(57)【要約】【課題】リアルタイム性の高い動画像伝送を可能とすること。【解決手段】圧縮符号部２２２は、動画像データを圧縮符号化することによって、符号化データを生成する。通信部２２６は、生成した符号化データを送信する。取得部２３０は、対象物の移動速度を取得する。制御部２２８は、取得部２３０において取得した移動速度を反映させながら、通信部２２６における符号化データの送信状況と、圧縮符号部２２２において生成した符号化データのデータ量とをもとに、圧縮符号化の圧縮率を設定する。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
動画像データを圧縮符号化することによって、符号化データを生成する圧縮符号部と、
前記圧縮符号部において生成した符号化データを送信する送信部と、
対象物の移動速度を取得する取得部と、
前記取得部において取得した移動速度と、前記送信部における符号化データの送信状況と、前記圧縮符号部において生成した符号化データのデータ量に基づき、前記圧縮符号部における圧縮符号化の圧縮率を設定する制御部と、
を備えることを特徴とする画像送信装置。
【請求項２】
前記制御部は、前記取得部において取得した移動速度が高速になるほど、圧縮率の変更を少なくすることを特徴とする請求項１に記載の画像送信装置。
【請求項３】
前記制御部は、
複数種類のしきい値を予め記憶しており、前記取得部において取得した移動速度に基づき、複数種類のしきい値からいずれかを選択する選択部と、
前記送信部における符号化データの送信状況と、前記圧縮符号部において生成した符号化データのデータ量とに基づき、符号化データの残量を算出する算出部と、
前記算出部において算出した残量と、前記選択部において選択したしきい値とに基づき、圧縮率を決定する決定部と、
を備えることを特徴とする請求項１または２に記載の画像送信装置。
【請求項４】
前記制御部は、
前記取得部において取得した移動速度に基づき、処理期間を導出する導出部と、
前記導出部において導出した処理期間の間、前記圧縮符号部において生成した符号化データのデータ量を平均する平均化部と、
前記送信部における符号化データの送信状況と、前記平均化部において平均したデータ量とに基づき、符号化データの残量を算出する算出部と、
前記算出部において算出した残量に基づき、圧縮率を決定する決定部と、
を備えることを特徴とする請求項１または２に記載の画像送信装置。
【請求項５】
動画像データを圧縮符号化することによって、符号化データを生成するステップと、
生成した符号化データを送信するステップと、
対象物の移動速度を取得するステップと、
移動速度と、符号化データの送信状況と、生成した符号化データのデータ量とに基づき、圧縮符号化の圧縮率を設定するステップと、
を備えることを特徴とする画像送信方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像信号の送信技術に関し、特に無線通信を用いた画像信号の送信方法およびそれを利用した画像送信方法および画像送信装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、携帯電話や無線ＬＡＮ（Ｌｏｃａｌ  Ａｒｅａ  Ｎｅｔｗｏｒｋ）などの無線通信技術の発展により、無線通信ネットワークにおいても大容量のデータを高速に伝送できるようになっている。このため、無線通信ネットワークにおいても、高品質な動画像伝送の実現に対する要望が高まっている。
【０００３】
かかる動画像伝送の方法としては、動画像の圧縮方式にＭｏｔｉｏｎ  ＪＰＥＧ（Ｊｏｉｎｔ  Ｐｈｏｔｏｇｒａｐｈｉｃ  Ｅｘｐｅｒｔｓ  Ｇｒｏｕｐ）方式を採用し、Ｍｏｔｉｏｎ  ＪＰＥＧ方式で圧縮符号化した動画像データを、携帯電話ネットワークを通じて伝送するものが知られている（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開平１０−２８５５６５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
従来の技術においては、フレームごとの符号化データ量が均一になるように圧縮率を調整し、動画像を伝送している。しかしながら、無線通信ネットワークにおける伝送速度は、伝播環境の影響を受け易く、十分な伝送速度を確保できない場合もある。このため、所定の時間内に動画像の伝送を行うことができないこともあり、リアルタイム性の高い動画像伝送の実現が困難であった。
【０００５】
