JPH1175180A - 画像処理装置および画像処理方法、並びに伝送媒体および伝送方法 - Google Patents

画像処理装置および画像処理方法、並びに伝送媒体および伝送方法

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JPH1175180A
JPH1175180A JP16785698A JP16785698A JPH1175180A JP H1175180 A JPH1175180 A JP H1175180A JP 16785698 A JP16785698 A JP 16785698A JP 16785698 A JP16785698 A JP 16785698A JP H1175180 A JPH1175180 A JP H1175180A
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哲二郎 近藤
Tomonori Okuwaki
智紀 奥脇
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 間引きによる画質の劣化を低減する。 【解決手段】 動画像を構成する各フレームの画素が、
図2に示すように、空間方向および時間方向の両方向
に、五の目格子状に間引かれることにより圧縮される。
即ち、図2において、●印が、間引かれる画素を示して
おり、○印が、その間引きにより残った画素を示してい
る。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、画像処理装置およ
び画像処理方法、並びに伝送媒体および伝送方法に関
し、特に、動画像の画質等の劣化を低減することができ
るようにする画像処理装置および画像処理方法、並びに
伝送媒体および伝送方法に関する。
【0002】
【従来の技術】従来より、動画像を表示するときの走査
方法の1つとして、インターレース走査がある。
【0003】即ち、例えば、ビデオカメラなどで画像を
撮影した場合に、本来ならば、図18に示すように、そ
の内蔵するCCD(Charge Coupled Device)などの光
電変換素子が有する画素と同一配置の画素(同図におい
て、○印で示す)で、各フレームを構成し、伝送や記録
を行うのが、画質や解像度などの面からは理想的であ
る。
【0004】しかしながら、これでは、伝送や記録等す
る情報量が多くなる。そこで、情報量の低減のために、
図19に示すように、最初の画面(インターレース走査
では、フィールド)は、奇数ラインの画素(同図におい
て●印で示す)を間引いて、偶数ラインの画素(同図に
おいて○印で示す)だけで構成され、次の画面は、偶数
ラインの画素(同図において●印で示す)を間引いて、
奇数ラインの画素(同図において○印で示す)だけで構
成され、さらに次の画面は、最初の画面と同様に構成さ
れ、以下、同様にして、画面が構成される。
【0005】ここで、インターレース走査は、上述した
ことから、情報量を低減するための画素を間引く手法の
1つと考えることができるので、このような間引きの手
法を、以下、適宜、インターレース間引きという。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】ところで、画像の垂直
方向の解像度は、そのライン数に依存する。従って、イ
ンターレース間引きを行うと、その間引き後の画像の垂
直方向の解像度は、間引き前の画像の垂直方向の解像度
の1/2になる。その結果、垂直方向の速い変化を表現
するのが困難となり、そのような動きがあると、画質が
劣化する課題があった。
【0007】本発明は、このような状況に鑑みてなされ
たものであり、間引きによる画質の劣化を低減すること
ができるようにするものである。
【0008】
【課題を解決するための手段】請求項1に記載の画像処
理装置は、動画像を構成する各フレームの画素が、空間
方向及び時間方向の両方向に五の目格子状に配置される
ように、各フレーム毎に画素を間引くことにより間引き
画像データを生成する画素間引き手段を備えることを特
徴とする。
【0009】請求項3に記載の画像処理方法は、動画像
を構成する各フレームの画素が、空間方向及び時間方向
の両方向に五の目格子状に配置されるように、各フレー
ム毎に画素を間引くことにより間引き画像データを生成
することを特徴とする。
【0010】請求項5に記載の伝送媒体は、動画像を構
成する各フレームの画素に対して空間方向及び時間方向
の両方向に五の目格子状に配置されるように、各フレー
ム毎に画素を間引くことにより生成された間引き画像デ
ータを伝送することを特徴とする。
【0011】請求項7に記載の伝送方法は、動画像を構
成する各フレームの画素が、空間方向及び時間方向の両
方向に五の目格子状に配置されるように、各フレーム毎
に画素を間引くことにより生成された間引き画像データ
を伝送することを特徴とする。
【0012】請求項9に記載の画像処理装置は、動画像
を構成する各フレームの画素が、空間方向及び時間方向
の両方向に五の目格子状に配置されるように、各フレー
ム毎に画素を間引くことにより生成された間引き画像デ
ータを用いて、間引かれた画素を生成し、元の画像デー
タを復元する復元手段を備えることを特徴とする。
【0013】請求項15に記載の画像処理装置は、動画
像を構成する各フレームの画素が、空間方向及び時間方
向の両方向に五の目格子状に配置されるように、各フレ
ーム毎に画素を間引くことにより生成された間引き画像
データの各画素を、さらにその画素のレベル方向のビッ
ト間引きすることより得られた修正間引き画像データの
各画素のレベルを元の画素値に戻すことにより間引き画
像データを生成し、その間引き画像データを用いて、間
引かれた画素を生成し、元の画像データを復元する復元
手段を備えることを特徴とする。
【0014】請求項1に記載の画像処理装置において
は、画素間引き手段が、動画像を構成する各フレームの
画素が、空間方向及び時間方向の両方向に五の目格子状
に配置されるように、各フレーム毎に画素を間引くこと
により間引き画像データを生成するようになされてい
る。
【0015】請求項3に記載の画像処理方法において
は、動画像を構成する各フレームの画素が、空間方向及
び時間方向の両方向に五の目格子状に配置されるよう
に、各フレーム毎に画素を間引くことにより間引き画像
データを生成するようになされている。
【0016】請求項5に記載の伝送媒体においては、動
画像を構成する各フレームの画素に対して空間方向及び
時間方向の両方向に五の目格子状に配置されるように、
各フレーム毎に画素を間引くことにより生成された間引
き画像データを伝送するようになされている。
【0017】請求項7に記載の伝送方法においては、動
画像を構成する各フレームの画素が、空間方向及び時間
方向の両方向に五の目格子状に配置されるように、各フ
レーム毎に画素を間引くことにより生成された間引き画
像データを伝送するようになされている。
【0018】請求項9に記載の画像処理装置において
は、復元手段が、動画像を構成する各フレームの画素
が、空間方向及び時間方向の両方向に五の目格子状に配
置されるように、各フレーム毎に画素を間引くことによ
り生成された間引き画像データを用いて、間引かれた画
素を生成し、元の画像データを復元するようになされて
いる。
【0019】請求項15に記載の画像処理装置において
は、復元手段が、動画像を構成する各フレームの画素
が、空間方向及び時間方向の両方向に五の目格子状に配
置されるように、各フレーム毎に画素を間引くことによ
り生成された間引き画像データの各画素を、さらにその
画素のレベル方向のビット間引きすることより得られた
修正間引き画像データの各画素のレベルを元の画素値に
戻すことにより間引き画像データを生成し、その間引き
画像データを用いて、間引かれた画素を生成し、元の画
像データを復元するようになされている。
【0020】
【発明の実施の形態】以下に、本発明の実施の形態を説
明するが、その前に、特許請求の範囲に記載の発明の各
手段と以下の実施の形態との対応関係を明らかにするた
めに、各手段の後の括弧内に、対応する実施の形態(但
し、一例)を付加して、本発明の特徴を記述すると、次
のようになる。
【0021】即ち、請求項1に記載の画像処理装置は、
動画像を構成する画像データを処理する画像処理装置に
おいて、動画像を構成する各フレームの画素が、空間方
向及び時間方向の両方向に五の目格子状に配置されるよ
うに、各フレーム毎に画素を間引くことにより間引き画
像データを生成する画素間引き手段(例えば、図1に示
すサブサンプリング回路2など)と、間引き画像データ
を出力する出力手段(例えば、図1に示す送信処理回路
4など)とを備えることを特徴とする。
【0022】請求項2に記載の画像処理装置は、間引き
画像データを構成する各画素に対して、その画素のレベ
ル方向のビット間引きを施すことにより修正間引き画像
データを生成するビット間引き手段(例えば、図14に
示すビット落とし回路51など)をさらに備え、出力手
段が、修正間引き画像データを出力することを特徴とす
る。
【0023】請求項9に記載の画像処理装置は、動画像
を構成する画像データの画素を間引くことによって生成
された間引きデータを処理する画像処理装置において、
動画像を構成する各フレームの画素が、空間方向及び時
間方向の両方向に五の目格子状に配置されるように、各
フレーム毎に画素を間引くことにより生成された間引き
画像データを受信する受信手段(例えば、図1に示す受
信処理回路8など)と、間引き画像データを用いて、間
引かれた画素を生成し、元の画像データを復元する復元
手段(例えば、図1に示す合成回路10、ブロック化回
路11、クラスタリング回路12、メモリ13、および
補間データ作成回路14など)とを備えることを特徴と
する。
【0024】請求項10に記載の画像処理装置は、復元
手段が、画像データから間引かれた画素に対して、その
間引かれた画素の性質を表す所定のクラスを決定する決
定手段(例えば、図1に示すクラスタリング回路12な
ど)と、決定手段が出力するクラスに応じて間引かれた
画素を予測し、その画素データを発生する発生手段(例
えば、図1に示すメモリ13および補間データ作成回路
14など)とを有することを特徴とする。
【0025】請求項11に記載の画像処理装置は、発生
手段が、学習用の画像データを用いてクラス毎に予め学
習を行うことによって生成された所定の予測データをク
ラス毎に記憶している記憶手段(例えば、図1に示すメ
モリ13など)を有し、決定手段が出力するクラスに対
応する予測データを、記憶手段から読み出し、その読み
出された予測データに基いて間引かれた画素の画素デー
