JPH0564172A - 映像通信方式および映像送信装置および映像受信装置 - Google Patents

映像通信方式および映像送信装置および映像受信装置

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JPH0564172A
JPH0564172A JP22286691A JP22286691A JPH0564172A JP H0564172 A JPH0564172 A JP H0564172A JP 22286691 A JP22286691 A JP 22286691A JP 22286691 A JP22286691 A JP 22286691A JP H0564172 A JPH0564172 A JP H0564172A
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JP
Japan
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image
moving object
video
communication system
image data
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JP22286691A
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Susumu Nakayashiki
進 中屋敷
Toru Hoshi
徹 星
Toshibumi Takashima
俊文 高島
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Hitachi Ltd
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Hitachi Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 移動物体像を含む映像情報を,少ないデータ
量で転送する。 【構成】 映像送信装置2において、背景像と移動物体
像とを分離し、移動物体像の画像データのみ又は移動物
体像を含み画面全体より小さい枠内の画像データのみを
送信する。映像受信装置3では、受信した画像データと
予め蓄積していた背景像とを合成して、元の画像全体を
再構成する。 【効果】 少ない転送データ量で動画映像を転送するこ
とが出来る。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、映像通信方式および映
像送信装置および映像受信装置に関し、さらに詳しく
は、移動物体像を含む映像情報を少ないデータ量で転送
することができる映像通信方式および映像送信装置およ
び映像受信装置に関する。
【0002】
【従来の技術】従来の映像通信方式では、画像全体の画
像データをフレーム単位で転送している。他の関連する
従来技術としては、「谷内田編“コンピュータ・ビジョ
ン”(pp.167ー189)丸善出版 H2.3.31発行」、「O pl
us E“特集:最近の画像処理システム”(pp.93ー97) N
o.120,11/'89」、「上田博唯“インタラクティブな動
画像編集方式の提案”(pp.39ー46)信学技研報 IE90ー6
H2.5.26」、特開平1ー273182号公報、特開平1ー291586
号公報、特開平2ー130687号公報、特開平2ー162479号公報
に、画像から移動物体像を抽出する技術が提案されてい
る。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】従来の映像通信方式で
は、画像全体の画像データを転送するため、データ量が
多くなる問題点がある。また、上記画像から移動物体像
を抽出する技術では、映像通信に関する考慮はなされて
いない。
【0004】そこで、本発明の目的は、移動物体像を含
む映像情報を少ないデータ量で転送することができる映
像通信方式を提供することにある。また、その映像通信
方式を実施するのに好適な映像送信装置および映像受信
装置を提供することにある。
【0005】
【課題を解決するための手段】第1の観点では、本発明
は、送信側において背景像と移動物体像とを分離し且つ
移動物体像の画像データのみ又は移動物体像を含み画面
全体より小さい枠内の画像データのみを送信し、受信側
において受信した画像データと予め蓄積していた背景像
とを合成することを特徴とする映像通信方式を提供す
る。
【0006】第2の観点では、本発明は、画像から移動
物体像を抽出する移動物体像抽出手段と、移動物体像を
含み画像全体より小さい枠を設定する枠設定手段と、前
記枠内の画像データのみを送信する画像データ送信手段
とを具備したことを特徴とする映像送信装置を提供す
る。
【0007】第3の観点では、本発明は、画像全体より
小さい枠内の画像データを受信する画像データ受信手段
と、背景像を蓄積する背景像蓄積手段と、前記受信した
画像データと前記蓄積していた背景像を合成する画像合
成手段とを具備したことを特徴とする映像受信装置を提
供する。
【0008】
【作用】上記第1の観点による映像通信方式では、背景
