JPH08503828A

JPH08503828A - フルサイズフレームに平均画像フレームが挿入されるピクチュア・イン・ピクチュア・テレビ

Info

Publication number: JPH08503828A
Application number: JP6513422A
Authority: JP
Inventors: ルーカス，キース
Original assignee: サイエンティフィック−アトランタ・インコーポレイテッド
Priority date: 1992-11-30
Filing date: 1993-11-30
Publication date: 1996-04-23
Also published as: EP0671102B1; CA2150467A1; US5361098A; EP0671102A4; KR100309853B1; WO1994013101A1; KR950704903A; EP0671102A1; AU5730994A; CA2150467C

Abstract

(57)【要約】第１のアナログテレビ信号を第１の所定数の画素から成る第１のデジタルフレームに変換し；第２の所定数の画素から成る平均値データフレーム（２０）を第１のデジタルフレームから求め；平均値データフレームに基づいて挿入フレーム（５０）を形成し；第２のデジタルフレームに挿入フレームを挿入（４０）してピクチュア・イン・ピクチュア・デジタルテレビフレームを形成するステップより成るピクチュア・イン・ピクチュア・デジタル・テレビフレームを形成する方法。

Description

【発明の詳細な説明】フルサイズフレームに平均画像フレームが挿入されるピクチュア・イン・ピクチュア・テレビ発明の分野本発明はデジタル・テレビジョンの分野に係わり、特にフルサイズ画像内に縮小サイズ画像が挿入された画像を形成する方法及び装置に係わる。本発明はフレーム内の画素群を平均することによって平均画像（mean only image）を形成する圧縮技術、例えばベクトル量子化（ＶＱ）または統計的符号化を用いるビデオ信号処理システムへの使用に特に好適である。発明の背景デジタルビデオ利用例の多くはデータ圧縮を用いている。サンプリングされたビデオソース信号は放送用ビデオの場合の毎秒１０メガバイトから高解像度テレビ信号の場合の毎秒１００メガバイトまでのバイトレートを必要とする。画像記録システムのように静止画像を扱う場合でもこの静止画像を表現するのに大量のデータが必要である。実際に送信データ量を減らす方法として次の２つの方法が公知である：１）量子化、及び２）統計的符号化（例えば、ハフマン符号化のような）。デジタルビデオ送信システムはサンプリング及び量子化の双方を必要とする。量子化ステップは必然的にひずみを伴なうが、視認に基づくエラー判定基準を使って行えば視聴者にとって問題はない。例えば、輝度を２５６通りの状態を表わすのワードにスカラ量子化した場合、これを検出することは不可能である。ベクトル量子化（ＶＱ）はこの方法の延長であり、結合確率に従ってビデオサンプル群に記号を割当てる。視聴者が容認する可能性に基づくエラー判定基準を利用する。サンプル値の特定組合わせが他の組合わせよりもはるかに高い確率で現れるなら、ＶＱによって送信データ量を著しく減らすことができる。統計的符号化はすでに量子化されているサンプルに対して行われる。これは現れる確率に従ってサンプル値に最適長さのコードワードを割当てる方法である。頻繁に現れる記号には短いコードワードが割当てられ、まれにしか出現しない記号には長いコードワードが割当てられる。統計的符号化とベクトル量子化に互いに排他的ではない。例えば、統計的符号化アルゴリズムに信号を供給する初期の量子化手段としてＶＱを利用することができる。信号の見かけエントロピーを低下させる補助的技術によってＶＱまたは統計的符号化の有効性を高めることができる。この補助技術としては予測符号化、変換符号化、部分帯域符号化などがある。予測符号化ではすでに受信された信号からサンプル値を推定する予測値が利用される。送信信号は実値と予測値との差を表わす記号から成る。これによってエラー信号のＲＭＳ値が減少する。低い空間周波数の予測は通常、高い空間周波数の予測よりも正確であるから、エラー信号は主として高周波数情報から成る。例えば離散的余弦変換（ＤＣＴ）を利用する変換符号化は符号化されるデータのエントロピーを低下することができる別の技術である。実像は高空間周波数を少量だけ含む陰影域を有するのが普通である。像ブロックの２次元余弦変換はゼロ周波数係数に近いだけの大きい係数を発生させる傾向がある。この２つの技術は予測符号化により発生されるエラー信号にＤＣＴを適用することによって組合わせられる場合が多い。部分帯域符号化では信号が別々の帯域（例えば、周波数帯域）に分割される。各帯域は分割前よりも低いエントロピーを有し、この帯域に最適の技術を利用して符号化すればよい。