JP2008113267A - 画像データ伝送システム及び画像データ伝送方法 - Google Patents

Abstract

【課題】分割画像の境界部分で歪みのない良質な伸張画像を得ることを可能にするとともに、画像データの伝送処理や受信処理の順序に制約を受けることなく、画像データを伝送することを可能にする。
【解決手段】画像データをタイル分割し、各分割領域を独立に圧縮して圧縮データを生成する第１圧縮手段９と、分割領域の境界部分を圧縮して境界圧縮データを生成する第２圧縮手段１０と、圧縮データ及び境界圧縮データを含むパケットデータを生成するパケット生成手段１１と、パケットデータを伝送する伝送手段７と、伝送されたパケットデータを受信する受信手段１２と、パケットデータ中の圧縮データを伸張して伸張データを生成する第１伸張手段１６と、パケットデータ中の境界圧縮データを伸張して境界伸張データを生成する第２伸張手段１７と、境界圧縮データに基づいて、伸張データを補正する補正手段１８とを備える画像データ伝送システム等。
【選択図】図１

Description

本発明は、画像を圧縮して伝送する画像データ伝送システム等に関し、特に、領域分割した画像を圧縮して伝送する画像データ伝送システム等に関する。

近年のデジタル技術の発展に伴い、ＪＰＥＧ圧縮及びＪＰＥＧ２０００圧縮方式を用いた画像圧縮処理装置が実用化されている。この中でもＪＰＥＧ２０００圧縮は、ＪＰＥＧ圧縮のエンハンス規格にあたり、高い圧縮率時にも高品質な画像圧縮を行うことが可能であり、また、ＪＰＥＧ圧縮で問題となったブロックノイズが発生しないという特徴を有する。

このように、ＪＰＥＧ２０００圧縮は優れた圧縮方式であるが、解決すべき問題も幾つか残されており、そのうちの１つとして、タイリングノイズの問題がある。これは、ＪＰＥＧ２０００圧縮では、画像を矩形領域（タイル）に分割し、各領域を独立に符号化処理するタイリング処理が可能であるが、このタイリング処理を行って画像を圧縮すると、圧縮画像を伸張、合成したときに、分割領域の境界部分で画像に歪みが生じるというものである。

そこで、例えば、特許文献１及び２には、分割領域の画像データとは別に、分割領域の境界部分の画像データを作成するとともに、この境界部分の画像データをＨＤＴＶ信号のデジタルブランキング期間に挿入して伝送し、画像データの受信側で画像を伸張、合成する際に、ノイズが生じた部分の画像データを、境界部分の画像データに入れ替える画像伝送表示システムが開示されている。これらは、ＪＰＥＧ２０００圧縮を対象としたものではないが、分割領域の境界部分に歪みが生じるのを防止することができる。
特開２００６−１９８０５号公報 特開２００６−３３６７３号公報

上記特許文献１及び２に開示された構成によれば、分割領域の境界部分に生じたノイズを消去することができるものの、特許文献１及び２は何れも、ＨＤＴＶ伝送に特化し、リアルタイム性が求められる伝送方式を対象としたものである。すなわち、ＨＤＴＶ伝送では、時間経過と対応して圧縮処理が行われるため、伸張処理後に適切な画像を得るには、画像の順序を遵守する必要がある。このため、画像データの伝送処理や受信処理の順序が制約されるという問題がある。

そこで、本発明は、上記諸点に鑑みてなされたものであり、圧縮処理の際に画像を分割しても、分割画像の境界部分で歪みのない良質な伸張画像を得ることができるとともに、画像データの伝送処理や受信処理の順序に制約を受けることなく、画像データを伝送することができる画像データ伝送システム及び画像データ伝送方法を提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、本発明は、画像データ伝送システムであって、画像データを所定の単位に領域分割し、各分割領域を独立に圧縮して圧縮データを生成するとともに、前記分割領域の境界部分を圧縮して境界圧縮データを生成する圧縮手段と、前記圧縮データ及び前記境界圧縮データを含むパケットデータを生成するパケット生成手段と、前記パケットデータを伝送する伝送手段と、伝送されたパケットデータを受信する受信手段と、前記パケットデータに含まれる圧縮データの伸張後、それらを合成して伸張データを生成するとともに、前記パケットデータに含まれる境界圧縮データを伸張して境界伸張データを生成する伸張手段と、前記境界圧縮データに基づいて、前記伸張データを補正する補正手段とを備えることを特徴とする。

