JPS6074876A - 画像通信装置 - 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】 産業上の利用分野 本発明は、画像を２値または多値の画像信号に変換し冗
長性を除去する帯域圧縮処理をしたのちに圧縮符号とし
て伝送する画像通信装置に関するものである。

従来例の構成とその問題点 ファクシミリ等の２次元画像を、遠隔地に伝送するシス
テムでは、原像を第１図に示すように、一定周期で主走
査方向（矢印１１の方向）に走査し画像を読み取り、符
号化したのち遠隔地へ伝送する。１回の走査で読み取っ
た画像を主走査線１３という。この動作を副走査方向（
矢印１２の方向）にくシ返しおこなうことにより画像の
伝送が可能となる。

さて、一般に画像は冗長性が高いために読みとった画像
信号をそのまま伝送すると伝送効率が悪く多くの伝送時
間を必要とする。

そこで、主走査線単位で入力する画像信号の冗長性を除
去し、読み取った画像信号の符号よシ少い符号量の圧縮
符号に変換し伝送することがおこなわれている（これを
画像の帯域圧縮伝送という）。

また、圧縮符号を伝送する際に、一定量の圧縮符号を集
めパケットを構成しパケット単位で伝送する（このパケ
ットを伝送フレームという。）。

伝送フレームを構成して符号伝送をおこなうと、伝送誤
り検出用符号や、伝送誤り訂正符号の構成が容易となる
。

画像を帯域圧縮する際、画像の性質（すなわち冗長性が
高いか、低いかという性質）によって、主走査線当りの
画像信号の符号量が同一でも、発生する圧縮符号の符号
量が変化する。

そこで、帯域圧縮を用いた画像通信装置では第２図に示
すように再生部２１を設けるとともに、帯域圧縮部２２
と符号送信部２４との間に送信パフアメモリ２３を設け
、送信パフアメモリ２３に伝送フレームを構成するだけ
の一定量の符号が蓄積されたら、符号の伝送をおこなう
ようにしている。

したがって一定の符号量よ多構成された伝送フレームで
ももとの画像信号に復元したときに発生する主走査線数
は一定していない。

一方、記録部２９は記録する画像信号の出方速度が一定
であるため、第２図に示すように、受信装置側にも、符
号受信部２６と、帯域復元部２８との間に受信パフアメ
モリ２７を設は圧縮符号を一時的に蓄積する必１要性が
ある。

さて、上述した受信パフアメモリ２７に圧縮率の高い、
つまり復元したときに発生する主走査線数の多い圧縮符
号が入ると、すべての圧縮符号が出力されるまで、多く
の時間を必要とする。また送信装置側で圧縮率の低い、
つ−１シ圧縮した後に発生する圧縮符号量の多い画像を
処理すると、一定時間に多くの伝送フレームが構成され
、送信される。

したがって、画像の性質が圧縮率の高い部分から低い部
分へ急激に変わる画像の場合、受信パフアメモリ２７に
蓄積された圧縮符号が出力中に。

すなわち高い圧縮率の圧縮符号を出力中に、次４と低い
圧縮率の圧縮符号が入力するために受信パフアメモリ２
７がオーバーフローしてしまう。

この受信パフアメモリ２７０オーバーフローを防ぐ手段
として従来次の２つの手段が取られていた。

■　受信パフアメモリ２７の容量を十分大きくとる。

■　受信パフアメモリ２７０オーバーフローが発生する
前に、受信装置より送信装置へ伝送フレームの送信を中
断する要求を送信する。

前者の場合は受信パフアメモリ２７の容量を画像信号の
容量だけ用意すれば、受信パファメモリ２７のオーバー
フローは発生しない。

しかし、一般に画像信号の符号量杆多いため、受信パフ
アメモリ２７の規模が大きくカリ、装置の価格が高くな
るという欠点を有した。

一方、後者の場合は受信バッファメモリ２３の容１ｊ１
が小さくても、受信パフアメモリ２７のオーバーフロー
の発生を防ぐことは可能であるが、受信パフアメモリ２
７に蓄積容量を監視する手段を必要とし、また受信装置
に新しく情報を送信局へ向って送信する手段を必要とし
、さらには送信装置に新しく受信局よシの情報を受信す
る手段を必要とするため、装置全体の規模が大きく々る
という欠点を有した。

壕だ、後者の方式の場合、受信局より送信局へ情報を伝
送する伝送路２５（有線または無線）を必要とするため
、伝送路を維持する経費がかがるほか１通信衛星回線の
ような伝送時間の長い伝送路を使用する場合には、受信
パフ７メモリ２７の空き領域が十分有るうちに送信装置
に対し伝送フレーム送信停止を送出しなければならない
という欠点を有した。

