JPH1198127A - 画像データ通信方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 画像データを再送する際の再送遅延を低減す
ることが可能な画像データ通信方法を提供する。 【解決手段】 双方向通信系を用いて送信側と受信側と
の間で符号化された画像データを複数のフレームに分解
して送信し、受信側で受信したフレームの通信路誤りを
検出し、誤りが検出された画像データの再送を送信側に
要求する画像データ通信方法において、送信側で各フレ
ームを受信側に送信した時の送信時間を記憶し、受信側
で受信したフレームに通信路誤りがあるか否かを示すフ
ラグを付加した受信確認信号を送信側に返送し、送信側
で前記受信側から返送された受信確認信号内のフラグを
読み取り、当該フラグが受信側で通信路誤りが検出され
たことを指示する場合に、フレームの送信時間と応答遅
延時間から当該フラグが示すフレームを割り出し、当該
割り出したフレームを受信側に再送する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ディジタル符号化
された画像データを双方向通信系を用いて伝送する場合
の画像データ通信方法に関し、特に、再生画像の通信路
誤り制御技術に適用して有効な技術に関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】図１は従来の、ＡＲＱ（Automatic Repe
at Request for Repeat Transmission)方式の画像デー
タ通信方法が採用される画像データ通信システムの概略
構成を示すブロック図である。

【０００３】図１に示す画像データ通信システムにおい
て、送信側１００は、画像符号化手段１、フレーム構成
手段２、送信バッファ３、通信路誤り検出手段４から構
成され、受信側２００は、フレーム構成手段５、通信路
誤り検出手段６、受信バッファ７、画像復号化手段８か
ら構成される。

【０００４】送信側１００と受信側２００とは、双方向
の通信を可能とする通信路で接続される。この通信路
は、圧縮画像データ（符号化画像データ）伝送中に伝送
誤り（通信路誤り）を発生する可能性がある。

【０００５】次に、従来のＡＲＱ方式の画像データ通信
方法について、送信側１００および受信側２００に分け
て時系列順に説明する。

【０００６】（１）送信側（ＡＲＱフレーム送信の場
合） 送信すべき情報である原画像データ（入力画像データ）
は、画像符号化手段１により圧縮画像データに変換され
る。この圧縮画像データは、フレーム構成手段２によ
り、一定長のフレームごとに分解され、さらに、誤り検
査ビットが計算され誤り検出符号ＦＣＳとして、そのＡ
ＲＱフレームに付加されるとともに、送信フレーム番号
ＦＦＩが付与された後、送信バッファ３に蓄積される。

【０００７】送信バッファ３は、後述するアルゴリズム
に従って、順次、ＡＲＱフレームを通信路を介して受信
側２００に送信する。ここで、応答遅延時間ＲＴＦは既
知であるとし、また、送信バッファ３では、各ＡＲＱフ
レームを送信してからの時間を記憶しておく。

【０００８】（ロ）受信側２００ 受信側２００では、通信路誤り検出手段６により、通信
路から受信したＡＲＱフレームに対して通信路誤り検出
を行なう。そして、図５に示すように、フレーム構成手
段５により、受信確認信号に、送信フレーム番号ＦＦＩ
と、最新確認フレーム番号ＦＢＩと、誤り検出符号ＦＣ
Ｓとが付加されたＡＲＱフレームが、通信路を介して送
信側１００に返送される。この最新確認フレーム番号Ｆ
ＢＩとは、連続して受信したＡＲＱフレームの中の最後
のＡＲＱフレームの送信番号である。

【０００９】通信路誤り検出手段６で、通信路から受信
したＡＲＱフレームに通信路誤りが検出されなかった場
合には、そのＡＲＱフレームを受信バッファ７に伝送す
る。受信バッファ７で、通信路から受信したＡＲＱフレ
ームから圧縮画像データを取りだし、付与されている番
号の順序に並べ直して蓄積する。

【００１０】受信バッファ７内に、画像復号化手段８で
復号可能な長さの圧縮画像データが蓄積された時点で、
圧縮画像データを画像復号化手段８に出力する。画像復
号化手段８は、受信した圧縮画像データから再生画像デ
ータを出力する。

【００１１】再生画像データが、受信側２００から出力
されると同時に、受信バッファ７に蓄積されている圧縮
画像データは廃棄され、新規データを蓄積するために空
きエリアとして確保される。

【００１２】（ハ）送信側１００（受信側から受信確認
信号を受信した場合） 送信側１００は、受信側２００からのＡＲＱフレームを
通信路誤り検出手段４に入力し、通信路誤りのない場合
は送信バッファ３に入力し、最新確認フレーム番号ＦＢ
Ｉを確認する。この場合に、ＡＲＱフレームに通信路誤
りがあった場合は廃棄される。

