JPS6193786A - 画像信号の適応補間方式 - Google Patents
画像信号の適応補間方式Info
- Publication number
- JPS6193786A JPS6193786A JP21423984A JP21423984A JPS6193786A JP S6193786 A JPS6193786 A JP S6193786A JP 21423984 A JP21423984 A JP 21423984A JP 21423984 A JP21423984 A JP 21423984A JP S6193786 A JPS6193786 A JP S6193786A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- interpolation
- image
- calculation section
- adaptive interpolation
- signal
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
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-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
- H04N7/00—Television systems
- H04N7/12—Systems in which the television signal is transmitted via one channel or a plurality of parallel channels, the bandwidth of each channel being less than the bandwidth of the television signal
- H04N7/122—Systems in which the television signal is transmitted via one channel or a plurality of parallel channels, the bandwidth of each channel being less than the bandwidth of the television signal involving expansion and subsequent compression of a signal segment, e.g. a frame, a line
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Multimedia (AREA)
- Signal Processing (AREA)
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。
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、テレビジョン信号等の動画像信号をサブサン
プリングして記録、符号化／伝送／復号化する場合に、
間引きされた動画像信号より、元の基本標本化周波数で
標本化された動画像信号を高い精度で復元するために、
内挿処理を行う際、動画像信号の動き量を考慮した適応
処理を行う方式に関し、例えばテレビジョン信号の高能
率符号化等に適用することができる。
プリングして記録、符号化／伝送／復号化する場合に、
間引きされた動画像信号より、元の基本標本化周波数で
標本化された動画像信号を高い精度で復元するために、
内挿処理を行う際、動画像信号の動き量を考慮した適応
処理を行う方式に関し、例えばテレビジョン信号の高能
率符号化等に適用することができる。
（従来の技術）
テレビジョン信号等のビデオ信号は３次元的信号（空間
十時間）であり、基本標本化周波数で標本化された信号
は莫大な情報量を有している。このため、その信号を記
録あるいは符号化／伝送／復号化する際、簡単にその情
報量を１７２．１／３．・・・に減少させる事のできる
方法として従来からサブサンプリングが広く用いられて
いる。
十時間）であり、基本標本化周波数で標本化された信号
は莫大な情報量を有している。このため、その信号を記
録あるいは符号化／伝送／復号化する際、簡単にその情
報量を１７２．１／３．・・・に減少させる事のできる
方法として従来からサブサンプリングが広く用いられて
いる。
このサブサンプリングの方式、すなわちサブサンプリン
グのパターンには多種のものが提案されている。
グのパターンには多種のものが提案されている。
ところで、画像信号は連続した静止画信号（フレーム信
号）であり、各フレームは一定数の走査線で構成されて
いる。一般にこの走査は、画像を上部より順次走査する
のではなく、まず奇数の走査線を走査し、その後、偶数
の走査線を走査する。
号）であり、各フレームは一定数の走査線で構成されて
いる。一般にこの走査は、画像を上部より順次走査する
のではなく、まず奇数の走査線を走査し、その後、偶数
の走査線を走査する。
即ち１画像を２回に分けて走査後、画像信号（２；フィ
ールド信号）とし、これによりＣＦＬＴ上のフリッカ（
ちらつき）を減少させる効果をもたらしている。
ールド信号）とし、これによりＣＦＬＴ上のフリッカ（
