JP6099028B1 - テレビ会議装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】テレビ会議システムにおいて、無駄なIDRピクチャの送信を抑え、ネットワーク全体の負荷を低減すること。【解決手段】映像・音声符号化/復号部104は、他のテレビ会議装置10−2〜24のネットワーク情報を管理し、パケットロスが発生した場合、ネットワーク情報に基づいて、FIR(Full Intra Request)を送信するか否か、および、静止画を表示させるか否かを決定する。通信制御部103は、映像・音声符号化/復号部104の指示に従って、FIRを送信する。映像・音声合成部105は、映像・音声符号化/復号部104から指示された期間において、静止画が表示されるように合成映像データを生成する。【選択図】図1
Description
本発明は、複数の拠点のそれぞれに設置された装置と同時接続可能なテレビ会議装置に関する。
複数の拠点を繋いで遠隔会議を行うことができるテレビ会議システムが普及している。ホスト拠点(親拠点)のテレビ会議装置(多拠点接続装置(MCU))は、他の拠点(子拠点)から映像データおよび音声データを受信し、モニタの画面に各拠点の映像データを表示させ、スピーカから音声データを出力させる。特許文献1には、3拠点の映像データを同時にモニタの画面に表示するテレビ会議装置が記載されている。また、近年、多くの拠点(例えば、24拠点)と同時に接続できるテレビ会議装置が開発されている。
子拠点と親拠点との間のネットワークが正常でパケットロスが発生していない場合、親拠点のテレビ会議装置は、子拠点から、最初にI(Intra)ピクチャを受信して復号し、復号したIピクチャを用いて映像データを生成し、その後、順方向予測符号化のP(Predictive)ピクチャを受信して復号し、復号したPピクチャを用いて映像データを生成する。
また、パケットロスが発生した場合、親拠点のテレビ会議装置は子拠点に対してFIR(Full Intra Request)を送信し、FIRを受信した子拠点から送信された一枚完結型のIDR(Instantaneous Decoding Refresh)ピクチャを用いて映像データを生成する。
子拠点が、モバイル端末であったり、海外に存在したりしている場合、親拠点と子拠点の間のネットワークに異常が起こりやすい。
ネットワークに異常が起きている状態で、子拠点の装置が、IDRピクチャを送信しても、連続的にパケットロスが発生してしまい、IDRピクチャが無駄になるとともに、ネットワーク全体に余計な負荷がかかってしまうおそれがある。
この課題は、接続拠点数が多く、性能上、エンコーダを多く持てないテレビ会議装置において顕著となる。
本発明の目的は、無駄なIDRピクチャの送信を抑え、ネットワーク全体の負荷を低減することができるテレビ会議装置を提供することである。
本発明のテレビ会議装置は、ホスト拠点に設けられ、複数の他拠点と同時に接続可能なテレビ会議装置であって、前記ホスト拠点を撮影して映像データを取得する映像入力部と、前記各他拠点から映像データを含むパケットを、ネットワークを介して受信する通信制御部と、複数の前記映像データを合成した合成映像データを生成して画面に表示させる表示制御部と、を具備し、前記表示制御部は、所定の他拠点から送信されたパケットが喪失した場合、前記ネットワークに関する情報に基づいて、該他拠点宛にFIR(Full INTRA-frame Request)を送信するか否かを決定し、前記通信制御部は、前記表示制御部の決定に従って前記FIRを送信し、前記FIRを受信した他拠点からIDRピクチャを含むパケットを受信し、前記表示制御部は、前記IDRピクチャを用いて合成映像データを生成する。
本発明によれば、無駄なIDRピクチャの送信を抑え、ネットワーク全体の負荷を低減することができる。
以下、図面を適宜参照して、本発明の実施の形態につき、詳細に説明する。なお、以下では、同時に接続できる拠点数が24であるテレビ会議システムを例に説明する。
(実施の形態)
<テレビ会議装置の構成および接続関係>
まず、本発明の一実施の形態に係るテレビ会議装置10の構成および接続関係について、図1を用いて詳細に説明する。
<テレビ会議装置の構成および接続関係>
