專利名稱：圖像數據的補償方法及補償裝置的制作方法
技術領域：
本發明涉及在數字圖像數據傳送中發生局部丟失的情況下，根據判斷來補償所丟失部分的圖像數據的圖像數據補償方法及補償裝置。
圖像數據的傳送，無論無線或有線均需經各種傳送頻道進行傳送。在圖像數據的傳送中，由于受傳送頻道的瞬時斷路、噪音、失真等影響，就會使接收到的數據產生誤差。與模擬聲音數據等不同，在幾乎不含冗余度的數字圖像數據的傳送中，為了保證一定的品質，則有必要經檢測來修正如上所述的誤差。
關于修正如上所述的誤差的方法，以往是把檢測出誤差的數據廢除而作為丟失數據對待，再根據其他的正常數據來進行對所丟失的數據的補償。
首先，說明圖像數據的一般的傳送。
在發送端將數字變換后的輸入圖像數據做信息源編碼，將該編碼化的數據做誤差檢測編碼(Error Detection Coding)，或做正向誤差校正編碼(FECForward Error Correction)，再將該數據調制成適合于傳送頻道的信號，經傳送頻道發送至接收端。在接收端，把經傳送頻道接收到的數據解調，取出數字信號，再進行誤差檢測，就無誤差的正常數據進行信息源解碼，獲得輸出用的圖像。
因而，根據誤差檢測編碼或正向該差校正編碼在接收到的數據中檢出誤差的情況下，將有該誤差的數據廢除，視為丟失數據對待，用正常接收到的相鄰的數據對所丟失的數據進行補償，得到接收到的圖像中的丟失部分的圖像數據。
就如上所述的圖像數據補償而言，在已有技術中，是進行線性補償或非線性補償的。
例如，發送有圖3所示的像素值分布的圖像數據，在接收端，在有丟失圖像數據的圖4中以A表示的丟失部分時，對所丟失部分的圖像數據按如下方式進行線性補償。即，如圖6所示，在判定丟失區間(步驟S11)之后，為了補償丟失部分的像素值，以像素坐標X或Y為變數算出線性方程式(步驟S12)，用該方程式進行計算，得到丟失部分的像素值(步驟S13)，并補償丟失部分的圖像數據。
使補償用的線性方程式能算出圖7所示的結果。即，使Y＝(恒量)的情況下，算出與正常接收到的數據內的丟失區間(X2～X5)相鄰的X＝X1與X＝X6的像素值的連結直線，得到在該直線上的丟失區間內的像素值作為丟失部分的各像素值。
另外，在非線性補償的情況下，其過程就變成得到由與上述丟失區間(X2～X5)相鄰的X＝X1與X＝X6的像素值連結成的預定曲線。
在圖8中，表示如上所述使Y＝(恒量)的根據在于在X方向上的線性補償所得到的接收圖像的像素值分布。同圖中的A部的各像素值是被補償的，將此補償后的像素值與圖3所示的原圖像的像素值作對比，產生了最大為90、丟失部分A全體平均值為40的誤差。
另外，在圖9中，表示使X＝(恒量)的根據在于在Y方向上的線性補償所得到的接收圖像的像素值分布。同圖中的A部的補償后的各像素值與圖3所示的原圖像對比，產生了最大為60，丟失部分A全體平均為30的誤差。
在上述以往的圖像數據的補償方法中，經補償所得的丟失部分的像素與原圖像的像素值對比，具有很大的誤差，因而存在不能精確再現原圖像的問題。
再有，如圖8與圖9所示，根據在X方向做線性補償的情況以及在Y方向做線性補償的情況，因為可得到不同的結果，所以采用不同的補償方法，會得到不一致的補償，也有給系統運用上帶來障礙的問題。
本發明 于以上已有技術的情況，其目的在于提供一種可以精確再現原圖像的圖像數據的補償方法及補償裝置。
本發明的另一目的在于提供一種不因補償方向而產生不一致的圖像數據的補償方法及補償裝置。
為達到上述目的，本發明提供一種圖像數據的補償方法，即經判斷來補償接收到的數字圖像數據中的丟失部分的圖像數據的圖像數據補償方法，其特征在于，由圖像中的正常接收到的部分像素值，做出與該正常接收到的部分像素和前述的丟失部分的像素的距離及方向相關的附加值，求出加權平均，以此來補償前述丟失部分的圖像數據。
