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テレビ会議端末 - 松下電器産業株式会社
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発明の名称 テレビ会議端末
発行国 日本国特許庁(JP)
公報種別 公開特許公報(A)
公開番号 特開平7−95551
公開日 平成7年(1995)4月7日
出願番号 特願平5−237990
出願日 平成5年(1993)9月24日
代理人 【弁理士】
【氏名又は名称】武田 元敏
発明者 深川 貴弘
要約 目的
動画像通信の動き優先・画質優先モード等の動画像通信モードに対して、符号化された動画データ量を検知し、最適な量子化テーブルの選択を自動的に行うことにより、効率的なテレビ会議端末を提供する。

構成
システム制御部1と、端末制御部2と、網インタフェース3と、呼制御部4と、多重化/分離部5と、映像・音声データ制御部6とからなるテレビ会議端末14Aに、テーブル制御部7と、符号化制御部8とを加え、公衆ディジタル網12を経由して相手側他テレビ会議端末13との間で通信を行う場合、符号化された動画データ蓄積量の検知を行うことにより、テーブル制御部7に複数格納されている量子化テーブルの選択を自動的に行う。
特許請求の範囲
【請求項1】 公衆ディジタル網に接続するための網インタフェース、相手側端末との呼の制御を該網インタフェースを通して制御する呼制御部、回線上に映像・音声等のデータを同時に送出するための多重化、または回線から受け取った多重化された映像・音声データの分離を行う多重化/分離部、システム全体を制御するシステム制御部、自テレビ会議端末の動作制御を行う端末制御部、映像・音声データの制御を行う映像・音声データ制御部を有するテレビ会議端末において、符号化された動画像データが格納されているバッファのデータ蓄積量を検知する符号化制御部と、動き優先あるいは画質優先の画像符号化を行うために利用される量子化テーブルを複数保有しているテーブル制御部を備え、検知された符号化動画データの蓄積量に対応して前記量子化テーブルを選択することを特徴とするテレビ会議端末。
発明の詳細な説明
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、ディジタル電話回線網を介して互いに接続されるテレビ会議端末に関するものである。
【0002】
【従来の技術】以下に、従来のテレビ会議端末について説明する。
【0003】図3は従来のテレビ会議端末の構成を示す機能ブロック図である。図3において14Bは実線で囲まれた各部により構成されるテレビ会議端末、1は全体を制御するシステム制御部、2は自テレビ会議端末の動作を制御する端末制御部、3は公衆ディジタル網12との送受信を行う網インタフェース、4は他テレビ会議端末13との呼の制御を網インタフェース3を通して制御する呼制御部、5は回線上に映像・音声等のデータを同時に送出するための多重化、または回線から受け取った多重化された映像・音声等のデータの分離を行う多重化/分離部、6は、カメラ装置9,モニタ装置10およびハンドセット11との間で入出力を行う映像・音声データの符号化/復号化等の制御を行う映像・音声データ制御部である。
【0004】図4は図3の映像・音声データ制御部6での動画像符号化処理の概略図である。以下に、従来のテレビ会議端末の動作を図3および図4により説明する。
【0005】カメラ装置9からの動画像を他テレビ会議端末13へ送信する手順について説明する。
【0006】カメラ装置9からの動画像を他テレビ会議端末13へ送信する場合、映像・音声データ制御部6は、図4に示すように初めに前処理41を行った後、入力画像をいくつかのマクロブロック42に分割する。次に、マクロブロックごとに動き補償フレーム間予測43を行い、さらにその予測誤差を8×8ブロックサイズで離散コサイン変換器にて離散コサイン変換(以下、DCTと記す)して、その変換係数を量子化44する。ここで、通常の入力画像には、動き補償フレーム間予測が用いられるが、動きが大きい場合やシーンチェンジの場合には、入力画像は動き補償フレーム間予測を行わず、そのままルート45を介して離散コサイン変換器に加えられるフレーム内予測が行われる。
