(57)【要約】【課題】複数のカメラの映像信号をまとめてカメラ受像器に送るシステムにおいて、ネットワークのジッタを低減する。【解決手段】送信装置は、映像のパケット信号を生成するパケット信号生成部と、  前記パケット信号を、非同期伝送網を介して送信する送信部と、リファレンス信号源から取得したリファレンス信号に基づいて、映像のフレーム同期信号を生成するタイミング発生部と、前記フレーム同期信号を基準として、前記パケット信号の送信タイミングを他の送信装置のパケット信号の送信タイミングと異なるように調整するタイミング調整部と、を備える。【選択図】図４
2013058986.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
映像のパケット信号を生成するパケット信号生成部と、前記パケット信号を、非同期伝送網を介して送信する送信部と、リファレンス信号源から取得したリファレンス信号に基づいて、映像のフレーム同期信号を生成するタイミング発生部と、前記フレーム同期信号を基準として、前記パケット信号の送信タイミングを他の送信装置のパケット信号の送信タイミングと異なるように調整するタイミング調整部と、を有する、送信装置と、
複数の前記送信装置から送信された前記パケット信号を受信し、受信した前記パケット信号を１のケーブルを介して送信するスイッチと、
前記スイッチから送信された前記パケット信号を受信する受信部を有する、受信装置と、
を備える、通信システム。
【請求項２】
前記タイミング調整部は、前記パケット信号を受信する前記受信装置から送られた前記パケット信号の送信タイミングを示す制御信号に基づいて、前記パケット信号の送信タイミングを調整する、請求項１に記載の通信システム。
【請求項３】
前記送信タイミングは、前記非同期伝送網におけるジッタに基づいて決定されたタイミングである、請求項１に記載の通信システム。
【請求項４】
前記タイミング発生部は、前記パケット信号を受信する前記受信装置から送られた前記フレーム同期信号の前倒し量に基づいて前記フレーム同期信号を生成する、請求項１に記載の通信システム。
【請求項５】
前記前倒し量は、前記非同期伝送網における伝送遅延量に基づいて決定された値である、請求項４に記載の通信システム。
【請求項６】
前記タイミング調整部は、予め設定された優先度に従って、前記パケット信号の送信タイミングを他の送信装置のパケット信号の送信タイミングと異なるように調整する、請求項１に記載の通信システム。
【請求項７】
前記タイミング調整部は、前記非同期伝送網のジッタに基づいて設定される優先度に従って、前記パケット信号の送信タイミングを他の送信装置のパケット信号の送信タイミングと異なるように調整する、請求項１に記載の通信システム。
【請求項８】
前記タイミング調整部は、前記非同期伝送網における伝送量に基づいて設定される優先度に従って、前記パケット信号の送信タイミングを他の送信装置のパケット信号の送信タイミングと異なるように調整する、請求項１に記載の通信システム。
【請求項９】
前記タイミング調整部は、前記非同期伝送網における伝送遅延に基づいて設定される優先度に従って、前記パケット信号の送信タイミングを他の送信装置のパケット信号の送信タイミングと異なるように調整する、請求項１に記載の通信システム。
【請求項１０】
映像のパケット信号を生成するパケット信号生成部と、
前記パケット信号を、非同期伝送網を介して送信する送信部と、
リファレンス信号源から取得したリファレンス信号に基づいて、映像のフレーム同期信号を生成するタイミング発生部と、
前記フレーム同期信号を基準として、前記パケット信号の送信タイミングを他の送信装置のパケット信号の送信タイミングと異なるように調整するタイミング調整部と、
を備える、送信装置。
【請求項１１】
非同期伝送網を介して映像のパケット信号を受信する受信部と、
前記パケット信号の前記非同期伝送網におけるジッタを測定するジッタ測定部と、
前記ジッタに基づいて、前記パケット信号を送信する送信装置における前記パケット信号の送信タイミングを他の送信装置の装置タイミングと異なるように調整するための制御信号を生成するタイミング調整部と、
前記制御信号を前記送信側の装置に送信する送信部と、
を備える、受信装置。
【請求項１２】
前記タイミング調整部は、前記ジッタが大きいほど前記送信装置における前記送信タイミングの調整量が大きくなるように前記制御信号を生成する、請求項１１に記載の受信装置。
【請求項１３】
前記非同期伝送網における伝送の遅延時間を計算する遅延時間計算部を更に備え、前記遅延時間に応じて前記送信装置に対して前記送信装置のフレーム同期信号を前倒しするための制御信号を送信する、請求項１１に記載の受信装置。
【請求項１４】
前記タイミング調整部は、所定の優先度に従って、複数の前記送信装置における前記パケット信号の送信タイミングを調整するための制御信号を生成する、請求項１１に記載の受信装置。
【請求項１５】
前記優先度は、前記非同期伝送網のジッタ、前記非同期伝送網における伝送量、又は前記非同期伝送網における伝送遅延に基づいて設定される、請求項１４に記載の受信装置。
【請求項１６】
前記送信装置における前記パケット信号の送信タイミングの総遅延量が所定のしきい値以上の場合は、前記制御信号を送信しない、請求項１１に記載の受信装置。
【請求項１７】
映像のパケット信号を生成することと、
前記パケット信号を、非同期伝送網を介して送信することと、
リファレンス信号源から取得したリファレンス信号に基づいて、映像のフレーム同期信号を生成するタイミングことと、
前記フレーム同期信号を基準として、前記パケット信号の送信タイミングを他の送信装置のパケット信号の送信タイミングと異なるように調整することと、
を備える、送信方法。
【請求項１８】
映像のパケット信号を生成する手段、
前記パケット信号を、非同期伝送網を介して送信する手段、
リファレンス信号源から取得したリファレンス信号に基づいて、映像のフレーム同期信号を生成する手段、
