JP4118245B2 - 画像送信装置、画像受信装置および画像伝送システム - Google Patents
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Description
さらに、携帯電話に関連して拡張されたMobile-CMADS, MSDL, MPL, MVIは、現状その画素数が少ないことにより、いずれも回路的な工夫により配線本数を削減している。しかしながら、これは当面のことであり、今後さらに画素数が増加するにつれて、データ量の急激な増加、回路の高周波数化、それに伴う回路コストの増大を考慮すると、今後は回路的な工夫にも限界が出てくる。
前記色差差分データを符号化して符号化データを生成する符号化手段と、
前記符号化データと、画像データの統計的性質に基づいて定められた前記符号化データの出現確率と、に基づいて、前記符号化データの各ビットにおける特定のビット値に、それぞれ異なる係数を掛けた値を加算して多値データを生成する多値化手段と、
前記多値データを少なくとも1本の伝送線を介して送信する送信手段と、を備えることを特徴とする画像送信装置が提供される。
受信された前記多値データに基づいて、画像データの統計的性質を考慮に入れて前記符号化データを復元する符号化手段と、
前記符号化データを復号して、現在の実画像データの色差信号と過去の画像データにより予測された現在の予測値の色差信号との差分に関する色差差分信号を生成する復号手段と、
前記色差差分信号に基づいて、現在の実画像データを復元する画像復元手段と、を備えることを特徴とする画像受信装置が提供される。
この画像データを受信する画像受信装置と、を備えた画像伝送システムにおいて、
前記画像送信装置は、
過去の画像データにより予測された現在の予測値と現在の実画像データとの差分に関する色差差分データを計算する色差差分計算手段と、
前記色差差分データを符号化して符号化データを生成する符号化手段と、
前記符号化データと、画像データの統計的性質に基づいて定められた前記符号化データの出現確率と、に基づいて、前記符号化データの各ビットにおける特定のビット値に、それぞれ異なる係数を掛けた値を加算して多値データを生成する多値化手段と、
前記多値データを少なくとも1本の伝送線を介して送信する送信手段と、を有し、
前記画像受信装置は、
少なくとも1本の伝送線を介して送信された多値データを受信する受信手段と、
受信された前記多値データに基づいて、画像データの統計的性質を考慮に入れて符号化データを復元する符号化手段と、
前記符号化データを復号して、現在の実画像データの色差信号と過去の画像データにより予測された現在の予測値の色差信号との差分に関する色差差分信号を生成する復号手段と、
前記色差差分信号に基づいて、現在の実画像データを復元する画像復元手段と、を有することを特徴とする画像伝送システムが提供される。
p(ε)=k*exp(−√2(|ε|α+β)/σ) …(1)
{2*ΔG7+ΔG6、2*ΔG5+ΔG4、2*ΔG3+ΔG2、2*ΔG1+ΔG0}が、多値化写像の一例である。1画素=24ビット分のデータであるΔG,Δ(R−G)、Δ(B−G)に関しても、同じように多値化写像を考えることができるが、このとき、必ずしも同じ色信号のビット由来でビット割当て式を構成する必然はない。例えば、Gと(R−G)を混ぜて、2*ΔG1+Δ(R−G)0とビット割当て式を構成してもよく、全体として、24ビットすべてが引数として使用されていればよい。