另外，本發明提供一種圖像數據的補償方法，即是在前述的方法中，其特征還在于，丟失部分圖像數據的補償處理是在原始圖像的全圖像數據接收之后進行的。
另外，本發明提供一種圖像數據的補償方法，即是在前述方法中，其特征還在于，根據含丟失部分的原始圖像的全圖像素據，再現顯示原圖像之后，再根據對丟失部分已做補償處理的圖像數據，再重新再現顯示原圖像。
再有，本發明提供一種圖像數據的補償裝置，即對從發送裝置端經傳送頻道所接收到的數字圖像數據，在接收端經判斷來補償該圖像數據中的丟失部分的圖像數據的圖像數據補償裝置，其特征在于，在發送裝置端包括把已數字變換的輸入圖像數據進行信息源編碼的信息源編碼器，將圖像數據可檢出傳送誤差地進行編碼的編碼器以及將該圖像數據調制成適合于傳送頻道的信號的調制器；在接收裝置端包括將經傳送頻道接收到的圖像數據進行解調的解調器，對解調后的圖像數據進行誤差檢測的誤差檢測器，根據由誤差檢測器的檢測處理將無誤差的正常圖像數據進行信息源解碼的信息源解碼器；以及對由誤差檢測器檢出的有誤差的圖像數據算出與正常圖像數據的像素和該有誤差的圖像數據的像素的距離以及方向相關的附加值，求出該附加值的加權平均，以此來補償該有誤差的圖像數據的圖像補償器。
在前述的圖像數據的補償方法中，根據與正常接收到的部分像素和前述的丟失部分的像素的距離及方向相關的加權平均，由圖像中的正常接收到的部分像素值求出丟失部分的像素值。即變為從在二維范圍內多個正常接收部分的像素值，求出丟失部分的各像素值，完成高精度的圖像數據補償。
再有，在前述的圖像補償方法中，還可采取從丟失部分周圍盡可能多的正常接收部分的像素值求出丟失部分的各像素值，以完成更高精度的圖像數據的補償的措施。
再有，在前序的圖像補償方法，還可采取向使用者提供迅速再現顯示含丟失部分狀態的原圖像，然后，在丟失部分的補償結束時間點再重新顯示原圖像，向使用者提供高精度的圖像數據的措施。
另外，采用前述圖像數據的補償裝置來實施上述補償方法，在發送裝置端，由信息源編碼器將已數字變換的輸入圖像數據進行信息源編碼，由編碼器將此圖像數據可檢出傳送誤差地進行編碼之后，由調制器調制成適合于傳送頻道的信號，經傳送頻道發送至接收裝置端。在接收裝置端，將經傳送頻道接收到的圖像數據由解調器進行解調，對解調后的圖像數據由誤差檢測器進行誤差檢測。該誤差檢測處理的結果，對于無誤差的正常圖像數據由信息源解調器進行信息源解調，另外，對有誤差的圖像數據由圖像補償器算出與正常圖像數據的像素和有誤差的圖像數據的像素的距離及方向相關的附加值，求出該附加值的加權平均，以此來補償有誤差的圖像數據。經此處理之結果，可得到由構成一幅圖像的全部圖像數據高精度地顯示出原圖像，根據該圖像數據，可忠實地再現原圖像。
圖1是表示實施圖像數據補償的裝置結構框圖。
圖2是表示本發明一實施例的圖像數據補償處理的程序流程圖。
圖3是表示原圖像的像素值分布的概念圖。
圖4是表示圖像中的丟失部分的概念圖。
圖5是表示根據本發明的一實施例的方法，補償的圖像的像素值分布的概念圖。
圖6是表示以往的圖像數據補償處理的程序的流程圖。
圖7是說明以往的線性補償方法的概念圖。
圖8是表示根據以往的方法，對X軸方向進行線性補償的圖像的像素值分布的概念圖。
圖9是表示根據以往的方法，對Y軸方向進行線性補償的圖像的像素值分布的概念圖。
標號說明2誤差修正編碼器4傳送頻道6誤差檢測器8圖像補償器參照


本發明的一實施例。
首先，根據圖1來說明實施本實施例的補償方法的裝置。
在本裝置中，在發送端，由信息源編碼器1將已數字變換的輸入圖像數據(原圖像的圖像數據)進行信息源編碼，由正向誤差校正編碼器2將已編碼的數據進行檢測編碼或進行正向誤差校正編碼，再由調制器3將該數據調制成適合于傳送頻道的信號，經傳送頻道4發送至接收端。
