JPH0799662A - 動画像信号伝送方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 動画像信号伝送方法において、リアルタイム
性を損なうことなく、画像圧縮方式として、時間軸方向
の符号化を用いた画像圧縮方式を採用することができる
ようにする。 【構成】 まず、画像信号は１フレーム毎に入力された
後、圧縮符号化される（ステップＳ１１，Ｓ１２）。次
に、圧縮されたフレームの信号が後続するフレームの参
照信号として用いられるかどうかをチェックする（ステ
ップＳ１３）。後続のフレームの参照信号となる場合に
は、圧縮信号をＴＣＰプロトコルを用いて伝送し（ステ
ップＳ１４）、参照信号とならない場合には、ＵＤＰプ
ロトコルを用いて伝送する（ステップＳ１５）。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、フレーム間相関あるい
はフィールド間相関といった時間軸方向の相関を利用す
ることにより、情報量を圧縮して動画像信号を伝送する
動画像信号伝送方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、情報量を圧縮して、動画像信号を
伝送する方法としては、例えば、“「ＴＣＰ／ＩＰ上で
のマルチメディア通信とその性能」（情報処理学会研究
報告vol.93,No.58,pp.59-66,93-os-60-9,1993.7.8 ）”
に記載されるような方法が知られている。

【０００３】図２は、この文献に記載される動画像信号
伝送方法を説明するための図である。

【０００４】図において、入力端子２０１から入力され
た動画像信号は、１フレーム毎にＪＰＥＧ圧縮部２０２
により圧縮され、ＵＤＰパケット化部２０３に送られ
る。このＵＤＰパケット部２０３では、入力データがセ
グメント化され、ＵＤＰパケットが生成される。このＵ
ＤＰパケットは、出力端子２０４より伝送路へ出力され
る。

【０００５】図３は、ＵＤＰパケット部２０３の動作を
説明するための図である。

【０００６】図において、ＪＰＥＧ圧縮部２０２から連
続して出力される圧縮データは、まず、ＵＤＰパケット
の大きさに合うようにセグメント化される。図では、フ
レーム２のデータが３個のセグメントに分割された場合
を示している。セグメント化されたデータは、ＵＤＰプ
ロコトルのためのヘッダを付加されて出力される。

【０００７】リアルタイム性が強く要求されるテレビ会
議などのシステムでは、受信データに誤りが発生した場
合であっても、再送によって古い画面を正しく送るよ
り、新しい画面を送ることが優先される。このため、こ
のようなシステムでは、プロトコルとしてＵＤＰプロト
コルが採用される。

【０００８】ＵＤＰプロトコルは、伝送途中でパケット
の廃棄や誤りがあった場合にも、データの再送を行わな
いプロトコルである。このプロトコルを採用するシステ
ムでは、パケットの欠落や誤りにより、受信側でフレー
ムが完成しない場合には、そのフレームを表示せず、こ
ま落としを行い、次のフレームを表示するようになって
いる。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
ＵＤＰプロトコルを用いた動画像信号伝送方法では、先
行するフレームのデータが正確に受信されない確率が高
いため、画像圧縮方式として、ＭＰＥＧに代表されるよ
うなフレーム間符号化を用いた画像圧縮方式を利用する
ことができず、ＪＰＥＧのようなフレーム内符号化を用
いた画像圧縮方式しか利用することができなかった。こ
れにより、一般に、情報発生量が小さいといわれる時間
軸方向の符号化を採用することができないため、充分な
圧縮率を得ることができなかった。

【００１０】この問題は、全てのフレームについて、Ｔ
ＣＰプロトコルに代表されるようなプロトコルに従って
送達確認を行い、受信側でパケットの廃棄や誤りが検出
された場合には再送する方式を採用すれば解決すること
ができる。

【００１１】しかし、このようにすると、データが正確
に受信される確率は高くなるが、伝送情報量が増加し、
リアルタイム性が失われるという問題が新たに生じる。

【００１２】そこで、この発明は、リアルタイム性を損
なうことなく、画像圧縮方式として、フレーム間符号化
のような時間軸方向の符号化を用いた画像圧縮方式を採
用することができる動画像信号伝送方法を提供すること
を目的とする。

【００１３】

【課題を解決するための手段】本発明は、伝送信号を、
後続する信号の参照信号となる第１の伝送信号と、参照
信号とならない第２の伝送信号に分離し、第１の伝送信
号と第２の伝送信号に異なる誤り制御方式を用いるよう
にしたものである。

