(57)【要約】【課題】フレームごとに影響が目立ちやすい通信エラーが発生したか否かを判定可能として、しかも、かかる判定のために多くのメモリ容量を必要としないようにする。【解決手段】クライアントが動画の画像データを圧縮符号化した符号列を受信すると（ステップＳ１のＹ）、符号列のフレームのデータごとに通信エラーが発生したか否かを判定し（ステップＳ２）、その通信エラーの発生にかかるフレームが通信エラーによる影響が相対的に目立ちやすい所定の状態にあるか否かを、当該フレームのみを参照して他のフレームを参照することなく判定する（ステップＳ３）。具体的には、そのフレームの動き量が所定の基準値より小さいときは、通信エラーによる影響が相対的に目立ちやすい所定の状態にあると判定する。【選択図】    図９
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
動画の画像データを圧縮符号化した符号列をネットワークを介して受信する第１の受信手段と、
この受信した符号列のフレームのデータごとに通信エラーが発生したか否かを判定する通信エラー判定手段と、
この通信エラーが発生したときは、その通信エラーの発生にかかる前記フレームが前記通信エラーによる影響が相対的に目立ちやすい所定の状態にあるか否かを当該フレームのみを参照して他のフレームを参照することなく判定する状態判定手段と、
を備えている画像受信装置。
【請求項２】
前記状態判定手段が前記通信エラーの発生にかかるフレームが前記通信エラーによる影響が相対的に目立ちやすい所定の状態にあると判定したときは、当該通信エラーの発生にかかる前記符号列の再送を当該符号列の送信先に要求する再送要求手段を備えている、請求項１に記載の画像受信装置。
【請求項３】
前記再送要求手段は、前記通信エラーの発生にかかる符号列のうち当該通信エラーの発生にかかるフレームのみを対象として前記再送の要求を行なうものであり、
前記受信手段で受信した符号列を記憶装置に記憶する記憶手段と、
前記再送を要求した前記フレームの符号列を受信する第２の受信手段と、
このフレームの符号列の受信があったときは、このフレームのデータを前記記憶手段で記憶した符号列中の同一のフレームのデータと入替える入替手段と、
を備えている、
請求項２に記載の画像受信装置。
【請求項４】
前記状態判定手段は、前記所定の状態として前記符号列の動画像についてフレームの動き量を所定の基準値と比較し、
前記再送要求手段は、前記動き量が前記基準値より小さいときに前記再送の要求を行なう、
請求項２又は３に記載の画像受信装置。
【請求項５】
前記状態判定手段は、前記所定の状態として前記符号列の動画像について圧縮率を所定の基準値と比較し、
前記再送要求手段は、前記前記圧縮率が前記基準値より小さいときに前記再送の要求を行なう、
請求項２又は３に記載の画像受信装置。
【請求項６】
前記状態判定手段は、前記第１の受信手段で受信した符号列が前記圧縮符号化にウェーブレット変換を用いている場合に、前記通信エラーにかかる前記フレームの１ＬＨ成分の符号量に基づいて前記動き量を判断する、
請求項４に記載の画像受信装置。
【請求項７】
前記状態判定手段は、前記通信エラーにかかる前記フレームのフレームレートに基づいて前記動き量を判断する、
請求項４に記載の画像受信装置。
【請求項８】
前記状態判定手段は、前記１ＬＨ成分の符号量を前記通信エラーにかかる前記フレームの１ＨＬ成分の符号量で正規化し、その値を前記動き量の検出の特徴量とする、
請求項６に記載の画像受信装置。
【請求項９】
前記状態判定手段は、前記１ＬＨ成分の符号量を前記１ＨＬ成分の符号量で除算した値を前記特徴量とする、
請求項８に記載の画像受信装置。
【請求項１０】
前記状態判定手段は、前記符号量としてビットプレーンを削る前のものを用いる、
請求項８又は９に記載の画像受信装置。
【請求項１１】
前記状態判定手段は、前記ビットプレーンを削る前の符号量として前記符号列に記述されている圧縮符号化の際の各サブバンドのビットプレーンを削る前の符号量を用いる、
請求項１０に記載の画像受信装置。
【請求項１２】
前記第１の受信手段は、前記符号列として前記圧縮符号化方式としてＭｏｔｉｏｎ  ＪＰＥＧ２０００方式を用いた前記符号列を受信する、
請求項１〜１１の何れかの一に記載の画像受信装置。
【請求項１３】
請求項１〜１２の何れかの一に記載の画像受信装置と、
この画像受信装置で受信した前記符号データを伸長する伸長手段と、
この伸長後の画像データを表示する表示装置と、
を備えている画像再生装置。
【請求項１４】
請求項１〜１２の何れかの一に記載の画像受信装置と、
前記ネットワークを介して前記画像受信装置と接続され、前記符号列を前記画像受信装置に送信する画像送信装置と、
を備えているネットワークシステム。
【請求項１５】
請求項１〜１２の何れかの一に記載の画像受信装置の前記各手段の機能の実行を行なわせるコンピュータに読取り可能なプログラム。
【請求項１６】
請求項１５に記載のプログラムを記憶している記憶媒体。
【請求項１７】
動画の画像データを圧縮符号化した符号列をネットワークを介して受信する第１の受信工程と、
この受信した符号列のフレームのデータごとに通信エラーが発生したか否かを判定する通信エラー判定工程と、
この通信エラーが発生したときは、その通信エラーの発生にかかる前記フレームが前記通信エラーによる影響が相対的に目立ちやすい所定の状態にあるか否かを当該フレームのみを参照して他のフレームを参照することなく判定する状態判定工程と、
を備えている画像受信方法。
【請求項１８】
前記状態判定工程が前記通信エラーの発生にかかるフレームが前記通信エラーによる影響が相対的に目立ちやすい所定の状態にあると判定したときは、当該通信エラーの発生にかかる前記符号列の再送を当該符号列の送信先に要求する再送要求工程を備えている、請求項１７に記載の画像受信方法。
【請求項１９】
前記再送要求工程は、前記通信エラーの発生にかかる符号列のうち当該通信エラーの発生にかかるフレームのみを対象として前記再送の要求を行なうものであり、
前記受信工程で受信した符号列を記憶装置に記憶する記憶工程と、
