(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の画像を同一の画面上に重畳して成るマルチ画像に画像圧縮を行うとともに、前記圧縮したマルチ画像を回線網を介して伝送するようにしたマルチ画像伝送装置において、
画像入力手段を介して入力された複数の画像のうち、子画面として入力された静止画像の画面上の位置を決めるための子画面位置信号を発生する発生手段と、
前記発生手段によって発生した子画面位置信号に基づいて、前記静止画像を子画面として親画面である動画像に重畳する画像信号処理手段と、
前記発生手段によって発生した子画面位置信号に基づいて、前記入力された子画面としての静止画像を量子化する量子化ステップのステップ間隔を前記親画面である動画像より小さくして画像圧縮する画像圧縮手段と、を有することを特徴とするマルチ画像伝送装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明はマルチ画像伝送装置に係わり、特に、複数の画像を同一の画面上に重畳して成るマルチ画像に画像圧縮を行い、回線網等を介して伝送するようにしたマルチ画像伝送装置に用いて好適なものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、複数の画像を同一の画面上に重畳して成るマルチ画像に画像圧縮を行い、回線網を介して伝送するようにしたマルチ画像伝送装置が知られている。従来のマルチ画像伝送装置は、例えば、図６のブロック図に示すように構成されている。
【０００３】
図６において、１０１は画像を入力するための第１の画像信号入力装置であり、例えば、ビデオカメラ等から構成される。１０２は音声を入力するための第１の音声信号入力装置であり、例えば、マイクロフォン等から構成される。１０３は第２の画像信号入力装置であり、例えば、書画カメラ等によって構成されている。１０４は第２の音声信号入力装置であり、音声信号入力装置１０２と同様にマイクロフォン等から構成される。
【０００４】
１０５は画像信号切り換え部であり、この画像信号切り換え部１０５はスイッチ等で構成されていて、前記第１の画像信号入力装置１０１および第２の画像信号入力装置１０３から入力される２つの画像信号のどちらを子画面にするか、システム制御部１０８からの制御信号に基づいて切り換えるためのものである。
【０００５】
６０６は画像信号処理部であり、入力された２つの画像信号のうち、一方を子画面として同一の画面上に重畳する、いわゆるピクチャー・イン・ピクチャー機能を実現するためのフィールド・メモリーや、同期信号分離回路等から構成されている。
６０７は画像圧縮部であり、前記画像処理部６０６から出力される画像信号に含まれている冗長な信号成分を取り除いて画像信号のデータ量を削減するための離散コサイン変換回路や、フレーム間比較回路や、量子化回路等で構成されている。
【０００６】
１０８は、このマルチ画像伝送装置全体を制御するためのシステム制御部であり、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ等から構成されている。１０９は音声加算部であり、第１の音声信号入力装置１０２および第２の音声信号入力装置１０４からそれぞれ入力される音声信号を加算合成するための抵抗器、アンプ回路等で構成されている。１１０は音声信号処理部であり、音声加算部１０９により加算された音声信号を量子化するためのＡ／Ｄ変換器、メモリー等で構成されている。
【０００７】
１１１は信号多重化部であり、画像圧縮部６０７から出力される画像圧縮および量子化された画像信号と、音声処理部１１０から出力される量子化された音声信号とを多重化し、データ通信を行うためのパケット・データを生成するデータ・ラッチ回路、パラレル／シリアル変換回路等で構成されている。
【０００８】
１１２は回線網制御部であり、回線網を介して他の端末装置との網接続、網切断を行うためのリレー回路やトランス回路等で構成されている。１１３は回線端子部であり、モジュラー・コネクター等を用いてこのマルチ画像伝送装置と回線網とを接続するためのものである。１１４は、本従来例のマルチ画像信号入力装置を操作するためのスイッチ等で構成されている操作パネル部である。
【０００９】
次に、このように構成されたマルチ画像伝送装置の動作を説明する。
まず、第１の画像信号入力装置１０１および第２の画像信号入力装置１０３からそれぞれ入力された画像信号は、画像信号切り換え部１０５を介して画像信号処理部６０６へ入力される。
【００１０】
