JP4176011B2 - Avデータ送信装置、avデータ受信装置、avデータ表示・再生装置 - Google Patents
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Description
技術分野
【0002】
本発明は、映像や音楽、音声を表示、再生するためのAV(オーディオ・ビデオ)データ送信装置、AVデータ受信装置およびAVデータ表示・再生装置に関する。
【0003】
背景技術
【0004】
従来、AVデータを受信し、かつ、映像ソース例の機器を制御するために制御コマンドを送信する装置として、特許文献1、特許文献2などがある。これらの文献に記載の装置は、副AV機器は無線で送られたAVデータを受信し、かつ赤外線リモートコントロール送信器か受けた制御コマンドを、無線を通じて主AV機器に送るという機能を有している。
【0005】
この従来方式は、例えば2.4GHz帯のスペクトラム拡散方式の無線で伝送することを開示しているが、その映像品質の制御については記載されていない。無線で一定時間に送信可能なデータ量(帯域)は限られているため、たとえば、複数のユーザがデータを同時に送信したい場合に、あるユーザが高画質の映像データの送信に多くの帯域を使用してしまうと、他のユーザは十分な通信速度が得られなくなる。また、無線の受信状態が悪いと、データの誤りやロスが起こり、正しく映像が再生できなくなる。
【0006】
【特許文献1】
特開平9−74498号公報(第3頁、図1)
【特許文献2】
特開2000−251456号公報(第3−4頁、図1、図2)
【0007】
発明の開示
【0008】
本発明はこのような事情に鑑みてなされたもので、画像品質とAVデータの再送回数を設定して制御することにより、AVデータ伝送の信頼性をあげることができるAVデータ送信装置、AVデータ受信装置、及びAVデータ表示・再生装置を提供することを目的とする。
【0009】
本発明のAVデータ送信装置は、AVデータを圧縮率の異なるAVデータにコード化可能なAVデータエンコード手段と、間隔をあけて所定の時間毎に訪れる、圧縮率にかかわらず固定長区間であるAVデータ送信区間に前記コード化されたAVデータを送信するAVデータ送信手段と、前記送信されたAVデータがAVデータ受信装置において正常に受信されなかった場合、その正常に受信されなかったAVデータの再送を行う再送手段と、予め設定された複数のAVデータの品質の中から1つの品質を選択するための品質設定手段とを有し、前記1つの品質が選択されると、AVデータエンコード手段は、前記圧縮率を前記品質設定手段を介して選択された品質に対応する圧縮率に変更し、前記AVデータ送信手段が前記AVデータ送信区間内において前記コード化されたAVデータを送信した後、前記再送手段は、前記正常に受信されなかった1つ以上の異なるAVデータをAVデータ送信後の前記AVデータ送信区間内の空き区間に収容可能な数まで収容して再送を行う。
【0010】
そのため、AVデータの品質を変更することによって、間隔をあけて所定の時間毎に訪れるAVデータ送信区間、すなわち、自機に割り当てられた送信区間において、正常に受信されなかった1つ以上の異なるAVデータを、自機のAVデータ送信区間内の空き区間に収容可能な数まで収容して再送を行うことが可能になり、通信状況に応じて最適のAVデータの品質を提供するように、通信状況がより把握しやすい受信側で指示することが可能になる。
【0011】
また、前記品質設定手段はユーザによる選択が可能なスイッチで、その選択に応じて前記圧縮率が変更されるとともに、正常に受信されなかった1つ以上の異なるAVデータを、自機のAVデータ送信区間内の空き区間に収容可能な数まで収容して再送を行うことが可能になるため、ユーザが通信状況を判断して設定を行うことができる。
【0012】
更に、前記コード化されたAVデータの送信は無線で行われるため、通信状態が不安定になりやすいが、その場合にも再送可能回数を増やして通信エラーを抑えることができる。
【0013】
発明を実施するための最良の形態
【0014】
以下、本発明の実施形態の一例を図面に基づいて詳細に説明する。図1は本発明の全体システムの図である。1はビデオ、DVD、チューナー、ステレオ、パソコンなどのAVデータ出力装置、2はAVデータ送信装置、3はAVデータ受信装置、4は液晶テレビのようなフラットディスプレイや、モニタ、パソコンなどのAVデータ表示・再生装置、132は赤外線リモートコントロール送信器である。この図ではAVデータ出力装置1とAVデータ送信装置2の間はケーブル5で接続されており、またAVデータ受信装置3とAVデータ表示・再生装置4の間も同様にケーブル(図示せず)で接続されているが、これは他形式でも構わない。例えば、AVデータ送信装置2やAVデータ受信装置3がPCIボードやPCMCIAカードの形で、PCIバスなどで接続されていても構わない。AVデータ送信装置2とAVデータ受信装置3間は電波を用いてAVデータおよび非同期データの伝送が行われる。リモートコントロール送信器132は電波を使用してもよく、またAVデータ送信装置2とAVデータ受信装置3間は赤外線を使用してもよい。
【0015】
図2にAVデータ品質を変更する場合のためのAVデータ送信装置2の送信基本部分21のブロック図を示す。11はAVデータ出力装置1のような外部装置から映像(静止画および動画)や音楽、音声などのAVデータを入力する映像入力部である。12は映像入力部11に入力されたAVデータを圧縮するエンコーダ部である。これは映像と音楽、音声などのAVデータを同時に送る場合にはMPEG2方式、特に一定のビットレートを有するTS(Transport Stream)が使われることが多いが、この方式に限定するものではない。このエンコード部12は、もともとエンコードされたデータのビットレートを変換したり、別のフォーマットにするための機能であっても構わない。
【0016】
