(57)【要約】  【課題】  パケットデータの送信環境状態に応じて、補正の頻度を変化させて、常時最良な映像の再生が可能な無線受信装置を提供する。  【解決手段】  リアルタイムの映像信号をパケットデータのデータブロック毎にタイムスタンプ情報を付加されたパケットデータを順次格納するバッファ１４と、タイムスタンプ情報を基にバッファに記憶されているパケットデータを順次出力させるバッファ制御部１７とからなり、バッファ制御部は、バッファに格納されたパケットデータの量に応じてバッファから出力させるパケットデータの出力タイミング補正の頻度を設定する無線受信装置。  【選択図】  図１
2005286414.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
リアルタイムの映像信号をパケットデータ化し、そのパケットデータのデータブロック毎にタイムスタンプ情報を付加して無線伝送されたデータを受信する無線受信手段と、
この無線受信手段において受信したデータを順次格納するバッファ手段と、
前記無線受信手段において受信したパケットデータからタイムスタンプ情報を検出するタイムスタンプ検出手段と、
このタイムスタンプ検出手段より検出したタイムスタンプ情報を基に前記バッファ手段に格納されているデータを順次読み出し出力させると共に、前記バッファ手段に格納されたデータの量に応じて、前記バッファ手段から出力させるデータの出力タイミング補正の頻度を設定させるバッファ制御手段と、
を具備したことを特徴とする無線受信装置。
【請求項２】
前記バッファ制御手段は、前記バッファ手段に格納されているデータの量が所定の基準値を越えた際に、前記バッファ手段から出力させるデータの出力タイミング補正の頻度を変更設定させることを特徴とした請求項１記載の無線受信装置。
【請求項３】
前記バッファ制御手段は、前記バッファ手段に格納されているデータの量が所定の上限基準値及び下限基準値のいずれかを越えた際に、前記バッファ手段から出力させるデータの出力タイミング補正の頻度を変更設定させることを特徴とした請求項１記載の無線受信装置。
【請求項４】
前記バッファ制御手段は、前記バッファ手段に格納されているデータの量が所定の上限基準値を越えた場合と、あるいは所定の下限基準値を越えた場合とにより前記バッファ手段から出力させるデータの出力タイミング補正の頻度を個別に設定させることを特徴とした請求項３記載の無線受信装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、リアルタイムに伝送される映像信号や音声信号等の無線信号を伝送する無線ＬＡＮシステムにおいて、受信した無線信号の出力タイミングの補正を可能とする無線受信装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、有線によるＬＡＮ（ローカルエリアネットワーク）により映像信号や音声信号等を伝送することが行われているが、近年この有線ＬＡＮに代わって、映像信号や音声信号等を送信受信する機器の設置場所の自由度が高いＩＥＥＥ８０２．１１に代表される無線ＬＡＮが普及している。
【０００３】
この無線ＬＡＮは、例えば、入力された映像信号を符号化し変調して所定の形式の無線信号として送信する無線送信装置と、この無線送信装置から送信された無線信号を受信復調して復号化した映像信号を出力する無線受信装置からなっている。
【０００４】
無線送信装置は、入力された映像信号をＭＰＥＧ２−ＴＳ形式のパケットに変換し、このＭＰＥＧ２−ＴＳパケットは、所定の通信プロトコルに基づいたＩＥＥＥ８０２．１１の無線ＬＡＮ規格に規定されるパケット形式に組み立てられて、所定の変調と無線周波数のに無線信号として送信する。
