(57)【要約】【課題】無線映像伝送装置において、通信状況が悪化した場合にも受信側で再生する映像の乱れを最小限に抑える。【解決手段】送信する映像フレームのフレーム種別を判断する映像種別識別手段１１８と、映像フレームの送信における送信エラーの発生を検出するエラー検出手段１２０と、フレーム種別毎に送信エラーの連続発生回数を計測するリトライ数記憶手段１１０と、フレーム種別毎に最大再送回数を保持するリトライ数設定手段１０５とを備え、イントラフレームの最大再送回数を他のフレームより大きく設定し、送信エラーの連続発生回数が最大再送回数に達するまでは当該映像フレームの再送を行い、送信エラーの連続発生回数が最大再送回数を超えた場合に当該映像フレームを破棄する。また、イントラフレームの送信順を優先させることや、帯域保証期間におけるイントラフレームの優先送信を行う。【選択図】  図３
2006165733.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
無線ネットワークを使用して映像データを伝送する無線映像伝送装置であって、送信する映像フレームのフレーム種別を判断する映像種別識別手段と、映像フレームの送信における送信エラーの発生を検出するエラー検出手段と、前記フレーム種別毎に送信エラーの連続発生回数を計測するリトライ数記憶手段と、前記フレーム種別毎に最大再送回数を保持するリトライ数設定手段と、任意の映像フレームの送信において送信エラーが発生した場合に、前記送信エラーの連続発生回数が前記最大再送回数に達するまでは当該映像フレームの再送を行い、前記送信エラーの連続発生回数が前記最大再送回数を超えた場合に当該映像フレームを破棄する送信手段とを有する無線映像伝送装置。
【請求項２】
無線ネットワークを使用して映像データを伝送する無線映像伝送装置であって、送信する映像データからイントラフレームを抽出するイントラフレーム抽出手段と、前記抽出されたイントラフレームにタイムスタンプを付与するタイムスタンプ付与手段と、前記タイムスタンプを付与されたイントラフレームを優先して送信する送信優先度制御手段とを有する無線映像伝送装置。
【請求項３】
請求項２記載の無線映像伝送装置から無線ネットワークを使用して伝送された映像データを受信する無線映像伝送装置であって、受信された映像データからイントラフレームを抽出する受信イントラフレーム抽出手段と、前記抽出されたイントラフレームに付与されたタイムスタンプをシステム時刻と比較するタイムスタンプ比較手段と、前記比較結果に応じて前記抽出されたイントラフレームと前記抽出されたイントラフレーム以外の受信された映像フレームとの間の選択を行う出力映像選択手段とを有する無線映像伝送装置。
【請求項４】
無線ネットワークを使用して映像データを伝送する無線映像伝送装置であって、送信する映像データからイントラフレームを抽出するイントラフレーム抽出手段と、それぞれの映像フレームの送信時に送信帯域が保証された帯域保証期間か否かを検出する帯域保証期間検出手段と、前記帯域保証期間であることが検出されたときは前記抽出されたイントラフレームを優先して送信する送信優先度制御手段とを有する無線映像伝送装置。
【請求項５】
無線ネットワークを使用して映像データを伝送する無線映像伝送装置であって、送信する映像フレームがイントラフレームであるか否かを判断するイントラフレーム検出手段と、前記送信する映像フレームがイントラフレームでないと判断された場合に当該映像フレームの送信時の送信電力を小さくするように制御する送信電力制御手段とを有する無線映像伝送装置。
【請求項６】
無線ネットワークを使用して映像データを伝送する無線映像伝送装置であって、装置の駆動電圧を検出する駆動電圧検出手段と、送信する映像フレームがイントラフレームであるか否かを判断するイントラフレーム検出手段と、前記駆動電圧が所定の閾値以下であることが検出された場合でかつ前記送信する映像フレームがイントラフレームでないと判断された場合に当該映像フレームの送信時の送信電力を小さくするように制御する送信電力制御手段とを有する無線映像伝送装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は無線ネットワークを使用して映像を伝送する無線映像伝送装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、ＩＥＥＥ８０２．１１に代表される無線ＬＡＮ規格に準拠した機器が普及してきている。無線ネットワークは従来の有線ネットワークと異なり設置場所を選ばない利点がある。また、高速通信が可能な規格ＩＥＥＥ８０２．１１ａ，ｇも登場し、高速性を利用したＡＶデータの通信が可能なシステムも提供されている。これに伴い、無線映像伝送に関する様々な技術開発が行われている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
無線ＬＡＮ規格ＩＥＥＥ８０２．１１では、データの送信を行い、送ったデータが相手に正常に受信されると正常受信信号（ＡＣＫ）を返信する。送信側では一定時間経過後も正常受信信号（ＡＣＫ）を受信しないと送信に失敗したと判断し、データの再送を試みる。
【０００４】
以下、従来の無線映像伝送装置について、図１９〜２２を用いて説明する。図１９は従来の無線映像伝送装置の構成を示すブロック図であり、図２０および図２１は従来の無線映像伝送装置の動作を示すフローチャートである。
