JPH02222391A - 静止画テレビ電話装置 - 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〕 この発明は、画像データを振幅位相変調した画像信号と
して送受する静止画テレビ電話装置、特に受信信号中に
含まれるノイズの悪影響を抑制するものに関する。

〔従来の技術〕

電話通信回線を用いて音声と画像とを同時に送るテレビ
電話装置が要望されているが、実際上、現在の電話通信
回線では、膨大なデータ量を必要とする動体画像を連続
的に送受信することが困難であり、静止画像を通話時に
相手方に送信する静止画テレビ電話装置が実用化されつ
つある。

この静止画テレビ電話装置は、通常の音声による通話時
に、この通話を一時的に中断して所望の静止画、例えば
話者の顔、通話内容に応じた写真画面あるいは絵等を任
意に送ることが可能である。

従って、このような静止画テレビ電話装置によれば従来
不可能であった画像を電話回線によって送受信すること
ができる。また、その送受信の都度、−枚の静止画像を
送受信するために、データ処理量も少なく、テレビ電話
装置の実用化を容易に行うことができるという利点があ
る。

第５図はこのような静止画の伝送を行える例えばテレビ
技術１９８８年９月号に示された従来のテレビ電話装置
を示すブロック図である。

図において、（１）は回線などの外部機器の接続入力端
子、（２）は各操作ボタンからの信号を入力する入力端
子、（３）は網制御部、（４）は送信時にデータを変調
し、受信時にデータを復調する変復調部、（５）は入力
端子（２）に入力された各操作ボタンの操作信号を読み
込み、変復調部（４）および画像制御部（６）を制御す
る中央制御部（以下、ＣＰＵと略称する）、（７）は画
像メモリ部、（８）はＡ／Ｄ変換器、（９）はテレビカ
メラ、（１０）はＤ／Ａ変換器、（１１）はＣＲＴ、（
１２）は電源、（１３）は電源（１２）に対する接続端
子である。

次に動作について説明する。まず、通話者が送信の操作
ボタンを押すと、入力端子（２）を介して送信信号がＣ
ＰＵ　（５）に供給される。この送信信号の入力を受け
たＣＰＵ　（５）は、変復調部（４）に対して、第６図
に示すテレビ電話識別信号（デュアルトーン（Ａ））、
制御情報信号（Ｂ）、画像信号（Ｃ）の各情報からなる
画像データを送出する。

変復調部（４）はこの画像データ情報を変調し、網制御
部（３）を介して接続端子（１）に接続された電話回線
に送出する。

なお、画像信号（Ｃ）は画像メモリ部（７）に格納され
ているデータを、画像制御部（６）を介して中央制御部
（５）に読み込むものである。

上記テレビ電話識別信号（Ａ）は、受信側において、こ
の信号（Ａ）の後に画像信号（Ｃ）が到来したことを検
知させるための信号である。また、上記制御情報信号（
Ｂ）は、受信画像のタイミングの同期をとるフレーム同
期信号、ゲインコントロールのための振幅較正信号、画
像のモードなどの情報を含む！Ｄからなっており、画像
信号（Ｃ）は画像の各画素の輝度に対応した一連の信号
である。

この従来例における画像データは次のようにして変調さ
れる。つまり、第７図に示すように、位相としてはｓｉ
ｎカーブ型の第１位相と、これと１８０度位相が異なる
ーｓｉｎカーブ型の第２位相があり、それぞれの位相が
複数の振幅の信号で形成されている。

そして、この特定位相、特定振幅の１サイクルの信号を
、それぞれ特定の輝度に対応させている。

この例では、各位相につき８つの振幅値があり、合計１
６個の波形パターンがある。第１位相の最大振幅の信号
ＩＶが黒、第２位相の最大振幅の信号＃１５′が白に対
応されている。そして、中間の信号１１′〜′１４′が
それぞれ各明度の灰色に対応されている。

一方、画像の受信時は、接続端子（１）を介して回線よ
り入力された受信信号が、網制御部（３）を経由し変復
調部（４）に入力される。変復調部（４）ではこの信号
を復調し、中央制御部（５）に情報を与える。これが受
信画像として画像制御部（６）を介して画像メモリ（７
）にメモリされるとともにＤ／Ａ変換器（１０）でアナ
ログ信号に変換されてＣＲＴ　（１１）に表示される。

