JP3360922B2 - 動画像通信システム及びその画像復元装置並びにその画像復元方法 - Google Patents
動画像通信システム及びその画像復元装置並びにその画像復元方法Info
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Description
びその画像復元装置に係り、特に伝送誤りによる画像の
乱れを修整する装置を備えている動画像通信システムお
よびその画像復元装置に関するものである。
縮して伝送する通信装置においては、伝送誤りによる画
像の乱れを防ぐために、誤り訂正符号を採用している
が、それでも訂正しきれなかった場合には、そのデータ
を再生側で修整処理するようにしているのが普通であ
る。
の画素データを参照して算出した修整値と誤ったデータ
とを置き換える面間修整が検討されていたが、動きの速
い画像やシーンの切替時には処理に限界がある等といっ
た理由から、最近においては、例えば特開平5−227
517号公報に記載されているように、圧縮画像データ
の伸張処理の前後に面内および面間の修整処理を行う手
段を備え、誤りの程度に応じてどちらの修整処理を行う
かを制御する方法が提案されている。
によるランダム誤りやフェージング等による長いバース
ト誤り等が発生するために前述したようなブロック単位
の修整処理では効果が上がらない。
においては、ランダム誤りやフェージング対策として誤
り訂正符号、インタリーブ、再送信等の処理を行ってい
た。例えば、MacDonald,N.:Transmission of compresse
d video over radio link:Visual Communication and I
mage Processing ’92では、前記3つの方法で誤り訂
正機能を強化したシステムが提案されている。しかしな
がら、送信側の通信装置において、再送信の処理を実行
中は、符号化処理が一時停止されるので、動画像のよう
に動きのあるデータを随時処理しなければならない場合
は、このような処理遅延が問題になる。
方法では、複数のフレームに渡り、連続して画像信号を
伝送する動画像伝送システムにおいて、画面内ないし画
面間の修整処理を行うが、無線伝送路のようにバースト
誤り等が発生しやすい伝送路では、場合によって修整処
理の効果が得られないという問題があり、さらに誤りが
発生する度に誤ったブロックの再送信を実行するための
処理遅延についての配慮がなされていなかった。
的とするところは、たとえ伝送誤りが頻繁に発生して
も、この伝送誤りによる画像の乱れをリアルタイムに、
かつより自然な画像に復元することができるこの種画像
復元装置を提供するにある。
のフレームにわたり連続している画像信号を受信し、か
つ伝送誤りによる画像の乱れを修正する修正装置を備え
ている動画像通信システムの画像復元装置において、前
記修正装置に、画面内全ての画素データを更新するリフ
レッシュ制御手段と、画面内の修整処理を行う面内修整
手段と、画面内の画素データのうち誤りが発生したブロ
ック数若しくは位置を検出し、かつその検出値が所定以
下のときには面内修整手段の実行を、また所定以上のと
きには前記リフレッシュ制御手段の実行を選択する選択
手段とを設けるようになし所期の目的を達成するように
したものである。
あると、たとえ伝送誤りが頻繁に発生しても、伝送エラ
ーの発生状況に応じて処理を適応的に切替える制御が行
なわれるので、すなわちその誤り発生検出値が所定以下
のときには面内修整手段が実行され、また誤り発生検出
値が所定以上のときにはリフレッシュ制御手段が実行さ
れるので、リフレッシュ制御手段による処理を繰り返し
て画像受信が途絶えることがなくなり、さらに修整処理
が有効な範囲内で面内修整処理を実行するので自然な画
像を復元することができ、したがって画像の乱れをリア
ルタイムに、かつより自然な画像に修整復元することが
できる。
に説明する。図1には、その通信システムの受信側がブ
ロック図で示されている。
訂正器2を介して選択手段すなわち選択回路3に導かれ
る。選択回路3で選択された一方の信号は、リフレッシ
