(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
静止画像情報を低解像度及び高解像度の少なくとも２種類の解像度で伝送することが可能な静止画像伝送装置において、
前記静止画像情報を取り込む画像入力手段と、
全体静止画像情報のうち、高解像度伝送領域を指定する領域指定情報を伝送先の装置から受信する領域指定情報受信手段と、
前記領域指定情報により指定された前記高解像度伝送領域の静止画像情報が前記高解像度の静止画像情報となるように前記画像入力手段の画像入力方法を制御する領域制御手段とを有し、
前記画像入力手段は、前記領域指定情報により指定された前記高解像度伝送領域について、前記高解像度伝送領域を複数の小領域に分割した状態で前記小領域毎に入力した画像情報を合成することによって解像度を高めた静止画像情報を得るように構成されており、
前記全体静止画像情報のうち、前記領域指定情報により指定された前記高解像度伝送領域のみを前記高解像度の静止画像情報で伝送するようにしたことを特徴とする静止画像伝送装置。
【請求項２】
前記静止画像情報を低解像度及び２段階以上の高解像度で伝送することが可能であって、解像度を指定する解像度指定情報を伝送先の装置から受信する解像度指定情報受信手段と、
前記領域指定情報により指定された前記高解像度伝送領域の静止画像情報が前記解像度指定情報により指定された解像度の静止画像情報となるように前記画像入力手段の画像入力方法を制御する解像度制御手段とを更に有することを特徴とする請求項１に記載の静止画像伝送装置。
【請求項３】
静止画像情報を低解像度及び高解像度の少なくとも２種類の解像度で伝送することが可能な装置の静止画像伝送方法において、
前記静止画像情報を取り込む画像入力工程と、
全体静止画像情報のうち、高解像度伝送領域を指定する領域指定情報を伝送先の装置から受信する領域指定情報受信工程と、
前記領域指定情報により指定された前記高解像度伝送領域の静止画像情報が前記高解像度の静止画像情報となるように前記画像入力工程における画像入力方法を制御する領域制御工程とを有し、
前記画像入力工程では、前記領域指定情報により指定された前記高解像度伝送領域について、前記高解像度伝送領域を複数の小領域に分割した状態で前記小領域毎に入力した画像情報を合成することによって解像度を高めた静止画像情報を得るようにし、
前記全体静止画像情報のうち、前記領域指定情報により指定された前記高解像度伝送領域のみを前記高解像度の静止画像情報で伝送するようにしたことを特徴とする静止画像伝送方法。
【請求項４】
前記静止画像情報を低解像度及び２段階以上の高解像度で伝送することが可能であって、解像度を指定する解像度指定情報を伝送先の装置から受信する解像度指定情報受信工程と、
前記領域指定情報により指定された前記高解像度伝送領域の静止画像情報が前記解像度指定情報により指定された解像度の静止画像情報となるように前記画像入力工程における画像入力方法を制御する解像度制御工程とを更に有することを特徴とする請求項３に記載の静止画像伝送方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、静止画像伝送装置及びその方法に関し、特に、マルチメディア通信端末等における高画質な静止画像を伝送処理するものに関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、画像音声圧縮符号化技術の発達及びディジタル通信回線の普及はめざましく、ＴＶ会議システム等の映像音響サービス用のサービス規定やプロトコル規定、マルチメディア多重化フレーム構成規定等の勧告が整備されるとともに、ＴＶ電話装置やＴＶ会議システムをはじめとする様々なマルチメディア通信端末が提案されている。
【０００３】
一方で、パーソナルコンピュータの高性能化やマルチメディア化、また、モニター等の多色化や高解像度化に伴い、文書やカラー図面、写真等の高解像度の静止画像を手軽に扱える環境が整いつつある。
【０００４】