13はAVデータを送信したり、制御コマンドや非同期データを送受信するための通信制御を行なう通信制御部である。通信制御部13は送信と受信を時間的に切り分けて制御するTDMA(Time Domain Multiple Duplex)方式や無線区間にデータが流れているかどうかを検知して、流れていないときに通信を開始するCSMA/CA(Carrier Sense Multiple Access/Collision Avoidance)などの通信制御方式が存在するが、その方式は問わない。14は、AVデータを変復調する変復調部である。無線としては2.4GHz帯、5GHz帯、25GHz帯、60GHz帯などの電波であるが、ここでは周波数帯は問わない。15は、無線周波数へのアップコンバート、無線周波数からデジタル回路で扱える周波数へのダウンコンバート、およびアンプ回路などの無線特有の回路が含まれるRF部である。16は実際に無線を送受信する出力部分で、電波の場合はアンテナである。17は全体の制御を行なうCPUである。18は、CPUが使用するプログラムやテーブルなどが格納されたROMである。19はCPUがワーキングエリアとして使用するRAMである。実装方法によっては、RAM19をエンコーダ部や通信制御部などが使用する場合もあり得る。
【0017】
20はAVデータの品質変更をユーザが設定する品質変更設定部である。設定される品質としては、例えば、高品質、中品質、低品質の3種類のレベルが考えられる。これは、ユーザがそのときの状況に応じて設定するものである。品質設定がなされると、その情報はCPU17で読み取られ、その結果をエンコーダ部12と必要であれば通信制御部13に伝える。例えば高品質から低品質へ設定が変更されると、エンコーダ部12から出力されるデータ量が低減される(例:7Mbpsから4Mbpsへ低減)。この結果、通信に用いられる帯域もこれに応じて減少し、減少した3Mbpsの帯域は、他のアプリケーション(例えばインターネット通信)で使用可能になる。
【0018】
以下に実現の一例として、ユーザがAVデータの品質変更を行い、その結果通信帯域を変更する場合の説明を行なう。図2の品質変更設定部20で品質変更が設定されると、その情報をCPU17が読み取り、エンコーダ部12と通信制御部13に新しいデータレートを設定する。このとき、通信制御部13は、エンコードのデータレートが変更されたのに応じて、通信の帯域を変更する。図3にパケットのシーケンスの概念図を示す。この図の横軸は時間であり、図3(a)に高画質(高品質)の場合の例、図3(b)に中画質(中品質)の場合の例を示している。31で示された区間は、AVデータを送るためのAVデータ送信全区間で、この区間は、AVデータレートに従ってある決まった時間毎に訪れる。32はAVデータを送るAVデータ送信メイン区間である。エラーが起きなければこのAVデータ送信メイン区間32を全部使用して映像データを送信することができる。なお、ハッチングがかかった長方形Q1はAVデータのパケット、白抜きの長方形Q2は受け取り確認を示すAckパケットを表す。Ackパケットでの到達確認は一例であり、到達しなかったことを示すNackパケットに代えることができる。
【0019】
33は、再送のためのAVデータ再送区間である。AVデータ送信メイン区間32の期間中にエラーが生じた場合には、AVデータ再送区間33で再送が行なわれる。この例では6パケット中1パケットを誤った場合でも、誤った1パケットを再送することにより映像乱れは発生しないことになる。図3(b)は、中画質の場合の例で、この例では、通信帯域が小さくなるように中画質の場合のAVデータ送信全区間36が4パケットで通常のAVデータを送信している。中画質の場合のAVデータ再送区間35は1パケット分である。つまりAVデータの品質を低下させることでデータ量の削減ができ、他の通信のために無線の帯域を増やすことができる。この例では、AVデータ送信全区間31から中画質の場合のAVデータ送信全区間36へと送信するデータ量が減ったので、この差だけ他の通信の帯域が増加する。なお、この例では再送がある場合を仮定したが、再送がなくても同じことが適用可能である。低画質(低品質)の場合は図示しないが、AVデータ送信全区間は3パケットに設定され、その中の2パケット分がAVデータ送信メイン区間、1パケット分がAVデータ再送区間である。
【0020】
別の実施例として、AVデータ品質の変更を行なうと同時に通信の信頼性の変更を行なう場合を示す。図4にこの場合のパケットシーケンスの概念図を示す。(a)には高品質のAVデータ伝送の例、(b)には中品質のAVデータ伝送の例を記載する。この例では、AVデータ再送区間33が1回の再送であるのに対して、中画質の場合のAVデータ再送区間37では3回の再送を行なうことが可能である。この場合には、中画質の場合のAVデータ送信全区間34で示される区間(4個のフレームからなる)のうち3フレームまでエラーになっても回復が可能となる。
【0021】
この実施例ではAVデータ送信全区間31とAVデータ送信全区間38は等しい長さに設定されている。低品質の場合は図示しないが、AVデータ再送区間が4回または5回に設定される。よってAVデータ品質は低下するが無線で起きるエラーの確率は再送回数の増加により急激に低減できる。なお、帯域の制御においては、この例のようにパケット数を制御する方式の他、パケット長を制御する方式も考えられるが、ここでは、その他どのような方式でも構わない。
【0022】
また、通信の信頼性を変更する方法としては、再送回数の変更の他に誤り訂正符号の付加、除去を行ってもよい。このようにAVデータ品質設定を変更し同時に信頼性を変更する手法を取ることで、通信区間でエラーが出る場合に、AVデータ品質設定を低いほうへ設定すると、通信エラーを低減することが可能になる。なお、前記品質変更設定部20の品質変更の設定は、ユーザが送信装置の品質変更設定部20で行なうが、AVデータ受信装置及び/又はAVデータ表示・再生装置側で設定がなされて、その変更コマンドが無線区間を通じて送信装置に受信された結果、送信装置の品質変更設定部20に変更が設定されても構わない。
【0023】
また、帯域の変更や再送回数の変更について、受信装置側の設定を変更する必要がある場合には、送信装置側から受信装置側へ帯域変更や再送回数変更のコマンドを送って受信装置側の設定を変更してもよい。品質設定については、IEEE802.11b規格では最大11Mbpsの無線区間の速度であるが、この速度でMPEG2TSの動画・音楽を送信する場合、高画質(高品質)は7Mbps程度、中画質(中品質)は5Mbps程度、低画質(低品質)は4Mbps程度に設定するとよい。さらにIEEE802.11a規格では、最大54Mbpsの無線区間の速度があるが、上記のAVデータ送信レートは、さらに24Mbps、12Mbps程度の追加を行なうことが、MPEG2の動画の場合には望ましい。
【0024】
