(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１のＬＡＮ接続ポートと、第２のＬＡＮ接続ポートと、前記第１のＬＡＮ接続ポートから入力されたＬＡＮフレーム内のデータに所定の変換を行って第２のＬＡＮ接続ポートに出力するＬＡＮフレーム変換処理部と、からなるネットワーク中継機器であって、
前記ＬＡＮフレーム変換処理部は、
前記ＬＡＮフレームのネットワークインターフェース層ヘッダ及びトレーラと搬送されるＩＰパケットを分離して前記ＩＰパケットを抽出するＩＰパケット抽出部、
前記抽出されたＩＰパケットのＩＰヘッダ及びトランスポート層ヘッダと搬送されるデータを分離して前記データを抽出するデータ抽出部、
前記抽出されたデータに基づいてアプリケーション層で使用される変換対象データを再構成し、一時的記憶領域に記憶させる変換対象データ再構成部、
前記一時的記憶領域に記憶された前記変換対象データに、前記変換対象データが表わしているアナログ的特性を変換し、それを同じ符号化形式で符号化するデータ変換を実行して変換データを生成するデータ変換部、
前記生成された変換データをパケットに分解し、それぞれにトランスポート層ヘッダ及びＩＰヘッダを付加してＩＰパケットを生成するＩＰパケット生成部、及び
前記生成されたＩＰパケットにネットワークインターフェース層ヘッダ及びトレーラを付加して出力ＬＡＮフレームを生成するＬＡＮフレーム生成部、
を含むことを特徴とするネットワーク中継機器。
【請求項２】
前記変換対象データは、ストリーミングオーディオデータであり、前記データ変換部で実行される前記データ変換は、音量レベル調節処理、明瞭化処理、のいずれかを含む、請求項１に記載のネットワーク中継機器。
【請求項３】
前記変換対象データは、ストリーミングビデオデータであり、前記データ変換部で実行される前記データ変換は、輝度レベル調節処理、鮮明化処理、のいずれかを含む、請求項１に記載のネットワーク中継機器。
【請求項４】
前記ＬＡＮフレーム変換処理部は、前記データ変換部で実行される前記データ変換の種類及び／又は条件を記憶したデータ変換条件記憶部、をさらに含み、
前記データ変換部は、前記データ変換の種類及び／又は条件に従った所定のデータ変換で前記データ変換を実行する、請求項１から３のいずれかに記載のネットワーク中継機器。
【請求項５】
前記ＬＡＮフレーム生成部で前記生成されたＩＰパケットに付加されるネットワークインターフェース層ヘッダは、前記ＩＰパケット抽出部で分離される前記ネットワークインターフェース層ヘッダと同じものである、請求項１から４のいずれかに記載のネットワーク中継機器。
【請求項６】
前記ネットワーク中継機器は、第３のＬＡＮ接続ポート、をさらに含み、
前記ＬＡＮフレーム変換処理部は、前記ＬＡＮフレーム生成部で生成された前記出力ＬＡＮフレームの出力先が、前記出力ＬＡＮフレームのヘッダ内の宛先ＭＡＣアドレスと一致するＭＡＣアドレスを有するネットワーク機器が接続されているＬＡＮ接続ポートとなるように、前記第２のＬＡＮ接続ポートと前記第３のＬＡＮ接続ポートとの間で出力先を切り替える出力ＬＡＮ接続ポート切り替え部、をさらに含む、請求項１から４のいずれかに記載のネットワーク中継機器。
【請求項７】
前記ネットワーク中継機器は、宛先への経路の一覧を記憶したルーティングテーブルを記憶しており、それに従って前記ＩＰパケットのルーティングを実行する、請求項１から４のいずれかに記載のネットワーク中継機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はネットワーク中継機器に関し、より詳しくは、受信したＬＡＮフレーム中で伝送される変換対象データを抜き出し、それに所定のデータ変換を実行した変換データをＬＡＮフレームに収めて送信するネットワーク中継機器に関する。
【背景技術】
【０００２】
ネットワークカメラなどから送信されるストリーミングビデオデータのようなデータをパーソナルコンピュータ（ＰＣ）で受信して表示させる技術がある。その際に、ネットワークを流れる元のビデオデータをより有用な形態で利用するために、受信したビデオデータに対して解像度変換、輝度レベル変換などのデータ処理を行った上で表示させることも可能であり、用途によっては、そのようなデータ処理は必須である。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかし、そのようなデータ処理をストリーミングデータに対して行うためには、高機能な又は専用のソフトウェアをそれぞれのＰＣにインストールする必要がある。また、ＰＣは通常そのような画像のデータ処理のための専用ハードウェアを有していないため、ソフトウェアでデータ処理を行うためにはＰＣに相当の処理能力が必要となり、また、ＰＣの処理能力によってはデータ処理が間に合わない事態も発生し得る。一方、ネットワークビデオカメラ側にそのようなデータ処理の専用ハードウェアを内蔵させることも考えられるが、専用設計にしなくてはならないため、ビデオカメラ機能の汎用ハードウェアに対して非常に高価な専用ハードウェアを１台１台に搭載する必要があり、時間とコストがかかる上、そのためにビデオカメラ自体を取り替える必要がある。このように、ネットワークを流れるデータをより有用な形態で利用するためには、様々な制限が存在する。従って、ネットワーク上を流れるデータに有用なデータ変換を実施する必要性が考えられる。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
本発明は上記の課題に鑑みてなされたものであり、以下のような特徴を有している。すなわち本発明は、第１のＬＡＮ接続ポートと、第２のＬＡＮ接続ポートと、前記第１のＬＡＮ接続ポートから入力されたＬＡＮフレーム内のデータに所定の変換を行って第２のＬＡＮ接続ポートに出力するＬＡＮフレーム変換処理部と、からなり、ＬＡＮフレーム変換処理部は、受信したＬＡＮフレーム内のパケットから搬送されるデータを抽出して変換対象データを再構成し、それに対してデータ変換を実行して変換データを生成し、それをパケット化してＬＡＮフレームを再構築して出力することを特徴とする。
