JPH07212731A - リアルタイム動画／音声通信システム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】伝送ビットレートが常に変動するネットワーク
接続の端末とテレビ電話間、及び少なくとも１セッショ
ン内では伝送ビットレートが常に一定であるネットワー
ク接続の端末とテレビ電話間、及び伝送ビットレートが
常に変動するネットワーク接続の端末間のリアルタイム
動画／音声通信機能を、回線効率，機器効率共に良好に
実現するシステムを提供すること。 【構成】コンピュータネットワークシステムにおいて、
その内の少なくとも１台の端末に公衆回線との接続機
能、及び異なった動画圧縮／伸長方式間での変換機能等
を集約し、この端末を各クライアント端末からネットワ
ークを介してアクセスし、そのサービス機能を享受す
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ＬＡＮ及び公衆網を介
したリアルタイム動画／音声通信システムにおいて、特
に異なった伝送レート間の調整を実現するリアルタイム
動画／音声通信システムに関する。

【０００２】

【従来の技術】テレビ電話，テレビ会議システム等、公
衆網を介したリアルタイム動画通信は、現在ＩＳＤＮ
（ＩＮＳ６４など）といったデジタル通信技術を用いた
ものが主流であり、このようなデジタル通信に対応した
動画データの圧縮／伸長方式は、ＣＣＩＴＴ勧告Ｈ．２
６１として国際標準化されている。ＩＳＤＮによるデー
タ通信において、そのビットレートは一定であるが、伝
送する動画データのフレームレートは可変である。

【０００３】一方、パソコンやワークステーション等で
構成されるコンピュータネットワークの通信媒体として
一般的に用いられるＬＡＮ（Ｌｏｃａｌ Ａｒｅａ Ｎ
ｅｔｗｏｒｋ）を介した伝送方式としては、ＣＳＭＡ／
ＣＤ（Ｃａｒｒｉｅｒ Ｓｅｎｓｅ Ｍｕｌｔｉｐｌｅ
Ａｃｃｅｓｓ／Ｃｏｌｌｉｓｉｏｎ Ｄｅｔｅｃｔ)
方式が主流である。この方式は、基本的にネットワーク
を早くアクセスした端末が、データを送信中に占有する
コネクションレス型の伝送方式である。また、リアルタ
イム動画通信の方式としては、ＩＶＤ−ＬＡＮ（Ｉｎｔ
ｅｇｒａｔｅｄＶｏｉｃｅ ａｎｄ Ｄａｔａ ＬＡ
Ｎ）での標準化が進められているＴＤＭ（Ｔｉｍｅ Ｄ
ｉｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｅｒ）方式が注目
されており、この方式では伝送時のバンド幅をいくつか
に時分割したタイムスロットを、各端末に割り当てて１
対１の通信を行う。前述のＣＳＭＡ／ＣＤ方式にでは、
動画データの空間周波数領域における高周波成分を除去
してデータ量を減らすことにより、動きの自然なリアル
タイム動画通信を実現することが可能であるが、この場
合、ネットワークを流れるデータの伝送ビットレートは
常に変動する。またＴＤＭ方式では、タイムスロットが
割り当てられ、通信を終了してタイムスロットを放棄す
るまでは、伝送ビットレートは一定である。なお、本明
細書では、ＴＤＭ方式におけるタイムスロットの割り当
てからタイムスロットの放棄するまでのような通信処理
の１単位のことを、１コネクションと呼ぶことにする。

【０００４】また、パソコンやワークステーション等の
端末で、動画データを記録，保存したり、ネットワーク
を介して別の端末に伝送するための圧縮／伸長方式とし
ては、その端末のＯＳ等ソフトウェアやハードウェア個
別に存在し、圧縮／伸長方式ごとに、動画データのフレ
ームレートは固有である。

【０００５】このような技術的な背景をもとに、公衆回
線に接続されたテレビ電話やテレビ会議システム等とパ
ソコンやワークステーション等の端末との間で、リアル
タイムに動画や音声等の交信を可能にするために、パソ
コンやワークステーション等の端末において公衆回線の
伝送方式とのビットレートやフレームレートの調整、及
び動画データの圧縮／伸長を行うリアルタイム動画／音
声通信用のソフトウェアやハードウェアがある。また、
ネットワークに接続されたパソコン等の端末間で、リア
ルタイムに動画や音声等の交信を可能にするための動画
データの圧縮／伸長を行うリアルタイム動画／音声通信
用のソフトウェアやハードウェアがある。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】前述のテレビ電話との
交信用のリアルタイム動画／音声通信用のソフトウェア
やハードウェアは、パソコンなどの端末のスタンドアロ
ン使用環境を対象としている。なお、パソコン等の端末
のスタンドアロン使用環境に対し、該端末をＬＡＮ等の
ネットワークで接続し、その内のいくつかの端末にファ
イルサービス，プリントサービス、或は通信サービスと
いった機能を集約したサーバ端末と、各サーバ端末をネ
ットワークを介してアクセスしそのサービス機能を享受
するクライアント端末から構成するパソコンやワークス
テーションベースのクライアントサーバシステムが、近
年普及しつつある。このようなクライアントサーバシス
テムの環境において、例えばネットワークに接続された
１台のクライアント端末から公衆回線を介してテレビ電
話などと交信する場合は、クライアント端末１台ごと
に、前述のリアルタイム動画／音声通信用のソフトウェ
アやハードウェアを備えていては、回線効率，機器効率
ともに良くない。

