(57)【要約】【課題】伝送ビット量を下げて、ビデオ伝送の安定性を高めることのできるビデオ伝送方式を提供する。【解決手段】ビデオ送信装置は、画素単位で符号化された符号化ビデオデータにおいて連続する２以上の所定数の画素データを差分データ化ユニットとして、この差分データ化ユニットの先頭の前記画素データを通過させ、先頭より後の画素データを直前の画素データに対するプラス方向およびマイナス方向のいずれか一方の変化量を示す差分データに変換して圧縮ビデオデータを生成する圧縮部と、圧縮部より生成された圧縮ビデオデータを送信する送信部とを具備する。【選択図】図３
2013005204.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
画素単位で符号化された符号化ビデオデータにおいて連続する２以上の所定数の前記画素データを差分データ化ユニットとして、この差分データ化ユニットの先頭の前記画素データを通過させ、前記先頭より後の前記画素データを直前の前記画素データに対するプラス方向およびマイナス方向のいずれか一方の変化量を示す差分データに変換して圧縮ビデオデータを生成する圧縮部と、
前記圧縮部より生成された圧縮ビデオデータを送信する送信部と
を具備するビデオ送信装置。
【請求項２】
請求項１に記載のビデオ送信装置であって、
前記圧縮部は、前記変換された差分データを非線形の圧縮変換特性を用いて圧縮する
ビデオ送信装置。
【請求項３】
請求項１に記載のビデオ送信装置であって、
前記圧縮部は、前記差分データのレンジの端に近いほど高い分解能が割り当てられた非線形の圧縮変換特性を用いて前記差分データを圧縮する
ビデオ送信装置。
【請求項４】
請求項１に記載のビデオ送信装置であって、
前記送信部は、前記圧縮ビデオデータを複数のチャンネルに分割して同時に送信する
ビデオ送信装置。
【請求項５】
請求項１に記載のビデオ送信装置であって、
前記圧縮部は、前記差分データを画素データに復元し、前記差分データ化ユニットの前記先頭より後の前記画素データをそれぞれ、前記復元された直前の画素データに対するプラス方向およびマイナス方向のいずれか一方の変化量を示す差分データに変換する
ビデオ送信装置。
【請求項６】
請求項１に記載のビデオ送信装置であって、
前記圧縮部は、前記差分データを画素データに復元し、この復元された画素データの最上位ビットの元画素データに対する変化を検出し、この検出結果をもとに、前記圧縮された差分データを補正する
ビデオ送信装置。
【請求項７】
画素単位で符号化された符号化ビデオデータにおいて連続する２以上の所定数の前記画素データを差分データ化ユニットとして、この差分データ化ユニットの先頭の前記画素データを通過させ、前記先頭より後の前記画素データを直前の前記画素データに対するプラス方向およびマイナス方向のいずれか一方の変化量を示す差分データに変換することによって圧縮ビデオデータを生成し、この圧縮ビデオデータを送信するビデオ送信装置より前記伝送用のビデオデータを受信し、前記圧縮ビデオデータに逆変換する受信部と、
前記圧縮ビデオデータに対して前記差分データ化ユニットの前記先頭の画素データを通過させ、前記差分データを伸張し、この伸張された差分データに直前の画素データを加算して前記先頭より後の前記画素データを復元することによって前記符号化ビデオデータを復元する伸張部と
を具備するビデオ受信装置。
【請求項８】
画素単位で符号化された符号化ビデオデータにおいて連続する２以上の所定数の前記画素データを差分データ化ユニットとして、この差分データ化ユニットの先頭の前記画素データを通過させ、前記先頭より後の前記画素データを直前の前記画素データに対するプラス方向およびマイナス方向のいずれか一方の変化量を示す差分データに変換することによって圧縮ビデオデータを生成し、送信する
ビデオ送信方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本技術は、ビデオデータの伝送に係るビデオ送信装置、ビデオ受信装置、およびビデオ送信方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
放送局では、複数のカメラがケーブルを介してカメラコントロールユニット（ＣＣＵ；Camera Control Unit）に接続されており、カメラによって撮影された映像信号や音声信号がアナログのコンポジット信号（ＶＢＳ）やコンポーネント信号としてケーブルを介してＣＣＵに送られる。ケーブルには同軸ケーブルなどが用いられることが多い。
【０００３】
しかし、映像信号や音声信号がアナログ信号として伝送される方式では、伝送距離が長くなるにつれ信号波形が劣化し、画質が低下する傾向がある。そこで、例えば特許文献１には、伝送対象の信号をデジタル信号に変換する技術が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平１０−３４１３５７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、信号をデジタル化して伝送しても、伝送距離を延ばして行くにつれて信号レベルの減衰量が増大することから、伝送する信号の周波数が高くなるほどノイズに対する耐性が低くなり、伝送不可の状況に陥る可能性がある。
【０００６】
以上のような事情に鑑み、本技術の目的は、伝送ビット量を下げて、ビデオ伝送の安定性を高めることのできるビデオ送信装置、ビデオ受信装置およびビデオ送信方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記の課題を解決するために、本技術に係る第１の側面のビデオ送信装置は、画素単位で符号化された符号化ビデオデータにおいて連続する２以上の所定数の前記画素データを差分データ化ユニットとして、この差分データ化ユニットの先頭の前記画素データを通過させ、前記先頭より後の前記画素データを直前の前記画素データに対するプラス方向およびマイナス方向のいずれか一方の変化量を示す差分データに変換して圧縮ビデオデータを生成する圧縮部と、前記圧縮部より生成された圧縮ビデオデータを送信する送信部とを具備する。
本技術に係る第１の側面のビデオ送信装置では、前後の画素データ間の差分データがプラス方向への変化量のみで表現されることによって、差分データのプラス／マイナスの向きを示す符号ビットが不要となり、伝送ビット量を低減することができる。
【０００８】
前記圧縮部は、前記圧縮部は、前記変換された差分データを非線形の圧縮変換特性を用いて圧縮するものであってもよい。これにより伝送ビット量をさらに低減することができる。
【０００９】
前記圧縮部は、前記差分データのレンジの端に近いほど高い分解能が割り当てられた非線形の圧縮変換特性を用いて前記差分データを圧縮するようにしてもよい。人間の視覚によって比較的捕らえられやすい小さい変化量の変換誤差とビデオリンギングの原因となり得る大きい変化量の変換誤差をともに抑えることができる。
【００１０】
前記圧縮部は、前記差分データを画素データに復元し、前記差分データ化ユニットの前記先頭より後の前記画素データをそれぞれ、前記復元された直前の画素データに対するプラス方向およびマイナス方向のいずれか一方の変化量を示す差分データに変換するものであってよい。差分データ化ユニットにおいて差分データに含まれ得る変換誤差は１回の圧縮変換による誤差に制限することができ、誤差の累積を回避することができる。
