JP4398573B2 - 画像伝送装置及び画像伝送方法 - Google Patents

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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、データ通信、マルチメディア通信、動画像通信などに使用される画像伝送装置に関し、特にMPEG(Moving Picture Experts Group)−4を採用した画像伝送装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
近年、ディジタル通信においては、動画像信号や音声信号を所定の規格の圧縮方式(JPEG、MPEG等)で圧縮した後、多重化して伝送する方式が用いられている。
【0003】
画像データや音声データ等を多重化した多重化データの伝送開始前には、通信端末間において画像符号化方式、音声符号化方式及びデータ伝送方式等に関する制御データの交換が行われる。そして、この制御データの交換により互いの能力の範囲内でどのような方式で且つどのオプションを用いて通信を行うかが決定された後、通信に必要なリソース(音声と映像、映像のみ等)の準備が行われ、この準備が整った後、多重化データの伝送が開始される。
【0004】
画像符号化方式には、画質調整の為の様々なオプションが用意されており、利用者は、その中から所望のものを選択できるようになっている。なお、このオプションは、一度通信が開始されると、それを切らない限り変更を行うことができないようになっている。
【0005】
受信した多重化データから画像データと音声データとを分離して、それぞれについて復号を行うが、画像の符号化と復号化との間で異なるオプションで通信が行われることが一般的であるので、従来の画像伝送装置には、どのようなオプションで符号化されていても復号できる機能が設けられている。
また、従来の画像伝送装置には、符号化された画像データを含むマルチメディアデータを蓄積しておくメモリを備え、画像通信中にそのメモリに蓄積しておいた画像データを読み出してモニタ上に表示する機能を有しているものがある。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来の画像伝送装置においては、画像調整用の符号化オプションを一度決めてしまうと、符号化オプションの異なる画像データを伝送する場合、通信を一旦切って符号化オプションを変更してから再接続する必要があるので、新たなデータを伝送するまでに時間がかかるという問題がある。
【0007】
例えば、通信中にマルチメディアデータ中の画像データを通信相手に送る場合、当該データの符号化オプションが通信中の画像の符号化オプションと異なると、現在の通信を一旦終了させて、符号化オプションを変更した後に再接続を行なう。
【0008】
また、受信した画像データの復号には、最初にIピクチャ(Intra符号化画像:フレーム内符号化画像)と呼ばれる画像がなければ、その後の画像を正しく復号することができない。このため、マルチメディアデータ中の画像データを閲覧(モニタ上に表示)後、通常の画像通信に復帰させたときにIピクチャを受信できるとは限らず、受信できなかった場合には画像通信復帰後の表示が正しく行われない。
【0009】
本発明はかかる点に鑑みてなされたものであり、画像通信開始後、符号化オプションを変更する場合に通信を切る必要のない画像伝送装置及び画像伝送方法を提供することを目的とする。
【0012】
【課題を解決するための手段】
また、本発明の画像伝送装置は、第1の符号化画像データを受信する受信手段と、前記受信手段にて受信された第1の符号化画像データの少なくとも1画面分を記憶する第1の画像データ記憶手段と、第2の符号化画像データが記憶された第2の画像データ記憶手段と、前記第1の符号化画像データ又は前記第2の符号化画像データを復号化する画像復号手段と、画像データを符号化する画像符号化手段と、前記第2の符号化画像データを通信相手へ送る場合、前記受信手段にて受信された通信相手からの前記第1の符号化画像データが前記第1の画像データ記憶手段に記憶されている最中であれば、前記第2の符号化画像データを前記画像復号手段にて復号化させ、さらにその復号化された画像データを前記画像符号手段にて通信相手の符号化オプションに適合するように符号化させ、一方、前記第1の画像データ記憶手段に記憶された少なくとも1画面分の前記第1の符号化画像データが前記画像復号手段にて復号化されている最中であれば、前記第2の符号化画像データの復号化を待機し、前記第1の符号化画像データの復号化処理が終了した後に、前記第2の符号化画像データを前記画像復号手段にて復号化させ、さらにその復号化された画像データを前記画像符号手段にて通信相手の符号化オプションに適合するように符号化させる制御手段と、を具備する構成を採る。