【０００７】また、前述のネットワーク内のリアルタイ
ム動画／音声通信用のソフトウェアやハードウェアは、
圧縮／伸長方式がその端末のＯＳ等ソフトウェアやハー
ドウェア個別に存在し、ネットワーク内に様々な方式が
混在する場合、異なった方式間での変換機能が必要とな
り、その機能を端末ごとに持っていては、システム全体
として機能資源の効率が良くない。

【０００８】本発明は、上記問題点に鑑みてなされたも
のであり、次の３点を目的とするものである。

【０００９】まず第一の目的は、伝送ビットレートが常
に変動する通信媒体をベースとして構築されたクライア
ントサーバシステムにおいて、その内の少なくとも１台
の端末に公衆回線との接続機能、及び異なった動画圧縮
／伸長方式間での変換機能を集約し、この端末を各クラ
イアント端末からネットワークを介してアクセスし、そ
のサービス機能を享受することにより、クライアント端
末とテレビ電話間のリアルタイム動画／音声通信機能を
効率良く実現するシステムを提供することである。

【００１０】第二の目的は、少なくとも１コネクション
では伝送ビットレートが常に一定である通信媒体をベー
スとして構築されたクライアントサーバシステムにおい
て、その内の少なくとも１台の端末に公衆回線との接続
機能、及び異なった動画圧縮／伸長方式間での変換機能
を集約し、この端末を各クライアント端末からネットワ
ークを介してアクセスし、そのサービス機能を享受する
ことにより、クライアント端末とテレビ電話間のリアル
タイム動画／音声通信機能を効率良く実現するシステム
を提供することである。

【００１１】第三の目的は、伝送ビットレートが常に変
動する通信媒体をベースとして構築されたクライアント
サーバシステム、或は少なくとも１コネクションでは伝
送ビットレートが常に一定である通信媒体をベースとし
て構築されたクライアントサーバシステムにおいて、そ
の内の少なくとも１台の端末にビットレートの違いを吸
収する機能、及び異なった動画圧縮／伸長方式間での変
換機能を集約し、クライアント端末間のリアルタイム動
画／音声通信機能を効率良く実現するシステムを提供す
ることである。

【００１２】

【課題を解決するための手段】上記第一の目的は、以下
の手段により解決される。

【００１３】ビットレート一定な伝送方式による第一の
通信媒体とビットレート可変な伝送方式による第二の通
信媒体の両方に接続し、圧縮動画データの伝送ビットレ
ートを変換することにより、第一と第二の両方の通信媒
体にまたがる、圧縮動画データの相互伝送を可能にする
第一の伝送ビットレート変換手段と、動画データのフレ
ームレートを変換する第一の動画フレームレート変換手
段とを備えた第一のコンピュータ端末。

【００１４】上記第二の目的は、以下の手段により解決
される。

【００１５】ビットレートが少なくとも１コネクション
で一定、且つ互いに伝送ビットレートの異なる伝送方式
による第三の通信媒体と第四の通信媒体の両方に接続
し、圧縮動画データの伝送ビットレートを変換すること
により、第三と第四の両方の通信媒体にまたがる、圧縮
動画データの相互伝送を可能にする第二の伝送ビットレ
ート変換手段と、動画データのフレームレートを変換す
る第二の動画フレームレート変換手段とを備えた第三の
コンピュータ端末。

【００１６】上記第三の目的は、以下の手段により解決
される。

【００１７】ビットレート可変な伝送方式、或は少なく
とも１コネクションではビットレートが一定な伝送方式
による第五通信媒体に接続し、伝送ビットレートを変換
することによって該通信媒体に接続された端末間での圧
縮動画データの相互伝送を可能にする第三の伝送ビット
レート変換手段と、動画データのフレームレートを変換
する第三の動画フレームレート変換手段とを備えた第五
のコンピュータ端末。

【００１８】

【作用】第一の目的は、次の様にして実現できる。

【００１９】第二の通信媒体に接続された第二のコンピ
ュータ端末から送られてきた圧縮動画データの伝送ビッ
トレートを、第一の伝送ビットレート変換手段により、
第一の通信媒体のビットレートに変換し、さらに第一の
通信媒体に接続された端末と第二の通信媒体に接続され
た第二のコンピュータ端末の動画データ圧縮／伸長方式
で、フレームレートが異なる場合は、第一の動画フレー
ムレート変換手段により、該フレームレートも変換し
て、第一の通信媒体に接続された端末に送信する。また
第一の通信媒体に接続された端末から送られてきた圧縮
動画データの伝送ビットレートを、第一の伝送ビットレ
ート変換手段により、第二の通信媒体のビットレートに
変換し、さらに第一の通信媒体に接続された端末と第二
の通信媒体に接続された第二のコンピュータ端末の動画
データ圧縮／伸長方式で、フレームレートが異なる場合
は、第一の動画フレームレート変換手段により、該フレ
ームレートも変換して、第二の通信媒体に接続された第
二のコンピュータ端末に送信する。以上により、ビット
レート一定な伝送方式による第一の通信媒体に接続され
た端末と伝送ビットレートが可変な伝送方式による第二
の通信媒体をベースとして構築されたコンピュータネッ
トワークシステムに接続された第二のコンピュータ端末
との間での動画の通信が可能になる。

