JP2004064300A - 画像送信システム、画像送信装置、および画像受信装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】ディジタル画像データを無線伝送する際のエラー耐性を高め、高品位のディジタル画像データを効果的に送信できる画像送信システムを提供する。
【解決手段】ＭＰＥＧ符号化された画像データを送信する画像送信装置２と、画像送信装置２から送信された画像データを受信する画像受信装置３とを備えた画像送信システム１において、画像受信装置３は、復調器３２およびＭＰＥＧデコーダ３３からの出力に基づいて、エラーレートをエラー情報算出器３４によって算出し、算出したエラーレートを画像送信装置２へ送信する。画像送信装置２の画像制御器２７は、画像フォーマット変換器２１により画像データを変換する際の画サイズ、フレームレートおよび走査方式、並びに、ＭＰＥＧエンコーダ２２によりＭＰＥＧ符号化を行う際のＧＯＰ構成を、画像受信装置３から送信されたエラーレートに基づいて設定する。
【選択図】 図１
【解決手段】ＭＰＥＧ符号化された画像データを送信する画像送信装置２と、画像送信装置２から送信された画像データを受信する画像受信装置３とを備えた画像送信システム１において、画像受信装置３は、復調器３２およびＭＰＥＧデコーダ３３からの出力に基づいて、エラーレートをエラー情報算出器３４によって算出し、算出したエラーレートを画像送信装置２へ送信する。画像送信装置２の画像制御器２７は、画像フォーマット変換器２１により画像データを変換する際の画サイズ、フレームレートおよび走査方式、並びに、ＭＰＥＧエンコーダ２２によりＭＰＥＧ符号化を行う際のＧＯＰ構成を、画像受信装置３から送信されたエラーレートに基づいて設定する。
【選択図】 図１
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、画像送信装置と画像受信装置との間でデータを無線で送受信する画像送信システム、画像送信装置および画像受信装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、ディジタル放送やＤＶＤの普及に伴い、動画像の記録・伝送にディジタル画像データが多く利用されるようになった。一般に、動画像をディジタル化した場合はデータ量が非常に大きくなるので、ＭＰＥＧ方式等による圧縮符号化が行われる。
【０００３】
図８は、従来の画像送受信システムの一例として、画像送信システム１００の構成を示す機能ブロック図である。図８に示す画像送信システム１００は、ＭＰＥＧ符号化された画像データを送信する画像送信装置１２と、画像データを受信する画像受信装置１３とを備えて構成される。
【０００４】
画像送信装置１２は、外部接続された映像ソース装置（図示省略）から入力される画像データの画サイズやフレームレート等を画像フォーマット変換器１２１によって変換し、ＭＰＥＧエンコーダ１２２によってＭＰＥＧ符号化してＴＳパケットを生成し、生成したＴＳパケットを変調器１２３によって変調して送信信号を生成し、送信部１２４から画像受信装置１３へ無線送信する。
【０００５】
ここで、画像送信装置１２が有する画像制御器１２５には、画像フォーマットを指定する画像フォーマットパラメータとＧＯＰ構成を指定するＧＯＰ構成パラメータとが設定されている。画像制御器１２５は、前記の画像フォーマットパラメータを画サイズ設定器１２６へ出力するとともに、ＧＯＰ構成パラメータをＧＯＰ設定器１２７へ出力する。
【０００６】
画サイズ設定器１２６は、画像制御器１２５から入力された画像フォーマットパラメータに従って、画像フォーマット変換器１２１に対して画像フォーマットを指定する。また、ＧＯＰ設定器１２７は、画像制御器１２５から入力されたＧＯＰ構成パラメータに従って、ＭＰＥＧエンコーダ１２２に対してＧＯＰ構成を指定する。
【０００７】
従って、画像フォーマット変換器１２１は、入力される画像データの画像フォーマットを画サイズ設定器１２６により指定された画像フォーマットに変換し、ＭＰＥＧエンコーダ１２２は、ＧＯＰ設定器１２７により指定されたＧＯＰ構成のＴＳパケットを生成する。
【０００８】
画像受信装置１３は、画像送信装置１２から無線送信された送信信号を受信部１３１によって受信し、復調器１３２によって復調することによってＴＳパケットを生成し、ＭＰＥＧデコーダ１３３によってデコードを行って画像データを生成する。そして、画像受信装置１３は、ＭＰＥＧデコーダ１３３により生成した画像データを、外部接続された記録再生装置（図示省略）へ出力する。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
上記従来の画像送信システム１００においては、通信品質が悪化した場合に、画像受信装置１３によって画像データを正常に受信できなくなると、パケットエラー等のエラーが頻発するという問題があった。この場合、画像受信装置１３において、画像データ中にブロックノイズが発生することがあり、また、動画像の画像データを生成することができず、静止画の画像データが出力されることがあった。
【００１０】
このような場合に、画像受信装置１３におけるエラーの発生を抑えるには、画像送信装置１２から画像受信装置１３へ送信する画像データのデータ量を小さくすれば良い。しかしながら、データ量を小さくするためには、画像データの圧縮率を高めたり画サイズを小さくする必要があり、画像データの品位が低下するという問題があった。
さらに、画像送信装置１２が有する画像制御器１２５には、画像受信装置１３へ送信する画像データの画像フォーマットとＧＯＰ構成が固定的に設定される。従って、画像受信装置１３におけるエラーの発生を抑えるために、画像データのデータ量が小さくなるように画像制御器１２５を設定してしまうと、常に低品位の画像データしか送信できないという問題があった。
【００１１】
そこで、上記従来の画像送信システム１００では、画像受信装置１３にＩＰ変換器１３４を設けることにより、画像送信装置１２から低品位の画像データを送信し、画像受信装置１３において画像品位の向上を図ることがあった。
ＩＰ変換器１３４は、インターレース画像をプログレッシブ画像に変換するものであり、画像品位を向上させることができる。しかしながら、ＩＰ変換器１３４を設けた場合、画像受信装置１３の回路構成が複雑化してしまい、画像受信装置１３の小型化が困難になるという問題があった。
【００１２】
そこで、本発明は、ディジタル画像データを無線送信する画像送信システムにおいて、受信側の装置におけるエラーレートに応じて、送信側の装置によってディジタル画像データを変化させることにより、受信側の装置におけるエラーの発生を抑えるとともに、受信側の装置の小型化と画像品位の向上とを両立できるようにすることを目的とする。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため、第１の発明は、画像データを無線送信する画像送信装置と、前記画像送信装置から無線送信された画像データを受信する画像受信装置とを備えた画像送信システムにおいて、
前記画像受信装置は、受信信号のエラー情報を算出するエラー情報算出手段と、前記エラー情報算出手段により算出されたエラー情報を前記画像受信装置へ送信するエラー情報送信手段とを備え、
前記画像送信装置は、前記画像受信装置から送信されるエラー情報を受信するエラー情報受信手段と、前記エラー情報受信手段から受信されたエラー情報に基づいて、前記画像受信装置へ送信する画像データの画像フォーマットを設定する画像制御手段とを備えることを特徴とする。
【００１４】
前記第１の発明によれば、画像受信装置で、受信信号のエラー情報を算出して画像送信装置へ送信し、画像送信装置では、画像受信装置から送信されるエラー情報を受信して、受信したエラー情報に基づいて、画像受信装置へ送信する画像データの画像フォーマットを設定するので、例えば、画像受信装置においてエラーが頻発した場合に、データ量が小さくエラーが発生しにくい画像データを送信し、画像受信装置におけるエラーが少ない場合に、データ量が大きく高品位の画像データを送信するように設定することができる。すなわち、通信品質が悪化した場合のエラー耐性を高めることができ、また、通信品質が良好な場合は高品位の画像データを送信することが可能となり、画像受信装置における回路構成を単純化して、受信側の装置の小型化と画像品位の向上をともに実現することができる。
【００１５】
第２の発明は、上記第１の発明の画像送信システムにおいて、
前記画像受信装置が有するエラー情報算出手段は、前記画像送信装置から送信された画像データの復調後、および／または、受信した画像データの復号後のエラーレートに基づいて、前記エラー情報を算出することを特徴とする。
【００１６】
前記第２の発明によれば、画像受信装置で、受信した画像データの復調後、および／または復号後のエラーレートに基づいてエラー情報を生成するので、画像受信装置におけるエラーの発生状態を正確に反映するエラー情報を、速やかに生成することができる。
【００１７】
第３の発明は、上記第１または第２の発明の画像送信システムにおいて、
前記画像送信装置は、前記画像受信装置へ送信する画像データの画像フォーマットを変換する画像フォーマット変換手段をさらに備え、
前記画像フォーマット変換手段は、前記画像制御手段で設定された画像フォーマットに基づいて、入力画像データを、指定された画像フォーマットを有する画像データに変換することを特徴とする。
【００１８】
前記第３の発明によれば、画像送信装置で、入力画像データを、エラー情報に基づいて設定される画像フォーマットを有する画像データに変換するので、画像受信装置におけるエラーの発生状態に応じて画像データのデータ量を変化させることができる。これにより、エラーレートが高いときには画像データのデータ量を小さくして画像受信装置におけるエラー耐性を高めることができ、また、エラーレートが低いときには高品位の画像データを送信することができる。
【００１９】
第４の発明は、上記第１から第３のいずれかの発明の画像送信システムにおいて、前記画像フォーマットは、前記画像データの画サイズ、フレームレート、および、走査方法のうちいずれか１以上を含むことを特徴とする。
ここで、走査方法とは、映像再生時のプログレッシブ（順次走査）方式およびインターレース（飛び越し走査）方式を指す。
【００２０】
前記第４の発明によれば、画像フォーマットは、画像データの画サイズ、フレームレート、および、走査方法のうちいずれか１以上を含むので、画像受信装置におけるエラーの発生状態に応じて上記のいずれかの画像フォーマットを変更することによって、画像データのデータ量を適切に変化させることができる。
【００２１】
第５の発明は、上記第１から第４のいずれかの発明の画像送信システムにおいて、
前記画像送信装置は、前記画像受信装置へ送信する画像データをＭＰＥＧ（Ｍｏｖｉｎｇ Ｐｉｃｔｕｒｅ Ｅｘｐｅｒｔｓ Ｇｒｏｕｐ）方式で符号化するＭＰＥＧエンコーダをさらに備え、
前記画像送信手段が有する画像制御手段は、さらに、前記エラー情報受信手段から受信されたエラー情報に基づいて、前記画像受信装置へ送信する画像データのＧＯＰ（Ｇｒｏｕｐ Ｏｆ Ｐｉｃｔｕｒｅ）構成を設定するものであって、
前記ＭＰＥＧエンコーダは、前記画像制御手段で設定されたＧＯＰ構成に基づいて、入力画像データを、指定されたＧＯＰ構成の画像データに符号化することを特徴とする。
