JPH1079823A

JPH1079823A - 画像伝送装置

Info

Publication number: JPH1079823A
Application number: JP8234910A
Authority: JP
Inventors: Toyota Honda; 豊太本多; Toru Tanaka; 亨田中; Masayoshi Kuroda; 昌芳黒田; Koichi Takamoto; 浩一高本
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1996-09-05
Filing date: 1996-09-05
Publication date: 1998-03-24

Abstract

(57)【要約】【課題】画像と音声をディジタル符号化して、アナログ
電話回線などで伝送する画像伝送装置で、回線状態が悪
く、通信速度が音声の符号化速度以下になるような場合
でも、画像を伝送出来るようにする。【解決手段】通信速度を検出する通信速度検出手段１１
２を設け、通信速度検出手段１１２で検出した通信速度
が予め定めた速度以下であった場合、音声データは伝送
しないで画像データのみを通信する。符号化速度の異な
る複数種類の音声符号化手段１０５を設け、通信速度に
応じて音声符号化手段１０５を切り替えて使う。また、
画像通信とアナログの音声通話との切り替え手段を設
け、通信速度が予め定めた速度以下の場合、画像を伝送
するときは画像通信側に、通話をするときは音声通話側
に切り換える。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は回線の状況に応じて
通信速度を変えて画像と音声の通信を行なう画像伝送装
置に関する。

【０００２】

【従来の技術】アナログ電話回線などの通信回線を用い
て画像と音声を伝送する画像伝送装置では、画像信号と
音声信号をそれぞれディジタル化した後圧縮符号化し、
時分割多重して通信することが多い。この画像データと
音声データを多重化して、画像と音声を同時に伝送する
通信装置について、我々は既に特開平６−２５３０７２
号公報で案内を行ない、詳しく述べている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】上記従来技術では、画
像信号と音声信号を圧縮符号化したディジタルデータと
して通信するため、通信速度がその両者の符号化速度の
合計より遅くなるような回線状態の時には、ディジタル
通信が出来ず、画像も音声も伝送が出来ないという課題
があった。例えば、音声の符号化速度が９．６ｋｂｐｓ
で一定の場合、通信速度は少なくとも、９．６ｋｂｐｓ
より速い１２．０ｋｂｐｓ以上でないと音声と画像の伝
送が出来ず、回線状態が悪くて通信速度が９．６ｋｂｐ
ｓ以下となるような場合には、通信そのものをあきらめ
るしか無かった。これは、例えば、監視用途で画像だけ
でも見たいという場合であっても、通信速度が９．６ｋ
ｂｐｓ以下となるような場合には通信が出来ず、画像が
見られないということである。

【０００４】本発明の目的は、通信速度が両者の符号化
速度より遅くなるような悪い回線状態であっても、画像
あるいは音声の伝送が出来るようにすることにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、本発明では通信速度を検出する通信速度検出手段を
設け、この通信速度検出手段で検出した通信速度が予め
定めた速度以下であった場合には、音声データは通信し
ないで画像データのみを通信するようにする。

【０００６】あるいは、音声データの圧縮伸長を行なう
音声符号化手段を符号化速度の異なる複数種類設け、通
信速度に応じて、この音声符号化手段を切り替えて使う
ようにする。

【０００７】また別の方法として、画像通信とアナログ
の音声通話とを切り替える切り替え手段を設け、通信速
度が予め定めた速度以下であった場合には、この切り替
え手段を使い、画像を伝送したいときには画像通信側に
切り換え、通話をしたいときには音声通話側に切り換え
るようにする。

