JP2012054692A - 情報送信装置、情報送信方法及び情報送信用プログラム - Google Patents
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Abstract
【課題】受信側の機器から伝送路の伝送状態を示す情報を受けることなく、伝送路の伝送状態に応じた伝送レートで情報を送信することができ、より実用に好適な情報送信装置、情報送信方法及び情報送信用プログラムを提供すること。
【解決手段】実施の形態によれば、情報送信装置は、生成手段と送信手段と制御手段とを備える。生成手段は、フレーム単位の符号化データを1または複数フレーム搭載したパケットを生成する。送信手段は、生成手段で生成したパケットを伝送路に送信する。制御手段は、送信手段でのパケットの滞留時間に基づいて、生成手段で1パケットに搭載するフレームの数を制御する。
【選択図】 図3
【解決手段】実施の形態によれば、情報送信装置は、生成手段と送信手段と制御手段とを備える。生成手段は、フレーム単位の符号化データを1または複数フレーム搭載したパケットを生成する。送信手段は、生成手段で生成したパケットを伝送路に送信する。制御手段は、送信手段でのパケットの滞留時間に基づいて、生成手段で1パケットに搭載するフレームの数を制御する。
【選択図】 図3
Description
この発明の実施の形態は、情報送信装置、情報送信方法及び情報送信用プログラムに関する。
周知のように、現在では、例えばBluetooth(登録商標)等の情報伝送規格に準拠して、映像や音声等のメディアデータを家庭内伝送する情報伝送システムが普及している。この種の情報伝送システムは、例えばデジタルテレビジョン放送受信装置で再生した音声データを、ホームシアターを構成する各種スピーカに伝送するため等に多用されている。
ところで、このような情報伝送システムでは、送信側で、伝送すべきデータを符号化(圧縮)して送信し、受信側で、符号化データを復号化(伸張)する場合がある。この場合、送信側では、受信側から伝送路の伝送状態を示すフィードバック情報を受けて符号化パラメータ(圧縮率)を可変することにより、情報の伝送品質を確保する構成が存在する。
上記の情報伝送システムでは、送信側の機器が伝送データ量を制御するために、受信側の機器は伝送路の伝送状態を示すフィードバック情報を出力する機能を備え、さらに、送信側の機器も、この出力を受ける構成を備えている必要がある。
受信側の機器から伝送路の伝送状態を示す情報を受けることなく、伝送路の伝送状態に応じた伝送レートで情報を送信することができ、より実用に好適な情報送信装置、情報送信方法及び情報送信用プログラムを提供することを目的とする。
実施の形態によれば、情報送信装置は、生成手段と送信手段と制御手段とを備える。生成手段は、フレーム単位の符号化データを1または複数フレーム搭載したパケットを生成する。送信手段は、生成手段で生成したパケットを伝送路に送信する。制御手段は、送信手段でのパケットの滞留時間に基づいて、生成手段で1パケットに搭載するフレームの数を制御する。
以下、実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。図1は、この実施の形態で説明する家庭内情報伝送システムを概略的に示している。この家庭内情報伝送システムは、送信側の機器としてのデジタルテレビジョン放送受信装置11と、受信側の機器としてのスピーカユニット12とを備えている。
このうち、デジタルテレビジョン放送受信装置11は、薄型のキャビネット13と、このキャビネット13を支持する支持台14とから構成されている。そして、上記キャビネット13には、その正面中央部に例えば液晶表示パネル等でなる映像表示部15が配置されている。
また、このキャビネット13には、その正面下部に一対のスピーカ16が配置されて、ステレオ音声再生が行なえるようになっている。さらに、このキャビネット13には、その正面下部に、主電源スイッチ17aを含む操作部17と、リモートコントローラ18から送信される操作情報を受信するための受光部19とが配置されている。
そして、このデジタルテレビジョン放送受信装置11は、その内部で再生した音声信号を、例えばBluetooth等の情報伝送規格に準拠した形態で無線送信することができる。この無線送信された音声データは、上記スピーカユニット12に受信されて復号化された後、スピーカ本体20による音声再生に供される。
