JPS62209983A - 画像情報伝送方法 - 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〕 本発明は画像情報を伝送する画像情報伝送システムに関
するものである。

〔従来の技術〕

従来２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　　ＡｘｉｓＴｒｎｓｆｏｒｍａｔ
ｉｏｎ以下、ＴＡＴと記す）が発表されているが、この
ＴＡＴ方式は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如く所定
の情報量毎に分割し１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
グループに於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０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Ｏ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。

以上の様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伝送データを用いて近
似的に復元し補間データ（図中のＯ印）を得るすなお、
この補間データは情報が相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為
、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１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様にすることにより、画像情報の伝
送帯域を圧縮することが出来る。

画像情報信号の様な二次元的に信号を処理する場合には
一画面をｍＸｎ個の画素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全ての画素より得られ
る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画素のうちの一部の画素より得られ
るデータを伝送データとして伝送し、残りの画素のデー
タについては間引きデータとして伝送しないものとする
。

ここで、全画素より得られるデータを伝送する場合をＥ
モード、一部の画素についてのデータのみを伝送する場
合をＣモードと呼ぶとすると、各伝送モードにおいてデ
ータが伝送される画素と伝送されない画素との関係は第
３図に示した様め。

第３図は４×４個の画素グループにおけるＥモードとＣ
モードのデータが伝送される画素を示したもので（ａ）
はＥモード、（ｂ）は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
４Ｘ４個の画素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、上記の様な２種の伝送モード
を選択し、選択された伝送モードに応じて伝送する。

第４図は上記の方法によりＮＴＳＣ方式のテレビ画面を
コンポーネント復調し時分割多重したテレビ画面のうち
の１フイ一ルド分の画面を４×４個の画素グループ毎に
分割し、各グループに対して第３図に示したＥモード及
びＣモードの伝送モードを割当てた図である。なお、０
印はデータが伝送される画素、Ｘ印はデータが伝送され
ない画素である。

この様にして伝送される画素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、伝送されない画素のデータについては復号時に近
傍の伝送された画素のデータを用いて近似的に復元され
る為、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、上述の様な圧縮伝送方式を用いて情報の
伝送を行う場合において、情報の圧縮率を各画面につい
て一定にしなければならず、画面全体が細かな画面の場
合には、伝送後の画質の劣化が目立っていた。

また、情報の圧縮率を上げる為に、Ｃモードに割当てる
画素グループを増やした場合等は、該Ｃモードの解像度
が水平方向及び垂直方向共に半分である為、Ｃモードに
割当てられるグループが増えれば増える程、伝送後の画
質の劣゛化が生じていた。

例えば、ＮＴＳ　Ｃ方式等のテレビジョン信号を伝送す
る場合は垂直方向の解像度は走査線数により決まってし
まう為（ＮＴＳＣ方式の場合は５２５本）、垂直方向の
信号の帯域圧縮は即、画質を劣化させる原因となってい
た。

本発明は斯かる問題に鑑みて為されたもので、簡単な構
成で画像情報の伝送様式に応じて、圧縮率を変えずに画
質劣化の少ない伝送を行うことができる画像情報伝送シ
ステムを提供することを目的としている。

〔問題を解決する為の手段〕

本発明の画像情報信号伝送システムは所定数の画素のう
ち伝送される画素数の異なる画素情報信号伝送様式を複
数設け、一画面を該所定数の画素より成る画素グループ
毎に分割し、該画素グループ毎に画像の垂直方向の粗密
度と水平方向の粗密度とを夫々検出し、該検出結果を用
いて、該複数の画素情報信号伝送様式から各画素グルー
プの伝送に用いられる画素情報信号伝送様式を判別し、
判別された画像情報信号伝送様式に基づき各画素グルー
プの画素情報信号を伝送するものである。

〔作用〕

上述の様に該画素グループ毎に画素情報信号伝送様式を
判別する際に該画素グループの画素の垂直方向の粗密度
と水平方向の粗密度とを用いて判別を行うことにより、
画像情報の伝送特性に応じて画素情報信号伝送様式を割
当てることが出来、画質劣化の少ない画像情報の伝送を
行うことが出来る。

