JP3734871B2 - 画像通信方法 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、画像を圧縮して伝送する画像通信方法に係り、特に回線品質の悪い通信路であってもある程度の精度を保持しながら効率よく画像を伝送できる画像通信方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
まず、従来の画像通信装置について図７を使って説明する。図７は、従来の画像通信装置の構成ブロック図である。
従来の画像通信装置は、図７に示すように、送信側が離散コサイン変換器１と、量子化器２と、ハフマン符号化器３と、誤り検出符号化器５を内部に有する通信制御部４と、変調器６とから構成され、受信側が復調器７と、誤り検出復号化器９を内部に有する通信制御部８と、ハフマン復号化器１０と、逆量子化器１１と、逆離散コサイン変換器１２とから構成され、送信側と受信側とが通信路を介して接続されている。
【０００３】
次に、従来の画像通信装置の各部について説明する。
離散コサイン変換器１は、デジタル変換された入力画像データを符号化ブロック（例えば８×８画素や１６×１６画素で、以降は単にブロックと記述する）単位で離散コサイン（Discrete Cosine Transform:ＤＣＴ）変換してＤＣＴ係数を出力する変換符号化を行うものである。
量子化器２は、離散コサイン変換器１で変換符号化されたＤＣＴ係数を量子化して有効係数の数を削減した量子化係数を出力するものである。
ハフマン符号化器３は、量子化器２で量子化された量子化係数をエントロピー符号化して情報源符号化データ（符号化データ）を出力するもので、エントロピー符号化の一例としてはハフマン符号化が知られている。
【０００４】
誤り検出符号化器５は、ハフマン符号化器３から出力される符号化データに、伝送誤りを検出するための誤り検出符号を付加するもので、誤り検出符号の例としては、誤りが独立して起こる独立誤り、及び誤りが連続して起こるバースト誤りの両方を検出できることで知られているＣＲＣ（Cyclic Redundancy Checks）符号があり、ＣＲＣの生成多項式は一般的にITU-T のｘ16＋ｘ12＋ｘ5 ＋１が用いられる。ＣＲＣに関する詳細は「コンピュータ通信とネットワーク」福永邦雄著 共立出版株式会社 ｐ７８〜ｐ８２に記載されている。
【０００５】
通信制御部４は、誤り検出符号化器５で誤り検出符号が付加されたデータを伝送制御手順に則った伝送フレームに組み込んで変調器６に出力するものである。尚、１つの伝送フレーム内には、１つ又は複数のブロックの情報源符号化データが組み込まれる。
【０００６】
ここで、伝送制御手順の例としては、ビット単位で可変長のデータを伝送することができ、誤り検出時に再送要求を行うことにより信頼性の高い伝送が可能な同期式手順であるＨＤＬＣ（High level Data Link Control）手順が一般的である。
【０００７】
ＨＤＬＣ手順における伝送単位である伝送フレームは、図８に示すように、フレームの開始を検出するためのフラグと、伝送先のアドレスと、手順に則ったコマンドやレスポンスを設定するコントロールと、伝送したい可変長のデータ、つまりここでは画像データ（情報源符号化データ）と、誤り訂正符号（ここではＣＲＣ符号）と、フレームの終了を検出するためのフラグとから構成されている。図８は、ＨＤＬＣ手順の伝送フレームフォーマットを示す説明図である。尚、ＨＤＬＣ手順の詳細は、「コンピュータ通信とネットワーク」福永邦雄著 共立出版株式会社 ｐ１１３〜ｐ１３０に記載されている。
【０００８】
そして、ＨＤＬＣ手順においては、受信側でフレーム単位の誤りが検出されると、再送要求が送信されるので、誤り検出符号化器５では、受信側からの再送要求に対応して、フレームの再送動作も行うものである。
【０００９】
変調器６は、伝送データを通信路に適した信号に変調して通信路に送出するものである。
復調器７は、通信路から受信した伝送データを復調して通信制御部８に出力するものである。
【００１０】
誤り検出復号化器９は、復調された受信データの誤り検出を行うものである。通信制御部８は、通信制御手順に則った処理を行い、特に誤りが検出された場合は、ＨＤＬＣ手順に則って再送要求を送信して誤りのないデータを受信できるまでやりとりを行うようになっている。そして、誤りのないデータについては、情報源符号化データ部分を取り出してハフマン復号化器１０に出力するものである。
【００１１】
ハフマン復号化器１０は、通信制御部８から受け取った誤りのない符号化データをエントロピー復号化して量子化係数を出力するものであり、逆量子化器１１は、ハフマン復号化器１０からの量子化係数を逆量子化してＤＣＴ係数を出力するものであり、逆離散コサイン変換器１２は、逆量子化器１１からのＤＣＴ係数を逆離散コサイン変換して情報源復号化された画像データを出力するものである。
【００１２】
次に、従来の画像通信装置における動作について、図７を用いて説明する。
従来の画像通信装置では、送信側に伝送する画像の画像データが入力されると、離散コサイン変換器１で離散コサイン変換され、量子化器２で量子化され、ハフマン符号化器３でエントロピー符号化されて情報源符号化され、更に通信制御部４において誤り検出符号化器５で誤り検出符号が付加され、ＨＤＬＣフレームに組み込まれ、変調器６で変調されて通信路に送出される。
【００１３】
そして受信側では、通信路から受信したデータが復調器７で復調され、通信制御部８において誤り検出復号化器９で誤り検出が行われ、誤りが検出されたフレームについては再送要求が復調器７を介して送信側に送出され、変調器６を介して再送要求を受信した通信制御部４が再送要求のあったフレームを再送する。
また、通信制御部８において誤り検出復号化器９で誤りが検出されなかったフレームについては情報源符号化データ部分が取り出され、ハフマン復号化器１０でエントロピー復号化され、逆量子化器１１で逆量子化され、逆離散コサイン変換器１２で逆離散コサイン変換されて情報源復号化され、画像データが出力されるようになっている。
【００１４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来の画像通信装置では、無線等の誤り率の大きい通信路で画像を伝送する場合には再送頻度が多く、通信時間が非常に長くなり、実用的でないという問題点があった。
【００１５】
本発明は上記実情に鑑みて為されたもので、誤り率の大きい通信路であってもある程度の精度を保持しながら、短時間で効率よく画像を伝送できる画像通信方法を提供することを目的とする。
【００１６】
【課題を解決するための手段】
上記従来例の問題点を解決するための請求項１記載の発明は、画像通信方法において、送信側で原画像を符号化ブロックに分割し、前記符号化ブロック毎に輪郭を含む輪郭ブロックか否かを判別し、前記輪郭ブロックのみを情報源符号化を行って得られた情報源符号化データに誤り検出符号を付加して伝送し、受信側で誤りが検出された場合は再送し、正常受信した情報源符号化データを情報源復号化して輪郭ブロックを再生し、前記再生した輪郭ブロック以外の部分を補間により再生することを特徴としており、伝送するデータ量を軽減し、誤り率の大きい通信路であってもある程度の精度を保持しながら、短時間で効率よく画像を伝送できる。