このとき、システム制御部１０８からの制御信号により、前記画像信号切り換え部１０５のスイッチが第１の端子ａ側に切り換わっているときは、第１の画像信号入力装置１０１からの画像信号が親画面に出力される。また、第２の端子ｂ側に切り換わっているときは、第２の画像信号入力装置１０３からの画像信号が親画面に出力される。
【００１１】
次に、前記画像信号処理部６０６から出力された、２つの画像信号が重畳されたマルチ画像信号は、画像圧縮部６０７においてフレーム間の差分が離散コサイン変換されて画像圧縮されるとともに、前記画像圧縮された後で量子化が施され、離散的なディジタル画像データとして信号多重化部１１１へと出力される。
【００１２】
一方、第１の音声信号入力装置１０２および第２の音声信号入力装置１０４から入力された音声信号は、音声加算部１０９にて加算合成される。そして、前記加算合成され音声信号が音声信号処理部１１０に供給され、ここで離散的なディジタル音声データに形成されて信号多重化部１１１へ出力される。
【００１３】
前記信号多重化部１１１は、これらのディジタル画像データおよびディジタル音声データを、データ通信に用いられるパケットデータに組み込み、回線網制御部１１２に導出する。前記回線網制御部１１２は、回線網を介して相手側の端末装置に画像データおよび音声データの伝送を行う。前述のようにして、従来より画像データおよび音声データを相手側の端末装置に伝送している。
【００１４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来のマルチ画像伝送装置においては、画像信号処理部６０６にて重畳されたマルチ画像信号をそのまま画像圧縮していたため、次のような不都合が報じることがあった。
【００１５】
すなわち、例えば、２つの画像信号のうち、一方の画像信号が動画像信号であり、もう一方の画像信号が書類などのような高精細な画像を撮影した静止画像信号であった場合には、画像信号の圧縮率を高くすると、画像圧縮時の量子化誤差のために、書類に書かれている文字などが不鮮明になってしまうという問題があった。
【００１６】
本発明は前述の問題点にかんがみ、同一の画面上に重畳されているそれぞれの画像内容に適した画像圧縮率を選択できるようにすることを目的とする。
【００１７】
【課題を解決するための手段】
本発明のマルチ画像伝送装置は、複数の画像を同一の画面上に重畳して成るマルチ画像に画像圧縮を行うとともに、前記圧縮したマルチ画像を回線網を介して伝送するようにしたマルチ画像伝送装置において、画像入力手段を介して入力された複数の画像のうち、子画面として入力された静止画像の画面上の位置を決めるための子画面位置信号を発生する発生手段と、前記発生手段によって発生した子画面位置信号に基づいて、前記静止画像を子画面として親画面である動画像に重畳する画像信号処理手段と、前記発生手段によって発生した子画面位置信号に基づいて、前記入力された子画面としての静止画像を量子化する量子化ステップのステップ間隔を前記親画面である動画像より小さくして画像圧縮する画像圧縮手段と、を有することを特徴としている。
【００２０】
【作用】
本発明は前記技術手段を有するので、同一の画面上に複数の画像が重畳されて成るマルチ画像の画像圧縮が行われる際に、前記同一の画面上に子画面として重畳されている子画面領域の座標情報が検出され、前記検出された座標情報に基づいて画像圧縮率が制御されることになり、これにより、前記子画面領域を画像圧縮するときには、それ以外の画面領域を画像圧縮するときと異なる画像圧縮率で圧縮されるので、前記子画面領域に表示されている画像が画像圧縮によって極端に不鮮明になってしまうのが防止される。
【００２１】
【実施例】
以下、本発明のマルチ画像伝送装置の一実施例を図面を参照して説明する。図１は、本発明のマルチ画像伝送装置の機能の概略構成を示す機能ブロック図である。
【００２６】
以下、本発明のマルチ画像伝送装置の詳細な構成を図１〜図５を参照しながら説明する。図１は、本発明のマルチ画像伝送装置を最もよく表すシステムブロック図であり、図２は図１における画像信号処理部１０６の構成を示すブロック図、図３は図１における画像圧縮部１０７の構成を示すブロック図、図４は図１における画像信号処理部１０６から出力される子画面位置信号Ｓ９のタイム・チャート、図５は本実施例のマルチ画像伝送装置の画像圧縮動作シーケンスを示すフローチャートである。
【００２７】
