(57)【要約】【課題】映像フレームを分割したことで生じる軽圧縮時の画質の劣化を低減し、高品質な映像伝送を実現する。【解決手段】送信装置１は、入力される映像フレームを垂直方向に分割することなく、映像フレーム内のＫ個（Ｋ≧１）の水平方向画素列を分割単位として映像フレームを水平方向に分割することにより、映像フレームからＬ個（Ｌ≧２）の分割フレームを生成する映像分割部１１と、Ｌ個の分割フレームのそれぞれに対して、該分割フレーム内のＭ個（Ｍ≧１）の水平方向画素列を圧縮単位とする軽圧縮技術を用いた圧縮処理を行うことにより、Ｌ個の分割フレームからＬ個の圧縮分割フレームを生成する映像圧縮部１２と、伝送路３を介してＬ個の圧縮分割フレームを受信装置２に送信する送信部１３とを備える。【選択図】図１
2020145584.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
入力される映像フレームを垂直方向に分割することなく、前記映像フレーム内のＫ個（Ｋ≧１）のラインを分割単位として前記映像フレームを水平方向に分割することにより、前記映像フレームからＬ個（Ｌ≧２）の分割フレームを生成する映像分割部と、
前記Ｌ個の分割フレームのそれぞれに対して、該分割フレーム内のＭ個（Ｍ≧１）の水平方向画素列を圧縮単位とする軽圧縮技術を用いた圧縮処理を行うことにより、前記Ｌ個の分割フレームからＬ個の圧縮分割フレームを生成する映像圧縮部と、
伝送路を介して前記Ｌ個の圧縮分割フレームを受信装置に送信する送信部と、を備えることを特徴とする送信装置。
【請求項２】
前記Ｋの値は、前記Ｍの値と等しいことを特徴とする請求項１に記載の送信装置。
【請求項３】
前記映像分割部は、前記Ｌ個の分割フレームのうち１つの分割フレームを生成する際に、垂直方向に間隔をおいて前記Ｋ個の水平方向画素列を前記映像フレームからＮ個（Ｎ≧２）抽出することにより、（Ｋ×Ｎ）個の水平方向画素列からなる前記１つの分割フレームを生成することを特徴とする請求項１又は２に記載の送信装置。
【請求項４】
前記映像分割部は、前記分割フレームのフォーマットを予め規定されたフォーマットとするように、前記映像フレームのフォーマットに応じて前記Ｌの値を決定することを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の送信装置。
【請求項５】
前記映像分割部は、垂直方向に連続する前記Ｋ個（Ｋ≧２）の水平方向画素列を前記分割単位として前記映像フレームを水平方向に分割し、
前記映像圧縮部は、垂直方向に連続する前記Ｍ個（Ｍ≧２）の水平方向画素列を前記圧縮単位として前記圧縮処理を行うことを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の送信装置。
【請求項６】
送信装置から伝送路を介してＬ個（Ｌ≧２）の圧縮分割フレームを受信する受信部と、
前記Ｌ個の圧縮分割フレームのそれぞれに対して、該圧縮分割フレーム内のＭ個（Ｍ≧１）の水平方向画素列を復号単位とする軽圧縮技術を用いた復号処理を行うことにより、前記Ｌ個の圧縮分割フレームからＬ個の分割フレームを生成する映像復号部と、
前記Ｌ個の分割フレームを水平方向に結合することなく、各分割フレーム内のＫ個（Ｋ≧１）の水平方向画素列を結合単位として前記Ｌ個の分割フレームを垂直方向に結合することにより、前記Ｌ個の分割フレームに対応する元の映像フレームを復元する映像結合部と、を備えることを特徴とする受信装置。
【請求項７】
送信装置に、
入力される映像フレームを垂直方向に分割することなく、前記映像フレーム内のＫ個（Ｋ≧１）の水平方向画素列を分割単位として前記映像フレームを水平方向に分割することにより、前記映像フレームからＬ個（Ｌ≧２）の分割フレームを生成する映像分割処理と、
前記Ｌ個の分割フレームのそれぞれに対して、該分割フレーム内のＭ個（Ｍ≧１）の水平方向画素列を圧縮単位とする軽圧縮技術を用いた圧縮処理を行うことにより、前記Ｌ個の分割フレームからＬ個の圧縮分割フレームを生成する映像圧縮処理と、
