JPS5986980A

JPS5986980A - 静止画伝送方法

Info

Publication number: JPS5986980A
Application number: JP57196964A
Authority: JP
Inventors: Yoshiya Takemura; 佳也竹村; Kunihiko Mototani; 本谷　邦彦
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1982-11-10
Filing date: 1982-11-10
Publication date: 1984-05-19

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】産業上の利用分野本発明は、静止画をドツトインタレース方式で伝送する
静止画伝送方法に関するものである。

従来例の構成とその問題点静止画を低ビツトレートの伝送路を用いて伝送する場合
、全画面の伝送が完結するまでの待ち時間が長くなるた
め、受信者の心理的負担が太き（なる。筐た、特に、必
要とする静止画を検索する場合には、１画面づつ全画面
を受信すれば、効率が悪くなる。そのため、最初轄鮮明
でなくとも、大まかな画像を短時間に表示することが必
要となる。

そこで受信側で途中状態を表示することを考慮したドツ
ト・インタレース方式として、ランダム走査を用いたも
のがある。この方式は、第１図に示すように、１画面内
の画素をランダムに走査して伝送するものである。ただ
し、同一画素を重複する事はない。これを受信側で受信
すると、表示画面の全体が少しづつ表われ、受信途中で
もその画像を判断することができる。しかし、この方法
では、全画面の画素数に対して、受信画素数が少ない場
合には、視覚の積分効果も少なく、受信側で十分な画像
が得られにくい。そのため、受信側で画面の判断が行な
えるのは、大半の画素を受信した後となり、効率があま
りあがらないという欠点がある。

また、ドツト・インクレース方式ではないが、受信側で
同じような表示効果を得るための伝送方式として、直交
変換を用いた方式がある。

この方式は、第２図に示すように、１画面ｆｎ個の画素
毎にブロック化し、全画面をｉ　Ｘ　ｊ個のブロックに
分割する。各ブロックをｎ次直交変換し、その変換出力
を各ブロックの低次の出力から順次表示し、１つの画面
を次第に太ざつばな画面から、細かい画面へと変化させ
ていく方式である。

ｎ次直交変換の一例として、４×４の画素からなるブロ
ックに１６次アダマール変換を行なうものとする。この
場合、各次数の変換出力Ｈ４〜Ｈ１６を求めるため、お
のおの１６回の加減算と１／１６の割算を行なわなけれ
ばならない。各画素の値が８ビツトで表現されていると
すれば、前記演算後の有効ビット数は１２ビツトとなる
。そのため、たとえ、帯域圧縮を行なわずに、８ビー、
　）　Ｐ　ＣＭと同じビノトンートで伝送するとしても
、１２ビツトを８ビツトにするめなければならず、まる
め誤差が発生する。また受信側でも、アダマール逆変換
を行なう時に、同様の演算を行なうため、送信、受信の
両側でするめ誤差が累積する。そのため、全次数の変換
出力を受信した後でも、画質が劣化するという欠点があ
る。

発明の目的本発明は、以上の点を鑑みてなされたものである。その
目的とするところは、静止画をディジタル化して伝送す
る方式において、全画面の受信７５玉完了する寸での待
ち時間の間に、最初は大まかな画像から、受信画素が増
加するのに従って、順次詳細な画像となる擬似画面を表
示し、全画素の受信後では、原静止画（ディジタル化し
たもの）に対して、伺らの画質劣化も発生しない伝送方
法を提供することにある。

発明の構成本発明による伝送方法の原理を簡単に説明すると次の通
りである。壕ず、送信側で入力静止画の画像信号をディ
ジタル化したのち、全画面をに種類（Ｋ：整数）の大き
さのブロックに分割する。

このとき、大きなブロックはそれより小さいブロックを
整数個含むように構成する。次に、各フ゛ロック毎に、
ブロック内の画素の中から１つの画素を選択し、そのブ
ロックの代表面素とする。このとき、あるブロックで選
択された画素は、他のフーロノクで重複して選択されな
いものとする。伝送方法は、筐ず最大の第にブロックに
ついて１画面内の全ての代表面素の値（以後、代表値Ｘ
と呼ぶ）を伝送し、つぎに、２番目に大きい第に一１ブ
ロックの代表値Ｘを全て伝送する。この様にして順次小
さなブロックの代表値を伝送してゆき、最小の第１ブロ
ツクの全ての代表値を伝送した後、代表面素以外の画素
の値を順次伝送する。次に受信側では、以上の方法で伝
送されてくる画素の値を受信し、順次メモリへ書込んで
いく。受信しだ代素画素の属するブロックの大きさをａ
Ｘｂとするとき、次の様な固定パターンＡを考える。