【０００５】
無線受信装置は、受信した無線信号を復調しベースバンド信号であるＩＥＥＥ８０２．１１のパケット形式に変換し、そのパケットからＭＰＥＧ２−ＴＳパケットを抽出し、そのＭＰＥＧ２−ＴＳパケットを復号化して映像信号として出力する。
【０００６】
この無線送信装置と無線受信装置との間の無線信号の送受信において、無線信号の通信状態の変化、周囲の構造部による無線信号の反射などの伝播経路の変化による伝播時間の遅延、及び通信プロトコル処理の遅延等の影響により、無線受信装置において再生される映像信号が正常に再生できないことがある。
【０００７】
つまり、映像信号のＭＰＥＧ２−ＴＳパケットの無線送信において、無線送信装置からＭＰＥＧ２−ＴＳパケットを出力するタイミングと、無線受信装置にＭＰＥＧ２−ＴＳパケットを受信入力されるタイミングを正確に再現されないと、映像信号を受信側で正確に再生できない。
【０００８】
この通信プロトコル処理による遅延時間の変化、周囲環境による無線信号の伝播遅延時間の変化などが生じた場合に、正しいタイミングで映像信号を再生する無線伝送装置が、例えば、特許文献１に提案されている。
【０００９】
この無線伝送装置は、送信側において、映像信号のパケットデータに時間情報であるタイムスタンプを付与して送信し、受信側は、受信したパケットデータから付与されているタイムスタンプと、送信側において生成した時間情報とを比較して両者が一致した場合にパケットデータを出力するようになっている。
【特許文献１】特開２００３−６０６５２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
上記特許文献１に提案されている無線伝送装置は、送信側からタイマ値を含むビーコンを所定の周期で送信し、受信側は受信したビーコンからタイマ値を抽出して受信したパケットデータの出力のタイミングを制御している。
【００１１】
このビーコンに含まれるタイマ値から通信プロトコル処理による遅延時間の変化、あるいは、周囲環境による無線信号の伝播遅延の変化などが生じた場合に、送信側からのパケットデータの送信タイミングや受信側での受信したパケットデータの出力タイミングを補正するようにしている。
【００１２】
このビーコンは、送信側から所定の固定周期で送信されている。つまり、送信側から順次送信されたパケットデータは、受信側により受信してバッファに順次格納させる。この受信側のバッファに格納されたパケットデータは、図５に示すように、所定の固定周期である送信されたビーコンの受信時、すなわち、補正周期Ｔ毎にパケットデータをバッファから読み出す際のタイムスタンプ補正をして、デコーダ出力の出力タイミングを補正している。
【００１３】
これにより、通信プロトコル処理の遅延や周囲環境による無線信号の伝播遅延等の変化に対して、所定の固定補正周期Ｔ毎にバッファからの読み出しタイムスタンプの補正がなされているが、送信状態が良好の場合は、補正周期Ｔの間隔が短いと不必要なジッタを発生させてしまい、送信状態が悪い場合は、補正周期Ｔが長くなりジッタが吸収しきれずに、デコーダで再生される影像が悪化する課題があった。
【００１４】
本発明は、このような事情に鑑み、無線信号の送信環境状態によりバッファに格納されるパケットデータ量に応じて、パケットデータの読み出しタイミングの補正の頻度を設定可能な最良な映像の再生が可能な無線受信装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
