JP2004193818A

JP2004193818A - ワイヤレス画像送受信システム、ワイヤレス画像送信装置及びワイヤレス画像受信装置

Info

Publication number: JP2004193818A
Application number: JP2002357419A
Authority: JP
Inventors: Masahiro Ogino; 昌宏荻野; Fumio Haruna; 史雄春名; Tomoo Kobori; 智生小堀
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 2002-12-10
Filing date: 2002-12-10
Publication date: 2004-07-08

Abstract

【課題】従来のワイヤレス画像送受信装置は送信する画像データの種類によって、ユーザが手動で圧縮方式、画質等を設定する必要があり、さらに画質に最適な圧縮方式を設定しなければ、伝送速度が低下するという問題があった。
【解決手段】画像の特徴を識別し、処理速度、圧縮率、画質等の面で最も効率的な圧縮方式に自動的に選択することで、ユーザ設定の負担を軽減するワイヤレス画像送受信システム、ワイヤレス画像送信装置及びワイヤレス画像受信装置を提供する。
【選択図】図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は液晶ディスプレイ、プラズマディスプレイ、液晶プロジェクタなどのワイヤレス画像送受信に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、パーソナルコンピュータ（以後、ＰＣと呼ぶ）で作成したプレゼンテーション資料を印刷せずに、そのＰＣのプレゼンテーション画面を液晶プロジェクタなどで拡大投射する形態のプレゼンテーションが会議や講演会等で行われてきている。
【０００３】
一般にＰＣの出力画像データを液晶プロジェクタなどで拡大投射する場合、ＰＣと液晶プロジェクタの間をケーブルで接続し、ＰＣの画像データ信号を送信する必要がある。しかし、ＰＣと液晶プロジェクタを利用するたびにケーブルを接続するのがわずらわしいことや、電源用ケーブルなど他のケーブルも必要なため複数のケーブルが存在することになり、景観上好ましくなく、改善の余地があった。そこで、ＰＣと液晶プロジェクタをケーブルで接続することなく、赤外線変調方式や無線ＬＡＮによるファイル転送技術を用いて画像信号を送信するなどのワイヤレス画像送受信システムが製品化されている。
【０００４】
一般的なＰＣ画像（サイズ：ＸＧＡ、色数：２４ビット）においては、画像圧縮・伸張及び伝送時間の占める割合が多い。伝送時間は、その伝送媒体として光、電波等何を使用するかによるが、前段の画像圧縮手段によってどれだけ圧縮されるかに影響される。画像圧縮時間は、圧縮する画像の特徴及び、使用する圧縮方式によって違いが発生する。圧縮対象となる画像は、大別して自然画像とテキスト画像が考えられるが、従来装置においては、一般的に事前に対象画像が自然画像、テキスト画像のどちらであるかをユーザが設定し、最適な圧縮方式を選択する手順となっている。例えば、自然画像に対してはＪＰＥＧ方式を使用し、テキスト画像に関してはＰＮＧ方式あるいはランレングス方式を使用する。しかし、自然画像、テキスト画像が混在する画像の場合は、どちらかの画像の圧縮率（速度）が犠牲になることになり、前記タイムラグが増加することが考えられる。
上記の例でいえば、自然画像をＰＮＧ方式あるいはランレングス方式で圧縮した場合、圧縮速度と圧縮率は、３倍程度低下する。逆にテキスト画像をＪＰＥＧ方式で圧縮した場合でも同様である。また、最適な圧縮方式を選択しないことにより、画質の劣化が目立つことも考えられる。上記を避けるためには、１枚１枚の画像毎にユーザが手動で設定しなければならないことになり、使い勝手が悪い。
【０００５】
画像の特性に応じた圧縮方式を選択する方法としては、従来、画面全体を所定サイズのブロックに分割し、各ブロック毎に画像の特徴を抽出し、それぞれに合った圧縮方式を決定する方法がある（例えば、特許文献１参照）。
【０００６】
また、画像をいくつかの圧縮方式にて圧縮を行い、圧縮後のデータサイズにより最適な圧縮方式を決定する方法がある（例えば、特許文献２参照）。
【０００７】
【特許文献１】
特開平１０−５１６４２号広報（第１４頁、図１）
【特許文献２】
特開２０００−３３３０１９号広報（第７頁、図１）
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
前記のように、現状のワイヤレス送受信装置では、画像に最適な圧縮方式の設定をユーザが手動で選択する必要があり、使い勝手上問題があった。また、最適な圧縮方式を選択しないことによる伝送時間のタイムラグの増加、及び画質の劣化を招いていた。
【０００９】
画像に最適な圧縮方式を選定するために、特開２０００−３３３０１９公報の図１による方法を考える。画像分割手段１０は、入力画像を例えば８×８画素のブロックに分割し、圧縮結果記憶手段１１に出力する。圧縮結果記憶手段１１は、前記ブロック画像をブロック毎に複数の圧縮アルゴリズムにより、画像圧縮を行う。次に、最も圧縮率の良い画像圧縮アルゴリズムに対応する圧縮結果を前記ブロック部分の圧縮結果として選択する。
【００１０】
上記のように、本従来例では、ブロック画像毎に独立した画像圧縮アルゴリズムで画像圧縮を行うことで、自然画像とテキスト画像のどちらに対しても、高圧縮を達成することができる。