前記フレーム同期信号を基準として、前記パケット信号の送信タイミングを他の送信装置のパケット信号の送信タイミングと異なるように調整する手段、
としてコンピュータを機能させるためのプログラム。
【請求項１９】
非同期伝送網を介して映像のパケット信号を受信することと、
前記パケット信号の前記非同期伝送網におけるジッタを測定することと、
前記ジッタに基づいて、前記パケット信号を送信する送信装置における前記パケット信号の送信タイミングを他の送信装置の装置タイミングと異なるように調整するための制御信号を生成することと、
前記制御信号を前記送信側の装置に送信することと、
を備える、受信方法。
【請求項２０】
非同期伝送網を介して映像のパケット信号を受信する手段、
前記パケット信号の前記非同期伝送網におけるジッタを測定する手段、
前記ジッタに基づいて、前記パケット信号を送信する送信装置における前記パケット信号の送信タイミングを他の送信装置の装置タイミングと異なるように調整するための制御信号を生成する手段、
前記制御信号を前記送信側の装置に送信する手段、
としてコンピュータを機能させるためのプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、通信システム、送信装置、受信装置、送信方法、受信方法及びプログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、ライブ映像などを伝送する方式として、イーサネット（登録商標）（Ｅｔｈｅｒｎｅｔ（登録商標））などの非同期パケット伝送網を経由して、カメラの映像伝送を行うシステムが知られている。例えば、特許文献１には、ネットワークカメラからの映像をインターネット等を介して同時受信して再生する場合のゆらぎを解消することを想定した技術が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００６−３２５０２０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
イーサネット（登録商標）などのパケット伝送網を経由して、複数のカメラの映像から送られた映像信号を伝送する場合に、複数のカメラの映像信号をネットワークスイッチと称されるスイッチを介して１本のケーブルにまとめてカメラ受像器に送信することで、システムをより簡素に構成することができる。
【０００５】
しかしながら、ネットワークスイッチに複数のカメラの映像信号が同時に入力されると、各カメラのクロックは同期しているため、複数のカメラの映像信号をスイッチにより１本のケーブルにまとめて送信する際に、各カメラのパケット信号のタイミングが一致してしまうことが想定される。この場合、スイッチからの出力は、１のカメラのパケットが優先して先に出力される場合と、他のカメラのパケットが優先して先に出力される場合が生じてしまう。このため、１のカメラのパケット信号が他のカメラのパケット信号に対して遅延するため、ネットワークのジッタが増大することが想定される。
【０００６】
上記事情に鑑みれば、複数のカメラの映像信号をまとめてカメラ受像器に送るシステムにおいて、ネットワークのジッタを低減することが望ましい。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本開示によれば、映像のパケット信号を生成するパケット信号生成部と、前記パケット信号を、非同期伝送網を介して送信する送信部と、リファレンス信号源から取得したリファレンス信号に基づいて、映像のフレーム同期信号を生成するタイミング発生部と、前記フレーム同期信号を基準として、前記パケット信号の送信タイミングを他の送信装置のパケット信号の送信タイミングと異なるように調整するタイミング調整部と、を有する、送信装置と、複数の前記送信装置から送信された前記パケット信号を受信し、受信した前記パケット信号を１のケーブルを介して送信するスイッチと、
前記スイッチから送信された前記パケット信号を受信する受信部を有する、受信装置と、を備える、通信システムが提供される。
【０００８】
本開示によれば、映像のパケット信号を生成するパケット信号生成部と、前記パケット信号を、非同期伝送網を介して送信する送信部と、リファレンス信号源から取得したリファレンス信号に基づいて、映像のフレーム同期信号を生成するタイミング発生部と、前記フレーム同期信号を基準として、前記パケット信号の送信タイミングを他の送信装置のパケット信号の送信タイミングと異なるように調整するタイミング調整部と、を備える、送信装置が提供される。
【０００９】
また、本開示によれば、非同期伝送網を介して映像のパケット信号を受信する受信部と、前記パケット信号の前記非同期伝送網におけるジッタを測定するジッタ測定部と、前記ジッタに基づいて、前記パケット信号を送信する送信装置における前記パケット信号の送信タイミングを他の送信装置の装置タイミングと異なるように調整するための制御信号を生成するタイミング調整部と、前記制御信号を前記送信側の装置に送信する送信部と、を備える、受信装置が提供される。
【発明の効果】
【００１０】
本開示によれば、複数のカメラの映像信号をまとめてカメラ受像器に送るシステムにおいて、ネットワークのジッタを低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】イーサネット（登録商標）（Ｅｔｈｅｒｎｅｔ（登録商標））などの非同期パケット伝送網を経由して、カメラの映像伝送を行うシステムを示す概略構成図である。
【図２】カメラ（１）とカメラ（２）から、ネットワークスイッチへ入力されるパケット信号と、ネットワークスイッチから出力されるパケット信号と、ネットワークジッタの関係を示すタイミングチャートである。
【図３】複数のカメラ間で優先順位を設けた例を示すタイミングチャートである。
【図４】図３に示すパケット送信タイミングを実現するためのカメラ（１）の構成を示すブロック図である。
【図５】第２の実施形態のカメラの構成を示すブロック図である。
【図６】カメラ受像器の構成を示す模式図である。