本発明のAVデータ品質を変更する場合の設定手段の一例は、品質変更設定部20をスイッチで実現するものである。通常ユーザは、例えば映画を見ているという状況で、通信状況に応じてAVデータ品質の変更を行なう。この場合には、画面に変更操作を表示したり、表示中の画面に画質設定などを表示することは好ましくない。このため、ロータリースイッチやスライドスイッチのように、現在のAVデータ品質の設定を見ただけで判断でき、かつ、画面とは関係ないところで画質設定を行なうことを可能にすることで、より簡単な設定を実現できる。
【0025】
なお、この品質設定スイッチがAVデータ受信装置に設置され、設定状況が無線での制御コマンドとして送信装置に送信され、送信装置の品質変更設定部20によってAVデータ品質の設定を変更してもよい。図5に品質設定スイッチ41を示す。この例では、高画質、中画質、低画質の切り替えになっている。
【0026】
本発明の他の実施例として無線チャネルを変更する場合のブロック図を図6に示す。21は図2のAVデータ送信装置の送信基本部分と同じであるので、説明を省略する。40は無線チャネルを変更するチャネル変更部である。チャネル変更部の設定が変更されると、その情報をCPU17が読み取り、通信制御部13に新しいチャネルを設定する。通常、無線には同時に使用できる複数のチャネルが存在する。2.4GHz帯で11Mbpsでデータを伝送するIEEE802.11b方式の場合、同時に11Mbpsの帯域が3チャネル存在し、この3チャネルのどれかを選択することが可能である。この3つのチャネルは周囲の電波を放出する機器の状況によって、得られる通信のエラーレートが異なる。チャネルを切り替えることにより、よりエラーレートの少ないチャネルを選択することが可能になる。
【0027】
本発明ではチャネルをスイッチで切り替えることにより、ユーザは、画面の表示切り替えなどで現在の状況を確認する必要なく、スイッチの設定位置を見るだけで現在のチャネルを確認することができ、かつ、画面に表示などを行なうことなく設定の変更が可能である。これ以外のチャネル選択方法としては、通信品質の統計的な情報(例えば、月、曜日、時間によって変化する角チャネルにエラーレート情報)を予め用意しておき、この情報に基づいて送信装置内部で自動的に切り替えるようにしてもよい。
【0028】
図7にチャネル切り替えスイッチ42を示す。この例では1ch、6ch、11ch、14chの各チャネルと、1ch、6ch、11chのチャネルが自動で周期的に変更されるAutoモードを切り替えるロータリースイッチを示している。このスイッチはAVデータ受信装置3及び/又はAVデータ表示・再生装置4側に設置され、その設定結果が制御コマンドとして無線を通じて送信装置2側に送られて、送信装置2のチャネル変更部を動作させるものでもよい。なお、AVデータ送信装置2側で設定されたチャネル変更に対して受信装置3側がどうそれに追随するかは、チャネル変更コマンドをAVデータ送信装置2側からAVデータ受信装置3側に送信して切り替えることも考えられる。また、送信チャネルの変更に伴い、AVデータ受信装置側でAVデータが流れているチャネルを自動検出して、チャネルを自動的に変更してもよい。
【0029】
本発明の無線チャネルを変更する別の実施例として、特に2.4GHz(2400〜2497MHz)帯を使用する場合に、13チャネル(中心周波数2472MHz)を超える帯域を設定可能にする(チャネルで言うと14チャネル)。2.4GHz帯には短い時間で広い帯域を巡回しながら通信を行うBluetoothと呼ばれる通信方式が存在する。このBluetoothは1から13チャネルまでを1秒間に最大1600回の頻度で周波数を変更しながら通信を行なうため、Bluetooth以外の無線システムにとっては1〜13チャネルのノイズが増加する。よって、Bluetoothが使わない13チャネルを超える帯域では、Bluetoothのノイズの影響を受けにくくなる。よって、この設定を行なうことで通信エラーの少ないチャネルを選択することが可能になる。もちろんこの場合の設定変更の方式は、スイッチで行なっても、リモコンで行なっても、チャネル変更場面に表示を出して変更してもよい。
【0030】
AVデータ品質の変更による通信信頼性(再送回数)の変更については、自動で判別する手法も存在する。AVデータ送信側で送信パケットに誤り訂正符号(例えばリードソロモン符号)を付加すると、AVデータ受信装置側では誤り訂正を行なうと共に誤り訂正されたバイト数を得ることができる。また誤り訂正できなかったブロック(リードソロモン符号を適用した一塊の単位。通常200バイト程度)も判別が可能になる。またAVデータ受信装置3では、送信側で付加されたシーケンス番号や時間情報により、受信したパケットのシーケンス番号や時間情報により、パケットの抜けを判定できる(5,6,7,9というシーケンス番号のパケットを受け取ると8のパケットがないことが判定できる)。このような情報を用いると、AVデータ受信装置3で現在のチャネルのエラー度合いが推測できるため、この情報を元に送信装置2に対して、AVデータの品質変更やチャネル変更などのコマンドを送信して変更することが可能である。
【0031】
本発明のうち、無線区間から制御コマンドを受け取り、外部機器へその制御コマンドを例えば赤外線を用いて送信する場合のAVデータ送信装置の送信基本部分のブロック図を図8に示す。21は図2のAVデータ送信装置の送信基本部分と同じであるので、説明を省略する。51は、無線区間で受けた制御コマンドを外部装置に適した形式に変換するコマンド変換部である。52はAVデータ受信装置のような外部機器(例えば表示装置)などに制御コマンド(例えば赤外線の制御信号)を送信するIRコマンド送信部で、例えばLEDとフォトダイオードからなる。
【0032】
図9は図8のAVデータ送信装置2において、AVデータ受信装置3から無線で送られた制御コマンドを外部のAVデータ出力装置1に対して転送する場合のフローを示す。61は、AVデータ受信装置3から非同期データとして送られた制御コマンドを受信するステップである。62はコマンドが当該機器宛かどうかを判定するステップである。当該機器宛コマンドとは、例えば送信周波数の切り替え、画質の変更などがある。当該機器宛かどうかはコマンドに含まれている識別コードにより判定を行なう。63では、当該機器宛ではない制御コマンドをIRコマンド送信部を通じて外部AVデータ出力装置であるビデオなどに送信し、制御を行なう。ビデオの場合、早送り、巻き戻し、停止などの制御コマンドがある。64は当該機器宛の制御コマンドを受けて当該機器の制御を行なう。当該機器宛のコマンドは、AVデータ品質の変更、無線チャネル変更、AVデータ送信の開始、終了などのコマンドであり、エンコーダ部、通信制御部、変復調部、RF部の制御を行う。