伝送路を介して前記Ｌ個の圧縮分割フレームを受信装置に送信する送信処理と、を実行させることを特徴とするプログラム。
【請求項８】
受信装置に、
送信装置から伝送路を介してＬ個（Ｌ≧２）の圧縮分割フレームを受信する受信処理と、
前記Ｌ個の圧縮分割フレームのそれぞれに対して、該圧縮分割フレーム内のＭ個（Ｍ≧１）の水平方向画素列を復号単位とする軽圧縮技術を用いた復号処理を行うことにより、前記Ｌ個の圧縮分割フレームからＬ個の分割フレームを生成する映像復号処理と、
前記Ｌ個の分割フレームを水平方向に結合することなく、各分割フレーム内のＫ個（Ｋ≧１）の水平方向画素列を結合単位として前記Ｌ個の分割フレームを垂直方向に結合することにより、前記Ｌ個の分割フレームに対応する元の映像フレームを復元する映像結合処理と、を実行させることを特徴とするプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、送信装置、受信装置、及びプログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
映像圧縮技術のひとつに軽圧縮と呼ばれる圧縮技術がある。この圧縮技術は、圧縮率は数分の一程度で高くないが低遅延で圧縮処理が可能であり、ＬＬＶＣ（Ｌｏｗ  Ｌａｔｅｎｃｙ  Ｖｉｄｅｏ  Ｃｏｄｅｃ）や、ＶＣ２、ＴＩＣＯ（Ｔｉｎｙ  Ｃｏｄｅｃ）／ＪＰＥＧ−ＸＳが存在する（例えば、非特許文献１乃至４参照）。
【０００３】
いずれの軽圧縮技術も１映像フレーム内の水平方向画素列（以下、適宜「ライン」と呼ぶ）を単位として、数ラインごとにＷａｖｅｌｅｔ変換を適用し、映像信号を低周波数成分と高周波数成分とに分け、高周波数成分を中心にエントロピー符号化などを行って圧縮処理する。処理単位が数ラインごとで完結しているため、数ラインレベルの低遅延で圧縮処理が可能となっている。
【０００４】
限られた伝送容量の回線を用いて、数ラインレベルの低遅延性が求められる映像伝送を行うために映像を軽圧縮して伝送する場合、伝送容量の条件によって、軽圧縮するだけでは伝送容量が足りないことがある。このとき、映像を分割し、分割した映像を軽圧縮し、複数の回線を用いて伝送する方法がある。
【０００５】
軽圧縮するには、２Ｋ／４Ｋ／８Ｋなど、特定のフォーマットに特化したシステムが必要になる。しかし、異なるフォーマットの映像を伝送する場合、映像を共通のフォーマットに分割すれば、その共通フォーマットのシステムを構築することで柔軟に対応することが可能になる。
【０００６】
映像を分割する方式としては、２ＳＩ（２−Ｓａｍｐｌｅ  Ｉｎｔｅｒｌｅａｖｅ  Ｄｉｖｉｓｉｏｎ）やＳＱＤ（Ｓｑｕａｒｅ  Ｄｉｖｉｓｉｏｎ）という方式が存在する。２ＳＩは、映像フレームの偶数及び奇数ラインそれぞれを水平方向に２画素間隔でサンプリングして４分割して分割フレームを生成する方式である。ＳＱＤは、映像フレームを田の字状に４分割して分割フレームを生成する方式である。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００７】
【非特許文献１】ＳＭＰＴＥ  ＲＤＤ３４，“ＬＬＶＣ−Ｌｏｗ  Ｌａｔｅｎｃｙ  Ｖｉｄｅｏ  Ｃｏｄｅｃ  ｆｏｒ  Ｎｅｔｗｏｒｋ  Ｔｒａｎｓｆｅｒ”
【非特許文献２】ＳＭＰＴＥ  ＳＴ  ２０４２，“ＶＣ−２  Ｖｉｄｅｏ  Ｃｏｍｐｒｅｓｓｉｏｎ”
【非特許文献３】ＳＭＰＴＥ  ＲＤＤ３５，“ＴＩＣＯ  Ｌｉｇｈｔｗｅｉｇｈｔ  Ｃｏｄｅｃ  Ｕｓｅｄ  ｉｎ  ＩＰ  Ｎｅｔｗｏｒｋｅｄ  ｏｒ  ｉｎ  ＳＤＩ  Ｉｎｆｒａｓｔｒｕｃｔｕｒｅｓ”
【非特許文献４】ＩＳＯ／ＩＥＣ  ２１１２２“Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ  ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ  -  Ｌｏｗ−ｌａｔｅｎｃｙ  ｌｉｇｈｔｗｅｉｇｈｔ  ｉｍａｇｅ  ｃｏｄｉｎｇ  ｓｙｓｔｅｍ”
