(57)【要約】【課題】伝送条件に応じて動画データを最適化する機能を有したベストエフォート型の集合住宅用インターホンシステムを提供する。【解決手段】伝送制御装置１３は、信号伝送のエラーレベルを測定する伝送監視部１３ｍを備え、ロビー機１１は、カメラ１１ａが撮影したビデオ信号を所定形式の動画データに圧縮する動画圧縮部１１ｂを備えており、伝送監視部１３ｍが測定したエラーレベルに対応したＩフレームとＰフレームとの割合でビデオ信号を圧縮して、指定された住戸親機１２に送出する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
来訪者を撮影するカメラ付きロビー機と、前記ロビー機が送出した動画データを再生するモニタテレビ付き住戸親機と、前記ロビー機と前記住戸親機との間の信号伝送を制御する伝送制御装置とを備え、前記信号伝送はデジタル通信によって行うようにした集合住宅用インターホンシステムにおいて、
前記伝送制御装置は、前記信号伝送のエラーレベルを測定する伝送監視部を備え、
前記ロビー機は、前記カメラが撮影したビデオ信号を、所定形式の動画データに圧縮する動画圧縮部を備えており、前記伝送監視部が測定したエラーレベルに対応したＩフレームとＰフレームとの割合で前記ビデオ信号を圧縮して、指定された住戸親機に送出する集合住宅用インターホンシステム。
【請求項２】
請求項１において、
前記ロビー機は、前記伝送監視装置が測定したエラーレベルが所定値よりも高い場合は、該所定値よりも低い場合に比べて、動画データ中のＩフレームの割合が高くなるように前記ビデオ信号を圧縮する集合住宅用インターホンシステム。
【請求項３】
請求項１または２において、
前記伝送監視部は、複数の住戸親機をポーリングして、所定時間内に返送されてくるポーリング応答を計数することで、前記信号伝送のエラーレベルを測定する集合住宅用インターホンシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、来訪者を撮影するカメラ付きロビー機と、ロビー機が送出した動画データを再生するモニタテレビ付き住戸親機と、信号伝送を制御する伝送制御装置とを備えた集合住宅用インターホンシステムに関する。
【背景技術】
【０００２】
近時、カメラ付きロビー機からモニタテレビ付住戸親機に対してデジタル通信によって圧縮画像を伝送する構成の集合住宅用インターホンシステムが提案されている。このような集合住宅用インターホンの参考例として、次の特許文献１には、ロビーインターホンは、映像信号を圧縮符号化するＭＰＥＧ用エンコーダを備え、符号化データの種類を切り替えるか否かの判断要素となるトリガ情報に基づいて、動画像を送信すべき場合にはＩフレーム及びＰフレームに符号化し、準動画又は静止画を送信すべき場合にはＩフレームのみに符号化する技術が開示されている。
【特許文献１】特開2003-189301公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
また、住棟内でデジタル通信による信号伝送を行うインターホンシステムであっても、伝送速度は、伝送線の長さ（総延長１ｋｍ程度の場合もある）や、施工形態等の伝送条件から影響を受けるため、伝送エラーの発生を想定し、その補償のために、定期的にＩフレームを挿入する必要がある。
【０００４】
しかしながら、良好な環境では、動画データのＩフレームの割合を低めに設定することで、フレームレートを高くして、より多くの映像情報を伝送することが望ましい。フレームレートが高ければ高い程、映像が滑らかに動くので見易い映像になる。そこで本発明は、伝送条件に応じて動画データを最適化する機能を有したベストエフォート型の集合住宅用インターホンシステムを提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明による集合住宅用インターホンシステムは、来訪者を撮影するカメラ付きロビー機と、前記ロビー機が送出した動画データを再生するモニタテレビ付き住戸親機と、前記ロビー機と前記住戸親機との間の信号伝送を制御する伝送制御装置とを備え、前記信号伝送はデジタル通信によって行うようにした集合住宅用インターホンシステムであって、前記伝送制御装置は、前記信号伝送のエラーレベルを測定する伝送監視部を備え、前記ロビー機は、前記カメラが撮影したビデオ信号を所定形式の動画データに圧縮する動画圧縮部を備えており、前記伝送監視部が測定したエラーレベルに対応したＩフレームとＰフレームとの割合で前記ビデオ信号を圧縮して、指定された住戸親機に送出する。
【０００６】