発明の目的 本発明は以上の問題に鑑みなされたもので、送信装置的
で受信パフアメモリに蓄積された符号量を算出すること
により、前記受信パフアメモリのオー　／＜−フロー発
生を予測し、伝送フレームの送信を中断して、未然に前
記受信パフアメモリのオーバーフロー発生を防ぐことの
できる画像通信装置を提供することを目的としている。

発明の構成 本発明はすくなくとも、送信すべき画像信号に対して帯
域圧縮処理を施こし圧縮符号を生成する送信帯域圧縮手
段と、前記圧縮符号を一時記憶する送信側記憶手段と、
前記送信側記憶手段に一時記憶された圧縮符号を送出す
る送信側出方手段と、前記送信側出力手段から送出され
た圧縮符号を入力する受信側入力手段と、前記受信側入
力手段から入力された圧縮符号を一時記憶する受信側記
憶手段と、前記受信側記憶手段に一時記憶されている圧
縮符号を画像信号に復元する受信側帯域復元手段と、前
記受信側帯域復元手段の画像信号からもとの情報を再生
する再生手段とを有するとともに、あらかじめ把握され
ている前記受信系の処理容量に応じて、前記送信系の出
力量を制御する送信側制御手段を送信側に設けることに
よシ、上記目的を達するものである。

実施例の目的 以下に本発明を図面を用いて実施例とともに説明する。

第３図は本発明の一実施例における画像通信装置のブロ
ック図である。なお同図において、実線で書かれた矢印
は画像信号の流れを破線で書かれた矢印は制御信号の流
れを示している。

さて第３図において、第２図の送信側の構成と異なる点
は装置制御部３０を新だに設けた点である。

装置制御部３ｏば、送信バフアメモリ部２３．符号送信
部２４よりそれぞれ伝送フレームに格納された主走査線
番号と、伝送完了した伝送フレーム送信完了時点とを受
けとり、受信パフアメモリ２７の余裕度を算出し、伝送
フレームを送信する判断をおこない、伝送フレームの送
信許可指令を符号送信部２４へ出力する。

また装置制御部３０は、送信パファメモリレ３より送信
パフアメモリ２３の符号蓄積量に関する。

情報を受けとシ、送信パフアメモリ２３に符号蓄積の余
裕がなくなると、送信パフアメモリ２３０オーバーフロ
ーの発生を未然に防ぐために帯域圧縮部２２を介して再
生部２１から送出されて画像信号入力を中断する。なお
、送信パフアメモリ２３のオーバーフローの際、すなわ
ち伝送フレーム送信を中断している時であっても再生部
２１は一定周期で画像信号を再生し、帯域圧縮部２２に
より送信パフアメモリ２３へ蓄積する圧縮符号を生成し
ている。

上記構成において以下、その動作について詳細に述べる
。

まず、第４図に示すように圧縮符号ａは、サンプリング
用クロックｂと、圧縮符号の主走査単位を示すイネーブ
ル信号Ｃとともに送信パフアメモリ２３へ送出される。

なお上記信号ａ、ｂ、ｃの動作タイミングを第５図に示
す。第５図で圧縮符号ａに対し斜線で示した領域は無効
データを示している。

さて圧縮符号ａｆｄ、サンプリングクロックｂに同期し
て、送信パフアメモリ２３内のデータラッチ回路４１に
とシ込まれる。ラッチされたデータｄはメモリ４２に書
き込まれる。そしてメモリ４２に１フレ一ム分の圧縮符
号が蓄積されると、信号送信部２４よシ送出されている
伝送りロックｈに同期して、メモリ４２よシ圧縮符号が
読み出されデータラッチ回路４３を介して伝送符号ｇと
して信号送信部２４へ出力される。

一方、メモリ４２のアドレスｊは、書き込みアドレスｅ
と読み出しアドレス１よシメモリアドレス回路４４が生
成する。このメモリアドレヌ回路４４は、メモリの未使
用領域が一定量以下になると、装置制御部３ｏに送信パ
フアメモリオーバーフロー発生警告信号ｋを出力する。

そして装置制御部３０は警告信号ｋを受けとると、走査
停止信号ｑを画像読取装置２１へ出力する。画像読取装
置２１は走査停止信号ｑによシ、画像の走査を中断する
ので°画像信号ｒが帯域圧縮部２２へ出力されなくなる
。したがって送信パフアメモリ２３への圧縮符号入力が
中断される。