【0033】
図10は、AVデータ送信装置2がAVデータ受信装置3から無線で送られた制御コマンドをAVデータ出力装置1に対して転送する場合の別のフローを示す。71はステップ61と同じく無線区間を通じて送られたコマンドを受信するステップである。72はROM18もしくはRAM19内に記録された変換表を参照し、現在処理中のコマンドが変換表に存在するかどうかを判定するステップである。73は変換表にコマンドが存在する場合にはコマンド変換を行なうステップである。74は変換を行なったコマンドを外部装置に例えば赤外線を用いてAVデータ出力装置1に送信するステップである。なお、この例では変換表に該当しないコマンドは無視しているが、変換表に該当しない場合に変換せずに送ったり、変換表の代わりに送信を行なわないことを判断するための表を用いて、送信可否の判断を行えばよい。
【0034】
本発明によって例えば、無線区間から受け取った「ビデオ再生」のコマンドを「S社製のビデオ再生」の赤外線コマンドに変換したり、無線区間から受け取ったテレビの「音量UP」コマンドは外部装置に送信しないなどという設定が可能である。例えば、AVデータ受信装置側でユーザがリモコンを操作した場合、無線区間を通じてそのコマンドがAVデータ送信装置側に送られる。この場合、たいていユーザは自分の目の前のテレビの音量を操作していることが考えられ、別の部屋にあるかもしれないAVデータ送信装置の周辺のテレビを制御するわけではない。
【0035】
よって、このような場合に、本発明によるとテレビの制御コマンドを外部装置に送信しないように変換表を設定することで、テレビの制御コマンドはAVデータ送信装置側では発行されず、AVデータ送信装置の付近にあるテレビが誤って制御されることがなくなる。
【0036】
本発明の別の実施例としては、コマンド変更部の書き換え可能なコマンド変換表(変換ルール)を外部から変更できるようにする。コマンド変換表の変更を行なうことで、最初は無線区間から受けた「ビデオ再生」コマンドを「S社ビデオ再生」のIRコマンドに変換している場合から、コマンド変換表を変更することにより「ビデオ再生」コマンドを「P社DVD再生」のコマンドに変更することが可能である。本発明により、ユーザが保有するAVデータ出力装置に応じた制御コマンドを発行することが可能になる。
【0037】
図11にAVデータ送信装置の実装例を示す。同図において、81は、工場出荷用端子である。この端子81からROMの内容を変更したり、内部診断を可能にする。82はAV出力端子である。83はAV入力端子である。AV入力端子83から入ったAVデータはAVデータ送信装置内部でエンコードされてAVデータ受信装置まで送信されるが、同時に、AV出力端子82に同じデータをそのまま出力する。これは、例えばビデオとテレビの接続の間にこのAVデータ送信装置を入れることを想定しているためであり、この場合、AV出力端子82の出力はビデオの近くにあるテレビに接続される。この場合、AVデータ送信装置の電源が入っていなくてもAV出力端子82にはAV入力端子83の信号が出力されていることが望ましい。
【0038】
84は赤外線発光部を接続するための端子である。これは、無線により送信された制御コマンドを赤外線コマンドに変換し、この端子の先に接続される赤外線発光部を点滅させ、その先の機器(例えばビデオ)を制御するためのものである。85は、画質切り替えスイッチである。86は通信チャネル切り替えスイッチである。87は電源入力端子である。88は、AVデータ送信装置の筺体である。89、91は筺体内部に固定される平面アンテナであり、90は基板を示す。これは筺体と同じ角度で描かれている。2つの平面アンテナ89、91は、アンテナダイバーシティのためであるが、特に2つである必要はない。2つ以上でもよい。
【0039】
基板90は、導体で覆われており電波が遮断されるため、基板90によって、アンテナの電界強度の強い方向が遮断されないように基板面と垂直もしくはそれに準じた角度でアンテナを設置する。具体的には、図示した平面アンテナ89、91の場合、矢印で示す電波の進行方向が基板で妨げられないようにする。また、同様に、スイッチやコネクタの面も、導体が多く使われるため、こちらの面にも矢印の方向が来ないようにアンテナを配置する。なお、アンテナの配置に関してはAVデータ受信装置でも同様であり、配置には基板やコネクタ、スイッチなどでアンテナの有効な方向を遮断しないように設置することが望ましい。
【0040】
図12に本発明のAVデータ受信装置のブロック図の例を示す。101は実際に無線を送受信するアンテナである。102は、無線周波数へのアップコンバート、無線周波数からデジタル回路で扱える周波数へのダウンコンバート、アンプ回路などの無線特有の回路が含まれるRF部である。103はデータを変復調する変復調部である。104はAVデータを送信したり、制御コマンドや非同期データを送受信するための通信制御を行なうための通信制御部である。101〜104は無線通信部111を構成する。105は通信制御部104から入力されたAVデータを伸張するエンコーダ部である。106は図示しないが、例えば表示機器、映像記録機器、液晶テレビのようなフラットディスプレイなど外部機器を含むAVデータ表示・再生装置へ接続するための映像出力部である。107はCPUがワーキングエリアとして使用するRAMである。108は、CPUが使用するプログラムやテーブルなどが格納されたROMである。109は全体の制御を行なうCPUである。110は外部機器やリモコンから送られる光操作コマンドを受信するためのIRコマンド入力部である。
【0041】
図13に本発明のAVデータ受信装置の実装例を示す。121は、AVデータ受信装置本体であり、122はAVデータ受信装置本体のコネクタ(図示せず)に接続線先端のプラグ122aを挿入して接続線の範囲内で移動させることが可能な外部赤外線受光部である。
【0042】