【００１４】

【作用】本発明では、後続信号の参照信号となる信号は
高い確率で誤りなく受信されるので、画像圧縮方式とし
て時間軸方向の符号化を用いた圧縮方式を用いることが
できる。また、参照信号とならない信号に対しては、伝
送情報量が増加しないので、リアルタイム性を重要視し
た伝送が可能になる。

【００１５】

【実施例】以下、図面を参照しながら、本発明の実施例
を詳細に説明する。

【００１６】図１は、本発明の第１の実施例を示すフロ
ーチャートである。図において、画像信号は１フレーム
毎に入力された後、圧縮符号化される（ステップＳ１
１，Ｓ１２）。

【００１７】図４は、画像圧縮符号化の一例を説明する
ための図である。図示の例では、３フレーム毎にフレー
ム内符号化を行い、それ以外のフレームでは、前フレー
ムとのフレーム間符号化を行っている。ここで、フレー
ム内符号化とは、そのフレームだけの情報を用いて符号
化する方法であり、フレーム間符号化とは、フレーム間
差分の情報を用いて符号化する方法である。

【００１８】一般に、フレーム内符号化の方がフレーム
間符号化よりも情報発生量が多い。また、フレーム内符
号化画像は当該フレームの情報さえ受信できれば復号で
きるのに対し、フレーム間符号化画像は前フレームの情
報が受信できないと当該フレームの情報が受信できても
復号できない。

【００１９】次に、圧縮されたフレームの信号が後続す
るフレームの参照信号として用いられるかどうかをチェ
ックする（ステップＳ１３）。後続のフレームの参照信
号となる場合には、圧縮信号をＴＣＰプロトコルを用い
て伝送し（ステップＳ１４）、参照信号とならない場合
には、ＵＤＰプロトコルを用いて伝送する（ステップＳ
１５）。

【００２０】図５は、パケット化を説明するための図で
ある。フレームＡ，フレームＢの信号はＴＣＰヘッダを
付けて伝送される。フレームＣの信号はＵＤＰヘッダを
付けて伝送される。図では、各フレームが１つのパケッ
トで伝送される場合を示しているが、複数のパケットに
セグメント化されて伝送される場合もある。

【００２１】図４の例では、フレームＡはフレームＢの
参照フレームとなり、フレームＢはフレームＣの参照フ
レームとなる。フレームＣはどのフレームの参照フレー
ムにもならない。したがって、フレームＡとＢはＴＣＰ
プロトコルを用いて伝送し、フレームＣはＵＤＰプロト
コルを用いて伝送する。

【００２２】フレームＡが受信されないと、フレームＢ
は復号できず、フレームＢが受信されないと、フレーム
Ｃは復号できない。しかしながら、フレームＣが受信で
きなくても、後続するフレームに影響がない。そこで、
フレームＣのパケットが廃棄されたり、誤った場合に
は、リアルタイム性を重視し、データの再送要求はせ
ず、こま落としをして、次の圧縮信号Ｄの伝送を開始す
るのである。

【００２３】図６は、再送プロトコルを説明するための
図である。ＴＣＰプロトコルで伝送されるパケットに対
しては、受信側で、誤り検出を行い、誤りの発生を検出
した場合には、送信側に再送を要求する。ＵＤＰプロト
コルで伝送されるパケットに対しては、誤り制御を行わ
ない。

【００２４】図６では、まず、フレームＡの信号が伝送
される。フレームＡの信号はＴＣＰプロトコルを用いて
伝送されるので、受信側で誤りのチェックが行われる。
誤りがない場合には、送信側にＡｃｋ（肯定応答）信号
が返され、送信側は引き続きフレームＢの信号を伝送す
る。

【００２５】フレームＢの信号に誤りが検出されると、
送信側にＮａｃｋ（否定応答）信号が返される。送信側
は、Ｎａｃｋ信号を受けとると、もう一度、フレームＢ
の信号を伝送する。

【００２６】フレームＢの信号に対して、Ａｃｋ信号が
返されると、送信側は、フレームＣの信号の伝送を開始
する。このフレームＣの信号は、ＵＤＰプロトコルで伝
送されるので、誤り制御は行われない。したがって、送
信側は、Ａｃｋ信号が返ってくるのを待たずに、フレー
ムＤの信号を送信する。

【００２７】フレームＣの信号に誤りが発生した場合に
は、このフレームＣの信号は廃棄される。これにより、
受信側では、フレームＣの部分をこま落としした状態
で、画像が表示される。

