【０００１】
【産業上の利用分野】
この発明は、無線ＬＡＮなどを利用してディジタル符号映像信号を送信する無線映像送信装置及び無線映像送受信システムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
ディジタル映像の無線送受信システムでは、受信機や送信機の持ち運びなどによる送信距離変化や周囲ノイズの発生状況などに起因して無線送受信環境が変化し、安定して無線伝送できる符号量が変化する。ノイズ環境に鑑みた無線伝送技術としては、ノイズ環境に応じて複数のディジタル変調方式のなかから所定の変調方式を選択する技術が知られている（特許文献１参照）。
【０００３】
【特許文献１】
特開２００２−２９０４１７号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、従来のディジタル映像信号無線伝送システムでは、伝送されるディジタル符号映像信号の符号量（符号化装置の出力符号量）は一定であった。従って、送信機と受信機の距離が近くなって安定して伝送できる符号量（以下、送信可能符号量ということがある）が増加しても、符号化装置の出力符号量は一定であるので伝送距離が長かったときと同程度の画質の映像しか伝送しないことになる。また、逆に送信機と受信機の距離が遠くなって送信可能符号量が減少しても符号化装置の出力符号量は一定であるので、受信機側で受信できない情報が発生し、受信機側での表示映像に乱れが発生してしまう。
【０００５】
この発明は、上記の事情に鑑み、電波送受信環境に応じた最適な映像無線伝送が行なえる無線映像送信装置及び無線映像送受信システムを提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
この発明の無線映像送信装置は、上記の課題を解決するために、映像データを符号化及びパケット化して出力すると共にその出力符号量を変動させうる符号化装置と、前記符号化装置から出力されたパケットを蓄積する送信バッファと、前記送信バッファに蓄えられたパケットを所定ビットレートで送信する送信部と、受信装置から送信されてくるパケット受信結果情報によって受信装置がパケットを受信できたかどうかを判定する手段と、受信装置がパケットを受信できなかったときには当該パケットの再送信を行なう一方、受信装置がパケットを受信できたときには当該パケットを前記送信バッファから消去する手段と、前記送信バッファの蓄積パケット数が基準値よりも多ければ前記符号化装置に対して出力符号量の減少指令を与え、前記基準値以下又は別に設定した基準値以下であれば前記符号化装置に対して出力符号量の増大指令を与える制御手段と、を備えたことを特徴とする。
【０００７】
上記の構成であれば、受信装置がパケットを受信できなかったときには当該パケットの再送信が行なわれるので、パケット欠落による受信装置側での表示映像乱れを防止することができる。前記送信バッファの蓄積パケット数が基準値よりも多ければ前記符号化装置は出力符号量を減少させるので、送信バッファのバッファオーバーフローを回避し得る。その一方、前記基準値以下又は別に設定した基準値以下であれば前記符号化装置は出力符号量を増大させるので、高画質な映像伝送が可能となる。すなわち、電波送受信環境に応じて極力高画質な映像伝送を行いつつ、送信バッファのバッファオーバーフローを回避し、パケット欠落による受信装置側での表示映像乱れを防止することが可能となる。
【０００８】
また、この発明の無線映像送受信システムは、上記無線映像送信装置と無線映像受信装置とから成る無線映像送受信システムであって、前記無線映像受信装置はパケットが正常に受信できたかどうかを示す信号を送信する送信手段を備えていることを特徴とする。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の実施形態を図１及び図２に基づいて説明する。図１は映像伝送装置を示したブロック図であり、図２は映像受信装置を示したブロック図である。
【００１０】
映像伝送装置１は、映像信号を入力してディジタル映像データを生成し、この映像データを符号化及びトランスポート（ＴＳ）パケット化する符号化装置１１を備えている。この符号化装置１１は単位時間当たりの生成パケット数（出力符号量）を変えることができるものであり、符号量制御回路１２からの符号量ｕｐ／ｄｏｗｎ指示によって出力符号量を変化させ（すなわち、パケット生成間隔を変化させ）、生成したＴＳパケットを送信バッファ１３に供給する。例えば、符号量制御回路１２の符号量ｕｐ端子部がＨｉｇｈであると、符号化装置１１は出力符号量をアップし、符号量制御回路１２の符号量ｄｏｗｎ端子がＨｉｇｈであると、符号化装置１１は出力符号量をダウンさせる。どちらの端子部もＬｏｗであるときには、符号化装置１１は現状の出力符号量を維持する。
