CN101675705B - 通信装置、通信方法 - Google Patents

Abstract

发送装置包括：中继装置信息取得部(101)，通过在与发送数据的网络路径上的中继装置之间进行规定的数据的通信，从而根据所述规定的数据的通信结果取得自身装置传输状态信息，该自身装置传输状态信息是示出自身装置的传输状态的信息；近邻通信装置决定部(102)，从与其它的通信装置中，决定成为取得其它装置传输状态信息的对象的近邻通信装置，该其它装置传输状态信息是示出其它的通信装置的传输状态的信息；近邻通信装置信息取得部(103)，取得其它装置传输状态信息；传输率控制信息校正部(104)，通过根据统计量校正自身装置传输状态信息，从而生成已校正传输状态信息，该统计量是根据自身装置传输状态信息和其它装置传输状态信息算出的；传输率决定部(105)，根据已校正传输状态信息决定将要发送的数据的传输率；以及数据发送部(106)，根据决定的传输率发送数据。

Description

通信装置、通信方法

技术领域

本发明涉及一种通信装置，该通信装置构成将以IP(Internet Protocol：因特网协议)网络以及自组织(ad hoc)无线网络为代表的包(packet)交换网络作为通信基础结构、且不存在统管系统整体的中央装置的自律分散型系统。 

背景技术

作为互联网或以VPN(Virtual Private Network：虚拟专用网络)来连接的内部网上进行AV(音频/视频)传输时的协议，采用了UDP(User Datagram Protocol：用户数据报协议)以及RTP(Real-time Transport Protocol：实时传输协议)。经常采用UDP有两个理由。第一理由为，通过使包的传送保证全面地依赖于上层协议，从而能够实现轻量的收发处理。第二理由为，在实时传播等的延迟成为问题的用途上，由重传处理的传送保证反而成为缺点，该再次发送处理为利用TCP(Transmission Control Protocol：传输控制协议)的主要目的。 

对于实时AV播放，在检测出规定的时间内不到达的数据的情况下，在接收播放器方进行错误掩盖(error concealment)处理，从而使数据的欠缺的影响抑制到最小限度，且不再次发送包本身。然而，在因网络的拥塞的影响而频繁发生包的欠缺的情况下，通过错误掩盖处理也不能充分保证播放质量。因此，采用(1)从接收方向发送方定期反馈接收状态、且(2)在发送方动态地调整传输率的方法。 

RTP(例如，参照非专利文献1以及非专利文献2)是，用于将以MPEG(Moving Picture Experts Group：运动图像专家组)标准等编码后的AV数据划分为包来传输的协议。RTP具有搬运媒体内同步所需要的包的顺序信息、或媒体间同步所需要的时刻同步信息的功能。并且，被规定为RTP的一部分的RTCP(RTP Control Protocol：RTP控制协议)，提供将接收方收集的质量信息反馈给发送方的功能，且为了所述(1)的目的而被利用。可以举出RealNetworks公司的RealMedia(注册商标)、Microsoft公司的WindowsMedia(注册商标)、或Apple公司的QuickTime(注册商标)等，以作为所述(2)的例子。RealMedia(注册商标)中的SureStream，通过进行单一分辨率的可伸缩(scalable)的编码，从而按照接收方的状况动态地切换编码率。WindowsMedia(注册商标)的Intelligent Streaming或QTSS，通过根据被反馈的接收质量进行基于细化(thinning)的调整，从而使传输率最佳化。利用由RTCP的接收质量的反馈的这些方法，由于都是末端对末端(end-to-end)的处理，因此，有时产生适应性的问题。 

在从发送源的通信装置(发送装置)到发送目的地的通信装置(接收装置)的路径上存在的、开关或路由器之类的中继装置中发生包的欠缺。并且，因链接层的速度差或多个通信量(traffic)的集中而待办事项(backlog)超过允许值，从而发生包的欠缺。待办事项是积滞在中继装置内且等待被中继的包，并且，在接收装置检测出中继装置中的包的欠缺的时序为等待中继的所有的包被分发之后。因此，因依赖于待办事项的长度的时间滞后(timelag)而损失适应性。传输率的控制时序的错开，阻碍使通信量的状态适合于时间上变动的网络的状态。据此，反而使中继装置的拥塞程度变得恶化，或使系统整体变得不稳定来导致产生拥塞崩溃的危险性。对此，在专利文献1中公开了用于在发送方主动检查中继装置的状态来提高适应性的方法。 

图30是示出专利文献1所公开的系统的结构的图。该系统包括，以网络来分别连接的发送装置201、中继装置202～204、以及接收装置205。在该系统中，从发送装置201向中继装置202～204发送测量包，从而主动收集与中继装置的内部状态有关的参数。该图中的第一测量包是用于收集中继装置202的状态的测量包，同样，第二测量数据以及第三测量包分别是用于收集中继装置203以及204的状态的测量包。可以举出装置之间的RTT(往返延迟时间)或LOSS(包损失率)等，以作为收集的参数。 

利用称为ICMP(Internet Control Message Protocol：Internet控制消息协议)的协议执行IP网络上的RTT的测量。也就是，发送源的发送装置，在将图31示出的形式的称为ICMP回应请求(ICMP Echo-Request)的包发送到发送目的地的中继装置的同时，记录序列号SEQNUM以及发 送时刻。接收装置，在接受ICMP回应请求后，将请求包所存储的ID、SEQNUM、DATA的内容，复制到回答包的ID、SEQNUM、DATA的字段(field)。此后，该接收装置，将回答包作为ICMP回应回答来回送。发送装置，在接收回答包后，通过对照SEQNUM的内容，从而能够取得与接收的回答相对应的请求数据的发送时刻。并且，通过计算它们的差分，从而能够得到RTT。实际上，在较多的情况下，为了提高精度，而连续发送多个测量包，从而算出一定的时间内的平均值以作为RTT。并且，得到针对发送的多个ICMP回应请求的、ICMP回应回答的回送的比率，以作为LOSS。执行这些一系列的工作的周知的程序为Ping。 

在图31示出的例子中，DATA中存储任意的数据列。然而，如图32，根据Ping的安装，有时在包内存储发出ICMP回应请求时的时间戳。在此情况下，中继装置将其值返回(echo back)，从而计算接收回答时的RTT。专利文献2示出利用时间戳的RTT的计算例子。由于RTT或LOSS具有按照中继装置内的处理时间变动的性质，因此根据这些信息能够决定适当的传输率。 

专利文献1示出以下的方法，即，根据各个中继装置的链接域和RTT的时间变化，估计积滞在中继装置内的包量，按照处于负荷最高的状态的瓶颈部分调整传输率。对于该方法，根据基于测量的RTT中包含的中继装置的反应速度推测的负荷状态，在发送装置方控制传输率，因此不需要经由接收装置，从而能够改进适应性。并且，非专利文献3示出，利用所测量的接收装置的RTT或LOSS，并根据公式1，从而能够转换为适当的传输率。该公式中，R为传输率，MTU为路径上的传送单位长度，T₀为TCP会话(session)的超时(time out)期间。 

【公式1】 

$R=\frac{\mathrm{MTU}}{\mathrm{RTT}\·\sqrt{2\·\mathrm{LOSS}/3}+T_0\·\left(3\sqrt{3\·\mathrm{LOSS}/8}\right)\·\mathrm{LOSS}\·(1+32\·{\mathrm{LOSS}}^2)}$

非专利文献1：IETF RFC3550RTP：A Transport Protocol forReal-Time Applications 

非专利文献2：IETF RFC2250 RTP Payload Format for MPEG1/ MPEG2 Video 

非专利文献3：IETF RFC3448 TCP Friendly Rate Control(TFRC) 

