(57)【要約】【課題】伝送速度が異なる複数種類の伝送路を介して映像データを伝送する場合の伝送効率を向上する。【解決手段】インターホン親機１からインターホン副親機２Ｂ，２Ｃに送信される映像データを中継するに当たり、例えば、伝送速度が相対的に速い伝送路（インターホン副親機２Ｂに接続された伝送路）Ｌｓに対しては、標準パターン若しくは第１の間引きパターンで映像データを送信し、伝送速度が相対的に遅い伝送路（無線アダプタ５＜無線インターホン副親機２Ｃ＞に接続された伝送路）Ｌｓに対しては、第２の間引きパターンで映像データを送信すれば、それぞれの伝送路Ｌｓに応じた適切なデータ量の映像データを中継することができ、映像データのデータ量を固定した場合と比較して伝送効率を向上することができる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
動画像の映像データを互いに伝送速度が異なる複数種類の伝送路を介して送信する１乃至複数の映像送信装置と、前記伝送路を介して伝送される映像データを受信する複数の映像受信装置とを有する映像伝送システムに用いられ、前記伝送路の途中に設けられて映像送信装置から送信された映像データを１乃至複数の映像受信装置に中継する中継装置であって、
映像送信装置から受け取った映像データを圧縮する映像圧縮手段と、映像圧縮手段で圧縮された映像データを映像受信装置に接続された１乃至複数の伝送路に送出する送信手段と、送信手段から各伝送路への映像データの送出手順を制御する制御手段とを備え、
映像圧縮手段は、単独で伸長可能な基準映像フレームと基準映像フレームからの差分を補償する補償映像フレームとを生成し、
制御手段は、一定の時間間隔で並ぶ複数の基準映像フレームの間に所定数の補償映像フレームを挿入して伝送する標準パターンと、標準パターンから一定の間隔で基準映像フレーム並びに補償映像フレームを間引くとともに間引かずに残った補償映像フレームがある場合は当該補償映像フレームを等間隔で基準映像フレーム間に再配置して伝送する間引きパターンとの何れかを一方を伝送路の伝送速度に応じて選択して送信手段から当該伝送路へ映像データを送出させることを特徴とする映像伝送システムの中継装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、動画像の映像データを互いに伝送速度が異なる複数種類の伝送路を介して送信する１乃至複数の映像送信装置と、前記伝送路を介して伝送される映像データを受信する複数の映像受信装置とを有する映像伝送システムに用いられ、前記伝送路の途中に設けられて映像送信装置から送信された映像データを１乃至複数の映像受信装置に中継する中継装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来の映像伝送システムとして、ドアホン子器、インターホン親機、インターホン副親機などで構成されたインターホンシステムが提供されている（例えば、特許文献１参照）。このようなインターホンシステムでは、映像送信装置たるインターホン親機が、宅外に設置されているドアホン子器から受け取った映像信号を自身の表示デバイス（液晶ディスプレイなど）に表示すると同時に伝送路を介して接続され、且つ宅内に設置されている映像受信装置たるインターホン副親機等に映像信号を送信する機能を有している。
【特許文献１】特開２００４−２９５４０８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ところで、映像送信装置が互いに伝送速度の異なる複数種類の伝送路を介して複数種類の映像受信装置に接続されている場合、従来では、最も伝送速度の遅い伝送路に合わせた低フレームレートの映像しか伝送することができず、伝送速度の速い伝送路に接続されている映像受信装置においても低画質の映像しか再生できないことになって伝送効率が著しく低下するという問題があった。
【０００４】
