(57)【要約】本技術は、ストリーミングを行うネットワークの状態を適切に判断することができるようにする通信システムおよび制御装置に関する。送信装置１１は、受信装置１２に対してストリーミングを行い、制御装置１３は、受信装置と送信装置とを接続するネットワークであって、第１の通信回線および第２の通信回線を含むネットワークの状態を管理する。第１の通信回線は、第２の通信回線と比較して接続状態が不安定であり、制御装置は、送信装置から受信装置へと送信されるパケットに基づいて、ネットワークの状態を管理する。本技術は、ＵＤＰによるストリーミングを行う通信システムに適用することができる。
2019003955.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
受信装置と、  前記受信装置に対してストリーミングを行う送信装置と、  前記受信装置と前記送信装置とを接続するネットワークであって、第１の通信回線および第２の通信回線を含むネットワークの状態を管理する制御装置と  を備え、  前記第１の通信回線は、前記第２の通信回線と比較して接続状態が不安定であり、  前記制御装置は、前記送信装置から前記受信装置へと送信されるパケットに基づいて、前記ネットワークの状態を管理する  通信システム。
【請求項２】
前記第１の通信回線は、前記第２の通信回線と比較して遅延またはパケットロスが大きい  請求項１に記載の通信システム。
【請求項３】
前記第１の通信回線は、無線通信回線を含んで構成され、  前記第２の通信回線は、有線通信回線のみで構成される  請求項２に記載の通信システム。
【請求項４】
前記送信装置は、前記第１の通信回線により前記ネットワークに接続され、  前記受信装置は、前記第２の通信回線により前記ネットワークに接続される  請求項３に記載の通信システム。
【請求項５】
前記送信装置は、前記受信装置に対してＵＤＰ（User Datagram Protocol）による前記ストリーミングを行う  請求項４に記載の通信システム。
【請求項６】
前記制御装置は、    前記受信装置における前記ストリーミングの受信状態を、ＴＣＰ（Transmission Control Protocol）接続により把握する状態把握部と、    前記ストリーミングの受信状態に基づいて、前記ストリーミングの停止を決定する決定部と  を有する  請求項５に記載の通信システム。
【請求項７】
前記決定部は、前記受信装置におけるパケットの受信間隔、および、所定時間内でのパケットロス量の少なくともいずれかに基づいて、前記ストリーミングの停止を決定する  請求項６に記載の通信システム。
【請求項８】
前記送信装置は、複数の前記第１の通信回線を用いたボンディングによる前記ストリーミングを行い、  前記状態把握部は、前記受信装置における、複数の前記第１の通信回線それぞれを介した前記ストリーミングの受信状態を把握し、  前記決定部は、前記ストリーミングの受信状態それぞれに基づいて、前記ストリーミングの停止を決定する  請求項６に記載の通信システム。
【請求項９】
前記決定部は、前記ストリーミングの受信状態それぞれと、複数の前記第１の通信回線それぞれにおける通信方式とに基づいて、前記ストリーミングの停止を決定する  請求項８に記載の通信システム。
【請求項１０】
前記受信装置は、前記ストリーミングが行われる前記ネットワークの帯域を推定する帯域推定部を有し、  前記制御装置は、推定された前記ネットワークの帯域に基づいて、前記送信装置が行う前記ストリーミングに関するパラメータを設定するパラメータ設定部を有する  請求項５に記載の通信システム。
【請求項１１】
前記送信装置は、所定時間毎に階段状に送信レートを上げながら、前記受信装置に対してパケット送信を行い、  前記帯域推定部は、前記送信装置から受信したパケットの受信レートに基づいて、前記ネットワークの帯域を推定する  請求項１０に記載の通信システム。
【請求項１２】
前記受信装置は、前記ネットワークの輻輳を検知する輻輳検知部をさらに有し、  前記帯域推定部は、前記ネットワークの輻輳の検知結果に基づいて、前記ネットワークの帯域を推定する  請求項１０に記載の通信システム。
【請求項１３】
前記輻輳検知部は、ＲＴＰ（Real-time Transport Protocol）パケットの相対遅延量に基づいて、前記ネットワークの輻輳を検知する  請求項１２に記載の通信システム。
【請求項１４】
前記送信装置は、動画像のストリーミングを行う  請求項１に記載の通信システム。
【請求項１５】
前記送信装置は、動画像を撮像し、リアルタイムで送信する撮像装置として構成される  請求項１４に記載の通信システム。
【請求項１６】
受信装置と、前記受信装置に対してストリーミングを行う送信装置とを接続するネットワークであって、第１の通信回線および第２の通信回線を含むネットワークの状態を管理する制御部  を備え、  前記第１の通信回線は、前記第２の通信回線と比較して接続状態が不安定であり、  前記制御部は、前記送信装置から前記受信装置へと送信されるパケットに基づいて、前記ネットワークの状態を管理する  制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】  本技術は、通信システムおよび制御装置に関し、特に、ストリーミングを行うネットワークの状態を判断することができるようにする通信システムおよび制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】  従来、無線通信経路を用いた種々の通信システムがある。【０００３】  例えば、特許文献１には、複数の異なる無線通信経路を利用し、１つの無線通信経路において不足した帯域を、他の無線通信経路により補完することで、通信を行うシステムが開示されている。【０００４】  また近年、無線通信により、撮影している動画像をリアルタイムで配信する映像配信システムが多く実用化されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００８−１１３２２４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】  ところで、無線通信経路のような不安定な通信経路を含むネットワークを用いてストリーミングを行う場合、そのネットワークの状態がどのような状態であるかを知ることが求められる。【０００７】  本技術は、このような状況に鑑みてなされたものであり、ストリーミングを行うネットワークの状態を適切に判断することができるようにするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】  本技術の通信システムは、受信装置と、前記受信装置に対してストリーミングを行う送信装置と、前記受信装置と前記送信装置とを接続するネットワークであって、第１の通信回線および第２の通信回線を含むネットワークの状態を管理する制御装置とを備え、前記第１の通信回線は、前記第２の通信回線と比較して接続状態が不安定であり、前記制御装置は、前記送信装置から前記受信装置へと送信されるパケットに基づいて、前記ネットワークの状態を管理する。【０００９】  本技術の制御装置は、受信装置と、前記受信装置に対してストリーミングを行う送信装置とを接続するネットワークであって、第１の通信回線および第２の通信回線を含むネットワークの状態を管理する制御部を備え、前記第１の通信回線は、前記第２の通信回線と比較して接続状態が不安定であり、前記制御部は、前記送信装置から前記受信装置へと送信されるパケットに基づいて、前記ネットワークの状態を管理する。【００１０】  本技術においては、受信装置と、前記受信装置に対してストリーミングを行う送信装置とを接続するネットワークであって、第１の通信回線および第２の通信回線を含むネットワークの状態が管理され、前記第１の通信回線は、前記第２の通信回線と比較して接続状態が不安定であり、前記送信装置から前記受信装置へと送信されるパケットに基づいて、前記ネットワークの状態が管理される。
【発明の効果】
【００１１】  本技術によれば、ストリーミングを行うネットワークの状態を適切に判断することが可能となる。【００１２】  なお、ここに記載された効果は必ずしも限定されるものではなく、本開示中に記載されたいずれかの効果であってもよい。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本実施の形態に係る通信システムの構成例を示す図である。
【図２】コントローラの構成例を示すブロック図である。
【図３】第１の実施の形態の通信システムの機能構成例を示すブロック図である。
【図４】ストリーミング状態の遷移について説明する図である。
【図５】受信装置の動作決定処理について説明するフローチャートである。
【図６】第２の実施の形態の通信システムの機能構成例を示すブロック図である。
【図７】ネットワークの帯域推定処理について説明するフローチャートである。
【図８】パケットの送信レートの例を示す図である。
【図９】パケットの受信レートの例を示す図である。
【図１０】パケットの受信レートの例を示す図である。
【図１１】受信推定レンジ決定処理について説明するフローチャートである。
【図１２】受信推定レンジ決定処理について説明するフローチャートである。
【図１３】ネットワークの輻輳検知の具体例について説明する図である。
【図１４】ネットワークの輻輳検知の具体例について説明する図である。
【図１５】第２の実施の形態の通信システムの他の機能構成例を示すブロック図である。
【図１６】ボンディングに対応した通信システムの構成例を示す図である。
【図１７】図１６の通信システムの機能構成例を示すブロック図である。
【図１８】受信装置の動作決定処理について説明するフローチャートである。
【図１９】リンク全体のストリーミング状態の決定について説明する図である。
【図２０】リンク全体のストリーミング状態の決定について説明する図である。
【図２１】手術室システムの全体構成を概略的に示す図である。
【図２２】集中操作パネルにおける操作画面の表示例を示す図である。
【図２３】手術室システムが適用された手術の様子の一例を示す図である。
【図２４】図２３に示すカメラヘッド及びＣＣＵの機能構成の一例を示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】  以下、本開示を実施するための形態（以下、実施の形態とする）について説明する。なお、説明は以下の順序で行う。
【００１５】  １．通信システムの構成  ２．第１の実施の形態（ストリーミングの受信状態に基づくネットワークの状態判断）  ３．第２の実施の形態（帯域推定の結果に基づくネットワークの状態判断）  ４．ボンディングに対応した通信システムの構成  ５．応用例
【００１６】＜１．通信システムの構成＞  （通信システムの構成例）  図１は、本実施の形態に係る通信システムの構成例を示す図である。
