JPS61171287A - 画像伝送方式 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［技術分野１ 本発明はＴＶ監視システムのための画像情報の伝送、特
に画像が変化したときに変化部分のみを狭帯域伝送する
画像伝送方式に関するものである。

［背景技術ＩＪ 画像の変化検出とその伝送方式においては、従来よりＴ
Ｖ会議システムのように動画像を伝送するために画像フ
レーム間の差号、つまりその変化部分のみを伝送するも
のが実用化されている。即ち一般のＮＴＳＣ方式のＴＶ
両画像ようにインターレースで、１秒間に３０コマ伝送
するようなフレーム周期（１／６０秒）の速度で、フレ
ームを更新する場合を実時間の動画と言うならば、生画
像では画素当たり６ビツトに量子化すると約５０Ｍとッ
ト／秒の伝送帯域を必要とするが、画像フレームを２５
６Ｘ２５６画素に量子化する場合、毎秒３０フレームの
画像を伝送すると約１１．８Ｍビット／秒の伝送帯域と
なるが、画素間の相ＩＩ（０，９程度）か、画像フレー
ム間の相１ｍ（０，８程度）による冗長度を除いて、画
質を落とさずに情報圧縮する場合は１とット／画素で２
Ｍビット／秒の伝送帯域を必要とすると思われる。ここ
で日本電信電話公社から報告されているテレビ会議実験
システムでは伝送帯域が１．５Ｍビット／秒、また会話
型ビデオテックスでは伝送帯域が８にビット／秒となっ
ている。ところで現時点ではＩＮＳ化されていないため
、電話回線でデータを伝送する場合、１．２にビット／
秒〜９．６にビット／秒の伝送帯域となる。従って画像
フレームの画質を落とさずに１．２にビット／秒で伝送
するためには３０／（２Ｍ／１，２Ｋ）＝０．０２フレ
ーム／秒で、約５６秒／フレームの伝送速度が限度であ
る。　　ＴＶ監視システムでは９．６にビット／秒の伝
送帯域で、静止画像が２０〜３０秒で伝送できるものが
実用化されているが、画素の変化を伝えるために変化領
域のみを伝送する場合、変化領域が画像全体の１１５程
度（フレーム間の相関０゜８）では４〜６秒／フレーム
のフレーム周期となる。ここでローコスト化のために１
．２にビット／秒のモデムで伝送すると、９．６にビッ
ト／秒の８倍の時間が必要で静止画像が２ビット／画像
に圧縮されている場合でも、１１Ｉ像フレームの伝送時
間は約１３０秒にもなる。

そこで本発明者らは可変標本密度予測符号化による情報
圧縮方式を用いたもの（特願昭５９−１３０５８３号）
を提案したが、このものは１ビット／画素以下に圧縮し
ても静止画像の主な輪郭が再現でき、画像の概要が分か
るフレーム内圧縮符号化方式により１．２にビット／秒
の伝送帯域により約６０秒で静止画像を伝送できるもの
である。

また本発明者らは変化領域のみの画像データを可変標本
密度予測符号化で伝送するもの（特願昭５９−１８３１
０号）も提案したが、このものは変化領域が画像全体の
１１５の場合、１．２にビット／秒にてフレーム周期が
約１２秒で伝送できるものである。ところで変化があっ
た領域のみの画像データを伝送する場合には、変化して
いない領域は前に受は取った静止画像であるため画質の
良い画像を必要とする時点では２５６Ｘ２５６画素の静
止画像を１．２にビット／秒で伝送するようにすると、
約１３０秒かかるという大息があった。

一方動画伝送の場合は変化していない部分のフレーム間
差分値が小さくなってフレーム周期を繰り返すと画質が
良くなるため、画質の良い画像を必要とする場合も、変
化領域を含めて同上の条件で６０秒程度で伝送でさると
思われる。ところが従来の動画像は１．２にビット／秒
で、伝送できしかも実用上問題の無い画質になるように
高率に圧縮する方式については検討されでいなかった。

第５図は本発明方式の最も基本例となる特願昭５９−１
８３１０号の全体構成を示したものである。同図におい
て、まずＩＴＶなどのカメラ１で撮像された映像信号を
同期分離回路２で同期信号と画像信号とに分離し、画像
信号をＡ／Ｄ変換器３で８ビツトデータに変換し、アド
レスカウンタ４からのアドレスとスイッチ５とによって
、２＠のフレームメモリ６ａ６ｂのうち指定されたフレ
ームメモリに書き込まれる。スイッチ５は１フレーム分
を書き込む毎にフレームメモリ６ａ８ｂを交互に切り換
えて、前画面と現画面との差をとるためのちのである。