ュ制御部5(リフレッシュ制御手段)へ導かれ、他方の
信号は、復号器6および逆離散コサイン変換器7を介し
て面内修整器8(面内修整手段)に供給される。なお、
選択回路3には画面メモリ4、面内修整器8には画面メ
モリ9が接続されている。
した画像データは、誤り訂正器2に供給され、伝送中に
誤った符号が検出され訂正される。ここで誤りが検出さ
れていながら訂正できなかった符号があった場合には、
後段の選択回路3にエラーを通知する。
たエラー通知に基づいて画面内のエラー発生状況を監視
し、その結果に基づいて、図中a,bのいずれかを選択
して起動する。ここで、画面内のエラー発生状況を監視
している間は、誤り訂正器2において誤り訂正処理が終
了した符号(訂正しきれなかった符号も含む)を画面メ
モリ4に蓄積しておく。
結果、aを選択してリフレッシュ制御部5を起動した場
合は、リフレッシュ制御部5においてリフレッシュ要求
信号(画面内全ての画素データの送信を依頼する信号)
が画像データの送信側に送られる。通常、本発明の画像
通信装置の両装置を相互に伝送する画像データは、伝送
効率をあげるために、画像データの時間的な冗長度を削
除した動きベクトル値である。
は、前記動きベクトル値の算出処理を中断し、画面内全
ての画素データを送信する。このようにして、画面内全
ての画素データが送られてくると、前記画素データに基
づいて、画面内全ての画素について復元処理を実行す
る。
視した結果、bを選択して面内修整器8を起動した場合
は、まず、復号器6において離散コサイン変換係数が算
出される。次に、逆離散コサイン変換器7において復号
器6で算出した離散コサイン変換係数から逆離散コサイ
ン変換により画素データを復元する。
3から修整指示のあったブロックの全てのデータについ
て、隣接画素を参照した補正、クラスタリング復元等の
修整処理を実行する。画面メモリ9は、画面内の画素デ
ータを記録しておくもので、画面内修整処理のワーキン
グ用のメモリとして利用する。
修整器8に修整指示を出力するようにしているが、常に
このようにしなければならないわけではなく、例えば誤
り訂正器2が出力するようにしても構わない。
を監視する手順の一例を説明するフローチャートを示し
たもので、選択回路3では、まず、誤り訂正回路2が出
力した誤り訂正結果を参照して[3−1]、訂正できな
かった誤りかどうかを判定する[3−2](誤り訂正回
路2からエラー通知がなされたかどうかの確認)。この
3−2の判定で訂正できなかった誤りだった場合はエラ
ーカウンタeをインクリメントする[3−3]。
3−1〜3−3の処理が終了したかどうかを判定し[3
−4]、1フレーム分の画素データの処理が終了する
と、エラーカウンタeがあらかじめ設定しておいたエラ
ーのスレッショルド値th Eを越えているかどうかを
判定する[3−5]ことによって、伝送誤りによる画面
全体が受けたダメージの程度が面内修整処理によって復
元できる程度のものであるか、リフレッシュ処理に値す
るものであるかを識別する。
th Eを越えない場合は、面内修整器1−8を起動し
[3−6]、越えた場合はリフレッシュ制御部1−5を
起動する[3−9]。次のフレームの誤り発生状況の監
視を始めるために、エラーカウンタeをクリアし[3−
7]、全データを終了するまで[3−8]、3−1〜3
−9の手順を繰り返す。
手順の一例を説明するブロック図である。選択回路3
は、画面内の画素データのうち誤りが発生したブロック
位置が画面内の重要領域にあるかどうかを判定すること
によって、リフレッシュ制御部5と面内修整器8とのい
ずれを動作させるかを選択する。
通信装置に表示される画像のイメージを示している。受
信側のユーザは、表示画面を見ながらタッチパネル、ペ
ン、マウス等の入力手段を用いて画面の重要領域を指定
すると(画像の出力イメージ100の斜線部分)、画面
内の位置情報が選択回路3に送られる。選択回路3は、
誤り訂正器2で訂正しきれなかったブロックの位置が、
前記ユーザが指定した位置情報に該当するかしないかを
判定する。該当する場合にはリフレッシュ制御部5を、
該当しない場合は画面修整器8を起動する。
