JP2001008212A

JP2001008212A - 画像伝送方法

Info

Publication number: JP2001008212A
Application number: JP17294199A
Authority: JP
Inventors: Hiroaki Kami; 博章嘉見; Tomoyuki Kurashige; 知行倉重; Toshiro Kinugasa; 敏郎衣笠; Keiichi Komatsu; 恵一小松
Original assignee: Hitachi Ltd; Hitachi Video and Information System Inc
Current assignee: Hitachi Ltd; Hitachi Advanced Digital Inc
Priority date: 1999-06-18
Filing date: 1999-06-18
Publication date: 2001-01-12

Abstract

(57)【要約】【課題】 MPEG復号化処理部の復号化能力に合わせた最
適な画像伝送を行なう。【解決手段】送信端末２は、画像入力装置１から画像
信号を入力し、MPEG画像データに符号化して、ネットワ
ーク４を介し、受信端末３に送信する。受信端末３はこ
のMPEG画像データを復号し、モニタ５に供給する。受信
端末３としては、Ｂピクチャが間引きされた間引きMPEG
画像データをコピーピクチャを付加して正しいフレーム
間隔の画像信号に復号するものと、かかる間引きMPEG画
像データを正しく復号できず、完全なMPEG画像データし
か正しく復号できないものとがある。送信端末２は、送
信要求があった受信端末３への送信に先立って、この送
信先の受信端末３のかかる復号能力を検出し、この復号
能力に応じて、間引きMPEG画像データまたは完全なMPEG
画像データを送信する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、フレーム内符号化
及びフレーム間予測符号化によって生成された符号化画
像データの伝送システムにおける画像データ伝送方法に
係り、例えば、フレーム間予測符号化による符号化画像
データを、所定のフレーム（ピクチャ）の画像データを
間引いて伝送する場合でも、受信端末が正しいフレーム
間隔で画像データの再生ができるようにした画像データ
伝送方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】既に、インターネットでは、個人あるい
は企業のホームページにおいて、動画像を伝送するサー
ビスが提供されている。動画像は、データ量が大きいた
めに、通常圧縮されており、その圧縮方式としては、フ
レーム内符号化及びフレーム間予測符号化を用いたMPEG
(Moving Picture Experts Group)規格などが知られてい
る。

【０００３】MPEG規格に準拠して符号化された画像デー
タ(以下、MPEG画像データという)を伝送する例として
は、特開平10−336670号公報に記載のように、様々な伝
送レートを持つネットワークでMPEG規格で符号化された
データを伝送する技術が知られている。この従来技術
は、伝送レートを下げるために、コピーピクチャ（時間
軸上で過去の画像と全く同じ内容の情報のみからなる画
像データ。即ち、過去の画像と全く同じ画像）でもとの
画像データを置き換えるというものである。

【０００４】即ち、送信端末(動画像カメラサーバ）が
複数の受信端末(コンピュータ）に夫々毎のネットワー
クを介して接続されているとき、かかるネットワーク毎
に、そのネットワークの伝送レートとそのときの符号化
データのビットレートとの関係に応じて、MPEG画像デー
タをそのまま伝送したり、Ｂピクチャのみをコピーピク
チャで置き換えたり、Ｐピクチャ及びＢピクチャをコピ
ーピクチャで置き換えたり、さらには、所定の間隔でＩ
ピクチャをもコピーピクチャで置き換えたりするもので
ある。このコピーピクチャでは、MPEG規格に準拠して、
各マクロブロックが参照画像と同一としてデータを必要
としないスキップマクロブロックとするものである。こ
のため、本来伝送すべきＢ，Ｐ，Ｉピクチャをかかるコ
ピーピクチャで置き換えると、符号化データのビットレ
ートが低減されるし、しかも、このようにピクチャをコ
ピーピクチャで置き換えられた画像データはMPEG規格に
準拠していることになる。

【０００５】また、上記公開公報には、単純にＢピクチ
ャの画像データを間引いたMPEG画像データを伝送するサ
ービスとして、 http://www.comp.lancs.ac.uk/computing/users/njy/de
mo.html を指定して得られるホームページを、また、単純に画像
データを間引いたMPEG画像データから画像を正常に再生
する専用のデコーダを提供するホームページとして、 http://www.nettoob.com が存在すると指摘している。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】ところで、インターネ
ットに限らず、ネットワークには、伝送可能な帯域幅に
上限が存在するので、動画像の伝送においても、できる
限り質の高い映像をできる限り低い伝送レートで伝送可
能とすることが望まれる。MPEG画像データの伝送を例に
とると、上記公開公報に開示されている従来技術では、
伝送レートを下げるために、本来伝送されるべきピクチ
ャをコピーピクチャで置き換えた構成となっていて、MP
EG規格に準拠した画像データとなっているので、汎用の
MPEG復号装置で正しい復号が可能である。

【０００７】これに対し、例えば、上記のＢピクチャの
ように、単純に所望ピクチャの画像データを間引いたま
まのMPEG画像データを伝送する方法もある。このような
画像伝送方法によると、受信端末において、これを受信
して汎用のMPEG復号装置で復号する場合には、受信した
ピクチャの復号が終了すると、このピクチャに続いて本
来あるべきであるが、間引かれているために存在しない
ピクチャの復号再生が行なわれず、次に受信したピクチ
ャの復号が直ちに行なわれることになる。このために、
復号再生画像は早送りが行なわれたような画像となって
しまう。このような問題を解消するためには、間引かれ
たピクチャを再現可能な専用の復号装置が必要となる。