いずれの場合にも最終ステップはデータレートを実際に低下させるベクトル量子化または統計的符号化の演算でなければならない。本発明との関係で利用できるベクトル量子化アルゴリズムの一例では、画像が４×４ベクトルに分割される。各４×４ベクトルにおける１６個のサンプルの平均値を計算し、ベクトルから減算するとゼロ平均残差が残る。無損失符号化システムを用いて平均値を別々に送信する。各フレーム内で平均値が再構成されるように２次元予測値を利用する。予測エラー信号をハフマン符号化し、その結果を後刻使用するためハッファメモリに入力する。デジタルビデオシステムは高画質が得られるが、ピクチュア・イン・ピクチュア（ＰＩＰ）が好ましい特徴点となることが予想される。従って、本発明の主要な目的はＰＩＰビデオ信号を効率的に発生させる方法及び装置を提供することにある。１９９２年８月１１日付米国特許第５，１３８，４５５号（奥村等）はテレビ受像機に圧縮画像挿入機能を与えるビデオ信号処理回路を開示している。しかし、この回路はベクトル量子化及び／または統計的符号化のような圧縮技術を利用するシステムとの併用に好適ではない。従って、本発明の他の目的はこのような圧縮技術によって得られる平均値データを利用してＰＩＰビデオ信号を形成する方法及び装置を提供することにある。本発明はこれらの目的を達成する。発明の概要本発明によるピクチュア・イン・ピクチュア・デジタルテレビフレーム形成方法は、第１のアナログテレビ信号を第１の所定数の画素から成る第１のデジタルフレームに変換し；第１のデジタルフレームから第２の所定数の画素から成る平均フレーム（mean-only frame）を求め；平均フレームに基づいて挿入フレームを形成し；挿入フレームを第２のデジタルフレームに挿入することによってピクチュア・イン・ピクチュア・デジタルテレビフレームを形成するステップから成る。本発明の特定実施例では、平均フレームが第１のデジタルフレーム画素数の１／Ｎ²倍の画素から成る。ただし、Ｎは整数である。例えば、好ましい一実施例ではＮが４であり、平均フレームは第１のデジタルフレームの１／１６倍の画素から成る。さらに、好ましい実施例においては、平均フレームに基づいて挿入フレームを形成するステップが、平均フレームの特定画素をサンプリングし、サンプリングされた画素に基づいて挿入フレームを形成する部分ステップから成る。あるいは、平均フレームに基づいて挿入フレームを形成するステップの一部として、平均フレームの画素に基づいて挿入フレーム画素を補間し、補間された画素に基づいて挿入フレームを形成するステップを含めてもよい。本発明は第１のデジタルフレームに対してベクトル量子化を行うステップ及び／または第１のデジタルフレームに対して統計的符号化を行うステップを含むこともできる。本発明によるベクトル量子化符号化／復号化方法は、第１のアナログテレビ信号を第１の所定数の画素から成る第１のデジタルフレームに変換し；第１のデジタルフレームから第２の所定数の画素から成る平均フレームを求め；第１のデジタルフレームから平均フレームを減算し、平均フレームを減算した第１のデジタルフレームのベクトル量子化を行い；平均フレームに基づいて挿入フレームを形成し；第２のアナログテレビ信号に対するデジタル化、平均フレーム減算及びベクトル量子化を行うことにより第２のアナログテレビジョン信号を第３の所定数の画素から成る第２のデジタルフレームに変換し；第２のデジタルフレームに挿入フレームを挿入することによってピクチュア・イン・ピクチュア・デジタルテレビフレームを形成するステップから成る。好ましい実施例では、平均フレームが第１のデジタルフレームの１／Ｎ₁ ²倍の画素、第２のデジタルフレームの１／Ｎ₂ ²倍の画素から成り、Ｎ₁及びＮ₂は整数である。本発明の一例では第１の所定数は第２の所定数に等しく、Ｎ₁及びＮ₂はそれぞれ４である。本発明のピクチュア・イン・ピクチュア・デジタルテレビフレーム発生装置は、第１のアナログテレビ信号を第１の所定数の画素から成る第１のデジタルフレームに変換する手段と；第１のデジタルフレームから第２の所定数の画素から成る平均フレームを求める手段と；平均フレームに基づいて挿入フレームを形成する手段と；第２デジタルフレームに挿入フレームを挿入する手段から成る。本発明は第１及び第２の圧縮テレビデータ流を復号し、ピクチュア・イン・ピクチュア・テレビ画像を形成する復号方法も包含する。この方法は、第１のテレビ画像のＹ，Ｕ及びＶ成分（Ｙ₁、Ｕ₁、Ｖ₁）の平均データから成る第１の圧縮流を受信し、Ｎ²が第１の平均画像の各画素を得るために使用されるフルサイズ画像の画素数を表わすとして、Ｙ₁、Ｕ₁、Ｖ₁成分を復号して対応フルサイズ画像の１／Ｎ²倍に相当するサイズの第１の平均画像にし；第２のテレビ画像のＹ、Ｕ及びＶ成分（Ｙ₂、Ｕ₂、Ｖ₂）の平均データから成る第２の圧縮流及び第２のテレビ信号の平均データ減算残余データを受信し；Ｙ₂、Ｕ₂、Ｖ₂成分を復号して平均画像データにし、平均画像データを残余データと組合わせることによって第２のテレビ画像に対応するフルサイズ画像を形成し；第１の平均画像をフルサイズ画像に挿入することによってピクチュア・イン・ピクチュア・テレビ画像を形成するステップから成る。