JP2013118560A - 送信装置、受信装置、送信方法、受信方法 - Google Patents

Abstract

【課題】ストリーミングの動画像データを無線通信にて効率的に伝送する技術を提供する。
【解決手段】第１通信部５２は、第１の無線通信方式にて第１信号を送信する。第２通信部５４は、第１通信部５２が送信した第１信号の送信状態が悪化した場合に、第１の無線通信方式とは異なった第２の無線通信方式にて、第１通信部５２による送信と並行して第２信号を送信する。第２通信部５４から送信される第２信号には、第１信号に含まれるデータと同一のデータが含まれる。
【選択図】図２

Description

本発明は、通信技術に関し、特にデータが含まれた信号を伝送する送信装置、受信装置、送信方法、受信方法に関する。

近年ブロードバンドネットワークの普及により、広い帯域のデータがネットワーク経由で送信されている。特に、動画像データをリアルタイムで伝送すべきストリーミングは、継続的に広い一定の帯域を使用する。さらに、最近では、ストリーミングの動画像データを任意の場所から送信することが望まれており、それを実現するために無線通信が好ましい。一方、有線通信の通信品質は一般的に高いので、使用帯域に関してはベストエフォート型であって所望の帯域を確保可能である。しかしながら、無線通信の通信品質は、有線通信の通信品質と比較して悪化することも多く、一定の帯域を継続的に確保できない場合がある。

これまで、経路ダイバーシチを使用することによって、ビデオデータが格納されたパケットを送信し、喪失したパケットを回復させる事がなされている（例えば、特許文献１）。その際、複数の経路に対して送信されるビデオデータは互いに異なっており、一方の経路がだめなら、他方に切り替えられていた。また、受信中に劣化したネットワークを検出し、他のネットワークに切り替えてもらうようサーバに通知することによって、ネットワークを切り替えることもなされている（例えば、特許文献２）。さらに、回線品質が悪い場合に同じパケットを複数送出し、それらのうち、到達したパケットと同一のパケットは廃棄することもなされている（例えば、特許文献３）。

特表２００５−５０７５６９号公報 特開２００５−２７７８１５号公報 特開平９-２３３１２４号公報

無線通信にて、ストリーミングの動画像データを安定して伝送するためには、複数の無線通信方式を並列に使用することが有効である。ここで、複数の無線通信方式において同一の動画像データが送信される。しかしながら、無線状態が良好である場合、複数の無線通信方式を並列に使用しなくても、ひとつの無線通信方式だけで安定した伝送が可能である。一方、周波数の有効利用の点からは、不要な無線通信方式は使用されない方が好ましい。また、ストリーミングを再生している受信側において、再生すべきタイミングよりも遅れて動画像データを受信した場合、当該動画像データに対して再生処理を実行しても、その処理は無駄になる。そのため、無線通信にて、ストリーミングの動画像データを伝送する際に効率的な処理が望まれる。

本発明はこうした状況に鑑みてなされたものであり、その目的は、ストリーミングの動画像データを無線通信にて効率的に伝送する技術を提供することである。

上記課題を解決するために、本発明のある態様の送信装置は、第１の無線通信方式にて第１信号を送信する第１送信部と、第１送信部が送信した第１信号の送信状態が悪化した場合に、第１の無線通信方式とは異なった第２の無線通信方式にて、第１送信部による送信と並行して第２信号を送信する第２送信部とを備える。第２送信部から送信される第２信号には、第１信号に含まれるデータと同一のデータが含まれる。

この態様によると、第１信号の送信状態が悪化した場合に、第１信号の送信と並列に、第１信号に含まれるデータと同一のデータが含まれた第２信号を送信するので、データを効率的に伝送できる。

第１送信部から送信される第１信号と、第２送信部から送信される第２信号とには、データを識別するための第１の識別情報と、第１の無線通信方式であるか第２の無線通信方式であるかを識別するための第２の識別情報とが含まれており、第１送信部および第２送信部は、第１の識別情報として同一の値を設定し、第２の識別情報として、異なった値を設定してもよい。この場合、第１信号と第２信号との対応を明確にできる。

本発明の別の態様は、受信装置である。この装置は、第１の無線通信方式にて送信された第１信号を送信装置から受信する受信部と、受信部における受信状態が悪化した場合に、送信装置に通知する通知部とを備える。受信部は、通知部が通知した後、第１の無線通信方式とは異なった第２の無線通信方式にて送信装置から送信された第２信号であって、かつ第１信号に含まれるデータと同一のデータが含まれた第２信号も第１信号とともに受信する。

この態様によると、第１信号の受信状態が悪化した場合に、第１信号の送信と並列に、第１信号に含まれるデータと同一のデータが含まれた第２信号を受信するので、データを効率的に伝送できる。

