(57)【要約】【課題】動画像伝送に於いて様々な理由で発生する動画像のフリーズや乱れを防止する手段を提供し動画像の視認性を向上することを目的とする。【解決手段】撮像カメラ１より送出された１枚のフレーム画像データは、フレーム画像送信部２１と輪郭画像抽出部２２とに同一データで各々送られる。フレーム画像送信部２１に送られたフレーム画像データはそのまま伝送部３を通して受信装置４に送信される。輪郭画像抽出部２２に送られたフレーム画像データは、２次元エッジ検出方法等により輪郭を抽出した輪郭画像データに変換され、輪郭画像送信部２３に送られ伝送部３を通して受信装置４に送信される。欠落があるフレーム画像データは、受信装置４のフレーム画像合成部４３に送られ、欠落があるフレーム画像データに対応する輪郭画像データと合成され欠落を修正したフレーム画像データとしてフレーム画像出力部４４から動画像再生部５に出力され、表示部で再生される。【選択図】図１
2004349803.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
動画像のフレーム画像データを送信装置から伝送部を介して受信装置に伝送するデジタル動画像伝送方法において、
前記フレーム画像データを前記送信装置から第一の伝送部を介して前記送信装置に伝送し、
前記フレーム画像データから輪郭画像抽出手段により抽出した輪郭画像データを前記送信装置から第二の伝送部を介して前記送信装置に伝送し、
前記フレーム画像データと前記輪郭画像データとをフレーム画像合成手段により合成することを特徴とするデジタル動画像伝送方法。
【請求項２】
前記フレーム画像合成手段において、
前記フレーム画像データの欠落をフレーム画像欠落判断部により判断し、
欠落があると判断された欠落フレーム画像データと前記輪郭画像データとを前記フレーム画像合成手段により合成し、前記欠落フレーム画像データを修正することを特徴とする請求項１に記載のデジタル動画像伝送方法。
【請求項３】
前記フレーム画像合成手段において、前記フレーム画像欠落判断部により欠落がないと判断された無欠落フレーム画像データに対応する前記輪郭画像データを廃棄することを特徴とする請求項２に記載のデジタル動画像伝送方法。
【請求項４】
前記フレーム画像合成手段において、
前記フレーム画像データの欠落をフレーム画像欠落判断部により判断し、
欠落があると判断された第一のフレーム画像データの前の第二のフレーム画像データと、前記第一のフレーム画像データに対応する第一の輪郭画像データと、前記第二のフレーム画像データに対応する第二の輪郭画像データとを前記フレーム画像合成手段により合成し、前記第一のフレーム画像データを修正することを特徴とする請求項１に記載のデジタル動画像伝送方法。
【請求項５】
前記フレーム画像合成手段において、前記フレーム画像欠落判断部により欠落がないと判断された無欠落フレーム画像データに対応する、前記第一の輪郭画像データ及び前記第二の輪郭画像データ以外の前記輪郭画像データを廃棄することを特徴とする請求項４に記載のデジタル動画像伝送方法。
【請求項６】
前記第一の伝送部と前記第二の伝送部とが同一の伝送部である場合に、前記輪郭画像データを遅延手段により遅延させることを特徴とする請求項１乃至５に記載のデジタル動画像伝送方法。
【請求項７】
前記第一の伝送部と前記第二の伝送部とが同一の伝送部である場合に、前記輪郭画像データをメモリーに保持することを特徴とする請求項１乃至５に記載のデジタル動画像伝送方法。
【請求項８】
動画像のフレーム画像データを送信装置から伝送部を介して受信装置に伝送するデジタル動画像伝送方法の送信装置において、
前記フレーム画像データを送信する第一の送信手段と、
前記フレーム画像データから輪郭画像データを抽出する輪郭画像抽出手段と、
前記輪郭画像データを送信する第二の送信手段とを具備することを特徴とする送信装置。
【請求項９】
動画像のフレーム画像データを送信装置から伝送部を介して受信装置に伝送するデジタル動画像伝送方法の受信装置において、
前記送信装置から伝送された前記フレーム画像データを受信する第一の受信手段と、
前記送信装置から伝送され、前記フレーム画像データから抽出された輪郭画像データを受信する第二の受信手段と、
