JP2002262288A - 画像データ送信装置および画像データ受信装置 - Google Patents
画像データ送信装置および画像データ受信装置Info
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Abstract
する装置を提供する。 【解決手段】 制御部12が記憶部11の伝送状況テー
ブルを参照して、送信部15により送信すべき画像デー
タの量を制御する。したがって、伝送状況に応じた量の
画像データを送信することができ、受信装置20におい
ては、送信された画像データにより適切に画像を表示す
ることができる。
Description
関し、特に画像データを送信または受信する装置に関す
る。
を代表とする各種情報機器の普及、デジタルカメラやカ
ラープリンタなどの大衆化、インターネット人口の爆発
的な増加などにより、一般人の日常生活にデジタル画像
の文化が深く浸透した。こうした状況下、静止画像、動
画像については、それぞれJPEG(Joint Photograph
ic Expert Group)、MPEG(Motion Picture Expert
Group)などの符号化圧縮技術が標準化され、CD−R
OMなどの記録媒体や、ネットワークまたは放送波など
の伝送媒体を通じた画像の配信および再生の利便性が改
善されている。なお、JPEGの系列において、その進
化版ともいうべきJPEG2000が発表され、またM
PEGについても中長期に及ぶ目標が策定されている。
性が改善されるに伴って、ネットワークを通じてPCそ
の他の情報機器間で画像の通信が盛んに行われるように
なった。さらに、インターネットに接続可能な携帯電話
やPDA(personal digitalassistants)にも画像が配
信されはじめている。今後は、さらにいろいろな形態の
機器に対するリアルタイムの動画配信が、重要な市場を
形成すると考えられる。
ークを通じて画像を配信する場合、回線の混雑によって
受信側で画像が長時間再生されない事態が生じうる。特
に、動画像を配信する場合、リアルタイムに再生されな
いおそれがある。また、回線は混雑していなくとも、例
えば受信側の装置が携帯電話やPDAである場合、受信
側の装置の処理速度によっては画像が迅速に再生されな
いおそれがある。本発明者はこうした課題を認識するこ
とにより本発明をなしたものであり、その目的は、画像
を適切に再生することのできる技術の提供にある。
像データ送信装置(以下、送信装置ともいう)に関す
る。この送信装置は、装置全体を統括的に制御する制御
部と、画像データを送信する送信部とを含み、制御部
は、画像データの伝送速度に関する情報を参照して、送
信すべき画像データの量を制御する。ここで、「送信す
べき画像データの量」は主に、1枚または複数枚の画像
を表示するために送信すべき画像データの量を意味す
る。この構成において、制御部が画像データの伝送速度
に関する情報を参照して、送信すべき画像データの量を
制御する。例えば、制御部は、伝送速度が遅ければ、画
像データの量を抑える。したがって、伝送速度に応じて
適切な量の画像データを送信することができ、受信側で
は、適切な画像の再生が容易になる。
に前記情報を推測し、その結果に基づいて送信すべき画
像データの量を制御するようにしてもよい。実績値は経
験値でもよいし、実測値でもよい。いずれにしても、例
えばテーブルに格納しておくことで参照が容易になる。
制御部は、画像データの送信中に伝送速度の実測値を取
得してもよい。
関する。この送信装置は、装置全体を統括的に制御する
制御部と、画像データを送信する送信部とを含み、制御
部は、画像データの受信装置に関する情報を参照して、
送信すべき画像データの量を制御する。「情報」は、受
信装置の種別、メモリ容量などの客観情報の他、用途な
どの主観情報でもよい。この態様では、受信装置側の状
況または要望に見合った画像の配信が実現する。
部は、情報をもとに、動画像のフレーム数を維持したま
ま、動画像のデータ総量を制御するようにしてもよい。
これにより、受信側ではフレーム数が維持された動画
像、すなわち、スムーズに繋がった動画像を再生するこ
とができる。
ける画像データの処理能力を参照してもよいし、画像の