专利文献1：日本特许第3662907号公报 

专利文献2：日本特开平5-260090号公报 

专利文献3：日本特许第3588570号公报 

然而，所述以往的结构的目的均为，通过只收集从发送装置发送的数据流程(data flow)通过的路径上的中继装置的状态、和数据流程到达的末端的接收装置中的状态，从而最适当地控制传输率。一般而言，IP网络或自组织无线网络是频带共享型的网络，多个发送装置和接收装置的组共享包括中继装置的网络资源，并且，多个数据流程同时通过各个中继装置上。通过不同的发送装置被发送这些多个数据流程，因此，根据以往的方法，由成为发送源的各个发送装置分别进行传输率的控制。在这些状况下，首先，在中继装置的负荷低的状态下开始发送的数据流程确保充分的频带。其次，随着共享该中继装置的其它的数据流程开始通过，就输出链接的负荷上升、发生待办事项，从而开始RTT增加、发生包的丢弃。各个发送装置不会相互被调整。因此，有时在中继装置上发生资源的冲突，一方的发送装置确保更多的通信频带，其它的发送装置均衡在少的频带。据此，存在在发送装置之间产生频带分配上的不公平的问题。并且，在对中继装置的传输状态变化的、发送装置的敏感度有差距的情况下，敏感度高的发送装置，针对RTT的增加敏感反应来使传输率缩小。并且，敏感度低的发送装置，不使传输率大幅度变动，而继续发送。因此，在此情况下，也发送装置之间产生频带分配上的不公平性。 

并且，如专利文献3所述，存在以下的方法，即，管理装置计算各个发送装置之间的传输率，使得成为均等，并且，在开始发送时通知给发送装置，从而试图实现公平的频带分配。通过利用该方法，传输率在发送装置之间均等地被分配，但是，一般而言，根据发送装置的不同传输路径也不同，且传输路径的状态也完全不同。因此，在接收方得到的传输质量在发送装置之间成为不均匀的状态。也就是，存在的问题是，通过在发送装置之间单纯且均等地分配传输率的方法，不能实现接收质量上的公平性。 

发明内容

为了解决所述以往的问题，本发明的目的在于提供一种通信装置等，进行通信装置之间的资源冲突的解除和公平的频带分配，使接收装置之间的接收质量公平，从而实现高质量的数据传输。 

为了实现所述目的，本发明涉及的通信装置，与网络连接，该通信装置，其中，包括：中继装置信息取得部，通过在与发送数据的网络路径上的中继装置之间进行规定的数据的通信，从而根据所述规定的数据的通信结果取得自身装置传输状态信息，该自身装置传输状态信息是示出自身装置的传输状态的信息；近邻通信装置决定部，从与所述网络连接的其它的通信装置中，决定成为取得其它装置传输状态信息的对象的近邻通信装置，该其它装置传输状态信息是示出所述其它的通信装置的传输状态的信息；近邻通信装置信息取得部，从所述近邻通信装置取得所述其它装置传输状态信息；传输率控制信息校正部，通过根据统计量校正所述自身装置传输状态信息，从而生成已校正传输状态信息，该统计量是根据所述自身装置传输状态信息和所述其它装置传输状态信息算出的；传输率决定部，根据所述已校正传输状态信息决定将要发送的数据的传输率；以及数据发送部，根据决定的所述传输率发送数据。 

根据该结构，除了考虑自身装置的传输状态以外，还考虑共享数据的传输路径的其它的通信装置来能够决定传输率。据此，能够实现多个通信装置之间的频带分配的公平化。并且，使接收装置之间的接收质量公平，从而能够实现高质量的数据传输。 

本发明，在不具有网络资源的集中管理机构的自律分散型系统中，除了能够编入来自中继装置的状态信息的收集以外，还能够编入摄像机装置之间的协调工作。据此，能够解除通信装置之间的资源冲突，从而能够实现低延迟且没有丢失的媒体传输。 

附图说明

图1是本发明的实施例1以及2涉及的摄像机装置的结构图。 

图2是本发明的实施例1以及2涉及的街头监视摄像机系统的结构图。 

图3是示出跳(hop)数和吞吐量(throughput)的关系的图。 

图4是关于变动基准点的说明图。 

图5是关于固定基准点的说明图。 

图6是示出本发明的实施例1中的摄像机装置的处理的流程图。 

图7是示出近邻通信装置决定部中的固定基准点决定的处理的流程图。 

图8是示出近邻通信装置决定部中的路径上的中继装置地址解决的方式例的图。 

图9是示出近邻通信装置决定部中的路径上的中继装置地址解决的帧结构例的图。 

图10是示出近邻通信装置决定部中的路径上的存储中继装置地址的数据构造例的图。 

图11是示出近邻通信装置决定部中的共享固定基准点的摄像机装置的地址解决的方式例的图。 

图12是示出用于近邻通信装置决定部中的共享固定基准点的摄像机装置的地址解决的帧结构例的图。 

图13是示出近邻通信装置决定部中的共享固定基准点的存储摄像机装置的地址的据构造例的图。 

图14是示出近邻通信装置决定部中的变动基准点决定的处理的流程图。 

图15是示出近邻通信装置决定部中的变动基准点检测的方式例的图。 

图16是示出近邻通信装置决定部中的变动基准点检测的帧结构例的图。 

图17是示出近邻通信装置决定部中的共享变动基准点的摄像机装置的地址解决的方式例的图。 

图18是示出近邻通信装置决定部中的共享变动基准点的存储摄像机装置的地址的据构造例的图。 

图19是示出中继装置信息取得部的处理的流程图。 

图20是示出中继装置信息取得部中的中继装置的传输状态信息收集的方式例的图。 

图21是示出用于中继装置信息取得部中的中继装置的传输状态信息收集的帧结构例的图。 

图22是示出近邻通信装置信息取得部的处理的流程图。 

图23是示出邻通信装置信息取得部中的邻通信装置的传输状态信息收集的帧结构例的图。 

图24是示出传输率控制信息校正部的处理的流程图。 

图25是示出实施例1中的传输率决定部的处理的流程图。 

图26是实施例1中的关于传输率决定部的处理的说明图。 

图27是示出实施例2中的传输率决定部的处理的流程图。 

图28是示出实施例2中的传输率决定部的处理的流程图。 

图29是示出实施例3中的汽车安全系统的结构的图。 

图30是以往的传输状态测量方法的说明图。 

图31是示出以往技术中的传输状态测量包的格式的图。 

图32是示出以往技术中的传输状态测量包的格式的图。 

符号说明

100、300～305摄像机装置 

101中继装置信息取得部 

102近邻通信装置决定部 

103近邻通信装置信息取得部 

104传输率控制信息校正部 

105传输率决定部 

106数据发送部 

201发送装置 

202～204中继装置 

205接收装置 

CAM1～CAM8摄像机装置 

MP1～MP8、311～314中继装置 

MPP1、MPP2、320有线访问点 

具体实施方式

以下说明，将本发明适用于利用自组织无线节点的街头监视摄像机系统的例子，以作为本发明的实施例。 

(实施例1) 

