JP2005064785A - 画像伝送装置、画像再生装置および画像伝送システム - Google Patents

Abstract

【課題】データ通信速度が低下しても、画像の解像度を低下させることなく画像伝送を可能とする。
【解決手段】画像再生装置２００では、通信回線モニタ部２２が、無線通信部２１の通信状態を監視し、画像伝送装置１００から画像再生装置２００に向けた通信速度を求め、これを無線通信部２１を通じて画像伝送装置１００に送信する。画像伝送装置１００では、画像再生装置２００から通知される通信速度にしたがって、制御部１４がカラー画像を送るか、減色したカラー画像を送るか、あるいは白黒画像を送るかを判定し、この判定結果にしたがって、画像処理部１２にカメラ１１からのアナログ映像信号を映像データに変換し、これを無線通信部１３が画像再生装置２００に宛てて送信するようにしたものである。
【選択図】 図１

Description

この発明は、例えば電子カメラにて撮像した画像を伝送して監視を行う監視システムなどで用いられる画像伝送装置および画像伝送システムに関する。

周知のように、電子カメラにて撮像した画像を伝送して監視を行う従来の監視システムなどにおいては、伝送路環境が劣化するなどしてデータ通信速度が低下すると、ブロックノイズや画像のコマ落ちなどが生じる。

これに対して従来は、送信側で画像の圧縮率を高めてデータ量を減らしていた（例えば、特許文献１参照）。しかしながら、このような手法だと、受信側において、画像の解像度が低下してしまうため、監視システムなどにあってはその目的により不向きであるという問題があった。
特開平７−２８８８０６公報。

従来は、データ通信速度が低下すると、送信側で画像の圧縮率を高めてデータ量を減らすことで対応していたが、画像の解像度が低下してしまうため、監視システムなどにあってはその目的により不向きであるという問題があった。

この発明は上記の問題を解決すべくなされたもので、データ通信速度が低下しても、画像の解像度を低下させることなく画像伝送が可能な画像伝送装置および画像伝送システムを提供することを目的とする。

上記の目的を達成するために、この発明は、第１の機器から第２の機器へ画像データを伝送する画像伝送システムにおいて、第１の機器と第２の機器との間の通信速度を検出する通信速度検出手段を備え、第１の機器は、画像信号を通信速度検出手段が検出した通信速度に応じた色数の画像データに変換する画像処理手段と、この画像処理手段が変換した画像データを第２の機器に送信する送信手段とを具備して構成するようにした。

また、この発明は、第１の機器から第２の機器へ画像データを伝送する画像伝送システムにおいて、第２の機器は、第１の機器から受信したカラーの画像データから画像の配色を検出する配色検出手段と、この配色検出手段が検出した配色を記憶する記憶手段と、第１の機器から白黒の画像データを受信した場合に、記憶手段が記憶する情報に基づいて、白黒の画像データから復元した画像に彩色する彩色手段とを具備して構成するようにした。

以上述べたように、この発明では、第１の機器と第２の機器の間の通信速度に応じて、第１の機器が画像信号の色数を可変して画像データに変換して第２の機器に伝送するようにしている。

したがって、この発明によれば、画像品質に必須ではない色データを通信速度に応じて可変制御してデータ量を調整できるので、データ通信速度が低下しても、画像の解像度を低下させることなく画像伝送を行うことが可能な画像伝送装置および画像伝送システムを提供できる。

また、この発明では、第２の機器において、第１の機器から受信したカラーの画像データから画像の配色を検出して記憶しておき、第１の機器から白黒の画像データを受信した場合に、記憶手段が記憶する情報に基づいて、白黒の画像データから復元した画像に彩色するようにしている。

したがって、この発明によれば、通信回線が不安定でカラーの映像が断続的に白黒の映像に変化したり、送信側で意図的にカラーから白黒に切り替えて送信を行う場合でも、白黒画像に彩色することできるので、データ通信速度が低下しても、白黒画像の少ない画像を再生することが可能な画像再生装置および画像伝送システムを提供できる。