本発明は上記事情に鑑みて為されたものであり、その目的は、伝送速度が異なる複数種類の伝送路を介して映像データを伝送する場合の伝送効率を向上することができる映像伝送システムの中継装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
請求項１の発明は、上記目的を達成するために、動画像の映像データを互いに伝送速度が異なる複数種類の伝送路を介して送信する１乃至複数の映像送信装置と、前記伝送路を介して伝送される映像データを受信する複数の映像受信装置とを有する映像伝送システムに用いられ、前記伝送路の途中に設けられて映像送信装置から送信された映像データを１乃至複数の映像受信装置に中継する中継装置であって、映像送信装置から受け取った映像データを圧縮する映像圧縮手段と、映像圧縮手段で圧縮された映像データを映像受信装置に接続された１乃至複数の伝送路に送出する送信手段と、送信手段から各伝送路への映像データの送出手順を制御する制御手段とを備え、映像圧縮手段は、単独で伸長可能な基準映像フレームと基準映像フレームからの差分を補償する補償映像フレームとを生成し、制御手段は、一定の時間間隔で並ぶ複数の基準映像フレームの間に所定数の補償映像フレームを挿入して伝送する標準パターンと、標準パターンから一定の間隔で基準映像フレーム並びに補償映像フレームを間引くとともに間引かずに残った補償映像フレームがある場合は当該補償映像フレームを等間隔で基準映像フレーム間に再配置して伝送する間引きパターンとの何れかを一方を伝送路の伝送速度に応じて選択して送信手段から当該伝送路へ映像データを送出させることを特徴とする。
【０００６】
請求項１の発明によれば、一定の時間間隔で並ぶ複数の基準映像フレームの間に所定数の補償映像フレームを挿入して伝送する標準パターンと、標準パターンから一定の間隔で基準映像フレーム並びに補償映像フレームを間引くとともに間引かずに残った補償映像フレームがある場合は当該補償映像フレームを等間隔で基準映像フレーム間に再配置して伝送する間引きパターンとの何れかを一方を伝送路の伝送速度に応じて選択して送信手段から当該伝送路へ映像データを送出させるので、それぞれの伝送路の伝送速度に応じたデータ量の映像データを中継することができ、その結果、伝送速度が異なる複数種類の伝送路を介して映像データを伝送する場合の伝送効率を向上することができる。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、伝送速度が異なる複数種類の伝送路を介して映像データを伝送する場合の伝送効率を向上することができるという効果がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
以下、本発明の技術思想を戸建て住戸用のインターホンシステムに用いられる中継装置に適用した実施形態について、図面を参照して詳細に説明する。但し、本発明の技術思想が適用可能な映像伝送システム並びに中継装置はインターホンシステム及びその中継装置に限定されるものではない。
【０００９】
まず、本実施形態におけるインターホンシステム（映像伝送システム）について説明する。このインターホンシステムは、図２に示すように住戸Ｈの外玄関に設置されたドアホン子器１００と、住戸Ｈの屋内に設置されたインターホン親機（映像送信装置）１と、伝送路（ＬＡＮケーブル）Ｌｓを介してインターホン親機１と接続されたルータ３と、宅内に設置されるとともに伝送路Ｌｓを介してルータ３と接続されたインターホン副親機２Ａと、宅内に設置されるとともに伝送路Ｌｓを介してルータ３と接続された中継装置４と、宅内に設置されるとともに伝送路Ｌｓを介して中継装置４に接続されたインターホン副親機２Ｂ並びに無線アダプタ５と、宅内に設置されて無線アダプタ５と通信する無線インターホン副親機２Ｃと、伝送路Ｌｓを介してルータ３と接続されルータ３を含む宅内ネットワークを広域ネットワーク（インターネット）に接続するためのインターネット接続装置６とで構成される。但し、本発明は映像データの伝送に係るものであるから、本実施形態では音声伝送に関する構成についての図示並びに説明を省略する。
