JPS62176384A - 情報信号伝送システム - 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〕 本発明は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　　ＡｘｉｓＴｒａｎｓｆ’ｏｒｍ
ａｔｉｏｎ以下、ＴＡＴと記す）が発表されているが、
該ＴＡＴ方式は画像情報信号の帯域圧縮を行う場合にお
いて、画像の細かさ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。

即ち、まず画面全体を粗くサンプリングして画像の基本
構造を表わす（基本画素）を取り出し、次に残りの画素
の中から画像の細部を表わす画素（追加画素）を取り出
し、これらを一様な時間間隔に並べ替えてアナログ伝送
するものである。このとき、基本画素数と追加画素数の
合計をもとの画素数より少なくすれば伝送する情報が少
なくなり、帯域を圧縮したことになる。

追加画素を伝送するかしないかの判定（モード設定）は
画像をｍＸｎ画素から成る小ブロックに分割し、これら
のブロック毎に画像の粗密さを調べて行なう。

ところで、第２図は一次元的に信号を処理した場合のＴ
ＡＴ方式の原理図を示したものであるが、画像情報信号
の場合、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様
にすれば更に帯域圧縮効果を向上させることが出来る。

なお、該小ブロックの構成は一般にｍＸｎ画素であるが
ｎＸｎ画素の正方ブロックでも良い。ここでは４×４画
素の正方ブロックを例として以下説明して行く。

まず、伝送する画像を左上より右下に順に４×４画素の
ブロックに分割して行き、各ブロック毎に画像の粗密に
応じてサンプリングモードを選択し、該モードに応じて
サンプリングする。また、サンプリングされない画素に
ついては伝送後の復調時に近傍のサンプリングされた画
素の情報を用いて画素間の相関に基づき補間され再生さ
れる。なお、原画像の画素数と、サンプリングされた画
素数の合計との比率が帯域の圧縮率となる。

該サンプリングの際に選択されるサンプリングモードは
サブリングされない画素の情報を上述の様にして補間し
て得た画像と原画像とを比較し、該補間処理により発生
する誤差が画像全体で最も小さくなる様に選択されるも
のであり、このサンプリングモードのパターンが多い程
、画像の再現性は向上するが、その為に該ブロックがど
のサンプリングモードによりサンプリングされたかを表
わすモード情報が増大してしまう為、一般的には全画素
伝送モード（Ｅモード）と１／４間引き伝送モード（Ｃ
モード）の２種類のサンプリングモードを用いる。

第３図は該２種類のサンプリングモードにおける４×４
画素のサンプリングパターン例を示した図で（ａ）はＥ
モード、（ｂ）がＣモードのサンプリグパターンを表わ
している。なお図中の０印はサンプリングされる画素、
Ｘ印はサンプリングされない画素である。

以上説明して来たＴＡＴ方式により帯域が圧縮され、伝
送されるわけであるが、該ＴＡＴ方式はｍＸｎ画素のブ
ロック毎にサンプリングモードが異なる為、該ブロック
の画像サンプリング情報とモード情報とを対応させて伝
送する。

ところで、従来は画像を上述して来た様なＴＡＴ方式に
より第４図に示す様に４×４画素ブロックに分割し、画
像の粗密に応じて各ブロック毎にサンプリングモードを
選択し、該サンプリングモードに°対してサンプリング
を行う。

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
ード及びＣモードのサンプリングモードを割り当てたも
のである。なお。

Ｏ印はサンプリングされた画素、Ｘ印はサンプリングさ
れなかった画素である。

この様に１フイ一ルド画面上の伝送される画素が決定さ
れ、該モード情報に従い、画像サンプリング情報の伝送
速度が一定になる様に順に伝送される。

ところで、上述の様な伝送中に該モード情報に誤りが生
じた場合、上述の様にブロック毎にサンプリングモード
が異なる為、追加画像情報とモード情報との対応にずれ
を生じ伝送後の復元時において画像サンプリング情報と
モード情報との対応がとれなくなる為正しい復元が行な
われず再生画像に乱れを生じてしまう。この際追加画素
による補間の意味がなくなる。

そこで上記問題の解決策として該画像サンプリング情報
のうちの基本画素の情報と追加画素の情報とを分離して
伝送し、伝送後、受信側で１フイールド内でモード情報
信号の訂正不可能な誤りを検出したら、次のフィールド
が開始するまでの間は追加画素による補間を行わず、基
本画素同志の相関性を利用してＣモード補間を行ってい
た。