【００１１】
送信バッファ１３は前記ＴＳパケットを蓄えていくと共に、先に入力されたＴＳパケット（時間的に古いパケット）から順次に（先入れ先出し的に）無線送信部に出力する。また、送信バッファ１３内の蓄積パケット数を示す情報を符号量制御回路１２に与える。符号量制御回路１２は蓄積パケット数を示す情報に基づいて符号量ｕｐ／ｄｏｗｎ指示を生成する。
【００１２】
無線送信部は、誤り訂正符号付加回路１４、変調回路１５、及び送信アンテナ１６を備えて成る。誤り訂正符号付加回路１４はＣＲＣ（ｃｙｃｌｉｃ ｒｅｄｕｎｄａｎｃｙ ｃｈｅｃｋ）などのパリティチェック符号をＴＳパケットに付加する。変調回路１５はディジタル変調処理によってＴＳパケットを一定ビットレートで送信波に載せる。ディジタル変調方式には多値変調やスペクトラム拡散方式などがあるが、変調方式は限定されない。
【００１３】
また、映像伝送装置１は信号受信部を備えている。この信号受信部は、受信アンテナ１７と、復調回路１８と、通信結果判断回路１９とから成る。受信アンテナ１７は後述する映像受信装置２から送信されてくる結果情報を載せた電波を受信する。復調回路１８は所定の変調方式で変調されている送信波に対して復調処理を行うことで前記結果情報を生成する。この結果情報は１パケットの送信が行われる都度、映像受信装置２から伝送される。通信結果判断回路１９は受信した結果情報の内容を判断し、この結果情報がパケット受信成功を示すものであるときは、送信バッファ１３に対してパケット消去命令を与える。送信バッファ１３はパケット消去命令が与えられたときに、送信対象パケット（すなわち送信成功パケット）を消去する。一方、パケット消去命令が与えられないときには、一定期間後に送信対象パケット（すなわち送信失敗パケット）を再送出する。
【００１４】
映像受信装置２は、受信アンテナ２１、復調回路２２、誤り訂正回路２３、復号化装置２４、変調回路２５、及び送信アンテナ２６を備える。復調回路２２はディジタル変調信号を復調処理して得たディジタルデータ（誤り未訂正ＴＳパケット）を誤り訂正回路２３に供給する。
【００１５】
誤り訂正回路２３は前記ディジタルデータに含まれているパリティチェック符号を検出し、誤りが有ればその訂正処理を行い、誤りの無いＴＳパケットを出力する。そして、復号化装置２４は、前記誤り訂正されたＴＳパケットを入力して復号処理を行い、映像情報を出力する。また、誤り訂正回路２３は、誤り訂正できたとき、パケット受信成功を示す結果情報を変調回路２５に与える。変調回路２５は前記結果情報に対して所定の変調処理を行って送信波を出力し、この送信波を送信アンテナ２６を介して映像送信装置１に伝送する。なお、パケットが誤り訂正を施しても誤りを除去できないときには、当該パケットは破棄される。
【００１６】
映像送信装置１は、前述したように、送信に成功したパケットを送信バッファ１３から消去する一方、送信に失敗したパケットについては再送信を試みる。送信に失敗する頻度が高ければ（電波送受信環境が悪化すると）、送信バッファ１３の蓄積パケット数が増加していくことになる。そして、符号量制御回路１２は蓄積パケット数に応じて符号化装置１１に符号量ｕｐ／ｄｏｗｎ指示をだす。
【００１７】
ここで、この実施例では、パケット送信の間隔が１００μｓｅｃであるとし、送信バッファ１３の容量が１００パケット分であるとする。そして、符号量制御回路１２は、送信バッファ１３内の蓄積パケット数が０であれば符号化装置１１に出力符号量を増やす指示（符号量ｕｐ指示）を出力し、蓄積パケット数が１０以上になると出力符号量を減らす指示（符号量ｄｏｗｎ指示）を出力し、蓄積パケット数が１〜９の間は何の指示も出さないこととする。また、伝送できる最大のビットレートである伝送容量は、ＴＳパケット（ここではＭＰＥＧのＴＳパケットを例示する）が１パケットで１８８ｂｙｔｅであり、１００μｓｅｃでＭＰＥＧのＴＳパケットを１パケット伝送するという条件下では、１５Ｍｂｐｓとなる（１８８ｂｙｔｅ×８ｂｉｔｓ／ｂｙｔｅ ／１００μｓｅｃ＝１５Ｍｂｐｓ）。すなわち、映像送信装置１はＴＳパケットを１５Ｍｂｐｓで送信（常に１００μｓｅｃ毎に送信バッファ１３から１パケットを読み出して伝送）する一方、符号化装置１１の出力符号量（単位時間当たりの生成パケット数）は、最大のときには前記伝送容量と一致する１５Ｍｂｐｓ（１００μｓｅｃで１パケット出力）となるが、電波送受信環境が悪化すると、１５Ｍｂｐｓよりも小さい値に変化する（例えば、２００μｓｅｃで１パケット出力する）ことになる。
