JP2010534971A - 全二重ネットワークベースの装置および方法 - Google Patents

Abstract

二重通信システムが、第１の位置と第２の位置の間の全二重音声および映像通信を提供するデバイスを含む。このデバイスは、放送スタジオが位置し得る第２の位置に無線ネットワークを介して音声および映像データを送信するように構成された、第１の位置のトランシーバユニットを含む。トランシーバユニットはさらに、無線ネットワークを介して第２の位置から第１の位置に返送された音声および／または映像データを受信するように構成される。音声および／または映像データは、第１の位置にいる放送タレントおよび撮影技師のうちの少なくとも１人に提供される。

Description

本発明は、一般には、ニュース収集現場などの１つまたは複数の遠隔地と、テレビスタジオなどの中央位置との間で音声および映像データを送信すること、ならびにこうした位置間の他の通信に関する。

遠隔に位置するテレビリポーターが放送中に記事を報道することを可能にするための従来のシステムには制限がある。第１に、遠隔に位置するリポーターからテレビスタジオ（中央位置）に情報を提供するために、専用の通信リンクが使用される。それらの専用リンクは通常、テレビスタジオとの通信を可能にするために、上の方に上げなければならない大きいマイクロ波アンテナを備えた特別装備のテレビトラックまたはバンを必要とする。テレビトラックまたはバン上の大きいマイクロ波アンテナは、放送スタジオとの見通し通信リンクを確立するために、放送スタジオの方向に、または（放送スタジオのアンテナが見通し内にない場合には）接近して位置する中継塔の方向に向けなければならない。あるいは、同じ目的のために、（正確に静止衛星に向けなければならない）衛星アンテナが、トラックまたはバンに取り付けられることがある。

第２に、遠隔に位置するテレビリポーター（本明細書では「放送タレント」とも呼ばれる）は、放送スタジオからテレビ顧客に対して行われている実際のテレビ放送と直接同期されていないことがよくある。具体的には、遠隔に位置するテレビリポーターには、リポーターへのプロデューサの指示（たとえば５−４−３−２−１、オンエア）を提供する別個の音声フィードによって、いつ放送されるかに関する指示が与えられる。この別個の音声フィードは一般に、ＩＦＢ（割込み可能フォールドバック）フィードと呼ばれ、このＩＦＢフィードは、（テレビスタジオに位置する）テレビプロデューサによって、遠隔に位置するリポーターおよび撮影技師に、それらが放送される前および放送されている間に指示するために使用される。ＩＦＢフィードは一般に、遠隔に位置するサイトとテレビスタジオの間で行われるセルラ呼によって与えられる。しかし、こうしたリンクは信頼性の高いものではなく、放送中にセルラ呼が脱落すると、オンエア放送が行われている間に厄介な状況が生じることがある。ＩＦＢは、主としてカメラおよび放送タレントのコマンド／コントロール用に使用されるバックチャネルである。ＩＦＢ接続が失われ、または脱落する場合、遠隔に位置するリポーターおよびその撮影技師は、「暗闇の中」に置かれ、何をしているべきか、または総合司会者から次にどんな質問を受けるか分からないことがある。

本発明の一態様は、第１の位置と第２の位置の間の映像および音声通信を可能にする二重通信デバイスに関する。このデバイスは、第１の位置で収集された第１の音声および映像データを符号化するように構成されたエンコーダユニットを含む。このデバイスはさらに、ベースバンド周波数で符号化された第１の音声および映像データを電波伝送に適したアップリンク周波数に変換するように構成されたアップコンバータユニットをさらに含む。このデバイスは、アップコンバートされた第１の音声および映像データをネットワークを介して第２の位置に送信するように構成されたトランシーバユニットをも含む。トランシーバユニットはさらに、電波伝送に適したダウンリンク周波数でネットワークを介して第２の位置から送信された、符号化された第２の音声および／または映像データを受信するように構成される。このデバイスは、ベースバンド符号化された第２の音声および／または映像データを取得するために、符号化された第２の音声および／または映像データをベースバンド周波数に変換するように構成されたダウンコンバータユニットをも含む。このデバイスはさらに、復号された第２の音声および／または映像データを取得するために、ベースバンド符号化された第２の音声および／または映像データを復号するように構成されたデコーダユニットを含む。

本発明の別の態様は、第１の位置と第２の位置の間の全二重通信を提供する方法に関する。この方法は、第１の位置で第１の音声および映像データを符号化するステップと、第１の位置で、符号化された第１の音声および映像データを、ネットワークを介した伝送に適した特定のプロトコルおよび／または周波数に変換するステップと、第１の位置で、アップコンバートされた第１の音声および映像データをネットワークを介して第２の位置に送信するステップとを備える。この方法はさらに、第１の位置で、ネットワークを介した伝送に適した特定のプロトコルおよび／または周波数でネットワークを介して第２の位置から送信された、符号化された第２の音声および／または映像データを受信するステップと、第１の位置で、ベースバンド符号化された第２の音声および／または映像データを取得するために、符号化された第２の音声および／または映像データを変換して、受信された第２の音声および／または映像データから、ネットワークを介した送信に使用された特定のプロトコルおよび／または周波数を取り除く（strip）ステップと、第１の位置で、復号された音声および／または映像データを取得するために、ベースバンド符号化された第２の音声および／または映像データを復号するステップとを備える。