【００１７】
上記従来例の問題点を解決するための請求項２記載の発明は、画像通信方法において、送信側で原画像を符号化ブロックに分割し、前記符号化ブロック毎に輪郭を含む輪郭ブロックと輪郭を含まない非輪郭ブロックに選別し、全ての符号化ブロックを情報源符号化を行って得られた情報源符号化データに誤り検出符号を付加して伝送し、受信側で誤りが検出された場合は、輪郭ブロックの情報源符号化データか非輪郭ブロックの情報源符号化データかを判断し、輪郭ブロックの情報源符号化データの場合には再送し、正常受信した輪郭ブロックの情報源符号化データを情報源復号化して輪郭ブロックを再生し、非輪郭ブロックの情報源符号化データの場合は補間により再生することを特徴としており、再送頻度を軽減し、誤り率の大きい通信路であってもある程度の精度を保持しながら、短時間で効率よく画像を伝送できる。
【００１８】
【発明の実施の形態】
請求項に係る発明について、その実施の形態を図面を参照しながら説明する。本発明に係る第１の画像通信方法は、原画像から符号化ブロック単位で輪郭を含むブロックを抽出し、輪郭を含むブロックのみを情報源符号化し、誤り検出符号化して送信し、誤りが検出された場合は再送を行い、情報源復号化の後に、輪郭を含まないブロック部分を補間するものであるので、伝送するデータを輪郭を含むブロックに限定することで伝送データ量を大幅に低減し、それ以外は補間で補うことができ、再生画像のある程度の精度を保持しながら伝送効率を向上できるものである。
【００１９】
まず、本発明に係る第１の画像通信方法を実現する画像通信装置（第１の装置）の構成について図１を使って説明する。図１は、本発明に係る第１の画像通信方法を実現する画像通信装置の構成ブロック図である。尚、図７と同様の構成をとる部分については同一の符号を付して説明する。
【００２０】
本発明の第１の装置は、図７に示した従来の画像通信装置と基本的に同様の部分として、送信側が離散コサイン変換器１と、量子化器２と、ハフマン符号化器３と、誤り検出符号化器５を有する通信制御部４と、変調器６とから構成され、受信側が復調器７と、誤り検出復号化器９を有する通信制御部８と、ハフマン復号化器１０と、逆量子化器１１と、逆離散コサイン変換器１２とから構成され、更に本発明の特徴部分として、送信側に輪郭ブロック選別器１３が設けられ、受信側に輪郭ブロック選別器１４と、補間器１５とが設けられている。
【００２１】
次に、第１の装置の各部について具体的に説明するが、離散コサイン変換器１と、量子化器２と、ハフマン符号化器３と、誤り検出符号化器５と、変調器６と、復調器７と、誤り検出復号化器９と、ハフマン復号化器１０と、逆量子化器１１と、逆離散コサイン変換器１２については、従来と全く同様であるのでここでは説明を省略する。
【００２２】
輪郭ブロック選別器１３は、原画像を符号化ブロック単位で輪郭を含む符号化ブロック（輪郭ブロック）と、輪郭を含まない符号化ブロック（非輪郭ブロック）とに選別する輪郭選別を行うものである。
具体的に輪郭ブロック選別器１３は、入力される原画像の画像データを１画面分記憶し、符号化ブロック単位で輪郭ブロックであるか否かを判定し、判定結果を値に置き換えた輪郭判定テーブルを作成し、１画面分の判定が終了した時点で、まず輪郭判定テーブルを通信制御部４に出力し、続いて輪郭ブロックの画像データだけを予め定めた順番（例えば、左から右、上から下方向）に離散コサイン変換器１に出力するものである。
【００２３】
ここで、輪郭ブロックの判定方法は、通常知られているラプラシアンオペレータ等の手法を用いて、原画像の画素値分布ｌ(x,y) から、例として図２に示すフィルタのカーネルｈ(k,l) を用いて、次式により輪郭画像Ｅ(x,y) を得る。
Ｅ(x,y)＝ΣΣｌ(x+k,y+l)＊ｈ(k,l)
但し、図２（ａ）の場合k,l=-1,0,1、図２（ｂ）の場合k,l=-2,-1,0,1,2
尚、輪郭画像を求める処理は、カラー画像ならば、ＲＧＢの一成分、又は輝度（Ｙ）、色差（Ｃｒ，Ｃｂ）に変換したときの輝度成分の一成分についてのみ行えばよい。
図２は、第１の装置で用いたフィルタのカーネルｈ(k,l) の具体例を示す説明図である。
【００２４】
そして、原画像の各符号化ブロックに対して、対応する輪郭画像Ｅを調べ、画素値の大きい画素が隣り合って例えば１０個以上なら輪郭ブロックと判定し、さもなければ輪郭ブロック以外と判定するようになっている。
【００２５】
輪郭判定テーブルは、符号化ブロック毎の輪郭の判定結果を示すテーブルで、例えば、640 ×480 画素の画像を16×16画素ブロック単位で符号化して伝送する場合、各符号化ブロックの判定結果を１ビットで表し、輪郭を含む部分を１、輪郭を含まない部分を０として表すと、輪郭判定テーブルの大きさは1200ビットとなる。
【００２６】
通信制御部４は、輪郭ブロック選別器１３からの輪郭判定テーブルと、ハフマン符号化器３からの輪郭ブロックの符号化データを誤り検出符号化器５で誤り検出符号化して、従来と同様のＨＤＬＣ伝送制御手順に則った伝送フレームを作成して変調器６に出力するものである。
【００２７】
通信制御部８は、復調器７で復調された伝送フレームについて誤り検出復号化器９で誤り検出を行い、誤りが検出された場合は、復調器７を介して再送コマンドを送出する。
そして、誤りが検出されなかった場合に、輪郭判定テーブルは輪郭ブロック選別器１４に出力し、画像の符号化データはハフマン復号化器１０に出力するようになっている。
【００２８】
輪郭ブロック選別器１４は、逆離散コサイン変換器１２で復号化された画像データを適正な位置に格納するもので、具体的には、通信制御部８から出力される輪郭判定テーブルを記憶し、逆離散コサイン変換器１２からブロック単位で画像データを受け取ると、記憶している輪郭判定テーブル上で、送信側の情報源符号化と同じ順に輪郭ブロックであることを示す値１の位置をサーチし、補間器１５の内部メモリの対応するブロック位置に画像データを格納するようになっている。
【００２９】
補間器１５は、輪郭ブロック以外のブロックの画像データを受信した輪郭ブロックの画像データから補間するもので、１画面分の画像データを記憶する内部メモリを有している。
【００３０】
ここで、補間処理の一例について、図３を使って説明する。図３は、本発明の画像通信装置における補間処理方法の一例を示す説明図である。
補間処理方法の一例は、輪郭を含まないブロック（図３灰色部分で８×８画素のブロックの例）の画素値ｘは、受信された輪郭ブロックの周囲４画素の画素値ａ，ｂ，ｃ，ｄを用いて数式［数１］によって算出する。
【００３１】
【数１】
【００３２】
尚、補間方法については、この例に限定せず、隣接ブロックの画素値をコピーする簡単な方法から曲線式を用いて補間計算する曲線補間まで処理速度と補間精度のかねあいで補間方法を選択すればどのような方法を用いても構わない。
【００３３】