图1是摄像机装置内部的结构图，图2是利用图1的结构的摄像机装置构成的街头监视摄像机系统的整体图。 

在图2中，八个交叉路口之中的五个交叉路口被设定为监视点，设置有摄像机装置CAM1～CAM5这五台摄像机装置。并且，将这些五台摄像机装置所拍摄的监视影像，经由有线访问点MPP1以及MPP2，发送到监视中心(图中没有示出)。因此，在八个交叉路口设置有中继装置MP1～MP8，由它们构成容易设置的以无线通信的多跳(multi-hop)的网格网络(mesh network)。在图2中，摄像机装置CAM1所拍摄的视频信号，依次通过中继装置MP4、中继装置MP3、中继装置MP2、中继装置MP1，到达有线访问点MPP1。该视频信号，被媒体转换为地面IP网络等的有线网络中的信号，被送到在此前面所连接的监视中心的终端。并且，摄像机装置CAM2所拍摄的视频信号依次通过中继装置MP3、中继装置MP2、中继装置MP1，到达有线访问点MPP1，并通过有线等的地面网络被送到监视中心的终端。并且，摄像机装置CAM3所拍摄的视频信号，依次通过中继装置MP1、中继装置MP5，到达有线访问点MPP2，并通过有线等的地面网络被送到监视中心的终端。并且，摄像机装置CAM4所拍摄的视频信号，依次通过中继装置MP7、中继装置MP3、中继装置MP2、中继装置MP1，到达有线访问点MPP1，并通过有线等的地面网络被送到监视中心的终端。并且，摄像机装置CAM5所拍摄的视频信号，依次通过中继装置MP6、中继装置MP2、中继装置MP1，到达有线访问点MPP1，并通过有线等的地面网络被送到监视中心的终端。图2示出的结构图中存在，以下的视频信号的质量降低的两个原因。从摄像机装置CAM1、CAM2以及CAM4发送的视频信号，都通过中继装置MP1、MP2以及MP3，因此，在中继装置MP1、MP2以及MP3上引起中继资源的冲突。并且，从摄像机装置CAM1、CAM2、CAM4以及CAM5发送的视频信号，都通过中继装置MP1以及MP2，因此，在中继装置MP1以及MP2上引起中继资源的冲突。并且，从摄像机装置CAM1、CAM2、CAM3、CAM4以及CAM5发送的视频信号，都通过中继装置MP1，因此，在中继装置MP1上引起中继资源的冲突。这些因汇合多个视频信号流程而引起的中继装置上的中 继缓冲的不足为，视频信号的质量降低的第一原因。因流程的汇合而成为拥塞状态的中继装置的位置，与流程的状态关联来动态地变动，但是，通过确定各个时候的位置，从而能够作为用于把握路径状态的基准点。 

另一方面，在多跳的网格网络中，发生依赖于中继装置的跳数的线路利用效率的降低。在图2中，中继装置MP1位于从广频带的有线访问点的1跳的位置，中继装置MP2、中继装置MP3、中继装置MP4分别位于2跳、3跳、4跳的位置。在此，单纯假设，以等距离来设置有相邻的各个中继装置以及有线访问点，从各个中继装置的数据发送范围以及载波侦听(carrier sense)范围是到相邻中继装置为止的范围。据此，总是能够从中继装置MP1向有线访问点MPP1发送帧。对此，正在中继装置MP1向有线访问点MPP1发送数据时，为了避免干扰，而不能进行从中继装置MP2向有线访问点MPP1的发送。因此，与从中继装置MP1向有线访问点MPP1发送的机会相比，从中继装置MP2向有线访问点MPP1发送的机会降低。并且，对于从中继装置MP3向有线访问点MPP1的数据的发送，正在中继装置MP2向中继装置MP1发送数据时不能进行，因此，与中继装置MP2相比发送机会降低。如此，在跳数为多级的情况下，与无线线路本来提供的通信带相比，线路利用效率降低。图3示出跳数和吞吐量的关系。 

并且，在经由不同的传输路径的多个流程交叉的状态下，因将要进行向位于交叉路口的中继装置的发送的、多个通信装置之间的冲突而导致的线路利用效率的降低更明显。对于这些中继装置之间的吞吐量的不同，在接近有线访问点的中继装置(例如，图3的中继装置MP1以及MP2)中，由于能够确保充分的通信速度，因此不成为问题。但是，位于离中继装置远的位置的中继装置(例如，图3的中继装置MP3以及MP4)中，抑制数据的传输速度。据此产生的、经由各个中继装置被发送的视频信号的拥塞为，质量降低的第二原因。 

考虑使用作为IEEE(Institute of Electrical and ElectronicEngineers：电气和电子工程师协会)802.11s的下层的IEEE802.11a的无线通信的情况。在该标准中传输速度为54Mbps。假设在像图3那样的直线上的多跳通信中，经由各个中继装置发送监视摄像机的典型的3Mbps左 右的视频信号。在此情况下，在位于从有线访问点的3跳的位置的中继装置MP3，发生拥塞的可能性最高，成为对发送信号的质量降低的影响最强的基准点。对此，在从有线访问点的低跳的中继装置MP1以及MP2中没有出现拥塞，而在中继装置MP4中因中继装置MP3的影响而开始发生拥塞。在这些形式中，为了检测路径上的拥塞，不需要测量所有的中继装置的状态，而只测量作为最敏感于拥塞的特征点的中继装置，从而能够推测路径的传输状态。该基准点的位置，与使用的无线部分的协议提供的传输速度、和经由各个中继装置发送视频信号的摄像机装置的输出数据率有关。因此，像本实施例的街头监视摄像机系统那样，根据系统的用途被固定。 

为了各个摄像机把握传输路径上的传输状态，虽然可以只测量在第一原因中的变动基准点和第二原因中的固定基准点之中的任一方，但是，测量两者更佳。图4示出测量的变动基准点的确定方法。将中继装置MP2作为中继源的视频信号，经由中继装置MP1被送到有线访问点MPP1。并且，将摄像机装置CAM3作为发送源的视频信号，经由中继装置MP1被送到有线访问点MPP2。这些发送方向不同的视频信号，在中继装置MP1相互交叉，并使中继装置MP1的传输负荷上升。据此，向中继装置MP1将要发送数据的中继装置MP2的待办事项变长(等待中继的包量超过允许值)。因此，与中继装置MP2的传输状态的测量结果相对应的传输率的控制是有效的。图5示出测量的固定基准点的确定方法。根据图3示出的线路利用效率的变化，并根据从有线访问点的跳数，决定固定基准点(中继装置MP3)，从而进行与中继装置MP3的传输状态的测量结果相对应的传输率的控制是有效的。 

图1示出图2示出的摄像机装置CAM1～CAM5的结构。摄像机装置100包括中继装置信息取得部101、近邻通信装置决定部102以及近邻通信装置信息取得部103。摄像机装置100还包括传输率控制信息校正部104、传输率决定部105以及数据发送部106。 

中继装置信息取得部101，测量从自身装置发送的视频信号的传输路径上的中继装置的传输状态。近邻通信装置决定部102，确定共享位于传输路径上的中继装置的其它的摄像机装置。近邻通信装置信息取得部103，收集近邻摄像机装置(近邻通信装置决定部102所确定的其它的摄像机装置) 的传输状态。传输率控制信息校正部104，根据近邻通信装置信息取得部103所收集的其它的近邻摄像机装置的传输状态，校正中继装置信息取得部101所取得的自己的路径的传输状态，即校正位于传输路径上的中继装置的传输状态，使得在近邻通信装置之间不产生传输率的分配的不平等。传输率决定部105，根据传输率控制信息校正部104所校正的已校正传输率控制信息决定拍摄的视频源信号的编码率。数据发送部106，将传输率决定部105所决定的传输率作为目标率，编码并发送视频源信号。 

图6示出具有摄像机装置100的结构的摄像机装置CAM1～CAM5中的处理内容的流程图。近邻通信装置决定部102，根据监视工作的开始，确定成为固定基准点的中继装置，列出共享固定基准点的近邻摄像机装置，并使其成为能够交换通信的状态(S901)。在传输率调整的稳定循环中，近邻通信装置决定部102，将因流程的状态而变化的变动基准点的位置更新为最新状态。并且，近邻通信装置决定部102，列出共享变动基准点的近邻摄像机装置，并使其成为能够交换通信的状态(S902)。中继装置信息取得部101，针对在自己的路径上的固定基准点、变动基准点，收集作为示出传输状态的信息的传输状态信息(S903)。近邻通信装置信息取得部103，在近邻摄像机装置之间交换收集的信息(S904)。传输率控制信息校正部104，根据在近邻摄像机装置之间交换的传输状态信息，校正在自己的路径上收集的传输状态信息(S905)。传输率决定部105，将校正的传输状态信息转换为传输率(S906)。传输率决定部105，在数据发送部106重新设定并变更传输率，使得将转换后的传输率作为目标率(S907)。直到摄像机装置被停止为止，反复进行S902～S907的处理。 