【0013】
この構成によれば、通信相手からの第1の符号化画像データを少なくとも1画面分記憶する第1の画像データ記憶手段を有し、この第1の画像データ記憶手段に通信相手からの第1の符号化画像データを記憶させている最中に、第2の符号化画像データを閲覧する要求があると、当該データの符号オプションが通信相手の符号化オプションに合うように符号化して送る。
【0014】
また、通信相手からの第1の符号化画像データを少なくとも1画面分記憶していて、その記憶済みの第1の符号化画像データを復号化している最中に、第2の符号化画像データを閲覧する要求があると、その復号化処理が終了した後に、当該データの符号オプションが通信相手の符号化オプションに合うように符号化して送る。
【0015】
したがって、通信相手に第2の符号化画像データを送信する場合、当該データの符号化オプションが通信相手の符号化オプションを違っていても、通信を一旦切って符号化オプションを通信相手に合わせる必要がないので、従来のような再接続に起因するデータの伝送開始遅延が起こらない。また、第1の画像データ記憶手段を設けることで、第2の符号化画像データを送信する場合に、通信相手からの第1の符号化画像データの取り込みを中止しなくて済むので、通信相手からの第1の符号化画像データの復号化を一時中断してもIピクチャを失うことがなく、画像劣化が起こらない。
【0016】
また、本発明の画像伝送装置は、上記画像伝送装置において、復号化された画像データを記憶する復号化画像データ記憶手段と、前記復号化画像データ記憶手段に記憶された複数の復号化された画像データを合成する画像合成手段と、を具備し、前記制御手段は、前記第1の画像データ記憶手段又は前記第2の画像データ記憶手段から符号化画像データを読み出す毎に識別情報を付加し、前記画像合成手段は、前記復号化画像データ記憶手段に識別情報別に記憶された復号化画像データに対して、モニタ上における表示位置及び縮小率を設定する構成を採る。
【0017】
この構成によれば、第1の符号化画像データと第2の符号化画像データのそれぞれに識別情報を付加し、識別情報別に復号化画像データ記憶手段に記憶する。画像合成手段は、識別情報別に記憶された画像データをモニタ上に表示する際に、表示位置及び縮小率を設定示する。
したがって、複数画像を1画面に自由にレイアウトすることが可能となり、例えば通信相手との間で互いに同じ画像を閲覧することが可能となる。
【0018】
本発明の画像伝送端末装置は、上記画像伝送装置を具備する構成を採る。
【0019】
本発明の基地局装置は、上記画像伝送装置を具備する構成を採る。
【0020】
これらの装置においては、上記した作用効果が得られる。
【0023】
また、本発明の画像伝送方法は、画像データを通信相手に向けて伝送する画像伝送方法において、通信相手から送られてきた第1の符号化画像データを少なくとも1画面分記憶するとともに、装置内に保存している第2の符号化画像データを通信相手へ送る場合、前記第1の符号化画像データを記憶している最中であれば、前記第2の符号化画像データを復号化し、さらにその復号化した画像データを通信相手の符号化オプションに適合するように符号化し、一方、記憶された少なくとも1画面分の前記第1の符号化画像データを復号化している最中であれば、前記第2の符号化画像データの復号化を待機し、前記第1の符号化画像データの復号化処理を終えた後、前記第2の符号化画像データを復号化し、さらにその復号化した画像データを通信相手の符号化オプションに適合するように符号化する。
【0024】
この方法によれば、通信相手に第2の符号化画像データを送信する場合、当該データの符号化オプションが通信相手の符号化オプションを違っていても、通信を一旦切って符号化オプションを通信相手に合わせる必要がないので、従来のような再接続に起因するデータの伝送開始遅延が起こらない。また、第1の画像データ記憶手段を設けることで、第2の符号化画像データを送信する場合に、通信相手からの第1の符号化画像データの取り込みを中止しなくて済むので、通信相手からの第1の符号化画像データの復号化を一時中断してもIピクチャを失うことがなく、画像劣化が起こらない。
【0027】
【発明の実施の形態】
