JP2008258941A

JP2008258941A - Image transmission system for power line communication

Info

Publication number: JP2008258941A
Application number: JP2007099282A
Authority: JP
Inventors: Katsumi Sakai; 克己酒井; Tokuki Hamabe; 徳樹浜辺; Hiromitsu Takiguchi; 浩光滝口
Original assignee: SMK Corp
Current assignee: SMK Corp
Priority date: 2007-04-05
Filing date: 2007-04-05
Publication date: 2008-10-23

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an image transmission system for power line communication which does not have image disturbances or image omissions by measuring the communication quality of a network in power line communication and controlling the compression rate of a transmission image, in matching with the communication quality. <P>SOLUTION: The image transmission system for power line communication has a communication quality determining circuit 30 for measuring the communication quality of power line communication for performing communication via a power line 10, and determining the communication quality of the transmission path, and is provided with an image compression circuit 26 for setting a compression rate of an image to be transmitted, having negative correlation, with respect to the highness/lowness of communication quality due to a determination result of the communication quality determining circuit 30, and transmitting the image. The image compression circuit 26 has a table 32 for determining a compression rate to the determined result of the communication quality determining circuit 30 and is provided with an interface circuit 28 for transmitting the image compressed by the image compression circuit 26 to the power line 10. <P>COPYRIGHT: (C)2009,JPO&INPIT

Description

この発明は、電源に接続され電子機器に電力を供給する電力線を用いて、各電子機器間で画像の伝送を行う電力線通信用画像伝送システムに関する。 The present invention relates to an image transmission system for power line communication that transmits an image between electronic devices using a power line that is connected to a power source and supplies power to the electronic device.

従来、屋内に敷設された電力線を伝送媒体として利用する電力線通信システムが知られている。電力線通信の場合、既設の電力線を使用するため、電子機器間の通信用専用線を設ける必要がない。そのため、新たにネットワーク機器などを導入する場合や、通信機器の配置を移動する場合にも配線の追加や変更が必要ないものである。従来の屋内商用電力線を使用して電力線通信を行うシステムでは、交流電源に接続された電力線に専用のＰＬＣ（Power Line Communication）装置を接続し、このＰＬＣ装置を介して、電力線に重畳された通信信号の授受を行っていた。 Conventionally, a power line communication system that uses a power line laid indoors as a transmission medium is known. In the case of power line communication, since an existing power line is used, it is not necessary to provide a dedicated line for communication between electronic devices. Therefore, it is not necessary to add or change wiring even when newly introducing a network device or the like or moving the arrangement of communication devices. In a system for performing power line communication using a conventional indoor commercial power line, a dedicated PLC (Power Line Communication) device is connected to the power line connected to the AC power source, and communication superimposed on the power line is performed via this PLC device. It was sending and receiving signals.

電力線通信は、電力を送る配線である電力線を利用してコンピュータ等の複数の通信機器間で通信しているため、信号にノイズが混ざりやすく、通信品質が不安定でありデータの伝送速度が一定でないものであった。一方監視カメラ等の映像伝送では、毎秒１５フレーム程度の画像伝送が必要であり、伝送する画像データが膨大であり、通信速度が追いつかない場合が多く、一般的には伝送する画像データを圧縮して送信する画像圧縮技術が用いられている。 In power line communication, communication is performed between multiple communication devices such as computers using the power line that is the power transmission line. Therefore, noise is easily mixed in the signal, the communication quality is unstable, and the data transmission speed is constant. It was not. On the other hand, video transmission by a surveillance camera or the like requires image transmission of about 15 frames per second, the amount of image data to be transmitted is enormous, and the communication speed often cannot catch up. Generally, the image data to be transmitted is compressed. Image compression technology is used.