〔実施例〕

以下、本発明を実施例に基づき説明する。

ここでは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。また、ここで扱う情報信
号は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とし、ｌフィールドのテレビ画面
をサンプリングして複数のグループに分割する際そのグ
ループを４×４個の画素グループにより構成するものと
す″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ｌフィールド分のアナログビ
デオはアナログ、ディジタル（Ａ／Ｄ）変換器ｌによっ
てディジタルビデオ信号に変換され、Ｅモードのディジ
タルビデオ信号としてフィールドメモリ２に一端蓄積さ
れる。

そして、フィールドメモリ２よりメモリ制御回路３の読
み出し制御信号によって４×４画素の画素グループ単位
で読み出された信号はＥモードメモリ４．垂直ブリフィ
ルタ５、水平プリフィルタロ、垂直歪検出回路７．水平
歪検出回路８に供給される。

該水平プリフィルタロ、垂直ブリフィルタ５でそれぞれ
、水平方向の周波数、垂直方向の周波数を帯域制限した
後、水平プリフィルタロの出力は水平１／２間引き回路
９に、また垂直ブリフィルタ５の出力は垂直１／２間引
き回路１０に入力される。

水平１／２間引き回路９では第５図（ａ）に示す様に入
力された４×４画素グループの信号を（ｂ）に示す様な
画素グループの信号になる様に間引き処理を行なう、そ
して間引き処理が行われた信号は水平補間回路１１に入
力され、第６図（ａ）に示す様に間引かれた分の画素信
号を残った画素信号を用いて例えば前値補間等の手法に
よって補間する。なお図中のＸ印は補間画素を表わして
いる。そして、第６図（ａ）の補間処理された画素グル
ープ信号は第５図（ａ）のＥモードの画素グループの信
号と共に水平歪検出回路８に供給され、入力された２つ
の信号の電力差を検出し、水平歪情報信号として加算器
１２に供給する。

また、垂直１／２間引き回路１０では第５図（ａ）に示
す様に入力された４×４画素グループの信号を（Ｃ）に
示す様な画素グループの信号になる様に間引き処理を行
なう、そして間引きが行われた信号は垂直補間回路１３
に入力され、第６図（ｂ）に示す様に間引かれた分の画
素信号を残った画素信号を用いて補間する。そして第６
図（ｂ）の補間処理された画素グルーブの信号は第５図
（ａ）のＥモードの画素グループの信号と共に垂直歪検
出回路７に供給され、入力された２つの信号の電力差を
検出し、垂直歪情報信号として重み付は回路１４に供給
される。

該重み付は回路１４は係数設定器と乗算器とにより構成
されており、入力された垂直歪情報信号に該係数設定器
により設定された係数Ｋ（Ｋ＞１）をかけることにより
、該水平歪情報信号に比べて垂直歪情報信号に重み付け
を行ない重み付けされた垂直歪情報信号は加算回路１２
に供給される。

また、垂直１／２間引き回路ｌＯにより第５図（ｃ）に
示す様な画素グループに間引き処理された画素グループ
の信号は水平ブリフィルタ１７にも供給され、ここで水
平方向の周波数を帯域制限した後に水平１／２間引き回
路１８において第６図（ｄ）に示す様なＣモードの画素
グループの信号に間引かれＣモードメモリ１９に蓄積さ
れる。

そして該加算器１２に供給される水平歪情報信号と垂直
歪情報信号とはここで加算された後、その加算結果は歪
情報信号としてモード判定回路１５に供給される。

モード判定回路１５では供給された各画素グループの歪
情報信号のレベルを設定される閾値と比較し、該閾値よ
り大きい場合にはＥモード、小さい場合にはＣモードを
該画素グループに割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
上の密な部分の画素グループにはＥモード、粗の部分の
グループには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、Ｅモードで伝送する画素グループとＣモードで
伝送する画素グループとの比を一定にしておく必要があ
る０例えば伝送帯域の圧縮率を全体で１／２にする場合
はＣモードの割合を全体の２／３、Ｅモードの割合を１
／３とすれば全体の帯域圧縮率は（１／４Ｘ２／３＋１
ｘｌ／３）＝１／２となる。そして各グループに対して
モード情報信号を割当てる際に記憶されている全グルー
プの歪情報をレベルの大きい順に並べその上位１／３に
対してＥモードが割当てられる様な閾値を設定し、この
閾値と該歪情報信号とのレベルを比較することにより上
記の割合にて伝送される様にＥモードとＣモードとを割
当てることが出来る。