【００２０】第二の目的は、次の様にして実現できる。

【００２１】第四の通信媒体に接続された第四のコンピ
ュータ端末から送られてきた圧縮動画データの伝送ビッ
トレートを、第二の伝送ビットレート変換手段により、
第三の通信媒体のビットレートに変換し、さらに第三の
通信媒体に接続された端末と第四の通信媒体に接続され
た第四のコンピュータ端末の動画データ圧縮／伸長方式
で、フレームレートが異なる場合は、第二の動画フレー
ムレート変換手段により、該フレームレートも変換し
て、第三の通信媒体に接続された端末に送信する。また
第三の通信媒体に接続された端末から送られてきた圧縮
動画データの伝送ビットレートを、第二の伝送ビットレ
ート変換手段により第四の通信媒体のビットレートに変
換し、さらに第三の通信媒体に接続された端末と第四の
通信媒体に接続された第四のコンピュータ端末の動画デ
ータ圧縮／伸長方式で、フレームレートが異なる場合
は、第二の動画フレームレート変換手段により、該フレ
ームレートも変換して、第四の通信媒体に接続された第
四のコンピュータ端末に送信する。以上により、ビット
レートが一定な伝送方式による第三の通信媒体に接続さ
れた端末と伝送ビットレートが少なくとも１コネクショ
ンで一定、且つ第三の通信媒体と伝送ビットレートの異
なる伝送方式による第四の通信媒体をベースとして構築
されたコンピュータネットワークシステムに接続された
第四のコンピュータ端末との間での動画の通信が可能に
なる。

【００２２】第三の目的は、次の様にして実現できる。

【００２３】第五の通信媒体に接続されたコンピュータ
端末同士で動画データの通信を行う際に、該動画データ
の伝送ビットレートが異なる場合には、第三の伝送ビッ
トレート変換手段によりこれを変換し、さらに第五の通
信媒体に接続された端末同士で動画データ圧縮／伸長方
式のフレームレートが異なる場合は、該フレームレート
も変換する。以上により、ビットレート可変な伝送方
式、或は少なくとも１コネクションではビットレートが
一定な伝送方式による第五の通信媒体をベースとして構
築されたコンピュータネットワークシステムに接続され
たコンピュータ端末間での動画の通信が可能になる。

【００２４】このようにしてコンピュータネットワーク
システム内の端末とテレビ電話機の間、或は該ネットワ
ーク接続の端末間の、リアルタイムな動画及び音声の通
信が可能になり、しかも１台の端末に伝送ビットレート
の変換機能、及び動画データのフレームレートの変換機
能を集約しているので、該通信機能を効率よく実現する
ことが可能になる。

【００２５】

【実施例】本発明の第一の実施例を図１〜図７を用いて
説明する。第一の実施例は、伝送ビットレートが常に変
動する通信媒体をベースとして構築されたクライアント
サーバシステムにおけるクライアント端末と、公衆回線
を介してのテレビ電話との交信機能に適用した例であ
る。

【００２６】図１には、本発明の一実施例におけるシス
テムの全体構成を示す。１０１，１０２、及び１０３
は、パーソナルコンピュータ，ワークステーションなど
のコンピュータ端末である。１０１は、モデム１０３を
介して公衆回線１０４と、さらにＬＡＮ等のローカルな
ネットワーク１０６と接続している。また１０２及び１
０３は、ネットワーク１０６と接続し、それぞれ、文字
や動画等の表示出力用のディスプレー１１０及び１１
４、音声等のオーディオ信号出力用のスピーカ１１１及
び１１５、動画入力用のカメラ１１２及び１１６、及び
音声等のオーディオ信号入力用のマイク１１３及び１１
７などを有する。１０５は公衆回線１０４に直接接続可
能なテレビ電話機である。なお１０５は、テレビ会議シ
ステムであることも可能である。１０７は、ネットワー
ク１０６に接続されたコンピュータ端末とやり取りをし
ながら、その伝送レート等の通信状態を制御及び管理す
る通信制御装置である。端末１０１は、ネットワーク１
０６で接続されたコンピュータネットワークシステムに
少なくとも一台存在し、公衆回線１０４接続のテレビ電
話機１０５と、該コンピュータネットワークシステムに
複数存在する端末１０２或は１０３との間で、動画及び
音声等のリアルタイムなやり取りを可能にする機能を有
する。すなわち、端末１０１は、端末１０２，１０３、
或はこれらの端末と同様の端末にテレビ電話機やテレビ
会議システムとの交信機能を提供する通信サーバ端末で
あり、端末１０２、及び１０３は、端末１０１の通信機
能を享受するクライアント端末である。テレビ電話機１
０５から受信した場合、端末１０１は、具体的には交信
相手のクライアント端末の特定と動画及び音声等のマル
チメディアデータの伝送レートの調整などを行う。クラ
イアント端末の特定には、端末１０１がテレビ電話機１
０５と回線を接続した後、通話の中で、プッシュボタン
信号等を利用して、テレビ電話機１０５からクライアン
ト端末を指定させるＤＴＭＦ（Ｄｉａｌ Ｔｏｎｅ Ｍ
ｕｌｔｉ−Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ）方式の利用や、ＩＳＤ
Ｎ回線の場合には、Ｄチャネルプロトコルの着サブアド
レスを利用する方法があり、ここではこれらを併用す
る。端末１０１における、マルチメディアデータの伝送
レートの調整の具体的な方式については、以下で説明す
る。