次に、本発明の第１の画像通信装置における動作について、図１を用いて説明する。
本発明の第１の画像通信装置では、送信側に伝送する画像（原画像）の画像データが入力されると、輪郭ブロック選別器１３で１画面分記憶され、符号化ブロック単位で輪郭判定が為され、１画面分の判定結果を示す輪郭判定テーブルが通信制御部４に出力され、通信制御部４において誤り検出符号化器５で誤り検出符号化され、ＨＤＬＣフレームに組み込まれて、変調器６で変調されて通信路に送出される。
【００３４】
一方、輪郭ブロック選別器１３で輪郭判定が終了した画像データは、輪郭ブロックの画像データのみが順に離散コサイン変換器１に出力され、離散コサイン変換器１で離散コサイン変換され、量子化器２で量子化され、ハフマン符号化器３でエントロピー符号化され、通信制御部４において誤り検出符号化器５で誤り検出符号化され、ＨＤＬＣフレームに組み込まれて、変調器６で変調されて通信路に送出される。
【００３５】
そして、送信側から送出された輪郭判定テーブル及び輪郭ブロックの画像データは、受信側の復調器７で復調され、通信制御部８において誤り検出復号化器９で誤り検出が行われ、誤りが検出された場合は、復調器７を介して再送コマンドが送信され、変調器６を介して再送コマンドを受け取った通信制御部４が再送を行う。
【００３６】
一方、誤り検出復号化器９で誤りが検出されなかった場合は、輪郭判定テーブルは輪郭ブロック選別器１４に出力されて記憶され、画像の符号化データはハフマン復号化器１０でエントロピー復号化され、逆量子化器１１で逆量子化され、逆離散コサイン変換器１２で逆離散コサイン変換され情報源復号化されて、画像データが輪郭ブロック選別器１４に出力される。
【００３７】
そして、輪郭ブロック選別器１４で輪郭判定テーブルの情報に従って画像データが補間器１５の内部メモリの適正な位置に格納され、１画面分の輪郭ブロックが格納されると、補間器１５で輪郭を含まないブロックの画素値について補間が行われるようになっている。
【００３８】
本発明の第１の画像通信方法を用いて画像を伝送する場合と、従来の方法とを通信路の誤り率と通信時間との関係で比較してみると、図４に示すように、本発明の第１の画像通信方法の場合、全体的に通信時間が軽減され、特に誤り率の大きいところでは従来の方法に比べてかなり通信時間が小さくなることが分かる。図４は、通信路の誤り率と通信時間との関係を示す説明図である。
【００３９】
本発明の第１の画像通信方法によれば、原画像から輪郭ブロックを選別し、輪郭ブロックだけを情報源符号化、誤り検出符号化して送信し、受信側で誤りが検出された場合は、再送することにより確実に伝送するので、伝送するデータ量を大幅に軽減し、通信時間を短縮できる効果がある。
【００４０】
そして、本発明の第１の画像通信方法によれば、原画像から輪郭ブロックを選別する際に輪郭判定テーブルを作成して伝送し、受信側でその輪郭判定テーブルを使って受信した輪郭ブロックを適正な位置に復元し、輪郭ブロック以外の部分を輪郭ブロックからの補間で再生するので、重要な輪郭部分だけを再送で確実に伝送し、それ以外の部分は伝送せずに通信時間を大幅に短縮し、補間により再生するため、誤り率の大きい通信路であっても、ある程度の精度を保持しながら短時間で効率よく画像を伝送できる効果がある。
【００４１】
次に、本発明に係る第２の画像通信方法について説明する。
本発明に係る第２の画像通信方法は、原画像から符号化ブロック単位で輪郭を含むブロック（輪郭ブロック）とそれ以外（非輪郭ブロック）とを選別し、それぞれ情報源符号化し、誤り検出符号化して送信し、輪郭ブロックについては受信側で誤りが検出されたならば再送を行い、非輪郭ブロックについては受信側で誤りが検出されたなら情報源復号化の後に、周囲の画素から補間するものなので、再生画像の精度をある程度保持しながら、伝送効率を向上できるものである。
【００４２】
まず、本発明に係る第２の画像通信方法を実現する画像通信装置（第２の装置）の構成について図５を使って説明する。図５は、本発明に係る第２の画像通信方法を実現する画像通信装置の構成ブロック図である。尚、図１と同様の構成をとる部分については同一の符号を付して説明する。
【００４３】
本発明の第２の装置は、図１に示した第１の画像通信装置と基本的に同様の構成であるが、輪郭ブロック選別器１３′と、通信制御部４′と、通信制御部８′と、補間器１５′の内容が第１の画像通信装置とは異なっている。
【００４４】
次に、第２の装置の各部について具体的に説明するが、第１の装置と同様の部分の説明は省略し、異なる部分のみ説明する。
輪郭ブロック選別器１３′は、原画像を符号化ブロック単位で輪郭を含む符号化ブロック（輪郭ブロック）と、輪郭を含まない符号化ブロック（非輪郭ブロック）とに選別する輪郭選別を行うもので、具体的には、入力される原画像の画像データを１画面分記憶し、符号化ブロック単位で輪郭ブロックであるか否かを判定し、判定結果を値に置き換えた輪郭判定テーブルを作成し、１画面分の判定が終了した時点で、まず輪郭判定テーブルを通信制御部４に出力し、続いて符号化ブロック単位で予め定めた順（例えば左から右、上から下）に画像データを離散コサイン変換器１に出力するものである。
尚、輪郭ブロックか否かの判定方法及び輪郭判定テーブルは、第１の画像通信装置と全く同様であるのでここでは説明を省略する。
【００４５】
通信制御部４′は、送信側の通信制御を行うもので、具体的には、輪郭ブロック選別器１３からの輪郭判定テーブルを誤り検出符号化器５で誤り検出符号化し、伝送フレームを作成して変調器６に出力し、続いてハフマン符号化器３からの符号化データに画像内での位置を示す番号（ブロック番号）を付加して、誤り検出符号化器５で誤り検出符号化して、従来と同様のＨＤＬＣ伝送制御手順に則った伝送フレームを作成して変調器６に出力するものである。
【００４６】
通信制御部８′は、受信側の通信制御を行うもので、具体的には、まず復調器７で復調された輪郭判定テーブルの伝送フレームについて誤り検出復号化器９で誤り検出を行い、誤りが検出された場合は、復調器７を介して再送コマンドを送出し、誤りが検出されなかった場合は、輪郭判定テーブルを通信制御部８′内に記憶すると共に、輪郭ブロック選別器１４に出力する。
【００４７】
そして、復調器７で復調された画像データの伝送フレームについて、輪郭判定テーブルを参照して輪郭ブロックは非輪郭ブロックかを判断し、輪郭ブロックの場合は、誤り検出復号化器９で誤り検出を行い、誤りが検出された場合は、復調器７を介して再送コマンドを送出し、誤りが検出されなかった場合は、画像の符号化データをハフマン復号化器１０に出力するようになっている。
【００４８】
一方、受信した伝送フレームが非輪郭ブロックの場合は、誤り検出復号化器９で誤り検出を行い、誤りが検出されたならデータを廃棄し、代わりに前後に正常受信したブロックのブロック番号から誤りが発生したブロック番号を求め、そのブロック番号を誤り情報として補間器１５′に出力するようになっている。
【００４９】
補間器１５′は、通信制御部８′からの誤り情報に基づいて、誤りが発生した非輪郭ブロックの画像を周囲の正常受信した画像データから補間するもので、１画面分の画像データを記憶する内部メモリを有している。
