(57)【要約】      （修正有）【課題】同報送信を行う場合に、無線端末装置間で映像再生タイミングを同期することが可能になり、映像と音声の再生タイミングのズレを防止することができる無線伝送システムを得る。【解決手段】無線伝送装置は、無線端末装置へ映像データの再生を遅延させる再生オフセット時間を格納した通知パケットをトランスポート層以上の層で生成し、映像データと時刻情報を格納した映像パケットを生成する装置制御部１１と、装置制御部１１が生成したパケットを無線端末装置へ送信する無線部１２と、映像データを再生オフセット時間分遅延させて再生する音声再生部１５と、を備え、無線端末装置は、受信した映像データをバッファリングするバッファと、受信した映像データが当該データに対応する時刻情報の再生オフセット時間後に読み出されるよう制御する端末側制御部と、バッファから読み出された映像データを再生する映像再生部１７と、を備える。【選択図】図２
2013115493.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
映像データを無線伝送により送信し、前記映像データとともにコンテンツを構成する音声データを再生する無線伝送装置と、前記映像データを受信して再生する無線端末装置と、を備える無線伝送システムであって、
前記無線伝送装置は、
前記無線端末装置へ前記映像データの再生を遅延させる時間である再生オフセット時間を格納した通知パケットをトランスポート層以上の層で生成し、前記映像データを格納した映像パケットを生成し、前記映像パケットの送信時刻または生成時刻を示す時刻情報を前記映像パケットに格納する装置制御部と、
前記装置制御部が生成した前記通知パケットおよび前記映像パケットを前記無線端末装置へ送信する無線部と、
前記映像データを前記再生オフセット時間分遅延させて再生する音声再生部と、
を備え、
前記無線端末装置は、
前記映像パケットおよび前記通知パケットを受信する端末側無線部と、
受信した前記映像データをバッファリングするバッファと、
前記通知パケットから前記再生オフセット時間を抽出し、受信した前記映像データが当該データに対応する前記時刻情報が示す時刻の前記再生オフセット時間後に読み出されるよう制御する端末側制御部と、
前記バッファから読み出された前記映像データを再生する映像再生部と、
を備える、ことを特徴とする無線伝送システム。
【請求項２】
前記無線伝送装置は、
映像データを前記再生オフセット時間遅らせて再生する伝送装置側映像再生部、
をさらに備えることを特徴とする請求項１に記載の無線伝送システム。
【請求項３】
前記無線端末装置のうち少なくとも一部の装置は、前記映像データおよび前記音声データを保持し、前記映像データおよび前記音声データを前記無線伝送装置へ送信し、
前記無線伝送装置は、前記無線端末装置から受信した前記映像データを格納した前記映像パケットを前記無線端末装置へ送信することを特徴とする請求項１または２に記載の無線伝送システム。
【請求項４】
前記無線伝送装置は、前記映像データの送信元の無線端末装置へは、当該映像データを格納した前記映像パケットを送信せず、当該映像データの再生タイミングを前記送信元の無線端末装置へ送信し、
前記送信元の無線端末装置は、受信した前記再生タイミングに基づいて、保持している前記映像データを再生することを特徴とする請求項３に記載の無線伝送システム。
【請求項５】
前記無線端末装置は、前記無線伝送装置から周期的に送信されるパケットに基づいてトランスポート層以上の層にて回線状況を判定し、前記回線状況を前記無線伝送装置へ送信し、
前記無線伝送装置は、受信した前記回線状況が良好な場合に自装置の時刻を示す伝送装置時刻情報を格納して前記無線端末装置へ送信し、
前記無線端末装置は、受信した前記伝送装置時刻情報に基づいて、自装置の時刻を前記伝送装置時刻情報に同期させることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１つに記載の無線伝送システム。
【請求項６】
無線端末装置は、自装置の時刻と受信した前記伝送装置時刻情報が示す時刻との差が一定値以内となった場合に同期確立と判断し、前記差が一定値を超える場合に時刻同期処理を実施することを特徴とする請求項５に記載の無線伝送システム。
【請求項７】
前記無線端末装置は、前記回線状況が良好な場合に前記無線伝送装置から周期的に送信されたパケットの受信パケット数と自装置の時刻で計測したパケット送信周期との差に基づいて自装置の時刻を前記伝送装置時刻情報に同期させることを特徴とする請求項５または６に記載の無線伝送システム。
【請求項８】
前記無線伝送装置は、前記無線端末装置から当該無線端末装置の最大バッファサイズを取得し、取得した前記最大バッファサイズのうちの最小値より小さい値を前記再生オフセット情報として通知することを特徴とする請求項１〜７のいずれか１つに記載の無線伝送システム。
【請求項９】
前記無線伝送装置は、前記無線端末装置との間の時刻同期確立のための送信パケットはユニキャストパケットとして送信し、前記映像パケットはマルチキャストパケットとして送信することを特徴とする請求項１〜８のいずれか１つに記載の無線伝送システム。
