JP2007281716A - Wireless moving picture transmission system, wireless moving picture transmission method, wireless moving picture transmission apparatus, wireless moving picture transmission method, and computer program thereof, wireless moving picture receiving apparatus, wireless moving picture receiving method, and computer program thereof - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、無線通信を利用して、例えばチューナ及びディスプレイ装置等の間で動画データを伝送するのに好適な無線動画伝送システム、無線動画伝送方法、無線動画送信装置、無線動画送信方法、そのコンピュータプログラム、無線動画受信装置、無線動画受信方法、並びにそのコンピュータプログラムに関する。 The present invention relates to a wireless moving image transmission system, a wireless moving image transmission method, a wireless moving image transmission device, a wireless moving image transmission method, and the like suitable for transmitting moving image data between, for example, a tuner and a display device using wireless communication. The present invention relates to a computer program, a wireless moving image receiving apparatus, a wireless moving image receiving method, and the computer program.
液晶テレビジョン受像機やプラズマテレビジョン受像機といった薄型テレビを、いわゆる壁掛けテレビとして使用する場合、ディスプレイ装置からアンテナケーブルが延びていると外観が損なわれる。そこで、ディスプレイ装置からチューナを分離し、それぞれの間を無線で繋ぐことにより、ディスプレイ装置に接続されていたアンテナケーブルを減らすことが可能となる。 When a flat-screen television such as a liquid crystal television receiver or a plasma television receiver is used as a so-called wall-mounted television, the appearance is impaired if an antenna cable extends from the display device. Therefore, it is possible to reduce the number of antenna cables connected to the display device by separating the tuner from the display device and connecting the tuners wirelessly.
しかし、チューナとディスプレイ装置の間を無線リンクで結び動画伝送を行う場合、無線区間でのランダムエラーに対する耐久性を持たせないと動画が途切れてしまい、動画が正しく表示されず視聴時の不快感が増大するという問題が生じる。この問題を回避するため、従来はディスプレイ装置に十分な容量の受信バッファ部を持たせ、無線区間でバーストノイズ等のランダムエラーが発生した場合は、受信バッファ部でバッファリングされたデータから動画を再生し、その間にチューナからディスプレイ装置に対し動画の再送を行って、バッファ量を回復するという方法がとられている。 However, when video transmission is performed by connecting the tuner and the display device with a wireless link, the video will be interrupted unless durability against random errors in the wireless section is given, and the video will not be displayed correctly, causing discomfort during viewing. The problem of increasing is caused. In order to avoid this problem, the display device has a reception buffer unit with a sufficient capacity in the past, and if a random error such as burst noise occurs in the wireless section, a video is created from the data buffered in the reception buffer unit. A method is adopted in which the buffer amount is recovered by retransmitting the moving image from the tuner to the display device during the playback.
また、分割パターンと優先度を対応付けて格納する格納部を備え、1つの画像を選択された優先度に対応する所定のパターン情報に基づいて複数の画像に分割して送信する画像通信装置が提案されている(特許文献1を参照)。 An image communication apparatus that includes a storage unit that stores division patterns and priorities in association with each other, and that divides and transmits one image into a plurality of images based on predetermined pattern information corresponding to the selected priority. It has been proposed (see Patent Document 1).
しかし、上述した方法では、受信バッファ部でのバッファ量を大きくすればするほど、映像遅延が増加するという問題が生じる。すなわち、映像のリアルタイム性が大きく損なわれることになり、リモートコントローラを用いて操作したときのディスプレイ装置の反応速度の低下、ディスプレイ装置に繋いだゲーム機を利用したときにコントローラからの入力が画面上の動きと同期しないという問題が生じる。また、バッファ量を小さくすると当然のことだが、無線区間でのランダムエラーによっては動画が途切れてしまうという問題が生じる。 However, the above-described method has a problem that the video delay increases as the buffer amount in the reception buffer unit increases. In other words, the real-time nature of the video is greatly impaired, the response speed of the display device decreases when operated using a remote controller, and the input from the controller is on the screen when using a game machine connected to the display device. The problem of not synchronizing with the movement of the camera arises. In addition, as a matter of course when the buffer amount is reduced, there is a problem that the moving image is interrupted due to a random error in the wireless section.
本発明は斯かる点に鑑みてなされたものであり、無線通信を利用して動画伝送を行う場合に、映像遅延を増加させることなく、動画が途切れない無線動画伝送を実現することを目的とする。 The present invention has been made in view of such a point, and an object of the present invention is to realize wireless moving image transmission in which moving images are not interrupted without increasing a video delay when moving images are transmitted using wireless communication. To do.
上記課題を解決するため、本発明の第1の側面は、無線通信を用いて動画データの伝送を行う無線動画伝送システムにおいて、無線区間の通信環境に応じて前記動画データのフレーム画像を複数の分割画面に分割し、分割画面ごとに画面位置情報及び大きさ情報を含むヘッダ情報を付加して各分割画面を所定の順番に従い送信する無線動画送信装置と、前記無線動画送信装置から送られる前記各分割画面を受信し、受信した各分割画面を前記所定の順番に使用し、分割画面ごとの前記画面位置情報及び大きさ情報を参照して前記フレーム画像を再構築する無線動画受信装置とから構成することを特徴とする。 In order to solve the above problems, according to a first aspect of the present invention, in a wireless moving image transmission system that transmits moving image data using wireless communication, a plurality of frame images of the moving image data are converted according to a communication environment in a wireless section. A wireless moving image transmitting apparatus that divides the image into divided screens, adds header information including screen position information and size information for each divided screen, and transmits the divided screens in a predetermined order; and the wireless moving image transmitting apparatus that is sent from the wireless moving image transmitting apparatus From the wireless video receiver that receives each divided screen, uses the received divided screens in the predetermined order, and reconstructs the frame image with reference to the screen position information and size information for each divided screen It is characterized by comprising.
上記構成によれば、無線区間の通信環境、例えばその良否に応じて動画データのフレーム画像を複数の分割画像に分割することにより、通信環境が良い場合は分割画像を大きくし、また通信環境が悪い場合は分割画像を小さくして送信することができる。 According to the above configuration, by dividing the frame image of the moving image data into a plurality of divided images according to the communication environment of the wireless section, for example, whether it is good or bad, the divided image is enlarged when the communication environment is good, and the communication environment is If it is bad, the divided image can be made smaller and transmitted.
