(57)【要約】【課題】無線などの劣悪なノイズ環境の伝送路で複数の番組データを伝送する場合に、視聴している番組の品質が劣化することを防止する。【解決手段】親局１は、子局２〜５から送信される上り信号１２〜１５に含まれる高品質要求番組情報に基づいて、番組毎の番組データのデータレートを変換してマルチキャスト信号１１を出力する。視聴していない番組の品質を低くし、視聴している番組の品質を高くすることで、視聴者は高い品質の番組を楽しむことができる。【選択図】図１
2007267176.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
受信装置に対して複数の番組データを伝送する送信装置であって、
前記受信装置から送信された、前記複数の番組の中から選択された番組を示す番組情報を受信する受信手段と、
前記番組情報に基づいて、前記複数の番組毎に伝送品質を決定する伝送品質決定手段と、
前記伝送品質に基づいて、前記番組データの変換を行う番組データ変換手段と、
前記変換を行った番組データを前記受信装置へと送信する送信手段とを備えた送信装置。
【請求項２】
前記受信装置は複数存在し、前記送信装置は前記複数の番組データをマルチキャスト送信する請求項１記載の送信装置。
【請求項３】
前記番組情報は、子局において視聴されている番組を示す情報である請求項１記載の送信装置。
【請求項４】
前記番組情報は、子局において過去に視聴された番組を示す情報である請求項１記載の送信装置。
【請求項５】
前記伝送品質は、データレートであり、
前記伝送品質決定手段は、前記番組情報で示される番組のデータレートがそれ以外の番組のデータレートよりも高くなるよう、前記複数の番組毎にデータレートを決定する請求項１記載の送信装置。
【請求項６】
前記番組データは、複数の音声データパケットと複数の映像データパケットを含み、
前記番組データ変換手段は、
前記伝送品質決定手段において決定されたデータレートが変換前の番組データのデータレートよりも高い場合は、前記番組データに誤り訂正符号化を行い、
前記伝送品質決定手段において決定されたデータレートが変換前の番組データのデータレートよりも低い場合は、前記番組データ中の音声データパケットの破棄及び映像データパケットの削減のうちいずれか一方または両方を行う請求項５記載の送信装置。
【請求項７】
前記伝送品質は、誤り訂正符号化を行う際の符号化率であり、
前記伝送品質決定手段は、前記番組情報で示される番組の符号化率がそれ以外の番組の符号化率よりも高くなるよう、前記複数の番組毎に符号化率を決定する請求項１記載の送信装置。
【請求項８】
前記番組データ変換手段は、前記伝送品質決定手段において決定された符号化率に基づいて、前記番組データに誤り訂正符号化を行う請求項７記載の送信装置。
【請求項９】
送信装置から受信装置に対して複数の番組データを伝送する送信方法であって、
前記受信装置から送信された、前記複数の番組の中から選択された番組を示す番組情報を受信する受信ステップと、
前記番組情報に基づいて、前記複数の番組毎に伝送品質を決定する伝送品質決定ステップと、
前記伝送品質に基づいて、前記番組データの変換を行う番組データ変換ステップと、
前記変換を行った番組データを前記受信装置へと送信する送信ステップとを含む送信方法。
【請求項１０】
送信装置から送信された複数の番組データを受信する受信装置であって、
前記送信装置から送信された前記複数の番組データを受信する受信手段と、
前記送信装置に対して、前記複数の番組の中から選択された番組を示す番組情報を送信する送信手段とを備え、
前記複数の番組データは、前記番組情報に基づいて番組毎に伝送品質が設定されている受信装置。
【請求項１１】
送信装置から送信された複数の番組データを受信する受信方法であって、
前記送信装置から送信された前記複数の番組データを受信するステップと、
前記送信装置に対して、前記複数の番組の中から選択された番組を示す番組情報を送信する送信ステップとを含み、
前記複数の番組データは、前記番組情報に基づいて番組毎に伝送品質が設定されている受信方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、親局通信装置から複数の子局通信装置へ映像や音声などのストリームデータをマルチキャスト配信することを目的としたマルチキャスト伝送システムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、映像伝送システムの分野において、ネットワークのための特別な配線を無くし、レイアウトの自由化を図る動きが見られる。
【０００３】
例えば、航空機内の映像伝送システム「アビオニクスシステム」の配線は、現状、同軸ケーブルで構成されているが、座席構成の変更のたびに、床下に敷設された配線を変更する手間が生じる点や、配線スペースを確保しなければならない点、配線の重量が運行時の燃費に影響を与えコストに繋がる点などから、配線の無線化、即ち「無線アビオニクスシステム」の実現が求められている。
【０００４】
無線ＬＡＮの規格として、ＩＥＥＥ８０２．１１がある。この規格を用いて「無線アビオニクスシステム」を構成すれば、例えば、帯域３０Ｍｂｐｓ程度の無線チャンネル一つを使用し、１Ｍｂｐｓの映像レートの番組を３０本、マルチキャストで伝送し、３００座席のユーザ各々が、３０本の番組から一つを選んで視聴することが可能となる。
【０００５】
しかし、マルチキャスト伝送システムにおいて、同軸ケーブルなどの有線伝送を、無線伝送に置き換える場合、無線は一般的に同軸ケーブルに比べ劣悪なノイズ環境であるため、伝送エラーが頻発する。ＩＥＥＥ８０２．１１のマルチキャストにおいては、伝送エラーに対する修復の仕組みがないため、システム設計者が伝送エラーに対する修復の仕組みを作る必要がある。
【０００６】
エラー修復の仕組みとしては、再送や、ＦＥＣ（Ｆｏｒｗａｒｄ  Ｅｒｒｏｒ  Ｃｏｒｒｅｃｔｉｏｎ）など様々なものが考えられるが、いずれにせよ、修復を行わない場合に比べ、修復を行う場合は、伝送量が増大する。再送の場合は、子局から親局への再送要求の伝送や、親局から子局へのデータの再送が伝送量増大の要因である。ＦＥＣの場合は、符号化率に応じて伝送量が増える。この伝送量増大は、番組数や映像品質の削減に繋がる。
【０００７】
例えば、前述の、帯域３０Ｍｂｐｓの無線チャンネル一つを使用し、１Ｍｂｐｓの映像レートの番組をマルチキャストで伝送する例を用いて説明する。この例では、エラー修復を行うと伝送レートが元の映像レートの２倍になるとする。元の映像レートを変更しない場合は、伝送レート２Ｍｂｐｓに対して帯域が３０Ｍｂｐｓであるため、１５本しか番組を伝送できなくなる。これに対し、映像レートを変更して半分の０．５Ｍｂｐｓのものを使用する場合は、エラー修復分を加えた伝送レートは１Ｍｂｐｓとなり、３０本の番組を伝送できる。つまり、エラー修復を行うためには、番組数を半分にするか、映像品質を半分にする必要が生じる。
【０００８】
以上のように、マルチキャスト伝送システムにおいて、同軸ケーブルなどの一般的な有線伝送を、無線などの劣悪なノイズ環境の伝送路に置き換える場合、エラー修復の仕組みが必須となり、伝送量が増え、番組数と映像品質のいずれか一方または両方の削減に繋がる。
【０００９】
これに対し、マルチキャスト伝送システムにおける伝送量を削減する取り組みとして、特許文献１に記載されているものがある。
【００１０】
特許文献１に記載のマルチキャスト伝送システムでは、無線基地局と複数の無線端末から構成され、無線基地局から複数の無線端末へとマルチキャスト情報が配信される。そして、所定の基準に従って、複数の無線端末の中から再送制御の対象となる無線端末を決定し、再送制御の対象となる無線端末が決定されると、無線基地局はマルチキャスト情報のパケットをマルチキャスト送信する。
【００１１】
この時、各無線端末は、それぞれの受信環境によって正常に受信できないパケットが存在する。従来のマルチキャスト伝送システムでは、全ての無線端末がそれぞれ正常に受信できなかったパケットの再送要求を無線基地局へと送信していたが、特許文献１に記載のマルチキャスト伝送システムでは、再送制御の対象となる無線端末のみが無線基地局へと再送要求を送信する。
【００１２】
上記の方法により、特許文献１に記載のマルチキャスト伝送システムは、全ての無線端末が再送要求を送信することによる無線区間での輻輳を低減することができ、再送制御の対象とならない無線端末において正常に受信できないパケットと、再送制御の対象となる無線端末において正常に受信できないパケットとの間の相関性が高ければ、再送制御の対象とならない無線端末における受信品質の低下も防ぐことができる。
【００１３】
しかしながら、特許文献１に記載のマルチキャスト伝送システムは、再送要求の送信が許容されていない無線端末のみが再送要求を行うため、全無線端末の受信エラーをカバーすることが困難である。また、特許文献１のマルチキャスト伝送システムにおける伝送量削減は、主に無線端末からの再送要求の削減によるものであって、依然エラー修復を行うためには、番組数を半分にするか映像品質を半分にする必要がある。
【特許文献１】特許第３６８３４６８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
本発明のマルチキャスト伝送システムは、前記従来技術や特許文献１に記載のマルチキャスト伝送システムにおける課題を解決し、伝送帯域を有効に利用することを目的とする。
【００１５】
なお、ネットワークのための特別な配線を無くすための技術として、無線技術のほか、ＰＬＣ（電灯線伝送）技術も注目されている。また、家庭において、ＴＶのための同軸配線を用いてネットワークを形成するＣ−ＬＩＮＫや、電話線を用いてネットワークを形成するＨＯＭＥ−ＰＮＡなどもある。これらの技術は、まとめて、「Ｎｏ−Ｅｘｔｒａ−Ｗｉｒｅｄ」と呼ばれ、新たに配線を敷設することなくネットワークを構成することが可能な技術として注目されている。劣悪なノイズ環境における通信であるという点では、これらの技術についても同様であり、本発明は、無線に特化するものではなく、劣悪なノイズ環境である伝送路でマルチキャスト伝送を行う全てのシステムに適用可能である。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
上記課題を解決する本発明の第１の発明は、送信装置から受信装置へと複数の番組データを伝送する伝送システムであって、受信装置は、複数の番組データを受信する受信手段と、複数の番組の中から選択した番組を示す番組情報を送信装置へと送信する送信手段とを備え、送信装置は、番組情報に基づいて、番組毎に伝送品質を決定する伝送品質決定手段と、伝送品質に基づいて、番組データの変換を行う番組データ変換手段と、変換を行った番組データを受信装置へと送信する送信手段とを備える。
【００１７】
上記課題を解決する本発明の第２の発明は、第１の発明において、受信装置が複数存在し、送信装置は複数の番組データを複数の受信装置へとマルチキャスト送信する。
【００１８】
上記課題を解決する本発明の第３の発明は、第１の発明において、番組情報が子局において視聴されている番組を示す情報である。
