JPH1056562A - 画像通信方法及び画像通信装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 無線等の誤り率の大きい通信路では再送頻度
が多く、通信時間が非常に長くなる点を解決し、誤り率
の大きい通信路であってもある程度の画質を保持しなが
ら、短時間で効率よく画像を伝送できる画像通信方法及
び画像通信装置を提供する。 【解決手段】 原画像の縮小画像を作成し、縮小画像を
拡大した拡大画像と原画像との差分画像を情報源符号化
し、縮小画像と差分画像の情報源符号化データをそれぞ
れ誤り検出符号化して伝送し、縮小画像の誤りは再送
し、情報源符号化データの誤りは廃棄する画像通信方法
及び画像通信装置である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、画像を圧縮して伝
送する画像通信方法及び画像通信装置に係り、特に回線
品質の悪い通信路であってもある程度の画質を保持しな
がら効率よく画像を伝送できる画像通信方法及び画像通
信装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】まず、従来の画像通信装置について図４
を使って説明する。図４は、従来の画像通信装置の構成
ブロック図である。従来の画像通信装置は、図４に示す
ように、送信側が離散コサイン変換器１と、量子化器２
と、ハフマン符号化器３と、誤り検出符号化器５を内部
に有する通信制御部４′と、変調器６とから構成され、
受信側が復調器７と、誤り検出復号化器９を内部に有す
る通信制御部８′と、ハフマン復号化器１０と、逆量子
化器１１と、逆離散コサイン変換器１２とから構成さ
れ、送信側と受信側とが通信路を介して接続されてい
る。

【０００３】次に、従来の画像通信装置の各部について
説明する。離散コサイン変換器１は、デジタル変換され
た入力画像データを符号化ブロック（例えば８×８画素
や１６×１６画素で、以降は単にブロックと記述する）
単位で離散コサイン（Discrete Cosine Transform:ＤＣ
Ｔ）変換してＤＣＴ係数を出力する変換符号化を行うも
のである。

【０００４】量子化器２は、離散コサイン変換器１で変
換符号化されたＤＣＴ係数を量子化して有効係数の数を
削減した量子化係数を出力するものである。ハフマン符
号化器３は、量子化器２で量子化された量子化係数をエ
ントロピー符号化して情報源符号化データ（符号化デー
タ）を出力するもので、エントロピー符号化の一例とし
てはハフマン符号化が知られている。

【０００５】誤り検出符号化器５は、ハフマン符号化器
３から出力される符号化データに、伝送誤りを検出する
ための誤り検出符号を付加するもので、誤り検出符号の
例としては、誤りが独立して起こる独立誤り、及び誤り
が連続して起こるバースト誤りの両方を検出できること
で知られているＣＲＣ（Cyclic Redundancy Checks）符
号があり、ＣＲＣの生成多項式は一般的にITU-T のｘ¹⁶
＋ｘ¹²＋ｘ⁵ ＋１が用いられる。ＣＲＣに関する詳細は
「コンピュータ通信とネットワーク」福永邦雄著 共立
出版株式会社 ｐ７８〜ｐ８２に記載されている。

【０００６】通信制御部４′は、誤り検出符号化器５で
誤り検出符号が付加されたデータを伝送制御手順に則っ
た伝送フレームに組み込んで変調器６に出力するもので
ある。尚、１つの伝送フレーム内には、１つ又は複数の
ブロックの情報源符号化データが組み込まれる。

【０００７】ここで、伝送制御手順の例としては、ビッ
ト単位で可変長のデータを伝送することができ、誤り検
出時に再送要求を行うことにより信頼性の高い伝送が可
能な同期式手順であるＨＤＬＣ（High level Data Link
Control）手順が一般的である。

【０００８】ＨＤＬＣ手順における伝送単位である伝送
フレームは、図５に示すように、フレームの開始を検出
するためのフラグと、伝送先のアドレスと、手順に則っ
たコマンドやレスポンスを設定するコントロールと、伝
送したい可変長のデータ、つまりここでは画像データ
（情報源符号化データ）と、誤り訂正符号（ここではＣ
ＲＣ符号）と、フレームの終了を検出するためのフラグ
とから構成されている。図５は、ＨＤＬＣ手順の伝送フ
レームフォーマットを示す説明図である。尚、ＨＤＬＣ
手順の詳細は、「コンピュータ通信とネットワーク」福
永邦雄著 共立出版株式会社 ｐ１１３〜ｐ１３０に記
載されている。

【０００９】そして、ＨＤＬＣ手順においては、受信側
でフレーム単位の誤りが検出されると、再送要求が送信
されるので、通信制御部４′では、受信側からの再送要
求に対応して、フレームの再送動作も行うものである。

【００１０】変調器６は、伝送データを通信路に適した
信号に変調して通信路に送出するものである。復調器７
は、通信路から受信した伝送データを復調して通信制御
部８′に出力するものである。

【００１１】誤り検出復号化器９は、復調された受信デ
ータの誤り検出を行うものである。通信制御部８′は、
通信制御手順に則った処理を行い、特に誤りが検出され
た場合は、ＨＤＬＣ手順に則って再送要求を送信して誤
りのないデータを受信できるまでやりとりを行うように
なっている。そして、誤りのないデータについては、情
報源符号化データ部分を取り出してハフマン復号化器１
０に出力するものである。

