JPH1155649A - 画像通信方法及び装置 - Google Patents
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Abstract
両立させること。 【解決手段】 連続した画面シーケンスの画像データを
受信側に伝送する第1伝送手段、該連続した画面シーケ
ンスのうち、受信側から要求された画面の高精細情報
を、該動画像データの伝送方法とは異なる伝送方法によ
って伝送する第2伝送手段を有することを特徴とする画
像伝送装置。
Description
に関する。
ディジタル画像符号化技術の発展により、画像データを
圧縮符号化しディジタル伝送する方式が確立され、ディ
ジタルTV放送やインターネットを通じた動画像配信な
どのサービスが実現しはじめている。このような通信に
よる画像伝送においては、伝送帯域が限られていること
により、受信ニーズに見あった画像として、必要最小限
の解像度のデータを伝送することが一般的である。一
方、一般家庭へのパーソナルコンピュータ及び高解像度
カラープリンタの普及により、高精細な画像データをコ
ンピュータに取り込み、プリントアウトするというニー
ズも増加している。
に代表される動画像配信と、高精細な静止画の伝送は全
く別のシステムで実現されていたため、配信された動画
像から希望の画像フレームを取り出した場合、動画像伝
送で規定されている解像度の画像が得られるだけであ
り、前述の理由からそれは高精細な静止画データとして
のプリントアウトに見合うだけの解像度とは言えなかっ
た。これを両立させるため、動画像伝送自体をプリント
に見合う高精細な静止画を満足させる規格で行なう方式
も考えれらる。しかしながら、動画像配信の全てのサー
ビスが再生動画像の解像度として高精細な規格を要求す
るわけではなく、又、高精細規格による動画像伝送に
は、より多くの伝送帯域を必要とするため、多チャンネ
ル化を推進する一般の動画像配信について、高精細な静
止画像の伝送を両立することは難しかった。
び装置を提供することを目的とする。
動画伝送とを両立させることを他の目的とする。本発明
は必要な場合に簡単に高精細な静止画像を伝送すること
ができることを目的とする。
機能を有する画像通信方法及び装置を提供することを目
的とする。
上述へ目的を達成するため複数画面の画像データを受信
側に伝送するとともに、該複数画面のうち、受信側から
要求された画面の高精細情報を、該動画像データの伝送
方法とは異なる伝送方法によって伝送することを特徴と
する通信方法。
Isochronous転送によって伝送するととも
に、該動画像を構成する所定の画像フレームに対する高
精細情報をAsynchronous転送によって伝送
することを特徴とする。
データを受信し受信された画面シーケンスのうち高精細
情報が必要な画面を特定する信号を伝送し、該特定する
信号に従って受信された高精細情報と前記既に受信した
画像データとを組み合わせて画像を得ることを特徴とす
る。
て、図面を参照して説明する。図1は本実施例の動画像
伝送方法を適用した、動画像伝送システムの例を示す図
である。はじめに基本となる動画像データの伝送につい
て説明する。記録媒体101に記録されている圧縮符号
化された動画像データは、動画データ送出回路102に
よって記録媒体から読み出され、データ送受信回路10
3において、伝送路送出の為のパケット化、同期付加、
伝送路符号化などの処理が行なわれた後、送信側出力端
子104より伝送路へ送出される。伝送路上でのデータ
送信方法にはSynchronous(同期)転送、I
sochronous(等時)転送、Asynchro
nous(非同期)転送などの方式が伝送路によって定
められている。
り、前記動画像データを伝送する例を示す。図2(a)
に示されるように、動画像送信ノードAから動画像受信
ノードBに対して、動画像データがあらかじめ動画像伝
送用に割り当てられた所定のIsochronousチ
ャネルを用いて送信される。図2(b)はIsochr
