JP3593741B2 - 映像伝送装置、映像受信装置および映像通信システム - Google Patents
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Description
【産業上の利用分野】
この発明は、電話回線のような低速の通信回線を使用してディジタル映像信号を伝送するような映像伝送装置、映像受信装置および映像通信システムに関する。
【0002】
【従来の技術】
テレビジョン放送などで放映されるようなニュース映像のなかには、現地で取材および編集され、その映像信号が通信回線を介して放送局に送出されるものがある。この場合、映像信号は、ディジタルデータに変換されて送出されるが、このときの通信手段としては、例えば、サテライト(通信衛星)を利用した通信、あるいは、FPUなどのマイクロウェーブ回線を利用した通信が採られていた。
【0003】
これらのうち、サテライトを利用した通信については、利用料金が高い、チャンネル数が少なく予約制であり、機動性に欠けるなどの問題点があった。また、現状では、マイクロウェーブ回線を利用した通信が主流となっているが、この場合、マイクロウェーブを所定の中継点に到達させるためのアンテナの方位合わせに高い精度が要求された。そのため、マイクロウェーブが送出可能となるまでに、例えば、このアンテナの方位合わせだけで数10分といった時間が必要とされた。また、マイクロウェーブの直進性のため、信号を送出できる場所にも制限があった。したがって、この方法においても機動性に欠け、時間が無駄になるという問題点があった。
【0004】
そのため、公衆回線を使用するため手軽に利用できる、送出先の制限が無い、などの理由から、ディジタル電話回線を利用する通信の要望が高まっている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
さて、現状では、このディジタル電話回線は、64kbpsの伝送速度を有している。ところが、ビデオデータの伝送速度は、通常で90Mbps、さらに高画質のもので180Mbpsであり、ディジタル電話回線と比較して遙かに大きな伝送速度が必要とされる。このビデオデータをそのまま伝送しようとした場合、データが時間軸方向に伸長される。この場合、例えば、64kbpsのディジタル電話回線を使用して、上述の、180Mbpsの伝送速度を有するビデオデータを10秒間伝送する場合、約7.8時間が必要となり、時間的にロスが非常に大きいという問題点があった。
【0006】
また、ビデオデータを伝送する前に、ビットリダクションによってデータ量を圧縮する方法も考えられる。ビデオデータの圧縮は、データのリダクションレシオ(圧縮率)が高い程、その圧縮ビデオデータを復元した際の画質の劣化が増大する。現在、動画の圧縮方式の標準とされているMPEG方式においては、1/100程度の圧縮率が実際に使用可能な画質の上限であるとされている。ところが、電話回線で映像信号を伝送する場合には、上述したデータを時間軸方向に伸長する方法とは逆に、データを約1/3000にまで圧縮しなければならない。そのため、復元されたビデオデータの画質の劣化が許容できる範囲を越えてしまい、画質的に実現が困難であるという問題点があった。
【0007】
上述した両者の方法を組み合わせた方法、すなわち、ビデオデータをビットリダクションによって圧縮し、さらにデータ伝送の際にデータを時間軸方向に伸長する方法が考えられる。この場合においても、ビットリダクションにより圧縮されたビデオデータの画質は、劣化する。ここで、特にニュース映像の伝送においては、速報性の差などにより必要とされる画質が異なる。すなわち、速報性が重要視されるような映像の場合には画質よりも伝送速度が優先される。逆に、速報性がさほど重要視されないような場合には、できるだけ良質な映像を伝送するのが望ましい。そのため、ビデオデータの圧縮率が固定とされていると、このような状況に対応できないという問題点があった。
【0008】
したがって、この発明の目的は、容量の小さい回線を使用し、映像信号などのデータを伝送する際に、時間軸を伸長しデータレートを低くすると共にビットリダクションによる映像信号の圧縮を行ない、伝送時間に応じてビットリダクションのリダクションレシオが可変な映像伝送装置を提供することにある。
【0009】
また、この発明の目的は、時間軸を伸長されビットリダクションによって圧縮され伝送された映像信号を受信し、元の映像信号に復元するような映像受信装置を提供することにある。
【0010】
また、この発明の目的は、容量の小さい回線で映像信号を伝送する際に、伝送時間に応じてビットリダクションのリダクションレシオを可変とした映像信号の伝送および受信が可能な映像通信システムを提供することにある。
【0011】
【課題を解決するための手段】
