JP3210377B2 - 画像・音声伝送装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は画像・音声伝送装置に
係り、特に、間引きされた画像信号に入り込み画像信号
を取り入れるようにした画像・音声伝送装置に関する。

【０００２】

【従来の技術および発明が解決しようとする課題】テレ
ビ会議装置、遠方監視装置等においては、ー端部に設置
されたテレビカメラ、マイクロフォン等からの画像信
号、音声信号を他端部に設置されたテレビモニタ、スピ
ーカに伝送し、他端部に設置されたテレビカメラ、マイ
クロホン等からの画像信号、音声信号をー端部に設置さ
れたテレビモニタ、スピーカに伝送し、相互の画像、音
声の交換等を行うようにしている。

【０００３】この種の画像・音声伝送装置には、一般
に、アナログの電話加入者線を用いた静止画伝送装置が
採用され、ー端部の検出画像、検出音声を他端部に的確
に伝送するようにしている。しかし、この静止画伝送装
置ではテレビカメラ等が検出する１画面を伝送するには
３０秒程度かかり、その間に撮影部の状況変化が生じ会
議機能、監視機能を損なうと言う問題があった。

【０００４】この問題を解決するために、全国的に張り
巡らされている高速伝送性の総合サービスデジィタル網
（以下「ＩＳＤＮ網」と言う）を用いた画像・音声伝送
装置が利用されるようになってきた。

【０００５】このＩＳＤＮ網を用いた画像・音声伝送装
置でも、通常のテレビ画像信号の伝送速度と比較してリ
アルタイムで伝送できず、解像度（空間周波数）を落と
してテレビ画像信号を高速度で伝送するようにしてい
た。

【０００６】例えば、テレビカメラの１画面を水平画素
および垂直画素を７６８×４８０でサンプリングし、１
画面当たり８ビットで量子化して６４Ｋｂｐｓの高速度
のＩＳＤＮ網を用いた場合、この１画面を全て伝送する
には約５０秒必要となる。そのため、テレビカメラの１
画面を水平画素および垂直画素を１／２に間引いて３８
４×２４０にし、量子化データを予測符号化方式（以下
「ＤＰＣＭ」と言う）で１／２に圧縮すると、１画面を
全て伝送するには１／８の約６秒に短縮できた。

【０００７】しかしながら、このＩＳＤＮ網を用いた画
像・音声伝送装置は、画像等の伝送速度の高速化が達成
できる反面、解像度が半減され、細部の再現性が劣ると
言う問題があった。

【０００８】そこで、本発明は、ＩＳＤＮ網等を用いテ
レビ画像の伝送を高速で行うとともに解像度が落ないよ
うにした画像・音声伝送装置を提供するものである。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明は、一端部のテレ
ビカメラの画像信号を間引き画像伝送回路を介して他端
部のテレビモニタに伝送するとともに一端部の音声発生
部の音声信号を音声伝送回路を介して他端部の音声受信
部に伝送するようにした画像・音声伝送装置において、
前記音声伝送回路に音声信号が伝送されていない無音声
状態を検出する無音声検出器を設け、この無音声状態の
検出期間中に前記テレビカメラの画像信号を音声伝送回
路に入り込ませる画像入り込み部を設けたことを特徴と
する画像・音声伝送装置を提供する。

【００１０】

【作用】一端部のテレビカメラの画像信号を間引き画像
伝送回路を介して他端部のテレビモニタに送出する。

【００１１】また、一端部の音声発生部の音声信号を音
声伝送回路を介して他端部の音声受信部に伝送する。

【００１２】この間引きの画像信号および音声信号を伝
送中に音声伝送回路の音声信号が無音声状態になったと
き、この無音声状態を検出しその検出期間中にテレビカ
メラの画像信号を音声伝送回路にに入り込ませ、間引き
された画像信号の解像度を高める。

【００１３】

【実施例】以下、この発明の画像・音声伝送装置の一実
施例を添付図面により説明する。

【００１４】図２は、画像・音声伝送装置の概要を示す
ブロック線図である。

【００１５】この画像・音声伝送装置１０の一端部Ａに
はテレビ会議場に設置されたテレビカメラ１１が備えら
れている。このテレビカメラ１１に近接して他端部Ｂか
ら伝送された画像信号を受けるテレビモニタ１２が備え
られている。その他、テレビ会議場には音声信号を検出
するマイクロフォン１３、音声を受信するスピーカ１４
およびテレビカメラ１１、テレビモニタ１２等を制御す
る操作部１５を備えている。これらテレビカメラ１１、
テレビモニタ１２等は２Ｂ＋Ｄの基本インタフェースを
有する伝送回路装置１６に接続されている。

