(57)【要約】【課題】通信経路の切り替え時に可用帯域が大幅に変動する場合でも、可用帯域を適切に推定して、可用帯域の有効利用を図ることができるようにする。【解決手段】記憶部に記憶された過去の通信状態に関する履歴情報に基づいて現在の可用帯域を推定して、映像を符号化する際の符号量を制御し、通信経路の切り替え（ハンドオーバー）が発生すると、切り替え先の通信経路に対応する可用帯域の暫定値を取得し、この可用帯域の暫定値に基づいて、新たな通信状態情報を生成し、記憶部に記憶された履歴情報を新たな通信状態情報に置き換えて、置き換え後の履歴情報に基づいて可用帯域を推定する。【選択図】図７
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
無線区間を有する通信経路を介して映像受信装置に映像データを送信する映像送信装置であって、
前記映像受信装置に前記映像データを送信する通信部と、
過去の通信状態に関する履歴情報を記憶する記憶部と、
この記憶部に記憶された前記履歴情報に基づいて現在の可用帯域を推定して、映像を符号化する際の符号量を制御する制御部と、
を備え、
前記制御部は、前記通信経路の切り替えが発生すると、切り替え先の通信経路に対応する可用帯域の暫定値を取得し、この可用帯域の暫定値に基づいて、新たな通信状態情報を生成し、前記記憶部に記憶された前記履歴情報を前記新たな通信状態情報に置き換えて、前記置き換え後の前記履歴情報に基づいて可用帯域を推定することを特徴とする映像送信装置。
【請求項２】
前記通信部は、前記通信経路上の通信制御装置から送信される経路切替通知を受信し、
前記制御部は、前記経路切替通知から前記可用帯域の暫定値を取得することを特徴とする請求項１に記載の映像送信装置。
【請求項３】
前記制御部は、所定のテーブルを用いて、前記可用帯域の暫定値から前記新たな通信状態情報を生成することを特徴とする請求項１または請求項２に記載の映像送信装置。
【請求項４】
前記制御部は、現在までのパケットロスの発生状況に関する検出値を所定数取得し、その所定数の検出値に対して重み付き平均化の処理を行った上で、所定の計算式を用いて前記検出値の平均から可用帯域の推定値を算出し、経路切り替えの直後の過渡状態では、通常状態から前記重み付き平均化の係数を変更することを特徴とする請求項１から請求項３のいずれかに記載の映像送信装置。
【請求項５】
前記制御部は、前記過渡状態において、所定数取得された前記検出値のうち新しい前記検出値に対しては、前記通常状態より大きい係数を乗じるとともに、所定数取得された前記検出値のうち古い前記検出値に対しては、前記通常状態より小さい係数を乗じて、前記重み付き平均化を行うことを特徴とする請求項４に記載の映像送信装置。
【請求項６】
前記制御部は、前記過渡状態に遷移した後に所定時間経過した場合に、前記通常状態に復帰することを特徴とする請求項４または請求項５に記載の映像送信装置。
【請求項７】
前記制御部は、パケットロス検出数が所定のしきい値を超えた場合に、前記通常状態に復帰することを特徴とする請求項４または請求項５に記載の映像送信装置。
【請求項８】
前記制御部は、パケットロスが１回発生した後に、連続受信パケット数が可用帯域の推定値から想定される値を超えた場合に、前記通常状態に復帰することを特徴とする請求項４または請求項５に記載の映像送信装置。
【請求項９】
前記制御部は、パケットロスが１回発生した後に所定時間経過した場合に、前記通常状態に復帰することを特徴とする請求項４または請求項５に記載の映像送信装置。
【請求項１０】
前記制御部は、パケットロスの発生状況に基づいて可用帯域を推定する際に、無線区間での外来ノイズに起因するランダムなパケットロスか否かを判定し、前記ランダムなパケットロスである場合には、そのパケットロスを除外することを特徴とする請求項１から請求項９のいずれかに記載の映像送信装置。
【請求項１１】
無線区間を有する通信経路を介して映像受信装置に映像データを送信する映像送信装置であって、
前記映像受信装置に前記映像データを送信する通信部と、
過去の可用帯域を記憶する記憶部と、
この記憶部に記憶された前記過去の可用帯域に基づいて現在の可用帯域を推定して、映像を符号化する際の符号量を制御する制御部と、
を備え、
前記制御部は、経路切り替えが発生した際に、切り替え先の通信経路に対応する可用帯域の暫定値を取得し、この可用帯域の暫定値に基づいて、前記経路切り替え後の可用帯域を推定することを特徴とする映像送信装置。
【請求項１２】
無線区間を有する通信経路を介して映像送信装置から映像受信装置に映像データを伝送する映像伝送システムであって、
前記映像送信装置は、
前記映像受信装置に前記映像データを送信する通信部と、
過去の通信状態に関する履歴情報を記憶する記憶部と、
この記憶部に記憶された前記履歴情報に基づいて現在の可用帯域を推定して、映像を符号化する際の符号量を制御する制御部と、
を備え、
前記制御部は、前記通信経路の切り替えが発生すると、切り替え先の通信経路に対応する可用帯域の暫定値を取得し、この可用帯域の暫定値に基づいて、新たな通信状態情報を生成し、前記記憶部に記憶された前記履歴情報を前記新たな通信状態情報に置き換えて、前記置き換え後の前記履歴情報に基づいて可用帯域を推定することを特徴とする映像伝送システム。
【請求項１３】
映像送信装置において、無線区間を有する通信経路を介して映像受信装置に映像データを符号化して伝送する際の符号量を制御する符号量制御方法であって、
記憶部に記憶された過去の通信状態に関する履歴情報に基づいて現在の可用帯域を推定して、映像を符号化する際の符号量を制御し、
前記通信経路の切り替えが発生すると、切り替え先の通信経路に対応する可用帯域の暫定値を取得し、この可用帯域の暫定値に基づいて、新たな通信状態情報を生成し、前記記憶部に記憶された前記履歴情報を前記新たな通信状態情報に置き換えて、前記置き換え後の前記履歴情報に基づいて可用帯域を推定することを特徴とする符号量制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、無線区間を有する通信経路を介して映像受信装置に映像データを送信する映像送信装置、無線区間を有する通信経路を介して映像送信装置から映像受信装置に映像データを伝送する映像伝送システム、および映像送信装置において無線区間を有する通信経路を介して映像受信装置に映像データを符号化して伝送する際の符号量を制御する符号量制御方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、ＬＴＥ（Long Term Evolution）などのセルラー通信や無線ＬＡＮなどの様々な無線通信方式が普及しており、これらの無線通信方式をユーザが適宜に選択して通信を行うことができる。
【０００３】
このような複数の無線通信方式が混在する通信環境、いわゆるヘテロジニアスネットワークにおいて、データ送信を適切に制御するため、従来、ハンドオーバー完了通知を受信すると、ハンドオーバー先の通信経路でのパケットロスの発生頻度を予測して、高速通信を開始し、ハンドオーバー先の通信経路の可用帯域に余裕がある場合には、送信データを高品質の符号化レートでエンコードする技術が知られている（特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１２−０４９９１３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
さて、現在検討が進められている５Ｇ（第５世代移動通信システム）では、従来の無線通信方式の他に、高ＳＨＦ（Super High Frequency）帯などを利用したセルラー通信や、ミリ波を利用したＷｉＧｉｇ（登録商標）が加わる。このため、ユーザが利用可能な通信経路の選択肢が広がる利点があるが、通信経路の可用帯域に大きな格差があるため、通信経路の切り替え（ハンドオーバー）時に可用帯域が大幅に変動するという問題がある。
【０００６】