【0007】量子化は、動画優先モードあるいは画質優先モードで動画像の符号化制御を行うために、予め用意されている1種類の量子化テーブル46を用いて行われる。ここで、動画優先モードで用いられる量子化テーブル46は、動画像の動きに関する成分が多く量子化されるように設定されており、送信される符号化動画データの中に動きに関する情報が多く含まれる。
【0008】また、画質優先モードで用いられる量子化テーブル46は、動画像の画質に関する成分が多く量子化されるように設定されており、送信される符号化動画データの中に画質に関する情報が多く含まれる。
【0009】量子化された結果、DCT係数の量子化インデックス,動きベクトル情報,ブロック属性情報などが生成され、これらは、統計的性質を利用した可変長符号化により、さらにデータ圧縮された後、1つのビット列に多重化47される。
【0010】そして、圧縮された動画データは多重化/分離部5へ送られ、網インタフェース3から公衆ディジタル網12を経て、他テレビ会議端末13へ送信される。
【0011】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従来例に示したテレビ会議端末では、予め決められた量子化テーブル46を用いて量子化を行うために、被写体の画像や動きによっては符号化されるデータ量に変化が生じてしまう。
【0012】このため、動き優先モードで通信を行っている場合に動きが少ない画像が連続したとき、画質に関する情報量を多くとりたくても、情報量は量子化テーブル内の値に依存しているため、動画に関する情報を適宜に制御することが困難であった。
【0013】また、画質優先モードで通信を行っている場合に、単調な画像、つまり画質に関する情報量が少なくてよいときでも、上記と同じ理由で動画の画質に関する情報量を制御するのが困難であった。
【0014】本発明は上記従来の問題点を解決し、複数の量子化テーブルを適宜に選択することにより、動画像の符号化に対して1フレーム当たりの情報量を自動的に制御することが可能な、効率的で利便性が大きいテレビ会議端末の提供を目的とする。
【0015】
【課題を解決するための手段】本発明は上記問題点を解決し、目的を達成するために、従来のテレビ会議端末に、符号化された動画像データが格納されているバッファのデータ蓄積量の検知を行う符号化制御部と、動き優先あるいは画質優先の符号化を行うために利用される量子化テーブルを複数保有しているテーブル制御部を加え、検知されたデータ蓄積量に対応して量子化テーブルを選択する手段を設けたものである。
【0016】
【作用】本発明によれば、符号化された動画像データが格納されているバッファのデータ蓄積量を検知することにより自動的に量子化テーブルの変更を行い、効率的な動画像通信が可能になる。
【0017】
【実施例】図1は本発明の一実施例におけるテレビ会議端末の構成を示す機能ブロック図である。図1において、14Aは実線で囲まれた各部により構成されるテレビ会議端末、7は動き優先あるいは画質優先の画像符号化を行うために利用される量子化テーブルを複数保有しているテーブル制御部、8は符号化された動画像データが格納されているバッファのデータの蓄積量を検知する符号化制御部である。
【0018】その他、前記従来の図3と同じ機能のブロックには同じ符号を付し、その説明を省略する。
【0019】図2は図1のテーブル制御部7の内部での量子化テーブルの配置を示した図である。複数の量子化テーブル71,72,73,……,7nが画質に関する量子化の度合い(画質が細かい,粗い)に分けられて格納されている。
【0020】本実施例の動作を図1,図2および前記図4を用いて説明する。テレビ会議用端末14Aのカメラ装置9からの動画像を他テレビ会議端末13へ送信する手順について説明する。
【0021】カメラ装置9からの動画像を他テレビ会議端末13へ送信する場合、映像・音声データ制御部6は初めに前処理41を行った後、通信前に動き優先モードに設定されたときの最大送信フレーム数と画質優先モードに設定されたときの最小送信フレーム数に対応した1秒間に送信するフレーム数を実現するため、テーブル制御部7の中からの量子化テーブル71,72,73,……,7nの選択と符号化制御部8で検知を行うデータ蓄積量に対するしきい値の設定を予め行っておく。
