JPH03214827A

JPH03214827A - ディジタル画像信号伝送方式

Info

Publication number: JPH03214827A
Application number: JP2008482A
Authority: JP
Inventors: Yoichi Takakubo; 高窪　陽一
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1990-01-19
Filing date: 1990-01-19
Publication date: 1991-09-20

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】〔発明の目的〕（産業上の利用分野）本発明は、ディジタル音声信号など付加的情報を付けた
ディジタル画像信号を、高効率、がっ高品質に伝送する
ディジタル画像信号伝送方式に関する。

（従来の技術）従来、ディジタル画像信号に付加的情報、例えばディジ
タル音声信号を付随させて伝送する場合、時間軸多重方
式か採用されている。

この時間軸多重方式は、第４図に示すように、ディジタ
ル画像信号１及びディジタル音声信号２を時間軸上で分
割してのち圧縮し、圧縮されたディジタル画像信号１ａ
，ｌｂ，・・・とディジタル音声信号２ａ，２ｂ，・・
・を多重化した画像音声多重信号３を得る方式である。

この時間軸多重方式は使用可能なチャンネル数の制約か
ら同一チャンネル例えば同一の周波数キャリア、または
同一の回線、あるいは同一のケーブルを用いての伝送方
式であり、その伝送チャンネルに何等かの妨害が生じた
ときディジタル画像信号とディジタル音声信号の両方に
障害が生じるという欠点があった。

通常、ディジタル画像信号とディジタル音声信号か妨害
を受けた場合、ディジタル音声信号の方がディジタル画
像信号よりも、一般的に妨害に対する強さは高いものが
要求される。

特に音楽のようなものではなく、音声信号そのものが情
報を持つニュース等の場合、人の声はなるべく損なわれ
ないようにしなければならない。そのためディジタル音
声信号では、ディジタル画像信号とは独立に強力な誤り
訂正符号化とインターリーブ処理が施されるが、この誤
り訂正符号のために情報の冗長度か高くなってしまう。

また、伝送容量の限られた伝送チャンネルでディジタル
画像信号とディジタル音声信号を多重伝送する場合、画
像信号を伝送するのに必要なデータ量か非常に多く、音
声信号として十分なデータ量を割り当てられないという
問題があった。そのため、ＣＤの様な高品質な音声信号
、即ち］−６ビット２チャンネル、４４．１ＫＨｚサン
プリングの様な、或いはそれ以上の情報量の多いものは
そのままでは送れず、何等かの圧縮処理が必要で、それ
でもなお、十分な音声品質は得られなかった。

（発明か解決しようとする課題）上記の様に従来の方式では、伝送容量の限られた伝送チ
ャンネルを用いてディジタル画像信号とデ５イ／タル音
声信号を多重して伝送する場合、ディジタル画像信号の
データ量がディジタル音声信号のデータ量に比べて非常
に大きいため、ディジタル音声信号のために十分なデー
タを送れず、次のような問題点かあった。

■　画像信号にふさわしい高品質な音声を伝送できない
。

■　画像信号に妨害が発生すると、同じように音声信号
にも影響を受けてしまい、画像が消えると音声も消えて
しまう。

そこで、本発明は、付加的情報付のディジタル画像信号
を伝送する際、画像信号にふさわしい高品質の付加的情
報を効率よく伝送すると共に、情報の一部、例えば画像
信号の一部に妨害か生じても、少なくとも付加的情報の
基本的な情報は損われないようにし、全体的な情報品質
の保証をすることができるディジタル画像信号伝送方式
を提供することを目的とする。

〔発明の構成〕

（課題を解決するための手段）上記課題を解決する本発明は、ディジタル信号の付加的
情報を加えてディジタル画像信号を伝送するディジタル
画像信号伝送方式において、前記付加的情報を前記ディ
ジタル画像信号と同一チャンネルで伝送する成分及び他
のチャンネルで伝送する成分とに分割する成分分割手段
と、分割された付加的情報をタイミングを整えて前記デ
ィジタル画像信号と同一チャンネル及び他のチャンネル
に割付けるチャンネル割付け手段と、複数チャンネルを
介して伝送されてきた付加的情報付のディジタル画像信
号及びこれに付属される付加的情報に対する残りの付加
的情報をタイミングを整えて合成する情報再生手段とを
有し、前記付加的情報を前記ディジタル画像信号を伝送
するチャンネルを含めて複数チャンネルで伝送すること
を特徴とする。