しかしながら、前記従来の技術では、このような可用帯域の大幅な変動に対して適切に制御することができず、可用帯域の推定精度が著しく低下する、すなわち、可用帯域の推定値が可用帯域の実際の値とかけ離れた状態となり、また、可用帯域推定の収束が遅れることで、可用帯域の有効利用を図ることができないという不都合が生じる。
【０００７】
そこで、本発明は、通信経路の切り替え時に可用帯域が大幅に変動する場合でも、可用帯域を適切に推定して、可用帯域の有効利用を図ることができる映像送信装置、映像伝送システムおよび符号量制御方法を提供することを主な目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の映像送信装置は、無線区間を有する通信経路を介して映像受信装置に映像データを送信する映像送信装置であって、前記映像受信装置に前記映像データを送信する通信部と、過去の通信状態に関する履歴情報を記憶する記憶部と、この記憶部に記憶された前記履歴情報に基づいて現在の可用帯域を推定して、映像を符号化する際の符号量を制御する制御部と、を備え、前記制御部は、前記通信経路の切り替えが発生すると、切り替え先の通信経路に対応する可用帯域の暫定値を取得し、この可用帯域の暫定値に基づいて、新たな通信状態情報を生成し、前記記憶部に記憶された前記履歴情報を前記新たな通信状態情報に置き換えて、前記置き換え後の前記履歴情報に基づいて可用帯域を推定する構成とする。
【０００９】
また、本発明の映像伝送システムは、無線区間を有する通信経路を介して映像送信装置から映像受信装置に映像データを伝送する映像伝送システムであって、前記映像送信装置は、前記映像受信装置に前記映像データを送信する通信部と、過去の通信状態に関する履歴情報を記憶する記憶部と、この記憶部に記憶された前記履歴情報に基づいて現在の可用帯域を推定して、映像を符号化する際の符号量を制御する制御部と、を備え、前記制御部は、前記通信経路の切り替えが発生すると、切り替え先の通信経路に対応する可用帯域の暫定値を取得し、この可用帯域の暫定値に基づいて、新たな通信状態情報を生成し、前記記憶部に記憶された前記履歴情報を前記新たな通信状態情報に置き換えて、前記置き換え後の前記履歴情報に基づいて可用帯域を推定する構成とする。
【００１０】
また、本発明の符号量制御方法は、映像送信装置において、無線区間を有する通信経路を介して映像受信装置に映像データを符号化して伝送する際の符号量を制御する符号量制御方法であって、記憶部に記憶された過去の通信状態に関する履歴情報に基づいて現在の可用帯域を推定して、映像を符号化する際の符号量を制御し、前記通信経路の切り替えが発生すると、切り替え先の通信経路に対応する可用帯域の暫定値を取得し、この可用帯域の暫定値に基づいて、新たな通信状態情報を生成し、前記記憶部に記憶された前記履歴情報を前記新たな通信状態情報に置き換えて、前記置き換え後の前記履歴情報に基づいて可用帯域を推定する構成とする。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、通信経路の切り替えが発生した際に、切り替え先の通信経路に対応する可用帯域の暫定値に基づいて生成した新たな通信状態情報を用いて可用帯域推定が行われる。これにより、通信経路の切り替え時に可用帯域が大幅に変動する場合でも、可用帯域を適切に推定して、可用帯域の有効利用を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】第１実施形態に係る映像伝送システムの全体構成図
【図２】映像送信装置１の概略構成を示すブロック図
【図３】映像受信装置２の概略構成を示すブロック図
【図４】可用帯域推定部２４で行われる平均化処理の要領を示す説明図
【図５】可用帯域の変化状況およびパケットロスの発生状況の一例を示す説明図
【図６】可用帯域推定部２４の動作手順を示すフロー図
【図７】可用帯域推定部２４の動作手順を示すフロー図
【図８】パケットロス計数部２７で用いられるカウンタの動作状況を示す説明図
【図９】パケットロス計数部２７の動作手順を示すフロー図
【図１０】パケットロス計数部２７の動作手順を示すフロー図
【発明を実施するための形態】
【００１３】
前記課題を解決するためになされた第１の発明は、無線区間を有する通信経路を介して映像受信装置に映像データを送信する映像送信装置であって、前記映像受信装置に前記映像データを送信する通信部と、過去の通信状態に関する履歴情報を記憶する記憶部と、この記憶部に記憶された前記履歴情報に基づいて現在の可用帯域を推定して、映像を符号化する際の符号量を制御する制御部と、を備え、前記制御部は、前記通信経路の切り替えが発生すると、切り替え先の通信経路に対応する可用帯域の暫定値を取得し、この可用帯域の暫定値に基づいて、新たな通信状態情報を生成し、前記記憶部に記憶された前記履歴情報を前記新たな通信状態情報に置き換えて、前記置き換え後の前記履歴情報に基づいて可用帯域を推定する構成とする。
【００１４】
これによると、通信経路の切り替えが発生した際に、切り替え先の通信経路に対応する可用帯域の暫定値に基づいて生成した新たな通信状態情報を用いて可用帯域推定が行われる。これにより、通信経路の切り替え時に可用帯域が大幅に変動する場合でも、可用帯域を適切に推定して、可用帯域の有効利用を図ることができる。
【００１５】
また、第２の発明は、前記通信部は、前記通信経路上の通信制御装置から送信される経路切替通知を受信し、前記制御部は、前記経路切替通知から前記可用帯域の暫定値を取得する構成とする。
【００１６】
これによると、切り替え先の通信経路の状態を把握している通信制御装置で適切に設定された可用帯域の暫定値を取得することができる。
【００１７】
また、第３の発明は、前記制御部は、所定のテーブルを用いて、前記可用帯域の暫定値から前記新たな通信状態情報を生成する構成とする。
【００１８】
これによると、新たな通信状態情報を生成する処理の負荷を軽減することができる。
【００１９】
また、第４の発明は、前記制御部は、現在までのパケットロスの発生状況に関する検出値を所定数取得し、その所定数の検出値に対して重み付き平均化の処理を行った上で、所定の計算式を用いて前記検出値の平均から可用帯域の推定値を算出し、経路切り替えの直後の過渡状態では、通常状態から前記重み付き平均化の係数を変更する構成とする。
【００２０】
これによると、可用帯域の推定結果の収束を早めることができる。
【００２１】
また、第５の発明は、前記制御部は、前記過渡状態において、所定数取得された前記検出値のうち新しい前記検出値に対しては、前記通常状態より大きい係数を乗じるとともに、所定数取得された前記検出値のうち古い前記検出値に対しては、前記通常状態より小さい係数を乗じて、前記重み付き平均化を行う構成とする。
【００２２】
これによると、過渡状態では、新しい検出値の係数を大きくして、新しい検出値が可用帯域の推定結果に大きく影響するようにすることで、可用帯域の推定結果の収束を早めることができる。なお、古い検出値の係数を０として、古い検出値を無視するようにしてもよい。
【００２３】
また、第６の発明は、前記制御部は、前記過渡状態に遷移した後に所定時間経過した場合に、前記通常状態に復帰する構成とする。
【００２４】
これによると、適切なタイミングで通常状態に復帰させることができる。
【００２５】
また、第７の発明は、前記制御部は、パケットロス検出数が所定のしきい値を超えた場合に、前記通常状態に復帰する構成とする。
【００２６】
これによると、適切なタイミングで通常状態に復帰させることができる。
【００２７】
また、第８の発明は、前記制御部は、パケットロスが１回発生した後に、連続受信パケット数が可用帯域の推定値から想定される値を超えた場合に、前記通常状態に復帰する構成とする。
【００２８】
これによると、適切なタイミングで通常状態に復帰させることができる。
【００２９】
また、第９の発明は、前記制御部は、パケットロスが１回発生した後に所定時間経過した場合に、前記通常状態に復帰する構成とする。