受信部において受信した第１信号と第２信号とのうち、先に受信した方を処理し、後に受信した方を破棄する処理部をさらに備えてもよい。処理部は、データを受信すべきタイミングを推定し、推定したタイミングよりも、受信部において受信した第１信号と第２信号とのうちの先に受信したタイミングの方が後になる場合、先に受信した方も破棄してもよい。この場合、推定したタイミングよりも、受信したタイミングの方が後になる場合、先に受信した方も破棄するので、不要な処理を省略できる。

処理部が処理すべき第１信号あるいは第２信号を記憶する記憶部をさらに備えてもよい。記憶部のサイズは、伝送レートが所定期間において低下する場合のデータの低下量よりも大きくなるように設計されてもよい。この場合、伝送レートが所定期間において低下する場合のデータの低下量よりも大きくなるように記憶部のサイズを設計するので、伝送レートの低下をリカバーできる。

本発明のさらに別の態様もまた、受信装置である。この装置は、データが含まれた信号を送信装置から受信する受信部と、受信部において受信した信号を処理する処理部とを備える。処理部は、データを受信すべきタイミングを推定し、推定したタイミングよりも、受信部での信号の受信タイミングの方が後になる場合、受信した信号を破棄する。

この態様によると、推定したタイミングよりも、受信したタイミングの方が後になる場合、先に受信した方も破棄するので、不要な処理が省略され、データを効率的に伝送できる。

本発明のさらに別の態様は、送信方法である。この方法は、第１の無線通信方式にて第１信号を送信するステップと、送信した第１信号の送信状態が悪化した場合に、第１の無線通信方式とは異なった第２の無線通信方式にて、第１信号と並行して第２信号を送信するステップとを備える。第２信号には、第１信号に含まれるデータと同一のデータが含まれる。

本発明のさらに別の態様は、受信方法である。この方法は、第１の無線通信方式にて送信された第１信号を送信装置から受信するステップと、受信状態が悪化した場合に、送信装置に通知するステップと、通知した後、第１の無線通信方式とは異なった第２の無線通信方式にて送信装置から送信された第２信号であって、かつ第１信号に含まれるデータと同一のデータが含まれた第２信号も第１信号とともに受信するステップと、を備える。

本発明のさらに別の態様もまた、受信方法である。この方法は、データが含まれた信号を送信装置から受信するステップと、受信した信号を処理するステップとを備える。処理するステップは、データを受信すべきタイミングを推定し、推定したタイミングよりも、信号の受信タイミングの方が後になる場合、受信した信号を破棄する。

なお、以上の構成要素の任意の組合せ、本発明の表現を方法、装置、システム、記録媒体、コンピュータプログラムなどの間で変換したものもまた、本発明の態様として有効である。

本発明によれば、ストリーミングの動画像データを無線通信にて効率的に伝送できる。

本発明の実施例に係る通信システムの構成を示す図である。 図１のデータ送信装置の構成を示す図である。 図２のデータ送信装置から送信される信号のフォーマットを示す図である。 図１のデータ受信装置の構成を示す図である。 図４のデータ受信装置における転送レートの時間変化を示す図である。 図２のデータ送信装置による送信手順を示すフローチャートである。 図４のデータ受信装置による受信手順を示すフローチャートである。 図４のデータ受信装置による処理手順を示すフローチャートである。

本発明を具体的に説明する前に、まず概要を述べる。本発明の実施例は、ストリーミングの動画像データを無線通信にて送信する通信システムに関する。前述のごとく、動画像データを確実に伝送しながら、周波数利用効率の低下を抑制することが望まれる。また、受信側における動画像データの再生処理の処理量を低減することも望まれる。このような効率的な伝送を実現するために、本実施例における通信システムは、次の処理を実行する。

通信システムにおいて、データ送信装置は、動画像データが含まれたパケット信号を第１無線通信方式にて送信する。データ受信装置は、パケット信号を受信すると、動画像データを抽出してからそれを再生する。データ受信装置は、データの転送レートを監視する。転送レートがしきい値以下になった場合、データ受信装置は、受信状態が悪化したことをデータ送信装置に通知する。データ送信装置は、通知を受けつけると、同一の動画像データが含まれたパケット信号を第１無線通信方式にて送信するとともに、第２無線通信方式にて並列に送信する。

データ受信装置は、同一の動画像データのうち、一番早く到達した動画像データのみを再生に使用する。また、データ受信装置は、ストリーミングの転送レートをもとに、動画像データを受信すべきタイミングを推定する。一番早く到達した動画像データであったとしても、受信すべきタイミングよりも遅れて受信した場合、データ受信装置は、当該動画像データを破棄する。

図１は、本発明の実施例に係る通信システム１００の構成を示す。通信システム１００は、データ送信装置１０、エンコーダ１２、撮像装置１４、第１基地局装置１６、第２基地局装置１８、ネットワーク２０、第３基地局装置２２、データ受信装置２４、デコーダ２６、モニタ２８を含む。また、データ送信装置１０は、第１無線通信方式用アンテナ３０、第２無線通信方式用アンテナ３２を含み、第１基地局装置１６は、第１基地局装置用アンテナ３４を含み、第２基地局装置１８は、第２基地局装置用アンテナ３６を含み、第３基地局装置２２は、第３基地局装置用アンテナ３８を含み、データ受信装置２４は、データ受信装置用アンテナ４０を含む。