【図７】カメラ受像器におけるフィードバックループの処理を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下に添付図面を参照しながら、本開示の好適な実施の形態について詳細に説明する。なお、本明細書及び図面において、実質的に同一の機能構成を有する構成要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略する。
【００１３】
なお、説明は以下の順序で行うものとする。
１．第１の実施形態
１−１．前提となる技術
１−２．本実施形態のパケット伝送の例
１−３．カメラの構成例
２．第２の実施形態
２−１．第２の実施形態の概要
２−２．カメラの構成例
２−３．カメラ受像器の構成例
２−４．カメラ受像器におけるフィードバックループの処理
２−５．優先順位の決定方法について
２−６．パケットの送出タイミングの分散量について
【００１４】
１．第１の実施形態
１−１．前提となる技術
最初に、本開示の前提となる技術について説明する。図１は、イーサネット（登録商標）（Ｅｔｈｅｒｎｅｔ（登録商標））などのパケット伝送網を経由して、カメラの映像伝送を行う通信システム１００を示す概略構成図である。通信システム１００は、カメラ（１）２００、カメラ（２）３００、ネットワークスイッチ１３０、リファレンス信号源１４０、カメラ受像器（Ｃａｍｅｒａ  Ｃｏｎｔｒｏｌ  Ｕｎｉｔ）４００を有している。各構成要素は、イーサネット（登録商標）などの非同期パケット伝送網５００を介して接続されている。カメラ（１）２００、カメラ（２）３００、カメラ受像機４００は、リファレンス信号源１４０から送られた信号に同期して動作する。また、カメラ（１）２００とカメラ（２）３００は、リファレンス信号源１４０から送られたリファレンス信号から内部クロック（時刻情報）を生成する。このため、カメラ（１）２００とカメラ（２）３００におけるクロックは、世界で統一されている何日何時何分何秒といった情報である。このクロックは、ＮＴＰ（Network Time
Protocol），ＧＰＳ(Global Positioning System)，ＲＴＣ(Real TimeClock)などの技術を用いて正しい時刻に合わせておくことが可能である。これにより、カメラ（１）２００とカメラ（２）３００におけるクロックが正確に一致するように調整される。
【００１５】
カメラ（１）２００及びカメラ（２）３００は、ライブ映像などの映像を撮影し、映像信号、音声信号等をネットワークスイッチ１３０へ送信する。ネットワークスイッチ１３０は、カメラ（１）２００及びカメラ（２）３００から送られた、２台分のＡ／Ｖパケットや制御パケットを１本のケーブルに束ねてカメラ受像器４００に伝送する。カメラ受像器４００は、カメラ（１）２００及びカメラ（２）３００から送られた信号をデコードし、後段のビデオスイッチャー（不図示）へ送信する。ビデオスイッチャーは、カメラ（１）２００及びカメラ（２）３００の映像等を、外部から入力された切換情報に基づいて、適宜切り換えて表示装置等に出力する。このような構成によれば、複数のカメラ２００，３００で撮像された映像信号を、１つのカメラ受像器４００で処理することができるため、各カメラに対応したカメラ受像器を設ける必要がない。従って、複数のカメラを有する場合に、システム構成を大幅に簡素化することができる。
【００１６】
図２は、カメラ（１）２００とカメラ（２）３００から、ネットワークスイッチ１３０へ入力されるパケット信号と、ネットワークスイッチ１３０から出力されるパケット信号と、ネットワークジッタの関係を示すタイミングチャートである。図２において、「カメラ１スイッチ入力」及び「カメラ２スイッチ入力」は、カメラ（１）２００とカメラ（２）３００からネットワークスイッチ１３０へ入力されるパケット信号をそれぞれ示している。また、「スイッチ出力」は、ネットワークスイッチ１３０から出力されるパケット信号を示している。パケット信号は、一例として、カメラ（１）２００、及びカメラ（２）３００側で取得された映像信号、音声信号のＡ／Ｖパケットや制御情報を含む制御パケットからなる。
【００１７】
カメラ（１）２００とカメラ（２）３００はリファレンス信号によって同期しているため、後述するフレーム同期信号（Ｆｒａｍｅ  Ｓｙｎｃ．）の前倒し量はほぼ同一となる。このため、ネットワークスイッチ１３０へ入力されるパケット信号のフレーム（Ｆｒａｍｅ）の区切り位置の時間的なタイミングは、カメラ（１）２００とカメラ（２）３００とでほぼ揃った状態となる。また、カメラ（１）２００とカメラ（２）３００のそれぞれにおいて、リファレンス信号源１４０から送られた信号から生成したクロックも、カメラ（１）２００とカメラ（２）３００の間で同期している。このため、図２に示すように、カメラ（１）２００とカメラ（２）３００から出力されるＡ／Ｖパケットや制御パケットのタイミングは一致する。
【００１８】
ネットワークスイッチ１３０では、カメラ（１）２００とカメラ（２）３００からのパケットがほぼ同タイミングで到来する。このため、ネットワークスイッチ１３０では、図２の「スイッチ出力」に示すように、このカメラ２台分のＡ／Ｖパケットや制御パケットを１本のケーブルに束ねてカメラ受像器４００に伝送する際に、一方のパケットを先に出力して、他方のパケットを後回しにして出力することになる。
【００１９】
この場合、図２に示したように、ネットワークスイッチ１３０からの出力は、カメラ（１）２００のパケットが優先して先に出力される場合と、カメラ（２）３００のパケットが優先して先に出力される場合が生じる。
【００２０】
ここで、パケットサイズを１５００バイトとして考えると、１パケットの伝送時間は約１２μｓとなる。図２に示すように、ネットワークスイッチ１３０への入力が、カメラ（１）２００とカメラ（２）３００のパケットが同タイミングで到来した場合を想定する。この場合、ネットワークスイッチ１３０からの出力として、カメラ（１）２００のパケットを優先送信して、１２μｓ遅れてカメラ（２）３００のパケットを送信する場合と、逆にカメラ（２）３００のパケットを優先送信して、１２μｓ遅れてカメラ（１）２００のパケットを送信する場合がある。