【００１１】
前記送信部は、前記圧縮ビデオデータを複数のチャンネルに分割して同時に送信するものであってもよい。これにより、チャンネル毎の伝送ビット量を大幅に下げることができる。
【００１２】
前記圧縮部は、前記差分データを画素データに復元し、この復元された画素データの最上位ビットの元画素データに対する変化を検出し、この検出結果をもとに、前記圧縮された差分データを補正するものであってもよい。差分データの値の０と最大値とが隣り合わせの値であることと差分データの圧縮変換誤差に起因して、伝送先で画素データの値が本来の値から大きく外れてしまうことを防止することができる。
【００１３】
本技術の第２の側面に係るビデオ受信装置は、画素単位で符号化された符号化ビデオデータにおいて連続する２以上の所定数の前記画素データを差分データ化ユニットとして、この差分データ化ユニットの先頭の前記画素データを通過させ、前記先頭より後の前記画素データを直前の前記画素データに対するプラス方向およびマイナス方向のいずれか一方の変化量を示す差分データに変換することによって圧縮ビデオデータを生成し、この圧縮ビデオデータを送信するビデオ送信装置より前記伝送用のビデオデータを受信し、前記圧縮ビデオデータに逆変換する受信部と、前記圧縮ビデオデータに対して前記差分データ化ユニットの前記先頭の画素データを通過させ、前記差分データを伸張し、この伸張された差分データに直前の画素データを加算して前記先頭より後の前記画素データを復元することによって前記符号化ビデオデータを復元する伸張部とを具備する。
このビデオ受信装置により、本技術の第１の側面に係るビデオ送信装置によって符号化されたビデオ圧縮データを復号することができる。
【００１４】
本技術の第３の側面に係るビデオ送信方法は、画素単位で符号化された符号化ビデオデータにおいて連続する２以上の所定数の前記画素データを差分データ化ユニットとして、この差分データ化ユニットの先頭の前記画素データを通過させ、前記先頭より後の前記画素データを直前の前記画素データに対するプラス方向およびマイナス方向のいずれか一方の変化量を示す差分データに変換することによって圧縮ビデオデータを生成し、送信することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１５】
以上のように、本技術によれば、伝送ビット量を下げることができ、ビデオ伝送の安定性が向上する。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本技術に係る第１の実施形態であるビデオ伝送システムの構成を示すブロック図である。
【図２】図１のビデオ伝送システムにおけるビデオ送信装置の構成を示すブロック図である。
【図３】図２のビデオ送信装置におけるエンコーダの構成を示すブロック図である。
【図４】差分データを表現する典型的な方法を示す図である。
【図５】本実施形態の差分データの表現方法を示す図である。
【図６】従来の典型的な非線形の圧縮変換特性を示すグラフである。
【図７】本実施形態で採用される非線形の圧縮変換特性の例を示すグラフである。
【図８】エンコーダの動作を説明する図である。
【図９】本技術に係る第１の実施形態のビデオ伝送システムにおけるビデオ受信装置の構成を示すブロック図である。
【図１０】図９のビデオ受信装置におけるデコーダの構成を示すブロック図である。
【図１１】デコーダの動作を説明する図である。
【図１２】変形例１のエンコーダの構成を示すブロック図である。
【図１３】圧縮変換誤差の影響を説明する図である。
【図１４】圧縮変換誤差の別の影響を説明する図である。
【図１５】変形例２のエンコーダの構成を示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、本技術に係る実施形態を図面を参照しながら説明する。
＜第１の実施形態＞
本実施形態の説明は、
１．ビデオ伝送システム
２．ビデオ送信装置の構成
３．エンコーダの構成
４．エンコーダの動作
５．ビデオ受信装置の構成
６．デコーダの構成
７．デコーダの動作
の順で行う。
【００１８】
［１．ビデオ伝送システム］
図１は、本技術に係る第１の実施形態であるビデオ伝送システム１００の構成を示すブロック図である。ビデオ伝送システム１００は、ビデオ送信装置１０とビデオ受信装置３０とを有する。
【００１９】
ビデオ送信装置１０の概要を説明する。
ビデオ送信装置１０は、例えはカメラ１などに内蔵される。ビデオ送信装置１０は、カメラ内の撮像部により撮像されたアナログのコンポジット信号（ＶＢＳ）やコンポーネント信号などを符号化し、さらに符号化されたビデオデータを圧縮する。ビデオ送信装置１０は、圧縮されたビデオデータ全体をＮ個のチャンネルに分割して伝送することによって、１チャンネルあたりの伝送レートを抑制する。これにより、長距離伝送によって信号の減衰が生じても、ノイズによる影響を受け難いビデオ伝送が実現される。チャンネル数Ｎは２以上であり、伝送距離や総伝送レートなどの諸条件に応じて選定される。
【００２０】
ビデオ送信装置１０は、ビデオ信号を次のように符号化し、符号化ビデオデータを圧縮する。
【００２１】
ビデオ送信装置１０は、ビデオ信号を画素単位で読み込み、量子化し、符号化してＭビットの画素データを得る。ビデオ送信装置１０は、Ｐ個の連続する画素データを１つの「差分データ化ユニット」として、この差分データ化ユニット内で先頭の画素データをそのままスルーさせ、先頭以外の画素データについては直前の画素データとの間の差分データ（Ｍビット）を求め、この差分データを（Ｍ−Ｊ）ビットの差分データに圧縮する。これにより差分データ化ユニット毎に、１つの画素データと（Ｐ−１）個の差分データが得られる。
【００２２】
このビデオ送信装置１０は、差分データをできるだけ少ないビット数で表現できるようにするために、前後の画素データ間の差分をプラスの変化量のみで表現する。これによって符号ビットが不要になり、全体の伝送ビット数を減らすことができる。
また、このビデオ送信装置１０は、Ｍビットの差分データを（Ｍ−Ｊ）ビットのデータに圧縮する際に、差分データがとり得る値の幅であるレンジの端に近いほど高い分解能が割り当てられた非線形の圧縮変換特性を採用する。これにより、０付近および最大値付近の差分データの変換誤差を最小限にすることができる。
【００２３】
ビデオ送信装置１０は、各チャンネルの圧縮されたビデオデータを複数のチャンネルに分割し、ＣＲＣコードを付加し、ケーブル伝送に適した信号系列に変換して伝送用のビデオデータとし、送信する。カメラケーブル５としては、例えば同軸ケーブルなどが用いられる。
【００２４】
次に、ビデオ受信装置３０の概要を説明する。
ビデオ受信装置３０は、例えば、カメラコントロールユニット（ＣＣＵ；Camera Control Unit）などに内蔵される。ビデオ受信装置３０は、上記のカメラ１より複数のカメラケーブル５を通じて受信した各チャンネルの伝送用のビデオデータを圧縮ビデオデータへと逆変換した後、ＣＲＣコードによるデータの誤り検出を行い、各チャンネルの圧縮ビデオデータを一本のデータに結合し、結合された圧縮ビデオデータを伸張して、もとの符号化ビデオデータを得る。
【００２５】
ビデオ受信装置３０は、受信した圧縮ビデオデータの伸張に際して次のような処理を行う。
