JPH088679B2 - 静止画テレビ電話装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は通話中に、カメラにて撮像して得た静止画像
信号を音声帯域信号に変調して電話回線に送出すると共
に、この電話回線から供給された画像信号を復調して表
示装置で映像化する静止画テレビ電話装置に関するもの
である。

〔従来の技術〕

従来の静止画テレビ電話装置における画像データの伝
送方式は、例えばテレビ技術1988年９月号p19〜p27など
に示されている。

第７図はその静止画テレビ電話装置の伝送方式におけ
る伝送信号の構成を示す説明図、第８図はその静止画テ
レビ電話の回路構成図、第９図はその復調回路の回路構
成図、第10図は静止画像中の画素の各階調に対する伝送
信号の波形を示す説明図である。第７図において、
（１）はテレビ電話識別信号、（２）は制御情報信号、
（４）は画素信号である。また第８図において、（23）
は網制御部、（24）は送信データを変調するとともに受
信信号を復調する変復調部、（25）は画像メモリ部（2
7）、CRT（31）、カメラ（29）の制御を行う画像制御
部、（26）は各操作ボタン（33）からの信号の読み込み
や、上記変復調部（24）および画像制御部（25）の制御
を行う中央制御部、（28）はA/D変換器、（30）はD/A変
換器、（32）は電源、（34）は各端子である。また第９
図において（35）は受信信号から搬送波を再生する搬送
波再生PLL（フェーズロックループ）回路、（36）はチ
ョッパ復調器、（37）はフィルタ、（38）は送信側の変
調速度と同期したクロックを再生するためのクロック再
生PLL回路、（39）はA/D変換器である。

次に従来のテレビ電話の動作について第７図から第10
図に基づいて説明する。

画像の送信は次の様に行われる。まず、使用者が送信
の操作ボタン（33）を押すと、中央制御部（26）がこれ
を検知し、変復調部（24）に対して、テレビ電話識別デ
ータ、制御情報データ、画素データを送出する。変復調
部（24）はこれらのデータを変調し、第７図に示すよう
なテレビ電話識別信号（１）、制御情報信号（２）、画
素信号（４）を網制御部（23）を介して電話回線に送出
する。なお、画素信号（４）は画像メモリ部（27）に格
納されている画像データを画像制御部（25）を介して読
み出し、これを変調したものである。第７図中、テレビ
電話識別信号（１）は、受信側に対して次にテレビ電話
用の伝送信号を送ることを知らせるための信号であり、
制御情報信号（２）は、静止画像の画素数等の制御情報
からなるものであり、画素信号（４）は静止画像の各画
素の輝度を示す画素データを変調して得た信号である。

第10図は、この各画素データを変調するときの、画素
データの輝度と出力波形の関係を示したものである。出
力波形の位相としては、sinカーブ型の第１位相と、こ
れと180度位相が異なる−sinカーブ型の第２位相があ
り、それぞれの位相に対して複数段階の振幅が存在す
る。そしてこれらの特定位相、特定振幅の１サイクルの
信号をそれぞれ特定の輝度に対応させている。この第10
図の例では、両位相につき８つの振幅値があり、合計16
個の波型パターンがある。そして第１位相の最大振幅の
信号“0"が黒、第２位相の最大振幅の信号“15"が白に
対応し、それらの間にある中間の信号１〜14がそれぞれ
各輝度の灰色に対応している。

画像の受信時は、電話回線より入力された受信信号が
網制御部（23）を経由し変復調部（24）に入力され、こ
の受信信号が復調されて中央制御部（26）に送られる。
そして、このうちの画素信号から得た画素データをもと
に受信画像がCRT（31）に表示される。

