JPS6166486A - 静止画像伝送方式 - 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】 ［技術分子Ｆ１ 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
静止画像伝送方式（二関するものである。

［背景技術１ 画像の変化検出とその伝送方式においては、従来よ１１
　Ｔ　Ｖ会議システムのように動画像を伝送するために
その変化部分のみを伝送するものと、ＴＶ監視ン又テム
のように、静止画像を伝送しておき、変化が生じたとき
に変化部分を伝送するものかある。監視用の場合は変化
があったときにのみ伝送すればよいので、会議用に比べ
′ζ処理速度は遅くてらよく、加入電話回線による１　
２０１１１月）Ｓ程度の狭帯域伝送か可能である。

靜と画像の変化部分を伝送する方式として、特開＋ｌｌ
：５３−８６５１８号は、平常時に全画面を伝送してお
き変化が生じたときには変化部分を囲む矩形領域の７ド
レスおよび画像データのみを（伝送゛ｒる方式において
、変化の検出は新しい画像と古い画像とを画素単（ζｌ
：で比較し、両座ｐ％　Ｊこおいて最初；二不一致を検
出した点から最後に不一致を検出した点までを含む矩形
領域を伝送するものであるが、変化領域の検出方法が複
雑である上に、１画素単独の不一致でも検出され、した
がって雑音により必要以上の変化領域の拡大と変化発生
頻度を生じるという問題があった。

また別の従来例として特開昭５ｊ−１３２１４号は、変
化領域の判定を簡易化するために画像信号を（Ｎ画素Ｘ
Ｍブロンク）に分割し、ブロック単位で変化領域かどう
かの？ｌＩ定とデータ伝送を行なうものであるが、変化
領域の決定が容易になる反面、１画素でも雑音が入ると
１ブロツクを無駄に送ってしまうという問題があった。

その対策として示さｒした特開昭５５−１５９６８４号
は、時間的に前後する２つの画像信号間の変化を、差の
絶対値の平均値と最大値によってｔｑ定するらので、平
均化によって雑音レベルを小さくすると共に、最大値に
よって特に大きな変化を検出するしのであるから、雑音
に対する配慮がある反面、変化部分の検出単位がブロッ
ク化されており、変化部分のアドレスをブロック単位で
伝送するので、情報圧縮なＪ３果か小さく制限されると
いう問題があった。

［発明の目的１ 本発明は上記の問題点に鑑み為されたものであり、その
目的とするところは、監視画像の変化を検出する際に雑
音によって過大な領域を検出してしまうことがなく、し
がら効率よく情報圧縮ができる静止画像伝送方式を簡単
な構成で提供する：二ある。

［発明の開示１ しかして本発明方式は、前画面（コマ）と比較し変化の
あった領域の画像のみを情報圧縮して狭帯域伝送する方
式において、各画素の前画面との差を絶対値化する過程
と、Ｘ輪およびＹ軸にそれぞれ平行な各ライン毎に各画
素の差のＭＡｉｔ値を累加算する過程と、累加算値が変
化検知設定レベルを超えたラインに対応するＸおよＶＹ
の値のうちそれぞれの最小値Ｘ、、Ｙ、および最大値Ｘ
、、Ｙ、を検出する過程と、各最小値および最大値で定
まる矩形領域の画像情報を可変標本化密度予測符号化方
式で圧縮して伝送する過程とで構成したものであり、各
ライン毎に差の絶対値の累加Ｗ値と基準設定値との比較
を行なうことに上って、雑音に影響されないような・変
化領域の検出を行なうと共に、変化領域を矩形に切り出
すことによって可変標本化密度予測符号化方式による情
報圧縮を可能にしだらのである。

