(57)【要約】【課題】比較的低精度かつ高速な動画と、高精度で比較的低速な画像（準動画）を、限られた伝送量を持った伝送線路を用いて伝送することができる画像電送装置を提供することを目的とする。【解決手段】複数の連続するフレーム画像を圧縮手段で圧縮して送出する画像伝送装置であって、前記圧縮手段は、非可逆圧縮方法で圧縮する第１の圧縮手段と、前記複数の連続するフレーム画像の全てのフレーム画像のうちの一部分を可逆圧縮方法で圧縮する第２の圧縮手段から構成されることを特徴とする。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の連続するフレーム画像を圧縮手段で圧縮して送出する画像伝送装置であって、
前記圧縮手段は、非可逆圧縮方法で圧縮する第１の圧縮手段と、
前記複数の連続するフレーム画像の全てのフレーム画像のうちの一部分を可逆圧縮方法で圧縮する第２の圧縮手段から構成されることを特徴とする画像伝送装置。
【請求項２】
複数の連続するフレーム画像を圧縮手段で圧縮して送出する画像伝送装置であって、
前記圧縮手段は、第１の圧縮率で圧縮する第１の圧縮手段と、
前記複数の連続するフレーム画像の全てのフレーム画像ののうちの一部分を第１の圧縮率とは異なる第２の圧縮率で圧縮する第２の圧縮手段から構成されることを特徴とする画像伝送装置。
【請求項３】
前記第１の圧縮手段で圧縮されるフレーム画像は、前記複数の連続するフレーム画像の全てのフレーム画像であることを特徴とする請求項１又は２記載の画像伝送装置。
【請求項４】
前記第１の圧縮手段で圧縮されるフレーム画像は、前記複数の連続するフレーム画像から前記第２の圧縮手段で圧縮されるフレーム画像を除いたフレーム画像であることを特徴とする請求項１又は２記載の画像伝送装置。
【請求項５】
前記第１の圧縮手段で圧縮されるフレーム画像及び／又は前記第２の圧縮手段で圧縮されるフレーム画像は、ＪＰＥＧ２０００方式に準拠して圧縮されることを特徴とする請求項１乃至４の何れか一項に記載の画像伝送装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、効率良く画像を伝送することができる画像伝送装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
画像、特に動画の伝送においてはその伝送線路の品質と伝送される画像の品質とのトレードオフが常に課題となっており、係る課題を解決する種々の技術が提案されている。
【０００３】
例えば、伝送対象の情報源データから、リアルタイム再生を行うために必要な第１の情報データを量子化手段により抽出すると共に、それ以外の可逆再生に必要な第２の情報データを差分手段により抽出する。そして、第１の情報データを、無線伝送路上に常時確保可能な第１の伝送レートを利用して送信し、第２の情報データを、無線伝送路の伝送品質が良好なときに不定期に確保される第２の伝送レートを利用して無線送信することで、情報データを伝送品質が時変の伝送路を使用して伝送する際に、伝送線路品質の変化に応じて画質を適応的に変化させる技術（例えば、特許文献１参照）、１フレーム当たりの符号量の多い高精細画像を伝送すべき時には、フレームレートを犠牲にし、逆に、フレームレートを高くして動きの滑らかな画像を伝送すべき時には、各フレームの画像の精細度を犠牲にすることで、伝送線路の伝送容量における制約の中でトレードオフの関係にある、１フレームの画像の精細度とフレームレートとを、選択できるように構成する技術（例えば、特許文献２参照）、ＪＰＥＧ２０００のような、解像度に対してスケーラブルに符号を生成できる圧縮方式を採用し、伝送品質に応じてコマを落とし、もしくはコマを落とさず各フレームの部分復号を行う技術（例えば、特許文献３参照）などである。
【０００４】
これらはいずれも、伝送線路の品質が変化したときに、伝送画像の品質を変化させて、受信側でのアプリケーションで必要なリアルタイム性を損なわないための技術である。
【０００５】
しかしながら、アプリケーションによっては、このような伝送線路の品質と伝送される画像の品質とのトレードオフが好ましくない場合がある。例えば、伝送された画像の目視での品質が一定でないと観察者に負担（目の疲労等）がかかるような場合や、伝送された画像から画像品質にかかわるパラメータを検出するような場合である。
【０００６】
具体例としては、目視検査用途のリモートカメラシステムの場合が挙げられる。目視検査用途のリモートカメラシステムでは、カメラで撮像された画像や動画は、伝送線路経由で、観察者がいる場所へ伝送される。観察者は、ビデオモニターを用いて、観察対象の状態を目視する。また、このようなシステムでは、伝送されてきた動画像の一部から、画像機器の制御に使用するためのパラメータの抽出が行われる事が多い。パラメータとしては、ピント合わせのための画像のエッジ品質、色合わせのための画像ヒストグラム、位置合わせのための高精度マーク画像位置、等々である。
【０００７】
