JP2002209210A - Image transmission system and method, and transmitter and receiver used for it - Google Patents

Image transmission system and method, and transmitter and receiver used for it

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JP2002209210A
JP2002209210A JP2001003356A JP2001003356A JP2002209210A JP 2002209210 A JP2002209210 A JP 2002209210A JP 2001003356 A JP2001003356 A JP 2001003356A JP 2001003356 A JP2001003356 A JP 2001003356A JP 2002209210 A JP2002209210 A JP 2002209210A
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JP
Japan
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image data
error
image
data
receiver
Prior art date
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Application number
JP2001003356A
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Japanese (ja)
Inventor
Akio Miyazaki
明雄 宮崎
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Kyushu University NUC
Original Assignee
Kyushu University NUC
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Publication date
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an image transmission system and method immune to a burst error and to provide a transmitter and a receiver used for it. SOLUTION: A fixed length coder 3 codes image data. A data transmission section 4 transmits coded image data for a plurality of number of transmission times. A fixed length decoder 6 decodes the image data transmitted for a plurality of times respectively. A received data selection circuit 8 selects image data without an error or a least error among decoded image data.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、携帯電話機やパー
ソナルハンディホンシステム(PHS)のような移動無
線通信、無線ローカルエリアネットワーク(LAN)に
よるマルチメディア無線通信等で利用される画像伝送シ
ステム及び方法並びにそれに用いられる送信機及び受信
機に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an image transmission system and method used in mobile radio communication such as a portable telephone or a personal handy phone system (PHS), multimedia radio communication through a wireless local area network (LAN), and the like. The present invention also relates to a transmitter and a receiver used therein.

【0002】[0002]

【従来の技術】これら移動無線通信、マルチメディア無
線通信では、音声及びデータの他に画像を取り込んだ無
線通信を実現するために、バースト性の誤りに対処する
必要がある。特に画像については、伝送誤りが僅かであ
るとしても、復号同期が外れると大きな画像劣化が生じ
るので、誤り制御を正確に行う必要がある。
2. Description of the Related Art In these mobile radio communication and multimedia radio communication, it is necessary to cope with an error in burst characteristics in order to realize radio communication in which an image is taken in addition to voice and data. In particular, regarding an image, even if the transmission error is slight, a large image degradation occurs if the decoding synchronization is lost. Therefore, it is necessary to perform error control accurately.

【0003】従来、画像伝送に適用される誤り制御法と
しては、FEC(Forward Error Correction),EREC
(Error Resilient Coding),ARQ(Automatic Repeat
Request)又はこれらを組み合わせたハイブリッド方式が
既知である。
Conventionally, error control methods applied to image transmission include FEC (Forward Error Correction) and EREC.
(Error Resilient Coding), ARQ (Automatic Repeat
Request) or a hybrid method combining them is known.

【0004】FECは、誤り訂正符号を付加した画像デ
ータを伝送することによって、伝送路上で発生したビッ
ト誤りを訂正する方式である。既に説明したように、伝
送誤りによって復号同期が外れると、画像全体に亘って
劣化が生じるので、FECによって伝送誤りを完全に訂
正する必要がある。
[0004] The FEC is a method for correcting a bit error occurring on a transmission path by transmitting image data to which an error correction code is added. As described above, if decoding synchronization is lost due to a transmission error, the entire image is degraded. Therefore, it is necessary to completely correct the transmission error by FEC.

【0005】ERECは、可変長符号化されたデータを
固定長のスロットに詰め込み、伝送する方式である。こ
の方式は、FECに比べて伝送誤りの伝搬や復号同期の
外れが少なくなるという利点を有する。
[0005] EREC is a system in which variable-length encoded data is packed into fixed-length slots and transmitted. This method has an advantage that transmission error propagation and loss of decoding synchronization are reduced as compared with FEC.

【0006】ARQは、画像データに誤り検出符号を付
加して送信し、受信側で受信データの誤り検出を行い、
誤りの検出されたデータについて再送を要求する方式で
ある。この方式では、伝送誤りがなくなるまで再送を要
求するので、理想的な送受信システムといえる。
ARQ transmits an image data with an error detection code added thereto, and performs error detection of the received data on the receiving side.
This is a method for requesting retransmission of data for which an error has been detected. In this system, retransmission is requested until there is no transmission error, so it can be said that this is an ideal transmission / reception system.

【0007】[0007]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、FEC
による誤り訂正能力には限界があり、無線通信路で生じ
るバースト誤りを完全に訂正するのは困難である。ま
た、FECを用いた画像伝送方式では、比較的多くのヘ
ッダ情報を必要とする。ヘッダ情報が誤りを有する場
合、画像の再構成自体が不可能となる事態が生じるおそ
れがある。
SUMMARY OF THE INVENTION However, FEC
There is a limit to the error correction capability of a wireless communication channel, and it is difficult to completely correct a burst error occurring in a wireless communication channel. Further, the image transmission method using the FEC requires a relatively large amount of header information. If the header information has an error, a situation may occur in which the image reconstruction itself becomes impossible.