【００１１】
しかし、本従来例では、各ブロック画像毎に必ず複数の画像圧縮アルゴリズムで画像圧縮を行うがために、その演算量が大きくなることが予想される。そのため処理時間を要し、結果的にワイヤレス画像送受信システムに本従来例を適用した場合、伝送タイムラグの増加を招くことになる。
【００１２】
本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであり、少ない演算量で画像の特徴を抽出し、画質、速度の両面で最適な圧縮方式に自動的に選択することで、ユーザ設定の負担を軽減するワイヤレス画像送受信システムを提供することにある。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
画像データを電磁波又は光に変調して送信する画像送信装置と、前記画像送信装置から送信された前記画像データを受信し、復調して表示装置へ該画像データを出力する画像受信装置で構成されるワイヤレス画像送受信システムであって、前記画像送信装置は、前記画像データの特徴を識別する画像識別手段と、可逆又は非可逆の複数の圧縮方式の何れかにより前記画像データを圧縮する圧縮手段と、前記画像識別手段の結果に基づいて前記複数の圧縮方式の何れかを選択する圧縮方式選択手段と、前記圧縮方式選択手段により選択された前記圧縮方式で圧縮された前記画像データに、前記圧縮方式に関連する情報信号を重畳した圧縮画像データを送信する送信手段により構成され、前記画像受信装置は、前記圧縮画像データに前記情報信号を重畳して送信された前記画像データを受信する受信手段と、前記情報信号に基づいて前記圧縮方式を検出する圧縮方式検出手段と、前記圧縮方式検出手段で検出された前記圧縮方式に基づいて前記画像データを伸張する画像伸張手段により構成する。
【００１４】
このように構成することにより、前記画像送信装置で画像発生装置の画像を電磁波又は光に変調して送信する場合に、送信する画像に対して画像の特徴を識別し、最適な圧縮方式を自動的に選択し、画像を圧縮することができる。特に、送信する画像に対して自動的に最適な圧縮（伸張）方式を選択するので、上記したトータルで見た伝送時間のタイムラグの減少を可能にする。
【００１５】
【発明の実施の形態】
図１は本発明による第１の実施の形態であるワイヤレス画像送信装置の構成図である。図１において、３０１は送信する画面をメモリに取り込むための画像キャプチャ手段、３０２は前記キャプチャリングされた画像の特徴抽出を行う画像識別手段、３０３は前記画像識別手段の結果によって最適な圧縮方式を選択する画像圧縮方式選択手段、３０４は画像圧縮を行う画像圧縮手段、３０５は前記画像圧縮方式選択手段３０３で選択した圧縮手段に関連する情報信号を重畳した画像データを電磁波又は光に変調して送信する送信手段である。
【００１６】
図１において、まず画像キャプチャ手段３０１は、送信する画像、例えばＰＣの現在の画面のキャプチャリングを行う。各画素の色数は、例えば各色８ビット（２４ビットカラー）とする。前記キャプチャリングされた画像は、次の画像識別手段３０２によって、画像の特徴検出により識別される。画像圧縮方式選択手段３０３は、前記画像識別手段３０２によって出力される画像識別信号（図２における４１０或いは図３における５０７）により圧縮方式の選択を行う。画像圧縮手段３０４は、前記画像圧縮方式選択手段３０３で選択した圧縮方式にて画像データの圧縮を行う。最後に、前記画像圧縮方式選択手段３０３で選択した圧縮手段にて圧縮された画像データが送信手段３０５によって電磁波又は光に変調され送信される。
【００１７】
図２は、図１の画像識別手段３０２の一例を示したものである。４０１はキャプチャリングされたキャプチャ画像入力、４０２は前記キャプチャ画像入力のＲ成分を２５６階調の各値ごと（以下、各値と称する）にカウントするＲ要素カウント手段、４０３、４０４は前記同様Ｇ、Ｂ成分の各値をカウントするそれぞれＧ要素カウント手段、Ｂ要素カウント手段、４０５は前記ＲＧＢ各要素のカウント数においてそれぞれ最も多い要素を選定する手段、４０６は前記入力画像で最も多いと判定されたＲＧＢ各値の全画面中に占める割合を算出する占有率算出手段、４０７は前記占有率と所定の閾値Ｙ４０８を比較する比較手段、４０９は画像識別の判定を行う判定手段、４１０は画像識別信号である。
【００１８】
本構成において、画像の識別が可能な理由を以下に説明する。
【００１９】
上記したように、画像は大別して自然画像とテキスト画像に分けられる。テキスト画像、つまり普通のプレゼンテーション資料等においては、背景色等には単色が用いられる場合が多く、文字やグラフがいかに多く記載されていても、その単色の領域は画面全体で多くを占有する。
【００２０】
一方、自然画像、つまり写真画像等では、単色、つまりは全く同じ色という領域は極めて少ない。この理由により、両者の画像が識別可能となる。
【００２１】
入力された画像は、まずＲＧＢ各成分の各値ごとに出現回数をカウントする。
カウントされたＲＧＢ各値において、最も出現回数の多い値Ｒｍａｘ、Ｇｍａｘ、Ｂｍａｘを選出する。次に前記Ｒｍａｘ、Ｇｍａｘ、Ｂｍａｘのカウント数が画面全体の占める割合を計算する。例えば画像のサイズがＸＧＡの場合、以下の値Ｒｒ、Ｇｒ、Ｂｒを算出する。
【００２２】
Ｒｒ＝Ｒｍａｘ／（１０２４×７６８）×１００
Ｇｒ＝Ｇｍａｘ／（１０２４×７６８）×１００
Ｂｒ＝Ｂｍａｘ／（１０２４×７６８）×１００
