JPS60196086A - 狭帯域動画像通信方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （１）発明の属する分野の説明 本発明は狭帯域動画像通信方法、特に狭帯域の伝送路を
用い、階調数の少ない動画像を伝送する狭帯域動画像通
信方法に関するものである。

（２）従来技術の説明 従来、動画像通信装置としては、テレビジョン通信装置
が用いられている。テレビジョン通信装置は、第１図に
示すように、動画像入力装置としてテレビカメラ１を用
い、これにより得られた動画像に対して空間的冗長度圧
縮および時間的冗長度圧縮の符号器２によって符号化を
行い、伝送路３を介して遠方へ伝達し、復号器４によっ
て元の動画像を復元し、テレビ受像機５へ出力・表示す
るようにしている。このテレビジョン通信装置において
、伝達する動画像の画品質に対する前提条件を、例えば
第２図に示す画面構成、即ち、表示画面のサイズは１０
〜２０インチであり、１フレーム当たりの画素数は４０
０Ｘ５００画素、フレーム周波数は３０Ｈｚ、階調数は
２５６　（８ｂｉｔ）／画素であるように定めていると
すれば、このような画品質に対する条件において、動画
像入力側から動画像出力側へ伝達する情報量Ｉは、次式
で与えられる。

Ｉ　（ｂｉｔ／５ｅｃ）　＝３０（■ｚ）　Ｘ４００Ｘ
５０ＱＸ　８　Ｘ　Ｃ（但し、Ｃは冗長度圧縮率） 即ち、Ｉ＝　（４８ＸＣ）Ｍｂ／ｓの伝送容量が必要と
なる。そこで、この伝送容量を小さくするために、冗長
度圧縮率Ｃを向上させるための種々の圧縮法、例えばブ
ロック符号化やフレーム間差分符号化等の圧縮法が提案
されている。しかし、これらの圧縮法だけでは限界があ
り、従来、狭帯域の伝送路で動画像を伝送することは困
難であった。

上記情報量■を少なくする場合、フレーム周波数と冗長
度圧縮率とを変えないとすれば、１フレーム当たりの画
素数を減らすか、または階調数を減らす必要がある。し
かし、第２図に示すような画面構成をとる装置において
、一般に階調数を減らした画像を受信すると、階調の闇
値の設定に従って、１つ１つの画素が、人間に意識され
やすくなり、画像の輪郭線が例えば階段状に認識される
などという欠点がある。

（３）発明の目的 本発明は、これらの欠点を解決するため、表示画面の物
理サイズを縮小した受信装置を用いることにより、階調
数を少なくしても画品質に対する満足感を比較的維持で
き、狭帯域の伝送路で動画像の伝達が可能な通信方法を
提供することを目的としている。以下、図面を参照しつ
つ詳細に説明する。

（４）発明の構成および作用の説明 本発明の一実施例に用いる装置構成例を、第３図に示す
。図中、１０は送信側装置、１１はテレビカメラ、１２
は階調情報削減部、１３は符号器、１４はフレームメモ
リ、１５は伝送路、１６は受信側装置、１７はフレーム
メモリ、１８は復号器、１９は表示部を表す。

送信側装置１０において、テレビカメラ１１がら入力さ
れた画像情報は、階調情報削減部１２により階調情報が
削減される。階調情報削減部１２は、テレビカメラ１１
で入力した光の強度に対応する階調を、各画素に対して
１〜３ビツトに抑えるものである。画像情報は、さらに
符号器１３によって符号化され、フレームメモリ１４に
蓄積すれる。そして、フレームメモリ１４の内容は、狭
帯域の伝送路１５によって、受信側装置１６へ伝送され
る。

受信側装置１６においては、フレームメモリ１７に格納
された受信画像情報を、復号器１８によって復号するこ
とにより、動画像を復元し、表示部１９によって出力表
示する。本発明の場合、表示部１９には、低階調でかつ
画面寸法の小さい表示器が用いられる。

ところで、一般に受信側装置における表示器の物理サイ
ズが同じであるとすると、階調情報を少なくすればする
ほど、それを見る人間の心理的満足度が低下することと
なる。第４図は、階調情報量と表示器の表示画面の物理
サイズとの関係によって定まる心理的満足度を概念的に
示した図である。即ち、階調情報量が大きければ、相対
的に心理的満足度が大きくなる一方、同じ階調情報量で
あれば、心理的満足度は表示画面の物理サイズが大きい
ほど減少する。本発明はこの特性に着目してなされたも
のである。階調情報を減少したことによる心理的満足度
の低下は、第３図図示受信側装置１６における表示部１
９の画面物理サイズを小さくすることによって補われる
。そのため、表示部１９の画面寸法は、１０インチより
小さい例えば１ないし５インチにされる。

