JP2005229463A

JP2005229463A - 画像解像度切り換え伝送装置

Info

Publication number: JP2005229463A
Application number: JP2004037933A
Authority: JP
Inventors: Reiji Imura; 励児井村
Original assignee: ICS Co Ltd
Current assignee: ICS Co Ltd
Priority date: 2004-02-16
Filing date: 2004-02-16
Publication date: 2005-08-25

Abstract

【課題】テレビ会議やテレビ電話等において、低解像度の高速な動画像と高解像度の精細な静止画像を切り換えて伝送できる伝送装置を提供すること。
【解決手段】カメラで撮像した画像信号を電話回線やインターネット等で伝送するテレビ会議やテレビ電話等において、低解像度のカメラと高解像度のカメラを具備し、あるいは、１台のカメラに低解像度と高解像度のカメラのモードを具備し、低解像度であっても高速な動画像が必要な場合は、低解像度のカメラか低解像度のカメラのモードで撮像した画像を圧縮して高速な動画像で伝送し、また、高解像度の精細な静止画が必要な場合には、高解像度のカメラか高解像度のカメラのモードで撮像した高解像度の精細な静止画を伝送することが可能なようにしている。
【選択図】図３

Description

本発明はカメラで撮像した画像信号を電話回線やインターネット等で伝送するテレビ会議やテレビ電話等の画像伝送システムに関し、低解像度のカメラと高解像度のカメラを切り換えて用いながら、あるいは、低解像度のカメラのモードと高解像度のカメラのモードを切り換えて用いながら、用途に応じて解像度の異なる画像を伝送する技術に関する。

電話回線やインターネット等を利用したテレビ会議やテレビ電話等では、図１に示すように多くの、４の端末Ａや５の端末Ｂおよび６の端末Ｎ、７の端末（Ｎ＋１）が音声／画像伝送回線３を利用しながら端末とは別にサーバ１を経由して結合されている。サーバ１にはデータベース２が内蔵され、端末同士はこのデータベース２の内容に従がって接続されるようになっていて、端末の接続形態は１：１でも１：Ｎでも可能になっている。このようにして、サーバ１はデータベース２の内容に従がいながら、端末機同士の交換機の役目を果たして各端末の接続を行っている。接続内容は都度各端末からサーバ１のデータベース２に指示が出される場合と、あらかじめデータベース２に格納された内容に従がって接続される場合がある。音声／画像伝送回線３は専用の回線を用いる場合もあるが、一般には電話回線やインターネット等が用いられるので回線品質は高くなく、速度も遅い。

４の端末Ａと６の端末Ｎがサーバ１を経由して音声／画像伝送回線３で結ばれている場合について、伝送の仕組みを詳しく図２で示す。４の端末Ａと６の端末Ｎは全く同じ構造で構成され、音声／画像伝送回線３を通して対象に接続されている。サーバ１とデータベース２の役割は前述したとおりである。４の端末Ａと６の端末Ｎには撮像用のカメラ４１とカメラ６１およびカメラの内容を確認するモニタ４４とモニタ６４が設置され、これらを制御するための制御装置４２と制御装置６３がそれぞれの端末に設置されている。また、制御装置４２には画像の圧縮／伸張回路４３が、制御装置６２にも同じく画像の圧縮／伸張回路６３が組み込まれている。

テレビ会議やテレビ電話等では動画像が採用されているが、専用回線の場合は別として、一般の電話回線やインターネット等を利用した音声／画像伝送回線３の場合は伝送品質が悪く速度も遅いため、品質の高い動画像を高速に伝送することは困難となっている。しかし、画像品質を落としても動画像を高速に伝送する要求はテレビ会議やテレビ電話等の目的から不可欠であるため、撮像用のカメラには低解像度のカメラを用い、この画像を更に圧縮して相手端末に回線速度一杯の高速で伝送し、相手端末で画像を伸張して動画像を再生している。この様子を、４の端末Ａから６の端末Ｎに画像を伝送する場合について更に図２で述べる。４の端末Ａでは低解像度のカメラ４１で撮像した画像を、モニタ４４で自端末の動画ウインドウとして描画しながら制御装置４２に取り込み、圧縮／伸張回路４３で画像を圧縮（エンコード）しながら６の端末Ｎに送信する。６の端末Ｎは受信した画像信号を制御装置６２の圧縮／伸張回路６３で受信して伸張（デコード）してモニタ６４の相手端末の動画ウインドウに描画する。これを繰り返しながら動画像送信と動画像再生を行う。逆に６の端末Ｎから４の端末Ａに動画像を送信する場合も全く同じである。