ビデオ受信装置３０は、差分データ化ユニット毎にＭビットの画素データをスルーさせる一方で、（Ｍ−Ｊ）ビットの差分データについてはこれを上記の非線形の圧縮変換特性の逆特性を用いてＭビットの差分データに伸張する。ビデオ受信装置３０は、伸張したＭビットの差分データを直前の画素データと加算することで元の画素データを復元する。
【００２６】
［２．ビデオ送信装置１０の構成］
図２は、図１のビデオ伝送システム１００におけるビデオ送信装置１０の構成を示すブロック図である。
【００２７】
ビデオ送信装置１０は、エンコーダ１１、分割部１２、Ｎ個のＣＲＣ（Cyclic Redundancy Check）計算部１３、Ｎ個のシリアライザ１４を有する。なお、図２においてはＮ＝４としている。エンコーダ１１は「圧縮部」に相当する。分割部１２、Ｎ個のＣＲＣ計算部１３、Ｎ個のシリアライザ１４は「送信部」に相当する。
【００２８】
エンコーダ１１は、入力されたビデオ信号を画素単位で読み込み、量子化し、符号化してＭビットの画素データを得る。エンコーダ１１は、符号化されたビデオデータにおいてＰ個の連続する画素データを１つの差分データ化ユニットとして、この差分データ化ユニットの先頭の画素データをそのままスルーさせ、先頭以外の画素データについては直前の画素データとの差分を（Ｍ−Ｊ）ビットの差分データに圧縮することによって、圧縮ビデオデータを生成する。
【００２９】
分割部１２は、エンコーダ１１により得られた圧縮ビデオデータをＮ分割する。Ｎ分割は、１つの差分データ化ユニットが複数のチャンネルに分割されないように行われるとともに、チャンネル毎の伝送レートが可及的に均等化されるように行われる。
【００３０】
Ｎ個のＣＲＣ計算部１３はそれぞれ、チャンネル毎に分割された圧縮ビデオデータにＣＲＣコードを付加する。
【００３１】
Ｎ個のシリアライザ１４はそれぞれ、ＣＲＣコードが付加されたチャンネル毎の圧縮ビデオデータをケーブル伝送に適した形式の信号系列に変換し、送信する。
【００３２】
［４．エンコーダ１１の構成］
次に、エンコーダ１１の構成の詳細を説明する。
図３はエンコーダ１１の構成を示すブロック図である。
【００３３】
エンコーダ１１は、符号化回路１１０、入力ラッチ回路１１１、補数回路１１２、加算回路１１３、圧縮変換回路１１４、および出力ラッチ回路１１５を有する。なお、ビデオ送信装置１０に外部から符号化済みのビデオデータが入力される場合には、符号化回路１１０は不要である。
【００３４】
図３はエンコーダ１１において３番目の画素データＱ３が処理されるときの状態を示している。以降、連続する画素データを「画素データＱ（ｎ−１）」、「画素データＱｎ」、「画素データＱ（ｎ＋１）」のように表記する。その他のデータの順序も同様に表記する。
【００３５】
符号化回路１１０は、ビデオ信号を画素の単位で符号化してＭビットの画素データを出力する。
【００３６】
入力ラッチ回路１１１には、符号化回路１１０よりＭビットの画素データがＱ１，Ｑ２，Ｑ３，Ｑ４，Ｑ５，Ｑ６，Ｑ７，Ｑ８・・・の順に入力される。入力ラッチ回路１１１は入力された入力ビデオデータを画素データＱｎの単位でラッチし、次の画素データＱ（ｎ＋１）が入力されるタイミンクで補数回路１１２および第１の加算回路１１３に画素データＱｎを読み出す。
【００３７】
補数回路１１２は、入力ラッチ回路１１１より読み出された画素データＱｎの補数に"１"を足したビット列−Ｑｎを演算し、そのデータをラッチして加算回路１１３に出力する。
【００３８】
加算回路１１３は、入力ラッチ回路１１１より入力された画素データＱｎと、直前の画素データＱ（ｎ−１）から補数回路１１２によって生成されたビット例−Ｑ（ｎ−１）とを加算することによって、符号ビットが不要なＭビットの差分データＤｎを生成して圧縮変換回路１１４に出力する。
【００３９】
なお、加算回路１１３は、入力ラッチ回路１１１から順次読み出される画素データＱｎをＰ回に１回の周期でスルーさせて圧縮変換回路１１４に出力する。ここで、加算回路１１３をスルーさせた画素データＱｎから始まる連続するＰ個の画素データが差分データ化ユニットである。
【００４０】
符号ビットが不要な差分データについて説明する。
本実施形態では、差分データの表現から符号ビットを排除するために、差分データを直前の画素データの値からのプラス方向への変化量で表現する方法を採用している。
【００４１】
図４は、差分データを表現する典型的な方法を示す図である。
ここで縦軸は画素データの値、横軸は画素データの順序の方向である。Ｑ１、Ｑ２、Ｑ３、Ｑ４は画素データの値、＋Ｄ２、＋Ｄ３、−Ｄ４は前後に隣り合う画素データ間の差分データである。この典型的な方法によると、差分データは直前の画素データの値に対してプラス／マイナスどちらの向きにどれだけ変化したかという表現方法をとる。したがって、差分データは、画素データの値を表現するビット数に、変化の向きを示す１ビットを加えた（Ｍ＋１）ビットで表現される。すなわち、差分データを利用した場合には画素データそのものを利用する場合よりも伝送ビット量が増大する。
【００４２】
図５は、本実施形態の差分データの表現方法を示す図である。
同図のように、本実施形態では、差分データの表現から符号ビットを排除するために、差分データをプラス方向への変化量のみで表現する。例えば、図４に示した典型例においてＱ３とＱ４の画像データ間の差分データ（−Ｄ４）はマイナスの値として表現されるのに対し、本実施形態では、画素データＱ３の値から画素データの値がとり得る最大値までの変化量と、０から画素データＱ４の値までの変化量との和で差分データ（＋Ｄ４）を表現する。このように差分データをプラス方向の変化量として表現することによって、変化量のプラス／マイナスの向きを示す符号ビットが不要になる。
【００４３】
図３の説明に戻って、圧縮変換回路１１４は、差分データ化ユニットにおける先頭の画素データＱｎ（但し、ｎ＝１、５）をそのままスルーさせ、その後に続くＭビットの差分データＤｎ（但し、ｎ＝２、３、４、６、７、８）を（Ｍ−Ｊ）ビットの差分データＣｎ（但し、ｎ＝２、３、４、６、７、８）に圧縮変換する。
【００４４】
また、圧縮変換回路１１４による圧縮変換では、差分データがとり得る値の幅であるレンジの端に近いほど高い分解能が割り当てられた非線形の圧縮変換特性が採用される。
【００４５】
図６は従来の典型的な非線形の圧縮変換特性を示すグラフである。
なお、この典型的な非線形の圧縮変換特性は、符号ビットを含む１０ビットデータを８ビットデータに変換する特性を示している。この典型的な非線形の圧縮変換特性は、映像の大きな変化において人間の視覚は誤差を捕らにくいという観点から、変化量の値が小さいほど高い分解能が割り当てられたものである。しかし、変化量の値が大きい範囲の分解能を犠牲して値が小さい範囲の分解能を高めると、画素データの値が０付近から最大値付近まで変化するような大きな変化量の差分データに対する圧縮変換誤差に起因してビデオリンギングなどが発生することがある。
【００４６】
図７は本実施形態で採用される非線形の圧縮変換特性の例を示すグラフである。本実施形態では、差分データＤｎのレンジの端に近いほど高い分解能が割り当てられた非線形の圧縮変換特性が採用される。すなわち、この圧縮変換特性では、例えば、差分データの値がとり得る幅に対して２５％から７５％までの中間範囲には７ビット分解能が与えられ、その１つ外側の範囲には８ビット分解能が与えられ、その１つ外側の範囲には９ビット分解能が与えられ、そして最も外側の範囲には１０ビット分解能が与えられている。このような非線形の圧縮変換特性を用いることで、変化量が０付近および最大値付近であるときの差分データの圧縮変換精度を高めることができ、特に最大値付近の圧縮変換精度の向上によりビデオリンギングの発生を低減できる。
