(57)【要約】【課題】動画像データの伝送に係るＱｏＳ制御をパケット毎にきめ細かく制御してデータ伝送を行う。【解決手段】データ送信装置が、符号化された動画像データのパケット毎の重要度及び伝送路の伝送品質に応じてＱｏＳ制御に係る制御情報を生成して、当該制御情報をパケットに付与して送信し、その送信されたパケットを第１のデータ中継装置が転送する際、パケットに付与されたＱｏＳ制御情報を参照してパケットの再送処理を制御するようにして、パケットの無駄な再送を制限し、伝送品質の状況やパケット毎の重要度に応じたパケットの再送処理を適切に行い、動画像データの伝送に係るＱｏＳ制御をパケット毎に細かく制御してデータ伝送を行えるようにする。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ネットワークを介して受信装置に対し動画像データを送信する通信装置であって、
動画像データを符号化する符号化手段と、
前記符号化手段により符号化された前記動画像データのパケット毎の重要度及び前記ネットワークの伝送品質を判定し、判定された前記重要度及び前記伝送品質に応じて、通信サービス品質制御に係る制御情報をパケット毎に生成する制御情報生成手段と、
前記符号化手段により符号化された前記動画像データ及び前記制御情報生成手段により生成された前記制御情報を基にパケットを生成するパケット生成手段と、
前記パケット生成手段により生成されたパケットを送信する通信制御手段とを備えることを特徴とする通信装置。
【請求項２】
前記通信制御手段は、前記ネットワークを介して接続された受信側からの前記パケットの再送要求があった場合には、前記制御情報生成手段により生成された前記制御情報に基づいて、当該パケットを再送することを特徴とする請求項１記載の通信装置。
【請求項３】
前記制御情報生成手段は、前記動画像データの重要度及び前記ネットワークの伝送品質を前記制御情報に対応付けて記憶したテーブルを有し、当該テーブルに基づいて前記制御情報を生成することを特徴とする請求項１又は２記載の通信装置。
【請求項４】
前記制御情報生成手段は、前記動画像データのフレームタイプに基づいて前記動画像データの重要度を判定することを特徴とする請求項１〜３の何れか１項に記載の通信装置。
【請求項５】
前記制御情報生成手段は、前記動画像データのパケットに含まれるマクロブロックの被参照数に基づいて前記動画像データの重要度を判定することを特徴とする請求項１〜４の何れか１項に記載の通信装置。
【請求項６】
前記パケット生成手段は、前記制御情報生成手段により生成された前記制御情報を前記パケットのヘッダ部に記録することを特徴とする請求項１〜５の何れか１項に記載の通信装置。
【請求項７】
前記制御情報は、前記パケットの最大再送回数又は許容遅延時間又は送信優先度を含むことを特徴とする請求項１〜６の何れか１項に記載の通信装置。
【請求項８】
前記ネットワークには無線通信を用いて前記パケットが伝送される区間を有し、前記制御情報生成手段は、当該区間における通信サービス品質制御に係る制御情報を生成することを特徴とする請求項１〜７の何れか１項に記載の通信装置。
【請求項９】
送信装置より送信される動画像データのパケットを受信し、ネットワークを介して接続された他の通信装置に対して、受信した前記パケットを転送する通信装置であって、
前記送信装置より送信された前記パケットを受信する受信手段と、
前記受信手段により受信された前記パケットにパケット毎に付与された通信サービス品質制御に係る制御情報を解析する解析手段と、
前記解析手段での解析結果に基づいてパケット毎に前記通信サービス品質制御を行い、前記パケットを転送する通信制御手段とを備え、
前記制御情報は、前記動画像データのパケット毎の重要度及び前記ネットワークの伝送品質に応じた制御情報であることを特徴とする通信装置。
【請求項１０】
前記通信制御手段は、前記ネットワークを介して接続された受信側からの前記パケットの再送要求があった場合には、前記制御情報に基づいて当該パケットを再送することを特徴とする請求項９記載の通信装置。
【請求項１１】
前記ネットワークには無線通信を用いて前記パケットが伝送される区間を有し、前記制御情報は当該区間における通信サービス品質制御に係る制御情報であることを特徴とする請求項９又は１０記載の通信装置。
【請求項１２】
ネットワークを介して受信装置に対し動画像データを送信する通信方法であって、
動画像データを符号化する符号化工程と、
前記符号化工程にて符号化された前記動画像データのパケット毎の重要度及び前記ネットワークの伝送品質を判定し、判定された前記重要度及び前記伝送品質に応じて、通信サービス品質制御に係る制御情報をパケット毎に生成する制御情報生成工程と、
前記符号化工程にて符号化された前記動画像データ及び前記制御情報生成工程にて生成された前記制御情報を基にパケットを生成するパケット生成工程と、
前記パケット生成工程にて生成されたパケットを送信する通信制御工程とを有することを特徴とする通信方法。
【請求項１３】
送信装置より送信される動画像データのパケットを受信し、ネットワークを介して接続された他の通信装置に対して、受信した前記パケットを転送する通信方法であって、
前記送信装置より送信された前記パケットを受信する受信工程と、
前記受信工程にて受信された前記パケットにパケット毎に付与された通信サービス品質制御に係る制御情報を解析する解析工程と、
前記解析工程での解析結果に基づいてパケット毎に前記通信サービス品質制御を行い、前記パケットを転送する通信制御工程とを有し、
前記制御情報は、前記動画像データのパケット毎の重要度及び前記ネットワークの伝送品質に応じた制御情報であることを特徴とする通信方法。
【請求項１４】
ネットワークを介して受信装置に対し動画像データを送信する処理をコンピュータに実行させるためのプログラムであって、
動画像データを符号化する符号化ステップと、
前記符号化ステップにて符号化された前記動画像データのパケット毎の重要度及び前記ネットワークの伝送品質を判定し、判定された前記重要度及び前記伝送品質に応じて、通信サービス品質制御に係る制御情報をパケット毎に生成する制御情報生成ステップと、
前記符号化ステップにて符号化された前記動画像データ及び前記制御情報生成ステップにて生成された前記制御情報を基にパケットを生成するパケット生成ステップと、
前記パケット生成ステップにて生成されたパケットを送信する通信制御ステップとをコンピュータに実行させるためのプログラム。
【請求項１５】
送信装置より送信される動画像データのパケットを受信し、ネットワークを介して接続された他の通信装置に対して、受信した前記パケットを転送する処理をコンピュータに実行させるためのプログラムであって、
前記送信装置より送信された前記パケットを受信する受信ステップと、
前記受信ステップにて受信された前記パケットにパケット毎に付与された通信サービス品質制御に係る制御情報を解析する解析ステップと、
前記解析ステップでの解析結果に基づいてパケット毎に前記通信サービス品質制御を行い、前記パケットを転送する通信制御ステップとをコンピュータに実行させ、
かつ前記制御情報は、前記動画像データのパケット毎の重要度及び前記ネットワークの伝送品質に応じた制御情報であることを特徴とするプログラム。
【請求項１６】
