JPH1051773A - 画像データ伝送装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】可変帯域のネットワークを利用して、リアルタ
イムに画像を伝送する画像伝送装置において、汎用性の
ある圧縮チップを用いて、リアルタイムの画像伝送を容
易に行うこと。 【解決手段】 前置変換部１２は、ネットワークのトラ
フィックを監視し、トラフィックが混み合っている状況
の場合には画像データの高周波成分を抑制した画像に変
換する。圧縮部１３は高周波成分を抑制された画像に対
してはより高い圧縮率で圧縮符号化する。したがって、
トラフィックが混み合って利用帯域が限定された状況に
おいてもリアルタイムの伝送が可能となる。又、圧縮部
１３の前段に前置変換部１２を付加する構成であるの
で、汎用の圧縮チップをそのまま利用することができ、
装置を安価に構成することができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、可変帯域ネットワ
ークを利用して、印刷装置やディスプレイ装置に、画像
データをリアルタイムに伝送する画像データ伝送装置に
関する。

【０００２】

【従来の技術】イメージスキャナから読み込んだデータ
を離れたプリンタにコピーする場合や、ワードプロセッ
サで作成された文書を離れたプリンタに印刷させたり、
動画データを離れたディスプレイ装置に表示する場合な
ど画像データをリアルタイムに伝送する必要が生じる。
印刷装置やディスプレイ装置が十分なメモリを備えてい
ない場合、データは、印刷装置の印刷速度、ディスプレ
イ装置の表示速度に合わせて、リアルタイムにページ単
位又は細分化した単位で、データを転送しなければなら
ない。印刷装置の場合について説明すると、ネットワー
ク等で接続された印刷装置に、画像データを転送する場
合において、印刷データを印刷装置内または印刷装置に
接続されたハードディスク等のメモリに、１ページ分又
は全ページ分を蓄積して、印刷を開始する。これは、ペ
ージプリンタの場合、一旦ページの印刷が開始される
と、ページの途中でウエイトを掛けることができないた
めである。一旦メモリに蓄積して印刷を行う場合、蓄積
に必要な容量のメモリが必要となり、コストがかかって
しまう。又、データを一旦蓄積するために、印刷終了ま
でに時間がかかってしまう。印刷装置のコストを削減す
ることと、印刷時間を短縮するために、蓄積用のメモリ
を削減すると、印刷装置の印刷速度に応じたリアルタイ
ム転送が必要となる。画像データを圧縮した場合でも、
ネットワークに固定的な帯域を確保する必要がでてく
る。固定的な帯域を確保するためには、ＩＳＤＮ、専用
回線、ＦＤＤＩ−２、ＡＴＭのＣＢＲ、ＶＢＲサービス
といったネットワークを必要とする。又、現在ＬＡＮで
標準となっているＥｔｈｅｒｎｅｔの場合、ＣＳＭＡ／
ＣＤというアクセス方式であるため、他の通信用のネッ
トワークとは独立させるか、又は特殊な制御を行わなけ
ればならない。可変帯域のネットワークを使用して、リ
アルタイムに画像データを転送する方法が、特開平７−
７５０９２号公報「ディジタル動画像圧縮装置及びこれ
を用いたリアルタイム動画通信システム」に開示されて
いる。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】特開平７−７５０９２
号公報に示されているような従来の画像伝送システムで
は、空間周波数領域のデータに変換した後に、伝送周波
数成分選択処理を入れている。伝送周波数成分選択処理
は、ＩＴＵ−Ｔ勧告になく、特殊な処理となっている。
一般に市販されている圧縮チップは、ＩＴＵ−Ｔ勧告に
準拠したかたちで開発、提供されるため、前記従来技術
（特開平７−７５０９２号公報）の実現のためには、一
般の圧縮チップは用いることができず、特別にチップを
開発したりする必要がある。

【０００４】本発明はこのような従来技術の問題点を解
決するものであり、可変帯域ネットワークを利用して、
リアルタイムに画像を伝送する画像伝送装置において、
汎用性のある圧縮チップを用いて、リアルタイムの画像
伝送を容易に行うことを課題とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明は、ネットワーク
のトラフィックの状況に応じて、画像データの高周波成
分を抑制する前置変換手段と、その前置変換手段により
高調波成分の抑制された画像データを圧縮する圧縮手段
と、その圧縮手段により圧縮された画像データをネット
ワークに送信する送信手段とを備えた画像データ伝送装
置である。その前置変換手段は、例えば、画像単位又は
画像単位を複数ブロックに分けたブロック単位毎に、平
均値あるいは代表値で置き換える処理によって、画像デ
ータの高周波成分を抑制することができる。