絶対値化回路７は両画面の対応する画像データ（８ビツ
ト）の差から符号を除去するか、あるいは２ｊＦ！する
ことにより差を絶対値化するものである。射影計算回路
８は各座標軸と平行な各ライン毎に各画素の差の絶対値
を累加算する　　　　　　Ｊものであり、１６１１に示
すように、Ｘ紬にはＹ紬と平行な各ライン上の差の絶対
値データの合計（あるいはそれを１ラインの画素数で割
ったもの）が射影され、Ｙ軸にはＸ袖と平行な各ライン
上のデータの合計が射影される。変化領域判定回路９は
累加算値が第６図の変化検知設定レベルを超えたライン
に対応するＸお上りＹの各最小値および最大値Ｘ、、Ｘ
、とＹ、、Ｙ、を検出して、Ｘ、≦Ｘ≦Ｘ２かっＹ１≦
Ｙ≦Ｙ。

で定まる変化領域を決定する。この変化領域内の画像情
報は圧縮符号化回路１０で圧縮符号化されて、送信コン
トローラ１１およびモデム１２を介して電話回＃１１５
により狭帯域伝送される。また異常判定回路１３で予め
設定されている異常判定領域内のいずれかのラインの累
加算値が第６図に示した異常検知設定レベルを超えたと
きは、警報発生回路１４から警報信号が送り出される。

受信側では伝送信号がモデム１６を介して受信コントロ
ーラ１７で受信され、警報信号の場合は警報報知回路１
８へ送られてブザーやランプで異常を報知する６画像情
報の場合はまず変化領域設定回路１９に送られて変化領
域（ｘ　ｌ＊Ｙ　＋）（Ｘ　、、ｙ　、＞が検出され、
伸張復号化回路２０で情報が伸張復号化レームメモリ２
１の内容はアドレスカウンタ２２により読み出されで、
Ｄ／Ａ変換器２３へ入力されると共に、この画像信号に
同期発生回路２４からの同期信号が同期合成回路２５で
合成されて、モニタＴＶ２６に表示される。

第７図（ａ）は圧縮符号化回路１０、同図（ｂ）は伸張
復号化回路２０の各具体回路を示したものである。（ａ
）図の圧縮符号化回路１０は可変標本密度伸張回路と前
値予測回路とを組み合わせて構成した可変標本密度予測
符号化回路であり、前値予測回路２７の外側の帰還ルー
プ内に可変標本密度方式による可変標本密度圧縮回路２
８および可変標本密度伸張回路２９を挿入し、さらに予
測回路２７の内側の帰還ループ内に１ライン分のライン
バッファ３０を設けて、このラインバッファ３０と次の
ラインからの標本値を用いて前値予測を行なうようにし
たものである。第７図（ｂ）の可変標本伸張狩号化回路
２０は可変標本密度復号化回路と前値予測復号化回路と
を組み合わせて構成した魔力式による伸張回路３１で伸
張されたデータから標本を復元するための予測回路３２
のループ内にラインバッファ３３を設（すだものである
。

第８図（ａ）および（ｂ）は可変標本密度符号化方式の
１例を図解したもので、標本化の周期と標本値との関係
を三角形で規定し、この三角形を図示のように移動させ
て矢印で示した差分を伝送することにより、受信側では
この差分値と三角形とから標本化間隔が求まり原波形が
復元される。標本値の変動が小さい程楳本化間隔が伸び
データが圧縮されるようになっている。

第９図は水平走査の画面を水平方向に前値予測し、垂直
方向に並んだ予測残差を垂直方向に可変標本密度符号化
する様子を示したものである。各画素の予測値は、ルー
プ内で可変標本密度復号化した前値予測残差をフィンバ
ッファ３０に保持されていた前値に加え、それに予測係
数を掛けたものである。実際には予測係数を１．０とし
て乗算は行なっていない。

ところで上述の基本例を更に改良した方式を本発明者ら
は既に提案している０次にこの方式を説明する。第１０
図はその回路構成の一例を示しており、同図（ａ）は送
信側に設けるフレーム闇可変楳本密度予測圧縮符号化回
路３４を示し、同図（ｂ）は本実施例の受信側に設けら
れるフレーム間可変標本密度予測伸張復号化回路３８を
示したものである。フレーム闇可変標本密度予測圧縮符
号化回路３４はフレーム内可変標本密度予測圧縮回路３
９と、予測フレームバッフ７３５と、フレーム間前値予
測回路３６とから構成され、標本を現画像フレームバッ
フＴ３７を介して取り込むようになっている。ここでハ
ード構成によりリアルタイム処理が可能になれば画像入
力側の現画像フレームパツ７Ｔ３７は不要となる。マイ
クロコンピュータでソフト的に処理した場合には１フレ
ームの処理に秒オーグの時間を要するので・　１画面分
の７″−。