上記において、前記ロビー機は、前記伝送監視装置が測定したエラーレベルが所定値よりも高い場合は、該所定値よりも低い場合に比べて、動画データ中のＩフレームの割合が高くなるように前記ビデオ信号を圧縮する構成とすることが望ましい。
【０００７】
なお、前記伝送監視部は、複数の住戸親機をポーリングして、所定時間内に返送されてくるポーリング応答を計数することで、前記信号伝送のエラーレベルを測定する構成としてもよい。
【発明の効果】
【０００８】
本発明は、伝送制御装置の伝送監視部によって信号伝送のエラーレベルを測定し、ロビー機の動画圧縮部は、測定された信号伝送のエラーレベルに対応したＩフレームとＰフレームとの割合で、カメラが撮影したビデオ信号を動画データに圧縮する。すなわち、伝送条件が厳しいため、信号伝送が高エラーレベルになる場合には、動画データ中のＩフレームの割合を高くすることで、画像の乱れを抑制し安定化させる一方、伝送条件が良好の場合には、動画データ中のＩフレームの割合を低くすることで、フレームレートを上げて、画像がより滑らかに動くようにする。これにより、所与の信号伝送レートにおいて、動画データの圧縮が最適化できる。
【０００９】
また、伝送監視部は、複数の住戸親機をポーリングして、所定時間内に返送されてくるポーリング応答を計数することで、信号伝送のエラーレベルを測定する構成では、既存のポーリングコマンドを利用しているため、信号伝送のエラーレベルを計測するための特別の手順を用意する必要が無く、低コストになる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、本発明の実施例を図に従って説明する。
【００１１】
図１は、本発明による集合住宅インターホンシステムの基本構成を示したブロック図である。インターホンシステム１は、来訪者を撮影するカメラ付きロビー機１１と、ロビー機１１が送出した動画データを再生するモニタテレビ付住戸親機１２と、ロビー機１１と住戸親機１２との間の信号伝送を制御する伝送制御装置１３とで構成され、ロビー機１１と住戸親機１２との間の信号伝送は、所定のプロトコルによるデジタル通信によって行うようになっている。プロトコルに特段の制限はなく、例えば、ＴＣＰ／ＩＰ等のプロトコルが利用できる。なお、ロビー機１１、伝送制御装置１３間の信号伝送におけるプロトコルと、伝送装置、住戸親機１２間の信号伝送におけるプロトコルは、同一であっても異なっていてもよい。なお、動画データの伝送は、所与の信号伝送レートに制限されていると想定する。
【００１２】
ロビー機１１は、例えばＣＣＤセンサあるいはＣＭＯＳセンサ等を有し来訪者を白黒あるいはカラーでビデオ撮影するカメラ１１ａと、カメラ１１ａが撮影したビデオ信号を所定形式の動画データに圧縮する動画圧縮部１１ｂと、通話部としてマイク１１ｃおよびスピーカ１１ｄが付加された音声圧縮伸張部１１ｅと、住戸を指定した呼出操作を受け付ける操作部１１ｆと、デジタル通信によって信号伝送を行う伝送部１１ｇと、これら各部を制御する制御部１１ｈとを備えている。
【００１３】
動画圧縮部１１ｂは、カメラ１１ａが撮影したビデオ信号を、所定のアルゴリズムに従って、例えばＭＰＥＧ２、ＭＰＥＧ４等の動画データにデジタル圧縮する回路で構成されている。ここでの圧縮処理によって、カメラ１１ａが撮影した画像が時系列的に並べられたビデオ信号は、Ｉフレーム（イントラフレーム）と、Ｐフレーム（インターフレーム）とで構成された動画データに変換される。なお、ここでＩフレームは、フレーム（動画の１コマ）全体の圧縮画像データ、Ｐフレームは、Ｉフレームに対する差分データである。また、動画データのフレームレートは、動きが荒い等の違和感を生じさせないため、２０〜３０ｆｐｓが望まれる。
【００１４】
また、音声圧縮伸張部１１ｅは、所定のアルゴリズムに従って、マイク１１ｃから取り込んだ音声信号をＡ／Ｄ変換し、更に所定形式の音声データにデジタル圧縮する回路と、住戸親機１２から送られてきた音声データを伸張し、更にＤ／Ａ変換して、スピーカ１１ｄから再生できる音声信号にする回路とで構成されている。
【００１５】
住戸親機１２は、小型液晶パネル等によるモニタテレビ１２ｊが付加され、伝送されてきた動画データを伸張する動画伸張部１２ｋと、通話部としてマイク１２ｃおよびスピーカ１２ｄが付加された音声圧縮伸張部１２ｅと、応答操作等を行う操作部１２ｆと、ドアホン子器１４を制御する子器制御部１２ｌと、デジタル通信による信号伝送を行う伝送部１２ｇと、自機に割り当てられたアドレス値を記憶した記憶部１２ｉと、これら各部を制御する制御部１２ｈとを備えている。なお、そのアドレスを設定するためのアドレス情報は操作部１２ｆから入力されるが、伝送制御装置１３からリモートで設定するようにしてもよい。