特開平５−３００５１１号公報特開平８−１８１８９９号公報

このようにして、低解像度のカメラを用いて動画像を送信／再生すると画像品質が悪くなるが、イメージスキャナ等のイメージ読取装置で取り扱える寸法の紙面に書かれた文字や図面等、あるいはイメージスキャナ等のイメージ読取装置では取り扱えない寸法の紙面や黒板に書かれた文字や図面等を、低解像度のカメラを用いて静止画で送信／再生しても精細に画像伝送することは不可能である。これを解決するために高解像度のカメラを用いて伝送／再生すると、伝送量が増えて伝送回線の過負荷や音声／画像の送信データの遅延、また、音声送信データ（ＵＤＰ：ＵｓｅｒＤａｔａｇｒａｍＰｒｏｔｏｃｏｌ）のパケットロスによる音声ノイズが発生する。

本発明は、これらの事情に鑑みてなされたものであり、電話回線やインターネット等の伝送回線をそのまま用いて、低解像度であっても高速な動画像が必要な場合には、低解像度のカメラで撮像した画像を圧縮して動画像で高速に伝送しながら、また一方、静止画像であっても高解像度の精細な画像が必要な場合には、高解像度のカメラで撮像した高解像度の精細な静止画像として伝送しながら、イメージスキャナ等のイメージ読取装置で取り扱える寸法の紙面に書かれた文字や図面等や、あるいは、イメージスキャナ等のイメージ読取装置では取り扱えない寸法の紙面や黒板に書かれた文字や図面等を伝送可能な画像解像度切り換え伝送装置を提供することを目的とする。

上記課題を解決するために、本発明は以下の構成を有する。即ち、請求項１に記載された発明に係る伝送装置は、カメラで撮像した画像信号を電話回線やインターネット等で伝送するテレビ会議やテレビ電話等の画像伝送システムにおいて、テレビ会議やテレビ電話等の送信端末に低解像度のカメラと高解像度のカメラを具備し、低解像度であっても高速な動画像が必要な場合には、低解像度のカメラで撮像した画像を圧縮して動画像で高速に伝送可能にし、また一方、高解像度の精細な静止画像が必要な場合には、高解像度のカメラで撮像した画像を直接にあるいは圧縮して静止画像で、伝送回線の許容速度に見合った速度で伝送可能にしてなる画像解像度切り換え伝送装置で構成される。

請求項２に記載された発明は、前記テレビ会議やテレビ電話等の画像伝送システムにおいて、低解像度のカメラと高解像度の別々のカメラの代わりに、低解像度と高解像度のモードが切り換えられる１台のカメラを具備する請求項１に記載の画像解像度切り換え伝送装置を特徴とする。

請求項３に記載された発明は、前記テレビ会議やテレビ電話等の画像伝送システムにおいて、高解像度のカメラを用いて、あるいは、高解像度のカメラのモードを用いて、イメージスキャナ等のイメージ読取装置で取り扱える寸法の紙面に書かれた文章や図面の画像等を静止画として取り込み、イメージスキャナ等のイメージ読取装置を不要にして、イメージスキャナ等のイメージ読取装置の代用をする高解像度の精細な静止画像を伝送可能にしてなる請求項１および請求項２に記載の画像解像度切り換え伝送装置を特徴とする。

請求項４に記載された発明は、前記テレビ会議やテレビ電話等の画像伝送システムにおいて、高解像度のカメラを用いて、あるいは、高解像度のカメラのモードを用いて、イメージスキャナ等のイメージ読取装置では取り扱えない寸法の紙面や黒板等に書かれた文章や図面の画像等を静止画として取り込み、高解像度の精細な静止画像を伝送可能にしてなる請求項１および請求項２に記載の画像解像度切り換え伝送装置を特徴とする。

換言すると、本発明は以下のように考えることができる。即ち、カメラで撮像した画像を電話回線やインターネット等で伝送するテレビ会議やテレビ電話等の画像伝送システムにおいて、低解像度のカメラ、あるいは、低解像度のカメラのモードを用いて動画像で高速に伝送する場合と、高解像度のカメラ、あるいは、高解像度のカメラのモードを用いて精細な静止画像を伝送して、イメージスキャナ等のイメージ読取装置を不要にして、イメージスキャナ等のイメージ読取装置の代用をする場合とがある画像解像度切り換え伝送装置であると考えることができる。

上記の機能によれば、テレビ会議やテレビ電話等の画像伝送システムにおいて、電話回線やインターネット等の既存の音声／画像伝送回線を利用してネットワークの負荷を高めずに動画像を高速に伝送でき、しかも、低解像度のカメラから高解像度のカメラに切り換えるだけで、あるいは、低解像度のカメラのモードから高解像度のカメラのモードに切り換えるだけで、高解像度の精細な静止画像も伝送できるので、イメージスキャナ等の別のイメージ読み取り装置が不要になる。