【００１２】ハフマン復号化器１０は、通信制御部８′
から受け取った誤りのない符号化データをエントロピー
復号化して量子化係数を出力するものであり、逆量子化
器１１は、ハフマン復号化器１０からの量子化係数を逆
量子化してＤＣＴ係数を出力するものであり、逆離散コ
サイン変換器１２は、逆量子化器１１からのＤＣＴ係数
を逆離散コサイン変換して情報源復号化された画像デー
タを出力するものである。

【００１３】次に、従来の画像通信装置における動作に
ついて、図４を用いて説明する。従来の画像通信装置で
は、送信側に伝送する画像の画像データが入力される
と、離散コサイン変換器１で離散コサイン変換され、量
子化器２で量子化され、ハフマン符号化器３でエントロ
ピー符号化されて情報源符号化され、更に通信制御部
４′において誤り検出符号化器５で誤り検出符号が付加
され、ＨＤＬＣフレームに組み込まれ、変調器６で変調
されて通信路に送出される。

【００１４】そして受信側では、通信路から受信したデ
ータが復調器７で復調され、通信制御部８′において誤
り検出復号化器９で誤り検出が行われ、誤りが検出され
たフレームについては再送要求が復調器７を介して送信
側に送出され、変調器６を介して再送要求を受信した通
信制御部４′が再送要求のあったフレームを再送する。

【００１５】また、通信制御部８′において誤り検出復
号化器９で誤りが検出されなかったフレームについては
情報源符号化データ部分が取り出され、ハフマン復号化
器１０でエントロピー復号化され、逆量子化器１１で逆
量子化され、逆離散コサイン変換器１２で逆離散コサイ
ン変換されて情報源復号化され、画像データが出力され
るようになっている。

【００１６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の画像通信装置では、無線等の誤り率の大きい通信路
で画像を伝送する場合再送頻度が多く、通信時間が非常
に長くなって伝送効率が悪くなり、実用的でないという
問題点があった。

【００１７】本発明は上記実情に鑑みて為されたもの
で、誤り率の大きい通信路であってもある程度の画質を
保持しながら、短時間で効率よく画像を伝送できる画像
通信方法及び画像通信装置を提供することを目的とす
る。

【００１８】

【課題を解決するための手段】上記従来例の問題点を解
決するための請求項１記載の発明は、原画像の１フレー
ムの画像データを縮小して縮小画像データを作成し、前
記縮小画像データから前記原画像と同じサイズに拡大し
た拡大画像データを作成し、前記原画像の原画像データ
と前記拡大画像データの差分をとって差分画像データを
作成し、前記差分画像データを圧縮符号化して差分符号
化データを作成し、前記縮小画像データと前記差分符号
化データとを別々に誤り検出符号化して伝送し、前記縮
小画像データについて受信側で誤りが検出された場合は
再送を行い、前記差分符号化データについて受信側で誤
りが検出された場合は廃棄し、正常に受信した縮小画像
データを原画像と同じサイズに拡大した拡大画像データ
を作成し、正常に受信した差分符号化データを伸長復号
化して差分画像データを作成し、前記拡大画像データと
前記差分画像データとを加算して原画像を復元すること
を特徴としており、縮小画像は再送により確実に伝送
し、差分符号化データの誤りは廃棄することで、圧縮効
率を高め、且つ誤り率の大きい通信路であってもある程
度の画質を保持しながら、短時間で効率よく画像を伝送
できる。

【００１９】上記従来例の問題点を解決するための請求
項２記載の発明は、請求項１記載の画像通信方法におい
て、画像データを縮小及び拡大するのに、離散コサイン
変換法、最近接内挿法、共一次内挿法、３次畳み込み内
挿法又はアダマール変換法を用いたことを特徴としてお
り、圧縮効率を高め、且つ誤り率の大きい通信路であっ
てもある程度の画質を保持しながら、短時間で効率よく
画像を伝送できる。

【００２０】上記従来例の問題点を解決するための請求
項３記載の発明は、請求項１記載の画像通信方法におい
て、差分画像データを圧縮符号化及び伸長復号化するの
にＪＰＥＧ方式、Ｈ．２６１方式、ＭＰＥＧ１方式、Ｍ
ＰＥＧ２方式又はベクトル量子化方式を用いたことを特
徴としており、圧縮効率を高め、且つ誤り率の大きい通
信路であってもある程度の画質を保持しながら、短時間
で効率よく画像を伝送できる。

【００２１】上記従来例の問題点を解決するための請求
項４記載の発明は、請求項１記載の画像通信方法におい
て、差分符号化データについて誤り検出符号化する単位
として、圧縮符号化における変換符号化の単位の１つ又
は複数とすることをことを特徴としており、誤りにより
廃棄される差分符号化データを最小限に留めることがで
きる。