【００１０】
ルータ３は、イーサネット（登録商標）と呼ばれるＬＡＮ規格（IEEE 802.3）に準拠した従来周知のものであって、通信速度が最大10Mbpsの10BASE-Tと通信速度が最大100Mbpsの100BASE-TXの両方式に対応している。ルータ３には複数のポート（図示せず）が設けられており、それぞれのポートにＬＡＮケーブル（伝送路Ｌｓ）が接続されている。インターネット接続装置６は、ＤＳＬモデム若しくはケーブルモデム、ＯＮＵ(Optical Network Unit)からなり、ルータ３を介してインターホン親機１やインターホン副親機２Ａ，２Ｂ，２Ｃをインターネットに接続する機能を有している。但し、この種のルータ３やインターネット接続装置６については従来周知であるから詳細な説明を省略する。
【００１１】
ドアホン子器１００は、通話用のマイクロホン及びスピーカ、来訪者を撮像するＣＣＤカメラのような撮像装置、来訪者に操作される呼出釦、呼出釦が操作された時に信号線Ｌｄを介して呼出信号を送出する呼出信号送出回路などを具備した従来周知のものであって、撮像装置で撮像した映像（アナログの映像信号）を信号線Ｌｄを介してインターホン親機１に送信するとともに、インターホン親機１との間で信号線Ｌｄを介してアナログの音声信号を双方向で送受信する。
【００１２】
映像送信装置たるインターホン親機１は、図示は省略しているが、ドアホン子器１００から信号線Ｌｄを介して伝送されるアナログの映像信号を取り込み、取り込んだアナログの映像信号をディジタルの映像信号に変換し且つ圧縮して伝送路Ｌｓに送出するとともに、通話用のマイクロホン及びスピーカ、映像を表示するための表示デバイス（例えば、液晶ディスプレイ）、呼出音に応答する際に操作される応答釦、応答釦が操作された時にドアホン子器１００との間に形成される通話路を介して音声信号を授受する通話回路なども備えている。
【００１３】
映像受信装置たるインターホン副親機２Ａ，２Ｂは、映像信号のディジタル変換及び圧縮処理のための構成を除く基本的な構成がインターホン親機１と共通であって、インターホン親機１との間でディジタルの音声データ並びに映像データをパケットにより送受信することでドアホン子器１００と通話するとともにドアホン子器１００の撮像装置で撮像された映像（動画像）を表示デバイスに表示することができる。
【００１４】
同じく映像受信装置たる無線インターホン副親機２Ｃは、映像信号のディジタル変換及び圧縮処理のための構成を除く基本的な構成がインターホン親機１と共通であって、無線アダプタ５との間でディジタルの音声データ並びに映像データを無線信号により送受信することでドアホン子器１００と通話するとともにドアホン子器１００の撮像装置で撮像された映像（動画像）を表示デバイスに表示することができる。尚、無線アダプタ５は無線ＬＡＮの規格（IEEE 802.11a/b/g等）に対応した従来周知のものであるから詳細な説明は省略する。
【００１５】
中継装置４は、図１に示すように複数のポートを有し各ポートを介してパケットを送受信するネットワークインタフェース部４０と、マイコンを主構成要素とする制御部４１と、パケットにより受信した映像データに対して後述する圧縮処理を行う映像圧縮処理部４２とを備えている。図２に示したシステム構成例では、ネットワークインタフェース部４０の複数のポートにはＬＡＮケーブルからなる伝送路Ｌｓを介して各々ルータ３、映像受信装置たるインターホン副親機２Ｂ並びに無線アダプタ５が接続されている。ここで、宅内ネットワーク（インターホンシステム）を構成する全ての機器、すなわち、インターホン親機１、インターホン副親機２Ａ，２Ｂ，２Ｃ、ルータ３、中継装置４、無線アダプタ５には固有のアドレス（プライベートＩＰアドレス）が割り当てられ、各機器同士は当該アドレスによって互いを識別してパケットを送受信することができる。
【００１６】