像は送信せず、移動物体像の画像データのみ又は移動物
体像を含み画面全体より小さい枠内の画像データのみを
送信する。そして、受信側で、受信した画像データと予
め蓄積していた背景像とを合成する。背景像は変化せ
ず,移動物体像のみ変化するから、前記合成により、元
の画像全体を再構成できる。画像全体のデータは送信し
ないから、転送するデータ量を削減することが出来る。
【0009】上記第2の観点による映像送信装置および
上記第3の観点による映像受信装置は、上記映像通信方
式の送信側および受信側として動作する。
【0010】
【実施例】以下、図に示す実施例により本発明をさらに
詳しく説明する。なお、これにより本発明が限定される
ものではない。
【0011】図1は、本発明の映像通信方式を実施する
映像通信システム1の構成を示している。この映像通信
システム1は、映像送信装置2と,映像受信装置3と,
それらを接続する通信網400から構成されている。
【0012】映像送信装置2は、画像を取り込むカメラ
100と、フレーム間演算により移動物体像を含む枠型
の領域を抽出する動領域抽出装置200と、送受信バッ
ファ,符号化復号化装置,多重化装置,通信インタフェ
ースを含む映像送受信装置300とからなっている。映
像受信装置3は、送受信バッファ,符号化復号化装置,
多重化装置,通信インタフェースを含む映像送受信装置
301と、受信した画像と背景像とを合成する画像合成
装置500と、モニタ600とからなっている。通信網
400は、LAN,ISDN等である。
【0013】図2に、動領域抽出装置200の構成を示
す。画像記憶部260は、予めカメラ100で得た背景
画像を蓄えている。画像記憶部250は、カメラ100
で得た入力画像を蓄える。画像比較演算器265は、画
像記憶部260に蓄えた背景画像と画像記憶部250に
蓄えた入力画像の差を各画素単位で計算する。
【0014】移動物体像抽出部270は、前記差の大き
い画素群に関する画像データすなわち移動物体像を画像
記憶部250から取り出す。画像記憶部280は、前記
移動物体像を蓄える。
【0015】動領域枠抽出部203は、前記移動物体像
を含む枠型の領域(これを動領域枠という)をヒストグ
ラムを利用して抽出し、その動領域枠内の画像データを
取り出して出力する。
【0016】図3は、上記動領域抽出装置200の動作
原理図である。図3(1)の背景画像と図3(2)の入
力画像の比較から、図3(3)の移動物体像Mを取り出
す。次に、画面の横軸および縦軸に沿って、画素値が所
定値以上の画素の数のヒストグラムを算出する。そし
て、ある基準値よりヒストグラム値が大きいI−J区間
およびS−T区間を取り出し、それらI−J区間および
S−T区間より動領域枠Wを設定する。次に、図3
(4)に示すように動領域枠W内の画像データを取り出
し、出力する。
【0017】図4に、動領域枠抽出部203のヒストグ
ラム算出アルゴリズムを示す。まず、背景像と移動物体
像とを識別するための閾値SLDを設定する。例えば背
景像の画素値が“0”で移動物体像の画素値が“1”以
上なら、閾値SLDに“0”を設定する(ステップ2
0)。次に、横軸方向の画素番号p=1からp=nまで
について(ステップ21)、横軸に沿ったヒストグラム
値Hl(p)を各々“0”に初期化する(ステップ2
2)。次に、縦軸方向の画素番号l=1からl=mまで
について(ステップ23)、縦軸に沿ったヒストグラム
値Hp(l)を各々“0”に初期化する(ステップ2
4)。そして、画素(p,l)=(1,1),(2,
1),…,(n−1,m),(n,m)の順に(ステッ
プ25,26)、画素値D(p,l)が前記閾値SLD
より大きいか否かを判定し(ステップ27)、大きいな
らヒストグラム値Hl(p),ヒストグラム値Hp
(l)を“1”づつ加算していく(ステップ28)。
【0018】図5に、動領域枠抽出部203の動領域枠
設定アルゴリズムを示す。但し、ここでは動領域枠Wが
画面内に一つだけ存在するものとし、その動領域枠Wの
左上の画素(I,S)を求める例を示す。まず、(I,
S)=(0,0)に初期化する(ステップ40)。次
に、ヒストグラム取出しポインタADDRを“1”,取
出し終了条件ENDを“0”に初期化する(ステップ5
0)。次に、ヒストグラム取出しポインタADDRを
“1”から“n”まで進めながら(ステップ55,5
6)、ヒストグラム値Hl(ADDR)が基準値MD以上と
なる最初のADDRの値を見つけ(ステップ52)、そ
れをIとして設定する(ステップS53)。Iの値を設
定するか,ヒストグラム取出しポインタADDRが
“n”まで進むと、Iの値を設定する処理を終わる(ス
テップ51,54,57)。次に、再びヒストグラム取
出しポインタADDRを“1”,取出し終了条件END
を“0”に初期化する(ステップ70)。次に、ヒスト
グラム取出しポインタADDRを“1”から“m”まで
進めながら(ステップ75,76)、ヒストグラム値H
p(ADDR)が基準値MD以上となる最初のADDRの値
を見つけ(ステップ72)、それをSとして設定する
(ステップS73)。Sの値を設定するか,ヒストグラ
ム取出しポインタADDRが“m”まで進むと、Sの値
