JPH10313454A - デジタル映像分配装置 - Google Patents

デジタル映像分配装置

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JPH10313454A
JPH10313454A JP9137773A JP13777397A JPH10313454A JP H10313454 A JPH10313454 A JP H10313454A JP 9137773 A JP9137773 A JP 9137773A JP 13777397 A JP13777397 A JP 13777397A JP H10313454 A JPH10313454 A JP H10313454A
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俊成 林
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 本発明は、デジタル映像分配装置を提供する
もので、ＬＡＮを映像用のリアルタイム性を考慮して装
置を構築し映像分配装置として稼働させることであり、
設置場所の変更などの維持費を少なくし、増設も簡単に
対応できる映像分配装置を提供する。 【構成】 映像ソースのアナログ映像信号を送信側端末
装置１０２で映像情報圧縮によるデジタル情報とする手
段、デジタル映像情報をマルチキャスト通信パケットに
より複数宛先に分配する手段（ハブ１０３）、受信側端
末装置１０４のネットワークインタフェース装置に送出
元を示すアドレスのアドレスフィルタを具える手段（１
０４に含まれるＮＩＣ）を具え、アドレスフィルタにマ
ルチキャスト通信パケットの送出元を示すアドレスを上
位処理から設定可能にする。 【効果】 受信端末装置のＣＰＵの負荷の軽減、映像を
送る端末装置の同時に動作する数の制限がＬＡＮの収容
情報量と各映像情報量のみできまり、拡張性（入力数、
出力数の増加に対応）を有する。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は同時に複数送出元から
のアナログ映像信号をデジタル映像情報とし複数受信側
端末装置に分配するデジタル映像分配装置に関し、特に
ローカルエリア網（以下、ＬＡＮという）接続でマルチ
キャスト通信手段を用いて、通信の負荷が増大する影響
なしに受信側端末装置の数が増加でき、分配処理の遅延
が少なく、かつ複数送出されたデジタル映像情報を受信
処理する際の受信端末装置のＣＰＵの処理負荷を軽減す
るとともに、各端末装置間の配線接続が単純で済むデジ
タル映像分配装置に関する。
【０００２】また、何らかの理由で異常が発生した時に
映像情報の収得ロスを生じることなくその発生からさか
のぼる所定時間分の映像情報を再生可能にするデジタル
映像分配装置を提供する。
【０００３】なお、本発明の映像の用語には、映像と同
時に組み合わせて扱う音声を原則として含めている。
【０００４】
【従来の技術】図１２は、従来の映像分配装置の構成例
を示す。同図において、１は映像ソースであり、カメ
ラ，マイク等を含む。２は制御回線、３は映像回線、４
は映像分配器、５及び６はルーチングスイッチャー、７
は受信側機器、８は制御部、９は放映機器を示す。
【０００５】図１２に示す従来の映像分配装置は、遠隔
地に配されて映像回線３経由のカメラ、マイクなどの映
像ソース１と構内に配されたモニタ確認用のモニタ機器
さらに放映用の本線機器からなる。モニタ機器はスイッ
チング型単方向アナログ・ルーティングスイッチャー５
と受信側機器７を中心に構成され、その機器間の信号も
カメラ側からの映像信号と音声信号、またカメラへの制
御信号が別々のスイッチャーに分けられていることか
ら、各信号別になる大規模な配線設備を必要としてい
る。
【０００６】構内の各所に配された受信側機器７で所望
の映像ソースの選択は、受信側機器７のリモコンからこ
のルーティングスイッチャー５の制御部８に対して選択
の指示をし、これに合わせて制御部８がルーティングス
イッチャー５のマトリックス制御信号でもって、その受
信側機器７に映像信号と音声信号が転送されるように両
信号をさらに該カメラを制御すべく制御信号のルートも
共に連動切り替えで実現している。
【０００７】放送用の本線機器は映像分配器４によって
上記のモニタ確認用とは並行して映像信号と音声信号を
取り出して、モニタ確認した結果をもとに本線機器のデ
ジダル・ルーティングスイッチャー６で一つの放送内容
を選択し、放映機器９に接続している。
【０００８】またモニタ確認用の受信側機器への別の配
線形態として、同軸ケーブルによる有線放送（ＣＡＴ
Ｖ）があるが、基本的にアナログ方式でありかつ情報転
送の双方向は少ない。
【０００９】デジタル映像分配にＬＡＮが使用されてい
る場合、受信映像が乱れない低遅延のリアルタイム性を
確保する情報転送の高速性が必要であり、マルチメディ