【０００８】このように、MPEG画像データから所定のピ
クチャを単純に間引いて伝送する場合、その伝送の相手
方となる受信端末としては、汎用のMPEG復号装置を備え
たものもあるし、また、間引かれたピクチャを再現可能
な専用の復号装置を備えたものもあることから、送信端
末が単純に所定のピクチャを間引いたMPEG画像データを
送信すると、上記専用の復号装置を備えた受信端末で
は、間引きされたピクチャも復号再生できて問題はない
が、汎用のMPEG復号装置を備えた受信端末では、正しい
フレーム間隔で復号することができず、再生画像が早送
りの画像のようになってしまい、所望とする再生画像が
得られないという問題があった。

【０００９】本発明は、このような課題を解決するため
になされたものであって、その目的は、受信端末の復号
装置の復号能力に応じたデータ量で符号化画像データの
伝送を可能とし、できるだけ質の高い画像をできる限り
低い伝送レートで伝送することができるようにした画像
伝送方法を提供することにある。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明は、送信端末から所望とする受信端末に符号
化画像データを送信するに先立ち、該受信端末から該送
信端末に、該受信端末が間引きされた符号化画像データ
の復号が可能であるか否かを通知する構成とするもので
ある。

【００１１】これにより、送信端末は、送信先の受信端
末に、この受信端末の復号能力に応じたデータ量の符号
化画像データ（所定のピクチャが間引かれた間引きMPEG
画像データまたは完全なMPEG画像データ）を伝送するこ
とができ、限られた伝送レートで最大の画質の画像が得
られるようにすることができる。

【００１２】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態を図面を
用いて説明するが、以下の実施形態では、イーサネット
規格のネットワークを介して、TCP/IP(Transmission Co
ntrol Protocol/Internet Protocol）により、MPEG規格
に準拠して符号化された画像データ（MPEG画像データ）
を伝送する画像データ伝送システムを例とするものであ
る。

【００１３】図１は本発明による画像伝送方法の第１の
実施形態を用いた画像データ伝送システムの構成を示す
ブロック図であって、１は画像入力装置、２は送信端
末、３は受信端末、４はネットワーク、５はモニタであ
る。

【００１４】同図において、画像入力装置１で入力され
る画像データは、送信端末２からネットワーク４を介し
て受信端末３に伝送され、これにより、モニタ５で画像
表示される。なお、ここでは、１個の受信端末３のみを
図示しているが、通常、２個以上の受信端末がネットワ
ーク４を介して送信端末２に接続されている。

【００１５】図２は図１での送信端末２の一具体例を示
すブロック図であって、２ａはMPEG符号化処理部、２ｂ
はTCP/IPプロトコル処理部、２ｃは送信端末制御部、２
ｄはネットワーク処理部であり、図１に対応する部分に
は同一符号を付けている。

【００１６】同図において、画像入力装置１から供給さ
れる画像信号は、MPEG符号化処理部２ａにより、MPEG規
格に準拠して符号化されてMPEG画像データとなる。ここ
で、画像入力装置１から供給される画像信号には、例え
ば、ビデオカメラの出力信号としてのNTSC方式の画像信
号や、ディジタル信号としての輝度／色差信号などが考
えられる。NTSC方式の画像信号である場合には、輝度信
号と色信号との分離やこれら信号をディジタル変換する
処理が必要となるが、このような処理手段は、画像入力
装置１内に設けてもよいし、MPEG符号化処理部２ａ内に
設けてもよいし、また、画像入力装置１とMPEG符号化処
理部２ａとの間に設けてもよい。これらいずれの場合に
も、最終的には、MPEG符号化処理部２ａからはMPEG画像
データが出力される。

【００１７】このMPEG画像データは、TCP/IPプロトコル
処理部２ｂにおいて、伝送に適切な大きさに分割され、
TCP/IPプロトコル処理されてTCP/IPパケットが形成され
る。これらTCP/IPパケットは夫々、ネットワーク処理部
２ｄにおいて、イーサネットのフレームフォーマットに
従ったヘッダの付加などの処理がなされた後、ネットワ
ーク４に送出される。

【００１８】送信端末制御部２ｃは、TCP/IPプロトコル
処理部２ｂやネットワーク処理部２ｄを制御してネット
ワーク４に接続された受信端末３と通信を行なうように
し、また、MPEG符号化処理部２ａを制御してMPEG符号化
処理を実行させる。

【００１９】MPEG符号化処理部２ａは、通常のMPEG規格
に準拠した符号化方法として、フレーム内符号化のみで
生成するＩピクチャ(Intra coded picture），フレーム
内符号化及び片方向フレーム間予測符号化で生成するＰ
ピクチャ(Predictive codedpicture）、フレーム内符号
化及び双方向フレーム間予測符号化で生成するＢピクチ
ャ(Bidirectionally predictive coded picture）の３
種類のピクチャを生成する。これを、以下、通常符号化
モードという。かかる通常符号化モードで符号化された
MPEG画像データは、１GOP(Group of Pictures）につい
てみると、例えば、図３（ａ）に示すようになる。ここ
では、１GOPが１５ピクチャからなるものとし、ＩはＩ
ピクチャ、ＰはＰピクチャ、ＢはＢピクチャを示してお
り、下付けの添字はMPEG符号化処理部２ａに入力された
時のピクチャの順序を示しており、復号された後のピク
チャの表示順序でもある。従って、上記のピクチャを入
力順、表示順に表わすと、Ｂ₀ Ｂ₁ Ｉ₂ Ｂ₃ Ｂ₄ Ｐ₅ Ｂ
₆ Ｂ₇ Ｐ₈ Ｂ₉ Ｂ₁₀ Ｐ₁₁ Ｂ₁₂ Ｂ₁₃ Ｐ₁₄ ……とな
る。このMPEG符号化処理部２ａへのピクチャの入力順序
は、MPEG画像データでいうところのピクチャ層のTR(Tem
poral Reference）の値(順序を表わす値であって、以
下、TR値という）として符号化する。即ち、ピクチャを
符号化するとともに、そのピクチャの入力順序を表わす
TR値も符号化し、MPEG符号化されたピクチャとともに伝
送する。

