JPH07274054A - テレビ会議端末のカメラ制御方式 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】会議モードに応じてビデオカメラ位置を移動す
る間電動ズームレンズのオートフォーカス機能を停止す
るテレビ会議端末のカメラ制御方式を提供する。 【構成】ビデオカメラ２はオートフォーカス機能を備え
た電動ズームレンズ１を装填し、旋回雲台３に搭載さ
れ、会議モード制御部６は旋回雲台の制御情報を出力し
てビデオカメラの撮像位置を移動する。カメラ制御部５
は、会議モード制御部が出力する旋回雲台の制御情報を
受信し旋回雲台を制御し、ビデオカメラの撮像位置を所
望する方向に移動すると共に、旋回雲台が移動中はオー
トフォーカス機能の動作を停止する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はテレビ会議システムに関
し、特にテレビ会議端末におけるビデオカメラのオート
フォーカス機能の制御に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、企業の中央集中から他方への分散
に伴い、生産基地間，営業拠点間等における種々情報交
換の機会が多くなり、そのために出張を伴う場面が増え
ている。このような場合、複数の人が出張することが多
く、出張旅費ばかりでなく、機会損失も企業にとっては
大きな負担になっている。そのため多勢の人を一同に会
して遠隔地を伝送路で結び会議を可能とするテレビ会議
システムが普及しつつある。

【０００３】このようなテレビ会議システムとして、複
数の会議出席者を複数のグループ（例えば３人づつ２グ
ループ）に分割し、それぞれのグループを撮像する人物
モード１，２、会議出席者の特定の１人を拡大撮像する
司会者モード、ホワイトボードを使用し説明等を行うと
きホワイトモードに書かれた文字，図および説明者を撮
像する黒板モード等を備え、会議中必要に応じ会議モー
ドを選択することにより、旋回雲台に搭載された１台の
ビデオカメラを各モードに対応する所定の位置に手動制
御または自動制御で移動してそれぞれの被写体を撮像す
ると共に、ビデオカメラにはオートフォーカス，オート
ズーム，オートアイリス機能を備えた電動ズームレンズ
が装填され、会議モードに対応してビデオカメラの撮像
範囲を手動または自動制御し、ビデオカメラの出力映像
信号は画像符号化装置により符号化され、伝送路を介し
て相手会議室へ送出するテレビ会議システムが実用化さ
れている。

【０００４】上述したテレビ会議システムは、会議モー
ドに対応してビデオカメラが移動中も電動ズームレンズ
のオートフォーカス機能は作動しており、ビデオカメラ
の出力映像信号はフォーカス，デフォーカスを繰り返す
ことになる。すなわち、オートフォーカス機能が不要な
動作をすることになる。

【０００５】オートフォーカス機能の不要な動作を除去
する方法が開示された特開平４−８１０８０号公報（自
動焦点整合装置）がある。この自動焦点整合装置は、ビ
デオカメラの出力映像信号の中央部分の映像信号を監視
し、高周波成分のレベルが最大値となるようオートフォ
ーカス機能を制御する際、ランダムな映像信号の変化
や、ビデオカメラの手振れによる速度変化が所定値より
大きいときオートフォーカス機能の制御を停止させるこ
とにより、自然なオートフォーカス動作を得ようとする
ものである。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】通常、電動ズームレン
ズのオートフォーカス機能は、デフォーカスが起生する
と即応答して合焦するので、デフォーカスに対する応答
性が良い反面、用途によっては不都合が生ずる。

【０００７】すなわち、上述した従来のテレビ会議シス
テムにおいて、１台のビデオカメラで複数の会議モード
に対応するので、例えば、人物モード１または２から黒
板モードに切替えるとき、会議出席者３人の上半身像，
会議室の壁などの背景像，ホワイトボードと説明者像と
被写体が変化すると共に、ビデオカメラが移動する間も
電動ズームレンズのオートフォーカス機能が動作し、不
要な被写体にフォーカスした状態、途中までフォーカス
追随した状態、つまりフォーカス，デフォーカスを繰り
返す。このときのビデオカメラの出力映像信号はフレー
ム間の連続性が大きく変化する。