ここで、ＭＰＥＧ方式とは、ＭＰＥＧ−１、ＭＰＥＧ−２、ＭＰＥＧ−４、ＭＰＥＧ−７、および、これらの規格に基づいて将来策定される規格を含む。
【００２２】
前記第５の発明によれば、画像送信装置で、エラー情報受信手段から受信されたエラー情報に基づいて、画像受信装置へ送信する画像データのＧＯＰ構成を設定し、入力画像データを指定されたＧＯＰ構成の画像データにＭＰＥＧ符号化して送信するので、画像受信装置におけるエラーの発生状態に応じて、画像データのデータ量、画質の品位、およびエラー耐性を効果的に変化させることができ、エラー耐性を高めるとともに、高品位の画像データを効果的に送信することができる。
【００２３】
第６の発明は、画像受信装置に対して画像データを無線送信する画像送信装置において、前記画像受信装置からのエラー情報を受信するエラー情報受信手段と、前記エラー情報受信手段から受信されたエラー情報に基づいて、前記画像受信装置へ送信する画像データの画像フォーマットを設定する画像制御手段とを備えることを特徴とする。
【００２４】
前記第６の発明によれば、エラー情報受信手段から受信されたエラー情報に基づいて、画像受信装置へ送信する画像データの画像フォーマットを設定する画像制御手段を備えるので、例えば、画像受信装置においてエラーが頻発した場合には、データ量が小さくエラーが発生しにくい画像データを送信し、画像受信装置におけるエラーが少ない場合には、データ量が大きく高品位の画像データを送信するように設定することができる。これによって、通信品質が悪化した場合のエラー耐性を高めることができ、また、通信品質が良好な場合は高品位の画像データを送信することが可能となる。
【００２５】
第７の発明は、前記第６の発明の画像送信装置において、前記画像受信装置へ送信する画像データの画像フォーマットを変換する画像フォーマット変換手段をさらに備え、
前記画像フォーマット変換手段は、前記画像制御手段で設定された画像フォーマットに基づいて、入力画像データを、指定された画像フォーマットを有する画像データに変換することを特徴とする。
【００２６】
前記第７の発明によれば、画像送信装置において、入力画像データを、エラー情報に基づいて設定される画像フォーマットを有する適切な画像データに変換するので、画像受信装置におけるエラーの発生状態に応じて画像データのデータ量を変化させることができる。これにより、エラーレートが高いときには送信画像データのデータ量を小さくし、また、エラーレートが低いときには送信画像データのデータ量を大きくして送信することができる。これによって、エラーレートが低いときには画像受信装置におけるエラー耐性を高め、一方、エラーレートが低いときには高品位の画像データを画像受信装置に送信することができるので、画像受信装置の小型化を図ることができる。
【００２７】
第８の発明は、画像送信システムにおける画像フォーマットが、前記画像データの画サイズ、フレームレート、および、走査方法のうちいずれか１以上を含むことを特徴とする。
【００２８】
前記第８の発明によれば、画像フォーマットは、画像データの画サイズ、フレームレート、および、走査方法のうちいずれか１以上を含むので、画像受信装置におけるエラーの発生状態に応じて上記のいずれかの画像フォーマットを変更することによって、画像データのデータ量を適切に変化させることができる。
【００２９】
第９の発明は、前記第６の発明の画像送信装置において、前記画像受信装置へ送信する画像データをＭＰＥＧ方式で符号化するＭＰＥＧエンコーダをさらに備え、前記画像制御手段は、さらに、前記エラー情報受信手段から受信されたエラー情報に基づいて、前記画像受信装置へ送信する画像データのＧＯＰ構成を設定するものであって、前記ＭＰＥＧエンコーダは、前記画像制御手段で設定されたＧＯＰ構成に基づいて、入力画像データを、指定されたＧＯＰ構成の画像データに符号化することを特徴とする。
【００３０】
前記第９の発明によれば、エラー情報受信手段から受信されたエラー情報に基づいて、画像受信装置へ送信する画像データのＧＯＰ構成を設定し、入力画像データを指定されたＧＯＰ構成の画像データにＭＰＥＧ符号化して送信するので、画像受信装置におけるエラーの発生状態に応じて、画像データのデータ量、画質の品位、およびエラー耐性を効果的に変化させることができ、エラー耐性を高めるとともに、高品位の画像データを効果的に送信することができる。
【００３１】
第１０の発明は、画像送信装置から無線送信された画像データを受信する画像受信装置において、受信信号のエラー情報を算出するエラー情報算出手段と、前記エラー情報算出手段により算出されたエラー情報を前記画像送信装置へ送信するエラー情報送信手段とを備えることを特徴とする。
【００３２】
前記第１０の発明によれば、受信信号のエラー情報を算出して画像送信装置へ送信し、画像送信装置では、受信したエラー情報に基づいて、適切な画像フォーマットを設定するので、例えば、通信品質が悪化した場合、データ量が小さくエラーが発生しにくい画像データを送信し、通信品質が良好な場合、データ量が大きく高品位の画像データを送信するように設定することができる。これによって、通信品質が悪化した場合のエラー耐性を高めることができ、また、通信品質が良好な場合は高品位の画像データを送信することが可能となり、画像受信装置における回路構成を単純化して、受信側装置の小型化と画像品位の向上をともに実現することができる。
【００３３】
第１１の発明は、前記第１０の発明の画像受信装置において、前記エラー情報算出手段は、前記画像送信装置から送信された画像データの復調後、および／または、受信した画像データの復号後のエラーレートに基づいて、前記エラー情報を算出することを特徴とする。
【００３４】
前記第１１の発明によれば、受信した画像データの復調後、および／または復号後のエラーレートに基づいてエラー情報を生成するので、画像受信装置におけるエラーの発生状態を正確に反映するエラー情報を、速やかに生成することができる。
【００３５】
【発明の実施の形態】
以下、図１〜図７の各図を参照して、本発明の実施の形態について説明する。
図１は、本発明の実施の形態における画像送信システム１の構成を示す機能ブロック図である。
【００３６】
図１に示すように、画像送信システム１は、画像送信装置２および画像受信装置３により構成される。画像送信装置２は、例えばＤＶＤビデオプレーヤや、ビデオデッキ、ディジタル放送チューナ装置等、ディジタル画像データを出力する機能を備えた各種映像ソース装置（図示省略）に接続され、この映像ソース装置から入力される画像データをＭＰＥＧ符号化して画像受信装置３へ送信する装置である。
また、画像受信装置３は、例えば、テレビ受像機やビデオレコーダ等、ディジタル画像データの記録・再生機能を備えた各種記録再生装置（図示省略）に接続され、画像送信装置２から送信された画像データを受信して復号し、上記記録再生装置へ出力する装置である。
なお、画像送信装置２および画像受信装置３は、それぞれ、上記映像ソース装置および上記記録再生装置に内蔵される構成としても良いし、外部接続される構成としても良い。
【００３７】
本実施の形態においては、一例として、画像送信システム１によってＭＰＥＧ−２規格に準拠した画像データを送信するものとして説明する。なお、画像送信システム１は、以下に説明する各部の構成を適宜変更することにより、その他の規格に準拠したディジタル画像データを送受信することが可能である。
【００３８】
画像送信装置２は、画像フォーマット変換器２１、ＭＰＥＧエンコーダ２２、変調器２３、送信部２４、受信部２５、復調器２６、画像制御器２７、画サイズ設定器２８およびＧＯＰ設定器２９等の各部を備えている。
【００３９】
画像フォーマット変換器２１は、上記映像ソース装置から入力される画像データの画サイズおよびフレームレートを、画サイズ設定器２８から入力される画像フォーマット指定情報２８ａにより指定される画サイズおよびフレームレートに変換する。また、画像フォーマット変換器２１は、画像フォーマット指定情報２８ａによりＩＰ変換処理が指定された場合には、インターレース画像からプログレッシブ画像への変換またはその逆の変換を実行する。そして、画像フォーマット変換器２１は、変換後の画像データをＭＰＥＧエンコーダ２２へ出力する。
【００４０】
図２は、画像フォーマット変換器２１により実行される画サイズの変換処理の例を示す図であり、（ａ）は、７２０×４８０ｉの画像データの画サイズを変換する例を示し、（ｂ）は、１９２０×１０８０ｉの画像データの画サイズを変換する例を示す。ここで、ｉはインターレース画像を示す記号である。
【００４１】
図２（ａ）に示すように、画像フォーマット変換器２１は、７２０×４８０ｉの画像データが入力された場合に、画像受信装置３におけるエラーレートが大きければ、３６０×２４０にダウンサイズを行い、また、画像受信装置３におけるエラーレートが小さければ、アップサイズを行って１４４０×９６０ｉの高解像度の画像データを生成する。同様に、画像フォーマット変換器２１は、図２（ｂ）に示すように、１９２０×１０８０ｉの高解像度の画像データが入力された場合に、エラーレートが大きければ、その程度に応じてダウンサイズを行う。すなわち、エラーレートが大きい方から小さい方への順に、３６０×２４０、７２０×４８０ｉ、９６０×５４０ｉ等の画サイズの画像データを生成する。
このように、画像フォーマット変換器２１は、上記映像ソース装置から入力される画像データの画サイズを変更して、適切な画サイズの画像データを出力できる。
【００４２】
さらに、図３に示すように、画像フォーマット変換器２１は、インターレース画像からプログレッシブ画像への走査方式の変換またはその逆の走査方式の変換を行うＩＰ変換処理を実行する。図３に例示するように、画像フォーマット変換器２１は、例えば画像受信装置３におけるエラーレートが小さい場合、画サイズを大きくする代わりに、７２０×４８０ｉ（インターレース）の入力画像データを７２０×４８０ｐ（プログレッシブ）の画像データに変換する。ここで、ｐはプログレッシブ画像を示す記号である。なお、画像フォーマット変換器２１は、図３に示す以外の解像度の画像に変換することも勿論可能である。
また、例えば、画像受信装置３におけるエラーレートが大きい場合、画サイズを小さくする代わりに、７２０×４８０ｐ（プログレッシブ）の入力画像データを７２０×４８０ｉ（インターレース）の画像データに変換するようにしてもよい。
このように、画像フォーマット変換器２１は、上記映像ソース装置から入力される画像データを、画像受信装置３におけるエラーレートの大小に応じて、インターレース画像とプログレッシブ画像の走査方式を相互に変換して出力することができる。
【００４３】
また、図４は、画像フォーマット変換器２１により実行されるフレームレートの変換処理の例を示す図である。図４に例示するように、画像フォーマット変換器２１は、例えば、画像受信装置３におけるエラーレートが小さい場合、上記映像ソース装置から入力される６０フィールド／秒のインターレース画像データを、フレームレートが６０ｆｐｓ（フレーム／秒）の画像データに変換し、画像受信装置３におけるエラーレートが大きい場合には、フレームレートが低い１５ｆｐｓの画像データに変換する。