【００２７】図２は、第一の実施例の端末１０１におけ
るマルチメディアデータの伝送レートの調整処理を実現
する機能ブロック図である。まず公衆回線１０４を介し
たテレビ電話機１０５からの受信処理について説明す
る。１２０は、公衆回線インタフェイス部であり、公衆
回線１０４、及びモデム１０８を介して着信したときの
呼設定等の回線制御や、前述の交信相手のクライアント
端末の特定などを行い、マルチメディアデータを、端末
１０１に取り込む。ここで取り込んだ該データを、公衆
回線フォーマット復号化部２００において復号化し、ロ
ーカルネットワークフォーマット符号化部３００におい
てネットワーク１０６で伝送できるフォーマットに符号
化して、ローカルネットワークインタフェイス部１３０
により、１２０にて特定したクライアント端末に該デー
タを伝送する。公衆回線フォーマット復号化部２００及
びローカルネットワークフォーマット符号化部３００の
処理の詳細については、後述する。

【００２８】次に、クライアント端末１０２からの送信
処理要求に対する処理について説明する。ローカルネッ
トワークインタフェイス部１３０では、ネットワーク１
０６を介して送られてきた交信相手のテレビ電話機１０
５の電話番号と、動画及び音声等のマルチメディアデー
タを受け取り、該マルチメディアデータを、ローカルネ
ットワークフォーマット復号化部５００において復号化
し、公衆回線フォーマット符号化部４００において公衆
回線１０４で伝送できるフォーマットに符号化して、公
衆回線インタフェイス部１２０にて呼設定等の回線制御
を行い、モデム１０８から公衆回線１０４を介して、テ
レビ電話機１０５に該データを伝送する。ローカルネッ
トワークフォーマット復号化部５００及び公衆回線フォ
ーマット符号化部４００の処理の詳細については、後述
する。

【００２９】図３は、クライアント端末１０２におけ
る、端末１０１を介した、テレビ電話機１０５との動画
及び音声等のやり取りを実現する機能ブロック図であ
る。まず端末１０１を介した、テレビ電話機１０５から
の受信処理について説明する。１３１は、ローカルネッ
トワークインタフェイス部であり、ネットワーク１０６
を介して送られてきた動画及び音声等のマルチメディア
データを受け取り、該マルチメディアデータを、ローカ
ルネットワークフォーマット復号化部６００において復
号化し、動画をディスプレー１１０に表示し、音声をス
ピーカ１１１より再生する。マルチメディアデータとし
て、文字情報等がある場合は、必要に応じてディスプレ
ー１１０に表示する。

【００３０】次に使用者の映像や音声等のテレビ電話機
１０５への送信処理について説明する。カメラ１１２か
ら取り込んだ映像と、マイク１１３から取り込んだ音声
は、ローカルネットワークフォーマット符号化部７００
において、デジタル化，データ圧縮、及び多重化を行
い、マルチメディアデータとして、ローカルネットワー
クインタフェイス部１３１より、端末１０１へ該データ
を送信する。

【００３１】図４は、公衆回線フォーマット復号化部２
００の処理の詳細を示した図である。まず、公衆回線イ
ンタフェイス１２０で取り込んだマルチメディアデータ
を、マルチメディアデータ分離部２０１にて動画データ
と音声データに分離し、動画データは、映像伸長部２０
２において、伸長してもとの動画データに戻し、音声デ
ータは、音声伸長部２０３において、伸長してもとの音
声データに戻し、ローカルネットワークフォーマット符
号化部３００に渡す。

【００３２】図５は、ローカルネットワークフォーマッ
ト符号化部３００の処理の詳細を示した図である。ま
ず、公衆回線フォーマット復号化部２００より渡された
動画データは、動画データ前処理部３０１において、
Ｈ．２６１等の公衆回線での伝送用の動画データのアス
ペクト比やフレームレートを、ローカルなネットワーク
１０６での伝送用のアスペクト比やフレームレートに変
換するといった整合処理を行い、ＤＣＴ部３０２におい
て動画データを空間周波数領域の成分に変換し、量子化
部３０４において各周波数成分に対応した基底数で、そ
れぞれのデータを除することにより量子化を行い、可変
長符号化部３０５において可変長符号化してデータを圧
縮し、映像音声多重化部３０８にデータを渡す。公衆回
線フォーマット復号化部２００より渡された音声データ
は、音声データ前処理部３０６において、Ｈ．２００等
の公衆回線での伝送用の音声データの量子化数の、クラ
イアント端末１０２のスピーカ１１１で再生可能な量子
化数への変換等の処理を行い、音声データ圧縮部３０７
でネットワーク１０６にて伝送可能なフォーマットに従
って圧縮し、映像音声多重化部３０８にデータを渡す。
３０８では、３０５及び３０７から渡された圧縮された
動画データと音声データを時分割多重して一つのマルチ
メディアデータとして合成する。該マルチメディアデー
タは、ローカルネットワークインタフェイス部１３０を
介してクライアント端末１０２へ転送される。この時ネ
ットワークモニタ部３０９でネットワーク１０６の混み
具合を検出し、伝送上限周波数制御部３１０で伝送する
高周波成分の上限を判断し、その結果に基づいて伝送周
波数成分選択部３０３で伝送すべき周波数範囲以外のデ
ータをカットして量子化部３０４以降の処理を行うよう
にする。この結果、ネットワーク１０６の混み具合に応
じて伝送するデータのビットレートが変動しても、高周
波成分が削除された部分は解像度が落ちるが、単位時間
あたりの表示フレームレートを維持する様に調整が可能
である。