ア通信に向く光ケーブル型の非同期転送モード方式（以
下、ＡＴＭという）が主流で高価になっている。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】従来のシステムでは、
以下に示すような問題点がある。
【００１１】映像ソースや受信側機器の増設にあたって
は、追加のルーティングスイッチャーまたはその構成品
となるマトリックススイッチ部さらに各信号の配線の追
加が必要であり、工事のための長時間の運用停止が必要
であったり経費の負担が大きいものとなっていた。さら
に、ルーティングスイッチャーの場合は、情報転送が単
方向であり受信側機器のリモコンからの映像ソースを制
御するための制御情報の転送が同一の配線で出来ず、配
線設備が各信号別になり大規模かつ複雑になっていた。
【００１２】従来のデジタル映像分配でＬＡＮとして使
用されている光ケーブル型のＡＴＭの場合、複数の映像
情報を円滑に通すためには情報転送の高速性が必要であ
り、ハードウェアが高価でかつ光ケーブル配線も簡単で
はなかった。
【００１３】従来の通常用いられるコンピュータ用ＬＡ
ＮのＩＥＥＥ８０２．３型ＬＡＮ装置（搬送波感知多重
アクセス／衝突検出方式、以下ＣＳＭＡ／ＣＤという）
通信方式では、帯域共有型でありデータの送信に衝突
（コリジョン）が生じるとランダム時間後に再送信する
待ちを生じ、複数個所から映像データが同時に転送され
ると転送の遅れが生じて再生される映像に乱れを生じて
いる。すなわち映像通信の場合は、転送に遅れや変動を
生じることが許容されないリアルタイム性が要求され
る。これは映像データの宿命として１枚のデータが届い
た瞬間から、次の１枚の映像データが来るまでの時間
は、元の映像の単位時間当たりのフレーム数に依存し、
もしこの間隔が保たれない場合、再生される映像は、元
の映像品質から落ちることになる。すなわち、リアルタ
イム性に許容度のあるオフィス用のコンピュータ環境の
システムと異なり、映像を扱う装置は時間の管理をしっ
かりしないと映像品質が著しく損なわれる場合がある。
【００１４】そこで、この発明はすくなくともモニタ機
器のルーティングスイッチャーを使用することなく、さ
らに使い方に応じて本線機器のルーティングスイッチャ
ーをも使用することなくＬＡＮのハブ接続ですませられ
ることを目的とし、さらに従来のコンピュータ用ＬＡＮ
では考えられなかったリアルタイム性、すなわち時間軸
上の各種問題点を考慮して装置を構築し、うまく映像分
配装置として稼働することを目的とする。また、少ない
設備費で装置が構築でき、設置場所の変更などの運用の
維持費も少なくて済み、増設にも簡単に対応できる映像
分配装置を提供することを目的とする。さらに、受信処
理でＣＰＵの負荷を軽減できるようにするほかあるきっ
かけの前後のみを蓄積再生できるようにすることを目的
とする。
【００１５】
【課題を解決するための手段】これらの目的及びその他
の目的を達成するために、本発明は１つの形式として以
下の構成を有する。
【００１６】１．ローカルエリア網内にて接続される複
数の映像端末装置間での複数宛先の同時複数映像を分配
する装置において、映像ソースのアナログ映像信号を送
信側端末装置で映像情報圧縮によるデジタル映像情報と
する手段（１０２−１〜１０２−ｎのＥＮＣ）、該デジ
タル映像情報をマルチキャスト通信パケットにより複数
宛先に分配する手段（１０３ハブ）、各受信側端末装置
のネットワークインタフェース装置に送出元を示すアド
レスのアドレスフィルタを備える手段（図１０の９０１
レジスタ＆照合）、該アドレスフィルタにマルチキャス
ト通信パケットの送出元を示すアドレスを上位処理から
設定可能とする手段（図１０の９０１レジスタ及び図１
１の１００１レジスタ１）、該アドレスフィルタに設定
された送出元を示すアドレスをもつマルチキャスト通信
パケットのみを有効受信情報とする手段（図１０の９０
１照合及び図１１の１００３照合回路）、受信側端末装
置で有効受信情報を映像伸張によりアナログ映像信号と
する手段（１０４−１〜１０４−ｎのＤＥＣ）、を具え
ることを特徴とするデジタル映像分配装置。
【００１７】２．上記第１項記載の構成において、更
に、受信側端末装置で有効受信情報をメモリに蓄積する
手段（図７の６０２ＲＡＭ）、蓄積停止の通知判断手段
（図７の６０１ＣＰＵのプログラム処理）、蓄積再生の
スキップバック手段（図７の６０１ＣＰＵのプログラム
処理）、を有することを特徴とするデジタル映像分配装
置。
【００１８】上記目的を達成するため、本発明は各装置
間をＬＡＮ接続とし双方向データ転送の方法で、映像，
音声，制御信号を同じケーブルの使用で実現した。ま
た、デジタル映像分配装置（放送局仕様）としては、は
じめて放送局仕様の高画質でかつ転送情報量が少なくて
済むＩＳＯ標準ＩＳ１３８１８及びＩＴＵ−Ｔ勧告Ｈ．
２６２（以下、ＭＰＥＧ２という）のデジタル映像圧縮