【００１９】
上記課題を解決する本発明の第４の発明は、第１の発明において、番組情報が子局において過去に視聴された番組を示す情報である。
【００２０】
上記課題を解決する本発明の第５の発明は、第１の発明において、伝送品質がデータレートであり、送信装置の伝送品質決定手段は、番組情報で示される番組のデータレートがそれ以外の番組のデータレートよりも高くなるよう、複数の番組毎にデータレートを決定する。
【００２１】
上記課題を解決する本発明の第６の発明は、第５の発明において、番組データが複数の音声データパケットと複数の映像データパケットとを含み、送信装置の番組データ変換手段は、伝送品質決定手段において決定されたデータレートが変換前の番組データのデータレートよりも高い場合は、前記番組データに誤り訂正符号化を行い、伝送品質決定手段において決定されたデータレートが変換前の番組データのデータレートよりも低い場合は、番組データ中の音声データパケットの破棄及び映像データパケットの削減のうちいずれか一方または両方を行う。
【００２２】
上記課題を解決する本発明の第７の発明は、第１の発明において、伝送品質が誤り訂正符号化を行う際の符号化率であり、送信装置の伝送品質決定手段は、番組情報で示される番組の符号化率がそれ以外の番組の符号化率よりも高くなるよう、複数の番組毎に符号化率を決定する。
【００２３】
上記課題を解決する本発明の第８の発明は、第７の発明において、番組データ変換手段は、前記伝送品質決定手段において決定された符号化率に基づいて、番組データに誤り訂正符号化を行う。
【発明の効果】
【００２４】
上記第１の発明の構成によると、本発明のマルチキャスト伝送システムは、子局の要求に基づいて番組毎の伝送品質を変更できるため、従来技術よりも高いデータレートで必要な番組の番組データをエラー補正して受信することできる。
【００２５】
上記第３の発明の構成によると、ユーザは従来技術よりも高いデータレートで視聴番組を高品質に受信することができる。
【００２６】
上記第４の発明の構成によると、ユーザは視聴番組を過去に視聴していた番組へと切り替えた場合に、その番組を切り替えた直後から高いデータレートかつ高品質に受信することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２７】
（実施の形態１）
以下では、本発明の実施の形態１について、図面を参照しながら説明する。
【００２８】
図１は、本発明の実施の形態１におけるマルチキャスト伝送システムの構成図である。図１において、１は親局、２〜５は子局、８は下り伝送路、９は上り伝送路、１１はマルチキャスト信号、１２〜１５は上り信号である。
【００２９】
親局１は、上り信号１２〜１５を上り伝送路９から受信し、マルチキャスト信号１１を下り伝送路８へと送信する。
【００３０】
子局２〜５は、それぞれ、マルチキャスト信号１１を下り伝送路８から受信し、上り信号１２〜１５を上り伝送路９へと送信する。ここで、上り信号１２〜１５には、各子局が高品質で送信されることを望む番組情報（以下、高品質要求番組情報）がそれぞれ含まれているものとする。
【００３１】
図１では、下り伝送路８と上り伝送路９とを別々の伝送路として描いているが、下り伝送路８と上り伝送路９とは、物理的に同じであってもよいし、通信に用いるチャンネルが同一であってもよい。ここでは、下り通信及び上り通信が共に無線通信を用いており、通信に用いるチャンネルも同一である場合について説明する。
【００３２】
図２は、本発明の実施の形態１における親局１の内部構成の一例を示したブロック図である。図２では、マルチキャスト信号１１及び上り信号１２〜１５について、図１と同一の符号を用いて表している。図２において、２０は番組データ出力部、２１は番組データ変換部、２２はマルチキャスト信号送信部、２３は複数番組データ、２４は変換後複数番組データである。
【００３３】
番組データ出力部２０は、予め保存または生成された、伝送する番組数分の番組データを含んだ複数番組データ２３を出力する。
【００３４】
番組データ変換部２１は、複数番組データ２３と、子局から送信された上り信号１２〜１５とを入力とし、上り信号１２〜１５に含まれる高品質要求番組情報に基づいて、複数番組データ２３に対して番組データ毎に変換を施し、変換後複数番組データ２４として出力する。
【００３５】
マルチキャスト信号送信部２２は、変換後複数番組データ２４を入力とし、変換後複数番組データ２４からマルチキャスト信号１１を生成し、マルチキャスト信号１１を子局２〜５へとマルチキャスト送信する。
【００３６】
図３は、番組データ変換部２１の内部構成の一例を示したブロック図である。図３では、マルチキャスト信号１１、上り信号１２〜１５、複数番組データ２３、変換後複数番組データ２４については、これまでと同一の符号を用いて表している。図３において、３１は上り信号受信部、３２は親局品質指示部、３３は品質変換部、３４は親局品質情報、３５は親局品質指示情報である。
【００３７】
上り信号受信部３１は、子局２〜５から送信された上り信号１２〜１５を受信し、上り信号１２〜１５に含まれる高品質要求番組情報を取り出して、親局品質情報３４として出力する。
【００３８】
親局品質指示部３２は、親局品質情報３４を入力し、親局品質情報３４に基づいて各番組の品質を決定し、親局品質指示情報３５を出力する。
【００３９】
品質変換部３３は、複数番組データ２３と、親局品質指示情報３５とを入力し、親局品質指示情報３５に従って番組データ毎に変換を施して変換後番組データを生成し、変換後複数番組データ２４として出力する。
【００４０】
図４は、番組データ変換部２１における親局品質指示部３２の内部構成の一例を示すブロック図である。図４では、親局品質情報３４、親局品質指示情報３５については、これまでと同一の符号を用いて表している。図４において、４１は品質情報判定部、４２は変換レート決定部、４３は品質判定情報である。
【００４１】
品質情報判定部４１は、親局品質情報３４を入力し、親局品質情報３４に基づいて、番組毎に求められる品質を判定し、その結果を品質判定情報４３として出力する。
【００４２】
変換レート決定部４２は、品質判定情報４３を入力し、その情報に基づいて、各番組の変換後のデータレートを決定し、親局品質指示情報３５として出力する。
【００４３】
図５は、番組データ出力部２０から出力される複数番組データ２３の一例を時間軸方向に示した図である。ここで、複数番組データ２３に含まれる番組データの数は幾つでも構わないが、図５では、番組Ａ、Ｂ及びＣの３つの番組データを含む場合について示している。
【００４４】
５１は番組Ａに関する番組データである番組データＡ、５２は番組Ｂに関する番組データである番組データＢ、５３は番組Ｃに関する番組データである番組データＣ、５４は番組データを構成する個々のパケット、５６は各パケットに付加された番組識別子、５８は各パケットの映像音声データである。
【００４５】
番組データＡ５１、Ｂ５２、Ｃ５３は、それぞれ連続する７０個のパケット５４からなるパケット群単位で出力されるものとする。図５は、番組データ毎に２つのパケット群が出力された状態を示している。図５では、番組データＡ５１の２つのパケット群について、時間軸上前半のものと後半のものをそれぞれ５１−１、５１−２と表している。番組データＢ５２及びＣ５３についても同様に、時間軸上前半のものと後半のものをそれぞれ５２−１、５２−２及び５３−１、５３−２と表している。
【００４６】
番組データＡ５１、番組データＢ５２及び番組データＣ５３データレートは、全て映像レートが６Ｍｂｉｔ／ｓｅｃ、音声レートが１Ｍｂｉｔ／ｓｅｃの合計７Ｍｂｉｔ／ｓｅｃであるとする。これにより、複数番組データ２３全体でのデータレートは、２１Ｍｂｉｔ／ｓｅｃとなる。
【００４７】
また、各パケット群は、いずれも全７０パケットのうち、６０パケットが映像データパケット、１０パケットが音声データパケットであるとする。これは、映像レートが６Ｍｂｉｔ／ｓｅｃ、音声レートが１Ｍｂｉｔ／ｓｅｃであることに対応する。
【００４８】
また、各パケット５４の映像音声データ５８のデータサイズは、７００Ｂｙｔｅであるとする。
【００４９】
なお、データレートを考慮する場合は、各パケット５４に含まれる映像音声データ５８のみでなく、番組識別子５６のデータサイズも考慮する必要があるが、ここでは、番組識別子５６のデータサイズは映像音声データ５８のデータサイズと比べて十分に小さく、無視してもよいものとして扱う。
【００５０】
図６は、変換後複数番組データ２４の一例を時間軸方向に示したものである。図６では、番組識別子５６、映像音声データ５８について、これまでと同一の符号を用いて表している。図６において、６１は番組Ａに関する変換後の番組データである変換後番組データＡ、６２は番組Ｂに関する変換後の番組データである変換後番組データＢ、６３は番組Ｃに関する変換後の番組データである変換後番組データＣ、６４は変換後番組データを構成する個々のパケット、５７は各パケットに付加されたパケット番号、５９は誤り訂正用の冗長データである。
【００５１】
各変換後番組データＡ６１〜Ｃ６３は、複数番組データ２３と同様に、それぞれ連続する複数のパケット６４からなるパケット群として出力されるものとする。しかし、変換後番組データの各パケット群に含まれるパケット６４の数は、番組データ変換部２１で行われる変換処理により異なる。また、図６は、図５と同様に、変換後番組データ毎に２つのパケット群が出力された状態を示しており、時間軸上前半のものと後半のものをそれぞれ、変換後番組データＡ６１は６１−１、６１−２、変換後番組データＢ６２は６２−１、６２−２、変換後番組データＣ６３は６３−１、６３−２と表している。
【００５２】
変換後番組データＡ６１−１及び変換後番組データＢ６２−１のデータレートは、映像レート６Ｍｂｉｔ／ｓｅｃと音声レート１Ｍｂｉｔ／ｓｅｃに、誤り訂正用冗長データのレート２Ｍｂｉｔ／ｓｅｃ分が加えられた合計９Ｍｂｉｔ／ｓｅｃである。変換後番組データＡ６１−１及び変換後番組データＢ６２−１のパケット群は、７０個のパケット６４で構成され、そのうち６０パケットが映像データパケットであり、１０パケットが音声データパケットである。個々のパケット６４は、７００Ｂｙｔｅの映像音声データ５８に対し、２００Ｂｙｔｅの誤り訂正用冗長データ５９が付加されている。これは、映像レートが６Ｍｂｉｔ／ｓｅｃ、音声レートが１Ｍｂｉｔ／ｓｅｃ、誤り訂正用冗長データのレートが２Ｍｂｉｔ／ｓｅｃであることにわかりやすく対応する。
【００５３】
また、変換後番組データＣ６３−１、変換後番組データＡ６１−２、変換後番組データＢ６２−２のデータレートは、映像レート３Ｍｂｉｔ／ｓｅｃ、音声レート０Ｍｂｉｔ／ｓｅｃの、合計３Ｍｂｉｔ／ｓｅｃのデータレートである。変換後番組データＣ６３−１、変換後番組データＡ６１−２及び変換後番組データＢ６２−２は、３０個のパケット６４で構成され、その全てが映像データパケットであり、音声データパケットを含まない。また、個々のパケット６４は、誤り訂正用冗長データを含まない。これは、映像レートが３Ｍｂｉｔ／ｓｅｃ、音声レートが０Ｍｂｉｔ／ｓｅｃ、誤り訂正用冗長データのレートが０Ｍｂｉｔ／ｓｅｃであることにわかりやすく対応する。