その他、電力線搬送装置間のデータ通信におけるスループットを向上させる通信方法として、特許文献1に開示されたシステムも提案されている。このシステムは、通信先の通信装置とのデータ送信受信における各周波数キャリア毎の変復調方式を記憶している変復調テーブルと、変復調テーブルにより各周波数キャリア毎にデータを変復調するデータ部変復調機能部と、通信する通信装置との伝送路のＳ／Ｎ比に応じて各周波数キャリア毎にデータの変復調方式を変更し変復調テーブルを書き換える適応制御機能部と、適応制御機能部により変更された各周波数キャリア毎のデータの変復調方式により、１回のデータ通信で送信するフレーム長を制御するフレーム長制御機能部とを備えたものである。 In addition, a system disclosed in Patent Document 1 has been proposed as a communication method for improving throughput in data communication between power line carrier devices. This system includes a modulation / demodulation table storing a modulation / demodulation method for each frequency carrier in data transmission / reception with a communication apparatus as a communication destination, a data unit modulation / demodulation function unit for modulating / demodulating data for each frequency carrier using the modulation / demodulation table, An adaptive control function unit that rewrites the modulation / demodulation table by changing the data modulation / demodulation method for each frequency carrier in accordance with the S / N ratio of the transmission path with the communication device for communication, and each frequency carrier changed by the adaptive control function unit And a frame length control function unit for controlling a frame length to be transmitted in one data communication.

また、特許文献２には、複数の前記各ステーション間の送信を調整するための調整ステーションからビーコン送信を繰り返し提供し、少なくとも幾つかのビーコン送信が可変チャンネル特性に同期し、第１
ステーションから少なくとも１つの受信ステーションへ、前記調整ステーションから前記第１ステーションにより受信された少なくとも１つのビーコン送信に基づいて決定されたタイムス・スロットの間に送信を行うことと、を備える方法。前記調整ステーションは、前記ビーコン送信の情報により指定された少なくとも幾つかのステーションにタイム・スロットを割り当てる通信方式も提案されている。
特開２００４−２３３１１号公報特開２００７−３７１５４号公報 Patent Document 2 repeatedly provides beacon transmissions from an adjustment station for adjusting transmissions between the plurality of stations, and at least some of the beacon transmissions are synchronized with variable channel characteristics.
Transmitting from a station to at least one receiving station during a time slot determined based on at least one beacon transmission received by the first station from the coordinating station. There has also been proposed a communication system in which the coordinating station allocates time slots to at least some stations designated by the information of the beacon transmission.
JP 200423311 A JP 2007-37154 A

上記従来の技術の電力線通信用画像伝送システムの画像圧縮を用いる通信方法では、監視カメラ等の映像信号を、電力線通信を利用したネットワークで繋いで画像を監視する場合、画像圧縮を高くしすぎると情報量が減るためできるだけ圧縮率は高くしない方が好ましく、圧縮にも限度があった。また、画像圧縮は一定の圧縮率により固定的に圧縮処理されるので、電力線通信における通信品質の不安定さから、画像圧縮して送信していても、一時的に画像の乱れや欠落や生じるものであった。 In the communication method using image compression of the image transmission system for power line communication according to the above-described conventional technology, when monitoring an image by connecting a video signal of a monitoring camera or the like with a network using power line communication, if the image compression is excessively high. Since the amount of information is reduced, it is preferable not to make the compression rate as high as possible, and there is a limit to the compression. In addition, since image compression is fixedly performed at a constant compression rate, the image quality is temporarily disturbed or lost even when image compression is performed because of unstable communication quality in power line communication. It was a thing.

また、特許文献１に開示された、Ｓ／Ｎ比によりデータの変復調方式を変える場合、通信回路が複雑なものとなる。また、送信するフレーム長を可変にすると、送受信機においてフレーム長を可変にする通信回路が必要となり、これによっても構成が複雑になるものであった。同様に、特許文献２に開示された通信方式の場合も、送受信回路が複雑なものとなり、コストもかかるものである。 Further, when the data modulation / demodulation method is changed by the S / N ratio disclosed in Patent Document 1, the communication circuit becomes complicated. Further, if the frame length to be transmitted is variable, a communication circuit that makes the frame length variable in the transceiver is required, which also complicates the configuration. Similarly, in the case of the communication method disclosed in Patent Document 2, the transmission / reception circuit becomes complicated and expensive.

この発明は、上記背景技術に鑑みて成されたもので、電力線通信においてそのネットワークの通信品質を測定し、通信品質に合わせて伝送画像の圧縮率を制御し、画像の乱れや欠落のない電力線通信用画像伝送システムを提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above-mentioned background art, and measures the communication quality of the network in power line communication, controls the compression rate of the transmission image according to the communication quality, and does not disturb or drop the image. An object is to provide a communication image transmission system.

