JP2790538B2 - 双方向簡易動画通信方式 - Google Patents

双方向簡易動画通信方式

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JP2790538B2
JP2790538B2 JP2281365A JP28136590A JP2790538B2 JP 2790538 B2 JP2790538 B2 JP 2790538B2 JP 2281365 A JP2281365 A JP 2281365A JP 28136590 A JP28136590 A JP 28136590A JP 2790538 B2 JP2790538 B2 JP 2790538B2
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誠 長谷川
康弘 国本
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【発明の詳細な説明】 【発明の概要】
双方向簡易動画通信制御装置に関し、 動画の画素を間引き、画面を間引いて少数画面とする
ことで、静止画検索/登録端末で静止画のみならず動画
も双方向伝送、表示可能にすることを目的とし、 バスと、該バスに接続された静止画メモリと、カメラ
より得られる画像信号を取込み該バスを経由して該静止
画メモリに書き込む該画像取込み手段と、通信回線を経
由して得られる受信データを受信バッファに格納した後
に伸長して画像データとして該静止画メモリに書き込む
と共に該静止画メモリに書き込まれた該画像取込み手段
からのデータを圧縮し、圧縮したデータを送信バッファ
に格納した後に該通信回線に送信する通信制御手段を有
する構成とした。
【産業上の利用分野】
本発明は、静止画検索/登録端末による双方向簡易動
画通信方式に関する。 近年、ISDN等の低価格な高速回線の普及、LSI化技術
の進歩、高能率画像圧縮技術の進歩に伴い、通信回線に
よって伝達される画像情報も一層利用価値の高い情報で
あることが求められている。 現在ではカラー写真のような、より自然な画像も、パ
ソコンやワークステーションのような小型、低価格な装
置で表示、伝送、処理することが可能になってきてい
る。しかし伝達情報への要求はとどまる所を知らず、写
真のような自然な静止画像に更に動きの表現を求めてい
る。
【従来の技術】
動画伝送と静止画伝送では、次のような相違がある。
即ち、動画を完全に滑らかな動きとして表現するにはテ
レビと同様30枚/秒の非常に高速な画像伝送、表示が必
要になる。しかし動画の画像は次々に変化して行く(書
き替えられて行く)ので余り細かな部分の表現は必要な
く、粗い表面でも知覚されにくい。これに対して静止画
の場合は、1枚の画像が長時間に亘って注視される傾向
にあるので、細かな部分の不出来も気付かれ、評価を落
とし易い。しかし、時間的な画像変化がないので、動画
に比べて伝送、表示時間の制限は緩く、比較的低速でよ
い。このように動画と静止画では画像の性質や伝送装置
の機能が大きく異なるため、従来はそれぞれの専用装置
を使用している。第5図にその概要を示す。 第5図で10は静止画検索/登録端末であり、外部AV
(Audio Visual)入力取込み部11、通信制御部12、静止
画CODEC(Coder Decoder)部13、画像バス14、静止画メ
モリ15などを備える。また16は静止画/動画合成部、17
はディスプレイ、18は動画通信装置、19はAV入力機器例
えばテレビカメラやVTRである。動画は通信回線、動画
通信装置(CODECなどを含む)18、合成部16、ディスプ
レイ17の系で受信、表示され、またAV入力機器19、動画
通信装置18、通信回線の系で送信される。そして静止画
は通信回線、通信制御部12、静止画CODEC部13、メモリ1
5、合成部16、ディスプレイ17の系で受信、表示され、
またAV入力機器19、取込み部11、メモリ15、CODEC13、
制御部12、通信回線の系で送信される。 このように動画と静止画を扱う端末装置では両系を併
設する必要があるので、装置が大型化する。また静止画
の伝送系と動画の伝送系が全く別の機能として動作する