【００１６】この伝送回路装置１６は回線終端装置（以
下「ＤＳＵ」と言う）１７を介して、総合ディジタル網
（以下ＩＳＤＮという）に接続されている。ここで、Ｉ
ＳＤＮ回線は２ＢやＢ基本インターフェイスを用いる。
このＩＳＤＮ回線には、他端部ＢのＤＳＵ２０が順次接
続されており、さらにこのＤＳＵ２０には一端部Ａと同
様なテレビカメラ２１、テレビモニタ２２、マイクロホ
ン２３、スピーカ２４および操作部２５を接続した２Ｂ
＋Ｄの基本インタフェースを有する伝送回路装置２６が
設けられている。

【００１７】この構成によりー端部Ａのテレビカメラ１
１の画像信号、マイクロホン１３の音声信号等が伝送回
路装置１６、ＤＳＵ１７、ＩＳＤＮ網１８、ＤＳＵ２０
を介して他端部Ｂのテレビモニタ２２、スピーカ２４に
伝送され、他端部Ｂからのテレビカメラ２１の画像信
号、マイクロホン２３の音声信号等が伝送回路装置２
６、ＤＳＵ２０、ＩＳＤＮ網１８、ＤＳＵ１７を介して
一端部Ａのテレビモニタ１２、スピーカ２４に伝送さ
れ、相互に画像、音声等を交換してテレビ会議、現場監
視が行なわれる。

【００１８】図１は、図２の伝送回路装置１６、２６、
特に伝送回路装置１６を詳細に示したブロック線図であ
る。

【００１９】伝送回路装置１６には画像を送る上りＢ１
チャネル、画像を受ける下りＢ１チャネル、音声を送る
上りＢ２チャネル、音声を受ける下りＢ２チャネルおよ
び制御信号を送受するＤチャネルからなる２Ｂ＋Ｄの基
本インタフェースが備えられている。

【００２０】上りＢ１チャネルにはテレビカメラ１１が
検出したアナログの画像信号を増幅する増幅器３０、ア
ナログ信号の画像信号をＰＣＭのデイジタル信号に変換
するアナログ／デイジタル変換器３１、デイジタル信号
を符号化する符号化部３２、この符号化部３２の符号化
信号を１／２に間引き、ＤＣＰＭにより１／２に圧縮等
の処理を行う圧縮部３３が順次接続されている。この圧
縮部３３には、間引き、圧縮された符号化信号に、さら
に、ライン番号が付加されて伝送フレーム信号が形成さ
れ、この伝送フレーム信号が増幅器３４を介してＤＳＵ
１７等に伝送され、ー端部Ａの画像がテレビモニタ２２
に映し出されるようになっている。

【００２１】符号化部３２には符号化信号をデータ化す
る符号化データ部３５が接続され、上りＢ２チャネルの
信号切替部５０に画像信号の符号化データが送出される
ようになっている。

【００２２】下りＢ１チャネルにはＤＳＵ１７から伝送
されるデイジタルの間引き、圧縮信号を受ける増幅器４
０、この間引き、圧縮信号の圧縮信号を伸長させる伸長
部４１、伸長された画像信号を複号化する複号化部４
２、この複号化信号をアナログ信号の画像信号に変換す
るデイジタル／アナログ変換器４３、アナログ信号を増
幅する増幅器４４が順次接続され、他端部Ｂの画像がテ
レビモニタ１３に映し出されるようになっている。

【００２３】複号化部４２には符号化データを受ける符
号化データ部４５接続され、下りＢ２チャネルの信号切
替部６０から送出される画像信号の符号化データを受け
るようになっている。

【００２４】上りＢ２チャネルにはマイクロフォン１３
が検出したアナログの音声信号を増幅する増幅器５１、
音声信号を検出するとともに無音声状態になったら制御
信号を制御部５２に送出する音声検出部５３、この音声
検出部５３からのアナログの音声信号をデイジタル信号
に変換し、かつ、符号化するアナログ／デイジタル変換
符号化部５４、デイジタル符号化信号および前記上りＢ
１チャネルからの画像信号を受け、前記制御部５２の制
御信号により切替え制御される前記信号切替部５０、デ
イジタル符号化信号および符号化データの画像信号を増
幅する増幅器５５が接続され、増幅器５５のデイジタル
符号化信号および画像信号をＤＳＵ１７等に介してー端
部Ａの音声信号を他端部Ｂのスピーカ２４に伝送するよ
うになっている。