以下、本発明の実施形態に係る画像解像度切り換え伝送装置について図３を用いて説明する。ここでは４の端末Ａと６の端末Ｎが接続され、４の端末Ａから６の端末Ｎに画像信号を伝送する例を示しているが、多くの端末が接続されている場合も同様である。４の端末Ａには低解像度カメラ１００と高解像度カメラ１０１が設置され、制御装置４２に内蔵する切替スイッチ１０２でこれらのカメラは選択される。また、制御装置には圧縮／伸張回路４３が内蔵され音声／画像伝送回線３に接続されている。それと同時にスイッチ１０２からのカメラの切替信号はモニタ４４に接続され、カメラの撮像内容をモニタできるようになっている。音声／画像伝送回線３は電話回線やインターネット等が利用されサーバ１に接続されている。サーバ１はデータベース２を内蔵している。６の端末Ｎも４の端末Ａと全く同じ構造であり、低解像度カメラ２００、高解像度カメラ２０１、切替スイッチ２０２、制御装置６２、圧縮／伸張回路６３、モニタ６４から構成される。４の端末Ａと６の端末Ｎの接続はサーバ１のデータベース２で指示されるが、データベース２にはこの接続だけでなく種々の伝送情報が蓄積されている。

図３には低解像度のカメラと高解像度のカメラを別々に示しているが、低解像度のカメラのモードと高解像度のカメラのモードを１台のカメラに具備する場合も同様であって、低解像度カメラ１００と高解像度カメラ１０１が１台のカメラに集約され、低解像度と高解像度のモードの切り替えを切換スイッチ１０２で行う。これは、低解像度カメラ２００、高解像度カメラ２０１および切替スイッチ２０２についても全く同様である。したがって、以下の説明では、１台のカメラで低解像度と高解像度のカメラのモードを切り換える場合については省略し、低解像度のカメラと高解像度のカメラを切り換える場合について説明する。

一般の電話回線やインターネット等を利用した音声／画像伝送回線３は伝送品質が悪く速度も遅いため、品質の高い動画像を高速に伝送することは困難である。しかし、テレビ会議やテレビ電話の目的から画像品質を落としても動画像を高速に伝送することが不可欠である。この要請に応えるために、通常は切替スイッチ１０２を低解像度カメラ１００に切り換えて、低解像度カメラ１００を使用して画像を撮像する。この画像を制御装置４２の圧縮／伸張回路４３で圧縮して音声／画像伝送回路３に送信すると、６の端末Ｎでは制御装置６２の圧縮／伸張回路６３で受信した画像信号を伸張してモニタ６４でモニタする。低解像度カメラ１００で撮像された動画像は４の端末Ａの自端末の動画像としてモニタ４４でモニタし、受信した画像信号はモニタ６４で相手端末の動画ウインドウに描画する。一方、テレビ会議やテレビ電話等では精細な画像が必要な場合があり、この場合には伝送速度の関係から静止画で伝送する。そのためにスイッチ１０２を高解像度カメラ１０１側に切り替えて、高解像度カメラ１０１で画像を撮像し、精細な静止画として送信する。受信側の６の端末Ｎでは切替スイッチ２０２を高解像度カメラ側に切り換える必要はないが、送信端末として機能する場合には高解像度カメラ側に切り換える。自端末の静止画ウインドウや相手端末の静止画ウインドウ機能は動画像の場合と同一である。

以上述べたテレビ会議やテレビ電話等における画像解像度切り換え伝送装置の実施例について図４のフローを参照して説明する。この場合も前述のように端末Ａから端末Ｎに画像を伝送する場合について述べる。低解像度であっても高速な動画像が必要な場合はＳ１で低解像度の画像を端末Ａから送信すると、端末ＮはＳ１１で動画像を受信する。

高解像度の精細な静止画像を送信する場合には、端末Ａから高解像度への切替モードの連絡を端末Ｎに送信すると、端末ＮはＳ１２で切替モードを認知しＳ１３で高解像度の静止画像を待つ。端末ＡではＳ３で高解像度のカメラに切り換えてＳ４で高解像度の静止画像を自端末のウインドウに再生し、Ｓ５で送信したい画像を選択する。この選択した高解像度の静止画像をＳ６で送信すると、端末ＮではＳ１６で受信する。高解像度の静止画像の伝送が終了すると端末Ａでは元の低解像度の動画像に戻るためにＳ７で切替モードの通知を送信する。すると端末Ｎでは低解像度のモードを認知し低解像度の受信を待ち、端末Ａから低解像度の動画像が送信されると端末ＮではＳ１８で受信する。このようにして低解像度の高速な動画像と、高解像度の精細な静止画像を切り替えながら伝送することが可能となる。