【００２１】
図１のシステムを実際に構築し、実際にネットワークスイッチ１３０を接続して観測した結果によれば、ネットワークスイッチ１３０の種類によっては、ネットワークスイッチ１３０の出力として、一方のカメラのパケットの直後に他方のカメラのパケットを送信する場合のみならず、双方のパケット間に１２μｓのブランクを入れてから次のパケットを送信する場合も観測されている。この場合、２つのカメラのパケット信号の間には、合計２４μｓ（＝１２μｓ＋１２μｓ）のズレが生じることになる。
【００２２】
これらのズレは、図２の下段の特性に示すように、ネットワークのジッタ（Ｊｉｔｔｅｒ）として観測されることになり、Ａ／Ｖの品質の劣化につながる。図２に示すジッタは、カメラ（１）２００のジッタを示している。カメラ（１）２００のパケットがカメラ（２）３００のパケットよりも遅れるとジッタが大きくなり、ズレ量の増大（１２μｓ→２４μｓ）に伴って更にジッタが大きくなることが判る。
【００２３】
ジッタの影響を軽減するためには、受信側で十分なバッファを設けることでジッタを吸収することが可能である。しかし、バッファを設けることにより、Ａ／Ｖ信号や制御信号に遅延が生じてしまう。
【００２４】
そこで、本実施形態では、ネットワークスイッチ１３０でのパケット衝突によるネットワークジッタを極力削減することを実現可能な、パケット伝送型同期カメラシステムを提案する。
【００２５】
１−２．本実施形態のパケット伝送の例
ジッタ低減のため、本実施形態では、複数のカメラ間でパケットの送出タイミングに優先順位を設けている。図３は、複数のカメラ間で優先順位を設けた例を示すタイミングチャートである。図３では、カメラ（１）２００を優先として、カメラ（２）３００のパケット送信タイミングをカメラ（１）２００のパケット送信タイミングに対して１２μｓ遅らせている。
【００２６】
これにより、ネットワークスイッチ１３０に入力されるパケットは、常にカメラ（１）２００が先に到着し、その後にカメラ（２）３００のパケットが到着する。このため、ネットワークスイッチ１３０は、常にカメラ（１）２００→カメラ（２）３００の順でパケットを束ねて出力することができる。従って、カメラ（１）２００とカメラ（２）３００のパケットの伝送がスムーズになり、ネットワークジッタを確実に削減することが可能になる。
【００２７】
なお、図１では、同期信号をリファレンス信号源１４０から各カメラ２００，３００、カメラ受像器４００へ送る構成を示したが、以下に説明する各実施形態では、同期信号は映像信号線路を用いて伝送されるものとする。
【００２８】
１−３．カメラの構成例
図４は、図３に示すパケット送信タイミングを実現するためのカメラ（１）２００の構成を示すブロック図である。ここでは、カメラ（１）２００を例に挙げて構成を説明するが、カメラ（２）３００の構成も同様である。
【００２９】
図４に示すように、カメラ（１）２００は、ＣＣＤやＣＭＯＳなどの撮像センサ２１０、画像ＬＳＩ２２０、エンコーダ２３０、バッファ２４０、イーサＭＡＣ２５０、イーサＰＨＹ２６０、タイミング調整部２７０、タイミング発生部２８０を有して構成される。図４に示す各構成要素は、回路（ハードウェア）、またはＣＰＵ（中央演算処理装置）とこれを機能させるためのプログラム（ソフトウェア）によって構成されることができる。この場合において、そのプログラムは、カメラ（１）２００が備えるメモリなどの記憶媒体、または外部から接続される記憶媒体に格納されることができる。
【００３０】
撮像センサ２１０から取り込まれた映像データーは、画像ＬＳＩ２２０で処理され、ネットワーク伝送に適したフォーマットにするためにエンコーダ２３０でエンコードされ、パケット化される。
【００３１】
ここで、撮像センサ２１０、画像ＬＳＩ２２０、エンコーダ２３０は、リファレンス信号から生成されたフレーム同期信号（Ｆｒａｍｅ  Ｓｙｎｃ．）とクロック（Ｃｌｏｃｋ）により動作タイミングが決定される。この動作タイミングは、タイミング発生部２８０で生成される。各カメラ２００，３００におけるフレーム同期信号のタイミングは、伝送路の遅延やエンコーダ２３０の遅延に応じて前倒しされ、カメラ受像器４００におけるフレーム同期信号よりも早いタイミングに設定される。これにより、カメラ受像器４００では、伝送路の遅延やエンコーダ２３０の遅延による影響を受けることなく、カメラ受像器４００におけるフレーム同期信号に同期したデコード映像を得ることができる。第１の実施形態では、フレーム同期信号の前倒し量が、固定値であるものとする。
【００３２】
具体的に説明すると、リファレンス信号源１４０から送られたリファレンス信号に基づいて、各カメラ（カメラ（１）２００、カメラ（２）３００）では、同期したクロックが生成される。フレーム同期信号は、クロックに基づいて生成される。また、上述したように、伝送路の遅延等に応じてカメラ２００，３００のフレーム同期信号のタイミングは前倒しされる。従って、タイミング発生部２８０で発生されるフレーム同期信号による動作タイミングは、基準となるクロックに対して、伝送路の遅延等の分だけ前倒しされたタイミングとなる。撮像センサ２１０、画像ＬＳＩ２２０、エンコーダ２３０などの各構成要素は、クロックとフレーム同期信号に基づいて制御される。
【００３３】
タイミング調整部２７０では、フレーム同期信号に基づいて、カメラ（１）２００におけるパケットの送信タイミングを決定する。図４は、タイミング調整部２７０で固定的にタイミングを設定する例を示している。例えば、タイミング調整部２７０では、フレーム同期信号のタイミングから５０μｓ後にフレームの先頭パケットの送信を開始するような設定をバッファ２４０に対して行う。この設定値（５０μｓ）は、ユーザがカメラのコンソールなどから直接操作して設定することもできる。
【００３４】
