JP2729918B2 - 画像伝送装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、使用する伝送線路に合
わせて伝送データの受信方式を選択できるようにした画
像伝送装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】現在のデータ通信においては、アナログ
通信手段に比べて伝送線路におけるノイズの影響を受け
にくいデジタル通信手段が用いられている。このデジタ
ル通信手段では、やりとりされるデータが記号や数字で
あり、ノイズによりビット情報に誤りが発生すると重大
な事故を起こす恐れがある。そこで伝送線路としては、
情報の誤りの少ない、信頼性の高いものが要求される。
しかしデータの伝送線路としては、汎用性やコストを考
慮すると高い信頼性だけを追求することはできず、その
ため通常の伝送線路では一般に１０^-5〜１０^-6程度のビ
ット誤りは避けられないとされている。そこで、デジタ
ル通信におけるデータ伝送の信頼性を向上させるために
は、データに冗長性を持った適当な符号に置き換える、
誤り訂正符号化という手段が用いられる。この誤り訂正
符号化を行うことにより、伝送線路において発生したビ
ット誤りを検出することができるようになる。この符号
の発生方式としては、リードソロモン符号方式やBose-C
haudhuri-Hocquenghen（以下、ＢＣＨと略す。）符号方
式等が存在する。

【０００３】この誤り訂正符号化によって検出した伝送
データのビット誤りは、当然、何らかの方法で訂正する
ことになる。伝送データの訂正の方法としては、送信側
で誤り訂正符号化したデータを、受信側で論理的手法に
よりデータのビット誤りをデータの復号時に訂正する誤
り訂正方式（Forward Error Correction：以下ＦＥＣ方
式とする）と、送信側で誤り訂正符号化したデータを、
受信側は復号しながらデータの誤りを検出し、データの
誤りを検出すると伝送データのビット誤りの存在するフ
レーム情報を受信側から送信側にフィードバックし、改
めてそのフレームを再送してもらう再送訂正方式（Auto
matic Repeat Request：以下ＡＲＱ方式とする）とがあ
る。伝送線路の信頼性が高く、ビット誤りの発生が少な
ければＦＥＣ方式で送受信するのが一般的であるが、Ａ
ＲＱ方式を用いて受信側でビット誤りを検出してその都
度、ビット誤りのあるデータのフレームを再送してもら
ってもデータの伝送効率は大して低下することは無い。

【０００４】しかし伝送線路の信頼性が低く、ビット誤
りの発生が多ければ、ＦＥＣ方式はデータの信頼性が低
くなるため使用できず、またＡＲＱ方式でもベーシック
手順方式等ではデータの再送回数が増加し、データの伝
送効率は大きく低下することになる。また伝送データは
通常、いくつかのフレームに分けられており、ＡＲＱ方
式の通常のデータ通信においては、１つのブロックを送
信側が送出すると、受信側ではデータのビット誤りを検
出し、ビット誤りが存在すればそのフレームの再送命令
を、ビット誤りが無ければ次のフレームの送出命令を送
信側に向けて出力する。この送出されるフレーム間の命
令のやりとりに要する時間も伝送効率を低下させる一因
となっていて、再送回数が多くなれば当然、伝送効率を
低下させることになる。

【０００５】そこで、この信頼性の低い伝送線路におけ
るデータの伝送効率と信頼性を改善するために、Hihg-L
evel Data Link Control（以下、ＨＤＬＣと略す。）手
順を使用することになる。ＨＤＬＣ手順はＡＲＱ方式の
一つとみなされるが、ＨＤＬＣ手順においては、送信側
は複数のフレームを一度に送出し、受信側では受け取っ
たデータのビット誤りを復号時に検出し、そのビット誤
りのあるフレームだけについて再送命令を出すので伝送
効率とデータ品質を向上させることができる。またＨＤ
ＬＣ手順では、フレーム中の発生データ量を一定にする
ためのダミーデータは存在しないためデータ量は少な
く、平均の伝送レートを実時間伝送に比べて低く押さえ
ることができ、本来の伝送データの伝送効率を向上させ
ることができる。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】伝送する情報として画
像情報を扱う場合には、例えば、テレビ電話やテレビ会
議システム等、画像データのリアルタイム伝送の機能が
要求される場合が多い。この場合には通常、ＦＥＣ方式
によって画像データを伝送することになる。伝送線路の
信頼性が高い場合には、このＦＥＣ方式で画像データの
伝送を行うことに特に問題は無い。しかし、伝送線路の
信頼性が低いと、先にも述べたようにＦＥＣ方式はデー
タの信頼性の低下から使用することはできず、またＡＲ
Ｑ方式でも通常のベーシック手順等ではデータのフレー
ムの再送回数が増えてしまい伝送効率が悪くなってしま
う。デジタル通信の伝送線路の使用料金が高いことか
ら、信頼性の低い伝送線路における再送回数の多くなる
ＡＲＱ方式の採用は技術的問題点が多い。

