(57)【要約】【課題】信号の劣化を抑制する。【解決手段】画素保持回路１４１の遅延回路１８４は入力される映像信号の画像の注目画素を抽出し、画素保持回路１４１の遅延回路１８１，１８３，１８５および１８７は注目画素に対応する補間画素を補間するのに用いる複数の補間用画素を抽出する。補間回路１４２は複数の補間用画素を用いて補間画素を補間し、符号化回路１４３は補間画素に基づいて、注目画素を符号化画素に符号化する。本発明は、例えばテレビジョン受像機に適用することができる。【選択図】図７
2009038763.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
入力される映像信号を符号化する符号化装置において、
前記映像信号の画像の注目画素を抽出する第１の抽出手段と、
前記画像から、前記注目画素に対応する補間画素を補間するのに用いる複数の補間用画素を抽出する第２の抽出手段と、
複数の前記補間用画素を用いて、前記補間画素を補間する補間手段と、
前記補間画素に基づいて、前記注目画素を符号化画素に符号化する符号化手段と
を備える符号化装置。
【請求項２】
前記符号化手段は、圧縮前の値が基準値より小さいとき、第１の圧縮特性で圧縮を行い、圧縮前の値が前記基準値より大きいとき、圧縮率が前記第１の圧縮特性より高い第２の圧縮特性で圧縮を行う
請求項１に記載の符号化装置。
【請求項３】
前記符号化手段は、
前記注目画素と前記補間画素の差分を演算する差分演算手段と、
前記差分の絶対値を演算する絶対値演算手段と、
前記絶対値を前記圧縮前の値として、前記絶対値が基準値より小さいとき、前記第１の圧縮特性で圧縮を行い、前記絶対値が前記基準値より大きいとき、前記第２の圧縮特性で圧縮を行う圧縮手段と、
前記差分の符号を取得する符号取得手段と、
前記符号と圧縮された前記絶対値とを結合して前記符号化画素を生成する結合手段とを有する請求項２に記載の符号化装置。
【請求項４】
前記第１の抽出手段により抽出された前記注目画素と、前記符号化手段により符号化された前記符号化画素のうちのいずれか一方の画素を選択して出力する選択出力手段をさらに備える
請求項１に記載の符号化装置。
【請求項５】
入力される映像信号を符号化する符号化装置の符号化方法において、
前記映像信号の画像の注目画素を抽出し、
前記画像から、前記注目画素に対応する補間画素を補間するのに用いる複数の補間用画素を抽出し、
複数の前記補間用画素を用いて、前記補間画素を補間し、
前記補間画素に基づいて、前記注目画素を符号化画素に符号化する
ステップを含む符号化方法。
【請求項６】
入力される映像信号を符号化する符号化装置の符号化処理をコンピュータに実行させるプログラムにおいて、
前記映像信号の画像の注目画素を抽出し、
前記画像から、前記注目画素に対応する補間画素を補間するのに用いる複数の補間用画素を抽出し、
複数の前記補間用画素を用いて、前記補間画素を補間し、
前記補間画素に基づいて、前記注目画素を符号化画素に符号化する
ステップを含む符号化処理をコンピュータに実行させるプログラム。
【請求項７】
映像信号の画像の所定の画素をその所定の画素に対応する補間画素に基づいて符号化して得られた符号化画素により構成される符号化データを、元の前記映像信号に復号する復号装置において、
前記符号化データから注目画素を抽出する第１の抽出手段と、
前記符号化データから、前記注目画素に対応する補間画素を補間するのに用いる複数の補間用画素を抽出する第２の抽出手段と、
複数の前記補間用画素を用いて、前記補間画素を補間する補間手段と、
前記補間画素に基づいて、前記注目画素を復号画素に復号する復号手段と
を備える復号装置。
【請求項８】
前記符号化画素は、圧縮前の値が基準値より小さいとき、第１の圧縮特性で圧縮され、圧縮前の値が前記基準値より大きいとき、圧縮率が前記第１の圧縮特性より高い第２の圧縮特性で圧縮されたものであり、
前記復号手段は、伸張前の値が基準値より小さいとき、前記第１の圧縮特性に対応する第１の伸張特性で伸張を行い、伸張前の値が前記基準値より大きいとき、前記第２の圧縮特性に対応する第２の伸張特性で伸張を行う
請求項７に記載の復号装置。
【請求項９】
前記符号化データを構成する前記符号化画素は、さらに、前記所定の画素とその所定の画素に対応する補間画素との差分の圧縮された絶対値と、前記差分の符号とが結合されたものであり、
前記復号手段は、
前記符号化画素を、前記符号と圧縮された前記絶対値とに分離する分離手段と、
圧縮された前記絶対値を前記伸張前の値として、圧縮された前記絶対値が基準値より小さいとき、前記第１の伸張特性で伸張を行い、圧縮された前記絶対値が前記基準値より大きいとき、前記第２の伸張特性で伸張を行う伸張手段と、
前記符号と伸張された前記絶対値とに基づいて、前記差分に対応する値を生成する生成手段と、
前記差分に対応する値と前記注目画素に対応する補間画素とに基づいて、前記注目画素を前記復号画素に変換する変換手段と
を有する
請求項８に記載の復号装置。
【請求項１０】
前記第１の抽出手段により抽出された前記注目画素と、前記復号手段により復号された前記復号画素のうちのいずれか一方の画素を選択して出力する選択出力手段をさらに備える
請求項７に記載の復号装置。
【請求項１１】
映像信号の画像の所定の画素をその所定の画素に対応する補間画素に基づいて符号化して得られた符号化画素により構成される符号化データを、元の前記映像信号に復号する復号装置の復号方法において、
前記符号化データから注目画素を抽出し、
前記符号化データから、前記注目画素に対応する補間画素を補間するのに用いる複数の補間用画素を抽出し、
複数の前記補間用画素を用いて、前記補間画素を補間し、
前記補間画素に基づいて、前記注目画素を復号画素に復号する
ステップを含む復号方法。
【請求項１２】
映像信号の画像の所定の画素をその所定の画素に対応する補間画素に基づいて符号化して得られた符号化画素により構成される符号化データを、元の前記映像信号に復号する復号装置の復号処理をコンピュータに実行させるプログラムにおいて、
前記符号化データから注目画素を抽出し、
前記符号化データから、前記注目画素に対応する補間画素を補間するのに用いる複数の補間用画素を抽出し、
複数の前記補間用画素を用いて、前記補間画素を補間し、
前記補間画素に基づいて、前記注目画素を復号画素に復号する
ステップを含む復号処理をコンピュータに実行させるプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、符号化装置および符号化方法、復号装置および復号方法、並びにプログラムに関し、特に、信号の劣化を抑制することができるようにした符号化装置および符号化方法、復号装置および復号方法、並びにプログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、デジタル画像データは、そのデータ量が多いため、そのまま記録や伝送を行うには、大容量の記録媒体や伝送媒体が必要となる。そこで、一般的には、デジタル画像データを圧縮符号化することにより、そのデータ量を削減してから、記録や伝送が行われる。
【０００３】
図１は、デジタル画像データを圧縮符号化することにより、そのデータ量を削減してから伝送を行うとともに、伝送されたデジタル画像データを、伸張復号する従来の画像伝送システム１１の構成を示すブロック図である。
【０００４】
図１の画像伝送システム１１は、符号化回路３１、ローカル復号回路３２および復号回路３３により構成される。
【０００５】
符号化回路３１には、伝送すべき映像信号の画像が供給されるとともに、ローカル復号回路３２から、符号化された符号化画素をローカルに復号した復号画素のローカル伸張信号が供給される。
【０００６】
符号化回路３１は、そこに供給された映像信号の画像から、注目している注目画素を抽出するとともに、ローカル復号回路３２から供給されたローカル伸張信号の、注目画素の１画素分だけ前の画素に対応する復号画素に基づいて、注目画素を符号化する。また、符号化回路３１は、注目画素を符号化して得られた符号化画素の圧縮信号をローカル復号回路３２に供給するとともに、インターネットなどの通信回線を介して復号回路３３に供給する。
【０００７】
ローカル復号回路３２は、符号化回路３１から供給された圧縮信号の符号化画素を復号し、その復号により得られた復号画素のローカル伸張信号を符号化回路３１に供給する。
【０００８】
復号回路３３は、符号化回路３１から通信回線を介して供給された圧縮信号の符号化画素を復号し、その復号により得られた復号画素の伸張信号を図示せぬモニタに出力して、対応する画像を表示させる。
【０００９】
図２は、図１の符号化装置３１の構成を示すブロック図である。
【００１０】
図２の符号化装置３１は、減算器７１、絶対値回路７２、圧縮変換回路７３、符号取得回路７４、符号絶対値結合回路７５、カウンタ回路７６および選択出力回路７７により構成される。
【００１１】
減算器７１には、伝送すべき映像信号が供給されるとともに、ローカル復号回路３２から復号画素のローカル伸張信号が供給される。
【００１２】
減算器７１は、そこに供給された映像信号の画像の各画素を、順次、例えば、いわゆるラスタスキャン順に注目して注目画素とする。また、減算器７１は、注目画素から、ローカル復号回路３２から供給されたローカル伸張信号の復号画素を減算し、その減算により得られた注目画素と復号画素との差分を、絶対値回路７２および符号取得回路７４に供給する。
【００１３】
絶対値回路７２は、減算器７１から供給された差分の絶対値を演算して圧縮変換回路７３に供給する。
【００１４】
圧縮変換回路７３は、絶対値回路７２から供給された絶対値を圧縮し、符号絶対値結合回路７５に供給する。
【００１５】
符号取得回路７４は、減算器７１から供給された差分の符号を検出、取得し、符号絶対値結合回路７５に供給する。
【００１６】
符号絶対値結合回路７５は、圧縮変換回路７３からの圧縮された絶対値と、符号取得回路７４からの符号とを結合し、符号化画素として選択出力回路７７に供給する。
【００１７】
カウンタ回路７６には、映像信号有効信号と水平同期信号とが供給される。カウンタ回路７６は、そこに供給される映像信号有効信号が、水平帰線区間および垂直帰線区間を除いた区間である有効画像区間を示している間、図示せぬ発振回路から画素単位で供給されるクロック信号をカウントし、値０から１ずつインクリメントされるカウント値を選択出力回路７７に供給する。即ち、カウンタ回路７６は、画素数をカウントする。カウンタ回路７６は、そこに供給される水平同期信号の立ち上がりを検出すると、カウント値を値０にリセットする。
【００１８】
従って、注目画素が、符号化回路３１に供給される映像信号の画像の各ラインの左端の画素である場合、カウント値が値０にリセットされる。また、注目画素が、符号化回路３１に供給される映像信号の画像の左端以外の画素である場合、カウント値が値０以外の値（１以上の値）とされる。
【００１９】
選択出力回路７７は、カウンタ回路７６から供給されたカウント値が０である場合、減算器７１に供給される画素を選択、出力し、カウント値が０以外である場合、符号絶対値結合回路７５から供給された符号化画素を選択し、圧縮信号として出力する。
【００２０】
即ち、注目画素が各ラインの左端の画素である場合、その画素がそのまま出力され、左端以外の画素である場合、それに対応する符号化画素が出力される。
【００２１】
図３は、図１のローカル復号回路３２の構成を示すブロック図である。
【００２２】
なお、図１の復号回路３３は、図１のローカル復号回路３２と同様に構成されていることから、ローカル復号回路３２の構成の説明のみを行い、復号回路３３の説明は省略する。