【０００８】

【発明の実施の形態】図面に基づいて本発明を詳細に説
明する。

【０００９】図１は本発明を適用した画像伝送装置の主
要部を示すブロック図であり、いわゆるテレビ電話を想
定したものである。図で、１０１は送信する画像を撮影
するビデオカメラ、１０２は受信した画像を表示するデ
ィスプレイ装置で、ブラウン管や液晶ディスプレイで構
成される。図１では、受信した画像のみを表示するよう
に構成したが、受信した画像だけでなく、カメラ１０１
で撮影した送信する画像も表示するようにしてもよい。
１０３は通話を行なう電話機部、１０４はカメラ１０１
で撮影した画像信号をディジタル化したあと圧縮符号化
する画像符号化部で、画像の圧縮にはＩＴＵ−Ｔ規格の
Ｈ．２６１方式やＪＰＥＧ方式などを用いる。１０５は
送信する音声信号をディジタル化したあと圧縮符号化す
る音声符号化部で、音声の符号化には、ＡＤＰＣＭ方式
やＣＥＬＰ方式などを用いる。１０６は画像符号化部１
０４と音声符号化部１０５で符号化された画像データと
音声データおよび通信を行なうためのいろいろな制御信
号などを付加して通信するパケットにするデータ合成
部、１０７はデータ合成部１０６で合成されたデータを
回線で通信するための信号に所定の方式（例えば、ＩＴ
Ｕ−Ｔ規格のＶ．３４やＶ．３２方式など）で変調した
り、受信した信号を復調したりするモデムで、回線の状
況に応じて通信速度を変えられる。１０８は通信を行な
う通信回線で、例えば、アナログ電話回線である。１０
９はモデム１０７で復調した受信データを制御データを
もとに画像データと音声データに分離するデータ分離
部、１１０は受信した画像データを復号伸長したのちア
ナログ化する画像復号化部、１１１は受信した音声デー
タを復号伸長したのちアナログの音声信号にする音声復
号化部、１１２はモデム１０７で通信している通信速度
を検出する速度検出部で、本発明ではここで検出した通
信速度に応じて、データ合成部１０６で合成する画像デ
ータと音声データの割合を調整する。

【００１０】一般に通信回線１０８がアナログ電話回線
の場合、回線のノイズや信号レベル、周波数特性など様
々な要因によって、必ずしも一定の通信速度で通信でき
るとは限らず、通常その時の回線状態をチェックして、
その状態に応じた適正な通信速度で通信を行なう。本発
明では、その通信速度によって通信する画像データと音
声データの割合を変えるが、その例を図２を用いて説明
する。モデム１０７の変復調方式が、例えばＩＴＵ−Ｔ
規格のＶ．３４の場合、最適速度が２８．８ｋｂｐｓ
で、回線の状況に応じて、２．４ｋｂｐｓのＮ倍（Ｎは
１から１２の自然数）の速度で通信することが出来る。
図２は、音声符号化部１０５での符号化速度を９．６ｋ
ｂｐｓの一定速度とし、画像符号化部１０４での符号化
速度は画像の動きなどを調整することによって変えられ
るものとし、通信速度が９．６ｋｂｐｓより速い場合に
は、音声データは９．６ｋｂｐｓで残りの部分に画像デ
ータと制御データを割当て、通信速度が９．６ｋｂｐｓ
以下の時には、音声データは通信しないで、画像データ
と制御データのみを通信するようにする。例えば、図２
の（ａ）は通信速度が２８．８ｋｂｐｓの場合で、音声
データ２０１を９．６ｋｂｐｓで、それ以外の画像デー
タと制御データ２０２を１９．２ｋｂｐｓで通信する。
回線状態が悪く、通信速度が１６．８ｋｂｐｓになった
場合には、（ｂ）に示すように音声データ２０１を９．
６ｋｂｐｓで、それ以外の画像データと制御データ２０
２を７．２ｋｂｐｓで通信する。さらに、回線状態が悪
く、通信速度が９．６ｋｂｐｓになった場合には、
（ｃ）に示すように音声データは送らずに、画像データ
と制御データ２０２のみを９．６ｋｂｐｓで通信する。
これは、この装置を監視システムのように、どちらかと
いうと画像データの方が重要であるようなシステムの場
合に適している。図３の説明では、通信速度が音声の符
号化速度である９．６ｋｂｐｓ以下になったら、音声デ
ータを送らないようにしたが、これは別に音声の符号化
速度に限ることはなく、例えば、通信速度が１４．４ｋ
ｂｐｓ以下になったら音声データを送らないようにして
もよい。

【００１１】本発明の別の実施例を図３を用いて説明す
る。図３は音声の符号化速度が異なる２種類の音声符号
化部を持つ場合の画像伝送装置の主要部分のブロック図
である。図で、３０１は電話機部１０３からの音声信号
をディジタル化し、所定の符号化速度（例えば、９．６
ｋｂｐｓ）で圧縮符号化する音声符号化部１、３０２は
電話機部１０３からの音声信号をディジタル化し、３０
１とは別の符号化速度（例えば、４．８ｋｂｐｓ）で圧
縮符号化する音声符号化部２、３０３と３０４はそれぞ
れの符号化速度で圧縮された音声データを復号伸長して
アナログ信号に変換する音声復号化部１と２、３０５と
３０６は切り替えスイッチである。