【００１８】
例えば、現在データ送信中で送信バッファ１３内に蓄積されているパケット数が５であり、符号化装置１１における出力符号量（パケット生成量）が伝送容量に一致する１５Ｍｂｐｓであるとする。そして、このとき映像受信装置２側では２パケットにつき１パケットしか受信できない受信環境になっているとする。このような状況下では、１００μｓｅｃ毎に送信バッファ１３内に未送信パケットが蓄積されていくことになる。蓄積パケット数が１０以上になると、符号量制御回路１２は符号化装置１１に対して出力符号量を減らす指示（符号量ｄｏｗｎ指示）を出力する。この指示を受けて符号化装置１１はその出力符号量を徐々に減らしていく。すなわち、送信バッファ１３内の蓄積パケット数が１０以下になるようにもっていく。符号量ｄｏｗｎ指示によって符号化装置１１の出力符号量が減少し、例えば７．５Ｍｂｐｓになったとする（すなわち、符号化装置１１は２００μｓｅｃ毎に１パケット生成）。
【００１９】
その後、電波送受信環境が良好になり、映像受信装置２において全てのパケットが正常に受信できるようになったとする。この状況下では、１００μｓｅｃ毎に送信バッファ１３から読み出されている１パケットは再送信されることなく捌けていくことになる。そして、この時点では、符号化装置１１は２００μｓｅｃ毎に１パケットを生成する状態となっているため、２００μｓｅｃの間に１パケット分が送信バッファ１３からなくなっていくことになる。従って、蓄積パケット数が１５であったとすれば、１５×２００μｓｅｃ＝３０００μｓｅｃが経過したときに送信バッファ１３内の蓄積パケット数は０になる。
【００２０】
送信バッファ１３内の蓄積パケット数が０になると、符号量制御回路１２は出力符号量を増やす指示（符号量ｕｐ指示）を符号化装置１１に出力する。この指示を受けて符号化装置１１は出力符号量を増大させる。全てのパケットが正常に伝送されている限り、徐々に出力符号量は上がり１５Ｍｂｐｓまで上がる。
【００２１】
このように、送信に失敗したパケットについて再送信を試みると共に送信バッファ１３のオーバーフローが発生する可能性が出てくると、符号化装置１１の出力符号量を減らして送信バッファ１３のオーバーフローを防ぐため、パケット欠落による受信装置側での映像乱れを防止することができる。逆に電波送受信状況が向上して送信バッファ１３内のパケット数が減ると、符号化装置１１の出力符号量を増やして高画質な映像の伝送を行うことができるようになる。
【００２２】
【発明の効果】
以上説明したように、この発明によれば、電波送受信環境に応じて極力高画質な映像伝送を行いつつ、送信バッファのバッファオーバーフローを回避し、パケット欠落による受信装置側の表示映像乱れを防止することが可能となり、電波送受信環境に応じた最適な映像無線伝送が実現されるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の実施形態の映像送信装置を示したブロック図である。
【図２】図１の映像送信装置からの映像を無線受信する映像受信装置を示したブロック図である。
【符号の説明】
１ 映像送信装置
２ 映像受信装置
１１ 符号化装置
１２ 符号量制御回路
１３ 送信バッファ
１４ 誤り訂正符号付加回路
１５ 変調回路
１６ 送信アンテナ
２１ 受信アンテナ
２２ 復調回路
２３ 誤り訂正回路
２４ 復号化装置
２５ 変調回路
２６ 送信アンテナ[0001]
[Industrial applications]
The present invention relates to a wireless video transmitting apparatus and a wireless video transmitting / receiving system for transmitting a digital code video signal using a wireless LAN or the like.