送信パフアメモリ２３内の圧縮符号は、伝送フレーム送
信のたびに減少するので、メモリ４２の未使用領域は増
加してゆき、一定量以上になったところで警告信号には
解除され、走査停止信号も解除されるために画像読取装
置２１は走査を再開する。

送信パフアメモリ２３は圧縮符号書き込み時に１伝送フ
レームを構成する圧縮符号中に含まれた主走査線数を測
定し、主走査線番号格納用のメモリ４６に書き込む。第
６図からも明らかなようにイネーブル信号Ｃは、−主走
査線分の圧縮符号入力のたびにオンするから、１伝送フ
レームを構成する符号数をサンプリング用クロックｂで
計測し１伝送フレームを構成する符号中にイネーブル信
号Ｃが何回オンするかをカウンタ回路４６でカウントす
ることによシ、１伝送フレーム中に含まれる主走査線番
号を把握することができる。伝送フレーム中の主走査線
番号ｍは一旦主走査線番号格納用のメモリ４６に格納さ
れ、その伝送フレームが信号送信部２４へ出力されると
きに、メモリ４６より読み出され、主走査線番号ｌとし
て装置制御部３０へ出力される。

また信号送信部２４は、伝送フレームの送信が完了する
と送信完了信号ｎを装置制御部３０へ出力する。

第６図にその装置制御部３００制御動作を表わすタイミ
ングチャートを示す。

第６図に示すように、伝送フレーム送出許可信号ｐがオ
ン状態（時間ｔｉ　）となると、時間　ｔ２に１伝送フ
レ一ム分の圧縮符号ｇが伝送り口・ツクｈと同期して符
号送信部２４へ出力される。この時同時に伝送フレーム
に含まれた主走査線番号は信号ｌとして装置制御部３ｏ
へ出力される。１伝送フレ一ム分の圧縮符号を出力後、
時間ｔ３経過すると信号送信部２４より伝送フレーム送
信完了信号ｎが装置制御部３ｏへ送出される。装装置制
御部３０は時間ｔ４の間に受信パフアメモリ部の符号格
納余裕度を算出し、余裕が一定量以上ある場合は、伝送
フレーム送出許可信号ｐをオンとする。

また余裕が一定量以下の場合は、伝送フレーム送出許可
信号ｐをオフする。伝送フレーム送出許可信号ｐをオフ
した場合、一定時間ごとに受信パフアメモリの余裕を算
出し、余裕が一定以上となれば伝送フレーム送出許可信
号ｐをオンする（時間ｔ９）。

次に装置制御部３０でおこなっている動作について、第
７図に示した装置制御部のブロック構成図を用いて説明
する。

まず送信パフアメモリ２３に圧縮符号ａを蓄積する余裕
のなくなったことを示す警告信号ｋが送出されると走査
停止信号生成回路７３で走査停止信号ｑを生成し、情報
の再生部２１に対して出力する。警告信号ｋが解除され
ると、走査停止信号生成回路７３は走査停止信号ｑの出
力を解除する。

一方、受信パフアメモリの余裕度を算出し伝送フレーム
送信可能信号ｐを生成する余裕度算出回路７１けあらか
じめ伝送フレームが受信装置まで致着するのに必要な伝
送遅延時間ｔａ　、画像記録装置２９が一生走査線の画
像信号を記録するのに必要な時１７ｒｆ　ｔｐを把握し
ている（なお、ｔｄ、　ｔｐの値は一定であるとする　
。また圧縮符号が帯域復元部２８で画像信号に復元され
るのに必要な処理時間は、帯域復元処理が高速でおこな
われるために、ｔｄ　、ｔｐの値き比べ無視できるもの
とする。） 第８図に余裕度算出回路７１が伝送フレーム送信完了信
号ｎを受けとってから、伝送フレーム送信許可信号ｐを
出力するまでの動作の流れを示す。

伝送フレーム送信完了信号ｎを受けとると、余裕度算出
回路７１ば、主走査線番号ｌとタイマー回路７２より出
力される時刻信号Ｓを取り込み動作８１で第１表のデー
タを作成する。

以下余白 第　１　表 第１表で第１番目の伝送フレームの送出を完了した時刻
を８１　とすると、同伝送フレームが受信局に致着する
時刻１ｒｉ、伝送遅延時間がｔｄだから。

Ｓｉ＋ｔｄ となる。また、同伝送フレームに含壕れた最終の主走査
線番号が１１　とすると、時刻（Ｓｊ＋ｔｃｌ）よシ記
録開始し、−主走査線を記録するのに必要な時間がｔｐ
だから、第１番目の伝送フレームに含まれた圧縮符号が
すべて記録完了となる時刻はＳ１＋ｔｄ＋１１×ｔｐ と々る。以下同様にして記録開始の時刻が８１＋ｔｄ だから、フレーム出力完了時刻は第１表のようになる。