本発明の骨子は、通信相手から送られてきた第1の符号化画像データを受信している最中に、装置内に保存している第2の符号化画像データを通信相手に送る場合、通信相手から送信された第1の符号化画像データの取り込みを中止するとともに、第2の符号化画像データを通信相手の符号化オプションに適合するように符号化することである。
【0028】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。
【0029】
(実施の形態1)
図1は、本発明の実施の形態1に係る画像伝送装置の構成を示すブロック図である。
この図において、本実施の形態に係る画像伝送装置は、分離部100、音声復号部101、スピーカ102、送信制御部103、画像復号部104、メモリ105、画像再生部106、メモリ107、表示制御部108、液晶表示器等のモニタ109、メモリ110、CCD等の撮像素子を有するカメラ111、セレクタ112、画像符号部113、音声符号部114、マイク115、通信制御送受信部116、多重化部117、制御部118及びキー操作部119を備えて構成される。なお、メモリ105、107、110は全て書き込み/読み出し可能なメモリである。
【0030】
分離部100は、受信した多重化信号から画像信号と音声信号を分離して出力する。音声復号部101は、分離部100にて分離された音声信号を復号化して出力する。音声復号部101にて復号化された音声信号は、スピーカ102より音声として出力される。送信制御部103は、分離部100からの画像信号の画像復号部104への出力を制御するものであり、メモリ105に記憶されているファイル中の画像を通信相手の画像伝送装置へ向けて送信するに際し、分離部100からの画像信号の画像復号部104への出力を禁止して、画像再生部106にて画像再生された画像データを画像復号部104へ出力する。メモリ105には、例えばインターネットよりダウンロードした符号化されたマルチメディアデータ(音声、映像、静止画像などからなるデータ)が記憶される。
【0031】
画像再生部106は、メモリ105に記憶されるファイル中の画像情報のみ抽出して、それを再生し出力する。画像復号部104は、復号化した画像デ−タをメモリ107に出力し記憶させる。画像復号部104は、JPEGやMPEG−4等の様々な種類の画像データ圧縮方式及びこれら画像データ圧縮方式の夫々における全てのオプションに対して復号化できる機能を有している。この機能により、どのような符号化オプションで符号化されていてもデータとして扱うことができる。表示制御部108は、メモリ107に記憶された画像データを読み出してモニタ109上に表示する。メモリ107には、画像復号部104で復号化された、通信相手の画像伝送装置からの画像データやメモリ105に記憶された画像データが記憶される。メモリ110は、カメラ111にて撮影された画像を記憶する。セレクタ112は、メモリ107又はメモリ110を択一的に選択し、選択したメモリから読み出された画像データを画像符号部113へ出力する。なお、メモリ105に記憶されたファイル中の画像を送る時以外はメモリ110が常時選択される。画像符号部113は、予め選択された符号化オプションでメモリ107又はメモリ110より読み出された画像データを符号化し出力する。音声符号化部114は、マイク115より出力される音声信号を符号化する。
【0032】
通信制御送受信部116は、通信相手の画像伝送装置との間で通信に必要な制御信号の送受信を行うものであり、画像及び音声の通信開始前に、通信相手の画像伝送装置との間で通信に必要な情報の交換を行い、画像符号化、音声符号化の伝送方式の決定、及び、決定した伝送方式でどのオプションを使用するかを決定する。なお、これらが一度決定するとそれ以後は通信を一旦切らなければ変更を行うことができない点は従来の画像伝送装置と同様である。
【0033】
多重化部117は、画像符号部113にて符号化された画像信号と音声符号部114にて符号化された音声信号を多重化する。制御部118は、キー操作部119によって入力された操作指示に従って装置各部を制御する。制御部118は図示せぬCPUと、このCPUを制御するためのプログラムが書き込まれたROM等のメモリと、CPUの動作において使用されるワークメモリとを備えて構成される。
【0034】
次に、上記構成による画像伝送装置の動作について説明する。
ユーザーがキー操作部119にて通信を開始する操作を行うか、または通信相手の画像伝送装置からの着信があると、通信制御送受信部116が通信相手の画像伝送装置との間で通信に必要な情報の交換を行い、音声符号化及び画像符号化の伝送方式の決定、及び決定後の伝送方式でどの符号化オプションを使用して通信を行うかを決定する。