この発明は、上述した課題を解決するために、通信回線を使用して映像信号を伝送するようにした映像伝送装置において、伝送される映像信号のデータ量をビットリダクションにより圧縮し、圧縮の圧縮率が所定の上限値を超えるときにはフィールドあるいはフレーム単位で映像信号を間引く映像圧縮手段と、映像圧縮手段で圧縮された映像信号を時間軸伸長する時間軸伸長手段と、映像圧縮手段による圧縮の圧縮率を、伝送時間が長いときは低くし、伝送時間を短くするときは高くするように、伝送時間に応じて選択すると共に、時間軸伸長手段による時間軸の伸長の程度を、伝送時間に応じて選択する選択手段とを有し、選択手段の選択結果により得られる低レート映像信号および選択手段による選択結果を示す情報からなる付加信号を伝送することを特徴とする映像伝送装置である。
【0012】
また、この発明は、上述した課題を解決するために、通信回線を使用して伝送された低レート映像信号と、低レート映像信号に対する時間軸伸長情報および圧縮に関する情報からなる付加信号とを受信するようにした映像受信装置において、付加信号に基づいて、受信された低レート映像信号を時間軸圧縮し元の時間軸に戻すような時間軸圧縮手段と、付加信号に基づいて、時間軸圧縮手段から出力された、データ量を圧縮された低レート映像信号を復元し、低レート映像信号がフィールドあるいはフレーム単位で間引かれている場合には、間引かれたフィールドあるいはフレーム位置に隣接するフィールドあるいはフレームを挿入することで間引かれているフィールドあるいはフレームの補間をする映像伸長手段とを有することを特徴とした映像受信装置である。
【0013】
また、この発明は、上述した課題を解決するために、通信回線を使用して映像信号を伝送するような映像通信システムにおいて、伝送される映像信号のデータ量を圧縮し、圧縮の圧縮率が所定の上限値を超えるときにはフィールドあるいはフレーム単位で映像信号を間引く映像圧縮手段と、映像圧縮手段で圧縮された映像信号を時間軸伸長する時間軸伸長手段と、映像圧縮手段による圧縮の圧縮率を、伝送時間が長いときは低くし、伝送時間を短くするときは高くするように、伝送時間に応じて選択すると共に、時間軸伸長手段による時間軸の伸長の程度を、伝送時間に応じて選択する選択手段とを有し、選択手段の選択結果により得られる低レート映像信号および選択手段による選択結果を示す情報からなる付加信号を伝送するようにした映像伝送装置と、映像伝送装置から伝送された低レート映像信号と付加情報とを受信する受信手段と、付加信号に基づいて、受信された低レート映像信号を時間軸圧縮し元の時間軸に戻すような時間軸圧縮手段と、付加信号に基づいて、時間軸圧縮手段から出力された、データ量を圧縮された低レート映像信号を復元し、低レート映像信号がフィールドあるいはフレーム単位で間引かれている場合には、間引かれたフィールドあるいはフレーム位置に隣接するフィールドあるいはフレームを挿入することで間引かれているフィールドあるいはフレームの補間をする映像伸長手段とを有する映像受信装置とからなることを特徴とする映像通信システムである。
【0014】
【作用】
この発明による映像伝送装置は、伝送する送信映像信号を時間軸に対して伸長する時間軸伸長手段と、送信映像信号に対するビットリダクション手段と、伝送時間に応じてビットリダクション手段における圧縮率を選択する圧縮率選択手段を有している。また、映像受信装置は、受信映像信号を時間軸に対して圧縮する時間軸圧縮手段と、ビットリダクション手段によって圧縮された受信映像信号を復元する逆ビットリダクション手段とを有している。そのため、この映像伝送装置および映像受信装置を使用した、この発明による映像通信システムは、伝送時間に応じてビットリダクションのリダクションレシオを可変とした映像信号の伝送および受信が可能である。
【0015】
【実施例】
以下、この発明の一実施例を説明する。この発明においては、高いデータレートを持つデータほど時間をかけて伝送される。例えば、4:2:2のコンポーネント信号で180Mbpsの伝送速度を有する10秒間の映像信号を、20分以内で電話回線の0次群(64kbps)で伝送する場合について考える。この場合、何の処理も施さないで伝送する場合には、上述したように、約7.8時間必要とされた。このデータをリダクションレシオ1/30で圧縮し時間軸伸長回路によって時間軸伸長し伝送することによって、約15分で伝送可能となる。さらに、このデータを5分程度で伝送したい場合には、リダクションレシオ1/90で圧縮し時間軸伸長回路で時間軸伸長することによって、希望の時間内で伝送可能となる。このように、送信に使用できる時間に合わせてリダクションレシオを選択することによって、最適な画質が得られる。
【0016】
この、送信に使用できる時間は、ユーザによって、キー、マウスなどによって指定される。この指定された時間は、時間選択信号によって指示される。そして、伝送時に、このデータの圧縮に関する情報(時間選択信号)を送信映像信号のヘッダに挿入する。受信側は、この伝送された信号を受信した際、この時間選択信号を検出する。そして、この検出された時間選択信号に基づき、送信側の時間軸伸長回路およびビットリダクション回路に対応する、時間軸圧縮回路およびビットリダクション逆回路によって、受信映像信号から元の信号が復元される。
【0017】