図14に、液晶テレビのようなフラットディスプレイの表示装置の背面にAVデータ受信装置本体を取り付けた場合の図を示す。123は液晶テレビから成る表示装置であり、132は赤外線リモートコントロール送信器である。AVデータ受信装置121’は、取付け穴124に液晶テレビの背面のフック125を挿入して取り付けられている。この取付け穴124とフック125はその他任意の取付機構に代えることができる。この場合、表示装置123の背面にAVデータ受信装置121’を取り付けたので、リモートコントロール送信器132からの赤外線のコマンドを直接受けることができない。よって、この図のように赤外線の受光部122を移動させて、ユーザから見えるところに設置できるようにすることで、リモートコントロール送信器132からのコマンドを受けることができるようにする。この赤外線の受光部122のケーブル122bは20cmから80cm程度にすることで、表示装置123の背面に取り付けたAVデータ受信装置121’と外部赤外線受光部端子127の接続が可能である。
【0043】
AVデータ受信装置121’と表示装置123を有線で接続するようにし、赤外線の受光部122で受けた赤外線コマンド信号を表示装置123内で処理するだけでなく、そのまま加工せずにAVデータ受信装置121’に送ると、別の赤外線受光部を設けなくとも、表示装置123の前面に居るユーザのリモートコントロール送信器操作によるリモトコントロールコマンドを受信してAVデータ送信装置に送信することが可能になる。
【0044】
本発明のAVデータ受信装置を表示装置背面に取り付けた場合の別の実施例を図15に示す。131は、赤外線光を反射させる反射鏡である。表示装置123の背面にAVデータ受信装置121’を設置した場合には、表示装置前面からの赤外線光を直接受けることができないが、この反射鏡131を設置することにより、表示装置123の背面に取り付けたAVデータ受信装置本体受光部126にも赤外線光が届くようになり、表示装置123の前面からのリモートコントロール送信器132による直接制御が可能となる。
【0045】
図14に戻って、表示装置123は外部赤外線受光部122を着脱自在に保持できるような保持機構をAVデータ表示・再生装置(表示装置)123の頂上面に備えている。これにより、ユーザは容易に、確実に外部赤外線受光部をAVデータ表示・再生装置側(表示装置)123に取付け及び取外しが可能となる。
【0046】
別の実施例としてAVデータ受信装置もしくはAVデータ送信装置に外部アンテナインタフェースをつける場合を説明する。外部アンテナは、性能のよいものを装置外部に付けることにより、より広い範囲に通信することが可能である。AVデータ送信装置、AVデータ受信装置とも固定の場合には、外部アンテナに指向性の高いものを用い、方向を調整することで、より大きな家での離れた部屋間でもAVデータを伝送することが可能になる。またマンションなどコンクリートの壁などで電波が届きにくい場合に、アンテナをゲインの高いものに置きかえることで、性能のよいAVデータ通信システム(図1に示す組み合わせ)が実現可能となる。このアンテナインタフェースは、図12のアンテナ101を無効にして、外部アンテナを有効にするものである。
【0047】
図14において、95は外部アンテナ、96は外部アンテナ接続端子、97は表示装置123に備え付けられた外部アンテナ取付け部位である。このようにすることで、ユーザの電波状態に対応した受信性能を得ることが容易に実現できる。なお、外部アンテナ95をAVデータ受信装置121’に設置してもかまわない。さらに、個別にスタンドなどを用いて、表示装置123から離れて設置してもかまわない。
【0048】
本発明のAVデータ受信装置の概観図を図16に示す。図16(a)は、AVデータ受信装置の表側概観図、図16(b)は裏側概観図、図16(c)はAVデータ受信装置に内蔵されている基板とアンテナを示す図である。141は電源ボタンである。142はAVデータ送信装置側の制御ボタンである。例えば、電源、入力切替、選局(順、逆)、巻き戻し、早送り、再生、停止などのボタンに対応する。143は工場調整用端子であり、ROMの書き換え、セルフチェックや受信のエラー状況のモニタなどに使用する。
【0049】
144はAV出力端子であり、AVデータ表示・再生装置に接続する。145は赤外線受光部接続端子であり、外部接続の受光部を接続する端子である。146は外部アンテナ接続端子である。147は、ビデオコントローラ設定スイッチである。148は電源用のコネクタ、149は、赤外線受光部である。150は、受信レベルランプであり、正常受信時は緑に、異常受信時は赤に点灯する。なお、異常かどうかは、受信側で誤り訂正符号(例えばリードソロモン符号)の誤り訂正回数、誤ったパケットの再送回数などをカウントして、エラーの頻度を推測する方法がある。AVデータの通信を行なっていない場合には消灯しても構わない。151は、電源ランプであり、電源が入っているときにはオンになる。
【0050】
152、153、154はAVデータ受信装置の筺体に入っている基板とアンテナの模式図である。152および153はアンテナであり、154は基板である。153のアンテナは矢印方向が最大感度になるように設定されている。図16のように赤外線受光部接続端子145と外部アンテナ接続端子146を同じ面の近傍に配置することで、外部アンテナ95および赤外線の受光部122の2つの付属機器の外付けを容易にする。
【0051】
また、図17は赤外線受光部161と外部アンテナ162が一体化された構造を示し赤外線受光部とアンテナの両方を同時に固定することができる。
【0052】
図16のスイッチ142は、AVデータ送信装置側のAVデータ出力装置を制御するコマンドを発生させる。このコマンドは無線でAVデータ送信装置に送られて、AVデータ送信装置では外部装置であるAVデータ出力装置の制御コマンドに変換してAVデータ出力装置に転送を行なう。このコマンドは、赤外線リモートコントロール送信器から送信されるコマンドと同じであっても構わない。このスイッチ142をAVデータ受信装置につけておくことで、リモートコントロール送信器を持ち歩かなくても、このスイッチ142でAVデータ出力装置の機能を制御することが可能になる。
【0053】
上記スイッチ142からのコマンドやリモートコントロール送信器132からの制御データを装置内部で解釈を行ない、必要で有ればコマンドの変換やコマンドの転送可否の判定を行なうと、より柔軟に映像出力装置を制御可能になる。この場合の制御フローは基本的に図9および図10と同じである。ただし、図9のステップ61もしくは図10のステップ71はこの場合には、赤外線でのコマンド受信であり、図9のステップ63もしくは図10のステップ74は無線でのコマンド送信である。
【0054】