【００２２】上記従来例の問題点を解決するための請求
項５記載の発明は、原画像の１フレームの画像データを
縮小して縮小画像データを作成する画像縮小手段と、前
記縮小画像データから前記原画像と同じサイズに拡大し
た拡大画像データを作成する画像拡大手段と、前記原画
像の原画像データと前記拡大画像データの差分をとって
差分画像データを作成する差分手段と、前記差分画像デ
ータを圧縮符号化して差分符号化データを作成する符号
化手段と、前記縮小画像データと前記差分符号化データ
とを別々に誤り検出符号化して送信する送信手段と、前
記送信されたデータを受信し、縮小画像データと差分符
号化データに分離して誤り検出復号化し、前記縮小画像
データについて誤りが検出された場合は再送を行い、前
記差分符号化データについて誤りが検出された場合は廃
棄する受信手段と、正常に受信した縮小画像データから
原画像と同じサイズに拡大した拡大画像データを作成す
る画像拡大手段と、正常に受信した差分符号化データを
伸長復号化して差分画像データを作成する復号化手段
と、前記拡大画像データと前記差分画像データを加算し
て原画像を復元する加算手段とを有することを特徴とし
ており、縮小画像は再送により確実に伝送し、差分符号
化データの誤りは廃棄することで、圧縮効率を高め、且
つ誤り率の大きい通信路であってもある程度の画質を保
持しながら、短時間で効率よく画像を伝送できる。

【００２３】上記従来例の問題点を解決するための請求
項６記載の発明は、請求項５記載の画像通信方法におい
て、画像縮小手段で画像データを縮小、及び画像拡大手
段で縮小画像データを拡大するのに、離散コサイン変換
法、最近接内挿法、共一次内挿法、３次畳み込み内挿法
又はアダマール変換法を用いたことを特徴としており、
圧縮効率を高め、且つ誤り率の大きい通信路であっても
ある程度の画質を保持しながら、短時間で効率よく画像
を伝送できる。

【００２４】上記従来例の問題点を解決するための請求
項７記載の発明は、請求項５記載の画像通信方法におい
て、差分画像データを圧縮符号化及び伸長復号化するの
にＪＰＥＧ方式、Ｈ．２６１方式、ＭＰＥＧ１方式、Ｍ
ＰＥＧ２方式又はベクトル量子化方式を用いたことを特
徴としており、圧縮効率を高め、且つ誤り率の大きい通
信路であってもある程度の画質を保持しながら、短時間
で効率よく画像を伝送できる。

【００２５】上記従来例の問題点を解決するための請求
項８記載の発明は、請求項５記載の画像通信方法におい
て、送信手段で差分符号化データについて誤り検出符号
化する単位として、符号化手段の圧縮符号化における変
換符号化の単位の１つ又は複数とすることを特徴として
おり、誤りにより廃棄される差分符号化データを最小限
に留めることができる。

【００２６】

【発明の実施の形態】請求項に係る発明について、その
実施の形態を図面を参照しながら説明する。本発明に係
る画像通信方法は、送信側で、原画像を縮小した縮小画
像を作成し、更にその縮小画像を原画像と同じ大きさに
拡大した拡大画像と原画像との差分をとった差分画像に
ついて一般的な圧縮符号化を行った差分符号化データ
と、縮小画像の画像データとを圧縮符号化データとして
それぞれ誤り検出符号化して伝送し、受信側では、圧縮
符号化データから差分符号化データと縮小画像データと
を分離し、差分符号化データに誤りが検出された場合は
廃棄し、縮小画像の画像データに誤りが検出された場合
は再送し、正常受信した差分符号化データを伸長復号化
した差分画像データと、縮小画像データを原画像と同じ
大きさに拡大した拡大画像とを加算して復号画像を得る
もので、画像データの高圧縮が実現できると共に、縮小
画像は再送により確実に伝送でき、誤り率の大きい通信
路であってもある程度の画質を保持しながら、短時間で
効率よく画像を伝送できるものである。

【００２７】まず、本発明に係る画像通信方法を実現す
る画像通信装置の構成について図１を使って説明する。
図１は、本発明に係る画像通信方法を実現する画像通信
装置の構成ブロック図である。尚、図４と同様の構成を
とる部分については同一の符号を付して説明する。

【００２８】本発明の画像通信方法を実現する画像通信
装置（本装置）は、図１に示すように、送信側が、従来
と同様の部分として、離散コサイン変換器１と、量子化
器２と、ハフマン符号化器３と、誤り検出符号化器５を
内部に有する通信制御部４と、変調器６とから構成さ
れ、更に本発明の特徴部分として、画像縮小器２１と、
画像拡大器２２と、差分器２３とが設けられている。

【００２９】また、受信側は、従来と同様の構成とし
て、復調器７と、誤り検出復号化器９を内部に有する通
信制御部８と、ハフマン復号化器１０と、逆量子化器１
１と、逆離散コサイン変換器１２とから構成され、更に
本発明の特徴部分として、画像拡大器２４と、加算器２
５とが設けられている。

【００３０】次に、本装置の各部について具体的に説明
するが、離散コサイン変換器１と、量子化器２と、ハフ
マン符号化器３と、誤り検出符号化器５と、変調器６
と、復調器７と、誤り検出復号化器９と、ハフマン復号
化器１０と、逆量子化器１１と、逆離散コサイン変換器
１２については、従来と全く同様であるのでここでは説
明を省略する。

