JP2004289711A - 送信装置及び受信装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】パケットが再構築されるまでの待機時間を有効に利用して、再構築時間ギリギリまで再送信を行う送信装置及び再送信の要求を行う受信装置を提供する。
【解決手段】無線伝送における現在時刻Tを示すタイマー手段13と、送信するパケットNに受信側で処理する時刻TS(N)を指定するタイムスタンプを付加するタイムスタンプ付加手段17と、パケットNが受信側に受信されるまでの時間T_Pを計算する計算手段14と、受信側からパケットNの再送要求を受けた場合、再送されたパケットが受信側で処理されるまでに間に合う最終時刻TL(N)=TS(N)−T_Pを計算し、TL(N)≧TならばパケットNを再送し、TL(N)<TならばパケットNを再送しない。
【選択図】 図2
【解決手段】無線伝送における現在時刻Tを示すタイマー手段13と、送信するパケットNに受信側で処理する時刻TS(N)を指定するタイムスタンプを付加するタイムスタンプ付加手段17と、パケットNが受信側に受信されるまでの時間T_Pを計算する計算手段14と、受信側からパケットNの再送要求を受けた場合、再送されたパケットが受信側で処理されるまでに間に合う最終時刻TL(N)=TS(N)−T_Pを計算し、TL(N)≧TならばパケットNを再送し、TL(N)<TならばパケットNを再送しない。
【選択図】 図2
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、送信装置及び受信装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
リアルタイムに伝送し再生するために用いるパケットとしてMPEG2−TSパケットが知られている。
このMPEG2−TSパケットを用いて無線伝送を行う場合、先ず無線変換装置の送信装置はMPEG2−TSパケットを無線変換装置の受信装置に送る。受信装置は、受信したMPEG2−TSパケットにエラーがある場合に送信装置にそのMPEG2−TSパケットを再送するように要求する再送信号を送信する。
【0003】
送信装置は、この再送信号を受け取るとそのMPEG2−TSパケットを再送する。以上の動作を受信装置が正常に受信するまで繰り返す。
しかしながら受信装置は受信と共にリアルタイムでデータを再構築しているので当然パケットもデータとして再構築されるまでバッファないに蓄えられる時間は有限である。そこで従来は再送を要求する回数はパケットがバッファないで蓄えられる時間よりも十分に短い時間ないに設定されその回数は1、2回と固定されている。
【0004】
【特許文献1】
特表2002−532000号公報
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら従来の方法では、パケットがバッファないに蓄えられている時間を十分に生かすことができていなかった。すなわちパケットが再構築されるまでにまだ時間が有る場合においても、決められた再送回数に達してしまうとそれ以上再送要求はせずエラーとして扱っていた。
【0006】
本発明は、このような問題にかんがみてなされたもので、パケットが再構築されるまでの待機時間を有効に利用して、再構築時間ギリギリまで再送信を行う送信装置及び再送信の要求を行う受信装置を提供することを目的とする。
【0007】
また、本発明は、データの再構築に必要としないパケットが受信エラーをした場合は、再送要求を行わず処理する受信装置を提供することを目的とする。
【0008】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明は、無線伝送における現在時刻Tを示すタイマー手段と、
送信するパケットNに受信側で処理する時刻TS(N)を指定するタイムスタンプを付加するタイムスタンプ付加手段と、
前記パケットNが送信側から送信され前記受信側に受信されるまでに経過する時間T_Pを計算する計算手段と、
前記受信側から前記パケットNを再び送信する要求を受けた場合、前記経過時間T_Pに基づいて、前記パケットNが前記タイムスタンプで指定される前記時刻TS(N)に間に合うように前記受信側で受信されるかどうかを判断する判断手段と、
【0009】
前記判断手段により間に合うと判断された場合、前記パケットNを送信する手段とを具備することを特徴とする送信装置を提供する。
このとき、さらに、前記判断手段により間に合わないと判断された場合、前記パケットNを送信することを止める処理を施してもよい。
また、本発明は、無線伝送における現在時刻Tを示すタイマー手段と、
送信するパケットNに受信側で処理する時刻TS(N)を指定するタイムスタンプを付加するタイムスタンプ付加手段と、
前記パケットNが送信側から送信され前記受信側に受信されるまでに経過する時間T_Pを計算する計算手段と、
前記受信側から前記パケットNを再び送信する要求を受けた場合、現在時刻Tが前記パケットNの前記タイムスタンプで指定される前記時刻TS(N)から前記時間T_Pを減じた時刻よりも早いときは前記パケットNを送信する手段とを具備することを特徴とする送信装置を提供する。
【0010】
このとき、さらに、現在時刻Tが前記パケットNの前記タイムスタンプで指定される前記時刻TS(N)から前記時間T_Pを減じた時刻よりも遅いときは前記パケットNを送信することを止める処理を施してもよい。
【0011】
また、前記計算手段は、前記送信側から前記受信側にパケットを送信し受信側から再送要求信号を受信するまでにかかった時間に基づいて前記経過時間T_Pを算出してもよい。
【0012】
また、前記タイムスタンプに指定された時刻TS(N)と前記経過時間T_Pとからパケットを再び送信することができる最大回数を計算する手段をさらに具備してもよい。
【0013】
また、前記経過時間T_Pを算出するのは、パケット送信毎或いは複数のパケット送信毎に行ってもよい。
また、本発明は、無線伝送における現在時刻Tを示すタイマー手段と、
受信側で処理する時刻TS(N)を指定するタイムスタンプが付加されたパケットNを受信する受信手段と、
前記タイムスタンプが示す時刻TS(N)まで前記パケットNを保持するバッファ手段と、
前記タイムスタンプが示す時刻TS(N)及び前記現在時刻Tから前記バッファ手段から前記パケットNが読み出されるまでの残時間を計算する残時間計算手段と、
前記パケットNが受信エラーになった場合、前記残時間計算手段により計算された残時間が所定の値になるまで送信側に前記パケットNを再び送信するよう要求する要求信号を送信する手段とを具備することを特徴とする受信装置を提供する。
【0014】
また、本発明は、無線伝送における現在時刻Tを示すタイマー手段と、
受信側で処理する時刻TS(N)を指定するタイムスタンプが付加されたパケットNを受信する受信手段と、
前記タイムスタンプが示す時刻TS(N)まで前記パケットNを保持するバッファ手段と、
前記パケットNが無効データであるかどうか判断する無効データ検出手段と、前記パケットNが受信エラーになったとき、前記無効データ検出手段により前記パケットNが有効データと判断された場合、前記パケットNを再び送信するように要求する要求信号を送信する手段とを具備することを特徴とする受信装置を提供する。
【0015】
このとき、前記無効データ検出手段により前記パケットNが無効データと判断された場合、前記パケットNを再び送信するように要求する要求信号を送信することを止めてもよい。
【0016】
また、本発明は、無線伝送における現在時刻Tを示すタイマー手段と、
受信側で処理する時刻TS(N)を指定するタイムスタンプが付加されたパケットNを受信する受信手段と、
前記タイムスタンプが示す時刻TS(N)まで前記パケットNを保持するバッファ手段と、
前記タイムスタンプが示す時刻TS(N)及び前記現在時刻Tから前記バッファ手段から前記パケットNが読み出されるまでの残時間を計算する残時間計算手段と、
前記パケットNが受信エラーになった場合、前記残時間計算手段により計算された残時間が所定の値になるまで送信側に前記パケットNを再び送信するように要求する要求信号を送信する手段と、
【0017】
前記パケットNが無効データであるかどうか判断する無効データ検出手段とを具備し、
前記要求信号を要求する手段は、前記パケットNが受信エラーになったとき、前記パケットNが無効データと判断された場合、前記パケットNを再び送信するように要求する要求信号を送信することを止める処理を施すことを特徴とする受信装置を提供する。
【0018】
このとき、前記無効データは、データの再構築に必要の無いデータであることが好ましい。
また、前記無効データは、NULLデータであることが好ましい。
【0019】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態について図面を用いて詳細に説明する。なお、本発明は、以下の実施形態に限定されるものではない。
(実施形態1)
図1は、本発明の実施形態1に係る送信装置のブロック図である。