onous転送サイクルに対し、動画像データがIso
chronous転送パケットとして送出される例を示
す図である。ここで示されるように、Isochron
ous転送は、一定周期の転送サイクル毎に所定量のデ
ータを送出できるよう、Isochronousチャネ
ル割り当ての際に伝送帯域を割り当てられているため、
動画像のように、とぎれることなく常に同じ伝送レート
でデータを送信したい場合に有効である。
画像データは、受信側の入力端子105に入力され、デ
ータ送受信回路106によって伝送路復号化、同期除
去、伝送パケットからのデータ抽出などの受信処理が行
なわれたのち、動画像データは動画像データ再生回路1
07送出され、かかる回路107において、画像/音声
分離、画像伸長復号化、音声伸長復号化処理がおこなわ
れ、動画像は端子108から、音声は端子109から出
力される。
て説明する。受信側での前記動画像再生中、例えばユー
ザーによる再生動画像中の特定の画像フレームに対する
高精細情報の要求が端子110に入力される。尚かかる
入力はユーザーからのマニュアル入力であってもよい
し、又、プリント等の指示であってもよい。高精細情報
リクエスト発生回路111はこの要求入力によって、動
画データ再生回路107で復号処理されているところの
動画像データのうち、要求入力があった時点で再生され
ていた画像フレームの復号に必要なデータブロックを保
持するための処理を行う。具体的にはスイッチから構成
されるメモリ書き込み制御回路112のスイッチをオフ
に制御することによって新たな動画像データがバッファ
メモリ113に書き込まれることを防止し、これにより
該回路112のスイッチをオフする以前の画像フレーム
の信号に必要なデータブロックがメモリ113に保持さ
れるようにする。
時間がかかり、再生表示中の画像フレームと該回路10
7からバッファメモリ113に書き込まれるデータブロ
ックとの間に時間的なずれを生じる場合は、113の記
憶容量を動画データ再生回路107での遅延時間を吸収
できるような大きさに設定し、リングバッファ形式を取
ることによって要求入力時にバッファメモリ113に保
持されるデータブロックと、その時点の再生画像との時
間的ずれを小さくすることができる。
モリ113からに記憶されているデータブロックを読み
だし、画像データに付加されているフレーム識別IDを
検出する。フレーム識別IDは動画像中の各フレームか
ら高精細情報の要求が与えられた時点で再生されたフレ
ーム、即ち要求フレームを識別できるデータであればよ
く、動画像の先頭からのフレーム番号や、或いはビデオ
データに付加されるTime Codeデータなどであ
ればよい。
このフレーム識別IDを含んだ高精細情報リクエスト
を、データ送受信回路106を通じて伝送路Tに送出す
ることにより、動画データの送信元側に要求されたフレ
ームを通知する。
us転送により、前述した高詳細情報リクエストを動画
データの送信元へ伝送する例を示す。図2(a)に示さ
れるように、動画像受信ノードBから動画像送信ノード
Aに対して、高精細情報リクエストが送信される。図2
(b)にIsochronous転送サイクルに対し、
高精細情報リクエストがAsynchronous転送
パケットとして送出される例を示す。Asynchro
nous転送はIsochronous転送とは異なり
伝送完了までの時間(速度)が保証されてはいないが、
予め決められているIsochronous転送サイク
ルの空き時間を使って伝送されるのでIsochron
ous転送の伝送帯域を占有せず、高精細情報リクエス
トのように間欠的なデータパケットを伝送する場合に有
効である。
03は、受信した高精細情報リクエストを高精細情報送
出回路115に出力する。115は高精細情報リクエス
トに含まれるフレーム識別IDを高精細情報検索回路1
16に通知し、対応する画像フレームの高精細情報の検
索を指示する。
IDにしたがって記録媒体101を検索することによ
り、該フレーム識別ID情報に対応する画像フレームの
高精細情報を読みだし、バッファメモリ117に蓄え