前記フレーム画像データと前記輪郭画像データとを合成するフレーム画像合成手段とを具備することを特徴とする受信装置。
【請求項１０】
前記フレーム画像合成手段は、
前記フレーム画像データの欠落の有無を判断するフレーム画像欠落判断部と、
欠落があると前記フレーム画像欠落判断部に判断された欠落フレーム画像データと、前記欠落フレーム画像データに対応する前記輪郭画像データとを合成する欠落フレーム画像合成部とを備えることを特徴とする請求項９に記載の受信装置。
【請求項１１】
前記フレーム画像合成手段は、前記フレーム画像欠落判断部により欠落がないと判断された無欠落フレーム画像データに対応する前記輪郭画像データを廃棄する輪郭画像廃棄判断手段を備えることを特徴とする請求項１０に記載の受信装置。
【請求項１２】
前記フレーム画像合成手段は、
前記フレーム画像データの欠落の有無を判断するフレーム画像欠落判断部と、
欠落があると前記フレーム画像欠落判断部に判断された第一のフレーム画像データに対応する第一の輪郭画像データと、前記第一のフレーム画像データの前の第二のフレーム画像データと、第二のフレーム画像データに対応する第二の輪郭画像データとを合成する欠落フレーム画像合成部とを備えることを特徴とする請求項９に記載の受信装置。
【請求項１３】
前記フレーム画像合成手段は、前記フレーム画像欠落判断部により欠落がないと判断された無欠落フレーム画像データに対応する、前記第一の輪郭画像データ及び前記第二の輪郭画像データ以外の前記輪郭画像データを廃棄する輪郭画像廃棄判断手段を備えることを特徴とする請求項１２に記載の受信装置。
【請求項１４】
前記フレーム画像データを伝送する伝送部と前記輪郭画像データを伝送する伝送部とが同一の通信回線である場合に、前記輪郭画像データを遅延させる遅延手段を備えることを特徴とする請求項９乃至１３に記載の受信装置。
【請求項１５】
前記フレーム画像データを伝送する伝送部と前記輪郭画像データを伝送する伝送部とが同一の通信回線である場合に、前記輪郭画像データをメモリーに保持する保持手段を備えることを特徴とする請求項９乃至１３に記載の受信装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、動画像の伝送に係わり、デジタルデータの動画像伝送時に発生する、動画像のフリーズ（静止）状態や乱れの防止により動画像の質を向上させ、動画像による遠隔医療での的確な診断の実現、衛星通信による生中継画像やインターネットでのストリーミング画像等の視認性向上を実現するデジタル動画像伝送方法及びデジタル動画像伝送装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来のデジタル動画像伝送には、通信衛星・携帯電話等を利用した無線通信、通常電話回線・ＩＳＤＮ・ＤＳＬ・光ファイバ回線等を利用した有線通信やこれらの無線・有線通信網を利用したインターネットなど様々な方法がある。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、従来の無線通信によるデジタル動画像伝送においては、伝送路内の遮蔽物・障害物等によるシャドーイング、ブロッキング等のために伝送データの欠落や同期信号の乱れが発生し、動画像のフリーズ（静止）や乱れとなることがあった。例えば、移動車両から衛星通信を利用して動画像伝送を行うマラソン中継等では、移動車両と通信衛星との間に出現する木立や建造物により回線が途切れて動画像データが欠落した場合に、欠落する前の動画像データをそのまま表示しておくため、動画像の一時的なフリーズや乱れが発生する。これらの動画像のフリーズや乱れは視聴者の視認性を損なうため、商用放送上好ましくなかった。
【０００４】
また、従来の有線通信によるデジタル動画像伝送においては、通信回線不良による信号レベル低下やデジタル信号同士の干渉により、動画像データの一部又は完全な欠落や、一時的な欠落が発生し、動画像のフリーズや乱れとなることがあった。例えば、有線通信でのインターネットによるストリーミング配信等では、様々な理由により発生する動画像パケットデータの欠落を受信側で確認すると、受信側は、送信側に対して欠落パケットデータの再送要求を出し、欠落パケットデータの再送を待って動画像を再生するため、動画像の一時的なフリーズや乱れが発生する。これらの動画像のフリーズや乱れは利用者の視認性を損なうため、サービスの質の低下となり好ましくなかった。