【０００７】そこで信頼性が低い伝送線路を使用しての
データ通信には、ＨＤＬＣ手順を用いた、ＨＤＬＣ伝送
方式を採用することになる。ＨＤＬＣ方式を採用すると
リアルタイム伝送を行うことは出来なくなるが、データ
の平均伝送レートをＦＥＣ方式に比べて低く押さえるこ
とができ、伝送効率が高くなる。また、伝送線路で瞬断
等の事故が発生しても、再送によりデータを失わない、
伝送効率の低下が少ないという利点がある。ただし、こ
のＨＤＬＣ方式は、受信側から送信側への再送命令にバ
ックチャネルを占有する必要がある。使用する伝送線路
によってはバックチャネルの占有が許されないもの、あ
るいはバックチャネルが存在しないものもあり、この場
合にはＨＤＬＣ方式は採用できないといった問題点があ
った。そこで本発明は、使用する伝送線路の信頼性や状
態に応じて、伝送データの受信方式を選択できる画像伝
送装置を提供することを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明は、入力されるデ
ータのビット誤りを訂正しながら復号する第１の誤り訂
正復号器、ＨＤＬＣ手順に従ってデータを復号する第２
の誤り訂正復号器、該第２の誤り訂正復号器の出力デー
タあるいは伝送線路からの伝送データを記録する画像メ
モリ、該第１の誤り訂正復号器の出力データと該画像メ
モリの出力データの少なくとも一方のデータが入力さ
れ、その出力データを画像データと音声データに分離す
る分離器、該分離器からの画像データを画像信号に変換
して外部のモニタ等に信号を出力する画像復号器、該分
離器からの音声データを音声信号に変換して外部のスピ
ーカ等に信号を出力する音声復号器を具備し、伝送線路
から該第１の誤り訂正復号器、該分離器の経路で受信を
行う第１の伝送入力、伝送線路から該第２の誤り訂正復
号器、該画像メモリ、該分離器の経路で受信を行う第２
の伝送入力、伝送線路から該画像メモリ、該第１の誤り
訂正復号器、該分離器の経路で受信を行う第３の伝送入
力、伝送線路から該第２の誤り訂正復号器、該画像メモ
リ、該第１の誤り訂正復号器、該分離器の経路で受信を
行う第４の伝送入力、のうち少なくとも３種類の伝送入
力を受信することができ、送信局側の伝送データの送信
方式に応じてスイッチ等の切り換えにより前記伝送入力
の受信方式を選択出来るようにしたことを特徴とする画
像伝送装置である。

【０００９】

【実施例】使用する伝送線路に応じて伝送データの受信
方式を選択できるようにした、本発明の画像伝送装置の
システム構成を図１に示した。図１において１、２、３
は、それぞれ送信局側の異なる送信方式に応じた伝送デ
ータの入力端子である。先ず、入力端子１に入力された
伝送データは、誤り訂正復号器１１において、例えばＢ
ＣＨ等の符号理論に従って伝送データ中のビット誤りを
訂正しながらデータから冗長な部分を除く復号化が行わ
れる。誤り訂正復号器１１で復号化された伝送データは
分離器１２に送られ画像データと音声データとに分離さ
れる。分離器１２からの画像データは画像復号器１３に
おいて画像信号に復号され、画像出力端子４より外部の
モニタ等に供給される。また分離器１２からの音声デー
タは音声復号器１４において音声信号に復号され、音声
出力端子より外部のスピーカ等に供給される。（以下、
この経路で受信される伝送データを伝送入力１と呼
ぶ。）

【００１０】次に、入力端子２に入力された伝送データ
は、誤り訂正復号器１５においてＨＤＬＣ手順に従って
伝送データ中のビット誤りが検出されながらデータから
冗長な部分が除かれる復号化が行われる。（ここで、ビ
ット誤りが検出されるとバックチャネルを通して送信局
側へ、ビット誤りのあるフレームの再送指令が送られ
る。）誤り訂正復号器１５で復号化された伝送データは
画像メモリ１６に記録され、さらに記録された伝送デー
タはスイッチ２１を介して分離器１２に送られる。分離
器１２以後の伝送データの処理と流れは伝送入力１と同
じである。（以下、この経路で受信される伝送データを
伝送入力２と呼ぶ。）さらに、入力端子３に入力された
伝送データは、一度、画像メモリ１６に直接記録され
る。記録された伝送データはスイッチ２１を介して誤り
訂正復号器１１に送られる。この誤り訂正復号器１１で
は伝送データを伝送入力１と同様に復号化し、さらに復
号化した伝送データをスイッチ２１を介して分離器１２
へ送る。分離器１２以後の伝送データの処理と流れは伝
送入力１と同じである。（以下、この経路で受信される
伝送データを伝送入力３と呼ぶ。）