次に画像受信の詳細を示す。

第９図に変復調部（24）の復調部の構成を示し、受信
信号は、搬送波再生PLL回路（35）とチョッパ復調器（3
6）に入力される。搬送波再生PLL回路（35）では受信信
号から搬送波に同期したクロックを抽出し出力する。チ
ョッパ復調器（36）では、この搬送波再生PLL回路（3
5）の出力したクロックを使って受信信号を復調する。
ここで復調された信号は、フィルタ（37）によって高周
波成分を磁気され、これがクロック再生PLL回路（38）
とA/D変換器（39）に入力される。クロック再生PLL回路
（38）では、送信側の変調速度に対応したクロックを再
生し、A/D変換器（39）に対してA/D変換のタイミングを
与える。A/D変換器（39）では、復調された信号がデジ
タルデータに変換され、これが中央制御部（25）に与え
られ、上述の如く静止画像が再生表示される。

〔発明が解決しようとする課題〕

従来の静止画テレビ電話装置の伝送方式は以上のよう
になっていたので、不特定な信号が次々に送られてくる
画素信号受信時には、雑音等の要因で、搬送波再生PLL
回路の出力するクロックが180度ずれてしまっている場
合でも、受信側において、このことを認識することは不
可能であった。その結果、第10図に示した第１位相と第
２位相とが入れ替わって認識されることになり、画像が
白黒反転してしまうという問題点があった。

また、雑音等によってクロック再生PLL回路の出力ク
ロックが１画素分ずれた場合には、受信画像が斜めにな
る等の問題点があった。

この発明は上記のような問題点を解決するためになさ
れたもので、クロックの位相反転および画素ずれを防止
し、受信画像の品質を高めることを目的とする。

〔課題を解決するための手段〕

この発明に係わる静止画テレビ電話装置においては、
静止画像の画素信号中所定位置に、予め決められた値の
画素データに対応した画素信号からなる位相反転防止信
号を挿入する手段と、この位相反転防止信号が挿入され
た画素信号を伝送する手段と、受信側において受信信号
よりクロックを抽出し再生するクロック再生手段と、抽
出し再生したクロックをもとに、上記位相反転防止信号
を復調する手段と、復調した値に基づき、上記再生クロ
ックの位相を判定する手段と、再生クロックの位相が反
転している場合は以後の上記クロック再生手段の出力を
反転する手段とを設けたものである。

また、画素信号と同一の変調方式で、かつ所定の振幅
を有し位相の異なる２つの信号を連続して形成される画
素ずれ防止信号を、静止画像の画素信号中に所定間隔で
挿入する手段と、この画素ずれ防止信号が挿入された画
素信号を伝送する手段と、受信側において受信信号より
クロックを抽出し再生するクロック再生手段と、抽出し
た再生クロックを計数して上記画素ずれ防止信号中の位
相の変化点で所定クロック数と比較する手段と、この比
較結果が不一致の場合には、この時点で変化点を所定ク
ロック数とみなし、以降の画素位置を補正する手段とを
設けたものである。

〔作用〕

この発明においては、位相反転防止信号を、受信信号
より抽出した再生クロックで復調したときの画素データ
の値が予め決められた値と異なっていることにより再生
クロックの位相反転を検出でき、再生クロックの補正が
できる。

また、任意の画素ずれ防止信号中の画素データ値の変
化点から、次の画素ずれ防止信号中の画素データ値の変
化点までの間で再生クロック数を計数し、その値が所定
数と異なっていることにより、その間の再生クロック数
の異常が検出でき、補正を行って画素ずれを抑えること
ができる。

〔発明の実施例〕

以下、この発明の一実施例を図について説明する。第
１図は、この発明の一実施例により静止画像を伝送する
場合の伝送信号を示したものであり、（１）は伝送する
信号が静止画テレビ電話の信号であることを識別するた
めのブュアルトーン信号、（２）は画素数、画面サイズ
等各種制御情報を示す制御情報信号、（３）は位相反転
防止信号および画素ずれ防止信号を兼ねた位相反転およ
び画素ずれ防止信号、（４）は伝送する静止画像の画素
データを示す画素信号である。第２図は、上記位相反転
および画素ずれ防止信号（３）について具体的な送信波
形の例を示した波形図である。第３図は、送信時の信号
処理手順を示すフローチャート、第４図は、受信時の信
号処理手順を示すフローチャート、第５図は、第４図の
位相反転および画素ずれ防止信号の受信処理ステップ
（12）について詳細の手順を示したフローチャートであ
る。