【0035】
ここで、ユーザーが通信を開始する操作を行い、通信制御送受信部116が伝送方式及び符号化オプションを決定すると、制御部118は、マイク115からの音声信号の取り込み及びカメラ111からの画像信号の取り込みを有効にして、画像及び音声の送信を可能にする。画像及び音声の送信が可能な状態になると、カメラ111からの画像信号がメモリ110に蓄えられ、またマイク115からの音声信号が音声符号部114に供給される。メモリ110に1画面分の画像データが蓄えられると、セレクタ112を経由して画像符号部113に供給されて、予め決められた伝送方式及び符号化オプションで符号化される。符号化された画像データは多重化部117にて符号化された音声信号と多重化されて、通信相手の画像伝送装置に向けて送信される。
【0036】
一方、通信相手の画像伝送装置からの着信があって、伝送方式及び符号化オプションの決定が行われた後、通信相手の画像伝送装置より多重化信号が送られてくると、制御部118は、送信制御部103に対して分離部100からのデータの受信を許可する。これにより、分離部100にて通信相手の画像伝送装置より送られてくる多重化信号から画像データと音声データとが分離される。分離された音声データは音声復号部101にて復号化され、スピーカ102より音声として出力される。一方、画像データは画像復号部104にて復号化されて、メモリ107に蓄積される。この場合、1画面分の画像データがメモリ107に蓄積される。
【0037】
メモリ107に画像データが蓄積されると、制御部118は、画像出力を有効にし、表示制御部108に対して1画面分の画像データをモニタ109上に表示させる。
【0038】
表示制御部108は、カメラ111からの画像と通信相手からの復号化画像のいずれか一方又は両方の画像の表示を行う。すなわち、カメラ111での撮影された画像を表示する操作が行われた場合には、メモリ110に蓄積された画像をモニタ109上に表示し、メモリ105に記憶されたファイル中の画像を表示(閲覧)する操作が行なわれた場合には、メモリ107に蓄積された画像をモニタ109上に表示する。この場合、メモリ107に蓄積された画像は、メモリ105に記憶されたファイル中の画像データであって、画像再生部106で再生され画像復号部104で復号化されたものである。また、メモリ105に記憶されたファイル中の画像を表示する場合、制御部118は、送信制御部103を制御して通信相手の画像伝送装置からの画像データの取り込みを禁止(すなわち、画像復号部104への出力を禁止)する。
【0039】
また、メモリ105に記憶されたファイル中の画像を通信相手の画像伝送装置でも閲覧できるようにする操作が行われた場合、制御部118は、送信制御部103を制御して通信相手の画像伝送装置からの画像データの取り込みを禁止するとともに、セレクタ112を制御してメモリ110からメモリ107に切り替える。これにより、画像復号部104で復号化されたファイル中の画像がセレクタ112を通して画像符号部113に供給される。ここで、復号化された画像を送る場合、当該画像の符号化オプションが通信相手の画像伝送装置の符号化オプションと異なっていると、通信相手は当該画像を見ることができないので、画像符号部113で符号化してから送る。この符号化処理により、通信相手の画像伝送装置の画像復号部(画像復号部104に相当)は、ファイル中の画像データを認識できるデータとして扱うことができる。
【0040】
このように、本実施の形態に係る画像伝送装置によれば、メモリ105中の画像を通信相手にも送る場合(即ち、通信相手もメモリ105内のファイルを閲覧できるようにする場合)、復号化済みの画像データを通信相手の画像伝送装置の符号化オプションに適合するように、画像符号部113にて符号化してから送るので、通信相手の画像伝送装置との間で通信を一旦切って符号化オプションを変更してから再接続する必要が無くなり、新たなデータの伝送を短時間で行うことが可能になる。
なお、画像復号部104における復号化方法は、JPEG等に代表される静止画でもMPEG4に代表される動画でも何でもよい。
【0041】
(実施の形態2)
図2は、本発明の実施の形態2に係る画像伝送装置の構成を示すブロック図である。なお、この図において、前述した図1と共通する部分には同一の符号を付してその説明を省略する。
【0042】