ムパッ７Ｔとして現画像フレームパツ７７３７を設けた
。ｊｌＡ本はリニアスケールで、６ビツト〜８ビツトの
ディジタル値で２５６Ｘ２５６画素の場合、１［素の標
本周期を２００　ｎ５ｅｃとしである。

而して撮像装置（図示せず）から現画像フレームバッフ
Ｔ３７を介して入力する現画像の標本と、予測フレーム
パツ７Ｔ３５の前画像予測領域３５ｂに書き込まれてい
る伝送済みの前画像からの予測画像の標本との差分がフ
レーム間前値予測回路３６の外側の帰還ループにあるフ
レーム内可変標本密度予測圧縮回路３９に入り、圧縮さ
れた符号が受信側に伝送される。このフレーム内可変標
本密度予測圧縮回路３９は第７図（ａ）の圧縮符号化回
路１０と同様な構成と動作をなすものであり、次のよう
な特徴を有する。つまり第９図に示したように２次元の
冗長度を除去し、しかも第８図に示すように標本の間隔
が予測残差が１／２になると２倍というように長くでき
るので、圧縮率を高くする事ができるものである。また
この予測残差と標本間隔との関係は予測残差の増大に伴
って、標本間隔が短くなる１対１の対応関係（量子化特
性と称する）があり、予測残差のみを伝送すれば、受信
側で量子化特性に基づいて復号化できるため伝送情報量
を少なくすることがで舞る一更に二の量子化特性の時間
方向の伸縮度合が予測残差が同じ時に標本間隔が長くな
るように制御すれば圧縮の度合が高くなるようにできる
。更にまたこの量子化特性の振幅方向の量子化は予測残
差の分布に応じて小さな残差に成る程密になるように非
線形に量子化するが、これは視覚特性に合わせて変化の
大きなところを粗く、小さなところを密に量子化するこ
とに相当するいうことになり、量子化特性の形を時間軸
に対して短くすると、ＤＰＣＭに近くなるものである。

しかも第９図に示したように２次元的に冗長度を除くた
めに予測残差が小さくなって圧縮率を高くすることがで
き、第９図に示した前値予測の方向に予測残差がライン
ごとに求められるため、冗長度以上に圧縮した場合でも
主な輪郭が乱されず、細かい部分が伝送されなくなるの
で、画像の輪郭が単に画素を少なくした場合よりも、元
の輪郭を正確に伝送できるという特徴がある。そして”
可変標本密度符号化の一方式”、電子通信学会論文誌’
７５／２　　Ｖｏ１５８　　Ａ　Ｎ。

２　、Ｐ　９７　（１９７５）に述べられているように
可変楳本密度符号化方式は特に小さな変化が少ない信号
に対して有利で、画像信号のフレーム差分信号にこれを
適用することにより、更に大幅な帯域圧縮ができるとい
う特徴があり、フレーム間の加えた３次元の予測によれ
ば冗長度以上に圧縮率を高くしても、主要な輪郭情報を
伝送することができることになる。

さてフレーム内可変標本密度予測圧縮回路３９の外側の
帰還ループでは受信側と同様に可変標本密度予測伸張回
路２９により伸張（復号）され、フレーム間可変標本密
度予測圧縮回路３４の外側の帰還ループで、フレーム間
可変標本密度予測圧縮回路３４の内側の帰還ループから
の上述した前画像の予測値と加算することによって、受
信側と同様に伸張（復号）されて、予測フレームパツ７
７３５の現画像予測領域３５ａに格納される。従ってフ
レーム間、フレーム内の複合予測で３次元的に冗長度を
除き、しかも可変標本密度符号化により伝送標本数が少
なくなっているため高効率の圧縮が可能となるのである
。さらに送信側で受信側と同じ予測画像を前フレームの
画像として用いているので、伝送誤差を予測残差として
伝送するから、静止しでいる部分はフレーム周期を繰り
返すことにより現画像に漸近的に近付くので、先の静止
画像伝送に比べて緩やかな変化に対しては画質の良い画
像が早く送れることになり、しかも急激な変化でも主要
な輪郭情報を失うことなく概略画像を短時間に伝送でき
ることになる。可変標本化密度符号化の量子化特性では
振幅の量子化レベルは予測残差が小さいほど圧縮率が轟
く、しかも画質が良くなる。このため対象の監視両像の
フレーム間相関に合わせたフレーム間予測回路３６の予
測係数に設定することが望ましい、この点はフレーム内
の予測回路２７についても同様である。特にフレーム闇
前値予測回路３６の内側の帰還ループに第１°図（°）
０ようにライ′バ″ア４０を　　　　　　　Ｊ設けると
、ｆｉＩＩフレームパツ７ア３５の予測値は受信側と同
じになる。この場合、モニタ６０で予ｍフレームパツ７
７３５の内容を見て、静止画像（１フレーム）の伝送が
最適の画像となるようにフレーム間前値予測回路３６．
２７の予測係数を０゜６．０．７．０，８．０．９．１
．０といった中から選択するようにしである。この結果
より良い画質の画像を早く伝送することができる。