タを発生することを特徴とする。
【0026】請求項12に記載の画像処理装置は、記憶
手段が、予測データとして、クラス毎の所定の予測係数
のセットを記憶しており、発生手段が、決定手段が出力
するクラスに対応する予測係数のセットを読み出し、そ
の読み出された予測係数のセットと、間引かれた画素の
周辺に位置する、間引き画像データの複数の画素とに基
いて、間引かれた画素の画素データを算出する演算手段
(例えば、図1に示す補間データ作成回路14など)を
さらに有することを特徴とする。
【0027】請求項15に記載の画像処理装置は、動画
像を構成する画像データの画素を間引くことによって生
成された間引きデータを処理する画像処理装置におい
て、動画像を構成する各フレームの画素が、空間方向及
び時間方向の両方向に五の目格子状に配置されるよう
に、各フレーム毎に画素を間引くことにより生成された
間引き画像データの各画素を、さらにその画素のレベル
方向のビット間引きすることより得られた修正間引き画
像データを受信する受信手段(例えば、図14に示す受
信処理回路8など)と、修正間引き画像データの各画素
のレベルを元の画素値に戻すことにより間引き画像デー
タを生成し、その間引き画像データを用いて、間引かれ
た画素を生成し、元の画像データを復元する復元手段
(例えば、図14に示すブロック化回路52、クラスタ
リング回路53、メモリ54、画素データ作成回路5
5、ブロック化回路11、クラスタリング回路12、メ
モリ13、補間データ作成回路14、および合成回路1
0など)とを備えることを特徴とする。
【0028】請求項16に記載の画像処理装置は、復元
手段が、修正間引き画像データの画素に対して、その画
素の性質を表す所定の第1のクラスを決定する第1の決
定手段(例えば、図14に示すクラスタリング回路53
など)と、第1の決定手段が出力する第1のクラスに応
じて間引き画像データの画素を予測し、その画素データ
を発生する第1の発生手段(例えば、図14に示すメモ
リ54および画素データ作成回路55など)と、第1の
発生手段によって発生された画素データからなる間引き
画像データから間引かれた画素に対して、その間引かれ
た画素の性質を表す所定の第2のクラスを決定する第2
の決定手段(例えば、図14に示すクラスタリング回路
12など)と、第2の決定手段が出力する第2のクラス
に応じて間引かれた画素を予測し、その画素データを発
生する第2の発生手段(例えば、図14に示すメモリ1
3および補間データ作成回路14など)とを有すること
を特徴とする。
【0029】請求項17に記載の画像処理装置は、第1
の発生手段が、学習用の画像データを用いて第1のクラ
ス毎に予め学習を行うことによって生成された所定の予
測データを第1のクラス毎に記憶している記憶手段(例
えば、図14に示すメモリ54など)を有し、第1の決
定手段が出力する第1のクラスに対応する予測データ
を、記憶手段から読み出し、その読み出された予測デー
タに基いて、間引き画像データを発生することを特徴と
する。
【0030】請求項18に記載の画像処理装置は、第2
の発生手段が、学習用の画像データを用いて第2のクラ
ス毎に予め学習を行うことによって生成された所定の予
測データを第2のクラス毎に記憶している記憶手段(例
えば、図14に示すメモリ13など)を有し、第2の決
定手段が出力する第2のクラスに対応する予測データを
読み出し、その読み出された予測データに基いて、間引
かれた画素の画素データを発生することを特徴とする。
【0031】請求項19に記載の画像処理装置は、記憶
手段が、予測データとして、第1のクラス毎の所定の予
測係数のセットを記憶しており、第1の発生手段が、第
1の決定手段が出力する第1のクラスに対応する予測係
数のセットを読み出し、その読み出された予測係数のセ
ットと、修正間引き画像データの、注目している画素の
周辺に位置する複数の画素とに基いて、間引き画像デー
タを算出する演算手段(例えば、図14に示す画素デー
タ作成回路55など)をさらに有することを特徴とす
る。
【0032】請求項20に記載の画像処理装置は、記憶
手段が、予測データとして、第2のクラス毎の所定の予
測係数のセットを記憶しており、第2の発生手段が、第
2の決定手段が出力する第2のクラスに対応する予測係
数のセットを読み出し、その読み出された予測のセット
と、間引かれた画素の周辺に位置する、間引き画像デー
タの複数の画素とに基いて、間引かれた画素の画素デー
タを算出する演算手段(例えば、図14に示す補間デー
タ作成回路14など)をさらに有することを特徴とす
る。
【0033】なお、勿論この記載は、各手段を上記した
ものに限定することを意味するものではない。
【0034】図1は、本発明を適用した送受信システム
(システムとは、複数の装置が論理的に集合したものを
いい、各構成の装置が同一筐体中にあるか否かは問わな
い)の第1の実施の形態の構成例を示している。
【0035】この送受信システムは、送信装置100と
受信装置200とで構成されている。そして、送信装置
100は、入力端子1、サブサンプリング回路2、エン
コーダ3、送信処理回路4、および出力端子5で構成さ
れ、画像データの画素を間引くことにより圧縮して送信
するようになされている。また、受信装置200は、入
力端子7、受信処理回路8、デコーダ9、合成回路1
0、ブロック化回路11、クラスタリング回路12、メ
モリ13、補間データ作成回路14、および出力端子1
5で構成され、送信装置100からの圧縮された画像デ
ータを伸張するようになされている。
【0036】即ち、送信装置100には、例えば、図示
せぬビデオカメラなどで撮影され、その内蔵するCCD
などの光電変換素子が有する画素と同一配置の画素で、
各フレームが構成される動画像(以下、適宜、全画素動
画像という)のディジタル画像データが供給される。こ
こで、このような全画素動画像は、いわゆるプログレッ
シブカメラ(光電変換素子上の画素すべてを、いわゆる
ラスタスキャン順に走査して、1フレームの画像信号と
して出力するビデオカメラ)や、全画素カメラ(光電変
換素子上の画素すべてにおける信号を、一度に、1フレ
ームの画像信号として出力するビデオカメラ)などによ
って得ることができる。
【0037】このディジタル画像データは、入力端子1
を介して、サブサンプリング回路2に供給される。サブ
サンプリング回路2では、そのディジタル画像データと
しての動画像を構成する各フレームの画素が、例えば、
図2に示すように、空間方向および時間方向の両方向
に、五の目格子状に間引かれることにより圧縮される。
【0038】ここで、図2において(後述する図3、図
4、図7、図12、および図15においても同様)、●
印および○印の両方が、全画素動画像を構成するフレー
ムの画素を示している。そして、そのうちの●印が、サ
ブサンプリング回路2において間引かれた画素(以下、
適宜、間引き画素(画素データ)という)を示してお
り、○印が、サブサンプリング回路2において間引きが
行われることにより残った画素(以下、適宜、間引き後
画素(画素データ)という)を示している。
【0039】即ち、サブサンプリング回路2では、全画
素動画像の第1フレームについては、例えば、図3
(A)に示すように、その1ライン目の2列目、4列
目、6列目、8列目、・・・,2ライン目の1列目、3
列目、5列目、7列目、・・・の画素(同図(A)に●
印で示す)が間引かれ、以下、同様にして、奇数フレー
ムについては、空間方向に、五の目格子状に間引きが行
われる。また、第2フレームについては、例えば、図3
(B)に示すように、その1ライン目の1列目、3列
目、5列目、7列目、・・・,2ライン目の2列目、4
列目、6列目、8列目、・・・の画素(同図(B)に●
印で示す)が間引かれ、以下、同様にして、偶数フレー
ムについても、空間方向に、五の目格子状に間引きが行
われる。
【0040】さらに、この場合、ある1ラインまたは1
列に注目すれば、例えば、図4に示すように、第1フレ
ームでは、その注目ラインまたは注目列を構成する2番
目,4番目,6番目,8番目,・・・の画素(同図にお
いて●印で示す)が間引かれ、第2フレームでは、注目
ラインまたは注目列を構成する1番目,3番目,5番
目,7番目,・・・の画素(同図において●印で示す)
が間引かれる。そして、第3フレームでは、再び、注目
ラインまたは注目列を構成する2番目,4番目,6番
目,8番目,・・・の画素(同図において●印で示す)
が間引かれ、以下、同様にして、間引きが行われること
により、サブサンプリング回路2では、時間方向にも、
五の目格子状に間引きが行われる。
【0041】全画素動画像の各フレームについて、以上
のように、空間方向および時間方向の両方向に、五の目
格子状に間引き(以下、適宜、空間/時間五の目間引き
という)が行われることにより、空間方向および時間方
向のいずれの方向にも、画素が1つおきに存在するよう
になる。従って、空間/時間五の目間引き後の情報量
は、単純には、前述のインターレース間引きを行った場
合と同様に、元の情報量の1/2になる。
【0042】ここで、図5は、空間/時間五の目間引き
後の画像の空間周波数帯域(同図において斜線を付して
ある部分)を示している。空間/時間五の目間引き後の
画像の空間周波数帯域は、同図に示すように長方形状に
なり、その結果、水平方向および垂直方向の解像度は勿
論、斜め方向の解像度も、ある程度保たれる。
【0043】なお、これに対して、図6は、空間方向に
のみ五の目格子状に間引き(隣接するフレームにおい
て、間引かれる画素の変わらない五の目間引き)を行っ
た場合の、その間引き後の画像の空間周波数帯域(同図
において斜線を付してある部分)を示している。この場
合、その空間周波数帯域は、ひし形状になり、その結
果、水平方向および垂直方向の解像度は、元の解像度に
維持されるが、斜め方向の解像度は、元の1/2に低下
する。
【0044】従って、空間/時間五の目間引きを行うこ
とにより、情報量を低減することができる他、水平方
向、垂直方向、および斜め方向のいずれの解像度も維持
することができる。その結果、これらのいずれの方向の
速い変化をも表現することが可能となり、そのような動
きがある場合の画質の劣化を低減(防止)することが可
能となる。但し、ある1フレームだけに注目すれば、空
間/時間五の目間引きであっても、斜め方向の解像度は
低下する。
【0045】図1に戻り、サブサンプリング回路2にお
いて空間/時間五の目間引きの施された間引き後画素
(画素データ)からなる間引き画像データが、エンコー
ダ3に供給される。エンコーダ3では、サブサンプリン
グ回路2からのデータ(間引き後画素(画素データ)で
構成される画像データ)が高能率符号化される。ここ
