JP4490245B2 - データ送受信システム - Google Patents

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Description

本発明は、主に同報無線システムのような無線回線を介してデータを送受信するデータ送受信システムにおける、データ送受信技術に関するものである。
従来の同報無線システムは、無線を介して限られた周波数帯域において子局で再生する音声の音質を確保するために、以下の構成をとっている。まず、親局は音声を高い標本化速度と標本値で符号化し、符号化信号を記憶手段に記憶する。放送開始時間が指定されると指定された放送開始時間と無線空間における実効伝送速度と符号化手段の速度とに基づいて放送開始時間に先立ち送信開始する時間値を算出する。算出された時間だけ放送開始時間に先立ち送信を開始する。次に、子局は親局から送信された情報を無線空間の実効伝送速度で記憶手段に記憶し、親局の符号化手段の速度で記憶手段の信号を読み出して復号して音声を出力する構成にしている(例えば、特許文献1)。
特開2003−110511号公報
従来の同報無線システムでは、子局で再生する音声の音質確保のために、親局に高い標本化速度と標本値で符号化する機能や放送開始時間に先立ち送信開始する時間値を算出する機能等が必要であった。また、無線回線を放送時間より長い時間占有するのでリアルタイムの高音質放送の放送時間に制約があった。さらに、データの誤り検出手段やデータの誤りを低減させるための再送手段等を追加しても無線回線品質の影響による音声の品質劣化を完全に排除することは困難であった。
この発明は上記のような課題を解消するためになされたもので、親局に複雑な符号化手段や時間算出機能を持たせることなく、また、無線回線を長い時間占有することなく、無線回線品質の影響による品質劣化を排除し子局から高音質の音声を出力することを目的とする。
本発明は、無線回線を介して、データ送信装置と通信するデータ受信装置において、
データ受信装置がデータ送信装置から無線回線を介してのデータを受信する場合にデータ受信装置において得られるデータの品質よりも高品質のデータをあらかじめ再生データとして蓄積記憶する受信側記憶部と、
出力データとデータ出力要求とを含むデータ出力要求信号と、再生データを再生する再生要求を含むデータ再生要求信号とのいずれかの要求信号をデータ送信装置から受信する受信部と、
前記受信部が受信した要求信号がデータ出力要求信号である場合に、データ出力要求信号に含まれる出力データを取り出すとともに、前記受信部が受信した要求信号がデータ再生要求信号である場合に、前記受信側記憶部に記憶した再生データを出力データとして取り出す受信側制御部と、
受信側制御部が取り出した出力データを出力する出力部と
を備えたことを特徴とする。
本発明によれば、ミュージックチャイムや定例放送等の繰り返し使用する音源については、無線回線の占有時間を長くすることなくデータ受信装置(子局)から高品質な音声を出力する効果を実現できる。
また、本発明によれば、無線回線の影響による品質劣化がなく、データ受信装置(子局)から高品質な音声を出力する効果を単純な構成で実現できる。
また、本発明によれば、データ送信装置(親局)からのコマンド送信後、蓄積された音源を出力している間は無線回線が空いているために、文字情報や画像を無線回線で伝送しデータ受信装置(子局)で音声出力に合わせて表示することができる。
実施の形態1.
