JP2865052B2 - 画像圧縮伝送装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、画像圧縮伝送装置
に関し、例えば、圧縮した画像データのデータ量が変化
する場合の画像圧縮伝送装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、画像圧縮伝送装置は一般に、テレ
ビジョンカメラなどで撮像した画像をディジタル信号に
変換し、変換後の画像データを伝送する。この画像伝送
装置においては、画像データの冗長性を利用してデータ
圧縮を行い、小さい伝送容量を持った伝送路で画像デー
タの伝送を可能とする。

【０００３】このような画像圧縮を行う場合、圧縮方式
としてＭＰＥＧ(Moving Picture Experts Group)方式、
ＪＰＥＧ(Joint Photographic Experts Group)方式など
各種の方式が利用されている。しかしこれらの方式は、
一般的に入力する画像の内容によって圧縮率が変化す
る。このため、圧縮後の画像データ量を単位時間毎、例
えば１フレーム毎に見たとき、時間的にデータ量が変動
する。

【０００４】このように発生量が変動するデータを一定
の伝送速度を持った伝送路に出力するための制御方式と
して、図６に示した従来例１の特開平６−１２５５４１
号、および図７に示した従来例２の特開昭６０−２７２
８８号等がある。

【０００５】上記の従来例１の構成例を示す図６におい
て、画像データ圧縮装置５１からＦＩＦＯバッファメモ
リ５２にデータを蓄積し、その書き込みアドレスと読み
出しアドレスの差を差分器５３で検出する。この差がバ
ッファメモリの残容量となるので、閾値との差によって
残量の多少を判定器５４で判別し、その状況に応じてデ
ータ発生量を制御している。つまり、圧縮画像データを
蓄積するバッファメモリ５２の残量に応じて画像データ
の発生量を制御する方法について開示している。

【０００６】また、従来例２の構成例を示す図７におい
て、送信部に送信バッファメモリ６１、６２を２組持
ち、受信部に２組の画像メモリ６３、６４を持つことに
より、帯域圧の方式を各種切り換えることなく１方式
で、フィールド間引きまたはフレーム間引きを用いる。
また、２組のバッファメモリ６１、６２および画像メモ
リ６３、６４を書き込み用、読み出し用に交互に切り換
える事により、１画面内での不連続の発生を無くした画
像を得ることを図っている。つまり、２組のバッファメ
モリ６１、６２を持ち、１フィールド分の画像データを
伝送し終わるまでは次のフィールドの伝送を行わず、受
信側で前の画像を表示する方法について開示している。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
各従来例においては、画像データ圧縮手段の圧縮率を制
御することの難しいことが第１の問題点として挙げられ
る。例えば、一般的に多く用いられている画像データ圧
縮手法では、入力される画像データに対して予め圧縮率
を設定することができない。それは、実際に入力された
画像を圧縮してみて初めて圧縮後のデータ量（圧縮率）
が確定するからである。従って、圧縮後のデータ量を減
少させるために圧縮率を上げる制御を行っても、実行後
でないと圧縮率が確定せず、得られた圧縮率が期待した
ものとは限らない。

【０００８】また、圧縮率を上げるための手段として、
符号化のパラメータを変化させたり入力画像の画素やラ
インを間引くことによって画像データ量を削減する方法
がある。しかし、これを実現するためには、回路構成が
複雑になる等の新たな問題点が生じる。

【０００９】上記従来例２では、２組のバッファメモリ
を持ち、１フィールド分の画像データを伝送し終わるま
では受信側で前の画像を表示する方法を用いている。こ
の方法は、伝送される画像が必要以上に遅延する場合が
ある問題点を有する。その理由は、入力画像の内容が変
化して一旦低下した画像データ圧縮率が回復しても、前
の低い圧縮率の画像データの伝送が終わるまでは新しい
高圧縮率の画像データが伝送されないからである。この
ため、最新の圧縮後の画像データを伝送できない事態が
生じ得る。

【００１０】本発明は、圧縮率を制御することなく伝送
データ速度を伝送路の容量以下に制御し、最新の画像デ
ータを伝送可能とする画像圧縮伝送装置を提供すること
を目的とする。