これまでは端末Ａから画像の解像度の切替信号が出された場合について説明したが、端末Ｎの方から解像度の切替信号が要求された場合について、図５で説明する。動画像の送受信については前述と同じようにＳ２１、Ｓ３１で行われるが、高解像度へのモードの切替依頼が端末ＮからＳ３２で出されると端末ＡではＳ２２でこれを承認する。端末ＮではＳ３２のモード切替依頼後はＳ３３で高解像度の静止画像の待ち状態となる。端末ＡのＳ２３、Ｓ２４、Ｓ２５、Ｓ２６および端末Ｎの高解像度の受信のＳ３６は、前述の端末Ａから解像度の指示が出た場合と同じであるが、高解像度の静止画像の受信が終わると、端末Ｎから低解像度へのモード切替依頼がＳ３７で出され、これまでと同様にしてＳ２７、Ｓ２８、Ｓ３８で低解像度の動画像の伝送が行われる。

本発明は、電話回線やインターネット等の伝送回線を利用したテレビ会議やテレビ電話等において、低解像度のカメラと高解像度のカメラを切り換えて使用して、あるいは、低解像度のカメラのモードと高解像度のカメラのモードを切り換えて使用して、低解像度であっても高速な動画像と高解像度の精細な静止画を伝送することが可能である。

背景技術に係る電話回線やインターネット等を利用したテレビ会議やテレビ電話等の構成システムを示す図である。背景技術に係る画像伝送の端末の構成を示す図である。本発明の実施形態に係る画像伝送の端末の構成を示す図である。本発明の実施例１に係る画像解像度の切替の仕組みを示すフロー図である。本発明の実施例２に係る画像解像度の切替の仕組みを示すフロー図である。

符号の説明

１サーバ
２データベース
３音声／画像伝送回線
４端末Ａ
５端末Ｂ
６端末Ｎ
７端末（Ｎ＋１）
４１カメラ（第１のカメラ）
４２制御装置（第１の制御装置）
４３圧縮／伸張回路（第１の圧縮／伸張回路）
４４モニタ（第１のモニタ）
６１カメラ（第２のカメラ）
６２制御装置（第２の制御装置）
６３圧縮／伸張回路（第２の圧縮／伸張回路）
６４モニタ（第２のモニタ）
１００低解像度カメラ（第１の低解像度カメラ）
１０１高解像度カメラ（第１の高解像度カメラ）
１０２切替スイッチ（第１の切替スイッチ）
２００低解像度カメラ（第２の低解像度カメラ）
２０１高解像度カメラ（第２の高解像度カメラ）
２０２切替スイッチ（第２の切替スイッチ）

Claims

カメラで撮像した画像信号を電話回線やインターネット等で伝送するテレビ会議やテレビ電話等の画像伝送システムにおいて、テレビ会議やテレビ電話等の送信端末に低解像度のカメラと高解像度のカメラを具備し、低解像度であっても高速な動画像が必要な場合には、低解像度のカメラで撮像した画像を圧縮して動画像で高速に伝送可能にし、また一方、高解像度の精細な静止画像が必要な場合には、高解像度のカメラで撮像した画像を直接にあるいは圧縮して静止画像で、伝送回線の許容速度に見合った速度で伝送可能にしてなる画像解像度切り換え伝送装置。
前記テレビ会議やテレビ電話等の画像伝送システムにおいて、低解像度のカメラと高解像度の別々のカメラの代わりに、低解像度と高解像度のカメラのモードが切り換えられる１台のカメラを具備する請求項１に記載の画像解像度切り換え伝送装置。
前記テレビ会議やテレビ電話等の画像伝送システムにおいて、高解像度のカメラを用いて、あるいは、高解像度のカメラのモードを用いて、イメージスキャナ等のイメージ読取装置で取り扱える寸法の紙面に書かれた文章や図面の画像等を静止画として取り込み、イメージスキャナ等のイメージ読取装置を不要にして、イメージスキャナ等のイメージ読取装置の代用をする高解像度の精細な静止画像を伝送可能にしてなる請求項１および請求項２に記載の画像解像度切り換え伝送装置。
前記テレビ会議やテレビ電話等の画像伝送システムにおいて、高解像度のカメラを用いて、あるいは、高解像度のカメラのモードを用いて、イメージスキャナ等のイメージ読取装置では取り扱えない寸法の紙面や黒板等に書かれた文章や図面の画像等を静止画として取り込み、高解像度の精細な静止画像を伝送可能にしてなる請求項１および請求項２に記載の画像解像度切り換え伝送装置。