(57)【要約】【課題】画像データを無線通信するときに、無線通信環境が悪化しても、受信側で画像を滑らかに表示できるようにする。【解決手段】無線送信機１００のＣＰＵ１０５は無線制御部１１０に対し、通信品質情報の取得を要求する。無線制御部１１０は、無線受信機２００から通信品質情報（例えば通信エラー回数情報）を取得し、ＣＰＵ１０５に渡す。記憶部１０６には、転送レートと圧縮率との組み合わせの複数がテーブルとして格納されている。ＣＰＵ１０５は、通信品質が悪いと判定したときは、無線制御部１１０の転送レートが下がり、データ処理部１０８の圧縮率が上がるように、転送レートと圧縮率との組み合わせを変更する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
通信品質を判定する通信品質判定手段と、
前記通信品質判定手段による判定結果を基に、予め定められている転送レートと圧縮率との組み合わせの複数の中から一つを選択する転送レート／圧縮率選択手段と、
前記転送レート／圧縮率選択手段により選択された転送レート及び圧縮率を設定する手段と、
を有する無線通信装置。
【請求項２】
請求項１に記載された無線通信装置において、
前記転送レートと圧縮率との組み合わせが複数格納された記憶部を有し、前記転送レート／圧縮率選択手段は、前記記憶部に格納された転送レートと圧縮率との組み合わせを選択する無線通信装置。
【請求項３】
請求項２に記載された無線通信装置において、
前記記憶部に格納された転送レート又は圧縮率の値が外部から書き換え可能である無線通信装置。
【請求項４】
請求項１に記載された無線通信装置において、
前記通信品質判定手段は、所定フレーム数の画像データを通信する毎の通信エラー数と所定の閾値との大小関係に基づいて通信品質の良否を判定する無線通信装置。
【請求項５】
請求項４に記載された無線通信装置において、
前記通信品質判定手段により通信品質が悪いと判定されたとき、
前記転送レート／圧縮率選択手段は、現在設定されている転送レートと圧縮率との組み合わせよりも転送レートが下がり、圧縮率が上がる組み合わせを選択する無線通信装置。
【請求項６】
請求項５に記載された無線通信装置において、
前記通信品質判定手段は、前記通信エラー数が前記閾値を越えた場合、該越えている度合に応じて、通信品質が悪い度合を判定し、
前記転送レート／圧縮率選択手段は、前記通信品質の悪い度合に応じて、転送レートが下がり、圧縮率が上がる組み合わせを選択する無線通信装置。
【請求項７】
コンピュータを請求項１〜６に記載された無線通信装置の各手段として機能させるためのプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、動画像データなどの大容量、かつリアルタイム性の必要なデータの無線通信を行う無線通信装置及びプログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、無線通信ネットワークの通信速度が飛躍的に向上したことで、動画像データのような大容量、かつリアルタイム性の必要なデータの無線通信が可能になっている。このため、家庭内の電子機器を無線通信ネットワークで接続するホーム無線通信ネットワークを構築することや、会社の会議室で複数のノートＰＣ(Personal Computer)とプロジェクタなどとの間で動画像データを無線通信する場面が増えてきている。
【０００３】
動画像データを無線通信するときには、送、受信機間に存在する遮蔽物やノイズ発生源の影響を受け易いため、有線通信と比較して、通信エラーが発生する度合が高いという問題がある。
【０００４】
この問題に対応した無線通信装置として、劣悪な無線通信環境においても動画像データをできるだけ停止させることなく送信装置から受信装置に転送する目的で、送信装置において、一定時間内の通信エラー数が所定の閾値を越えていないときは、その通信エラー数に応じて段階的に転送レートを下げ、その通信エラー数が所定の閾値を越えているときは、データの圧縮率を上げるようにした動画像通信装置がある（特許文献１）。
