JPH06276505A - 分割符号化伝送装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 符号化伝送装置において、限られた符号化デ
ータ量の範囲内で高い画質を保ちながらの伝送を可能に
する。 【構成】 送信側１３１では、画像を幾つかに分割した
後、各分割画像を個別に符号化部１０９で符号化して伝
送し、受信側１３２では受信した符号化データを復号化
し、復号化した各分割画像を一つの画像に合成する。こ
こで、符号化の際に、符号化データ量を測定して判定部
１１１で許容量内か否か判定し、否の場合には各分割画
像の符号化のパラメータを変えて再度の符号化を行い、
許容量内の符号化データ量にした後、受信側１３２に伝
送する。このように、符号化したデータ量を測定し適正
になるように制御しながら各分割画像を個別に符号化す
ることにより、精細な分割画像部分では高い画質を保ち
ながら、全体としては限られた符号化データ量の範囲内
で伝送することを可能にする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、動画像を静止画符号化
装置を用いて符号化して高い画質で伝送するために各画
像を分割して、分割したそれぞれの画面を個別に符号化
して一つにまとめて伝送する装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、動画像を静止画符号化装置を用い
て符号化して伝送する場合には、一つの画像をそのまま
分割することなく符号化を行い伝送していた。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】このため、例えば精細
な部分と平坦な部分が混在するような画像の場合には符
号化の際に、精細な部分を出来るだけ高い画質に保とう
とすると、平坦な部分は冗長度が高いにもかかわらず高
精細に符号化するため全体の符号化データ量が増すこと
になり、逆の場合はトータルばかりではなく精細な部分
の符号化データ量も減ることから、画質が極端に悪くな
るという欠点があった。

【０００４】本発明は、上記欠点の改善を図るためにな
されたものであり、画面を複数個に分割した後にそれぞ
れの分割画像を個別に符号化することによって、限られ
た伝送速度内で、すなわち限られた符号化データ量の範
囲内で高い画質を保ちながら伝送することのできる分割
符号化伝送装置を提供することを目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、請求項１に記載の発明の分割符号化伝送装置にお
いては、送信側と受信側が通信回線を介して接続され、
前記送信側で映像信号を符号化して前記受信側に伝送す
る符号化伝送装置において、前記送信側には、前記映像
信号をディジタル信号に変換するアナログ／ディジタル
変換手段と、前記変換されたディジタル信号を複数の画
像に分割する分割手段と、前記分割された画像を個別に
符号化させるためのスィッチング手段と、前記分割され
た画像を個別に符号化する符号化手段と、前記符号化さ
れたデータ量を測定するデータ測定手段と、前記測定さ
れたデータ量に応じて符号化の良否を判定する判定手段
と、前記判定が否の場合に前記測定されたデータ量に応
じて前記分割された画像に対する符号化の条件を変えて
再度の符号化を前記符号化手段に指示する制御手段と、
前記判定が良である符号化データを前記伝送するために
蓄積する蓄積手段とを備え、一方、前記受信側には、前
記送信側から伝送された符号化データを受信して蓄積す
る蓄積手段と、前記受信して蓄積した符号化データを前
記分割された画像別に復号化する復号化手段と、前記分
割された画像別に復号化された信号を元の画像を表すデ
ィジタル信号に合成するための合成手段と、前記合成さ
れたディジタル信号を映像信号に変換するためのディジ
タル／アナログ変換手段とを備える構成とする。

【０００６】また、同じく請求項２に記載の発明では、
上記の請求項１に記載の発明の分割符号化伝送装置の送
信側において、データ測定手段によって測定された過去
のデータ量を保存しておく保存手段を新たに備え、判定
手段が前記保存された過去のデータ量に応じて現在の符
号化の良否を判定し、制御手段が前記保存された過去の
データ量に応じて再度の符号化を指示する構成とする。