【００１１】

【課題を解決するための手段】かかる目的を達成するた
め、本発明の画像圧縮伝送装置は、入力画像データを画
面毎に圧縮処理する画像圧縮手段と、圧縮処理された圧
縮データを画面毎に蓄えこの蓄えた画面毎のデータ量に
関る信号を出力するメモリ手段と、信号を受け圧縮デー
タの出力を制御する制御手段とを有し、圧縮データを伝
送する伝送路の伝送容量に応じて画像データの出力を制
御し、この信号を、少なくとも、当該伝送に関る圧縮デ
ータのデータ量に対する信号と、当該伝送に後続する圧
縮データのデータ量に対する信号とにより構成したこと
を特徴としている。

【００１２】さらに、当該伝送に関る圧縮データのデー
タ量が伝送容量より大きく、且つ、後続する圧縮データ
のデータ量が伝送容量より大きい場合は、この後続する
圧縮データの出力を停止する制御を制御手段が行うとよ
い。

【００１３】これに対し、当該伝送に関る圧縮データの
データ量が伝送容量より大きく、且つ、後続する圧縮デ
ータのデータ量が伝送容量より小さい場合は、当該伝送
に関る圧縮データの出力を中断し、後続する圧縮データ
の出力を開始する制御を制御手段が行うとよい。

【００１４】

【発明の実施の形態】次に添付図面を参照して本発明に
よる画像圧縮伝送装置の実施の形態を詳細に説明する。
図１〜図４を参照すると、本発明の画像圧縮伝送装置の
一実施形態が示されている。

【００１５】本実施形態の画像圧縮伝送装置は、入力画
像データを入力し画像データの圧縮処理を施し圧縮デー
タを出力する画像圧縮回路１、圧縮画像データを記憶す
るバッファメモリ２、バッファメモリから読み出した伝
送データを伝送路へのせる伝送回路３およびバッファメ
モリの入出力動作を制御する制御回路４を有して構成さ
れる。

【００１６】上記で構成される画像圧縮伝送装置へ入力
される入力画像データは、テレビジョンカメラなどで撮
像した画像をディジタル信号に変換したものである。こ
の入力画像データは、画像圧縮回路１に入力される。画
像圧縮回路１は入力したデータを定められた圧縮アルゴ
リズムに従って圧縮し、圧縮処理後の圧縮データを出力
する。ここで採用される圧縮アルゴリズムはフレーム間
相関を利用しないアルゴリズムである。

【００１７】画像圧縮回路１から出力された圧縮データ
はバッファメモリ２に蓄積される。バッファメモリ２
は、先入れ先出し（ＦＩＦＯ）方式のメモリであり、圧
縮画像データを２画面分蓄積することができる構成とな
っている。バッファメモリ２から読み出された圧縮画像
データは、伝送データとして伝送回路３へ入力される。
伝送回路３は、入力した伝送データを伝送路を介して送
信するためのプロトコルに変換して出力する。

【００１８】バッファメモリ２から、このバッファメモ
リ２に蓄積された２画面分の圧縮画像データの大きさを
表わす、信号Ｐ１およびＰ２が出力される。ここで信号
Ｐ１は先に蓄積された画面の圧縮データの大きさを表わ
し、信号Ｐ２は後で蓄積された画面の圧縮データの大き
さを表わしている。これらの信号Ｐ１およびＰ２は制御
回路４に入力される。制御回路４はこれらの信号Ｐ１お
よびＰ２を入力して、制御信号Ｆをバッファメモリ２に
対して出力する。制御信号Ｆの指示により、バッファメ
モリ２内に蓄積されている２組の圧縮画像データの何れ
か一方を破棄することができる。

【００１９】次に、本発明の実施形態の動作について、
図２〜図４を参照して詳細に説明する。これら３つの図
は、圧縮画像データの大きさの相違する構成例を分類別
けして示している。

【００２０】図２、図３、図４の各図において、（ａ）
はバッファメモリ２に入力される圧縮データの時間的変
化を表わしている。また、（ｂ）はバッファメモリ２か
ら出力される伝送データの時間的変化を表わしている。
これら（ａ）および（ｂ）において、横軸は経過時間を
表わし、縦軸はバッファメモリ２に入出力されるデータ
の伝送速度を表わしている。

【００２１】図２〜図４中の時間間隔Ｔは１画面（１フ
レーム）の時間である。また、伝送速度Ｃはバッファメ
モリ２から伝送回路３を介して伝送路に電信することの
できる伝送速度である。従って単位時間Ｔの間に伝送可
能なデータ量は（Ｃ×Ｔ）となる。同図中の符号ア、
イ、ウは、それぞれ１画面分の圧縮画像データであり、
（ア、イ、ウ）の順に伝送される。