【０００５】
しかしながら、この動画像通信装置では、通信エラー数が前記閾値を越えるまでは、転送レートを下げることのみでデータ転送の停止を防止しているため、転送レートを大きく下げてしまうことになる。この結果、転送可能なデータ量が少なくなり、フレームレート数が少なくなってしまうため、動画像を滑らかに表示できなくなるという問題がある。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、このような問題を解決するためになされたものであり、その目的は、動画像データなどの画像データを無線通信するときに、無線通信環境が悪化しても、受信側で画像を滑らかに表示できるようにすることである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明に係る無線通信装置は、通信品質を判定する通信品質判定手段と、前記通信品質判定手段による判定結果を基に、予め定められている転送レートと圧縮率との組み合わせの複数の中から一つを選択する転送レート／圧縮率選択手段と、前記転送レート／圧縮率選択手段により選択された転送レート及び圧縮率を設定する手段と、を有する無線通信装置である。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、無線通信の通信品質が悪化したとき、転送レートと圧縮率との組み合わせに基づいて、転送レートを下げること及び圧縮率を上げることを同時に行うので、通信品質がある一定の段階に悪化するまで転送レートを下げることのみを行う従来装置と比べると、転送レートが大きく下がることがなくなる。このため、転送可能なデータ量の低減に起因するフレームレート数の低減を防止でき、受信側で画像を滑らかに表示することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の実施形態に係る無線通信装置である無線送信機及び無線受信機のハードウェア構成を示す図である。
【図２】図１における無線送信機のデータ処理動作を示すフローチャートである。
【図３】図１における無線受信機のデータ処理動作を示すフローチャートである。
【図４】図１における無線送信機の転送レート及び圧縮率変更動作を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、本発明の実施形態について図面を参照しながら説明する。
<無線送信機及び無線受信機の構成>
図１は本発明の実施形態に係る無線通信装置である無線送信機及び無線受信機のハードウェア構成を示す図である。ここで、図１Ａは無線送信機を示し、図１Ｂは無線受信機を示す。無線送信機１００と無線受信機２００は、例えばＵＷＢ（Ultra Wideband）により無線通信を行う。
【００１１】
図１Ａに示すように、無線送信機１００は、データ転送バス１０１と、それぞれがデータ転送バス１０１に接続された外部入出力部１０２、操作部１０３、表示部１０４、ＣＰＵ（Central Processing Unit）１０５、記憶部１０６、ＲＡＭ（Random Access Memory）１０７、データ処理部１０８、データ入出力部１０９、及び無線制御部１１０を備えている。また、無線制御部１１０には無線部１１１が接続され、無線部１１１にはアンテナ１１２が接続されている。
【００１２】
図１Ｂに示すように、無線受信機２００は、データ転送バス２０１と、それぞれがデータ転送バス２０１に接続された外部入出力部２０２、操作部２０３、表示部２０４、ＣＰＵ２０５、記憶部２０６、ＲＡＭ２０７、データ処理部２０８、データ入出力部２０９、及び無線制御部２１０を備えている。また、無線制御部２１０には無線部２１１が接続され、無線部２１１にはアンテナ２１２が接続されている。
【００１３】