〔発明が解決しようとする問題点〕

しかしながら、上述の様にモード情報の誤りを検出した
ら追加画素による補間が行われなくなる為、モード情報
の誤りが発生したフィールド画面においては画面の解像
度が低下し、画質の劣化を招いてしまう。

本発明は斯かる事情に鑑みて為されたもので。

簡単な構成で伝送中に発生した情報の誤りに強く、該誤
りによる画質の劣化を防止する情報信号伝送システムを
提供することを目的とする。

〔問題を解決する為の手段〕

本発明の情報信号伝送システムは情報信号を所定量毎に
分割し、更に分割された情報信号を用いて夫々情報量の
異なる第１の情報信号群と第２の情報信号群とを形成し
、形成された各情報信号群の情報と、各情報信号の形成
様式を示す指示信号とを共に伝送する際に、前記第１の
情報信号群の数を計測し、所定数に達した場合に該指示
信号に指標信号を付加して伝送するものである。

〔作用〕

上述の様に指標信号を指示信号に付加して伝送すること
により、各情報信号群の情報と指示信号とを正確に対応
づけることが出来、復元時に該指示信号に該指示信号に
誤りを生じても復元される情報の劣化を最小限に抑える
ことが可能となる。

〔実施例〕

以下、本発明を実施例に基づき説明する。

本発明の一実施例として本発明をＶＴＲに適用した場合
を例として説明する。なお、ここでは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ｌブロックを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変換器１によって１フイ一ルド分の
全画素情報がディジタル・ビデオ信号に変換され、フィ
ールドメモリ２、ブリフィルタ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
ードのディジタルビデオ信号としてアドレスを付加され
た状態で記憶される。

ブリフィルタ３では該Ｅモードのディジタルビデオ信号
の高周波成分を除去する二次元的なローパスフィルタで
ある。そして該ブリフィルタ３により高周波成分の除去
された第３図（ａ）に示す様なＥモードのディジタルビ
デオ信号を間引き回路５で（ｂ）に示す様にｌ／４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
われるものである。そして間引き回路５において上記の
様に処理されたＣモードのディジタル信号はモード判定
回路４フイルタメモリ６に供給される。

フィルタメモリ６では上記のＣモードのディジタルビデ
オ信号に対してアドレスが付加され記憶される。

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
デオ信号に対して補間処理を行った後、１ブロツク毎に
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ている閾値より
大きい場合にはＥモード、小さい場合にはＣモードを該
ブロックに割り当てる様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１フイールドの画面上の
密な部分には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様に発生される。

また、１フイ一ルド分のビデオ信号の伝送時間を等しく
する為、Ｃモードで伝送する画素ブロック数とＥモード
で伝送する画素ブロック数との比を一定にしておく必要
がある。

本実施例ではＥモード時に伝送される追加画素を１ブロ
ツク内の全画素から基本画素を除いた画素とするのでな
く、１ブロツク内の全画素とする。これは、本実施例に
おいてブリフィルタを用いてディジタルビデオ信号の高
周波成分を除去し、基本画素による補間を行った際の画
質の劣化を押える様にしており、逆にこのブリフィルタ
により処理された基本画素と処理されていない追加画素
とを用いて復号した場合には適切な復号が行うことが出
来なくなる為、Ｅモード時にはブリフィルタにより処理
されていない１ブロツク内の全画素を伝送し、これによ
り情報を復元する様にしているからである。

以上の場合、Ｃモードの割合を全体の３／４゜Ｅモード
の割合を１／４、ＣモードとＥモードの重複した部分の
割合を１／４とすれば全体の帯域圧縮率は（３／４Ｘ１
／４＋ｌＸ１／４＋１／４Ｘｌ／４）＝１／２となる。

そこで該閾値は上記の割合にてＣモードとＥモードとが
伝送される様に設定されている。

この様にモード判定回路４において発生されたモード情
報信号はモードメモリ７に記憶される。

第５図は上述の様にして設定されたモード情報信号の画
面上に配誼例を示したもので、この様に配置されたモー
ド情報信号に応じて伝送されるべき画素の画面上の配置
は第６図に示す様になる。

しかしながら、前述の様に実際に伝送されるのは第７図
に示す様な画面の各ブロックの基本画素全部と、第８図
に示す様なＥモードと設定されたブロックの全画素（追
加画素）の情報で、それぞれがフィルタメモリ６、フィ
ールトメモル２から後述するメモリ制御回路８により読
み出され第９図に示す様に、例えば１フイ一ルド期間の
前半に１フイ一ルド分の基本画素、後半に１フイ一ルド
分の追加画素という様に分割された形で伝送される。

