JP2009246634A - クライアント装置、サーバ装置およびボリュームデータ伝送システム - Google Patents
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Abstract
【解決手段】ファイル伝送型画像伝送方式または部分伝送型画像伝送方式のいずれか一方を選択する伝送プロトコル決定部201bと、部分伝送型画像伝送方式を選択した場合、表示対象となるボリュームデータの伝送に要する時間を予測し、予測した時間内で伝送および表示可能な最大の解像度を決定する伝送要求ブロック決定部201eと、ファイル伝送型画像伝送方式を選択した場合は、選択したボリュームデータのすべてを伝送する旨の要求をサーバ装置に対して行なう一方、部分伝送型画像伝送方式を選択した場合は、決定された解像度を有する表示対象となるボリュームデータを伝送する旨の要求をサーバ装置に対して行なう部分伝送ブロック要求・受信部201fと、を備える。
【選択図】図7
Description
Schelkens, P. Munteanu, A. Tzannes, A. Brislawn, C. "JPEG2000. Part 10. Volumetric data encoding", Proceedings of IEEE International Symposium on Circuits and Systems, pp.3874−3877, May. 2006.
ボリュームデータは、2次元画像(xy平面画像:スライス画像)の複数の集合であると考える。スライス画像の重なりの方向をz方向とする。3次元ウェーブレット変換は、ボリュームデータに対し、図2に示すxy方向のウェーブレット変換および図3に示すz方向のウェーブレット変換を施すものとする。3次元ウェーブレット変換符号化においては、図4に示すように、3次元ウェーブレット変換されたサブバンドブロック内の変換係数を、符号化の単位である小領域の直方体ブロックに分割する。この直方体ブロックを符号化ブロックと呼ぶ。この符号化ブロックごとに、エントロピー符号化により符号を生成し情報量の圧縮を行なう。
CT、MRIなどのボリュームデータ表示装置の一般的なユーザインタフェースを、図6に示す。複数枚の画像を同時に一画面に表示する画面があり、この画面をサムネイル画面と呼ぶ。ここでは、表示画像としてサムネイルを表示することを想定する。利用者の一般的な操作としては、表示されているサムネイルの範囲をスクロールにより変更したり、特定のサムネイルを指定して画像を拡大したりするものである。ここでは、サムネイル画面の最初の表示において、利用者が要求する表示要求時間をあらかじめ設定しておき、その時間内に出来るだけ解像度の高いサムネイル画面の表示を完了することを本発明の目的とする。
ファイル転送型画像伝送方式では、対象のボリュームデータの符号ファイルをすべて転送した後、符号ファイルの復号を行ない、画像を再生・表示する。一般的な画像システムでは、このタイプの伝送表示が行われる。伝送処理と復号処理が分離できるため実装も簡単である。しかし、再生ファイルの転送が終わるまで画像の再生・表示が行われないので、ファイルサイズが大きい場合には、表示までに時間を要する。前述の3次元ウェーブレット変換を施したボリュームデータでは、特定検査のすべてのCT画像が1つのファイルにまとめられるため、1つのファイルサイズが大きい。このため、ファイル転送型画像伝送方式を用いた場合は、伝送に時間を要し、表示までに時間がかかる結果となる。
部分伝送型画像伝送方式では、サーバに蓄積されたファイルに関して、ファイルすべてを伝送するのではなく、ファイル中の必要な部分データのみを伝送する。クライアントのユーザが表示させたい解像度、表示させたい部分を表示するために必要な部分データのみを、サーバに蓄積されたファイル内より抽出して伝送することができるため、データ伝送量が低減される。
伝送プロトコル決定部201bは、ファイル転送型画像伝送方式と部分伝送型画像伝送方式とを適応的に切り替えて、ユーザの要求した時間内で画像の初期表示を可能とする。本発明では、伝送前にファイル転送型で伝送すべきか部分伝送型で伝送すべきかを決定する。
(1)サーバ、クライアント間のコマンド通信等、直接的な画像データ伝送ではない伝送処理
(2)符号化画像データの伝送処理
(3)復号処理
(4)表示処理
上記モデル化に基づき、次式により使用可能伝送帯域での伝送表示終了までに要する時間(Ttotal)を伝送前に予測する。
ここで、
Toh :コマンド通信等のオーバーヘッド
Ttrans :符号データの伝送に要する時間
