JPH03277085A - 画像の送受信装置 - 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、例えば、一般電話回線、無線通信回線等の
低速で狭帯域な伝送路を用いて、画像データを伝送する
画像の送受（ｇ装置に関する。

「従来の技術」 一般電話回線のような低速で狭帯域な伝送路を利用して
画像の伝送を行うテレビ電話装置などの画像送受信装置
では、モデムによりデータ信号を低速変換（変調）した
上で伝送路に送出される。

変調方式としては、周波数偏移変調（ＦＳＸ）、位相偏
移変調（ＰＳＫ）、振幅位相変調（ＡＭ−ＰＭ／ＣＡＭ
）などがある。

これらは、いずれも符号化伝送を目的とした変復調方法
であるが、画像データなどのような多量のデータ伝送を
行なうには、振幅位相変調のように受信時のデータの冗
長を許容するかわりに伝送速度を上げる方法が採られて
いる。

このような受信データの冗長性を利用した方法では、伝
送データと画像情報の関係は、一般に第９図に示される
ように、表示装置の走査方向（横方向）に対して配列さ
れた各画素ごとの画素データをそのまま順次送信するよ
うにしている。

「発明が解決しようとする課題」 この方法では、全ての画情報を伝送するので、伝送時間
がかかる欠点がある。

さらに、この方法では、伝送データのある１つの４５号
は画像情報のひとつと１＝１に対応するために、回線状
況等による伝送信号が受ける影響、例えばノイズが混入
すると、このノイズが数画素若しくはそれ以上の画素の
画像データに重畳されるので、ノイズによる影響が水平
走査方向にそのまま伝搬してしまう。これによって伝送
信号が受ける影響がそのまま画像に影響して、画質を劣
化させることになる。

そこで、この発明はこのような課題を解決したものであ
って、伝送速度と画質の双方を改善した画像の送受信装
置を捷案するものである。

「課題を解決するための手段」 上述の課題を解決するため、この発明においては、送信
側では、奇数ラインの画情報と偶数ラインの画情報をラ
イン方向に対し、ジグザグ状となるように交互に間引き
なから読み出して１ラインの画情報に変換すると共に、 この１つの画素の画情報を階調別に割り当てた周波数に
よって数サイクル送信し、 受信側では、受信信号のうち１つのサイクルによって表
わされる画情報を垂直方向における補間画情報として使
用するようにしたことを特徴とするものである。

「作　用」 送信側では、第５図に示すように、奇数ラインの画情報
と偶数ラインの画情報をライン方向に対し、ジグザグ状
となるように交互に間引きながら読み出して１ラインの
画情報に変換する。

例えば、奇数ラインは奇数番目の画素の画情報をピック
アップするときには、偶数ラインでは偶数番目の画素の
画情報をピックアップする。そうすると、奇数ライン、
偶数ラインともデータの間引きか行われた上で画情報か
伝送されることになる。

また、モデム１０６（第１図）では、夫々の画素の画情
報を階調別に周波数を割り当てる。すなわち、多周波数
変調が行われる。

そして、割り当てられた周波数を１つの画情報に対して
数サイクル、例えば２サイクル送信する。

受信側では、受４：、信号のうち１つのサイクルによっ
て表わされる画情報を元もとの画情報として使用し、そ
の残りのサイクルによって表わされる画情報を、垂直方
向における補間画情報として使用する。そうすると、例
えばノイズによって伝送信号が影響を受けた場合、その
影響が水平走査方向と垂直走査方向の双方に分散するの
で、画質への影響を軽減できる。

これにより、一般電話回線で行なう画像データ伝送にお
いて、伝送時間の短縮と画像品位（画質）の劣化防止を
実現できる。

「実　施　例」 続いて、この発明に係る画像の送受信装置の一例をテレ
ビ電話装置に適用した場合につき、図面を参照して詳細
に説明する。説明の都合上、画像の送受信形態から説明
する。

第５図のように、水平走査方向をＸ、垂直走査方向をＹ
とし、画素を丸印で示したとき、実際に伝送される画情
報は、ｆ４ｍで示す画素の画情報である。

すなわち、例えば奇数ラインではその奇数番目の画素の
画情報かピックアップされて伝送きれ、また偶数ライン
ではその偶数番目の画素の画情報がピックアップきれて
伝送される。

そのとき、水平走査方向に関しては矢印で示すような順
序で順に画情報がピックアップされる。

したがって、奇数ラインと偶数ラインの２ラインの画情
報が水平走査方向に対し、ジグザグ状に、つまり交互に
間引きながら順次読み出されて１ラインの画情報に変換
される。