また、本発明の第2の側面は、上記第1の側面において、上記無線区間の通信環境を判定する指標となるデータとしてデータ送信先で測定したエラーレートを使用することである。上記無線動画送信装置が、通信先から送られるエラーレート情報に応じて前記フレーム画像の分割数を決定する画面分割数決定部を備え、エラーレートが高い場合に分割数を少なくし、エラーレートが低い場合に分割数を多くし、前記画面分割数決定部により決定された分割数に従い前記フレーム画像を分割する構成とする。あるいは、前記エラーレートに代えて、S/N比によりフレーム画像の分割数を決定する構成とする。 A second aspect of the present invention is that, in the first aspect, an error rate measured at a data transmission destination is used as data serving as an index for determining the communication environment in the wireless section. The wireless moving image transmission apparatus includes a screen division number determination unit that determines the number of divisions of the frame image according to error rate information transmitted from a communication destination, and reduces the number of divisions when the error rate is high, and the error rate is When the number is low, the number of divisions is increased, and the frame image is divided according to the number of divisions determined by the screen division number determination unit. Alternatively, instead of the error rate, the number of divisions of the frame image is determined by the S / N ratio.
上記構成によれば、送信先から送られてくるエラーレートあるいはS/N比の情報を利用して通信環境を判定するので、通信環境の状態を正確に判定でき、通信環境の状態に応じて動的に画面分割数の設定が行える。 According to the above configuration, since the communication environment is determined using the error rate or S / N ratio information sent from the transmission destination, the state of the communication environment can be accurately determined, and according to the state of the communication environment The number of screen divisions can be set dynamically.
また、本発明の第3の側面は、上記第1の側面において、現フレームと前フレームの同一位置の分割画面における相関に基づいて各分割画面の優先度を決定する優先度決定部を備え、前記優先度決定部で決定された優先度の高い順に前記各分割画面を送信することを特徴とする。 Further, a third aspect of the present invention includes a priority determination unit that determines the priority of each divided screen based on the correlation in the divided screen at the same position of the current frame and the previous frame in the first aspect. The divided screens are transmitted in descending order of priority determined by the priority determination unit.
上記構成によれば、相関の低い(動きの多い)分割画像の優先度が高く設定され、優先的に送信されるので、一定時間に送信できない分割画像を相関の高い(動きの少ない)分割画面とすることができる。 According to the above configuration, since the priority of divided images with low correlation (many movements) is set high and transmitted preferentially, divided images that cannot be transmitted within a certain period of time are divided screens with high correlation (low movement). It can be.
また、本発明の第4の側面は、上記第3の側面において、上記優先度決定部は、相関に基づく優先度が同一である分割画面が存在する場合、当該分割画面の画面位置情報に応じて優先度を設定することを特徴とする。 In addition, according to a fourth aspect of the present invention, in the third aspect, the priority determination unit responds to screen position information of the divided screen when there are divided screens having the same priority based on the correlation. And setting the priority.
上記構成によれば、優先的に送信される分割画面の画面位置情報を適切に設定することにより、人の目に目立つ場所に位置する分割画面から送信することができる。 According to the above configuration, by appropriately setting the screen position information of the split screen that is transmitted with priority, it is possible to transmit from the split screen that is located in a conspicuous place.
また、本発明の第5の側面は、上記第1の側面において、上記無線動画受信装置が、前フレームの動画データを一時記憶する記憶部を備え、1フレームの設定時間内に全ての分割画面を受信できなかった場合、受信できなかった分割画面に代えて、前記記憶部に記憶されている前フレームの同一位置の分割画面を用いることを特徴とする。 According to a fifth aspect of the present invention, in the first aspect, the wireless moving image receiving apparatus includes a storage unit that temporarily stores moving image data of the previous frame, and all divided screens within a set time of one frame. In the case where the received image cannot be received, a divided screen at the same position of the previous frame stored in the storage unit is used instead of the divided screen that could not be received.
上記構成によれば、送信エラーとなった優先度の低い分割画面は前フレームの分割画面を用いてフレームを再構成することにより、動画を途切れさせることなく表示するとともに、ランダムエラーの影響を人間の目に認識されにくくする。 According to the above configuration, the low-priority split screen resulting in a transmission error is displayed without interruption by reconstructing the frame using the split screen of the previous frame, and the effects of random errors are human. Make it harder to recognize.
本発明によれば、無線通信を用いて動画伝送を行う場合でも、映像遅延を増加させることなく、かつ、動画を途切れさせることがなく受信側で表示させることができる。したがって、一般に動画を途切れさせない目的で使用される受信バッファを大幅に減らすことによってチップコストが削減され、また映像遅延が減少することによりリモートコントローラやゲーム機を操作したときの反応速度を向上させることができる。 According to the present invention, even when moving image transmission is performed using wireless communication, the moving image can be displayed on the receiving side without increasing the video delay and without interrupting the moving image. Therefore, chip cost is reduced by significantly reducing the receive buffer that is generally used for the purpose of not interrupting the video, and the response speed when operating a remote controller or game machine is reduced by reducing the video delay. Can do.
以下、本発明の一実施形態例について、添付図面を参照しながら説明する。 Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
本発明の無線動画伝送システムの構成例を図1に示す。この実施形態における無線動画伝送システムは、チューナ1とディスプレイ装置20から構成されている。チューナ1とディスプレイ装置20は、それぞれ無線動画送信装置及び無線動画受信装置の一例である。チューナ1とディスプレイ装置20はそれぞれ独立しており、無線通信により相互にデータの送受信が可能に接続されている。無線通信の変復調方式は特に限定しないが、動画データを伝送する上ではUWB(Ultra Wide Band)といった大容量伝送方式が望ましい。 A configuration example of the wireless moving image transmission system of the present invention is shown in FIG. The wireless moving image transmission system in this embodiment includes a tuner 1 and a display device 20. The tuner 1 and the display device 20 are examples of a wireless moving image transmitting device and a wireless moving image receiving device, respectively. The tuner 1 and the display device 20 are independent of each other, and are connected so as to be able to transmit / receive data to / from each other by wireless communication. The modulation / demodulation method for wireless communication is not particularly limited, but a large-capacity transmission method such as UWB (Ultra Wide Band) is desirable for transmitting moving image data.