【００１３】確認された最新確認フレーム番号ＦＢＩ以
前のフレームが、送信バッファ３内に蓄積されている場
合には、そのフレームは廃棄され、新規フレームを蓄積
するために空きエリアとして確保される。

【００１４】また、各送信済みＡＲＱフレームの送信時
間から応答遅延時間ＲＴＦに相当する時間が経過したＡ
ＲＱフレームを対象として、その送信フレーム番号ＦＦ
Ｉと、最新確認フレーム番号ＦＢＩと比較する。

【００１５】もし、対象となるＡＲＱフレームの中で
（ＦＢＩ＋１）の送信フレーム番号ＦＦＩ番号を持つＡ
ＲＱフレームが存在した場合には、そのＡＲＱフレーム
を再送する。また、そのようなＡＲＱフレームが存在し
ない場合には未送信ＡＲＱフレームを送信する。

【００１６】この従来の、ＡＲＱ方式を採用した画像デ
ータ通信方法では、誤り検出符号を用いて通信路誤りが
検出されたフレームを再送信しているため、受信側２０
０で通信路誤りによる劣化のない画像が得られる。

【００１７】

【発明が解決しようとする課題】図６は、従来の、ＡＲ
Ｑ方式を採用した画像データ通信方法のシーケンスの一
例を示す図である。なお、図６では、応答遅延時間ＲＴ
Ｆは４フレームとしている。

【００１８】この図６から明らかなように、送信フレー
ム番号４番のＡＲＱフレームのように、通信路誤りが単
独で生じた場合には、通信路誤りが生じた送信フレーム
番号４番のＡＲＱフレームをすぐに再送することが可能
であるが、送信フレーム番号７、８番のＡＲＱフレーム
のように、連続して通信路誤りが生じると、送信フレー
ム番号８のＡＲＱフレームを再送するまでに時間がかか
るため遅延が生じることになる。

【００１９】このため、画像データに遅延が生じ、再生
画像の動きが不自然になったり、画像の動きが一時的に
停止するように見えるという問題があった。

【００２０】本発明は、前記従来技術の問題点を解決す
るためになされたものであり、本発明の目的は、画像デ
ータ通信方法において、画像データを再送する際の再送
遅延を低減することが可能となる技術を提供することに
ある。本発明の前記ならびにその他の目的と新規な特徴
は、本明細書の記述及び添付図面によって明らかにす
る。

【００２１】

【課題を解決するための手段】本願において開示される
発明のうち、代表的なものの概要を簡単に説明すれば、
下記の通りである。双方向通信系を用いて、送信側と受
信側との間で符号化された画像データを複数のフレーム
に分解して送信する画像データ通信方法であって、前記
受信側で、受信したフレームの通信路誤りを検出し、前
記受信したフレームに通信路誤りがある場合に、当該誤
りが検出されたフレームの再送を送信側に要求する画像
データ通信方法において、送信側で、各フレームを構成
する際に送信フレーム番号と誤り検出符号とを付加して
送信するとともに、各フレームを受信側に送信した時の
送信時間を記憶し、受信側で、最新確認フレーム番号、
受信したフレームに通信路誤りがあるか否かを示すフラ
グおよび誤り検出符号を付加した受信確認信号を送信側
に返送し、送信側で、前記受信側から返送された受信確
認信号内のフラグを読み取り、当該フラグが受信側で通
信路誤りが検出されたことを指示する場合に、フレーム
の送信時間と応答遅延時間から当該フラグが示すフレー
ムを割り出し、当該割り出したフレームを受信側に再送
し、当該フラグが受信側で通信路誤りが検出されなかっ
たことを指示する場合に、未送信フレームを受信側に送
信することを特徴とする。

【００２２】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施例を詳細に説明する。なお、実施例を説明するための
全図において、同一機能を有するものは同一符号を付
け、その繰り返しの説明は省略する。

【００２３】本発明の実施の形態１の画像データ通信方
法が採用される画像データ通信シスは、前記図１に示す
画像データ通信システムと同じである。

【００２４】次に、本実施の形態１のＡＲＱ方式のデー
タ通信方式について、送信側１００および受信側２００
に分けて時系列順に説明する。

【００２５】（イ）送信側（ＡＲＱフレーム送信の場
合） 従来の画像データ通信方法と同様、原画像データは、画
像符号化手段１により圧縮画像データ（符号化画像デー
タ）に変換される。この圧縮画像データは、フレーム構
成手段２により、一定長のフレームごとに分解され、さ
らに、誤り検出符号ＦＣＳ、送信フレーム番号ＦＦＩが
付加され、送信バッファ３に蓄積される。