で、高能率符号化方式としては、例えば、DCT(Disc
rete Cosine Transform)などの直交変換と動き補償を
用いたハイブリッド方式や、DCTと量子化を用いたハ
イブリッド方式、ADRC(Adaptive Dynamic Range C
oding)を用いるものなどがある。なお、ADRCにつ
いては、例えば、本件出願人が先に出願した特開昭61
−144989号公報などに、その詳細が開示されてい
る。
【0046】エンコーダ3において、間引き画像データ
が高能率符号化されることにより得られる符号化データ
は、送信処理回路4に供給される。送信処理回路4で
は、エンコーダ3からの符号化データに対して、例え
ば、エラー訂正、パケット化、チャネル符号化などの必
要な信号処理が施され、その結果得られる伝送データ
が、出力端子5を介して出力される。この伝送データ
は、所定の伝送路6を介して送信される。なお、伝送路
6には、例えば、衛星回線や、地上波、CATV網、公
衆網、インターネットなどの通信回線の他、例えば、磁
気記録/再生のプロセス、さらには、磁気ディスク、光
ディスク、磁気テープ、光磁気ディスク、相変化ディス
クその他の記録媒体も含まれる。
【0047】伝送路6からの伝送データは、受信装置2
00の入力端子7を介して、受信処理回路8で受信され
る。受信処理回路8では、伝送データに対して、チャネ
ル復号化、アンパケット化、エラー訂正などの必要な信
号処理が施され、その結果得られる符号化データが、デ
コーダ9に供給される。デコーダ9では、送信装置の1
00のエンコーダ3の符号化処理と対応する復号処理で
その符号化データがデコードされることにより、間引き
後画素(画素データ)で構成される間引き画像データと
され、合成回路10およびブロック化回路11に供給さ
れる。
【0048】ブロック化回路11は、例えば、図7に示
すように、所定の位置(補間すべき位置)に対する注目
間引き画素xの空間方向の上下左右に隣接する4つの間
引き後画素(画素データ)a,b,c,dを1つのブロ
ックにしてクラスタップ及び予測タップを生成し、クラ
スタップをクラスタリング回路12に、予測タップを補
間データ作成回路14にそれぞれ供給する。なお、ブロ
ック化回路11は、すべての間引き画素について、その
上下左右に隣接する間引き後画素(画素データ)でなる
ブロックを構成し、そのブロックを構成する間引き後画
素を、クラスタップとしてクラスタリング回路12に供
給するとともに、予測タップとして補間データ作成回路
14に供給する。なお、ここでは、クラスタップ及び予
測タップとは同一の間引き後画素から構成することとし
たが、クラスタップと予測タップとは、異なる間引き後
画素から構成することも可能である。
【0049】クラスタリング回路12は、ブロック化回
路11からのブロック、即ち、クラスタップを、それを
構成する間引き後画素の性質に応じて所定のクラスにク
ラスタリングする。
【0050】ここで、クラスタリングについて簡単に説
明する。
【0051】いま、例えば、図8(A)に示すように、
2×2画素でなるブロック(クラスタップ)を考え、各
画素が、1ビットで表現される(0または1のうちのい
ずれかのレベルをとる)ものとすると、この2×2の4
画素のブロック(クラスタップ)は、各画素のレベル分
布により、図8(B)に示すように、16(=
(214)パターンにクラス分けすることができる。こ
のようなクラス分けが、クラスタリングであり、クラス
タリング回路12において行われる。
【0052】ここで、通常、各画素には、例えば8ビッ
ト程度が(その画素値を表現するために)割り当てられ
る。また、本実施の形態においては、上述したように、
ブロック(クラスタップ)は4画素で構成される。従っ
て、このようなブロック(クラスタップ)を対象にクラ
スタリングを行ったのでは、(284という膨大な数の
クラスが生じることになる。
【0053】そこで、クラスタリング回路12では、ブ
ロック(クラスタップ)に対して、例えば、ADRC処
理を施し、これにより、ブロックを構成する画素のビッ
ト数を少なくし、クラス数を削減するようになされてい
る。
【0054】即ち、例えば、いま、説明を簡単にするた
め、図9(A)に示すように、直線上に並んだ4画素で
構成されるブロックを考えると、ADRC処理において
は、その画素値の最大値MAXと最小値MINが検出さ
れる。そして、DR=MAX−MINを、ブロックの局
所的なダイナミックレンジとし、このダイナミックレン
ジDRに基づいて、ブロックを構成する画素の画素値が
Kビットに再量子化される。
【0055】即ち、ブロック内の各画素値から、最小値
MINを減算し、その減算値をDR/2Kで除算する。
そして、その結果得られる除算値に対応するコード(A
DRCコード)に変換される。具体的には、例えば、K
=2とした場合、図9(B)に示すように、除算値が、
ダイナミックレンジDRを4(=22)等分して得られ
るいずれの範囲に属するかが判定され、除算値が、例え
ば、最も下のレベルの範囲、下から2番目のレベルの範
囲、下から3番目のレベルの範囲、または最も上のレベ
ルの範囲に属する場合には、それぞれ、例えば、00
B,01B,10B、または11Bなどの2ビットにコ
ード化される(Bは2進数であることを表す)。
【0056】なお、その復号は、ADRCコード00
B,01B,10B、または11Bを、例えば、ダイナ
ミックレンジDRを4等分して得られる最も下のレベル
の範囲の中心値L00、下から2番目のレベルの範囲の中
心値L01、下から3番目のレベルの範囲の中心値L10、
または最も上のレベルの範囲の中心値L11に変換し、そ
の値に、最小値MINを加算することで行うことができ
る。
【0057】また、クラスタリングは、上述したよう
に、ブロック(クラスタップ)を構成する各画素のレベ
ルそのものに基づいて行う他、例えば、ブロック(クラ
スタップ)を構成する画素のレベルの傾向(例えば、す
べての画素のレベルがほぼ揃っているとか、右にある画
素のレベルが他の画素のレベルよりも高いまたは低いと
かなど)など基づいて行うことも可能である。
【0058】ここで、図9は、2ビットADRCを示し
ているが、クラスタリング回路12では、例えば、1ビ
ットADRC(K=1のADRC)が行われるようにな
されている。
【0059】再び、図1に戻り、以上のようなクラスタ
リングにより得られたクラスは、メモリ13に対して、
アドレスとして与えられる。メモリ13は、全画素動画
像を構成する画素から間引かれた間引き画素xを予測す
るための予測データを、クラスごとに記憶しており、ク
ラスタリング回路12からアドレスとしてのクラスが与
えられると、そのクラスに対応する予測データを読み出
し、補間データ作成回路14に供給する。
【0060】ここで、いまの場合、メモリ13において
は、例えば、所定の位置(補間すべき位置)に対する注
目間引き画素xを、その上下左右に隣接する間引き後画
素(画素データ)a乃至d(図7)(予測タップ)を用
いた線形一次式により予測するための、その線形一次式
の係数のセットw1,w2,w3,w4が、予測データとし
て記憶されている。従って、メモリ13から補間データ
作成回路14には、注目間引き画素に対するクラスに対
応する係数のセットw1乃至w4が、予測データとして供
給される。
【0061】補間データ作成回路14は、予測データと
しての係数のセットw1乃至w4を受信すると、その予測
データとしての係数のセットw1乃至w4と、ブロック化
回路11から供給されたブロック(予測タップ)を構成
する間引き後画素(画素データ)の画素値a乃至dとを
用いて、次の線形一次式を演算することにより、注目間
引き画素(画素データ)xを生成(予測)する。 x=w1a+w2b+w3c+w4d ・・・(1)
【0062】補間データ作成回路14で求められた注目
間引き画素(画素データ)xは、合成回路10に出力さ
れる。合成回路10は、間引き後画素を出力するタイミ
ングでは、デコーダ9から供給される間引き後画素(画
素データ)を選択し、また、間引き画素を出力するタイ
ミングでは、補間データ作成回路14から供給される間
引き画素(画素データ)(式(1)により得られるx)
を選択して、出力端子15から出力する。この結果、出
力端子15からは、全画素動画像を構成するフレームの
データが出力される。
【0063】次に、間引き画素(画素データ)xを求め
るのに、式(1)の線形一次式を構成するための予測デ
ータとしての係数のセットw1,w2,w3,w4は、学習
により求められるようになされている。
【0064】図10は、予測データとしての係数のセッ
トw1,w2,w3,w4を求めるための学習を行う学習装
置の一実施の形態の構成例を示している。
【0065】入力端子21には、学習用の全画素動画像
が、例えば、フレーム単位で入力される。ここで、学習
用の全画素動画像は、予測データの係数のセットw1
2,w3,w4の作成を考慮した標準的なものであるの
が望ましい。
【0066】入力端子21に入力された全画素動画像の
フレームは、ブロック化回路22に供給される。ブロッ
ク化回路22は、そこに供給されたフレームを構成する
画素(画素データ)から、図7に示した注目間引き画素
xとなる画素(画素データ)を注目画素(画素データ)
として、その注目画素(画素データ)に対して間引き後
画素a乃至dとなる画素(画素データ)を選択し、その
4つの画素(画素データ)でブロック(クラスタップ及
び予測タップ)を構成して、クラスタリング回路24に
供給する。さらに、ブロック化回路22は、そのブロッ
クを構成する4つの画素(画素データ)に、注目画素
(画素データ)を加えた合計5画素(画素データ)を、
データメモリ23の入力端子INに供給する。
【0067】クラスタリング回路24は、図1のクラス
タリング回路12と同様に、そこに供給されるブロック
(クラスタップ)をクラスタリングし、その結果得られ
るクラスを、スイッチ25の端子25aに供給する。こ
こで、スイッチ25は、学習用の全画素動画像から得ら
れるすべてのブロックについてのクラスタリングが終了
するまでは、端子25aを選択しており、従って、クラ
スタリング回路24が出力する各注目間引き画素に対す
るクラスは、スイッチ25を介して、データメモリ23
のアドレス端子ADに供給される。
【0068】データメモリ23は、そのアドレス端子A
Dに供給されるクラスに対応するアドレスに、その入力
端子INに供給される画像データを記憶する。
【0069】ここで、例えば、学習用の全画素動画像か
ら得られるすべてのブロック(クラスタップ)のうち、
所定のクラスClassに分類されるものについての注
目画素(画素データ)をx1,x2,・・・,xnとす