エンコーダ２３０からパケットが出力された後、イーサＭＡＣ２５０に入力されるまでの時間を吸収（調整）するためにバッファ２４０が設けられている。タイミング調整部２７０は、バッファ２４０に対して、上述したフレームの先頭パケットのイーサＭＡＣ２５０への送出タイミングを通知するようにしている。すなわち、上述の例では、バッファ２４０からフレームの先頭のパケットが出力されるタイミングは、フレーム同期信号のタイミングから５０μｓ後に設定される。
【００３５】
パケット信号は、イーサＭＡＣ２５０で所定の手続きが行われた後、イーサＰＨＹ２６０で処理されてネットワークに送出される。イーサＭＡＣ２５０では、パケットに対して送信先のアドレスなどの制御情報を付加し、ＭＡＣフレーム単位でデータの送信を行う。イーサＰＨＹ２６０では、ネットワークの物理的な接続・伝送方式に応じて、データが伝送網５００に送信される。
【００３６】
以上のように、バッファ２４０からイーサＭＡＣ２５０へのパケットの送出タイミングは、タイミング調整部２７０から通知されたタイミングに応じて設定される。従って、タイミング調整部２７０からバッファ２４０へ通知するタイミングを変化させることで、カメラ（１）２００のパケットの送出タイミングを、カメラ（２）３００の送出タイミングに対して変化させることができる。
【００３７】
これにより、カメラ（２）２００のタイミング調整部２７０が、フレーム同期信号よりも１２μｓだけ遅らせたパケット送出タイミングを通知することにより、カメラ（２）２００のパケット送出タイミングをカメラ（２）３００のパケット送出タイミングに対して常に遅らせることができる。従って、図３に示すように、カメラ（２）３００のパケット送信タイミングをカメラ（１）２００の送信タイミングに対して１２μｓだけ遅らせることが可能となる。なお、パケットの送信タイミングのシフト量は１２μｓに限定されるものではなく、任意の値とすることができる。
【００３８】
なお、上記では、伝送方式としてイーサネット（登録商標）（Ｅｔｈｅｒｎｅｔ（登録商標））の例を示したが、他のパケット伝送方式でも同様に行うことができる。また、本実施形態では、エンコードして画像を圧縮する場合の例を挙げたが、非圧縮映像信号の場合についても同様に行うことが可能である。
【００３９】
上述した例では、カメラ（１）２００の方がカメラ（２）３００よりも優先順位が高い場合について説明したが、優先順位は各種パラメータに応じて適宜設定することができる。
【００４０】
以上説明したように本実施形態によれば、イーサネット（登録商標）などの非同期パケット伝送方式を用いた映像伝送システムにおいて、同期した複数のカメラからの出力パケットの送出タイミングを最適に分散することができる。これにより、ネットワークスイッチ１３０でのパケット衝突を確実に抑えることができるため、ジッタを最小限に抑えることが可能となる。
【００４１】
また、パケットの優先制御機能などを有した高価なネットワークスイッチを設けなくても同様の効果が期待できる。また、概してこのようなネットワークスイッチは設定が煩雑で難解なので，ユーザーの負担を軽減できる。
【００４２】
また、ジッタを最小限に抑えることができるため、その分の映像バッファを小さくすることが可能になり、システム遅延を小さくすることが可能になる。更に、パケットを分散化することによって、瞬間的なスループットを平均化することになるので、ネットワークシステムに収容できるカメラの台数を増加することも可能となる。
【００４３】
２．第２の実施形態
２−１．第２の実施形態の概要
第１の実施形態では、ユーザが固定的にタイミング調整部２７０でパケット信号の送出タイミングを設定する例について説明した。第２の実施形態では、カメラ受像器４００側からカメラ２００，３００側へパケット信号の送出タイミングを送信し、これに基づいてカメラ２００，３００側でパケット信号の送出タイミングを設定する例を示す。このような構成により、カメラ受像器４００側で測定したジッタやネットワーク遅延に基づいて、カメラ２００，３００のパケット送出タイミングを動的に設定することが可能となる。
【００４４】
具体的には、カメラ（１）２００、カメラ（２）３００は、カメラ受像器４００からフレーム同期信号を調整するための前倒し量の制御信号ＰＨＳと、パケット送出タイミングを制御するための制御信号を受信する。フレーム同期信号の前倒し量の制御情報ＰＨＳは、カメラ受像器４００側で取得される、ネットワークでの伝送に必要な遅延量に応じて設定される。ネットワークの遅延量が大きいほど、フレーム同期信号の前倒し量を大きく設定することにより、映像のパケット信号がカメラ受像器４００に到着するタイミングに遅れが生じることを抑止でき、ネットワークの遅延を補償することができる。フレーム同期信号の前倒し量の制御情報は、タイミング発生部２８０に通知されて、カメラ２００，３００側のフレーム同期信号のタイミングが調整される。
【００４５】
また、パケット送出タイミングを制御するための制御情報は、カメラ受像器４００側で測定したジッタに基づいて設定される。ジッタが大きいほど、パケット送出タイミングをシフトさせるように制御を行う。パケット送出タイミングを制御するための制御情報は、カメラ受像器４００からカメラ２００，３００へ送られる。パケット送出タイミングを制御するための制御情報は、タイミング調整部２７０で処理され、バッファ２４０から送出されるパケット信号のタイミングが調整される。
【００４６】
２−２．カメラの構成例
図５は、第２の実施形態のカメラ２００，３００の構成を示すブロック図である。基本的な構成は、図４の第１の実施形態と同様であるが、第２の実施形態では、パケット送出タイミングを制御するための制御信号と、フレーム同期信号の前倒し量の制御情報は、ともにカメラ受像器４００から送られる。パケット送出タイミングを制御するための制御信号と、フレーム同期信号の前倒し量の制御情報は、イーサＰＨＹ２６０、イーサＭＡＣ２５０を介して受信されて、バッファ２４０へ送られる。なお、図５に示す各構成要素も、回路（ハードウェア）、またはＣＰＵ（中央演算処理装置）とこれを機能させるためのプログラム（ソフトウェア）によって構成されることができる。この場合において、そのプログラムは、カメラ（１）２００が備えるメモリなどの記憶媒体、または外部から接続される記憶媒体に格納されることができる。