【００１２】図４は図３の動作例を説明するために音声
データとそれ以外のデータの割合を示す図であり、ここ
では、通信速度が９．６ｋｂｐｓより速い場合には、音
声の符号化速度を９．６ｋｂｐｓとし、通信速度が９．
６ｋｂｐｓ以下の時には音声の音声符号化速度を４．８
ｋｂｐｓとする。例えば、ある回線でのモデムの通信速
度が２８．８ｋｂｐｓであった場合には、それを速度検
出部１１２が検出して、スイッチ３０５と３０６をａ側
に接続する。そして、図４の（ａ）に示すように、音声
データ４０１は音声符号化部３０１で符号化した９．６
ｋｂｐｓ、それ以外の画像データと制御データ４０２は
合わせて１９．２ｋｂｐｓ以下となるように合成部１０
６で合成して通信する。受信したデータについては、音
声符号化部１で９．６ｋｂｐｓに符号化された音声デー
タは音声復号化部３０３で復号化される。通信速度が１
６．８ｋｂｐｓの時にも、図４の（ｂ）に示すように、
音声データ４０１は音声符号化部１で９．６ｋｂｐｓで
符号化し、それ以外の画像データと制御データは７．２
ｋｂｐｓ以下とする。そして、通信速度が９．６ｋｂｐ
ｓとなった時には、それを速度検出部１１２が検出して
スイッチ３０５と３０６をｂ側に接続し、図４の（ｃ）
に示すように、音声データ４０３は音声符号化部３０２
で符号化された４．８ｋｂｐｓとし、それ以外の画像デ
ータと制御データは合わせて４．８ｋｂｐｓ以下とす
る。なお、通信速度が送信側と受信側で異なる場合に
は、それぞれの速度を速度検出部１１２で検出して、そ
れぞれの速度に対応してスイッチ３０５と３０６を制御
すればよい。例えば、送信速度が１２．０ｋｂｐｓで受
信速度が９．６ｋｂｐｓの場合には、スイッチ３０５を
ａ側に、スイッチ３０６をｂ側に接続する。図４の説明
では、通信速度が符号化速度の遅い９．６ｋｂｐｓ以下
になったら、音声の符号化速度を４．８ｋｂｐｓに切り
替えて通信するようにしたが、これは一方の符号化速度
に合わせることはなく、例えば、通信速度が１４．４ｋ
ｂｐｓ以下になったら符号化速度４．８ｋｂｐｓの音声
符号化を用いるようにしてもよい。

【００１３】図５は本発明による画像通信装置のさらに
別の実施の形態を示すブロック図である。図５の実施の
形態は、通信速度が所定の速度以下になったときには、
画像の通信と音声の通信（通話）とを手動で切り替える
構成である。図で、５０１は送信する画像を撮影するビ
デオカメラ、５０２は受信した画像や送信する画像を表
示するディスプレイ、５０３は画像信号をディジタル化
して圧縮符号化する画像符号化部、５０４は送信する画
像データと音声データ、制御データなどを送信するパケ
ットに合成するデータ合成部、５０５はデータの変復調
を行なうモデム、５０６は受信したデータから画像デー
タと音声データを分離するデータ分離部、５０７は受信
した画像データを復号伸長してアナログの画像信号に変
換したりする画像復号化部、５０８は通話を行なう電話
機、５０９は電話機５０８に電源を供給する電源供給
部、５１０は音声信号を送話と受話に分離合成する２線
４線変換部、５１１は音声信号をディジタル化して圧縮
符号化する音声符号化部、５１２は受信した音声データ
を復号伸長して音声信号に変換する音声復号化部、５１
３は回線とモデム５０５あるいは電話機５０８との接続
を切り替える切り替えスイッチ、５１４は通信速度を検
出する速度検出部、５１５は画像通信と音声通話との切
り替えを指示する操作部、５１６はアナログ電話回線の
ような通信回線である。通信速度が所定の速度（例え
ば、９．６ｋｂｐｓ）より速い場合には、スイッチ５１
３はａ側に接続され、画像データと音声データは合成部
５０４で図２や図４の（ａ）、（ｂ）と同様に合成され
て、通信する。通信速度が所定の速度以下になった場合
には、それを速度検出部５１４が検出し、操作部５１５
を介してスイッチ５１３を例えば通常はｂ側に接続し
て、通話が出来るようにする。そして、画像通信が必要
になったときだけ、操作部５１５を操作して、スイッチ
５１３を一時的にａ側に接続すると共に、合成部５０４
では画像データと制御データのみをパケット化して通信
する。あるいは、通信速度が所定の速度以下になった場
合には、スイッチ５１３を例えば通常はａ側に接続し、
通話するときだけ、操作部５１５を操作してスイッチ５
１３を一時的にｂ側に接続するようにしてもよい。