【００２５】下りＢ２チャネルにはＤＳＵ１７から伝送
されるデイジタルの音声信号と入り込み画像信号を増幅
する増幅器６１、この増幅された音声信号と入り込み画
像信号を検出するとともに画像信号が入り込まれていた
ら制御部６２に制御信号を送出するコード検出部６３、
音声信号と入り込み画像信号を受け画像信号が入り込ま
れていたら前記制御部６１の制御により切替え制御され
る前記信号切替部６０、デイジタルの音声信号をアナロ
グ信号に変換するととともに複号化するデイジタル／ア
ナログ符号化部６４、アナログ信号を増幅する増幅器６
５が順次接続され、他端部Ｂの音声信号をー端部Ａのス
ピーカ１４に伝送するようになっている。

【００２６】Ｄチャネルには操作部１５からのダイヤル
信号等を受ける回線制御部７０が接続され、Ｂ１チャネ
ル、Ｂ２チャネル等の回線の切替え、テレビカメラ１１
等の制御を行うようになっている。

【００２７】なお、伝送回路装置２６は伝送回路装置１
６と同様な構成をしており、テレビカメラ１１等からの
画像信号および音声信号を伝送回路装置１６を介して受
けるとともにテレビカメラ２１等からの画像信号および
音声信号を伝送回路装置１６に送るようになっている。

【００２８】つぎに、このような構成からなる画像・音
声伝送装置の作用を説明する。

【００２９】テレビカメラ１１が映し出した画像信号
は、増幅器３０、アナログ／デジタル変換器３１、符号
化器３２、間引き、圧縮、ライン番号が付加される圧縮
部３３、増幅器３４を介してＤＳＵ１７に伝送される。
ＤＳＵ１７に伝送された画像信号は、ＩＳＤＮ網１８、
ＤＳＵ２０を介して伝送回路装置２６に伝送され、圧縮
信号が伸長されテレビジョンモニタ２２に映し出され、
一端部Ａの映像が他端部Ｂに映し出される。

【００３０】また、マイクロフォン１３が検出する音声
信号も増幅器５１、音声検出部５３、アナログ／デジタ
ル符号化部５４、信号変換部５０、増幅器５５を介して
ＤＳＵ１７に伝送される。ＤＳＵ１７に伝送された音声
信号はＩＳＤＮ網１８、ＤＳＵ２０を介して伝送回路装
置２６に伝送され、スピーカ２４で音声に変換され一端
部Ａの音声が他端部Ｂで聞き取られる。

【００３１】かかる伝送中において、テレビ会議等では
音声信号が一時中断され無音声状態になることがある。
この無音声状態は、長い時には会議中の約５０％にも達
し、上りＢ２チャネルが音声を伝送しない遊びチャネル
となる。

【００３２】この遊びチャネルとなった無音声状態が音
声検出部５３により検出され、この検出信号が制御部５
２に送られる。制御部５２が無音声検出信号を受ける
と、制御信号を信号変換部５０に送り、アナログ／デジ
タル符号化部５４から符号化データ部３４に切換える。

【００３３】これにより、上りＢ２チャネルを音声伝送
回路から画像伝送回路に変換し、上りＢ１チャネルの画
像信号を増幅器５５、ＤＳＵ１７、ＩＳＤＮ網１８、Ｄ
ＳＵ２０を介して伝送回路装置２６に伝送する。

【００３４】そのため、上りＢ１チャネルの圧縮部３３
により間引きされた画像信号に無音声状態時における画
像信号が上りＢ２チャネルを介して引き込まれ、間引き
状態に比べ解像度が向上させられる。

【００３５】この引き込み作用を他端部Ｂのテレビカメ
ラ２１が映し出した画像信号とマイクロフォン２３が検
出した音声信号とを伝送回路装置１６の下りＢ１チャネ
ルおよび下りＢ２チャネルにより行う場合について説明
する。

【００３６】テレビカメラ２１が映し出した画像は、伝
送回路装置２６の上りＢ１チャネル、ＤＳＵ２０、ＩＳ
ＤＮ網１８、ＤＳＵ１７、増幅器４０、伸長器４１、複
号化部４２、アナログ／デジタル変換部４３、増幅器４
４を介してテレビモニタ１２により映し出される。

【００３７】また、マイクロフォン２３が検出した音声
信号は、伝送回路装置２６の上りＢ２チャネル、ＤＳＵ
２０、ＩＳＤＮ網１８、ＤＳＵ１７、増幅器６１、コー
ド検出部６３、信号変換部６０、アナログ／デジタル符
号か部６４、増幅器６５を介してスピーカ１４に音声と
して取り出される。

【００３８】この映像等を伝送中にＢ２チャネルのコー
ド検出部６３が入り込み画像信号を検出すると、信号変
換器６０がアナログ／デジタル符号部６４から符号化デ
ータ部４５に切換えられ、その入り込み画像信号がＢ１
チャネルの符号化データ部４２に送られる。