以后，为了便于说明，将图2中的摄像机装置CAM1作为自身装置，但是，其他的摄像机装置CAM2～CAM5的结构、工作均为相同。 

(近邻通信装置决定部102) 

图7示出固定基准点的决定处理(S901)的流程图。 

近邻通信装置决定部102，取得网关(gateway)装置的地址(S1001)，测量从自身装置到网关装置为止的跳数(S1002)。并且，近邻通信装置决定部102，解决自己的路径上的中继装置的地址(S1003)，决定成为固定基准点的中继装置(S1004)。进而，近邻通信装置决定部102，取得共享所决定 的中继装置的摄像机装置的地址(S1005)。 

以下，具体说明固定基准点的决定处理。网关装置是自身装置应该进行数据发送的有线访问点，在通信装置为摄像机装置CAM1的情况下，有线访问点是有线访问点MPP1。在摄像机装置CAM1内部预先已设定有线访问点MPP1的地址，以作为摄像机装置CAM1的优选(preference)，并且，近邻通信装置决定部102，取得已设定的有线访问点MPP1。对于其它的方法，近邻通信装置决定部102，可以利用目录服务(directory service)等，从服务器取得有线访问点MPP1的地址，也可以从所保持的多个有线访问点MPP1的地址中及时选择有线访问点MPP1的地址。 

图8示出，近邻通信装置决定部102为了测量从摄像机装置CAM1到有线访问点MPP1为止的跳数而利用IEEE802.11s所安装的路由选择协议的HWMP的方法。并且，图9示出被收发的包的格式。图9示出的RREQ是到发送目的地为止的路径信息的请求包，RREP是回答包。如图8示出，摄像机装置CAM1，以有线访问点MPP1为目的地，在RREQ设置Destination Only(DO)的字段，并发行。据此，摄像机装置CAM1能够从有线访问点MPP1直接接受RREP。并且，此时路径上的各个中继装置上生成路径信息。接着，摄像机装置CAM1，以有线访问点MPP1为目的地，发行设置有Reply-and-Forward(RF)的字段的RREP。路径上的各个中继装置，一边中继RREQ，一边以RREP来回答已生成的路径信息。因此，从路径上的所有的中继装置回答RREP。在作为路由度量(routing metric)利用跳数的情况下，在RREP的Metric字段存储有从各个中继装置到有线访问点MPP1为止的跳数。因此，根据Src Addr和Metrics，能够知道路径上的中继装置的排列。在作为路由度量不利用跳数的情况下，依次使TTL的字段增加，来以有线访问点MPP1为目的地发送帧，从而接受RERR。据此，也能够采用跟踪(trace)路径的方法。 

如此得到的自身装置的拓朴(topology)信息，被记录在摄像机装置CAM1内的共享组表。图10是共享组表的数据构造的例子。该图中，识别标志的默认值为0，并且，根据从有线访问点的跳数，中继装置MP3被设定为固定基准点，因此，中继装置MP3的识别标志为1。 

图11示出用于解决共享固定基准点的其它的摄像机装置的地址 (S1003)的处理流程，图12示出被收发的帧的格式。摄像机装置CAM1，在function字段存储JOIN，在seqnum字段生成并存储唯一的序列ID。并且，摄像机装置CAM1，在target node addr字段存储固定基准点的地址。进而，摄像机装置CAM1，以作为广播地址的ff:ff:ff:ff:ff:ff为目的地发送共享组参加请求。在从摄像机装置CAM1到有线访问点MPP1的路径上，中继装置MP3为固定基准点。因此，在target node addr字段存储中继装置MP3的地址。在图2中，存在摄像机装置CAM2和摄像机装置CAM4，以作为从有线访问点经过4个跳数的位置具有中继装置MP3的摄像机装置。摄像机装置CAM2，以中继装置MP3、中继装置MP2、中继装置MP1为路径，向有线访问点MPP1发送视频信号。并且，摄像机装置CAM4，以中继装置MP7、中继装置MP3、中继装置MP2、中继装置MP1为路径，向有线访问点MPP1发送视频信号。在摄像机装置CAM2和摄像机装置CAM4内所记录的共享组表中，记录有作为中继装置地址的中继装置MP3，识别标志被设定为1。摄像机装置CAM2和摄像机装置CAM4，参考自己的共享组表，针对摄像机装置CAM1的共享组参加请求，回送共享组成员回答。另一方面，摄像机装置CAM3和摄像机装置CAM5，由于路径上不具有中继装置MP3，因此不进行回送。共享组成员回答中，在function字段存储WELCOME，请求帧和回答帧相对应。因此，请求帧所存储的seqnum被复制。并且，在member node addr字段存储作为回答的发送源的摄像机装置CAM2或摄像机装置CAM4的地址。摄像机装置CAM1，从摄像机装置CAM2以及摄像机装置CAM4接收共享组成员回答后，得知存在摄像机装置CAM2和摄像机装置CAM4，以作为共享作为固定基准点的中继装置MP3的其它的摄像机装置。与此有关的信息，如图13示出，被记录在共享组表的共享成员字段。在不存在共享成为对象的固定基准点的摄像机装置的情况下，不能得到回答，但是，摄像机装置CAM1，通过设定一定的等待时间来使处理超时，从而能够避免因不能得到回答而发生问题。 

变动基准点，与固定基准点不同，因流过网格网络上的视频信号的动态变化而产生变化，因此图6的传输率调整的稳定循环处理中决定变动基准点。图14是决定变动基准点的处理(S902)的流程图。并且，图15示出 装置之间的处理流程，图16示出被收发的帧的格式例。 

近邻通信装置决定部102，从中继装置接收下游的中继装置数的更新通知(S1701)。近邻通信装置决定部102，若接收更新通知，则决定成为变动基准点的中继装置(S1702)。并且，近邻通信装置决定部102，取得共享中继装置的摄像机装置的地址(S1703)。 

以下，具体说明变动基准点的决定处理。各个中继装置，根据各个发送目的地信息，将从上游发送来的多个视频信号转送给适当的下游的中继装置。在各个中继装置中，容易把握影像的发送源的摄像机装置的地址、和下游的中继装置数。在中继装置数有变更的情况下，中继装置向各个视频信号的发送源的摄像机装置发行图16示出的帧。据此，能够向有关的摄像机装置动态地通知流程状态的变化。 

在图2中假设，摄像机装置CAM3处于停止拍摄、且不发送影像的状态。考虑其它的摄像机装置处于监视状态、且发送视频信号的状况。在此时，中继装置MP1中继的视频信号的流程有，摄像机装置CAM1、CAM2、CAM4以及CAM5发送的四个流程。这些发送目的地都是有线访问点MPP1，因此，作为下游的中继装置数(在此情况下，不是中继装置而是有线AP)为1。 

其次，若摄像机装置CAM3处于监视状态、且开始将拍摄的视频信号发送给有线访问点MPP2，则其流程通过中继装置MP1。从摄像机装置CAM3发送来的视频信号的流程的发送目的地，不是有线访问点MPP1，而是向有线访问点MPP2的中继装置MP5。因此，作为下游的中继装置数增加为2(中继装置MP5以及有线访问点MPP2)。此时，中继装置MP1向作为各个流程的发送源的摄像机装置CAM1、CAM2、CAM3、CAM4以及CAM5发行图16示出的下游的中继装置数的更新通知。在function字段存储UPDATA，在time字存储产生了变动的时刻，在flownum字段存储作为下游的中继装置数的2。 