【００２２】図２は圧縮画像データ（ア）、（イ）、
（ウ）のそれぞれの大きさが、いずれも単位時間内に伝
送可能な大きさ（Ｃ×Ｔ）以下の場合である。画像圧縮
回路１から圧縮データ（ア）がバッファメモリ２に入力
されると、バッファメモリ２はこの圧縮データ（ア）を
伝送回路３に出力し始める。このとき圧縮データ（ア）
が全てバッファメモリ２に蓄積し終わるより前に、伝送
回路３への出力を開始してもよい。

【００２３】バッファメモリ２に蓄積された圧縮データ
（ア）の大きさは、信号Ｐ１によって制御回路４に通知
される。続いて、圧縮データ（イ）がバッファメモリ２
に入力される。同様にバッファメモリ２に蓄積された圧
縮データ（イ）の大きさは、信号Ｐ２によって制御回路
４に通知される。制御回路４は信号Ｐ１およびＰ２が共
に単位時間に伝送可能なデータ量（Ｃ×Ｔ）以下である
ため、バッファメモリ２に対して蓄積したデータを破棄
する制御信号Ｆを出力しない。これによって、バッファ
メモリ２は入力された圧縮画像データ全てを順次伝送回
路３に出力する。

【００２４】図３は、圧縮画像データ（ア）、（イ）、
（ウ）の大きさが、単位時間内に伝送可能な大きさ（Ｃ
×Ｔ）より大きい場合を示したものである。圧縮データ
（ア）がバッファメモリ２に入力されると、バッファメ
モリ２はこの圧縮データ（ア）を伝送回路３に出力し始
める。バッファメモリ２に蓄積された圧縮データ（ア）
の大きさは、信号Ｐ１によって制御回路４に通知され
る。制御回路４は、Ｐ１＞（Ｃ×Ｔ）となっても、バッ
ファメモリ２に対して蓄積したデータを破棄する制御信
号Ｆを出力しないので、伝送回路３への伝送データは出
力され続ける。

【００２５】続いて、圧縮データ（イ）がバッファメモ
リ２に入力される。バッファメモリ２に蓄積された圧縮
データ（イ）の大きさは、信号Ｐ２によって制御回路４
に通知される。ここでＰ２＞（Ｃ×Ｔ）となった時点
で、制御回路４は制御信号Ｆに蓄積された圧縮データ
（イ）を破棄する信号を出力する。これによってバッフ
ァメモリ２に蓄積された圧縮データ（イ）が破棄され、
残りのデータの蓄積が中断される。

【００２６】バッファメモリ２から制御回路４への伝送
データ出力は圧縮データ（ア）の出力が継続される。圧
縮データ（ア）の出力が終了すれば圧縮データ（ウ）を
出力する。圧縮データ（ア）が非常に大きく圧縮データ
（イ）の出力を間引いても伝送が終了しないときには、
後続する圧縮データ（ウ…）に対して同様の動作を行
う。

【００２７】以上述べた動作によって、連続して圧縮デ
ータが単位時間内に伝送可能な大きさよりも大きい場合
には圧縮データを間引いて伝送することができる。

【００２８】最後に、図４は圧縮画像データ（ア）の大
きさは単位時間内に伝送可能な大きさ（Ｃ×Ｔ）より大
きく、圧縮画像データ（イ）、（ウ）の大きさは（Ｃ×
Ｔ）以下の場合を示したものである。

【００２９】圧縮データ（ア）がバッファメモリ２に入
力されると、バッファメモリ２はこの圧縮データ（ア）
を伝送回路３に出力し始める。バッファメモリ２に蓄積
された圧縮データ（ア）の大きさは信号Ｐ１によって制
御回路４に通知される。制御回路４はＰ１＞（Ｃ＋Ｔ）
となってもバッファメモリ２に対して蓄積したデータを
破棄する制御信号Ｆを出力しない。よって、伝送回路３
への伝送データの出力は継続される。