本発明はこのような状況に鑑みてなされたものであり、リアルタイム性の高い動画像伝送を可能とする画像送信装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するために、本発明のある態様の画像送信装置は、動画像データを圧縮符号化することによって、符号化データを生成する圧縮符号部と、圧縮符号部において生成した符号化データを送信する送信部と、対象物の移動速度を取得する取得部と、取得部において取得した移動速度と、送信部における符号化データの送信状況と、圧縮符号部において生成した符号化データのデータ量に基づき、圧縮符号部における圧縮符号化の圧縮率を設定する制御部と、を備える。
【０００７】
本発明の別の態様は、画像送信方法である。この方法は、動画像データを圧縮符号化することによって、符号化データを生成するステップと、生成した符号化データを送信するステップと、対象物の移動速度を取得するステップと、移動速度と、符号化データの送信状況と、生成した符号化データのデータ量とに基づき、圧縮符号化の圧縮率を設定するステップと、を備える。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、フレーム期間内に符号化されたフレームが送信できたかを確認して、圧縮符号の圧縮率を設定するため、伝播環境に応じて送信すべきデータ量を調整でき、リアルタイム性の高い動画像伝送を実現することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
（実施の形態１）
本発明を具体的に説明する前に概要について述べる。本発明の実施の形態１は、無線通信ネットワーク（例えば、ＩＥＥＥ  ８０２．１１ｎなどの無線ＬＡＮ）において動画像を伝送する画像伝送装置である。
【００１０】
無線通信ネットワークでデータ送信を行うと、伝播環境によりその伝送速度が変動するため、所定の期間内に所定のデータ量を送信することができない場合がある。
【００１１】
したがって、本発明の実施の形態における画像送信装置においては、フレーム期間内に、１フレーム分の符号化データを送信できたかを確認し、送信できなかった場合は圧縮符号の圧縮率を高くする設定を行う。これにより、伝播環境に適した圧縮率で動画像の圧縮符号化処理を行うことが可能となり、リアルタイム性の高い動画像を確実に送信できる。
【００１２】
ここで、「フレーム」とは動画像データを構成する１枚ごとの画面単位であり、Ｍｏｔｉｏｎ  ＪＰＥＧ圧縮方式は、この画面単位でフレーム内圧縮処理を行う。ＮＴＳＣ（Ｎａｔｉｏｎａｌ  Ｔｅｌｅｖｉｓｉｏｎ  Ｓｔａｎｄａｒｄｓ  Ｃｏｍｍｉｔｔｅｅ）のようなインターレース方式の動画像データでは、フィールドが相当する。また、ＶＧＡ（Ｖｉｄｅｏ  Ｇｒａｐｈｉｃｓ  Ａｒｒａｙ）のようなノンインターレース方式の動画像データでは、フレームが相当する。
【００１３】
また、「フレーム期間」とは、時間軸上に配置されたフレーム間の時間間隔をいう。上述のＮＴＳＣの場合は約１６．６ｍｓであり、ＶＧＡの場合は約３３．３ｍｓである。
【００１４】
図１は、本発明の実施の形態１における画像送信装置の構成を示す概念図である。画像送信装置は、送信部１００、圧縮部１０１、記録部１０２、制御部１０３を含む。
【００１５】
図１において、送信部１００は、図示していない無線通信ネットワークに接続され、送信すべきデータを無線通信ネットワークのデータフォーマットに変換して、無線通信ネットワークに出力する。また、送信タイミングを調整するため、圧縮部１０１からの出力をバッファリングする送信バッファを含む。
【００１６】
送信部１００は、圧縮部１０１から出力される符号化データが所定の送信単位に達すると（例えば、１５００バイト）、送信バッファから符号化データを読み出し、データフォーマットの変換を行い、無線通信ネットワークに送信する。
【００１７】
圧縮部１０１は、外部から入力される動画像データに対して、Ｍｏｔｉｏｎ  ＪＰＥＧ圧縮方式による圧縮符号化処理を行う。Ｍｏｔｉｏｎ  ＪＰＥＧ圧縮方式は、静止画像の圧縮方式であるＪＰＥＧ圧縮方式を動画像に適用したものであり、動画像データのフレーム単位でＪＰＥＧ圧縮処理を行う。
【００１８】
圧縮部１０１は、離散コサイン変換（ＤＣＴ：  Ｄｉｓｃｒｅｔｅ  Ｃｏｓｉｎｅ  Ｔｒａｎｓｆｏｒｍ）、量子化、ハフマン符号化などの処理を行ったのち、その圧縮率やシーケンシャル方法であるかプログレッシブ方法であるかの識別情報などを含むヘッダ情報を、圧縮処理を施した動画像データに付加し、Ｍｏｔｉｏｎ  ＪＰＥＧ圧縮方式の符号化データを生成する。そして、所定の出力単位（例えば、マクロブロック単位または無線パケットのペイロード長単位）の符号化データを生成するごとに、送信部１００へ出力する。