【０００７】さらに、同じく請求項３に記載の発明で
は、請求項１に記載の分割符号化伝送装置の送信側にお
いて、分割された画像の符号量を一定の値に設定する符
号量設定手段を新たに備え、判定手段がその設定された
値に基づいて符号化の良否を判定する構成としている。

【０００８】

【作用】本発明の分割符号化伝送装置では、送信側で映
像信号の画像を幾つかに分割した後に各分割画像を個別
に符号化して伝送し、受信側で受信した符号化データを
復号化し、復号化した各分割画像を一つの画像に合成し
て出力する。ここで、符号化の際に、符号化したデータ
量を測定して符号化の良否を判定し、否の場合には各分
割画像の符号化の条件を変えて再度の符号化を指示し、
適切なデータ量にした後、受信側に伝送する。このよう
に、送信側において画像を幾つかに分割した後に、符号
化したデータ量を監視し制御しながら各分割画像を個別
に符号化することによって、精細な分割画像部分では高
い画質を保ちながら、全体としては限られた符号データ
量の範囲内で符号データを伝送することを可能にする。

【０００９】また、動画像のように連続する画像の相関
性を利用し、過去の画像の符号化データ量を参照値とし
て、上記の分割画像の符号化を行うことにより、符号化
の良否の判定において否となる率、すなわち符号化を再
度やり直す率を少なくして、動画像を限られた伝送速度
内に上記分割符号化により伝送する場合に好適なものに
する。

【００１０】さらに、送信側において、希望する画質と
符号化データ量の関係を求めておき、あらかじめそれを
符号量設定手段で設定して上記の分割画像の符号化を行
うことによって、希望する画質での分割符号化による伝
送を可能にする。

【００１１】

【実施例】以下、本発明の実施例を、図面を参照して詳
細に説明する。

【００１２】［実施例１］図１は、請求項１に記載した
発明の一実施例を示すブロック図である。

【００１３】図１において、１３１は送信側、１３２は
受信側を示し、送信側１３１と受信側１３２は通信回線
１１４を介して接続され、送信側１３１は映像信号の画
像を分割符号化して伝送し、受信側１３２は受信した符
号化データを復号化して一つの画像に合成する。

【００１４】送信側１３１は、入力された映像信号をデ
ィジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換部１０１と、Ａ／Ｄ
変換部１０１からのディジタル信号を蓄えるフレームメ
モリ１０２と、フレームメモリ１０２に蓄えられた信号
を四分割するデータ分割部１０３と、データ分割部１０
３で分割されたデータを蓄えるメモリａ１０４、メモリ
ｂ１０５、メモリｃ１０６、メモリｄ１０７と、メモリ
ａ１０４、メモリｂ１０５、メモリｃ１０６、メモリｄ
１０７のデータを切り換えて符号化するためのスィッチ
ャ１０８と、スィッチャ１０８によって切り換えられた
信号を符号化する符号化部１０９と、符号化部１０９で
符号化されたデータの量を測定する符号化データ測定部
１１０と、符号化データ測定部１１０で測定されたデー
タ量とバッファメモリ１１３のデータ蓄積量に応じて受
信側に送る符号化データを決定する判定部１１１と、判
定部１１１で再度符号化を行うと決めたときに符号化部
１０９の符号化のパラメータを変化させたりする符号化
パラメータ制御部１１２と、判定部１１１から出力され
た符号化データを伝送するために蓄えるバッファメモリ
１１３、から構成される。

