JP2005033664A - 通信装置及びその動作制御方法 - Google Patents

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Abstract

【課題】 IPに準拠したコンテンツ配信サーバを用いて3G端末へのコンテンツ配信を可能とし、3G端末からコンテンツ制御を遅延なく行う。
【解決手段】 3G移動通信網100とLAN網200との間に、映像及び音声の符号変換を行うトランスコーダ34,35を有する3Gゲートウェイ3を設けて、3G移動通信網100とLAN網200との間の符号変換を行うようにする。また、DTMF検出部36を3Gゲートウェイ3に内蔵して、3G携帯端末からの押しボタン操作によるDTMF音を検出して、LAN200に接続されているコンテンツ配信サーバの制御信号を生成する。
【選択図】 図3

Description

本発明は通信装置及びその動作制御方法に関し、特に第三世代の携帯電話機を用いたIMT(International Mobile Telecommunications )−2000に規定された移動通信網とLAN等のIP(Internet Protocol )通信網との間を接続するゲートウェイ装置に関するものである。
ブロードバンドによる高速通信やCDMA(Code Division Multiple Access )方式を採用したいわゆる第3世代の移動通信システムであるIMT(International Mobile Telecommunication)−2000の登場により携帯電話機を用いた移動通信においても、本格的にマルチメディア通信が可能となってきている。
この様な背景のもと、ITU−T(International Telecommunication Union-Telecommunication Sector)では、移動通信網を対象としたオーディオビジュアル端末の検討が開始された。この検討は、PSTN(Public Switched Telephone Network:公衆交換電話網)用H.324を拡張する形で進められ、3GPP(Third Generation Pertnership Projects )規格3G−324Mが制定されている。この規格は、IMT−2000でのオーディオビジュアル端末の規格を定義したものであって、オーディオビジュアル通信を前提とするための機能要素や通信の開始から終了までの通信手順が規定されている。
図8はこの規格に準拠した3G端末(携帯電話端末)1の機能ブロック図である(非特許文献1参照)。本図を参照すると、3G端末1は、カメラや表示部を含む映像入出力部11と、マイクやスピーカを含む音声入出力部12と、端末のシステム制御をなすシステム制御部13と、映像コーデック14と、音声コーデック15と、H.245プロトコル制御部16と、H.223多重/分離部17とを有している。
映像コーデック14は画像信号をMPEG−4方式による符号/復号化処理をなすものであり、音声コーデック15は音声信号をAMR(Adaptive Multiple-Rate)方式の符号/復号化処理をなすものである。プロトコル制御部16は通信の各フェーズにおいて交換される制御メッセージについてITU−T勧告H.245に準拠したプロトコル処理をなすものである。
多重/分離部17は、画像、音声、制御メッセージ等をマルチメディア多重して一本のビット列にマッピングして3G網100へ送出し、逆に、3G網100から受信したビット列から、各情報を正しく分離するものであり、ITU−T勧告H.223に準拠したマルチメディア多重化方式が採用されている。
なお、映像コーデック14、音声コーデック15、プロトコル制御部16及び多重/分離部17が、上述した3GPP規格3G−324Mにより規定された“3G−324M端末”構成部10となるのである。
平成13年丸善株式会社発行、「W−CDMA移動通信方式」(立川 敬二監修)、pp.348−349