【００１７】  図１の通信システム１においては、送信装置１１がＵＤＰ（User Datagram Protocol）によるストリーミングを行うことで、送信装置１１により撮影されている動画像がリアルタイムで受信装置１２に送信される。
【００１８】  送信装置１１は、例えばカムコーダなどの撮像装置として構成され、撮像部１１ａにより撮影された動画像のデータ（動画像データ）をリアルタイムで受信装置１２に送信する。なお、送信装置１１と撮像装置とは、それぞれ別個に構成されるようにしてもよい。
【００１９】  受信装置１２は、例えばテレビジョン放送の放送局に備えられるストリーミング受信機として構成され、送信装置１１から送信されてくる動画像データを受信する。受信装置１２が受信した動画像データは、放送波によって配信される。
【００２０】  送信装置１１と受信装置１２とは、無線通信回線を含む第１の通信回線と、有線通信回線のみからなる第２の通信回線とを含むネットワークを介して接続される。
【００２１】  ここでいう第１の通信回線は、基地局２０を介した送信装置１１とインターネット３０との間の通信回線を指し、第２の通信回線は、インターネット３０と受信装置１２との間の通信回線を指すものとする。第１の通信回線は、第２の通信回線と比較して接続状態が不安定であり、遅延またはパケットロスが大きくなる。なお、送信装置１１と基地局２０との間においては、例えば、３Ｇ（3rd Generation）方式やＬＴＥ（Long Term Evolution）方式の通信が行われる。
【００２２】  送信装置１１は、ストリーミングを行うことで、撮影により得られた動画像データＳＤを送信することができる。送信装置１１と受信装置１２との間では、ＱｏＳ（Quality of Service）制御が行われることによって、ストリーミングが行われる。
【００２３】  インターネット３０には、コントローラ１３が接続される。コントローラ１３は、例えば、受信装置１２と同様にテレビジョン放送の放送局に備えられる。
【００２４】  コントローラ１３は、送信装置１１とインターネット３０との間の通信回線（第１の通信回線）、および、インターネット３０と受信装置１２との間の通信回線（第２の通信回線）を含むネットワークの状態を管理する制御装置である。例えば、コントローラ１３は、ＴＣＰ（Transmission Control Protocol）接続により、送信装置１１と受信装置１２との間のストリーミングの状態を管理する。具体的には、コントローラ１３は、送信装置１１との間にコネクションＣＮ１を確立することで、送信装置１１とのデータのやりとりを行う。また、コントローラ１３は、受信装置１２との間にコネクションＣＮ２を確立することで、受信装置１２とのデータのやりとりを行う。
【００２５】  なお、コントローラ１３は、通信システム１を構成するネットワークに接続されていればよく、図１に示されるように、単独でインターネット３０に接続されるようにしてもよいし、クラウド４０上に設けられるようにしてもよい。また、コントローラ１３は、受信装置１２と一体となって構成されるようにしてもよいし、送信装置１１と一体となって構成されるようにしてもよい。
【００２６】  さらに、インターネット３０には、クラウド４０上のサーバ４１が接続される。受信装置１２が受信した動画像データは、クラウド４０上のサーバ４１によって、インターネット３０を経由して配信されるようにもできる。
【００２７】  また、受信装置１２が受信した動画像データは、例えば放送局において、受信装置１２に接続されるストレージ４２に保存されるようにしてもよい。
【００２８】  （コントローラの構成例）  図２は、コントローラ１３の構成例を示すブロック図である。
【００２９】  図２のコントローラ１３において、ＣＰＵ（Central Processor Unit）６１は、ＲＯＭ（Read Only Memory）６２に記憶されているプログラム、またはＲＡＭ（Random Access Memory）６３にロードされたプログラムに従って、コントローラ１３が備える各種の機能を実現するための処理を実行する。ＲＡＭ６３にはまた、ＣＰＵ６１が各種の処理を実行する上において必要なデータなども適宜記憶される。
【００３０】  ＣＰＵ６１、ＲＯＭ６２、およびＲＡＭ６３は、バス６４を介して相互に接続されている。このバス６４にはまた、入出力インタフェース６５も接続されている。
【００３１】  入出力インタフェース６５には、入力部６６、出力部６７、記憶部６８、および通信部６９が接続される。
【００３２】  入力部６６は、キー、ボタン、タッチパネル、およびマイクロフォンなどで構成され、出力部６７は、ディスプレイやスピーカなどで構成される。記憶部６８は、ハードディスクなどで構成され、通信部６９は、有線通信を行う通信モジュールなどで構成される。
【００３３】  入出力インタフェース６５にはまた、必要に応じてドライブ７０が接続され、半導体メモリなどで構成されるリムーバブルメディア７１が適宜装着される。リムーバブルメディア７１から読み出されたコンピュータプログラムは、必要に応じて記憶部６８にインストールされる。
【００３４】  なお、送信装置１１や受信装置１２の構成は、送信装置１１が撮像部を備える点を除いては、図２のコントローラ１３の構成と基本的に同様であるので、その説明は省略する。
【００３５】＜２．第１の実施の形態＞  上述したように、通信システム１においては、コントローラ１３は、送信装置１１と受信装置１２とを接続するネットワークの状態を管理する。ここでは、コントローラ１３が、受信装置１２におけるストリーミングの受信状態に基づいて、ネットワークの状態を判断する構成について説明する。
【００３６】  （通信システムの機能構成例）  図３は、本実施の形態に係る通信システム１の機能構成例を示すブロック図である。
【００３７】  図３の通信システム１において、受信装置１２は、図示せぬＣＰＵにより所定のプログラムが実行されることによって、状態決定部９１を実現する。また、コントローラ１３は、ＣＰＵ６１により所定のプログラムが実行されることによって、制御部１０１を実現する。
【００３８】  制御部１０１は、送信装置１１と受信装置１２とを接続するネットワークの状態を管理し、状態把握部１１１および動作決定部１１２を有する。
【００３９】  受信装置１２の状態決定部９１は、送信装置１１から送信されてくるパケットに基づいて、受信装置１２におけるＵＤＰによるストリーミングの受信状態を決定する。以下においては、適宜、受信装置１２におけるＵＤＰによるストリーミングの受信状態を、受信装置１２におけるストリーミング状態ともいう。
【００４０】  コントローラ１３の状態把握部１１１は、受信装置１２におけるＵＤＰによるストリーミングの受信状態（ストリーミング状態）を、ＴＣＰコネクションを介して把握し、その内容を動作決定部１１２に通知する。
【００４１】  動作決定部１１２は、状態把握部１１１により把握された、受信装置１２におけるストリーミング状態に基づいて、ネットワークの状態を判断することで、受信装置１２の動作を決定する。受信装置１２の動作とは、現在行われているストリーミングの継続や停止など、その時のネットワークの状態に応じて求められる受信装置１２の動作をいう。動作決定部１１２は、決定した受信装置１２の動作を、ＴＣＰコネクションを介して受信装置１２に通知する。
【００４２】  （ストリーミング状態の遷移と受信装置の動作決定処理）  ここで、図４を参照して、状態決定部９１によって決定される、受信装置１２におけるストリーミング状態の遷移について説明する。
【００４３】  図４には、ストリーミング状態として、ストリーミングの継続（開始）を示す状態ＳＴ１（ＳＴＡＲＴ）と、現在行われているストリーミングの停止を示す状態ＳＴ２（ＳＴＯＰ）とが示されている。
【００４４】  図４に示されるように、ストリーミング状態が状態ＳＴ１にあるときに条件Ｃ１を満たすと、ストリーミング状態は状態ＳＴ２へ遷移する。また、ストリーミング状態が状態ＳＴ２にあるときに条件Ｃ２を満たすと、ストリーミング状態は状態ＳＴ１へ遷移する。条件Ｃ１，Ｃ２を満たすか否かは、受信装置１２の状態決定部９１によって判定される。
【００４５】  例えば、条件Ｃ１は、受信装置１２における送信装置１１からのＲＴＰ（Real-time Transport Protocol）パケットの受信間隔が一定時間を超えるか、または、所定時間内でのＱｏＳ制御後のパケットロス量が一定量を超えることとされる。
【００４６】  また、条件Ｃ２は、受信装置１２における送信装置１１からのＲＴＰパケットの受信間隔が一定時間を超えず、かつ、所定時間内でのＱｏＳ制御後のパケットロス量が一定量以下であることとされる。
【００４７】  次に、図５のフローチャートを参照して、受信装置１２の動作決定処理について説明する。
【００４８】  ステップＳ１１において、制御部１０１は、送信装置１１との間のコネクションＣＮ１が切断されていないか否かを判定する。
【００４９】  ステップＳ１１において、コネクションＣＮ１が切断されていないと判定された場合、制御部１０１は、送信装置１１との間のコネクションＣＮ１、および、受信装置１２との間のコネクションＣＮ２により、ストリーミングの状態を把握することができるため、何もせず、処理は終了する。
【００５０】  一方、ステップＳ１１において、コネクションＣＮ１が切断されていると判定された場合、処理はステップＳ１２に進む。
【００５１】  ステップＳ１２において、状態把握部１１１は、状態決定部９１によって決定された、受信装置１２におけるストリーミング状態を、ＴＣＰコネクション（ＣＮ２）を介して把握する。ここでは、状態把握部１１１は、受信装置１２の状態決定部９１から、ストリーミング状態に関する通知を受信することで、ストリーミング状態を把握してもよいし、状態把握部１１１自体が、受信装置１２の状態決定部９１によって決定されたストリーミング状態を参照することで、ストリーミング状態を把握してもよい。
【００５２】  ステップＳ１３において、状態把握部１１１は、受信装置１２におけるストリーミング状態が一定時間ＳＴＯＰ（ストリーミングの停止を示す状態ＳＴ２）のままであるか否かを判定する。
【００５３】  ステップＳ１３において、ストリーミング状態が一定時間ＳＴＯＰのままではないと判定された場合、動作決定部１１２は何もせず（ストリーミングが行われた状態のまま）、処理は終了する。
【００５４】  これにより、不安定な無線通信回線を介して接続される送信装置１１とコントローラ１３との間のＴＣＰコネクションが、何らかの理由で切断された場合であっても、コントローラ１３と受信装置１２との間のＴＣＰコネクションにより、ＵＤＰによるストリーミングの受信状態に問題がないと判断されることで、ストリーミングを停止することなく継続して行うことができる。
