JP3551806B2 - モニタ付きワイヤレス通話システム - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、カメラ付きドアホン子器と、モニタ付きインターホン親機と、モニタ付きインターホン副親機とを備えるモニタ付きワイヤレス通話システムに関するものである。
【0002】
【従来の技術】
住戸外に取り付けられるカメラ付きドアホン子器と、住戸内に取り付けられカメラ付きドアホン子器に接続されるモニタ付きインターホン親機と、住戸内に取り付けられモニタ付きインターホン親機に接続されるモニタ付きインターホン副親機とを備えたモニタ付きワイヤレス通話システムがある。このようなシステムは、カメラ付きドアホン子器に設けられた呼出釦を来客者が操作することによって、モニタ付きインターホン親機が2線式信号線を介してカメラ付きドアホン子器に給電し、カメラ付きドアホン子器に設けられたカメラが撮像した来客者の映像をモニタ付きインターホン親機(またはモニタ付きインターホン副親機)に設けられたモニタに映し出すと共に、カメラ付きドアホン子器及びモニタ付きインターホン親機(またはモニタ付きインターホン副親機)にそれぞれ設けられたマイク及びスピーカを用いて音声通話が行えるように構成されている。このようなモニタ付きワイヤレス通話システムの一例を図3に基づいて説明する。
【0003】
図3はモニタ付きワイヤレス通話システムの構成図で、カメラ付きドアホン子器Aは、マイク1と、スピーカ2と、マイク1に入力された音声信号を増幅するアンプ(以下、マイクアンプ3)と、スピーカを駆動するためのアンプ(以下、スピーカアンプ4)と、マイク1及びスピーカ2に接続される信号線をまとめて2線式信号線に変換する2線4線変換回路Hと、来客者の姿を捉えるためのカメラ(図示省略)と、カメラから出力される映像信号をFM変調するFM変調回路5と、操作された場合にその旨の制御信号を出力する呼出釦(図示省略)と、音声信号及び映像信号を多重化した信号または制御信号を2線式信号線を介してモニタ付きインターホン親機Bに出力すると共に、モニタ付きインターホン親機Bから伝送される多重化信号から音声信号を分離する多重化分離化処理部6とを備えている。
【0004】
また、モニタ付きインターホン親機Bは、マイク7と、スピーカ8と、マイクアンプ9と、スピーカアンプ10と、2線4線変換回路Hと、モニタ(図示省略)と、2線式信号線を介してカメラ付きドアホン子器Aに電力を供給する給電回路11と、FM変調された映像信号を復調するFM復調回路12と、音声信号を多重化しカメラ付きドアホン子器Aに出力すると共に、カメラ付きドアホン子器Aから伝送される多重化信号を分離する多重化分離化処理部13と、カメラ付きドアホン子器Aからの呼び出しに応答して通話を開始する際に操作する通話釦(図示省略)と、モニタ付きインターホン親機Bとモニタ付きインターホン副親機C間で通話(内線通話)を行う際に操作される内線釦(図示省略)と、各種信号線の接続状態を切り替えるスイッチと、スイッチの制御、及び、各種操作釦に対する操作に応じて所定回路の動作を制御するマイコン14とを備えている。
【0005】
さらに、モニタ付きインターホン副親機Cは、マイク15と、スピーカ16と、マイクアンプ17と、スピーカアンプ18と、2線4線変換回路Hと、FM変調された映像信号を復調するFM復調回路19と、音声信号を多重化し2線式信号線を介してモニタ付きインターホン親機Bに出力すると共に、モニタ付きインターホン親機Bから伝送される多重化信号を分離する多重化分離化処理部20と、カメラ付きドアホン子器Aからの呼び出しに応答して通話を開始する際に操作する通話釦(図示省略)と、モニタ付きインターホン親機Bとモニタ付きインターホン親機C間で通話を行う際に操作される内線釦(図示省略)と、マイコン21とを備えている。
【0006】