この発明は、電力線を介して信号を通信する電力線通信を利用した電力線通信用画像伝送システムであって、その電力線通信の通信品質を測定しその伝送路の通信品質を判定する通信品質判定回路と、この通信品質判定回路の判定結果による通信品質の高低に対して送信する画像の圧縮率を負の相関関係を有して設定し送信する画像圧縮回路と、この画像圧縮回路により圧縮された画像を電力線に送信するインターフェース回路を備えた電力線通信用画像伝送システムである。 The present invention is an image transmission system for power line communication using power line communication that communicates a signal via a power line, a communication quality determination circuit that measures the communication quality of the power line communication and determines the communication quality of the transmission line, and An image compression circuit for setting and transmitting a compression rate of an image to be transmitted with a negative correlation with respect to a communication quality level based on a determination result of the communication quality determination circuit, and an image compressed by the image compression circuit It is an image transmission system for power line communication provided with the interface circuit which transmits to a power line.

前記画像圧縮回路は、前記通信品質判定回路の判定結果に対して圧縮率を定めるテーブルを有しているものである。 The image compression circuit has a table for determining a compression rate for the determination result of the communication quality determination circuit.

この発明の電力線通信用画像伝送システムによれば、電力線通信の通信品質を測定してその高低により伝送する画像の圧縮率を適切なものにすることができ、画像を認識できない乱れや欠落が発生しない伝送を可能にするものである。これにより、画像による監視等においても、情報の程度に差があっても欠落が無く、最低限の情報は確実に得ることができるようなる。 According to the image transmission system for power line communication of the present invention, the communication quality of power line communication can be measured and the compression rate of the image to be transmitted can be made appropriate depending on the level, and disturbances and omissions in which the image cannot be recognized occur Transmission that does not occur. As a result, even in monitoring by an image or the like, even if there is a difference in the degree of information, there is no omission and minimum information can be obtained reliably.

以下、この発明の電力線通信用画像伝送システムの一実施形態について、図１〜図４を基にして説明する。この実施形態の電力線通信用画像伝送システムは、例えば交流の商用電力線１０を介して信号を伝送するもので、電力線１０に接続された複数の電子機器であるコンピュータ１２や、監視装置１４，１６等から成るネットワーク２０が形成されている。監視装置１４，１６は、例えば出入り口１７等に設置された監視カメラ１８と、監視カメラ１８の映像信号が入力するコンピュータ本体２２とモニタ２４を備えている。 Hereinafter, an embodiment of an image transmission system for power line communication according to the present invention will be described with reference to FIGS. The image transmission system for power line communication according to the present embodiment transmits a signal via, for example, an AC commercial power line 10, and includes a computer 12 that is a plurality of electronic devices connected to the power line 10, monitoring devices 14 and 16, and the like. A network 20 is formed. The monitoring devices 14 and 16 include, for example, a monitoring camera 18 installed at an entrance 17 and the like, a computer main body 22 to which a video signal of the monitoring camera 18 is input, and a monitor 24.

各監視装置１４，１６のコンピュータ本体２２内の画像処理部２３は、図１に示すように、監視カメラ１８からの映像信号を圧縮処理する画像圧縮回路２６と、圧縮した画像情報を電力線１０へ送信する電力線通信インターフェース２８を備えている。 As shown in FIG. 1, the image processing unit 23 in the computer main body 22 of each of the monitoring devices 14 and 16 includes an image compression circuit 26 that compresses the video signal from the monitoring camera 18 and the compressed image information to the power line 10. A power line communication interface 28 for transmission is provided.

電力線通信インターフェース２８は、その電力線通信ネットワーク２０の伝送路の通信品質を測定し、その伝送路の通信品質を判定する通信品質判定回路３０に接続され、この通信品質判定回路３０の判定結果の出力が、画像圧縮回路２６に設けられた量子化テーブル３２に接続されている。 The power line communication interface 28 is connected to a communication quality determination circuit 30 that measures the communication quality of the transmission line of the power line communication network 20 and determines the communication quality of the transmission line, and outputs the determination result of the communication quality determination circuit 30. Are connected to a quantization table 32 provided in the image compression circuit 26.