・伸張を適用した。この映像圧縮・伸張において低遅延
（３００ミリ秒以下）を確保するために、標準に規定の
プロファイルとレベルのうちからシンプルプロファイル
とメインレベルの組み合わせ（以下、ＳＰ＠ＭＬとい
う）とする。
【００１９】なお、映像圧縮・伸張の方式は、情報量の
増加が生じることを許容してでも高品質を確保したうえ
でより遅延を少なくするため、別のたとえばフレーム間
が独立した映像圧縮でＭＰＥＧ２規定の１フレームのみ
の使用に相当するモーションＪＰＥＧ方式を適用として
もよい。
【００２０】ＬＡＮの方式には、ＩＥＥＥ８０２．１２
型ＬＡＮ装置（デマンドプライオリティ通信方式、以下
１００ＶＧ−ＡｎｙＬＡＮという）通信方式のハブによ
り１００Ｍｂｐｓと高速でかつラウンドロビン型ＬＡＮ
制御（コリジョンレス型ＬＡＮ）を適用する。ＬＡＮ接
続の端末装置間の映像分配には、１対多の分配通信とす
るマルチキャスト通信とする。
【００２１】マルチキャスト通信でハブを介して分配さ
れた映像情報は、受信側端末装置のネットワークインタ
フェース装置（以下、ＮＩＣという）にて、分配される
複数映像情報の中から、下位レイヤのハードウェアでも
って所望の一つの映像情報のみにフィルタし取り出すこ
とで、必要の無い映像情報がなくなることで上位側のＣ
ＰＵの処理負荷を軽減する。
【００２２】また、ＬＡＮ配線にはその物理媒体の工事
のしやすさ、価格の点からシールドなし４対ツイストペ
アケーブル（以下、４−ＵＴＰという）を適用した。
【００２３】
【作用】本発明では、各所から集めたアナログ映像信号
を送信側端末装置でデジタル映像圧縮し、各端末装置間
をＬＡＮ接続とし、１対多の分配通信とするマルチキャ
スト通信で複数デジタル映像情報を同時に分配し、受信
側端末装置で所望の一つのデジタル映像情報を伸張しア
ナログ映像情報に戻す。
【００２４】このような構成によると、１００ＶＧ−Ａ
ｎｙＬＡＮのＬＡＮ部分の速度対パフォーマンス比は同
じ１００ＭｂｐｓのＣＳＭＡ／ＣＤ−ＬＡＮの通信方式
にくらべて５倍程度を実現できる。
【００２５】ＭＰＥＧ２標準のデジタル映像圧縮・伸張
とすることで、固定ビットレートでＴＶ放送品質の一つ
の映像が６Ｍｂｐｓ程度の固定情報量ですむ。このた
め、１００ＶＧ−ＡｎｙＬＡＮの１００Ｍｂｐｓの帯域
に複数映像の多重化ができる。
【００２６】ＬＡＮの端末装置間の映像分配には、１対
多のマルチキャスト通信とすることで、１対１のユニキ
ャスト通信で宛先数分のパケットを分配する場合に比べ
てＬＡＮ内への送出情報量が増えないで済ませられる。
すなわち、送信側端末装置は宛先分の繰り返し送出動作
がなくて済み、処理負荷や処理遅延が増えない。
【００２７】同一セグメント内での受信側端末装置の増
設が生じても、ＬＡＮの情報量が増える影響が少なく、
使用するハブ（カスケード接続を含む）に具備するポー
ト数や接続距離による制限のみで済む。
【００２８】受信側端末装置の要求される処理能力は、
映像ソースの数が増えてもＮＩＣでフィルタされた一つ
の映像ソース対応で済まされる。したがって、処理負荷
が少なくて済む分が、他のアプリケーションソフトの同
時処理や将来の映像のソフトウェアデコード処理に振り
向けられることが期待できる。
【００２９】送信側端末装置の接続数は、１００ＶＧ−
ＡｎｙＬＡＮのセグメント内の伝送効率を考慮した収容
情報量と各映像の合計情報量とによって決めることがで
き、あらかじめ使用できる数の最大が設計でき、その範
囲内の使用であれば映像が乱れるような遅延が発生せず
にすむ。
【００３０】受信側端末装置ではリアルタイムの映像再
生のほかに、所望のデジタル映像情報をメモリに蓄積す
ることで、後からの映像再生をすることも容易にでき
る。
【００３１】
【実施例】以下、この発明に係わるデジタル映像分配装
置の実施例を図面に基づいて詳細に説明する。
【００３２】図１は全体構成を示すブロック図である。
【００３３】図１において、２０は映像ソース、１０９
は制御回線、１１０は映像回線、１０１は映像分配器、
１０２は送信側端末装置、１０３はハブ、１０４は受信
側端末装置、１０５はルーチングスイッチャー、１０６
はプリマトリックス、１０７は制御サーバ、１０８は通
信サーバ、１１１は放映機器である。
【００３４】放送局内でＬＡＮの構成によるデジタル映
像分配装置の例を示す。複数個所のカメラのアナログ映
像信号（以下、マイクの音声信号を含む）を映像回線１
１０を中継するなどして映像分配器１０１に取り込み、
局内同期に調相するとともに、送信側端末装置１０２の
映像圧縮装置（以下、ＥＮＣという）に送り込み、デジ
タル化と情報圧縮をし、この得られたデジタル映像情報
をＮＩＣで宛先をマルチキャスト通信のＭＡＣマルチキ
ャストアドレスとＩＰマルチキャストアドレスとしたパ
ケットに組立て、１００ＶＧＡｎｙ−ＬＡＮのハブ１０
３を経由して受信側端末装置１０４に分配する。すなわ
ち、複数デジタル映像情報を同時に各スタジオなどに配