多くのマルチメディア通信端末においては、利用者等の人物画像（動画像）や音声にとどまらず、高精細な自然風景画像や図面、ドキュメント画像等の通信を可能とすることにより、より多彩で効率的なコミュニケーションを目指している。
【０００５】
静止画像を高解像度で入力する手段としてはスキャナが広く普及しているが、画像データの取り込みに時間がかかったり、平面状の画像しか入力できない等の欠点が指摘されており、近年、スキャナに代わる様々な手法による高解像度カメラが提案されている。
【０００６】
中でも、標準的な解像度のカメラを用いて高解像度の静止画像入力を実現するものが注目を集めている。
【０００７】
標準的なカメラは、高精細な静止画像を扱えるほどには解像度が高くないのが一般的であり、その有効画素数は４０万画素程度である。そこで、標準的なカメラを用いてより高解像度の静止画像を取り込む手法として、光軸を１／２、１／４等の小数画素単位でずらして取り込んだ複数の画像を合成する方式や、全体画面を複数の小画面に分割して各々を入力した後に境界を合わせて一画面に合成する方式等が提案されている。その場合、前者においてはシフト単位、後者においては画面分割数や分割方法を変更することにより解像度を可変にすることも可能である。
【０００８】
例えば、前者の画素ずらしの場合は、図５に示すように、同一の対象を光軸をずらしながら４枚のフレームに撮像し、それらを合成して１つの画像を構成する。光軸をずらす手法としては、平行平板を用いるものや可変プリズムを用いるものが一般的である。
【０００９】
また、全体画面を複数の小画面に分割して撮像する方法では、例えば、図６に示すように、画面全体を４つの小画面に分割して撮像し、それらを境界を合わせて合成して１つの画像を構成する。
【００１０】
このようにして取り込まれた静止画像情報は、送信側において圧縮符号化されて送信され、受信側においては、ＨＤ（ハードディスク）やＭＯＤ（光磁気ディスク）等の各種記憶媒体に蓄積されたり、復号化処理された後にモニターに表示、或いは、プリンタより出力される。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
ここで、文書や写真、図面等が領域毎に配置された画像や多くの情報を含んだ自然風景画像等においては、それを利用する者によって着眼する画像領域は同一ではなく様々である。
【００１２】
しかしながら、従来のマルチメディア通信端末等においては、撮像範囲の指定等は全て送信者の側に委ねられており、受信側の意図を反映する手段を持たなかった。
【００１３】
従って、以下のような問題点があった。
【００１４】
第１に、全体画像を非常に高い解像度で伝送しようとすると、データ量が厖大となって、伝送に多大な時間とコストがかかる。一方、伝送データ量を削減するために高圧縮で符号化すると、入力画像本来の精細さが失われてしまう。第２に、画像の一部だけを高解像度で伝送することが可能な場合でも、その領域設定は全て送信側においてなされるため、受信側においては、関心の低い画像領域が高解像度で伝送されてしまったり、高い解像度が望まれる画像領域が充分な解像度で伝送されて来なかったりする場合があった。
【００１５】
そこで、本発明の目的は、受信側からの指示により高解像度伝送領域が設定できる静止画伝送装置及びその方法を提供することである。
【００１６】
【課題を解決するための手段】
上述した課題を解決するために、本発明の静止画像伝送装置では、静止画像情報を低解像度及び高解像度の少なくとも２種類の解像度で伝送することが可能な静止画像伝送装置において、前記静止画像情報を取り込む画像入力手段と、全体静止画像情報のうち、高解像度伝送領域を指定する領域指定情報を伝送先の装置から受信する領域指定情報受信手段と、前記領域指定情報により指定された前記高解像度伝送領域の静止画像情報が前記高解像度の静止画像情報となるように前記画像入力手段の画像入力方法を制御する領域制御手段とを有し、前記画像入力手段は、前記領域指定情報により指定された前記高解像度伝送領域について、前記高解像度伝送領域を複数の小領域に分割した状態で前記小領域毎に入力した画像情報を合成することによって解像度を高めた静止画像情報を得るように構成されており、前記全体静止画像情報のうち、前記領域指定情報により指定された前記高解像度伝送領域のみを前記高解像度の静止画像情報で伝送するようにしたことを特徴とする。