請求項１４又は１５記載のプログラムを記録したことを特徴とするコンピュータ読み取り可能な記録媒体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、通信装置及び通信方法に関し、特に、ネットワークを介して動画像データを伝送する伝送技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、インターネット等のネットワークの環境は、ＡＤＳＬ（Asymmetric Digital Subscriber Line）やＦＴＴＨ（Fiber To The Home）等の普及によりブロードバンド化が進んでいる。さらに、パーソナルコンピュータ（ＰＣ）を始めとする様々なコンピューティングデバイスの処理能力も格段に向上している。
【０００３】
このような通信環境並びにデータ処理環境の性能向上を背景として、動画像や音声といったマルチメディアデータを、ネットワークを介してリアルタイムに配信するストリーミング技術が実用化されている。ストリーミング技術が実用化されたことにより、ユーザはライブメディア又は記録済みメディアのブロードバンド放送を視聴したり、記録済みメディアをオンデマンド（on demand）で視聴したりすることができる。
【０００４】
動画像や音声のリアルタイム配信やテレビ電話など、通信の遅延や停止が許されないサービスにとって、通信速度や遅延時間、ジッター量、パケット損失率等を保証するＱｏＳ（Quality of Service）技術が重要な技術となっている。
【０００５】
例えば、パケットの伝送条件に対応付けて所要の通信サービス品質を維持するために必要な誤り訂正符号化率或いは誤り対応処理方法を予めテーブルに記憶しておく。そして、伝送対象のパケット毎にその伝送条件及び前記テーブルの記憶情報に基づいて誤り訂正符号化処理又は誤り対応処理を行う方法が提案されている（特許文献１参照）。
【０００６】
また、再送や誤り検出、訂正符号等を使用しない方式として、同一のデータを優先度、映像のフレームタイプ、符号化方式等に基づいてデータの伝送回数を決定し、伝送回数に関する情報とデータを繰り返し伝送する方法が提案されている（特許文献２参照）。
【０００７】
また通常、無線通信では、送信したデータパケットに対して、それが正常に受信されたことを示す、いわゆるＡｃｋの返信がある。このＡｃｋはオーバーヘッドになるが、ノイズ等でデータ転送が失敗する環境においては、通信の確実性を提供している。そして、無線ＬＡＮ規格の一つであるＩＥＥＥ８０２．１１ｅやＷＭＭ等では、トラフィックに優先順位（音声・ビデオ・ベストエフォート・バックグラウンド）をつけて送信制御するＱｏＳ機能が提供されている。
【０００８】
【特許文献１】特開２００５−３５４２７０号公報
【特許文献２】特許第３７３０９７７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、特許文献１に記載の技術では、パケットのプロトコル種別やアプリケーション種別の単位でしか誤り訂正符号化処理又は誤り対応処理を行うことができないという問題がある。また、特許文献２に記載の技術では、決定した伝送回数に従って繰り返しデータを送信するため、選択的に重複伝送したとしても伝送データの冗長性が増大し、伝送効率が劣化するという問題がある。
【００１０】
さらに、従来の無線ＬＡＮ規格における送信制御では、データの再送回数は無線ＬＡＮ機器に設定された固定値に限定されており、また、送信制御はデータの種類やトラフィック毎の単位で優先順位に基づいて行われる。そのため、同一ビットストリームのデータに対しては、均一のＱｏＳ制御がなされている。
【００１１】
本発明は、このような事情に鑑み、動画像データの伝送に係る通信サービス品質制御をパケット毎にきめ細かく制御してデータ伝送を行うことを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明の通信装置は、ネットワークを介して受信装置に対し動画像データを送信する通信装置であって、動画像データを符号化する符号化手段と、前記符号化手段により符号化された前記動画像データのパケット毎の重要度及び前記ネットワークの伝送品質を判定し、判定された前記重要度及び前記伝送品質に応じて、通信サービス品質制御に係る制御情報をパケット毎に生成する制御情報生成手段と、前記符号化手段により符号化された前記動画像データ及び前記制御情報生成手段により生成された前記制御情報を基にパケットを生成するパケット生成手段と、前記パケット生成手段により生成されたパケットを送信する通信制御手段とを備えることを特徴とする。
本発明の通信装置は、送信装置より送信される動画像データのパケットを受信し、ネットワークを介して接続された他の通信装置に対して、受信した前記パケットを転送する通信装置であって、前記送信装置より送信された前記パケットを受信する受信手段と、前記受信手段により受信された前記パケットにパケット毎に付与された通信サービス品質制御に係る制御情報を解析する解析手段と、前記解析手段での解析結果に基づいてパケット毎に前記通信サービス品質制御を行い、前記パケットを転送する通信制御手段とを備え、前記制御情報は、前記動画像データのパケット毎の重要度及び前記ネットワークの伝送品質に応じた制御情報であることを特徴とする。
本発明の通信方法は、ネットワークを介して受信装置に対し動画像データを送信する通信方法であって、動画像データを符号化する符号化工程と、前記符号化工程にて符号化された前記動画像データのパケット毎の重要度及び前記ネットワークの伝送品質を判定し、判定された前記重要度及び前記伝送品質に応じて、通信サービス品質制御に係る制御情報をパケット毎に生成する制御情報生成工程と、前記符号化工程にて符号化された前記動画像データ及び前記制御情報生成工程にて生成された前記制御情報を基にパケットを生成するパケット生成工程と、前記パケット生成工程にて生成されたパケットを送信する通信制御工程とを有することを特徴とする。
本発明の通信方法は、送信装置より送信される動画像データのパケットを受信し、ネットワークを介して接続された他の通信装置に対して、受信した前記パケットを転送する通信方法であって、前記送信装置より送信された前記パケットを受信する受信工程と、前記受信工程にて受信された前記パケットにパケット毎に付与された通信サービス品質制御に係る制御情報を解析する解析工程と、前記解析工程での解析結果に基づいてパケット毎に前記通信サービス品質制御を行い、前記パケットを転送する通信制御工程とを有し、前記制御情報は、前記動画像データのパケット毎の重要度及び前記ネットワークの伝送品質に応じた制御情報であることを特徴とする。
本発明のプログラムは、ネットワークを介して受信装置に対し動画像データを送信する処理をコンピュータに実行させるためのプログラムであって、動画像データを符号化する符号化ステップと、前記符号化ステップにて符号化された前記動画像データのパケット毎の重要度及び前記ネットワークの伝送品質を判定し、判定された前記重要度及び前記伝送品質に応じて、通信サービス品質制御に係る制御情報をパケット毎に生成する制御情報生成ステップと、前記符号化ステップにて符号化された前記動画像データ及び前記制御情報生成ステップにて生成された前記制御情報を基にパケットを生成するパケット生成ステップと、前記パケット生成ステップにて生成されたパケットを送信する通信制御ステップとをコンピュータに実行させることを特徴とする。
本発明のプログラムは、送信装置より送信される動画像データのパケットを受信し、ネットワークを介して接続された他の通信装置に対して、受信した前記パケットを転送する処理をコンピュータに実行させるためのプログラムであって、前記送信装置より送信された前記パケットを受信する受信ステップと、前記受信ステップにて受信された前記パケットにパケット毎に付与された通信サービス品質制御に係る制御情報を解析する解析ステップと、前記解析ステップでの解析結果に基づいてパケット毎に前記通信サービス品質制御を行い、前記パケットを転送する通信制御ステップとをコンピュータに実行させ、かつ前記制御情報は、前記動画像データのパケット毎の重要度及び前記ネットワークの伝送品質に応じた制御情報であることを特徴とする。