図3に示したシステムで、カメラ付きドアホン子器Aとモニタ付きインターホン副親機C間で通話を行う場合、モニタ付きインターホン親機Bは、カメラ付きドアホン子器Aから伝送される映像信号と音声信号とをそれぞれデジタル信号に変換し圧縮してモニタ付きインターホン親機Cに伝送し、逆に、モニタ付きインターホン副親機Cは、マイク15に入力された音声信号をデジタル信号に変換し圧縮してモニタ付きインターホン親機Bに伝送するように構成されている。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】
以上に説明したように、モニタ付きインターホン親機Bとモニタ付きインターホン副親機C間でデジタル信号の伝送を行っているが、モニタ付きインターホン副親器Cからモニタ付きインターホン親機Bに伝送する方向(上り方向)と、モニタ付きインターホン親器Bからモニタ付きインターホン副親機Cに伝送する方向(下り方向)とで、伝送すべきデジタル信号の伝送量が異なるにもかかわらず、同じデータ圧縮方式を用いて圧縮し伝送するように構成されていた。この点を図4に基づいて説明する。
【0008】
図4は図3に示したシステムの多重伝送方式を示した模式図で、図に示すように、図3に示したシステムは、モニタ付きインターホン親機Bとモニタ付きインターホン親機C間で交互に一定の伝送速度でデータを伝送するように構成されていた。この伝送方式を用い、上り方向と下り方向とで同じデータ圧縮方式を用いた場合、言い換えると、上り方向と下り方向とで同じ圧縮方式を用いてデジタル化された音声信号を圧縮した場合、上り方向には、映像信号を伝送せずデジタル化され圧縮された音声信号のみを伝送するため、上り方向の伝送において無駄が生じ、伝送路の伝送容量を有効に活用できないという問題点があった。
【0009】
本発明は、上記問題点に鑑みなされたもので、その目的とするところは、伝送路の伝送容量の有効利用が図れるモニタ付きワイヤレス通話システムの構造を提供することにある。
【0010】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、請求項1記載のモニタ付きワイヤレス通話システムは、カメラ付きドアホン子器と、そのカメラ付きドアホン子器と接続されるモニタ付きインターホン親機と、そのモニタ付きインターホン親機に接続されるモニタ付きインターホン副親機とを備えるモニタ付きワイヤレス通話システムにおいて、
前記カメラ付きドアホン子器と前記モニタ付きインターホン副親機との通話の際には、前記モニタ付きインターホン親機は、分析合成符号化方式により音声圧縮した音声信号と映像圧縮した映像信号とを前記モニタ付きインターホン副親機に時分割多重伝送し、前記モニタ付きインターホン副親機は、波形符号化方式により音声圧縮した音声信号を前記モニタ付きインターホン親機に時分割多重伝送すると共に、
前記モニタ付きインターホン親機と前記モニタ付きインターホン副親機との内線通話の際には、前記モニタ付きインターホン親機は、分析合成符号化方式により音声圧縮した音声信号を前記モニタ付きインターホン副親機に時分割多重伝送し、前記モニタ付きインターホン副親機は、波形符号化方式により音声圧縮した音声信号を前記モニタ付きインターホン親機に時分割多重伝送することを特徴とするものである。
【0011】
【発明の実施の形態】
まず、デジタル信号のデータ圧縮方式について説明する。この方式としては、例えば、分析合成符号化方式と波形符号化方式がある。分析合成符号化方式は、入力信号の分析により得られるパラメータに対して符号化を行う方式で、この方式には、PSI_CELP(Pich Synchronous Innovation Code Excited Linear Preediction )と、CS_ACELP(Conjugate Structure Algebraic CodeExcited Linear Preediction )の2つの方式がある。64kbitのPCM信号を圧縮した場合、PSI_CELP方式では、5.6kbitに圧縮され、CS_ACELP方式では、8kbitに圧縮されるので圧縮率の高い圧縮が可能である。しかし、これらの方式は演算量が多いという特徴がある。
