JPH05252511A

JPH05252511A - 画像分配装置

Info

Publication number: JPH05252511A
Application number: JP5004892A
Authority: JP
Inventors: Hidenori Okuda; 英範奥田
Original assignee: Nippon Telegraph and Telephone Corp
Current assignee: Nippon Telegraph and Telephone Corp
Priority date: 1992-03-06
Filing date: 1992-03-06
Publication date: 1993-09-28

Abstract

(57)【要約】【目的】ディジタル画像データを複数の対地に分配す
る画像分配装置に関し、フレーム間予測符号化による符
号化効率を維持しながら、分配先追加や伝送誤り発生時
にその対地に対して正常画像が表示，復元されるまでの
時間を短縮する。【構成】入力画像データに対して所定の周期でリフレ
ッシュ処理を行いながらフレーム間予測符号化を行い、
第一の符号化データを出力するフレーム間予測符号化手
段と、フレーム間予測符号化手段の内部で用いられてい
るフレーム内予測符号化方式により入力画像データのフ
レーム内予測符号化を行い、第二の符号化データを出力
するフレーム内予測符号化手段と、画像分配中に、画像
分配先として新規に追加された対地，伝送誤りが発生し
た対地に対しては第二の符号化データを選択し、その他
の対地に対しては第一の符号化データを選択し、各対地
ごとにいずれかの符号化データを送出する符号選択手段
とを備える。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ディジタル画像データ
を複数の対地に分配する画像分配装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】多地点間テレビ会議・映像分配サービス
などにおいては複数の対地に同一の動画像が分配される
が、通信回線を利用してそのディジタル画像データを分
配する際には、まずそのディジタル画像データを符号化
して情報圧縮し、その符号化データを複数の対地に分配
する構成となる。

【０００３】ところで、画像符号化では、従来より高圧
縮率を達成することを目的としてフレーム間予測符号化
方式を用いることが多い。フレーム間予測符号化方式は
フレーム間の相関を利用するので、一般にフレーム内予
測符号化方式に比べて圧縮率が高いが、周期的にフレー
ム内予測符号化によるリフレッシュ操作を行って符号化
誤差の時間蓄積を解消する必要がある。

【０００４】図８は、従来の画像分配装置の構成例を示
す。図において、入力画像データは、周期リフレッシュ
付フレーム間予測符号化部８１で符号化されて符号複製
部８２に入力され、同一の符号化データが複製されて複
数の対地に送信される。

【０００５】図９は、周期リフレッシュ付フレーム間予
測符号化部８１の構成例を示す。図において、入力画像
データは、スイッチ９０₁，９０₂により、そのままあ
るいは減算部９１を介してフレーム内予測符号化部９２
に入力される。フレーム内予測符号化部９２の出力は、
周期リフレッシュ付フレーム間予測符号化部８１の出力
として取り出されるとともに、フレーム内予測符号化逆
変換部９３に入力される。フレーム内予測符号化逆変換
部９３の出力は、スイッチ９４₁，９４₂により、その
ままあるいは加算部９５を介してフレームメモリ９６に
入力される。フレームメモリ９６の出力はフレーム間予
測部９７に入力され、その出力は減算部９１および加算
部９５に入力される。

【０００６】周期リフレッシュ付フレーム間予測符号化
部８１では、通常、スイッチ９０₁，９０₂，９４₁，
９４₂をａ側（減算部９１および加算部９５側）に倒し
て、入力画像データのフレーム間予測符号化を行う。ま
た、符号化誤差の時間蓄積を解消するリフレッシュ操作
では、周期的にスイッチ９０₁，９０₂，９４₁，９４
₂をｂ側に倒してフレーム内予測符号化を行う。