【００２３】
ローカル復号回路３２は、符号絶対値分離回路９１、伸張変換回路９２、符号絶対値整数変換回路９３、加算器９４、カウンタ回路９５、選択出力回路９６および遅延回路９７により構成される。
【００２４】
符号絶対値分離回路９１には、符号化回路３１から圧縮信号が供給される。符号絶対値分離回路９１は、そこに供給された圧縮信号の各画素を、いわゆるラスタスキャン順に、順次注目し、注目画素とする。
【００２５】
符号絶対値分離回路９１は、注目画素が符号化画素である場合、注目画素を、符号取得回路７４で取得された符号と、圧縮変換回路７３で圧縮された絶対値とに分離し、符号を符号絶対値整数変換回路９３に供給し、圧縮された絶対値を伸張変換回路９２に供給する。
【００２６】
伸張変換回路９２は、符号絶対値分離回路９１からの圧縮された絶対値を伸張し、符号絶対値整数変換回路９３に供給する。
【００２７】
符号絶対値整数変換回路９３は、符号絶対値分離回路９１からの符号と、伸張変換回路９２からの伸張された絶対値とに基づいて、図２の減算器７１による減算で得られた差分に対応する値を演算し、加算器９４に供給する。
【００２８】
加算器９４には、符号絶対値整数変換回路９３から差分に対応する値が供給される他、遅延回路９７から前回の伸張復号により得られた復号画素が供給される。加算器９４は、符号絶対値整数変換回路９３からの差分に対応する値と、遅延回路９７からの復号画素とを加算し、その加算により得られた画素を選択出力回路９６に供給する。
【００２９】
カウンタ回路９５には、映像信号有効信号と水平同期信号とが供給される。カウンタ回路９５は、そこに供給される映像信号有効信号が有効画像区間を示している間、図示せぬ発振回路から画素単位で供給されるクロック信号をカウントし、カウント値を選択出力回路９６に供給する。
【００３０】
即ち、カウンタ回路９５は、図２のカウンタ回路７６と同様の機能を有し、画素数をカウントする。
【００３１】
選択出力回路９６は、カウント値が値０である場合、符号絶対値分離回路９１で注目画素とされた各ラインの左端の画素を選択し、カウント値が値０以外である場合、左端の画素以外の画素に対応する復号画素を選択し出力する。
【００３２】
遅延回路９７は、選択出力回路９６から供給された復号画素を、そのまま出力するとともに、タイミングを調整するために、１画素分の時間だけ遅延させて加算器９４に供給する。
【００３３】
なお、映像信号を圧縮することは、例えば、特許文献にも記載されている。特許文献１の発明では、圧縮符号化してデータ量を削減するために、入力画像データ、または入力画像データを間引いた伝送画素データのうちの１の画像データが選択され、その選択された画像データが予め定められたデータ量に圧縮され、符号化列が生成される（特に、特許文献１の[００２０]および[００２１]段落を参照）。
【００３４】
【特許文献１】特開２００３−１５８７２０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００３５】
ところで、図２の符号化回路３１では、注目画素とその直前の隣接画素の差分が符号化される。従って、例えば、注目画素と隣接画素との間に画像の境界線が存在し、境界線を挟む２つの画像が異質の画像であるような場合、図４に示されるように、注目画素と隣接画素との差分が大となる。これを、図４を参照して説明すると次のようになる。
【００３６】
図４において、横軸は時間軸を示しており、縦軸は符号化対象の画素の画素値を示している。また、丸印で示す画素１乃至７は、時間軸に沿って符号化される画素を示している。さらに、黒丸で示す画素１乃至３は、すでに符号化された画素を示しており、白丸で示す画素４乃至７は、これから符号化される画素を示している。
【００３７】
例えば、図４に示す画素４を注目画素として符号化する場合、図２の圧縮変換回路７３は、画素４と、画素４の前の隣接する画素３との差分の絶対値を圧縮する。
【００３８】
少なくとも画素１乃至７を含む画像が、画素３と画素４との間に位置する境界線を挟んで、画素１乃至画素３を含む画像と、画素４乃至画素７を含む画像が、異質の画像である場合、注目画素としての画素４の画素値と、その注目画素の前の隣接画素に対応する復号画素としての画素３の画素値とが大きく異なる値となる。その結果、注目画素と復号画素との差分の絶対値が大となる。
【００３９】
圧縮変換回路７３は、図５に示されるような圧縮特性を有している。即ち、絶対値ｘが基準値ｘtより小さいとき、圧縮特性の傾きは１となっているが、基準値ｘtより大きいとき、圧縮特性の傾きは１未満（即ち、より高い圧縮率）となっている。従って、基準値ｘtより小さい絶対値ｘは１対１に符号化されるが（即ち、実質的に圧縮されないが）、基準値ｘtより大きい絶対値ｘは圧縮されて符号化される。その結果、基準値ｘtより小さい絶対値は伸張しても量子化誤差が発生せず、信号が劣化しないが、基準値ｘtより大きい絶対値は伸張しても量子化誤差が発生し、信号が劣化する。
【００４０】
境界線を挟んで隣接する画像の画素の差分の絶対値は、基準値ｘtより大きくなる可能性が高くなり、その信号は劣化するおそれが大きい。
【００４１】
本発明は、このような状況に鑑みてなされたものであり、信号の劣化を抑制することができるようにするものである。
【課題を解決するための手段】
【００４２】
本発明の第１の側面の符号化装置は、入力される映像信号を符号化する符号化装置において、前記映像信号の画像の注目画素を抽出する第１の抽出手段と、前記画像から、前記注目画素に対応する補間画素を補間するのに用いる複数の補間用画素を抽出する第２の抽出手段と、複数の前記補間用画素を用いて、前記補間画素を補間する補間手段と、前記補間画素に基づいて、前記注目画素を符号化画素に符号化する符号化手段とを備える。
【００４３】
前記符号化手段では、圧縮前の値が基準値より小さいとき、第１の圧縮特性で圧縮を行い、圧縮前の値が前記基準値より大きいとき、圧縮率が前記第１の圧縮特性より高い第２の圧縮特性で圧縮を行うことができる。
【００４４】
前記符号化手段では、前記注目画素と前記補間画素の差分を演算する差分演算手段と、前記差分の絶対値を演算する絶対値演算手段と、前記絶対値を前記圧縮前の値として、前記絶対値が基準値より小さいとき、前記第１の圧縮特性で圧縮を行い、前記絶対値が前記基準値より大きいとき、前記第２の圧縮特性で圧縮を行う圧縮手段と、前記差分の符号を取得する符号取得手段と、前記符号と圧縮された前記絶対値とを結合して前記符号化画素を生成する結合手段とを設けることができる。
【００４５】
前記第１の抽出手段により抽出された前記注目画素と、前記符号化手段により符号化された前記符号化画素のうちのいずれか一方の画素を選択して出力する選択出力手段をさらに設けることができる。
【００４６】
本発明の第１の側面の符号化方法またはプログラムは、入力される映像信号を符号化する符号化装置の符号化方法または入力される映像信号を符号化する符号化装置の符号化処理をコンピュータに実行させるプログラムにおいて、前記映像信号の画像の注目画素を抽出し、前記画像から、前記注目画素に対応する補間画素を補間するのに用いる複数の補間用画素を抽出し、複数の前記補間用画素を用いて、前記補間画素を補間し、前記補間画素に基づいて、前記注目画素を符号化画素に符号化するステップを含む。
【００４７】
本発明の第１の側面においては、入力される映像信号の画像の注目画素が抽出され、前記画像から、前記注目画素に対応する補間画素を補間するのに用いる複数の補間用画素が抽出される。そして、複数の前記補間用画素を用いて、前記補間画素が補間され、前記補間画素に基づいて、前記注目画素が符号化画素に符号化される。
【００４８】
本発明の第２の側面の復号装置は、映像信号の画像の所定の画素をその所定の画素に対応する補間画素に基づいて符号化して得られた符号化画素により構成される符号化データを、元の前記映像信号に復号する復号装置において、前記符号化データから注目画素を抽出する第１の抽出手段と、前記符号化データから、前記注目画素に対応する補間画素を補間するのに用いる複数の補間用画素を抽出する第２の抽出手段と、複数の前記補間用画素を用いて、前記補間画素を補間する補間手段と、前記補間画素に基づいて、前記注目画素を復号画素に復号する復号手段とを備える。
【００４９】
前記符号化画素は、圧縮前の値が基準値より小さいとき、第１の圧縮特性で圧縮され、圧縮前の値が前記基準値より大きいとき、圧縮率が前記第１の圧縮特性より高い第２の圧縮特性で圧縮されたものであり、前記復号手段では、伸張前の値が基準値より小さいとき、前記第１の圧縮特性に対応する第１の伸張特性で伸張を行い、伸張前の値が前記基準値より大きいとき、前記第２の圧縮特性に対応する第２の伸張特性で伸張を行うことができる。
【００５０】
前記符号化データを構成する前記符号化画素は、さらに、前記所定の画素とその所定の画素に対応する補間画素との差分の圧縮された絶対値と、前記差分の符号とが結合されたものであり、前記復号手段では、前記符号化画素を、前記符号と圧縮された前記絶対値とに分離する分離手段と、圧縮された前記絶対値を前記伸張前の値として、圧縮された前記絶対値が基準値より小さいとき、前記第１の伸張特性で伸張を行い、圧縮された前記絶対値が前記基準値より大きいとき、前記第２の伸張特性で伸張を行う伸張手段と、前記符号と伸張された前記絶対値とに基づいて、前記差分に対応する値を生成する生成手段と、前記差分に対応する値と前記注目画素に対応する補間画素とに基づいて、前記注目画素を前記復号画素に変換する変換手段とを設けることができる。
【００５１】
前記第１の抽出手段により抽出された前記注目画素と、前記復号手段により復号された前記復号画素のうちのいずれか一方の画素を選択して出力する選択出力手段をさらに設けることができる。
【００５２】
本発明の第２の側面の復号方法またはプログラムは、映像信号の画像の所定の画素をその所定の画素に対応する補間画素に基づいて符号化して得られた符号化画素により構成される符号化データを、元の前記映像信号に復号する復号装置の復号方法または映像信号の画像の所定の画素をその所定の画素に対応する補間画素に基づいて符号化して得られた符号化画素により構成される符号化データを、元の前記映像信号に復号する復号装置の復号処理をコンピュータに実行させるプログラムにおいて、前記符号化データから注目画素を抽出し、前記符号化データから、前記注目画素に対応する補間画素を補間するのに用いる複数の補間用画素を抽出し、複数の前記補間用画素を用いて、前記補間画素を補間し、前記補間画素に基づいて、前記注目画素を復号画素に復号するステップを含む。
【００５３】
本発明の第２の側面においては、符号化データから注目画素が抽出され、前記符号化データから、前記注目画素に対応する補間画素を補間するのに用いる複数の補間用画素が抽出される。そして、複数の前記補間用画素を用いて、前記補間画素が補間され、前記補間画素に基づいて、前記注目画素が復号画素に復号される。
【発明の効果】
【００５４】
本発明によれば、信号の劣化を抑制することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００５５】
以下に本発明の実施の形態を説明するが、本発明の構成要件と、明細書又は図面に記載の実施の形態との対応関係を例示すると、次のようになる。この記載は、本発明をサポートする実施の形態が、明細書又は図面に記載されていることを確認するためのものである。従って、明細書又は図面中には記載されているが、本発明の構成要件に対応する実施の形態として、ここには記載されていない実施の形態があったとしても、そのことは、その実施の形態が、その構成要件に対応するものではないことを意味するものではない。逆に、実施の形態が構成要件に対応するものとしてここに記載されていたとしても、そのことは、その実施の形態が、その構成要件以外の構成要件には対応しないものであることを意味するものでもない。