このようなリモートカメラシステムの場合、観察者の目視のための動画とパラメータ抽出のための画像は、必ずしも同じ仕様や品質でなくても良い。すなわち、観察者にとっては、目視上問題の無い品質と滑らかな動画のための高いフレームレートが要求される（動画として３０枚／秒等）。これに対して、パラメータ抽出画像は高い画素精度をもった高品質画像が必要であるがフレームレートに関しては、制御機器の反応速度に応じた速度で良い。これは例えば、６枚／秒程度という速度である。
【０００８】
さらに、パラメータを抽出する画像は、その精度の要求から、できれば元のデータを完全に復元できる可逆圧縮方法が望ましい。これに対して、目視用途のデータは、人間が通常モニタリングに要する画質があれば、非可逆圧縮方法でかまわない。
【０００９】
このようなシステムでは、伝送線路の品質が変化したときにおいても、一部の画像（例えば、パラメータを抽出する画像）については、伝送画像の品質を落とさず、高精度な画像を伝送しなければならない。
【特許文献１】特開２００４−２４１９８４号公報
【特許文献２】特開２００３−１５８７４２号公報
【特許文献３】特開２００４−２１５０２１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
しかるに、従来から、伝送線路の品質が変化したときに、伝送画像の品質を変化させて、受信側でのアプリケーションで必要なリアルタイム性を損なわないための技術が提案されていたが、伝送線路の品質が変化したときにおいても、一部の画像については、伝送画像の品質を落とさず、高精度な画像を伝送しなければならないような場合には対応できていなかった。
【００１１】
本発明は、上記に鑑みてなされたもので、比較的低精度かつ高速な動画と、高精度で比較的低速な画像（準動画）を、限られた伝送量を持った伝送線路を用いて伝送することができる画像電送装置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】
上記目的を達成するため、第１の発明は、複数の連続するフレーム画像を圧縮手段で圧縮して送出する画像伝送装置であって、前記圧縮手段は、非可逆圧縮方法で圧縮する第１の圧縮手段と、前記複数の連続するフレーム画像の全てのフレーム画像のうちの一部分を可逆圧縮方法で圧縮する第２の圧縮手段から構成されることを特徴とする。
【００１３】
第２の発明は、複数の連続するフレーム画像を圧縮手段で圧縮して送出する画像伝送装置であって、前記圧縮手段は、第１の圧縮率で圧縮する第１の圧縮手段と、前記複数の連続するフレーム画像の全てのフレーム画像のうちの一部分を第１の圧縮率とは異なる第２の圧縮率で圧縮する第２の圧縮手段から構成されることを特徴とする。
【００１４】
第３の発明は、第１又は第２の発明に係る画像伝送装置において、前記第１の圧縮手段で圧縮されるフレーム画像は、前記複数の連続するフレーム画像の全てのフレーム画像であることを特徴とする。
【００１５】
第４の発明は、第１又は第２の発明に係る画像伝送装置において、前記第１の圧縮手段で圧縮されるフレーム画像は、前記複数の連続するフレーム画像から前記第２の圧縮手段で圧縮されるフレーム画像を除いたフレーム画像であることを特徴とする。
【００１６】
第５の発明は、第１乃至第４の何れか一項に記載の発明に係る画像伝送装置において、前記第１の圧縮手段で圧縮されるフレーム画像及び／又は前記第２の圧縮手段で圧縮されるフレーム画像は、ＪＰＥＧ２０００方式に準拠して圧縮されることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、比較的低精度かつ高速な動画と、高精度で比較的低速な画像（準動画）を、限られた伝送量を持った伝送線路を用いて伝送することができる画像電送装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、図面を参照して、本発明を実施するための最良の形態の説明を行う。
【００１９】
〈実施例１〉
図１は本発明の実施例１の画像電送装置１００の概略の構成例を示す図である。
【００２０】
図１に示す画像電送装置１００は、カメラ１１０、ビデオデコーダ１２０、フレームメモリ１３０、選択装置１４０、圧縮手段１５０ａ、マルチプレクサ１６０、送出装置１７０、カメラ制御装置１８０から構成されている。
【００２１】
また、圧縮手段１５０ａは、非可逆圧縮方法で圧縮する第１の圧縮手段１５１、可逆圧縮方法で圧縮する第２の圧縮手段１５２から構成されている。
【００２２】
カメラ１１０で撮影されたビデオ信号は、ビデオデコーダ１２０に送られ、ビデオデコーダ１２０でディジタル化されて、１フレームごとにまとまったディジタル信号データとなる。１フレーム毎にまとまったディジタル信号データは、必要に応じてフレームメモリ１３０に蓄積される。その後、１フレーム毎にまとまったディジタル信号データは、選択装置１４０に送られる。選択装置１４０は、１フレーム毎にまとまったディジタル信号データのうちの、全てのフレームのディジタル信号データを、圧縮手段１５０ａ中の非可逆圧縮方法で圧縮する第１の圧縮手段１５１に送ると共に、予め決められた頻度で、フレームを間引き、残ったフレームのディジタル信号データを、圧縮手段１５０ａ中の可逆圧縮方法で圧縮する第２の圧縮手段１５２に送る。ここで、残ったフレームを選択フレームと呼ぶ。すなわち、選択フレームとは、１フレーム毎にまとまったディジタル信号データのうちの、全てのフレームののうちの一部分のフレームである（以下の実施例についても同じ）。
