JP2000115245A

JP2000115245A - データ送信装置、データ受信装置、データ通信装置及びデータ通信方法

Info

Publication number: JP2000115245A
Application number: JP28444598A
Authority: JP
Inventors: Koshi Sakurada; 孔司桜田
Original assignee: Oki Electric Industry Co Ltd
Current assignee: Oki Electric Industry Co Ltd
Priority date: 1998-10-06
Filing date: 1998-10-06
Publication date: 2000-04-21

Abstract

(57)【要約】【課題】伝送遅延を目標値に追い込む制御方法では、
伝送帯域が動的に変動し得る通信網を介して、実時間性
又は時系列連続性が要求される情報を伝送する場合、安
定した品質の維持が困難であった。【解決手段】データ受信側で、通信網の伝送帯域を推
定し、これに基づく伝送制御指示をデータ送信側に通知
し、データ送信側が、伝送制御指示に基づいてデータ伝
送を制御する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、映像信号や音声信
号その他の実時間連続情報を、ＬＡＮ等のパケット通信
網を用いて伝送するデータ通信装置（データ送信装置及
びデータ受信装置）に関する。また、かかるデータ通信
装置を用いた通信に適したデータ通信方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】文献名：特開平９−３２１７９８伝送帯域が一定しない通信網（例えば、ＬＡＮ）を、テ
レビ電話等の実時間連続伝送が要求される情報の通信に
使用する場合、通信網の負荷状態に応じて送信側の符号
化速度を変更する等の処理が必要となる。

【０００３】従来、この種のデータ通信装置として、上
記文献に開示されるものがある。図２は、上記文献に記
載されたデータ通信装置の一例である。この文献のデー
タ通信装置は、情報送信装置２０１と、情報受信装置２
０２と、通信網２０３からなる。さらに、情報受信装置
２０２は、伝送遅延推定手段２０４と符号化速度更新要
求手段２０５とを含む。

【０００４】情報送信装置２０１は、カメラなどで入力
された動画像を符号化後、これをパケット化して通信網
２０３に送信する。一方、情報受信装置２０２は、通信
網２０３を介して受信したパケットデータを復号し、テ
レビモニタなどに出力する。このとき、伝送遅延推定手
段２０４は、通信網２０３の伝送遅延量を推定する。

【０００５】ここで、上記文献では、伝送遅延量の推定
値Δｔ［ｓｅｃ／ｂｉｔ］を、時刻０から時刻Ｔまでに
情報送信装置２０１が送信したパケットデータの平均ビ
ットレートＲ［ｂｐｓ］と、時刻ｔから時刻ｔ＋Ｔまで
に情報受信装置２０２が受信したパケットデータのビッ
トレートｒ［ｂｐｓ］とを用い、次の（１）式より求め
る。

【０００６】 Δｔ＝１／ｒ−１／Ｒ …（１）ただし、時刻ｔは、時刻０に情報送信装置２０１から送
信されたデータが情報受信装置２０２に到達する時刻で
ある。

【０００７】なお、伝送遅延量の推定に使用するパラメ
ータＲの値は、予め、情報送信装置２０１より伝送遅延
推定手段２０４に通知されているため、伝送遅延推定手
段２０４は、時間間隔Ｔ毎にパラメータｒを計測するこ
とにより、推定値Δｔを計算する。

【０００８】次に、符号化速度更新要求手段２０５は、
伝送遅延量の推定値Δｔと伝送遅延の目標値Ｋとの差が
大きい場合、次の（２）式で符号化速度の要求値Ｒ'
［ｂｐｓ］を求める。

【０００９】Ｒ'＝ｒ／（１−ｒ・Ｋ） …（２）この要求値Ｒ'は、伝送遅延量（正確には、その推定値
Δｔ）を目標値Ｋに近づけるため、情報送信装置２０１
に要求される符号化速度である。

【００１０】情報受信装置２０２は、上記符号化速度の
要求値Ｒ'を、通信網２０３を介して情穀送信装置２０
１に送る。

【００１１】情報送信装置２０１は、この要求値Ｒ'を
受信すると、送信ビットレートがＲ'となるよう符号化
速度を制御する。

【００１２】このように、上述の文献には、伝送遅延量
（正確には、その推定値Δｔ）を目標値Ｋに近づけるよ
う符号化速度を変更することにより、マクロ的に通信網
の負荷を適正化する技術が示されている。

【００１３】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記構成の装
置では、予め伝送遅延量の目標値Ｋを定め、これに対応
して符号化速度を変更するので、通信網２０３の帯域が
動的に変化する場合には、必ずしも通信網２０３の負荷
は適正化されない。すなわち、通信網２０３の帯域が
（２）式で与えられる符号化速度要求値Ｒ'より狭くな
ると、情報送信装置２０１が過剰にデータを送信するこ
ととなり、通信網２０３は輻輳状態に陥る。

【００１４】このため、映像信号や音声信号その他の実
時間連続情報の伝送に当該技術を適用する場合には、安
定した品質を維持することが困難となる問題があった。

【００１５】

【課題を解決するための手段】（Ａ）かかる課題を解決
するため、本発明においては、実時間性又は時系列連続
性が要求される情報を符号化してなる符号化データを、
負荷状況に応じて伝送帯域が変動し得る通信網を介して
通信する際、（１）データ受信側が、通信網の伝送帯域
を推定し、これに基づく伝送制御指示をデータ送信側に
通知し、（２）データ送信側が、伝送制御指示に基づい
てデータ伝送を制御するようにする。かかる制御によ
り、伝送帯域が動的に変動し得る状況下でも、その変動
を通信制御に反映できる。（Ｂ）ここで、伝送帯域を推定可能とするため、（１）
データ送信側が、送信パケットのそれぞれに、そのパケ
ットサイズと送信時刻を与えるタイムスタンプとを記録
して送信し、（２）データ受信側が、データパケットの
受信時刻、データパケットに記録されているパケットサ
イズ及び送信時刻を与えるタイムスタンプに基づいて伝
送帯域を推定するものとする。

【００１６】なおその際、データ送信側が、符号化デー
タより得られる符号化パケットとは別に用意されたパケ
ットであって、そのパケットサイズが符号化パケットの
それとは異なる冗長パケットを混在させて送信すること
が望ましい。又は、データ送信側が、パケットサイズを
異にする符号化パケットを混在させて送信することが望
ましい。（Ｃ）また、伝送制御指示の一例として、データ受信側
が、推定した伝送帯域と実際に受信されたデータパケッ
トのパケットサイズより伝送遅延量を推定し、その伝送
遅延量が所定の閾値を超える場合、データ送信側に遅延
の解消を要求する符号化タイムスタンプを通知するよう
にする。

【００１７】このとき、データ送信側が、データ受信側
より符号化タイムスタンプが通知された場合、現在処理
中の全ての符号化データ及び符号化パケットを破棄し
て、その後新たに入力される符号化データ及び符号化パ
ケットから符号化処理及び伝送処理を再開し、再開後最
初に生成される符号化パケットに通知のあった符号化タ
イムスタンプを記録して送信し、また、データ受信側
が、先に通知した上記符号化タイムスタンプと同じ符号
化タイムスタンプをもつ符号化パケットの受信を監視
し、受信確認後、当該符号化パケットから通常の受信動
作を再開するようにすれば、伝送遅延の解消と共に通信
網に与える負荷の適正化を実現できる。（Ｄ）また、伝送制御指示の一例として、データ受信側
が、推定された伝送帯域の状況下で遅延量を所定値に保
つ上で必要なパケットサイズを求め、求められたパケッ
トサイズと実際に受信されたデータパケットのパケット
サイズとの差が所定の閾値を超える場合又はそれらの比
率が所定の範囲を超える場合、推定された伝送帯域から
求めたパケットサイズを符号化パケットサイズとしてデ
ータ送信側に通知し、データ送信側が、データ受信側よ
り符号化パケットサイズが通知された場合、その後送出
する符号化パケットのパケットサイズを、通知のあった
符号化パケットサイズに変更するようにすれば、通信網
の伝送帯域が動的に変動する場合にも、伝送遅延を一定
に保つことができる。（Ｅ）また、伝送制御指示の一例として、データ受信側
が、データ受信側が、データ送信側で発生される符号化
データのビットレートを、推定された伝送帯域を超えな
い範囲に制御する符号化パラメータを求め、当該符号化
パラメータをデータ送信側に通知し、データ送信側が、
データ受信側より符号化パラメータが通知された場合、
当該符号化パラメータに基づいて、符号化処理を制御す
るようにすれば、通信網の伝送帯域が動的に変動する場
合にも、送信側で発生される情報量を制御して通信網に
かかる負荷を最適化できる。

【００１８】

【発明の実施の形態】以下、本発明に係るデータ通信装
置を、映像（ビデオ）信号の通信に用いる場合の実施形
態について説明する。（Ａ）第１の実施形態（Ａ−１）装置構成図１に、第１の実施形態に係るビデオ通信装置の機能ブ
ロック構成を示す。なお、図１は、実施形態の説明のた
めに用いる便宜上の構成であり、実際の装置では、これ
ら機能を複数の装置（筐体）に分散的に配置することも
あり得る。後述する他の実施形態の場合も同様である。

【００１９】第１の実施形態に係るビデオ通信装置は、
通信網を介して通信先と接続される情報送信装置１０１
と情報受信装置１０２とからなる。勿論、双方向で、映
像（ビデオ）信号を送受する場合には、情報送信装置１
０１と情報受信装置１０２のそれぞれが、通信を行う双
方の端末に設けられる。図１は、一方向で、映像（ビデ
オ）信号を送受する場合の例である。

【００２０】送信側に設けられる情報送信装置１０１に
は、ビデオカメラ１０３と、ビデオ符号化部１０４と、
符号化パケット生成部１０５と、パケット送信部１０６
と、テストパケット生成部１０７が設けられる。

【００２１】ここで、ビデオカメラ１０３は、実空間像
を撮像して得た動画像データをビデオ符号化部１０４に
出力するための手段である。なお、図１では、動画像デ
ータの取り込みに撮像手段を用いているが、記憶媒体か
ら読み出した（再生した）動画像データを用いても良
い。

【００２２】ビデオ符号化部１０４は、ビデオカメラ１
０３より入力される動画像データを、後述する伝送帯域
推定部１１１より通信網を介して与えられる帯域データ
に基づいて符号化する手段である。符号化後の動画像デ
ータは、符号化ストリームとして符号化パケット生成部
１０５に出力される。

【００２３】符号化パケット生成部１０５は、ビデオ符
号化部１０４より入力される符号化ストリームをパケッ
ト化する手段である。なお、パケット化された符号化ス
トリームは、符号化パケットとしてパケット送信部１０
６に出力される。

【００２４】テストパケット生成部１０７は、動的に変
化し得る通信網の帯域を推定するのに用いるテストパケ
ットを生成するための手段である。生成されたテストパ
ケットは、パケット送信部１０６に出力される。なお、
テストパケットには、その大きさが符号化パケットの大
きさと異なるものを用いる。詳細は後述する。

【００２５】パケット送信部１０６は、符号化パケット
生成部１０５より入力される符号化パケットと、テスト
パケット生成部１０７より入力されるテストパケット
を、通信網へ送出する手段である。なお、送出されたデ
ータパケットは、通信網を介して情報受信装置１０２に
伝送される。

【００２６】一方、受信側に設けられる情報受信装置１
０２には、パケット受信部１０８と、ビデオ復号部１０
９と、モニタ１１０と、伝送帯域推定部１１１が設けら
れる。

