JP2016119557A - Video transmission device and program - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、映像等のデータを、伝送路を介して送信する映像送信装置及びプログラムに関し、特に、C/N等の物理的品質が変動し伝送帯域が保証されない伝送路を利用して送信する技術に関する。 The present invention relates to a video transmission apparatus and program for transmitting data such as video via a transmission line, and in particular, transmits using a transmission line whose physical quality such as C / N fluctuates and whose transmission band is not guaranteed. Regarding technology.
従来、C/N等の物理的品質が変動する伝送路を利用して映像等のデータを送信する場合、伝送可能な帯域が変動することから、伝送帯域は保証されない。このため、伝送路の品質が低下して伝送帯域が減少すると、伝送遅延及びパケットロスが発生し、映像のフリーズ、ブロックノイズ等の伝送エラーが発生する。 Conventionally, when data such as video is transmitted using a transmission path in which physical quality such as C / N varies, the transmission band is not guaranteed because the transmittable band varies. For this reason, when the quality of the transmission path is lowered and the transmission band is reduced, transmission delay and packet loss occur, and transmission errors such as video freeze and block noise occur.
このような伝送エラーの発生を回避するために、様々な手法が提案されている。例えば、無線LANの伝送路を利用して映像を伝送する際に、無線LAN装置から無線伝送速度を取得して伝送帯域を算出し、実際の映像伝送がこの伝送帯域内に収まるように、映像を圧縮するエンコードレートを制御する手法が知られている(特許文献1を参照)。これにより、無線LANの伝送路の品質が低下した場合には、エンコードレートが下がり映像伝送のデータ量が減少するから、伝送遅延及びパケットロスを抑制し、伝送エラーの発生を抑えることができる。 In order to avoid the occurrence of such transmission errors, various methods have been proposed. For example, when transmitting video using a wireless LAN transmission path, the transmission band is calculated by acquiring the wireless transmission speed from the wireless LAN device, and the video is transmitted so that the actual video transmission is within this transmission band. A method of controlling the encoding rate for compressing the image is known (see Patent Document 1). As a result, when the quality of the wireless LAN transmission path is lowered, the encoding rate is lowered and the amount of video transmission data is reduced. Therefore, transmission delay and packet loss can be suppressed, and occurrence of transmission errors can be suppressed.
一方で、無線LAN規格(IEEE802.11シリーズに準じた規格)では、無線の受信信号強度、受信C/N等の無線伝送路の品質に応じて無線伝送速度を変更することにより、誤りの少ないIP伝送を実現する工夫がなされている。 On the other hand, in the wireless LAN standard (standard conforming to the IEEE 802.11 series), there are few errors by changing the wireless transmission speed according to the quality of the wireless transmission path such as the strength of the wireless reception signal and the reception C / N. A device for realizing IP transmission has been devised.
しかしながら、前述の無線LAN規格では、設定された最小の無線伝送速度でIP伝送を行っている状況で、無線伝送路の品質が低下した場合には、無線伝送速度を下げることができない。このような状況では、パケットロスが生じて伝送エラーが発生してしまう。 However, in the wireless LAN standard described above, when the IP transmission is performed at the minimum wireless transmission speed that is set, and the quality of the wireless transmission path is reduced, the wireless transmission speed cannot be reduced. In such a situation, a packet loss occurs and a transmission error occurs.
また、無線伝送速度を1種類のみ選択可能な特殊な映像送信装置を用いた場合、または、無線LAN規格を利用した装置ではあるが、無線伝送速度を切り替えずに1種類に固定して運用する映像送信装置を用いた場合にも、同様にパケットロスが生じて伝送エラーが発生してしまう。 In addition, when a special video transmission device that can select only one type of wireless transmission rate is used, or a device that uses the wireless LAN standard, the wireless transmission rate is fixed to one type without switching. Similarly, when a video transmission device is used, a packet loss occurs and a transmission error occurs.