【００４７】
そして、パケット送出タイミングを制御するための制御信号は、バッファ２４０からタイミング調整部２７０に送られる。また、フレーム同期信号の前倒し量の制御情報は、バッファ２４０からタイミング調整部２７０へ送られて、更にタイミング発生部２８０へ送られる。
【００４８】
これにより、タイミング調整部２７０は、カメラ受像器４００側から送られた送出タイミングの制御信号に基づいてバッファ２４０からイーサＭＡＣ２５０に送出されるパケット信号のタイミングを動的に調整することができる。また、タイミング発生部２８０は、フレーム同期信号の前倒し量の制御情報に基づいて、前倒し量を動的に変化させたフレーム同期信号を発生させることができる。
【００４９】
従って、タイミング調整部２７０により、バッファ２４０からイーサＭＡＣ２５０へのパケット送出タイミングを制御することにより、図１で説明したような、パケットが同一タイミングで送出されることに起因するジッタの発生を、カメラ受像器４００側で取得されるジッタに応じて確実に抑えることができる。
【００５０】
また、フレーム同期信号の前倒し量の制御信号に基づいてタイミング発生部２８０がフレーム同期信号を発生させることにより、伝送路の状況に応じて変化する遅延量を動的に補償することができる。
【００５１】
従って、第２の実施形態によれば、伝送路の状況に応じて発生する、映像フレームがカメラ受像器４００に到達する際の遅延を、動的に補償することができる。また、カメラ受像器４００から送られるパケットの送出タイミングの制御情報に基づいて、パケット送出タイミングを動的に調整することで、ネットワークスイッチ１３０からカメラ受像器４００へ送信されるパケット信号の衝突によるジッタを確実に抑えることが可能である。
【００５２】
２−３．カメラ受像器の構成例
第２の実施形態では、パケット送出タイミングを制御するための制御情報と、フレーム同期信号の前倒し量の制御情報とが、カメラ受像器４００からカメラ２００，３００へ送られる。このため、カメラ受像器４００は、これらの制御情報を取得する構成要素を備えている。図６は、カメラ受像器４００の構成を示す模式図である。カメラ受像器４００は、ビデオスイッチャー１３０から入力された各カメラの映像データ等をデコードする。図６に示すように、カメラ受像器４００は、イーサＰＨＹ４１０、イーサＭＡＣ４２０、バッファ４３０、デコーダ４４０、ジッタ測定部４５０、タイミング調整部４６０、タイミング発生部４７０、遅延時間計算部４８０を有して構成される。図６に示す各構成要素は、回路（ハードウェア）、またはＣＰＵ（中央演算処理装置）とこれを機能させるためのプログラム（ソフトウェア）によって構成されることができる。この場合において、そのプログラムは、カメラ受像器４００が備えるメモリなどの記憶媒体、または外部から接続される記憶媒体に格納されることができる。
【００５３】
ネットワークから受信したＡ／Ｖパケットや制御パケットは、イーサＰＨＹ４１０、イーサＭＡＣ４２０を経由して、ジッタ吸収のためのバッファ４３０に入力される。ジッタ測定部４５０は、バッファ４３０における各カメラ２００，３００のジッタの量を測定する。各カメラ２００，３００及びカメラ受像器４００は、リファレンス信号によって同期がとられているため、ジッタ測定部４５０は、カメラ側でパケットに付加された時刻情報（タイムスタンプ）に基づいて、各カメラ２００，３００のジッタの量を測定することができる。タイミング調整部４６０は、各カメラ２００，３００のジッタ量に基づいて、各カメラ２００，３００における最適なパケット送出タイミングを計算する。各カメラ２００，３００の最適なパケット送信タイミングの計算結果は、カメラ２００，３００側に伝送され、そのフィードバック結果が監視される。これにより、フィードバックループが形成される。
【００５４】
カメラ受像器４００は、ジッタ測定部４５０が測定した「ジッタ量」と「各カメラ２００，３００の最適なパケット送信タイミング」の関係について、「ジッタ量」が大きい場合は、「カメラ２００，３００間のパケット送信タイミングをずらす」という処理を行う。このため、カメラ受像器４００は、ジッタ測定部４５０が測定した「ジッタ量」に基づいて、パケット送出タイミングを制御するための制御情報を生成し、バッファ４３０、イーサＭＡＣ４２０、イーサＰＨＹを経由してカメラ２００，３００へ送信する。
【００５５】
また、遅延時間計算部４８０は、非同期伝送網５００における伝送遅延量を計算し、伝送遅延量に基づいてカメラ２００，３００におけるフレーム同期信号の前倒し量の制御信号を生成する。フレーム同期信号の前倒し量の制御信号は、バッファ４３０、イーサＭＡＣ、イーサＰＨＹ４１０を介して非同期伝送網５００に送られ、カメラ２００，３００に送られる。
【００５６】
なお、第２の実施形態においても、ジッタ測定やフィードバックループは行わず、カメラ受像器４００側でカメラ２００，３００からのパケットの送出タイミングを固定的に指定する構成も可能である。すなわち、「カメラ（１）２００を基準として、カメラ（２）３００のパケット送出タイミングを常に２４μｓ遅らせる」と固定的にユーザーが指定するようにしても良い。
【００５７】
また、本実施形態では、同期信号の伝送に映像信号線路を用いた方式について説明したが、図１のようにリファレンス信号源１４０からカメラ２００，３００に直接同期信号線を結線して同期したシステムにおいても、同様の構成とすることが可能である。
【００５８】
２−４．カメラ受像器におけるフィードバックループの処理
次に、カメラ受像器４００におけるフィードバックループの処理について説明する。図７は、フィードバックループのアルゴリズムを示すフローチャートである。図７では、各カメラ２００，３００の伝送量に応じて各カメラの優先度を決定する。先ず、ステップＳ１０では、ジッタ測定部４５０が測定したジッタが所定のしきい値よりも大きいか否かを判定し、しきい値よりも大きい場合はステップＳ１２へ進む。ステップＳ１２では、カメラ（１）２００とカメラ（２）３００のＡ／Ｖ伝送量を比較する。ジッタが所定のしきい値以下の場合は、ステップＳ１０で待機する。