第１０図（ｂ）に示す受信側のフレーム間可変楳本密度
予測伸張復号化回路３８は第７図（ｂ）に示す伸張復号
化回路２０と同等のフレーム内可変楳本密度予測伸張復
号化回路５７と、現画像予測領域５８１１、前画像予測
領域５８ｂを持つ予測フレームバッフ７５８と、フレー
ム間前値予測回路５９とからなり、伝送された符号を復
号して標本を復元する。尚送信側と同様に各予測回路３
２．５９の予測係数が選択できるようになっている。

ｓｉｏ図（ｅ）はフレーム間可変標本密度予測符号化回
路３４の別の例を示しており、この例では予測フレーム
パフ７Ｔ３５の内容はフレーム間前値予測回路３６で予
測係数が掛かったものとなっている。

第１１図回路例は受信側、送信側の指令により現画像の
更新のための現画像フレームパツ７Ｔへの書込を禁止し
、現１１１ｆ！１フレームパツ７Ｔ内の画像データを現
画像フレームとし、伝送済みの画像フレームに基づく予
測値との誤差であるフレーム間差分を情報圧縮して狭帯
域伝送する過程を繰りして予測値を収束させるものであ
って、ＴＶカメラからなる撮像装置ｉ°からの現画像の
標本を画像書込制御回路４１により現画像フレームパフ
７ア３５に書込制御するようになりでおり、現画像フレ
ームパツ’７　ｒ　３５に書き込まれた現画像のデータ
は上述のフレーム間可変楳本密度予測圧縮符号化回３４
により符号化されモデム１２により電話回線１５を介し
て受信側へ伝送される。而して通常は冗長度以上に情報
圧縮率を高くし主要な輪郭や画像変化の概要のみを実質
的に空間解像度が低くなるように伝送する。受信側では
モデム１６で受信し、上述のフレーム間可変楳本密度予
測伸張復号化回路３８により復号化して表示用フレーム
バツ７ア４２に書き込み、坑５ｔ１２＋の２２〜２６の
回路に相当する表示装置４３で監視画像を映し出すので
ある。受信側ではこの画像の変化の様子を見ており、変
化があればコンソール制御装置！４４により指令を送信
側へ与えるのである。つまりコンソール制御装置４４か
ら指令が発せられると電話回線１５のデータ伝送のバッ
クチャンネルを経由して指令データが送信側へ送られ、
送信側では現画像更新タイミング制御回路４５がこの指
令に基づいて現画像フレームバツ７ア３５への新たな書
き込みを禁止するように画像書込制御回路４１に信号を
送る、従って現画像フレームパツ７ア３５の内容が静止
画像になって、フレーム周期を繰り返すことにより、空
間解像度が全画面において一棟に向上し、画質の良いＷ
Ｉｆ１！が伝送できることになる。受信側ではコンソー
ル制御装置４４の指令により静止ｍ像記憶用メモリ４６
または写真、ビデオレコーグ４７などに記録させる。そ
の後通常のモードにコンソール制御装置４４の指令で戻
せば、新たな変化を監視することができることになる。

尚記憶・続出制御Ｎ回路４８は受信した符号を記憶用符
号メモリ４９に書き込んだり、書き込んだ符号を読み出
したりするための制御回路であり、読み出した符号はフ
レーム間可変標本密度予測伸張復号化回路３８で復号化
することにより再生することができる。

尚空間解像度と時間解像度の選択は従来のフレーム内可
変標本密度予測符号化回路１０による量子化特性を制御
することによっても可能であるが、上述のようにフレー
ム間の予測符号化のフレーム周期を繰り返す方が情報圧
縮率が高くフレーム間の相関の高い部分の画質も良いの
で、短時間に画質の良い変化画像が伝送できる。

