JPH0823527A - テレビ電話システム - Google Patents

テレビ電話システム

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JPH0823527A
JPH0823527A JP6155691A JP15569194A JPH0823527A JP H0823527 A JPH0823527 A JP H0823527A JP 6155691 A JP6155691 A JP 6155691A JP 15569194 A JP15569194 A JP 15569194A JP H0823527 A JPH0823527 A JP H0823527A
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JP
Japan
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knowledge
knowledge description
video
database
Prior art date
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Pending
Application number
JP6155691A
Other languages
English (en)
Inventor
Mayuko Oda
真愉子 織田
Ryushi Nishimura
龍志 西村
Takuya Imaide
宅哉 今出
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Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
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Publication date
Application filed by Hitachi Ltd filed Critical Hitachi Ltd
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Priority to US08/418,688 priority patent/US5710590A/en
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  • Two-Way Televisions, Distribution Of Moving Picture Or The Like (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】本発明の目的は、アナログ電話回線のような伝
送レートの低い回線においてもリアルタイムで高品質な
映像のテレビ電話システムを提供することである。 【構成】被写体に関するモデル知識を蓄えているデータ
ベース1と、撮影した被写体を抽出し、その特徴を演算
する抽出処理手段11と、抽出処理手段より出力される
被写体特徴を分析してデータベースに対応する知識記述
に変換する符号化手段12とを持つビデオカメラ2と、
符号化手段が生成する知識記述を伝送経路に合わせた信
号方式に変換し受信側に知識記述を伝送、および、送信
側から送られてきた信号を知識記述に変換するインター
フェース手段3と、送信側から伝送されてくる知識記述
から、データベースを参照して映像信号を合成する復号
化手段4とでテレビ電話システムを構成する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、動画像を送受信するテ
レビ電話システムに関する。
【0002】
【従来の技術】テレビ電話やテレビ会議システムでは、
撮像装置で撮像された映像信号を符号化し、ISDN等の伝
送路を使って伝送する。例えば、コンポーネントNTSC信
号は圧縮しない場合カラーテレビのスタジオ規格では、
伝送データのビット数が216[Mb/s]となり、いかに効率
よく符号化し伝送データのビット数を少なくするかが課
題となっている。符号化の方式としては、テレビジョン
学会誌1991,Vol.45,No.7,pp.793-799に記載されている
ように、動いた部分だけを伝送するフレーム間予測によ
る条件付き画素補充方式を基本として、これに動き補償
や、DCT(離散コサイン変換)等の他の符号化方式を組
み合わせたものが主流となっている。このような高能率
符号化技術の進歩によりビジネスや、産業分野ではISDN
回線を用いたテレビ電話やテレビ会議システムが普及し
てきた。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、低コス
トで実現可能なものとして、アナログ伝送によるテレビ
電話等もあるが、低レートでの伝送を実現するため、画
質をかなり犠牲にしていた。そのため、特に人物の顔に
於いては表情がわからない、表情の変化がリアルタイム
で伝わらないため不自然であるという問題があった。
【0004】本発明の目的は、上記した問題点を解決
し、アナログ電話回線のような伝送レートの低い回線に
おいてもリアルタイムで高品質な映像のテレビ電話シス
テムを提供することである。
【0005】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、被写体に関するモデル知識を蓄えているデータベー
スと、撮影した被写体を抽出し、その特徴を演算する抽