上述した3G端末1を用いてコンテンツ配信をなす場合のシステム概略図の例を、図9に示す。図において、3G端末1は、3G網100に接続される。図8に示した3G−324M端末構成部10の他に、IP(Internet Protocol )網200に接続されるIPパケット送受信部(例えば、iモード(R)機能部)20を有しているものとする。
コンテンツはコンテンツサーバから3G網100を介して、3G端末1内の3G−324M端末構成部10において受信され、ユーザによる視聴が可能である。この場合、ユーザがコンテンツ配信を受けたいときや、現在配信を受けているコンテンツAから、他のコンテンツBに切換えたいときには、IPパケット送受信部20を介してコンテンツ配信指示や切換え指示のための制御信号を、IP網200を通してコンテンツ配信サーバ2へ送信することになる。その理由は、3G網100を通して、ユーザがコンテンツ配信サーバ2へ制御信号を送信する手段がないからである。
図10は、この様なシステムにおいて、ユーザが上記の制御信号をIP網200を介して送信してから、コンテンツ配信サーバ2がそれに応答してコンテンツAの配信を開始したり、コンテンツ切換えを行ったりするまでのタイミングを示す図である。図から明らかな如く、ユーザが指令を発してから実際にコンテンツが表示されるまでの間には、IP網200を介して制御を行うために生ずる遅延時間Δtが発生することは避けられず、ユーザに対して違和感を与えることになる。
なお、図9に示したシステム構成では、コンテンツ配信サーバ2は、3G網100に直接接続されるためには、3G端末1と同様に、3GPP規格3G−324Mに準拠した3G−324M端末構成を満足している必要があるが、一般には、IP網に接続可能なIPプロトコルに準拠した構成である。従って、現在のIPプロトコルに準拠したコンテンツ配信サーバ2を用いて、3G端末1へのコンテンツ配信をなすことも、課題の一つとなっている。
本発明の目的は、IPのプロトコルに準拠したコンテンツサーバを用いて3G端末へのコンテンツ配信を可能とすると共に、ユーザによるコンテンツ制御に対して遅延のないコンテンツ配信を可能とする通信装置及びその動作制御方法を提供することである。
本発明による通信装置は、携帯端末が接続された第一の通信網と、前記第一の通信網とは異なる通信プロトコルを有する第二の通信網との間に設けられた通信装置であって、前記第一及び第二の通信網相互間の通信プロトコルの変換をなすプロトコル変換手段と、前記携帯端末からの音声情報に含まれる制御信号を検出する検出手段とを含むことを特徴とする。
本発明による他の通信装置は、音声情報と映像情報とを所定符号化方式によりそれぞれ符号化して一本のストリーム信号として多重化して送信すると共に、音声情報と映像情報とを前記符号化方式により符号化し多重化した一本のストリーム信号を受信して音声情報と映像情報とを分離して出力する複数の携帯情報端末を相互に接続する第一の通信網と、所定符号化方式により符号化された映像コンテンツを送信するコンテンツ生成装置が接続された第二の通信網との間に設けられた通信装置であって、前記第一及び第二の通信網相互間の映像情報及び音声情報の符号変換をそれぞれなす符号変換手段と、前記符号変換手段により符号化された前記第二の通信網への音声情報出力及び映像情報出力を一本のストリーム信号に多重化して前記第一の通信網へ出力すると共に、前記第一の通信網からのストリーム信号から前記音声情報と前記映像情報とを分離して前記符号変換手段へ出力する多重分離手段とを含むことを特徴とする。
本発明による通信装置の動作制御方法は、携帯端末が接続された第一の通信網と、前記第一の通信網とは異なる通信プロトコルを有する第二の通信網との間に設けられた通信装置の動作制御方法であって、前記第一及び第二の通信網相互間の通信プロトコルの変換をなすプロトコル変換ステップと、前記携帯端末からの音声情報に含まれる制御信号を検出する検出ステップとを含むことを特徴とする。
