JPH1155663A - 画像伝送装置および画像伝送方法 - Google Patents

画像伝送装置および画像伝送方法

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JPH1155663A
JPH1155663A JP21276297A JP21276297A JPH1155663A JP H1155663 A JPH1155663 A JP H1155663A JP 21276297 A JP21276297 A JP 21276297A JP 21276297 A JP21276297 A JP 21276297A JP H1155663 A JPH1155663 A JP H1155663A
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Kazuyuki Honda
和幸 本田
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  • Television Systems (AREA)
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 受信側の画像伝送装置において自動的に画質
の劣化のチェックが可能な画像伝送装置および画像伝送
方法を提供すること。 【解決手段】 例えば放送局間などにおいて、デジタル
化し、圧縮した映像信号を伝送する画像伝送装置におい
て、送信側装置1に、伝送される画像情報中の受信側装
置20が識別可能な位置に、誤り検出符号を付加した独
立画像情報を挿入する手段を有し、受信側装置20に、
前記独立画像情報を受信画像情報と分離して蓄積する手
段と、再生画像情報と対応する独立画像情報とを比較す
ることによって画像の劣化をチェックする手段とを有す
る。本発明においては、再生された画像信号と挿入され
た独立画像情報とを比較することによって、人手によら
ず自動的に画質の劣化をチェックすることができる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は画像伝送装置および
画像伝送方法に関し、特に、受信側の画像伝送装置にお
いて自動的に画質の劣化のチェックが可能な画像伝送装
置および画像伝送方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来、例えばある放送局から他の放送局
へ画像(ビデオ、映像、動画)信号を伝送する場合に、
まず画像信号をデジタル化し、周知のMPEG2符号化
を行って伝送(あるいは記録)する技術が採用されつつ
ある。このMPEG2符号化方式は、画像データの誤り
検出あるいは訂正機能を具備していない。従って、画質
が劣化している場合には直ちに再送を要求する必要があ
るために、従来は受信の際に肉眼で画質をチェックする
作業が必要であった。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】上記したような、従来
の画像伝送方式においては、画質をチェックする作業が
必要であり、手間がかかるという問題点があった。ま
た、画像情報の伝送に従来のデータ通信における誤り検
出/訂正手法を採用することが考えられる。しかし、従
来のデータ通信方式は転送レートにおいて実用的ではな
く、また、画像情報の場合には、例えば1画面で1ビッ
トしか誤っていない場合には人間には判別困難であり、
許容できる場合もある。従って、従来のデータ通信にお
ける誤り検出方式をそのまま画像情報の伝送に適用して
も、画質の劣化を判定出来ないという問題点があった。
【0004】本発明の目的は、前記のような従来技術の
問題点を解決し、受信側の画像伝送装置において自動的
に画質の劣化のチェックが可能な画像伝送装置および画
像伝送方法を提供することにある。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明は、デジタル化し
た映像信号を伝送する画像伝送装置において、送信側画
像伝送装置に、伝送される画像情報中の受信側装置が識
別可能な位置に、誤り検出符号を付加した独立画像情報
を挿入する独立画像挿入手段を有し、受信側画像伝送装
置に、前記独立画像情報を受信画像情報と分離して蓄積
する分離手段と、再生画像情報と対応する独立画像情報
とを比較することによって画像の劣化をチェックするチ
