JPH04239839A

JPH04239839A - 画像情報パケット化方法

Info

Publication number: JPH04239839A
Application number: JP3022939A
Authority: JP
Inventors: Osamu Noguchi; 修野口
Original assignee: Oki Electric Industry Co Ltd
Current assignee: Oki Electric Industry Co Ltd
Priority date: 1991-01-23
Filing date: 1991-01-23
Publication date: 1992-08-27

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】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、Ｂ−ＩＳＢＮ（サービ
ス統合ディジタル通信網）の利用の一形態として、ＣＣ
ＩＴＴ（国際電信電話諮問委員会）において標準化が検
討されている、非同期転送モード（ＡＴＭ）を用いた高
能率符号化処理した符号化画像信号の画像情報パケット
化方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】ＩＳＤＮは、通信網のディジタル化によ
って、電話，データ通信，ファクシミリ，画像通信等の
電気通信サービスを一元化するべく提供されるネットワ
ークで、　ＣＣＩＴＴにおいて各種の標準化が行なわれ
ている広帯域ＩＳＤＮ（Ｂ−ＩＳＤＮ）に用いられる。ＡＴＭ通信は、全ての情報を固定長パケット化して転送
する。このＡＴＭ通信により、通常のファクシミリデー
タや静止画像の他、動画伝送も可能である。

【０００３】図３に、一般のＡＴＭ通信での動画伝送時
の機能説明のためのブロック図を示す。図において、先
ず、動画等の画像情報１は、符号化処理２が行なわれる
。この符号化処理２は、ファクシミリ装置で行なわれて
いると同様の、ラングレス符号化等の圧縮処理を含む。このように圧縮されたデータは、セル化３がされる。Ａ
ＴＭ通信においては、従来のパケット通信と区別する意
味で、ＡＴＭ通信用の固定長のパケットのことをセルと
呼ぶ。即ち、セル化３とは、固定長のパケット化のこと
を意味する。

【０００４】セル化されたデータは、他のデータソース
から入力するセルと共に多重化４が施され、Ｂ−ＩＳＤ
Ｎ網５に送出される。受信側では、そのセルを、分離６
して受信されたセルの配列７を行なう。その後、符号化
処理２と逆の手順で復号化８を行ない、画像情報９を得
る。ところで、このような動画像情報の圧縮には、高能
率符号化処理が行なわれる。先ず、その場合、画像１フ
レームをブロック単位で分割する。

【０００５】図４に、フレームとブロック群とブロック
の概念を説明する説明図を図示した。図において、１フ
レーム１０は、所定数のブロック群１１に分割されてい
る。また、このブロック群１１は、更に細かいブロック
１２に分割されている。この例での１フレームは、１６
のブロック群から成り、各ブロック群は２４のブロック
から構成されている。従って、１フレームは　５６７ブ
ロックに分割される。尚、この１ブロックは、８×８画
素の画像情報から成る。

【０００６】高能率符号化処理においては、この各ブロ
ック毎に、フレーム間動き補償を適用した後、又はフレ
ーム内の差分信号を得て、これを離散コサイン変換し、
量子化して、その変換係数の内、有意な情報のみを使う
ようにしている。即ち、高能率符号化処理においては、
各ブロックの信号に対し、単に従来ファクシミリ装置で
用いていたような圧縮処理を行なうのみでなく、ブロッ
ク内の画像の動きに着目し、直前フレームとの比較によ
って動き位置ブロック，動ベクトルを得たり、両ブロッ
クの差分を抽出して符号化するといった手法により、送
信データの効率的な圧縮を図っている。

【０００７】図５に、動ベクトル抽出法の説明図を示す
。図において、特定の１ブロック１２に着目した場合、
前フレームのブロック１２−１と同一の画像が現フレー
ムのブロック１２−２中に含まれ、その位置が空間的に
矢印〈ａ〉だけ移動している場合、この矢印〈ａ〉を動
ベクトルとして抽出する。即ち、前フレームが受信側に
正常に受信されていれば、その後動ベクトル〈ａ〉のみ
を送信することによって、現フレームのブロック１２−
２が受信側で容易に再現できる。

【０００８】ところで、カラー画像の場合には、同一内
容の画像について、輝度信号及び色差信号に分離できる
。このような場合、図５に示したような動ベクトルの抽
出は、輝度信号のブロックのみにおいて行なうことがで
きる。従って、高能率符号化処理においては、輝度信号
と色差信号とを一まとまりにし、マクロブロックという
単位で動き補償処理を行なう。