図2は、上記デジタルテレビジョン放送受信装置11の信号処理系を概略的に示している。すなわち、アンテナ21で受信したデジタルテレビジョン放送信号は、チューナ部22に供給されることにより、所望のチャンネルの放送信号が選局される。そして、このチューナ部22で選局された放送信号は、復調復号部23に供給されてデジタルの映像信号及び音声信号等に復元された後、信号処理部24に出力される。
この信号処理部24は、復調復号部23から供給されたデジタルの映像信号及び音声信号に対してそれぞれ所定のデジタル信号処理を施している。そして、この信号処理部24は、デジタルの映像信号を合成処理部25に出力し、デジタルの音声信号を音声処理部26に出力している。
このうち、合成処理部25は、信号処理部24から供給されるデジタルの映像信号に、OSD(on screen display)信号を重畳して、映像処理部27に出力している。この映像処理部27は、入力されたデジタルの映像信号を、後段の上記映像表示部15で表示可能なフォーマットに変換している。そして、この映像処理部27から出力された表示映像信号が、映像表示部15に供給されて映像表示に供される。
さらに、上記音声処理部26は、入力されたデジタルの音声信号を、後段の上記スピーカ16で再生可能なフォーマットのアナログ音声信号に変換している。そして、この音声処理部26から出力されたアナログ音声信号が、スピーカ16に供給されることにより音声再生に供される。
ここで、このデジタルテレビジョン放送受信装置11は、上記した各種の受信動作を含むその全ての動作を制御部28によって統括的に制御されている。この制御部28は、CPU(central processing unit)28aを内蔵しており、操作部17からの操作情報を受け、または、リモートコントローラ18から送出され受光部19で受信した操作情報を受けて、その操作内容が反映されるように各部をそれぞれ制御している。
この場合、制御部28は、メモリ部28bを利用している。このメモリ部28bは、主として、CPU28aが実行する制御プログラムを格納したROM(read only memory)と、該CPU28aに作業エリアを提供するためのRAM(random access memory)と、各種の設定情報及び制御情報等が格納される不揮発性メモリとを有している。
また、この制御部28には、HDD(hard disk drive)29が接続されている。この制御部28は、ユーザによる操作部17やリモートコントローラ18の操作に基づいて、上記復調復号部23から得られるデジタルの映像信号及び音声信号を、記録再生処理部30によって暗号化し所定の記録フォーマットに変換した後、HDD29に供給してハードディスク29aに記録させるように制御することができる。
さらに、この制御部28は、ユーザによる操作部17やリモートコントローラ18の操作に基づいて、HDD29によりハードディスク29aからデジタルの映像信号及び音声信号を読み出させ、上記記録再生処理部30によって復号化した後、信号処理部24に供給することによって、以後、上記した映像表示及び音声再生に供させるように制御することができる。
また、上記制御部28には、ネットワークインターフェース31が接続されている。このネットワークインターフェース31は、外部のネットワーク32に接続されている。そして、このネットワーク32には、当該ネットワーク32を介した通信機能を利用して各種のサービスを提供するためのネットワークサーバ33が接続されている。
このため、制御部28は、ユーザによる操作部17やリモートコントローラ18の操作に基づき、ネットワークインターフェース31及びネットワーク32を介して、ネットワークサーバ33にアクセスして情報通信を行なうことにより、そこで提供しているサービスを利用することができるようになっている。
ここにおいて、上記した音声処理部26は、入力されたデジタルの音声信号を送信処理部34に供給している。この送信処理部34は、詳細は後述するが、入力されたデジタルの音声信号に対して符号化処理やパケット化処理を行なった後、無線による伝送路を介して送信している。