そして、本発明によれば、圧縮データとは別に、各分割領域の境界部分を圧縮した境界圧縮データが生成されるとともに、その境界圧縮データを伸張した境界伸張データを用いて、圧縮データを伸張、合成した伸張データが補正され、境界部分に生じる画像の歪みが補正されるため、歪みのない良質な伸張画像を得ることが可能となる。加えて、本発明によれば、圧縮データ及び境界圧縮データがパケットデータ化されて伝送されるため、画像データの伝送処理や受信処理の順序に制約を受けることなく、画像データを伝送することが可能となる。

前記画像データ伝送システムにおいて、前記圧縮手段が、前記分割領域の境界部分を含む所定の大きさの領域を前記画像データから抜き出して境界領域データを生成するとともに、前記境界領域データを圧縮して境界領域圧縮データを生成し、前記境界領域圧縮データから前記分割領域の境界部分に対応する部分を抽出して前記境界圧縮データを生成するように構成することができる。上記構成によれば、圧縮処理の精度を損なうことなく、境界圧縮データの容量を低減することが可能である。

前記画像データ伝送システムにおいて、前記圧縮手段を、前記境界圧縮データの生成の有無を切替可能に構成することができる。上記構成によれば、圧縮処理の実行の有無を任意に切り替えることによって、メモリ容量を優先したい場合や圧縮処理速度を優先したい場合の何れにも対応することができ、汎用性を向上させることが可能となる。

前記画像データ伝送システムにおいて、前記補正手段を、前記伸張データの補正処理の有無を切替可能に構成することができる。上記構成によれば、ユーザの要望に応じて補正処理の有無を切り替えることが可能となる。

前記画像データ伝送システムにおいて、前記圧縮手段が、ＪＰＥＧ２０００圧縮方式に従って圧縮処理を実行し、前記画像データを所定の単位にタイル分割するように構成することができる。

また、本発明は、画像データ伝送方法であって、画像データを所定の単位に領域分割し、各分割領域を独立に圧縮して圧縮データを生成するとともに、前記分割領域の境界部分を圧縮して境界圧縮データを生成するステップと、前記圧縮データ及び前記境界圧縮データを含むパケットデータを生成するステップと、前記パケットデータを伝送するステップと、伝送されたパケットデータを受信するステップと、前記パケットデータに含まれる圧縮データの伸張後、それらを合成して伸張データを生成するとともに、前記パケットデータに含まれる境界圧縮データを伸張して境界伸張データを生成するステップと、前記境界圧縮データに基づいて、前記伸張データを補正するステップとを有することを特徴とする。本発明によれば、前記発明と同様に、圧縮処理の際に画像を分割しても、分割画像の境界部分で歪みのない良質な伸張画像を得ることが可能となるとともに、画像データの伝送処理や受信処理の順序に制約を受けることなく、画像データを伝送することが可能となる。

以上のように、本発明によれば、圧縮処理の際に画像を分割しても、分割画像の境界部分で歪みのない良質な伸張画像を得ることができるとともに、画像データの伝送処理や受信処理の順序に制約を受けることなく、画像データを伝送することができる画像データ伝送システム及び画像データ伝送方法を提供することが可能となる。

次に、本発明の実施の形態について図面を参照しながら詳細に説明する。

図１は、本発明にかかる画像データ伝送システムの一実施の形態を示し、この画像データ伝送システム１は、画像送信装置２と、伝送路４を介して画像送信装置２と接続された画像受信装置３とで構成され、画像送信装置２から画像受信装置３に向けて画像データを送信する。

同図に示すように、画像送信装置２は、画像データを生成する撮像手段５と、画像データを圧縮して圧縮データを生成する圧縮手段６と、圧縮データを伝送路４に送信する伝送手段７とを備える。