ェック手段とを有することを特徴とする。
【0006】本発明においては、伝送される画像信号中
に、誤り検出符号付きの独立画像情報を挿入し、受信側
で分離して、再生された画像信号と該独立画像情報とを
比較することによって、自動的に画質の劣化をチェック
できる。
【0007】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
を参照して詳細に説明する。図1は、本発明を適用した
画像伝送システムの構成を示すブロック図である。送信
側画像伝送装置1には、操作用のCRT2およびキーボ
ード3、圧縮画像データや制御プログラム格納用のハー
ドディスク装置4、画像データを例えば他の放送局に伝
送するための伝送装置5が接続されている。更に、素材
となる画像データを生成するVTR6、7、マルチプレ
クサ8、圧縮画像データを生成する複数のMPEG2エ
ンコーダ10、11、画像データに挿入する時刻情報を
発生する時刻発生器12を制御するための、例えばRS
−422インターフェイス回路および圧縮画像データを
入力するためのインターフェイス回路を備えている。
【0008】受信側画像伝送装置20は、ハードウェア
構成としては送信側装置1と同一の装置であり、やはり
CRT21、キーボード22、受信画像データ等を蓄積
するハードディスク装置23、伝送装置24が接続され
ている。受信側画像伝送装置20には、圧縮画像データ
を元の画像データに復号する複数のMPEG2デコーダ
25、26が接続されている。該デコーダ25、26に
おいて復号された画像データは、受信側画像伝送装置2
0に取り込まれると共に、図示しないVTR等にも出力
される。
【0009】図2は、画像伝送装置の構成を示すブロッ
ク図である。画像伝送装置は各種のインターフェイス回
路を備えたコンピュータ装置である。CPU30は、メ
モリ31にロードされたプログラムに基づき、後述する
ような処理を行う。インターフェイス回路としては、C
RT/キーボードインターフェイス回路32、ハードデ
ィスク装置用のSCSIインターフェイス回路33、伝
送装置用のインターフェイス回路34、VTR、マルチ
プレクサ、MPEG2エンコーダ、時刻発生器用のシリ
アルインターフェイス回路(SIO)35、36、圧縮
あるいは伸張画像データを取り込むためのインターフェ
イス回路(イメージインターフェイス:II/F)3
7、38を備えている。
【0010】図3は、MPEG2エンコーダの構成を示
すブロック図である。このMPEG2エンコーダは画像
データの各フレームをそのままあるいは差分符号化し、
離散コサイン変換(DCT)して、量子化、可変長符号
化を行うことによって画像データを圧縮するものであ
る。なお、各ブロックの内容は周知であるので、詳細な
説明は省略する。
【0011】前処理部40においてバッファリングさ
れ、ブロック化された画像データは、減算器41および
動き補償予測部51に入力される。減算器41は、入力
画像データからスイッチ52の出力を減算する。スイッ
チ52は、差分符号化を行う場合には動き補償予測器5
1からの予測データを出力するが、サンプル値そのもの
を伝送する場合には”0”を出力する。DCT42は入
力されたブロック単位のデータを離散コサイン変換し、
量子化器43によって量子化される。
【0012】可変長符号化器44は、量子化されたデー
タの0でない部分のみを可変長符号化し、動きベクトル
情報、フレームタイプ、時刻情報などの制御情報を付加
する。出力データはバッファ45を介して出力される。
レート制御部46は、バッファ45に一時的に蓄積され
るデータ量に基づき、平均データ量が所望の値になるよ
うに、量子化部43における量子化ステップ幅を調節す
る。
【0013】逆量子化器47、逆DCT化器48、加算
器49、ビデオメモリ50は局部復号器を形成してお
り、受信側装置と同じ処理を行って、ビデオメモリ50
に画像データが復元され、蓄積される。動き補償予測器
51は、ビデオメモリ50の画像データと入力画像デー
タとを比較することによって動きベクトルを検出、出力
し、ビデオメモリ50の該ベクトル分だけずれた位置か
ら画像ブロックデータを読み出す。
【0014】図4は、MPEG2デコーダの構成を示す
ブロック図である。なお、デコーダについても各ブロッ
クの内容は周知であるので、詳細な説明は省略する。可
変長復号化部61は、受信バッファ60から受信データ
を読み出し、各種の制御データを分離、出力すると共