本発明のコンピュータ読み取り可能な記録媒体は、前記プログラムを記録したことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、動画像データの伝送に係る通信サービス品質を維持しつつ、通信帯域を効率的に利用しながら、通信サービス品質制御をパケット毎にきめ細かく制御してデータ伝送を行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
【００１５】
（第１の実施形態）
図１は、本発明の第１の実施形態に係る通信装置を含む通信システム全体の構成例を示す図である。
【００１６】
第１の実施形態における通信システムでは、データ送信装置１０１とデータ受信装置１０４の間で通信を行う場合、ネットワークに接続された第１のデータ中継装置１０２及び第２のデータ中継装置１０３を経由して、データ（パケット）の送受信が行われる。また、第１のデータ中継装置１０２と第２のデータ中継装置１０３の間でのデータの伝送は、例えばＩＥＥＥ８０２．１１ｇのような無線通信規格に準拠した無線通信によりデータの送受信がなされるものとする。例えば、第１の実施形態における通信システムでは、データ送信装置１０１からデータ受信装置１０４に対し、動画像データがパケットに分割されて送信される。
【００１７】
図２は、第１の実施形態におけるデータ送信装置１０１の機能構成例を示すブロック図である。
データ送信装置１０１は、図２に示すように、動画像符号化部２０２、パケット生成部２０３、ＱｏＳ制御情報生成部２０４、送受信データバッファ２０５、通信制御部２０６、及び通信インターフェース２０７を有する。
【００１８】
動画像符号化部２０２は、ビデオカメラやウェブ（Ｗｅｂ）カメラ等の映像入力装置２０１から入力された動画像データを、ＭＰＥＧ−４方式等の所定の符号化方式で圧縮符号化する。動画像符号化部２０２は、符号化した動画像データをフレーム単位でパケット生成部２０３に供給する。また、動画像符号化部２０２は、動画像データに係る被参照マクロブロック情報を生成してＱｏＳ制御情報生成部２０４に供給する。被参照マクロブロック情報は、動画像データの符号化処理におけるマクロブロックの被参照数を示す情報である。
【００１９】
パケット生成部２０３は、動画像符号化部２０２から入力された符号化処理後の動画像データ及びＱｏＳ制御情報生成部２０４から入力されたＱｏＳ制御（通信サービス品質制御）に係る制御情報からパケットを生成する。パケット生成部２０３により生成されたパケットは、送受信データバッファ２０５に記憶される。
【００２０】
ＱｏＳ制御情報生成部２０４は、動画像データのパケット毎の重要度及び動画像データが伝送されるネットワークの伝送品質に応じて、ＱｏＳ制御（通信サービス品質制御）に係る制御情報をパケット毎に生成する。なお、ＱｏＳ制御に係る制御情報の生成処理の詳細については後述する。また、ＱｏＳ制御情報生成部２０４は、生成したＱｏＳ制御に係る制御情報をパケット生成部２０３に供給する。
【００２１】
送受信データバッファ２０５は、送受信されるデータを記憶するものであり、図示しない記憶手段によって送受信するデータが記憶される。
【００２２】
通信制御部２０６は、データを送受信するための制御を行う。通信制御部２０６は、例えばデータを送信するための通信経路やプロトコルに係る制御を行う。通信制御部２０６による制御によって、パケット生成部２０３で生成され送受信データバッファ２０５に一時記憶された動画像データのパケットが通信インターフェース２０７を介して送信される。
【００２３】
通信インターフェース２０７は、データ送信装置１０１を伝送路２０８に接続し、伝送路２０８を介して通信可能に接続された他の装置（図１に示した例では、第１のデータ中継装置１０２）とデータを送受信するためのインターフェースである。伝送路２０８は、各種ネットワークに代表される伝送路である。本実施形態では、伝送路２０８を介して動画像データのパケットが送受信される。
【００２４】
図３は、第１の実施形態におけるデータ送信装置１０１でのパケット生成動作の処理手順の一例を示すフローチャートである。
【００２５】
まず、パケット生成部２０３は、動画像符号化部２０２から入力された動画像データのフレームをペイロード化する（ステップＳ３０１）。ここで、動画像データの各フレームは、通常、ネットワークにおいて１回の伝送において送信可能なデータ量の最大値であるＭＴＵサイズ、若しくはビデオパケットと呼ばれる単位で、複数に分割することによりペイロード化される。
【００２６】
次に、ＱｏＳ制御情報生成部２０４は、動画像データの各パケットのペイロードに含まれるマクロブロックの被参照数の和ｍを算出する（ステップＳ３０２）。被参照数の和ｍは、動画像符号化部２０２から入力された被参照マクロブロック情報と、パケット生成部２０３から入力された動画像データの各パケットのペイロードに含まれるマクロブロックの構成情報とから算出される。算出されるマクロブロックの被参照数の和ｍは、動画データのパケット毎の重要度を判定するための情報、言い換えればパケットの重要度を示す情報として用いられる。
【００２７】
次に、通信制御部２０６は、動画像データのパケットが伝送されるネットワークの伝送品質を判定し、判定結果をＱｏＳ制御情報生成部２０４に供給する（ステップＳ３０３）。通信制御部２０６は、例えばネットワークのエラー率やスループット、パケット往復に要する遅延時間（ＲＴＴ（Round Trip Time））等を判定する。
【００２８】
続いて、ＱｏＳ制御情報生成部２０４は、各パケットのＱｏＳ制御に係る制御情報（以下、ＱｏＳ制御情報とも称す。）として、無線通信を用いてパケットが伝送される区間（無線区間）におけるパケット毎の最大再送回数を決定する（ステップＳ３０４）。ＱｏＳ制御情報生成部２０４は、ステップＳ３０２で算出されたマクロブロックの被参照数の和ｍの値と、ステップＳ３０３で判定されたネットワークの伝送品質とに応じて、最大再送回数を決定する。そして、ＱｏＳ制御情報生成部２０４は、決定した最大再送回数をパケット生成部２０３に出力する。
【００２９】
ここで、ステップＳ３０４における最大再送回数の決定方法は、図４に示したような最大再送回数選択テーブルに基づいて決定することが可能である。図４は、最大再送回数選択テーブルの一例を示す図である。最大再送回数選択テーブルは、ＱｏＳ制御情報生成部２０４に記録されている。
【００３０】
図４に一例を示す最大再送回数選択テーブルは、項目がマクロブロックの被参照数の和及びネットワークのエラー率で構成されている。すなわち、図４に示す最大再送回数選択テーブルは、動画像データのパケット毎の重要度を示すマクロブロックの被参照数の和とネットワークの伝送品質を示すネットワークのエラー率をＱｏＳ制御情報である最大再送回数に対応付けて記憶されている。この最大再送回数選択テーブルを用い、各項目の値から最大再送回数の閾値を決定することができる。
【００３１】
通常、パケットに含まれるマクロブロックの被参照数の和ｍが大きいパケットは、重要度が高いパケットであり、ネットワークの伝送品質が同じ条件においては、マクロブロックの被参照数の和ｍが大きいパケットほど最大再送回数も大きく設定される。逆に、マクロブロックの被参照数の和ｍが小さいパケットは、それ程重要なパケットではなく、重要度が低いパケットであるので、ネットワークの伝送品質が同じ条件においては、マクロブロックの被参照数の和ｍが小さいほど最大再送回数も小さく設定される。