【００２３】
例えば、全てのフレームのレート（フレームレート）は３０枚／秒であり、予め決められた頻度は４／５であるとすると、選択装置１４０は、４／５の頻度でフレームを間引き、５枚に１枚フレームを選択する。選択されたフレームのレートは６枚／秒となる。
【００２４】
圧縮手段１５０ａ中の非可逆圧縮方法で圧縮する第１の圧縮手段１５１に送られた全フレームのディジタル信号データは、ＪＰＥＧ２０００等の動画に適応できる圧縮アルゴリズムをもって、非可逆圧縮され、第１の画像符号列を形成し、マルチプレクサ１６０に送られる。また、圧縮手段１５０ａ中の可逆圧縮方法で圧縮する第２の圧縮手段１５２に送られた選択フレームのディジタル信号データは、ＪＰＥＧ２０００等の動画に適応できる圧縮アルゴリズムをもって、可逆圧縮され、第２の画像符号列を形成し、マルチプレクサ１６０に送られる。ここで、可逆圧縮とは、データの欠落がまったく起こらない圧縮方式のことであり、可逆圧縮方法により圧縮されたデータを復号すると、圧縮前のデータを完全に復元できる。また、非可逆圧縮とは、多少のデータの欠落を許容する代わりに、圧縮効率を高めた圧縮方式のことであり、非可逆圧縮方法により圧縮されたデータを復号しても、圧縮前のデータを完全に復元することはできない。また、ＪＰＥＧ２０００とは、ＪＰＲＧを発展させた静止画像の圧縮・伸張の方式を定めた規格で、従来のＪＰＥＧよりも高圧縮、高品質な画像圧縮が行なえ、全く損失のない可逆圧縮も実現できる。
【００２５】
マルチプレクサ１６０は、送られた２系統の異なるフレームレートをもった第１の画像符号列と第２の画像符号列とを時分割多重化して伝送符号列Ａを生成し、送出装置１７０に送る。送出装置１７０は、時分割多重化された伝送符号列Ａを伝送する。ここで、時分割多重化とは、データ伝送路を所定の時間間隔に区切って、所定の時間間隔毎に送出するデータを割り当てる方式である。
【００２６】
図２は本発明の実施例１の画像電送装置１００から伝送された伝送符号列Ａを受信する画像受信装置２００の概略の構成例を示す図である。
【００２７】
図２に示す画像受信装置２００は、受信装置２１０、デマルチプレクサ２２０、伸張手段２３０ａ、ビデオエンコーダ２４０、画像処理装置２５０、モニタ２６０から構成されている。
【００２８】
また、伸張手段２３０ａは、非可逆伸張方法で伸張する第１の伸張手段２３１、可逆伸張方法で伸張する第２の伸張手段２３２から構成されている。
【００２９】
時分割多重化され伝送された伝送符号列Ａは、受信装置２１０で受信され、デマルチプレクサ２２０に送られる。デマルチプレクサ２２０に送られた伝送符号列Ａは、３０枚／秒のフレームレートを有する全フレームデータに対応する、非可逆圧縮された第１の画像符号列と、６枚／秒のフレームレートを有する選択フレームデータに対応する、可逆圧縮された第２の画像符号列とに分離される。分離された画像符号列のうちの非可逆圧縮された第１の画像符号列は、伸張手段２３０ａ中の非可逆伸張方法で伸張する第１の伸張手段２３１に送られる。分離された画像符号列のうちの可逆圧縮された第２の画像符号列は、伸張手段２３０ａ中の可逆伸張方法で伸張する第２の伸張手段２３２に送られる。
【００３０】
伸張手段２３０ａ中の非可逆伸張方法で伸張する第１の伸張手段２３１に送られた非可逆圧縮された第１の画像符号列は、復号され、３０枚／秒の動画データとなる。動画データはビデオエンコーダ２４０でエンコードされビデオ信号となり、モニタ２６０に映し出され、観察者の目視用途に供される。
【００３１】
伸張手段２３０ａ中の可逆伸張方法で伸張する第２の伸張手段２３２に送られた可逆圧縮された第２の画像符号列は、復号され、６枚／秒の画像（準動画）データとなる。この画像（準動画）データは、画像処理装置２５０に送られ、ピント合わせのための画像のエッジ品質、色合わせのための画像ヒストグラム、位置合わせのための高精度マーク画像位置などの画質制御やカメラ制御のためのパラメータが抽出される。抽出されたパラメータは、カメラ制御用信号として、画像伝送装置１００側にあるカメラ制御装置１８０に伝送され、カメラ１１０のピント制御や色調補正、位置制御に利用される。
【００３２】
このように、実施例１の画像伝送装置によれば、全てのフレームを非可逆圧縮方法で圧縮して第１の画像符号列を形成し、更に、全てのフレームから間引いて選択された一部分のフレームである選択フレームを、可逆圧縮方法で圧縮して第２の画像符号列を形成し、第１の画像符号列と第２の画像符号列とを時分割多重化することにより、高フレームレートであるが高圧縮の非可逆データ（比較的低精度かつ高速な動画）と低圧縮ではあるが低フレームレートの可逆データ（高精度で比較的低速な準動画）を、限られた伝送量を持った伝送線路を用いて効率良く、同時に伝送することができる。