図1に示すように、この送信装置は、映像記録装置1と、この映像記録装置1からの信号をMPEGエンコードする映像データ処理装置2と、この映像データ処理装置2からの信号を無線変換する無線変換処理装置3と、この無線変換処理装置3からの信号を無線送信する無線送信装置4とを具備している。
【0020】
映像記録装置1に記録されている映像信号は、映像処理装置2にてMPEGエンコードされ、無線変換送信装置3にて無線方式に変換される。この無線方式に変換された信号は無線送信装置4にて無線データとして送信用アンテナ5から送信される。
【0021】
図2は、本発明の実施形態1に係る受信装置のブロック図である。
図2に示すように、この受信装置は、受信用アンテナ6から受信された無線データを受信するための無線受信装置7と、この無線受信装置7からの信号をデータ変換する無線変換受信装置8と、この無線変換受信装置8からの信号をMPEGデコードする映像データ処理装置9と、この映像データ処理装置9からの信号を映像表示するための映像表示装置10とを具備している。
【0022】
受信用アンテナ6に入力された無線データは、無線受信装置7にて受信され、無線変換受信装置8にて映像データ方式に変換される。この映像データ方式に変換された信号は映像データ処理装置9にてMPEGデコードされ映像表示装置10にて映像として表示される。
【0023】
図3は、図1に示す送信装置の構成図である。
図3に示すように、この送信装置は、実線の枠で囲まれた無線変換送信装置3が特徴であり、無線送信装置4および映像データ処理装置2と接続されている。無線変換送信装置3は映像データ処理装置2から送信データを受け取り、無線送信装置4に無線送信データを送る。
図3に示すように、無線変換送信装置3は、無線データと映像データのインターフェースを制御する無線インターフェース(無線I/F)部11と、無線変換送信装置3の全体の通信部分を制御する通信制御部12と、タイマー部13と、計算部14と、タイムスタンプ付加部17と、パケットを一時保持するためのバッファ部15と、このバッファ部15を制御するためのバッファ制御部16を具備している。
【0024】
図4は、この送信装置を用いた場合のデータ通信のタイミング図、図5はこの送信装置の動作を説明するフローチャートである。
以下、図3、図4及び図5を参照して、この送信装置の動作について説明する。
先ず、映像記録装置1から映像信号が出力され、映像データ処理装置2にてMPEGエンコードされてMPEG2−TSパケットが出力される。このMPEG2−TSパケットは、無線変換送信装置3のバッファ部15に格納される。
【0025】
次に、バッファ部15は格納されたデータを無線I/F部11にデータを送る。このとき、タイマー部13は映像データ処理装置2からのデータが無線変換送信装置3に入力された時刻をタイムスタンプ付加部17に送る。タイムスタンプ付加部17は、バッファ部15からのデータと、タイマー部13からの時刻を結合し、無線I/F部11を経て無線送信装置4に送る。無線送信装置4は、無線でデータを送信する。
【0026】
このとき図5に示すフローチャートのSTARTから処理を開始し、まず処理1に移る。
先ず、現在送るパケットの送信時刻T(N)、現在送るパケットのタイムスタンプ時刻TS(N)、パケット送信時間T_Pを得る(処理1)。
図3の無線変換送信装置3においては、計算部14は、タイマー部13から現在送ろうとしているMPEG2−TSパケット(N)の送信時刻T(N)と、タイムスタンプ付加部17からパケット(N)のタイムスタンプ時刻TS(N)とを得る。タイムスタンプ時刻TS(N)は、受信側で無線変換受信装置8から映像データMPEGデコーダへ出力される時刻を表している。
【0027】
ここで、パケット1個を送信する(再送含まず)のにかかる時間を送信時間T_Pとする。この実施形態では送信時間T_Pは固定値として扱う。なお、送信距離が変化すると送信時間T_Pが変化すると考えられるが、送受信装置ともに通信中は設置場所が固定されているとして通信中に送信時間T_Pが動的変化することは想定しない。
【0028】
この無線変換送信装置3で伝送できる送信時間の最大値と送受信処理による遅延との和をパケット送信時間T_Pとする。
すなわち、(最大伝送距離でかかる送信時間の最大値)+(送受信処理による遅延)=T_Pである。
図4に、このときの送信時刻T(N)、タイムスタンプ時刻TS及びパケット送信時間T_Pのタイミングを示す。
次に、パケット(N)の送信期限時刻TL(N)を計算する(処理2)。すなわち、計算部14は処理1で得た2つの時刻、パケット送信時間T_Pとタイムスタンプ時刻TS(N)から、送信するパケット(N)が受信側デコーダ9へ出力されるまでに間に合う期限の送信時刻TL(N)を計算する。計算式は以下のとおり。
【0029】
TL(N)=TS(N)−T_P・・・(1)
図4に、このときの受信側デコーダ9へ出力されるまでに間に合う期限の送信時刻TL(N)のタイミングを示す。
計算部14は、パケットの送信時刻T(N)及び受信側デコーダ9へ出力されるまでに間に合う期限の送信時刻TL(N)の値を通信制御部に送る。
次に、通信制御部12は、パケットの期限の送信時刻TL(N)とパケット(N)及び送信時刻T(N)を比較する。
TL(N)≧T(N)であれば処理4に移る。
これは受信側デコーダ9へ出力されるまでの時間間隔≧現在のパケットT(N)の送信(再送)時間を意味している。つまりパケット(N)送信(再送)の余裕があるということを意味している。TL(N)<T(N)であれば処理9に移る。
【0030】
次に、通信制御部12は、無線I/F部4及びバッファ制御部16に送信を指示する(処理4)。すなわちバッファ部15、無線I/F部11と送信データが送られ、さらに無線送信装置4にデータが送られることにより、現在送ろうとしているMPEG2−TSパケットを無線で送信する。
【0031】
次に、図2において、無線受信装置7は受け取ったパケットにエラーがなければ受信OKの信号を返す。
図1の無線送信装置7は受信OKの信号を受け取り、無線変換装置8に送る。この場合は処理9に移る。
次に、無線受信装置7は、エラーがあれば、受信NGの信号を返す。図1の無線送信装置4は受信NGの信号を受け取り、無線変換装置3に送る。この場合は処理6へ移る。
【0032】
図4においては、受信OKがACK(OK)信号、受信NGがACK(NG)信号で示している。
通信制御部は、受信NG信号”ACK(NG)”を受けてパケット(N)の再送を行うかどうかの評価を行うためにタイマー部から送信時刻(T(N)_aとする)を受け取る。
【0033】
次に、通信制御部12は、T(N)_aが送信期限の時刻TL(N)になっていないかどうかを評価する。
TL(N)≧T(N)_aであれば、パケット(N)_aの送信(すなわちパケット(N)の再送)を行うため、処理8に移る。また、TL(N)<T(N)であれば、再送をあきらめ、処理9に移る。
【0034】
次に、通信制御部の指示により、各ブロックはパケット(N)_aの送信(すなわちパケット(N)の再送)を行う。処理5に移る。
次に、通信制御部12は、パケット(N)の次に送るパケット(N+1)が存在するかどうかを評価し、パケット(N+1)が存在すれば処理10へ移る。
もう送るパケットが無ければEndへ移り、処理終了となる。
次に、通信制御部12は、送信対象パケットをパケット(N)からパケット(N+1)に変更する。処理1に戻る。
以上説明したように、パケット送信毎に上記処理1から処理10を実行することにより、本提案特許記載の通信を実現できる。
また、計算部14にて、返送できる回数の最大を、最大再送回数=TS(N)−T(N)/T_Pと計算し、現在の再送回数と最大再送回数を比較して再送の有無を決めることもできる。
【0035】
また、送信距離が変化する場合、この変化に応じて通信時間T_Pの変化を検出し、T_Pの値を更新する。更新されたT_Pを用いて、上記処理を行うことができる。
【0036】
また、映像データ処理装置をMPEGエンコーダ及びMPEGデコーダとしているが、もちろんMPEG方式は一例であり、他の処理方式でも構わない。
また、送信データをMPEG2−TSパケットとして説明しているが、パケット方式の通信であればMPEG2−TSパケットに限定されるものではない。
パケット送信時間T_Pの計算方法は以下のように行う。
この処理は処理1の中で行う。
処理1のなかで、通信制御部12はT_P計算用のテストパケットTEST(N)を送信する。このときTEST(N)を送信した時刻をTEST_T(N)とする。TEST(N)を送信すると、受信側からパケットTEST(N)に対応するACK(N)が帰ってくる。ACK(N)を送信側が受け取った時刻をACK_T(N)とする。ACK(N)の中身のOK、NGはここでは関係ない。このとき、パケットTEST_T(N)の送信にかかった時間T_P(N)は
【0037】
T_P(N)=ACK_T(N)−TEST_T(N)
となる。
ひきつづき処理1の中で、テストパケットTEST(N+1)を送信し、テストパケットTEST(N)と同様に計算を行って、パケットTEST_T(N+1)の送信にかかった時間T_P(N+1)を求める。これを規定回数M回繰り返し、得られた時間T_P(N)、T_P(N+1)、T_P(N+2)、・・・、T_P(N+M−1)の中から、最大値T_P_MAXを選択する。規定回数Mは任意に設定できる固定値で、ここではM=10とする。