る。尚かかる検索が行えなかった場合の代替処理のため
に該検索の成否を115に通知する。フレーム識別ID
による目的フレームの検索方法は、例えばフレーム識別
IDとして動画像先頭フレームからのフレーム枚数の情
報を用いている場合は、記録媒体101に格納されてい
る高精細情報を含む画像情報を先頭フレームからフレー
ム識別IDで指定された枚数までフレームをカウントし
ていくことなどで実現できる。また記録媒体101への
高精細情報記録の際に、フレーム識別IDに対応した検
索情報をフレーム毎に付加して記録したり、フレーム識
別IDに対応するフレームの高精細情報が該記録媒体1
01上のどこに記録されるかを示すインデックス情報な
どを記録しておくことにより、さらに高速に検索するこ
ともできる。例えばスタジオ放送規格、或いは他の規格
のビデオ信号で使われるTime Code情報を伝送
すべき動画像データに含まれるTimeCode情報と
一致させて高精細情報のフレーム毎に付加しておき、フ
レーム識別ID情報としてこのTime Code情報
を用いることによって検索することも可能である。
索の成否を高精細情報レスポンスとしてデータ送受信回
路103を通じて受信側に送信したのち、検索が成功し
た場合は、バッファメモリ117に蓄えれらた高精細情
報を103を通じて受信側に送信する。
送により、高精細情報レスポンスおよび、高精細情報を
伝送する例を説明する。図2(a)に示されるように、
動画像送信ノードAから動画像受信ノードBに対して、
前述の高精細情報レスポンスとして検索が成功したこと
を示す情報が送信されたのち、高精細情報がその情報量
に応じた複数のAsynchronous転送パケット
に分割され送信される。図2(b)にIsochron
ous転送サイクルに対し、高精細情報レスポンスおよ
び高精細情報がAsynchronous転送パケット
として送出される例を示す。高精細情報は動画像データ
と同様にIsochronous転送で伝送することも
可能であるが、一般に高精細静止画像の用途では受信側
で動画像のような即時性を要求されないことが多く、こ
ういった場合、図2に示される様にAsynchron
ous転送を用いて複数のパケットに分割して伝送する
方式のほうが伝送路の帯域を有効に活用できる。
れた高精細情報を106によって受信し、高精細画像再
生回路118に供給する。118ではバッファメモリ1
13から保持された動画像データブロックを読みだし、
受信した高精細情報と合わせて伸長復号化処理すること
により、108に出力された動画像よりも高精細な画像
フレームを再生し、端子119から出力する。
synchronous転送の両転送モードを備えた伝
送媒体を例として説明したが、本発明の動画像伝送方式
における動画データ伝送と高精細情報伝送は他の転送方
式によって実行されてもよい。また、動画データ伝送と
高精細情報伝送が異なる伝送媒体を通じてなされてもか
まわない。
る動画像データと、対応する高精細情報の構成例を複数
通り図面を用いて説明する。
用いられている直交変換符号化方式において動画像デー
タと、対応する高精細情報を構成する例である。図3
(a)は直交変換係数のうちの、低い空間周波数成分に
相当するところの直交変換係数データのみを用いて圧縮
符号化を行なうことにより動画像データを構成し、それ
以外の係数データを圧縮符号化したものを高精細情報と
する例である。受信側での動画像再生においては、伝送
されない高空間周波成分の係数を0として直交逆変換を
行ない動画像を再生する方式や、伝送された係数データ
のみからなる小さなブロックサイズの直交逆変換を行な
い、縮小されたサイズで動画像を再生する方式などが適
用できる。図3(b)はさらに動画像データを制限した
例で、動画像データとしてブロック内平均値に相当する
DC(直流)係数のみを伝送し、それ以外の係数は高精
細情報として伝送する。
域での符号化においては、非可逆圧縮による情報の欠損
を高周波成分に集中し、再生画像の劣化を画像の高精細
成分の減少にふりむける特性を持たせることが一般的で