次にこの発明による画像伝送の処理動作を説明する。
送信側では、第３図に示す手順により第１図に示すよう
な信号を送信する。即ち、送信の指示があると、まずテ
レビ電話識別信号（１）を送出し（ステップ（５））、
次に制御情報信号（２）を送出する（ステップ
（６））。このあと位相反転および画素ずれ防止信号
（３）と、画素信号（４）とを所定の長さ分ずつ順に送
出し（ステップ（７）（８））、１画面分の画素信号の
送出が終わったか否かを判定する（ステップ（９））。
１画面分の送出が終わっていなければ再び位相反転およ
び画素ずれ防止信号（３）と画素信号（４）とを送出
し、これを１画面分の画素信号が送出し終わるまで周期
的に交互に送出する。第２図に位相反転および画素ずれ
防止信号（３）の具体的な波形側を示し、この例では、
第１位相で最大振幅の信号（黒）４サイクルと第２位相
で最大振幅の信号（白）２サイクルからなる６サイクル
の信号で、位相反転および画素ずれ防止信号（３）を構
成しており、これにより位相反転防止信号と画素ずれ防
止信号とを兼用している。

受信側においては、受信信号から抽出した再生クロッ
クに基づき、第４図及び第５図に示す手順で信号受信処
理を行う。まず、制御情報信号（２）の受信処理を行い
（ステップ（10））、その後画素反転および画素ずれ防
止信号（３）の受信（ステップ（11））と、画素信号の
受信（ステップ（12））とを、一画面分の画素信号の受
信を終了するまで交互に行う。このときの位相反転およ
び画素ずれ防止信号（３）の受信処理ステップ（11）の
詳細を第５図に示す。ここでは、まずいくつかのサイク
ルの信号を読み捨てる（ステップ（14））。これは、ス
テップ（14）においては位相反転および画素ずれ防止信
号（３）が読み込まれるはずであるが、その前に画素ず
れが起きていた場合に、位相反転および画素ずれ防止信
号（３）であるはずの信号が実際には、まだ前段の画素
信号であることになる場合があるからであり、この実施
例では、例えば、２サイクルの信号を読み捨てる。この
処理に続いて受信信号の読み込み処理（ステップ（1
5））を行い、この信号が予め決められた位相および振
幅の信号であるか否かを判定する（ステップ（16））。
第２図に示した位相反転および画素ずれ防止の信号の例
では最初の４サイクルが第１位相で最大振幅である
“黒”の画素データであるから、２サイクル分読み捨て
たとしても、ステップ（15）では上記“黒”の信号が読
み込まれるはずである。もし、このときの画素データが
“白”の値であったとすると、搬送波再生PLL回路（3
5）の出力する再生クロックが180度位相ずれとなってい
ることになる。従ってステップ（16）では、ステップ
（15）で読み込んだ信号の画素データが“白”であった
場合は、ステップ（17）に進み、搬送波再生PLL回路の
出力クロックを反転して、正常な受信を行えるように補
正する。搬送波再生PLL回路はこれ以降、この反転させ
た出力クロックを出力することになる。また、ステップ
（16）で黒であった場合は再生クロックはそのままであ
る。以上は位相反転防止のための処理であり、この一連
の処理は、第４図のフローチャート中の位相反転および
画素ずれ防止信号受信処理（ステップ（11））を行うた
めに繰り返し行われ再生クロックの位相反転が検出、補
正されるので、クロック位相反転による画像の白黒反転
の現象は最長でも２つの位相反転および画素ずれ防止信
号（３）にはさまれたひとつの画素信号（４）の長さ分
以内にとどまる。

