JPS63232589A - 音声・画像の伝送フレ−ム内の帯域可変方式 - 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】 〔概要〕 高速デジタル回線を使用した電子会ｔｌＩ（ＴＶ会！Ｊ
りシステムなどで音声と画像を同時に伝送する場合に、
限られた伝送帯域のうち音声の伝送に割り当てられた帯
域を、音声が発生しない時には画像を伝送する帯域とし
て使用することにより、画像用のデータを多く伝送して
受信側での画質を向上する。

〔産業上の利用分野〕

本発明は、高速デジタル回線を使用した電子会議システ
ムなどの音声と画像を一定の伝送帯域内で同時に伝送す
る方式に関し、特に伝送フレーム内での音声と画像の伝
送帯域幅を音声に応じて可変にする方式に関する。

（従来゛の技術〕 高速デジタル回線を使用して画像と音声による電子会議
システムの従来例を第５図に示し、その場合の多重化デ
ータの伝送フォーマット例を第６図に示す。

第５図において、５０はビデオカメラから画像を標本化
してＰＣＭ符号化しフレーム間符号化する画像符号化部
、５１はマイクからの音声を標本化してＰＣＭ符号化す
る音声符号化部、５２は音声符号と画像符号を所定のタ
イムスロットに割り付けて多重化する多重化部、５３．
５４は多重化部５２または多重分離部５５と伝送回線と
の回線インタフェース部、５５は多重化信号を画像符号
と音声符号に分離する多重分離部、５６は画像符号を復
号化して元の画像信号に変換する画像復号化部、５７は
音声符号を復号する音声復号化部を表わす。

第５図は、一方向の画像と音声の伝送を示すが、実際に
は逆方向の同様の構成が存在する。

第５図において、カメラからの画像信号は、画像符号化
部５０において符号化され、マイクからの音声信号は、
音声符号化部５１で符号化されて、多重化部５２で多重
化され、回線インタフェース５３から伝送回線に送信さ
れる。

受信側の回線インタフェース５４を介して多重分離部５
５に与えられた多重化信号は、ここで画像データと音声
データとに分離され、画像データは画像復号化部５６に
おいて復号化され、アナログ画像信号としてモニタＴＶ
に供給されて画像が表示され、他方、音声データは音声
復号化部５７において復号化され、アナログ音声信号と
してスピーカに供給されて音声が出力される。

ここで、多重化部５２において行なわれる画像と音声の
多重化動作による多重化データの伝送フォーマントを、
第６図に基づいて説明する。

第６図は、高速データ回線上のタイムスロットが０〜３
１の計３２タイムスロフト（１フレーム）の場合を示し
、各タイムスロットは６４Ｋｂ／ｓの速度の符号化デー
タ８ビツトで構成され、このタイムスロットθ〜３１に
より多数の会議参加者用の複数組の画像と音声を伝送す
る。第５図の多重化部５２は、便宜上そのうちの１組の
画像と音声を伝送する構成部分のみを示している。

この場合、従来は音声の符号化データ（ＰＣＭ）として
１タイムスロツト（６４Ｋｂ／ｓ）を占をし、フレーム
間符号化方式の圧縮符号による画像の符号化データとし
て５タイムスロツト（３２０Ｋｂ／ｓ　）を使用して伝
送される。

第６図は、タイムスロット１で音声が伝送され、タイム
スロット２〜６で画像が伝送される場合を示し、それぞ
れの伝送データ量（伝送速度）は固定であり音質、画質
ともその伝送レートによって一定である。

第５図の従来例の構成において、多重化部５２の細部構
成は、第７図に示される。その動作を説明すると、画像
の符号化信号と音声の符号化信号はそれぞれ並列に、各
々のタイムスロットに合わせてパラレル・シリアル変換
部に入力され、そこからシリアルに出力されて多重化信
号が得られる。

〔発明が解決しようとする問題点〕

上記のように、従来例の技術では、音声及び画像を、そ
れぞれ６４Ｋｂ／ｓ、３２０Ｋｂ／ｓに固定伝送してい
るが、画像の伝送情報が３２０Ｋｂ／ｓの伝送レートで
は、フレーム間符号化方式による動画像圧縮符号を用い
ても、動画の画質として満足がいの く゛もではない、しかし、高速デジタル回線は、他の複
数の画像と音声をも同時に伝送する関係上、各画像を伝
送するための伝送レートを増大するために、画像伝送用
に使用するタイムスロットの割当数（帯域幅）を増やす
ことは困難であるという問題があった。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明は、テレビ会議のように、画像は常時伝送する必
要があっても、４声については、“会話”すなわち発言
をしていない時間がある点に着目して、その時には音声
情報を伝送しなくてもよいので、音声の為に使用してい
たタイムスロット（６４Ｋｂ／ｓ）を画像の伝送に使用
することにより、画像情報の伝送量を増大（実効的に伝
送速度を増大）させ、画質を向上させるものである。