【００３０】
これによると、適切なタイミングで通常状態に復帰させることができる。
【００３１】
また、第１０の発明は、前記制御部は、パケットロスの発生状況に基づいて可用帯域を推定する際に、無線区間での外来ノイズに起因するランダムなパケットロスか否かを判定し、前記ランダムなパケットロスである場合には、そのパケットロスを除外する構成とする。
【００３２】
これによると、無線区間での外来ノイズに起因するランダムなパケットロスにより、可用帯域の推定値が大きく低下して、可用帯域を有効利用できなくなることを避けることができる。
【００３３】
また、第１１の発明は、無線区間を有する通信経路を介して映像受信装置に映像データを送信する映像送信装置であって、前記映像受信装置に前記映像データを送信する通信部と、過去の可用帯域を記憶する記憶部と、この記憶部に記憶された前記過去の可用帯域に基づいて現在の可用帯域を推定して、映像を符号化する際の符号量を制御する制御部と、を備え、前記制御部は、経路切り替えが発生した際に、切り替え先の通信経路に対応する可用帯域の暫定値を取得し、この可用帯域の暫定値に基づいて、前記経路切り替え後の可用帯域を推定する構成とする。
【００３４】
これによると、第１の発明と同様に、通信経路の切り替え時に可用帯域が大幅に変動する場合でも、可用帯域を適切に推定して、可用帯域の有効利用を図ることができる。
【００３５】
また、第１２の発明は、無線区間を有する通信経路を介して映像送信装置から映像受信装置に映像データを伝送する映像伝送システムであって、前記映像送信装置は、前記映像受信装置に前記映像データを送信する通信部と、過去の通信状態に関する履歴情報を記憶する記憶部と、この記憶部に記憶された前記履歴情報に基づいて現在の可用帯域を推定して、映像を符号化する際の符号量を制御する制御部と、を備え、前記制御部は、前記通信経路の切り替えが発生すると、切り替え先の通信経路に対応する可用帯域の暫定値を取得し、この可用帯域の暫定値に基づいて、新たな通信状態情報を生成し、前記記憶部に記憶された前記履歴情報を前記新たな通信状態情報に置き換えて、前記置き換え後の前記履歴情報に基づいて可用帯域を推定する構成とする。
【００３６】
これによると、第１の発明と同様に、通信経路の切り替え時に可用帯域が大幅に変動する場合でも、可用帯域を適切に推定して、可用帯域の有効利用を図ることができる。
【００３７】
また、第１３の発明は、映像送信装置において、無線区間を有する通信経路を介して映像受信装置に映像データを符号化して伝送する際の符号量を制御する符号量制御方法であって、記憶部に記憶された過去の通信状態に関する履歴情報に基づいて現在の可用帯域を推定して、映像を符号化する際の符号量を制御し、前記通信経路の切り替えが発生すると、切り替え先の通信経路に対応する可用帯域の暫定値を取得し、この可用帯域の暫定値に基づいて、新たな通信状態情報を生成し、前記記憶部に記憶された前記履歴情報を前記新たな通信状態情報に置き換えて、前記置き換え後の前記履歴情報に基づいて可用帯域を推定する構成とする。
【００３８】
これによると、第１の発明と同様に、通信経路の切り替え時に可用帯域が大幅に変動する場合でも、可用帯域を適切に推定して、可用帯域の有効利用を図ることができる。
【００３９】
以下、本発明の実施の形態を、図面を参照しながら説明する。
【００４０】
（第１実施形態）
図１は、第１実施形態に係る映像伝送システムの全体構成図である。
【００４１】
この映像伝送システムは、映像送信装置１と、映像受信装置２と、通信制御装置３と、を備えている。この映像送信装置１および映像受信装置２は、ヘテロジニアスネットワークを介して映像伝送を行う。
【００４２】
ヘテロジニアスネットワークには、従来の無線通信方式の基地局、例えば、ＬＴＥなどのセルラー通信の基地局や、ＷｉＦｉ（登録商標）のアクセスポイントの他に、５Ｇで提案されている高ＳＨＦ（Super High Frequency）帯などを利用したセルラー通信の基地局や、ミリ波を利用したＷｉＧｉｇ（登録商標）のアクセスポイントが設置されている。映像送信装置１は、これらの基地局やアクセスポイントを経由する複数の通信経路を利用して映像伝送を行う。
【００４３】
通信制御装置３は、ヘテロジニアスネットワーク内の基地局やアクセスポイントを経由する複数の通信経路を利用して映像送信装置１で行われる通信を制御するものであり、例えば、広域の通信エリアを有するマクロセル基地局である。
【００４４】
次に、映像送信装置１について説明する。図２は、映像送信装置１の概略構成を示すブロック図である。
【００４５】
映像送信装置１は、映像入力部１１と、通信部１２と、制御部１３と、記憶部１４と、を備えている。
【００４６】
映像入力部１１では、カメラ５から出力される映像データが入力される。
【００４７】
通信部１２は、通信経路を介して映像受信装置２との間で通信を行い、例えば、映像パケットを映像受信装置２に送信し、また、映像受信装置２から送信される受信品質情報、具体的には状態監視用パケット（ＲＴＣＰ−ＲＲ、送信時刻情報を含む）を受信する。また、通信制御装置３との間で通信を行い、例えば、通信制御装置３から送信されるハンドオーバー通知を受信する。
【００４８】
記憶部１４は、過去（数秒間）の通信状態の履歴である通信状態情報（パケットロス率、遅延時間、送信データ量など）を記憶する。この通信状態情報は随時更新される。また、記憶部１４は、制御部１３で行われる可用帯域推定などの処理で用いられるテーブルを記憶する。また、記憶部１４は、制御部１３で実行するプログラムを記憶する。
【００４９】
制御部１３は、映像符号化部２１と、パケット化部２２と、通信状態監視部２３と、可用帯域推定部２４と、符号化制御部２５と、履歴情報書換部２６と、パケットロス計数部２７と、を備えている。この制御部１３はプロセッサで構成され、制御部１３の各部は、記憶部１４に記憶されたプログラムをプロセッサに実行させることで実現される。
【００５０】
映像符号化部２１は、映像入力部１１に入力された映像を所定の圧縮方式（例えばＨ．２６４やＨ．２６５など）で符号化する。
【００５１】
パケット化部２２は、映像符号化部２１で生成した映像符号のパケットを、ＲＴＰ（Real-time Transport Protocol）などに基づいて組み立てる。また、パケット化部２２は、送信データ量を通信状態監視部２３に通知する。
【００５２】
通信状態監視部２３は、映像受信装置２と連携して、ＲＴＣＰ（RTP Control Protocol）などに基づく状態監視用パケットを送受信して、受信した状態監視用パケット（ＲＴＣＰ−ＲＲ）に含まれる通信状態情報（パケットロス率および遅延時間など）を取得して、その通信状態情報を可用帯域推定部２４に通知する。
【００５３】
可用帯域推定部２４は、通信状態監視部２３で取得した現在の通信状態情報と、記憶部１４に履歴情報として記憶された過去の通信状態情報と、に基づいて、現在の通信経路の可用帯域を推定する。本実施形態では、ＲＦＣ５３４８／３４４８に規定されたＴＦＲＣ（TCP-Friendly Rate Control）にしたがって、通信状態情報（遅延時間（ＲＴＴ）およびパケットロス率）に基づいて可用帯域を推定する。
【００５４】
符号化制御部２５は、可用帯域推定部２４で取得した可用帯域の推定値に基づいて、符号量（圧縮率）と画像の解像度とを求めて、その符号量および解像度で符号化を行うように映像符号化部２１に指示する。
【００５５】
履歴情報書換部２６は、通信部１２で受信したハンドオーバー通知から、ハンドオーバー先の通信経路に対応する可用帯域の暫定値を取得して、その可用帯域の暫定値に適合する新たな通信状態情報を生成して、その新たな通信状態情報を履歴情報として記憶部１４に記憶させる。すなわち、記憶部１４に記憶されている通信状態情報を廃棄して、新たな通信状態情報に置き換える処理を行う。
【００５６】