【００５４】
また、変換後番組データＣ６３−２のデータレートは、映像レート６Ｍｂｉｔ／ｓｅｃと音声レート１Ｍｂｉｔ／ｓｅｃに、誤り訂正用冗長データのレート８Ｍｂｉｔ／ｓｅｃ分が加えられた合計１５Ｍｂｉｔ／ｓｅｃのデータレートであるとする。変換後番組データＣ６３−２のパケット群は、７０個のパケット６４で構成され、そのうち６０パケットが映像データパケット、１０パケットが音声データパケットである。個々のパケット６４には、７００Ｂｙｔｅの映像音声データ５８に対し、８００Ｂｙｔｅの誤り訂正用冗長データ５９が付加されている。これは、映像レートが６Ｍｂｉｔ／ｓｅｃ、音声レートが１Ｍｂｉｔ／ｓｅｃ、誤り訂正用冗長データのレートが８Ｍｂｉｔ／ｓｅｃであることにわかりやすく対応する。
【００５５】
なお、データレートを考慮する場合は、各パケット６４に含まれる映像音声データ５８のみでなく、番組識別子５６及びパケット番号５７のデータサイズも考慮する必要があるが、ここでは、これらのデータサイズは映像音声データ５８及び誤り訂正用冗長データ５９のデータサイズと比べて十分に小さく、無視してもよいものとして扱う。
【００５６】
ここで、変換後複数番組データ２４はそのパケット群が、７０個のパケット６４からなる変換後番組データと、３０個のパケット６４からなる変換後番組データの２種類を含んでいる。また、７０個のパケット６４からなる変換後番組データの各パケットには、誤り訂正用冗長データ５９が付加されることでパケットのサイズが大きくなっている一方、３０パケットからなる変換後番組データの各パケットには、誤り訂正用冗長データ５９が付加されておらずパケットのサイズは変化していない。これは、番組データ変換部２１において、子局から高品質での伝送を要求された番組については、誤り訂正用冗長データ５９を加えることにより品質の向上を図り、そうでない番組についてはレート変換により伝送量を減らすことを意味している。
【００５７】
図７は、マルチキャスト信号１１の一例を時間軸方向に示したものである。番組識別子５６、パケット番号５７、映像音声データ５８については、これまでと同一の符号を用いて表している。
【００５８】
図７において、７１は番組Ａに関するマルチキャスト信号であるマルチキャスト信号Ａ、７２は番組Ｂに関するマルチキャスト信号であるマルチキャスト信号Ｂ、７３は番組Ｃに関するマルチキャスト信号であるマルチキャスト信号Ｃ、７４はマルチキャスト信号Ａ７１、Ｂ７２、Ｃ７３を構成する個々のパケット、５５は各パケット７４に付加されるマルチキャストヘッダである。
【００５９】
図７は、各パケットにマルチキャストヘッダ５５が付加されたこと以外は、図６と同じである。
【００６０】
また、マルチキャスト信号１１のデータレートを考慮する場合は、各パケットに含まれる映像音声データ５８のみでなく、マルチキャストヘッダ５５、番組識別子５６及びパケット番号５７のデータサイズも考慮する必要があるが、ここでは、これらのデータサイズは映像音声データ５８及び誤り訂正用冗長データ５９のデータサイズと比べて十分に小さく、無視してもよいものとして扱う。
【００６１】
図８は、本発明の実施の形態１における子局２の内部構成の一例を示したブロック図である。図８では、マルチキャスト信号１１、上り信号１２について、これまでと同一の符号を用いて表している。図８において、８０は視聴番組情報保持部、８１は上り信号送信部、８２はマルチキャスト信号受信部、８３は番組表示部、８４は視聴番組情報、８５は視聴番組データである。
【００６２】
視聴番組情報保持部８０は、ユーザによって指定された視聴番組を示す情報を保持し、視聴番組情報８４として出力する。ここで、ユーザによる視聴番組の指定は、番組毎の指定ボタンを備えた入力手段を用いて行うものとする。なお、この入力手段については、表示手段に表示する番組を指定できるものであれば、指定ボタン以外に任意の操作キー、タッチパネル、リモコン等のいかなるものを用いてもよい。
【００６３】
上り信号送信部８１は、視聴番組情報８４を入力とし、視聴番組情報８４に基づいて高品質要求番組情報を生成する。実施の形態１では、高品質要求番組情報は、視聴番組情報８４そのものとする。また、上り信号送信部８１は、高品質要求番組情報に、自身がどの子局かを示す情報（例えば、子局２であれば２という番号）と、あて先として親局１のアドレスを指定したユニキャストヘッダとを付加して上り信号１２を生成し、親局１へと送信する。
【００６４】
マルチキャスト信号受信部８２は、マルチキャスト信号１１と、視聴番組情報８４とを入力し、マルチキャスト信号１１に含まれる番組Ａ、番組Ｂ、番組Ｃのうちから、視聴番組情報８４が示す視聴番組の番組データを抽出し、視聴番組データ８５として出力する。
【００６５】
番組表示部８３は、視聴番組データ８５を入力し、番組を表示する。
【００６６】
また、子局３〜５は子局２と同様の構成を備え、上り信号送信部８１においてそれぞれ上り信号１３〜１５を生成し、親局１へと送信する。
【００６７】
図９は、下り伝送路８及び上り伝送路９で伝送される信号の一例を時間軸方向に示したものである。マルチキャスト信号１１、マルチキャスト信号Ａ７１〜Ｃ７３、上り信号１２〜１５については、これまでの図と同一の符号を用いて表している。なお、図９では、マルチキャスト信号１１について、パケット７４、マルチキャストヘッダ５５、番組識別子５６、パケット番号５７、映像音声データ５８を図示していないが、これらは図７で示した通りである。
【００６８】
９０は、宛先に親局１のアドレスがかかれている、ユニキャストヘッダである。９２は、いずれの子局から送信された上り信号であるかを示す子局情報である。９３は、いずれの番組について高品質で伝送されることを望むかを示す高品質要求番組情報である。
【００６９】
本実施の形態では、下り伝送路８と上り伝送路９とが同一の無線チャンネルであるため、マルチキャスト信号１１と上り信号１２〜１５とが時間的に重ならないよう時分割で伝送されている。
【００７０】
以上が、本実施の形態におけるマルチキャスト伝送システムにおける親局１及び子局２〜５の構成と、本システムにおいて処理される信号についての説明である。
【００７１】
以下では、本実施の形態におけるマルチキャスト伝送システムの動作について説明する。
【００７２】
ここでは、４人のユーザが、それぞれ子局２〜５において希望する番組を指定して視聴している環境において、当初は、子局２で番組Ａが、子局３〜５で番組Ｂが視聴されていたが、ある時点から、子局２〜５全てで番組Ｃが視聴されるように切り替えられた場合について説明する。
【００７３】
まず、当初、子局２で番組Ａが、子局３〜５で番組Ｂが視聴されている状態における子局２〜５及び親局１の動作について説明する。
【００７４】
子局２では、番組Ａが視聴されており、以下の動作が行われる。
【００７５】
視聴番組情報保持部８０は、ユーザの指定により番組Ａを示す情報を保持しており、これを視聴番組情報８４として出力する。
【００７６】
上り信号送信部８１は、番組Ａを示す情報を視聴番組情報８４として入力し、上り信号１２を生成して親局１へと出力する。ここで生成される上り信号１２は、高品質要求番組情報である番組Ａを示す情報そのものに、子局２であることを示す情報と、宛先として親局１を指定したユニキャストヘッダとを加えたものである。
【００７７】
マルチキャスト信号受信部８２は、番組Ａを示す情報を視聴番組情報８４として入力し、マルチキャスト信号１１に含まれる複数の番組情報の中から番組Ａに関する番組情報を抽出し、視聴番組データ８５として出力する。
【００７８】
番組表示部８３は、番組Ａに関する番組情報を視聴番組データ８５として入力し、表示する。
【００７９】
一方、子局３〜５では、番組Ｂが視聴されており、以下の動作が行われる。
【００８０】
視聴番組情報保持部８０は、ユーザの指定に基づいて番組Ｂを示す情報を保持しており、これを視聴番組情報８４として出力する。
【００８１】
上り信号送信部８１は、番組Ｂを示す情報を視聴番組情報８４として入力し、上り信号１３〜１５を生成して親局１へと出力する。ここで生成される上り信号１３〜１５は、高品質要求番組情報である番組Ｂを示す情報そのものに、それぞれの子局から送信された信号であることを示す子局情報と、宛先として親局１を指定したユニキャストヘッダとを加えたものである。
【００８２】
マルチキャスト信号受信部８２は、番組Ｂを示す情報を視聴番組情報８４として入力し、マルチキャスト信号１１に含まれる複数の番組情報の中から番組Ｂに関する番組情報を抽出し、視聴番組データ８５として出力する。
【００８３】
番組表示部８３は、番組Ｂに関する番組情報を視聴番組データ８５として入力し、表示する。
【００８４】
以上のようにして、子局２からは高品質要求番組情報として番組Ａを示す情報を含む上り信号１２が、子局３〜５からは高品質要求番組情報として番組Ｂを示す情報を含む上り信号１３〜１５が、親局１宛に送信される。
【００８５】
この時、子局２〜５から送信される上り信号１２〜１５は、図９における上り信号１２−１〜１５−１に該当する。また、図９に示されている時間帯以前も、子局２において番組Ａが視聴され、子局３〜５において番組Ｂが視聴されている間は、上り信号１２−１〜１５−１と同じ上り信号の送信が繰り返されている。
【００８６】
次に親局１の動作について説明する。
【００８７】
番組データ出力部２０は、図５に示すように、番組Ａ、Ｂ、Ｃに関する番組情報を同じデータレートで複数番組データ２３として出力する。
【００８８】
番組データ変換部２１は、複数番組データ２３及び子局２〜５から送信された上り信号１２〜１５を入力し、上り信号１２〜１５に含まれる高品質要求番組情報に基づいて、複数番組データ２３に対して番組毎に変換を施し、変換後複数番組データ２４を生成して、出力する。この時出力される変換後複数番組データ２４は、図６における変換後番組データ６１−１〜６３−１に該当する。また、番組データ変換部２１の動作については、後で詳しく説明する。
【００８９】
マルチキャスト信号送信部２２は、変換後複数番組データ２４を入力し、変換後複数番組データ２４からマルチキャスト信号１１を生成して、子局２〜５へとマルチキャスト送信する。この時送信されるマルチキャスト信号１１は、図７における７１−１〜７３−１に該当する。
【００９０】
次に、番組データ変換部２１内部の動作の詳細について説明する。
【００９１】
上り信号受信部３１は、子局２〜５から送信された上り信号１２〜１５を受信して各上り信号１２〜１５に含まれる高品質要求番組情報９３を取り出し、親局品質情報３４として出力する。
【００９２】
親局品質指示部３２は、親局品質情報３４を入力し、親局品質情報３４に基づいて各番組の変換後の品質を決定し、変換処理の親局品質指示情報３５を生成して出力する。親局品質指示部３２はその内部に、品質情報判定部４１と変換レート決定部４２とを備えており、それぞれ次のような動作をする。
【００９３】
品質情報判定部４１は、親局品質情報３４を入力し、番組毎に求められている品質を判定し、判定結果を品質判定情報４３として出力する。本実施の形態では、子局によって視聴されている番組を高品質で伝送する番組と判定し、視聴されていない番組を低品質で伝送する番組と判定する。これにより、品質情報判定部４１は、番組Ａ、Ｂを高品質で伝送する番組、番組Ｃを低品質で伝送する番組と判定し、図１０（ａ）のような品質判定情報４３を出力する。