また、本発明の静止画像伝送装置の他の特徴とするところは、前記静止画像情報を低解像度及び２段階以上の高解像度で伝送することが可能であって、解像度を指定する解像度指定情報を伝送先の装置から受信する解像度指定情報受信手段と、前記領域指定情報により指定された前記高解像度伝送領域の静止画像情報が前記解像度指定情報により指定された解像度の静止画像情報となるように前記画像入力手段の画像入力方法を制御する解像度制御手段とを更に有する。
【００１７】
本発明の静止画像伝送方法では、静止画像情報を低解像度及び高解像度の少なくとも２種類の解像度で伝送することが可能な装置の静止画像伝送方法において、前記静止画像情報を取り込む画像入力工程と、全体静止画像情報のうち、高解像度伝送領域を指定する領域指定情報を伝送先の装置から受信する領域指定情報受信工程と、前記領域指定情報により指定された前記高解像度伝送領域の静止画像情報が前記高解像度の静止画像情報となるように前記画像入力工程における画像入力方法を制御する領域制御工程とを有し、前記画像入力工程では、前記領域指定情報により指定された前記高解像度伝送領域について、前記高解像度伝送領域を複数の小領域に分割した状態で前記小領域毎に入力した画像情報を合成することによって解像度を高めた静止画像情報を得るようにし、前記全体静止画像情報のうち、前記領域指定情報により指定された前記高解像度伝送領域のみを前記高解像度の静止画像情報で伝送するようにしたことを特徴とする。
また、本発明の静止画像伝送方法の他の特徴とするところは、前記静止画像情報を低解像度及び２段階以上の高解像度で伝送することが可能であって、解像度を指定する解像度指定情報を伝送先の装置から受信する解像度指定情報受信工程と、前記領域指定情報により指定された前記高解像度伝送領域の静止画像情報が前記解像度指定情報により指定された解像度の静止画像情報となるように前記画像入力工程における画像入力方法を制御する解像度制御工程とを更に有する。
【００３２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を好ましい実施の形態に従い図面を参照して詳細に説明する。
【００３３】
図１に、本発明の好ましい実施の形態による静止画像伝送装置の構成を示す。
【００３４】
画像入力部１０１は、後に詳述するように、低解像度及び高解像度での画像入力が可能なカメラで構成されている。撮像領域制御部１０２は、全体制御部１１３からの指令に基づいて、画像入力部１０１の高解像度画像入力を行う領域の制御を行う。解像度制御部１０３は、やはり全体制御部１１３からの指令に基づき、画像入力部１０１の解像度制御及び光軸移動制御を行う。
【００３５】
画像入力部１０１において入力された静止画像情報は、画像処理部１０４において各種フィルター処理等が施された後、メモリ入力制御部１０６を介してメモリ部１０５に一時格納される。そして、メモリ出力制御部１０７を介してメモリ部１０５から読み出された静止画像情報は、符号化部１０８において直交変換やハフマン符号化等の圧縮符号化処理を施された後、画像送信部１０９から回線インタフェース部１１０を介してＩＳＤＮ等の回線１１１に送信される。
【００３６】
一方、受信側の通信端末から回線１１１を通じて送られてくる領域指定情報や解像度指定情報は、回線インタフェース部１１０を介して制御情報受信部１１２で受信され、全体制御部１１３に送られる。全体制御部１１３は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、補助記憶装置等を備え、装置各部の状態を監視して、全体の制御を行う。
【００３７】