まず、本発明の一実施の形態に係るテレビ会議装置10の構成および接続関係について、図1を用いて詳細に説明する。
各拠点には、それぞれ、テレビ会議装置10が設置されている。ホスト拠点(拠点番号1)のテレビ会議装置10−1は、他の拠点(拠点番号2〜24)のそれぞれに設置された各テレビ会議装置10−2〜24と、ネットワーク20を介して接続し、音声データ及び映像データの送信/受信を行う。ネットワーク20は、典型的にはインターネットである。
テレビ会議装置10−1は、本体装置100、ユーザ操作入力装置200、映像入力装置300、音声入力装置400および表示装置500から構成されている。
本体装置100は、ユーザ操作入力装置200、映像入力装置300、音声入力装置400および表示装置500と接続している。
ユーザ操作入力装置200は、ユーザによる拠点を選択する操作を検出し、選択された拠点を示す選択拠点情報を含む信号を有線又は無線により本体装置100に送信する。ユーザ操作入力装置200は、典型的にはリモコン又はタッチパネルである。
映像入力装置300は、本体装置100が設置されている拠点を撮影して得られた映像データを本体装置100に出力する。なお、映像入力装置300が出力する映像データには、カメラが撮像した映像データの他に、PCに保存された映像データ、DVDプレーヤにより再生された映像データ等がある。
音声入力装置400は、本体装置100が設置されている拠点の音声を収音して得られた音声データ等を本体装置100に出力する。なお、音声入力装置400が出力する音声データには、マイクが収音した音声データの他に、PCに保存された映像データとセットの音声データ、DVDプレーヤにより再生された映像データとセットの音声データ等がある。
表示装置500は、本体装置100から出力された映像データを画面に表示すると共に、本体装置100から出力された音声データを図示しないスピーカから出力する。
本体装置100は、ユーザ指示受信部101と、会議制御部102と、通信制御部103と、映像・音声符号化/復号部104と、映像・音声合成部105と、映像・音声出力制御部106と、静止画保持部107と、映像入力制御部108と、音声入力制御部109と、から主に構成される。なお、映像・音声符号化/復号部104、映像・音声合成部105および映像・音声出力制御部106により、表示制御部が構成される。
ユーザ指示受信部101は、ユーザ操作入力装置200から送信された信号を受信し、受信信号に含まれている選択拠点情報を抽出し、会議制御部102に出力する。選択拠点情報には、テレビ会議に参加する各拠点の発信先情報(IPアドレスあるいはISDN番号)が含まれる。
会議制御部102は、ユーザ指示受信部101から入力した選択拠点情報に基づいて、通信制御部103と、映像・音声符号化/復号部104と、映像・音声合成部105と、におけるデータの入出力のタイミングを制御する。また、会議制御部102は、ユーザ指示受信部101から入力した選択拠点情報を映像・音声合成部105に出力する。また、会議制御部102は、選択拠点情報に基づいて、通信制御部103における発信処理及び呼の確立処理を制御すると共に、映像データを受信したか否かを監視する。
通信制御部103は、会議制御部102の制御に従ったタイミングで動作する。通信制御部103は、他のテレビ会議装置10−2〜24との間で呼を確立する。そして、通信制御部103は、呼を確立した後、他のテレビ会議装置10−2〜24が送信した映像データ(Pピクチャ、IDRピクチャ)及び音声データを含むパケットを、ネットワーク20を介して受信し、映像・音声符号化/復号部104に出力する。また、通信制御部103は、呼を確立した後、映像・音声符号化/復号部104から入力した映像データ及び音声データを含むパケットを、ネットワーク20を介して他のテレビ会議装置10−2〜24に送信する。なお、通信制御部103は、所定の通信プロトコルに従って動作する。通信プロトコルは、典型的にはSIP又はH.323である。
また、通信制御部103は、映像・音声符号化/復号部104の指示に従って、FIRを送信する。