【００３０】続いて、圧縮データ（イ）がバッファメモ
リ２に入力される。バッファメモリ２に蓄積された圧縮
データ（イ）の大きさは、信号Ｐ２によって制御回路４
に通知される。圧縮データ（イ）が全てバッファメモリ
２に蓄積され、このときＰ２≦（Ｃ×Ｔ）であるので、
制御回路４は制御信号Ｆに蓄積された圧縮データ（ア）
の伝送回路３への出力を中断する信号を出力する。これ
によって伝送データ（ア）の出力が中断され、バッファ
メモリ２に蓄積された圧縮データ（ア）の残ったデータ
が破棄される。バッファメモリ２から伝送回路３へは伝
送データ（イ）が出力される。

【００３１】以上の動作手順によって、入力画像の内容
が変化して圧縮率が低下しても再度圧縮率が回復したと
きには速やかに最新の画像を伝送することができる。

【００３２】次に、本発明の実施例について図面を参照
して詳細に説明する。図５に本発明の１実施例のブロッ
ク図を示す。本実施例は、上記の実施形態におけるバッ
ファメモリ２を、２組のＦＩＦＯ形式の第１バッファ２
１および第２バッファ２２とで構成している。これらの
第１バッファ２１および第２バッファ２２は、それぞれ
１画面分の圧縮データを蓄積できる容量とする。

【００３３】上記構成において、画像圧縮回路１から出
力された圧縮データはバッファメモリ２に入力される。
初めに入力された圧縮データは第１バッファ２１に蓄積
され、伝送データとして伝送回路３に出力される。第１
バッファ２１に蓄積されている圧縮データの大きさは信
号Ｐ１によって制御回路４に通知される。

【００３４】次に入力された圧縮データは第２バッファ
２２に蓄積される。第２バッファ２２に蓄積されている
圧縮データの大きさは信号Ｐ２によって制御回路４に通
知される。第１バッファ２１に蓄積された圧縮データが
伝送されたら、次に第２バッファ２２に蓄積された圧縮
データが伝送される。このように第１バッファ２１と第
２バッファ２２とは交互に画像圧縮回路１から出力され
る圧縮処理後の画像データを蓄積し、それを読み出して
伝送回路３に出力する。制御回路４は信号Ｐ１およびＰ
２を受けて制御信号Ｆを第１バッファ２１および第２バ
ッファ２２に出力する。

【００３５】制御信号Ｆは、第１バッファ２１または第
２バッファ２２に対して蓄積されている圧縮データを破
棄し、圧縮データを画像圧縮回路１から入力中であれば
その蓄積を中断し、また、伝送データを伝送回路３に出
力中であればその出力を中断する制御を行う信号であ
る。

【００３６】次に、本発明の実施例の動作について図２
〜図５を参照して説明する。圧縮画像データの変化が図
２に示すものである場合には、圧縮データ（ア）は第１
バッファ２１に蓄積され、圧縮データ（イ）は第２バッ
ファ２２に蓄積され、圧縮データ（ウ）は第１バッファ
２１に蓄積されるというように、１対のバッファ２１、
２２が交互に使用される。

【００３７】図３の場合には、圧縮データ（ア）は第１
バッファ２１に蓄積されて、伝送回路３に出力される。
このとき信号Ｐ１はＰ１＞（Ｃ×Ｔ）となる。次に圧縮
データ（イ）は第２バッファ２２に蓄積されるが、Ｐ２
＞（Ｃ×Ｔ）となった時点で制御回路４は第２バッファ
２２に制御信号Ｆを出力する。これによって第２バッフ
ァ２２に蓄積された圧縮データ（イ）が破棄され、圧縮
データ（イ）の残りのデータの蓄積が中断される。この
間、伝送回路３へは引き続いて第１バッファ２１から圧
縮データ（ア）が出力される。

【００３８】次に圧縮データ（ウ）は圧縮データ（イ）
が破棄された第２バッファ２２に蓄積される。第１バッ
ファ２１から圧縮データ（イ）が出力された後、第２バ
ッファ２２に蓄積された圧縮データ（ウ）が伝送回路３
から出力される。このようにして圧縮データ（イ）が間
引かれて伝送回路３から送出される。

【００３９】図４の場合には、圧縮データ（ア）は第１
バッファ２１に蓄積されて、伝送回路３に出力される。
このとき信号Ｐ１はＰ１＞（Ｃ×Ｔ）となる。次に圧縮
データ（イ）は第２バッファ２２に蓄積されるが、全デ
ータが蓄積された時点でＰ２≦（Ｃ×Ｔ）となる。この
ため、制御回路４は第１バッファ２１に制御信号Ｆを出
力する。

