JPH09505448A - マルチメディアが可能とされたネットワーク - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 ビデオとオーデオのような信号の分配のためのネットワークが示されている。第２のネットワーク（３０）が、既在のＬＡＮ（２０）の上に置かれて、ＬＡＮの容量に更に負荷をかけることなく、オーデオとビデオの機能を持たせている。ビデオとオーデオ信号の切替えは、サーバー（５０）を介してＬＡＮから制御される切替えボックス（３１）によって行われる。第２のネットワークは簡単なＵＴＰ配置とする。

Description

【発明の詳細な説明】 マルチメディアが可能とされたネットワーク 技術分野 本発明は、通信ネットワークによりマルチメディア機能を提供することに関す る。 背景技術 通信およびコンピュータネットワークシステムにおける現在のトレンドは、音 声、テキスト、データ、ビデオおよび静止画像の一部またはすべてを取り扱うこ とができる広範な機能を、統合ネットワーク内で提供することである。かかるシ ステムはオフィス内でビデオ電話および複雑な作業を可能にしたまま、外部、ま たは共用リソース（例えば画像データベースまたはビデオオンデマンド）にアク セスすることもできる。かかるシステムは一般に、構内のＬＡＮネットワークお よび他の場所へのＩＳＤＮまたは同様なリンクを使用している。 現在のＬＡＮシステムはその空間的な構造とは無関係に、システムのオーバー ヘッド、ターミナルにおけるコンプレッション（圧縮）／デコンプレッション（ 解凍）および他の要因に起因して、理論的に約束されたバンド幅よりもはるかに 狭いバンド幅しか一般に利用できない。既にフル容量となったＬＡＮ上で一部の ターミナルまたはすべてのターミナルに対しビデオ機能をインストールすること は、特にビデオ用のバースト状の性質および高バンド幅の条件を前提とすれば、 かなり性能を劣化する傾向がある。更に、ターミナルにコンプレッション／デコ ンプレッション設備を設置するには、極めて高性能の高価なハードウェアが設置 するか、または他のタスクのための計算能力が喪失されることを受け入れるかの いずれかが必要である。現在のＬＡＮ構造では有効な性能を最終的に制限するの はネットワークの性能である。 ギア外に付与された米国特許第5,170,252 号は、ローカルネットワーク上の多 数のターミナルにビデオおよびオーディオ信号を選択的に接続することを可能に するデバイスを開示している。ここに開示されている装置は、信号を搬送するの にデバイス内で特殊なパイプラインを使用している。 本発明の目的は、カスタム仕様のハードウェアまたはケーブルを必要とするこ となく、現在のＬＡＮに基づくシステムがビデオおよび同様な信号を処理できる ようにする、改善された装置を提供することにある。 発明の概要 １つの特徴によれば、本発明はビデオおよび／またはオーディオデータ、前記 ビデオおよび／またはオーディオデータまたは他のデータのための制御信号のネ ットワークにおいて、選択的に分配するためのシステムであって、第１のデジタ ルネットワーク上で別のデータおよび制御信号を搬送し、第２の物理的に異なる ケーブルネットワーク上をビデオおよび／またはオーディオデータを送信するよ うになっており、前記第２ネットワークが双方のネットワークと通信する交換ノ ードを介して前記制御信号に応答自在であるシステムを提供するものである。 ビデオおよび／またはオーディオ信号はアナログフォーマットで搬送すること が好ましい。また、第２のネットワークは一連のシールドされていない、撚られ たペアの（ＵＴＰ）接続または光ファイバー接続で構成できることが好ましい。 前記システム内のターミナルの少なくとも一部は、第１ネットワークおよび第２ ネットワークの双方に作動的に接続することが好ましい。 本発明によれば、ビデオおよびオーディオ、すなわちいわゆるマルチメディア 機能は、ＬＡＮの性能を劣化することなく、かつ専用の設置ケーブルを必要とす ることなく得られることが判った。本発明はオーバーラップし、かつ物理的に異 なるネットワークを使用し、デジタルデータを搬送するのに残された現在ＬＡＮ によりビデオおよびオーディオ機能を提供するものである。