表示仕様を参照してもよい。「表示仕様」とは、例えば
表示画面の画面サイズや表示可能な色数をいう。これに
より、受信装置における表示に適切な画像データを送信
することができる。
の解像度を調整して画像データを圧縮してもよいし、画
像データの低周波成分を抽出することによって画像デー
タを圧縮してもよい。低周波成分により、原画像の最も
基本的な性質を再現することができる。制御部は、前記
情報をもとに、画像データに含まれる画素の表現ビット
数を低減して画像データを圧縮してもよい。
(以下、受信装置ともいう)に関する。この受信装置
は、画像データを受信する受信部と、画像データの受信
に関して所定の処理を行う制御部とを含み、前記制御部
は、画像データの伝送速度に関する情報を参照して、受
信すべき画像データの量を制御する。例えば制御部は、
伝送速度が遅ければ画像データ量を抑える。受信しきれ
ないデータはそのまま無視してもよいし、送信装置に伝
送の打ち切りを指示してもよい。いずれにせよ、当該画
像データに対する後続の処理が円滑になる。
に前記情報を推測し、その結果に基づいて受信すべき画
像データの量を制御してもよい。これにより、回線の実
情に即した量の画像データを受信することができる。制
御部は、画像データの受信中に伝送速度の実測値を取得
し、その値に基づいて受信すべき画像データの量を適応
的に制御してもよい。
関する。この受信装置は、画像データを受信する受信部
と、受信した画像データに対して表示のための前処理を
施す再生部と、装置全体を統括的に制御する制御部とを
含み、前記制御部は、前記前処理の進行状況に関する情
報を参照して、受信すべき画像データの量を制御する。
前処理は、表示のために行われる任意の処理でよく、例
えば符号化されていた画像データを復号する処理があ
る。いずれにせよ、この構成によれば、前処理を滞りな
く行うことができる。
して、受信すべき画像データの量を制御してもよい。こ
れにより、例えば表示できない不要なデータの受信をな
くすことができる。
に到達したときその旨を画像データの送信装置へ通知す
るようにしてもよい。「前記の量に到達したとき」と
は、受信した画像データが数値的な基準の量に到達した
場合のみならず、例えば、受信した画像データが所定の
成分を受信した量に到達した場合であってもよい。これ
により、送信装置は後続の画像データの送信を停止でき
る。画像データが動画像データの場合、制御部は、動画
像のフレーム数を維持したまま、そのデータ総量を制御
してもよい。
る。この方法は画像送信方法であって、画像データを送
信するステップと、画像データの伝送速度に関する情報
を参照して、送信すべき画像データの量を制御するステ
ップとを有する。本発明の別の態様も画像送信方法に関
する。この方法は、画像データを送信するステップと、
画像データの受信装置に関する情報を参照して、送信す
べき画像データの量を制御するステップとを有する。
る。この方法は、画像データを受信するステップと、画
像データの伝送速度に関する情報を参照して、受信すべ
き画像データの量を制御するステップとを有する。本発
明の別の態様も画像受信方法に関する。この方法は、画
像データを受信するステップと、受信した画像データに
対して表示のための前処理を施すステップと、前記前処
理の進行状況に関する情報を参照して、受信すべき画像
データの量を制御するステップとを有する。
る。この方法は、画像データを受信する受信ステップ
と、受信した画像データに対して表示のための前処理を
施すステップと、前記表示の仕様に関する情報を参照し
て、受信すべき画像データの量を制御するステップとを
有する。なお、以上の構成要素の任意の組合せ、本発明
の表現を方法、装置、システム、コンピュータプログラ
ム、記録媒体などの間で変換したものもまた、本発明の
態様として有効である。
て送信し、これを受信した装置が復号の後に再生する。
符号化はJPEG2000に従う。まずJPEG200
0の符号化と復号の概要を説明する。図1は、JPEG
2000による符号化および復号の手順を示す図であ
る。符号化において、符号化の対象である画像(以下
「対象画像」という)に対し、まず1回ウェーブレット
変換が施され、第1階層の画像WI1が生成される。J
PEG2000で利用されるウェーブレット変換のフィ