而して、来訪者がドアホン子器１００の呼出釦を操作すると信号線Ｌｄを介してドアホン子器１００からインターホン親機１へ呼出信号が送信されるとともに、ドアホン子器１００では撮像装置が起動して来訪者を撮像した映像信号が信号線Ｌｄを介してインターホン親機１へ送信される。インターホン親機１では、呼出信号を受信するとスピーカから呼出音を鳴動させるとともにドアホン子器１００から受け取ったアナログの映像信号によって表示デバイスに来訪者の映像を表示させる。そして、住戸Ｈの住人がインターホン親機１の応答釦を操作すれば、ドアホン子器１００との間に通話路を形成するとともに通話回路を起動することにより、インターホン親機１とドアホン子器１００との間で通話が可能となる。また、インターホン親機１では、呼出信号を受け取ると呼出音鳴動のコマンドを含むパケットを全ての映像受信装置（インターホン副親機２Ａ，２Ｂ，２Ｃ）に向けて送信（マルチキャスト）するとともに、ドアホン子器１００から受け取ったアナログの映像信号をディジタル変換し且つ圧縮して生成した映像データを含むパケットを各インターホン副親機２Ａ，２Ｂ，２Ｃに個別に送信（ユニキャスト）する。インターホン副親機２Ａ，２Ｂ，２Ｃでは、呼出信号のパケットを受信するとスピーカから呼出音を鳴動させ、さらに映像データのパケットを受信すると当該映像データを伸長して表示デバイスに来訪者の映像を表示させる。そして、住戸Ｈの住人が何れかのインターホン副親機２Ａ，２Ｂ，２Ｃの応答釦を操作すれば、当該インターホン副親機２Ａ，２Ｂ，２Ｃとインターホン親機１との間で音声データを含むパケットが送受信され、インターホン親機１を介して何れかのインターホン副親機２Ａ，２Ｂ，２Ｃとドアホン子器１００との間で通話が可能となる。
【００１７】
ところで、映像受信装置たるインターホン副親機２Ａ，２Ｂ，２Ｃのうち、インターホン副親機２Ｂは最大通信速度が100Mbpsの100BASE-TXに対応しているが、無線インターホン副親機２Ｃについては、無線アダプタ５との間の通信速度がIEEE 802.11b規格における最大速度（約11Mbps）以下に制限されるため、中継装置４に接続されている２つの伝送路Ｌｓ、すなわち、インターホン副親機２Ｂに接続されている伝送路Ｌｓと無線インターホン副親機２Ｃ（無線アダプタ５）に接続されている伝送路Ｌｓとで伝送速度が互いに異なっている。このように映像送信装置たるインターホン親機１から映像受信装置たる各インターホン副親機２Ｂ，２Ｃへ映像データを送信する伝送路Ｌｓの伝送速度（通信速度）が互いに異なっているため、映像データのデータ量を固定してしまうと最も通信速度の遅い伝送路Ｌｓ、例えば、無線インターホン副親機２Ｃ（無線アダプタ５）と接続された伝送路Ｌｓがボトルネックとなって伝送効率が低下してしまうことになる。具体的には、相対的に通信速度の速い伝送路Ｌｓに合わせて映像データのデータ量を多くすると通信速度の遅い伝送路Ｌｓに接続された映像受信装置（例えば、無線インターホン副親機２Ｃ）では映像を再生することができず、反対に、相対的に通信速度の遅い伝送路Ｌｓに合わせて映像データのデータ量を少なくすると通信速度の速い伝送路Ｌｓに接続された映像受信装置（例えば、インターホン副親機２Ｂ）では本来再生可能な画質よりも低い画質で映像を再生しなければならず、その結果、映像データの伝送効率が低下してしまうことになる。
【００１８】
そのために本実施形態では、以下で説明するように、中継装置４が伝送路Ｌｓの通信速度に応じて映像データのデータ量を増減することによって伝送効率の向上を図っている。
【００１９】