【００４７】
図３に戻って、出力ラッチ回路１１５は、圧縮変換回路１１４により得られた画素データＱｎおよび差分データＣｎをラッチし、次のデータが入力されるタイミングで読み出す。
【００４８】
［５．エンコーダ１１の動作］
図８は、エンコーダ１１の動作を説明する図である。
仮に、Ｐ＝４、Ｍ＝１０、Ｊ＝２とする。
【００４９】
（最初の画素データＱ１に対する処理）
符号化回路１１０より出力された最初の画素データＱ１は、入力ラッチ回路１１１にラッチされた後、次の画素データＱ２が入力されるタイミングで補数回路１１２と加算回路１１３に読み出される。加算回路１１３、圧縮変換回路１１４はそれぞれ、最初の画素データＱ１をそのままスルーさせて出力ラッチ回路１１５に出力する。出力ラッチ回路１１５にラッチされた画素データＱ１は次の差分データＣ２が出力ラッチ回路１１５に入力されるタイミングで読み出される。
【００５０】
（２番目の画素データＱ２に対する処理）
符号化回路１１０より出力された２番目の画素データＱ２は、入力ラッチ回路１１１にラッチされた後、次の画素データＱ３が入力されるタイミングで補数回路１１２と加算回路１１３にそれぞれ出力される。加算回路１１３は、２番目の画素データＱ２と、先頭の画素データＱ１から補数回路１１２によって生成されたビット列−Ｑ１とを加算することによって１０ビットの差分データＤ２を生成して圧縮変換回路１１４に出力する。
【００５１】
なお、補数回路１１２は、入力ラッチ回路１１１より入力された画素データＱｎの補数に"１"を足したビット列−Ｑｎを加算回路１１３に出力する。例えば、補数回路１１２に画素データとして"ｈ０００"が入力された場合、その補数として"ｈ３ＦＦ"が得られ、これに"１"を足した結果は"ｈ４００"となる。ここで桁上がり上位ビットは無視されることによって補数回路１１２の出力は"ｈ０００"となる。また、加算回路１１３による加算において、１０ビットをオーバーフローした場合には、桁上がり分の上位１ビットが捨てられて下位の１０ビットデータが加算結果となる。
【００５２】
圧縮変換回路１１４は、このようにして得られた１０ビットの差分データＤ２を、上記の非線形の符号圧縮変換特性を用いて８ビットの差分データＣ２に圧縮変換する。８ビットの差分データＣ２は出力ラッチ回路１１５に出力され、次の差分データＣ３が入力されるタイミングで出力ラッチ回路１１５から読み出される。
【００５３】
符号化回路１１０より出力された３番目の画素データＱ３および４番目の画素データＱ４についても２番目の画素データＱ２と同様に処理されて、８ビットの差分データＤ３、Ｄ４となって出力ラッチ回路１１５に出力され、それぞれ次のデータが入力されるタイミングで出力ラッチ回路１１５から読み出される。
【００５４】
１つの差分データ化ユニットはここでは４個（Ｐ＝４）の画素データで構成されるので、次の５番目の画素データＱ５は、最初の画素データＱ１の場合と同様にそのままスルーされる。そして６番目から８番目の画素データＱ５〜Ｑ８は、２番目から４番目の画素データＱ２〜Ｑ４の場合と同様に処理されて、８ビットの差分データＤ６〜Ｄ８となって出力ラッチ回路１１５より出力される。
【００５５】
したがって、Ｍ＝１０、Ｊ＝２、Ｐ＝４の場合、１つの差分データ化ユニットを構成する画素データが４０ビット（１０ビット×４）であったのに対し、エンコーダ１１によって圧縮後は３４ビット（１０＋（８×３））まで圧縮される。
【００５６】
［５．ビデオ受信装置３０の構成］
図９は、本技術に係る第１の実施形態のビデオ伝送システム１００におけるビデオ受信装置３０の構成を示すブロック図である。
【００５７】
このビデオ受信装置３０は、Ｎ個のデシリアライザ３１、Ｎ個のＣＲＣ計算部３２、連結部３３、デコーダ３４を有する。ここで、Ｎ個のデシリアライザ３１、Ｎ個のＣＲＣ計算部３２、連結部３３は「受信部」に相当する。デコーダ３４は「伸張部」に相当する。
【００５８】
Ｎ個のデシリアライザ３１はそれぞれ、受信したチャンネル毎の圧縮ビデオデータを伝送に適した形式の信号系列からもとの圧縮ビデオデータの信号系列に逆変換する。
【００５９】
Ｎ個のＣＲＣ計算部３２はそれぞれ、デシリアライザ３１より出力されたチャンネル毎の圧縮ビデオデータに対してＣＲＣコードを用いた誤り検出を行う。
【００６０】
連結部３３は、Ｎ個のＣＲＣ計算部３２より出力された各圧縮ビデオデータを、分割部１２による分割前の並びに復元するように連結する。
【００６１】
デコーダ３４は、連結部３３によって連結された圧縮ビデオデータを伸張してもとの符号化ビデオデータとし、これを復号する。より詳細には、デコーダ３４は、差分データ化ユニットの先頭の画素データＱｎをそのままスルーさせ、その後に続く（Ｍ−Ｊ）ビットの差分データＣｎをＭビットの差分データに伸張し、直前の画素データと加算することによって、もとの符号化ビデオデータを復元し、最後に復号してビデオ信号を出力する。
【００６２】
［６．デコーダ３４の構成］
次に、デコーダ３４の構成の詳細を説明する。
図１０はデコーダ３４の構成を示すブロック図である。
このデコーダ３４には、圧縮ビデオデータとして、Ｍビットの画素データＱ１、（Ｍ−Ｊ）ビットの差分データＣ２，Ｃ３，Ｃ４、Ｍビットの画素データＱ５、（Ｍ−Ｊ）ビットの差分データＣ６，Ｃ７，Ｃ８が順に入力される。なお、図１０はデコーダ３４において３番目の差分データＣ３が処理されるときの状態を示している。
【００６３】
デコーダ３４は、入力ラッチ回路３４１、伸張変換回路３４２、加算回路３４３、出力ラッチ回路３４４、および復号回路３４５を有する。
【００６４】
入力ラッチ回路３４１は、入力されたＭビットの画素データＱｎ（但し、ｎ＝１、５）および（Ｍ−Ｊ）ビットの差分データＣｎ（但し、ｎ＝２、３、４、６、７、８）をラッチする。入力ラッチ回路３４１にラッチされたデータは次のデータが入力されるタイミングで伸張変換回路３４２に読み出される。
【００６５】
伸張変換回路３４２は、入力ラッチ回路３４１より読み出されたデータをＰ回に１回の周期でスルーさせることによって差分データ化ユニットの先頭の画素データＱｎをそのまま加算回路３４３に出力し、差分データＣｎを図７に示した圧縮変換特性の逆変換特性を用いてＭビットの差分データＤｎに伸張する。
【００６６】
加算回路３４３は、伸張変換回路３４２より出力されたデータをＰ回に１回の周期でスルーさせることによって、差分データ化ユニットの先頭の画素データＱｎをそのまま出力ラッチ回路３４４に出力し、差分データＤｎを直前の画素データＱ’（ｎ−１）と加算することによって画素データＱ’ｎを復元し、出力ラッチ回路３４４に出力する。
【００６７】
出力ラッチ回路３４４は、加算回路３４３より出力された画素データＱｎおよび復元された画素データＱ’ｎをラッチし、次のデータが入力されるタイミングで復号回路３４５と加算回路３４３に読み出す。
復号回路３４５は、出力ラッチ回路３４４より読み出された画素データＱｎおよびＱ’ｎを復号してビデオ信号を復元する。
【００６８】
［７．デコーダ３４の動作］