【0038】
そして、このT_P_MAXに、ACKを受け取ってから実際に送信を開始するまでの処理に必要な時間T_ACKを加えたものが、T_Pとなる。T_ACKは設計時に決まる固定値なので、あらかじめ設計時に記録しておくものとする。
【0039】
T_P=T_P_MAX+T_ACK
(実施形態2)
次に、本発明の実施形態2に係る受信装置について説明する。この実施形態では、受信装置側が送信時間からタイムスタンプ時間に間に合うかどうかを計算しこれに基づいて、再送要求をするかどうか判断するものである。
【0040】
図1及び図2に示す送信装置及び受信装置については、実施形態1と同様であるので詳しい説明は省略する。
図6は、図2に示す受信装置の構成図である。
図6に示すように、この受信装置は、実線の枠で囲まれた無線変換受信装置8が特徴であり、無線受信装置7および映像データ処理装置9と接続されている。無線変換受信装置8は、無線受信装置7から無線信号を受け取り、映像データ処理装置9に映像データを送る。
図6に示すように、無線変換受信装置8は、無線データと映像データのインターフェースを制御する無線インターフェース(無線I/F)部21と、タイマー部24と、残時間演算部23と、再送要求部22と、タイムスタンプ付加部25と、パケットを一時保持するためのバッファ部26と、このバッファ部26を制御するためのバッファ制御部27を具備している。
【0041】
図7は、この受信装置を用いた場合のデータ通信のタイミング図、図8はこの受信装置の動作を説明するフローチャートである。
以下、図6、図7及び図8を参照して、この受信装置の動作について説明する。
先ず、アンテナで受信された電波は、無線装置7で受信され検波や復調が行われ、無線I/F部21に入力される。
無線I/F部21では、無線データと映像データのインターフェースを制御し、パケット処理、エラー訂正、Acknowledgeの返答など無線伝送システムで通常行う処理をする。
【0042】
タイマー部24は、送信側もしくはネットワーク全体での時間情報を共有するため、送信側もしくはネットワークのある端末内のタイマー部(図示しない)と同期しており、タイムスタンプの基準となる時間を示している。
【0043】
タイムスタンプ付加部25では、受信したリアルタイムデータ(MPEG2−TSパケット)からタイムスタンプを検出し、バッファ制御部27と残時間演算部23に送る。
【0044】
バッファ部26では、無線伝送システム上のジッタを吸収するため受信されたMPEG2−TSパケットが格納される。
バッファ制御部27は、タイムスタンプ付加部25で検出されたタイムスタンプが示す時間とタイマー部24が示す基準の時間が一致するとバッファ部26から該当するMPEG2−TSパケットを読み出して映像データ処理装置(MPEGデコーダ)9へと出力する。
【0045】
残時間演算部23では、タイマー部24が示す現在の時間とタイムスタンプ付加部25からのタイムスタンプが示す、MPEG2−TSパケットがバッファ部26から読み出される時間までの残時間を算出する。
【0046】
再送要求部22では、残時間演算部23で算出された残時間に余裕がある間は、無線I/F部21に再送要求を送信側に伝送するように指示を出し、残時間の余裕が無い場合には受信したパケットがNGの場合でも再送を行わないよう指示を出す。
【0047】
図8において、フローチャートのSTARTから処理を開始し、まず処理1に移る。すなわち、無線I/F部21が、受信したパケットにエラーがあるかどうかを判定する(処理1)。このとき受信OKならば送信側にACK(OK)を返答し処理6に移る。
【0048】
受信パケットにエラーの発生が検出される、若しくはエラーの訂正を行ってもエラーが残っているようなNGの場合ならば,エラー処理として再送を行う準備をして処理2に移る。
【0049】
ここで、エラーとなったMPEG2−TSパケットは、エラーを含むパケットであることを示す信号を付加してバッファ部26に格納するようにしてもよい。また、エラーを含むパケットは、バッファ部26に格納しないようにしてもよい。
【0050】
次に、残時間演算部23は、タイマー部24からネットワーク上での現在の時刻T(N)と、受信したMPEG2−TSパケット(N)に付加されていて、タイムスタンプ付加部から送られるパケット(N)のタイムスタンプが示す時刻TS(N)を得る。タイムスタンプが示す時刻TS(N)は、受信側でバッファ部26から映像データ処理装置9へ出力される時刻を表している。
【0051】
送信側にパケット1個の再送を要求してから、受信できるまでにかかる時間をT_Pとする。再送では送信側内部のバッファ部に格納されているMPEG2−TSパケットが送信されるので、T_Pはほぼ固定値とする。
【0052】
ここで、再送要求からパケットを受信するまでにかかる時間T_Pを計測する再送遅延時間計測手段を備えてもよい。
また、パケットを受信してから、送信側に受信OK(ACK(OK))、受信NG(ACK(NG))の信号を送信開始するまでの処理時間をT_ACKとする。T_ACKは無線伝送システムで規定される値で、ACK返送の方法によって決まるほぼ固定された値である。
【0053】
図4に、ネットワーク上での現在の時刻T(N)と、タイムスタンプが示す時刻TS(N)と、送信側にパケット1個の再送を要求してから受信できるまでにかかる時間T_Pと、送信側に受信OK或いはNGを送信開始するまでの処理時間T_ACKのタイミング及び受信OK、NGの信号ACK(OK)、ACK(NO)のタイミングを示す。
【0054】
次に、残時間演算部23は、処理2で得た3つの時刻から、受信されたMPEG2−TSパケットがバッファ部26から映像データ処理装置9へ出力されるまでの期限である残時間TL(N)を計算する。計算式を以下に示す。
【0055】
TL(N)=TS(N)−(T_P+T_ACK)・・・(2)
図4に、残時間TL(N)のタイミングを示す。
次に、残時間演算部23では、残時間TL(N)と現在の時刻T(N)を比較する(処理4)。TL(N)≧T(N)であれば処理5に移る。これはパケット(N)が再送されてきても、バッファ部26から映像データ処理装置9に出力するまでに時間の余裕があるということを示す。TL(N)< T(N)であれば処理6に移る。残時間演算部23では、比較結果を再送要求部22へと送る。
【0056】
次に、再送要求部22は、残時間演算部23からの指示に従い、無線I/F部21にACK(NG)送信を指示する(処理5)。
次に、無線I/F部21を通じてACK(NG)データが無線送信装置に送られると、無線送信装置からはパケット(N)_aが再送されてくる。無線I/F部21では受信したMPEG2−TSパケットが再送されてきたパケットであることが認識される。
【0057】
バッファ部26に、受信してエラーが検出されたMPEG2−TSパケットが格納されている場合、そのエラーを持つパケットに対して再送されてきたMPEG2−TSパケットが、重複しないように上書きされ処理1に移る。
【0058】
次に、処理1において、無線I/F部21でOKと判断された受信パケットは、バッファ部26に格納され、そのパケットのタイムスタンプの示す時刻とタイマー部24が示す時刻とをバッファ制御部27が比較し、例えば等しくなったタイミングでバッファ部26からMPEG2−TSパケットを読み出して映像データ処理装置9へと出力する。
【0059】
処理4でTL(N)<T(N)と判断された受信パケットは、再送されてもすでにTS(N)を経過してしまう可能性が高いので、再送要求部は再送の要求を止めて無線I/F部21にACK(OK)の送信を指示する。
【0060】
こうして再送要求を断念し、最終的にエラーが残ったMPEG2−TSパケットは、バッファ部26から廃棄してもよいし、バッファ部26からタイムスタンプが示す時間で読み出されるが、エラーを示す信号と合わせて映像データ処理装置9へ出力してもよい。
【0061】
次に、無線I/F部21では,パケット(N)の次に受信したパケット(N+1)が存在するかどうかを評価し、パケット(N+1)が存在すれば処理1へ移る。
次に、受信停止の指示が無線受信装置内部の制御部(図示しない)から発行されるなどのため受信動作が終了すればEndへと移り処理終了となる。
ここで再送要求をより長い時間に渡って送信側に送る為、受信されたMPEG2−TSパケットに付加されているタイムスタンプに固定値を加算し、バッファ部26からMPEG2−TSパケットが読み出されるまでの時間を延長する固定値加算手段を備えてもよい。
【0062】
また、無線I/F部21でエラーが検出されたMPEG2−TSパケットでは、タイムスタンプ部分にエラーが発生している可能性も考えられるので、正常に受信された前後のパケットか以前に正常に受信されたパケットのタイムスタンプとタイマー部24が示す現在の時刻からエラーが発生したパケットのタイムスタンプを推定し、その推定結果と実際に受信したパケットのタイムスタンプが大きく異なる場合、例えばタイムスタンプを用いた再送要求を行わずある固定した回数だけ再送要求を行う手段を備えてもよい。