【００３３】
また、実施例１の画像伝送装置によれば、間引いて選択された一部分のフレームである選択フレームについては、可逆圧縮を行い伝送するため、画像受信装置側で元のデータを完全に復号することができ、例えば、パラメータを抽出する画像のように、精度が要求され、元のデータを完全に復号したいような場合に特に有効である。
【００３４】
また、実施例１の画像伝送装置によれば、非可逆圧縮方法と可逆圧縮方法として、非可逆圧縮と可逆圧縮の両方のアルゴリズムを有するＪＰＥＧ２０００方式を採用することにより、可逆圧縮手段と非可逆圧縮手段を１つの圧縮手段で実現でき、可逆伸張手段と非可逆伸張手段も１つの伸張手段で実現できる。
【００３５】
〈実施例２〉
図３は本発明の実施例２の画像電送装置３００の概略の構成例を示す図である。
【００３６】
同図中、図１と同一部品については、同一符号を付し、その説明は省略する。図１の画像電送装置１００の構成と異なる部分は、選択装置３４０のみである。
【００３７】
カメラ１１０で撮影されたビデオ信号は、ビデオデコーダ１２０に送られ、ビデオデコーダ１２０でディジタル化されて、１フレームごとにまとまったディジタル信号データとなる。１フレーム毎にまとまったディジタル信号データは、必要に応じフレームメモリ１３０に蓄積される。その後、１フレーム毎にまとまったディジタル信号データは、選択装置３４０に送られる。
【００３８】
実施例１において、図１の画像電送装置１００中の選択装置１４０は、１フレーム毎にまとまったディジタル信号データのうちの、全てのフレームのディジタル信号データを、圧縮手段１５０ａ中の非可逆圧縮方法で圧縮する第１の圧縮手段１５１に送ると共に、予め決められた頻度でフレームを間引き、残ったフレーム（選択フレーム）のディジタル信号データを圧縮手段１５０ａ中の可逆圧縮方法で圧縮する第２の圧縮手段１５２に送る。これに対して、実施例２では、図３の画像電送装置３００中の選択装置３４０は、予め決められた頻度でフレームを間引き、残ったフレーム（選択フレーム）のディジタル信号データを、圧縮手段１５０ａ中の可逆圧縮方法で圧縮する第２の圧縮手段１５２に送ると共に、全てのフレームのディジタル信号データの中から選択フレームのディジタル信号データを除いたディジタル信号データを、圧縮手段１５０ａ中の非可逆圧縮方法で圧縮する第１の圧縮手段１５１に送る。
【００３９】
例えば、全てのフレームのレート（フレームレート）は３０枚／秒であり、予め決められた頻度は４／５であるとすると、選択装置１４０は、４／５の頻度でフレームを間引き、５枚に１枚フレームを選択する。選択されたフレームのレートは６枚／秒となる。
【００４０】
圧縮手段１５０ａ中の非可逆圧縮方法で圧縮する第１の圧縮手段１５１に送られた、全フレームのディジタル信号データの中から選択フレームのディジタル信号データを除いたディジタル信号データは、ＪＰＥＧ２０００等の動画に適応できる圧縮アルゴリズムをもって、非可逆圧縮され、第１の画像符号列を形成し、マルチプレクサ１６０に送られる。また、圧縮手段１５０ａ中の可逆圧縮方法で圧縮する第２の圧縮手段１５２に送られた、選択フレームのディジタル信号データは、ＪＰＥＧ２０００等の動画に適応できる圧縮アルゴリズムをもって、可逆圧縮され、第２の画像符号列を形成し、マルチプレクサ１６０に送られる。
【００４１】
マルチプレクサ１６０は、送られた２系統の異なるフレームレートをもった第１の画像符号列と第２の画像符号列とを時分割多重化して伝送符号列Ｂを生成し、送出装置１７０に送る。送出装置１７０は、時分割多重化された伝送符号列Ｂを伝送する。
【００４２】
図４は本発明の実施例２の画像電送装置３００から伝送された伝送符号列Ｂを受信する画像受信装置４００の概略の構成例を示す図である。
【００４３】
同図中、図２と同一部品については、同一符号を付し、その説明は省略する。図２と異なる部分は、デマルチプレクサ４２０のみである。
【００４４】
時分割多重化され伝送された伝送符号列Ｂは、受信装置２１０で受信され、デマルチプレクサ４２０に送られる。
【００４５】
実施例１においては、図２の画像受信装置２００中のデマルチプレクサ２２０に送られた伝送符号列Ａは、３０枚／秒のフレームレートを有する全フレームデータに対応する、非可逆圧縮された第１の画像符号列と、６枚／秒のフレームレートを有する選択フレームデータに対応する、可逆圧縮された第２の画像符号列とに分離される。これに対して、実施例２では、図４の画像受信装置４００中のデマルチプレクサ４２０に送られた伝送符号列Ｂは、２４枚／秒のフレームレートを有する、全てのフレームのディジタル信号データの中から選択フレームのディジタル信号データを除いたディジタル信号データに対応する、非可逆圧縮された第１の画像符号列と、６枚／秒のフレームレートを有する選択フレームデータに対応する可逆圧縮された第２の画像符号列とに分離される。分離された画像符号列のうちの非可逆圧縮された第１の画像符号列は、伸張手段２３０ａ中の非可逆伸張方法で伸張する第１の伸張手段２３１に送られる。また、分離された圧縮符号データのうちの可逆圧縮された第２の画像符号列は、伸張手段２３０ａ中の可逆伸張方法で伸張する第２の伸張手段２３２に送られる。