【００５９】
次のステップＳ１４では、カメラ（２）３００よりもカメラ（１）２００の伝送量が大きいか否かを判定し、カメラ（２）３００よりもカメラ（１）２００の伝送量が大きい場合は、ステップＳ１６へ進む。ステップＳ１６では、伝送量が大きいカメラ（１）２００をカメラ（２）３００よりも優先とし、カメラ（２）３００のパケット送出タイミングを１２μｓ遅らせる。
【００６０】
次のステップＳ１８では、ジッタが所定のしきい値よりも小さくなったか否かを判定し、ジッタが処置のしきい値よりも小さくなった場合は、スタートへ戻る。一方、ジッタが処置のしきい値よりも小さくなっていない場合は、ステップＳ２０へ進む。
【００６１】
ステップＳ２０では、カメラ（２）３００の総タイミング遅延量が５０μｓ以下であるかを判定し、５０μｓ以下の場合はステップＳ２２へ進む。ステップＳ２２では、カメラ（２）３００のパケット送出タイミングを更に５μｓ遅らせ、ステップＳ１８へ戻る。ステップＳ２０で総タイミング遅延量が５０μｓよりも大きい場合は、スタートへ戻る。
【００６２】
また、ステップＳ１４でカメラ（２）３００よりもカメラ（１）２００の伝送量が大きくない場合は、ステップＳ２４へ進む。ステップＳ２４では、カメラ（２）３００をカメラ（１）２００よりも優先とし、カメラ（１）２００のパケット送出タイミングを１２μｓ遅らせる。
【００６３】
次のステップＳ２６では、ジッタが所定のしきい値よりも小さくなったか否かを判定し、ジッタが処置のしきい値よりも小さくなった場合は、スタートへ戻る。一方、ジッタが処置のしきい値よりも小さくなっていない場合は、ステップＳ２８へ進む。
【００６４】
ステップＳ２８では、カメラ（１）２００の総タイミング遅延量が５０μｓ以下であるかを判定し、５０μｓ以下の場合はステップＳ３０へ進む。ステップＳ３０では、カメラ（１）２００のパケット送出タイミングを更に５μｓ遅らせ、ステップＳ２６へ戻る。ステップＳ２８で総タイミング遅延量が５０μｓよりも大きい場合は、スタートへ戻る。
【００６５】
２−５．優先順位の決定方法について
図６の処理では、カメラ（１）２００とカメラ（２）３００のいずれかを優先させる判断（ステップＳ１４）において、伝送量が大きい方のカメラの優先度が高いものとして判断しているが、優先度の判断はこれに限定されるものではない。以下では、各カメラ２００，３００の優先順位を決定する方法について説明する。
【００６６】
例えば、ユーザが予め指定したカメラ優先度に従って、優先となるカメラを決定しても良い。具体的には、ユーザが各カメラのコンソール等から入力することによって、各カメラ間の優先順位を固定的に設定することができる。また、カメラの優先度の判断基準として，ネットワークのジッタがより少ない方のカメラの優先度を高くすることができる。
【００６７】
また、カメラの優先度の判断基準として、伝送遅延がより少ないカメラの優先度を高くすることができる。
【００６８】
２−６．パケットの送出タイミングの分散量について
更に、複数のカメラから出力されるパケットの送出タイミングを分散させる分散量の判断の際に、ネットワークのジッタ測定値を用いて分散量を決定することができる。例えば、ネットワークのジッタ測定値が比較的小さい場合は、一方のカメラのパケット送出タイミングに対する他方のカメラのパケット送出タイミングの遅延量を１２μｓとし、ネットワークのジッタ測定値が比較的大きい場合は、一方のカメラのパケット送出タイミングに対する他方のカメラのパケット送出タイミングの遅延量を２４μｓとする等の処理が考えられる。
【００６９】
同様に、複数のカメラから出力されるパケットの送出タイミング分散量の判断に、ネットワーク遅延測定値を用いることもできる。例えば、ネットワークの遅延測定値が比較的小さい場合は、一方のカメラのパケット送出タイミングに対する他方のカメラのパケット送出タイミングの遅延量を１２μｓとし、ネットワークの遅延測定値が比較的大きい場合は、一方のカメラのパケット送出タイミングに対する他方のカメラのパケット送出タイミングの遅延量を２４μｓとする等の処理が考えられる。
【００７０】
以上説明したように第２の実施形態によれば、カメラ受像器４００側から送られた制御信号に基づいて、パケット送出タイミングの調整を行うことができるため、複数のカメラから同時にパケット信号は送出されることによるジッタの発生を確実に抑えることができる。また、伝送路やバッファによる遅延量の動的な変化に基づいてフレーム同期信号の前倒し量を制御することができるため、パケット信号の遅延を確実に抑えることが可能となる。
【００７１】
以上、添付図面を参照しながら本開示の好適な実施形態について詳細に説明したが、本開示の技術的範囲はかかる例に限定されない。本開示の技術分野における通常の知識を有する者であれば、特許請求の範囲に記載された技術的思想の範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、これらについても、当然に本開示の技術的範囲に属するものと了解される。
【００７２】
なお、以下のような構成も本開示の技術的範囲に属する。
（１）映像のパケット信号を生成するパケット信号生成部と、前記パケット信号を、非同期伝送網を介して送信する送信部と、リファレンス信号源から取得したリファレンス信号に基づいて、映像のフレーム同期信号を生成するタイミング発生部と、前記フレーム同期信号を基準として、前記パケット信号の送信タイミングを他の送信装置のパケット信号の送信タイミングと異なるように調整するタイミング調整部と、を有する、送信装置と、
複数の前記送信装置から送信された前記パケット信号を受信し、受信した前記パケット信号を１のケーブルを介して送信するスイッチと、
前記スイッチから送信された前記パケット信号を受信する受信部を有する、受信装置と、
を備える、通信システム。
【００７３】
（２）前記タイミング調整部は、前記パケット信号を受信する前記受信装置から送られた前記パケット信号の送信タイミングを示す制御信号に基づいて、前記パケット信号の送信タイミングを調整する、請求項１に記載の通信システム。