第７図及び第８図を見てもわかる様にＥモードのブロッ
クでは全画素が伝送される為、１個のブロックについて
Ｅモードの伝送帯ｍ　バー　次元的に見るとＣモードの
伝送帯域の４倍となるが、ＥモードとＣモードの割合が
ｌ：４であるので、画素情報を一定の速度で等間隔に送
る様にすれば上記の様に伝送された場合でも１フイール
ドの前半と後半での伝達帯域は等しくなる。

ここでメモリ制御回路８の動作について説明する。

前述の様にしてフィールドメモリ２．フィルタメモリ６
に画素情報信号の書き込みが完了するとメモリ制御回路
８により該メモリの読み出しが開始される。

まず、メモリ制御回路８においては、フィルタメモリ６
に対して読み出しアドレス信号が出力され１フイ一ルド
分の全画素ブロックにおける基本画素信号が読み出され
切換えスイッチ９に供給される。

なお、メモリ制御回路８には同期信号発生回路１０より
発生された同期信号が入力されており、この同期信号に
同期して１／２フイ一ルド期間中に順次基本画素情報信
号が書き込み時と同じ速度で読み出されて行く。また、
該同期信号は１／２フイ一ルド期間中に全基本画素情報
信号が読み出される様な周波数のパレス信号である。

そして、該フィルタメモリ６に記憶されているｌフィル
ド分の基本画素情報信号の読み出しが完了すると、今度
はメモリ制御回路８からツーイールドメモリ２に対して
読み出しアドレス信号が出力され、１フイ一ルド分の追
加画素情報信号が連続的に読み出され、切換スイッチ９
に供本合される。なお、このフィールドメモリ２からの
追加画素情報信号の読み出しはやはり１／２フイ一ルド
期間で終了する。

以上の様にしてフィルタメモリ６、フィールドメモリ２
から読み出された基本画素及び追加画素の情報信号は切
換えスイッチ９により第９図に示した様な形でＤ／Ａ変
換器１１に出力される。なお、切換えスイッチ９の動作
はスイッチ制御回路１２により制御されており、基本画
素情報信号の読み出し期間には図示のＣ側に追加画素情
報信号の読み出し期間には図示のＥ側に接続される。

そして、切換えスイッチ９からの出力信号はＤ／Ａ変換
器１１によりアナログ信号に変換された後、ローパスフ
ィルタ（ＬＰＦ）１２において帯域制限され、記録部１
３に供給される。

一方、モードメモリ７から読み出されたモード情報信号
は切換えスイッチ１４、Ｅモード検出器１５にも供給さ
れている。

以下、該モード情報信号に指標信号が付加される過程を
第１０図のスイッチ制御回路１２の動作フローチャート
を用いて説明する。

モードメモリ７からモード情報信号の読み出しが開始さ
れると、まずスイッチ１４が図示したＳ側に接続される
。次にＥモード検出器１５において入力されたモード情
報信号においてＥモードの信号を検出する度に検出パル
ス信号をカウンタ１６に出力する。そしてカウンタ１６
では入力された検出パルスの数を計数し、その計数結果
を随時、指標信号発生器１７に出力する。指標信号発生
器１７では入力された計数結果が予め設定されているカ
ウント値に達するまでカウンタ１６にカウント動作を行
わせ、該設定カウント値に達した時、指標信号を発生し
切換えスイッチ１４に供給すると共にカウントリセット
信号を発生し、カウンタ１６をリセットする様になって
いる。

該カウンタ１６からの出力はスイッチ制御回路１２にも
入力されており、該カウント値が、指標信号発生器１７
に設定されているカウント値と同じ値が出力されると該
スイッチ制御回路１２は切換えスイッチ１４を図示のＭ
側に接続する様に切換えスイッチ１４を制御する。

以上の動作により切換えスイッチ１４では、該指標信号
が付加され変調器１８に入力される。

なお、指標信号発生器１７において設定されるカウジト
値Ｕは、１フイ一ルド期間中のブロックにおいてＥモー
ドが割り当てられたブロックの数をｔ個、モード情報信
号に付加される指標信号をｒ個とすると、ｕ＝ｔ’／ｒ
　（ｕ　、　ｔ　。

ｒは正の整数）と□いう関係にあり、カウント値Ｕが小
さい程、指標信号により分割されるＥモードのブロック
数が減少し、該モード情報信号が誤った場合の画像の劣
化を抑えることが出来る。