以下、図面を参照して、この発明の一実施形態について説明する。
図１は、この発明の第１の実施形態に係わる画像伝送システムの構成を示すものである。この画像伝送システムは、画像伝送装置１００と画像再生装置２００とを備えている。

画像伝送装置１００は、カメラ１１と、画像処理部１２と、無線通信部１３と、制御部１４とを備える。
カメラ１１は、動画像の撮影が可能な電子カメラであって、撮像によって得たアナログ映像信号を画像処理部１２に出力する。
画像処理部１２は、後述する制御部１４の指示に従って、上記アナログ映像信号に符号化処理や圧縮処理を適宜施し、映像データを生成する画像処理を行うものである。

無線通信部１３は、画像再生装置２００と無線通信するものであって、上記映像データを無線信号により画像再生装置２００に宛てて送信したり、あるいは画像再生装置２００から送られる通信速度情報を受信するものである。

制御部１４は、当該画像伝送装置１００の各部を統括して制御するものであって、無線通信部１３が受信した通信速度情報に応じて、画像処理部１２における画像処理を制御する機能を備える。

画像再生装置２００は、無線通信部２１と、通信回線モニタ部２２と、画像処理部２３と、表示部２４とを備える。
無線通信部２１は、画像伝送装置１００と無線通信するものであって、無線信号を通じて受信した映像データを画像処理部２３に出力したり、通信回線モニタ部２２から与えられる通信速度情報を定期的に無線信号により画像伝送装置１００に宛てて送信する。

通信回線モニタ部２２は、無線通信部２１の通信状態を監視するものであって、画像伝送装置１００から受信した映像データの通信量と、これを受信するのに要した通信時間とを計測し、この通信量と通信時間とから通信速度を算出し、この算出結果を通信速度情報として無線通信部２１に出力する。

画像処理部２３は、上記映像データに対して伸張処理や復号処理を施して、アナログ映像信号に復元する画像処理を行うものである。
表示部２４は、画像処理部２３により得られたアナログ映像信号を映像として視覚的に表示するモニタである。

次に、上記構成の画像伝送システムの動作について説明する。図２は、画像伝送装置１００の制御部１４の制御動作を説明するフローチャートであって、まずこのフローチャートを参照して制御部１４の制御動作について説明する。なお、この制御動作に先立って、画像再生装置２００からは通信回線モニタ部２２にて算出された通信速度情報が定期的に画像伝送装置１００に送信されているものとする。

まず、ステップ２ａにおいて制御部１４は、無線通信部１３が受信した通信速度情報で示される通信速度Ｓが予め設定された通信速度Ｓ１以上であるか否かを判定する。ここで、通信速度Ｓが通信速度Ｓ１以上である場合には、ステップ２ｃに移行し、一方、通信速度Ｓが通信速度Ｓ１未満である場合には、ステップ２ｂに移行する。なお、通信速度Ｓ１は、カラー動画像を伝送することが可能な通信速度である。

ステップ２ｂにおいて制御部１４は、上記通信速度情報で示される通信速度Ｓが予め設定された通信速度Ｓ２以上であるか否かを判定する。ここで、通信速度Ｓが通信速度Ｓ２以上である場合には、ステップ２ｄに移行し、一方、通信速度Ｓが通信速度Ｓ２未満である場合には、ステップ２ｅに移行する。なお、通信速度Ｓ２は、通信速度Ｓ１よりも低速で、減色されたカラー動画像を伝送することが可能な通信速度である。

ステップ２ｃにおいて制御部１４は、画像処理部１２に対して、通常のカラーモードを指定し当該処理を終了する。
ステップ２ｄにおいて制御部１４は、画像処理部１２に対して、カラー減色モードを指定し当該処理を終了する。
ステップ２ｅにおいて制御部１４は、画像処理部１２に対して、白黒モードを指定し当該処理を終了する。

次に、画像処理部１２の画像処理動作について説明する。図３は、画像処理部１２の画像処理動作を説明するためのフローチャートである。この画像処理動作は、制御部１４からモード指定が与えられると開始される。