なお、本発明は例えばＮＴＳＣ、ＰＡＬまたはＭＵＳＥのような特定のテレビジョン規格を採用するシステムに限定されるものではない。本発明のその他の特徴及び利点を以下に説明する。図面の簡単な説明図１はベクトル量子化符号化器のブロック図である。図２は本発明のベクトル量子化復号器の第１実施例を示すブロック図である。図３は本発明のベクトル量子化復号器の第２実施例を示すブロック図である。好ましい実施例の詳細な説明図１に示すように、本発明の好ましい実施例に使用できるベクトル量子化エンコーダーは入アナログビデオ信号をデジタル化するＡ／Ｄコンバータ１２を含む。Ａ／Ｄコンバータ１２はデジタル輝度信号（Ｙ）及びデジタルクロミナンスまたはカラー信号（Ｕ、Ｖ）を出力する。Ｙ、Ｕ及びＹ信号は（例えば４×４画素ブロックのような）４×４データ・ブロックの平均値を計算する平均値演算ブロック１４Ａ、１４、１４Ｃに供給される。Ｙ、Ｕ、Ｖ信号はブロック１４Ａ、１４Ｂ、１４Ｃにおいて得られた平均値データをＹ、Ｕ、Ｖデータから差引いて平均値減算残余データを形成する平均値減算及びベクトル量子化ブロック１８にも供給される。ブロック１４Ａ、１４Ｂ、１４Ｃから出力された平均値データはハフマン・符号化・ブロック１６Ａ、１６Ｂ、１６Ｃに供給され、これらのブロック１６Ａ、１６Ｂ、１６ＣはＹ、Ｕ、Ｖデータに対応する平均値データをそれぞれエンコードする。エンコードされた平均値データ及び平均値減算残余データはレシーバーへ送信される。本発明のベクトル量子化レシーバー／復号器を図２に示した。この復号器は平均値データ・デコード回路２０、全データ・デコード回路３０、及び画像挿入回路４０から成る。平均値データ・デコード回路２０は第１圧縮でーた流を受信してそれぞれのＹ、Ｕ、Ｖ平均値成分を分離するデマルチプレクサ２２を含む。分離された成分はそれぞれＹ₁平均値、Ｕ₁平均値及びＶ₁平均値である。Ｙ₁、Ｕ₁及びＶ₁平均値データはそれぞれ対応の復号器２４Ａ、２４Ｂ、２４Ｃに供給され、各復号器がハフマン・エン符号化された輝度及びクロミナンス・データを再構成する。再構成されたデータは平均値データ画像を形成する回路２６へ供給されるが、第１圧縮データ流を形成するのに図１に示す復号器を使用した場合、平均値データ画像はフルサイズの１／１６倍のサイズとなる。全データ・デコード回路、３０は第２圧縮データ流を受信し、それぞれのＹ、Ｕ及びＶ平均値成分、即ち、Ｙ₂平均値、Ｕ₂平均値及びＶ₂平均値を抽出し、これを対応の復号器３４Ａ、３４Ｂ、３４Ｃに供給する。次いでデマルチプレクサ３２が平均値減算残余データを抽出し、このデータを逆ベクトル量子化回路３６に供給する。逆ベクトル量子化回路３６はベクトル量子化プロセスを反転させ、組合わせ回路３８に対して出力すると、組合わせ回路３８はデコードされた平均値データをデコードされた残余データと組合わせてフルサイズ画像を形成する。画像挿入回路は縮小サイズ画像をフルサイズ画像に挿入してピクチュア・イン・ピクチュア画像を出力する。即ち４×４ＶＱブロック（または８×８ＤＣＴブロック）の平均値が計算され、フレーム内圧縮のための積分ステップとしてレシーバーに送信される。これらの平均値は他の画像に挿入される縮小サイズ画像の形成に利用される。比較的小さいかまたは比較的大きい縮小サイズ画像が必要なら、平均値を図３に示すようにサブサンプリングするかまたは補間すればよい。本発明のこの実施例では、平均値復号器２０と画像挿入回路４０との間にブロック５０を挿入する。このブロックは平均値データの特定画像に基づいて挿入フレーム画素を補間することによって比較的大きい画像を形成するか、または平均値データをサブサンプリングすることによって比較的小さい画像を形成する。本発明の特定実施例を詳細に説明したが、当業者が本願明細書を読めば上記実施例に多様な変更を加え得ることが明らかになるであろう。このような変更も後述する保護範囲に含まれる。

【手続補正書】特許法第１８４条の７第１項【提出日】１９９４年４月１４日【補正内容】請求の範囲１．ピクチュア・イン・ピクチュア・デジタル・テレビフレームを形成する方法において、（ａ）第１のアナログテレビ信号を第１の所定数の画素から成る第１のデジタルフレームに変換し；（ｂ）第１のデジタルフレームからそれぞれが第１のデジタルフレームにおける対応画素群の平均を表わす第２の所定数の画素から成る平均値データフレームを求め；（ｃ）平均値データフレームに基づいて挿入フレームを形成し；（ｄ）第２のデジタルフレームに挿入フレームを挿入することによってピクチュア・イン・ピクチュア・デジタルテレビフレームを形成するステップから成り；さらに第１のデジタルフレームに対してベクトル量子化を行うステップを含む方法。２．