JPH02243084A - 画像伝送方式 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 【産業上の利用分野】

本発明は、テレビカメラ等の撮像手段により得られた画
像を圧縮符号化し、電話回線等の伝送路を介して画像を
伝送する画像伝送方式に関するものである。

【従来の技術】

従来より、電話回線等の伝送路を用いて画像情報を伝送
する場合に、画像情報を圧縮して伝送することが行われ
ている９画像情報の圧縮には種々の方式が考えられてい
るが、すでに圧縮後復元されている再生画像より外挿的
に予測した予測画像信号列と原画像信号列との差である
予測誤差信号列を求めることにより冗長度を低減させ、
さらに予測誤差信号列を圧縮することにより、圧縮効率
を高めた画像伝送方式がある。 以下では、予測画像信号列を用いる画像伝送方式の例と
して外挿予測−離散サイン変換を用いたものについて説
明する。すなわち、第２図に示すように、テレビカメラ
等の撮像手段より得られた各画素の振幅値はフレームメ
モリのような原画像メモリ１に蓄積されている。原画像
は所定数（たとえば、４×４）の画素を含む複数のブロ
ックに分割され、各ブロックが順次圧縮符号化される。 一方、外挿予測手段９では、符号化後すでに再生された
再生画像信号列に基づき、これから圧縮するブロックの
画素の振幅値を外挿的に線形予測し予測画像信号列を求
める。予測誤差計算手段２では、原画像メモリ１からブ
ロック単位で読み出される原画像信号列と予測画像信号
列との各成分の差をとり、各成分の差を要素とする予測
誤差信号列を求める。離散サイン変換計算手段３は、予
測誤差信号列に対して二次元離散サイン変換を施し、得
られた変換係数列に対して量子化手段４により量子化イ
ンデクスを付与し、符号化手段５では、この量子化イン
デクスをハフマン符号等に変換して符号化する。こうし
て得られた符号を伝送路を介して伝送するのである。 一方、復元手段６では、量子化インデクスに基づいて予
測誤差を復元する。復元された予測誤差と外挿予測手段
９より得られている予測画像信号列とを加算手段７によ
り加算することによって、原画像信号列に対応した再生
画像信号列が得られる。再生画像信号列は、圧縮の過程
から明らかなようにブロック単位で再生画像メモリ８に
蓄積されることになる。ここに、ブロックは画面の左上
隅から右方向に順次生成され、右端に達すると下段の左
端に戻るようにして順次作成される。したがって、再生
画像メモリ７にも、この順序で再生画像が蓄積されるこ
とになる。 伝送路を介して伝送された符号から画像を再生するには
、復号化手段１２によって量子化インデクスを復元し、
この量子化インデクスに基づいて復元手段により予測誤
差信号列を復元し、さらに、すでに再生されているブロ
ックの再生画像信号列に基づいて外挿予測手段９により
再生される予測画像信号列を加算手段７により予測誤差
信号列と加算して再生画像信号列を得るのである。こう
して、再生画像メモリ８にはブロック単位で画像が再生
されることになる。 ところで、外挿予測手段８において、再生画像より予測
誤差信号列を得るには、次のような演算を行う。 ＋２　、、、）＝α（２１−＋　１Ｊ）＋β（２＋、、
＋−＋）　　・・・■すなわち、注目する画素の予測値
（！Ｘ、、、）は、再生画像における対応する画素の左
隣の画素の振幅値（２１−＋１Ｊ）のα倍と、１隣の画
素の振幅値（ｋ、。 Ｊ−１）のβ倍とを加算した値とするのである。ただし
、α、βは予測係数であって、１より小さい値に設定さ
れる。したがって、４×４要素のブロックについてｉ、
Ｊ＝（１，２，３，４１であるとすれば、ｉ　、ｊ　＝
ｌのときには、左隣もしくは１隣のブロックの要素を用
いて計算を行うことになる。ここに、ブロックは上述し
たように、画面上で右方向に順次生成され、右端に達す
ると下段の左端から再び右方向に順次生成されるように
なっているから、左隣および１隣のブロックはすでに再
生済みのブロックとなるのである。

【発明が解決しようとする課題］ 以上説明したように、送信側と受信側とにおいてともに
外挿的に線形予測を行うのであって、送信側と受信側と
でそれぞれ量子化インデクスから復元した予測誤差信号
列が一致していれば、送信側の再生画像と受信側の再生
画像とは一致することになる。しかしながら、実際には
、伝送路の状態等により伝送中に誤りが生じると、送信
側と受信側とで、量子化インデクスから復元した予測誤
差信号列が一致しなくなり、再生画像に違いが生じるこ
とになる。外挿的な予測は再生画像に基づいて行ってい
るから、再生画像に違いが生じると、予測誤差にも違い
が生じることになり、予測を重ねるごとに予測誤差の相
違が累積され、画面の右下開になるほど画像に歪みが生
じるのである。 本発明は上記問題点の解決を目的とするものであり、伝
送路の状態が悪化しても伝送エラーによる画像の歪みが
増加しないようにした画像伝送方式を提供しようとする
ものである。 【課題を解決するための手段】 本発明では、上記目的を達成するために、原画像を所定
数の画素を含む複数のブロックに分割し、各ブロック内
の画素の振幅値を成分とする原画像信号列とこのブロッ
クに対応する予測画像信号列との差である予測誤差信号
列を順次圧縮符号化して伝送するとともに、すでに圧縮
後復元されているブロックの各画素の振幅値に基づいて
外挿的に線形予測して次ブロックに対する予測画像を得
るようにした画像伝送方式において、伝送路の状態を伝
送状態検出手段により監視するとともに、伝送路の状態
に応じて予測係数を変更するようにしているのである。