【００５５】  一方、ステップＳ１３において、ストリーミング状態が一定時間ＳＴＯＰのままであると判定された場合、ステップＳ１４において、動作決定部１１２は、ストリーミングの停止を決定し、その旨を受信装置１２に通知する。この場合、受信装置１２は、動作決定部１１２からの通知に応じて、ストリーミングに関するアプリケーションを停止させる。
【００５６】  なお、ストリーミングの停止後、ネットワークの状態が良好になり、コネクションＣＮ１が再び確立した場合、制御部１０１は、送信装置１１に対してストリーミングの開始を指示することができる。
【００５７】  以上の処理によれば、受信装置１２におけるストリーミングの受信状態に基づいて、ストリーミングを行うネットワークの状態を適切に判断することが可能となるので、不安定な通信経路を含むネットワークであっても、ネットワークの状態に応じて、安定したストリーミングを提供することが可能となる。
【００５８】  なお、上述した処理において、受信装置１２におけるＲＴＰパケットの受信間隔と、所定時間内でのＱｏＳ制御後のパケットロス量のいずれか一方に基づいて、ストリーミング状態（ストリーミングの停止や開始）が決定されるようにしてもよい。
【００５９】＜３．第２の実施の形態＞  以上においては、受信装置１２におけるストリーミングの受信状態に基づいて、ネットワークの状態を判断する構成について説明した。ここでは、コントローラ１３が、ネットワークの帯域推定の結果に基づいて、ネットワークの状態を判断する構成について説明する。
【００６０】  （通信システムの機能構成例）  図６は、本実施の形態に係る通信システム１の機能構成例を示すブロック図である。
【００６１】  図６の通信システム１において、受信装置１２は、図示せぬＣＰＵにより所定のプログラムが実行されることによって、帯域推定部１２１および輻輳検知部１２２を実現する。また、コントローラ１３は、ＣＰＵ６１により所定のプログラムが実行されることによって、制御部１３１を実現する。
【００６２】  制御部１３１は、送信装置１１と受信装置１２とを接続するネットワークの状態を管理し、パラメータ設定部１４１を有する。
【００６３】  受信装置１２の帯域推定部１２１は、送信装置１１から送信されてくるパケットに基づいて、送信装置１１との間でストリーミングが行われるネットワークの帯域を推定する。推定結果（ネットワークの帯域）は、ＴＣＰコネクションを介してコントローラ１３に通知される。
【００６４】  輻輳検知部１２２は、送信装置１１から送信されてくるパケットに基づいて、送信装置１１との間でストリーミングが行われるネットワークの輻輳を検知する。輻輳検知部１２２による輻輳の検知結果は、帯域推定部１２１による帯域推定に用いられる。
【００６５】  コントローラ１３のパラメータ設定部１４１は、受信装置１２において推定されたネットワークの帯域に基づいて、送信装置１１が行うストリーミングに関するパラメータを設定する。
【００６６】  （ネットワークの帯域推定処理）  次に、図７のフローチャートを参照して、図６の通信システム１におけるネットワークの帯域推定処理について説明する。図７の処理は、送信装置１１がストリーミングを開始する前に実行される。
【００６７】  ステップＳ３１において、コントローラ１３は、ＴＣＰコネクションを介して、送信装置１１および受信装置１２に、帯域推定の開始を指示する。
【００６８】  ステップＳ３２において、送信装置１１は、コントローラ１３からの指示に応じて、図８に示されるように、一定時間毎に階段状に送信レートを上げながらパケット送信を行う。
【００６９】  図８は、送信装置１１が送信するパケットの送信レートの例を示している。図８の例では、送信レートは、時間Ｔ０毎に階段状に上昇している。なお、時間Ｔ０は、送信装置１１と受信装置１２との間であらかじめ設定された時間とされる。
【００７０】  図７のフローチャートに戻り、ステップＳ３３において、受信装置１２の帯域推定部１２１は、送信装置１１から受信したパケットの受信レートに基づいて、ネットワークの帯域を推定する。推定されたネットワークの帯域は、コントローラ１３に通知される。
【００７１】  ステップＳ３４において、コントローラ１３のパラメータ設定部１４１は、推定されたネットワークの帯域に基づいて、ストリーミングに関するパラメータを設定する。パラメータとしては、例えば、ストリーミングにより伝送される動画像の解像度や伝送レートなどが設定される。
【００７２】  そして、コントローラ１３は、ＴＣＰコネクションを介して、設定したパラメータでのストリーミングの開始を、送信装置１１に指示する。
【００７３】  以上の処理によれば、ネットワークの帯域推定の結果に基づいて、ストリーミングを行うネットワークの状態を適切に判断することが可能となるので、不安定な通信経路を含むネットワークであっても、ネットワークの状態に応じて、安定したストリーミングを提供することが可能となる。
【００７４】  （ネットワークの帯域推定の詳細）  ここで、図７のステップＳ３３において行われる、ネットワークの帯域推定の詳細について説明する。
【００７５】  具体的には、帯域推定部１２１は、一定時間毎に階段状に送信レートを上げながら送信されてくるパケットの受信開始から所定時間経過毎に、受信しているパケットの受信レートをチェックする。そして、帯域推定部１２１は、その変動が概ね安定したときの受信レートに対応する帯域の範囲（以下、受信推定レンジという）を決定する。
【００７６】  図９は、受信装置１２におけるパケットの受信レートの一例を示す図である。
【００７７】  図９においては、ある時間毎の受信レートがプロットされて示されている。
【００７８】  まず、パケットの受信開始から時間ｔ１が経過したとき、受信レートがレートＭ１を超えているか否かがチェックされる。受信レートがレートＭ１を超えなければ、受信推定レンジはＲ１に決定される。図９の例のように、ｔ１経過時において、受信レートがレートＭ１を超えていれば、パケットの受信開始から時間ｔ２が経過したときのチェックが行われる。
【００７９】  パケットの受信開始から時間ｔ２が経過したときには、受信レートがレートＭ２を超えているか否かがチェックされる。受信レートがレートＭ２を超えなければ、受信推定レンジはＲ２に決定される。図９の例のように、ｔ２経過時において、受信レートがレートＭ２を超えていれば、パケットの受信開始から時間ｔ３が経過したときのチェックが行われる。
【００８０】  パケットの受信開始から時間ｔ３が経過したときには、受信レートがレートＭ３を超えているか否かがチェックされる。受信レートがレートＭ３を超えなければ、受信推定レンジはＲ３に決定される。図９の例のように、ｔ３経過時において、受信レートがレートＭ３を超えていれば、受信推定レンジはＲ４に決定される。
【００８１】  図１０は、受信装置１２におけるパケットの受信レートの他の一例を示す図である。
【００８２】  図１０においても、図９と同様に、ある時間毎の受信レートがプロットされて示されている。
【００８３】  まず、パケットの受信開始から時間ｔ１が経過したとき、受信レートがレートＭ１を超えているか否かがチェックされる。受信レートがレートＭ１を超えなければ、受信推定レンジはＲ１に決定される。図１０の例では、ｔ１経過時において、受信レートがレートＭ１を超えていないので、受信推定レンジはＲ１に決定される。
【００８４】  （受信推定レンジ決定処理）  図１１は、図９や図１０を参照して説明した受信推定レンジの決定処理について説明するフローチャートである。
【００８５】  ステップＳ５１において、受信装置１２の帯域推定部１２１は、送信装置１１からのパケットの受信開始から時間ｔ３が経過したか否かを判定する。
【００８６】  パケットの受信開始から時間ｔ３が経過していないと判定されると、処理はステップＳ５２に進み、帯域推定部１２１は、パケットの受信開始から時間ｔ２が経過したか否かを判定する。
【００８７】  パケットの受信開始から時間ｔ２が経過していないと判定されると、処理はステップＳ５３に進み、帯域推定部１２１は、パケットの受信開始から時間ｔ１が経過したか否かを判定する。
【００８８】  パケットの受信開始から時間ｔ１が経過していないと判定されると、処理はステップＳ５１に戻り、ステップＳ５１乃至Ｓ５３の処理が繰り返される。なお、図９や図１０にも示されているように、ｔ１＜ｔ２＜ｔ３とされる。
【００８９】  ステップＳ５１乃至Ｓ５３の処理が繰り返される中で、ステップＳ５３において、パケットの受信開始から時間ｔ１が経過したと判定されると、処理はステップＳ５４に進み、帯域推定部１２１は、受信レートがレートＭ１より小さいか否かを判定する。
【００９０】  ステップＳ５４において、受信レートがレートＭ１より小さいと判定されると、処理はステップＳ５５に進み、帯域推定部１２１は、受信推定レンジをＲ１に決定する。
【００９１】  一方、ステップＳ５４において、受信レートがレートＭ１より大きいと判定されると、処理は再びステップＳ５１に戻り、ステップＳ５１乃至Ｓ５３の処理が繰り返される。
【００９２】  ステップＳ５１乃至Ｓ５３の処理が繰り返される中で、ステップＳ５２において、パケットの受信開始から時間ｔ２が経過したと判定されると、処理はステップＳ５６に進み、帯域推定部１２１は、受信レートがレートＭ２より小さいか否かを判定する。
【００９３】  ステップＳ５６において、受信レートがレートＭ２より小さいと判定されると、処理はステップＳ５７に進み、帯域推定部１２１は、受信推定レンジをＲ２に決定する。
【００９４】  一方、ステップＳ５６において、受信レートがレートＭ２より大きいと判定されると、処理は再びステップＳ５１に戻り、ステップＳ５１乃至Ｓ５３の処理が繰り返される。
【００９５】  ステップＳ５１乃至Ｓ５３の処理が繰り返される中で、ステップＳ５１において、パケットの受信開始から時間ｔ３が経過したと判定されると、処理はステップＳ５８に進み、帯域推定部１２１は、受信レートがレートＭ３より小さいか否かを判定する。
【００９６】  ステップＳ５８において、受信レートがレートＭ３より小さいと判定されると、処理はステップＳ５９に進み、帯域推定部１２１は、受信推定レンジをＲ３に決定する。
【００９７】  一方、ステップＳ５８において、受信レートがレートＭ３より大きいと判定されると、処理はステップＳ６０に進み、帯域推定部１２１は、受信推定レンジをＲ４に決定する。
【００９８】  このようにして、受信推定レンジを決定することで、ネットワークの帯域を推定することができるようになる。
【００９９】  （受信推定レンジ決定処理の他の例）  以上においては、一定時間毎に階段状に送信レートを上げながら送信されてくるパケットの受信レートに基づいて、受信推定レンジが決定されるものとした。これ以外にも、受信装置１２におけるネットワークの輻輳の検知結果に基づいて、受信推定レンジが決定されるようにしてもよい。
【０１００】  図１２は、受信装置１２におけるネットワークの輻輳の検知結果に基づいた受信推定レンジの決定処理について説明するフローチャートである。図１２の処理は、例えば、所定の時間毎に周期的に行われる。