第１図は本発明方式の一実施例を示したものである。同
図において、まず［Ｔ　Ｖ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１カー＝のアドレスとスイ／す
５とによって、２個のフレームメモリＧａＧｂのうち指
定されたフレームメモリにｉ％込まれる。スイッチ５（
±１フレーム分を、！ｔき込む毎にフレームメモリＧａ
１ｌｙｔ！−文互：二切り換えて、前画面と現画面との
差をとるためのらのである。絶対値化回路７は両画面の
対応する画１安データ（８ビツト）の差から符号を除去
するか、あるいは２乗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ものであり、第
２図に示すように、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紬にはＸ輪と平行な
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２図の変化検知設定レベルをＭｉ
見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、どＹ、、Ｙ、を検出して、Ｘ１≦Ｘ≦Ｘ、
かっ　Ｙ１≦Ｙ≦Ｙ２ で定まる変化領域を決定する３この変化領域内の画像情
報は１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を介して電話回線１５に
より狭帯域伝送されろ。また異常例定回路１３で予め設
定されている異常１！１１定領域内のいずれかのライン
の累加１ｒ値か第２図に示した異常検知設定レベルを超
見たとｂは、警報発生回路１ｔから？報信号か送り出さ
れる。受信１１１１１では（伝送信号がモデム１Ｇを介
して受信）／トローラ１１て゛・ン（１：され、ｆτＩ
■信号のｔ；、−合は警報報知回路１８へ送られてブサ
ーやう／ブで異常を報知する。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、、Ｙ、
）（Ｘ、、Ｙ、）が検出され、伸張復号化回路２（）で
情報が伸張復号化されて、フレームメモリ２１に書き込
まれろ。フレームメモリ２１の内容はアドレスカウンタ
２２により読み出されて、Ｄ／Ａ変ｌｆ！器２３へ入力
されると共に、この画像信号（こ同！ｔ１１発生回路２
４ｈ・ｈの同期信号か同期合成回路２５で合成されて、
モニタＴ　Ｖ　２６に表示される。

第３図（、）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。Ｉａ
ｉ図の圧ｊ！ｉｉ符号化回路１（）は可変（１水密度符
号化回路と前値ｆ測符号化回路とを組み合わせて情１歳
した町・変（＝水密度予測符号化回路であり、萌（直予
測回路２′７の外ｌ１１１１の帰還ループ内に可変（２
水密度方式による圧縮回路２８お上グ伸張回路２９を１
ｌＴ１人し、さらに予測回路２７の内側の帰還ループ内
に１ライン号のラインバッファ３０を設け′ご、二のラ
イ／バｙ　７７　、’＜　ｆｌと次のライ／からの（票
本値を用いて前値予測を行なうよう１こしｒこらのであ
る。（１〕）図の伸張符号化回路２（）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（み
成した可変（票本蜜度予測復号化回路であり、可変１２
本密度方式による伸張回路３１で伸張されたデータから
１票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７３３を設けたものである。

第４図（ａ）および（ｂ）は可′ｆ：標本密度符号化方
式の１例を１２Ｉ解したちので、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１ｚ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標本化
間隔が伸びデータが圧縮されるようになっている。

第５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ｒこむのである。各画素のＴ−測値は、
ループ内で可変標本密度復号化しｒこ１ｉｉｉ値予測残
差をライ／バッフ７３０に保持さ汽ていｔこ前値１こ加
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。

第６図（、）および（１））は前値予測回路と上述の可
変（２本密度回路とを通常の方法で組み合わせた参考例
である。この回路ではまず（ａ）図に示すように予測ル
ープ３４で前値予測を行ない、その残差を可変標本密度
圧縮回路３５で圧縮符号化して伝送し、（ｌ］）図の受
信側において可変（２本密度に上る伸張３６と予測３７
による復号化を行なって・７・るのて゛、可変１票水密
度力式の符号化と復号化の過程で・入った誤差は補正さ
れるに会がなく、このｌＬｊ差かライン毎に増大してい
くおそれがあるが、第３図のようにト測ループ内に可変
標本密度の圧縮２９と伸張３１とを挿入しておけば、可
変標本密度方式の圧縮と伸張に伴なう誤差が予測による
残差：２含まれて伝送されるので、受信１１１１＋で二
の残差を用、・て１′：、本の復元を行なう際を二、可
′麦にｉ水密度方式による誤差が自動的に補正されるの
である。

また一般に前値予測残差の平面パターンには予測を行な
った座標軸方向とＵ文する軸方向に強い相関性が残って
おり、これが復元画像１こ縦縞のにしみどなって現われ
たり、あるいは圧縮符号化の効率を１氏下させる原因と
なっている。そこで第３［２１に示すように、前値予測
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７３０を設けて、このラインバフ７７に保持された
標本値と次のラインからの標本値とを用いて予測を行な
うよウ一二゛ｒれば、第５図に示すように、町ｆ：標本
密度方式による圧縮伸張（Ｙ軸）方−向と前値−ｉ−Ｊ
ｌｔｌ　（Ｘ仙）方向とを直交させることができ、その
ために前値予ａｌ’ｌ後の残差パターンに相関性が残存
し鴇い方向に上述のような圧縮伸張による誤差の補正を
行なうことができるので、画質を一段と向上させること
かです、それによってデータの圧縮効率を高めることが
できるのである。