チューナ1は、外部アンテナを介して受信したBS/CS/地上波といった放送波を復調してベースバンド信号を抽出するフロントエンド部2、フロントエンド部2で復調された放送波のベースバンド信号から形成される画像の画面分割を行う画面分割部3と、画面分割後の各分割画面に所定の基準に基づく優先度を付加する優先度決定部4と、分割処理がなされた画像データを圧縮する画像圧縮部5と、圧縮されたデータを一時的に保存(バッファ)する送信バッファ部6と、送信バッファ部6にバッファされたデータを無線通信により送信する無線送信部7と、送信と受信でアンテナを切り替えるアンテナスイッチ部8を備えている。
The tuner 1 demodulates a broadcast wave such as BS / CS / terrestrial wave received via an external antenna to extract a baseband signal, and the baseband signal of the broadcast wave demodulated by the front end unit 2 A
さらに、優先度決定部4による優先度決定時に参照する前フレーム情報を格納するフレームメモリ(記憶部)9と、ディスプレイ装置20から送信されたコマンドを、アンテナスイッチ部8を介して受信する無線受信部10と、送信バッファ部6のデータのはけ具合及び/又は無線受信部10より受信するコマンドによって送信レートを制御する送信レート制御部11と、送信レート制御部11で制御される送信レートに基づいて無線区間の通信環境に応じた最適な画面分割数を決定する画面分割数決定部12と、クロックを発信してこれら各部の動作タイミングを制御するタイミング制御部13を備える。
In addition, a frame memory (storage unit) 9 that stores previous frame information to be referred to when priority is determined by the
ディスプレイ装置20は、受信と送信でアンテナを切り替えるアンテナスイッチ部21と、チューナ1から無線通信で送信されたデータを、アンテナスイッチ21を介して受信する無線受信部22と、受信したデータをバッファする受信バッファ部23と、受信バッファ部23のデータを解凍する画像解凍部24と、解凍されたデータから画像を再構築する画面再構築部25と、再構築された画像をディスプレイ(表示面)27に表示するディスプレイドライバ26を備えている。
The display device 20 includes an
さらに、画像を再構築する際に必要となる前フレームの情報を格納するフレームメモリ(記憶部)28と、無線通信で受信したデータからエラーレートを測定しコマンド送信を行うコマンド送信部29と、アンテナスイッチ部21を介してチューナ1へコマンドを送信する無線送信部30と、これら各部の動作タイミングを制御するタイミング制御部31を備える。
Furthermore, a frame memory (storage unit) 28 that stores information of a previous frame necessary for reconstructing an image, a
無線通信で動画伝送を行う場合におけるチューナ1の動作を図2のフローチャートに示す。まずチューナ1は外部アンテナにより放送波を受信すると、受信した放送波をフロントエンド部2で復調し、その復調した放送波(動画データ)を画面分割部3へ出力する(ステップS1)。画面分割部3は、復調された放送波のベースバンド信号による1フレーム分の画像を、無線区間の通信環境に応じて複数の分割画面(ブロック)に分割する(ステップS2)。そして、各分割画面に対し、分割画面の分割前画面(1フレーム画面)における「画面位置情報」及び「大きさ情報」を含むヘッダ情報を付加して優先度決定部4へ出力する。さらに分割画像がどのフレームに対するものであるかが識別できる「フレーム番号」を付加するとよい。
The operation of the tuner 1 when performing moving image transmission by wireless communication is shown in the flowchart of FIG. First, when the tuner 1 receives a broadcast wave from the external antenna, the front-
図3は、分割画面に付加される画面位置情報及び大きさ情報を説明する図である。分割前の画面40の例えば左上隅を原点(0,0)として、任意の分割画面41の画面位置情報が座標(X,Y)、大きさ情報が「W」,「H」で表されている。この画面位置情報は、ディスプレイ装置20側においてデータが受信された場合に、当該データに対応したフレーム内のブロック位置を特定するために用いられる。
FIG. 3 is a diagram for explaining screen position information and size information added to the divided screen. For example, the upper left corner of the
上記ステップS2における画面分割処理は、図4に示す処理により決定された分割数に基づいて実行される。以下、画面分割数決定処理について、図4のフローチャートを参照して説明する。 The screen division process in step S2 is executed based on the number of divisions determined by the process shown in FIG. Hereinafter, the screen division number determination process will be described with reference to the flowchart of FIG.
図4において、ディスプレイ装置20のコマンド送信部29により、まず通常の通信環境におけるエラーレートを無線受信部22で受信したデータから予め測定しておく。次に、現在の通信環境におけるエラーレートを測定する。そして、これらのエラーレート情報を含むコマンドを、コマンド送信部29から無線送信部30、アンテナスイッチ部21を経由して、チューナ1に送信する。チューナ1では、ディスプレイ装置20から送信されたコマンドを、アンテナスイッチ部8を介して無線受信部10で受信し、受信したコマンドを送信レート制御部11に供給する。そして、送信レート制御部11において、通常のエラーレートと現在のエラーレートを比較し、現在のエラーレートが通常時より増加したか否かを判定する(ステップS11)。
In FIG. 4, the error rate in a normal communication environment is first measured in advance from the data received by the
ステップS11の判断処理において、送信レート制御部11は、エラーレートが増加したと判断した場合、分割数を増加する決定を下す(ステップS12)。そして、その決定に基づいて送信レートを下げ、変更後の送信レートを画面分割数決定部12へ出力する。他方、エラーレートは増加していないと判断した場合は、ステップS13に移行する。
In the determination process of step S11, when the transmission
次に、送信レート制御部11は、通常のエラーレートと現在のエラーレートを比較し、現在のエラーレートが通常時より減少したか否かを判定する(ステップS13)。
Next, the transmission
ステップS13の判断処理において、送信レート制御部11は、エラーレートが減少したと判断した場合、分割数を減少する決定を下す(ステップS14)。そして、その決定に基づいて送信レートを上げ、変更後の送信レートを画面分割数決定部12へ出力する。他方、エラーレートは減少していないと判断した場合は、ステップS15に移行し、現在の分割数を維持する決定を行う(ステップS15)。
In the determination process of step S13, when the transmission
そして、画面分割数決定部12において、送信レート制御部11から供給された送信レートに基づいて、1フレームの画像の分割数が決定される。
Then, the screen division
このように、本例では画面の分割数は無線区間のエラーレートによってダイナミック(動的)に変更が行われ、エラーレートの高い(エラーの多い)通信環境では画面分割数を増加させ、エラーレートの低い(エラーの少ない)通信環境では画面分割数を減少させる。画面分割数(大きさ)は、1画素から全画面(分割なし)の範囲で設定できる。 As described above, in this example, the number of screen divisions is dynamically changed according to the error rate of the wireless section, and in a communication environment with a high error rate (a lot of errors), the number of screen divisions is increased and the error rate is increased. Reduce the number of screen divisions in a low (low error) communication environment. The number of screen divisions (size) can be set in a range from one pixel to the entire screen (no division).