【００３３】図６は、ローカルネットワークフォーマッ
ト復号化部５００の処理の詳細を示した図である。ま
ず、ローカルネットワークインタフェイス１３０で取り
込んだマルチメディアデータを、マルチメディアデータ
分離部５０１にて動画データと音声データに分離し、動
画データは、映像伸長部５０２において、伸長してもと
の動画データに戻し、動画データ前処理部５０３におい
て、ＬＡＮ等のネットワーク１０６での伝送用のアスペ
クト比やフレームレートを、Ｈ．２６１等の公衆回線で
の伝送用の動画データのアスペクト比やフレームレート
に変換するといった整合処理を行い、公衆回線フォーマ
ット符号化部４００へ動画データを渡す。音声データ
は、音声伸長部５０４において、伸長してもとの音声デ
ータに戻し、音声データ前処理部５０５において、クラ
イアント端末１０２のマイク１１３で収録し７００にお
いて量子化された量子化数の、Ｈ．２００等の公衆回線
での伝送用の量子化数への変換等の処理を行い、公衆回
線フォーマット符号化部４００に渡す。

【００３４】図７は、公衆回線フォーマット符号化部４
００の処理の詳細を示した図である。まず、ローカルネ
ットワークフォーマット復号化部５００から渡された動
画データは、映像データ圧縮部４０１で、公衆回線１０
４にて伝送可能なフォーマットに従って圧縮し、映像音
声多重化部４０２にデータを渡す。また、ローカルネッ
トワークフォーマット復号化部５００から渡された音声
データは、音声データ圧縮部４０３で、公衆回線１０４
にて伝送可能なフォーマットに従って圧縮し、映像音声
多重化部４０２にデータを渡す。４０２では、４０１及
び４０３から渡された圧縮された動画データと音声デー
タを多重化して一つのマルチメディアデータとして合成
する。該マルチメディアデータは、公衆回線ローカルネ
ットワークインタフェイス部１３０を介して公衆回線１
０４接続のテレビ電話機１０５へ伝送される。

【００３５】以上述べてきた第一の実施例に依れば、Ｉ
ＳＤＮ回線のようなビットレートが一定な伝送方式と、
ＬＡＮのようなフレームレートが可変な伝送方式との間
での動画及び音声データの伝送レートの変換機能を、１
台のネットワーク接続のコンピュータ端末に集約し、同
じネットワークに接続された他のコンピュータ端末から
該変換機能を享受して、伝送ビットレートが常に変動す
る通信媒体をベースとして構築されたクライアントサー
バシステムにおけるクライアント端末と、公衆回線を介
してのテレビ電話との交信が可能になる。

【００３６】次に、本発明の第二の実施例について説明
する。第二の実施例は、前述のＴＤＭ方式のように、伝
送ビットレートが少なくとも１コネクションでは一定な
通信媒体をベースとして構築されたクライアントサーバ
システムにおけるクライアント端末と、公衆回線を介し
てのテレビ電話機との交信機能に適用した例である。第
一の実施例と第二の実施例の大きく異なる点は、サーバ
端末の処理だけである。そのため図１に示したシステム
の全体構成、及び図３のクライアント端末の機能ブロッ
ク図に示した処理内容で異なるのは、ローカルなネット
ワーク１０６が、伝送ビットレートが少なくとも１コネ
クションでは一定であるということ、及び通信制御装置
１０７、ローカルネットワークインタフェイス１３０，
１３１が、このようなネットワーク１０６に対応してい
るというである。そこで、ここでは図８、及び図９を用
いてサーバ端末１０１の処理を中心に説明する。

【００３７】図８は、第二の実施例における端末１０１
のマルチメディアデータの伝送レートの調整処理を実現
する機能ブロック図である。公衆回線１０４を介してテ
レビ電話機１０５から受信したときは、モデム１０８及
び公衆回線インタフェイス部１２０により公衆回線１０
４の回線制御や、交信相手のクライアント端末の特定な
どを行い、マルチメディアデータを、端末１０１に取り
込み、取り込んだ該データを、公衆回線フォーマット復
号化部２００において復号化し、ローカルネットワーク
フォーマット符号化部３２０においてネットワーク１０
６で伝送できるフォーマットに符号化して、ローカルネ
ットワークインタフェイス部１３０により、１２０にて
特定したクライアント端末に該データを伝送する。ま
た、クライアント端末１０２から送信処理要求を受けた
ときは、ローカルネットワークインタフェイス部１３０
でネットワーク１０６を介して送られてきた交信相手の
テレビ電話機１０５の電話番号と、動画及び音声等のマ
ルチメディアデータを受け取り、該マルチメディアデー
タを、ローカルネットワークフォーマット復号化部５０
０において復号化し、公衆回線フォーマット符号化部４
００において公衆回線１０４で伝送できるフォーマット
に符号化して、公衆回線インタフェイス部１２０にて呼
設定等の回線制御を行い、モデム１０８から公衆回線１
０４を介して、テレビ電話機１０５に該データを伝送す
る。なお、公衆回線フォーマット復号化部２００，ロー
カルネットワークフォーマット復号化部５００、及び公
衆回線フォーマット符号化部４００の処理については、
第一の実施例と同様である。ローカルネットワークフォ
ーマット符号化部３２０の処理の詳細については、後述
する。

