JPH08336143A - Image signal transmission system and image signal transmission device used therefor - Google Patents
Image signal transmission system and image signal transmission device used thereforInfo
- Publication number
- JPH08336143A JPH08336143A JP14014095A JP14014095A JPH08336143A JP H08336143 A JPH08336143 A JP H08336143A JP 14014095 A JP14014095 A JP 14014095A JP 14014095 A JP14014095 A JP 14014095A JP H08336143 A JPH08336143 A JP H08336143A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- cell
- signal
- priority
- unit
- image signal
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Landscapes
- Image Processing (AREA)
- Compression Or Coding Systems Of Tv Signals (AREA)
- Compression, Expansion, Code Conversion, And Decoders (AREA)
- Data Exchanges In Wide-Area Networks (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】ATM網で発生するセル損失による画質の劣化
が軽微で高品質な画像を送受する画像信号伝送システム
及び送信装置を提供する。
【構成】送信部の符号化部2は、フレーム間予測を基本
とする画像信号の高能率符号化の予測誤差信号の信号パ
ワーPEを計測し、この信号パワーPEの大きい領域の符号
化データVCはセル損失率の低い優先セルに、信号パワ
ーPEの小さい領域の符号化データはセル損失率の高い非
優先セルに割り当てて伝送し、受信部の復号部7では、
セル損失の発生した領域は前フレーム信号の動き補償処
理で生成した補間信号で置換するMC補間修整の誤り修
整を行う。
【効果】セル損失に起因した画質劣化が極めて軽微なた
め、高速ディジタル網による各種画像サービスの高品質
化に顕著な効果を得ることができる。
(57) [Abstract] [PROBLEMS] To provide an image signal transmission system and a transmission device for transmitting and receiving high-quality images with little deterioration in image quality due to cell loss occurring in an ATM network. A coding unit 2 of a transmission unit measures a signal power PE of a prediction error signal for high-efficiency coding of an image signal based on inter-frame prediction, and coded data VC in an area where the signal power PE is large. Is a priority cell with a low cell loss rate, the coded data in the area with a small signal power PE is assigned to a non-priority cell with a high cell loss rate and transmitted, and in the decoding unit 7 of the receiving unit,
In the area where the cell loss occurs, the error correction of the MC interpolation correction for replacing the area with the interpolation signal generated by the motion compensation processing of the previous frame signal is performed. [Effect] Since the deterioration of image quality due to cell loss is extremely slight, a remarkable effect can be obtained in improving the quality of various image services by the high-speed digital network.
Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、画像信号伝送システム
及びそれに用いる送信装置に係り、特に、フレーム間相
関を利用した高能率符号化により情報量を圧縮した画像
データをATM(Asynchronous Transfer Mode)網で伝
送するに好適な画像信号の伝送システム及び送信装置に
関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an image signal transmission system and a transmitter used therefor, and more particularly, to ATM (Asynchronous Transfer Mode) of image data whose information amount has been compressed by high efficiency coding utilizing inter-frame correlation. The present invention relates to a transmission system and a transmission device for an image signal suitable for transmission on a network.
【0002】[0002]
【従来の技術】次世代の高速ディジタル網である広帯域
サービス総合ディジタル網(ISDN)の実現手段とし
てATM網が考えられている。ATM網では、情報はセ
ルと呼ばれる一定バイト数の共通フォーマットの伝送単
位に変換され、ラベル多重技術を用いて伝送及び交換を
行う。そして、任意の伝送レートの設定が可能となるほ
か、可変レートによる伝送も可能である。一方、高能率
符号化された画像情報の情報量は、画像の内容により変
動する。このため、ATM網による画像情報の伝送で、
可変レートの符号化による伝送画質の向上や、網の有効
活用を図ることが期待できる。2. Description of the Related Art An ATM network is considered as a means for realizing a broadband service integrated digital network (ISDN) which is a next-generation high-speed digital network. In the ATM network, information is converted into a transmission unit of a common format having a fixed number of bytes called a cell, and the label multiplexing technique is used for transmission and exchange. In addition to setting an arbitrary transmission rate, variable rate transmission is also possible. On the other hand, the information amount of the high-efficiency coded image information varies depending on the content of the image. Therefore, the transmission of image information over the ATM network
It is expected that the transmission image quality will be improved by variable-rate encoding and that the network will be used effectively.
【0003】しかし、ATM網では、統計多重効果を利
用しているため、網の輻輳時にはセル損失が発生する場
合がある。一方、画像信号の高能率符号化では、フレー
ム間予測を基本とした符号化を行うため、セル損失によ
る伝送情報の欠落により、いったん受信画像にエラーが
生じると、セル損失が発生した時点の画面のみならず、
それ以後の画面にも大きな画質劣化を与えるという問題
がある。このため、ATM網による高能率符号化された
画像データの伝送においては、セル損失による画質劣化
を回避するための対策が必要になる。そして、様々なセ
ル損失対策が検討されている。例えば、テレビジョン学
会誌 Vol.46、 No.3, pp267〜275(1992年3月)において
論じられている。例えば、BHC符号などのブロック型
符号で誤り訂正符号化された信号を複数セルにビット単
位に順次分割し、セル損失によるバースト誤りを短ビッ
ト長の誤りに変換して訂正を行うセルインタリーブ法、
予測符号化において予測係数を非完全積分型とするリー
ク予測法、画像情報を複数の階層の情報に分割し伝送す
る階層符号化法等がある。However, since the ATM network utilizes the statistical multiplexing effect, cell loss may occur when the network is congested. On the other hand, in high-efficiency coding of image signals, since coding based on interframe prediction is performed, once an error occurs in the received image due to the loss of transmission information due to cell loss, the screen at the time when cell loss occurred As well,
There is a problem that the image quality is greatly deteriorated on the subsequent screens. For this reason, in the transmission of high-efficiency-coded image data by the ATM network, it is necessary to take measures to avoid image quality deterioration due to cell loss. Then, various cell loss countermeasures are being studied. For example, it is discussed in Journal of Television Society Vol.46, No.3, pp267-275 (March 1992). For example, a cell interleave method in which a signal error-correction-coded by a block-type code such as a BHC code is sequentially divided into a plurality of cells on a bit-by-bit basis, and a burst error due to cell loss is converted into an error having a short bit length for correction.
In the predictive coding, there are a leak prediction method in which a prediction coefficient is a non-perfect integral type, a hierarchical coding method in which image information is divided into a plurality of layers of information and transmitted.
【0004】[0004]
【発明が解決しようとする課題】上記セルインタリーブ
法は遅延時間が増加する、階層符号化法やリーク予測法
は符号化効率が低下する等の問題を有している。また、
上記文献に記載のセル損失対策の多くは、ビデオ符号化
の国際標準規格であるH.261,MPEG1,MPE
G2等の符号化に適用するには、何らかの変更や改修を
必要とするという問題がある。例えば、上記階層符号化
法では上記国際標準規格の外に、量子化器の入出力差を
より細かい量子化器を用いて再符号化し、その符号化出
力を拡張データとして伝送する。The cell interleave method has a problem that the delay time increases, and the hierarchical coding method and the leak prediction method have a problem that the coding efficiency decreases. Also,
Most of the cell loss countermeasures described in the above document are H.264, which is an international standard for video coding. 261, MPEG1, MPE
There is a problem in that some kind of change or modification is required in order to apply it to encoding such as G2. For example, in the hierarchical coding method, in addition to the international standard, the input / output difference of the quantizer is recoded using a finer quantizer, and the coded output is transmitted as extended data.
【0005】本発明の目的は、上述したセル損失対策が
抱えている問題の解決を図り、セル損失に起因する画質
劣化が極めて軽微である画像信号の伝送システム及びそ
れに使用する送信装置を提供することにある。本発明の
他の目的は、国際標準規格のビデオ符号化に何等の変更
や改修を加えることなく適用できるセル損失対策の機能
を備えた画像信号の伝送システム及びそれに使用する送
信装置を提供することにある。An object of the present invention is to solve the above-mentioned problem of the cell loss countermeasure, and to provide a transmission system of an image signal in which the image quality deterioration caused by the cell loss is extremely small and a transmission device used therefor. Especially. Another object of the present invention is to provide an image signal transmission system having a cell loss countermeasure function which can be applied to the video coding of the international standard without any change or modification, and a transmitter used therefor. It is in.