【００２０】また、MPEG符号化処理部２ａは、送信端末
制御部２ｃの指示により、Ｂピクチャを全く生成せず
に、間欠的にＩピクチャとＰピクチャのみを生成するIP
符号化モードも備えている。かかるIP符号化モードで符
号化されたMPEG画像データは、図３（ｂ）に示すように
なる。上記の通常符号化モードでのMPEG画像データと対
比するために、図３（ａ）で示す通常符号化モードと時
間軸を等しくしている。

【００２１】図３（ａ），（ｂ）を比較して明らかなよ
うに、IP符号化モードで符号化されたMPEG画像データ
は、２ピクチャ分ずつ間隔がおかれた間欠的なデータと
なる。つまり、Ｂピクチャとして符号化される予定であ
った画像データ、即ち、MPEG符号化処理部２ａへの入力
順序でいうと、０,１,３,４,６,７,９,１０,１２,１
３，……のピクチャの画像については符号化処理を全く
行なわない。この場合には、画像データはＩ，Ｐ，Ｐ，
Ｐ，Ｐ，……となり、１つのＩピクチャとこれに続く４
つのＰピクチャとを含むピクチャ群についていうと、IP
符号化モードの場合には、Ｂピクチャ１０枚分の画像デ
ータが通常符号化モードの場合と比べて削減されること
になる。Ｂピクチャを間引いたかかるMPEG画像データ
を、以下、間引きMPEG画像データという。これに対し、
通常符号化モードで符号化されたMPEG画像データを、以
下、完全なMPEG画像データという。

【００２２】図４は図１における受信端末３の一具体例
を示すブロック図であって、３ａは受信端末制御部、３
ｂはネットワーク処理部、３ｃはMPEG復号処理部、３ｄ
はTCP/IPプロトコル処理部であり、図１に対応する部分
には同一符号を付けている。

【００２３】同図において、受信端末３では、ネットワ
ーク４からイーサネットのフレームフォーマットのパケ
ットを受信する。受信されたパケットは、ネットワーク
処理部３ｂにより、イーサネットでの伝送に必要なヘッ
ダの除去などの処理がなされ、TCP/IPパケットとなる。
このTCP/IPパケットは、TCP/IPプロトコル処理部３ｄに
より、TCP/IPプロトコル処理がなされてMPEG画像データ
となる。MPEG画像データは、MPEG復号処理部３ｃで復号
されてモニタ５に供給され、モニタ５で画像表示され
る。

【００２４】受信端末制御部３ａは、TCP/IPプロトコル
処理部３ｄやネットワーク処理部３ｂを制御することに
より、ネットワーク４を介して送信端末２（図１）と通
信を行なわせ、また、MPEG復号処理部３ｃを制御してMP
EG復号処理を行なわせる。

【００２５】MPEG復号処理部３ｃは、通常符号化モード
で符号化された完全なMPEG画像データとIP符号化モード
で符号化された間引きMPEG画像データとの再生を正しく
行なうことができるが、受信端末３毎に、これに接続さ
れるネットワーク４の伝送帯域幅に応じて、通常符号化
モードで符号化された完全なMPEG画像データのみを復号
するか、IP符号化モードで符号化された間引きMPEG画像
データのみを復号するかに決められる。つまり、伝送帯
域幅が広いネットワーク４に接続される受信端末３で
は、MPEG復号処理部３ｃの復号能力を通常符号化モード
で符号化された完全なMPEG画像データが正しく復号可能
なものとし、伝送帯域幅が狭いネットワーク４に接続さ
れる受信端末３では、MPEG復号処理部３ｃの復号能力を
IP符号化モードで符号化された間引きMPEG画像データが
正しく復号可能なものとする。

【００２６】ここで用いられる本発明による画像伝送方
法では、通常符号化モードで符号化された完全なMPEG画
像データを正しく復号するMPEG復号処理部３ｃを備えた
受信端末３には、確実に通常符号化モードで符号化され
た完全なMPEG画像データのみが伝送され、IP符号化モー
ドで符号化された間引きMPEG画像データを正しく復号す
るMPEG復号処理部３ｃを備えた受信端末３には、確実に
IP符号化モードで符号化された間引きMPEG画像データの
みが伝送されるようにするものである。

【００２７】ここで、IP符号化モードで符号化された間
引きMPEG画像データを正しく復号するとは、この復号に
よって得られる復号画像信号が、画像入力装置１からMP
EG符号化処理部２ａに供給される元の画像信号と同様の
フレーム間隔で正しく再生されることをいうものであっ
て、これを、図５により説明する。

【００２８】図５(ａ)はMPEG復号処理部３ｃに供給され
るIP符号化モードで符号化された間引きMPEG画像データ
であって、図３(ｂ)に示したものと同様のものである。

【００２９】MPEG復号処理部３ｃは、かかる間引きMPEG
画像データを復号するに当って、供給されたＩピクチャ
（図５（ａ）では、Ｉ₂ピクチャ），Ｐピクチャ（図５
（ａ）では、Ｐ₅，Ｐ₈，Ｐ₁₁，Ｐ₁₄ピクチャ）はそのま
ま復号するが、図５（ｂ）に示すように、これらの間の
Ｂピクチャが間引きされた期間では、間引きされたピク
チャ数分コピーピクチャＣｓを設定し、これを復号す
る。ここで、コピーピクチャＣｓは、時間軸上で過去の
画像（ピクチャ）と同じ情報内容の画像データからなる
ものであって、図示しないコピーピクチャ発生手段で発
生されて図５（ｂ）に示すように挿入される。