【0063】
また、何らかの理由で伝送上の遅延が大きくなりすぎてエラーが検出されず、受信したパケットのタイムスタンプが示す値よりもタイマー部24が示している現在の時刻が過ぎていた場合、その受信パケットを遅延パケットとして破棄する手段を備えてもよい。
【0064】
また、無線伝送システムとMPEG2−TSパケットを用いて説明してきたが他の再送を行う伝送システム、他のリアルタイムデータを用いても同様の処理で同様の効果が得られる。
【0065】
また、受信側からの再送要求の有無を、送信側が付加したタイムスタンプの時刻に応じて変更できる再送要求手段を用いたことで、時間が許す限り再送を行うことが可能である。また再送されたリアルタイムデータの伝送ディレイが大きすぎてリアルタイム性の確保が出来ないという問題を回避して通信品質を向上させることが出来る。
【0066】
(実施形態3)
次に、本発明の実施形態3に係る受信装置について説明する。この実施形態では、エラー受信されたパケットがデータを再構築するのに必要で有効なデータか或いはデータを再構築するのには必要のない無効のデータかを判断し、無効のデータの場合は再送要求をしないものである。
【0067】
図1及び図2に示す送信装置及び受信装置については、実施形態1と同様であるので詳しい説明は省略する。
図9は、図2に示す受信装置の構成図である。
図9に示すように、この受信装置は、実線の枠で囲まれた無線変換受信装置8が特徴であり、無線受信装置7および映像データ処理装置9と接続されている。無線変換受信装置8は、無線受信装置7から無線信号を受け取り、映像データ処理装置9に映像データを送る。
図9に示すように、無線変換受信装置8は、無線データと映像データのインターフェースを制御する無線インターフェース(無線I/F)部21と、タイマー部24と、無効データ検出部32と、再送をするかどうか判断するための再送拒否部31と、タイムスタンプ付加部25と、パケットを一時保持するためのバッファ部26と、このバッファ部26を制御するためのバッファ制御部27を具備している。
【0068】
無効データ検出部32は、受信したMPEG2−TSパケットが無効なデータ(NULL packetやエラーパケット)で有るかどうかを検出するものである。再送拒否部31は、無効データ検出部32で無効と判断された受信パケットに伝送上で発生したエラーが検出されても、再送要求を無線I/F部21から送信側に送ることを止めるためのものである。
【0069】
先ず、無線送信装置から送信されたデータは、アンテナに入力されて無線受信装置7で受信される。この無線受信装置7で受信された無線信号は、電波の検波や復調が行われ、無線I/F部21にてパケット処理、エラー訂正など無線伝送システムで通常行われる処理をされ、タイムスタンプが付加されたMPEG2−TSパケットとして出力される。ここで、受信したパケットにエラーが検出されると無線I/F部21は、ACK(NG)を送信側に送信する準備を行う。
【0070】
エラーが検出されたMPEG2−TSパケットは、無効データ検出部32に送られ、無効なデータで有るかどうかの検出が行われる。例えば、MPEG2−TSでは「NULL packet」と呼ばれるパケットが存在し、ISO/IEC13818−1の規定では、ヘッダにPID(packet identifier)と呼ばれる領域があり、その値が0x1FFFであることで検出可能である。このNULL packetはデータを再構築するために必要な有効なデータを持っていないので破棄されたとしても問題は起こらない。
【0071】
無効データ検出部で、エラーが発生したMPEG2−TSパケットが例えばNULL packetだと判断されると、その判断に基づき、再送拒否部は無線I/F部21に対して再送を行わないように指示を出す。
【0072】
一方、NULL packetではない場合、再送拒否部31は再送を止める指示を出さないので、無線I/F部21は無線伝送システム所定の方法で再送を行う。
また、MPEG2−TSパケットのヘッダにはそのMPEG2−TSパケットがエラーであることを示す領域が存在し、その領域の設定値が有効な場合は無効データをして処理する手段をもってもよい。
【0073】
また、送信側から伝送されるMPEG2−TSパケットの中には、MPEGデコーダでデコードする時には必要とされないパケットが混在している可能性がある。これらの必要とされないパケットは、NULL packetとは異なり意味のあるデータなのだが、デコード時に必要とされないだけである。こう言ったデコード時に必要とされないMPEG2−TSパケットを無効データとして判断する手段を備えてもよい。
【0074】
また、リアルタイムデータとして意味を持たないデータに伝送上のエラーが発生したとしても、受信側では再送要求を行わないので、アプリケーション側(例えばMPEGデコーダ)で無視されるパケットに再送を行って伝送帯域を無駄にするという事態を回避することが出来る。
【0075】
この実施形態にて説明した受信装置を、実施形態1、実施形態2と組み合わせて用いてもよい。
特に実施形態2と組み合わせた場合、受信したパケットがNULL packetかどうかを評価する評価手段を実施形態2の受信装置に加えて、NULL packetであれば処理6に移る。NULL packetでなければ処理5に移る。このようにして、あとは実施形態2で説明した処理を行うことができる。こうすることでさらに効率の良いデータ処理を行うことを可能とする。
【0076】
また、映像データ処理装置9をMPEGエンコーダ、MPEGデコーダとしているが、もちろんMPEG方式は一例であり、他の処理方式でも構わない。
また、送信データをMPEG2−TSパケットとして説明しているが、パケット方式の通信であればMPEG2−TSパケットに限定されるものではない。
【0077】
【発明の効果】
パケットが再構築されるまでの待機時間を有効に利用して、再構築時間ギリギリまで再送信を行う送信装置及び再送信の要求を行う受信装置を提供できる。
また、データの再構築に必要としないパケットが受信エラーをした場合は、再送要求を行わず処理する受信装置を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施形態に係わる送信装置のブロック図。
【図2】本発明の実施形態に係わる送信装置のブロック図。
【図3】本発明の実施形態1に係わる送信装置の概略図。
【図4】本発明の実施形態1に係わる送信装置を用いた時のデータのタイミングを示すタイミング図。
【図5】本発明の実施形態1に係わる送信装置を用いた時の動作フローを示した図。
【図6】本発明の実施形態2に係わる受信装置の概略図。
【図7】本発明の実施形態2に係わる受信装置を用いた時のデータのタイミングを示すタイミング図。
【図8】本発明の実施形態2に係わる送信装置を用いた時の動作フローを示した図。
【図9】本発明の実施形態3に係わる送信装置の概略図。
【符号の説明】
1・・・映像記録装置
2・・・映像データ処理装置
3・・・無線変換送信装置
4・・・無線送信装置
5・・・送信アンテナ
6・・・受信アンテナ
7・・・無線受信装置
8・・・無線変換受信装置
9・・・映像データ処理装置
10・・・映像表示装置
11・・・無線I/F部
12・・・通信制御部
13・・・タイマー部
14・・・計算部
15・・・バッファ部
16・・・バッファ制御部
17・・・タイムスタンプ付加部
【発明の属する技術分野】
本発明は、送信装置及び受信装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
リアルタイムに伝送し再生するために用いるパケットとしてMPEG2−TSパケットが知られている。
このMPEG2−TSパケットを用いて無線伝送を行う場合、先ず無線変換装置の送信装置はMPEG2−TSパケットを無線変換装置の受信装置に送る。受信装置は、受信したMPEG2−TSパケットにエラーがある場合に送信装置にそのMPEG2−TSパケットを再送するように要求する再送信号を送信する。
【0003】
送信装置は、この再送信号を受け取るとそのMPEG2−TSパケットを再送する。以上の動作を受信装置が正常に受信するまで繰り返す。
しかしながら受信装置は受信と共にリアルタイムでデータを再構築しているので当然パケットもデータとして再構築されるまでバッファないに蓄えられる時間は有限である。そこで従来は再送を要求する回数はパケットがバッファないで蓄えられる時間よりも十分に短い時間ないに設定されその回数は1、2回と固定されている。
【0004】
【特許文献1】
特表2002−532000号公報
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら従来の方法では、パケットがバッファないに蓄えられている時間を十分に生かすことができていなかった。すなわちパケットが再構築されるまでにまだ時間が有る場合においても、決められた再送回数に達してしまうとそれ以上再送要求はせずエラーとして扱っていた。
【0006】
本発明は、このような問題にかんがみてなされたもので、パケットが再構築されるまでの待機時間を有効に利用して、再構築時間ギリギリまで再送信を行う送信装置及び再送信の要求を行う受信装置を提供することを目的とする。