【0008】ERECの場合、スロット長やスロット数
に関するヘッダ情報が必要となるので、ヘッダ情報が破
壊されることによって画像の再構成が困難になる。
[0008] In the case of EREC, header information relating to the slot length and the number of slots is required, so that reconstruction of an image becomes difficult due to the destruction of the header information.

【0009】ARQの場合、再送を要求するために伝送
遅延が発生し、再送画像の品質への影響が小さい伝送誤
りに対しても再送要求を行うために効率が更に悪化し、
かつ、送受信システムでの信号処理や通信制御が複雑に
なるという不都合がある。
In the case of ARQ, a transmission delay occurs due to a request for retransmission, and the efficiency is further deteriorated because a retransmission request is made even for a transmission error having little effect on the quality of a retransmitted image.
In addition, there is a disadvantage that signal processing and communication control in the transmission / reception system become complicated.

【0010】以上のように、従来の誤り制御では、誤り
訂正符号の能力の限界、再送要求による伝送遅延の発
生、送受信システムでの誤り制御及び通信制御の複雑化
等の不都合がある。また、上記ハイブリッド方式の場合
でも同様の不都合を有する。
As described above, the conventional error control has inconveniences such as a limit of the capability of the error correction code, occurrence of transmission delay due to a retransmission request, and complexity of error control and communication control in a transmission / reception system. In addition, the hybrid system has the same disadvantage.

【0011】本発明の目的は、従来の誤り制御における
不都合を有さず、バースト誤りに強い画像伝送システム
及び方法並びにそれに用いられる送信機及び受信機を提
供することである。
An object of the present invention is to provide an image transmission system and method which does not have the disadvantages of the conventional error control and is resistant to burst errors, and a transmitter and a receiver used therefor.

【0012】[0012]

【課題を解決するための手段】本発明による画像伝送シ
ステムは、送信機及び受信機を具える画像伝送システム
であって、前記送信機が、画像データを符号化する手段
と、符号化された画像データを複数回送信する手段とを
有し、前記受信機が、複数回送信された画像データをそ
れぞれ復号化する手段と、復号化された複数の画像デー
タのうち誤りのない又は誤りの最も小さいものを選択す
る手段とを有することを特徴とする画像伝送システム。
An image transmission system according to the present invention is an image transmission system including a transmitter and a receiver, wherein the transmitter has a means for encoding image data, and an encoded image data. Means for transmitting image data a plurality of times, wherein the receiver decodes the image data transmitted a plurality of times, respectively, Means for selecting a smaller one.

【0013】本発明によれば、復号化された複数の画像
データのうち誤りのない又は誤りの最も小さいものを選
択するので、従来の誤り制御における不都合を有さず、
バースト誤りに強い画像伝送を行うことができる。
According to the present invention, since a plurality of decoded image data having no error or the smallest error is selected, there is no disadvantage in the conventional error control.
Image transmission resistant to burst errors can be performed.

【0014】送信されたデータにバースト的な誤りが発
生すると、データ受信後にそのデータの分散が大きくな
る性質がある。したがって、好適には、前記選択する手
段が、前記複数の画像データの分散をそれぞれ計算し、
分散が最も小さい画像データを選択する。
When a burst-like error occurs in transmitted data, the variance of the data after receiving the data tends to increase. Therefore, preferably, the selecting means calculates a variance of each of the plurality of image data,
The image data with the smallest variance is selected.

【0015】更に好適には、前記受信機が、前記選択す
る手段における選択の誤りを検出し、誤りを検出した場
合には前記画像データを修復する手段を更に有する。こ
れによって、バースト誤りに更に強い画像伝送を行うこ
とができる。前記修復する手段は、例えばサイドマッチ
テストを行う。
[0015] More preferably, the receiver further comprises means for detecting a selection error in the selection means and restoring the image data when the error is detected. Thus, image transmission more resistant to burst errors can be performed. The repairing means performs, for example, a side match test.

【0016】本発明による画像伝送方法は、画像データ
を符号化するステップと、符号化された画像データを複
数回送信するステップと、複数回送信された画像データ
をそれぞれ復号化するステップと、復号化された複数の
画像データのうち誤りのない又は誤りの最も小さいもの
を選択するステップとを具えることを特徴とする。
An image transmission method according to the present invention comprises the steps of: encoding image data; transmitting encoded image data a plurality of times; decoding image data transmitted a plurality of times; Selecting the image data having no error or having the smallest error from the plurality of image data obtained by the conversion.

【0017】本発明によれば、復号化された複数の画像
データのうち誤りのない又は誤りの最も小さいものを選
択するので、従来の誤り制御における不都合を有さず、
バースト誤りに強い画像伝送を行うことができる。
According to the present invention, since a plurality of decoded image data having no error or the smallest error is selected, there is no disadvantage in the conventional error control.
Image transmission resistant to burst errors can be performed.