【００３２】
また、マクロブロックの被参照数の和ｍが同一、すなわちパケットの重要度が同じであっても、ネットワークの伝送品質によって最大再送回数も変化し、通常、ネットワークのエラー率が大きくなるほど最大再送回数も大きく設定される。また、リアルタイム性が要求されるアプリケーションに対しては、最大再送回数選択テーブル全体の再送回数も小さく設定される。
【００３３】
なお、マクロブロックの被参照数の和ｍの増加に対する最大再送回数の増分、及びネットワークエラー率に対する最大再送回数の増分は任意の値を使用することが可能である。これらの値は、全体的なバランスを考え、経験等に基づいて最適な値が決定されるものとする。
【００３４】
次に、パケット生成部２０３は、ステップＳ３０１において生成したペイロードデータと、ステップＳ３０４において生成されＱｏＳ制御情報生成部２０４から入力されたパケット毎の最大再送回数をパケットに記録してパケットを生成する（ステップＳ３０５）。そして、動画像データに係るパケット生成動作を終了する。
【００３５】
以上の処理により、パケット生成部２０３へ入力された動画像データの各フレームはパケット化され、送受信データバッファ２０５へ記憶される。通信制御部２０６は、送受信データバッファ２０５に記録された動画像データのパケットを所定の宛先へ向けて送信する。
【００３６】
図５は、データ送信装置１０１におけるＱｏＳ制御情報の設定例を説明するための図である。
【００３７】
図５に示す例では、動画像データのフレーム（動画像フレーム）５０１は、３つのパケット５０２〜５０４に分割して送信されるものとする。なお、本実施形態では、各パケット５０２〜５０４に含まれるマクロブロックの数は同一であるものとして説明するが、ＭＰＥＧ−４方式では、生成ビット長を基準に再同期マーカが挿入されるため、含まれるマクロブロックの数が異なっても良い。
【００３８】
上述したように、本実施形態におけるＱｏＳ制御情報は、各パケットに含まれるマクロブロックの被参照数の和ｍに応じて決定される。図５に示す各パケット５０２〜５０４に含まれるマクロブロックの被参照数の和ｍは、パケット５０２が２、パケット５０３が４、パケット５０４が１となっている。
【００３９】
したがって、図４に示した最大再送回数選択テーブルを参照すると、ネットワークのエラー率が０．１％から０．２％の間である場合には、パケット５０２の最大再送回数は６としてＱｏＳ制御情報が生成される。また、パケット５０３のマクロブロックの被参照数の和ｍは４であるので、最大再送回数は８としてＱｏＳ制御情報が生成される。同様に、パケット５０４のマクロブロックの被参照数の和ｍは１であるので、最大再送回数は５としてＱｏＳ制御情報が生成される。
【００４０】
このように、通常、パケットに含まれるマクロブロックの被参照数の和ｍの値が大きいほど、当該パケットは重要である（重要度が高い）と判断され、パケットの無線区間における最大再送回数も大きく設定されることになる。
【００４１】
図６は、第１の実施形態におけるデータ送信装置１０１のパケット生成部２０３により生成されるＩＰパケットの構造を示す図である。
図６に示すように、ＩＰパケット６０１はヘッダ部６０２と、ＩＰパケットによって運ばれるデータ部６０５の大きく２つにより構成される。本実施形態においては、パケット生成部２０３によってペイロード分割された動画像データがデータ部６０５に格納される。
【００４２】
また、ヘッダ部６０２は、さらに固定長の部分６０３（先頭の２０バイト）と、オプション部分６０４の２つにより構成される。オプション部分６０４には、可変長の拡張情報が４バイト（３２ビット）単位で、最大４０バイトまで設定される。オプション部分６０４は、ＩＰパケットの送信に伴う様々な付加的な機能を実現するために利用される情報を記録する領域であり、本実施形態ではこのオプション部分６０４にＱｏＳ制御情報が記録される。
【００４３】
図７は、図６に示したオプション部分６０４の構成例を示す図である。
フィールド６１１は、オプション部分６０４に含まれる情報を識別するために使用されるプロファイルと呼ぶ情報が格納される１６ビット幅のフィールドである。第１の実施形態では、ＱｏＳ制御情報としてパケットの最大再送回数が含まれることを示す「０ｘ０００１」を常にフィールド６１１に記録するものとする。また、フィールド６１２は、ＱｏＳ制御情報を格納する１６ビット幅のフィールドである。第１の実施形態では、パケットの最大再送回数がフィールド６１２に格納される。
【００４４】
図８は、第１の実施形態における第１のデータ中継装置１０２の機能構成例を示すブロック図である。
第１のデータ中継装置１０２は、図８に示すように、通信インターフェース８０２、８０６、送受信データバッファ８０３、通信制御部８０４、及びＱｏＳ制御部８０５を有する。図８において、伝送路８０１、８０７は各種ネットワークに代表される伝送路であり、本実施形態では動画像データのパケットが送受信されるネットワークである。第１のデータ中継装置１０２は、データ送信装置１０１より送信された動画像データのパケットを伝送路８０１を介して受信し、受信したパケットを第２のデータ中継装置１０３に伝送路８０７を介して転送する。上述したように第１のデータ中継装置１０２と第２のデータ中継装置１０３の間においては、無線通信によりデータの伝送を行う。
【００４５】
通信インターフェース８０２は、伝送路８０１を介してデータ送信装置１０１とデータを送受信するためのインターフェースである。通信インターフェース８０６は、伝送路８０７を介して第２のデータ中継装置１０３とデータを送受信するためのインターフェースである。送受信データバッファ８０３は、送受信されるデータを記憶するものであり、図示しない記憶手段によって送受信するデータが記憶される。
【００４６】
通信制御部８０４は、データを送受信するための制御を行う。通信制御部８０４は、例えばデータを送受信するための通信経路やプロトコルに係る制御を行う。ＱｏＳ制御部８０５は、パケットの伝送に係るＱｏＳ処理を制御する。ＱｏＳ制御部８０５は、ＱｏＳ制御（通信サービス品質制御）に係る制御情報（以下、ＱｏＳ制御情報とも称す。）がパケットに付与されている場合には、そのＱｏＳ制御情報を解析し、解析結果に基づいてＱｏＳ処理を制御する。通信制御部８０４及びＱｏＳ制御部８０５により、受信手段、解析手段、及び通信制御手段としての機能が実現される。
【００４７】
図９は、第１の実施形態における第１のデータ中継装置１０２でのパケット転送動作の処理手順の一例を示すフローチャートである。
【００４８】
まず、第１のデータ中継装置１０２は、データ送信装置１０１からのパケットを受信したか否かを通信制御部８０４において判断する（ステップＳ９０１）。この判断の結果、パケットを受信していないと判断した場合には受信するまで待機する。一方、ステップＳ９０１での判断の結果、パケットを受信したと判断した場合には、通信制御部８０４は、送受信データバッファ８０３に記憶されたデータ送信装置１０１からのパケットを所定の宛先に対して転送する（ステップＳ９０２）。
【００４９】
次に、通信制御部８０４は、パケットが転送先の第２のデータ中継装置１０３へ届いたか否かを判断する（ステップＳ９０３）。ここでの判断は、所定の時間内に第２のデータ中継装置１０３からパケットを正常に受信したことを示すＡｃｋの返信があったか否かを判断することで可能である。通信制御部８０４は、Ａｃｋの返信があった場合にはパケットが第２のデータ中継装置１０３へ届いたと判断し、所定の時間内にＡｃｋの返信がない場合にはパケットが第２のデータ中継装置１０３へ届いていないと判断する。