【００１４】なお、画像通信と音声通信（通話）の切り
替えは、受信側の指示によって行なえるようにしてもよ
い。この場合、特に図示はしないが、操作部で操作した
指示を示すデータを合成部５０４で合成してモデム５０
５を介して相手（送信側）に通信し、それを相手が受
信、解釈して切り替える。また、上記説明では、画像通
信と音声通信の切り替えを手動で行なうようにしたが、
特に図示はしないが、ある時間間隔で間歇的（３０秒毎
に５秒とか、１分毎に５秒など）に行なえるようにした
り、他のトリガー信号（例えば、一定レベル以上の音を
集音した時とか、外部で所定の音が発生した時など）を
用いて、そのトリガー信号が入力されたときだけ一定時
間音声通信をするようにしてもよい。

【００１５】図６は図１から図５までの通信に用いるパ
ケット構成の例を示したもので、ここではＨＤＬＣ（Ｈ
igh-level Ｄata Ｌink Ｃontrol）方式を利用し、
（ａ）は音声データと画像データをそれぞれ独立したパ
ケットとする場合で、（ｂ）は音声データと画像データ
を一つのパケットにまとめる場合の例である。図で、６
０１はパケットの開始と終了を示すフラグパターンで、
通常「０１１１１１１０」が用いられる。６０２はパケ
ットのアドレスフィールド、６０３は制御フィールド、
６０４はこのパケットが音声データのパケットか画像デ
ータのパケットかを識別するためのデータ識別フィール
ド、６０５は音声データあるいは画像データのデータフ
ィールド、６０６はＣＲＣ（Ｃyclic Ｒedundancy Ｃod
e)などの誤り検出フィールド、６０７はそのパケットに
含まれるデータの構成やデータ量などを示すデータ構成
フィールド、６０８は音声データ、６０９は画像データ
である。

【００１６】図７は本発明のさらに別の実施例を示すブ
ロック図である。図で、７０１は送信する画像を撮影す
るビデオカメラ、７０２は受信した画像や送信する画像
を表示するディスプレイ、７０３はカメラ７０１で撮影
した画像信号をディジタル化するＡ／Ｄ変換部、７０４
はディジタル化された画像データを圧縮符号化したり、
受信した画像データを復号伸長する画像コーデック、７
０５は受信して復号伸長した画像データをアナログ化す
るＤ／Ａ変換部、７０６は音声信号をディジタル化して
圧縮符号化したり、受信した音声データを復号伸長する
音声コーデック、７０７はアナログ電話回線などの通信
回線、７０８は通話を行なう電話機部、７０９は回線と
電話機部、モデムとの接続を切り替え制御する回線制御
部（ＮＣＵ：Ｎetwork Ｃontrol Ｕnit)、７１０はデー
タの変復調を行なうモデム、７１１はシステム全体を制
御する中央演算処理装置（ＣＰＵ：Ｃentral Ｐrocessi
ngＵnit）で、マイクロコンピュータなどで構成され
る。７１２はＣＰＵ７１１の動作プログラムなどを格納
するリードオンリメモリ（ＲＯＭ）、７１３はＣＰＵ７
１１の動作や各種データを一時的に記憶したりするのに
必要なランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）、７１４はア
ドレスバスやデータバスなどのＣＰＵの動作に必要な信
号で構成されるシステムバス、７１５はシステムの操作
を行なう操作部で、ボタンやスイッチ、ＬＥＤなどで構
成される。基本的な動作は、図１や図３、図５と同様で
あり、通信速度はＣＰＵ７１１がモデム７１０の制御レ
ジスタなどをアクセスすることによって検出する。音声
データと画像データなどの合成は、ＣＰＵ７１１がその
時の通信速度に従って行なう。

【００１７】さて、図１、図３、図５、図７では、カメ
ラとディスプレイを両方共備えた構成としたが、監視シ
ステムにおけるカメラの撮影側は必ずしもディスプレイ
や復号化部は必要でなく、送信専用としてもよい。ま
た、監視状況を見るモニタ側では必ずしもカメラや符号
化部は必要でなく、受信専用としてもよい。