第２のネットワーク は、電話接続に使用されているタイプのＵＴＰケーブルによって簡単に形成でき 、高速の高品位のビデオ会議およびビデオ電話も可能となっている。多くのオフ ィスでは４つのペアのＵＴＰがケーブル設置されており、そのうちの２つのペア が電話システムに必要である。他の２つは本発明を実施するのに使用できる。デ ジタルシステムによる制御が必要であり、この制御は交換ノードおよび周辺デバ イスおよびプログラムソースの制御によりシステム全体を制御し、メディアのコ ーディネートと同期化を可能にしている。 図面の簡単な説明 次に添付図面を参照して本発明の図示した実施例について説明する。 第１図は、本発明の第１実施例に係わる全体の構造を示す。 第２図は、設置場所の構造をより詳細に示す。 第３図は、本発明と共に使用するのに適したターミナル構造を略図で示す。 第４図は、本発明と共に使用するのに適した会議用サーバーを略図で示す。 第５図は、図示した実施例の作動を容易にするためのソフトウェアシステムの 外観を示す。 説明 第１図は、本発明の好ましい実施例の作動を略図で示す。理解できるように、 ２つのネットワーク、すなわちＬＡＮ２０（太線）と一組のＵＴＰ３０接続（細 線）がオーバーレア状となっている。双方のネットワークには種々のスクリーン ターミナル４５が接続されている。会議サーバーデバイス５０、５１はＩＳＤＮ リンク４６を介する他のロケーション５１、５０への通信を制御する。ＵＴＰ接 続は上記とは異なり、光ファイバーリンクでもよいし、または他の適当なメディ アでもよいことが理解できよう。ＵＴＰネットワーク３０の交換は交換ノード３ １、３２を介して制御される。 当然ながら、ＩＳＤＮ接続は本発明の一般的原理によれば、他の適当な外部接 続、例えばマイクロウェーブリンクまたはアマチュアＴＶ（ＡＴＶ）技術と置換 することができる。これら技術はネットワークの到達範囲を広げ、更に複雑なサ ービスおよび機能をネットワーク内で可能にするように、本発明を利用して種々 の場所を接続するのに利用できる。かかる技術は特に遠隔地のコミュニティおよ び遠隔地での教育のような用途に利用することができる。本発明は比較的安価な 交換社内用オーディオおよびビデオを可能にし、これら用途は特に本発明に適す る。 ＵＴＰネットワークを通して当事者間でビデオおよびオーディオ情報が交換さ れ、ＬＡＮを通してＵＴＰネットワーク用の他のデータおよび制御情報が搬送さ れる。ビデオおよびオーディオのような信号をアナログフォーマットのままにし たことにより、かなり多数の複雑なＤ／Ａコンバータが不要となり、本構成によ り各ターミナルにおいて行われるアナログ／デジタル変換を行うシステムに匹敵 するか、またはそれよりも良好な品位が提供されることとなった。 本発明はスクリーンターミナル用のハードウェアに関する面倒な条件を有して いない。各スクリーンターミナルは適当なメモリおよび適当なバージョンのＭＳ ウィンドウズまたは他の相当するソフトウェアを備えた適当なＰＣプラットフォ ームから構成できる。適当な品位を可能にするためには使用するスクリーンは少 なくともＶＧＡ規格である。１８０ＭＢ以上のハードディスクおよび８ＭＢのＲ ＡＭを備えた４８６または同等のＩＢＭコンパチコンピュータが最小限のプラッ トフォームを提供する。インタラクティブなオーディオおよびビデオ機能を提供 するには、ＶＧＡ−ＰＡＬコンバータ、適当なスピーカーおよびマイク、ならび にビデオカメラ、例えばソニーのＨＩ−８を含むMovie Machine PRO のような設 備が必要である。Movie Machine はオーディオおよびビデオ用の受信モードがＭ Ｓウィンドウズのグラフィックシェルにおけるコンピュータディスプレイの一部 となることを可能にするビデオオーバーレイボードである。このMovie Machine は１０２４×７６８の高解像度でフリッカーのない７２Ｈｚまでのスクリーン解 像度のビデオディスプレイを可能にするものであり、ファーストエレクトロニク ス社から市販されている。サウンドまたはイメージ用データベースまたはＲＦチ ャンネルへのアクセスが必要な場合には、適当な回路カードおよび／またはソフ トウェアが必要となる。これら部品のすべては市場で商業的に容易に入手可能で ある。 