JPH0220186A - 動画像伝送方式および装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、伝送レートの低い伝送回線を利用して動画像
を伝送する動画像伝送方式および装置に関し、テレビ電
話やテレビ会議システムなどに適用して好適なものであ
る。

（従来の技術〕 動画像を表示するためには、単位時間に数枚の画像を伝
送することが必要である。このとき、動きの速い画像を
円滑に表現するには単位時間当たりに送らなければなら
ない枚数が多くなり、必要とする伝送信号帯域幅が広く
なってしまう。そこで動画像を効率よく伝送する方式の
−っとして、１枚の画像を粗く複数回に分けて走査を行
い、伝送帯域幅を増加させずに見掛は上の繰り返し回数
を増加させる飛び越し走査とよばれる方式が従来から提
案されている。この方式としてはテレビ放送やビデオ機
器などで採用されているＮ　Ｔ　Ｓ　Ｃ方式がよく知ら
れている。

また、被写体の変化が比較的ゆっくりしている場合には
、走査線上の画像のサンプリングを飛点的に行い、これ
による信号を受信側に送って受信側の前画像信号を部分
的に逐次修正するようにし、ゆっくり変化する被写体像
にほぼ追従した再生画像を得るようにした狭帯域テレビ
装置（特開昭５２１４４９１４号公報）も提案されてい
る。

〔発明が解決しようとする課題］ ところで、前述のＮＴＳＣ方式は帯域圧縮効果の大きい
動画像伝送方式であるが、電話回線などデータ伝送レー
トの低い伝送路による伝送には適用できなかった。

また、前述の狭帯域テレビ装置は帯域圧縮効果は大きい
が、常に長時間レートで撮像画面全面を２０しているた
めデータ圧縮効果は低く、被写体の動きが速くなってく
ると使用できなかった。

また、このような従来例では、インターレースおよびノ
ンインターレースを問わず、常に撮像画面全面にわたり
繰り返し一定の手順で画像データが伝送されるため、受
信側では受信データの対応位置関係を識別するために同
期信号を基準にしてデータ数を計数する必要があった。

また、画面の変化の有無に拘わらず全画面のデータを伝
送ずろため無駄なデータも含まれ、データ圧縮効率が悪
く、かつ、動きの速い画像の伝送には適さないという問
題点を有していた。

〔課題を解決するだめの手段〕

本発明は、走査ライン単位に画像データを圧縮してライ
ン識別コードを付し、フレーム毎に異なるインターレー
スで伝送するように構成し、また、カメラ部からの撮像
データを格納する撮像メモリと、伝送データから再生さ
れる画像に相当する画像データを記憶更新する伝送メモ
リとを有し、走査ライン毎に前記両データの対応位置を
参照してインターレースの設定および伝送データの生成
を行うように構成する。

〔作　用〕

カメラ部からの撮像データは撮像メモリに格納されると
共に、伝送メモリに記憶されている先のフレームの伝送
データとライン毎に比較され、両データ間の変動画素数
が計数される。変動画素数が所定レベル以］二のライン
が一定数を超えるときは、全面動画モードとして所定の
インターレースで全画面の画像データを伝送する。一定
数以下のときには部分動画モートとして動画領域のみを
全面動画モー１″と同一または異なるインターレースで
画像データを伝送する。

〔実施例］ 第１図は、本発明による動画像伝送方式および装置の一
実施例を示すブロック図で、テレビ電話に適用した例を
示している。

この装置はメインバスＢｌ上にｃ　ｐ　ｕ　ｉ　、モデ
Ｊ、２、イメージメモリ３およびデータ処理部４が接続
された構成となっており、ＣＰＬＪ　１はキーボード５
からのコマンド入力により制御される。モデム２は回線
制御部（ＮＣＵ）６を介して電話機Ｔおよび電話回線り
に接続されている。イメージメモリ３はカメラ部７から
のビデオ信号がカメラインターフェイス８およびＡＤ変
換器９を介して供給されると共に、メモリ３に記録され
ている画像データがＤＡ変換器１０およびテレビインタ
ーフェイス１１を介して表示部１２に出力されている。