【００１８】さらに、通信回線としては、アナログの電
話回線に限らず、無線回線など回線状態に応じて通信速
度を変えて通信する必要のある回線に適用できる。

【００１９】

【発明の効果】本発明によれば、回線状況が悪く、通信
速度が音声の符号化速度よりも遅くなっても、ディジタ
ル通信が出来れば、少なくとも画像の伝送は出来るの
で、画像伝送装置の適用範囲が広がり、いろいろな回線
状態でも確実に画像伝送が出来る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による画像伝送装置のブロック構成図。

【図２】通信するデータ構成を示す説明図。

【図３】本発明により音声の符号化速度が異なる２種類
の音声符号化部を持つ画像伝送装置のブロック図。

【図４】図３の画像伝送装置における通信データの構成
を示す説明図。

【図５】本発明による画像伝送装置の別の実施の形態を
示すブロック図。

【図６】通信に用いるパケット構成を示す説明図。

【図７】本発明による画像伝送装置のさらに別のブロッ
ク図。

【符号の説明】

１０１…カメラ、１０２…ディスプレイ、１０３…電話機、１０４…画像符号化部、１０５…音声符号化部、１０６…データ合成部、１０７…モデム、１０８…通信回線、１０９…データ分離部、１１０…画像復号化部、１１１…音声復号化部、１１２…速度検出部。

───────────────────────────────────────────────────── 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Ｈ０４Ｎ 7/081 (72)発明者黒田昌芳神奈川県横浜市戸塚区吉田町292番地株式会社日立製作所マルチメディアシステム開発本部内 (72)発明者高本浩一神奈川県横浜市戸塚区吉田町292番地株式会社日立製作所マルチメディアシステム開発本部内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】回線状況に応じて通信速度を変えて通信を
行なう通信手段と、画像データの圧縮伸長を行う画像符
号化手段と、音声データの圧縮伸長を行なう音声符号化
手段と、前記画像データと前記音声データなどを合成す
るデータ合成手段とを含む画像伝送装置において、前記通話手段での通信速度を検出する通信速度検出手段
を設け、前記通信速度検出手段によって検出した通信速
度が、予め定めた速度以上の時には、前記画像符号化手
段で生成した画像データと、前記音声符号化手段で生成
した音声データなどを前記データ合成手段によって合成
して通信し、前記通信速度検出手段によって検出した通
信速度が、予め定めた速度より遅い時には、前記音声符
号化手段で生成した音声データの通信を行なわず、前記
画像符号化手段で生成した画像データなどを通信するこ
とを特徴とする画像伝送装置。
【請求項２】回線状況に応じて通信速度を変えて通信を
行なう通信手段と、画像データの圧縮伸長を行う画像符
号化手段と、音声データの圧縮伸長を行なう音声符号化
手段と、前記画像データと前記音声データなどを合成す
るデータ合成手段とを含む画像伝送装置において、前記通信手段での通信速度を検出する通信速度検出手段
と、前記音声符号化手段とは符号化速度の異なる複数個
の音声符号化手段を設け、前記通信速度検出手段によっ
て検出した通信速度に応じて、前記音声符号化手段を選
択し、この選択した音声符号化手段で生成した音声デー
タと、前記画像符号化手段で生成した画像データなどを
前記データ合成手段によって合成して通信することを特
徴とする画像伝送装置。
【請求項３】回線状況に応じて通信速度を変えて通信を
行なう通信手段と、画像データの圧縮伸長を行う画像符
号化手段と、音声データの圧縮伸長を行なう音声符号化
手段と、前記画像データと前記音声データなどを合成す
る合成手段と、アナログ信号で通話するアナログ通話手
段とを含む画像伝送装置において、前記通信手段での通信速度を検出する通信速度検出手段
と、通信回線への接続を前記通信手段と前記アナログ通
話手段とで切り替える切り替え手段を設け、前記通信速
度検出手段によって検出した通信速度が、予め定めた速
度以上の時には、前記切り換え手段により通信回線への
接続を前記通信手段側に接続し、前記画像符号化手段で
生成した画像データと、前記音声符号化手段で生成した
画像データなどを前記データ合成手段によって合成して
前記通信手段によって通信し、前記通信速度検出手段に
よって検出した通信速度が、予め定めた速度より遅い時
には、前記切り替え手段によって、前記通信回線への接
続を前記通信手段と前記アナログ通話手段を必要に応じ
て切り替えて通信あるいは通話を行なうことを特徴とす
る画像伝送装置。