(57)【要約】【課題】特別なプロトコル変換や処理を施さずに、周期性のある音声や映像のデータを簡便に伝送する。【解決手段】ローカルエリアネットワークの物理層を使用して、ローカルエリアネットワークで用いられているデータ形式とは異なるデータ形式をもつ伝送データｄ２を伝送するにあたり、ローカルエリアネットワークのＭＡＣフレームで使用されているプリアンブルｄ１とアイドルｄ３とで伝送データをカプセル化することにより、ローカルエリアネットワークの物理層を汎用トランシーバとして利用する。【選択図】図２
2004235885.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ローカルエリアネットワークの物理層を使用して、前記ローカルエリアネットワークで用いられているデータ形式とは異なるデータ形式をもつ伝送データ（ｄ２）を伝送するにあたり、前記ローカルエリアネットワークのＭＡＣフレームで使用されているプリアンブル（ｄ１）とアイドル（ｄ３）とで前記伝送データをカプセル化することにより、前記ローカルエリアネットワークの物理層を汎用トランシーバとして利用することを特徴とするデータ伝送装置。
【請求項２】
前記伝送データを伝送する伝送路（３）として、前記ローカルエリアネットワークの物理層としての１００ＢＡＳＥ−ＴＸ等のＵＴＰまたはＳＴＰケーブルを使用することを特徴とする請求項１記載のデータ伝送装置。
【請求項３】
前記伝送データを伝送する伝送路（３）として、前記ローカルエリアネットワークの物理層としての１００ＢＡＳＥ−ＦＸ等の光ケーブルを使用することを特徴とする請求項１記載のデータ伝送装置。
【請求項４】
前記伝送データを伝送する伝送路（３）として、前記ローカルエリアネットワークの物理層としての電波を使用することを特徴とする請求項１記載のデータ伝送装置。
【請求項５】
前記伝送データを伝送する伝送路（３）として、前記ローカルエリアネットワークの物理層としての赤外線を使用することを特徴とする請求項１記載のデータ伝送装置。
【請求項６】
前記伝送データを伝送する伝送路（３）として、前記ローカルエリアネットワークの物理層としてのレーザーを使用することを特徴とする請求項１記載のデータ伝送装置。
【請求項７】
音声や映像等のデータ量が多い前記伝送データを伝送するにあたり、前記プリアンブル、前記伝送データ、前記アイドルをカプセル化して一定の周期（Ｔ）で伝送することを特徴とする請求項１記載のデータ伝送装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、データ伝送装置に係わり、特にローカルエリアネットワーク（ＬＡＮ）の物理層を汎用トランシーバとして利用し得るデータ伝送装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、この種のデータ伝送装置として、図３に示すようなものが知られている（例えば、非特許文献１参照。）。同図において、従来のデータ伝送装置は、映像を撮像するとともに音声を集音する送信端末５と、映像を表示するとともに音声を鳴動させる受信端末６と、送信端末５と受信端末６とを接続するための伝送路７とを備えている。
【０００３】
送信端末５は、映像を撮像するためのカメラユニット５０１と、カメラユニット５０１で撮像した映像信号を映像データに符号化するための映像符号化器５０２と、映像符号化器５０２と接続され映像データをバッファリングするための映像バッファメモリ５０３と、音声を集音するためのマイク５０４と、マイク５０４で集音された音声信号を音声データに符号化するための音声符号化器５０５と、音声符号化器５０５と接続され音声データをバッファリングするための音声バッファメモリ５０６と、前記映像データと音声データのＭＰＥＧ（Ｍｏｖｉｎｇ  Ｐｉｃｔｕｒｅ  Ｅｘｐｅｒｔｓ  Ｇｒｏｕｐ）のストリーム符号に符号化し、さらにＴＣＰ／ＩＰ（Ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ  Ｃｏｎｔｒｏｌ  Ｐｒｏｔｏｃｏｌ／Ｉｎｔｅｒｎｅｔ  Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）パケットの生成および分解並びにプロトコル制御を行うＣＰＵ５０７と、ＣＰＵ５０７との間でＴＣＰ／ＩＰパケットをＭＡＣ（Ｍｅｄｉａ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｃｏｎｔｒｏｌ）層のフレームに組立および分解を行うＭＡＣ層５０８と、映像符号化器５０２、音声符号化器５０５、ＣＰＵ５０７およびＭＡＣ層５０８をつなぐためのＣＰＵＢＵＳ５０９と、ＭＡＣ層５０８との間でＭＡＣフレームを授受し伝送路７を介して受信端末６に接続する物理層５１０と、送信端末５と伝送路７とを電気的に絶縁するパルストランス５１１と、伝送路７と接続するためのコネクタ５１２とを備えている。