【0018】好適には、選択するステップにおいて、前
記複数の画像データの分散をそれぞれ計算し、分散が最
も小さい画像データを選択する。
Preferably, in the selecting step, the variance of the plurality of image data is calculated, and the image data with the smallest variance is selected.

【0019】更に好適には、前記選択するステップにお
ける選択の誤りを検出し、誤りを検出した場合には前記
画像データを修復するステップを更に具える。例えば、
前記修復するステップにおいて、サイドマッチテストを
行う。
More preferably, the method further comprises a step of detecting a selection error in the selecting step, and restoring the image data when an error is detected. For example,
In the repairing step, a side match test is performed.

【0020】本発明による送信機は、画像データを符号
化する手段と、符号化された画像データを複数回送信す
る手段とを有する。
The transmitter according to the present invention has means for encoding image data and means for transmitting the encoded image data a plurality of times.

【0021】本発明による受信機は、複数回送信された
画像データをそれぞれ復号化する手段と、復号化された
複数の画像データのうち誤りのない又は誤りの最も小さ
いものを選択する手段とを有する。
[0021] The receiver according to the present invention comprises means for decoding image data transmitted a plurality of times, respectively, and means for selecting, from the plurality of decoded image data, one having no error or the smallest error. Have.

【0022】好適には、前記選択する手段が、前記複数
の画像データの分散をそれぞれ計算し、分散が最も小さ
い画像データを選択する。更に好適には、前記選択する
手段における選択の誤りを検出し、誤りを検出した場合
には前記画像データを修復する手段を更に有する。例え
ば、前記修復する手段は、サイドマッチテストを行う。
Preferably, the selecting means calculates the variance of the plurality of image data, and selects the image data having the smallest variance. More preferably, the apparatus further comprises means for detecting a selection error in the selecting means and restoring the image data when the error is detected. For example, the repairing means performs a side match test.

【0023】[0023]

【発明の実施の形態】本発明による画像伝送システム及
び方法並びにそれに用いられる送信機及び受信機の実施
の形態を、静止画像伝送の場合について図面を参照して
詳細に説明する。図1Aは、本発明による画像伝送シス
テムの送信機のブロック図であり、図1Bは、本発明に
よる画像伝送システムの受信機のブロック図である。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Embodiments of an image transmission system and method according to the present invention and a transmitter and a receiver used for the same will be described in detail with reference to the drawings for still image transmission. FIG. 1A is a block diagram of a transmitter of the image transmission system according to the present invention, and FIG. 1B is a block diagram of a receiver of the image transmission system according to the present invention.

【0024】図1Aに示す送信機は、2次元離散コサイ
ン変換(DCT)回路1と、量子化器2と、固定長符号
器3と、データ送信部4とを具える。それに対して、図
1Bに示す受信機は、データ受信部5と、固定長復号器
6と、逆量子化器7と、受信データ選択回路8と、2次
元離散コサイン逆変換(IDCT)回路9と、画像修復
回路10とを具える。
The transmitter shown in FIG. 1A includes a two-dimensional discrete cosine transform (DCT) circuit 1, a quantizer 2, a fixed-length encoder 3, and a data transmitter 4. In contrast, the receiver shown in FIG. 1B includes a data receiving unit 5, a fixed-length decoder 6, an inverse quantizer 7, a received data selection circuit 8, and a two-dimensional inverse discrete cosine transform (IDCT) circuit 9. And an image restoration circuit 10.

【0025】2次元DCT回路1では、入力された画像
を8×8サイズのブロックに分割し、各ブロックの画素
X(k,l)に対して、以下の式を用いて2次元DCT
を施して、DCT係数C(i,j)を求める。
The two-dimensional DCT circuit 1 divides an input image into blocks of 8 × 8 size, and applies two-dimensional DCT to the pixels X (k, l) of each block using the following equation.
To obtain the DCT coefficient C (i, j).

【0026】[0026]

【数1】 但し、x=0の場合、(Equation 1) However, when x = 0,

【0027】[0027]

【数2】 とし、x=1,2,...N−1の場合、C(x)=1
とする。
(Equation 2) And x = 1, 2,. . . In the case of N-1, C (x) = 1
And

【0028】DCT係数C(i,j)は、量子化器2に
供給され、図2に示すような量子化テーブルを用いて次
のように量子化される。
The DCT coefficient C (i, j) is supplied to the quantizer 2 and is quantized as follows using a quantization table as shown in FIG.

【0029】[0029]

【数3】 ここで、Round(・)は、丸め操作を表し、C
(i,j)は、量子化後のDCT係数である。
(Equation 3) Here, Round (·) represents a rounding operation, and C
Q (i, j) is a quantized DCT coefficient.

【0030】DCT係数C(i,j)は、固定長符号
器3に供給され、図3に示すようなビット配分テーブル
のビット数で符号化される。このビット配分テーブルは
固定のため、DCT係数は固定長符号化される。
The DCT coefficient C Q (i, j) is supplied to the fixed-length encoder 3 and is encoded by the number of bits in the bit allocation table as shown in FIG. Since this bit allocation table is fixed, DCT coefficients are fixed-length coded.