に、圧縮画像データを逆量子化部へ出力する。逆量子化
部62、逆DCT化部63においてはそれぞれ逆量子
化、逆DCT化処理が行われる。
【0015】加算器64は、逆DCT化器63の出力と
スイッチ68の出力とを加算する。スイッチ68は、受
信されたフレームタイプ情報に従って、ビデオメモリ6
6から動きベクトル分だけずれて切り出されたデータブ
ロック情報あるいは”0”を出力する。後処理部65に
おいてはバッファリングされたデータが出力される。な
お、実際のMPEG2エンコーダ、デコーダにおいて
は、独立した画像データであるIフレーム、過去の画像
データとの差分データであるPフレームの他、前後のフ
レームの平均との差分データからなるBフレームデータ
も使用可能であり、このためにビデオメモリも2フレー
ム分ある。
【0016】図5は、MPEG2のデータフォーマット
を示す説明図である。SHC(シーケンスヘッタ゛コート゛)とSE
C(シーケンスエント゛コート゛)に挟まれた画像データは複数個の
GOP(ク゛ルーフ゜オフ゛ヒ゜クチャ)から成り、各GOPは、タイ
ムコード等を含むGOPヘッダと任意個数のピクチャ情
報からなる。ピクチャ情報は、前記したように、独立し
た画像データであるIフレーム、過去の画像データとの
差分データであるPフレーム、前後のフレームの平均と
の差分データからなるBフレームがあり、GOP単位で
独立して再生可能にするために、1つのGOPには最低
1つのIフレームが含まれている。
【0017】図6は、本発明のデータ構成を示す説明図
である。実施例においては各GOPの先頭にIフレーム
が存在し、その他のフレームはPフレームであるものと
するが、Bフレームが含まれていてもかまわない。本発
明においては、GOPの境界とは無関係に、予め設定さ
れている所定のフレーム数毎に、図6においては周期T
=8フレーム毎に強制的に独立フレームFを挿入してい
る。
【0018】このFフレームは挿入箇所の画像フレーム
に対応するIピクチャデータであり、画質の劣化チェッ
クにのみ使用され、再生用データとしては使用しない。
従って、エンコード時には、まず伝送すべき画像情報に
ついて通常のMPEG2符号化を行い、これとは別に挿
入用のIピクチャからなるフレームFを生成する。そし
て、挿入用フレームFを符号化した圧縮画像データの所
定フレーム数毎に単純に挿入する。従って、GOPヘッ
ダ情報はフレームの挿入によっては影響されない。
【0019】図7は、本発明における画像データの比較
動作を示す説明図である。挿入画像データは例えば比較
すべき画像データの1つ前に挿入される。受信側画像伝
送装置においては、受信画像データを圧縮画像データと
挿入画像データとに分離する。そして、挿入画像データ
は、例えば圧縮画像データとは別のMPEG2デコーダ
で独立してデコードされ、蓄積される。そして、比較す
べき画像データが伸張((復号)されると、それぞれの
画素のRGB各色のレベル差が後述する誤り許容範囲内
であるか否かが比較され、エラー画素数の集計などの統
計処理が行われる。
【0020】図8は、本発明における挿入画像データの
フォーマットを示す説明図である。MPEG符号化方式
においては、基本的に誤りチェック機能は備えていな
い。しかし、挿入画像データについて誤りが発生する
と、圧縮画像データに画質の劣化がないにも関わらず、
画質が劣化したと判定されてしまう恐れがある。そこ
で、本発明においては、挿入画像データについて、図8
に示すようなフォーマットを採用し、誤りチェックコー
ドとして独立画像(Iピクチャ)データにチェックサム
コード85を付加している。これにより、例えば誤りが
検出された場合には画質劣化の判定を行わない等の対応
が可能となり、判定精度が向上する。なお、誤り検出符
号としては、CRCなど任意の符号を採用可能である。
【0021】図9は、本発明における画像データ伝送予
約画面の内容を示す説明図である。この中で、例えば挿
入フレームの周期として、「3.00」(秒)という値をセ
ットした場合には、3秒周期、即ち1秒に30フレーム
であれば90フレーム周期でIピクチャが挿入されるこ
とになる。この周期情報を含む制御情報ファイルは、圧
縮画像データの伝送開始に先だって受信側画像伝送装置
に転送しておく。
【0022】図10は、本発明における画像データエラ
ーチェック条件設定画面の内容を示す説明図である。チ
ェックボックス90は、挿入画像データのチェックサム