また、前記付加的情報がディジタル音声信号である場合
、前記成分分割手段は、前記ディジタル音声信号を、該デ
ィジタル音声信号の基本となる情報を含む周波数帯域と
、該帯域と一部か重なり合うと共に前記基本となる情報
の１部を含む周波数帯域とに分割し、前記再生手段は、伝送に際し前記周波数帯域のうち１つ
に含まれる前記基本となる情報が失われたとき、他の帯
域に含まれる前記基本となる情報を用いて失われた基本
となる情報の代替となる情報を生成することを特徴とす
る。

（作用）本発明のディジタル画像信号伝送方式では、付加的情報
、例えばディジタル音声信号は、画像信号と同一チャン
ネルばかりでなくその他の複数チャンネルも使用するの
で、高品質な音声を伝送するのに十分なデータ容量を確
保できる。

また、各チャンネルから伝送されてくる情報を選択し、
組み合わせて再生し、使用できるので選択方式を適正化
することにより付加的情報の品質を用途に合わせて選ぶ
ことができる。

さらに、基本的な情報か失われたとき、例えば音声の低
域成分が失われても、高城成分に含まれる成分を抽出し
、代替情報とすることができる。

（実施例）以下、本発明の実施例を説明する。

第１図（ａ）は本発明を実施したディジタル画像信号伝
送装置の基本概念を示すブロック図、第１図（ｂ）は付
加的情報の帯域分割方式の説明図、第２図は上記装置の
動作方式を示す説明図である。

第１図において、本例のディジタル画像信号伝送装置は
、送信装置として、ディジタル音声信号２を帯域分割す
る手段４と、ディジタル画像信号１及び帯域分割された
信号を符号化する符号化回路２００と、ディジタル画像
信号１と帯域分割された信号５（低域）及び６（高城）
とにそれぞれユニークワ．一ドを付加する手段７を有し
ている。

また、ユニークワードを付加されたディジタル画像信号
８及び低域のディジタル音声信号９とを時間軸で多重化
する手段１０と、多重化された信号１１及びユニークワ
ードを付加された高域のディジタル音声信号］２を誤り
訂正符号化する手段１３を有している。誤り訂正符号化
された２チャンネルの信号１４．１５は伝送路網、例え
ばパケット伝送路網へ送られる。

帯域分割手段４は、第１図（ｂ）に示すように、横軸を
周波数、縦軸を強度とする関数において、基本的な情報
Ｓ。に対し、低域成分５では基本的な情報Ｓｏを全て含
み、高城成分６ては、少なくともその一部を含むように
帯域を分割する。

一方、上記ディジタル画像信号伝送装置は、受信装置と
して、信号１４．１５に対応する受信信号１６．１７を
入力し誤り訂正復号化する手段１８と、復号化された信
号１９．２０のユニークワードのそれそれを検出し位置
合わせをする手段２１と、位置合わせされた時間軸多重
に係る信号２２を時間軸上で分離し再生画像信号２５と
他の信号２６とに分離する手段２４と、複号化回路３０
０と、前記手段２４及び位置合わせ手段２１から出力さ
れる付加的情報の低域及び高城成分に相当する信号２６
．２３を帯域合成し再生音声信号２８を得る手段２７と
て構成されている。

第２図は、各制御手段を通過する毎の各信号の遷移状態
をタイムチャート的に示したものである。

図において、２９はユニークワードを、３０は誤り訂正
符号を示している。受信時において、信号１６と１７と
の間には受信時間差△ｔが生ずるか、これは後のユニー
クワード２９を用いての位置合わせにより取り除くこと
かできる。

したがって、本例では、音声信号を複数チャンネルを用
いて伝送するので、高品質な音声を伝送するのに十分な
データ容量を確保できる。

また、人力されたディジタル音声信号を第１図（ｂ）に
示すように低域成分５及び高域成分６に分割するので、
低域成分５には基本的な情報Ｓ。

を全で含み、高城成分６にはその一部を含み、例え低域
成分５の情報が脱落しても高城成分６の情報でカバーで
きる。また、例えば高城成分６の情報が脱落しても低域
成分５の情報でカバーできる。

具体的には、例えばニュースの画像信号及び音声信号に
おいて、基本的な情報Ｓ。とじて人の声の帯域を設定し
ておけば、例え画像信号と共に低域成分の情報が脱落し
たとしても、画像は乱れるが音声は聴き取ることができ
、重大ニュースについての聞き洩らしによるトラブルな
どが避けられる。

また、本例では、手段７にてユニークワード２９を付加
し、手段２１でこのユニークワードを用いて位置合わせ
をするので、音声品質を適宜品質に調整することができ
る。例えば音楽の情報では、全ての音声信号についての
情報を合成し、その品質を最大値に高めることができる
。