本発明による他の通信装置の動作制御方法は、音声情報と映像情報とを所定符号化方式によりそれぞれ符号化して一本のストリーム信号として多重化して送信すると共に、音声情報と映像情報とを前記符号化方式により符号化し多重化した一本のストリーム信号を受信して音声情報と映像情報とを分離して出力する複数の携帯情報端末を相互に接続する第一の通信網と、所定符号化方式により符号化された映像コンテンツを送信するコンテンツ生成装置が接続された第二の通信網との間に設けられた通信装置の動作制御方法であって、前記第一及び第二の通信網相互間の映像情報及び音声情報の符号変換をそれぞれなす符号変換ステップと、前記符号変換ステップにより符号化された前記第二の通信網への音声情報出力及び映像情報出力を一本のストリーム信号に多重化して前記第一の通信網へ出力するステップと、前記第一の通信網からのストリーム信号から前記音声情報と前記映像情報とを分離して前記符号変換手段へ出力するステップとを含むことを特徴とする。
本発明によれば、3G移動通信網とIP網との間に映像、音声の符号変換を行う機能を有するゲートウェイ(通信装置)を設けることにより、3G移動通信網とIP網との間の通信が可能となり、3G携帯端末へのコンテンツ配信が容易となる利点がある。また、3G携帯端末からのコンテンツ制御のための制御信号を、ゲートウェイにより検出できるので、3G携帯端末から3G移動通信網及びゲートウェイを介してコンテンツ配信サーバへ送信することができる。よって、コンテンツ切換えやコンテンツ生成機器の監視制御が、遅延なくできる利点もある。
3G移動通信網とIP網との間において、映像及び音声符号変換を行う機能を有する通信装置(以下、3Gゲートウェイと称する)を設けて、3G移動通信網とIP網との接続を可能とし、3G携帯端末へIPのプロトコルに準拠したコンテンツサーバを用いてコンテンツ配信をなす。また、この3Gゲートウェイに3G携帯端末からの制御信号を検出できる機能を設けて、この3G携帯端末から、コンテンツサーバの制御やコンテンツ生成機器の各種制御を行うことを可能とする。
以下に図面を参照して本発明の実施例について説明する。図1は本発明の実施例が適用されるシステム概略図であり、図1において、3G端末1はIMT−2000ネットワークである3G網100を介して3Gゲートウェイ3に接続される。この3Gゲートウェイ3は、3G網100の規格である3GPP規格3G−324Mと、コンテンツ配信サーバ2が接続されているLAN200の規格であるIPとの通信プロトコル変換を行うプロトコル変換用の通信装置である。
このプロトコル変換用通信装置である3Gゲートウェイ3により、3G網100とLAN200との接続が可能となって、IPのプロトコル規格に準拠した現在のコンテンツ配信サーバ2と、3G(携帯)端末1とが接続可能となるのである。
図2は図1に示す3G端末1の機能ブロック図であり、図3は図1に示す3Gゲートウェイ3の機能ブロック図である。先ず、図2を参照して本実施例に用いて好適な3G端末1の構成を説明する。なお、図2において、図7と同等部分は同一符号により示している。本例では、図7に示す構成の他に、操作部18が追加して示されている(なお、図7でも、操作部は、当然存在するが、3G−324M端末構成の説明には関係ないので、省略されているだけのことである)。
この操作部18はテンキーを含む複数の押しボタンからなり、これ等押しボタンの少くとも一部には、周知のDTMF(Dual Tone Multi-Frequency )が割当てられているものとし、各々の押しボタンの押圧操作により、そのボタンに割当てられたDTMF信号が生成されるものとする。このDTMF信号が、音声入出力部12のマイクからの信号と共に音声コーデック15へ入力されている。この音声コーデック15によって、入力されたこれ等信号はAMR符号化されて多重/分離部17でMPEG−4の画像信号や制御メッセージと共に一本のビット列にマッピングされて、3G網100へ送信される。
図3を参照して、3Gゲートウェイ3の構成について説明する。この3Gゲートウェイ3は、3G網100とのインタフェースをなすネットワークインタフェース31と、H.223に準拠した多重及び分離をなす多重/分離部32と、呼接続機能を有すると共に、H.245に準拠したプロトコル制御部33と、画像信号の符号変換をなす映像トランスコーダ34と、音声信号の符号変換をなす音声トランスコーダ35と、音声トランスコーダ35の出力からDTMFの検出をなすDTMF検出部36と、LAN網200とのインタフェースをなすLANインタフェース37とを有している。なお、LAN網200はIP網であれば良く、イントラネットや自営網や広域通信網(インターネット)であっても良い。