本発明の別の態様によれば、第１の位置と第２の位置の間の映像および音声通信を可能にする二重デバイスが提供される。このデバイスは、第１の位置で、無線ネットワークを介して第２の位置に第１の音声および映像データを送信するように構成されたトランシーバユニットを含む。トランシーバユニットはさらに、無線ネットワークを介して第２の位置から送信された第２の音声および／または映像データを受信するように構成される。第２の音声および／または映像データは、第２の位置の放送タレントおよび撮影技師のうちの少なくとも１人に提供される。

本発明の他の特徴および利点は、以下の詳細な説明および添付の図面から当業者には明らかになろう。しかし、詳細な説明および特定の実施例は、本発明の好ましい実施形態を示しているが、限定するためではなく例示するために示されていることを理解されたい。本発明の精神から逸脱せずに、本発明の範囲内の多くの修正および変更が行われてよく、本発明は、こうしたすべての修正を含むものである。

例示的な実施形態について、添付図面を参照して以下に述べる。図面では、同じ番号は、同様の要素を示す。

本発明の一実施形態による全二重装置の構成要素を示す図である。 本発明の一実施形態による全二重装置のマイクロコントローラを示す図である。 本発明の一実施形態によるスタジオリンクを示す図である。

以下の記述では、説明目的により、複数の具体的な詳細が、本発明の完全な理解を促すために示されている。しかし、例示的な諸実施形態は、これらの具体的な詳細なしに実施できることが当業者には明らかであろう。他の場合では、例示的な諸実施形態についての説明を容易にするために、構造およびデバイスが図の形で示されている。

本発明の第１の実施形態による装置１００が、図１に示されている。図２は、図１に示された構成要素のうちの１つまたは複数を制御するために使用されるマイクロコントローラ２００を示している。装置１００は、デジタルまたはアナログのメディアソース（映像、音声および／またはデータ）からの入力を受け付け、そのソースを（たとえばＩＰ規格を使用して）ネットワーク可搬型のネットワークタイプに（たとえばＭＰＥＧ規格を使用して）符号化または圧縮するスタンドアロンの自己完結型の全二重デバイスであり、それによって、それは、ネットワークの制限を補い、必要に応じてデータストリームをバッファリングすることもできる。

第１の実施形態による装置１００は、２つのモジュール：エンコーダ／デコーダモジュールと、インターフェース無線トランシーバモジュールとを含む。図１で、エンコーダ／デコーダモジュールは、ＭＰＥＧエンコーダ１１０と、ＭＰＥＧデコーダ１２０と、ＩＰアップコンバータユニット（Ｕｐｃｏｎｖｅｒｔｅｒ ｔｏ ＩＰ ｕｎｉｔ）１３０と、ＩＰダウンコンバータユニット（Ｄｏｗｎｃｏｎｖｅｒｔｅｒ ｔｏ ＩＰ ｕｎｉｔ）１４０とを含む。インターフェース無線トランシーバモジュールは、ＷｉＭＡＸトランシーバ１５０を含む。

（遠隔に位置する撮影技師によって保持された）カメラは、カメラ映像出力１７５を介してＭＰＥＧエンコーダ１１０の第１の入力ポートに映像データを提供し、それによって、ＭＰＥＧエンコーダ１１０は、映像データを、ＭＰＥＧ符号化された映像データに変換する。第１のマイクロホン１９０は、ＭＰＥＧエンコーダの第２の入力ポートに音声データを提供し、それによって、第１のマイクロホンは、カメラの上、カメラの近くに設けてもよいし、撮影技師が着用または保持してもよい。第１のマイクロホン１９０は、遠隔放送が行われているエリアでピックアップされた音声に対応する音声信号を提供する。第２のマイクロホン１８５は、ＭＰＥＧエンコーダの第３の入力ポートに音声データを提供し、それによって、第２のマイクロホン１８５は、テレビ番組（たとえばニュース番組）で放送するために放送タレントの口頭報告をテレビスタジオに提供するために、放送タレントの耳に装着することができる。

第１のモジュールは、一連のアナログ映像またはデジタル映像入力と共に、マイクまたは回線レベルのメインバランス音声入力、撮影技師からのマイクで構成された代替音声入力、標準のＩＥＭ（インイヤーモニタ）およびＢｌｕｅｔｏｏｔｈ ＩＥＭ用の音声出力、イーサネット（登録商標）ポート、ならびに遠隔から装置に電源投入するための補助ＤＣ電源入力を受け付ける。第１の実施形態による装置は、標準精細ビデオ（アナログ）および高精細ビデオ（コンポーネントまたはＳＤＩインターフェース）を扱うことができる。

第１の可変増幅器１６０は、第１のマイクロホン１９０をＭＰＥＧエンコーダ１１０に接続する通信回線上に設けられる。第２の可変増幅器１７０は、第２のマイクロホンをＭＰＥＧエンコーダ１１０に接続する通信回線上に設けられる。マイクロコントローラ２００（図２を参照）は、第１および第２のマイクロホン１９０、１８５の出力の音声レベルを、それが適切なレベルにあるように制御する。たとえば、遠隔地からの実際の放送の前に、テレビスタジオのプロデューサは、遠隔地の放送タレントによって「音声チェック」を行うことを要求することがあり、それによって、テレビスタジオで受信されている音声に基づいて、プロデューサは、撮影技師に、第１および第２のマイクロホン１９０、１８５のうちの１つまたは両方のレベルを調整するよう指示できる。これらの指示は、ＩＦＢによって放送スタジオから提供される音声指示であり、それによって、これらの音声指示は、全二重装置によって受信され、遠隔地の１人または複数の適切な人に提供される。第１の実施形態の一実装形態では、メンブレンスイッチコントロール２３０が、装置１００の外部筐体またはカメラ上に設けられ、それによって、撮影技師は、放送スタジオのディレクタまたはプロデューサによって指示されるようにメンブレンスイッチ２３０を調整する（この実施形態の代替実装形態では、メンブレンスイッチではなく、サムホイールスイッチが設けられ、それによって、サムホイールコントロールボタンが、マイクロコントローラ２００に入力を提供する撮影技師によって操作される）。