= 全データ量/使用可能伝送帯域(Wa)
Tdec :復号時間
Tdisp :表示処理時間、である。
Treq ≧ Ttotalならばファイル転送型画像伝送方式
Treq < Ttotalならば部分伝送型画像伝送方式
上記のような適応的画像伝送方式では、伝送時間の高精度の推定が必要となる。概して、伝送時間と伝送帯域は反比例の関係にあるが、実際のスループットは、指定された伝送帯域とは若干異なる可能性がある。そこで、事前にダミーデータによりいくつかの条件で伝送時間を求めておき、実際に画像を伝送する際には、この情報をもとに非線形予測により伝送時間を予測する。
(1)伝送階層決定
部分伝送型においては、画像ファイルすべてのデータを伝送するのではなく、サムネイル表示の際に必要な低周波数成分だけを伝送する。ここでは、初期表示時間がユーザにより決められている場合に、その時間内に伝送・表示できる最大の解像度の画像を決定する方式を示す。具体的には、各解像度でのサムネイル伝送時間を推定し、要求時間内に伝送・表示可能なサムネイルの解像度のうち、最大の解像度に決定する。各解像度でのサムネイルの伝送時間の推定には、前節と同様の時間推定方法を用いる。この際、全データ量(Wa)の変わりに、各階層(解像度)の画像を復号するのに必要な符号データ量を用いる。このデータ量は事前にサーバに蓄積されており、クライアントが本時間推定処理(サムネイル解像度決定処理)を行なう前に、各階層のデータ量の情報をサーバからクライアントへ伝送する。
Ttotal64 < Ttotal128 < Ttotal256
ユーザが要求する初期画像表示時間Treqgより推定伝送表示時間が短く、かつその中でサムネイル解像度が大きいものを、初期表示画像とする。この選択の様子を図9に示す。
サムネイル表示画面に一度に表示できる画像枚数は有限(10数枚〜20数枚程度)であり、一般にボリュームデータのすべての画像を表示することは不可能である。そこで、初期表示時に表示される画像の再生に必要な符号化ブロックのみを伝送ブロックとする。初期表示時に表示されない画像に対する符号化ブロックを送る必要がなくなり、逆に表示対象となる画像に対しては、表示要求時間内により多くの符号化ブロックが送れるようになり、より高解像度での表示が可能となる。
しかし、初期表示時に表示対象になっていない画像の情報を全く送らないと、初期表示後に利用者がスクロール操作を行ない、他の画像のサムネイルを閲覧しようとしたときに、その時点では画像は何も表示できず、サーバから新たに符号化ブロックを伝送しなければならない。これにより、サムネイル表示が遅れることにより、利用者に対して、ストレスを与える虞がある。そこで、初期表示対象外画像についても、すべての画像の最低周波数サブバンドだけは送るようにする。
図10に示すように、画像に注目領域(Region Of Interest : ROI)が設定されている場合がある。この場合は、符号化ファイルのヘッダ情報として、ROIの位置情報が記録されている。この情報から、どの符号化ブロックがROIに対応するかが算出できる。図11にROIに対応する符号化ブロックの概念図を示す。ROI中の画像はすべての周波数成分を持つため、実際には、ROIに対応する符号化ブロックは、すべてのサブバンドに存在する。
図12に、ファイル転送型画像伝送の処理の概念図を示す。クライアント装置200のファイル転送要求・受信部201dからサーバ装置100に対してファイル転送の要求を行ない、それに対応したファイルをサーバ装置100のファイル転送送信部103bが送信する。
図13に、部分伝送の処理の概念図を示す。伝送要求ブロック決定部201eにおいて決定した伝送要求ブロックを、クライアント装置200の部分伝送ブロック要求・受信部201fからサーバ装置100の部分伝送ブロック送信部103cに伝送要求する。サーバ装置100では、受信した要求に基づき、ブロック抽出部103dにおいて、要求のあった符号化ブロックを記憶媒体102より抽出する。抽出した符号化ブロックに対し、ウェーブレット変換係数領域のどの位置の符号化ブロック化がわかるようにヘッダ情報を付加し、部分伝送ブロック送信部103cからクライアント装置200の部分伝送ブロック要求・受信部201fに対して送信する。クライアント装置200の部分伝送ブロック要求・受信部201fは、符号化ブロックを受信し、これらを復号部202に転送する。復号部202では、ウェーブレット変換係数を復号し、ヘッダ情報を元にウェーブレット変換係数領域での適切な係数位置に配置して、逆変換を行ない、画像を再生する。
101 符号化部
102 記憶媒体