【００３８】図９は、ローカルネットワークフォーマッ
ト符号化部３２０の処理の詳細を示した図である。ま
ず、公衆回線フォーマット復号化部２００より渡された
動画データは、動画データ前処理部３２１において、
Ｈ．２６１等の公衆回線での伝送用の動画データのアス
ペクト比やフレームレートを、ＬＡＮ等のネットワーク
１０６での伝送用のアスペクト比やフレームレートに変
換するといった整合処理を行い、映像データ圧縮部３２
２において動画データをネットワーク１０６での伝送用
のデータ圧縮を行い、映像音声多重化部３２６にデータ
を渡す。公衆回線フォーマット復号化部２００より渡さ
れた音声データは、音声データ前処理部３２３におい
て、Ｈ．２００等の公衆回線での伝送用の音声データの
量子化数の、クライアント端末１０２のスピーカ１１１
で再生可能な量子化数への変換等の処理を行い、音声デ
ータ圧縮部３２４でネットワーク１０６にて伝送可能な
フォーマットに従って圧縮し、映像音声多重化部３２６
にデータを渡す。３２６では、３２２及び３２４から渡
された圧縮された動画データと音声データを時分割多重
して一つのマルチメディアデータとして合成する。該マ
ルチメディアデータは、ローカルネットワークインタフ
ェイス部１３０を介してクライアント端末１０２へ転送
される。ここで、通信媒体１０４が、前述のＴＤＭ方式
のように、取得できるタイムスロット数が、通信単位ご
とに異なる場合は、タイムスロット取得部３２６を設
け、ネットワークインタフェイス１３０を介して、制御
装置１０７へ必要なタイムスロット数の要求と、１０７
からの取得スロット数の回答の受け取りを行い、該取得
スロット数に応じた映像データの圧縮と音声データの圧
縮を、それぞれ、３２２と３２４にて行い、少なくとも
１コネクションの間は取得したタイムスロット数に応じ
た一定のビットレートでの送信を行う。

【００３９】以上述べてきた第二の実施例に依れば、Ｉ
ＳＤＮ回線のようなビットレートが一定な伝送方式と、
ＴＤＭ方式のＬＡＮのようなフレームレートが少なくと
も１コネクション内では一定な伝送方式との間での動画
及び音声データの伝送レートの変換機能を、１台のネッ
トワーク接続のコンピュータ端末に集約し、同じネット
ワークに接続された他のコンピュータ端末から該変換機
能を享受して、伝送ビットレートが少なくとも１コネク
ションでは一定な通信媒体をベースとして構築されたク
ライアントサーバシステムにおけるクライアント端末
と、公衆回線を介してのテレビ電話機との交信が可能に
なる。

【００４０】最後に、本発明の第三の実施例について説
明する。第三の実施例は、伝送ビットレートが常に変動
する通信媒体、或は伝送ビットレートが少なくとも１コ
ネクションでは一定な通信媒体をベースとして構築され
たクライアントサーバシステムにおけるクライアント端
末間での、リアルタイムな動画、或は音声通信機能に適
用した例である。

【００４１】第一或は、第二の実施例と第三の実施例の
システムの全体構成の違いは、図１に示したローカルな
ネットワーク１０６が、伝送ビットレートが常に変動す
る通信媒体、或は伝送ビットレートが少なくとも１コネ
クションでは一定な通信媒体であるということ、及び制
御装置１０７がこのようなネットワーク１０６に対応し
ているというである。図１０は、第三の実施例におい
て、クライアント端末１０２と１０３がリアルタイムに
動画／音声通信を行うための機能ブロック図を、クライ
アント端末１０２及び１０３とサーバ端末１０１につい
て示した図である。ここでは、端末１０１を介した、ク
ライアント端末１０２から１０３の送信処理について説
明する。使用者の映像や音声等のテレビ電話機１０５へ
の送信処理について説明する。カメラ１１２から取り込
んだ映像と、マイク１１３から取り込んだ音声は、ロー
カルネットワークフォーマット符号化部７００におい
て、デジタル化，データ圧縮、及び多重化を行い、マル
チメディアデータとして、ローカルネットワークインタ
フェイス部１３１より、端末１０１へ該データを送信す
る。サーバ端末１０１では、ローカルネットワークイン
タフェイス部１３０を介してクライアント端末１０２よ
り受信したマルチメディアデータを、クライアント端末
１０３で扱えるデータフォーマットにマルチメディアデ
ータフォーマット調整部８００にて変換し、ローカルネ
ットワークインタフェイス部１３０を介してクライアン
ト端末１０３へ送信する。クライアント端末１０３は、
ローカルネットワークインタフェイス部１３２を介して
サーバ端末１０１より送られてきたマルチメディアデー
タを受け取り、該マルチメディアデータを、ローカルネ
ットワークフォーマット復号化部６０１において復号化
し、動画をディスプレー１１４に表示し、音声をスピー
カ１１５より再生する。なお、マルチメディアデータと
して、文字情報等がある場合は、必要に応じてディスプ
レー１１４に表示する。

