JPH11234336A - 構内系ディジタル映像通信システム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 本発明は、映像フレームのまま直接交換（ル
ーチング）できるようにすることを目的としている。 【解決手段】 ディジタル映像フレームの伝達手段とし
て転送するディジタル映像フレームの空き領域にアドレ
ス情報を添付し、その添付された情報を用いて映像フレ
ームのまま直接交換（ルーチング）するようにしてい
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、スイッチを使用し
たディジタル映像データの構内系映像通信システムに関
するものである。

【０００２】

【従来の技術】以下に従来技術におけるディジタル映像
通信システムについて説明する。尚、以下で述べる映像
とはディジタル化された高品質なビデオ映像を指してお
り、通常の帯域は５０〜２７０Ｍb/s である。

【０００３】現在のＴＶ用コマーシャルや医療教育用ビ
デオを制作する映像プロダクション業界における映像
は、編集に使用される素材映像が記録されたＶＴＲテー
プ等の蓄積媒体を宅配などの物理的配送手段によって編
集室に集められ、映像編集作業が行われ、編集後再び物
理的配送手段（宅配等）によって映像制作の依頼元等へ
届けられている。

【０００４】建物内の映像は、ＶＴＲテープ等の蓄積媒
体を編集関係者やアルバイトがＶＴＲテープ保管庫や編
集室等に運搬している。また編集室内では、同軸ケーブ
ルを用いて映像機器間がポイントポイント接続されてい
るのがほとんどである。

【０００５】通常の映像通信系においては、ネットワー
クの通信回線容量よりディジタル動画像信号のデータ量
の方が膨大なため、Motion−ＪＰＥＧやＭＰＥＧ等に代
表されるフレーム間非可逆圧縮技術を用いてディジタル
動画像を符号化処理することが一般的となっている。し
かし、圧縮技術は主にＶＯＤ(Video on Demand) のよう
な分配される相手の数が多い配信サービスに関する技術
であり、映像プロダクション業界や医療分野などにおけ
る素材画像の合成や映像編集／制作する場合、映像編集
作業を行う映像機器間等において画質の劣化を避けるた
め圧縮技術を用いない高品質な動画像の配信サービスが
要求されている。

【０００６】映像の配信技術として現在は以下の方法が
用いられている。 （１）パッチボードを用いた方法 図７に映像インタフェース用スイッチを用いた映像配信
システムの概念図を示す。

【０００７】図７において、７０１は映像出力装置、７
０２は映像入力装置、７０３はパッチボード、７０４は
接続ポートである。本システムにおいて映像出力装置７
０１から出力される映像は、パッチボード７０３を介し
て映像入力装置７０２へ転送され、映像が再生される。

【０００８】（２）スターカプラを用いた方法 図５に従来のスターカプラを用いた局内ディジタル映像
通信システムの概念図を示す。

【０００９】図５において、５０１はローカルセンタ、
５０２はスターカプラ、５０３は光ファイバ、５０４は
映像入出力装置である。図６はローカルセンタ５０１の
概念図である。当該ローカルセンタ５０１は、図５に示
されるローカルセンタの内部構成を示している。

【００１０】図６において、６０１は時分割多重装置、
６０２は送信装置、６０３は可変波長フィルタ、６０４
は時分割セレクタである。本システムにおいて、映像入
出力装置５０４から出力される複数のディジタル映像信
号は、ローカルセンタ５０１の時分割多重装置６０１で
高速な時間分割多重（以下、ＴＤＭと略す）信号に変換
され、送信装置６０２で各ローカルセンタ毎に異なる光
信号に変換され光ファイバ５０３を介してスターカプラ
５０２に送出される。スターカプラ５０２では、各ロー
カルセンタ５０１から送出された波長の異なる光信号が
波長多重（以下、ＷＤＭ）されたあとＷＤＭ信号が分岐
され、各ローカルセンタ５０１に分配される。各ローカ
ルセンタ５０１では可変波長フィルタ６０３でＷＤＭ信
号の中から１つの波長が選択され、電気信号に変換さ
れ、時分割セレクタ６０４においてＴＤＭ信号の中から
１つのディジタル映像信号を任意に選択することにより
映像入出力装置５０４においてディジタル映像が再生さ
れる。