前記Ｒｒ、Ｇｒ、Ｂｒのそれぞれの値の全てが所定の閾値Ｙ４０８（例えば４０％）よりも大きい場合は、テキスト画像、小さい場合は自然画像であると判定する。本実施の形態では、所定の閾値Ｙ４０８を画面上の表示画素数が変化しても所定の閾値Ｙ４０８は一定の値である。画像識別信号４１０は例えば１ビットの信号で、例えばテキスト画像と判定されれば１、自然画像であれば０を出力する。本実施の形態ではＲＧＢの３色について述べたが、印刷色の３原色であるシアン、マゼンダ、イエローの３色でもよい。また、入力画像データの画素数が一定の場合には、前記した実施の形態で説明した前記Ｒｍａｘ、Ｇｍａｘ、Ｂｍａｘのカウント数の画面全体に占める割合を計算せずに、前記Ｒｍａｘ、Ｇｍａｘ、Ｂｍａｘのカウント数を所定の閾値Ｙ５０８と比較して画像の識別を行ってもよい。これにより、演算量を減らすことが可能である。
【００２３】
図３において、画像識別手段３０２のもう一つの例を示す。５０１はキャプチャリングされたキャプチャ画像入力、５０２は画像に微分フィルタをかける微分フィルタ手段、５１０は微分フィルタ処理された値が所定の閾値Ｗ５０９より大きい場合に輪郭（エッジ）領域として検出するエッジ判定手段、５０３は前記エッジ判定手段５１０により判定されたエッジ成分をカウントするエッジカウント手段、５０５は前記エッジカウント数と所定の閾値Ｚ５０４を比較する手段、５０６は画像識別の判定を行う判定手段、５０７は画像識別信号である。
【００２４】
本構成にて、画像の識別が可能な理由としては、写真等の自然画像と比較し、文字等を含むテキスト画像はエッジが多く存在するため、この領域は高周波成分が多いことが挙げられる。
【００２５】
微分フィルタ手段５０２では、例えば、図７に示すような４５度方向微分フィルタのオペレータを用いて、注目画素ｇ（ｉ、ｊ）５０８に対して、隣接する画素間で以下の式を用いて計算を実行する。
【００２６】
ｇ（ｉ、ｊ）＝｜（−１）×ｆ（ｉ、ｊ−１）＋ｆ（ｉ、ｊ＋１）＋（−１）×ｆ（ｉ＋１、ｊ−１）＋ｆ（ｉ−１、ｊ＋１）＋（−１）×ｆ（ｉ＋１、ｊ）＋ｆ（ｉ−１、ｊ）｜
ただし、ｆ（ｉ、ｊ）は実行前のデータである。本計算により、注目画素ｇ（ｉ、ｊ）５０８に対して４５度方向に隣接する画素との差分値を求めることができる。
【００２７】
エッジ判定手段５１０では、前記計算式で得られる値のうち、所定の閾値Ｗ５０９を例えば、”２０”（１０進数表記）より大きい値をエッジ成分として判定する。
【００２８】
エッジカウント手段５０５では、前記エッジと判定されたエッジ成分をカウントする。比較手段５０５では、前記カウント値の一画面における割合と所定の閾値Ｚ５０４との比較を行う。判定部５０６では、前記比較手段の結果においてエッジ成分のカウント値の割合が、所定の閾値Ｚ５０４より大きい場合は、エッジ成分を多く含む画像すなわちテキスト画像、小さければ自然画像と判定し画像識別信号５０７を出力する。前記画像識別信号５０７は、例えば、１ビットの信号でテキスト画像の場合は１、自然画像の場合は０を出力する。
【００２９】
図１における画像圧縮方式選択手段３０３において、前記画像識別信号（図２における４１０或いは図３における５０７）は、例えば、１ビットの信号で、テキスト画像であれば１、自然画像であれば０を出力する。圧縮手段としては、この場合、ＰＮＧ方式あるいはランレングス方式とＪＰＥＧ方式の２つのエンコーダが搭載されており、前記選択信号を元に画像圧縮を行う。
【００３０】
一般的にＪＰＥＧ方式による圧縮は、自然画像のように濃度の変化が緩やかな場合に、特に高い圧縮率を達成することができる。しかし、テキスト画像のようなエッジのはっきりした高周波成分を多く含むような画像に対しては、圧縮率が悪くなってしまい、また高周波成分が圧縮・伸張の過程で欠落するために、複合化された画像においてエッジ部分の周りの画質が劣化（モスキートノイズ）してしまうという特性を持つ。
【００３１】
一方ＰＮＧ方式あるいはランレングス方式による圧縮は、画像の濃度値の種類が少ない文字列の並ぶテキスト画像等において、高い圧縮率を達成することができ、且つＪＰＥＧ方式の非可逆圧縮に対して可逆圧縮であるため、画質の劣化がない。しかし、多くの濃度値が存在する自然画像等においては、その圧縮率が低下してしまう。
【００３２】
また、前記両者の長所、短所はそのまま圧縮・伸張速度にも反映しており、自然画像に対してＰＮＧ方式あるいはランレングス方式を使用するよりも、ＪＰＥＧ方式を使用したほうが３倍程度速度が向上し、逆にテキスト画像に対しては、ＪＰＥＧ方式を使用するよりもＰＮＧ方式あるいはランレングス方式を使用したほうが３倍程度速度向上が可能である。
【００３３】
以上のように本実施の形態では、入力画像データを自動的に識別し、各画像に最適な圧縮方法で画像を圧縮し、且つ高速伝送させることが可能である。
【００３４】
図４は、本発明による第２の実施の形態であるワイヤレス画像送信装置の構成を示すものである。図４において、図１に示した第１の実施の形態の構成要素と同一の構成要素に関しては、同一の符号を付してその説明を省略する。本実施の形態が第１の実施の形態と異なる点は、画像識別を行う領域を限定し、演算量を減らしていることにある。
【００３５】
以下、上述した第１の実施の形態と異なる部分についてその動作を説明する。
図４において、識別領域限定手段３０６は、例えば入力画像の中心領域３２×２４ブロックの領域を切り出し、画像識別手段３０２へ出力する。画像識別手段３０２は図２もしくは図３におけるその所定の閾値Ｙ４０８と所定の閾値Ｚ５０４の値を変更することにより、同様の画像識別が可能となる。
【００３６】