第８図は、変復調部（４）の復調部を示したブロック図
であり、図において、（１４）はゼロ・クロス検出器、
（１５）は受信波形から搬送波を再生するための搬送波
再生ＰＬＬ　（ＣＰＬＬ）、（１６）はチシッパ復調器
、（１７）はフィルタ、（１８）はゼロ・クロス検出器
、（１９）は送信側の変調速度と同期したクロックを再
生するためのクロック再生ＰＬＬ　（ＤＰＬＬ）、（２
０）はＡ／Ｄ変換器である。

次に復調動作を第９図の各部の出力波形図に従って説明
する。受信信号（第９図ａ）は、ゼロ・クロス検出器（
１４）を介して搬送波再生ＰＬＬ（１５）に入力される
とともにチョッパ復調器（１６）には直接入力される。

搬送波再生ＰＬＬ　（１５）ではゼロ・クロス検出器（
１４）の出力（第９図ｂ）に基づいて、受信信号の搬送
波に同期したクロック（第８図Ｃ）を出力する。チョッ
パ復調器（１６）では、搬送波再生ＰＬＬ（１５）の出
力を使って受信信号を復調する。

ここで復調された信号（第８図ｄ）は、フィルタ（１７
）によって高周波成分を除去された後（第８図ｅ）、ゼ
ロ・クロス検出器（１８）を介してクロック再生ＰＬＬ
　（１９）に入力されるとともにＡ／Ｄ変換器（２０）
に直接入力される。

クロック再生ＰＬＬ（１９）では、ゼロ・クロス検出器
（１８）の出力（第８図ｆ）に基づいて、送信側の変調
速度に対応したクロック（第８図ｇ）を再生し、Ａ／Ｄ
変換器（２０）に対して変換のタイミングを与える。Ａ
／Ｄ変換器（２０）でディジタルデータに変換された出
力はＣＰＵ　（５）に与えられる。

〔発明が解決しようとする課題〕

このような従来の静止画テレビ電話装置は、その変復調
部（４）の復調器が受信信号を復調する際、受信信号の
ゼロ・クロスポイントから搬送波を再生する（ＣＰ　Ｌ
　Ｌ）。

そして、再生した搬送波を基に受信信号を同期検波し、
同期検波した信号のゼロ・クロスポイントを基にデータ
クロックを再生する（Ｄ　Ｐ　Ｌ　Ｌ）。

この再生したデータクロックを基に、同期検波した信号
をサンプリングし、データを復調するもので、復調器の
性能は２つのＰＬＬの性能に大きく依存する。

ＰＬＬは、入力信号のゼロ・クロスポイントにより動作
しているが、第９図に示すように、入力信号の振幅が小
さい時には、ゼロ・クロスポイントの位置はノイズなど
の影響を受けやすくなり、ＰＬＬの同期が乱れやすくな
る。すなわち入力信号の振幅が小さいと、ノイズによっ
てゼロクロスを生じるポイントが発生し、ゼロクロス出
力にずれが生じ、同期が乱れることになる。そしてこの
ようにＰＬＬの同期が乱れると、搬送波の再生や信号の
サンプリングが正常に行われなくなり、受信性能が劣化
するという問題点があった。

この発明は、上記のような問題点を解消することを課題
になされたもので、ノイズなどによるＰＬＬの同期の乱
れを少なくすることにより、受信性能を改善できる静止
画テレビ電話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〕

この発明に係る静止画テレビ電話装置は、画像データを
振幅位相変調した画像信号として送受信する静止画テレ
ビ電話装置に関するものであり、受信信号から画像デー
タを復調する復調器は、フェーズ・ロック・ループ（Ｐ
ＬＬ）において受信信号の中から搬送波を回復し、この
回復された搬送波を利用して受信信号から画像データを
再現するが、このＰＬＬにおける同期可能範囲は、画像
信号に先行して伝送される画像識別信号を受信したＣＰ
Ｕから供給されるＰＬＬ感度制御信号の予じめ定められ
たシーケンスで変更制御することを特徴とする。

〔作用〕

この発明に係るテレビ電話装置においては、受信信号は
復調器に入力され、ここで画像データに復調される。

そして、この復調器はＰＬＬを有しており、このＰＬＬ
によって受信信号の中から搬送波を回復する。

そして、この回復された搬送波を利用をして受信信号か
ら画像データを再現する。

ここで、このＰＬＬにおける同期可能範囲はＣＰＵから
供給される所望パターンのＰＬＬ感度制御信号に応じて
変更される。すなわち、通常は同期可能範囲を大きくし
、ＰＬＬ感度制御信号を受信後は該ＰＬＬ感度制御信号
の予じめ定められたシーケンスに従って同期可能範囲を
制御する。