【0007】
また、本発明は、データの再構築に必要としないパケットが受信エラーをした場合は、再送要求を行わず処理する受信装置を提供することを目的とする。
【0008】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明は、無線伝送における現在時刻Tを示すタイマー手段と、
送信するパケットNに受信側で処理する時刻TS(N)を指定するタイムスタンプを付加するタイムスタンプ付加手段と、
前記パケットNが送信側から送信され前記受信側に受信されるまでに経過する時間T_Pを計算する計算手段と、
前記受信側から前記パケットNを再び送信する要求を受けた場合、前記経過時間T_Pに基づいて、前記パケットNが前記タイムスタンプで指定される前記時刻TS(N)に間に合うように前記受信側で受信されるかどうかを判断する判断手段と、
【0009】
前記判断手段により間に合うと判断された場合、前記パケットNを送信する手段とを具備することを特徴とする送信装置を提供する。
このとき、さらに、前記判断手段により間に合わないと判断された場合、前記パケットNを送信することを止める処理を施してもよい。
また、本発明は、無線伝送における現在時刻Tを示すタイマー手段と、
送信するパケットNに受信側で処理する時刻TS(N)を指定するタイムスタンプを付加するタイムスタンプ付加手段と、
前記パケットNが送信側から送信され前記受信側に受信されるまでに経過する時間T_Pを計算する計算手段と、
前記受信側から前記パケットNを再び送信する要求を受けた場合、現在時刻Tが前記パケットNの前記タイムスタンプで指定される前記時刻TS(N)から前記時間T_Pを減じた時刻よりも早いときは前記パケットNを送信する手段とを具備することを特徴とする送信装置を提供する。
【0010】
このとき、さらに、現在時刻Tが前記パケットNの前記タイムスタンプで指定される前記時刻TS(N)から前記時間T_Pを減じた時刻よりも遅いときは前記パケットNを送信することを止める処理を施してもよい。
【0011】
また、前記計算手段は、前記送信側から前記受信側にパケットを送信し受信側から再送要求信号を受信するまでにかかった時間に基づいて前記経過時間T_Pを算出してもよい。
【0012】
また、前記タイムスタンプに指定された時刻TS(N)と前記経過時間T_Pとからパケットを再び送信することができる最大回数を計算する手段をさらに具備してもよい。
【0013】
また、前記経過時間T_Pを算出するのは、パケット送信毎或いは複数のパケット送信毎に行ってもよい。
また、本発明は、無線伝送における現在時刻Tを示すタイマー手段と、
受信側で処理する時刻TS(N)を指定するタイムスタンプが付加されたパケットNを受信する受信手段と、
前記タイムスタンプが示す時刻TS(N)まで前記パケットNを保持するバッファ手段と、
前記タイムスタンプが示す時刻TS(N)及び前記現在時刻Tから前記バッファ手段から前記パケットNが読み出されるまでの残時間を計算する残時間計算手段と、
前記パケットNが受信エラーになった場合、前記残時間計算手段により計算された残時間が所定の値になるまで送信側に前記パケットNを再び送信するよう要求する要求信号を送信する手段とを具備することを特徴とする受信装置を提供する。
【0014】
また、本発明は、無線伝送における現在時刻Tを示すタイマー手段と、
受信側で処理する時刻TS(N)を指定するタイムスタンプが付加されたパケットNを受信する受信手段と、
前記タイムスタンプが示す時刻TS(N)まで前記パケットNを保持するバッファ手段と、
前記パケットNが無効データであるかどうか判断する無効データ検出手段と、前記パケットNが受信エラーになったとき、前記無効データ検出手段により前記パケットNが有効データと判断された場合、前記パケットNを再び送信するように要求する要求信号を送信する手段とを具備することを特徴とする受信装置を提供する。
【0015】
このとき、前記無効データ検出手段により前記パケットNが無効データと判断された場合、前記パケットNを再び送信するように要求する要求信号を送信することを止めてもよい。
【0016】
また、本発明は、無線伝送における現在時刻Tを示すタイマー手段と、
受信側で処理する時刻TS(N)を指定するタイムスタンプが付加されたパケットNを受信する受信手段と、
前記タイムスタンプが示す時刻TS(N)まで前記パケットNを保持するバッファ手段と、
前記タイムスタンプが示す時刻TS(N)及び前記現在時刻Tから前記バッファ手段から前記パケットNが読み出されるまでの残時間を計算する残時間計算手段と、
前記パケットNが受信エラーになった場合、前記残時間計算手段により計算された残時間が所定の値になるまで送信側に前記パケットNを再び送信するように要求する要求信号を送信する手段と、
【0017】
前記パケットNが無効データであるかどうか判断する無効データ検出手段とを具備し、
前記要求信号を要求する手段は、前記パケットNが受信エラーになったとき、前記パケットNが無効データと判断された場合、前記パケットNを再び送信するように要求する要求信号を送信することを止める処理を施すことを特徴とする受信装置を提供する。
【0018】
このとき、前記無効データは、データの再構築に必要の無いデータであることが好ましい。
また、前記無効データは、NULLデータであることが好ましい。
【0019】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態について図面を用いて詳細に説明する。なお、本発明は、以下の実施形態に限定されるものではない。
(実施形態1)
図1は、本発明の実施形態1に係る送信装置のブロック図である。
図1に示すように、この送信装置は、映像記録装置1と、この映像記録装置1からの信号をMPEGエンコードする映像データ処理装置2と、この映像データ処理装置2からの信号を無線変換する無線変換処理装置3と、この無線変換処理装置3からの信号を無線送信する無線送信装置4とを具備している。
【0020】
映像記録装置1に記録されている映像信号は、映像処理装置2にてMPEGエンコードされ、無線変換送信装置3にて無線方式に変換される。この無線方式に変換された信号は無線送信装置4にて無線データとして送信用アンテナ5から送信される。
【0021】
図2は、本発明の実施形態1に係る受信装置のブロック図である。
図2に示すように、この受信装置は、受信用アンテナ6から受信された無線データを受信するための無線受信装置7と、この無線受信装置7からの信号をデータ変換する無線変換受信装置8と、この無線変換受信装置8からの信号をMPEGデコードする映像データ処理装置9と、この映像データ処理装置9からの信号を映像表示するための映像表示装置10とを具備している。
【0022】
受信用アンテナ6に入力された無線データは、無線受信装置7にて受信され、無線変換受信装置8にて映像データ方式に変換される。この映像データ方式に変換された信号は映像データ処理装置9にてMPEGデコードされ映像表示装置10にて映像として表示される。
【0023】
図3は、図1に示す送信装置の構成図である。
図3に示すように、この送信装置は、実線の枠で囲まれた無線変換送信装置3が特徴であり、無線送信装置4および映像データ処理装置2と接続されている。無線変換送信装置3は映像データ処理装置2から送信データを受け取り、無線送信装置4に無線送信データを送る。
図3に示すように、無線変換送信装置3は、無線データと映像データのインターフェースを制御する無線インターフェース(無線I/F)部11と、無線変換送信装置3の全体の通信部分を制御する通信制御部12と、タイマー部13と、計算部14と、タイムスタンプ付加部17と、パケットを一時保持するためのバッファ部15と、このバッファ部15を制御するためのバッファ制御部16を具備している。
【0024】
図4は、この送信装置を用いた場合のデータ通信のタイミング図、図5はこの送信装置の動作を説明するフローチャートである。
以下、図3、図4及び図5を参照して、この送信装置の動作について説明する。
先ず、映像記録装置1から映像信号が出力され、映像データ処理装置2にてMPEGエンコードされてMPEG2−TSパケットが出力される。このMPEG2−TSパケットは、無線変換送信装置3のバッファ部15に格納される。
【0025】
次に、バッファ部15は格納されたデータを無線I/F部11にデータを送る。このとき、タイマー部13は映像データ処理装置2からのデータが無線変換送信装置3に入力された時刻をタイムスタンプ付加部17に送る。タイムスタンプ付加部17は、バッファ部15からのデータと、タイマー部13からの時刻を結合し、無線I/F部11を経て無線送信装置4に送る。無線送信装置4は、無線でデータを送信する。
【0026】
このとき図5に示すフローチャートのSTARTから処理を開始し、まず処理1に移る。
先ず、現在送るパケットの送信時刻T(N)、現在送るパケットのタイムスタンプ時刻TS(N)、パケット送信時間T_Pを得る(処理1)。
