびＣモードのサンプリングモードを割り当てた
図である。なお、○印は伝送されるサンプリングポイン
ト、ｘ印は伝送されないサンプリングポイントである。

このようにしてサンプリングされる各サンプリングポ
イントのデータを一定の間隔で伝送することにより伝送
帯域が圧縮され伝送されることになる。

なお、伝送されないサンプリングポイントについては
復号時に近傍の伝送されたサンプリングポイントのデー
タを用いて近似的に復元されるため、全てのデータを伝
送した場合に比べ実質的な情報量が変化せず情報信号の
伝送帯域については大幅に圧縮されたことになる。

［発明が解決しようとする問題点］ しかしながら上述のTAT方式においては伝送されなか
った情報信号をその近傍の伝送された情報により例えば
前値補間のような補間処理を行なって再現しているた
め、元信号に比べて再現信号の劣化は免れられず、ある
程度の品質しか保証することができなかった。

本発明は、斯かる事情に鑑みて為されたもので、簡単
な構成で高品質な画像情報の伝送を行なうことができる
画像情報伝送システムを提供することを目的とする。

［問題を解決するための手段］ 本発明の画像情報伝送システムは、１つの画像に対応
した画像情報を伝送する際に、互いに異なる複数種の伝
送モードのうちの何れかの伝送モードを選択し、選択さ
れた伝送モードに対応した伝送モード情報と共に、選択
された伝送モードに従って画像情報を伝送し、伝送され
た伝送モード情報とすでに伝送された伝送モード情報と
を用いて、伝送された画像情報の補間処理方法を決定す
る様にしたものである。

［作用］ 上述の如き構成により、伝送された伝送モード情報と
すでに伝送された伝送モード情報とを用いて、伝送され
た画像情報の補間処理方法を決定しているので、画像情
報の相関性に応じて最適な補間処理方法を選択すること
ができる。

［実施例］ 以下、本発明を実施例に基づき説明する。本発明の一
実施例として本発明をVTRに適用した場合を例として説
明して行く。なお、ここではコンポーネント復調し時分
割多重されたNTSC方式の１フイールドのテレビ画面を複
数のブロツクに分割する際、その１ブロツクを４×４画
素とするものである。

第１図は本発明をVTRの記録系に適用した場合の概略
構成を示す図である。

第１図において、入力されたアナログの１フイールド
分のビデオ信号はA/D変換器１によって１フイールド分
の全画素情報信号がデイジタルビデオ信号に変換さ
れ、、フイールドメモリ２、間引き回路３、モード判定
回路４に供給される。

フイールドメモリ２には該デイジタルビネオ信号がＥ
−モードのデイジタルビデオ信号として記憶される。

間引き回路３では該モードのデイジタルビデオ信号を
Ｃモードに相当する情報量にするもので、第３図（ａ）
に示すようなＥモードのデイジタルビデオ信号を、
（ｂ）に示すように1/4の画素分のＣモードのデイジタ
ルビデオ信号に間引く処理が行なわれるものである。そ
して間引き回路３において上述のように処理されたＣモ
ードのデイジタルビデオ信号はモード判定回路４、Ｃモ
ードメモリ５に供給される Ｃモードメモリ５には上記のＣモードのデイジタルビ
デオ信号が記憶される。

モード判定回路４にはＥモードとＣモードのデイジタ
ルビデオ信号が入力されており、Ｃモードのデイジタル
ビデオ信号が入力されており、Ｃモードのデイジタルビ
デオ信号に対して補間処理を行なった後、１ブロツク毎
にＥモードのデイジタルビデオ信号による画像信号と、
補間処理されたＣモードのデイジタルビデオ信号による
画像信号とを比較してその誤差が設定される閾値より大
きい場合はＥモード、小さい場合はＣモードを該ブロツ
クに割り当てるようにモード情報信号を発生する。つま
り、このモード情報信号は１フイールドの画面上の密な
部分のブロツクにはＥモード、粗の部分のブロツクには
Ｃモードのモード情報信号が対応するように発生され
る。

モード判定回路４において発生されたモード情報信号
はモードメモリ６に記憶される。

次にメモリ制御回路７はモードメモリ６から該モード
メモリ６に記憶されているモード情報信号を連続して読
み出しメモリ制御回路７に入力する。該メモリ制御回路
７ではモードメモリ６から入力されているモード情報信
号がＥモードの場合にはフイールドメモリ２の読み出し
アドレスを書き込み時の1/2の速度で連続で発生し、Ｅ
モードのデイジタルビデオ信号の読み出しを行う。ま
た、Ｃモードの場合にはＣモードメモリ５の読み出しア
ドレスを書き込み時と等速で連続的に発生し、Ｃモード
のデイジタルビデオ信号の読み出しを行い、スイツチ回
路８に入力される。まお、メモリ制御回路７の動作は同
期信号発生回路８より発生される同期信号に同期してい
る。

