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発明の名称 データ伝送方法およびそのための符号化方法,復号化方法
発行国 日本国特許庁(JP)
公報種別 公開特許公報(A)
公開番号 特開平7−46199
公開日 平成7年(1995)2月14日
出願番号 特願平5−186045
出願日 平成5年(1993)7月28日
代理人 【弁理士】
【氏名又は名称】小鍜治 明 (外2名)
発明者 渡辺 一裕
要約 目的
DPCM等の符号化データの伝送誤りに強いデータ伝送方法を提供する。

構成
1ブロック中の前半区間のデータD1〜D4を先頭データD1を基準として伝送方向と同方向に符号化し、後半区間のデータD5〜D8を最終データD8を基準として伝送方向と逆方向に符号化する。これによって、伝送誤りが発生した場合でも、すべてのデータの復号化が可能となるか、あるいは誤りが伝搬する範囲を少なくすることができる。
特許請求の範囲
【請求項1】1ブロック中に含まれる複数のデータを所定の伝送系を介して伝送する方法であって、前記ブロック中の各データを符号化してフレーム単位で前記伝送系に送信する送信ステップ、および前記伝送系を介して伝送されてきた各フレームの符号語を受信して復号化する受信ステップを備え、前記送信ステップは、前記ブロック中の先頭データをそのまま符号化するとともに、前記先頭データを基準データとして、前記先頭データの次のデータから予め定められた特定データまでの各データを伝送方向と同方向に順次相対的に符号化することにより、前記ブロックの前半区間の各フレームの符号語を得る第1の符号化ステップと、前記ブロック中の最終データをそのまま符号化するとともに、前記最終データを基準データとして、前記特定データの次のデータから前記最終データの1つ前のデータまでの各データを伝送方向と逆方向に順次相対的に符号化することにより、前記ブロックの後半区間の各フレームの符号語を得る第2の符号化ステップとを含み、前記受信ステップは、前記ブロックの前半区間の先頭フレームの符号語をそのまま復号化するとともに、その結果得られた先頭データを基準データとして、前記先頭フレームの次のフレームから予め定められた特定フレームまでの各符号語を伝送方向と同方向に順次相対的に復号化することにより、前記ブロックの前半区間の各データを得る第1の復号化ステップと、前記ブロックの後半区間の最終フレームの符号語をそのまま復号化するとともに、その結果得られた最終データを基準データとして、前記特定フレームの次のフレームから前記最終フレームの1つ前のフレームまでの各符号語を伝送方向と逆方向に順次相対的に復号化することにより、前記ブロックの後半区間の各データを得る第2の復号化ステップとを含む、データ伝送方法。
【請求項2】前記送信ステップは、さらに前記特定データおよびその次のデータの演算結果を符号化して冗長フレームの符号語を得る第3の符号化ステップと、前記冗長フレームの符号語を、前記ブロックの前半区間の各フレームの符号語と後半区間の各フレームの符号語との間に挿入して送信するステップとを含み、前記受信ステップは、さらに前記伝送系を介して伝送されてきた各フレームについて伝送誤りの発生の有無を検出する伝送誤り検出ステップと、前記伝送誤り検出ステップでの検出の結果、いずれかのフレームに伝送誤りが存在する場合、伝送誤りの存在するフレームの符号語に代えて前記冗長フレームの符号語を使用して復号化処理を実行することにより、全てのデータを復元する第3の復号化ステップとを含み、前記第1および第2の複合化ステップは、前記伝送誤り検出ステップでの検出の結果、全てのフレームに伝送誤りが存在しない場合に、前記冗長符号語を使用することなく復号化処理を実行することを特徴とする、請求項1に記載のデータ伝送方法。
【請求項3】前記ブロック中のデータ数を2で割った商、または当該商にほぼ近い値で表されるフレーム位置に前記特定データを配置するようにしたことを特徴とする、請求項1または2に記載のデータ伝送方法。
【請求項4】1ブロック中に含まれる各フレームのデータを符号化する方法であって、前記ブロック中の先頭データをそのまま符号化するとともに、前記先頭データを基準データとして、前記先頭データの次のデータから予め定められた特定データまでの各データを伝送方向と同方向に順次相対的に符号化することにより、前記ブロックの前半区間の各フレームの符号語を得る第1の符号化ステップ、および前記ブロック中の最終データをそのまま符号化するとともに、前記最終データを基準データとして、前記特定データの次のデータから前記最終データの1つ前のデータまでの各データを伝送方向と逆方向に順次相対的に符号化することにより、前記ブロックの後半区間の各フレームの符号語を得る第2の符号化ステップを備える、符号化方法。