【００１１】最後に、入力端子２に入力される伝送デー
タとして、伝送入力２とは少し異なるデータの処理過程
を踏むものがある。その入力端子２に入力された伝送デ
ータは、誤り訂正復号器１５において、ＨＤＬＣ手順に
従って伝送データ中のビット誤りが検出されながらデー
タから冗長な部分が除かれる復号化が行われる。誤り訂
正復号器１５で復号化された伝送データは画像メモリ１
６に記録され、さらに記録された伝送データはスイッチ
２１を介して誤り訂正復号器１１に送られる。この誤り
訂正復号器１１では、誤り訂正復号器１５で復号化され
ている伝送データをさらに符号理論に従って伝送データ
中のビット誤りを訂正しながらデータから冗長な部分を
除く復号化を行い、その復号化した伝送データをスイッ
チ２１を介して分離器１２へ送る。分離器１２以後の伝
送データの処理と流れは伝送入力１と同じである。（以
下、この経路で受信される伝送データを伝送入力４と呼
ぶ。）

【００１２】以上のような経路で伝送線路から受信され
る伝送データにおいて、伝送入力１についてはＦＥＣ方
式の伝送方式であり、その送出レートは図２に示すよう
なものである。このＦＥＣ方式となる伝送入力１は、送
信局において、それぞれ等間隔に時分割されている伝送
データのフレームのデータ量を一定にするため、フレー
ムと同じ長さの時間内に発生した画像及び音声信号の符
号化データにダミーデータを加えており、その一定量の
フレームをフレーム毎に所定の伝送レート（図２中では
６４ｋｂｐｓ）で伝送線路に送出されたものである。こ
の伝送入力１では実時間伝送も可能であり、伝送線路の
信頼性が十分に高い場合に有効な伝送方式となる。

【００１３】また、伝送入力２についてはＨＤＬＣ方式
の伝送方式であり、その伝送レートは図３に示すような
ものである。このＨＤＬＣ方式の伝送入力２は、送信局
側において、所定の時間内に発生した画像及び音声信号
の符号化データで１つのフレームを形成し、所定の伝送
レート（図３では６４ｋｂｐｓ）で伝送線路に伝送デー
タのフレームが送出されたものである。この伝送入力２
では、伝送データを復号し、かつビット誤りの検出をし
た後に一度画像メモリ１６に記録し、ビット誤りの存在
するフレームについては再送要求をするため実時間伝送
は不可能となる。しかし、この伝送入力２はＨＤＬＣ方
式を採用しているため、伝送効率は高く、信頼性の低い
伝送線路で有効な伝送方式である。ただし、前記したよ
うにこのＨＤＬＣ方式は、使用する伝送線路として、バ
ックチャネルの占有が許される場合に限定される。

【００１４】さらに伝送入力３については、伝送線路へ
送出するデータの伝送レートは図４に示すようなもので
ある。この伝送入力３は、送信局側において、発生した
画像及び音声信号の符号化データによる伝送データが誤
り訂正符号された後に一時的に画像メモリ等の記録手段
に記録され、その記録手段より随時、伝送線路へ送出さ
れたものである。そのため、実時間伝送は不可能となっ
ているが、平均の伝送レートは低く押さえられ、伝送出
力１の場合に比べて伝送効率を向上させることができ
る。また、この伝送入力３はバックチャネルの占有を必
要としないため、伝送出力１を採用できるほど信頼性は
高くなく、かつ、バックチャネルの占有が許されない伝
送線路において有効な伝送方式となる。

【００１５】最後に伝送入力４については、伝送入力２
と同じＨＤＬＣ方式の伝送方式であり、その伝送レート
は図３に示すようなものである。この伝送入力４は、そ
のデータ伝送の特徴は前述した伝送入力２と同一である
が、送信局側においてＢＣＨ等の符号理論に従った誤り
訂正符号化がなされているため、図１中に示す誤り訂正
復号器１１で一層の伝送データのビット誤りの検出、訂
正が行われることになる。このため、伝送入力２に比べ
て伝送データの信頼性が高くなり、前記したそれぞれの
伝送入力の伝送線路の中で最も伝送線路の信頼性（品
質）が低い場合に用い得る。