指定しているが、送信側のユーザが送信する画像データ
に重要領域を指定する情報を付加することによって重要
領域を識別することも可能である。また、本例では、ユ
ーザが表示画面に表示されている画像を見ることによっ
て重要領域を座標値で指定しているが、画像、音声認識
等の処理を付加すれば、例えば「赤い洋服を来た人」、
「背景にある建物」等の入力に基づいて前記認識処理を
実行し、重要領域を指定することも可能であろう。
域情報をリフレッシュ要求信号に付加して送信側に送信
する機能を付加することによって、送信側の画像通信装
置は、受信者が見たい画像領域を認識してその領域のみ
の画素データを送出することも可能である。
手順の一例を説明するフローチャートである。選択回路
3は、誤り訂正回路2で出力した誤り訂正結果を参照し
て[3−20]、訂正できなかった誤りかどうかを判定
する[3−2](誤り訂正回路2からエラー通知がなさ
れたかどうかの確認)。3−21の判定で訂正できなか
った誤りだった場合は、画面内の誤ったブロックの位置
を検出する[3−22]。3−22で検出した位置が重
要領域内に含まれるかどうかを判定し[3−23]、含
まれる場合はリフレッシュ制御部5を起動し[3−2
4]、含まれない場合は面内修整器8を起動する[3−
25]。全データを終了するまで[3−26]、3−2
0〜3−26の手順を繰り返す。
の監視と重要領域判定とを実行する手順の一例を説明す
るフローチャートである。本例における選択回路3は、
ユーザが指定した重要領域内の誤り発生状況を監視して
リフレッシュ制御部5ないし面内修整器8を起動する。
3−100〜3−103の手順は、図4で説明した3−
20〜3−23と同様である。3−103の判定で誤り
が発生したブロックの位置が重要領域に含まれる場合は
エラーカウンタeをインクリメントする[3−10
4]。
ると[3−105]、エラーカウンタeがあらかじめ設
定しておいたエラーのスレッショルド値th Eを越え
たかどうかを判定する[3−106]。越えた場合はリ
フレッシュ制御部5を起動し[3−107]、越えない
場合は面内修整器8を起動する[3−108]。次のフ
レームの誤り発生状況の監視を始めるために、エラーカ
ウンタeをクリアし[3−109]、全データを終了す
るまで[3−110]、3−100〜3−110の手順
を繰り返す。
が発生したブロック位置が重要領域に含まれるかどうか
を検出して全フレームを更新するかどうかを判定する画
像通信装置のブロック図である。選択回路3は、誤り訂
正器2から出力されたエラー通知を受けて誤り発生状況
を監視した結果やユーザが指定した重要領域情報に基づ
いてリフレッシュ制御部5または切替手段10の処理を
起動する。
される画像データについて説明する。図中の画像の出力
イメージ200は、画像通信装置の表示画面に表示され
る画像のイメージである。画面の横方向をx、縦方向を
yとし、時刻tにおける任意の位置(xt,yt)の画
素値をp(xt,yt)とする。画像の出力イメージ2
00では、説明の都合上、時刻tにおける画素p(x
t,yt)と1フレーム前の(時刻t−1における)画
素p(xt−1,yt−1)とを同フレーム上に記述し
ているが、実際は物体Aが1フレーム後(t経過後)、
A’の位置にベクトルP(図中点線の矢印)移動してい
る。通常、初期伝送では画面内全ての画素データが伝送
されるが、伝送効率を考慮し、以後はベクトルPで示す
ような画面上の物体の移動分(動きベクトル)のみが伝
送される。
領域判定結果に基づいて切替器10へ切替指示を出力す
る。切替器10は、選択回路3が出力した切替指示に応
じてcまたはdを選択する。通常はcが選択され、復元
器6から逆離散コサイン変換器7において復号化された
動きベクトル成分を画像メモリ9に記録されている前フ
レームデータに加算して画面を更新する。画面の出力イ
メージ200に示す動きベクトルPに伝送誤りが発生し
た場合はdが選択され、動きベクトル成分を強制的に”
0”に置き換えて前フレームデータに加算する。
されないので、受信側のユーザは、伝送誤りでダメージ