【請求項１０】
映像データを無線端末装置へ無線伝送により送信し、前記映像データとともにコンテンツを構成する音声データを再生する無線伝送装置であって、
前記無線伝送装置は、
前記無線端末装置へ前記映像データの再生を遅延させる時間である再生オフセット時間を格納した通知パケットをトランスポート層以上の層で生成し、前記映像データを格納した映像パケットを生成し、前記映像パケットの送信時刻または生成時刻を示す時刻情報を前記映像パケットに格納する装置制御部と、
前記装置制御部が生成した前記通知パケットおよび前記映像パケットを前記無線端末装置へ送信する無線部と、
前記映像データを前記再生オフセット時間分遅延させて再生する音声再生部と、
を備えることを特徴とする無線伝送装置。
【請求項１１】
映像データを無線伝送装置から受信する無線端末装置であって、
前記映像データと当該映像データの生成または送信時刻を示す時刻情報とが格納された映像パケットと、前記映像データとともにコンテンツを構成する音声データの前記無線伝送装置において遅延させる時間を示す再生オフセット情報を格納した通知パケットと、を受信する端末側無線部と、
受信した前記映像データをバッファリングするバッファと、
前記通知パケットから前記再生オフセット時間を抽出し、受信した前記映像データが当該データに対応する前記時刻情報が示す時刻の前記再生オフセット時間後に読み出されるよう制御する端末側制御部と、
前記バッファから読み出された前記映像データを再生する映像再生部と、
を備える、ことを特徴とする無線端末装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、無線伝送システム、無線伝送装置および無線端末装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の無線通信システムについて説明する。下記特許文献１には、ホームシアターにおける映像と音声の再生タイミングズレ補正方法と装置の実現方法が開示されている。下記特許文献１に記載の技術では無線回線を介して音声を伝送し、無線回線の状況が悪い場合は伝送レートを下げ、無線回線状況が良い場合は伝送レートを上げることで誤りを低減している。そして、この技術では、伝送レートを変更することで生じる遅延時間差を補正するためのバッファ時間（遅延時間）を予め定義しておき、無線回線の状況に基づいて自動的に制御される伝送レートに応じて遅延時間を補正する。
【０００３】
また、無線通信システムにおける時刻同期の技術として、例えば、下記特許文献２に記載の技術がある。下記特許文献２では、ビーコンフレームに格納したタイマ値を用いてレイヤ１にて同期を実現する技術が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００４−０８８４４２号公報
【特許文献２】特開２００７−１８４６８７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
無線回線では回線不良が生じると、無線伝送装置と無線端末装置間で再送制御が発生し、トランスポート層ではデータが遅延して到着する現象がある。例えば、無線伝送装置が、自装置が有するＤＶＤ（Digital  Versatile  Disk）等に記録された映像コンテンツを再生して無線端末装置へ伝送する際には、映像信号を無線端末装置へ無線伝送し、音声信号はスピーカにて再生することにより伝送する。映像信号は無線伝送されることから回線状況によって遅延が発生し、音声と映像の再生タイミングがずれる場合がある。
【０００６】
上記特許文献１に記載の技術では、映像と音声が異なる伝送路で伝送された場合に無線回線の品質劣化に伴い伝送レートを変更することで、１ｂｉｔあたりのエネルギーを増やして品質劣化を防止し、伝送レートによって異なる遅延時間を自動補正する。しかしながら、この技術を用いて複数の無線通信装置に同報送信を行った場合、無線回線において再送によるパケットの到着遅れが生じると、各無線端末装置の画面の映像再生タイミングがずれてしまうという問題があった。
【０００７】
また、上記特許文献２に記載の技術を用いて時刻同期を行ったとしても、複数の無線通信装置に同報送信を行った場合、同様に、再送によるパケットの到着遅れが生じると、各画面の映像再生タイミングがずれてしまうという問題があった。