(2*ΔG7+ΔG6)*I
(2*ΔG5+ΔG4)*I
(2*ΔG3+ΔG2)*I
(2*ΔG1+ΔG0)*I
なる4値の電流が4本の配線2に流れることで、データ転送することを意味している。これを定義に対応づけると以下のようになる。
MVL1: 2*ΔG7+ΔG6
MVL2: 2*ΔG5+ΔG4
MVL3: 2*ΔG3+ΔG2
MVL4: 2*ΔG1+ΔG0
ここで、MVL={MVL1、MVL2、MVL3、MVL4}であり、arg(MVL1)={ΔG7、ΔG6}、arg(MVL2)={ΔG5、ΔG4}、arg(MVL3)={ΔG3,ΔG2}、arg(MVL4)={ΔG1、ΔG0}であり、arg(MVL)={ΔG7,ΔG6、ΔG5、ΔG4、ΔG3、ΔG2、ΔG1、ΔG0}である。Arg(MVL)は、ΔGのすべてのビットを含んでいる。
8*ΔGx+4*ΔGx+2*ΔGx+ΔGx
なる形のビット割当て式で構成される多値化写像を考える。ビットBが1となる確率をΦ(B)と表す。説明のため、例えば、
Φ(ΔG0)=0.38、Φ(ΔG1)=0.38、Φ(ΔG2)=0.33、
Φ(ΔG3)=0.26、Φ(ΔG4)=0.19、Φ(ΔG5)=0.11、
Φ(ΔG6)=0.05、Φ(ΔG7)=0.02
と仮定する。ここでの値は、1H差分での値を例として示している。以降しばらく、1H差分での値を利用して説明していく。DPCMでは異なった値になるが、議論は同様にできる。さて、このとき、
8*ΔG0+4*ΔG2+2*ΔG4+ΔG6 …(2)
8*ΔG1+4*ΔG3+2*ΔG5+ΔG7 …(3)
と
8*ΔG7+4*ΔG5+2*ΔG3+ΔG1 …(4)
8*ΔG6+4*ΔG4+2*ΔG2+ΔG0 …(5)
の比較を考える。(2)および(3)式はMSB側にΔG0とΔG1のように確率が高くなるようにビットを割当てている。一方、(4)および(5)式はMSB側にΔG7とΔG6のように確率が低くなるようにビットを割当てている。当然、MSBに1となる確率を高く割当てた(2)および(3)式の方が、値が大きくなる。
{2*ΔG7+ΔG0、2*ΔG6+ΔG1、2*ΔG5+ΔG2、2*ΔG4+ΔG3} …(6)
{2*ΔG7+ΔG6、2*ΔG5+ΔG4、2*ΔG3+ΔG2、2*ΔG1+ΔG0} …(7)
2*{Φ(ΔG7)+Φ(ΔG5)+Φ(ΔG3)+Φ(ΔG1)}
+Φ(ΔG6)+Φ(ΔG4)+Φ(ΔG2)+Φ(ΔG0) …(8)
2*{Φ(ΔG7)+Φ(ΔG6)+Φ(ΔG5)+Φ(ΔG4)}
+Φ(ΔG3)+Φ(ΔG2)+Φ(ΔG1)+Φ(ΔG0) …(9)
Φ(ΔG7)+Φ(ΔG5)+Φ(ΔG3)+Φ(ΔG1)
−Φ(ΔG7)−Φ(ΔG6)−Φ(ΔG5)−Φ(ΔG4)
=Φ(ΔG3)+Φ(ΔG1)−Φ(ΔG6)−Φ(ΔG4)
=Φ(ΔG3)−Φ(ΔG6)+Φ(ΔG1)−Φ(ΔG4)>0 …(10)
32*ΔG5+16*ΔG4+8*ΔG3+4*ΔG2+2*ΔG1+ΔG0 …(11)
32*Δ(B−G)5+16*Δ(B−G)4+8*Δ(B−G)3+4*Δ(B−G)2+2*Δ(B−G)1+Δ(B−G)0 …(12)
32*Δ(R−G)5+16*Δ(R−G)4+8*Δ(R−G)3+4*Δ(R−G)2+2*Δ(R−G)1+Δ(R−G)0 …(13)
