JPH11112964A - 画像伝送装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 複数の符号化ビデオストリームを簡単な構成
で、瞬時に切り換え表示可能とする。 【解決手段】 複数の符号化された画像情報を受信する
複数の通信パスを固定的または選択的に接続可能なデジ
タルネットワークインターフェイス１、符号化されたビ
デオストリームを伸長するビデオデコーダ５、デジタル
ネットワークインターフェイス１に接続された複数の通
信パスの中から任意のものを選択してビデオデコーダ５
に接続する切替え制御部８等を設け、複数の符号化され
たビデオストリームを、ＴＶモニタ７上で瞬時に切り替
えて表示できるようにする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、ＡＴＭ（非同期
転送モード）やＳＴＭ（同期転送モード）のようなデジ
タルネットワークを介して、符号化された画像（動画，
静止画）情報を送受信する画像伝送装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】複数のカメラを設置し、各カメラからの
画像情報を画像伝送装置にて伝送し監視するようなシス
テムでは、異常発生時には即座にカメラを切り替えて画
像による確認作業を実施する。そのため、高速なカメラ
切り換えが要求される。図１６に複数の符号化ストリー
ムを伸長し、カメラ画像を瞬時に切り替え表示する一般
的なシステム例を示す。ＡＴＭインタフェース部１は、
例えばＰＶＣ（Ｐｅｒｍａｎｅｎｔ Ｖｉｒｔｕａｌ
Ｃｏｎｎｅｃｔｉｏｎ：固定接続）で複数の符号化され
たストリームを受信するが、受信した個々のストリーム
に対してはそれぞれビデオデコーダ部４１が設けられ、
デコード処理を行なう。デコード処理されたデジタルビ
デオデータは映像切替え器４２に入力され、ＰＣ（パー
ソナルコンピュータ）やＷＳ（ワークステーション）等
からの映像切替え指示により、テレビモニタ（ＴＶ）上
に映し出すべき映像を切り替える。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】

（１）上記のような従来装置では、ＡＴＭインタフェー
ス部１のＰＶＣの接続数に応じて高価なビデオデコーダ
４１が必要になる、という問題がある。また、ＡＴＭイ
ンタフェース部１をＳＶＣ（Ｓｗｉｔｃｈｅｄ Ｖｉｒ
ｔｕａｌ Ｃｏｎｎｅｃｔｉｏｎ：切り替え（選択）接
続）として、ネットワークＮ上の通信パスを切り替え
て、カメラ映像を切り替え制御する方法が考えられる
が、ＳＶＣ接続の解放・新規接続処理は、ＡＴＭスイッ
チの数にもよるが、１０数秒以上掛かるのが一般的で、
瞬時切り替えができない。 （２）また、複数の符号化ストリームをまとめて監視す
るような場合、例えば４画面分割装置等の外部機器を配
置するか、これと同等のハードウエアとして各デコーダ
の出力部にフレームメモリを配置し、フレームメモリを
縮小制御してマルチ表示する構成が必要となる。

【０００４】（３）複数の符号化ストリームを或る一定
時間毎に順次切り替えてＴＶに表示するような場合、Ｓ
ＶＣ接続では切り替え指示を出してから１０数秒の接続
遅延が発生する。また、ＰＶＣ接続ではネットワーク上
のすべての符号化ストリームを接続する必要がある。 （４）オペレータの指示によってＳＶＣの接続を切り替
えるような場合、切り替え指示を出してからの接続遅延
が避けられない。

【０００５】（５）画面の或る一部を切り出して分割表
示し、分割表示された各画面をオペレータがパン・チル
ドさせるような場合、デコーダからエンコーダへパン・
チルド情報を送信し、エンコード側にてパン・チルドの
パラメータを含めてエンコードする必要がある。このた
め、エンコーダに対してパン・チルド情報を送信する伝
送遅延と、パン・チルド情報を含めてエンコードする符
号化遅延と、符号化データをデコーダに送信する伝送遅
延と、パン・チルド情報をデコードする復号遅延とが発
生する。

【０００６】（６）縮小して分割表示する場合、デコー
ダの出力部にフレームメモリを配置し、縮小制御するよ
うなハードウエアが必要となる。 （７）複数の符号化ストリームの切り替え指示として
は、オペレータが指示するか、タイマーにより或る一定
時間経過後に切り替えることしかできない。したがっ
て、この発明の課題は、上記（１）〜（７）のような問
題の解決を図ることにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】このような課題を解決す
べく、請求項１の発明では、複数の符号化された画像情
報を受信するための複数の通信パスを固定的または選択
的に接続可能なデジタルネットワーク・インターフェイ
ス手段と、このデジタルネットワーク・インターフェイ
ス手段により接続された複数の通信パスのうち任意の通
信パスを選択する切替え制御部と、タイムスタンプ情報
を含む符号化されたビデオストリームを伸長するビデオ
デコーダと、このビデオデコーダの入力側に設けられ圧
縮されたビデオストリームの少なくとも１画面分以上を
蓄えるビデオストリームバッファと、前記切替え制御部
による切り替え時にビデオデコーダの時刻基準値を初期
化する初期化手段と、前記ビデオデコーダに対してビデ
オタイミングを発生させるビデオ制御部と、ビデオデコ
ーダにより伸長されたビデオデータをテレビモニタに表
示させるビデオ出力インタフェース部とを設け、複数の
符号化されたビデオストリームを切り替えてデコード
し、テレビモニタ上で切り替え表示可能にしている。