図１１は、デコーダ３４の動作を説明する図である。
仮に、Ｐ＝４、Ｍ＝１０、ｊ＝２とする。
【００６９】
デコーダ３４に、１０ビットの画素データＱ１、８ビットの差分データＣ２，Ｃ３，Ｃ４、１０ビットの画素データＱ５、８ビットの差分データＣ６，Ｃ７，Ｃ８が順に入力されることとする。
【００７０】
（最初の画素データＱ１に対する処理）
デコーダ３４に入力された最初の画素データＱ１は、入力ラッチ回路３４１にラッチされた後、次の差分データＣ２が入力されるとタイミングで伸張変換回路３４２に読み出される。伸張変換回路３４２に読み出された画素データＱ１はそのまま伸張変換回路３４２をスルーして加算回路３４３に入力され、加算回路３４３をスルーして出力ラッチ回路３４４にラッチされた後、次の画素データが入力されるタイミングで出力ラッチ回路３４４から読み出される。
【００７１】
（次の差分データＣ２に対する処理）
デコーダ３４に入力された最初の差分データＣ２は、入力ラッチ回路３４１にラッチされた後、次の差分データＣ３が入力されるタイミングで入力ラッチ回路３４１から伸張変換回路３４２に読み出される。伸張変換回路３４２は、入力ラッチ回路３４１より読み出された８ビットの差分データＣ２を、図７に示した圧縮変換特性の逆変換特性を用いて１０ビットの差分データＤ２に伸張変換する。加算回路３４３は、この１０ビットの差分データＤ２と先頭の画素データＱ１とを加算して、画素データＱ’２を復元し、出力ラッチ回路３４４と加算回路３４３に出力する。なお、加算回路３４３による加算結果が１０ビットをオーバーフローした場合には、桁上がり分の上位１ビットが捨てられて下位の１０ビットデータが加算結果として出力ラッチ回路３４４と加算回路３４３に出力される。
【００７２】
（次の差分データＣ３に対する処理）
デコーダ３４に入力された次の差分データＣ３は、入力ラッチ回路３４１にラッチされた後、次の差分データＣ４が入力されるタイミングで入力ラッチ回路３４１から伸張変換回路３４２に読み出される。伸張変換回路３４２は、入力ラッチ回路３４１より読み出された８ビットの差分データＤ３を、図７に示した圧縮変換特性の逆変換特性を用いて１０ビットの差分データＤ３に伸張変換する。加算回路３４３は、この１０ビットの差分データＤ３と、復元された直前の画素データＱ’２とを加算して、画素データＱ’３を復元し、出力ラッチ回路３４４と加算回路３４３に出力する。次の差分データＤ４に対する処理も差分データＤ３と同様に処理される。
【００７３】
以上で、１つの差分データ化ユニットに対する処理が終了し、次の差分データ化ユニットに対する処理が同様に繰り返される。
【００７４】
以上のように、本実施形態のビデオ伝送システム１００には次のような効果がある。
１．前後の画素データ間の差分データがプラス方向への変化量のみで表現されることによって、差分データのプラス／マイナスの向きを示す符号ビットが不要となり、伝送ビット量を低減することができる。
２．Ｍビットの差分データを非線形の圧縮変換特性を用いて（Ｍ−Ｊ）ビットの差分データに圧縮して伝送するので、伝送ビット量をさらに低減することができる。
３．ビデオ送信装置１０において、エンコーダ１１によって得られた圧縮ビデオデータが複数のチャンネルに分割されて並列に伝送されるので、チャンネル毎の伝送ビット量を大幅に下げることができる。
４．ビデオ送信装置１０の圧縮変換回路１１４では、差分データＤｎのレンジの端に近いほど高い分解能が割り当てられた非線形の圧縮変換特性を用いて差分データが圧縮変換される。これにより、伝送ビット量を低減できるとともに、人間の視覚によって比較的捕らえられやすい小さい変化量の変換誤差とビデオリンギングの原因となり得る大きい変化量の変換誤差をともに抑えることができる。
【００７５】
なお、上記の実施形態では、差分データの表現から符号ビットを排除するために、差分データを直前の画素データの値からのプラス方向への変化量で表現する方法を採用したが、差分データの表現から符号ビットを排除するために、差分データを直前の画素データの値からのマイナス向への変化量で表現する方法を採用してもよいことは言うまでもない。
【００７６】
＜変形例１＞
ところで、第１の実施形態では、図１１に示したように、１つの差分データ化ユニットにおいて２番目の差分データＤ２には、この差分データＤ２が生成される際の圧縮変換誤差が含まれる。３番目の差分データＤ３には、２番目と３番目の差分データＤ２、Ｄ３がそれぞれ生成される際の圧縮変換誤差が含まれる。４番目の差分データＤ４には、２番目、３番目、４番目の差分データＤ２、Ｄ３、Ｄ４がそれぞれ生成される際の圧縮変換誤差が含まれる。すなわち、１つの差分データ化ユニットにおいて後の差分データほど、圧縮変換誤差が蓄積されたものとなる。
【００７７】
変形例１は、このような圧縮変換誤差の蓄積を防止することが可能なエンコーダに関するものである。
【００７８】
図１２は、変形例１のエンコーダ１１Ａの構成を示すブロック図である。
このエンコーダ１１Ａは、符号化回路１１０Ａ、入力ラッチ回路１１１Ａ、補数回路１１２Ａ、第１の加算回路１１３Ａ、圧縮変換回路１１４Ａ、出力ラッチ回路１１５Ａ、伸張変換回路１１６Ａ、第２の加算回路１１７Ａ、中間ラッチ回路１１８Ａを有する。
【００７９】
このエンコーダ１１Ａには、Ｍビットの画素データがＱ１，Ｑ２，Ｑ３，Ｑ４，Ｑ５，Ｑ６，・・・の順に入力される。なお、図１２はエンコーダ１１Ａにおいて３番目の画素データＱ３が処理されるときの状態を示している。以降、連続する画素データを「画素データＱ（ｎ−１）」、「画素データＱｎ」、「画素データＱ（ｎ＋１）」のように表記する。その他のデータの順序も同様に表記する。
【００８０】
入力ラッチ回路１１１Ａは、図３の入力ラッチ回路１１１と同様に、符号化回路１１０Ａより出力されるＭビットの画素データＱｎをラッチする。この入力ラッチ回路１１１Ａにラッチされた画素データＱｎは次の画素データＱ（ｎ＋１）が入力されるタイミンクで補数回路１１２Ａおよび第１の加算回路１１３Ａにそれぞれ読み出される。
【００８１】
第１の加算回路１１３Ａは、第１の実施形態の加算回路１１３に相当するものであり、入力ラッチ回路１１１Ａより入力された画素データＱｎと、直前の画素データＱ（ｎ−１）または直前の復元された画素データＱ’（ｎ−１）から補数回路１１２Ａによって生成されたビット列−Ｑ（ｎ−１）またはビット列−Ｑ’（ｎ−１）とを加算することによって符号ビットが不要なＭビットの差分データＤｎを生成して圧縮変換回路１１４Ａに出力する。
【００８２】
なお、第１の加算回路１１３Ａは、１／Ｐの周期で入力ラッチ回路１１１Ａからの画素データＱｎをそのまま圧縮変換回路１１４Ａに出力する。ここで、加算回路１１３Ａをスルーした画素データから始まる連続するＰ個の画素データが１つの差分データ化ユニットとなる。
【００８３】
圧縮変換回路１１４Ａは、第１の実施形態の圧縮変換回路１１４に相当するものであり、差分データ化ユニットにおける先頭の画素データＱｎをそのままスルーさせ、その後に続く差分データＤ（ｎ）を（Ｍ−Ｊ）ビットのデータＣｎに圧縮変換する。
【００８４】
伸張変換回路１１６Ａは、圧縮変換回路１１４Ａより出力された差分データ化ユニットにおける先頭の画素データＱｎをそのままスルーさせ、差分データＣｎを、図７に示した非線形の圧縮変換特性の逆変換特性を用いてＭビットの差分データＤ’ｎに復元して第２の加算回路１１７Ａに出力する。なお、差分データの符号において"’"は復元されたデータであることを示す。