【００１９】
圧縮部１０１は、後述するコンフィグファイルに含まれる設定パラメータに従い、圧縮処理における圧縮率の変更を行う。圧縮率の変更は、例えば、量子化ステップを変更することで行う。
【００２０】
記録部１０２は、圧縮部１０１の圧縮率を変更するための設定パラメータなどを含むコンフィグファイルを記録している。なお、コンフィグファイルは、圧縮率が低い設定（すなわち、高品質の圧縮）から圧縮率が高い設定（すなわち、低品質の圧縮）まで、幅広い圧縮率を設定できるよう、複数用意するのが好ましい。
【００２１】
制御部１０３は、画像送信装置全体のタイミングの制御等を行う。また、制御部１０３は、動画像データのフレーム開始タイミング、例えば、動画像データの垂直同期信号（Ｖｓｙｎｃ：  １１９５１２５４０７５４６＿０）の立ち上がりエッジで、タイミングカウンタを初期化する。タイミングカウンタ値により、動画像データのフレーム開始タイミングから１フレーム期間を経過したこと、すなわち、フレーム終了タイミングに達したことを知ると、制御部１０３は、送信バッファにおける符号化データの残量を確認する。
【００２２】
十分な伝送速度が確保できないと、動画像データのフレーム開始タイミングから１フレーム期間内に、処理対象であるフレームの圧縮符号化処理を行い、圧縮符号化したフレームの符号化データを送信しきれないことがある。
【００２３】
１フレーム期間内に、処理対象となるフレームの符号化データを送信しきれない状態が継続すると、送信バッファにオーバフローが生じ、動画像データのリアルタイムな送信ができなくなる。
【００２４】
そこで、制御部１０３は、図示しない画像撮影装置（例えば、カメラ）から入力された、動画像データのフレーム開始タイミングから１フレーム期間内に、処理対象であるフレームの符号化データが送信できたのかを、送信バッファの残量により判断する。
【００２５】
符号化データの残量が確認された場合（つまり、フレーム期間内に１フレーム分の符号化データを送信できなかった場合）、圧縮部１０１における圧縮率が、伝送速度に対して低すぎると判断し、制御部１０３は、圧縮部１０１の圧縮率を高くする。このため、制御部１０３は、記録部１０２から現在の圧縮率より高い圧縮率を設定するコンフィグファイルを読出し、このコンフィグファイルに含まれる設定パラメータにもとづき、圧縮部１０１の圧縮率を高く設定する。圧縮率を高く設定する場合、現在の圧縮率より１段階高い圧縮率に設定してもよく、最高の圧縮率に設定してもよい。１段階高い圧縮率に設定する場合は、符号化データの品質の劣化を抑えつつ、伝播環境に適した動画像データの送信が実現できる。最高の圧縮率に設定した場合は、圧縮率の頻繁な変更が抑制され、ロバストに動画像データを送信することができる。
【００２６】
圧縮部１０１で符号化データを生成する場合、高品質な動画像データを送信したければ、符号化データ量を多くするのが好ましいが、あまり符号化データ量を多くすると、伝播環境によっては十分な伝送速度が確保できないため圧縮率の変更が頻繁に生じ、動画像データのロバストな送信が困難となる。
【００２７】
そこで、制御部１０３は、高品質な動画像データをロバストに送信するため、符号化データの残量が確認されなかった場合（つまり、フレーム期間内に１フレーム分の符号化データを送信できた場合）、符号化データ量が所定の範囲に収まるように圧縮率の設定を行う。
【００２８】
制御部１０３は、符号化データ量の上限に関するしきい値（以下、第１のしきい値）と、符号化データ量の下限に関するしきい値（以下、第２のしきい値）を記憶している。ここで、第１のしきい値は第２のしきい値より大きく、例えば、第１のしきい値が48K バイトのとき、第２のしきい値は40Kバイトの値となる。これらのしきい値は、実験（例えば、様々の動画像データに対して圧縮率を変更し、生成した符号化データの画質を主観的評価するなど）により求める。さらに、これらしきい値は、動画像データの方式（例えば、上述のＮＴＳＣやＶＧＡ）ごとに異なる値を用意してもよい。
【００２９】
制御部１０３は、圧縮部１０１が生成した１フレーム分の符号化データを送信部１００の送信バッファに格納する際、そのデータ量を測定する。
【００３０】
制御部１０３は、フレーム期間内に１フレーム分の符号化データが送信された場合、測定したデータ量を第１のしきい値と比較する。測定したデータ量が第１のしきい値より大きければ、現在の圧縮率は低すぎると判断し、制御部１０３は、圧縮部１０１の圧縮率を高くする。圧縮部１０１の圧縮率を高くする設定については、フレーム期間内に１フレーム分の符号化データを送信できなかった場合の圧縮率の設定と同様に行う。
