JPS5832822B2 - ガゾウシンゴウタジユウカデンソウホウシキ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は画像信号多重化伝送方式に関し、特にフレーム
間符号化伝送方式でベースバンドディジタル信号を伝送
する画像伝送システムに用いて好適な画像信号多重化伝
送方式に関する。

近年、画像信号の帯域圧縮技術としてフレーム間符号化
伝送方式が提案され、広く実用に供されつつある。

このフレーム間符号化伝送方式は、例えばテレビジョン
システムにおいて、ある時間ｔにおけるテレビ画面のフ
レーム上のある点、での画像信号レベルがｘ（ｐ、ｔ）
であるとすると、これと１フレーム前の画像信号レベル
ｘ（ｐ −ｔ■ Ｔ）（ただしＴは例えば−秒）との間のレベ０ ル差をとりこのレベル差がある閾値を超えたものだけを
その点ｐのアドレスと共に大容量のバッファメモリに一
旦記憶したのち伝送路に送出するものである。

従って画像に変化（動き）を生じたものだけが伝送デー
タとして伝送路に送出されるので帯域の圧縮が計れるこ
とになる。

例えばテレビ回線数の多いシステムにこのフレーム間符
号化伝送方式と一般の多重化伝送方式と併用して画像伝
送を行なえば極めて高効率な画像伝送システムが実現さ
れることは明白である。

ところがフレーム間符号化伝送方式と多重化伝送方式を
単純に組み合わせただけでは、実際の運用上、高効率な
画像伝送システムを実現することは出来ない。

これは、チャネルＣＨ、ＣＨ２・・・・・・・・・・・
・ＣＨｎ からなる多数のテレビ回線を有する画像伝送
システムを考えた場合、一本の伝送路を多重化によって
前記チャネルＣＨ１，ＣＨ２・・・・・・・・・・・・
ＣＨｎが均等に共用しなげればならないことに起因する
ものであり、これでは、画像の動きが多く従って伝送デ
ータ量が多くて伝送要求の犬なるあるチャネルＣＨｋと
画像の動きが少なく従って伝送データ量が少なくて伝送
要求の小なる他のチャネルとにおいて伝送路の使用バラ
ンスに関して不均衡を生じ、伝送路の利用効率が悪化す
る。

従って全体として効率の良くない画像伝送システムが実
現されるという不都合を生ずる。

且つまた伝送路の均等多重化により、一般に画像の動き
が激しく伝送データ量が過大になった場合、その均等多
重化を超える伝送データを適当に間引（必要があるため
、画像品質をやむなく劣化させなげればならないという
不都合をも生ずる。

要するに他のチャネルにおいて伝送路の使用要求が低い
ものがあるにもかかわらず、使用要求の高いチャネルが
それらチャネルの犠牲にならなげればならないとＬ・う
欠点を生ずることになる。

従って、本発明の目的は、前述の欠点を除去し、伝送路
の使用要求の高いチャネルはど該伝送路の占有率が高く
なるようにすることによって該伝送路を無駄なく利用す
ることが出来ると共にそのチャネルに係わる画像品質を
悪化させる必要がなく、さらに重要度の高い等級のチャ
ネルがある場合にも簡単にこれらチャネルが優先して該
伝送路を利用することが出来る、画像信号多重化伝送方
式を提供することである。

上記目的に従い本発明は、伝送路を複数個のチャネルが
時分割で占有する場合の占有パターンを予め複数個定め
、一方前記複数個のチャネル毎に設けられるフレーム間
符号化装置のバッファメモリに収容されている、前記伝
送路に送出すべきデータのデータ量を逐次比較し、この
比較結果に基づいて該データ量の多いチャネルはど前記
伝送路を占有する割合の大きいような占有パターンを前
記複数個の占有パターンより選定し、この選定された占
有パターンに沿って前記複数個のチャネルが各々の前記
データを時分割で前記伝送路に送出するようにし、同時
にその選定された占有パターンで時分割されたことを表
示するビット列を付して送出するようにしたことを特徴
とするものである。