另外，在接收端，經傳送頻道4接收到的數據由解調器解調而取出數字信號，再由誤差檢測器6根據上述的誤差檢測編碼或經校正編碼進行誤差檢測，對無誤差的正常數據由信息源解碼器7進行信息源解碼而得到輸出用的圖像數據。另外，將此圖像數據輸入至顯示裝置9，在該顯示裝置9的屏面上再現顯示出原圖像。
另一方面，在接收到的數據中檢出誤差的情況下，將該有誤差的數據放棄，按丟失數據對待，由圖像補償器8根據正常接收到的數據來補償丟失數據，得到接收到的圖像中的丟失部分的圖像數據。
再有，在上述的圖像數據的傳送中，是把原圖像的全圖比如分割成8像素X8像素的單元的數據塊來進行傳送的，由于傳送頻道4的瞬時間斷，接收圖像的數據的丟失是以數據塊單元發生的。
如上所述的圖像數據的補償，在本實施例中，是根據下述方式加權平均的方法完成的。
即，設接收圖像中的各像素的坐標為(x、y)，設丟失部分的像素p的像素值為p(x、y)，正常接收到的部分像素q的像素值為q(x、y)，再設像素p與像素q之間的歐氏距離為r，從像素p至像素q向量與x軸所成的角度為θ，權設為ω(γ，θ)，按下述加權平均方程式判斷來補償丟失部分的各像素值p(x、y)。
另外，根據下式，對全體(x、y)求和
p(x、y)＝∑ω(γ，θ)q(x，y)/∑ω(γ，θ)(1)即，根據正常接收到的部分的像素q與丟失部分的像素p之距離r及方向θ，進行加權，根據求出的加權平均來補償丟失部分的圖像數據。
另外，在本實施例中，上述的丟失部分的補償處理，是在完全接收到原圖像的圖像數據之后才進行的，因此，可以盡可能多地使用丟失部分周圍的正常接收到的像素的像素值，以便提高補償的精度。
另外，在本實施例中，在完全接收到上述的原圖像的圖像數據后，根據該圖像數據，在顯示裝置9再現顯示出原圖像。在此情況下，在此圖像數據中含有丟失部分時，在再現顯示的原圖像中，圖像產生了丟失部分。從而，在本實施例中，在完成上述的補償處理的時間點，根據完成補償處理的圖像數據，在顯示裝置9重新進行原圖像再現顯示，因此，立刻將含有丟失部分顯示的原圖像修正為正常圖像。
例如，發出有圖3所示的像素分布的圖像數據，在接收端，在完全丟掉了圖像數據內圖中A所示部分的情況下，在本實施例中，按如下方式對所丟失部分的圖像數據進行補償。即，如圖2所示，在判斷丟失區域A之后(步驟S1)，根據上述方程式的運算，對丟失區域A內權ω(γ，θ)不為零的區域(像素)進行補償(步驟S2)，將補償過的區域(像素)視為正常接收的處理(步驟S4)，在丟失的整個區域A內反復進行補償處理，直至終結(步驟S3)。
再有，將如此補償后的丟失部分的圖像數據填補到圖1所示的輸出圖像數據中的丟失部分中。
其次，為減少計算量，設權ω(γ，θ)為如下式2～6的單純形式。
ω(γ，θ)＝0(2)其中γ＞2，θ為全角度ω(γ，θ)＝0(3)其中θ≠N×45°，N＝1、2、3、4、5、6、7；γ為所有距離ω(1，0)＝ω(1，90)＝ω(1，180)＝ω(1，270)＝2(4)ω(2，0)＝ω(2，90)＝ω(2，180)＝ω(2，270)＝1(5)ω(2,45)=ω(2,135)=ω(2,225)=ω(2,315)]]>＝1 (6)在該具體例中，根據上式(2)～(6)的判別，對有要補償丟失部分的像素，根據包圍該像素的周圍的8個像素及其更外則的X軸方向及Y軸方向的各2個像素合計12個像素(即，8個方向上的12個正常接收到的像素)的像素值，作為上述的權(γ，θ)，對前述的式(1)對丟失部分的各像素進行以補償目的運算，由此得到如圖5所示的補償結果。
圖5中A部的各像素值是補償的結果，這些補償的像素值，相對于圖3所示的原圖像的像素值，其有最大為57，作為丟失部分A全體平均約有21.2的誤差，得到其精度遠比前述的以往要高得多的結果。因而，即使在傳送原圖像的數據中產生丟失的情況下，在接收端也能獲得近似原圖像的圖像。