【００２６】送信バッファ３は、後述するアルゴリズム
に従って、順次、ＡＲＱフレームを通信路を介して受信
側２００に送信する。ここで、応答遅延時間ＲＴＦは既
知であるとし、また、送信バッファ３では、各ＡＲＱフ
レームを送信してからの時間を記憶しておく。

【００２７】（ロ）受信側２００ 受信側２００では、通信路誤り検出手段６により、通信
路から受信したＡＲＱフレームに対して通信路誤り検出
を行なう。そして、図２に示すように、フレーム構成手
段５により、受信確認信号に、送信フレーム番号ＦＦＩ
と、最新確認フレーム番号ＦＢＩと、通信路誤り発生有
無信号ＡＮと、誤り検出符号ＦＣＳとが付加されたＡＲ
Ｑフレームが、通信路を介して送信側１００に返送され
る。

【００２８】通信路誤り検出手段６で、通信路から受信
したＡＲＱフレームに通信路誤りが検出されなかった場
合には、そのＡＲＱフレームは、受信バッファ７で、圧
縮画像データが取り出され、付与されている番号の順序
に並べ直して蓄積される。

【００２９】また、受信バッファ７内に、画像復号化手
段８で復号可能な長さの圧縮画像データが蓄積された時
点で、当該圧縮画像データは、画像復号化手段８で再生
画像データに変換、出力され、同時に、受信バッファ７
に蓄積されている圧縮画像データは廃棄され、新規デー
タを蓄積するために空きエリアとして確保される。

【００３０】（ハ）送信側１００（受信側から受信確認
信号を受信した場合） 送信側１００は、受信側２００からのＡＲＱフレームを
通信路誤り検出手段４に入力し、通信路誤りのない場合
は送信バッファ３に入力し、最新確認フレーム番号ＦＢ
Ｉと通信路誤り発生有無信号ＡＮとを確認する。この場
合に、ＡＲＱフレームに通信路誤りがあった場合は廃棄
される。

【００３１】確認された最新確認フレーム番号ＦＢＩ以
前のフレームが、送信バッファ３内に蓄積されている場
合には、そのフレームは廃棄され、新規フレームを蓄積
するために空きエリアとして確保される。

【００３２】また、確認した通信路誤り発生有無信号Ａ
Ｎが通信路誤り有り（ＮＡＫ）を指示する場合には、Ａ
ＲＱフレームの送信時間と応答遅延時間ＲＴＦから、通
信路誤り（ＮＡＫ）となったＡＲＱフレームを割り出
し、ただちにそのＡＲＱフレームを再送する。また、確
認した通信路誤り発生有無信号ＡＮが通信路誤り無し
（ＡＣＫ）を指示する場合には、未送信フレームを送信
する。

【００３３】さらに、各送信済みＡＲＱフレームの送信
時間から応答遅延時間ＲＴＦに相当する時間が経過した
ＡＲＱフレームを対象として、その送信フレーム番号Ｆ
ＦＩと、最新確認フレーム番号ＦＢＩと比較する。も
し、対象となるＡＲＱフレームの中で（ＦＢＩ＋１）の
送信フレーム番号ＦＦＩ番号を持つＡＲＱフレームが存
在した場合には、そのＡＲＱフレームを再送する。これ
により、受信側から送信された、通信路誤り有り（ＮＡ
Ｋ）の通信路誤り発生有無信号ＡＮが付加されたＡＲＱ
フレームに、通信路誤りがあった場合にも、その通信路
誤りがあったＡＲＱフレームを、受信側から受信側に再
送することができる。

【００３４】このように、本実施の形態では、受信側２
００から送信側１００に返送するＡＲＱフレーム（受信
確認信号）に、通信路誤り発生有無信号ＡＮを付加し、
また、ＡＲＱフレームの送信時間と応答遅延時間ＲＴＦ
から、通信路誤り（ＮＡＫ）となったＡＲＱフレームを
割り出し、ただちにそのＡＲＱフレームを再送するよう
にしたので、連続してＡＲＱフレームに通信路誤りが生
じた場合でも、そのＡＲＱフレームを再送する際の再送
遅延を抑制することができる。

【００３５】なお、本実施の形態でも、誤り検出符号を
用いて通信路誤りが検出されたフレームを再送信してい
るため、受信側２００で通信路誤りによる劣化のない画
像が得られることはいうまでもない。

【００３６】図３は、本実施の形態１の画像データ通信
方法のシーケンスの一例を示す図である。なお、図３で
も、応答遅延時間ＲＴＦは４フレームとしている。

【００３７】図３から明らかなように、本実施の形態で
は、送信フレーム番号４番のＡＲＱフレームのように、
通信路誤りが単独で生じた場合には、通信路誤りが生じ
た送信フレーム番号４番のＡＲＱフレームをすぐに再送
することが可能である。