【００４０】この制御信号Ｆにより、第１バッファ２１
から伝送回路３への伝送データの出力が中断され、第１
バッファ２１に残っている圧縮データ（ア）が破棄され
る。そして第２バッファ２２から圧縮データ（イ）が伝
送回路３に出力される。次に入力される圧縮データ
（ウ）は圧縮データ（ア）が破棄された第１バッファ２
１に蓄積される。

【００４１】上記の手順によれば、圧縮後のデータ量が
変動しても圧縮率を制御することなく、伝送データ速度
を伝送路の容量以下に制御し、さらに伝送可能な最新の
画像データを伝送することが可能となる。

【００４２】なお、上述の実施形態は本発明の好適な実
施の一例ではあるがこれに限定されるものではなく、本
発明の要旨を逸脱しない範囲において種々変形実施可能
である。

【００４３】

【発明の効果】以上の説明より明らかなように、本発明
の画像圧縮伝送装置は、入力画像データを画面毎に圧縮
処理し、圧縮処理された圧縮データを画面毎に蓄えこの
蓄えた画面毎のデータ量に関る信号を出力する。データ
量に関する信号を受け蓄えた圧縮データの出力を制御す
る。この制御により、圧縮データを伝送する伝送路の伝
送容量に応じた画像データの出力が可能となる。本手順
によれば、圧縮率を制御することなく、伝送データ速度
を伝送路の容量以下に制御しつつ、最新の画像データの
伝送を可能とする。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の画像圧縮伝送装置の実施形態を示すブ
ロック構成図である。

【図２】図１に基づく伝送動作を説明するための概念図
である。

【図３】図１に基づく伝送動作を説明するための概念図
である。

【図４】図１に基づく伝送動作を説明するための概念図
である。

【図５】本発明の画像圧縮伝送装置の一実施例を示すブ
ロック構成図である。

【図６】従来例１の画像圧縮伝送装置を示すブロック構
成図である。

【図７】従来例２の画像圧縮伝送装置を示すブロック構
成図である。

【符号の説明】

１ 画像圧縮回路 ２ バッファメモリ ３ 伝送回路 ４ 制御回路 ２１、２２ バッファ

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 入力画像データを画面毎に圧縮処理する
   画像圧縮手段と、前記圧縮処理された圧縮データを画面
   毎に蓄え該蓄えた画面毎のデータ量に関る信号を出力す
   るメモリ手段と、前記信号を受け前記圧縮データの出力
   を制御する制御手段とを有し、前記圧縮データを伝送す
   る伝送路の伝送容量に応じて前記画像データの出力を制
   御し、前記信号は、少なくとも、当該伝送に関る圧縮デ
   ータのデータ量に対する信号と、当該伝送に後続する圧
   縮データのデータ量に対する信号とにより構成される画
   像圧縮伝送装置において、前記当該伝送に関る圧縮データのデータ量が前記伝送容
   量より大きく、且つ、前記後続する圧縮データのデータ
   量が前記伝送容量より大きい場合は、該後続する圧縮デ
   ータの出力を停止する制御を前記制御手段が行うことを
   特徴とする 画像圧縮伝送装置。
2. 【請求項２】 入力画像データを画面毎に圧縮処理する
   画像圧縮手段と、前記圧縮処理された圧縮データを画面
   毎に蓄え該蓄えた画面毎のデータ量に関る信号を出力す
   るメモリ手段と、前記信号を受け前記圧縮データの出力
   を制御する制御手段とを有し、前記圧縮データを伝送す
   る伝送路の伝送容量に応じて前記画像データの出力を制
   御し、前記信号は、少なくとも、当該伝送に関る圧縮デ
   ータのデータ量に対する信号と、当該伝送に後続する圧
   縮データのデータ量に対する信号とにより構成される画
   像圧縮伝送装置において、 前記当該伝送に関る圧縮データのデータ量が前記伝送容
   量より大きく、且つ、前記後続する圧縮データのデータ
   量が前記伝送容量より小さい場合は、前記当該伝送に関
   る圧縮データの出力を中断し、後続する圧縮データの出
   力を開始する制御を前記制御手段が行うことを特徴とす
   る画像圧縮伝送装置。