【００１６】
動画伸張部１２ｋは、ロビー機１１の動画圧縮部１１ｂにおけるビデオ信号の圧縮処理に対応した伸張処理を行う回路で構成されている。また、音声圧縮伸張部１２ｅは、ロビー機１１の音声圧縮伸張部１１ｅと同様の構成である。
【００１７】
伝送制御装置１３は、ハブを有しロビー機１１と住戸親機１２との間で信号伝送を中継する伝送部１３ｇと、住戸番号と住戸親機１２に割り当てられたアドレス値との対応表、および伝送制御装置１３に割り当てられたアドレス値を記憶した記憶部１３ｉと、それらのアドレス情報を入力するための表示操作部１３ｆと、伝送制御装置１３と住戸親機１２との信号伝送におけるエラーレベルを測定する伝送監視部１３ｍと、これら各部を制御する制御部１３ｈとを備えている。
【００１８】
伝送監視部１３ｍは、例えば２００ｍｓに１回の割合で、複数の住戸親機１２を対象にポーリングして、所定時間内に返送されてくるポーリング応答を計数することで、信号伝送のエラーレベルを測定する構成とすればよい。制御部１１ｈは、測定されたエラーレベルが所定値を超えている場合は、高エラーレートと判断する。本発明では、平均的なＦＥＲ（フレームエラーレート）として１０−６程度を想定しているが、その場合には、所定値は、１０−５程度の値とするのが望ましい。伝送監視部１３ｍは、伝送制御装置１３と別体として構成しても、一体として構成しても構わない。なお、測定されたエラーレベルの値、あるいは、高エラーレベルか否かの判断結果は記憶部１３ｉに記録されるが、時系列的な履歴としておけば、伝送障害が発生したときの原因調査に役立つデータになる。なお、複数の住戸親機１２をポーリングして、所定時間内に返送されてくるポーリング応答を計数することで、信号伝送のエラーレベルを測定する構成とすれば、既存のポーリングコマンドを利用しているため、信号伝送のエラーレベルを計測するための特別のコマンド、手順を用意する必要が無く、低コストで済む利点がある。
【００１９】
伝送制御装置１３と住戸親機１２との間の信号伝送は、フレーム単位の時分割多重伝送方式によってなされる。フレームには、伝送すべきデータとして、ポーリング等の各種コマンドデータ、それらのコマンドに対する応答データ、動画データ、音声データを含んだもの等がある。
【００２０】
図２（ａ）、図２（ｂ）は、そのようなフレームの一例として、それぞれ、ポーリング等のコマンドデータまたは応答データを含んだフレームと、動画データを含んだフレームを示している。図において、プレアンブルは伝送開始を示す信号、データ長は伝送すべきデータの合計ビット数、アドレスは送信元および送信先のアドレス値、ＢＣＣは伝送エラーを検出するためのコードを示している。なお、動画データは、Ｉフレーム、Ｐフレームを所定のスロット分だけ含んでいる。
【００２１】
インターホンシステムは、基本的な動作として、ロビー機１１で住戸を指定した呼出操作がなされると、伝送制御装置１３が、対応した住戸親機１２を特定して、その住戸親機１２から着呼音を鳴動させ、その着呼音が鳴動している間に住戸親機１２で応答操作がなされると、伝送制御装置１３は、その住戸親機１２との間で通信チャネルと、ロビー機１１との通信チャネルとを確立して、ロビー機１１と住戸親機１２との信号伝送を中継することにより、ロビー機１１と住戸親機１２との間の通話を許可し、ロビー機１１が送出した動画データを住戸親機１２で再生させる。
【００２２】
上記の動作において、ロビー機１１は、カメラ１１ａが撮影したビデオ信号を動画データにデジタル圧縮して住戸親機１２に送出するが、本発明は、その圧縮処理を最適化するもので、伝送装置と住戸親機１２との信号伝送におけるエラーレベルに基づいて、動画データ中のＩフレームとＰフレームとの割合を調節する機能を有している。
【００２３】
そのため、伝送制御装置１３は、伝送監視部１３ｍが信号伝送のエラーレベルを測定する毎に、ＩフレームとＰフレームとの割合として、測定したエラーレベルに応じた値を、ロビー機１１の動画圧縮部１１ｂに設定更新する構成としてもよい。この場合、ロビー機１１の動画圧縮部１１ｂには、ＩフレームとＰフレームとの割合として、信号伝送が低エラーレベルであれば標準値（例えばＩフレームは６０フレーム中に１つ）が、信号伝送が高エラーレベルであれがＩフレームの比率を高くした値（例えばＩフレームは１０フレームに１つ）が自動的に設定される。
【００２４】