量子化テーブル３２は、通信品質判定回路３０の判定結果に対して、画像信号の圧縮率を定めるテーブルを有し、判定結果による通信品質の高低に対して、送信する画像の圧縮率を、例えば図４に示すような関数により、負の相関関係を有して設定する。 The quantization table 32 has a table that determines the compression rate of the image signal with respect to the determination result of the communication quality determination circuit 30. A function having a negative correlation is set by a function as shown in FIG.

通信品質判定回路３０は、図２に示すように、電力線通信インターフェース２８を介して電力線１０上のノイズを含む高周波信号が入力する信号増幅回路３４と、増幅された信号をＡ／Ｄ変換するＡ／Ｄ変換器３６を有している。Ａ／Ｄ変換器３６は、アナログ信号の高周波信号をディジタル信号の情報に変換し、ＦＦＴ(Fast Fourier Transducer)変換器３８へ出力する。ＦＦＴ変換器３８は、ノイズを含む高周波信号を周波数分析する。ＦＦＴ変換器３８により周波数分析された信号は、ノイズレベル判定回路４０により、所定の基準と比較判定され、判定結果が画像圧縮回路２６の量子化テーブル３２に出力される。 As shown in FIG. 2, the communication quality determination circuit 30 includes a signal amplification circuit 34 to which a high-frequency signal including noise on the power line 10 is input via the power line communication interface 28, and an A / D converter for A / D conversion of the amplified signal. A / D converter 36 is provided. The A / D converter 36 converts an analog high-frequency signal into digital signal information and outputs the digital signal information to an FFT (Fast Fourier Transducer) converter 38. The FFT converter 38 performs frequency analysis on a high-frequency signal including noise. The signal subjected to frequency analysis by the FFT converter 38 is compared with a predetermined reference by the noise level determination circuit 40, and the determination result is output to the quantization table 32 of the image compression circuit 26.

この実施形態の電力線通信用画像伝送システムの処理動作は、図３に示すように、電力線通信によるネットワーク２０の伝送路の高周波信号を取り込み（Ｓ１０）、通信品質判定回路３０のＦＦＴ変換器３８でフーリエ変換し周波数分析して（Ｓ１２）、ノイズ成分とそのレベルを判定する（Ｓ１４）。判定結果がノイズ小であった場合、量子化テーブル３２を低圧縮率のテーブルに設定する（Ｓ１６）。また、判定結果がノイズ大となった場合、量子化テーブル３２を高圧縮率のテーブルに設定する（Ｓ１８）。 As shown in FIG. 3, the processing operation of the image transmission system for power line communication of this embodiment takes in the high frequency signal of the transmission line of the network 20 by power line communication (S10), and the FFT converter 38 of the communication quality judgment circuit 30 performs. Fourier transform and frequency analysis are performed (S12), and noise components and their levels are determined (S14). If the determination result is low noise, the quantization table 32 is set as a low compression rate table (S16). If the determination result is noisy, the quantization table 32 is set as a high compression rate table (S18).

この後、画像圧縮回路２６では、監視カメラ１８からの映像信号を送信する状態か否かを判断し（Ｓ２０）、送信する場合、上記判定結果に基づく圧縮率で映像信号を圧縮し電力線通信インターフェース回路２８へ圧縮した映像信号を出力する（Ｓ２２）。また、映像信号の送信状態でない場合は、高周波信号の取り込みに戻る。 Thereafter, the image compression circuit 26 determines whether or not the video signal from the monitoring camera 18 is to be transmitted (S20), and when transmitting, compresses the video signal at a compression rate based on the determination result and the power line communication interface. The compressed video signal is output to the circuit 28 (S22). When the video signal is not transmitted, the process returns to capturing a high-frequency signal.

この実施形態の電力線通信用画像伝送システムによれば、通信品質を測定して、その高低により伝送する画像の圧縮率を適切なものにすることができ、伝送路の通信状態に適した圧縮率で効率的に画像を送信することができ、認識できない程の乱れや画像の欠落が発生しない伝送を可能にする。これにより、映像による監視等においても、情報量の程度に差があっても認識不能な欠落等が無く、監視に必要な最低限の情報を確実に得ることができる。 According to the image transmission system for power line communication of this embodiment, the communication quality can be measured, and the compression rate of the image to be transmitted can be made appropriate depending on the level, and the compression rate suitable for the communication state of the transmission path Thus, it is possible to efficiently transmit an image, and transmission that does not cause unrecognizable disturbance and missing image is possible. As a result, even in monitoring by video, there is no unrecognizable omission even if there is a difference in the amount of information, and the minimum information necessary for monitoring can be obtained with certainty.