【０００４】
受信端末６は、伝送路７を介して送信端末５と接続するためのコネクタ６０１と、伝送路７と受信端末６とを電気的に絶縁するパルストランス６０２と、伝送路３を介して送信端末５との信号の授受を行う物理層６０３と、物理層６０３との間でＭＡＣフレームの授受を行い、ＭＡＣフレームの組立および分離を行うＭＡＣ層６０４と、ＭＡＣ層６０４との間でＴＣＰ／ＩＰパケットの生成および分解並びにプロトコル制御を行い、ＴＣＰ／ＩＰパケットから復元されたＭＰＥＧのストリーム符号から映像データと音声データに復号化するＣＰＵ  ６０５と、映像データを映像信号に復号する映像復号器６０６と、映像復号器６０６と接続され映像データをバッファリングするための映像バッファメモリ６０７と、映像信号を表示する表示ユニット６０８と、音声データを音声信号に復号化するための音声復号器６０９と、音声復号器６０９と接続され音声データをバッファリングするための音声バッファメモリ６１０と、音声信号を出力するスピーカ６１１と、ＭＡＣ層６０４、ＣＰＵ６０５、映像復号器６０６および音声復号器６０９を接続するためのＣＰＵＢＵＳ６１２とを備えている。
【０００５】
【非特許文献１】「ＩＥＥＥ  Ｓｔｄ  ８０２．３．１９９８  Ｅｄｉｔｉｏｎ．ＣＳＭＡ／ＣＤ」Ｐ．４０８−５３４、Ｐ．７９１−７９８］
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このような構成のローカルエリアネットワークにおける音声や映像の伝送方式においては、音声や映像の信号をＭＰＥＧやＶＯＩＰ（Ｖｏｉｃｅ  Ｏｖｅｒ  Ｉｎｔｅｒｎｅｔ  Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）などのストリーミング符号に変換し、さらにＴＣＰ／ＩＰなどのプロトコルにてカプセル化および制御を行い伝送するため、システムが複雑であり、また、ストリーミングのためのバッファリング等で遅延が必要となり、リアルタイム処理特性が低下するという難点があった。
【０００７】
本発明は、このような難点を解決するためになされたもので、ローカルエリアネットワークのＭＩＩ（Ｍｅｄｉａ  Ｉｎｄｅｐｅｎｄｅｎｔ  Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ）につながるフレーム組立・分解器を用いることにより、特別なプロトコル変換や処理を施さずに、周期性のある音声や映像のデータを簡便に伝送することができるデータ伝送装置を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
このような目的を達成するため、本発明のデータ伝送装置は、ローカルエリアネットワークの物理層を使用して、ローカルエリアネットワークで用いられているデータ形式とは異なるデータ形式をもつ伝送データを伝送するにあたり、ローカルエリアネットワークのＭＡＣフレームで使用されているプリアンブルとアイドルとで伝送データをカプセル化することにより、ローカルエリアネットワークの物理層を汎用トランシーバとして利用することができるように構成されている。
【０００９】
また、本発明のデータ伝送装置は、伝送データを伝送する伝送路として、ローカルエリアネットワークの物理層としての１００ＢＡＳＥ−ＴＸ等のＵＴＰまたはＳＴＰケーブルが使用されている。
【００１０】
また、本発明のデータ伝送装置は、伝送データを伝送する伝送路として、ローカルエリアネットワークの物理層としての１００ＢＡＳＥ−ＦＸ等の光ケーブルが使用されている。
【００１１】
また、本発明のデータ伝送装置は、伝送データを伝送する伝送路として、ローカルエリアネットワークの物理層としての電波が使用されている。
【００１２】
また、本発明のデータ伝送装置は、伝送データを伝送する伝送路として、ローカルエリアネットワークの物理層としての赤外線が使用されている。
【００１３】
また、本発明のデータ伝送装置は、伝送データを伝送する伝送路として、ローカルエリアネットワークの物理層としてのレーザーが使用されている。
【００１４】
また、本発明のデータ伝送装置は、音声や映像等のデータ量が多い伝送データを伝送するにあたり、プリアンブル、伝送データ、アイドルをカプセル化して一定の周期で伝送することができるように構成されている。