ピクチュア・イン・ピクチュア・デジタルテレビフレームを形成する方法において、（ａ）第１のアナログテレビ信号を第１の所定数の画素から成る第１のデジタルフレームに変換し；（ｂ）第１のデジタルフレームからそれぞれが第１のデジタルフレームにおける対応画素群の平均を表わす第２の所定数の画素から成る平均値データフレームを求め；（ｃ）平均値データフレームに基づいて挿入フレームを形成し；（ｄ）第２のデジタルフレームに挿入フレームを挿入することによってピクチュア・イン・ピクチュア・デジタルテレビフレームを形成するステップから成り；さらに第１のデジタルフレームに対して統計的符号化を行うステップを含む方法。３．ピクチュア・イン・ピクチュア・デジタルテレビフレームを形成する方法において、（ａ）第１のアナログテレビ信号を第１の所定数の画素から成る第１のデジタルフレームに変換し；（ｂ）第１のデジタルフレームからそれぞれが第１のデジタルフレームにおける対応画素群の平均を表わす第２の所定数の画素から成る平均値データフレームを求め；（ｃ）平均値データフレームに基づいて挿入フレームを形成し；（ｄ）第２のデジタルフレームに挿入フレームを挿入することによってピクチュア・イン・ピクチュア・デジタルテレビフレームを形成するステップから成り；さらに第１のデジタルフレームに対してベクトル量子化及び統計的符号化を行うステップを含む方法。４．ピクチュア・イン・ピクチュア・デジタルテレビフレームを形成する方法において、（ａ）第１のアナログテレビ信号を第１の所定数の画素から成る第１のデジタルフレームに変換し；（ｂ）第１のデジタルフレームからそれぞれが第１のデジタルフレームにおける対応画素群の平均を表わす第２の所定数の画素から成る平均値データフレームを求め；（ｃ）平均値データフレームに基づいて挿入フレームを形成し；（ｄ）第２のデジタルフレームに挿入フレームを挿入することによってピクチュア・イン・ピクチュア・デジタルテレビフレームを形成するステップから成り；平均値データフレームに基づいて挿入フレームを形成する前記ステップは下記サブステップ、即ち、（１）平均値データフレームの特定画素をサンプリングし、サンプリングされた画素に基づいて挿入フレームを形成するサブステップ；及び（２）平均値データフレームの画素に基づいて挿入フレーム画素を補間し、補間された画素に基づいて挿入フレームを形成するサブステップのいずれか１つを含み：さらに、下記サブステップ、即ち、（１）第１のデジタルフレームに対してベクトル量子化を行うサブステップ、（２）第１のデジタルフレームに対して統計的符号化を行うサブステップの少なくとも１つを含む方法。５．ピクチュア・イン・ピクチュア・デジタルテレビフレームを形成するためのベクトル量子化符号化／復号方法において、（ａ）第１のアナログテレビ信号を第１の所定数の画素から成る第１のデジタルフレームに変換し；（ｂ）第１のデジタルフレームからそれぞれが第１のデジタルフレームにおける対応画素群の平均を表わす第２の所定数の画素から成る平均値データフレームを求め；（ｃ）第１のデジタルフレームから平均値データフレームを減算し、平均値データフレームを減算した第１のデジタルフレームをベクトル量子化し、平均値データフレームを減算した第１のデジタルフレームと平均値データフレームを結合したものをフルサイズフレームに変換できるようにし；（ｄ）平均値データフレームに基づいて挿入フレームを形成し；（ｅ）第２のアナログテレビ信号に対してデジタル化、平均値減算及びベクトル量子化を行うことによって第２のアナログテレビ信号を第３の所定数の画素から成る第２のデジタルフレームに変換し；（ｆ）第２のデジタルフレームに挿入フレームを挿入することによってピクチュア・イン・ピクチュア・デジタルテレビフレームを形成するステップから成るベクトル量子化符号化／復号方法。６．Ｎ₁及びＮ₂が整数であるとして、平均値データフレームが第１のデジタルフレームの１／Ｎ₁ ²倍、第２のデジタルフレームの１／Ｎ₂ ²倍の画素数から成る請求項５に記載の方法。７．第１の所定数が第２の所定数に等しい請求項６に記載の方法。８．Ｎ₁＝Ｎ₂である請求項６に記載の方法。９．Ｎ₁及びＮ₂がそれぞれ４である請求項８に記載の方法。１０．平均値データフレームに基づいて挿入フレームを形成するステップが平均値データフレームの特定画素をサンプリングし、サンプリングされた画素に基づいて挿入フレームを形成するサブステップを含む請求項５に記載の方法。１１．平均値データフレームに基づいて挿入フレームを形成するステップが平均値データフレームの画素に基づいて挿入フレーム画素を補間し、補間された画素に基づいて挿入フレームを形成するサブステップを含む請求項５に記載の方法。１２．第１のデジタルフレームに対して統計的符号化を行うステップをも含む請求項５に記載の方法。１３．