ある。こういった符号化においては、符号化画像の局部
復号化画像と原画像の差が符号化によって欠落した高精
細成分に相当するため、図4に示すようにこの差分デー
タを圧縮符号化し高精細情報として本発明の動画像伝送
方式により伝送することも可能である。また所定周期に
間引かれたフレーム内符号化データと動き情報を伝送
し、伝送されないフレームは受信側での動き補償予測に
よって再生するような動画像符号化方式においては、送
信側での動き補償予測と原画像との差分である動き補償
予測誤差データを圧縮符号化して高精細情報とすること
も考えられる。
変換符号化を行う直交変換符号化回路、203は201
により符号化された符号を復号する直交変換復号化回
路、205は回路201、203の符号化、復号化の処
理のために必要な時間に相当する時間分、入力される動
画像データを遅延させるためのバッファメモリ、209
は復号化回路203とバッファメモリ205の出力の差
を得るための差分器、207はかかる差分器209の出
力を圧縮符号化する圧縮符号化器である。
説明する。
像から飛び越し走査変換によって、伝送用の動画像デー
タを生成するようなシステムにおいて、飛び越し走査変
換時に使われない逆フィールドの走査線から高精細情報
を構成する例である。動画像伝送には、動きの滑らかさ
をそこなわず、かつ順次走査に比べて情報量が少ない飛
び越し走査を用いることが多いが、かかる飛び越し走査
ではひとつのフレームが時間差のある2つのフィールド
の走査線から成る。したがって動きのある画面において
ぶれの無い静止画面を得ようとすると片側フィールドの
データしか用いることができず、垂直解像度が1/2と
なってしまう。この場合、飛び越し走査変換時に使われ
なかった逆フィールドの走査線から高精細情報を構成
し、本実施例の動画像伝送方式により伝送することによ
って高精細な静止画像を得ることができる。
用いて説明する。
域成分に分割する空間フィルタバンクを用いて、所定の
空間周波数帯域のデータに分割したのち圧縮する符号化
方式で用いられる周波数帯域分割方式の一つである2次
元Wavelet変換の例である。2次元Wavele
t変換では図6中において夫々LPF、HPF、
タ、ハイパスフィルタ、ダウンサンプリングが階層的に
行なわれることにより、2次元の階層的な周波数帯域分
割が行なわれるが、これによる帯域分割後のデータのう
ち低周波側データのみを用いて圧縮符号化を行ない動画
像データを生成し、それ以外の高周波側データを用いて
圧縮符号化を行なって高精細情報を生成することによ
り、本実施例の基本となる動画像データと高精細情報を
構成することができる。
きたような動画像データと高精細情報は図1の例におい
ては記録媒体101に記録されている。この記録方法と
して、動画像データと高精細情報を分割した形式で記録
しておく方法と、高精細動画像データとして一体化され
た形式で記録しておく方法が考えられる。分割記録方式
は動画像、高精細情報それぞれの伝送に最適な形で記録
することができるため、送出/検索などの処理が簡単に
行なえるという利点がある。又、一体化された形式では
動画データ送出処理を行なう際には高精細情報を除いた
動画像データと音声データのみを抽出して送出し、高精
細情報送出処理では動画像データとして送出されなかっ
た高精細情報のみを抽出して送出するという処理を行な
う。分割記録に比べてこれらのデータ抽出処理が追加さ
れるが、一体化記録された高精細動画像データを、別の
広帯域の伝送路に対してそのまま送出することが可能で
ある。かかる場合には本実施例の狭帯域伝送路で可能な
動画像伝送と、従来の広帯域伝送路を使った高精細動画
像の伝送とを並列して行なう場合に有利である。
精細情報は同一の記録媒体101から読み出されている
が、前記の分割記録方式を用いる場合は動画データと高
精細情報が別の記録媒体に記録されていてもよい。
画像再生の用途にのみ必要で通常の動画像再生には不可
欠でない付加情報を高精細情報の伝送時に送信すること
により、動画データの伝送レートを増やすことなく、目
