JPH04220823A

JPH04220823A - 画像信号伝送制御方式

Info

Publication number: JPH04220823A
Application number: JP2411922A
Authority: JP
Inventors: Yuichi Terui; 雄一照井; Mitsunori Ono; 大野　光典; Toshihiro Yamanaka; 俊宏山中; Kenji Rikimaru; 健児力丸
Original assignee: Fujitsu Ltd
Current assignee: Fujitsu Ltd
Priority date: 1990-12-20
Filing date: 1990-12-20
Publication date: 1992-08-11
Also published as: US5253057A

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、複数のテレビカメラ等
による画像信号を多重化して伝送する画像信号伝送制御
方式に関する。複数のテレビカメラ等からの画像信号を
選択或いは多重化して１本の伝送路により伝送すること
により、テレビ会議等を行うことができる。このような
画像信号の多重化伝送に於ける受信側のモニタテレビの
表示画質の劣化を最小限とするように、適応的に制御で
きることが要望されている。

【０００２】

【従来の技術】テレビ電話等の一般的な双方向の画像信
号の伝送システムは、例えば、図６に示すように、テレ
ビカメラ６１，６５からの画像信号がコーディック６３
，６７により圧縮符号化されて伝送路６４に送出される
。この圧縮符号化された画像信号は、相手側のコーディ
ック６７，６３により復号されて、モニタテレビ６６，
６２に加えられ、モニタテレビ６６にテレビカメラ６１
の撮像画像が表示され、又モニタテレビ６２にテレビカ
メラ６５の撮像画像が表示される。

【０００３】又２チャネルの画像信号を合成して伝送す
るシステムは、例えば、図７に示すように、それぞれ２
台のテレビカメラ７１−１，７１−２，７５−１，７５
−２とモニタテレビ７２，７６とを備え、２台のテレビ
カメラ７１−１，７１−２，７５−１，７５−２からの
画像信号はアナログ合成回路７８，７９により合成され
てコーディック７３，７７に加えられ、圧縮符号化され
て伝送路７４に送出され、伝送路７４により伝送された
画像信号は、コーディック７７，７３により復号されて
モニタテレビ７６，７２に加えられ、アナログ合成に対
応した合成画面が表示される。例えば、テレビカメラ７
１−１からの画像信号Ａと、テレビカメラ７１−２から
の画像信号Ｂとを、１画面を上下に分割するようにアナ
ログ合成回路７８で合成した場合、モニタテレビ７６に
は図示のように、Ａ，Ｂが上下に分割されて表示される
。

【０００４】又２チャネルの画像信号をフレーム単位で
時分割多重化して伝送するシステムは、例えば、図８に
示すように、２台のテレビカメラ８１−１，８１−２，
８５−１，８５−２からの画像信号がセレクタ８８，８
９によりフレーム単位で交互に選択されてコーディック
８３，８７に加えられ、圧縮符号化された画像信号は伝
送路８４に送出され、この伝送路８４により伝送された
画像信号はコーディック８７，８３により復号されてモ
ニタテレビ８６，８２に加えられ、所望の合成画面とし
て表示される。例えば、テレビカメラ８１−１からの画
像信号Ａと、テレビカメラ８１−２からの画像信号Ｂと
を、セレクタ８８に於いてフレーム単位で交互に選択し
て送出した場合、モニタテレビ８６では、フレーム単位
で２チャネルの画像信号が入力されることになり、任意
の画面構成で合成して表示することができるから、図示
のように、Ａの一部に縮小して合成したＢを表示するこ
とも可能となる。