平均値データフレームに基づいて挿入フレームを形成するステップが次のサブステップ：即ち、（１）平均値データフレームの特定画素をサンプリングし、サンプリングされた画素に基づいて挿入フレームを形成するサブステップ、及び（２）平均値データフレームの画素に基づいて挿入フレームを補間し、補間された画素に基づいて挿入フレームを形成するサブステップの少なくとも１つを含むことと；第１のデジタルフレームに対して統計的符号化を行うステップをも含む請求項５に記載の方法。１４．ピクチュア・イン・ピクチュア・デジタルテレビフレームを形成する装置において、（ａ）第１のアナログテレビ信号を第１の所定数の画素から成る第１のデジタルフレームに変換する手段と；（ｂ）第１のデジタルフレームからそれぞれが第１のデジタルフレームにおける対応画素群の平均を表わす第２の所定数の画素から成る平均値データフレームを求める手段と；（ｃ）平均値データフレームに基づいて挿入フレームを形成する手段と；（ｄ）第２のデジタルフレームに挿入フレームを挿入する手段とから成り、さらに第１のデジタルフレームをべクトル量子化する手段を含む装置。１５．ピクチュア・イン・ピクチュア・デジタルテレビフレームを形成する装置において、（ａ）第１のアナログテレビ信号を第１の所定数の画素から成る第１のデジタルフレームに変換する手段と；（ｂ）第１のデジタルフレームからそれぞれが第１のデジタルフレームにおける対応画素群の平均を表わす第２の所定数の画素から成る平均値データフレームを求める手段と；（ｃ）平均値データフレームに基づいて挿入フレームを形成する手段と；（ｄ）第２のデジタルフレームに挿入フレームを挿入する手段とから成り、さらに第１のデジタルフレームに対して統計的符号化を行う手段を含む装置。１６．ピクチュア・イン・ピクチュア・デジタルテレビフレームを形成する装置において、（ａ）第１のアナログテレビ信号を第１の所定数の画素から成る第１のデジタルフレームに変換する手段と；（ｂ）第１のデジタルフレームからそれぞれが第１のデジタルフレームにおける対応画素群の平均を表わす第２の所定数の画素から成る平均値データフレームを求める手段と；（ｃ）平均値データフレームに基づいて挿入フレームを形成する手段と；（ｄ）第２のデジタルフレームに挿入フレームを挿入する手段とから成り；さらに第１のデジタルフレームに対するベクトル量子化及び統計的符号化を行う手段を含む装置。１７．ピクチュア・イン・ピクチュア・デジタルテレビフレームを形成する装置において、（ａ）第１のアナログテレビ信号を第１の所定数の画素から成る第１のデジタルフレームに変換する手段と；（ｂ）第１のデジタルフレームからそれぞれが第１のデジタルフレームにおける対応画素群の平均を表わす第２の所定数の画素から成る平均値データフレームを求める手段と；（ｃ）平均値データフレームに基づいて挿入フレームを形成する手段と；（ｄ）第２のデジタルフレームに挿入フレームを挿入する手段とから成り；平均値データフレームに基づいて挿入フレームを形成する前記手段は下記手段、即ち、（１）平均値データフレームの特定画素をサンプリングし、サンプリングされた画素に基づいて挿入フレームを形成する手段；及び（２）平均値データフレームの画素に基づいて挿入フレーム画素を補間し、補間された画素に基づいて挿入フレームを形成する手段のいずれか１つを含み；さらに、下記手段、即ち、（１）第１のデジタルフレームに対してベクトル量子化を行う手段、（２）第１のデジタルフレームに対して統計的符号化を行う手段、及び（３）第１のデジタルフレームに対してベクトル量子化及び統計的符号化を行う手段の少なくとも１つをも含む装置。１８．第１の及び第２の圧縮テレビデータ流を復号してピクチュア・イン・ピクチュア・テレビ画像を形成する復号方法において、（ａ）第１のテレビ画像のＹ、Ｕ及びＶ成分（Ｙ₁、Ｕ₁、Ｖ₁）の平均データから成る第１の圧縮データ流を受信し、Ｎ²が第１の平均値画像の各画素を求めるのに使用されるフルサイズ画像の画素数を表わすとして、Ｙ₁、Ｕ₁、Ｖ₁ 成分をサイズが対応フルサイズ画像の１／Ｎ²倍の第１の平均値画像に復号し；（ｂ）第２のテレビ画像のＹ，．Ｕ及びＶ成分（Ｙ₂、Ｕ₂、Ｖ₂）の平均データ及び第２のテレビ信号の平均値を減算した残余データから成る第２の圧縮データ流を受信し、Ｙ₂、Ｕ₂、Ｖ₂成分を平均値画像データに復号し、平均値画像データを残余データと結合することによってテレビ画像に対応するフルサイズ画像を形成し；（ｃ）第１の平均値データ画像をフルサイズ画像に挿入することによってピクチュア・イン・ピクチュア・テレビ画像を形成するステップから成り；平均値データ画像がフルサイズ画像の対応画素群の平均を表わす画素から成る復号方法。１９．圧縮データ流を復号する前に第１の及び第２の圧縮データ流をデマルチプレクスするステップをも含む請求項１８に記載の方法。２０．第１の平均値データ画像の特定画素をサンプリングし、サンプリングされた画素に基づいて挿入画像を形成するステップをも含み、挿入画像をステップ（ｃ）においてフルサイズ画像に挿入する請求項１８に記載の方法。２１．第１の平均値データ画像の画素に基づいて挿入画像の画素を補間し、補間された画素に基づいて挿入画像を形成するステップをも含み、挿入画像をステップ（ｃ）においてフルサイズ画像に挿入する請求項１８に記載の方法。