第３図は具体的な回路構成例の説明図である。

第１図（ａ）（ｂ）に示した信号形態はそのまま採用す
る。伝送路網はパケット網であるとする。

まずディジタル画像信号１は、ユニークワード発生装置
３１で生成されたユニークワードと加算回路３２によっ
て加算され、固定遅延回路３３に人力される。

固定遅延回路３３はディジタル画像信号１を十分な時間
遅延させ、受信側での画像信号の位相が別チャンネルで
送られた音声信号２より遅れるようにし、その出力は時
間軸多重回路３４に入力される。

一方、ディジタル音声信号２は、ローバスフィルタ３５
、ハイバスフィルタ３６の各々に入力される。ローバス
フィルタ３５、ハイパスフィルタ３６の各々の出力信号
５，６は、ユニークワード発生回路３７で発生されたユ
ニークワードと加算回路３８及び加算回路３９によって
それぞれ加算され、加算回路３８の出力９は時間軸多重
回路３４に出力され、加算回路３９の出力は符号化器４
０に出力される。

ディジタル画像入力信号ユとディジタル音声入力信号２
を時間軸多重した信号である時間軸多重回路３４の出力
１１は、選択回路４１に入力され、選択回路４１の切り
替え操作によって順次符号化器４２．４３に人力され、
符号化されてのち選択回路４４に入力され、ここで交互
に選択されることにより多重化信号１１となって出力さ
れる。

選択回路４４の出力はバッファメモリ４５に入力され、
データレートが一定になるように調整される。バッファ
メモリ４５の出力は誤り訂正回路４６に人力され、その
出力１４はパケット送信装置４７を介してパケット伝送
路網４８に入力される。

また、符号化器４０の出力はバツファメモリ４つに人力
され、バッファメモリ４９の出力は誤り訂正回路５０に
入力され、パケット送信装置４７を介して伝送路網４８
に入力される。

ここで誤り訂正回路４６の出力は、画像信号と音声の低
域信号が時間軸多重化された信号であり、誤り訂正回路
５０の出力は音声の高城信号である。

次に、受信側では、まず伝送路網４８から受信された画
像信号及び音声の低域信号が時間軸多重化された信号１
６と、音声の高城信号１７が各々誤り訂正回路５１．５
２を介してバツファメモリ５３．５４に入力される。

バッファメモリ５１　５２の出力は、誤り訂正回路５３
　５４にそれぞれ入力される。誤り訂正回路５３．５４
では、伝送路網内で発生した誤り、例えばパケット損に
よる誤りを訂正して出力する。

バッファメモリ５３．５４は、入力信号に含まれる伝送
路網内で生した時間軸の揺らぎを吸収して各々出力する
。

バッファメモリ５３の出力２２は、ユニークワード検出
回路５５及び選択回路５６に入力される。

ユニークワード検出回路５５ては、画像信号と音声信号
とをユニークワード２９により識別し、選択回路５６を
制御し、ユニークワード識別回路５７へ基準信号を与え
る。

選択回路５６は、ユニークワード識別回路５５からの制
御信号により切り替えて復号器５８、５９にそれぞれ画
像信号、または音声の低域成分を入力する。復号器５８
は復号された再生画像信号２５を出力し、復号器５９は
復号された再生音声信号２６を出力する。

一方、誤り訂正回路５２は、音声信号の高城信号に含ま
れる伝送路網で生じた誤りを訂正し、バッファ５４を介
して高域の音声信号２３を復号器６０を介してスイッチ
６１に出力する一方、制御信号を妨害検出回路６２に出
力する。妨害検出回路６２には、誤り訂正回路５１．５
２からの誤り訂正状況を情報として受取り、誤り訂正回
路５１て誤り訂正が可能であったときにはスイッチ６３
をオンの状態にし、不可能であったときにはオフの状態
にする。また、誤り訂正回路５２て誤り訂正が可能であ
ったときにはスイッチ６１をオンの状態にし、不可能で
あったときにはオフの状態にする。誤り訂正回路５１．
５２の両方が誤り訂正可能であったときには、スイッチ
６１，６３．６４をオンの状態にする。

この時スイッチ６３は復号器５９からの信号を固定遅延
回路６５に出力し、固定遅延回路６５は再生画像信号と
音声信号の低域成分とのタイミングを調整し出力する。

また、スイッチ６１は復号器６０からの信号をユニーク
ワード検出回路５７及び可変遅延回路６６の各々に出力
す、る。

ユニークワード検出回路５７は、復号器６０の出力中に
含まれるユニークワードを検出し、ユニークワード検出
回路５５からの基準信号とタイミングを比較し、一致す
るように可変遅延回路６６を制御する。

可変遅延回路６６の出力は、ハイバスフィルタ６７、等
化回路６８の各々に入力される。

ハイバスフィルタ６７の出力は、加算回路６９によって
固定遅延回路６５の出力と加算され、選択回路７０に入
力される。この時選択回路７０は、加算回路６つの出力
側に接続されている。

