JP2673598B2 - 映像信号伝送方式 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （１） 発明の技術分野 本発明は、テレビジョン機能付ドアホン（以下テレビ
ドアホンという）やその他の映像信号を伝送する映像信
号伝送システムにおいて、ツイストペアケーブル（撚り
対線）を用いかつ自由な配線形態を提供可能な伝送方式
に関するものである。

（２） 従来の技術とその問題点 ｉ）従来のテレビドアホンはカメラドアホン１台に対し
ドアホンモニタ１台の構成で同軸ケーブルを使用する構
成が一般的であった。しかし、この場合同軸ケーブルは
太くて、可とう性が低く、工事に難点がある。特に通常
の音声のみのドアホンからテレビドアホンに装置を交換
する場合に、既存の１対のツイストペアケーブル（撚り
対線）を利用することができず、同軸ケーブルへの張り
替え工事を必要とし、場合によっては同軸ケーブルの張
り替えができず、テレビドアホンへの変更が不可能なこ
ともあった。

ii）また太い同軸ケーブルの難点を避けるため、ベアケ
ーブルを使用して短距離の映像信号伝送を行うテレビド
アホンもあるが、この場合はカメラドアホン１台に対し
ドアホンモニタ１台の構成で、カメラドアホンとドアホ
ンモニタを直接接続し、複数接続はできない構成になっ
ており、撚り対線は特定のカメラドアホンと特定のドア
ホンモニタを直接相互接続し専用的に使用されていた。
このため、複数のカメラドアホンやトアホンモニタを用
い、任意に接続することはできなかった。

iii）また、複数のモニタや複数のテレビジョンカメラ
（以下テレビカメラという）を使用し任意に切り換えて
カメラの選択やモニタの選択を行う、いわゆる交換機能
を実現しようとする場合、それぞれを結ぶ伝送路とこれ
らを切り換える、スイッチ機能が必要となる。この機能
を実現するため切り換えスイッチ装置が必要であり、か
つテレビカメラと切り換えスイッチ装置の間、切り換え
スイッチ装置とモニタの間は上記ii）で述べたようにバ
ス接続することができず、専用配線が必要となる。従っ
て、上記テレビカメラと切り換えスイッチ装置間、切り
換えスイッチ装置とモニタ間はスター配線で結合しなけ
ればならず、経済性，操作性，工事性，設置形態の自由
度に難点があった。

iv）また一つのテレビカメラに複数のモニタを接続する
のを同軸ケーブルで実現する方式があるが、この場合同
軸ケーブルから映像信号を端末へ供給するため、分岐器
を使用する必要がある。しかもこの場合、分岐毎に分岐
器を使用しなければならず、経済性，工事性に問題があ
った。

ｖ）更に複数のテレビカメラを接続しようとすると、上
り下りの２本の同軸ケーブルを用い、分岐器，ヘッドエ
ンドを用い、かつVHFの搬送波に乗せる方式があるが、
この方法は工事性，装置価格，方式自由度の制限などが
あった。

以上述べたように、ペアケーブルを用い、複数のテレ
ビカメラと複数のモニタをバス配線で接続し、任意の装
置間で映像回線を設定しベースバンドの映像信号を伝送
する方法は存在しなかった。

特に１ないし２回線の電話回線に複数の内線電話機を
接続するホームテレホンシステムにおいて、複数のテレ
ビカメラ、複数のテレビモニタを備えた、高機能形テレ
ビドアホンシステムを構成しようとする場合に電話系と
同じ配線系統のペアケーブルを用いたバス配線により映
像信号の伝送は困難であった。即ち、従来は上記ペアケ
ーブルとは別に映像信号の伝送のため同軸ケーブルの配
線が必要であり、かつ複数のカメラ，モニタを接続する
のは困難であった。

図１は従来の方式による複数のテレビカメラ、テレビ
モニタを使用する場合のシステム構成であり、例えばカ
メラドアホン1aとドアホンモニタ100bを接続しようとす
ると、撮像素子2aで被写体の映像信号を発生し、同期信
号等を加えるプロセス増幅器3aと映像信号送信器4aを経
由して映像信号の伝送路である同軸ケーブル10aに映像
信号を送出する。この信号はスイッチ装置21に伝送さ
れ、映像信号スイッチ22bを閉じることにより、同軸ケ
ーブル19bと接続される。これによってカメラドアホン1
aからの映像信号はドアホンモニタ100bと接続され、信
号伝送路を形成する。ドアホンモニタ100bでは受信器12
bで受信し、映像増幅回路13bを経由して画像表示素子14
bに表示される。音声も映像信号の伝送路と同じ配線方
式を取る場合が多いので、カメラドアホン1aのマイクロ
ホン8aからの音声信号は増幅器9aを経由し、２線−４線
変換回路（HYB）7aから音声の信号線11aに送出される。
この信号は同じくスイッチ装置21で音声信号スイッチ23
bを閉じることにより、ドアホンモニタ100bの２線−４
線変換回路（HYB）7dに伝送され、増幅器15bを経由して
スピーカ16bから音響信号として出力される。同じくド
アホンモニタ100bからカメラドアホン1aへの音声信号も
同様にして音声信号スイッチ23bを経由して伝送され
る。このように映像信号の伝送は、その都度送信側と受
信側の間で専用の伝送路を形成する方法が一般的に使用
されていた。