る。また、注目画素(画素データ)x1の上下左右に隣
接する画素(画素データ)をa1,b1,c1,d1と、注
目画素(画素データ)x2の上下左右に隣接する画素
(画素データ)をa2,b2,c2,d2と、・・・、注目
画素(画素データ)xnの上下左右に隣接する画素(画
素データ)をan,bn,cn,dnと、それぞれする。こ
の場合、上述の処理により、メモリ23の、クラスCl
assに対応するアドレスには、x1,x2,・・・,x
n,a1,a2,・・・,an,b1,b2,・・・,bn
1,c2,・・・,cn,d1,d2,・・・,dnの各画
素データが記憶される。
【0070】学習用の全画素動画像から得られるすべて
のブロック(クラスタップ)についてのクラスタリング
が終了すると、スイッチ25は端子25bを選択する。
端子25bには、カウンタ26の出力が供給されるよう
になされており、カウンタ26は、所定のクロックCK
をカウントすることにより、順次変化するアドレスを発
生するようになされている。従って、カウンタ26が発
生するアドレスは、スイッチ25を介して出力される。
【0071】カウンタ26からスイッチ25を介して出
力されるアドレスは、データメモリ23のアドレス端子
ADと、メモリ28のアドレス端子ADとに供給され
る。
【0072】データメモリ23においては、そのアドレ
ス端子ADに供給される、カウンタ26からのアドレス
にしたがって、その記憶内容(注目画素(画素データ)
とそれに隣接する4つの画素(画素データ))が読み出
され、最小自乗法演算回路27に供給される。最小自乗
法演算回路27では、データメモリ23から供給される
データに基づいて、方程式がたてられ、これが、例え
ば、最小自乗法によって解かれることにより、予測デー
タとしての係数のセットw1乃至w4が求められる。
【0073】即ち、上述のクラスClassに注目した
場合、最小自乗法演算回路27では、データメモリ23
の、クラスClassに対応するアドレスに記憶された
データx1,x2,・・・,xn,a1,a2,・・・,
n,b1,b2,・・・,bn,c1,c2,・・・,
n,d1,d2,・・・,dnを用いて、式(1)に対応
する、以下のような連立方程式がたてられる。 x1=w11+w21+w31+w412=w12+w22+w32+w42 ・ ・ ・ xn=w1n+w2n+w3n+w4n ・・・(2)
【0074】そして、最小自乗法演算回路27は、式
(2)の連立方程式を、最小自乗法によって解くことに
より、クラスClassについての予測データとしての
係数のセットw1乃至w4を求める。他のクラスについて
の予測データも同様にして求められる。
【0075】最小自乗法演算回路27で求められた予測
データとしての係数のセットw1乃至w4は、メモリ28
に供給される。従って、クラスClassについての予
測データとしての係数のセットw1乃至w4は、メモリ2
3において、データx1,x2,・・・,xn,a1
2,・・・,an,b1,b2,・・・,bn,c1
2,・・・,cn,d1,d2,・・・,dnが記憶され
ていたアドレスと同一のメモリ28のアドレスに記憶さ
れる。他のクラスについての予測データとしての係数の
セットも、同様にして、メモリ28に記憶される。
【0076】図1のメモリ13には、以上のようにして
メモリ28に記憶された予測データが記憶されている。
【0077】次に、図1のメモリ13には、予測データ
として、式(1)に示した線形一次式を計算するための
係数のセットではなく、画素値そのものを記憶させてお
くようにすることができる。
【0078】図11は、画素値を予測データとしてメモ
リ13に記憶させる場合の、その予測データを求める学
習装置の第2の実施の形態の構成例を示している。な
お、図中、図10における場合と対応する部分について
は、同一の符号を付してある。
【0079】入力端子21には、学習用の全画素動画像
が入力され、その全画素動画像のフレームは、ブロック
化回路22に供給される。ブロック化回路22は、そこ
に供給されたフレームを構成する画素から、図10にお
ける場合と同様にブロック(クラスタップ)を構成し、
クラスタリング回路24に供給する。さらに、ブロック
化回路22は、注目間引き画素xとなる注目画素(画素
データ)だけを演算器34に供給する。
【0080】クラスタリング回路24は、図1のクラス
タリング回路12と同様に、そこに供給されるブロック
(クラスタップ)をクラスタリングし、その結果得られ
るクラスを、データメモリ30のアドレス端子ADと、
度数メモリ31のアドレス端子ADとに供給する。
【0081】ここで、データメモリ30および度数メモ
リ31は、学習を開始する前に、その記憶内容が0にク
リアされるようになされている。
【0082】度数メモリ31では、そのアドレス端子A
Dに、アドレスとしてのクラスが供給されると、そのア
ドレスの記憶内容としての度数が読み出され、その出力
端子OUTから出力される。度数メモリ31から出力さ
れた度数は、演算器32に供給され、1だけインクリメ
ントされる。このインクリメント結果は、度数メモリ3
1の入力端子INに供給され、インクリメント前の度数
が記憶されていたアドレスに記憶される(上書きされ
る)。
【0083】一方、データメモリ30では、そのアドレ
ス端子ADに、アドレスとしてのクラスが供給される
と、やはり、そのアドレスの記憶内容が読み出され、そ
の出力端子OUTから出力される。データメモリ30の
出力は、演算器33に供給される。演算器33には、さ
らに、度数メモリ31が出力する度数も供給されてお
り、そこでは、この度数と、データメモリ30の出力と
が乗算される。この乗算結果は、演算器34に供給され
る。
【0084】演算器34では、演算器33における乗算
結果と、ブロック化回路22からの注目画素(画素デー
タ)の画素値とが加算され、その加算値は、演算器35
に供給される。演算器35には、さらに、演算器32に
よる度数のインクリメント結果も供給されており、そこ
では、演算器34の加算結果を被除数とするとともに、
加算器32のインクリメント結果を除数として、除算が
行われる。この除算結果は、データメモリ30の入力端
子INに供給され、クラスタリング回路24が出力する
クラスに対応するアドレスに記憶される(上書きされ
る)。
【0085】図11の学習装置において、データメモリ
30および度数メモリ31のあるアドレスadへのアク
セスが最初に行われる場合には、ブロック化回路22か
ら演算器34に供給されるデータx1がそのまま、デー
タメモリ30のアドレスadに書き込まれ、また、度数
メモリ31のアドレスadには、1が書き込まれる。そ
の後、再度、アドレスadへのアクセスが行われ、この
ときにブロック化回路22から演算器34に供給される
データがx2であったとすると、演算器32の出力は2
となり、また、演算器34の出力はx1+x2となるか
ら、演算器35の出力は(x1+x2)/2となり、こ
れが、データメモリ30のアドレスadに書き込まれ
る。そして、度数メモリ31のアドレスadには、演算
器32の出力である2が書き込まれる。さらに、再び、
アドレスadへのアクセスが行われ、このときにブロッ
ク化回路22から演算器34に供給されるデータがx3
であったとすると、同様の処理により、データメモリ3
0のアドレスadには、(x1+x2+x3)/3が書
き込まれ、度数メモリ31のアドレスadには、3が書
き込まれる。
【0086】以上のようにして、データメモリ30に
は、各クラスに分類される注目画素(画素データ)の画
素値の平均値が記憶される。
【0087】なお、図1のメモリ13に、データメモリ
30に記憶された画素値を、予測用データとして記憶さ
せる場合には、その予測用データとしての画素値を、メ
モリ13から読み出すことが、間引き画素を予測するこ
とになるから、補間データ作成回路14は設ける必要が
なくなる。
【0088】ところで、上述の場合には、図1のブロッ
ク化回路11において、図7に示したように、注目間引
き画素xの空間方向の上下左右に隣接する4つの間引き
後画素(画素データ)a,b,c,dで1つのブロック
(クラスタップ及び予測タップ)を構成するようにした
が、ブロックは、注目間引き画素xの時間方向に隣接す
る間引き後画素も含めて構成することが可能である。
【0089】即ち、例えば、図12に示すように、第n
フレームのある注目間引き画素xについてブロックを構
成する場合においては、同一フレーム内の上下左右に隣
接する4つの間引き後画素(画素データ)a,b,c,
d、並びに第n−1フレームの、注目間引き画素xと同
一位置にある間引き後画素(画素データ)e、および第
n+1フレームの、注目間引き画素xと同一位置にある
間引き後画素(画素データ)fの合計6画素(画素デー
タ)でブロック(クラスタップ及び予測タップ)を構成
することが可能である。
【0090】この場合、時間方向の間引き後画素(画素
データ)e,fをも考慮してクラスタリングや、式
(1)の演算が行われるので、間引き画素xを、より元
のものに近いものに復元することが可能となる。なお、
この場合、学習時においても、同様にブロックを構成す
る必要がある。また、ブロック(クラスタップや予測タ
ップ)は、注目間引き画素xの時間方向にある間引き後
画素だけで構成することも可能である。
【0091】また、本実施の形態では、ある間引き画素
に注目した場合において、クラスタリングに用いる間引
き後画素と、式(1)に示した線形一次式を計算するの
に用いる間引き後画素(予測タップ)とを同一のものと
したが、これらは、同一である必要はない。即ち、クラ
スタリングと式(1)の演算とには、それぞれ別々の間
引き後画素の集合を用いることができる。さらに、画像
の空間的な特徴(アクティビティ)や動き等に応じてク
ラスタップや予測タップの構成の仕方を適応的に変える
ことも可能である。
【0092】また、クラスタリングに用いる間引き後画
素(クラスタップ)や、式(1)に示した線形一次式を
計算するのに用いる間引き後画素(予測タップ)は、間
引き画素に対して、空間的または時間的に隣接している
必要はない。但し、間引き画素の周辺にある間引き後画
素を用いるのが望ましい。
【0093】また、図1のクラスタリング回路12で
は、ADRC処理を用い、その結果得られる空間的なア
クティビティに基いてクラスを決定するようにしたが、
その他、例えば、ブロックの動きを検出し、その動きを
クラスに用いたり、ADRC処理と動き検出の組み合せ
に基いてクラスを決定することも可能である。
【0094】さらに、本実施の形態では、受信装置20
0において、間引き画素のみを生成することとしたが、
同様の手法で、間引き後画素をも新たに生成することが
