JPH1042143A - 画像伝送装置 - Google Patents

画像伝送装置

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JPH1042143A
JPH1042143A JP8213257A JP21325796A JPH1042143A JP H1042143 A JPH1042143 A JP H1042143A JP 8213257 A JP8213257 A JP 8213257A JP 21325796 A JP21325796 A JP 21325796A JP H1042143 A JPH1042143 A JP H1042143A
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JP
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Withdrawn
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JP8213257A
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English (en)
Inventor
Masaki Yamashina
正樹 山階
Takeshi Tanda
剛 丹田
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Nippon Telegraph and Telephone Corp
Original Assignee
Nippon Telegraph and Telephone Corp
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Publication date
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  • Compression Of Band Width Or Redundancy In Fax (AREA)
  • Detection And Prevention Of Errors In Transmission (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 本発明は再送制御の対象とする符号化データ
と再送制御の対象とせず誤りを許容できるデータが混在
した符号化データに対して伝送効率の高いSR−ARQ
を適用可能とすることにより高い伝送効率を持つ画像伝
送装置を提供することを目的とする。 【解決手段】 この目的を達成するために、本発明はD
CT等の変換符号化を用いて原画像を符号化して伝送す
る場合、周波数情報によって一定の画品質を保つために
再送すべき情報とそうでない情報に分類し、それら再送
制御対象とする情報とそうでない情報が混在した画像符
号化情報に対してSR−ARQを適用することにより一
定の画像品質を保ちながら伝送効率の低下を防ぐ。ま
た、無線区間を含む伝送路等で画像伝送を行うことによ
り伝送効率の低下を防ぐ。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は画像伝送装置に関
し、更に詳細には無線区間等において伝送品質がISD
N等の有線系の伝送路に比べて低品質であってかつ基地
局と移動機の位置関係等によって伝送品質が大きく変わ
る伝送路を利用して、通常の計算機データに比べてデー
タ量が膨大である原画像情報に対して非可逆な静止画情
報を伝送する画像伝送装置に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、静止画像の回線を利用した通信に
おいては、伝送効率を高めるために原画像をDCT(Dis
crete Cosine Transform) 等の方法で周波数変換符号化
し、符号化情報のエラーフリーを保証するためにHDL
C(Higher Date Link Control)等の伝送手順を利用して
伝送する場合が多かった。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
方法や手順を用いて無線区間等低品質な伝送区間を含む
伝送路を利用して静止画符号化データを伝送しようとす
ると、送信/受信装置間でエラーフリーを保証する必要
があるため、通信環境によっては再送制御に多大なる時
間を要し、マンマシンインタフェース上問題があった。
【0004】更に、移動無線を含む伝送路を用いて通信
を行う場合、基地局と移動機の位置関係によって伝送品
質が変わり、通信環境が良い場合と悪い場合では画像符
号化パラメータを適応的に制御して伝送時間は一定にす
る等マンマシンインタフェースを良くする工夫が重要で
あるがこれらに対処できる技術がないという問題点があ