【０００５】
図１９において、映像ストリームを送信するときは、ストリーム生成手段１０１で映像ストリーム１０２を生成し、バッファ手段１０３に蓄積する（Ｓ１０１）。送信手段１１６はバッファ手段１０３から取り出した送信データ１０４をアンテナ１２１を介して送信する（Ｓ１０２）。
【０００６】
その後、エラー検出手段１２０は送信相手局から送信データの受信確認応答（ＡＣＫ）が戻ってくるかを監視する（Ｓ１０３）。相手局が正常にデータを受信すると一定時間以内にＡＣＫを受信することができ、エラー検出手段１２０はエラーが発生していないと判断する。
【０００７】
また、一定時間経過後も相手局からＡＣＫが受信できないとエラーが発生したと判断し、エラー検出信号１１５をアクティブにする。リトライ数記憶手段１１０はエラー検出信号１１５がアクティブになるとリトライ数として保持している値を１インクリメントする（Ｓ１０５）。
【０００８】
インクリメントした値がリトライ数設定手段１０５にあらかじめ設定されているリミット値よりも小さいときは（Ｓ１０６）、そのときの送信対象フレームの再送を試みる。また、インクリメントした値がリトライ数設定手段１０５にあらかじめ設定されているリミット値に達したときは再送を諦め、そのときの送信対象フレームを破棄する（Ｓ１０７）。
【０００９】
また、受信する際には、アンテナ１２１を介して受信手段１２２がデータを受信して受信データ１２３を出力し（Ｓ７０１）、バッファ手段１２４がそのデータを保持する（Ｓ７０２）。ストリーム再生手段１２６はバッファ手段１２４から再生ストリーム１２５を入力し、受信局側としての映像を再生する（Ｓ７０３）。
【００１０】
図２２は従来の無線映像伝送装置におけるフレームデータの伝送処理を説明する図である。図２２において、送信側がＤ０のデータを送信したときは、時刻ｔ１においてＡＣＫ信号が戻っているので正常にデータが送信できたと判断している。次にデータＤ１を送信したときは、時刻ｔ２においてＡＣＫが戻らないので送信に失敗したと判断し、Ｄ１のデータの再送を試みる。時刻ｔ３においては、再送回数が一定の回数に達したのでＤ１のデータ送信を諦め、Ｄ２のデータ送信に移る。
【００１１】
無線映像伝送においては、限られた帯域で情報量の大きな映像データを伝送するために圧縮符号化が行われる。映像情報圧縮符号化には、画像の空間的相関関係を利用した画像内符号化と、画像間の時間的相関関係を利用した予測符号化があり、映像フレームを小さく分割したマクロブロック毎に圧縮符号化が行われる。予測符号化を行って作成される符号化画像であるインターフレームは符号化による誤差が蓄積されるため、通常は映像フレーム全体に画像内符号化を行って作成される符号化画像であるイントラフレームを一定の周期で用いる。
【００１２】
地上波や衛星放送などで採用されている映像圧縮方式としてＭＰＥＧ２がある。このＭＰＥＧ２規格に準拠して生成される映像ストリームは、図１に示すように、Ｉピクチャ（イントラフレーム）、Ｐピクチャ（前方予測のインターフレーム）、Ｂピクチャ（双方向予測のインターフレーム）の３種類の映像で構成される。
【００１３】
Ｉピクチャはそれ自身で映像を構成するが、Ｐピクチャは直前のＩピクチャあるいはＰピクチャを参照画像とし、Ｂピクチャは前後のＩピクチャあるいはＰピクチャを参照画像とする。そのため、映像を再生するときに重要度は、それ自身で１フレームの映像を構成できるＩピクチャが最も高く、次がＰピクチャ、最後にＢピクチャという順になる。
【００１４】
このことから、図２に示すように、時刻ｔ０において無線区間のエラーでＩピクチャに相当する部分をエラーで失ってしまうと、それ以降に続くＰピクチャ、Ｂピクチャによる伝送に成功したとしても、受信側でその区間の映像再生ができないため、映像が乱れてしまう。
【００１５】
また、時刻ｔ１においてＢピクチャは前後のＩピクチャ、Ｐピクチャを参照する種類の映像のため、Ｐピクチャの伝送に失敗すると、その前後でそれを参照するＢピクチャの伝送に成功しても受信側でのＢピクチャの映像再生が乱れてしまう。また、時刻ｔ２においてＢピクチャの伝送を失敗した場合は、受信側ではそのＢピクチャは正常に再生されない。
【特許文献１】特開２００３−６０６５２
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１６】
前記従来の無線映像伝送装置においては、映像ストリームを構成するフレームの重要度を全く考慮せずにＭＰＥＧデータが伝送されていたため、無線区間における通信状況が悪化した場合はリトライ数が所定回数に達して再送を諦めることがあり、そのときのエラー発生箇所にＩピクチャの情報が含まれていると、それ以降、次のＩピクチャまでの間の映像再生が乱れてしまうという問題があった。
【００１７】
本発明は上記従来の問題点を解決するためになされたもので、無線ネットワークを使用して映像を伝送する無線映像伝送装置において、映像ストリームを構成するフレームの重要度を考慮することで、無線区間において通信状況が悪化した場合にも、受信側で再生する映像の乱れを最小限に食い止めることを可能にする技術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】
【００１８】