可能である。この場合、合成回路10は必要なくなる。
【0095】また、本実施の形態において、動画像を構
成する各フレームの各画素が8ビットであるとしたが、
画素のビット数は8ビットに限定されるものではなく、
10ビット、12ビットなどの8ビットより多いビット
でもよいし、もちろん、8ビットより少ないビットでも
いい。
【0096】次に、以上では、受信装置200におい
て、学習を行うことにより得られた予測用データを用い
て、間引き画素を予測するようにしたので、間引き後画
素で構成される画像に含まれていない高周波成分も復元
することができるが、間引き画素の復元は、単純な補間
によって行うことも可能である。
【0097】図13は、そのような送受信システムの第
2の実施の形態の構成例を示している。なお、図中、図
1における場合と対応する部分については、同一の符号
を付してある。即ち、この送受信システムは、ブロック
化回路11、クラスタリング回路12、メモリ13、お
よび補間データ作成回路14に代えて、補間フィルタ4
0が設けられている他は、図1の送受信システムと同様
に構成されている。
【0098】補間フィルタ40では、デコーダ9からの
間引き後画素(画素データ)のうち、間引き画素の周辺
にある間引き後画素(画素データ)の平均値などが求め
られ、これが、その間引き画素(画素データ)の補間値
として、合成回路10に出力される。
【0099】なお、この場合、図1における場合のよう
に、間引き後画素(画素データ)で構成される画像デー
タに含まれていない高周波成分を復元することはできな
いが、受信装置200の構成を簡単化することができ
る。
【0100】次に、図14は、本発明を適用した送受信
システムの第3の実施の形態の構成例を示している。な
お、図中、図1における場合と対応する部分について
は、同一の符号を付してある。
【0101】この第3の実施の形態の送受信システム
は、送信装置100と受信装置200とで構成されてい
る。送信装置100は、入力端子1、サブサンプリング
回路2、ビット落とし回路51、エンコーダ3、送信処
理回路4、および出力端子5で構成され、画像データの
画素を間引き、さらに間引き後の画素のレベル方向のビ
ットを減らすことにより圧縮して送信するようになされ
ている。受信装置200は、入力端子7、受信処理回路
8、デコーダ9、ブロック化回路52、クラスタリング
回路53、メモリ54、画素データ作成回路55、画像
メモリ56、合成回路10、ブロック化回路11、クラ
スタリング回路12、メモリ13、補間データ作成回路
14、および出力端子15で構成され、送信装置100
からの圧縮された画像データを伸張するようになされて
いる。
【0102】即ち、送信装置100には、例えば、第1
の実施の形態における場合と同様に、各フレームが構成
される動画像(全画素動画像)のディジタル画像データ
が供給される。なお、このディジタル画像データを構成
する各画素は、例えば12ビットである(12ビットで
表される)とする。このディジタル画像データは、入力
端子1を介して、サブサンプリング回路2に供給され
る。サブサンプリング回路2では、図1で示される第1
の実施の形態における場合と同様に、そこに供給される
ディジタル画像データとしての動画像を構成する各フレ
ームの画素が、例えば、図2に示したように、空間方向
および時間方向の両方向に、五の目格子状に間引かれる
ことにより圧縮される。つまり、全画素動画像の各フレ
ームについて、空間方向および時間方向の両方向に、五
の目格子状に間引き(空間/時間五の目間引き)が行わ
れることにより、空間方向および時間方向のいずれの方
向にも、画素が1つおきに存在する間引き画像データが
生成される。サブサンプリング回路2において空間/時
間五の目間引きの施された間引き後画素(画素データ)
からなる間引き画像データは、ビット落とし回路51に
供給される。
【0103】ビット落とし回路51は、サブサンプリン
グ回路2から供給された間引き画像データの各画素(画
素データ)の12ビットのうち、例えば、LSB(Leas
t Significant Bit)から4ビット分のビット(下位4
ビット)を削除して、8ビットのビット修正画素(画素
データ)を生成する。そして、この各ビット修正画素
(画素データ)からなる修正間引き画像データが、エンコ
ーダ3に供給される。
【0104】エンコーダ3では、図3に示される第1の
実施の形態と同様に、修正間引き画像データが高能率符
号化され、符号化データとして送信処理回路4に供給さ
れる。送信処理回路4では、図3に示される第1の実施
の形態と同様に、符号化データに対して、例えば、エラ
ー訂正、パケット化、チャネル符号化などの必要な信号
処理が施され、その結果得られる伝送データが、出力端
子5を介して出力される。この伝送データは、同様に、
所定の伝送路6を介して送信される。
【0105】伝送路6からの伝送データは、受信装置2
00の入力端子7を介して、受信処理回路8で受信され
る。受信処理回路8では、伝送データに対して、チャネ
ル復号化、アンパケット化、エラー訂正などの必要な信
号処理が施され、その結果得られる符号化データが、デ
コーダ9に供給される。デコーダ9では、送信装置の1
00のエンコーダ3の符号化処理と対応する復号処理で
その符号化データがデコードされることにより、ビット
修正画素(画素データ)で構成される修正間引き画像デ
ータとされ、ブロック化回路52に供給される。
【0106】ブロック化回路52は、例えば、図15に
示すように、注目すべきビット修正画素x’と、その空
間方向の上下左右及び斜めに隣接する8つのビット修正
画素(画素データ)A,B,C,D,E,F,G,Hと
を1つのブロックにし、このブロックを、クラスタップ
および予測タップとする。クラスタップはクラスタリン
グ回路53に、予測タップは画素データ作成回路55
に、それぞれ供給される。なお、ブロック化回路52
は、すべてのビット修正画素について、その上下左右及
び斜めに隣接するビット修正画素(画素データ)でなる
ブロックを構成し、そのブロックを、クラスタップとし
てクラスタリング回路53に供給するとともに、予測タ
ップとして補間データ作成回路55にも供給する。な
お、ここでは、クラスタップと予測タップは同一のもの
としているが、異なるものとすることも可能である。
【0107】クラスタリング回路53は、ブロック化回
路52からのクラスタップを、それを構成するビット修
正画素の性質に応じて所定のクラスにクラスタリングす
る。クラスタリングについては、第1の実施の形態を説
明する際に図8及び図9を用いて説明したため、ここで
はその説明は省略する。
【0108】クラスタリング回路53は、ブロック(ク
ラスタップ)を構成する9つのビット修正画素(画素デ
ータ)x’およびA乃至Hに対して、例えば、1ビット
ADRC処理を施し、注目ビット修正画素x’に対する
クラスを表す9ビット(=log2(219のクラスコード
を発生する。
【0109】クラスタリング回路53のクラスタリング
により得られるクラスは、メモリ54に対して、アドレ
スとして与えられる。メモリ54は、8ビットに修正さ
れたビット修正画素x’から元の12ビットの画素を予
測するための予測データを、クラスごとに記憶してお
り、クラスタリング回路53からアドレスとしてのクラ
スが与えられると、そのクラスに対応する予測データを
読み出し、画素データ作成回路55に供給する。
【0110】ここで、いまの場合、メモリ54において
は、例えば、所定の位置の注目ビット修正画素x’を、
その上下左右に隣接するビット修正画素(画素データ)
A乃至H(図15)(予測タップ)を用いた線形一次式
により予測するための、その線形一次式の係数のセット
1,w2,w3,w4,w5,w6,w7,w8,w9が、予
測データとして記憶されている。従って、メモリ55か
ら画素データ作成回路55には、注目ビット修正画素
x’に対するクラスに対応する係数のセットw乃至w
が、予測データとして供給される。
【0111】画素データ作成回路55は、予測データと
しての係数のセットw1乃至w9を受信すると、その予測
データとしての係数のセットw1乃至w9と、ブロック化
回路11から供給されたブロック(予測タップ)を構成
するビット修正画素(画素データ)の画素値x’および
A乃至Hとを用いて、次の線形一次式を演算することに
より、8ビットの注目ビット修正画素x’とする前の、
元の12ビットの画素(画素データ)xを生成(予測)
する。 x=w1A+w2B+w3C…+w8H+w9x’ ・・・(3)
【0112】画素データ作成回路55で求められた画素
xは、画像メモリ56に供給されて記憶される。以上の
処理が、例えば1フレームにおいて行われて、ぞれぞれ
生成された画素データが画像メモリに記憶される。この
画像メモリ56に記憶された画素からなる画像データ
は、送信装置100のサブサンプリング回路2の出力で
ある間引き画像データとほぼ同一の間引き画像データと
して復元される。
【0113】また、画像メモリ56に記憶された間引き
画像データは、図1に示される第1の実施の形態の受信
装置200のデコーダ9から出力された間引き画像デー
タと同様のものであり、第3の実施の形態においても、
画像メモリ56に記憶された間引き画像データは、図1
に示される第1の実施の形態と同様に、間引き画素が生
成され、画像データが復元される。この結果、出力端子
15からは、全画素動画像を構成するフレームのデータ
が出力される。なお、図14に示される第3の実施の形
態の受信装置200の合成回路10、ブロック化回路1
1、クラスタリング回路12、メモリ13、補間データ
作成回路14の構成及び動作は、第1の実施の形態と同
様であるため、ここではその説明を省略する。
【0114】次に、8ビットのビット修正画素(画素デ
ータ)x’から12ビットの復元画素(画素データ)x
を求めるのに、式(3)の線形一次式を構成する予測デ
ータとしての係数のセットw1乃至w9は、学習により求
められるようになされている。
【0115】図16は、8ビットのビット修正画素(画
素データ)x’から12ビットの復元画素(画素デー
タ)xを求めるための予測データとしての係数のセット
1乃至w9を求めるための学習を行う学習装置の一実施
の形態の構成例を示している。
【0116】入力端子21には、各画素が12ビットで
ある学習用の全画素動画像が、例えば、フレーム単位で
入力される。ここで、学習用の全画素動画像は、予測デ
ータの係数のセットw1乃至w9の作成を考慮した標準的
なものであるのが望ましい。
【0117】入力端子61に入力された全画素動画像の
フレームは、ブロック化及びビット落とし回路62に供
給される。ブロック化及びビット落とし回路62は、そ