【０００５】図９は多重化伝送の説明図であり、テレビ
カメラＡ，Ｂからの画像信号をそれぞれフレーム単位で
Ａ，Ｂで示し、前述の図７に示すように、アナログ合成
の場合は、例えば、上下にＡ，Ｂが分割されて合成され
て１フレームが構成されるから、受信側ではその合成フ
レームに基づいた表示が行われる。又前述の図８に示す
ように、フレーム単位で時分割多重を行った場合は、Ａ
，Ｂが交互に伝送されることになり、受信側では、フレ
ーム単位で分離できるから、点線で示すフレームを補間
することにより、Ａ，Ｂの画像信号をそれぞれ別個のモ
ニタテレビに加えて表示するか、或いは任意の比率で合
成して１台のモニタテレビにより表示することができる
。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】前述の図７及び図９に
ついて説明したように、複数チャネルの画像信号をアナ
ログ合成して伝送する場合は、チャネル対応に分離する
ことは不可能であり、アナログ合成された状態の画面を
、モニタテレビに表示することになる。これに対して、
図８及び図９について説明したように、フレーム単位で
時分割多重を行って画像信号を伝送する場合は、受信側
でチャネル対応に画像信号を分離することができるから
、チャネル対応のモニタテレビにより表示することも可
能であり、又任意の画面に合成して１台のモニタテレビ
により表示することも可能となる。しかし、従来例に於
いては、チャネル数に対応して固定的にフレーム数が割
当てられているものである。例えば、ＮＴＳＣ方式に於
いては、１秒間に３０フレームを伝送するものであるか
ら、２チャネルの画像信号を伝送する場合は、各チャネ
ルに１５フレームが割当てられることになる。従って、
一方のチャネルが静止画像のように発生情報量が少なく
、他方のチャネルが動画像で発生情報が多い場合でも、
フレームの割当数が同一であるから、動画像のチャネル
の画質が劣化することになる。本発明は、複数チャネル
の情報量に対応してフレームを適応的に割当て、効率の
良い画像信号の伝送を行わせることを目的とするもので
ある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明の画像信号伝送制
御方式は、適応的にフレームを割当ててフレーム単位で
時分割多重するもので、図１を参照して説明する。複数
チャネルの画像信号を１個のコーディック１によりフレ
ーム単位で多重化して伝送する画像信号伝送制御方式に
於いて、その複数チャネルのそれぞれの情報量に対応し
てチャネル対応の割当フレーム数を制御して多重化する
ものである。

【０００８】又コーディック１は、複数チャネルの画像
信号をフレーム単位で選択するセレクタ２と、このセレ
クタ２により選択された画像信号を圧縮符号化する符号
化部３と、情報量検出部４と、比較制御部５とを備えて
おり、セレクタ２に入力される各チャネルの画像信号か
ら情報量検出部４によりチャネル対応の情報量を検出し
、比較制御部５により情報量の多いチャネルに対して多
くのフレームを割当てるようにセレクタ２を制御するも
のである。

【０００９】更に、符号化部３により符号化されたチャ
ネル対応の画像信号の情報量を情報量検出部４により検
出し、その検出情報に基づいて比較制御部５により情報
量の多いチャネルに多くのフレームを割当てるようにセ
レクタ２を制御するものである。

【００１０】又コーディック１は、チャネル対応の符号
化部と、各符号化部からの符号化出力を加えるセレクタ
及び情報量検出部と、比較制御部とを備えて、情報量検
出部により符号化部からの符号化出力の情報量を検出し
、その検出情報に基づいて比較制御部により情報量の多
いチャネルに対して多くのフレームを割当てるようにセ
レクタを制御するものである。

【００１１】

【作用】複数チャネルの画像信号をフレーム単位で時分
割多重する場合、静止画は情報量が少なく、動きの激し
い動画は情報量が多くなるものである。従って、この情
報量を比較して情報量の多いチャネルに対してフレーム
を多く割当てるから、動きの激しい動画の伝送フレーム
数が多くなり、受信側の画質の劣化を回避することがで
きる。

【００１２】又コーディック１の情報量検出部４は、セ
レクタ２に入力される各チャネル対応のフレーム間差分
等によりチャネル対応の情報量を検出するもので、比較
制御部５は、その検出情報に基づいて情報量の多いチャ
ネルを識別し、そのチャネルに対して割当フレーム数を
多くするようにセレクタ２を制御し、セレクタ２により
選択されたチャネルの画像信号を符号化部３に加えて圧
縮符号化し、フレーム単位で時分割多重化して送出する
ものである。