Claims

【特許請求の範囲】１．ピクチュア・イン・ピクチュア・デジタルテレビジョン・フレームを形成する方法において、（ａ）第１アナログテレビジョン信号を第１所定数の画素から成る第１デジタルフレームに変換し；（ｂ）それぞれが前記第１デジタルフレームにおける対応画素群の平均を表わす第２所定数の画素から成る平均値データ・フレームを前記第１デジタルフレームから求め；（ｃ）前記平均値データ・フレームに基づいて挿入フレームを形成し；（ｄ）Ｎが整数であるとして、前記平均値データ・フレームが前記第１デジタルフレームの１／Ｎ２倍の画素数から成るように前記挿入フレームを第２デジタルフレームに挿入することによってピクチュア・イン・ピクチュア・デジタルテレビジョン・フレームを形成するステップから成ることを特徴とする方法。２．Ｎ＝４であり、前記平均値データ・フレームが前記第１デジタルフレームの１／１６倍の画素数から成ることを特徴とする請求項２に記載の方法。３．ピクチュア・イン・ピクチュア・デジタルテレビジョン・フレームを形成する方法において、（ａ）第１アナログテレビジョン信号を第１所定数の画素から成る第１デジタルフレームに変換し；（ｂ）それぞれが前記第１デジタルフレームにおける対応画素群の平均を表わす第２所定数の画素から成る平均値データ・フレームを前記第１デジタルフレームから求め；（ｃ）前記平均値データ・フレームに基づいて挿入フレームを形成し；（ｄ）前記挿入フレームを第２デジタルフレームに挿入することによってピクチュア・イン・ピクチュア・デジタルテレビジョン・フレームを形成するステップから成り；前記平均値データ・フレームに基づいて挿入フレームを形成するステップが前記平均値データ・フレームの画素に基づいて挿入フレーム画素を補間してこの補間画素に基づいて前記挿入フレームを形成するサブステップを含むことを特徴とする方法。４．ピクチュア・イン・ピクチュア・デジタル・テレビフレームを形成する方法において、（ａ）第１のアナログテレビ信号を第１の所定数の画素から成る第１のデジタルフレームに変換し；（ｂ）第１のデジタルフレームからそれぞれが第１のデジタルフレームにおける対応画素群の平均を表わす第２の所定数の画素から成る平均値データフレームを求め；（ｃ）平均値データフレームに基づいて挿入フレームを形成し；（ｄ）第２のデジタルフレームに挿入フレームを挿入することによってピクチュア・イン・ピクチュア・デジタルテレビフレームを形成するステップから成り；さらに第１のデジタルフレームに対してベクトル量子化を行うステップを含む方法。５．ピクチュア・イン・ピクチュア・デジタルテレビフレームを形成する方法において、（ａ）第１のアナログテレビ信号を第１の所定数の画素から成る第１のデジタルフレームに変換し；（ｂ）第１のデジタルフレームからそれぞれが第１のデジタルフレームにおける対応画素群の平均を表わす第２の所定数の画素から成る平均値データフレームを求め；（ｃ）平均値データフレームに基づいて挿入フレームを形成し；（ｄ）第２のデジタルフレームに挿入フレームを挿入することによってピクチュア・イン・ピクチュア・デジタルテレビフレームを形成するステップから成り；さらに第１のデジタルフレームに対して統計コーディングを行うステップを含む方法。６．ピクチュア・イン・ピクチュア・デジタルテレビフレームを形成する方法において、（ａ）第１のアナログテレビ信号を第１の所定数の画素から成る第１のデジタルフレームに変換し；（ｂ）第１のデジタルフレームからそれぞれが第１のデジタルフレームにおける対応画素群の平均を表わす第２の所定数の画素から成る平均値データフレームを求め；（ｃ）平均値データフレームに基づいて挿入フレームを形成し；（ｄ）第２のデジタルフレームに挿入フレームを挿入することによってピクチュア・イン・ピクチュア・デジタルテレビフレームを形成するステップから成り：さらに第１のデジタルフレームに対してベクトル量子化及び統計的符号化を行うステップを含む方法。７．ピクチュア・イン・ピクチュア・デジタルテレビフレームを形成する方法において、（ａ）第１のアナログテレビ信号を第１の所定数の画素から成る第１のデジタルフレームに変換し；（ｂ）第１のデジタルフレームからそれぞれが第１のデジタルフレームにおける対応画素群の平均を表わす第２の所定数の画素から成る平均値データフレームを求め；（ｃ）平均値データフレームに基づいて挿入フレームを形成し；（ｄ）第２のデジタルフレームに挿入フレームを挿入することによってピクチュア・イン・ピクチュア・デジタルテレビフレームを形成するステップから成り；平均値データフレームに基づいて挿入フレームを形成する前記ステップは下記サブステップ、即ち、（１）平均値データフレームの特定画素をサンプリングし、サンプリングされた画素に基づいて挿入フレームを形成するサブステップ；及び（２）平均値データフレームの画素に基づいて挿入フレーム画素を補間し、補間された画素に基づいて挿入フレームを形成するサブステップのいずれか１つを含み；さらに、下記サブステップ、即ち、（１）第１のデジタルフレームに対してベクトル量子化を行うサブステップ、（２）第１のデジタルフレームに対して統計的符号化を行うサブステップの少なくとも１つを含む方法。