【００３１】画像縮小器２１は、外部から入力される原
画像の画像データ（単に、「原画像データ」と呼ぶ）か
ら、原画像を縮小して縮小画像を作成し、縮小画像の画
像データ（単に、「縮小画像データ」と呼ぶ）を画像拡
大器２２及び通信制御部４に出力するものである。

【００３２】また、画像拡大器２２は、画像縮小器２１
から出力される縮小画像データを取り込み、原画像と同
じ大きさに拡大して拡大画像を作成し、拡大画像の画像
データ（単に、「拡大画像データ」と呼ぶ）を差分器２
３に出力するものである。

【００３３】本装置の画像縮小器２１及び画像拡大器２
２における縮小・拡大方法の一例として、離散コサイン
変換（ＤＣＴ）を用いる方法について図２を使って説明
する。図２は、本発明における離散コサイン変換を用い
た画像縮小・拡大方法の概略を示す説明図である。

【００３４】本発明における離散コサイン変換（Discre
te Cosine Transform ：ＤＣＴ）を用いた画像縮小方法
は、画像をＰ／Ｎ（Ｐ＜Ｎ）倍に縮小する場合は、ま
ず、原画像をＮ×Ｎ画素のブロックに分割し、離散コサ
イン変換して得られたＤＣＴ係数（Ｎ×Ｎ）について、
高周波成分を捨てて、Ｐ×ＰのＤＣ成分及び低周波のＡ
Ｃ成分だけで逆離散コサイン変換（Inverse Discrete C
osine Transform ：ＩＤＣＴ）を行ってＰ×Ｐ画素の画
像を得、最後に各画素値をＰ／Ｎ倍して輝度調整を行う
ことにより、Ｐ／Ｎ倍の縮小画像を得るようになってい
る。

【００３５】例えば、図２に示すように、Ｐ＝５，Ｎ＝
８で画像を５／８倍に縮小する場合は、８×８画素のブ
ロックをＤＣＴ変換して得られた８×８のＤＣＴ係数に
ついて、図２（ａ）に示す点線で囲んだ部分（係数を記
号ｘで示す）の高周波成分を捨てて、５×５のＤＣ成分
及び低周波のＡＣ成分だけでＩＤＣＴ変換（図中では単
に「逆変換」としている）を行って５×５画素の画像を
得、更に各画素値を５／８倍して輝度調整を行うことに
よって、５／８倍の縮小画像を得ることができる。

【００３６】また、画像をＰ／Ｎ（Ｐ＞Ｎ）倍に拡大す
る場合は、原画像をＮ×Ｎ画素のブロックに分割し、離
散コサイン変換して得られたＤＣＴ係数（Ｎ×Ｎ）につ
いて、高周波成分部分に０（ゼロ）値を挿入してＰ×Ｐ
のＤＣＴ係数を作成し、そのＰ×ＰのＤＣＴ係数で逆離
散コサイン変換を行ってＰ×Ｐ画素の画像を得、最後に
各画素値をＰ／Ｎ倍して輝度を上げる輝度調整を行うこ
とにより、Ｐ／Ｎ倍の拡大画像を得るようになってい
る。

【００３７】例えば、図２に示すように、Ｐ＝１０，Ｎ
＝８で画像を１０／８倍に拡大する場合は、８×８画素
をＤＣＴ変換して得られた８×８のＤＣＴ係数につい
て、図２（ｂ）に示す点線で囲んだ高周波成分部分（係
数を記号ｏで示す）に０（ゼロ）値を挿入して１０×１
０のＤＣＴ係数で逆離散コサイン変換（図中では単に
「逆変換」としている）を行って１０×１０画素の画像
を得、更に各画素値を１０／８倍して輝度調整を行うこ
とによって、１０／８倍の拡大画像を得ることができ
る。

【００３８】また、より大きな拡大・縮小は、上記の操
作を何回か繰り返すことによって実現することができる
ものである。

【００３９】尚、本発明の画像通信方法における画像の
縮小・拡大方法については、一般的に知られている最近
接内挿法や、共一次内挿法や、３次畳み込み内挿法等の
各種内挿法を用いる方法、又はアダマール変換を用いる
方法等、いかなる縮小・拡大方法を用いても構わない。
画像の拡大・縮小のアルゴリズムについては、「インタ
ーフェイス’９３年１月号 ＣＱ出版社」「東京大学出
版会 画像解析ハンドブック」に詳しく記載されてい
る。

【００４０】差分器２３は、外部から入力された原画像
データと、画像拡大器２２から出力された拡大画像デー
タとの差分をとって差分画像を作成し、差分画像の画像
データ（単に、「差分画像データ」と呼ぶ）を離散コサ
イン変換器１に出力するものである。

【００４１】具体的には、差分器２３内には１画面分の
画像データを格納可能な３つの内部メモリ（単に、「第
１，２，３のメモリ」と呼ぶ）を有し、まず外部から原
画像データが入力されると第１のメモリに格納し、次に
画像拡大器８から拡大画像データが出力されると、それ
を取り込んで第２のメモリに格納し、第１のメモリの原
画像データと第２のメモリの拡大画像データとの差分を
とった差分画像データを第３のメモリに格納し、第３の
メモリの差分画像データを例えば８×８画素のブロック
に分割して離散コサイン変換器１に出力するようになっ
ている。