【０００５】
また本発明は、変換対象データが、ストリーミングオーディオデータであり、データ変換は、周波数特性変換処理、音量レベル調節処理、ビットレート変換処理、ノイズ低減処理、明瞭化処理、のいずれかを含むものとすることができる。
【０００６】
また本発明は、変換対象データが、ストリーミングビデオデータであり、データ変換は、解像度変換処理、輝度レベル調節処理、ビットレート変換処理、ノイズ低減処理、鮮明化処理、のいずれかを含むものとすることができる。
【０００７】
また本発明は、データ変換の種類及び／又は条件を記憶したデータ変換条件記憶部をさらに含み、それに従ってデータ変換を実行するように構成できる。
【０００８】
また本発明は、ＬＡＮフレーム生成部で付加されるネットワークインターフェース層ヘッダを、ＩＰパケット抽出部で分離されるネットワークインターフェース層ヘッダと同じものとすることができる。
【０００９】
また本発明は、第３のＬＡＮ接続ポートをさらに含み、出力ＬＡＮフレームの出力先が、出力ＬＡＮフレームのヘッダ内の宛先ＭＡＣアドレスと一致するＭＡＣアドレスを有するネットワーク機器が接続されているＬＡＮ接続ポートとなるように、第２のＬＡＮ接続ポートと第３のＬＡＮ接続ポートとの間で出力先を切り替える出力ＬＡＮ接続ポートスイッチング部、をさらに含むものとすることができる。
【００１０】
また本発明は、宛先への経路の一覧を記憶したルーティングテーブルを記憶しており、それに従ってＩＰパケットのルーティングを実行することができるものとすることができる。
【発明の効果】
【００１１】
本発明は、第１のＬＡＮ接続ポートと、第２のＬＡＮ接続ポートと、それらの間のＬＡＮフレーム変換処理部と、からなり、ＬＡＮフレーム変換処理部は、受信したＬＡＮフレーム内のパケットから搬送されるデータを抽出して変換対象データを再構成し、それに対してデータ変換を実行して変換データを生成し、それをパケット化してＬＡＮフレームを再構築して出力するネットワーク中継機器であるため、ネットワークを流れるデータを、データ発信元のネットワークカメラやデータ受信先であるＰＣを個別に改修する必要なく、ネットワーク上で、より有用な形態で利用できるように変換できる。
【００１２】
また本発明は、変換対象データが、ストリーミングオーディオデータであり、データ変換は、周波数特性変換処理、音量レベル調節処理、ビットレート変換処理、ノイズ低減処理、明瞭化処理、のいずれかを含むものとすることができるため、オーディオデータをネットワーク上で種々の変換方法によって有用なデータに変換できる。
【００１３】
また本発明は、変換対象データが、ストリーミングビデオデータであり、データ変換は、解像度変換処理、輝度レベル調節処理、ビットレート変換処理、ノイズ低減処理、鮮明化処理、のいずれかを含むものとすることができる、ビデオデータをネットワーク上で種々の変換方法によって有用なデータに変換できる。
【００１４】
また本発明は、データ変換の種類及び／又は条件を記憶したデータ変換条件記憶部をさらに含み、それに従ってデータ変換を実行するように構成できるため、データ受信先の要求に応じ、柔軟かつ動的にデータ変換の種類や条件を変更することができる。
【００１５】
また本発明は、ＬＡＮフレーム生成部で付加されるネットワークインターフェース層ヘッダを、ＩＰパケット抽出部で分離されるネットワークインターフェース層ヘッダと同じものとすることができるため、リピータと置換することよって、ネットワークを流れるデータに有用なデータ変換を実施することができる。
【００１６】
また本発明は、第３のＬＡＮ接続ポートをさらに含み、出力ＬＡＮフレームの出力先が、出力ＬＡＮフレームのヘッダ内の宛先ＭＡＣアドレスと一致するＭＡＣアドレスを有するネットワーク機器が接続されているＬＡＮ接続ポートとなるように、第２のＬＡＮ接続ポートと第３のＬＡＮ接続ポートとの間で出力先を切り替えることができるため、Ｌ２スイッチと置換することよって、ネットワークを流れるデータに有用なデータ変換を実施することができる。
【００１７】
また本発明は、宛先への経路の一覧を記憶したルーティングテーブルを記憶しており、それに従ってＩＰパケットのルーティングを実行することができるため、ルータやＬ３スイッチと置換することよって、ネットワークを流れるデータに有用なデータ変換を実施することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の第１の実施形態に係るネットワーク中継機器１００のブロック図である。
【図２】本発明の第２の実施形態に係るネットワーク中継機器２００のブロック図である
【図３】本発明の第３の実施形態に係るネットワーク中継機器３００のブロック図である
【図４】ネットワークを流れるデータ信号のプロトコルデータユニットの説明図である
【図５】ネットワークを流れるＵＤＰパケットの構造の説明図である
【図６】本発明の第１の実施形態に係るネットワーク中継機器１００の動作フロー図である。
【図７】本発明の第２の実施形態に係るネットワーク中継機器２００の動作フロー図である。
【図８】本発明の第３の実施形態に係るネットワーク中継機器３００の動作フロー図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
（４階層モデルとプロトコルデータユニット）