このように、画像フォーマット変換器２１は、上記映像ソース装置から入力される画像データのフレームレートを、画像受信装置３におけるエラーレートに応じて適切なフレームレートに変換することができる。
【００４４】
なお、画像フォーマット変換器２１は、図２（ａ）および（ｂ）に示す画サイズの変換処理と、図３に示すＩＰ変換処理と、図４に示すフレームレートの変換処理とを組み合わせた変換処理を行うこともできる。すなわち、画像フォーマット変換器２１は、上記映像ソース装置から入力される画像データの画サイズ、フレームレート、および走査方式を、画像フォーマット指定情報２８ａに従って自在に変換することができる。
【００４５】
図１に示すＭＰＥＧエンコーダ２２は、画像フォーマット変換器２１から入力される画像データをＭＰＥＧ符号化してＥＳ（Ｅｌｅｍｅｎｔａｒｙ Ｓｔｒｅａｍ）を生成し、生成したＥＳをパケット化することによりＰＥＳ（Ｐａｃｋｅｔｉｚｅｄ Ｅｌｅｍｅｎｔａｒｙ Ｓｔｒｅａｍ）パケットを生成し、さらに、ＰＥＳパケットを多重化してＴＳ（Ｔｒａｎｓｐｏｒｔ Ｓｔｒｅａｍ）パケットを生成して、変調器２３へ出力する。
【００４６】
一般に、ＭＰＥＧ方式で符号化されたディジタルデータを有するＰＥＳパケットは、音声データとともに多重化されることでＴＳパケットまたはＰＳ（Ｐｒｏｇｒａｍ Ｓｔｒｅａｍ）パケットに変換される。ＰＳパケットは、主にストレージＤＶＤへの記録を行う際に利用され、ＴＳパケットは主に放送用途で利用される。本実施の形態では、画像フォーマット変換器２１によってＴＳパケットを生成するものとして説明する。
【００４７】
また、ＭＰＥＧエンコーダ２２は、画像データを符号化する際に、ＧＯＰ設定器２９から入力されるＧＯＰ指定情報２９ａにより指定されたＧＯＰ構成に従って符号化を行う。
【００４８】
ここで、ＭＰＥＧエンコーダ２２により生成されるＴＳパケットのＧＯＰ構成について、図５を参照して説明する。
図５は、ＭＰＥＧエンコーダ２２により生成されるＴＳパケットのＧＯＰ構成を示す図であり、（ａ）は標準的なＧＯＰ構成（ＩＢＰ構成）を示し、（ｂ）はＩピクチャ（Ｉｎｔｒａ Ｐｉｃｔｕｒｅｓ）とＰピクチャ（Ｐｒｅｄｉｃｔｉｖｅ Ｐｉｃｔｕｒｅｓ）のみを含むＧＯＰ構成（ＩＰ構成）を示し、（ｃ）はＩピクチャのみを含むＧＯＰ構成（Ｉ構成）を示す。
【００４９】
図５（ａ）に示すＩＢＰ構成は、ＭＰＥＧ方式の画像データにおける標準的なＧＯＰ構成であり、Ｉピクチャ、ＰピクチャおよびＢピクチャ（Ｂｉ−ｄｉｒｅｃｔｉｏｎａｌ
Ｐｉｃｔｕｒｅｓ）を含む。
【００５０】
Ｉピクチャは、そのフレーム内のデータのみから生成され、圧縮率が比較的低く、エラー耐性が高いという特徴を有する。Ｐピクチャは、前方向予測符号化により生成されるデータであり、過去のＩピクチャまたはＰピクチャからの動き補償を行った差分データで構成され、圧縮率が比較的高く、エラー耐性がＩピクチャに比べて若干低いという特徴を有する。また、Ｂピクチャは、先に符号化されたＩピクチャおよびＰピクチャから双方向予測符号化により生成されるデータであり、圧縮率が高く、エラー耐性が比較的低いという特徴を有する。
【００５１】
従って、図５（ａ）に示すＩＰＢ構成は、Ｉピクチャ、ＰピクチャおよびＢピクチャを組み合わせて用いるので、画像データを効率良く圧縮するのに適している。また、図５（ｂ）に示すＩＰ構成は、圧縮率が低いが、エラー耐性が高いという利点を有する。図５（ｃ）に示すＩ構成は、圧縮率がさらに低いが、エラー耐性が非常に高いという利点を有し、エラー耐性が特に重視される用途に適している。また、圧縮率が高いほど画像の品位が低下する傾向にあり、Ｉ構成では最も高品位の画像が得られ、以下、ＩＰ構成、ＩＰＢ構成の順に画像の品位は低くなる。
【００５２】
ＭＰＥＧエンコーダ２２は、ＧＯＰ指定情報２９ａに従ってＭＰＥＧ符号化を実行することにより、上記ＩＰＢ構成、ＩＰ構成、Ｉ構成のうち任意のＧＯＰ構成によるＴＳパケットを生成することが可能である。
【００５３】
図１に示す変調器２３は、ＭＰＥＧエンコーダ２２から入力されるＴＳパケットを変調することにより所定の周波数帯域の画像送信信号を生成し、送信部２４へ出力する。
【００５４】
送信部２４は、変調器２３から入力される画像送信信号を、アンテナを介して画像受信装置３へ無線送信する。
【００５５】
画像受信装置３は、受信部３１、復調器３２、ＭＰＥＧデコーダ３３、エラー情報算出器３４、変調器３５および送信部３６等の各部を備えている。
【００５６】
受信部３１は、画像送信装置２から無線送信された画像送信信号を、アンテナを介して受信し、復調器３２へ出力する。
【００５７】
復調器３２は、受信部３１から入力される画像送信信号を復調することによりＴＳパケットを生成し、ＭＰＥＧデコーダ３３へ出力する。
また、復調器３２は、受信部３１から入力される画像送信信号を復調して得られるパケットが正常か否かを判別し、正常なパケットか否かを示すパケットエラー情報３２ａをエラー情報算出器３４へ出力する。
【００５８】
ＭＰＥＧデコーダ３３は、復調器３２から入力されるＴＳパケットを分離してＰＥＳパケットからＥＳパケットを生成し、ＥＳパケットを復号することによって画像データを生成し、画像受信装置３に接続された上記記録再生装置（図示省略）へ出力する。
また、ＭＰＥＧデコーダ３３は、復調器３２から入力されるＥＳパケットを復号した際に、復号した各フレームのマクロブロックのうち、正常に復号されたマクロブロックの数と、エラーが発生したマクロブロックの数とを示すブロックエラー情報３３ａを生成し、エラー情報算出器３４へ出力する。
【００５９】
エラー情報算出器３４は、復調器３２から入力されるパケットエラー情報３２ａに基づいて、復調器３２におけるエラーレートを算出する。また、エラー情報算出器３４は、ＭＰＥＧデコーダ３３から入力されるブロックエラー情報３３ａに基づいて、ＭＰＥＧデコーダ３３におけるエラーレートを算出する。
そして、エラー情報算出器３４は、算出したエラーレートを示すエラー情報３４ａを生成して、変調器３５へ出力する。
【００６０】
図６は、エラー情報算出器３４によりエラーレートを算出する様子を示す図であり、（ａ）はパケットエラー情報３２ａからエラーレートを算出する例を示し、（ｂ）はブロックエラー情報３３ａをもとにエラーレートを算出する例を示す。
【００６１】
図６（ａ）に示すように、復調器３２が出力するパケットエラー情報３２ａは、例えば、受信部３１から入力される画像送信信号のパケットが正常なパケットである場合は‘Ｈｉ’レベルを、エラーを含むパケットである場合は‘Ｌｏ’レベルを示す信号である。エラー情報算出器３４は、復調器３２から入力されるパケットエラー情報３２ａをもとに、正常なパケットの数とエラーを含むパケットの数とをカウントして、下記式（１）に示す演算処理を実行し、復調器３２におけるエラーレートを算出する。
【数１】
【００６２】
また、上述のように、ＭＰＥＧデコーダ３３は、復調器３２から入力されるＴＳパケットを分離して生成したＥＳパケットを復号する際に、各フレームを構成するマクロブロックのうち、正常なマクロブロックの数とエラーを含むマクロブロックの数とを示すブロックエラー情報３３ａを生成し、エラー情報算出器３４へ出力する。図６（ｂ）に示す例では、９×６のマクロブロックにより構成されるフレームにおいて、４個のマクロブロックにエラーが発生しているので、ＭＰＥＧデコーダ３３からエラー情報算出器３４に対し、正常なマクロブロックの数が５０であり、エラーを含むマクロブロックの数が４であることを示すブロックエラー情報３３ａが出力される。
そして、エラー情報算出器３４は、下記式（２）に示す演算処理を実行し、ＭＰＥＧデコーダ３３におけるエラーレートを算出する。
【数２】
【００６３】
このように、エラー情報算出器３４は、復調器３２およびＭＰＥＧデコーダ３３におけるエラーレートを算出し、そのうちいずれか一方または両方のエラーレートを示すエラー情報３４ａを生成して、変調器３５へ出力する。
【００６４】
図１に示す変調器３５は、エラー情報算出器３４から入力されるエラー情報３４ａを変調して所定周波数のエラーレート送信信号を生成し、送信部３６へ出力する。
【００６５】
送信部３６は、変調器３５から入力されるエラーレート送信信号を、アンテナを介して画像送信装置２へ無線送信する。
【００６６】
画像送信装置２が有する受信部２５は、画像受信装置３の送信部３６から無線送信された送信信号をアンテナを介して受信し、復調器２６へ出力する。
【００６７】
復調器２６は、受信部２５から入力される送信信号を復調することにより、画像受信装置３におけるエラーレートを示すエラー情報２６ａを生成して、画像制御器２７へ出力する。
【００６８】
画像制御器２７は、復調器２６から入力されるエラー情報２６ａに基づいて、後述する出力画像設定処理（図７）を実行し、画像フォーマット変換器２１により画像データを変換する際の画サイズ、フレームレート、およびＩＰ変換の有無を設定するための画像フォーマットパラメータ２７ａを生成し、画サイズ設定器２８へ出力する。また、画像制御器２７は、出力画像設定処理において、ＭＰＥＧエンコーダ２２により画像データを符号化する際のＧＯＰ構成を設定するためのＧＯＰパラメータ２７ｂを生成し、ＧＯＰ設定器２９へ出力する。
【００６９】
画サイズ設定器２８は、画像制御器２７から入力される画像フォーマットパラメータ２７ａに基づいて、画像フォーマット変換器２１により画像データを変換する際の画サイズ、フレームレート、およびＩＰ変換の有無を指定する画像フォーマット指定情報２８ａを生成し、画像フォーマット変換器２１へ出力する。
【００７０】
そして、上述したように、画像フォーマット変換器２１は、画サイズ設定器２８から入力される画像フォーマット指定情報２８ａに従って、上記映像ソース装置から入力される画像データの画サイズおよびフレームレートを変換してＭＰＥＧエンコーダ２２へ出力する。
【００７１】
また、ＧＯＰ設定器２９は、画像制御器２７から入力されるＧＯＰパラメータ２７ｂに基づいて、ＭＰＥＧエンコーダ２２により画像データを符号化する際のＧＯＰ構成を指定するＧＯＰ指定情報２９ａを生成し、ＭＰＥＧエンコーダ２２へ出力する。
【００７２】
そして、上述したように、ＭＰＥＧエンコーダ２２は、ＧＯＰ設定器２９から入力されるＧＯＰ指定情報２９ａに従って、ＭＰＥＧエンコーダ２２から入力されるディジタル画像データを符号化してＥＳを生成し、ＥＳをパケット化してＰＳパケットを生成し、ＰＳパケットを多重化してＴＳパケットを生成して、変調器２３および送信部２４を介して画像受信装置３へ送信する。
【００７３】
次に、画像制御器２７の動作について以下に説明する。
図７は、画像制御器２７により実行される出力画像設定処理を示すフローチャートである。
【００７４】
ステップＳ１において、画像制御器２７は、復調器２６を介して画像受信装置３から受信されたエラー情報２６ａをもとに、画像受信装置３におけるエラーレートが所定の閾値以下か否かを判定することにより、画像送信装置２と画像受信装置３との間の通信品質が良好か否かを判定する。
【００７５】
ここで、画像受信装置３におけるエラーレートが閾値より大きく、通信品質が悪いと判定された場合、画像制御器２７の動作はステップＳ２に移行する。
ステップＳ２において、画像制御器２７は、画像受信装置３へ送信する画像データのデータ量を小さくするための方法を、画サイズの変更、走査方式の変更、ＧＯＰ構成の変更、フレームレートの変更の中から決定する。