【００４２】図１１は、マルチメディアデータフォーマ
ット調整部８００の処理の詳細を示した図である。ま
ず、ローカルネットワークインタフェイス１３０で取り
込んだマルチメディアデータについて、変換要否判定部
８０１にて発信元と送信先の端末の認識と、伝送ビット
レートの検出及び、該データの発信元と送信先の動画の
フレームレートやアスペクト比などのデータフォーマッ
トの差異を判定し、該ビットレート及び該データフォー
マットともに同じであれば、変換不要として、そのまま
ローカルネットワークインタフェイス１３０を介してク
ライアント端末１０３へ該データを送る。なお、ネット
ワーク１０６が伝送ビットレートが少なくとも１コネク
ションでは一定な通信媒体であれば、８０１では該デー
タフォーマットの差異判定のみとし、フレームレートの
差異判定は行わない。該ビットレート及び該データフォ
ーマットのいずれかが異なる場合は、ローカルネットワ
ークフォーマット符号化部７００に対応した復号化処理
部８０２により該データを復号化し、該データの発信元
と送信先の動画のフレームレートやアスペクト比などの
データフォーマットが同じであれば、ローカルネットワ
ークフォーマット復号化部６０１に対応した符号化処理
部８０４により該データを符号化し、ローカルネットワ
ークインタフェイス１３０を介してクライアント端末１
０３へ該データを送る。８０２で復号化したデータフォ
ーマットが発信元と送信先とで異なる場合には、マルチ
メディアデータフォーマット変換部８０３にて、送信先
のデータフォーマットに変換してから、該符号化処理部
８０４により該データを符号化する。なお、本実施例で
は、クライアント端末１０２からクライアント端末１０
３への送信処理について説明したが、例えば逆方向の場
合には、８０２の代わりに端末１０３の有する符号化処
理に対応する復号化処理となり、８０４に代わりに端末
１０２の有する復号化処理に対応する符号化処理とな
る。このように８００では、ネットワーク１０６に接続
されたクライアント端末の有する符号化、及び復号化処
理と同じ機能部が必要となり、このような符号化、及び
復号化の選択とマルチメディアデータフォーマットの変
換の方法は、８０１にて認識した発信元と送信先の端末
から判断して選択する。

【００４３】以上述べてきた第三の実施例に依れば、伝
送ビットレートが常に変動する通信媒体、或は伝送ビッ
トレートが少なくとも１コネクションでは一定な通信媒
体をベースとして構築されたクライアントサーバシステ
ムにおけるクライアント端末間での、リアルタイムな動
画、或は音声データの変換機能を、１台のネットワーク
接続のコンピュータ端末に集約し、同じネットワークに
接続された複数のコンピュータ端末からその該変換機能
を享受して、リアルタイムな動画及び音声通信が可能に
なる。

【００４４】

【発明の効果】本発明によると、次の３点を実現するこ
とが可能となる。

【００４５】まず第一に、伝送ビットレートが常に変動
する通信媒体をベースとして構築されたコンピュータネ
ットワークシステムにおける、ネットワーク接続のコン
ピュータ端末とテレビ電話間のリアルタイム動画／音声
通信機能、第二に、少なくとも１コネクションでは伝送
ビットレートが常に一定である通信媒体をベースとして
構築されたコンピュータネットワークシステムにおけ
る、ネットワーク接続のコンピュータ端末とテレビ電話
間のリアルタイム動画／音声通信機能、第三に、伝送ビ
ットレートが常に変動する通信媒体をベースとして構築
された、或は少なくとも１コネクションでは伝送ビット
レートが常に一定である通信媒体をベースとして構築さ
れたコンピュータネットワークシステムにおける、ネッ
トワーク接続のコンピュータ端末間のリアルタイム動画
／音声通信機能である。

【００４６】特に本発明では、各々のネットワークシス
テムにおいて、その内の少なくとも１台の端末に公衆回
線との接続機能、及び異なった動画圧縮／伸長方式間で
の変換機能等を集約し、この端末を各クライアント端末
からネットワークを介してアクセスし、そのサービス機
能を享受することにより、各々のケースでのリアルタイ
ム動画／音声通信機能を、回線効率，機器効率共に良好
に実現するシステムを提供するという効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第一の実施例におけるシステムの全体
構成図である。