【００８５】
第２の加算回路１１７Ａは、伸張変換回路１１６Ａより出力された先頭の画素データＱｎをそのままスルーさせて補数回路１１２Ａおよび中間ラッチ回路１１８Ａに出力する。また、第２の加算回路１１７Ａは、伸張変換回路１１６Ａより出力された差分データＤ’ｎを中間ラッチ回路１１８Ａから読み出された直前の画素データＱ（ｎ−１）または直前の復元された画素データＱ’（ｎ−１）と加算して画素データＱ’ｎを復元し、その画素データＱ’ｎを補数回路１１２Ａおよび中間ラッチ回路１１８Ａに出力する。
【００８６】
中間ラッチ回路１１８Ａは、第２の加算回路１１７Ａより出力された画素データＱｎまたは画素データＱ’ｎをラッチして、第２の加算回路１１７Ａに読み出す。
【００８７】
補数回路１１２Ａは、第２の加算回路１１７Ａより出力された直前の画素データＱ（ｎ−１）または直前の復元された画素データＱ’（ｎ−１）の補数に"１"を足したビット列−Ｑ（ｎ−１）または−Ｑ’（ｎ−１）を第１の加算回路１１３Ａに出力する。
【００８８】
次に、本変形例１のエンコーダ１１Ａの動作を説明する。
Ｐ＝４、Ｍ＝１０、Ｊ＝２とする。
【００８９】
符号化回路１１０Ａからエンコーダ１１Ａに１０ビットの画素データＱｎがＱ１，Ｑ２，Ｑ３，Ｑ４，Ｑ５，Ｑ６，・・・の順に入力されることとする。
【００９０】
（最初の画素データＱ１に対する処理）
エンコーダ１１Ａに入力された最初の画素データＱ１は、まず入力ラッチ回路１１１Ａにラッチされた後、次の画素データＱ２が入力されるタイミングで第１の加算回路１１３Ａに読み出される。入力ラッチ回路１１１Ａから読み出された画素データＱ１は第１の加算回路１１３Ａ、圧縮変換回路１１４Ａをそのままスルーして出力ラッチ回路１１５Ａに入力される。出力ラッチ回路１１５Ａにラッチされた画素データＱ１は次のデータＣ２が出力ラッチ回路１１５Ａに入力されるタイミングで出力される。また、圧縮変換回路１１４Ａをスルーした画素データＱ１は伸張変換回路１１６Ａ、第２の加算回路１１７Ａをスルーして補数回路１１２Ａと中間ラッチ回路１１８Ａに出力される。
【００９１】
（２番目の画素データＱ２に対する処理）
エンコーダ１１Ａに入力された２番目の画素データＱ２は、入力ラッチ回路１１１Ａにラッチされた後、次の画素データＱ３が入力されるタイミングで第１の加算回路１１３Ａに読み出される。第２の加算回路１１７Ａは、入力された２番目の画素データＱ２と、先頭の画素データＱ１から補数回路１１２Ａによって生成されたビット列−Ｑ１とを加算することによって１０ビットの差分データＤ２を生成して圧縮変換回路１１４Ａに出力する。
【００９２】
圧縮変換回路１１４Ａは、１０ビットの差分データＤ２を、図７の非線形の符号圧縮変換特性を用いて８ビットの差分データＣ２に圧縮変換する。８ビットの差分データＣ２は出力ラッチ回路１１５Ａと伸張変換回路１１６Ａに出力される。出力ラッチ回路１１５Ａにラッチされた差分データＣ２は次のデータが出力ラッチ回路１１５Ａに入力されるタイミングで出力される。
【００９３】
一方、伸張変換回路１１６Ａは、８ビットの差分データＣ２を図７の符号圧縮変換特性の逆変換特性を用いて１０ビットの差分データＤ’２に伸張変換する。伸張変換された１０ビットの差分データＤ’２は第２の加算回路１１７Ａにて先頭の画素データＱ１と加算されることによって画素データＱ’２に復元され、補数回路１１２Ａと中間ラッチ回路１１８Ａに出力される。
【００９４】
（３番目の画素データＱ３に対する処理）
エンコーダ１１Ａに入力された３番目の画素データＱ３は、入力ラッチ回路１１１Ａにラッチされた後、次の画素データＱ４が入力されるタイミングで第１の加算回路１１３Ａに出力される。第１の加算回路１１３Ａは入力された３番目の画素データＱ３と、画素データＱ’２から補数回路１１２Ａによって生成されたビット列−Ｑ’２とを加算することによって１０ビットの差分データＤ３を生成して圧縮変換回路１１４Ａに出力する。
【００９５】
圧縮変換回路１１４Ａは、差分データＤ３を、図７の非線形の符号圧縮変換特性を用いて８ビットの差分データＣ３に圧縮変換する。８ビットの差分データＣ３は出力ラッチ回路１１５Ａと伸張変換回路１１６Ａに出力される。出力ラッチ回路１１５Ａにラッチされた差分データＣ３は次のデータＣ４が出力ラッチ回路１１５Ａに入力されるタイミングで出力される。
【００９６】
一方、伸張変換回路１１６Ａは、８ビットの差分データＤ３を図７の符号圧縮変換特性の逆変換特性を用いて１０ビットの差分データＤ’３に伸張変換する。伸張変換された１０ビットの差分データＤ’３は第２の加算回路１１７Ａにて２番目の画素データＱ’２と加算されることによって画素データＱ’３に復元され、補数回路１１２Ａと中間ラッチ回路１１８Ａに出力される。
４番目の画素データＱ４に対する処理も３番目の画素データＱ３に対する処理と同様に行われる。
【００９７】
このように、変形例１のエンコーダ１１Ａは、圧縮変換回路１１４Ａにて圧縮変換された差分データＣｎを伸張変換回路１１６Ａによってもとのビット数の差分データＤ’ｎに戻し、直前の画像データＱ（ｎ−１）または直前の復元された画像データＱ’（ｎ−１）と加算することによって画素データＱ’ｎを復元して補数回路１１２Ａに入力する。これにより、差分データ化ユニットにおいて差分データＤｎに含まれ得る変換誤差は１回の圧縮変換による誤差に制限することができ、すなわち誤差の累積を回避することができる。
【００９８】
＜変形例２＞
第１の実施形態によると、差分データＤｎの値の０と最大値とは隣り合わせの値となる。このため、例えば図１３に示すように、画素データＱｎに差分データＤ（ｎ＋１）を加算した値が本来は最大値より下の値であるべきとき、差分データＤ（ｎ＋１）にプラスの圧縮変換誤差が含まれていると加算値が最大値をオーバーフローして０に近い値となってしまうことがある。また、図１４に示すように、画素データＱｎに差分データＤ（ｎ＋１）を加算した値が本来は最大値をオーバーフローして０に近い値であるべきとき、差分データＤ（ｎ＋１）にマイナスの圧縮変換誤差があると加算値が最大値に近い値となってしまうことがある。
【００９９】
変形例２は、このような問題を防止することが可能なエンコーダに関するものである。
【０１００】
図１５は、変形例２のエンコーダ１１Ｂの構成を示すブロック図である。
このエンコーダ１１Ｂは、図１１に示した変形例１のエンコーダ１１Ａの構成に、最上位ビット比較回路１１９Ｂ、補正回路１５０Ｂ、第２の伸張変換回路１５１Ｂ、第３の加算回路１５２Ｂがさらに付加されたものである。なお、図１１における伸張変換回路１１６Ａは図１４において第１の伸張変換回路１１６Ｂとして表記されている。
【０１０１】
このエンコーダ１１Ｂには、符号化回路１１０ＢからＭビットの画素データがＱ１，Ｑ２，Ｑ３，Ｑ４，Ｑ５，Ｑ６，・・・の順に入力される。なお、図１５はエンコーダ１１Ｂにおいて３番目の画素データＱ３が処理されるときの状態を示している。以降、連続する画素データを「画素データＱ（ｎ−１）」、「画素データＱｎ」、「画素データＱ（ｎ＋１）」のように表記する。その他のデータの順序も同様に表記する。
【０１０２】
補正回路１５０Ｂは、圧縮変換回路１１４Ｂによって圧縮変換された（Ｍ−Ｊ）ビットの差分データＣｎ（ＴＥＭＰ）の最上位ビットを、最上位ビット比較回路１１９Ｂからの比較結果をもとに補正あるいはスルーさせる。なお、"（ＴＥＭＰ）"は未補正の値であることを示す。