【００９４】
変換レート決定部４２は、品質判定情報４３を入力し、番組毎の具体的な変換処理内容を決定し、この変換処理内容を指示するための親局品質指示情報３５を生成して出力する。
【００９５】
図１１のフローチャートは、変換レート決定部４２における品質決定方法の一例である。なお、本実施の形態における変換レート決定部４２は、品質判定情報４３に基づいて番組毎の変換後のデータレートを決定し、この変換後のデータレートを親局品質指示情報３５として出力するものとする。また、本実施の形態におけるマルチキャスト伝送システムに割り当てられた下り伝送路８の帯域は２１Ｍｂｉｔ／ｓｅｃであるとする。
【００９６】
図１１の品質決定方法では、低品質で伝送する番組のデータレートは３Ｍｂｉｔ／ｓｅｃで固定とし、高品質で伝送する番組のデータレートは、低品質で伝送する番組分の帯域を確保した後で残った帯域を高品質で伝送する番組で均等に分け合うことにより決定する。
【００９７】
以下のその手順を示す。
【００９８】
ステップ１１１では、システムに割り当てられた帯域（２１Ｍｂｉｔ／ｓｅｃ）から、低品質で伝送する場合の１番組あたりの帯域（３Ｍｂｉｔ／ｓｅｃ）×低品質で伝送する番組の数を引く。
【００９９】
ステップ１１２では、ステップ１１１で求めた伝送帯域を、高品質で伝送する番組の数で割る。
【０１００】
ステップ１１３では、低品質で伝送する番組のデータレートを３Ｍｂｉｔ／ｓｅｃ、高品質で伝送する番組のデータレートをステップ１１２で求めたデータレートとする。
【０１０１】
ここでは、図１０（ａ）のような品質判定情報４３が入力される為、低品質で伝送する番組の数は１、高品質で伝送する番組の数は２である。その結果、低品質で伝送する番組である番組Ｃのデータレートは３Ｍｂｉｔ／ｓｅｃ、高品質で伝送する番組である番組Ａ、Ｂのデータレートは９Ｍｂｉｔ／ｓｅｃと決定される。
【０１０２】
以上のようにして、親局品質指示部３２は、親局品質情報３４に基づいて各番組の変換後の品質を決定し、親局品質指示情報３５を出力する。
【０１０３】
品質変換部３３は、複数番組データ２３と親局品質指示情報３５とを入力し、親局品質指示情報３５に基づいて、番組データ毎に変換処理を施し、変換後複数番組データ２４として出力する。
【０１０４】
図１２のフローチャートは、品質変換部３３で行われる番組情報変換処理の一例である。本実施の形態では、親局品質指示情報３５として入力された各番組の変換後のデータレートに基づいて、番組情報変換処理が行われる。
【０１０５】
ステップ１２１では、指定された変換後の番組情報のデータレートが、変換前の番組情報のデータレートよりも大きいかどうかを判定する。指定されたデータレートが変換前の番組情報のデータレートよりも大きい場合は、ステップ１２２に移る。指定されたデータレートが変換前の番組情報のデータレートよりも小さい場合は、ステップ１２３に移る。指定されたデータレートが変換前の番組情報のデータレートと等しい場合は、番組情報の変換を行わず処理を終了する。
【０１０６】
ステップ１２２では、番組情報に対して、指定されたデータレートとなるような符号化率で誤り訂正符号化を施し、変換後番組データを生成して処理を終了する。
【０１０７】
ステップ１２３では、番組情報に対して、指定されたデータレートとなるように音声データパケットの破棄及び映像データパケットの間引きを行い、変換後番組データを生成して処理を終了する。
【０１０８】
なお、ここではステップ１２３において、音声データパケットの破棄及び映像データパケットの間引きを行うとしたが、指定されたデータレートに応じてどちらか一方の処理のみを行うようにしても良い。
【０１０９】
本実施の形態では、番組Ａ、Ｂについては、指定されたデータレートが９Ｍｂｉｔ／ｓｅｃと変換前の番組データＡ５１、Ｂ５２のデータレート７Ｍｂｉｔ／ｓｅｃよりも大きな値であるため、符号化率＝９／７で誤り訂正符号化を施す。これにより、変換後番組データＡ６１、Ｂ６２として、それぞれ変換前の番組データＡ５１、Ｂ５２に誤り訂正用冗長データ５９が付加されたデータが生成される。一方、番組Ｃについては、指定されたデータレートが３Ｍｂｉｔ／ｓｅｃと変換前の番組データＣ５３のデータレート７Ｍｂｉｔ／ｓｅｃよりも小さい値であるため、音声データパケットの破棄及び映像データパケットの間引きを行う。
【０１１０】
以上のようにして、親局１は、子局２〜５の要求に基づいて、番組Ａ、Ｂが高品質化され、番組Ｃが低品質化されたマルチキャスト信号１１を送信する。なお、この時送信されるマルチキャスト信号１１は、図９における７１−１〜７３−１に該当する。また、図９に示されている時間帯以前も、子局２において番組Ａが視聴され、子局３〜５において番組Ｂが視聴されている間は、マルチキャスト信号７１−１〜７３−１と同じ品質のマルチキャスト信号の送信が繰り返されている。
【０１１１】
次に、子局２〜５全てで番組Ｃが視聴されるように切り替えられた状態における子局２〜５及び親局１の動作について説明する。
【０１１２】
子局２〜５では、番組ＡまたはＢが視聴されていた状態から、番組Ｃが視聴されるように切り替えられ、以下の動作が行われる。
【０１１３】
視聴番組情報保持部８０は、ユーザの指定により保持する情報を、番組ＡまたはＢを示す情報から番組Ｃを示す情報へと変更し、番組Ｃを示す情報を視聴番組情報８４として出力する。
【０１１４】
上り信号送信部８１は、番組Ｃを示す情報を視聴番組情報８４として入力し、上り信号１２〜１５を生成して親局１へと出力する。ここで生成される上り信号１２〜１５は、高品質要求番組情報である番組Ｃを示す情報そのものに、それぞれの子局から送信された信号であることを示す子局情報と、宛先として親局１を指定したユニキャストヘッダとを加えたものである。
【０１１５】
マルチキャスト信号受信部８２は、番組Ｃを示す情報を視聴番組情報８４として入力し、マルチキャスト信号１１に含まれる複数の番組情報の中から番組Ｃに関する番組情報を抽出し、視聴番組データ８５として出力する。この時点で、番組Ａ、Ｂは高品質で伝送されているが、番組Ｃは低品質で伝送されている。しかし低品質とはいえ、切り替えた直後からユーザは番組Ｃを視聴することができる。
【０１１６】
番組表示部８３は、番組Ｃに関する番組情報を視聴番組データ８５として入力し、表示する。
【０１１７】
以上のようにして、子局２〜５では番組Ｃがユーザにより視聴される。
【０１１８】
この時、子局２〜５から送信される上り信号１２〜１５は、図９における上り信号１２−２〜１５−２に該当する。また、これ以降も、子局２〜５において番組Ｂが視聴されている間は、上り信号１２−１〜１５−１の送信が繰り返される。
【０１１９】
次に親局１の動作について説明する。
【０１２０】
番組データ出力部２０及びマルチキャスト信号送信部２２における動作は、子局２〜５における視聴番組の切り替え前と同じであるため説明を省略し、番組データ変換部２１における動作の詳細について説明する。
【０１２１】
上り信号受信部３１は、子局２〜５から送信された上り信号１２〜１５を受信し、子局２〜５がそれぞれ持つ高品質要求番組情報９３を取り出し、親局品質情報３４として出力する。ここでは、視聴番組情報８４として子局２〜５全てから番組Ｃを示す情報が送られているため、親局品質情報３４は全て番組Ｃを高品質とするよう指定されている。
【０１２２】
品質情報判定部４１は、親局品質情報３４を入力し、番組毎に求められている品質を判定し、判定結果を品質判定情報４３として出力する。ここでは、番組Ｃを高品質で伝送する番組、番組Ａ、Ｂを低品質で伝送する番組と判定し、図１０(ｂ)に示される品質判定情報４３を出力する。
【０１２３】
変換レート決定部４２は、前述した図１１に示すフローチャートに従って、番組毎のデータレートを決定し、このデータレートを親局品質指示情報３５として出力する。ここでは、図１０（ｂ）に示される品質判定情報に基づいて、低品質で伝送する番組Ａ及びＢのデータレートを３Ｍｂｉｔ／ｓｅｃ、高品質で伝送する番組Ｃのデータレートを１５Ｍｂｉｔ／ｓｅｃと決定する。
【０１２４】
品質変換部３３は、複数番組データ２３と親局品質指示情報３５とを入力し、親局品質指示情報３５に基づいて、番組データ毎に変換処理を施し、変換後複数番組データ２４として出力する。ここでは、番組Ａ、Ｂについては、指定されたデータレートが３Ｍｂｉｔ／ｓｅｃと変換前の番組データＡ５１、Ｂ５２のデータレート７Ｍｂｉｔ／ｓｅｃよりも小さい値であるため、音声データパケットの破棄及び映像データパケットの間引きを行う。一方、番組Ｃについては、指定されたデータレートが１５Ｍｂｉｔ／ｓｅｃと変換前の番組データＣ５３のデータレート７Ｍｂｉｔ／ｓｅｃよりも大きな値であるため、符号化率＝１５／７で誤り訂正符号化を施す。これにより、変換後番組データＣ６３として、変換前の番組データＣ５３に誤り訂正用冗長データ５９が付加されたデータが生成される。
【０１２５】
この結果、親局１は、子局２〜５の要求に基づいて、番組Ａ、Ｂが低品質化され、番組Ｃが高品質化された変換後複数番組データを生成し、これをマルチキャスト信号１１として送信する。なお、この時送信されるマルチキャスト信号１１は、図９における７１−２〜７３−２に該当する。また、図９に示されている時間帯以降も、子局２〜５において番組Ｃが視聴されている間は、マルチキャスト信号７１−２〜７３−２と同じ品質のマルチキャスト信号１１の送信が繰り返される。
【０１２６】
前述したように、子局２〜５においてユーザが視聴する番組を番組ＡまたはＢから番組Ｃへと切り替えた直後は、番組Ｃは低品質な状態で表示されるが、親局１が各子局２〜５から送信される上り信号１２〜１５に基づいて、番組データ変換部２１における変換処理を変更して以降は、番組Ｃを高品質な状態で視聴することができる。
【０１２７】
なお、本実施の形態の説明では子局の数が４個の場合を例に挙げて説明したが、子局の数は正の整数であれば幾つでもよい。例えば、実際に番組を視聴している子局が一つしかない場合でも、子局において視聴されている番組を高品質で伝送し、それ以外の番組を低品質で伝送することにより、視聴番組の切り替え直後を除けば、ユーザは従来よりも高品質な番組を視聴することができる。また、子局の数がさらに多い場合でも、ユーザの視聴する番組に偏りがある場合には、本発明の効果を得ることができる。
【０１２８】
また、本実施の形態の説明においては、下り伝送路８と上り伝送路９が無線の同一のチャンネルである場合を例に挙げて説明したが、本発明の適用範囲はこれに限られるものではない。例えば、下り伝送路８が無線であって、上り伝送路９がパワーラインである場合のように、物理的に異なる状況でもよいし、両方とも無線またはパワーラインであるがそれぞれ異なるチャンネルを用いてもよい。
【０１２９】
なお、本実施の形態の説明における複数番組データ２３、変換後複数番組データ２４、マルチキャスト信号１１及び上り信号１２〜１５のフレームフォーマットやデータレート、パケットの出力順等は本発明の説明が容易となるように設定したものであり、本発明の適用範囲はこれに限られるものではない。