誤り訂正回路５１が訂正可能で誤り訂正回路５２か訂正
不可能な場合、スイッチ６３．６４はオンの状態、スイ
ッチ６１はオフの状態になる。この時選択回路７０は加
算回路６９に接続されており、固定遅延線６５の出力の
みが出力されている。

誤り訂正回路５１が訂正不可能で誤り訂正回路５２が訂
正可能な場合、スイッチ６３はオフの状態、スイッチ６
１．６４はオンの状態になる。この時選択回路７０は、
選択回路制御信号発生回路７１によって増幅器７２の出
力側に接続されている。

等化回路６８は可変遅延線６６の出力信号に含まれてい
る音声信号の低域成分を抽出し、周波数特性を平坦化し
て出力し増幅器７２に人力する。

増幅器７２の出力は選択回路７０に人力され、選択回路
７０は音声信号の高城成分から再生された低域成分のみ
を出力する。誤り訂正回路５１，５２の両方か訂正不可
能な場合は、スイッチ制御信号発生回路７３によってス
イッチ６４をオフにしてミュートの状態にする。

本例では、誤り訂正の訂正可能の状態に応じ、適宜スイ
ッチ６１．６３．６４が切換え作動され、有効情報のみ
か組み立てられ、出力される。

よって、本例によれば、情報量の少ない基本的な低域の
音声信号だけを画像信号と多重して同一チャンネルで伝
送し、音声を高品質化する付加的な高城成分を別のチャ
ンネルで伝送するので、ディジタル画像信号の情報を削
減することなく高品質なディジタル音声信号を伝送する
ことができる。

また、画像信号伝送チャンネルに妨害が発生し低域の音
声信号の再生が不可能なような場合、別チャンネルで伝
送した高城信号から代替信号を生成できるので、基本的
な情報を含む低域音声信号が安定に伝送できる。

上記実施例では、基本となる情報を人の声として説明し
たが、基本となる情報は人の声に限定されるものではな
い。また、付加的情報として音声信号の例を示したが、
付加的情報は、これに限定されるものでもない。

〔発明の効果〕

以上詳細に説明したように、本発明によれば、付加的情
報、例えばディジタル音声信号は、画像信号と同一チャ
ンネルばかりでなくその他の複数チャンネルも使用して
伝送するので、高品質な音声を伝送するのに十分なデー
タ容量を確保できる。

さらに、基本的な情報が失われたとき、例えば音声の低
域成分が失われても、高城成分に含まれる成分を抽出し
代替情報とすることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図（ａ）は本発明の一実施例に係るディジタル画像
信号伝送装置の基本構成を示すブロック図、第１図（ｂ
）は帯域分割方式を示す説明図、第２図は信号の遷移状
態を示すタイムチャート、第３図は本発明の一実施例に
係るディジタル画像信号伝送装置の具体例を示す回路図
、第４図は従来のディジタル画像信号伝送方式の説明図
である。］・・・ディジタル画像（入力）信号２・・・ディジタル音声（入力）信号５・・・低域音声信号６・・・高城音声信号ＳＯ・・・基本的な情報

Claims

【特許請求の範囲】

（１）ディジタル信号の付加的情報を加えてディジタル
画像信号を伝送するディジタル画像信号伝送方式におい
て、前記付加的情報を前記ディジタル画像信号と同一チャン
ネルで伝送する成分及び他のチャンネルで伝送する成分
とに分割する成分分割手段と、分割された付加的情報を
タイミングを整えて前記ディジタル画像信号と同一チャ
ンネル及び他のチャンネルに割付けるチャンネル割付け
手段と、複数チャンネルを介して伝送されてきた付加的
情報付のディジタル画像信号及びこれに付属される付加
的情報に対する残りの付加的情報をタイミングを整えて
合成する情報再生手段とを有し、前記付加的情報を前記
ディジタル画像信号を伝送するチャンネルを含めて複数
チャンネルで伝送することを特徴とするディジタル画像
信号伝送方式。
（２）請求項１において、前記付加的情報がディジタル
音声信号である場合、前記成分分割手段は、前記ディジタル音声信号を、該デ
ィジタル音声信号の基本となる情報を含む周波数帯域と
、該帯域と一部が重なり合うと共に前記基本となる情報
の１部を含む周波数帯域とに分割し、前記再生手段は、伝送に際し前記周波数帯域のうち１つ
に含まれる前記基本となる情報が失われたとき、他の帯
域に含まれる前記基本となる情報を用いて失われた基本
となる情報の代替となる情報を生成することを特徴とす
るディジタル画像信号伝送方式。