【００１３】又コーディック１のセレクタ２を介して複
数チャネルの画像信号が選択された符号化部３に加えら
れ、その符号化部３により符号化されたチャネル対応の
画像信号の情報量を、情報量検出部４により検出する。例えば、符号化部３はフレーム間差分符号化を行うと共
に、可変長符号化を行う構成とした時、１フレーム分の
可変長符号をカウントすることにより、各チャネル対応
の情報量を検出することができる。比較制御部５は、前
述の場合と同様に、情報量の多いチャネルに対して多く
のフレームを割当てるようにセレクタ２を制御すること
になる。

【００１４】又コーディック１のチャネル対応の符号化
部と情報量検出部とを備えて、チャネル対応に圧縮符号
化し、その符号化出力を基に情報量検出部により情報量
を検出し、その検出情報を比較制御部に加える。又セレ
クタは符号化部の符号化出力を選択して送出するもので
、比較制御部では、情報量の検出情報に基づいて、情報
量の多いチャネルに対して多くのフレームを割当てるよ
うに、セレクタを制御して、フレーム単位で符号化出力
を選択送出するものである。

【００１５】

【実施例】図２は本発明の一実施例のブロック図であり
、１１−１〜１１−ｎはｎ台のテレビカメラ、１２は録
画再生装置、１３は前処理部、１４はセレクタ、１５は
メモリ部、１６は符号化部、１７は可変長符号化部、１
８は送信部、１９は情報量検出部、２０は比較制御部で
あり、図１のコーディック１の主要部を示すものである
。各テレビカメラ１１−１〜１１−ｎ及び録画再生装置
１２からの画像信号は、前処理部１３に於いてディジタ
ル信号に変換され、例えば、Ｒ，Ｇ，Ｂ信号に分解され
て、セレクタ１４及び情報量検出部１９に加えられる。この実施例は、セレクタ１４に入力されるチャネル対応
の情報量を情報量検出部１９により検出し、比較制御部
２０により情報量の多いチャネルを識別してセレクタ１
４を制御するフィードフォワード制御構成の場合を示す
。

【００１６】情報量検出部１９は、セレクタ１４に入力
される画像信号の情報量を検出し、検出情報を比較制御
部２０に加えるもので、例えば、フレーム間差分情報を
１フレーム間カウントして、そのチャネルの情報量とす
ることができる。又フレーム間差分情報の更にそれらの
間の差を求めて、そのチャネルの情報量とすることがで
きる。又比較制御部２０は、検出情報に基づいて、１秒
間のフレーム数を割当てるもので、情報量の多いチャネ
ルに対しては割当フレーム数を多くするものであり、こ
の割当フレーム数に従ってセレクタ１４が制御される。例えば、２チャネルの画像信号がセレクタ１４に入力さ
れる場合、各チャネルの情報量が同一の時、フレーム割
当比を１５対１５とし、チャネル対応の情報量が相違す
るに従って１０対２０、５対２５等のように制御するも
のである。

【００１７】又メモリ部１５は、チャネル対応に少なく
とも１フレーム分の画像信号を蓄積する容量を有し、又
符号化部１６は、セレクタ１４により今回選択された画
像信号と、メモリ部１５に蓄積された前回の画像信号と
を用いて、フレーム間差分符号化等を行うものであり、
フレーム間差分符号化と共に、離散コサイン変換（ＤＣ
Ｔ）と動き補償とを組合せて、圧縮率を高くすることが
できる。又可変長符号化部１７は、符号化部１６からの
符号化出力をハフマン符号等により可変長符号化して送
信部１８に加えるものである。このような圧縮符号化に
より、画像信号を例えば１／１００〜１／１０００に圧
縮することが可能となる。又送信部１８は、比較制御部
２０からのチャネル情報を付加して送信する構成を有し
、このチャネル情報は、伝送フレームのヘッダ部に挿入
することができる。又ＮＴＳＣ方式をＣＩＦ（共通中間
フォーマット）方式に変換して送信する場合は、走査線
変換機能を備えているものである。