本発明では、各階層のプロトコル毎に適切な情報処理を実施する。ここで、図４を参照し、ＴＣＰ／ＩＰ４階層モデルと、それぞれの階層でのデータの単位であるプロトコルデータユニットの説明をする。図４は、ネットワークを流れるデータ信号のプロトコルデータユニットの説明図である。ＴＣＰ／ＩＰの階層モデルにおいては、図４の左側に示されるように、プロトコル階層は、上位の階層から、アプリケーション層、トランスポート層、インターネット層、ネットワークインターフェース層で構成されている。図４の右側には、それぞれのプロトコル階層におけるデータユニットの構造が示されている。図に示されているように、ＨＴＴＰ、ＳＩＰなどのアプリケーション層においては、変換対象となるデータにヘッダが付加された単純な構造のデータユニットである。ＴＣＰ、ＵＤＰなどのトランスポート層においては、アプリケーション層のデータユニットが再構築され、トランスポート層のヘッダが付加されたセグメントがデータユニットとなる。ＩＰなどのインターネット層においては、トランスポート層のデータユニットが再構築され、インターネット層のヘッダが付加されたパケットがデータユニットとなる。イーサネット（登録商標。以下同様）などのネットワークインターフェース層においては、インターネット層のデータユニットが再構築され、ネットワークインターフェース層のヘッダが付加されたフレームがデータユニットとなる。なお、イーサネットにおいては、必要な場合は、ヘッダに加え、トレーラも付加されてフレームが構成されることもある。
【００２０】
（ＵＤＰパケットの構造）
次に、図５を参照し、ＵＤＰパケットの構造を説明する。ＵＤＰはストリーミングデータの配送に使用されることが多いプロトコルである。ＵＤＰパケットは、１４バイトのイーサネットヘッダ部、２０バイトのＩＰヘッダ部、８バイトのＵＤＰヘッダ部、データ本体であるＵＤＰメッセージ部、ＣＲＣチェックコード（トレーラ）から構成される。まず、イーサネットヘッダ部は、６バイトの宛先ＭＡＣアドレス、６バイトの発信元ＭＡＣアドレス、０８Ｈ及び００Ｈからなる数値部（この場合、ＩＰを表わすタイプの値）から構成される。ＭＡＣアドレスはネットワークインターフェース層におけるアドレスである。次に、ＩＰヘッダ部は、４５Ｈ及び００Ｈからなる数値部、全データ長（ヘッダを含む）を表わす数値、識別子、００００Ｈの数値部、ＦＦＨの数値部、上位のプロトコルの種別を示す数値部（図ではＵＤＰを示す１１Ｈである。ＴＣＰでは６Ｈ、ＩＣＭＰでは１Ｈの値を取る）、チェックサム、４バイトの発信元ＩＰアドレス、４バイトの宛先ＩＰアドレスから構成される。次に、ＵＤＰヘッダ部は、発信元ポート番号（ポートがＲＴＰなら５００４、ＲＴＣＰなら５００５）、宛先ポート番号、ＵＤＰデータ長、チェックサムから構成される。ＵＤＰメッセージ部は、制限内で任意の長さを取ることができる。そして、最後にＣＲＣチェックコードが付加される。
【００２１】
（ネットワーク中継機器１００の構成）
これから本発明の第１の実施形態の説明を行う。まず、本発明の第１の実施形態に係るネットワーク中継機器１００の構成の説明をする。図１は、ネットワーク中継機器１００のブロック図である。第１の実施形態は、ローカルエリアネットワーク（ＬＡＮ）などのネットワークから受信したデータ信号であるＬＡＮフレームを、宛先及び送信元のＭＡＣアドレスを変えずに送出するリピータハブの構成を基本とする一方、搬送されるデータに所定のデータ変換を実行するネットワーク中継機器である。
【００２２】
図１を参照すると、ネットワーク中継機器１００は、ＬＡＮ接続ポート１０１ａ、１０１ｂ、ＬＡＮフレーム変換処理部１１０から構成される。ＬＡＮフレーム変換処理部１１０は、さらに、ＩＰパケット抽出部１０２、データ抽出部１０３、変換対象データ再構成部１０４、データ変換部１０５、ＩＰパケット生成部１０６、ＬＡＮフレーム生成部１０７から構成される。
【００２３】
ＬＡＮ接続ポート１０１ａ、１０１ｂは、イーサネットなどのネットワークインターフェース層における物理的接続がなされ、必要な信号の電気的増幅などを行う機能を有するポートである。本実施形態においては、ＬＡＮ接続ポート１０１ａはネットワークからのデータ信号が入力されるポートである。ＬＡＮ接続ポート１０１ａはＩＰパケット抽出部１０２に接続されており、ネットワークから受信したデータ信号を、ＩＰパケット抽出部１０２に伝達する。一方、ＬＡＮ接続ポート１０１ｂはネットワークにデータ信号を送信するポートである。ＬＡＮ接続ポート１０１ｂは、ＬＡＮフレーム生成部１０７に接続されており、ＬＡＮフレーム生成部１０７から出力されたデータ信号をネットワークに送出する。なお、１つのＬＡＮ接続ポートは、送信側にも受信側にもなれるが、本実施例では、ＬＡＮ接続ポート１０１ａは受信側、ＬＡＮ接続ポート１０１ｂは送信側のポートとして使用される場合を想定している。
【００２４】
ＩＰパケット抽出部１０２は、ネットワークからのデータ信号をデジタル化し、ネットワークインターフェース層のデータ送出単位であるＬＡＮフレームとして認識し、ＬＡＮフレームの構成に従って、ＬＡＮフレームで搬送されているＩＰ（インターネットプロトコル）パケットを、ネットワークインターフェース層ヘッダ及びトレーラと分離することによって抽出する構成要素である。抽出したＩＰパケットは、ＩＰパケット抽出部１０２に接続されているデータ抽出部１０３に送出される。典型的には、分離されたネットワークインターフェース層ヘッダは、ＬＡＮフレーム生成部１０７でＬＡＮフレームを生成する際に再利用される。変換対象データを含むＬＡＮフレームが送出されるＭＡＣアドレスを登録しておくことができ、その場合は、ＩＰパケット抽出部１０２は、発信元ＭＡＣアドレスが登録したＭＡＣアドレスに等しいＬＡＮフレームを選別して処理することができる。また、ＬＡＮフレーム変換処理部１１０内にデータ変換条件記憶部（図示せず）を設けておき、そこに複数の発信元ＭＡＣアドレスと、それに対してデータ変換部１０５で行うべきデータ変換の条件を記憶させておくこともできる。ＩＰパケット抽出部１０２は、具体的には、上述の情報処理を行うためのプロセッサやメモリを備えたカスタムＩＣとすることができる。
【００２５】
