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画像通信装置及び画像通信方法

国内特許コード P08P005779
掲載日 2008年4月25日
出願番号 特願2006-279200
公開番号 特開2008-099033
登録番号 特許第4934808号
出願日 平成18年10月12日(2006.10.12)
公開日 平成20年4月24日(2008.4.24)
登録日 平成24年3月2日(2012.3.2)
発明者
  • 岩橋 政宏
出願人
  • 国立大学法人長岡技術科学大学
発明の名称 画像通信装置及び画像通信方法
発明の概要

【課題】装置間で通信すべきデータ量を低減し、かつプライバシーコンシャスな画像通信を実現する。
【解決手段】背景画像及び動画像を各種帯域信号に変換する帯域分割部11と、それぞれの帯域信号を画素毎に差分処理する背景差分部12と、その結果から人物領域を同定しその領域の帯域信号を出力する人物領域抽出部13と、人物領域の帯域信号における各画素値をビットプレーン分解するビットプレーン分解部15と、人物領域の帯域信号のビットプレーンをアウェアネス情報を表示させるための基本階層とそれ以外の拡張階層に分類する機能的階層化部16と、分類された階層をエントロピ符号化するエントロピ符号化部17とを備え、通常は基本階層のデータのみを伝送し、必要に応じて拡張階層のデータを追加伝送するようにして、装置間での通信データの総量を低減できるようにする。
【選択図】図1

従来技術、競合技術の概要


従来の画像通信システムは、例えばJPEG(Joint Photographic Experts Group)やMPEG(Moving Picture Experts Group)といった公知の画像圧縮方式のように、カメラで撮像して得られた映像をできるだけそのまま伝送することを目的として設計されている。例えば、特許文献1には、データ通信時にバーストエラーが発生しても何らかの画像が表示されるような、JPEG2000又はMotion JPEG2000といった国際標準符号化方式に基づく画像通信技術について開示されている。



上述した従来の画像通信システムに対して、近年、被写体の詳細な映像を隠蔽し、その代わりに被写体の顔を認識してその氏名を動きに合わせて表示することができる画像通信システムが提案され、被写体のプライバシーや対話の意思を、受信側での表示映像に反映できるプライバシーコンシャスな画像通信システムが注目されている(例えば、非特許文献1参照。)。




【特許文献1】特開2004-166096号公報

【非特許文献1】タンスリヤボン スリヨン,千葉正広,花木真一,共著、“状況映像における顔認識を用いた選択的人物隠蔽”,映像メディア学会誌,Vol.56,No.12,pp.1980-1988,2002.

産業上の利用分野


本発明は、画像通信装置及び画像通信方法に関し、詳しくは、通常は低ビットレートのデータ通信で「アウェアネス」を表示し、必要に応じて追加情報をも送信することで「映像」を表示可能にする画像通信技術に関する。

特許請求の範囲 【請求項1】
人物が存在しないときに撮影された背景画像及び人物が存在するときに撮影された動画像を複数種類の帯域信号に帯域分割するとともに、動画像から背景画像を各画素毎について減算する変換手段と、
上記変換手段にて背景画像を減算された動画像の帯域信号から人物領域を同定して当該領域の帯域信号を出力する人物領域抽出手段と、
上記人物領域抽出手段より出力される人物領域の帯域信号における各画素値をビットプレーンに分解するビットプレーン分解手段と、
上記ビットプレーン分解手段によりビットプレーン分解された人物領域の各種帯域信号のうち高域の帯域信号の上位のビットプレーン又は低域の帯域信号の上位のビットプレーンをアウェアネス情報を表示させるための基本階層に分類し、上記基本階層以外の上記ビットプレーン分解手段によりビットプレーン分解された人物領域の帯域信号を拡張階層に分類する階層化手段と、
上記階層化手段により分類された上記基本階層及び上記拡張階層のそれぞれのデータをエントロピ符号化する第1の符号化手段とを備え、
受信側にてアウェアネス情報を表示させる第1の状態では上記基本階層の符号化データを送信し、撮影された元の動画像を受信側にて再生表示可能とさせる第2の状態では上記基本階層の符号化データに加えて上記拡張階層の符号化データを追加送信することを特徴とする画像通信装置。