った。そこで、本出願人は画像情報の変換周波数情報に
着目した静止画伝送装置(特願平6−331460号)
を提案している。この提案した静止画伝送装置では伝送
効率を更に向上させるためにSR−ARQを適用する
が、従来のSR−ARQ方式では送信データをエラーフ
リーで伝送するための方式であり、再送制御の対象とす
る符号化データと再送制御の対象としない符号化データ
が混在する符号化データにSR−ARQを適用可能とす
る方法は提供されていない。
【0005】本発明はこれらの問題点を解決するための
もので、再送制御の対象とする符号化データと再送制御
の対象とせず誤りを許容できるデータが混在した符号化
データに対して伝送効率の高いSR−ARQを適用可能
とすることにより高い伝送効率を持つ画像伝送装置を提
供することを目的とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明は前記問題点を解
決するために、本発明による画像送信装置では画像情報
を変換画像ブロック単位にDCT等を含む方法で周波数
成分に変換するとともに、変換後の周波数領域で低域側
と変換係数と高域側の変換係数に分けてハフマン符号化
する。更に、1個以上の変換画像ブロックから構成され
る画像マクロブロック単位に、変換画像ブロックから抜
き出した低域側周波数帯の符号化情報をペイロードと
し、制御情報として画像ブロック番号、画像ブロックの
中での連続番号、低域側の符号化データであることを示
すフラグを持つ第1の情報フレームと、高域側周波数帯
の符号化情報をペイロードとし、制御情報として画像ブ
ロック番号、画像ブロックの中での連続番号、高域側の
符号化データであることを示すフラグを持つ第2の情報
フレームを生成するとともに、画像ブロック単位の第1
の情報フレームの数と第2の情報フレームの数をペイロ
ードとする制御フレームを生成する。そして、想定され
る最大のサイズを持った送信バッファに画像符号化デー
タを書き込み、この送信バッファに書き込まれた伝送フ
レームを送信するとともに受信側から再送要求されたフ
レームを再送する。
【0007】また、本発明による画像受信装置では想定
される最大のサイズの画像符号化データを書き込める受
信バッファを持ち、画像送信装置から送信される伝送フ
レームを、制御情報として書き込まれている画像ブロッ
ク番号、画像ブロックの中での連続番号、高域側の符号
化データであるか低域側の符号化データであるかを示す
フラグを参照して受信バッファのバッファリングエリア
に書き込む。そして、受信した画像ブロック単位に第1
の情報フレームの数と第2の情報フレームの数をペイロ
ードする制御フレームに記載されているスライス単位で
の伝送フレーム数を参照して再送を要求するフレームを
決定するとともに、画像ブロック単位に復号化タイミン
グを決定する。更に、低域周波数帯の符号化情報をペイ
ロードとする第1の情報フレームと高域周波数帯の符号
化情報をペイロードとする第2の情報フレームとにより
誤りを検出し破棄した場合には当該のスライスの範囲内
で当該周波数以上の情報を0置換してスライス単位のハ
フマン符号を再構成するとともに、ハフマン符号の逆変
換、逆量子化、逆DCT等の逆変換機能を行うことによ
り伝送された画像を復号する。
【0008】したがって、本発明は前記問題点を解決で
き、DCT等の変換符号化を用いて原画像を符号化する
場合視覚特性上目立ちにくい情報に関してはエラーフリ
ーを保証しないで伝送した場合にも一定の画像品質を得
ることができ、無線伝送路のように伝送品質が低い通信
路で画像を伝送する場合にも伝送効率の高い画像伝送装
置を提供できる。
【0009】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態例を図
面に基づいて説明する。図1は本発明による画像送信装
置の一実施の形態例を示す図であり、図2は本発明によ
る画像受信装置の一実施の形態例を示す図である。
【0010】図1において、1−1はR,G,Bから
Y,Cb,Crへの色座標の変換及び輝度成分や色差成
分について4:2:2,4:1:1等の比率でサブサン
プリングを行う前処理部、1−2は静止画情報を変換画
像ブロック単位にDCT等の方法で周波数成分に変換す
る手段と変換係数の量子化手段を持った周波数変換符号
化部、1−3は変換後の周波数領域で低域側の変換係数
と高域側の変換係数に分けてハフマン符号化する帯域別
ハフマン符号化部、1−4は1個以上の変換画像ブロッ
クから構成される画像マクロブロック単位に変換画像ブ
ロックから抜き出した低域側周波数帯の符号化情報をペ
イロードとし、制御情報として画像ブロック番号、画像
ブロックの中での連続番号、低域側の符号化データであ
ることを示すフラグを持つ第1の情報フレームと、高域
側周波数帯の符号化情報をペイロードとし、制御情報と