撮像装置１４は、動画像を撮像し、エンコーダ１２は、撮像された動画像を符号化する。これらの処理には公知の技術が使用されればよいので、ここでは説明を省略する。なお、以下では、撮像された動画像、符号化された動画像を区別せずに「動画像データ」ともいう。この動画像データは、前述のストリーミングのために使用される。

データ送信装置１０は、第１無線通信方式用アンテナ３０を使用して、第１基地局装置用アンテナ３４が備えられた第１基地局装置１６と無線通信する。データ送信装置１０と第１基地局装置１６との間には、第１無線通信方式が使用される。第１無線通信方式とは、例えば、Ｗｉｒｅｌｅｓｓ ＭＡＮ（Ｍｅｔｒｏｐｏｌｉｔａｎ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）である。このような第１無線通信方式では、通常、データ送信装置１０から第１基地局装置１６へ向かう上り回線と、第１基地局装置１６からデータ送信装置１０へ向かう上り回線において、転送レートが非対称になっている。具体的には、下り回線の転送レートは、上り回線の転送レートよりも高速である。このように下り回線の方が上り回線よりも転送レートが高速である場合、回線状態の悪化によって転送レートが低下する影響を上り回線の方が受けやすい。上り回線の回線状態が悪くなり、ストリーミングに必要とされる転送レートよりも使用できる転送レートが低くなってしまうと、再送によって、データ受信装置２４で受信したパケット信号に遅延が発生する。その結果、ストリーミングにおける動画像や音声が途切れてしまう。

これに対応するために、データ送信装置１０は、第２無線通信方式用アンテナ３２を使用して、第２基地局装置用アンテナ３６が備えられた第２基地局装置１８と無線通信可能である。第２無線通信方式は、第１無線通信方式とは異なった無線通信方式であり、例えば、携帯電話システムである。なお、この異なった無線通信方式とは、例えば通信方式は同一であるが使用する周波数帯域が異なるなるものや、通信方式は同一であるが、空間的に明示的に異なる基地局に対しての通信であるものなど、何らかのパラメータが異なるものも含む。データ送信装置１０側におけるプロトコルスタックでは、送信側ストリーミングアプリケーションの下にエンコーダ読み込み部が配置される。エンコーダ読み込み部は図１のエンコーダ１２から動画像データを読み込み、それを図示しない記憶部に格納する。送信側ストリーミングアプリケーションは、バッファに動画像データが格納されると、それを読み出して、もう一方の下位層であるＴＣＰ（Ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）層、ＩＰ（Ｉｎｔｅｒｎｅｔ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）層を経由して、第１無線通信方式や第２無線通信方式に対応したリンク層に出力する。リンク層は動画像データを送信する。エンコーダ１２からの動画データはある長い時間でみるとほぼ一定の転送レートになるように制御されているので、データ送信装置１０からはほぼ一定の転送レートで出力される。

ネットワーク２０は、第１無線通信方式や第２無線通信方式等と比較して、十分に高速な転送レートを有する。ネットワーク２０は、例えば、有線のネットワークである。また、ネットワーク２０には、前述の第１基地局装置１６、第２基地局装置１８が接続されるとともに、第３基地局装置２２も接続されている。第３基地局装置２２は、第３基地局装置用アンテナ３８を使用して、データ受信装置用アンテナ４０を備えたデータ受信装置２４と通信する。第３基地局装置２２とデータ受信装置２４との間には、例えば、無線ＬＡＮ（Ｌｏｃａｌ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）が使用される。なお、第３基地局装置２２とデータ受信装置２４との間に、有線通信が使用されてもよい。このように構成されることによって、データ送信装置１０から送信されたパケット信号は、第１基地局装置１６、ネットワーク２０、第３基地局装置２２を経由してデータ受信装置２４に到達する。また、パケット信号が、第２基地局装置１８、ネットワーク２０、第３基地局装置２２を経由してデータ受信装置２４に到達することもある。

データ受信装置２４は、第３基地局装置２２を介してデータ送信装置１０から送信されたパケット信号を受信する。データ受信装置２４は、受信したパケット信号に対して復調処理等を実行し、動画像データを取得する。エンコーダ１２側におけるプロトコルスタックでは、受信側ストリーミングアプリケーションの下にＴＣＰ層、ＩＰ層が配置されており、その下に無線ＬＡＮに対応したリンク層がある。受信側ストリーミングアプリケーションは、これらを通じて無線ＬＡＮからデータを受信し、デコーダ書き込み部の記憶部に動画像データを書き込む。デコーダ書き込み部は記憶部に書き込まれた動画像データをデコーダ２６に出力する。デコーダ２６は、データ受信装置２４からの動画像データを復号し、モニタ２８は、復号結果を表示する。これらの処理には公知の技術が使用されるが、復号は、エンコーダ１２での符号化に対応する。ここでは、データ送信装置１０とデータ受信装置２４の間はネットワーク２０だけが配置されているが、ファイアーウォールが入っていてもよいし、ファイアーウォールを超えるためにＶＰＮを使って同様の動作がなされてもよい。