【0031】固定長符号化されたDCT係数C(i,
j)は、データ送信部4に供給される。DCT係数C
(i,j)のデータは、データ送信部4から2回送信さ
れ、伝送路11を通じてデータ受信部5で受信される。
The fixed-length coded DCT coefficients C Q (i,
j) is supplied to the data transmission unit 4. DCT coefficient C Q
The data of (i, j) is transmitted twice from the data transmitting unit 4 and received by the data receiving unit 5 through the transmission path 11.

【0032】受信したデータは、固定長復号器6に供給
され、図3に示すようなビット配分テーブルのビット数
によって、8×8ブロック単位の量子化されたDCT係
数C (i,j)に復号化される。
The received data is supplied to the fixed-length decoder 6
And the number of bits in the bit allocation table as shown in FIG.
, The quantized DCT coefficient in units of 8 × 8 blocks
Number C QIt is decoded to (i, j).

【0033】復号化されたDCT係数C(i,j)
は、逆量子化器7に供給され、以下の式に示すような逆
量子化操作によってDCT係数C(i,j)に変換され
る。
The decoded DCT coefficient C Q (i, j)
Is supplied to an inverse quantizer 7 and is converted into a DCT coefficient C (i, j) by an inverse quantization operation as shown in the following equation.

【0034】[0034]

【数4】 本実施の形態では、受信データが2回送信されるので、
受信機において2組のDCT係数が得られる。以後、こ
れらを区別するために、これらDCT係数をC(i,
j)及びC(i,j)で表す。
(Equation 4) In the present embodiment, since the received data is transmitted twice,
Two sets of DCT coefficients are obtained at the receiver. Hereinafter, in order to distinguish them, these DCT coefficients are represented by C 1 (i,
j) and C 2 (i, j).

【0035】DCT係数C(i,j)及びC(i,
j)は、受信データ選択回路8に供給され、これらの分
散σ ,σ を、以下の式によって計算する。
The DCT coefficients C 1 (i, j) and C 2 (i, j,
j) is supplied to the reception data selection circuit 8, these variance sigma 1 2, the sigma 2 2, calculated by the following equation.

【0036】[0036]

【数5】 この場合、(Equation 5) in this case,

【0037】[0037]

【数6】 とする。(Equation 6) And

【0038】受信データ選択回路8は、分散σ ,σ
の大きさを比較し、分散の小さい方のDCT係数を
有するブロックを選択する。以後、選択されたブロック
をC (i,j)で表し、選択されなかったブロックを
(i,j)で表す。これまで説明した受信データ選
択回路8での処理を図4に示す。この処理は、後に説明
するように、バースト性の伝送誤りが発生した場合のデ
ータの分散の値が伝送誤りが発生しなかった場合に比べ
て大きくなるという性質を利用したものである。この性
質は次のように示される。
The reception data selection circuit 8 calculates the variance σ1 2, Σ
2 2Are compared, and the DCT coefficient with the smaller variance is
Select a block to have. After that, the selected block
To C SExpressed as (i, j), the block not selected
CNExpressed by (i, j). The reception data selection described so far
FIG. 4 shows the processing in the selection circuit 8. This process will be explained later
Data when a burst transmission error occurs.
Data variance value compared to the case where no transmission error occurred
It takes advantage of the property of becoming larger. This gender
The quality is indicated as follows.

【0039】伝送誤りによる雑音系列ΔXが長さNの
信号系列Xに付加されたと仮定する。雑音が付加され
た信号系列は、以下のように表すことができる。
It is assumed that a noise sequence ΔX i due to a transmission error is added to a signal sequence X i of length N. The signal sequence to which noise has been added can be expressed as follows.

【0040】[0040]

【数7】 式(a−2)において、mx+Δxは、系列X+ΔX
の平均値を表す。
(Equation 7) In the equation (a-2), mx + Δx is a sequence X i + ΔX
Indicates the average value of i .

【0041】ここで、Nの値が十分大きく、かつ、雑音
系列ΔXが以下の式を満足すると仮定する。
Here, it is assumed that the value of N is sufficiently large and that the noise sequence ΔX i satisfies the following equation.

【0042】[0042]

【数8】 式(a−3)から、mx+Δxは、以下のように変形す
ることができる。
(Equation 8) From equation (a-3), mx + Δx can be modified as follows.

【0043】[0043]

【数9】 したがって、式(a−6)を式(a−2)に代入するこ
とによって、以下の式が得られる。
(Equation 9) Therefore, the following equation is obtained by substituting equation (a-6) into equation (a-2).

【0044】[0044]

【数10】 式(a−8)の右辺の第2項は、式(a−3)を用いて
次のように近似することができる。
(Equation 10) The second term on the right side of equation (a-8) can be approximated as follows using equation (a-3).