映像・音声符号化/復号部104は、会議制御部102の制御に従ったタイミングで動作する。映像・音声符号化/復号部104は、映像・音声合成部105から入力した映像データ、および、音声入力制御部109から入力した音声データを符号化して通信制御部103に出力する。また、映像・音声符号化/復号部104は、通信制御部103から入力した他のテレビ会議装置10−2〜24からの映像データおよび音声データを復号して映像・音声合成部105に出力する。
また、映像・音声符号化/復号部104は、他のテレビ会議装置10−2〜24のネットワーク情報を管理し、パケットロスが発生した場合(パケットが喪失した場合)、ネットワーク情報に基づいて、FIRを送信するか否か、および、静止画を表示させるか否かを決定する。そして、映像・音声符号化/復号部104は、決定に従って、通信制御部103にFIRの送信を指示し、映像・音声合成部105に静止画の表示を指示する。
ネットワーク情報には、各子拠点の装置の種別(モバイル端末であるか否か)、パケットロス頻度(所定時間内におけるパケットロスの回数)、IPアドレス、RTT(Round-Trip Time)、推定帯域等が含まれる。
映像・音声合成部105は、会議制御部102の制御に従ったタイミングで動作する。映像・音声合成部105は、映像・音声符号化/復号部104から入力した他のテレビ会議装置10−2〜24からの映像データと、映像入力制御部108から入力した映像データと、に基づいて、会議制御部102から入力した選択拠点情報の拠点数に応じて、複数の映像データを合成した合成映像データを生成し、映像・音声出力制御部106に出力する。なお、映像・音声合成部105は、各テレビ会議装置10−2〜24から映像データを受信するまでの間、および、映像・音声符号化/復号部104から指示された期間において、静止画保持部107に保持された静止画が表示されるように合成映像データを生成する。
また、映像・音声合成部105は、映像・音声符号化/復号部104から入力した他のテレビ会議装置10−2〜24からの音声データと、音声入力制御部109から入力した音声データを合成した合成音声データを生成し、映像・音声出力制御部106に出力する。また、映像・音声合成部105は、映像入力制御部108から入力した映像データを映像・音声符号化/復号部104に出力する。
映像・音声出力制御部106は、映像・音声合成部105から入力した合成映像データを表示装置500の画面に表示させると共に、合成音声データを表示装置500のスピーカから音声として出力させる。
静止画保持部107は、他のテレビ会議装置10−2〜24から映像データを受信するまでの期間において、所定の静止画を表示装置500の画面に表示させるための静止画データを予め保持している。
映像入力制御部108は、映像入力装置300から入力した映像データを映像・音声合成部105に出力する。
音声入力制御部109は、音声入力装置400から入力した音声データを映像・音声符号化/復号部104および映像・音声合成部105に出力する。
<テレビ会議装置の接続状態の遷移>
次に、テレビ会議装置10−1の接続状態の遷移について、図2を用いて詳細に説明する。
次に、テレビ会議装置10−1の接続状態の遷移について、図2を用いて詳細に説明する。
テレビ会議装置10−1は、電源ONとなることにより動作を開始する。テレビ会議装置10−1は、電源ONされた直後では非通信状態である(S1)。
テレビ会議装置10−1は、非通信状態(S1)において、他の1つのテレビ会議装置10−i(iは2から24のいずれかの整数)と接続することにより、テレビ会議装置10−iと一対一の通信状態(1:1通信状態)になる(S2)。そして、テレビ会議装置10−1は、1:1通信状態(S2)において、通信状態であるテレビ会議装置10−iとの接続を切断すると非通信状態になる(S1)。なお、テレビ会議装置10−1は、非通信状態(S1)において、電源OFFとなることにより動作を終了する。
また、テレビ会議装置10−1は、1:1通信状態(S2)から、さらに他のテレビ会議装置10−j(jはi以外の2から24のいずれかの整数)と接続することにより、複数の拠点のテレビ会議装置10−i、jと通信状態(MCU通信状態)になる(S3)。
そして、テレビ会議装置10−1は、通信状態にあるテレビ会議装置10−jとの接続を切断すれば一対一の通信状態になり(S2)、さらに通信状態にあるテレビ会議装置10−iとの接続を切断すれば非通信状態になる(S1)。