多重/分離部32は、図2や図8に示したH.223に準拠した多重及び分離機能を有するものであり、3G網100を介して入力される一本のビット列から、制御メッセージ、MPEG−4の符号化映像信号、AMR符号化音声信号を分離して、プロトコル制御部33、映像トランスコーダ34、音声トランスコーダ35へそれぞれ入力する。逆に、映像トランスコーダ34からのMPEG−4符号化映像信号、音声トランスコーダ35からのAMR符号化音声信号、プロトコル制御部33からの制御メッセージをそれぞれの入力として、H.223に準拠して一本のビット列に多重化し、3G網200へ送出する。その一例を図4に示す。図において、AL−SDUはアダプテーションレイヤサービスデータユニットであり、SNは音声ユニットの連続番号を示すシリアルナンバ、CFはコントロールフィールドであり、映像ユニットの連続番号を含む。また、CRCは冗長巡回検査符号であり、MUX−PDUは多重化プロトコルデータユニットである。
映像トランスコーダ34は、多重/分離部32からのMPEG−4符号化映像信号を相手先に応じて符号変換するものであり、相手先がMPEG−4方式の映像信号を扱う装置であれば、符号変換なしに、MPEG−4のまま出力し、相手先がテレビ電話等のTVoIP(Television over Internet Protocol)装置であれば、H.263に準拠した符号化を行うものである。逆に、LAN200からの符号化映像信号を、MPEG−4符号変換するものであり、MPEG−4符号化映像信号の場合は符号変換なしに、そのまま出力し、TVoIP装置であれば、H.263に準拠した符号化映像信号をMPEG−4符号化映像信号へ符号変換して出力するものである。
この場合、MPEG−4とH.263との符号変換処理と、符号変換処理せずにMPEG−4のまま出力する処理との切替えは、映像トランスコーダ34への入力信号のヘッダ等に含まれている情報に基づいて制御するよう構成されている。
音声トランスコーダ35は、多重/分離部32からのAMR符号化音声信号を、相手先に応じて符号変換するものであり、相手先が、VoIP(Voice of Internet Protocol)装置であれば、G.711に準拠した符号化を行い、G.729に準拠した装置であれば、それに対応した符号化を行う。逆に、LAN200からの符号化音声信号を、AMR符号化方式の音声信号に変換するものである。この場合の符号変換処理の切替えについても、音声トランスコーダ35への入力信号のヘッダ等に含まれている情報に基づいて制御するよう構成されている。
DTMF検出部36は、音声トランスコーダ35における音声信号のなかから、DTMF信号を検出して出力するものであり、この検出出力が、図1に示したLAN200に接続されているコンテンツ配信サーバ2の制御信号として用いられる。なお、プロトコル制御部33は制御メッセージに従ってH.245に準拠したシステム制御を行うものである。
上述したこの3Gゲートウェイ3は、3G網100とIP網200との間のプロトコル変換機能を有するものである。
図5は図1に示したコンテンツ配信サーバ2のコンテンツ制御のための機能ブロック図である。図3のDTMF検出部36による検出信号は、制御部21へ入力され、その検出信号がコンテンツAの選択をなす制御信号であれば、スイッチ22を制御してコンテンツAの選択を行って、LAN200を介してコンテンツAの配信を行うよう制御する。また、DTMF検出信号がコンテンツBの選択をなす制御信号であれば、スイッチ22を制御してコンテンツBの選択を行うよう制御する。
図6は3G端末1からの押しボタンによる押圧操作に応答して、コンテンツ種別の選択を行った場合のタイミングチャートであり、押しボタン操作に対してリアルタイムでコンテンツ切換制御ができることになる。コンテンツの選択のみならず、コンテンツ生成機器であるカメラ等の操作制御も可能である。