ルタは、Daubechiesフィルタであり、その本質は、画像
の縦横に対してそれぞれ同時にハイパスフィルタおよび
ローパスフィルタを作用させる点にある。したがって、
その変換の結果画像はx、yの両方向に低周波成分を有
するLLサブバンドと、x、yの一方向に低周波成分を
有し、かつ他方向に高周波成分を有するHLサブバンド
およびLHサブバンドと、x、yの両方向に高周波成分
を有するHHサブバンドの合計4つのバンドに分割され
る。またこのフィルタは、x、yの両方向について画素
数を1/2に軽減する作用も併せもつ。したがって、図
1に示すごとく、第1階層の画像WI1において、模式
的に示された4つのサブバンド(ここではLL1、HL
1、LH1、HH1と表記する)が生成される。
所定の回数フィルタリングが施される。図1では、ウェ
ーブレット変換は2回おこなわれ、第2階層の画像WI
2が生成される。2回目以降のウェーブレット変換は、
直前の階層の画像のうち、LLサブバンド成分に対して
のみ施される。したがって、第2階層の画像WI2にお
いて、第1階層の画像WI1のLL1サブバンドが、4
つのサブバンドであるLL2、HL2、LH2、HH2
に分解されている。このあと量子化、ビットプレーン符
号化、算術符号化、ビットストリーム生成などの処理を
経て、最終的に符号化画像データCI(Coded Image)
が得られる。対象画像における低周波成分は、図1にお
いて、より左上に現れる。図1の場合、第2階層の画像
WI2の左上隅にあるLL2サブバンドがもっとも低周
波寄りの成分を含む。
Iが入力され、ビットストリーム解析および分解、算術
復号、ピットプレーン復号などの処理を経たのち、逆量
子化処理を受ける。この段階で対象画像に対して2回ウ
ェーブレット変換が施されたものに相当する第2階層の
画像WI2が得られる。つづいてこの画像にウェーブレ
ット逆変換が施されて第1階層の画像WI1が生成さ
れ、もう1度ウェーブレット逆変換が施され、復号画像
DI(Decoded Image)が得られる。
像通信システムの構成を示す。画像通信システムは、画
像データ送信装置の一例としての送信装置10と、画像
データ受信装置の一例としての受信装置20とを有す
る。この送信装置10および受信装置20のぞれぞれの
構成は、ハードウエア的には、任意のコンピュータのC
PU、メモリ、その他のLSIで実現でき、ソフトウエ
ア的にはメモリのロードされた画像データ送信機能また
は画像データ受信機能のあるプログラムなどによって実
現されるが、ここではそれらの連携によって実現される
機能ブロックを描いている。したがって、これらの機能
ブロックがハードウエアのみ、ソフトウエアのみ、また
はそれらの組合せによっていろいろな形で実現できるこ
とは、当業者には理解されるところである。
ば、インターネット等の回線30を介して接続されてい
る。送信装置10は、記憶部11と、制御部12と、受
信部13と、圧縮部14と、送信部15とを有する。記
憶部11は、画像データの伝送速度に関する情報を格納
する伝送状況テーブルを内蔵する。
す。伝送状況テーブル16は、時間欄17と、送信先地
域欄18と、伝送状況欄19とを有する。時間欄17
は、画像データを送信するおよその時間帯を保持する。
送信先地域欄18は受信装置20の属する地域、すなわ
ち送信先地域を保持する。送信先地域は、例えばIPア
ドレスとそのアドレスをもつ装置が属するネットワーク
の地域とを対応付けておき、受信装置20のIPアドレ
スをもとに特定される。伝送状況欄19は、それぞれ対
応する時間帯および送信先地域における画像データの伝
送速度に関連する回線の伝送状況を格納する。本実施形
態では、伝送状況として回線速度に基づいて、1、2、
3、4、5のいずれかが格納されており、過去の実績か
ら伝送速度が速いと予測されるものほど値が小さい。本
テーブル16によると、例えば、5:00〜6:00に
おいて、送信先地域がニューヨークであれば伝送速度が
一番遅い。
の時刻および送信先地域に対応する伝送状況を伝送状況
テーブル16から検出する。また、その伝送状況に基づ
いて圧縮部14により圧縮させる画像データの解像度、
またはトータルの画素数を制御する。本実施形態では、
伝送速度が所定の速度より遅い場合、例えば、伝送状況