また、この様にモード判定を行う際に用いる歪情報信号
のうち垂直歪情報信号に対して係数Ｋをかけ重み付けを
行うことにより、垂直歪情報信号のレベルの大きさに応
じてモードの割当てが優先的に決まる様になり、垂直方
向の解像度を劣化させない様なモード判定を行うことが
出来る。

以上の様に一画面分のモード情報の割当てが完了すると
メモリ制御回路３によりモードメモリ１６に読出しパル
スが供給され、一画面分のモード情報信号が該メモリ１
９より出力され、このモード情報信号はメモリ制御回路
３．モードエンコーダ２０、スイッチ２１に供給される
。

メモリ制御回路３では入力された該モード情報に応じて
Ｅモードメモリ４に記憶されているＥモードの画素情報
信号及びＣモードメモリ１９に記憶されているＣモード
の画素情報信号を読み出す様に読み出しアドレスを制御
する。

また、上記の様に各メモリより画素情報の読み出しが行
なわれると同時にスイッチ２１の切換え動作が該モード
情報信号により制御される為、モード情報がＥモードの
時にはスイッチ２１は図中のＥ側に接続され、Ｅモード
メモリ４より読み出されたＥモードの画素グループの信
号がディジタルアナログ（Ｄ／Ａ）変換器２２に供給さ
れ、モード情報がＣモードの時にはスイッチ２１は図中
のＣ側に接続され、Ｃモードメモリ１９より読み出され
たＣモードの画素グループの信号がＤ／Ａ変換器２２に
供給される。

そして、Ｄ／Ａ変換器２２に供給されたディジタルの画
素グループの信号はここでアナログの画素情報信号に変
換され、ローパスフィルタ（ＬＰＦ）２３において帯域
制限された後、記録部２４に供給される。

一方、モードエンコーダ２０にはモード情報信号が入力
され、Ｅモード及びＣモードを表わす２値のモード情報
信号を不図示の記録媒体に記録する為にＦＭ変調等の変
調をかける。

そして該記録部２４では前述の様に供給されたＥモード
及びＣモードの画素グループの信号と変調されたモード
情報信号とが共に不図示の磁気テープ等の記録媒体に記
録される。

以上の様にして、モード判別を行う際に垂直方向の粗密
度に対して重み付けを行なった後に該モード判別を行な
うことにより可児時に画質劣化が目立たなくなる様に画
像情報信号の記録を行なうことが出来る。

第７図は本発明をＶＴＲの再生系に適用した場合の概略
構成を示す図である。以下第７図を用いて再生時の動作
について説明する。

第７図において再生部２５において再生された画素グル
ープの信号、モード情報信号はそれぞれＡ／Ｄ変換器２
６、モードデコーダ２７に入力される。

Ａ／Ｄ変換器２６において、ディジタルに変換された画
素グループ信号はスイッチ２８に供給される。このスイ
ッチ２８の切換動作は該モードデコーダ２７において復
調されるモード情報信号により制御される様になってい
る。

モードデコーダ２７では供給される再生モード情報信号
を復調し２値のモード情報信号に変換し、その変換され
た２値のモード情報信号をスイッチ２８及びメモリ制御
回路２９に供給される。

スイッチ２８は供給されるモード情報信号がＥモードの
場合は図中のＥ側に接続され、Ｅモードにて記録された
画素グループの信号がＥモードメモリ３０に記憶される
。またモード情報信号がＣモードの場合は図中のＣモー
ド側に接続され、Ｃモードにて記録された画素グループ
の信号がＣモードメモリ３１に記憶される。