ちらつき）を減少させる効果をもたらしている。
このため、上述したサブサンプリングパターンもフレー
ム単位で繰り返すか、あるいは交替するかの違いにより
分類されているが、ここではフレーム毎にサブサンプリ
ングパターンを交替させる１ラインＰＡＳＳ形サブサン
プリングパターンに着この 目しアチブサンプリングパターンを適用して得られた画
像信号より、サブサンプリングを行わない画像信号の画
質とほぼ同等の画質を得るための方式に関し述べる事と
する。
ム単位で繰り返すか、あるいは交替するかの違いにより
分類されているが、ここではフレーム毎にサブサンプリ
ングパターンを交替させる１ラインＰＡＳＳ形サブサン
プリングパターンに着この 目しアチブサンプリングパターンを適用して得られた画
像信号より、サブサンプリングを行わない画像信号の画
質とほぼ同等の画質を得るための方式に関し述べる事と
する。
図２はこの１ラインＰＡＳＳ形サブサンプリングパター
ンを示す図であり、あるフレームにおいては１画素おき
にサブサジプルを行い、１走査線ごとにサブサンプルす
る画素を交替させる。さらに奇数フレームと偶数フレー
ムでもサブサンプルすす る画素を交替させるサブサンプリングパターンテあり以
下の３点の特徴を有する。
ンを示す図であり、あるフレームにおいては１画素おき
にサブサジプルを行い、１走査線ごとにサブサンプルす
る画素を交替させる。さらに奇数フレームと偶数フレー
ムでもサブサンプルすす る画素を交替させるサブサンプリングパターンテあり以
下の３点の特徴を有する。
（１）図３に示すように垂直方向の補間処理で元の画像
信号を復元する際、同一フィールド内の画素を用いるこ
とにより行える。撮像管の積分効果により画像が移動す
る方向にボケを生ずるが、この場合は垂直方向の動きに
対して良い補間画像が得られる。一方、水平方向の動き
に対しては補間による画質劣化が生ずる。
信号を復元する際、同一フィールド内の画素を用いるこ
とにより行える。撮像管の積分効果により画像が移動す
る方向にボケを生ずるが、この場合は垂直方向の動きに
対して良い補間画像が得られる。一方、水平方向の動き
に対しては補間による画質劣化が生ずる。
（２）図４に示すように、水平方向の補間処理で元の画
像信号を復元する際、同一フィールド内の画素を用いる
ことにより行える。撮像管の積分効果により画像が移動
する方向にボケを生ずるが、この場合は水平方向の動き
に対して良−・補間画像が得られる。一方、垂直方向の
動きに対しては補間による画質劣化が生ずる。
像信号を復元する際、同一フィールド内の画素を用いる
ことにより行える。撮像管の積分効果により画像が移動
する方向にボケを生ずるが、この場合は水平方向の動き
に対して良−・補間画像が得られる。一方、垂直方向の
動きに対しては補間による画質劣化が生ずる。
（３）サブサンプリングパターンがフレーム交替形であ
るため、図５に示すように時間軸方向の補間処理で元の
画像信号を復元できる。この場合、画像の動き量が０に
近いときは原画像が忠実に再生される。一方、画像の動
き量が太きいときは特有の補間による画質劣化が生ずる
。
るため、図５に示すように時間軸方向の補間処理で元の
画像信号を復元できる。この場合、画像の動き量が０に
近いときは原画像が忠実に再生される。一方、画像の動
き量が太きいときは特有の補間による画質劣化が生ずる
。
（発明が解決しようとする問題点）
以上述べたように、従来から行われていた補間方式にお
いては、特定の動きの画像信号に対しては、良い画質を
復元できる特性を有するものの、一般の動画像は垂直及
び水平方向にさまざまな動きを示しまた動き量が大きい
場合もあるため、この一般の動画像に対して広〈従来の
補間方式を適用する場合に特有の劣化が発生し、画像品
質が著しく劣化するという欠点を有している。
いては、特定の動きの画像信号に対しては、良い画質を
復元できる特性を有するものの、一般の動画像は垂直及
び水平方向にさまざまな動きを示しまた動き量が大きい
場合もあるため、この一般の動画像に対して広〈従来の
補間方式を適用する場合に特有の劣化が発生し、画像品
質が著しく劣化するという欠点を有している。
本発明は上記従来技術の欠点に鑑みなされたもので、以
上の補間方式固有の特長を生かしながら、これらの補間
方式のいずれかを固定的に用いる場合に発生する画質劣
化を防止する事を目的とする。
上の補間方式固有の特長を生かしながら、これらの補間
方式のいずれかを固定的に用いる場合に発生する画質劣
化を防止する事を目的とする。
（問題点を解決するための手段）
本発明の特徴は、上記の各種補間方式により得られる補
間値に対し、補間画素の周囲における画像信号の動きに
関する情報を用いて前記補間値に、適当に重みを付して
平均値をとりこれを補間画素の画素値とすることにより
、さまざまな広い範囲の動き量を有する画像信号に対し
ても、補間に伴う画像品質の劣化を防止することにある
。
間値に対し、補間画素の周囲における画像信号の動きに
関する情報を用いて前記補間値に、適当に重みを付して
平均値をとりこれを補間画素の画素値とすることにより
、さまざまな広い範囲の動き量を有する画像信号に対し
ても、補間に伴う画像品質の劣化を防止することにある
。
（作 用）
本発明による適応補間により、画像がさまざまの方向に