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明者らは、鋭意検討の結果、従来の分割方式である２ＳＩやＳＱＤで映像フレームを分割した後に各分割フレームを軽圧縮すると、非分割の映像フレームをそのまま軽圧縮した場合と比較して画質が劣化するという知見を得た。
【０００９】
２ＳＩは、映像フレーム内の離散的な画素を統合して分割フレームを生成するものであるため、高周波数成分が大幅に増加することで、画質劣化につながると考えられる。
【００１０】
ＳＱＤは、映像フレームを田の字状に分割するため、映像フレームの一部にある高周波数成分を持つ箇所が一部の分割フレームに集中し、この一部の分割フレームに画質劣化が生じたと考えられる。
【００１１】
そこで、本発明は、映像フレームを分割したことで生じる軽圧縮時の画質の劣化を低減し、高品質な映像伝送を実現する送信装置、受信装置、及びプログラムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
第１の態様に係る送信装置は、入力される映像フレームを垂直方向に分割することなく、前記映像フレーム内のＫ個（Ｋ≧１）の水平方向画素列を分割単位として前記映像フレームを水平方向に分割することにより、前記映像フレームからＬ個（Ｌ≧２）の分割フレームを生成する映像分割部と、前記Ｌ個の分割フレームのそれぞれに対して、該分割フレーム内のＭ個（Ｍ≧１）の水平方向画素列を圧縮単位とする軽圧縮技術を用いた圧縮処理を行うことにより、前記Ｌ個の分割フレームからＬ個の圧縮分割フレームを生成する映像圧縮部と、伝送路を介して前記Ｌ個の圧縮分割フレームを受信装置に送信する送信部とを備えることを要旨とする。
【００１３】
第２の態様に係る受信装置は、送信装置から伝送路を介してＬ個（Ｌ≧２）の圧縮分割フレームを受信する受信部と、前記Ｌ個の圧縮分割フレームのそれぞれに対して、該圧縮分割フレーム内のＭ個（Ｍ≧１）の水平方向画素列を復号単位とする軽圧縮技術を用いた復号処理を行うことにより、前記Ｌ個の圧縮分割フレームからＬ個の分割フレームを生成する映像復号部と、前記Ｌ個の分割フレームを水平方向に結合することなく、各分割フレーム内のＫ個（Ｋ≧１）の水平方向画素列を結合単位として前記Ｌ個の分割フレームを垂直方向に結合することにより、前記Ｌ個の分割フレームに対応する元の映像フレームを復元する映像結合部とを備えることを要旨とする。
【００１４】
第３の態様に係るプログラムは、送信装置に、入力される映像フレームを垂直方向に分割することなく、前記映像フレーム内のＫ個（Ｋ≧１）の水平方向画素列を分割単位として前記映像フレームを水平方向に分割することにより、前記映像フレームからＬ個（Ｌ≧２）の分割フレームを生成する映像分割処理と、前記Ｌ個の分割フレームのそれぞれに対して、該分割フレーム内のＭ個（Ｍ≧１）の水平方向画素列を圧縮単位とする軽圧縮技術を用いた圧縮処理を行うことにより、前記Ｌ個の分割フレームからＬ個の圧縮分割フレームを生成する映像圧縮処理と、伝送路を介して前記Ｌ個の圧縮分割フレームを受信装置に送信する送信処理とを実行させることを要旨とする。
【００１５】