また、図１４に示す間引き（ダウンサンプリング）処理を行ってもよい。図１４（ａ）は、縦方向２ラインのうち１ラインを取り上げる垂直１／２間引きであり、図１４（ｂ）は、横方向２ラインの内１ラインを取り上げる水平１／２間引きである。効果として、演算する画素量を減らすことができ処理速度が向上する。
【００３７】
以上のように本実施の形態では、入力画像データの識別をわずかな演算量で実現することによる処理速度の向上、且つ単色の背景の中心に写真があるような画像における識別ミスの防止を可能にすることができる。
【００３８】
図５は、本発明による第３の実施の形態であるワイヤレス画像送信装置の構成を示すものである。図５において、図１に示した第１の実施の形態の構成要素と同一の構成要素に関しては、同一の符号を付してその説明を省略する。本実施の形態が第１の実施の形態と異なる点は、自然画像と判定された画像にさらに画像識別処理を行い、画質、圧縮速度の両面から最適な圧縮率を選定することにある。
【００３９】
以下、上述した第１の実施の形態と異なる部分についてその動作を説明する。
【００４０】
図６は、図５の動作を説明するフローチャートの一例である。以下、図６を併用して図５の動作を説明する。図５において第１画像識別手段３０７と第２画像識別手段３０８は、それぞれ第１の実施の形態で示した図２、図３で構成されている。まず、第１画像識別手段３０７の単色領域占有率判定により、入力された画像が自然画像であるかテキスト画像であるかを判定する（ステップＦ２）。ここで、テキスト画像と識別された場合は、第２画像識別手段３０８へは進まず、画像圧縮方式選択手段３０３へ画像識別信号４１０を送り、例えばＰＮＧ方式のような可逆圧縮方式を採用する（ステップＦ６）。ステップＦ２で自然画像と識別された場合には、第２画像識別手段３０８へ進み、微分フィルタ判定がかけられる（ステップＦ３）。ここで、自然画像のうちエッジカウント数が所定の閾値Ｚ５０４以下である場合、高周波成分が少なく、ＪＰＥＧ方式特有の画質劣化が目立ちにくい画像であることから、圧縮率を高めに設定し、データ量を減少することができる（ステップＦ５）。逆にエッジカウント数が所定の閾値Ｚ５０４以上である場合、高周波成分が多く、ＪＰＥＧ圧縮による劣化が目立ちやすい画像であることから、圧縮率を低めに設定する（ステップＦ４）。
【００４１】
一般的にＪＰＥＧ方式は、圧縮率を高めに設定した場合の方が処理速度が向上する特徴を持つ。従って上記構成により、伝送速度の向上が実現可能である。さらに、本実施の形態では、エッジカウント数に対し、前記所定の閾値を１つ用いて画像識別を行っていたが、所定の閾値を複数用いる構成とすることで、さらに画像に最適な圧縮率の設定が可能となる。
【００４２】
尚、本実施の形態においては、第１画像識別手段３０７、第２画像識別手段３０８をそれぞれ第１の実施の形態で示した図２、図３での構成としたが、微分フィルタ判定を行う図３を２段並べた構成、もしくは１段のみで構成してもよい。
いずれの場合にもエッジカウント数の所定の閾値の設定で対応可能である。微分フィルタ判定を２段並べた場合には、１段目では自然画像とテキスト画像を識別するためのエッジカウント数の閾値を設定し、２段目では高周波成分を多く含む自然画像とそうでない自然画像とを識別するための閾値を設定する。
【００４３】
微分フィルタ１段で構成する場合には、フィルタの後段に上記２種類の閾値と比較するための比較装置を設けることで実現する。
【００４４】
また、本実施の形態は、第２の実施の形態と組み合わせることで、処理速度の向上が望めることはいうまでもない。
【００４５】
図１０は、図６と同様に図５の動作を説明する他のフローチャートの例である。以下、図６を併用して図１０の動作を説明する。図５において第１画像識別手段３０７と第２画像識別手段３０８は、それぞれ第１の実施の形態で示した図２、図３で構成されている。まず、第１画像識別手段３０７である単色領域占有率判定により、入力された画像が自然画像であるかを識別する（ステップＧ２）。
ここで、自然画像ではないと識別された場合はテキスト画像と識別され、第２画像識別手段３０８には進まず、画像圧縮方式選択手段３０３へ画像識別信号４１０を送り、例えばＰＮＧ方式のような可逆圧縮方式を採用する（ステップＧ５）。ステップＧ２で大まかに自然画像と識別された場合には、第２画像識別手段３０８へ進み、微分フィルタ判定がかけられる（ステップＧ３）。ここで、大まかに自然画像と識別された画像のうちエッジカウント数が所定の閾値Ｚ５０４以上である場合、高周波成分が多いので、テキスト画像と識別し前記可逆圧縮方式を採用する（ステップＧ５）。また、前記大まかに自然画像と識別された画像のうちエッジカウント数が所定の閾値Ｚ５０４以下である場合、高周波成分が少ないので自然画像と識別し、例えばＪＰＥＧ方式のような非可逆圧縮方式を採用する（ステップＧ４）。
【００４６】
図１８は、図６と同様に図５の動作を説明する他のフローチャートの例である。以下、図６を併用して図１８の動作を説明する。図５において第１画像識別手段３０７と第２画像識別手段３０８は、それぞれ第１の実施の形態で示した図２、図３で構成されている。まず、第１画像識別手段３０７である単色領域占有率判定により、入力された画像が自然画像であるかを識別する（ステップＩ２）。