図２は、データ送信装置１０の構成を示す。データ送信装置１０は、入力部５０、第１通信部５２、第２通信部５４、制御部５６を含む。第１通信部５２は、第１ＩＦ部５８、第１生成部６０、第１送信部６２、第１受信部６４、第１処理部６６を含み、第２通信部５４は、第２ＩＦ部６８、第２生成部７０、第２送信部７２、第２受信部７４、第２処理部７６を含む。

入力部５０は、図示しないエンコーダ１２からの動画像データを入力する。入力部５０は、動画像データに対して上位レイヤの処理を実行する。上位レイヤの処理とは、例えば、ＴＣＰ／ＩＰに関する処理である。入力部５０は、処理を実行した動画像データ（以下、これも「動画像データ」という）を第１ＩＦ部５８に出力する。第１ＩＦ部５８は、上位レイヤと物理レイヤとのインタフェースであり、入力部５０からの動画像データを入力する。第１ＩＦ部５８は、動画像データを第１生成部６０に出力する。

第１生成部６０は、動画像データが格納されたパケット信号を生成する。なお、パケット信号は、第１無線通信方式で規定されたフォーマットにしたがっている。第１生成部６０は、生成したパケット信号を第１送信部６２に出力する。第１送信部６２は、第１生成部６０において生成したパケット信号を第１無線通信方式用アンテナ３０から送信する。前述のごとく、第１送信部６２は、第１無線通信方式にてパケット信号（以下、「第１信号」という）を送信する。なお、初期状態においては、第１送信部６２からのみパケット信号が送信され、第２送信部７２からパケット信号が送信されない。パケット信号は、図示しない第１基地局装置１６へ送信され、ネットワーク２０、第３基地局装置２２を経由して最終的にデータ受信装置２４に到達する。

第１受信部６４は、第１無線通信方式用アンテナ３０を介してパケット信号を受信する。このパケット信号は、データ受信装置２４から送信されており、第３基地局装置２２、ネットワーク２０、第１基地局装置１６を経由している。また、第１受信部６４も第１無線通信方式にしたがう。第１処理部６６は、第１受信部６４において受信したパケット信号に対して復調処理を実行し、パケット信号に含まれた情報を抽出する。情報の一例は、データ受信装置２４において、第１受信部６４が送信した第１信号の受信状態が悪化したことを示す。第１処理部６６は、このような情報を制御部５６に出力する。

制御部５６は、データ送信装置１０の動作を制御する。また、制御部５６は、第１処理部６６から、受信状態が悪化したことが示された情報を受けつけた場合、第２通信部５４に送信処理の開始を指示する。第２ＩＦ部６８は、制御部５６から送信処理開始の指示を受けつけると、入力部５０からの動画像データを入力する。第２ＩＦ部６８は、第１ＩＦ部５８と同様に、上位レイヤと物理レイヤとのインタフェースである。また、第２ＩＦ部６８に入力された動画像データは、第１ＩＦ部５８にも入力され続けられている。第２ＩＦ部６８は、動画像データを第２生成部７０に出力する。

第２生成部７０は、動画像データが格納されたパケット信号を生成する。なお、パケット信号は、第２無線通信方式で規定されたフォーマットにしたがっている。第２生成部７０は、生成したパケット信号を第２送信部７２に出力する。第２送信部７２は、第２生成部７０において生成したパケット信号を第２無線通信方式用アンテナ３２から送信する。前述のごとく、第２送信部７２は、第２無線通信方式にてパケット信号（以下、「第２信号」という）を送信する。なお、第１送信部６２から第１信号も送信され続けられているので、第２送信部７２は、第１送信部６２による送信と並行して第２信号を送信する。ここで、第２信号には、第１信号に含まれる動画像データと同一の動画像データが含まれている。パケット信号は、図示しない第２基地局装置１８へ送信され、ネットワーク２０、第３基地局装置２２を経由して最終的にデータ受信装置２４に到達する。

第２受信部７４は、第２無線通信方式用アンテナ３２を介してパケット信号を受信する。このパケット信号は、データ受信装置２４から送信されており、第３基地局装置２２、ネットワーク２０、第２基地局装置１８を経由している。また、第２受信部７４も第２無線通信方式にしたがう。第２処理部７６は、第２受信部７４において受信したパケット信号に対して復調処理を実行し、パケット信号に含まれた情報を抽出する。例えば、制御部５６から送信処理開始の指示を受けつけた場合、第２通信部５４は、第２受信部７４、第２処理部７６も使用しながら、第２基地局装置１８との接続処理を実行する。この接続処理には公知の技術が使用されればよいので、ここでは説明を省略する。