ブロック内の画素の値をＸとすると、受信した代表値Ｘ
から次の式により求める。

ＸｍＸ十Ｂ（Ｘ）　　　　・・・・・・・・・・・・・
・・・・・　（匂ただし、Ｂ（Ｘ）二Ｐ（Ｘ）・Ａ＋Ｑ（Ｘ）−ｍｍ−・（４）こ
こで、ｐ□ｘおよびＱ（Ｘ）は代表値Ｘの値により変化
する係数である。例えば、固定パターンが同じでも、代
表値Ｘの輝度レベルにより見え方が変化する。つまり、
レベルが小さいとノイズとして目立つようになる。その
ため、係数Ｐ（Ｘ）、Ｑ（Ｘ）の値を代表値Ｘのレベル
に従って変化させることにより、自然な擬似画面を再生
することができる。

（２）式により求めた画素の値Ｘを用いて、モニタテレ
ビへ受信した静止画の擬似画面を再生する。そｌ〜て、
受信時間が経過し、順次小さなブロックの代表面素を受
信するのに従って、固定パターンのブロックサイズも小
さくしていく、こうすることにより、擬似画面の画質が
徐々に原画の画質に近づいていく、全画素を受信した後
には、固定パターンとの演算は終了し、受信した画素の
値だけを用いて静止画を再生する。

実施例の説明つぎに、以上で説明した本発明による静止画伝送方法に
従って、静止画伝送を行なう実施例について具体的に説
明する。

１ず、伝送する静止画の入力信号の例として白黒テレビ
信号（ＮＴＳＣｉ方式カラーテレビ信号のＹ信号）を考
える、前記白黒テレビ信号を標本化周波数ｆ６＝　１３
．５　Ｍｌｌｚで標本化し、−画素当り８ビツトで量子
化するものとする。以上のように、ディジタル化すると
、１画面を構成するビット数は、約３．６Ｍビットとな
る（ここで、ＮＴＳＣカラーＴＶ信号の１フレームを１
画面とする）この静止画を、例えば、伝送ビットレート
が６４　Ｋｂｐｓの伝送路（ｐｃＭｏ次群と呼ばれてい
る）で伝送すれば、１画面の全画素を伝送するのに、約
５６秒かかることになる。

つぎに、ドツト・インクレースで伝送するだめに、１画
面の全画素をに相に分割する。以後、この１相分を１フ
レームと呼ぶ、即ち、静止画の全画面は、ドツトインタ
レースされたにフレームから構成される。受信者側の要
求により、１フレームの伝送時間は、１秒以下であるこ
とが望ましい。

そこで、本実施例では、Ｋ−６４とする。このとき、１
フレームの伝送時間は、約０．９秒となる。

以上の様な入力静止画に対するブロック構成の一例を第
３図を用いて説明する。

１ず、最小のブロック単位として、第３図ａに示す様に
２ライン×２画素のブロックに全画面を分割し、これを
小ブロックＳＢ（ｉ　、ｊ）［ｉ　。

ｊ；整数〕とする。つぎに、第３図すに示す様に隣合う
小ブロックを２×２ブロツクづつと９、これを中ブロッ
クＭＢ（ｉ、ｊ）とする、中ブロックは４×４の画素か
ら構成されている。さらに、第３図Ｃに示す様に、隣合
う中ブロックを２×２づつと９、これを大ブロックＬＢ
（ｔ、ｉ）とする。大ブロックは、８×８の画素から構
成されている。

第３図ｄに示す様に、入力静止画の有効部分（以下、こ
れを全画面と呼ぶ）を、５１２ライン×７６８画素／ラ
インとすれば、全画面の大ブロックの数は、９６Ｘ６４
ブロツクとなる。

以上の様なブロック分割を行ない、各ブロックの画素の
中から、１画素の値を代表値として選択し、すでに説明
した様に、ブロックの大きなものから伝送していく、ブ
ロックＢ（ｉ、ｊ）の代表値を、Ｘ　（Ｂ（ｉ、　ｉ）
）と表わし、代表値として選択されない画素の値をＸ〔
ｍ、ｎ〕と表わすと、伝送順序は次の表１の様になる。

表　　　　１各ブロックの左上角の画素を代表として選ぶ場合、その
伝送順を第４図に示す。このとき、いくつかのブロック
で同じ画素が重複して該当する場合には、初回のみ伝送
し、以後は伝送しないものとする、第４図において、各
画素に付けた数字は表１の伝送順に対応する。また、同
じ伝送順に属する代表値の中では、画面の左上から順次
、走査して伝送すればよい。第４図で各数字の占る面積
が一画素である。