【００７６】
画サイズの変更を行う場合、画像制御器２７の動作はステップＳ３に移行する。ステップＳ３において、画像制御器２７は、画像データの画サイズを現在よりも小さいサイズに変更させるための画像フォーマットパラメータ２７ａを生成し、画サイズ設定器２８に出力する。
【００７７】
また、走査方式の変更を行う場合、画像制御器２７の動作はステップＳ４に移行する。ステップＳ４において、画像制御器２７は、インターレース画像を出力させるための画像フォーマットパラメータ２７ａを生成し、画サイズ設定器２８に出力する。
【００７８】
また、ＧＯＰ構成の変更を行う場合、画像制御器２７の動作はステップＳ５に移行する。ステップＳ５において、画像制御器２７は、画像データのＧＯＰ構成を変更させるためのＧＯＰパラメータ２７ｂを生成し、ＧＯＰ設定器２９に出力する。このステップＳ５で出力されるＧＯＰパラメータ２７ｂは、現在送信されている画像データがＩ構成であればＩＰ構成に変更させ、現在送信されている画像データがＩＰ構成であればＩＰＢ構成に変更させるためのパラメータである。
【００７９】
また、フレームレートの変更を行う場合、画像制御器２７の動作はステップＳ６に移行する。ステップＳ６において、画像制御器２７は、画像受信装置３に送信する画像データのフレームレートを、現在よりも低いフレームレートに変更させるための画像フォーマットパラメータ２７ａを生成し、画サイズ設定器２８へ出力する。
【００８０】
一方、ステップＳ１において、画像受信装置３におけるエラーレートが閾値以下であり、通信品質が良好であると判定された場合、画像制御器２７の動作はステップＳ７に移行する。
ステップＳ７において、画像制御器２７は、画像受信装置３へ送信する画像データのデータ量を大きくして、画像の品位を向上させるための方法を、画サイズの変更、走査方式の変更、ＧＯＰ構成の変更、フレームレートの変更の中から決定する。
【００８１】
画サイズの変更を行う場合、画像制御器２７の動作はステップＳ８に移行する。ステップＳ８において、画像制御器２７は、画像データの画サイズを現在よりも大きいサイズに変更させるための画像フォーマットパラメータ２７ａを生成し、画サイズ設定器２８に出力する。
【００８２】
また、走査方式の変更を行う場合、画像制御器２７の動作はステップＳ９に移行する。ステップＳ９において、画像制御器２７は、プログレッシブ画像を出力させるための画像フォーマットパラメータ２７ａを生成し、画サイズ設定器２８に出力する。
【００８３】
また、ＧＯＰ構成の変更を行う場合、画像制御器２７の動作はステップＳ１０に移行する。ステップＳ１０において、画像制御器２７は、画像データのＧＯＰ構成を変更させるためのＧＯＰパラメータ２７ｂを生成し、ＧＯＰ設定器２９に出力する。このステップＳ１０で出力されるＧＯＰパラメータ２７ｂは、現在送信されている画像データがＩＰＢ構成であればＩＰ構成に変更させ、現在送信されている画像データがＩＰ構成であればＩ構成に変更させるためのパラメータである。
【００８４】
また、フレームレートの変更を行う場合、画像制御器２７の動作はステップＳ１１に移行する。ステップＳ１１において、画像制御器２７は、画像受信装置３に送信する画像データのフレームレートを、現在よりも高いフレームレートに変更させるための画像フォーマットパラメータ２７ａを生成し、画サイズ設定器２８へ出力する。
【００８５】
なお、図７に示す出力画像設定処理の実行時、画像制御器２７は、ステップＳ１〜Ｓ１１の各ステップの動作を、例えば受信部２５が画像受信装置３からエラー情報を受信する毎に、繰り返し実行することができる。また、画像制御器２７が画サイズの変更、走査方式の変更、ＧＯＰ構成の変更、フレームレートの変更のいずれを選択するかについては、あらかじめ設定しまたはエラー情報の状況を勘案して適切な変更処理を選択することができる。
【００８６】
以上の出力画像設定処理により、画像送信装置２は、画像受信装置３との間の通信品質が悪い場合は、画像受信装置３へ送信する画像データのデータ量を小さくし、通信品質が良好な場合は、画像受信装置３へ送信する画像データのデータ量を大きくして画像の品位を向上させる。
【００８７】
すなわち、画像送信装置２から画像受信装置３へ送信する画像データを、画像受信装置３におけるエラーの発生状況に応じて変化させることにより、画像データの送信時におけるエラー耐性を高めるとともに、高品位の画像データを効果的に送信することが可能となる。これにより、画像受信装置３において、画像データを安定して受信することが可能となり、また、ＩＰ変換回路等の画像品位を向上させるための機能部を画像受信装置３に設ける必要が無く、画像受信装置３の小型化と画像品位の向上とをともに実現することができる。
【００８８】
なお、上記実施の形態において、画像送信システム１は、ＭＰＥＧ−２規格に準拠した方式で符号化された画像データを画像送信装置２から画像受信装置３へ送信するものとして説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、ＭＰＥＧ−１、ＭＰＥＧ―４、ＭＰＥＧ―７等の各種規格に準拠した方式としても良い。
【００８９】
また、画像送信装置２が有する送信部２４、受信部２５および画像受信装置３が有する受信部３１、送信部３６は、無線信号を送受信可能なものであれば、その具体的な実装形態については任意である。例えば、画像送信装置２が有する送信部２４と受信部２５、および、画像受信装置３が有する受信部３１と送信部３６を、それぞれデュプレクサを介して１つのアンテナに接続することも可能である。また、画像送信装置２が有する送信部２４と受信部２５、および、画像受信装置３が有する受信部３１と送信部３６は、例えば、無線ＬＡＮの通信規格として策定されたＩＥＥＥ８０２．１１やＢｌｕｅｔｏｏｔｈ等、近距離無線通信の規格に準じたものとしても良い。また、例えば、送信部２４と受信部３１および受信部２５と送信部３６が、無線基地局、有線通信回線、通信衛星、各種ネットワーク装置等を備えた通信回線を介して画像データや各種情報を送受信するものとしても良い。
さらに、画像送信システム１におけるその他の各部についても、その細部構成は、本発明の趣旨を損なうことのない範囲において適宜変更可能である。
【００９０】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、画像データを送信する際に、受信側の装置における受信状況に対応して送信側の装置で画像データを変化させることにより、通信品質が悪化した場合に受信側におけるエラーの発生を抑え、エラー耐性を高めることができる。また、通信品質が良好な場合に高品位の画像データを送信することが可能となり、受信側の装置における回路構成を単純化して受信側の装置の小型化を図るとともに、画像品位の向上を図ることができる。
【００９１】
また、画像送信装置から送信された画像データの復調後、および／または、受信した画像データの復号後のエラーレートに基づいてエラー情報を生成するので、画像受信装置におけるエラーの発生状態を正確に反映するエラー情報を、速やかに生成することができる。
【００９２】
また、画像送信装置により、画像受信装置におけるエラーの発生状態に応じて画像データのデータ量を変化させることができるので、画像データのデータ量を小さくして画像受信装置におけるエラー耐性を高めることができ、また、高品位の画像データを送信することができる。
【００９３】
また、画像フォーマットは画像データの画サイズ、フレームレート、ＧＯＰ構成、および、走査方法のうちいずれか１以上を変換するので、画像受信装置におけるエラーの発生状態に応じて画像データのデータ量を容易に変化させることができる。
【００９４】
また、画像送信装置において、エラー情報受信手段から受信されたエラー情報に基づいて、画像受信装置へ送信する画像データのＧＯＰ構成を設定し、入力画像データを指定されたＧＯＰ構成の画像データにＭＰＥＧ符号化して送信するので、画像受信装置におけるエラーの発生状態に応じて、画像データのデータ量、画質の品位、およびエラー耐性を効果的に変化させることができ、エラー耐性を高めるとともに高品位の画像データを効果的に送信することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態における画像送信システムの構成を示す機能ブロック図である。
【図２】図１の画像フォーマット変換器により実行される画サイズの変換処理の例を示す図であり、（ａ）は、７２０×４８０ｉの画像データの画サイズを変換する例を示し、（ｂ）は、１９２０×１０８０ｉの画像データの画サイズを変換する例を示す。
【図３】図１の画像フォーマット変換器により実行されるＩＰ変換処理の例を示す図である。
【図４】図１の画像フォーマット変換器により実行されるフレームレート変換処理の例を示す図である。
【図５】図１のＭＰＥＧエンコーダにより生成されるＴＳパケットのＧＯＰ構成を示す図であり、（ａ）は標準的なＩＰＢ構成を示し、（ｂ）はＩピクチャとＰピクチャのみを含むＩＰ構成を示し、（ｃ）はＩピクチャのみを含むＩ構成を示す。
【図６】パケットエラーおよびマクロブロックエラーを示す図であり、（ａ）はパケットエラー情報を示し、（ｂ）はマクロブロックエラー情報を示す。
【図７】図１の画像送信システムにおいて実行される出力画像設定処理を示すフローチャートである。
【図８】従来の画像送信システムの一例を示す機能ブロック図である。
【符号の説明】
１…画像送信システム
２…画像送信装置
３…画像受信装置
２１…画像フォーマット変換器
２２…ＭＰＥＧエンコーダ
２３，３５…変調器
２４，３６…送信部
２５，３１…受信部
２６，３２…復調器
２７…画像制御器
２８…画サイズ設定器
２９…ＧＯＰ設定器
３３…ＭＰＥＧデコーダ
３４…エラー情報算出器
２６ａ…エラー情報
２７ａ…画像フォーマットパラメータ
２７ｂ…ＧＯＰパラメータ
２８ａ…画像フォーマット指定情報
２９ａ…ＧＯＰ指定情報
３２ａ…パケットエラー情報
３３ａ…ブロックエラー情報
３４ａ…エラー情報
【発明の属する技術分野】
本発明は、画像送信装置と画像受信装置との間でデータを無線で送受信する画像送信システム、画像送信装置および画像受信装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、ディジタル放送やＤＶＤの普及に伴い、動画像の記録・伝送にディジタル画像データが多く利用されるようになった。一般に、動画像をディジタル化した場合はデータ量が非常に大きくなるので、ＭＰＥＧ方式等による圧縮符号化が行われる。
【０００３】
図８は、従来の画像送受信システムの一例として、画像送信システム１００の構成を示す機能ブロック図である。図８に示す画像送信システム１００は、ＭＰＥＧ符号化された画像データを送信する画像送信装置１２と、画像データを受信する画像受信装置１３とを備えて構成される。
【０００４】
画像送信装置１２は、外部接続された映像ソース装置（図示省略）から入力される画像データの画サイズやフレームレート等を画像フォーマット変換器１２１によって変換し、ＭＰＥＧエンコーダ１２２によってＭＰＥＧ符号化してＴＳパケットを生成し、生成したＴＳパケットを変調器１２３によって変調して送信信号を生成し、送信部１２４から画像受信装置１３へ無線送信する。
【０００５】