ＭＰＥＧエンコーダ１１０へのレベル制御された音声入力および映像入力は符号化され、それによって、こうした符号化を提供するために、第１の実施形態では、符号化および圧縮用のよく知られている業界規格であるＭＰＥＧが使用される。映像および音声は、たとえば２：、４：２：０または４：２：２形式で符号化されたＭＰＥＧである。本発明の精神および範囲内に依然としてありながら、他のタイプの符号化が使用されてよいことが当業者には理解されよう。

ＭＰＥＧエンコーダによって出力された、ＭＰＥＧ符号化された音声および映像データは、ＩＰアップコンバータユニット１３０に入力され、このユニット１３０は、ネットワークによる伝送に適した周波数（たとえばＷｉＭＡＸネットワークを介した通信に適した周波数）にベースバンド音声および映像データをアップコンバートする。たとえば、ベースバンド信号は、通信技術の当業者には知られているように、搬送波信号によってＭＨｚまたはＧＨｚ周波数範囲の周波数にアップコンバートされ得る。またマイクロコントローラ２００は、必要に応じて、ＩＰアップコンバータユニット１３０を制御できる。この制御は、ネットワークを介して出力されるデータレートに基づいて、かつ／または以前に使用されたものではなく別のアップコンバージョン周波数を使用する場合に、実施され得る（たとえば、遠隔地で受信されたサービス品質情報がアップコンバージョン周波数の不適切な選択を示しているために、アップコンバージョン周波数は、より小さい信号劣化を受け得る別の周波数に変更される）。

第１の実施形態では、アップコンバートされた音声および映像データもまた、ＩＰアップコンバータユニット１３０によって、当業者に知られているやり方でＩＰ（インターネットプロトコル）信号に変換される。本発明の精神および範囲内に依然としてありながら、遠隔地から中央位置にデータが送信される特定のネットワークに適する他のタイプの信号変換が使用されてよいことも、当業者には認識されよう。

ＩＰアップコンバータユニット１３０によって出力された、アップコンバートされた音声および映像データは、トランシーバ１５０によって受信され、このトランシーバ１５０は、１つの可能な実装形態では、ＷｉＭＡＸトランシーバであってよい。トランシーバ１５０は、ＩＥＥＥ８０２規格に従ってデータを出力し、それによって、このデータは、放送スタジオ（または他の中央位置）に電波で（無線で）送信するために、トランシーバ１５０に接続されたアンテナ１９８を介して出力される。

ＷｉＭＡＸトランシーバ１５０は、遠隔地から放送スタジオまでのネットワーク接続性を確立する責任を担う。接続性が確立されると、映像および／またはデータは、符号化され、遠隔地から、放送スタジオ内に位置するネットワークサーバにストリーミングされる。ネットワークサーバは、遠隔地からのデジタルデータストリームを、放送スタジオスイッチングマトリクスへの放送品質映像および／または音声入力、あるいは放送スタジオ内に位置する主制御装置またはプロダクションスイート内の中央ルータを介してマトリクス化可能なデジタルデータストリームに復号する責任を担う。ネットワークサーバは、放送スタジオのプロデューサおよび／またはディレクタからの音声フィード（ＩＦＢ）を取り、以下により詳細に論じられる代替音声チャネルを介して遠隔地に送信するためにそれをデジタル化する。

放送スタジオから生じ、遠隔地で受信される代替音声チャネルは、トランシーバ１５０によって受信された後、第１のモジュールで復号される（具体的には、信号は、アンテナ１９８で受信され、次いでトランシーバ１５０に提供され、すなわちアンテナ１９８は、それぞれ異なる周波数帯ではあるが、送信と受信を同時に行うことができるデュアルアンテナである）。次いで、音声は、分離され、装置１００内でインターフェースが取られる。１つの可能な一実装形態では、このインターフェースは、放送タレントが着用しているＢｌｕｅｔｏｏｔｈイヤホンに音声を提供するＢｌｕｅｔｏｏｔｈ送信機１８０によるものである。ＩＦＢ音声のもう半分は、撮影技師が着用しているであろうイヤホンとインターフェースが取られ得る１／４インチ（０．６３ｃｍ）フォンタイプのコネクタなど、フォンタイプコネクタ１９５に、内部的にルーティングされる。これによって、放送スタジオのプロデューサ／ディレクタと遠隔地の放送タレントおよび撮影技師との間のＩＦＢ導管が可能となる。ＭＰＥＧデコーダ１２０から出力されるスタジオフィードからの番組映像は、遠隔地で視聴するために、液晶モニタまたは他のタイプのモニタ（たとえばＴＦＴディスプレイ）に表示できる。