【００１５】
本発明のデータ伝送装置によれば、ローカルエリアネットワークのＭＩＩにつながるフレーム組立・分解器を用いることにより、送信側からＭＩＩの送信有効信号を一定周期で送り、受信側でＭＩＩより出力される受信データ有効信号から同期情報を受け取ることができ、ひいては、特別なプロトコル変換や処理を施さずに、周期性のある音声や映像のデータを簡便にかつ安価に送受することができる。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明のデータ伝送装置の好ましい実施の形態例について、図面を参照して説明する。ここで、図１は、本発明の一実施例におけるデータ伝送装置のブロック図を示している。
【００１７】
同図において、本発明のデータ伝送装置は、映像および音声データを入力するための送信端末１と、送信端末１から送信された映像および音声データを出力するための受信端末２と、送信端末１と受信端末２とを接続するための伝送路３とを備えている。ここで、伝送データを伝送する伝送路３として、ローカルエリアネットワークの物理層としての１００ＢＡＳＥ−ＴＸ（通信速度１００Ｍビット／秒）のＵＴＰ（Ｕｎｓｈｉｅｌｄ  Ｔｗｉｓｔ  Ｐａｉｒ）  ケーブルまたはＳＴＰ（Ｓｈｉｅｌｄ  Ｔｗｉｓｔ  Ｐａｉｒ）ケーブルが使用される。
【００１８】
送信端末１は、映像を撮像するカメラユニット１０１と、カメラユニット１０１で撮像された映像信号を符号化し映像データに変換する映像符号化器１０２と、映像符号化器１０２にて変換された映像データをバッファリングするための映像バッファ（以下「送信映像バッファ」という。）１０３と、音声を集音するためのマイク１０４と、マイク１０４で集音された音声信号Ｓ１を符号化し音声データに変換する音声符号化器１０５と、音声符号化器１０５にて変換された音声データをバッファリングするための音声バッファ（以下「送信音声バッファ」という。）１０６と、映像符号化器１０２および音声符号化器１０５との制御並びに受信端末２との制御データの授受を行うためのＣＰＵ（以下「送信ＣＰＵ」という。）１０７と、送信ＣＰＵ１０７と受信端末２との制御データのバッファリングを行う制御データバッファ（以下「送信制御データバッファ」という。）１０８と、送信映像バッファ１０３、送信音声バッファ１０６および送信制御データバッファ１０８でバッファリングされたデータをデータ送受のためのフレームに組立および分解するためのフレーム組立・分解器（以下「送信フレーム組立・分解器」という。）１０９と、送信映像バッファ１０３、送信音声バッファ１０６、送信制御データバッファ１０８および送信フレーム組立・分解器１０９のタイミングを制御するタイミング制御器（以下「送信タイミング制御器」という。）１１０と、送信フレーム組立・分解器１０９との間で伝送フレームを授受し、伝送路３を介し受信端末２と伝送を行うための物理層（以下「送信物理層」という。）１１１と、送信映像バッファ１０３、送信音声バッファ１０６、送信制御データバッファ１０８、フレーム組立・分解器１０９、タイミング制御器１１０および送信物理層１１１にクロックを与えるクロック生成器（以下「送信クロック生成器」という。）１１２と、送信端末１と伝送路３とを電気的に絶縁するためのパルストランス（以下「送信パルストランス」という。）１１３と、伝送路３と接続するためのコネクタ（以下「送信コネクタ」という。）１１４とを備えている。
【００１９】
ここで、送信ＣＰＵ１０７は、映像符号化器１０２、音声符号化器１０５および送信制御データバッファ１０８に接続され、映像符号化器１０２にはカメラユニット１０１および送信映像バッファ１０３が、音声符号化器１０５にはマイク１０４および送信音声バッファ１０６がそれぞれ接続されている。また、送信フレーム組立・分解器１０９は、送信映像バッファ１０３、送信音声バッファ１０６、送信制御データバッファ１０８、送信タイミング制御器１１０および送信物理層１１１に接続され、送信タイミング制御器１１０には送信映像バッファ１０３、送信音声バッファ１０６、送信制御データバッファ１０８および送信クロック生成器１１２が、送信物理層１１１には送信クロック生成器１１２および送信パルストランス１１３がそれぞれ接続されている。さらに、送信パルストランス１１３は送信コネクタ１１４に接続され、この送信コネクタ１１４には伝送路３が接続されている。また、送信フレーム組立・分解器１０９と送信物理層１１１とはＭＩＩ（Ｍｅｄｉａ  Ｉｎｄｅｐｅｎｄｅｎｔ  Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ）（以下「送信ＭＩＩ」という。）なるインターフェースで接続されている。