ここで、補間方法については、第１の画像通信装置と同様であるので説明を省略する。
【００５０】
次に、本発明の第２の画像通信装置における動作について、図５を用いて説明する。
本発明の第２の画像通信装置では、送信側に伝送する画像（原画像）の画像データが入力されると、輪郭ブロック選別器１３′で１画面分記憶され、符号化ブロック単位で輪郭判定が為されて輪郭ブロックと非輪郭ブロックとに選別される。そして、１画面分の輪郭判定結果を示す輪郭判定テーブルが通信制御部４′に出力され、通信制御部４′において誤り検出符号化器５で誤り検出符号化され、ＨＤＬＣフレームに組み込まれて、変調器６で変調されて通信路に送出される。
【００５１】
そして、輪郭ブロック選別器１３′から符号化ブロック単位で画像データが予め定められた順（例えば左から右、上から下）に離散コサイン変換器１に出力され、離散コサイン変換器１で離散コサイン変換され、量子化器２で量子化され、ハフマン符号化器３でエントロピー符号化されて通信制御部４に出力される。
【００５２】
そして、通信制御部４′においてハフマン符号化器３からの符号化データにブロック番号が付加され、誤り検出符号化器５で誤り検出符号化され、ＨＤＬＣフレームに組み込まれて、変調器６で変調されて通信路に送出される。
【００５３】
そして、受信側ではまず輪郭判定テーブルの伝送データが受信側の復調器７で復調され、通信制御部８′において誤り検出復号化器９で誤り検出が行われ、誤りが検出された場合は、復調器７を介して再送コマンドが送信され、変調器６を介して再送コマンドを受け取った通信制御部４が再送を行う。
一方、輪郭判定テーブルが正常に受信されると、通信制御部８′に記憶されると共に、輪郭ブロック選別器１４に出力されて記憶される。
【００５４】
続いて、画像の符号化データが復調器７で復調され、記憶している輪郭判定テーブルを参照して輪郭ブロックか否かを判別し、更に誤り検出復号化器９で誤りが検出されると、その符号化データが輪郭ブロックである場合は、再送コマンドが復調器７を介して送信され、非輪郭ブロックである場合は、データは廃棄されて誤り情報が補間器１５′に出力される。
一方、画像の符号化データで誤りが検出されなかった場合は、ハフマン復号化器１０でエントロピー復号化され、逆量子化器１１で逆量子化され、逆離散コサイン変換器１２で逆離散コサイン変換され情報源復号化されて、画像データが輪郭ブロック選別器１４に出力される。
【００５５】
そして、輪郭ブロック選別器１４で輪郭判定テーブルの情報に従って画像データを補間器１５′の内部メモリの適正な位置に格納され、１画面分の輪郭ブロックが格納された時点で、補間器１５′で誤り情報を元に誤りのあった非輪郭ブロックの画素値について補間が行われるようになっている。
【００５６】
本発明の第２の画像通信方法を用いて画像を伝送する場合と、従来の方法とを通信路の誤り率と通信時間との関係で比較してみると、図６に示すように、本発明の第２の画像通信方法の場合、誤り率の大きいところでは従来の方法に比べてかなり通信時間が小さくなることが分かる。図６は、通信路の誤り率と通信時間との関係を示す説明図である。
【００５７】
本発明の第２の画像通信方法によれば、原画像において輪郭ブロックと非輪郭ブロックを選別して、輪郭ブロックは誤りに対しては再送を行い、非輪郭ブロックは誤りに対して情報源復号化後に周囲の画素から補間するので、重要な輪郭部分は再送で確実に伝送し、それ以外は誤りが発生しても補間により再生するので、全体の通信時間は短縮できるため、誤り率の大きい通信路であっても、ある程度の精度を保持しながら短時間で効率よく画像を伝送できる効果がある。
【００５８】
【発明の効果】
請求項１記載の発明によれば、原画像の輪郭ブロックのみを情報源符号化して伝送し、受信側で誤りが検出されたなら再送を行い、情報源復号化後に輪郭ブロック以外の部分を補間する画像通信方法としているので、伝送データ量を低減し、非伝送部分は補間により補うことができ、誤り率の大きい通信路であっても、ある程度の精度を保持しながら短時間で効率よく画像を伝送できる効果がある。
【００５９】
請求項２記載の発明によれば、原画像の輪郭ブロックは誤りが検出されたなら再送を行い、非輪郭ブロックは誤りが検出されたなら補間する画像通信方法としているので、再送頻度を低減し、非輪郭ブロックの誤りは補間により補うことができ、誤り率の大きい通信路であっても、ある程度の精度を保持しながら短時間で効率よく画像を伝送できる効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る第１の画像通信方法を実現する画像通信装置の構成ブロック図である。
【図２】第１の装置で用いたフィルタのカーネルｈ(k,l) の具体例を示す説明図である。
【図３】本発明の画像通信装置における補間処理方法の一例を示す説明図である。
【図４】通信路の誤り率と通信時間との関係を示す説明図である。
【図５】本発明に係る第２の画像通信方法を実現する画像通信装置の構成ブロック図である。
【図６】通信路の誤り率と通信時間との関係を示す説明図である。
【図７】従来の画像通信装置の構成ブロック図である。
【図８】ＨＤＬＣ手順の伝送フレームフォーマットを示す説明図である。
【符号の説明】
１…離散コサイン変換器、 ２…量子化器、 ３…ハフマン符号化器、 ４，４′…誤り検出符号化器、 ５…誤り検出符号化器、 ６…変調器、 ７…復調器、 ８，８′…通信制御部、 ９…誤り検出復号化器、 １０…ハフマン復号化器、 １１…逆量子化器、 １２…逆離散コサイン変換器、 １３，１３′，１４…輪郭ブロック選別器、 １５，１５′…補間器
【発明の属する技術分野】
本発明は、画像を圧縮して伝送する画像通信方法に係り、特に回線品質の悪い通信路であってもある程度の精度を保持しながら効率よく画像を伝送できる画像通信方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
まず、従来の画像通信装置について図７を使って説明する。図７は、従来の画像通信装置の構成ブロック図である。
従来の画像通信装置は、図７に示すように、送信側が離散コサイン変換器１と、量子化器２と、ハフマン符号化器３と、誤り検出符号化器５を内部に有する通信制御部４と、変調器６とから構成され、受信側が復調器７と、誤り検出復号化器９を内部に有する通信制御部８と、ハフマン復号化器１０と、逆量子化器１１と、逆離散コサイン変換器１２とから構成され、送信側と受信側とが通信路を介して接続されている。
【０００３】
次に、従来の画像通信装置の各部について説明する。
離散コサイン変換器１は、デジタル変換された入力画像データを符号化ブロック（例えば８×８画素や１６×１６画素で、以降は単にブロックと記述する）単位で離散コサイン（Discrete Cosine Transform:ＤＣＴ）変換してＤＣＴ係数を出力する変換符号化を行うものである。
量子化器２は、離散コサイン変換器１で変換符号化されたＤＣＴ係数を量子化して有効係数の数を削減した量子化係数を出力するものである。