ここで、画像送信装置１２が有する画像制御器１２５には、画像フォーマットを指定する画像フォーマットパラメータとＧＯＰ構成を指定するＧＯＰ構成パラメータとが設定されている。画像制御器１２５は、前記の画像フォーマットパラメータを画サイズ設定器１２６へ出力するとともに、ＧＯＰ構成パラメータをＧＯＰ設定器１２７へ出力する。
【０００６】
画サイズ設定器１２６は、画像制御器１２５から入力された画像フォーマットパラメータに従って、画像フォーマット変換器１２１に対して画像フォーマットを指定する。また、ＧＯＰ設定器１２７は、画像制御器１２５から入力されたＧＯＰ構成パラメータに従って、ＭＰＥＧエンコーダ１２２に対してＧＯＰ構成を指定する。
【０００７】
従って、画像フォーマット変換器１２１は、入力される画像データの画像フォーマットを画サイズ設定器１２６により指定された画像フォーマットに変換し、ＭＰＥＧエンコーダ１２２は、ＧＯＰ設定器１２７により指定されたＧＯＰ構成のＴＳパケットを生成する。
【０００８】
画像受信装置１３は、画像送信装置１２から無線送信された送信信号を受信部１３１によって受信し、復調器１３２によって復調することによってＴＳパケットを生成し、ＭＰＥＧデコーダ１３３によってデコードを行って画像データを生成する。そして、画像受信装置１３は、ＭＰＥＧデコーダ１３３により生成した画像データを、外部接続された記録再生装置（図示省略）へ出力する。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
上記従来の画像送信システム１００においては、通信品質が悪化した場合に、画像受信装置１３によって画像データを正常に受信できなくなると、パケットエラー等のエラーが頻発するという問題があった。この場合、画像受信装置１３において、画像データ中にブロックノイズが発生することがあり、また、動画像の画像データを生成することができず、静止画の画像データが出力されることがあった。
【００１０】
このような場合に、画像受信装置１３におけるエラーの発生を抑えるには、画像送信装置１２から画像受信装置１３へ送信する画像データのデータ量を小さくすれば良い。しかしながら、データ量を小さくするためには、画像データの圧縮率を高めたり画サイズを小さくする必要があり、画像データの品位が低下するという問題があった。
さらに、画像送信装置１２が有する画像制御器１２５には、画像受信装置１３へ送信する画像データの画像フォーマットとＧＯＰ構成が固定的に設定される。従って、画像受信装置１３におけるエラーの発生を抑えるために、画像データのデータ量が小さくなるように画像制御器１２５を設定してしまうと、常に低品位の画像データしか送信できないという問題があった。
【００１１】
そこで、上記従来の画像送信システム１００では、画像受信装置１３にＩＰ変換器１３４を設けることにより、画像送信装置１２から低品位の画像データを送信し、画像受信装置１３において画像品位の向上を図ることがあった。
ＩＰ変換器１３４は、インターレース画像をプログレッシブ画像に変換するものであり、画像品位を向上させることができる。しかしながら、ＩＰ変換器１３４を設けた場合、画像受信装置１３の回路構成が複雑化してしまい、画像受信装置１３の小型化が困難になるという問題があった。
【００１２】
そこで、本発明は、ディジタル画像データを無線送信する画像送信システムにおいて、受信側の装置におけるエラーレートに応じて、送信側の装置によってディジタル画像データを変化させることにより、受信側の装置におけるエラーの発生を抑えるとともに、受信側の装置の小型化と画像品位の向上とを両立できるようにすることを目的とする。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため、第１の発明は、画像データを無線送信する画像送信装置と、前記画像送信装置から無線送信された画像データを受信する画像受信装置とを備えた画像送信システムにおいて、
前記画像受信装置は、受信信号のエラー情報を算出するエラー情報算出手段と、前記エラー情報算出手段により算出されたエラー情報を前記画像受信装置へ送信するエラー情報送信手段とを備え、
前記画像送信装置は、前記画像受信装置から送信されるエラー情報を受信するエラー情報受信手段と、前記エラー情報受信手段から受信されたエラー情報に基づいて、前記画像受信装置へ送信する画像データの画像フォーマットを設定する画像制御手段とを備えることを特徴とする。
【００１４】
前記第１の発明によれば、画像受信装置で、受信信号のエラー情報を算出して画像送信装置へ送信し、画像送信装置では、画像受信装置から送信されるエラー情報を受信して、受信したエラー情報に基づいて、画像受信装置へ送信する画像データの画像フォーマットを設定するので、例えば、画像受信装置においてエラーが頻発した場合に、データ量が小さくエラーが発生しにくい画像データを送信し、画像受信装置におけるエラーが少ない場合に、データ量が大きく高品位の画像データを送信するように設定することができる。すなわち、通信品質が悪化した場合のエラー耐性を高めることができ、また、通信品質が良好な場合は高品位の画像データを送信することが可能となり、画像受信装置における回路構成を単純化して、受信側の装置の小型化と画像品位の向上をともに実現することができる。
【００１５】
第２の発明は、上記第１の発明の画像送信システムにおいて、
前記画像受信装置が有するエラー情報算出手段は、前記画像送信装置から送信された画像データの復調後、および／または、受信した画像データの復号後のエラーレートに基づいて、前記エラー情報を算出することを特徴とする。
【００１６】
前記第２の発明によれば、画像受信装置で、受信した画像データの復調後、および／または復号後のエラーレートに基づいてエラー情報を生成するので、画像受信装置におけるエラーの発生状態を正確に反映するエラー情報を、速やかに生成することができる。
【００１７】
第３の発明は、上記第１または第２の発明の画像送信システムにおいて、
前記画像送信装置は、前記画像受信装置へ送信する画像データの画像フォーマットを変換する画像フォーマット変換手段をさらに備え、
前記画像フォーマット変換手段は、前記画像制御手段で設定された画像フォーマットに基づいて、入力画像データを、指定された画像フォーマットを有する画像データに変換することを特徴とする。
【００１８】
前記第３の発明によれば、画像送信装置で、入力画像データを、エラー情報に基づいて設定される画像フォーマットを有する画像データに変換するので、画像受信装置におけるエラーの発生状態に応じて画像データのデータ量を変化させることができる。これにより、エラーレートが高いときには画像データのデータ量を小さくして画像受信装置におけるエラー耐性を高めることができ、また、エラーレートが低いときには高品位の画像データを送信することができる。
【００１９】
第４の発明は、上記第１から第３のいずれかの発明の画像送信システムにおいて、前記画像フォーマットは、前記画像データの画サイズ、フレームレート、および、走査方法のうちいずれか１以上を含むことを特徴とする。
ここで、走査方法とは、映像再生時のプログレッシブ（順次走査）方式およびインターレース（飛び越し走査）方式を指す。
【００２０】
前記第４の発明によれば、画像フォーマットは、画像データの画サイズ、フレームレート、および、走査方法のうちいずれか１以上を含むので、画像受信装置におけるエラーの発生状態に応じて上記のいずれかの画像フォーマットを変更することによって、画像データのデータ量を適切に変化させることができる。
【００２１】
第５の発明は、上記第１から第４のいずれかの発明の画像送信システムにおいて、
前記画像送信装置は、前記画像受信装置へ送信する画像データをＭＰＥＧ（Ｍｏｖｉｎｇ Ｐｉｃｔｕｒｅ Ｅｘｐｅｒｔｓ Ｇｒｏｕｐ）方式で符号化するＭＰＥＧエンコーダをさらに備え、
前記画像送信手段が有する画像制御手段は、さらに、前記エラー情報受信手段から受信されたエラー情報に基づいて、前記画像受信装置へ送信する画像データのＧＯＰ（Ｇｒｏｕｐ Ｏｆ Ｐｉｃｔｕｒｅ）構成を設定するものであって、
前記ＭＰＥＧエンコーダは、前記画像制御手段で設定されたＧＯＰ構成に基づいて、入力画像データを、指定されたＧＯＰ構成の画像データに符号化することを特徴とする。
ここで、ＭＰＥＧ方式とは、ＭＰＥＧ−１、ＭＰＥＧ−２、ＭＰＥＧ−４、ＭＰＥＧ−７、および、これらの規格に基づいて将来策定される規格を含む。
【００２２】
前記第５の発明によれば、画像送信装置で、エラー情報受信手段から受信されたエラー情報に基づいて、画像受信装置へ送信する画像データのＧＯＰ構成を設定し、入力画像データを指定されたＧＯＰ構成の画像データにＭＰＥＧ符号化して送信するので、画像受信装置におけるエラーの発生状態に応じて、画像データのデータ量、画質の品位、およびエラー耐性を効果的に変化させることができ、エラー耐性を高めるとともに、高品位の画像データを効果的に送信することができる。
【００２３】
第６の発明は、画像受信装置に対して画像データを無線送信する画像送信装置において、前記画像受信装置からのエラー情報を受信するエラー情報受信手段と、前記エラー情報受信手段から受信されたエラー情報に基づいて、前記画像受信装置へ送信する画像データの画像フォーマットを設定する画像制御手段とを備えることを特徴とする。
【００２４】
前記第６の発明によれば、エラー情報受信手段から受信されたエラー情報に基づいて、画像受信装置へ送信する画像データの画像フォーマットを設定する画像制御手段を備えるので、例えば、画像受信装置においてエラーが頻発した場合には、データ量が小さくエラーが発生しにくい画像データを送信し、画像受信装置におけるエラーが少ない場合には、データ量が大きく高品位の画像データを送信するように設定することができる。これによって、通信品質が悪化した場合のエラー耐性を高めることができ、また、通信品質が良好な場合は高品位の画像データを送信することが可能となる。
【００２５】
第７の発明は、前記第６の発明の画像送信装置において、前記画像受信装置へ送信する画像データの画像フォーマットを変換する画像フォーマット変換手段をさらに備え、
前記画像フォーマット変換手段は、前記画像制御手段で設定された画像フォーマットに基づいて、入力画像データを、指定された画像フォーマットを有する画像データに変換することを特徴とする。
【００２６】
前記第７の発明によれば、画像送信装置において、入力画像データを、エラー情報に基づいて設定される画像フォーマットを有する適切な画像データに変換するので、画像受信装置におけるエラーの発生状態に応じて画像データのデータ量を変化させることができる。これにより、エラーレートが高いときには送信画像データのデータ量を小さくし、また、エラーレートが低いときには送信画像データのデータ量を大きくして送信することができる。これによって、エラーレートが低いときには画像受信装置におけるエラー耐性を高め、一方、エラーレートが低いときには高品位の画像データを画像受信装置に送信することができるので、画像受信装置の小型化を図ることができる。
【００２７】
第８の発明は、画像送信システムにおける画像フォーマットが、前記画像データの画サイズ、フレームレート、および、走査方法のうちいずれか１以上を含むことを特徴とする。
【００２８】