前記再送を要求した前記フレームの符号列を受信する第２の受信工程と、
このフレームの符号列の受信があったときは、このフレームのデータを前記記憶工程で記憶した符号列中の同一のフレームのデータと入替える入替工程と、
を備えている、
請求項１８に記載の画像受信方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、画像受信装置、画像再生装置、ネットワークシステム、プログラム、記憶媒体及び画像受信方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
画像データの送信については、次のような技術が知られている。まず、特許文献１には、画像を階層に分割し、ネットワークの状態に応じて送信する画像品質を制御する技術について開示されている。
【０００３】
特許文献２には、動画像データの通信において、動画像データを受信した際に、欠けているデータフレームの優先度が閾値よりも高ければ、再送する技術について開示されている。
【０００４】
また、高精細画像を容易に取り扱うことができる画像圧縮技術として、ＪＰＥＧ２０００が規格化されつつある。
【０００５】
【特許文献１】特開２０００−１０１５３７公報
【特許文献２】特開２００１−２７４８６１公報
【発明が解決しようとする課題】
特許文献１に開示の技術では、ネットワークの状態に応じて制御している。しかし、ネットワークの状態にかかわらず、画像の中で動き量の大きい部分が送信のエラーを起こしているときには、動画の場合はそのエラーが目立たない場合が多いため、エラーの起こした画像の位置の動き量が大きければ、ネットワークの状態にかかわらず、そのフレームのデータを再送する必要性は薄いといえる。
【０００６】
また、特許文献２に開示の技術では、フレーム差分をとるものであるため、フレームのデータを再送する必要性があるか否かの判断を行なうために使用するメモリ容量が多くなってしまうという不具合がある。
【０００７】
本発明の目的は、フレームごとに影響が目立ちやすい通信エラーが発生したか否かを判定可能として、しかも、かかる判定のために多くのメモリ容量を必要としないようにすることである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
請求項１に記載の発明は、動画の画像データを圧縮符号化した符号列をネットワークを介して受信する第１の受信手段と、この受信した符号列のフレームのデータごとに通信エラーが発生したか否かを判定する通信エラー判定手段と、この通信エラーが発生したときは、その通信エラーの発生にかかる前記フレームが前記通信エラーによる影響が相対的に目立ちやすい所定の状態にあるか否かを当該フレームのみを参照して他のフレームを参照することなく判定する状態判定手段と、を備えている画像受信装置である。
【０００９】
「通信エラーによる影響が相対的に目立ちやすい所定の状態」とは、例えば、フレームの動き量が相対的に小さい場合や、画像の圧縮率が相対的に小さい場合などである。これらは、他のフレームを参照することなく、当該フレームだけで判定することができる。
【００１０】
したがって、本発明によれば、特定のフレームが前記通信エラーによる影響が相対的に目立ちやすい所定の状態にあるか否かを当該フレームごとに判定できるので、当該フレームのデータの再送を要求する等、通信エラーによる影響が目立ちやすいフレームに対して対処することができる。また、かかる判定処理は当該フレームだけを参照し、他のフレームは参照しないので、判定のために多くのメモリ容量を必要としない。
【００１１】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の画像受信装置において、前記状態判定手段が前記通信エラーの発生にかかるフレームが前記通信エラーによる影響が相対的に目立ちやすい所定の状態にあると判定したときは、当該通信エラーの発生にかかる前記符号列の再送を当該符号列の送信先に要求する再送要求手段を備えている。
【００１２】
したがって、通信エラーによる影響が相対的に目立ちやすい所定の状態にあるフレームで通信エラーが発生したときは、符号列の再送を要求して通信エラーの発生に対処することができる。
【００１３】
請求項３に記載の発明は、請求項２に記載の画像受信装置において、前記再送要求手段は、前記通信エラーの発生にかかる符号列のうち当該通信エラーの発生にかかるフレームのみを対象として前記再送の要求を行なうものであり、前記受信手段で受信した符号列を記憶装置に記憶する記憶手段と、前記再送を要求した前記フレームの符号列を受信する第２の受信手段と、このフレームの符号列の受信があったときは、このフレームのデータを前記記憶手段で記憶した符号列中の同一のフレームのデータと入替える入替手段と、を備えている。
【００１４】
したがって、必要なフレームのみの入替えが可能となり、符号列の送信側の負担を軽減することができる。
【００１５】
請求項４に記載の発明は、請求項２又は３に記載の画像受信装置において、前記状態判定手段は、前記所定の状態として前記符号列の動画像についてフレームの動き量を所定の基準値と比較し、前記再送要求手段は、前記動き量が前記基準値より小さいときに前記再送の要求を行なう。
【００１６】
したがって、フレームの動き量が相対的に小さいときは通信エラーの影響が目立ちやすいので、再送等の対策が必要なフレームと判断することができる。
【００１７】
請求項５に記載の発明は、請求項２又は３に記載の画像受信装置において、前記状態判定手段は、前記所定の状態として前記符号列の動画像について圧縮率を所定の基準値と比較し、前記再送要求手段は、前記前記圧縮率が前記基準値より小さいときに前記再送の要求を行なう。
【００１８】
したがって、画像の圧縮率が相対的に小さいときは通信エラーの影響が目立ちやすいので、再送等の対策が必要なフレームと判断することができる。
【００１９】
請求項６に記載の発明は、請求項４に記載の画像受信装置において、前記第１の受信手段で受信した符号列が前記圧縮符号化にウェーブレット変換を用いている場合に、前記状態判定手段は、前記通信エラーにかかる前記フレームの１ＬＨ成分の符号量に基づいて前記動き量を判断する。
