JP2010288109A - 並列映像伝送システム、並列映像伝送方法、受信器、受信方法、及び受信プログラム - Google Patents

並列映像伝送システム、並列映像伝送方法、受信器、受信方法、及び受信プログラム Download PDF

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健 吉留
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Abstract

【課題】長時間連続運転した場合でも送信側の入力映像の全てを受信側で再生できる並列映像伝送システムを提供することを目的とする。
【解決手段】本発明に係る並列映像伝送システムは、原映像をn個(nは2以上の整数)に分割した部分映像の分割映像信号をそれぞれn本の伝送路に出力する送信器と、前記分割映像信号を映像受信装置で前記伝送路毎に受信し、前記分割映像信号の前記部分映像を映像再生装置で結合して前記原映像を再生する受信器と、を備える並列映像伝送システムであって、前記受信器は、前記分割映像信号を受信する際に前記分割映像信号の1つから前記分割映像信号に含まれる同期信号を取得し、前記映像受信装置に対し、前記分割映像信号の前記部分映像全てを前記同期信号に同期させて前記映像再生装置へ出力させることを特徴とする。
【選択図】図1

Description

本発明は、送信時に空間的に分割された映像を受信時に結合する並列映像伝送システム及び並列映像伝送方法、受信器、受信方法、及び受信プログラムに関する。
画素数の大きい映像に対応した映像送信装置は一般に高価である。このため、画素数の大きい映像を複数の小さな映像に分割し、小さい映像のみに対応した比較的安価な映像送信装置を複数使用して映像伝送システムを構成することが望ましい。
図5は、映像送信装置を複数個用いて構成される従来の並列映像伝送システムである。以下の説明は、映像送信装置が4つの場合で説明する。入力端1に入力された原映像は映像分割装置2に入力され、4つの部分映像に分割される。分割の方法は、たとえば、右上/右下/左上/左下の4等分する方法などがある。図3は原映像Vm(mは整数)の図である。原画像Vmは連続して入力端1に入力される。図4は原映像Vmを右上/右下/左上/左下に4等分に分割して生成した4つの部分映像(Vm−1、Vm−2、Vm−3、Vm−4)の図である。
4つの分割映像(Vm−1、Vm−2、Vm−3、Vm−4)は、それぞれ映像送信装置(41、42、43、44)へ入力される。4つの部分映像(Vm−1、Vm−2、Vm−3、Vm−4)は、映像送信装置(41、42、43、44)で圧縮され、伝送路(51、52、53、54)を経由して、映像受信装置(61、62、63、64)に入力される。映像受信装置(61、62、63、64)で伸長された4つの部分映像(Vm−1、Vm−2、Vm−3、Vm−4)は、映像再生装置8において、映像分割装置2での分割方法と逆の結合方法で、結合され原映像Vmとなる。
しかし、図5のような構成では、4個の部分映像が映像送信装置(41、42、43、44)に入力されてから伝送路(51、52、53、54)を経由して映像受信装置(61、62、63、64)から出力されるまでの所要時間は伝送路(51、52、53、54)の状況により経路毎に異なる。図6は図5の並列映像伝送システムの受信側における部分映像のタイミングチャートである。図6において、V1−1、V1−2、V1−3、V1−4は原映像V1が分割された部分映像であり、V2−1、V2−2、V2−3、V2−4は原映像V2が分割された部分映像である。原映像V3以降も同様である。図5の並列映像伝送システムは、図6のように同一の原映像から分割された4つの部分映像が映像再生装置8に到着するタイミングが異なる。このため、例えば、部分映像(V2−1、V2−2、V2−3)に誤って原映像が異なる部分映像V3−4が結合されて誤映像として再生される可能性がある。
図6で説明したような誤映像を送信側で防ぐ並列映像伝送システムが知られている(例えば、特許文献1を参照。)。この並列映像伝送システムは、入力映像のフレーム番号を利用した情報を部分映像に付与するので、受信側は結合すべき部分映像を把握することができる。