【０１０１】  ステップＳ７１において、帯域推定部１２１は、輻輳検知部１２２が、送信装置１１から送信されてくるパケットに基づいて、ネットワークの輻輳を検知したか否かを判定する。
【０１０２】  具体的には、輻輳検知部１２２は、送信装置１１からのＲＴＰパケットの相対遅延量に基づいて、ネットワークの輻輳を検知する。
【０１０３】  例えば、図１３に示されるように、送信装置１１がＲＴＰパケット１５１，１５２，１５３を順次、受信装置１２に送信するものとする。
【０１０４】  まず、輻輳検知部１２２は、送信装置１１がＲＴＰパケット１５１を送信した送信時刻ｔ１１と、送信装置１２がＲＴＰパケット１５１を受信した受信時刻ｔ１２との差（相対遅延量）ｔ１２−ｔ１１を求める。送信時刻ｔ１１は、ＲＴＰパケット１５１中に含まれている。輻輳検知部１２２は、相対遅延量ｔ１２−ｔ１１が所定値を超えるか否かによって、ネットワークの輻輳を検知する。
【０１０５】  ここでは、相対遅延量ｔ１２−ｔ１１は所定値より小さく、ネットワークの輻輳は検知されないものとする。
【０１０６】  次に、輻輳検知部１２２は、送信装置１１がＲＴＰパケット１５２を送信した送信時刻ｔ２１と、送信装置１２がＲＴＰパケット１５２を受信した受信時刻ｔ２２との差（相対遅延量）ｔ２２−ｔ２１を求める。送信時刻ｔ２１は、ＲＴＰパケット１５２中に含まれている。輻輳検知部１２２は、相対遅延量ｔ２２−ｔ２１が所定値を超えるか否かによって、ネットワークの輻輳を検知する。
【０１０７】  ここでは、相対遅延量ｔ２２−ｔ２１は所定値より小さく、ネットワークの輻輳は検知されないものとする。
【０１０８】  そして、輻輳検知部１２２は、送信装置１１がＲＴＰパケット１５３を送信した送信時刻ｔ３１と、送信装置１２がＲＴＰパケット１５３を受信した受信時刻ｔ３２との差（相対遅延量）ｔ３２−ｔ３１を求める。送信時刻ｔ３１は、ＲＴＰパケット１５３中に含まれている。輻輳検知部１２２は、相対遅延量ｔ３２−ｔ３１が所定値を超えるか否かによって、ネットワークの輻輳を検知する。
【０１０９】  ここで、相対遅延量ｔ３２−ｔ３１が所定値より大きい場合、ネットワークの輻輳が検知されたと判断される。
【０１１０】  このようにして、輻輳検知部１２２は、ネットワークの輻輳を検知する。
【０１１１】  さて、図１２のフローチャートに戻り、ステップＳ７１の処理は、輻輳検知部１２２がネットワークの輻輳を検知したと判定されるまで繰り返される。そして、輻輳検知部１２２がネットワークの輻輳を検知したと判定されると、処理はステップＳ７２に進み、帯域推定部１２１は、ネットワークの輻輳が検知された時点での帯域の範囲を、受信推定レンジに決定する。
【０１１２】  このようにして、受信推定レンジを決定することで、ネットワークの帯域を推定することもできる。
【０１１３】  （ネットワークの輻輳検知の他の例）  以上においては、受信装置１２がネットワークの輻輳を検知するものとしたが、送信装置１１がネットワークの輻輳を検知するようにしてもよい。
【０１１４】  具体的には、送信端末１１が、受信装置１２に対してＲＴＣＰ（Real-time Transport Control Protocol）パケットを送信し、受信装置１２からのフィードバックの有無に基づいて、ネットワークの輻輳を検知するようにしてもよい。
【０１１５】  例えば、図１４に示されるように、送信装置１１がＲＴＣＰパケット１６１，１６２を順次、受信装置１２に送信するものとする。
【０１１６】  まず、送信装置１１は、ＲＴＣＰパケット１６１を送信した送信時刻ｔ４１から、受信装置１２からのフィードバックを受信した受信時刻ｔ４２までの時間ｔ４２−ｔ４１を求める。送信装置１１は、時間ｔ４２−ｔ４１が所定時間より長いか否かによって、ネットワークの輻輳を検知する。
【０１１７】  ここでは、時間ｔ４２−ｔ４１は所定時間より短く、ネットワークの輻輳は検知されないものとする。
【０１１８】  次に、送信装置１１は、ＲＴＣＰパケット１６２を送信した送信時刻ｔ４３から、受信装置１２からのフィードバックを受信した受信時刻ｔ５０までの時間ｔ５０−ｔ４３を求める。送信装置１１は、時間ｔ５０−ｔ４３が所定時間より長いか否かによって、ネットワークの輻輳を検知する。
【０１１９】  ここで、時間ｔ５０−ｔ４３が所定時間より長い場合や、受信装置１２からのフィードバックを受信できなかった場合、ネットワークの輻輳が検知されたと判断される。
【０１２０】  このようにして、送信装置１１がネットワークの輻輳を検知することも可能となる。
【０１２１】  （通信システムの他の機能構成例）  また、以上においては、受信装置１２が、受信したパケットの受信レートや、ネットワークの輻輳の検知結果に基づいて、ネットワークの帯域を推定する機能を有するものとしたが、コントローラ１３が、この機能を有するようにしてもよい。
【０１２２】  この場合、図１５に示されるように、コントローラ１３の制御部１５１が、帯域推定部１２１とパラメータ設定部１４１とを有する。図１５の帯域推定部１２１は、受信装置１２から通知される受信レートや、ネットワークの輻輳の検知結果に基づいて、ネットワークの帯域を推定する。
【０１２３】  図１５の通信システム１においても、図６の通信システム１と同様の作用、効果を奏することが可能となる。
【０１２４】＜４．ボンディングに対応した通信システムの構成＞  以上においては、本技術を、送信装置１１から１つの基地局２０（１つの無線通信回線）を介してストリーミングを行う通信システム１に適用した例について説明してきた。しかしながら、これに限らず、本技術を、送信装置１１から複数の基地局（無線通信回線）を用いたボンディングによるストリーミングを行う通信システムに適用することもできる。
【０１２５】  （通信システムの構成例）  図１６は、本実施の形態に係る、ボンディングに対応した通信システムの構成例を示す図である。
【０１２６】  図１６の通信システム２０１においても、送信装置１１がＵＤＰによるストリーミングを行うことで、送信装置１１により撮影されている動画像がリアルタイムで受信装置１２に送信される。
【０１２７】  また、通信システム２０１において、送信装置１１とインターネット３０とは、ｎ個の基地局２０−１乃至２０−ｎ（ｎ個の無線通信回線（リンク１乃至ｎ））を介して接続されている（ｎ≧２）。なお、以下においては、リンク１を経由する通信経路全体をリンク１、リンク２を経由する通信経路全体をリンク２などともいう。
【０１２８】  送信装置１１は、ｎ個の無線通信回線を用いたボンディングによるストリーミングを行うことで、撮影により得られた動画像データを、データＳＤ１乃至ＳＤｎに分けて送信することができる。
【０１２９】  また、コントローラ１３は、送信装置１１との間に、ｎ個の無線通信回線を介したコネクションＣＮ１−１乃至１−ｎを確立することで、送信装置１１とのデータのやりとりを行うことができる。
【０１３０】  上述した第１の実施の形態や第２の実施の形態に係る技術は、図１６の通信システム２０１に適用可能とされる。
【０１３１】  特に、第１の実施の形態に係る技術を通信システム２０１に適用した場合、通信システム２０１においては、コントローラ１３が、受信装置１２における、ｎ個の無線通信回線を介したストリーミングの受信状態に基づいて、ネットワークの状態を判断する。
【０１３２】  （通信システムの機能構成例）  図１７は、第１の実施の形態に係る技術を適用した、図１６の通信システム２０１の機能構成例を示すブロック図である。
【０１３３】  図１７の受信装置１２は、ｎ個の無線通信回線（リンク１乃至ｎ）それぞれに対応する状態決定部９１−１乃至９１−ｎを有する。
【０１３４】  状態決定部９１−１乃至９１−ｎは、受信装置１２における各リンク１乃至ｎのストリーミング状態を決定する。
【０１３５】  この場合、コントローラ１３の状態把握部１１１は、受信装置１２における各リンク１乃至ｎそれぞれのストリーミング状態を、ＴＣＰコネクション（ＣＮ２）を介して把握することで、リンク全体のストリーミング状態を決定する。
【０１３６】  そして、動作決定部１１２は、状態把握部１１１により決定された、リンク全体のストリーミング状態に基づいて、ネットワークの状態を判断することで、受信装置１２の動作を決定する。
【０１３７】  （受信装置の動作決定処理）  次に、図１８のフローチャートを参照して、受信装置１２の動作決定処理について説明する。
【０１３８】  ステップＳ９１において、制御部１０１は、送信装置１１との間のコネクションＣＮ１−１乃至１−ｎが切断されていないか否かを判定する。
【０１３９】  ステップＳ９１において、コネクションＣＮ１−１乃至１−ｎのいずれもが切断されていないと判定された場合、制御部１０１は、送信装置１１との間のコネクションＣＮ１−１乃至１−ｎ、および、受信装置１２との間のコネクションＣＮ２により、ストリーミング状態を把握することができるため、何もせず、処理は終了する。
【０１４０】  一方、ステップＳ９１において、コネクションＣＮ１−１乃至１−ｎのうちのいずれかが切断されていると判定された場合、処理はステップＳ９２に進む。
【０１４１】  ステップＳ９２において、状態把握部１１１は、状態決定部９１−１乃至９１−ｎによって決定された、受信装置１２における各リンク１乃至ｎのストリーミング状態を、ＴＣＰコネクション（ＣＮ２）を介して把握する。
【０１４２】  ステップＳ９３において、状態把握部１１１は、受信装置１２における各リンク１乃至ｎのストリーミング状態に基づいて、リンク全体のストリーミング状態を決定する。
【０１４３】  ステップＳ９４において、状態把握部１１１は、リンク全体のストリーミング状態が一定時間ＳＴＯＰのままであるか否かを判定する。
【０１４４】  ステップＳ９４において、リンク全体のストリーミング状態が一定時間ＳＴＯＰのままではないと判定された場合、動作決定部１１２は何もせず（ストリーミングが行われた状態のまま）、処理は終了する。
【０１４５】  一方、ステップＳ９４において、リンク全体のストリーミング状態が一定時間ＳＴＯＰのままであると判定された場合、ステップＳ９５において、動作決定部１１２は、ストリーミングの停止を決定し、その旨を受信装置１２に通知する。この場合、受信装置１２は、動作決定部１１２からの通知に応じて、ストリーミングに関するアプリケーションを停止させる。
【０１４６】  ここで、図１９を参照して、図１８のステップＳ９３における、リンク１乃至ｎのストリーミング状態それぞれに基づいて、リンク全体のストリーミング状態を決定する例について説明する。
【０１４７】  図１９の例においては、リンク１を介したストリーミング状態がＳＴＡＲＴ、リンク２を介したストリーミング状態がＳＴＯＰ、リンク３を介したストリーミング状態がＳＴＡＲＴ、・・・、リンクｎを介したストリーミング状態がＳＴＡＲＴと決定されている。
【０１４８】  そして、リンク１乃至ｎそれぞれについてのストリーミング状態のうち、ＳＴＡＲＴの数が所定数を超えている場合、図１９に示されるように、リンク全体ストリーミング状態がＳＴＡＲＴに決定される。