図1Aは、このような映像伝送装置の構成の一例を示し、図1Bは、映像受信装置の構成の一例を示す。また、図1Aに示す映像伝送装置、図1Bに示す映像受信装置、およびこれら映像伝送装置と映像受信装置を結ぶ伝送回線によって、この発明による映像通信システムが構成される。
【0018】
図1Aに示す映像伝送装置において、ビデオテープレコーダ1は、映像信号再生のためのものである。このビデオテープレコーダ1は、外部から供給されるスタート/ストップ信号によってその動作を制御することが可能とされている。このビデオテープレコーダ1の出力が例えばMPEG2方式のの可変ビットリダクション回路2に供給される。可変ビットリダクション回路2の出力がフレームドロップ回路3に供給され、フレームドロップ回路3の出力が時間軸伸長回路4に供給される。時間軸伸長回路4の出力は、出力端子5に供給される。この出力端子5は、外部の伝送回線6と接続されている。
【0019】
また、図示しないが、ビデオテープレコーダ1からの送信映像信号から水平同期信号抽出回路によって水平同期信号が抽出される。この抽出された水平同期信号によって、この映像伝送装置の信号系の回路に関するクロックが生成される。これは例えば、後述するフレームドロップ回路3のメモリに対する書込みクロックWCK、読み出しクロックRCK、およびフレームドロップ回路3のスイッチ回路の制御クロック、である。
【0020】
時間選択信号生成回路7からの時間選択信号が時間軸伸長回路4、フレームドロップ回路3、および可変ビットリダクション回路2の選択信号入力端にそれぞれ供給される。この時間選択信号生成回路7には、入力端子8を介して外部から時間選択データが供給される。また、時間軸伸長回路4からビデオテープレコーダ1に対し、スタート/ストップ信号が供給される。
【0021】
この映像伝送装置によって、ビデオテープレコーダ1から供給される映像信号を伝送する際には、先ず、時間選択信号生成回路7に、伝送される映像素材の時間および伝送に使用可能な時間から成る時間選択データが入力端子8を介して供給される。例えば、映像素材の時間が3分、伝送に使用可能な時間が10分と設定され入力される。時間選択信号生成回路7において、これら供給された信号に基づき比率が計算され、その結果が時間選択信号として出力される。このとき、入力端子8からは、両者の比率が直接入力されるようにしてもよい。出力されたこの時間選択信号は、可変ビットリダクション回路2、フレームドロップ回路3、および時間軸伸長回路4に共に供給される。
【0022】
映像信号再生用のビデオテープレコーダ1から可変ビットリダクション回路2に対し、送信映像信号が供給される。この可変ビットリダクション回路2は、幾つかのリダクションレシオ(圧縮率)が選択可能とされている。時間選択信号回路7からの時間選択信号が供給された可変ビットリダクション回路2では、供給されたこの信号に基づき、ビットリダクションの際のリダクションレシオが選択され、送信映像信号が圧縮される。選択されたリダクションレシオで圧縮された送信映像信号がフレームドロップ回路3に供給される。
【0023】
信号が供給されたフレームドロップ回路3においては、送信映像信号に対し、フレーム単位での間引き(ドロップフレーム)が行なわれる。このフレームドロップ回路3での、例えば、全く間引きをしない、あるいは、1/2に間引きをする、といったような間引きの程度は、時間選択信号回路7から供給される時間選択信号によって制御される。フレームドロップ回路3の出力は、時間軸伸長回路4に供給される。
【0024】
信号が供給された時間軸伸長回路4では、この回路に供給された送信映像信号を、伝送回線6の有する伝送速度に適合させるように、伝送信号に対して時間軸の伸長が行なわれる。この時間軸の伸長の程度は、時間選択信号回路7から供給される選択信号に基づいて制御される。この時間軸伸長回路4の出力は、出力端子5を介し、伝送回線6に送出される。
【0025】
上述したように、可変ビットリダクション回路2におけるリダクションレシオ、フレームドロップ回路3における間引きの程度、および時間軸伸長回路4における時間軸の伸長の程度は、時間選択信号回路7からの時間選択信号によって制御される。この時間選択信号は、上述のように、伝送される映像素材の時間および伝送に使用可能な時間、または両者の比率が選択データとして入力端子8から供給され、出力されるものである。したがって、伝送回線6の有する伝送速度が既知であれば、ビットリダクション回路3およびフレームドロップ回路4における、映像信号の圧縮率を知ることができる。また、その結果から、時間軸伸長回路4における、時間伸長率が得られる。
【0026】
こうして得られた映像信号の圧縮率に基づき、時間選択信号回路7から可変ビットリダクション回路2およびフレームドロップ回路3に対し、時間選択信号が供給される。このとき、この選択信号は、フレームドロップ回路3によるフレームドロップを極力抑えるように時間選択信号回路7により設定され、出力される。したがって、ビットリダクションを上限まで行なえるように、すなわち、この圧縮された受信映像信号が復元され再生された際に、画質が許容される範囲内であるように、リダクションレシオが設定される。この上限のリダクションレシオは、例えば、1/100程度である。