即ち、無線送信機１００と無線受信機２００は、共通のハードウェア構成を備えており、それぞれの記憶部１０６、２０６に格納するプログラムを送信機用、受信機用とすることで、無線送信機、無線受信機として機能する。また、無線送信機１００、無線受信機２００のそれぞれの記憶部１０６、２０６に、送信機用のプログラム及び受信機用のプログラムの双方を格納しておき、操作部１０３、２０３からのユーザ設定により、送信機用のプログラム又は受信機用のプログラムの一方を立ち上げるように構成することもできる。また、このようにハードウェア構成を共通にするのではなく、送信機専用、受信機専用のハードウェア構成とすることもできる。
【００１４】
無線送信機１００の外部入出力部１０２は、例えばＵＳＢ（Universal Serial Bus）ケーブルによりＰＣに接続される。このＰＣにより、記憶部１０６に記憶されているテーブル（詳細については後述）を書き換えることができる。
【００１５】
操作部１０３は、ボタンなどのような入力デバイスを有し、例えば記憶部１０６に格納されたプログラムの操作などがユーザにより行われる。表示部１０４は、ＬＥＤ（Light Emitting Diode）などを有し、操作部１０３による操作を補助するための情報を表示する。
【００１６】
ＣＰＵ１０５は、ＲＡＭ１０７を作業領域とし、記憶部１０６に格納されたプログラムを実行する。記憶部１０６は、例えばＨＤＤ（Hard Disk Drive）やＳＳＤ（Solid State Drive）などであり、この無線送信機１００を動作させるためのプログラムやデータ（テーブルなど）が格納される。
【００１７】
下記の表１は記憶部１０６に格納されている転送レート／圧縮率テーブルである。
【表１】
2014057272.tif 000003
【００１８】
このテーブルには、転送レートと圧縮率との組み合わせを示す複数レベル（ここでは４レベル）のデータが記述されている。ＣＰＵ１０５は、この組み合わせの中から１つを選択して、転送レートを無線制御部１１０に設定し、圧縮率をデータ処理部１０８に設定する。
【００１９】
データ処理部１０８は、データ入出力部１０９から入力される画像データ（音声データを伴う動画像データを含む）に対し、ＣＰＵ１０５により設定された所定の圧縮率のデータ圧縮などの画像処理を施す。データ処理部１０８をソフトウェアにより構成することもできる。データ入出力部１０９は、画像データ出力機能を有する外部機器（ＰＣ、携帯情報端末など）のＨＤＭＩ（High-Definition Multimedia Interface）端子やＤＶＩ（Digital Visual Interface）端子などから画像データを入力する。
【００２０】
無線制御部１１０は、画像データから、ＣＰＵ１０５により設定された所定の転送レートのパケットデータを生成（パケット化）し、無線部１１１に送出する。無線部１１１は、無線制御部１１０からのパケットデータを変調し、アンテナ１１２から電波として送信する。
【００２１】
無線受信機２００の各部は、無線送信機１００の同名の部分と同一又は対応する機能を備えている。即ち、外部入出力部２０２、操作部２０３、表示部２０４、ＣＰＵ２０５、記憶部２０６、及びＲＡＭ２０７は、無線送信機１００の外部入出力部１０２、操作部１０３、表示部１０４、ＣＰＵ１０５、記憶部１０６、及びＲＡＭ１０７と同一の機能を備えている。
【００２２】
また、データ処理部２０８、データ入出力部２０９、無線制御部２１０、無線部２１１、及びアンテナ２１２は、無線送信機１００のデータ処理部１０８、データ入出力部１０９、無線制御部１１０、無線部１１１、及びアンテナ１１２のデータ入力動作及びデータ送信動作に対応するデータ出力動作及びデータ受信動作を行う。
【００２３】
即ち、無線部２１１は、アンテナ２１２で受信した電波からパケットデータを復調し、無線制御部２１０へ送る。無線制御部２１０は、復調されたパケットデータから画像データを取り出す。データ処理部２０８は、パケットから取り出された画像データにデータ伸張などの画像データ処理を施す。データ入出力部２０９は、データ処理部２０８で処理された画像データを、画像表示機能を有する外部機器（プロジェクタ、モニタなど）のＨＤＭＩ端子やＤＶＩ端子へ出力する。
【００２４】