なお、この発明の電力線通信システムは上記実施形態に限定されるものではなく、通信品質の高低に対して送信する画像の圧縮率は、負の相関関係を有したテーブル又は関数により設定すればよいもので、図４に示す１次関数で表されるテーブル以外でも良い。 Note that the power line communication system of the present invention is not limited to the above embodiment, and the compression rate of an image to be transmitted with respect to high or low communication quality may be set by a table or function having a negative correlation. However, it may be other than the table represented by the linear function shown in FIG.

また、電力線通信の品質判定は、ノイズ成分の分析のみならず、電力線通信は一般に伝送路の品質が悪く、送信に失敗しやすいことから、再送回数が多くなりがちである。また、送信に際して、１回当たりのパケット長が長い（データ量が多い）ほど、伝送に失敗する可能性も高く、再送になりやすいものである。これより、データ量と送信回数を、通信品質のパラメータとして用いて、送信するデータの再送回数とデータ量を基にして、データ量を再送回数で割った値により通信品質を判定し、所定のテーブルにより圧縮率を設定し、画像圧縮を行っても良い。 In addition, power line communication quality determination is not limited to analysis of noise components, and power line communication generally has poor transmission path quality and tends to fail in transmission, so the number of retransmissions tends to increase. Further, in transmission, the longer the packet length per transmission (the larger the amount of data), the higher the possibility of transmission failure and the more likely it is to retransmit. Thus, using the data amount and the number of transmissions as parameters of communication quality, the communication quality is determined based on the value obtained by dividing the data amount by the number of retransmissions based on the number of retransmissions and the amount of data to be transmitted. Image compression may be performed by setting a compression rate using a table.

さらに、この発明の電力線通信用画像伝送システムは、種々の電力線通信システムに利用可能なものであり、直流電力線においても利用可能である。 Furthermore, the image transmission system for power line communication of the present invention can be used for various power line communication systems, and can also be used for DC power lines.

この発明の一実施形態の電力線通信用画像伝送システムを示す模式図である。1 is a schematic diagram illustrating an image transmission system for power line communication according to an embodiment of the present invention. この実施形態の電力線通信用画像伝送システムの電力線通信品質判定回路の概略ブロック図である。It is a schematic block diagram of the power line communication quality judgment circuit of the image transmission system for power line communication of this embodiment. この実施形態の電力線通信用画像伝送システムの処理を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the process of the image transmission system for power line communications of this embodiment. この発明の電力線通信用画像伝送システムの通信品質と圧縮率の関係を示すグラフである。It is a graph which shows the relationship between the communication quality of the image transmission system for power line communication of this invention, and a compression rate.

Explanation of symbols

１０電力線
１２コンピュータ
１４，１６監視装置
１８監視カメラ
２０，２２コンピュータ本体
２４モニタ
２６画像圧縮回路
２８電力線通信インターフェース
３０電力線通信品質判定回路
３２量子化テーブル DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Power line 12 Computer 14, 16 Monitoring device 18 Monitoring camera 20, 22 Computer main body 24 Monitor 26 Image compression circuit 28 Power line communication interface 30 Power line communication quality judgment circuit 32 Quantization table

Claims

In an image transmission system for power line communication using power line communication that communicates signals via a power line, a communication quality determination circuit that measures the communication quality of the power line communication and determines the communication quality of the transmission line, and the communication quality determination circuit An image compression circuit for setting and transmitting a compression rate of an image to be transmitted with a negative correlation with respect to high and low communication quality based on the determination result, and an interface for transmitting an image compressed by the image compression circuit to a power line An image transmission system for power line communication, comprising a circuit.

2. The image transmission system for power line communication according to claim 1, wherein the image compression circuit includes a table for determining a compression rate for a determination result of the communication quality determination circuit, and sets the compression rate based on the table.