【００５０】
ステップＳ９０３での判断の結果、パケットが第２のデータ中継装置１０３へ届いたと判断された場合には、当該パケットの転送処理を終了する。
【００５１】
一方、ステップＳ９０３での判断の結果、パケットが第２のデータ中継装置１０３へ届いていないと判断された場合には、ＱｏＳ制御部８０５は、当該パケットにＱｏＳ制御情報が付与されているか否かを判断する。すなわち、ＱｏＳ制御部８０５は、当該パケットにＱｏＳ制御情報として最大再送回数が記録されているか否かを判断する（ステップＳ９０４）。
【００５２】
ステップＳ９０４での判断は、データ送信装置１０１によりパケットのヘッダ部６０２内のオプション部分６０４に記録された情報から最大再送回数が記録されているか否かを判断することが可能である。すなわち、図７に示したフィールド６１１に「０ｘ０００１」が記録されている場合にはフィールド６１２にパケットの最大再送回数が設定されており、それ以外の場合にはフィールド６１２にパケットの最大再送回数が設定されていないと判断することができる。
【００５３】
ステップＳ９０４での判断の結果、パケットに最大再送回数が記録されていると判断した場合には、ＱｏＳ制御部８０５は、パケットから最大再送回数ｎを抽出し（ステップＳ９０５）、その値ｎから１を減算する（ステップＳ９０６）。
【００５４】
続いて、ＱｏＳ制御部８０５は、値ｎが０より大きいか否かを判断する（ステップＳ９０７）。その結果、値ｎが０以下と判断された場合には、パケットの再送回数が当該パケットに設定された最大再送回数に達したため、再送処理を行わず当該パケットの転送処理を終了する。一方、値ｎが０より大きいと判断された場合には、パケットを再送するべくステップＳ９０２に処理を戻す。
【００５５】
ステップＳ９０４での判断の結果、パケットに最大再送回数が記録されていないと判断した場合には、ＱｏＳ制御部８０５は、パケットに対する通常の再送制御を行い（ステップＳ９０８）、パケットの転送処理を終了する。ここで、通常の再送制御とは、例えば第１のデータ中継装置１０２に予め設定されている最大再送回数に従った再送制御等である。
【００５６】
以上の処理により、データ送信装置１０１から送信され、第１のデータ中継装置１０２から第２のデータ中継装置１０３へと転送された動画像データのパケットは、パケット毎の重要度等に応じてきめ細かく再送回数が制御され、所定の宛先へ向けて転送される。
【００５７】
図１０は、第１の実施形態における第１のデータ中継装置１０２と第２のデータ中継装置１０３の間でのパケット再送制御のシーケンスの一例を示す図である。図１０に示す例において、データ送信装置１０１から送信されるパケットは、図５に示したパケット５０２〜５０４である。
【００５８】
第１のデータ中継装置１０２は、データ送信装置１０１から送信されたＱｏＳ制御情報が付与された動画像データのパケット５０２〜５０４を順次受信し、第２のデータ中継装置１０３へと転送する。このとき、第１のデータ中継装置１０２は、所定の時間が経過しても第２のデータ中継装置１０３からＡｃｋの返信がない場合には、第２のデータ中継装置１０３との間の無線区間（無線通信でパケットが伝送される区間）においてパケットが損失したと判断する。そして、第１のデータ中継装置１０２は、パケットに付与されているＱｏＳ制御情報を解析し、その解析結果に従ってパケット毎にＱｏＳ制御をする。本実施形態の例では、各パケットに設定された最大再送回数に従って、損失したと判断されたパケットの再送回数の制御が行われる。
【００５９】
まず、パケット５０２が、第１のデータ中継装置１０２から転送される。しかし、所定の時間内に第２のデータ中継装置１０３からＡｃｋが返らないため、第１のデータ中継装置１０２は、パケット５０２に設定されている最大再送回数（６回）に従ってパケット５０２を再送する。そして、第２のデータ中継装置１０３は、１回目の再送でパケット５０２を受信することができると、即座に第１のデータ中継装置１０２に対してＡｃｋを返す。
【００６０】
続いて、パケット５０３が、第１のデータ中継装置１０２から転送される。しかし、所定の時間内に第２のデータ中継装置１０３からＡｃｋが返らないため、第１のデータ中継装置１０２は、パケット５０３に設定されている最大再送回数（８回）に従ってパケット５０３を再送する。そして、第２のデータ中継装置１０３は、３回目の再送でパケット５０３を受信することができると、即座に第１のデータ中継装置１０２に対してＡｃｋを返す。
【００６１】
最後に、パケット５０４が、第１のデータ中継装置１０２から転送される。しかし、パケット５０２、５０３と同様に所定の時間内に第２のデータ中継装置１０３からＡｃｋが返らないため、第１のデータ中継装置１０２は、パケット５０４に設定されている最大再送回数（５回）に従ってパケット５０４を再送する。しかし、パケット５０４は最大再送回数まで繰り返し再送しても、第２のデータ中継装置１０３へパケットを転送できないため、第１のデータ中継装置１０２は、パケット５０４のパケット転送処理を断念する。
【００６２】
以上のように、第１の実施形態におけるデータ送信装置１０１は、動画像データのパケット毎の重要度及び伝送路の伝送品質に応じて、ＱｏＳ制御情報としてパケットの最大再送回数を記録してパケットを送信する。また、第１の実施形態における第１のデータ中継装置１０２は、データ送信装置１０１からのパケットを転送する際、パケットにＱｏＳ制御情報として記録された最大再送回数を参照してパケットの再送処理を制御する。
【００６３】
これにより、エラーの多い無線区間（データ中継装置１０２と１０３の間）において、パケットの無駄な再送を制限し、時々刻々と変化する伝送品質の状況や動画像データのパケット毎の重要度に応じて最適なパケット再送処理を制御することができる。したがって、動画像の通信サービス品質を維持しつつ、通信帯域を効率的に利用しながら、無線区間における動画像データのＱｏＳ制御（通信サービス品質制御）をパケット毎にきめ細かく制御してデータ伝送を行うことができる。
【００６４】
（第２の実施形態）
次に、本発明の第２の実施形態について説明する。
上述した第１の実施形態では、パケットに付与されるＱｏＳ制御情報として最大再送回数を記録し、パケットの再送制御を行う。これに対して、第２の実施形態では、パケットに付与されるＱｏＳ制御情報として許容遅延時間を記録し、パケットの再送制御を行う。なお、第２の実施形態における通信システム全体の構成、及びデータ送信装置と第１のデータ中継装置の機能構成は、第１の実施形態と同様であるので説明は省略する。
【００６５】
図１１は、許容遅延時間選択テーブルの一例を示す図である。許容遅延時間選択テーブルは、データ送信装置１０１内のＱｏＳ制御情報生成部２０４に設定されている。なお、本実施形態では、ＱｏＳ制御情報として許容遅延時間をミリ秒単位で記録するものとする。
【００６６】
図１１に一例を示す許容遅延時間選択テーブルは、図４に一例を示した最大再送回数選択テーブルと同様に、項目がマクロブロックの被参照数の和及びネットワークのエラー率で構成されている。すなわち、図１１に示す許容遅延時間選択テーブルは、動画像データのパケット毎の重要度を示すマクロブロックの被参照数の和とネットワークの伝送品質を示すネットワークのエラー率をＱｏＳ制御情報である許容遅延時間に対応付けて記憶されている。この許容遅延時間選択テーブルを用い、各項目の値から許容遅延時間の閾値を決定することができる。
【００６７】