【0012】
一方、波形符号化方式は、入力信号波形の線形予測信号との残差信号に対して符号化を行う方式で、64kbitのPCM信号をADPCM(Adaptive Differential Pulse Code Module )の方式で圧縮した場合、32kbit程度となるので、分析合成符号化方式と比較した場合、データサイズは大きくなる。しかし、演算量は少ないという特徴がある。そのため、映像信号も伝送する下り方向の伝送には、圧縮率の高い分析合成符号化方式を用いて音声信号を圧縮する方が映像信号の伝送量をより多くすることができるので、映像品質を確保する上で有利である。逆に、上り方向は、音声信号のみを伝送すれば良いので、圧縮率の低い波形符号化方式を用いることにより伝送路の伝送容量を有効に活用することができる。
【0013】
図1に基づいて本発明の一実施形態について説明する。図はハンズフリー型のモニタ付きワイヤレス通話システムの構成図で、カメラ付きドアホン子器Dは、マイク22と、スピーカ23と、マイクアンプ24と、スピーカアンプ25と、FM変調された音声信号を復調してスピーカアンプ25に出力するFM復調回路26と、マイクアンプ24から出力される音声信号をFM変調するFM変調回路27と、来客者の姿を捉えるためのカメラ(図示省略)と、操作された場合にその旨の制御信号を出力する呼出釦(図示省略)と、FM復調回路及26びFM変調回路27に接続され、音声信号及び映像信号を多重化し2線式信号線を介してモニタ付きインターホン親機Eに出力すると共に、モニタ付きインターホン親機Eから伝送される多重化信号から音声信号を分離する多重化分離化処理部28とを備えている。
【0014】
また、モニタ付きインターホン親機Eは、マイク29と、スピーカ30と、マイクアンプ31と、スピーカアンプ32と、FM変調された音声信号を復調してスピーカアンプ32に出力するFM復調回路33と、マイクアンプ31から出力される音声信号をFM変調するFM変調回路34と、モニタ(図示省略)と、2線式信号線を介してカメラ付きドアホン子器Dに電力を供給する給電回路35と、FM変調された音声信号を2線式信号線を介してカメラ付きドアホン子器Dに出力すると共に、カメラ付きドアホン子器Dから2線式信号線を介して伝送される多重化信号を分離する多重化分離化処理部36と、カメラ付きドアホン子器Dからの呼び出しに応答して通話を開始する際に操作する通話釦(図示省略)と、モニタ付きインターホン親機Eとモニタ付きインターホン副親機F間で通話を行う際に操作される内線釦(図示省略)と、モニタ付きインターホン親機Eの動作を制御するマイコン37とを備えている。
【0015】
また、モニタ付きインターホン親機Eは、モニタ付きインターホン副親機Fとの間で信号伝送を行う手段として、カメラ付きドアホン子器Dから伝送された映像信号をデジタル信号に変換するA/D変換器38と、その変換された映像信号をJPEG方式等の映像信号圧縮方式を用いて圧縮する映像符号化回路39と、マイクアンプ31から出力される音声信号をデジタル信号に変換するA/D変換器40と、その変換された音声信号を分析合成符号化方式で圧縮する分析合成符号化回路41と、モニタ付きインターホン副親機Fから伝送される、波形符号化方式により圧縮された音声信号を伸張処理する波形復号化回路42と、波形復号化回路42から出力される音声信号をアナログの音声信号に変換するD/A変換器43と、映像符号化回路39及び分析合成符号化回路41が出力する信号を時分割多重化すると共に、モニタ付きインターホン副親機Fから伝送された時分割多重信号から音声信号を分離する時分割多重回路44と、その時分割多重回路44に接続され、モニタ付きインターホン副親機Fに設けられた無線送受信部との間で、無線信号を伝送媒体として時分割多重信号を相互に伝送する無線送受信部45と、無線送受信部45に接続されるアンテナ46とを備えている。