データ抽出部１０３は、ＩＰパケット抽出部１０２から受信したＩＰパケットに対して、変換対象のデータを含むＩＰパケットを特定し、それに対してＩＰヘッダ及びトランスポート層ヘッダと搬送されるデータを分離してデータを抽出する構成要素である。抽出したデータは、データ抽出部１０３に接続されている変換対象データ再構成部１０４に送出される。変換対象データを含むパケットが送出されるＩＰアドレスを登録しておくことができ、その場合、データ抽出部１０３は、当該ＩＰアドレスのＩＰパケットを選別することができる。また、ＬＡＮフレーム変換処理部１１０内にデータ変換条件記憶部（図示せず）を設けておき、そこに複数の発信元ＩＰアドレスと、それに対してデータ変換部１０５で行うべきデータ変換の条件を記憶させておくこともできる。典型的には、分離されたＩＰヘッダ及びトランスポート層ヘッダは、ＩＰパケット生成部１０６でＩＰパケットを生成する際に再利用される。図５に示すように、ＩＰヘッダには、どのトランスポート層プロトコルが使用されるのかを示す数値部（ＴＣＰなら６Ｈ、ＵＤＰなら１１Ｈ、ＩＣＭＰなら１Ｈなど）があるため、それに従ってトランスポート層プロトコルが特定され、その規則に従って処理される。データ抽出部１０３は、具体的には、上述の情報処理を行うためのプロセッサやメモリを備えたカスタムＩＣとすることができる。
【００２６】
変換対象データ再構成部１０４は、データ抽出部１０３で抽出されたデータから変換対象のデータを含むものを特定し、それに基づいて、アプリケーション層で使用される変換対象データを再構成し、一時的記憶領域に記憶させる構成要素である。ストリーミングデータは、アプリケーション層でＲＴＰ（Real-time Transport Protocol）、ＲＴＣＰ(Real time Transport Control Protocol)はなどのプロトコルが使用されることが多い。図５に示すように、ＵＤＰプロトコルにおけるヘッダには、どのアプリケーション層プロトコルが使用されるのかを示す数値部（ＲＴＰなら５００４、ＲＴＣＰなら５００５など）があるため、それに従ってアプリケーション層プロトコルが特定され、その規則に従って処理される。変換対象のデータがどのアプリケーション層プロトコルで送られてくるのかをあらかじめ指定しておくことができ、ＲＴＰプロトコルが指定されている場合は、変換対象データ再構成部１０４はＲＴＰのデータを選別し、それに対して、要すればヘッダ分離などの処理を行ってデータを抽出する。そして、パケットに分割されていたデータを結合して、適切な単位にまとめてメモリ上に展開する。なお、ビデオデータはＨ．２６４、ＭＰＥＧ２、ＭＰＥＧ４などの形式で符号化されていてもよい。また、オーディオデータであれば、ＭＰ３などの形式で符号化（エンコード）されていてもよい。符号化されている場合は、復号（デコード）して元のデータを取得する。変換対象データ再構成部１０４は、具体的には、上述の情報処理を行うためのプロセッサやメモリを備えたカスタムＩＣとすることができる。
【００２７】
データ変換部１０５は、一時的記憶領域に記憶された変換対象データに所定のデータ変換を実行して変換データを生成する構成要素である。データ変換は、搬送されているビデオデータやオーディオデータなどをより視聴に適した画像や音声に変換するものである。すなわち、ビデオデータやオーディオデータによって表わされるアナログ的な画像情報や音声情報を変換する。その際に、データ変換によって、データ量が増減することがあるが、それによって、変換データをＩＰパケットにしたときのパケット数が変化することとなる。このように、本願発明は、パケットで搬送されるデータに単に何らかの修正を加えるというものではなく、パケットで搬送されるデータが集まって表わす画像、音声などのユーザによって体験されるアナログ的情報の特性を変換するものであり、それによって生じるパケット数の増減などを許容している。なお、ビデオデータがＨ．２６４、ＭＰＥＧ２、ＭＰＥＧ４などの符号化ビデオデータであったり、オーディオデータがＭＰ３などの符号化オーディオデータであった場合には、アナログ的特性を変換したデータを同じ符号化形式で符号化し、それを変換データとすると好適である。どのようなデータに対してどのようなデータ変換を行うかを、ＬＡＮフレーム変換処理部１１０内のデータ変換条件記憶部（図示せず）に記憶させている場合は、それに応じてデータ変換の種類や条件を変更することができる。例えば、特定のＭＡＣアドレスや特定のＩＰアドレスからのデータや、特定のデータ形式（ビデオ、オーディオ、符号化ビデオ、符号化オーディオ）に対して、特定の種類のデータ変換を特定の条件で実施させることができる。データ変換した結果である変換データは、ＩＰパケット生成部１０６に送出される。データ変換部１０５は、具体的には、上述の情報処理を行うためのプロセッサやメモリを備えたカスタムＩＣとすることができる。
【００２８】
具体的には、変換対象データをストリーミングオーディオデータとすることができ、データ変換によるアナログ的特性の変換は、音声スペクトラムの周波数毎の強度を変更する（例えば、低音を強調するなど）周波数特性変換処理、音量レベルを変更する（音量が小さい場合に音量を上げるなど）音量レベル調節処理、ビットレートやサンプリング周波数を変更するビットレート変換処理、音声のノイズ成分のレベルを低減させるノイズ低減処理、音声の鮮明度を強化・向上させる明瞭化処理、などとすることができる。
【００２９】
また、前記変換対象データをストリーミングビデオデータとすることができ、データ変換によるアナログ的特性の変換は、画面の縦×横の解像度を変換する解像度変換処理、画面の明るさを変換する輝度レベル調節処理、ビットレートを変更するビットレート変換処理、画像のノイズ成分のレベルを低減させるノイズ低減処理、画像の鮮明度を強化・向上させる鮮明化処理、などとすることができる。
【００３０】
ＩＰパケット生成部１０６は、生成された変換データをパケットに分解し、それぞれにトランスポート層ヘッダ及びＩＰヘッダを付加してＩＰパケットを生成する構成要素である。生成されたＩＰパケットは、ＬＡＮフレーム生成部１０７に送出される。変換データは、まず、適切なデータ長に分割される。付加されるトランスポート層ヘッダ及びＩＰヘッダは、データ抽出部１０３で分離されたトランスポート層ヘッダ及びＩＰヘッダを再利用すると好適である。