の値が2以下の場合、解像度に関する圧縮を行う。
け取り、制御部12から圧縮の指示を受け取ったとき、
画像データの解像度を落とす。一方、圧縮の指示を受け
取らなかった場合、解像度は変換しない。
の外周部分に属する画素を取り除くトリミングや、画像
を複数のブロックに別けてそれぞれ代表画素を抽出する
方法や、アベレージフィルタをかけて画素を統合する方
法や、単純な間引きなど、いろいろな方法がある。対象
が動画像データの場合、フレーム数はそのままで上述の
解像度低減処理を行う。一連の処理により、伝送状況が
悪いときには、少ない画像データを送ることで、受信装
置20における再生、とくに動画のリアルタイム再生を
できる限り確保する。
て前述のJPEG2000に基づく符号化処理を行い、
符号化画像データCIを生成する。送信部15は、符号
化画像データCIを受信装置20に回線30を介して送
信する。
受信部23が符号化画像データを受信し、再生部22に
渡す。再生部22は、渡された符号化画像データCIに
対して、算術復号、ピットプレーン復号などの処理を経
たのち、逆量子化処理を行い、さらに、2回ウェーブレ
ット逆変換を行い、復号画像データを生成し、表示部2
1に渡す。表示部21は、渡された復号画像デを画面に
表示する。このように、回線速度が遅い場合には、送信
される画像データの量が減らされるので、受信側でリア
ルタイムの再生を確保しやすくなる。動画像データを送
信する場合にも、フレーム数は維持されるため、ある程
度の画質を維持しつつ、スムーズな動画像を再生するこ
とができる。
は、画像データやその他のデータを送信した際に、送信
先の受信装置、送信先地域に属する図示しない中継装置
等から回線速度に関する実績値を受信し、制御部12に
通知する。制御部12は、受信部13から通知された実
績値に基づいて伝送状況テーブル16の伝送状況を適宜
更新する。これによって、実際の回線における伝送状況
を伝送状況テーブル16に反映することができる。
像通信システムの構成を示す。この画像通信システム
は、送信装置40と受信装置50とを有する。
部51から表示部56における表示仕様を取り出し、送
信部53に渡す。表示仕様として、表示部56の画面サ
イズ、カラー表示の可否と色数等がある。送信部53は
渡された表示仕様を回線30を介して送信装置40に通
知する。
装置50の表示仕様を受信し、制御部42に渡す。制御
部42は、表示仕様に基づいて圧縮部43により圧縮さ
せる画像データの量を制御する。本実施形態では、表示
仕様における画面サイズが圧縮部43に渡された画像デ
ータのサイズより小さい場合、圧縮部43により画像サ
イズ、すなわち画像データの画素数を減らすよう指示す
る。表示仕様により、画面が白黒のみであることが判明
すれば、画像データの色コンポーネントである輝度Y、
色差Cb、Crのなかの輝度Y以外を削除するよう指示
する。表示仕様において、色数が画像データの色数より
少ない場合、画像データ中の画素の表現ビット数を減ら
すよう指示する。
画像データを受け取り、制御部42から出された指示に
応じて必要な範囲で画像データを圧縮する。しかる後、
符号化の一連の処理を行う。指示が出ていない場合は、
そのまま符号化する。送信部44は、符号化画像データ
を受信装置50に回線30を介して送信する。
受信部54が符号化画像データを受信し、再生部55に
渡す。再生部55は、渡された符号化画像データに対し
て、算術復号、ピットプレーン復号などの処理を経たの
ち、逆量子化処理を行い、さらに、2回ウェーブレット
逆変換を行い、復号画像データを生成し、表示部56に
渡す。表示部56は、渡された復号画像を画面に表示す
る。
適合するよう処理することにより、伝送量を減らすこと
ができ、回線の混雑緩和に寄与できる。また、受信装置
50が受信する画像データが減るので、再生部55の処
理負荷を軽減でき、さらに、処理や通信に必要なメモリ
量が低減され、ひいては製品コストの削減へも結びつ
く。また、受信装置50における表示品質にも低下はな
い。受信される動画像データのフレーム数も維持できる
ので、スムーズな動画像を再生することができる。
像通信システムの構成を示す。画像通信システムは、送
信装置60と受信装置70とを有する。
周波寄りの成分であるLL2サブバンドさえ得ることが