【００１５】一方、受信側１３２は、通信回線１１４を
通して伝送された符号化データを蓄えるバッファメモリ
１１５と、バッファメモリ１１５に蓄えられた符号化デ
ータを復号化する復号化部１１６と、復号化部１１６で
復号化された信号を切り換えて蓄えるためのスィッチャ
１１７と、スィッチャ１１７で切り換えられた信号を蓄
えるためのメモリａ′１１８、メモリｂ′１１９、メモ
リｃ′１２０、メモリｄ′１２１と、メモリａ′１１
８、メモリｂ′１１９、メモリｃ′１２０、メモリｄ′
１２１にそれぞれ蓄えられた信号を合成するためのデー
タ合成部１２２と、データ合成部１２２で合成された信
号を蓄えるためのフレームメモリ１２３と、フレームメ
モリ１２３に蓄えられた信号をＤ／Ａ変換してアナログ
信号にするためのＤ／Ａ変換部１２４から構成される。

【００１６】図２（ａ），（ｂ），（ｃ）は、図１の実
施例における画像分割方法を説明するための図であっ
て、２０１は分割前の画面を、２０２の点線は画面分割
の仕方を、２０３，２０４，２０５，２０６はそれぞれ
分割された領域を示している。図３は、本実施例におけ
る符号化判定方法を示す説明図である。

【００１７】以下、本装置の動作および作用を図１、図
２ならびに図３を参照して説明する。

【００１８】入力された映像信号は、Ａ／Ｄ変換部１０
１によってディジタル信号に変換される。変換されたデ
ィジタル信号を一度フレームメモリ１０２に蓄えた後、
データ分割部１０３によって図２（ａ）に記述したよう
に画面を四つに分割する。図２（ａ）に示す四つの領域
に分割されたそれぞれの画像Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄは、Ａがメ
モリａ１０４に、Ｂがメモリｂ１０５に、Ｃがメモリｃ
１０６に、Ｄがメモリｄ１０７にそれぞれ蓄えられる。
メモリａ１０４、メモリｂ１０５、メモリｃ１０６、メ
モリｄ１０７に蓄えられたそれぞれの信号は、スィッチ
ャ１０８を介して符号化部１０９によって符号化され、
符号化データ測定部１１０で符号化データの量が測定さ
れる。判定部１１１では、測定された四つの符号化デー
タの量の合計値をバッファメモリ１１３に蓄積した場合
にバッファメモリ１１３のデータ蓄積量の許容範囲内で
あるかどうか判定する。この時、許容量の上限のしきい
値Ｖｈを越える場合にはバッファメモリ１１３のオーバ
ーフローが生じる可能性が高く、また許容量の下限のし
きい値Ｖｌに満たない場合にはアンダーフローが生じる
可能性が高いので、各分割画像について、以下に説明す
るように再度の符号化を指示し、バッファメモリ１１３
のデータ蓄積量が許容範囲内になるようにする。

【００１９】一回目の符号化の結果、符号化の合計値が
バッファメモリ１１３の許容量の上限のしきい値Ｖｈを
上回る場合には、最も符号量の大きかった分割画面の符
号データ量はそのままにして、残りの分割画面の符号化
データ量は、オーバー分を各分割画面どうしの符号デー
タ量の比に反比例させて減少させる方法、オーバー分を
全分割画面どうしの符号データ量の比に正比例させて減
少させる方法などによって、バッファメモリ１１３のデ
ータ蓄積量が許容範囲内におさまるように符号化パラメ
ータ制御部１１２により符号化部１０９の符号化パラメ
ータを変更させて再度符号化する。逆にバッファメモリ
１１３の許容量の下限のしきい値Ｖｌに満たない場合に
は、分割画面の合計の符号化データ量が増えるように同
様にして再度符号化を行うが、全分割画面どうしの符号
化データ量の比に正比例させて各分割画面の符号化デー
タ量を増加させる方法、最も符号化データ量の大きい分
割画面のみ符号化データ量が増加するように符号化パラ
メータを変更して符号化する方法などがある。このよう
にして、合計の符号化データ量が許容範囲内の量になる
ように、つまりＶｈとＶｌの間の値になるような符号化
を行う。

【００２０】このような符号化判定方法を用いれば、最
も大きい符号化データ量の分割画像部分にさらに多くの
符号量を割り当てることができ、原画像の中の精細な部
分について高い画質を保ったまま符号化することが可能
となる。