本発明の無線映像伝送装置は、無線ネットワークを使用して映像データを伝送する無線映像伝送装置であって、送信する映像フレームのフレーム種別を判断する映像種別識別手段と、映像フレームの送信における送信エラーの発生を検出するエラー検出手段と、前記フレーム種別毎に送信エラーの連続発生回数を計測するリトライ数記憶手段と、前記フレーム種別毎に最大再送回数を保持するリトライ数設定手段と、映像フレームの送信時に送信エラーが発生した場合に、前記送信エラーの連続発生回数が前記最大再送回数に達するまでは当該映像フレームの再送を行い、前記送信エラーの連続発生回数が前記最大再送回数を超えた場合に当該映像フレームを破棄する送信手段とを有する。
【００１９】
上記構成によれば、送信すべきデータの重要度（Ｉピクチャ＞Ｐピクチャ＞Ｂピクチャ）に応じて最大再送回数を設定することにより、重要度の高いデータは再送回数を多くしてより確実に相手局に届けることができるため、通信状況が悪化した場合にも受信側で再生する映像の乱れ時間を短くすることができる。
【００２０】
また、本発明の無線映像伝送装置は、無線ネットワークを使用して映像データを伝送する無線映像伝送装置であって、送信する映像データからイントラフレーム（Ｉピクチャ）を抽出するイントラフレーム抽出手段と、これにより抽出されたイントラフレームにタイムスタンプを付与するタイムスタンプ付与手段と、このタイムスタンプを付与されたイントラフレームを優先して送信する送信優先度制御手段とを有する。
【００２１】
また、本発明の無線映像伝送装置は、上記無線映像伝送装置から無線ネットワークを使用して伝送された映像データを受信する無線映像伝送装置であって、受信された映像データからイントラフレームを抽出する受信イントラフレーム抽出手段と、前記抽出されたイントラフレームに付与されたタイムスタンプをシステム時刻と比較するタイムスタンプ比較手段と、前記比較結果に応じて前記抽出されたイントラフレームと前記抽出されたイントラフレーム以外の受信された映像フレームとの間の選択を行う出力映像選択手段とを有する。
【００２２】
上記構成によれば、送信される映像データのフレームのうち、映像再生において最も重要なイントラフレームをタイムスタンプ付きで本来のフレーム順よりも先に伝送することができるため、通信状況が悪化して本来の送信時刻に相当する箇所で送信エラーが発生しても、受信側で先行して受信したイントラフレームを用いてタイムスタンプの時刻に映像再生を行うことができ、再生する映像の乱れを最小限に食い止めることができる。
【００２３】
また、本発明の無線映像伝送装置は、無線ネットワークを使用して映像データを伝送する無線映像伝送装置であって、送信する映像データからイントラフレームを抽出するイントラフレーム抽出手段と、それぞれの映像フレームの送信時に送信帯域が保証された帯域保証期間か否かを検出する帯域保証期間検出手段と、前記帯域保証期間であることが検出されたときは前記抽出されたイントラフレームを優先して送信する送信優先度制御手段とを有する。
【００２４】
上記構成によれば、重要度の高いイントラフレームを帯域保証期間に優先して送信することで、イントラフレームをより確実に相手局に届けることができるため、通信状況が悪化した場合にも受信側で再生する映像の乱れ時間を最小限に抑えることができる。
【００２５】
また、本発明の無線映像伝送装置は、無線ネットワークを使用して映像データを伝送する無線映像伝送装置であって、送信する映像フレームがイントラフレームであるか否かを判断するイントラフレーム検出手段と、前記送信する映像フレームがイントラフレームでないと判断された場合に当該映像フレームの送信時の送信電力を小さくするように制御する送信電力制御手段とを有する。
【００２６】
上記構成によれば、重要度の高いイントラフレーム以外の映像フレームの伝送においては送信電力を下げることができるため、通信状況が悪化した場合にも受信側で再生する映像の乱れ時間を最小限に抑えながら、システムとしての消費電力を下げることができる。
【００２７】
また、本発明の無線映像伝送装置は、無線ネットワークを使用して映像データを伝送する無線映像伝送装置であって、装置の駆動電圧を検出する駆動電圧検出手段と、送信する映像フレームがイントラフレームであるか否かを判断するイントラフレーム検出手段と、前記駆動電圧が所定の閾値以下であることが検出された場合でかつ前記送信する映像フレームがイントラフレームでないと判断された場合に当該映像フレームの送信時の送信電力を小さくするように制御する送信電力制御手段と、を備えたものである。
【００２８】
上記構成によれば、バッテリーの駆動電圧が所定の閾値を下回ったところで、イントラフレーム以外の映像フレームの伝送においては送信電力を下げることができるため、通信状況が悪化した場合にも受信側で再生する映像の乱れ時間を最小限に抑えながら、システムとしての消費電力を下げることで装置の動作時間を延長することが可能となる。
【発明の効果】
【００２９】
本発明によれば、ＭＰＥＧデータ等の映像ストリームを構成する映像フレームのうち、重要度の高いイントラフレームの送信を優先させることができるため、無線区間において通信状況が悪化した場合にも、受信側におけるバースト的な再生映像の乱れを最小限に抑えることが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３０】
（実施形態１）
図３は本発明の実施形態１に係る無線映像伝送装置の構成を示すブロック図である。図３においては、図１９に示した無線映像伝送装置の構成に対して、１０６〜１０８、１１１〜１１３、１１７〜１１９の構成要素が追加されている。