このスイッチ回路９はモードメモリ６からの出力がＥ
モードの時は図示のＥ側に接続されており、フイールド
メモリ２から読み出されたデイジタルビデオ信号をD/A
変換器10に供給し、Ｃモードの時は図示のＣ側に接続さ
れ、Ｃモードメモリ５から読み出されたデイジタル信号
をD/A変換器10に供給する。

このように処理されたデイジタルビデオ信号はD/A変
換部10により、帯域が1/2に圧縮されたアナログ信号と
なり、ローパスフイルタ（LPE）11により帯域制限され
た後モードメモリ６から出力されるモード情報信号と共
に記録部12で記録時の処理が行なわれ不図示のテープ上
に記録される。

第５図に第１図のVTRの記録系により記録された情報
信号を再生するVTRの再生系の概略構成を示す図であ
る。

第５図において、再生部13において不図示のテープか
ら再生された1/2に帯域圧縮されたアナログ・ビデオ信
号とモード情報信号はアナログ・ビデオ信号がA/D変換
器14に入力されデイジタルビデオ信号に変換され、モー
ド情報信号がモード誤り検出回路15を介して第１モード
メモリ17に入力される。。A/D変換器14により変換され
たデイジタルビデオ信号はスイツチ16を介してフイール
ドメモリ26に入力される。

該モード誤り検出回路15では再生されたモード情報信
号のうちＥモードを検出し、その数をカウントする。前
述のようにＥモードが割当てられる１フイールド中のグ
ループの数は予め決まっているため、前述のように再生
時にＥモードの数をカウントし、予め決められた数と一
致した時は誤りなしと判断し、一致しなかった時は誤り
があると判断される。

このモード誤り検出回路15においてモード情報信号に
誤り有りと判断された場合、モード誤り検出回路15から
は誤り検出信号がモード変換回路18に入力され、モード
変換回路18では第１モードメモリ17に記憶されているモ
ード情報信号を読み出し、該信号を全てＣモードの信号
に変換する。また、モード誤り検出回路15においてモー
ド情報信号に誤りがないと判断された時は該第１モード
メモリ17から読み出された信号はそのままの状態でモー
ド変換回路18を介して出力される。

以上のようにしてモード変換回路18から出力されたモ
ード情報信号は第２モードメモリ19、モード入れ換り検
出回路20、スイッチ16に供給される。スイッチ16におい
てはモード情報信号に応じて接続が切換われるもので、
モード情報信号がＥモードの場合には図中のＥ側に接続
され、A/D変換器14によりデイジタル信号に変換された
Ｅモードの画像情報信号がフイールドメモリ26に入力さ
れ記憶される。また、モード情報信号がＣモードの場合
には図中のＣ側に接続され、A/D変換器14によりディジ
タル信号に変換されたＣモードの画像情報信号およびモ
ード情報信号の誤りが検出された場合はＥモードの画像
情報信号がフイールド内補間回路21、フイールド間補間
回路22に供給される。

フイールド内補間回路21では前述のようにして入力さ
れたＣモードの画像情報信号において、伝送された部分
の画像情報を利用して伝送されなかった部分の画像情報
信号を補間する回路で例えば、第６図に示すように４×
４画素の１ブロツク内の伝送された画素データをa,c,j,
k、伝送されなかった画素データをb,d,e,f,g,h,j,l,m,
n,o,pとすると、伝送されなかった画素データｂの補間
データＥはＥ＝1/2（ａ＋ｃ）というように周囲の伝送
された画素データを用いて補間される。また、同じフイ
ールド内において他のブロツクの伝送された画素データ
を利用しても良い。今、第６図のように他のブロツクの
伝送された画素データをａ′,i′,a″,c″,aとすると
伝送されなかった画素データｄの補間データは＝1/
2（ｃ＋ａ′）というようにして補間処理が行なわれ
る。

また、フイールド外補間回路22ではフイールドメモリ
62に記憶されている前フイールドの画像情報信号を利用
して補間処理を行なう回路で、例えば、フイールドメモ
リ26から入力されたＣモードブロツクに対応する１フイ
ールド前の画像情報を読み出し、読み出した１フイール
ドの画像情報を現フイールドの画像情報として出力する
といった前値補間処理が行われる。