【0027】
映像素材の時間がユーザが設定した設定伝送時間に対して短い場合には、この上限のリダクションレシオで圧縮しても所定の時間内に伝送を終了できない。これは、時間選択信号回路7に入力端子8を介し選択データが供給された時点で知ることができる。このような場合には、時間選択信号回路7からフレームドロップ回路3に対し、フレーム間引きの程度、例えば、1/2、1/3、1/5、1/10といったような間引きの程度を指示する時間選択信号が供給される。この選択信号を供給されたフレームドロップ回路3において、送信映像信号がフレーム単位で間引きされる。なお、ここでは、フィールド単位で間引きをするようにしてもよい。
【0028】
このように、ビデオテープレコーダ1から供給された送信映像信号は、可変ビットリダクション回路2およびフレームドロップ回路3において圧縮され、出力される。この出力信号が時間軸伸長回路4に供給される。時間軸伸長回路4では、時間選択信号回路7から供給された時間選択信号に基づき、伝送回線6で伝送できるように、供給された送信映像信号に対し、時間軸伸長を行なう。
【0029】
また、この時間軸伸長回路4において、可変ビットリダクション回路2におけるリダクションレシオ、フレームドロップ回路3におけるフレーム間引き情報、およびこの時間軸伸長回路4における時間軸伸長情報といった、時間選択信号回路7によって設定された時間選択信号に関する情報が送信映像信号に挿入される。時間軸伸長され、選択信号に関する情報を挿入されたこの送信映像信号は、出力端子5を介して伝送回線6に伝送される。
【0030】
図2は、このフレームドロップ回路3および時間軸伸長回路4の構成の一例を示す。図1Aにおいては、これらの回路が別々の回路によって構成されているように示したが、実際には、この図2に示すように、2つのメモリを使用し、一つの回路構成とすることが可能である。また、図3は、このフレームドロップ回路3および時間軸伸長回路4の動作タイミングの一例を示す。図3において、図3A〜図3Eは、映像信号送出時の動作を示し、図3F〜図3Hは、映像信号の再生時の動作を示す。また、ここでは、30フレーム/秒の映像信号に対し1/2のドロップフレーム処理を施し、15フレーム/秒の映像信号とする例について説明する。
【0031】
可変ビットリダクション回路2の出力が供給される入力端子20は、スイッチ回路20の共通入力端に接続される。スイッチ回路21の出力端21aは、メモリ22の入力端に接続され、出力端21bは、メモリ23の入力端に接続される。メモリ22の出力端がスイッチ回路24の入力端24aに接続され、メモリ23の出力端がスイッチ回路24の入力端24bに接続される。スイッチ回路24の共通出力端が出力端子25に接続される。
【0032】
書込みクロックWCKが供給される入力端子26がスイッチ回路27の共通入力端に接続される。スイッチ回路27の出力端27aがメモリ22の書き込みクロックWCK入力端に接続され、出力端27bがメモリ23の書き込みクロックWCK入力端に接続される。読み出しクロックRCKが供給される入力端子28がスイッチ回路29の共通入力端に接続される。スイッチ回路29の出力端29aがメモリ22の読み出しクロックRCK入力端に接続され、出力端29bがメモリ23の読み出しクロックRCK入力端に接続される。
【0033】
初期状態において、スイッチ回路21およびスイッチ回路27は、それぞれ出力端21aおよび出力端27aが選択されている。それに対して、スイッチ回路24およびスイッチ回路29は、それぞれ入力端24bおよび出力端29bが選択されている。
【0034】
これらスイッチ回路21、24、27、および29は、上述した水平同期信号から生成されたクロックに基づき、例えば、この映像伝送装置全体の制御のためのCPU(図示しない)によって制御される。
【0035】
このような状態でもって、図3Aに示す送信映像信号がビットリダクション回路2に供給され、所定のリダクションレシオで圧縮され、図3Bで示すビットリダクション出力として出力される。出力されたこの信号は、フレームドロップ回路3の入力端子20を介し、スイッチ回路21の共通入力端に供給される。このとき、上述したように、スイッチ回路21は、出力端21aが選択されているため、スイッチ回路21に供給された信号がメモリ22に供給される。
【0036】
同時に、上述した、水平同期信号から生成された書込みクロックWCKが入力端子26を介し、スイッチ回路27の共通入力端に供給される。このスイッチ回路27も、上述したように、出力端27aが選択されているため、書込みクロックWCKは、メモリ22の書込みクロックWCK入力端に供給される。
【0037】
このメモリ22に供給された書込みクロックWCKによって、メモリ22の書込みタイミングが図3Bに示されるフレームF1、F2、・・・、のタイミングで制御される。それにより、メモリ22に供給された送信映像信号データであるビットリダクション出力のフレームF1がメモリ22に書き込まれる(図3C)。
【0038】