８．ピクチュア・イン・ピクチュア・デジタル・テレビフレームを形成する方法において、（ａ）第１のアナログ・テレビジョン信号を第１の所定数の画素から成る第１のデジタルフレームに変換し；（ｂ）第１のデジタルフレームからそれぞれ第１のデジタルフレームにおける対応画素群の平均を表わす第２の所定数の画素から成る平均値データフレームを求め；（ｃ）平均値データフレームに基づいて挿入フレームを形成し；（ｄ）第２のデジタルフレームに挿入フレームを挿入してピクチュア・イン・ピクチュア・デジタルテレビフレームを形成するステップから成り、平均値データフレームは画素数が第１のデジタルフレームの１／１６倍の画素から成る方法。９．ピクチュア・イン・ピクチュア・デジタルテレビフレームを形成するためのベクトル量子化符号化／復号方法において、（ａ）第１のアナログテレビ信号を第１の所定数の画素から成る第１のデジタルフレームに変換し；（ｂ）第１のデジタルフレームからそれぞれが第１のデジタルフレームにおける対応画素群の平均を表わす第２の所定数の画素から成る平均値データフレームを求め；（ｃ）第１のデジタルフレームから平均値データフレームを減算し、平均値データフレームを減算した第１のデジタルフレームをベクトル量子化し、平均値データフレームを減算した第１のデジタルフレームと平均値データフレームを結合したものをフルサイズフレームに変換できるようにし；（ｄ）平均値データフレームに基づいて挿入フレームを形成し；（ｅ）第２のアナログテレビ信号に対してデジタル化、平均値減算及びベクトル量子化を行うことによって第２のアナログテレビ信号を第３の所定数の画素から成る第２のデジタルフレームに変換し；（ｆ）第２のデジタルフレームに挿入フレームを挿入することによってピクチュア・イン・ピクチュア・デジタルテレビフレームを形成するステップから成るベクトル量子化符号化／復号方法。１０．Ｎ₁及びＮ₂が整数であるとして、平均値データフレームが第１のデジタルフレームの１／Ｎ₁ ²倍、第２のデジタルフレームの１／Ｎ₂ ²倍の画素数から成る請求項１１に記載の方法。１１．第１の所定数が第２の所定数に等しい請求項１２に記載の方法。１２．Ｎ₁＝Ｎ₂である請求項１２に記載の方法。１３．Ｎ₁及びＮ₂がそれぞれ４である請求項１４に記載の方法。１４．平均値データフレームに基づいて挿入フレームを形成するステップが平均値データフレームの特定画素をサンプリングし、サンプリングされた画素に基づいて挿入フレームを形成するサブステップを含む請求項１１に記載の方法。１５．平均値データフレームに基づいて挿入フレームを形成するステップが平均値データフレームの画素に基づいて挿入フレーム画素を補間し、補間された画素に基づいて挿入フレームを形成するサブステップを含む請求項１１に記載の方法。１６．第１のデジタルフレームに対して統計的符号化を行うステップをも含む請求項１１に記載の方法。１７．平均値データフレームに基づいて挿入フレームを形成するステップが次のサブステップ：即ち、（１）平均値データフレームの特定画素をサンプリングし、サンプリングされた画素に基づいて挿入フレームを形成するサブステップ、及び（２）平均値データフレームの画素に基づいて挿入フレームを補間し、補間された画素に基づいて挿入フレームを形成するサブステップの少なくとも１つを含むことと；第１のデジタルフレームに対して統計的符号化を行うステップをも含む請求項１１に記載の方法。１８．ピクチュア・イン・ピクチュア・デジタルテレビフレームを形成する装置において、（ａ）第１のアナログテレビ信号を第１の所定数の画素から成る第１のデジタルフレームに変換する手段と；（ｂ）第１のデジタルフレームからそれぞれが第１のデジタルフレームにおける対応画素群の平均を表わす第２の所定数の画素から成る平均値データフレームを求める手段と；（ｃ）平均値データフレームに基づいて挿入フレームを形成する手段と；（ｄ）第２のデジタルフレームに挿入フレームを挿入する手段とから成り、Ｎが整数であるとして、平均値データフレームは画素数が第１のデジタルフレームの１／Ｎ²倍の画素から成る装置。１９．ピクチュア・イン・ピクチュア・デジタルテレビフレームを形成する装置において、（ａ）第１のアナログテレビ信号を第１の所定数の画素から成る第１のデジタルフレームに変換する手段と；（ｂ）第１のデジタルフレームからそれぞれが第１のデジタルフレームにおける対応画素群の平均を表わす第２の所定数の画素から成る平均値データフレームを求める手段と；（ｃ）平均値データフレームに基づいて挿入フレームを形成する手段と；（ｄ）第２のデジタルフレームに挿入フレームを挿入する手段から成り；平均値データフレームに基づいて挿入フレームを形成する手段は平均値データフレームの画素に基づいて挿入フレーム画素を補間し、補間された画素に基づいて挿入フレームを形成する手段を含む装置。