第５図は本発明に関連する表示態様を説明するための図
である。第５図（Ａ）は、画素の大きさを変えずに階調
数を減らした場合の例を示す。階調数を４階調から２階
調に減らしている。このような場合には、各画素が１つ
１つ非常に明確に意識されやすくなり、目のちらつきが
増大すると共に、特に斜めの輪郭線等は階段状に視覚さ
れることとなる。

これに対し全画素数を変えることなく、表示器の画面寸
法を縦横例えば１／２にすると、画素の面積は、第５図
（Ｂ）図示の如く１／４に縮小する。しかし、１画素当
たりが受け持つ被写体の面積は、第５図（Ｃ）図示の如
く変化しない。従って、階調数を減らすと同時に、画素
の大きさを小さくすると、第５図（Ｄ）に示すように、
１画素の大きさが人間に、より視認されにくくなり、各
画素が目立たないようになって、比較的自然な表示画像
が得られるようになる。また、特に階調表現に関して、
画面上における一定面積を考えれば、その一定面積につ
いて階調数の少ない縮小された多くの画素が含まれるこ
ととなるので、それらの画素の組合わせで階調が表現さ
れることとなり、階調数を少なくしない場合の階調表現
に見合った表現が可能になる。

上記「従来技術の説明」の項に関連して説明した従来方
式によれば、表示器の大きさが１０〜２０インチで画素
数が４００Ｘ５００画素、階調数８ｂｉｔ／画素、フレ
ーム周波数３０Ｈｚであって、伝送情報量■は、冗長度
圧縮率をＣとして、４８×Ｃ（Ｍ　ｂ／ｓ）であった。

ここで、例えば階調数を半分に減らし、同時に表示器の
大きさを５〜１０インチに小さくすれば、心理的満足度
をそれほど低下させることなく、伝送情報量Ｉを２４Ｘ
Ｃ（Ｍｂ／ｓ）程度に抑えることができる。

この方法を双方向通信手段に用いて、例えば簡易型のテ
レビ電話等の用途に使用する場合には、風景等の複雑な
自然画を表示する必要はなく、表示する画像は、人物の
顔、表情、動作など極めて対象が限られる。従って、一
般に微細な表現力は不要と考えられる。また、通信中に
表示される画像について、通信者のプライベート性を守
るためには、表示器の大きさが小さいほうがよい場合が
少なくない。従って、表示器の画面サイズを例えば１〜
５インチ程度に小さくし、これによって余剰となってく
る階調情報量を、人間の視覚特性を考慮して削減すると
、１フレーム当たりの画素数を減らさなくても、少ない
伝送情報量で満足できる画像を送ることができるように
なる。

この場合、階調情報を１〜３ビツトにするとすれば、伝
送情報量■は、 １＝３０ｘ４００ｘ５００Ｘ　（１〜３）ｘＣとなり、
（６〜１８）　ＸＣ（Ｍｂ／ｓ）程度になる。

ここで冗長度圧縮率Ｃは、例えば周知のＤＰＣＭ等の方
式を用いれば、０．５以下になるので、この場合、伝送
情報量■を、３〜９　（Ｍｂ／ｓ）より小さくすること
ができる。ＤＰＣＭ等の圧縮法に限らず、他の方式と組
合わせることにより、さらに低い伝送情報量で画像伝送
を実現することもできる。

（５）効果の説明 以上説明したように、本発明によれば、階調数を減らし
、画素数一定のままで画面の物理サイズを縮小すること
により、心理的な満足度を損なうことなく、伝送情報量
を少なくすることができる。

従って、本発明を用いることにより、従来コスト高の傾
向にあった伝送サービスの、より一層の普及化が実現可
能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来のテレビジョン通信装置の構成例、第２図
は従来の動画像受信装置における画面構成例、第３図は
本発明の一実施例に用いる装置構成例、第４図は階調情
報量と表示器の表示画面の物理サイズとの関係によって
定まる心理的満足度を概念的に示した図、第５図は本発
明に関連する表示態様を説明するための図を示す。 １０・・・送信側装置、１１・・・テレビカメラ、１２
・・・階調情報削減部、１３・・・符号器、１４・・・
フレームメモリ、１５・・・伝送路、１６・・・受信側
装置、１７・・・フレームメモリ、１８・・・復号器、
１９・・・表示部。 特許出願人　日本電信電話公社 代理人弁理士　森１）寛 第　１（１３ ♀　２１２］ オｎ７．′Ｉ的　９１　理　プイス″

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 送信端にもうけた低階調の動画像入力手段と、受信端に
   もうけた低階調でかつ画面寸法の小さい動画像表示手段
   とを少なくとも備え、前記動画像入力手段により入力し
   た各画素の画情報を圧縮・符号化して狭帯域伝送路で通
   信し、前記動画像表示手段を用いて出力表示することを
   特徴とする狭帯域動画像通信方法。