【００２０】
したがって、フレームの１ＬＨ成分の符号量に基づいてフレームの動き量を判断して、再送等の対策が必要なフレームと判断することができる。
【００２１】
請求項７に記載の発明は、請求項４に記載の画像受信装置において、前記状態判定手段は、前記通信エラーにかかる前記フレームのフレームレートに基づいて前記動き量を判断する。
【００２２】
したがって、フレームのフレームレートに基づいてフレームの動き量を判断して、再送等の対策が必要なフレームと判断することができる。
【００２３】
請求項８に記載の発明は、請求項６に記載の画像受信装置において、前記状態判定手段は、前記１ＬＨ成分の符号量を前記通信エラーにかかる前記フレームの１ＨＬ成分の符号量で正規化し、その値を前記動き量の検出の特徴量とする。
【００２４】
したがって、１ＬＨ成分の符号量を１ＨＬ成分の符号量で正規化した値をフレームの動き量の検出の特徴量とすることで、フレームの動き量を的確に判断して、再送等の対策が必要なフレームと判断することができる。
【００２５】
請求項９に記載の発明は、請求項８に記載の画像受信装置において、前記状態判定手段は、前記１ＬＨ成分の符号量を前記１ＨＬ成分の符号量で除算した値を前記特徴量とする。
【００２６】
したがって、１ＬＨ成分の符号量を１ＨＬ成分の符号量で除算した値をフレームの動き量の検出の特徴量とすることで、フレームの動き量を的確に判断して、再送等の対策が必要なフレームと判断することができる。
【００２７】
請求項１０に記載の発明は、請求項８又は９に記載の画像受信装置において、前記状態判定手段は、前記符号量としてビットプレーンを削る前のものを用いる。
【００２８】
したがって、１ＬＨ成分、１ＨＬ成分の符号量としてビットプレーンを削る前のものを用いることで、フレームの動き量を的確に判断して、再送等の対策が必要なフレームと判断することができる。
【００２９】
請求項１１に記載の発明は、請求項１０に記載の画像受信装置において、前記状態判定手段は、前記ビットプレーンを削る前の符号量として前記符号列に記述されている圧縮符号化の際の各サブバンドのビットプレーンを削る前の符号量を用いる。
【００３０】
したがって、ビットプレーンを削る前の符号量として符号列に記述されている圧縮符号化の際の各サブバンドのビットプレーンを削る前の符号量を用いることで、フレームの動き量を的確に判断して、再送等の対策が必要なフレームと判断することができる。
【００３１】
請求項１２に記載の発明は、請求項１〜１１の何れかの一に記載の画像受信装置において、前記第１の受信手段は、前記符号列として前記圧縮符号化方式としてＭｏｔｉｏｎ  ＪＰＥＧ２０００方式を用いた前記符号列を受信する。
【００３２】
したがって、Ｍｏｔｉｏｎ  ＪＰＥＧ２０００による符号列を対象として、通信エラーが目立ちやすいフレームを判定することができる。
【００３３】
請求項１３に記載の発明は、請求項１〜１２の何れかの一に記載の画像受信装置と、この画像受信装置で受信した前記符号データを伸長する伸長手段と、この伸長後の画像データを表示する表示装置と、を備えている画像再生装置である。
【００３４】
したがって、請求項１〜１２の何れかの一に記載の発明と同様の作用、効果を奏する。
【００３５】
請求項１４に記載の発明は、請求項１〜１２の何れかの一に記載の画像受信装置と、前記ネットワークを介して前記画像受信装置と接続され、前記符号列を前記画像受信装置に送信する画像送信装置と、を備えているネットワークシステムである。
【００３６】
したがって、請求項１〜１２の何れかの一に記載の発明と同様の作用、効果を奏する。
【００３７】
請求項１５に記載の発明は、請求項１〜１２の何れかの一に記載の画像受信装置の前記各手段の機能の実行を行なわせるコンピュータに読取り可能なプログラムである。
【００３８】
したがって、コンピュータ上で動作することにより、請求項１〜１２の何れかの一に記載の発明と同様の作用、効果を奏する。
【００３９】
請求項１６に記載の発明は、請求項１５に記載のプログラムを記憶している記憶媒体である。
【００４０】
したがって、記憶しているプログラムにより、請求項１〜１２の何れかの一に記載の発明と同様の作用、効果を奏する。
【００４１】
請求項１７に記載の発明は、動画の画像データを圧縮符号化した符号列をネットワークを介して受信する第１の受信工程と、この受信した符号列のフレームのデータごとに通信エラーが発生したか否かを判定する通信エラー判定工程と、この通信エラーが発生したときは、その通信エラーの発生にかかる前記フレームが前記通信エラーによる影響が相対的に目立ちやすい所定の状態にあるか否かを当該フレームのみを参照して他のフレームを参照することなく判定する状態判定工程と、を備えている画像受信方法である。
【００４２】
「通信エラーによる影響が相対的に目立ちやすい所定の状態」とは、例えば、フレームの動き量が相対的に小さい場合や、画像の圧縮率が相対的に小さい場合などである。これらは、他のフレームを参照することなく、当該フレームだけで判定することができる。
【００４３】
したがって、本発明によれば、特定のフレームが前記通信エラーによる影響が相対的に目立ちやすい所定の状態にあるか否かを当該フレームごとに判定できるので、当該フレームのデータの再送を要求する等、通信エラーによる影響が目立ちやすいフレームに対して対処することができる。また、かかる判定処理は当該フレームだけを参照し、他のフレームは参照しないので、判定のために多くのメモリ容量を必要としない。
【００４４】
請求項１８に記載の発明は、請求項１７に記載の画像受信方法において、前記状態判定工程が前記通信エラーの発生にかかるフレームが前記通信エラーによる影響が相対的に目立ちやすい所定の状態にあると判定したときは、当該通信エラーの発生にかかる前記符号列の再送を当該符号列の送信先に要求する再送要求工程を備えている。
【００４５】
したがって、通信エラーによる影響が相対的に目立ちやすい所定の状態にあるフレームで通信エラーが発生したときは、符号列の再送を要求して通信エラーの発生に対処することができる。