そして、１つの画像データはモデム１０６においてその
階調に応じた周波数に変調される。

例えば、画像データが６ピツト、６４階調で表現され、
画像データの多周波数変調用使用帯域として２０００〜
２４００Ｈｚの周波数帯域か使用される場合、 １ステツプ（１階調）目・・・２０００Ｈｚ２ステツプ
（２階調）目・・・２００５Ｈｚ３ステツプ（３階調）
目・ ・　２０１０Ｈｚ ６４ステツプ（６５階調）目・・・２４００Ｈｚのよう
に、周波数を等間隔に割り当てる（第７図参照）。

そして、１つの画像データ（１つの画素）に対して数サ
イクル、本例では２サイクル連続して宛てがう。したが
って、１つの画像データを示す送信データとしては２回
連続して送信されるから、送イ８データとしては例えば
、第８図Ａのようになる。

このような送信データを受信すると、第８図Ｂのように
なり、これをデコードして階調をもった画像データに変
換する。

その際、送信時と同じように奇数番目の受信画像データ
は奇数ラインの奇数番目の画像データとして復調されて
使用される他、これが偶数ラインにおける奇数番目の画
像データとしても使用される。この様子を第５図に示す
。

ただし、２サイクル送信された（８号のうち、例えば前
半のサイクルの送信４３号を奇数ラインの奇数番目の画
像データとして使用するときは、後半のサイクルの送信
信号が偶数ラインにおける偶数番目の画像データとして
使用される。

つまり、後半のサイクルの送信信号は偶数ラインの補間
信号として使用される。

ここで、受信データは第８図Ｂのように、送信データと
その周期が完全に一致していない。これは、前後する送
信データの相互干渉によってその受信周波数が若干変動
するからである。

そのため、例えばデータ値Ａは２サイクルともデータ値
Ａとして復調されるものではなく、多少レベル変動を受
けたデータ値Ａ′として復調される。

つまり、このデータ値Ａ′はあたかもデータ値Ａと、こ
れに隣接するデータ値Ｂとによ一ンて補間されたデータ
値に近似てきるようなデータ値となって得られる。この
データ値Ａ′か補間画像データとして使用される。

したがって、補間された画像データを二次元状に配列す
ると、第６図のようになる。

これによれば、伝送信号が受けた影響が垂直走査方向に
も分散するので、ノイズなどによる影響を軽減でき、そ
の分画質が改善される。

第１図はこのような伝送処理を実現できる画像の送受イ
ε装置の一例を示す系統図である。

本例はアナログ回線を用いて伝送する例であり、画像デ
ータは上述したように２０００−２４００Ｈｚの帯域に
周波数分割多重される例である。

同図において、１００Ａおよび１００Ｂはアナログ回線
（一般電話回線）２００に接続される端末装置としての
送受信セットである。

送受信セット１００Ａは以下のように構成される。

１０３は画像メモリである。この画像メモリ１０３には
、ビデオカメラ１０１からの映像信号か、Ａ／Ｄ変換器
１０２て、例えば１サンプル６ビツトのディジタル信号
に変換されて供給され、１画面分の画像データか書き込
まれる。

また、画像メモリ１０３より読み出される画像データは
Ｄ／Ａ変換器１０４でアナログ信号に変換されてモニタ
テレビ１０５に供給される。

また、１０６は多周波数変復調手段を構成するモデムで
ある。このモデム１０６は、例えば第２図に示すように
構成される。

同図において、１０６ａは変調用のカウンタであり、こ
のカウンタ１０６ａには画像メモリ１０３より６４ステ
ツプ（階調）を示す６ピツトの画像データが供給きれる
。このカウンタ１０６ａでは画像データに対応して所定
値よりカウントダウンされる。そして、このカウンタ１
０６ａからは画像データの値（ステップ）に対応した周
期を有する２サイクル分の方形波信号が出力される。

つまり、各ステップに対応する方形波の周期には等間隔
の時間差か付与される。

この場合、１ステツプ目に対応する周期か１／２０００
Ｈｚ、６４ステツプ目に対応する周期が１　／　２４０
０　Ｈｚとなるように設定される。

方形波４８号はＤ／Ａ変換１１０６ｂでアナログ信号に
変換されると共に、これがローパスフィルタ１０６ｃに
供給きれて、その変調周波数に対応した正弦波信号が抽
出きれて出力される。