再有，在上述實施例中，根據正常接收部分的數據，設法對丟失部分進行了補償，但在本發明中，將經補償所得到的數據視為正常接收的數據，也可以根據此視為正常的數據對丟失部分進行補償。
另外，在上述實施例中，對作為目標的像素，由在8個方向所環繞的12個像素進行補償，但本發明中，并不受此限制，可由任意數的任意方向的任意個數的像素對作為目標像素進行補償。但是，為了提高精度，最好由從各方向包圍的全部像素對作為目標像素進行補償。
另外，在本發明中，對圖像數據進行誤差檢測編碼或正向誤差校正編碼，完全是為了檢測是否產生了數據傳送誤差，只要是能檢出這種誤差的編碼，采用各種各樣的編碼均可。
按以上所述，根據本發明的圖像數據的補償方法，就變為根據與正常接收到的部分像素和丟失部分像素的距離及方向相關的加權平均，對丟失部分進行補償，因而由二維范圍內存在的多個正常接收部分的像素值，求出丟失部分各像素值。因此，與以往相比，可以實現對圖像數據的高精度的補償，可以高精度地再現原圖像。另外，不存在像以往那樣由于補償方向不同而生產的不一致，可以消除系統運用上的不便。
另外，根據本發明的圖像數據補償方法，除上述效果外，補償處理是在全部接收到原圖像的圖像數據之后進行的，因而可以由丟失部分周圍盡可能多的正常接收部分的像素值進行補償，可以實現更高精度的圖像數據的補償。
另外，根據本發明的圖像數據的補償方法，除上述效果外，即使在含丟失部分的狀態下，也能向利用者迅速地再現顯示出原圖像，因此可以實行不遲遲再現顯示原圖像地傳送圖像數據的效果。
再有，根據本發明所記載的圖像數據的補償裝置，因結構簡單而能實施上述補償方法。
權利要求
1.一種采用判斷來補償接收到的數字圖像數據中的丟失部分的圖像數據的圖像數據補償方法，其特征在于，由圖像中的正常接收到的部分像素值，作出與該正常接收部分像素和前述丟失部分像素的距離及方向相關的附加值，求出加權平均，以此來補償所述丟失部分的圖像數據。
2.權利要求1所記載的圖像數據的補償方法，其特征在于，丟失部分圖像數據的補償處理是在原圖像全部圖像數據接收之后進行的。
3.權利要求3所記載的圖像數據的補償方法，其特征在于，在根據含丟失部分的原圖像全圖像數據，再現顯示原圖像之后，再根據對丟失部分已做補償處理的圖像數據，再重新再現顯示原圖像。
4.一種對從發送裝置端經傳送頻道所接收到的數字圖像數據，在接收端采用判斷來補償該圖像數據中的丟失部分的圖像數據的圖像數據補償裝置，其特征在于，在發送裝置端包括把已數字變換的輸入圖像數據進行信息源編碼的信息源編碼器；將圖像數據可檢出傳送誤差地進行編碼的編碼器；以及將該圖像數據調制成適合于傳送頻道的信號的調制器；在接收裝置端包括將經傳送頻道接收到的圖像數據進行解調的解調器；對解調后的圖像數據進行誤差檢測的誤差檢測器；根據由誤差檢測器的檢測處理將無誤差的正常圖像數進行信息源解碼的信息源解碼器以及對由誤差檢測器檢出的有誤差的圖像數據算出與正常圖像數據的像素和有誤差的圖像數據的像素的距離及方向相關的附加值，求出該附加值的加權平均，以此來補償有誤差的圖像數據的圖像補償器。
全文摘要
本發明目的在于不因補償方向的不同而產生不一致，從而高精度再現原圖像，因而提出一種經判斷來補償接收到的數字圖像數據中的丟失部分的圖像數據的圖像數據的補償方法，根據圖像中的正常接收部分的像素值做出與該正常接收部分的像素和所述丟失部分的像素的距離γ及方向Q相關的附加值ω(γ，θ)，求出加權平均，以此來補償丟失部分的圖像數據。另外，對丟失部分的圖像數據的補償處理是在原圖像的全部圖像數據接收后進行的。
文檔編號H04N7/46GK1155222SQ9610080
公開日1997年7月23日 申請日期1996年1月15日 優先權日1996年1月15日
發明者小山田応一, 荒屋敷明文 申請人:國際電氣株式會社