【００４６】
請求項１９に記載の発明は、請求項１８に記載の画像受信方法において、前記再送要求工程は、前記通信エラーの発生にかかる符号列のうち当該通信エラーの発生にかかるフレームのみを対象として前記再送の要求を行なうものであり、前記受信工程で受信した符号列を記憶装置に記憶する記憶工程と、前記再送を要求した前記フレームの符号列を受信する第２の受信工程と、このフレームの符号列の受信があったときは、このフレームのデータを前記記憶工程で記憶した符号列中の同一のフレームのデータと入替える入替工程と、を備えている。
【００４７】
したがって、必要なフレームのみの入替えが可能となり、符号列の送信側の負担を軽減することができる。
【００４８】
【発明の実施の形態】
［ＪＰＥＧ２０００アルゴリズムの概要］
まず、本発明の実施の形態における前提技術となるＪＰＥＧ２０００アルゴリズムの概要について説明する。
【００４９】
図１は、ＪＰＥＧ２０００アルゴリズムの基本を説明するための説明図である。ＪＰＥＧ２０００のアルゴリズムは、色空間変換・逆変換部１１１、２次元ウェーブレット変換・逆変換部１１２、量子化・逆量子化部１１３、エントロピー符号化・復号化部１１４、タグ処理部１１５で構成されている。
【００５０】
図２に示すように、カラー画像は、一般に、原画像の各コンポーネント（ここではＲＧＢ原色系）が、矩形をした領域（タイル）１２１，１２２，１２３によって分割される。そして、個々のタイル、例えば、Ｒ００，Ｒ０１，…，Ｒ１５／Ｇ００，Ｇ０１，…，Ｇ１５／Ｂ００，Ｂ０１，…，Ｂ１５が、圧縮伸長プロセスを実行する際の基本単位となる。従って、圧縮伸長動作は、コンポーネント毎、そしてタイル毎に、独立に行なわれる。
【００５１】
画像データの符号化時には、各コンポーネントの各タイルのデータが、図１の色空間変換・逆変換部１１１に入力され、色空間変換を施されたのち、２次元ウェーブレット変換・逆変換部１１２で２次元ウェーブレット変換（順変換）が適用されて周波数帯に空間分割される。
【００５２】
図３には、デコンポジション・レベル数が３の場合の、各デコンポジション・レベルにおけるサブ・バンドを示している。すなわち、原画像のタイル分割によって得られたタイル原画像（０ＬＬ）（デコンポジション・レベル０（１３１））に対して、２次元ウェーブレット変換を施し、デコンポジション・レベル１（１３２）に示すサブ・バンド（１ＬＬ，１ＨＬ，１ＬＨ，１ＨＨ）を分離する。そして引き続き、この階層における低周波成分１ＬＬに対して、２次元ウェーブレット変換を施し、デコンポジション・レベル２（１３３）に示すサブ・バンド（２ＬＬ，２ＨＬ，２ＬＨ，２ＨＨ）を分離する。順次、同様に、低周波成分２ＬＬに対しても、２次元ウェーブレット変換を施し、デコンポジション・レベル３（１３４）に示すサブ・バンド（３ＬＬ，３ＨＬ，３ＬＨ，３ＨＨ）を分離する。さらに、図３では、各デコンポジション・レベルにおいて符号化の対象となるサブ・バンドを、斜線で表してある。例えば、デコンポジション・レベル数を３とした時、斜線で示したサブ・バンド（３ＨＬ，３ＬＨ，３ＨＨ，２ＨＬ，２ＬＨ，２ＨＨ，１ＨＬ，１ＬＨ，１ＨＨ）が符号化対象となり、３ＬＬサブ・バンドは符号化されない。
【００５３】
次いで、指定した符号化の順番で符号化の対象となるビットが定められ、図１の量子化・逆量子化部１１３で対象ビット周辺のビットからコンテキストが生成される。量子化の処理が終わったウェーブレット係数は、個々のサブバンド毎に、「プレシンクト」と呼ばれる重複しない矩形に分割される。これは、インプリメンテーションでメモリを効率的に使うために導入されたものである。図５に示すように、一つのプレシンクトは、空間的に一致した３つの矩形領域からなっている。更に、個々のプレシンクトは、重複しない矩形の「コード・ブロック」に分けられる。これは、エントロピー・コーディングを行なう際の基本単位となる。
【００５４】
ウェーブレット変換後の係数値は、そのまま量子化し符号化することも可能であるが、ＪＰＥＧ２０００では符号化効率を上げるために、係数値を「ビットプレーン」単位に分解し、画素あるいはコード・ブロック毎に「ビットプレーン」に順位付けを行なうことができる。図６には、その手順を簡単に示した。この例は、原画像（３２×３２画素）を１６×１６画素のタイル４つで分割した場合で、デコンポジション・レベル１のプレシンクトとコード・ブロックの大きさは、各々８×８画素と４×４画素としている。プレシンクトとコード・ブロックの番号は、ラスター順に付けられる。タイル境界外に対する画素拡張にはミラーリング法を使い、可逆（５×３）フィルタでウェーブレット変換を行ない、デコンポジションレベル１のウェーブレット係数値を求めている。また、タイル０／プレシンクト３／コード・ブロック３について、代表的な「レイヤー」についての概念図をも併せて示している。レイヤーの構造は、ウェーブレット係数値を横方向（ビットプレーン方向）から見ると理解し易い。１つのレイヤーは任意の数のビットプレーンから構成される。この例では、レイヤー０，１，２，３は、各々、１，３，１の３つのビットプレーンから成っている。そして、ＬＳＢに近いビットプレーンを含むレイヤー程、先に量子化の対象となり、逆に、ＭＳＢに近いレイヤーは最後まで量子化されずに残ることになる。ＬＳＢに近いレイヤーから破棄する方法はトランケーションと呼ばれ、量子化率を細かく制御することが可能である。
【００５５】
エントロピー符号化・復号化部１１４（図１参照）では、コンテキストと対象ビットから確率推定によって、各コンポーネントのタイルに対する符号化を行なう。こうして、原画像の全てのコンポーネントについて、タイル単位で符号化処理が行われる。最後にタグ処理部１１５は、エントロピコーダ部からの全符号化データを１本のコード・ストリームに結合するとともに、それにタグを付加する処理を行なう。図４には、コード・ストリームの構造を簡単に示した。図４に示すように、コード・ストリームの先頭と各タイルを構成する部分タイルの先頭にはヘッダと呼ばれるタグ情報が付加され、その後に、各タイルの符号化データが続く。そして、コード・ストリームの終端には、再びタグが置かれる。