このフレームF1のタイミングでは、上述したように、スイッチ回路24およびスイッチ回路29は、それぞれ入力端24bおよび出力端29bが選択されている。上述した、水平同期信号から生成された読み出しクロックRCKが入力端子28およびスイッチ回路29の出力端29bを介し、メモリ23の読み出しクロック入力端に供給される。図3Eに示すように、この供給された読み出しクロックによってメモリ23から送信映像信号データが読み出され、スイッチ回路24の入力端24bを介し、出力端子25に供給される。
【0039】
次のフレームF2およびフレームF3のタイミングでは、スイッチ回路21およびスイッチ回路27は、それぞれ出力端21bおよび出力端27bが選択される。それに対して、スイッチ回路24およびスイッチ回路29は、それぞれ入力端24aおよび出力端29aが選択される。
【0040】
このフレームF2およびフレームF3のタイミングでは、入力端子20から供給されたビットリダクション出力のフレームF2がスイッチ回路21の選択出力端bを介し、メモリ23に供給される。メモリ23には、書込みクロックWCKがスイッチ回路27の出力端27bを介して供給されており、それにより供給されたビットリダクション出力のフレームF2がメモリ23に書き込まれる。さらに、これに続けて、フレームF3がスイッチ回路21の出力端21bを介してメモリ23に供給され、先にメモリ23に書き込まれたフレームF2のデータに上書きされる(図3C)。
【0041】
また、このフレームF2およびフレームF3のタイミングでは、フレームF1のタイミングでメモリ22に書き込まれた送信映像信号データが読み出される。このとき、このデータは、図3Dに示すように、このフレームF2およびフレームF3の2つのフレームにわたり読み出され、スイッチ回路24の入力端24bを介し、出力端子25に供給される。これで、フレームF1のビットレートが1/2とされ、時間軸伸長されて出力される。
【0042】
次のフレームF4およびフレームF5のタイミングでは、スイッチ回路21およびスイッチ回路27は、それぞれ出力端21aおよび出力端27aが選択される。それに対して、スイッチ回路24およびスイッチ回路29は、それぞれ入力端24bおよび出力端29bが選択される。
【0043】
このフレームF4およびフレームF5のタイミングでは、入力端子20から供給されたビットリダクション出力のフレームF4がスイッチ回路21の選択出力端aを介し、メモリ22に供給される。メモリ22には、書込みクロックWCKがスイッチ回路27の出力端27aを介して供給されており、それにより供給されたビットリダクション出力のフレームF4がメモリ22に書き込まれる。さらに、これに続けて、フレームF5がスイッチ回路21の出力端21aを介してメモリ22に供給され、先にメモリ22に書き込まれたフレームF4のデータに上書きされる(図3C)。
【0044】
このフレームF4およびフレームF5のタイミングでは、読み出しクロックRCKがスイッチ回路29の出力端29bを介し、メモリ23に供給される。供給されたこの読み出しクロックRCKによって、メモリ23から、先に書き込まれたフレームF3が読み出される。このときにも、このフレームF3は、図3Dに示すように、フレームF4およびフレームF5の2つのフレームのタイミングにわたって読み出され、スイッチ回路24の入力端24bを介して出力端子25に供給される。これで、フレーム3のビットレートが1/2とされ、時間軸伸長されて出力される。
【0045】
次のフレームF6およびフレームF7(図示しない)のタイミングでは、スイッチ回路21およびスイッチ回路27は、それぞれ出力端21bおよび出力端27bが選択される。それに対して、スイッチ回路24およびスイッチ回路29は、それぞれ入力端24aおよび出力端29aが選択される。ここでの動作は、上述したフレームF2およびフレームF3での動作と同一のものである。すなわち、このフレームF6およびフレームF7以降の動作は、上述のフレームF2〜フレームF5の動作が繰り返される。
【0046】
このように、スイッチ回路21、24、27、および29を2フレーム周期で切り換え、メモリ22、23に対し、交互にフレームの書込みおよび読み出しを行なうことによって、1/2のフレームドロップ処理ができる。すなわち、ビットリダクション出力を、フレームF1をメモリ22に書込み、メモリ23にフレームF2を書き込んだ後にフレームF3を上書きし、メモリ22にフレームF4を書き込んだ後にフレームF5を上書きし、・・・、というようにメモリ22、23に交互に書き込む。そして、この書き込まれたフレームを読み出し出力データとするときには、1フレームを2フレーム分のタイミングで読み出し、ビットレートを1/2とすることによって時間軸伸長を行なう。そして、スイッチ回路24の切替によってメモリ22、23から交互に読み出すことにより、連続信号とされ、出力される。
【0047】