また、カメラインターフェース８の出力はテレビインタ
ーフェイス１１にも出力されている。

第２図は、第１図に示すイメージメモリ３の構成を示す
ブロック図で、（最像メモリ３ａ、伝送メモリ３ｂおよ
び受信メモリ３ｃからなり、各メモリ３ａ〜３ｃはそれ
ぞれメインハスＢ１およびイメージバスＢ２に接続され
、イメージパスＢ２を介してデータ処理部４に接続され
ている。また、撮像メモリ３ａにはＡＤ変換器９から画
像データが人力されており、受信メモリ３Ｃからは記録
画像データがＤＡ変換器１０に出力されている。

第３図は、伝送画面の一例を示す概念図で、図（Ａ）は
初回の伝送画面を表し、図（Ｂ）はそれ以降の伝送画面
を表している。図中ｍは最大動画率を意味し、画面全体
の画素数を１とすれば通常はＯ６２程度であり、１．た
がって、最小背景率１ｍは０．８程度である。

図（Ｂ）の横に示すヒストグラム（柱状グラフ）はフレ
ーム毎の各伝送画像データ間の比較による各走査ライン
毎の変化画素数をパラメータとする度数分布を示してい
る。このヒストグラムから明らかなように、テレビ電話
などで対象となる画面は人物だけが可動な被写体であり
、特に短いインターバルで変化するのは顔の部分の領域
へに限られ、他の領域Ｂはほとんど変化しない。木発）
す口よこの点に着目してなされたもので、変化量が一定
しベルを超える走査ラインを判別し、変動ライン数が一
定数を超えるときは全画面を動画扱いとし、一定数以下
のときは変化量が一定レベルを超えるラインのみを動画
として扱う部分動画扱いとしてその動画領域のみの画像
データを伝送することによりデータ圧縮効率の向上を図
るようにしている。

次に、本実施例の動作を説明する。

カメラ部７で撮像されたビデオ信号はカメラインターフ
ェイス８を介してＡＤ変換器９に入力され、毎秒３０フ
レーム、１フレーム当たり２５６×２５６画素のサンプ
リングレートでディジタル画像データに変換され１最像
メモリ３ａに格納される。また、カメラ・インターフェ
イス８の出力はテレビインターフェイス１１にも供給さ
れているので、受信メモリ３ｃに記録されている受信画
像と共にｉ！！沢的に表示部１２でモニタすることが出
来る。

次いで、キーボード５から画像伝送の指示がＣＰＵ１に
与えられると、撮像中の画像データのうち初回のフレー
ム（第３図へ）がＣＰＵ　１およびデータ処理部４によ
りライン毎にデータ圧縮されてライン識別コードが付さ
れたのちモデム２で変調され、ＮＣＵ６を介して電話回
線りにライン番号順にノンインターレースで出力される
。同時に伝送画像データと同一内容のデータが伝送メモ
リ３ｂにδ己憶される。

ＮＣＵ６は通常は電話回線りを電話機Ｔに接続するよう
に構成されているが、画像データの伝送中は電話機Ｔと
の接続を断って電話回線Ｉ−をデータ伝送回路に接続す
る。また、データ圧縮に先立ち隣接ラインと比較してそ
の差が少ないとき、具体的には対応画素間の差分の絶対
値累積が一定しベルに達しないときは、そのラインは先
行ラインと同一とみなしてライン識別コー（゛と共に不
変コードのみを伝送する。

このようにして初回フレームが静止画として伝送される
と、次いで次のフレームの画像データが入力される。こ
の新たな画像データは撮像メモリ３ａを書き替えながら
伝送メモリ３ｂに記憶されている先のフレームの画像デ
ータと比較され、両データ間で変動した画素数がライン
毎に計数されてライン毎のヒストグラム（第３図Ｂ）が
取られる。そして、変動画素数が所定レベル以上のライ
ンを変動ラインとみなし、その変動ライン数を計数して
全ラインに対する変動ライン数の比率を求める。その比
率が所定レベルを超えるときは全面動画とみなし、それ
に満たないときは部分動画とみなしてそれぞれ異なるモ
ードで伝送する。

全面動画モードの場合は、所定のインターレス、例えば
、１／８インターレスで１フレ一ム分の画像を伝送する
。この場合、■伝送フレーム当たりＢ　ｆＪｉｉ像フレ
ームが対応するごとになるが、カメラ部７からの人力デ
ータが１／２インターレスで得られる場合は４フレーム
を対応させてもよい。

部分動画モードの場合は、変動ラインを含む連続した９
■域を動画領域に設定し、この動画領域のみを所定のイ
ンターレースで伝送する。インターレースの条件は全面
動画モードのそれと同一でもよいが、動画領域が小さい
ときはｌ伝送フレームに対応させる撮像フレームを１幻
１としてもよい。