【０００８】請求項２の発明では、複数の符号化された
画像情報を受信するための複数の通信パスを固定的また
は選択的に接続可能なデジタルネットワーク・インター
フェイス手段、および、このデジタルネットワーク・イ
ンターフェイス手段により接続された複数の通信パスの
うち任意の通信パスを選択する切替え制御部に対し、タ
イムスタンプ情報を含む符号化されたビデオストリーム
を伸長するビデオデコーダと、このビデオデコーダの入
力部に設けられ圧縮されたビデオストリームの少なくと
も１画面分以上を蓄えるビデオストリームバッファと、
前記切替え制御部による切り替え時にビデオデコーダの
時刻基準値を初期化する初期化手段とを組にして複数組
設ける一方、複数配置されたビデオデコーダを共通の表
示タイミングで動作させるとともに、ビデオデコーダか
らの出力をビデオフレーム同期タイミング、またはビデ
オフレーム内を分割した分割タイミングにより切り替え
制御可能とするビデオ制御部と、ビデオデコーダで画面
内の監視ポイントが画面の中心となるようオフセット情
報を予め設定しビデオストリームに反映させるオフセッ
ト制御手段と、ビデオデコーダにより伸長されたビデオ
データをテレビモニタに表示させるビデオ出力インター
フェイス部とを設け、複数の符号化されたビデオストリ
ームを切り替えてデコードし、テレビモニタ上で切り替
え表示，分割表示または切り替え分割表示を可能にして
いる。

【０００９】上記請求項１または２の発明においては、
前記デジタルネットワーク・インターフェイス手段を、
複数の通信パスからデコード可能な系統数ｎよりも１つ
多いｎ＋１の通信パスを選択し，接続可能にするととも
に、前記切替え制御部によって前記デジタルネットワー
ク・インターフェイス手段に接続されたｎ＋１の通信パ
スのうちの任意ｎ個を選択してビデオデコーダに接続
し、かつ、この切替え制御部による切り替えのための監
視先情報を格納した監視先登録手段と、ビデオデコーダ
に接続していない残りの１つを用いて次の接続先を前記
監視先情報から読み出して通信パスを接続し、通信パス
の切り替えを行なう選択接続手段とを付加し、複数の符
号化されたビデオストリームを或る一定時間経過後に、
瞬時に切り替えてデコードし、テレビモニタ上で切り替
え遅延を発生することなく表示可能とすることができる
（請求項３の発明）。

【００１０】上記請求項１または２の発明においては、
前記デジタルネットワーク・インターフェイス手段を、
複数の通信パスからデコード可能な系統数ｎよりも１つ
多いｎ＋１の通信パスを選択し，接続可能にするととも
に、前記切替え制御部によって前記デジタルネットワー
ク・インターフェイス手段に接続されたｎ＋１の通信パ
スのうちの任意ｎ個を選択してビデオデコーダに接続
し、かつ、ビデオデコーダに接続していない残りの１つ
を用いて次に接続する通信パスを過去，現在の各接続情
報より推論して、前もってネットワークの通信パスの切
り替えを行なう選択接続手段とを付加し、複数の符号化
されたビデオストリームの切り替え時、接続遅延を発生
させることなく切り替えをしてデコードし、テレビモニ
タ上で瞬時の切り替え表示を可能とすることができる
（請求項４の発明）。

【００１１】上記請求項２の発明においては、ビデオデ
コーダ側には、分割表示された各ウインドウに対してパ
ン・スキャン情報を設定する設定手段を付加し、設定さ
れたパン・スキャン情報にもとづき、ビデオデコーダ側
で符号化されたビデオストリームの変更，追加を可能に
することができ（請求項５の発明）、または、ビデオデ
コーダ側には、分割表示する各ウインドウの水平・垂直
解像度を設定する解像度設定手段と、設定された水平・
垂直解像度を送信側としてのビデオエンコーダに送信す
る送信手段とを付加する一方、ビデオエンコーダ側に
は、受信した水平・垂直解像度よりエンコード処理の水
平・垂直解像度を変更可能とする変更手段を付加し、ネ
ットワークの帯域の広がりを抑えながら、複数の符号化
されたビデオストリームの切替え，分割表示可能にする
ことができる（請求項６の発明）。

【００１２】上記請求項２の発明においては、ビデオエ
ンコーダ側には、ビデオストリームのユーザーデータ領
域に或る決められたフォーマットにてセンサにより検出
した人物の存在，異音の発生を含む情報を追加する情報
追加手段を付加する一方、ビデオデコーダ側には、ネッ
トワークに接続された通信パス上の全てのビデオストリ
ームからユーザーデータ情報を抽出する情報抽出手段
と、その抽出されたビデオストリームのユーザーデータ
情報を比較し、映像表示切り替えの優先度を判定する判
定手段とを付加し、前記切替え制御部によってその判定
した映像切り替え情報をもとにネットワークに接続され
たビデオストリームを切り替えてビデオデコーダに接続
することにより、ビデオエンコーダにて付加された人物
の存在，異音の発生を含む情報をもとに優先制御を行な
い、複数の符号化されたビデオストリームの切替え，分
割表示を可能にすることができる（請求項７の発明）。

【００１３】上記請求項２の発明においては、ネットワ
ークに接続された通信パスの全てのビデオストリームを
一旦受信し、或る一定時間内に発生するビデオストリー
ムのダミーデータを除く有効データのバイト数をカウン
トするとともに、ピクチャー毎の量子化パラメータを抽
出する抽出手段と、そのカウントしたバイト数と量子化
パラメータを時間の経過とともに監視し、両者の情報か
ら画像情報の変化を検出し、映像表示切り替えの優先度
を判定する判定手段とを付加し、前記切替え制御部によ
ってその映像切り替え情報をもとにネットワークに接続
されているビデオストリームを切り替えてビデオデコー
ダに接続することにより、ネットワークに接続されたす
べての符号化ストリームから或る一定時間に発生する画
像の変化情報を検出して優先制御を行なうことができる
（請求項８の発明）。