以上のようにしてフイールド内補間回路21,フイール
ド間補間回路22において伝送されなかった画素データを
補間し、それぞれの出力はスイツチ23に供給される。

なお、スイツチ23の切換動作はモード入れ換り検出回
路20により制御されている。以下その切換動作について
説明する。

モード入れ換り検出回路20には前述のようにモード変
換回路18の出力と第２モードメモリ19からの出力とが入
力されている。第２モードメモリ19は１フイールド分の
モード情報信号を記憶するメモリで、１フイールド分の
モード情報信号を記憶した後、次のフイールドのモード
情報が該モード変換回路18から出力されるのに同期して
記憶されている前フイールドのモード情報信号を出力す
る。

つまり、モード入れ換り検出回路20には前フイールド
と現フイールドのモード情報信号が入力され、１ブロツ
ク毎に前フイールドと現フイールドとのモード情報信号
とが一致しているかどうかを判定する。つまり、前フイ
ールドと現フイールドのモード情報信号が共にＣモード
の場合は一致と判定される。この時はそのブロツクにつ
いては前フイールドと現フイールドの間には動きがない
と判断されモード入れ換り検出回路20はスイツチ23にス
イツチ23を図中のＢ側に接続するような切換え信号を出
力し、フイールド間補間回路22により補間処理された現
フイールドの画像情報信号をフイールドメモリ26に供給
し記憶される。また、前フイールドのモード情報がＥモ
ード、現フイールドのモード情報信号がＣモードの場合
は不一致と判定される。この時はそのブロツクについて
は前フイールドと現フイールドとの間に動きがあったと
判断され、該モード入れ換り検出回路20からスイツチ23
に対して、スイツチ23を図中のＡ側に接続するような切
換え信号を出力し、フイールド内補間回路21におり補間
処理された現フイールド画像情報信号をフイールドメモ
リ26に供給し記憶される。

なお、モード入り換り検出回路20からは現フイールド
のモード情報信号が入力される毎に該現フイールドのモ
ード情報信号に応じたクロツク信号が読み出し制御回路
24に供給されており、該読み出し制御回路24では前記フ
イールド間補間回路22においてフイールド間補間処理が
行なわれる際に用いる前フイールドの画像情報を、フイ
ールドメモリ26から読み出すため現フイールドのモード
情報に対応したアドレス信号を発生し、そのアドレス信
号によりフイールドメモリ26から読み出された前記フイ
ールドの画像情報信号はフイールド間補間回路22に供給
される。また、以上の動作は再生部13より発生される１
フイールド期間に同期した同期信号によりリセツトされ
ると共に該リセツト時には前述のようにフイールドメモ
リ26に記憶されている１フイールド分の画像情報信号が
読み出されD/A変換器25に供給され、アナログビデオ信
号に変換されて出力される。

以上、ここまで本発明の一実施例として本発明をVTR
に適用した場合を例に説明してきたが、本発明はビデオ
デイスク装置等、他の記録再生装置あるいは通信装置等
にも適用することができる。

また、実施例中では１グループを４×４個のサンプリ
ングポイントをして画面を分割したが、本発明はこれ以
外のグループ構成にも適用できるものである。

以上のように本発明によりVTRの記録再生において、
画像の動きを検出し、画面間の相関性を利用して補間処
理を行うことにより、画像情報に対して視覚特性上の解
像度の向上を計る事ができる。

［発明の効果］ 以上説明したように、本発明は簡単な構成で高品質な
画像情報の伝送を行なうことができる画像情報伝送シス
テムを提供することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明をVTRの記録系に適用した場合の概略構
成を示す図である。 第２図は一次元的に信号を処理した場合のTAT方式の原
理図である。 第３図（ａ）はＥモード時の画素配置を示した図、第３
図（ｂ）はＣモード時の画素配置を示した図である。 第４図はNTSC方式の１フイールドのテレビ画面を４×４
画素のブロツクに分割し、各ブロツクに対してＥモード
およびＣモードのサンプリングモードを割当てたものを
示した図である。 第５図は第１図の再生系の概略構成を示す図である。 第６図はＣモード時の補間処理の説明図である。 16,23……スイツチ 19……第２モードメモリ 20……モード入れ換り検出回路 21……フイールド内補間回路 22……フイールド間補間回路 24……読み出し制御回路 26……フイールドメモリ。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】１つの画面に対応した画像情報を伝送する
   際に、互いに異なる複数種の伝送モードのうちの何れか
   の伝送モードを選択し、選択された伝送モードに対応し
   た伝送モード情報と共に、選択された伝送モードに従っ
   て画像情報を伝送し、伝送された伝送モード情報とすで
   に伝送された伝送モード情報とを用いて、伝送された画
   像情報の補間処理方法を決定することを特徴とする画像
   情報伝送システム。