【０１４９】  また、リンク全体のストリーミング状態が、リンク１乃至ｎそれぞれについてのストリーミング状態と、リンク１乃至ｎ（ｎ個の無線通信回線）それぞれにおける通信方式とに基づいて決定されるようにしてもよい。
【０１５０】  図２０には、リンク１乃至ｎそれぞれについてのストリーミング状態と、リンク１乃至ｎそれぞれにおける通信方式とに基づいて、リンク全体のストリーミング状態を決定する例が示されている。
【０１５１】  図２０の例においては、リンク１乃至ｎそれぞれについてのストリーミング状態は、図１９と同様である。さらに、リンク１における通信方式は３Ｇ、リンク２における通信方式は３Ｇ、リンク３における通信方式はＬＴＥ、・・・、リンクｎにおける通信方式はＬＴＥと判定されている。
【０１５２】  そして、リンク１乃至ｎそれぞれについてのストリーミング状態のうち、ＳＴＡＲＴの数が所定数を超え、リンク１乃至ｎそれぞれにおける通信方式のうち、より高速な通信が可能なＬＴＥの数が他の所定数を超えている場合、図２０に示されるように、リンク全体のストリーミング状態がＳＴＡＲＴに決定される。
【０１５３】  以上の処理においても、受信装置１２におけるストリーミングの受信状態に基づいて、ストリーミングを行うネットワークの状態を適切に判断することが可能となるので、不安定な通信経路を含むネットワークであっても、ネットワークの状態に応じて、安定したストリーミングを提供することが可能となる。
【０１５４】  以上においては、無線通信回線を含む第１の通信回線が、送信装置１１とインターネット３０とを接続し、有線通信回線のみからなる第２の通信回線が、インターネット３０と受信装置１２とを接続するものとした。これに限らず、有線通信回線のみからなる第２の通信回線が、送信装置１１とインターネット３０とを接続し、無線通信回線を含む第１の通信回線が、インターネット３０と受信装置１２とを接続するようにしてもよい。
【０１５５】＜５．応用例＞  以上においては、本開示に係る技術を、テレビジョン放送を行う通信システムに適用した例について説明したが、これに限らず、様々なシステムに適用することができる。例えば、本開示に係る技術は、手術室システムに適用されてもよい。
【０１５６】  図２１は、本開示に係る技術が適用され得る手術室システム５１００の全体構成を概略的に示す図である。図２１を参照すると、手術室システム５１００は、手術室内に設置される装置群が視聴覚コントローラ（AV  Controller）５１０７及び手術室制御装置５１０９を介して互いに連携可能に接続されることにより構成される。
【０１５７】  手術室には、様々な装置が設置され得る。図２１では、一例として、内視鏡下手術のための各種の装置群５１０１と、手術室の天井に設けられ術者の手元を撮像するシーリングカメラ５１８７と、手術室の天井に設けられ手術室全体の様子を撮像する術場カメラ５１８９と、複数の表示装置５１０３Ａ〜５１０３Ｄと、レコーダ５１０５と、患者ベッド５１８３と、照明５１９１と、を図示している。
【０１５８】  ここで、これらの装置のうち、装置群５１０１は、後述する内視鏡手術システム５１１３に属するものであり、内視鏡や当該内視鏡によって撮像された画像を表示する表示装置等からなる。内視鏡手術システム５１１３に属する各装置は医療用機器とも呼称される。一方、表示装置５１０３Ａ〜５１０３Ｄ、レコーダ５１０５、患者ベッド５１８３及び照明５１９１は、内視鏡手術システム５１１３とは別個に、例えば手術室に備え付けられている装置である。これらの内視鏡手術システム５１１３に属さない各装置は非医療用機器とも呼称される。視聴覚コントローラ５１０７及び／又は手術室制御装置５１０９は、これら医療機器及び非医療機器の動作を互いに連携して制御する。
【０１５９】  視聴覚コントローラ５１０７は、医療機器及び非医療機器における画像表示に関する処理を、統括的に制御する。具体的には、手術室システム５１００が備える装置のうち、装置群５１０１、シーリングカメラ５１８７及び術場カメラ５１８９は、手術中に表示すべき情報（以下、表示情報ともいう）を発信する機能を有する装置（以下、発信元の装置とも呼称する）であり得る。また、表示装置５１０３Ａ〜５１０３Ｄは、表示情報が出力される装置（以下、出力先の装置とも呼称する）であり得る。また、レコーダ５１０５は、発信元の装置及び出力先の装置の双方に該当する装置であり得る。視聴覚コントローラ５１０７は、発信元の装置及び出力先の装置の動作を制御し、発信元の装置から表示情報を取得するとともに、当該表示情報を出力先の装置に送信し、表示又は記録させる機能を有する。なお、表示情報とは、手術中に撮像された各種の画像や、手術に関する各種の情報（例えば、患者の身体情報や、過去の検査結果、術式についての情報等）等である。
【０１６０】  具体的には、視聴覚コントローラ５１０７には、装置群５１０１から、表示情報として、内視鏡によって撮像された患者の体腔内の術部の画像についての情報が送信され得る。また、シーリングカメラ５１８７から、表示情報として、当該シーリングカメラ５１８７によって撮像された術者の手元の画像についての情報が送信され得る。また、術場カメラ５１８９から、表示情報として、当該術場カメラ５１８９によって撮像された手術室全体の様子を示す画像についての情報が送信され得る。なお、手術室システム５１００に撮像機能を有する他の装置が存在する場合には、視聴覚コントローラ５１０７は、表示情報として、当該他の装置からも当該他の装置によって撮像された画像についての情報を取得してもよい。
【０１６１】  あるいは、例えば、レコーダ５１０５には、過去に撮像されたこれらの画像についての情報が視聴覚コントローラ５１０７によって記録されている。視聴覚コントローラ５１０７は、表示情報として、レコーダ５１０５から当該過去に撮像された画像についての情報を取得することができる。なお、レコーダ５１０５には、手術に関する各種の情報も事前に記録されていてもよい。
【０１６２】  視聴覚コントローラ５１０７は、出力先の装置である表示装置５１０３Ａ〜５１０３Ｄの少なくともいずれかに、取得した表示情報（すなわち、手術中に撮影された画像や、手術に関する各種の情報）を表示させる。図示する例では、表示装置５１０３Ａは手術室の天井から吊り下げられて設置される表示装置であり、表示装置５１０３Ｂは手術室の壁面に設置される表示装置であり、表示装置５１０３Ｃは手術室内の机上に設置される表示装置であり、表示装置５１０３Ｄは表示機能を有するモバイル機器（例えば、タブレットＰＣ（Personal  Computer））である。
【０１６３】  また、図２１では図示を省略しているが、手術室システム５１００には、手術室の外部の装置が含まれてもよい。手術室の外部の装置は、例えば、病院内外に構築されたネットワークに接続されるサーバや、医療スタッフが用いるＰＣ、病院の会議室に設置されるプロジェクタ等であり得る。このような外部装置が病院外にある場合には、視聴覚コントローラ５１０７は、遠隔医療のために、テレビ会議システム等を介して、他の病院の表示装置に表示情報を表示させることもできる。
【０１６４】  手術室制御装置５１０９は、非医療機器における画像表示に関する処理以外の処理を、統括的に制御する。例えば、手術室制御装置５１０９は、患者ベッド５１８３、シーリングカメラ５１８７、術場カメラ５１８９及び照明５１９１の駆動を制御する。
【０１６５】  手術室システム５１００には、集中操作パネル５１１１が設けられており、ユーザは、当該集中操作パネル５１１１を介して、視聴覚コントローラ５１０７に対して画像表示についての指示を与えたり、手術室制御装置５１０９に対して非医療機器の動作についての指示を与えることができる。集中操作パネル５１１１は、表示装置の表示面上にタッチパネルが設けられて構成される。
【０１６６】  図２２は、集中操作パネル５１１１における操作画面の表示例を示す図である。図２２では、一例として、手術室システム５１００に、出力先の装置として、２つの表示装置が設けられている場合に対応する操作画面を示している。図２２を参照すると、操作画面５１９３には、発信元選択領域５１９５と、プレビュー領域５１９７と、コントロール領域５２０１と、が設けられる。
【０１６７】  発信元選択領域５１９５には、手術室システム５１００に備えられる発信元装置と、当該発信元装置が有する表示情報を表すサムネイル画面と、が紐付けられて表示される。ユーザは、表示装置に表示させたい表示情報を、発信元選択領域５１９５に表示されているいずれかの発信元装置から選択することができる。
【０１６８】  プレビュー領域５１９７には、出力先の装置である２つの表示装置（Monitor1、Monitor2）に表示される画面のプレビューが表示される。図示する例では、１つの表示装置において４つの画像がＰｉｎＰ表示されている。当該４つの画像は、発信元選択領域５１９５において選択された発信元装置から発信された表示情報に対応するものである。４つの画像のうち、１つはメイン画像として比較的大きく表示され、残りの３つはサブ画像として比較的小さく表示される。ユーザは、４つの画像が表示された領域を適宜選択することにより、メイン画像とサブ画像を入れ替えることができる。また、４つの画像が表示される領域の下部には、ステータス表示領域５１９９が設けられており、当該領域に手術に関するステータス（例えば、手術の経過時間や、患者の身体情報等）が適宜表示され得る。
【０１６９】  コントロール領域５２０１には、発信元の装置に対して操作を行うためのＧＵＩ（Graphical  User  Interface）部品が表示される発信元操作領域５２０３と、出力先の装置に対して操作を行うためのＧＵＩ部品が表示される出力先操作領域５２０５と、が設けられる。図示する例では、発信元操作領域５２０３には、撮像機能を有する発信元の装置におけるカメラに対して各種の操作（パン、チルト及びズーム）を行うためのＧＵＩ部品が設けられている。ユーザは、これらのＧＵＩ部品を適宜選択することにより、発信元の装置におけるカメラの動作を操作することができる。なお、図示は省略しているが、発信元選択領域５１９５において選択されている発信元の装置がレコーダである場合（すなわち、プレビュー領域５１９７において、レコーダに過去に記録された画像が表示されている場合）には、発信元操作領域５２０３には、当該画像の再生、再生停止、巻き戻し、早送り等の操作を行うためのＧＵＩ部品が設けられ得る。
【０１７０】  また、出力先操作領域５２０５には、出力先の装置である表示装置における表示に対する各種の操作（スワップ、フリップ、色調整、コントラスト調整、２Ｄ表示と３Ｄ表示の切り替え）を行うためのＧＵＩ部品が設けられている。ユーザは、これらのＧＵＩ部品を適宜選択することにより、表示装置における表示を操作することができる。