して画像ブロック番号、画像ブロックの中での連続番
号、高域側の符号化データであることを示すフラグを持
つ第2の情報フレームとを生成する情報フレーム生成
部、1−5はスライス単位の第1の情報フレーム数と第
2の情報フレーム数をペイロードとする制御フレームを
生成する制御フレーム生成部、1−6は想定される最大
数の画像符号化データをペイロードとする情報フレーム
を書き込める送信バッファ、1−7は送信バッファに書
き込まれた伝送フレームを送信するとともに受信側から
再送要求されたフレームを再送する送信制御部である。
【0011】また、図2において、2−1は伝送フレー
ムを制御情報として書き込まれる画像ブロック番号、画
像ブロックの中での連続番号、高域側の符号化データで
あるか低域側の符号化データであるかを示すフラグを参
照して後述する受信バッファ2−2のバッファリングエ
リアに書き込むバッファ書き込み制御部、2−2は想定
される最大数の画像符号化データをペイロードとする情
報フレームを書き込める受信バッファ、2−3は受信し
た画像ブロック単位の第1の情報フレーム数と第2の情
報フレーム数をペイロードとする制御フレームに記載さ
れているスライス単位での伝送フレーム数を参照して再
送を要求するフレームを決定するとともに、画像ブロッ
ク単位に復号化タイミングを決定する受信制御部、2−
4は低域周波数帯の符号化情報をペイロードとする第1
の情報フレームと高域周波数帯の符号化情報をペイロー
ドとする第2の情報フレームとにより誤りを検出し破棄
した場合には当該のスライスの範囲内で当該周波数以上
の情報を0置換してスライス単位のハフマン符号を再構
成する画像ブロック再構成部、2−5はハフマン符号の
逆変換を行うハフマン復号化部、2−6は逆量子化、逆
DCT等の逆変換機能を持つ逆周波数変換部、2−7は
色座標変換などを行う後処理部である。
【0012】次に、図1の送信バッファの一構成例を示
す図3、図2の受信バッファの一構成例を示す図4、本
発明に係る情報フレームと制御フレームのフレーム構成
例を示す図5、本発明に係る送信フレームの時系列の一
例を示す図6及び本発明に係る受信フレーム誤りの一例
を示す図7の各図を用いて、本発明による画像送信装置
及び画像受信装置の動作を説明する。
【0013】図1の前処理部1−1は送信する原画像が
入力されると、原画像の色座標がR,G,Bの場合符号
化効率を上げるために輝度成分と色差成分に変換し、更
に色差成分については輝度成分の4に対して2あるいは
1の比率でサブサンプリングし、各成分について以下の
処理を行う。なお、原画像の伝送においては輝度成分、
各色差成分について同様の処理を行う。
【0014】周波数変換部1−2はDCT等の方法で画
像データを周波数領域での係数に変換し、帯域別ハフマ
ン符号化部1−3は予め設定された周波数領域に関して
低域側の変換係数と広域側の変換係数に分けてハフマン
符号化する。情報フレーム生成部1−4はハフマン符号
化部1−3から入力されるハフマン符号を図5の情報フ
レーム5−1のようにマッピングし、想定される最大数
のフレームをバッファリングできる送信バッファ1−6
に書き込む。また、制御フレーム生成部1−5は図5の
制御フレーム5−2を生成し、送信制御部1−7は図6
に示すように制御フレーム、複数の情報フレーム、制御
フレームの順序でフレームを送信する。
【0015】次に、図5の情報フレーム5−1は伝送制
御用のヘッダ部として、画像ブロック番号、画像ブロッ
クの中での連続番号及び高域側データか低域側データで
あるかを示すフラグを持つ。更に、図5の制御フレーム
5−2は一つの制御フレームで8スライス分の高域側と
低域側の情報フレーム数をペイロードとし、1フレーム
で複数スライスの情報フレーム数を受信側に通知する。
【0016】受信側のバッファ書み込み制御部2−1は
正常に受信した伝送フレームをそのヘッダ部に記述され
ているスライス番号、スライスの中での連続番号、低域
側か高域側かの識別フラグを参照して受信バッファ2−
2の該当のアドレスへ書き込む。
【0017】図4に示すように、各スライスについて低
域側と高域側についてそれぞれ最大伝送フレーム数分の
バッファを確保しており、バッファ上に制御フレームの
バッファリングエリア4−1、低域側データのバッファ
リングエリア4−2、高域側データのバッファリングエ
リア4−3から構成される。受信制御部2−3は制御フ
レーム5−2で伝送されるスライス単位の情報フレーム
数により復号に必要な情報が揃ったか否かを判断すると
ともに、低域側データで受信していないデータがあれば
再送を要求し、更にスライス単位でのデータの受信状態
をスライス管理テーブル4−4で管理する。
【0018】受信制御部2−3の動作は誤りの発生状況
によって異なり、図7に示す各場合について受信制御部
2−3の動作を以下に示す。