【００１８】受信側に於いては、ＣＩＦ方式に変換され
て伝送される場合は、ＣＩＦ−ＮＴＳＣ変換等による走
査線数の変換が行われる。そして、圧縮符号化された画
像信号に付加されたチャネル情報を抽出し、送信側の逆
の処理により復号するものであり、例えば、可変長符号
化部１７に対応する可変長復号化部により一定長の符号
に復号され、符号化部１６に対応する復号化部により復
号されたディジタル画像信号は、チャネル情報に従って
バッファメモリに蓄積され、チャネル対応のモニタテレ
ビにそれぞれアナログ画像信号に変換されて加えられる
か、又は画面合成部の処理により、チャネル対応の画像
信号の画面合成が行われて、１台或いは複数台のモニタ
テレビに加えられて表示される。その場合に、動きの激
しい画面については、フレーム数が多いから自然な動き
の画面が表示され、静止画のように動きの少ない画面に
ついては、フレーム数が少なくても、表示画質の劣化が
ないから、適応的なフレーム割当制御により、効率の良
い画像信号の伝送が可能となる。このような受信側の構
成及び前述の送信側の構成は、マイクロプロセッサ等の
演算機能や半導体集積回路メモリ等により容易に実現す
ることができる。

【００１９】図３は本発明の他の実施例のブロック図で
あり、２チャネルの画像信号をフレーム単位で時分割多
重する場合を示し、２１−１，２１−２は各チャネルの
入力画像信号Ａ，Ｂを輝度信号Ｙと色信号Ｃとに分離す
る分離部（Ｙ／Ｃ）、２２−１，２２−２は輝度信号Ｙ
と色信号ＣとからＲ（赤），Ｇ（緑），Ｂ（青）信号に
変換する色デコード部、２３は各チャネルのＲ，Ｇ，Ｂ
信号からなる画像信号を選択出力するセレクタ、２４は
画像信号のレベルをクランプするクランプ回路（ＣＬＰ
）、２５はＡＤ変換器（ＡＤ）、２６は遅延補正回路（
ＶＤＬ）、２７は送信部、２８，２９はチャネル対応の
フレーム間差分回路（ＦＤ）、３０は比較制御部である
。

【００２０】画像信号Ａ，Ｂは分離部２１−１，２１−
２により輝度信号Ｙと色信号Ｃとに分離され、色デコー
ド部２２−１，２２−２によりＲ，Ｇ，Ｂ信号に分解さ
れ、比較制御部３０により制御されるセレクタ２３によ
ってＲ，Ｇ，Ｂ信号からなる画像信号はフレーム単位で
選択され、クランプ回路２４によりペデスタルレベルで
クランプされて直流分再生が行われ、ＡＤ変換器２５に
於いて例えば１３．５ＭＨｚのサンプリングクロックに
よりサンプリングされて、２５６階調の場合８ビットの
ディジタル信号に変換され、遅延補正回路２６により位
相合わせが行われ、送信部２７に加えられる。この送信
部２７に於けるチャネル対応の画像信号について、情報
量検出部を構成するフレーム間差分回路２８，２９によ
りフレーム間差分がとられ、比較制御部３０によりフレ
ーム間差分情報の比較が行われ、同一の場合は、セレク
タ２３はフレーム対応に交互に画像信号Ａ，Ｂを選択出
力するように制御され、例えば、動きの大きい画像信号
Ａについてのフレーム間差分情報が多くなると、この画
像信号Ａに対するフレーム数が多くなるようにセレクタ
２３が制御される。即ち、フィードバック制御により適
応的にフレーム割当てが行われる。