【0016】
さらに、モニタ付きインターホン親機Eには、モニタ付きインターホン親機Eでの通話を制御する回路として、FM復調回路33とスピーカアンプ32間、FM変調回路34とマイクアンプ31間、モニタと多重化分離化処理部36間に、それぞれ、スイッチS1、スイッチS2、スイッチS3が設けられ、モニタ付きインターホン副親機Fでの通話を制御する回路として、FM復調回路33とスイッチS1との接続点とD/A変換器との間、FM変調回路34とスイッチS2との接続点とA/D変換器40との間、多重化分離化処理部36とスイッチS3との接続点とモニタとの間に、それぞれ、スイッチS5、スイッチS6、スイッチS7が設けられている。
【0017】
一方、モニタ付きインターホン副親機Fは、アンテナ47と、アンテナ47に接続され、モニタ付きインターホン親機Eとの間で無線信号を伝送媒体として時分割多重信号を伝送するための無線送受信部48と、無線送受信部48に接続され、受信された多重化信号を分離すると共に、デジタル化され波形符号化方式により圧縮された音声信号を時分割多重化する時分割多重化回路49と、時分割多重化回路49から出力される、圧縮された映像信号を伸張処理する映像復号化回路50と、映像復号化回路50から出力されるデジタル映像信号をアナログの映像信号に変換してモニタに出力するD/A変換器51と、時分割多重化回路49から出力される、分析合成符号化方式により圧縮された音声信号に対して伸張処理を行う分析合成復号化回路52と、分析合成復号化回路52から出力されるデジタル音声信号をアナログ音声信号に変換してスピーカアンプ53に出力するD/A変換器54と、マイクアンプ55から出力される音声信号をデジタル音声信号に変換するA/D変換器56と、A/D変換器56から出力されるデジタル音声信号を波形符号化方式により圧縮する波形符号化回路57と、D/A変換器54とスピーカアンプ53間の接続状態を制御するスイッチS7と、A/D変換器56とマイクアンプ55間の接続状態を制御するスイッチS8と、D/A変換器51とモニタ間の接続状態を制御するスイッチS9と、動作を制御するマイコン58と、マイク59と、スピーカ60とを備えている。
【0018】
次に、図1に示したシステムの動作について説明する。カメラ付きドアホン子器Dの呼出釦が操作されると、モニタ付きインターホン親機Eは、マイコン37により2線式伝送線上の電圧変動を検出してカメラ付きドアホン子器Dの通話釦が操作されたことを検出し、カメラ付きドアホン子器Dに給電を行う。そして、スイッチS3をON状態にしてカメラ付きドアホン子器Dのカメラが撮像した映像をモニタに出力すると共に、スイッチS6をON状態にして、カメラ付きドアホン子器Dから伝送される映像信号をデジタル信号に変換した後、その信号をJPEG方式等の映像信号圧縮方式を用いて圧縮し、その圧縮されたデジタル映像信号と、カメラ付きドアホン子器4の呼出釦が操作された旨の信号(制御信号)とを、モニタ付きインターホン副親機Fに無線送信する。この状態では、通話釦が操作されていないので、モニタ付きインターホン親機EのスイッチS1及びスイッチS2はOFF状態になっておりスピーカ30とマイク29は使用できない状態となっている。また、モニタ付きインターホン副親機Fのマイコン58は、モニタ付きインターホン親機Eから伝送される制御信号を検出し、スイッチS9をON状態にして、モニタ付きインターホン親機Eから無線送信された時分割多重信号から圧縮されたデジタル映像信号を分離し、映像復号化回路50によって映像伸張処理を行いアナログ信号に変換してモニタに出力する。
【0019】