この場合、送信処理部34は、それ自身で無線伝送路の伝送状態を判断し、その判断結果に基づいて、音声信号のパケット化に要する時間、つまり、1パケットを作成する時間や、伝送すべきデータを符号化(圧縮)したときの条件を示す符号化パラメータ等を適宜制御することによって、無線伝送路の伝送状態に応じた適切な伝送レートで音声信号を送信することができるようにしている。
図3は、上記送信処理部34及び上記スピーカユニット12の一例を示している。すなわち、上記音声処理部26から出力されたデジタルの音声信号は、送信処理部34の符号化部35に供給される。この符号化部35は、パケット化条件決定部36で決定された符号化パラメータに基づいて、入力された音声信号に符号化を行なうことにより、フレーム単位の符号化データを生成している。この符号化部35では、例えばBluetoothのA2DP(advanced audio distribution profile)で用いられるSBC(sub band codec)が符号化方式として用いられる。
この符号化部35から出力されるフレーム単位の符号化データは、パケット化処理部37に供給される。このパケット化処理部37は、パケット化条件決定部36で決定された搭載フレーム数に基づいて、その搭載フレーム数分の符号化データを搭載したパケットを生成している。そして、パケット化処理部37で生成されたパケットは、送信部38の送信バッファ38aに一旦格納された後、アンテナ39を介して無線送信される。
図4は、上記パケット化処理部37で生成される1パケットの構造を示している。すなわち、1パケットは、パケットヘッダとそれに続くメディアデータとで構成されている。そして、メディアデータは、1個または複数個のフレームによって構成されている。例えばBluetoothのA2DPでは、1パケット内に1〜15個のフレームを搭載することを規定している。1フレームは、フレームヘッダとそれに続く符号化データ本体とで構成されている。フレームヘッダには、そのフレームの符号化データ本体を符号化した際の符号化パラメータが含まれている。
上記のようにして送信処理部34から無線送信されたパケットは、スピーカユニット12のアンテナ40を介して受信部41に受信され、復号部42で復号化された後、スピーカ本体20に供給された音声再生に供される。
以上のように、送信処理部34からスピーカユニット12に対してパケットの無線送信が行なわれている状態で、上記送信処理部34の送信部38は、その送信バッファ38a内にパケットが格納されてから読み出されて送信されるまでの時間、つまり、同じパケットが送信されずに送信バッファ38a内に留まっている送信待ちバッファ滞留時間を測定する。
送信部38は、パケットが送信バッファ38aに格納された時点で、その格納時刻を測定し、当該パケットの先頭部分に格納時刻を示す情報を付加する。その後、送信部38は、当該パケットが送信バッファ38aから読み出され送信されたとき、その送信時刻を測定し、上記格納時刻と送信時刻との差分を演算する。この実施の形態では、この差分演算の結果を送信待ちバッファ滞留時間として定義し、上述の手順によって送信部38は、バッファ滞留時間を測定することができる。
上記送信部38で測定された送信待ちバッファ滞留時間は、伝送路ジッタ推定部43に供給される。この伝送路ジッタ推定部43は、送信部38から供給されるパケット毎の送信待ちバッファ滞留時間を、所定の単位時間(例えば1秒)毎に集計し、その単位時間内に得られる各送信待ちバッファ滞留時間の頻度分布を求めている。ここでは、所定の単位時間毎に各送信待ちバッファ滞留時間の頻度分布を求めているものとして例示するが、これに限定されず、所定時間の経過で集計された送信待ちバッファ滞留時間を、既に得られている送信待ちバッファ滞留時間の頻度分布に加えて、頻度分布を所定時間毎に更新していくとしてもよい。
図5は、伝送路ジッタ推定部43によって所定の単位時間毎に得られた送信待ちバッファ滞留時間とその頻度との対応関係の一例を示している。図5では、実線Aで示す送信待ちバッファ滞留時間の頻度分布と、点線Bで示す送信待ちバッファ滞留時間の頻度分布との2つの例を示している。
実線Aで示す頻度分布は、送信待ちバッファ滞留時間の短い頻度が高い、つまり、送信バッファ28aに格納されたパケットの多くが短時間で送信されていることを表わしており、無線伝送路の伝送状態が良好であることを示している。