第４の態様に係るプログラムは、受信装置に、送信装置から伝送路を介してＬ個（Ｌ≧２）の圧縮分割フレームを受信する受信処理と、前記Ｌ個の圧縮分割フレームのそれぞれに対して、該圧縮分割フレーム内のＭ個（Ｍ≧１）の水平方向画素列を復号単位とする軽圧縮技術を用いた復号処理を行うことにより、前記Ｌ個の圧縮分割フレームからＬ個の分割フレームを生成する映像復号処理と、前記Ｌ個の分割フレームを水平方向に結合することなく、各分割フレーム内のＫ個（Ｋ≧１）の水平方向画素列を結合単位として前記Ｌ個の分割フレームを垂直方向に結合することにより、前記Ｌ個の分割フレームに対応する元の映像フレームを復元する映像結合処理とを実行させることを要旨とする。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、映像フレームを分割したことで生じる軽圧縮時の画質の劣化を低減し、高品質な映像伝送を実現する送信装置、受信装置、及びプログラムを提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】実施形態に係るシステム構成を示す図である。
【図２】実施形態に係るマルチフォーマット伝送を示す図である。
【図３】実施形態に係る映像分割部の動作例を示す図である。
【図４】軽圧縮技術ＴＩＣＯにおける圧縮処理を示す図である。
【図５】実施形態に係る映像分割部が出力する分割フレームを映像圧縮部が軽圧縮技術としてＴＩＣＯを用いて圧縮する様子を示す図である。
【図６】２ＳＩによる映像分割を示す図である。
【図７】ＳＱＤによる映像分割を示す図である。
【図８】ＬＬＤ、２ＳＩ、及びＳＱＤについて分割無しの場合とのＰＳＮＲ差［ｄＢ］を示す図である。
【図９】実施形態に係るＬＬＤを２ＳＩ及びＳＱＤと比較した場合の画質のシミュレーション評価を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
図面を参照して実施形態について説明する。図面の記載において、同一又は類似の部分には同一又は類似の符号を付している。
【００１９】
（システム構成）
まず、本実施形態に係るシステム構成について説明する。図１は、本実施形態に係るシステム構成を示す図である。
【００２０】
図１に示すように、本実施形態に係るシステムは、送信装置１と、受信装置２とを有する。送信装置１は、伝送路３を介して受信装置２に映像伝送を行う。
【００２１】
ＩＰ（Ｉｎｔｅｒｎｅｔ  Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）技術を用いて番組制作を行うＩＰ制作システムの規格化・実用化が議論されている。この番組制作システムを用いれば、中継現場から既存インフラであるＩＰ回線を用いて、番組制作に必要な映像・音声素材などを放送局に伝送することで、放送局側から番組制作を行う、ＩＰリモート制作が可能になる。ＩＰリモート制作の実現には、中継現場と放送局で映像・音声素材などを、ほぼリアルタイムに共有する必要がある。
【００２２】
例えば、送信装置１は中継現場に設けられ、受信装置２は放送局に設けられる。伝送路３は、中継現場と放送局との間のＩＰ回線により構成される有線伝送路である。
【００２３】
送信装置１が番組制作に必要な映像素材を受信装置２（放送局）に伝送することで、中継現場に代わって放送局側で番組制作が可能になる。
【００２４】
ＩＰ回線（伝送路３）の伝送容量は限られている。このＩＰ回線を用いて中継現場と放送局でリアルタイムに映像を共有するため、送信装置１は、映像分割を行った後に、軽圧縮技術を用いた圧縮処理を行う。
【００２５】
送信装置１には、２Ｋ／４Ｋ／８Ｋといった複数のフォーマットの映像素材がカメラなどから入力される。このような複数のフォーマットの映像素材を効率よく同一の送信装置１で伝送するために、送信装置１は、図２に示すように、映像のフォーマットを２Ｋフォーマットに統一化するように映像分割を行う。
【００２６】
図２に示す例において、送信装置１は、４Ｋフォーマットの映像フレームを４個の２Ｋフォーマットの分割フレームに分割し、８Ｋフォーマットの映像フレームを１６個の２Ｋフォーマットの分割フレームに分割する。映像分割の詳細については後述する。なお、図２は映像分割の概念を示すものであって、分割フレームの形状などについては実際のものとは異なることに留意すべきである。
【００２７】