【００２７】ここで、パケット受信部１０８は、通信網
よりデータパケットを入力する手段である。パケット受
信部１０８は、受信されたデータパケットのうち、符号
化パケットをビデオ復号部１０９に出力し、パケットヘ
ッダを伝送帯域推定部１１１に出力する。

【００２８】ビデオ復号部１０９は、パケット受信部１
０８より符号化パケットを入力し、動画像データに復号
する手段である。なお、復号された動画像データは、モ
ニタ１１０に出力される。

【００２９】モニタ１１０は、ビデオ復号部１０９より
入力した動画像データを表示する手段である。

【００３０】伝送帯域推定部１１１は、パケットヘッダ
を用いて逐次変化する通信網の帯域を推定し、推定結果
を帯域データとして送信側に出力する手段である。（Ａ−２）通信動作続いて、本実施形態に係るビデオ通信装置の通信動作を
説明する。（Ａ−２−１）送信側の動作まず、ビデオカメラ１０３によって、３次元実空間像が
２次元平面像として撮像される。撮像により得られた光
学情報は、電気信号に変換された後Ａ／Ｄ変換され、動
画像データに変換される。この動画像データは、ビデオ
カメラ１０３よりビデオ符号化部１０４に出力される。

【００３１】ビデオ符号化部１０４は、入力された動画
像データを帯域データに基づいて符号化し、対応する符
号化ストリームを出力する。ここで、帯域データは、受
信側の伝送帯域推定部１１１より与えられる。帯域デー
タは、情報送信装置１０１から情報受信装置１０２に対
してデータパケットを伝送する際における通信網の伝送
帯域を表す値である。

【００３２】ビデオ符号化部１０４は、符号化ストリー
ムのビットレートが伝送帯域を超えないようにフレーム
レートや画質を制御する。この制御は、所定のパラメー
タ（フレームレートや画質制御パラメータ）により実現
される。勿論、かかるパラメータを、受信された帯域デ
ータの値を基に、その都度計算して求めることも可能で
ある。しかし、この実施形態では、帯域データの値とパ
ラメータ（フレームレートや画質制御パラメータ）との
関係を定めた対応テーブルを予め複数用意するものと
し、ビデオ符号化部１０４が、与えられた帯域データの
値を基に、これらテーブルのうちの一つを参照して符号
化を行うものとする。

【００３３】参照される対応テーブルは、例えば、情報
送信装置１０１の利用者の好み（画質優先、動き優先
等）に応じて選択される。なお、動作開始時において、
伝送帯域推定部１１１より帯域データが入力されない期
間は、帯域データとして所定の既定値を用いる。この既
定値は、例えば、装置利用者の要求にあわせて設定す
る。

【００３４】符号化された動画像データは、符号化スト
リームとして、符号化パケット生成部１０５に与えられ
る。符号化パケット生成部１０５は、これをパケットに
分割し、パケット毎に付属データ（パケットヘッダ）を
添付する。これにより、符号化ストリームはパケット化
され、符号化パケットとしてパケット送信部１０６に出
力される。パケットの分割の方法は、従来公知の手法を
用いても良いが、本実施形態では、符号化ストリームを
予め定めた固定の大きさになるよう分割する。

【００３５】図３は、データパケットの構成例である。
図中、３０１は符号化パケットの構成を表すものであ
る。符号化パケットは、固定値０を持つパケット種類フ
ラグ（図中３０２）と、タイムスタンプＴＳ（図中３０
３）と、パケットサイズＰＳ（図中３０４）と、シーケ
ンス番号ＳＥ（図中３０５）と、フレームステータスＳ
ＴＡＴ（図中３０６）と、データＤＡＴＡ（図中３０
７）から構成され、図中３０２〜３０６がパケットヘッ
ダに対応し、３０７が分割された符号化ストリームに対
応する。

【００３６】符号化パケット生成部１０５は、パケット
ヘッダを用意する際、情報送信装置１０１の内部時計に
よる現在の時刻に基づいてタイムスタンプＴＳをセット
し、符号化パケットの大きさに基づいてパケットサイズ
ＰＳをセットし、処理中の符号化パケットの識別番号に
基づいてシーケンス番号ＳＥＱをセットし、処理中の符
号化パケットが対応する動画像フレーム上の位置情報
（フレーム開始、フレーム中央、フレーム終了など）に
基づいてフレームステータスＳＴＡＴをセットする。

【００３７】次に、パケット送信部１０６は、符号化パ
ケット生成部１０５より符号化パケットを入力すると、
Ｎ個の符号化パケットをデータパケットとしてパケット
受信部１０８に送信する。なお、パケット送信部１０６
は、Ｎ＋１個目のパケットとして、テストパケット生成
部１０７にテストパケットを要求する。

【００３８】テストパケット生成部１０７は、パケット
送信部１０６よりテストパケットの要求を受けると、符
号化パケットより小さな所定の大きさのテストパケット
を生成し、パケット送信部１０６に出力する。

【００３９】図３の３０８はテストパケットの構成を表
すものである。テストパケットは、固定値１を持つパケ
ット種類フラグ（図中３０９）と、タイムスタンプＴＳ
（図中３１０）と、パケットサイズＰＳ（図中３１１）
と、テストデータＴＥＳＴ（図中３１２）から構成さ
れ、うち図中３０９〜３１１がパケットヘッダに対応す
る。

【００４０】テストパケット生成部１０７は、テストパ
ケットを用意する際、情報送信装置１０１の内部時計に
よる現在の時刻に基づいてタイムスタンプＴＳをセット
し、テストパケットの大きさに基づいてパケットサイズ
ＰＳをセットし、任意のテストデータＴＥＳＴをセット
する。

【００４１】パケット送信部１０６は、テストパケット
生成部１０７よりテストパケットを入力すると、これを
データパケットとしてパケット受信部１０８に送信す
る。その後、パケット送信部１０６は、Ｎ個の符号化パ
ケットをパケット受信部１０８に送信する毎に、１個の
テストパケットをパケット受信部１０８に送信し、これ
らの処理を繰り返す。

【００４２】以上のように、本実施形態における情報送
信装置１０１は、符号化パケットとテストパケットとを
情報受信装置１０２に送信すると共に、情報受信装置１
０２から通信網の伝送帯域の通知を受け、これに応じた
符号化制御を行う。（Ａ−２−２）受信側の動作パケット受信部１０８は、パケット送信部１０６よりデ
ータパケットを受信すると、パケットヘッダのパケット
種類フラグに基づいて、このパケットが符号化パケット
かテストパケットかを判定する。

【００４３】パケット受信部１０８は、符号化パケット
を検出すると、これをビデオ復号部１０９に出力すると
共に、データパケットから取り出したパケットヘッダを
伝送帯域推定部１１１に出力する。

【００４４】ビデオ復号部１０９は、パケット受信部１
０８より符号化パケットを入力すると、パケットヘッダ
のパケットサイズＰＳに基づき、分割された符号化スト
リームに対応するデータＤＡＴＡを取り出し、さらに、
パケットヘッダ内のシーケンス番号ＳＥＱに基づき、こ
れまでに蓄積された符号化ストリームとの連結を行う。

【００４５】また、ビデオ復号部１０９は、パケットヘ
ッダ内のフレームステータスＳＴＡＴに基づき、１フレ
ーム分の符号化ストリームが準備できたと判断すると、
蓄積された符号化ストリームの復号を行い、フレームデ
ータを再構成して、対応する動画像データをモニタ１１
０に出力する。

【００４６】モニタ１１０は、ビデオ復号部１０９より
動画像データを入力すると、これをＣＲＴディスプレイ
などの表示デパイスに表示する。

【００４７】一方、伝送帯域推定部１１１は、パケット
受信部１０８より入力されるパケットヘッダの情報を基
に、現時点における通信網の伝送帯域を推定し、これを
帯域データとしてビデオ符号化部１０４に送信する。

【００４８】図４は、伝送帯域推定部１１１の処理手順
を示すフローチャートである。伝送帯域推定部１１１
は、まずステップＳ４０１でパケットヘッダを受信する
と、次のステップＳ４０２で、それがテストパケットヘ
ッダであるか符号化パケットヘッダであるかを判定す
る。

【００４９】ステップＳ４０２でテストパケットヘッダ
が検出された場合、伝送帯域推定部１１１は、ステップ
Ｓ４０４に進む。ステップＳ４０４で、伝送帯域推定部
１１１は、パケットヘッダよりタイムスタンプＴＳとパ
ケットサイズＰＳを取り出し、それぞれパラメータｔ1A
とｎ1 に格納する。さらに、伝送帯域推定部１１１は、
情報受信装置１０２の内部時計を用いて現在の時刻を計
測し、これをパラメータｔ1Bに格納し、ステップＳ４０
１に戻る。

【００５０】一方、ステップＳ４０２で符号化パケット
ヘッダが検出された場合、伝送帯域推定部１１１は、ス
テップＳ４０３に進む。ステップＳ４０３で、伝送帯域
推定部１１１は、パケットヘッダよりタイムスタンプＴ
ＳとパケットサイズＰＳを取り出し、それぞれパラメー
タｔ2Aとｎ2 とに格納する。さらに、伝送帯域推定部１
１１は、情報受信装置１０２の内部時計を用いて現在の
時刻を計測し、これをパラメータｔ2Bに格納し、ステッ
プＳ４０５に進む。

【００５１】ステップＳ４０５に進んだ伝送帯域推定部
１１１は、テストパケットが有効であるかどうかを判定
する。すなわち、伝送帯域推定部１１１の処理開始後に
ステップＳ４０４が一度も実行されない場合、伝送帯域
推定部１１１は、テストパケットを無効と判定し、ステ
ップＳ４０４に戻る。一方、上記以外の場合、伝送帯域
推定部１１１は、テストパケットを有効と判定し、ステ
ップＳ４０６に進む。ステップＳ４０６の進むと、伝送
帯域推定部１１１は、次の（３）式に基づいて、通信網
の伝送帯域Ｓを推定し、推定結果が得られた時点でステ
ップＳ４０７に進む。

【００５２】Ｓ＝（ｎ2 −ｎ1 ）／｛（ｔ2B−ｔ2A）−（ｔ1B−ｔ1A）｝ …（３）伝送帯域推定部１１１は、次のステップＳ４０７に進む
と、推定された帯域データＳをビデオ符号化部１０４に
送信し、再びステップＳ４０１に戻る。

【００５３】ここで、上述の（３）式の意味について説
明する。情報送信装置１０１と情報受信装置１０２は、
通信網を介して接続された独立した装置であるので、そ
れぞれ異なる内部時計を持つ。そこで、両者の内部時計
の時間差をＴとする。テストパケットに注目すると、情
報送信装置１０１でパケットが送信される時刻はｔ1B、
その大きさはｎ1 である。一方、情報受信装置１０２で
同じパケットが受信される時刻はｔ1Bで、その大きさは
ｎ2 である。

【００５４】通信網の伝送帯域がＳ［ｂｐｓ］である場
合、ｎ1 ［ｂｉｔ］のパケットに対する伝送遅延はｎ1
／Ｓ［ｓｅｃ］で与えられ、次の（４）式が成り立つ。

【００５５】ｔ1B−ｔ1A＝ｎ1 ／Ｓ＋Ｔ …（４）符号化パケットに注目して同様の関係を求めると、次の
（５）式が成り立つ。

【００５６】ｔ2B−ｔ2A＝ｎ2 ／Ｓ＋Ｔ …（５）上述の（４）式及び（５）式より、内部時計の時間差Ｔ
を消去すると、上述の（３）式が成り立つ。従って、
（３）式は、通信網の伝送帯域として妥当な推定値を与
えることになる。