また、図6で説明したような誤映像を受信側で防ぐ図7に示すような並列映像伝送システムも考えられる。図7の並列映像伝送システムは、図5の並列映像伝送システムの受信側に同期発生装置7を備えている。同期発生装置7は同期信号を出力し、映像受信装置(61,62,63,64)の同期入力端子に共通に与えて同期を確保する。本並列映像伝送システムは、各映像受信装置(61,62,63,64)が部分映像を出力するタイミングを一致させることができる。
特開2003−299046
しかし、同期発生装置7が発生する同期信号は内蔵するPLL等に従って発生させたものであり、映像分割装置2が部分映像を出力するタイミングとは無関係である。このため、映像分割装置2が部分映像を出力するタイミングと映像受信装置(61、62、63、64)が部分映像を出力するタイミングとがずれることがある。図8は、図7の並列映像伝送システムにおいて、映像分割装置2が部分映像を出力するタイミング、映像受信装置(61、62、63、64)が部分映像を出力するタイミング、同期発生装置7からの同期信号を比較した図である。
図7の並列映像伝送システムで長時間連続運転した場合には、送信側でK枚分の映像を伝送しても受信側でK−1枚分の映像しか出力されない場合などが起こる。出力されなかった映像は映像受信装置(61、62、63、64)の内部バッファに一時保管される。ところが、さらに時間が経過し、出力されなかった映像が増加した場合、内部バッファがオーバーフローし、内部バッファ内の映像が廃棄されることがある。すなわち、図7の並列映像伝送システムには長時間連続運転した場合に送信側の入力映像の全てを受信側で再生することが困難という課題がある。
前記課題を解決するために、本発明は、長時間連続運転した場合でも送信側の入力映像の全てを受信側で再生できる並列映像伝送システム、並列映像伝送方法、受信器、受信方法、及び受信プログラムを提供することを目的とする。
上記目的を達成するために、本発明に係る並列映像伝送システム、並列映像伝送方法、受信器、受信方法、及び受信プログラムは、送信側が部分映像を出力するタイミングと受信側が部分映像を結合するタイミングとを一致させることとした。
具体的には、本発明に係る並列映像伝送システムは、原映像をn個(nは2以上の整数)に分割した部分映像の分割映像信号をそれぞれn本の伝送路に出力する送信器と、前記分割映像信号を映像受信装置で前記伝送路毎に受信し、前記分割映像信号の前記部分映像を映像再生装置で結合して前記原映像を再生する受信器と、を備える並列映像伝送システムであって、前記受信器は、前記分割映像信号を受信する際に前記分割映像信号の1つから前記分割映像信号に含まれる同期信号を取得し、前記映像受信装置に対し、前記分割映像信号の前記部分映像全てを前記同期信号に同期させて前記映像再生装置へ出力させることを特徴とする。
本発明に係る並列映像伝送方法は、原映像をn個(nは2以上の整数)に分割した部分映像の分割映像信号をそれぞれn本の伝送路に出力し、前記分割映像信号を前記伝送路毎に受信し、前記分割映像信号の前記部分映像を結合して前記原映像を再生する、並列映像伝送方法であって、前記分割映像信号を受信する際に前記分割映像信号の1つから前記分割映像信号に含まれる同期信号を取得し、前記分割映像信号の前記部分映像全てを前記同期信号に同期させて結合することと特徴とする。
本発明に係る受信器は、原映像をn個(nは2以上の整数)に分割した部分映像の分割映像信号をそれぞれn本の伝送路から受信する映像受信装置と、映像受信装置が受信した前記分割映像信号の前記部分映像を結合して前記原映像を再生する映像再生装置と、前記分割映像信号を受信する際に前記分割映像信号の1つから前記分割映像信号に含まれる同期信号を取得し、前記映像受信装置に対し、前記分割映像信号の前記部分映像全てを前記同期信号に同期させて前記映像再生装置へ出力させる従属型映像同期発生装置と、を備える。
本発明に係る受信方法は、原映像をn個(nは2以上の整数)に分割した部分映像の分割映像信号をそれぞれn本の伝送路から受信し、前記分割映像信号の前記部分映像を結合して前記原映像を再生する際に、前記分割映像信号の1つから前記分割映像信号に含まれる同期信号を取得し、前記分割映像信号の前記部分映像全てを前記同期信号に同期させることを特徴とする。