また、メモリ制御回路２９では入力されるモード情報信
号に応じて読み出しアドレスが制御され、該Ｅモードメ
モリ３０．Ｃモードメモリ３１に記憶されている画素グ
ループの信号の読み出しを行ない、Ｅモードメモリ３０
より読み出されたＥモードの画素グループの信号はフィ
ールドメモリ３２に供給され記憶される。一方、Ｃモー
ドメモリ３１より読み出されたＣモードの画素グループ
の信号は補間回路３３に供給され、各Ｃモードの画素グ
ループ内において再生された画素の信号を用いて前値補
間等の方法により再生されなかった画素の信号を補関し
、捕間処理されたＣモードの画素グループの信号はフィ
ールドメモリ３２に供給され記憶される。

以上の様にして再生されたＥモードの画素グループの信
号、再生され補間処理されたＣモードの画素グループの
信号はフィールドメモリ３２に記憶され、フィールドメ
モリ３２に一画面分の画素の信号が蓄積されると、メモ
リ制御回路２９により読み出しアドレスが制御されて。

一画面分の画素の信号がＤ／Ａ変換器３４に供給され、
アナログの画像情報信号に変換されて出力される。

以上の様に記録時のモード判別の際に垂直方向の粗密度
に重み付けをしてからモード判別を行ない、その判別に
従って記録を行なったことにより、再生時には特別な構
成をとらず再生時の画質を向上させることが出来る。

なお１本実施例中でのモード情報信号はＦＭ変調に限ら
ず他の記録変調方式、例えばブロックコーディング、Ｍ
２ＦＭ等の記録変調方式を用いることも可能である。

また、本実施例ではＶＴＲを例に説明して来たが、本発
明は画像情報な伝送するものであれば適用することが可
能で例えばビデオ拳ディスク装置は各種通信装置にも適
用することが可能である。

更に本発明はＴＡＴ方式以外の伝送方式、例えば可変密
度サンプリング方式等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、本発明により簡単な構成で画像
情報の伝送様式に応じて、圧縮率を変えずに画質劣化の
少ない伝送を行うことができる画像情報伝送システムを
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示しだ図で
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フイ一ルド分のテレビ画
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図の水平１／２間引き回路及び垂直１／２
間引き回路による間引き処理の各状態を示した図で、（
ａ）が間引き処理を行う前の状態、（ｂ）は水平１／２
間引き処理を行った状態、（Ｃ）は垂直１／２間引き処
理を行った状態、（ｄ）は垂直１／２間引き処理を行っ
た後に水平１／２間引き処理を行った状態である。 第６図は各補間処理の状態を示した図で、（ａ）は水平
１／２間引き処理を行った後水平補間処理を施した状態
、（ｂ）は垂直１／２間引き処理を行った後垂直補間処
理を施した状態である。 第７図は第１図の再生系の概略構成を示す図である。 ４・・・Ｅモードメモリ、 ５・・・垂直ブリフィルタ、 ６・・・水平ブリフィルタ、 ７・・・垂直歪検出回路、 ８・・・水平歪検出回路、 ９・・・水平１／２間引き回路、 ｉｏ・・・垂直１／２間引き回路、 １１・・・水平補間回路、 １３・・・垂直補間回路、 １４・・・重み付は回路、 １５・・・モード判定回路、 １９・・・Ｃモードメモリ、 ２４・・・記録部、 ２５・・・再生部。 ＣＱ＞　　　　　　　　　　　　　Ｃｂ）（θ）　　　
　　　　　　　（１）） （（［ ＣＣ）　　　　　　　　　　（ｄ　） （ｔ）） 図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 所定数の画素のうち伝送される画素数の異なる画素情報
   信号伝送様式を複数設け、一画面を該所定数の画素より
   成る画素グループ毎に分割し、該画素グループ毎に画像
   の垂直方向の粗密度と水平方向の粗密度とを検出し、該
   検出結果を用いて、該複数の画素情報信号伝送様式から
   各画素グループの伝送に用いられる画素情報信号伝送様
   式を判別し、判別された画素情報信号伝送様式に基づき
   各画素グループの画素情報信号を伝送することを特徴と
   する画像情報伝送システム。