ところでこれら第１０図、第１１図回路は変化の激しい
場合に、変化量が多くなって伝送情報量の増加に伴って
フレーム周期が長くなることを防止するために、空間解
像度よりも時間解像度を優　　　　　ヤ。

先して、画素数を少なくした高速伝送モードを設けだも
のであるが、画素数を少なくすることは主要な輪郭が正
しく伝送できないという大息がありた。

［発明の目的１ 本発明は上述の問題点に鑑みて為されたもので、基本画
像数は減らさないで、主要な輪郭が正しく伝送でき、し
かもフレーム周期を短くして変化量の多い場合でも概略
を短時間に伝送することができる画像伝送方式を提供す
ることを目的とし、併せて変化量がすくなくなれば画像
の細部も伝送することができる画像伝送方式を提供する
にある。

［発明の開示１ 第１発明は伝送前の現画像フレームと、伝送済みの前画
像フレームに基づく予測値との誤差であるフレーム間残
差を情報圧縮して、狭帯域伝送する画像伝送方式におい
て、フレーム間前値予測回路の外側の帰還ループ内に、
可変標本密度方式による圧縮過程及び伸張過程を含みフ
レーム間残差をフレーム内可変標本密度予測符号化で伝
送するようにし、フレーム間残差の変化量が多い際にフ
レーム間残差若しくは伝送前の現画像フレームに平均化
の空間フィルタを作用させることに特徴が送済みの前画
像フレームに基づく予測値との誤差であるフレーム間残
差を情報圧縮しで、狭帯域伝送する画像伝送方式におい
て、フレーム間前値予測回路の外側の帰還ループ内に、
可変標本密度方式による圧縮過程及び伸張過程を含みフ
レーム間残差をフレーム内可変標本密度予測符号化で伝
送するようにし、フレーム間残差の変化量が多い際に圧
縮率の高い量子化特性を使用し、フレーム間残差の変化
量が少ない際に圧縮率の小さい量子化特性を使用するこ
とを特徴とするもので、夫々フレーム周残差の変化量が
多い場合に圧縮率を高めることができるものである。

Ｋ１に 第１図は本発明の実施例回路を示しでお９、ＴＶ＃／７
１、Ａ／Ｄ変換器３．７に−Ａ／−Ｔ−リ６、同期分離
回路２．７ドレスカウンタ４、ＣＰＵ（図示せず）から
のアドレスデータに上りフレームメモリ６の７ドレスを
選択するアダレスセレクタ５０によりデジタル変換され
て入力した現画像標本残差検出回路６１に取り込み、予
測フレームバッフ７３５に書き込まれた伝送済みの前画
像からの予測画像の標本との差分を検出する息において
は基本的に第１０図、第１１図回路と同じである。

さて検出された残差は後述の変化量検知回路５２、平均
化処理回路６３、量子化特性選択回路６４を介してフレ
ーム闇前値予測回路３６の外側の帰還ループにあるフレ
ーム内可変標本予測圧縮符号化回路３９゛に入り圧縮符
号化されるのである。

ここでフレーム内可変標本予測圧縮符号化回路３９゛は
基本的には第１０図（ａ）に示されたフレーム内可変楳
本予測圧縮符号化回路３９と同様な構成を有し、また上
述の予測フレームパツ７ア３５と、フレーム間前値予測
回路３６も同様で、これら回路からフレーム闇可変標本
密度予測圧縮符号化回路３４゛を構成する。さて変化量
検知回路５２は現画像フレームと予測画像フレームの画
素ごとの差の絶対値の全画素についての総和或いは一定
間隔の画素についての総和で検知するものである。もち
論第５図に示したような方法で求めた一定値以上変化の
あった領域の大きさによって測るようにしてもよい。

尚画像監視では画像の変化検知処理を行うために上記い
ずれの方法による変化量検知も画像監視の処理を行う他
の回路部と共通化を図ってもよい。

平均化処理回路６３は画像の細部を除くために平均化を
行うもので、ここでいう平均化は空間周波数成分で高域
をカットして、低周波成分を残す操作であり、本実施例
は例えばフレーム間残差の平均化を行うもので、第３図
に示すようにフレーム間残差検出回路６１にフレーム間
残差専用フレームパフ７ｙ６１ａを備え、該バッフ７６
１ａからのデータを変化量検出回路６２に入れ該変化量
検知回路６２が変化量が多い場合を検知すると、平均化
の空間フィルタの操作回数を多くするように変化量から
平均化繰作回数に変換処理を行うよう　　　　　　Ｊに
なっている。