【図２】本発明の第一の実施例における端末１０１のマ
ルチメディアデータの伝送レートの調整処理の機能ブロ
ック図である。

【図３】クライアント端末１０２のテレビ電話１０５と
のリアルタイム動画／音声通信機能ブロック図である。

【図４】公衆回線フォーマット復号化部２００の処理詳
細図である。

【図５】ローカルネットワークフォーマット符号化部３
００の処理詳細図である。

【図６】ローカルネットワークフォーマット復号化部５
００の処理詳細図である。

【図７】公衆回線フォーマット符号化部４００の処理詳
細図である。

【図８】第二の実施例における端末１０１のマルチメデ
ィアデータの伝送レートの調整処理の機能ブロック図で
ある。

【図９】ローカルネットワークフォーマット符号化部３
２０の処理詳細図である。

【図１０】第三の実施例におけるサーバ端末１０１を介
したクライアント端末１０２と１０３のリアルタイムに
動画／音声通信機能ブロック図である。

【図１１】マルチメディアデータフォーマット調整部８
００の処理詳細図である。

【符号の説明】

１０１…サーバ端末、１０２，１０３…クライアント端
末、１０４…公衆回線、１０５…テレビ電話機、１０６
…ローカルなネットワーク、１１０，１１５…ディスプ
レー、１１１，１１４…スピーカ、１１２，１１６…カ
メラ、１１３，１１７…マイク、２００…公衆回線フォ
ーマット復号化部、３００，３２０…ローカルネットワ
ークフォーマット符号化部、４００…公衆回線フォーマ
ット符号化部、５００…ローカルネットワークフォーマ
ット復号化部、８００…マルチメディアデータフォーマ
ット調整部、３０１，５０３，３２１…動画データ前処
理部、３０６，５０５，３２３…動画データ前処理部、
３０３…伝送周波数選択部、３０９…ネットワークモニ
タ部、３１０…伝送上限周波数制御部、３２６…タイム
スロット取得部、８０１…変換要否判定部、８０３…マ
ルチメディアデータフォーマット変換部。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 友兼 武郎 神奈川県横浜市戸塚区吉田町292番地株式 会社日立製作所システム開発研究所内 (72)発明者 山岸 正巳 神奈川県横浜市戸塚区吉田町292番地株式 会社日立製作所システム開発研究所内 (72)発明者 冨田 民則 神奈川県横浜市戸塚区吉田町292番地株式 会社日立製作所システム開発研究所内 (72)発明者 山田 剛裕 神奈川県横浜市戸塚区吉田町292番地株式 会社日立製作所システム開発研究所内 (72)発明者 高岡 和彦 神奈川県横浜市戸塚区戸塚町216番地株式 会社日立製作所情報通信事業部内

Claims (11)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】ビットレートが一定な伝送方式による第一
   の通信媒体とビットレート可変な伝送方式による第二の
   通信媒体の両方に接続し、圧縮動画／音声データの伝送
   ビットレートを変換することにより、前記第一と前記第
   二の両方の通信媒体にまたがる前記圧縮動画／音声デー
   タの相互伝送を可能にする第一の動画／音声伝送ビット
   レート変換手段を備えた第一のコンピュータ端末を有す
   ることを特徴とするリアルタイム動画／音声通信システ
   ム。
2. 【請求項２】ビットレートが少なくとも１コネクション
   で一定、且つ互いに伝送ビットレートの異なる伝送方式
   による第三の通信媒体と第四の通信媒体の両方に接続
   し、圧縮動画／音声データの伝送ビットレートを変換す
   ることにより、前記第三と前記第四の両方の通信媒体に
   またがる前記圧縮動画／音声データの相互伝送を可能に
   する第二の伝送ビットレート変換手段を備えた第三のコ
   ンピュータ端末を有することを特徴とするリアルタイム
   動画／音声通信システム。
3. 【請求項３】ビットレート可変な伝送方式、或は少なく
   とも１コネクションではビットレートが一定な伝送方式
   による第五の通信媒体に接続し、伝送ビットレートを変
   換することによって該第五の通信媒体に接続された端末
   間での圧縮動画データの相互伝送を可能にする第三の伝
   送ビットレート変換手段を備えた第五のコンピュータ端
   末を有することを特徴とするリアルタイム動画／音声通
   信システム。
4. 【請求項４】請求項１記載の第一のコンピュータ端末に
   おいて、 さらに、前記第一の通信媒体に接続された端末と前記第
   二の通信媒体に接続された前記第二のコンピュータ端末
   の動画データ圧縮／伸長方式のフレームレートが異なる
   場合は該フレームレートを変換する第一の動画フレーム
   レート変換手段を備えたことを特徴とするリアルタイム
   動画／音声通信システム。
5. 【請求項５】請求項２記載の第三のコンピュータ端末に
   おいて、 さらに、前記第三の通信媒体に接続された端末と前記第
   四の通信媒体に接続された前記第四のコンピュータ端末
   の動画データ圧縮／伸長方式のフレームレートが異なる
   場合は該フレームレートを変換する第二の動画フレーム
   レート変換手段を備えたことを特徴とするリアルタイム
   動画／音声通信システム。
6. 【請求項６】請求項３記載の第五のコンピュータ端末に
   おいて、 さらに、前記第五の通信媒体に接続された端末同士の動
   画データ圧縮／伸長方式のフレームレートが異なる場合
   は該フレームレートを変換する第三の動画フレームレー
   ト変換手段を備えたことを特徴とするリアルタイム動画
   ／音声通信システム。
7. 【請求項７】前記第一の通信媒体がＩＳＤＮ等の公衆回
   線であることを特徴とする請求項１または請求項４記載
   のリアルタイム動画／音声通信システム。
8. 【請求項８】前記第二の通信媒体がＬＡＮであることを
   特徴とする請求項１または請求項４記載のリアルタイム
   動画／音声通信システム。
9. 【請求項９】前記第三の通信媒体がＩＳＤＮ等の公衆回
   線であることを特徴とする請求項２または請求項５記載
   のリアルタイム動画／音声通信システム。
10. 【請求項１０】前記第四の通信媒体がＬＡＮであること
    を特徴とする請求項２または請求項５記載のリアルタイ
    ム動画／音声通信システム。
11. 【請求項１１】前記第五の通信媒体がＬＡＮであること
    を特徴とする請求項３または請求項６記載のリアルタイ
    ム動画／音声通信システム。