以下図面に従って本発明を説明する。

第１図は本発明に基づく画像信号多重化伝送方式を実現
するための一実施例を示すブロック図である。

本図において１１１，１１２・・・・・・・・・・・・
１１ｎは、第１チヤネルＣＨ１、第２チヤネルＣＨ２・
・・・・・・・・・・・第１チヤネルＣＨ１毎にそれぞ
れ設けられる第１フレーム間符号化装置、第２フレーム
間符号化装置・・・・・・・・・・・・第ｎフレーム間
符号化装置であり、それぞれ各チャネルに発生するテレ
ビ画像のベースバンド信号１１．■２・・・・・・・・
・・・・Ｉｎを受信する。

この受信されたベースバンド信号■１゜■２・・・・・
・・・・・・・Ｉｎは各フレーム間符号化装置１１１．
１１２，１１ｎ内の処理部１２１゜１２２．１２ｎにお
いて、前述したフレーム間相互のレベル差Ｘ（ｐ−ｔ）
−ｘ（ｐ−ｔ−Ｔ）が算出されこのレベル差が予め定め
た閾値を超えたものだけが、そのレベル差分符号化され
次段のバッファメモリ１３１，１３２・・・・・・・・
・・・・１３ｎに一旦収容される。

このバッファメモリは、チャネルに発生する伝送すべき
データ量と後段の伝送路りが伝送可能なデータ量との不
均衡を時間的に平滑化するために設けられる。

各バッファメモリ１３１．１３２・・・・・・・・・・
・・１３ｎに収容された伝送すべき画像データは、デー
タ伝送線ｄ１．ｄ２・・・・・・・・・・・・ｄｎを介
してバッファ群１４０内の対応するレジスター、２・・
・・・・・・・・・・ｎに一時スドアされ、指定された
順番でさらにマルチプレクサ１５０に送出される。

このマルチプレクサ１５０は並列に入力された各チャネ
ルの画像データを時分割で直列化して１伝送フレームを
作り、この伝送フレームを一単位として多数個の伝送フ
レームを連続して伝送路りへ送出する。

−力受信局ではこれら伝送フレームをデマルチプレクサ
を介して直列−並列化変換しさらに復号器を介して原画
像ベースバンド信号を再生する。

以上述べた構成は画像信号多重化伝送方式として従来よ
り存在し、また本発明でもこれら構成を利用するもので
ある。

このような従来より存在する画像信号多重化伝送方式で
は、符号化された各チャネルからの画像データが例えば
第２図のごとき占有パターンで伝送路りを時分割に占有
する。

第２図においてＦ は第１伝送フレーム、Ｆ２は引続く
第２伝送フレーム（ただし先頭部分のみ示す）であり、
各チャネルの画像データが伝送路りをＣＨｌ、ＣＨ２・
・・・・・・・・・・・ＣＨｎ、ＣＨｌ、ＣＨ２・・・
・・・・・・・・・ＣＨｎ の如く均等多重化で占有す
る。

なお、第２図中ＣＨ１，ＣＨ２・・・・・・・・・・・
・ＣＨｎは各チャネルが占有するビット列、例えば数ビ
ット１．ワードを意味する。

然しなからこのような均等な占有パターンであると、前
述したように、伝送路りに許容される伝送レートを満足
して画像データ量を伝送するチャネルもあれば該伝送レ
ートを遥かに下まわる画像データ量しか伝送しないチャ
ネルもあるため伝送路の利用上無駄を生ずることになり
、特に空きチャネルも存在する場合は特に不経済な伝送
方式となる。

さらに悪いことには、あるチャネルの画像データのデー
タ量が第２図の許容された占有ビット列ＣＨ，，ＣＨ２
・・・・・・・・・・・・ＣＨｎに納めきれないほど過
大になると他に空きチャネルがあるにもかかわらず発生
した画像データの一部をやむなく間引かなければならず
、結果的に画像品質を劣化させなげればならないという
問題があった。

なお、その画像データの一部を間引（ための動作は第１
図の処理部１２１ 、１２２°°”°°°°川”１２ｎ
で行なわれ、バッファメモリ１３１，１３２・・・・・
・・・・・・・１３ｎに現在収容されている画像データ
のデータ量、すなわちバッファステートＢＳ１．ＢＳ２
・・・・・・・・・・・・ＢＳｎを逐次帰還制御線ｆ１
．ｆ２・・・曲・・・・・ｆｎを介して該処理部に報告
することによって行なわれる。