【００５７】なお、図４では、伝送帯域推定部１１１の
動作を、符号化パケットヘッダが入力される毎に帯域デ
ータＳを推定してビデオ符号化部１０４に送信するもの
として説明したが、伝送帯域の局所変動の影響を低減す
るため、テストパケットヘッダと符号化パケットヘッダ
を複数個入力した後に、平均化された帯域データＳを求
めるようにしても良い。

【００５８】以上のように、本実施形態に係る情報受信
装置１０２は、符号化パケットを復号して動画像データ
を再生し表示する。なお、情報受信装置１０２は、符号
化パケットとテストパケットの送受信時におけるタイム
スタンプとパケットサイズに基づいて通信網の伝送帯域
Ｓを推定し、これを送信側である情報送信装置１０１に
通知する。（Ａ−３）実施形態の効果以上のように、本実施形態に係る通信装置では、送信側
にある情報送信装置１０１が、送出する符号化パケット
群中に、符号化パケットとは異なる大きさのテストパケ
ットを挿入して送信し、受信側にある情報受信装置１０
２が、上記２種類のパケットサイズの違いを利用して伝
送帯域Ｓを推定する。そして、伝送帯域Ｓを推定した情
報受信装置１０２が、その情報を情報送信装置１０１に
通知することにより、情報送信装置１０１は送出する情
報の品質や符号量を適切に制御でき、伝送帯域Ｓが動的
に変化する場合でも、輻輳状態に陥ることなく、通信網
の負荷を適正化することができる。

【００５９】かくして、映像（ビデオ）信号や音声（オ
ーディオ）信号などの実時間連続情報を伝送する場合に
も、安定した品質を維持することが期待できる。しか
も、本実施形態においては、情報送信装置１０１で、符
号化動作を制御するので、情報送信装置１０１の利用者
の意図を、伝送する情報の品質に反映させることができ
る。（Ｂ）第２の実施形態（Ｂ−１）装置構成図５に、第２の実施形態に係るビデオ通信装置の機能ブ
ロック構成を示す。

【００６０】第２の実施形態に係るビデオ通信装置につ
いても、その基本構成は第１の実施形態と同様であり、
通信網を介して通信先と接続される情報送信装置５０１
と情報受信装置５０２とからなる。勿論、双方向で、映
像（ビデオ）信号を送受する場合には、情報送信装置５
０１と情報受信装置５０２のそれぞれが、通信を行う双
方の端末に設けられる。図５は、一方向で、映像（ビデ
オ）信号を送受する場合の例である。

【００６１】送信側に設けられる情報送信装置５０１に
は、ビデオカメラ５０３と、ビデオ符号化部５０４と、
符号化パケット生成部５０５と、パケット送信部５０６
と、テストパケット生成部５０７が設けられる。

【００６２】ここで、ビデオカメラ５０３と第１の実施
形態のビデオカメラ１０３とは同じ装置である。すなわ
ち、ビデオカメラ５０３は、実空間像を撮像して得た動
画像データをビデオ符号化部５０４に出力する。なお、
この実施形態の場合も、動画像データは、ビデオカメラ
５０３において撮像されたものに限らず、記憶媒体から
読み出した（再生した）ものであっても良い。

【００６３】ビデオ符号化部５０４は、ビデオカメラ５
０３より入力される動画像データを符号化し、符号化後
の動画像データを符号化ストリームとして符号化パケッ
ト生成部５０５に出力する手段である。

【００６４】なお、ビデオ符号化部５０４は、後述する
遅延解消要求部５１２より通信網を介して符号化タイム
スタンプが入力された場合、現在のフレームに対する符
号化処理を中止して受信した符号化タイムスタンプを後
段に出力し、その後、新たなフレームがビデオカメラ５
０３から与えられた時点で符号化処理を再開する。

【００６５】符号化パケット生成部５０５は、ビデオ符
号化部５０４より入力される符号化ストリーム又は符号
化タイムスタンプをパケット化する手段である。パケッ
ト化されたデータは、符号化パケットとしてパケット送
信部５０６に出力される。なお、符号化タイムスタンプ
が入力された場合、符号化パケット生成部５０５は、そ
の時点で内部に残存する全ての符号化ストリームを廃棄
すると共に、内部時計を符号化タイムスタンプの値に合
わせる。

【００６６】テストパケット生成部５０７は、動的に変
化し得る通信網の帯域を推定するのに用いるテストパケ
ットを生成するための手段である。生成されたテストパ
ケットは、パケット送信部１０６に出力される。なお、
テストパケットには、第１の実施形態で説明したのと同
じものが用いられる。すなわち、その大きさが符号化パ
ケットの大きさと異なるものが用いられる。

【００６７】パケット送信部５０６は、符号化パケット
生成部５０５より入力される符号化パケットと、テスト
パケット生成部１０７より入力されるテストパケット
を、通信網へ送出する手段である。なお、パケット送信
部５０６は、符号化タイムスタンプが後述する遅延解消
要求部５１２から入力される場合、その時点で残存する
全てのパケットを廃棄し、その後新たに入力されるパケ
ットに付されているタイムスタンプが符号化タイムスタ
ンプに一致するまでデータの送信処理を一時中断する。

【００６８】一方、受信側に設けられる情報受信装置５
０２には、パケット受信部５０８と、ビデオ復号部５０
９と、モニタ５１０と、伝送帯域推定部５１１と、遅延
解消要求部５１２が設けられる。

【００６９】ここで、パケット受信部５０８は、通信網
よりデータパケットを入力する手段である。パケット受
信部５０８は、受信されたデータパケットのうち、符号
化パケットをビデオ復号部５０９に出力し、パケットヘ
ッダを伝送帯域推定部５１１に出力する。なお、パケッ
ト受信部５０８は、遅延解消要求部５１２より符号化タ
イムスタンプが入力された場合、その時点で内部に残存
する全ての符号化パケットを廃棄し、その後到着するデ
ータパケットのうちタイムスタンプが符号化タイムスタ
ンプより新しいもののみを処理対象とする。

【００７０】ビデオ復号部５０９は、パケット受信部５
０８より符号化パケットを入力し、動画像データを復号
する手段である。なお、復号された動画像データは、モ
ニタ５１０に出力される。

【００７１】モニタ５１０は、ビデオ復号部５０９より
入力した動画像データを表示する手段である。

【００７２】伝送帯域推定部５１１は、パケットヘッダ
を用いて逐次変化する通信網の帯域を推定する手段であ
る。なお、推定された帯域データとその推定に用いたパ
ケットヘッダは、遅延解消要求部５１２に出力される。

【００７３】遅延解消要求部５１２は、伝送帯域推定部
５１１より与えられる帯域データとパケットヘッダを用
いて伝送遅延を推定し、推定結果が過大である場合、そ
の解消を図る手段である。具体的には、推定結果が所定
の閾値より大きい場合、符号化タイムスタンプが送信側
に出力される。（Ｂ−２）通信動作続いて、本実施形態に係るビデオ通信装置の通信動作を
説明する。（Ｂ−２−１）送信側の動作まず、ビデオカメラ５０３によって、３次元実空間像が
２次元平面像として撮像される。撮像により得られた光
学情報は、電気信号に変換された後Ａ／Ｄ変換され、動
画像データに変換される。この動画像データは、ビデオ
カメラ５０３よりビデオ符号化部５０４に出力される。

【００７４】ビデオ符号化部５０４は、遅延解消要求部
５１２より符号化タイムスタンプが入力されていない限
り、入力された動画像データを符号化し、対応する符号
化ストリームを出力する。一方、遅延解消要求部５１２
より符号化タイムスタンプが入力された場合、ビデオ符
号化部５０４は、それまで行っていた動画像フレームの
符号化処理を中止し、符号化ストリームに代えて符号化
タイムスタンプを出力する。なお、かかる符号化タイム
スタンプの出力後、ビデオ符号化部５０４は、ビデオカ
メラ５０３より次の新たな動画像フレームのデータを入
力し、これを符号化して、対応する符号化ストリームと
して出力する。

【００７５】符号化パケット生成部５０５は、ビデオ符
号化部５０４より符号化ストリームを入力すると、第１
の実施形態で説明した符号化パケット生成部１０５と同
様に、これをパケットに分割し、パケット毎に付属デー
タ（パケットヘッダ）を添付する。これにより、符号化
ストリームはパケット化され、符号化パケットとしてパ
ケット送信部５０６に出力される。なお、本実施形態の
場合も、パケットの分割の方法には、従来公知の手法を
用いても良いが、本実施形態では、符号化ストリームを
予め定めた固定の大きさになるよう分割する。

【００７６】また、符号化パケット生成部５０５は、ビ
デオ符号化部５０４より符号化タイムスタンプを入力す
ると、内部に残っている符号化ストリームの全てのデー
タを破棄し、情報送信装置５０１の内部時計を符号化タ
イムスタンプの値に合わせるよう動作する。同時に、符
号化パケット生成部５０５は、この値をパケットヘッダ
内のタイムスタンプＴＳとしてセットする。

【００７７】次に、パケット送信部５０６は、符号化パ
ケット生成部５０５より符号化パケットを入力すると、
Ｎ個の符号化パケットをデータパケットとしてパケット
受信部５０８に送信する。

【００７８】ただし、パケット送信部５０６は、遅延解
消要求部５１２より符号化タイムスタンプが入力された
場合、内部に残っている符号化パケットの全てのデータ
を破棄する。その後、パケット送信部５０６は、符号化
パケット生成部５０５より新たに入力される符号化パケ
ットのパケットヘッダを監視し、これに付されているタ
イムスタンプＴＳの値が上記符号化タイムスタンプの値
に一致するまでデータパケットの送信を行わない。その
後、パケット送信部５０６は、再び符号化パケットをデ
ータパケットとしてパケット受信部５０８に送信する。

【００７９】なお、パケット送信部５０６は、Ｎ個の符
号化パケットをデータパケットとしてパケット受信部５
０８に送信すると、Ｎ＋１個目のパケットとして、テス
トパケットをテストパケット生成部５０７に要求する。

【００８０】テストパケット生成部５０７は、第１の実
施形態のテストパケット生成部１０７と同様、パケット
送信部５０６からテストパケットの要求を受けると、符
号化パケットより小さな所定の大きさのテストパケット
を生成し、パケット送信部５０６に出力する。

【００８１】パケット送信部５０６は、テストパケット
生成部５０７よりテストパケットを入力すると、これを
データパケットとしてパケット受信部５０８に送信す
る。その後、パケット送信部５０６は、Ｎ個の符号化パ
ケットをパケット受信部５０８に送信する毎に、１個の
テストパケットをパケット受信部５０８に送信し、これ
らの処理を繰り返す。

【００８２】以上のように、本実施形態における情報送
信装置５０１は、符号化パケットとテストパケットを所
定のタイミングで情報受信装置５０２に送信するが、第
１の実施形態に係る情報送信装置１０１とは異なり、情
報受信装置５０２内の遅延解消要求部５１２より符号化
タイムスタンプが受信された場合には、情報送信装置５
０１内にあってまだ情報受信装置５０２に送信されてい
ない符号化ストリーム及び符号化パケットを全て破棄
し、最新の動画像データをパケット化したデータパケッ
トのパケットヘッダに上記符号化タイムスタンプを付与
したものを情報受信装置５０２に送信する。（Ｂ−２−２）受信側の動作パケット受信部５０８は、第１の実施形態で説明したパ
ケット受信部１０８と同様に、パケット送信部５０６よ
りデータパケットを受信すると、パケットヘッダのパケ
ット種類フラグに基づいて、このパケットが符号化パケ
ットかテストパケットか否かを判定する。