【０１３０】
例えば、複数番組データ２３、変換後複数番組データ２４、マルチキャスト信号１１を構成する各パケットのパケットサイズ、つまり映像音声データ５８のサイズは、いかなる値に設定してもよい。
【０１３１】
また、各パケットに含まれるデータについて、本実施の形態の説明では、映像データ、または音声データであるとしたが、映像または音声データ以外に字幕などの文字データやその他の番組情報等が含まれていてもよいし、さらに、一つのパケットに映像と音声等の複数種類のデータが含まれていてもよい。また、変換後複数番組データ２４及びマルチキャスト信号１１の場合は、誤り訂正用冗長データ５９のみのパケットを生成してもよい。
【０１３２】
また、複数番組データ２３の各番組のデータレートは７Ｍｂｉｔ／ｓｅｃとしたが、これは他のいかなるデータレートに設定してもよいし、さらには、番組毎に異なるデータレートを用いてもよい。
【０１３３】
また、変換後複数番組データ２４及びマルチキャスト信号１１の各番組のデータレートは、３Ｍｂｉｔ／ｓｅｃ、９Ｍｂｉｔ／ｓｅｃ、１５Ｍｂｉｔ／ｓｅｃの３通りを示したが、これ以外のデータレートを用いてもよい。
【０１３４】
また、複数番組データ２３、変換後複数番組データ２４、マルチキャスト信号１１は、それぞれ複数のパケットで構成されるパケット群で出力されるとしたが、番組ごとに１パケットずつ順番に出力されも良いし、それぞれランダムに出力されてもよい。
【０１３５】
また、複数番組データ２３、変換後複数番組データ２４及びマルチキャスト信号１１の各パケット群は、パケット群毎に構成するパケットの個数を変更してもよいし、映像データパケットと音声データパケットの比率を変えてもよい。
【０１３６】
また、複数番組データ２３及び変換後複数番組データ２４は、パケット毎に番組識別子５６を付加するとしたが、付加しなくてもよい。例えば、信号経路を３本並列にして、それぞれの経路で番組Ａ、Ｂ、Ｃを扱えば、番組識別子５６は不要となる。
【０１３７】
また、変換後複数番組データ２４及びマルチキャスト信号１１は、パケット毎にパケット番号５７を付加するとしたが、付加しなくてもよい。例えば、子局側で受信できなかったパケットについてパケット毎に再送を行う場合は、パケット毎の管理のためにパケット番号５７が必要であるが、そういった処理を行わない場合は付加しなくてもよい。
【０１３８】
なお、マルチキャスト信号１１は、マルチキャストヘッダ５５を付加するとしたが、これは無線ＬＡＮの規格であるＩＥＥＥ８０２．１１を用いて送信することを想定したものであり、マルチキャストヘッダ５５を付加せず、子局が親局からの送信信号は全て受信して処理を行うように設計してもよい。
【０１３９】
また、上り信号１２〜１５は、それぞれに子局情報９２を付加するとしたが、これは親局が子局毎に高品質な伝送を要求している番組を把握する必要がある場合を想定したものであり、それ以外の場合には子局情報を付加しなくてもよい。また、親局１が子局毎に高品質な伝送を要求している番組を把握する必要がある場合でも、ユニキャストヘッダ９０が送信元の子局のアドレスを持っている場合は、子局番号９２を付加する必要はない。例えば、無線ＬＡＮの規格であるＩＥＥＥ８０２．１１等では、ユニキャストヘッダ９０に送信元の子局のアドレスを持っている。
【０１４０】
なお、本実施の形態の説明において、変換レート決定部４２における品質決定方法の一例として、低品質で伝送する番組のデータレートは３Ｍｂｉｔ／ｓｅｃで固定とし、高品質で伝送する番組のデータレートは、低品質で伝送する番組分の帯域を確保した後で残った帯域を高品質で伝送する番組で均等に分け合うことにより決定する方法を挙げて説明したが、変換レート決定部４２における品質決定方法はこれに限られるものではない。
【０１４１】
具体的には、高品質で伝送する番組のデータレートをＡ、低品質で伝送する番組のデータレートをＢ（Ａ＞Ｂ）とした場合に、Ａ×高品質で伝送する番組の数＋Ｂ×低品質で伝送する番組の数≦システムに割り当てられた帯域、という条件を満たすＡ、Ｂを決定する方法であれば、いかなる方法を用いてもよい。
【０１４２】
例えば、本実施の形態ではＢの値を３Ｍｂｉｔ／ｓｅｃで固定としたが、Ａの値を固定しておいても良い。Ｍ：子局の数、Ｎ：番組数とした場合に、Ｎ＞Ｍという条件であれば、Ａ×Ｍ≦システムに割り当てられた帯域という条件を満たすようにＡの値を決定してやればよい。
【０１４３】
また、Ｍ：子局の数、Ｎ：番組数とした場合に、Ｎ＞Ｍという条件であれば、Ａ×高品質で伝送する番組の数＋Ｂ×低品質で伝送する番組の数≦システムに割り当てられた帯域、という条件を常に満たすＡ、Ｂを予め求め、Ａ、Ｂを常にこの値で固定しておいてもよい。
【０１４４】
なお、本実施の形態の説明において、品質変換部３３における変換処理の一例として、データレートを上げる場合には、誤り符号化を行い、データレートを下げる場合には、音声パケットの破棄及び映像パケットの間引きを行う方法を挙げて説明したが、品質変換部３３における変換処理はこれに限られるものではない。
【０１４５】
本実施の形態で説明した誤り符号化や音声パケットの破棄及び映像パケットの間引き以外に、映像レートの変換、静止画と動画との切り替え、映像の有無の切り替え、音声レートの変換、字幕・音声の切り替え等の処理で対応しても良いし、以上の処理を組み合わせて用いることで対応しても良い。
【０１４６】
例えば、高品質で伝送する番組については動画伝送とし、低品質で伝送する番組については静止画伝送としてもよい。また、高品質で伝送する番組については音声も伝送し、低品質で伝送する番組については音声の変わりに字幕を伝送してもよい。また、高品質で伝送する番組については高い符号化率で誤り訂正符号化を施し、低品質で伝送する番組については低い符号化率で誤り訂正符号化を施してもよい。また、変換後のデータレートのバリエーションとして、データレートを０Ｍｂｉｔ／ｓｅｃ、即ち映像データと音声データと全てカットする処理を含んでもよい。
【０１４７】
また、高品質で伝送する番組については大きくパケット数を増やし、低品質で伝送する番組については少しだけパケット数を増やすといった変換を行ってもよい。また、低品質で伝送する番組については大きくパケット数を減らし、高品質で伝送する番組については少しだけパケット数を減らすといった変換を行ってもよい。
【０１４８】
また、レート変換を施す対象は、映像データのみでもよいし、音声データのみでもよい。
【０１４９】
なお、本実施の形態の説明において、親局品質指示部３２は、各番組の変換後のデータレートを決定し、親局品質指示情報３５として出力し、品質変換部３３は、このデータレートに基づいて変換処理を行うとしたが、親局品質指示情報３５は各番組の変換後のデータレートを示す情報に限られるものではない。
【０１５０】
例えば、親局品質指示部３２は、親局品質情報３４に基づいて品質変換部３３でどのような処理を行うかといった具体的な処理内容を決定して、この処理を実施するよう指示する情報を親局品質指示情報３５として出力し、品質変換部３３は、親局品質指示情報３５の指示に従って各番組データを変換するようにしても良い。ここでいう品質変換部３３で行う処理としては、前述した、誤り符号化や音声パケットの破棄、映像パケットの間引き、映像レートの変換、静止画と動画との切り替え、映像の有無の切り替え、音声レートの変換及び字幕・音声の切り替え等の処理が挙げられる。
【０１５１】
また、本実施の形態では、親局品質指示部３２は各番組を高品質で伝送する番組と低品質で伝送する番組の２通りに分類したが、品質の分類は２通りに限られるものではない。例えば、各番組を視聴しているユーザの数等に基づいてさらに多くの分類をして分類毎に伝送品質を変更してやってもよいし、さらには番組毎に異なる品質を指定してやってもよい。
【０１５２】
なお、上り信号送信部８１は、視聴番組情報８４をそのまま高品質要求番組情報とするとしたが、高品質要求番組情報は視聴番組情報８４に限られるものではない。例えば、過去の視聴番組の履歴を記録し、過去に視聴された番組はまた視聴する可能性が大きいとして、これらを高品質要求番組情報としてもよい。また、あらかじめユーザの好みを登録しておき、それらを高品質要求番組情報としてもよい。また、これらの方法の組み合わせで、複数個の番組を高品質要求してもよい。
【０１５３】
以上のように、本発明の実施の形態１では、子局が高品質な伝送を要求する番組のみを高品質で伝送し、それ以外の番組を低品質で伝送することにより、高品質な伝送を要求された番組については番組データのデータレートを下げることなくノイズによる品質の低下を防ぐことができる。
【０１５４】
例えば、伝送する番組の数が３で各番組データのデータレートが７Ｍｂｉｔ／ｓｅｃ、下り伝送路８の帯域が２１Ｍｂｉｔ／ｓｅｃである場合に、従来であれば３つの番組をそのまま伝送してノイズの影響を大きく受けてしまうか、番組データのデータレートを下げて伝送エラーの修復を行うことでノイズの影響を抑えるしかなかったが、本発明の場合は、視聴されている番組については番組データのデータレートを下げることなく伝送エラーの修復を行い、ノイズによる品質の低下を防ぐことができる。
【０１５５】
（実施の形態２）
本発明の実施の形態２におけるマルチキャスト伝送システムは、実施の形態１におけるマルチキャスト伝送システムと比較して、各子局がそれぞれの高品質要求番組に対して希望する品質の情報を保持または生成し、その情報を上り信号１２〜１５として親局へと送信する点で異なる。
【０１５６】
以下では、本発明の実施の形態２について、図面を参照しながら説明する。
【０１５７】
実施の形態２におけるマルチキャスト伝送システムの構成の一例は、実施の形態１の説明に用いた図１のブロック図で示される。各構成要素に付した符号についての説明は省略する。本実施の形態は、上り信号１２〜１５に、高品質要求番組情報に加えて品質指示情報が含まれている点で、実施の形態１とは異なる。それ以外の点については、実施の形態１と同じであるため説明を省略する。
【０１５８】
実施の形態２における親局１の内部構成の一例は、実施の形態１の説明に用いた図２のブロック図で示される。各構成要素に付した符号についての説明は省略する。また、番組データ出力部２０及びマルチキャスト信号送信部２２については、実施の形態１の場合と同じであるため説明を省略する。
【０１５９】
番組データ変換部２１は、複数番組データ２３と、子局から送信された上り信号１２〜１５とを入力し、上り信号１２〜１５に含まれる高品質要求番組情報と品質指示情報とに基づいて、複数番組データ２３に対して番組データ毎に変換を施し、変換後複数番組データ２４として出力する。
【０１６０】
実施の形態２における番組データ変換部２１の内部構成の一例は、実施の形態１の説明に用いた図３のブロック図で示される。各構成要素に付した符号についての説明は省略する。品質変換部３３については、実施の形態１の場合と同じであるため説明を省略する。
【０１６１】
上り信号受信部３１は、子局２〜５から送信された上り信号１２〜１５を受信し、上り信号１２〜１５に含まれる高品質要求番組情報と品質指示情報とを取り出して、親局品質情報３４として出力する。
【０１６２】