【００２１】以上の処理を連続的に実行することで、動
画像の符号化伝送を行うことができる。

【００２２】尚、本実施例１の説明では、Ａ／Ｄ変換後
の画像データを一旦フレームメモリ１０２に蓄積してデ
ータ分割部１０３で分割するように説明したが、Ａ／Ｄ
変換後の画像データを直接分割することが可能であるこ
とは明らかである。また、データ合成部１２２で合成し
た画像データを一旦フレームメモリ１２３に蓄積してＤ
／Ａ変換するように説明したが、同様にデータ合成部１
２２からの画像データを直接Ｄ／Ａ変換することが可能
であることは明らかである。また、データ分割部１０３
での画像の分割数として四を、分割方法として図２
（ａ）の方法を挙げたが、図２（ｂ）のような縦分割や
図２（ｃ）のような横分割やこれ以外の分割数を用いて
も、本発明を実現できることは明らかである。また、各
分割画面の符号化データ量を、ある値に近づける方法と
しては、符号化パラメータを少しずつ変更してある値に
徐々に近づける方法、符号化パラメータをどの程度にす
ればどの程度符号化データ量の増減が生じるかのテーブ
ルを用意して、このテーブルを参照して行う方法等をと
ることができることは明らかである。

【００２３】［実施例２］実施例２は、符号化判定方法
が、実施例１で説明したものと異なる例であって、請求
項２に記載した発明の一実施例を示すものである。図４
は、その構成を示すブロック図である。

【００２４】図４において送信側４３１は、符号データ
測定部１１０で測定された各画面のデータ量の値を保存
しておく符号データ保存部４０１を図１の送信側１３１
の符号データ測定部１１０と判定部１１１の間に新たに
付加した構成であり、その他は図１と全く同じである。
また図４の受信側１３２は、図１のそれと全く同じなの
で省略する。

【００２５】以下、本実施例の伝送装置の動作および作
用を図４ならびに図５の符号化判定方法の説明図を用い
て説明するが、図１と同じ動作に関する説明は省略す
る。本実施例の伝送装置は動画像を符号化して伝送する
装置であり、動画像を連続した画面として処理できる。
その動画像の画面の性質を考えると、ある画面は、一般
にその前後の画面との相関が高いことが知られており、
本実施例はこの性質を利用して、判定部１１１による処
理の負担を軽くする。

【００２６】いま、符号化を行おうとしている画面Ｆ_n
の直前の画面Ｆ_n-1の符号化データ量の合計値Ｔ_n-1（＝
ａ_-1＋ｂ_-1＋ｃ_-1＋ｄ_-1）をバッファメモリ１１３の蓄
積データ量Ｘ_n-1に加算した場合の加算結果が、バッフ
ァメモリ１１３の許容量の上限のしきい値Ｖｈと下限の
しきい値Ｖｌの間にあるかどうかを判定部１１１で比較
する。この加算結果に応じて実施例１で説明したのと同
様に、いま符号化しようとしている画面Ｆ_nの各分割画
面の符号化パラメータを変更（例えば、ａ₀＝オーバー
分×ａ_-1／Ｔ_n-1のように）して符号化を実行する。こ
の時の画面Ｆ_nの符号化データ（ａ₀，ｂ₀，ｃ₀，ｄ₀）
のデータ量の合計値Ｔ_nを、符号データ保存部４０１に
記憶する。次の画面Ｆ_n+1についても同様に、バッファ
メモリ１１３のデータ蓄積量Ｘ_nにＴ_nを加算した場合の
加算結果が、ＶｈとＶｌの間にあるかどうかを判定部１
１１で比較する。この時の画面Ｆ_n+1の符号化データ量
の合計値Ｔ_n+1を符号データ保存部４０１に記憶する。