第３図は、ＬＡＮ２０およびＵＴＰネットワーク３０に接続されたターミナル ４６の図示された構造を略図で示すものである。ターミナル４０からのデータは ＬＡＮ２０と交換される。またこのデータは更にバラン６７を介してＵＴＰネッ トワーク３０および最終的に交換機３１にも接続されている。バラン６７は送信 機６１と受信機６２から成る。Movie Movie カード６５はバランからの入力信号 のみならず、ビデオカメラおよびマイク５１からの入力信号、および潜在的には 他の入力信号６３も受信する。このカードはスピーカー４８、ディスプレイ６６ への出力信号および他の出力信号６４も発生する。 第４図は、会議用サーバーユニット５０を示す。各ターミナル４６用のサーバ ー用ハードウェア７０およびＵＴＰネットワーク３０、および最終的にスイッチ ６０にバラン６７が接続されている。しかしながらこのバランは、データライン ２２、例えばＲＳ２３２リンクを介して交換機６０にも直接接続されている。こ のサーバー用ハードウェア７０は通信用ボード７１と、コーデック７２と、オー ディオプロセッサ７３とを含む。通信用ボードは当然ながら設けられるリモート リンクのタイプによって決定される。図示するように、このボードはＩＶＭ Ｉ ＳＤＮとすることができる。コーデックへの入力信号は記憶されたビデオ、例え ばＶＣＲ５０または他のソース５３からのビデオ信号も含むことができる。コー デックは、例えばVistaCom Codecボードとすることができる。 第２図は本発明のシステムを用いた相互作用及びサービスの型式を示す。端末 ４６及び４７はＬＡＮ２０及びＵＴＰネットワーク３０の両方に接続されている 。テレビ電話、又はセキュリティ若しくは監視用に実施する場合は、テレビカメ ラ５１、５２はＵＴＰネットワークに接続される。サーバ５０はＬＡＮに接続さ れ、スイッチ３３を介してＵＴＰネットワーク用の制御信号を供給する。スイッ チ３３に対する接続は、例えば、ＲＳ２３２を介するものでもよい。スイッチ３ ３は、素材がサーバ５０の制御により適当な行き先に切り換えられ、続いてサー バ５０はＬＡＮに基づいたコマンドによりアクセスされ得ることを保証する。 スイッチ３３は、更に、例えばビデオ・ディスク・プレーヤ５３、ＶＣＲ６４ 及びテレビジョン・チューナ５５からの入力を備えることができ、端末４６及び ４７によってこれらをアクセスすることもできる。 テレビ電話即ち会議型システムとして用いられるときは、ビデオ・コンポーネ ントは、２４ビット完全トルー・カラーにより、３５０本のライブ・ビデオ・フ レームからなるフリッカのない高解像度ディスプレイに完全に接続された通信パ ーティに対して同時即ちユーザ選択の表示を可能とするものでなければならない 。例えばウィンドウズ（Ｗｉｎｄｏｗｓ）を使用するときは、全てのビデオ窓が 、通信処理を支援するようにアプリケーション上で自由に作動してサポート情報 を提供するホストＰＣの機能を妨げることなく、自由に移動し、かつ寸法合わせ が可能なことが好ましい。黒板及び文書操作のような対話サービスを完全にサポ ートするＬＡＮの機能は、本発明の主要な効果のうちの一つである。 このシステムは、好ましくは、通信中に同時に２つのイメージを完全に捕捉し 、かつ論議することが可能なことである。第２図に示すように、これらのビデオ ・ソースは、家庭内のカメラ５１，５２、ＶＣＲ５４若しくはビデオ・ディスク ・プレーヤ５３のような記憶した素材、又はテレビジョン・チューナ５５のよう な変換した外部ソースにより発生したものであってもよい。好ましくは、受信し たイメージは、後でフィルム拡大と両立可能なＰＣに基づいたアプリケーション に用いるためにディスク又はメモリに捕捉可能とされることである。この機能を 実行するために完全にＪＰＥＧ圧縮が用いられてもよい。 ＵＴＰスイッチ３３は、好ましくは、本出願人から利用可能なメガビジョン（ Ｍｅｇａｖｉｓｉｏｎ）受動マトリックス・スイッチである。制御可能な適当な ＵＴＰスイッチを用いることができる。好ましい装置は、同じような構成の複数 ユニットを従属接続した、オーディオ及びビデオ／ユニットの４８接続の倍数を 達成することにより、容易に拡張することが可能とされる。