なお、ここでは、1/2のドロップフレーム処理について説明したが、同様の方法で、1/3、1/5、・・・、といったドロップフレーム処理も実現可能である。例えば、1/3のドロップフレーム処理の場合には、スイッチ回路21、24、27、および29の切り換えを3フレーム周期とする。そして、1番目のフレームに2番目のフレームを上書きし、2番目のフレームに3番目のフレームを上書きし、3番目に書き込まれたフレームを、3フレームにわたり読み出す。これを、2つのメモリに対し交互に繰り返すことによって、1/3のドロップフレーム処理および時間軸伸長が行なわれる。
【0048】
また、ここでは、図2がフレームドロップ回路3および時間軸伸長回路4を含むものとして説明したが、この図2の構成は、時間軸伸長回路4のみの構成としてもよい。この場合、入力端子20には、フレームドロップされた信号が供給される。すなわち、図3Bにおけるビットリダクション出力は、例えばこの信号が1/2にフレームドロップされている場合には、フレームF1、フレームF3、フレームF5、・・・、にはフレームデータが挿入され、それに対し、フレームF2、フレームF4、フレームF6、・・・、には、例えば、全てのビットに‘0’が挿入される。
【0049】
ところで、図1Aにおいて、時間軸伸長回路4から、スタート/ストップ信号がビデオテープレコーダ1に供給されている。これは、ビデオテープレコーダ1からの送信映像信号が図2に示すメモリ22、23に対するデータの書込みの速度を上回って供給される場合に、ストップ信号が送出され、ビデオテープレコーダ1の再生動作を一時的に停止させるものである。メモリ22、23が書込み可能な状態になると、スタート信号が送出され、ビデオテープレコーダ1の再生動作が再開される。
【0050】
図1Bに示す映像受信装置において、入力端子10が伝送回線6と接続されている。上述した映像伝送装置からの伝送信号が受信映像信号としてこの入力端子10を介し、時間軸圧縮回路11および時間選択信号ピックアップ回路12に共に供給される。時間軸圧縮回路11の出力がフレームドロップ復元回路13に供給され、フレームドロップ復元回路13の出力がビットリダクション逆回路14に供給される。このビットリダクション逆回路14の出力は、復元信号として出力端子15に供給される。
【0051】
時間選択信号ピックアップ回路12から時間選択信号が時間軸圧縮回路11、フレームドロップ復元回路13、およびビットリダクション逆回路14の選択信号入力端にそれぞれ供給される。
【0052】
伝送回線6によって伝送され受信されたた受信映像信号が入力端子10を介して時間軸圧縮回路11および時間選択信号ピックアップ回路12に共に供給される。受信されたこの信号には、上述の映像伝送装置における、リダクションレシオ、フレーム間引き情報、および時間軸伸長情報といった、時間選択信号が挿入されている。この時間選択信号は、この時間選択信号ピックアップ回路12によって抽出される。抽出されたこの時間選択信号は、時間軸圧縮回路11、フレームドロップ回路13、およびビットリダクション逆回路14に同時に供給される。
【0053】
時間軸圧縮回路11に供給された信号は、時間選択信号ピックアップ回路12からの選択情報の指示に従い時間軸方向に圧縮される。すなわち、上述した映像伝送装置において、1フレームを2フレーム分の長さに伸長され伝送された受信映像信号が元の1フレーム分の信号に圧縮される。この元の長さに圧縮された受信映像信号がフレームドロップ復元回路13に供給される。
【0054】
フレームドロップ復元回路13に供給されたこの信号が上述した映像伝送装置においてフレーム間引きされたものであれば、時間選択信号ピックアップ回路12からの時間選択信号の指示に従いフレーム間引きが復元される。すなわち、供給されたこの受信映像信号がフレームドロップ復元回路13中のメモリに書き込まれる。そして、この書き込まれた受信映像信号は、メモリからフレーム単位で繰り返し読み出され、フレーム間引きが復元される。例えば、この受信映像信号が1/2にフレーム間引きされたものである場合、同一フレーム画が2フレームにわたって読み出される。フレーム間引きが復元されたこの受信映像信号は、ビットリダクション逆回路14に供給される。
【0055】
これらフレームドロップ逆回路13および時間軸圧縮回路11の構成としては、上述した図2に示したものが利用できる。初期状態において、スイッチ回路21およびスイッチ回路27は、それぞれ出力端21aおよび出力端27aが選択されている。それに対して、スイッチ回路24およびスイッチ回路29は、それぞれ入力端24bおよび出力端29bが選択されている。
【0056】
このような状態でもって、伝送回線6から供給された受信映像信号が入力端子10を介し、入力端子20に供給される。入力端子20に供給されたこの信号は、スイッチ回路21の共通入力端に供給され、出力端21aを介しメモリ22に供給される。また、メモリ22には、書込みクロックWCKもスイッチ回路27の出力端27aを介して供給されている。このメモリ22に供給された書込みクロックWCKによって、メモリ22の書込みタイミングが図3Bに示されるフレームF1、F2、・・・、のタイミングで制御される。
【0057】