圧縮手段６は、ＪＰＥＧ２０００圧縮方式に従って画像データを圧縮するものであり、画像データを複数の矩形領域（タイル）に分割して分割データを生成する分割手段８と、分割手段８から出力される分割データを圧縮する第１及び第２圧縮手段９、１０と、第１及び第２圧縮手段９、１０から出力された圧縮データに基づいて所定フォーマットのパケットデータを生成するパケット生成手段１１とで構成される。

第１圧縮手段９は、図２に示すように、画像データ３０をタイル分割した分割データ３１を符号化処理して圧縮データ３２を生成する。第１圧縮手段９での符号化処理は、分割された各領域毎に独立して行われ、例えば、画像データ３０を４つのタイルに分割したときには、４つの圧縮データが生成される。

第２圧縮手段１０は、図２に示すように、境界部分を中心とした矩形領域を抜き出すように画像データ３０をタイル分割した境界タイルデータ３１ａ〜３１ｄを生成し、それらを別個に圧縮して境界タイル圧縮データ３２ａ〜３２ｄを生成するとともに、境界タイル圧縮データ３２ａ〜３２ｄから境界部分に対応するデータを抽出し、境界圧縮データ３３ａ〜３３ｄを生成する。境界タイルデータ３１ａ〜３１ｄ、境界タイル圧縮データ３２ａ〜３２ｄ及び境界圧縮データ３３ａ〜３３ｄは、例えば、同図に示すように、第１圧縮手段９で画像データ３０が４つのタイルに分割されるときには、分割領域の境界数に対応して、各々、４つ生成される。

また、第２圧縮手段１０は、圧縮処理の実行の有無が切替可能に構成され、第２圧縮手段１０による圧縮処理を行わない旨の設定がされたときは、境界タイルデータ３１ａ〜３１ｄ、境界タイル圧縮データ３２ａ〜３２ｄ及び境界圧縮データ３３ａ〜３３ｄは、何れも生成されない。

パケット生成手段１１は、第１圧縮手段９で生成された圧縮データ３２及び第２圧縮手段１０で生成された境界圧縮データ３３ａ〜３３ｄを、各々、所定容量に分割し、パケットデータ４０を生成する。このパケットデータ４０は、図３に示すように、パケット番号や、第２圧縮手段１０による圧縮処理の有無等を示すヘッダ情報４１と、ＪＰＥＧ２０００圧縮方式のヘッダ情報に対応するＪＰＥＧ２０００ヘッダ情報４２と、圧縮データ３２に対応する圧縮データ情報４３と、境界圧縮データ３３ａ〜３３ｄに対応する境界圧縮データ情報４４とで構成される。

画像受信装置３は、図１に示すように、画像送信装置２から送信されるパケットデータ４０を受信する受信手段１２と、圧縮データを伸張して画像データを生成する伸張手段１３と、伸張手段１３で生成された画像データを表示する表示手段１４とを備える。

伸張手段１３は、ＪＰＥＧ２０００圧縮方式に従って圧縮データを伸張するものであり、後述の補正処理の有無を設定する補正設定手段１５と、圧縮データを伸張して画像データを生成する第１及び第２伸張手段１６、１７と、画像データを補正する補正手段１８とで構成される。

補正設定手段１５は、ユーザによって、画像データを補正する旨が設定されているときには、画像送信装置２から送信されるパケットデータ４０から圧縮データ情報４３及び境界圧縮データ情報４４を抽出し、それらに基づいて圧縮データ３２及び境界圧縮データ３３ａ〜３３ｄを生成する。一方、補正しない旨が設定されているときには、パケットデータ４０から圧縮データ情報４３のみを抽出し、圧縮データ３２を生成する。

第１伸張手段１６は、図４に示すように、圧縮データ３２を伸張して、伸張データ５０ａ〜５０ｄを生成するとともに、伸張データ５０ａ〜５０ｄを合成して画像データ５０を生成する。第２伸張手段１７は、図４に示すように、境界圧縮データ３３ａ〜３３ｄを伸張し、境界伸張データ５１ａ〜５１ｄを生成する。補正手段１８は、第２伸張手段１７で生成された境界伸張データ５１ａ〜５１ｄに基づき、第１伸張手段１６で生成された画像データ５０のタイリングノイズを補正する。