したがって、ＩＦＢリンクを確立するのに別個の携帯電話リンクを典型的に利用する従来のシステムと異なり、第１の実施形態のＩＦＢリンクは、２つの二重リンクのうちの第２のリンクであり（第１のリンクは遠隔地から放送スタジオに音声および映像データを提供する）、それによって、撮影技師と放送タレントの両方が、要求に応じて、（放送スタジオに位置する）プロデューサの指示（たとえば、撮影技師へのカメラショットのパンアウト指示、および遠隔地で発生する出来事の特定の側面について話すようにとの放送タレントへの指示）を受けることができる。

装置１００内でＩＦＢリンクを受信するために使用される構成要素は、図１で、トランシーバ１５０、ＩＰダウンコンバータユニット１４０およびデコーダユニット１２０とし示されている。また図２に示されたマイクロコントローラ２００は、必要に応じてそれらの構成要素の１つまたは複数を制御するために使用される。放送スタジオからのＩＦＢデータ出力は、トランシーバ１５０によって受信され、これは、トランシーバ１５０から放送スタジオへのアップリンク音声および映像データの送信と同時に行うことができる。さらに、図２に示されるように、マイクロコントローラ２００は、イーサネット（登録商標）ジャック２１０への双方向通信回線を有し、それによって、イーサネット（登録商標）ジャック２１０を介してネットワークへの／からの通信が行われる。さらに、マイクロコントローラ２００は、外部インターフェースに対応し得るＣＯＭ１インターフェース２０５への双方向通信回線を有する。音声出力レベルの変更のために、上述されたものなどのサムホイールコントロールボタン２３０、２４０の操作が、マイクロコントローラ２００に入力される。マイクロコントローラ２００は、（放送スタジオから提供された）ダウンリンクから受信された映像をディスプレイ２２０に提供するようにも構成される。さらに、マイクロコントローラ２００は、遠隔地に位置する１人または複数の人が着用できるＢｌｕｅｔｏｏｔｈ送信機１８０に電波で音声データを提供するように構成される。

ＩＦＢデータは、ネットワークを介して送信する前に、放送スタジオで、ＭＰＥＧ符号化され、ＩＰ信号に変換されているデータである。トランシーバによって受信されたＩＦＢデータは、ＩＰダウンコンバータユニット１４０によってベースバンド信号にダウンコンバートされ、ＩＰプロトコル情報（たとえばヘッダデータなど）が、データストリームから取り除かれる。ダウンコンバータの出力は、デコーダユニット１２９に提供され、それによって、データのＭＰＥＧ符号化が、データストリームから取り除かれる。結果として生じるＩＦＢ音声データは、（デコーダユニットの第１の出力を介して）撮影技師のイヤホン１９５に、また（デコーダユニットの第１の出力を介して）Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ送信機１８０経由で放送タレントのイヤホンに提供され、それによって、放送タレントは、放送タレントの耳に着用されたＢｌｕｅｔｏｏｔｈデバイスによって、その音声を電波で受信できる。

放送スタジオおよび遠隔地からのダウンリンク上の音声データの単に受信および変換について上記で論じたが、ダウンリンクは、放送スタジオ（または他の中央の位置）によって遠隔地に提供された映像データを含むこともできる。たとえば、従来の慣行では、放送タレントが実際に何が放送されているか「見る」やり方として、放送タレントは、遠隔地のカメラ範囲から提供された、公共放送からの信号を直接受信しているテレビモニタを見る。第１の実施形態は、ダウンリンクを介して遠隔地に映像データを提供することにより、この不必要な要件をなくす。映像データは、放送スタジオによって実際に何が放送されているか遠隔地の人々がリアルタイムに容易に識別できるように、装置の外部筐体および／または放送タレントに面するカメラの一部に取り付けられたＬＣＤ（液晶ディスプレイ）２２０またはＴＦＴ（薄膜トランジスタ）ディスプレイに供給される。また、撮影技師および放送タレントが、放送スタジオに何を放送しているかリアルタイムに正確に聞き、見ることができるように、ローカル音声およびローカル映像が、ＭＰＥＧエンコーダ１１０を介して、遠隔位置に設けられたスピーカ１９２およびモニタ（たとえば液晶モニタ）１９４に提供されてよい。

上述されたように、第１の実施形態で使用されるネットワークはＷｉＭＡＸネットワークであり、このＷｉＭＡＸネットワークは、無線デバイスを有する誰もが使用可能な共有ネットワークである。これは、遠隔位置からの放送の従来の手法とは異なっており、それによって、放送スタジオと遠隔に位置する撮影技師および放送タレントとの間で専用のリンクが使用される。したがって、第１の実施形態では、全二重動作のアップリンクおよびダウンリンクが他と競合している（たとえば、他の多くのキャスターがそれぞれの放送スタジオに放送している同じ位置で放送が行われている）状況に対処するには、ネットワークを介して出力される音声および映像データの帯域幅を制限することが必要であり得る。それらの場合では、アップリンクおよびダウンリンクのデータレートは、信号品質が許容可能となるように調整することができ、したがって、ネットワークは、ネットワークの需要が高いことによる高いデータレートを受け付けない。したがって、マイクロコントローラ２００は、アップリンクおよびダウンリンクに使用される現在のデータレートに基づいて、エンコーダユニット１１０、ＩＰアップコンバータユニット１３０、デコーダユニット１２０およびＩＰダウンコンバータユニット１４０を調整するために使用されてよい。