一方、点線Bで示す頻度分布は、送信バッファ28aに格納されたパケットの多くが、実線Aで示した状態よりも送信バッファ28に滞留している時間が長いことを表わしており、無線伝送路の伝送状態が実線Aで示した状態よりも良好でないことを示している。
そして、上記伝送路ジッタ推定部43は、予め設定された所定の頻度THにおける送信待ちバッファ滞留時間(実線Aに示す頻度分布ではT1、点線Bに示す頻度分布ではT2)を取得する。そして、取得した送信待ちバッファ滞留時間を、その時点における無線伝送路の伝送状態を示す伝送路ジッタとして推定する。
上記のようにして伝送路ジッタ推定部43で取得された伝送路ジッタは、メディア搭載時間決定部44に供給される。このメディア搭載時間決定部44は、供給された伝送路ジッタに基づいて、1つのパケットに搭載するメディアデータのデータ量を、対応する時間で表わしたメディア搭載時間として設定している。
図6は、伝送路ジッタ推定部43で取得された伝送路ジッタとメディア搭載時間との対応関係の一例を示している。すなわち、伝送路ジッタが0のときメディア搭載時間が予め設定された最小値Tminとなり、伝送路ジッタが長くなるほど、メディア搭載時間が最大値Tmaxまで長くなるような特性に設定されている。
そして、メディア搭載時間決定部44は、設定したメディア搭載時間を上記パケット化条件決定部36に供給している。このパケット化条件決定部36は、供給されたメディア搭載時間に基づいて、符号化部35に供給する符号化パラメータや、パケット化処理部37に供給する搭載フレーム数を生成している。
図7は、メディア搭載時間と搭載フレーム数との対応関係の一例を示している。すなわち、メディア搭載時間が最小値Tminのとき搭載フレーム数が最小の1個で、メディア搭載時間が長くなるほど搭載フレームの数が増加し、メディア搭載時間が最大値Tmaxのとき搭載フレーム数が最大の15個となるように設定されている。
なお、符号化部35に供給する符号化パラメータについても、メディア搭載時間に応じて予め用意された符号化パラメータを符号化部35に供給することができる。ただし、符号化パラメータをフレーム単位で変更すると、再生された音声に音切れ等が発生し聞き苦しくなる場合があるので、少なくとも1つのコンテンツを構成する音声信号に対しては一定値とする手法が効果的である。この場合、パケット化条件決定部36は、ユーザの操作やコンテンツの種類に応じて予め設定された設定情報を制御部28から受けて符号化パラメータを生成し、符号化部35に供給するようにしている。
図8は、上記伝送路ジッタ推定部43の処理動作をまとめたフローチャートを示している。すなわち、処理が開始(ステップS8a)されると、伝送路ジッタ推定部43は、ステップS8bで、パケットの送信中であるか否かを判別し、パケットの送信中でないと判断された場合(NO)、処理を終了(ステップS8e)する。
また、上記ステップS8bでパケットの送信中であると判断された場合(YES)、伝送路ジッタ推定部43は、ステップS8cで、送信部38から送信待ちバッファ滞留時間を取得し、ステップS8dで、送信待ちバッファ滞留時間の頻度分布から所定の頻度THに対応する時間を伝送路ジッタとして出力し、ステップS8bの処理に戻される。
図9は、上記メディア搭載時間決定部44の処理動作をまとめたフローチャートを示している。すなわち、処理が開始(ステップS9a)されると、メディア搭載時間決定部44は、ステップS9bで、パケットの送信中であるか否かを判別し、パケットの送信中でないと判断された場合(NO)、処理を終了(ステップS9e)する。
また、上記ステップS9bでパケットの送信中であると判断された場合(YES)、メディア搭載時間決定部44は、ステップS9cで、伝送路ジッタ推定部43から出力された伝送路ジッタを取得し、ステップS9dで、予め用意された伝送路ジッタとメディア搭載時間との対応関係から、取得した伝送路ジッタに対応するメディア搭載時間を出力し、ステップS9bの処理に戻される。
図10は、上記パケット化条件決定部36の処理動作をまとめたフローチャートを示している。すなわち、処理が開始(ステップS10a)されると、パケット化条件決定部36は、ステップS10bで、パケットの送信中であるか否かを判別し、パケットの送信中でないと判断された場合(NO)、処理を終了(ステップS10e)する。