【００５６】
本発明の第１の側面の符号化装置は、
入力される映像信号を符号化する符号化装置（例えば、図６のエンコーダ１１１）において、
前記映像信号の画像の注目画素を抽出する第１の抽出手段（例えば、図７の遅延回路１８４）と、
前記画像から、前記注目画素に対応する補間画素を補間するのに用いる複数の補間用画素を抽出する第２の抽出手段（例えば、図７の遅延回路１８１，１８３，１８５および１８７）と、
複数の前記補間用画素を用いて、前記補間画素を補間する補間手段（例えば、図７の補間回路１４２）と、
前記補間画素に基づいて、前記注目画素を符号化画素に符号化する符号化手段（例えば、図７の符号化回路１４３）と
を備える。
【００５７】
前記符号化手段では、
前記注目画素と前記補間画素の差分を演算する差分演算手段（例えば、図７の減算器２１１）と、
前記差分の絶対値を演算する絶対値演算手段（例えば、図７の絶対値回路２１２）と、
前記絶対値を前記圧縮前の値として、前記絶対値が基準値より小さいとき、前記第１の圧縮特性で圧縮を行い、前記絶対値が前記基準値より大きいとき、前記第２の圧縮特性で圧縮を行う圧縮手段（例えば、図７の圧縮変換回路２１３）と、
前記差分の符号を取得する符号取得手段（例えば、図７の符号取得回路２１４）と、
前記符号と圧縮された前記絶対値とを結合して前記符号化画素を生成する結合手段（例えば、図７の符号絶対値結合回路２１５）と
を設けることができる。
【００５８】
前記第１の抽出手段により抽出された前記注目画素と、前記符号化手段により符号化された前記符号化画素のうちのいずれか一方の画素を選択して出力する選択出力手段（例えば、図７の選択出力回路１４５）をさらに設けることができる。
【００５９】
本発明の第１の側面の符号化方法またはプログラムは、
入力される映像信号を符号化する符号化装置の符号化方法または入力される映像信号を符号化する符号化装置（例えば、図６のエンコーダ１１１）の符号化処理をコンピュータに実行させるプログラムにおいて、
前記映像信号の画像の注目画素を抽出し（例えば、図１３のステップＳ３１）、
前記画像から、前記注目画素に対応する補間画素を補間するのに用いる複数の補間用画素を抽出し（例えば、図１３のステップＳ３２）、
複数の前記補間用画素を用いて、前記補間画素を補間し（例えば、図１３のステップＳ３３）、
前記補間画素に基づいて、前記注目画素を符号化画素に符号化する（例えば、図１３のステップＳ３４）
ステップを含む。
【００６０】
本発明の第２の側面の復号装置は、
映像信号の画像の所定の画素をその所定の画素に対応する補間画素に基づいて符号化して得られた符号化画素により構成される符号化データを、元の前記映像信号に復号する復号装置（例えば、図６のデコーダ１１２）において、
前記符号化データから注目画素を抽出する第１の抽出手段（例えば、図１７の遅延回路３０４）と、
前記符号化データから、前記注目画素に対応する補間画素を補間するのに用いる複数の補間用画素を抽出する第２の抽出手段（例えば、図１７の遅延回路３０１，３０３，３０５および３０７）と、
複数の前記補間用画素を用いて、前記補間画素を補間する補間手段（例えば、図１７の補間回路２５２）と、
前記補間画素に基づいて、前記注目画素を復号画素に復号する復号手段（例えば、図１７の復号回路２５３）と
を備える。
【００６１】
前記符号化データを構成する前記符号化画素は、さらに、前記所定の画素とその所定の画素に対応する補間画素との差分の圧縮された絶対値と、前記差分の符号とが結合されたものであり、
前記復号手段では、
前記符号化画素を、前記符号と圧縮された前記絶対値とに分離する分離手段（例えば、図１７の符号絶対値分離回路３３１）と、
圧縮された前記絶対値を前記伸張前の値として、圧縮された前記絶対値が基準値より小さいとき、前記第１の伸張特性で伸張を行い、圧縮された前記絶対値が前記基準値より大きいとき、前記第２の伸張特性で伸張を行う伸張手段（例えば、図１７の伸張変換回路３３２）と、
前記符号と伸張された前記絶対値とに基づいて、前記差分に対応する値を生成する生成手段（例えば、図１７の差分生成回路３３３）と、
前記差分に対応する値と前記注目画素に対応する補間画素とに基づいて、前記注目画素を前記復号画素に変換する変換手段（例えば、図１７の加算器３３４）と
設けることができる。
【００６２】
前記第１の抽出手段により抽出された前記注目画素と、前記復号手段により復号された前記復号画素のうちのいずれか一方の画素を選択して出力する選択出力手段（例えば、図１７の選択出力回路２５５）をさらに設けることができる。
【００６３】
本発明の第２の側面の復号方法またはプログラムは、
映像信号の画像の所定の画素をその所定の画素に対応する補間画素に基づいて符号化して得られた符号化画素により構成される符号化データを、元の前記映像信号に復号する復号装置の復号方法または映像信号の画像の所定の画素をその所定の画素に対応する補間画素に基づいて符号化して得られた符号化画素により構成される符号化データを、元の前記映像信号に復号する復号装置（例えば、図６のデコーダ１１２）の復号処理をコンピュータに実行させるプログラムにおいて、
前記符号化データから注目画素を抽出し（例えば、図２０のステップＳ１３１）、
前記符号化データから、前記注目画素に対応する補間画素を補間するのに用いる複数の補間用画素を抽出し（例えば、図２０のステップＳ１３２）、
複数の前記補間用画素を用いて、前記補間画素を補間し（例えば、図２０のステップＳ１３３）、
前記補間画素に基づいて、前記注目画素を復号画素に復号する（例えば、図２０のステップＳ１３４）
ステップを含む。
【００６４】
次に、図面を参照して、本発明の一実施の形態について説明する。
【００６５】
図６は、本発明を適用した画像伝送システムの一実施の形態の構成を示すブロック図である。
【００６６】
図６の画像伝送システム１００は、エンコーダ１１１およびデコーダ１１２により構成される。
【００６７】
伝送すべき映像信号は、エンコーダ１１１に供給され、エンコーダ１１１は、そこに供給される映像信号を、例えば、後述する所定の圧縮方式により圧縮し、圧縮信号とする。エンコーダ１１１が所定の圧縮方式を行うことにより得られる圧縮信号は、例えば、半導体メモリ、光磁気ディスク、磁気ディスク、光ディスク、磁気テープ、相変化ディスクなどでなる記録媒体１１３に記録されるか、または、例えば、地上波、衛星回線、ＣＡＴＶ（Cable Television）網、インターネット、公衆回線などでなる伝送媒体１１４を介して伝送される。
【００６８】
デコーダ１１２は、記録媒体１１３または伝送媒体１１４を介して提供される圧縮信号を受信して、元の映像信号に伸張、復号する。この伸張、復号された映像信号は、例えば、図示せぬモニタに供給されて、対応する画像が表示される。
【００６９】
図７は、図６のエンコーダ１１１の実施の形態の構成を示すブロック図である。
【００７０】
図７のエンコーダ１１１は、画素保持回路１４１、補間回路１４２、符号化回路１４３、トグル回路１４４、および選択出力回路１４５により構成される。なお、各回路には、処理が行われるタイミングなどを同期させるクロック信号が図示せぬ発振回路から供給される。各回路は、そこに供給されるクロック信号に基づいて、適切なタイミングで処理を行う。
【００７１】
エンコーダ１１１の画素保持回路１４１には、伝送すべき映像信号が供給される。画素保持回路１４１は、そこに供給された映像信号の画像から複数の画素を抽出して保持する。
【００７２】
また、画素保持回路１４１は、複数の画素のうちの注目している注目画素を符号化回路１４３および選択出力回路１４５に供給するとともに、複数の画素のうちの残りの所定の画素を、注目画素に対応する画素である補間画素を補間するのに用いる複数の補間用画素として補間回路１４２に供給する。
【００７３】
画素保持回路１４１は、遅延回路１８１乃至１８７により構成される。遅延回路１８１乃至１８７は、それぞれ、そこに供給された映像信号を一時記憶し、その映像信号を１画素分の時間（以下、１クロック分と称する）だけ遅延させて出力する。
【００７４】
これにより、補間回路１４２には、遅延回路１８１から、エンコーダ１１１に入力された映像信号が１クロック分だけ遅延された映像信号の画素、遅延回路１８３から３クロック分だけ遅延された映像信号の画素、遅延回路１８５から５クロック分だけ遅延された映像信号の画素、および遅延回路１８７から７クロック分だけ遅延された映像信号の画素が、複数の補間用画素として供給される。
【００７５】
また、符号化回路１４３および選択出力回路１４５には、遅延回路１８４から４クロック分だけ遅延された映像信号の画素が、注目画素として供給される。
【００７６】
補間回路１４２は、画素保持回路１４１から供給された複数の補間用画素を用いて補間画素を補間し、符号化回路１４３に供給する。
【００７７】
符号化回路１４３は、補間回路１４２から供給された補間画素に基づいて、画素保持回路１４１から供給された注目画素を符号化画素に符号化する。
【００７８】
符号化回路１４３は、減算器２１１、絶対値回路２１２、圧縮変換回路２１３、符号取得回路２１４および符号絶対値結合回路２１５により構成される。
【００７９】
減算器２１１は、画素保持回路１４１の遅延回路１８４から供給された注目画素から、補間回路１４２から供給された補間画素を減算し、その減算により得られた注目画素と補間画素との差分を絶対値回路２１２および符号取得回路２１４に供給する。
【００８０】
絶対値回路２１２は、減算器２１１から供給された差分の絶対値を演算し、圧縮変換回路２１３に供給する。
【００８１】
圧縮変換回路２１３は、絶対値回路２１２から供給された絶対値を圧縮して符号絶対値結合回路２１５に供給する。即ち、例えば、圧縮変換回路２１３は、絶対値回路２１２から供給された絶対値を圧縮前の値として、圧縮前の値が基準値より小さいとき、第１の圧縮特性で圧縮を行い、圧縮前の値が基準値より大きいとき、圧縮率が第１の圧縮特性より高い第２の圧縮特性で圧縮を行う。なお、圧縮前の値が基準値であるとき、第１の圧縮特性と第２の圧縮特性とは、同一の圧縮特性となるため、圧縮変換回路２１３は、いずれかの圧縮特性で圧縮を行う。
【００８２】
符号取得回路２１４は、減算器２１１から供給された差分の符号を検出、取得し、符号絶対値結合回路２１５に供給する。
【００８３】
符号絶対値結合回路２１５は、圧縮変換回路２１３からの圧縮された絶対値と、符号取得回路２１４から供給された符号とを結合し、符号化画素として選択出力回路１４５に出力する。
【００８４】
トグル回路１４４には、映像信号有効信号と水平同期信号とが供給される。トグル回路１４４は、そこに供給される映像信号有効信号が有効画像区間を示している間、図示せぬ発振回路からクロック信号が画素単位で供給される毎に、レベルがL(論理０)の信号、またはレベルがH(論理１)の信号を、交互に選択出力回路１４５に供給する。
【００８５】
また、トグル回路１４４は、そこに供給される水平同期信号の立ち上がりを検出すると、出力する信号をレベルがLの信号にリセットする。
【００８６】
選択出力回路１４５は、トグル回路１４４から供給される信号に基づいて、画素保持回路１４１から供給された注目画素と、符号化回路１４３から供給された符号化画素とのいずれか一方の画素を選択し、圧縮信号として出力する。即ち、トグル回路１４４から選択出力回路１４５に供給される信号が表す値が、レベルがLの論理０である場合、注目画素が選択、出力される。また、トグル回路１４４から選択出力回路１４５に供給される信号が表す値が、レベルがHの論理１である場合、符号化画素が選択、出力される。