次に、第５図のステップ（18）以降で、画素ずれ検出
のための処理に入る。ステップ（15）に引き続き信号の
読み込みを行い（ステップ（18））、そこで受信した１
サイクルの信号の画素データが黒から白に変化したか否
かをステップ（19）で判別し、これが変化するまで読み
込み（ステップ（18））と判別（ステップ（19））を繰
り返す。ここで、テレビ電話識別信号（１）、制御情報
信号（２）を受信した直後の位相反転および画素ずれ防
止信号受信処理（ステップ（11））においては、この判
別ステップ（19）で画像データが“黒”から“白”に変
化した時点から再生クロックのカウントを初めることに
なる（ステップ（22））。そして次の位相反転および画
素ずれ防止信号受信処理（ステップ（11））の判別ステ
ップ（19）において、“黒”から“白”への変化を検知
すると、このときの再生クロックのカウント数と所定の
定められたクロック数との比較即ち、正常な変化時点と
実際の変化時点との一致、不一致を判別する（ステップ
（20））。つまり、前回に受信した位相反転および画素
ずれ防止信号（３）の画素データ値の変化点から今回の
位相反転および画素ずれ防止信号（３）の画素データ値
の変化点までに計数された再生クロックが正規の数であ
るか否かを判定し、この数が正規の数でなければ、カウ
ント数の補正を行うものである。第２図に示す位相反転
および画素ずれ防止信号の例では、画素データ値の変化
はそのうちの４サイクル目から５サイクル目になってい
るが、画素ずれが発生していると３から４サイクル目ま
たは５から６サイクル目となる。従って例えば変化点が
正規の位置より１カウント早ければ、カウント値に１加
えることにより再生クロックによる画素ずれを防止す
る。この後、残りの位相反転および画素ずれ防止信号、
この例では１サイクル分を読み捨て（ステップ（2
3））、位相反転および画素ずれ防止信号の受信処理を
終了して静止画像の画素信号受信処理（ステップ（1
2））に進む。以上のように画素ずれ検出の処理は位相
反転および画素ずれ防止信号受信処理（ステップ（1
1））のたびに行われるので、たとえ再生クロックの異
変により画素ずれが起きてもその影響は、多くても２つ
の位相反転および画素ずれ防止信号（３）にはさまれた
ひとつの画素信号（４）の長さ分以内にとどまることに
なる。

なお、上記実施例では、位相反転防止および画素ずれ
防止信号を第２図のような波形の信号として説明した
が、この信号の長さ（サイクル数）および信号を構成す
る画素データの値の組合せについては、第２図のものに
限るものではない。さらに、上記実施例では、位相反転
防止信号と画素ずれ防止信号とを兼用した一つの位相反
転および画素ずれ防止信号について説明しているが、た
とえば位相反転防止信号と、画素ずれ防止信号を分け
て、第６図のごとく画素信号の間に交互に挿入し、それ
らを別々に受信処理し、それぞれについて位相反転防止
や画素ずれ防止の処理をしてもよく、また、いずれか一
方の防止信号だけを挿入するものでもよい。即ち、位相
反転防止信号については予め決められた振幅と位相から
なり、上記画素信号と性質の等しいものを用いることに
より、これを復調した値から、再生クロックが位相反転
したか否かを知ることができるものであり、また画素ず
れ防止信号については、画素信号と性質が等しく、かつ
所定の振幅を有し位相の異なる２つの信号を連続してな
る信号を用いることにより、画素データがその定められ
た２値間を変化する変化点を検知し、その変化点が一度
発生してから次に発生するまでの間の再生クロック数を
計数して所定の正規の数と比較し、その結果から、再生
クロックを補正できるものである。

また、第５図に示した位相反転および画素ずれ防止信
号受信処理のフローチャートにおいて、ステップ（16）
で、位相が反転していたと判別された場合、ステップ
（17）で搬送波再生PLL回路の出力クロックを反転させ
るようにしているが、この出力クロックは、そのままに
し、画素信号の記憶あるいは表示の段階でのソフトウェ
ア処理により、白黒とを入れ替える処理を行っても同様
の効果を奏するものである。