通常、パケットに含まれるマクロブロックの被参照数の和ｍが大きいパケットは、重要度が高いパケットであり、ネットワークの伝送品質が同じ条件においては、マクロブロックの被参照数の和ｍが大きいパケットほど許容遅延時間は長く設定される。逆に、マクロブロックの被参照数の和ｍが小さいパケットは、それ程重要なパケットではなく、重要度が低いパケットであるので、ネットワークの伝送品質が同じ条件においては、マクロブロックの被参照数の和ｍが小さいほど許容遅延時間は短く設定される。
【００６８】
また、マクロブロックの被参照数の和ｍが同一、すなわちパケットの重要度が同じであっても、ネットワークの伝送品質によって許容遅延時間も変化し、通常、ネットワークのエラー率が大きくなるほど許容遅延時間は長く設定される。また、リアルタイム性が要求されるアプリケーションに対しては、許容遅延時間選択テーブル全体の許容遅延時間も短く設定される。
【００６９】
なお、マクロブロックの被参照数の和ｍの増加に対する許容遅延時間の増分、及びネットワークエラー率に対する許容遅延時間の増分は任意の値を使用することが可能である。これらの値は、全体的なバランスを考え、経験等に基づいて最適な値が決定されるものとする。
【００７０】
ＱｏＳ制御情報生成部２０４は、許容遅延時間選択テーブルを用い、マクロブロックの被参照数の和ｍ及びネットワークのエラー率に応じて、無線通信を用いてパケットが伝送される区間（無線区間）におけるパケット毎の許容遅延時間を決定する。そして、パケット生成部２０３は、生成したペイロードデータと、ＱｏＳ制御情報生成部２０４によって決定され入力されるパケット毎の許容遅延時間をパケットに記録して、送信するパケットを生成する。
【００７１】
図１２は、第２の実施形態におけるＩＰパケットのオプション部分６０４の構成例を示す図である。なお、第２の実施形態におけるＩＰパケットの構造は、図６に示した第１の実施形態におけるＩＰパケットの構造とはオプション部分６０４が異なり、他の部分は同様である。
【００７２】
フィールド６２１は、オプション部分６０４に含まれる情報を識別するために使用されるプロファイルと呼ぶ情報が格納される１６ビット幅のフィールドである。第２の実施形態では、ＱｏＳ制御情報としてパケットの許容遅延時間が含まれることを示す「０ｘ０００２」を常にフィールド６２１に記録するものとする。また、フィールド６２２は、ＱｏＳ制御情報を格納する３２ビット幅のフィールドである。第２の実施形態では、再送に要するパケットの許容遅延時間がミリ秒単位でフィールド６２２に格納される。なお、フィールド６２３は、ＲＦＵ（Reserved for Future Use）フィールドであり、将来の拡張用に１６ビット分空けられた領域である。
【００７３】
図１３は、第２の実施形態における第１のデータ中継装置１０２でのパケット転送動作の処理手順の一例を示すフローチャートである。
【００７４】
第１のデータ中継装置１０２は、データ送信装置１０１からのパケットを受信したか否かを通信制御部８０４において判断する（ステップＳ１３０１）。そして、パケットを受信していないと判断した場合には受信するまで待機する。一方、パケットを受信したと判断した場合には、通信制御部８０４は、送受信データバッファ８０３に記憶されたデータ送信装置１０１からのパケットを所定の宛先に対して転送する（ステップＳ１３０２）。
【００７５】
次に、通信制御部８０４は、パケットが転送先の第２のデータ中継装置１０３へ届いたか否かを判断する（ステップＳ１３０３）。例えば、通信制御部８０４は、正常に受信したことを示すＡｃｋの返信があった場合にはパケットが第２のデータ中継装置１０３へ届いたと判断し、所定の時間内にＡｃｋの返信がない場合にはパケットが第２のデータ中継装置１０３へ届いていないと判断する。ステップＳ１３０３での判断の結果、パケットが第２のデータ中継装置１０３へ届いたと判断された場合には、当該パケットの転送処理を終了する。
【００７６】
一方、ステップＳ１３０３での判断の結果、パケットが第２のデータ中継装置１０３へ届いていないと判断された場合には、ＱｏＳ制御部８０５は、当該パケットにＱｏＳ制御情報として許容遅延時間が記録されているか否かを判断する（ステップＳ１３０４）。ここでの判断は、データ送信装置１０１によりパケットのヘッダ部６０２内のオプション部分６０４に記録された情報から判断することが可能である。すなわち、図１２に示したフィールド６２１に「０ｘ０００２」が記録されている場合にはフィールド６２２にパケットの許容遅延時間が設定されており、それ以外の場合にはフィールド６２２には許容遅延時間が設定されていないと判断することができる。
【００７７】
ステップＳ１３０４での判断の結果、パケットに許容遅延時間が記録されていると判断した場合には、ＱｏＳ制御部８０５は、パケットから許容遅延時間ｔを抽出する（ステップＳ１３０５）。また、当該パケットの転送を開始してからの経過時間を測定する（ステップＳ１３０６）。なお、パケット転送開始からの経過時間は、ネットワークを通じて標準時刻を提供する時計、又は第１のデータ中継装置１０２内部の時計から算定された時間である。
【００７８】
そして、ＱｏＳ制御部８０５は、パケット転送開始からの経過時間がパケットに設定された許容遅延時間ｔ以内であるか否かを判断する（ステップＳ１３０７）。その結果、パケット転送開始からの経過時間が許容遅延時間ｔより長い、すなわち許容遅延時間を経過したと判断された場合には、再送に要した時間が当該パケットに設定された許容遅延時間に達したため、再送処理を行わず当該パケットの転送処理を終了する。一方、パケット転送開始からの経過時間が許容遅延時間ｔ以内であると判断された場合には、パケットを再送するべくステップＳ１３０２に処理を戻す。このようにして、パケットの転送を開始してから許容遅延時間を経過するまでの間は、パケットの再送を繰り返し行うことになる。
【００７９】
一方、ステップＳ１３０４での判断の結果、パケットに許容遅延時間が記録されていないと判断した場合には、ＱｏＳ制御部８０５は、パケットに対する通常の再送制御を行い（ステップＳ１３０８）、パケットの転送処理を終了する。ここで、通常の再送制御とは、例えば第１のデータ中継装置１０２に予め設定されている最大再送回数に従った再送制御等である。
【００８０】
以上の処理により、データ送信装置１０１から送信され、第１のデータ中継装置１０２から第２のデータ中継装置１０３へ転送された動画像データのパケットは、パケット毎の重要度等に応じてきめ細かく再送に要する時間が制御されて転送される。
【００８１】
第２の実施形態におけるデータ送信装置１０１は、動画像データのパケット毎の重要度及び伝送路の伝送品質に応じて、ＱｏＳ制御情報としてパケットの再送に要する許容遅延時間を記録してパケットを送信する。また、第２の実施形態における第１のデータ中継装置１０２は、データ送信装置１０１からのパケットを転送する際、各パケットにＱｏＳ制御情報として記録された許容遅延時間を参照し、パケットの再送処理を制御する。
【００８２】
これにより、エラーの多い無線区間（データ中継装置１０２と１０３の間）において、パケットの無駄な再送を制限し、時々刻々と変化する伝送品質の状況や動画像データのパケット毎の重要度に応じて最適なパケット再送処理を制御することができる。したがって、動画像の通信サービス品質を維持しつつ、通信帯域を効率的に利用しながら、無線区間における動画像データのＱｏＳ制御（通信サービス品質制御）をパケット毎にきめ細かく制御してデータ伝送を行うことができる。
【００８３】
（第３の実施形態）
次に、本発明の第３の実施形態について説明する。