本発明に係る受信プログラムは、原映像をn個(nは2以上の整数)に分割した部分映像の分割映像信号をそれぞれn本の伝送路から受信する映像受信機能と、映像受信機能で受信した前記分割映像信号の前記部分映像を結合して前記原映像を再生する映像再生機能と、前記分割映像信号の前記部分映像を結合して前記原映像を再生する際に、前記分割映像信号の1つから前記分割映像信号に含まれる同期信号を取得し、前記分割映像信号の前記部分映像全てを前記同期信号に同期させる従属型映像同期発生機能と、をコンピュータに実現させるためのプログラムである。
本発明に係る並列映像伝送システムの受信器は、従属型同期信号発生装置が分割映像信号に含まれる同期信号を利用し、映像受信装置が部分映像を出力する際の同期をとっている。送信側が部分映像を出力するタイミングと受信側が部分映像を結合するタイミングとが一致しているため、送信側でK枚分の映像を伝送すれば受信側もK枚分の映像を出力する。このため、出力されない映像は発生せず、バッファ内の映像は廃棄されない。
従って、本発明は、長時間連続運転した場合でも送信側の入力映像の全てを受信側で再生できる並列映像伝送システム、並列映像伝送方法、受信器、受信方法、及び受信プログラムを提供することができる。
本発明は、長時間連続運転した場合でも送信側の入力映像の全てを受信側で再生できる並列映像伝送システム、並列映像伝送方法、受信器、受信方法、及び受信プログラムを提供することができる。また、従来の並列映像伝送システムの受信側に従属型映像同期発生装置を追加することで容易に受信した映像の廃棄を防止できる。
本発明に係る並列映像伝送システムを説明するブロック図である。 本発明に係る並列映像伝送システムの映像受信装置から出力される部分映像のタイミングチャートである。 本発明に係る並列映像伝送システムに入力される原映像を説明する図である。 本発明に係る並列映像伝送システムの映像分割装置が原映像を分割した部分映像を説明する図である。 従来の並列映像伝送システムを説明するブロック図である。 従来の並列映像伝送システムの映像受信装置から出力される部分映像のタイミングチャートである。 従来の並列映像伝送システムを説明するブロック図である。 従来の並列映像伝送システムの映像受信装置から出力される部分映像のタイミングチャートである。 受信プログラムを実行するためのコンピュータの例を示した図である。
添付の図面を参照して本発明の実施形態を説明する。以下に説明する実施形態は本発明の実施例であり、本発明は、以下の実施形態に制限されるものではない。なお、本明細書及び図面において符号が同じ構成要素は、相互に同一のものを示すものとする。
(実施形態1)
図1は、本実施形態の並列映像伝送システムを説明するブロック図である。並列映像伝送システムは、入力側で原画像を4つ(n=4)に分割して受信側へ伝送する場合で説明する。
並列映像伝送システムは、入力される原映像Vm(mは整数)を4個に分割した部分映像(Vm−1、Vm−2、Vm−3、Vm−4)の分割映像信号をそれぞれ4本の伝送路(51、52、53、54)に出力する送信器80と、分割映像信号を映像受信装置(61、62、63、64)で伝送路(51、52、53、54)毎に受信し、分割映像信号の部分映像(Vm−1、Vm−2、Vm−3、Vm−4)を映像再生装置8で結合して原映像Vmを再生する受信器90と、を備える。
図3は原映像Vmを説明する図である。送信器80には原映像VmがV1、V2、V3、・・・のように連続して入力される。以下の説明において入力される原映像Vmをまとめて入力映像と記載することがある。各々の原映像Vmには映像の始まりを示す表示信号が含まれる。このため、入力映像は表示信号が定期的に現れることになり、これを入力映像の同期信号とすることができる。
送信器80は、映像分割装置2と映像送信装置(41、42、43、44)を有する。映像分割装置2は原画像1を4つに分割する。図4は映像分割装置2が原映像Vmを右上/右下/左上/左下に4等分に分割して生成した4つの部分映像(Vm−1、Vm−2、Vm−3、Vm−4)の図である。部分映像(Vm−1、Vm−2、Vm−3、Vm−4)はそれぞれ原映像Vmの表示信号を含む。映像分割装置2は部分映像(Vm−1、Vm−2、Vm−3、Vm−4)をそれぞれ映像送信装置(41、42、43、44)に出力する。