カメラ付きドアホン子器Dの呼び出しボタンが操作された後、モニタ付きインターホン親機Eの通話釦が操作されると、モニタ付きインターホン親機Eのマイコン37はそれを検出し、スイッチS1及びスイッチS2をON状態、スイッチS6をOFF状態として、通話路を切断する旨の制御信号(通話路切断信号)をモニタ付きインターホン副親機Fに無線送信する。モニタ付きインターホン副親機Fは、通話路切断信号を検出すると、スイッチS9をOFF状態としてモニタへの映像出力を停止する。この状態で、カメラ付きドアホン子器Dとモニタ付きインターホン親機E間で通話が可能となる。
【0020】
モニタ付きインターホン親機Eの通話釦の代わりに、モニタ付きインターホン副親機Fの通話釦が操作された場合には、モニタ付きインターホン副親機Fのマイコン58は、通話釦が操作された旨を検出し、スイッチS7及びスイッチS8をON状態にして、通話路を形成する旨の制御信号(通話路形成信号)を無線信号に変換してモニタ付きインターホン親機Eに送信する。モニタ付きインターホン親機Eのマイコン37がこの通話路形成信号を検出すると、モニタ付きインターホン親機Eのマイコン37は、スイッチS3をOFF状態にしてモニタへの映像出力を停止すると共に、スイッチS4及びスイッチS5をON状態にしてカメラ付きドアホン子器Dとモニタ付きインターホン副親機F間の通話路を形成して通話可能の状態とする。
【0021】
カメラ付きドアホン子器Dとモニタ付きインターホン副親機F間に通話路が形成される場合、モニタ付きインターホン親機Eは、カメラ付きドアホン子器Dから入力される時分割多重信号を、FM変調された音声信号と映像信号とに分離し、それぞれ、A/D変換によりデジタル信号に変換する。変換された音声信号(デジタル音声信号)は、CELP系符号化方式等の分析合成符号化方式により圧縮され、映像信号はJPEG方式等の映像信号圧縮方式により映像圧縮される。モニタ付きインターホン親機Eでは、これらの圧縮されたデジタル音声信号及びデジタル映像信号を時分割多重化し無線信号に変換してモニタ付きインターホン副親機Fに伝送する。
【0022】
モニタ付きインターホン副親機Fでは、モニタ付インターホン親機Eから伝送された無線信号を受信し分離復号化すると共に、モニタ付きインターホン副親機Fのマイク59に入力された音声信号を波形符号化方式であるADPCM系符号化手法より圧縮し時分割多重化し、無線信号に変換してモニタ付きインターホン親機Eに送信する。
【0023】
モニタ付きインターホン親機Eとモニタ付きインターホン副親機F間で伝送される時分割多重化信号の多重化伝送方式の一実施形態を図2に示す。図に示す伝送方式は、上り方向と下り方向に交互に、それぞれxビット長のデータを伝送する方式であり、図1に示したシステムの場合、上り方向には、波形符号化方式により圧縮されたデジタル音声信号のみで構成されるxビット長のデータが伝送され、下り方向には、分析符号化方式により圧縮されたデジタル音声信号と、JPEG方式等の方式で映像圧縮されたデジタル映像信号とで構成されるxビット長のデータが伝送される。
【0024】
次に、モニタ付きインターホン親機Eとモニタ付きインターホン副親機Fとの通話(内線通話)を行う場合の動作について説明する。まず、モニタ付きインターホン親機Eの内線釦が操作されると、モニタ付きインターホン親機Eのマイコン58は、モニタ付きインターホン親機EのスイッチS1乃至スイッチS6をON状態にする。この場合は、モニタ付きインターホン親機Eは、カメラ付きドアホン子器Dに給電せず、カメラ付きドアホン子器Dは、モニタ付きインターホン親機Eとモニタ付きインターホン副親機Fとの内線通話から除外される。また、モニタ付きインターホン副親機Fでは、モニタ付きインターホン副親機FのスイッチS7乃至スイッチS9をON状態にしてマイク59とスピーカ60を使用可能状態とする。