また、１０６ｄは波形整形回路であり、この波形整形回
路１０６ｄには、送信側よりアナログ回線２００を介し
て供給される伝送信号、つまり音声帯域信号が供給され
る。

この音声帯域信号は、後述するように、上述した方形波
信号が２０００〜２４００Ｈｚの通過帯域を有する帯域
通過フィルタ１０７を介された正弦波信号である。

波形整形回路１０６ｄでは、正弦波信号のゼロクロス点
から元の方形波信号が再生される。

そして、波形整形回路１０６ｄからの方形波信号は、復
調用のカウンタ１０６ｅに供給される。

上述したように、方形波信号は画像データの値（ステッ
プ）に対応した周期を有するものである。

復調用カウンタ１０６ｅでは、方形波信号の各１サイク
ル期間でカウント動作が行なわれ、そのカウント値より
方形波信号の各１サイクルの周期が算出される。そして
、この復調用カウンタ１゜６ｅからは、周期に対応する
値の６ビツトの画像データが出力され、この６ビツトの
画像データは画像メモリ１０３に供給される。

第１図に戻フて、モデム１０６の変調用カウンタ１０６
ａより出力される方形波信号は、２０００〜２４００Ｈ
ｚの通過帯域を有する帯域通過フィルタ１０７を介して
２線４線変換部１０８に音声帯域信号（送信データのこ
とであり、第８図Ａ参照）として供給される。

送受話器１０９からの音声信号は、２０００〜２４００
Ｈｚの帯域を除去する帯域除去フィルタ１１０を介して
変換部１０８に供給される。

変換部１０８は、例えば第３図に示すように構成される
。

同図において、１０８ａは合成回路であり、この合成回
路１０８ａでは帯域通過フィルタ１０７からの音声帯域
信号と帯域除去フィルタ１１０からの帯域制限された音
声信号が合成され、伝送信号が形成される。この伝送信
号は、第４図に示すように音声帯域信号と音声信号との
周波数分割多重きれたものとなる。

合成回路１０８ａからの伝送信号はハイブリッド回路１
０８ｂおよび回線トランス１０８ｃを介してアナログ回
線２００に供給される。

また、アナログ回線２００を介して送信側より供給され
る伝送信号は、回線トランス１０８ｃおよびハイブリッ
ド回路１０８ｂを介してバッファ１０８ｄおよび１０８
ｅに供給される。

第１図に戻って、変換部１０８のバッファ１０８ｄから
の伝送信号は帯域通過フィルタ１０？に供給されて音声
帯域信号が抜き出され、この音声帯域信号はモデム１０
６に供給される。そして、上述したように音声帯域信号
より画像データが復調されて、画像メモリ１０３に供給
される。

また、変換部１０８のバッファ１０８ｅからの伝送信号
は帯域除去フィルタ１１０に供給されて音声信号が抜き
出され、この音声信号は送受話器１０９に供給される。

送受信セット１００Ａは以上のように構成されるか、送
受信セット１００Ｂも送受信セット１００Ａと同様に構
成される。

以上の構成において、例えば送受信セット１００Ａを送
信側、送受信セット１００Ｂを受イ８側とした場合の動
作について説明する。

まず、送受信セット１００Ａにおける送信動作を説明す
る。

ビデオカメラ１０１からの映像信号はＡ／Ｄ変換器１０
２で６ビツトのディジタル信号に変換されたのち画像メ
モリ１０３に供給され、この画像メモリ１０３には１画
面分、例えば２５６Ｘ２４０ドツト分の画像データが書
き込まれる。

そして、画像メモリ１０３より各ドツトの６ビツトの画
像データか順次読み出されてモデム１０６に供給され、
このモデム１０６からは画像データの値（ステップ）に
対応した周期を有する２サイクルの方形波信号が出力き
れる。

そして、モデム１０６より出力される方形波信号は、帯
域通過フィルタ１０７によって２０００〜２４００Ｈｚ
の周波数帯域の正弦波信号、つまり音声帯域信号とされ
て変換部１０８に供給される。

また、送受話Ｎ１０９より出力される音声信号は、帯域
除去フィルタ１１０によって２０００〜２４００Ｈｚの
周波数帯域の成分が除去されたのち変換部１０８に供給
される。

そして、変換部１０８では音声帯域信号および音声信号
が周波数分割多重されて伝送４８号が形成され、この伝
送信号はアナログ回線２００に供給されて送受信セット
１００Ｂに伝送される。

次に、送受信セット１００Ｂの動作を説明する。

アナログ回線２００を介して送受イ８セット１００Ａよ
り伝送される伝送信号は、変換部１０８を介して帯域除
去フィルタ１１０に供給され、この帯域除去フィルタ１
１０で抜き出される音声信号は送受話Ｎ１０９に供給さ
れ、音声信号による音声が出力きれる。

この場合、帯域除去フィルタ１１０で２０００〜２４０
０　Ｈｚの音声帯域信号か除去されるので、送受話器１
０９から音声帯域４５号による不快な音（ピロピロとい
う音）は出力されない。