【００３１】
１０６はＩフレーム用最大リトライ数保持手段であり、送信手段１１６においてＩフレーム（Ｉピクチャ）を伝送したときに何回まで再送を許容するかという情報を保持する。同様に、１０７と１０８はそれぞれＰフレーム用最大リトライ数保持手段とＢフレーム用最大リトライ数保持手段であり、それぞれＰフレーム（Ｐピクチャ）あるいはＢフレーム（Ｂピクチャ）を伝送したときに何回まで再送を許容するかという情報を保持する。
【００３２】
１１１はＩフレーム用リトライ回数計測手段であり、Ｉフレームの伝送においてエラー検出手段１２０により伝送エラーが検出されたときに、エラー検出信号１１５により連続エラー回数を計測する。同様に、１１２と１１３はそれぞれＰフレーム用リトライ回数計測手段とＢフレーム用リトライ回数計測手段であり、それぞれＰフレームあるいはＢフレームの伝送エラーが検出されたときに連続エラー回数を計測する。
【００３３】
１１７は映像種別判定データ出力信号であり、送信している映像データのフレーム種別を示す情報が送信手段１１６から出力される。１１８は映像種別識別手段であり、映像種別判定データ出力信号１１７により現在送信している映像データがＩフレームなのか、Ｐフレームなのか、Ｂフレームなのかを判断し、映像種別判定信号１１９を出力する。
【００３４】
以上のように構成された映像伝送装置の動作を、図３〜５を用いて説明する。図４は本実施形態の無線映像伝送装置の動作を示すフローチャートである。図４においては、図２０のフローチャートに対してＳ１０４のステップが追加されている。
【００３５】
送信局において、ストリーム生成手段１０１で生成された映像ストリーム１０２はバッファ手段１０３に格納され（Ｓ１０１）、その出力の送信データ１０４が送信手段１１６によりアンテナ１２１を介して送信される（Ｓ１０２）。
【００３６】
このとき送信手段１１６からは映像種別判定データ出力信号１１７を出力し、これにより映像種別識別手段１１８が、送信中のフレームがＩフレームであるか、Ｐフレームであるか、Ｂフレームであるかを判別し、映像種別判定信号１１９を出力する。
【００３７】
このデータ送信の結果（Ｓ１０３）、エラーが発生しなかった場合は次のデータの送信を開始する（Ｓ１００）。エラーが発生した場合は、エラー検出手段１２０がエラー検出信号１１５を出力し、映像種別判定信号１１９がＩフレームであることを示している場合（Ｓ１０４）は、リトライ数記憶手段１１０内のＩフレーム用リトライ回数計測手段１１１の値をインクリメントする（Ｓ１０５）。
【００３８】
次に、この値をリトライ数設定手段１０５内のＩフレーム用最大リトライ数保持手段１０６に設定されている値と比較し（Ｓ１０６）、Ｉフレーム用リトライ回数計測手段１１１の値がＩフレーム用最大リトライ数保持手段１０６の値を超えた場合はフレーム破棄信号１１４を出力する。送信手段１１６はフレーム破棄信号１１４が入力されたことで、バッファ手段１０３内にある現在送信中のフレームデータを破棄する（Ｓ１０７）。
【００３９】
エラーが発生し、映像種別判定信号１１９がＰフレームであることを示している場合（Ｓ１０４）も同様に、Ｐフレーム用リトライ回数計測手段１１２の値をインクリメントし（Ｓ１０５）、その値をＰフレーム用最大リトライ数保持手段１０７に設定されている値と比較し、Ｐフレーム用リトライ回数計測手段１１２の値がＰフレーム用最大リトライ数保持手段１０７の値を超えた場合は（Ｓ１０６）フレーム破棄信号１１４を出力する。送信手段１１６はフレーム破棄信号１１４が入力されたことで、バッファ手段１０３内にある現在送信中のフレームデータを破棄する（Ｓ１０７）。
【００４０】
エラーが発生し、映像種別判定信号１１９がＢフレームであることを示している場合（Ｓ１０４）も同様に、Ｂフレーム用リトライ回数計測手段１１３の値をインクリメントし（Ｓ１０５）、その値をＢフレーム用最大リトライ数保持手段１０８に設定されている値と比較し、Ｂフレーム用リトライ回数計測手段１１３の値がＢフレーム用最大リトライ数保持手段１０８の値を超えた場合は（Ｓ１０６）フレーム破棄信号１１４を出力する。送信手段１１６はフレーム破棄信号１１４が入力されたことで、バッファ手段１０３内にある、現在送信中のフレームデータを破棄する（Ｓ１０７）。
【００４１】
図５は本実施形態の無線映像伝送装置におけるフレームデータの伝送処理を説明する図であり、エラー発生時の映像フレーム毎の再送状態を示している。図５において、時刻ｔ１〜時刻ｔ４は通信エラー発生区間を示している。
【００４２】
Ｉフレーム伝送については、時刻ｔ０において正常な通信を行っている。時刻ｔ１における送信が失敗すると同じフレームの再送を試みる。ここで、Ｉフレームの最大再送数は６であり、時刻ｔ４においてＩフレームは正常に送信されている。
【００４３】
Ｐフレーム伝送についても、時刻ｔ０において正常な通信を行っている。時刻ｔ１における送信が失敗すると同じフレームの再送を試みる。ここで、Ｐフレームの最大再送数は３であり、Ｉフレームに比べて再送数が低く設定されている。３回再送を試みて失敗すると、時刻ｔ５においてフレームＰ０は破棄される。その後、次のデータＰ１の送信が開始されると、２回再送を試みたところで時刻ｔ４においてＰフレームは正常に送信されている。
【００４４】