上述した実施の形態1に係る画像伝送装置は、メモリ105に記憶されたファイル中の画像を閲覧する場合、通信相手の画像伝送装置からの画像データの取り込みを中止するが、これでは画像データの取り込み中止を解除して、再開したときにIピクチャが得られない恐れがある。Iピクチャが得られなければ、正常な画像再生が困難である。本実施の形態に係る画像伝送装置は、少なくとも1画面分の画像データを蓄積できるメモリ120を有し、通信相手からの画像をこのメモリ120に蓄積するようにして、ファイル中の画像を閲覧する場合でも通信相手からの画像の取り込みを中止しないようにしたものである。
【0043】
送信制御部103は、分離部100にて分離された通信相手からの画像データのピクチャの先頭を示す同期語を検出し、その同期後から次の同期語までの間の1画面分の画像データをメモリ120に蓄積する。メモリ120に通信相手からの1画面分の画像データを蓄積した時点で、その1画面分の画像データを画像復号部104に供給する。
【0044】
また、送信制御部103は、通信相手からの画像データをメモリ120に蓄積している最中に、メモリ105に記憶されたファイル中の画像を再生する指示があると、この時点では画像復号部104が空いているので、当該データを画像復号部104に供給する。
【0045】
これに対して、通信相手からの1画面分の画像データがメモリ120に蓄積されていて、その画像データが画像復号部104にて復号化されている最中にメモリ105に記憶されたファイル中の画像を再生する指示があると、通信相手からの画像データの復号化が終了するまで待機した後、当該データの復号化を行う。
【0046】
なお、送信制御部103より出力される画像データにはID(識別情報)が付与されるので、画像データはID別にメモリ107に格納される。すなわち、通信相手の画像伝送装置からの画像データと、メモリ105に記憶されたファイル中の画像データとが別個のIDでメモリ107に記憶される。
【0047】
このように、本実施の形態に係る画像伝送装置よれば、少なくとも1画面分の画像データを蓄積できるメモリ120を有し、通信相手からの画像データをこのメモリ120に蓄積するようにして、通信相手からの画像データを蓄積している最中にユーザから、メモリ105に記憶されたファイル中の画像を閲覧する指示があれば、ファイル中の画像を画像復号部104に供給して復号化する。一方、通信相手からの1画面分の画像データを蓄積し終えてそれを復号化している最中にファイル中の画像を閲覧する指示があれば、通信相手からの画像データの復号化処理を待った後、ファイル中の画像の復号化を行う。
【0048】
したがって、メモリ105に記憶させたファイル中の画像を閲覧する場合でも、通信相手の画像伝送装置からの画像データの取り込みを中止しないので、通信相手からの画像のIピクチャが失われることがなく、常に正常な画像再生が可能となる。これにより、上述した実施の形態1の画像伝送装置よりも信頼性の高い画像伝送装置を実現できる。
【0049】
(実施の形態3)
図3は、本発明の実施の形態3に係る画像伝送装置の構成を示すブロック図である。なお、この図において、前述した図1及び図2と共通する部分には同一の符号を付してその説明を省略する。
【0050】
上述したように、送信制御部103より出力される画像データにはID(識別情報)が付与されるので、画像データはID別にメモリ107に格納される。制御部118は、ユーザーより複数の画像を合成して表示する指示があると、その指示に従って画像を合成する指令を送信制御部103に与える。送信制御部103は、画像を合成する指令を受け取ると、合成する複数の画像がメモリ107に格納された後に、合成器121に対してID毎の表示位置及び縮小率を指示して、それぞれの画像を1つの画面で表示できるように合成させる。表示制御部108は、合成器121で画像合成された後、その合成画像をモニタ109上に表示する。この合成機能により、例えば通信相手からの画像とファイル中の画像を同時表示することが可能となり、また画像をID毎に表示したり、表示させなかったりすることも可能となる。
【0051】
このように、本実施の形態に係る画像伝送装置によれば、1つの画像復号部104でも、画像データをID別に分けるので、1画面上の任意の位置に複数の画像を自由にレイアウトすることが可能となる。
【0052】
なお、上記実施の形態1〜3の画像伝送装置は、画像通信端末装置や基地局装置に適用可能である。
また、上記実施の形態1〜3は、受信器のみで用いた場合、受信装置としても適用可能である。
また、上記実施の形態1〜3は、伝送路は無線であっても、有線であっても構わない。