【作用】

作用を説明するために、まず外挿予測における誤差の累
積を定量的に考察する。すなわち、上述したように、着
目する画素の予測値は、再生画像における左隣の画素と
１隣の画素との振幅値から求められるから、簡単化のた
めに、予測値をｆ、１隣の画素の振幅値をｇ、左隣の画
素の振幅値をｈとするならば、■式により、 ｆ＝αｇ＋βｈ となる、ここで、伝送エラーにより誤差Δｇが発生した
とすれば、予測値ｆ′は、 ｆ’＝α（ｇ＋Δｇ）＋βｈ となるから、予測値の誤差は、 ｆ　’−ｆ　＝α・Δｇ となる、すなわち、送信側と受信側との予測値にα・Δ
ｇの誤差が発生するのであり、この誤差が歪みの原因に
なる。 予測値に誤差が発生すると、予測値に基づいて再生され
る再生画像の画素の値にも誤差が生じることになり、こ
の再生画像に基づいて得られる予測値にさらに誤差が生
じる。つまり、伝送エラーが発生した画素から、下にｎ
画素、右にｍ画素離れた位置では、 α１β１・Δｇ の誤差が生じることになる。したがって、予測係数α、
βを１より小さい値に設定しておけば、伝送エラーが発
生した位置の画素からある程度前れると歪みが減少し、
伝送エラーによる影響が低減すると考えられる。ここに
、予測係数α、βが小さいほど伝送エラーによる影響が
急速に低減するから、伝送エラーによる歪みの発生を防
止する点に間しては予測係数α、βを小さくするのが望
ましいが、予測係数α、βをあまり小さくすると、予測
値が原画像の値から大きくずれることになり、予測誤差
が大きな値になるから、冗長度が増加し、圧縮効率が低
下することになる。 そこで、本発明においては、上述の構成を採用すること
により、伝送エラーが生じない程度に伝送路の状態が良
好な場合には、予測係数を大きな値に設定して圧縮効率
を高め、伝送路の状態が悪く伝送エラーの発生頻度が高
くなると予想される場合には、予測係数を小さくして圧
縮効率を若干低下させながらも再生画像への歪みの発生
を低減させているのである。

【実施例】

基本構成は第２図に示した従来構成と同じであるから、
同一構成については同番号を付して説明を省略する。 第１図に示すように、外挿予測手段９は、予測係数選択
手段１０で選択された予測係数を用いて再生画像から予
測画像信号列を得る。予測係数は、２種類が用意され、
たとえば１／２と３７８との一方が選択される。つまり
、上述した■式は、（ｆｆｉ　Ｉ、Ｊｌ＝　１　／２　
（嵌−−１，Ｊ）＋（２１，Ｊ−１））（ｆｆｉ　ｌ、
Ｊ）＝　３／８　（（ｉ　＋−＋、Ｊ）＋（ｉ　１．Ｊ
−１））のいずれかの形で用いられることになる。予測
係数の選択は、伝送路の状態に応じてなされるのであっ
て、伝送状態検出手段１１により検出された伝送路の状
態が悪く、伝送エラーが発生すると予想される場合には
、予測係数を３７８とし、それ以外の場合には、予測係
数ミ１／２とするのである。 上記構成では、伝送路の状態が良好であるときには、予
測係数を大きな値にしているから、このときには符号化
効率が良く、伝送路の状態が悪化して伝送エラーが生じ
るときには、予測係数を小さな値にして冗長度を増加さ
せるとともに、歪みの影響を近距離に止めることにより
、受信側での再生画像の歪みの発生を少なくすることが
できるのである。

【発明の効果】

本発明は上述のように、原画像を所定数の画素を含む複
数のブロックに分割し、各ブロック内の画素の振幅値を
成分とする原画像信号列とこのブロックに対応する予測
画像信号列との差である予測誤差信号列を順次圧縮符号
化して伝送するとともに、すでに圧縮後復元されている
ブロックの各画素の振幅値に基づいて外挿的に線形予測
して次ブロックに対する予測画像を得るようにした画像
伝送方式において、伝送路の状態を伝送状態検出手段に
より監視するとともに、伝送路の状態に応じて予測係数
を変更するようにしているものであり、伝送エラーが生
じない程度に伝送路の状態が良好な場合には、予測係数
を大きな値に設定して圧縮効率を高め、伝送路の状態が
悪く伝送エラーの発生頻度が高くなると予想される場合
には、予測係数を小さくして圧縮効率を若干低下させな
がらも再生画像への歪みの発生を低減させているのであ
り、伝送路の状態が悪いと冗長度を増すことができるか
ら、伝送エラーによる画像の歪みが少なくなるという利
点を有するのである

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例を示す構成図、第２図は従来例
を示す構成図である。 １・・・原画像メモリ、２・・・予測誤差計算手段、３
・・・離散サイン変換計算手段、４・・・量子化手段、
５・・・符号化手段、６・・・復元手段、７・・・加算
手段、８・・・再生画像メモリ、９・・・外挿予測手段
、１０・・・予測係数選択手段、１１・・・伝送状態検
出手段。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）原画像を所定数の画素を含む複数のブロックに分
   割し、各ブロック内の画素の振幅値を成分とする原画像
   信号列とこのブロックに対応する予測画像信号列との差
   である予測誤差信号列を順次圧縮符号化して伝送すると
   ともに、すでに圧縮後復元されているブロックの各画素
   の振幅値に基づいて外挿的に線形予測して次ブロックに
   対する予測画像を得るようにした画像伝送方式において
   、伝送路の状態を伝送状態検出手段により監視するとと
   もに、伝送路の状態に応じて予測係数を変更することを
   特徴とする画像伝送方式。