本発明の無線受信装置は、リアルタイムの映像信号をパケットデータ化し、そのパケットデータのデータブロック毎にタイムスタンプ情報を付加して無線伝送されたデータを受信する無線受信手段と、この無線受信手段において受信したデータを順次格納するバッファ手段と、前記無線受信手段において受信したパケットデータからタイムスタンプ情報を検出するタイムスタンプ検出手段と、このタイムスタンプ検出手段より検出したタイムスタンプ情報を基に前記バッファ手段に格納されているデータを順次読み出し出力させると共に、前記バッファ手段に格納されているデータの量に応じて、前記バッファ手段から出力させるデータの出力タイミング補正の頻度を設定させるバッファ制御手段と、を具備したことを特徴とする。
【００１６】
本発明の無線受信装置のバッファ制御手段は、前記バッファ手段に格納されているデータの量が所定の基準値を越えた際に、前記バッファ手段から出力させるデータの出力タイミング補正の頻度を変更設定させることを特徴としている。
【００１７】
本発明の無線受信装置のバッファ制御手段は、前記バッファ手段に格納されているデータの量が所定の上限基準値及び下限基準値のいずれかを越えた際に、前記バッファ手段から出力させるデータの出力タイミング補正の頻度を変更設定させることを特徴としている。
【００１８】
本発明の無線受信装置のバッファ制御手段は、前記バッファ手段に格納されているデータの量が所定の上限基準値を越えた場合と、あるいは所定の下限基準値を越えた場合とにより前記バッファ手段から出力させるデータの出力タイミング補正の頻度を個別に設定させることを特徴としている。
【発明の効果】
【００１９】
本発明の無線受信装置は、無線信号の送信環境によりバッファに記憶されるデータ量に応じて、データの読み出しタイミングの補正頻度を設定できるために、再生された映像のジッタの発生を抑制すると共に、ジッタの吸収能力を向上できる効果を有している。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態について詳細に説明する。
【実施例１】
【００２１】
図１を用いて、本発明の一実施形態である無線受信装置の構成を説明する。無線受信装置１１は、アンテナ１２、無線部１３、バッファ１４、タイムスタンプ検出部１５、タイムスタンプ計算部１６、バッファ制御部１７、及びタイマー１８から構成されている。
【００２２】
アンテナ１２は、図示しない無線送信装置から送信されるＩＥＥＥ８０２．１１等の無線送信方式による映像信号等のストリームであるパケットデータを受信して、無線部１３へ出力する。
【００２３】
無線部１３は、アンテナ１２により受信したパケットデータをタイムスタンプ付きのＭＰＥＧ２−ＴＳパケット（以下、タイムスタンプ付きパケットデータ、または単にパケットデータと称する）に変換してバッファ１４とタイムスタンプ検出部１５へと出力する無線受信手段である。
【００２４】
バッファ１４は、ＦＩＦＯにより構成されており、無線部１３からのタイムスタンプ付きパケットデータを書込格納し、書き込んだ順に読み出すバッファ手段である。タイムスタンプ検出部１５は、無線部１３からのタイムスタンプ付きパケットデータからタイムスタンプ値を検出して、タイムスタンプ計算部１６とバッファ制御部１７へと出力するタイムスタンプ検出手段である。
【００２５】
タイムスタンプ計算部１６は、タイムスタンプ検出部１５により検出したタイムスタンプ値を用いて、無線送信装置から送信時のパケットデータのタイムスタンプ値と、バッファ１４に格納されているタイムスタンプ付きパケットデータのタイムスタンプ値との差を算出して、無線送信装置のタイムスタンプ値に同期したタイムスタンプ値のパケットデータをバッファ１４から読み出し出力させるためのタイムスタンプ値を算出してバッファ制御部１７へ出力する。
【００２６】