【００３９】そのため、複号化部４２では間引きされた
画像信号と入り込み画像信号とが加えられ、画像信号が
間引きされる以前の画像信号に近ずけられて、アナログ
／デジタル変換部４３を介してテレビモニタ１２に映し
出される。

【００４０】この結果、テレビモニタ１２には他端部Ｂ
の映像を高速で細部まで解像度よく的確に映し出すこと
ができる。

【００４１】この間引き入り込み画像の伝送回路装置に
よれば、テレビ会議で細部の映像を要求するときには手
動スイッチを用いて音声伝送回路の音声を一時的に遮断
すればよく、また、監視装置だけの場合には、音声伝送
回路のスイッチを開放すれば解像度の高い映像を得るこ
とができる。

【００４２】なお、本実施例では画像の圧縮、伸長をす
るためにＤＰＣＭを用いたが、テレビ会議等では、１秒
間に数枚の画像が伝送できる離散コサイン変換方式（Ｄ
ＣＤ）を用いることができる。この離散コサイン変換方
式によれば、本発明の方式より高速になる外、解像度を
高めるためにＢ１チャネル、Ｂ２チャネルのインタフェ
スに階層的符号化処理、算術符号かされた拡散システム
からのデータ伝送に割り当てを行うこと等により、さら
に、解像度を高めることができる。

【００４３】

【発明の効果】本願発明は、画像の伝送速度の高速化を
保ちつつ、無音声状態の音声信号チャネルを有効利用す
ることで極力受信画像の解像度を落とさないようにする
ことができる。また、無音声状態の音声伝送チャネルを
利用して、画像間引き手段で間引かれて画像伝送チャネ
ルで伝送されなかった画像信号を音声伝送チャネルを介
して伝送するので、伝送される音声信号が制限されなく
なり、音声の劣化が起きない。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明で実施される伝送回路装置の一例を示す
ブロック線図。

【図２】図１の伝送回路装置を適応した画像・音声伝送
装置示すブロック線図。

【符号の説明】

１０ 画像・音声伝送装置 １１ テレビカメラ １２ テレビモニタ １３ マイクロフォン １４ スピーカ １５ 操作部 １６ 伝送回路装置 １７ 回線終端装置（ＤＳＵ） １８ 総合サービスディジタル網（ＩＳＤＮ網） ２０ 回線終端装置（ＤＳＵ） ２１ テレビカメラ ２２ テレビモニタ ２３ マイクロフォン ２４ スピーカ ２５ 操作部 ２６ 伝送回路装置 ３０ 増幅器 ３１ アナログ／デイジタル変換器 ３２ 符号化部 ３４ 符号化データ部 ５０ 信号切替部 ４１ 伸長部 ４２ 符号化データ部 ４３ 複号化部 ４４ デイジタル／アナログ変換器 ５０ 信号切替部 ５２ 制御部 ５３ 音声検出部 ５４ アナログ／デイジタル変換符号化部 ６１ 制御部 ６２ コード検出部 ６３ 信号切替部 ６４ アナログ／デイジタル変換符号化部 ７０ 制御回路部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) H04M 11/00 - 11/10 H04N 7/10 H04N 7/14 - 7/173 H04N 7/20 - 7/22

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】一端部のテレビカメラの画像信号を画像伝
   送手段を介して他端部のテレビモニタに伝送すると共
   に、一端部のマイクロフォンの音声信号を音声伝送手段
   を介して他端部の音声受信部に伝送するようにした画像
   ・音声伝送装置において、 前記テレビカメラの画像信号を符号化する画像符号化手
   段と、 前記符号化された画像信号を間引く画像間引き手段と、 前記間引いた画像信号を伝送する画像伝送チャネルと、前記マイクロフォンからの音声信号を伝送する音声伝送
   チャネルと、 前記マイクロフォンから音声信号が出力されない無音声
   状態か否かを検出する無音声検出手段と、 前記無音声検出手段により無音声状態が検出された場合
   には、前記音声信号に代えて、前記符号化された画像信
   号のうち前記画像間引き手段で間引かれて前記画像伝送
   チャネルで伝送されなかった画像信号を、前記音声伝送
   チャネルを介して伝送する画像信号送信手段と、 前記画像伝送チャネルを介して伝送されてきた間引き画
   像信号に前記音声伝送チャネルを介して伝送されてきた
   画像信号を加えて前記他端部のテレビモニタに送る画像
   信号受信手段 とを備えることを特徴とする画像・音声伝
   送装置。