次に、図１の画像データ伝送システム１の動作について、図５を参照しながら説明する。

撮像手段５によって画像データ３０が生成されると（ステップＳ１）、分割手段８によって、画像データ３０がタイル分割されるとともに（ステップＳ２）、分割領域の境界部分の圧縮データを生成すべき設定となっているか否かが判定される（ステップＳ３）。

境界部分の圧縮データを生成すべき設定となっている場合には（ステップＳ３：Ｙｅｓ）、分割手段８によってタイル分割された分割データ３１が第１圧縮手段９に出力され、第１圧縮手段９で圧縮処理が実行されて、圧縮データ３２が生成される（ステップＳ４）。これと並行して、第２圧縮手段１０によって、境界部分を中心とした矩形領域が画像データ３０から抜き出されて、境界タイルデータ３１ａ〜３１ｄが生成されるとともに、圧縮処理及び抽出処理を経て境界圧縮データ３３ａ〜３３ｄが生成される（ステップＳ５）。尚、第１圧縮手段９による圧縮処理と、第２圧縮手段１０による圧縮処理とは、必ずしも並行して行われる必要はなく、何れか一方が行われた後に、他方が行われてもよい。

これに対し、境界部分の圧縮データを生成しない設定となっている場合には（ステップＳ３：Ｎｏ）、第２圧縮手段１０による圧縮処理は実行されず、第１圧縮手段９による圧縮処理のみが実行され、圧縮データ３２のみが生成される（ステップＳ６）。

次に、パケット生成手段１１によって、圧縮データ３２及び境界圧縮データ３３ａ〜３３ｄを用いて、図３に示すパケットデータ４０が生成される（ステップＳ７）。境界圧縮データ３３ａ〜３３ｄが生成されている場合には、図３のヘッダ情報４１に、パケットデータ４０中に境界圧縮データ情報４４が含まれる旨の情報が記録され、一方、境界圧縮データ３３ａ〜３３ｄが生成されていない場合には、パケットデータ４０中に境界圧縮データ情報４４が含まれていない旨の情報が記録される。

次に、パケットデータ４０が所定の通信フォーマットで送信され、画像受信装置３の受信手段１２によって受信される（ステップＳ８）。画像送信装置２からは、圧縮データ３２等をパケットデータ化し、１ファイルのデータストリームで送信するため、伝送の順序に制約を受けず、また、圧縮データを受信する画像受信装置３側でも、送信されたパケットデータ４０の受信順序に制約を受けることなく、データを受信することができる。

パケットデータ４０が受信されると、補正設定手段１５によって、画像データを補正すべき旨が設定されているか否かが判定される（ステップＳ９）。尚、画像データを補正すべき旨が設定されていても、パケットデータ４０中に境界圧縮データ情報４４が含まれていない場合には、画像データを補正しない旨が設定されていると判定する。

画像データを補正すべき旨が設定されている場合には（ステップＳ９：Ｙｅｓ）、第１伸張手段１６によって、圧縮データ３２が伸張されて、図４の伸張データ５０ａ〜５０ｄが生成されるとともに、伸張データ５０ａ〜５０ｄが合成されて画像データ５０が生成される（ステップＳ１０）。これと並行して、第２伸張手段１７によって、境界圧縮データ３３ａ〜３３ｄが伸張されて、図４の境界伸張データ５１ａ〜５１ｄが生成される（ステップＳ１１）。尚、第１伸張手段１６による伸張処理と、第２伸張手段１７による伸張処理とは、第１及び第２圧縮手段９、１０による圧縮処理と同様に、何れか一方が行われた後に、他方が行われてもよい。

次に、補正手段１８によって、境界伸張データ５１ａ〜５１ｄに基づき、画像データ５０が補正される（ステップＳ１２）。

図６及び図７は、補正手段１８による補正処理の一例を示す模式図である。ここでは、伸張データ５０ａ〜５０ｄのうち、伸張データ５０ａ及び伸張データ５０ｂの境界部分６０に生じるタイリングノイズを補正する場合を例示する。

境界部分６０の補正処理に際しては、境界伸張データ５１ａ〜５１ｄのうち、境界部分６０に対応する境界伸張データ５１ａが基準データとして用いられる。そして、境界部分６０と境界伸張データ５１ａとの色データのレベルが比較され、境界部分６０にタイリングノイズが生じているか否かが判定される。