を設定する処理を終わる(ステップ71,74,7
7)。
【0019】図6に、動領域枠抽出部203の動領域枠
内の画像データ取出しアルゴリズムを示す。まず、取り
出した画像データを格納するバッファF(図7)のアド
レスfを“1”に初期化する(ステップ80)。画素の
縦軸座標ポインタd2を“S”から“T”まで進めなが
ら(ステップ81,82,88)、画素の横軸座標ポイ
ンタd1を“I”から“J”まで進め(ステップ83,
84,86)、画像記憶部250から画素値D(d1,
d2)を前記バッファFのアドレスfのエントリF
(f)に順に複写する(ステップ85,87)。
【0020】動領域抽出装置200は、図8に示すよう
に、前記バッファFに格納した画像データ442に、ヘ
ッダ441を付け、映像送受信装置300に渡す。ヘッ
ダ441には、動領域枠Wの対角点の座標(I,S),
(J,T)を含める。映像送受信装置300は、図8に
示すように、動領域抽出装置200から渡されたデータ
440に、スタート・デリミタ410,送信先アドレス
420,送信元アドレス430,フレーム・チェック・
シーケンス450,エンド・デリミタ460を付けて、
画像データ転送用パケット401を構成し、通信網40
0へと送出する。
【0021】画像データ転送用パケット401の構成,
送出は、フレーム単位で連続して行う。
【0022】受信側の映像送受信装置301は、通信網
400から画像データ転送用パケット401を受け取
り、データ440を取り出し、画像合成装置500に渡
す。
【0023】図9に、画像合成装置500の構成を示
す。画像メモリ503は、予め受信した背景画像を蓄え
ている。動領域枠構成部501は、映像送受信装置30
1から渡されたデータ440から画像データ442を取
り出し、画像メモリ502に蓄える。画像データ442
は動領域枠Wの内部のみに存在するため、動領域枠Wの
外部には画素値=“0”を設定する。この画像メモリ5
02に蓄えた画像を受信画像と呼ぶ。画像セレクト部5
04は、画像メモリ502から受信画像を読み出し、そ
の画素値が“0”以外ならその画素値を画像メモリ50
5に送り、その画素値が“0”なら画像メモリ503か
ら対応する画素の画素値を読み出して、画像メモリ50
5に送る。すなわち、背景画像と受信画像とから合成画
像を構成する。画像メモリ505は、合成画像を蓄え、
モニタ600へ出力する。
【0024】図10は、上記画像合成装置500の動作
原理図である。図10(1)の背景画像と図10(2)
の受信画像から、図10(3)の合成画像を構成し、モ
ニタ600へ出力する。
【0025】図11に、画像セレクト部504の合成画
像構成アルゴリズムを示す。画素の縦軸座標ポインタl
を“1”から“m”まで進めながら(ステップ90,9
1,98)、画素の横軸座標ポインタpを“1”から
“n”まで進め(ステップ92,93,97)、画像メ
モリ502から画素値V(p,l)を読み出してそれが
“0”であるか判定し(ステップ94)、画素値V
(p,l)が“0”以外ならその画素値V(p,l)を
合成画像Z(p,l)の画素値として画像メモリ505
に送り(ステップ96)、画素値V(p,l)が“0”
なら画像メモリ503から対応する画素の画素値W
(p,l)を読み出して、その画素値W(p,l)を合
成画像Z(p,l)の画素値として画像メモリ505に
送る(ステップ95)。
【0026】以上の映像通信システム1によれば、画面
全体の画像データに代えて動領域枠Wの内部の画像デー
タのみを送信する頻度が増えるため、移動物体像を含む
映像情報を,少ないデータ量で転送することが出来る。
また、アドレス情報としては動領域枠Wの対角点の座標
(I,S),(J,T)のみを送れば足るから、この点
でも少ないデータ量で転送することが出来るようにな
る。
【0027】次に、図12に、動領域抽出装置200の
他の構成例を示す。画像記憶部262は、1フレーム前
の背景画像Y(t−1)を蓄積し、画像補正演算部26
1へ出力する。画像補正演算部261は、入力画像X
(t)と1フレーム前の背景画像Y(t−1)を平均
し、新たな背景画像Y(t)とする。すなわち、 Y(t)={X(t)+Y(t−1)}/2 とする。画像記憶部250,画像比較演算器265,移
動物体像抽出部270,画像記憶部280,動領域枠抽
出部203は、図2の動領域抽出装置200における構
成要素と同じである。図12の動領域抽出装置200に
よれば、背景像の画素値が変動する場合にも好適に移動
物体像の抽出を行うことが出来る。
【0028】なお、複数の移動物体像が存在する場合
は、それら複数の移動物体像を含むように一つの動領域
枠を設定してもよいし、複数の移動物体像のそれぞれに
動領域枠を設定してもよい。
【0029】他の実施例としては、移動物体像のサイズ
が予め分かっている場合に、距離変換により求めた骨格
や中心(重心)を利用して動領域枠を設定するものが挙
げられる。
【0030】また、他の実施例としては、動領域枠を丸
型とするものが挙げられる。この場合、ヘッダ441に
は、中心点と半径のデータを含める。
【0031】また、他の実施例としては、連続した入力