ハフマン符号化器３は、量子化器２で量子化された量子化係数をエントロピー符号化して情報源符号化データ（符号化データ）を出力するもので、エントロピー符号化の一例としてはハフマン符号化が知られている。
【０００４】
誤り検出符号化器５は、ハフマン符号化器３から出力される符号化データに、伝送誤りを検出するための誤り検出符号を付加するもので、誤り検出符号の例としては、誤りが独立して起こる独立誤り、及び誤りが連続して起こるバースト誤りの両方を検出できることで知られているＣＲＣ（Cyclic Redundancy Checks）符号があり、ＣＲＣの生成多項式は一般的にITU-T のｘ16＋ｘ12＋ｘ5 ＋１が用いられる。ＣＲＣに関する詳細は「コンピュータ通信とネットワーク」福永邦雄著 共立出版株式会社 ｐ７８〜ｐ８２に記載されている。
【０００５】
通信制御部４は、誤り検出符号化器５で誤り検出符号が付加されたデータを伝送制御手順に則った伝送フレームに組み込んで変調器６に出力するものである。尚、１つの伝送フレーム内には、１つ又は複数のブロックの情報源符号化データが組み込まれる。
【０００６】
ここで、伝送制御手順の例としては、ビット単位で可変長のデータを伝送することができ、誤り検出時に再送要求を行うことにより信頼性の高い伝送が可能な同期式手順であるＨＤＬＣ（High level Data Link Control）手順が一般的である。
【０００７】
ＨＤＬＣ手順における伝送単位である伝送フレームは、図８に示すように、フレームの開始を検出するためのフラグと、伝送先のアドレスと、手順に則ったコマンドやレスポンスを設定するコントロールと、伝送したい可変長のデータ、つまりここでは画像データ（情報源符号化データ）と、誤り訂正符号（ここではＣＲＣ符号）と、フレームの終了を検出するためのフラグとから構成されている。図８は、ＨＤＬＣ手順の伝送フレームフォーマットを示す説明図である。尚、ＨＤＬＣ手順の詳細は、「コンピュータ通信とネットワーク」福永邦雄著 共立出版株式会社 ｐ１１３〜ｐ１３０に記載されている。
【０００８】
そして、ＨＤＬＣ手順においては、受信側でフレーム単位の誤りが検出されると、再送要求が送信されるので、誤り検出符号化器５では、受信側からの再送要求に対応して、フレームの再送動作も行うものである。
【０００９】
変調器６は、伝送データを通信路に適した信号に変調して通信路に送出するものである。
復調器７は、通信路から受信した伝送データを復調して通信制御部８に出力するものである。
【００１０】
誤り検出復号化器９は、復調された受信データの誤り検出を行うものである。通信制御部８は、通信制御手順に則った処理を行い、特に誤りが検出された場合は、ＨＤＬＣ手順に則って再送要求を送信して誤りのないデータを受信できるまでやりとりを行うようになっている。そして、誤りのないデータについては、情報源符号化データ部分を取り出してハフマン復号化器１０に出力するものである。
【００１１】
ハフマン復号化器１０は、通信制御部８から受け取った誤りのない符号化データをエントロピー復号化して量子化係数を出力するものであり、逆量子化器１１は、ハフマン復号化器１０からの量子化係数を逆量子化してＤＣＴ係数を出力するものであり、逆離散コサイン変換器１２は、逆量子化器１１からのＤＣＴ係数を逆離散コサイン変換して情報源復号化された画像データを出力するものである。
【００１２】
次に、従来の画像通信装置における動作について、図７を用いて説明する。
従来の画像通信装置では、送信側に伝送する画像の画像データが入力されると、離散コサイン変換器１で離散コサイン変換され、量子化器２で量子化され、ハフマン符号化器３でエントロピー符号化されて情報源符号化され、更に通信制御部４において誤り検出符号化器５で誤り検出符号が付加され、ＨＤＬＣフレームに組み込まれ、変調器６で変調されて通信路に送出される。
【００１３】
そして受信側では、通信路から受信したデータが復調器７で復調され、通信制御部８において誤り検出復号化器９で誤り検出が行われ、誤りが検出されたフレームについては再送要求が復調器７を介して送信側に送出され、変調器６を介して再送要求を受信した通信制御部４が再送要求のあったフレームを再送する。
また、通信制御部８において誤り検出復号化器９で誤りが検出されなかったフレームについては情報源符号化データ部分が取り出され、ハフマン復号化器１０でエントロピー復号化され、逆量子化器１１で逆量子化され、逆離散コサイン変換器１２で逆離散コサイン変換されて情報源復号化され、画像データが出力されるようになっている。
【００１４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来の画像通信装置では、無線等の誤り率の大きい通信路で画像を伝送する場合には再送頻度が多く、通信時間が非常に長くなり、実用的でないという問題点があった。
【００１５】
本発明は上記実情に鑑みて為されたもので、誤り率の大きい通信路であってもある程度の精度を保持しながら、短時間で効率よく画像を伝送できる画像通信方法を提供することを目的とする。
【００１６】
【課題を解決するための手段】
上記従来例の問題点を解決するための請求項１記載の発明は、画像通信方法において、送信側で原画像を符号化ブロックに分割し、前記符号化ブロック毎に輪郭を含む輪郭ブロックか否かを判別し、前記輪郭ブロックのみを情報源符号化を行って得られた情報源符号化データに誤り検出符号を付加して伝送し、受信側で誤りが検出された場合は再送し、正常受信した情報源符号化データを情報源復号化して輪郭ブロックを再生し、前記再生した輪郭ブロック以外の部分を補間により再生することを特徴としており、伝送するデータ量を軽減し、誤り率の大きい通信路であってもある程度の精度を保持しながら、短時間で効率よく画像を伝送できる。
【００１７】
上記従来例の問題点を解決するための請求項２記載の発明は、画像通信方法において、送信側で原画像を符号化ブロックに分割し、前記符号化ブロック毎に輪郭を含む輪郭ブロックと輪郭を含まない非輪郭ブロックに選別し、全ての符号化ブロックを情報源符号化を行って得られた情報源符号化データに誤り検出符号を付加して伝送し、受信側で誤りが検出された場合は、輪郭ブロックの情報源符号化データか非輪郭ブロックの情報源符号化データかを判断し、輪郭ブロックの情報源符号化データの場合には再送し、正常受信した輪郭ブロックの情報源符号化データを情報源復号化して輪郭ブロックを再生し、非輪郭ブロックの情報源符号化データの場合は補間により再生することを特徴としており、再送頻度を軽減し、誤り率の大きい通信路であってもある程度の精度を保持しながら、短時間で効率よく画像を伝送できる。
【００１８】
【発明の実施の形態】
請求項に係る発明について、その実施の形態を図面を参照しながら説明する。本発明に係る第１の画像通信方法は、原画像から符号化ブロック単位で輪郭を含むブロックを抽出し、輪郭を含むブロックのみを情報源符号化し、誤り検出符号化して送信し、誤りが検出された場合は再送を行い、情報源復号化の後に、輪郭を含まないブロック部分を補間するものであるので、伝送するデータを輪郭を含むブロックに限定することで伝送データ量を大幅に低減し、それ以外は補間で補うことができ、再生画像のある程度の精度を保持しながら伝送効率を向上できるものである。