図1は、実施の形態1における同報無線システム100のシステム構成例を示す図である。同報無線システム100は無線回線を介してデータを送受信するデータ送受信装置の一例である。図1において、1は親局(データ送信装置)である。本実施の形態ではデータ送信装置として同報無線システムにおける親局を例として説明する。2は音源入力部、3は符号化部、4はコマンド入力部、5は放送/再生/蓄積切替スイッチ、6は送信側制御部、7は送信部、8は送信側記憶部である。
9は子局(データ受信装置)である。本実施の形態ではデータ受信装置として同報無線システムの子局(拡声子局、戸別受信機、等)を例として説明する。10は受信部、11は受信側制御部、12は受信側記憶部、13は復号化部、14はスピーカ(出力部)である。本実施の形態では出力部としてスピーカからの放送を例として説明するが、画面に表示する出力装置や他の出力装置でもよい。
15は親局1と子局9の間で通信を行う無線回線、16は親局1と子局9が接続可能である有線回線等で構成された回線品質の高い地域イントラネット網である。17は親局1側の端末設備、18は子局9側の端末設備である。なお、子局9は図1に1個のみ記載されているだけであるが、複数個存在してもよい。
19は音源入力部2で入力する音源である。音源19は、防災等のために通知する通常の音声あるいはミュージックチャイムや定例放送等の繰り返し使用する音楽や音声等である。本実施の形態では入力データとして音源19を例としているが、画面に表示する画像データやテキストデータでもよい。
20はコマンド入力部4で入力するコマンドコードである。コマンドコード20は、放送/再生/蓄積切替スイッチ5で再生を指定したときに音源を特定するための再生用コマンドコードである。また、放送/再生/蓄積切替スイッチ5で蓄積を指定したときに蓄積する音源と対応づけて記憶部に蓄積記憶するための蓄積用コマンドコードである。21はスピーカ(出力部)から放送する音源である。本実施の形態では出力データとしてスピーカから放送する音源21を例としているが、画面上で出力する画像データやテキストデータでも適用可能である。
22は子局9で音源データを出力するためのデータ出力要求信号である。23は子局9で音源データを再生出力するためのデータ再生要求信号である。データ出力要求信号22とデータ再生要求信号23は、同報無線システム100における無線回線15を介して親局1から子局9へ送信される。
24は子局9の受信側記憶部12で蓄積記憶するためのデータ蓄積要求信号である。データ蓄積要求信号24は、同報無線システム100における地域イントラネット網16を介して親局1から子局9へ送信される。
図2は、放送時または再生時のデータ信号フォーマットを示す図である。図2において、201はデータ種別コードでありデータのヘッダ部に収容される。データの情報データ部には、子局から出力するための音源データ(出力データ)202または子局で音源データを再生するための再生用コマンドコード203が収容される。
図3は、放送時または再生時のデータ信号フォーマットのヘッダ部と情報データ部の対応を示す図である。データ出力要求信号22の場合は、データ種別コード201が「放送」(値1)であり、情報データ部には子局9で出力する音源データ(出力データ)202が収容される。また、データ再生要求信号23の場合は、データ種別コード201が「再生」(値2)であり、情報データ部には子局9で再生する音源データを指定するための再生用コマンドコード203が収容される。
図4は、蓄積時のデータ蓄積要求信号24のデータフォーマットを示す図である。データのヘッダ部には、子局9の受信側記憶部12に蓄積記憶する音源データ(再生データ)を特定するための蓄積用コマンドコード401が収容される。データの情報データ部には、蓄積記憶する音源データ(再生データ)402が収容される。
図5は、蓄積時のデータフォーマットのヘッダ部と情報データ部の対応の例を示す図である。
例えば、蓄積用コマンドコード401としてヘッダ部に「A1」を付与し、情報データ部に音源データ(再生データ)402として「おはようございます」という音源を符号化した音源データを収容する。このデータは、データ蓄積要求信号24として回線品質の高い有線回線である地域イントラネット網16を介して親局1から子局9へ伝送され子局9の受信側記憶部12に蓄積記憶される。このように、「A1」と「おはようございます」を対応づけて蓄積記憶することにより、「おはようございます」を放送するときには図1においてコマンドコード20として再生用コマンドコード「A1」を指定するだけでよい。
図6は、実施の形態1の子局9における音源データ出力処理の流れを示すフローチャート図である。
実施の形態1における同報無線システムの音源データ出力処理について説明する。