まず、ステップ３ａにおいて画像処理部１２は、制御部１４から指定されたモードを判定する。ここで、制御部１４から指定されたモードが通常のカラー処理モードの場合には、ステップ３ｅに移行し、減色カラーモードの場合には、ステップ３ｃに移行し、あるいは白黒モードの場合には、ステップ３ｄに移行する。

ステップ３ｂにおいて画像処理部１２は、カメラ１１から入力されるアナログ映像信号に、通常の色数のカラー画像処理を施して、映像データを生成する。そしてこの映像データに、通常の色数のカラー画像処理を施したことを示すフラグを付加してステップ３ｅに移行する。

ステップ３ｃにおいて画像処理部１２は、カメラ１１から入力されるアナログ映像信号に、通常の色数より色数を減らしたカラー画像処理を施すことで、ステップ３ｂの画像処理よりもデータ量の少ない映像データを生成する。そしてこの映像データに、色数を減らしたカラー画像処理を施したことを示すフラグを付加してステップ３ｇに移行する。

ステップ３ｄにおいて画像処理部１２は、カメラ１１から入力されるアナログ映像信号に、白黒の画像処理を施すことで、ステップ３ｃの画像処理よりもさらにデータ量の少ない映像データを生成する。そしてこの映像データに、白黒の画像処理を施したことを示すフラグを付加してステップ３ｇに移行する。

ステップ３ｅにおいて画像処理部１２は、映像データに対して圧縮を行う設定が予めなされているか否かを判定する。ここで、予め圧縮を行う設定がなされている場合には、ステップ３ｇに移行し、一方、圧縮を行う設定がなされていない場合には、ステップ３ｆに移行する。

ステップ３ｆにおいて画像処理部１２は、画像処理によって得た映像データに圧縮処理を施すことなく、無線通信部１３に出力する。これにより無線通信部１３は、無線信号により上記映像データを画像再生装置２００に宛てて送信する。

ステップ３ｇにおいて画像処理部１２は、画像処理によって得た映像データに対して、圧縮処理を施し、これを無線通信部１３に出力する。これにより無線通信部１３は、無線信号により上記圧縮された映像データを画像再生装置２００に宛てて送信する。
以後、画像処理部１２画像処理は、制御部１４から新たなモード指定がなされるまで継続して行われる。

これに対して、画像再生装置２００では、無線通信部２１が、画像伝送装置１００から映像データを受信して画像処理部２３に出力する。そして、画像処理部２３は、上記映像データが、通常のカラー画像処理（ステップ３ｂ）によって得られたものか、減色カラー画像処理（ステップ３ｃ）によって得られたものか、あるいは白黒画像処理（ステップ３ｄ）によって得られたものかを、付加されたフラグから判定し、この判定結果に応じた伸張処理や復号処理を施して、アナログ映像信号に復元する。復元されたアナログ映像信号は、表示部２４より映像として表示される。

以上のように、上記構成の画像伝送システムでは、画像伝送装置１００と画像再生装置２００の間の通信速度に応じて、動画像の色に関わる情報量を可変制御する画像処理を実施して映像データを生成し、これを伝送するようにしている。

したがって、上記構成の画像伝送システムによれば、画像品質に必須ではない色データを通信速度に応じて可変制御してデータ量を調整するようにしているので、データ通信速度が低下しても、画像の解像度を低下させることなく画像伝送を行うことができる。このため、監視装置などにあっては、突発的な通信環境の劣化により色彩を再現できなくて画像の解像度を低下させることがないので、監視利用には非常に有用である。

なお、上記実施の形態では、画像再生装置２００側で通信速度を測定し、これを画像伝送装置１００側に伝送して用いるようにしたが、画像伝送装置１００側で通信速度を計測するようにしてもよい。その一例を図４に示す。

図４に示す画像伝送システムでは、画像伝送装置１００ａが送信した映像データを画像再生装置２００が受信した場合に、画像再生装置２００の無線通信部２１が画像伝送装置１００ａに宛てて応答信号を送信する点に着目し、画像伝送装置１００ａでは通信回線モニタ部１５が映像データの送信から応答信号までの受信までに要した時間を計測し、この計測結果から通信速度を求め、この通信速度に応じた画像処理モードを制御部１４ａが画像処理部１２に指定するようにしたものである。このような構成であっても、上述した実施形態と同様の効果が得られる。