【００３１】
ＬＡＮフレーム生成部１０７は、生成されたＩＰパケットにネットワークインターフェース層ヘッダ及びトレーラを付加して出力ＬＡＮフレームを生成する構成要素である。生成された出力ＬＡＮフレームは、ＬＡＮ接続ポート１０１ｂに送出され、ネットワークへと流される。付加されるネットワークインターフェース層ヘッダは、ＩＰパケット抽出部１０２で分離されたネットワークインターフェース層ヘッダを再利用すると好適である。
【００３２】
（ネットワーク中継機器１００の動作）
次に、第１の実施形態にかかるネットワーク中継機器１００の動作の説明をする。図６は、ネットワーク中継機器１００の動作フロー図である。ＬＡＮ接続ポート１０１ａには、ネットワークカメラなどのストリーミングビデオデータなどを送信する機材がネットワークで接続されている。ネットワークカメラは、動画を撮影し、それを例えばＨ．２６４で符号化した符号化ビデオデータを生成する。その符号化ビデオデータは、例えば、アプリケーション層でＲＴＰプロトコルによってデータ転送が制御され、トランスポート層ではＵＤＰプロトコルによってセッションが制御され、インターネット層ではＩＰプロトコルによってネットワーク間中継が制御され、ネットワークインターフェース層ではイーサネットによってデータ伝達が制御されことにより、ＬＡＮフレームとしてネットワークに送出される。ＬＡＮ接続ポート１０１ａは、接続されたネットワークから一連のＬＡＮフレームを受信してＩＰパケット抽出部１０２に伝達し、ＩＰパケット抽出部１０２はそのＬＡＮフレームからＩＰパケットを抽出する（ステップＳ１０１）。
【００３３】
その際に、使用するネットワークカメラなどのＭＡＣアドレスを予め登録していた場合は、受信したＬＡＮフレームのヘッダに含まれる発信元ＭＡＣアドレスが、登録したＭＡＣアドレスに等しいＬＡＮフレームのみを選別し、他のＬＡＮフレームを廃棄することもできる。また、データ変換条件記憶部に、特定の発信元ＭＡＣアドレスからのデータに対して実施されるべきデータ変換の種類や条件が記憶されている場合は、ＬＡＮフレームのヘッダに含まれる発信元ＭＡＣアドレスあるいはそれに対応して実施されるべきデータ変換の種類や条件をデータ変換部１０５に伝達して、それに従ってデータ変換を実行させることもできる。抽出したＩＰパケットは、データ抽出部１０３に送出される。ここで分離されたネットワークインターフェース層ヘッダの値はＬＡＮフレーム変換処理部１１０内で記憶されており、ＬＡＮフレーム生成部１０７でＬＡＮフレームを生成する際に再利用される。
【００３４】
次に、データ抽出部１０３は、ＩＰパケット抽出部１０２から受信したＩＰパケットに対して、変換対象のデータを含むＩＰパケットを特定し、それに対してＩＰヘッダ及びトランスポート層ヘッダと搬送されるデータを分離して搬送されるデータを抽出する（ステップＳ１０２）。ストリーミングデータであればトランスポート層のプロトコルはＴＣＰではなくＵＤＰが使用されることが多い。従って、その場合は、データ抽出部１０３は、まずＵＤＰのトランスポート層ヘッダが付加されているパケットを選別し、それに対して、ＩＰヘッダ及びトランスポート層ヘッダの分離を行ってデータを抽出する。
【００３５】
その際に、使用するネットワークカメラなどのＩＰアドレスを予め登録していた場合は、ＩＰパケットのヘッダに含まれる発信元ＩＰアドレスが、登録したＩＰアドレスに等しいＩＰパケットのみを選別し、他のＩＰパケットを廃棄することもできる。また、データ変換条件記憶部に、特定の発信元ＩＰアドレスからのデータに対して実施されるべきデータ変換の種類や条件が記憶されている場合は、ＩＰヘッダに含まれる発信元ＩＰアドレスあるいはそれに対応して実施されるべきデータ変換の種類や条件をデータ変換部１０５に伝達して、それに従ってデータ変換を実行させることができる。
【００３６】
上記の例ではＩＰヘッダ及びトランスポート層ヘッダの分離を同時に実施したが、まず、ＩＰパケットからＩＰヘッダを分離してＩＰパケットに搬送されるデータを抽出し、必要であれば何らかの処理を実行し、その後にトランスポート層ヘッダを分離してもよい。
【００３７】
次に、変換対象データ再構成部１０４は、トランスポート層（ＵＤＰなど）のヘッダ部よりアプリケーション層プロトコルを判別し、変換対象データを搬送するものとして指定されたアプリケーション層プロトコルで搬送されているデータを選別し、それに基づいて変換対象データを再構成して一時的に処理領域に格納する（ステップＳ１０３）。再構成された変換対象データは、変換対象データ再構成部１０４に接続されているデータ変換部１０５に送出される。変換対象データ再構成部１０４は、指定された変換対象のデータのためのアプリケーション層プロトコル（ＲＴＰなど）はＲＴＰのデータを選別し、それに対して、プロトコルの規格に基づいて要すればヘッダ分離などの処理を行って搬送されるデータを抽出する。そして、パケットに分割されていたデータを結合し、例えば、ビデオデータであれば１フレーム単位などの、オーディオデータであれば所定の時間単位などの、適切な単位にまとめてメモリ上に展開して一時的に記憶させる。なお、ビデオデータはＨ．２６４、ＭＰＥＧ２、ＭＰＥＧ４などの形式で符号化されていてもよく、この場合、データ抽出部１０３は、それらの符号化ビデオデータの規格に定められた適切な単位で復号し、元のビデオデータを得ることになる。また、オーディオデータであれば、ＭＰ３などの形式で符号化（エンコード）されていてもよく、この場合、データ抽出部１０３は、それらの符号化オーディオデータの規格に定められた適切な単位で復号（デコード）し、元のオーディオデータを得ることになる。
【００３８】