この装置は、オン・ ボード・プロセッサを有し、ソフトウェアにより制御されてユーザ判断のルック アップ・テーブルを介して多重スイッチング構成を決定させる。所望の選択性は ユーザ・スクリーン上の適当なアイコンにより可能とされる。ＵＴＰネットワー ク内では、好ましくは、全ての物理的な接続が既存のビルディング分散システム （Ｂｕｉｌｄｉｎｇ Ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ Ｓｙｓｔｅｍ）の一部とし得 る標準ＵＴＰケーブル敷設を用いた産業標準ＲＪ４５に基づいている。 本発明は、好ましくは、標準ＡＴ＆Ｔ ＵＴＰケーブル敷設システムであり、 同時音声（モノラル又はステレオ）付き完全フレームのビデオを搬送することが できる。スイッチ３１、３２とソースとの間には標準ＡＴ＆Ｔバラン（Ｂｕｌｎ ）を必要とする。これは、バランが各ソース（送出モジュール）からの音声／ビ デオを搬送するために必要とされ、かつ各受信端（受信モジュール）に一つのバ ランが必要とされる。送出ノード／受信ノードが指定されるときは、送出装置（ 例えば、カメラ及びマイクロホン）に一つ、及び受信装置（例えば、スクリーン 及びスピーカ・システム）に一つとする一対のバランが必要とされる。 その代りに、必要により、ケーブルを介して同時にいくつかのチャネルを搬送 できるように、商業的に入手可能な変換器により信号をＲＦに変換してもよい。 好ましくは、ロー・チャネル、例えばチャネル０が選択される。この場合には、 通常、変換は信号をバランを通す前に配置され、かつ受信装置はＲＦフォーマッ トのプログラミングを受信し、かつ表示するように装備されることになる。 第５図は本発明の実施例によるソフトウェアーの全般的構成を図解する。好適 実現は、顧客サーバアーキテクチャを有する。相互作用及びプロトコルがの正確 な詳細ハードウェアー構成要素及び選択されるＬＡＮの型式に依存することは認 められるであろう。本発明がネットワーク構成の一般原理を提供し、この構成が 市販の構成要素を使用して、多くの様々な方法で実現され得ることが、強調され る。ユーザーインタフェースエージェント８０は、各接続されたユーザー端末上 に存在して、ＵＴＰネットワークを含むサービスへのアクセスのためにユーザー インタフェースを提供する。会議制御モジュール８１は、会議の確立、進行、終 了を制御する。通信制御８４は、圧縮ビデオを準備し、かつ外部リンクを接続す る。スイッチ制御８２は、ＵＰＴスイッチボックス８５を制御する。最後に、ビ デオスプリッター８３が、ソフトウェアーの制御の下に、個々のビデオスリーム を複合映像内へ組み合わせるハードウェアー施設を提供する。これらの機能を遂 行するソフトウェアーは、一般に市販されており、かつあらゆる必要な追加ソフ トウェアーは熟練ネットワークエンジニアによって比較的容易に提供され得る。 本発明が種々の異なるＬＡＮシステム上で動作し、かつＰＳＴＮ又は他の接続 を経由して様々なＬＡＮに接続するように実現されることは、認められるであろ う。本発明は既に利用されている特定ＬＡＮから独立しており、かつその必要な インタフェース構成要素は、当業者に明らかあろうように、貯蔵品目以外として 広く入手可能である。 本発明は、拡張ユーザインタフェースの使用を考慮し、このことは本発明に肝 要ではないが、なおその便益を増大する。好適には、このようなユーザーインタ フェースは、ＭＳ／ウインドウズに基づいており、映像表示、データ捕獲、通信 変量、オートクロック、データ伝送、映像捕獲、及び活性通信中利用可能な対話 型アップリケーションソフトウェアーに関連した豊富な機能を供給する。 本発明は、また、オージオ及びビデオ分配に適している。オージオ−モノ，ス テレオ又は（二カ國語用）左右トラック音響を支持することがあり、ビデオに同 期した各接続点へ分配する。音響を現存するオージオシステムへ接続することが でき、又は追加のスピーカーセット又はハンドセットを経由して送出することが できる。選択ビデオ源との正しい音響を保証するために、オージオはビデオと一 緒にスイッチされるべきである。 通信リンク４８は、好適には、フルＨ．６２１コーデック能力を提供し、かつ ビデオ会議用に必要なＣＣＩＴＴ推奨規格（Ｈ．２２１、Ｈ．２６１、及びＨ． ２４２）に適合する。 