【請求項5】前記特定データおよびその次のデータの演算結果を符号化して冗長フレームの符号語を得る第3の符号化ステップをさらに備え、前記冗長フレームの符号語は、前記ブロックの前半区間の各フレームの符号語と後半区間の各フレームの符号語との間に挿入して送信されることを特徴とする、請求項4に記載の符号化方法。
【請求項6】1ブロック中に含まれる各フレームの符号語を復号化する方法であって、前記ブロックの前半区間の先頭フレームの符号語をそのまま復号化するとともに、その結果得られた先頭データを基準データとして、前記先頭フレームの次のフレームから予め定められた特定フレームまでの各符号語を伝送方向と同方向に順次相対的に復号化することにより、前記ブロックの前半区間の各データを得る第1の復号化ステップ、および前記ブロックの後半区間の最終フレームの符号語をそのまま復号化するとともに、その結果得られた最終データを基準データとして、前記特定フレームの次のフレームから前記最終フレームの1つ前のフレームまでの各符号語を伝送方向と逆方向に順次相対的に復号化することにより、前記ブロックの後半区間の各データを得る第2の復号化ステップを備える、復号化方法。
【請求項7】前記1ブロック中の各フレームの符号語は、当該ブロックの前半区間の各フレームの符号語と、当該ブロックの後半区間の各フレームの符号語と、当該前半区間の各フレームの符号語および当該後半区間の各フレームの符号語の間に挿入された冗長フレームの符号語とを含み、受信した各フレームの符号語について伝送誤りの発生の有無を検出する伝送誤り検出ステップ、および前記伝送誤り検出ステップでの検出の結果、いずれかのフレームに伝送誤りが存在する場合、伝送誤りの存在するフレームの符号語に代えて前記冗長フレームの符号語を使用して復号化処理を実行することにより、全てのデータを復元する第3の復号化ステップをさらに備え、前記第1および第2の複合化ステップは、前記伝送誤り検出ステップでの検出の結果、全てのフレームに伝送誤りが存在しない場合に、前記冗長符号語を使用することなく復号化処理を実行することを特徴とする、請求項6に記載の復号化方法。
発明の詳細な説明
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、データ伝送方法に関し、より特定的には、データをDPCMまたはランレングス符号等で符号化して伝送する方法およびそのための符号化方法,復号化方法に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、音声あるいは画像データを圧縮する方式として、DPCM(差分PCM)やランレングス符号が広く利用されている。DPCMは各データ値の差をPCM符号化する方式である。ランレングス符号は連続した同じ値のデータサンプル数を符号化する方式である。
【0003】図9は、1ブロック中に含まれる複数のデータを、DPCMにより符号化して伝送する従来のデータ伝送方法を示す図である。以下、この図9を参照して、従来のデータ伝送方法を説明する。図9において、D1〜D8は伝送すべきデータを示し、F1〜F8は伝送フレーム上の符号語(可変長符号を使用することが多い)を示し、Eは各伝送フレーム毎の誤り検出符号を示している。すなわち、図9は、1ブロック中の8つのデータD1〜D8をDPCMにより符号化することにより、8つの符号語F1〜F8を得、それぞれ1つのフレームで伝送する場合の動作を示している。
【0004】まず、符号化動作について説明する。データD1をそのまま符号化し符号語F1を得、データD2からデータD1を減じた値を符号化し符号語F2を得る。以下同様に、元のデータの差分を順次符号化する。すなわち、D(n)からD(n−1)を減じた値を符号化して符号語F(n)を得る(ただし、nは2から8の値を取る)。差分値をとることによりエントロピーを小さくし、可変長符号を使用して符号化することによりデータ圧縮が行われる。