動いた場合にも画質劣化の生じない補間が可能となる。
動いた場合にも画質劣化の生じない補間が可能となる。
すなわち水平方向の動きが大きい場合には、自動的に図
４の補間が実行され、垂直方向の動きが大きい場合には
自動的に図３の補間、また静止画に対しては自動的に図
５の補間が、それぞれ実行されサブサンプリングを行う
前の原画像信号と比較しても画像品質、すなわち解像度
の劣化する事のない方式が実現される。
４の補間が実行され、垂直方向の動きが大きい場合には
自動的に図３の補間、また静止画に対しては自動的に図
５の補間が、それぞれ実行されサブサンプリングを行う
前の原画像信号と比較しても画像品質、すなわち解像度
の劣化する事のない方式が実現される。
（実施例）
以下、本発明の詳細な説明する。図６に示すように補間
に用いる画素はＡ−Ｆの６画素とする。
に用いる画素はＡ−Ｆの６画素とする。
この６画素、以外の画素をも考慮すると更に良い補間画
質が得られるが、説明を簡略化するため、以下ではこれ
らの６画素を用いた補間方式について説明する。
質が得られるが、説明を簡略化するため、以下ではこれ
らの６画素を用いた補間方式について説明する。
前述したように、撮像管の積分特性によって画像が水平
方向に移動する場合には画素値の差分値の絶対値ＩＡ−
Ｂｌ、Ｉｃ−Ｄｌ、ＩＥ−Ｆｌのうち１人−Ｂ１が最小
となる。一方、画像が垂直方向に移動する場合にはＩ
Ｃ−Ｄ Ｉが最小となり、また静止画の場合にはｌ Ｅ
−Ｆ １が最小となる。すなわち、このことから１Ａ＝
Ｂｌ、Ｉｃ−Ｄｉ、ＩＥ−Ｆｌの大小関係より、画像信
号の動き方向に関する情報を得る事ができることとなる
。
方向に移動する場合には画素値の差分値の絶対値ＩＡ−
Ｂｌ、Ｉｃ−Ｄｌ、ＩＥ−Ｆｌのうち１人−Ｂ１が最小
となる。一方、画像が垂直方向に移動する場合にはＩ
Ｃ−Ｄ Ｉが最小となり、また静止画の場合にはｌ Ｅ
−Ｆ １が最小となる。すなわち、このことから１Ａ＝
Ｂｌ、Ｉｃ−Ｄｉ、ＩＥ−Ｆｌの大小関係より、画像信
号の動き方向に関する情報を得る事ができることとなる
。
一方、簡単な画像信号モデルより以下の関係式％式％
今、補間信号を前記６画素Ａ−Ｆの加重平均とし、これ
に式（１）〜（３）によって得られた確率を掛け、平均
をとった値とする事により、画像信号の動き量に対応し
た適応補間値を下記の式により求めることができる。す
なわち 補間信号＝Ｐｈｘ（水平方向補間信号）＋ＰｖＸ（垂直
方向補間信号） ＋Ｐｔ Ｘ （時間軸方向補間信号） となる。
に式（１）〜（３）によって得られた確率を掛け、平均
をとった値とする事により、画像信号の動き量に対応し
た適応補間値を下記の式により求めることができる。す
なわち 補間信号＝Ｐｈｘ（水平方向補間信号）＋ＰｖＸ（垂直
方向補間信号） ＋Ｐｔ Ｘ （時間軸方向補間信号） となる。
なお、上述説明に用いた、適応補間係数Ｐｈ、 Ｐｖ。
ｐｔの与え方は式＋１１． ＋２１． （３１以外にも
多く考えられる。例えば が考えられる。これ等の適応補間係数を用いれば（ＩＬ
（２＋、 （３１式を用いる場合よりノ・−ドウエア量
の軽減化を図る事が可能である。
多く考えられる。例えば が考えられる。これ等の適応補間係数を用いれば（ＩＬ
（２＋、 （３１式を用いる場合よりノ・−ドウエア量
の軽減化を図る事が可能である。
図１に適応補間の回路構成の実施例を示す。図１にお℃
・て１，２はフレームメモリ、３は重み計算部、４は補
間値計算部、５．６．７は乗算器、８，９は加算器であ
る。
・て１，２はフレームメモリ、３は重み計算部、４は補
間値計算部、５．６．７は乗算器、８，９は加算器であ
る。
以下、この実施例の動作を説明する。サブサンプリング
された入力画像信号はフレームメモリ１゜２に順次記憶
され、適応補間に用いられる画素値Ａ、 Ｂ、 Ｃ，Ｄ
、 Ｅ、ＦのうちＡ、Ｂ、Ｃ，Ｄはフレームメモリｌか
らＥはフレームメモリ２から、Ｆはフレームメモリに記
憶される事なく、読み出され、重み計算部３．及び補間
値計算部４へ入力される。
された入力画像信号はフレームメモリ１゜２に順次記憶
され、適応補間に用いられる画素値Ａ、 Ｂ、 Ｃ，Ｄ
、 Ｅ、ＦのうちＡ、Ｂ、Ｃ，Ｄはフレームメモリｌか
らＥはフレームメモリ２から、Ｆはフレームメモリに記
憶される事なく、読み出され、重み計算部３．及び補間
値計算部４へ入力される。
重み計算部３は公知の回路素子から容易に構成され、式
ｔｌｌ、 （２＋、 （３１あるいは（５１，（６）に
従って、重みＰｈｙＰｖ、Ｐｔを計算する。一方、この
ような計算結果を予め全て求めておいてＲＯＭに記憶し
ておけば、高速処理が可能である。補間値計算部４では
入力画素値Ａ−Ｆより＋（Ａ＋Ｂ）、−）（Ｃ＋Ｄ）、
＋（Ｅ＋Ｆ）を計算する。この補間値計算部４の出力
は乗算器５、６．７において、それぞれ重みＰｈ、Ｐｖ
、Ｐｔと掛は合わされた後、加算器８，９で和をとられ
、最終的な適応補間出力となる。
ｔｌｌ、 （２＋、 （３１あるいは（５１，（６）に
従って、重みＰｈｙＰｖ、Ｐｔを計算する。一方、この
ような計算結果を予め全て求めておいてＲＯＭに記憶し
ておけば、高速処理が可能である。補間値計算部４では
入力画素値Ａ−Ｆより＋（Ａ＋Ｂ）、−）（Ｃ＋Ｄ）、
＋（Ｅ＋Ｆ）を計算する。この補間値計算部４の出力
は乗算器５、６．７において、それぞれ重みＰｈ、Ｐｖ