図３は、データ送信装置１０から送信される信号のフォーマットを示す。これは、第１信号のうち、第１無線通信方式で規定されたヘッダを除いた部分であり、第２信号のうち、第２無線通信方式で規定されたヘッダを除いた部分に相当する。また、これは、送信ストリーミングアプリケーションから受信ストリーミングアプリケーションに送られるデータ構造である。図示のごとく、ヘッダ２００、データ２０２から構成される。まず、ヘッダ２００の最初の領域にはヘッダの長さが設定される。これはヘッダ全体が何バイトで構成されるかを示す。次の領域には、シーケンス番号が設定される。これにはパケットごとに１ずつインクリメントする番号が付与される。次の領域には送信ルートが設定される。送信ルートは使用する物理回線がどれかなのかを設定する。例えば、第１無線通信方式を使うときには１が設定され、第２無線通信方式を使うときには２が設定される。なお、図３で記述しているもの以外の情報もヘッダ２００に設定されていても良い。

その次の領域には、データの長さが設定され、続く領域にはそのデータの長さ分の通常のデータが設定される。通常のデータには、ストリーミングとしてＭＰＥＧ（Ｍｏｖｉｎｇ Ｐｉｃｔｕｒｅ Ｅｘｐｅｒｔｓ Ｇｒｏｕｐ）２−ＴＳ（Ｔｒａｎｓｐｏｒｔ Ｓｔｒｅａｍ）のフォーマットを使用する場合には１８８バイトのデータが少なくとも設定される。これは、前述の動画像データに相当する。なお、図３で記述しているもの以外の情報がデータ２０２に設定されていても良い。これらは、トランスポート層以下のレイヤにおいて別の方法で管理されているものも含まれるが、アプリケーション層としてトランスポート層以下での管理するために使われている情報は知ることができない。そのため、図示のごとく、独立にアプリケーション層として管理するためにフィールドを設けている。つまり、データを識別するためのシーケンス番号と、第１の無線通信方式であるか第２の無線通信方式であるかを識別するための送信ルートとが含まれている。第１信号と第２信号では、シーケンス番号として同一の値を設定し、送信ルートとして、異なった値が設定されている。

この構成は、ハードウエア的には、任意のコンピュータのＣＰＵ、メモリ、その他のＬＳＩで実現でき、ソフトウエア的にはメモリにロードされたプログラムなどによって実現されるが、ここではそれらの連携によって実現される機能ブロックを描いている。したがって、これらの機能ブロックがハードウエアのみ、ソフトウエアのみ、またはそれらの組合せによっていろいろな形で実現できることは、当業者には理解されるところである。

図４は、データ受信装置２４の構成を示す図である。データ受信装置２４は、受信部８０、処理部８２、ＩＦ部８４、記憶部８６、生成部８８、送信部９０、制御部９２を含む。ＩＦ部８４は、監視部９４、通知部９６を含む。

受信部８０は、データ受信装置用アンテナ４０を介してパケット信号を受信する。このパケット信号は、データ送信装置１０から送信された第１信号であり、第１基地局装置１６、ネットワーク２０、第３基地局装置２２を経由している。また、受信部８０は、無線ＬＡＮに対応する。処理部８２は、受信部８０において受信したパケット信号に対して復調処理を実行し、パケット信号に含まれた動画像データを抽出する。処理部８２は、抽出した動画像データをＩＦ部８４に出力する。

ＩＦ部８４のうちの監視部９４は、第１無線通信方式による動画像データの転送データを監視する。図５は、データ受信装置２４における転送レートの時間変化を示す図である。前述のごとく、初期状態において第１無線通信方式のみが使用されており、図５は、その際の転送レートを受信側ストリーミングアプリケーションから見た例を示す。送信側ストリーミングアプリケーションからトランスポート層に対しての転送は、転送レートＡ［Ｍｂｐｓ］と一定でなされている。その際、送信側ストリーミングアプリケーションは、第１無線通信方式での電波状態を把握しておらず、トランスポート層に対して動画像データを送信するように命じているだけである。ところが現実には第１無線通信方式の電波状態が悪化することによって、受信側ストリーミングアプリケーションで見た場合には図５のような揺らぎが生じる。