図3の無線変換送信装置3においては、計算部14は、タイマー部13から現在送ろうとしているMPEG2−TSパケット(N)の送信時刻T(N)と、タイムスタンプ付加部17からパケット(N)のタイムスタンプ時刻TS(N)とを得る。タイムスタンプ時刻TS(N)は、受信側で無線変換受信装置8から映像データMPEGデコーダへ出力される時刻を表している。
【0027】
ここで、パケット1個を送信する(再送含まず)のにかかる時間を送信時間T_Pとする。この実施形態では送信時間T_Pは固定値として扱う。なお、送信距離が変化すると送信時間T_Pが変化すると考えられるが、送受信装置ともに通信中は設置場所が固定されているとして通信中に送信時間T_Pが動的変化することは想定しない。
【0028】
この無線変換送信装置3で伝送できる送信時間の最大値と送受信処理による遅延との和をパケット送信時間T_Pとする。
すなわち、(最大伝送距離でかかる送信時間の最大値)+(送受信処理による遅延)=T_Pである。
図4に、このときの送信時刻T(N)、タイムスタンプ時刻TS及びパケット送信時間T_Pのタイミングを示す。
次に、パケット(N)の送信期限時刻TL(N)を計算する(処理2)。すなわち、計算部14は処理1で得た2つの時刻、パケット送信時間T_Pとタイムスタンプ時刻TS(N)から、送信するパケット(N)が受信側デコーダ9へ出力されるまでに間に合う期限の送信時刻TL(N)を計算する。計算式は以下のとおり。
【0029】
TL(N)=TS(N)−T_P・・・(1)
図4に、このときの受信側デコーダ9へ出力されるまでに間に合う期限の送信時刻TL(N)のタイミングを示す。
計算部14は、パケットの送信時刻T(N)及び受信側デコーダ9へ出力されるまでに間に合う期限の送信時刻TL(N)の値を通信制御部に送る。
次に、通信制御部12は、パケットの期限の送信時刻TL(N)とパケット(N)及び送信時刻T(N)を比較する。
TL(N)≧T(N)であれば処理4に移る。
これは受信側デコーダ9へ出力されるまでの時間間隔≧現在のパケットT(N)の送信(再送)時間を意味している。つまりパケット(N)送信(再送)の余裕があるということを意味している。TL(N)<T(N)であれば処理9に移る。
【0030】
次に、通信制御部12は、無線I/F部4及びバッファ制御部16に送信を指示する(処理4)。すなわちバッファ部15、無線I/F部11と送信データが送られ、さらに無線送信装置4にデータが送られることにより、現在送ろうとしているMPEG2−TSパケットを無線で送信する。
【0031】
次に、図2において、無線受信装置7は受け取ったパケットにエラーがなければ受信OKの信号を返す。
図1の無線送信装置7は受信OKの信号を受け取り、無線変換装置8に送る。この場合は処理9に移る。
次に、無線受信装置7は、エラーがあれば、受信NGの信号を返す。図1の無線送信装置4は受信NGの信号を受け取り、無線変換装置3に送る。この場合は処理6へ移る。
【0032】
図4においては、受信OKがACK(OK)信号、受信NGがACK(NG)信号で示している。
通信制御部は、受信NG信号”ACK(NG)”を受けてパケット(N)の再送を行うかどうかの評価を行うためにタイマー部から送信時刻(T(N)_aとする)を受け取る。
【0033】
次に、通信制御部12は、T(N)_aが送信期限の時刻TL(N)になっていないかどうかを評価する。
TL(N)≧T(N)_aであれば、パケット(N)_aの送信(すなわちパケット(N)の再送)を行うため、処理8に移る。また、TL(N)<T(N)であれば、再送をあきらめ、処理9に移る。
【0034】
次に、通信制御部の指示により、各ブロックはパケット(N)_aの送信(すなわちパケット(N)の再送)を行う。処理5に移る。
次に、通信制御部12は、パケット(N)の次に送るパケット(N+1)が存在するかどうかを評価し、パケット(N+1)が存在すれば処理10へ移る。
もう送るパケットが無ければEndへ移り、処理終了となる。
次に、通信制御部12は、送信対象パケットをパケット(N)からパケット(N+1)に変更する。処理1に戻る。
以上説明したように、パケット送信毎に上記処理1から処理10を実行することにより、本提案特許記載の通信を実現できる。
また、計算部14にて、返送できる回数の最大を、最大再送回数=TS(N)−T(N)/T_Pと計算し、現在の再送回数と最大再送回数を比較して再送の有無を決めることもできる。
【0035】
また、送信距離が変化する場合、この変化に応じて通信時間T_Pの変化を検出し、T_Pの値を更新する。更新されたT_Pを用いて、上記処理を行うことができる。
【0036】
また、映像データ処理装置をMPEGエンコーダ及びMPEGデコーダとしているが、もちろんMPEG方式は一例であり、他の処理方式でも構わない。
また、送信データをMPEG2−TSパケットとして説明しているが、パケット方式の通信であればMPEG2−TSパケットに限定されるものではない。
パケット送信時間T_Pの計算方法は以下のように行う。
この処理は処理1の中で行う。
処理1のなかで、通信制御部12はT_P計算用のテストパケットTEST(N)を送信する。このときTEST(N)を送信した時刻をTEST_T(N)とする。TEST(N)を送信すると、受信側からパケットTEST(N)に対応するACK(N)が帰ってくる。ACK(N)を送信側が受け取った時刻をACK_T(N)とする。ACK(N)の中身のOK、NGはここでは関係ない。このとき、パケットTEST_T(N)の送信にかかった時間T_P(N)は
【0037】
T_P(N)=ACK_T(N)−TEST_T(N)
となる。
ひきつづき処理1の中で、テストパケットTEST(N+1)を送信し、テストパケットTEST(N)と同様に計算を行って、パケットTEST_T(N+1)の送信にかかった時間T_P(N+1)を求める。これを規定回数M回繰り返し、得られた時間T_P(N)、T_P(N+1)、T_P(N+2)、・・・、T_P(N+M−1)の中から、最大値T_P_MAXを選択する。規定回数Mは任意に設定できる固定値で、ここではM=10とする。
【0038】
そして、このT_P_MAXに、ACKを受け取ってから実際に送信を開始するまでの処理に必要な時間T_ACKを加えたものが、T_Pとなる。T_ACKは設計時に決まる固定値なので、あらかじめ設計時に記録しておくものとする。
【0039】
T_P=T_P_MAX+T_ACK
(実施形態2)
次に、本発明の実施形態2に係る受信装置について説明する。この実施形態では、受信装置側が送信時間からタイムスタンプ時間に間に合うかどうかを計算しこれに基づいて、再送要求をするかどうか判断するものである。
【0040】
図1及び図2に示す送信装置及び受信装置については、実施形態1と同様であるので詳しい説明は省略する。
図6は、図2に示す受信装置の構成図である。
図6に示すように、この受信装置は、実線の枠で囲まれた無線変換受信装置8が特徴であり、無線受信装置7および映像データ処理装置9と接続されている。無線変換受信装置8は、無線受信装置7から無線信号を受け取り、映像データ処理装置9に映像データを送る。
図6に示すように、無線変換受信装置8は、無線データと映像データのインターフェースを制御する無線インターフェース(無線I/F)部21と、タイマー部24と、残時間演算部23と、再送要求部22と、タイムスタンプ付加部25と、パケットを一時保持するためのバッファ部26と、このバッファ部26を制御するためのバッファ制御部27を具備している。
【0041】
図7は、この受信装置を用いた場合のデータ通信のタイミング図、図8はこの受信装置の動作を説明するフローチャートである。
以下、図6、図7及び図8を参照して、この受信装置の動作について説明する。
先ず、アンテナで受信された電波は、無線装置7で受信され検波や復調が行われ、無線I/F部21に入力される。
無線I/F部21では、無線データと映像データのインターフェースを制御し、パケット処理、エラー訂正、Acknowledgeの返答など無線伝送システムで通常行う処理をする。
【0042】
タイマー部24は、送信側もしくはネットワーク全体での時間情報を共有するため、送信側もしくはネットワークのある端末内のタイマー部(図示しない)と同期しており、タイムスタンプの基準となる時間を示している。
【0043】
タイムスタンプ付加部25では、受信したリアルタイムデータ(MPEG2−TSパケット)からタイムスタンプを検出し、バッファ制御部27と残時間演算部23に送る。
【0044】
バッファ部26では、無線伝送システム上のジッタを吸収するため受信されたMPEG2−TSパケットが格納される。
バッファ制御部27は、タイムスタンプ付加部25で検出されたタイムスタンプが示す時間とタイマー部24が示す基準の時間が一致するとバッファ部26から該当するMPEG2−TSパケットを読み出して映像データ処理装置(MPEGデコーダ)9へと出力する。
【0045】
残時間演算部23では、タイマー部24が示す現在の時間とタイムスタンプ付加部25からのタイムスタンプが示す、MPEG2−TSパケットがバッファ部26から読み出される時間までの残時間を算出する。
【0046】
再送要求部22では、残時間演算部23で算出された残時間に余裕がある間は、無線I/F部21に再送要求を送信側に伝送するように指示を出し、残時間の余裕が無い場合には受信したパケットがNGの場合でも再送を行わないよう指示を出す。