【００４６】
伸張手段２３０ａ中の非可逆伸張方法で伸張する第１の伸張手段２３１に送られた非可逆圧縮された第１の画像符号列は、復号され、２４枚／秒の動画データとなる。
【００４７】
伸張手段２３０ａ中の可逆伸張方法で伸張する第２の伸張手段２３２に送られた可逆圧縮された第２の画像符号列は、復号され、６枚／秒の画像（準動画）データとなる。
【００４８】
実施例１においては、ビデオエンコーダ２４０には、第１の画像符号列が復号された３０枚／秒の動画データが送られた。これに対して、実施例２では、ビデオエンコーダ２４０には、第１の画像符号列が復号された２４枚／秒の動画データと、第２の画像符号列が復号された６枚／秒の画像（準動画）データが送られる。動画データと画像（準動画）データは、ビデオエンコーダ２４０でエンコードされビデオ信号となり、モニタ２６０に映し出され、観察者の目視用途に供される。
【００４９】
可逆伸張方法で伸張する第２の伸張手段２３２で第２の画像符号列が復号された６枚／秒の画像（準動画）データは、画像処理装置２５０にも送られ、ピント合わせのための画像のエッジ品質、色合わせのための画像ヒストグラム、位置合わせのための高精度マーク画像位置などの画質制御やカメラ制御のためのパラメータが抽出される。抽出されたパラメータは、画像伝送装置３００側にあるカメラ制御装置１８０に伝送され、カメラ１１０のピント制御や色調補正、位置制御に利用される。
【００５０】
このように、実施例２の画像伝送装置によれば、全フレームから選択フレームを除いたフレームを非可逆圧縮方法で圧縮して第１の画像符号列を形成し、更に、選択フレームを可逆圧縮方法で圧縮して第２の画像符号列を形成し、第１の画像符号列と第２の画像符号列とを時分割多重化することにより、高フレームレートであるが高圧縮の非可逆データ（比較的低精度かつ高速な動画）と低圧縮ではあるが低フレームレートの可逆データ（高精度で比較的低速な準動画）を、限られた伝送量を持った伝送線路を用いて効率良く、同時に伝送することができる。
【００５１】
また、実施例２の画像伝送装置によれば、間引いて選択された一部分のフレームである選択フレームについては、可逆圧縮を行い伝送するため、画像受信装置側で元のデータを完全に復号することができ、例えば、パラメータを抽出する画像のように、精度が要求され、元のデータを完全に復号したいような場合に特に有効である。
【００５２】
また、実施例２の画像伝送装置によれば、間引いて選択された一部分のフレームである選択フレームについては、非可逆圧縮を行わないため、選択フレームを含めた全フレームを非可逆圧縮して伝送する場合に比べて、更に伝送量を低減することができる。
【００５３】
また、実施例１の画像伝送装置によれば、非可逆圧縮方法と可逆圧縮方法として、非可逆圧縮と可逆圧縮の両方のアルゴリズムを有するＪＰＥＧ２０００方式を採用することにより、可逆圧縮手段と非可逆圧縮手段を１つの圧縮手段で実現でき、可逆伸張手段と非可逆伸張手段も１つの伸張手段で実現できる。
【００５４】
〈実施例３〉
図５は本発明の実施例３の画像電送装置５００の概略の構成例を示す図である。
【００５５】
同図中、図１と同一部品については、同一符号を付し、その説明は省略する。図１と異なるのは、圧縮手段１５０ａが、圧縮手段１５０ｂに置換されたことである。
【００５６】
圧縮手段１５０ｂは、第１の圧縮率で圧縮する第１の圧縮手段１５５、第１の圧縮率よりも低い第２の圧縮率で圧縮する第２の圧縮手段１５６から構成されている。
【００５７】
カメラ１１０で撮影されたビデオ信号は、ビデオデコーダ１２０に送られ、ビデオデコーダ１２０でディジタル化されて、１フレームごとにまとまったディジタル信号データとなる。１フレーム毎にまとまったディジタル信号データは、必要に応じフレームメモリ１３０に蓄積される。その後、１フレーム毎にまとまったディジタル信号データは、選択装置１４０に送られる。選択装置１４０は、全てのフレームのディジタル信号データを、圧縮手段１５０ｂ中の第１の圧縮率で圧縮する第１の圧縮手段１５５に送ると共に、予め決められた頻度で、フレームを間引き、残ったフレーム（選択フレーム）のディジタル信号データを、圧縮手段１５０ｂ中の第１の圧縮率よりも低い第２の圧縮率で圧縮する第２の圧縮手段１５６に送る。
【００５８】
例えば、全てのフレームのレート（フレームレート）は３０枚／秒であり、予め決められた頻度は４／５であるとすると、選択装置１４０は、４／５の頻度でフレームを間引き、５枚に１枚フレームを選択する。選択されたフレームのレートは６枚／秒となる。
【００５９】
圧縮手段１５０ｂ中の第１の圧縮率で圧縮する第１の圧縮手段１５５に送られた全フレームのディジタル信号データは、ＪＰＥＧ２０００等の動画に適応できる圧縮アルゴリズムによって、第１の圧縮率で、例えば非可逆圧縮され、第１の画像符号列を形成し、マルチプレクサ１６０に送られる。また、圧縮手段１５０ｂ中の第１の圧縮率よりも低い第２の圧縮率で圧縮する第２の圧縮手段１５６に送られた選択フレームのディジタル信号データは、ＪＰＥＧ２０００等の動画に適応できる圧縮アルゴリズムによって、第１の圧縮率よりも低い第２の圧縮率で、例えば非可逆圧縮され、第２の画像符号列を形成し、マルチプレクサ１６０に送られる。