103 サーバ伝送部
103a ファイル情報送信部
103b ファイル転送送信部
103c 部分伝送ブロック送信部
103d ブロック抽出部
200 クライアント装置
201 クライアント伝送部
201a ファイル選択部
201b 伝送プロトコル決定部
201c パラメータ予測・記憶部
201d ファイル転送要求・受信部
201e 伝送要求ブロック決定部
201f 部分伝送ブロック要求・受信部
202 復号部
203 表示部
Claims (9)
- クライアント装置が、記録媒体に記録されているボリュームデータの伝送をサーバ装置に対して要求し、サーバ装置が、前記要求されたボリュームデータを前記クライアント装置へ伝送するボリュームデータ伝送システムに適用されるクライアント装置であって、
伝送を要求するボリュームデータを選択するファイル選択部と、
前記選択したボリュームデータを前記サーバ装置から取得する際の方式として、予め定められた基準に基づいて、前記選択したボリュームデータのすべてを伝送するファイル伝送型画像伝送方式または前記選択したボリュームデータの一部を伝送する部分伝送型画像伝送方式のいずれか一方を選択する伝送プロトコル決定部と、
前記伝送プロトコル決定部が前記部分伝送型画像伝送方式を選択した場合、表示対象となるボリュームデータの伝送に要する時間を予測し、予測した時間内で伝送および表示可能な最大の解像度を決定する伝送要求ブロック決定部と、
前記伝送プロトコル決定部がファイル伝送型画像伝送方式を選択した場合は、前記選択したボリュームデータのすべてを伝送する旨の要求を前記サーバ装置に対して行なう一方、前記伝送プロトコル決定部が前記部分伝送型画像伝送方式を選択した場合は、前記決定された解像度を有する表示対象となるボリュームデータを伝送する旨の要求を前記サーバ装置に対して行なう伝送要求部と、を備えることを特徴とするクライアント装置。 - 前記伝送プロトコル決定部は、前記選択したボリュームデータのすべてを伝送するために要する時間を予測し、要求時間内に前記選択したボリュームデータのすべてを伝送可能である場合は、前記ファイル伝送型画像伝送方式を選択する一方、要求時間内に前記選択したボリュームデータのすべてを伝送可能でない場合は、前記部分伝送型画像伝送方式を選択することを特徴とする請求項1記載のクライアント装置。
- 前記伝送要求ブロック決定部は、前記選択したボリュームデータに関心領域(ROI:Region Of Interest)が設定されている場合は、前記関心領域に含まれるボリュームデータが、前記関心領域に含まれないボリュームデータよりも高解像度または高ビット精度で伝送されるように、伝送の階層を決定することを特徴とする請求項1または請求項2記載のクライアント装置。
- 前記伝送要求ブロック決定部は、前記選択したボリュームデータのうち、初期表示で必要なボリュームデータのみを要求対象に決定することを特徴とする請求項1から請求項3のいずれかに記載のクライアント装置。
- 前記伝送要求ブロック決定部は、前記選択したボリュームデータのうち、初期表示以降で必要なボリュームデータを、最低解像度で要求する決定を行なうことを特徴とする請求項1から請求項4のいずれかに記載のクライアント装置。
- 前記伝送要求ブロック決定部は、前記最低解像度のボリュームデータを要求した後、ユーザインタフェース部からの要求に応じて、バックグラウンドで前記最低解像度のボリュームデータと同じボリュームデータをより高い解像度で要求する決定を行なうことを特徴とする請求項5記載のクライアント装置。
- 前記伝送要求部は、前記サーバ装置との間で、前記選択したボリュームデータの送受信を行なった時間を測定し、
前記伝送要求ブロック決定部は、前記測定された時間に基づいて、表示対象となるボリュームデータの伝送に要する時間を予測することを特徴とする請求項1から請求項6のいずれかに記載のクライアント装置。 - 請求項1から請求項7のいずれかに記載のクライアント装置からの要求に応じて、前記記録媒体からボリュームデータを読み出して、要求されたボリュームデータのすべてを伝送するファイル伝送型画像伝送方式または要求されたボリュームデータの一部を伝送する部分伝送型画像伝送方式のいずれか一方で、ボリュームデータのすべてまたは一部を前記クライアント装置へ伝送することを特徴とするサーバ装置。
- 請求項1から請求項7のいずれかに記載のクライアント装置と、
請求項8記載のサーバ装置と、から構成されることを特徴とするボリュームデータ伝送システム。
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