【０００８】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、無線端末装置に同報送信を行う場合に、無線端末装置間で映像再生タイミングを同期することが可能になり、映像と音声の再生タイミングのズレを防止することができる無線伝送システム、無線伝送装置および無線端末装置を得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明は、映像データを無線伝送により送信し、前記映像データとともにコンテンツを構成する音声データを再生する無線伝送装置と、前記映像データを受信して再生する無線端末装置と、を備える無線伝送システムであって、前記無線伝送装置は、前記無線端末装置へ前記映像データの再生を遅延させる時間である再生オフセット時間を格納した通知パケットをトランスポート層以上の層で生成し、前記映像データを格納した映像パケットを生成し、前記映像パケットの送信時刻または生成時刻を示す時刻情報を前記映像パケットに格納する装置制御部と、前記装置制御部が生成した前記通知パケットおよび前記映像パケットを前記無線端末装置へ送信する無線部と、前記映像データを前記再生オフセット時間分遅延させて再生する音声再生部と、を備え、前記無線端末装置は、前記映像パケットおよび前記通知パケットを受信する端末側無線部と、受信した前記映像データをバッファリングするバッファと、前記通知パケットから前記再生オフセット時間を抽出し、受信した前記映像データが当該データに対応する前記時刻情報が示す時刻の前記再生オフセット時間後に読み出されるよう制御する端末側制御部と、前記バッファから読み出された前記映像データを再生する映像再生部と、を備える、ことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、無線端末装置に同報送信を行う場合に、無線端末装置間で映像再生タイミングを同期することが可能になり、映像と音声の再生タイミングのズレを防止することができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】図１は、実施の形態１の無線伝送システムの構成例を示す図である。
【図２】図２は、無線伝送装置の構成例を示す図である。
【図３】図３は、一般的なＯＳＩ参照モデルを示す図である。
【図４】図４は、ＲＴＰパケットのフォーマット例を示す図である。
【図５】図５は、無線端末装置２−１の構成例を示す図である。
【図６】図６は、ＲＲパケットのフォーマット例を示す図である。
【図７】図７は、ＡＰＰパケットのフォーマット例を示す図である。
【図８】図８は、実施の形態４の最大バッファサイズの問い合わせ手順の一例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下に、本発明にかかる無線伝送システム、無線伝送装置および無線端末装置の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。
【００１３】
実施の形態１．
図１は、本発明にかかる無線伝送システムの実施の形態１の構成例を示す図である。図１に示すように、本実施の形態の無線伝送システムは、無線伝送装置１と無線端末装置２−１，２−２とを備える。図１では無線端末装置の数は２台としているが、無線端末装置の数はこれに限定されない。
【００１４】
無線伝送装置１と無線端末装置２−１，２−２は、例えば車やバス、航空機、船等の移動体３に搭載される。車を例にすると、無線伝送装置１がカーナビゲーションシステムに実装され、無線端末装置２−１，２−２はリアシート用のモニタ等の装置である。または、無線端末装置２−１，２−２は乗客が持ち込む携帯端末であっても良い。以下、無線伝送装置１と無線端末装置２−１，２−２が車３に搭載される例について説明を行うが、本発明は車等の移動体に搭載される場合に限定するものではなく、簡易シアターや家庭内のシステム等にも適用可能である。
【００１５】
無線伝送装置１は、ＤＶＤやハードディスク等に記録された映像コンテンツを保持しており、映像コンテンツを再生する際には、スピーカから当該映像コンテンツの音声を出力し、当該映像コンテンツの映像データを無線端末装置２−１，２−２へ無線伝送する。無線端末装置２−１，２−２は、ディスプレイを備えており、受信した映像データを再生してディスプレイに表示する。これにより、無線端末装置２−１，２−２のユーザは、映像コンテンツを視聴することができる。
【００１６】
図２は、無線伝送装置１の構成例を示す図である。無線伝送装置１は、装置制御部１１と無線部１２とアンテナ１３とバッファ１４と音声再生部１５とスピーカ１６と映像再生部１７とディスプレイ１８とで構成される。映像再生部１７とディスプレイ１８は必須ではなく、無線伝送装置１で映像を再生しない場合は不要である。
【００１７】
装置制御部１１には、映像コンテンツを保持する図示しないＤＶＤやハードディスク等の映像コンテンツ保持部から映像データおよび音声データが入力される。装置制御部１１は、入力された映像データと時刻情報または装置制御部１１が管理するカウンタ値とを含むパケットをＯＳＩ（Open  Systems  Interconnection）参照モデルのトランスポート層以上にて生成し、生成したパケットを無線部１２へ出力する。また、装置制御部１１は、入力された映像データおよび音声データをバッファ１４へ格納する。
【００１８】
図３は、一般的なＯＳＩ参照モデルを示す図である。ＯＳＩ参照モデルは、物理層、データリンク層、ネットワーク層、トランスポート層、セッション層、プレゼンテーション層およびアプリケーション層で構成される。
【００１９】
装置制御部１１は、映像データを含むパケットを例えばＲＴＰ（Real−time  Transport  Protocol)パケットとして生成する。図４は、ＲＴＰパケットのフォーマット例を示す図である。