【０００６】

【作用】前置変換手段は、ネットワークのトラフィック
を監視し、トラフィックが混み合っている状況の場合に
は画像データの高周波成分を抑制した画像に変換する。
圧縮手段は高周波成分を抑制された画像が入力されたと
きに高い圧縮率で動作し、圧縮画像データのデータ量が
減少する。したがって、トラフィックが混み合って利用
帯域が限定された状況においてもリアルタイムの伝送が
可能となる。又、圧縮手段の前段に前置変換手段を付加
する構成であるので、汎用の圧縮チップをそのまま利用
することができ、装置を安価に構成することができる。

【０００７】

【発明の実施の形態】図１は本発明の画像データ伝送装
置の実施の形態を説明するための図である。この画像伝
送装置は、スキャナ１１１、画像メモリ１１２あるいは
カメラ１１３等の画像入力部１１と、ネットワーク１５
のトラフィックの状態に応じて画像入力部１１から入力
された画像を後段の圧縮部１３での圧縮効率を高くでき
るように変換する前置変換部１２と、前置変換部１２の
出力する画像を圧縮符号化する圧縮部１３と、圧縮部１
３の出力をネットワーク１５へ送出するネットワークイ
ンタフェース１４とを備えている。前置変換部１２は、
可変帯域のネットワーク１５のトラフィックの状態を監
視するネットワークモニタ１２２と、ネットワークモニ
タ１２２の監視出力に応じて、画像の高周波成分を制御
する画像処理部１２１からなっている。また、圧縮部１
３は、画像のデータを離散コサイン変換（ＤＣＴ）する
ＤＣＴ部１３１と、ＤＣＴ部１３１の出力を量子化する
量子化部１３２と、量子化部１３２により量子化された
出力をハフマン符号化等の可変長符号化する可変長符号
化部１３３とからなっている。

【０００８】ネットワークモニタ１２２は、ネットワー
クのトラフィック量を計測し、その計測値を基にネット
ワーク１５の利用可能な帯域を求め、ネットワーク１５
の利用帯域が圧縮部１３で圧縮するのみでは画像の送信
が困難となる程度に利用可能な帯域が低くなったときに
は、その旨を画像処理部１２に通知する。

【０００９】画像処理部１２１は、ネットワークモニタ
１５から現在のネットワークの利用可能帯域が低くなっ
ており、画像に対する前置変換処理を行うように指示が
合ったときに動作し、圧縮部１３での圧縮率が上がるよ
うに高周波成分が抑制された画像に変換する。今１列ず
つ交互に白黒の縦縞画像があった場合、これを例えばＪ
ＰＥＧにて圧縮した場合、さほど圧縮率は上がらない。
圧縮率を上げるためには、圧縮しようとしている画像に
対して、画像の高周波成分を抑えるような画像に変換を
施すのが効果的である。高周波成分を抑えるためには、
画像内での急激な変化が発生しないように、平滑化を行
う。

【００１０】画像処理部１２１で行う急激な変化が発生
しないような画像に変換する方法としては、種々考えら
れるが、図２はその幾つか例を示すものである。後段の
圧縮部１３では、画像を所定サイズの画像単位（例えば
画像単位サイズ＝４×４）毎に処理を行う。図２はその
４×４の１６画素からなる画像単位が１列ずつ交互に白
黒の縦縞画像からなる場合に、全部の画素を平均値によ
って置き換える処理を示している。図の左側の画像２１
が入力画像の画像単位であり、右側の画像２２が処理後
の画像単位である。図６は図２の処理を行うための画像
処理部１２１の構成例を示すもので、画像単位を保持す
る画像メモリ６１と、画像メモリ６１の画素値の加算を
行う加算器６２と、加算器の出力を画素数で除算する除
算器６３からなっている。これにより画像単位の平均値
を計算し、圧縮部１３へ出力する。なお、この画像処理
を行うか否かはネットワークモニタ１２２のモニタ結果
による指示に基づいて行う。