を受けた状態の画面を見ることなくなる。伝送状況が回
復するまでは、伝送誤りの影響が比較的少ない画面が表
示された状態となる。
へ切替指示を出力しているが、誤り訂正器2が前記切替
指示を出力するようにしても構わない。なお、この誤り
訂正器2が前記切替指示を出力するようにした場合に
は、誤り発生状況を監視する処理等を実行する選択回路
3の出力結果が直接反映されなくなるので、誤り訂正器
2において訂正しきれなかった誤りが発生するタイミン
グで切替器10が制御される。
れば、エラーの発生率が比較的低い間は伝送された画像
データの面内修整処理が実行され、エラーの発生率が高
くなった時点でリフレッシュ処理が実行されるので、伝
送誤りが頻繁に発生してもリフレッシュ処理を繰り返し
て長時間にわたり画像受信が途絶えることがなく、かつ
この修整処理は有効な範囲内では面内修整処理が実行さ
れるので、自然な画像が復元され、したがって、たとえ
伝送誤りが頻繁に発生しても、この伝送誤りによる画像
の乱れをリアルタイムに、かつより自然な画像に復元す
ることができる。
構成を示すブロック図である。
を説明するフローチャートである。
ためのブロック図である。
を説明するフローチャートである。
を説明するフローチャートである。
を説明するフローチャートである。
段)、4…画面メモリ、5…リフレッシュ制御部(リフ
レッシュ制御手段)、6…復号器、7…逆離散コサイン
変換器、8…面内修整器(面内修整手段)、9…画面メ
モリ、10…切替器。
Claims (6)
- 【請求項1】複数のフレームにわたり連続して画像信号
が伝送され、かつ誤り訂正処理により伝送誤りによる画
像の乱れを修正するようになした動画像通信システムの
画像復元方法において、伝送誤りによる画像の乱れを修
正するに際し、画面内の誤りが発生したブロックの位置
を監視するとともに、そのブロックの位置が指定領域内
にあるかどうかを判定し、前記ブロックの位置が指定領
域内にある場合はリフレッシュ処理を実行し、指定領域
外であれば面内修整処理を実行するようにしたことを特
徴とする動画像通信システムの画像復元方法。 - 【請求項2】前記リフレッシュ処理の実行か面内修整処
理の実行かの選択は、送信側の画像通信端末が画像デー
タに付加して伝送した指定領域情報に基づいて行うよう
にした請求項1記載の動画像通信システムの画像復元方
法。 - 【請求項3】前記画面内の指定領域の範囲は、受信側の
画像通信端末のオペレータが入力手段を用いて指示した
領域とする請求項1記載の動画像通信システムの画像復
元方法。 - 【請求項4】前記リフレッシュ処理に際し、受信側のオ
ペレータから領域が指定された時、指定された領域情報
を付加してリフレッシュ処理の要求信号を送出するよう
にした請求項3記載の動画像通信システムの画像復元方
法。 - 【請求項5】複数のフレームにわたり連続している画像
信号を受信し、かつ伝送誤りによる画像の乱れを修正す
る修正装置を備えている動画像通信システムの画像復元
装置において、前記修正装置に、データの再送信を要求
するリフレッシュ制御手段と、画面内の修整処理を行う
面内修整手段と、画面内の誤りが発生したブロックの位
置を検出して指定領域内の誤り発生ブロック数を監視
し、その数が少ないとき前記面内修整手段を選択し、そ
の数が多いとき前記リフレッシュ制御手段を選択する選
択手段とを設けたことを特徴とする動画像通信システム
の画像復元装置。 - 【請求項6】複数のフレームにわたり連続している画像
信号を受信し、かつ伝送誤りによる画像の乱れを修正す
る動画像通信システムの画像復元方法において、画面内
の誤りが発生したブロックの位置を検出するステップ
と、指定領域内の誤り発生ブロック数を監視するステッ
プと、その数が少ないとき画面内の修整処理を行う面内
修整ステップと、その数が多いとき画面内全ての画素デ
ータの再送信を要求するリフレッシュ制御ステップとを
有することを特徴とする動画像通信システムの画像復元
方法。
Priority Applications (2)
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