パケットロス計数部２７は、所定時間内に発生したパケットロスを計数して、その計数結果であるパケットロス検出数を可用帯域推定部２４に通知する。特に、本実施形態では、無線区間での外来ノイズなどに起因するランダムなパケットロスか否かを判定し、ランダムなパケットロスである場合には、そのパケットロスを計数結果から除外する処理を行う。
【００５７】
次に、映像受信装置２について説明する。図３は、映像受信装置２の概略構成を示すブロック図である。
【００５８】
映像受信装置２は、通信部３１と、映像出力部３２と、制御部３３と、記憶部３４と、を備えている。
【００５９】
通信部３１は、映像送信装置１との間で通信を行い、例えば、映像送信装置１から送信される映像パケットや状態監視用パケット（ＲＴＣＰ−ＳＲ、受信時刻情報を含む）を受信し、また、状態監視用パケット（ＲＴＣＰ−ＲＲ、送信時刻情報を含む）を映像送信装置１に送信する。
【００６０】
記憶部３４は、通信部３１で受信した映像パケットや、制御部３３で生成した映像データを記憶する。また、記憶部３４は、制御部３３で実行するプログラムを記憶する。
【００６１】
映像出力部３２は、制御部３３で生成した映像データをディスプレイ６に出力する。
【００６２】
制御部３３は、パケット分解部４１と、映像復号部４２と、通信状態監視部４３と、を備えている。この制御部３３はプロセッサで構成され、制御部３３の各部は、記憶部３４に記憶されたプログラムをプロセッサに実行させることで実現される。
【００６３】
パケット分解部４１は、通信部３１で受信した映像パケットを分解して、取り出された映像符号を出力する。また、パケット分解部４１は、受信データ量およびパケットロス検出数を通信状態監視部４３に通知する。
【００６４】
映像復号部４２は、パケット分解部４１から出力される映像符号を復号し、映像データを出力する。このとき、符号データに含まれる解像度情報に基づいて復号するが、解像度情報で指定されたサイズ以外の解像度で受信した場合は、映像の解像度を変更して、適切な表示サイズにリサイズする。
【００６５】
通信状態監視部４３は、映像送信装置１と連携して、ＲＴＣＰ（RTP Control Protocol）などに基づく状態監視用パケットを送受信して、現在の通信状態情報（パケットロス率および遅延時間など）を取得する。このとき、状態監視用パケットのタイムスタンプで遅延時間を測定し、また、シーケンス番号により、欠落したパケットの個数を測定する。そして、取得した通信状態情報を含む状態監視用パケット（ＲＴＣＰ−ＲＲ）を映像送信装置１に送信する。
【００６６】
次に、映像送信装置１の可用帯域推定部２４で行われる処理について説明する。図４は、可用帯域推定部２４で行われる平均化処理の要領を示す説明図である。
【００６７】
可用帯域推定部２４では、ＴＦＲＣで規定された帯域計算式（式１）を用いて可用帯域を推定する。この帯域計算式は、パケットロスの発生状況に関する検出値であるパケットロス率および遅延時間（ＲＴＴ）から可用帯域（平均スループット）を算出するものである。
【数１】
2018121192.tif 000003
Ｔ＝平均スループット
Ｓ＝パケットサイズ
Ｒ＝ＴＣＰの再送タイムアウト値（ＲＴＴの４倍とする）
ｄ＝送受信者間の往復遅延時間（ＲＴＴ）
ｐ＝パケットロス率
【００６８】
ここで、パケットロス率は、連続受信パケット数（パケットロス周期）の逆数で与えられ、パケットの受信状況を監視して、連続受信パケット数、すなわち、連続して正常に受信したパケットをカウントして、パケットロス率を取得する。
【００６９】
このとき、正常に受信したパケットをカウントするカウンタを設けて、パケットロスが検出されるとカウンタをリセットし、この動作を繰り返すことで、各回の連続受信パケット数（パケットロス周期）を取得することができる。なお、パケットロスが複数回連続して発生した場合は１回のロスイベントとして扱われる。
【００７０】
また、パケットロスの発生状況に応じて可用帯域の推定値が大きく変動することを避けるため、所定回数（例えば８回）分のパケットロス周期（連続受信パケット数）を重み付けして平均化する処理を行う。
【００７１】
具体的には、まず、現在のパケットロス周期（連続受信パケット数）と、過去７回分のパケットロス周期とを対象にして重み付き平均を行って、パケットロス周期の平均値を取得する。また、過去８回分のパケットロス周期を対象にして重み付き平均を行って、パケットロス周期の平均値を取得する。そして、２つの平均値の大きい方（小さくない方）を、平均パケットロス周期として、その平均パケットロス周期の逆数であるパケットロス率を求める。
【００７２】
このとき、重み付けの係数は以下のようになる。
｛１．０，１．０，１．０，１．０，０．８，０．６，０．４，０．２｝
ここでは、最新のものから順に係数が列挙されている。
【００７３】
次に、映像送信装置１の履歴情報書換部２６で行われる処理について説明する。図５（Ａ）は、可用帯域の変化状況の一例を示す説明図であり、図５（Ｂ）は、パケットロス（ランダムロスおよび輻輳ロス）の発生状況の一例を示す説明図である。
【００７４】
ヘテロジニアスネットワークでは、狭帯域・広域の通信経路と広帯域・狭域の通信経路とが混在しており、ハンドオーバー（経路切替）により可用帯域が大幅に変動することがある。例えば。ＬＴＥでは可用帯域が５Ｍｂｐｓ（総容量１００Ｍｂｐｓ）であり、ＷｉＧｉｇ（登録商標）では可用帯域が１Ｇｂｐｓ（総容量２０Ｇｂｐｓ）であり、この２つの通信経路間でハンドオーバーが発生すると、桁が２桁異なるような帯域変動が起きる。
【００７５】
ここで、ＴＦＲＣの標準方式では、過去の通信状態の履歴である通信状態情報（パケットロス率や遅延時間）に基づいて可用帯域を推定するため、通信経路が切り替わることで通信状態情報が変化するのに応じて、可用帯域が徐々に大きくなる。このため、実際の可用帯域を有効利用できる状態に到達するまでに長時間を要する。
【００７６】
そこで、本実施形態では、ハンドオーバーが実行されたタイミングで、ハンドオーバー先の通信経路に対応する可用帯域を通信制御装置３から映像送信装置１に通知する。そして、映像送信装置１において、通信制御装置３から通知された可用帯域に適合する新たな通信状態情報を生成し、記憶部１４に記憶された通信状態情報を廃棄して、新たな通信状態情報に置き換える処理を行う。そして、新たな通信状態情報（パケットロス率や遅延時間）に基づいて可用帯域推定を実施する。
【００７７】
このとき、新たな通信状態情報としてのパケットロス率（パケットロス周期）を取得するには、帯域計算式（式１）からパケットロス率を逆算することが考えられるが、この逆算では、計算式も複雑になり、処理負荷も高くなる。そこで、本実施形態では、帯域計算式に基づいて、可用帯域とパケットロス率と遅延時間との関係を表すテーブルを事前に作成しておき、このテーブルを用いて、可用帯域の暫定値からパケットロス率を求める。
【００７８】
また、新たな通信状態情報としての遅延時間（ＲＴＴ）は、現時点のものを用いればよい。通信制御装置３から通知された可用帯域と、現時点の遅延時間と、パケットロス率（パケットロス周期）を求める。
【００７９】
なお、本実施形態では、パケットロス率（パケットロス周期）の平均化の処理を行うため、記憶部１４に記憶させる通信状態情報では、過去の所定回数（例えば８回）分に同じ値を設定する。
【００８０】
また、本実施形態では、ハンドオーバー先の通信経路に対応する可用帯域の暫定値に関する情報をハンドオーバー通知に付加して通信制御装置３から送信装置に送信する。この可用帯域の暫定値は、通信制御装置３において、ハンドオーバー先の通信経路の種別（ＬＴＥなど）に応じて設定されるようにすればよい（例えばＬＴＥなら５Ｍｂｐｓ）。また、通信経路の混雑度や通信状態（遅延時間やパケットロス率）の履歴などに基づいて現在の可用帯域を推定するようにしてもよい。また、ハンドオーバー直後のネゴシエーション中に帯域を測定するようにしてもよい。この場合、ハンドオーバー中にはユーザーデータを伝送できないため、測定用のデータ（プローブ）を送信して、通信状態を測定すればよい。