第１の実施形態による装置は、ＴＦＴディスプレイまたはＬＣＤディスプレイ２２０を介して、ステータスおよびテレメトリ用のインターフェースを提供することができる。ステータスは、「送信可」、「ハリーアップ／バッテリインジケータ」「コマンド／コントロール」、「警告」「準備完了」、「リンクアップ／ダウン」などと定義できる。ＴＦＴ／ＬＣＤディスプレイによって表示可能な他のテレメトリ情報は、電圧、電流、温度、ＲＦ出力電力、映像形式、ＭＰＥＧロック、音声利得、音声ＶＵ計およびシステムアラームであり得る。

第１の実施形態による装置は、「ＱｏＳ」（サービス品質）統計情報を提供することもできる。この情報は、リアルタイムに監視してもよいし、後にレビューするために格納してもよい。ＱｏＳ情報は、変化する性能測定値に基づいて、送信されている信号の品質を向上または最適化するための構成設定を操作するために使用できる。たとえば、放送スタジオで受信されているデータのＱｏＳに基づいて、ディレクタは、（ＩＦＢによって）撮影技師に、遠隔地から放送スタジオにアップリンクされている音声および映像データのデータレートを変更し、かつ／または可変利得増幅器１６０、１７０の符号化／圧縮パラメータおよび／または増幅器レベルを変更するように指示してよい。一代替実装形態では、装置１００によって監視されたＱｏＳ情報に基づいて、マイクロコントローラ２００は、放送スタジオによって顧客に放送するための許容可能な信号を提供するために、符号化／圧縮パラメータおよびデータレートのうちの１つまたは複数を自動的に調整できる。

上記に詳細に論じられたように、第１の実施形態による装置１００は、（放送スタジオが位置する）宛先に情報を送信するために無線ネットワークに接続されるが、別法として、それは、宛先への情報の送信のために有線ネットワークに接続可能である。１つの可能な実装形態では、ネットワークは、上記に詳細に議論されたようなＷｉＭＡＸネットワークであるが、別法として、それは、インターネット、ＭＡＮ（メトロポリタンエリアネットワーク）、または企業ＬＡＮ（ローカルエリアネットワーク）やＷＡＮ（広域ネットワーク）などの他の私設ネットワーク、または仮想プライベートネットワーク（ＶＰＮ）、またはセルラ（ＴＤＭＡ、ＧＳＭまたはＣＤＭＡ）ネットワーク、または他の広域無線ネットワーク（Ｗｉ−ＦｉやＷｉ−Ｂｒｏ）であってもよい。これらの代替実装形態では、ＷｉＭＡＸトランシーバは、これらのネットワークを介して信号を送受信するのに適したトランシーバ（たとえばＷｉ−Ｆｉネットワーク用のＷｉ−Ｆｉトランシーバ、Ｗｉ−Ｂｒｏネットワーク用のＷｉ−Ｂｒｏトランシーバ）で置き換えられる。

第１の実施形態では、装置１００は、ソース入力を求めて「ポーリング」可能であり、またはそれは、ネットワークを介して宛先（たとえばテレビスタジオ）にソース入力フィードをプッシュできる。上記に論じられたように、装置１００は、撮影技師、放送タレントと、スタジオプロダクション／制御との間の割込み可能フォールドバック（ＩＦＢ）と呼ばれる双方向音声リンクによって全二重で動作する。ＩＦＢは事実上、現在放送されている番組からの音声フィードに対応し、それによって放送スタジオは、遠隔地の撮影技師および／または放送タレントと直接通信するために番組音声を中断するオプションを有する。撮影技師は、第１の実施形態に従って、異なるバックチャネル音声フィード上でスタジオに戻って通信することができ、それによって、この音声は、テレビチャネルを介して放送される音声の一部とはならない。たとえば、右の音声チャネルは、（装置１００を介して）将来放送される音声をネットワークサーバに提供するために使用されてよく、左の音声チャネルは、撮影技師からディレクタまたはプロデューサにコメントを提供するために使用されてよく、それによって、それらのコメントは、テレビチャネルを介しては放送されないことになる。これらの２つの異なる音声チャネルは両方とも、装置１００の適切なコンポーネントによって符号化されアップコンバートされ、それによって、放送スタジオのネットワークサーバで分離され（たとえば、ＷｉＭＡＸネットワークを介して装置１００から受信された右チャネル音声データはディレクタまたはプロデューサのイヤホンに提供され、ＷｉＭＡＸネットワークを介して装置１００から受信された左チャネル音声データは、放送スタジオによって制御されたテレビチャネルを介して放送され）、放送スタジオ内の適切な通信経路にルーティングされる。

テレメトリ／動作ステータスおよびユーザ入力は、装置１００（たとえば装置の外部筐体）および／またはカメラの外部筐体に設けられた高精細カラーＴＦＴディスプレイまたはＬＣＤディスプレイ２２０を介して監視できる。ユーザ定義された入力は、メニューを使用し、センサホイールおよび／またはボタンを使用して制御できる。

装置１００は、カメラ筐体とバッテリの間に取り付けてよく、別法として、カメラおよび／または別個のアンテナに接続された別個のユニットとして取り付けてもよい。装置１００は、（図１および２に示された様々な要素を構成する電子部品を収容するための）いくつかのプリント基板カードを収容し、およそ煉瓦のサイズ（たとえば高さ１〜３インチ（２．５４〜７．６２ｃｍ）、幅３〜５インチ（７．６２〜１２．７ｃｍ）、長さ３〜５インチ（７．６２〜１２．７ｃｍ）であってよい。装置１００は、１つのカメラバッテリ（または複数のバッテリ）から、あるいは外部バッテリ源から電気を引くことができる。バッテリは、１つの可能な実装形態では、リチウムイオン電池であってよい。