親局品質指示部３２は、各子局からの高品質要求番組情報と品質指示情報とを示す親局品質情報３４を入力し、親局品質情報３４に基づいて各番組の品質を決定し、親局品質指示情報３５を出力する。
【０１６３】
本実施の形態における複数番組データ２３は、図５に示した実施の形態１における複数番組データ２３と同一であるため、説明を省略する。
【０１６４】
図１３は、本実施の形態における変換後複数番組データ２４の一例を時間軸方向に示したものである。各構成要素に付した符号は、図６と同じであるため説明を省略する。
【０１６５】
本実施の形態における変換後複数番組データ２４の変換後番組データＡ６１−１〜Ｃ６３−１は、実施の形態１と同じであるため説明を省略する。
【０１６６】
変換後番組データＡ６１−２及び変換後番組データＢ６１−２のデータレートは、映像レート６Ｍｂｉｔ／ｓｅｃ、音声レート０Ｍｂｉｔ／ｓｅｃの、合計６Ｍｂｉｔ／ｓｅｃのデータレートである。変換後番組データＡ６１−２、変換後番組データＢ６２−２のパケット群は、６０個のパケット６４で構成され、その全てが映像データパケットであり、音声データパケットを含まない。また、個々のパケット６４は、誤り訂正用冗長データを含まない。これは、映像レートが６Ｍｂｉｔ／ｓｅｃ、音声レートが０Ｍｂｉｔ／ｓｅｃ、誤り訂正用冗長データのレートが０Ｍｂｉｔ／ｓｅｃであることにわかりやすく対応する。
【０１６７】
変換後番組データＣ６３−２のデータレートは、映像レート６Ｍｂｉｔ／ｓｅｃと音声レート１Ｍｂｉｔ／ｓｅｃに、誤り訂正用冗長データのレート２Ｍｂｉｔ／ｓｅｃ分が加えられた合計９Ｍｂｉｔ／ｓｅｃである。変換後番組データＣ６２−２のパケット群は、７０個のパケット６４で構成され、そのうち６０パケットが映像データパケットであり、１０パケットが音声データパケットである。個々のパケット６４は、７００Ｂｙｔｅの映像音声データ５８に対し、２００Ｂｙｔｅの誤り訂正用冗長データ５９が付加されている。これは、映像レートが６Ｍｂｉｔ／ｓｅｃ、音声レートが１Ｍｂｉｔ／ｓｅｃ、誤り訂正用冗長データのレートが２Ｍｂｉｔ／ｓｅｃであることにわかりやすく対応する。
【０１６８】
図１４は、本発明の実施の形態２におけるマルチキャスト信号１１の一例を時間軸方向に示したものである。マルチキャスト信号１１の各構成要素については、図５と同一の符号を用いて表している。図１４は、マルチキャスト信号Ａ７１−１〜Ｃ７３−１は図５と同一であり、マルチキャスト信号Ａ７１−２〜Ｃ７３−２は図１３の変換後番組データＡ６１−２〜Ｃ６３−２にマルチキャストヘッダ５５を付加したのみなので、説明を省略する。
【０１６９】
実施の形態２における子局２の内部構成の一例は、実施の形態１の説明に用いた図８のブロック図で示される。各構成要素に付した符号についての説明は省略する。視聴番組情報保持部８０、マルチキャスト信号受信部８２、番組表示部８３については実施の形態１の場合と同じであるため説明を省略する。
【０１７０】
上り信号送信部８１は、視聴番組情報８４を入力し、視聴番組情報８４に基づいて高品質要求番組情報と品質指示情報とを生成する。実施の形態２では、高品質要求番組情報は視聴番組情報８４そのものとする。また、上り信号送信部８１は、高品質要求番組情報と品質指示情報に、あて先として親局１のアドレスを指定したユニキャストヘッダを付加した上り信号１２を生成し、親局１へと出力する。
【０１７１】
図１５は、上り信号送信部８１の内部構成の一例を示したブロック図である。図１５は、上り信号１２及び視聴番組情報８４について、これまでの図と同一の符号を用いて表している。１５０は品質情報保持部、１５１は送信部、１５２は子局品質指示部、１５３は子局希望品質情報である。１５４は子局品質指示情報である。
【０１７２】
品質情報部１５０は、子局２が視聴番組に対して希望する品質情報を予め保持または生成して、この品質情報を子局希望品質情報１５３として出力する。本実施の形態では、品質情報部１５０は視聴番組に対して希望する品質情報としてデータレートを保持しているものとし、子局２の場合は９Ｍｂｉｔ／ｓｅｃでの伝送を希望しているものとする。
【０１７３】
子局品質指示部１５２は、視聴番組情報８４と子局希望品質情報１５３とを入力し、視聴番組情報８４と子局希望品質情報１５３とを含む子局品質指示情報１５４を作成して出力する。
【０１７４】
送信部１５１は、子局品質指示情報１５４を入力し、あて先として親局１を指定したユニキャストヘッダを付加して上り信号１２を生成して、親局１へと出力する。
【０１７５】
また、子局３〜５は、子局２と同様の構成を備え、上り信号送信部８１においてそれぞれ上り信号１３〜１５を作成して、親局１へと送信する。また、子局３〜５の品質情報部１５０は、子局希望品質情報１５３としてそれぞれ、９Ｍｂｉｔ／ｓｅｃ、８Ｍｂｉｔ／ｓｅｃ、８Ｍｂｉｔ／ｓｅｃを保持しているものとする。
【０１７６】
図１６は、下り伝送路８及び上り伝送路９で伝送される信号の一例を時間軸方向に示したものである。図１６は図９と共通する構成要素については、図９と同一の符号を用いて表し、説明を省略する。
【０１７７】
９１は、高品質要求番組に対して希望する品質を示す子局品質指示情報である。
【０１７８】
以上が、本発明の実施の形態２のマルチキャスト伝送システムにおける親局１及び子局２〜５の構成と、本システムにおいて処理される信号についての説明である。
【０１７９】
以下では、本実施の形態におけるマルチキャスト伝送システムの動作について説明する。
【０１８０】
ここでは、４人のユーザが、それぞれ子局２〜５において希望する番組を指定して視聴している環境において、実施の形態１と同様に、当初は、子局２で番組Ａが、子局３〜５で番組Ｂが視聴されていたが、ある時点から、子局２〜５全てで番組Ｃが視聴されるように切り替えられた場合について説明する。
【０１８１】
まず、当初、子局２で番組Ａが、子局３〜５で番組Ｂが視聴されている状態における子局２〜５及び親局１の動作について説明する。
【０１８２】
子局２では、番組Ａが視聴されており、以下の動作が行われる。
【０１８３】
視聴番組情報保持部８０とマルチキャスト信号受信部８２、番組表示部８３については、実施の形態１における動作と同様であるため、説明を省略する。
【０１８４】
上り信号送信部８１は、番組Ａを示す情報を視聴番組情報８４として入力し、視聴番組情報８４及び品質指示情報から上り信号１２を生成して親局１へと出力する。ここで生成される上り信号１２は、高品質要求番組情報である番組Ａを示す情報そのものに、子局２であることを示す情報と、宛先として親局１を指定したユニキャストヘッダとを加えたものである。
【０１８５】
一方、子局３〜５では、番組Ｂが視聴されており、以下の動作が行われる。
【０１８６】
子局２と同様に、視聴番組情報保持部８０とマルチキャスト信号受信部８２、番組表示部８３については、実施の形態１における動作と同様であるため、説明を省略する。
【０１８７】
上り信号送信部８１は、番組Ｂを示す情報を視聴番組情報８４として入力し、それぞれの上り信号１３〜１５を生成して親局１へと出力する。ここで生成される上り信号１３〜１５は、高品質要求番組情報である番組Ｂを示す情報そのものに、子局２であることを示す情報と、宛先として親局１を指定したユニキャストヘッダとを加えたものである。
【０１８８】
以上のようにして、高品質要求番組情報と子局品質指示情報とを含む上り信号１２〜１５が、親局１宛に送信される。
【０１８９】
この時、子局２〜５から送信される上り信号１２〜１５は、図１６における上り信号１２−１〜１５−１に該当する。また、図１６に示されている時間帯以前も、子局２において番組Ａが視聴され、子局３〜５において番組Ｂが視聴されている間は、上り信号１２−１〜１５−１と同じ上り信号の送信が繰り返されている。
【０１９０】
次に親局１の動作について説明する。
【０１９１】
番組データ出力部２０及びマルチキャスト信号送信部２２については、図５に示すように、番組Ａ、Ｂ、Ｃに関する番組情報を同じデータレートで複数番組データ２３として出力する。
【０１９２】
番組データ変換部２１は、複数番組データ２３及び子局２〜５から送信された上り信号１２〜１５を入力し、上り信号１２〜１５に含まれる高品質要求番組情報９３及び子局品質指示情報９１に基づいて、複数番組データ２３に対して番組毎に変換を施し、変換後複数番組データ２４を生成して、出力する。この時出力される変換後複数番組データ２４は、図１３における変換後番組データ６１−１〜６３−１に該当する。また、番組データ変換部２１の動作については、後で詳しく説明する。
【０１９３】
マルチキャスト信号送信部２２は、変換後複数番組データ２４を入力し、変換後複数番組データ２４からマルチキャスト信号１１を生成して、子局２〜５へとマルチキャスト送信する。この時送信されるマルチキャスト信号１１は、図１４における７１−１〜７３−１に該当する。
【０１９４】
次に、番組データ変換部２１の動作の詳細について説明する。
【０１９５】
上り信号受信部３１は、子局２〜５から送信された上り信号１２〜１５を受信して各上り信号１２〜１５に含まれる高品質要求番組情報９３と子局品質指示情報９１とを取り出し、親局品質情報３４として出力する。
【０１９６】
親局品質指示部３２は、親局品質情報３４を入力し、親局品質情報３４に基づいて各番組の変換後の品質を決定し、変換処理の親局品質指示情報３５を生成して出力する。親局品質指示部３２はその内部に、品質情報判定部４１と変換レート決定部４２とを備えており、それぞれ次のような動作をする。
【０１９７】
品質情報判定部４１は、親局品質情報３４を入力し、番組毎に求められている品質を判定し、判定結果を品質判定情報４３として出力する。本実施の形態では、子局から通知された高品質要求番組について指示された品質のうち最大の値を選択し、高品質要求されていない番組を低品質で伝送する番組と判定する。これにより、品質情報判定部４１は、番組Ａ、Ｂを高品質で伝送する番組、番組Ｃを低品質で伝送する番組と判定し、図１７（ａ）のような品質判定情報４３を出力する。
【０１９８】
変換レート決定部４２は、品質判定情報４３を入力し、番組毎の具体的な変換処理内容を決定し、この変換処理内容を指示するための親局品質指示情報３５を生成して出力する。
【０１９９】
図１８のフローチャートは、本実施の形態の変換レート決定部４２における品質決定方法の一例である。なお、本実施の形態における変換レート決定部４２は、品質判定情報４３に基づいて番組毎の変換後のデータレートを決定し、この変換後のデータレートを親局品質指示情報３５として出力するものとする。また、本実施の形態におけるマルチキャスト伝送システムに割り当てられた下り伝送路８の帯域は２１Ｍｂｉｔ／ｓｅｃであるとする。
【０２００】
図１８の品質決定方法では、高品質で伝送する番組のデータレートは品質判定情報４３に指定されている値とし、低品質で伝送する番組のデータレートは、高品質で伝送する番組分の帯域を確保した後で残った帯域を低品質で伝送する番組で均等に分け合うことにより決定する。
【０２０１】
以下のその手順を示す。
【０２０２】
ステップ１８１では、システムに割り当てられた帯域（２１Ｍｂｉｔ／ｓｅｃ）から、高品質で伝送する番組に割り当てる帯域の和を引く。