本実施形態における画像入力部１０１を構成するカメラは、水平及び垂直方向ともに１／２画素単位又は１／４画素単位の画素ずらし制御（１／２画素ピッチ又は１／４画素ピッチの光軸移動制御）を行うことにより、３種類の解像度、即ち、画素ずらし制御なしの低解像度画像入力、１／２画素ずらし制御による高解像度画像入力及び１／４画素ずらし制御による高解像度画像入力を選択的に行うことができる。従って、高解像度画像入力においても、１／２画素ずらし制御によるものと１／４画素ずらし制御によるものとの２種類の解像度を選択することができる。
【００３８】
図４に示すように、本実施形態の画像入力部１０１を構成するカメラにおいては、レンズ４０１と固体撮像素子４０３との間に光軸に対して傾斜可能なアクリル等の光透過性物質からなる平行平板体４０２が設けられている。
【００３９】
そして、図１の解像度制御部１０３の制御により平行平板体４０２の光軸に対する傾きが制御され、それにより、固体撮像素子４０３上での結像位置の異なる複数枚の画像情報を得ることができる。
【００４０】
この時、例えば、１／２画素ずらしにおいては、図５に示すように、原点位置（フレーム０）、水平１／２画素ずらし（フレーム１）、垂直１／２画素ずらし（フレーム３）並びに水平及び垂直１／２画素ずらし（フレーム２）の４枚のフレームの画像情報を入力することにより、本来の撮像素子に対して画素密度（分解能）が４倍の画像が得られることになる。同様に、１／４画素ずらしにおいては、画素密度（分解能）が１６倍の画像が得られる。
【００４１】
次に、以上のように構成した本実施形態の静止画像伝送装置における高解像度画像入力動作を１／２画素ずらしの場合について説明する。
【００４２】
画像入力に先立ち、図１の撮像領域制御部１０２により画像入力部１０１に対する画像領域の撮像範囲制御が行われる。また、解像度制御部１０３により画像入力部１０１のカメラの光軸移動制御がなされ、更に、メモリ入力制御部１０６によりメモリ部１０５の格納領域制御がなされる。
【００４３】
その後、まず、水平及び垂直方向ともに画素ずらしなしの原点位置の静止画像（図５のフレーム０）の入力が行われる。入力された原点位置の画像情報は、画像入力部１０１から画像処理部１０４を経てメモリ入力制御部１０６によりメモリ部１０５の所定領域に格納される。
【００４４】
続いて、水平方向のみ１／２画素ずらしの静止画像（図５のフレーム１）、水平及び垂直方向ともに１／２画素ずらしの静止画像（図５のフレーム２）、垂直方向のみ１／２画素ずらしの静止画像（図５のフレーム３）といった順序で画像入力を実行する。入力された画像情報は、撮像位置に夫々応じたメモリ部１０５の格納位置制御がメモリ入力制御部１０６により行われ、これにより、４フレームからなる画素ずらし画像の合成処理が行われた状態でメモリ部１０５に格納される。
【００４５】
次に、本実施形態の静止画像伝送装置における高解像度画像送信動作を説明する。
【００４６】
上述した入力動作によりメモリ部１０５に格納された高解像度静止画像情報は、メモリ出力制御部１０７によりメモリ部１０５から読み出され、後段の符号化部１０８へ出力される。符号化部１０８においては画像情報の圧縮符号化処理を行い、得られた符号化画像情報が画像送信部１０９から回線インタフェース部１１０を介して回線１１１に送出される。
【００４７】
図３に、本発明の好ましい実施の形態による静止画像受信装置の構成を示す。
【００４８】
回線インタフェース部３０１は、例えば、ＩＳＤＮユーザ網インタフェースに従い回線３０９を制御する。回線インタフェース部３０１を介して画像受信部３０２で受信した符号化画像情報は、必要に応じて、画像蓄積部３０３に蓄積される。画像蓄積部３０３から読み出された或いは画像受信部３０２から直接送られてきた符号化画像情報は復号化部３０４で復号化され、復号化された静止画像が出力制御部３０５を介してディスプレイ等の表示部３０６に表示される。なお、表示部３０６の代わりにプリンタを設けても良い。制御情報送信部３０７は、高精細な画像伝送を要求する画像領域を指定するための制御情報を回線インタフェース３０１を介して回線３０９に送信する。操作部３０８は、各種の制御情報を入力するためのキーボードやポインティングデバイスを備える。全体制御部３１０は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、補助記憶装置等を備え、装置各部の状態を監視して、全体の制御を行う。