Ｂフレーム伝送についても、時刻ｔ０において正常な通信を行っている。時刻ｔ１における送信が失敗すると同じフレームの再送を試みる。ここで、Ｂフレームの最大再送数は１であり、ＩフレームやＰフレームに比べてさらに低く設定されている。１回再送を試みて失敗すると、時刻ｔ１、ｔ２、ｔ３において送信対象となるフレームＢ０、Ｂ１、Ｂ２は破棄される。その後、次のデータＢ３の送信が開始されると、この伝送は正常に行われる。
【００４５】
このように、送信の対象となる映像フレームの種類に応じて、最大再送回数を変える手段を講じることによって、伝送優先度の高いフレーム程より確実に相手局に対して伝送することができる。また、伝送優先度の低いフレームに関しては、最大再送回数を抑えることにより、再送が生じたことによる不必要な伝送遅延を最小限に食い止めることが可能となる。
【００４６】
（実施形態２）
図６は本発明の実施形態２に係る無線映像伝送装置の構成を示すブロック図である。図６においては、図１９に示した無線映像伝送装置の構成に対して、Ｉフレーム抽出手段２０３、タイムスタンプ付与手段２０５、優先度選択手段２０１、受信用のＩフレーム抽出手段２１０、出力映像選択手段２０８、タイムスタンプ比較手段２１３が追加されている。
【００４７】
Ｉフレーム抽出手段２０３はバッファ手段１０３に格納されている映像ストリームの映像種別識別情報をサーチし、Ｉフレームデータを抽出する。タイムスタンプ付与手段２０５はＩフレーム抽出手段２０３によって抽出されたＩフレームデータに対してタイムスタンプ情報を付与し、タイムスタンプ情報付きＩフレーム２０６を出力する。
【００４８】
優先度選択手段２０１は、タイムスタンプ情報付きＩフレーム２０６が入力されると優先的にタイムスタンプ情報付きＩフレーム２０６を送信することを選択し、タイムスタンプ情報付きＩフレーム２０６が入力されないときはバッファ手段１０３からのデータを送信することを選択する。
【００４９】
受信局側においては、バッファ手段１２４に受信手段１２２からの受信データ１２３が入力され蓄積されると、受信用のＩフレーム抽出手段２１０は映像ストリームの映像種別識別情報をサーチし、Ｉフレームデータを抽出する。
【００５０】
出力映像選択手段２０８は、タイムスタンプ情報を分離した後のＩフレームデータ２１１が入力されると、タイムスタンプ比較手段２１３が保持しているシステム時刻情報と分離したタイムスタンプを比較し、現在の時刻がタイムスタンプと一致した場合にはＩフレームデータ２１１を出力することを選択し、現在の時刻がタイムスタンプと一致しない場合はバッファ手段１２４に蓄えられているデータを出力することを選択する。
【００５１】
以上のように構成された無線映像伝送装置の動作を、図６〜９を用いて説明する。図７は本実施形態の無線映像伝送装置におけるフレームデータの伝送処理を説明する図である。また、図８は本実施形態の無線映像伝送装置における送信局側の動作を示すフローチャートであり、図９は受信局側の動作を示すフローチャートである。
【００５２】
送信局と受信局の間では同期のとれた時刻を有している。このとき、ストリーム生成手段１０１から映像ストリーム１０２が生成される（図７（ａ））。映像ストリーム１０２の生成が開始されると（Ｓ１０１）、それがバッファ手段１０３に蓄えられる（図７（ｂ））。
【００５３】
バッファ手段１０３へデータの蓄積が開始されると、Ｉフレーム抽出手段２０３により、蓄積されたデータがＩフレームであるかどうかが判断され（Ｓ２００）、Ｉフレームである場合はバッファ手段１０３の中にあるＩフレームが抽出される（Ｓ２０１）。
【００５４】
その後、Ｉフレームデータ２０４がタイムスタンプ付与手段２０５に入力される。タイムスタンプ付与手段２０５では端末間で同期のとれている時刻情報をＩフレームに付与し（Ｓ２０２）、タイムスタンプ情報付きＩフレーム２０６を出力する。
【００５５】
優先度選択手段２０１では、タイムスタンプ情報付きＩフレーム２０６が出力されているときはこれを選択し、送信手段１１６への送信データ２０７として出力する（Ｓ２０３）。タイムスタンプ情報付きＩフレーム２０６が出力されていないときはバッファ手段１０３の出力を選択し、送信手段１１６への送信データ２０７として出力する（Ｓ２０４）。送信手段１１６はアンテナ１２１を介して送信データ２０７を送信する（図７（ｃ））。
【００５６】
図７に示す例では、バッファ手段１０３にＩピクチャ、Ｐピクチャ、Ｂピクチャで構成されたグループが４グループ蓄積されている。このとき、送信手段１１６ではタイムスタンプ情報付きＩフレーム２０６を４フレーム優先して送信し、その後バッファ手段１０３内のＰフレームとＢフレームのデータを送信している。
【００５７】
受信局ではアンテナ１２１を介して受信手段１２２によりデータを受信し（図７（ｄ））、受信データ１２３がバッファ手段１２４に蓄積される。Ｉフレーム抽出手段２１０は、バッファ手段１２４に受信データがあることを検出すると（Ｓ３００）、そのデータのフレームの種類を判定し（Ｓ３０１）、Ｉフレームであると判断した場合はバッファ手段１２４からデータを抽出し（Ｓ３０３）、これをＩフレームデータ２１１として出力する（図７（ｆ））。
【００５８】