【００１１】（３）通信用スイッチを用いた方法 図３に従来の通信用スイッチを介したディジタル映像通
信システムの概念図を示す。

【００１２】図３において、３０１および３０７は映像
入出力装置、３０２はヘッダ付加装置、３０３および３
０５はスイッチ接続装置、３０４はスイッチ、３０６は
ヘッダ開放装置である。

【００１３】図４に従来のディジタル映像フレームを転
送する場合のフレームの形態（以下、映像コンテナと呼
ぶ）を示す。図４において、４０１は映像コンテナ、４
０２はヘッダ、４０３はディジタル映像フレームであ
る。ヘッダ４０２内は、フォーマット情報、駆動情報、
管理情報を含んでいる。

【００１４】フォーマット情報は映像機器のＶＴＲフォ
ーマット規格を示し、例えば標準テレビ方式のディジタ
ルＶＴＲではディジタルコンポーネントの規格としてＤ
１ならびにＤ５、ディジタルコンポジットの規格として
Ｄ２ならびにＤ３、圧縮系のディジタルコンポーネント
規格としてＤＶがある。映像の圧縮規格としてMotion−
ＪＰＥＧ，ＤＣＴ，ＭＰＥＧ１，ＭＰＥＧ２，ＭＰＥＧ
４等がある。

【００１５】駆動情報は相手側の映像機器を駆動させる
ための信号を転送するのに使用され、例えば相手先の映
像機器がＶＴＲの場合駆動信号として再生、録画、停
止、早送り、巻き戻し等がある。

【００１６】管理情報は相手側からの管理情報、例えば
ユーザのコメントや注意事項、転送映像のタイトル、著
作権に関する情報、１次利用映像か２次利用映像などを
示す映像の使用頻度の情報、保管開始月日の情報、使用
可能な有効期限情報等の転送に使用される。

【００１７】本システムにおいて、映像入出力装置３０
１から出力されるディジタル映像フレーム４０３は、ヘ
ッダ付加装置３０２へ入力され、ヘッダ４０２が付加さ
れ、映像コンテナ４０１に組み立てられる。組み立てら
れた映像コンテナ４０１は、スイッチ接続装置３０３に
転送され、スイッチ接続装置３０３において映像コンテ
ナ４０１のヘッダ４０２にアドレス情報が収容され、ア
ドレス情報に従いスイッチ３０４においてルーチングさ
れ、宛先アドレスを持つスイッチ接続装置３０５に入力
される。

【００１８】送信先のスイッチ接続装置３０５に転送さ
れて来た映像コンテナ４０１は、ヘッダ開放装置３０６
に入力され、ヘッダ４０２と映像フレーム４０３に分解
され、映像フレーム４０３のみが映像入出力装置３０７
に転送され、映像入出力装置３０７において映像フレー
ム４０３が再生される。もし、送信先のスイッチ接続装
置３０５に転送されて来た映像コンテナ４０１のデータ
に誤りを含む場合には、スイッチ接続装置３０５におい
てフレームチェックシーケンス等のアルゴリズムを用い
て検出され映像コンテナ４０１は廃棄されるか、送信元
へ再送信の要求が送られたりする。

【００１９】

【発明が解決しようとする課題】（１）パッチボードを
用いて配信する場合、転送先の方路の切り替えはパッチ
ボードにはルーチング機能がなく、方路がパッチボード
の接続ポート毎に固定されているため手で接続ポートを
差し替えて変更するかもしくはパッチボード内部を電気
的に外部からの制御によって切り換える必要がある。ま
た映像の方路は片方向のポイントポイント配信しか実現
されていない。パッチボードによる映像の配信は方路変
更・確認、運用上の利便性に欠けているという問題があ
った。

【００２０】（２）スターカプラを用いて映像を分配す
る場合、スターカプラはルーチング機能を持たないため
単なる同報配信しか出来ない。また、ＴＤＭやＷＤＭ技
術で映像を多重化し、多重化された映像を時分割セレク
タや波長フィルタで取得するため余分な電気・光部品を
要し汎用性にかけ、価格が上昇するという問題があっ
た。