上記のコマンド変換や転送可否の判断を行なうための表は外部から設定可能であることが望ましい。つまり、表を変更することで映像出力装置に出力するコマンドを出力装置の種類やメーカーに応じて適切な設定をユーザが行なうことが可能になる。このコマンド変換及び変換表を用いる場合には以下のような流れになる()内は制御コマンドの内容である。
【0055】
1.リモートコントロールは、一般的なコマンドを送信する(再生)。
2.AVデータ受信装置では、映像出力装置はS社のビデオ対応の変換表が保持されている。
3.赤外線で受信された(再生)コマンドは、(S社ビデオ再生)というコマンドに変換されて、無線を用いてAVデータ送信装置に送られる。
4.AVデータ送信装置は、無線区間から(S社ビデオ再生)というコマンドを赤外線コマンドとして送出する。
【0056】
変換表を変更することで(再生)−>(S社ビデオ再生)の部分を変更し、(再生)−>(P社DVD再生)というように変換することが可能になる。これにより、ユーザが異なるメーカの異なるAVデータ送信装置を購入してもそれに合わせて制御コマンドを変更することが可能になる。
【0057】
本発明の実施例として図16に記載のように、平面アンテナ152および153の最大利得が得られる方向にスイッチも基板もコネクタもないように配置をすることが挙げられる。さらに、表示装置に固定される場合に、表示装置の筺体面にもアンテナの最大利得の方向が来ないようにアンテナの配置を行なう。このことで、電波を遮断する導体の妨害を少しでも減らして電波を効率よく送受信可能となる。
【0058】
図16に示すようにボタン142の面が上方向になるように設置される。このときアンテナ面は、地面に対して垂直で、最大利得面は地面と平行方向になる。この装置を表示装置に装着する場合には、電源ボタン141のある面を上もしくは下にして設置する。つまり、表示装置に固定した場合でも地面と水平方向に最大利得面が向いているように設置する。このことで、AVデータ受信装置は、通常の設置方法でも、表示装置へ装着した場合でもアンテナの性能を損なうことを防ぐことが可能である。
【0059】
次に、図18から図23に本発明の一例である電源関連の実施例を示す。そのうち、図18の302は表示装置(ここでは液晶テレビのようなフラットパネルディスプレイ)であり、荷重に十分耐える土台305に、ディスプレイやAVデータ受信装置の荷重に十分耐える取付け板303に取り付けられている。これらは頑丈に固定されており、把持部304により容易に持ち運べる構造になっている。
【0060】
取付け板303には、AVデータ受信装置取付手段313とAVデータ受信装置を固定するねじ穴331が備わっている。さらに、表示装置に備わっている突起した形状の表示装置側電力・信号中継手段314と、同じく突起した接続検出手段312を露出するように穴が開いている。一方AVデータ受信装置301には、アンテナ306、操作手段307、AVデータ受信装置を表示装置に固定する固定ねじ330、さらに背面には凹状のAVデータ受信装置側電力・信号中継手段315が操作手段306の背面に備わっている。
【0061】
表示装置の電源はAC電源からコンセント326,ACアダプタ325を経て供給されている。表示装置側電力・信号中継手段314には、信号GND端子316、映像信号端子317、左音声信号端子318、右音声信号端子319、電源GND端子320、電力出力端子321が備えられ、AVデータ受信装置側電力・信号中継手段315にはこれに対応した順序で、信号GND端子361、映像信号端子362、左音声信号端子363、右音声信号端子365、電源GND端子366、電力端子367が備わっている。
【0062】
AVデータ受信装置301は下部をAVデータ受信装置取付手段313で固定され、上部は固定ねじ330でねじ穴331に固定される。このとき凸状の表示装置側電力・信号中継手段314と凹状のAVデータ受信装置側電力・信号中継手段315がかみ合い、表示装置側の信号端子・電源端子(316〜321)はそれぞれAVデータ受信装置側電力・信号中継手段315の対応する端子(361〜367)と簡単に、かつ正確に接続される。このようにAVデータ受信装置301を簡単に表示装置302に固定することが実現できる。さらに、必要な配線も同時に行うことができるため、ユーザが配線に要する手間の短縮、配線待間違えの防止、不要な配線が無いことによるコストダウン、見栄えの良さなどを提供する。
【0063】
ところで、AVデータ受信装置301にも表示装置302と同様にACアダプタ等からの電力供給機能を備えていてもよいが、ACアダプタを2個備える必要があり、コンセントが多く必要で、配線が増え見栄えが悪くなるなどの問題がある。
【0064】
本実施例では、表示装置側電力・信号中継手段314の電源GND端子320、電源入出力端子321と、それに対応する電源GND端子366、電源入力端子367をAVデータ受信装置側に備えているため、これら端子を通して表示装置302からAVデータ受信装置301へ電力供給が可能となり、AVデータ受信装置側にACアダプタ等の電源供給手段を別途用意する必要がなくなる。この接続した状態を図19に示す。
【0065】
さらに、本実施例ではAVデータ受信装置の取り付けにより、接続検出手段312が押された時だけ、電源入出力端子321から電力を出力する。よって、AVデータ受信装置301を取り付けていない場合に、電源入出力端子321等に金属当たりして電源出力とGND等がショートすることを防止することができる。なお、検出手段が何らかの検出を行った場合のみ電力を供給する等の制御自体は通常の技術であるため、詳細は記載しない。また、本実施例では表示装置302をフラットディスプレイにしたが、これは本発明を限定するものではなく、CRTディスプレイなどでもかまわない。
【0066】
図20は電池を使用する場合の実施例を示し、340は電池(バッテリー)であり、電池340が外部機器と接続するための接続端子341を電池底面に備えており、側部に端が開いた嵌合凸部342をもつ。AVデータ受信装置301’には電池340との接続端子345が備わっており、奥が開いた嵌合凹部346をもつ。電池340の嵌合凸部342はAVデータ受信装置301’の嵌合凹部346とかみ合い、固定される。電池の接続端子341は電池の接続端子345と接続され一体化し、図21の電池付AVデータ受信装置350となる。電池付AVデータ受信装置350はコンセント352、ACアダプタ351を経て、外部からの電力供給も可能である。この電力は電池付AVデータ受信装置の駆動用電力に使用される。よって、電池付AVデータ受信装置350はACでも電池でも駆動可能となる。さらに電池(バッテリー)が充電可能な場合は、ACから供給された電力により充電も可能となる。