【００１９】
まず、本発明に係る第１の画像通信方法を実現する画像通信装置（第１の装置）の構成について図１を使って説明する。図１は、本発明に係る第１の画像通信方法を実現する画像通信装置の構成ブロック図である。尚、図７と同様の構成をとる部分については同一の符号を付して説明する。
【００２０】
本発明の第１の装置は、図７に示した従来の画像通信装置と基本的に同様の部分として、送信側が離散コサイン変換器１と、量子化器２と、ハフマン符号化器３と、誤り検出符号化器５を有する通信制御部４と、変調器６とから構成され、受信側が復調器７と、誤り検出復号化器９を有する通信制御部８と、ハフマン復号化器１０と、逆量子化器１１と、逆離散コサイン変換器１２とから構成され、更に本発明の特徴部分として、送信側に輪郭ブロック選別器１３が設けられ、受信側に輪郭ブロック選別器１４と、補間器１５とが設けられている。
【００２１】
次に、第１の装置の各部について具体的に説明するが、離散コサイン変換器１と、量子化器２と、ハフマン符号化器３と、誤り検出符号化器５と、変調器６と、復調器７と、誤り検出復号化器９と、ハフマン復号化器１０と、逆量子化器１１と、逆離散コサイン変換器１２については、従来と全く同様であるのでここでは説明を省略する。
【００２２】
輪郭ブロック選別器１３は、原画像を符号化ブロック単位で輪郭を含む符号化ブロック（輪郭ブロック）と、輪郭を含まない符号化ブロック（非輪郭ブロック）とに選別する輪郭選別を行うものである。
具体的に輪郭ブロック選別器１３は、入力される原画像の画像データを１画面分記憶し、符号化ブロック単位で輪郭ブロックであるか否かを判定し、判定結果を値に置き換えた輪郭判定テーブルを作成し、１画面分の判定が終了した時点で、まず輪郭判定テーブルを通信制御部４に出力し、続いて輪郭ブロックの画像データだけを予め定めた順番（例えば、左から右、上から下方向）に離散コサイン変換器１に出力するものである。
【００２３】
ここで、輪郭ブロックの判定方法は、通常知られているラプラシアンオペレータ等の手法を用いて、原画像の画素値分布ｌ(x,y) から、例として図２に示すフィルタのカーネルｈ(k,l) を用いて、次式により輪郭画像Ｅ(x,y) を得る。
Ｅ(x,y)＝ΣΣｌ(x+k,y+l)＊ｈ(k,l)
但し、図２（ａ）の場合k,l=-1,0,1、図２（ｂ）の場合k,l=-2,-1,0,1,2
尚、輪郭画像を求める処理は、カラー画像ならば、ＲＧＢの一成分、又は輝度（Ｙ）、色差（Ｃｒ，Ｃｂ）に変換したときの輝度成分の一成分についてのみ行えばよい。
図２は、第１の装置で用いたフィルタのカーネルｈ(k,l) の具体例を示す説明図である。
【００２４】
そして、原画像の各符号化ブロックに対して、対応する輪郭画像Ｅを調べ、画素値の大きい画素が隣り合って例えば１０個以上なら輪郭ブロックと判定し、さもなければ輪郭ブロック以外と判定するようになっている。
【００２５】
輪郭判定テーブルは、符号化ブロック毎の輪郭の判定結果を示すテーブルで、例えば、640 ×480 画素の画像を16×16画素ブロック単位で符号化して伝送する場合、各符号化ブロックの判定結果を１ビットで表し、輪郭を含む部分を１、輪郭を含まない部分を０として表すと、輪郭判定テーブルの大きさは1200ビットとなる。
【００２６】
通信制御部４は、輪郭ブロック選別器１３からの輪郭判定テーブルと、ハフマン符号化器３からの輪郭ブロックの符号化データを誤り検出符号化器５で誤り検出符号化して、従来と同様のＨＤＬＣ伝送制御手順に則った伝送フレームを作成して変調器６に出力するものである。
【００２７】
通信制御部８は、復調器７で復調された伝送フレームについて誤り検出復号化器９で誤り検出を行い、誤りが検出された場合は、復調器７を介して再送コマンドを送出する。
そして、誤りが検出されなかった場合に、輪郭判定テーブルは輪郭ブロック選別器１４に出力し、画像の符号化データはハフマン復号化器１０に出力するようになっている。
【００２８】
輪郭ブロック選別器１４は、逆離散コサイン変換器１２で復号化された画像データを適正な位置に格納するもので、具体的には、通信制御部８から出力される輪郭判定テーブルを記憶し、逆離散コサイン変換器１２からブロック単位で画像データを受け取ると、記憶している輪郭判定テーブル上で、送信側の情報源符号化と同じ順に輪郭ブロックであることを示す値１の位置をサーチし、補間器１５の内部メモリの対応するブロック位置に画像データを格納するようになっている。
【００２９】
補間器１５は、輪郭ブロック以外のブロックの画像データを受信した輪郭ブロックの画像データから補間するもので、１画面分の画像データを記憶する内部メモリを有している。
【００３０】
ここで、補間処理の一例について、図３を使って説明する。図３は、本発明の画像通信装置における補間処理方法の一例を示す説明図である。
補間処理方法の一例は、輪郭を含まないブロック（図３灰色部分で８×８画素のブロックの例）の画素値ｘは、受信された輪郭ブロックの周囲４画素の画素値ａ，ｂ，ｃ，ｄを用いて数式［数１］によって算出する。
【００３１】
【数１】
尚、補間方法については、この例に限定せず、隣接ブロックの画素値をコピーする簡単な方法から曲線式を用いて補間計算する曲線補間まで処理速度と補間精度のかねあいで補間方法を選択すればどのような方法を用いても構わない。
【００３３】
次に、本発明の第１の画像通信装置における動作について、図１を用いて説明する。
本発明の第１の画像通信装置では、送信側に伝送する画像（原画像）の画像データが入力されると、輪郭ブロック選別器１３で１画面分記憶され、符号化ブロック単位で輪郭判定が為され、１画面分の判定結果を示す輪郭判定テーブルが通信制御部４に出力され、通信制御部４において誤り検出符号化器５で誤り検出符号化され、ＨＤＬＣフレームに組み込まれて、変調器６で変調されて通信路に送出される。
【００３４】
一方、輪郭ブロック選別器１３で輪郭判定が終了した画像データは、輪郭ブロックの画像データのみが順に離散コサイン変換器１に出力され、離散コサイン変換器１で離散コサイン変換され、量子化器２で量子化され、ハフマン符号化器３でエントロピー符号化され、通信制御部４において誤り検出符号化器５で誤り検出符号化され、ＨＤＬＣフレームに組み込まれて、変調器６で変調されて通信路に送出される。
【００３５】
そして、送信側から送出された輪郭判定テーブル及び輪郭ブロックの画像データは、受信側の復調器７で復調され、通信制御部８において誤り検出復号化器９で誤り検出が行われ、誤りが検出された場合は、復調器７を介して再送コマンドが送信され、変調器６を介して再送コマンドを受け取った通信制御部４が再送を行う。
【００３６】
一方、誤り検出復号化器９で誤りが検出されなかった場合は、輪郭判定テーブルは輪郭ブロック選別器１４に出力されて記憶され、画像の符号化データはハフマン復号化器１０でエントロピー復号化され、逆量子化器１１で逆量子化され、逆離散コサイン変換器１２で逆離散コサイン変換され情報源復号化されて、画像データが輪郭ブロック選別器１４に出力される。