また、テレビ会議装置10−1は、非通信状態(S1)において、他の全てのテレビ会議装置10−2〜24に対して一斉に発信することにより他の全てのテレビ会議装置10−2〜24と通信状態(MCU通信状態)になる(S3)。そして、テレビ会議装置10は、他の全てのテレビ会議装置10−2〜24との接続を一斉に切断すれば非通信状態になる(S1)。
一斉に発信する方法としては、ユーザが発信時に発信先をテレビ会議装置10−1に手入力する方法、又は、テレビ会議装置10−1に予め記憶させておいた複数の発信先情報を登録したリストをユーザに選択させる方法等が考えられる。また、発信先を特定する方法としては、IPアドレス、電話番号又は識別コード等が考えられる。
<テレビ会議装置の動作>
次に、テレビ会議装置10−1の動作について、図3を用いて詳細に説明する。なお、図3は、テレビ会議装置10−1が、他の全てのテレビ会議装置10−2〜24に対して一斉に発信する場合のフローである。
次に、テレビ会議装置10−1の動作について、図3を用いて詳細に説明する。なお、図3は、テレビ会議装置10−1が、他の全てのテレビ会議装置10−2〜24に対して一斉に発信する場合のフローである。
まず、ユーザ指示受信部101が、ユーザ操作入力装置200から信号を受信し、受信した信号に含まれる選択拠点情報を抽出して会議制御部102に出力する。
会議制御部102は、選択拠点情報のN(Nは1以上の整数、図3ではN=23)拠点のそれぞれに設置されたテレビ会議装置10−2〜24に一斉発信を行うように通信制御部103を制御する。これにより、通信制御部103は、選択拠点のテレビ会議装置10−2〜24に一斉発信を行う(S11)。具体的には、会議制御部102は、選択拠点情報が複数の発信先情報を記録した1つのリストの情報である場合、そのリストに登録されている発信先情報の発信先の数により拠点数Nを認識することができる。
また、映像・音声合成部105は、会議制御部102から入力した選択拠点情報に基づいて画面レイアウトを決定する(S12)。
また、映像・音声符号化/復号部104は、ネットワーク情報(各子拠点の装置の種別、パケットロス頻度、IPアドレス、RTT、推定帯域等)を初期化する(S13)。
また、通信制御部103は、他の拠点の各テレビ会議装置10−2〜24との間で呼を確立する(S14)。
次に、映像・音声合成部105は、映像入力制御部108から入力したテレビ会議装置10−1の映像データ、および、他のテレビ会議装置10−2〜24の映像データのそれぞれが、画面レイアウトの、対応する分割領域に表示されるように合成映像データを生成する。そして、映像・音声出力制御部106が、映像・音声合成部105から入力した合成映像データを表示装置500の画面に表示させる(S15)(図5(a)参照)。なお、他の各テレビ会議装置10−2〜24から映像データを受信するまでは、対応する分割領域に静止画データが表示される。
その後、テレビ会議装置10−1は、双方向通信を継続している間、映像表示制御動作(S16)を行う。
以下、本実施の形態のテレビ会議装置10−1における、映像表示制御動作(S16)の詳細について図4を用いて説明する。
まず、映像・音声符号化/復号部104が、各子拠点(他の各テレビ会議装置10−2〜24)から受信したパケットデータを復号し、復号結果に基づいてネットワーク情報の管理(設定、更新)を行い(S21)、パケットロスの発生の有無を判定する(S22)。
パケットロスが発生した場合(S22:YES)、映像・音声符号化/復号部104は、当該子拠点についてパケットロスが頻発しているか(パケットロス頻度が所定の閾値以上か)否かを判定する(S23)。
パケットロスが頻発している場合(S23:YES)、映像・音声符号化/復号部104は、ネットワーク情報に基づいて当該子拠点が劣悪環境にあるか否かを判定する(S24)。なお、劣悪環境にある子拠点とは、当該子拠点が、モバイル端末である場合や、海外に存在する場合等である。テレビ会議装置10−1は、各子拠点がモバイル端末であるか否かを、User Agent情報によって判定することができる。また、テレビ会議装置10−1は、各子拠点が海外に存在するか否かを、RTTあるいはIPアドレスによって判定することができる。