【００８１】
このように本実施形態では、ハンドオーバー時に、ハンドオーバー先の通信経路に対応する可用帯域に適合する新たな通信状態情報に基づいて可用帯域推定を開始するため、可用帯域の推定値を実際の値に近づけることができ、可用帯域の有効利用を図ることができる。
【００８２】
なお、システム起動時には、設定情報として記憶部１４に予め記憶させた可用帯域の初期値を用いればよく、以降は、ハンドオーバー時と同様である。
【００８３】
次に、映像送信装置１の可用帯域推定部２４で行われる処理について説明する。
【００８４】
本実施形態では、ハンドオーバー時に、過去の通信状態の履歴である通信状態情報を廃棄して、ハンドオーバー先の通信経路の可用帯域に適合する新たな通信状態情報を設定して、その新たな通信状態情報に基づいて可用帯域推定を行うことで、可用帯域の推定値を可用帯域の実際の値に近づけることができるが、以降の可用帯域推定をＴＦＲＣの標準方式で行うと、可用帯域の推定値が収束するまでに長時間を要する（図５参照）。
【００８５】
そこで、本実施形態では、ハンドオーバー直後に、可用帯域の推定値の収束を推定処理の収束を早める過渡状態に遷移する。この過渡状態では、可用帯域推定のパラメータを、ＴＦＲＣの標準方式による通常状態から変更する。具体的には、パケットロス周期（パケットロス率）の重み付き平均化の処理で用いられる重み付けの係数を変更する。
【００８６】
この重み付けの係数は、記憶部１４に記憶された係数テーブルに設定されており、この係数テーブルとして、通常状態用の係数テーブルと過渡状態用の係数テーブルとが用意され、ハンドオーバー直後に、通常状態用の係数テーブルから渡状態用の係数テーブルを切り替える。
【００８７】
通常状態およびの重み付け係数は、例えば以下のように設定すればよい。
通常状態：｛１．０，１．０，１．０，１．０，０．８，０．６，０．４，０．２｝
過渡状態：｛４．０，１．０，１．０，０．０，０．０，０．０，０．０，０．０｝
過渡状態では、新しいものの係数を大きくして、古いものの係数を０としている。すなわち、新しいものに重みを置いて、古いものを無視するようにしている。
【００８８】
このように本実施形態では、ハンドオーバー直後に、過渡的に可用帯域推定のパラメータを変更する制御を行うため、ハンドオーバー直後に、可用帯域の実際の値が、通信制御装置３から通知された可用帯域より小さい場合には、可用帯域の推定値を速やかに上昇させて、可用帯域の有効利用を図ることができる。
【００８９】
また、本実施形態では、過渡状態に遷移した後、所定の復帰条件が成立すると、通常状態に復帰させる。復帰条件は、推定される可用帯域が収束状態となり、可用帯域を十分に有効利用できる状態となったことを表し、また、可用帯域の推定値を上げすぎて輻輳が発生している状態を表すものであり、このような状態となると、速やかに通常状態に復帰させる。
【００９０】
本実施形態では、まず、第１の復帰条件として、通常状態から過渡状態に遷移した後に所定時間（例えば３０秒）が経過すると、通常状態に復帰させる。また、第２の復帰条件として、パケットロス検出数が、所定のしきい値（例えば２回）を超えると、通常状態に復帰させる。また、第３の復帰条件として、パケットロスが１回発生した後に、連続受信パケット数（パケットロス周期）が、現時点の可用帯域の推定値から想定される値を超えると、通常状態に復帰させる。また、第４の復帰条件として、パケットロスが１回発生した後に、所定時間（例えば１０秒）が経過すると、通常状態に復帰させる。これら第１〜第４の復帰条件のいずれかが成立すると、通常状態に復帰させる。
【００９１】
なお、パケットロス検出数は、パケットロスイベントの発生回数であり、連続した複数個のパケットロスは１回のパケットロスとしてカウントされる。また、ランダムロスと判定されたパケットロスイベントは除外する。したがって、ここでのパケットロスイベントの発生回数は、輻輳ロスの発生回数となる。
【００９２】
また、本実施形態では、第１〜第４の復帰条件のいずれかが成立すると、通常状態に復帰させるものとしたが、第１〜第４の復帰条件のいずれかのみとしたり、いくつかを組み合わせるものとしたりしてもよい。
【００９３】
このようにして過渡状態から通常状態に復帰すると、ＴＦＲＣの標準方式による可用帯域推定が行われる。
【００９４】
このように本実施形態では、ＴＦＲＣの標準方式による制御に速やかに復帰するため、他のユーザの通信との整合性および公平性を確保することができる。また、過渡状態と通常状態とで同様に、ＴＦＲＣで規定された帯域計算式を用いるため、過渡状態から通常状態に復帰した際に、可用帯域の推定値の連続性を保つことができる。
【００９５】
次に、映像送信装置１の可用帯域推定部２４の動作手順について説明する。図６および図７は、可用帯域推定部２４の動作手順を示すフロー図である。
【００９６】
まず、ハンドオーバーが実行されて、通信部１２においてハンドオーバー通知を受信した際の動作について説明する。このとき、図６（Ａ）に示すように、まず、ハンドオーバー通知に含まれるハンドオーバー先の通信経路の可用帯域の暫定値を取得する（ＳＴ１０１）。
【００９７】
次に、記憶部１４に記憶された通信状態情報（履歴情報）を消去する（ＳＴ１０２）。そして、通信制御装置３から通知された可用帯域の暫定値に基づいて、新たな通信状態情報を生成して、この通信状態情報を履歴情報として記憶部１４に記憶させる（ＳＴ１０３）。このとき、可用帯域から逆算して通信状態情報を求める。
【００９８】
次に、タイマーの計時を開始する（ＳＴ１０４）
【００９９】
次に、可用帯域推定用の係数テーブルを、通常状態用の係数テーブルから過渡状態用の係数テーブルに切り替える（ＳＴ１０５）。これにより、過渡状態に遷移する。
【０１００】
次に、可用帯域推定部２４において、通信状態情報（履歴情報）に基づいて可用帯域を推定する（ＳＴ１０６）。次に、符号化制御部２５において、可用帯域の推定値に基づいて、符号量および解像度を決定する（ＳＴ１０７）。そして、決定された符号量および解像度で符号化を行うように映像符号化部２１に指示する（ＳＴ１０８）。
【０１０１】
次に、タイマーが満了する、すなわち、通常状態から過渡状態に遷移した後に所定時間（例えば３０秒）が経過した際の動作について説明する。このとき、図６（Ｂ）に示すように、まず、可用帯域推定用の係数テーブルを、過渡状態用の係数テーブルから通常状態用の係数テーブルに戻す（ＳＴ１０１）。これにより、通常状態に復帰し、通常状態用のテーブルを用いて可用帯域を推定し（ＳＴ１１２）、ついで、符号量および解像度の決定（ＳＴ１１３）、および映像符号化部２１への指示（ＳＴ１１４）を行う。
【０１０２】
次に、映像受信装置２から送信される状態監視パケットを通信部１２で受信した際の動作について説明する。このとき、図７に示すように、まず、受信した状態監視パケットに含まれる通信状態情報（遅延時間、パケットロス検出数および受信パケット数）を取得する（ＳＴ１２１）。そして、記憶部１４に記憶された通信状態情報（履歴情報）を更新する（ＳＴ１２２）。
【０１０３】
次に、パケットロス検出数が所定のしきい値（例えば２回）を超えたか否かを判定する（ＳＴ１２３）。
【０１０４】
ここで、パケットロス検出数がしきい値を超えている場合には（ＳＴ１２３でＹｅｓ）、過渡状態のままで、過渡状態用のテーブルを用いて可用帯域を推定し（ＳＴ１０６）、ついで、符号量および解像度の決定（ＳＴ１０７）、および映像符号化部２１への指示（ＳＴ１０８）を行う。
【０１０５】
一方、パケットロス検出数がしきい値以下であれば（ＳＴ１２３でＮｏ）、可用帯域推定用の係数テーブルを過渡状態用の係数テーブルから通常状態の係数テーブルに戻す（ＳＴ１１１）。これにより、通常状態に復帰し、通常状態用のテーブルを用いて可用帯域を推定し（ＳＴ１１２）、ついで、符号量および解像度の決定（ＳＴ１１３）、および映像符号化部２１への指示（ＳＴ１１４）を行う。