映像送信装置(41、42、43、44)は、部分映像(Vm−1、Vm−2、Vm−3、Vm−4)をMPEG2等の映像圧縮手法を用いて圧縮する。さらに、映像送信装置(41、42、43、44)は、圧縮した部分映像(Vm−1、Vm−2、Vm−3、Vm−4)をそれぞれ分割映像信号として伝送路(51、52、53、54)に出力する。
伝送路(51、52、53、54)は分割映像信号を受信器90に伝送する。
受信器90は、映像受信装置(61、62、63、64)、映像再生装置8、及び従属型映像同期発生装置10を有する。
従属型映像同期発生装置10は、伝送路51から分割映像信号を受信し、圧縮された部分映像Vm−1を伸長して表示信号を取り出す。従属型映像同期発生装置10は、部分映像Vm−1を連続して受信するので、この表示信号を同期信号とすることができる。この同期信号は、部分映像Vm−1の表示信号を利用しているため、映像送信装置(41、42、43、44)が部分映像を出力するタイミングと一致する。すなわち、従属型映像同期発生装置10が作り出す同期信号は入力映像の同期信号と一致する。さらに、従属型映像同期発生装置10は、映像受信装置(61、62、63、64)に同期信号を出力する。なお、図1の従属型映像同期発生装置10は、分割映像信号を伝送路51から受信しているが、他の伝送路(52、53、54)のいずれから受信してもかまわない。
映像受信装置(61、62、63、64)は、それぞれ伝送路(51、52、53、54)から分割映像信号を受信する。映像受信装置(61、62、63、64)は、圧縮された部分映像(Vm−1、Vm−2、Vm−3、Vm−4)を伸長する。さらに、映像受信装置(61、62、63、64)は、従属型映像同期発生装置10から同期信号を受け、これに同期して部分映像(Vm−1、Vm−2、Vm−3、Vm−4)を出力する。
図2は、映像受信装置(61、62、63、64)が出力する部分映像(Vm−1、Vm−2、Vm−3、Vm−4)と同期信号のタイミングチャートである。従属型映像同期発生装置10から同期信号を受けるため、映像受信装置(61、62、63、64)が出力する部分映像(Vm−1、Vm−2、Vm−3、Vm−4)は互いに出力タイミングが同じであり、図6のような出力タイミングのずれは生じない。
さらに、この同期信号は、映像送信装置(41、42、43、44)が部分映像を出力するタイミングと一致するため、長時間連続運転した場合でも、映像受信装置(61、62、63、64)は、映像送信装置(41、42、43、44)が出力した部分映像数と同数の部分映像を出力する。すなわち、映像受信装置(61、62、63、64)のバッファ内の映像は廃棄されない。
このため、部分映像(Vm−1、Vm−2、Vm−3、Vm−4)が映像送信装置(41、42、43、44)に入力されてから伝送路(51、52、53、54)を経由して映像受信装置(61、62、63、64)に到着するまでの所要時間が経路ごとに異なった場合でも、映像受信装置(61、62、63、64)は、原映像Vmに同期した同期信号に合わせて再生された部分映像(Vm−1、Vm−2、Vm−3、Vm−4)を出力する。
映像再生装置8は、同一タイミングで入力される部分映像(Vm−1、Vm−2、Vm−3、Vm−4)を映像分割装置2の分割方法と逆の方法で空間的に結合し、原映像Vmを出力する。図1の並列映像伝送システム及び受信器90は、長時間連続運転した場合でも送信側の入力映像の全てを受信側で再生できる。
(実施形態2)
受信器90は、映像受信装置(61、62、63、64)が原映像Vmを4個に分割した部分映像(Vm−1、Vm−2、Vm−3、Vm−4)の分割映像信号をそれぞれ伝送路(51、52、53、54)から受信し、映像受信装置(61、62、63、64)が分割映像信号の部分映像(Vm−1、Vm−2、Vm−3、Vm−4)を結合して原映像Vmを再生する際に、分割映像信号の1つから分割映像信号に含まれる同期信号を取得し、分割映像信号の部分映像(Vm−1、Vm−2、Vm−3、Vm−4)全てを同期信号に同期させる。