また、一定の無線伝送速度(1種類の無線伝送速度)でIP伝送を行う映像送信装置に前述の特許文献1の手法を適用した場合、無線LAN装置から取得する無線伝送速度は1種類であるから変化しない。このため、映像を圧縮するエンコードレートを制御することができず、無線伝送路の品質の低下に伴ってパケットロスが発生し、受信映像が途切れてしまう。 In addition, when the technique of Patent Document 1 described above is applied to a video transmission apparatus that performs IP transmission at a constant wireless transmission speed (one kind of wireless transmission speed), there is only one kind of wireless transmission speed acquired from the wireless LAN apparatus. Does not change. For this reason, the encoding rate for compressing the video cannot be controlled, packet loss occurs as the quality of the wireless transmission path deteriorates, and the received video is interrupted.
そこで、本発明は前記課題を解決するためになされたものであり、その目的は、一定の無線伝送速度で映像伝送を行う場合に、無線伝送路の品質が低下したとしても映像伝送を継続可能な映像送信装置及びプログラムを提供することにある。 Accordingly, the present invention has been made to solve the above-described problems, and the purpose of the present invention is to continue video transmission even when the quality of the wireless transmission path is deteriorated when video transmission is performed at a constant wireless transmission speed. Is to provide a video transmission apparatus and program.
前記目的を達成するために、本発明による映像送信装置は、映像及び音声信号のデータを圧縮符号化して圧縮データパケットを生成し、前記圧縮データパケットに対する冗長データパケットを生成し、前記圧縮データパケット及び冗長データパケットを、予め設定された一定の無線伝送速度にて伝送可能な無線伝送路を介して送信する映像送信装置において、冗長度及び圧縮レートを算出する冗長度/圧縮レート算出部と、前記冗長度/圧縮レート算出部により算出された圧縮レートにて、前記映像及び音声信号の所定サイズのデータを圧縮符号化し、圧縮データパケットを生成する圧縮符号化部と、前記冗長度/圧縮レート算出部により算出された冗長度にて、前記圧縮符号化部により生成された圧縮データパケットに対する冗長データパケットを生成する冗長パケット生成部と、前記圧縮符号化部により生成された圧縮データパケット及び前記冗長パケット生成部により生成された冗長データパケットを、前記無線伝送速度以下の速度にて送信するパケット送信部と、を備え、前記冗長度/圧縮レート算出部が、前記映像及び音声信号の所定サイズのデータに対する圧縮データパケット及び冗長データパケットの合計量が一定になるように、前記無線伝送路の品質が低下した場合、前記冗長度を上げると共に前記圧縮レートを下げ、前記無線伝送路の品質が向上した場合、前記冗長度を下げると共に前記圧縮レートを上げる、ことを特徴とする。 In order to achieve the above object, a video transmission apparatus according to the present invention compresses and encodes video and audio signal data to generate a compressed data packet, generates a redundant data packet for the compressed data packet, and the compressed data packet. And a redundancy / compression rate calculation unit for calculating redundancy and compression rate in a video transmission device that transmits a redundant data packet via a wireless transmission path that can be transmitted at a predetermined constant wireless transmission rate; A compression encoding unit that compresses and encodes data of a predetermined size of the video and audio signals at a compression rate calculated by the redundancy / compression rate calculation unit, and generates a compressed data packet; and the redundancy / compression rate A redundancy data path for the compressed data packet generated by the compression encoding unit with the redundancy calculated by the calculation unit. A packet for transmitting a compressed data packet generated by the compression encoding unit and a redundant data packet generated by the redundant packet generating unit at a speed lower than the wireless transmission rate. A transmission unit, wherein the redundancy / compression rate calculation unit is configured so that a total amount of compressed data packets and redundant data packets for data of a predetermined size of the video and audio signals is constant. When the quality is lowered, the redundancy is increased and the compression rate is lowered, and when the quality of the wireless transmission path is improved, the redundancy is lowered and the compression rate is raised.