【００６０】
マルチプレクサ１６０は、送られた２系統の異なるフレームレートをもった第１の画像符号列と第２の画像符号列とを時分割多重化して伝送符号列Ｃを生成し、送出装置１７０に送る。送出装置１７０は、時分割多重化された伝送符号列Ｃを伝送する。
【００６１】
図６は本発明の実施例３の画像電送装置５００から伝送された伝送符号列Ｃを受信する画像受信装置６００の概略の構成例を示す図である。
【００６２】
同図中、図２と同一部品については、同一符号を付し、その説明は省略する。図２と異なるのは、伸張手段２３０ａが、伸張手段２３０ｂに置換されたことである。
【００６３】
伸張手段２３０ｂは、第１の伸張率で伸張する第１の伸張手段２３５、第１の伸張率よりも低い第２の伸張率で伸張する第２の伸張手段２３６から構成されている。
【００６４】
時分割多重化され伝送された伝送符号列Ｃは、受信装置２１０で受信され、デマルチプレクサ２２０に送られる。デマルチプレクサ２２０に送られた伝送符号列Ｃは、３０枚／秒のフレームレートを有する全フレームデータに対応する、第１の圧縮率で圧縮された第１の画像符号列と、６枚／秒のフレームレートを有する選択フレームデータに対応する、第１の圧縮率よりも低い第２の圧縮率で圧縮された第２の画像符号列とに分離される。分離された画像符号列のうちの第１の圧縮率で圧縮された第１の画像符号列は、伸張手段２３０ｂ中の第１の伸張率で伸張する第１の伸張手段２３５に送られ、第１の圧縮率よりも低い第２の圧縮率で圧縮された第２の画像符号列は、伸張手段２３０ｂ中の第１の伸張率よりも低い第２の伸張率で伸張する第２の伸張手段２３６に送られる。
【００６５】
伸張手段２３０ｂ中の第１の伸張率で伸張する第１の伸張手段２３５に送られた、第１の圧縮率で圧縮された第１の画像符号列は、復号され、３０枚／秒の動画データとなる。動画データはビデオエンコーダ２４０でエンコードされビデオ信号となり、モニタ２６０に映し出され、観察者の目視用途に供される。
【００６６】
伸張手段２３０ｂ中の第１の伸張率よりも低い第２の伸張率で伸張する第２の伸張手段２３６に送られた、第１の圧縮率よりも低い第２の圧縮率で圧縮された第２の画像符号列は、復号され、６枚／秒の画像（準動画）データとなる。この画像（準動画）データは、画像処理装置２５０に送られ、ピント合わせのための画像のエッジ品質、色合わせのための画像ヒストグラム、位置合わせのための高精度マーク画像位置などの画質制御やカメラ制御のためのパラメータが抽出される。抽出されたパラメータは、画像伝送装置５００側にあるカメラ制御装置１８０に伝送され、カメラ１１０のピント制御や色調補正、位置制御に利用される。
【００６７】
このように、実施例３の画像伝送装置によれば、全てのフレームを第１の圧縮率で、非可逆圧縮して第１の画像符号列を形成し、更に、全てのフレームから間引いて選択された一部分のフレームである選択フレームを、第１の圧縮率よりも低い第２の圧縮率で、非可逆圧縮して第２の画像符号列を形成し、第１の画像符号列と第２の画像符号列とを時分割多重化することにより、高フレームレートであるが高圧縮（第１の圧縮率）の非可逆データ（比較的低精度かつ高速な動画）と低圧縮（第２の圧縮率）ではあるが低フレームレートの非可逆データ（高精度で比較的低速な準動画）を、限られた伝送量を持った伝送線路を用いて効率良く、同時に伝送することができる。
【００６８】
また、実施例３の画像伝送装置によれば、間引いて選択された一部分のフレームである選択フレームについては、第１の圧縮率よりも低い第２の圧縮率で、非可逆圧縮を行い伝送するため、第２の圧縮率を適切な値に設定すれば、画像受信装置側で元のデータに近いデータに復号することができ、例えば、パラメータを抽出する画像のように、精度が要求され、元のデータに近いデータに復号したいような場合に特に有効である。尚、第１の圧縮率は、観察者にとって、目視上問題ない品質の画像が得られる程度の適切な値に設定すればよく、第２の圧縮率は、画像受信装置側で必要十分な復号データが得られる程度の適切な値に設定すればよい。
【００６９】
〈実施例４〉
図７は本発明の実施例４の画像電送装置７００の概略の構成例を示す図である。
【００７０】
同図中、図５と同一部品については、同一符号を付し、その説明は省略する。図５の画像電送装置５００の構成と異なる部分は、選択装置３４０のみである。
【００７１】
カメラ１１０で撮影されたビデオ信号は、ビデオデコーダ１２０に送られ、ビデオデコーダ１２０でディジタル化されて、１フレームごとにまとまったディジタル信号データとなる。１フレーム毎にまとまったディジタル信号データは必要に応じフレームメモリ１３０に蓄積される。その後、１フレーム毎にまとまったディジタル信号データは、選択装置３４０に送られる。
【００７２】