【0005】次に、復号化動作を説明する。符号語F1をそのまま復号化しデータD1を得、符号語F2を復号化した値にデータD1を加算することによりデータD2を得る。以下同様に、復号化されたデータ差分値を順次加算することにより元のデータを得る。すなわち、データD(n−1)に符号語F(n)を復号化した値を加算してデータD(n)を得る(ただし、nは2から8の値を取る)。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】しかし、上記従来のデータ伝送方法ではフレームの伝送誤りが発生した場合、その誤りがデータ間で伝搬し、伝送誤りが発生したフレームのデータのみならず、以降のデータのすべてが誤るという問題があった。図10を用いて、この問題点を説明する。図10は、図9で示した伝送態様において、符号語F3を含むフレームに伝送誤りが発生した場合の動作を示している。図10に示すように、符号語F3が誤ったため、データD3の復号化が不可能となるばかりか、データD4以降のすべてのデータの復号化も不可能となる。
【0007】それゆえに、本発明の目的は、たとえ伝送誤りが発生しても、誤り伝搬の影響を低減または無くすことのできるデータ伝送方法およびそのための符号化方法,復号化方法を提供することである。
【0008】
【課題を解決するための手段】請求項1に係る発明は、1ブロック中に含まれる複数のデータを所定の伝送系を介して伝送する方法であって、ブロック中の各データを符号化してフレーム単位で伝送系に送信する送信ステップ、および伝送系を介して伝送されてきた各フレームの符号語を受信して復号化する受信ステップを備え、送信ステップは、ブロック中の先頭データをそのまま符号化するとともに、先頭データを基準データとして、先頭データの次のデータから予め定められた特定データまでの各データを伝送方向と同方向に順次相対的に符号化することにより、ブロックの前半区間の各フレームの符号語を得る第1の符号化ステップと、ブロック中の最終データをそのまま符号化するとともに、最終データを基準データとして、特定データの次のデータから最終データの1つ前のデータまでの各データを伝送方向と逆方向に順次相対的に符号化することにより、ブロックの後半区間の各フレームの符号語を得る第2の符号化ステップとを含み、受信ステップは、ブロックの前半区間の先頭フレームの符号語をそのまま復号化するとともに、その結果得られた先頭データを基準データとして、先頭フレームの次のフレームから予め定められた特定フレームまでの各符号語を伝送方向と同方向に順次相対的に復号化することにより、ブロックの前半区間の各データを得る第1の復号化ステップと、ブロックの後半区間の最終フレームの符号語をそのまま復号化するとともに、その結果得られた最終データを基準データとして、特定フレームの次のフレームから最終フレームの1つ前のフレームまでの各符号語を伝送方向と逆方向に順次相対的に復号化することにより、ブロックの後半区間の各データを得る第2の復号化ステップとを含む。
【0009】請求項2に係る発明は、請求項1の発明において、送信ステップは、さらに特定データおよびその次のデータの演算結果を符号化して冗長フレームの符号語を得る第3の符号化ステップと、冗長フレームの符号語を、ブロックの前半区間の各フレームの符号語と後半区間の各フレームの符号語との間に挿入して送信するステップとを含み、受信ステップは、さらに伝送系を介して伝送されてきた各フレームについて伝送誤りの発生の有無を検出する伝送誤り検出ステップと、伝送誤り検出ステップでの検出の結果、いずれかのフレームに伝送誤りが存在する場合、伝送誤りの存在するフレームの符号語に代えて冗長フレームの符号語を使用して復号化処理を実行することにより、全てのデータを復元する第3の復号化ステップとを含み、第1および第2の複合化ステップは、伝送誤り検出ステップでの検出の結果、全てのフレームに伝送誤りが存在しない場合に、冗長符号語を使用することなく復号化処理を実行することを特徴とする。
【0010】請求項3に係る発明は、請求項1または2の発明において、ブロック中のデータ数を2で割った商、または当該商にほぼ近い値で表されるフレーム位置に特定データを配置するようにしたことを特徴とする。
【0011】請求項4に係る発明は、1ブロック中に含まれる各フレームデータを符号化する方法であって、ブロック中の先頭データをそのまま符号化するとともに、先頭データを基準データとして、先頭データの次のデータから予め定められた特定データまでの各データを伝送方向と同方向に順次相対的に符号化することにより、ブロックの前半区間の各フレームの符号語を得る第1の符号化ステップ、およびブロック中の最終データをそのまま符号化するとともに、最終データを基準データとして、特定データの次のデータから最終データの1つ前のデータまでの各データを伝送方向と逆方向に順次相対的に符号化することにより、ブロックの後半区間の各フレームの符号語を得る第2の符号化ステップを備える。