次に、この発明の第２の実施形態に係わる画像伝送システムについて説明する。図５は、その構成を示すものである。この画像伝送システムは、画像伝送装置１００と画像再生装置２００ａとを備えている。画像伝送装置１００は、前述の第１の実施形態の画像伝送装置１００と同様であることより説明を省略し、ここでは画像再生装置２００ａを中心に説明する。

画像再生装置２００ａは、無線通信部２１と、通信回線モニタ部２２と、画像処理部２３ａと、表示部２４と、ブロック情報生成部２５と、記憶部２６とを備える。
無線通信部２１は、画像伝送装置１００と無線通信するものであって、無線信号を通じて受信した映像データを画像処理部２３ａに出力したり、通信回線モニタ部２２から与えられる通信速度情報を定期的に無線信号により画像伝送装置１００に宛てて送信する。

通信回線モニタ部２２は、無線通信部２１の通信状態を監視するものであって、画像伝送装置１００から受信した映像データの通信量と、これを受信するのに要した通信時間とを計測し、この通信量と通信時間とから通信速度を算出し、この算出結果を通信速度情報として無線通信部２１に出力する。

画像処理部２３ａは、上記映像データがカラー画像のデータか白黒画像のデータかに応じた再生処理を実施し、上記映像データをアナログ映像信号に復元するものである。
表示部２４は、画像処理部２３ａにより得られたアナログ映像信号を映像として視覚的に表示するモニタである。

ブロック情報生成部２５は、画像処理部２３ａによって復元された映像データに基づいて、その画像を各色彩毎にブロック分けし、各ブロックの動きを予測してその予測結果を記憶部２６に記録する。

次に、上記構成の画像伝送システムの動作について説明する。図６は、画像再生装置２００ａのブロック情報生成部２５の動作を説明するフローチャートであって、まずこのフローチャートを参照してブロック情報生成部２５のブロック情報生成動作について説明する。なお、この動作に先立って、画像処理部２３ａによって復元された映像データがブロック情報生成部２５に入力されるものとする。

まずステップ６ａにおいてブロック情報生成部２５は、画像処理部２３ａから与えられる映像データに基づいて、その画像を図７に示すように各色彩毎にブロック分け、ステップ６ｂに移行する。

ステップ６ｂにおいてブロック情報生成部２５は、ステップ６ａで分解した各ブロックの色情報と、その座標とをそれぞれ求め、これらの情報を記憶部２６に記録し、ステップ６ｃに移行する。

ステップ６ｃにおいてブロック情報生成部２５は、記憶部２６に記録した情報に基づいて、各ブロックの動きを予測して、各ブロックが移動すると予測される予測座標を求め、ステップ６ｄに移行する。

ステップ６ｄにおいてブロック情報生成部２５は、ステップ６ｃの予測結果に基づいて、各ブロックの予測座標を、対応するブロックの色情報に対応づけて予測情報として記憶部２６に記録し、当該処理を終了する。

次に、画像処理部２３ａの動作について説明する。図８は、画像処理部２３ａの画像処理動作を説明するフローチャートであって、以下このフローチャートにしたがって説明する。

まずステップ８ａにおいて画像処理部２３ａは、無線通信部２１から与えられる映像データに所定の復元処理を施し、この復元処理によって得た映像データをブロック情報生成部２５に出力し、ステップ８ｂに移行する。

ステップ８ｂにおいて画像処理部２３ａは、ステップ８ａの復元処理によって得た映像データに付加されたフラグから、上記映像データがカラー画像のデータか、白黒画像のデータかを判別する。ここで、カラー画像のデータの場合には、ステップ８ｃに移行し、一方、白黒画像のデータの場合には、ステップ８ｄに移行する。

ステップ８ｃにおいて画像処理部２３ａは、ステップ８ａの復元処理によって得た映像データに、通常の再生処理を施してアナログ映像信号に復元し、当該処理を終了する。復元されたアナログ映像信号は、表示部２４より映像として表示される。