摄像机装置CAM1，通过接收该通知，从而能够检测在位于自己的传输路径上的中继装置MP1中发生了交叉流程。如图4示出，向对交叉的流程进行处理的中继装置MP1发送数据的中继装置MP2成为变动基准点。摄像机装置CAM1，如图17示出，通过进行与针对固定基准点的生成共享 组的处理相同的处理，从而解决在路径上共享中继装置MP2的其它的摄像机装置的地址。图18示出记录有变动基准点的共享组表，在对中继装置MP2的识别标志记录有示出变动基准点的值2。并且，记录有回送了成员回答的摄像机装置CAM2、CAM4以及CAM5，以作为中继装置MP2的共享成员。并且，成为变动基准点的中继装置，除了在下游的中继装置数增加的情况下以外，还在因流程的停止而减少的情况下，也需要向有关的近邻摄像机装置发送更新通知。摄像机装置，在接受中继装置数为1的更新通知后，重新设定针对共享组表中的对应的变动基准点的识别标志，清除共享成员的地址，从而从表中删除变动基准点。 

(中继装置信息取得部101) 

图19示出自己的路径的传输状态信息收集处理(S903)的流程图。该处理过程是，对记录在共享成员表的所有的基准点进行的反复(iteration)处理。成为对象的基准点中包含，被记录为识别标志1的固定基准点、和被记录为识别标志2的变动基准点这两者。针对各个基准点，发送N次的测量帧(S2201)。图20示出针对作为固定基准点的中继装置MP3的传输状态测量的状况。并且，图21示出使用于测量帧的请求以及回答的帧的格式的例子。摄像机装置CAM1，向中继装置MP3发送测量请求，并且记录发送时刻(S2202)。中继装置MP3，针对测量请求回送测量回答，但是，在中继装置MP3发生待办事项的情况下，在待办事项的处理后回送测量回答。因此，从摄像机装置CAM1接收了回答的时刻减去记录有的发送时刻而得到的RTT(往返延迟时间)中包含中继装置MP3中的处理延迟时间。将根据N次的测量帧发行中的往返延迟时间、且根据公式2算出的值，定义为在测量时的中继装置MP3的RTT。 

【公式2】 

$\mathrm{RTT}=\frac{1}{N^{\′}}\underset{i=0}{\overset{N^{\′}-1}{\mathrm{\Σ}}}{\mathrm{RTT}}_i$

在次，N’为在测量次数中的得到测量回答的次数，RTT_i为在第i次的测量得到的往返延迟时间。根据公式3能够算出帧的损失率LOSS。 

【公式3】 

$\mathrm{LOSS}=\frac{1}{N}\underset{i=0}{\overset{N-1}{\mathrm{\Σ}}}{\mathrm{ret}}_i$

在此，N为测量次数。ret_i示出针对第i次发送了的测量请求帧的测量回答的接收状况，其值在得到回答的来回(turn)被设定为1、在没有得到回答的来回被设定为0。与作为固定基准点的中继装置MP3相同，对作为变动基准点的中继装置MP2也进行测量，针对各个基准点算出RTT以及LOSS(S2203、S2204)。 

(近邻通信装置信息取得部103) 

图22示出与近邻摄像机装置的传输状态信息交换处理(S904)的流程图。并且，图23示出收发的帧的格式例。该处理过程被执行为具有外部循环处理和内部循环处理的双重循环的反复处理。外部循环处理是对包括固定基准点、变动基准点这两者的所有的基准点进行的处理。内部循环处理是对与各个基准点相对应的所有的近邻摄像机装置进行的处理。外部循环被构成，使得收罗图18示出的共享组表中的识别标志为1或2的中继装置。并且，内部循环被构成，使得收罗注册在针对这些各个中继装置的共享成员地址字段的一个或多个摄像机装置的全部。内部循环的处理是，进行对成为对象的近邻摄像机装置的传输状态信息请求的发送(S2501)、和通过对应的传输状态信息回答的接收的近邻摄像机装置的传输状态信息的收集(S2502)的处理。 

根据图18的状态，外部循环被适用于中继装置MP3和中继装置MP2。在基准点为中继装置MP3的情况下，内部循环适用于摄像机装置CAM2以及CAM4。并且，在基准点为中继装置MP2的情况下，内部循环适用于摄像机装置CAM2、CAM4以及CAM5。 

将基准点为中继装置MP3的情况下针对摄像机装置CAM2适用的处理作为例子进行说明。摄像机装置CAM1，在图23示出的传输状态信息请求帧的function字段存储REQUEST，在time字段存储帧的发行时刻。并且，摄像机装置CAM1，在多个request字段存储示出想要收集的传输状态信息的值。在该图中，在第一个request字段(request0)存储示出往返 延迟时间的LATENCY。并且，第二个request字段(request1)存储示出帧的损失率的LOSS。据此，请求回送RTT和LOSS的值。并且，对于作为除此以外的传输状态信息的帧再次发送率、抖动(jitter)或传输率等，也可以根据需要在request字段存储规定的值，从而进行请求。摄像机装置CAM2，接收传输状态信息请求后，将对摄像机装置CAM2的基准点收集的RTT、LOSS的值存储在传输状态信息回答帧的对应的param字段，并回送给摄像机装置CAM1。在第一个param字段(param0)存储摄像机装置CAM2测量的RTT，在二个param字段(param1)存储摄像机装置CAM2测量的LOSS，从而进行回送。通过进行双重循环处理，摄像机装置CAM1能够取得与所有的基准点相对应的所有的近邻摄像机装置的RTT和LOSS的值。 

(传输率控制信息校正部104) 

图24示出与传输状态信息的校正处理(S905)相对应的流程图。该处理过程被执行为针对包括固定基准点、变动基准点这两者的所有的基准点的反复处理。对作为记录在图18的共享组表的摄像机装置CAM1的基准点的中继装置MP3以及MP2进行校正处理。传输率控制信息校正部104，根据公式4对RTT进行校正(S2701)。 

【公式4】 

${\mathrm{RTT}}^{\′}={\mathrm{RTT}}_{\mathrm{self}}+\underset{i=1}{\overset{M}{\mathrm{\Σ}}}\frac{({\mathrm{RTT}}_i-{\mathrm{RTT}}_{\mathrm{self}})}{M}$

M示出针对作为对象的基准点的近邻摄像机装置数，RTT’示出已校正的往返延迟时间，RTT_self示出校正前的往返延迟时间，RTT_i示出从各个近邻摄像机装置收集的其它装置的RTT。对于固定基准点(中继装置MP3)，由于存在由摄像机装置CAM2以及CAM4而成的两个近邻摄像机装置，因此，成为M＝2。在没有校正项(公式4的右边第2项)的情况下，与其它的发送装置的传输状态无关，在RTT_self大的情况下，自身发送装置试图通过使传输率降低来减轻传输负荷。因此，在其他的发送装置的RTT_i小的情况下，导致自身发送装置均衡在低率、其他的发送装置均衡在高率。通过校正项起作用，从而能够做出自身发送装置的单方面的传输率降低被抑制、 反而使其他的发送装置的传输率更降低的状况。据此，能够实现接收装置之间的质量的公平化。 

传输率控制信息校正部104，根据公式5对LOSS进行校正(S2702)。 

【公式5】 

${\mathrm{LOSS}}^{\′}={\mathrm{LOSS}}_{\mathrm{self}}+\underset{i=1}{\overset{M}{\mathrm{\Σ}}}\frac{({\mathrm{LOSS}}_i-{\mathrm{LOSS}}_{\mathrm{self}})}{M}$