中継装置４では、映像送信装置たるインターホン親機１から受け取った映像データを制御部４１が伸長してフレームを再現し、当該フレームを順次映像圧縮処理部４２に引き渡す。映像圧縮処理部４２では、ＭＰＥＧ規格（例えば、ＭＰＥＧ−４）に準拠した圧縮方式で映像データを圧縮している。具体的には、同一フレーム内の周辺画素のみを用いて対象画素を予測するフレーム内予測符号化方式で映像データを圧縮する第１の圧縮処理部（図示せず）と、時間的に隣接するフレームのうち過去のフレームの画素を用いて対象画素の差分を予測する片方向フレーム間予測符号化方式で映像データを圧縮する第２の圧縮処理部（図示せず）とを有し、それぞれの圧縮処理部が同時且つ並行して映像データを圧縮している。ここで、第１の圧縮処理部で圧縮されたフレームは単独で伸長可能なフレーム（基準映像フレーム）であって通常Ｉ(Intra coded)フレームと呼ばれ、第２の圧縮処理部で圧縮されたフレームはＩフレームとペアでのみ伸長可能なフレーム（補償映像フレーム）であって通常Ｐ(Predictive coded)フレームと呼ばれる。なお、第１及び第２の圧縮処理部で圧縮して生成されたＩフレーム及びＰフレームは図示しないメモリに順次格納される。
【００２０】
ここで、映像送信装置たるインターホン親機１から受け取った映像データは、図３（ａ）に示すように一定の時間間隔Ｔ０で並ぶ複数のＩフレームＦＩ１，ＦＩ２，…の間に所定数（図示例では５つ）のＰフレームＦＰ11〜ＦＰ15，ＦＰ21〜ＦＰ25，…が挿入されて構成されており、本来であれば、そのままネットワークインタフェース部４０から送出して中継するのであるが、図３（ｂ），（ｃ）に示すようにＩフレームＦＩ２，ＦＩ４，…及びＰフレームＦＰを間引いくことで中継する映像データのデータ量を減らすことができる。つまり、図３（ａ）に示すパターン（以下、「標準パターン」と呼ぶ。）のデータ量が最も多く且つ高画質となり、図３（ｂ）に示すパターン（以下、「第１の間引きパターン」と呼ぶ。）のデータ量が２番目に多く且つ中程度の画質となり、図３（ｃ）に示すパターン（以下、「第２の間引きパターン」と呼ぶ。）のデータ量が最も少なく且つ低画質となる。なお、第１の間引きパターンは、一つおきにＩフレームＦＩ２，ＦＩ４，…を間引くとともに間引いたＩフレームＦＩ２，ＦＩ４，…とその直前のＩフレームＦＩ１，ＦＩ３，…との間に挿入されていたＰフレームＦＰ11〜ＦＰ15，ＦＰ31〜ＦＰ35，…を、残ったＩフレームＦＩ１，ＦＩ３，ＦＩ５，…の間に等間隔で再配置したものである。また、第２の間引きパターンは、４つおきにＩフレームＦＩ２〜ＦＩ５を間引くとともに全てのＰフレームＦＰ11，…を間引いたものである。
【００２１】
而して、映像送信装置たるインターホン親機１から受け取った映像データを映像受信装置たるインターホン副親機２Ｂ，２Ｃに中継するに当たり、例えば、伝送速度が相対的に速い伝送路（インターホン副親機２Ｂに接続された伝送路）Ｌｓに対しては、図３（ａ）に示す標準パターン、若しくは、図３（ｂ）に示す第１の間引きパターンで映像データを送信し、伝送速度が相対的に遅い伝送路（無線アダプタ５＜無線インターホン副親機２Ｃ＞に接続された伝送路）Ｌｓに対しては、図３（ｃ）に示す第２の間引きパターンで映像データを送信すれば、それぞれの伝送路Ｌｓに応じた適切なデータ量の映像データを中継することができ、映像データのデータ量を固定した場合と比較して伝送効率を向上することができる。なお、各伝送路Ｌｓ毎の伝送速度（通信速度）については、予め各インターホン副親機２Ｂ，２Ｃからインターホン親機１にパケットで通知するか、あるいは手動で設定し、各インターホン副親機２Ｂ，２Ｃのアドレスと対応付けてメモリに記憶しておけばよい。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明に係る中継装置の実施形態を示すブロック図である。
【図２】同上を用いた映像伝送システムであるインターホンシステムのシステム構成図である。
【図３】同上の動作説明図である。
【符号の説明】
【００２３】
４  中継装置
４０  ネットワークインタフェース部
４１  制御部
４２  映像圧縮処理部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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