【０００５】
さらに、救急車や遠隔地等からの動画像による初期診断・応急措置指導や医療指示等を行う遠隔医療現場においては、従来のデジタル動画像伝送方法で発生するこれらの動画像のフリーズや乱れは、動画像をもとに診断等を行う医師に違和感を生じさせ、その結果、診断等の的確性を損なう恐れがあり問題があった。
【０００６】
そこで本発明は、動画像伝送に於いて様々な理由で発生する動画像のフリーズや乱れを防止する手段及び装置を提供し、動画像の視認性を向上することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上述の課題を解決し目的を達成するため、この発明に係わるデジタル動画像伝送方法は、請求項１の記載によれば、前記フレーム画像データを前記送信装置から第一の伝送部を介して前記送信装置に伝送し、前記フレーム画像データから輪郭画像抽出手段により抽出した輪郭画像データを前記送信装置から第二の伝送部を介して前記送信装置に伝送し、前記フレーム画像データと前記輪郭画像データとをフレーム画像合成手段により合成することを特徴とする。
【０００８】
また、この発明に係わる動画像伝送方法は、請求項２の記載によれば、前記フレーム画像合成手段において、前記フレーム画像データの欠落をフレーム画像欠落判断部により判断し、欠落があると判断された欠落フレーム画像データと前記輪郭画像データとを前記フレーム画像合成手段により合成し、前記欠落フレーム画像データを修正することを特徴とする。
【０００９】
また、この発明に係わる動画像伝送方法は、請求項３の記載によれば、前記フレーム画像合成手段において、前記フレーム画像欠落判断部により欠落がないと判断された無欠落フレーム画像データに対応する前記輪郭画像データを廃棄することを特徴とする。
【００１０】
また、この発明に係わる動画像伝送方法は、請求項４の記載によれば、前記フレーム画像合成手段において、前記フレーム画像データの欠落をフレーム画像欠落判断部により判断し、欠落があると判断された第一のフレーム画像データの前の第二のフレーム画像データと、前記第一のフレーム画像データに対応する第一の輪郭画像データと、前記第二のフレーム画像データに対応する第二の輪郭画像データとを前記フレーム画像合成手段により合成し、前記第一のフレーム画像データを修正することを特徴とする。
【００１１】
また、この発明に係わる動画像伝送方法は、請求項５の記載によれば、前記フレーム画像合成手段において、前記フレーム画像欠落判断部により欠落がないと判断された無欠落フレーム画像データに対応する、前記第一の輪郭画像データ及び前記第二の輪郭画像データ以外の前記輪郭画像データを廃棄することを特徴とする。
【００１２】
また、この発明に係わる動画像伝送方法は、請求項６の記載によれば、前記第一の伝送部と前記第二の伝送部とが同一の伝送部である場合に、前記輪郭画像データを遅延手段により遅延させることを特徴とする。
【００１３】
また、この発明に係わる動画像伝送方法は、請求項７の記載によれば、前記第一の伝送部と前記第二の伝送部とが同一の伝送部である場合に、前記輪郭画像データをメモリーに保持することを特徴とする。
【００１４】
また、この発明に係わる動画像伝送装置の送信装置は、請求項８の記載によれば、前記フレーム画像データを送信する第一の送信手段と、前記フレーム画像データから輪郭画像データを抽出する輪郭画像抽出手段と、前記輪郭画像データを送信する第二の送信手段とを具備することを特徴とする。
【００１５】
また、この発明に係わる動画像伝送装置の受信装置は、請求項９の記載によれば、前記送信装置から伝送された前記フレーム画像データを受信する第一の受信手段と、前記送信装置から伝送され、前記フレーム画像データから抽出された輪郭画像データを受信する第二の受信手段と、前記フレーム画像データと前記輪郭画像データとを合成するフレーム画像合成手段とを具備することを特徴とする。
【００１６】
また、この発明に係わる動画像伝送装置の受信装置は、請求項１０の記載によれば、前記フレーム画像合成手段は、前記フレーム画像データの欠落の有無を判断するフレーム画像欠落判断部と、欠落があると前記フレーム画像欠落判断部に判断された欠落フレーム画像データと、前記欠落フレーム画像データに対応する前記輪郭画像データとを合成する欠落フレーム画像合成部とを備えることを特徴とする。
