JPH0289472A - 画像符号化伝送装置 - 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】 〔概要〕 画面を複数ブロックに分割してブロック単位に符号化し
、その符号化された画像信号を廃棄率の異なる複数のチ
ャネルを介して伝送する画像符号化伝送装置に関し。

伝送路でのセル廃棄等によって数ブロック分の画像信号
が消失した場合でも、その結果化じる再生画面の劣化が
、その消失したブロック部分のみに限定されるようにし
て１画質劣化が広範囲に及ぶことを防止することを目的
とし。

ブロック単位で符号化された画像信号を、ネットワーク
側に設けられた廃棄率が異なる複数のチャネルを介して
伝送する画像符号化伝送装置であって、高廃棄率側のチ
ャネルにはブロックの画像情報を伝送し、低廃棄率側の
チャネルには高廃棄率側のチャネルの画像情報のブロッ
クの構成情報を伝送するように構成される。

〔産業上の利用分野〕

本発明は画面を複数ブロックに分割してブロック単位に
符号化し、その符号化された画像信号を廃棄率の異なる
複数のチャネルを介して伝送する画像符号化伝送装置に
関する。

かかる画像符号化伝送装置では、ネットワークにおいて
伝送画像情報の一部が廃棄された場合にも、受信側にお
いて再生画面が崩れることを極力防止できることが必要
とされている。

を再生に最低限必要な重要度の高い成分と重要度の低い
成分とに分け１重要度の高い画像情報を廃棄率の低いチ
ャネルを介して、また重要度の低い画像情報を廃棄率の
高いチャネルを介してそれぞれ伝送し、セル廃棄時には
重要度の低い高廃棄率チャネル側から先に情報廃棄を行
うようにして。

伝送路でのセル廃棄に対しても受信側での最低限の再生
画像品質を保証できるようにした多チヤネル符号化伝送
方式が提案されている。

〔従来の技術〕

画像信号の高能率符号化方式では、符号化された画像信
号をＡＴＶあるいはパケット交換等のバースト多重伝送
網を用いて伝送する場合、伝送路での伝送誤り、バンフ
ァオーパフロー等によって伝送フレームの消失（セルあ
るいはパケットの廃棄）を生じることが避けられない。

これに対処する方法として、ネットワーク側に廃棄率が
異なる複数のチャネルを設けてこれらのチャネルに優先
順位をつけ、伝送すべき画像信号〔発明が解決しようと
する課題〕 画像信号をブロック単位で高能率符号化する画像符号化
装置においては、第４図に示されるように、前処理部（
Ａ／Ｄ変換部）２１でＡ／Ｄ変換された画像信号をソー
ス符号化部２２でブロック単位で符号化し、このソース
符号化部２２からの符号化画像信号を更にビデオマルチ
プレフフス符号化部２３において各種ブロック属性情報
と共に可変長符号化して所定の符号化列に多重化し、こ
の画像信号符号化列を音声信号等と多重化する多電化部
２４を介して伝送路に送出している。

この画像信号符号化列のフレーム構成が第５図に示され
る０図示の如く、フレームあるいはサブブロック等の処
理単位の先頭部分に同期検出用のユニークなパターン（
ユニークワードＵＷ）が挿入され、これに続いてブロッ
クラインヘッダが置かれ、さらに続いて各ブロックのブ
ロック属性情報と画素情報とが連続して配置される。

かかるフレーム構成の画像信号についてセルの廃棄が生
じた場合、その消失部分以降のブロック情報は画面の位
置関係が狂ってしまうため、それが数ブロック分だけの
廃棄であっても、その消失したブロック以降のブロック
の符号解読はできなくなり、基本的には次の処理単位の
ユニークワードＵＷが到来するまで符号解読が不可能と
なる。

この結果１例えばユニークワードをフレーム単位に設け
るものとすると、第６図に示されるように。

セル廃棄があった箇所以降の広い範囲（斜線部分）にわ
たって画面品質が劣化してしまう。

したがって本発明の目的は、伝送路でのセル廃棄等によ
って数ブロック分の画像信号が消失した場合でも、その
結果生じる再生画面の劣化が、その消失したブロック部
分のみに限定されるようにして２画質劣化が広範囲に及
ぶことを防止することにある。