【０１０６】
なお、図７に示す例では、過渡状態に遷移した後の経過時間が所定時間に達した場合、または、パケットロス検出数がしきい値を超えた場合に、通常状態に復帰するようにしたが、この他に、パケットロスが１回発生した後に、連続受信パケット数（パケットロス周期）が、現時点の可用帯域の推定値から想定される値を超えた場合や、パケットロスが１回発生した後に、所定時間（例えば１０秒）が経過した場合に、通常状態に復帰するようにしてもよい。
【０１０７】
次に、映像送信装置１のパケットロス計数部２７で行われる処理について説明する。図８は、パケットロス計数部２７で用いられるカウンタの動作状況を示す説明図である。
【０１０８】
本実施形態では、可用帯域推定部２４において、パケットロスの発生状況に応じて可用帯域を推定する。具体的には、パケットロス率に基づいて可用帯域を推定する。このため、一旦パケットロスが発生すると、可用帯域の推定値が大きく低下する。
【０１０９】
一方、パケットロスには、輻輳によるパケットロス（輻輳ロス）と、無線区間での外来ノイズなどに起因するランダムなパケットロス（ランダムロス）と、がある。ここで、輻輳ロスは、可用帯域を超えた伝送により発生するが、ランダムロスは、可用帯域を超えていない場合にも発生する。このため、パケットロスの発生状況に応じて、一律に可用帯域を狭めるようにすると、ランダムロスの場合には、可用帯域を超えていないにもかかわらず、推定帯域を狭くすることになり、可用帯域を有効利用することができない（図５参照）。
【０１１０】
すなわち、輻輳ロスの場合には、実際の可用帯域を反映したものであるため、可用帯域を縮小する必要があるが、ランダムロスの場合には、実際の可用帯域を反映したものではなく、可用帯域を縮小する必要がない。
【０１１１】
そこで、本実施形態では、このようなランダムロスによる無用な可用帯域の縮小を避けるため、発生したパケットロスがランダムロスか否かを判定するランダムロス判定を行い、ランダムロスである場合には、その検出結果を可用帯域推定に反映させないように制御する。
【０１１２】
ここで、ＴＦＲＣの標準方式では、パケットロスが発生すると、連続して正常に受信したパケット数（連続受信パケット数）をカウントするカウンタをリセットするが、本実施形態では、発生したパケットロスがランダムロスである場合には、連続受信パケット数のカウンタをリセットしないようにする。これにより、パケットロスの検出結果を可用帯域推定に反映させないようにすることができる。
【０１１３】
また、ランダムロスの判定では、パケットロスの発生頻度が低い場合に、ランダムロスと判定し、パケットロスの発生頻度が高い場合に、輻輳ロスと判定する。
【０１１４】
具体的には、パケットロスの発生間隔が所定のしきい値を超える場合に、ランダムロスと判定する。また、現在の可用帯域の推定値から想定されるパケットロス率をしきい値として、パケットロス率がしきい値を超える場合に、ランダムロスと判定する。また、現在の可用帯域の推定値から想定される連続受信パケット数（パケットロス周期）をしきい値として、連続受信パケット数がしきい値を超える場合に、ランダムロスと判定する。
【０１１５】
なお、ランダムロスの判定に用いられるしきい値は、現在の可用帯域の推定値から所定の計算式を用いて求めればよい。
【０１１６】
本実施形態では、連続受信パケット数、実連続受信パケット数、およびランダムロス検出回数をそれぞれカウントする３つのカウンタを有する。
【０１１７】
連続受信パケット数のカウンタは、連続して正常に受信したパケット数をカウントするものであり、このカウンタのカウント値である連続受信パケット数（パケットロス周期）は可用帯域推定に用いられる。実連続受信パケット数のカウンタは、実際に連続して正常に受信したパケット数をカウントするものであり、パケットロスの判定に用いられる。ランダムロス検出回数のカウンタは、直近の輻輳ロスが発生した時点以降のランダムロスをカウントするものである。
【０１１８】
なお、以下では、連続受信パケット数のカウンタのカウント値である連続受信パケット数にＣ０の符号を付し、実連続受信パケット数のカウンタのカウント値である実連続受信パケット数にＣ１の符号を付し、ランダムロス検出回数のカウンタのカウント値であるランダムロス検出回数にＣ２の符号を付して説明する。
【０１１９】
パケットロスが発生すると、実連続受信パケット数Ｃ１のカウンタをリセットする。そして、想定パケットロス周期Ｔに現在のランダムロス検出回数Ｃ２を乗算した基準値（Ｔ×Ｃ２）と、現在の連続受信パケット数Ｃ０とを比較して、現在の連続受信パケット数Ｃ０が基準値（Ｔ×Ｃ２）を超えない場合には、輻輳ロスと判定する。ここで、想定パケットロス周期Ｔは、現在の可用帯域から想定されるものであり、所定のテーブルや計算式を用いて現在の可用帯域から算出すればよい。輻輳ロスであれば、連続受信パケット数Ｃ０およびランダムロス検出回数Ｃ２のカウンタをリセットする。
【０１２０】
図８に示す例では、ハンドオーバーが発生した後に、タイミングＴ１，Ｔ２，Ｔ３でパケットロスが発生している。このタイミングＴ１，Ｔ２，Ｔ３で、実連続受信パケット数Ｃ１のカウンタはクリアする。その後、タイミングＴ４で状態監視パケット（ＲＴＣＰ−ＲＲ）を受信している。
【０１２１】
本実施形態では、状態監視パケット（ＲＴＣＰ−ＲＲ）の受信に応じてランダムロス判定が実施され、図８に示す例では、状態監視パケットを受信したタイミングＴ４でランダムロス判定が実施される。
【０１２２】
このとき、タイミングＴ１では、その時点での連続受信パケット数Ｃ０は、実連続受信パケット数Ｃ１と同一であり、基準値（Ｔ×Ｃ２（＝１））を超えるため、ランダムロスとみなし、ランダムロス検出回数Ｃ２が１となる。また、タイミングＴ２では、その時点での連続受信パケット数Ｃ０は、実連続受信パケット数Ｃ１と同一であり、基準値（Ｔ×Ｃ２（＝２））を超えるため、ランダムロスとみなし、ランダムロス検出回数Ｃ２が１となる。このタイミングＴ１，Ｔ２では、実連続受信パケット数Ｃ１のカウンタはクリアし、連続受信パケット数Ｃ０のカウンタはクリアしない。
【０１２３】
一方、タイミングＴ３では、その時点での連続受信パケット数Ｃ０は、実連続受信パケット数Ｃ１と同一であり、基準値（Ｔ×Ｃ２（＝３））を超えないため、輻輳ロスとみなし、ランダムロス検出回数Ｃ２のカウンタをクリアする。また、実連続受信パケット数Ｃ１のカウンタおよび連続受信パケット数Ｃ０のカウンタをクリアする。また、実連続受信パケット数Ｃ１のカウンタをクリアした後の初期値は、状態監視パケットで通知された受信パケット数になる。
【０１２４】
なお、ハンドオーバー前も正常だったとみなし、実連続受信パケット数Ｃ１は十分に大きな値（１００，０００以上または６０秒以上）となる。
【０１２５】
また、図８に示す例では、タイミングＴ５で連続して複数のパケットロスが発生している。このとき、ランダムロス検出回数Ｃ２はＮとなり、その時点での連続受信パケット数Ｃ０は、基準値（Ｔ×Ｃ２（＝Ｎ））を超えないため、輻輳ロスとみなし、ランダムロス検出回数Ｃ２のカウンタをクリアする。また、実連続受信パケット数Ｃ１のカウンタおよび連続受信パケット数Ｃ０のカウンタをクリアする。
【０１２６】
次に、映像送信装置１のパケットロス計数部２７の動作手順について説明する。図９および図１０は、パケットロス計数部２７の動作手順を示すフロー図である。
【０１２７】
まず、初期化の動作について説明する。このとき、図９（Ａ）に示すように、カウンタの初期化を行う。ここでは、連続受信パケット数Ｃ０のカウンタ、実連続受信パケット数Ｃ１のカウンタ、およびランダムロス検出回数Ｃ２のカウンタを初期化し、連続受信パケット数Ｃ０、実連続受信パケット数Ｃ１、およびランダムロス検出回数Ｃ２を０とする（ＳＴ２０１）。
【０１２８】