図３は、この構成における伝送制御装置１３の基本処理の手順図である。手順図のステップ１０１〜１０５では、伝送監視部１３ｍによって信号伝送のエラーレベルを測定して、そのエラーレベルを記憶し、更に、エラーレベルを参照してＩフレームとＰフレームとの割合を設定している。その後、ステップ１０６〜１０８では、ロビー機１１における呼出操作と住戸親機１２における応答操作を受け付けて、通信チャネルを確立した後、ロビー機１１、住戸親機１２間の信号伝送を中継している。
【００２５】
また、伝送制御装置１３は、伝送監視部１３ｍが測定したエラーレベルを記憶部１３ｉに記憶する一方、住戸親機１２との通信チャネル、ロビー機１１との通信チャネルを確立した時点で、記憶部１３ｉに記録されている信号伝送のエラーレベルを参照して、高エラーレベルであれば、ロビー機１１と住戸親機１２との信号伝送を中継している間、ロビー機１１に対して周期的にＩフレーム要求信号を送信することで、動画データ中のＩフレームの割合がより高くなるように、ＩフレームとＰフレームとの割合を調節する構成としてもよい。この構成は、ロビー機１１の動画圧縮部１１ｂが、最初にＩフレームを送出したあとは、住戸親機１２あるいは伝送制御装置１３からＩフレーム要求信号を受信するまで、Ｉフレームを送出しない場合に特に適している。
【００２６】
図４は、この構成における伝送制御装置１３の基本処理の手順図である。手順図のステップ２０１、２０２では、伝送監視部１３ｍによって信号伝送のエラーレベルを測定して、そのエラーレベルを記憶している。ステップ２０３、２０４では、ロビー機１１における呼出操作と住戸親機１２における応答操作を受け付けて、通信チャネルを確立している。その後、ステップ２０５〜２０９では、エラーレベルを参照し、低エラーレベルであれば、ロビー機１１、住戸親機１２間の信号伝送を中継する一方、高エラーレベルであれば、ロビー機１１、住戸親機１２間の信号伝送を中継している間、周期的にＩフレーム要求信号をロビー機１１に対して送出している。
【００２７】
このように、本発明では、伝送制御装置１３と住戸親機１２との間の信号伝送のエラーレベルを測定して、信号伝送が高エラーレベルであれば、動画データ中のＩフレームの割合がより高くなるように、動画圧縮部１１ｂによる圧縮処理で、ＩフレームとＰフレームとの割合を調節している。これにより、信号伝送が高エラーレベルであるためＩフレームが失われやすい環境では、住戸親機１２には、ロビー機１１から次のＩフレームがすぐに送られてくるので、再生した動画が乱れる時間が短くなって居住者に不快感を余り与えずに済む。これにより、所与の信号伝送レートにおいて、動画圧縮が最適化される。
【００２８】
図５は、インターホンシステム１の動画データの伝送に係るロビー機１１、伝送装置、住戸親機１２の時系列的な動作と、伝送される動画データの内容を示した図面である。なお、この例では、この例は信号伝送が高エラーレベルであることを想定している。
【００２９】
時刻Ｔ１で、伝送制御装置１３が住戸親機１２をポーリングして、信号伝送のエラーレベルを測定し、測定結果を記憶している。時刻Ｔ２ではロビー機１１で呼出操作がなされ、伝送制御装置１３は、住戸親機１２から着呼音を鳴動させる。時刻Ｔ３では住戸親機１２で応答操作がなされ、その結果、住戸親機１２との通信チャネル、ロビー機１１との通信チャネルを確立している。
【００３０】
時刻Ｔ４では、ロビー機１１が最初の動画データとしてＩフレームを送出している。その後、時刻Ｔ５では、伝送制御装置１３は、記憶部１３ｉに記憶している信号伝送のエラーレベルを参照し、高エラーレベルであることから、定期的にロビー機１１にＩフレーム要求信号を送信して強制的にＩフレームを送出させ、ＩフレームとＰフレームとの割合を調節している。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】本発明による集合住宅インターホンシステムの基本構成を示したブロック図である。
【図２】（ａ）、（ｂ）はそれぞれ、ポーリング等のコマンドデータまたは応答データを含んだフレームと、動画データを含んだフレームの内容を説明する図面である。
【図３】伝送制御装置の基本処理の手順図である。
【図４】別構成とした伝送制御装置の基本処理の手順図である。
【図５】インターホンシステム時系列的な動作と、伝送される動画データの内容を示した図面である。
【符号の説明】
【００３２】
１      インターホンシステム
１１    ロビー機
１１ａ  カメラ
１１ｂ  動画圧縮部
１２    住戸親機
１３    伝送制御装置
１３ｍ  伝送監視部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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