【0006】[0006]
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明の画像信号伝送システムにおいては、送信部
は、画像信号のフレーム間予測の予測誤差成分の信号パ
ワーを計測し、計測した信号パワーがスレッショルドレ
ベル未満の領域の符号化データに対しては、相対的にセ
ル損失率の高い非優先セル又は非優先チャネルを割り当
て、計測した信号パワーが大きくスレッショルドレベル
以上の領域の符号化データに対しては、セル損失率の低
い優先セル又は優先チャネルを割り当てる優先・非優先
セル割り当ての割当手段を設けた。In order to achieve the above object, in the image signal transmission system of the present invention, the transmitting unit measures the signal power of the prediction error component of the inter-frame prediction of the image signal and measures the measured signal. For coded data in areas where the power is below the threshold level, non-priority cells or non-priority channels with a relatively high cell loss rate are assigned, and coded data in areas where the measured signal power is large and above the threshold level is assigned. On the other hand, a priority / non-priority cell allocation means for allocating a priority cell or a priority channel having a low cell loss rate is provided.
【0007】好ましくは、上記割当手段は、単位時間当
たりの符号化データ量を計測し、上記計測値が小さい時
にはスレッショルドレベルを低く、上記計測値が大きい
時にはスレッショルドレベルを高くするように、上記計
測値に応じてスレッショルドレベルを適応的に変化させ
て設定する可変手段を設ける。Preferably, the allocating means measures the encoded data amount per unit time, and lowers the threshold level when the measured value is small, and raises the threshold level when the measured value is large. Variable means is provided for adaptively changing and setting the threshold level according to the value.
【0008】受信部では、セル損失の発生した領域の画
像を、前フレームの信号の動き補償処理で生成した補間
信号で置換する動き補償(MC)補間修整の誤り修整処
理手段を設ける。The receiving unit is provided with a motion compensation (MC) interpolation correction error correction processing means for replacing the image in the area where cell loss has occurred with the interpolation signal generated in the motion compensation processing of the signal of the previous frame.
【0009】本発明における高能率符号化は国際標準規
格のH.261又はMPEG1もしくはMPEG2によ
るビデオ符号化が好ましいが、国際標準規格による符号
化に限定されない。また、MPEG2によるビデオ符号
化を行う場合、上記優先・非優先セル割り当ての手段
は、符号化部の入力画像信号系列と動き補償予測信号の
差分を求め、上記差分が所定のスレッショルドレベル未
満の領域ではその符号化データをセル損失率の高い非優
先セルに、所定のスレッショルドレベル以上の領域では
その符号化データを上記非優先セルのセル損失率より低
いセル損失率の優先セルにそれぞれ割り当てるように構
成してもよい。また、セルは優先・非優先セルの識別モ
ードが付加されるように規定されているATM網のセル
を利用することが望ましいが、これに限定されず、可変
定バイト数のパケットでも良い。The high-efficiency coding in the present invention is based on the international standard H.264. Video coding according to H.261 or MPEG1 or MPEG2 is preferred, but not limited to coding according to international standards. Further, when performing video coding by MPEG2, the means for assigning priority / non-priority cells obtains a difference between the input image signal sequence of the encoding unit and the motion compensation prediction signal, and the difference is less than a predetermined threshold level. Then, the coded data is assigned to a non-priority cell with a high cell loss rate, and in the area above a predetermined threshold level, the coded data is assigned to a priority cell with a cell loss rate lower than the cell loss rate of the non-priority cell. You may comprise. Further, it is desirable to use the cells of the ATM network in which the identification mode of the priority / non-priority cells is added as the cell, but the cell is not limited to this and may be a packet of a variable constant number of bytes.
【0010】[0010]
【作用】作用の説明に先立ち、本発明におけるセル損失
対策の概念を図9で説明する。図9は、画像情報におけ
るフレーム間の予測誤差成分の信号パワーとMC補間修
整で得られる画質との関係を定性的に示したものであ
る。図中の横軸は予測誤差成分、すなわち、原信号と前
フレームの信号の動き補償で生成した予測信号との誤差
成分の信号パワーである。縦軸はMC補間修整、すなわ
ち上記予測信号で置換する誤り修整処理を行った画像の
画質を示す。信号パワーの小さい領域では、原信号と予
測信号とはほぼ一致する。このため、MC補間修整で得
られる画像は原画像とほとんど同等の画質となり、劣化
はほとんど検知できない。従って、この領域ではセル損
失の発生した画像をMC補間修整しても画質の劣化は極
めて少ない。一方、信号パワーの大きい領域では、原信
号と予測信号とには顕著な有意差がある。このため、M
C補間修整で得られる画像は原画像と明らかに異なり、
画質が大きく劣化する。従って、この領域ではセル損失
の発生した画像をMC補間修整した画像は画質劣化が顕
著になる。Before explaining the operation, the concept of the cell loss countermeasure in the present invention will be explained with reference to FIG. FIG. 9 qualitatively shows the relationship between the signal power of the prediction error component between frames in the image information and the image quality obtained by the MC interpolation modification. The horizontal axis in the figure represents the prediction error component, that is, the signal power of the error component between the original signal and the prediction signal generated by motion compensation of the signal of the previous frame. The vertical axis represents the image quality of the image subjected to the MC interpolation modification, that is, the error modification processing for replacing with the prediction signal. In a region where the signal power is small, the original signal and the predicted signal almost match. Therefore, the image obtained by the MC interpolation correction has almost the same image quality as the original image, and the deterioration can hardly be detected. Therefore, in this area, deterioration of the image quality is extremely small even if the image in which the cell loss occurs is subjected to MC interpolation modification. On the other hand, in the region where the signal power is large, there is a significant significant difference between the original signal and the predicted signal. Therefore, M
The image obtained by C interpolation modification is clearly different from the original image,
The image quality is greatly degraded. Therefore, in this region, the image quality of the image in which the cell loss has occurred is subjected to the MC interpolation modification becomes remarkable.
【0011】そこで、本発明では予測誤差成分の信号パ
ワーの小さな画像のデータはセル損失率の高い非優先セ
ルに割り当て、信号パワーの大きな画像のデータはセル
損失率の低い優先セルに割り当てるセル損失対策を行な
い、画質劣化の少ない画像の送受信を実現する。すなわ
ち、予測誤差成分の信号パワーがスレッショルドレベル
ET未満の小さい領域では符号化データをセル損失率の
高い非優先セルに割り当て、スレッショルドレベルET
以上の大きな領域では符号化データをセル損失率の低い
優先セルに割り当てるセルの優先・非優先割り当てを行
い、ATM網でのセル損失の発生を主として予測誤差成
分の信号パワーの小さい領域の符号化データに限定する
ことができる。Therefore, according to the present invention, image data having a small signal power of a prediction error component is assigned to a non-priority cell having a high cell loss rate, and image data having a large signal power is assigned to a priority cell having a low cell loss rate. Take measures to achieve the transmission and reception of images with little deterioration in image quality. That is, in a small region where the signal power of the prediction error component is less than the threshold level ET, the coded data is assigned to the non-priority cell with a high cell loss rate, and the threshold level ET
In the above large area, the coded data is assigned to the priority cell having a low cell loss rate by priority / non-priority assignment, and the occurrence of cell loss in the ATM network is mainly encoded in the area where the signal power of the prediction error component is small. Can be limited to data.
【0012】受信部では、MC補間修整の誤り修整処理
により画質劣化を許容限界内の画質の範囲におさめるこ
とができる。また、スレッショルドレベルETの設定
を、単位時間当たりの符号化データの発生量の少ない領
域では、スレッショルドレベルETをさらに小さなET
1に設定することで、MC補間修整による画質の劣化を
検知限界内の極めて高品質な範囲内におさえることがで
きる。In the receiving unit, the image quality deterioration can be suppressed within the allowable image quality range by the error correction process of the MC interpolation modification. In addition, the threshold level ET is set to a smaller threshold level ET in a region where the amount of encoded data generated per unit time is small.
By setting the value to 1, the deterioration of the image quality due to the MC interpolation modification can be suppressed within an extremely high quality range within the detection limit.
【0013】本発明では、国際標準規格であるH.26
1,MPEG1,MPEG2等の既に知られた符号化よ
る画像データをセルに分割するときに、優先セル、非優
先セルに割り当てるのみであるため、他に変更や改修を
行うことなく、ATM網で発生するセル損失による画質
の劣化が軽減できる。In the present invention, the H.264 standard, which is an international standard, is used. 26
When dividing image data by already known encoding such as 1, MPEG1 and MPEG2 into cells, it is only assigned to priority cells and non-priority cells, so that the ATM network can be used without any change or modification. It is possible to reduce deterioration of image quality due to cell loss that occurs.
【0014】[0014]
【実施例】図1は本発明による画像信号の伝送システム
の第1の実施例の全体ブロック構成図である。本実施例
は、セルの優先・非優先割り当てを行って伝送するに好
適なものである。1 is an overall block diagram of a first embodiment of an image signal transmission system according to the present invention. The present embodiment is suitable for performing priority / non-priority cell allocation for transmission.