次に、以上の様な方法で静止画伝送を行なうだめの送信
側の実施例について、第５図のブロック図を用いて説明
する。第５図において、入力端子１から、入力画像信号
を供給する。本実施例では、テレビカメラあるいは、Ｖ
ＴＲなどから、白黒テレビ信号ａを加えるものとする。

Ａ／Ｄ変換器３は、このテレビ信号ａを標本化周波数ｆ
ｓ＝１３．５Ｍ１ｌｚでサンプリングし、８ビツトに量
子化し、ティジタルＴＶ信号すを送出する。また、入力
端子２から、フリーズ信号Ｃを加える。メモリコントロ
ール回路５は、フリーズ信号Ｃを受けると、書込み信号
ｄをフレームメモリ５へ送出する。フレームメモリ５は
、書込み信号ｄを受けると、ディジタルＴＶ信号すを１
フレ一ム分、書込む、またメモリコントロール回路５は
、読出し信号ｅを送に従って各画素の値を読出し、出力
信号ｆとして送出する。符号化回路６は、出力信号ｆを
伝送路に適合する信号に符号化し、ブロックサイズや位
置を示す識別信号を付加し、伝送信号ｑとして、出力端
子７から伝送路へ送出する。

伝送路として、前記の伝送路（伝送ピットレート６４Ｋ
ｂｐｓ）を用いた場合、各種のブロックを伝送するため
に必要なフレーム数および伝送開始時点からの所要時間
は、それぞれ、次の表２の様になる。

表　　　　　２次に、以上の様な方法で伝送されてくる静止画を受信し
、これを表示する方法について説明する。

受信側のブロック図を第６図に示す。

第６図において、入力端子１ｏは、伝送路から伝送信号
ｑを受信する。復号化回路１１は、伝送信号９を復号し
、復号信号りを得る。この復号信号りは、第５図に示し
た送信側での出力信号ｆと同じである。コントロール回
路１２は、伝送信号ｑからブロック識別信号を復号し、
これにより各種のコントロール信号を発生する。バッフ
ァメモリ１３は、コントロール回路１２からのバッファ
コントロール信号ｉに従って、復号信号りを順次１、き
込み、つき′のパターンとの演算時間に合わせて順次読
み出す、バッファメモリ１３から読み出した信号は、各
ブロックの代表値Ｘを示している。

パターン発生部１４は、コントロール回路１２からのブ
ロック識別信号ｊと代表値Ｘとから、（４）式に示した
演算を行ない、Ｂγ）の値を求める。パターン発生部に
ついては、後に詳しく説明する。加算回路１５は、Ｂ（
埒の値と代表面素の値Ｘを（２）式に示した様に加算し
、ブロック内の各画素の値ｘｋβを求める。メモリコン
トロール回路１７は、コントロール回路１２から、ブロ
ック位置信号Ｋを受け、ブロックの位置情報に従って、
フレームメモリ１６に書き込み信号Ｗを送出する。フレ
ームメモリ１６は、書き込み信号Ｗに従って、各画素の
値Ｚｋ１を順次書き込む、筐だメモリコントロール回路
１７は、テレビ信号の走査順に各画素の値ｘｋｌを読み
出す様に、読み出し信号ｒを送出する。

フレームメモリ１６は、読み出し信号Ｔに従って各画素
の値ｘｋ、を読み出し、再生ディジタル信号Ｕとして送
出する。Ｄ／Ａ変換器１８は、再生ディジタル信号Ｕを
アナログ信号に変換し、再生テレビ信号ｖとしてモニタ
テレビ１９へ加え、受信した静止画を表示する。

次に、パターン発生部１４について詳しく説明する。前
記の様に、３種類のブロックに分割する場合、対応する
固定パターンを、大パターンＡβ。

中パターンＡｍ　ｌ小パターンＡｓ　とすれば、それぞ
れ８Ｘ８．４Ｘ４，２Ｘ２の要素αかも成っている。固
定パターンの一例として、Ｂａｙｅｒ　の提案した２次
元ディザパターンを用いる。本実施例における各ブロッ
クに対応する２次元ディザパターンは次の様になる。

パターン発生部のブロック図を第７図に示す。

第７図において、固定パターン発生回路２０゜２１．２
２は、それぞれ、（５）〜（１）式に示した２次元ディ
ザパターンを発生するＲＯＭである。スイッチ回路２３
は、ブロック識別信号ｊに従い、３種類のパターンから
対応したパターンを選択し、その種飄、を送出する。係
数発生回路２４は、代表値Ｘの値によシ、対応するＰ（
Ｘ）の値を発生するＲＯＭである。乗算器２５は、パタ
ーンの要素α１．とｐ　（ｘ）の乗算を行なう。足載発
生回路２６は、代表値Ｘの値により、対応するＱへ）の
値を発生するＲＯＭである。加算器２７は、乗算器２５
の乗算結果の値にＱ（Ｘ）の値を加え、Ｂス）の値を求
め、加算回路１５へ送出する。