装置１００は、市場無線キャノピー（ｍａｒｋｅｔ ｗｉｒｅｌｅｓｓ ｃａｎｏｐｙ）（たとえば都市内のＷｉＭＡＸネットワークサービスエリア）内の任意の位置で遠隔操作可能であり、あるいは、それは、有線ＬＡＮ／ＷＡＮ操作用のイーサネット（登録商標）ポートに直接接続することができる。都市の外部の位置からの送信では、たとえばインターネットが、（たとえばＩＰｖ６を使用して）音声および映像データを遠隔地から、都市内に位置する放送スタジオまで移送するために使用されてよい。

以下の表１は、第１の実施形態による装置の１つの可能な実装形態の仕様を詳細に示している。
表１ 装置仕様
電力
入力範囲： ＴＢＤ（電圧および逆極性保護の下、または４ピンＬＥＭ Ｏソケット経由の外部バッテリ源１１から１６ＶＤＣ／１ ８Ｗによるサンプル１０から３２ボルトＤＣ）
消費： 平均１８から２４ワット
ＭＰＥＧエンコーダ
映像入力： コンポジット
ＳＤＩ入力： ＢＮＣ（ＨＤビデオ用）によるＳＭＰＴＥ２９２／２５９ ＭレベルＣ
映像形式： ＳＤＩ ２７０Ｍビット／秒またはＨＤ １０８０ｉ／７ ２０Ｐ 全形式
ＮＴＳＣ ｗ／ｗｏ ＰＥＤ、ＰＡＬコンポジットまたは コンポーネント
（ＨＤビデオ用）
ＳＤフレームサイズ： ７２０×４８０、７２０×５７６
ＭＰＥＧプロファイル： ２：ＭＰ＠Ｈ／ＭＬ
４：２：０ ＭＰ＠Ｈ／ＭＬ
４：２：２ ＭＰ＠Ｈ／ＭＬ
ＧＯＰサイズ： 可変、Ｉ／Ｐ／Ｂ
待ち時間： １または２フレーム最大待ち時間
音声
チャネル： ２ステレオ対、１アナログマイク／ライン、１アナログラ インレベル、２デジタルＡＥＳ−ＥＢＵまたは組込みＳＤ Ｉから選択可能
アナログ範囲： −６０ｄＢｍから＋１４ｄＢｍ １ｄＢステップで連続可 変
アナログモード： 選択可能コンプレッサ１：１から１０：１＋１０ｄＢｍ超 レベル用の選択可能ソフトリミッターＡＧＣオン／オフ
符号化： ＭＰＥＧ１ｌａｙｅｒ２音声ＩＳＯ／ＩＥＣ １３８１８ −３
サンプリングレート： ９６から３８４Ｋビット／チャネル４８ｋＨｚ
応答： ２０Ｈｚから１８ｋＨｚ、＋／−０．５ｄＢ
クロストーク： ６０ｄＢより良好
入力インピーダンス： １０００オームバランス
ユーザ定義チャネル：
入力： 最大１Ｍｂｐｓの透過データパイプ
テレメトリ：
Ｔｘステータス： 電圧、電流、温度、ＲＦ出力電力、映像形式、ＭＰＥＧロ ック、音声利得、音声ＶＵメーターおよびシステムアラー ム
制御パネル：
ディスプレイ： 高解像度１．５インチ（３．８１ｃｍ）カラーＬＣＤ
バックライト： 調整可能タイムアウト
表示： 入力ＤＣ電圧および電流、デジタルＶＵメーター、ビデオ ロックおよびＰＡイネーブル、アラーム電圧および温度。
入力： メンブレンスイッチ入力
プリセット： ユーザ定義
メニュー： プリセット、映像ソース、音声ソース、音声利得、音声モ ード、映像形式および暗号化モードイネーブルの制御を可 能にするインタラクティブ基本／拡張メニューツリー
物理：
寸法： ６．０インチ（１５．２４ｃｍ）Ｈ×５．７インチ（１４ ．４８ｃｍ）Ｗ×３．６インチ（９．１４ｃｍ）Ｄ
重量： ２ポンド（０．９１ｋｇ）〜２．５ポンド（１．１３ｋｇ ）
温度範囲： −１０Ｃから＋４５Ｃ
湿度： ９５％＋１０Ｃから＋５０Ｃ
機械インターフェース： 相互変更可能インターフェースプレート