【請求項2】
上記変換手段は、
上記背景画像及び上記動画像を複数種類の帯域信号に帯域分割する帯域分割手段と、
上記帯域分割手段により帯域分割された背景画像を、帯域分割された動画像から各画素毎について減算する背景差分手段とを備えることを特徴とする請求項1記載の画像通信装置。

【請求項3】
上記人物領域抽出手段より出力される人物領域の帯域信号における各画素値を量子化する量子化手段をさらに備え、
上記ビットプレーン分解手段は、上記量子化手段により量子化された人物領域の帯域信号をビットプレーンに分解することを特徴とする請求項1又は2記載の画像通信装置。

【請求項4】
上記帯域分割、上記量子化、上記ビットプレーン分解、及び上記エントロピ符号化に係る処理は、JPEG2000規格に準拠した処理であることを特徴とする請求項3記載の画像通信装置。

【請求項5】
上記階層化手段は、動画像を構成するフレームを所定間隔で抽出し、抽出されたフレームに係る上記人物領域の帯域信号を上記基本階層と上記拡張階層とに分類することを特徴とする請求項1~4の何れか1項に記載の画像通信装置。

【請求項6】
請求項1~5の何れか1項に記載の画像通信装置から送信された上記基本階層の符号化データ、又は上記基本階層の符号化データと上記拡張階層の符号化データを受信し、当該画像通信装置での処理の逆処理を受信した符号化データに施して人物領域の帯域信号を再生する再生手段と、
上記再生手段により再生された人物領域の帯域信号と、上記画像通信装置からの背景画像データを再生して得られる背景画像の帯域信号とを各画素毎について加算するとともに、帯域信号を帯域合成して動画像を再生する合成手段とを備えることを特徴とする画像通信装置。

【請求項7】
上記階層化手段は、上記ビットプレーン分解手段によりビットプレーン分解された人物領域の帯域信号を上記基本階層と上記拡張階層とに分類するとともに、基本階層については基本階層として分類された人物領域の帯域信号のビットプレーン以外にゼロ値を挿入して人物領域に係る基本階層の帯域信号を生成し、拡張階層については基本階層として分類された人物領域の帯域信号のビットプレーンをゼロ値で置き換えて人物領域に係る拡張階層の帯域信号を生成し、
かつ上記第1の符号化手段に代えて、帯域合成手段と第2の符号化手段を備え、
上記帯域合成手段は、上記階層化手段により生成された基本階層及び拡張階層の帯域信号をそれぞれ帯域合成して基本階層画像及び拡張階層画像を生成し、
上記第2の符号化手段は、上記帯域合成手段により生成される基本階層画像及び拡張階層画像をJPEG2000規格に準拠した符号化方式でそれぞれ符号化し、
受信側にてアウェアネス情報を表示させる第1の状態では上記基本階層画像の符号化データを送信し、撮影された元の動画像を受信側にて再生表示可能とさせる第2の状態では上記基本階層画像の符号化データに加えて上記拡張階層画像の符号化データを追加送信することを特徴とする請求項1~の何れか1項に記載の画像通信装置。

【請求項8】
上記帯域分割、上記ビットプレーン分解、及び上記帯域合成に係る処理は、JPEG2000規格に準拠した処理であることを特徴とする請求項7記載の画像通信装置。