【0012】請求項5に係る発明は、請求項4の発明において、特定データおよびその次のデータの演算結果を符号化して冗長フレームの符号語を得る第3の符号化ステップをさらに備え、冗長フレームの符号語は、ブロックの前半区間の各フレームの符号語と後半区間の各フレームの符号語との間に挿入して送信されることを特徴とする。
【0013】請求項6に係る発明は、1ブロック中に含まれる各フレームの符号語を復号化する方法であって、ブロックの前半区間の先頭フレームの符号語をそのまま復号化するとともに、その結果得られた先頭データを基準データとして、先頭フレームの次のフレームから予め定められた特定フレームまでの各符号語を伝送方向と同方向に順次相対的に復号化することにより、ブロックの前半区間の各データを得る第1の復号化ステップ、およびブロックの後半区間の最終フレームの符号語をそのまま復号化するとともに、その結果得られた最終データを基準データとして、特定フレームの次のフレームから最終フレームの1つ前のフレームまでの各符号語を伝送方向と逆方向に順次相対的に復号化することにより、ブロックの後半区間の各データを得る第2の復号化ステップを備える。
【0014】請求項7に係る発明は、請求項6の発明において、1ブロック中の各フレームの符号語は、当該ブロックの前半区間の各フレームの符号語と、当該ブロックの後半区間の各フレームの符号語と、当該前半区間の各フレームの符号語および当該後半区間の各フレームの符号語の間に挿入された冗長フレームの符号語とを含み、受信した各フレームの符号語について伝送誤りの発生の有無を検出する伝送誤り検出ステップ、および伝送誤り検出ステップでの検出の結果、いずれかのフレームに伝送誤りが存在する場合、伝送誤りの存在するフレームの符号語に代えて冗長フレームの符号語を使用して復号化処理を実行することにより、全てのデータを復元する第3の復号化ステップをさらに備え、第1および第2の複合化ステップは、伝送誤り検出ステップでの検出の結果、全てのフレームに伝送誤りが存在しない場合に、冗長符号語を使用することなく復号化処理を実行することを特徴とする。
【0015】
【作用】請求項1に係る発明においては、1ブロック中のデータを前半区間と後半区間とに分けて符号化する。その際、前半区間と後半区間とで符号化の方向を反対にする。一方、復号化時には、伝送されてきた1ブロック中の各フレームの符号語を、前半区間と後半区間とに分けて復号化する。その際、前半区間と後半区間とで復号化の方向を反対にする。このような構成によって、符号語を伝送方向と同方向のみならず、逆方向にも復号可能となるため、伝送誤りが発生した場合でも、誤りが伝搬する範囲を少なくすることができる。
【0016】請求項2に係る発明においては、特定データおよびその次のデータの演算結果を符号化して冗長フレームの符号語を得、これをブロックの前半区間の各フレームの符号語および後半区間の各フレームの符号語とともに伝送する。一方、複合化時には、伝送されてきた各フレームについて伝送誤りの発生の有無を検出し、いずれかのフレームに伝送誤りが存在する場合は、伝送誤りの存在するフレームの符号語に代えて冗長フレームの符号語を使用して復号化処理を実行する。これによって、全てのデータを復元することが可能となる。また、全てのフレームに伝送誤りが存在しない場合は、冗長符号語を使用することなく復号化処理を実行する。
【0017】請求項3に係る発明においては、1ブロック中のデータ数を2で割った商、または当該商にほぼ近い値で表されるフレーム位置に特定データを配置することにより、伝送誤りが伝搬する範囲をデータ数のほぼ1/2以下に抑えるようしている。
【0018】
【実施例】図1は、本発明の第1の実施例のデータ伝送方法を示す図である。以下、この図1を参照して、本発明の第1の実施例におけるデータ伝送動作を説明する。図1において、D1〜D8は伝送すべきデータを示し、F1〜F4およびB5〜B8は符号語を示し、Eは各伝送フレーム毎の誤り検出符号を示している。すなわち、図1は、1ブロック中の8つのデータD1〜D8をDPCMにより符号化して、8つの符号語F1〜F4およびB5〜B8を得、それぞれ1つのフレームで伝送する場合の動作を示している。