【０１７１】  なお、集中操作パネル５１１１に表示される操作画面は図示する例に限定されず、ユーザは、集中操作パネル５１１１を介して、手術室システム５１００に備えられる、視聴覚コントローラ５１０７及び手術室制御装置５１０９によって制御され得る各装置に対する操作入力が可能であってよい。
【０１７２】  図２３は、以上説明した手術室システムが適用された手術の様子の一例を示す図である。シーリングカメラ５１８７及び術場カメラ５１８９は、手術室の天井に設けられ、患者ベッド５１８３上の患者５１８５の患部に対して処置を行う術者（医者）５１８１の手元及び手術室全体の様子を撮影可能である。シーリングカメラ５１８７及び術場カメラ５１８９には、倍率調整機能、焦点距離調整機能、撮影方向調整機能等が設けられ得る。照明５１９１は、手術室の天井に設けられ、少なくとも術者５１８１の手元を照射する。照明５１９１は、その照射光量、照射光の波長（色）及び光の照射方向等を適宜調整可能であってよい。
【０１７３】  内視鏡手術システム５１１３、患者ベッド５１８３、シーリングカメラ５１８７、術場カメラ５１８９及び照明５１９１は、図２１に示すように、視聴覚コントローラ５１０７及び手術室制御装置５１０９（図２３では図示せず）を介して互いに連携可能に接続されている。手術室内には、集中操作パネル５１１１が設けられており、上述したように、ユーザは、当該集中操作パネル５１１１を介して、手術室内に存在するこれらの装置を適宜操作することが可能である。
【０１７４】  以下、内視鏡手術システム５１１３の構成について詳細に説明する。図示するように、内視鏡手術システム５１１３は、内視鏡５１１５と、その他の術具５１３１と、内視鏡５１１５を支持する支持アーム装置５１４１と、内視鏡下手術のための各種の装置が搭載されたカート５１５１と、から構成される。
【０１７５】  内視鏡手術では、腹壁を切って開腹する代わりに、トロッカ５１３９ａ〜５１３９ｄと呼ばれる筒状の開孔器具が腹壁に複数穿刺される。そして、トロッカ５１３９ａ〜５１３９ｄから、内視鏡５１１５の鏡筒５１１７や、その他の術具５１３１が患者５１８５の体腔内に挿入される。図示する例では、その他の術具５１３１として、気腹チューブ５１３３、エネルギー処置具５１３５及び鉗子５１３７が、患者５１８５の体腔内に挿入されている。また、エネルギー処置具５１３５は、高周波電流や超音波振動により、組織の切開及び剥離、又は血管の封止等を行う処置具である。ただし、図示する術具５１３１はあくまで一例であり、術具５１３１としては、例えば攝子、レトラクタ等、一般的に内視鏡下手術において用いられる各種の術具が用いられてよい。
【０１７６】  内視鏡５１１５によって撮影された患者５１８５の体腔内の術部の画像が、表示装置５１５５に表示される。術者５１８１は、表示装置５１５５に表示された術部の画像をリアルタイムで見ながら、エネルギー処置具５１３５や鉗子５１３７を用いて、例えば患部を切除する等の処置を行う。なお、図示は省略しているが、気腹チューブ５１３３、エネルギー処置具５１３５及び鉗子５１３７は、手術中に、術者５１８１又は助手等によって支持される。
【０１７７】  （支持アーム装置）  支持アーム装置５１４１は、ベース部５１４３から延伸するアーム部５１４５を備える。図示する例では、アーム部５１４５は、関節部５１４７ａ、５１４７ｂ、５１４７ｃ、及びリンク５１４９ａ、５１４９ｂから構成されており、アーム制御装置５１５９からの制御により駆動される。アーム部５１４５によって内視鏡５１１５が支持され、その位置及び姿勢が制御される。これにより、内視鏡５１１５の安定的な位置の固定が実現され得る。
【０１７８】  （内視鏡）  内視鏡５１１５は、先端から所定の長さの領域が患者５１８５の体腔内に挿入される鏡筒５１１７と、鏡筒５１１７の基端に接続されるカメラヘッド５１１９と、から構成される。図示する例では、硬性の鏡筒５１１７を有するいわゆる硬性鏡として構成される内視鏡５１１５を図示しているが、内視鏡５１１５は、軟性の鏡筒５１１７を有するいわゆる軟性鏡として構成されてもよい。
【０１７９】  鏡筒５１１７の先端には、対物レンズが嵌め込まれた開口部が設けられている。内視鏡５１１５には光源装置５１５７が接続されており、当該光源装置５１５７によって生成された光が、鏡筒５１１７の内部に延設されるライトガイドによって当該鏡筒の先端まで導光され、対物レンズを介して患者５１８５の体腔内の観察対象に向かって照射される。なお、内視鏡５１１５は、直視鏡であってもよいし、斜視鏡又は側視鏡であってもよい。
【０１８０】  カメラヘッド５１１９の内部には光学系及び撮像素子が設けられており、観察対象からの反射光（観察光）は当該光学系によって当該撮像素子に集光される。当該撮像素子によって観察光が光電変換され、観察光に対応する電気信号、すなわち観察像に対応する画像信号が生成される。当該画像信号は、ＲＡＷデータとしてカメラコントロールユニット（ＣＣＵ：Camera  Control  Unit）５１５３に送信される。なお、カメラヘッド５１１９には、その光学系を適宜駆動させることにより、倍率及び焦点距離を調整する機能が搭載される。
【０１８１】  なお、例えば立体視（３Ｄ表示）等に対応するために、カメラヘッド５１１９には撮像素子が複数設けられてもよい。この場合、鏡筒５１１７の内部には、当該複数の撮像素子のそれぞれに観察光を導光するために、リレー光学系が複数系統設けられる。
【０１８２】  （カートに搭載される各種の装置）  ＣＣＵ５１５３は、ＣＰＵ（Central  Processing  Unit）やＧＰＵ（Graphics  Processing  Unit）等によって構成され、内視鏡５１１５及び表示装置５１５５の動作を統括的に制御する。具体的には、ＣＣＵ５１５３は、カメラヘッド５１１９から受け取った画像信号に対して、例えば現像処理（デモザイク処理）等の、当該画像信号に基づく画像を表示するための各種の画像処理を施す。ＣＣＵ５１５３は、当該画像処理を施した画像信号を表示装置５１５５に提供する。また、ＣＣＵ５１５３には、図２１に示す視聴覚コントローラ５１０７が接続される。ＣＣＵ５１５３は、画像処理を施した画像信号を視聴覚コントローラ５１０７にも提供する。また、ＣＣＵ５１５３は、カメラヘッド５１１９に対して制御信号を送信し、その駆動を制御する。当該制御信号には、倍率や焦点距離等、撮像条件に関する情報が含まれ得る。当該撮像条件に関する情報は、入力装置５１６１を介して入力されてもよいし、上述した集中操作パネル５１１１を介して入力されてもよい。
【０１８３】  表示装置５１５５は、ＣＣＵ５１５３からの制御により、当該ＣＣＵ５１５３によって画像処理が施された画像信号に基づく画像を表示する。内視鏡５１１５が例えば４Ｋ（水平画素数３８４０×垂直画素数２１６０）又は８Ｋ（水平画素数７６８０×垂直画素数４３２０）等の高解像度の撮影に対応したものである場合、及び／又は３Ｄ表示に対応したものである場合には、表示装置５１５５としては、それぞれに対応して、高解像度の表示が可能なもの、及び／又は３Ｄ表示可能なものが用いられ得る。４Ｋ又は８Ｋ等の高解像度の撮影に対応したものである場合、表示装置５１５５として５５インチ以上のサイズのものを用いることで一層の没入感が得られる。また、用途に応じて、解像度、サイズが異なる複数の表示装置５１５５が設けられてもよい。
【０１８４】  光源装置５１５７は、例えばＬＥＤ（light  emitting  diode）等の光源から構成され、術部を撮影する際の照射光を内視鏡５１１５に供給する。
【０１８５】  アーム制御装置５１５９は、例えばＣＰＵ等のプロセッサによって構成され、所定のプログラムに従って動作することにより、所定の制御方式に従って支持アーム装置５１４１のアーム部５１４５の駆動を制御する。
【０１８６】  入力装置５１６１は、内視鏡手術システム５１１３に対する入力インタフェースである。ユーザは、入力装置５１６１を介して、内視鏡手術システム５１１３に対して各種の情報の入力や指示入力を行うことができる。例えば、ユーザは、入力装置５１６１を介して、患者の身体情報や、手術の術式についての情報等、手術に関する各種の情報を入力する。また、例えば、ユーザは、入力装置５１６１を介して、アーム部５１４５を駆動させる旨の指示や、内視鏡５１１５による撮像条件（照射光の種類、倍率及び焦点距離等）を変更する旨の指示、エネルギー処置具５１３５を駆動させる旨の指示等を入力する。
【０１８７】  入力装置５１６１の種類は限定されず、入力装置５１６１は各種の公知の入力装置であってよい。入力装置５１６１としては、例えば、マウス、キーボード、タッチパネル、スイッチ、フットスイッチ５１７１及び／又はレバー等が適用され得る。入力装置５１６１としてタッチパネルが用いられる場合には、当該タッチパネルは表示装置５１５５の表示面上に設けられてもよい。
【０１８８】  あるいは、入力装置５１６１は、例えばメガネ型のウェアラブルデバイスやＨＭＤ（Head  Mounted  Display）等の、ユーザによって装着されるデバイスであり、これらのデバイスによって検出されるユーザのジェスチャや視線に応じて各種の入力が行われる。また、入力装置５１６１は、ユーザの動きを検出可能なカメラを含み、当該カメラによって撮像された映像から検出されるユーザのジェスチャや視線に応じて各種の入力が行われる。更に、入力装置５１６１は、ユーザの声を収音可能なマイクロフォンを含み、当該マイクロフォンを介して音声によって各種の入力が行われる。このように、入力装置５１６１が非接触で各種の情報を入力可能に構成されることにより、特に清潔域に属するユーザ（例えば術者５１８１）が、不潔域に属する機器を非接触で操作することが可能となる。また、ユーザは、所持している術具から手を離すことなく機器を操作することが可能となるため、ユーザの利便性が向上する。
【０１８９】  処置具制御装置５１６３は、組織の焼灼、切開又は血管の封止等のためのエネルギー処置具５１３５の駆動を制御する。気腹装置５１６５は、内視鏡５１１５による視野の確保及び術者の作業空間の確保の目的で、患者５１８５の体腔を膨らめるために、気腹チューブ５１３３を介して当該体腔内にガスを送り込む。レコーダ５１６７は、手術に関する各種の情報を記録可能な装置である。プリンタ５１６９は、手術に関する各種の情報を、テキスト、画像又はグラフ等各種の形式で印刷可能な装置である。
【０１９０】  以下、内視鏡手術システム５１１３において特に特徴的な構成について、更に詳細に説明する。
【０１９１】  （支持アーム装置）  支持アーム装置５１４１は、基台であるベース部５１４３と、ベース部５１４３から延伸するアーム部５１４５と、を備える。図示する例では、アーム部５１４５は、複数の関節部５１４７ａ、５１４７ｂ、５１４７ｃと、関節部５１４７ｂによって連結される複数のリンク５１４９ａ、５１４９ｂと、から構成されているが、図２３では、簡単のため、アーム部５１４５の構成を簡略化して図示している。実際には、アーム部５１４５が所望の自由度を有するように、関節部５１４７ａ〜５１４７ｃ及びリンク５１４９ａ、５１４９ｂの形状、数及び配置、並びに関節部５１４７ａ〜５１４７ｃの回転軸の方向等が適宜設定され得る。例えば、アーム部５１４５は、好適に、６自由度以上の自由度を有するように構成され得る。これにより、アーム部５１４５の可動範囲内において内視鏡５１１５を自由に移動させることが可能になるため、所望の方向から内視鏡５１１５の鏡筒５１１７を患者５１８５の体腔内に挿入することが可能になる。