また、上記ステップS10bでパケットの送信中であると判断された場合(YES)、パケット化条件決定部36は、ステップS10cで、メディア搭載時間決定部44から出力されたメディア搭載時間を取得し、ステップS10dで、予め用意されたメディア搭載時間と符号化パラメータ及び搭載フレーム数との対応関係から、取得したメディア搭載時間に対応する符号化パラメータ及び搭載フレーム数を出力し、ステップS10bの処理に戻される。
上記した実施の形態によれば、送信バッファ38a内でのパケットの滞留時間に基づいて無線伝送路の伝送状態を判断し、パケット滞留時間が短いほど、つまり、伝送状態が良いほど、1パケットに搭載するメディアデータの搭載時間を短く、つまり、1パケットに搭載するフレーム数を少なくするようにしている。また、パケット滞留時間が長いほど、つまり、伝送状態が悪いほど、1パケットに搭載するメディアデータの搭載時間を長く、つまり、1パケットに搭載するフレーム数を多くするようにしている。
すなわち、無線伝送路の伝送状態が良好な場合には、1パケットを構成するのに要する時間を短くして、音声信号が送信処理部34に入力されてからスピーカユニット12で音声再生されるまでの総遅延時間を短縮することができる。また、無線伝送路の伝送状態が良好でない場合には、1パケットに搭載するメディアデータの搭載時間を長くすることにより、極力、音声を途切れることなく再生することができる。このため、伝送路の伝送状態に応じた適切な伝送レートで情報を送信することができる。
また、送信バッファ38a内でのパケットの滞留時間に基づいて無線伝送路の伝送状態を判断しているので、受信側の機器であるスピーカユニット12から無線伝送路の伝送状態を示すフィードバック情報を受ける必要もなく、送信側だけで独立して動作することが可能となり、十分に実用に適するものとなっている。
ここで、上記した実施の形態では、送信処理部34からスピーカユニット12に無線による伝送路を介してパケットを送信するようにしたが、有線による伝送路を介して符号化データを伝送する場合にも、上記した実施の形態で示した構成を適用することができることはもちろんである。
また、上記した実施の形態では、音声信号を伝送することについて説明したが、伝送するデータとしては、音声に限らず、映像やグラフィックデータ等であっても良いものである。
なお、この発明は上記した実施の形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を種々変形して具体化することができる。また、上記した実施の形態に開示されている複数の構成要素を適宜に組み合わせることにより、種々の発明を形成することができる。例えば、実施の形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除しても良いものである。さらに、異なる実施の形態に係る構成要素を適宜組み合わせても良いものである。
11…デジタルテレビジョン放送受信装置、12…スピーカユニット、13…キャビネット、14…支持台、15…映像表示部、16…スピーカ、17…操作部、17a…主電源スイッチ、18…リモートコントローラ、19…受光部、20…スピーカ本体、21…アンテナ、22…チューナ部、23…復調復号部、24…信号処理部、25…合成処理部、26…音声処理部、27…映像処理部、28…制御部、28a…CPU、28b…メモリ部、29…HDD、29a…ハードディスク、30…記録再生処理部、31…ネットワークインターフェース、32…ネットワーク、33…ネットワークサーバ、34…送信処理部、35…符号化部、36…パケット化条件決定部、37…パケット化処理部、38…送信部、38a…送信バッファ、39,40…アンテナ、41…受信部、42…復号化部、43…伝送路ジッタ推定部、44…メディア搭載時間決定部。
実施の形態によれば、情報送信装置は、生成手段と送信手段と制御手段とを備える。生成手段は、フレーム単位の符号化データを1または複数フレーム搭載したパケットを生成する。送信手段は、生成手段で生成したパケットを伝送路に送信する。制御手段は、送信手段でのパケットの滞留時間に基づいて、生成手段で1パケットに搭載するフレームの数を制御するもので、送信手段でのパケットの滞留時間が第1の滞留時間である場合、生成手段で1パケットに搭載するフレーム数を第1のフレーム数とするように制御し、送信手段でのパケットの滞留時間が第1の滞留時間よりも短い第2の滞留時間である場合、生成手段で1パケットに搭載するフレーム数を第1のフレーム数よりも少ない第2のフレーム数とするように制御する。