【０００８】そのため、フォーカス状態では輝度信号の
レベルの変化が大きく高周波成分を含んだ映像信号とな
り情報量が増加し、デフォーカス状態では輝度信号のレ
ベルの変化が小さく高周波成分が除去された映像信号と
なり情報量は低下する。このようにフオーカス，デフー
カスの状態を繰り返すと、ビデオカメラの出力映像信号
のフレーム間における連続性の変化（情報量の変化）が
大きくなり、公知の画像符号化装置においてフレーム間
の動きを予測補償する際、量子化が粗くなり、表示装置
に表示したとき画面上でブロック歪が目立ち、画質劣化
を招くという課題があった。

【０００９】また、特開平４−８１０８０の自動焦点整
合装置は、ビデオカメラの出力映像信号の中央部を抽出
し、抽出した映像信号の高周波成分が最大値となるよう
オートフォーカス機能を制御してジャストフォーカス状
態を検出する際、ビデオカメラ位置の角速度の変化や、
映像信号のランダムな変化が所定値以上起生したとき、
オートフォーカス機能の制御を停止することにより、撮
像準備段階や被写体までの距離が殆んど変らない場合
に、オートフォーカス機能の不要の動作を防止するもの
であり、そのためには、ビデオカメラ位置の単位時間に
変位する角度（角速度）変化を常時監視，検出する手段
および検出した角度変化と所定値とを常時比較する手段
が必要になり、経済性が低い。

【００１０】本発明の目的は、複数の会議モードに応動
して１台のビデオカメラが所定の位置間を移動する間、
ビデオカメラに装填された電動ズームレンズのオートフ
ォーカス機能を停止することにより、画像信号のフレー
ム間の連続性を維持し画像符号化時の画質劣化を回避す
ることができるテレビ会議端末のビデオカメラ制御方式
を提供することにある。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明のテレビ会議端末
のカメラ制御方式は、オートフォーカス機能を備えた光
学レンズを装填したビデオカメラと、前記ビデオカメラ
を搭載し所望する撮像位置に前記ビデオカメラを移動す
る旋回雲台と、前記旋回雲台の制御情報を出力する会議
モード制御部と、前記会議モード制御部が出力する前記
制御情報を受信し前記旋回雲台を制御し前記ビデオカメ
ラの撮像位置を所望する方向に移動すると共に、前記旋
回雲台が移動中のみ前記オートフォーカス機能を停止す
るカメラ制御部とを有する。

【００１２】また、前記会議モード制御部は、前記旋回
雲台を左，右，上，下の各方向に個々に移動制御する独
立した制御キーを備え、前記制御キーを押下している間
前記旋回雲台の前記制御情報を所定のデータ形式にコー
ド化したシリアルデータを接続ケーブルを介して前記カ
メラ制御部へ送出し、前記カメラ制御部は、前記シリア
ルデータを所定のプログラムにより解析し、前記旋回雲
台を左，右，上，下の各方向に移動する制御電圧を印加
すると共に、前記旋回雲台が起動し所望の位置に停止す
るまでの間、前記オートフォーカス機能を制御する制御
電圧の印加を切断する。

【００１３】更に、前記会議モード制御部は、会議に必
要な複数の会議モードを選択する選択キーを備え、選択
された前記会議モードに対応するモード制御情報をコー
ド化したシリアルデータを接続ケーブルを介して前記カ
メラ制御部へ送出し、前記カメラ制御部は、前記シリア
ルデータを解析し、前記旋回雲台に現在印加されている
前記制御電圧をＡ／Ｄ変換した論理データと記憶装置に
予め前記各会議モードに対応して格納されている前記旋
回雲台の停止位置を示す論理データとを照合し、差分デ
ータに相当する前記制御電圧を前記旋回雲台に印加して
前記各会議モードに対応する所定位置へ前記旋回雲台を
移動し前記ビデオカメラを前記各会議モードに対応する
撮像位置に設定すると共に、前記旋回雲台が起動し前記
記憶装置に予め格納された前記所定位置に停止するまで
の間、前記オートフォーカス機能の前記制御電圧の印加
を切断する。