〔課題を解決するための手段〕

本発明に係る画像符号化伝送装置は、ブロック単位で符
号化された画像信号をネットワーク側に設けられた廃棄
率が異なる複数のチャネルを介して伝送する画像符号化
伝送装置であって、高廃棄率側のチャネルにはブロック
の画像情報を伝送し。

低廃棄率側のチャネルには高廃棄率側のチャネルの画像
情報のブロックの構成情報を伝送するように構成される
。

また本発明に係る画像符号化伝送装置は、（−の形態と
して、上述の形態のｉｉｊ像符号化伝送装置において２
画素情報を高周波成分と低周波成分とに分離し、低周波
成分Ｆｌｊ素情報を低廃棄率チャネルを介して伝送し、
高周波成分画素情報を高廃棄率チャネルを介して伝送す
るように構成される。

〔作用〕

ネットワーク側では、複数のチャネル（例えば２チヤネ
ル）に優先順位を付けて、情報廃棄率が低いチャネル（
上位チャネル）と高いチャネル（下位チャネル）を設け
、これらのチャネルを用いて画像信号の多チヤネル符号
化伝送を行う。

第１図はこの場合の伝送画像信号の信号フォーマントの
一例を示す。

送信側では、１画面を多数のブロックに分割し。

ブロック単位に符号化を行って、各ブロックについて画
素情報Ｐを生成する。そして、下位チャネルでは各ブロ
ックの画素情報Ｐ、、Ｐ２−のみを順次に伝送する。一
方、上位チャネルでは１．下位チャネルで伝送した画素
情ｔｌｉｌＰ、、Ｐ２−にそれぞれ対応するブロックの
ブロック構成情報（例えば画素情報ｐ１．ｐ、−のビッ
ト数あるいはブロック属性情報など）を伝送する。

この結果、伝送路でのセル廃棄などによって下位チャネ
ルのブロック画素情報Ｐが数ブロックにわたり消失した
としても、受信例においては、上位チャネルを介して受
信したブロック構成情報に基づき２画面上のどの位置の
ブロックの画素情報が消失したかを知ることができる。

したがって情報廃棄されたブロック以降のブロックにつ
いても画面上における正しい配置位置が分かるので、こ
れらのブロックの画素情報を復号して画像再生すること
ができる。よって１画質の劣化の範囲は情報廃棄された
ブロックのみに限定することができ。

その情報廃棄されたブロック以降のブロックは画質劣化
を生じない。

また本発明の他の形態では、ブロックの画素情報Ｐを画
像再生に際してより重要な成分（例えば低周波成分）Ｐ
′と重要度の低い成分（例えば高周波成分）Ｐ′°とに
分離し、より重要度の高い成分Ｐ′を上位チャネルを介
して伝送する。このようにすると、下位チャネルで成る
ブロックにつき情報廃棄があった場合でも、消失するの
は重要度の低い画素情報成分Ｐ　１１のみであり、よっ
て受信側ではこのブロック部分についての画素情ｆｇＰ
’を上位チャネルを介して受信することができ、この画
素情報Ｐ′に基づいて、鮮明さはやや欠けるにしても画
像を再生することはできる。これにより情報廃棄が生じ
たブロック部分の画質劣化を少なく抑えることができる
。

〔実施例〕

以下１図面を参照しつつ本発明の詳細な説明する。

本発明の一実施例としての＠像符号化伝送装置が第２図
に示される。この実施例はネットワーク側でチャネルに
優先順位をつけることで廃棄率の高いチャネルと低いチ
ャネルを設ける多チヤネル符号化伝送方式に本発明装置
を用いたものであり。

ここではチャネル数を２チヤネルとしている。

第２図において、ｌはブロック単位の画像入力を離散コ
サイン変換して周波数成分の係数にする離散コサイン変
換器、２は離散コサイン変換器ｌの出力を低周波成分子
りと高周波成分子　ｏとに分離する係数分離器、２は高
周波成分子ｕをフレーム内符号化する量子化器からなる
フレーム内符号化器、４は低周波成分子りをフレーム間
符号化するフレーム間符号化器である。このフレーム間
符号化器４の構成は公知のものであり、減算器４１゜量
子化器４２．逆量子化器４３．加算器４４．フレームメ
モリ４５等を含み構成される。