を使用して誤りチェックを行うか否かを選択するボック
スである。レベル差指定ボックス91は、各画素の各色
ごとの輝度レベルの比較時に許容するレベル差を設ける
か否かを指定する。許容するレベル差を設ける場には、
下のボックス92内に所望のレベル差を記入する。
【0023】例えば、各画素の3色のレベルデータがそ
れぞれ0〜255(8ビット)で表されている場合に、
レベル差10を設定した場合には、伸張画像データと挿
入画像データのそれぞれの色のレベル差が10以内であ
れば、データは一致しているものとみなす。許容レベル
差の指定は画質がそれほど劣化していないデータ誤りを
誤りと見なさないようにする機能がある。
【0024】不一致ドット数指定チェックボックス93
は、8×8のブロック内において、レベルが不一致のド
ット(画素)の許容数を設けるか否かを指定し、設ける
場合には、下のボックス94に許容数を入力する。不一
致ブロック数指定チェックボックス95は、フレーム内
において、誤りの存在するブロックの許容数を設けるか
否かを指定し、設ける場合には、下のボックス96に許
容数を入力する。このように、許容するデータの劣化度
を任意に設定可能に構成することにより、画像データの
再送が必要な程度に画質が劣化したか否かを自動的に判
定することができる。
【0025】図11は、本発明における送信側画像伝送
装置の送信ファイル生成処理を示すフローチャートであ
る。S1においては、画像データと対応して予め作成さ
れている制御情報ファイルから情報を取得する。例え
ば、先頭TC(タイムコート゛)の値を変数tおよびt_tm
pにセット、終了TCの値をt_endにセット、挿入
Iピクチャの周期をΔtにセットする。
【0026】S2においては、予め伝送すべき素材デー
タをMPEG2符号化することによって生成されている
圧縮画像ファイルおよび挿入Iピクチャファイルをオー
プンする。S3においては、送信用ファイルを新規作成
し、オープンする。
【0027】S4においては、t=t_tmp+Δtで
あるか否かが判定され、結果が否定の場合にはS7に移
行するが、肯定の場合にはS5に移行する。S5におい
ては、Iピクチャの挿入周期に達したので、挿入Iピク
チャファイルの対応するIピクチャ情報を送信用ファイ
ルに追記する。送信用ファイルは、この生成処理終了後
に伝送装置を介して任意の伝送速度で受信側画像伝送装
置へ伝送される。
【0028】S6においては、t_tmpにΔtが加算
される。S7においては、圧縮画像ファイルのタイムコ
ードがtに相当するピクチャ情報を送信用ファイルに追
記する。S8においては、tに”1”(1フレーム時
間)を加算し、S9においては、tがt_end以上に
なったか否かが判定される。そして、判定結果が否定の
場合にはS4に戻るが、肯定の場合にはS10に移行す
る。S10においては各ファイルをクローズし、処理を
終了する。
【0029】図12は、本発明における受信側画像伝送
装置の画質劣化チェック処理を示すフローチャートであ
る。なお、本処理を行う前に、送信側装置から制御情報
ファイルおよび画像情報ファイルが受信され、受信され
た画像情報ファイルは再生すべき圧縮画像ファイルと挿
入Iピクチャファイルに分離されているものとする。S
20においては、予め転送されてきた制御情報ファイル
から情報を取得する。例えば、先頭TC(タイムコート゛)の
値を変数tおよびt_tmpにセット、終了TCの値を
t_endにセット、挿入Iピクチャの周期をΔtにセ
ットする。S21においては、圧縮画像ファイル、挿入
Iピクチャファイルをオープンする。
【0030】S22においては、エラーファイルを新規
作成し、オープンする。S23においては、t=t_t
mp+Δtであるか否かが判定され、結果が否定の場合
にはS30に移行するが、肯定の場合にはIピクチャが
挿入されている周期に達したので、S24に移行する。
S24においては、挿入Iピクチャファイルから該当す
るIピクチャデータを読み出し、チェックサムをチェッ
クして誤りが無いか否かを判定する。そして、判定結果
が否定、即ち誤りが検出された場合にはS25に移行
し、エラーファイルにエラー情報を追記する。なお、挿
入Iピクチャデータにエラーがある場合には、伸張画像
ファイルとの比較をしても結果が信用できない。従っ
て、このような場合には、S25からS29に移行する
ようにしてもよい。