図５において初期状態から時刻ｔ１まではＡ［Ｍｂｐｓ］で動画像データを受けつけている。ここでは、直線状にＡ［Ｍｂｐｓ］と平坦になっているが、実際には多少の揺らぎが生じている。この揺らぎは「小さな揺らぎ」であり、一方、時刻ｔ１からｔ３の間隔で発生している揺らぎは「大きな揺らぎ」である。小さな揺らぎと大きな揺らぎとは、転送レートがＡ［Ｍｂｐｓ］よりも一定のレート以上低くなったかによって区別される。このしきい値はＢ［Ｍｂｐｓ］である。送信ストリーミングアプリケーションから受信ストリーミングアプリケーションへの間では、ＴＣＰ／ＩＰによる転送がなされているので、第１無線通信方式の回線品質が悪化することにｔ１からｔ３のように転送レートが低くなっても、パケットロスは発生しない。そのため、その後ｔ３からｔ４のように転送レートが高くなる状態が発生し、転送レートの平均値はＡ［Ｍｂｐｓ］になる。このような大きな揺らぎによって、記憶部８６に記憶された動画像データがなくなってしまうと、再生に影響が生ずる。図４に戻る。

監視部９４は、通常のストリーミング時の転送レートがＡ［Ｍｂｐｓ］である場合に、それがしきい値Ｂ［Ｍｂｐｓ］以下になれば、大きな揺らぎが発生し始めていると認識する。これは図５のｔ２の時刻に相当する。大きな揺らぎの発生は、受信状態が悪化した場合に相当し、監視部９４は、そのことを通知部９６に出力する。通知部９６は、生成部８８、送信部９０を介して、データ送信装置１０に対して、受信状態が悪化したことを通知するためのパケット信号を送信する。これは、データ送信装置１０に対して第２無線通信方式も使用させるための指示である。生成部８８は、パケット信号を生成し、送信部９０は、データ受信装置用アンテナ４０からパケット信号を送信する。これらの処理は無線ＬＡＮで規定されているとおりであるので、ここでは説明を省略する。パケット信号は、図示しない第３基地局装置２２、ネットワーク２０、第１基地局装置１６を経由してデータ送信装置１０へ到達する。また、ＩＦ部８４は、動画像データを記憶部８６に記憶させるとともに、記憶部８６に記憶した動画像データを図示しないデコーダ２６に出力する。

記憶部８６は、ある程度の大きな揺らぎが生じてもデコーダ２６に対しての動画像データ送出が途切れないような容量を有する。例えば、図５のｔ１からｔ３の間では転送レートが一定レートＡよりも低くなっている。一定レートＡとは記憶部８６がデコーダ２６に対して動画像データを送信する転送レートにも等しい。そのため、上記の場合、ｔ１からｔ３の間では記憶部８６に記憶されている動画像データ量が減少する。つまり、記憶部８６から出力される動画像データの量より入力される量の方が少ないので、記憶部８６に記憶される動画像データが減少する。その際に記憶部８６が空になってしまったら、デコーダ２６に対して動画像を出力できなくなるので、デコーダ２６では動画像や音声が途切れる。つまり、図５のような揺らぎの大きさ、具体的には転送レートＡを下回るｔ１からｔ３の間のＡより下回ったデータ量の積分値がある一定量よりも大きいと記憶部８６が空になってしまう。

受信部８０は、通知部９６が通知した後、第１信号に対応したパケット信号に加えて、第２信号に対応したパケット信号も受信する。前述のごとく、第２信号は、第１の無線通信方式とは異なった第２の無線通信方式にて送信されており、かつ第１信号に含まれる動画像データと同一の動画像データが含まれている。

処理部８２は、第１信号に対応したパケット信号と第２信号に対応したパケット信号とを受信した場合、先に受信した方を処理し、後に受信した方を破棄する。その際、処理部８２は、シーケンス番号を確認し、同一のシーケンス番号が格納された第１信号と第２信号との間でいずれかを選択する。前述のごとく、記憶部８６は大きな揺らぎがあると空になってしまう可能性がある。一旦、記憶部８６が空になると、その後に到来する動画像データは過去の動画像データとなる。このような過去の動画像データをデコーダ２６に出力しても意味がなくなる。

そこで、処理部８２は、記憶部８６からデコーダ２６に転送レートＡで動画像データを出力した場合にどの動画像データまでが過去の動画像データであるかを判定する。これには、シーケンス番号が使用される。すなわち、転送レートがＡ［Ｍｂｐｓ］であり、パケット信号の通常のデータが１８８バイトである場合、記憶部８６への動画像データの書込み間隔は次の通りになる。
ｔｉ１＝１８８×８／Ａ［μｓ］

したがって、シーケンス番号「１」から始めた場合、ｔｉ１の間隔が（Ｎ−１）回目において、シーケンス番号Ｎのパケット信号が送信できるかどうかが処理部８２によって確認される。その際、シーケンス番号Ｎのパケット信号が送信できなければ、その後にシーケンス番号Ｎのパケット信号を受信しても、それはもはや過去のものである。そのため、処理部８２は、過去のパケット信号を破棄する。つまり、処理部８２は、パケット信号を受信すべきタイミングを推定し、推定したタイミングよりも、受信した第１信号と第２信号とのうちの先に受信したタイミングの方が後になる場合、先に受信した方も破棄する。