図３は、本発明の一実施形態による、遠隔サイトとスタジオサイトのネットワーク接続性を示している。スタジオサイト３１０は、ＷｉＭａｘトランシーバ３１２と、イーサネット（登録商標）スイッチ３２０と、サーバ３３０と、プロダクションスイッチャー３４０と、主制御スイッチャー３５０とを含む。リモートサイト３１５は、放送タレント（たとえばテレビ局のリポーター）３６０と、ビデオグラファー（たとえば撮影技師）３７０と、カメラ３８０と、ＷｉＭａｘトランシーバ３８５と、ＬＣＤ ＴＶ３９０とを含む。コントロールパネル３８２（好ましくはカメラ３８０の外面に設けられる）は、ビデオグラファー３７０によって操作可能であり、それによって、スタジオサイト３１０のプロデューサまたはディレクタからビデオグラファー３７０に提供された音声情報は、ビデオグラファー３７０に、コントロールパネル３８２上に設けられたコントロールのうちの１つまたは複数を操作させる（たとえば特定の位置へのカメラのパン、放送タレント３６０のマイクロホン音声の増加）。ＬＣＤ ＴＶ３９０は、スタジオサイト３１０でリモートサイト３１５から受信された映像上の、スタジオサイト３１０を介して提供されたオーバーレイを含めて、ビデオグラファー３７０が放送中、何が現在表示されているか正確に見る便利なやり方を提供する。放送タレント３６０は、その頭部に無線デバイス３８５を取り付けさせ、それによって、無線デバイス３８５はＢｌｕｅｔｏｏｔｈデバイスであってよく、それによって、カメラパネル３８２への無線リンクが提供される。ビデオグラファー３７０は、コントロールパネル３８２に転送されるリモートサイト３１５のＷｉＭａｘトランシーバ３８５から受信された情報を介して、プロデューサ／ディレクタに提供される音声を受信するために接続されたイヤホン３８４を着用する。コントロールパネル３８２へのイヤホン３８４の接続は、有線接続によるものであっても、無線接続によるものであってもよい。

カメラ３８０によって記録された音声および映像は、遠隔サイト３１５のＷｉＭａｘトランシーバ３８５を介して、スタジオサイト３１０へのＷｉＭａｘトランシーバ３１２に提供される。次いで、受信された音声および映像データは、イーサネット（登録商標）スイッチ３２０に提供され、このイーサネット（登録商標）スイッチ３２０は、その情報をサーバ３３０にルーティングする。サーバ３３０は、リモートサイト３１５からプロダクションスイッチャー３４０に提供されたデータに含まれた遠隔映像および遠隔ステレオ音声を提供し、それによって、サーバ３３０は、主制御スイッチャー３５０にビデオグラファー音声を提供する。ビデオグラファー音声は、ネットワーク放送で放映するためのものではない音声であり、局によって現在放映されている遠隔放送に関してプロデューサ／ディレクタが決定を行うことを可能にするために、ビデオグラファー３７０によってスタジオサイト３１０のプロデューサまたはディレクタに提供される情報である（たとえば、火事の潜在的目撃者が、今から約６０秒後、放送タレント３６０と話すことが可能である）。スタジオサイト３１０のプロデューサ／ディレクタは、番組またはディレクタの音声チャネルに含まれた音声によってリモートサイト３１５と通信して、それによって、ライブのオンエア放送中にビデオグラファー３７０および放送タレント３６０に指示する。番組またはディレクタの音声は、サーバ３３０によって受信され、スタジオサイト３１０のＷｉＭａｘトランシーバ３１２からリモートサイト３１５のＷｉＭａｘトランシーバ３８５に出力するためにイーサネット（登録商標）スイッチ３２０にルーティングされる。番組映像もまた、イーサネット（登録商標）スイッチ３２０に出力するために主制御スイッチャー３５０からサーバ３３０に提供され、次いで、スタジオサイト３１０のＷｉＭａｘトランシーバ３１２によってリモートサイト３１５のＷｉＭａｘトランシーバ３８５に電波で送信される。さらに、（本出願の上記部分で詳述された）ＩＦＢ音声チャネルが、主制御スイッチャー３５０とサーバ３３０の間で提供され、それによって、ＩＦＢ音声チャネル内のデータが、（イーサネット（登録商標）スイッチ３２０、ＷｉＭａｘトランシーバ３１２、３８５を介して）放送タレント３６０およびビデオグラファー３７０に提供される。

添付の特許請求の範囲によって定められた本発明の範囲から逸脱せずに、多くの変更および修正が行われてよい。たとえば、遠隔地と中央位置の間のデータ転送のために３０フレーム／秒の映像フレームレートを使用できるが、ネットワーク能力および現在のネットワーク需要に基づいて他のフレームレートを用いてもよい。本発明の範囲は、現在の標準精細（ＳＤ）および高精細（ＨＤ）テレビ信号規格、ならびに開発される他のテレビ信号規格を網羅する。また、中央位置は、上記にはテレビ放送スタジオとして述べられているが、別法として、ローカル収集点から遠く離れて位置し得るホームスタジオへと戻る高帯域ファイバまたは衛星リンクを介したリンケージのためのローカル「収集」点であってよい。

開示された二重通信システムは、放送スタジオと遠隔のニュース収集位置など、２つの位置の間の信頼できる全二重音声および映像通信を提供する。

Claims (21)