さらに、検出された動画領域が変動比率の異なるいくつ
かのグループに分割できる場合は、変動比率に応じてイ
ンターレースの条件を独立に設定するようにしてもよい
。この場合、変動量の累積変動画素数から変動比率を判
定し、その値が所定レベルを超えるグループと満たない
グループに大まかに分割し、例えば、動画領域を激しく
変動する領域（第３図ＢのレベルＴ　［１ｂを超える領
域）と緩やかに変動する領域（第３図ＢのレベルＴ　ｌ
−１９を超える領域）とに分け、激しく変動する領域を
１／８インターレースで２フレーム伝送する期間に緩や
かに変動する領域は１／４インターレースで１フレーム
伝送するようにしてもよい。

なお、データ処理部４は伝送データを一時的に蓄えるバ
ッファメモリを有しており５．処理速度や伝送速度に依
存しない効率的なデータ伝送を可能とし、また、ヒスＩ
・ダラム生成のためにライン毎の動画素数や変動量の累
積値を蓄えるメモリも有している。

次に、画像データの受信時には、Ｎ　Ｃ［Ｊ　６を介し
て人力された画像データがモデム２で復調されてデータ
処理部４で伝送モードに応じた画像データに復元され、
イメージメモリ３の受信メモリ３Ｃに格納される。この
場合、画像データを受信する度にデータ内のライン番号
を識別し、圧縮データを伸長したのち受信メモリ３Ｃの
所定の領域に書き込み更新する。受信メモリ３Ｃに格納
された画像データはＤ　Ａ変換器１０でアナログ信号に
変換され、テレビインターフェース１１でコンポジット
信号に変えられて表示部１２で表示される。

１、発明の効果〕 本発明による動画像伝送方式および装置によれば、フＬ
・−ム毎に、または領域毎に最適化されたインターレー
スを設定して伝送するようにしたので、伝送データ景を
掘端に少なくすることができ、低いデータ伝送レートの
通信回線、例えば、電話回線を用いても動きの速い動画
像を伝送することが可能となった。また、ライン毎にラ
イン識別コードを付与するようＧこしたので、受信側で
はライン番号を識別し受信メモリ内の対応位置データを
書き替えるだけでインターレースの条件を意識する必要
なく受信動画像の再生が可能となった。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による動画像伝送方式および装置の一実
施例を示すブロック図、 第２図は第１図に示す・イメージメモリの詳細を示すブ
ロック図、 第３図は伝送画面の一例を示す概念図である。 ｌ・・・ＣＰＵ、２・・・モデム、３・・・イメージメ
モリ、４・・・データ処理部、Ｌ・・・電話回線、］゛
・・・電話機。

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. （１）走査ライン単位に画像データを圧縮してライン識
   別コードを付し、フレーム毎に異なるインターレースで
   伝送することを特徴とする動画像伝送方式。
2. （２）前記フレーム間のデータ変化を検出し、変化画素
   数に応じて前記フレーム毎に異なるインターレースで伝
   送することを特徴とする請求項１記載の動画像伝送方式
   。
3. （３）前記同一フレーム内の隣接する先行ラインとの差
   が所定レベルに達しないときは前記ライン識別コードと
   共に一致コードを送出することを特徴とする請求項１お
   よび２記載の動画像伝送方式。
4. （４）前記フレーム間のデータ変化を領域毎に検出し、
   前記領域毎に異なるインターレースで伝送することを特
   徴とする請求項１〜３記載の動画像伝送方式。
5. （５）カメラ部からの撮像データを格納する撮像メモリ
   と、伝送データから再生される画像に相当する画像デー
   タを記憶更新する伝送メモリとを有し、走査ライン毎に
   前記両データの対応位置を参照してインターレースの設
   定および伝送データの生成を行うことを特徴とする動画
   像伝送装置。
6. （６）前記インターレースの設定を前記ライン毎のデー
   タ変化量を前記両メモリの対応位置のデータを参照して
   変動画素数を計数することにより、または差分を累計し
   てその分布を求めることにより行うことを特徴とする請
   求項５記載の動画像伝送装置。
7. （７）前記伝送データの生成に当たり、当該ラインの全
   画素の差分データを求め、この差分データ列を一次元デ
   ータ圧縮することを特徴とする請求項５記載の動画像伝
   送装置。