置のモニタ確認用の複数の受信側端末装置１０４に分配
する。受信側端末装置１０４のＮＩＣでは、送信側から
マルチキャスト通信されたデジタル映像情報パケットの
うちから所望のＩＰソースアドレスとＩＰマルチキャス
トアドレスを持つデジタル映像情報パケットのみを受信
処理する。このパケットを映像伸張装置（以下、ＤＥＣ
という）に取り込みアナログ映像信号（映像と共に音声
も同時に含まれている）に戻し、モニタに出力する。お
よび／またはメモリにも蓄積し、後からの映像再生出力
をする。
【００３５】送信側端末装置１０２や受信側端末装置１
０４の構成は、一つの映像情報ごとに１台のパソコンを
用いても、複数の映像情報を１台のパソコンで扱っても
よい。この例示図では一つの映像情報ごとに１台のパソ
コンとしｎ台のパソコンでの構成を示している。
【００３６】番組放送用には、受信側端末装置１０４で
得られたアナログ映像信号を使用し放映機器１１１に送
る。または、デジタル映像圧縮・伸張した情報を番組放
送に用いない場合、従来と同様にカメラ映像信号を映像
分配器１０１を介してモニタ用と別のルートに分岐し、
受信側端末装置１０４でモニタ確認しつつルーティング
スイッチャー１０５でいずれかの映像情報を放送用に選
択してもよい。図１において点線で囲む個所はそのよう
な状態を示す。
【００３７】カメラの設置個所は、送信側端末装置１０
２のパソコンに直接接続できるＬＡＮ内であっても、遠
隔地でもよい。遠隔地の場合は、カメラ映像信号の通信
用に超高速の専用ＴＶ回線またはマイクロ波回線を映像
回線１１０に用いる。カメラの焦点、輝度や雲台の向き
などのカメラ制御信号の制御回線１０９には、その情報
量が少なくて済むことから低速の公衆通信回線（電話
網、ＩＳＤＮ）または専用回線を用いる。カメラの設置
数が送信側端末装置１０２のＥＮＣの数よりも多い場合
は、プリマトリックス１０６を付加してカメラ映像信号
を選択し、送信側端末装置１０２との整合を図る。
【００３８】カメラ制御は、受信側端末装置１０４の各
リモコンからソース映像の選択操作とカメラ制御の焦
点、輝度や向きなどの指示操作をし、この指示操作は制
御信号としてＬＡＮ内を経由することで行う。受信側端
末装置１０４のリモコンは専用のボックスで指定スイッ
チやジョイスティックなどで構成しても、各パソコン１
０４−１から１０４−ｎのウインドウ画面からのキーボ
ード、マウスの入力であってもよい。ここで、一つのカ
メラに対して同時に複数受信側端末装置１０４からの指
示とならないように、制御サーバ１０７をハブ１０３に
接続することで制御信号をいったん中継し、すべてこの
制御サーバ１０７を介してカメラ側に伝える。制御サー
バ１０７では、同時に複数から一つのカメラを制御しな
いように、先に受け付けたものが終了するまで、他から
の制御を無視とする。制御サーバ１０７からカメラ側へ
の制御信号の伝え方は、各送信側端末装置１０２とカメ
ラとの接続形態によって、制御サーバ１０７から各送信
側端末装置１０２に直接接続したカメラにまたは別途通
信サーバ１０８を設けて公衆通信回線（電話網、ＩＳＤ
Ｎ）または専用回線の制御回線１０９を使用する。すな
わち、受信側端末装置１０４からＬＡＮのハブ１０３を
経て制御サーバ１０７に制御信号を集め、ＬＡＮのハブ
１０３を経て通信サーバ１０８、制御回線１０９経由で
カメラを制御する。または、制御サーバ１０７から直接
接続のカメラ側に伝える。さらには、送信側端末装置１
０２を介して（図２、図６で示す）カメラ側に伝えるこ
とでもよい。
【００３９】この実施例では制御サーバ１０７と通信サ
ーバ１０８を別装置で示しているが、一体で構成しても
よい。
【００４０】カメラ制御の操作結果は、カメラから送ら
れてくる映像をモニタすることで確認することになる。
このフィードバックループ系になることから、操作結果
の確認に一連の情報転送・処理の遅延が生じることにな
り、遅延時間が大きくなると円滑な操作ができなくな
る。人の操作として許容される遅延時間は約３００ミリ
秒であり、本発明を適用することでその範囲内で済まさ
れる。
【００４１】図２に示す送信側端末装置１０２、ハブ１
０３、受信側端末装置１０４の構成。
【００４２】本発明の図１に示す全体構成のうち送信側
端末装置１０２、ハブ１０３および受信側端末装置１０
４の構成を文献第３３回民放技術報告会との対応で示
す。
【００４３】送信側端末装置１０２はパソコンＰＣ１＜
１０２−１＞，ＰＣ２＜１０２−２＞で表示し、受信側
端末装置１０４はパソコンＰＣ３＜１０４−１＞，ＰＣ
４＜１０４−２＞で表示している。パソコンＰＣ１＜１
０２−１＞はエンコーダＥＮＣ、ＮＩＣほかパソコンの
基本部分からなる。パソコンＰＣ３＜１０４−１＞はデ
コーダＤＥＣ、ＮＩＣほかパソコンの基本部分からな
る。ＮＴＳＣはアナログ映像信号である。ＣＴＬは制御
信号で、図１の例示では別の通信サーバ１０８を経由し