実施例３においては、図５の画像電送装置５００中の選択装置１４０は、全てのフレームのディジタル信号データを、圧縮手段１５０ｂ中の第１の圧縮率で圧縮する第１の圧縮手段１５５に送ると共に、予め決められた頻度で、フレームを間引き、残ったフレーム（選択フレーム）のディジタル信号データを、圧縮手段１５０ｂ中の第１の圧縮率よりも低い第２の圧縮率で圧縮する第２の圧縮手段１５６に送る。これに対して、実施例４では、図７の画像電送装置７００中の選択装置３４０は、予め決められた頻度で、フレームを間引き、残ったフレーム（選択フレーム）のディジタル信号データを圧縮手段１５０ｂ中の第１の圧縮率よりも低い第２の圧縮率で圧縮する第２の圧縮手段１５６に送ると共に、全てのフレームのディジタル信号データの中から選択フレームのディジタル信号データを除いたディジタル信号データを圧縮手段１５０ｂ中の第１の圧縮率で圧縮する第１の圧縮手段１５５に送る。
【００７３】
例えば、全てのフレームのレート（フレームレート）は３０枚／秒であり、予め決められた頻度は４／５であるとすると、選択装置１４０は、４／５の頻度でフレームを間引き、５枚に１枚フレームを選択する。選択されたフレームのレートは６枚／秒となる。
【００７４】
圧縮手段１５０ｂ中の第１の圧縮率で圧縮する第１の圧縮手段１５５に送られた、全てのフレームのディジタル信号データの中から選択フレームのディジタル信号データを除いたディジタル信号データは、ＪＰＥＧ２０００等の動画に適応できる圧縮アルゴリズムによって、第１の圧縮率で、例えば非可逆圧縮され、第１の画像符号列を形成し、マルチプレクサ１６０に送られる。また、圧縮手段１５０ｂ中の第１の圧縮率よりも低い第２の圧縮率で圧縮する第２の圧縮手段１５６に送られた、選択フレームのディジタル信号データは、ＪＰＥＧ２０００等の動画に適応できる圧縮アルゴリズムによって、第１の圧縮率よりも低い第２の圧縮率で、例えば非可逆圧縮され、第２の画像符号列を形成し、マルチプレクサ１６０に送られる。
【００７５】
マルチプレクサ１６０は、送られた２系統の異なるフレームレートをもった第１の画像符号列と第２の画像符号列とを時分割多重化して伝送符号列Ｄを生成し、送出装置１７０に送る。送出装置１７０は、時分割多重化された伝送符号列Ｄを伝送する。
【００７６】
図８は本発明の実施例４の画像電送装置７００から伝送された伝送符号列Ｄを受信する画像受信装置８００の概略の構成例を示す図である。
【００７７】
同図中、図６と同一部品については、同一符号を付し、その説明は省略する。図６と異なる部分は、デマルチプレクサ４２０のみである。
【００７８】
時分割多重化され伝送された伝送符号列Ｄは、受信装置２１０で受信され、デマルチプレクサ４２０に送られる。デマルチプレクサ４２０に送られた伝送符号列Ｄは、２４枚／秒のフレームレートを有する、全てのフレームのディジタル信号データの中から選択フレームのディジタル信号データを除いたディジタル信号データに対応する、第１の圧縮率で圧縮された第１の画像符号列と、６枚／秒のフレームレートを有する、選択フレームのディジタル信号データに対応する、第１の圧縮率よりも低い第２の圧縮率で圧縮された第２の画像符号列とに分離される。分離された画像符号列のうちの第１の圧縮率で圧縮された第１の画像符号列は、伸張手段２３０ｂ中の第１の伸張率で伸張する第１の伸張手段２３５に送られ、第１の圧縮率よりも低い第２の圧縮率で圧縮された第２の画像符号列は、伸張手段２３０ｂ中の第１の伸張率よりも低い第２の伸張率で伸張する第２の伸張手段２３６に送られる。
【００７９】
伸張手段２３０ｂ中の第１の伸張率で伸張する第１の伸張手段２３５に送られた、第１の圧縮率で圧縮された第１の画像符号列は、復号され、２４枚／秒の動画データとなる。
【００８０】
伸張手段２３０ｂ中の第１の伸張率よりも低い第２の伸張率で伸張する第２の伸張手段２３６に送られた、第１の圧縮率よりも低い第２の圧縮率で圧縮された第２の画像符号列は、復号され、６枚／秒の画像（準動画）データとなる。
【００８１】
実施例３において、ビデオエンコーダ２４０には、第１の画像符号列が復号された３０枚／秒の動画データが送られた。これに対して、実施例４では、ビデオエンコーダ２４０には、第１の画像符号列が復号された２４枚／秒の動画データと、第２の画像符号列が復号された６枚／秒の画像（準動画）データが送られる。動画データと画像（準動画）データは、ビデオエンコーダ２４０でエンコードされビデオ信号となり、モニタ２６０に映し出され、観察者の目視用途に供される。
【００８２】
また、画像（準動画）データは、画像処理装置２５０にも送られ、ピント合わせのための画像のエッジ品質、色合わせのための画像ヒストグラム、位置合わせのための高精度マーク画像位置などの画質制御やカメラ制御のためのパラメータが抽出される。抽出されたパラメータは、画像伝送装置７００側にあるカメラ制御装置１８０に伝送され、カメラ１１０のピント制御や色調補正、位置制御に利用される。
【００８３】