図６（ａ）、（ｂ）に示すように、境界部分６０の色データのレベルと、境界伸張データ５１ａの色データのレベルとが同一である場合には、タイリングノイズが発生していないと判定される。その場合、伸張データ５０ａ及び伸張データ５０ｂは補正されず、そのまま、表示手段１４に出力される。

これに対し、例えば、図７（ａ）、（ｂ）に示すように、境界部分６０と境界伸張データ５１ａの色データのレベルが異なる場合には、タイリングノイズが発生していると判定される。図７（ａ）、（ｂ）に示す例では、タイリング処理の結果、伸張データ５０ａの色データのレベルが高くなり、伸張データ５０ｂの色データのレベルが低くなっているため、図７（ｃ）に示すように、伸張データ５０ａの色データのレベルを引き下げるとともに、伸張データ５０ｂの色データのレベルを引き上げ、境界部分６０と境界伸張データ５１ａの色データのレベルを同レベルとする。こうして、図７（ｄ）に示すように、伸張データ５０ａ及び伸張データ５０ｂが補正され、補正データが生成される。

補正処理が終了すると、図５に示すように、補正データに基づいて表示手段１４に画像が表示され（ステップＳ１４）、ユーザによって、表示手段１４に表示された画像が確認される。その結果、再度の補正処理を実行する必要がある場合には（ステップＳ１５：Ｙｅｓ）、補正すべき旨が設定され（ステップＳ１６）、再び補正処理が実行される。一方、補正処理を実行する必要がない場合には、補正データが、画像送信装置２からの送信データを伸張したデータとして画像受信装置３に記録され、本処理が終了する。

これらに対し、画像データを補正しない旨が設定されている場合には（ステップＳ９：Ｎｏ）、第２伸張手段１７による伸張処理は実行されず、第１伸張手段１６による伸張処理のみが実行され、図４の伸張データ５０ａ〜５０ｄが生成されるとともに、伸張データ５０ａ〜５０ｄが合成されて画像データ５０が生成される（ステップＳ１３）。

その後は、画像データを補正すべき旨が設定されている場合と同様に、画像データ５０に基づいて、表示手段１４に画像が表示されるとともに、必要に応じて、補正処理が実行される（ステップＳ１５、１６）。

以上説明したように、本実施の形態によれば、圧縮データ３２とは別に、各分割領域の境界部分を圧縮した境界圧縮データ３３ａ〜３３ｄが生成されるとともに、その境界圧縮データ３３ａ〜３３ｄを伸張した境界伸張データ５１ａ〜５１ｄを用いて、圧縮データ３２を伸張、合成した画像データ５０が補正され、境界部分に生じるタイリングノイズが補正されるため、歪みのない良質な伸張画像を得ることが可能となる。加えて、本実施の形態によれば、圧縮データ３２及び境界圧縮データ３３ａ〜３３ｄがパケットデータ化されて伝送されるため、画像データの伝送処理や受信処理の順序に制約を受けることなく、画像データを伝送することが可能となる。

また、本実施の形態によれば、境界タイルデータ３１ａ〜３１ｄが圧縮されて、境界タイル圧縮データ３２ａ〜３２ｄが生成された後に、それらから境界部分に対応するデータが抽出されて、境界圧縮データ３３ａ〜３３ｄが生成されるため、圧縮処理の精度を損なうことなく、境界圧縮データ３３ａ〜３３ｄの容量を低減することが可能である。

さらに、本実施の形態によれば、第２圧縮手段１０の圧縮処理の実行の有無が切替可能であるため、圧縮処理の実行の有無を任意に切り替えることによって、メモリ容量を優先したい場合や圧縮処理速度を優先したい場合の何れにも対応することができ、汎用性を向上させることが可能となる。

本発明にかかる画像データ伝送システムの一実施の形態を示すブロック図である。 圧縮データ及び境界圧縮データを示す模式図である。 パケットデータを示す模式図である。 伸張データ及び境界伸張データを示す模式図である。 図１の画像データ伝送システムの動作を説明するフローチャートである。 図１の補正手段の補正処理の一例を示す模式図である。 図１の補正手段の補正処理の一例を示す模式図である。