【００８７】
図８は、図７の画素保持回路１４１により抽出されて保持される複数の画素を示す図である。
【００８８】
図８の丸印は、画素保持回路１４１に供給される映像信号の画像を構成する各画素を示している。
【００８９】
画素保持回路１４１は、順次カスケード接続された遅延回路１８１乃至遅延回路１８７により、７個の画素２２１乃至画素２２７を保持する。そのうちの中央の画素２２４は、注目画素とされる。注目画素の１つ前の画素２２３、３つ前の画素２２１、１つ後の画素２２５、さらに３つ後の画素２２７は、補間用画素とされる。画素保持回路１４１は、注目画素としての画素２２４を符号化回路１４３および選択出力回路１４５に供給するとともに、複数の補間用画素としての画素２２１，２２３，２２５および２２７を、補間回路１４２に供給する。
【００９０】
補間回路１４２は、画素保持回路１４１から供給された複数の補間用画素２２１，２２３，２２５および２２７から、以下に示す式（１）を用いて、注目画素としての画素２２４に対応する補間画素を補間し、符号化回路１４３に供給する。
【００９１】
(補間画素の画素値)=-0.125×(画素２２１の画素値)+0.625×(画素２２３の画素値)+0.625×(画素２２５の画素値)-0.125×(画素２２７の画素値)
・・・・（１）
【００９２】
図９は、図７の符号化回路１４３における圧縮変換回路２１３の実施の形態の構成を示すブロック図である。
【００９３】
圧縮変換回路２１３は、記憶部２３１、乗算器２３２、加算器２３３、乗算器２３４、加算器２３５および最小値回路２３６により構成される。
【００９４】
記憶部２３１は、絶対値回路２１２から圧縮変換回路２１３に供給された絶対値を圧縮するのに用いる係数a1,a2,b1,b2を記憶する。なお、係数a1,a2,b1,b2は、どのような圧縮特性で圧縮するかにより、例えばユーザにより決定される。
【００９５】
乗算器２３２には、絶対値回路２１２から、絶対値として値ｘが供給される。乗算器２３２は、記憶部２３１に記憶された係数a1を読み出し、その係数a1と絶対値回路２１２から供給された絶対値ｘとを乗算して、その乗算により得られた値a1ｘを加算器２３３に供給する。
【００９６】
加算器２３３は、記憶部２３１に記憶された係数b1を読み出し、その係数b1と乗算器２３２から供給された値a1ｘとを加算して、その加算により得られた値a1ｘ+b1を最小値回路２３６に供給する。
【００９７】
乗算器２３４には、乗算器２３２に供給された絶対値と同一の絶対値ｘが絶対値回路２１２から供給される。乗算器２３４は、記憶部２３１に記憶された係数a2を読み出し、その係数a2と絶対値回路２１２から供給された絶対値ｘとを乗算して、その乗算により得られた値a2ｘを加算器２３５に供給する。
【００９８】
加算器２３５は、記憶部２３１に記憶された係数b2を読み出し、その係数b2と乗算器２３４から供給された値a2ｘとを加算して、その加算により得られた値a2ｘ+b2を最小値回路２３６に供給する。
【００９９】
最小値回路２３６は、加算器２３３から供給された値a1ｘ+b1と加算器２３５から供給された値a2ｘ+b2のうちの最小値を選択し、例えば、その最小値の小数部分を切り上げて得られた整数値を、符号化画素として符号絶対値結合回路２１５に供給する。
【０１００】
図１０は、圧縮変換回路２１３が、絶対値を圧縮して出力する入出力特性を示す図である。
【０１０１】
図中、横軸は、絶対値回路２１２から圧縮変換回路２１３に供給される絶対値を示しており、縦軸は、圧縮変換回路２１３に供給される絶対値を所定の関数で圧縮した後の、圧縮された絶対値を示している。
【０１０２】
関数a1x+b1と関数a2x+b2とは、絶対値を変換するのに用いる関数であり、係数a1,a2,b1,b2は、図９の記憶部２３１に記憶されている係数a1,a2,b1,b2を表す。絶対値は、乗算器２３２と加算器２３３により実現される関数a1x+b1と、乗算器２３４と加算器２３５により実現される関数a2x+b2とにより変換される。
【０１０３】
関数a1x+b1と関数a2x+b2とは基準値xtで交差する。絶対値が基準値xt以下であるとき、関数y=a1x+b1を用いて第１の圧縮特性による圧縮が行われる。また、絶対値が基準値xtより大きいとき、より高い圧縮率（a1>a2）の関数y=a2x+b2を用いて第２の圧縮特性による圧縮が行われる。
【０１０４】
例えば、a1=1,b1=0である場合、絶対値が基準値xt以下の値であるとき、絶対値は同一の値に圧縮される。即ち、この場合、圧縮率は１となり、絶対値は１対１に変換される。
【０１０５】
これに対して、絶対値が基準値xtより大きい値であるとき、絶対値は関数a2x+b2によりその値より小さい値に変換される。従って、データ量は関数a1x+b1による場合より少なくなる。
【０１０６】
図１１は、図７のトグル回路１４４の実施の形態の構成を示す図である。
【０１０７】
トグル回路１４４では、イネーブル端子ENに供給される映像信号有効信号が有効画像区間を示している間、画素単位でクロック信号が供給される毎に、出力端子QからレベルがHの信号とレベルがLの信号とが交互に出力され、選択出力回路１４５に入力される。また、出力端子Qと反対のレベル（論理）の信号を出力する出力端子XQの出力が入力端子Dに帰還される。
【０１０８】
出力端子Qから出力された信号のレベルがH（論理１）である場合、出力端子XQの出力のレベルはL（論理０）となり、それが入力端子Dに入力されているので、次のクロック信号が供給されると、出力端子Qの出力信号のレベルはL（論理０）となり、出力端子XQの出力信号のレベルはH（論理１）となる。従って、さらに次のクロック信号が供給されると、出力端子Qの出力信号のレベルはHとなり、出力端子XQの出力信号のレベルはLとなる。このような動作が繰り返される。
【０１０９】
トグル回路１４４は、リセット端子Rに供給される水平同期信号の立ち上がりを検出すると、出力する信号をレベルがLの信号にリセットし、次にクロック信号が入力されたときに、出力端子Qからリセットした後のレベルがLの信号を出力する。
【０１１０】
図１２は、図７のトグル回路１４４の動作のタイミングチャートである。
【０１１１】
トグル回路１４４は、リセット端子Rに入力される水平同期信号（図１２A）の立ち上がりでリセットされ、出力端子Qより選択出力回路１４５に出力する信号（図１２C）のレベルがLにされるとともに、イネーブル端子ENに入力される映像信号有効信号（図１２B）が有効画像区間を示している間、クロック信号が供給される毎に、レベルがHの信号と、レベルがLの信号とが、交互に選択出力回路１４５に供給される。
【０１１２】
選択出力回路１４５では、トグル回路１４４から供給された信号（図１２C）のレベルがLである場合、遅延回路１８４から供給される圧縮していない実データの注目画素が選択され、信号のレベルがHである場合、符号絶対値結合回路２１５から供給される圧縮された符号化画素が選択されて出力される。
【０１１３】
次に、図１３のフローチャートを参照して、図７のエンコーダ１１１が行う画像圧縮処理を説明する。
【０１１４】
ステップＳ３１において、画素保持回路１４１の遅延回路１８４は、そこに供給された映像信号の画像の注目画素を抽出して符号化回路１４３および選択出力回路１４５に供給する。即ち、画素保持回路１４１において、各画素が遅延回路１８１乃至遅延回路１８７に順次転送され、そのうちの遅延回路１８４より保持された画素が、注目画素として出力される。
【０１１５】
ステップＳ３２において、画素保持回路１４１の遅延回路１８１，１８３，１８５および１８７は、そこに供給された映像信号の画像の、注目画素に対応する画素である補間画素を補間するのに用いる複数の補間用画素を抽出して補間回路１４２に供給する。
【０１１６】
ステップＳ３３において、補間回路１４２は、画素保持回路１４１から供給された複数の補間用画素を用いて補間画素を補間し、符号化回路１４３に供給する。即ち、上述した式（１）により補間画素が生成される。
【０１１７】
ステップＳ３４において、符号化回路１４３は、補間回路１４２から供給された補間画素に基づいて、画素保持回路１４１から供給された注目画素を符号化画素に符号化する符号化処理を行う。なお、符号化処理の詳細については、図１４を参照して後述する。
【０１１８】
ステップＳ３５において、トグル回路１４４は、そこに供給される映像信号有効信号が有効画像区間を示している間、図示せぬ発振回路からクロック信号が供給される毎に、注目画素を選択することを指示する信号、または符号化画素を選択することを指示する信号のうちのいずれか一方の信号を、交互に選択出力回路１４５に供給する。
【０１１９】
ステップＳ３６において、選択出力回路１４５は、トグル回路１４４から供給された信号に基づいて、画素保持回路１４１から供給された注目画素と、符号化回路１４３から供給された符号化画素とのいずれか一方の画素を交互に選択し、圧縮信号として出力する。従って、圧縮信号は、注目画素の実データと符号化画素とが交互に配置された信号となる。
【０１２０】
その後、処理は終了される。
【０１２１】
次に、図１４のフローチャートを参照して図１３のステップＳ３４における符号化処理を説明する。
【０１２２】
ステップＳ６１において、減算器２１１は、画素保持回路１４１の遅延回路１８４から供給された注目画素から、補間回路１４２から供給された補間画素を減算し、その減算により得られた注目画素と補間画素との差分を絶対値回路２１２および符号取得回路２１４に供給する。
【０１２３】
ステップＳ６２において、絶対値回路２１２は、減算器２１１から供給された差分の絶対値を演算し、圧縮変換回路２１３に供給する。
【０１２４】
ステップＳ６３において、圧縮変換回路２１３は、絶対値回路２１２から供給された絶対値を圧縮する圧縮変換処理を行い、その圧縮変換処理により得られる圧縮された絶対値を符号絶対値結合回路２１５に供給する。なお、圧縮変換処理の詳細については、図１５を参照して後述する。
【０１２５】
ステップＳ６４において、符号取得回路２１４は、減算器２１１から供給された差分の符号を検出、取得し、符号絶対値結合回路２１５に供給する。
【０１２６】
ステップＳ６５において、符号絶対値結合回路２１５は、圧縮変換回路２１３からの圧縮された絶対値と、符号取得回路２１４から供給された符号とを結合し、符号化画素として選択出力回路１４５に出力する。
【０１２７】
その後、処理は、図１３のステップＳ３４にリターンする。
【０１２８】
このように、注目画素を符号化するために差分演算の対象とされるのはローカル復号された画素ではなく、補間画素である。そしてその補間画素は遅延回路１８１，１８３，１８５，１８７により保持された実データから生成される。従って符号化を行う際のローカル復号処理が不要となり、構成を簡略化し、低コスト化を図ることができる。
【０１２９】
次に、図１５のフローチャートを参照して図１４のステップＳ６３における圧縮変換処理を説明する。
【０１３０】
ステップＳ９１において、乗算器２３２は、記憶部２３１に記憶された係数a1を読み出し、その係数a1と絶対値回路２１２から供給された絶対値ｘとを乗算して、その乗算により得られた値a1ｘを加算器２３３に供給する。
【０１３１】
ステップＳ９２において、加算器２３３は、記憶部２３１に記憶された係数b1を読み出し、その係数b1と乗算器２３２から供給された値a1ｘとを加算して、その加算により得られた値a1ｘ+b1を最小値回路２３６に供給する。