できれば、原画像の基本的な性質を再現できるという知
見が利用される。
信対象の画像の画像データを受け取り、当該画像データ
に対して2回ウェーブレット変換を行い、このあと量子
化、その他の処理を行い、符号化画像データCIを生成
する。送信部64は、圧縮部63により圧縮された符号
化画像データを受信装置70に回線30を介して送信す
る。
受信部71が符号化画像データを受信し、再生部72の
図示しないバッファに格納する。再生部72は、バッフ
ァから符号化画像データCIを取り出し、当該符号化画
像データに対して、算術復号、ピットプレーン復号など
の処理を経たのち、逆量子化処理を行い、さらに、2回
ウェーブレット逆変換を行い、復号画像データを生成し
て表示部73に渡す。表示部73は、渡された復号画像
を画面に表示する。
処理、すなわち復号処理の進行状況を検出し、それに基
づいて受信部71が受信すべきデータ量を制御する。例
えば制御部74は、再生部72のバッファに未処理の符
号化画像データが格納しきれなくなる状況であれば、受
信する画像データの量を抑える。そのために本実施形態
では、例えばLL2サブバンドに相当するデータを受信
した後、受信を停止する。これにより、再生処理の中断
や破綻を回避しやすくなる。
に基づいて復号画像を生成する。制御部74は、送信部
75を介して画像データが所定の量に到達した旨を送信
装置60に通知する。送信装置60では、受信部61が
その旨を受信し、これを制御部62に通知する。制御部
62は、その通知を受けた場合には、送信中の画像デー
タが静止画に関するものであれば圧縮部63による画像
データに対する処理を停止させ、動画に関するものであ
れば、圧縮部63に指示して次のフレームのデータに対
する処理を開始させる。
画像データの送信を防止することができ、回線の混雑緩
和に寄与できる。また受信装置70ではある程度の画質
を維持して適切に画像を表示させることができる。
た。これらの実施の形態は例示であり、それらの各構成
要素や各処理プロセスの組合せにいろいろな変形例が可
能なこと、またそうした変形例も本発明の範囲にあるこ
とは当業者に理解されるところである。たとえば、第1
の実施の形態において、符号化前の画像データの解像度
を落としたが、例えば、各画素の表現ビット数を減らし
てもよく、画像データの低周波成分を抽出して送信して
もよく、画像データの色コンポーネントの一部を削除し
てもよい。
に際して画像データの量を制御したが、受信装置20側
で伝送速度の実測値を取得し、当該実測値に基づいて受
信装置20において適応的に画像データの量を制御して
もよい。
示仕様に基づいて画像データの量を制御したが、送信装
置40が受信装置50における画像データの処理能力や
処理の進行状況に関する情報を受信し、これに基づいて
制御してもよい。
の進行状況に基づいて受信すべき画像データの量を制御
したが、例えば、画像データの伝送速度や表示仕様に基
づいて受信すべき画像データの量を制御してもよい。
式の符号化画像データを例にとってLL2サブバンドま
でのデータを受信し、その後受信しないとしたが、適度
な画質の画像が再生できるだけのデータまでを受信し、
その後受信をうち切ってもよい。MPEG等のDCT
(Discrete Cosine Transform)を用いる場合、当然な
がら、より低周波側のDCT係数を受信した段階で受信
をうち切る方法を採用してもよい。いずれの場合も、本
発明は画像データをなんらかの意味でプログレッシブに
伝送する方式とのマッチングがよい。
受信側の制御は、それらの任意の組合せもまた、有効で
ある。たとえば、送信側では回線30の実績値に基づい
てある程度伝送量を最適化しつつ、受信側では自装置の
処理能力に応じて適宜画像データの受信をうち切り、ま
たはその旨を送信側に通知する構成であってもよい。
の制御は、リアルタイムに行ってもよい。すなわち、回
線30の速度が速い間は画像の高周波成分まで伝送し、
遅くなったときは低周波成分のみを送る、という構成で
あってもよい。
を一元管理する図示しないデータベースを有してもよ
い。その場合、受信装置単位できめの細かい送信制御を
することも可能である。
ることができる。
手順を示す図である。
テムの構成図である。
テムの構成図である。