【0015】入力画像信号VSは、前処理部1でフォー
マット変換等の信号処理を行い、所定の符号化フレーム
の信号系列S1に変換する。すなわち、アナログ画像信
号をA/D変換、符号化形式に適合するためのフォーマ
ット変換、画面並び変えを行う。The input image signal VS is subjected to signal processing such as format conversion in the preprocessing unit 1 to be converted into a signal sequence S1 of a predetermined coded frame. That is, the analog image signal is subjected to A / D conversion, format conversion for adapting to the encoding format, and screen rearrangement.
【0016】符号化部2は、信号系列S1に対して所定
の高能率符号化処理、例えば国際標準規格のH.26
1、MPEG1又はMPEG2に準拠したビデオ符号化
を行い、符号化データVCを出力する。また、符号化の
過程で得られるフレーム間の予測誤差信号PEを出力す
る(その詳細な構成は図2によって説明する)。The encoding unit 2 performs a predetermined high-efficiency encoding process on the signal sequence S1, for example, H.264 of the international standard. 26
1, video coding conforming to MPEG1 or MPEG2 is performed, and coded data VC is output. It also outputs the inter-frame prediction error signal PE obtained in the encoding process (the detailed configuration will be described with reference to FIG. 2).
【0017】セルモード設定部3は、例えば符号化の単
位であるマクロブロック毎に予測誤差信号PEの信号パ
ワーを計測する。そして、計測した信号パワーが所定の
スレッショルドレベルET未満の時は“0”、ET以上
の時は“1”の信号をセルモード信号CMとして出力す
る(その詳細な構成は図3によって説明する)。The cell mode setting unit 3 measures the signal power of the prediction error signal PE for each macroblock which is a unit of coding, for example. Then, a signal of "0" is output as a cell mode signal CM when the measured signal power is less than a predetermined threshold level ET, and a signal of "1" is output when the measured signal power is ET or more (the detailed configuration will be described with reference to FIG. 3). .
【0018】パケット化部4は、符号化データVCに対
して、主にランダム符号誤りを訂正するための検査ビッ
ト情報の付加と、セル損失の発生した位置を受信側で検
出するためのシーケンスナンバー情報の付加を行ない、
48バイトを単位とするデータ信号系列に分割する。そ
して、このデータ信号系列に5バイトのATMヘッダを
付加して53バイトからなるATMセルを構成する。こ
の時、ATMセルヘッダ部のセル優先フラグCLP(Cel
l Loss Priority)は、セルモード信号CMが“0”の場
合はセル損失率の高い非優先セル、“1”の場合はセル
損失率の低い優先セルのモードに設定する。そして、優
先・非優先セルの割り当てを行ったセルを伝送データ系
列TDとしてATM網5に送出する。The packetizing unit 4 adds check bit information mainly for correcting a random code error to the coded data VC and a sequence number for detecting the position where the cell loss occurs on the receiving side. Add information,
The data signal sequence is divided into units of 48 bytes. Then, an ATM header of 5 bytes is added to this data signal sequence to form an ATM cell of 53 bytes. At this time, the cell priority flag CLP (Cel
l Loss Priority) is set to a mode of a non-priority cell having a high cell loss rate when the cell mode signal CM is “0” and a priority cell having a low cell loss rate when the cell mode signal CM is “1”. Then, the cells to which the priority / non-priority cells are assigned are transmitted to the ATM network 5 as the transmission data series TD.
【0019】ATM網5により伝送・交換された伝送デ
ータ系列RDは、デパケット化部6で各セルのシーケン
スナンバー情報をもとにデータ信号系列の統合、符号誤
りの訂正を行い、符号化データVCCを復号する。な
お、この復号処理では、セル損失を検出した領域のデー
タ信号系列に対しては0のデータで置き換える復号を行
う。The transmission data sequence RD transmitted / exchanged by the ATM network 5 is subjected to data signal sequence integration and code error correction in the depacketizing section 6 based on the sequence number information of each cell to obtain the encoded data VCC. To decrypt. In this decoding process, the data signal sequence in the area where the cell loss is detected is replaced with 0 data.
【0020】復号化部7は、符号化とは逆の復号化の信
号処理を行い、符号化フレームの信号系列S2を復号す
る。なお、セル損失の発生している領域は、予測誤差信
号成分が零の復号処理を行う。この領域の信号は前フレ
ームの信号の動き補償処理で生成した予測信号で置換す
るMC補間修整の誤り修整処理を行い、画像を復号す
る。後処理部8は、画像信号のフォーマットに変換する
信号処理を行い、その出力にセル損失による画質の劣化
が極めて少ない復号画像信号VSDを得る。The decoding section 7 performs a signal processing of decoding which is the reverse of the coding, and decodes the signal sequence S2 of the coded frame. It should be noted that the region where cell loss has occurred is subjected to a decoding process in which the prediction error signal component is zero. The signal in this area is subjected to error correction processing of MC interpolation correction for replacing with the prediction signal generated in the motion compensation processing of the signal of the previous frame, and the image is decoded. The post-processing unit 8 performs signal processing for conversion into an image signal format, and obtains at its output a decoded image signal VSD with very little deterioration in image quality due to cell loss.
【0021】以下、本実施例の主要なブロック部につい
ての説明を行う。図2は、符号化部2の構成を示すブロ
ック図で、国際標準規格MPEG2によるビデオ符号化
を行うものである。この符号化では、フレーム内の符号
化を行うIピクチャ、フレーム間の一方向予測を行うP
ピクチャ、双方向予測を行うBピクチャの符号化モード
を有する。符号化部2の構成は従来知られている回路と
同様である。The main block portions of this embodiment will be described below. FIG. 2 is a block diagram showing the configuration of the encoding unit 2, which performs video encoding according to the international standard MPEG2. In this encoding, an I picture for encoding within a frame and a P for performing unidirectional prediction between frames are used.
It has a coding mode for pictures and B pictures for bidirectional prediction. The configuration of the encoding unit 2 is similar to that of a conventionally known circuit.
【0022】減算部9は、Iピクチャ時は信号系列S1
の信号、P、Bピクチャ時は信号系列S1から動き補償
予測信号PSを減算した信号を予測誤差信号PEとして
出力する。信号PEの一方は、後述するセルモード設定
部3(図3)での優先・非優先セルの割り当てを制御す
るセルモード信号の生成に使用する。DCT変換部10
は、8ライン×8画素からなるブロックを単位に、8行
×8列のDCT変換行列との行列演算を行い、変換係数
信号S10を生成する。量子化部11は、所定の量子化
の特性で量子化処理を行い、量子化係数信号S11に変
換する。The subtracting section 9 uses the signal sequence S1 for the I picture.
Signal, a signal obtained by subtracting the motion compensation prediction signal PS from the signal sequence S1 for P and B pictures is output as a prediction error signal PE. One of the signals PE is used to generate a cell mode signal that controls allocation of priority / non-priority cells in the cell mode setting unit 3 (FIG. 3) described later. DCT converter 10
Performs a matrix operation with a DCT transform matrix of 8 rows × 8 columns in units of a block consisting of 8 lines × 8 pixels to generate a transform coefficient signal S10. The quantization unit 11 performs a quantization process with a predetermined quantization characteristic and converts it into a quantization coefficient signal S11.
【0023】信号S11の一方は、予測信号を生成する
ために使用する。すなわち、逆量子化部12での逆量子
化の信号処理と、IDCT変換部13でのDCT逆変換
行列による行列演算処理とで予測誤差信号S12を復号
する。加算部14は、Iピクチャ時は予測誤差信号S1
2を、P,Bピクチャ時は動き補償予測信号PSを加算
した信号を出力し、復号した符号化フレームの信号S1
3を得る。信号S13はメモリ部15で1フレームの期
間遅延させ、出力信号S14をもとにMC処理部17で
は動きベクトルMVによる動き補償の信号処理を行い、
動き補償予測信号PSを生成する。MV検出部16は、
ブロックマッチング等の信号処理で動きベクトルMVを
検出する。一方、VLC部18は、量子化係数信号S1
1の可変長符号化とランレングス符号化、動きベクトル
MVの可変長符号化などの所定の符号化処理を行い、符
号化データVCを生成する。One of the signals S11 is used to generate a prediction signal. That is, the prediction error signal S12 is decoded by the inverse quantization signal processing in the inverse quantization unit 12 and the matrix calculation processing by the DCT inverse transformation matrix in the IDCT conversion unit 13. The adder unit 14 calculates the prediction error signal S1 for the I picture.