次に動作８２でフレーム致着時刻とフレーム出力完了時
刻より、どの伝送フレームが出力中であるかを第１表の
データよりめる。

例えば、第６番目の伝送フレームについて、１＋Ｘｔｐ
＋Ｓ１＋ｔｄ＜Ｓｓ＋ｔｄ＜ｊｂＸｔｐ＋ｓ＋＋ｔｄな
る関係があると、現在、第２番目のフレームが出力中で
、最大で第２番目より第６番目までの４つの伝送フレー
ムの圧縮符号が受信パフアメモリに蓄積されていること
になる。−伝送フレームの符号量をＶ、受信パフ７メモ
リ容量をｖＯとすると、受信パフアメモリの余裕度Ｖは Ｖ　＝Ｖｏ−７７Ｘ４ となり、 ｖ　＞　７．ｙ であれば、第６番目の伝送フレームを受信することが可
能なので、動作８３へ分岐する。また、ｖ＜ｖ のときは、第６番目の伝送フレームを受信することが不
可能なので動作８４へ分岐する。

動作８３では、伝送フレーム送信許可信号Ｐをオンとし
て出力する（以上が第６図の時間ｔ４でおこなっている
処理である。）。

まだ動作８４では、伝送フレーム許可信号Ｐをオフして
出力する。（これは、第６図の時間ｔ８でおこなってい
る処理である。）そして動作８４の場合、一定時間経過
後、第１表の例では、時刻Ｓ６に再び受信パフアメモリ
の余裕度Ｖを算出し、ｖ＞ｖ となっていれば、動作８３で伝送フレーム送信許可信号
Ｐをオンし出力する。（これが、第６図の時間ｔ９でお
こなっている処理である。）以上木実施例によれば、装
置制御部３ｏを送信側に設けて受信側の受信ノ、＜ファ
メモリのオーバーフロー発生を予測し、伝送フレームの
送信を必要に応じて中断することにより、受信パフアメ
モリのオーバーフローの発生を未然に防ぐことができる
。

以下、上記実施例の一般的処理についてさらに説明する
。

まず、受信パフアメモリ内に蓄積されている符号ｊｌ’
ｔｖｎ　１．受イ、）パフアメモリに入力する符号ｔ１
）と受信パフアメモリより出力する符号量を知ることに
より算出される。

つまシ、 ｖ：ｖｘＮ−ｖｏＵ、（１） 但シ、ｖＩＮは伝送フレームが正しく受信されるたびに
一定量づつ増加してゆく伝送フレームの符号量、ｖＯｆ
ｆＴは画像記録装置が一生走査線を記録するたびに出力
されてゆく主走査線を構成する圧縮符号単位。

伝送フレームに格納された圧縮符号が、ｎ主走査線分あ
る場合、画像記録装置が一生走査線の画像信号を記録す
る時間をｔｐとすると、伝送フレームに格納された圧縮
符号がすべて出力されるのにかかる時間ｔは、 ｔ＝ｔｐＸｎ　伯） となる。

上記第（１）　、　（２）式の関係よシ、伝送フレーム
が受信パフアメモリに格納されるたびに、受信パフアメ
モリに格納されている符号量を第２表に使用して噂：出
することができる。

彦掘２表で、時刻は受信パフアメモリに最初の伝送フレ
ームが書き込み完了した時点を時刻測定の原点に取り、
名伝送フレームが書き込み完了するたびの時刻を記述し
である。フレーム番号は受信した伝送フレームに順番に
付けられた番号であシ、伝送フレーム格納主走査線番号
は、伝送フレームに格納された最終の主走査線番号を示
し、伝送フレーム出力完了時刻は、伝送フレーム格納主
走査線番号で示された主走査線の圧縮符号が出力完了す
る時刻を示している。

したがって、第２表を使用することにより、伝送フレー
ムを受信した時刻にどの伝送フレームに格納された圧縮
符号を出力中であるかがわかる。

例えば、第５番目の伝送フレームを受信した時刻ｔ５に
ついて、 Ｌ２Ｘｔｐ＜ｔｓ＜ＬｓＸｔｐ　（３）なる関係がある
場合、第３番目の伝送フレームに格納された圧縮符号を
出力中で、受信パフアメモリには、最大第３番目から第
５番目までの伝送フレームに格納された圧縮符号が蓄積
されている。