上述した第１の実施形態では、パケットに付与されるＱｏＳ制御情報として最大再送回数を記録し、パケットの再送制御を行う。これに対して、第３の実施形態では、パケットに付与されるＱｏＳ制御情報として送信優先度を記録し、パケットの送信制御を行う。なお、第３の実施形態における通信システム全体の構成、及びデータ送信装置の機能構成は、第１の実施形態と同様であるので説明は省略する。また、第１のデータ中継装置及び第２のデータ中継装置は、優先制御機能を搭載したルーターやスイッチなどの一般的な装置を想定している。
【００８４】
図１５は、送信優先度選択テーブルの一例を示す図である。送信優先度選択テーブルは、データ送信装置１０１内のＱｏＳ制御情報生成部２０４に設定されている。なお、本実施形態では、ＱｏＳ制御情報として送信優先度を記録するものとする。
【００８５】
図１５に一例を示す送信優先度選択テーブルは、図４に一例を示した最大再送回数選択テーブルと同様に、項目がマクロブロックの被参照数の和及びネットワークのエラー率で構成されている。すなわち、図１５に示す送信優先度選択テーブルは、動画像データのパケット毎の重要度を示すマクロブロックの被参照数の和とネットワークの伝送品質を示すネットワークのエラー率をＱｏＳ制御情報である送信優先度に対応付けて記憶されている。この送信優先度選択テーブルを用い、各項目の値から送信優先度の閾値を決定することができる。
【００８６】
通常、パケットに含まれるマクロブロックの被参照数の和ｍが大きいパケットは、重要度が高いパケットであり、ネットワークの伝送品質が同じ条件においては、マクロブロックの被参照数の和ｍが大きいパケットほど送信優先度は高く設定される。逆に、マクロブロックの被参照数の和ｍが小さいパケットは、それ程重要なパケットではなく、重要度が低いパケットであるので、ネットワークの伝送品質が同じ条件においては、マクロブロックの被参照数の和ｍが小さいほど送信優先度は低く設定される。
【００８７】
また、マクロブロックの被参照数の和ｍが同一、すなわちパケットの重要度が同じであっても、ネットワークの伝送品質によって送信優先度も変化し、通常、ネットワークのエラー率が大きくなるほど送信優先度は高く設定される。また、リアルタイム性が要求されるアプリケーションに対しては、送信優先度選択テーブル全体の送信優先度も高く設定される。
【００８８】
なお、マクロブロックの被参照数の和ｍの増加に対する送信優先度の増分、及びネットワークエラー率に対する送信優先度の増分は任意の値を使用することが可能である。これらの値は、後述する優先度の設定範囲にしたがって、全体的なバランスを考え、経験等に基づいて最適な値が決定されるものとする。
【００８９】
ＱｏＳ制御情報生成部２０４は、送信優先度選択テーブルを用い、マクロブロックの被参照数の和ｍ及びネットワークのエラー率に応じて、パケットが伝送される通信経路におけるパケット毎の送信優先度を決定する。そして、パケット生成部２０３は、生成したペイロードデータと、ＱｏＳ制御情報生成部２０４によって決定され入力されるパケット毎の送信優先度をパケットに記録して、送信するパケットを生成する。
【００９０】
図１６は、第３の実施形態におけるＩＰパケットの固定部分６０３中のサービスタイプ（Type of service、以下単にＴＯＳとも称す。）の構成例を示す図である。なお、第３の実施形態におけるＩＰパケットの構造は、図６に示した第１の実施形態におけるＩＰパケット６０１からオプション部分６０４を省いた構造であり、他の部分は同様である。
【００９１】
本実施形態は、パケットの送信優先度を明示的にパケット内のフィールドで指定する方法であり、ＴＯＳで定義されるＱｏＳ指定の専用フィールドに送信優先度を記録する。ＴＯＳフィールドは、ＩＰヘッダの先頭から９〜１６ビット目のフィールドであり、ＴＯＳフィールドの先頭３ビットのＩＰ  Ｐｒｅｃｅｄｅｎｃｅ１６０１と呼ばれるフィールドを利用して、０〜７の８段階の転送優先順位を指定する。ＩＰ  Ｐｒｅｃｅｄｅｎｃｅ１６０１の数値が大きいほど重要なパケットとして認識されるが、通常、設定可能な最大値は５とされ、６と７は使わないことが推奨されている。
【００９２】
なお、ＩＰ  Ｐｒｅｃｅｄｅｎｃｅ１６０１では８段階の優先度しか定義できない。そこで、同じＴＯＳフィールドを使用するＤＳＣＰ（Differentiated services code point）と呼ばれるフィールドを利用して、より多段階の優先順位を指定することも可能である。ＤＳＣＰフィールドはＴＯＳフィールドの先頭６ビットであり、ＤＳＣＰを利用して６４段階の転送優先順位を指定することで、ＩＰ  Ｐｒｅｃｅｄｅｎｃｅ１６０１よりもきめ細かな優先度設定が可能となる。
【００９３】
このようにして、データ送信装置１０１から送信された動画像データのパケットは、通信経路途中の第１のデータ中継装置１０２や第２のデータ中継装置１０３において、パケット毎の重要度に応じてきめ細かく優先度が制御されて転送される。
【００９４】
第３の実施形態におけるデータ送信装置１０１は、動画像データのパケット毎の重要度及び伝送路の伝送品質に応じて、ＱｏＳ制御情報としてパケットの送信優先度を記録してパケットを送信する。また、第３の実施形態における第１のデータ中継装置１０２及び第２のデータ中継装置１０３は、データ送信装置１０１からのパケットを転送する際、各パケットにＱｏＳ制御情報として記録された送信優先度を参照し、優先度に応じたパケットの転送処理を行う。
【００９５】
これにより、回線が混雑した状況においても、時々刻々と変化する伝送品質の状況や動画像データのパケット毎の重要度に応じて最適なパケット送信処理を制御することができる。したがって、動画像の通信サービス品質を維持しつつ、通信帯域を効率的に利用しながら、動画像データのＱｏＳ制御（通信サービス品質制御）をパケット毎にきめ細かく制御してデータ伝送を行うことができる。
【００９６】
（他の実施形態）
上述した実施形態では、動画像データの各パケットのペイロードに含まれるマクロブロックの被参照数に基づいてパケット毎の重要度を判断しているが、動画像データのフレームタイプに基づいて重要度を判断するようにしてもよい。例えば、フレーム内符号化されたフレーム（ＭＰＥＧ方式であればＩフレーム）を重要度が高いと判断し、フレーム間予測符号化されたフレーム（ＭＰＥＧ方式であればＰフレーム、Ｂフレーム）を重要度が低いと判断するようにしてもよい。
【００９７】
また、上述した実施形態では、第１のデータ中継装置１０２は、第２のデータ中継装置１０３からのＡｃｋの返信の有無に応じて、パケットが転送先の第２のデータ中継装置１０３へ届いたか否かを判断して、パケットの再送処理を行うようにしている。しかし、本発明はこれに限らず、受信側である第２のデータ中継装置１０３から第１のデータ中継装置１０２に再送要求を行うようにし、当該再送要求を受けた場合に第１のデータ中継装置１０２がパケットの再送処理を行うようにしてもよい。
【００９８】
また、上述した実施形態では、データ送信装置１０１が動画像データの符号化処理を行う機能を有しているが、動画像符号化部２０２とデータ送信装置１０１とが別々の装置であっても良い。
【００９９】
また、上述した実施形態では、動画像データの符号化方式としてＭＰＥＧ−４方式を用い、符号化された動画像データを通信するためのネットワークプロトコルとしてＩＰ（Internet Protocol）を用いた。しかし、動画像データの符号化方式としてはＭＰＥＧ−４方式に限らず、例えばＭＰＥＧ−２やＨ．２６４など、予測符号化方式による符号化を行う類似の符号化方式を用いることができる。また、ネットワークプロトコルについても、ＩＰに限らず他のネットワークプロトコルを用いることが可能である。