【０２０３】
ステップ１８２では、ステップ１８１で求めた残りの帯域を、低品質で伝送する番組の数で割る。
【０２０４】
ステップ１８３では、高品質で伝送する番組のデータレートを品質判定情報で指定された値、低品質で伝送する番組のデータレートをステップ１８２で求めたデータレートとする。
【０２０５】
本実施の形態では、図１７（ａ）のような品質判定情報４３が入力される為、番組Ａ及び番組Ｂは９Ｍｂｉｔ／ｓｅｃで伝送、番組Ｃは低品質で伝送する番組と指定されている。その結果、番組Ａ、Ｂのデータレートは９Ｍｂｉｔ／ｓｅｃ、番組Ｃのデータレートは３Ｍｂｉｔ／ｓｅｃと決定される。
【０２０６】
以上のようにして、親局品質指示部３２は、親局品質情報３４に基づいて各番組の変換後の品質を決定し、親局品質指示情報３５を出力する。
【０２０７】
品質変換部３３は、複数番組データ２３と親局品質指示情報３５とを入力し、親局品質指示情報３５に基づいて、番組データ毎に変換処理を施し、変換後複数番組データ２４として出力する。品質変換部３３で行われる番組データ毎の変換方法は、実施の形態１において説明した図１２に示した変換方法と同じである。
【０２０８】
本実施の形態では、番組Ａ、Ｂについては、指定されたデータレートが９Ｍｂｉｔ／ｓｅｃと変換前の番組データＡ５１、Ｂ５２のデータレート７Ｍｂｉｔ／ｓｅｃよりも大きな値であるため、符号化率＝９／７で誤り訂正符号化を施す。これにより、変換後番組データＡ６１、Ｂ６２として、それぞれ変換前の番組データＡ５１、Ｂ５２に誤り訂正用冗長データ５９が付加されたデータが生成される。一方、番組Ｃについては、指定されたデータレートが３Ｍｂｉｔ／ｓｅｃと変換前の番組データＣ５３のデータレート７Ｍｂｉｔ／ｓｅｃよりも小さい値であるため、音声データパケットの破棄及び映像データパケットの間引きを行う。
【０２０９】
以上のようにして、親局１は、子局２〜５の要求に基づいて、番組Ａ、Ｂが高品質化され、番組Ｃが低品質化されたマルチキャスト信号１１を送信する。なお、この時送信されるマルチキャスト信号１１は、図１６における７１−１〜７３−１に該当する。また、図１６に示されている時間帯以前も、子局２において番組Ａが視聴され、子局３〜５において番組Ｂが視聴されている間は、マルチキャスト信号７１−１〜７３−１と同じ品質のマルチキャスト信号の送信が繰り返されている。
【０２１０】
次に、子局２〜５全てで番組Ｃが視聴されるように切り替えられた状態における子局２〜５及び親局１の動作について説明する。
【０２１１】
子局２〜５では、番組ＡまたはＢが視聴されていた状態から、番組Ｃが視聴されるように切り替えられ、以下の動作が行われる。
【０２１２】
視聴番組情報保持部８０とマルチキャスト信号受信部８２、番組表示部８３については、実施の形態１における動作と同様であるため、説明を省略する。
【０２１３】
上り信号送信部８１は、番組Ａを示す情報を視聴番組情報８４として入力し、品質指示情報を上り信号１２を生成して親局１へと出力する。ここで生成される上り信号１２は、高品質要求番組情報である番組Ａを示す情報そのものに、子局２であることを示す情報と、宛先として親局１を指定したユニキャストヘッダとを加えたものである。
【０２１４】
以上のようにして、子局２〜５では番組Ｃがユーザにより視聴される。
【０２１５】
この時、子局２〜５から送信される上り信号１２〜１５は、図１６における上り信号１２−２〜１５−２に該当する。また、これ以降も、子局２〜５において番組Ｂが視聴されている間は、上り信号１２−１〜１５−１の送信が繰り返される。
【０２１６】
次に親局１の動作について説明する。
【０２１７】
番組データ出力部２０及びマルチキャスト信号送信部２２における動作は、子局２〜５における視聴番組の切り替え前と同じであるため説明を省略し、番組データ変換部２１における動作の詳細について説明する。
【０２１８】
上り信号受信部３１は、子局２〜５から送信された上り信号１２〜１５を受信して各上り信号１２〜１５に含まれる高品質要求番組情報９３と子局品質指示情報９１とを取り出し、親局品質情報３４として出力する。
【０２１９】
品質情報判定部４１は、親局品質情報３４を入力し、番組毎に求められている品質を判定し、判定結果を品質判定情報４３として出力する。本実施の形態では、子局から通知された高品質要求番組について指示された品質のうち最大のものを伝送する品質と判定し、高品質要求されていない番組を低品質で伝送する番組と判定する。これにより、品質情報判定部４１は、番組Ａ、Ｂを低品質で伝送する番組、番組Ｃを高品質で伝送する番組と判定し、図１７（ｂ）のような品質判定情報４３を出力する。
【０２２０】
変換レート決定部４２は、前述した図１１に示すフローチャートに従って、番組毎のデータレートを決定し、このデータレートを親局品質指示情報３５として出力するここでは、図１７（ｂ）の品質判定情報４３に基づいて、番組Ａ、Ｂのデータレートは６Ｍｂｉｔ／ｓｅｃ、番組Ｃのデータレートは９Ｍｂｉｔ／ｓｅｃと決定する。
【０２２１】
品質変換部３３は、複数番組データ２３と親局品質指示情報３５とを入力し、親局品質指示情報３５に基づいて、番組データ毎に変換処理を施し、変換後複数番組データ２４として出力する。ここでは、番組Ａ、Ｂについては、指定されたデータレートが６Ｍｂｉｔ／ｓｅｃと変換前の番組データＡ５１、Ｂ５２のデータレート７Ｍｂｉｔ／ｓｅｃよりも小さい値であるため、音声データパケットの破棄を行う。一方、番組Ｃについては、指定されたデータレートが９Ｍｂｉｔ／ｓｅｃと変換前の番組データＣ５３のデータレート７Ｍｂｉｔ／ｓｅｃよりも大きな値であるため、符号化率＝９／７で誤り訂正符号化を施す。これにより、変換後番組データＣ６３として、変換前の番組データＣ５３に誤り訂正用冗長データ５９が付加されたデータが生成される。
【０２２２】
この結果、親局１は、子局２〜５の要求に基づいて、番組Ａ、Ｂが低品質化され、番組Ｃが高品質化された変換後複数番組データを生成し、これをマルチキャスト信号１１として送信する。なお、この時送信されるマルチキャスト信号１１は、図１６における７１−２〜７３−２に該当する。また、図１６に示されている時間帯以降も、子局２〜５において番組Ｃが視聴されている間は、マルチキャスト信号７１−２〜７３−２と同じ品質のマルチキャスト信号１１の送信が繰り返される。
【０２２３】
前述したように、子局２〜５においてユーザが視聴する番組を番組ＡまたはＢから番組Ｃへと切り替えた直後は、番組Ｃは低品質な状態で表示されるが、親局１が各子局２〜５から送信される上り信号１２〜１５に基づいて、番組データ変換部２１における変換処理を変更して以降は、番組Ｃを高品質な状態で視聴することができる。
【０２２４】
なお、本実施の形態の説明では子局の数が４個の場合を例に挙げて説明したが、子局の数は正の整数であれば幾つでもよい。例えば、実際に番組を視聴している子局が一つしかない場合でも、子局において視聴されている番組を高品質で伝送し、それ以外の番組を低品質で伝送することにより、視聴番組の切り替え直後を除けば、ユーザは従来よりも高品質な番組を視聴することができる。また、子局の数がさらに多い場合でも、ユーザの視聴する番組に偏りがある場合には、本発明の効果を得ることができる。
【０２２５】
また、本実施の形態の説明においては、下り伝送路８と上り伝送路９が無線の同一のチャンネルである場合を例に挙げて説明したが、本発明の適用範囲はこれに限られるものではない。例えば、下り伝送路８が無線であって、上り伝送路９がパワーラインである場合のように、物理的に異なる状況でもよいし、両方とも無線またはパワーラインであるがそれぞれ異なるチャンネルを用いてもよい。
【０２２６】
なお、本実施の形態の説明における複数番組データ２３、変換後複数番組データ２４、マルチキャスト信号１１及び上り信号１２〜１５のフレームフォーマットやデータレート、パケットの出力順等は本発明の説明が容易となるように設定されたものであり、本発明の適用範囲はこれに限られるものではない。
【０２２７】
例えば、複数番組データ２３、変換後複数番組データ２４、マルチキャスト信号１１を構成する各パケットのパケットサイズ、つまり映像音声データ５８のサイズは、いかなる値に設定してもよい。
【０２２８】
また、各パケットに含まれるデータについて、本実施の形態の説明では、映像データ、または音声データであるとしたが、映像または音声データ以外に字幕などの文字データやその他の番組情報等が含まれていてもよいし、さらに、一つのパケットに映像と音声等の複数種類のデータが含まれていてもよい。また、変換後複数番組データ２４及びマルチキャスト信号１１の場合は、誤り訂正用冗長データ５９のみのパケットを生成してもよい。
【０２２９】
また、複数番組データ２３の各番組のデータレートは７Ｍｂｉｔ／ｓｅｃとしたが、これは他のいかなるデータレートに設定してもよいし、さらには、番組毎に異なるデータレートを用いてもよい。
【０２３０】
また、変換後複数番組データ２４及びマルチキャスト信号１１の各番組のデータレートは、３Ｍｂｉｔ／ｓｅｃ、９Ｍｂｉｔ／ｓｅｃ、１５Ｍｂｉｔ／ｓｅｃの３通りを示したが、これ以外のデータレートを用いてもよい。
【０２３１】
また、複数番組データ２３、変換後複数番組データ２４、マルチキャスト信号１１は、それぞれ複数のパケットで構成されるパケット群で出力されるとしたが、番組ごとに１パケットずつ順番に出力されも良いし、それぞれランダムに出力されてもよい。
【０２３２】
また、複数番組データ２３、変換後複数番組データ２４及びマルチキャスト信号１１の各パケット群は、各パケット群を構成するパケットの個数を変更してもよいし、各パケット群を構成するパケット中の映像データパケットと音声データパケットの比率を変えてもよい。
【０２３３】
また、複数番組データ２３及び変換後複数番組データ２４は、パケット毎に番組識別子５６を付加するとしたが、付加しなくてもよい。例えば、信号経路を３本並列にして、それぞれの経路で番組Ａ、Ｂ、Ｃを扱えば、番組識別子５６は不要となる。
【０２３４】
また、変換後複数番組データ２４及びマルチキャスト信号１１は、パケット毎にパケット番号５７を付加するとしたが、付加しなくてもよい。例えば、子局側で受信できなかったパケットについてパケット毎に再送を行う場合は、パケット毎の管理のためにパケット番号５７が必要であるが、そういった処理を行わない場合は付加しなくてもよい。
【０２３５】
なお、マルチキャスト信号１１は、マルチキャストヘッダ５５を付加するとしたが、これは無線ＬＡＮの規格であるＩＥＥＥ８０２．１１を用いて送信することを想定したものであり、マルチキャストヘッダ５５を付加せず、子局が親局からの送信信号は全て受信して処理を行うように設計してもよい。
【０２３６】
また、上り信号１２〜１５は、それぞれに子局番号９２を付加するとしたが、これは親局が子局毎に高品質な伝送を要求している番組を把握する必要がある場合を想定したものであり、それ以外の場合には子局番号を付加しなくてもよい。また、親局１が子局毎に高品質な伝送を要求している番組を把握する必要がある場合でも、ユニキャストヘッダ９０が送信元の子局のアドレスを持っている場合は、子局番号９２を付加する必要はない。例えば、無線ＬＡＮの規格であるＩＥＥＥ８０２．１１等では、ユニキャストヘッダ９０に送信元の子局のアドレスを持っている。