【００３０】間引きMPEG画像データにおいて、Ｂピクチ
ャが間引きされた期間内に発生するコピーピクチャＣｓ
の個数（これは、その期間内での間引きされたＢピクチ
ャの個数に等しい）は、受信したＩ，Ｐピクチャととも
に受信するこれらピクチャのTR値によって知ることがで
きる。つまり、IP符号化モードによる間引きMPEG画像デ
ータを復号するMPEG復号処理部３ｃを備えた受信端末３
では、かかる間引きMPEG画像データのみを受信するもの
であるから、間引きMPEG画像データでのＩ，Ｐピクチャ
のTR値は、図３(ｂ)に示すように、（間引きされたＢピ
クチャの個数＋１）分不連続となっている。図３(ｂ)に
示す例では、図３(ａ)に示す完全なMPEG画像データに対
し、Ｉ，Ｐピクチャ間やＰ，Ｐピクチャ間で２個ずつＢ
ピクチャが間引きされているから、例えば、Ｉ₂，Ｐ₅ピ
クチャについてみると、Ｉ₂ピクチャのTR値は２、次に
受信されるＰ₅のTR値は５であるから、Ｉ₂，Ｐ₅ピクチ
ャ間で２から５にTR値が不連続になっている。この不連
続の大きさは、５−２＝２＋１となる（左辺はTR値の
差、右辺は間引きされたＢピクチャの個数＋１）。

【００３１】このことから、逆に、間引きされたＢピク
チャの個数を求めることができる。いま、復号するＩま
たはＰピクチャでのTR値をｉ、次に復号するＰピクチャ
のTR値をｊとすると、これらＩまたはＰピクチャとＰピ
クチャとの間で間引きされたＢピクチャの個数、従っ
て、挿入すべきコピーピクチャの個数ｎは、ｎ＝ｊ−ｉ−１で与えられる。従って、図５（ｂ）において、Ｉ₂ピク
チャとＰ₅ピクチャとの間に挿入すべきコピーピクチャ
の個数ｎは、ｎ＝５−２−１＝２ということになり、Ｉ₂，Ｐ₅ピクチャ間に２つのコピー
ピクチャＣｓが挿入されることになる。

【００３２】ここで、コピーピクチャＣｓは、マクロブ
ロックスキップコードによって１画面が構成されたピク
チャである。符号化されるマクロブロックの情報として
は、参照画像との差分情報と動きベクトルとを有してい
るが、このマクロブロックスキップコードは、この差分
情報が０であり、動きベクトルが、コピーピクチャＣｓ
と参照画像とを重ねたときに、これらの対応するマクロ
ブロックが同じ位置で重なるような関係で参照画像のマ
クロブロックを指定することを表わしている。このよう
に、コピーピクチャＣｓは、データ内容が固定した１種
類の符号化データである。

【００３３】かかるコピーピクチャＣｓは、例えば、図
４におけるMPEG復号処理部３ｃに設けられている図示し
ないコピーピクチャ発生手段により、MPEG復号処理部３
ｃに供給される受信間引きMPEG画像データのピクチャ間
（Ｉ，Ｐピクチャ間やＰ，Ｐピクチャ間）に、あるいは
また、受信したかかるピクチャの復調期間の間に発生さ
れて復号される。

【００３４】このコピーピクチャＣｓの復号画像は、コ
ピーピクチャＣｓが上記の構成をなしていることから、
その復号時に用いた参照画像に等しい。そこで、説明を
簡単にするために、コピーピクチャＣｓの復号時の参照
画像をこのコピーピクチャの直前に受信されたピクチャ
の復号画像とすると、図５（ｂ）に示すようにコピーピ
クチャＣｓが挿入されたMPEG画像データは、図５（ｃ）
に示すように、復号されることになる。即ち、受信した
Ｉ₂ピクチャが復号されると、その次のコピーピクチャ
Ｃｓの復号により、Ｉ₂ピクチャの復号画像と同じ画像
が得られ、さらに次のコピーピクチャＣｓの復号によ
り、同じくＩ₂ピクチャの復号画像と同じ画像が得られ
る。そして、次に、受信されたＰ₅ピクチャが復号され
るが、その次のコピーピクチャＣｓが復号されると、こ
のＰ₅ピクチャの復号画像と同じ画像が得られることに
なる。

【００３５】このようにして、図４において、このMPEG
復号処理部３ｃでは、送信端末２（図２）で形成された
間引きMPEG画像データに対し、この送信端末２に供給さ
れるもとの画像信号と同じフレーム間隔の復号画像信号
が得られることになり、これがモニタ５に供給されるこ
とにより、このもとの画像信号による画像と同じ時間軸
の画像が表示されることになる。

【００３６】図４において、上記の間引きMPEG画像デー
タを正しく復号可能なMPEG復号処理部３ｃは、また、通
常符号化モードによる完全なMPEG画像データの正しい復
号も可能である。この場合には、上記のTR値の不連続性
の検出は行なわず、受信した通常符号化モードによる完
全なMPEG画像データをそのまま復号する。従って、図４
におけるMPEG復号処理部３ｃは、後述するように、その
復号能力として、間引きMPEG画像データを正しく復号可
能なものと完全なMPEG画像データを正しく復号可能なも
のとのいずれかに設定されるものであり、前者に設定さ
れた場合には、上記のTR値の不連続性を検出し、後者の
場合には、かかる不連続性の検出は行なわない。

【００３７】なお、図３（ａ）に示すような通常符号化
モードによる完全なMPEG画像データを復号するMPEG復号
処理部（即ち、汎用のMPEG復号装置）では、TR値のかか
る不連続性の検出は行なわれず、受信したMPEG画像デー
タをそのまま復号する。