【００１７】
また、この発明に係わる動画像伝送装置の受信装置は、請求項１１の記載によれば、前記フレーム画像合成手段は、前記フレーム画像欠落判断部により欠落がないと判断された無欠落フレーム画像データに対応する前記輪郭画像データを廃棄する輪郭画像廃棄判断手段を備えることを特徴とする。
【００１８】
また、この発明に係わる動画像伝送装置の受信装置は、請求項１２の記載によれば、前記フレーム画像合成手段は、前記フレーム画像データの欠落の有無を判断するフレーム画像欠落判断部と、欠落があると前記フレーム画像欠落判断部に判断された第一のフレーム画像データに対応する第一の輪郭画像データと、前記第一のフレーム画像データの前の第二のフレーム画像データと、第二のフレーム画像データに対応する第二の輪郭画像データとを合成する欠落フレーム画像合成部とを備えることを特徴とする。
【００１９】
また、この発明に係わる動画像伝送装置の受信装置は、請求項１３の記載によれば、前記フレーム画像合成手段は、前記フレーム画像欠落判断部により欠落がないと判断された無欠落フレーム画像データに対応する、前記第一の輪郭画像データ及び前記第二の輪郭画像データ以外の前記輪郭画像データを廃棄する輪郭画像廃棄判断手段を備えることを特徴とする。
【００２０】
また、この発明に係わる動画像伝送装置の受信装置は、請求項１４の記載によれば、前記フレーム画像データを伝送する伝送部と前記輪郭画像データを伝送する伝送部とが同一の通信回線である場合に、前記輪郭画像データを遅延させる遅延手段を備えることを特徴とする。
【００２１】
また、この発明に係わる動画像伝送装置の受信装置は、請求項１５の記載によれば、前記フレーム画像データを伝送する伝送部と前記輪郭画像データを伝送する伝送部とが同一の通信回線である場合に、前記輪郭画像データをメモリーに保持する保持手段を備えることを特徴とする。
【００２２】
【発明の実施の形態】
以下本発明を図面に従って説明する。
図１は、本発明の第一の実施例の概略構成図であり、動画像を撮影・伝送後、フリーズや欠落のない動画像として再生する原理を示している。図１は、動画像を撮影しフレーム画像データを送出する撮像カメラ１と撮像カメラ１から送出されたフレーム画像データを送信する送信装置２と伝送部３と送信装置２から伝送部３を通して伝送されたフレーム画像データを受信し動画像を出力する受信装置４と受信装置４から出力された動画像を再生する動画像再生部５とから概略構成されている。尚、図中の実線矢印はフレーム画像データが送られる流れを、破線矢印は輪郭画像データが送られる流れを示している。
【００２３】
撮像カメラ１は、図示しないＣＣＤ等を利用した撮像部とＡ／Ｄ変換回路とを少なくとも内蔵している。ＣＣＤ等を利用した撮像部により撮像されたアナログ動画像は、Ａ／Ｄ変換回路により、例えば３０枚／秒のデジタル動画像に変換される。この変換されたデジタル動画像の各々１枚ずつがフレーム画像データとして撮像カメラ１より送信装置２に順次送出される。
【００２４】
送信装置２は、フレーム画像送信部２１と輪郭画像抽出部２２と輪郭画像送信部２３とから概略構成されている。撮像カメラ１より送出された１枚のフレーム画像データは、フレーム画像送信部２１と輪郭画像抽出部２２とに同一データが各々送られる。フレーム画像送信部２１に送られたフレーム画像データは、そのまま伝送部３に送信される。また、輪郭画像抽出部２２に送られたフレーム画像データは、２次元エッジ検出方法等により輪郭を抽出した輪郭画像データに変換され、輪郭画像送信部２３に送られる。この輪郭画像データはフレーム画像の中にある各物体の位置や形状情報等を最小限のデータ量で送信するためのデータである。輪郭画像送信部２３に送られた輪郭画像データは、伝送部３に送信される。
【００２５】