【０００９】図６に、そのようなマクロブロックの概念
説明図を示す。図の例では、１フレーム１０の画像情報
は１６のブロック群に分割され、各ブロック群４８は、
色差信号Ｕ，Ｖそれぞれ２４のブロックに分割されてい
る。そして、輝度信号Ｙと色差信号Ｕ，Ｖの対応するブ
ロック１２をまとめて２４のマクロブロックとし、この
マクロブロックを単位として動き補償処理を行なう。本
発明の明細書においては、以下、単にブロックを単位と
して符号化処理を行なう説明をするが、カラー画像の場
合には、このようなマクロブロック単位で処理を行なえ
ばよく、特にその取扱いに差異が無いので、重複する説
明を省略する。

【００１０】図２に、上記のような処理によって高能率
符号化された、従来の１フレーム分の符号化画像信号と
、Ｂ−ＩＳＤＮ網へ送出されるセルの説明図を示す。１
フレーム分の画像信号は、そのフレームの識別番号を示
す情報を含む画像ヘッダ２１と、これに続く各ブロック
群のブロック群ヘッダ２２−Ａ，２２−Ｂ…、及び、ブ
ロックの符号化画像信号２３−Ａ，２３−Ｂ…から構成
されている。

【００１１】ブロック群ヘッダ２２−Ａは、そのブロッ
ク群がフレーム中のどのブロック群に該当するかを示す
ブロック群アドレスデータと、そのブロック群を構成す
る各ブロックの符号化に用いた共通の属性情報，符号化
情報等を格納する部分である。この情報には、差分予測
性データ，動ベクトルデータ等も含まれる場合がある。各ブロックの符号化画像信号２３−Ａ，２３−Ｂ…には
、それぞれブロック群内における相対的な位置を表わす
ブロック群内相対アドレスデータ、各ブロックの量子化
に使用した量子化特性データ，直交変換係数データをシ
ーケンスデータに変換するのに使用したシーケンス方法
データ、ブロック群ヘッダに格納した動ベクトルとの差
に相当する差ベクトルデータ、及び圧縮後の直交変換係
数データ等が含まれる。

【００１２】図２に示すように、高能率符号化処理した
符号化画像信号は、その後、所定量Ｘずつ分割してパケ
ット化される。パケット（セル）３０は、セルヘッダ３
１、アダプテ−ションヘッダ（テイラを含む）３２、及
び情報フィールド３３から構成される。セルヘッダ３１
には、パケット網通過用情報、例えば宛先等が挿入され
、アダプテーションヘッダ３２には、受信側で高能率符
号化された符号化画像信号を当該セルから再生する際に
必要な情報、例えばセルに割当てられたシーケンス番号
等が挿入される。情報フィールド３３には、図２に示す
符号化画像信号が単位量Ｘだけ含められる。以上のよう
にしてパケット化されたデータが、図３に示すＢ−ＩＳ
ＤＮ網５を介して受信側に受信され、送信側と逆の手順
によって画像情報が再生される。

【００１３】

【発明が解決しようとする課題】ところで、例えば、図
３に示した多重化４の過程では、Ｂ−ＩＳＤＮ網５の伝
送容量よりも多くのパケットについての送信要求があっ
た場合、所定以上オーバーフローしたパケットは廃棄さ
れる。また、Ｂ−ＩＳＤＮ網５をパケット伝送される際
に、何等かの障害（ビットエラー等）によって、パケッ
トが受信側に達しない場合がある。

【００１４】このような場合、受信側が、送信側に改め
て該当するパケットの再送を要求する方式もある。しか
しながら、動画像の伝送等の場合、放送形とか遅延の理
由によりそのようなパケットの個別再送が困難なことも
ある。その場合、受信側では、前後で受信した画像情報
を元に、補間処理を行ない、セル欠落による受信画像の
劣化を防止する。このような手法として、従来、例えば
「映像信号のパケット廃棄に対する補償法の一提案」（
１９８７年電気通信学会情報ネットワーク研究会　ＩＮ
８７−１２．ＰＰ１９−２４参照）等が紹介されている
。しかしながら、受信される画像情報に、セル欠落によ
る大量の消失があった場合には、適切な補間が困難にな
り、画像の劣化を招く。