図7は本発明の他の実施例における3Gゲートウェイ3のブロック図であり、図3と同等部分は同一符号により示している。本例では、図3の例におけるDTMF検出部36の代りに、音声認識部38を設けている。先の実施例では3G端末1の操作部の押しボタンにより制御信号を生成してそれを検出しているが、本例では、音声認識による制御を行う場合を示す。
すなわち、3G端末1のユーザがマイク(図2の音声入力部12に含まれる)に向けて予め登録されている音声を発すると、3Gゲートウェイ3の音声認識部38がそれを検出する。これにより、図5に示した制御部21がスイッチ22を制御するための制御信号を生成して、コンテンツ選択が可能となる。また、コンテンツ生成機器であるカメラ等の操作制御も可能である。
上述した3Gゲートウェイを用いることにより、3G網とIP網との接続が可能となるので、3G端末とパーソナルコンピュータとの間のテレビ電話通信もでき、また、3G端末を用いて外出先から自宅や事務所等の遠隔監視がリアルタイムで行えることにもなる。
本発明の実施例のシステム概略図である。 本発明の実施例における3G端末の機能ブロック図である。 本発明の一実施例による3Gゲートウェイの機能ブロック図である。 H.233多重/分離部の多重/分離の例を示す図である。 本発明の実施例におけるコンテンツサーバの例を示す図である。 本発明の実施例における動作タイミング図である。 本発明の他の実施例による3Gゲートウェイの機能ブロック図である。 従来の3G端末の機能ブロック図である。 3G端末を用いた従来のコンテンツ配信システムの例を示す図である。 図8のシステムにおける動作タイミングを示す図である。
符号の説明
1 3G端末
2 コンテンツ配信サーバ
3 3Gゲートウェイ
10 3G−324M端末構成部
11 映像入出力部
12 音声入出力部
13 システム制御部
14 映像コーデック
15 音声コーデック
16,33 プロトコル制御部
17,32 多重/分離部
18 操作部
21 制御部
22 スイッチ
31 ネットワークインタフェース
34 映像トランスコーダ
35 音声トランスコーダ
36 DTMF検出部
37 LANインタフェース
38 音声認識部
100 3G網
200 LAN網

Claims (20)

  1. 携帯端末が接続された第一の通信網と、前記第一の通信網とは異なる通信プロトコルを有する第二の通信網との間に設けられた通信装置であって、
    前記第一及び第二の通信網相互間の通信プロトコルの変換をなすプロトコル変換手段と、前記携帯端末からの音声情報に含まれる制御信号を検出する検出手段とを含むことを特徴とする通信装置。
  2. 所定符号化方式により符号化された映像コンテンツを前記携帯端末へ配信するコンテンツ生成装置が前記第二の通信網に接続されており、前記プロトコル変換手段は、前記第一及び第二の通信網相互間の映像情報及び音声情報の符号変換をなすことを特徴とする請求項1記載の通信装置。
  3. 前記制御信号は前記コンテンツ生成装置を制御する信号を含むことを特徴とする請求項2記載の通信装置。
  4. 音声情報と映像情報とを所定符号化方式によりそれぞれ符号化して一本のストリーム信号として多重化して送信すると共に、音声情報と映像情報とを前記符号化方式により符号化し多重化した一本のストリーム信号を受信して音声情報と映像情報とを分離して出力する複数の携帯情報端末を相互に接続する第一の通信網と、所定符号化方式により符号化された映像コンテンツを送信するコンテンツ生成装置が接続された第二の通信網との間に設けられた通信装置であって、
    前記第一及び第二の通信網相互間の映像情報及び音声情報の符号変換をそれぞれなす符号変換手段と、前記符号変換手段により符号化された前記第二の通信網への音声情報出力及び映像情報出力を一本のストリーム信号に多重化して前記第一の通信網へ出力すると共に、前記第一の通信網からのストリーム信号から前記音声情報と前記映像情報とを分離して前記符号変換手段へ出力する多重分離手段とを含むことを特徴とする通信装置。
  5. 前記音声情報には前記コンテンツ生成装置を制御する制御信号が含まれており、前記制御信号を検出する検出手段を、更に含むことを特徴とする請求項4記載の通信装置。