32*Δ(R−G)7+16*Δ(B−G)7+8*ΔG7+4*Δ(R−G)6+2*Δ(B−G)6+ΔG6 …(14)
32*Δ(R−G)7+16*ΔG6+8*Δ(R−G)4+4*Δ(B−G)2+2*ΔG3+ΔG0 …(15)
32*Δ(B−G)7+16*ΔG7+8*Δ(B−G)4+4*Δ(R−G)2+2*Δ(R−G)1+ΔG1 …(16)
32*Δ(R−G)6+16*Δ(B−G)5+8*ΔG5+4*ΔG4+2*Δ(B−G)1+ΔG2 …(17)
32*Δ(B−G)6+16*Δ(R−G)5+8*Δ(R−G)3+4*Δ(B−G)3+2*Δ(R−G)0+Δ(B−G)0 …(18)
Φ(ΔG0)=0.388544
Φ(ΔG1)=0.388544
Φ(ΔG2)=0.335163
Φ(ΔG3)=0.267798
Φ(ΔG4)=0.191600
Φ(ΔG5)=0.117569
Φ(ΔG6)=0.058535
Φ(ΔG7)=0.021991
Φ(Δ(R−G)0)=Φ(Δ(B−G)0)=0.3031159
Φ(Δ(R−G)1)=Φ(Δ(B−G)1)=0.3031159
Φ(Δ(R−G)2)=Φ(Δ(B−G)2)=0.2212769
Φ(Δ(R−G)3)=Φ(Δ(B−G)3)=0.1354912
Φ(Δ(R−G)4)=Φ(Δ(B−G)4)=0.063908
Φ(Δ(R−G)5)=Φ(Δ(B−G)5)=0.00207737
Φ(Δ(R−G)6)=Φ(Δ(B−G)6)=0.0040364
Φ(Δ(R−G)7)=Φ(Δ(B−G)7)=0.0003916
32*Φ(Δ(R−G)5)+16*Φ(Δ(R−G)4)+8*Φ(Δ(R−G)3)
+4*Φ(Δ(R−G)2)+2*Φ(Δ(R−G)1)+Φ(Δ(R−G)0)
=32*0.303+16*0.303+8*0.221+4*0.135+2*0.063+0.002=4.565 …(19)
32*Φ(ΔG5)+16*Φ(ΔG4)+8*Φ(ΔG3)
+4*Φ(ΔG2)+2*Φ(ΔG1)+Φ(ΔG0)
=32*0.388+16*0.388+8*0.335+4*0.267+2*0.191+0.117=11.476 …(20)
32*Δ(R−G)7+16*Δ(B−G)7+8*ΔG7+4*Δ(R−G)6+2*Δ(B−G)6+ΔG6=32*0.0003+16*0.0003+8*0.021+4*0.004+2*0.004+0.058=0.277 …(21)
Φ(Δ(R−G)7)=Φ(Δ(B−G)7)
Φ(Δ(R−G)6)=Φ(Δ(B−G)6)
Φ(Δ(R−G)5)=Φ(Δ(B−G)5)
Φ(ΔG7)
Φ(ΔG6)
Φ(Δ(R−G)4)=Φ(Δ(B−G)4)
Φ(ΔG5)
Φ(Δ(R−G)3)=Φ(Δ(B−G)3)
Φ(ΔG4)
Φ(Δ(R−G)2)=Φ(Δ(B−G)2)
Φ(ΔG3)
Φ(Δ(R−G)1)=Φ(Δ(B−G)1)
Φ(Δ(R−G)0)=Φ(Δ(B−G)0)
Φ(ΔG2)
Φ(ΔG1)
Φ(ΔG0)
32*Δ(R−G)7+16*Δ(R−G)5+8*Δ(R−G)4+4*Δ(B−G)3+2*ΔG3+Δ(B−G)0 …(22)
32*Δ(B−G)7+16*Δ(B−G)5+8*Δ(B−G)4+4*ΔG4+2*Δ(R−G)1+ΔG2 …(23)
32*Δ(R−G)6+16*ΔG7+8*ΔG5+4*Δ(R−G)2+2*Δ(B−G)1+ΔG1 …(24)
32*Δ(B−G)6+16*ΔG6+8*Δ(R−G)3+4*Δ(B−G)2+2*Δ(R−G)0+ΔG0 …(25)