【００１４】

【発明の実施の形態】図１はこの発明の第１の実施の形
態を示す構成図で、ＡＴＭインタフェース部１、ＰＥＳ
（Ｐｏｃｋｅｔｉｚｅｄ Ｅｌｅｍｅｎｔａｒｙ Ｓｙ
ｓｔｅｍ）ストリームバッファ２、ＭＰＥＧ−ＥＳ（Ｅ
ｌｅｍｅｎｔａｒｙ Ｓｔｒｅａｍ）・ＰＴＳ（Ｐｒｅ
ｓｅｎｔａｔｉｏｎ Ｔｉｍｅ Ｓｔａｍｐ）分離部
３、ＳＴＣ（Ｓｙｓｔｅｍ Ｔｉｍｅ Ｃｌｏｃｋ）更
新部４、ＭＰＥＧビデオデコーダ５、ビデオ出力インタ
ーフェイスとしてのＤ／Ａ変換器６、モニタとしてのＴ
Ｖ７、切替え制御部８およびビデオ制御部９等から構成
される。

【００１５】ＡＴＭインタフェース部１は、予め決めら
れた複数の通信パスをＰＶＣで接続し、複数の通信パス
に対応する受信バッファに受信データを一次蓄える。受
信バッファの数は、通信パスの数と同じだけ存在する。
ＰＥＳストリームバッファ２は、エンコーダとデコーダ
のシステムクロック（各ピクセルに対応するクロック）
が異なるために発生する、表示タイミングのずれを吸収
するためのバッファである。ＭＰＥＧ−ＥＳ・ＰＴＳ分
離部３は、タイムスタンプ情報が付加されたＰＥＳパケ
ットストリームを、タイムスタンプ情報とＭＰＥＧエレ
メンタリストリーム（ＭＰＥＧ−ＥＳ）に分離するため
のものである。

【００１６】ＳＴＣ更新部４は、ＭＰＥＧビデオデコー
ダに供給するＰＴＳを監視して、ＭＰＥＧビデオデコー
ダ内に存在するＳＴＣの初期化を行なう。ここで、ＰＴ
Ｓはエンコーダ側のシステムクロックをもとにしてカウ
ントする巡回カウンタであり、ＳＴＣはデコーダのシス
テムクロックをもとにしてカウントする巡回カウンタで
ある。ＰＴＳおよびＳＴＣは、３３ビットの数値でシス
テムクロック２７ＭＨｚを３００で割った９０ＫＨｚの
周期を単位とする。ここで、エンコーダとデコーダのシ
ステムクロックは非同期で動作する。

【００１７】また、ＭＰＥＧビデオデコーダは、ＭＰＥ
Ｇビデオエレメンタリストリームを復号し、画面表示に
対応したビデオデータを生成するものである。この例で
は、ＰＴＳとＳＴＣは非同期としていることから、ビデ
オデコーダはＰＴＳとＳＴＣを比較しながら復号・表示
し、ＰＴＳが（ＳＴＣ＋許容値）より小さい場合、復号
することなく現在の画面を破棄する処理を、ＰＴＳとＳ
ＴＣが一致するまで行なう。また、ＰＴＳが（ＳＴＣ＋
許容値）より大きい場合、ＰＴＳが（ＳＴＣ＋許容値）
内になるまで、現在の画面を繰り返し表示するように動
作する。ビデオ制御部９はシステムクロック（各ピクセ
ルに対応するクロック）と表示タイミングの生成を行な
い、Ｄ／Ａ変換器６は画面表示に対応したデジタルビデ
オデータをアナログビデオ信号に変換する。オペレータ
等の指示による外部からの映像切替え要求は、切替え制
御部８に入力される。切替え制御部８は、切り替え前の
ストリームに対してＰａｕｓｅ，Ｎｅｗ Ｃｈａｎｎｅ
ｌ等のコマンドをビデオデコーダに発行し、ＭＰＥＧビ
デオデコーダ５の状態を確認した後、複数の受信バッフ
ァの内、切替え指示に対応する受信バッファに切り替え
る。

【００１８】図２はビデオデコーダへの接続，未接続バ
ッファ説明図である。図２（ａ）はビデオデコーダ未接
続のバッファを示し、その数は通信パス−１の数（図１
の例ではｎ−１）だけ存在する。図２（ｂ）はビデオデ
コーダ接続のバッファを示し、その数は１つだけ存在す
る（合計でｎ個のバッファが存在する）。各バッファは
リングバッファ形式とし、ライトポインタ（ＷＰ）に対
応する位置に受信データを書き込み、書き込み時にライ
トポインタを更新する。図２（ａ）のビデオデコーダ未
接続のバッファではリード動作は行なわず、図２（ｂ）
のビデオデコーダ接続中のバッファのみリード動作を行
なう。リードポインタ（ＲＰ）に対応する位置のバッフ
ァデータを読み出し、読み出し時にリードポインタを更
新する。バッファ切り替え時には、現在のＷＰをＲＰに
コピーし、常に、 ＷＰ≧ＲＰ となるように、バッファのリード動作を行なう。