こに供給されたフレームを構成する画素から、図15に
示した所定の注目ビット修正画素x’に対応する12ビ
ットの画素xを注目画素(画素データ)として、注目画
素xと、ビット修正画素(画素データ)A乃至Hに対応
する12ビットの画素(画素データ)との合計9画素を
選択する。さらに、ブロック化及びビット落とし回路6
2は、この選択された9つの画素(画素データ)の各画
素の12ビットのうち、LSBから4ビット分、即ち、
下位4ビットを削除して、8ビットのビット修正画素
(画素データ)を生成する。そして、ブロック化及びビ
ット落とし回路62は、その生成された8つのビット修
正画素(画素データ)でブロックを構成し、クラスタッ
プとして、クラスタリング回路64に供給する。さら
に、ブロック化及びビット落とし回路62は、そのブロ
ックを構成する9つのビット修正画素(画素データ)
に、注目画素(画素データ)xを加えた合計10画素
(画素データ)を、データメモリ23の入力端子INに
供給する。
【0118】クラスタリング回路64は、図14のクラ
スタリング回路53と同様に、そこに供給されるブロッ
ク(クラスタップ)を用いてクラスタリングを行い、そ
の結果得られるクラスを、スイッチ65の端子65aに
供給する。ここで、スイッチ65は、学習用の全画素動
画像から得られるすべてのブロックについてのクラスタ
リングが終了するまでは、端子65aを選択しており、
従って、クラスタリング回路64が出力する各注目ビッ
ト修正画素に対するクラスは、スイッチ65を介して、
データメモリ63のアドレス端子ADに供給される。
【0119】データメモリ63は、そのアドレス端子A
Dに供給されるクラスに対応するアドレスに、その入力
端子INに供給される画像データを記憶する。
【0120】ここで、例えば、学習用の全画素動画像か
ら得られるすべてのブロック(クラスタップ)のうち、
所定のクラスClassに分類されるものについての注
目ビット修正画素(画素データ)をx1’,x2’,・・
・,xn’とする。また、注目ビット修正画素x1の上下
左右及び斜めに隣接するビット修正画素(画素データ)
をA1,B1,C1,D1,E1,F1,G1,H1と、注目ビ
ット修正画素(画素データ)x2の上下左右及び斜めに
隣接するビット修正画素(画素データ)をA2,B2,C
2,D2,E2,F2,G2,H2と、・・・、注目ビット修
正画素(画素データ)xnの上下左右及び斜めに隣接す
るビット修正画素(画素データ)をAn,Bn,Cn
n,En,Fn,Gn,Hnと、それぞれする。また、8
ビットの注目ビット修正画素x1’,x2’,・・・,x
n’とする前の、元の12ビットの画素を、x1,x2
・・・,xnとする。この場合、上述の処理により、メ
モリ63の、クラスClassに対応するアドレスに
は、x1,x2,・・・,xn,x1’,x2’,・・・,
n’,A1,A2,・・・,An,B1,B2,・・・,B
n,C1,C2,・・・,Cn,D1,D2,・・・,Dn
1,E2,・・・,En,F1,F2,・・・,Fn
1,G2,・・・,Gn,H1,H2,・・・,Hnの各画
素データが記憶される。
【0121】学習用の全画素動画像から得られるすべて
のブロック(クラスタップ)についてのクラスタリング
が終了すると、スイッチ65は端子65bを選択する。
端子65bには、カウンタ66の出力が供給されるよう
になされており、カウンタ66は、所定のクロックCK
をカウントすることにより、順次変化するアドレスを発
生するようになされている。従って、カウンタ66が発
生するアドレスは、スイッチ65を介して出力される。
【0122】カウンタ66からスイッチ65を介して出
力されるアドレスは、データメモリ63のアドレス端子
ADと、メモリ68のアドレス端子ADとに供給され
る。
【0123】データメモリ63においては、そのアドレ
ス端子ADに供給される、カウンタ66からのアドレス
にしたがって、その記憶内容(注目画素x、その注目ビ
ット修正画素x’、及びそれに隣接するビット修正画素
A乃至H)が読み出され、最小自乗法演算回路67に供
給される。最小自乗法演算回路67では、データメモリ
63から供給されるデータに基づいて、方程式がたてら
れ、これが、例えば、最小自乗法によって解かれること
により、予測データとしての係数のセットw1乃至w9
求められる。
【0124】即ち、上述のクラスClassに注目した
場合、最小自乗法演算回路67では、データメモリ63
の、クラスClassに対応するアドレスに記憶された
データx1,x2,・・・,xn,x1’,x2’,・・
・,xn’,A1,A2,・・・,An,B1,B2,・・
・,Bn,C1,C2,・・・,Cn,D1,D2,・・・,
n,E1,E2,・・・,En,F1,F2,・・・,
n,G1,G2,・・・,Gn,H1,H2,・・・,Hn
を用いて、式(1)に対応する、以下のような連立方程
式がたてられる。 x1=w11+w21+w31+w41 +w51+w61+w71+w81+w91’ x2=w12+w22+w32+w42 +w52+w62+w72+w82+w92’ ・ ・ ・ xn=w1n+w2n+w3n+w4n +w5n+w6n+w7n+w8n+w9n’ ・・・(4)
【0125】そして、最小自乗法演算回路67は、式
(4)の連立方程式を、最小自乗法によって解くことに
より、クラスClassについての予測データとしての
係数のセットw1乃至w9を求める。他のクラスについて
の予測データも同様にして求められる。
【0126】最小自乗法演算回路67で求められた予測
データとしての係数のセットw1乃至w9は、メモリ68
に供給される。従って、クラスClassについての予
測データとしての係数のセットw1乃至w9は、メモリ6
3において、データx1,x2,・・・,xn,x1’,x
2’,・・・,xn’,A1,A2,・・・,An,B1,B
2,・・・,Bn,C1,C2,・・・,Cn,D1,D2
・・・,Dn,E1,E2,・・・,En,F1,F2,・・
・,Fn,G1,G2,・・・,Gn,H1,H2,・・・,
nが記憶されていたアドレスと同一のメモリ68のア
ドレスに記憶される。他のクラスについての予測データ
としての係数のセットも、同様にして、メモリ68に記
憶される。
【0127】図14のメモリ54には、以上のようにし
てメモリ68に記憶された予測データが記憶されてい
る。なお、図14のメモリ13には、図10の学習装置
によって、各画素が12ビットの学習用の全画素動画像
を用いて学習が行われることにより得られる予測データ
としての係数のセットが記憶されている。
【0128】次に、図14のメモリ54には、図1のメ
モリ13と同様に、予測データとして、式(3)に示し
た線形一次式を計算するための係数のセットではなく、
画素値そのものを記憶させておくようにすることができ
る。
【0129】図17は、画素値を予測データとしてメモ
リ54に記憶させる場合の、その予測データを求める学
習装置の一実施の形態の構成例を示している。なお、図
中、図16における場合と対応する部分については、同
一の符号を付してある。
【0130】入力端子61に入力された全画素動画像の
フレームは、ブロック化及びビット落とし回路回路62
に供給される。ブロック化及びビット落とし回路62
は、そこに供給されたフレームを構成する画素から、図
16における場合と同様に、注目ビット修正画素x’及
びそれに隣接するビット修正画素A乃至Hからなるブロ
ック(クラスタップ)を構成し、クラスタリング回路6
4に供給する。さらに、ブロック化及びビット落とし回
路62は、注目ビット修正画素x’に対応する元の12
ビットの注目画素(画素データ)xだけを演算器74に
供給する。
【0131】クラスタリング回路64は、図16におけ
る場合62と同様に、ブロック化及びビット落とし回路
62から供給されるブロック(クラスタップ)をクラス
タリングし、その結果得られるクラスを、データメモリ
70のアドレス端子ADと、度数メモリ71のアドレス
端子ADとに供給する。
【0132】ここで、データメモリ70および度数メモ
リ71は、学習を開始する前に、その記憶内容が0にク
リアされるようになされている。
【0133】度数メモリ71では、そのアドレス端子A
Dに、アドレスとしてのクラスが供給されると、そのア
ドレスの記憶内容としての度数が読み出され、その出力
端子OUTから出力される。度数メモリ71から出力さ
れた度数は、演算器72に供給され、1だけインクリメ
ントされる。このインクリメント結果は、度数メモリ7
1の入力端子INに供給され、インクリメント前の度数
が記憶されていたアドレスに記憶される(上書きされ
る)。
【0134】一方、データメモリ70では、そのアドレ
ス端子ADに、アドレスとしてのクラスが供給される
と、やはり、そのアドレスの記憶内容が読み出され、そ
の出力端子OUTから出力される。データメモリ70の
出力は、演算器73に供給される。演算器73には、さ
らに、度数メモリ71が出力する度数も供給されてお
り、そこでは、この度数と、データメモリ70の出力と
が乗算される。この乗算結果は、演算器74に供給され
る。
【0135】演算器74では、演算器73における乗算
結果と、ブロック化及びビット落とし回路62からの注
目画素(画素データ)xの画素値とが加算され、その加
算値は、演算器75に供給される。演算器75には、さ
らに、演算器72による度数のインクリメント結果も供
給されており、そこでは、演算器74の加算結果を被除
数とするとともに、加算器72のインクリメント結果を
除数として、除算が行われる。この除算結果は、データ
メモリ70の入力端子INに供給され、クラスタリング
回路64が出力するクラスに対応するアドレスに記憶さ
れる(上書きされる)。
【0136】図17の学習装置において、データメモリ
70および度数メモリ71のあるアドレスadへのアク
セスが最初に行われる場合には、ブロック化及びビット
落とし回路62から演算器74に供給されるデータx1
がそのまま、データメモリ60のアドレスadに書き込
まれ、また、度数メモリ71のアドレスadには、1が
書き込まれる。その後、再度、アドレスadへのアクセ
スが行われ、このときにブロック化及びビット落とし回
路62から演算器74に供給されるデータがx2であっ
たとすると、演算器72の出力は2となり、また、演算
器74の出力はx1+x2となるから、演算器75の出
力は(x1+x2)/2となり、これが、データメモリ
70のアドレスadに書き込まれる。そして、度数メモ
リ71のアドレスadには、演算器72の出力である2
が書き込まれる。さらに、再び、アドレスadへのアク
セスが行われ、このときにブロック化及びビット落とし