以　下　余　白 第　２　表 伝送フレームの符号量をＶ、受信パフアメモリ容量をＶ
ｏ　とすると、受信パフアメモリの余裕麿（未使用領域
）■は Ｖ、＝ＶＯ−７，７Ｘ３　（４） となシ。

Ｖ≧ｖ（５） であれば、第６番目の伝送フレームを格納するととがで
きる。

なお、上記の説明では圧縮符号を復元し画像信号にまで
戻す操作に必要な時間は、十分早いため無視している。

以上の処理を、送信装置側で伝送フレーム送出前に実施
し、受信パフアメモリに符号を格納する余裕がない場合
に伝送フレームの送信を中断することにより、受信パフ
アメモリのオーバーフロー発生を防ぐことができる。

発明の詳細 な説明したよう々本発明によれば簡単な構成で、受信パ
フアメモリのオーバーフロー発出を防止することができ
、受信パフアメモリ容量を監視する回路や受信側から送
信側へ情報を送る回路と伝送路等が不要となり、画像信
号伝送系の装置規模を簡略化することができ、その効果
は大きい。

【図面の簡単な説明】

第１図は画像の走査方向を示す図、第２図は帯域圧縮を
用いた従来の画像通信装置のブロック図、第３図及び第
４図は本発明の一実施例における画像通信装置の送信系
ブロック図、第６図は圧縮符号入力時の動作を示すタイ
ミング図、第６図は圧縮符号出力時の動作を示すタイミ
ング図、第７図は装置制御部のブロック図、第８図は装
置制御部の動作を示すフロー図である。 ２１・・・・・・画像読取装置、２２・・・・・・帯域
圧縮部、２３・・・・・・送信パフアメモリ部、２４・
・・・・・符号送信部、２６・・・・・・符号受信部、
２７・・・・・・受信パフアメモリ、２８・・・・・・
帯域復元部、２９・・・・・・画像記録装置、３０・・
・・・・装置制御部、２５・・・・・・伝送部。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）送信すべき画像信号に対し帯域圧縮処理を施こし
   圧縮符号を生成する送信側帯域圧縮手段と、前記圧縮符
   号を一時記憶する送信側記憶手段と、前記送信側記憶手
   段に一時記憶された圧縮符号を送出する送信側出力手段
   と、前記送信側出力手段から送出された圧縮符号を入力
   する受信側入力手段と、前記受信側入力手段から入力さ
   れた圧縮符号を一時記憶する受信側記憶手段と、前記受
   信側記憶手段に一時記憶されている圧縮符号を画像信号
   に復元する受信側帯域復元手段と、前記受信側帯域復元
   手段の画像信号からもとの情報を再生する再生手段とを
   有するとともにあらかじめ把握されている前記受信系の
   処理容量に応じて、前記送信系の出力量を制御する送信
   側に設けられた送信側制御手段を具備することを特徴と
   する画像通信装置。
2. （２）送信すべき画像信号を読み取る送信側画像読取手
   段と、前記送信側画像読取手段が読み取った画像信号に
   対し帯域圧縮処理を施こし圧縮符号を生成する送信側帯
   域圧縮手段と、前記圧縮符号を一時記憶する送信側記憶
   手段と、前記送信側記憶手段に一時記憶された圧縮符号
   を送出する送信側出力手段と、前記送信側出力手段から
   送出された圧縮符号を入力する受信側入力手段と、前記
   受信側入力手段から入力された圧縮符号を一時記憶する
   受信側記憶手段と、前記受信側記憶手段に一時記憶され
   ている圧縮符号を画像信号に復元する受信側帯域復元手
   段と、前記受信側帯域復元手段の画像信号からもとの情
   報を再生する再生手段とを有するとともに、あらかじめ
   把握されている前記受信系の処理容量に応じて、前記送
   信系の出力量を制御する送信側に設けられた送信側制御
   手段を具備することを特徴とする画像通信装置。
3. （３）送信側制御手段は、受信局側再生手段が画像信号
   を再生した時間を計算する手段と、一定周期ごとに入力
   される走査単位の画像信号を帯域圧縮処理したのち発生
   する圧縮符号の符号量を把握する手段と、送信側出力手
   段が一定符号量ごとに圧縮符号を伝送フレームとして構
   成し誤り訂正符号を用いて伝送誤シなく送信する際、そ
   の伝送フレームの送信を前記把握手段の符号量と前記計
   算手段の時間とに応じて伝送フレーム単位で停止、再開
   させる手段と、送信側画像読取手段に対し前記把握手段
   の符号量と前記計算手段の時間とに応じて画像読取の停
   止、再開を指令する手段とを具備した特許請求の範囲第
   ２項記載の画像通信装置。