【０１３２】
ステップＳ９３において、乗算器２３４は、記憶部２３１に記憶された係数a2を読み出し、その係数a2と、そこに供給された、絶対値回路２１２から乗算器２３２に供給されたものと同一の絶対値ｘとを乗算して、その乗算により得られた値a2ｘを加算器２３５に供給する。
【０１３３】
ステップＳ９４において、加算器２３５は、記憶部２３１に記憶された係数b2を読み出し、その係数b2と乗算器２３４から供給された値a2ｘとを加算して、その加算により得られた値a2ｘ+b2を最小値回路２３６に供給する。
【０１３４】
ステップＳ９５において、最小値回路２３６は、加算器２３３から供給された値a1ｘ+b1と加算器２３５から供給された値a2ｘ+b2のうちの最小値を選択し、その最小値の小数部分を切り上げて得られた整数値を、符号化画素として符号絶対値結合回路２１５に供給する。
【０１３５】
その後、処理は、図１４のステップＳ６３にリターンする。
【０１３６】
以上のように、注目画素と減算される差分対象として補間画素を用いるようにしたので、差分対象として注目画素の前の隣接する１画素を用いる図４の場合と比較して、差分対象の値が注目画素に近い値となる。即ち、差分対象の値と注目画素との差分の絶対値が、差分対象として注目画素の前の隣接画素を用いる場合に比べて小さくなる。
【０１３７】
図１６は、差分対象が注目画素に近い値となることを説明する図である。
【０１３８】
図中、横軸は時間軸を示しており、縦軸は符号化対象の画素の画素値を示している。また、丸印で示す画素１乃至画素７は、時間軸に沿って符号化される画素を示しており、三角印で示す画素は、複数の補間用画素としての画素１，３，５，７を用いて補間された補間画素を示している。
【０１３９】
例えば、図１６に示す画素４を注目画素として符号化する場合、図７の圧縮変換回路２１３は、画素４と、三角印で示す補間画素との差分の絶対値を圧縮する。
【０１４０】
少なくとも画素１乃至７を含む画像が、画素３と画素４との間に位置する境界線を挟んで全く異質の画像となる場合であっても、差分対象として、三角印で示す補間画素を用いるため、差分対象として注目画素の前の隣接する画素３を用いる図４の場合と比較して、注目画素としての画素４の画素値と、差分対象としての補間画素とが大きく異なる値にはならない。即ち、両者の差分の絶対値は小さくなる。
【０１４１】
注目画素と差分対象との差分の絶対値を統計的に小とすることができることから、その差分の絶対値は基準値より小となることが多くなる。従って、差分対象として注目画素の前の隣接する画素３を用いる図４の場合と比較して、関数a1x+b1の圧縮特性によるより低い圧縮が多く行われるため、関数a2x+b2を用いたより高い圧縮が行われる場合に比べて、注目画素を、統計的に圧縮による信号劣化の少ない符号化画素に符号化することができる。
【０１４２】
図１７は、図６のデコーダ１１２の実施の形態の構成を示すブロック図である。
【０１４３】
図１７のデコーダ１１２は、画素保持回路２５１、補間回路２５２、復号回路２５３、トグル回路２５４および選択出力回路２５５により構成される。
【０１４４】
デコーダ１１２の画素保持回路２５１には、図７(図６)のエンコーダ１１１から記録媒体１１３または伝送媒体１１４を介して圧縮信号が供給される。この圧縮信号は、エンコーダ１１１に供給された映像信号の画像の所定の画素を、その所定の画素に対応する補間画素に基づいて符号化して得られた符号化画素と、映像信号の画像の他の画素とにより構成される符号化データを表す信号である。
【０１４５】
画素保持回路２５１は、図７の画素保持回路１４１と同様の機能を有する。
【０１４６】
即ち、画素保持回路２５１は、そこに供給された圧縮信号が表す符号化データから複数の画素を抽出して保持する。また、画素保持回路２５１は、複数の画素のうちの注目している注目画素を復号回路２５３および選択出力回路２５５に供給するとともに、複数の画素のうちの残りの所定の画素を、注目画素に対応する画素である補間画素を補間するのに用いる複数の補間用画素として補間回路２５２に供給する。
【０１４７】
なお、画素保持回路２５１では、図７の画素保持回路１４１で抽出された複数の補間用画素と対応する複数の画素が、複数の補間用画素として抽出される。即ち、画素保持回路２５１と図７の画素保持回路１４１における注目画素とそれに対応する補間用画素の相対的な位置関係は同一である。
【０１４８】
画素保持回路２５１は、遅延回路３０１乃至３０７により構成される。遅延回路３０１乃至遅延回路３０７は、それぞれ、そこに供給された圧縮信号を一時記憶し、その圧縮信号を１クロック分だけ遅延させて出力する。
【０１４９】
これにより、補間回路２５２には、遅延回路３０１から、デコーダ１１２に入力された圧縮信号が１クロック分だけ遅延された圧縮信号の画素、遅延回路３０３から３クロック分だけ遅延された圧縮信号の画素、遅延回路３０５から５クロック分だけ遅延された圧縮信号の画素、および遅延回路３０７から７クロック分だけ遅延された圧縮信号の画素が、複数の補間用画素として供給される。
【０１５０】
また、復号回路２５３および選択出力回路２５５には、遅延回路３０４から４クロック分だけ遅延された圧縮信号の画素が、注目画素として供給される。
【０１５１】
補間回路２５２は、図７の補間回路１４２と同様に、画素保持回路２５１から供給された複数の補間用画素を用いて補間画素を補間し、復号回路２５３に供給する。
【０１５２】
復号回路２５３は、補間回路２５２から供給された補間画素に基づいて、画素保持回路２５１から供給された注目画素を復号画素に復号する。
【０１５３】
復号回路２５３は、符号絶対値分離回路３３１、伸張変換回路３３２、差分生成回路３３３および加算器３３４により構成される。
【０１５４】
符号絶対値分離回路３３１は、画素保持回路２５１から供給された注目画素が符号化画素である場合、その注目画素を、図７の符号取得回路２１４で取得された符号と、図７の圧縮変換回路２１３から出力される圧縮された絶対値とに分離する。また、符号絶対値分離回路３３１は、圧縮された絶対値を伸張変換回路３３２に供給するとともに、符号を差分生成回路３３３に供給する。
【０１５５】
伸張変換回路３３２は、符号絶対値分離回路３３１からの圧縮された絶対値を伸張し、その伸張により得られる伸張された絶対値を差分生成回路３３３に供給する。即ち、符号絶対値分離回路３３１から供給された圧縮された絶対値を、伸張前の値として、伸張前の値が基準値より小さいとき、第１の圧縮特性に対応する第１の伸張特性で伸張を行い、伸張前の値が基準値より大きいとき、第２の圧縮特性に対応する第２の伸張特性で伸張を行う。なお、伸張前の値が基準値であるとき、第１の伸張特性と第２の伸張特性とは、同一の伸張特性となるため、伸張変換回路３３２は、いずれかの伸張特性で伸張を行う。
【０１５６】
差分生成回路３３３は、符号絶対値分離回路３３１から供給された符号と、伸張変換回路３３２からの伸張された絶対値とに基づいて、図７の減算器２１１で得られた差分に対応する値を生成し加算器３３４に供給する。
【０１５７】
加算器３３４は、補間回路２５２から供給された補間画素と、差分生成回路３３３から供給された差分に対応する値とを加算し、その加算により得られた値を、復号画素として選択出力回路２５５に供給する。
【０１５８】
トグル回路２５４には、映像信号有効信号と水平同期信号とが供給される。トグル回路２５４は、そこに供給される映像信号有効信号が有効画像区間を示している間、図示せぬ発振回路からクロック信号が画素単位で入力される毎に、レベルがLの信号、またはレベルがHの信号を選択出力回路２５５に供給する。
【０１５９】
また、トグル回路２５４は、そこに供給される水平同期信号の立ち上がりを検出すると、トグル回路２５４から出力する信号をレベルがLの信号にリセットする。
【０１６０】
即ち、トグル回路２５４は、図７のトグル回路１４４と同様の機能を有する。
【０１６１】
選択出力回路２５５は、図７の選択出力回路１４５と同様に、トグル回路２５４から供給される信号に基づいて、画素保持回路２５１から供給された注目画素と、復号回路２５３から供給された復号画素とのいずれか一方の画素を選択し、圧縮信号として出力する。即ち、トグル回路２５４から選択出力回路２５５に供給される信号が表す値が、レベルがLの論理０である場合、注目画素を選択、出力される。また、トグル回路２５４から選択出力回路２５５に供給される信号が表す値が、レベルがHの論理１である場合、復号画素が選択、出力される。
【０１６２】
図１８は、図１７の伸張変換回路３３２の実施の形態の構成を示すブロック図である。
【０１６３】
伸張変換回路３３２は、記憶部３７１、乗算器３７２、加算器３７３、乗算器３７４、加算器３７５および最大値回路３７６により構成される。
【０１６４】
記憶部３７１は、伸張変換回路３３２に供給される圧縮された絶対値を伸張するために用いる係数c1,c2,d1,d2を記憶する。なお、係数c1,c2,d1,d2は、図９の記憶部２３１に記憶されている係数a1,a2,b1,b2が表す圧縮特性に対応する伸張特性に対応した係数である。
【０１６５】
乗算器３７２には、符号絶対値分離回路３３１から圧縮された絶対値として値xが供給される。乗算器３７２は、記憶部３７１に記憶された係数c1を読み出し、その係数c1と符号絶対値分離回路３３１からの圧縮された絶対値xとを乗算して、その乗算により得られた値c1xを加算器３７３に供給する。
【０１６６】
加算器３７３は、記憶部３７１に記憶された係数d1を読み出し、係数d1と乗算器３７２から供給された値c1xとを加算して、その加算により得られた値c1x+d1を最大値回路３７６に供給する。
【０１６７】
乗算器３７４には、乗算器３７２に供給された圧縮された絶対値と同一の圧縮された絶対値xが、符号絶対値分離回路３３１から供給される。乗算器３７４は、記憶部３７１に記憶された係数c2を読み出し、その係数c2と符号絶対値分離回路３３１からの圧縮された絶対値xとを乗算して、その乗算により得られた値c2xを加算器３７５に供給する。
【０１６８】
加算器３７５は、記憶部３７１に記憶された係数d2を読み出し、その係数d2と乗算器３７４から供給された値c2xとを加算して、その加算により得られた値c2x+d2を最大値回路３７６に供給する。
【０１６９】
最大値回路３７６は、加算器３７３から供給された値c1x+d1と加算器３７５から供給された値c2x+d2のうちの最大値を選択し、その最大値の小数部分を切り上げて得られた整数値を、復号画素として差分生成回路３３３に供給する。
【０１７０】
図１９は、伸張変換回路３３２が、圧縮された絶対値を伸張して出力する入出力特性を示す図である。
【０１７１】
図中、横軸は、符号絶対値分離回路３３１から伸張変換回路３３２に供給される圧縮された絶対値を示しており、縦軸は、圧縮される前の絶対値を示している。
【０１７２】
関数c1x+d1と関数c2x+d2とは、圧縮された絶対値を圧縮前の絶対値に伸張するのに用いる関数であり、係数c1,c2,d1,d2は、図１８の記憶部３７１に記憶されている係数c1,c2,d1,d2を表す。また、関数c1x+d1は関数a1x+b1（図１０）の逆関数であり、関数c2x+d2は関数a2x+b2（図１０）の逆関数である。従って、c1=1/a1,c2=1/a2となる。
【０１７３】
関数c1x+d1と関数c2x+d2とは、図１０における場合と同一の基準値xtで交差する。絶対値が基準値xt以下であるとき、関数c1x+d1を用いて第１の伸張特性による伸張が行われる。また、絶対値が基準値xtより大きいとき、関数c2x+d2を用いて第２の伸張特性による伸張が行われる。