【００３８】ところで、図１に示すようにネットワーク
４を介して送信端末２に接続される受信端末３として
は、上記のように、IP符号化モードによる間引きMPEG画
像データを正しく復号可能なMPEG復号処理部３ｃ（図
４）を備えたものばかりでなく、通常符号化モードによ
る完全なMPEG画像データしか正しく復号できない汎用の
MPEG復号処理装置を備えたものもあり、このような受信
端末３では、上記のようなIP符号化モードによる間引き
MPEG画像データを受信したときには、上記の従来技術と
同様に、早送り再生のような画像信号を復号することに
なる。図１に示した画像データ伝送システムに用いる本
発明による画像伝送方法の第１の実施形態はこれを防止
するものであって、以下、図６などを用いて説明する。

【００３９】図６において、いま、受信端末３側におい
て、ユーザなどから画像の要求があると、受信端末３
は、送信端末２にMPEG画像データを要求するために、MP
EG画像データ伝送要求情報Ｄ１をネットワーク４を介し
て送信端末２に送信する。

【００４０】この動作は、図４に示す受信端末３におい
て、受信端末制御部３ａがかかるMPEG画像データ伝送要
求情報Ｄ１を生成出力するとともに、TCP/IPプロトコル
処理部３ｄとネットワーク処理部３ｂとを制御すること
によって行なわれる。これにより、TCP/IPプロトコル処
理部３ｄとネットワーク処理部３ｂとは、図２に示すTC
P/IPプロトコル処理部２ｂとネットワーク処理部２ｄと
の送信時の機能と同様の機能に設定される。このため、
受信端末制御部３ａから出力されるMPEG画像データ伝送
要求情報Ｄ１は、TCP/IPプロトコル処理部３ｄでTCP/IP
パケット化され、ネットワーク処理部３ｂでイーサネッ
トのフレームフォーマット化されてネットワーク４に送
出される。

【００４１】次に、図６において、送信端末２は、この
MPEG画像データ伝送要求情報Ｄ１を受信すると、IP符号
化モードで符号化した間引きMPEG画像を正しいフレーム
間隔で復号化できるか否かの復号能力問合せ情報Ｄ２を
送信する。

【００４２】この動作を説明すると、図２において、送
信端末２は、送信端末制御部２ｃにより、MPEG画像デー
タの送信前では、ネットワークを介して送られてくる情
報信号を受信可能な状態にあり、ネットワーク処理部２
ｄやTCP/IPプロトコル処理部２ｂは、受信端末３でのネ
ットワーク処理部３ｂやTCP/IPプロトコル処理部３ｄと
の受信時の機能と同様の機能も有している。これによ
り、ネットワーク４を介して送られてきたMPEG画像デー
タ伝送要求情報Ｄ１の信号は、ネットワーク処理部２ｄ
により、イーサネットでの伝送に必要なヘッダの除去な
どの処理がなされてTCP/IPパケットとなり、TCP/IPプロ
トコル処理部２ｂでTCP/IPプロトコル処理がなされてMP
EG画像データ伝送要求情報Ｄ１となる。このMPEG画像デ
ータ伝送要求情報Ｄ１を取り込むことによって送信端末
制御部２ｃは受信端末３からMPEG画像データの要求があ
ったことを認識し、これに応じてIP符号化モードによる
間引きMPEG画像データの復号が可能か否かを問い合わせ
る復号能力問合せ情報Ｄ２を生成出力する。この復号能
力問合せ情報Ｄ２は、TCP/IPプロトコル処理部２ｂでTC
P/IPパケットとなり、ネットワーク処理部２ｄでイーサ
ネットのフレームフォーマット化されてネットワーク４
に送出される。

【００４３】次に、図６において、受信端末３は、復号
能力問合せ情報Ｄ２を受信し、これに応じてIP符号化モ
ードによる間引きMPEG画像データの復号が可能であるか
否かを表わす返答情報Ｄ３を、ネットワーク４を介し
て、送信端末２に送信する。MPEG復号処理部３ｃが、上
記のように、コピーピクチャを挿入して間引きMPEG画像
データを正しく復号可能になっているものであるなら
ば、復号可能と返答し、汎用のMPEG復号装置であって正
しく復号できない場合、または、復号可能であっても、
最大の画質を必要として完全なMPEG画像データのみを復
号するように設定されている場合には、復号不能と返答
する。この返答情報Ｄ３の処理も、MPEG画像データ伝送
要求情報Ｄ１の場合と同様である。

【００４４】この返答情報Ｄ３を受信した送信端末２で
は、この応答情報Ｄ３の内容に応じて符号化モードを設
定する。この返答情報Ｄ３が間引きMPEG画像情報の復号
を可能としているときには、送信端末制御部２ｃは、MP
EG符号化処理部２ａをIP符号化モードに設定してMPEG符
号化を開始させ、間引きMPEG画像データを生成させる。
この間引きMPEG画像データＤ４はTCP/IPプロトコル処理
部２ｂ，ネットワーク処理部２ｄで処理されて、ネット
ワーク４を介し、受信端末３に送信される。受信端末３
からの返答情報Ｄ３が復号不能である場合には、送信端
末２では、送信端末制御部２ｃが、MPEG符号化処理部２
ａを通常符号化モードに設定してMPEG符号化を開始さ
せ、図３（ａ）で示したような間引きのない完全なMPEG
画像データを受信端末３に伝送する。

【００４５】ここで、以上の情報Ｄ１〜Ｄ４のTCP/IPパ
ケットのフォーマットの一具体例について説明する。こ
のパケットでは、基本的には、先頭の２バイトが通信内
容を表わしており、そのうちの最初の１バイトがデータ
種別（MPEG画像データ伝送要求情報や問合せ情報，返答
情報，MPEG画像データといった情報の種別）を表わして
おり、次の１バイトがデータ種別に応じた特定の内容の
コード（ここでは、復号能力）を表わしている。次の表
１は、この実施形態での最初の１バイトと次の１バイト
との例を示すものである。但し、表１での値は１６進数
である。