【００１５】図７に、セル欠落の影響説明図を示す。図
のように、符号化画像信号は、その内容に関わりなく、
無条件に単位量Ｘずつ切出されセル化される。ここで、
例えば、図中■の部分のセルが欠落したとする。この場
合、ブロック群ヘッダ２２−Ａが無効となるため、この
ブロック群ヘッダ２２−Ａによって、再生に必要な属性
情報を管理されるブロック、即ちＡブロック群の全ての
ブロックの符号化画像情報２３−Ａが再生不能となる。即ち、■の信号が全て再生できなくなる。更に、Ａブロ
ック群の最後のブロックの符号化画像信号の一部と、Ｂ
ブロック群のブロック群ヘッダ２２−Ｂとが、同一パケ
ットに■のような形で収容された場合、ブロック群ヘッ
ダ２２−Ａのセルの欠落が、ブロック群ヘッダ２２−Ｂ
にも影響を及ぼし、■の部分のブロックの符号化画像信
号まで消失してしまうことになる。このように大量の符
号化画像信号が再生不能となると、受信側で適切な補間
が困難になる。

【００１６】本発明は以上の点に着目してなされたもの
で、上記のようなセル欠落に強い画像情報パケット化方
法を提供することを目的とするものである。

【００１７】

【課題を解決するための手段】本発明の画像情報パケッ
ト化方法は、画像情報をフレーム毎に空間的にブロック
単位で区分し、各ブロックの画像情報をそれぞれ高能率
符号化処理して符号化画像信号を生成し、当該符号化画
像信号を所定量ずつ分割してパケット化するものにおい
て、前記画像情報中で相互に空間的に隣接配置された所
定数のブロックをブロック群と呼ぶとき、１のブロック
群を構成する各ブロックに共通な、各ブロックの前記画
像情報中の空間的配置を示す属性情報と、前記符号化画
像信号の復号化に不可欠な符号化情報とを、１のブロッ
ク群情報部に含め、このブロック群情報部を前記ブロッ
ク群の符号化画像信号中に複数配置したことを特徴とす
るものである。

【００１８】尚、この場合、１のブロック群情報部の符
号化画像信号中に配置された複数のブロック群情報は、
それぞれ異なるパケットにパケット化されることが好ま
しい。更に、本発明の別の方法では、画像情報をフレー
ム毎に空間的にブロック単位で区分し、各ブロックの画
像情報をそれぞれ高能率符号化処理して符号化画像信号
を生成し、当該符号化画像信号を所定量ずつ分割してパ
ケット化するものにおいて、前記画像情報中で相互に空
間的に隣接配置された所定数のブロックをブロック群と
呼ぶとき、１のブロック群を構成する各ブロックに共通
な、各ブロックの前記画像情報中の空間的配置を示す属
性情報と、前記符号化画像信号の復号化に不可欠な符号
化情報とを、ブロック郡ヘッダに含め、このブロック群
ヘッダに含めた情報と同一の情報を含むブロック群テイ
ラを前記ブロック群の最後尾に配置したことを特徴とす
るものである。

【００１９】

【作用】本発明の方法は、各ブロック群について、その
ブロック郡に共通な属性情報，符号化情報を含むブロッ
ク群情報部を、そのブロック群の符号化画像信号中に複
数配置する。即ち、従来、ブロック群ヘッダが欠落した
場合、該当するブロック群全てのデータが無効となった
が、複数のブロック群情報部の何れかを受信することに
より、全体が無効とされる確率が低下する。また、ブロ
ック群ヘッダとブロックテイラとをブロック群情報部と
して、これらに同一の情報を含めることにより、同様の
効果を得る。

【００２０】

【実施例】以下、本発明を図の実施例を用いて詳細に説
明する。図１は、本発明に関わる高能率符号化された１
フレーム分の符号化画像信号説明図である。図において
、本発明の方法により得られた符号化画像信号４０は、
画像ヘッダ４１に各ブロック群の符号化画像信号等を順
に付加した構成とされている。画像ヘッダ４１は、先に
図２を用いて説明したと同様の、フレームの識別番号等
を含む信号から成る。この１フレーム分の符号化画像信
号は、先に図４で説明した例によれば、１６ブロック群
の信号から構成されることになる。ここでは、図示の都
合上、Ａブロック群とＢブロック群のみを示している。

【００２１】ブロック群情報部４２−Ａは、先に図２で
説明したブロック群ヘッダ２２−Ａと同様の役割りを持
ち、ブロック群アドレスや、Ａブロック群に共通な属性
情報，符号化情報等を含んでいる。このブロック群情報
部４２−Ａは、受信側では、実質的に図２に示すブロッ
ク群ヘッダ２２−Ａと同等に使用される。