【００２１】（３）通信用スイッチを用いて映像を通信
する場合、通信用プロトコルのアドレスを用いてルーチ
ングすることは可能であるが、現状のスイッチインタフ
ェースの通信速度は映像の入出力速度と比較して同等も
しくはそれ以下なため、映像を圧縮・解凍する技術が必
要となり映像の品質劣化を招たり、上記のような映像通
信システムでは付加されるヘッダが通信のオーバヘッド
となり映像入出力速度より早いスイッチインタフェース
が必要となり通信効率が低下する。さらにＡＴＭ等サイ
ズの小さい固定長のパケットを転送するスイッチを用い
る場合は、映像フレームがそのパケットサイズに合うよ
うに多分割され、スイッチ接続装置内でのパケットの組
み立て・分解、フレーム再生に関わる処理負荷が大きく
なる問題があった。またいずれにしても映像フレームを
通信用パケットに変換するためのインタフェース変換装
置を要することとなり、価格がアップする問題は避けら
れない。

【００２２】本発明は、映像フレームのまま直接交換
（ルーチング）できるようにすることを目的としてい
る。

【００２３】

【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
めに本発明は、ディジタル映像フレームの伝達手段とし
て後述する転送するディジタル映像フレームの空き領域
にアドレス情報を添付し、その添付されたアドレス情報
を用いて映像フレームのまま直接交換（ルーチング）す
るようにしている。

【００２４】本発明によると、送信する映像フレームの
空き領域にアドレス情報を収容するため余分なヘッダを
付加する必要がなくなり通信効率が上がるだけでなく、
スイッチ接続装置内でのパケットの組み立て・分解、フ
レーム再生処理が不要となり、またＴＤＭやＷＤＭ技術
その他インタフェース変換装置が不要なためシステム全
体がシンプルで経済的かつ運用し易いものになる。

【００２５】

【発明の実施の形態】本発明の請求項１の実施例とし
て、ディジタル映像フレームの空き領域にアドレス情報
を収容してディジタル映像フレームを転送する場合につ
いて図面を用いて詳細に説明する。

【００２６】尚、本システムで扱う映像データはディジ
タル化された映像を対象としている。また、時間的には
静止画フレームを高速度（例えば1/30秒）で転送・表示
する動画映像を対象としている。

【００２７】図１は転送するディジタル映像フレームの
空き領域にアドレス情報を収容して通信を行うディジタ
ル映像通信システムの概念図である。図１において、１
０１および１０７は映像入出力装置、１０２はアドレス
情報収容装置、１０３および１０５はスイッチ接続装
置、１０４はスイッチ、１０６はアドレス情報開放装置
である。

【００２８】図２はディジタル映像のフレーム構成を示
している。図２において、２０１は有効映像データ領
域、２０２はＳＡＶ(Start of Active Video) 、２０３
はタグ領域、２０４はアドレス情報領域、２０５はＥＡ
Ｖ(End of Active Video) である。また、ＳＡＶおよび
ＥＡＶはそれぞれディジタル映像フレームの始まりと終
わりを示す。通常のディジタル映像フレームの領域は、
実際に使用される映像のディジタル量に対して余裕を持
って規定されているため未使用の領域が存在する。

【００２９】本発明はこの未使用のデータ領域を利用し
て通信することを狙いとしたものである。本発明による
と上記のような構造になっていることもあって、アドレ
ス情報収容装置１０２において映像入出力装置１０１か
ら出力された図２に示した構造を持つディジタル映像フ
レーム内の有効映像データ領域２０１内の空き領域に設
けたタグ領域２０３とアドレス情報領域２０４とにそれ
ぞれ該ディジタル映像フレームにアドレス情報が含まれ
ていることを示すタグと送信側のスイッチ接続装置１０
５を示すアドレス情報が収容され、スイッチ接続装置１
０３に転送される。

【００３０】なお、タグについては、タグの次がアドレ
スであることの識別を行うためのものであり、スイッチ
接続装置の構成が簡単になる効果があるが、他の方法を
用いてアドレス情報であることの識別が可能であれば、
そちらの方法を用いても構わない。タグのデータ量は４
ビットほどで十分であり、アドレス情報の領域として１
バイトもあれば２５６台までの映像入出力装置を識別す
ることが出来る。