そこで本発明は、第１図において前述した構成フロック
に、新たにブロック１６０，１７０および１８０を付加
して既に述べた種々の問題点を解決することとした。

ここにブロック１６０は多重化優先度設定回路、ブロッ
ク１７０は多重化占有パターン表示回路、ブロック１８
０はバッファメモリ読出し制御回路である。

これらの新たに付加されたブロックの機能および動作を
第３図を参照しながら説明する。

第３図は本発明により付加される回路の１つの具体例を
示すブロック図であり、特に多重化優先度設定回路１６
０を中心として描かれている。

多重化優先度設定回路１６０は、どのチャネルＣＨ１，
ｃＨ２・・・・・曲・・・ＣＨｎが伝送すべき画像デー
タ量が多いかを検知しこれが多いものから伝送路り上の
占有すべきビット列を多く占有させるためのものであり
その内部に比較回路３６１を具える。

比較回路３６１はバッファステート情報線ｂｓ１． ｂ
ｓ２・・・・・・・・・・・・ｂｓｎ（第１および３図
）を介して、各チャネルＣＨ１，ＣＨ２・・・・・・・
・・・・・ＣＨｎ のバッファメモリ１３Ｌ１３２・・
・・・・・・・・・・１３ｎに現在収容された画像デー
タのデータ量（バッファステー） ＢＳ、 、ＢＳ２・
・・・・・・・・・・・ＢＳｎ を逐次読出しデコーダ
３６２−１．３６２−２・・・・・・・・・・・・３６
２−ｎを介してこれを受信する。

なおデ：７−タ３６２−１．２・・・・・・・・・・・
和ハハッファステートＢｓ１．Ｂｓ２・・・・・・・・
曲ＢＳｎを比較回路３６１で処理し易い形に整えるため
のものである。

比較回路３６１は論理演算回路がらなり各バッファメモ
リにおけるデータ量の収容度合を示すバッファステート
ＢＳ１．ＢＳ２・・・・・・・・・・・・ＢＳｎに、収
容度合の大きいものから、すなわち伝送要求の高いチャ
ネルから順位づげをする。

トが 例えばバッファステー であるとすると、チャネルＣＨ１，ＣＨ３，ＣＨ２゜Ｃ
Ｈ４・・・・・・・・・・・・Ｃ’ｆ（ｎの順に順位づ
げられ、この場合チャネルＣＨ１が最も優先順位が高く
チャネルＣＨｎが最も優先順位が低くなる。

さらに次段のチャネル割り当て回路３６３は、全決定さ
れたチャネルの優先順位に従って伝送路りの占有割り当
てを決定する。

すなわち該伝送路りの伝送レートＮｋビット／秒を、第
に番目の優先順位のチャネルＣＨｋに割り当て占有させ
る。

従って上記１）式の例に従えば、任意のチャネルＣＨｋ
に割り当てられる伝送レートＮｋビット／秒は となる。

ただしこの（２）式において、伝送路りの総伝送容量は
一定（Ｍピッ１フ秒）であるのでである。

かくして、各チャネルの伝送路に対する占有割り当てが
決定されたので、次段の割り当て制御回路３６４および
制御線Ｅを介してバッファメモリ読出し制御回路１８０
（第１図および第３図）に割り当て切換動作を行なわし
める。

すなわち該バッファメモリ読出し制御回路１８０は、決
定された割り当て順位に従ってバッファ読出しクロック
を、読出し線ｒ１． ｒ２・・・・・・・・・・・・ｒ
ｎを介して各バッファメモリ１３１，１３２・・・・・
・・・・・・・１３ｎに送出する。

すなわち任意のバッファメモ１．１１３ｋ（ｋ＝１．２
・・・・・・・・・・・・ｎ）はそれぞれ定められた伝
送レートＮｋ（（２）式）で読出しが行なわれ、読出さ
れた画像データは画像データ伝送線（第１および３図の
ｄｋ：に＝１．２・・・・・・・・・・・・ｎ）を介し
てバッファ群１４０に一時スドアされる。