符号の説明

１ 画像データ伝送システム
２ 画像送信装置
３ 画像受信装置
４ 伝送路
５ 撮像手段
６ 圧縮手段
７ 伝送手段
８ 分割手段
９ 第１圧縮手段
１０ 第２圧縮手段
１１ パケット生成手段
１２ 受信手段
１３ 伸張手段
１４ 表示手段
１５ 補正設定手段
１６ 第１伸張手段
１７ 第２伸張手段
１８ 補正手段
３０ 画像データ
３１ 分割データ
３１ａ〜３１ｄ 境界タイルデータ
３２ 圧縮データ
３２ａ〜３２ｄ 境界タイル圧縮データ
３３ａ〜３３ｄ 境界圧縮データ
４０ パケットデータ
４１ ヘッダ情報
４２ ＪＰＥＧ２０００ヘッダ情報
４３ 圧縮データ情報
４４ 境界圧縮データ情報
５０ 画像データ
５０ａ〜５０ｄ 伸張データ
５１ａ〜５１ｄ 境界伸張データ
６０ 境界部分

Claims (8)

1. 画像データを所定の単位に領域分割し、各分割領域を独立に圧縮して圧縮データを生成するとともに、前記分割領域の境界部分を圧縮して境界圧縮データを生成する圧縮手段と、
   前記圧縮データ及び前記境界圧縮データを含むパケットデータを生成するパケット生成手段と、
   前記パケットデータを伝送する伝送手段と、
   伝送されたパケットデータを受信する受信手段と、
   前記パケットデータに含まれる圧縮データの伸張後、それらを合成して伸張データを生成するとともに、前記パケットデータに含まれる境界圧縮データを伸張して境界伸張データを生成する伸張手段と、
   前記境界圧縮データに基づいて、前記伸張データを補正する補正手段とを備えることを特徴とする画像データ伝送システム。
2. 前記圧縮手段は、前記分割領域の境界部分を含む所定の大きさの領域を前記画像データから抜き出して境界領域データを生成するとともに、前記境界領域データを圧縮して境界領域圧縮データを生成し、前記境界領域圧縮データから前記分割領域の境界部分に対応する部分を抽出して前記境界圧縮データを生成することを特徴とする請求項１に記載の画像データ伝送システム。
3. 前記圧縮手段は、前記境界圧縮データの生成の有無を切替可能であることを特徴とする請求項１又は２に記載の画像データ伝送システム。
4. 前記補正手段は、前記伸張データの補正処理の有無を切替可能であることを特徴とする請求項１、２又は３に記載の画像データ伝送システム。
5. 前記圧縮手段は、ＪＰＥＧ２０００圧縮方式に従って圧縮処理を実行し、前記画像データを所定の単位にタイル分割することを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の画像データ伝送システム。
6. 画像データを所定の単位に領域分割し、各分割領域を独立に圧縮して圧縮データを生成するとともに、前記分割領域の境界部分を圧縮して境界圧縮データを生成するステップと、
   前記圧縮データ及び前記境界圧縮データを含むパケットデータを生成するステップと、
   前記パケットデータを伝送するステップと、
   伝送されたパケットデータを受信するステップと、
   前記パケットデータに含まれる圧縮データの伸張後、それらを合成して伸張データを生成するとともに、前記パケットデータに含まれる境界圧縮データを伸張して境界伸張データを生成するステップと、
   前記境界圧縮データに基づいて、前記伸張データを補正するステップとを有することを特徴とする画像データ伝送方法。
7. 前記境界圧縮データを生成するステップは、前記分割領域の境界部分を含む所定の大きさの領域を前記画像データから抜き出して境界領域データを生成するとともに、前記境界領域データを圧縮して境界領域圧縮データを生成し、前記境界領域圧縮データから前記分割領域の境界部分に対応する部分を抽出して前記境界圧縮データを生成することを特徴とする請求項６に記載の画像データ伝送方法。
8. ＪＰＥＧ２０００圧縮方式に従って圧縮処理を実行し、前記画像データを所定の単位にタイル分割することを特徴とする請求項６又は７に記載の画像データ伝送方法。

Images