回路62から演算器74に供給されるデータがx3であ
ったとすると、同様の処理により、データメモリ70の
アドレスadには、(x1+x2+x3)/3が書き込
まれ、度数メモリ71のアドレスadには、3が書き込
まれる。
【0137】以上のようにして、データメモリ70に
は、各クラスに分類される注目ビット修正画素に対応す
る元の12ビットの画素値の平均値が記憶される。
【0138】なお、図14のメモリ54に、データメモ
リ70に記憶された画素値を、予測用データとして記憶
させる場合には、その予測用データとしての画素値を、
メモリ54から読み出すことが、注目ビット修正画素の
元の12ビットの画素値を予測することになるから、画
素データ作成回路55は設ける必要がなくなる。
【0139】ところで、上述の場合には、図14のブロ
ック化回路52や、図16、図17のブロック化及びビ
ット落とし回路62において、図15に示したように、
注目ビット修正画素x’と、その空間方向の上下左右及
び斜めに隣接する8つのビット修正画素(画素データ)
A,B,C,D,E,F,G,Hとで1つのブロック
(クラスタップ、予測タップ)を構成するようにした
が、ブロックは、注目ビット修正画素x’の時間方向に
隣接するビット修正画素も含めて構成することが可能で
ある。この場合、時間方向のビット修正画素(画素デー
タ)をも考慮してクラスタリングや、式(3)の演算が
行われるので、注目ビット修正画素x’を、より元の値
に近い12ビットの画素値に復元することが可能とな
る。なお、この場合、学習時においても、同様にブロッ
クを構成する必要がある。また、ブロック(クラスタッ
プや予測タップ)は、注目ビット修正画素xの時間方向
にあるビット修正画素だけで構成することも可能であ
る。
【0140】さらに、上述の場合には、ある注目ビット
修正画素について、クラスタリングに用いるビット修正
画素(クラスタップ)と、式(3)に示した線形一次式
を計算するのに用いるビット修正画素(予測タップ)と
を同一のものとしたが、これらは、同一である必要はな
い。即ち、クラスタリングと式(3)の演算とには、そ
れぞれ別々のビット修正画素の集合を用いることができ
る。なお、画像の空間的な特徴(アクティビティ)や動
き等に応じてクラスタップや予測タップの構成の仕方を
適応的に変えてもよい。
【0141】また、クラスタリングに用いるビット修正
画素や、式(3)に示した線形一次式を計算するのに用
いるビット修正画素は、注目ビット修正画素に対して、
空間的または時間的に隣接している必要はない。但し、
注目ビット修正画素の周辺にあるビット修正画素を用い
るのが望ましい。
【0142】さらに、注目ビット修正画素のクラスは、
ADRC処理を用いて空間的なアクティビティに基いて
決定する他、例えば、ブロックの動きを検出してその動
きに対応して決めてもよいし、ADRC処理と動き検出
の組み合せに基いて決定するようにしてもよい。
【0143】また、ビット修正画素を対象とする場合に
おいて、動画像を構成する各フレームの各画素のビット
数は12ビットに限定されるものではなく、例えば、8
ビット、10ビット、16ビットなどの別のビットでも
いい。
【0144】なお、画像メモリ56からの画像データを
処理する後続する回路(ブロック化回路11、クラスタ
リング回路12、メモリ13、補間データ作成回路1
4、合成回路10)に対する変形例は図1における場合
と同様であるため、ここでの記載は省略する。
【0145】以上のように、動画像を構成する各フレー
ムの画素が、空間方向および時間方向の両方向に、五の
目格子状に間引かれるので、動画像の水平、垂直、およ
び斜め方向の解像度を維持しながら、その情報量を低減
することが可能となる。
【0146】また、動画像を構成する各フレームの画素
を、空間方向および時間方向の両方向に、五の目格子状
に間引くことにより得られる間引き後画素から元の画像
が生成されるので、画質の劣化の少ない画像を得ること
が可能となる。
【0147】さらに、動画像を構成する各フレームの画
素が、空間方向および時間方向の両方向に、五の目格子
状に間引かれ、間引き画素の各画素のビットがさらにビ
ット間引きされる場合においては、動画像の水平、垂
直、および斜め方向の解像度を維持しながら、その情報
量を、より低減することが可能となる。
【0148】また、動画像を構成する各フレームの画素
を、空間方向および時間方向の両方向に、五の目格子状
に間引き、間引き後画素の各画素のビットをさらにビッ
ト間引きすることにより得られる間引き後画素から元の
画像が生成される場合には、画質の劣化の少ない画像を
得ることが可能となる。
【0149】従って、ディジタル画像データを伝送し、
そのディジタル画像データを復元する際に、画質劣化が
少ない新しい画像フォーマットを提供することができ
る。
【0150】以上、本発明を適用した送受信システムに
ついて説明したが、このような送受信システムは、テレ
ビジョン放送は勿論、画像を記録/再生する場合などに
も用いることができる。
【0151】
【発明の効果】請求項1に記載の画像処理装置および請
求項3に記載の画像処理方法によれば、動画像を構成す
る各フレームの画素が、空間方向及び時間方向の両方向
に五の目格子状に配置されるように、各フレーム毎に画
素を間引くことにより間引き画像データが生成される。
従って、動画像の水平、垂直、および斜め方向の解像度
を維持しながら、その情報量を低減することが可能とな
る。
【0152】請求項5に記載の伝送媒体および請求項7
に記載の伝送方法によれば、動画像を構成する各フレー
ムの画素が、空間方向及び時間方向の両方向に五の目格
子状に配置されるように、各フレーム毎に画素を間引く
ことにより生成された間引き画像データが伝送される。
従って、その間引き画像データから、画質の劣化の少な
い画像を得ることが可能となる。
【0153】請求項9に記載の画像処理装置によれば、
動画像を構成する各フレームの画素が、空間方向及び時
間方向の両方向に五の目格子状に配置されるように、各
フレーム毎に画素を間引くことにより生成された間引き
画像データを用いて、間引かれた画素が生成され、元の
画像データが復元される。従って、画質の劣化の少ない
画像を得ることが可能となる。
【0154】請求項15に記載の画像処理装置によれ
ば、動画像を構成する各フレームの画素が、空間方向及
び時間方向の両方向に五の目格子状に配置されるよう
に、各フレーム毎に画素を間引くことにより生成された
間引き画像データの各画素を、さらにその画素のレベル
方向のビット間引きすることより得られた修正間引き画
像データの各画素のレベルを元の画素値に戻すことによ
り間引き画像データが生成される。さらに、その間引き
画像データを用いて、間引かれた画素が生成され、元の
画像データが復元される。従って、画質の劣化の少ない
画像を得ることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明を適用した送受信システムの第1実施の
形態の構成例を示すブロック図である。
【図2】図1のサブサンプリング回路2の処理を説明す
るための図である。
【図3】図1のサブサンプリング回路2の処理を説明す
るための図である。
【図4】図1のサブサンプリング回路2の処理を説明す
るための図である。
【図5】図1のサブサンプリング回路2が出力する画像
の空間周波数帯域を示す図である。
【図6】単純な五の目間引きを行って得られる画像の空
間周波数帯域を示す図である。
【図7】図1のブロック化回路11の処理を説明するた
めの図である。
【図8】図1のクラスタリング回路12の処理を説明す
るための図である。
【図9】クラスタリングに利用するADRCを説明する
ための図である。
【図10】図1のメモリ13に記憶させる予測データを
求める学習装置の第1実施の形態の構成例を示すブロッ
ク図である。
【図11】図1のメモリ13に記憶させる予測データを
求める学習装置の第2実施の形態の構成例を示すブロッ
ク図である。
【図12】図1のブロック化回路11の処理を説明する
ための図である。
【図13】本発明を適用した送受信システムの第2実施
の形態の構成例を示すブロック図である。
【図14】本発明を適用した送受信システムの第3実施
の形態の構成例を示すブロック図である。
【図15】図14のクラスタリング回路53の処理を説
明するための図である。
【図16】図14のメモリ54に記憶させる予測データ
を求める学習装置の第1実施の形態の構成例を示すブロ
ック図である。
【図17】図14のメモリ54に記憶させる予測データ
を求める学習装置の第2実施の形態の構成例を示すブロ
ック図である。
【図18】インターレース間引きがされる前の画像を示
す図である。
【図19】インターレース間引きがされる後の画像を示
す図である。
【符号の説明】
1 入力端子, 2 サブサンプリング回路, 3 エ
ンコーダ, 4 送信処理装置, 5 出力端子, 6
伝送路, 7 入力端子, 8 受信処理回路, 9
デコーダ, 10 合成回路, 11 ブロック化回
路, 12 クラスタリング回路, 13 メモリ,
14 補間データ作成回路, 15 出力端子, 21
入力端子, 22 ブロック化回路, 23 データ
メモリ,24 クラスタリング回路, 25 スイッ
チ, 25a,25b 端子,26 カウンタ, 27
最小自乗法演算回路, 28 メモリ, 30 デー
タメモリ, 31 度数メモリ, 32乃至35 演算
器, 40 補間フィルタ, 51 ビット落とし回
路,52 ブロック化回路, 53 クラスタリング回
路, 54 メモリ, 55 画素データ作成回路,
56 画像メモリ,100 送信装置, 200 受信
装置, 62 ブロック化及びビット落とし回路, 6
3 データメモリ, 64 クラスタリング回路, 6
5 スイッチ, 65a,65b 端子, 66 カウ
ンタ, 67 最小自乗法演算回路, 68 メモリ,
70 データメモリ, 71 度数メモリ, 72乃至
75演算器, 100 送信装置, 200 受信装置

Claims (24)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 動画像を構成する画像データを処理する
    画像処理装置において、 動画像を構成する各フレームの画素が、空間方向及び時
    間方向の両方向に五の目格子状に配置されるように、各
    フレーム毎に画素を間引くことにより間引き画像データ
    を生成する間引き手段と、 上記間引き画像データを出力する出力手段とを備えるこ
    とを特徴とする画像処理装置。
  2. 【請求項2】 上記間引き画像データを構成する各画素
    に対して、その画素のレベル方向のビット間引きを施す