【００１４】

【実施例】本発明について図面を参照して説明する。図
１はテレビ会議室のレイアウトの一例を示す図であり、
会議出席者Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅ，Ｆを二つのグレープ
（グループ１，２）に分割すると共にホワイトボードが
設置され、旋回雲台（図示せず）に搭載された一台のビ
デオカメラ２が会議モードに応動して指定された被写体
を撮像するよう構成されている。

【００１５】図２は本発明の一実施例を示すブロック図
であり、オートフォーカス機能，オートズーム機能，オ
ートアイリス機能を備えた電動ズームレンズ１と、会議
出席者およびホワイトボードを撮像するビデオカメラ２
と、ビデオカメラを搭載し所定の位置に移動する旋回雲
台３と、ビデオカメラが出力するアナログ映像信号を公
知の方法で符号化多重する画像符号化装置（動き補償フ
レーム間符号化装置）４と、会議出席者のグループ１，
２を個々に指定する人物モード１，２およびホワイトボ
ードを指定する黒板モードを選択指定する会議モード制
御部６と、会議モード制御部６の指示を受けビデオカメ
ラを所定の位置に移動するための旋回雲台制御信号と、
オートズーム制御信号と、ビデオカメラの移動中オート
フォーカス機能を停止するためのオートフォーカス制御
信号とを生成するカメラ制御部５とから構成する。

【００１６】図３は旋回雲台および電動ズームレンズの
手動式カメラ制御部５の内部構成を示すブロック図であ
り、会議モード制御部６からＲＳ−２３２Ｃ形態のカメ
ラ位置制御信号（左，右，上，下のキー押下情報）およ
びズーム制御信号を受信しＴＴＬレベルデータに変換す
るレシーバ５−１と、このＴＴＬに変換されたデータを
受信し、割込要求信号を生成すると共にバスに整合する
データ形態に変換するシリアル通信制御回路５−２と、
割込要求信号を受信，解析し旋回雲台および電動ズーム
レンズの制御データを出力するＣＰＵ５−４と、ＣＰＵ
を動作するためのプログラムおよび制御データを予め記
憶しておくメモリ５−５と、ＣＰＵが出力する旋回雲台
および電動ズームレンズの制御データをラッチして駆動
回路を制御するラッチ回路５−６と、ラッチ回路からの
制御データに従い旋回雲台および電動ズームレンズを制
御する駆動回路５−７および５−８とから構成する。

【００１７】図４は旋回雲台および電動ズームレンズの
プリセット式カメラ制御部５の内部構成を示すブロック
図であり、図３の手動式の構成にプリセット機能を付加
したもので、旋回雲台および電動ズームレンズの現在位
置を示す直流電圧レベル（制御電圧）に重畳するノイズ
成分を除去するローパスフィルタ５−９〜５−１２と、
ノイズ成分が除去された旋回雲台および電動ズームレン
ズの現在位置を示す直流電圧レベル（制御電圧）をＴＴ
Ｌレベルに変換するＡ／Ｄ変換回路５−１３〜５−１６
と、Ａ／Ｄ変換回路のサンプリングパルスを生成するク
ロック発振回路５−１７とから構成する。

【００１８】図５は会議モード選択時の旋回雲台および
電動ズームレンズの動作を説明するためのタイミングチ
ャートである。図６は手動式カメラ制御部を制御する会
議モード制御部の制御キーのレイアウトの一例を示す図
であり、旋回雲台を制御してビデオカメラを所望する位
置へ移動するため制御キー６−１〜６−４と、電動ズー
ムレンズのズーム比を制御してビデオカメラの撮像範囲
を可変する制御キー６−５〜６−６を備えている。図７
は自動式（プリセット式）カメラ制御部を制御する会議
モード制御部の制御キーレイアウトの一例を示す図であ
り、人物モード１，２、司会者モード、黒板モードの選
択キー６−８〜６−１１を備えている。