可変ビ１艷本密度予測符号化方式の圧縮率を従来の方式
と比較して示すと、可変（一本密度符号化方式ハン、：
〕ビット／′１ｌｌ１１素と１１；ｉ扉１−ＪＺＪｌ’
ｌ　Ｄ　ｌ−ゝＣ＼１力式の［、（）ビット／画素がほ
ぼ同程度の画質であＩ）、またＦｉｒ変（＝水密度符号
化方式では２　、０ビット／画素程度まで圧縮すると輪
郭が乱れて見難くなるが、可変標本密度予測符号化方式
によれば１．０ピント／画素程度でも輪郭力弓りれず良
好な画質を伝送できる。表１に可変標本密度予測符号化
方式の量子化特性（４ビツト）を示した。例えば標本が
２４〜４７の間にあるとき量子化レベル（符号）は１１
となり、復号化された（票本値は３２となる。

なお標本の範囲は面位予測残差の値域の倍になり８ビッ
ト／画素の画像の場合−５１２〜＋５１１となるか、ラ
インバ／７７さえ１０ピントのらのを１史用すれば、フ
レームメモリは８ビット／画像のらので上い。本実施例
では１６ビ７）マイクロコンピュータを１史用し、符号
付きｑ故演算に上り実用的な速度で計算ができろ。

１猜子化　１時間差値）１ｂい幅差（直　：　　　（２
本の振幅　　：［発明の効果１ 記述の上つｔこ本発明方式は、各座標軸と平行な各ライ
／毎に各画素の差の絶対値を累加算（射影）し、累加算
値が基準設定値を超えｒこラインに対応するＸおよびＹ
の値のうちそれぞれの最小値および最大値を検出して、
各最小値および最大値で定まる矩形領域の画像情報を圧
縮し伝送するものであるから、矩形の変化領域の検出が
きわめて容易である上に、可変標本密度予測符号化によ
る圧縮率の高い情報伝送が可能であり、また検出の過程
で雑音の影１〃を除去することかできるので過大な情報
を無駄に送ってしまうおそれがなく、また累加算値にＪ
４して変化検知レベルや異常検知レベルを微妙に設定で
きる上に、異常検知レベルをＸとＹの１毛花の範囲で設
定しておくことにより異常検知領域を設定したり、ある
いは射影のパターンによって警報の種類を変える二とも
可能であるという利点がある。

１、図面の的！ＩＩな説明 箔１１；＜Ｉは本発明１１式の−・−エ、嘉例を示Ｖブ
ロック図、第２図は同上の動作説明図、第３図（ａ）（
ｂ）は同上の要部ブロック図、第４図（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５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６図（ａＨｂ）は同上を説明するための参考図
である。

１はカメラ、２は同期分離回路、３はＡ／Ｄ変換器、４
はアドレスカウンタ、５はスイノナ、６ａはフレームメ
モリＡ、６ｂフレームメモリ８．７は絶対値化回路、８
は射影計算回路、９は変化領域判定回路、１（）は圧縮
符号上回路、１１は送信コントローラ、１２はモデム、
１３は異常ＦＱ定回路、１・［は警報発生回路、１５は
電話回線、１６はモデム、１７は受信コントローラ、１
８は警報報知回路、１９は変化領域設定回路、２０は伸
張復シＪ゛化回路、２１はフレームメモリ、２２は７１
ルスカ９ンタ、２３はＤ／、＼変換器、２４は同期発生
回路、２５は同期合成回路、２ＧはモニタＴ＼・′、２
７は予測回路、２８は可・変１票水密度Ｔ′ｒ、縮回路
、′！３〕は可変標本ｆ度伸張回′Ｊ１）２、ｑＯはラ
イ／７．７フ７、；）１は可変１２本冨１文伸張回路、
３Ｚは）測量路、３３はラインハラ７７．３・１は予測
ループ、３５は可変標本密度伸張回路、３Ｇは可変標本
密度伸張回路、３７は予測回路。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）前画面と比較し変化のあった領域の画像のみを情
   報圧縮して狭帯域伝送する方式において、各画素の前画
   面との差を絶対値化する過程と、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過程と、累加
   算値が基準設定値を超えたラインに対応するＸおよびＹ
   の値のうちそれぞれの最小値および最大値を検出する過
   程と、各最小値および最大値で定まる矩形領域の画像情
   報を圧縮して伝送する過程とより成る静止画像伝送方式
   。
2. （２）上記矩形領域の画像情報を可変標本化密度予測符
   号化方式で圧縮伝送することを特徴とする特許請求の範
   囲第１項記載の静止画像伝送方式。