【０１０３】
第１の伸張変換回路１１６Ｂは、圧縮変換回路１１４Ｂによって圧縮変換された（Ｍ−Ｊ）ビットの差分データＣｎ（ＴＥＭＰ）を図７の符号圧縮変換特性の逆変換特性を用いて未補正のＭビットの差分データＤ’ｎ（ＴＥＭＰ）に伸張変換する。
【０１０４】
第２の加算回路１１７Ｂは、第１の伸張変換回路１１６Ｂより出力された未補正のＭビットの差分データＤ’ｎ（ＴＥＭＰ）を、中間ラッチ回路１１８Ｂにラッチされた直前の画素データＱ（ｎ−１）または直前の補正済みの画素データＱ’（ｎ−１）と加算して未補正の画素データＱ’ｎ（ＴＥＭＰ）を生成し、最上位ビット比較回路１１９Ｂに出力する。
【０１０５】
第２の伸張変換回路１５１Ｂは、補正回路１５０Ｂを通過した補正済みの（Ｍ−Ｊ）ビットの差分データＣｎを図７の符号圧縮変換特性の逆変換特性を用いてＭビットの差分データＤ’ｎに伸張変換する。
【０１０６】
第３の加算回路１５２Ｂは、第２の伸張変換回路１５１Ｂより出力された補正済みのＭビットの差分データＤ’ｎを、中間ラッチ回路１１８Ｂにラッチされた直前の画素データＱ（ｎ−１）または直前の補正済みの画素データＱ’（ｎ−１）と加算して補正済みの画素データＱ’ｎを生成し、補数回路１１２Ｂと中間ラッチ回路１１８Ｂに出力する。
【０１０７】
中間ラッチ回路１１８Ｂは、第３の加算回路１５２Ｂより出力された画素データＱｎまたは補正済みの画素データＱ’ｎをラッチする。
【０１０８】
最上位ビット比較回路１１９Ｂは、入力ラッチ回路１１１Ｂより読み出された画素データＱｎと、第２の加算回路１１７Ｂによって生成された未補正の画素データＱ’ｎ（ＴＥＭＰ）との最上位ビットどうしを比較する。最小位ビットが不一致のケースとして、
ケース１．入力ラッチ回路１１１Ｂより読み出された画素データＱｎの最上位ビットが"１"であるとき画素データＱ’ｎ（ＴＥＭＰ）の最上位ビットが"０"である（例えば図１３の場合）。
ケース２．入力ラッチ回路１１１Ｂより読み出された画素データＱｎの最上位ビットが"０"であるとき画素データＱ’ｎ（ＴＥＭＰ）の最上位ビットが"１"である（例えば図１４の場合）。
がある。
【０１０９】
最上位ビット比較回路１１９Ｂは比較結果を補正回路１５０Ｂに出力する。すなわち、最上位ビット比較回路１１９Ｂは、上記の最上位ビットどうしが一致しているならば一致していることを補正回路１５０Ｂに通知し、不一致が検出された場合には上記のケース１またはケース２の不一致結果を補正回路１５０Ｂに出力する。
【０１１０】
補正回路１５０Ｂは、最上位ビット比較回路１１９Ｂからの比較結果の通知を受けて、次のように差分データＣｎ（ＴＥＭＰ）を補正する。
１．一致の場合に補正回路１５０Ｂは差分データＣｎ（ＴＥＭＰ）をスルーさせる。
２．ケース１の不一致のとき、補正回路１５０Ｂは差分データＣｎ（ＴＥＭＰ）の最上位ビットに"−１"を加算する。
３．ケース２の不一致のとき、補正回路１５０Ｂは差分データＣｎ（ＴＥＭＰ）の最上位ビットに"＋１"を加算する。
【０１１１】
次に、本変形例２のエンコーダ１１Ｂの動作を説明する。
仮に、Ｐ＝４、Ｍ＝１０、Ｊ＝２とする。
【０１１２】
符号化回路１１０Ｂからエンコーダ１１Ｂに１０ビットの画素データＱｎがＱ１，Ｑ２，Ｑ３，Ｑ４，Ｑ５，Ｑ６，・・・の順に入力されることとする。
【０１１３】
（最初の画素データＱ１に対する処理）
エンコーダ１１Ｂに入力された最初の画素データＱ１は、まず入力ラッチ回路１１１Ｂにラッチされた後、次の画素データＱ２が入力されるタイミングで第１の加算回路１１３Ｂに読み出される。読み出された画素データＱ１は第１の加算回路１１３Ｂ、圧縮変換回路１１４Ｂに入力される。
【０１１４】
また、圧縮変換回路１１４Ｂをスルーした画素データＱ１は第１の伸張変換回路１１６Ｂ、第２の加算回路１１７Ｂをスルーして最上位ビット比較回路１１９Ｂに出力される。最上位ビット比較回路１１９Ｂは、先頭の画素データＱ１と第２の加算回路１１７Ｂより入力された画素データＱ１の最上位ビット同士を比較する。この場合"一致"が判定されて、補正回路１５０Ｂにその結果が通知される。
【０１１５】
補正回路１５０Ｂは、最上位ビット比較回路１１９Ｂから"一致"の通知を受けると、圧縮変換回路１１４Ｂからの画素データＱ１をそのまま第２の伸張変換回路１５１Ｂと出力ラッチ回路１１５Ｂに出力する。出力ラッチ回路１１５Ｂにラッチされた画素データＱ１は次のデータＣ２が出力ラッチ回路１１５Ｂに入力されるタイミングで出力される。
【０１１６】
一方、第２の伸張変換回路１５１Ｂは、補正回路１５０Ｂより入力された画素データＱ１をそのまま第３の加算回路１５２Ｂに入力する。第３の加算回路１５２Ｂも画素データＱ１をそのまま補数回路１１２Ｂと中間ラッチ回路１１８Ｂに出力する。
【０１１７】
（２番目の画素データＱ２に対する処理）
エンコーダ１１Ｂに入力された２番目の画素データＱ２は、入力ラッチ回路１１１Ｂにラッチされた後、次の画素データＱ３が入力されるタイミングで第１の加算回路１１３Ｂに読み出される。第１の加算回路１１３Ｂは入力された２番目の画素データＱ２と、補数回路１１２Ｂによって生成されたビット列−Ｑ１とを加算することによって１０ビットの差分データＤ２を生成して圧縮変換回路１１４Ｂに出力する。
【０１１８】
圧縮変換回路１１４Ｂは、差分データＤ２を、図７の非線形の符号圧縮変換特性を用いて８ビットの差分データＣ２（ＴＥＭＰ）に圧縮変換して補正回路１５０Ｂと第１の伸張変換回路１１６Ｂに出力する。
【０１１９】
第１の伸張変換回路１１６Ｂは、圧縮変換回路１１４Ｂから８ビットの差分データＣ２（ＴＥＭＰ）を受け取ると、これを図７の符号圧縮変換特性の逆変換特性を用いて未補正のＭビットの差分データＤ’２（ＴＥＭＰ）に伸張変換する。伸張変換された未補正のＭビットの差分データＤ’２（ＴＥＭＰ）は、第２の加算回路１１７Ｂにて画素データＱ１と加算されることによって画素データＱ’２（ＴＥＭＰ）に復元されて最上位ビット比較回路１１９Ｂに出力される。
【０１２０】
最上位ビット比較回路１１９Ｂは、２番目の画素データＱ２と、第２の加算回路１１７Ｂより入力された画素データＱ’２（ＴＥＭＰ）の最上位ビット同士を比較して、"一致"、"ケース１の不一致"、"ケース２の不一致"のいずれかの比較結果を補正回路１５０Ｂに出力する。補正回路１５０Ｂは、最上位ビット比較回路１１９Ｂからの比較結果をもとに、次のように８ビットの差分データＣ２（ＴＥＭＰ）を処理する。
【０１２１】
まず、比較結果が"一致"である場合、補正回路１５０Ｂは差分データＣ２（ＴＥＭＰ）をスルーさせて第２の伸張変換回路１５１Ｂと出力ラッチ回路１１５Ｂにそれぞれ出力する。第２の伸張変換回路１５１Ｂによって伸張変換されたＭビットの差分データＣ２（ＴＥＭＰ）は、第３の加算回路１５２Ｂにて直前の画素データＱ１と加算されることによって、１０ビットの画像データＱ２に復元されて補数回路１１２Ｂと中間ラッチ回路１１８Ｂにそれぞれ出力される。
【０１２２】
比較結果が"ケース１の不一致"である場合、補正回路１５０Ｂは差分データＣ２（ＴＥＭＰ）の最上位ビットに"−１"を加算し、その結果を第２の伸張変換回路１５１Ｂと出力ラッチ回路１１５Ｂにそれぞれ出力する。これにより、図１３に示したように、復元される画素データの値が誤差によってレンジの最大値を超過して０付近の値になった場合に、最大値付近の値に戻る。