この理由は、ブランチ接続も許容するような家庭内バ
ス配線において、映像信号を伝送しようとすると、映像
信号の反射波による画像の劣化が生じこれを解決する方
法がなく、上記のように１対１の個別配線方式かスイッ
チ回路とスター配線の組合せ方式しかないためである。

また通常、映像信号の伝送には同軸ケーブルが用いら
れるが、任意の送信点から任意の受信点へ映像信号を伝
送しようとする場合、上り下りの２本の同軸ケーブルを
用いた方式が一般的である。この様子を図２に示す。図
２において、映像信号の送信端末30から接続箱35内の映
像信号分岐器34を介して上り映像回線の同軸ケーブル32
に搬送波に映像信号を重畳し送信する。この信号はヘッ
ドエンド33で下り信号に変換され（一般的には搬送周波
数の変換）、下り映像回線の同軸ケーブル31に映像信号
とし４て再送信される。この信号は受信端末36の分岐器
で分岐され受信される。この種の従来システムでは映像
信号は搬送波に乗せられ、ヘッドエンド33で別の周波数
の搬送波に変換される。このように映像機器をバス接続
し、任意の映像伝送チャネルを構成しようとすると、従
来は太い同軸ケーブルを２本使用し、各端末では分岐器
を使用し、ヘッドエンドでは上り下りの周波数変換回路
が必要であり、工事性，経済性等の面で問題があった。

（３） 発明の目的 本発明は上記の欠点を除去し、テレビカメラ，ドアホ
ンカメラ等の複数の送信機及びテレビモニ等の複数の受
信器の間に必要に応じて簡易な装置で任意に映像伝送チ
ャネルを構成し、任意の装置間で高品質の映像信号の送
受信を可能とする自由度の高い通信手段を実用すること
のできる映像信号伝送方式を提供することにある。

（４） 発明の構成及び作用 この目的を達成するために、本発明による映像信号伝
送方式は、撚り対線から構成されるバス信号伝送線と、
一つ又は複数のベースバンド映像信号の送信器、及び一
つ又は複数のベースバンド映像信号の受信器を用いてバ
ス映像信号伝送系が構成され、 前記バス信号伝送線の終端には該撚り対線の特性イン
ピーダンスと同等のインピーダンスを有する終端インピ
ーダンスが接続され、 前記送信器のおのおの出力端には、撚り対線から構成
される信号伝送線を介して前記バス信号伝送線に該出力
端を接続して前記ベースバンド映像信号の送出を行うと
共に、該ベースバンド映像信号の送出を行わないときに
は前記信号伝送線に該撚り対線の特性インピーダンスと
同等のインピーダンスを有する終端インピーダンスを接
続する切り換え手段が備えられ、 前記受信器のおのおの入力端には、撚り対線から構成
される信号伝送線を介して前記バス信号伝送線に該入力
端を接続すると共に、該信号伝送線に該撚り対線の特性
インピーダンスと同等のインピーダンスを有する終端イ
ンピーダンスを接続して、前記ベースバンド映像信号を
受信する接続手段が備えられ、 かつ、該受信器のおのおのには、受信した前記ベース
バンド映像信号の受信レベルを一定レベルの信号に調整
する自動利得制御手段が備えられた構成を有している。

次に本発明の構成及び作用を詳細に説明する。図３は
本発明の一実施例であり、24a〜24dは映像端末に内蔵さ
れる映像チャネルスイッチ、25a〜25dは同じく音声チャ
ネルスイッチ、26b,26cは同期信号を用いた自動利得制
御機能を内蔵した映像信号受信器、27はペアケーブルを
用いたベースバンド映像信号伝送路を終端する終端器で
ある。映像信号受信器26b,26cは終端器27に比較して高
い入力インピーダンスを有し、且つ、受信したベースバ
ンド映像信号を映像増幅回路13a,13bに必要な信号レベ
ルで供給するための自動利得調整機能（AGC回路）を有
している。このAGC回路は伝送されて来る映像信号がベ
ースバンド信号であるため、基準となるキャリア（搬送
波）がないので、信号レベルが既知である同期信号を用
いてAGCを行う方式が適用される。これには種々の方式
があり、これ自体は既知である。