ため、動画と静止画を組み合わせて使用する場合には、
両画像を合成するための処理やハードウェアが必要にな
り、装置規模の大型化、処理の複雑化を招く。
【発明が解決しようとする課題】
静止画検索/登録端末装置は、基本的に1本の画像バ
ス、1枚の静止画メモリ、1台の静止画CODECによって
構成されている。従って複雑な機能の同時並行処理や、
複雑な画面の同時取込み表示などを必要とする動画像の
双方向通信を行う場合には制約事項が多い。 本発明はかかる点を改善し、動画の画素の間引き、画
面を間引いて少数画面とすることで、静止画検索/登録
端末で静止画のみならず動画も双方向伝送、表示可能に
することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
第1図に示すように本発明では静止画伝送系だけと
し、これで動画も扱う。動画は水平、垂直とも1/n例え
ば1/4に縮小(間引き)する。SCLKはこの1/nのサンプリ
ングを行うクロックである。この間引きで1枚の画面の
データ量は1/16になる。そして1枚の画面を送り終わっ
たら次の画面を送るという手段で、単位時間当たりの送
信画面数も少にする。 画像バス14は1本であるが、外部AV入力の取込みと、
送/受信のためのデータ圧縮/伸長動作時は、画像バス
がそれぞれの専用バスとして動作するように画像バス制
御部22により切り替える。 通信用バッファ23には送受信用各画面分のデータを格
納できる領域を設け、端末内処理の高速化を図ると共
に、バス切替使用に対応する。
【作用】
この構成で、動画を静止画と同様に扱って、静止画系
だけで静止画と動画の双方向受信、表示が可能になる。 即ち、テレビ放送の場合、画面は30枚/秒であるが、
これでは画質を落としても(一画面中の画素を間引い
て、少ない画素数にしても)、現在一般的に使用できる
高速通信回線(64Kbps程度)では伝送困難である。 しかし1/4サンプリングで一画面を水平垂直共に1/4、
全体では1/16にし、1枚の画面が送り終わったら次の画
面を送るという方法で、上記通信回線で10枚/秒程度の
伝送が可能になり、ややぎこちない感じは出るが、動画
伝送が可能である。 また、ディスプレイ17には通信相手から送られる画像
と自分が送る画像を同時に表示し、従って静止画メモリ
15もそのようになっている(自分の画像と相手画像が書
き込まれる)が、静止画登録時の通常の取込みを行う
と、表示エリア一杯の取込みを行ってしまうため、通信
相手から送られた画像を潰してしまう。また静止画メモ
リへの書込みエリアを制限すると、一画面に表示したい
画像の一部を切り落としてまう。この点、本発明では1/
4に間引いたサンプリングを行うので画像は縦、横とも1
/4に縮小したものになり、相手画像を潰すことはない。
静止画メモリ上の相手画像を展開するエリアと自分画像
展開エリアは予め分けて定めておく。 また、相手画像と自分画像はその表示エリアを制限す
る必要があるので、これを意識しないで画像の伝送を行
うと、受信側で画像の編集(縮小)を行う必要があり、
処理プロセスが増加して表示までの時間が遅れる。また
縮小で廃棄してしまう不要画像データまで伝送すること
になるから、通信回線の不経済な使用、伝送時間の損失
を招く。本発明のように間引いて、相手に必要なデータ
のみを送れば、伝送の効率化が図られ、相手側は予定の
位置に受信データを書込み、表示するだけでよく、処理
量の低減、表示の高速化が図られる。 また現在一般的に使用できる高速回線は64Kbps程度の
伝送速度であり、これで伝送できるデータ量は静止画CO
DECが処理可能なデータ量より遥かに少ない。従ってデ
ータ圧縮/伸長処理を回線の伝送速度に合わせて逐次処
理すると、その間画像バスを専有してしまうため他の動
作が出来なくなり、全体としての処理速度が遅くなる。
この点、通信用バッファ23を設けて一旦送、受信データ
をこれに溜め、圧縮/伸長処理を静止画CODECの最高処
理速度で一画面分まとめて行うと、画像バスの専有時間
を短くし、全体の処理の高速化を図ることができる。ま
た相手画像のデータを受信しながら、自分画像の外部AV
機器からの取込みや圧縮動作を並行処理することができ
る。
【実施例】