第１図は本発明の原理的構成を示し、ｌはカメラ、２は
画像符号化部、３はマイク、４は音声検出部、５は音声
符号化部、６は多重化部、７．８は回線インタフェース
部、９は多重分離部、１０は画像復号化部、１１はモニ
タＴＶ、１２は音声復号化部、１３はスピーカを表わす
。

第２図は、第１図の多重化部６における多重化データの
フォーマットを表わす。

〔作用〕

第１図において、カメラ１による撮像画像信号は、画像
符号化部２においてフレーム間符号化方式による圧縮符
号に符号化されて、多重化部６に供給される。一方、マ
イク３による音声信号は、音声検出部４に入力されて、
音声の周波数成分の信号が一定レベル以上検出されると
、多重化部６に音声検出を表わす制御信号を多重化部６
に入力すると共に、音声符号化部５で音声信号を符号化
して多重化部６に供給する。

音声検出部４においてマイク３からの音声信号が検出さ
れない場合には、その旨の制御信号を多重化部６に与え
ると共に、音声符号化部５の符号化動作の停止または符
号化出力を禁止して、多重化部６への音声符号の人力が
なくなる。

多重化部６では、第２図に示す多重化データのフォーマ
ット中のタイムスロット０〜３１のうち、Ｏ〜６の多重
化を行ない、タイムスロット０を制御データ用タイムス
ロットとして使用し、音声検出部からの制御データをタ
イムスロットθ中に挿入し、音声が検出されている場合
には、音声符号化部５からの音声符号をタイムスロット
１に割り当て、画像符号化部２からの符号はタイムスロ
ット２〜６に割り当てて多重化データが構成される。

多重化部６は、音声が検出されないことを表わす制御信
号を受けると、タイムスロット２〜６に画像符号を割り
当てると共にタイムスロットｌにも画像符号を割り当て
、各タイムスロットが６４Ｋｂ／ｓの帯域（又は速度）
を伝送するので、画像符号には、３８４Ｋｂ／ｓのデー
タが伝送され、音声が検出された場合の３２０Ｋｂ／ｓ
よりも高速に（又は多くの）画像データが送信される。

多重化部６からの多重化データは、従来例と同様に回線
インタフェース７．８を介して多重分離部９に入力する
。

多重分離部９は、受信した多重化データの′Ｍ御用タイ
ムスロット０の中の音声の有、無を表わす制御データの
内容を判別し、有りの場合にはタイムスロット１のデー
タを音声復号化部１２に出力し、また他のタイムスロッ
ト２〜６を画像復号化部１０に出力し、それぞれ復号化
が行なわれる。

音声と映像の復号化信号は、スピーカ１３、モニタＴＶ
ＩＩに供給され、音声出力、動画の画像表示がそれぞれ
行なわれる。

制御データの内容により、音声が無いことが判別される
と、多重分離部９において、受信タイムスロットの１〜
６のデータは画像復号化部１０に直並列変換して出力さ
れ、音声復号化部１２へは音声符号が供給されず、その
結果音声がスピーカから出力されないで、モニタＴＶＩ
Ｉから画像表示出力だけが行なわれる。

〔実施例〕

第３図（ａ）、（ｂ）及び第４図は、本発明の１実施例
の構成を示すものである。

第３図（ａ）は送信側の実施例を示し、第３図（ｂ）は
多重化部におけるタイムスロットの構成を示し、第４図
は受信側の実施例を示す。　第３図（ａ）において３０
は画像符号化部、３１は音声符号化部、３２は音声検出
部、３３は切換スイッチ、３４はパラレル・シリアル変
換機能を有する多重化部を表わす。

第３図（ａ）の画像符号化部３０は、カメラからの画像
信号を受けとって、公知のフレーム間符号化方式による
圧縮符号に符号化し、その出力としてそれぞれ１ビツト
の６ｔＫｂ／ｓの速度の符号化データを並列に出力し、
音声が検出されない場合出力Ｖｌ−Ｖ６に６ビツトの並
列出力を発生し、音声が検出されると出力ｖ１〜ｖ６に
５ビット並列出力が発生する。

この実施例の場合、６組の出力ｖ１〜Ｖ６が発生した場
合合計３８４Ｋｂへのデータを出力し、その中の１組の
出力ｖ１は、切換スイッチの１方の入力に　供給される
。一方、音声信号は、音声符号化部　３１と音声検出部
３２に入力されて、音声符号は、６４Ｋｂ／ｓの出力Ａ
が切換スイッチ３３の他方の入力に供給される。

音声検出部３２は、入力された音声信号のレベルが一定
以上であるか否かを検出することにより、音声が発生し
ているか否かの判別出力を発生して、その出力を切換ス
イッチ３３と画像符号化部３０及び多重化部３４に供給
する。

切換スイッチ３３では、音声検出回路３２からの検出信
号が音声無しの状態を表わす論理“ｌ”の信号である場
合、スイッチを１側に切換えて、画像符号化部の出力ｖ
１を多重化部３４に入力し、音声をりの状態を表わす論
理“０”の信号である場合、スイッチを２側に切換えて
、音声符号化部３１の音声符号Ａを多重化部３４に人力
する。なおこの場合、画像符号化部３０ではｖｌの出力
を停止し、切換スイ・ノチ３３によってｖｌの出力が欠
落してしまうことを防止する。