【００２７】このように一画面前の符号化データ量に応
じて現画面の符号化データを制御する。ここで、現画面
と前画面との相関が高ければ、現画面の符号化データ量
はバッファメモリ１１３の上限のしきい値Ｖｈと下限の
しきい値Ｖｌの間に入る可能性が高くなり、判定部１１
１から再度の符号化が指示される率が減少し、動画像の
各画像を分割符号化する際の効率が高くなる。

【００２８】尚、本実施例の説明では前画面の符号化デ
ータ量によって符号化パラメータを制御する方法を例と
して説明したが、複数画面前のデータを使う方法や、複
数画面前のデータの平均値を使う方法等が使えることは
明らかである。

【００２９】［実施例３］実施例３は、符号化判定方法
が、実施例１と実施例２で説明したものと異なる例であ
って、請求項３に記載した発明の一実施例を示すもので
ある。

【００３０】図６は、本実施例の構成を示すブロック図
である。本実施例では、図６において送信側６３１とし
て、符号量設定部６０１を図１の送信側１３１の判定部
１１１に新たに付加した構成であり、その他は図１と全
く同じである。また図６の受信側１３２は、図１のそれ
と全く同じなので省略する。

【００３１】以下、本実施例の動作を図６ならびに図７
の符号化判定方法の説明図を用いて説明するが、図１と
同じ動作に関する説明は省略する。データ分割部１０３
によって四つの領域に分割され、メモリａ１０４、メモ
リｂ１０５、メモリｃ１０６、メモリｄ１０７にそれぞ
れ蓄えられたディジタル信号が、スィッチャ１０８を介
して符号化部１０９で符号化される前に、画質に対して
の原画像の情報量と符号ディジタル量の関係についての
数値をそれぞれの画質について設定しておき、その値を
符号量設定部６０１に記憶しておく。例えば、図７に記
述しているように画質の平均評価値ＭＯＳの値が４の画
質になるように符号化を実行しようとした場合、符号化
データ量は原画像の情報量の１／１０くらいである、と
いうことが既知であるならば、原画像の情報量は、画面
サイズ（縦と横の画素数）と一画素あたりの情報量から
容易に計算できるので、符号化データ量が、その数値の
１／１０になるように符号化部１０９で符号化を行うよ
うにする。具体的には、図６において、判定部１１１が
符号量設定部６０１のテーブルを参照し、その設定値に
基づいて符号化パラメータ制御部１１２を介して、符号
化部１０９の重み付け係数等のパラメータを変更し、図
１と同様に分割符号化を行う。

【００３２】このように数種類の画質について、原画像
の情報量と符号化データ量の関係をあらかじめ設定する
ことで、実施例１や実施例２の場合とは別に、相対的な
符号化データ量の大小関係ではなく、一様に原画像の何
分の一という絶対的な出力値を得ることが可能となり、
希望する画質で分割符号化を実行して伝送を行うことが
できる。

【００３３】尚、本発明の説明では、図７で具体的な数
値を挙げているが、これは、符号化部１０９および復号
化部１１６でどのような符号化方法を採用するのかに依
存することであって、これ以外の設定値の場合であって
も、本発明を実現できることは明らかである。

【００３４】

【発明の効果】以上説明したように本発明の分割符号化
伝送装置によれば、送信側において画像を幾つかに分割
した後に、符号化したデータ量から良否を監視し適正に
なるように制御しながら各分割画像を個別に符号化する
ので、精細な分割画像部分では高い画質を保ちながら、
全体としては限られた符号データ量の範囲内で符号デー
タを伝送することができる。

【００３５】また、請求項２の発明は、特に、動画像の
ように連続する画像の相関性を利用し、相関性の高い過
去の画像の符号化データ量を参照値として、上記の分割
画像の符号化を行うので、符号化の良否の判定において
否となる率、すなわち符号化を再度やりなおす率が少な
くなり、動画像の分割符号化伝送に好適である。