【０２３７】
なお、本実施の形態における品質決定方法として、高品質要求番組については子局から要求された品質のうち最大のものを用いるとしたが、もちろん、そうでなくてもよい。例えば、平均値を用いると、多くの子局から高い品質での伝送が希望された番組ほど高品質で伝送されるという長所もある。この場合、高品質での伝送を要求しない番組について、希望する伝送レートを子局から上り信号で伝送するようにしてもよいし、親局側で所定の低い品質を割り当てて平均するようにしてもよい。また、高品質伝送要求された番組についてのみ平均化してもよい。
【０２３８】
なお、本実施の形態の説明において、変換レート決定部４２における品質決定方法の一例として、高品質で伝送する番組のデータレートは品質判定情報４３に指定されている値とし、低品質で伝送する番組のデータレートは、高品質で伝送する番組分の帯域を確保した後で残った帯域を低品質で伝送する番組で均等に分け合うことにより決定する方法を挙げて説明したが、変換レート決定部４２における品質決定方法はこれに限られるものではない。
【０２３９】
具体的には、高品質で伝送する番組の最大データレートをＡ、低品質で伝送する番組のデータレートをＢ（Ａ＞Ｂ）とした場合に、Ａ×高品質で伝送する番組の数＋Ｂ×低品質で伝送する番組の数≦システムに割り当てられた帯域、という条件を満たすＡ，Ｂを決定する方法であれば、いかなる方法を用いてもよい。
【０２４０】
また、Ｍ：子局の数、Ｎ：番組数とした場合に、Ｎ＞Ｍという条件であれば、Ａ×高品質で伝送する番組の数＋Ｂ×低品質で伝送する番組の数≦システムに割り当てられた帯域、という条件を常に満たすＡ、Ｂを予め求め、Ａ、Ｂを常にこの値で固定しておいてもよい。
【０２４１】
なお、本実施の形態の説明において、品質変換部３３における変換処理の一例として、データレートを上げる場合には、誤り符号化を行い、データレートを下げる場合には、音声パケットの破棄及び映像パケットの間引きを行う方法を挙げて説明したが、品質変換部３３における変換処理はこれに限られるものではない。
【０２４２】
本実施の形態で説明した誤り符号化や音声パケットの破棄及び映像パケットの間引き以外に、映像レートの変換、静止画と動画との切り替え、映像の有無の切り替え、音声レートの変換、字幕・音声の切り替え等の処理で対応しても良いし、以上の処理を組み合わせて用いることで対応しても良い。
【０２４３】
例えば、高品質で伝送する番組については動画伝送とし、低品質で伝送する番組については静止画伝送としてもよい。また、高品質で伝送する番組については音声も伝送し、低品質で伝送する番組については音声の変わりに字幕を伝送してもよい。また、高品質で伝送する番組については高い符号化率で誤り訂正符号化を施し、低品質で伝送する番組については低い符号化率で誤り訂正符号化を施してもよい。また、変換後のデータレートのバリエーションとして、データレートを０Ｍｂｉｔ／ｓｅｃ、即ち映像データと音声データと全てカットする処理を含んでもよい。
【０２４４】
また、高品質で伝送する番組については大きくパケット数を増やし、低品質で伝送する番組については少しだけパケット数を増やすといった変換を行ってもよい。また、低品質で伝送する番組については大きくパケット数を減らし、高品質で伝送する番組については少しだけパケット数を減らすといった変換を行ってもよい。
【０２４５】
また、レート変換を施す対象は、映像データのみでもよいし、音声データのみでもよい。
【０２４６】
なお、本実施の形態の説明において、親局品質指示部３２は、各番組の変換後のデータレートを決定し、親局品質指示情報３５として出力し、品質変換部３３は、このデータレートに基づいて変換処理を行うとしたが、親局品質指示情報３５は各番組の変換後のデータレートに限られるものではない。
【０２４７】
例えば、親局品質指示部３２は、親局品質情報３４に基づいて品質変換部３３でどのような処理を行うかといった具体的な処理内容を決定して、この処理を実施するよう指示する情報を親局品質指示情報３５として出力し、品質変換部３３は、親局品質指示情報３５の指示に従って各番組データを変換するようにしても良い。ここでいう品質変換部３３で行う処理としては、前述した、誤り符号化や音声パケットの破棄、映像パケットの間引き、映像レートの変換、静止画と動画との切り替え、映像の有無の切り替え、音声レートの変換及び字幕・音声の切り替え等の処理が挙げられる。
【０２４８】
なお、上り信号送信部８１は、視聴番組情報８４をそのまま高品質要求番組情報とするとしたが、高品質要求番組情報は視聴番組情報８４に限られるものではない。例えば、過去の視聴番組の履歴を記録し、過去に視聴された番組はまた視聴する可能性が大きいとして、これらを高品質要求番組情報としてもよい。また、あらかじめユーザの好みを登録しておき、それらを高品質要求番組情報としてもよい。また、これらの方法の組み合わせで、複数個の番組を高品質要求してもよい。
【０２４９】
以上のように、本発明の実施の形態２では、子局が高品質な伝送を要求する番組のみを高品質で伝送し、それ以外の番組を低品質で伝送することにより、高品質な伝送を要求された番組については番組データのデータレートを下げることなくノイズによる品質の低下を防ぐことができる。
【０２５０】
例えば、伝送する番組の数が３で各番組データのデータレートが７Ｍｂｉｔ／ｓｅｃ、下り伝送路８の帯域が２１Ｍｂｉｔ／ｓｅｃである場合に、従来であれば３つの番組をそのまま伝送してノイズの影響を大きく受けてしまうか、番組データのデータレートを下げて伝送エラーの修復を行うことでノイズの影響を抑えるしかなかったが、本発明の場合は、視聴されている番組については番組データのデータレートを下げることなく伝送エラーの修復を行い、ノイズによる品質の低下を防ぐことができる。
【０２５１】
なお、各実施の形態で説明した親局及び子局が備える各機能ブロックは、典型的には、集積回路であるＬＳＩとして実現される。これらは個別に１チップ化されてもよいし、一部または全てを含むように１チップ化されてもよい。ここでは、ＬＳＩとしたが、集積度の違いにより、ＩＣ、システムＬＳＩ、スーパーＬＳＩ、ウルトラＬＳＩと呼称されることもある。
【０２５２】
また、集積回路化の手法はＬＳＩに限るものではなく、専用回路または汎用プロセッサで実現してもよい。ＬＳＩ製造後にプログラムすることが可能なＦＰＧＡ（Ｆｉｅｌｄ  Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ  Ｇａｔｅ  Ａｒｒａｙ）や、ＬＳＩ内部の回路セルの接続や設定を再構成可能なリコンフィギュラブル・プロセッサを利用してもよい。
【０２５３】
さらには、半導体技術の進歩または派生する別技術により、ＬＳＩに置き換わる集積回路化の技術が登場すれば、当然、その技術を用いて機能ブロックの集積化を行ってもよい。バイオ技術の適応等が可能性としてあり得る。
【産業上の利用可能性】
【０２５４】
本発明は、親局通信装置から複数の子局通信装置へ映像や音声などのストリームデータをマルチキャスト配信することを目的としたマルチキャスト伝送システムに関するものである。
【０２５５】
無線などの劣悪なノイズ環境の伝送路において、伝送量を削減することが可能であり、アビオニクスシステムなどの映像伝送システムとして有用である。また、無線ＬＡＮ機器等として有用である。
【図面の簡単な説明】
【０２５６】
【図１】本発明の実施の形態１及び２におけるマルチキャスト伝送システムの構成例を示す図
【図２】本発明の実施の形態１及び２における親局１の構成例を示す図
【図３】本発明の実施の形態１及び２における番組データ変換部２１の構成例を示す図
【図４】本発明の実施の形態１及び２における親局品質指示部３２の構成例を示す図
【図５】本発明の実施の形態１及び２における複数番組データ２３の一例を示す図
【図６】本発明の実施の形態１における変換後複数番組データ２４の一例を示す図
【図７】本発明の実施の形態１におけるマルチキャスト信号１１の一例を示す図
【図８】本発明の実施の形態１及び２における子局２の構成例を示す図
【図９】本発明の実施の形態１における下り伝送路８及び上り伝送路９で伝送される信号の一例を示した図
【図１０】本発明の実施の形態１における親局品質判定情報４３の一例を示す図
【図１１】本発明の実施の形態１における品質決定方法の一例を示すフローチャート
【図１２】本発明の実施の形態１及び２における品質変換方法の一例を示すフローチャート
【図１３】本発明の実施の形態２における変換後複数番組データ２４の一例を示す図
【図１４】本発明の実施の形態２におけるマルチキャスト信号１１の一例示す図
【図１５】本発明の実施の形態２における、上り信号送信部８１の構成例を示す図
【図１６】本発明の実施の形態２における下り伝送路８及び上り伝送路９で伝送される信号の一例を示した図
【図１７】本発明の実施の形態２における、親局品質判定情報４３の一例を示す図
【図１８】本発明の実施の形態２における品質決定方法の一例を示すフローチャート
【符号の説明】
【０２５７】
１    親局
２〜５    子局
８    下り伝送路
９    上り伝送路
１１    マルチキャスト信号
１２〜１５    上り信号
２０    番組データ出力部
２１    番組データ変換部
２２    マルチキャスト信号送信部
２３    複数番組データ
２４    変換後複数番組データ
３１    上り信号受信部
３２    親局品質指示部
３３    品質変換部
３４    親局品質情報
３５    親局品質指示情報
４１    品質情報判定部
４２    変換レート決定部
４３    品質判定情報
５１〜５３    番組データＡ〜Ｃ
５４    番組データを構成する個々のパケット
５５    マルチキャストヘッダ
５６    番組識別子
５７    パケット番号
５８    映像音声データ
５９    誤り訂正用冗長データ
６１〜６３    変換後番組データＡ〜Ｃ
６４    変換後番組情報を構成する個々のパケット
７１〜７４    マルチキャスト信号Ａ〜Ｃ
７４    マルチキャスト信号を構成する個々のパケット
８０    視聴番組情報保持部
８１    上り信号送信部
８２    マルチキャスト信号受信部
８３    番組表示部
８４    視聴番組情報
８５    視聴番組データ
９０    ユニキャストヘッダ
９１    子局品質指示情報
９２    子局情報
９３    高品質要求番組情報
１５０    品質情報部
１５１    送信部
１５２    子局品質指示部
１５３    子局希望品質情報
１５４    子局品質指示情報
【図１】
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【図２】
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【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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