【００５６】
一方、復号化時には、符号化時とは逆に、各コンポーネントの各タイルのコード・ストリームから画像データを生成する。図１を用いて簡単に説明する。この場合、タグ処理部１１５は、外部より入力したコード・ストリームに付加されたタグ情報を解釈し、コード・ストリームを各コンポーネントの各タイルのコード・ストリームに分解し、その各コンポーネントの各タイルのコード・ストリーム毎に復号化処理が行われる。コード・ストリーム内のタグ情報に基づく順番で復号化の対象となるビットの位置が定められるとともに、量子化・逆量子化部１１３で、その対象ビット位置の周辺ビット（既に復号化を終えている）の並びからコンテキストが生成される。エントロピー符号化・復号化部１１４で、このコンテキストとコード・ストリームから確率推定によって復号化を行ない、対象ビットを生成し、それを対象ビットの位置に書き込む。このようにして復号化されたデータは周波数帯域毎に空間分割されているため、これを２次元ウェーブレット変換・逆変換部１１２で２次元ウェーブレット逆変換を行なうことにより、画像データの各コンポーネントの各タイルが復元される。復元されたデータは色空間変換・逆変換部１１１によって元の表色系のデータに変換される。
【００５７】
［発明の実施の形態１］
本発明の一実施の形態を発明の実施の形態１として説明する。
【００５８】
図７は、本実施の形態１のネットワークシステム１０を示すブロック図である。図７に示すように、本ネットワークシステム１０は、動画の画像データをＭｏｔｉｏｎ  ＪＰＥＧ２０００等のアルゴリズムで圧縮符号化した符号列をインターネットなどのネットワーク３を介して送信するサーバ１と、このサーバ１から符号列を受信するクライアント２からなる。
【００５９】
図８は、クライアント２の電気的な接続を示すブロック図である。図８に示すように、クライアント２は、本発明の画像受信装置、画像再生装置を実施するもので、各種演算を行ないクライアント２の各部を集中的に制御するＣＰＵ１１と、各種のＲＯＭやＲＡＭからなるメモリ１２とが、バス１３で接続されている。
【００６０】
バス１３には、所定のインターフェイスを介して、ハードディスクなどの磁気記憶装置１４と、マウスやキーボードなどで構成される入力装置１５と、ＬＣＤやＣＲＴなどの表示装置１６と、光ディスクなどの本発明の記憶媒体を実施する記憶媒体１７を読取る記憶媒体読取装置１８と、ネットワーク３と通信を行なう通信装置となる所定の通信インターフェイス１９とが接続されている。なお、記憶媒体１７としては、ＣＤやＤＶＤなどの光ディスク、光磁気ディスク、フレキシブルディスクなどの各種方式のメディアを用いることができる。また、記憶媒体読取装置１８は、具体的には記憶媒体１７の種類に応じて光ディスクドライブ、光磁気ディスクドライブ、フレキシブルディスクドライブなどが用いられる。
【００６１】
磁気記憶装置１４には、本発明のプログラムを実施する画像再生プログラムが記憶されている。一般的には、この画像再生プログラムは、本発明の記憶媒体を実施する記憶媒体１７から記憶媒体読取装置１８により読取ることでクライアント２にインストールするが、ネットワーク３からダウンロードするなどして、磁気記憶装置１４にインストールしたものである。このインストールによりクライアント２は動作可能な状態となる。この画像再生プログラムは、特定のアプリケーションソフトの一部をなすものであってもよい。また、所定のＯＳ上で動作するものであってもよい。
【００６２】
次に、クライアント２が画像再生プログラムに基づいて行なう処理について説明する。図９、図１０、図１１は、かかる処理を説明するフローチャートである。
【００６３】
図９に示すように、クライアント２がネットワーク３を介してサーバ１から、動画をＭｏｔｉｏｎ  ＪＰＥＧ２０００等のアルゴリズムで圧縮符号化した符号列のデータを受信すると（第１の受信手段、第１の受信工程）（ステップＳ１のＹ）、この符号列の各フレームのデータごとに所定の通信エラーがないか判定する（通信エラー判定手段、通信エラー判定工程）（ステップＳ２）。そして、符号データに通信エラーがあるときは（ステップＳ２のＹ）、当該フレームが、通信エラーによる影響が相対的に目立ちやすい所定の状態にあるか否かを当該フレームごとに、当該フレームだけを参照して他のフレームは参照することなく検出し（状態判定手段、状態判定工程）（ステップＳ３）、所定の状態にあれば（ステップＳ３のＹ）、をその通信エラーとなった各フレームの符号列についての再送を送信先であるサーバ１に要求する（再送要求手段、再送要求工程）（ステップＳ４）。
【００６４】
そして、ステップＳ２の判断を行ったフレームの符号列は記憶装置である磁気記憶装置１４などに記憶する（記憶手段、記憶工程）（ステップＳ５）。ステップＳ２の判定を行ったフレームが動画像の最終フレームであるときは（ステップＳ６のＹ）、処理を終了し、まだフレームが残っているときは（ステップＳ６のＮ）、次のフレームをステップＳ２の判定対象とし（ステップＳ７）、以下、ステップＳ２以下のシーケンスを最終フレームまで行なう。
【００６５】
図１０に示すように、サーバ１から特定のフレームについての符号列を受信したときは（第２の受信手段、第２の受信工程）（ステップＳ１１のＹ）、そのフレームの符号列を磁気記憶装置１４などに記憶されている当該同一フレームの符号列と入替えて、磁気記憶装置１４などに記憶する（入替手段、入替工程）（ステップＳ１２）。
【００６６】
図１１に示すように、このようにして受信した画像データは、磁気記憶装置１４によりバッファリングされており、ユーザが入力装置１５の操作により画像の再生を要求すると（ステップＳ２１のＹ）、磁気記憶装置１４の符号列を伸張して（伸張手段）（ステップＳ２２）、表示装置１６に表示する（表示手段）（ステップＳ２３）。
【００６７】
次に、ステップＳ２の判断は具体的には次のように行なう。すなわち、図１２、図１３は、この判定方法を説明する説明図である。
【００６８】