このバッファ群１４０に一時スドアされた画像デ−タが
、既にチャネル割り当て回路３６３によって決定された
チャネル割当てで伝送路りを占有するよう、前記チャネ
ル割り当て制御回路３６４よりマルチプレクサ制御回路
３６５および制御線Ａ（第１および３図）を介してマル
チプレクサ１５０を制御する。

すなわち画像データの並列−直列化順序を決定された割
り当てに従って設定する。

また制御線Ｂを介して、バッファ群１４０よりマルチプ
レクサ１５０に画像データを送出するタイミングを調整
する。

なお、上述の説明において、各バッファメモリのバッフ
ァステートと無関係にあるチャネルに最優先権を与えた
い場合、全てのチャネルに予め優先順位が設定されてい
る場合あるいは、バッファステートと予め定めた優先順
位のいずれか強い方に優先権を与えたい場合等の要求が
あるときは、制御線Ｇ１ を介して外部からマニアルで
順序付は回路３６９の内容を指定しこれをもって制御線
Ｇ２を介してチャネル割り当て回路３６３を制御しても
よい。

かくしてチャネルの優先順位に従って画像データのチャ
ネル割り当てが決定され、例えば４個のチャネルＣＨ１
，ＣＨ２，ＣＨ３およびＣＨ４を有する伝送システムに
おいてバッファステートがであって、 割り当てられた伝送レートが であったとすると、伝送路りをチャネルが占有する占有
パターンは例えば第４図に示すごとくなり、第２図と対
比して明白なように、画像データ量が多く伝送要求の高
いチャネル（ＣＨｌ〉ＣＨ２≧ＣＨ３゜ＣＨ４）はど伝
送路りの占有率が高くなる。

この結果、各チャネルが伝送すべき画像データ量に順じ
て該伝送路りを優先的に使用出来るので既に述べた種々
の不都合が効界的に解決されることになる。

このように本発明は、チャネルの優先順に従って伝送路
りの割り当てを、詳しくは第４図に示した如き伝送フレ
ームＦ１．Ｆ２・・・・・・・・・・・・内の時分割割
り当てを決定することを趣旨とするものであるが、その
割り当てを規定する占有パターンは膨大な数の種類が存
在し得る。

従って前記チャネル割り当て回路３６３がこれら膨大な
数の占有パターンを記憶し且つこれから適当な一つの占
有パターンを選定することは、ハードウェア上不利であ
り、データ伝送速度を低下させることにもなる。

そこで、これら膨大な数の占有パターンのうちから適当
なものをいくつか限定し、限定された数の占有パターン
の中から最適の占有パターンを選定するようにすれば上
述したハードウェア上の不利、データ伝送速度の低下は
解決される。

従って第３図のチャネル割り当て回路３６３は、限定さ
れた数の占有パターンＰ１．Ｐ２・・・・・・・・・・
・・Ｐｍを記憶する。

そしてどの占有パターンが選定されたかが分ると、この
情報は制御線Ｑ１ を介して第１図および第３図の多重
化占有パターン表示回路１７０に送出され、この中のフ
ラグビット発生回路（第３図の３７１）に印加される。

このフラグビット発生回路３７１は前記占有パターンＰ
１．Ｐ２・・・・・・・・・・・・Ｐｍに対応したフラ
グビット（例えば′０００“１００１ “ ％Ｓ ０１
０ ／／、・・・・・・・・・・・・１１１１ 〃）を
発生する。

このフラグビットは、該多重化占有パターン表示回路１
７０内のフラグビット挿入回路（第３図の３７２）およ
び制御線Ｑ２を介して前記のマルチプレクサ制御回路３
６５に送出される。

このマルチプレクサ制御回路３６５は既に述べたとおり
各チャネルからの画像データの並列−直列化順序を定め
るものであり、また一方策４図の第１伝送フレームＦ１
、第２伝送フレームＦ２・・・・・・・・・・・・の先
頭に付すべき伝送、レーエ同期イツト（図示せず）をマ
ルチプレクサ１５０に与える機能も有する。