それゆえ、もし上の原理を使用して実現されるならば、本発明は、地理的又は ソースフォーマット（ＰＡＬ又はＮＴＳＣ）に無関係に働くことになる。ビデオ 表示は、ＰＡＬ又はＮＴＳＣ起源映像を検出しかつ表示する。 好適には、ビデオ符号化及び解読は、全二重で遂行され、それぞれ、２５Ｈｚ 及び３０Ｈｚの公称フレーム速度で、ビデオ標準、ＰＡＬ及びＮＴＳＣにかかわ らず、送信及び受信信号の解読を同時に支持する。ビデオ表示は、これらのフレ ーム速度に同等に適合するが、しかし最高３８ｋＨｚ水平表示周波数に対して６ ４０×４８０又は８００×６００の解像度で高解像度ＰＣモニタ上に表示するよ うに解読される。これが、所望される所でビデオデータとしてのその後の使用に 対して絶対的に鮮明なかつフリカーの無い映像を保証する。 オージオ入力マルチプレクサー及びオージオ増幅器の両方が好適実現に提供さ れて、ソフトウェアー制御下の電話ハンドセット又はマイクロホン（線路入力） を考慮する。オージオ減衰及びエコー抑制が好適には施されて、種々の出力デバ イス（拡声器、外部増幅器）及び入力と出力との間の可能なオージオ循環（エコ ー）を補償する。 説明されたビデオイネーブルド端末及び会議サーバは容易に入手可能なハード ウェアー及びソフトウェアー構成要素から組立てられると云え、どんな適当な構 成も使用されると云える。 本発明の図解の実施例についての上掲の論議はオージオ／ビデオ用ＵＴＰネッ トワークの原理的論議に基づいて進められたが、もし、特殊環境、例えば、光フ ァバー接続において望まれ又は要求されるならば、他の技術がこのネットワーク に使用されてよいことは、読者は認めるであろう。 云うまでもなく、説明された実現は、純粋に解説用であって、全体的発明構想 を限定するものではない。全体的発明構想内で種々の変形及び追加が可能である ことは、認められるであろう。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＤＥ， ＤＫ，ＥＳ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，ＩＴ，ＬＵ，Ｍ Ｃ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ，ＣＦ，ＣＧ ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＭＬ，ＭＲ，ＮＥ，ＳＮ， ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＫＥ，ＭＷ，ＳＤ，ＳＺ)，ＡＭ， ＡＴ，ＡＵ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，ＢＹ，ＣＡ，ＣＨ，Ｃ Ｎ，ＣＺ，ＤＥ，ＤＫ，ＥＥ，ＥＳ，ＦＩ，ＧＢ，ＧＥ ，ＨＵ，ＪＰ，ＫＥ，ＫＧ，ＫＰ，ＫＲ，ＫＺ，ＬＫ， ＬＲ，ＬＴ，ＬＵ，ＬＶ，ＭＤ，ＭＧ，ＭＮ，ＭＷ，Ｎ Ｌ，ＮＯ，ＮＺ，ＰＬ，ＰＴ，ＲＯ，ＲＵ，ＳＤ，ＳＥ ，ＳＩ，ＳＫ，ＴＪ，ＴＴ，ＵＡ，ＵＳ，ＵＺ，ＶＮ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．ビデオ及び／又はオーディオデータ、及びそれ等ビディオ及び／又はオー ディオデータのための制御信号、更に他のデータのネットワーク内の選択的分配 システムであって、 上記他のデータと制御信号は第１のディジタルネットワークで搬送され、上記 ビデオ及び／又はオーディオデータは物理的に異った第２のケーブルネットワー クで送信され、ここで第２のネットワークは、両ネットワークを交信するスイッ チングノードを介する上記制御信号に応答することを特徴とする上記分配システ ム。 ２．上記ビデオ及び／又はオーディオ信号が、アナログ形式で搬送される請求 項１の分配システム。 ３．上記第２のネットワークが、シールドされないトウイスト・ペア（ＵＴＰ ）接続より構成される請求項２の分配システム。 ４．上記システム内の端末の少くともいくつかは、第１と第２の両方のネット ワークに作動的に接続されている請求項１の分配システム。 ５．上記第１のネットワークで送られる制御信号に直接又は間接に応答するよ うなスイッチ手段を少くとも１つ、上記第２のネットワーク中に設けた上記いず れか１つの請求項の分配システム。