【0019】まず、上記第1の実施例における符号化動作を説明する。1ブロック中の先頭データD1をそのまま符号化し、符号語F1を得る。次に、データD2から先頭データD1を減じた値を符号化し、符号語F2を得る。以下同様に、元のデータの差分値を順次符号化する動作を特定データ(先頭データD1と最終データD8との間のデータであり、図1ではデータD4が特定データとして選ばれている)まで繰り返す。すなわち、D(n)からD(n−1)を減じた値を符号化して符号語F(n)を得る。ただし、特定データをD(s)とすると、nは2からsまでの値を取る。
【0020】上記のごとく、1ブロック中の前半区間のデータD1〜D4については先頭データD1を基準データとして伝送方向と同方向(先頭データD1から最終データD8に向かう方向)に差分を取って符号化していくが、後半区間のデータD5〜D8については1ブロック中の最終データD8を基準データとして伝送方向と逆方向(最終データD8から先頭データD1に向かう方向)に差分を取って符号化していく。すなわち、最終データD8をそのまま符号化し、符号語B8を得る。次に、データD7から最終データD8を減じた値を符号化し、符号語B7を得る。以下同様に、元のデータの差分値を順次符号化する動作を特定データD4の次のデータD5まで繰り返す。すなわち、D(n)からD(n+1)を減じた値を符号化して符号語B(n)を得る。ただし、特定データをD(s)、最終データをD(e)とすると、nはs+1からe−1までの値を取る。
【0021】次に、上記第1の実施例において伝送誤りが存在しない場合(伝送誤りが発生したが正しい符号語に訂正された場合を含む)の復号化動作を説明する。符号語F1をそのまま復号化してデータD1を得、符号語F2を復号化した値にデータD1を加算することによりデータD2を得る。以下同様に、復号化されたデータ差分値を順次加算する動作を特定データD4まで繰り返す。すなわち、データD(n−1)に符号語F(n)を復号化した値を加算してデータD(n)を得る。ただし、特定データをD(s)とすると、n は2からsまでの値を取る。
【0022】一方、データD5〜D8の復号化は、まず、最終の符号語B8をそのまま復号化しデータD8を得、符号語B7を復号化した値にデータD8を加算することによりデータD7を得る。以下同様に、復号化されたデータ差分値を順次加算する動作を特定データの次のデータD5まで繰り返す。すなわち、データD(n+1)に符号語B(n)を復号化した値を加算してデータD(n)を得る。ただし、特定データをD(s)、最終データをD(e)とすると、nはs+1からe−1までの値を取る。
【0023】次に、上記第1の実施例において伝送誤りが発生した場合の復号化動作を、図2を参照して説明する。図2は、図1の伝送動作において、符号語F3を含むフレームに伝送誤りが発生した場合の動作を示している。この場合、データD1とデータD2の復号化は正しく行われるが、符号語F3が誤ったため、データD3とデータD4の復号化は不可能となる。しかし、データD5〜D8は、符号語F3とは無関係に復号化されるため、復号化されたデータはすべて正しいものとなる。
【0024】以上のように、第1の実施例によれば、伝送誤りが伝搬する範囲を、従来のデータ伝送方法に比べて小さくすることが可能となる。
【0025】図3は、本発明の第2の実施例のデータ伝送方法を示す図である。以下、この図3を参照して、本発明の第2の実施例におけるデータ伝送動作を説明する。図3において、D1〜D8は伝送すべきデータを示し、F1〜F4およびB4〜B8は符号語を示し、Eは各伝送フレーム毎の誤り検出符号を示している。すなわち、図3は、1ブロック中の8つのデータD1〜D8をDPCMにより符号化して、9つの符号語F1〜F4,B4〜B8を得、それぞれ1つのフレームで伝送する場合の動作を示している。
【0026】まず、上記第2の実施例における符号化動作を説明する。符号語F1〜F4および符号語B5〜B6の生成方法は、図1を参照して説明した第1の実施例と同様である。すなわち、先頭データD1をそのまま符号化して符号語F1を得、D(n)からD(n−1)を減じた値を符号化して符号語F(n)を得る(ただし、特定データをD(s)とすると、nは2からsまでの値を取る)。また、最終データD8をそのまま符号化して符号語B8を得、D(n)からD(n+1)を減じた値を符号化して符号語B(n)を得る(ただし、特定データをD(s)、最終データをD(e)とすると、nはs+1からe−1までの値を取る)。