【０００７】フレーム間予測符号化では、フレームメモ
リ９６上の前フレーム画像（局所復号画像データ）をも
とにしてフレーム間予測部９７がフレーム間予測画像デ
ータを生成する。なお、フレーム間予測方式としては、
動き予測・前値予測などの種々の方式がある。減算部９
１は、入力画像データとこのフレーム間予測画像データ
との差分をとり、予測誤差画像データを生成する。フレ
ーム内予測符号化部９２は、この予測誤差画像データを
フレーム内予測符号化する。なお、フレーム内予測符号
化方式としては、直交変換・ベクトル量子化などの方式
がある。フレーム内予測符号化部９２で生成された符号
化データは、周期リフレッシュ付フレーム間予測符号化
部８１の出力として符号複製部８２に送出され、またフ
レーム内予測符号化逆変換部９３に入力される。フレー
ム内予測符号化逆変換部９３では、符号化データを逆変
換することにより予測誤差画像データを復元する。加算
部９５は、復元された予測誤差画像データとフレーム間
予測画像データとを加算して現フレームの局所復号画像
データを生成する。フレームメモリ９６は、次フレーム
の符号化に備えてこの局所復号画像データを記憶する。

【０００８】一方、周期的に行われるフレーム内予測符
号化では、フレーム内予測符号化部９２において入力画
像データをそのままフレーム内予測符号化し、その符号
化データを符号複製部８２に送出してリフレッシュを行
う。また、その符号化データはフレーム内予測符号化逆
変換部９３で逆変換されてフレームメモリ９６に入力さ
れ、現フレームの局所復号画像データの更新が行われ
る。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】ところで、このような
従来の画像分配システムでは、新たに分配先が追加され
ても、周期リフレッシュが行われるまではフレーム間予
測符号化による符号化データが各対地に分配されるの
で、追加された対地ではその間、正常な画像を得ること
ができない。これは、フレーム間予測符号化による符号
化データがフレーム間の差分情報を表しているだけであ
り、追加された対地には差分の基となる画像データが存
在しないことに起因している。

【００１０】たとえば、ＣＣＩＴＴ勧告Ｈ.261では、最
低 132回に１回のリフレッシュを規定しているが、この
符号化方式を従来の画像分配システムに適用すると、最
悪の場合には 132フレームの間、正常な画像を受信でき
ないことになる。

【００１１】このような分配先の途中追加は、例えば多
地点間テレビ会議への途中参加、あるいは映像分配サー
ビスにおける新規ユーザ接続の場合に発生する。また、
分配先追加と同様の問題は、例えば通信回線で符号誤り
が生じた場合にも発生し、誤った符号化データを受けて
画像が乱れた対地では、次の周期リフレッシュまでその
誤りの影響が残ってしまう。

【００１２】一方、この問題を解決するには、フレーム
間予測符号化部の強制リフレッシュ機能と、分配先追加
・伝送誤り発生などの事象発生を検知する機能とを備
え、この事象発生時に強制的にフレーム内予測符号化を
行う方法がある。しかし、この方法では、強制リフレッ
シュ時にはフレーム内予測符号化による符号化データが
全対地に対して送信されてしまう。これは、追加された
対地や伝送誤りが発生した対地には必要な処置である
が、その他の対地に対しては無用なことであり、符号化
効率を低下させるだけとなる。

【００１３】本発明は、フレーム間予測符号化による符
号化効率を維持しながら、分配先追加や伝送誤り発生時
に、その対地に対して正常画像が表示あるいは復元され
るまでの時間を短縮することができる画像分配装置を提
供することを目的とする。

【００１４】

【課題を解決するための手段】本発明は、入力画像デー
タに対して所定の周期でリフレッシュ処理を行いながら
フレーム間予測符号化を行い、第一の符号化データを出
力するフレーム間予測符号化手段と、前記フレーム間予
測符号化手段の内部で用いられているフレーム内予測符
号化方式により前記入力画像データのフレーム内予測符
号化を行い、第二の符号化データを出力するフレーム内
予測符号化手段と、画像分配中に、画像分配先として新
規に追加された対地あるいは伝送誤りが発生した対地に
対しては、前記フレーム内予測符号化手段から出力され
る第二の符号化データを選択し、その他の対地に対して
は前記フレーム間予測符号化手段から出力される第一の
符号化データを選択し、各対地ごとにいずれかの符号化
データを送出する符号選択手段とを備えたことを特徴と
する。

【００１５】

【作用】本発明の画像分配装置では、フレーム内予測符
号化手段で用いられるフレーム内予測符号化方式は、フ
レーム間予測符号化手段で適用されるフレーム内予測符
号化方式と同一の方式とする。したがって、フレーム内
予測符号化手段からは、フレーム間予測符号化手段にお
ける周期リフレッシュを待つことなく、常にリフレッシ
ュ時と同様のフレーム内予測符号化データ（第二の符号
化データ）を出力させることができる。