【００３１】
また、制御部１０３は、フレーム期間内に１フレーム分の符号化データが送信された場合、測定したデータ量を第２のしきい値と比較する。測定したデータ量が第２のしきい値より小さければ、現在の圧縮率は高すぎると判断し、制御部１０３は、圧縮部１０１の圧縮率を低くする。このため、制御部１０３は、記録部１０２から現在の圧縮率より低い圧縮率を設定するコンフィグファイルを読出し、このコンフィグファイルに含まれる設定パラメータにもとづき、圧縮部１０１の圧縮率を低く設定する。圧縮率を低く設定する場合、現在の圧縮率より１段階低い圧縮率に設定してもよく、最低の圧縮率に設定してもよい。１段階低い圧縮率に設定する場合は、符号化データの品質の劣化を抑えつつ、伝播環境に適した動画像データの送信が実現できる。最低の圧縮率に設定した場合は、高品質な動画像データを送信することができる。
【００３２】
なお、圧縮率を変更するタイミングは、圧縮部１０１が１フレーム分の符号化データを生成するタイミング、つまりフレーム周期で行ってもよく、制御部１０３がフレーム期間内に１フレーム分の符号化データを送信できないと判断したタイミングで行ってもよい。フレーム周期で圧縮率を変更すれば、圧縮符号化処理に対する負担が少なくなる。制御部１０３が送信できないと判断したタイミングで圧縮率を変更すれば、伝送速度の変化に対する圧縮符号化処理の追従性が向上するため、より伝播環境に適した動画像データの送信が実現できる。
【００３３】
この構成は、ハードウエア的には、任意のコンピュータのＣＰＵ、メモリ、その他のＬＳＩで実現でき、ソフトウエア的にはメモリにロードされたプログラムなどによって実現されるが、ここではそれらの連携によって実現される機能ブロックを描いている。したがって、これらの機能ブロックがハードウエアのみ、ソフトウエアのみ、またはそれらの組合せによっていろいろな形で実現できることは、当業者には理解されるところである。
【００３４】
図２は、圧縮率変更手順を示すフローチャートである。制御部１０３は、送信部１００の送信バッファの残量を検出し、フレーム期間内に１フレーム分の符号化データが送信できたか否かを確認する（Ｓ１００）。１フレーム分の符号化データが送信できた場合（Ｓ１００のＹ）、制御部１０３は、１フレーム分の符号化データ量が第１のしきい値以上か否かを確認する（Ｓ１０１）。１フレーム分の符号化データ量が第１のしきい値より小さかった場合（Ｓ１０１のＮ）、制御部１０３は、１フレーム分の符号化データ量が第２のしきい値以下か否かを確認する（Ｓ１０２）。１フレーム分の符号化データ量が第２のしきい値以下であった場合（Ｓ１０２のＹ）、制御部１０３は、圧縮部１０１の圧縮率が最低の圧縮率であるか否かを確認する（Ｓ１０３）。圧縮率が最低でなかった場合（Ｓ１０３のＮ）、制御部１０３は、対応するコンフィグファイルを記録部１０２から読出し、そのコンフィグファイルにもとづき、圧縮部１０１の圧縮率を低くする設定を実行したのち、処理を終了する（Ｓ１０４）。
【００３５】
１フレーム分の符号化データが送信できなかった場合（Ｓ１００のＮ）あるいは１フレーム分の符号化データ量が第１のしきい値以上であった場合（Ｓ１０１のＹ）、制御部１０３は、圧縮部１０１の圧縮率が最高の圧縮率であるか否かを確認する（Ｓ１０５）。圧縮率が最高でなかった場合（Ｓ１０５のＮ）、制御部１０３は、対応するコンフィグファイルを記録部１０２から読出し、そのコンフィグファイルにもとづき、圧縮部１０１の圧縮率を高くする設定を実行したのち、処理を終了する（Ｓ１０６）。１フレーム分の符号化データ量が第２のしきい値以下でない場合（Ｓ１０２のＮ）、あるいは圧縮率が最低である場合（Ｓ１０３のＹ）、圧縮率が最高であった場合（Ｓ１０５のＹ）、処理は終了される。
【００３６】
このような本発明の実施の形態によれば、以下の通りの作用効果を享受することができる。
【００３７】
第１のしきい値以上であれば、圧縮部１０１の圧縮率を高くする設定を行い、第２のしきい値以下であれば、圧縮部１０１の圧縮率を低くする設定を行う。このため、伝播環境に適した圧縮率で動画像の圧縮符号化処理を行うことが可能となり、ロバストかつ高品質にリアルタイムな動画像を送信することが可能となる。
【００３８】
（実施の形態２）