【００７４】
（３）前記送信タイミングは、前記非同期伝送網におけるジッタに基づいて決定されたタイミングである、請求項１に記載の通信システム。
【００７５】
（４）前記タイミング発生部は、前記パケット信号を受信する前記受信装置から送られた前記フレーム同期信号の前倒し量に基づいて前記フレーム同期信号を生成する、請求項１に記載の通信システム。
【００７６】
（５）前記前倒し量は、前記非同期伝送網における伝送遅延量に基づいて決定された値である、請求項４に記載の通信システム。
【００７７】
（６）前記タイミング調整部は、予め設定された優先度に従って、前記パケット信号の送信タイミングを他の送信装置のパケット信号の送信タイミングと異なるように調整する、請求項１に記載の通信システム。
【００７８】
（７）前記タイミング調整部は、前記非同期伝送網のジッタに基づいて設定される優先度に従って、前記パケット信号の送信タイミングを他の送信装置のパケット信号の送信タイミングと異なるように調整する、請求項１に記載の通信システム。
【００７９】
（８）前記タイミング調整部は、前記非同期伝送網における伝送量に基づいて設定される優先度に従って、前記パケット信号の送信タイミングを他の送信装置のパケット信号の送信タイミングと異なるように調整する、請求項１に記載の通信システム。
【００８０】
（９）前記タイミング調整部は、前記非同期伝送網における伝送遅延に基づいて設定される優先度に従って、前記パケット信号の送信タイミングを他の送信装置のパケット信号の送信タイミングと異なるように調整する、請求項１に記載の通信システム。
【００８１】
（１０）映像のパケット信号を生成するパケット信号生成部と、
前記パケット信号を、非同期伝送網を介して送信する送信部と、
リファレンス信号源から取得したリファレンス信号に基づいて、映像のフレーム同期信号を生成するタイミング発生部と、
前記フレーム同期信号を基準として、前記パケット信号の送信タイミングを他の送信装置のパケット信号の送信タイミングと異なるように調整するタイミング調整部と、
を備える、送信装置。
【００８２】
（１１）非同期伝送網を介して映像のパケット信号を受信する受信部と、
前記パケット信号の前記非同期伝送網におけるジッタを測定するジッタ測定部と、
前記ジッタに基づいて、前記パケット信号を送信する送信装置における前記パケット信号の送信タイミングを他の送信装置の装置タイミングと異なるように調整するための制御信号を生成するタイミング調整部と、
前記制御信号を前記送信側の装置に送信する送信部と、
を備える、受信装置。
【００８３】
（１２）前記タイミング調整部は、前記ジッタが大きいほど前記送信装置における前記送信タイミングの調整量が大きくなるように前記制御信号を生成する、請求項１１に記載の受信装置。
【００８４】
（１３）前記非同期伝送網における伝送の遅延時間を計算する遅延時間計算部を更に備え、前記遅延時間に応じて前記送信装置に対して前記送信装置のフレーム同期信号を前倒しするための制御信号を送信する、請求項１１に記載の受信装置。
【００８５】
（１４）前記タイミング調整部は、所定の優先度に従って、複数の前記送信装置における前記パケット信号の送信タイミングを調整するための制御信号を生成する、請求項１１に記載の受信装置。
【００８６】
（１５）前記優先度は、前記非同期伝送網のジッタ、前記非同期伝送網における伝送量、又は前記非同期伝送網における伝送遅延に基づいて設定される、請求項１４に記載の受信装置。
【００８７】
（１６）前記送信装置における前記パケット信号の送信タイミングの総遅延量が所定のしきい値以上の場合は、前記制御信号を送信しない、請求項１１に記載の受信装置。
【００８８】
（１７）映像のパケット信号を生成することと、
前記パケット信号を、非同期伝送網を介して送信することと、
リファレンス信号源から取得したリファレンス信号に基づいて、映像のフレーム同期信号を生成するタイミングことと、
前記フレーム同期信号を基準として、前記パケット信号の送信タイミングを他の送信装置のパケット信号の送信タイミングと異なるように調整することと、
を備える、送信方法。
【００８９】
（１８）映像のパケット信号を生成する手段、
前記パケット信号を、非同期伝送網を介して送信する手段、
リファレンス信号源から取得したリファレンス信号に基づいて、映像のフレーム同期信号を生成する手段、
前記フレーム同期信号を基準として、前記パケット信号の送信タイミングを他の送信装置のパケット信号の送信タイミングと異なるように調整する手段、
としてコンピュータを機能させるためのプログラム。
【００９０】
（１９）非同期伝送網を介して映像のパケット信号を受信することと、
前記パケット信号の前記非同期伝送網におけるジッタを測定することと、
前記ジッタに基づいて、前記パケット信号を送信する送信装置における前記パケット信号の送信タイミングを他の送信装置の装置タイミングと異なるように調整するための制御信号を生成することと、
前記制御信号を前記送信側の装置に送信することと、
を備える、受信方法。
【符号の説明】
【００９１】
１００    通信システム
２００    カメラ（１）
３００    カメラ（２）
２３０    エンコーダ
２５０    イーサＭＡＣ
２６０    イーサＰＨＹ
２７０    タイミング調整部
２８０    タイミング発生部
４００    カメラ受像器
４１０    イーサＰＨＹ
４２０    イーサＭＡＣ
４５０    ジッタ測定部
４６０    タイミング調整部
４８０    遅延時間計算部
５００    非同期伝送網
【図１】
2013058986.tif 000003
【図２】
2013058986.tif 000004
【図３】
2013058986.tif 000005
【図４】
2013058986.tif 000006
【図５】
2013058986.tif 000007
【図６】
2013058986.tif 000008
【図７】
2013058986.tif 000009