例えば、図5の例では、通常は各分割画面を同サイズとして元画面、つまり1画面を48分割しているが、エラーレートが高くなることによって、1画面が192分割へと変更される。またエラーレートが低い場合は、1画面は12分割へと変更される。画面の分割は必ずしも同サイズ(縦×横)で分割する必要はなく、例えばエラーレートの多い位置では分割画面のサイズを小さくするなど適宜設定するようにしてもよい。またエラーレートに応じて変更される分割数は、この例で挙げた192や12に限定するものではなく、例えば通信環境の変化に対して分割数を忠実に追随させたいような場合には分割数を多数設定してもよい。 For example, in the example of FIG. 5, the original screen, that is, one screen is usually divided into 48 with the same size of each divided screen. However, as the error rate increases, one screen is changed to 192 divisions. When the error rate is low, one screen is changed to 12 divisions. It is not always necessary to divide the screen into the same size (vertical x horizontal). For example, it may be set as appropriate, for example, by reducing the size of the divided screen at a position where the error rate is high. Further, the number of divisions changed according to the error rate is not limited to 192 or 12 mentioned in this example. For example, when it is desired to faithfully follow the number of divisions in response to changes in the communication environment, the number of divisions is not limited. Many may be set.
なお、図4のフローチャートでは、通常の通信環境からのエラーレートの増減を判断して分割数を変化させていたが、予めエラーレートを3つの範囲に設定し、検出された現在のエラーレートがどの範囲に含まれるかによって分割数を決定するようにしてもよい。 In the flowchart of FIG. 4, the number of divisions is changed by determining the increase or decrease of the error rate from the normal communication environment. However, the error rate is set in three ranges in advance, and the detected current error rate is The number of divisions may be determined depending on which range is included.
また、コマンド送信部29では、無線区間の通信環境の良否を判断する指標となるデータとしてエラーレートを測定しているが、エラーレートに代えて、現在の受信データの信号レベルを、入力なしの場合の雑音レベルに対して表したS/N比を測定し、このS/N比を用いて分割数を決定するようにしてもよい。例えば、S/N比が小さい場合は分割数を増加させ、S/N比が大きい場合は分割数を減少させる。
Further, the
図2のフローチャートに示したチューナ1の動作の説明に戻る。ステップS2の1フレーム画面分割処理を終了後、優先度決定部4により各分割画面(ブロック)に対し優先度を決定する(ステップS3)。そして、各分割画面を優先度の高い順に画像圧縮部5へ出力する。
Returning to the description of the operation of the tuner 1 shown in the flowchart of FIG. After completing the one-frame screen dividing process in step S2, the
ここで、図6に、図2のステップS3の処理において実行される画面分割後の送信優先度の設定方法のフローチャートを示す。送信優先度の設定を行うには、まず優先度決定部4は、フレームメモリ9に格納されている前フレームの同一位置の分割画面を読み出し、前フレームと現フレームの同一位置の分割画面の相関を測定する(ステップS21)。相関の測定は、周知の技術であり、例えば分割画面を構成する各画素の明度、色相、彩度などを数値化して階調で表現し、これら数値化した情報に基づいて前後のフレームの同一分割画面を比較することで測定する。
Here, FIG. 6 shows a flowchart of a method for setting the transmission priority after screen division executed in the process of step S3 of FIG. In order to set the transmission priority, the
そして、各分割画面の相関値を降順に並び替え(ステップS22)、優先度を決定する(ステップS23)。すなわち各分割画面の相関値の低い(動きの大きい)順に優先度を高く設定する。この場合、動きの激しい部分ほど優先度が高く設定され、動きの少ない分割画面は優先度が低く設定されるため、ランダムエラーが生じた場合に再送が間に合わなくても正しく送受信されなかった画面は動きの少ない画面となり、ディスプレイ装置20側で前フレームの画面を用いたとしても違和感が少なくて済む利点がある。 Then, the correlation values of the divided screens are rearranged in descending order (step S22), and the priority is determined (step S23). That is, the priority is set higher in the order of the correlation value of each divided screen having the lowest (larger motion). In this case, the higher priority is set for the part with more motion, and the priority is set for the split screen with less motion, so if a random error occurs, the screen that was not correctly sent / received even if retransmission was not in time There is an advantage that a screen with less movement is obtained, and even if the screen of the previous frame is used on the display device 20 side, there is little discomfort.
さらに、他の例として、分割画面の画面位置情報と前フレームとの相関情報を加味した優先度の設定方法も考えられる。一例を挙げると、人間の目は、画面の端部よりも中央部に注目する傾向があるので、これを利用して優先度を決定する方法が考えられる。例えば、相関値が同一の分割画面がある場合、より画面中央にある分割画面の優先度を高く設定する。このようにすると、同じ相関値の分割画面についてはより中央に位置する分割画面が優先的に送信されるので、再構築後の画面においてランダムエラーの影響が人間の目に認識されにくくなる。さらには、所定のパターンに従って相関値が同一の分割画面の優先度を設定することも考えられる。 Furthermore, as another example, a priority setting method that considers the correlation information between the screen position information of the divided screen and the previous frame is also conceivable. For example, human eyes tend to focus on the center rather than the edge of the screen, so a method for determining the priority using this may be considered. For example, when there are divided screens having the same correlation value, the priority of the divided screen at the center of the screen is set higher. In this way, for the divided screens having the same correlation value, the divided screen located at the center is preferentially transmitted, so that the influence of the random error is less likely to be recognized by human eyes on the screen after the reconstruction. Furthermore, it is conceivable to set the priority of divided screens having the same correlation value according to a predetermined pattern.