次に、データ変換部１０５は、一時的に格納された変換対象データに所定のデータ処理（鮮明化処理など）を施すことによってデータ変換を実行する（ステップＳ１０４）。データ変換により生成された変換データは、データ変換部１０５に接続されているＩＰパケット生成部１０６に送出される。データ変換では、変換対象データが表わしているアナログ的特性（ビデオであればＲＧＢ毎の信号強度を有する画素の集合、オーディオであれば波形など）が表わされている変換対象データのアナログ特性を変換した変換データを生成する。どのようなデータに対してどのようなデータ変換を行うかを、ＬＡＮフレーム変換処理部１１０内のデータ変換条件記憶部（図示せず）に記憶させている場合は、それに応じてデータ変換の種類や条件を変更する。
【００３９】
なお、変換対象データ再構成部１０４において、ビデオデータがＨ．２６４、ＭＰＥＧ２、ＭＰＥＧ４などの符号化ビデオデータであったり、オーディオデータがＭＰ３などの符号化オーディオデータであった場合には、アナログ的特性を変換したデータを同じ符号化形式で符号化し、それを変換データとすると好適である。あるいは、符号化時に別の符号化形式で符号化することによって、搬送されるデータの符号化形式を変換することも可能である。
【００４０】
変換対象データがストリーミングオーディオデータである場合には、以下のようなデータ変換の種類や条件を使用することができる。例えば、データ変換の種類を周波数特性変換処理とすることができ、オーディオデータが表わす音声の周波数分布（スペクトラム）の周波数毎の強度を変更することができる。このとき、何Ｈｚから何Ｈｚまでの音声のレベルを何ｄＢ増加あるいは減少させるかということをデータ変換条件とすることができる。
【００４１】
また、データ変換の種類を音量レベル調節処理とすることができ、オーディオデータが表わす音声のレベルを変更することができる。このとき、音声のレベルをどの程度増加あるいは減少させるかということをデータ変換条件とすることができる。
【００４２】
また、データ変換の種類をビットレート変換処理とすることができ、オーディオデータが音声を表わすために量子化しているデータのビットレートやサンプリング周波数を変更することができる。このとき、ビットレートやサンプリング周波数をデータ変換条件とすることができる。
【００４３】
また、データ変換の種類をノイズ低減処理とすることができ、オーディオデータが表わす音声からノイズ成分を低減させることができる。このとき、ノイズとして除去する音声成分の特性や低減の程度などをデータ変換条件とすることができる。
【００４４】
また、データ変換の種類を明瞭化処理とすることができ、オーディオデータが表わす音声の波形を処理することにより明瞭度を上げることができる。このとき、波形の処理の方法や程度などをデータ変換条件とすることができる。
【００４５】
また、変換対象データがストリーミングビデオデータである場合には、以下のようなデータ変換の種類や条件を使用することができる。例えば、データ変換の種類を解像度変換処理とすることができ、画面の縦×横の解像度を変換することができる。このとき、縦×横の解像度をデータ変換条件とすることができる。
【００４６】
また、データ変換の種類を輝度レベル調節処理とすることができ、ビデオが表わす画面の輝度レベルを変更することができる。このとき、このとき、輝度レベルをどの程度増加あるいは減少させるかということをデータ変換条件とすることができる。
【００４７】
また、データ変換の種類をビットレート変換処理とすることができ、ビデオデータが画像を表わすために量子化しているデータのビットレートやサンプリング周波数を変更することができる。このとき、ビットレートやサンプリング周波数をデータ変換条件とすることができる。
【００４８】
また、データ変換の種類をノイズ低減処理とすることができ、ビデオデータが表わす画像からノイズ成分を低減させることができる。このとき、ノイズとして除去する画像成分の特性や低減の程度などをデータ変換条件とすることができる。
【００４９】
また、データ変換の種類を明瞭化処理とすることができ、ビデオデータが表わす画像の波形信号を処理することにより画像の鮮明度を強化・向上させることができる。このとき、波形の処理の方法や程度などをデータ変換条件とすることができる。
【００５０】
次に、ＩＰパケット生成部１０６は、処理された変換データをパケット処理のデータ格納領域に格納した後、パケットに分解してＩＰパケットを生成する（ステップＳ１０５）。すなわち、ＩＰパケット生成部１０６は、生成された変換データをパケットに分解し、それぞれにトランスポート層ヘッダ及びＩＰヘッダを付加してＩＰパケットを生成する。生成されたＩＰパケットは、ＬＡＮフレーム生成部１０７に送出される。具体的には、変換データは、まず、パケット化のための適切なデータ長に分割され、トランスポート層ヘッダ（ＵＤＰヘッダなど）が付加され、さらにＩＰヘッダが付加されてＩＰパケットが生成される。付加するヘッダは、データ抽出部１０３で分離されたトランスポート層ヘッダ及びＩＰヘッダを再利用すると好適である。
【００５１】
上記の例ではＩＰヘッダ及びトランスポート層ヘッダの付加を同時に実施したが、まず、トランスポート層ヘッダを付加してセグメントを生成し、必要であれば何らかの処理を実行し、その後ＩＰヘッダを付加してＩＰパケットを生成してもよい。
【００５２】
次に、ＬＡＮフレーム生成部１０７が、生成されたＩＰパケットから出力ＬＡＮフレームを生成して、ＬＡＮ接続ポート１０１ｂへと出力する（ステップＳ１０６）。具体的には、ＬＡＮフレーム生成部１０７は、生成されたＩＰパケットにネットワークインターフェース層ヘッダ及びトレーラを付加して出力ＬＡＮフレームを生成する。付加されるネットワークインターフェース層ヘッダは、ＩＰパケット抽出部１０２で分離されたネットワークインターフェース層ヘッダを再利用すると好適である。
【００５３】
（ネットワーク中継機器２００の構成）
次に、本発明の第２の実施形態の説明を行う。まず、本発明の第１の実施形態に係るネットワーク中継機器１００の構成の説明をする。図１は、ネットワーク中継機器１００のブロック図である。第１の実施形態は、ローカルエリアネットワーク（ＬＡＮ）などのネットワークから受信したデータ信号であるＬＡＮフレームを、宛先及び送信元のＭＡＣアドレスを変えずに送出するリピータハブの構成を基本とする一方、搬送されるデータに所定のデータ変換を実行するネットワーク中継機器である。