このように、２Ｋフォーマットに統一化することで、軽圧縮からＩＰパケット化までの処理を共通化することができ、同一の送信装置１で複数のフォーマットに対応できる。そのため、２Ｋ／４Ｋ／８Ｋ映像素材が混在する制作現場に柔軟に対応でき、サイズの小さい２Ｋフォーマットで統一化するため回線利用の観点からも、効率的に映像伝送を行うことができる。
【００２８】
（送信装置）
次に、本実施形態に係る送信装置１について説明する。
【００２９】
図１に示すように、送信装置１は、映像分割部１１と、映像圧縮部１２と、送信部１３とを有する。映像分割部１１には、カメラなどから映像信号が入力され、映像信号に含まれる映像フレームごとに映像分割を行う。
【００３０】
映像分割部１１は、入力される映像フレーム内のＫ個（Ｋ≧１）のラインを分割単位として映像フレームを分割することにより、この映像フレームからＬ個（Ｌ≧２）の分割フレームを生成し、Ｌ個の分割フレームを映像圧縮部１２に出力する。ラインとは、映像フレーム内の１画素分の水平方向成分をいい、水平方向画素列に相当する。
【００３１】
映像分割部１１は、入力される映像フレームを垂直方向に分割することなく、映像フレームを水平方向に分割して分割フレームを生成する。このような新たな映像分割の方式をＬＬＤ（Ｌｉｎｅａｒ  Ｌｉｎｅ  Ｄｉｖｉｓｉｏｎ）と呼ぶ。
【００３２】
映像圧縮部１２が数ラインごとに圧縮処理を行うため、映像分割部１１も、ライン単位での映像分割を行うこととしている。本実施形態では、映像分割部１１が分割処理を行う分割単位に相当するライン数“Ｋ”は、映像圧縮部１２が圧縮処理を行う圧縮単位に相当するライン数“Ｍ”と等しい。以下において、Ｋ＝Ｍ＝２である一例について説明するが、軽圧縮技術の方式に応じて、Ｋ及びＭが“１”であってもよいし、Ｋ及びＭが“３”以上の値であってもよい。
【００３３】
映像分割部１１は、分割フレームのフォーマットを予め規定されたフォーマット（すなわち、２Ｋフォーマット）とするように、映像フレームのフォーマットに応じてＬの値を決定する。具体的には、映像分割部１１は、映像フレームが４Ｋフォーマットである場合、Ｌ＝“４”と決定する。映像分割部１１は、映像フレームが８Ｋフォーマットである場合、Ｌ＝“１６”と決定する。
【００３４】
図３は、映像分割部１１の動作例を示す図である。図３において、８Ｋフォーマットの映像フレームをＬＬＤで分割する一例を示している。
【００３５】
第１に、映像分割部１１は、図３（ａ）に示すように、垂直方向に連続する２個のラインを分割単位として映像フレームを分割する。映像分割部１１は、１個の分割フレームを生成する際に、垂直方向に間隔をおいて２個のラインを映像フレームからＮ個（Ｎ≧２）抽出することにより、（２×Ｎ）個のラインからなる分割フレームを生成する。
【００３６】
図３（ａ）に示す例において、映像分割部１１は、映像フレームの１ライン目、２ライン目、９ライン目、１０ライン目・・・を抽出し、これらの抽出したラインからなる１個の分割フレームを生成する。この分割フレームは、４Ｋフォーマットの分割フレームである。
【００３７】
映像分割部１１は、映像フレームの３ライン目、４ライン目、１１ライン目、１２ライン目・・・を抽出し、これらの抽出したラインからなる１個の分割フレームを生成する。この分割フレームは、４Ｋフォーマットの分割フレームである。
【００３８】
映像分割部１１は、映像フレームの５ライン目、６ライン目、１３ライン目、１４ライン目・・・を抽出し、これらの抽出したラインからなる１個の分割フレームを生成する。この分割フレームは、４Ｋフォーマットの分割フレームである。
【００３９】
映像分割部１１は、映像フレームの７ライン目、８ライン目、１５ライン目、１６ライン目・・・を抽出し、これらの抽出したラインからなる１個の分割フレームを生成する。この分割フレームは、４Ｋフォーマットの分割フレームである。
【００４０】
その結果、映像分割部１１は、図３（ｂ）に示すように、４Ｋフォーマットの４個の分割フレームを生成する。
【００４１】