【００１６】符号選択手段は、フレーム間予測符号化手
段から第一の符号化データ（フレーム間予測符号化デー
タおよびリフレッシュ時のフレーム内予測符号化デー
タ）とフレーム内予測符号化手段から第二の符号化デー
タ（フレーム内予測符号化データ）を取り込んでおき、
画像分配先として新規に追加された対地あるいは伝送誤
りが発生した対地に対してはその第二の符号化データを
選択して送信する。一方、それ以外の対地に対しては、
従前通りそのまま第一の符号化データを選択して送信す
る。すなわち、新規に追加された対地あるいは伝送誤り
が発生した対地に対してのみ、その都度リフレッシュ操
作が行われることと等価になるので、従来の全対地強制
リフレッシュの場合のような符号化効率の低下は発生し
ない。

【００１７】また、新規に追加された対地あるいは伝送
誤りが発生した対地にとっては、周期リフレッシュを待
つことなく直ちにフレーム内予測符号化データが受信で
きるので、正常な画像を直ちに表示あるいは復元させる
ことができる。

【００１８】なお、フレーム間予測符号化手段で用いら
れるフレーム内予測符号化方式と、フレーム内予測符号
化手段のフレーム内予測符号化方式とを同一方式とする
ことにより、受信側に設けるフレーム内予測符号化逆変
換部は単一の方式で対応できればよいので構成を簡単に
することができる。

【００１９】

【実施例】図１は、本発明の画像分配装置の第一実施例
構成を示すブロック図である。なお、本実施例は、フレ
ーム間予測符号化手段とフレーム内予測符号化手段を空
間的に分離させた構成である。

【００２０】図において、従来（周期リフレッシュ付フ
レーム間予測符号化部８１）と同様の周期リフレッシュ
付フレーム間予測符号化部１１と、その中で用いられる
フレーム内予測符号化部９２と同様のフレーム内予測符
号化部１２を並列に配置する。入力画像データは、周期
リフレッシュ付フレーム間予測符号化部１１およびフレ
ーム内予測符号化部１２に入力され、それぞれで符号化
された符号化データが符号選択部１３で選択されて複数
の対地に送信される。

【００２１】なお、周期リフレッシュ付フレーム間予測
符号化部１１およびフレーム内予測符号化部１２は、図
９に示す従来の周期リフレッシュ付フレーム間予測符号
化部８１の全部および一部と同様であるので、その構成
および機能については説明を省略する。

【００２２】図２は、符号選択部１３の実施例構成を示
すブロック図である。図において、符号選択部１３は、
周期リフレッシュ付フレーム間予測符号化部１１および
フレーム内予測符号化部１２のそれぞれに対応し、各符
号化データを複数Ｎの対地対応に複製する符号複製部２
１₁，２１₂（従来の符号複製部８２と同様）と、各対
地ごとに各符号化データのいずれか一方を選択して出力
するスイッチ２２₁〜２２_Nとにより構成される。

【００２３】ここで、新たに分配を始める対地あるいは
伝送誤りの通知を行ってきた対地に対しては、対応する
スイッチ２２をフレーム内予測符号化部１２側に設定
し、そこで生成された符号化データを選択して送信す
る。一方、他の通常の対地に対しては、対応するスイッ
チ２２をフレーム間予測符号化部１１側に設定し、そこ
で生成された符号化データを選択して送信する。なお、
分配先追加や伝送誤りがなければ、全対地に対してフレ
ーム間予測符号化部１１で生成された符号化データを選
択して送信する。これをフレーム周期で行う。

【００２４】図３は、本発明の画像分配装置の第二実施
例構成を示すブロック図である。なお、本実施例は、フ
レーム間予測符号化手段にあるフレーム内予測符号化部
をフレーム内予測符号化手段として時分割で使用する構
成である。

【００２５】図において、従来の周期リフレッシュ付フ
レーム間予測符号化部８１からフレーム内予測符号化部
９２以外を切り離すスイッチを備えたフレーム間予測符
号化部３１は、周期リフレッシュ付フレーム間予測符号
化を行うモード１で、第一実施例における周期リフレッ
シュ付フレーム間予測符号化部１１と同等の機能を実現
し、フレーム内予測符号化部９２以外を切り離してフレ
ーム内予測符号化を行うモード２でフレーム内予測符号
化部１２と同等の機能を実現し、モード１とモード２を
１フレーム周期内で時分割で実行する。