【0047】
図8において、フローチャートのSTARTから処理を開始し、まず処理1に移る。すなわち、無線I/F部21が、受信したパケットにエラーがあるかどうかを判定する(処理1)。このとき受信OKならば送信側にACK(OK)を返答し処理6に移る。
【0048】
受信パケットにエラーの発生が検出される、若しくはエラーの訂正を行ってもエラーが残っているようなNGの場合ならば,エラー処理として再送を行う準備をして処理2に移る。
【0049】
ここで、エラーとなったMPEG2−TSパケットは、エラーを含むパケットであることを示す信号を付加してバッファ部26に格納するようにしてもよい。また、エラーを含むパケットは、バッファ部26に格納しないようにしてもよい。
【0050】
次に、残時間演算部23は、タイマー部24からネットワーク上での現在の時刻T(N)と、受信したMPEG2−TSパケット(N)に付加されていて、タイムスタンプ付加部から送られるパケット(N)のタイムスタンプが示す時刻TS(N)を得る。タイムスタンプが示す時刻TS(N)は、受信側でバッファ部26から映像データ処理装置9へ出力される時刻を表している。
【0051】
送信側にパケット1個の再送を要求してから、受信できるまでにかかる時間をT_Pとする。再送では送信側内部のバッファ部に格納されているMPEG2−TSパケットが送信されるので、T_Pはほぼ固定値とする。
【0052】
ここで、再送要求からパケットを受信するまでにかかる時間T_Pを計測する再送遅延時間計測手段を備えてもよい。
また、パケットを受信してから、送信側に受信OK(ACK(OK))、受信NG(ACK(NG))の信号を送信開始するまでの処理時間をT_ACKとする。T_ACKは無線伝送システムで規定される値で、ACK返送の方法によって決まるほぼ固定された値である。
【0053】
図4に、ネットワーク上での現在の時刻T(N)と、タイムスタンプが示す時刻TS(N)と、送信側にパケット1個の再送を要求してから受信できるまでにかかる時間T_Pと、送信側に受信OK或いはNGを送信開始するまでの処理時間T_ACKのタイミング及び受信OK、NGの信号ACK(OK)、ACK(NO)のタイミングを示す。
【0054】
次に、残時間演算部23は、処理2で得た3つの時刻から、受信されたMPEG2−TSパケットがバッファ部26から映像データ処理装置9へ出力されるまでの期限である残時間TL(N)を計算する。計算式を以下に示す。
【0055】
TL(N)=TS(N)−(T_P+T_ACK)・・・(2)
図4に、残時間TL(N)のタイミングを示す。
次に、残時間演算部23では、残時間TL(N)と現在の時刻T(N)を比較する(処理4)。TL(N)≧T(N)であれば処理5に移る。これはパケット(N)が再送されてきても、バッファ部26から映像データ処理装置9に出力するまでに時間の余裕があるということを示す。TL(N)< T(N)であれば処理6に移る。残時間演算部23では、比較結果を再送要求部22へと送る。
【0056】
次に、再送要求部22は、残時間演算部23からの指示に従い、無線I/F部21にACK(NG)送信を指示する(処理5)。
次に、無線I/F部21を通じてACK(NG)データが無線送信装置に送られると、無線送信装置からはパケット(N)_aが再送されてくる。無線I/F部21では受信したMPEG2−TSパケットが再送されてきたパケットであることが認識される。
【0057】
バッファ部26に、受信してエラーが検出されたMPEG2−TSパケットが格納されている場合、そのエラーを持つパケットに対して再送されてきたMPEG2−TSパケットが、重複しないように上書きされ処理1に移る。
【0058】
次に、処理1において、無線I/F部21でOKと判断された受信パケットは、バッファ部26に格納され、そのパケットのタイムスタンプの示す時刻とタイマー部24が示す時刻とをバッファ制御部27が比較し、例えば等しくなったタイミングでバッファ部26からMPEG2−TSパケットを読み出して映像データ処理装置9へと出力する。
【0059】
処理4でTL(N)<T(N)と判断された受信パケットは、再送されてもすでにTS(N)を経過してしまう可能性が高いので、再送要求部は再送の要求を止めて無線I/F部21にACK(OK)の送信を指示する。
【0060】
こうして再送要求を断念し、最終的にエラーが残ったMPEG2−TSパケットは、バッファ部26から廃棄してもよいし、バッファ部26からタイムスタンプが示す時間で読み出されるが、エラーを示す信号と合わせて映像データ処理装置9へ出力してもよい。
【0061】
次に、無線I/F部21では,パケット(N)の次に受信したパケット(N+1)が存在するかどうかを評価し、パケット(N+1)が存在すれば処理1へ移る。
次に、受信停止の指示が無線受信装置内部の制御部(図示しない)から発行されるなどのため受信動作が終了すればEndへと移り処理終了となる。
ここで再送要求をより長い時間に渡って送信側に送る為、受信されたMPEG2−TSパケットに付加されているタイムスタンプに固定値を加算し、バッファ部26からMPEG2−TSパケットが読み出されるまでの時間を延長する固定値加算手段を備えてもよい。
【0062】
また、無線I/F部21でエラーが検出されたMPEG2−TSパケットでは、タイムスタンプ部分にエラーが発生している可能性も考えられるので、正常に受信された前後のパケットか以前に正常に受信されたパケットのタイムスタンプとタイマー部24が示す現在の時刻からエラーが発生したパケットのタイムスタンプを推定し、その推定結果と実際に受信したパケットのタイムスタンプが大きく異なる場合、例えばタイムスタンプを用いた再送要求を行わずある固定した回数だけ再送要求を行う手段を備えてもよい。
【0063】
また、何らかの理由で伝送上の遅延が大きくなりすぎてエラーが検出されず、受信したパケットのタイムスタンプが示す値よりもタイマー部24が示している現在の時刻が過ぎていた場合、その受信パケットを遅延パケットとして破棄する手段を備えてもよい。
【0064】
また、無線伝送システムとMPEG2−TSパケットを用いて説明してきたが他の再送を行う伝送システム、他のリアルタイムデータを用いても同様の処理で同様の効果が得られる。
【0065】
また、受信側からの再送要求の有無を、送信側が付加したタイムスタンプの時刻に応じて変更できる再送要求手段を用いたことで、時間が許す限り再送を行うことが可能である。また再送されたリアルタイムデータの伝送ディレイが大きすぎてリアルタイム性の確保が出来ないという問題を回避して通信品質を向上させることが出来る。
【0066】
(実施形態3)
次に、本発明の実施形態3に係る受信装置について説明する。この実施形態では、エラー受信されたパケットがデータを再構築するのに必要で有効なデータか或いはデータを再構築するのには必要のない無効のデータかを判断し、無効のデータの場合は再送要求をしないものである。
【0067】
図1及び図2に示す送信装置及び受信装置については、実施形態1と同様であるので詳しい説明は省略する。
図9は、図2に示す受信装置の構成図である。
図9に示すように、この受信装置は、実線の枠で囲まれた無線変換受信装置8が特徴であり、無線受信装置7および映像データ処理装置9と接続されている。無線変換受信装置8は、無線受信装置7から無線信号を受け取り、映像データ処理装置9に映像データを送る。
図9に示すように、無線変換受信装置8は、無線データと映像データのインターフェースを制御する無線インターフェース(無線I/F)部21と、タイマー部24と、無効データ検出部32と、再送をするかどうか判断するための再送拒否部31と、タイムスタンプ付加部25と、パケットを一時保持するためのバッファ部26と、このバッファ部26を制御するためのバッファ制御部27を具備している。
【0068】
無効データ検出部32は、受信したMPEG2−TSパケットが無効なデータ(NULL packetやエラーパケット)で有るかどうかを検出するものである。再送拒否部31は、無効データ検出部32で無効と判断された受信パケットに伝送上で発生したエラーが検出されても、再送要求を無線I/F部21から送信側に送ることを止めるためのものである。
【0069】
先ず、無線送信装置から送信されたデータは、アンテナに入力されて無線受信装置7で受信される。この無線受信装置7で受信された無線信号は、電波の検波や復調が行われ、無線I/F部21にてパケット処理、エラー訂正など無線伝送システムで通常行われる処理をされ、タイムスタンプが付加されたMPEG2−TSパケットとして出力される。ここで、受信したパケットにエラーが検出されると無線I/F部21は、ACK(NG)を送信側に送信する準備を行う。
【0070】
エラーが検出されたMPEG2−TSパケットは、無効データ検出部32に送られ、無効なデータで有るかどうかの検出が行われる。例えば、MPEG2−TSでは「NULL packet」と呼ばれるパケットが存在し、ISO/IEC13818−1の規定では、ヘッダにPID(packet identifier)と呼ばれる領域があり、その値が0x1FFFであることで検出可能である。このNULL packetはデータを再構築するために必要な有効なデータを持っていないので破棄されたとしても問題は起こらない。