【００４２】通信制御部４は、画像縮小器２１からの縮
小画像データと、ハフマン符号化器３からの差分画像の
差分符号化データとを、それぞれ誤り検出符号化して別
々の伝送フレームを作成し、同期をとって変調器６に出
力するものである。

【００４３】具体的に通信制御部４は、内部に１画面分
の画像データを格納可能な１つの内部メモリ（単に、
「メモリ」と呼ぶ）を有し、画像縮小器２１から出力さ
れた縮小画像データを取り込んでメモリに格納し、誤り
検出符号化器５で誤り検出符号化し、縮小画像データで
あることを示す識別子（フラグ）と、画像内での位置を
示す情報（送信順序等）とを付加して、ＨＤＬＣフレー
ムに組み込む。

【００４４】そして、ハフマン符号化器３からその縮小
画像に対する差分画像の差分符号化データが出力される
と、ＤＣＴ変換の変換単位毎に１つ又は複数個のデータ
を単位として誤り検出符号化器５で誤り検出符号化し、
差分符号化データであることを示す識別子（フラグ）
と、画像内での位置を示す情報（送信順序等）とを付加
して、縮小画像データとは別のＨＤＬＣフレームに組み
込む。

【００４５】そして、縮小画像データのＨＤＬＣフレー
ムと差分符号化データのＨＤＬＣフレームとを、同期を
とって変調器６に出力するようになっている。

【００４６】通信制御部８は、復調器７から復調された
差分画像の差分符号化データ又は縮小画像データを受け
取り、それぞれ誤り検出復号化して正常に受信したデー
タをハフマン復号化器１０又は画像拡大器２４に出力す
るものである。

【００４７】具体的に通信制御部８は、復調器７からの
復調データを受け取ると、フラグにより縮小画像データ
であるか差分符号化データであるかを判別し、それぞれ
誤り検出復号化器９で誤り検出復号化する。

【００４８】そして、縮小画像データについては、誤り
検出復号化の結果誤りが検出されない場合（正常受信）
は画像拡大器２４に出力し、誤りが検出された場合は、
復調器７を介して再送要求を送信側に送信する。

【００４９】一方、差分符号化データについては、誤り
検出復号化の結果誤りが検出されない場合（正常受信）
はハフマン復号化器１０に出力し、誤りが検出された場
合は、そのデータを廃棄する。

【００５０】画像拡大器２４は、通信制御部８から出力
された縮小画像データを原画像と同じ大きさに拡大し、
加算器２５に出力するものである。尚、画像拡大器２４
における画像拡大方法は、送信側の画像拡大器２２と同
じ方法である。

【００５１】加算器２５は、ハフマン復号化器１０と逆
量子化器１１と逆離散コサイン変換器１２とを経由して
復号化された差分画像データと、画像拡大器２４から出
力された拡大画像データとを加算した復号画像の画像デ
ータ（単に、「復号画像データ」と呼ぶ）を出力するも
のである。

【００５２】具体的には、加算器２５内に１画面分の画
像データを格納可能な３つの内部メモリ（単に、第１，
２，３のメモリ」と呼ぶ）を有し、逆離散コサイン変換
器１２から復号化された差分画像データが出力される
と、取り込んで第１のメモリに格納し、画像拡大器２４
から拡大画像データが出力されると、取り込んで第２の
メモリに格納し、第１のメモリの差分画像データと第２
のメモリの拡大画像データとを加算して復号画像データ
を第３のメモリに一旦格納し、第３のメモリから復号画
像データを外部に出力するようになっている。

【００５３】尚、上記に説明した実施の形態の各部と請
求項５の各手段との対応付けは、画像縮小器２１が画像
縮小手段に相当し、画像拡大器２２が画像拡大手段に相
当し、差分器２３が差分手段に相当し、離散コサイン変
換器１及び量子化器２及びハフマン符号化器３が符号化
手段に相当し、通信制御部４及び変調器６が送信手段に
相当し、復調器７及び通信制御部８が受信手段に相当
し、画像拡大器２４が画像拡大手段に相当し、ハフマン
復号化器１０及び逆量子化器１１及び逆離散コサイン変
換器１２が復号化手段に相当し、加算器２５が加算手段
に相当するものである。

【００５４】次に、本発明の画像通信装置における動作
について、図１を用いて説明する。本発明の画像通信装
置は、送信側に伝送する画像（原画像）の画像データが
入力されると、画像縮小器２１及び差分器２３に入力さ
れる。そして、画像縮小器２１に入力された原画像の画
像データは縮小され、縮小画像データが画像拡大器２２
と通信制御部４に出力される。

【００５５】画像拡大器２２に出力された縮小画像デー
タは、原画像と同じ大きさに拡大されて、拡大画像デー
タが差分器２３に出力される。

【００５６】そして差分器２３において、外部から入力
された原画像の画像データと、画像拡大器２２から出力
された拡大画像の画像データとの差分がとられ、差分画
像が作成されて、差分画像データが離散コサイン変換器
１に出力され、以降は従来と同様に、離散コサイン変換
器１において離散コサイン変換され、得られたＤＣＴ係
数が量子化器２によって量子化されて有効係数の数が削
減され、更に、ハフマン符号化器３によってエントロピ
ー符号化されて、差分画像の符号化データ（差分符号化
データ）が通信制御部４に出力される。