【0067】
図22に示すように、電池付AVデータ受信装置350は背面にくぼみ359を持ち、このため、表示装置302に取り付けても接続検出手段312は押されないため、電源供給とならず、本実施例では電源入出力端子321は電源入力端子となる。電池付AVデータ受信装置350の電源入出力端子321に対応する端子は電力出力端子となり、表示装置に電力供給される。
【0068】
これにより、AVデータ受信装置、表示装置、電源である電池は一体化し、外部からの電力供給無しで稼働する。しかもAVデータも無線で送られてくるため、ACやDCの電源線、アンテナ線による外部との接続の無い完全ワイヤレス表示装置360となり、把持部304にて装置全体を自由に持ち運ぶことが可能となる。
【0069】
また、電池部をもたないとしても、AVデータ受信装置301から表示装置に電源を供給できる能力があれば、図22のコンセント326’、ACアダプタ325’を通して、AVデータ受信装置と表示装置に電力を供給可能になり、表示装置側のAVアダプタ等を無くし、AC1本で全電力が供給可能となる。
【0070】
図23に示すように、AVデータ受信装置側電力・信号中継手段315’には電力・充電入力端子368、表示装置側電力・信号中継手段314’には電力・充電出力端子322を備えることにより、コンセント326、ACアダプタ352を通して表示装置302に供給される電力から、電池付AVデータ受信装置350の駆動及び充電が可能となる。なお、充電の仕組み等はPC(パーソナル・コンピュータ)等で広く行われている技術であるため詳細は記載しない。
【0071】
図22に示した完全ワイヤレス表示装置360や図1のAVデータ受信装置3とAVデータ送信装置4が一体化したものは、本実施例では複数の装置をユーザが組み込んで完成したものであるが、あらかじめAVデータ受信装置や電池を表示装置内に内蔵したものでもかまわない、また同様に図1のAVデータ送信装置をAVデータ表示・再生装置に内蔵したAV機器としてもかまわない。
【0072】
図24に本発明の一例のブロック図を示す。201は実際に無線を送受信するアンテナである。202は、無線周波数へのアップコンバート、無線周波数からデジタル回路で扱える周波数へのダウンコンバート、アンプ回路などの無線特有の回路が含まれるRF部である。203はデータを変復調する変復調部である。204は映像データを送信したり、制御コマンドや非同期データを送受信するための通信制御を行なうための通信制御部である。205は通信制御部204から入力された映像データを伸張するデコーダ部である。206は図示しない外部機器(例えば、表示機器、映像記録機器など)へ接続するための映像出力部である。207はCPUがワーキングエリアとして使用するRAMである。
【0073】
208は、CPUが使用するプログラムやテーブルなどが格納されたROMである。209は全体の制御を行なうCPUである。210はインターネットプロトコル関係のプロトコル処理およびインターネットアプリケーションを実行するIPアプリ実行部である。211はインターネットのアプリケーションの画面を作り出すIPアプリ表示部である。ここで作られた表示は外部の表示機器で205の映像出力部を通じて表示される。212は操作入力部である。これはインターネットアプリケーションの入力も、AVデータ送信装置側の機器制御コマンドの入力もここを通じて行なわれる。
【0074】
本発明の特徴であるヘッダ判定部213について以下に詳細を記す。ヘッダ判定は、送受信するデータパケットが、AVデータであるか、AV関連機器の制御コマンドであるか、インターネットプロトコル(IP)パケットであるかを識別する必要がある。AVデータの場合には、デコーダにデータを送り、AV装置制御コマンドの場合には制御コマンドとして解釈、処理を行ない、IP関連のパケット(アドレス解析プロトコルなどを含む)はIP関連の処理を行なう必要がある。
【0075】
この識別のために、本発明では、IEEE802.2形式のパケットフォーマットを用いる。図25には(A)にIEEE802.2形式のパケットフォーマットを記載する。(B)には、802.2形式で一般に使われているSNAPプロトコルパケットフォーマットの形式を記載する。SNAP形式は802.2フォーマットの実装の1手法である。ここで、IPはTypeフィールドに0800(16進)が入る。AVデータとしては例えば、Type=A000(16進)、AV制御データについてはType=A001(16進)などが考えられる。AV制御データについては、例えばIEEE1394でAV機器の制御に用いられるAV/Cコマンドでも構わないし、国内で赤外線リモコンに用いられている家製協フォーマットのコマンドでも構わない。両方に別々のタイプフィールドを当てはめることも考えられる。またAVデータに関しては、IEC61883で規定されるフォーマットを使用する事が考えられる。
【0076】
IEC61883では、内部にタイマを備えており、出力段で時計に同期して出力することが可能になる。本発明のように、パケットヘッダ判定部を備え、パケットヘッダはIEEE802.2形式およびSNAPプロトコル形式を用いることで、従来、IPプロトコルを扱っていた、パソコンのソフトであってもTypeフィールドだけを識別すれば、IPプロトコルとAV関連データ、コマンドとの識別が可能になり、受信側では本形式を解釈するパケットヘッダ判定部を備えることで、容易にIPやAVのデータを分類可能になり、受信装置が簡便に構成可能となる。
【0077】
さらにインターネットプロトコルの接続先としてIPパケットが流れてくる源であるアクセスポイント(AP)に接続を行ない、映像ソースに対しては、APとは異なるAVデータソースと速度、誤り訂正の有無、遅延アクノレッジの有無などのネゴシエーションを行なって、AVデータはAVデータソースからデータを受信するというAVデータ受信装置の実施例を図26に示す。
【0078】
ここで、381はAVデータ受信装置であり、382はAVデータ送信装置である。AVデータ表示・再生装置とAVデータ出力装置は図示していない。383はインターネット関連のパケットを送受信するIPデータ送受信装置である。383は384のインターネット(IPネットワーク)に接続されている。例えばIEEE802.11の無線LANプロトコルでは、アクセスポイントを通じて外界のネットワークと接続されている無線ネットワークでは、そのネットワーク内の装置はアクセスポイントとのデータのやり取りしか行なえない。これは、IPネットワークの場合には、APを通じて外界と接続されるため、特に問題にはならない。