【０１９２】  関節部５１４７ａ〜５１４７ｃにはアクチュエータが設けられており、関節部５１４７ａ〜５１４７ｃは当該アクチュエータの駆動により所定の回転軸まわりに回転可能に構成されている。当該アクチュエータの駆動がアーム制御装置５１５９によって制御されることにより、各関節部５１４７ａ〜５１４７ｃの回転角度が制御され、アーム部５１４５の駆動が制御される。これにより、内視鏡５１１５の位置及び姿勢の制御が実現され得る。この際、アーム制御装置５１５９は、力制御又は位置制御等、各種の公知の制御方式によってアーム部５１４５の駆動を制御することができる。
【０１９３】  例えば、術者５１８１が、入力装置５１６１（フットスイッチ５１７１を含む）を介して適宜操作入力を行うことにより、当該操作入力に応じてアーム制御装置５１５９によってアーム部５１４５の駆動が適宜制御され、内視鏡５１１５の位置及び姿勢が制御されてよい。当該制御により、アーム部５１４５の先端の内視鏡５１１５を任意の位置から任意の位置まで移動させた後、その移動後の位置で固定的に支持することができる。なお、アーム部５１４５は、いわゆるマスタースレイブ方式で操作されてもよい。この場合、アーム部５１４５は、手術室から離れた場所に設置される入力装置５１６１を介してユーザによって遠隔操作され得る。
【０１９４】  また、力制御が適用される場合には、アーム制御装置５１５９は、ユーザからの外力を受け、その外力にならってスムーズにアーム部５１４５が移動するように、各関節部５１４７ａ〜５１４７ｃのアクチュエータを駆動させる、いわゆるパワーアシスト制御を行ってもよい。これにより、ユーザが直接アーム部５１４５に触れながらアーム部５１４５を移動させる際に、比較的軽い力で当該アーム部５１４５を移動させることができる。従って、より直感的に、より簡易な操作で内視鏡５１１５を移動させることが可能となり、ユーザの利便性を向上させることができる。
【０１９５】  ここで、一般的に、内視鏡下手術では、スコピストと呼ばれる医師によって内視鏡５１１５が支持されていた。これに対して、支持アーム装置５１４１を用いることにより、人手によらずに内視鏡５１１５の位置をより確実に固定することが可能になるため、術部の画像を安定的に得ることができ、手術を円滑に行うことが可能になる。
【０１９６】  なお、アーム制御装置５１５９は必ずしもカート５１５１に設けられなくてもよい。また、アーム制御装置５１５９は必ずしも１つの装置でなくてもよい。例えば、アーム制御装置５１５９は、支持アーム装置５１４１のアーム部５１４５の各関節部５１４７ａ〜５１４７ｃにそれぞれ設けられてもよく、複数のアーム制御装置５１５９が互いに協働することにより、アーム部５１４５の駆動制御が実現されてもよい。
【０１９７】  （光源装置）  光源装置５１５７は、内視鏡５１１５に術部を撮影する際の照射光を供給する。光源装置５１５７は、例えばＬＥＤ、レーザ光源又はこれらの組み合わせによって構成される白色光源から構成される。このとき、ＲＧＢレーザ光源の組み合わせにより白色光源が構成される場合には、各色（各波長）の出力強度及び出力タイミングを高精度に制御することができるため、光源装置５１５７において撮像画像のホワイトバランスの調整を行うことができる。また、この場合には、ＲＧＢレーザ光源それぞれからのレーザ光を時分割で観察対象に照射し、その照射タイミングに同期してカメラヘッド５１１９の撮像素子の駆動を制御することにより、ＲＧＢそれぞれに対応した画像を時分割で撮像することも可能である。当該方法によれば、当該撮像素子にカラーフィルタを設けなくても、カラー画像を得ることができる。
【０１９８】  また、光源装置５１５７は、出力する光の強度を所定の時間ごとに変更するようにその駆動が制御されてもよい。その光の強度の変更のタイミングに同期してカメラヘッド５１１９の撮像素子の駆動を制御して時分割で画像を取得し、その画像を合成することにより、いわゆる黒つぶれ及び白とびのない高ダイナミックレンジの画像を生成することができる。
【０１９９】  また、光源装置５１５７は、特殊光観察に対応した所定の波長帯域の光を供給可能に構成されてもよい。特殊光観察では、例えば、体組織における光の吸収の波長依存性を利用して、通常の観察時における照射光（すなわち、白色光）に比べて狭帯域の光を照射することにより、粘膜表層の血管等の所定の組織を高コントラストで撮影する、いわゆる狭帯域光観察（Narrow  Band  Imaging）が行われる。あるいは、特殊光観察では、励起光を照射することにより発生する蛍光により画像を得る蛍光観察が行われてもよい。蛍光観察では、体組織に励起光を照射し当該体組織からの蛍光を観察するもの（自家蛍光観察）、又はインドシアニングリーン（ICG）等の試薬を体組織に局注するとともに当該体組織にその試薬の蛍光波長に対応した励起光を照射し蛍光像を得るもの等が行われ得る。光源装置５１５７は、このような特殊光観察に対応した狭帯域光及び／又は励起光を供給可能に構成され得る。
【０２００】  （カメラヘッド及びＣＣＵ）  図２４を参照して、内視鏡５１１５のカメラヘッド５１１９及びＣＣＵ５１５３の機能についてより詳細に説明する。図２４は、図２３に示すカメラヘッド５１１９及びＣＣＵ５１５３の機能構成の一例を示すブロック図である。
【０２０１】  図２４を参照すると、カメラヘッド５１１９は、その機能として、レンズユニット５１２１と、撮像部５１２３と、駆動部５１２５と、通信部５１２７と、カメラヘッド制御部５１２９と、を有する。また、ＣＣＵ５１５３は、その機能として、通信部５１７３と、画像処理部５１７５と、制御部５１７７と、を有する。カメラヘッド５１１９とＣＣＵ５１５３とは、伝送ケーブル５１７９によって双方向に通信可能に接続されている。
【０２０２】  まず、カメラヘッド５１１９の機能構成について説明する。レンズユニット５１２１は、鏡筒５１１７との接続部に設けられる光学系である。鏡筒５１１７の先端から取り込まれた観察光は、カメラヘッド５１１９まで導光され、当該レンズユニット５１２１に入射する。レンズユニット５１２１は、ズームレンズ及びフォーカスレンズを含む複数のレンズが組み合わされて構成される。レンズユニット５１２１は、撮像部５１２３の撮像素子の受光面上に観察光を集光するように、その光学特性が調整されている。また、ズームレンズ及びフォーカスレンズは、撮像画像の倍率及び焦点の調整のため、その光軸上の位置が移動可能に構成される。
【０２０３】  撮像部５１２３は撮像素子によって構成され、レンズユニット５１２１の後段に配置される。レンズユニット５１２１を通過した観察光は、当該撮像素子の受光面に集光され、光電変換によって、観察像に対応した画像信号が生成される。撮像部５１２３によって生成された画像信号は、通信部５１２７に提供される。
【０２０４】  撮像部５１２３を構成する撮像素子としては、例えばＣＭＯＳ（Complementary  Metal  Oxide  Semiconductor）タイプのイメージセンサであり、Ｂａｙｅｒ配列を有するカラー撮影可能なものが用いられる。なお、当該撮像素子としては、例えば４Ｋ以上の高解像度の画像の撮影に対応可能なものが用いられてもよい。術部の画像が高解像度で得られることにより、術者５１８１は、当該術部の様子をより詳細に把握することができ、手術をより円滑に進行することが可能となる。
【０２０５】  また、撮像部５１２３を構成する撮像素子は、３Ｄ表示に対応する右目用及び左目用の画像信号をそれぞれ取得するための１対の撮像素子を有するように構成される。３Ｄ表示が行われることにより、術者５１８１は術部における生体組織の奥行きをより正確に把握することが可能になる。なお、撮像部５１２３が多板式で構成される場合には、各撮像素子に対応して、レンズユニット５１２１も複数系統設けられる。
【０２０６】  また、撮像部５１２３は、必ずしもカメラヘッド５１１９に設けられなくてもよい。例えば、撮像部５１２３は、鏡筒５１１７の内部に、対物レンズの直後に設けられてもよい。
【０２０７】  駆動部５１２５は、アクチュエータによって構成され、カメラヘッド制御部５１２９からの制御により、レンズユニット５１２１のズームレンズ及びフォーカスレンズを光軸に沿って所定の距離だけ移動させる。これにより、撮像部５１２３による撮像画像の倍率及び焦点が適宜調整され得る。
【０２０８】  通信部５１２７は、ＣＣＵ５１５３との間で各種の情報を送受信するための通信装置によって構成される。通信部５１２７は、撮像部５１２３から得た画像信号をＲＡＷデータとして伝送ケーブル５１７９を介してＣＣＵ５１５３に送信する。この際、術部の撮像画像を低レイテンシで表示するために、当該画像信号は光通信によって送信されることが好ましい。手術の際には、術者５１８１が撮像画像によって患部の状態を観察しながら手術を行うため、より安全で確実な手術のためには、術部の動画像が可能な限りリアルタイムに表示されることが求められるからである。光通信が行われる場合には、通信部５１２７には、電気信号を光信号に変換する光電変換モジュールが設けられる。画像信号は当該光電変換モジュールによって光信号に変換された後、伝送ケーブル５１７９を介してＣＣＵ５１５３に送信される。
【０２０９】  また、通信部５１２７は、ＣＣＵ５１５３から、カメラヘッド５１１９の駆動を制御するための制御信号を受信する。当該制御信号には、例えば、撮像画像のフレームレートを指定する旨の情報、撮像時の露出値を指定する旨の情報、並びに／又は撮像画像の倍率及び焦点を指定する旨の情報等、撮像条件に関する情報が含まれる。通信部５１２７は、受信した制御信号をカメラヘッド制御部５１２９に提供する。なお、ＣＣＵ５１５３からの制御信号も、光通信によって伝送されてもよい。この場合、通信部５１２７には、光信号を電気信号に変換する光電変換モジュールが設けられ、制御信号は当該光電変換モジュールによって電気信号に変換された後、カメラヘッド制御部５１２９に提供される。
【０２１０】  なお、上記のフレームレートや露出値、倍率、焦点等の撮像条件は、取得された画像信号に基づいてＣＣＵ５１５３の制御部５１７７によって自動的に設定される。つまり、いわゆるＡＥ（Auto  Exposure）機能、ＡＦ（Auto  Focus）機能及びＡＷＢ（Auto  White  Balance）機能が内視鏡５１１５に搭載される。