テムの構成図である。図である。
Claims (17)
- 【請求項1】 装置全体を統括的に制御する制御部と、
画像データを送信する送信部とを含み、 前記制御部は、画像データの伝送速度に関する情報を参
照して、送信すべき画像データの量を制御することを特
徴とする画像データ送信装置。 - 【請求項2】 前記制御部は、回線速度に関する実績値
をもとに前記情報を推測し、その結果に基づいて送信す
べき画像データの量を制御することを特徴とする請求項
1に記載の画像データ送信装置。 - 【請求項3】 前記制御部は、画像データの送信中に伝
送速度の実測値を取得し、その値に基づいて送信すべき
画像データの量を適応的に制御することを特徴とする請
求項1に記載の画像データ送信装置。 - 【請求項4】 装置全体を統括的に制御する制御部と、
画像データを送信する送信部とを含み、 前記制御部は、画像データの受信装置に関する情報を参
照して、送信すべき画像データの量を制御することを特
徴とする画像データ送信装置。 - 【請求項5】 前記画像データは、動画像データであ
り、 前記制御部は、前記情報をもとに、動画像のフレーム数
を維持したまま、動画像のデータ総量を制御することを
特徴とする請求項4に記載の画像データ送信装置。 - 【請求項6】 前記制御部は、前記情報として、前記受
信装置における画像データの処理能力を参照することを
特徴とする請求項4または5に記載の画像データ送信装
置。 - 【請求項7】 前記制御部は、前記情報として、前記受
信装置における画像の表示仕様を参照することを特徴と
する請求項4または5に記載の画像データ送信装置。 - 【請求項8】 前記制御部は、前記情報をもとに、画像
データの解像度を調整して画像データを圧縮することを
特徴とする請求項1から7のいずれかに記載の画像デー
タ送信装置。 - 【請求項9】 前記制御部は、前記情報をもとに、画像
データの低周波成分を抽出することによって画像データ
を圧縮することを特徴とする請求項1から7のいずれか
に記載の画像データ送信装置。 - 【請求項10】 前記制御部は、前記情報をもとに、画
像データに含まれる画素の表現ビット数を低減して画像
データを圧縮することを特徴とする請求項1から7のい
ずれかに記載の画像データ送信装置。 - 【請求項11】 画像データを受信する受信部と、画像
データの受信に関して所定の処理を行う制御部とを含
み、 前記制御部は、画像データの伝送速度に関する情報を参
照して、受信すべき画像データの量を制御することを特
徴とする画像データ受信装置。 - 【請求項12】 前記制御部は、回線速度に関する実績
値をもとに前記情報を推測し、その結果に基づいて受信
すべき画像データの量を制御することを特徴とする請求
項11に記載の画像データ受信装置。 - 【請求項13】 前記制御部は、画像データの受信中に
伝送速度の実測値を取得し、その値に基づいて受信すべ
き画像データの量を適応的に制御することを特徴とする
請求項11に記載の画像データ受信装置。 - 【請求項14】 画像データを受信する受信部と、受信
した画像データに対して表示のための前処理を施す再生
部と、装置全体を統括的に制御する制御部とを含み、 前記制御部は、前記前処理の進行状況に関する情報を参
照して、受信すべき画像データの量を制御することを特
徴とする画像データ受信装置。 - 【請求項15】 画像データを受信する受信部と、受信
した画像データに対して表示のための前処理を施す再生
部と、装置全体を統括的に制御する制御部とを含み、 前記制御部は、前記表示の仕様に関する情報を参照し
て、受信すべき画像データの量を制御することを特徴と
する画像データ受信装置。 - 【請求項16】 前記制御部は、受信した画像データが
前記の量に到達したときその旨を画像データの送信装置
へ通知することを特徴とする請求項11から15のいず
れかに記載のデータ受信装置。 - 【請求項17】 前記画像データは、動画像データであ
り、 前記制御部は、前記情報に基づき、動画像のフレーム数
を維持したまま、動画像のデータ総量を制御することを
特徴とする請求項11から15のいずれかに記載の画像
データ受信装置。
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