前記第８の発明によれば、画像フォーマットは、画像データの画サイズ、フレームレート、および、走査方法のうちいずれか１以上を含むので、画像受信装置におけるエラーの発生状態に応じて上記のいずれかの画像フォーマットを変更することによって、画像データのデータ量を適切に変化させることができる。
【００２９】
第９の発明は、前記第６の発明の画像送信装置において、前記画像受信装置へ送信する画像データをＭＰＥＧ方式で符号化するＭＰＥＧエンコーダをさらに備え、前記画像制御手段は、さらに、前記エラー情報受信手段から受信されたエラー情報に基づいて、前記画像受信装置へ送信する画像データのＧＯＰ構成を設定するものであって、前記ＭＰＥＧエンコーダは、前記画像制御手段で設定されたＧＯＰ構成に基づいて、入力画像データを、指定されたＧＯＰ構成の画像データに符号化することを特徴とする。
【００３０】
前記第９の発明によれば、エラー情報受信手段から受信されたエラー情報に基づいて、画像受信装置へ送信する画像データのＧＯＰ構成を設定し、入力画像データを指定されたＧＯＰ構成の画像データにＭＰＥＧ符号化して送信するので、画像受信装置におけるエラーの発生状態に応じて、画像データのデータ量、画質の品位、およびエラー耐性を効果的に変化させることができ、エラー耐性を高めるとともに、高品位の画像データを効果的に送信することができる。
【００３１】
第１０の発明は、画像送信装置から無線送信された画像データを受信する画像受信装置において、受信信号のエラー情報を算出するエラー情報算出手段と、前記エラー情報算出手段により算出されたエラー情報を前記画像送信装置へ送信するエラー情報送信手段とを備えることを特徴とする。
【００３２】
前記第１０の発明によれば、受信信号のエラー情報を算出して画像送信装置へ送信し、画像送信装置では、受信したエラー情報に基づいて、適切な画像フォーマットを設定するので、例えば、通信品質が悪化した場合、データ量が小さくエラーが発生しにくい画像データを送信し、通信品質が良好な場合、データ量が大きく高品位の画像データを送信するように設定することができる。これによって、通信品質が悪化した場合のエラー耐性を高めることができ、また、通信品質が良好な場合は高品位の画像データを送信することが可能となり、画像受信装置における回路構成を単純化して、受信側装置の小型化と画像品位の向上をともに実現することができる。
【００３３】
第１１の発明は、前記第１０の発明の画像受信装置において、前記エラー情報算出手段は、前記画像送信装置から送信された画像データの復調後、および／または、受信した画像データの復号後のエラーレートに基づいて、前記エラー情報を算出することを特徴とする。
【００３４】
前記第１１の発明によれば、受信した画像データの復調後、および／または復号後のエラーレートに基づいてエラー情報を生成するので、画像受信装置におけるエラーの発生状態を正確に反映するエラー情報を、速やかに生成することができる。
【００３５】
【発明の実施の形態】
以下、図１〜図７の各図を参照して、本発明の実施の形態について説明する。
図１は、本発明の実施の形態における画像送信システム１の構成を示す機能ブロック図である。
【００３６】
図１に示すように、画像送信システム１は、画像送信装置２および画像受信装置３により構成される。画像送信装置２は、例えばＤＶＤビデオプレーヤや、ビデオデッキ、ディジタル放送チューナ装置等、ディジタル画像データを出力する機能を備えた各種映像ソース装置（図示省略）に接続され、この映像ソース装置から入力される画像データをＭＰＥＧ符号化して画像受信装置３へ送信する装置である。
また、画像受信装置３は、例えば、テレビ受像機やビデオレコーダ等、ディジタル画像データの記録・再生機能を備えた各種記録再生装置（図示省略）に接続され、画像送信装置２から送信された画像データを受信して復号し、上記記録再生装置へ出力する装置である。
なお、画像送信装置２および画像受信装置３は、それぞれ、上記映像ソース装置および上記記録再生装置に内蔵される構成としても良いし、外部接続される構成としても良い。
【００３７】
本実施の形態においては、一例として、画像送信システム１によってＭＰＥＧ−２規格に準拠した画像データを送信するものとして説明する。なお、画像送信システム１は、以下に説明する各部の構成を適宜変更することにより、その他の規格に準拠したディジタル画像データを送受信することが可能である。
【００３８】
画像送信装置２は、画像フォーマット変換器２１、ＭＰＥＧエンコーダ２２、変調器２３、送信部２４、受信部２５、復調器２６、画像制御器２７、画サイズ設定器２８およびＧＯＰ設定器２９等の各部を備えている。
【００３９】
画像フォーマット変換器２１は、上記映像ソース装置から入力される画像データの画サイズおよびフレームレートを、画サイズ設定器２８から入力される画像フォーマット指定情報２８ａにより指定される画サイズおよびフレームレートに変換する。また、画像フォーマット変換器２１は、画像フォーマット指定情報２８ａによりＩＰ変換処理が指定された場合には、インターレース画像からプログレッシブ画像への変換またはその逆の変換を実行する。そして、画像フォーマット変換器２１は、変換後の画像データをＭＰＥＧエンコーダ２２へ出力する。
【００４０】
図２は、画像フォーマット変換器２１により実行される画サイズの変換処理の例を示す図であり、（ａ）は、７２０×４８０ｉの画像データの画サイズを変換する例を示し、（ｂ）は、１９２０×１０８０ｉの画像データの画サイズを変換する例を示す。ここで、ｉはインターレース画像を示す記号である。
【００４１】
図２（ａ）に示すように、画像フォーマット変換器２１は、７２０×４８０ｉの画像データが入力された場合に、画像受信装置３におけるエラーレートが大きければ、３６０×２４０にダウンサイズを行い、また、画像受信装置３におけるエラーレートが小さければ、アップサイズを行って１４４０×９６０ｉの高解像度の画像データを生成する。同様に、画像フォーマット変換器２１は、図２（ｂ）に示すように、１９２０×１０８０ｉの高解像度の画像データが入力された場合に、エラーレートが大きければ、その程度に応じてダウンサイズを行う。すなわち、エラーレートが大きい方から小さい方への順に、３６０×２４０、７２０×４８０ｉ、９６０×５４０ｉ等の画サイズの画像データを生成する。
このように、画像フォーマット変換器２１は、上記映像ソース装置から入力される画像データの画サイズを変更して、適切な画サイズの画像データを出力できる。
【００４２】
さらに、図３に示すように、画像フォーマット変換器２１は、インターレース画像からプログレッシブ画像への走査方式の変換またはその逆の走査方式の変換を行うＩＰ変換処理を実行する。図３に例示するように、画像フォーマット変換器２１は、例えば画像受信装置３におけるエラーレートが小さい場合、画サイズを大きくする代わりに、７２０×４８０ｉ（インターレース）の入力画像データを７２０×４８０ｐ（プログレッシブ）の画像データに変換する。ここで、ｐはプログレッシブ画像を示す記号である。なお、画像フォーマット変換器２１は、図３に示す以外の解像度の画像に変換することも勿論可能である。
また、例えば、画像受信装置３におけるエラーレートが大きい場合、画サイズを小さくする代わりに、７２０×４８０ｐ（プログレッシブ）の入力画像データを７２０×４８０ｉ（インターレース）の画像データに変換するようにしてもよい。
このように、画像フォーマット変換器２１は、上記映像ソース装置から入力される画像データを、画像受信装置３におけるエラーレートの大小に応じて、インターレース画像とプログレッシブ画像の走査方式を相互に変換して出力することができる。
【００４３】
また、図４は、画像フォーマット変換器２１により実行されるフレームレートの変換処理の例を示す図である。図４に例示するように、画像フォーマット変換器２１は、例えば、画像受信装置３におけるエラーレートが小さい場合、上記映像ソース装置から入力される６０フィールド／秒のインターレース画像データを、フレームレートが６０ｆｐｓ（フレーム／秒）の画像データに変換し、画像受信装置３におけるエラーレートが大きい場合には、フレームレートが低い１５ｆｐｓの画像データに変換する。
このように、画像フォーマット変換器２１は、上記映像ソース装置から入力される画像データのフレームレートを、画像受信装置３におけるエラーレートに応じて適切なフレームレートに変換することができる。
【００４４】
なお、画像フォーマット変換器２１は、図２（ａ）および（ｂ）に示す画サイズの変換処理と、図３に示すＩＰ変換処理と、図４に示すフレームレートの変換処理とを組み合わせた変換処理を行うこともできる。すなわち、画像フォーマット変換器２１は、上記映像ソース装置から入力される画像データの画サイズ、フレームレート、および走査方式を、画像フォーマット指定情報２８ａに従って自在に変換することができる。
【００４５】
図１に示すＭＰＥＧエンコーダ２２は、画像フォーマット変換器２１から入力される画像データをＭＰＥＧ符号化してＥＳ（Ｅｌｅｍｅｎｔａｒｙ Ｓｔｒｅａｍ）を生成し、生成したＥＳをパケット化することによりＰＥＳ（Ｐａｃｋｅｔｉｚｅｄ Ｅｌｅｍｅｎｔａｒｙ Ｓｔｒｅａｍ）パケットを生成し、さらに、ＰＥＳパケットを多重化してＴＳ（Ｔｒａｎｓｐｏｒｔ Ｓｔｒｅａｍ）パケットを生成して、変調器２３へ出力する。
【００４６】
一般に、ＭＰＥＧ方式で符号化されたディジタルデータを有するＰＥＳパケットは、音声データとともに多重化されることでＴＳパケットまたはＰＳ（Ｐｒｏｇｒａｍ Ｓｔｒｅａｍ）パケットに変換される。ＰＳパケットは、主にストレージＤＶＤへの記録を行う際に利用され、ＴＳパケットは主に放送用途で利用される。本実施の形態では、画像フォーマット変換器２１によってＴＳパケットを生成するものとして説明する。
【００４７】
また、ＭＰＥＧエンコーダ２２は、画像データを符号化する際に、ＧＯＰ設定器２９から入力されるＧＯＰ指定情報２９ａにより指定されたＧＯＰ構成に従って符号化を行う。
【００４８】
ここで、ＭＰＥＧエンコーダ２２により生成されるＴＳパケットのＧＯＰ構成について、図５を参照して説明する。
図５は、ＭＰＥＧエンコーダ２２により生成されるＴＳパケットのＧＯＰ構成を示す図であり、（ａ）は標準的なＧＯＰ構成（ＩＢＰ構成）を示し、（ｂ）はＩピクチャ（Ｉｎｔｒａ Ｐｉｃｔｕｒｅｓ）とＰピクチャ（Ｐｒｅｄｉｃｔｉｖｅ Ｐｉｃｔｕｒｅｓ）のみを含むＧＯＰ構成（ＩＰ構成）を示し、（ｃ）はＩピクチャのみを含むＧＯＰ構成（Ｉ構成）を示す。
【００４９】
図５（ａ）に示すＩＢＰ構成は、ＭＰＥＧ方式の画像データにおける標準的なＧＯＰ構成であり、Ｉピクチャ、ＰピクチャおよびＢピクチャ（Ｂｉ−ｄｉｒｅｃｔｉｏｎａｌ
Ｐｉｃｔｕｒｅｓ）を含む。
【００５０】
Ｉピクチャは、そのフレーム内のデータのみから生成され、圧縮率が比較的低く、エラー耐性が高いという特徴を有する。Ｐピクチャは、前方向予測符号化により生成されるデータであり、過去のＩピクチャまたはＰピクチャからの動き補償を行った差分データで構成され、圧縮率が比較的高く、エラー耐性がＩピクチャに比べて若干低いという特徴を有する。また、Ｂピクチャは、先に符号化されたＩピクチャおよびＰピクチャから双方向予測符号化により生成されるデータであり、圧縮率が高く、エラー耐性が比較的低いという特徴を有する。
【００５１】