【００５７】そして、通信制御部４では画像縮小器２１
から出力された縮小画像データと、ハフマン符号化器３
から出力される当該縮小画像の差分符号化データとがそ
れぞれ誤り訂正符号化され、識別子と位置を示す情報と
が付加されてそれぞれのＨＤＬＣフレームが作成され
て、変調器６で変調されて送信される。

【００５８】そして、受信側においては、送信側の逆の
過程をたどり、通信路で伝送されたデータが復調器７で
復調され、通信制御部８で縮小画像データと差分符号化
データとが判別される。

【００５９】そして、縮小画像データは、誤り訂正復号
化器９で誤りが検出されると、再送要求が復調器７から
送信側に送信され、通信制御部４によって再送され、誤
り訂正復号化器９で誤りが検出されなかった場合は、画
像拡大器２４で原画像と同じ大きさに拡大されて、拡大
画像データが加算器２５に出力される。

【００６０】一方、差分符号化データは、誤り訂正復号
化器９で誤りが検出されると廃棄され、誤りが検出され
なかった場合は、従来と同様に、ハフマン復号化器１０
でエントロピー復号化され、逆量子化器１１で逆量子化
され、逆離散コサイン変換器１２で逆離散コサイン変換
されて伸長復号した差分画像データが加算器２５に出力
されるようになっている。

【００６１】そして、加算器１３で画像拡大器２４から
出力される拡大画像データと、逆離散コサイン変換器１
２から出力される差分画像データとが加算されて、復号
画像の画像データが出力されるようになっている。尚、
誤りが検出された差分符号化データの場合、そのデータ
は廃棄されるため、逆離散コサイン変換器１２から加算
器１３へはデータの入力がなく、従って加算器１３から
は画像拡大器２４から出力された拡大画像データがその
まま出力されることになる。このように、差分符号化デ
ータの加算がなければ誤り箇所の解像度は多少悪くなる
ものの、再送回数を少なくできる効果がある。

【００６２】尚、本発明では、変換符号化に離散コサイ
ン変換を用いたが、カルーネン・レーベ変換を用いても
構わないし、また本発明では、エントロピー符号化にハ
フマン符号化を用いたが、算術符号化を用いても構わな
い。更にそれ以外の符号化技術を組み合わせて用いても
かまわない。

【００６３】本発明の画像通信方法を用いて画像を伝送
する場合と、従来の方法とを通信路の誤り率と通信時間
との関係で比較してみると、図３に示すように、本発明
の画像通信方法の場合、誤り率が小さい場合は、従来よ
り若干通信時間が長くなるが、誤り率の大きいところで
は従来の方法に比べてかなり通信時間が短くなることが
分かる。図３は、通信路の誤り率と通信時間との関係を
示す説明図である。

【００６４】本発明の画像通信方法及び画像通信装置に
よれば、送信側で原画像を縮小した縮小画像を作成し、
更にその縮小画像を原画像と同じ大きさに拡大した拡大
画像と原画像との差分をとった差分画像について一般的
な圧縮符号化を行った差分符号化データと、縮小画像の
画像データとを伝送し、受信側で、差分符号化データは
伸長復号化して差分画像データとし、縮小画像データは
原画像と同じ大きさに拡大して拡大画像データとし、差
分画像データと拡大画像データとを加算して復号画像を
得る画像通信方法及び画像通信装置としているので、縮
小画像データと差分画像の符号化データを圧縮符号化デ
ータとすることにより圧縮率を向上させることができる
効果がある。

【００６５】具体例では、例えば640 ×480 画素で24bi
t/pixel の画像を、従来通り情報源符号化すると、情報
源符号化データは30kByte となるが、縮小画像として水
平・垂直方向にそれぞれ16分の１ に縮小すると、画像
データは3kByteとなり、情報源符号化データよりも十分
に少ないことがわかる。

【００６６】そして、本発明の画像通信方法及び画像通
信装置によれば、送信側で差分符号化データと、縮小画
像の画像データとを、それぞれ誤り検出符号化して伝送
し、受信側で、誤り検出復号化して、誤りのあった縮小
画像の画像データは再送し、全ての縮小画像データにつ
いて正常に受信してから原画像と同じ大きさに拡大して
拡大画像データとし、差分画像データと拡大画像データ
とを加算して復号画像を得るので、縮小画像は誤り部分
を再送によって完全に伝送するが、従来技術に比べて再
送の対象となるデータ量が軽減するので、再送頻度が軽
減し、誤り率の大きい通信路であっても、ある程度の画
質を保持しながら短時間で効率よく画像を伝送できる効
果がある。

【００６７】また、本発明の画像通信方法及び画像通信
装置によれば、送信側で差分符号化データと、縮小画像
の画像データとを、それぞれ誤り検出符号化して伝送
し、受信側で、誤り検出復号化して、誤りのあった差分
符号化データは廃棄し、正常に受信した差分符号化デー
タを伸長復号化して差分画像データとし、差分画像デー
タと拡大画像データとを加算して復号画像を得るので、
差分画像を符号化して符号化データとすることにより、
伝送するデータ量を軽減でき、誤り率の大きい通信路で
あっても、ある程度の画質を保持しながら短時間で効率
よく画像を伝送できる効果がある。