【0045】[0045]

【数11】 また、式(a−8)の右辺の第3項は、雑音が混入すれ
ば常に正の値となる。すなわち、
[Equation 11] The third term on the right side of the equation (a-8) always takes a positive value if noise is mixed. That is,

【0046】[0046]

【数12】 となる。したがって、式(a−8),(a−11),
(a−12)から以下の関係式を導くことができる。
(Equation 12) Becomes Therefore, equations (a-8), (a-11),
The following relational expression can be derived from (a-12).

【0047】[0047]

【数13】 式(a−13)は、仮定(a−3)の下では、雑音の混
入した信号系列の分散が雑音の混入していない場合に比
べて大きくなる性質を示している。すなわち、二つの受
信データ系列から伝送誤りの影響を受けていないデータ
を選択するためには、これらの分散を比較し、分散の小
さい方のデータ系列を選択すればよい。本実施の形態で
は、この性質を用いて受信機で誤り検出を行う。
(Equation 13) Equation (a-13) shows that under the assumption (a-3), the variance of the noise-mixed signal sequence is larger than that in the case where no noise is mixed. That is, in order to select data that is not affected by a transmission error from two received data sequences, their variances may be compared, and the data sequence with the smaller variance may be selected. In the present embodiment, an error is detected by the receiver using this property.

【0048】ブロックC(i,j),C(i,j)
は、2次元IDCT回路9に供給され、8×8サイズの
画像ブロックX(i,j),X(i,j)に変換さ
れる。変換された画像ブロックX(i,j),X
(i,j)は、画像修復回路10に供給され、画像ブ
ロックX(i,j)を用いた受信画像Fを構成す
る。
Blocks C S (i, j), C N (i, j)
Is supplied to the two-dimensional IDCT circuit 9 and is converted into an image block X S (i, j) and X N (i, j) of 8 × 8 size. Converted image block X S (i, j), X
N (i, j) is supplied to the image restoration circuit 10 and forms a received image F S using the image block X S (i, j).

【0049】画像修復回路10は、受信画像Fに対し
てサイドマッチテストを行い、受信データ選択回路8に
おける選択の誤りを検出し、選択が誤っている場合には
受信画像Fの修復を行う。
The image restoration circuit 10 performs a side-match test for the received image F S, detects an error in the selection in the received data selection circuit 8, the restoration of the received image F S if wrong selection Do.

【0050】ここで、サイドマッチテストのアルゴリズ
ムを、図5及び6を用いて説明する。先ず、画像ブロッ
クX(k,l)に対して、歪み関数τを以下のように定
義する。
Here, the algorithm of the side match test will be described with reference to FIGS. First, a distortion function τ is defined for an image block X (k, l) as follows.

【0051】[0051]

【数14】 この場合、X,X,X,Xはそれぞれ、画像ブ
ロックX(k,l)の第1行目の画素の列ベクトル、最
後の行の画素の列ベクトル、第1列目の画素の行ベクト
ル、最後の列の画素の行ベクトルを表す。N,S
,Eはそれぞれ、Xの上下左右に隣接するブロッ
クの対応する行又は列ベクトルである。さらに、記号|
・|は、ベクトルの長さ(ユークリッド距離)を表す。
[Equation 14] In this case, X 1 , X 2 , X 3 , and X 4 are respectively the column vector of the pixel of the first row, the column vector of the pixel of the last row, and the column vector of the first row of the image block X (k, l). The pixel row vector represents the row vector of the pixel in the last column. N X , S X ,
W X, E X are each a corresponding row or column vectors of blocks adjacent to the upper, lower, left and right X. And the symbol |
* Represents the length of the vector (Euclidean distance).

【0052】画素ブロックX(i,j)に対して歪み
関数τsの値を計算し、しきい値Tとの比較を行う。τ
sがT以下である場合、このブロックは正しいと判定す
る。それに対して、τsがTを超えた場合には、画素ブ
ロックX(i,j)に対応する画素ブロックX
(i,j)を画素ブロックX(i,j)の位置に埋
め込み、画素ブロックX(i,j)の歪み関数τ
値を求める。次に、歪み関数τと歪み関数τとの比
較を行い、これらのうちの値が小さい方の画素ブロック
を選択する。
The value of the distortion function τs is calculated for the pixel block X S (i, j) and compared with the threshold value T. τ
If s is less than or equal to T, this block is determined to be correct. On the other hand, if τs exceeds T, the pixel block Xs corresponding to the pixel block X S (i, j)
N (i, j) is embedded at the position of the pixel block X S (i, j), and the value of the distortion function τ N of the pixel block X N (i, j) is obtained. Next, the distortion function τ s and the distortion function τ N are compared, and a pixel block having a smaller value among these is selected.

【0053】次に、本発明による画像伝送システムの効
果を、計算機シミュレーションを用いて説明する。図7
に示すようなテスト画像(256×256画像、8ビッ
ト/画像)を2次元DCT回路1及び量子化器2によっ
て圧縮・固定長符号化すると、図8に示すような圧縮画
像が得られる。
Next, the effect of the image transmission system according to the present invention will be described using computer simulation. FIG.
When a test image (256 × 256 image, 8 bits / image) as shown in FIG. 8 is compressed and fixed-length coded by the two-dimensional DCT circuit 1 and the quantizer 2, a compressed image as shown in FIG. 8 is obtained.