バッファ制御部１７は、タイムスタンプ検出部１５からのタイムスタンプ値、あるいは、タイムスタンプ計算部１６により算出されたタイムスタンプ値と、タイマー１８からの現在タイマー値とを比較して、タイムスタンプ値と現在タイマー値が一致する（タイムスタンプ値＝現在タイマー値）と、その一致したタイムスタンプ値のパケットデータをバッファ１４から読み出してＭＰＥＧデコーダへ出力させる制御を行う。
【００２７】
このバッファ制御部１７は、タイムスタンプ検出部１５、あるいはタイムスタンプ計算部１６からのタイムスタンプ値によるバッファ１４からのパケットデータの読み出し出力制御以外に、後述する本発明の特徴であるバッファ１４のパケットデータの格納量に応じて、パケットデータの読み出しタイミングの補正周期の制御を行う。
【００２８】
タイマー１８は、無線受信装置１１の動作中に、一定の数ずつカウントアップして現在タイマー値をバッファ制御部１７へと出力する。
【００２９】
無線送信装置から送信されたＩＥＥＥ８０２．１１等の無線送信方式による映像信号等のストリームであるパケットデータは、前述したように、周囲環境による無線信号の伝播遅延等により無線受信装置１１のバッファ１４に順次格納されるパケットデータ量とＭＰＥＧデコーダへ出力させるパケットデータ量が均衡しないことがある。つまり、バッファ１４は、一定量のパケットデータの書込格納と、その書込格納した順に一定量のパケットデータの読み出し出力が行われ、常時所定の量のパケットデータが格納されていることが望ましい。
【００３０】
しかし、例えば、無線信号の伝播状態が良好であるとバッファ１４からの読み出し出力されるパケットデータ量よりもバッファ１４に書込格納されるパケットデータ量が多くなりバッファ１４がオーバーフローしてしまったり、あるいは、無線信号の伝播状態が悪くパケットデータが大幅に遅延して受信されるとバッファ１４からの読み出し出力されるパケットデータ量よりもバッファ１４に書込格納されるパケットデータ量が少なくなりバッファ１４が空になることがある。
【００３１】
バッファ１４がオーバーフローするとＭＰＥＧデコーダに出力されるパケットデータが不連続となり再生映像の連続性が失われ、バッファ１４が空になるとＭＰＥＧデコーダへ出力するパケットデータがなくたり再生映像が表示されなくなる。
【００３２】
そこで、本発明のバッファ１４は、図４に示すように、書込格納される量と読み出し出力される量が略均衡して、バッファ１４に所定のデータ量が格納されている通常状態（ｎｏｒｍａｌ）、読み出し出力量が少なくバッファ１４に書込格納されているデータ量が一杯の状態（ｆｕｌｌ）、及び書込格納量が少なくバッファ１４に書込格納されているデータ量が空の状態（ｅｍｐｔｙ）に分け、格納量が一杯となる上限基準値である閾値（ＴＨ＿ＦＵＬＬ）と、格納量が空となる下限基準値である閾値（ＴＨ＿ＥＭＰＴＹ）とを設けて、バッファ１４に現在格納されている格納量（ＢＵＦ＿ＣＮＴ）を検出するようにしている。
【００３３】
このバッファ１４に格納されている現在パケットデータ量を用いて、バッファ制御部１７は、バッファ１４に格納されているパケットデータのタイムスタンプ値を用いた読み出しタイミングの補正周期Ｔを変更設定して、バッファ１４からのパケットデータの読み出しを制御する。このバッファ１４からのパケットデータの読み出しタイミングの補正周期Ｔは、図２に示すように、バッファ１４の現在のパケットデータ格納量が通常状態（ｎｏｒｍａｌ）のおいては、例えば、７パケット毎に補正していたとする。このバッファ１４の現在のパケットデータ格納量が一杯（ｆｕｌｌ）、または空（ｅｍｐｔｙ）となるとバッファ１４の通常状態の補正周期Ｔの１／２の補正周期Ｔ／２に短縮設定する。
【００３４】
これにより、バッファ１４のパケットデータが一杯、または空の状態となるとタイムスタンプ値によるパケットデータの読み出しタイミングの単位時間当たりの補正頻度を増やすことになり、きめ細かなパケットデータの読み出し出力制御が可能となる。