【０１００】
また、上述した実施形態は、システム又は装置内のコンピュータ（ＣＰＵ、ＭＰＵ等）によりソフトウェア的に実現することも可能である。したがって、上述した実施形態の機能処理をコンピュータで実現するために、当該コンピュータに供給、インストールされるコンピュータプログラム自体も本発明を実現するものである。つまり、上述した実施形態の機能処理を実現するためのコンピュータプログラム自体も本発明に含まれる。その場合、プログラムの機能を有していれば、オブジェクトコード、インタプリタにより実行されるプログラム、ＯＳに供給するスクリプトデータ等、プログラムの形態を問わない。
この場合、上述した実施形態の機能処理をコンピュータで実現するためのコンピュータプログラムは、コンピュータ読み取り可能な記録媒体又は有線／無線通信によりコンピュータに供給される。プログラムを供給するためのコンピュータ読み取り可能な記録媒体としては、例えば、フレキシブルディスク、ハードディスク、光ディスク、光磁気ディスク、ＣＤ−ＲＯＭ、ＣＤ−Ｒ、磁気テープ、不揮発性のメモリカード、ＲＯＭ、ＤＶＤなどがある。
有線／無線通信を用いたプログラムの供給方法としては、コンピュータネットワーク上のサーバを利用する方法がある。この場合、本発明を構成するコンピュータプログラムとなりうるデータファイル（プログラムデータファイル）をサーバに記憶しておく。プログラムデータファイルとしては、実行形式のものであっても、ソースコードであってもよい。
そして、このサーバにアクセスしたクライアントコンピュータに、プログラムデータファイルをダウンロードすることによって供給する。この場合、プログラムデータファイルを複数のセグメントファイルに分割し、セグメントファイルを異なるサーバに分散して配置することも可能である。つまり、上述した実施形態の機能処理をコンピュータで実現するためのプログラムデータファイルをクライアントコンピュータに提供するサーバ装置も本発明に含む。
また、本発明のコンピュータプログラムを暗号化して格納した記録媒体をユーザに配布し、所定の条件を満たしたユーザに、暗号化を解く鍵情報を供給し、ユーザの有するコンピュータへのインストールを可能とすることも可能である。鍵情報は例えばインターネットを介してホームページからダウンロードさせることによって供給することができる。
また、コンピュータにより実施形態の機能を実現するためのコンピュータプログラムが、実施形態の機能を、すでにコンピュータ上で稼働するＯＳの機能を利用して実現しても良い。さらに、本発明を構成するコンピュータプログラムの少なくとも一部が、コンピュータに装着される拡張ボード等のファームウェアとして提供され、拡張ボード等が備えるＣＰＵを利用して上述した実施形態の機能を実現してもよい。
【０１０１】
例えば、第１〜第３の各実施形態に示した通信装置であるデータ送信装置１０１、第１のデータ中継装置１０２は、図１４に示すようなコンピュータ機能７００を有し、そのＣＰＵ７０１により第１〜第３の各実施形態での動作が実施される。
コンピュータ機能７００は、図１４に示すように、ＣＰＵ７０１と、ＲＯＭ７０２と、ＲＡＭ７０３とを備える。また、操作部（ＣＯＮＳ）７０９のコントローラ（ＣＯＮＳＣ）７０５と、ＣＲＴやＬＣＤ等の表示部としてのディスプレイ（ＤＩＳＰ）７１０のディスプレイコントローラ（ＤＩＳＰＣ）７０６とを備える。さらに、ハードディスク（ＨＤ）７１１、及びフレキシブルディスク等の記憶デバイス（ＳＴＤ）７１２のコントローラ（ＤＣＯＮＴ）７０７と、ネットワークインタフェースカード（ＮＩＣ）７０８とを備える。それら機能部７０１、７０２、７０３、７０５、７０６、７０７、７０８は、システムバス７０４を介して互いに通信可能に接続された構成としている。
ＣＰＵ７０１は、ＲＯＭ７０２又はＨＤ７１１に記憶されたソフトウェア、又はＳＴＤ７１２より供給されるソフトウェアを実行することで、システムバス７０４に接続された各構成部を総括的に制御する。すなわち、ＣＰＵ７０１は、上述したような動作を行うための処理プログラムを、ＲＯＭ７０２、ＨＤ７１１、又はＳＴＤ７１２から読み出して実行することで、第１〜第３の各実施形態での動作を実現するための制御を行う。ＲＡＭ７０３は、ＣＰＵ７０１の主メモリ又はワークエリア等として機能する。
ＣＯＮＳＣ７０５は、ＣＯＮＳ７０９からの指示入力を制御する。ＤＩＳＰＣ７０６は、ＤＩＳＰ７１０の表示を制御する。ＤＣＯＮＴ７０７は、ブートプログラム、種々のアプリケーション、ユーザファイル、ネットワーク管理プログラム、及び第１〜第３の実施形態における前記処理プログラム等を記憶するＨＤ７１１及びＳＴＤ７１２とのアクセスを制御する。ＮＩＣ７０８はネットワーク７１３上の他の装置と双方向にデータをやりとりする。
【０１０２】
なお、前記実施形態は、何れも本発明を実施するにあたっての具体化のほんの一例を示したものに過ぎず、これらによって本発明の技術的範囲が限定的に解釈されてはならないものである。すなわち、本発明はその技術思想、又はその主要な特徴から逸脱することなく、様々な形で実施することができる。
【図面の簡単な説明】
【０１０３】
【図１】本発明の第１の実施形態における通信システム全体の構成例を示す図である。
【図２】第１の実施形態におけるデータ送信装置の構成例を示す図である。
【図３】第１の実施形態におけるデータ送信装置でのパケット生成動作の処理手順の一例を示すフローチャートである。
【図４】最大再送回数選択テーブルの一例を示す図である。
【図５】ＱｏＳ制御情報の設定例を説明するための図である。
【図６】第１の実施形態におけるデータ送信装置より送信されるＩＰパケットの構造を示す図である。
【図７】第１の実施形態におけるＩＰパケットのオプション部分の構成例を示す図である。
【図８】第１の実施形態における第１のデータ中継装置の構成例を示す図である。
【図９】第１の実施形態における第１のデータ中継装置でのパケット転送動作の処理手順の一例を示すフローチャートである。
【図１０】第１の実施形態におけるデータ中継装置間でのパケット再送制御のシーケンスの一例を示す図である。
【図１１】許容遅延時間選択テーブルの一例を示す図である。
【図１２】第２の実施形態におけるＩＰパケットのオプション部分の構成例を示す図である。
【図１３】第２の実施形態における第１のデータ中継装置でのパケット転送動作の処理手順の一例を示すフローチャートである。
【図１４】本実施例における通信装置を実現可能なコンピュータ機能を示す図である。
【図１５】送信優先度選択テーブルの一例を示す図である。
【図１６】第３の実施形態におけるＩＰパケットのＴＯＳフィールドの構造を示す図である。
【符号の説明】
【０１０４】
１０１  データ送信装置
１０２、１０３  データ中継装置
１０４  データ受信装置
２０２  動画像符号化部
２０３  パケット生成部
２０４  ＱｏＳ制御情報生成部
２０６  通信制御部
２０７  通信インターフェース
２０８  伝送路
８０１、８０７  伝送路
８０２、８０６  通信インターフェース
８０４  通信制御部
８０５  ＱｏＳ制御部
【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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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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