【００２０】
受信端末２は、伝送路３と接続するためのコネクタ（以下「受信コネクタ」という。）２０１と、受信端末２と伝送路３とを電気的に絶縁するためのパルストランス（以下「受信パルストランス」という。）２０２と、伝送路３を介し送信端末１と伝送を行うための物理層（以下「受信物理層」という。）２０３と、受信物理層２０３との間で伝送フレームの組立および分解を行うフレーム組立・分解器（以下「受信フレーム組立・分解器」という。）２０４と、受信フレーム組立・分解器２０４で分解されたデータのうち映像データをバッファリングする映像バッファ（以下「受信映像バッファ」という。）２０５と、受信フレーム組立・分解器２０４で分解されたデータのうち音声データをバッファリングする音声バッファ（以下「受信音声バッファ」という。）２０６と、受信フレーム組立・分解器２０４で組立・分解されるデータのうち制御データをバッファリングする制御データバッファ（以下「受信制御データバッファ」という。）２０７と、受信物理層２０３、フレーム組立・分解器２０４、受信映像バッファ２０５、受信音声バッファ２０６および受信制御データバッファ２０７のタイミングを制御するタイミング制御器（以下「受信タイミング制御器」という。）２０８と、受信物理層２０３と受信タイミング制御器２０８にクロックを与えるクロック生成器（以下「受信クロック生成器」という。）２０９と、受信映像バッファ２０５でバッファリングされた映像データを復号する映像復号器２１０と、映像復号器２１０で復号された映像信号で映像を表示する表示ユニット２１１と、受信音声バッファ２０６でバッファリングされた音声データを復号する音声復号器２１２と、音声復号器２１２で復号された音声信号で音声を出力するスピーカ２１３と、映像復号器２１０と音声復号器２１２を制御するとともに制御データバッファ２０７を介して送信端末１のデータを授受するＣＰＵ（以下「受信ＣＰＵ」という。）２１３とを備えている。
【００２１】
ここで、受信ＣＰＵ２１４は、映像復号器２１０、音声復号器２１２および受信制御データバッファ２０７に接続され、映像復号器２１０には表示ユニット２１１および受信映像バッファ２０５が、音声復号器２１２にはスピーカ２１３および受信音声バッファ２０６がそれぞれ接続されている。また、受信フレーム組立・分解器２０４は、受信映像バッファ２０５、受信音声バッファ２０６、受信制御データバッファ２０７、受信タイミング制御器２０８および受信物理層２０３に接続され、受信タイミング制御器２０８には受信映像バッファ２０５、受信音声バッファ２０６、受信制御データバッファ２０７および受信クロック生成器２０９が、受信物理層２０３には受信クロック生成器２０９および受信パルストランス２０３がそれぞれ接続されている。さらに、受信パルストランス２０２は受信コネクタ２０１に接続され、この受信コネクタ２０１には伝送路Ｌ３が接続されている。また、受信フレーム組立・分解器２０４と受信物理層２０３とはＭＩＩ（以下「受信ＭＩＩ」という。）なるインターフェースで接続されている。
【００２２】
図２は、伝送フレームの構成図を示している。同図において、伝送フレームは、ローカルエリアネットワークのＭＡＣフレームで使用されているプリアンブル（Ｐｒｅａｍｂｌｅ）ｄ１およびアイドル（Ｉｄｌｅ）ｄ３と、ローカルエリアネットワークで用いられているデータ形式とは異なるデータ形式をもつ伝送データｄ２とで構成されている。このようなローカルエリアネットワークで用いられているデータ形式とは異なるデータ形式をもつ伝送データ、例えば音声や映像等の伝送データは、後述するように、プリアンブルｄ１、伝送データｄ２、アイドルｄ３がカプセル化（Ｅｎｃａｐｓｕｌａｔｉｏｎ）され、一定のサンプリング周期Ｔで伝送される。
【００２３】
次に、ローカルエリアネットワークの物理層を使用して、ローカルエリアネットワークで用いられているデータ形式とは異なるデータ形式をもつ伝送データを伝送する動作について、音声信号の伝送を例にして説明する。
【００２４】
先ず、送信端末１のマイク１０１にて音声が集音され、集音された音声信号Ｓ１は音声符号化器１０５において、サンプリング周期Ｔにて音声データＳ２に符号化される。
【００２５】
符号化された音声データＳ２は、一旦送信音声バッファ１０６にバッファリングされ、タイミング制御器１１０におけるクロック信号のタイミングで、送信音声バッファ１０６からフレーム組立・分解器１０９に読み出され、このフレーム組立・分解器１０９において、図２に示すように、プリアンブルｄ１とアイドルｄ３とで伝送データｄ２を挟むように伝送フレームが組立てられ、すなわち、プリアンブルｄ１とアイドルｄ３とで伝送フレームがカプセル化され、送信物理層１１１へ出力される。