カメラドアホン1aからドアホンモニタ100bへ映像信号
を伝送しようとすると、撮像素子2aで被写体の映像信号
を発生し、プロセス増幅器3a、映像信号送信器4aを経由
し、映像信号スイッチ24aを閉じることにより、映像信
号の伝送路であるペアケールブ28に映像信号が送出され
る。この信号はドアホンモニタ100bに伝送される。ドア
ホンモニタ100bでは映像信号スイッチ24bを閉じ、映像
信号受信器26bとペアケーブル28とを接続し、ベースバ
ンドの映像信号を受信する。映像信号の伝送路であるペ
アケーブル28の伝送距離は通信毎に異なっており、映像
信号受信器26bでの受信信号レベルは一定でなく、短距
離ではレベルは高く、遠距離では低くなる。このままこ
の信号を画像表示素子14bに供給すると、短距離では高
輝度，高コントラストの画像で、遠距離では低輝度，低
コントラストの画像、さらには同期信号レベルの低下に
よる同期乱れが発生する。

このため、この種のバス接続で複数の映像信号送信
源、複数の映像信号受信源を接続するシステムを構築し
ようとすると、受信側で通信毎に輝度とコントラストの
手動により調整が必要となり、実用的ではなかった。

これに対し本発明ではベースバンドの自動利得制御機
能付映像信号受信器26b（ドアホンモニタ100aでは26c）
を用いることにより、通信毎に信号レベルが異なっても
常に一定の品質の画像を見ることが可能となる。

更に映像信号の送信回路、受信回路とペアケーブルの
構成を述べる。通常のホームバス（ブランチも含む）配
線構成では、情報チャネルは音声信号の伝送を目的とし
配線の終端は開放されており、映像信号を伝送しようと
すると配線の終端での信号の反射が発生し、受信画像の
劣化（ゴースト妨害）を生じる。このため本発明では、
図４に示すように、何も端末を接続しない配線の終端に
はペアケーブルと同等の終端器27を挿入し、送信端末39
では非通信時はペアケーブルと同等の終端インピーダン
ス37をペアケーブルに挿入する切り換え手段41を用いて
無反射終端条件とし、通信時には送信端末39ではペアケ
ーブルと同等の出力インピーダンスを有する送信回路
（映像端末）38を用い、受信端末40ではペアケーブルと
同等の入力インピーダンスを有する受信回路（映像端
末）42に接続する接続手段43を有することにより、映像
の劣化を受けることなくベースバンドの映像信号を伝送
することが可能となる。この方法により、バス配線の任
意の位置に端末を接続することが可能となる。

また、バス配線のみに使用し、ブランチ配線では使用
しないような場合には送信端末39、受信端末40の終端イ
ンピーダンス37を省略し、高入力インピーダンス、高出
力インピーダンスの送信回路（38）、受信回路（42）を
用いることも可能である。

更にこのような高入力インピーダンス、高出力インピ
ーダンスの送信回路、受信回路を用いる場合には、映像
信号の伝送に影響を与えないので機器に内蔵される映像
スイッチを省略することも可能である。

更に図５に示すように配線系の終端に映像端末42又は
38を接続する場合には、配線系に既に終端器27が接続さ
れているので、この場合の終端器27は映像端末42又は38
を追加接続することができるように、中継コネクタの構
造を有し、内部に終端インピーダンス37を並列に接続し
てある。これと同時に映像端末42又は38の内部インピー
ダンスは高インピーダンス回路のものを使用する。この
ような構成にすれば、配線系の途中でも、終端でも任意
に映像端末を42又は38を接続することができる。なお、
内部インピーダンスを高インピーダンスになし得ない映
像端末42又は38の場合には、映像スイッチ24を使用する
ことにより、内部インピーダンスが低くても映像信号の
送信，受信が可能になる。

尚、音声信号の通信も映像信号と同様に、マイクロホ
ン8aで電気信号に変換され、マイクロホン出力増幅器9a
で増幅され、受信音声信号を分離するハイブリッド回路
7aを経由し、音声信号スイッチ25aを閉じることによ
り、音声信号の伝送路であるペアケーブル11に映像信号
が送出される。この信号はドアホンモニタ100bに伝送さ
れ、ドアホンモニタ100bでは音声信号スイッチ25bを閉
じることにより、音声信号を取り込む。この音声信号は
ハイブリッド回路7dでスピーカアンプ15bの入力として
分離される。このようにして音声信号も映像信号の配線
構成と同等の構成で伝送される。