ているが、後述の図６の例示にあるＲＳ−２３２Ｃの情
報にあたる。
【００４４】図３に示す１００ＶＧＡｎｙ−ＬＡＮの特
徴としているハブ動作の原則。
【００４５】１００ＶＧＡｎｙ−ＬＡＮはハブ１０３の
動作で、デマンドプライオリティ（時間的にクリティカ
ルなパケットをハイプライオリティとし、通常のデータ
パケットをノーマルプライオリティとし、ハイプライオ
リティがなくなればノーマルプライオリティとするＬＡ
Ｎ内にパケットを通す優先順位がある）とラウンドロビ
ン調停法ＬＡＮ制御（ハブ１０３が接続された装置３０
１から装置３０ｎあてにハイプライオリティの送信の有
無を順次走査し、無ければつづいてノーマルプライオリ
ティの送信の有無を順次走査し、一つの時点では一つの
みのパケットを受け付けながら他から送り出すように
し、衝突が生じないコリジョンレス型ＬＡＮ）を特徴と
する。
【００４６】本発明では、ハブ１０３に対しての動作の
設定を、時間的にクリティカルなデジタル映像情報のパ
ケットをハイプライオリティとし、カメラの制御信号を
ノーマルプライオリティの通常のデータパケットとす
る。この場合は、ハイプライオリティとしたデジタル映
像情報が優先して受け付けながら他から送り出されるた
めに、分配能力をデジタル映像情報のみで事前に設計で
き、合計のデジタル映像情報量が時系列で大きく変化す
ることは生じない。すなわち、分配時に映像が乱れるよ
うな遅延が生じないですむ。
【００４７】たとえば、６Ｍｂｐｓのデジタル映像情報
を１００Ｍｂｐｓで多重化すると、転送効率を余裕を見
て７５％（転送能力は９６％以上といわれている）とし
て１２映像の同時分配ができる。
【００４８】また、カメラの制御信号の情報量が少ない
ことと全デジタル映像情報量がＬＡＮの転送能力より見
て余裕がある設計ならば、デジタル映像情報とカメラの
制御信号にプライオリティの差を付与することなく、双
方ともノーマルプライオリティまたはハイプライオリテ
ィとしてもよい。
【００４９】一方、さらに他のデータ通信のコンピュー
タ装置などもこのＬＡＮに接続の場合は、プライオリテ
ィが低いノーマルプライオリティとして収容すること
で、デジタル映像情報が優先されることから映像分配と
データ通信との混在使用が不都合が生じることなくでき
る。
【００５０】プライオリティの設定はあらかじめ各ＮＩ
Ｃにハード的に固定する場合とアプリケーションからデ
ータに応じてＮＩＣに指定する場合とがあり、いずれで
あってもよい。
【００５１】なお、ＬＡＮ方式は、映像ソースの接続数
が少ないか伝送容量が大きくとれて映像情報の分配に余
裕が確保できるならば、この実施例で述べた１００ＶＧ
Ａｎｙ−ＬＡＮに必ずしも限定しなくても、ＣＳＭＡ／
ＣＤでもＡＴＭであってもよいし、今後予定される１Ｇ
ビットＣＳＭＡ／ＣＤ−ＬＡＮであってもよい。
【００５２】図５に示すマルチキャスト通信とアドレス
の原則。
【００５３】図４はパケットの内容を示す拡大図であ
る。
【００５４】マルチキャスト通信は、１対多の複数宛先
の分配であってもＬＡＮ内のハブ１０３への送出情報量
が１対１のユニキャスト通信相当ですむ。これを実現す
るために、ＴＣＰ／ＩＰ通信規約の中でマルチキャスト
アドレスが規定されている。これは送出パケットのＩＰ
アドレスで、宛先には特定のＩＰマルチキャストアドレ
スとし、送信元のＩＰソースアドレスと対で構成され
る。さらに、ＭＡＣアドレスの部分も宛先には特定のＭ
ＡＣマルチキャストアドレスとし、送信元のＭＡＣソー
スアドレスと対で構成される。送信側装置４０１は、こ
の宛先に特定の値を用いるアドレス処理のみ通常のユニ
キャスト通信と異なっている。ハブ１０３では送出され
たパケットのアドレスからマルチキャスト通信のパケッ
トであると判別すると、そのパケットを受け付けながら
他のポートから同時に送り出す。受信側装置４０２から
４０ｎでは、この例示のように一つのセグメントのみで
構成ならば受信側装置４０２から４０ｎの判断でマルチ
キャスト通信に参加することでよい。すなわち、それぞ
れの受信側装置４０２から４０ｎが宛先のＭＡＣマルチ
キャストアドレスやＩＰマルチキャストアドレスをみ
て、パケット受信処理をすればよい。なお、送信側は図
３に示したようにラウンドロビンで各ポートを順に移っ
ていく。それぞれの他のポートは受信側になる。
【００５５】また、ＬＡＮが複数セグメントで構成され
る場合はセグメント間に使用されるルータ（図示せず）
から、各接続装置に対してマルチキャスト通信に参加す
る問い合わせと接続装置が応答するなどの手順が使わ
れ、参加する接続装置のないセグメントにはルータがマ
ルチキャスト通信しないようにし無効通信がないように
なっている。
【００５６】図６に示す送信側端末装置１０２の構成。
【００５７】送信側端末装置１０２は、パソコン１０２
−ｎのメインボードにＣＰＵとメモリ部、さらにその拡
張ボードとしてホストバスにＥＮＣとＮＩＣを追加した