出処理手段と、前記抽出処理手段より出力される前記被
写体特徴を分析して前記データベースに対応する知識記
述に変換する符号化手段とを持つビデオカメラと、前記
符号化手段が生成する知識記述を伝送経路に合わせた信
号方式に変換し受信側に知識記述を伝送、および、送信
側から送られてきた信号を知識記述に変換するインター
フェース手段と、送信側から伝送されてくる知識記述か
ら、前記データベースを参照して映像信号を合成する復
号化手段とでテレビ電話システムを構成する。
【0006】
【作用】上記目的を達成するための手段は以下のように
作用する。
【0007】送信側が映像を送信する時、抽出処理手段
と符号化手段、ディジタルビデオカメラに公知の信号処
理回路や制御回路からなるビデオカメラは、撮像信号に
公知の信号処理を行いビデオ信号等の映像信号を生成す
る。抽出処理手段は信号処理回路の生成する映像信号か
ら被写体を抽出し、抽出した被写体を構成する要素の大
きさ、形、色、重心座標、傾き等の特徴量を演算する。
マイクロコンピュータ等からなる符号化手段は抽出処理
手段から得られる特徴量の情報を分析し、被写体を構成
する要素が何であり、それがどういう状態にあるか等を
認識し、被写体モデル知識を蓄えているデータベースに
対応する知識記述に変換する。そして、インターフェー
ス手段で、符号化手段が生成した知識記述を伝送経路に
合わせた信号方式に変換し、伝送経路に出力する。
【0008】受信する時は、伝送経路を伝送されてくる
信号をインターフェース手段で、知識記述に変換する。
復号化手段は、変換された知識記述をもとに送信された
映像を復元する。この時、被写体に関するモデル映像を
多数蓄えているデータベースから送信側が伝送した映像
を構成する要素に対応する画像データを選択し、それら
を合成して映像を復元する。
【0009】すなわち、送信側は映像そのもの伝送する
のではなく、送信する被写体(人物の顔等)の映像を、
それを表現する知識記述に変換し伝送データとして出力
する。受信側では、伝送された知識記述を用い送信側が
伝送した被写体映像を復元する。
【0010】このようにすることで、伝送するデータ量
を非常に少なくすることが可能となり、アナログ電話回
線などのデータ伝送レートの低い回線を用いてもリアル
タイムで高品質な映像のテレビ電話システムが可能にな
る。
【0011】
【実施例】以下、本発明を図示した各実施例によって説
明する。
【0012】図1は、本発明の一実施例にかかるテレビ
電話システムのブロック図である。同図において1は被
写体に関するモデル知識を蓄えているデータベースであ
り、2は送信側が送信する映像を撮影するビデオカメラ
であり、3はインターフェース手段で、4は知識記述か
ら映像信号を合成する復号化手段であり、17はここに
は記載していない表示手段に合成した映像信号を出力す
るアナログビデオ出力端子である。また、ビデオカメラ
2は、5のレンズ、6のCCD型やMOS型の撮像素
子、7のA/D(アナログ/ディジタル)変換回路、8
の信号処理回路、9のD/A(ディジタル/アナログ)
変換回路、10のマイクロコンピュータ等で構成される
制御回路、11の抽出処理回路、12は符号化手段で構
成される。13はアナログビデオ信号出力端子、14は
知識記述を出力する端子である。
【0013】上記した構成において、ビデオカメラ2を
構成する抽出処理回路11と符号化手段12以外の部分
は、ビデオカメラに公知の信号処理を行いアナログビデ
オ信号を生成し、アナログビデオ信号出力端子13から
出力する。
【0014】ここで、上記した映像信号処理回路8から
の出力されるディジタル映像信号が入力される抽出処理
回路11は被写体を抽出するための画像処理を行う回路
であり、目的の被写体を抽出し、その形、大きさ、重心
座標などの特徴量を求めて出力する。被写体を検出し、
その被写体の特徴量を求める方法に関しては、例えば前
記した特開昭59-208983号公報に述べられているような
一定間隔でサンプリングした画像の差分から求める方法
もあるし、特開平4-205070号公報に述べられているよう
に、あらかじめ設定された条件、例えば輝度信号と色差
信号で特定した条件を満たす映像信号の部分を被写体と
判定し被写体候補とし、すでに記憶手段に記憶されてい
る一定時間前の被写体領域と現在抽出されている被写体
候補領域を比較し両方の領域が重なった領域の1回り大
きい領域をの被写体領域として抽出する方法など様々な
方法がある。
【0015】また、マイクロコンピュータ等で構成され
る符号化手段12には、抽出処理回路11が出力する被
写体の特徴量が入力され、その特徴量を分析して被写体
を構成する要素が何であり、それがどういう状態にある
か等を認識し、知識データベース1に対応する知識記述
に変換してして14の出力端子から出力する。そして、
インターフェース手段3で、符号化手段が生成した知識
記述を伝送経路に合わせた信号方式に変換し、伝送経路
に出力する。
【0016】受信する時は、伝送経路を伝送されてくる
信号をインターフェース手段3で、知識記述に変換す
る。復号化手段4は、変換された知識記述をもとに送信
された映像を復元する。この時、被写体に関するモデル
映像を多数蓄えているデータベースから送信側が伝送し
た映像を構成する要素に対応する画像データを選択し、
それらを合成して映像を復元する。
【0017】人物を知識記述に変換する方法の一例を図
2を用いて説明する。図2(a)は人物を撮影している場
合の被写体の映像である。このような映像から人物を抽
出し、図2(b)に示すように髪、顔、目、口、体等の構