【0019】(場合1):制御フレームが誤った場合 制御フレームが誤り、制御フレーム以下の情報フレーム
が正しく受信できた場合、制御フレームに対する再送要
求を送信する。これは受信バッファ2−2で1スライス
に対する情報フレーム書き込み用スロットの数は一定で
あり、また一つの制御フレームが情報フレーム通知する
スライス数は一定であるため、制御フレームが誤ったか
否かが判断できる。
【0020】(場合2):低域側情報フレームが誤った
場合 制御フレームが正しく受信できていた場合、低域側情報
フレームが誤ると直ちに再送要求を送信する。制御フレ
ームが正しく受信できていなかった場合、制御フレーム
を正しく受信した後、再送要求を送信する。
【0021】(場合3):高域側情報フレームが誤った
場合 スライス単位の画像ブロック再構成部2−4に渡される
時に当該スライス内で高域側情報フレームが誤っている
場合には当該スライス内の高域側成分を0置換する。
【0022】受信制御部2−3は上記各場合別の処理に
よりスライス単位に復号化に必要な符号化が揃ったか否
かスライス管理テーブル4−4を参照して判断し、必要
なデータが揃うと画像ブロック再構成部2−4に渡す。
画像ブロック再構成部2−4はスライス内での誤りの有
無により高域側成分を受信情報を用いて復号化するか高
域側情報を0置換して復号化するか決定し、スライス単
位に画像ブロックごとのハフマン符号を生成する。次
に、ハフマン符号化部2−5は画像ブロック単位にハフ
マン符号を復号して周波数領域での変換係数を得、逆周
波数変換部2−6,後処理部2−7を介して画像を再生
する。
【0023】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
DCT等の変換符号化を用いて原画像を符号化して伝送
する場合、周波数情報によって一定の画品質を保つため
に再送すべき情報とそうでない情報に分類し、それら再
送制御対象とする情報とそうでない情報が混在した画像
符号化情報に対してSR−ARQを適用することにより
一定の画像品質を保ちながら伝送効率の低下を防ぐこと
が可能である。また、本発明を用いて無線区間を含む伝
送路等で画像伝送を行うことにより、伝送効率の低下を
防ぐことが可能である。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る画像送信装置の一実施の形態例を
示す図である。
【図2】本発明に係る画像受信装置の一実施の形態例を
示す図である。
【図3】図1の送信バッファの一構成例を示す図であ
る。
【図4】図2の受信バッファの一構成例を示す図であ
る。
【図5】本発明に係る情報フレームと制御フレームのフ
レーム構成例を示す図である。
【図6】本発明に係る送信フレームの時系列の一例を示
す図である。
【図7】本発明に係る受信バッファにおけるフレーム誤
りの一例を示す図である。
【符号の説明】
1−1 前処理部 1−2 周波数変換部 1−3 帯域別ハフマン符号化部 1−4 情報フレーム生成部 1−5 制御フレーム生成部 1−6 送信バッファ 1−7 送信制御部 2−1 バッファ書き込み制御部 2−2 受信バッファ 2−3 受信制御部 2−4 画像ブロック再構成部 2−5 ハフマン復号化部 2−6 逆周波数変換部 2−7 後処理部

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 階調を持った画像情報をDCT等を含む
    手段で変換符号化して伝送する画像伝送装置において、 画像情報を変換画像ブロック単位にDCT等を含む方法
    で周波数成分に変換する手段と変換係数の量子化手段を
    持った周波数変換部と、 該周波数変換部による変換後の周波数領域で低域側と変
    換係数と高域側の変換係数に分けてハフマン符号化する
    帯域別ハフマン符号化部と、 1個以上の変換画像ブロックから構成される画像マクロ
    ブロック単位に、変換画像ブロックから抜き出した低域
    側周波数帯の符号化情報をペイロードとし、制御情報と
    して画像ブロック番号、画像ブロックの中での連続番
    号、低域側の符号化データであることを示すフラグを持
    つ第1の情報フレームと、高域側周波数帯の符号化情報
    をペイロードとし、制御情報として画像ブロック番号、
    画像ブロックの中での連続番号、高域側の符号化データ
    であることを示すフラグを持つ第2の情報フレームを生
    成する情報フレーム生成部と、 画像ブロック単位の前記第1の情報フレームの数と前記
    第2の情報フレームの数をペイロードとする制御フレー
    ムを生成する制御フレーム生成部と、 画像符号化データを書き込む送信バッファと、 該送信バッファに書き込まれた伝送フレームを送信する
    とともに受信側から再送要求されたフレームを再送する