【００４６】

【表１】

【００４７】上記表１から、上記情報Ｄ１〜Ｄ４のTCP/
IPパケットの先頭の２バイトは、次のフォーマットとな
る。 MPEG画像データ伝送要求情報Ｄ１：この情報パケット
の先頭の２バイトは、(０１ＸＸ)₁₆ で表わされる。但
し、()₁₆は１６進数であることを表わし、ＸＸは使用さ
れずに無視される１バイトの情報であることを表わして
いる。即ち、１バイト目が(０１)₁₆であるTCP/IPパケッ
トは、先頭の１バイトだけが意味のある情報であって、
この１バイト目の情報でもってMPEG画像データ伝送要求
情報Ｄ１であることを表わしている。従って、２バイト
目以降は無視される。復号能力問合せ情報Ｄ２：この情報パケットの先頭の
２バイトは、(１０ＸＸ)₁₆で表わされる。これも１バイ
ト目が意味のある情報である。即ち、１バイト目が(１
０)₁₆であることにより、受信端末３はその復号能力の
問合せがあったことを認識できる。従って、２バイト目
以降は無視される。

【００４８】返答情報Ｄ３：この情報パケットの先頭
の２バイトは、上記表１から、完全なMPEG画像データの復号が可能なとき、(０２０１)₁₆ 間引きMPEG画像データの復号が可能なとき、(０２０２)₁₆ 双方のMPEG画像データの復号が可能なとき、(０２０３)₁₆ となる。１バイト目は返答情報Ｄ３であることを表わ
し、２バイト目はどの符号化モードで符号化されたMPEG
画像データが復号可能であるかを表わしている。

【００４９】MPEG画像データＤ４：この情報パケット
の先頭の２バイトは、(００ＸＸ)₁₆で表わされ、この２
バイトの後に１パケット分のMPEG画像データが続く。受
信端末３は、１バイト目の(００)₁₆からMPEG画像データ
のパケットと認識し、２バイト目は無視して、３バイト
目以降をMPEG画像データとして復号処理に用いる。

【００５０】このようにして、送信端末２からは、復号
端末３に、その復号能力に応じたデータ量のMPEG画像デ
ータを伝送することができ、しかも、復号能力が大きい
場合には、これに応じて通常符号化モードによる完全な
MPEG画像データを送ることができて、高品質の再生画像
が得られることになる。

【００５１】そこで、複数の受信端末３が伝送帯域幅が
異なるネットワーク４を介して同じ送信端末２に接続さ
れているようなシステム構成の場合、伝送帯域幅が狭い
ネットワークに接続されている受信端末３では、低い伝
送レートでMPEG画像データが送られてこなければならな
いから、この受信端末３のMPEG復号処理部３ｃも、IP符
号化モードによる間引きMPEG画像データを復号できる能
力をもつ必要があり、通常符号化モードによる完全なMP
EG画像データを受信してこの画像データが本来もつ最大
の画質を必要とする受信端末３では、MPEG復号処理部３
ｃとして通常符号化モードによる完全なMPEG画像データ
を復号する能力をもつものを使用し、これとともに、ネ
ットワーク４としても、かかる通常符号化モードによる
完全なMPEG画像データを充分に伝送可能な伝送帯域幅の
広いネットワークを使用することになる。このような画
像伝送システムにおいて、この実施形態、さらには、後
述の実施形態が有用なものとなる。

【００５２】なお、この第１の実施形態では、送信端末
２は、受信端末３からのMPEG画像データ伝送要求情報Ｄ
１を受信した後に復号能力問合せ情報Ｄ２を送信してい
るが、送信端末２が予めネットワーク４上の所望の受信
端末３を探し、送信端末２の方から復号能力問合せ情報
Ｄ２をその受信端末３に送信するようにしてもよい。

【００５３】図７は本発明による画像伝送方法の第２の
実施形態を示す図である。この実施形態を用いる画像伝
送システムとしては、図１〜図５で説明したシステムと
同様のシステムである。

【００５４】図７において、MPEG画像データの伝送に先
立って、まず、受信端末３は、MPEG画像データ伝送要求
情報Ｄ１とともに、MPEG復号処理部３ｃ（図４）がIP符
号化モードで符号化された間引きMPEG画像データを復号
化できるか否かを示す情報Ｄ３をネットワーク４（図
１）を介して送信端末２に送信する。このときの送信情
報（Ｄ１＋Ｄ３）のTCP/IPパケットは、上記の表１か
ら、先頭の２バイトが、完全なMPEG画像データの復号が可能なとき、(０３０１)₁₆ 間引きMPEG画像データの復号が可能なとき、(０３０２)₁₆ 双方のMPEG画像データの復号が可能なとき、(０３０３)₁₆ となる。送信端末２では、図６で説明したように、MPEG
画像データ伝送要求情報Ｄ１を受信すると、これととも
に受信した情報Ｄ３から、受信端末３のMPEG復号処理部
３ｃが間引きMPEG画像データの復号が可能であるか否か
を判定し、この判定結果に応じてMPEG符号化処理部２ａ
の符号化モードを設定する。

【００５５】これにより、図２において、先の第１の実
施形態と同様に、情報Ｄ３が間引きMPEG画像データの復
号が可能であることを表わしているときには、送信端末
制御部２ｃは、MPEG符号化処理部２ａでIP符号化モード
によるMPEG符号化処理動作を行なわせ、TCP/IPプロトコ
ル処理部２ｂ及びネットワーク処理部２ｄを動作させて
間引きMPEG画像データＤ４を形成させ（このMPEG画像デ
ータＤ４のTCP/IPパケットのフォーマットは、先の実施
形態と同様である）、受信端末３にネットワーク４を介
して送信する。また、情報Ｄ３によって受信端末３が備
えるMPEG復号処理部３ｃが間引きMPEG画像データを正し
く復号化できないものと判定した場合には、送信端末２
は、送信端末制御部２ｃの制御によって図３（ａ）に示
すような通常符号化モードによる完全なMPEG画像データ
Ｄ４が形成され、ネットワーク４を介して受信端末３に
伝送される。