【００６８】また、本発明の画像通信方法及び画像通信
装置によれば、差分符号化データについて誤り検出符号
化する単位として、圧縮符号化における変換符号化の単
位の１つ又は複数としているので、誤りにより廃棄され
る差分符号化データを最小限に留めることができ、誤り
率の大きい通信路であっても画像の精度をある程度保持
できる効果がある。

【００６９】また、本発明の画像通信方法及び画像通信
装置によれば、縮小画像は再送により確実に伝送し、差
分符号化データは誤りがあったら廃棄するので、誤りの
起こった箇所の解像度は悪くなるが、誤りの多い通信路
では、従来に比べ再送回数を少なくでき、内容を確実に
把握できる画像を伝送できる効果がある。つまり、誤り
率の大きい通信路においても、通信時間の増大を少なく
し、且つ再生画像の了解度を向上できる効果がある。

【００７０】

【発明の効果】請求項１記載の発明によれば、原画像を
縮小して縮小画像データを作成し、縮小画像データを原
画像と同じサイズに拡大した拡大画像データと原画像デ
ータとの差分を圧縮符号化して差分符号化データを作成
し、縮小画像データと差分符号化データとを別々に誤り
検出符号化して伝送し、縮小画像データについて受信側
で誤りが検出された場合は再送を行い、差分符号化デー
タについて受信側で誤りが検出された場合は廃棄し、正
常に受信した縮小画像データを原画像と同じサイズに拡
大した拡大画像データと、正常に受信した差分符号化デ
ータを伸長復号化した差分画像データとを加算して原画
像を復元する画像通信方法としているので、圧縮効率を
高め、且つ誤り率の大きい通信路であってもある程度の
画質を保持しながら、短時間で効率よく画像を伝送でき
る効果がある。

【００７１】請求項２記載の発明によれば、画像データ
を縮小及び拡大するのに離散コサイン変換法、最近接内
挿法、共一次内挿法、３次畳み込み内挿法又はアダマー
ル変換法を用いた請求項１記載の画像通信方法としてい
るので、圧縮効率を高め、且つ誤り率の大きい通信路で
あってもある程度の画質を保持しながら、短時間で効率
よく画像を伝送できる効果がある。

【００７２】請求項３記載の発明によれば、差分画像デ
ータを圧縮符号化するのに又は画像データを伸長復号化
するのにＪＰＥＧ方式、Ｈ．２６１方式、ＭＰＥＧ１方
式、ＭＰＥＧ２方式又はベクトル量子化方式を用いた請
求項１記載の画像処理方法としているので、圧縮効率を
高め、且つ誤り率の大きい通信路であってもある程度の
画質を保持しながら、短時間で効率よく画像を伝送でき
る効果がある。

【００７３】請求項４記載の発明によれば、差分符号化
データについて誤り検出符号化する単位として、圧縮符
号化における変換符号化の単位の１つ又は複数とする請
求項１記載の画像処理方法としているので、誤りにより
廃棄される差分符号化データを最小限に留めることがで
き、誤り率の大きい通信路であっても画像の精度をある
程度保持できる効果がある。

【００７４】請求項５記載の発明によれば、画像縮小手
段で原画像を縮小して縮小画像データを作成し、画像拡
大手段で縮小画像データから拡大画像データを作成し、
差分手段で原画像データと拡大画像データとの差分をと
って差分画像データを作成し、符号化手段で差分画像デ
ータを圧縮符号化して差分符号化データを作成し、送信
手段で縮小画像データと差分符号化データとを別々に誤
り検出符号化して送信し、受信手段で受信したデータ
を、縮小画像データと差分符号化データに分離して誤り
検出復号化し、縮小画像データについて誤りが検出され
た場合は再送を行い、差分符号化データについて誤りが
検出された場合は廃棄し、画像拡大手段で正常に受信し
た縮小画像データから拡大画像データを作成し、復号化
手段で正常に受信した差分符号化データを伸長復号化し
て差分画像データを作成し、加算手段で拡大画像データ
と差分画像データを加算して原画像を復元する画像通信
装置としているので、圧縮効率を高め、且つ誤り率の大
きい通信路であってもある程度の画質を保持しながら、
短時間で効率よく画像を伝送できる効果がある。

【００７５】請求項６記載の発明によれば、画像データ
を縮小及び拡大するのに離散コサイン変換法、最近接内
挿法、共一次内挿法、３次畳み込み内挿法又はアダマー
ル変換法を用いた請求項５記載の画像通信装置としてい
るので、圧縮効率を高め、且つ誤り率の大きい通信路で
あってもある程度の画質を保持しながら、短時間で効率
よく画像を伝送できる効果がある。

【００７６】請求項７記載の発明によれば、差分画像デ
ータを圧縮符号化するのに又は画像データを伸長復号化
するのにＪＰＥＧ方式、Ｈ．２６１方式、ＭＰＥＧ１方
式、ＭＰＥＧ２方式又はベクトル量子化方式を用いた請
求項５記載の画像処理装置としているので、圧縮効率を
高め、且つ誤り率の大きい通信路であってもある程度の
画質を保持しながら、短時間で効率よく画像を伝送でき
る効果がある。