例えば、受信方法のプログラム(受信プログラム)を実行したコンピュータが受信器90を上記のように動作させてもよい。すなわち、本プログラムは、原映像を4個に分割した部分映像の分割映像信号をそれぞれ4本の伝送路から受信する映像受信機能と、映像受信機能で受信した前記分割映像信号の前記部分映像を結合して前記原映像を再生する映像再生機能と、前記分割映像信号の前記部分映像を結合して前記原映像を再生する際に、前記分割映像信号の1つから前記分割映像信号に含まれる同期信号を取得し、前記分割映像信号の前記部分映像全てを前記同期信号に同期させる従属型映像同期発生機能と、をコンピュータに実現させるための受信プログラムである。分割する部分映像の数は2以上の整数であればよい。
図9は、記録媒体100に記録された本受信プログラムを実行するためのコンピュータ300の例を示した図である。コンピュータ300は、フレキシブルディスク、CD−ROM、DVD等の記録媒体100を読み取る記録媒体読み取り装置111と、作業用メモリ(RAM)112と、記録媒体100に記録されたプログラムを記憶するメモリ113と、ディスプレイ114と、入力装置であるマウス115及びキーボード116と、プログラムの実行を制御するCPU117と、データを記憶するハードディスク118と、LANやインターネットに接続するケーブル119と、を備えている。図9では、作業用メモリ112、メモリ113、CPU117及びハードディスク118は筐体に内蔵されるので破線で示している。
コンピュータ300は、記録媒体100が記録媒体読み取り装置111に挿入されると、記録媒体読み取り装置111から記録媒体100に格納された受信プログラムがメモリ113にインストールされる。メモリ113へのインストール完了後、CPU117は受信プログラムにアクセス可能になり、当該プログラムによって、コンピュータ300は、受信器90の動作を制御することが可能になる。
具体的には、コンピュータ300は、映像受信装置(61、62,63,64)のそれぞれに対して伝送路(51,52,53,54)から分割映像信号を受信するように指示する。同時に、コンピュータ300は、従属型映像同期発生装置10に対して伝送路51から分割映像信号を受信するように指示する。
さらに、コンピュータ300は、従属型映像同期発生装置10に対して圧縮された部分映像Vm−1を伸長して表示信号を取り出させ、この表示信号から同期信号を生成させる。そして、コンピュータ300は、従属型映像同期発生装置10にこの同期信号を映像受信装置(61、62,63,64)へ出力させる。
次に、コンピュータ300は、映像受信装置(61、62,63,64)に対して、受信した分割映像信号に含まれる圧縮された部分映像(Vm−1、Vm−2、Vm−3、Vm−4)を伸長させる。そして、コンピュータ300は、映像受信装置(61、62,63,64)に対して、これらの部分映像(Vm−1、Vm−2、Vm−3、Vm−4)が同一の原映像Vmから分割されたものであるかを確認させる。例えば、この確認は、部分映像(Vm−1、Vm−2、Vm−3、Vm−4)に含まれる原映像Vmのフレーム番号が一致しているか否かで判断できる。コンピュータ300は、部分映像(Vm−1、Vm−2、Vm−3、Vm−4)が同一の原映像Vmから分割されたものであると確認できたときに、映像受信装置(61、62,63,64)に対して、従属型映像同期発生装置10からの同期信号に同期させて部分映像(Vm−1、Vm−2、Vm−3、Vm−4)を出力させる。
最後に、コンピュータ300は、映像再生装置8に同一タイミングで入力される部分映像(Vm−1、Vm−2、Vm−3、Vm−4)を空間的に結合させ、原映像Vmを出力させる。
なお、本実施形態では、外部からコンピュータ300で受信器90の動作を制御する場合を記載したが、コンピュータ300が受信器90として動作してもよい。この場合、コンピュータ300は映像受信装置や従属型映像同期発生装置として光電変換ユニットを持ち、外部から複数の光ファイバ等で分割映像信号を受信してもよい。従属型映像同期発生装置として機能する光電変換ユニットからの同期信号に同期して映像受信装置として機能する光電変換ユニットは部分映像を出力する。また、コンピュータ300は、映像再生装置としてビデオカードを持ち、部分映像を結合し、原映像をディスプレイ114へ出力する。ここでのコンピュータ300は、図9のようなパーソナルコンピュータに限らず、記録媒体読み取り装置111、CPU117を具備しソフトウエアによる処理や制御を行うDVDプレーヤ、ゲーム機、携帯電話などを含む。