【００１９】最初に会議モード制御が手動方式の場合に
ついて説明する。なおここでは会議モードが人物モード
１から黒板モードへ切替る場合を例に説明する。図１は
現在会議モードが人物モード１の状態であり、ビデオカ
メラ２はグループ１の会議出席者Ａ，Ｂ，Ｃを撮像して
いる。ここで司会者が黒板モードを選択するために図６
に示す会議モード制御部６のカメラ位置左，右，上，下
の制御キー６−１〜６−４をそれぞれ押下し、ビデオカ
メラ２がホワイトボードを撮像する位置まで移動した
後、ズームの拡，縮の制御キー６−５，６−６を押下
し、所望する撮像範囲に設定する。なお、カメラ位置お
よびズームの各制御キーはノンロック式とし、押下して
いる間制御信号を送出するものとする。

【００２０】カメラ位置およびズームのキー押下情報は
例えばＲＳ−２３２Ｃシリアルデータにコード化され、
図３に示すカメラ制御部５のレシーバ５−１に受信され
る。カメラ制御部５のレシーバ５−１は、受信したＲＳ
−２３２ＣシリアルデータをＴＴＬレベルに変換してシ
リアル通信制御回路５−２へ送出する。シリアル通信制
御回路５−２は、割込制御回路５−３へ黒板モード設定
のための割込信号を送出すると共に受信したシリアルデ
ータをバスに整合するデータ型式に変換する。割込制御
回路５−３はＣＰＵ５−４に対し割込要求を行い、割込
要求信号を受信したＣＰＵ５−４は、シリアル通信制御
回路５−２からバスを介して会議モード制御部６が送出
したカメラ位置制御のシリアルデータを受け取る。

【００２１】ＣＰＵ５−４は、メモリ５−５に予め格納
されているプログラムにより作動し、シリアル通信制御
回路５−３から受け取った黒板モード選択のためのシリ
アルデータを解析し、ラッチ回路５−６へ送出して駆動
回路５−７および５−８を介して旋回雲台および電動ズ
ームレンズを制御する。

【００２２】駆動回路５−７には旋回雲台を制御するた
めの直流電圧±１２Ｖ（制御電圧）が接続されており、
司会者が会議モード制御部６のカメラ位置の左，右，
上，下の各制御キーを押下している間制御電圧を送出し
て旋回雲台を制御し、ビデオカメラを所望する位置（ホ
ワイトボードの位置）まで移動したときキー押下をやめ
る。次いで所望する撮像範囲になるまで会議モード制御
部６のズームの拡，縮の各制御キーを押下し続ける。

【００２３】駆動回路５−８には、ズームおよびオート
フオーカス制御のための直流電圧＋１２Ｖ（制御電圧）
が接続されており、例えばホトカプラによりズームの各
制御キーが押下されている間制御電圧を折返し接続（給
電）し、ビデオカメラの撮像範囲が所望する大きさにな
り司会者がズームの制御キーの押下をやめると制御電圧
の給電が切断される。また、カメラ位置の各制御キーが
押下されている間、オートフオーカスの制御電圧の給電
（折返し）を切断し、オートフオーカス機能の動作を停
止する。すなわち、図５に示すようにビデオカメラが人
物モード１の位置からホワイトボードの位置に移動する
間（司会者がカメラ位置の各制御キーを押下している
間）、つまり旋回雲台が起動し所望する位置に停止する
までの間、ＣＰＵ５−４は電動ズームレンズのオートフ
ォーカス機能を停止するためのオートフォーカス停止制
御信号を送出し駆動回路５−８を介してオートフォーカ
ス機能を停止する。

【００２４】このように電動ズームレンズのオートフォ
ーカス機能は、人物モード１のときのフォーカス状態の
ままでビデオカメラがホワイトボードの位置に到達する
までの間停止するので、このときのビデオカメラの出力
映像信号は図５に示すようにデフォーカス（非合焦）状
態となる。そのためビデオカメラの出力映像信号はロー
パスフィルタを通過したときのような、高周波成分が除
去された映像信号となり、その間（デフォーカス状態）
のフレーム間の情報の変化は少くなるので、画像符号化
装置４におけるフレーム間の動き補償の予測が容易にな
り、十分な量子化が可能となり画質劣化を防止できる。