【００２０】
図４において、Ｖはバージョン番号を表し、Ｐはパディングを表し、ＸはＲＴＰヘッダの直後に拡張ヘッダをもつ場合に設定されるフラグを表す。また、ＣＣはＣＳＲＣカウントであり後続するＣＳＲＣ（Contributing  Source  Identifier）識別子の数を示している。Ｍはマーカであり、パケットストリームでのフレーム境界の有無やストリーム内での重要なイベントにマークを付けるために使用される。ＰＴはペイロードタイプを示し、順序番号は、１ずつ増加するパケットの通し番号を表す。タイムスタンプはＲＴＰデータパケットの先頭バイトの送信時刻を表す。ＳＳＲＣ（Synchronization  Source）は、ＲＴＰセッション内の参加者の識別子を表す。ＣＳＲＣは、メッセージ内の各ストリーム要素を準備した送信元の識別子を表す。リアルタイムデータには、メディアのペイロードデータからなるフレームが１つ以上格納される。
【００２１】
装置制御部１１は、図４に示したフォーマットのＲＴＰパケットに、順序番号とタイムスタンプと映像データ（リアルタイムデータ）を格納する。なお、映像データを伝送するフォーマットはＲＴＰパケットフォーマットに限定するものではなく、順序番号とリアルタイムデータ、あるいはタイムスタンプとリアルタイムデータ、あるいは順序番号とタイムスタンプとリアルタイムデータとが含まれていれば良く、すなわちリアルタイムデータと当該データを生成した時刻または送信した時刻を示す情報とが含まれていればよく、プロトコルを限定するものではない。なお、タイムスタンプは、装置制御部１１が保有する時刻でも良いし、装置制御部１１が管理するカウンタ値でも良い。
【００２２】
ここで、本実施の形態では、無線伝送装置１は予め無線端末装置２−１，２−２とそれぞれ時刻同期を行い、無線伝送装置１と無線端末装置２−１，２−２との間で、映像コンテンツの再生を遅延させる遅延時間である再生オフセット情報を共有していることを前提とする。再生オフセット情報の共有は、例えば、無線伝送装置１の装置制御部１１が再生オフセット情報を決定し、無線伝送装置１から無線端末装置２−１，２−２へ再生オフセット情報を送信することにより実施する。
【００２３】
なお、無線伝送装置１が無線端末装置２−１，２−２へ映像データを送信する場合には、ユニキャストにて事前に無線伝送装置と無線端末装置間で上述したように同期確立を行い、ユニキャストにて再生オフセット情報を通知する。その後、マルチキャストにより映像データを無線端末装置２−１，２−２へ送信する。
【００２４】
無線部１２には、少なくともＯＳＩ参照モデルのネットワーク層以下の機能が実装され、無線リンク確立、再送制御、変復調等を行う。無線部１２は、装置制御部１１から受け取ったパケットに対して変調等を実施し、増幅してアンテナ１３から無線信号として送信する。
【００２５】
バッファ１４は、装置制御部１１より入力された音声データおよび映像データの再生を遅延させるために設けられている。装置制御部１１は、バッファ１４に再生オフセット情報を通知する。バッファ１４は、入力された音声データを、再生オフセット情報から音声再生部１５の処理時間およびスピーカ１６までの伝送による遅延時間とを減算したオフセット時間だけ遅延させて（格納されてからオフセット時間だけ待機した後に）音声再生部１５へ出力する。また、バッファ４は、入力された映像データを、再生オフセット情報から映像再生部１７の処理時間およびディスプレイ８までの伝送による遅延時間とを減算したオフセット時間だけ遅延させて映像再生部１７へ出力する。なお、バッファ１４が再生オフセット情報に基づいてオフセット時間だけ遅延させる機能を有する代わりに、装置制御部１１がバッファ１４から映像データおよび音声データを出力する時間を制御することにより、上記と同様のバッファ１４を用いた遅延を実現してもよい。
【００２６】
音声再生部１５は、バッファ１４から出力される音声データをデコードし、アナログ信号として増幅し、音声出力装置であるスピーカ１６へ伝送する。スピーカ１６は音声再生部１５より出力された信号を可聴信号として出力する。映像再生部１５はバッファ１４から出力される映像データを再生し、ディスプレイ１８へ伝送する。ディスプレイ１８は、再生された映像データを表示する。
【００２７】
また、無線端末装置２−１，２−２では、再生オフセット情報に基づいて受信した映像データをディスプレイなどに表示する。図５は、本実施の形態の無線端末装置２−１の構成例を示す図である。無線端末装置２−２も無線端末装置２−１と同様の構成である。
【００２８】
無線端末装置２−１は、アンテナ２１と無線部（端末側無線部）２２と装置制御部（端末側制御部）２３とバッファ２４と映像再生部２５とディスプレイ２６とを備える。無線部２２は少なくともＯＳＩ参照モデルのネットワーク層以下の機能が実装され、無線リンク確立、再送制御、変復調等を行う。無線部２２は、アンテナ２１経由で受信した無線信号を復調して装置制御部２３に出力する。
【００２９】