【０２１１】  カメラヘッド制御部５１２９は、通信部５１２７を介して受信したＣＣＵ５１５３からの制御信号に基づいて、カメラヘッド５１１９の駆動を制御する。例えば、カメラヘッド制御部５１２９は、撮像画像のフレームレートを指定する旨の情報及び／又は撮像時の露光を指定する旨の情報に基づいて、撮像部５１２３の撮像素子の駆動を制御する。また、例えば、カメラヘッド制御部５１２９は、撮像画像の倍率及び焦点を指定する旨の情報に基づいて、駆動部５１２５を介してレンズユニット５１２１のズームレンズ及びフォーカスレンズを適宜移動させる。カメラヘッド制御部５１２９は、更に、鏡筒５１１７やカメラヘッド５１１９を識別するための情報を記憶する機能を備えてもよい。
【０２１２】  なお、レンズユニット５１２１や撮像部５１２３等の構成を、気密性及び防水性が高い密閉構造内に配置することで、カメラヘッド５１１９について、オートクレーブ滅菌処理に対する耐性を持たせることができる。
【０２１３】  次に、ＣＣＵ５１５３の機能構成について説明する。通信部５１７３は、カメラヘッド５１１９との間で各種の情報を送受信するための通信装置によって構成される。通信部５１７３は、カメラヘッド５１１９から、伝送ケーブル５１７９を介して送信される画像信号を受信する。この際、上記のように、当該画像信号は好適に光通信によって送信され得る。この場合、光通信に対応して、通信部５１７３には、光信号を電気信号に変換する光電変換モジュールが設けられる。通信部５１７３は、電気信号に変換した画像信号を画像処理部５１７５に提供する。
【０２１４】  また、通信部５１７３は、カメラヘッド５１１９に対して、カメラヘッド５１１９の駆動を制御するための制御信号を送信する。当該制御信号も光通信によって送信されてよい。
【０２１５】  画像処理部５１７５は、カメラヘッド５１１９から送信されたＲＡＷデータである画像信号に対して各種の画像処理を施す。当該画像処理としては、例えば現像処理、高画質化処理（帯域強調処理、超解像処理、ＮＲ（Noise  reduction）処理及び／又は手ブレ補正処理等）、並びに／又は拡大処理（電子ズーム処理）等、各種の公知の信号処理が含まれる。また、画像処理部５１７５は、ＡＥ、ＡＦ及びＡＷＢを行うための、画像信号に対する検波処理を行う。
【０２１６】  画像処理部５１７５は、ＣＰＵやＧＰＵ等のプロセッサによって構成され、当該プロセッサが所定のプログラムに従って動作することにより、上述した画像処理や検波処理が行われ得る。なお、画像処理部５１７５が複数のＧＰＵによって構成される場合には、画像処理部５１７５は、画像信号に係る情報を適宜分割し、これら複数のＧＰＵによって並列的に画像処理を行う。
【０２１７】  制御部５１７７は、内視鏡５１１５による術部の撮像、及びその撮像画像の表示に関する各種の制御を行う。例えば、制御部５１７７は、カメラヘッド５１１９の駆動を制御するための制御信号を生成する。この際、撮像条件がユーザによって入力されている場合には、制御部５１７７は、当該ユーザによる入力に基づいて制御信号を生成する。あるいは、内視鏡５１１５にＡＥ機能、ＡＦ機能及びＡＷＢ機能が搭載されている場合には、制御部５１７７は、画像処理部５１７５による検波処理の結果に応じて、最適な露出値、焦点距離及びホワイトバランスを適宜算出し、制御信号を生成する。
【０２１８】  また、制御部５１７７は、画像処理部５１７５によって画像処理が施された画像信号に基づいて、術部の画像を表示装置５１５５に表示させる。この際、制御部５１７７は、各種の画像認識技術を用いて術部画像内における各種の物体を認識する。例えば、制御部５１７７は、術部画像に含まれる物体のエッジの形状や色等を検出することにより、鉗子等の術具、特定の生体部位、出血、エネルギー処置具５１３５使用時のミスト等を認識することができる。制御部５１７７は、表示装置５１５５に術部の画像を表示させる際に、その認識結果を用いて、各種の手術支援情報を当該術部の画像に重畳表示させる。手術支援情報が重畳表示され、術者５１８１に提示されることにより、より安全かつ確実に手術を進めることが可能になる。
【０２１９】  カメラヘッド５１１９及びＣＣＵ５１５３を接続する伝送ケーブル５１７９は、電気信号の通信に対応した電気信号ケーブル、光通信に対応した光ファイバ、又はこれらの複合ケーブルである。
【０２２０】  ここで、図示する例では、伝送ケーブル５１７９を用いて有線で通信が行われていたが、カメラヘッド５１１９とＣＣＵ５１５３との間の通信は無線で行われてもよい。両者の間の通信が無線で行われる場合には、伝送ケーブル５１７９を手術室内に敷設する必要がなくなるため、手術室内における医療スタッフの移動が当該伝送ケーブル５１７９によって妨げられる事態が解消され得る。
【０２２１】  以上、本開示に係る技術が適用され得る手術室システム５１００の一例について説明した。なお、ここでは、一例として手術室システム５１００が適用される医療用システムが内視鏡手術システム５１１３である場合について説明したが、手術室システム５１００の構成はかかる例に限定されない。例えば、手術室システム５１００は、内視鏡手術システム５１１３に代えて、検査用軟性内視鏡システムや顕微鏡手術システムに適用されてもよい。
【０２２２】  本開示に係る技術は、以上説明した構成のうち、視聴覚コントローラ５１０７に好適に適用され得る。具体的には、本技術の制御装置の構成を、発信元の装置及び出力先の装置の動作を制御する視聴覚コントローラ５１０７に適用することができる。視聴覚コントローラ５１０７に本開示に係る技術を適用することにより、ネットワークの状態に応じて、安定したストリーミングを提供することができるため、特にリアルタイムで行われる遠隔医療における診断の精度向上を図ることができる。
【０２２３】  また、本技術の実施の形態は、上述した実施の形態に限定されるものではなく、本技術の要旨を逸脱しない範囲において種々の変更が可能である。
【０２２４】  さらに、本技術は以下のような構成をとることができる。（１）  受信装置と、  前記受信装置に対してストリーミングを行う送信装置と、  前記受信装置と前記送信装置とを接続するネットワークであって、第１の通信回線および第２の通信回線を含むネットワークの状態を管理する制御装置と  を備え、  前記第１の通信回線は、前記第２の通信回線と比較して接続状態が不安定であり、  前記制御装置は、前記送信装置から前記受信装置へと送信されるパケットに基づいて、前記ネットワークの状態を管理する  通信システム。（２）  前記第１の通信回線は、前記第２の通信回線と比較して遅延またはパケットロスが大きい  （１）に記載の通信システム。（３）  前記第１の通信回線は、無線通信回線を含んで構成され、  前記第２の通信回線は、有線通信回線のみで構成される  （２）に記載の通信システム。（４）  前記送信装置は、前記第１の通信回線により前記ネットワークに接続され、  前記受信装置は、前記第２の通信回線により前記ネットワークに接続される  （３）に記載の通信システム。（５）  前記送信装置は、前記受信装置に対してＵＤＰ（User Datagram Protocol）による前記ストリーミングを行う  （４）に記載の通信システム。（６）  前記制御装置は、    前記受信装置における前記ストリーミングの受信状態を、ＴＣＰ（Transmission Control Protocol）接続により把握する状態把握部と、    前記ストリーミングの受信状態に基づいて、前記ストリーミングの停止を決定する決定部と  を有する  （５）に記載の通信システム。（７）  前記決定部は、前記受信装置におけるパケットの受信間隔、および、所定時間内でのパケットロス量の少なくともいずれかに基づいて、前記ストリーミングの停止を決定する  （６）に記載の通信システム。（８）  前記送信装置は、複数の前記第１の通信回線を用いたボンディングによる前記ストリーミングを行い、  前記状態把握部は、前記受信装置における、複数の前記第１の通信回線それぞれを介した前記ストリーミングの受信状態を把握し、  前記決定部は、前記ストリーミングの受信状態それぞれに基づいて、前記ストリーミングの停止を決定する  （６）または（７）に記載の通信システム。（９）  前記決定部は、前記ストリーミングの受信状態それぞれと、複数の前記第１の通信回線それぞれにおける通信方式とに基づいて、前記ストリーミングの停止を決定する  （８）に記載の通信システム。（１０）  前記受信装置は、前記ストリーミングが行われる前記ネットワークの帯域を推定する帯域推定部を有し、  前記制御装置は、推定された前記ネットワークの帯域に基づいて、前記送信装置が行う前記ストリーミングに関するパラメータを設定するパラメータ設定部を有する  （５）に記載の通信システム。（１１）  前記送信装置は、所定時間毎に階段状に送信レートを上げながら、前記受信装置に対してパケット送信を行い、  前記帯域推定部は、前記送信装置から受信したパケットの受信レートに基づいて、前記ネットワークの帯域を推定する  （１０）に記載の通信システム。（１２）  前記受信装置は、前記ネットワークの輻輳を検知する輻輳検知部をさらに有し、  前記帯域推定部は、前記ネットワークの輻輳の検知結果に基づいて、前記ネッ��ワークの帯域を推定する  （１０）または（１１）に記載の通信システム。（１３）  前記輻輳検知部は、ＲＴＰ（Real-time Transport Protocol）パケットの相対遅延量に基づいて、前記ネットワークの輻輳を検知する  （１２）に記載の通信システム。（１４）  前記送信装置は、動画像のストリーミングを行う  （１）乃至（１３）のいずれかに記載の通信システム。（１５）  前記送信装置は、動画像を撮像し、リアルタイムで送信する撮像装置として構成される  （１４）に記載の通信システム。（１６）  受信装置と、前記受信装置に対してストリーミングを行う送信装置とを接続するネットワークであって、第１の通信回線および第２の通信回線を含むネットワークの状態を管理する制御部  を備え、  前記第１の通信回線は、前記第２の通信回線と比較して接続状態が不安定であり、  前記制御部は、前記送信装置から前記受信装置へと送信されるパケットに基づいて、前記ネットワークの状態を管理する  制御装置。
【符号の説明】
【０２２５】  １  通信システム，  １１  送信装置，  １２  受信装置，  １３  制御装置，  ２０，２０−１，２０−２  基地局，  ３０  インターネット，  ９１  状態決定部，  １０１  制御部，  １１１  状態把握部，  １１２  動作決定部，  １２１  帯域推定部，  １２２  輻輳検知部，  １３１  制御部，  １４１  パラメータ設定部，  １５１  制御部
【図１】
2019003955.tif 000003
【図２】
2019003955.tif 000004
【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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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【国際調査報告】
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