伝送回線6から供給された受信映像信号は、上述の映像伝送装置において、例えば、ビットレートが1/2とされており、本来1フレームのデータが2フレーム分の長さをもっている。したがって、メモリ22には、図3Fに示すように、1フレームのデータが2フレーム分(フレームF2、F3)にわたって書き込まれる。
【0058】
一方、メモリ23には、このスイッチ回路29を介して読み出しクロックRCKが供給されている。また、このメモリ23には、このフレームF2、F3より前の、フレームF1およびフレームF1より1つ前のタイミングで既にデータが書き込まれている。このフレームF2、F3のタイミングにおいては、上述したように、スイッチ回路24およびスイッチ回路29は、それぞれ入力端24bおよび出力端29bが選択されている。したがって、フレームF2のタイミングにおいて、メモリ23から、フレームF1およびフレームF1より1つ前のタイミングで書き込まれたデータが読み出される。
【0059】
先ず、フレームF2において、これら2フレーム分の長さで書き込まれた1フレームのデータが本来の1フレーム分の長さに時間軸圧縮されて読み出される。さらに、フレームF3においても全く同じように、メモリ23からのデータの読み出しが行なわれる。このように、フレームF2、F3のタイミングで繰り返し同じフレームが読み出されることによって、フレーム間引きが復元される。
【0060】
次のフレームF4、F5のタイミングでは、スイッチ回路21およびスイッチ回路27は、それぞれ出力端21bおよび出力端27bが選択されている。それに対して、スイッチ回路24およびスイッチ回路29は、それぞれ入力端24aおよび出力端29aが選択されている。
【0061】
入力端子20に供給された受信映像信号がスイッチ回路21を介し、メモリ23に供給される。また、メモリ23には、書込みクロックWCKも供給されており、このメモリ23には、図3Fに示すように、ビットレートを1/2とされ伝送された1フレームのデータが2フレーム分(フレームF4、F5)にわたって書き込まれる。
【0062】
また、メモリ22には読み出しクロックRCKが供給され、フレームF2、F3で書き込まれたデータが読み出される。この場合でも、上述のフレームF2、F3のタイミングにおけるデータ読み出しと同様、先ず、フレームF4のタイミングで2フレーム分の長さで書き込まれた1フレームのデータが本来の1フレーム分の長さに時間軸圧縮されて読み出され、これが次のフレームF5においても繰り返し同じ2フレーム分が読み出され、フレーム間引きが復元される(図3G)。
【0063】
このように、受信映像信号の再生時においても、伝送時と同様、メモリ22およびメモリ23の動作を切り替えることによって、フレーム間引きされた信号が連続信号として復元される。この切替のタイミングは、時間選択信号ピックアップ回路12から供給される時間選択信号によって指示される。すなわち、伝送された信号が1/3にフレームドロップされていれば、3フレーム毎に動作が切り替わる。復元されたこの信号は、ビットリダクション逆回路14に供給される。
【0064】
ビットリダクション逆回路14に供給された受信映像信号は、時間選択ピックアップ回路12からの時間選択信号の指示に従い圧縮を解除される。圧縮を解除されたこの受信映像信号は、復元信号として出力端子15に供給され、外部に対し出力される。
【0065】
なお、ここでは、伝送回線6がディジタル電話回線であるとして説明を行なったが、これはこの例に限られるものではなく、例えば、従来例で示したような、FPU、あるいはサテライト通信、また、イーサネットなどによるデータ通信による画像通信などにも適用可能である。
【0066】
【発明の効果】
以上説明したように、この発明によれば、送信時間に合わせてリダクションレシオが選択されるため、伝送能力が低い伝送回線を用いても、画質の劣化が極力抑えられた映像伝送ができる効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明による映像伝送回路および映像受信回路の構成の一例を示した図である。
【図2】フレームドロップ回路および時間軸伸長回路の構成の一例を示した図である。。
【図3】フレームドロップ回路および時間軸伸長回路での動作、および、時間軸圧縮およびフレームドロップ復元回路での動作の説明のためのタイミングチャートである。
【符号の説明】
2 可変ビットリダクション回路
3 フレームドロップ回路
4 時間軸伸長回路
6 伝送回線
7 時間選択信号生成回路
22、23 メモリ
Claims (3)
- 通信回線を使用して映像信号を伝送するようにした映像伝送装置において、
伝送される映像信号のデータ量をビットリダクションにより圧縮し、該圧縮の圧縮率が所定の上限値を超えるときにはフィールドあるいはフレーム単位で該映像信号を間引く映像圧縮手段と、
上記映像圧縮手段で圧縮された映像信号を時間軸伸長する時間軸伸長手段と、
上記映像圧縮手段による上記圧縮の圧縮率を、伝送時間が長いときは低くし、伝送時間を短くするときは高くするように、伝送時間に応じて選択すると共に、上記時間軸伸長手段による上記時間軸の伸長の程度を、伝送時間に応じて選択する選択手段と
を有し、