図１において、１０１は画像を入力するための第１の画像信号入力装置であり、ビデオカメラ等から構成される。１０２は音声を入力するための第１の音声信号入力装置であり、マイクロフォン等から構成される。１０３は第２の画像信号入力装置であり、例えば、書画カメラ等によって構成されている。１０４は第２の音声信号入力装置であり、第１の音声信号入力装置１０２と同様にマイクロフォン等から構成される。
【００２８】
１０５は画像信号切り換え部であり、この画像信号切り換え部１０５はスイッチ等で構成されていて、前記第１の画像信号入力装置１０１および第２の画像信号入力装置１０３から入力される２つの画像信号のどちらを子画面にするか、システム制御部１０８からの制御信号に基づいて切り換えるためのものである。
【００２９】
１０６は画像信号処理部であり、入力された２つの画像信号のうち、一方を子画面として同一の画面上に重畳する、いわゆるピクチャー・イン・ピクチャー機能を実現するためのものであり、フィールド・メモリー、同期信号分離回路等から構成されている。
【００３０】
１０７は画像圧縮部であり、前記画像処理部１０６から出力される画像信号Ｓ６に含まれている冗長な信号成分を取り除き、画像信号のデータ量を削減するためのものであり、システム制御部１０８からの制御信号により量子化のパラメータを可変可能である。
【００３１】
１０８は、このマルチ画像伝送装置全体を制御するためのシステム制御部であり、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ等から構成されている。１０９は音声加算部であり、第１の音声信号入力装置１０２および第２の音声信号入力装置１０４から入力される音声信号を加算合成するための抵抗器、アンプ回路等で構成されている。１１０は音声信号処理部であり、音声加算部１０９により加算された音声信号を量子化するためのＡ／Ｄ変換器、メモリー等で構成されている。
【００３２】
１１１は信号多重化部であり、画像圧縮部１０７から出力される画像圧縮および量子化された画像信号と、音声処理部１１０から出力される量子化された音声信号とを多重化し、データ通信を行うためのパケット・データを生成するデータ・ラッチ回路、パラレル／シリアル変換回路等で構成されている。
【００３３】
１１２は回線網制御部であり、回線網を介して他の端末装置との網接続、網切断を行うためのリレー回路やトランス回路等で構成されている。１１３は回線端子部であり、モジュラー・コネクター等を用いてこのマルチ画像伝送装置と回線網とを接続するためのものである。１１４は、本実施例のマルチ画像信号入力装置を操作するためのスイッチ等で構成されている操作パネル部である。
【００３４】
次に、画像信号処理部１０６の構成を、図２のブロック図を参照して詳細に説明する。図２において、２０１は画像信号処理部１０６に入力される親画像信号Ｓ１の入力部、２０２はシステム制御部１０８から入力され、子画面の重畳位置を決めるカウンター値を設定するための子画面位置制御信号Ｓ３の入力部、２０３は画像信号処理部１０６に入力される子画面信号の入力部である。
【００３５】
２０４ａ〜２０４ｃは、画像信号をＡ／Ｄ変換またはＤ／Ａ変換する際のＤＣレベルを再生するためのクランプ部である。
２０５ａおよび２０５ｂは同期分離部であり、子画面の画像信号Ｓ２を生成するために用いるフィールド・メモリー部２０８のメモリー制御に使用する垂直および水平同期信号を、画像信号Ｓ１，Ｓ２から分離するためのものである。
２０６はＡ／Ｄ変換部であり、アナログ信号である子画面の画像信号Ｓ２を離散的なディジタル画像信号に変換するためのものである。
【００３６】
２０７はメモリー制御部であり、同期分離部２０５ａから出力される親画面の同期信号Ｓ７と、同期分離部２０５ｂから出力される子画面の同期信号Ｓ８と、システム制御部１０８からの子画面位置制御信号Ｓ３とにより、フィールド・メモリー部２０８にディジタル化された子画面の画像信号Ｓ２の書き込み／読み出し制御を行い、更に、子画面が重畳されている画像の位置を出力するためのものである。
【００３７】
２０８はフィールド・メモリー部であり、ディジタル化された子画面の画像信号Ｓ２を記録するためのものである。
２０９はＤ／Ａ変換部であり、フィールド・メモリー部２０８に記録されたディジタル化された子画面の画像信号Ｓ２を再びアナログ画像信号に変換するためのものである。
【００３８】
２１０は画像切り換え部であり、親画面の画像信号Ｓ１と、Ｄ／Ａ変換部２０９からの子画面の画像信号Ｓ２とをメモリー制御部２０７から出力される子画面位置信号Ｓ９により切り換えるものである。
２１１はマルチ画像信号Ｓ６を画像圧縮部１０７へ出力するためのマルチ画像出力部である。
【００３９】