【０１２３】
比較結果が"ケース２の不一致"である場合、補正回路１５０Ｂは差分データＣ２（ＴＥＭＰ）の最上位ビットに"＋１"を加算し、その結果を第２の伸張変換回路１５１Ｂと出力ラッチ回路１１５Ｂにそれぞれ出力する。これにより、図１４に示したように、復元される画素データの値が誤差によってレンジの最大値を超過せずに最大値付近の値になった場合に０付近の値に戻る。
【０１２４】
出力ラッチ回路１１５Ｂにラッチされた画素データＣ２は次のデータＣ３が出力ラッチ回路１１５Ｂに入力されるタイミングで出力される。
【０１２５】
一方、第２の伸張変換回路１５１Ｂは、補正回路１５０Ｂより入力された８ビットの差分データＣ２を図７の符号圧縮変換特性の逆変換特性を用いてＭビットの差分データＤ’２に伸張変換する。このＭビットの差分データＤ’２は、第３の加算回路１５２Ｂにて直前の画素データＱ１と加算される。これにより、１０ビットの画素データＱ’２が復元されて補数回路１１２Ｂと中間ラッチ回路１１８Ｂにそれぞれ出力される。
【０１２６】
（３番目の画素データＱ３に対する処理）
エンコーダ１１Ｂに入力された３番目の画素データＱ３は、入力ラッチ回路１１１Ｂにラッチされた後、次の画素データＱ４が入力されるタイミングで最上位ビット比較回路１１９Ｂと第１の加算回路１１３Ｂに出力される。第１の加算回路１１３Ｂは入力された３番目の画素データＱ３と、２番目の画素データＱ’２から補数回路１１２Ｂによって生成されたビット列−Ｑ２´とを加算することによって１０ビットの差分データＤ３を生成して圧縮変換回路１１４Ｂに出力する。圧縮変換回路１１４Ｂは、１０ビットの差分データＤ３を、図７の非線形の符号圧縮変換特性を用いて８ビットの差分データＣ３（ＴＥＭＰ）に圧縮変換する。８ビットの差分データＣ３（ＴＥＭＰ）は、補正回路１５０Ｂと第１の伸張変換回路１１６Ｂに出力される。
【０１２７】
第１の伸張変換回路１１６Ｂは、８ビットの差分データＣ３（ＴＥＭＰ）を図７の符号圧縮変換特性の逆変換特性を用いてＭビットの差分データＤ’３（ＴＥＭＰ）に伸張変換する。伸張変換されたＭビットの差分データＤ’３（ＴＥＭＰ）は第２の加算回路１１７Ｂにて２番目の画素データＱ’２と加算されることによって画素データＱ’３に復元されて最上位ビット比較回路１１９Ｂに出力される。
【０１２８】
最上位ビット比較回路１１９Ｂは、３番目の画素データＱ３と第２の加算回路１１７Ｂより入力された画素データＱ’３の最上位ビット同士を比較して、"一致"、"ケース１の不一致"、"ケース２の不一致"のいずれかの比較結果を補正回路１５０Ｂに出力する。補正回路１５０Ｂは、最上位ビット比較回路１１９Ｂからの比較結果をもとに、２番目の画素データＱ２の場合と同様に８ビットの差分データＣ３（ＴＥＭＰ）を処理する。
【０１２９】
すなわち、比較結果が"一致"である場合、補正回路１５０Ｂは差分データＣ３（ＴＥＭＰ）をスルーさせて第２の伸張変換回路１５１Ｂと出力ラッチ回路１１５Ｂにそれぞれ出力する。第２の伸張変換回路１５１Ｂによって伸張変換されたＭビットの差分データＣ３（ＴＥＭＰ）は、第３の加算回路１５２Ｂにて直前の画素データＱ’２と加算されることによって、１０ビットの画像データＱ３に復元されて補数回路１１２Ｂと中間ラッチ回路１１８Ｂにそれぞれ出力される。
【０１３０】
比較結果が"ケース１の不一致"である場合、補正回路１５０Ｂは差分データＣ３（ＴＥＭＰ）の最上位ビットに"−１"を加算し、その結果を第２の伸張変換回路１５１Ｂと出力ラッチ回路１１５Ｂにそれぞれ出力する。
比較結果が"ケース２の不一致"である場合、補正回路１５０Ｂは差分データＣ３（ＴＥＭＰ）の最上位ビットに"＋１"を加算し、その結果を第２の伸張変換回路１５１Ｂと出力ラッチ回路１１５Ｂにそれぞれ出力する。
【０１３１】
以上のように、本変形例２により、差分データの値の０と最大値とが隣り合わせの値であることと差分データの圧縮変換誤差に起因して、伝送先で画素データの値が本来の値から大きく外れてしまうことを防止することができる。
【０１３２】
なお、本技術は以下のような構成も採ることができる。
（１）画素単位で符号化された符号化ビデオデータにおいて連続する２以上の所定数の前記画素データを差分データ化ユニットとして、この差分データ化ユニットの先頭の前記画素データを通過させ、前記先頭より後の前記画素データを直前の前記画素データに対するプラス方向およびマイナス方向のいずれか一方の変化量を示す差分データに変換して圧縮ビデオデータを生成する圧縮部と、
前記圧縮部より生成された圧縮ビデオデータを送信する送信部と
を具備するビデオ送信装置。
（２）前記（１）に記載のビデオ送信装置であって、
前記圧縮部は、前記変換された差分データを非線形の圧縮変換特性を用いて圧縮する
ビデオ送信装置。
（３）前記（２）に記載のビデオ送信装置であって、
前記圧縮部は、前記差分データのレンジの端に近いほど高い分解能が割り当てられた非線形の圧縮変換特性を用いて前記差分データを圧縮する
ビデオ送信装置。
（４）前記（１）から（３）のいずれかに記載のビデオ送信装置であって、
前記送信部は、前記圧縮ビデオデータを複数のチャンネルに分割して同時に送信する
ビデオ送信装置。
（５）前記（１）ないし（４）のいずれかに記載のビデオ送信装置であって、
前記圧縮部は、前記差分データを画素データに復元し、前記差分データ化ユニットの前記先頭より後の前記画素データをそれぞれ、前記復元された直前の画素データに対するプラス方向およびマイナス方向のいずれか一方の変化量を示す差分データに変換する
ビデオ送信装置。
（６）前記（１）ないし（４）のいずれかに記載のビデオ送信装置であって、
前記圧縮部は、前記差分データを画素データに復元し、この復元された画素データの最上位ビットの元画素データに対する変化を検出し、この検出結果をもとに、前記圧縮された差分データを補正する
ビデオ送信装置。
（７）前記（１）ないし（６）のいずれかに記載のビデオ送信装置より前記伝送用のビデオデータを受信し、前記圧縮ビデオデータに逆変換する受信部と、
前記圧縮ビデオデータに対して前記差分データ化ユニットの前記先頭の画素データを通過させ、前記差分データを伸張し、この伸張された差分データに直前の画素データを加算して前記先頭より後の前記画素データを復元することによって前記符号化ビデオデータを復元する伸張部と
を具備するビデオ受信装置。
【符号の説明】
【０１３３】
１０…ビデオ送信装置
１１…エンコーダ
１２…分割部
１４…シリアライザ
３０…ビデオ受信装置
３１…デシリアライザ
３３…連結部
３４…デコーダ
１００…ビデオ伝送システム
１１１…入力ラッチ回路
１１２…補数回路
１１３…加算回路
１１４…圧縮変換回路
１１５…出力ラッチ回路
３４１…入力ラッチ回路
３４２…伸張変換回路
３４３…加算回路
３４４…出力ラッチ回路
【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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【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】
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