【請求項9】
請求項7又は8記載の画像通信装置から送信された上記基本階層画像の符号化データ、又は上記基本階層画像の符号化データと上記拡張階層画像の符号化データを受信し、受信した符号化データをJPEG2000規格に準拠して復号し上記基本階層画像、又は上記基本階層画像及び上記拡張階層画像を取得する復号手段と、
上記復号手段により復号された上記基本階層画像、又は上記基本階層画像及び上記拡張階層画像と、上記画像通信装置からの背景画像データを再生して得られる背景画像とを複数種類の帯域信号に帯域分割する帯域分割手段と、
上記帯域分割手段により帯域分割された上記基本階層画像の帯域信号、又は上記基本階層画像及び上記拡張階層画像の帯域信号に上記ビットプレーン分解手段での処理の逆処理を施した後、上記基本階層画像の帯域信号、又は上記基本階層画像及び上記拡張階層画像の帯域信号と上記背景画像の帯域信号とを各画素毎について加算するとともに、帯域信号を帯域合成して動画像を再生する合成手段とを備えることを特徴とする画像通信装置。

【請求項10】
上記人物領域のデータについては、上記拡張階層に係るデータは送受信せずに、上記基本階層に係るデータのみを送受信することを特徴とする請求項1~9の何れか1項に記載の画像通信装置。

【請求項11】
人物が存在しないときに撮影された背景画像及び人物が存在するときに撮影された動画像を複数種類の帯域信号に帯域分割するとともに、動画像から背景画像を各画素毎について減算する変換工程と、
上記変換工程で背景画像を減算された動画像の帯域信号から人物領域を同定して当該領域の帯域信号を出力する人物領域抽出工程と、
上記人物領域抽出工程で出力される人物領域の帯域信号における各画素値をビットプレーンに分解するビットプレーン分解工程と、
上記ビットプレーン分解工程でビットプレーン分解された人物領域の各種帯域信号のうち高域の帯域信号の上位のビットプレーン又は低域の帯域信号の上位のビットプレーンをアウェアネス情報を表示させるための基本階層に分類し、上記基本階層以外の上記ビットプレーン分解工程でビットプレーン分解された人物領域の帯域信号を拡張階層に分類する階層化工程と、
上記階層化工程で分類された上記基本階層及び上記拡張階層のそれぞれのデータをエントロピ符号化する第1の符号化工程と、
受信側にてアウェアネス情報を表示させる第1の状態では上記基本階層の符号化データを送信し、撮影された元の動画像を受信側にて再生表示可能とさせる第2の状態では上記基本階層の符号化データに加えて上記拡張階層の符号化データを追加送信する送信工程とを有することを特徴とする画像通信方法。

【請求項12】
上記階層化工程では、上記ビットプレーン分解工程でビットプレーン分解された人物領域の帯域信号を上記基本階層と上記拡張階層とに分類するとともに、基本階層については基本階層として分類された人物領域の帯域信号のビットプレーン以外にゼロ値を挿入して人物領域に係る基本階層の帯域信号を生成し、拡張階層については基本階層として分類された人物領域の帯域信号のビットプレーンをゼロ値で置き換えて人物領域に係る拡張階層の帯域信号を生成し、
かつ上記第1の符号化工程に代えて、
上記階層化工程で生成された基本階層及び拡張階層の帯域信号をそれぞれ帯域合成して基本階層画像及び拡張階層画像を生成する帯域合成工程と、
上記帯域合成工程で生成される基本階層画像及び拡張階層画像をJPEG2000規格に準拠した符号化方式でそれぞれ符号化する第2の符号化工程とを有し、
上記送信工程では、受信側にてアウェアネス情報を表示させる第1の状態では上記基本階層画像の符号化データを送信し、撮影された元の動画像を受信側にて再生表示可能とさせる第2の状態では上記基本階層画像の符号化データに加えて上記拡張階層画像の符号化データを追加送信することを特徴とする請求項11記載の画像通信方法。
産業区分
  • テレビ
  • 事務機
  • 計算機応用
国際特許分類(IPC)
Fターム
画像

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JP2006279200thum.jpg
出願権利状態 権利存続中
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