本発明の実施の形態２は、実施の形態１と同様に、無線通信ネットワークにて動画像を伝送する画像通信システムに関する。実施の形態２では、画像通信システム、つまり画像送信装置と画像受信装置とが、自動車のように移動する車両に搭載される場合を想定する。例えば、画像送信装置は、車載カメラによって撮像した動画像を送信し、画像受信装置は、受信した動画像をモニタに表示する。また、画像送信装置は、実施の形態１と同様に、送信バッファの残量に応じて、動画像の圧縮率を変更する。ここで、送信バッファの残量は、通信ネットワークのスループットに依存し、さらに無線通信ネットワークのスループットは、一般的に、近傍に配置された無線装置が同一の無線周波数を使用しているかにも依存する。同一の無線周波数が使用されている場合、画像送信装置は、キャリアセンスによって送信を中止するので、スループットは低下する。また、仮に送信がなされた場合であっても、信号の衝突によって、スループットは低下する。一方、画像送信装置等が車両に搭載されている場合、車両が移動することによって、近傍に配置された無線装置も変わっていく。
【００３９】
このような状況下において、本実施の形態に係る画像送信装置は、車両の移動速度に応じて複数種類のしきい値を保持し、移動速度をもとに、１種類のしきい値を選択する。また、画像送信装置は、実施の形態１と同様に、残量としきい値とをもとに圧縮率を変更する。つまり、圧縮率を変更するための基準が、移動速度によって変えられる。具体的に説明すると、所定のタイミングにおいて、周囲の無線装置との間に干渉が発生しても、移動によって干渉が低減される。干渉が低減されるまでの期間は、移動速度が高速になるほど、短くなる。そのため、画像送信装置では、移動速度が高速になるほど、圧縮率が変更されにくくなるような制御がなされる。
【００４０】
図３は、本発明の実施例の形態２に係る画像通信システム２００の構成を示す。画像通信システム２００は、画像送信装置２０２、画像受信装置２０４、速度センサ２０６を含み、車両２０８に搭載されている。速度センサ２０６は、車両２０８の移動速度を計測する。速度センサ２０６として公知の技術が使用されればよいので、ここでは説明を省略する。速度センサ２０６は、計測した移動速度を画像送信装置２０２へ出力する。画像送信装置２０２は、例えば、車両２０８の前方、側方、後方を撮像するように、車両２０８に設置されている。ここでは説明を明瞭にするために、画像送信装置２０２は、車両２０８の前方部分に設置されて、車両２０８の前方を撮像しているものとする。
【００４１】
画像送信装置２０２は、撮像した動画像データを圧縮符号化して、符号化データを生成する。ここで、画像送信装置２０２は、速度センサ２０６からの移動速度をもとに、圧縮符号化の際の圧縮率を制御する。詳細は後述する。また、画像送信装置２０２は、符号化データを画像受信装置２０４へ送信する。画像受信装置２０４は、画像送信装置２０２からの符号化データを受信する。画像受信装置２０４は、符号化データを復号することによって、動画像データを再生し、再生した動画像データを表示する。
【００４２】
図４は、画像送信装置２０２の構成を示す。画像送信装置２０２は、撮像部２２０、圧縮符号部２２２、パケット化処理部２２４、通信部２２６、制御部２２８、取得部２３０、記憶部２３２を含む。また、制御部２２８は、選択部２３４、算出部２３６、決定部２３８を含む。
【００４３】
撮像部２２０は、動画像データを生成する。撮像部２２０の構成は、公知の技術でよいので、ここでは説明を省略する。撮像部２２０は、動画像データを圧縮符号部２２２へ出力する。圧縮符号部２２２は、前述の圧縮部１０１に相当する。圧縮符号部２２２は、撮像部２２０から、動画像データを入力する。前述のごとく、圧縮符号部２２２は、動画像データを圧縮符号化することによって、符号化データを生成する。圧縮符号化の圧縮率は、後述の決定部２３８によって設定される。ここで、圧縮率は、第１圧縮率から第５圧縮率までの５段階のように、離散的に設定される。また、第１圧縮率が高圧縮率であり、第５圧縮率が低圧縮率である。圧縮符号部２２２は、符号化データをパケット化処理部２２４へ出力する。
【００４４】
パケット化処理部２２４は、前述の送信部１００のうちの送信バッファを含む。パケット化処理部２２４は、圧縮符号部２２２からの符号化データを入力する。パケット化処理部２２４は、符号化データを保持した後、符号化データをフラグメント化することによってパケット信号を生成する。パケット化処理部２２４は、パケット信号を通信部２２６へ出力する。また、パケット化処理部２２４は、入力した符号化データのデータ量を制御部２２８へ適宜出力する。例えば、パケット化処理部２２４は、フレーム単位にデータ量を出力する。そのため、以下の処理もフレーム単位になされる。
【００４５】
通信部２２６は、前述の送信部１００に相当する。圧縮符号部２２２において生成したパケット信号を送信する。通信部２２６は、アンテナを介して、パケット信号を送信する。通信部２２６は、送信レートを測定し、測定した送信レートを制御部２２８へ適宜出力する。