ここで、自然画像ではないと識別された場合はテキスト画像と識別され、第２画像識別手段３０８には進まず、画像圧縮方式選択手段３０３へ画像識別信号４１０を送り、例えばＰＮＧ方式のような可逆圧縮方式を採用する（ステップＩ６）。（ステップＩ２）で自然画像と識別された場合には、第２画像識別手段３０８へ進み、微分フィルタ判定がかけられる（ステップＩ３）。ここで、自然画像と識別された画像のうちエッジカウント数が所定の閾値Ｚ５０４以上である場合、高周波成分が多い、つまりはＪＰＥＧ圧縮をかけた場合、画質の劣化が目立つと予想されるので、圧縮率を低めに設定し、プログレッシブＪＰＥＧ方式による圧縮方式を採用する（ステップＩ４）。また、前記自然画像と識別された画像のうちエッジカウント数が所定の閾値Ｚ５０４以下である場合、高周波成分が少ない、つまりはＪＰＥＧ圧縮をかけた場合、画質の劣化が目立ち難いと予想されるので、圧縮率を高めに設定し、ＪＰＥＧ基本方式による圧縮方式を採用する（ステップＩ５）。
【００４７】
上記のような構成とすることにより、高周波成分の少ない自然画像に関しては、高圧縮がかけられ、伝送速度が向上する。また高周波成分の多い自然画像に関しては、圧縮率は低いが、プログレッシブＪＰＥＧ方式採用により、画像の概観から詳細へと徐々に再生されるため、体感的な速度向上を図ることができる。
【００４８】
以上記載した実施の形態では、テキスト画像を例えばＰＮＧ方式やランレングス方式等の可逆圧縮方式、自然画像を例えばＪＰＥＧ方式等の非可逆圧縮方式で圧縮するように設定したが、圧縮率を任意に設定できるＪＰＥＧ方式を使用して、テキスト画像及び自然画像を圧縮することも可能である。（この場合にはＪＰＥＧ方式のエンコーダのみを搭載する。）また、テキスト画像及び自然画像を圧縮する場合に圧縮方式は以上記載した実施の形態に限られるものではない。
【００４９】
以上のように本実施の形態では、自然画像をさらに識別し、各画像に最適な圧縮率、圧縮方式での圧縮処理を自動的に行うことが可能となる。
【００５０】
図９は本発明における第４の実施の形態であるワイヤレス画像受信装置の構成図である。図９において、６０１は図１の送信装置からの圧縮された画像データを受信する受信手段、６０２は圧縮された画像データに含まれる情報信号に基づいて画像データの圧縮方式を検出する圧縮方式検出手段、６０３は圧縮方式検出手段で検出された圧縮方式に基づいて画像データを伸張する画像伸張手段、６０４は画像描画手段、６０５は画像を出力する画像表示手段である。
【００５１】
図９において、受信手段６０１は、図１のワイヤレス画像送信装置からの圧縮された画像データを受信する。圧縮方式検出手段６０２にて、前記圧縮された画像データに含まれる情報信号に基づいて画像データの圧縮方式を検出し、検出された圧縮方式に基づいて、画像伸張手段６０３で画像データを伸張する。画像描画手段６０４では、デジタルデータをアナログに変換したり、画像の表示速度、解像度、表示色、画質を決定し、画像表示手段６０５により、例えばＰＣや液晶プロジェクタ等で、スクリーンやディスプレイ等に前記画像描画手段６０４からの出力画像を表示する。
【００５２】
ここで、前記圧縮されたデータに含まれる情報信号（ヘッダ信号）に関して説明する。
【００５３】
図１５と図１６は、例としてＪＰＥＧで圧縮された画像データの一部を示したものである。各圧縮データ内には、そのデータがどの圧縮方式で圧縮されたものであるかを識別するための情報が重畳されている。ＪＰＥＧの場合、前記情報信号はマーカーコードと呼ばれる。ＪＰＥＧで圧縮された画像データの場合、前記マーカーコードは、図１５と図１６に斜線部で示すように、必ず”ｆｆｄ８”（１６進数表記）で始まる約束となっている。また別の例として、ＰＮＧで圧縮された画像データの一部を図１７に示す。ＰＮＧで圧縮された画像データの場合、前記情報信号は、図１７に斜線部で示すように、必ず”８９５０４ｅ４７０ｄ０ａ１ａ０ａ”（１６進数表記）で始まる約束となっている。この情報信号は、ＰＮＧではシグネチャと呼ばれている。従って、前記圧縮方式検出手段６０２では、例えば画像圧縮データ中の先頭数バイトの情報信号を読み取ることにより、入力された画像圧縮データがどんな圧縮方式によって圧縮されたものであるかを検出することができる。さらに、前記ＪＰＥＧファイルと判定されたファイルのマーカーコードにおいて、図１５の二重斜線部分に示す情報信号（画像情報を格納するためのＳＯＦｎセグメント）が”ｆｆｃ０”（１６進数表記）であれば基本ＤＣＴ方式、図１６の二重斜線部分に示す情報信号（画像情報を格納するためのＳＯＦｎセグメント）が”ｆｆｃ２”（１６進数表記）であればプログレッシブＪＰＥＧ方式で圧縮されたＪＰＥＧファイルであると判定する。
【００５４】
以上のように本実施の形態によれば、送信された画像データに含まれる情報信号を読み取ることにより、圧縮方式に対応した伸張方式を自動的に切り替え処理することができる。
【００５５】
図１１は、本発明による第５の実施の形態であるワイヤレス画像送受信システムの送信側の構成を示すものである。図１１において、図１に示した第１の実施の形態の構成要素と同一の構成要素に関しては、同一の符号を付してその説明を省略する。本実施の形態が第１の実施の形態と異なる点は、画像データのファイルサイズと現在の伝送レートを比較し、所定条件を満たす場合は、画像データを非圧縮で送信することにある。
【００５６】
以下、上述した第１の実施の形態と異なる部分についてその動作を説明する。
【００５７】
図１３は、図１１の動作を説明するフローチャートの一例である。以下、図１３を併用して図１１の動作を説明する。図１１において、圧縮／非圧縮判定手段３０９は、画像データのファイルサイズを算出する（ステップＨ２）。次にデータの伝送レート情報を取得し（ステップＨ３）、「ファイルサイズ／転送レート」（ステップＨ４）が所定の値Ｘより小さい場合には非圧縮伝送（ステップＨ５）、大きい場合には圧縮伝送をする（ステップＨ６）。