【００３６】さらに、請求項３の発明によれば、特に、
送信側において、希望する画質と符号化データ量の関係
を求めて、あらかじめそれを符号量設定手段で設定して
上記の分割画像の符号化を行うので、希望する画質での
分割符号化による伝送が可能になる。

【図面の簡単な説明】

【図１】請求項１に記載の発明の一実施例である実施例
１の構成を示すブロック図

【図２】（ａ），（ｂ），（ｃ）は上記実施例１の画像
分割方法を示す図

【図３】実施例１における符号化判定方法を示す説明図

【図４】請求項２に記載の発明の一実施例である実施例
２の構成を示すブロック図

【図５】上記実施例２における符号化判定方法を示す説
明図

【図６】請求項３に記載の発明の一実施例である実施例
３の構成を示すブロック図

【図７】上記実施例３における符号化判定方法を示す説
明図

【符号の説明】

１０１…Ａ／Ｄ変換部 １０２，１２３…フレームメモリ １０３…データ分割部 １０４…メモリａ １０５…メモリｂ １０６…メモリｃ １０７…メモリｄ １０８，１１７…スィッチャ １０９…符号化部 １１０…符号化データ測定部 １１１…判定部 １１２…符号化パラメータ制御部 １１３，１１５…バッファメモリ １１４…通信回線 １１６…復号化部 １１８…メモリａ′ １１９…メモリｂ′ １２０…メモリｃ′ １２１…メモリｄ′ １２２…データ合成部 １２４…Ｄ／Ａ変換部 １３１，４３１，６３１…送信側 １３２…受信側 ４０１…符号データ保存部 ６０１…符号量設定部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 秋山 健二 東京都千代田区内幸町１丁目１番６号 日 本電信電話株式会社内

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 送信側と受信側が通信回線を介して接続
   され、前記送信側で映像信号を符号化して前記受信側に
   伝送する符号化伝送装置において、 前記送信側には、前記映像信号をディジタル信号に変換
   するアナログ／ディジタル変換手段と、前記変換された
   ディジタル信号を複数の画像に分割する分割手段と、前
   記分割された画像を個別に符号化させるためのスィッチ
   ング手段と、前記分割された画像を個別に符号化する符
   号化手段と、前記符号化されたデータ量を測定するデー
   タ測定手段と、前記測定されたデータ量に応じて符号化
   の良否を判定する判定手段と、前記判定が否の場合に前
   記測定されたデータ量に応じて前記分割された画像に対
   する符号化の条件を変えて再度の符号化を前記符号化手
   段に指示する制御手段と、前記判定が良である符号化デ
   ータを前記伝送するために蓄積する蓄積手段とを備え、 一方、前記受信側には、前記送信側から伝送された符号
   化データを受信して蓄積する蓄積手段と、前記受信して
   蓄積した符号化データを前記分割された画像別に復号化
   する復号化手段と、前記分割された画像別に復号化され
   た信号を元の画像を表すディジタル信号に合成するため
   の合成手段と、前記合成されたディジタル信号を映像信
   号に変換するためのディジタル／アナログ変換手段とを
   備えることを特徴とする分割符号化伝送装置。
2. 【請求項２】 請求項１に記載の分割符号化伝送装置に
   おいて、データ測定手段によって測定された過去のデー
   タ量を保存しておく保存手段を新たに備え、判定手段が
   前記保存された過去のデータ量に応じて現在の符号化の
   良否を判定し、制御手段が前記保存された過去のデータ
   量に応じて再度の符号化を指示することを特徴とする分
   割符号化伝送装置。
3. 【請求項３】 請求項１に記載の分割符号化伝送装置に
   おいて、分割された画像の符号量を一定の値に設定する
   符号量設定手段を新たに備え、判定手段がその設定され
   た値に基づいて符号化の良否を判定することを特徴とす
   る分割符号化伝送装置。