ここで、防災等のために通知する通常の音声を子局から出力する場合について、図1および図6を使って説明する。
まず、利用者は放送/再生/蓄積切替スイッチ5で「放送」を選択し、子局9で放送する音声を音源入力部2から入力する。入力した音源19は符号化部3でデジタルデータに符号化される。このデータを音源データ(出力データ)とする。次に、送信側制御部6でデータ種別コード「放送(値1)」がデータのヘッダ部に付加される。さらに、送信部7で変調・増幅され、データ出力要求信号22として無線回線15を経由して子局9に伝送される。
子局9では、受信部10でデータ出力要求信号22を受信し、増幅・復調する(S1)。次に、受信側制御部11はデータのヘッダ部よりデータ種別コードは「放送(値1)」であり音源データ(出力データ)受信であると判定する(S2)。次に、復号化部13で音源データ(出力データ)から音声・音楽等の音源21に復号化される(S4)。復号化した音声・音楽等の音源21は、スピーカ(出力部)14から出力される(S5)。
次に、ミュージックチャイムや定例放送等の繰り返し使用する音源を子局で再生出力する場合について、図1および図6を使って説明する。ミュージックチャイムや定例放送等の繰り返し使用する音源については、高音質な1以上の音源を有線回線等の回線品質の高い伝送路を経由する手段(本システムの無線回線15は経由しない)により、あらかじめ子局9の受信側記憶部12に蓄積記憶しておく。
利用者は、放送/再生/蓄積切替スイッチ5で「再生」を選択する。次に、利用者は親局1のコマンド入力部4に音源を選択するための再生用コマンドコード203を入力する。入力した再生用コマンドコード203はデジタルデータとして送信側制御部6に送られる。送信側制御部6はデータのヘッダ部にデータ種別コード「再生(値2)」を付加する。さらに、送信部7で変調・増幅され、データ再生要求信号23として無線回線15を経由して子局9に伝送される。このときの無線回線占有時間は、データ量が少ないため音源データそのものを伝送するときよりも短い時間である。
子局9において、受信部10は親局1からのデータ再生要求信号23を受信し、増幅・復調する(S1)。受信側制御部11は、データ再生要求信号23のヘッダ部よりデータ種別コードは「再生(値2)」であり再生用コマンドコード受信と判定する(S2)。受信側制御部11は受信側記憶部12から再生用コマンドコードと一致する音源データ(再生データ)を取り出す(S3)。復号化部13は、取り出した音源データを音声・音楽等の音源21に復号化する(S4)。復号化した音声・音楽等の音源21は、スピーカ(出力部)14から出力される(S5)。
実施の形態1における同報無線システム100の音源データ蓄積記憶処理について説明する。蓄積記憶する音源データはミュージックチャイムや定例放送等の繰り返し使用する音声や音楽等である。これらの音源データをあらかじめ子局9の受信側記憶部12に蓄積記憶する方法について図7を使って説明する。
図7は実施の形態1に係る同報無線システムの蓄積記憶処理の流れを示すフローチャート図である。
利用者は、放送/再生/蓄積切替スイッチ5で「蓄積」を選択する。コマンド入力部4から蓄積用コマンドコード403を入力し、音源入力部2から子局9で蓄積記憶する音源を入力する(S701)。入力した音源は、符号化部3でデジタルデータである音源データに符号化される(S702)。送信側制御部6は、データのヘッダ部に蓄積用コマンドコードを収容し情報データ部に音源データを収容する(S703)。ヘッダ部に蓄積用コマンドコードを収容し情報データ部に音源データを収容したデータは、データ蓄積要求信号24として送信側記憶部8に格納される(S704)。さらに、送信側記憶部8から親局1側の端末設備17を介して有線回線等で構成された回線品質の高い地域イントラネット網16に伝送される(S705)。データ蓄積要求信号24は、子局9側の端末設備18を経由し地域イントラネット網16で実現可能な伝送速度の範囲内でデータが順次伝送され子局9の受信側記憶部12に蓄積記憶される(S706)。
このように、本実施の形態によれば、ミュージックチャイムや定例放送等の繰り返し使用する音源については、無線回線を長時間占有することなく、子局からの高品質な音声出力を実現できる。
また、本実施の形態によれば、ミュージックチャイムや定例放送等の繰り返し使用する音源については、無線回線の影響による品質劣化がなく、子局からの高品質な音声出力を実現できる。
また、本実施の形態によれば、親局に複雑な符号化手段や時間算出機能を持たせることなく、単純な構成で子局からの高品質な音声出力を実現できる。
また、本実施の形態によれば、親局からのコマンド送信後、蓄積された音源を出力している間は無線回線が空いているため、文字情報や画像を無線回線で伝送し子局で音声出力に合わせて表示することができる。
実施の形態2.