【００５４】
図１を参照すると、ネットワーク中継機器１００は、ＬＡＮ接続ポート１０１ａ、１０１ｂ、ＬＡＮフレーム変換処理部１１０から構成される。ＬＡＮフレーム変換処理部１１０は、さらに、ＩＰパケット抽出部１０２、データ抽出部１０３、変換対象データ再構成部１０４、データ変換部１０５、ＩＰパケット生成部１０６、ＬＡＮフレーム生成部１０７から構成される。
【００５５】
ＬＡＮ接続ポート１０１ａ、１０１ｂは、イーサネットなどのネットワークインターフェース層における物理的接続がなされるポートである。本実施形態においては、ＬＡＮ接続ポート１０１ａはネットワークからのデータ信号が入力されるポートである。ＬＡＮ接続ポート１０１ａはＩＰパケット抽出部１０２に接続されており、ネットワークから受信したデータ信号を、ＩＰパケット抽出部１０２に伝達する。一方、ＬＡＮ接続ポート１０１ｂはネットワークにデータ信号を送信するポートである。ＬＡＮ接続ポート１０１ｂは、ＬＡＮフレーム生成部１０７に接続されており、ＬＡＮフレーム生成部１０７から出力されたデータ信号をネットワークに送出する。このようにして、ＬＡＮ接続ポート１０１ａから入力されたデータ信号に含まれる変換対象データに適切なデータ変換がなされて、変換データを含むデータ信号としてＬＡＮ接続ポート１０１ｂから出力される。
【００５６】
（ネットワーク中継機器２００の構成）
次に、本発明の第２の実施形態の説明を行う。まず、本発明の第２の実施形態に係るネットワーク中継機器２００の構成の説明をする。図２は、ネットワーク中継機器２００のブロック図である。第２の実施形態は、ローカルエリアネットワーク（ＬＡＮ）などのネットワークから受信したデータ信号であるＬＡＮフレームを、宛先及び送信元のＭＡＣアドレスを変えずに送出するが、宛先ＭＡＣアドレスによって送出するＬＡＮ接続ポートを切り替えるＬ２スイッチの構成を基本とする一方、搬送されるデータに所定のデータ変換を実行するネットワーク中継機器である。
【００５７】
図２を参照すると、ネットワーク中継機器２００は、ＬＡＮ接続ポート２０１ａ、２０１ｂ、２０１ｃ、ＬＡＮフレーム変換処理部２１０から構成される。ＬＡＮフレーム変換処理部２１０は、さらに、ＩＰパケット抽出部２０２、データ抽出部２０３、変換対象データ再構成部２０４、データ変換部２０５、ＩＰパケット生成部２０６、ＬＡＮフレーム生成部２０７、ＬＡＮ接続ポート切り替え部２０８から構成される。
【００５８】
ネットワーク中継機器２００の構成要素において、ネットワーク中継機器１００の構成要素と、１００番台の数値のみが異なる参照番号を有する構成要素は、それと同様の構造を有している。ネットワーク中継機器２００においては、ネットワーク中継機器１００と比較すると、ＬＡＮ接続ポート１０１ｃ、ＬＡＮ接続ポート切り替え部２０８を構成要素として更に有しているところが大きく異なっている。以下、その異なる部分について説明する。
【００５９】
ＬＡＮ接続ポート２０１ｃは、ＬＡＮ接続ポート２０１ａ、２０１ｂと同じく、イーサネットなどのネットワークインターフェース層における物理的接続がなされ、必要な信号の電気的増幅などを行う機能を有するポートである。ＬＡＮ接続ポート２０１ａはネットワークからのデータ信号が入力されるポートである。ＬＡＮ接続ポート２０１ｂ、２０１ｃはネットワークにデータ信号を送信するポートである。ＬＡＮ接続ポート２０１ｂ、２０１ｃは、ＬＡＮ接続ポートス切り替え部２０８に接続されており、そこでどちらにデータ信号を送出するかが切り替えられる。なお、１つのＬＡＮ接続ポートは、送信側にも受信側にもなれるが、本実施例では、ＬＡＮ接続ポート２０１ａは受信側、ＬＡＮ接続ポート２０１ｂ、２０１ｃは送信側のポートとして使用される場合を想定している。
【００６０】
ＬＡＮ接続ポート切り替え部２０８は、ＬＡＮフレーム生成部２０７に接続されており、ＬＡＮフレーム生成部２０７から出力されたデータ信号をＬＡＮ接続ポート２０１ｂ、２０１ｃのいずれかを選択して送出し、データ信号をネットワークに送出する。ＬＡＮ接続ポート２０１ｂ、２０１ｃのいずれを選択するかは、データ信号の宛先ＭＡＣアドレスと、それぞれのネットワーク側に接続された機器のＭＡＣアドレスとの関係で決定される。すなわち、ＬＡＮ接続ポート２０１ｂ、２０１ｃは、それに接続されているネットワーク機器のＭＡＣアドレスに関連付けられており、送出するデータ信号のネットワークインターフェース層の宛先ＭＡＣアドレスがそれと一致するＬＡＮ接続ポートが選択されて、そちらにデータ信号が送出される。
【００６１】
（ネットワーク中継機器２００の動作）
次に、第２の実施形態にかかるネットワーク中継機器２００の動作の説明をする。図７は、本発明の第２の実施形態に係るネットワーク中継機器２００の動作フロー図である。
【００６２】
ネットワーク中継機器２００の動作フローにおいて、ネットワーク中継機器１００の動作フローと、１００番台の数値のみが異なる参照番号を有するステップは、それと同様の処理を実施する。ネットワーク中継機器２００においては、ネットワーク中継機器１００と比較すると、ステップＳ２０７を更に有しているところが大きく異なっている。以下、その異なる部分について説明する。
【００６３】
ＬＡＮ接続ポート切り替え部２０８は、あらかじめ、ＬＡＮ接続ポート２０１ｂ、２０１ｃに接続されているネットワーク機器のＭＡＣアドレスを、それとの通信時に取得している。ＬＡＮ接続ポート切り替え部２０８は、ＬＡＮフレーム生成部２０７から出力された出力ＬＡＮフレームを受信し、出力ＬＡＮフレームのヘッダ内の宛先ＭＡＣアドレスと同じＭＡＣアドレスのネットワーク機器が接続されているＬＡＮ接続ポートをＬＡＮ接続ポート２０１ｂ、２０１ｃの間で選択して、そちらに出力ＬＡＮフレームを送出する（ステップＳ２０７）。出力ＬＡＮフレームのヘッダ内の宛先ＭＡＣアドレスと同じＭＡＣアドレスのネットワーク機器が接続されていない場合は、いずれのＬＡＮ接続ポート２０１ｂ、２０１ｃにもデータ信号を出力しない。なお、ＬＡＮ接続ポート切り替え部２０８には、３つ以上のＬＡＮ接続ポートを接続して、同様に出力を切り替えることもできる。