【００３７】
そして、輪郭ブロック選別器１４で輪郭判定テーブルの情報に従って画像データが補間器１５の内部メモリの適正な位置に格納され、１画面分の輪郭ブロックが格納されると、補間器１５で輪郭を含まないブロックの画素値について補間が行われるようになっている。
【００３８】
本発明の第１の画像通信方法を用いて画像を伝送する場合と、従来の方法とを通信路の誤り率と通信時間との関係で比較してみると、図４に示すように、本発明の第１の画像通信方法の場合、全体的に通信時間が軽減され、特に誤り率の大きいところでは従来の方法に比べてかなり通信時間が小さくなることが分かる。図４は、通信路の誤り率と通信時間との関係を示す説明図である。
【００３９】
本発明の第１の画像通信方法によれば、原画像から輪郭ブロックを選別し、輪郭ブロックだけを情報源符号化、誤り検出符号化して送信し、受信側で誤りが検出された場合は、再送することにより確実に伝送するので、伝送するデータ量を大幅に軽減し、通信時間を短縮できる効果がある。
【００４０】
そして、本発明の第１の画像通信方法によれば、原画像から輪郭ブロックを選別する際に輪郭判定テーブルを作成して伝送し、受信側でその輪郭判定テーブルを使って受信した輪郭ブロックを適正な位置に復元し、輪郭ブロック以外の部分を輪郭ブロックからの補間で再生するので、重要な輪郭部分だけを再送で確実に伝送し、それ以外の部分は伝送せずに通信時間を大幅に短縮し、補間により再生するため、誤り率の大きい通信路であっても、ある程度の精度を保持しながら短時間で効率よく画像を伝送できる効果がある。
【００４１】
次に、本発明に係る第２の画像通信方法について説明する。
本発明に係る第２の画像通信方法は、原画像から符号化ブロック単位で輪郭を含むブロック（輪郭ブロック）とそれ以外（非輪郭ブロック）とを選別し、それぞれ情報源符号化し、誤り検出符号化して送信し、輪郭ブロックについては受信側で誤りが検出されたならば再送を行い、非輪郭ブロックについては受信側で誤りが検出されたなら情報源復号化の後に、周囲の画素から補間するものなので、再生画像の精度をある程度保持しながら、伝送効率を向上できるものである。
【００４２】
まず、本発明に係る第２の画像通信方法を実現する画像通信装置（第２の装置）の構成について図５を使って説明する。図５は、本発明に係る第２の画像通信方法を実現する画像通信装置の構成ブロック図である。尚、図１と同様の構成をとる部分については同一の符号を付して説明する。
【００４３】
本発明の第２の装置は、図１に示した第１の画像通信装置と基本的に同様の構成であるが、輪郭ブロック選別器１３′と、通信制御部４′と、通信制御部８′と、補間器１５′の内容が第１の画像通信装置とは異なっている。
【００４４】
次に、第２の装置の各部について具体的に説明するが、第１の装置と同様の部分の説明は省略し、異なる部分のみ説明する。
輪郭ブロック選別器１３′は、原画像を符号化ブロック単位で輪郭を含む符号化ブロック（輪郭ブロック）と、輪郭を含まない符号化ブロック（非輪郭ブロック）とに選別する輪郭選別を行うもので、具体的には、入力される原画像の画像データを１画面分記憶し、符号化ブロック単位で輪郭ブロックであるか否かを判定し、判定結果を値に置き換えた輪郭判定テーブルを作成し、１画面分の判定が終了した時点で、まず輪郭判定テーブルを通信制御部４に出力し、続いて符号化ブロック単位で予め定めた順（例えば左から右、上から下）に画像データを離散コサイン変換器１に出力するものである。
尚、輪郭ブロックか否かの判定方法及び輪郭判定テーブルは、第１の画像通信装置と全く同様であるのでここでは説明を省略する。
【００４５】
通信制御部４′は、送信側の通信制御を行うもので、具体的には、輪郭ブロック選別器１３からの輪郭判定テーブルを誤り検出符号化器５で誤り検出符号化し、伝送フレームを作成して変調器６に出力し、続いてハフマン符号化器３からの符号化データに画像内での位置を示す番号（ブロック番号）を付加して、誤り検出符号化器５で誤り検出符号化して、従来と同様のＨＤＬＣ伝送制御手順に則った伝送フレームを作成して変調器６に出力するものである。
【００４６】
通信制御部８′は、受信側の通信制御を行うもので、具体的には、まず復調器７で復調された輪郭判定テーブルの伝送フレームについて誤り検出復号化器９で誤り検出を行い、誤りが検出された場合は、復調器７を介して再送コマンドを送出し、誤りが検出されなかった場合は、輪郭判定テーブルを通信制御部８′内に記憶すると共に、輪郭ブロック選別器１４に出力する。
【００４７】
そして、復調器７で復調された画像データの伝送フレームについて、輪郭判定テーブルを参照して輪郭ブロックは非輪郭ブロックかを判断し、輪郭ブロックの場合は、誤り検出復号化器９で誤り検出を行い、誤りが検出された場合は、復調器７を介して再送コマンドを送出し、誤りが検出されなかった場合は、画像の符号化データをハフマン復号化器１０に出力するようになっている。
【００４８】
一方、受信した伝送フレームが非輪郭ブロックの場合は、誤り検出復号化器９で誤り検出を行い、誤りが検出されたならデータを廃棄し、代わりに前後に正常受信したブロックのブロック番号から誤りが発生したブロック番号を求め、そのブロック番号を誤り情報として補間器１５′に出力するようになっている。
【００４９】
補間器１５′は、通信制御部８′からの誤り情報に基づいて、誤りが発生した非輪郭ブロックの画像を周囲の正常受信した画像データから補間するもので、１画面分の画像データを記憶する内部メモリを有している。
ここで、補間方法については、第１の画像通信装置と同様であるので説明を省略する。
【００５０】
次に、本発明の第２の画像通信装置における動作について、図５を用いて説明する。
本発明の第２の画像通信装置では、送信側に伝送する画像（原画像）の画像データが入力されると、輪郭ブロック選別器１３′で１画面分記憶され、符号化ブロック単位で輪郭判定が為されて輪郭ブロックと非輪郭ブロックとに選別される。そして、１画面分の輪郭判定結果を示す輪郭判定テーブルが通信制御部４′に出力され、通信制御部４′において誤り検出符号化器５で誤り検出符号化され、ＨＤＬＣフレームに組み込まれて、変調器６で変調されて通信路に送出される。
【００５１】
そして、輪郭ブロック選別器１３′から符号化ブロック単位で画像データが予め定められた順（例えば左から右、上から下）に離散コサイン変換器１に出力され、離散コサイン変換器１で離散コサイン変換され、量子化器２で量子化され、ハフマン符号化器３でエントロピー符号化されて通信制御部４に出力される。
【００５２】
そして、通信制御部４′においてハフマン符号化器３からの符号化データにブロック番号が付加され、誤り検出符号化器５で誤り検出符号化され、ＨＤＬＣフレームに組み込まれて、変調器６で変調されて通信路に送出される。
【００５３】