第1図を更に説明すると、外部AV入力取込み部11は、
登録する静止画像を外部のAV入力機器19から入力し、静
止画メモリ15に展開する為のデジタルデータに変換す
る。また画像バス制御部22は、入力映像の静止画メモリ
への書込み、静止画登録のための静止画メモリからの読
出し、検索画像の静止画面への書込み等の静止画メモ
リ、画像バスの管理を行う。また静止画メモリ15は、入
力映像、検索画像の一時記憶及び、登録画像のソースと
なるメモリ,表示用のメモリとしても使用される。また
静止画CODEC部13は、検索画像データの伸長,登録画像
データの圧縮を行う。また通信用バッファ23は、検索/
登録処理で、通信される圧縮画像データの通信用バッフ
ァである。また通信制御部12は、圧縮画像データのホス
トまたは対向する静止画検索/登録端末との通信制御、
および回線インターフェースを行う。また表示制御部21
は、静止画メモリ15に展開された画像データをディスプ
レイ表示用映像信号に変換する。また画像バス14は、画
像データを端末内の各部間で転送する。これらは第5図
のそれと全く同じまたは余り変わらない。本発明では第
5図の静止画検索/登録端末の構成を大幅に変えること
なく動画伝送、表示を可能にする。 第2図に本発明を適用した静止画検索/登録端末の構
成を示す。画像バス制御部22は入力映像の静止画メモリ
15への書込み時には、標準取込みモードと、1/4サンプ
リング取込みモードをサポートする。また、動作モード
毎に、画像バスの切替えを行う為の切替え制御信号BSを
出力する。29はバスバッファアンプで、上記信号BSによ
り動作、不動作に切り替わる。静止画CODEC部13は検索
画像データの伸長、登録画像データの圧縮の他に、自分
画像の圧縮、相手画像の伸長及び、通信バッファへのデ
ータのリード/ライト制御を行う。通信用バッファは受
信バッファ23bと送信バッファ23aがあり、前者は受信し
た圧縮画像データの格納用で、一画面分蓄積出来る容量
を持つ。また後者は送信する圧縮画像データの格納用
で、一画面分蓄積出来る容量を持つ。画像バス14は、画
像データを端末内の各部間で転送するが、画像バス制御
部の切替え信号によって切替え制御され、各動作モード
毎に専用バスとして動作する。この装置で双方向簡易動
画通信を行い、第3図の様な簡易動画画面表示を行う場
合の動作の流れを以下に説明する。この第3図で17aは
静止画表示エリア、17bは簡易動画表示エリアである。
次の説明中の項番は、第2図のデータの流れを示す線の
番号と一致している。 自分画像の取込み;AV入力機器19から送信映像を外
部AV入力取込み部11を経て入力し、1/4サンプリング取
込みによって縮小して静止画面の自分画面の領域に展開
する。この時、画像バス14は、映像入力の取込み機能に
専有される。第4図に1/4サンプリング取込みの要領を
示す。(1)は映像入力信号であり、(2)は通常のサ
ンプリングクロックSCLK1によるサンプリング、(3)
は1/4サンプリングクロックSCLK2によるサンプリングを
示す。SCLK1によるサンプリングでデータ(サンプル)
・・・が得られ、SCLK2によるサンプリングで5サ
ンプルに1つのサンプル・・・が得られる。これは
水平(ライン)方向の間引きであるが、垂直方向でも4
ライン毎に1ラインだけ採用という要領で間引く。 自分画像の圧縮,送信;静止画メモリ15の自分画面
のエリアAから通信相手が表示するのに必要なエリアだ
けを読み出し、静止画CODEC部13によって、一画面分ま
とめて圧縮する。この時画像バス14は、静止画メモリ15
から静止画CODEC部13へのデータ転送に専有される。ま
た圧縮データは、一画面分の処理が完了するまで送信バ
ッファ23aに蓄積される。従って、静止画CODEC部13は、
他の部分の動作や回線の伝送スピードに影響されずに、
最高処理スピードによる高速圧縮処理が可能となる。ま
た、この期間は、回線を使用しないため、相手画像の受
信を並行して進める事が出来る。 送信は一画面分の圧縮データが送信バッファに入った
とき開始され、送信終了で外部AV入力取込み部11による
次の画面の間引き取込みを開始する。この方法で送信画
面は10枚/秒程度になり(通信回線は64Kbps)、擬似動