【００８３】パケット受信部５０８は、符号化パケット
を検出すると、これをビデオ復号部５０９に出力すると
共に、データパケットから取り出したパケットヘッダを
伝送帯域推定部２５１に出力する。

【００８４】ただし、パケット受信部５０８は、遅延解
消要求部５１２より符号化タイムスタンプが入力された
場合、内部に残っている符号化パケットを全て破棄し、
パケットヘッダ内のタイムスタンプＴＳが上記符号化タ
イムスタンプより古いデータパケットに対しては何らの
出力を行わない。

【００８５】ビデオ復号部５０９は、第１の実施形態に
おけるビデオ復号部１０９と同様、パケット受信部５０
８より符号化パケットを入力すると、パケットヘッダ内
のパケットサイズＰＳに基づき、分割された符号化スト
リームに対応するデータＤＡＴＡを取り出し、さらに、
パケットヘッダ内のシーケンス番号ＳＥＱに基づき、こ
れまでに蓄積された符号化ストリームとの連結を行う。

【００８６】また、ビデオ復号部５０９は、パケットヘ
ッダ内のフレームステータスＳＴＡＴに基づき、１フレ
ーム分の符号化ストリームが準備できたと判断すると、
蓄積された符号化ストリームの復号を行い、フレームデ
ータを再構成して、対応する動画像データをモニタ５１
０に出力する。

【００８７】モニタ５１０は、ビデオ復号部５０９より
動画像データを入力すると、これをＣＲＴディスプレイ
などの表示デバイスに表示する。

【００８８】一方、伝送帯域推定部５１１は、第１の実
施形態における伝送帯域推定部１１１と同様、パケット
受信部５０８より入力されるパケットヘッダの情報を基
に、現時点における通信網の伝送帯域を推定し、これを
帯域データとして遅延解消要求部５１２に送信する。こ
こで、伝送帯域推定部５１１は、上述の（３）式に基づ
いて伝送帯域を推定する。なお、伝送帯域推定部５１１
は、当該帯域データと共にパケットヘッダを遅延解消要
求部５１２に出力する。

【００８９】遅延解消要求部５１２は、伝送帯域推定部
５１１より帯域データとパケットヘッダを入力すると、
通信網の伝送遅延を推定する。ここで、遅延解消要求部
５１２は、伝送遅延Ｄ［ｓｅｃ］を、帯域データＳ［ｂ
ｐｓ］とパケットヘッダ内のパケットサイズＰＳ［ｂｉ
ｔ］を用い、次の（６）式に基づいて計算する。

【００９０】Ｄ＝ＰＳ／Ｓ …（６）かくして伝送遅延Ｄが計算により求まると、遅延解消要
求部５１２は、当該伝送遅延Ｄが所定の閾値より大きい
か否か判定し、大きいと判定された場合には、通信網の
遅延を解消する必要があると判断して、符号化タイムス
タンプを出力する。この符号化タイムスタンプは、ビデ
オ符号化部５０４と、パケット送信部５０６と、パケッ
ト受信部５０８に出力される。上記以外の場合は、遅延
解消要求部５１２は、何も出力しない。

【００９１】なお、上記所定の閾値は、システムの用途
や仕様に応じて定めれば良い。本実施形態では、例え
ば、情報送信装置５０１から情報受信装置５０２への実
時間通信が保たれる伝送遅延の限界値として２秒を設定
する。

【００９２】因みに、上記の符号化タイムスタンプは、
通信網の遅延を解消した後の最初のデータパケットに付
与されるパケットヘッダのタイムスタンプＴＳであっ
て、遅延解消要求部５１２は、次の（７）式を用いて符
号化タイムスタンプの値ＴS2を決定する。

【００９３】ＴS2＝ＴS1＋Ｄ＋Ｃ …（７）ただし、ＴS1は伝送帯域推定部５１１より入力されたパ
ケットヘッダ内のタイムスタンプＴＳである。また、Ｄ
は（６）式で与えられる伝送遅延であり、Ｃは所定の正
の定数である。（７）式において、Ｃの値を適当な値に
設定することにより、情報送信装置５０１で受信される
符号化タイムスタンプを、情報送信装置５０１内で処理
されているいずれのデータパケットのタイムスタンプよ
りも新しい値に設定する。

【００９４】以上のように、本実施形態に係る情報受信
装置５０２は、符号化パケットを復号して動画像データ
を再生し表示するよう動作するが、第１の実施形態の情
報受信装置１０２とは異なり、符号化パケットとテスト
パケットのパケットヘッダの情報から伝送帯域を推定
後、さらに通信網の伝送遅延を推定する。

【００９５】そして、その伝送遅延が解消を必要とする
ものである場合には、情報送信装置５０１に符号化タイ
ムスタンプを送信すると共に、情報受信装置５０２内に
あってまだ復号されていない符号化パケットを全て破棄
し、その後到来する上記符号化タイムスタンプが付され
た符号化パケットから復号動作を再開する動作を実行す
る。（Ｂ−３）実施形態の効果以上のように、本実施形態に係る通信装置では、送信側
にある情報送信装置５０１が、送出する符号化パケット
群中に、符号化パケットとは異なる大きさのテストパケ
ットを挿入して送信し、受信側にある情報受信装置５０
２が、上記２種類のパケットサイズの違いを利用して伝
送帯域Ｓを推定する。さらに、情報受信装置５０２は、
この伝送帯域Ｓに基づいて伝送遅延Ｄを解消するタイミ
ングを決定し、これを情報送信装置５０１に通知する。

【００９６】これにより、情報送信装置５０１は、内部
の不要なバッファを破棄して、新たに符号化を開始す
る。一方、情報受信装置５０２は、伝送遅延解消を決定
すると、内部の不要なバッファを破棄して、伝送遅延解
消の合図後に情報送信装置５０１で処理された符号化パ
ケットのみを復号する。

【００９７】従って、通信網の伝送帯域が動的に変化す
ることによって伝送遅延が増大する場合や、情報送信装
置５０１や情報受信装置５０２の性能不足により伝送遅
延が増大する場合にも、伝送遅延を解消して通信網の負
荷を適正化することができる。

【００９８】かくして、映像（ビデオ）信号や音声（オ
ーディオ）信号などの実時間連続情報を伝送する場合
に、安定した品質を維持することが期待できる。（Ｃ）第３の実施形態（Ｃ−１）装置構成図６に、第３の実施形態に係るビデオ通信装置の機能ブ
ロック構成を示す。

【００９９】第３の実施形態に係るビデオ通信装置につ
いても、その基本構成は他の実施形態と同様であり、通
信網を介して通信先と接続される情報送信装置６０１と
情報受信装置６０２とからなる。勿論、双方向で、映像
（ビデオ）信号を送受する場合には、情報送信装置６０
１と情報受信装置６０２のそれぞれが、通信を行う双方
の端末に設けられる。図６は、一方向で、映像（ビデ
オ）信号を送受する場合の例である。

【０１００】送信側に設けられる情報送信装置６０１に
は、ビデオカメラ６０３と、ビデオ符号化部６０４と、
符号化パケット生成部６０５と、パケット送信部６０６
と、テストパケット生成部６０７が設けられる。

【０１０１】ここでのビデオカメラ６０３も、第１の実
施形態のビデオカメラ１０３とは同じ装置である。ビデ
オカメラ６０３は、実空間像を撮像して得た動画像デー
タをビデオ符号化部６０４に出力する。なお、この実施
形態の場合も、動画像データは、ビデオカメラ６０３に
おいて撮像されたものに限らず、記憶媒体から読み出し
た（再生した）ものであっても良い。

【０１０２】ビデオ符号化部６０４は、ビデオカメラ６
０１より入力される動画像データを符号化し、符号化後
の動画像データを符号化ストリームとして符号化パケッ
ト生成部６０５に出力する手段である。

【０１０３】符号化パケット生成部６０５は、ビデオ符
号化部６０４より入力される符号化ストリームをパケッ
ト化する手段である。このパケット化の際、符号化パケ
ット生成部６０５は、後述するパケットサイズ要求部６
１２より通信網を介して与えら得る符号化パケットサイ
ズを使用する。パケット化されたデータは、符号化パケ
ットとしてパケット送信部６０６に出力される。

【０１０４】テストパケット生成部６０７は、動的に変
化し得る通信網の帯域を推定するのに用いるテストパケ
ットを生成するための手段である。生成されたテストパ
ケットは、パケット送信部６０６に出力される。なお、
テストパケットには、第１の実施形態で説明したのと同
じものが用いられる。すなわち、その大きさが符号化パ
ケットの大きさと異なるものが用いられる。

【０１０５】パケット送信部６０６は、符号化パケット
生成部６０５より入力される符号化パケットと、テスト
パケット生成部６０７より入力されるテストパケット
を、通信網へ出力する手段である。

【０１０６】一方、受信側に設けられる情報受信装置６
０２には、パケット受信部６０８と、ビデオ復号部６０
９と、モニタ６１０と、伝送帯域推定部６１１と、パケ
ットサイズ要求部６１２が設けられる。

【０１０７】ここで、パケット受信部６０８は、通信網
よりデータパケットを入力する手段である。パケット受
信部６０８は、受信されたデータパケットのうち、符号
化パケットをビデオ復号部６０９に出力し、パケットヘ
ッダを伝送帯域推定部６１１に出力する。

【０１０８】ビデオ復号部６０９は、パケット受信部６
０８より符号化パケットを入力し、動画像データを復号
する手段である。なお、復号された動画像データは、モ
ニタ６１０に出力される。

【０１０９】モニタ６１０は、ビデオ復号部６０９より
入力した動画像データを表示する手段である。

【０１１０】伝送帯域推定部６１１は、パケットヘッダ
を用いて逐次変化する通信網の帯域を推定する手段であ
る。なお、推定された帯域データとその推定に用いたパ
ケットヘッダは、パケットサイズ要求部６１２に出力さ
れる。

【０１１１】パケットサイズ要求部６１２は、伝送帯域
推定部６１１より与えられる帯域データとパケットヘッ
ダを用い、現在の通信状況に適した符号化パケットサイ
ズを算出する手段である。なお、算出された符号化パケ
ットサイズは、送信側に出力される。（Ｃ−２）通信動作続いて、本実施形態に係るビデオ通信装置の通信動作を
説明する。（Ｃ−２−１）送信側の動作まず、ビデオカメラ６０３によって、３次元実空間像が
２次元平面像として撮像される。撮像により得られた光
学情報は、電気信号に変換された後Ａ／Ｄ変換され、動
画像データに変換される。この動画像データは、ビデオ
カメラ６０３よりビデオ符号化部６０４に出力される。

【０１１２】次に、ビデオ符号化部６０４は、ビデオカ
メラ６０３より動画像データを入力すると、動画像デー
タを符号化し、対応する符号化ストリームを出力する。

【０１１３】符号化パケット生成部６０５は、ビデオ符
号化部６０４より符号化ストリームを入力すると、第１
の実施形態で説明した符号化パケット生成部６０５と同
様に、これをパケットに分割し、パケット毎に付属デー
タ（パケットヘッダ）を添付する。これにより、符号化
ストリームはパケット化され、符号化パケットとしてパ
ケット送信部６０６に出力される。

【０１１４】ただし、符号化パケット生成部６０５は、
パケットサイズ要求部６１２より符号化パケットサイズ
を入力すると、分割単位を与えるパケットサイズを上記
符号化パケットサイズと同じ値に変更し、以後この値を
用いて符号化ストリームを分割する。

【０１１５】パケット送信部６０６は、第１の実施形態
のパケット送信部１０６と同様に、符号化パケット生成
部６０５より符号化パケットを入力すると、Ｎ個の符号
化パケットをデータパケットとしてパケット受信部６０
８に送信する。