このように、実施例４の画像伝送装置によれば、全てのフレームのディジタル信号データの中から選択フレームのディジタル信号データを除いたディジタル信号データを第１の圧縮率で非可逆圧縮して第１の画像符号列を形成し、更に、全てのフレームから間引いて選択された一部分のフレームである選択フレームを、第１の圧縮率よりも低い第２の圧縮率で非可逆圧縮して第２の画像符号列を形成し、第１の画像符号列と第２の画像符号列とを時分割多重化することにより、高フレームレートであるが高圧縮（第１の圧縮率）のデータ（比較的低精度かつ高速な動画）と低圧縮（第２の圧縮率）ではあるが低フレームレートのデータ（高精度で比較的低速な準動画）を、限られた伝送量を持った伝送線路を用いて効率良く、同時に伝送することができる。
【００８４】
また、実施例４の画像伝送装置によれば、間引いて選択された一部分のフレームである選択フレームについては、第１の圧縮率よりも低い第２の圧縮率で圧縮を行い伝送するため、第２の圧縮率を適切な値に設定すれば、画像受信装置側で元のデータに近いデータに復号することができ、例えば、パラメータを抽出する画像のように、精度が要求され、元のデータに近いデータに復号したいような場合に特に有効である。尚、第１の圧縮率は、観察者にとって、目視上問題ない品質の画像が得られる程度の適切な値に設定すればよく、第２の圧縮率は、画像受信装置側で必要十分な復号データが得られる程度の適切な値に設定すればよい。
【００８５】
また、実施例４の画像伝送装置によれば、間引いて選択された一部分のフレームである選択フレームについては、第１の圧縮率で圧縮を行わないため、選択フレームを含めた全フレームを第１の圧縮率で圧縮して伝送する場合に比べて、更に伝送量を低減することができる。
【００８６】
以上、本発明の好ましい実施例について詳説したが、本発明は、上述した実施例に制限されることはなく、本発明の範囲を逸脱することなく、上述した実施例に種々の変形及び置換を加えることができる。
【００８７】
例えば、本実施例では、リモートカメラシステムへの本発明の応用について説明しているが、本発明は、リモートカメラシステムに限定されることなく適用することができる。
【００８８】
また、本実施例では、３０枚／秒などの具体的数値を用いて説明をしている部分があるが、あくまでも一例を示しているのであって、本発明は、本実施例で用いた数値に限定されることなく適用することができる。
【００８９】
また、本実施例では、画像符号列を時分割多重化して伝送したが、他の方式で伝送してもかまわない。
【００９０】
また、本実施例における可逆圧縮方法及び非可逆圧縮方法は、必ずしもＪＰＥＧ２０００に準拠していなくてもかまわない。
【００９１】
また、実施例３及び実施例４では、非可逆圧縮を用いた例について説明したが、可逆圧縮を用いてもかまわない。
【図面の簡単な説明】
【００９２】
【図１】本発明の実施例１の画像電送装置１００の概略の構成例を示す図である。
【図２】本発明の実施例１の画像電送装置１００から伝送された伝送符号列Ａを受信する画像受信装置２００の概略の構成例を示す図である。
【図３】本発明の実施例２の画像電送装置３００の概略の構成例を示す図である。
【図４】本発明の実施例２の画像電送装置３００から伝送された伝送符号列Ｂを受信する画像受信装置４００の概略の構成例を示す図である。
【図５】本発明の実施例３の画像電送装置５００の概略の構成例を示す図である。
【図６】本発明の実施例３の画像電送装置５００から伝送された伝送符号列Ｃを受信する画像受信装置６００の概略の構成例を示す図である。
【図７】本発明の実施例４の画像電送装置７００の概略の構成例を示す図である。
【図８】本発明の実施例４の画像電送装置７００から伝送された伝送符号列Ｄを受信する画像受信装置８００の概略の構成例を示す図である。
【符号の説明】
【００９３】
１００  画像伝送装置
１１０  カメラ
１２０  ビデオデコーダ
１３０  フレームメモリ
１４０  選択装置
１５０ａ、１５０ｂ  圧縮手段
１５１  非可逆圧縮方法で圧縮する第１の圧縮手段
１５２  可逆圧縮方法で圧縮する第２の圧縮手段
１６０  マルチプレクサ
１７０  送出装置
１８０  カメラ制御装置
２００  画像受信装置
２１０  受信装置
２２０  デマルチプレクサ
２３０ａ、２３０ｂ  伸張手段
２３１  非可逆伸張方法で伸張する第１の伸張手段
２３２  可逆伸張方法で伸張する第２の伸張手段
２４０  ビデオデコーダ
２５０  画像処理装置
２６０  モニタ
３００  画像伝送装置
３４０  選択装置
４００  画像受信装置
４２０  デマルチプレクサ
５００  画像伝送装置
６００  画像受信装置
７００  画像伝送装置
８００  画像受信装置
Ａ〜Ｄ  伝送符号列
【図１】
2009200645.tif 000003
【図２】
2009200645.tif 000004
【図３】
2009200645.tif 000005
【図４】
2009200645.tif 000006
【図５】
2009200645.tif 000007
【図６】
2009200645.tif 000008
【図７】
2009200645.tif 000009
【図８】
2009200645.tif 000010