なお、無線送信機１００、無線受信機２００を、それぞれ画像データ出力機能を有する機器、画像データ表示機能を有する機器に内蔵させてもよい。
【００２５】
〈無線送信機及び無線受信機のデータ処理動作〉
《無線送信機のデータ処理動作》
図２は無線送信機１００のデータ処理動作を示すフローチャートである。
まず、画像データ出力機能を有する外部機器からデータ入出力部１０９に画像データを入力する（ステップＳ１）。入力された画像データはデータ処理部１０８に送られ、データ処理部１０８により、データ圧縮などの画像処理を受ける（ステップＳ２）。画像処理済みの画像データは、ＲＡＭ１０７に送られ、一時的に保存される（ステップＳ３）。
【００２６】
次に、ＲＡＭ１０７に保存された画像データは無線制御部１１０に送られ、無線受信機との間の無線通信手順に準拠した所定の転送レートのパケットデータとされ（画像データのパケット化）、無線部１１１へ出力される（ステップＳ４）。無線部１１１は、無線制御部１１０からのパケットデータを変調し、アンテナ１１２から無線受信機２００へ送信する（ステップＳ５）。
【００２７】
《無線受信機のデータ処理動作》
図３は無線受信機２００のデータ処理動作を示すフローチャートである。
無線部２１１は、アンテナ２１２で受信した電波から、無線通信手順に準拠したパケットデータを復調し、無線制御部２１０に送る（ステップＳ１１）。無線制御部２１０は、無線部２１１から送られたパケットデータから画像データを取り出す（ステップＳ１２）。また、無線制御部２１０は、無線系の異常（通信エラー）を検出する。この画像データは、ＲＡＭ２０７に送られ、一時的に保存される（ステップＳ１３）。
【００２８】
次に、ＲＡＭ２０７に保存された画像データはデータ処理部２０８に送られ、データ伸張などの画像処理を受ける（ステップＳ１４）。画像処理を受けた画像データは、データ入出力部２０９から、画像表示機能を有する外部機器へ出力される（ステップＳ１５）。
【００２９】
〈無線送信機の転送レート及び圧縮率更新動作〉
図４は無線送信機１００の転送レート及び圧縮率変更動作を示すフローチャートである。この図に示す動作フローは一定時間毎に実行される。
【００３０】
ＣＰＵ１０５が無線制御部１１０に対し、通信品質情報の取得を要求する（ステップＳ２１）。無線制御部１１０は、この要求に応じて、無線受信機２００から通信品質情報を取得する（ステップＳ２２）。即ち、無線受信機２００の無線制御部２１０に対し、通信品質情報を要求し、無線制御部２１０から応答として通信品質情報、例えば一定時間内の通信エラー回数情報を取得する。無線制御部１１０が、取得した通信品質情報をＣＰＵ１０５に渡すことで、ＣＰＵ１０５が通信品質情報を取得する（ステップＳ２３）。
【００３１】
次にＣＰＵ１０５は、通信品質情報を基に通信品質が良いか否かを判断する（ステップＳ２４）。即ち、例えば通信エラーの回数と所定の閾値との大小関係に基づいて、通信品質の良否を判断する。
【００３２】
通信品質が悪い場合は（ステップＳ２４：No）、転送レートを下げ、圧縮率を上げること、及びそれらの度合を決定する（ステップＳ２５）。転送レートを下げる度合、及び圧縮率を上げる度合の詳細については後述する。
【００３３】
一方、通信品質が良い場合は（ステップＳ２４：Yes）、良い通信品質を維持できているか否かを判断する(ステップＳ２６)。即ち、例えば３０フレーム毎の通信エラーの回数の過去１０回（３００フレーム）の平均値が４回以上であれば、良い通信品質を維持できていないと判断し、３回以下であれば良い通信品質を維持できていると判断する。また、直近３０フレームの通信エラーの回数が３回以上であれば、良い通信品質を維持できていないと判断し、２回以下であれば良い通信品質を維持できていると判断することもできる。前者の判断基準は後者の判断基準と比べると、判断に要する時間は長くなるが、瞬間的なノイズや遮蔽物の進入により、転送レート及び圧縮率が変わることを防止する能力が高くなる。これら２つの判断基準の双方を採用してもよいし、いずれか一方を採用してもよい。
【００３４】