【0054】図8に示す画像のビットレートは1.64
ビット/画像であり、その画質は31.5dBである。
ここで、画質は、以下の式で定義されるPSNR(Peak
Signal to Noise Ratio,ピーク信号対雑音比)で評価す
る。
The bit rate of the image shown in FIG. 8 is 1.64.
Bits / image, and the image quality is 31.5 dB.
Here, the image quality is represented by PSNR (Peak
Signal to Noise Ratio (peak signal to noise ratio) is evaluated.

【0055】[0055]

【数15】 但し、σ は、テスト画像と圧縮画像の平均2乗誤差
である。
(Equation 15) However, sigma q 2 is the mean square error between the test image compression image.

【0056】計算機シミュレーションでは、誤りのある
通信路モデルとしてギルバートモデル及びフェージング
モデルを用いて、上記のようにして圧縮符号化された画
像データを100回伝送し、100枚の受信画像データ
から50枚の画像を復号化する実験を行う。
In the computer simulation, the image data compressed and coded as described above is transmitted 100 times by using the Gilbert model and the fading model as the erroneous channel model, and 50 frames are obtained from the 100 received image data. An experiment is performed to decode the image.

【0057】提案した手法の性能を検証するために、巡
回符号を用いたCRC手法でも同様の実験を行う。な
お、CRC手法については、Ken’ichiro Ogura, Akio
Miyazaki, and Yoshihiko Akaiwa, “An Error Resilie
nt Still Image TransmissionSystem for Mobile Radio
Communication”, Proc. 1999 IEEE 49th VehicularTe
chnology Conference, Vol. 3, pp.2004-2008, 1999に
詳細に記載されている。
In order to verify the performance of the proposed method, a similar experiment is performed with a CRC method using a cyclic code. The CRC method is described in Ken'ichiro Ogura, Akio
Miyazaki, and Yoshihiko Akaiwa, “An Error Resilie
nt Still Image TransmissionSystem for Mobile Radio
Communication ”, Proc. 1999 IEEE 49 th VehicularTe
This is described in detail in the Chnology Conference, Vol. 3, pp. 2004-2008, 1999.

【0058】先ず、通信路のモデルとして図9のギルバ
ートモデルを用いたシミュレーション結果を図10に示
す。なお、図10の横軸はビット誤り率BERを表し、
縦軸は復号画像の画質PSNRを表す。また、図11に
おいて、2枚の受信画像から再構成された復号画像の例
を示す。
First, a simulation result using the Gilbert model of FIG. 9 as a communication channel model is shown in FIG. Note that the horizontal axis in FIG. 10 represents the bit error rate BER,
The vertical axis represents the image quality PSNR of the decoded image. FIG. 11 shows an example of a decoded image reconstructed from two received images.

【0059】次に、通信路のモデルとしてフェージング
モデルを用いる。フェージングモデルの伝送路は、2波
独立レイリーフェージングモデルを仮定している。シミ
ュレーション条件として、変調方式をπ/4 shif
t QPSKとし、復調方式を遅延検波とし、伝送速度
を1Mbpsとし、最大ドップラー周波数を3.7Hz
とし、バースト長を120symbol(0.256m
sec)とする。ここで、τを遅延時間とし、Tをシン
ボル周期とすると、正規化遅延時間差τ/Tは0.25
である。
Next, a fading model is used as a communication channel model. The transmission path of the fading model assumes a two-wave independent Rayleigh fading model. As a simulation condition, the modulation method is set to π / 4 shif.
t QPSK, the demodulation method is differential detection, the transmission speed is 1 Mbps, and the maximum Doppler frequency is 3.7 Hz.
And a burst length of 120 symbol (0.256 m
sec). Here, assuming that τ is a delay time and T is a symbol period, the normalized delay time difference τ / T is 0.25
It is.

【0060】フェージングモデルを用いたシミュレーシ
ョン結果を図12に示す。図12の横軸は復号画像の画
質PSNRを表し、縦軸は復号画像の画質PSNRの累
積度数分布(PSNRがx[dB]以下となる受信画像の
割合)を表す。また、図13において、2枚の受信画像
から再構成された復号画像の例を示す。
FIG. 12 shows a simulation result using the fading model. The horizontal axis in FIG. 12 represents the image quality PSNR of the decoded image, and the vertical axis represents the cumulative frequency distribution of the image quality PSNR of the decoded image (the ratio of the received image whose PSNR is equal to or less than x [dB]). FIG. 13 shows an example of a decoded image reconstructed from two received images.

【0061】以上の結果によって、移動無線通信、マル
チメディア無線通信等において、複雑な誤り制御を必要
としない簡単なシステムで画像の復号品質を改善でき
る。
According to the above results, in mobile radio communication, multimedia radio communication, etc., the decoding quality of an image can be improved with a simple system that does not require complicated error control.