実施の形態1では、音源データの蓄積記憶処理に使用する有線回線等の回線品質の高い伝送路の例として地域イントラネット網を使用した。本実施の形態では、有線回線等の回線品質の高い伝送路としてインターネット網を使用する例を説明する。
図8は実施の形態2における同報無線システム100のシステム構成図である。31は親局1と子局9が接続可能なインターネット網で311は親局1側の端末設備、312は子局9側の端末設備を示す。同報無線システム100の動作については実施の形態1と同じである。
実施の形態3.
実施の形態1では、音源データの蓄積記憶処理に使用する有線回線等の回線品質の高い伝送路の例として地域イントラネット網を使用した。本実施の形態では、有線回線等の回線品質の高い伝送路として例えばISDN(Integrated Services Digital Network)のような公衆デジタル網を使用する例を説明する。
図9は実施の形態3における同報無線システム100のシステム構成図である。32は親局1と子局9が接続可能な公衆デジタル網で321は親局1側のDSU、322は子局9側のDSUを示す。同報無線システム100の動作については実施の形態1と同じである。
実施の形態4.
実施の形態1では、音源データの蓄積記憶処理に使用する有線回線等の回線品質の高い伝送路の例として地域イントラネット網を使用した。本実施の形態では、有線回線等の回線品質の高い伝送路として例えば電話回線網のような公衆アナログ網を使用する例を説明する。
図10は実施の形態4における同報無線システム100のシステム構成図である。33は親局1と子局9が接続可能な公衆デジタル網で331は親局1側のモデム、332は子局9側のモデムを示す。同報無線システム100の動作については実施の形態1と同じである。
実施の形態5.
実施の形態1では、音源データの蓄積記憶処理に使用する有線回線等の回線品質の高い伝送路の例として地域イントラネット網を使用した。本実施の形態では、有線回線等の回線品質の高い伝送路を使用しない場合を説明する。
図11は実施の形態5における同報無線システム100のシステム構成図である。34は受信側記憶部12に蓄積する音源データを親局1と子局9の間で輸送する輸送手段である。親局1の送信側記憶部8から子局9の受信側記憶部12へ音源データを輸送する際に人間が介在してもよい。なお、親局1や子局9を現地に設置する以前に、例えば工場内での製造・調整時に親局1の送信側記憶部8および子局9の受信側記憶部12に予め音源データを収容することも可能である。同報無線システム100の動作については実施の形態1と同様である。
以上の実施の形態2〜4によれば、有線回線を介して子局で出力データを蓄積記憶することで、無線回線の影響による品質劣化を排除し、子局からの高品質な音声出力を実現することができる。
また、以上の実施の形態2〜4によれば、インターネット網あるいは公衆デジタル網あるいは公衆アナログ網等の既存の有線回線網を利用することができるので、容易に親局と子局を有線回線でつなぐことができる。
また、以上の実施の形態5によれば、親局や子局を現地に設置する以前に、例えば工場内での製造・調整時にユーザから要望された高品質の音源データをあらかじめ蓄積記憶しておくことができる。
実施の形態6.
実施の形態1〜5では全子局から同一の音源を出力する例を述べたが、子局によって蓄積する音源の内容を変えることで、同一のコマンドにより子局ごとに異なる内容の音源の出力を行うことが出来る。
実施の形態7.