M示出针对作为对象的基准点的近邻摄像机装置数，LOSS’示出已校正的帧损失率，LOSS_self示出校正前的帧损失率，LOSS_i示出从各个近邻摄像机装置收集的其它装置的LOSS。通过追加公式4以及公式5的第2项，从而能够在近邻摄像机装置之间进行公平的传输率的调整。按每个基准点算出对应的RTT’以及LOSS’，从而进行传输率的校正。 

而且，在公式4、公式5中，利用自身装置的往返延迟时间和损失率的差的平均值进行校正，但也可以利用差的最大值等。通过利用最大值，在存在传输状态差大的近邻通信装置的情况下，能够进行强大的校正。并且，也可以不根据传输状态的差来计算校正，而根据传输状态的比率来计算校正。若传输状态的比率接近1，则对应的近邻通信装置的传输状态对校正不会起作用，但是，若与1偏离，则会出现校正的效果。 

(传输率决定部105) 

图25示出传输率决定处理(S906)的流程图。在本实施例中，以在路径上存在的多个基准点中的、传输状态最变得恶化的中继装置为基准，进行传输率的调整。例如，如图26示出，假设从摄像机装置300到有线AP320为止的传输路径上存在中继装置311～314。并且，假设中继装置311连接于摄像机装置301～303，中继装置312连接于摄像机装置303～305。在此，假设中继装置311以及312被选择为基准点。在此情况下，传输率决定部105，从中继装置311以及312中选择传输率变得恶化的一方的中继装置(例如，中继装置311)。并且，传输率决定部105，利用已校正的RTT’和LOSS’来算出传输率r。已校正的RTT’和LOSS’是，利用与所选择的中继装置连接的摄像机装置(例如，与中继装置311连接的摄像机装置301～303)的RTT以及LOSS来算出的。但也可以对所有的基准点平均地利用 RTT’以及LOSS’来算出传输率r。并且，也可以通过对特定的基准点设定一定的权重，加权平均性地利用RTT’以及LOSS’的各自，从而算出传输率r。以下，进行具体说明。 

摄像机装置CAM1的传输率决定部105，从中继装置MP3以及MP2的两个基准点中，选择具有表示传输状态的RTT’以及LOSS’最大的值的中继装置MP3，以作为传输状态最变得恶化的中继装置(S2801)。并且，传输率决定部105，针对中继装置MP3，根据公式6算出新的传输率r(S2802)。 

【公式6】 

$r=\frac{\mathrm{MTU}}{{\mathrm{RTT}}^{\′}\·\sqrt{2\·{\mathrm{LOSS}}^{\′}/3}+T_0\·\left(3\sqrt{3\·{\mathrm{LOSS}}^{\′}/8}\right)\·{\mathrm{LOSS}}^{\′}\·(1+32\·{\mathrm{LOSS}}^{\′2})}$

MTU是通信线路的最大传送单位，通过利用PMTUD(PathMaximum Transmission Unit Discovery：路径最大传输单元发现)等方法，从而能够动态地取得MTU。但是，在路径上存在以太网(ethernet)(注册商标)的通信中，通常也可以固定为1500字节。并且，T₀是以TCP来通信时的到会话超时为止的秒数，也是根据使用的传输层的通信协议栈来决定的。公式6示出，利用由TFRC(TCP Friendly Rate Control：TCP友好速率控制)的速率计算方法来决定r的例子。但也可以适用TFRC以外的速率计算方法来决定r。而且，TFRC的速率计算方法由IETF(InternetEngineering Task Force：互联网工程任务组)被制定为RFC3448。公式6中利用的往返延迟时间和帧的损失率是，在路径上共享传输状态变得恶化的同一中继装置的摄像机装置之间进行校正而得到的值。据此，按每个近邻摄像机装置测量的传输状态的不均匀性被抑制，从而能够防止中继资源的近邻摄像机装置之间的不公平的分配。 

(数据发送部106) 

摄像机装置CAM1的数据发送部106，将由传输率决定部105决定的传输率r设定为输出的目标率。并且，该数据发送部106，控制发生代码量，使得从摄像机装置CAM1向有线访问点MPP1发送的视频信号的速率成为r(S907)。以网络连接的摄像机装置中，一般而言，利用Motion JPEG(Joint Photographic Experts Group：联合图像专家组)标准或MPEG标准，将拍摄的视频源信号作为数字压缩流来发送。在此情况下，通过控制压缩时的量化系数，从而能够控制与画质处于折衷关系的传输率。并且，对于用于控制发生代码量的其它的方法，可以变更帧率，也可以调整影像的画面尺寸。进而，对于其它的方法，在利用MPEG标准的情况下，可以调整帧内间隔或参考帧间隔，也可以变更GOP(Group of Pictures：图像组)结构。 

对于图6中的变动基准点的决定处理(S902)至传输率的变更处理(S907)的一系列的处理过程，也可以使用定时器中断(timer interrupt)等按一定时间执行。并且，对于该一系列的处理过程，可以作为由图15示出的来自中继装置的更新通知接收的中断处理，也可以以组合按一定时间的中断处理和由更新通知接收的中断处理这两种处理的时序来执行。 

通过进行以上的处理，从而能够构筑高质量的街头监视摄像机系统。 

(实施例2) 

其次，说明实施例2涉及的街头监视摄像机系统。 

在实施例2中，进一步，根据自身装置的传输路径中的传输状态的时间变动，调整传输率。 

以下，对于拍摄附近的影像的、以网络连接的摄像机装置的例子，利用图2示出的街头监视摄像机系统进行详细说明。由于与实施例1相同，因此不反复说明图2。图1是摄像机装置内部的结构图，图6是示出摄像机装置的处理的程序图。在图6中，由于与实施例1不同的处理内容，只是利用传输路稳定性来决定传输率的传输率决定部105，因此不反复说明其它的结构部分。 

(传输率决定部105) 

图27以及图28示出传输率决定处理(S906)的流程图。与实施例1相同，以在路径上存在的多个基准点中的传输状态最变得恶化的中继装置为基准来进行传输率的调整(S2901)。可以将传输路的稳定性定义为往返延迟时间以及帧损失率的时间变动。公式7以及公式8示出，利用已校正的RTT’以及LOSS’来算出时间变动的例子(S2902、S2903)。 

【公式7】 

$\mathrm{\Δ}{\mathrm{RTT}}_{\mathrm{self}}=\frac{1}{N}\underset{i=0}{\overset{N-1}{\mathrm{\Σ}}}|{\mathrm{RTT}}_{-i}-{\mathrm{RTT}}_{-i-1}|$

【公式8】 

$\mathrm{\Δ}{\mathrm{LOSS}}_{\mathrm{self}}=\frac{1}{N}\underset{i=0}{\overset{N-1}{\mathrm{\Σ}}}|{\mathrm{LOSS}}_{-i}-{\mathrm{LOSS}}_{-i-1}|$

ΔRTT_self、ΔLOSS_self是，正在利用的自身装置的传输路径的往返延迟时间、帧损失率的时间变动值。N是为了算出传输路的稳定性而考虑的时间宽度。RTT₀、LOSS₀分别是当前的往返延迟时间、帧损失率。RTT_-i、LOSS_-i分别是当前的前i次被测量的过去的往返延迟时间、帧损失率。公式7以及公式8是代表在一定期间内RTT和LOSS变动了多少的值，利用这些值，能够以公式9来定义自身装置的传输路径的不稳定度数(S2904)。 