第２に、映像分割部１１は、図３（ｂ）に示すように、垂直方向に連続する２個のラインを分割単位として、４Ｋフォーマットの４個の分割フレームのそれぞれをさらに４分割して２Ｋフォーマットの１６個の分割フレームを生成する。４Ｋフォーマットの分割フレームから２Ｋフォーマットの分割フレームを生成する方法については、８Ｋフォーマットの映像フレームから４Ｋフォーマットの分割フレームを生成する方法と同様である。
【００４２】
その結果、映像分割部１１は、図３（ｃ）に示すように、２Ｋフォーマットの１６個の分割フレームを生成し、２Ｋフォーマットの１６個の分割フレームを映像圧縮部１２に出力する。
【００４３】
なお、図３（ｂ）及び図３（ｃ）に示すように、分割フレームは、水平方向に細長い形状を有している。
【００４４】
８Ｋフォーマットの映像フレームを４Ｋフォーマットの４個の分割フレームに分割した後、４Ｋフォーマットの４個の分割フレームを２Ｋフォーマットの１６個の分割フレームに分割する一例について説明した。しかしながら、４Ｋフォーマットを経由せずに、８Ｋフォーマットの映像フレームを直接的に２Ｋフォーマットの１６個の分割フレームに分割してもよい。
【００４５】
また、入力される映像フレームが８Ｋフォーマットである一例について説明したが、入力される映像フレームが４Ｋフォーマットであってもよい。入力される映像フレームが４Ｋフォーマットである場合、映像分割部１１は、上記と同様な方法で分割処理を行い、４Ｋフォーマット１個の映像フレームを２Ｋフォーマット４個の映像フレームに分割することになる。
【００４６】
映像圧縮部１２は、映像分割部１１が出力するＬ個の分割フレームのそれぞれに対して、分割フレーム内のＭ個のラインを圧縮単位とする軽圧縮技術を用いた圧縮処理を行うことにより、Ｌ個の分割フレームからＬ個の圧縮分割フレームを生成し、Ｌ個の圧縮分割フレームを送信部１３に出力する。
【００４７】
軽圧縮技術は、圧縮処理単位がＭライン（本実施形態では、Ｍ＝２）ごとで完結しているため、圧縮率は数分の１程度であるものの、低遅延で圧縮処理を行うことができる。
【００４８】
本実施形態では、軽圧縮技術としてＴＩＣＯを用いる一例について説明するが、ＬＬＶＣやＶＣ２などの他の方式を用いてもよい。
【００４９】
図４は、ＴＩＣＯにおける圧縮処理を示す図である。
【００５０】
図４に示すように、ＴＩＣＯは、連続する２ラインに対して水平方向と垂直方向にウェーブレット変換を行い、画素情報を高周波成分と低周波成分とで４つ（ＬＬ、ＨＬ、ＬＨ、ＨＨ）に分ける。ＬＬ領域は、元の映像フレームを水平・垂直方向を１／２ダウンサンプルした最も低周波の信号である。ＬＬと、ＨＬ、ＬＨ、ＨＨとを用いることで、元の画素数の映像フレームを復元することができる。この後エントロピー符号化などによって情報量を削減することで、非可逆の圧縮を行う。ここで、人の視覚では映像の高周波数成分を認識しにくいため、主に高周波数成分を対象に非可逆圧縮される。
【００５１】
図５は、映像分割部１１が出力する分割フレームを映像圧縮部１２がＴＩＣＯを用いて圧縮する様子を示す図である。
【００５２】
図５（ｂ）に示すように、分割フレームの１、２ライン目は図５（ａ）に示す元の映像フレームの１、２ライン目に相当し、分割フレームの３、４ライン目は図５（ａ）に示す元の映像フレームの９、１０ライン目に相当する構成になる。
【００５３】
分割フレームは、元の映像フレームとは異なる構成になるが、分割単位と圧縮単位とを合わせることにより、２ライン単位で行うウェーブレット変換の処理は同等になるため、分割したことによって生じる軽圧縮時の画質劣化を低減することが可能になる。
【００５４】
送信部１３は、映像圧縮部１２が出力するＬ個の圧縮分割フレームを、伝送路３を介して受信装置２に送信する。送信部１３は、ＩＰパケット化部１３ａと、送信バッファ１３ｂとを有する。
【００５５】
ＩＰパケット化部１３ａは、映像圧縮部１２が出力するＬ個の圧縮分割フレームをＩＰパケット化し、ＩＰパケットを送信バッファ１３ｂに出力する。