以上の構成による通信システム１００の動作を説明する。図６は、データ送信装置１０による送信手順を示すフローチャートである。第１送信部６２から第１信号が送信される（Ｓ１０）。制御部５６が悪化の通知を受けつけると（Ｓ１２のＹ）、第２送信部７２から第２信号が送信される（Ｓ１４）。制御部５６が悪化の通知を受けつけなければ（Ｓ１２のＮ）、処理は終了される。

図７は、データ受信装置２４による受信手順を示すフローチャートである。受信部８０は、第１送信部６２からの信号を受信する（Ｓ２０）。監視部９４において転送レートがしきい値以下であることを検出された場合（Ｓ２２のＹ）、通知部９６は、生成部８８、送信部９０を介してデータ送信装置１０に悪化を通知する（Ｓ２４）。受信部８０は、第１送信部６２からの信号に加えて、第２送信部７２からの信号も受信する（Ｓ２６）。監視部９４において転送レートがしきい値以下であることを検出されない場合（Ｓ２２のＮ）、受信部８０は、第１送信部６２からの信号の受信を継続する（Ｓ２８）。

図８は、データ受信装置２４による処理手順を示すフローチャートである。これは図７のステップ２６に続く処理に相当する。受信部８０は、第１送信部６２からの信号と第２送信部７２からの信号とを受信する（Ｓ３０）。処理部８２は、後に受信した方を破棄する（Ｓ３２）。処理部８２は、受信の予想タイミングを導出する（Ｓ３４）。予想タイミングよりも前に受信していない場合（Ｓ３６のＮ）、処理部８２は、先に受信した方も破棄する（Ｓ３８）。予想タイミングよりも前に受信した場合（Ｓ３６のＹ）、ＩＦ部８４は、先に受信した方を処理する（Ｓ４０）。データを受信している間は繰り返し図８の処理が行われる。

本発明の実施例によれば、第１信号の受信状態が悪化した場合に、第１信号の送信と並列に、第１信号に含まれる動画像データと同一の動画像データが含まれた第２信号を送信するので、伝送品質の悪化を抑制できる。また、伝送品質の悪化が抑制されるので、ストリーミングにおいて動画像や音声が途切れることを抑制できる。また、第１信号の受信状態が悪化した場合だけに、第２信号を送信するので、不要な信号の送信を抑制できる。また、不要な信号の送信が抑制されるので、動画像データを効率的に伝送できる。また、シーケンス番号と送信ルートの情報をパケット信号に含めるので、第１信号と第２信号との対応を明確にできる。また、第１信号と第２信号との対応が明確になるので、受信処理を簡易にできる。

また、第１信号の受信状態が悪化した場合に、第１信号の送信と並列に、第１信号に含まれるデータと同一のデータが含まれた第２信号を受信するので、動画像データを効率的に伝送できる。また、推定した受信タイミングよりも、実際に受信したタイミングの方が後になる場合、先に受信した方も破棄するので、不要な処理を省略できる。また、不要な処理が省略されるので、動画像データを効率的に伝送できる。また、先に受信した方も破棄されるので、デコーダでリアルタイムで処理できない動画像データが発生することを抑制できる。また、デコーダでリアルタイムで処理できない動画像データが発生することが抑制されるので、動画像と音声とが全体的に遅れる等の悪影響の発生を抑制できる。

以上、本発明を実施例をもとに説明した。この実施例は例示であり、それらの各構成要素や各処理プロセスの組合せにいろいろな変形例が可能なこと、またそうした変形例も本発明の範囲にあることは当業者に理解されるところである。

本発明の実施例において、記憶部８６において記憶可能なデータ量は、揺らぎの想定最大値から決められている。しかしながらこれに限らず例えば、記憶部８６において記憶可能なデータ量は、次のように決められてよい。第２信号が到来するまでの時間ｔｊが長くかかる場合もある。そこで、時間ｔｊの間に減るデータ量Ａ×ｔｊ／８［ｂｙｔｅ］と、想定した揺らぎの間に減るデータ量、すなわち図５のｔ１からｔ３の間の転送レートＡを下回る分のデータ量の積分値［ｂｙｔｅ］のいずれか大きい方にしてもよい。つまり、記憶部８６のサイズは、伝送レートが所定期間において低下する場合の動画像データの低下量よりも大きくなるように設計されてもよい。本変形例によれば、いずれかが最悪の場合でも記憶部８６が空になることを抑制できる。

本発明の実施例において、データ受信装置２４は、第１信号と第２信号とを受信する。しかしながらこれに限らず例えば、データ受信装置２４は、いずれか一方の信号のみを受信してもよい。その際、処理部８２は、受信部８０において受信した信号を処理する。受信部８０は、パケット信号を受信すべきタイミングを推定し、推定したタイミングよりも、パケット信号の受信タイミングの方が後になる場合、受信したパケット信号を破棄する。本変形例によれば、推定した受信タイミングよりも、実際に受信したタイミングの方が後になる場合、先に受信した方も破棄するので、不要な処理が省略され、動画像データを効率的に伝送できる。