以下では、Ｍｏｔｉｏｎ  ＪＰＥＧ２０００アルゴリズムで、１２８画素×１２８画素のタイルを例に説明する（図１２（ａ））。
【００６９】
図１２（ａ）は、３階層のＷａｖｅｌｅｔ係数を例にしたコードブロックの図面である。コードブロックサイズは３２×３２とする。０，１，２，３のように、サブバンドのサイズがコードブロックのサイズより小さい場合には、サブバンドサイズをコードブロックサイズとする（図１２（ｂ））。
【００７０】
図１３は、図１２（ａ）を符号化したときのパケットのデータ構成を示す図面である。数字の入った正方形はパケットヘッダである。図１３の１〜１８は図１２（ａ）の１〜１８に対応している。パケットヘッダの後には符号化されたＷａｖｅｌｅｔ係数が配置される（空欄の長方形で示している）。そして、符号化されたＷａｖｅｌｅｔ係数の最後には４ビットのＳｅｇｍｅｎｔ  Ｓｙｍｂｏｌ（“ＳＳ”で示している）が配置される。通常、その値は“１０１０”であり、これ以外の値がＳｅｇｍｅｎｔ  Ｓｙｍｂｏｌとして入っている場合には、ステップＳ１１で通信エラーを起こした判定する。
【００７１】
“Ｗａｖｅｌｅｔ係数＋Ｓｅｇｍｅｎｔ  Ｓｙｍｂｏｌ”の組はビットプレーンの数（１画素８ビットならビットプレーンの数は８）分だけ繰り返し現れる。パケットヘッダは、最初の０以外は、復号すると同じ位置にくる３つからなる。例えば、１，２，３や、４，５，６や、７，１１，１５である。
【００７２】
単一のフレームが複数のタイルで構成される場合には、そのタイルの数だけ同じ処理を繰り返す。また、複数のコンポーネントがある場合には、“タイルの数×コンポーネント数”だけ同じ処理を繰り返す。
【００７３】
そして、Ｓｅｇｍｅｎｔ  Ｓｙｍｂｏｌのエラーがどこで発生したかによって、どのタイルで通信エラーが発生したか、どの階層で通信エラーが発生したか、あるいは、どのコンポーネント（色成分）で通信エラーが発生したかを判断することができる。
【００７４】
次に、ステップＳ１２の符号列の入替え処理について説明する。
【００７５】
図１４は、かかる処理の概念図である。すなわち、１本の動画が時間軸の順にフレーム１からフレームｎまでで構成された場合、再送を要求したのが（ステップＳ４）フレームｋであった場合、サーバ１から送られてきたフレームｋを、すでに受信しているフレーム１〜フレームｎ中に含まれるフレームｋと差し替える（ステップＳ１２）。
【００７６】
図１５は、Ｍｏｔｉｏｎ  ＪＰＥＧ２０００フォーマットにおける、フレームの入替えの具体的な手段を説明する説明図である。図１５において、既にクライアント２で受信済みのＭＪＰ２（Ｍｏｔｉｏｎ  ＪＰＥＧ２０００）ファイル２１のデータ中において、ＭＪＰ２  Ｓｉｇｎａｔｕｒｅ  ｂｏｘ２２は、ＭＪＰ２フォーマットであることを示すヘッダである。ＭＪＰ２  ｈｅａｄｅｒｂｏｘ２３はフレームの情報を示すヘッダである。Ｉｍａｇｅ  Ｈｅａｄｅｒ  ｂｏｘ２４には、フレームの解像度、サイズなどのフレーム情報が記録されている。Ｎｕｍｂｅｒ  ｏｆ  Ｐｉｃｔｕｒｅ  ｂｏｘ２５には、フレームの総数が記録されている。Ｃｏｌｏｒ  ｓｐｅｃｉｆｉｃａｔｉｏｎ  ｂｏｘ２６には、色成分を入れる。これは０〜ｎまであるが、“０”ならモノクロ、“３”ならカラーである。“ｎ”の値は通常“３”であることが多い。カラーの場合、ＲＧＢ又はＹｃｂＣｒを用いるのが一般的である。
【００７７】
各Ｐｉｃｔｕｒｅ  Ｎｕｍｂｅｒ  ｂｏｘ２７には、フレーム番号が記述され、これに夫々対応しているＣｏｎｔｉｇｕｏｕｓ  ｃｏｄｅｓｔｒｅａｍ  ｂｏｘ２８には、そのフレーム番号に対応するフレームのコード・ストリームが記録されている。
【００７８】
例えば、ＭＪＰ２ファイル２１のうち、ｋ番目のフレームについて再送を要求する場合（ステップＳ４）、サーバ１は、ｋ番目のフレームのフレーム番号をｋ番目のＰｉｃｔｕｒｅ  Ｎｕｍｂｅｒ  ｂｏｘ２７から読取り、このフレーム番号を指定して、フレームの再送を要求すればよい。
【００７９】
図１５においては、この場合にサーバ１から受信した（ステップＳ１１）、ＭＪＰ２ファイル３１のデータ構成の例が示されている。ＭＪＰ２  Ｓｉｇｎａｔｕｒｅ  ｂｏｘ２２、ＭＪＰ２  ｈｅａｄｅｒ  ｂｏｘ２３、Ｉｍａｇｅ  Ｈｅａｄｅｒ  ｂｏｘ２４、Ｎｕｍｂｅｒ  ｏｆ  Ｐｉｃｔｕｒｅ  ｂｏｘ２５、Ｃｏｌｏｒ  ｓｐｅｃｉｆｉｃａｔｉｏｎ  ｂｏｘ２６などのデータ構成はＭＪＰ２ファイル２１の場合と同様だが、ＭＪＰ２ファイル３１の場合は、ｋ番目のフレームのフレーム番号が記録されたＰｉｃｔｕｒｅ  Ｎｕｍｂｅｒ  ｂｏｘ２７、及び、これに対応するｋ番目のＣｏｎｔｉｇｕｏｕｓ  ｃｏｄｅｓｔｒｅａｍ  ｂｏｘ２８だけが含まれている。このように、Ｐｉｃｔｕｒｅ  Ｎｕｍｂｅｒ  ｂｏｘ２７、及び、Ｃｏｎｔｉｇｕｏｕｓ  ｃｏｄｅｓｔｒｅａｍ  ｂｏｘ２８が１組だけしか含まれていないことから、ステップＳ１１では、受信した符号列が再送分の符号列であると判断することができる。
【００８０】
そこで、クライアント２は、そのＰｉｃｔｕｒｅ  Ｎｕｍｂｅｒ  ｂｏｘ２７に記録されているフレーム番号を読取り、すでに磁気記憶装置１４などに記録されているＭＪＰ２ファイル２１の各Ｐｉｃｔｕｒｅ  Ｎｕｍｂｅｒ  ｂｏｘ２７に記録されている各フレーム番号と照合し、ＭＪＰ２ファイル３１のＣｏｎｔｉｇｕｏｕｓ  ｃｏｄｅｓｔｒｅａｍ  ｂｏｘ２８を、ＭＪＰ２ファイル２１の該当するフレーム番号のものと差し替える（ステップＳ１２）。
【００８１】
次に、ステップＳ３の判定の詳細について説明する。
【００８２】
この実施の形態では、フレームが前記通信エラーによる影響が相対的に目立ちやすい所定の状態にあるか否かの判定として（ステップＳ３）、そのフレームの画像の動き量が所定値より小さいか否かの判定を行なう。
【００８３】
すなわち、一般的に、画像の動き量が大きなフレームで通信エラーを起こしていても、動き量が大きいためにエラーが目立たない場合が多い。よって、画像の動き量が所定値より小さい場合は該当するフレームの再送を要求し、画像の動き量が所定値より大きい場合は再送を要求しないようにする。