【0031】S26においては、圧縮画像ファイルから
読み出したフレームと、対応する挿入Iピクチャとをそ
れぞれMPEG2デコーダを使用して伸張し、伸張した
それぞれのフレームの各画素の各色毎にレベルを比較す
る。この際、図10に示すような誤り許容条件を設定す
ることが可能である。
【0032】S27においては、検出された誤りが誤り
許容条件以内のものであるか否かが判定され、以内であ
れば該フレームはOKであるものとしてS29に移行す
るが、そうでない場合にはS28に移行して、エラーフ
ァイルに検出位置を示すタイムコード値、エラーブロッ
ク数等のエラー種別情報を追記する。なお、この時に同
時にエラー表示を行ってもよい。
【0033】S29においては、t_tmpにΔtを加
算し、S30においてはtに”1”(1フレーム時間)
を加算する。S31においては、tがt_end以上に
なったか否かが判定される。そして、判定結果が否定の
場合にはS23に戻るが、肯定の場合にはS32に移行
する。S32においては各ファイルをクローズし、処理
を終了する。
【0034】管理者は例えば処理終了後にエラーファイ
ルをチェックし、エラーがあった場合には、必要に応じ
て再送要求等の処置を取る。本発明の画像伝送装置は、
以上のような構成および動作によって、伝送時の画質の
劣化を自動的に判別可能となる。
【0035】以上、実施例について開示したが、以下に
述べるような変形例も考えられる。実施例においてはM
PEG2符号化方式を採用する例を開示したが、本発明
は、任意の符号化方式に適用可能である。また、実施例
においては、挿入する画像データをIピクチャとした
が、伝送すべき画像データの圧縮方式に関わらず、独立
した画像データであればJPEGなど任意の符号化方式
を採用可能である。
【0036】本実施例においてはノンインターレース方
式が前提となっているが、例えば挿入画像として2フィ
ールド=1フレーム分を挿入することにより、インター
レース方式、NTSC、PAL、HDTV等へ本発明を
容易に適用可能である。実施例においては、管理者がI
ピクチャの挿入周期を予め設定し、該周期情報を受信側
へ通知しているが、挿入箇所が判明すればよいので、例
えばGOPの境目毎あるいはGOPn個おきに挿入する
など、必ずしも周期的である必要はない。また、挿入箇
所を固定化しておけば、毎回受信側に挿入位置を知らせ
る必要もない。更に、圧縮画像データには現れないビッ
トパターンを挿入Iピクチャデータの先頭に付加し、受
信側で該ビットパターンを検出するようにすれば、任意
のタイミングで画像データの挿入が可能である。
【0037】実施例においては、素材の符号化、挿入画
像データの生成、伝送、受信画像データの分離、画質劣
化チェック等のそれぞれの処理を任意のタイミングおよ
び処理速度で順次実行していく例を開示したが、例えば
複数のMPEG2エンコーダを同時に使用して、画像の
圧縮と挿入画像の生成を同時に実行し、また高速の伝送
回線を使用することにより、入力された素材画像を実時
間で伝送することは可能である。但し、画質の劣化チェ
ック処理は負荷が重いので、高速の計算機を使用する、
あるいはチェック間隔を長くする等の対応が必要とな
る。
【0038】本発明においては、受信側の解像度等もエ
ラーチェック精度に関係する。従って、例えば誤り許容
条件の設定において、受信側の解像度、特にここではR
GBの値の範囲、ビット数やブロックサイズ等を指定で
きるようにしてもよい。
【0039】実施例においては挿入するIピクチャの生
成にも通常のMPEG2エンコーダを使用する例を開示
したが、Iピクチャの生成には局部復号器等は不要であ
る。従って、挿入Iピクチャ生成専用の簡易なエンコー
ダを備えるようにしてもよい。
【0040】
【発明の効果】以上述べたように、本発明においては、
例えば放送局間における画像データの伝送において、誤
り検出データ付きの独立画像データを挿入することによ
って、画像の劣化のチェックを人手によらず自動的に行
うことができ、伝送作業の効率が向上するという効果が
ある。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明が適用される画像伝送システムの構成を
示すブロック図である。
【図2】画像伝送装置の構成を示すブロック図である。
【図3】MPEG2エンコーダの構成を示すブロック図
である。
【図4】MPEG2デコーダの構成を示すブロック図で
ある。