また、アナログ回線２００を介して送受信セット１００
Ａより伝送される伝送信号は、変換部１０８を介して帯
域通過フィルタ１０７に供給され、この帯域通過フィル
タ１０７て抜き出される音声帯域信号はモデム１０６に
供給される。

そして、モデム１０６では、音声帯域信号より６ビツト
の画像データが復調される。この場合、帯域通過フィル
タ１０７では２０００−２４００Ｈｚの周波数帯域以外
にある音声信号は除去されるので、音声信号によってモ
デム１０６か誤動作することはない。

モデム１０６で復調される６ビツトの画像データは画像
メモリ１０３に供給されて書き込まれる。

この画像メモリ１０３より各ドツトの６ビツトの画像デ
ータか順次読み出され、Ｄ／Ａ変換器１０４でアナログ
信号に変換されたのちモニタテレビ１０５に供給され、
画像データによる画像か表示される。

このように構成すると、画像データを多周波数変調した
音声帯域信号と帯域１１４ａｌｌされた音声１３号とが
周波数分割多重されて伝送きれるので、画像データと音
声信号とを同時に伝送することができる。

しかも、音声帯域信号は画像データが多周波数変調きれ
て形成されるので、データ伝送のボーレートを高くする
ことができ、画像の伝送時間を大幅に短縮することがで
きる。

すなわち、音声帯域信号の使用周波数帯域として２００
０〜２４００Ｈｚを使用した場合のボーレートは、平均
で次のようになる。

ボーレート＝２２００Ｘ６＝１３２００ｂｐｓしたがっ
て、輝度信号が６４階調で、２５６Ｘ２４０ドツトの静
止画像データであれば、２５６Ｘ２４０Ｘ８ビツトの容
量になるから、その伝送時間は、 ２５６Ｘ２４０Ｘ８÷１３２００＝３７秒となる。つま
り、３００ボーのＦＳＫを使用するテレライティングに
比べ、約１／４０の所要時間で１枚の画像を伝送するこ
とができる（テレライティング規格でも画像を送ると仮
定して）。

なお、上述実施例においては、画像データは６ビツトで
あるものを示したか、任意のビット数のものを同様に構
成することができる。また、音声帯域４８号の使用周波
数帯域は２０００〜２４００Ｈｚとしたものであるが、
その周波数および範囲はこれに限定されるものではない
。

また、上述実施例においては、送受信セットが２組みの
ものを示したが、ざらに多くの送受信セットが配される
ものも同様に構成することができる。

ざらに、上述実施例においては、アナログ回線を用いて
伝送するものを示したが、その他の伝送媒体によって画
像データと音声信号とを同時に伝送するシステムにも、
同様に適用することかできる。

例えば、アマチュアバンドの無線通信、家電製品の本体
とリモコン送信機間、家庭内の電灯線（１００Ｖ）を使
用してのセキュリティ情報システム等、画像データと音
声信号とを扱うシステムに適用することかでざる。

「発明の効果」 以上のように、この発明によれば、画像伝送時の伝送所
要時間の短縮と、伝送情報量削減による画質劣化を防い
だ効率的画像伝送が可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明に係る画像の送受信装置の一例を示す
系統図、第２図はモデムの系統図、第３図は２線４線変
換部の構成図、第４図は信号の構成図、第５図送信画像
データの配列例を示す図、第６図は受信画像データの配
列例を示す図、第７図及び第８図は多周波数変調の説明
図、第９図は従来の送信画像データの配列例を示す図で
ある。 １００Ａ、　　１００Ｂ ０１ ０２ ０３ ０４ ０５ 送受信セット ビデオカメラ Ａ／Ｄ変換器 画像メモリ Ｄ／Ａ変換器 モニタテレビ １０６・・・モデム １０７・・・帯域通過フィルタ １０８・・・２線４線変換部 １０９・・・送受話器 １１０・・・帯域除去フィルタ ００Ｂ 述受信た／ｌ ｔ柿ヂｆ７０４戒２ 第 図 ｆ名鍍信号のり１伐 第 図 第 図 第 ６ 図 ’ｆＲ７Ｉｔｆｉｌ　Ｃ！Ｒｎ　詑＃ｅ第　　７　図 第 図 第 図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）送信側では、奇数ラインの画情報と偶数ラインの
   画情報をライン方向に対し、ジグザグ状となるように交
   互に間引きながら読み出して１ラインの画情報に変換す
   ると共に、 この１つの画素の画情報を階調別に割り当てた周波数に
   よって数サイクル送信し、 受信側では、受信信号のうち１つのサイクルによって表
   わされる画情報を垂直方向における補間画情報として使
   用するようにしたことを特徴とする画像の送受信装置。