抽出されたデータはＩフレームと時刻情報からなり、タイムスタンプ比較手段２１３は時刻情報を分離して取り出し、局間で共有している時間と比較する（Ｓ３０２）。Ｉフレーム送出時刻であると判断された場合は、出力映像選択手段２０８はＩフレームデータ２１１を選択し（Ｓ３０４）、Ｉフレーム送出時刻でない場合は出力映像選択手段２０８はバッファ手段のデータを選択する（Ｓ３０５）。出力映像選択手段２０８から出力された再生ストリーム２１４はストリーム再生手段１２６により映像として再生される（図７（ｇ））。
【００５９】
このように、ストリーム生成手段１０１で生成される一連の映像ストリームのうち、映像データとして重要度の高いＩフレームを他のフレームより先に送信するように送信順序を並び変え、優先的に送信を完了させることで、従来と比べてＩフレームの伝送が欠落するバーストエラーに対する耐性が向上する。
【００６０】
（実施形態３）
図１０は本発明の実施形態３に係る無線映像伝送装置の構成を示すブロック図である。図１０においては、図１９に示した無線映像伝送装置の構成に対して、Ｉフレーム抽出手段２０３、優先度選択手段２０１、帯域保証期間検出手段３０１が追加されている。
【００６１】
Ｉフレーム抽出手段２０３はバッファ手段１０３に蓄積される映像ストリーム１０２に含まれる映像種別識別情報を参照してＩフレームであるかどうかを判断し、Ｉフレームであると判断した場合にはバッファ手段１０３に蓄積されているフレームデータを抽出する。
【００６２】
帯域保証期間検出手段３０１はアンテナ１２１を介して無線通信状態を監視し、送信しようとするタイミングで自局による送信の帯域が保証された区間であるかどうかを判断し、帯域保証されていると判断したときには帯域保証区間識別信号３０２をアクティブにし、帯域保証区間外であると判断したときには帯域保証区間識別信号３０２を非アクティブにする。
【００６３】
優先度選択手段２０１にはＩフレーム抽出手段２０３からのＩフレームデータ２０４とバッファ手段１０３からの送信データ１０４が入力され、帯域保証区間識別信号３０２がアクティブになったときにＩフレームデータ２０４が選択され、帯域保証区間識別信号３０２が非アクティブになったときに送信データ１０４が選択され、選択されたデータが送信手段１１６に出力される。
【００６４】
以上のように構成された無線映像伝送装置の動作を、図１０〜１２を用いて説明する。図１１は本実施形態の無線映像伝送装置の動作を示すフローチャートであり、図１２は本実施形態の無線映像伝送装置におけるフレームデータの伝送処理を説明する図である。
【００６５】
ストリーム生成手段１０１により生成された映像ストリーム１０２はバッファ手段１０３に蓄積される。バッファ手段１０３にデータが蓄積されると（Ｓ１０１）、Ｉフレーム抽出手段２０３はバッファ手段１０３に蓄積されたデータから映像種別識別情報をサーチしてフレームの種別を判定する（Ｓ２００）。
【００６６】
Ｉフレームであると判定したときはＩフレーム抽出手段２０３によりＩフレームを抽出する（Ｓ２０１）。帯域保証期間検出手段３０１では無線区間内で自局による送信の帯域が保証されているかどうかを判断し（Ｓ２０５）、帯域保証区間であると判断した場合に帯域保証区間識別信号３０２をアクティブにし、帯域保証区間ではないと判断した場合に帯域保証区間識別信号３０２を非アクティブにする。
【００６７】
優先度選択手段２０１は、入力信号の帯域保証区間識別信号３０２がアクティブである場合はＩフレームデータ２０４を選択し（Ｓ２０３）、帯域保証区間識別信号３０２が非アクティブである場合はバッファ手段の出力を選択し（Ｓ２０４）、送信手段１１６は優先度選択手段２０１が出力する送信データ２０７をアンテナ１２１を介して送信する。
【００６８】
図１２に示す例では、時刻ｔ０〜ｔ１にかけては帯域保証区間であり、帯域保証期間検出手段３０１が帯域保証区間であると判断し、Ｉフレーム抽出手段が保持しているＩフレームデータを優先的に送信している。また、ｔ１以降の区間は帯域非保証区間であり、バッファ手段１０３に格納されているＰフレームとＢフレームのデータを送信している。受信局における処理は実施形態２と同様である。
【００６９】
このように、帯域保証区間においてＩフレームを優先的に伝送し、帯域非保証区間においてその他のフレームを伝送することにより、映像として最も重要度の高いＩフレームを帯域が保証された区間で送信することができ、ＰフレームとＢフレームについてはベストエフォート型の通信とすることができる。
【００７０】
これにより、通信が混雑している場合などでは、まずＢフレームが、次いでＰフレームがある程度欠落してしまうことも許容するが、少なくともＩフレームの伝送が成功する確度は高いため、受信側で映像を再生するときにバースト的なエラー発生を極力抑えることが可能になる。
【００７１】
（実施形態４）
図１３は本発明の実施形態４に係る無線映像伝送装置の構成を示すブロック図である。図１３においては、図１９に示した無線映像伝送装置の構成に対して、Ｉフレーム検出手段４０１、送信電力制御手段４０３が追加されている。
【００７２】
Ｉフレーム検出手段４０１はバッファ手段１０３に蓄積されたフレームデータがＩフレームのデータであるかどうかを映像種別識別情報により判断し、Ｉフレームであると判断した場合はＩフレーム確認信号４０２をアクティブにし、Ｉフレームではないと判断した場合はＩフレーム確認信号４０２を非アクティブにする。
【００７３】
送信電力制御手段４０３はＩフレーム確認信号４０２がアクティブになると送信電力を定格値にするように送信電力制御信号４０４を設定し、Ｉフレーム確認信号４０２が非アクティブになると送信電力を小さくするように送信電力制御信号４０４を設定する。