【0027】上記第2の実施例は、さらに、符号語F4を含むフレームと符号語B5を含むフレームとの間に、符号語B4を含むフレームを伝送することを特徴としている。符号語B4は、特定データD4から次のデータD5を減じたものを符号化することにより得られる。すなわち、特定データをD(s)とすると、D(s)からD(s+1)を減じた値を符号化して符号語B(s)を得る。以上のように符号化することにより、特定データD4には、2つの符号語F4,B4が対応することになる。なお、新たに付加された符号語B4は、伝送誤りが発生した場合に全てのデータの復元を可能にするための冗長符号として機能する。
【0028】次に、上記第2の実施例において、伝送誤りが存在しない場合(伝送誤りが発生したが正しい符号語に訂正された場合を含む)の復号化動作を説明する。この場合の復号化動作は、図1を参照して説明した第1の実施例において、伝送誤りが存在しない場合の復号化動作と同様である。なお、この場合、冗長符号語B4は無視され、復号化動作には影響を与えない。
【0029】次に、上記第2の実施例において、伝送誤りが発生したが伝送誤りを検出できなかった場合、または伝送誤りは検出できたが誤った符号訂正が行われた場合の復号化動作について説明する。この場合の復号化動作は、図2を使用して説明した第1の実施例において、伝送誤りが発生した場合の復号化動作と同様であり、伝送誤りの伝搬による影響が小さくなる。なお、この場合も、冗長符号語B4は無視され、復号化動作には影響を与えない。
【0030】次に、上記第2の実施例において、正しい符号語に訂正不可能な伝送誤りを検出した場合の復号化動作を図4を参照して説明する。図4は、図1の伝送動作において、符号語B6を含むフレームに伝送誤りが発生した場合の動作を示している。データD1〜D4,D7,D8の復号化動作は、前述した伝送誤りが存在しない場合の動作と同様である。データD5とデータD6の復号化動作は、伝送誤りが存在しない場合と異なる。図4に示すように、符号語B4は、データD4からデータD5を減じたものを符号化したものであるため、符号語B4を復号化した値をデータD4から減じることによりデータD5を得ることができる。同様に、符号語B5は、データD5からデータD6を減じたものを符号化したものであるため、符号語B5を復号した値をデータD5から減じることによりデータD6を得ることができる。したがって、結果的に全てのデータの復号化が正しく行われる。
【0031】なお、図4は1ブロック中の後半区間のフレームに伝送誤りが生じた場合を示したが、図5に示すように1ブロック中の前半区間のフレームに伝送誤りが生じた場合も上記と同様に全てのデータの復号化が行える。
【0032】以上のように、上記第2の実施例によれば、伝送誤りを検出できなかった場合、または伝送誤りは検出できたが誤った符号訂正が行われた場合は、伝送誤りが伝搬する範囲を少なくすることができ、さらに、訂正不可能な1つのデータの伝送誤りを検出できた場合は、全てのデータを正しく復号化することができる。
【0033】また、上記第1および第2の実施例では、伝送誤りが伝搬する場合の、その範囲は誤りが発生したデータから特定データまで、または特定データの次のデータから誤りが発生したデータまでである。上記第1および第2の実施例では、特定データD4を1ブロック中のデータ数のほぼ1/2の位置に配置するようにしているので、伝送誤りが伝搬する範囲をデータ数のほぼ1/2以下にすることができる。
【0034】なお、上記第1および第2の実施例では、符号化方式としてDPCMを用いたが、本発明における符号化方式はDPCMに限定されるわけではなく、2つのデータ間の演算結果を符号化する符号化方式全般に適用が可能である。
【0035】次に、本発明の第3の実施例の画像データ伝送方法を、図6および図7を参照して説明する。なお、この第3の実施例は、前述の第2の実施例を画像データの伝送に適用したものである。
【0036】CCITT勧告H.261で規定されている“フレーム間予測+DCT方式”を使用した高能率動画像符号化では、図6に示すように伝送すべき画像を複数の矩形のセクタに分割し、各々のセクタをDCT変換を使用して符号化する。このとき、各セクタの画像と1フレーム前の対応するセクタ画像との差分を演算し、その差分が一定のしきい値より大きいセクタだけを符号化し、しきい値より小さいセクタは画像に変化が少ないと見なして符号化しない。図6では、一例として、画像を24個のセクタに分割し、斜線で示した8個のセクタ(画像の変化が大きいセクタ)のみを符号化する場合を示している。図6に示すように符号化する場合、その符号化データには各セクタの画像データと、各々がどのセクタであるかを示す情報(セクタアドレス)とが含まれる。このセクタアドレスの各セクタ間の差は統計的に一定の値に集中する傾向があるため、この差の値で各セクタのセクタアドレスを示すように符号化データを作成する(但し、最初のセクタについては絶対的なセクタアドレスを用いる)。このようにセクタアドレスを符号化した場合、1つのセクタアドレスの符号化データに伝送誤りが発生した場合、それ以後のセクタアドレスが復号化できなくなり、復号画像に大きな劣化が発生する。