【００３５】
このバッファ制御部１７を主体とするバッファ１４のパケットデータの格納量に応じたバッファ１４から読み出すパケットデータのタイムスタンプ値の補正周期、つまり補正頻度の設定動作について、図３のフローチャートを用いて説明する。
【００３６】
無線受信装置１１が無線送信装置から送信された無線信号を受信開始して、無線部１３によりタイムスタンプ付きパケットデータに復調されて、バッファ１４に書込格納されると共に、タイムスタンプ検出部１５によりパケットデータ［Ｎ］のタイムスタンプ値Ｔが検される。バッファ制御部１７は、タイムスタンプ検出部１５において検出したパケットデータ［Ｎ］のタイムスタンプ値Ｔ［Ｎ］を取り込む（ステップＳ１）。
【００３７】
次に、バッファ制御部１７は、タイムスタンプ検出部１５から取り込んだタイムスタンプ値Ｔ［Ｎ］のパケットデータ［Ｎ］がバッファ１４に書込格納された時点、つまり現在のパケットデータの格納量ＢＵＦ＿ＣＮＴを読み出す（ステップＳ２）。このバッファ１４のパケットデータの現在格納量ＢＵＦ＿ＣＮＴが上限基準値ＴＨ＿ＦＵＬＬ以上のｆｕｌｌ状態か（ＢＵＦ＿ＣＮＴ＞ＴＨ＿ＦＵＬＬ）、または現在格納量ＢＵＦ＿ＣＮＴが下限基準値ＴＨ＿ＥＭＰＴＹ以下のｅｍｐｔｙ状態か（ＢＵＦ＿ＣＮＴ＜ＴＨ＿ＥＭＰＴＹ）比較判定される（ステップＳ３）。
【００３８】
このステップＳ３の比較判定の結果、現在格納量ＢＵＦ＿ＣＮＴが上限基準値ＴＨ＿ＦＵＬＬ以上のｆｕｌｌ状態、または下限基準値ＴＨ＿ＥＭＰＴＹ以下のｅｍｐｔｙ状態と判定されると、バッファ制御部１７は、バケットデータを読み出すタイムスタンプ値Ｔ［Ｎ］の補正頻度を増やすために補正周期の制御フラグＦＬＧとして高速制御フラグＦＡＳＴ＿ＦＬＧを選択する（ステップＳ４）。
【００３９】
この補正周期の制御フラグＦＬＧは、０または１のいずれかの値を取り、１のときフラグが立っていることを意味する。このＦＡＳＴ＿ＥＬＧは、例えば、予め定められた補正周期Ｔの１／２の周期Ｔ／２毎に１となる。
【００４０】
前記ステップＳ３の比較判定の結果、現在格納量ＢＵＦ＿ＣＮＴが上限基準値ＴＨ＿ＦＵＬＬ以下で、及び下限基準値ＴＨ＿ＥＭＰＴＹ以上であるｎｏｒｍａｌ状態と判定されると、バッファ制御部１７は、バケットデータを読み出すタイムスタンプ値Ｔ［Ｎ］の補正頻度は通常状態とするために補正周期の制御フラグＦＬＧを通常制御フラグＮＯＲＭＡＬ＿ＦＬＧを選択する（ステップＳ５）。
【００４１】
この補正周期の制御フラグＦＬＧは、０または１のいずれかの値を取り、１のときフラグが立っていることを意味する。このＮＯＲＭＡＬ＿ＥＬＧは、例えば、予め定められた補正周期Ｔ毎に１となる。
【００４２】
次に、バッファ制御部１７は、ステップＳ４、あるいはステップＳ５により選択設定された補正周期の制御フラグＦＬＧが１であるか判定する（ステップＳ６）。このステップＳ６の補正周期の制御フラグＦＬＧの判定の結果、補正周期の制御フラグＦＬＧが１であると判定されると、バッファ制御部１７は、タイムスタンプ検出部１５により検出されたパケットデータ［Ｎ］のタイムスタンプ値Ｔ［Ｎ］を基に、パケットデータ［Ｎ］の読み出し出力タイミングＴ＿ＯＵＴ［Ｎ］に対するバッファ１４の格納量に応じて補正量Ｍを算出して、読み出し出力タイミングＴ＿ＯＵＴ［Ｎ］＝Ｔ＿ＯＵＴ［Ｎ］＋Ｍを生成する（ステップＳ７）。このステップＳ７により算出されたＴ＿ＯＵＴ［Ｎ］＝Ｔ＿ＯＵＴ［Ｎ］＋Ｍが取り込まれると、バッファ制御部１７は、補正周期の制御フラグＦＬＧを０にする（ステップＳ８）。
【００４３】