一方、ステップ８ｄにおいて画像処理部２３ａは、図９に示すような着色処理を実施して、白黒画像に彩色するための色情報を生成し、ステップ８ｅに移行する。ここで図８の説明を中断し、図９を参照して着色処理について説明する。

ステップ９ａにおいて画像処理部２３ａは、ステップ８ａで得た映像データに基づいて、その画像をブロック分けし、ステップ９ｂに移行する。
ステップ９ｂにおいて画像処理部２３ａは、記憶部２６に記憶される予測情報を参照し、このうち、ステップ９ａでブロック分けした各ブロックの座標に一致する予測情報を検出する。
ステップ９ｃにおいて画像処理部２３ａは、ステップ９ｂで検出した予測情報の色情報に基づいて、ステップ９ａでブロック分けした各ブロックを着色する色彩情報を生成し、当該処理を終了する。

ここで再び図８を参照して説明を続ける。
ステップ８ｅにおいて画像処理部２３ａは、ステップ９ｃで生成した色彩情報を用いて各ブロックを彩色する処理を実行して、映像データからカラーのアナログ映像信号を復元し、当該処理を終了する。復元されたアナログ映像信号は、表示部２４より映像として表示される。なお、ステップ９ｂにて座標が対応するブロックが検出されなかったブロックについては、彩色することなく白黒の映像として再生する。

以上のように、上記構成の画像伝送システムでは、画像再生装置２００ａにおいて、カラーの映像データから画像をブロック分けしてその配色を検出し、各ブロックの動きを予測して色情報に対応づけて記憶しておき、白黒の映像データを受信した場合には、記憶しておいた予測結果に基づいて各ブロックを彩色してカラーの映像信号を再生するようにしている。

したがって、上記構成の画像伝送システムによれば、通信回線が不安定でカラーの映像が断続的に白黒の映像に変化したり、送信側で意図的にカラーから白黒に切り替えて送信を行う場合でも、予測しておいた情報に基づいて白黒画像に彩色することできるので、データ通信速度が低下しても、白黒画像の少ない画像を再生することができる。

なお、この発明は上記実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また上記実施形態に開示されている複数の構成要素を適宜組み合わせることによって種々の発明を形成できる。また例えば、実施形態に示される全構成要素からいくつかの構成要素を削除した構成も考えられる。さらに、異なる実施形態に記載した構成要素を適宜組み合わせてもよい。

その一例として例えば、上記実施の形態では、画像伝送装置１００（あるいは１００ａ）と画像再生装置２００（あるいは２００ａ）との間の通信を無線で行う場合を例に挙げて説明したが、両者を有線回線で接続する場合にも適用することが可能であり、同様の効果を得られる。
その他、この発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変形を施しても同様に実施可能であることはいうまでもない。

この発明に係わる画像伝送システムの第１の実施形態の構成を示す回路ブロック図。 図１に示した画像伝送装置の制御部の制御動作を説明するためのフローチャート。 図１に示した画像伝送装置の画像処理部の画像処理動作を説明するためのフローチャート。 この発明に係わる画像伝送システムの第１の実施形態の変形例の構成を示す回路ブロック図。 この発明に係わる画像伝送システムの第２の実施形態の構成を示す回路ブロック図。 図５に示した画像再生装置のブロック情報生成部の動作を説明するためのフローチャート。 図５に示した画像再生装置のブロック情報生成部の動作を説明するための図。 図５に示した画像再生装置の画像処理部の動作を説明するためのフローチャート。 図５に示した画像再生装置の画像処理部の動作を説明するためのフローチャート。

符号の説明

１１…カメラ、１２…画像処理部、１３…無線通信部、１４，１４ａ…制御部、１５…通信回線モニタ部、２１…無線通信部、２２…通信回線モニタ部、２３，２３ａ…画像処理部、２４…表示部、２５…ブロック情報生成部、２６…記憶部、１００，１００ａ…画像伝送装置、２００，２００ａ…画像再生装置。