当該子拠点が劣悪環境にある場合(S24:YES)、映像・音声符号化/復号部104は、通信制御部103にFIR送信を指示せず、映像・音声合成部105に静止画を用いて合成映像データを生成するように指示する。映像・音声合成部105は、当該子拠点の表示領域が静止画データとなるように合成映像データを生成する。そして、映像・音声出力制御部106は、映像・音声合成部105から入力した合成映像データを表示装置500の画面に表示させる(S25)。その後、フローはS21に戻る。
一方、パケットロスが発生した場合であっても(S22:YES)、パケットロスが頻発していない場合や(S23:NO)、当該子拠点が劣悪環境にはない場合には(S24:NO)、映像・音声符号化/復号部104は、通信制御部103にFIR送信を指示する。通信制御部103は、この指示に基づいて、当該子拠点にFIRを送信する(S27)。FIRを受信した子拠点は、IDRピクチャを挿入したパケットを親拠点宛に送信する。
映像・音声符号化/復号部104は、IDRピクチャを復号して映像・音声合成部105に出力する。映像・音声合成部105は、当該子拠点の表示領域がIDRピクチャの映像データとなるように合成映像データを生成する。そして、映像・音声出力制御部106は、映像・音声合成部105から入力した合成映像データを表示装置500の画面に表示させる(S28)。その後、フローはS21に戻る。
また、パケットロスが発生せず、パケットを正常に受信できた場合(S22:NO)、S25において静止画データを表示している子拠点があれば(S26:YES)、通信制御部103は、当該子拠点にFIRを送信し(S27)、映像・音声符号化/復号部104、映像・音声合成部105および映像・音声出力制御部106がIDRピクチャを用いた合成映像データを生成して表示させる(S28)。その後、フローはS21に戻る。
また、パケットを正常に受信できたその他の子拠点については(S22:NO、S26NO)、映像・音声符号化/復号部104、映像・音声合成部105および映像・音声出力制御部106がPピクチャを用いた合成映像データを生成して表示させる(S29)。その後、フローはS21に戻る。
<表示画面の具体例>
次に、合成映像データを表示した画面の具体例について、図5を用いて詳細に説明する。なお、図5では、発明内容を理解しやすくするために、4つの拠点(拠点番号1、2、3、4)の映像データを同時に表示する例を示す。
次に、合成映像データを表示した画面の具体例について、図5を用いて詳細に説明する。なお、図5では、発明内容を理解しやすくするために、4つの拠点(拠点番号1、2、3、4)の映像データを同時に表示する例を示す。
図5(a)は、全ての子拠点との間のネットワークが正常であり、パケットロスが発生していない場合の例を示す。この場合、映像・音声合成部105は、映像・音声合成部105は、映像入力制御部108から入力した親拠点(自装置、拠点番号1)の映像データと、映像・音声符号化/復号部104から入力した子拠点(拠点番号2、3、4)からの映像データとを合成した合成映像データを生成する。
その後、海外の子拠点(拠点番号3)との間のネットワークに異常が発生し、パケットロスが頻発したとする。この場合、映像・音声符号化/復号部104は、映像・音声合成部105に静止画を用いて合成映像データを生成するように指示する。映像・音声合成部105は、図5(b)に示すように、拠点番号3の子拠点の表示領域に、静止画(「海外接続中」等の文字)を表示させる合成映像データを生成する。
その後、海外の子拠点(拠点番号3)との間のネットワークが復旧し、パケットロスが発生しなくなったとする。この場合、通信制御部103は、拠点番号3の子拠点にFIRを送信し、映像・音声符号化/復号部104は、IDRピクチャを用いて拠点番号3の子拠点の映像データを復号する。そして、映像・音声合成部105は、図5(c)に示すように、再び、映像入力制御部108から入力した親拠点(拠点番号1)の映像データと、映像・音声符号化/復号部104から入力した子拠点(拠点番号2、3、4)からの映像データとを合成した合成映像データを生成する。
<効果>