装置制御部２３は、トランスポート層のプロトコル処理を実施し、無線伝送装置１から受信した無線信号から再生オフセット情報を抽出し、抽出した再生オフセット情報をバッファ２４へ設定する。また、装置制御部２３は、映像データが格納された無線信号に対してプロトコル処理を実施し、処理後の映像データをバッファ２４へ格納する。
【００３０】
無線端末装置２−１，２−２は、内部にクロック源を有しており、装置制御部２３は、内部クロック源に基づいて時刻（時刻同期シーケンス番号または時間）を管理している。装置制御部２３は、所定の時刻同期手順により、自身が管理している時刻を無線伝送装置１と予め同期させているとする。時刻同期手順はどのような手順を用いてもよい。無線端末装置２−１，２−２の装置制御部２３は、再生オフセット情報を保持している。装置制御２３は、受信した映像データに含まれるシーケンス番号または時刻情報（タイムスタンプ）に基づいてバッファ２４に映像データを格納する。映像データは無線区間にて再送制御が行われることから、無線回線の状況によって無線端末装置２−１における映像データの到着タイミングには揺らぎが生じる。このため、装置制御部２３は、受信した映像データに含まれるシーケンス番号または時刻情報に基づいて、バッファ２４へのデータ格納位置を制御する。例えば、バッファ２４を複数の個別バッファを備えるリングバッファのような構成とし、装置制御部２３が、データが未格納である個別バッファにシーケンス番号を付与しておき、受信した映像データのシーケンス番号と一致する個別バッファにデータを格納することにシーケンス番号順に読み出されるようにする。時刻情報を用いる場合には、時間順に読み出されるよう映像データをバッファ２４へ格納する。
【００３１】
装置制御部２３は、映像再生部２５へ、同期したシーケンス番号あるいは時間を示すカウンタ値を通知する。映像再生部５は通知されたカウンタ値が、シーケンス番号Ｘ（または時間Ｘ）に再生オフセット情報に対応する遅延時間を加算した値になると、シーケンス番号（または時間Ｘ）の映像データをバッファ２４から読み出して再生し、ディスプレイ２６に出力する。これにより、無線伝送装置１の送信から再生オフセット情報に対応する時間（再生オフセット時間）分、遅れた映像を再生することができる。
【００３２】
このように、本実施の形態では、予め無線伝送装置１と無線端末装置２−１，２−２と間で時刻同期を行い、一定時間（再生オフセット情報に対応する時間）後に映像データと音声データを再生するようにした。このため、無線伝送装置と無線端末装置間の無線回線で回線不良による再送制御が発生した場合にも無線伝送装置と無線端末装置間で映像データと音声データの再生タイミングのズレを防止することが可能になる。なお、再生オフセット情報が示す再生オフセット時間は、例えば、再送による遅延時間を考慮して決定する。
【００３３】
また、一般的に無線伝送装置から無線端末装置へ映像データを送信する場合はフロー制御が行われ、無線端末装置への映像データ送信量が制御される。しかし、１つの無線伝送装置から複数の無線伝送装置へマルチキャストを行う場合はフロー制御が適用できない。本実施の形態では、予め無線伝送装置１と無線端末装置２−１，２−２と間で時刻同期を行い、一定時間後に音声データと映像を再生することで、フロー制御が実施されない場合でも、映像データと音声データの再生タイミングのズレを防止することが可能になる。
【００３４】
実施の形態２．
次に、本発明にかかる実施の形態２の無線伝送システムについて説明する。本実施の形態の無線伝送システムの構成は、実施の形態１と同様である。本実施の形態では、無線端末装置２−１に映像コンテンツが存在し、無線端末装置２から映像コンテンツを無線伝送装置１へ無線伝送する。そして、無線伝送装置１にて音声と映像を再生するとともに、無線端末装置２−１および無線端末装置２−２においても映像を再生する例について説明する。
【００３５】
本実施の形態の無線伝送装置１の構成は、図２に示した構成とし、本実施の形態の無線端末装置２−１，２−２の構成は図５に示した構成とする。実施の形態１と同様の機能を有する構成要素は、実施の形態１と同一の説明を付して、重複する説明を省略する。以下、実施の形態１と異なる部分を説明する。
【００３６】
無線伝送装置１は、予め無線端末装置２−１，２−２と時刻同期を行い、また、再生オフセット情報を共有していることを前提とする。同期に用いる時刻情報は装置制御部１１が保有する時刻でも良いし、装置制御部１１が管理するカウンタ値でも良い。
【００３７】
例えば、無線端末装置２−１の装置制御部２３には、映像コンテンツを保持する図示しないＤＶＤやハードディスク等の映像コンテンツ保持部から映像データおよび音声データが入力される。装置制御部２３は、同時刻に再生しなければならない映像データと音声データを１つのパケットとして生成されて無線部２２へ入力される。無線部２２は、入力されたパケットを変調してアンテナ２１経由で無線信号として無線伝送装置１へ送信する。
【００３８】
無線伝送装置１は、アンテナ１３にて無線信号を受信し、無線部１２が無線信号を復調して復調したデータを装置制御部１１へ出力する。装置制御部１１は、受信した映像データを、実施の形態１と同様に無線端末装置２−１および無線端末装置２−２へ送信する。なお、無線端末装置２−１は既に映像コンテンツを有しているため、無線端末装置２−２へのみ映像データを送信しても良い。