【0062】本発明は、上記実施の形態に限定されるも
のではなく、幾多の変更及び変形が可能である。例え
ば、上記実施の形態において、DCT係数C(i,
j)のデータをデータ送信部4から2回送信したが、3
回以上の複数回送信することもできる。また、本発明
は、次のような変形によって動画像にも適用可能であ
る。動画像Vは、フレームと呼ばれる静止画像F(k
=1,2,3,...)から構成されているので、すな
わち、V={F(k=1,2,3,...)}であるの
で、各フレームのDCT係数を圧縮符号化してデータ送
信部から1回送信する。それに対して、受信側では、連
続した2枚のフレームF,Fk+1からフレームG
を復元し、動画像V={G(k=1,2,
3,...)}を再構成する。
The present invention is limited to the above embodiment.
Rather, many modifications and variations are possible. example
For example, in the above embodiment, the DCT coefficient CQ(I,
j) was transmitted twice from the data transmission unit 4,
It can be transmitted more than once. In addition, the present invention
Can be applied to moving images by the following deformations.
You. The moving image V is a still image F called a frame.k(K
= 1, 2, 3,. . . )
That is, V = {Fk(K = 1, 2, 3,...)}
Then, the DCT coefficient of each frame is compressed and encoded, and the data is transmitted.
Send once from Shinbu. On the other hand, the receiving side
Two consecutive frames Fk, Fk + 1From frame G k
And the moving image V = {Gk(K = 1, 2,
3,. . . )}.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】 本発明による画像伝送システムの送信機及び
受信機のブロック図である。
FIG. 1 is a block diagram of a transmitter and a receiver of an image transmission system according to the present invention.

【図2】 量子化器及び逆量子化器で用いられる量子化
テーブルの一例を示す図である。
FIG. 2 is a diagram illustrating an example of a quantization table used in a quantizer and an inverse quantizer.

【図3】 固定長符号器及び固定長復号器で用いられる
ビット配分テーブルの一例を示す図である。
FIG. 3 is a diagram illustrating an example of a bit allocation table used in a fixed-length encoder and a fixed-length decoder.

【図4】 受信データ選択回路での処理を示す図であ
る。
FIG. 4 is a diagram showing processing in a reception data selection circuit.

【図5】 サイドマッチテストの原理を説明するための
図である。
FIG. 5 is a diagram for explaining the principle of the side match test.

【図6】 サイドマッチテストのアルゴリズムを説明す
るための図である。
FIG. 6 is a diagram for explaining an algorithm of a side match test.

【図7】 本発明による画像伝送システムのテスト画像
を示す図である。
FIG. 7 is a diagram showing a test image of the image transmission system according to the present invention.

【図8】 DCT回路及び量子化器を用いて圧縮した画
像を示す図である。
FIG. 8 is a diagram showing an image compressed using a DCT circuit and a quantizer.

【図9】 ギルバートモデルを説明するための図であ
る。
FIG. 9 is a diagram for explaining a Gilbert model.

【図10】 ギルバートモデルを用いたシミュレーショ
ン結果を示す図である。
FIG. 10 is a diagram showing a simulation result using a Gilbert model.

【図11】 ギルバートモデルを用いて2枚の受信画像
から再構成された復号画像の例を示す図である。
FIG. 11 is a diagram illustrating an example of a decoded image reconstructed from two received images using a Gilbert model.

【図12】 フェージングモデルを用いたシミュレーシ
ョン結果を示す図である。
FIG. 12 is a diagram showing a simulation result using a fading model.

【図13】 フェージングモデルを用いて2枚の受信画
像から再構成された復号画像の例を示す図である。
FIG. 13 is a diagram illustrating an example of a decoded image reconstructed from two received images using a fading model.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 2次元DCT回路 2 量子化器 3 固定長符号器 4 データ送信部 5 データ受信部 6 固定長復号器 7 逆量子化器 8 受信データ選択回路 9 2次元IDCT回路 10 画像修復回路 11 伝送路 REFERENCE SIGNS LIST 1 two-dimensional DCT circuit 2 quantizer 3 fixed-length encoder 4 data transmission unit 5 data reception unit 6 fixed-length decoder 7 inverse quantizer 8 received data selection circuit 9 two-dimensional IDCT circuit 10 image restoration circuit 11 transmission path

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Fターム(参考) 5C059 KK47 MA23 MC14 ME13 PP01 RF01 RF09 RF25 SS10 TA01 TB04 TC04 TC22 TD04 TD11 TD12 TD16 UA02 UA05 5J064 AA01 BA16 BB08 BC16 BC26 BD02 5K014 AA01 BA01 DA03 FA06 FA11 GA02 5K067 AA26 BB04 BB08 DD46 DD52 HH21 HH22  ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page F-term (reference) 5C059 KK47 MA23 MC14 ME13 PP01 RF01 RF09 RF25 SS10 TA01 TB04 TC04 TC22 TD04 TD11 TD12 TD16 UA02 UA05 5J064 AA01 BA16 BB08 BC16 BC26 BD02 5K014 AA01 BA01 DA03 FA06 FA11 A08 BB05 DD46 DD52 HH21 HH22