【０１７４】
例えば、a1=1,b1=0の場合、c1=1,d1=0とされ、絶対値が基準値xt以下の値であるとき、圧縮された絶対値は、同じ値の絶対値に伸張される。即ち、このとき、１対１の変換が行われる。
【０１７５】
これに対して、絶対値が基準値xtより大きい値であるとき、圧縮された絶対値は、関数c2x+d2によりその値より大きい値に伸張される。このようにして圧縮された絶対値が圧縮前の絶対値に伸張される。
【０１７６】
次に、図２０のフローチャートを参照してデコーダ１１２が行う画像伸張処理を説明する。
【０１７７】
ステップＳ１３１において、画素保持回路２５１の遅延回路３０４は、そこに供給された圧縮信号が表す符号化データから注目画素を抽出し、その注目画素を復号回路２５３および選択出力回路２５５に供給する。即ち、遅延回路３０１乃至遅延回路３０７は、入力された画素を順次後段に転送する。そのうちの遅延回路３０４により保持された画素が、注目画素として出力される。
【０１７８】
ステップＳ１３２において、画素保持回路２５１の遅延回路３０１，３０３，３０５および３０７は、そこに供給された圧縮信号が表す符号化データの、注目画素に対応する画素である補間画素を補間するのに用いる複数の補間用画素を抽出して補間回路２５２に供給する。
【０１７９】
ステップＳ１３３において、補間回路２５２は、図７の補間回路１４２と同様に、画素保持回路２５１から供給された複数の補間用画素を用いて補間画素を補間し、復号回路２５３に供給する。即ち、図７の補間回路１４２と同様に、上述した式（１）により補間画素が生成される。
【０１８０】
ステップＳ１３４において、復号回路２５３は、補間回路２５２から供給された補間画素に基づいて、画素保持回路２５１から供給された注目画素に復号処理を行い、復号画素に復号する。なお、復号処理の詳細については、図２１を参照して後述する。
【０１８１】
ステップＳ１３５において、トグル回路２５４は、図７のトグル回路１４４と同様に、図示せぬ発振回路からクロック信号が供給される毎に、注目画素を選択することを指示する信号、または復号画素を選択することを指示する信号のうちのいずれか一方の信号を交互に選択出力回路２５５に供給する。
【０１８２】
ステップＳ１３６において、選択出力回路２５５は、図７の選択出力回路１４５と同様に、トグル回路２５４から供給された信号に基づいて、画素保持回路２５１から供給された注目画素と、復号回路２５３から供給された復号画素とのいずれか一方の画素を交互に選択して、伸張信号として出力する。
【０１８３】
次に、図２１のフローチャートを参照して、図２０のステップＳ１３４における復号処理を説明する。
【０１８４】
ステップＳ１６１において、符号絶対値分離回路３３１は、画素保持回路２５１から供給された注目画素が符号化画素である場合、その注目画素を、図７の符号取得回路２１４で得られた符号と、図７の圧縮変換回路２１３から出力された圧縮された絶対値とに分離する。また、このとき、符号絶対値分離回路３３１は、圧縮された絶対値を伸張変換回路３３２に供給するとともに、符号を差分生成回路３３３に供給する。
【０１８５】
ステップＳ１６２において、伸張変換回路３３２は、符号絶対値分離回路３３１からの圧縮された絶対値を伸張する伸張変換処理を行い、その伸張変換処理により得られる伸張された絶対値（圧縮される前の絶対値）を差分生成回路３３３に供給する。なお、伸張変換処理の詳細については、図２２を参照して後述する。
【０１８６】
ステップＳ１６３において、差分生成回路３３３は、符号絶対値分離回路３３１から供給された符号と、伸張変換回路３３２からの伸張された絶対値から、図７の減算器２１１で得られた差分に対応する値を生成し加算器３３４に供給する。
【０１８７】
ステップＳ１６４において、加算器３３４は、補間回路２５２から供給された補間画素と、差分生成回路３３３から供給された差分に対応する値とを加算し、その加算により得られた値を、復号画素として選択出力回路２５５に出力する。
【０１８８】
その後、処理は、図２０のステップＳ１３４にリターンする。
【０１８９】
次に、図２２のフローチャートを参照して、図２１のステップＳ１６２における伸張変換処理を説明する。
【０１９０】
ステップＳ１９１において、乗算器３７２は、記憶部３７１に記憶された係数c1を読み出し、その係数c1と符号絶対値分離回路３３１からの圧縮された絶対値xとを乗算して、その乗算により得られた値c1xを加算器３７３に供給する。
【０１９１】
ステップＳ１９２において、加算器３７３は、記憶部３７１に記憶された係数d1を読み出し、その係数d1と乗算器３７２から供給された値c1xとを加算して、その加算により得られた値c1x+d1を最大値回路３７６に供給する。
【０１９２】
ステップＳ１９３において、乗算器３７４は、記憶部３７１に記憶された係数c2を読み出し、その係数c2と、そこに供給された、符号絶対値分離回路３３１から乗算器３７２に供給されたものと同一の圧縮された絶対値xとを乗算して、その乗算により得られた値c2xを加算器３７５に供給する。
【０１９３】
ステップＳ１９４において、加算器３７５は、記憶部３７１に記憶された係数d2を読み出し、その係数d2と乗算器３７４から供給された値c2xとを加算して、その加算により得られた値c2x+d2を最大値回路３７６に供給する。
【０１９４】
ステップＳ１９５において、最大値回路３７６は、加算器３７３から供給された値c1x+d1と加算器３７５から供給された値c2x+d2のうちの最大値を選択して、その最大値の小数部分を切り上げて得られた整数値を、差分生成回路３３３に供給する。
【０１９５】
その後、処理は、図２１のステップＳ１６２にリターンする。
【０１９６】
以上のように、図２０の画像伸張処理では、差分対象として注目画素の前の隣接する１画素を用いる図４の場合と比較して、関数a1x+b1の圧縮特性による圧縮が多く行われた符号化画素に、関数a1x+b1の圧縮特性に対応する関数c1x+d1の伸張特性による伸張が行われる。従って、関数c1x+d1の伸張特性による信号劣化が、関数c2x+d2を用いた伸張による信号劣化と比較して小であるため、注目画素を、統計的に伸張による信号劣化の少ない復号画素に復号することができる。
【０１９７】
また、図７の選択出力回路１４５が出力する圧縮信号は、遅延回路１８４により保持された注目画素の実データと、符号化回路１４３より出力された符号化画素が交互に配置された信号となっている。その結果、図１７の遅延回路３０４が注目画素として符号化画素を保持しているとき、遅延回路３０１，３０３，３０５，３０７により補間用画素として保持される画素はすべて実データとなる。従って、注目画素が符号化画素である場合、補間用画素として、符号化画素を用いて補間画素を補間するときと比較して、より実際の画素に近い補間画素を補間することができる。
【０１９８】
図２３は、上述したエンコーダとデコーダを適用したテレビジョン受像機４０１の実施の形態の構成を示すブロック図である。
【０１９９】
テレビジョン受像機４０１は、チューナ４２６、解像度変換回路４２７、エンコーダ４２８、書き込み回路４２９、読み出し回路４３０、デコーダ４３１、エンコーダ４３２、書き込み回路４３３、記憶装置制御回路４３４、記憶装置４３５、読み出し回路４３６、デコーダ４３７、高画質化回路４３８、エンコーダ４３９、書き込み回路４４０、読み出し回路４４１、デコーダ４４２、液晶応答速度補正回路４４３、LCD(Liquid Crystal Display)４４４および制御部４４５により構成される。なお、図示は省略するが、各回路には、タイミングを同期させるクロック信号が供給されている。
【０２００】
チューナ４２６には、図示せぬアンテナ等から放送信号が供給される。チューナ４２６は、図示せぬアンテナ等から供給された放送信号を受信し、その放送信号のうちの、ユーザにより指定されたチャンネル（周波数帯域）の放送信号から映像信号を復調して、解像度変換回路４２７に供給する。
【０２０１】
解像度変換回路４２７は、チューナ４２６から供給された映像信号の画像の大きさを、LCD４４４の画面の大きさに合わせるように、映像信号の解像度をLCD４４４の解像度に変換する。
【０２０２】
また、解像度変換回路４２７は、そこに供給された映像信号がインタレース信号である場合、その映像信号をインタレース信号からプログレッシブ信号にI/P(Interlace/Progressive)変換する。このため、解像度変換回路４２７は、映像信号をエンコーダ４２８に供給する。
【０２０３】
エンコーダ４２８は、ユーザの指示に基づく制御部４４５の制御に従い、解像度変換回路４２７からの映像信号を、例えば図１０を参照して説明した入出力特性を有する圧縮特性で圧縮して書き込み回路４２９に供給する圧縮機能オンモードと、映像信号を圧縮せずにそのまま書き込み回路４２９に供給する圧縮機能オフモードとのいずれかの圧縮機能モードに設定される。
【０２０４】
エンコーダ４２８は、解像度変換回路４２７からの映像信号に対して、制御部４４５により設定された圧縮機能モードに応じた処理を行う。
【０２０５】
書き込み回路４２９は、エンコーダ４２８から供給された映像信号を記憶装置制御回路４３４に供給するとともに、記憶装置制御回路４３４を制御することにより、記憶装置４３５に書き込ませる。
【０２０６】
読み出し回路４３０は、記憶装置制御回路４３４を制御することにより、書き込み回路４２９により書き込まれた映像信号を、記憶装置４３５から読み出してデコーダ４３１に供給する。このとき、記憶装置４３５は、I/P変換のために、映像信号を一時記憶するためのバッファメモリとして機能する。
【０２０７】
デコーダ４３１は、ユーザの指示に基づく制御部４４５の制御に従い、読み出し回路４３０からの映像信号を、例えば図１９を参照して説明した入出力特性を有する伸張特性で伸張して解像度変換回路４２７に供給する伸張機能オンモードと、映像信号を伸張せずにそのまま解像度変換回路４２７に供給する伸張機能オフモードとのいずれかの伸張機能モードに設定される。
【０２０８】
なお、デコーダ４３１では、エンコーダ４２８で設定された圧縮機能モードが圧縮機能オンモードである場合、圧縮機能オンモードに対応する伸張機能オンモードに設定され、エンコーダ４２８で設定された圧縮機能モードが圧縮機能オフモードである場合、圧縮機能オフモードに対応する伸張機能オフモードに設定される。
【０２０９】
デコーダ４３１は、読み出し回路４３０からの映像信号に対して、制御部４４５により設定された伸張機能モードに応じた処理を行う。
【０２１０】
エンコーダ４３２は、ユーザの指示に基づく制御部４４５の制御に従い、解像度変換回路４２７からの映像信号を、例えば図１０を参照して説明した入出力特性を有する圧縮特性で圧縮して書き込み回路４３３に供給する圧縮機能オンモードと、映像信号を圧縮せずにそのまま書き込み回路４３３に供給する圧縮機能オフモードとのいずれかの圧縮機能モードに設定される。
【０２１１】
エンコーダ４３２は、解像度変換回路４２７からの映像信号に対して、制御部４４５により設定された圧縮機能モードに応じた処理を行う。即ち、エンコーダ４３２は、エンコーダ４２８と同様の機能を有する。
【０２１２】
書き込み回路４３３は、記憶装置制御回路４３４を制御することにより、エンコーダ４３２から供給された映像信号を、LCD４４４に出力する映像信号の同期信号に同期させるために、記憶装置４３５に書き込ませる。この書き込みは、書き込み回路４３３が記憶装置４３５に書き込む映像信号の同期信号に同期して行われる。
【０２１３】