【００８４】
図１６は、ＪＰＥＧ２０００における画像の動き量の考え方を説明する説明図である。図１６に示すように、インターレース画像において、動きが高速な画像は図１６（ａ）のように長い横エッジが発生する（インターレースのくし型と言う）。それに対し、動きが低速な画像は図１６（ｃ）のように短い横エッジが発生する。図１６（ｂ）は、これらの中間である動きが中速である場合を示している。これらの違いは、高周波成分の横エッジ量をあらわす１ＬＨ成分に大きく現れる。つまり、動き量の大きな画像は１ＬＨ成分の係数の絶対値が大きくなり、その結果、１ＬＨ成分の符号量は大きくなる。但し、１ＬＨ成分の符号量のみで画像の動き量を判定すると、画像によって閾値が変わる可能性があるので、１ＬＨ成分の符号量を１ＨＬ成分の符号量で正規化し、その値を画像の動き量の検出の特徴量としてもよい。
【００８５】
さらに、前記の特徴はビットプレーンを削る（ポスト量子化）前の符号量に大きく現れるので、ビットプレーンを削る前の１ＬＨと１ＨＬ符号量を符号（コメントマーカ）に記述しておいて、その値を用いて動き量を推定するような構成も可能である。これは、特に画像の圧縮率が大きい場合に有効である。
【００８６】
図１７は、この場合における画像の動き量の判定処理の一例を示すフローチャートである。
【００８７】
図１７に示すように、まず、１ＬＨのロスレス符号量の和（ｓｕｍ１ＬＨ）を算出し（または、コメントマーカからポスト量子化前の符号量をロードし）（ステップＳ３１）、また、１ＨＬのロスレス符号量の和（ｓｕｍ１ＨＬ）を算出し（または、コメントマーカからポスト量子化前の符号量をロードし）（ステップＳ３２）、“ｓｕｍ１ＬＨ”を“ｓｕｍ１ＨＬ”で除算して（ステップＳ３３）、その結果（ｓｐｅｅｄ）を所定の閾値（ｔｈ１）と比較し、“ｓｐｅｅｄ＞ｔｈ１”のときは（ステップＳ３３のＹ）、画像の動き量が大きいと判定し（ステップＳ３４）。“ｓｐｅｅｄ≦ｔｈ１”であるときは（ステップＳ３３のＮ）、逆に画像の動き量が小さいと判定し（ステップＳ３５）、この場合はフレームの再送を要求することになる（ステップＳ４）。
【００８８】
なお、本実施の形態では、圧縮符号化方式としてＭｏｔｉｏｎ  ＪＰＥＧ２０００を例に説明したが、画像の動き量をフレーム単位で算出できる方式であれば、様々な圧縮符号化方式を用いることができる。
【００８９】
［発明の実施の形態２］
別の実施の形態を発明の実施の形態２として説明する。
【００９０】
本実施の形態が実施の形態１と相違するのは、後述するようにフレームが前記通信エラーによる影響が相対的に目立ちやすい所定の状態にあるか否かの判定処理（ステップＳ３）にあり、その他の構成については共通であるため、詳細な説明は省略する。
【００９１】
すなわち、この実施の形態では、符号列から画像のフレームレート（単位時間に再生するフレームの数）を検出し、このフレームレートの大小を判断して（ステップＳ３）、フレームの再送の要求（ステップＳ４）の可否を決する。
【００９２】
図１８は、ステップＳ３の判断のフローチャートである。まず、符号列のフレームレートを検出する（ステップＳ４１）。すなわち、フレームレートは単位時間当たりに再生するフレーム数であるから、フレームレートをＦ（枚／ｓｅｃ）、フレーム数をＮ（枚）、画像の再生時間をｔ（ｓｅｃ）とすると、（１）式の計算によりフレームレートＦが求まる。なお、フレーム数Ｎは、Ｎｕｍｂｅｒ  ｏｆ  Ｐｉｃｔｕｒｅ  ｂｏｘ２５から読取ることができる。
【００９３】
Ｆ＝Ｎ／ｔ（枚／ｓｅｃ）                          ……    （１）
そして、フレームレートＦが所定の値よりも小さければ（ステップＳ４２のＹ）、画像の動き量が小さいと判定することができる（ステップＳ４３）。よって、この場合はフレームの再送を要求することになる（ステップＳ４）。フレームレートが所定の値よりも大きければ（ステップＳ４２のＮ）、画像の動き量が大きいため（ステップＳ４４）、フレームの再送は要求しない。
【００９４】
なお、本実施の形態においても、圧縮符号化方式としてＭｏｔｉｏｎ  ＪＰＥＧ２０００の例を念頭において説明したが、画像の動き量をフレーム単位で算出できる方式であれば、様々な圧縮符号化方式を用いることができる。
【００９５】
［発明の実施の形態３］
別の実施の形態を発明の実施の形態３として説明する。
【００９６】
本実施の形態が実施の形態１と相違するのも、後述するようにフレームが前記通信エラーによる影響が相対的に目立ちやすい所定の状態にあるか否かの判定処理（ステップＳ３）にあり、その他の構成については共通であるため、詳細な説明は省略する。
【００９７】
すなわち、この実施の形態では、符号列の圧縮率の大小を判断して（ステップＳ３）、フレームの再送の要求（ステップＳ４）の可否を決する。
【００９８】
図１９は、ステップＳ３の判断のフローチャートである。まず、符号列の圧縮率が所定の基準値より小さいときは（ステップＳ５１のＹ）、フレームのデータの再送を要求する必要があると判断する（ステップＳ５２）。また、符号列の圧縮率が所定の基準値より大きいときは（ステップＳ５１のＮ）、フレームのデータの再送を要求する必要がないと判断する（ステップＳ５３）。
【００９９】
すなわち、符号列の圧縮率が所定の値よりも小さければ、画像は高画質になるため通信エラーが画質に影響する度合いが高いと考えられるので、フレームの再送を要求する必要性は高いといえる。逆に、符号列の圧縮率が所定の値よりも大きければ、画像の劣化が目立たなくなるため通信エラーが画質に影響する度合いが低いと考えられるので、フレームの再送を要求する必要性は薄いといえる。
【０１００】
なお、本実施の形態においても、圧縮符号化方式としてＭｏｔｉｏｎ  ＪＰＥＧ２０００の例を念頭において説明したが、画像の動き量をフレーム単位で算出できる方式であれば、様々な圧縮符号化方式を用いることができる。
【０１０１】
また、本実施の形態においても画像が動画である場合を念頭において説明したが、圧縮率の大小により画像の再送を要求するか否かを判断することは静止画にも適用することができる。
【０１０２】