そして、良い通信品質を維持できていると判断した場合は（ステップＳ２６：Yes）、転送レートを上げ、圧縮率を下げること、及びそれらの度合を決定する（ステップＳ２７）。転送レートを上げる度合、及び圧縮率を下げる度合の詳細については後述する。
【００３５】
ＣＰＵ１０５はステップＳ２５又はステップＳ２７を実行した後、ステップＳ２５又はステップＳ２７の結果に従って、無線制御部１１０における転送レートを変更し（ステップＳ２８）、データ処理部１０８における圧縮率を変更する（ステップＳ２９）。一方、良い通信品質を維持できていないと判断した場合は（ステップＳ２６：No）、そのまま処理を終了する。この場合、転送レート及び圧縮率を変更しない。
【００３６】
ここで、ステップＳ２５で転送レートを下げる度合、及び圧縮率を上げる度合、並びにステップＳ２７で転送レートを上げる度合、及び圧縮率を下げる度合について説明する。
【００３７】
前述したように、記憶部１０６には表１に示す転送レート／圧縮率テーブルが記憶されており、ＣＰＵ１０５は、このテーブルに記述されている転送レートと圧縮率との組み合わせの中から１つを選択して、無線制御部１１０とデータ処理部１０８に設定している。即ち、例えばレベル３の場合、転送レートが１００Ｍｂｐｓ、圧縮率が１／２倍となる。
【００３８】
ステップＳ２５においては、転送レート／圧縮率テーブルにおける組み合わせのレベルを１段階下げる。即ち、現在がレベル４であればレベル３とする。これが最も単純な変更方法である。
【００３９】
しかし、この方法では、通信品質が極めて悪い場合、即ち例えば通信エラー数が極めて多い場合、レベルを１つずつ段階的に下げたのでは、最適なレベルが設定されるまでに時間がかかってしまい、画像表示装置に表示される画像が乱れてしまう。
【００４０】
そこで、通信品質の悪い度合に応じて、少し悪い場合（例えば前述した３０フレーム毎の通信エラー回数の３００フレームの平均値が４回以上７回未満）は１レベル下げ、中程度悪い場合（同７回以上１０回未満）は２レベル下げ、極めて悪い場合（同１０回以上）は一気に最低レベルに下げるようにする。これにより、最適な値を短時間で設定することができるので、画像の乱れを防止することができる。
【００４１】
また、ＣＰＵ１０５は、ステップＳ２７においては、通信品質が良い状態が所定の時間（例えば１０秒）続いたとき、一気にレベル４に上げる。また、通信品質が良い状態の持続時間が所定の時間より短い場合は、その持続時間に応じて２レベル又は１レベル上げるように構成することもできる。
【００４２】
また、転送レート／圧縮率テーブルにおける各レベルの値は外部入出力部１０２を通して書き換え可能であり、例えばレベル３を「１００Ｍｂｐｓ，１／３倍」のように変更することができる。
【００４３】
ＣＰＵ１０５は、転送レートと圧縮率の組み合わせを変更した場合、その結果を無線制御部１１０を介して無線受信機２００に通知する。無線受信機２００では、ＣＰＵ２０５が通知された転送レートを無線制御部２１０に設定し、通知された圧縮率（伸張率）をデータ処理部２０８に設定する。
【００４４】
なお、図４に示すフローチャートは、無線送信機１００が一定時間毎に無線受信機２００から通信品質情報を取得し、その通信品質情報に基づいて転送レート及び圧縮率の組み合わせを選択しているが、無線受信機２００が、自機が検出し、保持している通信品質情報に基づいて、自機内で転送レート及び圧縮率の組み合わせを選択し、その結果を無線送信機１００に通知するように構成することもできる。
【符号の説明】
【００４５】
１００…無線送信機、１０５，２０５…ＣＰＵ、１０６，２０６…記憶部、１１０，２１０…無線制御部、２００…無線受信機。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００４６】
【特許文献１】特開２００７−１７４０３５号公報（図５）
【図１】
2014057272.tif 000004
【図２】
2014057272.tif 000005
【図３】
2014057272.tif 000006
【図４】
2014057272.tif 000007