【００２６】バッファ部３２は、１フレーム周期内でモ
ード１とモード２の２度に渡って同じフレームの入力画
像データをフレーム間予測符号化部３１に出力する。符
号選択部３３は、フレーム間予測符号化部３１から１フ
レーム周期内でモード１とモード２の２度に渡って出力
される各符号化データを各モードごとに時分割で対応す
る対地に送信する。なお、フレーム間予測符号化部３
１，バッファ部３２および符号選択部３３は、各モード
の切り換えタイミングに同期し、各モード対応の動作を
行う構成である。

【００２７】図４は、フレーム間予測符号化部３１の実
施例構成を示すブロック図である。図において、フレー
ム間予測符号化部３１は、図９に示す従来の周期リフレ
ッシュ付フレーム間予測符号化部８１と基本構成は同一
であり、さらにフレーム内予測符号化部９２の出力が分
岐してフレーム内予測符号化逆変換部９３に入力される
経路にスイッチ４１を挿入した構成である。

【００２８】モード１では、スイッチ４１を閉じ、周期
リフレッシュ時に従来構成と同様にスイッチ９０₁，９
０₂，９４₁，９４₂をａ側からｂ側に切り換える。ま
た、モード１からモード２への切り換えは、スイッチ９
０₁，９０₂をｂ側に設定すると同時にスイッチ４１を
開くことにより行われ、フレーム内予測符号化部９２が
独立した構成となる。また、モード２からモード１への
切り換えは、その逆となる。

【００２９】図５は、バッファ部３２および符号選択部
３３の実施例構成を示すブロック図である。図におい
て、バッファ部３２は、２つのＦＩＦＯメモリ５１₁，
５１₂を並列に配置し入力画像データを同時に各ＦＩＦ
Ｏメモリに格納し、各モードごとにＦＩＦＯメモリ５１
₁，５１₂から読み出すスイッチ５２を備えた構成であ
る。なお、通常のＦＩＦＯメモリはデータ読み出し後に
そのデータが消えるので、各モードで同じ入力画像デー
タをフレーム間予測符号化部３１に入力させるために、
２つのＦＩＦＯメモリ５１₁，５１₂とスイッチ５２が
設けられる。したがって、２度同じデータの読み出しが
可能なバッファを配置した場合には、書き込み１回につ
き２回読み出す構成とするだけで対応することができ
る。

【００３０】符号選択部３３は、モード１とモード２の
各タイミングで入力される符号化データを複製する符号
複製部５３と、複製された各符号化データをそれぞれ対
応する対地に送信するスイッチ５４₁〜５４_Nにより構
成される。すなわち、新たに分配を始める対地あるいは
伝送誤りの通知を行ってきた対地がある場合には、フレ
ーム間予測符号化部３１をモード２に設定してそのフレ
ーム内予測符号化部９２で符号化データを生成し、その
対地に対応するスイッチ５４のみを閉じて送信する。一
方、他の通常の対地に対してはモード１に設定してフレ
ーム間予測符号化部３１の全体を動作させ、それらの対
地に対応するスイッチ５４のみを閉じて符号化データを
送信する。

【００３１】ここで、図５(1),(2) に、モード１および
モード２の各スイッチの状態を示す。なお、図では対地
２が新たに分配を始める対地あるいは伝送誤りの通知を
行ってきた対地である。

【００３２】図６は、符号選択部３３の他の実施例構成
を示すブロック図である。図において、スイッチ６１
は、フレーム間予測符号化部３１から１フレーム周期内
でモード１とモード２の２度に渡って出力される各符号
化データを切り換えて各ＦＩＦＯメモリ６２₁，６２₂
に格納する。

【００３３】したがって、各ＦＩＦＯメモリ６２₁，６
２₂には、第一実施例における周期リフレッシュ付フレ
ーム間予測符号化部１１およびフレーム内予測符号化部
１２が出力する符号化データと同等のものが格納される
ので、その後段に第一実施例における符号選択部１３
（符号複製部２１₁，２１₂およびスイッチ２２₁〜２
２_N）を配置することにより、時分割処理に対応する符
号選択部３３を実現することができる。なお、この場合
には、スイッチ６１が各モードに対応して時分割切り換
えを行い、スイッチ２２₁〜２２_Nは１フレーム周期内
で固定となる。