次に、第７図の乗算器にかわり、ＲＯＭを用いる場合の
パターン発生部のブロック図を第８図に示す。第８図に
おいて、パターン発生回路３０は図中に模式的に表わし
た様に、前記の固定ノ（ターンＤｓ、　Ｄｍ、　Ｄ、に
、各場合のＰ（Ｘ）（Ｄ値（Ｄ、については、Ｐ、〜Ｐ
ｓ　’　ＤｍについてはＰ：〜ｐ’１１゜Ｄ　について
はＰ′１〜Ｐ１まで）を乗算した結果をあらかじめ書き
込んだＲＯＭである。ＲＬ）Ｍコントロール回路３１は
、ブロック識別信号ｊおよび代表値Ｘにより、ＲＯＭ読
み出し信号Ｓを送出し、パターン発生回路３０内の対応
するエリアの値を読み出す。第８図の他のブロックは、
第６図および第７図に示した同番号のブロックと同じで
ある。

第７図および第８図に示した実施例では、ＰＣＩ）およ
びＱ　（Ｘ）の値を代表値Ｘの値で変化させるが、受信
側で再生した擬似画面を見ながら、受信者の希望により
変化させることができる様に構成することもできる。

発明の詳細な説明したように、本発明による伝送方法を用いて、ド
ツトインクレース方式で順次送られる画素にパターンを
重畳することにより、最初は大まかな画像から、受信画
素が増加するの゛で従って。

徐々に詳細な画像となる擬似画面を５゛、示することか
できる。また、重畳するパターンのレベルを、受信した
画素の値により変化させることにより、より自然な擬似
画面を表示することができる。そのため、全画素の受信
が完了するまでの待ち時間での受信者の心理的負担を軽
減することができる。

また、本発明による伝送方式を静止画ファイル等の検索
に用いた場合、全ての画素を受信する前で、も、受信側
で必要性の判断ができ、不要の場合は受信途中でも打ち
切９、次の検索を行なうことができ、効率が向上する。

さらに本発明による伝送方式では、受信した信号に対し
ては、何らの変換も行なっていないため、全画素を受信
した後では、送信画質に対して、画質劣化は全く発生し
ないという特徴がある。

なお、本発明の実施例として、Ｂａｙｅｚの２次元ディ
ザパターンを示しだが、これに限定されるものではない
。

【図面の簡単な説明】

第１図は、ランダム走査によるドツトインタレース方式
を示す図、第２図は直交変換のブロック分割を示す図、
第３図は本発明の一実施例の静止画伝送方法におけるブ
ロック分割方法を示す図。第４図は同画素の伝送順序を示す図、第５図は同送信側
のブロック図、第６図は同受信側のプロツり図、第７図
は同受信側のパターン発生部の第１例を示すブロック図
、第８図は同受信側のパターン発生部の第２例を示すブ
ロック図である。３・・・・・・Ａ／Ｄ変換器、４，１６・・・・・・フ
レームメモＩＪ　、５　、１７・・・・・・メモリーコ
ントロール回路、６・・・・・・符号化回路、１１・・
・・・・復号化回路、１４・・・・・・パターン発生部
、１５・・・・・・加算回路、１８・・・・・・Ｄ／Ａ
変換器。代理人の氏名　弁理士　中　尾　敏　男　ほか１名第１
図第２図；ち３図第４図第５図第７図１５２θ　　　　２１２２第８図５Ｊ／

Claims

【特許請求の範囲】

（１）　　ディジタル化した入力静止画像信号の１画面
分をｍ１個の画素よシなる第１ブロツクに分割し、この
第１ブロツクのｍ２個で第２ブロツクを構成し、同様に
、ｍ３個の第２ブロツクで第３ブロツクを構成するごと
く、順次、大きなブロックとなるように第にブロックま
で構成し、各ブロック内の画素の１つを代表面素として
選択し、まず、第にブロックについて、１画面分の代表
面素の値を順次伝送し、次に第に一１ブロックの代表面
素の値を順次伝送するごとく、第にブロックから第１ブ
ロツク１で、順次各ブロックの代表面素の値を伝送し、
受信側では、対応するブロックごとにあらかじめ設定し
た固定パターンの値を、受信した代表面素の値により、
増減させた値と、受信した代表面素の値とから、ブロッ
ク内の未受信画素の値を求め、これらの画素からなる擬
似画面を表示することを特徴とする静止画伝送方法。
（２）前記固定パターンとして、ブロックの大きさに対
応したディザパターンを重畳することを特徴とする特許
請求の範囲第１項記載の静止画伝送方法。