    ことにより修正間引き画像データを生成するビット間引
    き手段をさらに備え、 上記出力手段は、上記修正間引き画像データを出力する
    ことを特徴とする請求項1に記載の画像処理装置。
  3. 【請求項3】 動画像を構成する画像データを処理する
    画像処理方法において、 動画像を構成する各フレームの画素が、空間方向及び時
    間方向の両方向に五の目格子状に配置されるように、各
    フレーム毎に画素を間引くことにより間引き画像データ
    を生成し、 上記間引き画像データを出力することを特徴とする画像
    処理方法。
  4. 【請求項4】 上記間引き画像データを構成する各画素
    に対して、その画素のレベル方向のビット間引きを施す
    ことにより修正間引き画像データを生成し、 上記修正間引き画像データを出力することを特徴とする
    請求項3に記載の画像処理方法。
  5. 【請求項5】 動画像を構成する画像データの画素を間
    引くことにより生成されたデータを伝送する伝送方法に
    おいて、 動画像を構成する各フレームの画素に対して空間方向及
    び時間方向の両方向に五の目格子状のフォーマットとな
    るように、各フレーム毎に画素を間引くことにより間引
    き画像データを生成することにより得られる上記間引き
    画像データを伝送することを特徴とする伝送方法。
  6. 【請求項6】 上記間引き画像データを構成する各画素
    に対して、さらに、その画素のレベル方向のビット間引
    きを施すことにより修正間引き画像データを生成するこ
    とにより得られる上記修正間引き画像データを伝送する
    ことを特徴とする請求項5に記載の伝送方法。
  7. 【請求項7】 動画像を構成する画像データの画素を間
    引くことにより生成されたデータを伝送する伝送媒体に
    おいて、 動画像を構成する各フレームの画素が、空間方向及び時
    間方向の両方向に五の目格子状に配置されるように、各
    フレーム毎に画素を間引くことにより生成された間引き
    画像データを伝送することを特徴とする伝送媒体。
  8. 【請求項8】 上記間引き画像データを構成する各画素
    に対して、さらに、その画素のレベル方向のビット間引
    きを施すことにより生成された修正間引き画像データを
    伝送することを特徴とする請求項7に記載の伝送媒体。
  9. 【請求項9】 動画像を構成する画像データの画素を間
    引くことによって生成された間引きデータを処理する画
    像処理装置において、 動画像を構成する各フレームの画素が、空間方向及び時
    間方向の両方向に五の目格子状に配置されるように、各
    フレーム毎に画素を間引くことにより生成された間引き
    画像データを受信する受信手段と、 上記間引き画像データを用いて、間引かれた画素を生成
    し、元の画像データを復元する復元手段とを備えること
    を特徴とする画像処理装置。
  10. 【請求項10】 上記復元手段は、 上記画像データから間引かれた画素に対して、その間引
    かれた画素の性質を表す所定のクラスを決定する決定手
    段と、 上記決定手段が出力するクラスに応じて上記間引かれた
    画素を予測し、その画素データを発生する発生手段とを
    有することを特徴とする請求項9に記載の画像処理装
    置。
  11. 【請求項11】 上記発生手段は、 学習用の画像データを用いて上記クラス毎に予め学習を
    行うことによって生成された予測データを上記クラス毎
    に記憶している記憶手段を有し、 上記決定手段が出力するクラスに対応する予測データ
    を、上記記憶手段から読み出し、その読み出された予測
    データに基いて上記間引かれた画素の画素データを発生
    することを特徴とする請求項10に記載の画像処理装
    置。
  12. 【請求項12】 上記記憶手段は、上記予測データとし
    て、クラス毎の予測係数のセットを記憶しており、 上記発生手段は、上記決定手段が出力するクラスに対応
    する予測係数のセットを読み出し、その読み出された予
    測のセットと、上記間引かれた画素の周辺に位置する、
    上記間引き画像データの複数の画素とに基いて、上記間
    引かれた画素の画素データを算出する演算手段をさらに
    有することを特徴とする請求項11に記載の画像処理装
    置。
  13. 【請求項13】 上記記憶手段は、上記予測データとし
    て、クラス毎の画素値を記憶しており、 上記発生手段は、上記決定手段が出力するクラスに対応
    する画素値を読み出し、その画素値を、上記間引かれた
    画素の画素データとして出力することを特徴とする請求
    項11に記載の画像処理装置。
  14. 【請求項14】 上記決定手段は、上記間引かれた画素
    に対して、空間方向若しくは時間方向のうちのいずれか
    一方、または両方に位置する上記間引き画像データの画
    素を用いてクラスを決定することを特徴とする請求項1
    0に記載の画像処理装置。
  15. 【請求項15】 動画像を構成する画像データの画素を
    間引くことによって生成された間引きデータを処理する
    画像処理装置において、 動画像を構成する各フレームの画素が、空間方向及び時
    間方向の両方向に五の目格子状に配置されるように、各
    フレーム毎に画素を間引くことにより生成された間引き
    画像データの各画素を、さらにその画素のレベル方向の
    ビット間引きすることより得られた修正間引き画像デー
    タを受信する受信手段と、 上記修正間引き画像データの各画素のレベルを元の画素
    値に戻すことにより上記間引き画像データを生成し、上
    記間引き画像データを用いて、間引かれた画素を生成
    し、元の画像データを復元する復元手段とを備えること
    を特徴とする画像処理装置。
  16. 【請求項16】 上記復元手段は、 上記修正間引き画像データの画素に対して、その画素の
    性質を表す所定の第1のクラスを決定する第1の決定手
    段と、 上記第1の決定手段が出力する第1のクラスに応じて上
    記間引き画像データの画素を予測し、その画素データを
    発生する第1の発生手段と上記第1の発生手段によって
    発生された画素データからなる上記間引き画像データか
    ら間引かれた画素に対して、その間引かれた画素の性質
    を表す所定の第2のクラスを決定する第2の決定手段
    と、 上記第2の決定手段が出力する第2のクラスに応じて上
    記間引かれた画素を予測し、その画素データを発生する
    第2の発生手段とを有することを特徴とする請求項15
    に記載の画像処理装置。
  17. 【請求項17】 上記第1の発生手段は、 学習用の画像データを用いて上記第1のクラス毎に予め
    学習を行うことによって生成された予測データを上記第
    1のクラス毎に記憶している記憶手段を有し、 上記第1の決定手段が出力する第1のクラスに対応する
    予測データを、上記記憶手段から読み出し、その読み出
    された予測データに基いて上記間引き画像データを発生
    することを特徴とする請求項16に記載の画像処理装
    置。
  18. 【請求項18】 上記第2の発生手段は、 学習用の画像データを用いて上記第2のクラス毎に予め
    学習を行うことによって生成された予測データを上記第
    2のクラス毎に記憶している記憶手段を有し、 上記第2の決定手段が出力する第2のクラスに対応する
    予測データを読み出し、その読み出された予測データに
    基いて上記間引かれた画素の画素データを発生すること
    を特徴とする請求項16に記載の画像処理装置。
  19. 【請求項19】 上記記憶手段は、上記予測データとし
    て、上記第1のクラス毎の予測係数のセットを記憶して
    おり、 上記第1の発生手段は、上記第1の決定手段が出力する
    第1のクラスに対応する予測係数のセットを読み出し、
    その読み出された予測のセットと、上記修正間引き画像
    データの、注目している画素の周辺に位置する複数の画
    素とに基いて上記間引き画像データを算出する演算手段
    をさらに有することを特徴とする請求項17に記載の画
    像処理装置。
  20. 【請求項20】 上記記憶手段は、上記予測データとし
    て、上記第2のクラス毎の予測係数のセットを記憶して
    おり、 上記第2の発生手段は、上記第2の決定手段が出力する
    第2のクラスに対応する予測係数のセットを読み出し、
    その読み出された予測のセットと、上記間引かれた画素
    の周辺に位置する、上記間引き画像データの複数の画素
    とに基いて、上記間引かれた画素の画素データを算出す
    る演算手段をさらに有することを特徴とする請求項18
    に記載の画像処理装置。
  21. 【請求項21】 上記記憶手段は、上記予測データとし
    て、第1のクラス毎の画素値を記憶しており、 上記第1の発生手段は、上記第1の決定手段が出力する
    第1のクラスに対応する画素値を読み出し、その画素値
    を、上記間引き画像データの画素の画素データとして出
    力することを特徴とする請求項17に記載の画像処理装
    置。
  22. 【請求項22】 上記記憶手段は、上記予測データとし
    て、第2のクラス毎の画素値を記憶しており、 上記第2の発生手段は、上記第2の決定手段が出力する
    第2のクラスに対応する画素値を読み出し、その画素値
    を、上記間引かれた画素の画素データとして出力するこ
    とを特徴とする請求項18に記載の画像処理装置。
  23. 【請求項23】 上記第1の決定手段は、上記修正間引
    き画像データの、注目している画素に対して、空間方向
    若しくは時間方向のうちのいずれか一方、または両方に
    位置する上記修正間引き画像データの画素を用いて上記
    第1のクラスを決定することを特徴とする請求項16に
    記載の画像処理装置。
  24. 【請求項24】 上記第2の決定手段は、上記間引かれ
    た画素に対して、空間方向若しくは時間方向のうちのい
    ずれか一方、または両方に位置する上記間引き画像デー
    タの画素を用いて上記第2のクラスを決定することを特
    徴とする請求項16に記載の画像処理装置。
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