【００２８】本実施例では、これらの操作が繰り返され
て、連続する画像信号が伝送される。

【００２９】以上詳述したこの実施例によれば、後続す
るフレームの参照信号として用いられる信号に対して
は、強い誤り保護を行うので、この信号は高い確率で正
確に受信される。したがって、前フレームの誤りが後続
のフレームに伝搬するのを抑えることができるので、フ
レーム間符号化を用いた画像圧縮方式を圧縮符号化方式
として用いることが可能となる。

【００３０】また、参照信号とならない信号に対して
は、伝送情報量が増加しないので、リアルタイム性を重
要視した伝送が可能になる。

【００３１】さらに、プロトコルの種類を切り替えるこ
とにより、誤り制御方式を切り替えるようにしたので、
後続フレームの参照信号となる信号に誤りがあった場合
は、その再送がなされる。これにより、この信号が正確
に受信される確率を非常に高いものにすることができ
る。

【００３２】図７は、本発明の第２の実施例を示すフロ
ーチャートである。なお、図７において、先の図１と同
一ステップには、同一符号を付す。

【００３３】第１の実施例では、後続するフレームの参
照信号として用いるかどうかに基づいて、プロトコルの
種類を切り替えることにより、誤り制御方式を切り替え
ていく場合を説明した。

【００３４】これに対し、第２の実施例では、後続する
フレームの参照信号として用いるかどうかに基づいて、
誤り訂正能力が異なる誤り訂正符号を用いることによ
り、誤り制御方式を切り替えるようになっている。

【００３５】後続フレームの参照信号として用いられる
場合、圧縮信号は、５個の誤り訂正が可能なＢＣＨ（３
１，１１）符号を用いて符号化される（ステップＳ１
６）。これに対し、参照信号として用いられない場合
は、１個の誤り訂正が可能なＢＣＨ（１５，１１）符号
を用いて符号化される（ステップＳ１７）。

【００３６】図８は、誤り訂正符号化を説明するための
図である。

【００３７】参照信号として用いられる例えばフレーム
Ａの信号は、１１ビット毎に分割され、２０ビットの検
査符号を付けて伝送される。これに対し、参照信号とし
て用いられないフレームＣの信号は、１１ビット毎に分
割され、４ビットの検査符号を付けて伝送される。

【００３８】受信側では、送信側で付加された検査符号
を利用して誤りが発生した場合の誤り訂正を行う。

【００３９】このような構成においても、後続フレーム
の参照信号として用いられる信号に対しては、強い誤り
保護を行うことができので、第１の実施例と同様、フレ
ーム間符号化を用いた画像圧縮方式を圧縮符号化方式と
して用いることが可能となる。

【００４０】なお、以上の説明では、時間軸方向の符号
化を用いた画像圧縮方式として、フレーム間符号化を用
いた画像圧縮方式を用いる場合を説明したが、この発明
では、これ以外の時間軸方向の符号化、例えば、フィー
ルド間符号化を用いた画像圧縮方式を用いるようにして
もよい。

【００４１】また、以上の説明では、誤り訂正符号の組
合せとして、ＢＣＨ（３１，１１）符号とＢＣＨ（１
５，１１）符号の組合せを用いる場合を説明したが、こ
の発明では、誤り訂正能力に差をつけることができる組
合せであれば、その他の誤り訂正符号の組合せを用いる
ようにしてもよい。

【００４２】

【発明の効果】以上詳細に説明したように、本発明で
は、後続信号の参照信号として用いられる信号に対して
は強い誤り保護を行うので、この信号は高い確率で正確
に受信される。したがって、先行する信号の誤りが後続
信号に伝搬することが抑えられるので、時間軸方向の符
号化を用いた画像圧縮方式を圧縮符号化方式として用い
ることが可能になる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の第１の実施例を示すフローチャート
である。

【図２】 従来の動画像信号伝送方法を説明するための
図である。

【図３】 ＵＤＰパケット化部の動作を説明するための
図である。

【図４】 第１の実施例における画像符号圧縮化を説明
するための図である。

【図５】 第１の実施例におけるパケット化を説明する
ための図である。

【図６】 第１の実施例における再送プロトコルを説明
するための図である。

【図７】 本発明の第２の実施例を示すフローチャート
である。

【図８】 第２の実施例における誤り訂正符号化を説明
するための図である。

【符号の説明】

Ａ、Ｂ，Ｃ，Ｄ…フレーム。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 時間軸方向の相関を利用することによ
   り、情報量を圧縮して動画像信号を伝送する動画像信号
   伝送方法において、 伝送信号を、後続する信号の参照信号となる第１の伝送
   信号と、後続する信号の参照信号とならない第２の伝送
   信号に分離し、 第１の伝送信号と第２の伝送信号に異なる誤り制御方式
   を用いることを特徴とする動画像信号伝送方法。