次に、ハンドオーバーが実行されて、通信部１２においてハンドオーバー通知を受信した際の動作について説明する。このとき、図９（Ｂ）に示すように、まず、ハンドオーバー通知に含まれるハンドオーバー先の通信経路の可用帯域を取得する（ＳＴ２１１）。次に、現時点の可用帯域から想定されるパケットロス率およびパケットロス周期Ｔを取得する（ＳＴ２１２）。そして、連続受信パケット数Ｃ０のカウンタと、実連続受信パケット数Ｃ１のカウンタとの両方に、パケットロス周期Ｔをセットする（ＳＴ２１３）。
【０１２９】
このようにハンドオーバー直後には、過渡状態であるため、パケットロスの実際の発生状況に関係なく、通信制御装置３から通知された可用帯域から想定される値をカウンタにセットする。
【０１３０】
なお、システム起動時も、図９（Ｂ）に示すハンドオーバー通知受信時と同様である。
【０１３１】
次に、映像受信装置２から送信される状態監視パケットを通信部１２で受信した際の動作について説明する。このとき、図１０に示すように、まず、状態監視パケットに含まれる通信状態情報、すなわち、受信パケット数Ｒおよびパケットロス検出数Ｌを取得する（ＳＴ２２１）。次に、可用帯域の推定値を取得する（ＳＴ２２２）。そして、可用帯域から想定される想定パケットロス率および想定パケットロス周期Ｔを取得する（ＳＴ２２３）。
【０１３２】
次に、パケットロス検出数Ｌが正数である否か、すなわち、パケットロスがあるか否かを判定する（ＳＴ２２４）。
【０１３３】
ここで、パケットロスがない場合には（ＳＴ２２４でＮｏ）、次に、連続受信パケット数Ｃ０のカウンタに、連続受信パケット数Ｃ０に受信パケット数Ｒを加算した値をセットする。また、実連続受信パケット数Ｃ１のカウンタに、実連続受信パケット数Ｃ１に受信パケット数Ｒを加算した値をセットする（ＳＴ２２５）。
【０１３４】
次に、パケットロス検出数Ｌを可用帯域推定部２４に通知する（ＳＴ２２６）。これにより、可用帯域推定部２４において、パケットロス検出数Ｌを用いて可用帯域の推定の計算が行われる。
【０１３５】
一方、パケットロスがある場合には（ＳＴ２２４でＹｅｓ）、次に、ランダムロス検出回数Ｃ２のカウンタに、ランダムロス検出回数Ｃ２にパケットロス検出数Ｌを加算した値をセットする（ＳＴ２２７）。
【０１３６】
次に、タイマーの計時を開始する（ＳＴ２２８）。
【０１３７】
そして、前回のタイマー値（前回のパケットロス検出からの経過時間）、すなわち、パケットロスの発生間隔が、所定のしきい値（例えば６０ｓｅｃ）を超えるか否かを判定する（ＳＴ２２９）。
【０１３８】
ここで、前回のタイマー値がしきい値以下である場合には（ＳＴ２２９でＮｏ）、次に、実連続受信パケット数Ｃ１が所定のしきい値（例えば１００，０００）を超えるか否かを判定する（ＳＴ２３０）。このしきい値は、通信経路で想定されるパケットロス率に基づいて設定される。
【０１３９】
ここで、Ｃ１がしきい値以下である場合には（ＳＴ２３０でＮｏ）、次に、連続受信パケット数Ｃ０が、ランダムロス検出回数Ｃ２に、現時点の推定帯域から求められる想定パケットロス周期Ｔを乗算した値（Ｃ２×Ｔ）を超えるか否かを判定する（ＳＴ２３１）。
【０１４０】
ここで、連続受信パケット数Ｃ０が値（Ｃ２×Ｔ）を超える場合には（ＳＴ２３１でＮｏ）、輻輳ロスと判定して、連続受信パケット数Ｃ０のカウンタと、実連続受信パケット数Ｃ１のカウンタとの両方をクリア（初期化）し、連続受信パケット数Ｃ０および実連続受信パケット数Ｃ１を、ＲＴＣＰ−ＲＲの受信パケット数Ｒとする。また、ランダムロス検出回数Ｃ２のカウンタをクリアし、ランダムロス検出回数Ｃ２を０とする（ＳＴ２３２）。そして、パケットロス検出数Ｌを可用帯域推定部２４に通知する（ＳＴ２２６）。
【０１４１】
一方、前回のタイマー値がしきい値を超える場合（ＳＴ２２２９でＹｅｓ）、また、実連続受信パケット数Ｃ１がしきい値以下である場合（ＳＴ２３０でＹｅｓ）、また、連続受信パケット数Ｃ０が、Ｃ２×Ｔ以下である場合には（ＳＴ２３１でＹｅｓ）、ランダムロスと判定して、実連続受信パケット数Ｃ１のカウンタのみをクリア（初期化）して、実連続受信パケット数Ｃ１のカウンタに、状態監視パケット（ＲＴＣＰ−ＲＲ）で取得した受信パケット数Ｒをセットする。すなわち、パケットロスが検出されなかったものとする。また、連続受信パケット数Ｃ０のカウンタに、連続受信パケット数Ｃ０に受信パケット数Ｒを加算した値をセットする。また、パケットロス検出数Ｌを０とする（ＳＴ２３３）。そして、パケットロス検出数Ｌを可用帯域推定部２４に通知する（ＳＴ２２６）。
【０１４２】
このような制御により、本実施形態では、経路切り替えにより可用帯域が大幅に増大した場合には、可用帯域の有効利用を図ることができ、符号量が増大することで映像の品質向上を図ることができる。一方、経路切り替えにより可用帯域が大幅に減少した場合には、輻輳を速やかに回避して遅延時間の増大を抑制し、また、パケットロスの発生が抑制されるため、映像の品質向上を図ることができる。
【０１４３】
（第２実施形態）
次に、第２実施形態について説明する。なお、ここで特に言及しない点は前記の実施形態と同様である。
【０１４４】
第１実施形態では、ＴＦＲＣで規定された方式にしたがって可用帯域の推定を行うようにしたが、本実施形態では、ＢＣＣ（Binomial Congestion Control Algorithms）で規定された方式にしたがって可用帯域の推定を行う。
【０１４５】
ＢＣＣの標準方式では、過去の通信状態の履歴情報として、直前（過去）の可用帯域ｗを記憶する。そして、パケットロスがない場合には、所定時間経過後、次式（帯域計算式）のように、加算的に可用帯域ｗを増やす。
ｗ←ｗ＋α÷ｗ＾ｋ（α＞０）
一方、パケットロスがある場合には、パケットロス検出時に即、次式のように、乗算的に可用帯域ｗを減らす。
ｗ←ｗ−（１−β）×ｗ＾ｌ（０＜β＜１）
ここで、係数ｋ，ｌは種々の組み合わせがある。
【０１４６】
本実施形態では、ハンドオーバー通知（経路切替通知）を受信した際に、記憶部に記憶されている直前（過去）の可用帯域ｗ（履歴情報）を廃棄し、通信制御装置３から通知される可用帯域ｗ０を用いる。すなわち、ｗ←ｗ＋α÷ｗ＾ｋではなく、ｗ←ｗ０とする。
【０１４７】
また、本実施形態では、第１実施形態と同様に、通常状態から過渡状態への状態遷移を、ハンドオーバーの実施をトリガーとして行う。一方、過渡状態から通常状態への状態遷移は、パケットロスの検出結果を用いずに、タイマーのみで制御する。
【０１４８】
また、本実施形態では、通常状態と過渡状態とで係数ｋ，ｌ（パラメータ）を変更する。具体的には、通常状態では、安定的なＩＩＡＤ（Inverse-Increase/Additive Decrease）となる係数（ｋ，ｌ）＝（１，０）とし、ハンドオーバー直後の過渡状態では、収束の早いＡＩＭＤ（Additive-Increase/Multiplicative-Decrease）となる係数（ｋ，ｌ）＝（０，１）とする。また、ハンドオーバーから一定時間経過後の過渡状態では、比較的安定していて収束が早いＳＱＲＴとなる係数（ｋ，ｌ）＝（１／２，１／２）とする。そして、所定時間が経過すると、通常状態に復帰させる。
【０１４９】
以上のように、本出願において開示する技術の例示として、実施形態を説明した。しかしながら、本開示における技術は、これに限定されず、変更、置き換え、付加、省略などを行った実施形態にも適用できる。また、上記の実施形態で説明した各構成要素を組み合わせて、新たな実施形態とすることも可能である。
【産業上の利用可能性】
【０１５０】
本発明に係る映像送信装置、映像伝送システムおよび符号量制御方法は、通信経路の切り替え時に可用帯域が大幅に変動する場合でも、可用帯域を適切に推定して、可用帯域の有効利用を図ることができる効果を有し、無線区間を有する通信経路を介して映像受信装置に映像データを送信する映像送信装置、無線区間を有する通信経路を介して映像送信装置から映像受信装置に映像データを伝送する映像伝送システム、および映像送信装置において無線区間を有する通信経路を介して映像受信装置に映像データを符号化して伝送する際の符号量を制御する符号量制御方法などとして有用である。