【００１６】以上に説明した本発明による画像処理装置
は、受信側の構成を開示するものであり、通常は、先に
本発明者が特願平５−２６９６８６号において提案した
送信側の画像処理装置と共に使用されることになる。こ
の画像処理装置の使用に当たっては、あらかじめ他の通
信手段等により使用する回線（伝送線路）と送受信方式
を決定しておくことになる。本発明による画像伝送装置
は、その装置内にリアルタイム伝送のための構成要素と
蓄積伝送のための構成要素を有しており、それらのモー
ド選択はスイッチ等により容易に行えるようになってい
る。そのため、伝送データの送信地点がインフラストラ
クチャーの整備されていない地域であり、また使用する
回線の伝送レートが低い場合、先ず蓄積伝送モードで高
画質の背景映像を受信して装置内に記録しておき、次に
リアルタイム伝送モードに切り替えて受信することで、
前の背景映像中にリアルタイムのリポーターの姿の映像
と音声を重ねて受信、中継を行うという方法を取ること
ができる。また、リアルタイム伝送と蓄積伝送の構成要
素で多くの部分を共有化しているので、従来の機材に比
べて小型にできる、伝送線路に応じた送受信方式を選択
できるので低い伝送レートの回線（伝送線路）を使用し
ても効率的なデータ伝送ができるといった利点を有す
る。

【００１７】なお、以上までの本発明の実施例の説明に
おいて、誤り訂正復号器１１での誤り訂正復号化にＢＣ
Ｈ符号化方式を例として挙げ、そのＢＣＨ符号化方式に
従って復号化を行うこととしているが、ＦＥＣ方式によ
るデータ伝送を行うための符号理論を用いるのであれば
ＢＣＨ符号化方式でなくとも良い。ただし、当然のこと
ながら、その符号理論は送信側と同じものを用いる。ま
た、画像メモリ１６としてはＨＤＤを想定しているが、
これに限られるものではない。さらに、伝送入力の種類
としては４つの伝送入力が受信される場合について説明
を行ったが、前に説明した４種類の伝送入力のうち、例
えば、伝送入力１、伝送入力３、伝送入力４というよう
に、ＦＥＣ方式による伝送入力１を含む３種類の伝送出
力が選択できるようにしたものでも良い。

【００１８】

【発明の効果】本発明によれば、使用する伝送線路に応
じて最適なデータ伝送の受信方式を選択でき、効率的な
データ伝送を行うことができる。また、それぞれ異なる
４種類の伝送入力の受信において、その受信のための一
部の構成要素をそれぞれ共有使用しているため、装置の
構成要素数が少なくて済み、装置形状を小型にすること
ができる。さらに、データ伝送にリアルタイム伝送と蓄
積伝送の２つのモードを切り替えて用い得るので、低い
伝送レートの伝送線路を使用しても高画質の映像を中継
することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の画像伝送装置のシステム構成。

【図２】 第１の伝送入力の伝送レートを示す図。

【図３】 第２（第４）の伝送入力の伝送レートを示す
図。

【図４】 第３の伝送入力の伝送レートを示す図。

【符号の説明】

１１ 第１の誤り訂正復号器 １２ 分離器 １３ 画像復号器 １４ 音声復号器 １５ 第２の誤り訂正復号器 １６ 画像メモリ

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 入力されるデータのビット誤りを訂正し
   ながら復号する第１の誤り訂正復号器、ＨＤＬＣ手順に
   従ってデータを復号する第２の誤り訂正復号器、該第２
   の誤り訂正復号器の出力データあるいは伝送線路からの
   伝送データを記録する画像メモリ、該第１の誤り訂正復
   号器の出力データと該画像メモリの出力データの少なく
   とも一方のデータが入力され、その出力データを画像デ
   ータと音声データに分離する分離器、該分離器からの画
   像データを画像信号に変換して外部のモニタ等に信号を
   出力する画像復号器、該分離器からの音声データを音声
   信号に変換して外部のスピーカ等に信号を出力する音声
   復号器を具備し、伝送線路から該第１の誤り訂正復号
   器、該分離器の経路で受信を行う第１の伝送入力、伝送
   線路から該第２の誤り訂正復号器、該画像メモリ、該分
   離器の経路で受信を行う第２の伝送入力、伝送線路から
   該画像メモリ、該第１の誤り訂正復号器、該分離器の経
   路で受信を行う第３の伝送入力、伝送線路から該第２の
   誤り訂正復号器、該画像メモリ、該第１の誤り訂正復号
   器、該分離器の経路で受信を行う第４の伝送入力、のう
   ち少なくとも３種類の伝送入力を受信することができ、
   送信局側の伝送データの送信方式に応じてスイッチ等の
   切り換えにより前記伝送入力の受信方式を選択出来るよ
   うにしたことを特徴とする画像伝送装置。