【発明の効果】
請求項１，１７に記載の発明は、特定のフレームが前記通信エラーによる影響が相対的に目立ちやすい所定の状態にあるか否かを当該フレームごとに判定できるので、当該フレームのデータの再送を要求する等、通信エラーによる影響が目立ちやすいフレームに対して対処することができる。また、かかる判定処理は当該フレームだけを参照し、他のフレームは参照しないので、判定のために多くのメモリ容量を必要としない。
【０１０３】
請求項２，１８に記載の発明は、請求項１，１７に記載の発明において、通信エラーによる影響が相対的に目立ちやすい所定の状態にあるフレームで通信エラーが発生したときは、符号列の再送を要求して通信エラーの発生に対処することができる。
【０１０４】
請求項３，１９に記載の発明は、請求項２，１８に記載の発明において、必要なフレームのみの入替えが可能となり、符号列の送信側の負担を軽減することができる。
【０１０５】
請求項４に記載の発明は、請求項２又は３に記載の発明において、フレームの動き量が相対的に小さいときは通信エラーの影響が目立ちやすいので、再送等の対策が必要なフレームと判断することができる。
【０１０６】
請求項５に記載の発明は、請求項２又は３に記載の発明において、画像の圧縮率が相対的に小さいときは通信エラーの影響が目立ちやすいので、再送等の対策が必要なフレームと判断することができる。
【０１０７】
請求項６に記載の発明は、請求項４に記載の発明において、フレームの１ＬＨ成分の符号量に基づいてフレームの動き量を判断して、再送等の対策が必要なフレームと判断することができる。
【０１０８】
請求項７に記載の発明は、請求項４に記載の発明において、フレームのフレームレートに基づいてフレームの動き量を判断して、再送等の対策が必要なフレームと判断することができる。
【０１０９】
請求項８に記載の発明は、請求項６に記載の発明において、１ＬＨ成分の符号量を１ＨＬ成分の符号量で正規化した値をフレームの動き量の検出の特徴量とすることで、フレームの動き量を的確に判断して、再送等の対策が必要なフレームと判断することができる。
【０１１０】
請求項９に記載の発明は、請求項８に記載の発明において、１ＬＨ成分の符号量を１ＨＬ成分の符号量で除算した値をフレームの動き量の検出の特徴量とすることで、フレームの動き量を的確に判断して、再送等の対策が必要なフレームと判断することができる。
【０１１１】
請求項１０に記載の発明は、請求項８又は９に記載の発明において、１ＬＨ成分、１ＨＬ成分の符号量としてビットプレーンを削る前のものを用いることで、フレームの動き量を的確に判断して、再送等の対策が必要なフレームと判断することができる。
【０１１２】
請求項１１に記載の発明は、請求項１０に記載の発明において、ビットプレーンを削る前の符号量として符号列に記述されている圧縮符号化の際の各サブバンドのビットプレーンを削る前の符号量を用いることで、フレームの動き量を的確に判断して、再送等の対策が必要なフレームと判断することができる。
【０１１３】
請求項１２に記載の発明は、請求項１〜１１の何れかの一に記載の発明において、Ｍｏｔｉｏｎ  ＪＰＥＧ２０００による符号列を対象として、通信エラーが目立ちやすいフレームを判定することができる。
【０１１４】
請求項１３〜１６に記載の発明は、請求項１〜１２の何れかの一に記載の発明と同様の作用、効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】ＪＰＥＧ２０００アルゴリズムの基本を説明するための説明図である。
【図２】カラー画像の各コンポーネントについて説明するための説明図である。
【図３】デコンポジション・レベル数が３の場合の、各デコンポジション・レベルにおけるサブ・バンドを示す説明図である。
【図４】コード・ストリームの構造の説明図である。
【図５】一つのプレシンクトが空間的に一致した３つの矩形領域からなっていることの説明図である。
【図６】係数値をビットプレーン単位に分解し、画素あるいはコード・ブロック毎にビットプレーンに順位付けを行なうことの説明図である。
【図７】本発明の実施の形態１の構成のブロック図である。
【図８】クライアントの電気的な接続のブロック図である。
【図９】クライアントが行なう通信エラーの判定処理のフローチャートである。
【図１０】クライアントが再送を要求したフレームを受信した際に行なう処理のフローチャートである。
【図１１】クライアントが受信した画像を要求する際の処理のフローチャートである。
【図１２】ステップＳ２の処理の説明図である。
【図１３】ステップＳ２の処理の説明図である。
【図１４】ステップＳ２の処理の説明図である。
【図１５】クライアントが受信する符号列、再送された符号列のデータ構成の説明図である。
【図１６】インターレースのくし型についての説明図である。
【図１７】画像の動き量の判定処理のフローチャートである。
【図１８】本発明の実施の形態２におけるフレームレートの大小の判定処理のフローチャートである。
【図１９】本発明の実施の形態３における圧縮率の大小の判定処理のフローチャートである。
【符号の説明】
２      画像受信装置、画像再生装置
３      ネットワーク
１０    ネットワークシステム
１４    記憶装置
１６    表示装置
１７    記憶媒体
【図１】
2004159136.tif 000003
【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】
2004159136.tif 000009
【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
2004159136.tif 000017
【図１６】
2004159136.tif 000018
【図１７】
2004159136.tif 000019
【図１８】
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【図１９】
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