【００３９】
無線伝送装置１では、実施の形態１と同様に、装置制御部１１が、映像データと時刻情報あるいは装置制御部１１が管理するカウンタ値とを含むパケットをＯＳＩ参照モデルのトランスポート層以上にて生成して無線部１２、アンテナ１３経由で映像データを送信する。実施の形態１と同様に、この映像データを格納するパケットとしてＲＴＰパケットを用いることができる。
【００４０】
無線伝送装置１は、無線端末装置２−２のみへ映像データを送信する場合は、無線端末装置２−１へ、映像データ再生開始するタイミングである映像データ再生開始タイミングを通知する。映像データ再生開始タイミングは、例えば、無線伝送装置１において音声データの再生が開始される予定の時刻を通知する。
【００４１】
装置制御部１１は、実施の形態１と同様に音声データおよび映像データをバッファ１４へ格納する。バッファ１４は、実施の形態１と同様に、再生オフセット情報から音声再生部１５の処理時間およびスピーカ１６までの伝送における遅延時間とを減算したオフセット時間だけ遅延させて音声データを音声再生部１５へ出力する。また、バッファ４は、入力された映像データを、再生オフセット情報から映像再生部１７の処理時間およびディスプレイ１８までの伝送による遅延時間とを減算したオフセット時間だけ遅延させて映像再生部１７へ出力する。音声再生部１５および映像再生部１７の動作は実施の形態１と同様である。
【００４２】
また、映像データを含むパケットを受信した後の無線端末装置２−１，２−２の動作は、実施の形態１と同様である。
【００４３】
ただし、無線端末装置２−２のみへ映像データを送信する場合は、無線端末装置２−１は、受信した映像データ再生開始タイミングに基づいて保持している映像データを再生する。例えば、無線端末装置２−１は、無線伝送装置１へ映像データおよび音声データを送信する際に、映像データをバッファ２４へ格納しておき、受信した映像データ再生開始タイミングで映像再生部２５が映像データの再生を開始する。
【００４４】
このように、本実施の形態では、予め無線伝送装置１と無線端末装置２−１，２−２間で時刻同期を行い、無線端末装置２−１が音声データと映像データを無線伝送装置１へ送信する。無線伝送装置１は、映像データを無線端末装置２−１，２−２へ再配信し、無線伝送装置１では実施の形態１と同様に一定時間後に音と映像を再生するようにした。このため、無線端末装置２−１が映像コンテンツを有する場合にも、実施の形態１と同様の効果を得ることができる。
【００４５】
実施の形態３．
次に、本発明にかかる実施の形態３の無線伝送システムについて説明する。本実施の形態の無線伝送システムの構成は、実施の形態１と同様である。本実施の形態の無線伝送装置１の構成は、図２に示した構成とし、本実施の形態の無線端末装置２−１，２−２の構成は図５に示した構成とする。実施の形態１と同様の機能を有する構成要素は、実施の形態１と同一の説明を付して、重複する説明を省略する。以下、実施の形態１と異なる部分を説明する。
【００４６】
一般に無線端末装置は無線伝送装置と時刻同期を行う。時刻同期の方法としては、例えば、レイヤ１にて復調開始タイミングを検出し、無線空間における電波の到来タイミングをクロックレベルでモニタし、周期的にモニタを行うことで無線基地局と無線端末間のクロック偏差を計測する。そして、クロック偏差を補正することにより時刻同期を実現する。しかしながら、市販の無線端末装置ではレイヤ１はハードウェアで構成されており、高精度なタイミング同期が実現できない。そこで、本実施の形態では、ＯＳＩ参照モデルのトランスポート層以上のレイヤにて無線端末装置２−１，２−２と無線伝送装置１との時刻同期を実現する。
【００４７】
ＯＳＩ参照モデルのトランスポート層以上のレイヤを用いて同期を実現する場合には、例えば、無線伝送装置１は、ＲＴＣＰ（Real−time  Transport  Control  Protocol）パケットのうちの１種の受信レポートパケット（ＲＲ（Receiver  Report）パケット）の情報要素である“累積欠落パケット数”あるいは“欠落率”の値によって回線状況を判断する。そして、無線伝送装置１は、回線状況が良好な場合はＲＴＣＰパケットのうちのユーザ定義パケット（ＡＰＰ（APPlication  Defined）パケット）を用いて、自装置のカウンタ情報または時刻情報（伝送装置側時刻情報）を通知する。無線端末装置２−１，２−２では、受信したＡＰＰパケットに格納されたカウンタ情報または時刻情報に基づいて、内部のカウンタ値または時刻を更新することにより無線伝送装置１との時刻同期を実現する。
【００４８】
図６は、ＲＲパケットのフォーマット例を示す図である。図６において、Ｖ，Ｐ，ＰＴ，ＳＳＲＣは、図４のＲＴＰパケットと同様である。ＲＣ（Reception  report  Count)はＲＴＣＰパケットに含まれるreceptionブロックの数を示す。図６に示すように、ＲＲパケットには、さらに、欠落率、累積欠落パケット数、最大拡張シーケンス番号、パケット間隔ジッタ、最新送信レポートのタイムスタンプ、最新送信レポート経過時間が格納される。