【００５６】このようにして、この第２の実施形態にお
いても、上記の第１の実施形態と同様の効果が得られ
る。

【００５７】図８は本発明による画像伝送方法の第３の
実施形態を用いた画像伝送システムの構成を示すブロッ
ク図であって、６は端末であり、図１に対応する部分に
は同一符号を付けて重複する説明を省略する。

【００５８】同図において、ネットワーク４を介して送
信端末２と受信端末３と端末６とが接続されており、送
信端末２から受信端末３へ符号化画像データが伝送され
る。また、送信端末２と受信端末３と端末６とは、互い
にネットワーク４を介して通信することができる。な
お、画像入力装置１，送信端末２，受信端末３，ネット
ワーク４、及びモニタ５は、図１，図２及び図４でで説
明したものと同様のものである。

【００５９】図９は図８における端末６の一具体例を示
すブロック図であって、６ａは端末制御部、６ｂはTCP/
IPプロトコル処理部、６ｃは記憶装置、６ｄはネットワ
ーク処理部であり、図８に対応する部分には同一符号を
付けている。

【００６０】同図において、端末６は端末制御部６ａと
TCP/IPプロトコル処理部６ｂと記憶装置６ｃとネットワ
ーク処理部６ｄから構成され、例えば、送信端末２（図
８）へデータを送信する場合には、必要に応じて、記憶
装置６ｃに記憶されている情報を参照，複製，加工して
TCP/IPプロトコル処理部６ｂに転送する。この情報はTC
P/IPプロトコル処理部６ｂでTCP/IPプロトコル処理され
てTCP/IPパケットとなり、このTCP/IPパケットは、ネッ
トワーク処理部６ｄでイーサネットのフレームフォーマ
ットに従ったヘッダ付加などの処理を経た後、ネットワ
ーク４に送出される。なお、ここでは、受信端末３は１
個のみを図示しているが、２個以上の受信端末３がネッ
トワーク４を介して送信端末２に接続されている。

【００６１】端末制御部６ａは、TCP/IPプロトコル処理
部６ｂやネットワーク処理部６ｄを制御することによ
り、ネットワーク４に接続された送信端末２や受信端末
３との通信を行なわせ、また、必要に応じて、記憶装置
６ｃに記憶されているデータを参照，複製，加工，更新
する。

【００６２】記憶装置６ｃとしては、ハードディスクや
ＲＯＭ，ＲＡＭ，フラッシュメモリあるいはそれらの組
み合わせなどが用いられる。この記憶装置６ｃには、ネ
ットワーク４に接続されている送信端末２のMPEG符号化
処理部２ａ（図２）の符号化能力や各受信端末３のMPEG
復号処理部３ｃ（図４）の復号能力についての情報が予
め記憶されている。このMPEG符号化処理部２ａの符号化
能力とは、例えば、通常符号化モードだけでなく、IP符
号化モードでも符号化可能であることを意味している。
また、MPEG復号処理部３ｃの復号能力とは、例えば、通
常符号化モードで符号化されたMPEG画像データだけでな
く、間引きMPEG画像データであっても正しいフレーム間
隔で再生することができることを意味している。

【００６３】図１０は図８に示した画像伝送システムに
用いられる本発明による画像伝送方法の第３の実施形態
を示す図である。

【００６４】同図において、MPEG画像データの伝送に先
立って、受信端末３はMPEG画像データ伝送要求情報Ｄ１
をネットワーク４を介して送信端末２に送信する。送信
端末２は、上記のようにして、このMPEG画像データ伝送
要求情報Ｄ１を受信すると、IP符号化モードによる間引
きMPEG画像データを正しく復号可能か否かというこの受
信端末３のMPEG復号処理部３ｃ(図４)の復号能力につい
ての復号能力問合せ情報Ｄ２’を端末６に送信する。こ
の復号能力問合せ情報Ｄ２’は、図２において、先の第
１の実施形態と同様、送信端末制御部２ｃで発生し、TC
P/IPプロトコル処理部２ｂでTCP/IPパケットとなり、ネ
ットワーク処理部２ｄで処理されたイーサネットのフレ
ームフォーマットに従うTCP/IPパケットとして伝送され
る。

【００６５】端末６は、図９において、送信端末２から
のこのTCP/IPパケットを受信する。このTCP/IPパケット
は、ネットワーク処理部６ｄとTCP/IPプロトコル処理部
６ｂで処理されて復号能力問合せ情報Ｄ２’に復元され
る。端末制御部６ａは、この復号能力問合せ情報Ｄ２’
をもとに記憶装置６ｃを参照し、伝送要求があった受信
端末３のMPEG復号処理部３ｃが間引きMPEG画像データを
正しく復号化可能であるか否かを表わす情報を抽出して
読み出する。そして、端末制御部６ａは、この記憶部６
ｃから読み出した情報を返答情報Ｄ３’とし、これをTC
P/IPプロトコル処理部６ｂとネットワーク処理部６ｄと
で処理してイーサネットのフレームフォーマットに従う
TCP/IPパケットとし、図１０に示すように、ネットワー
ク４を介して送信端末２へ送信する。そこで、送信端末
２では、この返答情報Ｄ３’が受信されると、図４にお
いて、送信端末制御部２ｃがこの返答情報Ｄ３’の内容
に応じてMPEG符号化処理部２ａを制御して返答情報Ｄ
３’の内容に応じた符号化モードのMPEG画像データを形
成し、このMPEG画像データをTCP/IPプロトコル処理部２
ｂ，ネットワーク処理部２ｄで上記のように処理した
後、図１０に示すように、返答情報Ｄ３’の内容に応じ
たモードのMPEG画像データＤ４とし受信端末３に送信す
る。