次に、画像圧縮部5にて、優先度決定部4により付加された優先度順に各分割画面のデータを圧縮する(ステップS4)。複数の同一優先度の画面が存在する場合は、ランダム順に圧縮する。圧縮方法としては、例えばJPEG(Joint Photographic Expert Group)2000方式、MPEG(Moving Picture Experts Group)方式のようなフレームベースの圧縮形式の他、ラインベースの圧縮形式などの圧縮が考えられるが、特に限定しない。なお、画像圧縮部5によるデータ圧縮処理は、例えば無線区間が広帯域である等、通信条件によっては必ずしも必要とするものではない。
Next, the
画像圧縮部5は、圧縮した各分割画面データを送信バッファ部6に入力する(ステップS4)。送信バッファ部6は、圧縮分割画面のデータを一定時間格納した後、無線送信部7へ出力する(ステップS5)。
The
無線送信部7は、圧縮分割画面のデータを変調し、変調した圧縮分割画面のデータをパケット化し、アンテナスイッチ部8を介してディスプレイ装置20へ送信する。当然のことながらチューナ1の無線送信部7とディスプレイ装置20の無線受信部10でのフレーム間同期は周知の適当な方法でとれているものとする。
The
本例では、送信バッファ部6に格納された圧縮分割画面のデータが送信バッファ部6に保存される時間は、一定時間(例えば1/2フレーム(フレーム周期が1/60秒の場合1/120秒)間)に制限されている。この一定時間は1フレーム時間内であればよい。無線送信部7は、圧縮分割画面のデータが格納されてから所定時間が経過したか否かを判定する(ステップS6)。そして所定時間が経過していない場合、無線送信部7に格納された圧縮分割画面データの送信を継続する(ステップS7)。所定時間が経過した場合、無線送信部7に残っている圧縮分割画面データを消去する(ステップS8)。
In this example, the time for which the compressed divided screen data stored in the transmission buffer unit 6 is stored in the transmission buffer unit 6 is a fixed time (for example, 1/2 frame (1/120 when the frame period is 1/60 seconds) Sec))). This fixed time may be within one frame time. The
このように、無線送信部7に一定時間送信されずに残ったパケットはフラッシュ(消去)され、再送されることはない。もしこの一定時間に送信が行われなかったパケットが無線送信部7に存在する場合は、フラッシュされたパケット量に応じて送信レートを下げるという処理が送信レート制御部11で行われる。したがって、一定時間送信されなかったパケットはフラッシュされ次のパケットが送信され、かつ、送信レートが適切に制御されるので、映像遅延を増加させることがなく、動画が途切れない無線動画伝送が実現可能になる。なお、このとき、変更された送信レートに基づいて画面分割数決定部12による分割数の増減が行われるようにしてもよい。
In this way, packets that remain without being transmitted to the
次に、ディスプレイ装置20の動作について、図7のフローチャートを参照して説明する。チューナ1より送信された圧縮分割画面データのパケットを、アンテナスイッチ21を介して無線受信部22で受信する(ステップS31)。無線受信部22は、正しく受信したパケットを受信バッファ部23へ出力する。受信バッファ部23は、無線受信部22から供給されるパケットを1フレーム時間経過するまで保存する(ステップS32)。1フレーム時間経過後、受信バッファ部23に保存していたパケットを画像解凍部24へ供給し、画像解凍部24にて、1フレーム時間に入力された分割画面のデータを解凍する(ステップS33)。解凍されたデータは、画面再構築部25及びフレームメモリ28へ入力される。
Next, the operation of the display device 20 will be described with reference to the flowchart of FIG. The packet of the compressed divided screen data transmitted from the tuner 1 is received by the
そして、画面再構築部25は、パケットに付加されている画面位置情報を元に、分割画面からフレーム画面を再構築する。このとき、1フレーム時間内にフレーム画面を構成する分割画面の全てのデータを正常に受信したか否かを判定する(ステップS34)。全てのデータを正常に受信した場合は、受信したデータによってフレーム画面を再構築する(ステップS35)。
Then, the
また、ステップS34の判断処理において、正常に受信できなかったデータがある場合にはステップS37に移行する。無線区間のランダムエラーによって送受信が正しく行われなかった分割画面はフレームメモリ28に保存されている前フレームの同一部分の画面を用いて構築する(ステップS36)。 Further, in the determination process of step S34, if there is data that could not be received normally, the process proceeds to step S37. A divided screen in which transmission / reception has not been performed correctly due to a random error in the wireless section is constructed using the screen of the same portion of the previous frame stored in the frame memory 28 (step S36).
画面再構築部25は、ステップS36及びステップS37の処理で構築したフレーム画面をフレームメモリ28に格納し、その次のフレームを再構築する際に利用できるようにしておく(ステップ37)。
The
そして、再構築したフレーム画面をディスプレイドライバ26に送信する。ディスプレイドライバ26は、例えばVRAM(Video Random Access Memory)等のメモリを備え、フレーム単位で画像を保存するとともに液晶パネル等のディスプレイ(表示部)27にフレーム画像を順次出力し、動画を表示する(ステップS38)。
Then, the reconstructed frame screen is transmitted to the
再構築された画面がディスプレイ27に表示される際に、無線区間のランダムエラーによって送受信が正しく行われなかった分割画面があった場合、画面のある分割部分で一時的に前フレームの画面が表示されるが、その分割部分は人間の目には認識しにくい場所(優先度の低い分割画面)であるため、不快感を減少させることができる。
When the reconstructed screen is displayed on the
また、無線区間のエラーレートによる分割数の変更、すなわちエラーレートの高い(エラーの多い)通信環境では分割数を多くし、エラーレートの低い通信環境では分割数を少なくする制御をダイナミックに行うことによって、より細かい優先度の設定が行われ、フレーム時間に送信できない分割画面をできるだけ相関の高い画面(動きの少ない画面)とすることによって、人の目をさらにごまかすことが可能となる。 Also, change the number of divisions according to the error rate of the radio section, that is, dynamically control to increase the number of divisions in a communication environment with a high error rate (high error) and reduce the number of divisions in a communication environment with a low error rate. Thus, by setting a finer priority and making a divided screen that cannot be transmitted in the frame time a screen having a high correlation as much as possible (a screen with less movement), it is possible to further deceive human eyes.