伝送部３は、フレーム画像伝送部３１と輪郭画像伝送部３２とから概略構成されている。この伝送部３は、通信衛星や携帯電話等を利用した無線通信、通常電話回線・ＩＳＤＮ・ＤＳＬ・光ファイバ等を利用した有線通信のどのような通信回線であっても利用が可能であり、また、この伝送部３で利用される通信プロトコルは、ＴＣＰ／ＩＰを始めとするどのような通信プロトコルでも利用が可能である。フレーム画像送信部２１から送信されたフレーム画像データは、フレーム画像伝送部３１を通して受信装置４に送信される。また、輪郭画像送信部２３から送信された輪郭画像データは、輪郭画像伝送部３２を通して受信装置４に送信される。
【００２６】
受信装置４は、フレーム画像受信部４１と、輪郭画像受信部４２と、フレーム画像合成部４３と、フレーム画像出力部４４とから概略構成されている。また、フレーム画像合成部４３は、フレーム画像欠落判断部４３ａと欠落フレーム画像合成部４３ｂと輪郭画像廃棄判断処理部４３ｃとから概略構成されている。フレーム画像伝送部３１を通して送信されたフレーム画像データは、フレーム画像受信部４１により受信され、フレーム画像合成部４３に送られる。また、輪郭画像伝送部３２を通して送信された輪郭画像データは、輪郭画像受信部４２により受信され、フレーム画像合成部４３に送られる。
【００２７】
フレーム画像合成部４３に送られたフレーム画像データは、フレーム画像欠落判断部４３ａに送られてフレーム画像データの一部又は全部に欠落がないかの判断が行われる。フレーム画像欠落判断部４３ａで欠落がないと判断されたフレーム画像データは、そのままフレーム画像出力部４４に送られ、欠落があると判断されたフレーム画像データは、欠落フレーム画像合成部４３ｂに送られる。また、フレーム画像合成部４３に送られた輪郭画像データは、輪郭画像廃棄判断処理部４３ｃに送られる。フレーム画像欠落判断部４３ａで欠落がないと判断されたフレーム画像データに対応する輪郭画像データは、輪郭画像廃棄判断処理部４３ｃで廃棄するデータとして判断され、廃棄処理される。また、欠落があると判断されたフレーム画像データに対応する輪郭画像データは、輪郭画像廃棄判断処理部４３ｃで廃棄しないデータとして判断され、欠落フレーム画像合成部４３ｂに送られる。欠落フレーム画像合成部４３ｂに送られたフレーム画像データは、輪郭画像データと合成され、欠落を修正したフレーム画像データとしてフレーム画像出力部４４に送られる。フレーム画像出力部４４に送られたフレーム画像データは、動画像再生部５に出力される。
【００２８】
動画像再生部５は、図示しないＤ／Ａ変換回路とブラウン管等を利用した表示部とを少なくとも内蔵している。フレーム画像出力部４４から出力されたフレーム画像データは、順次動画像再生部５に内蔵されるＤ／Ａ変換回路に送られ、例えば３０枚／秒のアナログ動画像に変換され表示部で再生される。
【００２９】
上記の第一の実施例により、フリーズや欠落のない動画像を伝送し再生することができるが、本発明はこの構成に限定されるものではなく、その他の構成でも同様の効果が得られることは言うまでもない。
【００３０】
第一の実施例においては、撮影したアナログ動画像を伝送しアナログ動画像として再生する構成となっているが、例えばＭＰＥＧ等の形式で保存されているデジタル動画像を伝送しデジタル動画像再生コンピュータソフトウェアで直接デジタル動画像として再生する構成としても同様の効果が得られる。
【００３１】
また、第一の実施例においては、伝送部３はどのような通信手段・通信プロトコルでも利用が可能である構成となっているが、輪郭画像データは最小限のデータ量で通信するためのデータであるので、輪郭画像伝送部２３に、通常電話回線や携帯電話のような安価ではあるが伝送データ量を多くとれない通信手段・通信プロトコルを利用する構成としても確実に輪郭画像データを伝送することができる。
【００３２】
また、第一の実施例においては、フレーム画像データは、フレーム画像欠落判断部４３ａでフレーム画像データの欠落の有無を判断される構成となっているが、フレーム画像データの欠落の有無を判断せずに、全てのフレーム画像データが対応する輪郭画像データと合成される構成としても良い。
【００３３】
また、第一の実施例においては、輪郭画像データは、フレーム画像合成部４３の輪郭画像廃棄判断処理部４３ｃで輪郭画像データの廃棄の判断をされる構成となっているが、輪郭画像データの廃棄の判断をせずに、全ての輪郭画像データが欠落フレーム画像合成部４３ｂに送られる構成としても良い。
【００３４】