【００３１】スイッチ接続装置１０３において、転送さ
れて来たディジタル映像フレームはアドレス情報に従っ
てスイッチ１０４に出力される。スイッチ１０４は転送
されて来たディジタル映像フレームにタグが含まれるこ
とを認識すると、アドレス情報を読み取り、読み取った
アドレス情報に従って送信先のスイッチ接続装置１０５
にディジタル映像フレームを転送する。

【００３２】受信側のスイッチ接続装置１０５において
ディジタル映像フレームが受信され、受信されたディジ
タル映像フレーム内のタグが認識されるとアドレス情報
領域２０４内のアドレス情報が読み取られ、そのアドレ
スがスイッチ接続装置１０３のアドレスを示す場合、受
信されたディジタル映像フレームはアドレス情報開放装
置１０６に転送される。もし、読み取られたデータに誤
りが含まれる場合は、受信されたディジタル映像フレー
ムは廃棄されるような機能がスイッチ接続装置にあれば
より安定した映像通信が実現できる。

【００３３】アドレス情報開放装置１０６に転送された
ディジタル映像フレームは、アドレス情報開放装置１０
６においてタグ領域２０３とアドレス情報領域２０４か
らそれぞれタグとアドレス情報が開放（除去）され、映
像入出力装置１０７に転送され映像入出力装置１０７に
おいて再生される。

【００３４】尚、各スイッチ接続装置およびスイッチに
おいて固定された任意の符号をタグと定義し、共通に使
用するようにすればシステム全体の拡張性や汎用性が向
上する。

【００３５】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
ディジタル映像フレームの空き領域にタグとアドレス情
報を収容することにより、ディジタル映像フレームヘッ
ダを付加すること無しに、映像入出力装置間においてデ
ィジタル映像フレームの転送が実現出来る。これによっ
て通信効率が向上するだけでなく、スイッチ接続装置内
でのパケット組み立て、フレーム再生が不要となりシス
テム全体がシンプルになる効果がある。また、本発明は
構内系を対象に述べてきたが特定の通信プロトコルがな
ければ広域の光ファイバネットワークへの適用も可能で
ある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例を説明するための、システムの
概念図である。

【図２】本発明の実施例を説明するための、ディジタル
映像フレームの概念図である。

【図３】従来技術の実施例を説明するための、システム
の概念図である。

【図４】従来技術の実施例を説明するための、映像コン
テナの概念図である。

【図５】従来技術の実施例を説明するための、システム
の概念図である。

【図６】従来技術の実施例を説明するための、ローカル
センタの概念図である。

【図７】従来技術の実施例を説明するための、システム
の概念図である。

【符号の説明】

１０１，１０７，３０１，３０７，５０４ 映像入出力
装置 １０２ アドレス情報収容装置 １０３，１０５，３０３，３０５ スイッチ接続装置 １０４，３０４ スイッチ １０６ アドレス情報開放装置 ２０１ 有効画像データ領域 ２０２ ＳＡＶ ２０３ タグ領域 ２０４ アドレス情報領域 ２０５ ＥＡＶ ３０２ ヘッダ付加装置 ３０６ ヘッダ開放装置 ４０１ 映像コンテナ ４０２ ヘッダ ４０３ 映像フレーム ５０１ ローカルセンタ ５０２ スターカプラ ５０３ 光ファイバ ６０１ 時分割多重装置 ６０２ 送信装置 ６０３ 可変波長フィルタ ７０１ 映像出力装置 ７０２ 映像入力装置 ７０３ パッチボード ７０４ 接続ポート

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 複数の送信側の映像入出力装置と複数の
   受信側の映像入出力装置で方路決定を行うスイッチを介
   してディジタル映像データを送るディジタル映像通信シ
   ステムにおいて、 送信側の映像入出力装置において転送されるディジタル
   映像フレームの空き領域にアドレス情報を含むことを示
   すタグ情報とアドレス情報とを収容するアドレス付加機
   能と、 スイッチにおいてディジタル映像フレームを上記アドレ
   ス情報に従って方路を決定して転送するデータ変換機能
   と、 受信側の映像入出力装置においてディジタル映像フレー
   ムからタグ情報とアドレス情報を開放するアドレス除去
   機能とを有することを特徴とした構内系ディジタル映像
   通信システム。