[0002]
[Prior art]
In a wireless transmission / reception system for digital video, a wireless transmission / reception environment changes due to a change in a transmission distance due to carrying of a receiver or a transmitter, an occurrence state of ambient noise, and the like, and a code amount capable of performing stable wireless transmission changes. As a wireless transmission technique in view of a noise environment, a technique of selecting a predetermined modulation scheme from a plurality of digital modulation schemes according to the noise environment is known (see Patent Document 1).
[0003]
[Patent Document 1]
JP-A-2002-290417
[Problems to be solved by the invention]
By the way, in the conventional digital video signal wireless transmission system, the code amount of the digital code video signal to be transmitted (the output code amount of the coding device) is constant. Therefore, even if the distance between the transmitter and the receiver is short and the amount of codes that can be transmitted stably (hereinafter, sometimes referred to as transmittable code amount) increases, the output code amount of the encoding device is constant. Only the video of the same image quality as when the transmission distance is long is transmitted. Conversely, even if the distance between the transmitter and the receiver becomes longer and the transmittable code amount decreases, the output code amount of the encoding device is constant. The display image on the side is disturbed.
[0005]
The present invention has been made in view of the above circumstances, and has as its object to provide a wireless video transmitting apparatus and a wireless video transmitting / receiving system capable of performing optimal video wireless transmission in accordance with a radio wave transmitting / receiving environment.
[0006]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above-described problems, a wireless video transmission device of the present invention encodes and packetizes video data and outputs the video data, and also can vary the output code amount, and output from the encoding device. A transmitting buffer for storing the packets stored in the transmitting buffer, a transmitting unit for transmitting the packets stored in the transmitting buffer at a predetermined bit rate, and determining whether or not the receiving device can receive the packet based on packet reception result information transmitted from the receiving device. Means for determining, means for retransmitting the packet when the receiving device has failed to receive the packet, and means for erasing the packet from the transmitting buffer when the receiving device has received the packet; If the number of packets is larger than the reference value, a command to reduce the output code amount is given to the encoding device, And control means if the serial reference value or less or another in less than the reference value set to to the coding apparatus for providing increased command output code amount, and further comprising a.
[0007]
According to the above configuration, when the receiving device fails to receive the packet, the packet is retransmitted, so that display video disturbance on the receiving device side due to packet loss can be prevented. If the number of packets stored in the transmission buffer is larger than a reference value, the encoding device reduces the output code amount, so that a buffer overflow in the transmission buffer can be avoided. On the other hand, if the value is equal to or less than the reference value or equal to or less than a separately set reference value, the encoding device increases the output code amount, thereby enabling high-quality image transmission. That is, it is possible to avoid a buffer overflow of the transmission buffer and to prevent a display image from being disturbed on the receiving device side due to a packet loss while performing image transmission with as high a quality as possible according to the radio wave transmission / reception environment.
[0008]
The wireless video transmitting / receiving system of the present invention is a wireless video transmitting / receiving system including the wireless video transmitting device and the wireless video receiving device, wherein the wireless video receiving device transmits a signal indicating whether a packet has been normally received. It is characterized by having transmission means for transmitting.
[0009]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
An embodiment of the present invention will be described below with reference to FIGS. FIG. 1 is a block diagram showing a video transmission device, and FIG. 2 is a block diagram showing a video reception device.