成要素に分解し、重心座標、幅、高さ、大きさ、色等の
特徴量を求める。また、目、口に関しては黒目や口の中
の幅、高さ、そして、目、眉に関しては傾きも特徴量と
して求める。この特徴量をもとに図3に示すようなデー
タベースに対応する要素番号に変換する。
【0018】図4は知識記述の一例である。記述は各要
素ごとに(要素番号、色(r-y,b-y)、位置(△x,△y)、大
きさ)で1セットとする。ここで位置は、被写体の重心
座標と各要素の重心座標との差である。図4に示すよう
に1フレーム毎の被写体構成要素の知識記述データをフ
レーム区切り符号に続けて記述する。例えば、被写体が
10個の構成要素で構成され、要素番号などを各々8bi
tデータで記述するとすると、1フレーム当りのデータ
量は480bitとなる。このように映像を知識記述に変
換するとデータ伝送量を大幅に減らすことが可能にな
る。更に、データを伝送する時に変化のあった構成要素
部分の知識記述だけを伝送すれば、より一層伝送データ
量を減らすことができる。
【0019】知識記述から映像を復元する時は、要素番
号に対応する映像をデータベースから選び出し合成す
る。各々の構成要素の画面上での位置は、知識記述で書
かれている位置(0,0)が画面中心にくるように配置す
る。位置は、上記したように、被写体の重心座標と各要
素の重心座標との差であるから、位置(0,0)は被写体の
重心となり、このようにすることで、常に被写体が画面
中央にくるように位置補正することもできる。
【0020】画面上での深さ方向の位置関係は大きさの
小さいものほど上層にくるように配置する。また、デー
タベース上での構成要素画像の色、例えば、肌や唇、瞳
の色を知識記述に記述されている色に置き換えれば、よ
り送信側の画像に近い映像を復元できる。
【0021】このように、映像ではなく、送信する被写
体(人物の顔等)の映像を、それを表現する知識記述に
変換し伝送データとして出力し、受信側では、伝送され
た知識記述を用い送信側が伝送した被写体映像を復元す
るので、伝送するデータ量を非常に少なくすることが可
能となり、アナログ電話回線などのデータ伝送レートの
低い回線を用いてもリアルタイムで高品質な映像のテレ
ビ電話システムを提供できる。
【0022】図5を用いて本発明の他の実施例について
説明する。図5において図1の一実施例と同じ機能のも
のは同じ番号で示す。16は復号化手段4が出力する映
像と画面全体の映像を合成する合成手段である。
【0023】本実施例では被写体の重要な要素を知識記
述として伝送し、そのほかの部分は映像信号として伝送
する。この時、知識記述はリアルタイムで伝送し、画面
全体の画像情報は伝送経路の伝送レートの範囲でゆっく
り伝送する。例えば人間の映像を伝送するときには、コ
ミュニケーションに重要な要素である目や口は知識記述
でリアルタイムで伝送する。更に、抽出処理回路11で
画面全体の映像はから被写体部分を抽出し、それ以外の
領域を1色に置換する処理を行うと伝送データの圧縮効
果が上がる。
【0024】しかし、本実施例のような方法では、画面
全体の情報の伝送が遅いので回線がつながった直後は図
6のように目や口しか画面に表示されずかなり不自然な
映像となる。そこで、データベース1に人物頭部のモデ
ル映像を用意し、回線接続直後は図7(a)のように、モ
デル映像にリアルタイムで伝送される知識記述から復元
した目や口を合成して表示してもよい。そして、図7
(b)の用に順次伝送された映像に置き換えると回線接続
直後も不自然な映像にならず、徐々にモデル映像から送
信側の人物の映像に変化するので違和感がない。
【0025】このようにすることで、アナログ電話回線
などのデータ伝送レートの低い回線を用いても、画面全
体の映像データを伝送しながら、人物の顔の表情などコ
ミュニケーションに重要な要素はリアルタイムで伝送す
ることができ、図1の実施例と同等の効果が得られる。
【0026】
【発明の効果】以上のように、本発明によれば、送信側
は映像ではなく、送信する被写体(人物の顔等)の映像
を、それを表現する知識記述に変換し伝送データとして
出力し、受信側では、伝送された知識記述を用い送信側
が伝送した被写体映像を復元するので、伝送するデータ
量を非常に少なくすることが可能となり、アナログ電話
回線などのデータ伝送レートの低い回線を用いてもリア
ルタイムで高品質な映像のテレビ電話システムを提供す
ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例にかかるテレビ電話システム
のブロック図である。
【図2】本発明の一実施例にかかる知識記述への変換方
法の例を説明する図である。
【図3】本発明の一実施例にかかるデータベースの一例
を示す図である。
【図4】本発明の一実施例にかかる知識記述の一例を示
す図である。
【図5】本発明の他の実施例にかかるテレビ電話システ
ムのブロック図である。
【図6】本発明の他の実施例にかかるテレビ電話システ
ムのの回線接続直後の受信側の映像を示す図である。
【図7】本発明の他の実施例にかかる映像受信方法の一
例を説明する図である。
【符号の説明】
1…データベース、 2…ビデオカメラ、 3…インターフェース手段、 4…復号化手段、 5…レンズ、 6…撮像素子、 7…A/D(アナログ/ディジタル)変換回路、 8…信号処理回路、 9…D/A(ディジタル/アナログ)変換回路、 10…制御回路、 11…抽出処理回路、 12…符号化手段、 13、15、17…アナログビデオ信号出力端子、 14…出力端子、 16…合成手段。