もち論変化量を平均化の空間フィルタの次数に変換する
ことによりフレーム間残差を平均化を行うようにしても
よい。

また検知変化量が一定値以下になるまで平均化、変化検
知のサイクルを繰り返すようにしてもよい。

但し平均化、変化量検知のサイクルは一定の回数で打ち
切る。

上述の平均化処理回路６３は第１図のＣ系統の処理であ
るが、この実施例以外に、第１図のｂ系統に示す現画像
フレームを平均化する方法もある。

この方法は上述と同様に平均化の繰作回数、平均化の処
理次数の選択が可能である。この方法に因れば予測画像
フレームと、平均化された現画像フレームとのフレーム
間残差は現画像フレームの平均化によるため直接フレー
ム間残差を平均化する場合のようなフレーム間残差の平
均化効果は無いが、フレーム間残差の変化量が多い場合
に予測画像フレームの画像をゼロにリセット（第１図の
Ｃ系統）して新たな画像として現画像の低周波成分より
伝送することができる。現画像が静止画であると、予測
画像フレームの画像がゼロの状態から低周波成分を伝送
し、次にフレームメモリより現画浄”）　ｌ＋　　）、
　、Ｊ−１−ラフ？噌笛１自富イ　始トｉよさな平均化
を施して先の低周波成分の予測画像との誤差を圧縮伝送
し、更に次々と現画像の平均化を小さくしで行くことで
、現画像の細部の情報である高周波成分を伝送し、徐々
に予測画像を現画像に近付けることができる。

第４図（ａ）、（ｂ）、（ｃ）は平均化の空間フィルタ
の例を示し、同図（ａ）は水平方向の平均化を、同図（
ｂ）は垂直方向の平均化を、また同図（ｅ）は次数の大
きな平均化を夫々示しており、同図（ａ）（ｂ）は各画
素ごとの値と空間フィルタの値とを掛は合わせた合計を
４で割ったものを注目画素（この場合フィルタ値２の画
素）の値とする。同図（ｃ）はフィルタ値を各画素に掛
けて合計して２０で割ったものを注目画素（この場合フ
ィルタ値４の画素）の値としている。尚同図（ａ）（ｂ
）に示す空間フィルタは交互に用いて２次元的な平均化
が反復を繰り返すことによって次数を上げることができ
る。

次に第２発明にかかる量子化特性選択回路６４はフレー
ム間残差の変化量の多いときに現画像の冗長度よりも圧
縮率の高い量子化特性（表１９表２）を選択しで、フレ
ーム周期を短くし、上記変化量の少ないときに圧縮率の
低い量子化特性（表３）を選択し、高画質で伝送するよ
うにするためのものであり、量子化特性テーブル６５は
上記表１〜３のデータを有するものである。ここでフレ
ーム間残差のように値が零の部分が多い場合には表１〜
表３の量子化レベル”７”に相当する４ビツトの符号″
７″が連続するため、この時間差値が８である２５６１
１Ｎ素が全部零のとき符号″７″が２５６÷８＝３２（
個１（１６バイト相当）必要になるが、符号圧縮はこの
場合にも表４に示したように伝送コー１／ＦＥで、１バ
イトの符号で２５６画素の１ラインのフレーム闇残差を
零にするため、１／１６の符号圧縮ができるようにする
ものである。尚表３に示したように量子化特性の符号は
４ビツトのＡＳＣＩＩコードで１６進数に表すと０〜Ｅ
の１５レベルで、Ｆが特殊コードとして使える１表４は
伝送コードとその意味との関係の一例を示す。

表　　１ 表　　２ 舟　３ 表４ ところで可変密度標本化の量子化特性の量子化レベルを
示す０〜Ｅの符号は８ビツトの文字に［本＊］のように
２個人る。また符号圧縮コードや、ライン終了コード。

フレーム終了コードは表４に示すようにＦで始まり、ま
た４ビツト余るときには「＊Ｆ」のように後半をＦとす
る。

さて量子化特性は時間差値を小さくすることにより、第
５図からも明らかなように圧縮率が小さくな９、伝送情
報量が増加するに伴って、画質も良くなる。特にフレー
ム間残差は小さくなるにつれて、量子化特性の振幅差値
が指数関数的に小さくなるため誤差零の部分を除く振幅
差値に対する時間差値を小さくすると、現画像と予測画
像との誤差が空間解像度としても小さくなり、誤差零の
部分の増加による圧縮率も向上される。