また、上記実施の形態1〜3をソフトウェアにより実現することも可能である。また、そのソフトフェアを記憶媒体に格納し、読み出して実行することも可能である。なお、記憶媒体としては、磁気記録媒体、光記録媒体、光磁気記録媒体、半導体等が挙げられる。読み出す装置も当然ながら各媒体に見合ったものになることは言うまでもない。
【0053】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、通信中に第2の符号化画像データの再生を行なう場合に、通信を一旦を切ることなく、その画像データを通信相手に向けて送ることができるので、再接続に起因するデータの伝送開始遅延が無くなり、常に快適な画像通信を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の形態1に係る画像伝送装置の構成を示す要部ブロック図
【図2】本発明の実施の形態2に係る画像伝送装置の構成を示す要部ブロック図
【図3】本発明の実施の形態3に係る画像伝送装置の構成を示す要部ブロック図
【符号の説明】
100 分離部
101 音声復号部
102 スピーカ
103 送信制御部
104 画像復号部
105、107、110、120 メモリ
106 画像再生部
108 表示制御部
109 モニタ
111 カメラ
112 セレクタ
113 画像符号部
114 音声符号部
115 マイク
116 通信制御送受信部
117 多重化部
118 制御部
119 キー操作部
121 合成器

Claims (5)

  1. 第1の符号化画像データを受信する受信手段と、
    前記受信手段にて受信された第1の符号化画像データの少なくとも1画面分を記憶する第1の画像データ記憶手段と、
    第2の符号化画像データが記憶された第2の画像データ記憶手段と、
    前記第1の符号化画像データ又は前記第2の符号化画像データを復号化する画像復号手段と、
    画像データを符号化する画像符号化手段と、
    前記第2の符号化画像データを通信相手へ送る場合、前記受信手段にて受信された通信相手からの前記第1の符号化画像データが前記第1の画像データ記憶手段に記憶されている最中であれば、前記第2の符号化画像データを前記画像復号手段にて復号化させ、さらにその復号化された画像データを前記画像符号化手段にて通信相手の符号化オプションに適合するように符号化させ、一方、前記第1の画像データ記憶手段に記憶された少なくとも1画面分の前記第1の符号化画像データが前記画像復号手段にて復号化されている最中であれば、前記第2の符号化画像データの復号化を待機し、前記第1の符号化画像データの復号化処理が終了した後に、前記第2の符号化画像データを前記画像復号手段にて復号化させ、さらにその復号化された画像データを前記画像符号化手段にて通信相手の符号化オプションに適合するように符号化させる制御手段と、
    を具備することを特徴とする画像伝送装置。
  2. 復号化された画像データを記憶する復号化画像データ記憶手段と、前記復号化画像データ記憶手段に記憶された複数の復号化された画像データを合成する画像合成手段と、を具備し、
    前記制御手段は、前記第1の画像データ記憶手段又は前記第2の画像データ記憶手段から符号化画像データを読み出す毎に識別情報を付加し、
    前記画像合成手段は、前記復号化画像データ記憶手段に識別情報別に記憶された復号化画像データに対して、モニタ上における表示位置及び縮小率を設定することを特徴とする請求項1記載の画像伝送装置。
  3. 請求項1または請求項2に記載の画像伝送装置を具備することを特徴とする画像伝送端末装置。
  4. 請求項3に記載の画像伝送装置を具備することを特徴とする基地局装置。
  5. 画像データを通信相手に向けて伝送する画像伝送方法において、通信相手から送られてきた第1の符号化画像データを少なくとも1画面分記憶するとともに、装置内に保存している第2の符号化画像データを通信相手へ送る場合、前記第1の符号化画像データを記憶している最中であれば、前記第2の符号化画像データを復号化し、さらにその復号化した画像データを通信相手の符号化オプションに適合するように符号化し、一方、記憶された少なくとも1画面分の前記第1の符号化画像データを復号化している最中であれば、前記第2の符号化画像データの復号化を待機し、前記第1の符号化画像データの復号化処理を終えた後、前記第2の符号化画像データを復号化し、さらにその復号化した画像データを通信相手の符号化オプションに適合するように符号化することを特徴とする画像伝送方法。
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