そこで、正確な同期を取りやすい信号レベルの高い信号
が来ているときには感度を高くし、ノイズの影響を受は
易い信号レベルの低い信号の受信時には、感度を下げる
ことにより、ＰＬＬの追従性能を落さずに、ノイズなど
による悪影響を少なくすることを可能とする。

〔実施例〕

次に、本発明の好適な一実施例について、図面に基づい
て説明する。

第１図は本発明の一実施例に係るテレビ電話装置の全体
構成を示したブロック図である。ここで、第５図に示し
た従来例を同一部材については同一符号を付し重複説明
を省略する。

この発明において特徴的なことは、ＣＰＵ　（５）から
変復調部（４）にＰＬＬ感度制御信号の供給手段（２１
）が設けられていることである。このＣＰＵ　（５）は
画素信号（Ｃ）に先行して送られるテレビ電話識別信号
（Ａ）または制御情報信号（Ｂ）などの画素識別信号を
検出し、その検出結果に応じて所望パターンのＰＬＬ感
度制御信号を変復調部（４）に供給する。

そして、変復調部（４）は、ＣＰＵ　（５）から供給さ
れたＰＬＬ感度制御信号に応じて、その復調処理を制御
するようになっている。

次に上記実施例の受信動作を第２図について説明する。

受信信号の振幅のパターンは、第２図ａに示すようにな
っている。そして、受信信号の振幅パターンは画像信号
以外は常に同じである。そこで、ＣＰＵ　（５）は、Ｐ
ＬＬ感度制御信号（１００）として、第２図すのような
信号を出力する。

そこで、第２図すに基づいてＰＬＬ感度制御信号（１０
０）について説明する。受信待機状態において、ＣＰＵ
　（５）はＰＬＬ感度制御信号（１００）をＨにし、Ｐ
ＬＬの感度を上げておく（イ）。

従って、制御情報（Ｂ）を形成するフレーム同期信号（
Ｂ−１）の受信中において、感度の高いＰＬＬはすばや
く同期を取る（口）。なお、ＣＰＵ（５）は上述のよう
に、フレーム同期信号（Ｂ−１）によって受信信号のタ
イミングの同期を把握するため、以下の信号のタイミン
グを把握することができる。

復調されたフレーム同期信号（Ｂ−１）を認識したＣＰ
Ｕ　（５）は、振幅較正信号（Ｂ−２）の直前でＰＬＬ
感度制御信号（１００）をＬにし、ＰＬＬの感度を下げ
る（ハ）。振幅較正信号（Ｂ−２）の受信中において、
感度の低いＰＬＬはノイズなどによる位相ずれ（同期の
乱れ）が少なく、変復調部（４）は良好な受信性能を示
す（ニ）。

ＣＰＵ　（５）はＩＤ信号（Ｂ−３）の直前に再びＰＬ
Ｌ感度制御信号（１００）をＨにして、ＰＬＬの感度を
上げる（ホ）。ＰＬＬは再び高い感度で同期をとり、位
相ずれをなくす（へ）。

ＣＰＵ　（５）は画像信号（Ｃ）の直前でＰＬＬ感度制
御をＬにし、ＰＬＬの感度を下げる（ト）。

感度の低いＰＬＬはノイズなどの影響を受けにくく、振
幅の小さい画像信号もきれいに受信できる（チ）。ＣＰ
Ｕ　（５）は受信終了後、次の受信のためにＰＬＬの感
度を上げておく（す）。

第３図は、この発明の特徴部分であるＣＰＬＬ回路の概
略ブロック図、第４図はそのＣＰＬＬ回路の動作を説明
するためのタイミングチャート図である。

第３図において、（２２）はエツジ検出回路であり、こ
のエツジ検出回路（２２）は、入力信号の変化点（エツ
ジ）を検出して、パルスを出力する。

（２３）は基準信号発生回路であり、この基準信号発生
回路（２３）は、エツジ検出回路（２２）が出力するパ
ルスを一定のパルス幅を持つ信号に変換するもので、一
般にワンショットマルチバイブレータ回路が用いられる
。しかし、ここでは正確なパルス幅が必要なため、入力
パルスによりカウント値と出力をクリアし、一定のカウ
ント値になると出力をＨにして停止するディジタルカウ
ンタ回路により構成される。このディジタルカウンタ回
路は、常に一定の周期を持つ基準クロック信号をカウン
トすることにより、正確なパルス幅の信号が出力される
。