このように、本実施の形態では、劣悪環境にある子拠点との間のネットワークに異常が発生し、パケットロスが頻発した場合に、親拠点がFIR送信を行わないので、無駄なIDRピクチャの送信を抑え、ネットワーク全体の負荷を低減することができる。
このように、本実施の形態では、劣悪環境にある子拠点との間のネットワークに異常が発生し、パケットロスが頻発した場合に、親拠点がFIR送信を行わないので、無駄なIDRピクチャの送信を抑え、ネットワーク全体の負荷を低減することができる。
なお、本発明は、部材の種類、配置、個数等は前述の実施の形態に限定されるものではなく、その構成要素を同等の作用効果を奏するものに適宜置換する等、発明の要旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。
具体的には、上記の実施の形態では、映像を表示するまでに静止画を表示する場合について説明したが、本発明はこれに限られず、静止画以外のメッセージ等の文字情報を表示する、あるいは、黒画面のままとするようにしてもよい。
また、上記の実施の形態では、同時に接続できる拠点数が24であるテレビ会議システムを例に説明したが、本発明は同時に接続できる拠点数に制限は無い。
また、本発明では、ユーザの設定により、表示用の映像データと送信用の映像データとを別個に生成することができる。例えば、映像入力制御部108から出力された映像データを表示用の映像データとし、映像・音声合成部105で合成された映像データを送信用の映像データとすることができる。
本発明は、ホスト拠点に設けられ、ホスト拠点と異なる複数の拠点の相手装置と同時に接続可能なテレビ会議装置に用いるに好適である。
10 テレビ会議装置
100 本体装置
101 ユーザ指示受信部
102 会議制御部
103 通信制御部
104 映像・音声符号化/復号部
105 映像・音声合成部
106 映像・音声出力制御部
107 静止画保持部
108 映像入力制御部
109 音声入力制御部
200 ユーザ操作入力装置
300 映像入力装置
400 音声入力装置
500 表示装置
100 本体装置
101 ユーザ指示受信部
102 会議制御部
103 通信制御部
104 映像・音声符号化/復号部
105 映像・音声合成部
106 映像・音声出力制御部
107 静止画保持部
108 映像入力制御部
109 音声入力制御部
200 ユーザ操作入力装置
300 映像入力装置
400 音声入力装置
500 表示装置
Claims (4)
- ホスト拠点に設けられ、複数の他拠点と同時に接続可能なテレビ会議装置であって、
前記ホスト拠点を撮影して映像データを取得する映像入力部と、
前記各他拠点から映像データを含むパケットを、ネットワークを介して受信する通信制御部と、
複数の前記映像データを合成した合成映像データを生成して画面に表示させる表示制御部と、
を具備し、
前記表示制御部は、
所定の他拠点から送信されたパケットが喪失した場合、前記ネットワークに関する情報に基づいて、該他拠点宛にFIR(Full INTRA-frame Request)を送信するか否かを決定し、
前記通信制御部は、
前記表示制御部の決定に従って前記FIRを送信し、前記FIRを受信した他拠点からIDRピクチャを含むパケットを受信し、
前記表示制御部は、
前記IDRピクチャを用いて合成映像データを生成する、
テレビ会議装置。 - 前記ネットワークに関する情報には、各他拠点の場所を推定可能な情報およびパケットロスの頻度が含まれ、
前記表示制御部は、
パケットロスの頻度が閾値以上であり、かつ、他拠点の場所が海外である場合には、前記FIRの送信を行わないことを決定する、
請求項1に記載のテレビ会議装置。 - 前記ネットワークに関する情報には、各他拠点の種別を推定可能な情報およびパケットロスの頻度が含まれ、
前記表示制御部は、
パケットロスの頻度が閾値以上であり、かつ、拠点の種別がモバイル端末である場合には、前記FIRの送信を行わないことを決定する、
請求項1に記載のテレビ会議装置。 - 前記表示制御部は、
パケットが喪失した際に、前記FIRの送信を行わないことを決定した場合、当該他拠点の表示領域が静止画となるように合成映像データを生成する、
請求項1から3のいずれか一項に記載のテレビ会議装置。
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