【００４９】
以上の構成による静止画像受信装置の高解像度静止画像受信及び表示動作を説明する。
【００５０】
まず、圧縮符号化された画像情報が回線３０９から回線インタフェース部３０１を介して画像受信部３０２により受信される。受信した符号化画像情報は画像蓄積部３０３又は復号化部３０４へ入力される。画像蓄積部３０３は、全体制御部３１０の指令に従い、受信した符号化画像情報の蓄積処理や蓄積した符号化画像情報の出力処理を行う。復号化部３０４には、画像蓄積部３０３の出力である蓄積画像と画像受信部３０２の出力である受信画像とが入力され、全体制御部３１０の指示に従い、そのうちの一方を復号化処理して出力制御部３０５へ出力する。復号化処理された静止画像情報は出力制御部３０５を介して表示部３０６により表示される。
【００５１】
次に、主として図２のフローチャートを参照して、本実施形態の静止画像伝送装置における高解像度領域制御の動作を説明する。
【００５２】
まず、図１に示す画像送信側の静止画像伝送装置において、送信の対象となる全体画像を高解像度処理なしに画像入力部１０１より入力し、メモリ部１０５に格納する。この格納された低解像度の全体画像について、符号化部１０８で圧縮符号化処理し、画像送信部１０９から回線インタフェース部１１０を介して回線１１１に送信する（ステップＳ１）。
【００５３】
制御情報受信部１１２は、常に受信情報を監視しており（ステップＳ２）、制御情報の受信の有無を判断している（ステップＳ３）。受信情報が有ると、その受信情報の中の制御情報の解釈を行い（ステップＳ４）、領域及び解像度制御情報を抽出する（ステップＳ５）。抽出された領域及び解像度制御情報は全体制御部１１３に送られ、全体制御部１１３は、その受信した制御情報に従い、撮像領域制御部１０２に対して撮像領域制御を行うとともに、解像度制御部１０３及びメモリ入力制御部１０６に対して解像度制御を行う。そして、画像入力部１０１において入力され、メモリ入力制御部１０６を介してメモリ部１０５に格納されて構成された高解像度画像情報は（ステップＳ６）、メモリ出力制御部１０７によりメモリ部１０５から読み出され、符号化部１０８において圧縮符号化処理されて、画像送信部１０９から回線インタフェース部１１０を介し回線１１１に送出される（ステップＳ７）。
【００５４】
次に、図３に示す画像受信側である静止画像受信装置の動作を説明する。
【００５５】
画像受信側においては、まず、圧縮符号化された低解像度の全体画像が回線３０９から回線インタフェース部３０１を介して画像受信部３０２により受信される。受信した全体画像は、画像受信部３０２から復号化部３０４に入力され、復号化処理がなされる。復号化処理された全体画像は、出力制御部３０５を介して表示部３０６により表示される。ここで、受信側端末の利用者により受信及び表示された全体画像の評価が行われ、高い解像度が必要とされる領域と必要な解像度の指示情報とが操作部３０８から全体制御部３１０に入力される。全体制御部３１０は、受信した全体画像のうち、高解像度で再伝送を要求する画像領域及び解像度を指示するための制御情報を作成し、それを制御情報送信部３０７から回線インタフェース部３０１を介して回線３０９に送出する。
【００５６】
その後、その制御情報に従い画像送信側において入力されて送信された高解像度画像情報が回線３０９から回線インタフェース部３０１を介して画像受信部３０２により受信され、それが復号化部３０４において復号化処理されて、出力制御部３０５を介し表示部３０６により表示される。
【００５７】
即ち、初めに対象物全体の画像情報が相対的に低い解像度で入力及び伝送され、それに基づき画像受信側において高い解像度で再伝送を要求する画像領域及びその解像度を指示するための制御情報を作成して画像送信側に対し送信する。画像送信側においては、その制御情報に応答して、対象物の撮像領域を決定し、更に、解像度制御を行い、画像受信側の要求する画像領域及び解像度の画像情報を取り込み、画像受信側へ再送信する。これにより、無意味に全体画像を高解像度で送信することなく、受信側にとって重要な画像領域を最適な解像度で伝送することができる。