【0037】図7は、上記第3の実施例における伝送フレームの構成を示す図であり、図6に示す画像の1セクタ分の符号化データを1フレームとして伝送する。図7に示すように、各フレームはセクタアドレス,画像データおよび誤り訂正検出符号から構成される。ただし、第0フレームはヘッダであり、総セクタ数と誤り訂正検出符号とから構成される。なお、総セクタ数は1画面中に伝送するセクタの総数(図7の場合は8)を示している。また、第5フレームは冗長フレームであり、セクタアドレスと誤り訂正検出符号とから構成される。
【0038】第3の実施例では、セクタアドレスの内、1番目の伝送セクタ(図6におけるセクタ2)から、総セクタ数8を2で割った商に相当する4番目の伝送セクタ(図6におけるセクタ13)までを、セクタ2のセクタアドレスを基準として順次差分を取り符号化する。具体的には、セクタ2のセクタアドレスの絶対値(=2)を符号化して第1フレームで伝送し、セクタ5のセクタアドレスの絶対値(=5)から伝送セクタ2の絶対値(=2)を減じた値(=3)を符号化して第2フレームで伝送する。以下同様に、セクタ9とセクタ13のセクタアドレスを符号化し、それぞれ第3フレームと第4フレームとで伝送する。
【0039】伝送セクタ群の後半部は、8番目の伝送セクタ(図6におけるセクタ23)から、5番目の伝送セクタ(図6におけるセクタ16)までをセクタ23のセクタアドレスを基準として順次差分を取り符号化する。具体的には、セクタ23のセクタアドレスの絶対値(=23)を符号化して第9フレームで伝送し、セクタ23の絶対値(=23)から7番目の伝送セクタ(図6におけるセクタ20)のセクタアドレス絶対値(=20)を減じた値(=3)を符号化して第8フレームで伝送する。以下同様に、セクタ18とセクタ16のセクタアドレスを符号化し、それぞれ第7フレームと第6フレームとで伝送する。
【0040】セクタ13のアドレスについては、セクタ16の絶対値(=16)からセクタ13のセクタアドレスの絶対値(=13)を減じた値(=3)を符号化して第5フレームで伝送する。従って、セクタ13については、第4フレームで伝送されるセクタ2を基準としたセクタアドレスと、第5フレームで伝送されるセクタ23を基準としたセクタアドレスの2つの情報を伝送することになる。
【0041】図8は、上記第3の実施例の画像データ伝送方法を実現する画像データ伝送システムの構成を示すブロック図である。図8に示すように、本実施例の画像データ伝送システムは、送信装置1,受信装置2,伝送路3,画像符号化装置4および画像復号化装置5を備えている。送信装置1は、第1制御回路11と、第1セクタアドレスメモリ12と、DPCM符号化回路13と、第2セクタアドレスメモリ14と、第1画像データメモリ15と、誤り訂正検出符号化・フレーム組立回路16と、変調回路17とを含む。受信装置2は、第2制御回路21と、第4セクタアドレスメモリ22と、DPCM符号化回路23と、第3セクタアドレスメモリ24と、第1画像データメモリ25と、誤り訂正検出・フレーム分解回路26と、復調回路27とを含む。伝送路3は、通常は有線または無線の伝送線路によって構成されるが、その途中に磁気ディスク装置やVTR等の記録/再生系が介在し、オフラインメディアで結合される場合もある。なお、図8において、実線の矢印はデータの流れを示し、点線の矢印は状態表示信号あるいは制御指示信号の流れを示す。
【0042】次に、図8の画像データ伝送システムの動作を説明する。なお、以下の動作説明に当たっては、一例として、前述の図6に示す画像を伝送する場合について説明する。