本発明は、送信器と受信器との間の伝送路が、電気信号、光信号、無線信号のいずれであっても適用することが可能である。
V1、V2、・・・、Vm:原映像(mは整数)
V1−1、V1−2、V1−3、V1−4、
・・・、V2−1、V2−2、V2−3、V2−4、
・・・、Vm−1、Vm−2、Vm−3、Vm−4:部分映像
2:映像分割装置
41、42、43、44:映像送信装置
51、52、53、54:伝送路
61、62、63、64:映像受信装置
7:同期発生装置
8:映像再生装置
9:再生映像
10:従属型映像同期発生装置
100:記録媒体
111:記録媒体読み取り装置
112:作業用メモリ
113:メモリ
114:ディスプレイ
115:マウス
116:キーボード
117:CPU
118:ハードディスク
119:ケーブル
300:コンピュータ

Claims (5)

  1. 原映像をn個(nは2以上の整数)に分割した部分映像の分割映像信号をそれぞれn本の伝送路に出力する送信器と、
    前記分割映像信号を映像受信装置で前記伝送路毎に受信し、前記分割映像信号の前記部分映像を映像再生装置で結合して前記原映像を再生する受信器と、
    を備える並列映像伝送システムであって、
    前記受信器は、前記分割映像信号を受信する際に前記分割映像信号の1つから前記分割映像信号に含まれる同期信号を取得し、前記映像受信装置に対し、前記分割映像信号の前記部分映像全てを前記同期信号に同期させて前記映像再生装置へ出力させることを特徴とする並列映像伝送システム。
  2. 原映像をn個(nは2以上の整数)に分割した部分映像の分割映像信号をそれぞれn本の伝送路に出力し、
    前記分割映像信号を前記伝送路毎に受信し、前記分割映像信号の前記部分映像を結合して前記原映像を再生する、
    並列映像伝送方法であって、
    前記分割映像信号を受信する際に前記分割映像信号の1つから前記分割映像信号に含まれる同期信号を取得し、前記分割映像信号の前記部分映像全てを前記同期信号に同期させて結合することと特徴とする並列映像伝送方法。
  3. 原映像をn個(nは2以上の整数)に分割した部分映像の分割映像信号をそれぞれn本の伝送路から受信する映像受信装置と、
    映像受信装置が受信した前記分割映像信号の前記部分映像を結合して前記原映像を再生する映像再生装置と、
    前記分割映像信号を受信する際に前記分割映像信号の1つから前記分割映像信号に含まれる同期信号を取得し、前記映像受信装置に対し、前記分割映像信号の前記部分映像全てを前記同期信号に同期させて前記映像再生装置へ出力させる従属型映像同期発生装置と、
    を備える受信器。
  4. 原映像をn個(nは2以上の整数)に分割した部分映像の分割映像信号をそれぞれn本の伝送路から受信し、
    前記分割映像信号の前記部分映像を結合して前記原映像を再生する際に、
    前記分割映像信号の1つから前記分割映像信号に含まれる同期信号を取得し、前記分割映像信号の前記部分映像全てを前記同期信号に同期させることを特徴とする受信方法。
  5. 原映像をn個(nは2以上の整数)に分割した部分映像の分割映像信号をそれぞれn本の伝送路から受信する映像受信機能と、
    映像受信機能で受信した前記分割映像信号の前記部分映像を結合して前記原映像を再生する映像再生機能と、
    前記分割映像信号の前記部分映像を結合して前記原映像を再生する際に、前記分割映像信号の1つから前記分割映像信号に含まれる同期信号を取得し、前記分割映像信号の前記部分映像全てを前記同期信号に同期させる従属型映像同期発生機能と、
    をコンピュータに実現させるための受信プログラム。
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