【００７７】請求項８記載の発明によれば、送信手段で
差分符号化データについて誤り検出符号化する単位とし
て、符号化手段の圧縮符号化における変換符号化の単位
の１つ又は複数とする請求項５記載の画像処理装置とし
ているので、誤りにより廃棄される差分符号化データを
最小限に留めることができ、誤り率の大きい通信路であ
っても画質をある程度保持できる効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る画像通信方法を実現する画像通信
装置の構成ブロック図である。

【図２】本発明における離散コサイン変換を用いた画像
縮小・拡大方法の概略を示す説明図である。

【図３】通信路の誤り率と通信時間との関係を示す説明
図である。

【図４】従来の画像通信装置の構成ブロック図である。

【図５】ＨＤＬＣ手順の伝送フレームフォーマットを示
す説明図である。

【符号の説明】

１…離散コサイン変換器、 ２…量子化器、 ３…ハフ
マン符号化器、 ４，４′…通信制御部、 ５…誤り検
出符号化器、 ６…変調器、 ７…復調器、８，８′…
通信制御部、 ９…誤り検出復号器、 １０…ハフマン
復号器、 １１…逆量子化器、 １２…逆離散コサイン
変換器、 ２１…画像縮小器、 ２２…画像拡大器、
２３…加算器、 ２４…画像拡大器、 ２５…差分器

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 原画像の１フレームの画像データを縮小
   して縮小画像データを作成し、前記縮小画像データから
   前記原画像と同じサイズに拡大した拡大画像データを作
   成し、前記原画像の原画像データと前記拡大画像データ
   の差分をとって差分画像データを作成し、前記差分画像
   データを圧縮符号化して差分符号化データを作成し、前
   記縮小画像データと前記差分符号化データとを別々に誤
   り検出符号化して伝送し、前記縮小画像データについて
   受信側で誤りが検出された場合は再送を行い、前記差分
   符号化データについて受信側で誤りが検出された場合は
   廃棄し、正常に受信した縮小画像データを原画像と同じ
   サイズに拡大した拡大画像データを作成し、正常に受信
   した差分符号化データを伸長復号化して差分画像データ
   を作成し、前記拡大画像データと前記差分画像データと
   を加算して原画像を復元することを特徴とする画像通信
   方法。
2. 【請求項２】 画像データを縮小及び拡大するのに、離
   散コサイン変換法、最近接内挿法、共一次内挿法、３次
   畳み込み内挿法又はアダマール変換法を用いたことを特
   徴とする請求項１記載の画像通信方法。
3. 【請求項３】 差分画像データを圧縮符号化及び伸長復
   号化するのにＪＰＥＧ方式、Ｈ．２６１方式、ＭＰＥＧ
   １方式、ＭＰＥＧ２方式又はベクトル量子化方式を用い
   たことを特徴とする請求項１記載の画像通信方法。
4. 【請求項４】 差分符号化データについて誤り検出符号
   化する単位として、圧縮符号化における変換符号化の単
   位の１つ又は複数とすることを特徴とする請求項１記載
   の画像通信方法。
5. 【請求項５】 原画像の１フレームの画像データを縮小
   して縮小画像データを作成する画像縮小手段と、前記縮
   小画像データから前記原画像と同じサイズに拡大した拡
   大画像データを作成する画像拡大手段と、前記原画像の
   原画像データと前記拡大画像データの差分をとって差分
   画像データを作成する差分手段と、前記差分画像データ
   を圧縮符号化して差分符号化データを作成する符号化手
   段と、前記縮小画像データと前記差分符号化データとを
   別々に誤り検出符号化して送信する送信手段と、前記送
   信されたデータを受信し、縮小画像データと差分符号化
   データに分離して誤り検出復号化し、前記縮小画像デー
   タについて誤りが検出された場合は再送を行い、前記差
   分符号化データについて誤りが検出された場合は廃棄す
   る受信手段と、正常に受信した縮小画像データから原画
   像と同じサイズに拡大した拡大画像データを作成する画
   像拡大手段と、正常に受信した差分符号化データを伸長
   復号化して差分画像データを作成する復号化手段と、前
   記拡大画像データと前記差分画像データを加算して原画
   像を復元する加算手段とを有することを特徴とする画像
   通信装置。
6. 【請求項６】 画像縮小手段で画像データを縮小、及び
   画像拡大手段で縮小画像データを拡大するのに、離散コ
   サイン変換法、最近接内挿法、共一次内挿法、３次畳み
   込み内挿法又はアダマール変換法を用いたことを特徴と
   する請求項５記載の画像通信装置。
7. 【請求項７】 差分画像データを圧縮符号化及び伸長復
   号化するのにＪＰＥＧ方式、Ｈ．２６１方式、ＭＰＥＧ
   １方式、ＭＰＥＧ２方式又はベクトル量子化方式を用い
   たことを特徴とする請求項５記載の画像通信装置。
8. 【請求項８】 送信手段で差分符号化データについて誤
   り検出符号化する単位として、符号化手段の圧縮符号化
   における変換符号化の単位の１つ又は複数とすることを
   特徴とする請求項５記載の画像通信方法。