【００５８】
前記伝送レート情報に関しては、例えばＩＥＥＥ８０２．１１で規格化されている無線ＬＡＮの場合は、そのＭＩＢ（ＭａｎａｇｅｍｅｎｔＩｎｆｏｒｍａｔｉｏｎＢａｓｅ）情報を取得することにより、現在のデータの伝送レートを得ることが可能である。また、例えば使用しているネットワーク媒体により、伝送レートが既知の場合は、ユーザが前記伝送レート値を手動で与える構成としても良い。
【００５９】
圧縮／非圧縮の判定においては、例えば画像データがＶＧＡ（色数２４ビット）で（ファイルサイズは６４０×４８０×２４＝７３７２８００ｂｉｔ）、現在の伝送レートが１２Ｍｂｐｓである場合、１２Ｍ／７Ｍ＝１．７、つまり１秒間に１．７枚の速度で非圧縮伝送が可能ということになる。ここで、前記所定の値Ｘが例えば１に設定（１秒間に１枚の伝送スピードを要求）された場合、上記画像データは非圧縮で送られる。前記所定の値Ｘは、ユーザが任意に設定できるものとする。
【００６０】
図１２は、本発明による第５の実施の形態であるワイヤレス画像送受信システムの受信側の構成を示すものである。図１２において、図９に示した第４の実施の形態の構成要素と同一の構成要素に関しては、同一の符号を付してその説明を省略する。本実施の形態が第４の実施の形態と異なる点は、送信された画像データに重畳されている情報信号により、圧縮されているか否かを判定する圧縮／非圧縮検出手段６０６を有していることにある。
【００６１】
つまり、圧縮／非圧縮検出手段６０６では、例えば受信した画像データの先頭数バイトの情報信号を読み込んで、図８に示したように、”４２４ｄ”（１６進数表記）で始まるファイルであれば、ビットマップファイルであり、非圧縮データと判定する。それに対し、例えば、図１５と図１６に示したように、”ｆｆｄ８”（１６進数表記）で始まるファイルであれば、ＪＰＥＧファイルであり、圧縮データと判定する。
【００６２】
以上のように、第５の実施の形態によれば、現在のネットワークの通信状況に応じて、圧縮／非圧縮伝送を自動的に切替えることが可能となり、十分な転送レートが得られるネットワーク媒体を用いた場合は、圧縮、伸張処理の時間を排除し、且つ画質劣化無しの非圧縮伝送を行うことができる。
【００６３】
【発明の効果】
以上記載したように本発明によれば、液晶プロジェクタ等の表示装置とＰＣ画像信号のワイヤレス画像送受信において、送信する画像に対して自動的に、最適な圧縮方式、圧縮率で画像を圧縮し、画質、伝送速度の両面において、高性能なワイヤレス画像送受信システムを実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による第１の実施の形態を示す図。
【図２】本発明による第１の実施の形態における画像識別手段の一例である単色領域占有率判定の動作を説明する図。
【図３】本発明による第１の実施の形態における画像識別手段の一例である微分フィルタ判定の動作を説明する図。
【図４】本発明による第２の実施の形態を示す図。
【図５】本発明による第３の実施の形態を示す図。
【図６】第３の実施の形態における画像識別手段の処理を説明するためのフローチャートの一例を示す図。
【図７】一次微分フィルタのオペレータ例を示す図。
【図８】圧縮していない画像データの一部を示す図。
【図９】本発明による第４の実施の形態を示す図。
【図１０】第３の実施の形態における画像識別手段の処理を説明するためのフローチャートの別の例を示す図。
【図１１】本発明による第５の実施の形態（送信側）を示す図。
【図１２】本発明による第５の実施の形態（受信側）を示す図。
【図１３】第５の実施の形態における圧縮／非圧縮判定手段の処理を説明するためのフローチャートの一例を示す図。
【図１４】間引き処理の実行例を示す図。
【図１５】ＪＰＥＧ基本方式で圧縮された画像データの一部を示す図。
【図１６】プログレッシブＪＰＥＧ方式で圧縮された画像データの一部を示す図。
【図１７】ＰＮＧ方式で圧縮された画像データの一部を示す図。
【図１８】第３の実施の形態における画像識別手段の処理を説明するためのフローチャートの別の例を示す図。
【符号の説明】
１０…画像分割手段、１１…圧縮結果記憶手段、３０１…画像キャプチャ手段、３０２…画像識別手段、３０３…画像圧縮方式選択手段、３０４…画像圧縮手段、３０５…送信手段、３０６…識別領域限定手段、３０７…第１画像識別手段、３０８…第２画像識別手段、３０９…圧縮／非圧縮判定手段、４０１…キャプチャ画像入力、４０２…Ｒ要素カウント手段、４０３…Ｇ要素カウント手段、４０４…Ｂ要素カウント手段、４０５…最大値検出手段、４０６…占有率算出手段、４０７…比較手段、４０８…所定の閾値Ｙ、４０９…判定手段、４１０…画像識別信号出力、５０１…キャプチャ画像入力、５０２…微分フィルタ、５０３…エッジカウント手段、５０４…所定の閾値Ｚ、５０５…比較手段、５０６…判定手段、５０７…画像識別信号出力、５０８…注目画素ｇ（ｉ、ｊ）、５０９…所定の閾値Ｗ、５１０…エッジ判定手段、６０１…受信手段、６０２…圧縮方式検出手段、６０３…画像伸張手段、６０４…画像描画手段、６０５…画像表示手段、６０６…圧縮／非圧縮検出手段。

Claims

画像データを電磁波又は光に変調して送信する画像送信装置と、前記画像送信装置から送信された前記画像データを受信し、復調して表示装置へ該画像データを出力する画像受信装置で構成されるワイヤレス画像送受信システムであって、
