JPH0220187A - 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、二で動画像を効率よく伝送する方式
の一つとして、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ＮＴＳＣ方弐が方式知られて
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Ｎ　”ｒ’　Ｓ　Ｃ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伝送しているた
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
操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
送する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。

〔課題を解決するための手段〕

本発明は、伝送済み画像データと撮像中の画像データと
を参照して走査ライン毎に両データ間の変化を検出し、
変化のあった走査ラインのみをデータ圧縮してライン識
別コードを付加してラインデータとして伝送し、受信側
では前記ラインデータを受信する毎に前記ライン識別コ
ードを検出して受信済み画像データの対応する走査ライ
ンのデータを更新するように構成し、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、送信データか
ら再生される画像に相当する画像データを記↑ａ更新す
る送信メモリと、受信データから画像を再生し表示する
ための受信メモリとを有し、前記撮像メモリおよび前記
送信メモリ間の対応画素データを参照して走査ライン毎
に変動画素数を計数してライン毎の分布を求め、前記変
動画素数が所定レベルを超える前記走査ラインのデータ
のみを伝送すると共に、受信画像の表示に当たっては受
信した前記走査ラインのデータによって前記受信メモリ
の対応ラインデータを更新するように構成する。

〔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、送信メモリに記憶されている先のフレームの送信
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上のラインは
変動ラインとみなされ伝送の対象となる。伝送に当たっ
てはライン毎にデータ圧縮し、ライン識別コードを付加
して伝送する。

受信側ではデータを受信する度にデータ内のライン番号
を識別し、受信メモリ内の対応するラインデータを更新
する。こうして受信メモリ内に格納された画像データは
コンポジット信号に変えられ表示部で表示される。

〔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Ｂ１上にＣＰＵＩ、モデム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、ＣＰＵＩ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ｌＯ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
ンターフェイス８の出力はテレビインターフェイス１１
にも接続されている。

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、撮像メモリ３ａ、送信メモリ３ｂおよび
受信メモリ３ｃからなり、各メモリ３ａ〜３ｃはそれぞ
れメインバスＢｌおよびイメージバスＢ２に接続され、
イメージバス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ｌＯ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０．２程度であり、したが
って、最小背景率１−ｍ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
Ａに限られ、他の領域Ｂはほとんど変化しない。本発明
はこの点に着目してなされたもので、変化量が一定のレ
ベル（ＴＨａまたはＴＨｂ）を超えたラインを動画ライ
ンとみなして伝送の対象とし、ライン毎にデータ圧縮し
てライン識別コードを付加して伝送するようにしている
。これ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↑最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、■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撮像
メモリ３ａに格納される。また、カメラインターフェイ
ス日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に記憶されている受信画像
と共に選択的に表示部■２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ＣＰＵＩ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Ａ）がＣＰＵＩ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を介して電話口Ｎ
ｆＡ　Ｌ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送信
メモリ３ｂに記憶される。

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り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ドと共に不変コ
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
送信メモリ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（ＴＨＩま
たはＴＨ２）ＩＮ上のラインを変動ラインとみなし伝送
の対象とする。伝送に当たってはライン毎にデータ圧縮
し、ライン識別コードを付加して伝送する。転送順はラ
イン番号の若い順としてもよいし、レベルの大小から優
先度を決めてもよい。また、変化の度合から動画領域を
グループ化し、領域毎に異なるインターレース条件を設
定して伝送してもよい。この場合、累積変動量と変動画
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とに大まかに分割し、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ＴＨｂ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′ｒ’　Ｈａ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、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、ヒストグ
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、ＮＣＵ’６を介して入
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の対応
するライン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ＤＡ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。

〔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、被写
体の動きに応じて変化のあったラインのデータのみを伝
送するようにしたので、伝送データ量を極端に少なくす
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、伝送するデータにはライン毎
にライン識別コードを付加するようにしたので、受信側
ではライン番号を識別し、受信メモリ内の対応するライ
ンのデータのみを更新するだけでインターレースの条件
を意識する必要なく動画像を再生することがが可能とな
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。 １・・・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、′Ｆ
・・・電話機。 し４月 第 図 （Ａ） （Ｂ） 化１ｉ 第 図

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）伝送済み画像データと撮像中の画像データとを参
   照して走査ライン毎に両データ間の変化を検出し、変化
   のあった走査ラインのみをデータ圧縮してライン識別コ
   ードを付加しラインデータとして伝送し、受信側では前
   記ラインデータを受信する毎に前記ライン識別コードを
   検出して受信済み画像データの対応する走査ラインのデ
   ータを更新するようにしたことを特徴とする動画像伝送
   方式。
2. （２）伝送済み画像データと撮像中の画像データとを参
   照して走査ライン毎に両データ間の変化を検出し、前記
   走査ライン毎の変化画素数に応じて伝送する走査ライン
   の優先度を決定するようにしたことを特徴とする請求項
   １記載の動画像伝送方式。
3. （３）カメラ部からの撮像データを格納する撮像メモリ
   と、送信データから再生される画像に相当する画像デー
   タを記憶更新する送信メモリと、受信データから画像を
   再生し表示するための受信メモリとを有し、前記撮像メ
   モリおよび前記送信メモリ間の対応画素データを参照し
   て走査ライン毎に変動画素数を計数してライン毎の分布
   を求め、前記変動画素数が所定レベルを超える前記走査
   ラインのデータのみを伝送すると共に、受信画像の表示
   に当たっては受信した前記走査ラインのデータによって
   前記受信メモリの対応ラインデータを更新するようにし
   たことを特徴とする動画像伝送装置。