1. 第１の（遠隔）位置と第２の（中央）位置の間の映像および音声通信を可能にするための二重通信システムであって、
   前記第１の位置との間で音声および映像データを送受信するための、前記第１の位置に設けられた第１の無線トランシーバユニットと、
   前記第２の位置との間で音声および映像データを送受信するための、前記第２の位置に設けられた第２の無線トランシーバユニットと、
   前記第１の位置から受信された前記音声および映像データをサーバに提供するための、前記第２の位置に設けられたスイッチと、
   第１のユニットに第１のタイプの音声データを提供し、第２のユニットに第２のタイプの音声データを提供する前記サーバとを備え、
   前記サーバは、前記スイッチおよび前記第２の無線トランシーバユニットを介して前記第１の位置に出力するために、前記第２の位置で作成された音声および映像データを受信することを特徴とする二重通信システム。
2. 前記第１のユニットはプロダクションスイッチャーであり、前記第２のユニットは主制御スイッチャーであることを特徴とする請求項１に記載の二重通信システム。
3. 前記第１のタイプの音声データは、第１の音声チャネルを介して前記第１の位置から受信された音声データであり、前記第２のタイプの音声データは、第２の音声チャネルを介して前記第１の位置から受信された音声データであることを特徴とする請求項１に記載の二重通信システム。
4. 前記第１のタイプの音声データは、テレビ局によって放送するためのものではない音声データであり、前記第２のタイプの音声データは、前記テレビ局によって放送するための音声データであることを特徴とする請求項３に記載の二重通信システム。
5. 前記第１および第２の無線トランシーバユニットはＷｉＭＡＸトランシーバユニットであることを特徴とする請求項１に記載の二重通信システム。
6. 第１の（遠隔）位置と第２の（中央）位置の間の映像および音声通信を可能にするための二重通信システムであって、
   前記第１の位置で収集された第１の音声および映像データを符号化するように構成されたエンコーダユニットと、
   前記符号化された第１の音声および映像データを、ネットワークを介した伝送に適した特定のプロトコルおよび／または周波数に変換するように構成されるアップコンバータユニットと、
   前記アップコンバートされた第１の音声および映像データをネットワークを介して前記第２の位置に送信するように構成されたトランシーバユニットであって、前記ネットワークを介した伝送に適した前記特定のプロトコルおよび／または周波数で前記ネットワークを介して前記第２の位置から送信された、符号化された第２の音声および／または映像データを受信するようにさらに構成された、トランシーバユニットと、
   ベースバンド符号化された音声および／または映像データを取得するために、前記符号化された第２の音声および／または映像データを変換して、前記受信された第２の音声および／または映像データから、前記ネットワークを介した伝送に使用された前記特定のプロトコルおよび／または周波数を取り除く（strip）ように構成されたダウンコンバータユニットと、
   復号された第２の音声および／または映像データを取得するために、前記ベースバンド符号化された音声および／または映像データを復号するように構成されたデコーダユニットを備えることを特徴とする二重通信システム。
7. 前記アップコンバータは前記第１の音声および映像データのＩＰ変換を実施することを特徴とする請求項６に記載の二重通信システム。
8. 前記エンコーダユニットはＭＰＥＧ符号化を実施し、前記デコーダユニットはＭＰＥＧ復号を実施することを特徴とする請求項６に記載の二重通信システム。
9. 前記トランシーバユニットはＷｉＭＡＸトランシーバであることを特徴とする請求項６に記載の二重通信システム。
10. 前記トランシーバユニットはイーサネット（登録商標）トランシーバであることを特徴とする請求項６に記載の二重通信システム。
11. 前記トランシーバユニットはセルラまたはＷｉ−Ｆｉまたは他の無線広帯域トランシーバであることを特徴とする請求項６に記載の二重通信システム。
12. 前記エンコーダユニット、前記デコーダユニット、前記アップコンバータユニットおよび前記ダウンコンバータユニットのうちの少なくとも１つを制御するように構成されたマイクロコントローラをさらに備えることを特徴とする請求項６に記載の二重通信システム。
13. 前記エンコーダユニットに第１の音声データストリームを提供する第１の通信回線に沿って設けられた第１の可変利得増幅器と、
    前記エンコーダユニットに第２の音声データストリームを提供する第２の通信回線に沿って設けられた第２の可変利得増幅器とをさらに備えることを特徴とする請求項６に記載の二重通信システム。
14. 前記デコーダユニットによって出力された、前記復号された第２の映像データを表示するように構成されたディスプレイをさらに備えることを特徴とする請求項６に記載の二重通信システム。
15. 前記ディスプレイはＴＦＴディスプレイまたはＬＣＤディスプレイであることを特徴とする請求項１４に記載の二重通信システム。
16. 前記エンコーダユニットに提供される前記第１の音声および映像データは、マイクロホンが取り付けられた、前記第１の位置のカメラによって提供されることを特徴とする請求項６に記載の二重通信システム。
17. 第１の（遠隔）位置から第２の（中央）位置への映像および音声通信を可能にするための二重通信システムであって、
    前記第１の位置から送信された音声および映像データを受信し、前記第２の位置から前記第１の位置に音声データを送信するための、前記第２の位置に設けられた無線トランシーバユニットと、
    前記第１の位置から受信された前記音声および映像データをサーバに提供するための、前記第２の位置に設けられたスイッチと、
    第１のユニットに第１のタイプの音声データを提供し、第２のユニットに第２のタイプの音声データを提供する前記サーバとを備え、
    前記サーバは、前記スイッチおよび前記無線トランシーバユニットを介して前記第１の位置に出力するために、前記第２の位置から前記音声データを受信することを特徴とする二重通信システム。
18. 前記第１のユニットはプロダクションスイッチャーであり、前記第２のユニットは主制御スイッチャーであることを特徴とする請求項１７に記載の二重通信システム。
19. 前記第１のタイプの音声データは、第１の音声チャネルを介して前記第１の位置から受信された音声データであり、前記第２のタイプの音声データは、第２の音声チャネルを介して前記第１の位置から受信された音声データであることを特徴とする請求項１８に記載の二重通信システム。
20. 前記第１のタイプの音声データは、テレビ局によって放送するためのものではない音声データであり、前記第２のタイプの音声データは、前記テレビ局によって放送するための音声データであることを特徴とする請求項１９に記載の二重通信システム。
21. 前記無線トランシーバユニットはＷｉＭＡＸトランシーバユニットであることを特徴とする請求項１７に記載の二重通信システム。

Images