図２は、本発明の第二の実施例であり、一部又は全部が欠落したフレーム画像データを修正する動作の詳細を示している。図２において、撮像カメラ１から送出された１からｎ＋１番目までのフレーム画像データと、１からｎ＋１番目までのフレーム画像データから輪郭画像抽出部２２により抽出された、各々のフレーム画像データに対応する１からＮ＋１番目までの輪郭画像データとが送信装置２から送信される。
【００３５】
送信装置２からフレーム画像データと輪郭画像データとが伝送部３を通して平行に送信される。この場合、輪郭画像伝送部３２を通して伝送される輪郭画像データの伝送速度は、フレーム画像伝送部２１を通して伝送されるフレーム画像データの伝送速度と比較して低くても良いが、輪郭画像データの伝送時間は、フレーム画像データの伝送時間よりも短時間で、伝送データの欠落が起きにくい通信回線・通信プロトコル等を用いることが要件である。
【００３６】
伝送部３を通して伝送され、受信装置４に送信されたフレーム画像データと輪郭画像データは、受信装置４内のフレーム画像合成部４３に送られる。フレーム画像合成部４３内のフレーム画像欠落判断部４３ａでｎ＋１番目のフレーム画像データに欠落を検出した時には、欠落を検出しなかったｎ番目のフレーム画像データと、ｎ番目のフレーム画像データに対応するＮ番目の輪郭画像データと、欠落したｎ＋１番目のフレーム画像データに対応するＮ＋１番目の輪郭画像データとは、フレーム画像合成部４３内の欠落フレーム画像合成部４３ｂに送られる。
【００３７】
欠落フレーム画像合成部４３ｂでは、ｎ番目のフレーム画像データからＮ番目の輪郭画像データに対応する物体の画像を切り出し、Ｎ＋１番目の輪郭画像データを利用して該物体の画像の変形等を行うことによりｎ＋１番目のフレーム画像データを合成する。
【００３８】
フレーム画像合成部４３に送られ、フレーム画像欠落判断部４３ａで欠落が検出されなかった１からｎ番目のフレーム画像データと、フレーム画像欠落判断部４３ａで欠落が検出され、欠落フレーム画像合成部４３ｂで新たに合成されたｎ＋１番目のフレーム画像データは、フレーム画像出力部４４に送られて動画像再生部５に出力後、動画像再生部５で動画像が再構成され表示部で再生される。
【００３９】
上記の、フレーム画像合成部４３での欠落したｎ＋１番目のフレーム画像データの合成処理と平行して、輪郭画像廃棄判断処理部４３ｃでは、ｎ＋１番目のフレーム画像データの合成処理に使用しなかった１からＮ−１番目の輪郭画像データの廃棄処理が行われる。
【００４０】
上記の第二の実施例により、一部又は全部が欠落したフレーム画像データを修正することができるが、本発明はこの方法・構成に限定されるものではなく、その他の方法・構成や第一の実施例で説明した方法・構成・変形例でも同様の効果が得られることは言うまでもない。
【００４１】
第二の実施例では、欠落したｎ＋１番目のフレーム画像データの新規合成は、ｎ番目のフレーム画像データからＮ番目の輪郭画像データに対応する物体の画像を切り出し、Ｎ＋１番目の輪郭画像データを利用するとなっているが、例えば、ｎ−１番目とｎ番目とｎ＋１番目の輪郭画像データの変化量を演算し、ｎ−１番目とｎ番目のフレーム画像データにあてはめて新規合成する等、その方法は問わないことは言うまでもない。
【００４２】
図３は、本発明の第三の実施例であり、衛星通信と地上波無線通信の特徴を生かして、動画像のフリーズや欠落を防止する方法を示している。図３においては、フレーム画像伝送部３１に静止衛星や準天頂衛星等の通信衛星による衛星通信を、輪郭画像伝送部３２に携帯電話・ＰＨＳ等の地上波無線通信を用いている。
【００４３】
一般に、衛星通信は、単位時間あたりのデータ転送量が大きいので、データ量が大きいフレーム画像データの伝送に適しているが、見通しでの通信が原則であるために動画像のフリーズや欠落が起きやすい。具体的には、救急車両等の移動車両から通信衛星を利用してフレーム画像データを伝送する場合、木立・建物などの障害物・遮蔽物等によりブロッキングやシャドウィングが発生し、一時的な通信の途絶による動画像のフリーズや欠落が起きやすい。
【００４４】
一方、一般的に使用されている携帯電話・ＰＨＳ等の地上波無線通信は、単位時間あたりのデータ転送量は小さいものの、衛星通信に比べて通信の連続性や瞬断後の回線復帰に優れているので、データの欠落がないように確実に伝送する必要がある輪郭画像データの伝送に適している。