32*Δ(R−G)7+16*Δ(R−G)5+8*Δ(R−G)4+4*Δ(R−G)3+2*Δ(R−G)1+Δ(R−G)0 …(26)
32*Δ(B−G)7+16*Δ(B−G)5+8*Δ(B−G)4+4*Δ(B−G)2+2*Δ(B−G)1+Δ(B−G)0 …(27)
32*Δ(R−G)6+16*ΔG7+8*ΔG5+4*Δ(R−G)2+2*ΔG3+ΔG1 …(28)
32*Δ(B−G)6+16*ΔG6+8*Δ(B−G)3+4*ΔG4+2*ΔG2+ΔG0 …(29)
8*Δ(R−G)7+4*Δ(R−G)3+2*Δ(B−G)3+ΔG0 …(30)
8*Δ(B−G)7+4*ΔG5+2*ΔG4+ΔG1 …(31)
8*Δ(R−G)6+4*Δ(B−G)4+2*Δ(R−G)2+ΔG2 …(32)
8*Δ(B−G)6+4*Δ(R−G)4+2*Δ(B−G)2
+Δ(B−G)0 …(33)
8*Δ(R−G)5+4*ΔG6+2*ΔG3+Δ(R−G)0 …(34)
8*Δ(B−G)5+4*ΔG7+2*Δ(R−G)1+Δ(B−G)1 …(35)
64値: 32→5.7 で1/5.6に (配線数は12本→2本で1/6)
16値: 8→1.7 で1/4.7に (配線数は12本→3本で1/4)
と、1/5へと削減(80%の大幅削減)していることが理解できる。すなわち、配線数削減を達成しなおかつ電流量も抑制できている。
8*Δ(R−G)7+4*Δ(R−G)3+2*Δ(B−G)3+ΔG0
8*Δ(B−G)7+4*ΔG5 +2*ΔG4 +ΔG1
8*Δ(R−G)6+4*Δ(B−G)4+2*Δ(R−G)2+ΔG2
8*Δ(B−G)6+4*Δ(R−G)4+2*Δ(B−G)2+Δ(B−G)0
8*Δ(R−G)5+4*ΔG6 +2*ΔG3 +Δ(R−G)0
8*Δ(B−G)5+4*ΔG7 +2*Δ(R−G)1+Δ(B−G)1
ΔG8
4*Δ(B−G)4+2*ΔG5 +ΔG0
4*Δ(R−G)4+2*Δ(R−G)3+ΔG1
4*ΔG6 +2*Δ(B−G)3+ΔG2
8*Δ(R−G)7+4*ΔG7 +2*ΔG4 +Δ(B−G)0
8*Δ(B−G)7+4*ΔG8 +2*Δ(R−G)2+Δ(R−G)0
8*Δ(R−G)6+4*Δ(B−G)5+2*Δ(B−G)2+Δ(B−G)1
8*Δ(B−G)6+4*Δ(R−G)5+2*ΔG3 +Δ(R−G)1
4*Δ(B−G)4+2*ΔG5 +ΔG0
8*Δ(R−G)8+4*Δ(R−G)4+2*Δ(R−G)3+ΔG1
8*Δ(B−G)8+4*ΔG6 +2*Δ(B−G)3+ΔG2
8*Δ(R−G)7+4*ΔG7 +2*ΔG4 +Δ(B−G)0
8*Δ(B−G)7+4*ΔG8 +2*Δ(R−G)2+Δ(R−G)0
8*Δ(R−G)6+4*Δ(B−G)5+2*Δ(B−G)2+Δ(B−G)1
8*Δ(B−G)6+4*Δ(R−G)5+2*ΔG3 +Δ(R−G)1
8*SIG +4*Δ(B−G)4+2*ΔG5 +ΔG0
8*Δ(R−G)8+4*Δ(R−G)4+2*Δ(R−G)3+ΔG1
8*Δ(B−G)8+4*ΔG6 +2*Δ(B−G)3+ΔG2
8*Δ(R−G)7+4*ΔG7 +2*ΔG4 +Δ(B−G)0
8*Δ(B−G)7+4*ΔG8 +2*Δ(R−G)2+Δ(R−G)0
8*Δ(R−G)6+4*Δ(B−G)5+2*Δ(B−G)2+Δ(B−G)1
8*Δ(B−G)6+4*Δ(R−G)5+2*ΔG3 +Δ(R−G)1
2 配線
3 ソースドライバ