【0071】
無効データ検出部で、エラーが発生したMPEG2−TSパケットが例えばNULL packetだと判断されると、その判断に基づき、再送拒否部は無線I/F部21に対して再送を行わないように指示を出す。
【0072】
一方、NULL packetではない場合、再送拒否部31は再送を止める指示を出さないので、無線I/F部21は無線伝送システム所定の方法で再送を行う。
また、MPEG2−TSパケットのヘッダにはそのMPEG2−TSパケットがエラーであることを示す領域が存在し、その領域の設定値が有効な場合は無効データをして処理する手段をもってもよい。
【0073】
また、送信側から伝送されるMPEG2−TSパケットの中には、MPEGデコーダでデコードする時には必要とされないパケットが混在している可能性がある。これらの必要とされないパケットは、NULL packetとは異なり意味のあるデータなのだが、デコード時に必要とされないだけである。こう言ったデコード時に必要とされないMPEG2−TSパケットを無効データとして判断する手段を備えてもよい。
【0074】
また、リアルタイムデータとして意味を持たないデータに伝送上のエラーが発生したとしても、受信側では再送要求を行わないので、アプリケーション側(例えばMPEGデコーダ)で無視されるパケットに再送を行って伝送帯域を無駄にするという事態を回避することが出来る。
【0075】
この実施形態にて説明した受信装置を、実施形態1、実施形態2と組み合わせて用いてもよい。
特に実施形態2と組み合わせた場合、受信したパケットがNULL packetかどうかを評価する評価手段を実施形態2の受信装置に加えて、NULL packetであれば処理6に移る。NULL packetでなければ処理5に移る。このようにして、あとは実施形態2で説明した処理を行うことができる。こうすることでさらに効率の良いデータ処理を行うことを可能とする。
【0076】
また、映像データ処理装置9をMPEGエンコーダ、MPEGデコーダとしているが、もちろんMPEG方式は一例であり、他の処理方式でも構わない。
また、送信データをMPEG2−TSパケットとして説明しているが、パケット方式の通信であればMPEG2−TSパケットに限定されるものではない。
【0077】
【発明の効果】
パケットが再構築されるまでの待機時間を有効に利用して、再構築時間ギリギリまで再送信を行う送信装置及び再送信の要求を行う受信装置を提供できる。
また、データの再構築に必要としないパケットが受信エラーをした場合は、再送要求を行わず処理する受信装置を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施形態に係わる送信装置のブロック図。
【図2】本発明の実施形態に係わる送信装置のブロック図。
【図3】本発明の実施形態1に係わる送信装置の概略図。
【図4】本発明の実施形態1に係わる送信装置を用いた時のデータのタイミングを示すタイミング図。
【図5】本発明の実施形態1に係わる送信装置を用いた時の動作フローを示した図。
【図6】本発明の実施形態2に係わる受信装置の概略図。
【図7】本発明の実施形態2に係わる受信装置を用いた時のデータのタイミングを示すタイミング図。
【図8】本発明の実施形態2に係わる送信装置を用いた時の動作フローを示した図。
【図9】本発明の実施形態3に係わる送信装置の概略図。
【符号の説明】
1・・・映像記録装置
2・・・映像データ処理装置
3・・・無線変換送信装置
4・・・無線送信装置
5・・・送信アンテナ
6・・・受信アンテナ
7・・・無線受信装置
8・・・無線変換受信装置
9・・・映像データ処理装置
10・・・映像表示装置
11・・・無線I/F部
12・・・通信制御部
13・・・タイマー部
14・・・計算部
15・・・バッファ部
16・・・バッファ制御部
17・・・タイムスタンプ付加部
Claims (13)
- 無線伝送における現在時刻Tを示すタイマー手段と、
送信するパケットNに受信側で処理する時刻TS(N)を指定するタイムスタンプを付加するタイムスタンプ付加手段と、
前記パケットNが送信側から送信され前記受信側に受信されるまでに経過する時間T_Pを計算する計算手段と、
前記受信側から前記パケットNを再び送信する要求を受けた場合、前記経過時間T_Pに基づいて、前記パケットNが前記タイムスタンプで指定される前記時刻TS(N)に間に合うように前記受信側で受信されるかどうかを判断する判断手段と、
前記判断手段により間に合うと判断された場合、前記パケットNを送信する手段とを具備することを特徴とする送信装置。 - さらに、前記判断手段により間に合わないと判断された場合、前記パケットNを送信することを止める処理を施すことを特徴とする送信装置。
- 無線伝送における現在時刻Tを示すタイマー手段と、
送信するパケットNに受信側で処理する時刻TS(N)を指定するタイムスタンプを付加するタイムスタンプ付加手段と、
前記パケットNが送信側から送信され前記受信側に受信されるまでに経過する時間T_Pを計算する計算手段と、
前記受信側から前記パケットNを再び送信する要求を受けた場合、現在時刻Tが前記パケットNの前記タイムスタンプで指定される前記時刻TS(N)から前記時間T_Pを減じた時刻よりも早いときは前記パケットNを送信する手段とを具備することを特徴とする送信装置。 - さらに、現在時刻Tが前記パケットNの前記タイムスタンプで指定される前記時刻TS(N)から前記時間T_Pを減じた時刻よりも遅いときは前記パケットNを送信することを止める処理を施すことを特徴とする送信装置。
- 前記計算手段は、前記送信側から前記受信側にパケットを送信し受信側から再送要求信号を受信するまでにかかった時間に基づいて前記経過時間T_Pを算出することを特徴とする請求項1乃至請求項4のいずれかに記載の送信装置。
- 前記タイムスタンプに指定された時刻TS(N)と前記経過時間T_Pとからパケットを再び送信することができる最大回数を計算する手段をさらに具備することを特徴とする請求項1乃至5のいずれかに記載の送信装置。
- 前記経過時間T_Pを算出するのは、パケット送信毎或いは複数のパケット送信毎に行うことを特徴とする請求項5記載の送信装置。
- 無線伝送における現在時刻Tを示すタイマー手段と、
受信側で処理する時刻TS(N)を指定するタイムスタンプが付加されたパケットNを受信する受信手段と、
前記タイムスタンプが示す時刻TS(N)まで前記パケットNを保持するバッファ手段と、
前記タイムスタンプが示す時刻TS(N)及び前記現在時刻Tから前記バッファ手段から前記パケットNが読み出されるまでの残時間を計算する残時間計算手段と、
前記パケットNが受信エラーになった場合、前記残時間計算手段により計算された残時間が所定の値になるまで送信側に前記パケットNを再び送信するよう要求する要求信号を送信する手段とを具備することを特徴とする受信装置。 - 無線伝送における現在時刻Tを示すタイマー手段と、
受信側で処理する時刻TS(N)を指定するタイムスタンプが付加されたパケットNを受信する受信手段と、
前記タイムスタンプが示す時刻TS(N)まで前記パケットNを保持するバッファ手段と、
前記パケットNが無効データであるかどうか判断する無効データ検出手段と、前記パケットNが受信エラーになったとき、前記無効データ検出手段により前記パケットNが有効データと判断された場合、前記パケットNを再び送信するように要求する要求信号を送信する手段とを具備することを特徴とする受信装置。 - 前記無効データ検出手段により前記パケットNが無効データと判断された場合、前記パケットNを再び送信するように要求する要求信号を送信することを止めることを特徴とする受信装置。
- 無線伝送における現在時刻Tを示すタイマー手段と、
受信側で処理する時刻TS(N)を指定するタイムスタンプが付加されたパケットNを受信する受信手段と、
前記タイムスタンプが示す時刻TS(N)まで前記パケットNを保持するバッファ手段と、
前記タイムスタンプが示す時刻TS(N)及び前記現在時刻Tから前記バッファ手段から前記パケットNが読み出されるまでの残時間を計算する残時間計算手段と、
前記パケットNが受信エラーになった場合、前記残時間計算手段により計算された残時間が所定の値になるまで送信側に前記パケットNを再び送信するように要求する要求信号を送信する手段と、
前記パケットNが無効データであるかどうか判断する無効データ検出手段とを具備し、
前記要求信号を要求する手段は、前記パケットNが受信エラーになったとき、前記パケットNが無効データと判断された場合、前記パケットNを再び送信するように要求する要求信号を送信することを止める処理を施すことを特徴とする受信装置。 - 前記無効データは、データの再構築に必要の無いデータであることを特徴とする請求項9乃至請求項11のいずれかに記載の受信装置。
- 前記無効データは、NULLデータであることを特徴とする請求項9乃至請求項12のいずれかに記載の受信装置。
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