【００１９】ＳＴＣ更新部４は、切替え制御部８から切
替え指示を受信すると、巡回カウンタであるＰＴＳの不
連続を検知してから、ＭＰＥＧビデオデコーダ５に対し
てＳＴＣの再初期化を行なう。以上のように動作させる
とともに、ＭＰＥＧストリームのシーケンス（一連の同
じ属性を持つ画面グループ）サイズを１ＧＯＰ（Ｇｒｏ
ｕｐ ｏｆ Ｐｉｃｔｕｒｅｓ：ランダムアクセスの単
位となる画面グループ）とし、さらに１ＧＯＰをできる
限り少ないフレーム数とすることにより、 １シーケンスサイズ時間＋受信バッファ遅延時間＋ＰＥ
Ｓストリームバッファ遅延時間 にて切り替え映像が表示されることになる。

【００２０】図３はこの発明の第２の実施の形態を示す
構成図である。これは、ＰＥＳストリームバッファ２，
ＭＰＥＧ−ＥＳ・ＰＴＳ分離部３，ＳＴＣ更新部４およ
びＭＰＥＧビデオデコーダ５を複数系統（ここでは４系
統）並列に配置し、複数のＭＰＥＧビデオデコーダ５を
共通のシステムクロックで動作させる例である。ＰＥＳ
ストリームバッファ２は、それぞれ異なるシステムクロ
ックでエンコードされたビデオストリームをリアルタイ
ムで切り替えて表示させる場合、表示タイミングが異な
るために発生する表示画面のずれを吸収するバッファで
ある。ビデオ制御部９は、各ＭＰＥＧビデオデコーダ５
に共通のシステムクロック（各ピクセルに対応するクロ
ック）および表示タイミングを供給するとともに、各ビ
デオデコーダの出力であるビデオデータを表示タイミン
グに同期して出力制御を行なう。

【００２１】図４にビデオデコーダの出力制御例を示
す。例えば、ビデオデコーダＡからＢへの切り替え要求
があると、ビデオ制御部９にて生成される図４（ａ）の
ような垂直同期信号に同期して、各ビデオデコーダの出
力イネーブル制御を図４（ｂ），（ｃ）のように行な
う。これにより、切り替え時に表示画面はずれることな
く切り替え可能となる。また、分割画面表示を実現する
ため、フレーム内を正確に分割したタイミングでの出力
制御も行なう。図５に４分割表示を行なう場合の例を示
す。すなわち、各デコーダの出力を分割表示に合わせ
て、各水平，垂直の期間にイネーブルとなるようにす
る。例えばＡ領域のときは水平方向のイネーブル信号と
してはＨａｃ、垂直のイネーブル信号としてはＶａｂを
用い、この２つのイネーブル信号のアンド条件により、
Ａ領域に表示するデコーダの出力をイネーブルとする。

【００２２】さらに、エンコーダ側にて表示のパン（Ｐ
ａｎ）・スキャン（Ｓｃａｎ）を含むオフセットを予め
設定しておくことにより、図６のように監視ポイントが
分割表示表示領域の中心位置になるように表示すること
ができる。表示のオフセットは、ＭＰＥＧストリーム内
のＦＣＨＯ（Ｆｒａｍｅ Ｃｅｎｔｅｒ Ｈｏｒｉｚｏ
ｎｔａｌ Ｏｆｆｓｅｔ：表示エリアを水平方向に移動
させる量）と、ＦＣＶＯ（Ｆｒａｍｅ Ｃｅｎｔｅｒ
Ｖｅｒｔｉｃａｌ Ｏｆｆｓｅｔ：表示エリアを垂直方
向に移動させる量）によって実現される。以上のように
することにより、デコーダの出力部にフレームメモリ等
を配置することなく、複数のＭＰＥＧストリームをマル
チ表示することが可能となる。

【００２３】図７はこの発明の第３の実施の形態を示す
構成図である。これは、図３に示すものに対して表示時
間制御部２１，監視先制御部２２，監視先登録部２３お
よび接続制御部２４等を付加し、ＡＴＭネットワーク部
はＳＶＣとしてここでは５つの通信パスを接続可能とし
た点が特徴である。８は切替え制御部である。表示時間
制御部２１は、一定時間毎に切替え制御部８および監視
先制御部２２に切替え指示を出力する。切替え制御部８
は、表示時間制御部２１からの切替え指示タイミングで
５つの受信バッファから４つを選択して、各デコーダに
接続する。監視先制御部２２は監視先登録部２３から予
め登録済みの監視先として５つの通信パスを読み出し、
接続制御部２４に出力する。接続制御部２４はＡＴＭ網
上にＳＶＣで接続するため接続要求を発呼し、接続相手
と通信パスを形成するための制御を行なう。

【００２４】図８はＡＴＭインターフェイス部１におけ
る受信バッファの選択手順例説明図である。すなわち、
図８（ａ）は初期状態を示し、ＡＴＭ網Ｎに対してｎ個
の通信パスのうちの第１から第５の通信パスを受信バッ
ファに接続し、デコーダへは第１から第４の受信バッフ
ァを接続する。一定時間経過後には図８（ｂ）のよう
に、デコーダ１への接続を受信バッファ１から受信バッ
ファ５に切り替え、ＡＴＭ網Ｎに対しては１の通信パス
を切断し、６の通信パスを新たに接続するよう接続要求
を発呼し、接続手順に入る。