５はフレーム内符号化器３の出力を可変長符号化するビ
デオマルチプレックス符号化器であり。

その出力信号は廃棄率が高いチャネル（下位チャネル）
を介してネットワークに送出される。６はフレーム間符
号化器４の出力とフレーム内符号化器３の出力が入力さ
れてこれらの符号化画像情報を各種ブロック属性情報と
共に可変長符号化するビデオマルチプレックス符号化器
であり、その出力信号は廃棄率が低いチャネル（上位チ
ャネル）を介してネットワークに送出される。

この実施例装置の動作が第３図を参照しつつ以下に説明
される。１画面を多数のブロックに分割したブロック画
像信号が離散コサイン変換器ｌに入力され、離散コサイ
ン変換されて周波数成分に変換される。この周波数成分
は、さらに係数分離墨２で低周波成分子りと高周波成分
子Ｈとに分離され、低周波成分子りについてはフレーム
間ｆｆ　号化器４でフレーム間符号化され、高周波成分
子ｎについてはフレーム内符号化器３でフレーム内符号
化され、それぞれビデオマルチプレクス符号化器６．５
に入力されて符号化列に多重化される。

第３図は上位チャネルおよび下位チャネルにおける多重
化符号化列のフレーム構成の例を示す図である。この例
では、上位チャネル側および下位チャネル側は共に、ブ
ロック単位で条件付画素補充を行い、さらに下位チャネ
ル側の無効情報はランレングス符号化されでいる。

ここで条件付画素補充は、現画面で符号化しようとする
ブロックについて、前画面の同位置のブロックとの誤差
を求め、この誤差が所定のしきい値よりも小さい場合に
は画面の動きが殆どなかったものとして［無効Ｊ情報の
みを送り、受信側では、この「無効」の場合には前画面
の同位置のブロックの画素情報を引き続き用いて再生画
面とするものである。誤差がしきい値よりも大きい場合
には［−有効」情報を送り、この「有効」情報に続いて
ブロックの画素情報を送る。

まず、上位チャネルでは、低周波係数側（フレーム間符
号化器４の出力側）のブロックが「有効」か「無効」か
の情報を送る。この場合、「有効」である場合には、第
１ブロツク、第３ブロツク等のように、低周波係数情報
■、■−を一緒に送り、「無効」である場合には第２ブ
ロツクのように「無効」情報のみを送る。

さらにこの上位チャネルでは、下位チャネル側の高周波
係数（フレーム内符号化器３例の出力）のブロックのブ
ロック属性情報を送る。ブロック属性情報としては、「
有効」か「無効」かの情報。

「有効」であれば高周波係数ブロックのビット数を含め
た情報である。ただし下位チャネルの無効情報はランレ
ングス符号化されている。すなわちラン長が「０」の場
合は高周波係数情報が「有効」であることを表し、この
場合、下位チャネルのビット数を一緒に送る。ラン長が
有限の数であれば高周波係数情報がそのブロック以降、
そのラン長にわたり「無効」であることを表す、第３図
の例では第２ブロツクでラン長が「９８」であり第２ブ
ロツクから第９９ブロツクまでが「無効」である場合を
示している。

下位チャネルでは高周波係数情報のみが送られる。ただ
し「無効」と判定されたブロックについては高周波係数
情報は送られない。第３図の例では第２ブロツクから第
９９ブロツクまでは「無効」であるので、高周波係数情
報は送られない。

以上のようにして上位チャネルを介して低周波係数情報
とその属性情報と高周波係数情報の属性情報とを送り、
下位チャネルを介して高周波係数情報を送るようにすれ
ば１例えばネ−／　）ワークにおける伝送フレームの消
失により廃棄率の高い下位チャネルの高周波係数情報■
が失われたとしても、上位チャネルで送った下位チャネ
ルのビット数情報および下位チャネルの無効ブロックの
ラン長によって高周波係数情報■が失われたことを知る
ことができ、それにより第２ブロツク以降の画面上での
再生位置が乱されることがなくなり、よって第２ブロツ
ク以降の下位チャネル情報を復号することができる。