【００２１】この実施例に於ける送信部２７は、圧縮符
号化を行う機能を含むものであり、圧縮符号化としてフ
レーム間差分符号化を行う場合は、フレーム間差分情報
を比較制御部３０にも加えることにより、各チャネルの
情報量を比較できるように構成することもできる。その
場合は、フレーム間差分回路２８，２９は省略すること
ができる。又セレクタ２３に於いて選択したチャネルの
画像信号に対してチャネル情報を付加することができる
。その場合、画像信号の画面に表示されない同期信号の
前後等の無効画素領域に、アナログ信号或いはディジタ
ル信号としてチャネル情報を付加することができる。又送信部２７に於いて送信フレームのヘッダ部等にチャ
ネル情報を付加することができる。

【００２２】又情報量検出部としてのフレーム間差分回
路２８，２９に於いて、図４に示すように、画像信号Ａ
についてのフレーム間差分Δｘ１，Δｘ２，Δｘ３，・
・・及び画像信号Ｂについてのフレーム間差分Δｙ１，
Δｙ２，Δｙ３，・・・をそれぞれ求め、比較制御部３
０に於いてフレーム間差分Δｘ１，Δｙ１の比較、次に
フレーム間差分Δｙ１，Δｘ２の比較、次にフレーム間
差分Δｘ２，Δｙ２の比較を順次行うことにより、各チ
ャネルの情報量を比較して、セレクタ２３を制御するこ
とができる。このフレーム間差分は、画素対応の差分を
１フレーム間カウントとした値とすることもできる。又
フレーム間差分間の差分、即ち、画像信号Ａについて、
Δｘ１−Δｘ２＝Δ２　ｘ１、Δｘ２−Δｘ３＝Δ２　
ｘ２、・・・のように更に差分を求め、画像信号Ｂにつ
いても同様にフレーム間差分間の差分Δ２　ｙｉ（ｉ＝
１，２，３，・・・）を求めて、この差分Δ２　ｘｊ（
ｊ＝１，２，３，・・・）と、差分Δ２　ｙｉとを比較
して、各値の情報量比較を行う構成とすることもできる
。

【００２３】図５は本発明の更に他の実施例のブロック
図であり、３１−１，３１−２は各チャネルの入力画像
信号Ａ，Ｂを輝度信号Ｙと色信号Ｃとに分離する分離部
（Ｙ／Ｃ）、３２−１，３２−２は輝度信号Ｙと色信号
ＣとからＲ（赤），Ｇ（緑），Ｂ（青）信号に変換する
色デコード部、３３−１，３３−２は画像信号のペデス
タルレベルをクランプするクランプ回路（ＣＬＰ）、３
４−１，３４−２はＡＤ変換器（ＡＤ）、３５−１，３
５−２は遅延補正回路（ＶＤＬ）、３６はセレクタ、３
７は送信部、３８，３９はフレーム間差分回路（ＦＤ）
、４０は比較制御部である。

【００２４】この実施例に於ける分離部３１−１，３１
−２、色デコード部３２−１，３２−２、クランプ回路
３３−１，３３−２、ＡＤ変換器３４−１，３４−２、
遅延補正回路３５−１，３５−２は、図３に示す実施例
の分離部２１−１，２１−２、色デコード部２２−１，
２２−２、クランプ回路２４、ＡＤ変換器２５、遅延補
正回路２６と同様な構成及び機能を有するものであり、
又セレクタ３６に入力される画像信号の情報量を、フレ
ーム間差分回路３８，３９により検出し、比較制御部４
０に於いて情報量の比較を行い、その比較結果に応じて
セレクタ３６を制御し、フレーム割当てを行うものであ
る。その場合の選択されたチャネルを示すチャネル情報
は、セレクタ３６或いは送信部３７に於いて付加するこ
とができる。このチャネル情報は、受信側に於いて抽出
され、チャネル対応の画像信号が再生される。又図３に
示す実施例と同様に、送信部３７に圧縮符号化機能を設
けることになる。

【００２５】本発明は前述の各実施例にのみ限定される
ものではなく、種々付加変更することができるものであ
り、例えば、フィードバック制御とフィードフォワード
制御とを組合せて、フレーム単位の画像信号の時分割多
重を適応的に制御することもできる。又受信側に於いて
は、送信側と逆の処理によりフレーム単位で復号してチ
ャネル対応のモニタテレビ或いは画面合成により１台の
モニタテレビで表示することができる。