次に、図３のブロック図を参照して画像圧縮部１０７の構成を説明する。図３において、３０１は入力部であり、画像処理部１０６から出力されるマルチ画像信号Ｓ６を内部に導入するためのものである。
【００４０】
３０２は量子化ステップ制御信号の入力部であり、離散コサイン変換した画像信号を量子化する際の量子化ステップを制御するために、システム制御部１０８から出力される量子化ステップ制御信号Ｓ４を入力するためのものである。
【００４１】
３０３は切り換え信号入力部であり、画像信号を処理する際にフレーム内で行うか、フレーム間で行うかを切り換えるために、システム制御部１０８から出力されるフレーム内／間切り換え信号Ｓ５を入力するためのものである。
【００４２】
３０４は画像信号減算部であり、フレーム間で処理を行う際に画像信号入力部３０１から入力される現フレームの画像信号Ｓ１１と、メモリー部３１１からの前フレームの画像信号Ｓ１２との差分をとるためのものである。
【００４３】
３０５ａおよび３０５ｂはスイッチ部であり、フレーム内／間切り換え信号Ｓ５によって切り換え動作が制御されるようになされており、フレーム内で処理を行う場合と、フレーム間で処理を行う場合とで画像信号のパスを切り換えるためのものである。
【００４４】
３０６はＤＣＴ部であり、入力された画像信号を離散コサイン変換することにより、画像信号が持つ空間的な冗長度を削減し、その画像信号が持つ各周波数変換係数を出力するためのものである。
【００４５】
３０７は量子化部であり、前記ＤＣＴ部３０６から出力される周波数変換係数を、データ発生量を制限するために量子化するためのものであり、その量子化ステップはシステム制御部１０８から出力される量子化ステップ制御信号Ｓ４により制御される。
【００４６】
３０８は逆量子化部であり、前記量子化部３０７において量子化された画像信号の周波数変換係数を復元するためのものであり、その量子化ステップは前記量子化部３０７と同様に、システム制御部１０８からの量子化ステップ制御信号Ｓ４により制御される。
【００４７】
３０９はＩＤＣＴ部であり、前記逆量子化部３０８において復元された画像信号の周波数変換係数に基いて逆離散コサイン変換を行って元の画像信号を生成して再び出力するためのものである。
【００４８】
３１０は画像加算部であり、前記ＩＤＣＴ部３１０から出力される画像信号と、メモリー部３１１から出力される前画像信号とを加算するために設けられているものである。
３１１はメモリー部であり、画像信号のフレーム間差分をとるために必要な前フレームの画像信号Ｓ１２を蓄えておくためのものである。
【００４９】
３１２は予測回路部であり、画像信号のフレーム間での動きを予測し、メモリー部３１１に蓄えられている前フレームの画像信号Ｓ１２と、画像信号入力部３０１から入力されている現フレームの画像信号Ｓ１１とでフレーム間差分をとったときの差分データ発生量を低く抑えるためのものである。
【００５０】
３１３は低域フィルタ部であり、逆量子化部３０８、ＩＤＣＴ部３０９において復元された画像信号の量子化ノイズを除去するためのものである。
３１４は可変長符号化（ＶＬＣ）部であり、量子化部３０７から出力される量子化された画像信号の周波数係数に対し、出現回数の多い値に対してよりデータ量の少ない値を割り振ってデータ発生量を削減する可変長符号化手段を用いて構成されている。
３１５はこれらの圧縮された画像信号を信号多重化部１１１へ出力するための圧縮データ出力部である。
【００５１】
次に、このような構成において、第１の画像信号入力装置１０１で動画像を撮影するとともに、第２の画像信号入力装置１０３でＯＨＰシートなどの静止画像を撮影し、これら２つの画像信号をマルチ画像として伝送する場合の動作を、図５のフローチャートに基いて説明する。
【００５２】
まず、ステップＰ１において、第１の画像信号入力装置１０１からは動画像を入力し、第２の画像信号入力装置１０３からは静止画像を入力するように設定する。これらの設定は、操作パネル部１１４を操作することにより、システム制御部１０８に対して行う。
【００５３】
次に、ステップＰ２に進み、子画面用の画像信号Ｓ２として第２の画像信号入力装置１０３の画像信号を選択するようにする。この選択は、操作パネル部１１４を操作して、システム制御部１０８が画像切り換え部１０５のスイッチを第１の端子ａ側に切り換えるようにして行う。
【００５４】
これにより、画像信号処理部１０６においては、第１の画像信号入力装置１０１から入力される画像信号は親画面として画像処理され、第２の画像信号入力装置１０３から入力される画像信号は子画面として画像処理されるようになる。