実施の形態1〜6では、全子局に同一のコマンドを送信する例を述べたが、子局ごとに異なるコマンドを送信することも可能である。送信先の子局を指定するコマンドと音源を選択するコマンドを合わせて送信することで、一部の子局のみの音源出力、あるいは子局ごとに異なる内容の音源の出力が可能である。
ここで、以上の実施の形態で示した同報無線システムの特徴を以下に再言する。
以上の実施の形態1で示した同報無線システムは、
音源入力部と符号化部とコマンド入力部と放送/再生/蓄積切替スイッチと送信部と送信側記憶部を有し放送/再生/蓄積の動作を制御する送信側制御部を有する親局と、前記親局と無線回線を介して接続される1以上の子局を含む同報無線システムにおいて、前記親局は音源を送信する機能に加えコマンドを送信する機能を備え、前記子局は受信部と放送/再生/蓄積の動作を制御する受信側制御部と高品質な1以上の音源を蓄積する受信側記憶部と復号化部とスピーカを有し、前記音源は有線回線等で構成された回線品質の高い地域イントラネット網を経由する手段(本システムの無線回線は経由しない)により、あらかじめ前記子局の受信側記憶部に蓄積し前記親局からのコマンドに応じスピーカから出力することを特徴とする。
以上の実施の形態2で示した同報無線システムは、
音源入力部と符号化部とコマンド入力部と放送/再生/蓄積切替スイッチと送信部と送信側記憶部を有し放送/再生/蓄積の動作を制御する送信側制御部を有する親局と、前記親局と無線回線を介して接続される1以上の子局を含む同報無線システムにおいて、前記親局は音源を送信する機能に加えコマンドを送信する機能を備え、前記子局は受信部と放送/再生/蓄積の動作を制御する受信側制御部と高品質な1以上の音源を蓄積する受信側記憶部と復号化部とスピーカを有し、前記音源はインターネット網を経由する手段(本システムの無線回線は経由しない)により、あらかじめ前記子局の受信側記憶部に蓄積し前記親局からのコマンドに応じスピーカから出力することを特徴とする。
以上の実施の形態3で示した同報無線システムは、
音源入力部と符号化部とコマンド入力部と放送/再生/蓄積切替スイッチと送信部と送信側記憶部を有し放送/再生/蓄積の動作を制御する送信側制御部を有する親局と、前記親局と無線回線を介して接続される1以上の子局を含む同報無線システムにおいて、前記親局は音源を送信する機能に加えコマンドを送信する機能を備え、前記子局は受信部と放送/再生/蓄積の動作を制御する受信側制御部と高品質な1以上の音源を蓄積する受信側記憶部と復号化部とスピーカを有し、前記音源は公衆デジタル網を経由する手段(本システムの無線回線は経由しない)により、あらかじめ前記子局の受信側記憶部に蓄積し前記親局からのコマンドに応じスピーカから出力することを特徴とする。
以上の実施の形態4で示した同報無線システムは、
音源入力部と符号化部とコマンド入力部と放送/再生/蓄積切替スイッチと送信部と送信側記憶部を有し放送/再生/蓄積の動作を制御する送信側制御部を有する親局と、前記親局と無線回線を介して接続される1以上の子局を含む同報無線システムにおいて、前記親局は音源を送信する機能に加えコマンドを送信する機能を備え、前記子局は受信部と放送/再生/蓄積の動作を制御する受信側制御部と高品質な1以上の音源を蓄積する受信側記憶部と復号化部とスピーカを有し、前記音源は公衆アナログ網を経由する手段(本システムの無線回線は経由しない)により、あらかじめ前記子局の受信側記憶部に蓄積し前記親局からのコマンドに応じスピーカから出力することを特徴とする。
以上の実施の形態5で示した同報無線システムは、
音源入力部と符号化部とコマンド入力部と放送/再生/蓄積切替スイッチと送信部と送信側記憶部を有し放送/再生/蓄積の動作を制御する送信側制御部を有する親局と、前記親局と無線回線を介して接続される1以上の子局を含む同報無線システムにおいて、前記親局は音源を送信する機能に加えコマンドを送信する機能を備え、前記子局は受信部と放送/再生/蓄積の動作を制御する受信側制御部と高品質な1以上の音源を蓄積する受信側記憶部と復号化部とスピーカを有し、前記音源は伝送路を経由せず人間が介在する手段(本システムの無線回線は経由しない)により、あらかじめ前記子局の受信側記憶部に蓄積し前記親局からのコマンドに応じスピーカから出力することを特徴とする。
以上の実施の形態6で示した同報無線システムは、
前記音源が子局により異なることを特徴とする。
以上の実施の形態7で示した同報無線システムは、
コマンドで子局を選択して一部の子局のみ、あるいは子局ごとに異なる内容の音源を出力することを特徴とする。