【００２５】図８（ｃ）では、６の通信パスが接続完了
状態として、受信バッファにデータを取り込んでいる状
態で、デコーダ２への接続を受信バッファ２から受信バ
ッファ１に切り替え、ＡＴＭ網Ｎに対しては２の通信パ
スを切断し、７の通信パスを新たに接続するよう接続要
求を発呼し、接続手順に入る。図８（ｄ）では、デコー
ダ３への接続を受信バッファ３から受信バッファ２に切
り替え、ＡＴＭ網Ｎに対しては３の通信パスを切断し、
８の通信パスを新たに接続するよう接続要求を発呼し、
接続手順に入る。以下、同じような動作を一定時間経過
毎に繰り返し、次に接続する通信パスを１つ多い受信バ
ッファを使用して先に接続した後、切り替え要求時に瞬
時に切り替えられるようにしている。一般的に、ＳＶＣ
にて切断，再接続の接続処理を行なう場合十数秒かかる
のが普通で、切り替え要求を出してから映像表示するま
では十数秒＋バッファ遅延の時間がかかるが、この実施
例においては、監視先登録部の情報をもとに次に接続す
る通信パスを先に確保するようにしているので、画面の
切り替えを瞬時に行なうことが可能となる。

【００２６】図９はこの発明の第４の実施の形態を示す
構成図である。これは、図３に示すものに対して接続制
御部２４，接続情報部２５および接続推論部２６等を付
加し、ＡＴＭネットワーク部はＳＶＣとしてここでは８
つの通信パスを接続可能とした点が特徴である。接続情
報部２５は、現在接続している通信パスと過去に接続さ
れた通信パス情報がメモリ上に記憶されている。接続推
論部２６は現在および過去の接続情報をもとに、次に接
続される確率が高いと思われるものを先に接続指示とし
て出すようにしている。接続制御部２４は図７と同様、
ＡＴＭネットワーク上にＳＶＣで接続するため接続要求
を発呼し、接続相手と通信パスを形成するための制御を
行なう。

【００２７】接続推論部の機能について具体的に説明す
る。第１の例として、デコード可能な数より多い受信バ
ッファをＡＴＭインターフェイスの接続キャッシュとす
るもので、映像切替え指示が入力されると、現在のＡＴ
Ｍの通信パスの切断処理は行なわず、未使用の受信バッ
ファを使用して新規の通信パスを形成し、接続完了後に
対応するデコーダへ接続する方法が考えられる。なお、
全ての受信バッファを使用している場合は、接続されて
いる通信パスのうち一番古い通信パスを切断し、新規の
接続を行なう。こうすることで、数接続前の映像への切
り替えは、ＡＴＭインターフェイスの通信パスを切断し
ていないため、ＡＴＭインターフェイス部内の受信バッ
ファを切り替えるだけで良く、瞬時に映像表示がなされ
ることになる。また、別の例として、或る接続状態Ａか
ら映像切替え指示が入力される度に、例えばＡ→Ｂ，Ａ
→Ｃ，Ａ→Ｄ…のすべての切替えパターンに対応したカ
ウンタにより切替え回数をカウントし、切替え指示が入
力される前に、切替えパターンのカウント値が大きい通
信パスを、未接続の受信バッファにより接続する方法が
考えられる。図９の例では、接続バッファを４つ、未接
続バッファを４つとしているが、未接続バッファをより
多く実装することにより、未接続バッファである接続キ
ャッシュにヒットする確率が増し、瞬時切り替えが可能
となる。

【００２８】図１０はこの発明の第５の実施の形態を示
す構成図である。これは、図３に示すものに対してパン
・スキャン情報設定部１０と、ストリーム変更部１１を
付加し、ＭＰＥＧ−ＥＳのピクチャー層のＦＣＨＯとＦ
ＣＶＯを、設定されたパン・スキャン値に変更または追
加するものである。すなわち、ＭＰＥＧ−ＥＳのピクチ
ャー層には、ＥＳＣＩ（Ｅｘｔｅｎｓｉｏｎ Ｓｔａｒ
ｔ Ｃｏｄｅ Ｉｄｅｎｔｉｆｉｅｒ：どの拡張データ
が送られてきたかを示す）があり、ＥＳＣＩが０１１１
（Ｂｉｎａｒｙ）のとき、Ｐｉｃｔｕｒｅ Ｄｉｓｐｌ
ａｙ Ｅｘｔｅｎｓｉｏｎと呼び、その後にＦＣＨＯ，
ＦＣＶＯが続く。ＭＰＥＧ−ＥＳの各ピクチャーのＰｉ
ｃｔｕｒｅ Ｓｔａｒｔ Ｃｏｄｅを検出し、定められ
たビット単位毎にストリームを検索し、Ｐｉｃｔｕｒｅ
Ｄｉｓｐｌａｙ Ｅｘｔｅｎｓｉｏｎが存在するかど
うかを調べ、存在する場合はＦＣＨＯ，ＦＣＶＯを書き
替える。逆に存在しない場合はＰｉｃｔｕｒｅＤｉｓｐ
ｌａｙ Ｅｘｔｅｎｓｉｏｎを追加して、ＦＣＨＯ，Ｆ
ＣＶＯを付加する。以上の処理をオペレータ等により、
入力されたパン・スキャン情報をもとにデコーダ側にて
リアルタイムで処理させることにより、分割画面内のパ
ン・スキャンが可能となる。ここで、ＭＰＥＧビデオデ
コーダは、ストリーム内のパン・スキャン情報により、
画面のオフセット位置が変更可能なデコーダを対象とし
ている。