[0010]
The video transmission device 1 includes an encoding device 11 that receives a video signal, generates digital video data, and encodes the video data and converts the video data into a transport (TS) packet. The encoding device 11 can change the number of generated packets per unit time (output code amount), and changes the output code amount according to a code amount up / down instruction from the code amount control circuit 12 (ie, The packet generation interval is changed), and the generated TS packet is supplied to the transmission buffer 13. For example, when the code amount up terminal of the code amount control circuit 12 is High, the encoding device 11 increases the output code amount, and when the code amount down terminal of the code amount control circuit 12 is High, the encoding device Numeral 11 reduces the output code amount. When both terminals are low, the encoding device 11 maintains the current output code amount.
[0011]
The transmission buffer 13 stores the TS packets and sequentially (in a first-in, first-out) manner outputs the TS packets (temporally old packets) input to the wireless transmission unit in order. Further, information indicating the number of packets stored in the transmission buffer 13 is given to the code amount control circuit 12. The code amount control circuit 12 generates a code amount up / down instruction based on information indicating the number of stored packets.
[0012]
The wireless transmission unit includes an error correction code addition circuit 14, a modulation circuit 15, and a transmission antenna 16. The error correction code adding circuit 14 adds a parity check code such as a CRC (cyclic redundancy check) to the TS packet. The modulation circuit 15 places the TS packet on the transmission wave at a constant bit rate by digital modulation processing. The digital modulation scheme includes a multi-level modulation and a spread spectrum scheme, but the modulation scheme is not limited.
[0013]
In addition, the video transmission device 1 includes a signal receiving unit. The signal receiving unit includes a receiving antenna 17, a demodulation circuit 18, and a communication result determination circuit 19. The receiving antenna 17 receives a radio wave carrying result information transmitted from the video receiving device 2 described later. The demodulation circuit 18 generates the result information by performing demodulation processing on a transmission wave modulated by a predetermined modulation method. The result information is transmitted from the video receiving device 2 every time one packet is transmitted. The communication result judging circuit 19 judges the contents of the received result information. If the result information indicates that the packet reception was successful, the communication result judgment circuit 19 gives a packet erasing command to the transmission buffer 13. The transmission buffer 13 deletes a transmission target packet (that is, a transmission success packet) when a packet deletion instruction is given. On the other hand, when the packet erasure command is not given, the transmission target packet (that is, the transmission failure packet) is retransmitted after a certain period.
[0014]
The video reception device 2 includes a reception antenna 21, a demodulation circuit 22, an error correction circuit 23, a decoding device 24, a modulation circuit 25, and a transmission antenna 26. The demodulation circuit 22 supplies the digital data (error-uncorrected TS packet) obtained by demodulating the digital modulation signal to the error correction circuit 23.
[0015]
The error correction circuit 23 detects a parity check code included in the digital data, corrects the error if there is an error, and outputs an error-free TS packet. Then, the decoding device 24 inputs the error-corrected TS packet, performs a decoding process, and outputs video information. In addition, when the error correction can be performed, the error correction circuit 23 provides the modulation circuit 25 with the result information indicating the successful reception of the packet. The modulation circuit 25 performs a predetermined modulation process on the result information to output a transmission wave, and transmits the transmission wave to the video transmission device 1 via the transmission antenna 26. If the error cannot be removed even if the packet is corrected, the packet is discarded.
[0016]
As described above, the video transmission device 1 deletes a packet that has been successfully transmitted from the transmission buffer 13, while trying to retransmit a packet that has failed to be transmitted. If the frequency of transmission failures is high (the radio wave transmission / reception environment deteriorates), the number of packets stored in the transmission buffer 13 will increase. Then, the code amount control circuit 12 issues a code amount up / down instruction to the encoding device 11 according to the number of stored packets.