【００２６】
ここで、フレーム組立・分解器１０９と送信物理層１１１とは送信ＭＩＩなるインターフェースで接続されており、このＭＩＩの送信許可信号Ｓ５でサンプリング周期Ｔの１／ｎ（ｎは自然数）でフレーム同期が作成され、送信パルストランス１１３、送信コネクタ１１４および伝送路３を介して受信端末２へ送信される。
【００２７】
一方、受信端末２では、送信端末１から送信された伝送フレームが受信パルストランス２０２を介して受信物理層２０３で受信され、受信物理層２０３においてＭＩＩの受信データ有効信号Ｓ６とともに、伝送フレームが出力される。
【００２８】
受信タイミング制御器２０８は、受信物理層２０３より出力された受信データ有効信号Ｓ６を元に同期信号を再生し、受信フレーム組立・分解器２０４において、図２に示す伝送フレームからプリアンブルｄ１とアイドルｄ３が外され、伝送データｄ２が出力される。かかる伝送データｄ２は、受信音声バッファ２０６にバッファリングされ、音声復号器２１２では受信タイミング制御器２０８で再生した同期信号と音声データＳ３から音声信号Ｓ４が復号され、復号された音声信号Ｓ４はスピーカ２１３から出力される。
【００２９】
このような構成のデータ伝送装置においては、ローカルエリアネットワークのＭＡＣフレームで使用されているプリアンブルｄ１とアイドルｄ３とで伝送データがカプセル化されていることから、ローカルエリアネットワークの物理層を汎用トランシーバとして利用することができる。
【００３０】
次に、映像信号の伝送の場合も、前述の音声信号の伝送の場合と同様に受信端末２において再生することができる。すなわち、カメラユニット１０１で撮像された映像信号は映像符号化器１０２において、サンプリング周期Ｔにて映像データに符号化され、符号化された映像データは、一旦送信映像バッファ１０３にバッファリングされ、タイミング制御器１１０におけるクロック信号のタイミングで、送信映像バッファ１０３からフレーム組立・分解器１０９に読み出され、このフレーム組立・分解器１０９において、プリアンブルｄ１とアイドルｄ３とで伝送フレームがカプセル化され、送信物理層１１１へ出力される。また、受信端末２では、前述と同様にして、受信物理層２０３においてＭＩＩの受信データ有効信号Ｓ６とともに伝送フレームが出力され、受信物理層２０３より出力された受信データ有効信号Ｓ６を元に同期信号を再生し、受信フレーム組立・分解器２０４において、伝送フレームからプリアンブルｄ１とアイドルｄ３が外され、伝送データｄ２が出力される。かかる伝送データｄ２は、受信映像バッファ２０５にバッファリングされ、映像復号器２１０では受信タイミング制御器２０８で再生した同期信号と映像データから映像信号が復号され、復号された映像信号は表示ユニット２１１に出画される。
【００３１】
なお、前述の実施例においては、伝送データを伝送する伝送路３として、ＵＴＰケーブルまたはＳＴＰケーブルを使用した場合について説明しているが、ローカルエリアネットワークの物理層としての１００ＢＡＳＥ−ＦＸ等の光ケーブル、電波、赤外線若しくはレーザーを使用してもよい。
【００３２】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなように、本発明のデータ伝送装置によれば、ローカルエリアネットワークのＭＩＩにつながるフレーム組立・分解器を用いることにより、送信側からＭＩＩの送信有効信号を一定周期で送り、受信側でＭＩＩより出力される受信データ有効信号から同期情報を受け取ることができる。従って、本発明のデータ伝送装置によれば、ローカルエリアネットワークの物理層を利用することで、特別なプロトコル変換や処理を施さずに、周期性のある音声や映像のデータを簡便にかつ安価に送受することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例におけるデータ伝送装置のブロック図。
【図２】本発明のデータ伝送装置における伝送フレームの構成を示す説明図。
【図３】従来のデータ伝送装置のブロック図。
【符号の説明】
１…送信端末
２…受信端末
３…伝送路
ｄ１…プリアンブル
ｄ２…伝送データ
ｄ３…アイドル
Ｔ…周期
【図１】
2004235885.tif 000003
【図２】
2004235885.tif 000004
【図３】
2004235885.tif 000005