【０１１６】ただし、パケット送信部６０６は、Ｎ個の
符号化パケットをデータパケットとしてパケット受信部
６０８に送信すると、Ｎ＋１個目のパケットとして、テ
ストパケットをテストパケット生成部６０７に要求す
る。

【０１１７】テストパケット生成部６０７は、第１の実
施形態のテストパケット生成部１０７と同様、パケット
送信部６０６よりテストパケットの要求を受けると、符
号化パケットより小さな所定の大きさのテストパケット
を生成し、パケット送信部６０６に出力する。

【０１１８】パケット送信部６０６は、テストパケット
生成部６０７よりテストパケットを入力すると、これを
データパケットとしてパケット受信部６０８に送信す
る。その後、パケット送信部６０６は、Ｎ個の符号化パ
ケットをパケット受信部６０８に送信する毎に、１個の
テストパケットをパケット受信部６０８に送信し、これ
らの処理を繰り返す。

【０１１９】以上のように、本実施形態における情報送
信装置６０１は、符号化パケットとテストパケットとを
情報受信装置６０２に送信するが、第１の実施形態に係
る情報送信装置１０１とは異なり、送信する符号化パケ
ットの大きさを、情報受信装置６０２の指示に従って更
新する。（Ｃ−２−２）受信側の動作パケット受信部６０８は、第１の実施形態で説明したパ
ケット受信部１０８と同様に、パケット送信部６０６よ
りデータパケットを受信すると、パケットヘッダのパケ
ット種類フラグに基づいて、このパケットが符号化パケ
ットかテストパケットか否かを判定する。

【０１２０】パケット受信部６０８は、符号化パケット
を検出すると、これをビデオ復号部６０９に出力すると
共に、データパケットから取り出したパケットヘッダを
伝送帯域推定部６１１に出力する。

【０１２１】ビデオ復号部６０９は、第１の実施形態に
おけるビデオ復号部１０９と同様、パケット受信部６０
８より符号化パケットを入力すると、パケットヘッダ内
のパケットサイズＰＳに基づき、分割された符号化スト
リームに対応するデータＤＡＴＡを取り出し、さらに、
パケットヘッダ内のシーケンス番号ＳＥＱに基づき、こ
れまでに蓄積された符号化ストリームとの連結を行う。

【０１２２】また、ビデオ復号部６０９は、パケットヘ
ッダ内のフレームステータスＳＴＡＴに基づき、１フレ
ーム分の符号化ストリームが準備できたと判断すると、
蓄積された符号化ストリームの復号を行い、フレームデ
ータを再構成して、対応する動画像データをモニタ６１
０に出力する。

【０１２３】モニタ６１０は、ビデオ復号部６０９より
動画像データを入力すると、これをＣＲＴディスプレイ
などの表示デバイスに表示する。

【０１２４】一方、伝送帯域推定部６１１は、第１の実
施形態における伝送帯域推定部１１１と同様、パケット
受信部６０８より入力されるパケットヘッダの情報を基
に、現時点における通信網の伝送帯域を推定し、これを
帯域データとしてパケットサイズ要求部６１２に出力す
る。ここで、伝送帯域推定部６１１は、上述の（３）式
に基づいて伝送帯域を推定する。なお、伝送帯域推定部
６１１は、当該帯域データと共にパケットヘッダをパケ
ットサイズ要求部６１２に出力する。

【０１２５】パケットサイズ要求部６１２は、伝送帯域
推定部６１１より帯域データとパケットヘッダを入力す
ると、情報送信装置６０１が符号化パケットの分割に用
いるのに適した符号化パケットサイズの値ＰＳ［ｂｉ
ｔ］を、帯域データＳ［ｂｐｓ］と伝送遅延Ｄ［ｓｅ
ｃ］を用い、次の（８）式に基づいて計算する。ＰＳ＝Ｓ×Ｄ …（８）ここで、計算に使用する伝送遅延Ｄは、システムに要求
される伝送遅延の範囲内から選択される固定値であり、
例えば、システムの利用者があらかじめ設定するものと
する。

【０１２６】かくして符号化パケットサイズＰＳが計算
により求まると、パケットサイズ要求部６１２は、当該
符号化パケットサイズＰＳの値をパケットヘッダ内のパ
ケットサイズの値と比較し、両者の差が所定の閾値より
大きい場合又は両者の比が所定の範囲外であった場合に
は、（８）式により求まった符号化パケットサイズＰＳ
を、符号化パケット生成部６０５に送信する。

【０１２７】この結果、情報送信装置６０１で用いられ
る符号化パケットの大きさが符号化パケットサイズＰＳ
に変更されると、伝送帯域Ｓの通信網に対して、伝送遅
延Ｄは、Ｄ＝ＰＳ／Ｓで与えられることになり、一定の
伝送遅延が保たれることになる。

【０１２８】以上のように、本実施形態に係る情報受信
装置６０２は、符号化パケットを復号して動画像データ
を再生し表示するが、第１の実施形態の情報受信装置１
０２とは異なり、符号化パケットとテストパケットのパ
ケットヘッダの情報から推定した通信網の伝送帯域Ｓを
用いて、伝送遅延Ｄを一定化させるためのパケットサイ
ズＰＳを計算し、情報送信装置６０１に通知する動作を
実行する。（Ｃ−３）実施形態の効果以上のように、本実施形態に係る通信装置では、送信側
にある情報送信装置６０１が、送出する符号化パケット
群中に、符号化パケットとは異なる大きさのテストパケ
ットを挿入して送信し、受信側にある情報受信装置６０
２が、上記２種類のパケットサイズの違いを利用して伝
送帯域Ｓを推定する。さらに、情報受信装置６０２が、
この伝送帯域Ｓを用いて、伝送遅延Ｄを一定化させるた
めのパケットサイズＰＳを決定し、これを情報送信装置
６０１に通知する。

【０１２９】これにより、送信側である情報送信装置６
０１から出力されるデータパケットのサイズを、受信側
で要求したパケットサイズに変更することができ、通信
網の伝送遅延を常に安定した値に維持される。

【０１３０】従って、通信網の伝送帯域が動的に変化す
ることによって伝送遅延が増減する場合にも、伝送遅延
を一定に保つことができ、通信網の負荷を適正化するこ
とができる。

【０１３１】かくして、映像（ビデオ）信号や音声（オ
ーディオ）信号などの実時間連続情報を伝送する場合
に、安定した品質を維持することが期待できる。（Ｄ）第４の実施形態（Ｄ−１）装置構成図７に、第４の実施形態に係るビデオ通信装置の機能ブ
ロック構成を示す。

【０１３２】第４の実施形態に係るビデオ通信装置につ
いても、その基本構成は他の実施形態と同様であり、通
信網を介して通信先と接続される情報送信装置７０１と
情報受信装置７０２とからなる。勿論、双方向で、映像
（ビデオ）信号を送受する場合には、情報送信装置７０
１と情報受信装置７０２のそれぞれが、通信を行う双方
の端末に設けられる。図７は、一方向で、映像（ビデ
オ）信号を送受する場合の例である。

【０１３３】送信側に設けられる情報送信装置７０１に
は、ビデオカメラ７０３と、ビデオ符号化部７０４と、
符号化パケット生成部７０５と、パケット送信部７０６
と、テストパケット生成部７０７が設けられる。

【０１３４】ここでのビデオカメラ７０３も、第１の実
施形態のビデオカメラ１０３とは同じ装置である。ビデ
オカメラ７０３は、実空間像を撮像して得た動画像デー
タをビデオ符号化部７０４に出力する。なお、この実施
形態の場合も、動画像データは、ビデオカメラ７０３に
おいて撮像されたものに限らず、記憶媒体から読み出し
た（再生した）ものであっても良い。

【０１３５】ビデオ符号化部７０４は、ビデオカメラ７
０１より入力される動画像データを符号化する手段であ
る。この符号化の際、ビデオ符号化部７０４は、後述す
る符号化パラメータ要求部７１２より通信網を介して与
えられる符号化パラメータを使用する。符号化された動
画像データは、符号化ストリームとして符号化パケット
生成部７０５に出力される。

【０１３６】符号化パケット生成部７０５は、ビデオ符
号化部７０４より入力される符号化ストリームをパケッ
ト化する手段である。

【０１３７】テストパケット生成部７０７は、動的に変
化し得る通信網の帯域を推定するのに用いるテストパケ
ットを生成するための手段である。生成されたテストパ
ケットは、パケット送信部７０６に出力される。なお、
テストパケットには、第１の実施形態で説明したのと同
じものが用いられる。すなわち、その大きさが符号化パ
ケットの大きさと異なるものが用いられる。

【０１３８】パケット送信部７０６は、符号化パケット
生成部７０５より入力される符号化パケットと、テスト
パケット生成部７０７より入力されるテストパケット
を、通信網へ出力する手段である。

【０１３９】一方、受信側に設けられる情報受信装置７
０２には、パケット受信部７０８と、ビデオ復号部７０
９と、モニタ７１０と、伝送帯域推定部７１１と、符号
化パラメータ要求部７１２が設けられる。

【０１４０】ここで、パケット受信部７０８は、通信網
よりデータパケットを入力する手段である。パケット受
信部７０８は、受信されたデータパケットのうち、符号
化パケットをビデオ復号部７０９に出力し、パケットヘ
ッダを伝送帯域推定部７１１に出力する。

【０１４１】ビデオ復号部７０９は、パケット受信部７
０８より符号化パケットを入力し、動画像データを復号
する手段である。なお、復号された動画像データは、モ
ニタ７１０に出力される。

【０１４２】モニタ７１０は、ビデオ復号部７０９より
入力した動画像データを表示する手段である。

【０１４３】伝送帯域推定部７１１は、パケットヘッダ
を用いて逐次変化する通信網の帯域を推定する手段であ
る。なお、推定された帯域データは、符号化パラメータ
要求部７１２に出力される。

【０１４４】符号化パラメータ要求部７１２は、伝送帯
域推定部７１１より与えられる帯域データを用い、符号
化パラメータを決定する手段である。ここで、符号化パ
ラメータ要求部７１２は、送信側で発生される符号化ス
トリームのビットレートが現在の伝送帯域を超えないよ
うに符号化パラメータを決定する。なお、決定された符
号化パラメータは、送信側に出力される。（Ｄ−２）通信動作続いて、本実施形態に係るビデオ通信装置の通信動作を
説明する。（Ｄ−２−１）送信側の動作まず、ビデオカメラ７０３によって、３次元実空間像が
２次元平面像として撮像される。撮像により得られた光
学情報は、電気信号に変換された後Ａ／Ｄ変換され、動
画像データに変換される。この動画像データは、ビデオ
カメラ６０３よりビデオ符号化部７０４に出力される。

【０１４５】次に、ビデオ符号化部７０４は、ビデオカ
メラ７０３より動画像データを入力すると、符号化パラ
メータ要求部７１２より入力される符号化パラメータに
基づいて、動画像データを符号化し、対応する符号化ス
トリームを出力する。

【０１４６】上記符号化パラメータは、例えば、フレー
ムレートや画質制御パラメータ（画像解像度、量子化ス
テップなど）のように、符号量と再生品質を制御するパ
ラメータであり、ビデオ符号化部７０４は、従来公知の
方法により、これら符号化パラメータを用いて動画像デ
ータを符号化する。

【０１４７】なお、動作開始時など、符号化パラメータ
要求部７１２より符号化パラメータが入力されない期間
では、符号化パラメータとして所定の既定値が用いられ
る。この既定値は、例えば、装置利用者の要求にあわせ
て設定されたものを用いる。