2 is a P- and B-picture, a signal to which a motion-compensated prediction signal PS is added is output, and a decoded encoded frame signal S1 is output.
Get 3. The signal S13 is delayed in the memory section 15 for one frame period, and the MC processing section 17 performs motion compensation signal processing by the motion vector MV based on the output signal S14.
A motion compensation prediction signal PS is generated. The MV detector 16
The motion vector MV is detected by signal processing such as block matching. On the other hand, the VLC section 18 uses the quantized coefficient signal S1.
A predetermined coding process such as a variable length coding of 1, a run length coding, and a variable length coding of the motion vector MV is performed to generate coded data VC.
【0024】図3は、セルモード設定部3の構成を示す
ブロック図(a)及びその動作概略図(b)である。同
図(a)に示すように、2乗部19と積算部20と設定部
21との縦続接続で構成する。予測誤差信号PEは、2
乗部19で2乗演算を行い信号パワーの成分の信号S1
5に変換する。積算部20は、例えば符号化の単位であ
るマクロブロック毎に信号S15の積算を行い、マクロ
ブロック当たりの信号パワーS16を出力する。設定部
21は、同図(b)の特性にしたがい、信号パワーS16
がスレッショルドレベルET未満の時は“0”、ET以
上の時は“1”のセルモード信号CMを出力する。な
お、2乗部19は、単に信号の絶対値化を行う信号処理
で実現することも可能である。FIG. 3 is a block diagram (a) showing the configuration of the cell mode setting unit 3 and its operation schematic diagram (b). As shown in FIG. 3A, the squaring unit 19, the integrating unit 20, and the setting unit 21 are connected in cascade. The prediction error signal PE is 2
The squaring unit 19 performs a square operation to obtain the signal S1 of the signal power component.
Convert to 5. The integrating unit 20 integrates the signal S15 for each macroblock which is a unit of encoding, and outputs the signal power S16 for each macroblock. The setting unit 21 sets the signal power S16 according to the characteristics shown in FIG.
When it is less than the threshold level ET, a cell mode signal CM of "0" is output, and when it is more than ET, a cell mode signal CM of "1" is output. Note that the squaring unit 19 can also be realized by signal processing that simply converts the signal into an absolute value.
【0025】図4及び図5は、パケット化部4の構成を
示すブロック図及びその各部の信号構成図である。符号
化データVCとセルモード信号CMは、バッファ部22
に書込む。バッファ部22の読出しは、図5に示すよう
に、誤り訂正符号の情報ビットを単位に行い、情報ビッ
トの信号系列S17を生成する。FEC部23は、情報
ビットに対する誤り訂正符号の検査ビットFECを生成
し、これを付加して符号長が188バイトの信号S18
を構成する。なお、誤り訂正符号にはバイト単位に訂正
を行うRS符号などを使用することが望ましい。セル分
割部24は信号S18を47バイト毎に分割し、分割さ
れた各先頭に受信側でセル損失の位置を検出するための
シーケンスナンバー情報SN(1バイト)を付加し、4
8バイトからなるデータ系列S19を生成する。そし
て、ATM符号化部25では、データ系列S19の各4
8バイトのデータの先頭に所定の5バイトのATMヘッ
ダを付加して53バイトからなるATMセルを構成し、
伝送データ系列TDを生成する。5バイトのATMヘッ
ダは、従来知られているように、一般的フロー制御GF
C(4ビット)、仮想パス識別子VPI(1バイト)、
仮想チャネル識別子VCI(2バイト)、ペイロードタ
イプPT(3ビット)、セル損失優先表示CLP(1ビ
ット)及びヘッダ誤り制御HEC(1バイト)からな
る。本実施例ではセル損失優先表示すなわちセル優先フ
ラグCLPは、セルモード信号CMが“0”の時はセル
損失率の高い非優先セル、“1”の時はセル損失率の低
い優先セルのモードに設定する。この結果、受信部での
MC補間修整による画質劣化の少ないデータは非優先セ
ルに、画質劣化が顕著なデータは優先セルに、それぞれ
割り当てる。4 and 5 are a block diagram showing the configuration of the packetizing unit 4 and a signal configuration diagram of each unit thereof. The encoded data VC and the cell mode signal CM are transferred to the buffer unit 22.
Write to. As shown in FIG. 5, the reading of the buffer unit 22 is performed in units of information bits of the error correction code, and a signal series S17 of information bits is generated. The FEC unit 23 generates a check bit FEC of the error correction code for the information bit and adds the check bit FEC to the signal S18 having a code length of 188 bytes.
Is configured. Note that it is desirable to use an RS code or the like that performs correction in byte units as the error correction code. The cell dividing unit 24 divides the signal S18 into 47 bytes, adds sequence number information SN (1 byte) for detecting the position of cell loss on the receiving side to each divided head, and 4
A data series S19 consisting of 8 bytes is generated. Then, in the ATM encoding unit 25, each 4 of the data sequence S19 is
A predetermined 5-byte ATM header is added to the beginning of 8-byte data to form an 53-byte ATM cell,
Generate a transmission data sequence TD. The 5-byte ATM header is a general flow control GF, as is conventionally known.
C (4 bits), virtual path identifier VPI (1 byte),
It consists of a virtual channel identifier VCI (2 bytes), a payload type PT (3 bits), a cell loss priority indication CLP (1 bit) and a header error control HEC (1 byte). In the present embodiment, the cell loss priority display, that is, the cell priority flag CLP, is a mode of a non-priority cell having a high cell loss rate when the cell mode signal CM is "0" and a priority cell having a low cell loss rate when the cell mode signal CM is "1". Set to. As a result, data with little image quality deterioration due to MC interpolation correction in the receiving unit is assigned to the non-priority cell, and data with significant image quality degradation is assigned to the priority cell.
【0026】以上の説明は、画像の情報ビットのみにつ
いて説明したが、MPEG1、MPEG2の符号化系列
は(b)のように、シーケンス層、GOP層(Group of
Picture)、ピクチャ層、スライス層、マクロブロック
層の階層構造になっており、上記(a)の情報ビット
(信号S17)は、マクロブロック層の一つのマクロブ
ロックに相当する。上記階層構造の各階層の頭部には特
定の開始コード(シーケンスヘッダ、GOPヘッダ、ピ
クチャヘッダ、スライス情報、マクロブロック情報)が
付加されており、これらの開始コードもATM符号化部
25でセル化される。開始コードのセルのセル優先フラ
グCLPは、セル損失率の低い優先セルのモードに設定
する。In the above description, only the information bits of the image have been described, but the MPEG1 and MPEG2 coded sequences are sequence layer and GOP layer (Group of) as shown in (b).
Picture), picture layer, slice layer, and macroblock layer, and the information bit (signal S17) in (a) above corresponds to one macroblock in the macroblock layer. A specific start code (sequence header, GOP header, picture header, slice information, macroblock information) is added to the head of each layer of the hierarchical structure, and these start codes are also stored in the ATM encoding unit 25 by the cell. Be converted. The cell priority flag CLP of the cell having the start code is set to the mode of the priority cell having a low cell loss rate.
【0027】図6及び図7は、それぞれ受信部のデパケ
ット化部6の構成を示すブロック図及びその各部の信号
構成図である。これらの構成は従来知られているものと
同じである。図6に示すように、ATM復号化部26
は、図7に示すように伝送データ系列RDより各セルの
48バイトのデータ系列S20を復号する。セル統合部
27は、各セルの先頭のシーケンスナンバー情報SNを
もとに、対応する時系列の位置にデータ系列S20を再
配列し、188バイトの符号長の信号S21を復号す
る。なお、シーケンスナンバーSNの欠落した領域(図
7のBの領域)はセル損失が発生した領域とみなし、こ
の位置には0のデータを挿入する。FEC訂正部28で
は、信号S21を検査ビットを用いて所定の誤り訂正の
信号処理を行い、ランダム誤りの訂正された情報ビット
の信号系列S22を復号する。なお、セル損失が発生し
た場合は、バースト誤りとなり符号の訂正能力を越えて
いるために訂正処理は行わず、そのままのデータ系列を
情報ビットの信号系列として復号する。そして、信号系
列S22は、バッファ部29に書込み、バッファ部29
から読み出したデータで復号した符号化データVCCを
得る。FIGS. 6 and 7 are a block diagram showing the configuration of the depacketizing unit 6 of the receiving unit and a signal configuration diagram of each unit, respectively. These configurations are the same as those conventionally known. As shown in FIG. 6, the ATM decoding unit 26
Decodes the 48-byte data sequence S20 of each cell from the transmission data sequence RD as shown in FIG. The cell unifying unit 27 rearranges the data sequence S20 at the corresponding time-series position based on the sequence number information SN at the beginning of each cell, and decodes the signal S21 having a code length of 188 bytes. The area where the sequence number SN is missing (area B in FIG. 7) is regarded as an area where cell loss has occurred, and 0 data is inserted at this position. The FEC correction unit 28 performs a predetermined error correction signal processing on the signal S21 by using the check bit, and decodes the signal sequence S22 of the information bit in which the random error is corrected. When a cell loss occurs, a burst error occurs and the correction capability of the code is exceeded, so correction processing is not performed and the data sequence as it is is decoded as a signal sequence of information bits. Then, the signal sequence S22 is written in the buffer unit 29, and the buffer unit 29
The encoded data VCC is obtained by decoding the data read from the.