[0017]
Here, in this embodiment, it is assumed that the packet transmission interval is 100 μsec and the capacity of the transmission buffer 13 is 100 packets. If the number of packets stored in the transmission buffer 13 is 0, the code amount control circuit 12 outputs an instruction to increase the output code amount (code amount up instruction) to the encoding device 11 so that the number of stored packets becomes 10 or more. Then, an instruction to reduce the output code amount (code amount down instruction) is output, and no instruction is issued while the number of stored packets is 1 to 9. The transmission capacity, which is the maximum bit rate that can be transmitted, is 188 bytes for one TS packet (here, an example of an MPEG TS packet), and under the condition that one MPEG TS packet is transmitted in 100 μsec. , 15 Mbps (188 bytes × 8 bits / byte / 100 μsec = 15 Mbps). That is, the video transmitting apparatus 1 transmits a TS packet at 15 Mbps (always reads and transmits one packet from the transmission buffer 13 every 100 μsec), while the output code amount (the number of generated packets per unit time) of the encoding apparatus 11 is At the maximum, the transmission capacity becomes 15 Mbps (one packet output in 100 μsec), but when the radio wave transmission / reception environment deteriorates, the value changes to a value smaller than 15 Mbps (for example, one packet is output in 200 μsec). .
[0018]
For example, it is assumed that the number of packets currently being transmitted and stored in the transmission buffer 13 is 5, and the output code amount (packet generation amount) in the encoding device 11 is 15 Mbps which matches the transmission capacity. At this time, it is assumed that the receiving environment is such that the video receiving apparatus 2 can receive only one packet per two packets. Under such a situation, untransmitted packets are accumulated in the transmission buffer 13 every 100 μsec. When the number of accumulated packets becomes 10 or more, the code amount control circuit 12 outputs an instruction to reduce the output code amount (code amount down instruction) to the encoding device 11. Upon receiving this instruction, the encoding device 11 gradually reduces the output code amount. That is, the number of packets stored in the transmission buffer 13 is reduced to 10 or less. It is assumed that the output code amount of the encoding device 11 is reduced by the code amount down instruction and becomes, for example, 7.5 Mbps (that is, the encoding device 11 generates one packet every 200 μsec).
[0019]
After that, it is assumed that the radio wave transmission / reception environment has been improved and the video receiving device 2 has been able to receive all packets normally. In this situation, one packet read from the transmission buffer 13 every 100 μsec is handled without being retransmitted. At this point, since the encoding device 11 is in a state of generating one packet every 200 μsec, one packet is lost from the transmission buffer 13 within 200 μsec. Therefore, if the number of stored packets is 15, the number of stored packets in the transmission buffer 13 becomes 0 when 15 × 200 μsec = 3000 μsec has elapsed.
[0020]
When the number of packets stored in the transmission buffer 13 becomes 0, the code amount control circuit 12 outputs an instruction to increase the output code amount (code amount up instruction) to the encoding device 11. In response to this instruction, the encoding device 11 increases the output code amount. As long as all packets are transmitted normally, the output code amount gradually increases to 15 Mbps.
[0021]
As described above, when retransmission is attempted for a packet for which transmission has failed and overflow of the transmission buffer 13 may occur, the amount of output codes of the encoding device 11 is reduced to prevent the transmission buffer 13 from overflowing. In addition, it is possible to prevent image disturbance on the receiving device side due to packet loss. Conversely, when the radio wave transmission / reception situation is improved and the number of packets in the transmission buffer 13 is reduced, the amount of output code of the encoding device 11 is increased, so that high-quality video can be transmitted.
[0022]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, it is possible to avoid a buffer overflow of a transmission buffer and to prevent a display image from being disturbed on the receiving device side due to a packet loss while performing a high-quality image transmission according to a radio wave transmission and reception environment as much as possible. This makes it possible to achieve optimal video wireless transmission according to the radio wave transmission / reception environment.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a block diagram showing a video transmitting apparatus according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a block diagram illustrating a video receiving device that wirelessly receives a video from the video transmitting device of FIG. 1;
[Explanation of symbols]
REFERENCE SIGNS LIST 1 video transmission device 2 video reception device 11 encoding device 12 code amount control circuit 13 transmission buffer 14 error correction code adding circuit 15 modulation circuit 16 transmission antenna 21 reception antenna 22 demodulation circuit 23 error correction circuit 24 decoding device 25 modulation circuit 26 Transmit antenna