Claims (10)

1. 画像データを伝送する画像伝送装置において、
   通信相手との間の通信速度を検出する通信速度検出手段と、
   画像信号を、前記通信速度検出手段が検出した通信速度に応じた色数の画像データに変換する画像処理手段と、
   この画像処理手段が変換した画像データを前記通信相手に送信する送信手段とを具備することを特徴とする画像伝送装置。
2. 前記通信速度検出手段は、送信を行ったタイミングと前記通信相手から受信した応答信号のタイミングとから、前記通信相手との間の通信速度を求めることを特徴とする請求項１に記載の画像伝送装置。
3. 通信相手から受信した画像データを再生する画像再生装置において、
   前記通信相手から受信したカラーの画像データから画像の配色を検出する配色検出手段と、
   この配色検出手段が検出した配色を記憶する記憶手段と、
   前記通信相手から白黒の画像データを受信した場合に、前記記憶手段が記憶する情報に基づいて、前記白黒の画像データから復元した画像に彩色する彩色手段とを具備することを特徴とする画像再生装置。
4. 前記配色検出手段は、前記通信相手から受信したカラーの画像データから画像の配色をブロック分けして検出し、
   前記記憶手段は、前記ブロック毎に画像の配色を記憶し、
   前記彩色手段は、前記記憶手段が記憶する情報から各ブロックの動きを予測しておき、前記通信相手から白黒の画像データを受信した場合に、前記予測したブロックの動きに基づいて、前記白黒の画像データから復元した画像に彩色することを特徴とする請求項３に記載の画像再生装置。
5. 第１の機器から第２の機器へ画像データを伝送する画像伝送システムにおいて、
   前記第１の機器と前記第２の機器との間の通信速度を検出する通信速度検出手段を備え、
   前記第１の機器は、
   画像信号を、前記通信速度検出手段が検出した通信速度に応じた色数の画像データに変換する画像処理手段と、
   この画像処理手段が変換した画像データを前記第２の機器に送信する送信手段とを具備することを特徴とする画像伝送システム。
6. 前記第２の機器は、
   前記第１の機器から受信したカラーの画像データから画像の配色を検出する配色検出手段と、
   この配色検出手段が検出した配色を記憶する記憶手段と、
   前記第１の機器から白黒の画像データを受信した場合に、前記記憶手段が記憶する情報に基づいて、前記白黒の画像データから復元した画像に彩色する彩色手段とを備えることを特徴とする請求項５に記載の画像伝送システム。
7. 前記通信速度検出手段は、前記第１の機器が送信を行ったタイミングと前記第２の機器から受信した応答信号のタイミングとから、前記第１の機器と前記第２の機器との間の通信速度を求めることを特徴とする請求項５または請求項６に記載の画像伝送システム。
8. 前記通信速度検出手段は、前記第２の機器が前記第１の機器から受信したデータ量と、このデータ量のデータを受信するのに要した時間とから、前記第１の機器と前記第２の機器との間の通信速度を求めることを特徴とする請求項４または請求項５に記載の画像伝送システム。
9. 第１の機器から第２の機器へ画像データを伝送する画像伝送システムにおいて、
   前記第２の機器は、
   前記第１の機器から受信したカラーの画像データから画像の配色を検出する配色検出手段と、
   この配色検出手段が検出した配色を記憶する記憶手段と、
   前記第１の機器から白黒の画像データを受信した場合に、前記記憶手段が記憶する情報に基づいて、前記白黒の画像データから復元した画像に彩色する彩色手段とを具備することを特徴とする画像伝送システム。
10. 前記配色検出手段は、前記第１の機器から受信したカラーの画像データから画像の配色をブロック分けして検出し、
    前記記憶手段は、前記ブロック毎に画像の配色を記憶し、
    前記彩色手段は、前記記憶手段が記憶する情報から各ブロックの動きを予測しておき、前記第１の機器から白黒の画像データを受信した場合に、前記予測したブロックの動きに基づいて、前記白黒の画像データから復元した画像に彩色することを特徴とする請求項９に記載の画像伝送システム。

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