【0028】図8は、復号化部7の構成を示すブロック
図である。符号化データVCCは、IVLC部30で可
変長符号の復号、ランレングス符号の復号などの所定の
復号化の信号処理を行い、量子化係数信号S23と動き
ベクトルMVとを復号する。なお、セル損失の発生した
0のデータに対しては、信号S23は、成分が0の信号
に復号する。FIG. 8 is a block diagram showing the structure of the decoding unit 7. The coded data VCC is subjected to predetermined decoding signal processing such as decoding of a variable length code and decoding of a run length code in the IVLC unit 30, and the quantized coefficient signal S23 and the motion vector MV are decoded. It should be noted that the signal S23 is decoded into a signal of which the component is 0 for the data of 0 in which the cell loss occurs.
【0029】逆量子化部12は、量子化係数信号S23
を入力し、逆量子化の信号処理を行って、変換係数信号
S24を復号する。IDCT部13でDCT逆変換行列
による行列演算を行い、予測誤差信号S25を復号す
る。加算部14は、Iピクチャの復号時は信号S25
を、P,Bピクチャの復号時は信号S25に動き補償予
測信号PSを加算した信号を、それぞれ符号化フレーム
の信号S2として出力する。なお、セル損失の発生した
領域では予測誤差信号S25は成分が零の信号である。
従って、この領域では動き補償予測信号PSを出力とす
ることで、MC補間修整による誤り修整の信号処理を行
なうことができる。The inverse quantizer 12 has a quantized coefficient signal S23.
Is input, signal processing of inverse quantization is performed, and the transform coefficient signal S24 is decoded. The IDCT unit 13 performs matrix operation using the DCT inverse transform matrix to decode the prediction error signal S25. The addition unit 14 outputs the signal S25 when decoding the I picture.
When decoding P and B pictures, a signal obtained by adding the motion compensation prediction signal PS to the signal S25 is output as the signal S2 of the encoded frame. The prediction error signal S25 is a signal with zero component in the region where the cell loss occurs.
Therefore, by outputting the motion compensation prediction signal PS in this region, error correction signal processing by MC interpolation correction can be performed.
【0030】信号S2の一方は、メモリ部15に入力
し、その出力の1フレーム期間遅延させた信号S26を
もとに、MC処理部17では動きベクトルMVを用いた
動き補償の信号処理を行い、動き補償予測信号PSを生
成する。上述のように、本実施例によればセル損失に起
因する画質劣化が極めて軽微で、かつ、国際標準規格の
ビデオ符号化をそのまま使用することができる。One of the signals S2 is input to the memory section 15, and the MC processing section 17 performs signal processing for motion compensation using the motion vector MV based on the output signal S26 delayed by one frame period. , Motion compensation prediction signal PS is generated. As described above, according to this embodiment, the image quality deterioration due to the cell loss is extremely small, and the video coding of the international standard can be used as it is.
【0031】図10は、本発明による画像信号伝送シス
テムの第2の実施例の構成を示すブロック図である。本
実施例は、画像信号の符号化データの発生量に応じて予
測誤差信号の信号パワーのスレッショルドレベルを適応
的に変化させて優先・非優先セルの割り当てを行い、セ
ル損失に起因する画質劣化をさらに低減するものであ
る。FIG. 10 is a block diagram showing the configuration of the second embodiment of the image signal transmission system according to the present invention. The present embodiment adaptively changes the threshold level of the signal power of the prediction error signal in accordance with the amount of coded data of the image signal to assign priority / non-priority cells, and degrades the image quality due to cell loss. Is further reduced.
【0032】同図において、図1の構成ブロックと実質
的に同一機能、構成部は図1と同一番号を付けている。
入力画像信号VSは、前処理部1でフォーマット変換な
どの信号処理を行い、所定の符号化フレームの信号系列
S1に変換する。符号化部2は、信号系列S1に対して
所定の高能率符号化処理、例えば国際標準規格のMPE
G2に準拠したビデオ符号化を行い、符号化データVC
を出力する。また、符号化の過程で得られるフレーム間
の予測誤差信号PEを出力する。In the figure, substantially the same functions and components as those of the constituent blocks of FIG. 1 are designated by the same reference numerals.
The input image signal VS is subjected to signal processing such as format conversion in the preprocessing unit 1 to be converted into a signal sequence S1 of a predetermined encoded frame. The encoding unit 2 performs a predetermined high-efficiency encoding process on the signal sequence S1, for example, MPE of the international standard.
G2 compliant video encoding is performed to obtain encoded data VC
Is output. Further, the inter-frame prediction error signal PE obtained in the encoding process is output.
【0033】符号化データ計測部39は、符号化データ
VCから単位時間当たりの符号化データの発生量を計測
し、その計測値VNを出力する。セルモード設定部40
は、予測誤差信号PEと計測値VNとをもとに、優先・
非優先セルへの割り当てを行うセルモード信号CMを生
成する。すなわち、予測誤差信号PEの信号パワーを、
例えば符号化の単位であるマクロブロック毎に計測す
る。そして、図11に示す動作概略図に従って、計測値
VNの大小に従って変化するスレッショルドレベル(V
N小ではET1、VN中ではET2、VN大ではET)
を設定し、計測した信号パワーがこのスレッショルドレ
ベル未満の時は“0”、スレッショルドレベル以上の時
は“1”の信号をセルモード信号CMとして出力する。The coded data measuring unit 39 measures the amount of coded data generated per unit time from the coded data VC and outputs the measured value VN. Cell mode setting unit 40
Is prioritized based on the prediction error signal PE and the measured value VN.
A cell mode signal CM for allocating to a non-priority cell is generated. That is, the signal power of the prediction error signal PE is
For example, measurement is performed for each macroblock that is a unit of encoding. Then, according to the operation schematic diagram shown in FIG. 11, the threshold level (V
(ET1 for small N, ET2 for VN, ET for large VN)
Is set, and when the measured signal power is less than this threshold level, a signal of "0" is output as a cell mode signal CM, and when it is above the threshold level, a signal of "1" is output.
【0034】パケット化部4では、符号化データVCに
対して、主にランダム符号誤りを訂正するための検査ビ
ット情報の付加と、セル損失の発生した位置を受信側で
検出するためのシーケンスナンバー情報SNの付加を行
い、48バイトを単位とするデータ信号系列に分割す
る。そして、このデータ信号系列に5バイトのATMヘ
ッダを付加して53バイトからなるセルを構成する。こ
の時、ATMヘッダ部のセル優先フラグCLPは、セル
モード信号CMが“0”の場合はセル損失率の高い非優
先セル、“1”の場合はセル損失率の低い優先セルのモ
ードに設定する。そして、優先・非優先セルの割り当て
を行ったセルを伝送データ系列TDとしてATM網5に
送出する。The packetizing unit 4 adds check bit information mainly for correcting a random code error to the coded data VC and a sequence number for detecting the position where the cell loss occurs on the receiving side. Information SN is added, and the data signal sequence is divided into units of 48 bytes. Then, a 5-byte ATM header is added to this data signal sequence to form a 53-byte cell. At this time, the cell priority flag CLP of the ATM header section is set to a mode of a non-priority cell having a high cell loss rate when the cell mode signal CM is "0" and a priority cell having a low cell loss rate when the cell mode signal CM is "1". To do. Then, the cells to which the priority / non-priority cells are assigned are transmitted to the ATM network 5 as the transmission data series TD.
【0035】ATM網5により伝送・交換された伝送デ
ータ系列RDは、デパケット化部6で各セルのシーケン
スナンバー情報をもとにデータ信号系列の統合、符号誤
りの訂正を行い、符号化データVCCを復号する。な
お、この復号では、セル損失を検出した領域のデータ信
号系列に対しては0のデータで置き換えて復号する。The transmission data sequence RD transmitted / exchanged by the ATM network 5 is integrated in the data signal sequence and the code error is corrected in the depacketizing unit 6 based on the sequence number information of each cell to obtain the encoded data VCC. To decrypt. In this decoding, the data signal series in the area where the cell loss is detected is replaced with 0 data for decoding.