4 画像データ取込部
5 色差化部
6 MED予測器
7 色差差分計算部
8 符号化部
9 D/A変換器
10 多値出力部
11 多値入力部
12 A/D変換部
13 符号復元部
14 MED予測器
15 色差復元部
16 画像データ出力部
17 色差化部
18 画像復元部
Claims (4)
- 過去の画像データにより予測された現在の予測値と現在の実画像データとの差分に関する色差差分データを計算する色差差分計算手段と、
前記色差差分データを符号化して符号化データを生成する符号化手段と、
前記符号化データと、画像データの統計的性質に基づいて定められた前記符号化データの出現確率と、に基づいて、前記符号化データの各ビットにおける特定のビット値に、それぞれ異なる係数を掛けた値を加算して多値データを生成する多値化手段と、
前記多値データを少なくとも1本の伝送線を介して送信する送信手段と、を備えることを特徴とする画像送信装置。 - 前記多値化手段は、1つの画素に対して複数の前記多値データを生成し、
前記送信手段は、1つの画素に対応する複数の前記多値データを1本の伝送線でシリアルに転送するか、または1つの画素に対応する複数の前記多値データを複数の伝送線でパラレルに転送することを特徴とする請求項1に記載の画像送信装置。 - 少なくとも1本の伝送線を介して送信された、符号化データの各ビットにおける特定のビット値に画像データの統計的性質に基づいて定められた出現確率に応じた係数を掛けた値を加算して生成される多値データを受信する受信手段と、
受信された前記多値データに基づいて、画像データの統計的性質を考慮に入れて前記符号化データを復元する符号化手段と、
前記符号化データを復号して、現在の実画像データの色差信号と過去の画像データにより予測された現在の予測値の色差信号との差分に関する色差差分信号を生成する復号手段と、
前記色差差分信号に基づいて、現在の実画像データを復元する画像復元手段と、を備えることを特徴とする画像受信装置。 - 画像データを送信する画像送信装置と、
この画像データを受信する画像受信装置と、を備えた画像伝送システムにおいて、
前記画像送信装置は、
過去の画像データにより予測された現在の予測値と現在の実画像データとの差分に関する色差差分データを計算する色差差分計算手段と、
前記色差差分データを符号化して符号化データを生成する符号化手段と、
前記符号化データと、画像データの統計的性質に基づいて定められた前記符号化データの出現確率と、に基づいて、前記符号化データの各ビットにおける特定のビット値に、それぞれ異なる係数を掛けた値を加算して多値データを生成する多値化手段と、
前記多値データを少なくとも1本の伝送線を介して送信する送信手段と、を有し、
前記画像受信装置は、
少なくとも1本の伝送線を介して送信された多値データを受信する受信手段と、
受信された前記多値データに基づいて、画像データの統計的性質を考慮に入れて符号化データを復元する符号化手段と、
前記符号化データを復号して、現在の実画像データの色差信号と過去の画像データにより予測された現在の予測値の色差信号との差分に関する色差差分信号を生成する復号手段と、
前記色差差分信号に基づいて、現在の実画像データを復元する画像復元手段と、を有することを特徴とする画像伝送システム。
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