【００６６】そこで、先の実施形態と同様に、送信端末
２は、受信端末３が間引きMPEG画像データを正しく復号
できる場合には、IP符号化モードによる間引くMPEG画像
データをネットワーク４を介して送信し、また、受信端
末３が間引きMPEG画像データを正しく復号できない場合
には、通常符号化モードによる完全なMPEG画像データを
ネットワーク４を介して送信する。

【００６７】このように、この第３の実施形態では、送
信端末２からの問合せに対する返答を受信端末３の代わ
りに専用の端末６で行なうものであり、先の実施形態と
同様の効果が得られる上、受信端末３の機能の簡略化が
図れることになる。

【００６８】なお、この第３の実施形態では、端末６が
符号化画像データを伝送するネットワーク４に接続され
ているが、これとは別のネットワークを介して送信端末
２と接続するようにしてもよい。また、送信端末２，受
信端末３，端末６に夫々無線通信手段を設けて互いに通
信ができるようにしてもよい。このようにすることによ
り、符号化画像データを伝送するネットワーク４を用い
ることなく、第３の実施形態と同様の画像伝送方法を実
現できる。

【００６９】また、上記各実施形態において、MPEG画像
符号化処理部２ａやMPEG復号処理部３ｃは、ハードウェ
アまたはソフトウェアあるいはその組み合わせのいずれ
を用いても、実現可能である。

【００７０】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
受信端末における符号化画像データの復号装置の復号化
能力に応じた符号化モードで画像データを送信すること
ができ、受信端末では、限られた帯域幅の中で最適な品
質の画像が再現できる画像伝送が可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による画像伝送方法の第１，第２の実施
形態を用いる画像伝送システムの構成を示すブロック図
である。

【図２】図１における送信端末の一具体例を示すブロッ
ク図である。

【図３】通常符号化モードによる完全なMPEG画像データ
とIP符号化モードによる間引きMPEG画像データとを示す
図である。

【図４】図１における受信端末の一具体例を示すブロッ
ク図である。

【図５】図４に示した受信端末でのIP符号化モードによ
る間引きMPEG画像データの復号動作を示す図である。

【図６】図１に示した画像伝送システムに用いた本発明
による画像伝送方法の第１の実施形態を示す図である。

【図７】図１に示した画像伝送システムに用いた本発明
による画像伝送方法の第２の実施形態を示す図である。

【図８】本発明による画像伝送方法の第３の実施形態を
用いる画像伝送システムの構成を示すブロック図であ
る。

【図９】図８における端末の一具体例を示すブロック図
である。

【図１０】図８に示した画像伝送システムに用いた本発
明による画像伝送方法の第３の実施形態を示す図であ
る。

【符号の説明】

１画像入力装置２送信端末２ａ MPEG符号化処理部２ｂ TCP/IPプロトコル処理部２ｃ送信端末制御部２ｄネットワーク処理部３受信端末３ａ受信端末制御部３ｂネットワーク処理部３ｃ MPEG復号処理部３ｄ TCP/IPプロトコル処理部４ネットワーク５モニタ６端末６ａ端末制御部６ｂ TCP/IPプロトコル処理部６ｃ記憶装置６ｄネットワーク処理部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者倉重知行神奈川県横浜市戸塚区吉田町292番地株式会社日立画像情報システム内 (72)発明者衣笠敏郎神奈川県横浜市戸塚区吉田町292番地株式会社日立製作所デジタルメディア開発本部内 (72)発明者小松恵一茨城県ひたちなか市稲田1410番地株式会社日立製作所デジタルメディア製品事業部内Ｆターム(参考） 5C059 LB07 LB16 MA00 MA05 PP05 PP06 PP07 PP16 RA09 RB02 RE20 TA17 TC45 UA01 UA02 UA04 UA05

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】画像データをフレーム内符号化及びフレ
ーム間予測符号化により符号化する画像符号化手段と該
画像符号化手段から出力される符号化画像データを送出
する画像データ送出手段とを有する送信端末と、該送信
端末から送信された該符号化画像データを受信する画像
データ受信手段と受信した該符号化画像データを復号す
る画像復号手段とを有する受信端末と、該送信端末と該
受信端末を接続する接続手段とを備え、該接続手段を介
して該送信端末から該受信端末に符号化画像データを伝
送する画像データ伝送システムにおいて、該画像復号手段が復号可能な符号化方法を該受信端末か
ら該送信端末に通知することを特徴とする画像伝送方
法。
【請求項２】請求項１において、前記画像復号手段が復号可能な符号化方法を、前記送信
端末及び前記受信端末以外の前記接続手段に接続された
端末から前記送信端末に通知することを特徴とする画像
伝送方法。
【請求項３】請求項１において、前記画像復号手段がフレーム単位で間引かれた前記符号
化画像データを前記画像符号化手段に入力された符号化
前の画像信号のフレーム間隔と同様の間隔で復号再生可
能であるか否かを、前記受信端末が前記送信端末に通知
することを特徴とする画像伝送方法。
【請求項４】請求項２において、前記画像復号手段がフレーム単位で間引かれた前記符号
化画像データを前記画像符号化手段に入力された符号化
前の画像信号のフレーム間隔と同様の間隔で復号再生が
可能であるか否かを、前記送信端末及び前記受信端末以
外の前記接続手段に接続された端末が前記送信端末に通
知することを特徴とする画像伝送方法。
【請求項５】請求項３において、前記符号化画像データがMPEG規格に準拠した符号化画像
データであることを特徴とする画像伝送方法。
【請求項６】請求項４において、前記符号化画像データがMPEG規格に準拠した符号化画像
データであることを特徴とする画像伝送方法。