Claims (11)
- フレーム単位の符号化データを1または複数フレーム搭載したパケットを生成する生成手段と、
前記生成手段で生成したパケットを伝送路に送信する送信手段と、
前記送信手段でのパケットの滞留時間に基づいて、前記生成手段で1パケットに搭載するフレームの数を制御する制御手段とを具備する情報送信装置。 - 前記送信手段でのパケットの滞留時間に基づいて前記伝送路の伝送状態を推定する推定手段をさらに備え、
前記制御手段は、前記推定手段で推定された前記伝送路の伝送状態に基づいて、前記生成手段で1パケットに搭載するフレームの数を制御する請求項1記載の情報送信装置。 - 前記制御手段は、
前記送信手段でのパケットの滞留時間が第1の滞留時間であるとき、前記生成手段で1パケットに搭載するフレーム数を第1のフレーム数とするように制御し、
前記送信手段でのパケットの滞留時間が前記第1の滞留時間よりも短い第2の滞留時間であるとき、前記生成手段で1パケットに搭載するフレーム数を前記第1のフレーム数よりも少ない第2のフレーム数とするように制御する請求項1記載の情報送信装置。 - 前記送信手段は、前記生成手段で生成したパケットを一旦バッファに格納してから読み出して前記伝送路に送信し、
前記推定手段は、前記バッファにパケットが格納されてから読み出されるまでの、前記バッファ内におけるパケットの滞留時間に基づいて前記伝送路の伝送状態を推定する請求項1記載の情報送信装置。 - 前記推定手段は、前記送信手段によって送信された各パケットの前記バッファ内における滞留時間を所定時間毎に集計して滞留時間の頻度分布を求め、その頻度分布の中の予め設定された頻度に対応する滞留時間を前記伝送路の伝送状態を示す伝送路ジッタとして出力する請求項4記載の情報送信装置。
- 前記制御手段は、前記推定手段から出力された伝送路ジッタの長短に応じて、前記生成手段で1パケットに搭載するフレームの数を制御する請求項5記載の情報送信装置。
- 前記制御手段は、前記推定手段から出力された伝送路ジッタが短いほど、前記生成手段で1パケットに搭載するフレームの数を少なくするように制御し、前記推定手段から出力された伝送路ジッタが長いほど、前記生成手段で1パケットに搭載するフレームの数を多くするように制御する請求項5記載の情報送信装置。
- 前記制御手段は、
前記推定手段から出力された伝送路ジッタが短いほど、1つのパケットに搭載するデータの量を対応する時間で表わした搭載時間を短く設定し、前記推定手段から出力された伝送路ジッタが長いほど、1つのパケットに搭載するデータの量を対応する時間で表わした搭載時間を長く設定する搭載時間設定手段と、
前記搭載時間設定手段で設定された搭載時間が短いほど、前記生成手段で1パケットに搭載するフレームの数を少なくするように設定し、前記搭載時間設定手段で設定された搭載時間が長いほど、前記生成手段で1パケットに搭載するフレームの数を多くするように設定するフレーム数設定手段とを具備する請求項5記載の情報送信装置。 - 入力データを符号化してフレーム単位の符号化データを生成し前記生成手段に供給する符号化手段を具備し、
前記制御手段は、前記推定手段で推定された前記伝送路の伝送状態に基づいて、前記符号化手段が符号化を行なう際の符号化パラメータを制御する請求項1記載の情報送信装置。 - 生成手段によって、フレーム単位の符号化データを1または複数フレーム搭載したパケットを生成し、
送信手段によって、前記生成手段で生成したパケットを伝送路に送信し、
制御手段によって、前記送信手段でのパケットの滞留時間に基づいて、前記生成手段で1パケットに搭載するフレームの数を制御する情報送信方法。 - フレーム単位の符号化データを1または複数フレーム搭載したパケットを生成する生成処理と、
前記生成処理で生成したパケットを伝送路に送信する送信処理と、
前記送信処理でのパケットの滞留時間に基づいて、前記生成処理で1パケットに搭載するフレームの数を制御する制御処理とを、
コンピュータに実行させるための情報送信用プログラム。
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