２０．ピクチュア・イン・ピクチュア・デジタルテレビフレームを形成する装置において、（ａ）第１のアナログテレビ信号を第１の所定数の画素から成る第１のデジタルフレームに変換する手段と；（ｂ）第１のデジタルフレームからそれぞれが第１のデジタルフレームにおける対応画素群の平均を表わす第２の所定数の画素から成る平均値データフレームを求める手段と；（ｃ）平均値データフレームに基づいて挿入フレームを形成する手段と；（ｄ）第２のデジタルフレームに挿入フレームを挿入する手段とから成り、さらに第１のデジタルフレームをベクトル量子化する手段を含む装置。２１．ピクチュア・イン・ピクチュア・デジタルテレビフレームを形成する装置において、（ａ）第１のアナログテレビ信号を第１の所定数の画素から成る第１のデジタルフレームに変換する手段と；（ｂ）第１のデジタルフレームからそれぞれが第１のデジタルフレームにおける対応画素群の平均を表わす第２の所定数の画素から成る平均値データフレームを求める手段と；（ｃ）平均値データフレームに基づいて挿入フレームを形成する手段と；（ｄ）第２のデジタルフレームに挿入フレームを挿入する手段とから成り、さらに第１のデジタルフレームに対して統計的符号化を行う手段を含む装置。２２．ピクチュア・イン・ピクチュア・デジタルテレビフレームを形成する装置において、（ａ）第１のアナログテレビ信号を第１の所定数の画素から成る第１のデジタルフレームに変換する手段と；（ｂ）第１のデジタルフレームからそれぞれが第１のデジタルフレームにおける対応画素群の平均を表わす第２の所定数の画素から成る平均値データフレームを求める手段と；（ｃ）平均値データフレームに基づいて挿入フレームを形成する手段と；（ｄ）第２のデジタルフレームに挿入フレームを挿入する手段とから成り；さらに第１のデジタルフレームに対するベクトル量子化及び統計的符号化を行う手段を含む装置。２３．ピクチュア・イン・ピクチュア・デジタルテレビフレームを形成する装置において、（ａ）第１のアナログテレビ信号を第１の所定数の画素から成る第１のデジタルフレームに変換する手段と；（ｂ）第１のデジタルフレームからそれぞれが第１のデジタルフレームにおける対応画素群の平均を表わす第２の所定数の画素から成る平均値データフレームを求める手段と；（ｃ）平均値データフレームに基づいて挿入フレームを形成する手段と；（ｄ）第２のデジタルフレームに挿入フレームを挿入する手段とから成り；平均値データフレームに基づいて挿入フレームを形成する前記手段は下記手段、即ち、（１）平均値データフレームの特定画素をサンプリングし、サンプリングされた画素に基づいて挿入フレームを形成する手段；及び（２）平均値データフレームの画素に基づいて挿入フレーム画素を補間し、補間された画素に基づいて挿入フレームを形成する手段のいずれか１つを含み；さらに、下記手段、即ち、（１）第１のデジタルフレームに対してベクトル量子化を行う手段、（２）第１のデジタルフレームに対して統計的符号化を行う手段、及び（３）第１のデジタルフレームに対してベクトル量子化及び統計的符号化を行う手段の少なくとも１つをも含む装置。２４．第１の及び第２の圧縮テレビデータ流を復号してピクチュア・イン・ピクチュア・テレビ画像を形成する復号方法において、（ａ）第１のテレビ画像のＹ、Ｕ及びＶ成分（Ｙ₁、Ｕ₁、Ｖ₁）の平均データから成る第１の圧縮データ流を受信し、Ｎ²が第１の平均値画像の各画素を求めるのに使用されるフルサイズ画像の画素数を表わすとして、Ｙ₁、Ｕ₁、Ｖ₁ 成分をサイズが対応フルサイズ画像の１／Ｎ²倍の第１の平均値画像に復号し；（ｂ）第２のテレビ画像のＹ、Ｕ及びＶ成分（Ｙ２、Ｕ２、Ｖ２）の平均データ及び第２のテレビ信号の平均値を減算した残余データから成る第２の圧縮データ流を受信し、Ｙ２、Ｕ２、Ｖ２成分を平均値画像データに復号し、平均値画像データを残余データと結合することによってテレビ画像に対応するフルサイズ画像を形成し；（ｃ）第１の平均値データ画像をフルサイズ画像に挿入することによってピクチュア・イン・ピクチュア・テレビ画像を形成するステップから成り；平均値データ画像がフルサイズ画像の対応画素群の平均を表わす画素から成る復号方法。２５．圧縮データ流を復号する前に第１の及び第２の圧縮データ流をデマルチプレクスするステップをも含む請求項２８に記載の方法。２６．第１の平均値データ画像の特定画素をサンプリングし、サンプリングされた画素に基づいて挿入画像を形成するステップをも含み、挿入画像をステップ（ｃ）においてフルサイズ画像に挿入する請求項２８に記載の方法。２７．第１の平均値データ画像の画素に基づいて挿入画像の画素を補間し、補間された画素に基づいて挿入画像を形成するステップをも含み、挿入画像をステップ（ｃ）においてフルサイズ画像に挿入する請求項２８に記載の方法。