【公式9】 

w_self＝ΔRTT_self×ΔLOSS_self

w_self是不稳定度数，自身装置的传输路径中的传输状态的时间变动的不稳定性越大，该不稳定度数就越大。对于其他的近邻摄像机装置的传输路径，也能够同样求出不稳定度数。也就是，对作为各个共享成员的近邻摄像机装置进行循环处理，根据公式10、公式11、公式12算出不稳定度数(S2905、S2906、S2907)。 

【公式10】 

$\mathrm{\Δ}{\mathrm{RTT}}_n=\frac{1}{M}\underset{i=0}{\overset{M-1}{\mathrm{\Σ}}}|{\mathrm{RTT}}_{-i}-{\mathrm{RTT}}_{-i-1}|$

【公式11】 

$\mathrm{\Δ}{\mathrm{LOSS}}_n=\frac{1}{M}\underset{i=0}{\overset{M-1}{\mathrm{\Σ}}}|{\mathrm{LOSS}}_{-i}-{\mathrm{LOSS}}_{-i-1}|$

【公式12】 

w_n＝ΔRTT_n×ΔLOSS_n

ΔRTT_n表示近邻摄像机装置的往返延迟时间的时间宽度M内的时间变动，ΔLOSS_n表示帧损失率的时间宽度M内的时间变动，w_n表示传输路径的不稳定度数。以图18的共享组表为例子，若考虑对固定基准点(中继装置MP3)进行循环处理的情况，则摄像机装置CAM2和摄像机装置CAM4对应于近邻摄像机装置，因此计算出w0、w1。利用自身装置的w_self、近邻摄像机装置的w_n，能够以公式13来定义被标准化的稳定度数S(S2908)。 

【公式13】 

$S=w_{\mathrm{self}}^{-1}/(w_{\mathrm{self}}^{-1}+\underset{n=0}{\overset{N-1}{\mathrm{\Σ}}}{w}_n^{-1})$

自己的路径越不稳定S就越小，自己的路径越稳定S就越接近1。若与实施例1相同根据TFRC的计算式，则以公式14来求出考虑传输路径的稳定性来重新调整后的传输率r’(S2909)。 

【公式14】 

$r^{\′}=\frac{\mathrm{MTU}\×S}{{\mathrm{RTT}}^{\′}\·\sqrt{2\·{\mathrm{LOSS}}^{\′}/3}+T_0\·\left(3\sqrt{3\·{\mathrm{LOSS}}^{\′}/8}\right)\·{\mathrm{LOSS}}^{\′}\·(1+32\·{\mathrm{LOSS}}^{\′2})}$

MTU是通信线路的最大传送单位，T₀是以TCP来通信时的到会话超时为止的秒数。若利用公式14，在包括自身装置的近邻摄像机装置之间，则能够增加分配给传输路径的稳定性高的摄像机装置的中继资源。据此，能够抑制分配给传输状态不稳定的摄像机装置的中继资源，从而能够提高线路利用效率。 

(实施例3) 

对于作为在实施例1或2说明的通信装置，以拍摄汽车前面的影像的车内设置式摄像机装置为例子，说明以相互监视对正在停车的汽车的损坏行为为目的的汽车安全系统的实施例。 

图29表示在停车场停着八辆汽车的状况，各个汽车搭载有用于监视前面的摄像机装置CAM1～CAM8。对于摄像机装置内部的结构以及工作，由于与实施例1或2的说明相同，因此不反复进行其说明。进而，各个汽车还搭载有中继装置MP1～MP8，能够与设置在停车场侧面的有线访问点MPP1以及MPP2之间进行通信，或能够与其它的汽车搭载的中继装置之间进行以自组织无线的车车间通信。也可以在同一汽车内的摄像机装置和中继装置之间进行近距离的无线通信。并且，摄像机装置和中继装置之间，也可以经由CAN(Controller Area Network：控制器局域网络)等的标准总线来相互连接。各个汽车内的摄像机装置，利用车内设置的动体传感器发出的动体检测触发信号等拍摄前面的摄像范围，并将编码后的视频信号发送给监视中心(图中没有示出)。在这些用途上，由于各个摄像机装置以蓄电池驱动，因此，经由相邻汽车的中继装置的多跳通信有效于节电，以网格网络来构成系统。在以确保安全为目的的监视用途上使用系统，因此，优选的是，利用与在实施例1或2相同的结构、工作来提供高传输质量。如此，本发明的车车间通信系统上的适用也是有效的。 

(实施例4) 

在实施例1或2中，利用近邻摄像机装置的RTT以及LOSS的信息算出传输率的目标值，但是，根据摄像内容，即使传输率相同也产生再生画质的差。例如，在以相同的传输率来对捕捉着动体的摄像机装置、和只拍摄背景的摄像机装置的摄像内容单纯地进行编码的情况下，在使用的频带宽度方面能够保证摄像机装置之间的公平性，但是，在画质方面不能保证公平性。在一般的运动图像编码中，在设想同一画质的情况下，存在动体的视频信号的发生代码量多。在本实施例中，对于除了传输率以外还画质的公平性也被考虑为评价尺度的情况下的控制方法，只对与实施例1不同的部分进行说明。 

(近邻通信装置信息取得部103) 

一般而言，作为将画质定量化的评价指标利用MSE(Mean SquareError：均方差)或SNR(Signal to Noise Ratio：信噪比)。MSE是根据对应的各个像素信号之间的差计算出的均方误差的总和，能够以公式15、公式16来求出MSE。 

【公式15】 

$\mathrm{mse}=\frac{\underset{\mathrm{frame}}{\mathrm{\Σ}}{|{\mathrm{Pxl}}_{\mathrm{source}}-{\mathrm{Pxl}}_{\mathrm{decoded}}|}^2}{\mathrm{resolution}}$

【公式16】 

$\mathrm{MSE}=10\·{\log }_{10}\left(\frac{255\×255}{\mathrm{mse}}\right)$

公式15的分子是同一摄像机装置上所编码的视频信号的编码之前或之后的、对应的视频帧中的对应的位置的像素信号值的差的平方和，分母是帧的分辨率。并且，公式16是，进一步通过取对数来将公式15的值转换为分贝单位的指标。该指标越大就越示出，解码后的画质接近编码前的画质，且再现性高。 

各个摄像机装置，在与近邻摄像机装置进行传输状态信息的交换时，利用图23示出的格式的帧，除了将RTT和LOSS相互通知以外，还将当前的传输率值S和MSE值相互通知。 

(传输率决定部105) 

各个摄像机装置，利用相互通知的传输控制信息，根据公式17，计算对本摄像机装置i和形成共享组的各个摄像机装置j之间的MSE值的差的平方和WQ，以作为表示摄像机装置之间的画质差的量。在运动图像编码中，将构成帧的像素信号作为矩阵要素。通过离散余弦变换或小波变换，将该矩阵要素变换为频率区域后，只抽出其有效成分来进行可变长编码，从而实现数据量的压缩。从变换矩阵的有效成分的抽出，以量化系数来被调整，且调整结果被反映到画质上。因此，W_Q被表达为作为量化系数的m的函数。 

【公式17】 

$W_{Q_i}\left(m\right)=\underset{j}{\mathrm{\Σ}}{|{\mathrm{MSE}}_i-{\mathrm{MSE}}_j|}^2$

并且，各个摄像机装置，根据公式18计算，与包括本摄像机装置的近邻摄像机装置k有关的评价函数W_S的值。在公式中，S_k表示当前的各个摄像机装置的传输率，r_k表示根据公式6算出的摄像机装置k的目标率。量化系数，也影响到发生代码量，因此，与W_Q相同，W_S也被表达为量化系数的函数。 

【公式18】 

$W_S\left(m\right)={\left|\underset{k}{\mathrm{\Σ}}(S_k-r_k)\right|}^2$

为了进行各个摄像机装置的画质也被考虑的传输率的公平化，而将公式19示出的W作为评价函数，根据公式20控制量化系数，从而使W变小即可。 

【公式19】 

W(m)＝α·W_Q(m)+β·W_S(m) 