【００２２】ここで、本発明においては、Ａブロック群
の各ブロックの符号化画像信号４３−Ａの中に、ブロッ
ク群情報部４２−Ａと同一内容のブロック群情報部４４
−Ａをもう１つ挿入している。これは、万一、ブロック
群情報部４２−Ａが欠落した場合に、その代用とされる
ためのもので、この実施例では１つであるが、２以上、
任意の位置に挿入するようにして差し支えない。

【００２３】Ｂブロック群についても同様に、先頭にブ
ロック群情報部４２−Ｂを設けると共に、中間にブロッ
ク群情報部４４−Ｂを設けている。これらは、何れもＢ
ブロック群に共通の属性情報と符号化情報４５−Ｂを含
んでいる。尚、複数のブロック群情報部は、１つのブロック群の画
像信号中、どこに挿入されてもよいが、例えば隣接して
挿入されると、その効果がなくなる場合がある。即ち、
２つのブロック群情報部が１つのセルに収容されたよう
な場合、そのセルの欠落によって一挙に必要な情報が消
失してしまう。

【００２４】図８に、そのような問題を解決する本発明
に関わるパケット化方法説明図を示す。図のように、こ
こでは、例えばＡブロック群に含まれるブロックの符号
化画像信号４３−Ａについて、この信号をパケット３０
−１に収容した場合、それに続くＢブロック群のブロッ
ク群情報部４２−Ｂは、必ず別のパケット３０−２に格
納するようにする。また、同一のＢブロック群に含まれ
るブロック群情報部４２−Ｂと４４−Ｂとは、十分離れ
た位置に配置し、それぞれ別々のパケット３０−２や３
０−ｎに格納する。そして、パケット化処理の時点にお
いて、常に２つのブロック群情報部が同一のパケットに
収容されないよう監視する。

【００２５】図９に、上記のような本発明に関わる送信
側パケット化動作フローチャートを示す。図において、
先ず、先に図２〜図６を用いて説明したような、従来通
りの符号化画像信号の生成を行なう（ステップＳ１）。次に、図１に示すようなブロック群情報部を複数生成し
て、信号中に挿入する（ステップＳ２）。その後、符号
化画像信号のパケット（セル）化を行なう（ステップＳ
３）。この場合、複数のブロック群情報部や、別のブロ
ック群の符号化画像信号とブロック群情報部とが、共通
セルに収容されたか否かを判断する（ステップＳ４）。ここで、そのような共通セルへの収容が行なわれたと判
断された場合、改めてブロック群情報部を別のセルへ分
離収容する。このような手順を経て、送信側のパケット
化動作を終了する。

【００２６】図１０に、受信側処理動作のフローチャー
トを示す。図において、受信側で、先ずセルが受信され
ると（ステップＳ１）、画像情報の再生が行なわれる（
ステップＳ２）。この場合、ブロック群情報部のセル欠
落があるか否かが判断される（ステップＳ３）。そして
、若しセル欠落があるような場合、他のブロック群情報
部のセル欠落があるか否かが判断される（ステップＳ４
）。若し、他のブロック群情報部が正常であれば、他の
ブロック群情報部によりブロック群ヘッダを生成する（
ステップＳ５）。一方、ブロック群情報部のセル欠落が
無い場合には処理が終了され、正常な画像信号再生が終
了する。また、他のブロック群情報部のセルも欠落して
いるような場合、既にそのブロック群は再生不能と判断
し、図示しない補間処理等が実行されることになる。

【００２７】以上の手順により、図１及び図９に示した
本発明の方法が実施できる。尚、上記実施例においては
、ブロック群情報部をブロック群の任意の位置に複数挿
入するようにしたが、再生側としては、ブロック群情報
部は、図２に示すようなブロック群ヘッダ２２−Ａとし
てそのまま扱えることが便利である。

【００２８】図１１には、そのような再生の便宜を考慮
した符号化画像信号の説明図を示す。図１１において、
符号化画像信号５０は、画像ヘッダ５１に続く所定数の
ブロック群の信号から構成されている。その概略構成は
、図１に示したものと同様である。また、Ａブロック群
には、ブロック群ヘッダ５２−Ａと、これに続く各ブロ
ックの符号化画像信号５３−Ａ及びその最後尾にブロッ
ク群テイラ５６−Ａを備えている。ブロック群ヘッダ５
２−Ａは、Ａブロック群に共通な属性情報，符号化情報
等を含むもので、図１に示したブロック群情報部４２−
Ａと同様の内容のものである。