構成とする。直接接続のカメラ制御の制御信号ＣＴＬは
パソコン１０２−ｎに標準装備されているＲＳ−２３２
Ｃのポートから接続することでも、前記の制御サーバ１
０７を介してもよい。
【００５８】カメラからのアナログ映像信号ＮＴＳＣは
直接または映像回線を介して、ＥＮＣに入力しデジタル
化と情報圧縮をしデジタル映像情報にした後、デジタル
映像情報をメインボードのメモリ部にいったん蓄積した
後、ＮＩＣに転送しマルチキャスト通信パケットとし
て、４−ＵＴＰのケーブルを用いてＬＡＮのハブ１０３
に送信される。この際、ＭＰＥＧ２の規約に従って音声
情報も映像情報と組み合わせて送信される。
【００５９】ＴＶ放送品質のＭＰＥＧ２は、現状ではソ
フトウェアでの映像圧縮・伸張処理が困難であり、ハー
ドウェアのＥＮＣの使用とする。このＥＮＣには、ＳＰ
＠ＭＬの規定に沿ったＩ／Ｐフレームを適用する低遅延
型映像圧縮のＥＮＣを使用する。さらに、デジタル映像
情報のストリームのフォーマットには、通信途中でエラ
ーがあってもその後の回復動作が可能な固定長形式のト
ランスポート・ストリーム（ＴＳ）モードを使用する。
【００６０】なおＭＰＥＧ２の規定にあるメインプロフ
ァイルのメインレベル（ＭＰ＠ＭＬ）の標準を使用する
ならば、Ｉ／Ｐ／Ｂフレームの組み合わせとしており、
再生出力までに秒オーダの遅延になる。すなわち、Ｂフ
レームの使用は双方向予測符号化画像であり、これを使
用すると圧縮・伸張処理に遅延が大きく生じる。
【００６１】ここで適用のＳＰ＠ＭＬではＩ／Ｐフレー
ムの組み合わせとしており、毎秒３０フレームの映像
で、圧縮から通信さらに伸張の遅れを含めて８フレーム
分の２７０ミリ秒程度の遅延再生で済む。
【００６２】また、映像圧縮・伸張は情報量の増加が生
じても高品質を確保しより遅延を少なくするため、別の
たとえばフレーム間が独立した映像圧縮法でＭＰＥＧ２
の１フレームのみの使用に相当するモーションＪＰＥＧ
方式であってもよい。
【００６３】図７に示す受信側端末装置１０４の構成。
【００６４】受信側端末装置１０４は、パソコン１０４
−ｎのメインボードにＣＰＵ６０１とメモリ部、さらに
その拡張ボードとしてホストバスにＤＥＣとＮＩＣを追
加した構成とする。また、別途リングバッファＲＡＭ６
０２を追加する場合もある。ＤＥＣには映像再生のモニ
タまたは本番放送用の放映機器を接続する。また、リモ
コンの操作部を制御部に接続する。
【００６５】ＬＡＮのハブ１０３からの受信パケットは
４−ＵＴＰのケーブルを介してＮＩＣで受け、メインボ
ードのメモリ部にいったん蓄積した後、ＤＥＣに渡し元
のアナログ映像信号ＮＴＳＣに戻され、放映機器または
モニタに出力される。音声も映像と組み合わせて処理さ
れる。
【００６６】また、あとからの映像再生やスキップバッ
クのためのデジタル映像情報の蓄積には上記メモリ部か
パソコンに有する磁気ディスク装置の一部または別途設
けた半導体再書き込み可能不揮発メモリやシリコンディ
スクなどから選択して構成する。
【００６７】図８に示す通信サーバ１０８の構成。
【００６８】通信サーバ１０８は、パソコンのメインボ
ードにＣＰＵとメモリ部さらにその拡張ボードとしてホ
ストバスに、複数のＲＳ−２３２Ｃ（またはＲＳ−４２
２）インタフェースを有するマルチポートカードＭＰＣ
とＮＩＣを追加した構成とする。マルチポートカードＭ
ＰＣには電話網のときにモデムまたはＩＳＤＮのときに
端末アダプタから成る通信制御部ＣＣを接続する。
【００６９】ＬＡＮのハブ１０３からの受信パケットは
ＮＩＣで受け、該当のカメラ側のＲＳ−２３２Ｃ（また
はＲＳ−４２２）ポートから制御信号を送出する。これ
は、モデムまたは端末アダプタから成る通信制御部ＣＣ
と通信回線１０９を介してカメラおよびその雲台を制御
する。
【００７０】図９に示す制御サーバ１０７の構成。
【００７１】制御サーバ１０７は、パソコンのメインボ
ードにＣＰＵとメモリ部、さらにその拡張ボードとして
ホストバスにマルチポートカードＭＰＣとＮＩＣを追加
した構成とする。カメラ制御信号の受付けと通信サーバ
１０８経由の転送制御はその具備するソフトウェア処理
とする。マルチポートカードＭＰＣの用途は、システム
全体を制御する上位パソコンを用いる場合はここに接続
する。さらに、プリマトリックス１０６が付加された際
はマルチポートカードＭＰＣに接続し、ここからその選
択指示も処理する。
【００７２】図１０に示すＮＩＣのハードウェアとアド
レスフィルタ。
【００７３】ＮＩＣはＬＡＮのハブ１０３に接続しＬＡ
Ｎコントローラで１００ＶＧＡｎｙ−ＬＡＮの通信処理
をするとともに、ＮＩＣ内メモリとメインボード側のメ
モリ部との情報転送をホストバスを介して行う。この情
報転送には、バスマスタ型の高速データ転送方式を採用
する。すなわち、ＮＩＣ自らがホストバスコントローラ
でそのメモリとメインボード側のメモリ部との間で情報
を直接メモリアクセス（ＤＭＡ）転送とすることで、Ｃ