    送信制御部とを具備することを特徴とする画像送信装
    置。
  2. 【請求項2】 階調を持った画像情報をDCT等を含む
    手段で変換符号化して伝送する画像伝送装置において、 画像符号化データを書き込む受信バッファと、 送信側から送信される伝送フレームを、制御情報として
    書き込まれている画像ブロック番号、画像ブロックの中
    での連続番号、高域側の符号化データであるか低域側の
    符号化データであるかを示すフラグを参照して前記受信
    バッファのバッファリングエリアに書き込むバッファ書
    き込み制御部と、 受信した画像ブロック単位に第1の情報フレームの数と
    第2の情報フレームの数をペイロードする制御フレーム
    に記載されているスライス単位での伝送フレーム数を参
    照して再送を要求するフレームを決定するとともに、画
    像ブロック単位に復号化タイミングを決定する受信制御
    部と、 低域周波数帯の符号化情報をペイロードとする第1の情
    報フレームと高域周波数帯の符号化情報をペイロードと
    する第2の情報フレームとにより誤りを検出し破棄した
    場合には当該の画像マクロブロックの範囲内で当該周波
    数以上の情報を0置換して画像マクロブロック単位のハ
    フマン符号を再構成する画像ブロック再構成部と、 ハフマン符号の逆変換を行うハフマン復号化部と、 逆量子化、逆DCT等の逆変換機能を持つ逆周波数変換
    部と、 色座標変換などを行う後処理部とを具備することを特徴
    とする画像受信装置。
  3. 【請求項3】 階調を持った画像情報をDCT等を含む
    手段で変換符号化して伝送する画像伝送装置において、 画像情報を変換画像ブロック単位にDCT等を含む方法
    で周波数成分に変換する手段と変換係数の量子化手段を
    持った周波数変換部と、該周波数変換部による変換後の
    周波数領域で低域側と変換係数と高域側の変換係数に分
    けてハフマン符号化する帯域別ハフマン符号化部と、1
    個以上の変換画像ブロックから構成される画像マクロブ
    ロック単位に、変換画像ブロックから抜き出した低域側
    周波数帯の符号化情報をペイロードとし、制御情報とし
    て画像ブロック番号、画像ブロックの中での連続番号、
    低域側の符号化データであることを示すフラグを持つ第
    1の情報フレームと、高域側周波数帯の符号化情報をペ
    イロードとし、制御情報として画像ブロック番号、画像
    ブロックの中での連続番号、高域側の符号化データであ
    ることを示すフラグを持つ第2の情報フレームを生成す
    る情報フレーム生成部と、画像ブロック単位の前記第1
    の情報フレームの数と前記第2の情報フレームの数をペ
    イロードとする制御フレームを生成する制御フレーム生
    成部と、画像符号化データを書き込む送信バッファと、
    該送信バッファに書き込まれた伝送フレームを送信する
    とともに受信側から再送要求されたフレームを再送する
    送信制御部とを具備する画像送信装置と、 画像符号化データを書き込む受信バッファと、前記画像
    送信装置から送信される伝送フレームを、制御情報とし
    て書き込まれている画像ブロック番号、画像ブロックの
    中での連続番号、高域側の符号化データであるか低域側
    の符号化データであるかを示すフラグを参照して前記受
    信バッファのバッファリングエリアに書き込むバッファ
    書き込み制御部と、受信した画像ブロック単位に第1の
    情報フレームの数と第2の情報フレームの数をペイロー
    ドする制御フレームに記載されているスライス単位での
    伝送フレーム数を参照して再送を要求するフレームを決
    定するとともに、画像ブロック単位に復号化タイミング
    を決定する受信制御部と、低域周波数帯の符号化情報を
    ペイロードとする第1の情報フレームと高域周波数帯の
    符号化情報をペイロードとする第2の情報フレームとに
    より誤りを検出し破棄した場合には当該の画像マクロブ
    ロックの範囲内で当該周波数以上の情報を0置換して画
    像マクロブロック単位のハフマン符号を再構成する画像
    ブロック再構成部と、ハフマン符号の逆変換を行うハフ
    マン復号化部と、逆量子化、逆DCT等の逆変換機能を
    持つ逆周波数変換部と、色座標変換などを行う後処理部
    とを具備する画像受信装置と、を含むことを特徴とする
    画像伝送装置。
JP8213257A 1996-07-25 1996-07-25 画像伝送装置 Withdrawn JPH1042143A (ja)

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