【００２９】この実施例においては、図１のブロック群
情報部を先頭に配置したものを、ブロック群ヘッダ５２
−Ａと呼び、最後尾に配置したものをブロック群テイラ
５６−Ａと呼んでいる。このようにすれば、受信側では
、ブロック群ヘッダ５２−Ａが正常に受信された場合、
ブロック群テイラ５６−Ａを無視して、そのまま従来の
図２に示すような符号化画像信号を再生できる。尚、図
１１において、Ａブロック群に属するブロック群テイラ
５６−Ａと、Ｂブロック群に属するブロック群ヘッダ５
２−Ｂとが隣接しているため、先に図７を用いて説明し
たような同一セルにこれらが含められる恐れがある。従
って、これを図８に示す方法によって、必ず別々のセル
に収容し、セル欠落によるデータへの影響を最小限にす
ることが好ましい。

【００３０】本発明は以上の実施例に限定されない。ブ
ロック群情報部，ブロック群ヘッダ，ブロック群テイラ
あるいは画像ヘッダ等は、先に説明した情報以外の種々
の情報を含むような構成として差し支えなく、１フレー
ムを構成するブロック群の設定の仕方等も任意に変形し
て差し支えない。また、上記の実施例では、固定長のパ
ケットを用いてパケット化を行なうよう説明したが、可
変長のパケットで転送するようにして差し支えない。

【００３１】

【発明の効果】以上説明した本発明の画像情報のパケッ
ト化方法によれば、１つのブロック群に、同一内容の属
性情報や符号化情報を含むブロック群情報部を複数設け
るようにしたので、ブロック群ヘッダのセルの欠損によ
って、これに属する全てのブロック群の情報が無効とな
ってしまうのを防止することができる。また、同一の属
性情報と符号化情報を含むブロック群ヘッダとブロック
群テイラとを、そのブロック群の信号の先頭と最後尾と
に配置することによって、２つの重複情報の距離が十分
大きくなり、同一セルに収容される可能性が低下する。これにより、同時に連続してセルの廃棄が発生するバー
スト性のセルロスに対し、十分な予防を行なうことがで
きる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に関わる高能率符号化された１フレーム
分の符号化情報信号説明図である。

【図２】従来の高能率符号化された１フレーム分の符号
化画像情報とセルの説明図である。

【図３】一般のＡＴＭ通信での動画伝送時の機能説明の
ためのブロック図を示す。

【図４】フレーム・ブロック群・ブロックの概念説明図
である。

【図５】動ベクトル抽出法説明図である。

【図６】マクロブロックの概念説明図である。

【図７】セル欠落の影響説明図である。

【図８】本発明に関わるパケット化方法説明図である。

【図９】送信側パケット化動作フローチャートである。

【図１０】受信側処理動作フローチャートである。

【図１１】本発明に関わる高能率符号化された１フレー
ム分の符号化画像信号説明図である。

【符号の説明】

４０　　符号化画像信号４１　　画像ヘッダ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】　　画像情報をフレーム毎に空間的にブロ
ック単位で区分し、各ブロックの画像情報をそれぞれ高
能率符号化処理して符号化画像信号を生成し、当該符号
化画像信号を所定量ずつ分割してパケット化するものに
おいて、前記画像情報中で相互に空間的に隣接配置され
た所定数のブロックをブロック群と呼ぶとき、１のブロ
ック群を構成する各ブロックに共通な、各ブロックの前
記画像情報中の空間的配置を示す属性情報と、前記符号
化画像信号の復号化に不可欠な符号化情報とを、１のブ
ロック群情報部に含め、このブロック群情報部を前記ブ
ロック群の符号化画像信号中に複数配置したことを特徴
とする画像情報パケット化方法。
【請求項２】　　１のブロック群情報部の符号化画像信
号中に配置された複数のブロック群情報は、それぞれ異
なるパケットにパケット化されることを特徴とする請求
項１記載の画像情報パケット化方法。
【請求項３】　　画像情報をフレーム毎に空間的にブロ
ック単位で区分し、各ブロックの画像情報をそれぞれ高
能率符号化処理して符号化画像信号を生成し、当該符号
化画像信号を所定量ずつ分割してパケット化するものに
おいて、前記画像情報中で相互に空間的に隣接配置され
た所定数のブロックをブロック群と呼ぶとき、１のブロ
ック群を構成する各ブロックに共通な、各ブロックの前
記画像情報中の空間的配置を示す属性情報と、前記符号
化画像信号の復号化に不可欠な符号化情報とを、ブロッ
ク郡ヘッダに含め、このブロック群ヘッダに含めた情報
と同一の情報を含むブロック群テイラを前記ブロック群
の最後尾に配置したことを特徴とする画像情報パケット
化方法。