【００４６】
算出部２３６は、通信部２２６から送信レートを入力する。つまり、算出部２３６は、送信部１００における符号化データの送信状況を把握する。また、算出部２３６は、圧縮符号部２２２から、符号化データのデータ量を入力する。算出部２３６は、送信レートとデータ量とをもとに、符号化データの残量を算出する。具体的に説明すると、算出部２３６は、送信レートに所定期間を乗算することによって、所定期間にわたって送信されるデータ量を導出する。また、算出部２３６は、符号化データのデータ量から、導出したデータ量を減算することによって、符号化データの残量を算出する。また、算出部２３６は、符号化データの残量を決定部２３８へ出力する。
【００４７】
取得部２３０は、図示しない速度センサ２０６から、車両２０８の移動速度を取得する。取得部２３０は、選択部２３４へ移動速度を出力する。記憶部２３２は、算出部２３６において算出される残量に対するしきい値を予め記憶する。ここで、記憶部２３２は、複数のしきい値をひとつの組合せとして、ひとつのテーブルにまとめており、複数のテーブルを記憶する。また、各テーブルは、移動速度に対応付けられるように規定されている。図５は、記憶部２３２の構成を示す。図示のごとく、記憶部２３２は、テーブル２５０と総称される第１テーブル２５０ａ、第２テーブル２５０ｂ、第Ｎテーブル２５０ｎを記憶する。各テーブルに記憶されたしきい値は、残量に対して圧縮率を特定するために規定される。
【００４８】
図６は、テーブル２５０のデータ構造を示す。複数のテーブル２５０のそれぞれが、図６のように規定される。ここでは、前述のごとく、第１圧縮率から第５圧縮率が規定されている。また、図６の左側には、現在使用されている圧縮率としての第１圧縮率から第５圧縮率が、縦方向に示されている。また、図６の上側には、変更先の圧縮率としての第１圧縮率から第５圧縮率が、横方向に示されている。また、現在使用されている圧縮率と、変更先の圧縮率とを結びつけるためのしきい値が、「Ａ」から「Ｔ」として示されている。前述のごとく、各しきい値は、符号化データの残量と比較される値である。なお、各しきい値についての説明は、後述する。図４に戻る。
【００４９】
選択部２３４は、取得部２３０から移動速度を取得する。選択部２３４は、移動速度をもとに、記憶部２３２に記憶された複数のテーブル２５０からいずれかを選択する。具体的に説明すると、前述のごとく、各テーブル２５０は、移動速度に対応付けられるように規定されており、選択部２３４は、取得した移動速度に最も近い移動速度に対応したテーブル２５０を選択する。選択部２３４は、選択したテーブル２５０を決定部２３８へ出力する。
【００５０】
決定部２３８は、選択部２３４からテーブル２５０を受けつけるとともに、算出部２３６から符号化データの残量を受けつける。決定部２３８は、テーブル２５０と残量とをもとに、圧縮符号部２２２での圧縮率を決定する。具体的に説明すると、決定部２３８は、圧縮符号部２２２において現在使用されている圧縮率を特定し、テーブル２５０から、特定した圧縮率に対応したしきい値を抽出する。図６をもとに説明すると、例えば、現在使用されている圧縮率が「第３圧縮率」であれば、決定部２３８は、第３圧縮率に対応した行に含まれたしきい値「Ｉ」、「Ｊ」、「Ｋ」、「Ｌ」を抽出する。決定部２３８は、抽出した各しきい値と残量とを比較することによって、残量がしきい値よりも大きくなっているしきい値を特定する。
【００５１】
前述のごとく、第１圧縮率が最も高い圧縮率であるので、残量が多くなるほど第１圧縮率の使用が適する。一方、第５圧縮率が最も低い圧縮率であるので、残量が少なくなるほど第５圧縮率の使用が適する。そのため、第１圧縮率へのしきい値は、第４圧縮率へのしきい値よりも大きくなる。つまり、しきい値の大きさには、「第１圧縮率へのしきい値＞第２圧縮率へのしきい値＞第３圧縮率へのしきい値＞第４圧縮率へのしきい値」の関係が成立し、前述の例の場合、「Ｉ＞Ｊ＞Ｋ＞Ｌ」の関係が成立する。そのため、残量がしきい値よりも大きくなっているしきい値を特定する場合、複数のしきい値が特定されることもある。その際、決定部２３８は、最も大きいしきい値を特定する。なお、決定部２３８は、しきい値を特定できないこともある。
【００５２】