そして、受信側ではまず輪郭判定テーブルの伝送データが受信側の復調器７で復調され、通信制御部８′において誤り検出復号化器９で誤り検出が行われ、誤りが検出された場合は、復調器７を介して再送コマンドが送信され、変調器６を介して再送コマンドを受け取った通信制御部４が再送を行う。
一方、輪郭判定テーブルが正常に受信されると、通信制御部８′に記憶されると共に、輪郭ブロック選別器１４に出力されて記憶される。
【００５４】
続いて、画像の符号化データが復調器７で復調され、記憶している輪郭判定テーブルを参照して輪郭ブロックか否かを判別し、更に誤り検出復号化器９で誤りが検出されると、その符号化データが輪郭ブロックである場合は、再送コマンドが復調器７を介して送信され、非輪郭ブロックである場合は、データは廃棄されて誤り情報が補間器１５′に出力される。
一方、画像の符号化データで誤りが検出されなかった場合は、ハフマン復号化器１０でエントロピー復号化され、逆量子化器１１で逆量子化され、逆離散コサイン変換器１２で逆離散コサイン変換され情報源復号化されて、画像データが輪郭ブロック選別器１４に出力される。
【００５５】
そして、輪郭ブロック選別器１４で輪郭判定テーブルの情報に従って画像データを補間器１５′の内部メモリの適正な位置に格納され、１画面分の輪郭ブロックが格納された時点で、補間器１５′で誤り情報を元に誤りのあった非輪郭ブロックの画素値について補間が行われるようになっている。
【００５６】
本発明の第２の画像通信方法を用いて画像を伝送する場合と、従来の方法とを通信路の誤り率と通信時間との関係で比較してみると、図６に示すように、本発明の第２の画像通信方法の場合、誤り率の大きいところでは従来の方法に比べてかなり通信時間が小さくなることが分かる。図６は、通信路の誤り率と通信時間との関係を示す説明図である。
【００５７】
本発明の第２の画像通信方法によれば、原画像において輪郭ブロックと非輪郭ブロックを選別して、輪郭ブロックは誤りに対しては再送を行い、非輪郭ブロックは誤りに対して情報源復号化後に周囲の画素から補間するので、重要な輪郭部分は再送で確実に伝送し、それ以外は誤りが発生しても補間により再生するので、全体の通信時間は短縮できるため、誤り率の大きい通信路であっても、ある程度の精度を保持しながら短時間で効率よく画像を伝送できる効果がある。
【００５８】
【発明の効果】
請求項１記載の発明によれば、原画像の輪郭ブロックのみを情報源符号化して伝送し、受信側で誤りが検出されたなら再送を行い、情報源復号化後に輪郭ブロック以外の部分を補間する画像通信方法としているので、伝送データ量を低減し、非伝送部分は補間により補うことができ、誤り率の大きい通信路であっても、ある程度の精度を保持しながら短時間で効率よく画像を伝送できる効果がある。
【００５９】
請求項２記載の発明によれば、原画像の輪郭ブロックは誤りが検出されたなら再送を行い、非輪郭ブロックは誤りが検出されたなら補間する画像通信方法としているので、再送頻度を低減し、非輪郭ブロックの誤りは補間により補うことができ、誤り率の大きい通信路であっても、ある程度の精度を保持しながら短時間で効率よく画像を伝送できる効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る第１の画像通信方法を実現する画像通信装置の構成ブロック図である。
【図２】第１の装置で用いたフィルタのカーネルｈ(k,l) の具体例を示す説明図である。
【図３】本発明の画像通信装置における補間処理方法の一例を示す説明図である。
【図４】通信路の誤り率と通信時間との関係を示す説明図である。
【図５】本発明に係る第２の画像通信方法を実現する画像通信装置の構成ブロック図である。
【図６】通信路の誤り率と通信時間との関係を示す説明図である。
【図７】従来の画像通信装置の構成ブロック図である。
【図８】ＨＤＬＣ手順の伝送フレームフォーマットを示す説明図である。
【符号の説明】
１…離散コサイン変換器、 ２…量子化器、 ３…ハフマン符号化器、 ４，４′…誤り検出符号化器、 ５…誤り検出符号化器、 ６…変調器、 ７…復調器、 ８，８′…通信制御部、 ９…誤り検出復号化器、 １０…ハフマン復号化器、 １１…逆量子化器、 １２…逆離散コサイン変換器、 １３，１３′，１４…輪郭ブロック選別器、 １５，１５′…補間器
Claims (2)
- 送信側で原画像を符号化ブロックに分割し、前記符号化ブロック毎に輪郭を含む輪郭ブロックか否かを判別し、前記輪郭ブロックのみを情報源符号化を行って得られた情報源符号化データに誤り検出符号を付加して伝送し、受信側で誤りが検出された場合は再送し、正常受信した情報源符号化データを情報源復号化して輪郭ブロックを再生し、前記再生した輪郭ブロック以外の部分を補間により再生することを特徴とする画像通信方法。
- 送信側で原画像を符号化ブロックに分割し、前記符号化ブロック毎に輪郭を含む輪郭ブロックと輪郭を含まない非輪郭ブロックに選別し、全ての符号化ブロックを情報源符号化を行って得られた情報源符号化データに誤り検出符号を付加して伝送し、受信側で誤りが検出された場合は、輪郭ブロックの情報源符号化データか非輪郭ブロックの情報源符号化データかを判断し、輪郭ブロックの情報源符号化データの場合には再送し、正常受信した輪郭ブロックの情報源符号化データを情報源復号化して輪郭ブロックを再生し、非輪郭ブロックの情報源符号化データの場合は補間により再生することを特徴とする画像通信方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP33549995A JP3734871B2 (ja) | 1995-12-22 | 1995-12-22 | 画像通信方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP33549995A JP3734871B2 (ja) | 1995-12-22 | 1995-12-22 | 画像通信方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09182070A JPH09182070A (ja) | 1997-07-11 |
| JP3734871B2 true JP3734871B2 (ja) | 2006-01-11 |
Family
ID=18289266
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP33549995A Expired - Fee Related JP3734871B2 (ja) | 1995-12-22 | 1995-12-22 | 画像通信方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3734871B2 (ja) |
-
1995
- 1995-12-22 JP JP33549995A patent/JP3734871B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH09182070A (ja) | 1997-07-11 |
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