JPS62149284A - 画像情報伝送システム - Google Patents

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］ 情報信号を伝送する情報信号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　　Ｔｒａｎｓｆｏｒ
ｍａｔｉｏｎ、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Ｑ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号時に伝送され
なかった間引きデータを伝送された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１１ノー＋１
．Ｌ’　Ｍ　Ｑ　ｌ＋　Ｖ　高ＦＷ＋　４　Ａ　Ｖ　Ａ
　１１１１　ｒｒｓ　＆　ソー／　ＩＩングポイント毎
のグループに分割し、各ブロックに対して第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、Ｏ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の鑑みて為されたもので、簡単な構
成で高品質な情報の伝送を行なうことができる情報信号
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］ 本発明の情報信号伝送システムは最大でに×又（ｋＸ文
＞２．に、又は正の整数）個のサンプリングポイントに
より構成される情報信号をｍ×ｎ　（ｍ×ｎ＞２　、ｍ
、ｎは正の整数）個のサンプリングポイント毎の小なる
グループに分割し、該グループに対して、伝送するサン
プリングポイントの数が異なる複数の伝送形態を所定の
割合で割当て、各グループにおけるサンプリングポイン
トの情報を割当てられた伝送形態に基づいて該伝送形態
を表わす伝送形態情報と共に伝送し、受信側で該伝送さ
れた伝送形態情報と、それよ−り以前に伝送された伝送
形態情報とをもとに情報信号をグループ内の相関性を利
用して補間処理を行なうか、グループ間の時間的相関性
を利用して補間処理を行なうか決定するものである。

［作用］ 上述したように、すでに伝送された伝送形態を示す伝送
形態情報と伝送されてきた伝送形態情報とを比較しその
結果に応じて該グループ間の時間的相関性を利用した補
間処理かグループ内の相関性を利用した補間処理かを行
なうことができる。

［実施例］ 以下、本発明を実施例に基づき説明する０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
を複数のブロックに分割する際、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フイ一ルド分
のビデオ信号はＡ／Ｄ変換変換器上って１フイ一ルド分
の全画素情報信号がディジタルビデオ信号に変換され、
フィールドメモリ２１間引き回路３、モード判定回路４
に供給される。

フィールドメモリ２には該ディジタルビデオ信号がＥモ
ードのディジチルビデオ信号として記憶される。

間引き回路３では該Ｅモードのディ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モードのディジタルビデオ信号を、（ｂ
）に示すように１７４の画素分のＣモードのディジタル
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
ドのディ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モートメ−モリ５には上記の
Ｃモードのディ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モードのディジタル
ビデオ信号が入力されており、Ｃモードのディジタルビ
デオ信号が入力されており、Ｃモードのディジタルビデ
オ信号に対して補間処理を行なった後、ｌブロック毎に
Ｅモードのディジタルビデオ信号による画像信号と、補
間処理されたＣモードのディ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モードを該ブロック
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ｌフィールドの画面上の密な部
分のブロックにはＥモード、粗の部分のブロックには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ィールドメモリ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
モードのディ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
ディジタルビデオ信号の読み出しを行い、スイッチ回路
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、フィールドメ
モリ２から読み出されたディジタルビデオ信号をＤ／Ａ
変換器ｌＯ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ィジタル信
号をＤ／Ａ変換器ｌＯに供給する。

このように処理されたディジタルビデオ信号はＤ／Ａ変
換器１０により、帯域が１／２に圧縮されたアナログ信
号となり、ローパスフィルタ（ＬＰＦ）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ｌ／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Φビデオ信号がＡ／Ｄ
変換器１４に入力されディ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ィジタルビデオ信号はスイッチ１６
を介してフィールドメモリ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。

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によりディジ
タル信号に変換されたＥモードの画像情報信号がフィー
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ィールド内袖
開回路２１．フィールド間補間回路２２に供給される。

フィールド内補間回路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
の画像情報信号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音ぼ、填６図に示十ようＬ
：ｄＸＡ廂素の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す、ｄ
、ｅ、ｆ、ｇ、ｈ、ｊ、Ｑ、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＋虱）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
ィールド内において他のブロッ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ック
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ｉは、
４＝１／２（ｃ＋ａ’）というようにして補間処理が行
なわれる。

また、フィールド外補間回路２２ではフィールドメモリ
２６に記憶されている前−フィールドの画像情報信号を
利用して補間処理を行生う回路で、例えば、フィールド
メモリ２６から入力されたＣモードブロックに対応する
ｌフィ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ィ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ィールド内袖開回路２１、フィール
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ッチ２３に供給される
。

なお、スイッチ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ｌフィール
１分のモード情報信号を記憶するメモリで、１フイ一ル
ド分のモード情報信号を記憶した後、次のフィールドの
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ィ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には前フィールド
と現フィールドのモード情報信号が入力され、ｌブロッ
ク毎に前フィールドと現フィ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、前フィ
ールドと現フィ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。この時はそのブロックにつ
いては前フィールドと現フィ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はスイッチ２３
にスイッチ２３を図中のＢ側に接続するような切換え信
号を出力し、フィールド間補間回路２２により補間処理
された現フィールドの画像情報信号をフィールドメモリ
２６に供給し記憶される。また、前フィールドのモード
情報がＥモード、現フィ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。この時はそのブロッ
クについては前フィールドと現フィ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
らスイッチ２３に対して、スイッチ２３を図中のＡ側に
接続するような切換え信号を出力し、フィールド内袖開
回路２１により補間処理された現フィールドの画像情報
信号をフィールドメモリ２６に供給し記憶される。

なお、モード入れ換り検出回路２０からは現フィールド
のモード情報信号が入力される毎に該現フィールドのモ
ード情報信号に応じたクロッ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
記フィールド間補間回路２２においてフィールド間補間
処理が行なわれる際に用いる前フィールドの画像情報を
、フィールドメモリ２６から読み出すため現フィールド
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ィールドメモリ２６から読み出され
た前フィールドの画像情報信号はフィールド間補間回路
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フイ一ルド期間に同期した同期信号により
リセットされると共に該リセット時には前述のようにフ
ィールドメモリ２６に記憶されているｌフィール１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
ディスク装置等、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ｌグループを４×４個のサンプリン
グポイントと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１
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情
報の伝送を行なうことができる情報信号伝送システムを
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画素のブロックに分割し、各ブロックに対して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・・・スイッチ １９・・・第２モードメモリ ２０・・・モード入れ換り検出回路 ２１・・・フィールド内補間回路 ２２・・・フィールド間補間回路 ２４・・・読み出し制御回路 ２６・・・フィールドメモリ。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 最大でｋ×ｌ（ｋ×ｌ＞２、ｋ、ｌは正の整数）個のサ
   ンプリングポイントにより構成される情報信号をｍ×ｎ
   （ｍ×ｎ＞２、ｍ、ｎは正の整数）個のサンプリングポ
   イント毎の小なるグループに分割し、該グループに対し
   て、伝送するサンプリングポイントの数が異なる複数の
   伝送形態を所定の割合で割当て、各グループにおけるサ
   ンプリングポイントの情報を割当てられた伝送形態に基
   づいて該伝送形態を表わす伝送形態情報と共に伝送し、
   受信側に該伝送された伝送形態情報とそれより以前に伝
   送された伝送形態情報とをもとに情報信号をグループ内
   の相関性を利用して補間処理を行なうかグループ間の時
   間的相関性を利用して補間処理を行うかを決定すること
   を特徴とする情報信号伝送システム。