前記画像送信装置は、前記画像データの特徴を識別する画像識別手段と、
可逆又は非可逆の複数の圧縮方式の何れかにより前記画像データを圧縮する圧縮手段と、
前記画像識別手段の結果に基づいて前記複数の圧縮方式の何れかを選択する圧縮方式選択手段と、
前記圧縮方式選択手段により選択された前記圧縮方式で圧縮された前記画像データに、前記圧縮方式に関連する情報信号を重畳した圧縮画像データを送信する送信手段により構成され、
前記画像受信装置は、前記圧縮画像データに前記情報信号を重畳して送信された前記画像データを受信する受信手段と、
前記情報信号に基づいて前記圧縮方式を検出する圧縮方式検出手段と、
前記圧縮方式検出手段で検出された前記圧縮方式に基づいて前記画像データを伸張する画像伸張手段により構成されることを特徴とするワイヤレス画像送受信システム。
画像データを電磁波又は光に変調して送信する画像送信装置と、前記画像送信装置から送信された前記画像データを受信し、復調して表示装置へ該画像データを出力する画像受信装置で構成されるワイヤレス画像送受信システムであって、前記画像送信装置は、前記画像データのファイルサイズにより圧縮或いは非圧縮の何れの処理を行うかを判定する圧縮／非圧縮判定手段と、
前記画像データの特徴を識別する画像識別手段と、
可逆又は非可逆の複数の圧縮方式の何れかにより前記画像データを圧縮する圧縮手段と、
前記画像識別手段の結果に基づいて前記複数の圧縮方式の何れかを選択する圧縮方式選択手段と、
前記圧縮／非圧縮判定手段において圧縮すべきと判定した前記画像データを、前記圧縮方式選択手段により選択した前記圧縮方式で圧縮すると共に、前記圧縮方式に関連する情報信号を重畳して送信し、非圧縮と判定した画像データは圧縮せず前記情報信号を重畳して送信する送信手段により構成され、
前記画像受信装置は、前記情報信号を重畳して送信された前記画像データを受信する受信手段と、
前記情報信号を検出し、該情報信号に基づいて圧縮／非圧縮及び前記圧縮方式を検出する検出手段と、
前記圧縮方式検出手段からの検出結果に基づいて前記画像データを伸張する画像伸張手段を制御する制御手段により構成されることを特徴とするワイヤレス画像送受信システム。
前記画像データはＲＧＢの３色であって、
前記画像識別手段は、ＲＧＢ各成分の各値毎に出現回数をカウントするＲ要素カウント手段、Ｇ要素カウント手段及びＢ要素カウント手段と、
ＲＧＢ各値毎に最も出現回数の多い値を検出する最大値検出手段と、
前記ＲＧＢ各値の最大値毎にカウント数が画面全体の占める割合を計算する占有率算出手段により構成され、
前記画像データの前記占有率算出手段により求めたＲＧＢ各値の最大値の占有率から前記画像データの特徴を識別することを特徴とする請求項１乃至請求項２の何れか１項に記載のワイヤレス画像送受信システム。
前記画像識別手段は、画像データのエッジ部を検出する微分フィルタ手段と、
前記エッジ部をカウントするエッジカウント手段により構成され、
前記エッジカウント手段のカウント値により前記画像データの特徴を識別することを特徴とする請求項１乃至請求項２の何れか１項に記載のワイヤレス画像送受信システム。
前記画像データはＲＧＢの３色であって、
前記画像識別手段は、第１画像識別手段と第２画像識別手段により構成され、前記第１画像識別手段は、ＲＧＢ各成分の各値毎に出現回数をカウントするＲ要素カウント手段、Ｇ要素カウント手段及びＢ要素カウント手段と、
ＲＧＢ各値毎に最も出現回数の多い値を検出する最大値検出手段と、
前記ＲＧＢ各値の最大値毎にカウント数が画面全体の占める割合を計算する占有率算出手段とを有し、
前記第２画像識別手段は、画像データのエッジ部の領域を検出する微分フィルタ手段と、
エッジ部をカウントするエッジカウント手段とを有し、
第１画像識別手段により自然画像或いはテキスト画像を識別し、前記自然画像と識別した画像に対しては、第２画像識別手段よりエッジ部の画面上での占める割合を算出することを特徴とする請求項１乃至請求項２の何れか１項に記載のワイヤレス画像送受信システム。
前記画像識別手段は、画面上の所定の領域に対応する前記画像データに基づいて行うことを特徴とする請求項１乃至請求項５の何れか１項に記載のワイヤレス画像送受信システム。
前記画像識別手段は、画面上の所定の領域に対応する前記画像データを間引き処理したデータで行うことを特徴とする請求項１乃至請求項５の何れか１項に記載のワイヤレス画像送受信システム。
前記圧縮方式選択手段は、前記第２画像識別手段の識別結果に基づいて、前記自然画像に対して、前記複数の圧縮方式の何れか１つを選択するように構成すること特徴とする請求項５に記載のワイヤレス画像送受信システム。
前記圧縮方式選択手段は、前記第２画像識別手段の識別結果に基づいて、前記自然画像に対して、圧縮率を制御する制御手段を設けることを特徴とする請求項５に記載のワイヤレス画像送受信システム。
前記複数の圧縮方式は、ＰＮＧ方式、ＪＰＥＧ基本方式、プログレッシブＪＰＥＧ方式であり、
前記第１画像識別手段において前記テキスト画像と識別された場合には前記複数の圧縮方式のうち前記ＰＮＧ方式を選択し、
前記第２画像識別手段からの前記エッジ部の画面上での占める割合に基づいて前記ＪＰＥＧ基本方式、前記プログレッシブＪＰＥＧ方式の何れか一方を選択するように構成することを特徴とする請求項５に記載のワイヤレス画像送受信システム。
前記情報信号は、ヘッダ信号に含まれることを特徴とする請求項１乃至請求項１０の何れか１項に記載のワイヤレス画像送受信システム。
画像データを電磁波又は光に変調して送信する画像送信装置であって、