ＰＵ処理の依存を減らした高速データ転送とする。
【００７４】ＮＩＣのハードウェアのアドレスフィルタ
は、ＬＡＮのハブ１０３からマルチキャスト通信され受
信した送信元の数に比例した情報量のパケットの中か
ら、有効なパケットをあらかじめ選択して、その後の処
理負荷を減らすために付加する。これを受信したパケッ
トのうちから、有効とする送信元のアドレスを持つパケ
ットのみを選択することで実現する。この処理をＮＩＣ
のハードウェアの機能として実現する。すなわち、ＮＩ
Ｃにはレジスタ＆照合９０１を設け、有効とするＩＰマ
ルチキャストアドレスと送信元のＩＰソースアドレスを
上位処理のＣＰＵ側からの指定でレジスタに設定し、受
信パケットごとのＩＰマルチキャストアドレスと送信元
のＩＰソースアドレスを比較照合し、照合の結果で不一
致のパケットを捨てる。一致のパケットはＮＩＣ内のメ
モリ蓄え、ホストバスを介してメインボード側のメモリ
部に送られる。
【００７５】図１０におけるレジスタ＆照合９０１の動
作を図１１に示す。レジスタ＆照合９０１は、ＬＡＮコ
ントローラに接続され、上位処理のＣＰＵ側から指定さ
れる有効とするＩＰマルチキャストアドレスと送信元の
ＩＰソースアドレスを格納するレジスタ１（１００１）
と受信パケットから取り出したＩＰマルチキャストアド
レスと送信元のＩＰソースアドレスを設定するレジスタ
２（１００２）さらに双方のレジスタ間の内容照合をす
る照合回路（１００３）からなる。照合の結果の一致、
不一致はＬＡＮコントローラ側に返される。不一致の場
合は、ＬＡＮコントローラで該当の受信パケットを捨て
る。
【００７６】照合するアドレスは、ＩＰマルチキャスト
アドレスを送信側端末装置１０２の各ＥＮＣごとに固有
の値を使用するのであれば、ＩＰマルチキャストアドレ
スと送信元のＩＰソースアドレスの双方でなく、ＩＰマ
ルチキャストアドレスの比較照合のみでもよい。
【００７７】また、ＮＩＣのハードウェア構成がＮＩＣ
内部の処理を専用にあらたに付加されたＣＰＵ制御とす
るとき（図示せず）はレジスタ＆照合９０１回路を設け
ることなく、そのＣＰＵのファームウェア処理で同様の
フィルタ処理としてもよい。
【００７８】他の実施例 分配する映像ソースをカメラだけでなく映像サーバに蓄
積の映像情報にする、受信端末装置でリモコン用の利用
者のグラフィックユーザインタフェースをアプリケーシ
ョン内容に沿って変える、といった変形をすることでホ
テル内ＣＡＴＶやＶＯＤ、遠隔授業システムまたは構内
授業同報システムなどにも適用できる。
【００７９】映像回線が、他の中継用途などの固定局や
移動局と共有のマイクロ波回線で遠隔地に配置されたカ
メラの映像信号を中継するときには同時に使用できる映
像中継の数に制限がある。この有効利用をはかるため
に、モニタ確認用の映像圧縮・伸張を他のＩＴＵ勧告
Ｈ．２６１またはＭＰＥＧ−１などの簡易な方式とし、
前記カメラ制御に使用の制御回線を映像信号転送にも利
用できる情報量とし、本発明のモニタ確認を制御回線を
介して行ない、放送用のカメラ映像のみ映像回線を使う
ようにすることもできる。これは図１の送信側端末装置
１０２と受信側端末装置１０４のそれぞれはＥＮＣとＤ
ＥＣを放送用のみに使用とし（この結果、ＭＰＥＧ２の
ＤＥＣはモニタ用を削減できる）、さらに上記の簡易な
方式の映像圧縮・伸張機能を各装置に併せて付加する。
こうすることで放送用の映像のマイクロ波回線の中継使
用を簡易な方式の映像でモニタ確認され選ばれたものの
みとすることができる。すなわち、モニタ確認のために
マイクロ波回線を使う必要がなく、放送用の本線に使用
するもののみマイクロ波回線を使うことになるために、
固定局や移動局とマイクロ波回線を共有するときの効率
的使用ができる。
【００８０】カメラの設置と同時に定期的に動作可能を
示すキープアライブ信号、または異常通知信号（地震の
検知、画像内容の異常変化などをきっかけとする）を発
生する信号発生装置を設置し（図２）、これからカメラ
制御信号と逆の方向に信号が伝えられ、通信サーバ１０
８で受信処理し、該信号を映像信号と同様のマルチキャ
スト通信、またはユニキャスト通信（受信側端末装置１
０４の特定の装置で以降の処理をするとき）する。受信
側端末装置１０４の一部のまたは特定のパソコンでは、
蓄積用のメモリとしてリングバッファＲＡＭを備え、デ
ジタル映像情報をリングバッファＲＡＭにサイクリック
に上書き蓄積する。ここで６Ｍｂｐｓのデジタル映像情
報には、１分間の蓄積に約５０ＭＢの容量を必要とする
ので、キープアライブ信号の間隔より大きいか取得した
い時間に合わせた容量のリングバッファＲＡＭを用意す
ればよい。この構成を追加することにより、受信側端末
装置１０４では該当の信号発生装置からの定期のキープ
アライブ信号が途絶えたと判断するか、異常通知信号
（地震の通知、画像内容の異常変化など）を受信するこ
とで、映像蓄積停止の通知判断とする。この結果、カメ