【0036】復号化部7は、符号化とは逆の復号化の信
号処理を行い、符号化フレームの信号系列S2を復号す
る。なお、セル損失の発生している領域は、予測誤差信
号成分が零の復号処理を行う。そして、この領域の信号
は前フレームの信号の動き補償処理で生成した予測信号
で置換するMC補間修整の誤り修整処理を行い、画像を
復号する。The decoding section 7 performs a signal processing of decoding which is the reverse of the coding, and decodes the signal sequence S2 of the coded frame. It should be noted that the region where cell loss has occurred is subjected to a decoding process in which the prediction error signal component is zero. Then, the signal in this area is subjected to error correction processing of MC interpolation correction for replacing with the prediction signal generated in the motion compensation processing of the signal of the previous frame, and the image is decoded.
【0037】後処理部8では、画像信号のフォーマット
に変換する信号処理を行い、その出力にセル損失による
画質の劣化が極めて少ない復号画像信号VSDを得る。The post-processing unit 8 performs signal processing for converting into an image signal format, and obtains at its output a decoded image signal VSD with very little deterioration in image quality due to cell loss.
【0038】以上に述べた如く、本実施例によれば、セ
ル損失に起因する画質劣化が極めて少なく、かつ、国際
標準規格のビデオ符号化がそのまま適用できる。As described above, according to this embodiment, the image quality deterioration due to cell loss is extremely small, and the video coding of the international standard can be applied as it is.
【0039】図12は、本発明による画像信号の伝送シ
ステムの第3の実施例の構成を示すブロック図である。
本実施例は、符号化データをセル損失の優先チャネルと
非優先チャネルとに割り当てて伝送するに好適なもので
ある。入力画像信号VSは、前処理部1でフォーマット
変換などの信号処理を行い、所定の符号化フレームの信
号系列S1に変換する。FIG. 12 is a block diagram showing the configuration of the third embodiment of the image signal transmission system according to the present invention.
This embodiment is suitable for transmitting coded data by allocating the coded data to a priority channel and a non-priority channel with cell loss. The input image signal VS is subjected to signal processing such as format conversion in the preprocessing unit 1 to be converted into a signal sequence S1 of a predetermined encoded frame.
【0040】符号化部2は、信号系列S1に対して所定
の高能率符号化処理、例えば国際標準規格のMPEG2
に準拠したビデオ符号化を行い、符号化データVCを出
力する。また、符号化の過程で得られるフレーム間の予
測誤差信号PEを出力する。The coding unit 2 performs a predetermined high-efficiency coding process on the signal sequence S1, for example, MPEG2 of the international standard.
The video data is encoded in accordance with the above, and the encoded data VC is output. Further, the inter-frame prediction error signal PE obtained in the encoding process is output.
【0041】セルモード設定部3は、例えば符号化の単
位であるマクロブロック毎に予測誤差信号PEの信号パ
ワーを計測し、計測した信号パワーが所定のスレッショ
ルドレベルET未満の時は“0”、ET以上の時は
“1”の信号をセルモード信号CMとして出力する。The cell mode setting unit 3 measures the signal power of the prediction error signal PE for each macroblock which is a unit of coding, for example, and "0" when the measured signal power is less than a predetermined threshold level ET. When ET or more, a signal of "1" is output as a cell mode signal CM.
【0042】選択部31は、符号化データVCを優先チ
ャネルと非優先チャネルとに分配する。すなわち、セル
モード信号CMが“0”の時は端子bのセル損失率の高
い非優先チャネルに、“1”の時は端子aのセル損失率
の低い優先チャネルに、それぞれ符号化データを分配す
る。The selection unit 31 distributes the encoded data VC to the priority channel and the non-priority channel. That is, when the cell mode signal CM is “0”, the coded data is distributed to the non-priority channel having a high cell loss rate at the terminal b and to the priority channel having a low cell loss rate at the terminal a when the cell mode signal CM is “1”. To do.
【0043】チャネル符号化部32及び33は、それぞ
れ端子a及びbの符号化データに対しランダム誤りを主
に訂正するための検査ビット情報の付加、セル損失の発
生した位置を受信側で検出するためのシーケンスナンバ
ー情報の付加を行う。そして、48バイトを単位とする
データ信号系列に分割し、5バイトのATMヘッダを付
加してセルを構成する。このセル化した伝送データ系列
TD1とTD2は、それぞれ優先チャネル伝送路34と
非優先チャネル伝送路35とに送出する。The channel coding sections 32 and 33 add check bit information for mainly correcting random errors to the coded data at the terminals a and b, respectively, and detect the position where cell loss has occurred on the receiving side. Sequence number information is added. Then, the data signal sequence is divided into units of 48 bytes, and an ATM header of 5 bytes is added to form a cell. The cellized transmission data sequences TD1 and TD2 are sent to the priority channel transmission line 34 and the non-priority channel transmission line 35, respectively.
【0044】優先チャネル伝送路34、非優先チャネル
伝送路35でそれぞれ伝送された伝送データ系列RD1
とRD2は、チャネル復号化部36、37で各セルのシ
ーケンスナンバー情報をもとにデータ信号系列の統合、
符号誤りの訂正を行い、符号化データを復号する。な
お、この復号処理では、セル損失を検出した領域のデー
タ信号系列に対しては0のデータで置き換えて復号す
る。Transmission data series RD1 transmitted through the priority channel transmission line 34 and the non-priority channel transmission line 35, respectively.
And RD2 integrate the data signal sequence based on the sequence number information of each cell in the channel decoding units 36 and 37,
The code error is corrected and the encoded data is decoded. In this decoding process, the data signal series in the area where the cell loss is detected is replaced with 0 data for decoding.
【0045】統合部38は、優先チャネルと非優先チャ
ネルとで復号した符号化データを結合して、もとの時系
列のデータストリームの符号化データVCCに復号す
る。The integrating section 38 combines the coded data decoded on the priority channel and the non-priority channel and decodes the coded data VCC of the original time series data stream.
【0046】復号化部7は、符号化とは逆の復号化の信
号処理を行い、符号化フレームの信号系列S2を復号す
る。なお、セル損失の発生している領域は、予測誤差信
号成分が零の復号処理を行う。そして、この領域の信号
は前フレームの信号の動き補償処理で生成した予測信号
で置換するMC補間修整の誤り修整処理を行い、画像を
復号する。The decoding section 7 performs a signal processing for decoding which is the reverse of the coding, and decodes the signal sequence S2 of the coded frame. It should be noted that the region where cell loss has occurred is subjected to a decoding process in which the prediction error signal component is zero. Then, the signal in this area is subjected to error correction processing of MC interpolation correction for replacing with the prediction signal generated in the motion compensation processing of the signal of the previous frame, and the image is decoded.
【0047】後処理部8では、画像信号のフォーマット
に変換する信号処理を行い、その出力にセル損失による
画質の劣化が極めて少ない復号画像信号VSDを得る。The post-processing unit 8 performs signal processing for converting into an image signal format, and obtains at its output a decoded image signal VSD with very little deterioration in image quality due to cell loss.
【0048】なお、本実施例における各ブロックは、第
1、第2の実施例と同様に構成すればよいので、詳細な
説明は省略する。Since each block in this embodiment may be constructed in the same manner as in the first and second embodiments, detailed description will be omitted.
【0049】上述のように、本実施例によれば、セル損
失に起因する画質劣化が極めて軽微となる。As described above, according to this embodiment, the image quality deterioration due to the cell loss is extremely small.
【0050】図13は、本発明による画像信号の伝送シ
ステムの第3の実施例における符号化部の構成を示すブ
ロック図である。本実施例は、MPEG2のビデオ符号
化のように、受信部での誤り修整処理による画質劣化の
軽減を図るため、Iピクチャの符号化モードにおいても
動きベクトルを送出する形態の符号化が認められている
場合に好ましい実施例である。すなわち、第1乃至第3
の実施例では、MPEG2のビデオ符号化を例に、符号
化部が図3の構成のもので説明を行った。しかし、この
構成では、Iピクチャの符号化モード時には入力の符号
化フレームの信号系列S1が予測誤差信号PEになる。
この信号系列S1はその信号パワーが極めて大きいた
め、その符号化データは全てセル損失率の低い優先セル
に割り当てが行われる。従って、優先セルがセル全体に
占める比率が大きくなり、網の有効活用が阻害される恐
れもある。FIG. 13 is a block diagram showing the configuration of an encoding unit in the third embodiment of the image signal transmission system according to the present invention. In this embodiment, like MPEG2 video coding, in order to reduce image quality deterioration due to error correction processing in the receiving unit, coding of a form in which a motion vector is transmitted is recognized even in the I-picture coding mode. Is a preferred embodiment. That is, the first to third
In the above embodiment, the video coding of MPEG2 is taken as an example and the coding unit has the configuration of FIG. However, in this configuration, the signal sequence S1 of the input encoded frame becomes the prediction error signal PE in the I-picture encoding mode.