【００２９】図１１，１２はこの発明の第６の実施の形
態を示す構成図で、図１１はデコーダの例、図１２はエ
ンコーダの例をそれぞれ示す。図１１のデコーダでは、
図３に示すものに対し、圧縮解像度情報を受信し、リサ
ンプリングのオン，オフ設定を行なうための圧縮パラメ
ータ送信部２７を設けた点が特徴である。リサンプリン
グとは、圧縮解像度がＭＰＥＧ１での規格である３５２
画素×２４０ラインのものを、解像度規格ＣＣＩＲ−６
０１の解像度である７２０画素×４８０ラインに、ピク
セル補完するものである。

【００３０】図１２のエンコーダはカメラ３１，ビデオ
制御部３２，Ａ／Ｄ変換器３３，ＭＰＥＧビデオエンコ
ーダ３４，パラメータ変更部３５，ＰＥＳストリーム生
成部３６およびＡＴＭインターフェイス部１Ａ等から構
成される。Ａ／Ｄ変換器３３はアナログのビデオ信号を
デジタルデータに変換し、ビデオ制御部３２は入力され
たビデオ信号から同期信号とピクセルクロック（システ
ムＣＬＫ：２７ＭＨｚ）を生成し、パラメータ変更部３
５は受信した圧縮パラメータをＭＰＥＧビデオエンコー
ダ３４に設定し、ＭＰＥＧビデオエンコーダ３４は設定
されたパラメータをもとにＭＰＥＧ圧縮を行ない、ＰＥ
Ｓストリーム生成部３６はＭＰＥＧ−ＥＳにシステムク
ロックから生成したタイムスタンプを付加し、ＡＴＭイ
ンターフェイス部１Ａはデコーダと接続処理を行なうと
ともに、入出力データの送受信を行なう。例えば、圧縮
時のパラメータを３５２画素×２４０ラインと設定した
場合、エンコーダはＣＣＩＲ−６０１の解像度からサブ
サンプリング（間引き処理）し、設定された解像度で圧
縮し、デコーダはストリーム内の解像度に応じてデコー
ドするが、リサンプリングをオフとすることにより、フ
ルスクリーン（７２０画素×４８０ライン）への変換は
行なわず、指定された表示領域へ３５２画素×２４０ラ
インの解像度で表示する。以上のようにすることで、縮
小表示させるためのフレームメモリ等を配置することな
く、分割画面の縮小表示が可能となる。

【００３１】図１３はこの発明の第７の実施の形態を示
す構成図である。これは、図３に示すものに対し、ユー
ザデータ抽出部２８および優先制御部２９を付加した点
が特徴である。ＭＰＥＧ−ＥＳのシーケンスヘッダ内に
ＵＤＳＣ（Ｕｓｅｒ Ｄａｔａ Ｓｔａｒｔ Ｃｏｄ
ｅ：ユーザーデータの開始を示す同期コマンド００００
０１Ｂ２〔Ｈ〕）とＵＤ（Ｕｓｅｒ Ｄａｔａ）があ
り、ＵＤは８×ｎのビット長で、フォーマットは自由と
なっている。エンコーダ側にて、センサ等により検知し
た異常情報を予め決められたフォーマットでＵＤ内にそ
の情報を挿入し、デコーダ側のユーザデータ抽出部２８
では、ＡＴＭに接続しているすべての通信パスに対応す
る受信バッファからストリームを読み出し、各シーケン
スヘッダに存在するＵＤを抽出する。ＵＤの抽出は、受
信データに対して０００００１Ｂ２〔Ｈ〕の同期コード
のセンスにより行ない、その後に続くＵＤのみを優先制
御部２９に送出する。優先制御部２９では異常の有無を
検出し、異常レベルにより映像表示の優先度を決定し、
切替え制御部８に切替え指示要求を送出する。

【００３２】図１４はこの発明の第８の実施の形態を示
す構成図である。これは、図３に示すものに対し、有効
データカウント部２０および優先制御部２９を付加した
点が特徴である。ところで、ＭＰＥＧ−ＰＥＳストリー
ムには、図１５に示すようにプライベート１・パケッ
ト，プライベート２・パケットおよびパディング・パケ
ットの３種類があり、パディング・パケットは全てパデ
ィング・バイトからなり、プライベート１・パケットに
は、スタッフィング・バイトと呼ばれるものがある。パ
ディング・バイトとスタッフィング・バイトはダミーの
データ・バイトで、符号には意味のないデータである。
パケットデータ長を一定にしたり、ビットレートを一定
にしたりするために使用する。

【００３３】また、ＭＰＥＧの圧縮方式はイントラフレ
ーム（フレーム内圧縮フレーム），インターフレーム
（フレーム間圧縮フレーム）から構成される。インター
フレームは動き補償した画面との差分を圧縮するため、
動きが激しい場合に量子化パラメータが同じであれば、
符号量が増える。ビットレートを一定にするためには、
量子化パラメータ値を大きくしてフレーム内画質を落と
すように動作する。ここでは、有効データカウント部２
０により、一定時間内に発生する有効データを総データ
量からパディング・バイトとスタッフィング・バイトを
差し引くことによってカウントするとともに、ＭＰＥＧ
−ＥＳ内にある各フレームの量子化パラメータ値を抽出
し、優先制御部２９に対して有効データと量子化パラメ
ータを送出する。優先制御部２９では、各ストリームか
ら抽出された有効データと量子化パラメータの変化を比
較し、映像切替え要求を出す。以上のようにすること
で、動きのある映像が自動的に切り替えられた後デコー
ド，表示される。