  6. 前記制御信号はDTMF信号であることを特徴とする請求項1〜3,5いずれか記載の通信装置。
  7. 前記制御信号は音声信号であり、前記検出手段は音声認識手段であることを特徴とする請求項1〜3,5いずれか記載の通信装置。
  8. 前記コンテンツ生成装置は映像配信サーバであり、前記制御信号は映像コンテンツの選択のためのものであることを特徴とする請求項2〜7いずれか記載の通信装置。
  9. 前記コンテンツ生成装置はカメラであり、前記制御信号はカメラの操作制御のためのものであることを特徴とする請求項2〜7いずれか記載の通信装置。
  10. 前記第一の通信網はIMT(International Mobile Telecommunications )−2000に規定された移動通信網であり、前記第二の通信網はIP(Internet Protocol )通信網であることを特徴とする請求項1〜9いずれか記載の通信装置。
  11. 携帯端末が接続された第一の通信網と、前記第一の通信網とは異なる通信プロトコルを有する第二の通信網との間に設けられた通信装置の動作制御方法であって、
    前記第一及び第二の通信網相互間の通信プロトコルの変換をなすプロトコル変換ステップと、前記携帯端末からの音声情報に含まれる制御信号を検出する検出ステップとを含むことを特徴とする動作制御方法。
  12. 所定符号化方式により符号化された映像コンテンツを前記携帯端末へ配信するコンテンツ生成装置が前記第二の通信網に接続されており、前記プロトコル変換ステップは、前記第一及び第二の通信網相互間の映像情報及び音声情報の符号変換をなすことを特徴とする請求項11記載の動作制御方法。
  13. 前記制御信号は前記コンテンツ生成装置を制御する信号を含むことを特徴とする請求項12記載の動作制御方法。
  14. 音声情報と映像情報とを所定符号化方式によりそれぞれ符号化して一本のストリーム信号として多重化して送信すると共に、音声情報と映像情報とを前記符号化方式により符号化し多重化した一本のストリーム信号を受信して音声情報と映像情報とを分離して出力する複数の携帯情報端末を相互に接続する第一の通信網と、所定符号化方式により符号化された映像コンテンツを送信するコンテンツ生成装置が接続された第二の通信網との間に設けられた通信装置の動作制御方法であって、
    前記第一及び第二の通信網相互間の映像情報及び音声情報の符号変換をそれぞれなす符号変換ステップと、前記符号変換ステップにより符号化された前記第二の通信網への音声情報出力及び映像情報出力を一本のストリーム信号に多重化して前記第一の通信網へ出力するステップと、前記第一の通信網からのストリーム信号から前記音声情報と前記映像情報とを分離して前記符号変換手段へ出力するステップとを含むことを特徴とする動作制御方法。
  15. 前記音声情報には前記コンテンツ生成装置を制御する制御信号が含まれており、前記制御信号を検出する検出ステップを、更に含むことを特徴とする請求項14記載の動作制御方法。
  16. 前記制御信号はDTMF信号であることを特徴とする請求項11〜13,15いずれか記載の動作制御方法。
  17. 前記制御信号は音声信号であり、前記検出ステップは音声認識ステップであることを特徴とする請求項11〜13,15いずれか記載の動作制御方法。
  18. 前記コンテンツ生成装置は映像配信サーバであり、前記制御信号は映像コンテンツの選択のためのものであることを特徴とする請求項12〜17いずれか記載の動作制御方法。
  19. 前記コンテンツ生成装置はカメラであり、前記制御信号はカメラの操作制御のためのものであることを特徴とする請求項11〜12〜17いずれか記載の動作制御方法。
  20. 前記第一の通信網はIMT(International Mobile Telecommunications )−2000に規定された移動通信網であり、前記第二の通信網はIP(Internet Protocol )通信網であることを特徴とする請求項11〜19いずれか記載の動作制御方法。
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