【０１４８】符号化パケット生成部７０５は、第１の実
施形態に係る符号化パケット生成部１０５と同様、ビデ
オ符号化部１０４より符号化ストリームを入力すると、
これをパケットに分割し、パケット毎にパケットヘッダ
を添付して符号化パケットとしてパケット送信部７０６
に出力する。

【０１４９】パケット送信部７０６は、第１の実施形態
におけるパケット送信部１０６と同様、符号化パケット
生成部７０５より符号化パケットを入力すると、Ｎ個の
符号化パケットをデータパケットとしてパケット受信部
７０８に送信する。

【０１５０】だだし、パケット送信部７０６は、Ｎ個の
符号化パケットをデータパケットとしてパケット受信部
７０８に送信すると、Ｎ＋１個目のパケットとして、テ
ストパケットをテストパケット生成部７０７に要求す
る。

【０１５１】テストパケット生成部７０７は、第１の実
施形態のテストパケット生成部１０７と同様、パケット
送信部７０６よりテストパケットの要求を受けると、符
号化パケットより小さな所定の大きさのテストパケット
を生成し、パケット送信部７０６に出力する。

【０１５２】パケット送信部７０６は、テストパケット
生成部７０７よりテストパケットを入力すると、これを
データパケットとしてパケット受信部７０８に送信す
る。その後、パケット送信部７０６は、Ｎ個の符号化パ
ケットをパケット受信部７０８に送信する毎に、１個の
テストパケットをパケット受信部７０８に送信し、これ
らの処理を繰り返す。

【０１５３】以上のように、本実施形態における情報送
信装置７０１は、符号化パケットとテストパケットとを
情報受信装置７０２に送信するが、第１の実施形態に係
る情報送信装置１０１とは異なり、情報受信装置７０２
から通知される符号化パラメータに基づいて符号化の制
御を行うようにする。（Ｄ−２−２）受信側の動作パケット受信部７０８は、第１の実施形態で説明したパ
ケット受信部１０８と同様に、バケット送信部７０６よ
りデータパケットを受信すると、パケットヘッダのパケ
ット種類フラグに基づいて、このパケットが符号化パケ
ットかテストパケットか否かを判定する。

【０１５４】パケット受信部７０８は、符号化パケット
を検出すると、これをビデオ復号部７０９に出力すると
共に、データパケットから取り出したパケットヘッダを
伝送帯域推定部７１１に出力する。

【０１５５】ビデオ復号部７０９は、第１の実施形態に
おけるビデオ復号部１０９と同様、パケット受信部７０
８より符号化パケットを入力すると、パケットヘッダ内
のパケットサイズＰＳに基づき、分割された符号化スト
リームに対応するデータＤＡＴＡを取り出し、さらに、
パケットヘッダ内のシーケンス番号ＳＥＱに基づき、こ
れまでに蓄積された符号化ストリームとの連結を行う。

【０１５６】また、ビデオ復号部７０９は、パケットヘ
ッダ内のフレームステータスＳＴＡＴに基づき、１フレ
ーム分の符号化ストリームが準備できたと判断すると、
蓄積された符号化ストリームの復号を行い、フレームデ
ータを再構成して、対応する動画像データをモニタ７１
０に出力する。

【０１５７】モニタ７１０は、ビデオ復号部７０９より
動画像データを入力すると、これをＣＲＴディスプレイ
などの表示デバイスに表示する。

【０１５８】一方、伝送帯域推定部７１１は、第１の実
施形態における伝送帯域推定部１１１と同様、パケット
受信部７０８より入力されるパケットヘッダの情報を基
に、現時点における通信網の伝送帯域を推定し、これを
帯域データとして符号化パラメータ要求部７１２に出力
する。ここで、伝送帯域推定部６１１は、上述の（３）
式に基づいて伝送帯域を推定する。

【０１５９】符号化パラメータ要求部７１２は、伝送帯
域推定部７１１より帯域データを入力すると、情報送信
装置７０１が符号化制御に用いる符号化パラメータを計
算する。この時、符号化パラメータ要求部７１２は、情
報送信装置７０１での符号化ストリームのビットレート
が伝送帯域を超えないようフレームレートや画質制御パ
ラメータなどの符号化パラメータを決定する。

【０１６０】本実施形態の場合、符号化パラメータ要求
部７１２に、帯域データの値に応じて、符号化制御パラ
メータの値が一意に決定される対応テーブルが複数用意
されているものとする。この場合、符号化パラメータ要
求部７１２は、これらテーブルのうちの一つを参照する
ことにより、符号化パラメータを決定する。参照される
対応テーブルは、例えば、情報受信装置７０２の利用者
の好み（画質優先、動き優先、など）に応じて選択され
る。

【０１６１】次に、符号化パラメータ要求部７１２は、
計算された符号化パラメータが前回計算した結果と異な
る場合に、この符号化パラメータをビデオ符号化部７０
４に通知する。

【０１６２】以上のように、本実施形態に係る情報受信
装置７０２は、符号化パケットを復号して動画像データ
を再生し表示するが、第１の実施形態における情報受信
装置１０２と異なり、符号化パケットとテストパケット
のパケットヘッダの情報から推定した通信網の伝送帯域
Ｓを用いて最適な符号化パラメータを検索（又は、計
算）し、情報送信装置７０１に通知するように動作す
る。（Ｄ−３）実施形態の効果以上のように、本実施形態に係る通信装置では、送信側
にある情報送信装置７０１が、送出する符号化パケット
群中に、符号化パケットとは異なる大きさのテストパケ
ットを挿入して送信し、受信側にある情報受信装置７０
２が、上記２種類のパケットサイズの違いを利用して伝
送帯域Ｓを推定する。さらに、情報受信装置７０２が、
この伝送帯域Ｓを用い、情報の品質や符号量を制御する
ための符号化パラメータを決定し、これを情報送信装置
６０１に通知する。

【０１６３】これにより、情報送信装置７０１は、常に
符号化処理を適切に制御し得ることになり、伝送帯域が
動的に変化する場合でも輻輳状態に陥ることなく通信網
の負荷を適正化することができる。

【０１６４】かくして、映像（ビデオ）信号や音声（オ
ーディオ）信号などの実時間連続情報を伝送する場合
に、安定した品質を維持することが期待できる。

【０１６５】また、本実施形態によれば、第１の実施形
態とは異なり、情報受信装置７０２が符号化の制御を行
うので、情報受信装置７０２の利用者の意図を情報の品
質に反映させることができる。（Ｅ）第５の実施形態（Ｅ−１）装置構成図８に、第５の実施形態に係るビデオ通信装置の機能ブ
ロック構成を示す。

【０１６６】第５の実施形態に係るビデオ通信装置につ
いても、その基本構成は他の実施形態と同様であり、通
信網を介して通信先と接続される情報送信装置８０１と
情報受信装置８０２とからなる。勿論、双方向で、映像
（ビデオ）信号を送受する場合には、情報送信装置８０
１と情報受信装置８０２のそれぞれが、通信を行う双方
の端末に設けられる。図８は、一方向で、映像（ビデ
オ）信号を送受する場合の例である。

【０１６７】送信側に設けられる情報送信装置８０１に
は、ビデオカメラ８０３と、ビデオ符号化部８０４と、
パケット送信部８０６と、パケットサイズ制御部８０７
が設けられる。

【０１６８】ここでのビデオカメラ８０３も、第１の実
施形態のビデオカメラ１０３とは同じ装置である。ビデ
オカメラ８０３は、実空間像を撮像して得た動画像デー
タをビデオ符号化部８０４に出力する。なお、この実施
形態の場合も、動画像データは、ビデオカメラ７０３に
おいて撮像されたものに限らず、記憶媒体から読み出し
た（再生した）ものであっても良い。

【０１６９】ビデオ符号化部８０４も、第１の実施形態
のビデオ符号化部１０４とは同じ装置である。すなわ
ち、ビデオ符号化部８０４は、ビデオカメラ８０１より
入力される動画像データを、後述する伝送帯域推定部８
１１より通信網を介して帯域データに基づいて符号化を
行う。符号化後の動画像データは、符号化ストリームと
してパケット送信部８０６に出力される。

【０１７０】パケットサイズ制御部８０７は、符号化パ
ケットサイズをパケット送信部８０６に与える手段であ
る。

【０１７１】パケット送信部８０６は、ビデオ符号化部
８０４より入力される符号化ストリームを、パケットサ
イズ制御部８０７より与えられる符号化パケットサイズ
ごと分割してパケット化し、通信網へ送出する手段であ
る。なお、送出されたデータパケットは、通信網を介し
て情報受信装置８０２に伝送される。

【０１７２】一方、情報受信装置８０２には、パケット
受信部８０８と、ビデオ復号部８０９と、モニタ８１０
と、伝送帯域推定部８１１が設けられる。

【０１７３】ここで、パケット受信部８０８は、通信網
よりデータパケットを入力する手段である。パケット受
信部８０８は、受信されたデータパケットのうち、符号
化パケットをビデオ復号部８０９に出力し、パケットヘ
ッダを伝送帯域推定部８１１に出力する。

【０１７４】ビデオ復号部８０９は、パケット受信部８
０８より符号化パケットを入力し、動画像データに復号
する手段である。なお、復号された動画像データは、モ
ニタ８１０に出力される。

【０１７５】モニタ８１０は、ビデオ復号部８０９より
入力した動画像データを表示する手段である。

【０１７６】伝送帯域推定部８１１は、第１の実施形態
の伝送帯域推定部１１１と同じ装置である。すなわち、
伝送帯域推定部８１１は、パケットヘッダを用いて逐次
変化する通信網の帯域を推定し、推定結果を帯域データ
として送信側に出力する。（Ｄ−２）通信動作続いて、本実施形態に係るビデオ通信装置の通信動作を
説明する。（Ｄ−２−１）送信側の動作まず、ビデオカメラ８０３によって、３次元実空間像が
２次元平面像として撮像される。撮像により得られた光
学情報は、電気信号に変換された後Ａ／Ｄ変換され、動
画像データに変換される。この動画像データは、ビデオ
カメラ８０３よりビデオ符号化部８０４に出力される。

【０１７７】ビデオ符号化部８０４は、第１の実施形態
のビデオ符号化部１０４と同様、入力された動画像デー
タを帯域データに基づいて符号化し、対応する符号化ス
トリームを出力する。ここで、帯域データは、受信側の
伝送帯域推定部８１１より与えられる。

【０１７８】パケット送信部８０６は、ビデオ符号化部
８０４より符号化ストリームを入力すると、後述するパ
ケットサイズ制御部８０７より入力される符号化バケッ
トサイズの値に基づいて符号化ストリームを分割し、パ
ケットを作成する。さらに、パケット送信部８０６は、
パケット毎に付属データ（パケットヘッダ）を添付して
符号化パケットを作成する。

【０１７９】図９は、符号化パケットの構成例を示す図
であり、図中９０１は符号化パケットの構成を表すもの
である。符号化パケットは、タイムスタンプＴＳ（図中
９０３）と、パケットサイズＰＳ（図中９０４）と、シ
ーケンス番号ＳＥＱ（図中９０５）と、フレームステー
タスＳＴＡＴ（図中９０６）と、データＤＡＴＡ（図中
９０７）から構成され、図中９０３〜９０６がパケット
ヘッダに対応し、９０７が分割された符号化ストリーム
に対応する。