その他の構成は図１に示したものと同等である。２〜
４変換回路27等は、図３と同じであり、同一番号を用い
ているのは同一機能を実現する構成となっている。

（５） 発明の効果 以上説明したように本発明の構成によれば、次のよう
な効果が得られる。

ｉ）同軸ケーブルを使用せず、配線工事が簡単で、可と
う性が高く、既に設置されている場合も多い、ペアケー
ブルを用い、配線の工事の簡易化による配線機材費，住
宅建設・改築工事費の削減と、映像信号スイッチ装置の
削除によるシステム価格の低減が可能である。

ii）テレビドアホンカメラの如きベースバンド映像信号
の送信端末とテレビドアホンモニタの如き受信端末のバ
ス接続又はブランチ接続を可能とし、従来のスター配線
でカメラと切り換えスイッチ装置の間、切り換えスイッ
チ装置とモニタ間の如き機器間を接続することによる配
線の輻輳をなくすことができる。

iii）テレビカメラ，ドアホンカメラ等の如き複数の送
信器及びテレビモニタ等の如き複数の受信器の間に必要
に応じて任意に映像伝送チャネルを構成し、任意の装置
間で反射波による映像の劣化がない高品質の映像信号の
送受信を可能とする自由度の高い通信手段を提供するこ
とができる。これと同時に、映像信号の伝送に同軸ケー
ブルを使用しないので、バス配線から端末へは可とう性
の高い機ひもを使用することができる。このため扱い性
の高い内線端末を実現することが可能となるなど、本発
明の効果は非常に高い。

【図面の簡単な説明】

図１は従来方式によるテレビドアホンカメラ，テレビド
アホンモニタを複数接続する場合の構成例を示すブロッ
ク図、図２は同軸ケーブルを用いバス接続を実現する従
来方式の構成例を示すブロック図、図３は本発明の一実
施例を示すブロック図、図4,図５は本発明の一実施例を
示す回路構成図である。 1a,1b……カメラドアホン、2a,2b……撮像素子、3a,3b
……プロセス増幅器、4a,4b……映像信号送信器、5a,5
b,16a,16b……スピーカ、6a,6b,9a,9b,13a,13b,15a,15
b,18a,18b……増幅器、7a,7b,7c,7d……２線−４線変換
回路（HYB）、8a,8b……マイクロホン、10a,10b,19a,19
b,20a,20b……同軸ケーブル、11a,11b……信号線、12a,
12b……受信器、14a,14b……画像表示素子、21……映像
信号スイッチ装置、22a〜22d……映像信号スイッチ、23
a〜23d……音声信号スイッチ、24a〜24d……映像チャネ
ルスイッチ、25a〜25d……音声チャネルスイッチ、26a,
26c……映像信号受信器、27……終端器、28……ペアケ
ーブル、30……送信端末、31,32……同軸ケーブル、33
……ヘッドエンド、34……映像信号分岐器、35……接続
箱、36……受信端末、37……終端インピーダンス、28,4
2……映像端末、40……受信端末、41……切り換え手
段、43……接続手段、100a,100b……ドアホンモニタ。

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】撚り対線から構成されるバス信号伝送線
   と、一つ又は複数のベースバンド映像信号の送信器、及
   び一つ又は複数のベースバンド映像信号の受信器を用い
   てバス映像信号伝送系が構成され、 前記バス信号伝送線の終端には該撚り対線の特性インピ
   ーダンスと同等のインピーダンスを有する終端インピー
   ダンスが接続され、 前記送信器のおのおの出力端には、撚り対線から構成さ
   れる信号伝送線を介して前記バス信号伝送線に該出力端
   を接続して前記ベースバンド映像信号の送出を行うと共
   に、該ベースバンド映像信号の送出を行わないときには
   前記信号伝送線に該撚り対線の特性インピーダンスと同
   等のインピーダンスを有する終端インピーダンスを接続
   する切り換え手段が備えられ、 前記受信器のおのおの入力端には、撚り対線から構成さ
   れる信号伝送線を介して前記バス信号伝送線に該入力端
   を接続すると共に、該信号伝送線に該撚り対線の特性イ
   ンピーダンスと同等のインピーダンスを有する終端イン
   ピーダンスを接続して、前記ベースバンド映像信号を受
   信する接続手段が備えられ、 かつ、該受信器のおのおのには、受信した前記ベースバ
   ンド映像信号の受信レベルを一定レベルの信号に調整す
   る自動利得制御手段が備えられた 映像信号伝送方式。