多重化部３４は、音声検出部３２からの検出信号を制御
用タイムスロットＯに挿入し、切換スイッチ３３からの
出力信号でへる映像符号ｖ１または音声符号Ａをタイム
スロット１の位置に入力し、映像符号のｖ２〜ｖ６はそ
れぞれ８ビツト位置を有するタイムスロット２〜６の各
ビット位置に入力して、回線の伝送速度で直列データと
して多重化データを、第３図（ｂ）に示すタイムスロッ
ト構成で出力する。

制御用タイムスロット０は、第３図（ｂ）に示すように
、８ビツトから成り、そのうちの１ビツト、たとえばθ
ビット目を音声符号の有、無を表示するために使用する
。

多重化データは、第４図に示す受信側の構成部分に入力
されて、画像符号と音声符号が分離される。

第４図において、４０はシリアル・パラレル変換機能を
有する多重分離部、４１．４２はアンド回路、４３は画
像復号化部、４４は音声復号化部を表わす。

多重化データは、多重分離部４０に直列に入力すると、
各タイムスロット位置（各タイムスロットに対応したタ
イミング信号により）で並列に出力される。

その場合、タイムスロット０の第０ビット位置（第３図
（ｂ））には、音声符号の有、無に対応した“１”、“
０”のビットが含まれており、そのビット情報の出力を
、ノット回路４５を介してアンド回路４１に入力すると
共にアンド回路４２に直接入力して、タイムスロット１
のデータの出力を切換制御する。

すなわち、タイムスロット０からのビット情報が“０”
であって音声符号が無い事を表示する場合は、タイムス
ロットｌのデータはアンド回路４１を通って画像復号化
部４３に供給され、１１である場合はタイムスロット１
のデータはアンド回路４２を通って音声復号化部４４に
供給される。

画像復号化部４３と音声復号化部４４の各復号化出力は
、それぞれモニタＴＶ、スピーカに供給される。これに
より、音声が無い場合には、画像符号は、６４Ｋｂ八Ｘ
６−３Ｂ４Ｋｂ／ｓのレートで受信され、音声がある場
合の６４Ｋｂ／５Ｘ５＝３２０Ｋｂ／ｓよりも高速の画
像データによる動画像が得られる。

以上の実施例の説明では、音声の検出状態に応。

じて音声伝送速度を６４Ｋｂ／ｓとＯＫｂ／ｓに切換え
ているが、音声の検出が無い場合でも背景騒音を伝送す
るために、６４Ｋｂ／ｓと３２Ｋｂ／ｓに切換える方式
にしてもよい。この場合でも、基本的構成に変わりはな
いが、タイムスロットｌの半分（３２にり／Ｓ）を音声
、残り半分（３２Ｋｂ／ｓ）を画像とすることになり、
その際に通常の音声は７ＫＨｚ（６４Ｗｂ／ｓのＤＰＣ
Ｍ信号）とし、背景騒音は３．４ＫＨｚ（３２Ｋｂ／ｓ
のＤＰＣＭ信号）とすることができる。

〔発明の効果〕

本発明により、画像と音声を一定の伝送帯域により伝送
する電子会議等において、音声が有る場合には従来″と
同様の画質であるが、音声が無い場合は画質が向上し、
特に動画の変化がスムーズになるという効果がある。こ
の向上の度合は電子会議に割り当てられる伝送速度が低
い場合に顕著であり、少ない伝送帯域（伝送速度が低い
場合）の有効利用が達成できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の原理的構成を示す図、第２図は多重化
データのフォーマットを示す図、第３図（ａ）は本発明
の送信側の１実施例の構成を示す図、第３図（ｂ）はタ
イムスロットの構成を示す図、第４図は受信側の１実施
例の構成を示す図、第５図は従来例の構成を示す図、第
６図は従来例の多重化データの伝送フォーマットを示す
図、第７図は従来例の多重化部の構成を示す図である。 第１図中、 ２：画像符号化部 ４：音声検出部 ５：音声符号化部 ６：多重化部 ７．８：回線インタフェース部 ９：多重分離部 １０：画像復号化部 １２：音声復号化部

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 音声とフレーム間符号化方式による動画圧縮を用いた画
   像とを高速デジタル回線を通して同時に伝送する方式に
   おいて、 送信側に音声入力の有・無を検出する手段を設け、音声
   が有る場合には、その音声伝送用に割り当てられた伝送
   帯域と画像伝送用に割り当てられた伝送帯域とにより伝
   送を行ない、 音声が無い場合には、前記音声伝送に割り当てられた帯
   域を画像伝送用帯域に切換えて、画像伝送用の帯域を拡
   大することを特徴とする音声・画像の伝送フレーム内の
   帯域可変方式。