記憶装置４３５は、例えば、DRAM(Dynamic Random Access Memory)等のメモリで構成され、書き込み回路４２９，４３３および４４０から記憶装置制御回路４３４を介して供給された映像信号を記憶する。
【０２１４】
読み出し回路４３６は、記憶装置制御回路４３４を制御することにより、書き込み回路４３３により記憶装置４３５に書き込まれた映像信号を、LCD４４４の同期信号に同期して読み出し、デコーダ４３７に供給する。このとき、記憶装置４３５は、同期信号をすげ替えるためのメモリとして機能する。
【０２１５】
デコーダ４３７は、ユーザの指示に基づく制御部４４５の制御に従い、読み出し回路４３６からの映像信号を、例えば図１９を参照して説明した入出力特性を有する伸張特性で伸張して高画質化回路４３８に供給する伸張機能オンモードと、映像信号を伸張せずにそのまま高画質化回路４３８に供給する伸張機能オフモードとのいずれかの伸張機能モードに設定される。
【０２１６】
なお、デコーダ４３７では、エンコーダ４３２で設定された圧縮機能モードが圧縮機能オンモードである場合、圧縮機能オンモードに対応する伸張機能オンモードに設定され、エンコーダ４３２で設定された圧縮機能モードが圧縮機能オフモードである場合、圧縮機能オフモードに対応する伸張機能オフモードに設定される。
【０２１７】
デコーダ４３７は、読み出し回路４３６からの映像信号に対して、制御部４４５により設定された伸張機能モードに応じた処理を行う。即ち、デコーダ４３７は、デコーダ４３１と同様の機能を有する。
【０２１８】
高画質化回路４３８は、デコーダ４３７から供給された映像信号の信号形式がRGB(Red Green Blue)信号とは異なる信号形式である場合、例えば、輝度信号Ｙと色差信号Ｃr，Ｃbである場合、その映像信号をRGB信号の信号形式に変換する。
【０２１９】
また、高画質化回路４３８は、RGB信号である映像信号に、その映像信号の画像を高画質な画像に変換するために、例えばガンマ補正などを行う高画質化処理を行い、その高画質化処理により得られた高画質な画像の映像信号をエンコーダ４３９および液晶応答速度補正回路４４３に供給する。
【０２２０】
エンコーダ４３９は、ユーザの指示に基づく制御部４４５の制御に従い、高画質化回路４３８からの映像信号を、例えば図１０を参照して説明した入出力特性を有する圧縮特性で圧縮して書き込み回路４４０に供給する圧縮機能オンモードと、映像信号を圧縮せずにそのまま書き込み回路４４０に供給する圧縮機能オフモードとのいずれかの圧縮機能モードに設定される。
【０２２１】
エンコーダ４３９は、高画質化回路４３８からの映像信号に対して、制御部４４５により設定された圧縮機能モードに応じた処理を行う。即ち、エンコーダ４３９は、エンコーダ４２８と同様の機能を有する。
【０２２２】
書き込み回路４４０は、エンコーダ４３９から供給された映像信号を、記憶装置制御回路４３４に供給するとともに、記憶装置制御回路４３４を制御することにより、記憶装置４３５に書き込ませる。
【０２２３】
読み出し回路４４１は、記憶装置制御回路４３４を制御することにより、前回、書き込み回路４４０により書き込まれた映像信号、即ち、高画質化回路４３８が出力するフレームより１フレーム前のフレームの映像信号を、記憶装置４３５から読み出してデコーダ４４２に供給する。このとき、記憶装置４３５は、映像信号を１フレーム遅延するためのフレームメモリとして機能する。
【０２２４】
デコーダ４４２は、ユーザの指示に基づく制御部４４５の制御に従い、読み出し回路４４１からの映像信号を、例えば図１９を参照して説明した入出力特性を有する伸張特性で伸張して液晶応答速度補正回路４４３に供給する伸張機能オンモードと、映像信号を伸張せずにそのまま液晶応答速度補正回路４４３に供給する伸張機能オフモードとのいずれかの伸張機能モードに設定される。
【０２２５】
なお、デコーダ４４２では、エンコーダ４３９で設定された圧縮機能モードが圧縮機能オンモードである場合、圧縮機能オンモードに対応する伸張機能オンモードに設定され、エンコーダ４３９で設定された圧縮機能モードが圧縮機能オフモードである場合、圧縮機能オフモードに対応する伸張機能オフモードに設定される。
【０２２６】
デコーダ４４２は、読み出し回路４４１からの映像信号に対して、制御部４４５により設定された伸張機能モードに応じた処理を行う。即ち、デコーダ４４２は、デコーダ４３１と同様の機能を有する。
【０２２７】
液晶応答速度補正回路４４３は、高画質化回路４３８から供給された現在のフレームの映像信号と、デコーダ４４２から供給された1フレーム前のフレームの映像信号とに基づいて、LCD４４４の応答速度を補正する映像信号を生成する液晶応答速度補正処理を行う。
【０２２８】
また、液晶応答速度補正回路４４３は、液晶応答速度補正処理により生成した映像信号をLCD４４４に供給して、対応する画像を表示させる。
【０２２９】
制御部４４５は、チューナ４２６、解像度変換回路４２７、エンコーダ４２８、書き込み回路４２９、読み出し回路４３０、デコーダ４３１、エンコーダ４３２、書き込み回路４３３、記憶装置制御回路４３４、読み出し回路４３６、デコーダ４３７、高画質化回路４３８、エンコーダ４３９、書き込み回路４４０、読み出し回路４４１、デコーダ４４２および液晶応答速度補正回路４４３の動作を制御する。
【０２３０】
また、制御部４４５は、後述する操作部４０２からの操作信号に基づいて、エンコーダ４２８の圧縮機能モードおよびデコーダ４３１の伸張機能モード、エンコーダ４３２の圧縮機能モードおよびデコーダ４３７の伸張機能モード、またはエンコーダ４３９の圧縮機能モードおよびデコーダ４４２の伸張機能モードを設定する。
【０２３１】
操作部４０２は、例えば、テレビジョン受像機４０１を操作するのに用いられるリモートコントローラなどで構成され、ユーザにより操作される。ユーザが、操作部４０２を操作すると、操作部４０２は、ユーザによる操作に対応した操作信号をテレビジョン受像機４０１に供給する。
【０２３２】
次に、図２４のフローチャートを参照して、図２３のテレビジョン受像機４０１が行う映像信号処理を説明する。
【０２３３】
ステップＳ２３１において、チューナ４２６は、図示せぬアンテナ等から供給された放送信号を受信し、その放送信号のうちの、ユーザにより指定されたチャンネルの放送信号から映像信号を復調して、解像度変換回路４２７に供給する。
【０２３４】
ステップＳ２３２において、解像度変換回路４２７は、チューナ４２６から供給された映像信号の画像の大きさを、LCD４４４の画面の大きさに合わせるように、映像信号の解像度をLCD４４４の解像度に変換し、その変換により得られた映像信号をエンコーダ４２８に供給する。
【０２３５】
ステップＳ２３３において、エンコーダ４２８は、解像度変換回路４２７からの映像信号に対して、制御部４４５により設定された圧縮機能モードに応じた処理を行うことにより、エンコーダ４２８は処理した映像信号を書き込み回路４２９に供給する。
【０２３６】
ステップＳ２３４において、書き込み回路４２９は、エンコーダ４２８から供給された映像信号を記憶装置制御回路４３４に供給するとともに、記憶装置制御回路４３４を制御することにより、記憶装置４３５に書き込ませる。
【０２３７】
ステップＳ２３５において、読み出し回路４３０は、記憶装置制御回路４３４を制御することにより、書き込み回路４２９により書き込まれた映像信号を、記憶装置４３５から読み出してデコーダ４３１に供給する。
【０２３８】
ステップＳ２３６において、デコーダ４３１は、読み出し回路４３０からの映像信号に対して、制御部４４５により設定された伸張機能モードに応じた処理を行うことにより、デコーダ４３１は処理した映像信号を解像度変換回路４２７に供給する。
【０２３９】
ステップＳ２３７において、解像度変換回路４２７は、デコーダ４３１からの、記憶装置４３５に書き込まれて読み出された映像信号がインタレース信号である場合、その映像信号をインタレース信号からプログレッシブ信号にI/P変換する。解像度変換回路４２７は、処理した映像信号をエンコーダ４３２に供給する。
【０２４０】
ステップＳ２３８において、エンコーダ４３２は、解像度変換回路４２７からの映像信号に対して、制御部４４５により設定された圧縮機能モードに応じた処理を行うことにより、エンコーダ４３２は処理した映像信号を書き込み回路４３３に供給する。
【０２４１】
ステップＳ２３９において、書き込み回路４３３は、記憶装置制御回路４３４を制御することにより、エンコーダ４３２から供給された映像信号を、LCD４４４に出力する映像信号の同期信号に同期させるために、記憶装置４３５に書き込ませる。
【０２４２】
ステップＳ２４０において、読み出し回路４３６は、記憶装置制御回路４３４を制御することにより、書き込み回路４３３により記憶装置４３５に書き込まれた現在のフレームの映像信号を、LCD４４４の同期信号に同期して読み出し、デコーダ４３７に供給する。この読み出しは、LCD４４４の同期信号に同期して行われる。即ち、同期信号のすげ替えが行われ、これにより、テレビジョン受像機４０１に供給された放送信号から復調して得られた映像信号の同期信号がLCD４４４を駆動する同期信号に同期していなくても、LCD４４４に、同期乱れのない、安定した画像を表示することができる。
【０２４３】
ステップＳ２４１において、デコーダ４３７は、読み出し回路４３６からの映像信号に対して、制御部４４５により設定された伸張機能モードに応じた処理を行うことにより、デコーダ４３７は処理した映像信号を高画質化回路４３８に供給する。
【０２４４】
ステップＳ２４２において、高画質化回路４３８は、デコーダ４３７から供給された映像信号の信号形式がRGB信号とは異なる信号形式である場合、その映像信号をRGB信号の信号形式に変換する。また、高画質化回路４３８は、RGB信号である映像信号に、高画質化処理を行い、その高画質化処理により得られた高画質な画像の映像信号をエンコーダ４３９および液晶応答速度補正回路４４３に供給する。
【０２４５】
ステップＳ２４３において、エンコーダ４３９は、高画質化回路４３８からの映像信号に対して、制御部４４５により設定された圧縮機能モードに応じた処理を行うことにより、エンコーダ４３９は処理した映像信号を書き込み回路４４０に供給する。
【０２４６】
ステップＳ２４４において、書き込み回路４４０は、エンコーダ４３９から供給された映像信号を、記憶装置制御回路４３４に供給するとともに、記憶装置制御回路４３４を制御することにより、記憶装置４３５に書き込ませる。
【０２４７】
ステップＳ２４５において、読み出し回路４４１は、記憶装置制御回路４３４を制御することにより、前回、書き込み回路４４０により書き込まれた映像信号、即ち、高画質化回路４３８が出力するフレームより１フレーム前のフレームの映像信号を、記憶装置４３５から読み出してデコーダ４４２に供給する。
【０２４８】
ステップＳ２４６において、デコーダ４４２は、読み出し回路４４１からの映像信号に対して、制御部４４５により設定された伸張機能モードに応じた処理を行うことにより、デコーダ４４２は、１フレーム前のフレームの処理した映像信号を液晶応答速度補正回路４４３に供給する。
【０２４９】
ステップＳ２４７において、液晶応答速度補正回路４４３は、高画質化回路４３８から供給された現在のフレームの映像信号と、高画質化回路４４１から供給された１フレーム前のフレームの映像信号とに基づいて、LCD４４４の応答速度を補正する映像信号を生成する液晶応答速度補正処理を行う。
【０２５０】
ステップＳ２４８において、LCD４４４は、液晶応答速度補正回路４４３の液晶応答速度補正処理により生成された映像信号の画像を表示する。
【０２５１】