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】被写体に関するモデル知識を蓄えているデ
    ータベースと、 撮影した被写体を抽出し、その形、大きさ、重心など被
    写体の特徴を演算する抽出処理手段と、前記抽出処理手
    段より出力される前記被写体特徴を分析して前記データ
    ベースに対応する知識記述に変換する符号化手段とを持
    つビデオカメラと、 前記符号化手段が生成する知識記述を伝送経路に合わせ
    た信号方式に変換し受信側に知識記述を伝送、および、
    送信側から送られてきた信号を知識記述に変換するイン
    ターフェース手段と、 送信側から伝送されてくる知識記述から、前記データベ
    ースを参照して映像信号を合成する復号化手段とで構成
    されること特徴とするテレビ電話システム。
  2. 【請求項2】請求項1のテレビ電話システムにおいて、 被写体を構成する構成要素の知識記述に被写体全体の重
    心からの相対位置情報を付加し、 知識記述を復号化するときは、被写体全体重心が画面中
    心となるよう被写体構成要素を配置することを特徴とす
    るテレビ電話システム。
  3. 【請求項3】被写体に関するモデル知識を蓄えているデ
    ータベースと、 撮影画面から被写体を抽出し、その形、大きさ、重心な
    ど被写体の特徴を演算する抽出処理手段と、前記抽出処
    理手段より出力される前記被写体特徴を分析して被写体
    を構成する特徴的な要素を前記データベースに対応する
    知識記述に変換する符号化手段とを持つビデオカメラ
    と、 前記撮影画面の映像信号と前記符号化手段が生成する知
    識記述を伝送経路に合わせた信号方式に変換し受信側に
    映像信号と知識記述を伝送、および、送信側から送られ
    てきた信号を映像信号と知識記述に変換するインターフ
    ェース手段と、 送信側から伝送されてくる被写体特徴に関する知識記述
    から、前記データベースを参照し、その映像を生成する
    復号化手段と、前記復号化手段が出力する映像と画面全
    体の映像を合成する合成手段で構成されること特徴とす
    るテレビ電話システム。
  4. 【請求項4】請求項3のテレビ電話システムにおいて、 被写体の特徴を表現する知識記述はリアルタイムで伝送
    し、画面全体の映像信号は伝送レートの範囲内でゆっく
    り伝送することを特徴とするテレビ電話システム。
  5. 【請求項5】請求項3のテレビ電話システムにおいて、 受信側に映像信号が届くまではモデル映像を表示し、順
    次伝送された映像に置き換えることを特徴とするテレビ
    電話システム。
  6. 【請求項6】請求項1又は3のテレビ電話システムにお
    いて、 特に人物を送受信することを目的とし、 前記のデータベースは人物頭部に関する顔型、目、口、
    眉等のモデル画像を多数蓄積し、 前記被写体抽出手段と画像記述手段を持つビデオカメラ
    は人物頭部および、目、口、眉等表情を決める顔のパー
    ツを抽出し、知識記述に変換し、送信側はその知識記述
    だけを受信側に伝送し、 受信側は前記のデータベースを参照し伝送されてきた画
    像を合成することを特徴とするテレビ電話システム。
JP6155691A 1994-04-15 1994-07-07 テレビ電話システム Pending JPH0823527A (ja)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP6155691A JPH0823527A (ja) 1994-07-07 1994-07-07 テレビ電話システム
US08/418,688 US5710590A (en) 1994-04-15 1995-04-07 Image signal encoding and communicating apparatus using means for extracting particular portions of an object image
KR1019950008477A KR0180543B1 (ko) 1994-04-15 1995-04-12 화상통신장치
CN95105104A CN1132406C (zh) 1994-04-15 1995-04-13 图象通信设备

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP6155691A JPH0823527A (ja) 1994-07-07 1994-07-07 テレビ電話システム

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JPH0823527A true JPH0823527A (ja) 1996-01-23

Family

ID=15611442

Family Applications (1)

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JP6155691A Pending JPH0823527A (ja) 1994-04-15 1994-07-07 テレビ電話システム

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JP (1) JPH0823527A (ja)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH10271470A (ja) * 1997-03-24 1998-10-09 Olympus Optical Co Ltd 画像音声通信システムおよびテレビ電話送受信方法
JP2001086497A (ja) * 1999-09-10 2001-03-30 Mega Chips Corp 情報通信システム
JP2002165194A (ja) * 2000-11-28 2002-06-07 Omron Corp 情報提供システム及び方法
JP2014027522A (ja) * 2012-07-27 2014-02-06 Fujitsu Ltd 送信装置、通信装置、データ送信プログラム及びデータ送信方法

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Date Code Title Description
A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20031216