に記録される。

以上の様にして、画像情報信号を基本画素情報信号と追
加画素情報信号とに分離し、第９図に示す様に１フイ一
ルド分の画素情報信号を１トラツクに記録し、またモー
ド情報信号については該モード情報信号においてＵ個の
Ｅモードが発生する毎に指標信号を挿入し、それぞれの
信号を記録することが出来る。

第１１図は第１図に示す記録系で記録された情報を再生
するためのＶＴＲの再生系の概略構成を示す図である。

以下第１１図を用いて再生時の動作について説明する。

第１１図において再生部１９で再生された画素情報信号
はＡ／Ｄ変換器２０においてディジタル信号に変換され
た後、スイッチ２１に供給される。

また、再生部２２からは１／２フイ一ルド期間に同期し
た同期信号が出力されており、この同期信号はスイッチ
２１に入力されており、スノ　・ソ　柔　’７＋１＋　
デ　小面　曲イ垂芸りご　同期　１．てＭ市　の　Ｌ側
からＭ側へ循環的に切換わり、基本画素情報信号と追加
画素情報信号とを夫々基本画素メモリ２２、追加画素メ
モリ２３に供給され記憶される。

一方、再生部１９において再生された指標信号が付加さ
れたモード情報信号は復調器２４において復調され、モ
ードメモリ２５．指標信号検出回路２６に供給される。

以下、再生されたモード情報信号のモードメモリ２５へ
の書き込み及び読み出し動作について説明する。

再生時に再生部１９から出力される同期信号は同期信号
発生回路２７に入力され、同期信号発生回路２７からは
アドレスカウンタ２８にアドレス更新パルスＡｃが入力
され、該アドレスカウンタ２８からはモードメモリ２５
へ書き込みアドレス信号が供給され、該モードメモリ２
５に供給されているモードｔ？Ｆ報信号は該書き込みア
ドレス信号によりアドレス指定され記憶される。また、
復調器２４を介した信号は指標信号検出回路２６にも供
給されており、指標信号検出回路２６において指標信号
が検出されると、該指標信号検出回路２６からは検出パ
ルスがラッチ回路２９に出力される。ラッチ回路２９に
は該アドレスカウンタ２８より出力されている書き込み
アドレス信号が供給されており、該検出パルスにより指
標信号位置メモリ３０に供給され、記憶される。なお、
指標信号が検出されている回申はモードメモリ２５への
書き込みを禁止しなければならない為、指標信号検出回
路２６からの検出パレスを受けてアドレスカウンタ２８
はアドレスのカウント動作を一時中止する。また、該検
出パルスはカウンタ３１にも供給されており、カウンタ
３１では該指標信号位置メモリ３０の書き込みアドレス
を指定し、指標信号が検出される毎に書き込みアドレス
は更新される。

以上の様にしてモードメモリ２５へのモード情報信号の
書き込みと、モードメモリ２５上での指標信号のアゾレ
スを記憶しておくことが出来る。

１フイ一ルド分のモード情報信号がモードメモリ２５に
書き込まれると続いて読み出し動作が開始され、リセッ
トパルスＲｓがアドレスカウンタ２８、カウンタ３１に
入力され各カウンタはリセットされる。そして、アドレ
スカウンタ２８に書き込み時と同様にアドレス更新パレ
スＡｃが入力され、アドレスカウンタ２８より出力され
る読み出しアドレス信号がモードメモリ２５に供給され
て、モードメモリ２５からは該読み出しアドレス信号に
よりアドレス指定されたモード情報信号がメモリ制御回
路３２、スイッチ３３に供給される。そして、該同期信
号発生回路２７からは再生部１９より出力される同期信
号により発生された追加画素情報信号の水平同期信号Ｈ
ｓが出力され、カウンタ３１、アドレスカウンタ２８に
入力される。カウンタ３、ｌでは指標信号位置メモリ３
０の読み出しアドレス信号を出力し、該読み出しアドレ
ス信号はカウンタ３１に入力される水平同期信号Ｈｓの
パルスが検出される毎に更新され、その毎に該指標信号
位置メモリ３０に記憶されている指標信号のアドレスが
アドレスカウンタ２８に供３合される。そして、アドレ
スカウンタ２８では入力された指標信号のアドレスより
再びカウントを行うようになっており、該水平同期信号
Ｈｓとモードメモリ２５より出力されるモード情報信号
との対応は各水平同期信号Ｈｓのパルスが発生される期
間毎に一致する様になり、モード情報信号に誤りが発生
した場合においても追加画素情報信号とモード情報信号
との対応は次の水平同期信号Ｈｓのパルスが発生直後か
らは一致する様になる。