【００５８】
以上の構成及び動作により、全体画像の不必要な高解像度入力及び伝送による通信時間や通信コストの増大を回避し、また、送信者による複雑な操作を行うことなく、受信側において希望する領域のみを最適な解像度で伝送することが可能となり、効率的な高解像度静止画像伝送を実現することができる。
【００５９】
なお、上述の例では、予め送信した低解像度の全体画像に基づき受信側において再伝送領域及び解像度を指示する制御情報を作成する場合を説明したが、予め送信する情報は、領域毎の画像及びドキュメントの種別やその内容を示すレイアウト情報であっても良い。
【００６０】
また、上述の例では、高解像度の静止画像入力を、整数分の一を単位とする画素ずらしによる方法で行ったが、高解像度の静止画像入力は、図６に示すように、分割した画面の入力及び合成による方法であっても良い。また、画素ずらしの場合の画素ずらし単位も、上述の例の１／２画素単位及び１／４画素単位に限定されるものではない。
【００６１】
更に、上述の例では、高解像度画像を全て画像入力段階での制御により実現する場合を説明したが、取り込んだ後の切り出し処理や解像度変換処理を組み合わせることにより必要な領域の高解像度画像を得るようにすることも可能である。また、階層符号化と組み合わせても良い。
【００６２】
【発明の効果】
本発明によれば、高解像度での伝送が必要な画像領域の指示を受信側で行うことができ、その指示に従い自動的に高解像度静止画像の伝送が行われるので、送信者に煩わしい操作を行わせることなく、通信時間やコストの無意味な増大を回避し、効率的な静止画像伝送を行うことができる。
【００６３】
また、高解像度伝送領域を複数の小領域に分割した状態で前記小領域毎に入力した画像情報を合成することによって解像度を高めた静止画像情報を得るようにしたので、画像入力手段として例えば標準的なカメラを用いた場合でも高解像度の静止画像情報を得ることができる。さらに、複数段階の高解像度を選択することができる場合において、高解像度伝送領域の静止画像情報を受信側から指定された解像度で構成及び伝送することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の好ましい実施形態による静止画像伝送装置の構成を示すブロック図である。
【図２】本発明の好ましい実施形態による静止画像伝送装置の動作を示すフローチャートである。
【図３】本発明の好ましい実施形態による静止画像受信装置の構成を示すブロック図である。
【図４】本発明の好ましい実施形態による静止画像伝送装置の画像入力部の構成を示す模式図である。
【図５】画素ずらしによる高解像度画像入力の原理を示す概念図である。
【図６】画面分割による高解像度画像入力の原理を示す概念図である。
【符号の説明】
１０１  画像入力部
１０２  撮像領域制御部
１０３  解像度制御部
１０４  画像処理部
１０５  メモリ部
１０６  メモリ入力制御部
１０７  メモリ出力制御部
１０８  符号化部
１０９  画像送信部
１１０  回線インタフェース部
１１１  回線
１１２  制御情報受信部
１１３  全体制御部
３０１  回線インタフェース部
３０２  画像受信部
３０３  画像蓄積部
３０４  復号化部
３０５  出力制御部
３０６  表示部
３０７  制御情報送信部
３０８  操作部
３０９  回線
３１０  全体制御部
【図１】
0003586005.tif 000002
【図２】
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【図３】
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【図４】
0003586005.tif 000005
【図５】
0003586005.tif 000006
【図６】
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