Since the signal power of this signal sequence S1 is extremely large, all of its coded data are assigned to priority cells with a low cell loss rate. Therefore, the ratio of the priority cells to the whole cells becomes large, which may hinder the effective use of the network.
【0051】本実施例は上記網の有効活用が阻害される
ことを除いたもので、図13の符号化部は、図3の符号
化部に減算部41を新たに追加し、Iピクチャ、Pピク
チャ、Bピクチャいずれの符号化モードにおいても信号
系列S1から動き補償予測信号PSを減算した信号を予
測誤差信号PE’として得るようにしたものである。そ
して、セルモード設定部ではこの信号PE’をもとに優
先セルと非優先セルへの割り当てを行う。この結果、I
ピクチャ時でもその符号化データの多くを非優先セルに
割り当てることが可能になり、網のより有効な活用を図
ることができる。In this embodiment, the effective utilization of the network is obstructed, and the encoding unit of FIG. 13 additionally includes a subtraction unit 41 in addition to the encoding unit of FIG. A signal obtained by subtracting the motion compensation prediction signal PS from the signal sequence S1 is obtained as a prediction error signal PE ′ in both P picture and B picture coding modes. Then, the cell mode setting unit allocates to the priority cell and the non-priority cell based on this signal PE '. As a result, I
Most of the coded data can be assigned to the non-priority cells even at the time of picture, and the network can be used more effectively.
【0052】以上本発明の実施例いについて説明した
が、本発明は上記実施例に限定されるものではない。例
えば、実施例おいては、高能率符号化としてMPEG2
のビデオ符号化を例に説明したが、本発明はこのビデオ
符号化に限定されることなく、国際標準規格のH.26
1、MPEG1に準拠する符号化、あるいはフレーム間
予測を基本とする種々の高能率符号化にも適用すること
ができる。また、予測誤差信号の信号パワーの計測に関
しては、実施例ではマクロブロックを単位とする例で説
明したが、この上位の階層であるスライス層を単位とす
ることも可能であることは明白である。Although the embodiments of the present invention have been described above, the present invention is not limited to the above embodiments. For example, in the embodiment, MPEG2 is used as high efficiency encoding.
However, the present invention is not limited to this video encoding, and is not limited to the international standard H.264. 26
The present invention can be applied to the MPEG-1 compliant encoding, or various high-efficiency encoding based on interframe prediction. Further, regarding the measurement of the signal power of the prediction error signal, the example in which the macro block is used as a unit has been described in the embodiment, but it is clear that the slice layer, which is the higher hierarchy, can also be used as a unit. .
【0053】[0053]
【発明の効果】本発明によれば、伝送網で発生するセル
損失に対して、画質劣化の極めて軽微な受信画像を受像
でき、かつ、既存の送受信装置に変更を加えることな
く、また送信部も、信号パワー測定部と、セルの優先・
非優先の割当て部を付加するのみで、国際標準規格のビ
デオ符号化をそのまま適用することができる画像信号伝
送システムが実現できる。セルとして既に知られている
ATMセルを使用すると、既存のATM網を使用する伝
送網で直接実施できる。このため、今後の高速ディジタ
ル網を用いた各種画像サービスの高品質化に顕著な効果
を得ることができる。As described above, according to the present invention, it is possible to receive a received image whose image quality is extremely small with respect to a cell loss occurring in a transmission network, and to change the existing transmitting / receiving device without changing the transmitting unit. Also the signal power measurement unit and cell priority
It is possible to realize an image signal transmission system to which the video coding of the international standard can be applied as it is, only by adding the non-priority assigning unit. The use of ATM cells, already known as cells, can be implemented directly in transport networks using existing ATM networks. Therefore, it is possible to obtain a remarkable effect in improving the quality of various image services using a high-speed digital network in the future.
【図1】本発明による画像信号伝送システムの第1の実
施例のブロック構成図。FIG. 1 is a block configuration diagram of a first embodiment of an image signal transmission system according to the present invention.
【図2】図1の符号化部の構成を示すブロック図。FIG. 2 is a block diagram showing a configuration of an encoding unit in FIG.
【図3】図1のセルモード設定部の構成ブロック図及び
その各部の信号構成図。FIG. 3 is a block diagram showing a configuration of a cell mode setting unit in FIG. 1 and a signal configuration diagram of each unit thereof.
【図4】図1のパケット化部の構成を示すブロック図。FIG. 4 is a block diagram showing a configuration of a packetization unit in FIG.
【図5】図4のパケット化部の各部の信号構成図。5 is a signal configuration diagram of each unit of the packetization unit in FIG.
【図6】図1のデパケット化部の構成を示すブロック
図。FIG. 6 is a block diagram showing a configuration of a depacketizing unit in FIG.
【図7】図6のデパケット化部の各部の信号構成図。FIG. 7 is a signal configuration diagram of each unit of the depacketizing unit in FIG.
【図8】図1の復号化部の構成を示すブロック図。FIG. 8 is a block diagram showing a configuration of a decoding unit in FIG.
【図9】予測誤差信号とMC補間修整画質と関係を示す
定性図。FIG. 9 is a qualitative diagram showing the relationship between a prediction error signal and MC interpolation modification image quality.
【図10】本発明による画像信号伝送システムの第2の
実施例のブロック構成図。FIG. 10 is a block configuration diagram of a second embodiment of an image signal transmission system according to the present invention.
【図11】図10のセルモード設定部の動作概略図。11 is a schematic diagram of the operation of the cell mode setting unit in FIG.
【図12】本発明による画像信号伝送システムの第3の
実施例のブロック構成図。FIG. 12 is a block configuration diagram of a third embodiment of an image signal transmission system according to the present invention.
【図13】本発明による画像信号伝送システムの第4の
実施例に実施する符号化部の構成を示すブロック図。FIG. 13 is a block diagram showing a configuration of an encoding unit implemented in a fourth embodiment of the image signal transmission system according to the present invention.
1…前処理部、2…符号化部、3、40…セルモード設
定部、4…パケット化部、5…ATM網、6…デパケッ
ト化部、7…復号化部、8…後処理部、9…減算部、1
0…DCT変換部、11…量子化部、12…逆量子化
部、13…IDCT変換部、14…加算部、15…メモ
リ部、16…MV検出部、17…MC処理部、18…V
LC部、19…2乗部、20…積算部、21…設定部、
22、29…バッファ部、23…FEC部、24…セル
分割部、25…ATM符号化部、26…ATM復号化
部、27…セル統合部、28…FEC訂正部、30…I
VLC部、31…選択部、32、33…チャネル符号化
部、34…優先チャネル伝送路、35…非優先チャネル
伝送路、36、37…チャネル復号化部、38…統合
部、39…符号化データ計測部、41…減算部。1 ... Preprocessing unit, 2 ... Encoding unit, 3, 40 ... Cell mode setting unit, 4 ... Packetization unit, 5 ... ATM network, 6 ... Depacketization unit, 7 ... Decoding unit, 8 ... Postprocessing unit, 9 ... Subtraction unit, 1
0 ... DCT conversion unit, 11 ... Quantization unit, 12 ... Inverse quantization unit, 13 ... IDCT conversion unit, 14 ... Addition unit, 15 ... Memory unit, 16 ... MV detection unit, 17 ... MC processing unit, 18 ... V
LC section, 19 ... Square section, 20 ... Integration section, 21 ... Setting section,
22, 29 ... Buffer section, 23 ... FEC section, 24 ... Cell division section, 25 ... ATM encoding section, 26 ... ATM decoding section, 27 ... Cell integration section, 28 ... FEC correction section, 30 ... I
VLC unit, 31 ... Selection unit, 32, 33 ... Channel coding unit, 34 ... Priority channel transmission line, 35 ... Non-priority channel transmission line, 36, 37 ... Channel decoding unit, 38 ... Integration unit, 39 ... Encoding Data measurement unit, 41 ... Subtraction unit.