【0079】
しかし、映像ソースがIPネットワーク以外の仕組みである場合(例えば、家の中のビデオ)には、APとビデオは接続されていないので、AP経由で映像データを送信してもらうことができない。この場合には、AVデータ受信装置は、映像ソースもしくは、帯域調整を行なうノードと帯域の調整を行なった上で、映像ソースと直接AVデータのやり取りを行なうことになる。よって、381のAVデータ受信装置は、アクセスポイントとのインターネット関連データの送受信を行なうと共に、映像に関しては、AVデータ送信装置との接続を行なうことで、インターネットアプリケーションもAVデータのアプリケーションも両方実現することが可能になる。
【0080】
なお、AVデータ受信装置とAVデータ表示・再生装置を別々の装置として説明を行なってきたが、AVデータ受信装置とAVデータ表示・再生装置を一体化して、無線AVデータ表示・再生装置として実現すると、AVデータ受信装置を後から接続することなく、いつでも無線を通じてAVデータを楽しめる装置が実現できる。
【0081】
また、AVデータ送信装置とAVデータ出力装置を別々の装置として説明を行なってきたが、AVデータ送信装置とAVデータ出力装置を一体化して、無線AVデータ出力装置として実現すると、AVデータ送信装置を後から接続することなく、いつでも無線を通じてAVデータを送信できる装置が実現できる。
【0082】
産業上の利用可能性
【0083】
以上に詳述したように本発明によれば、無線帯域を有効に使用可能な映像品質切り替え機能付きのAVデータ送信装置を提供することができる。
【0084】
また本発明によれば、画像品質と再送回数を制御することで無線によるAVデータ伝送の信頼性をあげることができる映像品質切り替え機能付きのAVデータ送信装置を操供することができる。
【0085】
また本発明によれば、スイッチにより、いつでも現在の映像品質のレベルを確記することが可能で、かつ、画面に何も表示することなく、いつでも映像品質の変更が可能なスイッチ切り替えによる映像品質切り替え機能付きのAVデータ送信装置を操供することができる。
【0086】
また本発明によれば、周波数切り替えスイッチにより、いつでも現在の周波数を確認することが可能で、かつ、画面に何も表示することなく、いつでも伝送チャネルの変更が可能な、AVデータ送信装置を提供することができる。
【0087】
また本発明によれば、2.4GHz帯の通信において、周波数を14チャネル付近に設定することでBluetoothからの妨害の影響を押さえてノイズの少ない映像伝送が可能なAVデータ送信装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
図1は本発明の全体システムの図を示す。
図2はAVデータ送信装置の送信基本部分のブロック図を示す。
図3はパケットのシーケンスの概念図を示す。
図4は別の実施例のパケットシーケンス概念図を示す。
図5は画質設定スイッチを示す。
図6は他の実施例のAVデータ送信装置の送信基本部分のブロック図を示す。
図7はチャネル切り替えスイッチを示す。
図8は別の実施例のAVデータ送信装置の送信基本部分のブロック図を示す。
図9は図8のAVデータ送信装置が制御コマンドをAVデータ出力装置に転送する場合のフローチャートを示す。
図10はAVデータ送信装置がAVデータ出力装置に転送する場合の別のフローチャートを示す。
図11はAVデータ送信装置の実装例を示す。
図12はAVデータ受信装置のブロック図を示す。
図13はAVデータ受信装置と受光部を示す。
図14は液晶テレビの背面にAVデータ受信装置を取り付けた場合を示す。
図15は表示装置の背面にAVデータ受信装置を取り付けた場合の別の実施例を示す。
図16はAVデータ受信装置の概観図を示す。
図17は赤外線受光部とアンテナを一体化した場合の実施例を示す。
図18はAVデータ受信装置と表示装置の接続を説明するための図を示す。
図19はAVデータ受信装置と表示装置の接続状態図を示す。
図20はAVデータ受信装置とバッテリー(電池)の接続を説明するための図を示す。
図21はAVデータ受信装置とバッテリー(電池)の接続状態図を示す。
図22は電池付AVデータ受信装置の接続を説明するための図を示す。
図23は表示装置と電池付AVデータ受信装置の接続を説明するための図を示す。
図24はAVデータとIPデータを同時に送信する装置のブロック図を示す。
図25はIEEE802.2形式のパケットフォーマットを示す。
図26はAVデータ受信装置と、AVデータ送信装置と、IPデータ送受信装置とネットワークの関係を説明する図を示す。
Claims (4)
- AVデータを圧縮率の異なるAVデータにコード化可能なAVデータエンコード手段と、間隔をあけて所定の時間毎に訪れる、圧縮率にかかわらず固定長区間であるAVデータ送信区間に前記コード化されたAVデータを送信するAVデータ送信手段と、前記送信されたAVデータがAVデータ受信装置において正常に受信されなかった場合、その正常に受信されなかったAVデータの再送を行う再送手段と、予め設定された複数のAVデータの品質の中から1つの品質を選択するための品質設定手段とを有し、
前記1つの品質が選択されると、AVデータエンコード手段は、前記圧縮率を前記品質設定手段を介して選択された品質に対応する圧縮率に変更し、前記AVデータ送信手段が前記AVデータ送信区間内において前記コード化されたAVデータを送信した後、前記再送手段は、前記正常に受信されなかった1つ以上の異なるAVデータをAVデータ送信後の前記AVデータ送信区間内の空き区間に収容可能な数まで収容して再送を行うことを特徴とするAVデータ送信装置。 - 前記品質設定手段はユーザによる選択が可能なスイッチであることを特徴とする請求項1に記載のAVデータ送信装置。
- 前記コード化されたAVデータの送信は無線で行われることを特徴とする請求項1または請求項2に記載のAVデータ送信装置。
- 請求項1乃至請求項3のいずれかに記載のAVデータ送信装置を内蔵することを特徴とするAVデータ表示・再生装置。
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