的の高精細画像フレームを最適に処理することが可能で
ある。図7はこの付加情報として画像撮影時の色空間特
性データを高精細情報に付加して伝送する例を示す。色
空間特性データとしては撮影時の色調製情報やカラーマ
ッチングシステムの入力プロファイルデータなどが考え
られる。受信側で、あらかじめ伝送されている基本とな
る動画データと高精細情報から高精細画像フレームを再
生する際、これらのデータを用いて、最適な色再現を実
現することが可能であり、かつ動画像の再生に関しては
まったく情報量が増加しない。尚、図7は高精細情報デ
ータ同期ブロックを示し、かかるブロックは301乃至
307のデータにより構成されている。301は同期信
号が含まれるブロック、303は高精細情報が含ませる
ブロック、305は前述の付加情報が含まれるブロッ
ク、307は誤同期ブロック全体の誤り訂正のためのパ
リティビットである。
伝送方法によれば、基本となる動画像データを所定の手
段で伝送するとともに、該動画像を構成する連続した画
像フレームシーケンスのうちの、受信側から要求された
画像フレームに対するフレーム高精細情報を、該動画像
データの伝送方式とは異なる伝送方式によって伝送し、
受信側において、該動画像データ中の各当画像フレーム
の再生に必要なデータとフレーム高精細情報から、該動
画像データのみで再生される各当画像フレームよりも高
精細な画像フレームを再生することにより、高精細静止
画再生のために動画像の伝送帯域増やすことなく、受信
側で希望する画像フレームについて高精細な静止画デー
タを得ることができる。また、基本となる動画像伝送に
加えて高精細静止画ために伝送されるのは、動画像とし
て伝送されなかった画像の高精細情報のみであるため、
通常の静止画像伝送に比べても、少ない伝送帯域で高精
細静止画を伝送することができ、少ない伝送帯域を使っ
た動画像の伝送とその中から選ばれたフレームに対する
高精細静止画伝送を両立することができる。
方法を実施例として説明したが本発明はかかる伝送方法
に限らず、他の伝送方法、例えばインターネットを介し
て画像データを伝送する場合であっても適用することが
できる。又、符号化方法も実施例に開示した以外の他の
種々の方法を適用することができる。
率の画像伝送を両立させることができる。
送システムの構成例を示す図。
Asynchronous転送実行する伝送路を用いて
動画データ/高精細情報を伝送する例を示す図。
高精細情報を生成する例を示す図。
分データを高精細情報を構成する例を示す図。
て、動画像データを生成し、逆フィールドの走査線から
高精細情報を構成する例を示す図。
数帯域に分割したのち圧縮する符号化方式において、動
画像データと高精細情報を構成する例を示す図。
を高精細情報に付加して伝送する例を示す図。
Claims (22)
- 【請求項1】 複数画面の画像データを受信側に順次伝
送するとともに、該複数画面のうち、受信側から要求さ
れた画面の高精細情報を、該動画像データの伝送方法と
は異なる伝送方法によって伝送することを特徴とする画
像通信方法。 - 【請求項2】 受信側からの高精細情報の要求は、前記
複数画面の伝送中になされることを特徴とする、請求項
1記載の画像通信方法。 - 【請求項3】 受信側では高精細情報の要求を出すとと
もに、受信済みの画面シーケンスの画像データのうち、
要求された画面を再生するために必要なデータを、少な
くとも要求した高精細情報に対応するデータの受信が完
了するまで保持することを特徴とする請求項2記載の画
像通信方法。 - 【請求項4】 前記複数画面の画像データには音声デー
タが付加して伝送され、高精細情報は音声データを含ま
ないことを特徴とする、請求項1乃至3記載の画像通信
方法。 - 【請求項5】 前記高精細情報には当該画面の高精細画
像を再生する場合に有効であって複数画面の画像データ
のみの再生には必要のない、画像データ以外の付加情報
が付加して伝送されることを特徴とする請求項1〜4記
載の画面画像通信方法。 - 【請求項6】 前記高精細情報には当該画面の色空間特