【００４５】
また、地上波無線通信は衛星通信に比べて伝送距離が短いため、地上波無線通信に要する時間は衛星通信に要する時間より時間差０．２５秒程度の短い時間で伝送することができる。したがって、この時間差を欠落したフレーム画像データの合成処理時間とすることができるので、より確実な動画像のフリーズや欠落の防止が可能となる。
【００４６】
以下に、図３により、衛星通信の特徴と地上波無線通信の特徴とを利用した、動画像のフリーズ防止や欠落防止の方法を具体的に説明する。
【００４７】
フレーム画像データの伝送に衛星通信を利用し、輪郭画像データの伝送に地上波無線通信を利用して動画像伝送を行うことにより、衛星通信がブロッキングやシャドウィングなどにより一時的に途絶えてフレーム画像データが欠落した場合に、地上波無線通信で伝送された輪郭画像データにより、欠落したフレーム画像データを合成することができるので、動画像のフリーズや欠落を防止することができる。すなわち、第一の実施例及び第二の実施例で説明した、すでに送られているフレーム画像データと輪郭画像データをもとにフレーム画像合成を行い、合成したフレーム画像データを欠落したフレーム画像データに置き換える方法によりフリーズや欠落のない動画像をリアルタイムに再生することが可能となる。
【００４８】
また、地上波無線通信に要する時間と衛星通信に要する時間との時間差を利用し、フレーム画像合成をその時間差内で行うことにより、フリーズや欠落のない動画像であることはもちろん、よりスムーズな動画像の再生が可能となる。また、これにより、より条件が難しい、移動車両から通信衛星を利用した動画像の伝送であっても、フリーズや欠落がなく、かつリアルタイムでスムーズな動画像の再生が可能となる。
【００４９】
上記の第三の実施例により、衛星通信と地上波無線通信を利用して、フリーズや欠落のない動画像を伝送し再生することができるが、本発明はこの構成に限定されるものではなく、その他の構成でも同様の効果が得られることは言うまでもない。
【００５０】
第三の実施例においては、フレーム画像伝送部３１に衛星通信を利用し、輪郭画像伝送部３２に地上波無線通信を利用する構成となっているが、フレーム画像伝送部３１と輪郭画像伝送部３２とのどちらの伝送部も、衛星通信または地上波無線通信などの同一の通信回線を利用する構成としても同様の効果が得られる。尚、この場合、地上波無線通信に要する時間と衛星通信に要する時間との時間差に該当する時間を入れるために、輪郭画像データの処理回路に遅延時間を発生させる遅延素子を挿入したり、輪郭画像データを時間差に該当する間メモリーに保持しておいたりすることにより、フリーズや欠落がないことはもちろん、リアルタイムでスムーズな動画像の再生が可能となる。
【００５１】
図４は、本発明の第四の実施例であり、インターネットを利用したリアルタイム性の高い動画像伝送をおこなう方法を示している。図４においては、フレーム画像伝送部３１と、輪郭画像伝送部３２ともインターネットを用いている。
【００５２】
最近のインターネットは高速大容量のデータ通信を行うことはできるが、インターネットを流れる非常に多くのパケットによる輻輳等や地域による通信回線の質により、通信スループットの大きな変動や動画像パケットデータの欠落が発生することがある。このような場合、インターネットの通信プロトコルは、パケット受信側で欠落パケットデータの再送要求を行うと共に、その再送要求に基づき再送された欠落パケットデータの受信を待って動画像を再生する。また、受信した欠落パケットデータを元の動画像に挿入する等の処理にも時間がかかる上、その処理には大容量のメモリーや高速のＣＰＵが必要である。これらのため、インターネットを利用したストリーミング配信等の動画像伝送では、スムーズな動画像の再生が難しく、また、動画像伝送のリアルタイム性が失われることになる。
【００５３】
以下に、図４により、インターネットを利用した、ストリーミング配信等の動画像のフリーズ防止や欠落防止の方法を具体的に説明する。
【００５４】