決定部２３８は、特定したしきい値に対応した圧縮率への変更を決定する。例えば、特定したしきい値が「第２圧縮率へのしきい値」であれば、決定部２３８は、第２圧縮率への変更を決定する。圧縮率が特定されていない場合、決定部２３８は、第５圧縮率、つまり最も低い圧縮率への変更を決定する。なお、変更先になる圧縮率が、現在使用している圧縮率と同一である場合、決定部２３８は、現在使用している圧縮率の維持を決定する。前述のごとく、移動速度に応じて複数のテーブル２５０が備えられているが、各テーブル２５０において、しきい値の値が異なる。複数のテーブル２５０において互いに対応したしきい値は、移動速度が高速なテーブル２５０に対して、より小さな値になる。つまり、移動速度が高速になるほど、圧縮率は、高い値で固定されやすくなる。これは、移動速度が高速になるほど、圧縮率が変更されにくくなるともいえ、移動速度が高速になるほど、圧縮率が高くなるといえる。以上の処理によって、決定部２３８は、圧縮符号部２２２における圧縮符号化の圧縮率を設定する。
【００５３】
図７は、画像受信装置２０４の構成を示す。画像受信装置２０４は、通信部２７０、復号部２７２、表示部２７４、制御部２７６を含む。通信部２７０は、アンテナを介して、図示しない画像送信装置２０２からのパケット信号を受信する。通信部２７０は、パケット信号から、符号化データを抽出する。また、通信部２７０は、符号化データを復号部２７２へ出力する。復号部２７２は、通信部２７０からの符号化データを受けつける。復号部２７２は、符号化データを復号することによって、動画像データを再生する。復号には公知の技術が使用されればよいので、ここでは説明を省略する。復号部２７２は、動画像データを表示部２７４へ出力する。表示部２７４は、復号部２７２から動画像データを受け受けつけ、図示しないモニタへ動画像データを表示する。
【００５４】
以上の構成による画像通信システム２００の動作を説明する。図８は、画像送信装置２０２における圧縮率の変更手順を示すフローチャートである。取得部２３０は、移動速度を取得する（Ｓ１０）。選択部２３４は、しきい値のテーブル２５０を選択する（Ｓ１２）。算出部２３６は、符号化データの残量を算出する（Ｓ１４）。決定部２３８は、残量としきい値とを比較する（Ｓ１６）。現在使用している圧縮率とは異なった圧縮率に対する条件を満たす場合（Ｓ１８のＹ）、決定部２３８は、圧縮率を変更する（Ｓ２０）。一方、現在使用している圧縮率とは異なった圧縮率に対する条件を満たさない場合（Ｓ１８のＮ）、ステップ２０はスキップされる。
【００５５】
本発明の実施の形態によれば、符号化データの送信状況と、生成した符号化データのデータ量とをもとに圧縮率を変更するので、現在の送信状況に適した圧縮率を設定できる。また、現在の送信状況に応じた圧縮率を設定するので、動画像の再生品質を向上し、かつスムーズな再生を実現させることができる。また、移動速度を反映させながら圧縮率を変更するので、環境の変動に応じた圧縮率を設定できる。また、移動速度が高速になるほど、圧縮率を変更されにくくするので、圧縮率が頻繁に変更することを回避できる。また、移動速度に応じてひとつのテーブルを選択した後は、同一の処理を実行するので、処理を簡易にできる。
【００５６】
（実施の形態３）
本発明の実施の形態３は、これまでと同様に、無線通信ネットワークにて動画像を伝送する画像通信システムに関する。また、実施の形態３に係る画像送信装置も、移動速度を反映させながら、送信バッファの残量をもとに、符号化率を制御する。画像送信装置は、残量を導出する際に、符号化データのデータ量を使用するが、瞬時の変動の影響を低減するために、所定の期間にわたって符号化データのデータ量を平均する。ここで、画像送信装置は、移動速度に応じた平均の期間を調節する。例えば、移動速度が高速になるほど、平均の期間が長くされる。これも、実施の形態２と同様に、移動速度が高速になるほど、圧縮率が変更されにくくなるような制御がなされることに相当する。
【００５７】
実施の形態３に係る画像通信システム２００は、図３と同様であり、画像送信装置２０２は、図４と同様であり、画像受信装置２０４は、図７と同様である。ここでは、差異を中心に説明する。図９は、本発明の実施の形態３に係る制御部２２８の構成を示す。制御部２２８は、導出部２８０、平均化部２８２、算出部２８４、決定部２８６を含む。
【００５８】
導出部２８０は、図示しない取得部２３０から移動速度を受けつける。導出部２８０は、移動速度をもとに、処理期間を導出する。例えば、導出部２８０は、複数の移動速度のそれぞれに対応するように処理期間を予め記憶しており、受けつけた移動速度に最も近い移動速度に対応した処理期間を選択する。なお、導出部２８０は、高い移動速度に対応した処理期間ほど、長くなるように規定する。導出部２８０は、処理期間を平均化部２８２へ出力する。
【００５９】