【００５６】
送信バッファ１３ｂは、ＩＰパケット化部１３ａが出力するＩＰパケットを一時的に蓄積し、ＩＰパケットを伝送路３に出力する。
【００５７】
なお、送信部１３は、複数の通信回線を用いてＬ個の圧縮分割フレームを並列的に送信してもよい。例えば、送信部１３は、Ｌ個の通信回線を介してＬ個の圧縮分割フレームを並列的に送信する。
【００５８】
（受信装置）
次に、本実施形態に係る受信装置２について説明する。本実施形態に係る受信装置２は、上述した送信装置１が行う処理の逆処理を行う。
【００５９】
図１に示すように、受信装置２は、受信部２１と、映像復号部２２と、映像結合部２３とを有する。
【００６０】
受信部２１は、送信装置１から伝送路を介してＬ個の圧縮分割フレームを受信する。受信部２１は、受信バッファ２１ａと、ＩＰデパケット化部２１ｂとを有する。
【００６１】
受信バッファ２１ａは、送信装置１から伝送路３を介して受信するＩＰパケットを一時的に蓄積し、ＩＰパケットをＩＰデパケット化部２１ｂに出力する。
【００６２】
ＩＰデパケット化部２１ｂは、受信バッファ２１ａが出力するＩＰパケットをＩＰデパケット化し、Ｌ個の圧縮分割フレームを映像復号部２２に出力する。
【００６３】
映像復号部２２は、ＩＰデパケット化部２１ｂが出力するＬ個の圧縮分割フレームのそれぞれに対して、該圧縮分割フレーム内のＭ個のラインを復号単位とする軽圧縮技術を用いた復号処理を行うことにより、Ｌ個の圧縮分割フレームからＬ個の分割フレームを生成し、Ｌ個の分割フレームを映像結合部２３に出力する。なお、本実施形態では、Ｍ＝２である。
【００６４】
映像結合部２３は、映像復号部２２が出力するＬ個の分割フレームを水平方向に結合することなく、各分割フレーム内のＫ個のラインを結合単位としてＬ個の分割フレームを垂直方向に結合することにより、Ｌ個の分割フレームに対応する元の映像フレームを復元し、復元した元の映像フレームを出力する。本実施形態では、Ｋ＝２である。
【００６５】
例えば、映像結合部２３は、図３（ｃ）に示す２Ｋフォーマットの１６個の分割フレームを、２ラインを結合単位として垂直方向に結合することにより、図３（ｂ）に示す４Ｋフォーマットの４個の分割フレームを生成する。
【００６６】
そして、映像結合部２３は、図３（ｂ）に示す４Ｋフォーマットの４個の分割フレームを、２ラインを結合単位として垂直方向に結合することにより、図３（ａ）に示す８Ｋフォーマットの元の映像フレームを復元する。
【００６７】
但し、映像結合部２３は、４Ｋフォーマットを経由せずに、２Ｋフォーマットの１６個の分割フレームから直接的に８Ｋフォーマットの元の映像フレームを復元してもよい。
【００６８】
（映像分割の比較例）
次に、本実施形態に係るＬＬＤの比較例として、２ＳＩ及びＳＱＤについて説明する。
【００６９】
図６は、２ＳＩによる映像分割を示す図である。
【００７０】
図６に示すように、２ＳＩは、映像フレームの偶数及び奇数ラインそれぞれを水平方向に２画素間隔でサンプリングして４分割する。４分割により得られた分割フレームは、元の映像フレームの離散的な画素のサンプリングによって構成されるため、高周波数成分が増加する。このため、圧縮・復号した際の画質劣化が増加する。
【００７１】
本実施形態に係るＬＬＤによれば、分割フレームが水平方向に連続した画素からなり、高周波数成分の増加を抑制できるため、２ＳＩに比べて画質劣化を抑制できる。
【００７２】
図７は、ＳＱＤによる映像分割を示す図である。
【００７３】
図７に示すように、ＳＱＤは、映像フレームを田の字状に４分割する。さらに，分割後の各映像フレームを田の字で４分割する。映像フレーム内に低周波数成分及び高周波数成分が全体的に含まれていても、４分割により得られた４個の分割フレームのうち特定の分割フレーム内に低周波数成分又は高周波数成分が集中する場合がある。
【００７４】