Claims (8)
含む高能率符号化を行い、符号化データをセルにして伝
送網に送出する送信部と、上記伝送網から受信した符号
化データを画像信号に再生する受信部をもつ画像信号伝
送システムであって、上記送信部が上記フレーム間予測
を基本とする予測誤差信号の信号パワーを計測する計測
手段と、上記計測された信号パワーが所定のスレッショ
ルドレベル未満の領域では符号化データをセル損失率の
高い非優先セルに、所定のスレッショルドレベル以上の
領域では符号化データを上記非優先セルのセル損失率よ
り低いセル損失率の優先セルにそれぞれ割り当てて送出
する割当手段ともち、上記受信部がセル損失が発生した
領域の画像は、復号した前フレームの信号の動き補償処
理で生成する補間信号で置換する補間修整を行う修整処
理手段をもつことを特徴とする画像信号伝送システム。1. A transmission unit for performing high-efficiency coding including coding by inter-frame prediction on an image signal, converting the coded data into cells and sending out to a transmission network, and an image of the coded data received from the transmission network. An image signal transmission system having a receiving unit for reproducing a signal, wherein the transmitting unit measures a signal power of a prediction error signal based on the inter-frame prediction, and the measured signal power is a predetermined value. In areas below the threshold level, coded data is assigned to non-priority cells with a high cell loss rate, and in areas above a predetermined threshold level, coded data is assigned to priority cells with cell loss rates lower than the cell loss rate of the non-priority cells. The image in the area where the cell loss has been generated by the receiving unit is also generated by the motion compensation processing of the decoded previous frame signal. Image signal transmission system characterized by having a modification processing means for performing interpolation retouching substituted with No..
手段が上記ATMセルのヘッダのセル優先フラグに、上
記高い非優先セルの場合はセルモード信号“0”を、上
記セル損失率の低い優先セルの場合はセルモード信号
“1”を設定するように構成されたことを特徴とする請
求項1記載の画像信号伝送システム。2. The cell is an ATM cell, and the allocating means sets the cell priority flag in the header of the ATM cell to the cell mode signal "0" in the case of the high non-priority cell, and sets the cell loss rate to The image signal transmission system according to claim 1, wherein a cell mode signal "1" is set in the case of a low priority cell.
の伝送チャネルよりセル損失が少ない第2の伝送チャネ
ルをもち、上記割当手段が上記非優先セル及び優先セル
をそれぞれ上記第1の伝送チャネル及び第2の伝送チャ
ネルに振り分けるように構成されたことを特徴とする請
求項1又は2記載の画像信号伝送システム。3. The transmission network comprises a first transmission channel and a first transmission channel.
A second transmission channel having a cell loss less than that of the first transmission channel, and the allocating means is configured to distribute the non-priority cell and the priority cell to the first transmission channel and the second transmission channel, respectively. The image signal transmission system according to claim 1 or 2.
ータ量を計測し、上記計測した符号化データ量に対応し
て上記スレッショルドレベルの値を変化させる可変手段
をもつことを特徴とする請求項1から3のいずれか一つ
に記載の画像信号伝送システム。4. The allocating means comprises variable means for measuring the amount of encoded data per unit time and changing the value of the threshold level in accordance with the measured amount of encoded data. Item 4. The image signal transmission system according to any one of Items 1 to 3.
61又はMPEG1もしくはMPEG2によるビデオ符
号化であることを特徴とする請求項1ないし3のいずれ
か一つに記載の画像信号伝送システム。5. The high-efficiency encoding is an international standard H.264 standard. Two
The image signal transmission system according to any one of claims 1 to 3, which is video encoding according to 61 or MPEG1 or MPEG2.
と、上記符号化部で得られる予測誤差信号の信号パワー
を計測し、上記信号パワーが所定のスレッショルドレベ
ル未満の領域では符号化データをセル損失率の高い非優
先セルに、所定のスレッショルドレベル以上の領域では
符号化データを上記非優先セルのセル損失率より低いセ
ル損失率の優先セルにそれぞれ割り当るためのモード信
号を作るセルモード設定部と、上記符号化部の出力符号
化データを分割しセルにするときに、上記モード信号を
用いて上記セルに優先セル・非優先セルのセルモード信
号を付加するパケット化部とをもつことを特徴とする画
像信号送信装置。6. A coding unit including inter-frame prediction of an image signal, and a signal power of a prediction error signal obtained by the coding unit is measured, and coded data is measured in a region where the signal power is less than a predetermined threshold level. A cell that creates a mode signal for allocating the coded data to a non-priority cell having a high cell loss rate and a coded data in a region of a predetermined threshold level or higher to a priority cell having a cell loss rate lower than the cell loss rate of the non-priority cell. A mode setting unit and a packetization unit for adding the cell mode signal of the priority cell / non-priority cell to the cell by using the mode signal when dividing the encoded data output from the encoding unit into cells. An image signal transmitting device characterized by having.
ータの単位時間当たり符号化データ量を計測し、上記計
測した符号化データ量に対応して上記スレッショルドレ
ベルの値を適応的に変化させる手段をもつことを特徴と
する請求項6記載の画像信号送信装置。7. The cell mode setting unit further measures the amount of encoded data of the encoded data per unit time, and adaptively changes the value of the threshold level in accordance with the measured amount of encoded data. The image signal transmitting device according to claim 6, further comprising means.
段で、上記セルモード設定部が上記符号化部の入力画像
信号系列と動き補償予測信号の差分を求め、上記差分が
所定のスレッショルドレベル未満の領域ではその符号化
データをセル損失率の高い非優先セルに、所定のスレッ
ショルドレベル以上の領域ではその符号化データを上記
非優先セルのセル損失率より低いセル損失率の優先セル
にそれぞれ割り当るためのモード信号を作るセルモード
設定部で置換されたことを特徴とする請求項6又は7記
載の画像信号送信装置。8. The encoding unit is means for encoding MEG2, the cell mode setting unit obtains a difference between an input image signal sequence of the encoding unit and a motion compensation prediction signal, and the difference is a predetermined threshold. In the area below the level, the coded data is assigned to a non-priority cell with a high cell loss rate, and in the area above a predetermined threshold level, the coded data is assigned to a priority cell having a cell loss rate lower than the cell loss rate of the non-priority cell. The image signal transmitting apparatus according to claim 6 or 7, wherein the image signal transmitting apparatus is replaced with a cell mode setting unit that generates a mode signal for each allocation.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14014095A JPH08336143A (en) | 1995-06-07 | 1995-06-07 | Image signal transmission system and image signal transmission device used therefor |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14014095A JPH08336143A (en) | 1995-06-07 | 1995-06-07 | Image signal transmission system and image signal transmission device used therefor |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08336143A true JPH08336143A (en) | 1996-12-17 |
Family
ID=15261814
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP14014095A Pending JPH08336143A (en) | 1995-06-07 | 1995-06-07 | Image signal transmission system and image signal transmission device used therefor |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH08336143A (en) |
-
1995
- 1995-06-07 JP JP14014095A patent/JPH08336143A/en active Pending
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Karlsson | Asynchronous transfer of video | |
| KR100407085B1 (en) | Buffer management in variable bit-rate compression systems | |
| US5742599A (en) | Method and system for supporting constant bit rate encoded MPEG-2 transport over local ATM networks | |
| KR100255718B1 (en) | Priority selector for video signal processor | |
| KR100255716B1 (en) | Splitter of encoded video signal | |
| US5534937A (en) | Minimum-delay jitter smoothing device and method for packet video communications | |
| US5185819A (en) | Video signal compression apparatus for independently compressing odd and even fields | |
| US6108382A (en) | Method and system for transmission of video in an asynchronous transfer mode network | |
| US5361097A (en) | Priority processing of encoded video signal including insertion of datastream null words during priority analysis intervals | |
| US5410355A (en) | Video signal processor including input codeword buffer for providing stored codewords to codeword priority analysis circuit | |
| CZ173093A3 (en) | System of television signal compression of a high resolution | |
| WO1996006505A1 (en) | Method and apparatus for decoding digital video using parallel processing | |
| US5771081A (en) | Bit system for transmitting digital video data | |
| US6128339A (en) | Apparatus and method for masking video data errors | |
| US6373856B1 (en) | Communications system for transmission of multimedia digital data and a method therefor | |
| JP2000224584A (en) | Image encoding device and animation image transmitting system | |
| WO2002005566A1 (en) | Image coding apparatus and image coding method | |
| US6755531B2 (en) | Motion picture code evaluator and billing system | |
| JP3948597B2 (en) | Moving picture compression encoding transmission apparatus, reception apparatus, and transmission / reception apparatus | |
| JP3045788B2 (en) | Image information packetization method | |
| JP2659226B2 (en) | Variable-rate image hierarchical coding device | |
| JPH08307859A (en) | Code sending device | |
| JPH08242445A (en) | Image signal encoding method and transmission method and decoding apparatus therefor | |
| JPH1141608A (en) | Image transmission device, image encoding method, and image encoding device | |
| JP2936627B2 (en) | Image decoding method with compensation for abandonment |