消失ブロックの位置を検出するにはブロックの符号則の
乱れを用いることができる。すなわち。

ブロックの復号にあたり、符号化の際の符号則が乱れて
いればその位置からブロックの消失があったものと推定
することができる。この場合、上位チャネルからの下位
チャネルビット数情報に従い。

次のフレームのユニークワードの位置から逆方向に符号
化列をたどり、ブロック消失の終わりの位置を確定する
ことができる。

受信側では、ブロックの消失を検知したならば。

その廃棄されたデータ部分にゼロ情報を挿入して復号を
行う、このようにすればセル廃棄時には。

その廃棄データ部分の高周波成分のみが失われた形で復
号され、セル廃棄による影ツは他のブロックに及ばない
。また廃棄データ部分についても低周波係数情報が上位
チャネルを介して伝送されているので、鮮明さは欠ける
にしても最低限の画質の画像を再生することはできる。

なお、ネットワーク側で、廃棄されたデータ部分にダミ
ーデータを挿入してビット数を合わせるようにして送受
信端末間でデータ量を一定に保存すれば、より簡単に復
号することができる。

本発明の実施にあたっては種々の変形形態が可能である
０例えば上述の実施例では多チヤネル符号化方式のチャ
ネル数として２チヤネル伝送を用いたが、これに限らず
、チャネル数として３チヤネル以上を用いることも可能
である０例えば３チヤネルの場合には、チャネルに上位
チャネル、中位チャネル、下位チャネルの優先順位をつ
け、また画像情報を重要度が上位、中位、下位の情報に
分け、下位チャネルで下位の画素情報を送り、中位チャ
ネルで下位チャネルのブロック構成情報と中位画素情報
を送り、上位チャネルで中位チャネルのブロック構成情
報と上位画素情報とを送るようにする。

またブロック属性情報も実施例のものに限られず８例え
ば動ベクトル情報、フィルタ０Ｎ１０ＦＦ情報、フレー
ム内／フレーム間符号化情報などを送ることもできる。

さらに多チヤネル符号化伝送方式も実施例のものに限ら
ず種々の方式が利用可能である。またさらに１画素情報
の高能率符号化方式としても実施例のフレーム間符号化
方式とフレーム内符号化方式に限られるものではなく。

例えばフレーム内符号化方式の代わりに漏れ積分型フレ
ーム間符号化方式を用いるなどの変形例も可能である。

〔発明の効果〕

本発明によれば、伝送フレームの消失（セル。

パケット等の廃棄）によって数ブロック分の画像信号が
消失した場合でも、その結果化じる再生画面の劣化を、
その消失したブロック部分のみの最小限にくい止めるこ
とができ１画質劣化が広範囲に及ぶことを防止できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る原理説明図。 第２図は本発明の一実施例としての画像符号化伝送装置
のブロック図。 第３図は実施例装置の動作を説明するための上位チャネ
ルと下位チャネルのフレーム構成例を示す図。 第４図は従来の画像符号化伝送装置の構成例を示すブロ
ック図。 第５図は従来の多重符号化列を示す図、および第６図は
従来方式の問題点を説明するための図である。 図において。 １−ｊｌｒ＆Ｄ　＋　イｙ変換器 ２−係数分離器 ３−フレーム内符号化器 ４−フレーム間符号化器 ５．６−−ビデオマルチブレンクス符号化器４１−減算
器 ４２・−量子化器 ４３−逆量子化器 ４４−加算器 フレームメモリ 第２図 第４図 第６ 凶

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、ブロック単位で符号化された画像信号を、ネットワ
   ーク側に設けられた廃棄率が異なる複数のチャネルを介
   して伝送する画像符号化伝送装置であって、 高廃棄率側のチャネルにはブロックの画像情報を伝送し
   、 低廃棄率側のチャネルには該高廃棄率側のチャネルの画
   像情報のブロックの構成情報を伝送するように構成され
   た画像符号化伝送装置。 ２、画素情報を高周波成分と低周波成分とに分離し、低
   周波成分画素情報を低廃棄率チャネルを介して伝送し、
   高周波成分画素情報を高廃棄率チャネルを介して伝送す
   るように構成された請求項１に記載の画像符号化伝送装
   置。