１０ データ送信装置、 １２ エンコーダ、 １４ 撮像装置、 １６ 第１基地局装置、 １８ 第２基地局装置、 ２０ ネットワーク、 ２２ 第３基地局装置、 ２４ データ受信装置、 ２６ デコーダ、 ２８ モニタ、 ３０ 第１無線通信方式用アンテナ、 ３２ 第２無線通信方式用アンテナ、 ３４ 第１基地局装置用アンテナ、 ３６ 第２基地局装置用アンテナ、 ３８ 第３基地局装置用アンテナ、 ４０ データ受信装置用アンテナ、 ５０ 入力部、 ５２ 第１通信部、 ５４ 第２通信部、 ５６ 制御部、 ５８ 第１ＩＦ部、 ６０ 第１生成部、 ６２ 第１送信部、 ６４ 第１受信部、 ６６ 第１処理部、 ６８ 第２ＩＦ部、 ７０ 第２生成部、 ７２ 第２送信部、 ７４ 第２受信部、 ７６ 第２処理部、 ８０ 受信部、 ８２ 処理部、 ８４ ＩＦ部、 ８６ 記憶部、 ８８ 生成部、 ９０ 送信部、 ９２ 制御部、 ９４ 監視部、 ９６ 通知部、 １００ 通信システム。

Claims (9)

1. 第１の無線通信方式にて第１信号を送信する第１送信部と、
   前記第１送信部が送信した第１信号の送信状態が悪化した場合に、第１の無線通信方式とは異なった第２の無線通信方式にて、前記第１送信部による送信と並行して第２信号を送信する第２送信部とを備え、
   前記第２送信部から送信される第２信号には、第１信号に含まれるデータと同一のデータが含まれることを特徴とする送信装置。
2. 前記第１送信部から送信される第１信号と、前記第２送信部から送信される第２信号とには、データを識別するための第１の識別情報と、第１の無線通信方式であるか第２の無線通信方式であるかを識別するための第２の識別情報とが含まれており、
   前記第１送信部および前記第２送信部は、第１の識別情報として同一の値を設定し、第２の識別情報として、異なった値を設定することを特徴とする請求項１に記載の送信装置。
3. 第１の無線通信方式にて送信された第１信号を送信装置から受信する受信部と、
   前記受信部における受信状態が悪化した場合に、前記送信装置に通知する通知部とを備え、
   前記受信部は、前記通知部が通知した後、第１の無線通信方式とは異なった第２の無線通信方式にて前記送信装置から送信された第２信号であって、かつ第１信号に含まれるデータと同一のデータが含まれた第２信号も第１信号とともに受信することを特徴とする受信装置。
4. 前記受信部において受信した第１信号と第２信号とのうち、先に受信した方を処理し、後に受信した方を破棄する処理部をさらに備え、
   前記処理部は、データを受信すべきタイミングを推定し、推定したタイミングよりも、前記受信部において受信した第１信号と第２信号とのうちの先に受信したタイミングの方が後になる場合、先に受信した方も破棄することを特徴とする請求項３に記載の受信装置。
5. 前記処理部が処理すべき第１信号あるいは第２信号を記憶する記憶部をさらに備え、
   前記記憶部のサイズは、伝送レートが所定期間において低下する場合のデータの低下量よりも大きくなるように設計されることを特徴とする請求項４に記載の受信装置。
6. データが含まれた信号を送信装置から受信する受信部と、
   前記受信部において受信した信号を処理する処理部とを備え、
   前記処理部は、データを受信すべきタイミングを推定し、推定したタイミングよりも、前記受信部での信号の受信タイミングの方が後になる場合、受信した信号を破棄することを特徴とする受信装置。
7. 第１の無線通信方式にて第１信号を送信するステップと、
   送信した第１信号の送信状態が悪化した場合に、第１の無線通信方式とは異なった第２の無線通信方式にて、第１信号と並行して第２信号を送信するステップとを備え、
   第２信号には、第１信号に含まれるデータと同一のデータが含まれることを特徴とする送信方法。
8. 第１の無線通信方式にて送信された第１信号を送信装置から受信するステップと、
   受信状態が悪化した場合に、前記送信装置に通知するステップと、
   通知した後、第１の無線通信方式とは異なった第２の無線通信方式にて前記送信装置から送信された第２信号であって、かつ第１信号に含まれるデータと同一のデータが含まれた第２信号も第１信号とともに受信するステップと、
   を備えることを特徴とする受信方法。
9. データが含まれた信号を送信装置から受信するステップと、
   受信した信号を処理するステップとを備え、
   前記処理するステップは、データを受信すべきタイミングを推定し、推定したタイミングよりも、信号の受信タイミングの方が後になる場合、受信した信号を破棄することを特徴とする受信方法。

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