以上の様にしてモードメモリ２５より読み出されたモー
ド情報信号はメモリ制御回路３２に入力され、同期信号
発生回路２７より発生されている同期信号に同期して、
基本画素メモリ２２及び追加画素メモリ２３より夫々基
本画素情報信号、追加画素情報信号の読み出しが行われ
る。

読み出された基本画素情報信号は、補間回路３４にて伝
送されなかった情報を伝送された情報を用いて補間処理
した後に、スイッチ３３に供給し、追加画素情報信号は
そのままスイッチ３３に供給される。

スイッチ３３には該モード情報信号が供給されており、
モード情報に応じて切換動作が行われる。つまりモード
情報がＣモードの場合は図中のＣ側に、Ｅモードの場合
は図中のＥ側に切換わる様に制御される。

以上のスイッチ３３の切換動作によりフィールドメモリ
３５には再生し補間処理された画素情報信号が供給され
、ｌフィール１分の画素情報信号が記憶されたら、メモ
リ制御回路３２により読み出しが行なわれ、Ｄ／Ａ変換
器３６においてアナログのビデオ信号に変換された後出
力する。

以−にの様にして基本画素情報信号と追加画素情報信号
とに分離されて記録された画像情報信号はモード情報信
号に応じて正確に再生されることになる。つまり、モー
ド情報信号に指標信号を付加して記録することにより、
再生時には該指標信号を用いて画素情報信号とモード情
報信号との対応を取ることが出来る。

なお、本実施例においてはＶＴＲを例に説明して来たが
、本発明では情報信号を伝送するものであれば、例えば
ディスク記録再生装置や型式である可変密度サンプリン
グによる伝送方式にも容易に用いることが出来る。

〔発明の効果〕

以上、説明して来た様に本発明によれば、簡単な構成で
伝送中に発生した情報の誤りに強く、該誤りによる画質
の劣化を防止する情報信号伝送システムを提供すること
が出来る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例として本発明をＶＴＲの記録
系に適用した場合の概略構成図である。 第２図は一次元的な信号の処理においてＴＡＴ方式を用
いた場合の原理図である。 第３図（ａ）は４×４個の画素グループにおけるＥモー
ドの伝送される画素パターン、第３図（ｂ）はＣモード
の伝送される画素パターンを示した図である。 第４図はＮＴＳＣ方式のテレビ信号をコンポーネント復
調して時分割多重した信号の１フイールドのテレビ画面
を４×４個の画素グループ毎に分割し、各グループに対
してＥモード及びＣモードの伝送モードを割当てた場合
を示した図である。 第５図は第１図において４×４個の各画素と、該各画素
情報を記憶するメモリとの対応を示す図である。 第６図はモード情報信号の画面上の配置例を示した図で
ある。 第７図は第６図の様に配置したモード情報信号に応じて
伝送されるべき画素の画面上の配置を示した図である。 第８図は画面上の画素において基本画素の配置を示した
図である。 第９図は画面上の画素において、追加画素の配置を示し
た図である。 第１０図は第１図のスイッチ制御回路の動作フローチャ
ートである。 第１１図は第１図に示す記録系で記録された情報を再生
するためのＶＴＲの再生系の概略構成図である。 ２−一一一フイールドメモリ、 ４−一一一モード判定回路。 ５−一一一間引き回路、 ６−−−−フイルタメモリ、 ７．２５−−−−モードメモリ、 ８．３２−−−−メモリ制御回路、 １３−−−一記録部、 １５−−−−Ｅモード検出器、 １６　、３１−−−一力つンタ、 １７−−−−指標信号発生器、 １９−−−一再生部、 ２２−−−一基本画素メモリ、 ２３−−−一追加画素メモリ、 ２６−’−−指標信号検出回路、 ２８−−−−アドレスカウンタ、 ３０−−−一指標信号位置メモリ、 ３４−−−一補間回路、 ３５−−−−フィールドメモリ。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 情報信号を所定量毎に分割し、更に分割された情報信号
   を用いて夫々情報量の異なる第１の情報信号群と第２の
   情報信号群とを形成し、形成された各情報信号群の情報
   と、各情報信号の形成様式を示す指示信号とを共に伝送
   する際に、前記第１の情報信号群の数を計測し、所定数
   に達した場合に該指示信号に指標信号を付加して伝送す
   ることを特徴とした情報信号伝送システム。