この伝送フレーム同期ビットは従来の多重化伝送方式に
おいても使用し受号局において第１伝送フレーム、第２
伝送フレーム・・・・・・・・・・・・を同期をとって
直列−並列化変換せしめるのに用いられるものであるの
で、各伝送フレームの先頭にある該伝送フレーム同期ビ
ットに引続いて、前記フラグビットを付しさらにこのフ
ラグビットで指定された占有パターンにそってチャネル
割り当てすれば、前記受信局では先ず前記伝送フレーム
同期ビットを照合して伝送フレーム同期をとり、このの
ちフラグビットを見て、占有パターンＰ１゜Ｐ２・・・
・・・・・・・・・Ｐｍのうちでどの占有パターンでチ
ャネル割り当てがされているかを知り、この占有パター
ンに沿って直列−並列化変換すれば伝送フレーム内に不
均等多重化されていた画像データは、正しく対応するチ
ャネルＣＨ１，ＣＨ２・・・・・・・・・・・・ＣＨｎ
に分配されることになる。

第５図は上述した受信局での動作を実施するための一例
を示すブロック図であり、本図において伝送路りを伝送
してきた画像データは一方においてデマルチプレクサ５
１０に受信され、もう一方においてフラグビット抽出回
路５１１に受信される。

このフラグビット抽出回路５１１で検出されたフラグビ
ットに沿って、デマルチプレクサ制御回路５１２はデマ
ルチプレクサ５１０を制御し、今検出されたフラグビッ
トに対応する占有パターンに沿って受信された画像デー
タを直列−並列化変換し、正しいチャネルＣＨ１，ＣＨ
２・・・・・・・・・・・・ＣＨｎに対応する画像デー
タを分配する。

これら受信局のチャネルＣＨ１゜ＣＨ２・・・・・・・
・・・・・ＣＨｎの後段には再びバッファメモ’Ｊ５１
：３−１，２・・・・・・・・・・・・ｎが設けられ、
該バッファメモリ５１３にストアされた内容を復号機５
１４−Ｌ２・・・・・・・・・・・・ｎを介して復元し
原画像のベースバンド信号を出力０１，０２・・・・・
・・・・・・・Ｏｎに得る。

以上説明したように本発明によれば、伝送路の利用効率
を上げることができると共に、データ量の過大となった
チャネルに対して従来のような画像データの間引きを行
なうことなく可能な限りのデータ量が伝送出来るので、
このようなチャネルにおける画像品質の劣化を、従来に
比して大幅に改善可能な画像信号多重化伝送方式が実現
される。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に基づく画像信号多重化伝送方式の一実
施例を示すブロック図、第２図は伝送路を複数のチャネ
ルが時分割で占有する場合における従来の均等多重化占
有パターンを略解した図、第３図は第１図における本発
明の特徴的なブロックをさらに具体化して示すブロック
図、第４図は伝送路を複数のチャネルが時分割で占有す
る場合における本発明の不均等多重化占有パターンを一
例をもって略解した図、第５図は本発明に基づく画像信
号多重化伝送方式を実施する場合の受信側における構成
を一例をもって示すブロック図である。 図において１１１，１１２・・・・・・・・・・・・１
１ｎはフレーム間符号化装置、１５０はマルチプレクサ
、１６０は多重化優先度設定回路、１７０は多重化占有
ハターン表示回路、１８０はバッファメモリ読出し制御
回路、ＣＨｌ、ＣＨ２・・・・・・・・・・・・ＣＨｎ
はチャネルである。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 複数の画像信号をフレーム間符号化し、符号化され
   た前記複数の画像信号を一旦該複数の画像信号の各々に
   対応する各バッファメモリに蓄えたのち、時分割多重化
   して伝送する画像信号多重化伝送方式に於いて、前記複
   数の画像信号に対応する各前記バッファメモリの記憶量
   を監視する監視装置と、該監視装置の出力により各該バ
   ッファメモリの記憶内容を伝送する優先順位を決定する
   チャネル割り当て回路を具えたことを特徴とする画像信
   号多重化伝送方式。