第１２図に示すような監視装置では変化量が多　　　　
　　Ｊいときでも、主な輪郭情報の概略画像で監視し、
静止画を要求すると送信側の現画像フレームが静止する
ので、徐々に画質が向上する。従ってフレーム間残差の
変化量が多い場合も平均化と量子化特性の高圧縮率化に
より短いフレーム周期で変化状況の概略が監視できる。

誤差が＋１の範囲内に入れば量子化特性は２ビツトで＋
１．０、−１の３段階の振幅差値で表せる。符号ヘッダ
作成回路６７でフレーム毎に付ける符号ヘッダに圧縮方
式の変更指示コードを組み込み、ランレングス符号化し
て、８ピッＨｆ−号の上位２ビツトを＋１．０、−１の
振幅、残り６ビツトをこれらの値が連結する長さＫとし
て伝送することも考えられる。

しかし復号可変標本密度予測符号化の冗長度除去効果に
より、上述のフレーム間残差の伝送サイクルの繰り返し
で画素当たり３ビット程度の情報で良い画質が得られる
。

しかしてフレーム内可変標本予測圧縮符号化回路３９°
からの圧縮符号と量子化テーブル６５から選択された量
子化特性コードはパケットデータ編集回路６６を１Ｎ、
で通信データとなり、伝送されることになる。

＃＆２図は受信側の復号回路を示しており、伝送６８で
量子化コードと圧縮符号とに分離され、量子化コードか
ら量子化特性テーブル６９より使用されている量子化特
性が読み出され第１０図（ｂ）に対応するフレーム間可
変標本密度予測伸張復号化回路３８にて復号され、表示
画像フレームバツ７ア４２°を介して表示装置４３゛で
画像表示され、また保存画像メモリ４６°で記憶保存さ
れるのである。

尚上記実施例では量子化特性選択回路６４と平均化処理
回路６３とを併用しているがこれに限定されずいずれか
一方だけでもよい。

［発明の効果１ 本発明は伝送前の現画像フレームと、伝送済みの前画像
フレームに基づく予測値との誤差であるフレーム闇残差
を情報圧縮して、狭帯域伝送する画像伝送方式において
、フレーム間前値予測回路の外側の帰還ループ内に、可
変標本密度方式による圧縮過程及び伸張過程を含みフレ
ーム間残差をフレーム内可変標本密度予測符号化で伝送
するよ！！　量ゆ　會　　　　＋　−１□ｆｆ１Ｍ　□
　＾□７１−　自　Ｈ−Ｊｌ　　　　□５．−１−ム間
残差若しくは伝送前の現画像フレームに平均化の空間フ
ィルタを作用させるので、フレーム間残差の変化量が多
いときには主な輪郭の概略を短いフレーム周期で伝送で
き、しかも変化量の少ないときには画質を良くすること
ができるという効果を奏する。特に静止画の伝送時には
変化量の多い時に相当し、平均化による低周波威什より
短いフレーム周期の繰り返しで徐々に画質を向上させる
ことができ、そのため単に１回の伝送で画質の良い画像
の伝送を行う場合よりも早く概略を送りしかも短時間で
画質の良い画像を伝送できるという効果を奏する。

又第２発明は伝送前の現画像フレームと、伝送済みの前
画像フレームに基づく予測値との誤差であるフレーム闇
残差を情報圧縮して、狭帯域伝送する画像伝送方式にお
いて、フレーム間前値予測回路の外側の帰還ループ内に
、可変標本密度方式による圧縮過程及び伸張過程を含み
フレーム間残差をフレーム内可変標本密度予測狩号化で
伝送するようにし、フレーム闇残差の変化量が多い際に
圧縮率の高い量子化特性を使用したので、画像の主な輪
部情報を伝送できフレーム間残差の変化量が少ない際に
圧縮率の小さい量子化特性を使用するので画像の細部の
情報を伝送し、画質を向上できるという＠ｉ発明と同様
な効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例の送信側の回路構成図、第２図
は同上の受信側の回路構成図、第３図は同上の要部説明
用回路構成図、第４図は同上の空間フィルタの説明図、
第５図は従来例を示す回路構成図、第６図は同上の動作
説明図、第７図（ａ）（ｂ）は同上の要部回路構成図、
Ｉｉｉ　８　［（ａ）（ｂ）は同上に利用する従来の可
変標本密度符号化方式の説明図、第９図は同上に用いる
可変標本密度予測符号化方式の説明図、第１０図（ａ）
、（ｂ）は本発明の最も基本となる従来例方式のフレー
ム間可変楳本密度予　　　　　Ｊ測圧縮符号化回路、フ
レーム閏可変標本密度予測伸張復号化回路の回路構成図
、第１０図（ｅ）は別のフレーム間可変標本密度予測圧
縮符号化回路の回路構成図、第１１図は本発明の最も基
本となる別の従来例方式の回路構成図であり、３４゛は
フレーム間可変標本密度予測圧縮符号化回路、３７は現
画像フレームパツ７ア、３９′はフレーム内可変楳本密
度予測圧縮符号化回路、６１はフレーム間残差検出回路
、６２は変化量検出回路、６３は平均化処理回路、６４
は量子化特性選択回路、６５は量子化特性テーブルであ
る。 代理人　弁理士　石　１）艮　七 第２図 ｓ４図 第６１！５ Ｘ軸へｎｋＴシ 第８図 第９図 第１１図 手続補正書（自発） 昭和６０年５月７日