ラ側の前記変化点前後のみの蓄積再生が収得ロスを生じ
ることなく可能となるスキップバック機能を付与できた
ことになる。このように構成すると、カメラ設置場所で
の地震発生時などの突発的な事象監視が有効に実現でき
る。リングバッファＲＡＭは新たにパソコンに付加して
もよい。またパソコンにすでにあるメモリ部や磁気ディ
スク装置などを拡張して使用してもよい。従来のビデオ
テープ装置を用いる場合は、異常検知時点からのテープ
動作の開始となり、テープの立上り遅れがあるので、映
像情報の収得ロスを生じることとなっていたが、本構成
によりこれが解消できる。
【００８１】
【発明の効果】以上説明したように本発明では、受信端
末装置のＣＰＵの負荷が軽減され、映像を送る端末装置
の同時に動作する数の制限がＬＡＮの収容情報量と各映
像情報量のみできまり、従来にない単純な構成でありな
がら、拡張性（入力数、出力数の増加に対応）を有する
ようになった。
【００８２】端末装置間の配線が容易で、増設や移設の
設置維持費が少なくて済む。
【００８３】本発明は、放送局における映像伝送分配装
置や異常監視記録システム以外にも、送信する映像ソー
スをカメラだけでなく映像サーバにする、受信端末装置
で利用者のグラフィックユーザインタフェースを変える
程度で他の用途での使用が考えられ例として挙げると、 ・ホテル内ＣＡＴＶやＶＯＤ、ビデオ・チェックアウト
端末など ・カラオケＢＯＸ ・学校教育の遠隔授業システムまたは構内授業同報シス
テム など幅広い応用が考えられる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の全体構成を示すブロック図
【図２】本発明の構成の核になる部分を示し、送信側端
末装置、ハブ、受信側端末装置の構成を示すブロック図
【図３】１００ＶＧＡｎｙ−ＬＡＮのハブ動作を示す図
【図４】パケットの拡大図
【図５】マルチキャスト通信とアドレスを示す図
【図６】送信側端末装置１０２の構成を示す図
【図７】受信側端末装置１０４の構成を示す図
【図８】通信サーバ１０８の構成を示す図
【図９】制御サーバ１０７の構成を示す図
【図１０】ＮＩＣのハードウェアとアドレスフィルタを
示す図
【図１１】レジスタ＆照合９０１の動作を示す図
【図１２】従来の構成例を示す図
【符号の説明】
２０ 映像ソース １０９ 制御回線 １１０ 映像回線 １０１ 映像分配器 １０２ 送信側端末装置 １０３ ハブ １０４ 受信側端末装置 １０５ ルーチングスイッチャー １０６ プリマトリックス １０７ 制御サーバ １０８ 通信サーバ １１１ 放映機器

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 ローカルエリア網内にて接続される複数
    の映像端末装置間での複数宛先の同時複数映像を分配す
    る装置において、映像ソースのアナログ映像信号を送信
    側端末装置で映像情報圧縮によるデジタル映像情報とす
    る手段、該デジタル映像情報をマルチキャスト通信パケ
    ットにより複数宛先に分配する手段、各受信側端末装置
    のネットワークインタフェース装置に送出元を示すアド
    レスのアドレスフィルタを備える手段、該アドレスフィ
    ルタにマルチキャスト通信パケットの送出元を示すアド
    レスを上位処理から設定可能とする手段、該アドレスフ
    ィルタに設定された送出元を示すアドレスをもつマルチ
    キャスト通信パケットのみを有効受信情報とする手段、
    受信側端末装置で有効受信情報を映像伸張によりアナロ
    グ映像信号とする手段、を具えることを特徴とするデジ
    タル映像分配装置。
  2. 【請求項２】 映像ソースのアナログ映像信号を送信側
    端末装置で映像情報圧縮によるデジタル映像情報とする
    手段、該デジタル映像情報をマルチキャスト通信パケッ
    トにより複数宛先に分配する手段、各受信側端末装置の
    ネットワークインタフェース装置に送出元を示すアドレ
    スのアドレスフィルタを備える手段、該アドレスフィル
    タにマルチキャスト通信パケットの送出元を示すアドレ
    スを上位処理から設定可能とする手段、該アドレスフィ
    ルタに設定された送出元を示すアドレスをもつマルチキ
    ャスト通信パケットのみを有効受信情報とする手段、受
    信側端末装置で有効受信情報を映像伸張によりアナログ
    映像信号とする手段、を具えるローカルエリア網内にて
    接続される複数の映像端末装置間で複数宛先の同時複数
    映像を分配する装置において、受信側端末装置で有効受
    信情報をメモリに蓄積する手段、蓄積停止の通知判断手
    段、蓄積再生のスキップバック手段、を有することを特
    徴とするデジタル映像分配装置。
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