以上説明した実施形態では、動画が途中で途切れないように受信バッファを多くするという従来のアプローチとは全く逆に、一定時間内に確実に送受信できるデータとして、前フレームからの変化が大きな部分を送信するようになっている。このため、次のような、事態の発生を防止することが可能となる。
まず、ストリーミング等のリアルタイムデータ伝送の場合、1フレームの伝送に割当可能な時間が決まっている。例えば、NTSCであれば、約30フレーム/秒であるため、必然的に、リアルタイムの表示を行おうとすると、1フレームあたりの送受信に必要となる時間数が定まってしまう。この場合、当該時間内に1つのフレームに対応したデータの全てが送受信できないということが発生すると、当該時間以降に受信されたデータに関しては、当該フレームの表示時に欠落するという事態を生じる。
本実施形態に係るシステムによれば、前フレームからの変化の無いもしくは小さい部分を後回しにする構成となっているため、1つのフレームに対応したデータの受信が完了していない場合であっても、前フレームのデータを用いてフレーム間補完を行えば、当該フレームに発生する画質劣化を最小限に抑えることが可能となるのである。
したがって、このように人間の目に目立つ(前フレームからの変化が大きい)データを優先的に送信し、かつ、送信エラーとなった優先度の低いデータは、たとえ、欠落したとしても前フレームのデータを用いてフレームを再構成することによって、ランダムエラーの影響を人間の目に認識させにくくすることができる。
In the embodiment described above, in contrast to the conventional approach of increasing the reception buffer so that the moving image is not interrupted in the middle, the data that can be reliably transmitted and received within a certain time is largely changed from the previous frame. It is supposed to send. For this reason, it becomes possible to prevent the occurrence of the following situation.
First, in the case of real-time data transmission such as streaming, a time that can be allocated to transmission of one frame is determined. For example, in the case of NTSC, since it is about 30 frames / second, the number of hours required for transmission / reception per frame is inevitably determined when real-time display is performed. In this case, if it occurs that all the data corresponding to one frame cannot be transmitted / received within the time, the data received after the time will be lost when the frame is displayed.
According to the system according to the present embodiment, since there is no change from the previous frame or a small portion is postponed, even if reception of data corresponding to one frame is not completed If inter-frame interpolation is performed using the data of the previous frame, it is possible to minimize image quality degradation that occurs in the frame.
Therefore, data that is conspicuous to the human eye (with a large change from the previous frame) is transmitted preferentially, and low-priority data that results in a transmission error may be lost even if it is lost. By reconstructing a frame using data, it is possible to make it difficult for human eyes to recognize the effects of random errors.
またディスプレイ装置側の受信バッファ時間を、例えば1フレーム時間と一定時間に設定し、一定時間内に送受信されなかったデータは自動的に画面の目立たない箇所の分割画像とすることができるので、受信バッファを多くする必要がなく、換言すれば受信バッファ量を少なくすることが可能となり、映像遅延を増加させることがない。 Also, the reception buffer time on the display device side is set to a certain time, for example, one frame time, and data that has not been transmitted / received within the certain time can be automatically made into a divided image at an inconspicuous portion of the screen. There is no need to increase the number of buffers, in other words, the amount of reception buffer can be reduced, and the video delay is not increased.
また、同一優先度のデータについては自動的に画面の目立たない箇所のデータから送信するような方法としたことにより、再構築後の画面においてランダムエラーの影響が人間の目に視認されにくくなるようにすることができる。 In addition, the same priority data is automatically sent from the inconspicuous part of the screen so that the effects of random errors are less visible to the human eye on the reconstructed screen. Can be.
このように、本実施形態によると、無線通信を用いて動画伝送を行った場合でも、映像遅延を増加させることなく、動画が途切れない無線動画伝送システムを構築することができる。 As described above, according to the present embodiment, it is possible to construct a wireless moving image transmission system in which moving images are not interrupted without increasing the video delay even when moving images are transmitted using wireless communication.
また、ディスプレイ装置側で大きな受信バッファを必要としない構成としているので、受信バッファを大幅に減らすことによるチップコスト削減が可能となり、かつ映像遅延が減少することによってリモートコントローラやゲーム機を操作するときの反応速度を向上させることができる。 In addition, since the display device does not require a large reception buffer, chip costs can be reduced by significantly reducing the reception buffer, and when operating a remote controller or game machine by reducing video delay The reaction rate of can be improved.
なお、本発明は、上述した実施形態に限定されるものではなく、例えば無線動画送信装置としてチューナ1に換えてDVDプレーヤなどの画像再生装置、無線動画受信装置としてディスプレイ装置20に換えてプロジェクタなどの表示装置を適用するなど、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、種々の変形、変更が可能であることは勿論である。この場合、例えば部屋の天井などに設置したプロジェクタに対し無線通信によりDVDプレーヤで再生した画像を送信し、プロジェクタ側で受信した画像を快適に再生することができる。DVDプレーヤとプロジェクタ間は無線で接続されるのでケーブルがなく、室内がすっきりする。 The present invention is not limited to the above-described embodiments. For example, an image reproducing device such as a DVD player instead of the tuner 1 as a wireless moving image transmitting device, a projector as a wireless moving image receiving device instead of the display device 20, and the like. It goes without saying that various modifications and changes can be made without departing from the scope of the present invention, such as application of the display device. In this case, for example, an image reproduced by a DVD player can be transmitted by wireless communication to a projector installed on the ceiling of a room and the image received on the projector side can be comfortably reproduced. Since the DVD player and the projector are connected wirelessly, there is no cable and the room is clean.