上記選択手段の選択結果により得られる低レート映像信号および上記選択手段による選択結果を示す情報からなる付加信号を伝送することを特徴とする映像伝送装置。 - 通信回線を使用して伝送された低レート映像信号と、該低レート映像信号に対する時間軸伸長情報および圧縮に関する情報からなる付加信号とを受信するようにした映像受信装置において、
上記付加信号に基づいて、受信された上記低レート映像信号を時間軸圧縮し元の時間軸に戻すような時間軸圧縮手段と、
上記付加信号に基づいて、上記時間軸圧縮手段から出力された、データ量を圧縮された低レート映像信号を復元し、該低レート映像信号がフィールドあるいはフレーム単位で間引かれている場合には、該間引かれたフィールドあるいはフレーム位置に隣接するフィールドあるいはフレームを挿入することで間引かれているフィールドあるいはフレームの補間をする映像伸長手段と
を有することを特徴とした映像受信装置。 - 通信回線を使用して映像信号を伝送するような映像通信システムにおいて、
伝送される映像信号のデータ量を圧縮し、該圧縮の圧縮率が所定の上限値を超えるときにはフィールドあるいはフレーム単位で該映像信号を間引く映像圧縮手段と、
上記映像圧縮手段で圧縮された映像信号を時間軸伸長する時間軸伸長手段と、
上記映像圧縮手段による上記圧縮の圧縮率を、伝送時間が長いときは低くし、伝送時間を短くするときは高くするように、伝送時間に応じて選択すると共に、上記時間軸伸長手段による上記時間軸の伸長の程度を、伝送時間に応じて選択する選択手段と
を有し、
上記選択手段の選択結果により得られる低レート映像信号および上記選択手段による選択結果を示す情報からなる付加信号を伝送するようにした映像伝送装置と、
上記映像伝送装置から伝送された上記低レート映像信号と上記付加情報とを受信する受信手段と、
上記付加信号に基づいて、受信された上記低レート映像信号を時間軸圧縮し元の時間軸に戻すような時間軸圧縮手段と、
上記付加信号に基づいて、上記時間軸圧縮手段から出力された、データ量を圧縮された低レート映像信号を復元し、該低レート映像信号がフィールドあるいはフレーム単位で間引かれている場合には、該間引かれたフィールドあるいはフレーム位置に隣接するフィールドあるいはフレームを挿入することで間引かれているフィールドあるいはフレームの補間をする映像伸長手段と
を有する映像受信装置と
からなることを特徴とする映像通信システム。
Priority Applications (1)
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---|---|---|---|
JP10689295A JP3593741B2 (ja) | 1995-04-06 | 1995-04-06 | 映像伝送装置、映像受信装置および映像通信システム |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP10689295A JP3593741B2 (ja) | 1995-04-06 | 1995-04-06 | 映像伝送装置、映像受信装置および映像通信システム |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
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JPH08279793A JPH08279793A (ja) | 1996-10-22 |
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Family Applications (1)
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JP10689295A Expired - Fee Related JP3593741B2 (ja) | 1995-04-06 | 1995-04-06 | 映像伝送装置、映像受信装置および映像通信システム |
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Country | Link |
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JP (1) | JP3593741B2 (ja) |
-
1995
- 1995-04-06 JP JP10689295A patent/JP3593741B2/ja not_active Expired - Fee Related
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Publication number | Publication date |
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JPH08279793A (ja) | 1996-10-22 |
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