【００２６】

【発明の効果】以上説明したように、本発明は、フレー
ム単位で複数チャネルの画像信号を時分割多重して伝送
し、チャネル対応の情報量に応じて適応的にチャネル対
応の割当フレーム数を制御するものであるから、チャネ
ル対応のモニタテレビにより表示することも、又任意の
画面合成によりモニタテレビに表示することもできると
共に、動きが大きい画像信号に対する割当フレーム数を
多くして、受信側の画質の劣化を防止することができる
。その場合、動きの小さい画像信号に対する割当フレー
ム数が少なくなるが、静止画或いはそれに近い場合のフ
レーム数は僅かでも受信側では充分にモニタテレビに表
示することができる。即ち、フレーム数を適応的に割当
てることにより、効率の良い画像信号の伝送が可能とな
る。

【００２７】又コーディック１は、セレクタ２と符号化
部３と情報量検出部４と比較制御部５とを備えており、
セレクタ２に入力される各チャネルの情報量又はセレク
タ２により選択されたチャネルの情報量を、情報量検出
部４により検出し、比較制御部５により比較して、情報
量の多いチャネルに対してフレーム数を多く割当てるよ
うにセレクタ２を制御することにより、適応的にフレー
ム数の割当てを制御することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の原理説明図である。

【図２】本発明の一実施例のブロック図である。

【図３】本発明の他の実施例のブロック図である。

【図４】差分の説明図である。

【図５】本発明の更に他の実施例のブロック図である。

【図６】双方向画像信号伝送システムの説明図である。

【図７】アナログ合成伝送システムの説明図である。

【図８】フレーム単位多重伝送システムの説明図である
。

【図９】多重化伝送の説明図である。

【符号の説明】

１　　コーディック２　　セレクタ３　　符号化部４　　情報量検出部５　　比較制御部

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】　　複数チャネルの画像信号を１個のコー
ディック（１）によりフレーム単位で多重化して伝送す
る画像信号伝送制御方式に於いて、前記複数チャネルの
それぞれの情報量に対応してチャネル対応の割当フレー
ム数を制御して多重化することを特徴とする画像信号伝
送制御方式。
【請求項２】　　前記コーディック（１）は、前記複数
チャネルの画像信号をフレーム単位で選択するセレクタ
（２）と、該セレクタ（２）により選択された画像信号
を圧縮符号化する符号化部（３）と、情報量検出部（４
）と、比較制御部（５）とを備え、前記セレクタ（２）
に入力される前記各チャネルの画像信号から前記情報量
検出部（４）によりチャネル対応の情報量を検出し、前
記比較制御部（５）により情報量の多いチャネルに多く
のフレームを割当てるように前記セレクタ（２）を制御
することを特徴とする請求項１の画像信号伝送制御方式
。
【請求項３】　　前記コーディック（１）は、前記複数
チャネルの画像信号をフレーム単位で選択するセレクタ
（２）と、該セレクタ（２）により選択された画像信号
を圧縮符号化する符号化部（３）と、情報量検出部（４
）と、比較制御部（５）とを備え、前記符号化部（３）
により符号化されたチャネル対応の画像信号の情報量を
前記情報量検出部（４）により検出し、前記比較制御部
（５）により情報量の多いチャネルに多くのフレームを
割当てるように前記セレクタ（２）を制御することを特
徴とする請求項１の画像信号伝送制御方式。
【請求項４】　　前記コーディック（１）は、チャネル
対応の符号化部と、該符号化部からの符号化出力を加え
るセレクタ及び情報量検出部と、比較制御部とを備え、
前記情報量検出部により前記符号化部からの符号化出力
の情報量を検出し、前記比較制御部により情報量の多い
チャネルに多くのフレームを割当てるように前記セレク
タを制御することを特徴とする請求項１の画像信号伝送
制御方式。