また、無線動画送信装置による無線動画送信処理(図2参照)は、ハードウェアにより実行することができるが、ソフトウェアにより実行させることもできる。一連の処理をソフトウェアにより実行させる場合には、そのソフトウェアを構成するプログラムコードを、例えば図示せぬマイクロコンピュータに内蔵するROM等の記憶部(図示略)に格納し、マイクロコンピュータがROMからそのプログラムコードを読み出してRAMに展開し、送信するデータに対して所定の処理及び制御を実行することで実現できる。また無線動画受信装置についても同様である。 Further, the wireless moving image transmission process (see FIG. 2) by the wireless moving image transmission apparatus can be executed by hardware, but can also be executed by software. When a series of processing is executed by software, program code constituting the software is stored in a storage unit (not shown) such as a ROM built in a microcomputer (not shown), for example, and the microcomputer reads the program from the ROM. This can be realized by reading the code, expanding it in the RAM, and executing predetermined processing and control on the data to be transmitted. The same applies to the wireless moving image receiving apparatus.
また、本発明は、上述した実施形態例の機能を実現するソフトウェアのプログラムコードを記録した記録媒体を、無線動画送信装置あるいは無線動画受信装置に供給し、その装置のコンピュータ(演算処理装置)が記録媒体に格納されたプログラムコードを読み出し実行することによっても、達成されることは言うまでもない。 In addition, the present invention supplies a recording medium storing software program codes for realizing the functions of the above-described exemplary embodiments to a wireless moving image transmitting apparatus or a wireless moving image receiving apparatus, and a computer (arithmetic processing apparatus) of the apparatus supplies the recording medium. Needless to say, this can also be achieved by reading and executing the program code stored in the recording medium.
この場合のプログラムコードを供給するための記録媒体としては、例えば、フロッピディスク、ハードディスク、光ディスク、光磁気ディスク、CD−ROM、CD−R、DVD、磁気テープ、不揮発性のメモリカード、ROMなどを用いることができる。 As a recording medium for supplying the program code in this case, for example, a floppy disk, a hard disk, an optical disk, a magneto-optical disk, a CD-ROM, a CD-R, a DVD, a magnetic tape, a nonvolatile memory card, a ROM, etc. Can be used.
また、コンピュータが読み出したプログラムコードを実行することにより、上述した実施形態の例の機能が実現されるだけでなく、そのプログラムコードの指示に基づき、コンピュータ上で稼動しているOS(Operating System)などが実際の処理の一部又は全部を行い、その処理によって上述した実施形態の例の機能が実現される場合も含まれる。 Further, by executing the program code read by the computer, not only the functions of the above-described embodiments are realized, but also an OS (Operating System) running on the computer based on the instruction of the program code. Includes a case where the function of the example of the above-described embodiment is realized by performing part or all of the actual processing.
1…チューナ、3…画面分割部、4…優先度決定部、6…送信バッファ部、7…無線送信部、9…フレームメモリ、10…無線受信部、11…送信レート制御部、12…画面分割数決定部、20…ディスプレイ装置、22…無線受信部、23…受信バッファ部、25…画面再構築部、26…ディスプレイドライバ、27…ディスプレイ、28…フレームメモリ、29…コマンド送信部、30…無線送信部、40…画面、41…分割画面 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Tuner, 3 ... Screen division part, 4 ... Priority determination part, 6 ... Transmission buffer part, 7 ... Wireless transmission part, 9 ... Frame memory, 10 ... Wireless reception part, 11 ... Transmission rate control part, 12 ... Screen Division number determination unit, 20 ... display device, 22 ... wireless reception unit, 23 ... reception buffer unit, 25 ... screen reconstruction unit, 26 ... display driver, 27 ... display, 28 ... frame memory, 29 ... command transmission unit, 30 ... wireless transmission unit, 40 ... screen, 41 ... split screen
Claims (14)
無線区間の通信環境に応じて前記動画データのフレーム画像を複数の分割画面に分割し、分割画面ごとに画面位置情報及び大きさ情報を含むヘッダ情報を付加して各分割画面を所定の順番に従い送信する無線動画送信装置と、
前記無線動画送信装置から送られる前記各分割画面を受信し、受信した各分割画面を前記所定の順番に使用し、分割画面ごとの前記画面位置情報及び大きさ情報を参照して前記フレーム画像を再構築する無線動画受信装置と、
から構成されることを特徴とする無線動画伝送システム。 In a wireless video transmission system that transmits video data using wireless communication,
The frame image of the moving image data is divided into a plurality of divided screens according to the communication environment of the wireless section, and header information including screen position information and size information is added to each divided screen, and each divided screen is followed in a predetermined order A wireless video transmission device for transmission;
Receiving each of the divided screens sent from the wireless video transmitting device, using each of the received divided screens in the predetermined order, referring to the screen position information and size information for each divided screen, the frame image A wireless video receiver to be reconstructed;
A wireless moving image transmission system comprising:
無線動画送信装置が、無線区間の通信環境に応じて前記動画データのフレーム画像を複数の分割画面に分割するステップと、
分割画面ごとに画面位置情報及び大きさ情報を含むヘッダ情報を付加して各分割画面を所定の順番に従い送信するステップと、
前記無線動画受信装置にて前記無線動画送信装置より送られる前記各分割画面を受信するステップと、
受信した各分割画面を前記所定の順番に使用し、分割画面ごとの前記画面位置情報及び大きさ情報を参照して前記フレーム画像を再構築するステップと、
を有することを特徴とする無線動画伝送方法。 In a wireless moving image transmission method for transmitting moving image data using wireless communication between a wireless moving image transmitting device and a wireless moving image receiving device,
A step of dividing a frame image of the moving image data into a plurality of divided screens according to a communication environment in a wireless section;
Adding header information including screen position information and size information for each divided screen and transmitting each divided screen according to a predetermined order;
Receiving each of the divided screens transmitted from the wireless moving image transmitting device at the wireless moving image receiving device;
Using each received divided screen in the predetermined order, reconstructing the frame image with reference to the screen position information and size information for each divided screen;
A wireless moving picture transmission method comprising:
無線区間の通信環境に応じて前記動画データのフレーム画像を複数の分割画面に分割する画面分割部と、
分割画面ごとに画面位置情報及び大きさ情報を含むヘッダ情報を付加して各分割画面を所定の順番に従い送信する無線送信部と、
を備えることを特徴とする無線動画送信装置。 In a wireless video transmission device that transmits video data using wireless communication,
A screen dividing unit that divides the frame image of the moving image data into a plurality of divided screens according to a communication environment of a wireless section;
A wireless transmission unit that adds header information including screen position information and size information for each divided screen and transmits each divided screen according to a predetermined order;
A wireless moving image transmitting apparatus comprising:
前記画面分割数決定部は、エラーレートが高い場合に分割数を多くし、エラーレートが低い場合に分割数を少なくし、
前記画面分割部は、前記画面分割数決定部により決定された分割数に従い前記フレーム画像を分割する、
ことを特徴とする請求項3に記載の無線動画送信装置。 A screen division number determining unit that determines the number of divisions of the frame image according to error rate information sent from a communication destination;
The screen division number determination unit increases the number of divisions when the error rate is high, and reduces the number of divisions when the error rate is low,
The screen dividing unit divides the frame image according to the number of divisions determined by the screen division number determining unit.