【符号の説明】
【０１５１】
１  映像送信装置
２  映像受信装置
３  通信制御装置
１２  通信部
１３  制御部
１４  記憶部
２１  映像符号化部
２２  パケット化部
２３  通信状態監視部
２４  可用帯域推定部
２５  符号化制御部
２６  履歴情報書換部
２７  パケットロス計数部
【図１】
2018121192.tif 000004
【図２】
2018121192.tif 000005
【図３】
2018121192.tif 000006
【図４】
2018121192.tif 000007
【図５】
2018121192.tif 000008
【図６】
2018121192.tif 000009
【図７】
2018121192.tif 000010
【図８】
2018121192.tif 000011
【図９】
2018121192.tif 000012
【図１０】
2018121192.tif 000013
【手続補正書】
【提出日】平成29年9月6日(2017.9.6)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
無線区間を有する通信経路を介して映像受信装置に映像データを送信する映像送信装置であって、
前記映像受信装置に前記映像データを送信する通信部と、
過去の通信状態に関する履歴情報を記憶する記憶部と、
この記憶部に記憶された前記履歴情報に基づいて現在の可用帯域を推定して、映像を符号化する際の符号量を制御する制御部と、
を備え、
前記制御部は、前記通信経路の切り替えが発生すると、切り替え先の通信経路に対応する可用帯域の暫定値を取得し、この可用帯域の暫定値に基づいて、新たな通信状態情報を生成し、前記記憶部に記憶された前記履歴情報を前記新たな通信状態情報に置き換えて、前記置き換え後の前記履歴情報に基づいて可用帯域を推定することを特徴とする映像送信装置。
【請求項２】
前記通信部は、前記通信経路上の通信制御装置から送信される経路切替通知を受信し、
前記制御部は、前記経路切替通知から前記可用帯域の暫定値を取得することを特徴とする請求項１に記載の映像送信装置。
【請求項３】
前記制御部は、所定のテーブルを用いて、前記可用帯域の暫定値から前記新たな通信状態情報を生成することを特徴とする請求項１または請求項２に記載の映像送信装置。
【請求項４】
前記制御部は、現在までのパケットロスの発生状況に関する検出値を所定数取得し、その所定数の検出値に対して重み付き平均化の処理を行った上で、所定の計算式を用いて前記検出値の平均から可用帯域の推定値を算出し、経路切り替えの直後の過渡状態では、通常状態から前記重み付き平均化の係数を変更することを特徴とする請求項１から請求項３のいずれかに記載の映像送信装置。
【請求項５】
前記制御部は、前記過渡状態において、所定数取得された前記検出値のうち新しい前記検出値に対しては、前記通常状態より大きい係数を乗じるとともに、所定数取得された前記検出値のうち古い前記検出値に対しては、前記通常状態より小さい係数を乗じて、前記重み付き平均化を行うことを特徴とする請求項４に記載の映像送信装置。
【請求項６】
前記制御部は、前記過渡状態に遷移した後に所定時間経過した場合に、前記通常状態に復帰することを特徴とする請求項４または請求項５に記載の映像送信装置。
【請求項７】
前記制御部は、パケットロス検出数が所定のしきい値を超えた場合に、前記通常状態に復帰することを特徴とする請求項４または請求項５に記載の映像送信装置。
【請求項８】
前記制御部は、パケットロスが１回発生した後に、連続受信パケット数が可用帯域の推定値から想定される値を超えた場合に、前記通常状態に復帰することを特徴とする請求項４または請求項５に記載の映像送信装置。
【請求項９】
前記制御部は、パケットロスが１回発生した後に所定時間経過した場合に、前記通常状態に復帰することを特徴とする請求項４または請求項５に記載の映像送信装置。
【請求項１０】
前記制御部は、パケットロスの発生状況に基づいて可用帯域を推定する際に、無線区間での外来ノイズに起因するランダムなパケットロスか否かを判定し、前記ランダムなパケットロスである場合には、そのパケットロスを除外することを特徴とする請求項１から請求項９のいずれかに記載の映像送信装置。
【請求項１１】
無線区間を有する通信経路を介して映像受信装置に映像データを送信する映像送信装置であって、
前記映像受信装置に前記映像データを送信する通信部と、
過去の可用帯域を記憶する記憶部と、
パケットロスがない場合には、前記記憶部に記憶された前記過去の可用帯域を増加させた可用帯域を現在の可用帯域として推定し、パケットロスがある場合には、前記過去の可用帯域を減少させた可用帯域を現在の可用帯域として推定し、映像を符号化する際の符号量を制御する制御部と、
を備え、
前記制御部は、前記通信経路の切り替えが発生すると、前記記憶部に記憶された前記過去の可用帯域を廃棄して前記過去の可用帯域に基づく現在の可用帯域の推定を中止し、切り替え先の通信経路の種別に応じて設定される可用帯域の暫定値を取得し、この可用帯域の暫定値に基づいて、前記経路切り替え後の可用帯域を推定することを特徴とする映像送信装置。
【請求項１２】
無線区間を有する通信経路を介して映像送信装置から映像受信装置に映像データを伝送する映像伝送システムであって、
前記映像送信装置は、
前記映像受信装置に前記映像データを送信する通信部と、
過去の通信状態に関する履歴情報を記憶する記憶部と、
この記憶部に記憶された前記履歴情報に基づいて現在の可用帯域を推定して、映像を符号化する際の符号量を制御する制御部と、
を備え、
前記制御部は、前記通信経路の切り替えが発生すると、切り替え先の通信経路に対応する可用帯域の暫定値を取得し、この可用帯域の暫定値に基づいて、新たな通信状態情報を生成し、前記記憶部に記憶された前記履歴情報を前記新たな通信状態情報に置き換えて、前記置き換え後の前記履歴情報に基づいて可用帯域を推定することを特徴とする映像伝送システム。
【請求項１３】
映像送信装置において、無線区間を有する通信経路を介して映像受信装置に映像データを符号化して伝送する際の符号量を制御する符号量制御方法であって、
記憶部に記憶された過去の通信状態に関する履歴情報に基づいて現在の可用帯域を推定して、映像を符号化する際の符号量を制御し、
前記通信経路の切り替えが発生すると、切り替え先の通信経路に対応する可用帯域の暫定値を取得し、この可用帯域の暫定値に基づいて、新たな通信状態情報を生成し、前記記憶部に記憶された前記履歴情報を前記新たな通信状態情報に置き換えて、前記置き換え後の前記履歴情報に基づいて可用帯域を推定することを特徴とする符号量制御方法。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３３】
また、第１１の発明は、無線区間を有する通信経路を介して映像受信装置に映像データを送信する映像送信装置であって、前記映像受信装置に前記映像データを送信する通信部と、過去の可用帯域を記憶する記憶部と、パケットロスがない場合には、前記記憶部に記憶された前記過去の可用帯域を増加させた可用帯域を現在の可用帯域として推定し、パケットロスがある場合には、前記過去の可用帯域を減少させた可用帯域を現在の可用帯域として推定し、映像を符号化する際の符号量を制御する制御部と、を備え、前記制御部は、前記通信経路の切り替えが発生すると、前記記憶部に記憶された前記過去の可用帯域を廃棄して前記過去の可用帯域に基づく現在の可用帯域の推定を中止し、切り替え先の通信経路の種別に応じて設定される可用帯域の暫定値を取得し、この可用帯域の暫定値に基づいて、前記経路切り替え後の可用帯域を推定する構成とする。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３４】
これによると、ＢＣＣの標準方式において、通信経路の切り替え時に可用帯域が大幅に変動する場合でも、可用帯域を適切に推定して、可用帯域の有効利用を図ることができる。