〔発明の効果〕

以上のようにこの発明によれば、静止画像の画素信号
中所定位置に、予め決められた値の振幅を位相からなる
位相反転防止信号を挿入して伝送し、受信側でこの位相
反転防止信号を復調したときの値から再生クロックの位
相反転を検出するようにしたので、容易に再生画像の輝
度反転を防止でき、また所定の振幅を有し位相の異なる
２つの信号を連続して構成する画素ずれ防止信号を画素
信号中に所定間隔で挿入して伝送し、受信側で画素デー
タの変化点間の再生クロック数を計数するようにしたの
で、容易に再生クロック数の異常が検出できて画素ずれ
が防止でき、これらから、伝送される静止画像の品質劣
化が抑えられるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例による伝送信号の構成を示
す説明図、第２図は位相反転および画素ずれ防止信号の
波形の一例を示す波形図、第３図はこの発明の静止画テ
レビ電話装置における信号送信時の手順を示すフローチ
ャート、第４図はその受信時処理手順を示すフローチャ
ート、第５図はその受信処理中の位相反転および画素ず
れ防止信号受信処理の詳細手順を示すフローチャート、
第６図はこの発明の別の実施例による伝送信号の構成を
示す説明図、第７図は従来の静止画テレビ電話装置にお
ける伝送信号の構成を示す説明図、第８図はその静止画
テレビ電話の回路構成図、第９図はその復調回路の回路
構成図、第10図は静止画像中の画素の輝度に対する伝送
信号の波形を示す説明図である。 図において、（３）は位相反転および画素ずれ防止信
号、（４）は画素信号、（24）は変復調部、（38）はク
ロック再生PLL回路である。 なお、各図中同一符号は同一または相当部分を示す。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 横舘 伸也 神奈川県鎌倉市大船２丁目14番40号 三菱 電機株式会社生活システム研究所内 (72)発明者 水島 達彦 神奈川県鎌倉市大船２丁目14番40号 三菱 電機株式会社生活システム研究所内 (72)発明者 ローレンス ディ エモンズ アメリカ合衆国95945 カリフォルニア州 グラスバレーシティ ラットルスネーク ロード 15351

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】静止画像の各画素データをその値に対応し
   た位相および振幅値を有する画素信号に変調して送受信
   することにより、静止画像を伝送する振幅位相変調方式
   の静止画テレビ電話装置において、静止画像の画素信号
   中の所定位置に上記画素信号と同一の変調方式で、予め
   決められた振幅と位相からなる位相反転防止信号をを挿
   入する手段と、この位相反転防止信号が挿入された画素
   信号を伝送する手段と、受信側において受信信号よりク
   ロックを抽出し再生するクロック再生手段と、抽出し再
   生したクロックをもとに、上記位相反転防止信号を復調
   する手段と、復調したときの値に基づき、上記再生クロ
   ックの位相を判定する手段と、この判定結果により再生
   クロックの位相が反転している場合は以後の上記クロッ
   ク再生手段の出力を反転する手段とを設けたことを特徴
   とする静止画テレビ電話装置。
2. 【請求項２】静止画像の各画素データをその値に対応し
   た位相及び振幅値を有する画素信号に変調して、送受信
   することにより、静止画像を伝送する振幅位相変調方式
   の静止画テレビ電話装置において、上記画素信号と同一
   の変調方式で、かつ所定の振幅を有し位相の異なる２つ
   の信号を連続して形成される画素ずれ防止信号を、静止
   画像の画素信号中に所定間隔で挿入する手段と、この画
   素ずれ防止信号が挿入された画素信号を伝送する手段
   と、受信側において受信信号よりクロックを抽出し再生
   するクロック再生手段と、抽出し再生した再生クロック
   を計数して上記画素ずれ防止信号中の位相の変化点で所
   定クロック数と比較する手段と、比較結果が不一致の場
   合には、この時点で変化点を所定クロック数とみなし、
   以降の画素位置を補正する手段とを設けたことを特徴と
   する静止画テレビ電話装置。