従って、図５（ａ）に示すＩＰＢ構成は、Ｉピクチャ、ＰピクチャおよびＢピクチャを組み合わせて用いるので、画像データを効率良く圧縮するのに適している。また、図５（ｂ）に示すＩＰ構成は、圧縮率が低いが、エラー耐性が高いという利点を有する。図５（ｃ）に示すＩ構成は、圧縮率がさらに低いが、エラー耐性が非常に高いという利点を有し、エラー耐性が特に重視される用途に適している。また、圧縮率が高いほど画像の品位が低下する傾向にあり、Ｉ構成では最も高品位の画像が得られ、以下、ＩＰ構成、ＩＰＢ構成の順に画像の品位は低くなる。
【００５２】
ＭＰＥＧエンコーダ２２は、ＧＯＰ指定情報２９ａに従ってＭＰＥＧ符号化を実行することにより、上記ＩＰＢ構成、ＩＰ構成、Ｉ構成のうち任意のＧＯＰ構成によるＴＳパケットを生成することが可能である。
【００５３】
図１に示す変調器２３は、ＭＰＥＧエンコーダ２２から入力されるＴＳパケットを変調することにより所定の周波数帯域の画像送信信号を生成し、送信部２４へ出力する。
【００５４】
送信部２４は、変調器２３から入力される画像送信信号を、アンテナを介して画像受信装置３へ無線送信する。
【００５５】
画像受信装置３は、受信部３１、復調器３２、ＭＰＥＧデコーダ３３、エラー情報算出器３４、変調器３５および送信部３６等の各部を備えている。
【００５６】
受信部３１は、画像送信装置２から無線送信された画像送信信号を、アンテナを介して受信し、復調器３２へ出力する。
【００５７】
復調器３２は、受信部３１から入力される画像送信信号を復調することによりＴＳパケットを生成し、ＭＰＥＧデコーダ３３へ出力する。
また、復調器３２は、受信部３１から入力される画像送信信号を復調して得られるパケットが正常か否かを判別し、正常なパケットか否かを示すパケットエラー情報３２ａをエラー情報算出器３４へ出力する。
【００５８】
ＭＰＥＧデコーダ３３は、復調器３２から入力されるＴＳパケットを分離してＰＥＳパケットからＥＳパケットを生成し、ＥＳパケットを復号することによって画像データを生成し、画像受信装置３に接続された上記記録再生装置（図示省略）へ出力する。
また、ＭＰＥＧデコーダ３３は、復調器３２から入力されるＥＳパケットを復号した際に、復号した各フレームのマクロブロックのうち、正常に復号されたマクロブロックの数と、エラーが発生したマクロブロックの数とを示すブロックエラー情報３３ａを生成し、エラー情報算出器３４へ出力する。
【００５９】
エラー情報算出器３４は、復調器３２から入力されるパケットエラー情報３２ａに基づいて、復調器３２におけるエラーレートを算出する。また、エラー情報算出器３４は、ＭＰＥＧデコーダ３３から入力されるブロックエラー情報３３ａに基づいて、ＭＰＥＧデコーダ３３におけるエラーレートを算出する。
そして、エラー情報算出器３４は、算出したエラーレートを示すエラー情報３４ａを生成して、変調器３５へ出力する。
【００６０】
図６は、エラー情報算出器３４によりエラーレートを算出する様子を示す図であり、（ａ）はパケットエラー情報３２ａからエラーレートを算出する例を示し、（ｂ）はブロックエラー情報３３ａをもとにエラーレートを算出する例を示す。
【００６１】
図６（ａ）に示すように、復調器３２が出力するパケットエラー情報３２ａは、例えば、受信部３１から入力される画像送信信号のパケットが正常なパケットである場合は‘Ｈｉ’レベルを、エラーを含むパケットである場合は‘Ｌｏ’レベルを示す信号である。エラー情報算出器３４は、復調器３２から入力されるパケットエラー情報３２ａをもとに、正常なパケットの数とエラーを含むパケットの数とをカウントして、下記式（１）に示す演算処理を実行し、復調器３２におけるエラーレートを算出する。
【数１】
また、上述のように、ＭＰＥＧデコーダ３３は、復調器３２から入力されるＴＳパケットを分離して生成したＥＳパケットを復号する際に、各フレームを構成するマクロブロックのうち、正常なマクロブロックの数とエラーを含むマクロブロックの数とを示すブロックエラー情報３３ａを生成し、エラー情報算出器３４へ出力する。図６（ｂ）に示す例では、９×６のマクロブロックにより構成されるフレームにおいて、４個のマクロブロックにエラーが発生しているので、ＭＰＥＧデコーダ３３からエラー情報算出器３４に対し、正常なマクロブロックの数が５０であり、エラーを含むマクロブロックの数が４であることを示すブロックエラー情報３３ａが出力される。
そして、エラー情報算出器３４は、下記式（２）に示す演算処理を実行し、ＭＰＥＧデコーダ３３におけるエラーレートを算出する。
【数２】
このように、エラー情報算出器３４は、復調器３２およびＭＰＥＧデコーダ３３におけるエラーレートを算出し、そのうちいずれか一方または両方のエラーレートを示すエラー情報３４ａを生成して、変調器３５へ出力する。
【００６４】
図１に示す変調器３５は、エラー情報算出器３４から入力されるエラー情報３４ａを変調して所定周波数のエラーレート送信信号を生成し、送信部３６へ出力する。
【００６５】
送信部３６は、変調器３５から入力されるエラーレート送信信号を、アンテナを介して画像送信装置２へ無線送信する。
【００６６】
画像送信装置２が有する受信部２５は、画像受信装置３の送信部３６から無線送信された送信信号をアンテナを介して受信し、復調器２６へ出力する。
【００６７】
復調器２６は、受信部２５から入力される送信信号を復調することにより、画像受信装置３におけるエラーレートを示すエラー情報２６ａを生成して、画像制御器２７へ出力する。
【００６８】
画像制御器２７は、復調器２６から入力されるエラー情報２６ａに基づいて、後述する出力画像設定処理（図７）を実行し、画像フォーマット変換器２１により画像データを変換する際の画サイズ、フレームレート、およびＩＰ変換の有無を設定するための画像フォーマットパラメータ２７ａを生成し、画サイズ設定器２８へ出力する。また、画像制御器２７は、出力画像設定処理において、ＭＰＥＧエンコーダ２２により画像データを符号化する際のＧＯＰ構成を設定するためのＧＯＰパラメータ２７ｂを生成し、ＧＯＰ設定器２９へ出力する。
【００６９】
画サイズ設定器２８は、画像制御器２７から入力される画像フォーマットパラメータ２７ａに基づいて、画像フォーマット変換器２１により画像データを変換する際の画サイズ、フレームレート、およびＩＰ変換の有無を指定する画像フォーマット指定情報２８ａを生成し、画像フォーマット変換器２１へ出力する。
【００７０】
そして、上述したように、画像フォーマット変換器２１は、画サイズ設定器２８から入力される画像フォーマット指定情報２８ａに従って、上記映像ソース装置から入力される画像データの画サイズおよびフレームレートを変換してＭＰＥＧエンコーダ２２へ出力する。
【００７１】
また、ＧＯＰ設定器２９は、画像制御器２７から入力されるＧＯＰパラメータ２７ｂに基づいて、ＭＰＥＧエンコーダ２２により画像データを符号化する際のＧＯＰ構成を指定するＧＯＰ指定情報２９ａを生成し、ＭＰＥＧエンコーダ２２へ出力する。
【００７２】
そして、上述したように、ＭＰＥＧエンコーダ２２は、ＧＯＰ設定器２９から入力されるＧＯＰ指定情報２９ａに従って、ＭＰＥＧエンコーダ２２から入力されるディジタル画像データを符号化してＥＳを生成し、ＥＳをパケット化してＰＳパケットを生成し、ＰＳパケットを多重化してＴＳパケットを生成して、変調器２３および送信部２４を介して画像受信装置３へ送信する。
【００７３】
次に、画像制御器２７の動作について以下に説明する。
図７は、画像制御器２７により実行される出力画像設定処理を示すフローチャートである。
【００７４】
ステップＳ１において、画像制御器２７は、復調器２６を介して画像受信装置３から受信されたエラー情報２６ａをもとに、画像受信装置３におけるエラーレートが所定の閾値以下か否かを判定することにより、画像送信装置２と画像受信装置３との間の通信品質が良好か否かを判定する。
【００７５】
ここで、画像受信装置３におけるエラーレートが閾値より大きく、通信品質が悪いと判定された場合、画像制御器２７の動作はステップＳ２に移行する。
ステップＳ２において、画像制御器２７は、画像受信装置３へ送信する画像データのデータ量を小さくするための方法を、画サイズの変更、走査方式の変更、ＧＯＰ構成の変更、フレームレートの変更の中から決定する。
【００７６】
画サイズの変更を行う場合、画像制御器２７の動作はステップＳ３に移行する。ステップＳ３において、画像制御器２７は、画像データの画サイズを現在よりも小さいサイズに変更させるための画像フォーマットパラメータ２７ａを生成し、画サイズ設定器２８に出力する。
【００７７】
また、走査方式の変更を行う場合、画像制御器２７の動作はステップＳ４に移行する。ステップＳ４において、画像制御器２７は、インターレース画像を出力させるための画像フォーマットパラメータ２７ａを生成し、画サイズ設定器２８に出力する。
【００７８】
また、ＧＯＰ構成の変更を行う場合、画像制御器２７の動作はステップＳ５に移行する。ステップＳ５において、画像制御器２７は、画像データのＧＯＰ構成を変更させるためのＧＯＰパラメータ２７ｂを生成し、ＧＯＰ設定器２９に出力する。このステップＳ５で出力されるＧＯＰパラメータ２７ｂは、現在送信されている画像データがＩ構成であればＩＰ構成に変更させ、現在送信されている画像データがＩＰ構成であればＩＰＢ構成に変更させるためのパラメータである。
【００７９】
また、フレームレートの変更を行う場合、画像制御器２７の動作はステップＳ６に移行する。ステップＳ６において、画像制御器２７は、画像受信装置３に送信する画像データのフレームレートを、現在よりも低いフレームレートに変更させるための画像フォーマットパラメータ２７ａを生成し、画サイズ設定器２８へ出力する。
【００８０】
一方、ステップＳ１において、画像受信装置３におけるエラーレートが閾値以下であり、通信品質が良好であると判定された場合、画像制御器２７の動作はステップＳ７に移行する。
ステップＳ７において、画像制御器２７は、画像受信装置３へ送信する画像データのデータ量を大きくして、画像の品位を向上させるための方法を、画サイズの変更、走査方式の変更、ＧＯＰ構成の変更、フレームレートの変更の中から決定する。
【００８１】
画サイズの変更を行う場合、画像制御器２７の動作はステップＳ８に移行する。ステップＳ８において、画像制御器２７は、画像データの画サイズを現在よりも大きいサイズに変更させるための画像フォーマットパラメータ２７ａを生成し、画サイズ設定器２８に出力する。
【００８２】
また、走査方式の変更を行う場合、画像制御器２７の動作はステップＳ９に移行する。ステップＳ９において、画像制御器２７は、プログレッシブ画像を出力させるための画像フォーマットパラメータ２７ａを生成し、画サイズ設定器２８に出力する。
【００８３】
また、ＧＯＰ構成の変更を行う場合、画像制御器２７の動作はステップＳ１０に移行する。ステップＳ１０において、画像制御器２７は、画像データのＧＯＰ構成を変更させるためのＧＯＰパラメータ２７ｂを生成し、ＧＯＰ設定器２９に出力する。このステップＳ１０で出力されるＧＯＰパラメータ２７ｂは、現在送信されている画像データがＩＰＢ構成であればＩＰ構成に変更させ、現在送信されている画像データがＩＰ構成であればＩ構成に変更させるためのパラメータである。
【００８４】