【図5】MPEG2のデータフォーマットを示す説明図
である。
【図6】本発明のデータ構成を示す説明図である。
【図7】本発明における画像データの比較動作を示す説
明図である。
【図8】本発明の挿入画像データのフォーマットを示す
説明図である。
【図9】本発明における伝送予約画面の内容を示す説明
図である。
【図10】本発明における画像データエラーチェック条
件設定画面の内容を示す説明図である。
【図11】本発明における送信側画像伝送装置の処理を
示すフローチャートである。
【図12】本発明における受信側画像伝送装置の処理を
示すフローチャートである。
【符号の説明】
1、20…画像伝送装置、2、21…CRT、3、22
…キーボード、4、23…ハードディスク装置、5、2
4…伝送装置、6、7…VTR、8…マルチプレクサ、
9、13…分配器、10、11…MPEG2エンコー
ダ、25、26…MPEG2デコーダ

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 デジタル化した映像信号を伝送する画像
    伝送装置において、 伝送する画像情報中の受信側装置が識別可能な位置に、
    誤り検出符号を付加した独立画像情報を挿入する独立画
    像挿入手段を有することを特徴とする画像伝送装置。
  2. 【請求項2】 デジタル化した映像信号を伝送する画像
    伝送装置において、 送信側画像伝送装置に、伝送する画像情報中の受信側装
    置が識別可能な位置に、誤り検出符号を付加した独立画
    像情報を挿入する独立画像挿入手段を有し、 受信側画像伝送装置に、前記独立画像情報を受信画像情
    報と分離して蓄積する分離手段と、 再生画像信号と対応する独立画像情報とを比較すること
    によって画像の劣化をチェックするチェック手段とを有
    することを特徴とする画像伝送装置。
  3. 【請求項3】 前記画像伝送装置は、画像信号を差分符
    号化して伝送するものであり、 前記送信側画像伝送装置の独立画像挿入手段は、所定の
    フレーム数毎に伝送される画像情報に独立画像情報を挿
    入し、 前記受信側画像伝送装置の分離手段は、所定のフレーム
    数毎に受信画像情報から前記独立画像情報を分離して蓄
    積することを特徴とする請求項2に記載の画像伝送装
    置。
  4. 【請求項4】 前記受信側画像伝送装置のチェック手段
    は、画素の輝度レベル誤差、誤り画素数、誤りブロック
    数の内の少なくとも1つについて、許容条件を越えたも
    のをエラーと認識することを特徴とする請求項3に記載
    の画像伝送装置。
  5. 【請求項5】 送信側画像伝送装置において、伝送する
    画像情報中の受信側装置が識別可能な位置に、誤り検出
    符号を付加した独立画像情報を挿入する第1の工程と、
    受信側画像伝送装置において、前記独立画像情報を受信
    画像情報と分離して蓄積する第2の工程と、 再生された画像情報と対応する独立画像情報とを比較す
    ることによって画像の劣化をチェックする第3の工程と
    を含むことを特徴とする、デジタル化した映像信号を伝
    送する画像伝送方法。
  6. 【請求項6】 前記第1の工程においては、所定のフレ
    ーム数毎に伝送される画像情報に独立画像情報を挿入
    し、 前記第2の工程においては、所定のフレーム数毎に受信
    映像信号から前記独立画像情報を分離して蓄積すること
    を特徴とする請求項5に記載の画像伝送方法。
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JP2007142769A (ja) * 2005-11-17 2007-06-07 Fuji Xerox Co Ltd 画像出力装置に画像データを送信する装置、および送信する方法
JP2008521268A (ja) * 2004-11-16 2008-06-19 コーニンクレッカ フィリップス エレクトロニクス エヌ ヴィ 符号化データフレーム系列のコラプション指示の決定方法
WO2008123126A1 (ja) * 2007-03-22 2008-10-16 Nec Corporation 画質評価システム、方法およびプログラム

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