Claims (13)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 送信機及び受信機を具える画像伝送シス
テムであって、 前記送信機が、 画像データを符号化する手段と、 符号化された画像データを複数回送信する手段とを有
し、 前記受信機が、 複数回送信された画像データをそれぞれ復号化する手段
と、 復号化された複数の画像データのうち誤りのない又は誤
りの最も小さいものを選択する手段とを有することを特
徴とする画像伝送システム。
1. An image transmission system comprising a transmitter and a receiver, wherein the transmitter has means for encoding image data, and means for transmitting the encoded image data a plurality of times. Wherein the receiver has means for decoding the image data transmitted a plurality of times, respectively, and means for selecting an error-free or smallest error among the decoded image data. Image transmission system.
【請求項2】 前記選択する手段が、前記複数の画像デ
ータの分散をそれぞれ計算し、分散が最も小さい画像デ
ータを選択することを特徴とする請求項1記載の画像伝
送システム。
2. The image transmission system according to claim 1, wherein said selecting means calculates respective variances of said plurality of image data, and selects the image data having the smallest variance.
【請求項3】 前記受信機が、 前記選択する手段における選択の誤りを検出し、誤りを
検出した場合には前記画像データを修復する手段を更に
有することを特徴とする請求項1又は2記載の画像伝送
システム。
3. The apparatus according to claim 1, wherein said receiver further comprises means for detecting a selection error in said selection means and restoring said image data when said error is detected. Image transmission system.
【請求項4】 前記修復する手段が、サイドマッチテス
トを行うことを特徴とする請求項3記載の画像伝送シス
テム。
4. The image transmission system according to claim 3, wherein said restoration unit performs a side match test.
【請求項5】 画像データを符号化するステップと、 符号化された画像データを複数回送信するステップと、 複数回送信された画像データをそれぞれ復号化するステ
ップと、 復号化された複数の画像データのうち誤りのない又は誤
りの最も小さいものを選択するステップとを具えること
を特徴とする画像伝送方法。
5. A step of encoding image data, a step of transmitting encoded image data a plurality of times, a step of decoding image data transmitted a plurality of times, and a plurality of decoded images, respectively. Selecting the data having no error or the least error among the data.
【請求項6】 選択するステップにおいて、前記複数の
画像データの分散をそれぞれ計算し、分散が最も小さい
画像データを選択することを特徴とする請求項5記載の
画像伝送方法。
6. The image transmission method according to claim 5, wherein, in the selecting step, a variance of each of the plurality of image data is calculated, and the image data having the smallest variance is selected.
【請求項7】 前記選択するステップにおける選択の誤
りを検出し、誤りを検出した場合には前記画像データを
修復するステップを更に具えることを特徴とする請求項
5又は6記載の画像伝送方法。
7. The image transmission method according to claim 5, further comprising a step of detecting a selection error in the selecting step and restoring the image data when the error is detected. .
【請求項8】 前記修復するステップにおいて、サイド
マッチテストを行うことを特徴とする請求項7記載の画
像伝送方法。
8. The image transmission method according to claim 7, wherein in the repairing step, a side match test is performed.
【請求項9】 画像データを符号化する手段と、 符号化された画像データを複数回送信する手段とを有す
ることを特徴とする送信機。
9. A transmitter comprising: means for encoding image data; and means for transmitting the encoded image data a plurality of times.
【請求項10】 複数回送信された画像データをそれぞ
れ復号化する手段と、 復号化された複数の画像データのうち誤りのない又は誤
りの最も小さいものを選択する手段とを有することを特
徴とする受信機。
10. An image processing apparatus comprising: means for decoding image data transmitted a plurality of times, respectively; and means for selecting, from the plurality of decoded image data, one having no error or the least error. Receiver.
【請求項11】 前記選択する手段が、前記複数の画像
データの分散をそれぞれ計算し、分散が最も小さい画像
データを選択することを特徴とする請求項10記載の受
信機。
11. The receiver according to claim 10, wherein said selecting means calculates respective variances of said plurality of image data, and selects the image data having the smallest variance.
【請求項12】 前記選択する手段における選択の誤り
を検出し、誤りを検出した場合には前記画像データを修
復する手段を更に有することを特徴とする請求項10又
は11記載の受信機。
12. The receiver according to claim 10, further comprising: means for detecting a selection error in said selection means, and restoring said image data when said error is detected.
【請求項13】 前記修復する手段が、サイドマッチテ
ストを行うことを特徴とする請求項12記載の受信機。
13. The receiver according to claim 12, wherein said repairing means performs a side match test.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2008047646A1 (en) * 2006-10-12 2008-04-24 Sharp Kabushiki Kaisha Communication apparatus and communication method
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