The wireless moving image transmitting apparatus according to claim 3.
ことを特徴とする請求項4に記載の無線動画送信装置。 In place of the error rate, the number of divisions of the frame image is determined by the S / N ratio.
The wireless moving image transmitting apparatus according to claim 4.
前記無線送信部は、前記優先度決定部で決定された優先度の高い順に前記各分割画面を送信する、
ことを特徴とする請求項3に記載の無線動画送信装置。 A priority determining unit that determines the priority of each divided screen based on the correlation in the divided screen at the same position of the current frame and the previous frame;
The wireless transmission unit transmits the divided screens in descending order of priority determined by the priority determination unit.
The wireless moving image transmitting apparatus according to claim 3.
ことを特徴とする請求項6に記載の無線動画送信装置。 The priority determination unit sets the priority according to the screen position information of the divided screen when there are divided screens having the same priority based on the correlation.
The wireless moving image transmitting apparatus according to claim 6.
無線区間の通信環境に応じて前記動画データのフレーム画像を複数の分割画面に分割するステップと、
分割画面ごとに画面位置情報及び大きさ情報を含むヘッダ情報を付加して各分割画面を所定の順番に従い送信するステップと、
を有することを特徴とする無線動画送信方法。 In a wireless video transmission method for transmitting video data using wireless communication,
Dividing the frame image of the moving image data into a plurality of divided screens according to a communication environment of a wireless section;
Adding header information including screen position information and size information for each divided screen and transmitting each divided screen according to a predetermined order;
A wireless moving image transmission method comprising:
無線区間の通信環境に応じて前記動画データのフレーム画像を複数の分割画面に分割する処理と、
分割画面ごとに画面位置情報及び大きさ情報を含むヘッダ情報を付加して各分割画面を所定の順番に従い送信する処理と、
をコンピュータに実行させるコンピュータプログラム。 A computer program for transmitting moving image data using wireless communication,
A process of dividing the frame image of the moving image data into a plurality of divided screens according to the communication environment of the wireless section;
A process of adding header information including screen position information and size information for each divided screen and transmitting each divided screen according to a predetermined order;
A computer program that causes a computer to execute.
前記通信先から所定の順番で送られてくる各分割画面を受信する無線受信部と、
前記無線受信部で受信した各分割画面を前記所定の順番に使用し、分割画面ごとに付加されている画面位置情報及び大きさ情報を含むヘッダ情報を参照して前記フレーム画像を再構築する画面再構築部と、
を備えることを特徴とする無線動画受信装置。 In a wireless moving image receiving apparatus that receives moving image data in which a frame image is divided into a plurality of divided screens from a communication destination via wireless communication,
A wireless receiver that receives each divided screen sent in a predetermined order from the communication destination;
A screen that uses the divided screens received by the wireless reception unit in the predetermined order and reconstructs the frame image with reference to header information including screen position information and size information added to each divided screen. The reconstruction department,
A wireless moving image receiving apparatus comprising:
1フレームの設定時間内に全ての分割画面を受信できなかった場合、前記画面再構築部は、受信できなかった分割画面に代えて、前記記憶部に記憶されている前フレームの同一位置の分割画面を用いる、
ことを特徴とする請求項10に記載の無線動画受信装置。 A storage unit for temporarily storing the moving image data of the previous frame;
If all the split screens cannot be received within the set time of one frame, the screen reconstruction unit splits the same frame in the previous frame stored in the storage unit in place of the split screen that could not be received. Using the screen,
The wireless moving image receiving apparatus according to claim 10.
を備えることを特徴とする請求項10に記載の無線動画受信装置。 A command transmission unit that measures data serving as an index for determining a communication environment of a wireless section from received data, and transmits a command including a measurement result to the communication destination,
The wireless moving image receiver according to claim 10, comprising:
前記通信先から所定の順番で送られてくる各分割画面を受信するステップと、
受信した各分割画面を前記所定の順番に使用し、分割画面ごとに付加されている画面位置情報及び大きさ情報を含むヘッダ情報を参照して前記フレーム画像を再構築するステップと、
を有することを特徴とする無線動画受信方法。 In a wireless moving image receiving method for receiving moving image data in which a frame image is divided into a plurality of divided screens from a communication destination via wireless communication,
Receiving each divided screen sent in a predetermined order from the communication destination;
Using the received divided screens in the predetermined order, reconstructing the frame image with reference to header information including screen position information and size information added to each divided screen;
A wireless moving image receiving method comprising:
前記通信先から所定の順番で送られてくる各分割画面を受信する処理と、
受信した各分割画面を前記所定の順番に使用し、分割画面ごとに付加されている画面位置情報及び大きさ情報を含むヘッダ情報を参照して前記フレーム画像を再構築する処理と、
をコンピュータに実行させるコンピュータプログラム。 A computer program for receiving, via wireless communication, moving image data obtained by dividing a frame image into a plurality of divided screens from a communication destination,
A process of receiving each divided screen sent in a predetermined order from the communication destination;
Using the received divided screens in the predetermined order, reconstructing the frame image with reference to header information including screen position information and size information added to each divided screen;
A computer program that causes a computer to execute.
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