【００６４】
（ネットワーク中継機器３００の構成）
次に、本発明の第３の実施形態の説明を行う。まず、本発明の第３の実施形態に係るネットワーク中継機器３００の構成の説明をする。図３は、ネットワーク中継機器３００のブロック図である。第３の実施形態は、ローカルエリアネットワーク（ＬＡＮ）などのネットワークから受信したデータ信号であるＬＡＮフレーム内のＩＰヘッダにおいて、ネットワーク中継機器３００に割り当てられたＩＰアドレスに従って発信元ＩＰアドレスを付与し、ネットワーク経路に従った宛先ＩＰアドレスを含むルーティングテーブルに従って宛先ＩＰアドレスを付与するようなルータの構成を基本とする一方、搬送されるデータに所定のデータ変換を実行するネットワーク中継機器である。
【００６５】
図３を参照すると、ネットワーク中継機器３００は、ＬＡＮ接続ポート３０１ａ、３０１ｂ、ＬＡＮフレーム変換処理部３１０から構成される。ＬＡＮフレーム変換処理部３１０は、さらに、ＩＰパケット抽出部３０２、データ抽出部３０３、変換対象データ再構成部３０４、データ変換部３０５、ＩＰパケット生成部３０６、ＬＡＮフレーム生成部３０７、ルーティングテーブル３０９から構成される。
【００６６】
ネットワーク中継機器３００の構成要素において、ネットワーク中継機器１００の構成要素と、１００番台の数値のみが異なる参照番号を有する構成要素は、それと同様の構造を有している。ネットワーク中継機器３００においては、ネットワーク中継機器３００と比較すると、ルーティングテーブルを構成要素として更に有しており、ＩＰパケット生成部３０６がそれと接続されているところが大きく異なっている。以下、その異なる部分について説明する。
【００６７】
ルーティングテーブル３０９は宛先への経路の一覧を記憶したメモリ領域であり、公知のデータテーブル構造を有している。ルーティングテーブル３０９は、ＩＰパケット生成部３０６と接続されており、ＩＰパケット生成部３０６がＩＰヘッダ内の宛先ＩＰアドレスを決定する際に使用される。
【００６８】
（ネットワーク中継機器３００の動作）
次に、第３の実施形態にかかるネットワーク中継機器３００の動作の説明をする。図８は、本発明の第３の実施形態に係るネットワーク中継機器３００の動作フロー図である。
【００６９】
ネットワーク中継機器３００の動作フローにおいて、ネットワーク中継機器１００の動作フローと、１００番台の数値のみが異なる参照番号を有するステップは、それと同様の処理を実施する。ネットワーク中継機器３００においては、ネットワーク中継機器１００と比較すると、ステップＳ１０５に対応するステップが、追加的な処理を行うステップＳ３０５Ａとなっているところが大きく異なっている。以下、その異なる部分について説明する。
【００７０】
ルーティングテーブル３０９は宛先への経路の一覧を記憶している。ＩＰパケット生成部３０６は、処理された変換データをパケット処理のデータ格納領域に格納した後、ルーティングテーブル３０９を参照し公知の方法によりヘッダを決定することによりルーティングを行うと共に、変換データをパケットに分解してＩＰパケットを生成する（ステップＳ３０５Ａ）。すなわち、ＩＰパケット生成部１０６は、生成された変換データをパケットに分解し、それぞれにトランスポート層ヘッダ及びＩＰヘッダを付加してＩＰパケットを生成する。生成されたＩＰパケットは、ＬＡＮフレーム生成部１０７に送出される。具体的には、変換データは、まず、パケット化のための適切なデータ長に分割され、トランスポート層ヘッダ（ＵＤＰヘッダなど）が付加され、さらにＩＰヘッダが付加されてＩＰパケットが生成される。付加するヘッダは、データ抽出部１０３で分離されたトランスポート層ヘッダ及びＩＰヘッダを参照し、ルーティングテーブル３０９を参照して決定される。なお、一連のルーティング動作の間に、ＭＡＣアドレスのレベルの操作を含むプロトコル（ＡＲＰなど）を実施する必要がある場合は、公知の方法によって実行される。
【００７１】
以上に説明してきた各実施形態は、本発明を説明するための例示であり、本発明はこれらの実施形態に限定されるものではない。本発明は、その要旨を逸脱しない限り、種々の形態で実施することができる。
【符号の説明】
【００７２】
１００  ネットワーク中継機器
１０１ａ、１０１ｂ  ＬＡＮ接続ポート
１０２  ＩＰパケット抽出部
１０３  データ抽出部
１０４  変換対象データ再構成部
１０５  データ変換部
１０６  ＩＰパケット生成部
１０７  ＬＡＮフレーム生成部
２００  ネットワーク中継機器
２０１ａ、２０１ｂ、２０１ｃ  ＬＡＮ接続ポート
２０２  ＩＰパケット抽出部
２０３  データ抽出部
２０４  変換対象データ再構成部
２０５  データ変換部
２０６  ＩＰパケット生成部
２０７  ＬＡＮフレーム生成部
２０８  出力ＬＡＮ接続ポート切り替え部
３００  ネットワーク中継機器
３０１ａ、３０１ｂ  ＬＡＮ接続ポート
３０２  ＩＰパケット抽出部
３０３  データ抽出部
３０４  変換対象データ再構成部
３０５  データ変換部
３０６  ＩＰパケット生成部
３０７  ＬＡＮフレーム生成部
３０９  ルーティングテーブル
【図１】
0006703703.tif 000002
【図２】
0006703703.tif 000003
【図３】
0006703703.tif 000004
【図４】
0006703703.tif 000005
【図５】
0006703703.tif 000006
【図６】
0006703703.tif 000007
【図７】
0006703703.tif 000008
【図８】
0006703703.tif 000009