【0043】まず、送信装置1の動作を説明する。画像符号化装置4から出力された画像データα1は、各伝送セクタ毎に第1画像データメモリ15に格納される。また、画像符号化装置4から出力された各伝送セクタのセクタアドレスデータα2は、第1セクタアドレスメモリ12に格納される。第1制御回路11は、第1画像データメモリ15から総セクタ数データα3を読み取り、総セクタ数“8”を2で除し、その商4を求める。次に、第1制御回路11は、DPCM符号化回路13を制御し、図6および図7を使用して説明したように、第1セクタアドレスメモリ12内の1番目のセクタアドレス“2”を絶対符号化(セクタアドレスの絶対値をそのまま符号化すること)し、また1番目のセクタアドレス“2”を基準として、先に求めた商の値に対応する4番目のセクタアドレスまでを順次DPCM符号化する。DPCM符号化回路13の符号化結果は、第2セクタアドレスメモリ14に伝送順に格納される。同様にして、第1制御回路11は、DPCM符号化回路13を制御することにより、最後のセクタアドレス“23”を絶対符号化し、また最後のセクタアドレスを基準として、先に求めた商の値である4番目のセクタアドレスまでを順次DPCM符号化する。このときのDPCM符号化回路13の符号化結果も、第2セクタアドレスメモリ14に伝送順に格納される。誤り訂正検出符号化・フレーム組立回路16は、第1画像データメモリ15から総セクタ数データα3を、第2セクタアドレスメモリ14からセクタアドレスの符号語を、第1画像データメモリ15から画像データをそれぞれ読み出し、さらに誤り訂正符号を付加して、図7に示すような伝送フレームを組み立てる。このようにして組み立てられた伝送フレームは、変調回路17により変調されて伝送路3に送出される。
【0044】次に、受信装置2の動作を説明する。伝送路3を介して伝送されてきた伝送フレームは、復調回路27により復調され、さらに誤り訂正検出・フレーム分解回路26により個々のフレームに分解される。その後、各セクタアドレスの符号語は第3セクタアドレスメモリ24に、各セクタの画像データは第2画像データメモリ25に、それぞれ伝送順に格納される。ここで、誤り訂正検出・フレーム分解回路26は、復調された伝送フレーム中に訂正不可能な伝送誤りの発生を検出した場合は、訂正不能誤り検出信号β1を活性化する。それ以外の場合、誤り訂正検出・フレーム分解回路26は訂正不能誤り検出信号β1の非活性状態を保持する。当該訂正不能誤り検出信号β1が非活性状態の場合、第2制御回路21は、総セクタ数“8”を2で除した商の値4に対応する第4フレームを境界として、前半の各セクタの符号語は第1セクタアドレス“2”を基準として復号化され、後半の各セクタの符号語は最後のセクタアドレス“23”を基準として復号化されるように、DPCM復号化回路23を制御する。DPCM復号化回路23の復号化結果は、それぞれ第4セクタアドレスメモリ22に格納される。一方、訂正不能誤り検出信号β1が活性化されたとき、第2制御回路21は、伝送誤りが発生したセクタの符号語を使用することなく、伝送誤りが発生したセクタ以前のセクタの符号語は第1セクタアドレス“2”を基準として復号化され、伝送誤りが発生したセクタ以後の各セクタの符号語は最後のセクタアドレス“23”を基準として復号化されるように、DPCM復号化回路23を制御する。DPCM復号化回路23の復号化結果は、それぞれ第4セクタアドレスメモリ22に格納される。最後に、第2制御回路は、第4セクタアドレスメモリ22内のセクタアドレスと、対応する第2画像データメモリ内の画像データとを、順次読み出して画像復号化装置5に出力する。
【0045】以上のように構成することにより、伝送誤りが存在し、かつ誤り検出漏れあるいは誤訂正が発生した場合は、伝送誤りの伝搬する範囲をデータ数のほぼ1/2以下にすることが可能となり、さらに、1つのデータの訂正不能な伝送誤りが存在し、かつその誤り検出が可能な場合は、全てのデータの復号を正しく行なうことが可能となる。
【0046】
【発明の効果】請求項1に係る発明によれば、DPCM等の符号語を伝送方向と同方向のみならず、逆方向からも符号化および復号化するようにしたので、伝送誤りが発生した場合でも、誤りが伝搬する範囲を従来の伝送方法に比べて少なくすることができる。
【0047】請求項2に係る発明によれば、特定データおよびその次のデータの演算結果を符号化して冗長フレームの符号語を得、これをブロックの前半区間の各フレームの符号語および後半区間の各フレームの符号語とともに伝送するようにしているので、伝送誤りが生じた場合は、伝送誤りの存在するフレームの符号語に代えて冗長フレームの符号語を使用して復号化処理を実行することにより、全てのデータを復元することができる。
【0048】請求項3に係る発明によれば、1ブロック中のデータ数を2で割った商、または当該商にほぼ近い値で表されるフレーム位置に特定データを配置するようにしているので、伝送誤りが伝搬する範囲を1ブロック中のデータ数のほぼ1/2以下に抑えることができる。




 

 


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