【００１１】図３は、４×４の１６画素からなる画像単
位を更に４個のブロックに分け、各ブロック毎に平均値
を求め、各ブロックの各画素値は平均値によって置き換
える処理を示す図である。この処理は図６の回路と同様
の構成によって平均値を得ることができる。この場合、
画像メモリ６１にはブロック毎の画素が保持され、ブロ
ック毎の平均値が算出される。

【００１２】図４は、４×４の１６画素からなる画像単
位の全部の画素を代表値によって置き換える処理を示し
ている。この例では、図の左側の入力画像４１の左上の
角の画素１の画素値を代表値としている。処理後の画像
単位４２は、図の右側のように全ての画素の値は代表値
と同じ値となる。この処理は図７の回路構成によって実
行することができる。即ち、セレクタ７２によって画像
単位内の予め決められた１つの画素を選択し、その画素
値を代表値とする。この場合、画像メモリ７１には各画
像単位毎に記憶される。

【００１３】図５は、４×４の１６画素からなる画像単
位を更に４個のブロックに分け、各ブロック毎に代表値
を求め、各ブロックの各画素値は代表値によって置き換
える処理を示すである。この処理は図７の回路と同様の
構成によって代表値を得ることができる。この場合、画
像メモリ７１にはブロック毎の画素が保持され、ブロッ
ク毎の代表値がセレクタ７２よって選択される。この例
では、画素１、２、５、６からなるブロックは画素１が
代表値の画素として、画素３、４、７、８からなるブロ
ックは画素３が代表値の画素として、画素９、１０、１
３、１４からなるブロックは画素９が代表値の画素とし
て、画素１１、１２、１５、１６からなるブロックは画
素１１が代表値の画素として、それぞれ予め決められて
いる。

【００１４】なお、図２による各変換処理では画像単位
内の画素のみに基づいて高周波成分を抑える処理をして
いたが、対象の画像単位の前、後の画像単位をも参照し
て処理を行うようにすることもできる。

【００１５】以上に説明した画像処理部１２１による画
像変換処理は、ネットワークモニタ１２２による監視結
果に応じて、ネットワークの利用可能帯域に制限があ
り、送信のために大幅な圧縮が必要なときに行う。利用
可能帯域に余裕があるときには、画像の解像度を劣化さ
せないようにするために、上記画像変換処理は行わな
い。ネットワークモニタ１２２によるネットワークの状
況の監視は、従来技術によって行うことができる。ネッ
トワークモニタ１２２は、ネットワーク１５のトラフィ
ック量を測定し、予め保持しているトラフィック量と利
用可能なネットワークの帯域との関係を表すテーブルを
参照して、利用可能な帯域を求め、前置変換部１２での
変換が必要か否かを判定し、その判定結果を画像処理部
１２１に通知する。

【００１６】圧縮部１３には圧縮チップとして市販され
ている汎用のデバイスを用いることができる。その圧縮
部１３においては、ＤＣＴ部１３１は画像処理部１２１
から渡された画像単位の画像データをＤＣＴ変換により
空間周波数成分に変換する。量子化部１３２は、ＤＣＴ
部１３１での変換の出力を量子化する。可変長符号化部
１３３は量子化部１３２からの量子化出力を例えばハフ
マン符号化方式のような可変長符号化方式により符号化
する。可変長符号化においては、データのビット列パタ
ーンの生起確率が高いものに短い符号を割り当てること
によりデータの圧縮が行われる。

【００１７】ネットワークインタフェース部１４は、圧
縮部１３で圧縮された画像データを信号形式ネットワー
ク１５の通信方式の信号形式とプロトコルに従って送信
する。

【００１８】図８は、以上のように構成された実施の形
態の動作の概略を示すフロー図である。ネットワークモ
ニタ部１２２でネットワークのトラフィックの状況を監
視し、帯域の制限があるか否かを判定する（ステップＳ
８２）。トラフィックの状況から帯域の制限があるとき
には画像処理部１２１は、図２〜図５により説明したよ
うな急激な変化を平滑化し、圧縮部１３での圧縮率が高
くなるような画像に変換する（ステップＳ８３）。ネッ
トワークモニタ部１２２からネットワークに帯域制限が
ないとの通知を受けたときには画像処理部１２１は入力
部１１からの画像に対して変換を施すことなく圧縮部１
３へ画像データを伝達する。圧縮部１３は入力された画
像を圧縮し（ステップＳ８４）、圧縮された画像データ
はネットワークインタフェース部１４を介してネットワ
ーク１５へ送信される（ステップＳ８５）。このような
動作を入力データが終了するまで繰り返す（ステップＳ
８１）。