【００３４】

【発明の効果】請求項１の発明によれば、単一または限
られた数のビデオデコーダにて、複数の符号化ストリー
ムを瞬時に切り替えてＴＶモニタに表示できるので、ビ
デオデコーダ数を減らして同等機能の維持を図ることが
できる。請求項２の発明によれば、ビデオデコーダの出
力部にフレームメモリを配置することなく、デコード処
理されたデジタルビデオデータをマルチ表示することが
できる。請求項３の発明によれば、ＳＶＣ接続で符号化
ストリームの切り替え時の遅延を発生させることなく、
ある一定時間毎に順次切り替えてＴＶモニタに表示する
ことが可能となる。

【００３５】請求項４の発明によれば、ＳＶＣ接続でオ
ペレータの指示によって切り替えるような場合、接続遅
延をなるべく発生することなく切り替えてデコードし，
表示することができる。請求項５の発明によれば、エン
コーダにパン・チルド情報を送信することなく分割表示
された各画面をパン・チルドしてＴＶモニタに表示する
ことができる。請求項６の発明によれば、デコーダの出
力部にフレームメモリを配置して縮小制御するようなハ
ードウエアがなくても、縮小分割表示することができ
る。

【００３６】請求項７の発明によれば、エンコーダ側で
異常検出した情報をもとにデコーダ側で優先制御し、画
面の切り替え表示することができる。請求項８の発明に
よれば、各符号化されたビデオストリームから画像の変
化情報を検出し、それをもとに優先制御することで画面
の切り替え表示ができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の第１の実施の形態を示す構成図であ
る。

【図２】図１に示すバッファの動作説明図である。

【図３】この発明の第２の実施の形態を示す構成図であ
る。

【図４】ビデオデコーダの出力制御方法説明図である。

【図５】マルチ画面の表示方法説明図である。

【図６】分割画面の表示方法説明図である。

【図７】この発明の第３の実施の形態を示す構成図であ
る。

【図８】図７における受信バッファの接続遷移例の説明
図である。

【図９】この発明の第４の実施の形態を示す構成図であ
る。

【図１０】この発明の第５の実施の形態を示す構成図で
ある。

【図１１】この発明の第６の実施の形態を示す構成図で
ある。

【図１２】図６に対応するエンコーダ例を示す構成図で
ある。

【図１３】この発明の第７の実施の形態を示す構成図で
ある。

【図１４】この発明の第８の実施の形態を示す構成図で
ある。

【図１５】ＭＰＥＧ−ＰＥＳストリームのデータ構造説
明図である。

【図１６】従来例を示す構成図である。

【符号の説明】

１，１Ａ…ＡＴＭインターフェイス部、２…ＰＥＳスト
リームバッファメモリ、３…ＭＰＥＧ・ＥＳ−ＰＴＳ分
離部、４…ＳＴＣ更新部、５…ＭＰＥＧビデオデコー
ダ、６…Ｄ／Ａ変換器、７…ＴＶ（テレビモニタ）、８
…切替え制御部、９…ビデオ制御部、１０…パン・スキ
ャン情報設定部、１１…ストリーム変更部、２０…有効
データカウント部、２１…表示時間制御部、２２…監視
先制御部、２３…監視先登録部、２４…接続制御部、２
５…接続情報部、２６…接続推論部、２７…圧縮パラメ
ータ送信部、２８…ユーザデータ抽出部、２９…優先制
御部、３１…カメラ、３２…ビデオ制御部、３３…Ａ／
Ｄ変換器、３４…ＭＰＥＧビデオエンコーダ、３５…パ
ラメータ変更部、３６…ＰＥＳストリーム生成部、４１
…ビデオデコーダ部、４２…映像切替え器。

フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 ＦＩ Ｈ０４Ｎ 7/081

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 複数の符号化された画像情報を受信する
   ための複数の通信パスを固定的または選択的に接続可能
   なデジタルネットワーク・インターフェイス手段と、こ
   のデジタルネットワーク・インターフェイス手段により
   接続された複数の通信パスのうち任意の通信パスを選択
   する切替え制御部と、タイムスタンプ情報を含む符号化
   されたビデオストリームを伸長するビデオデコーダと、
   このビデオデコーダの入力側に設けられ圧縮されたビデ
   オストリームの少なくとも１画面分以上を蓄えるビデオ
   ストリームバッファと、前記切替え制御部による切り替
   え時にビデオデコーダの時刻基準値を初期化する初期化
   手段と、前記ビデオデコーダに対してビデオタイミング
   を発生させるビデオ制御部と、ビデオデコーダにより伸
   長されたビデオデータをテレビモニタに表示させるビデ
   オ出力インタフェース部とを設け、複数の符号化された
   ビデオストリームを切り替えてデコードし、テレビモニ
   タ上で切り替え表示可能にしたことを特徴とする画像伝
   送装置。
2. 【請求項２】 複数の符号化された画像情報を受信する
   ための複数の通信パスを固定的または選択的に接続可能
   なデジタルネットワーク・インターフェイス手段、およ
   び、このデジタルネットワーク・インターフェイス手段
   により接続された複数の通信パスのうち任意の通信パス
   を選択する切替え制御部に対し、タイムスタンプ情報を
   含む符号化されたビデオストリームを伸長するビデオデ
   コーダと、このビデオデコーダの入力部に設けられ圧縮
   されたビデオストリームの少なくとも１画面分以上を蓄
   えるビデオストリームバッファと、前記切替え制御部に
   よる切り替え時にビデオデコーダの時刻基準値を初期化
   する初期化手段とを組にして複数組設ける一方、複数配
   置されたビデオデコーダを共通の表示タイミングで動作
   させるとともに、ビデオデコーダからの出力をビデオフ
   レーム同期タイミング、またはビデオフレーム内を分割
   した分割タイミングにより切り替え制御可能とするビデ
   オ制御部と、ビデオデコーダで画面内の監視ポイントが
   画面の中心となるようオフセット情報を予め設定しビデ
   オストリームに反映させるオフセット制御手段と、ビデ
   オデコーダにより伸長されたビデオデータをテレビモニ
   タに表示させるビデオ出力インターフェイス部とを設
   け、複数の符号化されたビデオストリームを切り替えて
   デコードし、テレビモニタ上で切り替え表示，分割表示
   または切り替え分割表示を可能にしたことを特徴とする
   画像伝送装置。
3. 【請求項３】 前記デジタルネットワーク・インターフ
   ェイス手段を、複数の通信パスからデコード可能な系統
   数ｎよりも１つ多いｎ＋１の通信パスを選択し，接続可
   能にするとともに、前記切替え制御部によって前記デジ
   タルネットワーク・インターフェイス手段に接続された
   ｎ＋１の通信パスのうちの任意ｎ個を選択してビデオデ
   コーダに接続し、かつ、この切替え制御部による切り替
   えのための監視先情報を格納した監視先登録手段と、ビ
   デオデコーダに接続していない残りの１つを用いて次の
   接続先を前記監視先情報から読み出して通信パスを接続
   し、通信パスの切り替えを行なう選択接続手段とを付加
   し、複数の符号化されたビデオストリームを或る一定時
   間経過後に、瞬時に切り替えてデコードし、テレビモニ
   タ上で切り替え遅延を発生することなく表示可能とする
   ことを特徴とする請求項１または２のいずれかに記載の
   画像伝送装置。
4. 【請求項４】 前記デジタルネットワーク・インターフ
   ェイス手段を、複数の通信パスからデコード可能な系統
   数ｎよりも１つ多いｎ＋１の通信パスを選択し，接続可
   能にするとともに、前記切替え制御部によって前記デジ
   タルネットワーク・インターフェイス手段に接続された
   ｎ＋１の通信パスのうちの任意ｎ個を選択してビデオデ
   コーダに接続し、かつ、ビデオデコーダに接続していな
   い残りの１つを用いて次に接続する通信パスを過去，現
   在の各接続情報より推論して、前もってネットワークの
   通信パスの切り替えを行なう選択接続手段とを付加し、
   複数の符号化されたビデオストリームの切り替え時、接
   続遅延を発生させることなく切り替えをしてデコード
   し、テレビモニタ上で瞬時の切り替え表示を可能とする
   ことを特徴とする請求項１または２のいずれかに記載の
   画像伝送装置。
5. 【請求項５】 ビデオデコーダ側には、分割表示された
   各ウインドウに対してパン・スキャン情報を設定する設
   定手段を付加し、設定されたパン・スキャン情報にもと
   づき、ビデオデコーダ側で符号化されたビデオストリー
   ムの変更，追加を可能にしたことを特徴とする請求項２
   に記載の画像伝送装置。
6. 【請求項６】 ビデオデコーダ側には、分割表示する各
   ウインドウの水平・垂直解像度を設定する解像度設定手
   段と、設定された水平・垂直解像度を送信側としてのビ
   デオエンコーダに送信する送信手段とを付加する一方、
   ビデオエンコーダ側には、受信した水平・垂直解像度よ
   りエンコード処理の水平・垂直解像度を変更可能とする
   変更手段を付加し、ネットワークの帯域の広がりを抑え
   ながら、複数の符号化されたビデオストリームの切替
   え，分割表示を可能にしたことを特徴とする請求項２に
   記載の画像伝送装置。
7. 【請求項７】 ビデオエンコーダ側には、ビデオストリ
   ームのユーザーデータ領域に或る決められたフォーマッ
   トにてセンサにより検出した人物の存在，異音の発生を
   含む情報を追加する情報追加手段を付加する一方、ビデ
   オデコーダ側には、ネットワークに接続された複数通信
   パス上の全てのビデオストリームからユーザーデータ情
   報を抽出する情報抽出手段と、その抽出されたビデオス
   トリームのユーザーデータ情報を比較し、映像表示切り
   替えの優先度を判定する判定手段とを付加し、前記切替
   え制御部によってその判定した映像切り替え情報をもと
   にネットワークに接続されたビデオストリームを切り替
   えてビデオデコーダに接続することにより、ビデオエン
   コーダにて付加された人物の存在，異音の発生を含む情
   報をもとに優先制御を行ない、複数の符号化されたビデ
   オストリームの切替え，分割表示を可能にしたことを特
   徴とする請求項２に記載の画像伝送装置。
8. 【請求項８】 ネットワークに接続された複数通信パス
   の全てのビデオストリームを一旦受信し、或る一定時間
   内に発生するビデオストリームのダミーデータを除く有
   効データのバイト数をカウントするとともに、ピクチャ
   ー毎の量子化パラメータを抽出する抽出手段と、そのカ
   ウントしたバイト数と量子化パラメータを時間の経過と
   ともに監視し、両者の情報から画像情報の変化を検出
   し、映像表示切り替えの優先度を判定する判定手段とを
   付加し、前記切替え制御部によってその映像切り替え情
   報をもとにネットワークに接続されているビデオストリ
   ームを切り替えてビデオデコーダに接続することによ
   り、ネットワークに接続されたすべての符号化ストリー
   ムから或る一定時間に発生する画像の変化情報を検出し
   て優先制御を行なうことを特徴とする請求項２に記載の
   画像伝送装置。