以上のように、図２４の映像信号処理では、エンコーダ４２８，４３２および４３９が圧縮機能オンモードに設定され、かつ、デコーダ４３１，４３７および４４２が伸張機能オンモードに設定された場合、記憶装置４３５への読み書きの対象である映像信号が圧縮されるため、そのデータ量を小とすることができる。
【０２５２】
従って、映像信号を圧縮しない場合と比較して、映像信号処理において一定時間内に記憶装置４３５から読み出されるデータの転送量と記憶装置４３５に書き込まれるデータの転送量との総和を表すメモリアクセス量および一定時間内に使用される記憶装置４３５のメモリ容量を小にすることができることから、記憶装置４３５のメモリバンド幅およびメモリ容量を小とすることができ、記憶装置４３５を構成するメモリの個数を少なくすることができる。これにより、記憶装置４３５の製造コスト、ひいてはテレビジョン受像機４０１の製造コストを低減することができる。
【０２５３】
従って、例えば、テレビジョン受像機４０１が異なる複数の画像を表示するマルチ画像機能を有し、そのマルチ画像機能を用いて複数の画像をLCD４４４に表示する場合、即ち、複数の画像の映像信号に対して同時に映像信号処理を行う必要があり、記憶装置４３５への読み書きの対象である映像信号のデータ量が大となってしまうことがある場合、圧縮機能オンモードおよび伸張機能オンモードによる映像信号処理を行うことにより映像信号を圧縮して、その映像信号のデータ量を小とすることができるため、上述のように、記憶装置４３５の製造コスト、ひいてはテレビジョン受像機４０１の製造コストを低減することができる。
【０２５４】
複数の画像をLCD４４４に表示する場合には、複数の画像それぞれは、１つの画像を表示する場合と比較して小さな画像となり、複数の画像の映像信号を圧縮伸張することで生じる画質の劣化を認識しにくくなるため、LCD４４４に表示させる複数の画像の画質が、圧縮伸張していない映像信号の１つの画像を表示する場合と比較して劣化しているとの印象をユーザに抱かせてしまうようなことが抑制される。
【０２５５】
さらに、図２４の映像信号処理では、エンコーダ４２８，４３２および４３９が圧縮機能オフモードに設定され、かつ、デコーダ４３１，４３７および４４２が伸張機能オフモードに設定された場合、テレビジョン受像機４０１に供給された放送信号を復号して得られた映像信号が圧縮伸張されることなく、その映像信号に対して液晶応答速度補正処理が行われ、その液晶応答速度補正処理により得られた映像信号の画像がLCD４４４に表示される。この場合、映像信号が圧縮伸張により劣化することはないため、LCD４４４に高画質な画像を表示させることができる。
【０２５６】
従って、例えば、テレビジョン受像機４０１が複数の画像をLCD４４４に表示する場合には、圧縮機能オンモードおよび伸張機能オンモードによる映像信号処理を行うこととし、１つの画像をLCD４４４に表示する場合には、圧縮機能オフモードおよび伸張機能オフモードによる映像信号処理を行うこととすれば、テレビジョン受像機４０１の製造コストを抑えつつ、LCD４４４に高画質な画像を表示させることができる。
【０２５７】
上記実施の形態において、図７の画素保持回路１４１と図１７の画素保持回路２５１とは、複数の補間用画素として４つの画素を抽出することとしたが、例えば、複数の補間用画素として５つ以上の画素を抽出することとしてもよいし、２つまたは３つの画素を抽出するようにするようにしてもよい。
【０２５８】
即ち、図７のエンコーダ１１１と図１７のデコーダ１１２の性能、回路規模およびエンコーダ１１１に供給される映像信号とデコーダ１１２に供給される圧縮信号の周波数帯域などに応じて、画素保持回路１４１と２５１とが抽出する複数の補間用画素の個数、および複数の補間用画素が入力される補間回路１４２と２５２の入力端子数を決定するようにしてもよい。
【０２５９】
また、上記実施の形態において、図７のエンコーダ１１１および図１７のデコーダ１１２は、２画素のうちの１画素毎に（交互に）、画素を圧縮および伸張することとしたが、例えば、３画素のうちの１画素毎や、４画素のうちの１画素毎に、画素を圧縮および伸張するようにしてもよい。即ち、圧縮および伸張の対象となる画素は、どのように決定してもよい。但し、エンコーダ１１１とでコーダ１１２とで、圧縮する画素と、伸張する画素とを対応させておく必要がある。
【０２６０】
さらに、図２３のテレビジョン受像機４０１においては、I/P変換、同期信号のすげ替え、および遅延のために映像信号を記憶装置に書き込み、読み出す場合にエンコードとデコードを行うようにしたが、本発明は、その他の目的で映像信号を記憶装置に書き込み、読み出す場合にも適用することができる。また、本発明は、テレビジョン受像機以外にもパーソナルコンピュータ、その他の画像を表示する表示部を有する映像信号処理装置に適用することができる。
【０２６１】
上述した図７のエンコーダ１１１、図１７のデコーダ１１２および図２３のテレビジョン受像機４０１が行う一連の処理は、専用のハードウエアにより実行させることもできるし、ソフトウエアにより実行させることもできる。一連の処理をソフトウエアにより実行させる場合には、そのソフトウエアを構成するプログラムが、いわゆる組み込み型のコンピュータ、または、各種のプログラムをインストールすることで、各種の機能を実行することが可能な、例えば汎用のパーソナルコンピュータ等に、プログラム格納媒体からインストールされる。
【０２６２】
図２５は、上述した一連の処理をプログラムにより実行するパーソナルコンピュータの構成例を示すブロック図である。
【０２６３】
CPU(Central Processing Unit)９０１は、ROM(Read Only Memory)９０２、または記憶部９０８に記憶されているプログラムに従って各種の処理を実行する。RAM(Random Access Memory)９０３には、CPU９０１が実行するプログラムやデータ等が適宜記憶される。これらのCPU９０１、ROM９０２、およびRAM９０３は、バス９０４により相互に接続されている。
【０２６４】
CPU９０１にはまた、バス９０４を介して入出力インタフェース９０５が接続されている。入出力インタフェース９０５には、キーボード、マウス、マイクロホン等よりなる入力部９０６、モニタ、スピーカ等よりなる出力部９０７が接続されている。CPU９０１は、入力部９０６から入力される指令に対応して各種の処理を実行する。そして、CPU９０１は、処理の結果を出力部９０７に出力する。
【０２６５】
入出力インタフェース９０５に接続されている記憶部９０８は、例えばハードディスクからなり、CPU９０１が実行するプログラムや各種のデータを記憶する。通信部９０９は、インターネットやローカルエリアネットワーク等のネットワークを介して外部の装置と通信する。
【０２６６】
入出力インタフェース９０５に接続されているドライブ９１０は、磁気ディスク、光ディスク、光磁気ディスク、或いは半導体メモリ等のリムーバブルメディア９１１が装着されたとき、それらを駆動し、そこに記録されているプログラムやデータ等を取得する。取得されたプログラムやデータは、必要に応じて記憶部９０８に転送され、記憶される。
【０２６７】
コンピュータにインストールされ、コンピュータによって実行可能な状態とされるプログラムを格納するプログラム記録媒体は、図２５に示すように、磁気ディスク（フレキシブルディスクを含む）、光ディスク（CD-ROM(Compact Disc-Read Only Memory)，DVD(Digital Versatile Disc)を含む）、光磁気ディスク、もしくは半導体メモリ等よりなるパッケージメディアであるリムーバブルメディア９１１、または、プログラムが一時的もしくは永続的に格納されるROM９０２や、記憶部９０８を構成するハードディスク等により構成される。プログラム記録媒体へのプログラムの格納は、必要に応じてルータ、モデム等のインタフェースである通信部９０９を介して、ローカルエリアネットワーク、インターネット、デジタル衛星放送といった、有線または無線の通信媒体を利用して行われる。
【０２６８】
また、本明細書において、プログラム記録媒体に格納されるプログラムを記述するステップは、記載された順序に沿って時系列的に行われる処理はもちろん、必ずしも時系列的に処理されなくとも、並列的あるいは個別に実行される処理をも含むものである。
【０２６９】
さらに、本明細書において、システムとは、複数の装置により構成される装置全体を表すものである。
【０２７０】
なお、本発明の実施の形態は、上述した実施の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々の変更が可能である。
【図面の簡単な説明】
【０２７１】
【図１】従来の画像伝送システムの構成を示すブロック図である。
【図２】従来の符号化回路の構成を示すブロック図である。
【図３】従来のローカル復号回路の構成を示すブロック図である。
【図４】差分の絶対値が大となることを説明する図である。
【図５】圧縮特性を示す図である。
【図６】本発明を適用した画像伝送システムの一実施の形態の構成を示すブロック図である。
【図７】エンコーダの一実施の形態の構成を示すブロック図である。
【図８】画素保持回路により抽出される複数の画素を示す図である。
【図９】圧縮変換回路の一実施の形態の構成を示すブロック図である。
【図１０】圧縮特性を示す図である。
【図１１】トグル回路の一実施の形態の構成を示す図である。
【図１２】トグル回路が出力する信号のタイミングチャートである。
【図１３】画像圧縮処理を説明するフローチャートである。
【図１４】符号化処理を説明するフローチャートである。
【図１５】圧縮変換処理を説明するフローチャートである。
【図１６】差分の絶対値を説明する図である。
【図１７】デコーダの一実施の形態の構成を示すブロック図である。
【図１８】伸張変換回路の一実施の形態の構成を示すブロック図である。
【図１９】伸張特性を示す図である。
【図２０】画像伸張処理を説明するフローチャートである。
【図２１】復号処理を説明するフローチャートである。
【図２２】伸張変換処理を説明するフローチャートである。
【図２３】本発明を適用したテレビジョン受像機の一実施の形態の構成を示すブロック図である。
【図２４】映像信号処理を説明するフローチャートである。
【図２５】パーソナルコンピュータの一実施の形態の構成を示すブロック図である。
【符号の説明】
【０２７２】
１１１  エンコーダ，  １１２  デコーダ，  １４１  画素保持回路，  １４２  補間回路，  １４３  符号化回路，  １４４  トグル回路，  １４５  選択出力回路，  １８１乃至１８７  遅延回路，  ２１１  減算器，  ２１２  絶対値回路，  ２１３  圧縮変換回路，  ２１４  符号取得回路，  ２１５  符号絶対値結合回路，  ２３１  記憶部，  ２３２  乗算器，  ２３３  加算器，  ２３４  乗算器，  ２３５  加算器，  ２３６  最小値回路，  ２５１  画素保持回路，  ２５２  補間回路，  ２５３  復号回路，  ２５４  トグル回路，  ２５５  選択出力回路，  ３０１乃至３０７  遅延回路，  ３３１  符号絶対値分離回路，  ３３２  伸張変換回路，  ３３３  差分生成回路，  ３３４  加算器，  ３７１  記憶部，  ３７２  乗算器，  ３７３  加算器，  ３７４  乗算器，  ３７５  加算器，  ３７６  最大値回路
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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