（２４）は位相差検出回路であり、この位相差検出回路
（２４）は、基準信号発生回路（２３）の出力と後記可
変分周器（２７）の出力との位相差を、２の補数で表現
されたバイナリ−データで出力するもので、具体的には
、２つの入力が共にＬの期間、基準クロック信号をカウ
ントし、位相ずれの方向によってはカウント値を２の補
数（つまり負の値に）に変換して出ノｊする。第４図に
示した位相ずれの方向の場合、位相差検出回路（２４）
の出力は正の値となる。

（２５）は乗算回路であり、この乗算回路（２５）は、
位相差検出回路（２４）の出力データとＣＰＵ　（５）
が出力するデータとの乗算を行い出力するもので、乗算
の結果は位相の補正量を示すデータとなる。この乗算回
路（２５）はＰＬＬの感度を可変にするために、この発
明において新たに設けられたものである。

なお、従来のＰＬＬでは、位相差検出回路の出力データ
に固定定数を掛ける回路はあったが、固定定数を例えば
１／２５６等とするので配線のつなぎかただけで乗算相
当の回路を組むことができるので乗算回路は実質存在し
なかった。

（２６）は定数加算回路であり、この定数加算回路（２
Ｇ）は、乗算回路（２５）の出力データに固定定数を加
える回路である。ここで加える固定定数は、次段の可変
分周回路の基本分周（すなわちＰＬＬの自走周波数）を
決めるものである。

（２７）は可変分周回路であり、この可変分周回路（２
７）は、その分周数を入力データにより可変可能である
。具体的には基準クロック信号によりカウントダウンす
るカウンタ回路であり、カウント値がゼロになると入力
データをロードし、再びカウントダウンを開始する。こ
の可変分周器の出力はカウンタの最上位ビットの論理を
反転した信号である。

（２８）は２分周回路であり、この２分周回路（２８）
は可変分周回路（２７）の出力を２分周するもので、Ｃ
ＰＬＬのみに存在する。なお、ＤＰＬＬは２分周回路を
持たず、可変分周器の出力がそのままＰＬＬの出力とな
る。

次に上記構成のＣＰＬＬの動作を第４図に基づいて説明
する。ここで、説明を具体的にするため、基準クロック
信号の周波数を３．５８ＭＨｚ、ＰＬＬの自走周波数を
１７４８Ｈｚとする。

先ず、ＰＬＬ（１５）の入力信号および可変分周器の出
力を図のように仮定する。エツジ検出回路（２２）は、
入力信号の変化点を検出しパルスを出力する。

基準信号発生回路（２３）は、人力パルスに基づいて基
準タロツク信号５１２周期分のパルスを出力する。

位相差検出回路（２４）は、基準信号発生回路（２２）
の出力信号である基準信号と可変分周器の出力信号との
位相差を、基準クロック信号によりカウントとして出力
する。１ｉ、２ｖＩ信号のパルス幅が基準クロック信号
５１２周期なので、ここのカウント値はＯ〜５１２とな
り、位相ずれの方向による２の補数変換を行った後の出
力データは−５１２〜＋５１２の範囲となる。この田方
データの符合は位相ずれの方向を示し、絶対値は位相ず
れの大きさを示す。

なお、そのサイクルにエツジ検出回路（２２）の出力パ
ルスが入力されなかったとき、位相検出回路（２４）は
Ｏを出力する。

乗算回路（２５）は、位相差検出回路（２４）が出力す
る位相ずれデータとＰＬＬの感度を決定する値との乗算
をリアクタイムで行う。感度を決定する値は０〜工の範
囲の値であり、この値が例えば１／１６であるときは、
検出された位相ずれの１６分の１の量の位相補正が行わ
れる。この値が０のとき、乗算結果は常に０となり、位
相補正はまったく行われない。

定数加算回路（２６）は、乗算回路（２５）の出ツノデ
ータにＰＬＬの自走周波数を決める定数を加える。この
場合、加える定数は１ｏ２４である。

可変分周回路（２７）は、入力データの数だけ基準クロ
ック信号を分周する。位相補正が行われないときの分周
数は前段の定数加算回路（２６）で加える１０２４であ
り、ＰＬＬの自走周波数は３．５８ＭＨｚ／１０２４／
２−１７４８Ｈｚとなる（この式の最後の項の／２は次
段の２分周回路によるもの）。位相補正が行われるとき
の分周数は下記の式で求まる。