【００３８】また、送信フレーム番号７、８番のＡＲＱ
フレームのように、連続して通信路誤りが生じた場合で
も、本実施の形態では、送信フレーム番号７、８番のＡ
ＲＱフレームをすぐに再送することが可能である。

【００３９】［計算機シミュレーション結果］図４は、
本実施の形態の画像データ通信方法の計算機シミュレー
ション結果を示すグラフである。図４に示すグラフは、
横軸に通信路のＣＮＲ（Carrier-to-Noise Ratio）、横
軸に最大遅延時間をとったものであり、図４に示す計算
機シミュレーション結果は、画像データを５秒間隔で５
０回伝送した場合の最大値を示している。また、表１
に、図４に示す計算機シミュレーション時の諸元を示
す。

【００４０】ここで、最大遅延時間とは、一定数のフレ
ーム画像データを伝送し、各フレーム画像データが送信
側１００の画像符号化手段１に入力された時間と、その
フレーム画像の圧縮画像データがすべて限りなく、受信
側２００の画像復号化手段８に入力された時間の差の最
大値である。

【００４１】また、図４における「従来方式」とは、従
来のＡＲＱ方式を用いてＡＲＱフレームを再送する方式
とする。また、送信側１００では通信路の回線品質に応
じて量子化ステップと画像符号化間隔とを調節して発生
符号量を制御している。

【００４２】この図４のグラフから明らかなように、特
に通信路のＣＮＲが悪い、つまり通信路の品質が悪い場
合に、従来方式と比して、本実施の形態の方が遅延が減
少していることが分かる。

【００４３】

【表１】

【００４４】以上、本発明者によってなされた発明を、
前記実施例に基づき具体的に説明したが、本発明は、前
記実施例に限定されるものではなく、その要旨を逸脱し
ない範囲において種々変更可能であることは勿論であ
る。

【００４５】

【発明の効果】本願において開示される発明のうち代表
的なものによって得られる効果を簡単に説明すれば、下
記の通りである。本発明によれば、特に通信路の状態が
悪く、伝送フレームに連続した通信路誤りが生じた場
合、その通信路誤りが生じたフレームを受信側に再送す
る時間を短縮することができるので、遅延時間を低減し
た画像データの伝送が可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】ＡＲＱ（Automatic Repeat Request for Repea
t Transmission)方式で画像データの通信を行う従来の
画像データ通信システムの概略構成を示すブロック図で
ある。

【図２】本実施の形態における、受信側から送信側へ送
信するＡＲＱフレーム構成を示す図である。

【図３】本実施の形態のシーケンスの一例を示す図であ
る。

【図４】本実施の形態の画像データ通信方法の計算機シ
ミュレーション結果を示すグラフである。

【図５】従来のＡＲＱ方式を採用した画像データ通信方
法における、受信側から送信側へ送信するＡＲＱフレー
ム構成を示す図である。

【図６】従来のＡＲＱ方式を採用した画像データ通信方
法のシーケンスの一例を示す図である。

【符号の説明】

１…画像符号化手段、２…フレーム構成手段、３…送信
バッファ、４…通信路誤り検出手段、５…フレーム構成
手段、６…通信路誤り検出手段、７…受信バッファ、８
…画像復号化手段、１００…送信側、２００…受信側。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 双方向通信系を用いて、送信側と受信側
   との間で符号化された画像データを複数のフレームに分
   解して送信する画像データ通信方法であって、前記受信
   側で、受信したフレームの通信路誤りを検出し、前記受
   信したフレームに通信路誤りがある場合に、当該誤りが
   検出されたフレームの再送を送信側に要求する画像デー
   タ通信方法において、 送信側で、各フレームを構成する際に送信フレーム番号
   と誤り検出符号とを付加して送信するとともに、各フレ
   ームを受信側に送信した時の送信時間を記憶し、 受信側で、最新確認フレーム番号、受信したフレームに
   通信路誤りがあるか否かを示すフラグおよび誤り検出符
   号を付加した受信確認信号を送信側に返送し、 送信側で、前記受信側から返送された受信確認信号内の
   フラグを読み取り、当該フラグが受信側で通信路誤りが
   検出されたことを指示する場合に、フレームの送信時間
   と応答遅延時間から当該フラグが示すフレームを割り出
   し、当該割り出したフレームを受信側に再送し、当該フ
   ラグが受信側で通信路誤りが検出されなかったことを指
   示する場合に、未送信フレームを受信側に送信すること
   を特徴とする画像データ通信方法。