平均化部２８２は、導出部２８０から処理期間を受けつけるとともに、図示しないパケット化処理部２２４から符号化データのデータ量を受けつける。平均化部２８２は、処理期間にわたってデータ量の平均値を計算する。例えば、平均として、移動平均が計算される。平均化部２８２は、平均値を算出部２８４へ出力する。算出部２８４は、平均化部２８２から平均値を受けつけるとともに、図示しない通信部２２６から送信レートを受けつける。算出部２８４は、平均値と送信レートとをもとに、符号化データの残量を算出する。なお、残量の算出は、図４の算出部２３６と同様になされればよいので、ここでは説明を省略する。算出部２８４は、符号化データの残量を決定部２８６へ出力する。決定部２８６は、算出部２８４から符号化データの残量を受けつけ、残量をもとに圧縮率を決定する。決定部２８６は、図４の決定部２３８と同様の処理を実行するので、ここでは、説明を省略する。なお、図示しない記憶部２３２には、１種類のテーブル２５０が記憶されていればよい。
【００６０】
本発明の実施の形態によれば、移動速度を反映させながら、平均処理の期間を調節するので、環境の変動に応じた圧縮率を設定できる。また、１種類のテーブルが記憶されていればよいので、記憶部の記憶容量を低減できる。また、移動速度が高速になるほど、圧縮率を変更されにくくするので、圧縮率が頻繁に変更することを回避できる。
【００６１】
以上、本発明を実施するための最良の形態について説明をしてきたが、本発明は、この実施の形態の構成に限定されるものではなく、特許請求の範囲に規定された本発明の適用範囲にあり、上述した実施の形態の構成が備える機能を達成可能であれば、いろいろな変形が可能である。
【００６２】
例えば、本発明の実施の形態１から３において圧縮符号方式としてＭｏｔｉｏｎ  ＪＰＥＧ方式が適用されるとして説明したが、これにかぎらず、Ｍｏｔｉｏｎ  ＪＰＥＧ２０００方式やＭＰＥＧ（Ｍｏｖｉｎｇ  Ｐｉｃｔｕｒｅ  Ｅｘｐｅｒｔｓ  Ｇｒｏｕｐ）方式、Ｈ．２６４方式またはＶＣ−１方式などの圧縮符号方式が適用されてもよく、また無線通信ネットワークとしてＷｉＭＡＸ（Ｗｏｒｌｄｗｉｄｅ  Ｉｎｔｅｒｏｐｅｒａｂｉｌｉｔｙ  ｆｏｒ  Ｍｉｃｒｏｗａｖｅ  Ａｃｃｅｓｓ）などが適用されてもよい。
【００６３】
本発明の実施の形態１から３において、符号化データのデータ量は、フレーム単位に出力され、圧縮率の制御もフレーム単位になされている。しかしながらこれに限らず例えば、これらの処理が、マクロブロック単位になされてもよい。その際、パケット信号とパケット信号との送信間隔も、圧縮率の制御に利用してもよい。例えば、送信間隔が小さくなるほど、高い圧縮率が選択されるように、テーブル２５０が規定される。本変形例によれば、圧縮率を細かなタイミングで制御できる。
【００６４】
本発明の実施の形態１から３において、圧縮率を決定するために、送信レートが使用されている。しかしながらこれに限らず例えば、送信レート以外の通信に関するパラメータが使用されてもよい。一例として、再送回数が使用され、再送回数が多い場合が、送信レートが低い場合に相当する。本変形例によれば、圧縮率を制御するために、さまざまなパラメータを使用できる。
【図面の簡単な説明】
【００６５】
【図１】本発明の実施の形態１に係る画像送信装置の構成を示す概念図である。
【図２】図１の画像送信装置における圧縮率の変更手順を示すフローチャートである。
【図３】本発明の実施例の形態２に係る画像通信システムの構成を示す図である。
【図４】図３の画像送信装置の構成を示す図である。
【図５】図４の記憶部の構成を示す図である。
【図６】図５のテーブルのデータ構造を示す図である。
【図７】図３の画像受信装置の構成を示す図である。
【図８】図３の画像送信装置における圧縮率の変更手順を示すフローチャートである。
【図９】本発明の実施の形態３に係る制御部の構成を示す図である。
【符号の説明】
【００６６】
１００  送信部、  １０１  圧縮部、  １０２  記録部、  １０３  制御部、  ２００  画像通信システム、  ２０２  画像送信装置、  ２０４  画像受信装置、  ２０６  速度センサ、  ２０８  車両、  ２２０  撮像部、  ２２２  圧縮符号部、  ２２４  パケット化処理部、  ２２６  通信部、  ２２８  制御部、  ２３０  取得部、  ２３２  記憶部、  ２３４  選択部、  ２３６  算出部、  ２３８  決定部。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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