【００３４】ところで、以上の第一実施例および第二実
施例では、各対地に対する符号化データを選択する符号
選択部１３，３３が画像送信者側に設置される場合につ
いて説明した。しかし、それらを通信網内のノードに設
置し、画像送信者の各符号化手段とそのノードとを通信
回線で結合する形態をとることも可能である。ここで、
この場合の第一実施例および第二実施例に対応する構成
例について、図７(1),(2) に示す。

【００３５】図７(1) において、周期リフレッシュ付フ
レーム間予測符号化部１１およびフレーム内予測符号化
部１２と、符号選択部１３とが通信回線７１₁，７１₂
を介して接続され、符号選択部１３と各対地とはそれぞ
れ通信回線７２₁〜７２_Nを介して接続される。

【００３６】図７(2) において、フレーム間予測符号化
部３１と符号選択部３３とが通信回線７３を介して接続
され、符号選択部３３と各対地とはそれぞれ通信回線７
４₁〜７４_Nを介して接続される。

【００３７】なお、各部の動作は第一実施例および第二
実施例の同様である。

【００３８】

【発明の効果】以上説明したように本発明は、画像分配
中に新規に分配先として追加された対地、あるいは伝送
誤りが発生した対地に対して、正常な画像が送られるま
での時間を大幅に短縮することができる。したがって、
画像を受信するユーザにとっては、画像送信側に要求し
てから正常な画面が出現するまでの時間が短縮され、例
えばテレビ会議などに直ちに参加することができる。

【００３９】また、符号化効率の低いフレーム内予測符
号化データは、周期リフレッシュ時を除けば、追加され
た対地あるいは伝送誤りが発生した対地だけに送信され
るので、システム全体の符号化効率の低下を最小限に抑
えることができ、経済的な映像分配システムを構築する
ことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の画像分配装置の第一実施例構成を示す
ブロック図である。

【図２】符号選択部１３の実施例構成を示すブロック図
である。

【図３】本発明の画像分配装置の第二実施例構成を示す
ブロック図である。

【図４】フレーム間予測符号化部３１の実施例構成を示
すブロック図である。

【図５】バッファ部３２および符号選択部３３の実施例
構成を示すブロック図である。

【図６】符号選択部３３の他の実施例構成を示すブロッ
ク図である。

【図７】符号選択部１３，３３が通信網内に設置される
形態を説明する図である。

【図８】従来の画像分配装置の構成例を示すブロック図
である。

【図９】周期リフレッシュ付フレーム間予測符号化部８
１の構成例を示すブロック図である。

【符号の説明】

１１周期リフレッシュ付フレーム間予測符号化部１２フレーム内予測符号化部１３符号選択部２１符号複製部２２スイッチ３１フレーム間予測符号化部３２バッファ部３３符号選択部４１スイッチ５１ＦＩＦＯメモリ５２スイッチ５３符号複製部５４スイッチ６１スイッチ６２ＦＩＦＯメモリ７１，７２，７３，７４通信回線８１周期リフレッシュ付フレーム間予測符号化部８２符号複製部９０，９４スイッチ９１減算部９２フレーム内予測符号化部９３フレーム内予測符号化逆変換部９５加算部９６フレームメモリ９７フレーム間予測部

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】入力画像データに対して所定の周期でリ
フレッシュ処理を行いながらフレーム間予測符号化を行
い、第一の符号化データを出力するフレーム間予測符号
化手段と、前記フレーム間予測符号化手段の内部で用いられている
フレーム内予測符号化方式により前記入力画像データの
フレーム内予測符号化を行い、第二の符号化データを出
力するフレーム内予測符号化手段と、画像分配中に、画像分配先として新規に追加された対地
あるいは伝送誤りが発生した対地に対しては、前記フレ
ーム内予測符号化手段から出力される第二の符号化デー
タを選択し、その他の対地に対しては前記フレーム間予
測符号化手段から出力される第一の符号化データを選択
し、各対地ごとにいずれかの符号化データを送出する符
号選択手段とを備えたことを特徴とする画像分配装置。