【0022】そして、通信開始後、入力画像をいくつかのマクロブロック42に分割する。次に、各マクロブロックごとに、動き補償フレーム間予測43を行い、さらにその予測誤差を8×8ブロックサイズで離散コサイン変換器にてDCTを行って、その変換係数を量子化44する。ここで、通常の入力画像には、動き補償フレーム間予測43が用いられるが、動きが大きい場合やシーンチェンジの場合には、入力画像は動き補償フレーム間予測を行わず、そのままルート45を介して離散コサイン変換器に加えられるフレーム内予測が行われる。
【0023】量子化は、従来の量子化テーブル46に代わるテーブル制御部7の中から予め選択された量子化テーブル71,72,73,……,7nを用いて行われる。
【0024】量子化された結果、DCT係数の量子化インデックス,動きベクトル情報,ブロック属性情報などが生成され、これらは、統計的性質を利用した可変長符号化によりさらにデータ圧縮された後、1つのビット列に多重化47されバッファに格納される。
【0025】ここで、符号化制御部8は、バッファに蓄積されたデータ量の検知を行う。
【0026】動き優先モードに設定されている場合の符号化制御部8の動作について説明する。検知の結果、動画優先モードでの1秒間当たりの送信フレーム数まで達していない、すなわち設定されたしきい値より大きいデータ量ならば、符号化制御部8は1秒間当たりの送信フレーム数が増やせるように、画質に関する量子化が粗くなるテーブル制御部7の量子化テーブルを選択する。
【0027】例えば図2において、現在、量子化テーブル73を用いているならば、次は量子化テーブル74を採用する。そして、次の入力画像の符号化時に、変更された量子化テーブルを用いて量子化,可変長符号化を行い、バッファに蓄積されたデータ量の検知を行い、符号化データ量に対応させて量子化テーブルの変更を行う。
【0028】このようにして送信フレーム数を増加していき、送信フレーム数が最大送信フレーム数になったら、画質に関する量子化が細かくなる量子化テーブルへ変更し、次の入力画像のバッファに蓄積されたデータ量の検知を行って量子化テーブルの変更を繰り返すことにより、送信フレーム数が動き優先モードでの送信フレーム数のままで画質に関するデータ量が一番多くとれる量子化テーブルを選択する。この動作をある一定時間ごとに繰り返すことにより動画データの制御を行う。
【0029】次に、画質優先モードに設定されている場合の符号化制御部8の動作について説明する。バッファに蓄積されたデータ量の検知の結果、予め設定された画質優先時のしきい値まで達していないならば、画質に関する量子化が細かくなる量子化テーブルへ変更する。そして、次の入力画像の符号化時に再びデータの検知を行い、上記と同様の処理で量子化テーブルの変更を行う。
【0030】しきい値より大きい値ならば画質に関する量子化が粗くなる量子化テーブルへ変更し、しきい値より小さい値ならば画質に関する量子化が細かくなる量子化テーブルへ変更を行う。すなわち、1フレーム当たりの情報量を増やせるときは、1フレーム当たりの画質に関する情報量が多くなるように量子化テーブルの変更を行っていき、逆に1フレーム当たりの情報量が多すぎる場合は、1フレーム当たりの画質に関する情報量が少なくなるように量子化テーブルの選択を行う。このようにして、予め設定しているしきい値を超えない範囲で量子化テーブルの選択を行う。
【0031】そして、圧縮された動画データは多重化/分離部5へ送られ、網インタフェース3から公衆ディジタル網12を経て、他テレビ会議端末13へ送信される。
【0032】
【発明の効果】以上説明したように、本発明のテレビ会議端末は、量子化テーブルを適宜に選択することにより、動画像の符号化に対して1フレーム当たりの情報量を自動的に制御することが可能なため、効率的で利便性が大きいテレビ会議端末を提供することができる。




 

 


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