【公式20】 

$\frac{\mathrm{dm}}{\mathrm{dt}}=-\mathrm{\ϵ}\·\frac{\∂W\left(m\right)}{\∂m}$

在公式中，α、β是代表考虑画质的公平化和传输率的公平化的平衡的系数，α、β都是闭区间[0、1]上的值，具有β＝1-α的关系。例如，若考虑两者的公平化的重要性相同，则α＝β＝0.5即可。也可以将该平衡及时调整为对应于用途的最佳值，以作为系统调整参数。并且，ε是代表量化系数的控制中的回答速度的系数，ε越大，回答就越快。 

(数据发送部106) 

数据发送部106，利用由公式20控制的量化参数m的值，执行拍摄的视频信号的编码。 

通过进行以上的处理，从而能够构筑画质也被考虑的高质量的街头监 视摄像机系统。 

如上所述，根据实施例1～4，除了考虑本摄像机装置的传输状态以外，还考虑共享数据的传输路径的其它的摄像机装置的传输状态，来进行传输率的决定。因此，能够实现多个摄像机装置之间的频带分配的公平化。据此，在不具有网络资源的集中管理机构的自律分散型系统中，除了能够编入来自中继装置的状态信息的收集以外，还能够编入摄像机装置之间的协调工作。据此，能够解除摄像机装置之间的资源冲突，从而能够实现低延迟且没有丢失的媒体传输。 

应该认为这次公开的实施例的所有的内容是举例示出的，且不受限制。本发明的范围不是在所述的说明中示出的、而是在权利要求书中示出的，并且，试图包括与权利要求书均等的意义以及范围内的所有的变更。 

本发明的特点是，在集中型的频带管理装置或不具有特别的频带分配机构的通信基础结构上构筑的网络系统中，也能够实现公平且确实的频带共享。特别是，在像自组织无线网络、车车间通信以及路车间通信那样的难以利用固定的服务器功能、或一局集中控制方式的系统上的高质量的媒体传输的用途上有用的。并且，也适合于互联网或以VPN连接的内部网等的IP网络上构筑的高质量的数据传输。进而，在像NGN(Next GenerationNetwork：下一代网络)或ATM(Asynchronous Transfer Mode：异步传输模式)那样的具有频带预定机构的网络上的系统中，也能够利用于在同一质量等级上被多路复用的多个服务之间的传输质量的提高上。对于传输的媒体，一般适用视频或音频的流传输，但是，与此以外，对以VoIP为首的敏感于传输时序的应用程序的适用也是有效的。进而，同样的构造，除了能够适用于网络系统以外，还可以适用于以网格状连接多个处理器的、网格型多芯内部的通信总线系统的控制。 

本发明能够适用于一种通信装置，该通信装置构成将以IP(InternetProtocol)网络以及自组织无线网络为代表的包交换网络作为通信基础结构、且不存在统管系统整体的中央装置的自律分散型系统。 

Claims (4)

1.一种通信装置，与网络连接，其特征在于，包括∶

中继装置信息取得部，通过在与发送数据的网络路径上的中继装置之间进行规定的数据的通信，从而根据所述规定的数据的通信结果取得自身装置传输状态信息，该自身装置传输状态信息是示出自身装置的传输状态的信息；

近邻通信装置决定部，从与所述网络连接的其它的通信装置中决定近邻通信装置，该近邻通信装置供下述近邻通信装置信息取得部从该近邻通信装置取得其它装置传输状态信息，该其它装置传输状态信息是示出所述其它的通信装置的传输状态的信息；

近邻通信装置信息取得部，从所述近邻通信装置取得所述其它装置传输状态信息；

传输率控制信息校正部，将(i)校正后的自身装置往返延迟时间、和(ii)校正后的自身装置帧损失率作为已校正传输状态信息来生成，所述校正后的自身装置往返延迟时间是将其它装置往返延迟时间与自身装置往返延迟时间之间的差的平均值作为往返延迟时间校正量来加在所述自身装置往返延迟时间上而生成的，所述自身装置往返延迟时间是所述自身装置传输状态信息之一，所述其它装置往返延迟时间是所述其它装置传输状态信息之一，所述校正后的自身装置帧损失率是将其它装置帧损失率与自身装置帧损失率之间的差的平均值作为帧损失率校正量来加在所述自身装置帧损失率上而生成的，所述自身装置帧损失率也是所述自身装置传输状态信息之一，所述其它装置帧损失率也是所述其它装置传输状态信息之一；

传输率决定部，根据所述已校正传输状态信息决定将要发送的数据的传输率；以及

数据发送部，根据决定的所述传输率发送数据；

所述近邻通信装置决定部，按每个位于数据的传输路径上的规定的中继装置，将与该规定的中继装置共同连接的通信装置决定为近邻通信装置；

所述规定的中继装置中包括发生拥塞的可能性最高而存在于与所述网络连接的访问点相距规定的跳数的位置上的中继装置、或者在中继装置内等待中继的数据量超过允许数量的中继装置。

2.如权利要求1所述的通信装置，其特征在于，

所述传输率决定部，在所述自身装置的数据的传输路径上的传输状态的时间变动越少，就越使所述传输率变大。

3.如权利要求1所述的通信装置，其特征在于，

所述传输率决定部，根据与所述规定的中继装置相对应的所述已校正传输状态信息中的、示出传输状态最坏的已校正传输状态信息，决定将要发送的数据的传输率。

4.一种通信方法，经由与网络连接的中继装置，与其它的设备进行通信，所述通信方法，其特征在于，包括∶

中继装置信息取得步骤，通过在与发送数据的网络路径上的中继装置之间进行规定的数据的通信，从而根据所述规定的数据的通信结果取得自身装置传输状态信息，该自身装置传输状态信息是示出自身装置的传输状态的信息；

近邻通信装置决定步骤，从与所述网络连接的其它的通信装置中决定近邻通信装置，该近邻通信装置供下述近邻通信装置信息取得步骤从该近邻通信装置取得其它装置传输状态信息，该其它装置传输状态信息是示出所述其它的通信装置的传输状态的信息；

近邻通信装置信息取得步骤，从所述近邻通信装置取得所述其它装置传输状态信息；

传输率控制信息校正步骤，将(i)校正后的自身装置往返延迟时间、和(ii)校正后的自身装置帧损失率作为已校正传输状态信息来生成，所述校正后的自身装置往返延迟时间是将其它装置往返延迟时间与自身装置往返延迟时间之间的差的平均值作为往返延迟时间校正量来加在所述自身装置往返延迟时间上而生成的，所述自身装置往返延迟时间是所述自身装置传输状态信息之一，所述其它装置往返延迟时间是所述其它装置传输状态信息之一，所述校正后的自身装置帧损失率是将其它装置帧损失率与自身装置帧损失率之间的差的平均值作为帧损失率校正量来加在所述自身装置帧损失率上而生成的，所述自身装置帧损失率也是所述自身装置传输状态信息之一，所述其它装置帧损失率也是所述其它装置传输状态信息之一；

传输率决定步骤，根据所述已校正传输状态信息决定将要发送的数据的传输率；以及

数据发送步骤，根据决定的所述传输率发送数据；

在所述近邻通信装置决定步骤中，按每个位于数据的传输路径上的规定的中继装置，将与该规定的中继装置共同连接的通信装置决定为近邻通信装置；

所述规定的中继装置中包括发生拥塞的可能性最高而存在于与所述网络连接的访问点相距规定的跳数的位置上的中继装置、或者在中继装置内等待中继的数据量超过允许数量的中继装置。

Images