【００２５】次に会議モード制御が自動方式（プリセッ
ト）の場合について説明する。手動方式の場合と同様、
人物モード１から黒板モードに切替る場合を例に説明す
る。図１では現在会議モードの人物モード１が図７に示
す会議モード制御部６のグループ１により選択され、ビ
デオカメラ２はグループ１の会議出席者Ａ，Ｂ，Ｃを撮
像している。ここで司会者が図７に示す会議モード制御
部６の黒板モードキー６−１１を押下し黒板モードを選
択すると、キー押下情報はＲＳ−２３２Ｃシリアルデー
タにコード化され、接続ケーブル６−７を介して図４に
示すカメラ制御部５のレシーバ５−１に受信される。

【００２６】レシーバ５−１で受信した黒板モードのＲ
Ｓ−２３２Ｃシリアルデータは、会議モード制御が手動
方式の場合と同様にＣＰＵ５−４に取り込まれる。ＣＰ
Ｕ５−４はメモリ５−５に予め格納されているプログラ
ムにより作動し、受信した黒板モード選択信号のシリア
ルデータを解析すると共に、Ａ／Ｄ変換回路５−１３，
５−１４から旋回雲台の現在（人物モード１）の位置情
報（制御電圧）と、Ａ／Ｄ変換回路５−１５，５−１６
から電動ズームレンズの現在のズーム比情報（制御電
圧）およびオートフォーカスの制御情報（制御電圧）を
読み取り、この読み取った各制御電圧とメモリ５−５に
予め各会議モードに対応して格納されている旋回雲台の
位置データおよび電動ズームレンズのズーム比データと
を照合し、差分データ（制御電圧の差分）をラッチ回路
５−６へ送出し、駆動回路５−７，５−８を介して旋回
雲台の位置（左，右，上，下）および電動ズームレンズ
のズーム比（拡，縮）を制御する。

【００２７】このときＣＰＵ５−４は図５に示すように
旋回雲台の起動と同時にＡ／Ｄ変換回路５−１６から受
け取ったオートフォーカスの制御電圧を切断し電動ズー
ムレンズのオートフォーカス機能を停止し、旋回雲台の
プリセット位置に到達したとき復旧するオートフォーカ
ス停止制御信号をラッチ回路５−６へ送出し、駆動回路
５−８を介して電動ズームレンズのオートフォーカス制
御電圧の切断，給電を制御する。

【００２８】従って、ビデオカメラの出力映像信号は図
５に示すように旋回雲台が移動している間はデフォーカ
ス状態となり、その間の出力映像信号は高周波成分が除
去され、人物モード１から黒板モードに切替る間のフレ
ーム間の情報変化は少なくなり、画像符号化装置は十分
な量子化が可能となり画質劣化を防止することができ
る。

【００２９】以上会議モード制御部６からの会議モード
選択のキー情報が接続ケーブル６−７を介してカメラ制
御部５へ送出される例について説明したが、会議モード
制御部６側に例えば赤外線の発光部を備え、かつカメラ
制御部５側のレシーバを受光部とすることにより、ワイ
ヤレス方式とすることも可能である。

【００３０】

【発明の効果】以上説明したように本発明は、会議モー
ドに対応してカメラ位置を移動する際、何ら特別な手段
を設けることなく、ビデオカメラを搭載した旋回雲台の
起動時に電動ズームレンズのオートフォーカス機能を停
止し、旋回雲台が停止したときにオートフォーカス機能
を復旧するので、旋回雲台が作動中はビデオカメラの出
力映像信号はデフォーカス状態となりローパスフィルタ
を通過したように高周波成分が除去され、フレーム間の
情報量の変化が少なくなると共に、フォーカス，デフォ
ーカスの繰り返しが解消されるので、ビデオカメラの出
力映像信号を相手会議室へ伝送する画像符号化装置にお
いて起生する画質の劣化を防ぐことができる。また、電
動ズームレンズは市販品を使用可能なので経済性の高い
テレビ会議システムを構築することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】テレビ会議室のレイアウトの一例を示す図であ
る。