また、フレームレートの変更を行う場合、画像制御器２７の動作はステップＳ１１に移行する。ステップＳ１１において、画像制御器２７は、画像受信装置３に送信する画像データのフレームレートを、現在よりも高いフレームレートに変更させるための画像フォーマットパラメータ２７ａを生成し、画サイズ設定器２８へ出力する。
【００８５】
なお、図７に示す出力画像設定処理の実行時、画像制御器２７は、ステップＳ１〜Ｓ１１の各ステップの動作を、例えば受信部２５が画像受信装置３からエラー情報を受信する毎に、繰り返し実行することができる。また、画像制御器２７が画サイズの変更、走査方式の変更、ＧＯＰ構成の変更、フレームレートの変更のいずれを選択するかについては、あらかじめ設定しまたはエラー情報の状況を勘案して適切な変更処理を選択することができる。
【００８６】
以上の出力画像設定処理により、画像送信装置２は、画像受信装置３との間の通信品質が悪い場合は、画像受信装置３へ送信する画像データのデータ量を小さくし、通信品質が良好な場合は、画像受信装置３へ送信する画像データのデータ量を大きくして画像の品位を向上させる。
【００８７】
すなわち、画像送信装置２から画像受信装置３へ送信する画像データを、画像受信装置３におけるエラーの発生状況に応じて変化させることにより、画像データの送信時におけるエラー耐性を高めるとともに、高品位の画像データを効果的に送信することが可能となる。これにより、画像受信装置３において、画像データを安定して受信することが可能となり、また、ＩＰ変換回路等の画像品位を向上させるための機能部を画像受信装置３に設ける必要が無く、画像受信装置３の小型化と画像品位の向上とをともに実現することができる。
【００８８】
なお、上記実施の形態において、画像送信システム１は、ＭＰＥＧ−２規格に準拠した方式で符号化された画像データを画像送信装置２から画像受信装置３へ送信するものとして説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、ＭＰＥＧ−１、ＭＰＥＧ―４、ＭＰＥＧ―７等の各種規格に準拠した方式としても良い。
【００８９】
また、画像送信装置２が有する送信部２４、受信部２５および画像受信装置３が有する受信部３１、送信部３６は、無線信号を送受信可能なものであれば、その具体的な実装形態については任意である。例えば、画像送信装置２が有する送信部２４と受信部２５、および、画像受信装置３が有する受信部３１と送信部３６を、それぞれデュプレクサを介して１つのアンテナに接続することも可能である。また、画像送信装置２が有する送信部２４と受信部２５、および、画像受信装置３が有する受信部３１と送信部３６は、例えば、無線ＬＡＮの通信規格として策定されたＩＥＥＥ８０２．１１やＢｌｕｅｔｏｏｔｈ等、近距離無線通信の規格に準じたものとしても良い。また、例えば、送信部２４と受信部３１および受信部２５と送信部３６が、無線基地局、有線通信回線、通信衛星、各種ネットワーク装置等を備えた通信回線を介して画像データや各種情報を送受信するものとしても良い。
さらに、画像送信システム１におけるその他の各部についても、その細部構成は、本発明の趣旨を損なうことのない範囲において適宜変更可能である。
【００９０】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、画像データを送信する際に、受信側の装置における受信状況に対応して送信側の装置で画像データを変化させることにより、通信品質が悪化した場合に受信側におけるエラーの発生を抑え、エラー耐性を高めることができる。また、通信品質が良好な場合に高品位の画像データを送信することが可能となり、受信側の装置における回路構成を単純化して受信側の装置の小型化を図るとともに、画像品位の向上を図ることができる。
【００９１】
また、画像送信装置から送信された画像データの復調後、および／または、受信した画像データの復号後のエラーレートに基づいてエラー情報を生成するので、画像受信装置におけるエラーの発生状態を正確に反映するエラー情報を、速やかに生成することができる。
【００９２】
また、画像送信装置により、画像受信装置におけるエラーの発生状態に応じて画像データのデータ量を変化させることができるので、画像データのデータ量を小さくして画像受信装置におけるエラー耐性を高めることができ、また、高品位の画像データを送信することができる。
【００９３】
また、画像フォーマットは画像データの画サイズ、フレームレート、ＧＯＰ構成、および、走査方法のうちいずれか１以上を変換するので、画像受信装置におけるエラーの発生状態に応じて画像データのデータ量を容易に変化させることができる。
【００９４】
また、画像送信装置において、エラー情報受信手段から受信されたエラー情報に基づいて、画像受信装置へ送信する画像データのＧＯＰ構成を設定し、入力画像データを指定されたＧＯＰ構成の画像データにＭＰＥＧ符号化して送信するので、画像受信装置におけるエラーの発生状態に応じて、画像データのデータ量、画質の品位、およびエラー耐性を効果的に変化させることができ、エラー耐性を高めるとともに高品位の画像データを効果的に送信することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態における画像送信システムの構成を示す機能ブロック図である。
【図２】図１の画像フォーマット変換器により実行される画サイズの変換処理の例を示す図であり、（ａ）は、７２０×４８０ｉの画像データの画サイズを変換する例を示し、（ｂ）は、１９２０×１０８０ｉの画像データの画サイズを変換する例を示す。
【図３】図１の画像フォーマット変換器により実行されるＩＰ変換処理の例を示す図である。
【図４】図１の画像フォーマット変換器により実行されるフレームレート変換処理の例を示す図である。
【図５】図１のＭＰＥＧエンコーダにより生成されるＴＳパケットのＧＯＰ構成を示す図であり、（ａ）は標準的なＩＰＢ構成を示し、（ｂ）はＩピクチャとＰピクチャのみを含むＩＰ構成を示し、（ｃ）はＩピクチャのみを含むＩ構成を示す。
【図６】パケットエラーおよびマクロブロックエラーを示す図であり、（ａ）はパケットエラー情報を示し、（ｂ）はマクロブロックエラー情報を示す。
【図７】図１の画像送信システムにおいて実行される出力画像設定処理を示すフローチャートである。
【図８】従来の画像送信システムの一例を示す機能ブロック図である。
【符号の説明】
１…画像送信システム
２…画像送信装置
３…画像受信装置
２１…画像フォーマット変換器
２２…ＭＰＥＧエンコーダ
２３，３５…変調器
２４，３６…送信部
２５，３１…受信部
２６，３２…復調器
２７…画像制御器
２８…画サイズ設定器
２９…ＧＯＰ設定器
３３…ＭＰＥＧデコーダ
３４…エラー情報算出器
２６ａ…エラー情報
２７ａ…画像フォーマットパラメータ
２７ｂ…ＧＯＰパラメータ
２８ａ…画像フォーマット指定情報
２９ａ…ＧＯＰ指定情報
３２ａ…パケットエラー情報
３３ａ…ブロックエラー情報
３４ａ…エラー情報
Claims (11)
- 画像データを無線送信する画像送信装置と、前記画像送信装置から無線送信された画像データを受信する画像受信装置とを備えた画像送信システムにおいて、
前記画像受信装置は、
受信信号のエラー情報を算出するエラー情報算出手段と、
前記エラー情報算出手段により算出されたエラー情報を前記画像送信装置へ送信するエラー情報送信手段とを備え、
前記画像送信装置は、
前記画像受信装置から送信されるエラー情報を受信するエラー情報受信手段と、
前記エラー情報受信手段から受信されたエラー情報に基づいて、前記画像受信装置へ送信する画像データの画像フォーマットを設定する画像制御手段とを備えること、
を特徴とする画像送信システム。 - 前記画像受信装置が有するエラー情報算出手段は、前記画像送信装置から送信された画像データの復調後、および／または、受信した画像データの復号後のエラーレートに基づいて、前記エラー情報を算出することを特徴とする請求項１記載の画像送信システム。
- 前記画像送信装置は、前記画像受信装置へ送信する画像データの画像フォーマットを変換する画像フォーマット変換手段をさらに備え、
前記画像フォーマット変換手段は、前記画像制御手段で設定された画像フォーマットに基づいて、入力画像データを、指定された画像フォーマットを有する画像データに変換することを特徴とする請求項１または２記載の画像送信システム。 - 前記画像フォーマットは、前記画像データの画サイズ、フレームレート、および、走査方法のうちいずれか１以上を含むことを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の画像送信システム。
- 前記画像送信装置は、前記画像受信装置へ送信する画像データをＭＰＥＧ方式で符号化するＭＰＥＧエンコーダをさらに備え、
前記画像送信装置が有する画像制御手段は、さらに、前記エラー情報受信手段から受信されたエラー情報に基づいて、前記画像受信装置へ送信する画像データのＧＯＰ構成を設定するものであって、
前記ＭＰＥＧエンコーダは、前記画像制御手段で設定されたＧＯＰ構成に基づいて、入力画像データを、指定されたＧＯＰ構成の画像データに符号化することを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載の画像送信システム。 - 画像受信装置に対して画像データを無線送信する画像送信装置において、
前記画像受信装置からのエラー情報を受信するエラー情報受信手段と、
前記エラー情報受信手段から受信されたエラー情報に基づいて、前記画像受信装置へ送信する画像データの画像フォーマットを設定する画像制御手段とを備えること、
を特徴とする画像送信装置。 - 前記画像送信装置は、前記画像受信装置へ送信する画像データの画像フォーマットを変換する画像フォーマット変換手段をさらに備え、
前記画像フォーマット変換手段は、前記画像制御手段で設定された画像フォーマットに基づいて、入力画像データを、指定された画像フォーマットを有する画像データに変換することを特徴とする請求項６記載の画像送信装置。 - 前記画像フォーマットは、前記画像データの画サイズ、フレームレート、および、走査方法のうちいずれか１以上を含むことを特徴とする請求項６または７記載の画像送信装置。
- 前記画像送信装置は、前記画像受信装置へ送信する画像データをＭＰＥＧ方式で符号化するＭＰＥＧエンコーダをさらに備え、
前記画像制御手段は、さらに、前記エラー情報受信手段から受信されたエラー情報に基づいて、前記画像受信装置へ送信する画像データのＧＯＰ構成を設定するものであって、
前記ＭＰＥＧエンコーダは、前記画像制御手段で設定されたＧＯＰ構成に基づいて、入力画像データを、指定されたＧＯＰ構成の画像データに符号化することを特徴とする請求項６から８のいずれかに記載の画像送信装置。 - 画像送信装置から無線送信された画像データを受信する画像受信装置において、
受信信号のエラー情報を算出するエラー情報算出手段と、
前記エラー情報算出手段により算出されたエラー情報を前記画像送信装置へ送信するエラー情報送信手段とを備えることを特徴とする画像受信装置。 - 前記エラー情報算出手段は、前記画像送信装置から送信された画像データの復調後、および／または、受信した画像データの復号後のエラーレートに基づいて、前記エラー情報を算出することを特徴とする請求項１０記載の画像受信装置。
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