性情報が付加して伝送されることを特徴とする、請求項
5記載の画像通信方法。 - 【請求項7】 前記異なる伝送方法の伝送レートは、当
該複数画面の画像データの伝送レートよりも低いことを
特徴とする、請求項1〜6記載の画像通信方式。 - 【請求項8】 前記複数画面の画像データは1394規
格のIsochronous(等時)転送によって伝送
され、前記高精細情報は7394規格のAsynchr
onous(非同期)転送によって伝送されることを特
徴とする、請求項1〜6記載の画像通信方法。 - 【請求項9】 前記複数画面の画像データはIsoch
ronous転送によって伝送され、前記フレーム高精
細情報は動画像データと異なるIsochronous
転送チャネルによって伝送されることを特徴とする、請
求項1〜6記載の画像通信方法。 - 【請求項10】 前記高精細情報は、当該画像データと
は異なる伝送路によって伝送されることを特徴とする、
請求項1〜6記載の画像通信方法。 - 【請求項11】 前記高精細情報は画像データの直交変
換符号化における高周波成分であることを特徴とする、
請求項1〜10記載の画像通信方法。 - 【請求項12】 前記複数画面の画像データは画像デー
タの直交変換符号化における直流成分を含む成分である
ことを特徴とする、請求項11記載の画像通信方法。 - 【請求項13】 前記高精細情報は前記複数画面の画像
データの局部復号画像と原画像との差分から作られるこ
とを特徴とする、請求項1乃至10記載の画像通信方
法。 - 【請求項14】 前記複数画面の画像データは順次走査
画像を時間的に間引くことによって作られた飛び越し走
査画像であり、前記高精細情報は飛び越し走査変換時に
間引かれた、相補間しあうところの走査線データから作
られることを特徴とする、請求項1〜10記載の画像通
信方法。 - 【請求項15】 前記高精細情報は画像データを所定の
空間周波数帯域成分に分割する空間フィルタバンクを用
いて、所定の空間周波数帯域のデータに分割したのち圧
縮符号化する際に得られる高周波帯域成分データから作
られることを特徴とする、請求項1〜10記載の画像通
信方法。 - 【請求項16】 動画像データをIsochronou
s転送によって伝送するとともに、該動画像を構成する
所定の画像フレームに対する高精細情報をAsynch
ronous転送によって伝送することを特徴とする、
画像通信方法。 - 【請求項17】 複数画面の画像データを受信し受信さ
れた画面シーケンスのうち高精細情報が必要な画面を特
定する信号を伝送し、 該特定する信号に従って受信された高精細情報と前記既
に受信した画像データとを組み合わせて画像を得ること
を特徴とする画像通信方法。 - 【請求項18】 複数画面の画像データの通信方法と前
記特定する信号を通信する方法とは異なることを特徴と
する請求項17記載の画像通信方法。 - 【請求項19】 前記通信は1394規格に従って行わ
れることを特徴とする請求項18記載の画像通信方法。 - 【請求項20】 複数画面の画像データを受信側に伝送
する第1伝送手段、該複数画面のうち、受信側から要求
された画面の高精細情報を、該動画像データの伝送方法
とは異なる伝送方法によって伝送する第2伝送手段とを
有することを特徴とする画像通信装置。 - 【請求項21】 動画像データをIsochronou
s転送によって伝送する第1手段と、該動画像を構成す
る所定の画像フレームに対する高精細情報をAsync
hronous転送によって伝送する第2手段とを有す
ることを特徴とする、画像通信装置。 - 【請求項22】 複数画面の画像データを受信する受信
手段、受信された画面シーケンスのうち高精細情報が必
要な画面を特定する信号を伝送する伝送手段、 該特定する信号に従って受信された高精細情報と前記既
に受信した画像データとを組み合わせた画像を得る手段
を有することを特徴とする画像通信装置。
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