【０１８０】パケット送信部８０６は、パケットヘッダ
を用意する際、情報送信装置８０１の内部時計による現
在の時刻に基づいてタイムスタンプＴＳをセットし、符
号化パケットの大きさに基づいてパケットサイズＰＳを
セットし、処理中の符号化パケットの識別番号に基づい
てシーケンス番号ＳＥＱをセットし、処理中の符号化パ
ケットが対応する動画像フレーム上の位置情報（フレー
ム開始、フレーム中央、フレーム終了、など）に基づい
てフレームステータスＳＴＡＴをセットする。

【０１８１】次に、パケット送信部８０６は、符号化パ
ケットをデータパケットとしてパケット受信部８０８に
送信する。

【０１８２】一方、パケットサイズ制御部８０７は、２
つの符号化パケットサイズを用意し、パケット送信部８
０６が符号化パケットを用意する毎に、これら２つの符
号化パケットサイズを交互にパケット送信部８０６に出
力する。

【０１８３】上記２つの符号化パケットサイズとして
は、任意の値を用いることが可能である。ただし、本実
施形態では、その一例として、利用する通信網の平均帯
域をＳ0 ［ｂｐｓ］、許容可能な伝送遅延の最大値をＤ
0 ［ｓｅｃ］で与えらる場合に、Ｓ0 ×Ｄ0 ［ｂｉｔ］
で与えられる値とＳ0 ×Ｄ0 ／２［ｂｉｔ］で与えられ
る値の二つを用いるものとする。

【０１８４】以上のように、本実施形態における情報送
信装置８０１は、２種類の大きさを持つ符号化パケット
を交互に情報受信装置８０２に送信すると共に、情報受
信装置８０２から通信網の伝送帯域の通知を受け、これ
に応じた符号化制御を行う。（Ｄ−２−２）受信側の動作パケット受信部８０８は、パケット送信部８０６よりデ
ータパケットを受信すると、これを符号化パケットとし
てビデオ復号部８０９に出力する。また、パケット受信
部８０８は、データパケットから取り出したパケットヘ
ッダを伝送帯域推定部８１１に出力する。

【０１８５】ビデオ復号部８０９は、第１の実施形態の
ビデオ復号部１０９と同様に、パケット受信部８０８よ
り符号化パケットを入力すると、パケットヘッダ内のパ
ケットサイズＰＳに基づき、分割された符号化ストリー
ムに対応するデータＤＡＴＡを取り出し、さらに、パケ
ットヘッダ内のシーケンス番号ＳＥＱに基づき、これま
でに蓄積された符号化ストリームとの連結を行う。

【０１８６】また、ビデオ復号部８０９は、パケットヘ
ッダ内のフレームステータスＳＴＡＴに基づき、１フレ
ーム分の符号化ストリームが準備できたと判断すると、
蓄積された符号化ストリームの復号を行い、フレームデ
ータを再構成して、対応する動画像データをモニタ８１
０に出力する。

【０１８７】モニタ８１０は、ビデオ復号部８０９より
動画像データを入力すると、これをＣＴＲディスプレイ
などの表示デバイスに表示する。

【０１８８】一方、伝送帯域推定部８１１は、パケット
受信部８０８より入力されるパケットヘッダの情報を基
に、現時点における通信網の伝送帯域を推定し、これを
帯域データとしてビデオ符号化部８０４に送信する。

【０１８９】図１０は、伝送帯域推定部８１１の処理手
順を示すフローチャートである。伝送帯域推定部８１１
は、まずステップＳ１００１でパケットヘッダを受信す
ると、次のステップＳ１００２で、パケットヘッダより
タイムスタンプＴＳとパケットサイズＰＳを取り出し、
それぞれパラメータｔ2Aとｎ2 とに格納する。さらに、
伝送帯域推定部８１１は、情報受信装置８０２の内部時
計を用いて現在の時刻を計測し、これをパラメータｔ2B
に格納し、ステップＳ１００３に進む。

【０１９０】次に、伝送帯域推定部８１１は、ステップ
Ｓ１００３において、直前のパケットが有効であるかど
うかを判定する。すなわち、伝送帯域推定部８１１の処
理開始後にステップＳ１００６がまだ一度も実行されな
い場合には、直前のパケットを無効と判定し、ステップ
Ｓ１００６に進む。

【０１９１】ステップＳ１００６で、伝送帯域推定部８
１１は、パラメータ（ｔ2A，ｔ2B，Ｎ2 ）をパラメータ
（ｔ1A，ｔ1B，Ｎ1 ）にコピーし、ステップＳ１００１
に戻る。

【０１９２】一方、スナップＳ１００３において、直前
のパケットを有効と判定した場合、伝送帯域推定部８１
１は、次のステップＳ１００４に進む。ステップＳ１０
０４では、伝送帯域推定部８１１は、（３）式に基づい
て通信網の伝送帯域Ｓを推定し、ステップＳ１００５に
進む。上記（３）式は、第１の実施形態の伝送帯域推定
部１１１で用いた伝送帯域の計算式と同じであり、通信
網の伝送帯域として妥当な推定値を与えることになる。

【０１９３】伝送帯域推定部８１１は、ステップＳ１０
０５に進むと、推定された帯域データをビデオ符号化部
８０４に送信し、再びステップＳＳ１００１に戻る。

【０１９４】なお、図１０では、伝送帯域推定部８１１
の動作を、符号化パケットヘッダが入力される毎に帯域
データＳを推定してビデオ符号化部８０４に送信するも
のとして説明したが、伝送帯域の局所変動の影響を低減
するため、符号化パケットヘッダを複数個入力したのち
に平均化された帯域データを求めるようにしても良い。

【０１９５】以上のように、本実施形態に係る情報受信
装置８０２は、符号化パケットを復号して動画像データ
を再生し表示するが、さらに、大きさの異なる複数の符
号化パケットの、送受信時のタイムスタンプとパケット
サイズとに基づいて、通信網の伝送帯域を計算し、情報
送信装置８０１に通知する。（Ｄ−３）実施形態の効果以上のように、本実施形態に係る通信装置では、送信側
にある情報送信装置８０１が２種類の大きさを持つ符号
化パケットを情報受信装置８０２に交互に送信し、受信
側にある情報受信装置８０２が上記２種類のパケットサ
イズの違いを利用して伝送帯域を推定する。そして、伝
送帯域Ｓを推定した情報受信装置８０２が、その情報を
情載送信装置８０１に通知することにより、情報送信装
置８０１は送出する情報の品質や符号量を適切に制御で
き、伝送帯域Ｓが動的に変化する場合でも輻輳状態に陥
ることなく、通信網の負荷を適正化することができる。

【０１９６】かくして、映像（ビデオ）信号や音声（オ
ーディオ）信号などの実時間連続情報を伝送する場合に
も、安定した品質を維持することが期待できる。しか
も、本実施例では、第１の実施形態と異なり、符号化パ
ケット以外のテストパケットを用意することなく伝送帯
域を推定するので、伝送量を抑えることができる。（Ｅ）他の実施形態（Ｅ−１）上述の第１〜第５の実施形態においては、動
画像情報を通信する場合について説明したが、動画像以
外の情報、例えば、音声（オーディオ）データやテキス
トストリームやこれらを組み合わせたマルチメディア情
報など、実時間性の高い情報や時系列連続情報を伝送対
象とする場合にも、実施形態で述べたのと同等の効果を
得ることができる。（Ｅ−２）上述の第５の実施形態においては、パケット
サイズ制御部８０７が２種類のパケットサイズを用意
し、パケット信部８０６が上記パケットサイズに従って
符号化パケットの大きさを決定する構成の情報送信装置
について述べたが、上記パケットサイズの種類は任意の
Ｎ種類（Ｎ＞１）であっても良い。この場合、パケット
送信部８０６は、上記Ｎ種類のパケットサイズを順番に
選択すれば、第５の実施形態と同等の効果が得られる。

【０１９７】なおさらに言及すると、パケットサイズの
選択は、必ずしも順番（交互を含む）に行わなくても良
く（すなわち、任意の順番又は無作為であっても良
く）、送信される符号化データ長に応じて任意に定まる
ようにしても良い。このようにしても、パケットサイズ
の異なるデータパケットが情報受信装置側で受信される
限り、通信網の伝送帯域を推定することは可能である。（Ｅ−３）上述の第２及び第４の実施形態においては、
情報送信装置５０１及び７０１においてテストパケット
を生成し、これを情報受信装置５０２および７０２に送
信する場合について説明したが、第５の実施形態と同様
に、テストパケットを生成する代りに、符号化パケット
の大きさを複数用意し、この大きさに基づいて順次作成
されたパケットを情報受信装置５０２および７０２に送
信するようにしても、第２及び第４の実施形態と同等の
効果が得られる。（Ｅ−４）第１〜第５の実施形態では、情報受信装置
（１０２、５０２、６０２、７０２、８０２）が情報送
信装置（１０１、５０１、６０１、７０１、８０１）を
制御するデータとして、帯域データ、符号化タイムスタ
ンプ、符号化パケットサイズ、符号化パラメータを用い
る場合について説明したが、これらのデータを組み合わ
せて用いるようにしても良い。

【０１９８】例えば、第２の実施形態の情報受信装置５
０２内に、第３の実施形態で説明したパケットサイズ要
求部６１２と第４の実施形態で説明した符号化パラメー
タ要求部７１２と同等の処理ブロックを設け、伝送帯域
推定部８１１からの出力（帯域データ及びパケットヘッ
ダ）を上記２つのブロックにも入力するよう構成し、符
号化タイムスタンプと符号化パケットサイズと符号化パ
ラメータとを情報送信装置５０１に通知するようにして
も良い。

【０１９９】この場合、符号化タイムスタンプに基づい
て通信網の伝送遅延が解消されるのに加え、符号化パケ
ットサイズに基づいて通信網の伝送遅延が一定化され、
さらに、符号化パラメータに基づいて符号化の最適化が
行われることになり、第２〜第４の実施形態で説明した
個々の効果を同時に得ることができる。（Ｅ−５）第１〜第４の実施形態においては、テストパ
ケットをＮ＋１パケットに１回挿入して伝送する場合に
ついて述べたが、かかるテストパケットは不定期に挿入
しても良い。（Ｅ−６）第１〜第５の実施形態では、通信網について
は何等の説明を行わなかったが、かかる通信網は有線系
の通信網であっても無線系の通信網（人工衛星を使用す
る無線系を含む）であっても適用可能である。（Ｅ−７）請求項１に記載の「伝送制御機能」には、第
１〜第５の実施形態で説明した、情報受信装置より通知
された制御情報（帯域データ、符号化タイムスタンプ、
符号化パケットサイズ、符号化パラメータ）に基づく各
種制御動作が含まれるものとする。

【０２００】

【発明の効果】以上のように、本発明によれば、実時間
性又は時系列連続性が要求される情報を符号化してなる
符号化データを、負荷状況に応じて伝送帯域が変動し得
る通信網を介して通信する際、データ受信側が、通信網
の伝送帯域を推定し、これに基づく伝送制御指示をデー
タ送信側に通知し、データ送信側が、伝送制御指示に基
づいてデータ伝送を制御するようにしたことにより、伝
送帯域が動的に変動し得る状況下でも、その変動を通信
制御に反映できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】第１の実施形態に係るビデオ通信装置の機能ブ
ロック構成を示す図である。