【図２】本発明の一実施例を示すテレビ会議端末のブロ
ック図である。

【図３】会議モード制御が手動方式の場合のカメラ制御
部のブロック図である。

【図４】会議モード制御が自動方式（プリセット式）の
場合のカメラ制御部のブロック図である。

【図５】会議モード選択時の旋回雲台およびオートフォ
ーカスの制御動作を説明するためのタイムチャートであ
る。

【図６】会議モード制御が手動方式の場合の会議モード
制御部の制御キーのレイアウトの一例を示す図である。

【図７】会議モード制御がプリセット方式の場合の会議
モード制御部の制御キーのレイアウトの一例を示す図で
ある。

【符号の説明】

Ａ〜Ｆ 会議出席者 １ 電動ズームレンズ ２ ビデオカメラ ３ 旋回雲台 ４ 画像符号化装置 ５ カメラ制御部 ５−１ レシーバ ５−２ シリアル通信制御回路 ５−３ 割込制御回路 ５−４ ＣＰＵ ５−５ メモリ ５−６ ラッチ回路 ５−７，５−８ 駆動回路 ５−９〜５−１２ ローパスフィルタ ５−１３〜５−１６ Ａ／Ｄ変換回路 ５−１７ クロック発振回路 ６ 会議モード制御部 ６−１ 旋回雲台制御キー（左） ６−２ 旋回雲台制御キー（右） ６−３ 旋回雲台制御キー（上） ６−４ 旋回雲台制御キー（下） ６−５ ズーム制御キー（拡） ６−６ ズーム制御キー（縮） ６−７ 接続ケーブル ６−８ 人物モード１選択キー（１） ６−９ 人物モード２選択キー（２） ６−１０ 司会者モード選択キー（司会者） ６−１１ 黒板モード選択キー（黒板）

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｇ０３Ｂ 5/00 Ｚ Ｈ０４Ｎ 7/15 (72)発明者 新垣 辰秀 東京都港区西新橋三丁目20番４号 日本電 気エンジニアリング株式会社内

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 オートフォーカス機能を備えた光学レン
   ズを装填したビデオカメラと、前記ビデオカメラを搭載
   し所望する撮像位置に前記ビデオカメラを移動する旋回
   雲台と、前記旋回雲台の制御情報を出力する会議モード
   制御部と、前記会議モード制御部が出力する前記制御情
   報を受信し前記旋回雲台を制御し前記ビデオカメラの撮
   像位置を所望する方向に移動すると共に、前記旋回雲台
   が移動中のみ前記オートフォーカス機能を停止するカメ
   ラ制御部とを有することを特徴とするテレビ会議端末の
   カメラ制御方式。
2. 【請求項２】 前記会議モード制御部は、前記旋回雲台
   を左，右，上，下の各方向に個々に移動制御する独立し
   た制御キーを備え、前記制御キーを押下している間前記
   旋回雲台の前記制御情報を所定のデータ形式にコード化
   したシリアルデータを接続ケーブルを介して前記カメラ
   制御部へ送出し、前記カメラ制御部は、前記シリアルデ
   ータを所定のプログラムにより解析し、前記旋回雲台を
   左，右，上，下の各方向に移動する制御電圧を印加する
   と共に、前記旋回雲台が起動し所望の位置に停止するま
   での間、前記オートフォーカス機能を制御する制御電圧
   の印加を切断することを特徴とする請求項１記載のテレ
   ビ会議端末のカメラ制御方式。
3. 【請求項３】 前記会議モード制御部は、会議に必要な
   複数の会議モードを選択する選択キーを備え、選択され
   た前記会議モードに対応するモード制御情報をコード化
   したシリアルデータを接続ケーブルを介して前記カメラ
   制御部へ送出し、前記カメラ制御部は、前記シリアルデ
   ータを解析し、前記旋回雲台に現在印加されている前記
   制御電圧をＡ／Ｄ変換した論理データと記憶装置に予め
   前記各会議モードに対応して格納されている前記旋回雲
   台の停止位置を示す論理データとを照合し、差分データ
   に相当する前記制御電圧を前記旋回雲台に印加して前記
   各会議モードに対応する所定位置へ前記旋回雲台を移動
   し前記ビデオカメラを前記各会議モードに対応する撮像
   位置に設定すると共に、前記旋回雲台が起動し前記記憶
   装置に予め格納された前記所定位置に停止するまでの
   間、前記オートフォーカス機能の前記制御電圧の印加を
   切断することを特徴とする請求項１記載のテレビ会議端
   末のカメラ制御方式。