前記画像データの特徴を識別する画像識別手段と、
可逆又は非可逆の複数の圧縮方式の何れかにより前記画像データを圧縮する圧縮手段と、
前記画像識別手段の結果に基づいて前記複数の圧縮方式の何れかを選択する圧縮方式選択手段と、
前記圧縮方式選択手段により選択された前記圧縮方式で圧縮された前記画像データに、前記圧縮方式に関連する情報信号を重畳した圧縮画像データを送信する送信手段を有することを特徴とするワイヤレス画像送信装置。
画像データを電磁波又は光に変調して送信する画像送信装置であって、
前記画像データのファイルサイズにより圧縮或いは非圧縮の何れの処理を行うかを判定する圧縮／非圧縮判定手段と、
前記画像データの特徴を識別する画像識別手段と、
可逆又は非可逆の複数の圧縮方式の何れかにより前記画像データを圧縮する圧縮手段と、
前記画像識別手段の結果に基づいて前記複数の圧縮手段の何れかを選択する圧縮方式選択手段と、
前記圧縮／非圧縮判定手段において圧縮すべきと判定した前記画像データを、前記圧縮方式選択手段により選択した前記圧縮方式で圧縮すると共に、前記圧縮方式に関連する情報信号を重畳して送信し、非圧縮と判定した画像データは圧縮せず前記情報信号を重畳して送信する送信手段を有することを特徴とするワイヤレス画像送信装置。
前記画像データはＲＧＢの３色であって、
前記画像識別手段は、ＲＧＢ各成分の各値毎に出現回数をカウントするＲ要素カウント手段、Ｇ要素カウント手段及びＢ要素カウント手段と、
ＲＧＢ各値毎に最も出現回数の多い値を検出する最大値検出手段と、
前記ＲＧＢ各値の最大値毎にカウント数が画面全体の占める割合を計算する占有率算出手段により構成され、
前記画像データの前記占有率算出手段により求めたＲＧＢ各値の最大値の占有率から前記画像データの特徴を識別することを特徴とする請求項１２乃至請求項１３の何れか１項に記載のワイヤレス画像送信装置。
前記画像識別手段は、画像データのエッジ部を検出する微分フィルタ手段と、
前記エッジ部をカウントするエッジカウント手段により構成され、
前記エッジカウント手段のカウント値により前記画像データの特徴を識別することを特徴とする請求項１２乃至請求項１３の何れか１項に記載のワイヤレス画像送信装置。
前記画像データはＲＧＢの３色であって、
前記画像識別手段は、第１画像識別手段と第２画像識別手段により構成され、前記第１画像識別手段は、ＲＧＢ各成分の各値毎に出現回数をカウントするＲ要素カウント手段、Ｇ要素カウント手段及びＢ要素カウント手段と、
ＲＧＢ各値毎に最も出現回数の多い値を検出する最大値検出手段と、
前記ＲＧＢ各値の最大値毎にカウント数が画面全体の占める割合を計算する占有率算出手段とを有し、
前記第２画像識別手段は、画像データのエッジ部の領域を検出する微分フィルタ手段と、
エッジ部をカウントするエッジカウント手段とを有し、
第１画像識別手段により自然画像或いはテキスト画像を識別し、前記自然画像と識別された画像に対しては第２画像識別手段より前記微分フィルタ手段のエッジ部の画面上での占める割合の多い自然画像を識別することを特徴とする請求項１２乃至請求項１３の何れか１項に記載のワイヤレス画像送信装置。
前記画像識別手段は、画面上の所定の領域に対応する前記画像データに基づいて行うことを特徴とする請求項１２乃至請求項１６の何れか１項に記載のワイヤレス画像送信装置。
前記画像識別手段は、画面上の所定の領域に対応する前記画像データを間引き処理したデータで行うことを特徴とする請求項１２乃至請求項１６の何れか１項に記載のワイヤレス画像送信装置。
前記圧縮方式選択手段は、前記第２画像識別手段の識別結果に基づいて、前記自然画像に対して、前記複数の圧縮方式の何れか１つを選択するように構成すること特徴とする請求項１６に記載のワイヤレス画像送信装置。
前記圧縮方式選択手段は、前記第２画像識別手段の識別結果に基づいて、前記自然画像に対して、圧縮率を選択する前記圧縮方式選択手段を設けることを特徴とする請求項１６に記載のワイヤレス画像送信装置。
前記複数の圧縮方式は、ＰＮＧ方式、ＪＰＥＧ基本方式、プログレッシブＪＰＥＧ方式であり、
前記第１画像識別手段において前記テキスト画像と識別された場合には前記複数の圧縮方式のうち前記ＰＮＧ方式を選択し、
前記第２画像識別手段からの前記エッジ部の画面上での占める割合に基づいて前記ＪＰＥＧ基本方式、前記プログレッシブＪＰＥＧ方式の何れか一方を選択するように構成することを特徴とする請求項１６に記載のワイヤレス画像送信装置。
前記圧縮に関連する情報信号は、ヘッダ信号に含まれることを特徴とする請求項１２乃至請求項２１の何れか１項に記載ワイヤレス画像送信装置。
可逆又は非可逆の複数の圧縮方式の何れかで圧縮された画像データに前記圧縮方式に関連する情報信号を重畳して送信された圧縮画像データを受信する受信手段と、
前記情報信号に基づいて前記圧縮方式を検出する圧縮方式検出手段と、
前記圧縮方式検出手段で検出された前記圧縮方式に基づいて前記圧縮画像データを伸張する画像伸張手段を有することを特徴とするワイヤレス画像受信装置。
非圧縮画像データ、或いは可逆又は非可逆の複数の圧縮方式の何れかで圧縮された画像データと、圧縮／非圧縮と前記圧縮方式に関連する情報信号とを重畳して送信された信号を受信する受信手段と、
前記情報信号を検出し、該情報信号に基づいて圧縮／非圧縮及び前記圧縮方式を検出する検出手段と、
前記圧縮方式検出手段からの検出結果に基づいて前記画像データを伸張する画像伸張手段を制御する制御手段により構成されることを特徴とするワイヤレス画像受信装置。