【００１９】以上に説明した、本発明の実施の形態によ
れば、汎用の圧縮チップを用いた圧縮部１３の前段に、
前置変換部１２を設け、ネットワークのトラフィックの
状況に応じて、トラフィックが混み合った状況では後段
の圧縮部１３での圧縮率を高くするための画像データの
急激な変化を平滑化する変換処理を施す。この変換処理
によって多少の解像度の劣化は生ずるが、圧縮率を高く
できることにより、制限された帯域においてもリアルタ
イムでの送信が可能となる。一方、込み合っていない帯
域制限の必要でない状況ではそのような変換処理を行わ
なくとも、送信が可能であるので、画質（解像度）の多
少の劣化を招く前置の変換処理をバイパスできる。前述
の従来の技術では、圧縮チップにおけるＤＣＴ部と量子
化部の間に、ＩＴＵ−Ｔ勧告にない特殊な処理である伝
送周波数成分の選択機能を付加する構成であり、一般に
市販されている圧縮チップをそのまま利用することはで
きない。従来の技術による圧縮チップを実現するには、
付加機能を組み込んだ特別のチップを新たに開発する必
要が生じ、製造に要する費用が高くなっていた。これに
対し、本発明の上記実施の形態の画像データ伝送装置
は、圧縮部１３は市販の圧縮チップをそのまま利用し、
その前段に前置変換部１２を付加するだけでよいので、
従来の技術に比べ安価に製造することが可能である。

【００２０】

【発明の効果】本発明によれば、利用可能帯域の変化す
るネットワークにおいて、前置変換手段により、トラフ
ィックが混み合っている状況の場合には画像データの高
周波成分を抑制した画像に変換する。圧縮手段は高周波
成分を抑制された画像が入力されたときに高い圧縮率で
動作し、圧縮画像データのデータ量が減少するので、ト
ラフィックが混み合って利用帯域が限定された状況にお
いてもリアルタイムの画像伝送が可能となる。又、圧縮
手段の前段に前置変換手段を付加する構成であるので、
汎用の圧縮チップをそのまま利用することができ、装置
を安価に構成することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の実施形態の構成の概略を示す図、

【図２】 画像単位全体の平均値を求めることにより入
力画像の高周波成分を抑える処理を説明するための図

【図３】 画像単位４ブロックに分割し、各分割ブロッ
ク毎に平均値を求めることにより入力画像の高周波成分
を抑える処理を説明するための図

【図４】 画像単位を１つの画素の画素値で代表させる
ことにより入力画像の高周波成分を抑える処理を説明す
るための図

【図５】 画像単位４ブロックに分割し、各分割ブロッ
ク毎に１つの画素の代表値で代表させることにより入力
画像の高周波成分を抑える処理を説明するための図

【図６】 画像処理部１２１の構成例を示す図で、ブロ
ックの平均値を求める回路。

【図７】 画像処理部１２１の他の構成例を示す図で、
ブロックの代表値を求める回路。

【図８】 動作の概略を示すフロー図。

【符号の説明】

１１…入力部、１２…前置変換部、１２１…画像処理
部、１２２…ネットワークモニタ部、１３…圧縮部、１
３１…ＤＣＴ（離散コサイン変換）部、１３２…量子化
部、１３３…可変長符号化部、１４…ネットワークイン
タフェース部、１５…ネットワーク、６１、７１…画像
メモリ、６２…加算器、６３…除算器、７２…セレク
タ。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ネットワークのトラフィックの状況に応
   じて、画像データの高周波成分を抑制する前置変換手段
   と、その前置変換手段の出力する画像データを圧縮する
   圧縮手段と、その圧縮手段により圧縮された画像データ
   をネットワークに送信する送信手段とを備えた画像デー
   タ伝送装置。
2. 【請求項２】 前記前置変換手段は、画像単位又は画像
   単位を複数ブロックに分けたブロック単位毎に、画素の
   平均値を計算し、前記画像単位又はブロック単位の各画
   素値を前記計算した平均値で置き換える処理を行うもの
   であることを特徴とする請求項１記載の画像データ伝送
   装置。
3. 【請求項３】 前記前置変換手段は、画像単位又は画像
   単位を複数ブロックに分けたブロック単位毎に、代表値
   で置き換える処理を行うものであることを特徴とする請
   求項１記載の画像データ伝送装置。