モニタ付きインターホン親機Eでは、マイク29から入力する音声信号をデジタル信号に変換して分析合成符号化方式により音声圧縮を行い、無線送受信部45により無線送信すると共に、モニタ付きインターホン副親機Fから送信された音声信号を無線送受信部45により受信し、波形符号化処理による音声伸張処理を行った後、アナログ信号への変換を行ってモニタ付きインターホン親機Eのスピーカ30に出力する。モニタ付きインターホン副親機Fでは、モニタ付きインターホン親機Eから伝送される音声信号を受信し、分析合成符号化方式による音声伸張処理を行った後、アナログ信号への変換を行ってモニタ付きインターホン副親機Fのスピーカ60から音声出力を行い、モニタ付きインターホン副親機Fのマイク59に入力される音声信号は、デジタル信号に変換されてから波形符号化方式による音声圧縮処理され無線送受信部48により無線送信される。
【0025】
【発明の効果】
本発明のモニタ付きワイヤレス通話システムによれば、モニタ付きインターホン親機とモニタ付きインターホン副親機間の伝送路の伝送容量を有効に活用することが可能となる。モニタ付きインターホン親機からモニタ付きインターホン副親機への伝送では、圧縮率の高い分析合成符号化方式を用いてデジタル音声信号を圧縮する方が映像信号の伝送量を多くして映像品質を確保する上で有利であり、モニタ付きインターホン副親機からモニタ付きインターホン親機への伝送では、音声信号のみを伝送すればよいので、演算量が少なく、かつ、音質の良い符号化方式を選択することができる。
【0026】
また、分析合成符号化方式では、圧縮時の処理と伸張時の処理を比較した場合、伸張時の処理の方が処理量が少ないため、分析合成符号化方式を用いる場合の方がモニタ付きインターホン副親機における処理量を少なくすることができる。その結果、圧縮処理及び伸張処理の符号化処理をマイコンによるデジタル信号処理で実現する場合に使用するLSIも、演算処理量が少なくてすむ分、安価なものを用いることができ、モニタ付きインターホン副親機の数が多くなればなるほど、システム全体のコストの削減に寄与するという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明のモニタ付きワイヤレス通話システムの一実施形態を示す構成図である。
【図2】本発明のモニタ付きワイヤレス通話システムの多重化伝送方式の一例を示す模式図である。
【図3】従来のモニタ付きワイヤレス通話システムの一例を示す構成図である。
【図4】従来のモニタ付きワイヤレス通話システムの多重化伝送方式の一例を示す模式図である。
【符号の説明】
D カメラ付きドアホン子器
E モニタ付きインターホン親機
F モニタ付きインターホン副親機
Claims (1)
- カメラ付きドアホン子器と、そのカメラ付きドアホン子器と接続されるモニタ付きインターホン親機と、そのモニタ付きインターホン親機に接続されるモニタ付きインターホン副親機とを備えるモニタ付きワイヤレス通話システムにおいて、
前記カメラ付きドアホン子器と前記モニタ付きインターホン副親機との通話の際には、前記モニタ付きインターホン親機は、分析合成符号化方式により音声圧縮した音声信号と映像圧縮した映像信号とを前記モニタ付きインターホン副親機に時分割多重伝送し、前記モニタ付きインターホン副親機は、波形符号化方式により音声圧縮した音声信号を前記モニタ付きインターホン親機に時分割多重伝送すると共に、
前記モニタ付きインターホン親機と前記モニタ付きインターホン副親機との内線通話の際には、前記モニタ付きインターホン親機は、分析合成符号化方式により音声圧縮した音声信号を前記モニタ付きインターホン副親機に時分割多重伝送し、前記モニタ付きインターホン副親機は、波形符号化方式により音声圧縮した音声信号を前記モニタ付きインターホン親機に時分割多重伝送することを特徴とするモニタ付きワイヤレス通話システム。
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