画像の各画素毎に画素値の時間微分を計算し、時間微分
の絶対値の大きい部分を抽出することにより、移動物体
像を得るものが挙げられる。
【0032】また、他の実施例としては、連続した入力
画像間の対応点を抽出し、対応点の移動量を計算するこ
とにより、移動物体像を得るものが挙げられる。
【0033】また、他の実施例としては、輪郭像を取
り、そのうちの移動物体の輪郭像を選択し、移動物体像
とするものが挙げられる。
【0034】また、他の実施例としては、画素値が所定
範囲にあるものを対象としてヒストグラムを算出するも
のが挙げられる。
【0035】また、他の実施例としては、動領域枠Wを
取らずに、移動物体像をそのまま転送するものが挙げら
れる。移動物体像の形状が決まっている場合にはアドレ
ス情報を圧縮できるので、移動物体像をそのまま転送し
ても転送データ量の増加はそれほど問題とならない。
【0036】さらに、他の実施例としては、画素単位に
処理を行う代りに、複数の画素の集合(ブロック)単位
に処理を行うものが挙げられる。
【0037】
【発明の効果】本発明の映像通信方式および映像送信装
置および映像受信装置によれば、背景像は送信せず、移
動物体像の画像データのみ又は移動物体像を含み画面全
体より小さい枠内の画像データのみを送信するから、少
ない転送データ量で動画映像を転送することが出来る。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の映像通信方式を実施する映像通信シス
テムのブロック図である。
【図2】動領域抽出装置のブロック図である。
【図3】動領域抽出装置の動作原理図である。
【図4】動領域枠抽出部のヒストグラム算出アルゴリズ
ムを示すフロー図である。
【図5】動領域枠抽出部の動領域枠設定アルゴリズムを
示すフロー図である。
【図6】動領域枠内の画像データ取出しアルゴリズムを
示すフロー図である。
【図7】バッファの構成図である。
【図8】画像データ転送用パケットの構成図である。
【図9】画像合成装置のブロック図である。
【図10】画像合成装置の動作原理図である。
【図11】画像合成装置の合成画像構成アルゴリズムを
示すフロー図である。
【図12】動領域抽出装置の他の構成例のブロック図で
ある。
【符号の説明】
1 映像通信システム 2 映像送信装置 3 映像受信装置 100 カメラ 200 動領域抽出装置 300 映像送受信装置 301 映像送受信装置 400 通信網 500 画像合成装置 600 モニタ

Claims (8)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 送信側において背景像と移動物体像とを
    分離し且つ移動物体像の画像データのみを送信し、受信
    側において受信した画像データと予め蓄積していた背景
    像とを合成することを特徴とする映像通信方式。
  2. 【請求項2】 請求項1の映像通信方式において、複数
    の画面間の相違部分を抽出し、該相違部分を移動物体像
    とすることを特徴とする映像通信方式。
  3. 【請求項3】 送信側において背景像と移動物体像を分
    離し且つ移動物体像を含み画面全体より小さい枠内の画
    像データのみを送信し、受信側において受信した画像デ
    ータと予め蓄積していた背景像とを合成することを特徴
    とする映像通信方式。
  4. 【請求項4】 請求項2の映像通信方式において、複数
    の画面間の相違部分を抽出し、該相違部分を移動物体像
    とすることを特徴とする映像通信方式。
  5. 【請求項5】 請求項2は請求項3のいずれかの映像通
    信方式において、移動物体像を構成する画素数のヒスト
    グラムを、画面の縦軸方向および横軸方向に沿って取
    り、そのヒストグラム値に基づいて枠を設定することを
    特徴とする映像通信方式。
  6. 【請求項6】 請求項5の映像通信方式において、画素
    値と所定値または所定範囲とを比較して画素数を計上
    し、その計上値をヒストグラム値とすることを特徴とす
    る映像通信方式。
  7. 【請求項7】 画像から移動物体像を抽出する移動物体
    像抽出手段と、移動物体像を含み画像全体より小さい枠
    を設定する枠設定手段と、前記枠内の画像データのみを
    送信する画像データ送信手段とを具備したことを特徴と
    する映像送信装置。
  8. 【請求項8】 画像全体より小さい枠内の画像データを
    受信する画像データ受信手段と、背景像を蓄積する背景
    像蓄積手段と、前記受信した画像データと前記蓄積して
    いた背景像を合成する画像合成手段とを具備したことを
    特徴とする映像受信装置。
JP22286691A 1991-09-03 1991-09-03 映像通信方式および映像送信装置および映像受信装置 Pending JPH0564172A (ja)

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Cited By (7)

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