実施の形態1における同報無線システムを示す図である。 実施の形態1における放送時または再生時のデータ信号フォーマットを示す図である。 実施の形態1における放送時または再生時のデータ信号フォーマットのヘッダ部と情報データ部の対応を示す図である。 実施の形態1における蓄積時のデータ信号フォーマットを示す図である。 実施の形態1における蓄積時のデータ信号フォーマットのヘッダ部と情報データ部の対応の例を示す図である。 実施の形態1における子局9の音源データ出力処理の流れを示すフローチャート図である。 実施の形態1における同報無線システムの蓄積記憶処理の流れを示すフローチャート図である。 実施の形態2における同報無線システムを示す図である。 実施の形態3における同報無線システムを示す図である。 実施の形態4における同報無線システムを示す図である。 実施の形態5における同報無線システムを示す図である。
符号の説明
1 親局(データ送信装置)、2 音源入力部、3 符号化部、4 コマンド入力部、5 放送/再生/蓄積切替スイッチ、6 送信側制御部、7 送信部、8 送信側記憶部、9 子局(データ受信装置) 、10 受信部、11 受信側制御部、12 受信側記憶部、13 復号化部、14 スピーカ(出力部)、15 無線回線、16 地域イントラネット網、17 端末設備、18 端末設備、19 音源(入力データ)、20 コマンドコード、21 音源(出力データ)、22 データ出力要求信号、23 データ再生要求信号、24 データ蓄積要求信号、31 インターネット網、32 公衆デジタル網、33 公衆アナログ網、34 輸送手段(オフライン)、100 同報無線システム(データ送受信装置)。

Claims (4)

  1. データ送信装置とデータ受信装置とを備えるデータ送受信システムにおいて、
    前記データ受信装置は、
    出力データを出力する出力部と、
    前記出力部から出力する出力データとして再生される再生データを蓄積する受信側記憶部とを備え、
    前記データ送信装置は、
    前記出力部から出力データを出力することと、前記受信側記憶部に蓄積されている再生データを再生して出力データとして前記出力部から出力することと、再生データを前記受信側記憶部に蓄積することとのいずれかを選択させる切替スイッチと、
    前記切替スイッチにより前記出力部から出力データを出力することが選択された場合に、前記出力部から出力する出力データを含むデータ出力要求信号を生成して、生成したデータ出力要求信号を無線回線を介して前記データ受信装置に送信し、前記切替スイッチにより前記受信側記憶部に蓄積されている再生データを再生して出力データとして前記出力部から出力することが選択された場合に、前記受信側記憶部に記憶されている再生データの再生を要求するデータ再生要求信号を生成して、生成したデータ再生要求信号を無線回線を介して前記データ受信装置に送信し、前記切替スイッチにより再生データを前記受信側記憶部に蓄積することが選択された場合に、前記受信側記憶部に蓄積すべき再生データを含むデータ蓄積要求信号を生成して、生成したデータ蓄積要求信号を有線回線を介して前記データ受信装置に送信する送信側制御部とを備えることを特徴とするデータ送受信システム。
  2. 前記データ送信装置は、さらに、
    音声データを入力する音声入力部を備え、
    前記送信側制御部は、
    前記切替スイッチにより前記出力部から出力データを出力することが選択された場合に、前記音声入力部により入力された音声データを出力データとして含む信号を前記データ出力要求信号として生成することを特徴とする請求項1に記載のデータ送受信システム。
  3. 前記受信側記憶部は、複数の再生データを蓄積し、
    前記データ送信装置は、さらに、
    前記受信側記憶部に蓄積された複数の再生データの中からひとつの再生データを特定するための再生用コマンドコードを入力するコマンド入力部を備え、
    前記送信側制御部は、
    前記切替スイッチにより前記受信側記憶部に蓄積されている再生データを再生して出力データとして前記出力部から出力することが選択された場合に、前記コマンド入力部により入力された再生用コマンドコードを含む信号を前記データ再生要求信号として生成することを特徴とする請求項1または2に記載のデータ送受信システム。
  4. 前記送信側制御部は、
    前記切替スイッチにより再生データを前記受信側記憶部に蓄積することが選択された場合に、前記受信側記憶部に蓄積すべき再生データと当該再生データを特定する再生用コマンドコードとを含む信号を前記データ蓄積要求信号として生成することを特徴とする請求項1〜3のいずれかに記載のデータ送受信システム。
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