【００７４】
以上のように構成された無線映像伝送装置の動作を、図１３〜１５を用いて説明する。図１４は本実施形態の無線映像伝送装置の動作を示すフローチャートであり、図１５は本実施形態の無線映像伝送装置における送信電力制御を説明する図である。
【００７５】
ストリーム生成手段１０１により生成された映像ストリーム１０２はバッファ手段１０３に蓄積される。バッファ手段１０３にデータが蓄積されると（Ｓ１０１）、Ｉフレーム検出手段４０１はバッファ手段１０３に蓄積されたデータから映像種別識別情報をサーチしてフレームの種別を判定する（Ｓ４００）。
【００７６】
Ｉフレームであると判定したときはＩフレーム検出手段４０１がＩフレーム確認信号４０２をアクティブにする。Ｉフレームではないと判定したときはＩフレーム検出手段４０１がＩフレーム確認信号４０２を非アクティブにする。
【００７７】
送信手段１１６はバッファ手段１０３にデータが蓄積されると、送信しようとする映像フレームの種別がＩフレームであるときは送信電力を高く設定し（Ｓ４０１）、Ｉフレームではないときは送信電力を低く設定し（Ｓ４０２）、送信データ１０４をアンテナ１２１を介して送信する。受信局における処理は従来の方法と同様である。
【００７８】
図１５に示す例では、時刻ｔ０において送信電力を高くしてＩフレームを送信している。時刻ｔ１とｔ２においてはそれぞれＰフレームとＢフレームを送信しているが、ここでは送信電力を低くして送信を行っている。このとき、Ｉ、Ｐ、Ｂの各フレームに異なる送信電力に設定することもできる。
【００７９】
このように、映像の重要度に応じて送信電力を変えて伝送することでシステムの消費電力低減の効果が得られる。また、Ｉフレームの電力は落とさないため、電波変動が起こったときにでも、Ｉフレームの伝送は完了される可能性が高いため、映像が全く映らないというような状態を回避する効果が得られる。
【００８０】
（実施形態５）
図１６は本発明の実施形態５に係る無線映像伝送装置の構成を示すブロック図である。図１６においては、図１３に示した実施形態４の無線映像伝送装置の構成に対して、駆動電圧検出手段５０１、駆動電圧供給手段５０３が追加されている。
【００８１】
駆動電圧検出手段５０１は駆動電圧供給手段５０３から供給される電圧を測定し、その電圧が所定の閾値以上かどうかを判定する。供給電圧が所定の閾値を下回る場合は、送信電力制御手段４０３に対して実施形態４の制御を行うように指令する。すなわち、Ｉフレーム確認信号４０２がアクティブの場合は送信電力を大きくし、Ｉフレーム確認信号４０２が非アクティブのときは送信電力を小さくするように制御させる。
【００８２】
以上のように構成された無線映像伝送装置の動作を、図１６〜１８を用いて説明する。図１７は本実施形態の無線映像伝送装置の動作を示すフローチャートであり、図１８は本実施形態の無線映像伝送装置における送信電力制御を説明する図である。
【００８３】
駆動電圧検出手段５０１は駆動電圧供給手段５０３から供給される駆動電圧５０４をある閾値電圧Ｖｔと比較し（Ｓ５００）、駆動電圧５０４が閾値電圧Ｖｔ以下であることを検出すると駆動電圧異常信号５０２をアクティブにする。駆動電圧５０４が閾値電圧Ｖｔより大きいことを検出した場合は駆動電圧異常信号５０２を非アクティブにする。
【００８４】
ストリーム生成手段１０１により生成された映像ストリーム１０２はバッファ手段１０３に蓄積される。バッファ手段１０３にデータが蓄積されると（Ｓ１０１）、Ｉフレーム検出手段４０１はバッファ手段１０３に蓄積されたデータから映像種別識別情報をサーチしてフレームの種別を判定する（Ｓ４００）。
【００８５】
Ｉフレームであると判定したときはＩフレーム検出手段４０１がＩフレーム確認信号４０２をアクティブにする。Ｉフレームではないと判定したときはＩフレーム検出手段４０１がＩフレーム確認信号４０２を非アクティブにする。
【００８６】
送信電力制御手段４０３は、Ｉフレーム確認信号４０２がアクティブであるか、あるいは駆動電圧異常信号５０２が非アクティブである場合は、送信電力を定格値にするように送信電力制御信号４０４を設定し、Ｉフレーム確認信号４０２が非アクティブであり、かつ駆動電圧異常信号５０２がアクティブである場合は、送信電力を小さくするように送信電力制御信号４０４を設定する。
【００８７】
送信手段１１６は送信電力制御信号４０４に応じて送信電力を制御し、送信データ１０４をアンテナ１２１を介して送信する。受信局における処理は従来の方法と同様である。
【００８８】
図１８には各映像フレームの送信電力と駆動電圧の関係が示されている。時刻ｔ０までは駆動電圧の方が閾値電圧Ｖｔよりも高いため、送信電力はＩ、Ｐ、Ｂの各フレームとも同じである。時刻ｔ０を過ぎると駆動電圧が閾値電圧Ｖｔを下回るため、ＰフレームとＢフレームに対して電力制御が行われる。
【００８９】
ここに示した例ではＰフレームとＢフレームに関して同じ電力制御を行っているが、ＰフレームとＢフレームに対して異なる送信電力を設定することもできる。
【００９０】
このように、駆動電圧が時間の経過とともに所定の閾値電圧より小さくなったところで、重要度の低いフレームに対して送信電力を下げる制御を行うことにより、装置を使用するにつれて供給電圧が下がるようなシステムにおいては、システムの動作可能時間を延長することが可能となる。