画伝送、表示が可能である。 相手画像のデータ受信待ち;相手画像のデータを通
信回線、通信制御部12を経て受信バッファ23bへ取り込
む。一画面分受信し終わるまでこれを続ける。 相手画像の伸長、静止画メモリへの展開;相手画像
のデータが一画面分受信し終わった所で受信バッファ23
bから相手画像を読み出し、静止画CODEC部13へ入力して
一画面分まとめて伸長処理を行う。相手画像は、表示に
必要な部分のみ伝送されるため、伸長されたデータは、
そのまま静止画メモリの相手画像データに指定されたエ
リアBに書き込まれる。この時画像バス14は、静止画CO
DEC部13から静止画メモリ15へのデータ転送に専有され
る。従って、静止画CODECは、他の部分の動作や、回線
の伝送スピードに影響されずに、最高処理スピードによ
る高速伸長処理が可能となる。また、この期間は、受信
用に回線を使用しないため、自分画像の送信を並行して
行う事が出来る。 以上の〜の動作を連続して行うことによって、自
分画像、相手画像ともに動きのある画像として表示する
事が出来る。
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、1本の画像バ
ス、1枚の静止画メモリ、1台の静止画CODECによって
構成される静止画検索/登録端末装置の基本構成を変え
ることなく、動きの表現のある画像を端末間で双方向通
信を実現する事が出来る。 本発明は、静止画検索機能を持ったテレビ電話装置な
どの静止画/動画通信装置を小型に構成する為の基本技
術として寄与する所が大きい。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の原理図、 第2図は本発明の実施例を示すブロック図、 第3図は画面表示例の説明図、 第4図はサンプリングの説明図、 第5図は従来例を示すブロック図である。 第1図で11は外部AV入力取込み部、12は通信制御部、13
は静止画CODEC部、14は画像バス、15は静止画メモリ、1
7はディスプレイ、21は表示制御部、22は画像バス制御
部、23は通信用バッファである。
フロントページの続き (56)参考文献 特開 平2−257782(JP,A) 特開 平2−63288(JP,A) 特開 平2−246486(JP,A) 特開 昭61−159883(JP,A) 特開 昭63−234789(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) H04N 7/14

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】予め割り当てられた送信画像領域と受信画
    像領域とを少なくとも含んでなる静止画データを格納す
    る静止画メモリと、 前記静止画メモリに格納されている前記静止画データの
    うち前記送信画像領域に格納されている送信側画像を圧
    縮処理し送信バッファを介して通信回線経由で送信し、
    また該通信回線経由で受信した後受信バッファに一旦格
    納された受信データを伸長処理し受信側画像として前記
    静止画メモリの前記受信画像領域に書き込む通信制御手
    段と、からなる静止画伝送系を備え、 さらに、 カメラにより得られる動画像信号の単位時間当たりの画
    面数を削減するとともに、水平走査方向と垂直走査方向
    とで画素を間引いて縮小して前記送信側画像を生成し、
    前記静止画伝送系とは非同期に前記静止画メモリの前記
    送信画像領域に書き込む画像取込み手段を設けるととも
    に、 前記通信制御手段には、前記送信画像領域に格納されて
    いる前記送信側画像を送信する際、一画面分の前記送信
    側画像をまとめて圧縮処理し、前記送信バッファに一画
    面単位で溜めて送信し、また受信した前記受信側画像は
    前記受信バッファに一画面分のデータを溜めてからまと
    めて伸長処理し、前記受信画像領域に書き込むように制
    御する機能を有せしめたことを特徴とする双方向簡易動
    画通信制御装置。
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