前記ステップＳ６の補正周期の制御フラグＦＬＧの判定の結果、補正周期の制御フラグＦＬＧが０である判定されると、タイムスタンプ検出部１５により検出されたパケットデータ［Ｎ］のタイムスタンプ値Ｔ［Ｎ］の基で、パケットデータ［Ｎ］の読み出し出力タイミングＴ＿ＯＵＴ［Ｎ］を取り込む（ステップＳ９）。
【００４４】
前記ステップＳ７，あるいはステップＳ９のいずれかのパケットデータ［Ｎ］の読み出し出力タイミングＴ＿ＯＵＴ［Ｎ］＋Ｍ、あるいはＴ＿ＯＵＴ［Ｎ］により、バッファ制御部１７は、バッファ１４に格納されているパケットデータ［Ｎ］を読み出しＭＰＥＧデコーダへと出力させる（ステップＳ１０）。
【００４５】
このステップＳ１０のパケットデータ［Ｎ］の読み出し出力が終了すると、バッファ制御部１７は、バッファ１４のパケットデータの現在の格納量ＢＵＦ＿ＣＮＴが零であるか判定する（ステップＳ１１）。
【００４６】
このステップＳ１１の結果、バッファ１４に格納されている現在の格納量ＢＵＦ＿ＣＮＴが零（ＢＵＦ＿ＣＮＴ＝０）と判定されると無線受信装置１１の無線信号の受信動作を終了させ、バッファ１４のパケットデータの現在の格納量ＢＵＦ＿ＣＮＴが零でない（ＢＵＦ＿ＣＮＴ≠０）と判定されると処理対象のパケットデータを次のパケットデータ［Ｎ＋１］に変更設定し（ステップＳ１２）、前記ステップＳ１から処理動作を繰り返す。
【００４７】
以上説明したように、バッファに格納されたパケットデータ量に応じて、パケットデータの読み出しタイミングの補正頻度である補正周期Ｔを設定することができ、バッファから読み出したパケットデータから生成された映像のジッタ発生の抑制と、吸収能力の向上が可能となった。
【００４８】
なお、上述において、バッファ１４の現在格納量ＢＵＦ＿ＣＮＴが上限基準値ＴＨ＿ＦＵＬＬ以上、また下限基準値ＴＨ＿ＥＭＰＴＹ以下の場合に、通常制御周期Ｔに対して、１／２の制御周期Ｔ／２毎にタイムスタンプ補正を行っているが、上限基準値ＴＨ＿ＦＵＬＬと下限基準値ＴＨ＿ＥＭＰＴＹを超える量により１／３または１／４の制御周期Ｔ／３，Ｔ／４のように補正周期を変動設定させても良い。
【００４９】
更に、現在格納量ＢＵＦ＿ＣＮＴが上限基準値ＴＨ＿ＦＵＬＬ以上の場合は、下限基準値ＴＨ＿ＥＭＰＴＹ以下の場合と異なる制御周期Ｔとしても良い、例えば、現在格納量ＢＵＦ＿ＣＮＴが上限基準値ＴＨ＿ＦＵＬＬ以上の場合は、制御周期Ｔ／４とし、現在格納量ＢＵＦ＿ＣＮＴが下限基準値ＴＨ＿ＥＭＰＴＹＴ以下の場合は制御周期Ｔ／２としても良く、更にその逆に設定しても良い。
【図面の簡単な説明】
【００５０】
【図１】本発明の一実施形態に係る無線受信装置の構成を示すブロック図。
【図２】本発明の一実施形態に係る無線受信装置のバッファに格納されているパケットデータ量に応じた読み出しタイミングの補正周期の設定を説明するタイミングチャート。
【図３】本発明の一実施形態に係る無線受信装置のバッファに格納されているパケットデータ量に応じた読み出しタイミングの補正周期の設定動作を説明するフローチャート。
【図４】本発明の一実施形態に係る無線受信装置のバッファに格納されたパケットデータ量の判定について説明する説明図。
【図５】従来の無線受信装置におけるバッファに格納されているパケットデータの読み出しタイミングの補正周期を説明するタイミングチャート。
【符号の説明】
【００５１】
１１  無線機受信装置、１２  アンテナ、１３  無線部、  １４  バッファ、１５  タイムスタンプ検出部、１６  タイムスタンプ計算部、１７  バッファ制御部、１８  タイマー。
代理人  弁理士  伊藤  進
【図１】
2005286414.tif 000003
【図２】
2005286414.tif 000004
【図３】
2005286414.tif 000005
【図４】
2005286414.tif 000006
【図５】
2005286414.tif 000007