すなわち、映像フレームを分割すると、低周波数成分が集中した分割フレームと高周波数成分が集中した分割フレームとができる。ここで、全ての分割フレームで同じ圧縮率を用いると、高周波数成分の集中した分割フレームを圧縮・復号した際に画質劣化が大きく増加する。
【００７５】
本実施形態に係るＬＬＤによれば、分割フレームが元の映像フレームと似た周波数成分を持ち、ＳＱＤのように高周波数成分が偏ることは少ないため、ＳＱＤに比べて画質劣化を抑制できる。
【００７６】
（実施形態の効果の一例）
次に、図１に示す送信装置１及び受信装置２による効果の一例として、ＬＬＤを２ＳＩ及びＳＱＤと比較した場合の画質のシミュレーション評価について説明する。
【００７７】
複数種類の８Ｋ画像を２ＳＩ、ＳＱＤ、及びＬＬＤを用いて１６分割し、圧縮率を変化させて軽圧縮を行った。復号後、８Ｋ画像に統合し、分割前の元画像とのＰＳＮＲ（Ｐｅａｋ  Ｓｉｇｎａｌ−ｔｏ−Ｎｏｉｓｅ  Ｒａｔｉｏ）を取得した。軽圧縮はＴＩＣＯを適用し、圧縮処理の単位が２ラインであるため、ＬＬＤの分割ライン数も２ラインとした。８Ｋ画像を分割しないで軽圧縮・復号した場合のＰＳＮＲも取得した（「分割無し」と称する）。圧縮率は、１／２から１／８の範囲で変化させた。評価画像は，映像情報メディア学会が提供する超高精細・広色域標準画像を用いた。
【００７８】
図８に、分割無しの場合とのＰＳＮＲ差［ｄＢ］を示す。但し、圧縮率を１／６としている。図９に、画像”ＳｔａｉｎｅｄＧｌａｓｓ”の圧縮率毎のＰＳＮＲ［ｄＢ］を示す。評価の結果、２ＳＩはどの画像も４〜９［ｄＢ］劣化した。ＳＱＤは画像によって最大４［ｄＢ］劣化したが、１［ｄＢ］未満の画像もある。これはＳＱＤの画質劣化が画像毎に異なる高周波数成分の偏りに影響されるためである。ＬＬＤは、全画像で画質劣化は１［ｄＢ］以内に収まり、２ＳＩ及びＳＱＤよりも良好な特性が得られ、いずれの画像においても２ＳＩとＳＱＤよりも良好な特性が得られている。
【００７９】
よって、画質の評価では、本実施形態に係るＬＬＤは、既存方式の２ＳＩ及びＳＱＤよりも良好なＰＳＮＲ特性が得られ、画質劣化が少ないことが分かり、ＬＬＤの有効性が確認できた。
【００８０】
（その他の実施形態）
送信装置１が行う各処理をコンピュータに実行させるプログラム及び受信装置２が行う各処理をコンピュータに実行させるプログラムが提供されてもよい。プログラムは、コンピュータ読取り可能媒体に記録されていてもよい。コンピュータ読取り可能媒体を用いれば、コンピュータにプログラムをインストールすることが可能である。ここで、プログラムが記録されたコンピュータ読取り可能媒体は、非一過性の記録媒体であってもよい。非一過性の記録媒体は、特に限定されるものではないが、例えば、ＣＤ−ＲＯＭやＤＶＤ−ＲＯＭ等の記録媒体であってもよい。
【００８１】
また、送信装置１が行う各処理を実行する機能部（回路）を集積化し、送信装置１を半導体集積回路（チップセット、ＳｏＣ）として構成してもよい。同様に、受信装置２が行う各処理を実行する機能部（回路）を集積化し、受信装置２を半導体集積回路（チップセット、ＳｏＣ）として構成してもよい。
【００８２】
以上、図面を参照して一実施形態について詳しく説明したが、具体的な構成は上述のものに限られることはなく、要旨を逸脱しない範囲内において様々な設計変更等をすることが可能である。
【符号の説明】
【００８３】
１      ：送信装置
２      ：受信装置
３      ：伝送路
１１    ：映像分割部
１２    ：映像圧縮部
１３    ：送信部
１３ａ  ：ＩＰパケット化部
１３ｂ  ：送信バッファ
２１    ：受信部
２１ａ  ：受信バッファ
２１ｂ  ：ＩＰデパケット化部
２２    ：映像復号部
２３    ：映像結合部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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