、Ｐｔと掛は合わされた後、加算器８，９で和をとられ
、最終的な適応補間出力となる。
（発明の効果）
以上、詳述したごとく、本発明によって、サブサンプリ
ングされた画像信号に対して画像の動き量に適応した補
間な行うことにより、さまざまな動きを示し、また動き
量が大きい動画像信号においても画像品質が、差程劣化
させる事なく、記録、符号化／伝送／復号化する場合に
情報量を１／２． ＩＡ。
ングされた画像信号に対して画像の動き量に適応した補
間な行うことにより、さまざまな動きを示し、また動き
量が大きい動画像信号においても画像品質が、差程劣化
させる事なく、記録、符号化／伝送／復号化する場合に
情報量を１／２． ＩＡ。
・・・に減少させる事ができ、テレビジョン信号の帯域
圧縮デジタル伝送における、高能率符号化に対して効果
を有する。
圧縮デジタル伝送における、高能率符号化に対して効果
を有する。
図１は本発明による適応補間の回路構成の実施例、図２
は本発明の対象とするフレーム交替ｌう補間に用いる画
素の時空間配置を示す図である。 １．２；フレームメモリ、 ３；重み計算部、４；補間
値計算部、 ５，６，７；乗算器、８．９；加算
器。
は本発明の対象とするフレーム交替ｌう補間に用いる画
素の時空間配置を示す図である。 １．２；フレームメモリ、 ３；重み計算部、４；補間
値計算部、 ５，６，７；乗算器、８．９；加算
器。
Claims (1)
- 標本化された画像信号にサブサンプリングを行って情報
量を減少させた信号から、補間により元の標本化画像信
号を復元する画像信号の補間方式において、被補間画素
の周囲の画素値より、水平方向、垂直方向、及び時間軸
方向の適応補間係数と、水平方向、垂直方向、及び時間
軸方向の補間値とを求め、それぞれの方向の適応補間係
数と補間値との積の総和を求め、これを被補間画素値と
する事を特徴とする画像信号の適応補間方式。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21423984A JPS6193786A (ja) | 1984-10-15 | 1984-10-15 | 画像信号の適応補間方式 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21423984A JPS6193786A (ja) | 1984-10-15 | 1984-10-15 | 画像信号の適応補間方式 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6193786A true JPS6193786A (ja) | 1986-05-12 |
| JPH0143513B2 JPH0143513B2 (ja) | 1989-09-21 |
Family
ID=16652483
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP21423984A Granted JPS6193786A (ja) | 1984-10-15 | 1984-10-15 | 画像信号の適応補間方式 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6193786A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2627046A1 (fr) * | 1988-02-05 | 1989-08-11 | Labo Electronique Physique | Systeme de transmission d'images, dispositif emetteur et dispositif recepteur convenant pour un tel systeme |
| JPH03501553A (ja) * | 1987-11-16 | 1991-04-04 | インテル コーポレーシヨン | ２次元ピクセル補間器および２次元で補間されたピクセル値を生成する方法 |
-
1984
- 1984-10-15 JP JP21423984A patent/JPS6193786A/ja active Granted
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH03501553A (ja) * | 1987-11-16 | 1991-04-04 | インテル コーポレーシヨン | ２次元ピクセル補間器および２次元で補間されたピクセル値を生成する方法 |
| FR2627046A1 (fr) * | 1988-02-05 | 1989-08-11 | Labo Electronique Physique | Systeme de transmission d'images, dispositif emetteur et dispositif recepteur convenant pour un tel systeme |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0143513B2 (ja) | 1989-09-21 |
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