【図２】従来装置例を示す図であ。

【図３】第１〜第４の実施形態で使用するデータパケッ
トの構成例を示す図である。

【図４】第１の実施形態における伝送帯域推定部の処理
手順を示す図である。

【図５】第２の実施形態に係るビデオ通信装置の機能ブ
ロック構成を示す図である。

【図６】第３の実施形態に係るビデオ通信装置の機能ブ
ロック構成を示す図である。

【図７】第４の実施形態に係るビデオ通信装置の機能ブ
ロック構成を示す図である。

【図８】第５の実施形態に係るビデオ通信装置の機能ブ
ロック構成を示す図である。

【図９】第５の実施形態で使用するデータパケットの構
成例を示す図である。

【図１０】第５の実施形態における伝送帯域推定部の処
理手順を示す図である。

【符号の説明】

１０１、５０１、６０１、７０１、８０１…情報送信装
置、１０２、５０２、６０２、７０２、８０２…情報受
信装置、１０３、５０３、６０３、７０３、８０３…ビ
デオカメラ、１０４、５０４、６０４、７０４、８０４
…ビデオ符号化部、１０５、５０５、６０５、７０５…
符号化パケット生成部、１０６、５０６、６０６、７０
６、８０６…パケット送信部、１０７、５０７、６０
７、７０７…テストパケット生成部、１０８、５０８、
６０８、７０８、８０８…パケット受信部、１０９、５
０９、６０９、７０９、８０９…ビデオ復号部、１１
０、５１０、６１０、７１０、８１０…モニタ、１１
１、５１１、６１１、７１１、８１１…伝送帯域推定
部、５１２…遅延解消要求部、６１２…パケットサイズ
要求部、７１２…符号化パラメータ要求部、８０７…パ
ケットサイズ制御部。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続きＦターム(参考） 5C059 KK34 PP04 RB02 RC04 RC11 RC12 TA00 TC37 TC45 UA01 UA04 5K030 HA08 HB01 HB02 HB15 HB21 HB28 JA05 LA07 LC01 LC18 5K034 CC02 CC05 EE11 HH15 MM08 MM13 MM14 MM24 MM31 NN22

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】実時間性又は時系列連続性が要求される
情報を符号化してなる符号化データを、負荷状況に応じ
て伝送帯域が変動し得る通信網へ送信するデータ送信装
置であって、送信先より通知される、帯域データ、符号化タイムスタ
ンプ、符号化パケットサイズ若しくは符号化パラメータ
又はこれらの組み合わせからなる制御情報に基づいて、
符号化処理及び又は伝送処理を制御する伝送制御機能を
備えることを特徴とするデータ送信装置。
【請求項２】請求項１に記載のデータ送信装置に、送
信パケットのそれぞれに、そのパケットサイズと送信時
刻を与えるタイムスタンプとを記録して送信する機能を
備えることを特徴とするデータ送信装置。
【請求項３】請求項２に記載のデータ送信装置に、符
号化データより得られる符号化パケットとは別に用意さ
れたパケットであって、そのパケットサイズが符号化パ
ケットのそれとは異なる冗長パケットを混在させて送信
する機能を備えることを特徴とするデータ送信装置。
【請求項４】請求項２に記載のデータ送信装置に、パ
ケットサイズを異にする符号化パケットを混在させて送
信する機能を備えることを特徴とするデータ送信装置。
【請求項５】請求項１又は２に記載のデータ送信装置
に、帯域データと対をなす制御パラメータを格納したテ
ーブル手段を備え、送信先より通知される帯域データに
応じた符号化パラメータを当該テーブル手段より読み出
して制御に使用する機能を備えることを特徴とするデー
タ送信装置。
【請求項６】請求項１又は２に記載のデータ送信装置
に、送信先より符号化タイムスタンプが通知された場
合、現在処理中の全ての符号化データ及び符号化パケッ
トを破棄して、その後新たに入力される符号化データ及
び符号化パケットから符号化処理及び伝送処理を再開
し、再開後最初に生成される符号化パケットに通知のあ
った符号化タイムスタンプを記録する機能を備えること
を特徴とするデータ送信装置。
【請求項７】請求項１又は２に記載のデータ送信装置
に、送信先より符号化パケットサイズが通知された場
合、その後送出する符号化パケットのパケットサイズ
を、通知のあった符号化パケットサイズに変更する機能
を備えることを特徴とするデータ送信装置。
【請求項８】請求項１又は２に記載のデータ送信装置
に、送信先より符号化パラメータが通知された場合、当
該符号化パラメータに基づいて、符号化処理を制御する
機能を備えることを特徴とするデータ送信装置。
【請求項９】実時間性又は時系列連続性が要求される
情報を符号化したデータパケットを、負荷状況に応じて
伝送帯域の変動し得る通信網を介して受信するデータ受
信装置であって、受信データパケットより推定した伝送帯域及び又は当該
伝送帯域を基に求めた制御情報を送信元に通知し、送信
元における符号化処理及び又は伝送処理を制御する制御
情報通知機能を備えることを特徴とするデータ受信装
置。
【請求項１０】請求項９に記載のデータ受信装置は、
データパケットの受信時刻、データパケットに記録され
ているパケットサイズ及び送信時刻を与えるタイムスタ
ンプに基づいて伝送帯域を推定することを特徴とするデ
ータ受信装置。
【請求項１１】請求項１０に記載のデータ受信装置
は、パケットサイズｎ1 のデータパケットに記録されて
いる送信時刻がｔ1A、その受信時刻がｔ1B、パケットサ
イズｎ2 （ｎ2 ≠ｎ1 ）のデータパケットに記録されて
いる送信時刻がｔ2A、その受信時刻がｔ2Bで与えられる
場合、次式に基づいて伝送帯域Ｓを推定することを特徴
とするデータ受信装置。Ｓ＝（ｎ2 −ｎ1 ）／｛（ｔ2B−ｔ2A）−（ｔ1B−ｔ1
A）｝
【請求項１２】請求項９又は１０に記載のデータ受信
装置に、推定された伝送帯域と実際に受信されたデータ
パケットのパケットサイズより伝送遅延量を推定する機
能と、当該伝送遅延量が所定の閾値を超える場合、送信
元に遅延の解消を要求する符号化タイムスタンプを通知
する機能とを備えることを特徴とするデータ受信装置。
【請求項１３】請求項９又は１０に記載のデータ受信
装置に、推定された伝送帯域の状況下で遅延量を所定値
に保つ上で必要なパケットサイズを求める機能と、求め
たパケットサイズと実際に受信されたデータパケットの
パケットサイズとの差が所定の閾値を超える場合又はそ
れらの比率が所定の範囲を超える場合、推定された伝送
帯域から求めたパケットサイズを符号化パケットサイズ
として送信元に通知する機能とを備えることを特徴とす
るデータ受信装置。
【請求項１４】請求項９又は１０に記載のデータ受信
装置に、送信元で発生される符号化データのビットレー
トを、推定された伝送帯域を超えない範囲に制御する符
号化パラメータを求め、当該符号化パラメータを送信元
に通知する機能を備えることを特徴とするデータ受信装
置。
【請求項１５】請求項１に記載のデータ送信装置と、
請求項９に記載のータ受信装置とを同一筐体内に備える
ことを特徴とするデータ通信装置。
【請求項１６】請求項２に記載のデータ送信装置と、
請求項１０に記載のデータ受信装置とを同一筐体内に備
えることを特徴とするデータ通信装置。
【請求項１７】請求項６に記載のデータ送信装置と、
請求項１２に記載のデータ受信装置とを同一筐体内に備
えることを特徴とするデータ通信装置。
【請求項１８】請求項７に記載のデータ送信装置と、
請求項１３に記載のデータ受信装置とを同一筐体内に備
えることを特徴とするデータ通信装置。
【請求項１９】請求項８に記載のデータ送信装置と、
請求項１４に記載のデータ受信装置とを同一筐体内に備
えることを特徴とするデータ通信装置。
【請求項２０】実時間性又は時系列連続性が要求され
る情報を符号化してなる符号化データを、負荷状況に応
じて伝送帯域が変動し得る通信網を介して通信するデー
タ通信方法であって、データ受信側が、通信網の伝送帯域を推定し、これに基
づく伝送制御指示をデータ送信側に通知し、データ送信側が、上記伝送制御指示に基づいてデータ伝
送を制御することを特徴とするデータ通信方法。
【請求項２１】請求項２０に記載のデータ通信方法で
あって、データ送信側が、送信パケットのそれぞれに、そのパケ
ットサイズと送信時刻を与えるタイムスタンプとを記録
して送信し、データ受信側が、データパケットの受信時刻、データパ
ケットに記録されているパケットサイズ及び送信時刻を
与えるタイムスタンプに基づいて伝送帯域を推定するこ
とを特徴とするデータ通信方法。
【請求項２２】請求項２１に記載のデータ通信方法で
あって、データ受信側が、パケットサイズｎ1 のデータパケット
に記録されている送信時刻がｔ1A、その受信時刻がｔ1
B、パケットサイズｎ2 （ｎ2 ≠ｎ1 ）のデータパケッ
トに記録されている送信時刻がｔ2A、その受信時刻がｔ
2Bで与えられる場合、次式に基づいて伝送帯域Ｓを推定
することを特徴とするデータ通信方法。Ｓ＝（ｎ2 −ｎ1 ）／｛（ｔ2B−ｔ2A）−（ｔ1B−ｔ1
A）｝
【請求項２３】請求項２１又は２２に記載のデータ通
信方法であって、データ送信側が、符号化データより得られる符号化パケ
ットとは別に用意されたパケットであって、そのパケッ
トサイズが符号化パケットのそれとは異なる冗長パケッ
トを混在させて送信することを特徴とするデータ通信方
法。
【請求項２４】請求項２１又は２２に記載のデータ通
信方法であって、データ送信側が、パケットサイズを異にする符号化パケ
ットを混在させて送信することを特徴とするデータ通信
方法。
【請求項２５】請求項２０に記載のデータ通信方法で
あって、データ受信側が、推定した伝送帯域と実際に受信された
データパケットのパケットサイズより伝送遅延量を推定
し、その伝送遅延量が所定の閾値を超える場合、データ
送信側に遅延の解消を要求する符号化タイムスタンプを
通知することを特徴とするデータ通信方法。
【請求項２６】請求項２５に記載のデータ通信方法で
あって、データ送信側が、データ受信側より符号化タイムスタン
プが通知された場合、現在処理中の全ての符号化データ
及び符号化パケットを破棄して、その後新たに入力され
る符号化データ及び符号化パケットから符号化処理及び
伝送処理を再開し、再開後最初に生成される符号化パケ
ットに通知のあった符号化タイムスタンプを記録して送
信し、データ受信側が、先に通知した上記符号化タイムスタン
プと同じ符号化タイムスタンプをもつ符号化パケットの
受信を監視し、受信確認後、当該符号化パケットから通
常の受信動作を再開することを特徴とするデータ通信方
法。
【請求項２７】請求項２０に記載のデータ通信方法で
あって、データ受信側が、推定された伝送帯域の状況下で遅延量
を所定値に保つ上で必要なパケットサイズを求め、求め
られたパケットサイズと実際に受信されたデータパケッ
トのパケットサイズとの差が所定の閾値を超える場合又
はそれらの比率が所定の範囲を超える場合、推定された
伝送帯域から求めたパケットサイズを符号化パケットサ
イズとしてデータ送信側に通知し、データ送信側が、データ受信側より符号化パケットサイ
ズが通知された場合、その後送出する符号化パケットの
パケットサイズを、通知のあった符号化パケットサイズ
に変更することを特徴とするデータ通信方法。
【請求項２８】請求項２０に記載のデータ通信方法で
あって、データ受信側が、データ送信側で発生される符号化デー
タのビットレートを、推定された伝送帯域を超えない範
囲に制御する符号化パラメータを求め、当該符号化パラ
メータをデータ送信側に通知し、データ送信側が、データ受信側より符号化パラメータが
通知された場合、当該符号化パラメータに基づいて、符
号化処理を制御することを特徴とするデータ通信方法。