【００４９】
図７は、ＡＰＰパケットのフォーマット例を示す図である。図７において、Ｖ，Ｐ，ＰＴ，ＳＳＲＣは、図４のＲＴＰパケットと同様である。ＲＣは、図６のＲＲパケットと同様である。ＡＰＰパケットには、さらに、アプリケーション定義パケット名、アプリケーション定義データが格納される。無線伝送装置１は、このアプリケーション定義データに上述のカウンタ情報または時刻情報を格納して、無線端末装置２−１，２−２に通知することができる。
【００５０】
このように無線伝送装置１がＲＲパケットの回線状況をモニタし、回線状況が良いタイミングでＡＰＰパケットを通知することで、ＡＰＰパケットの送受信の際に、無線伝送装置１と無線端末装置２−１，２−２間における再送制御などが入る可能性を低くすることができる。このため、遅延時間を最小に抑えた時刻同期が実現できる。
【００５１】
なお、ここではＲＴＣＰパケットを用いた同期の実現例について示したが、同様の情報要素を持っていれば独自のプロトコルを用いても同様の効果を実現できるため、ＲＴＣＰプロトコルに限定するものではない。また、時刻情報を送信するパケットはＡＰＰパケットに限定されず、どのようなフォーマットで時刻情報を送信してもよい。
【００５２】
以上、無線伝送装置１と無線端末装置２−１，２−２と間の時刻同期方法について説明したが、無線端末装置２−１から無線伝送装置１へ通知する回線状況は平均的な回線品質を示している。このため、一時的な回線状況の劣化等により、実際には、無線伝送装置１から送信されて無線端末装置２−１，２−２が受信するＡＰＰパケットで再送制御が行われる場合もある。このような場合、無線端末装置２−１，２−２が、ＡＰＰパケットを受信した時刻には、再送遅延が含まれている場合がある。
【００５３】
そこで、無線伝送装置１は、カウンタ情報または時刻情報を格納したＡＰＰパケットを複数回送信する。そして、無線端末装置２−１，２−２では、受信した複数のＡＰＰパケットに格納されたカウンタ情報または時刻情報と内部で保有するカウンタ値あるいは時刻とをそれぞれ比較し、その差が一定値以内であれば同期確立とし、そうでない場合は再度カウンタ値あるいは時刻を更新する。このようにＡＰＰパケットに格納されたカウンタ情報または時刻情報と内部のカウンタ値あるいは時刻とを複数回比較することで、一時的な回線状況の劣化による影響を最小限に抑えた時刻同期を実現できる。
【００５４】
ところで、一般に無線端末装置には安価な低精度のクロック原振が使用される。例えばクロック精度が１００ｐｐｍ程度の原振を用いた無線端末装置では、４０ＭＨｚで１時間動作させた場合には３６０ｍｓｅｃ程度のずれが生じる。無線端末装置２−１，２−２に低精度なクロック源振が用いられると、無線伝送装置１と無線端末装置２−１，２−２との間で上述のように時刻同期を確立しても、ある程度の時間が経過するとクロック偏差により、無線伝送装置１の内部カウンタ値と無線端末装置２−１，２−２の内部カウンタ値にはずれが生じてしまう。このため、時刻同期を維持するために、無線端末装置２−１，２−２の内部カウンタ値を補正する必要がある。
【００５５】
受信パケットの到着は無線回線の品質によって遅れることがあるが、無線伝送システム１から定期的に送信されるパケットがあれば、当該パケットが一定時間内で送信されるべきパケット数は決まっている。従って、無線端末装置２−１，２−２は、一定時間のハードウェア割り込み数あるいは受信パケット到着数をカウントすることにより、その期間の累積欠落パケット数あるいは欠落率、すなわち回線状況を求めることができる。また、本来受信すべき受信パケット数と受信パケットに格納された受信パケットのカウンタ値（例えば、パケットの送信ごとに更新されるカウンタ値）とに基づいて回線状況を求めることができる。
【００５６】
無線端末装置１は、内部のクロック原振に基づく高速カウンタからパケット生成カウンタ（パケットを生成する周期を示すカウンタ）等の低速カウンタを生成する。また、無線端末装置２−１，２−２は、内部のクロック原振に基づいて高速カウンタを生成している。例えば、累積欠落パケット数あるいは欠落率等に基づいて回線状況が良い場合と判断した場合、上記一定時間内に受信するパケット数と、当該一定期間内で増加した高速カウンタ値を求める。受信したパケット数を高速カウンタ値で割り算することで無線伝送装置１におけるパケット生成カウンタの更新周期が分かる。例えば、無線伝送装置１では高速クロックに基づく高速カウンタの１０００００００００（カウント）につき１つのパケットを生成しており、無線端末装置２−１において高速カウンタの１００００００００１（カウント）につき１つのパケットを受信したとする。無線端末装置２−１は、高速カウンタの１０００００００００（カウント）につき１つのパケットが送信されることを予め知っているとする。このとき、無線端末装置２−１のパケット再生カウンタの刻みを高速カウンタの１００００００００１（カウント）とする（高速カウンタ１００００００００１（カウント）でカウント値を１インクリメントする）ことで、パケット再生カウンタを無線端末１のパケット生成カウンタに同期させることができる。以上述べた以外の本実施の形態の動作は、実施の形態１または２と同様である。