【産業上の利用可能性】
【００９１】
本発明の無線映像伝送装置は、ＭＰＥＧデータ等の映像ストリームを構成する映像フレームのうち、重要度の高いイントラフレームの送信を優先させることができるため、無線区間において通信状況が悪化した場合にも、受信側におけるバースト的な再生映像の乱れを最小限に抑えることが可能となるという効果を有し、無線ネットワークを使用して映像を伝送する無線映像伝送装置等として有用である。
【図面の簡単な説明】
【００９２】
【図１】ＭＰＥＧ２ストリームの構成を示す図。
【図２】ＭＰＥＧ２ストリームの受信エラーによる再生映像の乱れの発生例を示す図。
【図３】本発明の実施形態１に係る無線映像伝送装置の構成を示すブロック図。
【図４】実施形態１の無線映像伝送装置の動作を示すフローチャート。
【図５】実施形態１の無線映像伝送装置におけるフレームデータの伝送処理を示す図。
【図６】本発明の実施形態２に係る無線映像伝送装置の構成を示すブロック図。
【図７】実施形態２の無線映像伝送装置におけるフレームデータの伝送処理を示す図。
【図８】実施形態２の無線映像伝送装置の送信局側の動作を示すフローチャート。
【図９】実施形態２の無線映像伝送装置の受信局側の動作を示すフローチャート。
【図１０】本発明の実施形態３に係る無線映像伝送装置の構成を示すブロック図。
【図１１】実施形態３の無線映像伝送装置の動作を示すフローチャート。
【図１２】実施形態３の無線映像伝送装置におけるフレームデータの伝送処理を示す図。
【図１３】本発明の実施形態４に係る無線映像伝送装置の構成を示すブロック図。
【図１４】実施形態４の無線映像伝送装置の動作を示すフローチャート。
【図１５】実施形態４の無線映像伝送装置における送信電力制御を説明する図。
【図１６】本発明の実施形態５に係る無線映像伝送装置の構成を示すブロック図。
【図１７】実施形態５の無線映像伝送装置の動作を示すフローチャート。
【図１８】実施形態５の無線映像伝送装置における送信電力制御を説明する図。
【図１９】従来の無線映像伝送装置の構成を示すブロック図。
【図２０】従来の無線映像伝送装置の送信局側の動作を示すフローチャート。
【図２１】従来の無線映像伝送装置の受信局側の動作を示すフローチャート。
【図２２】従来の無線映像伝送装置におけるフレームデータの伝送処理を説明する図。
【符号の説明】
【００９３】
１０１  ストリーム生成手段
１０２  映像ストリーム
１０３、１２４  バッファ手段
１０４、２０７  送信データ
１０５  リトライ数設定手段
１０６  Ｉフレーム用最大リトライ数保持手段
１０７  Ｐフレーム用最大リトライ数保持手段
１０８  Ｂフレーム用最大リトライ数保持手段
１１０  リトライ数記憶手段
１１１  Ｉフレーム用リトライ回数計測手段
１１２  Ｐフレーム用リトライ回数計測手段
１１３  Ｂフレーム用リトライ回数計測手段
１１４  フレーム破棄信号
１１５  エラー検出信号
１１６  送信手段
１１７  映像種別判定データ出力信号
１１８  映像種別識別手段
１１９  映像種別判定信号
１２０  エラー検出手段
１２１  アンテナ
１２２  受信手段
１２３  受信データ
１２５、２１４  再生ストリーム
１２６  ストリーム再生手段
２０１  優先度選択手段
２０３  Ｉフレーム抽出手段
２０４、２１１  Ｉフレームデータ
２０５  タイムスタンプ付与手段
２０６  タイムスタンプ情報付きＩフレーム
２０８  出力映像選択手段
２１０  Ｉフレーム抽出手段
２１３  タイムスタンプ比較手段
３０１  帯域保証期間検出手段
３０２  帯域保証区間識別信号
４０１  Ｉフレーム検出手段
４０２  Ｉフレーム確認信号
４０３  送信電力制御手段
４０４  送信電力制御信号
５０１  駆動電圧検出手段
５０２  駆動電圧異常信号
５０３  駆動電圧供給手段
５０４  駆動電圧
【図１】
2006165733.tif 000003
【図２】
2006165733.tif 000004
【図３】
2006165733.tif 000005
【図４】
2006165733.tif 000006
【図５】
2006165733.tif 000007
【図６】
2006165733.tif 000008
【図７】
2006165733.tif 000009
【図８】
2006165733.tif 000010
【図９】
2006165733.tif 000011
【図１０】
2006165733.tif 000012
【図１１】
2006165733.tif 000013
【図１２】
2006165733.tif 000014
【図１３】
2006165733.tif 000015
【図１４】
2006165733.tif 000016
【図１５】
2006165733.tif 000017
【図１６】
2006165733.tif 000018
【図１７】
2006165733.tif 000019
【図１８】
2006165733.tif 000020
【図１９】
2006165733.tif 000021
【図２０】
2006165733.tif 000022
【図２１】
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【図２２】
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