（分周数）−（位相ずれ量）Ｘ　（ＰＬＬの感度を決め
る値）＋（１０２４） ２分周回路（２８）は可変分周回路（２７）の出力を単
純に２分周し、最終的なＰＬＬの出力信号として出力す
る。

ＰＬＬが位相補正を行う様子を、ＰＬＬ感度がｌ／１６
の場合について、以下に説明する。

あるサイクルにおいて、位相差検出回路（２４）が基準
クロック信号３００周期分の位相のずれを検出したとす
る。位相差検出回路（２４）は＋３００というデータを
出力し、乗算回路（２５）の出力は（＋３００）　Ｘ　
（１／１６）　−（＋１９）となり、定数加算回路（２
６）の出力は（＋１９）＋　（１０２４）−（＋１０４
３）となる。可変分周回路（２７）の次のサイクルは基
準クロック信号１０４３周期分の長さとなり、１９周期
分の位相補正が行われたことになる。

人力信号が１７４８Ｈｚである場合、次のサイクルでは
（＋３００）−（＋１９）−（＋２８１）周期分の位相
ずれが検出され、（＋２８１）Ｘ（１／１　Ｂ）−（＋
１８）周期分の位相補正が行われ、位相ずれの残りは（
＋２８１）　−（＋１８）−（＋２６３）周期分となる
。このようにしてＰＬＬは位相ずれを徐々に減らして、
同期をとっている。

このように、ＰＬＬにおいて、入力される受信信号の位
相を検出して同期をとることができる。

そして、この実施例においては、乗算回路（２５）にお
ける感度を決定する値をＣＰＵ　（５）からの感度制御
信号（１００）によって制御している。

そこで、ＣＰＵ　（５）によって受信信号における各信
号のタイミングを把握し、これに応じて感度を調整する
ことによって、最適なＰＬＬの制御を行うことができる
。

なお、ＰＬＬの感度を、この例のように例えば１／１６
と０（または１／８）の２段階切替とすれば、乗算回路
（２５）は極めて簡単な構成にすることができる。また
、第２図において、破線で示したように、画像信号中に
所定の間隔で信号レベルの大きい同期校正用信号が挿入
される場合には、これに対応して、ＰＬＬ感度制御信号
（１００）をＨとするとよい。

〔発明の効果〕

以上説明したように、この発明に係るテレビ電話装置に
よれば、画像識別信号の受信によって、ＣＰＵから出力
される所望パターンのＰＬＬ感度制御信号に応じて、フ
ェーズ・ロック・ループにおける同期可能範囲を、予め
定めたシーケンスに従って自動的に変更制御できるため
、受信信号中に含まれるノイズの影響を最小限に抑制す
ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明に係る静止画テレビ電話装置の全体構
成を示すブロック図、第２図は受信信号波形図、第３図
はその実施例におけるフェーズ・ロック・ループの構成
を示すブロック図、第４図はそのフェーズ争ロックφル
ープの各部の出力波形図、第５図は従来の静止画テレビ
電話装置の全体構成を示すブロック図、第６図は受信信
号の構成を示す説明図、第７図は画像データの変調を説
明するための説明図、第８図は復調器の構成を示すブロ
ック図、第９図はその復調器各部の出力波形図、第１０
図はＰＬＬの同期ずれの説明図である。 図において、（４）は変復調回路、（２１）はＰＬＬ感
度制御信号（１００）の供給手段、（１５）はフェーズ
・ロック・ループである。 なお、図中、同一符号は同一または相当部分を示す。 代理人　弁理士　大　岩　増　雄 （外２名） 受信信号の構成の説明図 輝度信号とキャリア波形図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 振幅位相変調した画像データを電話回線を通じて送受す
   る静止画テレビ電話装置において、前記画像データを変
   調および復調する変復調部と、 前記送受信を制御する中央制御部と、 を含み、 前記変復調部の復調器は、 受信信号の中から搬送波を抽出回復するフェーズ・ロッ
   ク・ループと、 回復された搬送波を利用して受信信号から画像データを
   再現する画像データ再現手段と、 このフェーズ・ロック・ループにおける同期可能範囲を
   、受信信号の中の画像識別信号を受信することにより前
   記中央制御部から供給される所望パターンのＰＬＬ感度
   制御信号の予じめ定められたシーケンスに従って変更す
   る感度変更手段と、を有し、 低レベルの信号受信時には、上記同期可能範囲を小さく
   することによって、受信信号中に含まれるノイズの影響
   を抑制することを特徴とする静止画テレビ電話装置。