【００５７】
より高精度に無線伝送装置１と無線端末装置２−１，２−２のカウンタを同期させるには、１つの受信パケット周期と高速カウンタ値の関係を求めるのではなく、１００の受信パケット受信周期と高速カウンタ値とを比較する等、観測周期を増やすことで精度を高めることができる。さらに、複数回の観測結果を平均することで精度を高めることができる。
【００５８】
例えば１ｐｐｍ単位の精度で同期させるには、１０6個以上の受信パケットについて受信パケット周期と高速カウンタ値の関係を求める必要がある。この場合、高速クロック１００クロックで１送信周期であるとすると、少なくとも１０8以上の高速クロックあたりの受信パケットについて観測する必要がある。
【００５９】
このように、本実施の形態では、無線伝送装置１がＲＲパケットの回線状況をモニタし、回線状況が良いタイミングで時刻情報を通知するようにした。これにより、カウンタ情報または遅延時間を最小に抑えた時刻同期が実現できる。また、無線伝送装置１がカウンタ情報または時刻情報を複数回送信して、無線端末装置２−１，２−２がＡＰＰパケットに格納されたカウンタ情報または時刻情報と内部のカウンタ値あるいは時刻とを複数回比較するようにすると、一時的な回線状況の劣化による影響を最小限に抑えた時刻同期を実現できる。さらに、時刻同期後も、受信したパケット数と高速カウンタ値とに基づいて定期的に送信されるパケットの生成周期（送信周期）を観測し、観測した生成周期を用いて時刻同期を維持するようにすると、高い時刻同期精度を維持することができる。
【００６０】
実施の形態４．
次に、本発明にかかる実施の形態４の無線伝送システムについて説明する。本実施の形態の無線伝送システムの構成は、実施の形態１と同様である。本実施の形態の無線伝送装置１の構成は、図２に示した構成とし、本実施の形態の無線端末装置２−１，２−２の構成は図５に示した構成とする。実施の形態１と同様の機能を有する構成要素は、実施の形態１と同一の説明を付して、重複する説明を省略する。以下、実施の形態１と異なる部分を説明する。
【００６１】
無線端末装置２−１，２−２は製品により持ちうる最大バッファサイズが異なる。このため、無線伝送装置１が無線端末装置２−１，２−２に対して最大バッファサイズの問い合わせを実施する。
【００６２】
図８は、本実施の形態の最大バッファサイズの問い合わせ手順の一例を示す図である。無線伝送装置１の装置制御部１１は無線端末装置２−１，２−２へ最大バッファサイズを問い合わせるパケットを生成して無線部１２及びアンテナ１３経由で無線信号として送信する（ステップＳ１）。無線端末装置２−１，２−２では、装置制御部２３が、アンテナ２１及び無線部２２を経由して当該パケットを受信する。
【００６３】
装置制御部２３は、無線伝送装置から受信した最大バッファサイズの問い合わせに対する応答として、最大バッファサイズを通知する応答パケットを生成して、無線部２２及びアンテナ２１を介して送信する（ステップＳ２）。
【００６４】
無線伝送装置１では、装置制御部１１が、アンテナ１３及び無線部１２を介して応答パケット受信し、一定の時間内に受信した複数の無線端末装置２−１，２−２からの応答パケットに基づいて、応答パケットにより通知されたバッファサイズのうち最も小さいバッファサイズ（最小バッファサイズ）以下となるよう再生オフセット情報を決定して全無線端末装置２−１，２−２へ通知する。再生オフセット情報は、最小バッファサイズ以下であればどのような値を設定してもよいが、例えば最小バッファサイズの半分の程度を設定することでパケットの到着揺らぎをバランス良く吸収することができる。以上述べた以外の本実施の形態の動作は、実施の形態１または２と同様である。
【００６５】
このように、本実施の形態では、無線伝送装置１が無線端末装置２−１，２−２に対して最大バッファサイズの問い合わせを実施し、一定時間内に応答のあった無線端末装置２−１，２−２のうちの最小のバッファサイズより小さい値を再生オフセット情報として全無線端末装置２−１，２−２へ通知するようにした。このため、実施の形態１と同様の効果が得られるとともにバッファオーバーフローを防ぎ、パケットの到着揺らぎを低減することができる。
【産業上の利用可能性】
【００６６】
以上のように、本発明にかかる無線伝送システム、無線伝送装置および無線端末装置は、映像データを伝送する無線伝送システムに有用であり、特に、音声データと映像データを異なる伝送路で伝送する無線伝送システムに適している。
【符号の説明】
【００６７】
１  無線伝送装置
２−１，２−２  無線端末装置
３  移動体
１１，２３  装置制御部
１２，２２  無線部
１３，２１  アンテナ
１４，２４  バッファ
１５  音声再生部
１６  スピーカ
１７，２５  映像再生部
１８，２６  ディスプレイ
【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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