【００５５】
次に、ステップＰ３に進み、操作パネル部１１４の操作により画像信号の圧縮が選択されると、親画面の画像信号Ｓ１から同期分離部２０５ａにより分離された親画面同期信号Ｓ７を基準とし、さらにシステム制御部１０８により設定されたカウンター値に基いて、メモリー制御部２０７はフィールド・メモリー部２０８に記録された子画面用の画像信号Ｓ２を読み出し、その子画面用の画像信号Ｓ２はＤ／Ａ変換部２０９、クランプ部２０４ｃを介して画像切り換え部２１０の第２の端子ｂ側へ入力される。
【００５６】
画像切り換え部２１０は、第１の端子ａ側に入力されている親画面の画像信号Ｓ１と、第２の端子ｂ側に入力されている子画面用の画像信号Ｓ２を、メモリー制御部２０７から出力されている（図４に示される）子画面位置信号Ｓ９によって、子画面位置信号Ｓ９の電圧レベルが"Ｈ"レベルの時は第２の端子ｂ側の子画面用の画像信号を出力する。
【００５７】
また、子画面位置信号Ｓ９の電圧レベルが“Ｌ”レベルの時は第１の端子ａ側の親画面用の画像信号を画像圧縮部１０７へ出力する。これにより、画像圧縮部１０７はこれらのマルチ画像信号に対して画像圧縮を行うようにする。
【００５８】
次に、ステップＰ４に進み、システム制御部１０８はメモリー制御部２０７から出力されている子画面位置信号Ｓ９の電圧レベルを検出する。そして、子画面位置信号Ｓ９の電圧が“Ｈ”レベルの場合には、ステップＰ６に進んで量子化部３０７の量子化ステップの設定値をステップ間隔が小さいものに設定する。
【００５９】
また、子画面位置信号Ｓ９の電圧レベルが“Ｌ”レベルの場合にはステップＰ５に進み、量子化部３０７の量子化ステップの設定値をステップ間隔が大きいものに設定する。これにより、静止画像として精細な文字情報等が撮影されている子画面の画像信号に対しては、伸張時に歪みの少ない画像圧縮が行われるようになる。
一方、動画像が撮影されている親画面に対しては、発生するデータ量が少ない画像圧縮が行われるようになる。
【００８０】
【発明の効果】
本発明は前述したように、複数の画像を同一の画面上に重畳して成るマルチ画像に画像圧縮を行うとともに、前記圧縮したマルチ画像を回線網を介して伝送するようにしたマルチ画像伝送装置において、画像入力手段を介して入力された複数の画像のうち、子画面として入力された静止画像の画面上の位置を決めるための子画面位置信号を発生する発生手段と、前記発生手段によって発生した子画面位置信号に基づいて、前記静止画像を子画面として親画面である動画像に重畳する画像信号処理手段と、前記発生手段によって発生した子画面位置信号に基づいて、前記入力された子画面としての静止画像を量子化する量子化ステップのステップ間隔を前記親画面である動画像より小さくして画像圧縮する画像圧縮手段とを設けたので、子画面位置信号により画像圧縮手段の圧縮手法を切り替えることが可能となる。これにより、静止画像として精細な文字情報等が撮影されている子画面の画像信号に対しては、伸張時に歪みの少ない画像圧縮を行うようにすること、及び動画像が撮影されている親画面に対しては、発生するデータ量が少ない画像圧縮を行うようにすることを、複雑な処理を行うことなく実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本実施例のマルチ画像圧縮装置のシステムブロック図である。
【図２】図１における画像信号処理部の構成を示すブロック図である。
【図３】図１における画像圧縮部の構成を示すブロック図である。
【図４】図１における画像信号処理部から出力される子画面位置信号を説明するタイム・チャートである。
【図５】実施例のマルチ画像圧縮装置の画像圧縮動作シーケンスを示すフローチャートである。
【図６】従来のマルチ画像圧縮装置の一例を示すシステムブロック図である。
【符号の説明】
１０１  第１の画像信号入力装置
１０２  第１の音声信号入力装置
１０３  第２の画像信号入力装置
１０４  第２の音声信号入力装置
１０５  画像信号切り換え部
１０６  画像信号処理部
１０７  画像圧縮部
１０８  システム制御部
１１０  音声信号処理部
１１１  信号多重化部
１１２  回線制御部
【図１】
0003666902.tif 000002
【図２】
0003666902.tif 000003
【図３】
0003666902.tif 000004
【図４】
0003666902.tif 000005
【図５】
0003666902.tif 000006
【図６】
0003666902.tif 000007