フレーム画像データを分解した複数のパッケトデータと、輪郭画像データを分解した複数のパケットデータとを順次インターネットを介して送出し、受信確認が取れないパケットデータは、パケット受信側で欠落パケットデータの再送要求を行うと共に、その再送要求に基づき再送された欠落パケットデータの受信を待って、フレーム画像データと輪郭画像データとを受信する。この際のフレーム画像データのパッケトデータの個数は、輪郭画像データのパケットデータの個数よりも多く、また、受信確認が取れないパケットデータの確率は一緒であるため、輪郭画像データは、フレーム画像データより確実に受信することができる。この特徴により、第一乃至第三の実施例で説明した、すでに送られているフレーム画像データと輪郭画像データをもとにフレーム画像合成を行い、合成したフレーム画像データを欠落したフレーム画像データに置き換えることができるので、インターネットを利用したストリーミング配信等の動画像のフリーズや欠落を防止し、リアルタイムに動画像を再生することが可能となる。
【００５５】
上記の第四の実施例により、インターネットを利用して、フリーズや欠落のない動画像を伝送し再生することができるが、本発明はこの構成に限定されるものではなく、その他の構成でも同様の効果が得られることは言うまでもない。
【００５６】
第四の実施例においては、フレーム画像データを分解した複数のパッケトデータと、輪郭画像データを分解した複数のパケットデータとを順次インターネットを介して送出し、受信確認が取れないパケットデータの再送要求を行う構成となっているが、フレーム画像データのパッケトデータの受信確認を行わない、若しくは、受信確認が取れないパケットデータの再送を行わない構成とすることで、フリーズや欠落のないばかりでなく、よりスムーズな動画像再生を可能にすることができる。この構成であれば、単位時間あたりのフレーム画像データをより多く受信することができ、その中に不完全若しくは欠落しているフレーム画像データが多い場合であっても、順序通りかつ確実に届いている輪郭画像データからフレーム画像データを合成することで補うことができるので、よりスムーズでリアルタイムな動画再生が可能となる。
【００５７】
また、第四の実施例において、輪郭画像データを伝送するためにかかる時間と、フレーム画像データを伝送するためにかかる時間とを調整するために、輪郭画像データの処理回路に遅延時間を発生させる遅延素子を挿入したり、輪郭画像データを時間差に該当する間メモリーに保持しておいたりしても良い。
【００５８】
また、第四の実施例に限らず、本発明によるデジタル動画像の伝送に、ＭＰＥＧ等の動画像圧縮方法で圧縮された動画像データを使用すると、衛星通信・光ファイバ回線等の高速回線だけではなく、通常電話回線や携帯電話等の低速回線であっても、フリーズや乱れのない動画像を伝送することができる。
【００５９】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、商用放送・遠隔医療現場やインターネットを利用した動画像の伝送に於いて、様々な理由で発生する動画像のフリーズや乱れを防止し、動画像の視認性を向上するデジタル動画像伝送方法及びデジタル動画像伝送装置を提供することができた。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第一の実施例の概略構成図であり、動画像再生の原理である。
【図２】本発明の第二の実施例であり、フレーム画像データを修正する動作の詳細である。
【図３】本発明の第三の実施例であり、衛星通信と地上波無線通信を利用した動画像伝送方法である。
【図４】本発明の第四の実施例であり、インターネットを利用した動画像伝送方法である。
【符号の説明】
１  撮像カメラ
２  送信装置
２１  フレーム画像送信部
２２  輪郭画像抽出部
２３  輪郭画像送信部
３  伝送部３
３１  フレーム画像伝送部
３２  輪郭画像伝送部
４  受信装置
４１  フレーム画像受信部
４２  輪郭画像受信部
４３  フレーム画像合成部
４３ａ  フレーム画像欠落判断部
４３ｂ  欠落フレーム画像合成部
４３ｃ  輪郭画像廃棄判断処理部
４４  フレーム画像出力部
５  動画像再生部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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