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. （１）伝送前の現画像フレームと、伝送済みの前画像フ
   レームに基づく予測値との誤差であるフレーム間残差を
   情報圧縮して、狭帯域伝送する画像伝送方式において、
   フレーム間前値予測回路の外側の帰還ループ内に、可変
   標本密度方式による圧縮過程及び伸張過程を含みフレー
   ム間残差をフレーム内可変標本密度予測符号化で伝送す
   るようにし、フレーム間残差の変化量が多い際にフレー
   ム間残差若しくは伝送前の現画像フレームに平均化の空
   間フィルタを作用させることを特徴とする画像伝送方式
   。
2. （２）上記フレーム間残差に平均化の空間フィルタを作
   用させる際フレーム間残差の変化量の多少に応じて上記
   空間フィルタの作用回数を増減することを特徴とする特
   許請求の範囲第１項記載の画像伝送方式。
3. （３）フレーム間残差の変化量をフレーム間残差の画素
   ごとの絶対値の総和、或いは画素ごとの絶対値が所定値
   より大きな変化領域の広さで測ることを特徴とする特許
   請求の範囲第１項又は第２項記載の画像伝送方式。
4. （４）上記空間フィルタの作用をフレーム間残差の変化
   量が一定値以下になるまで伝送前の現画像フレームに関
   して繰り返すことを特徴する特許請求の範囲第２項記載
   の画像伝送方式。
5. （５）フレーム間残差の変化量が多い際には空間フィル
   タの次数を高くして注目画素に対して平均化の領域を広
   くし、前記変化量が少ない際には空間フィルタの次数を
   低くして注目画素に対して平均化の領域を狭くすること
   を特徴とする特許請求の範囲第２項記載の画像伝送方式
   。
6. （６）伝送前の現画像フレームに空間フィルタを作用さ
   せる際に、最初に伝送済みの画像フレームを零にリセッ
   トして伝送前の現画像フレームに対する空間フィルタの
   作用回数を多くして低周波成分のみを伝送し、次からの
   画像フレームに対しては先の現画像フレームに対する作
   用回数より順次少ない回数で空間フィルタを作用させ、
   伝送済みの現画像フレームの予測画像とのフレーム間残
   差を伝送することを特徴とする特許請求の範囲第１項記
   載の画像伝送方式。
7. （７）上記現画像フィルタを静止側としてフレーム間残
   差が一定値より少なくなるまで空間フィルタによる平均
   化とフレーム間残差の伝送のサイクルを繰り返すことを
   特徴とする特許請求の範囲第６項記載の画像伝送方式。
8. （８）伝送前の現画像フレームと、伝送済みの前画像フ
   レームに基づく予測値との誤差であるフレーム間残差を
   情報圧縮して、狭帯域伝送する画像伝送方式において、
   フレーム間前値予測回路の外側の帰還ループ内に、可変
   標本密度方式による圧縮過程及び伸張過程を含みフレー
   ム間残差をフレーム内可変標本密度予測符号化で伝送す
   るようにし、フレーム間残差の変化量が多い際に圧縮率
   の高い量子化特性を使用し、フレーム間残差の変化量が
   少ない際に圧縮率の小さい量子化特性を使用することを
   特徴とする画像伝送方式。
9. （９）フレーム間残差の変化量が多い際にフレーム間残
   差若しくは伝送前の現画像フレームに平均化の空間フィ
   ルタの作用回数を多くして圧縮率の高い量子化特性を使
   用し、フレーム間残差の変化量が少ない際にフレーム間
   残差若しくは伝送前の現画像フレームに平均化の空間フ
   ィルタの作用回数を少なくして圧縮率の低い量子化特性
   を使用することを特徴とする特許請求の範囲第８項記載
   の画像伝送方式。