また、本発明による映像送信装置は、さらに、前記圧縮データパケット及び冗長データパケットを受信する映像受信装置により算出された受信レート、並びに前記圧縮データパケット及び冗長データパケットの再送要求を、前記映像受信装置から受信するパケット受信部と、前記パケット受信部により受信された再送要求に基づいて、再送レートを算出する再送レート算出部と、を備え、前記冗長度/圧縮レート算出部が、前記パケット受信部により受信された受信レート及び予め設定された送信レートに基づいて、受信ロス率を算出し、前記受信ロス率及び予め設定された目標受信ロス率に基づいて、前記冗長度を算出し、前記冗長度、前記再送レート算出部により算出された再送レート、並びに予め設定された送信レートに基づいて、前記圧縮レートを算出する、ことを特徴とする。 The video transmission apparatus according to the present invention may further receive a reception rate calculated by a video reception apparatus that receives the compressed data packet and the redundant data packet, and a retransmission request for the compressed data packet and the redundant data packet. A packet reception unit that receives from the apparatus; and a retransmission rate calculation unit that calculates a retransmission rate based on a retransmission request received by the packet reception unit, wherein the redundancy / compression rate calculation unit is configured to receive the packet Calculating a reception loss rate based on the reception rate received by the unit and a preset transmission rate, calculating the redundancy based on the reception loss rate and a preset target reception loss rate, and Based on the redundancy, the retransmission rate calculated by the retransmission rate calculation unit, and the transmission rate set in advance, Calculating the compression rate, and wherein the.
また、本発明による映像送信装置は、前記冗長度/圧縮レート算出部が、さらに、前記算出した冗長度が予め設定された最大冗長度よりも大きい場合、前記最大冗長度を前記冗長度に設定し、前記算出した冗長度が予め設定された最小冗長度よりも小さい場合、前記最小冗長度を前記冗長度に設定する、ことを特徴とする。 Further, in the video transmission device according to the present invention, the redundancy / compression rate calculation unit further sets the maximum redundancy as the redundancy when the calculated redundancy is larger than a preset maximum redundancy. When the calculated redundancy is smaller than a preset minimum redundancy, the minimum redundancy is set to the redundancy.
さらに、本発明によるプログラムは、コンピュータを、前記映像送信装置として機能させることを特徴とする。 Furthermore, a program according to the present invention causes a computer to function as the video transmission device.
以上のように、本発明によれば、一定の無線伝送速度で映像伝送を行う場合に、無線伝送路の品質に応じて、圧縮データ及び冗長データの合計量を一定にしながら両データの伝送比率を変更するようにした。具体的には、無線伝送路の品質が低下したときに、圧縮データを減らして冗長データを増やすようにしたから、受信側は、圧縮データの誤り訂正能力を向上させることができる。したがって、映像の途切れを低減することができ、映像伝送を継続させることが可能となる。 As described above, according to the present invention, when video transmission is performed at a constant wireless transmission speed, the transmission ratio of both data is made constant while keeping the total amount of compressed data and redundant data constant according to the quality of the wireless transmission path. Was changed. Specifically, when the quality of the radio transmission path is lowered, the compressed data is reduced and the redundant data is increased, so that the receiving side can improve the error correction capability of the compressed data. Therefore, the interruption of the video can be reduced and the video transmission can be continued.
以下、本発明を実施するための形態について図面を用いて詳細に説明する。
〔伝送システム〕
まず、本発明の実施形態による映像送信装置を含む伝送システムについて説明する。図1は、その伝送システムの全体構成を示す概略図である。この伝送システム1は、ビデオカメラ2、映像送信装置3、IP無線伝送装置4,5、映像受信装置6及びビデオモニタ7を備えて構成される。
Hereinafter, embodiments for carrying out the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
[Transmission system]
First, a transmission system including a video transmission device according to an embodiment of the present invention will be described. FIG. 1 is a schematic diagram showing the overall configuration of the transmission system. The transmission system 1 includes a
伝送システム1は、水中内(例えば海中内)でビデオカメラ2により撮影された映像及びビデオカメラ2に備えたマイク(図示せず)により収音された音声を、映像送信装置3及びIP無線伝送装置4,5を介して映像受信装置6へ伝送し、水中外に設けられたビデオモニタ7にその映像を表示すると共に、ビデオモニタ7に備えたスピーカ(図示せず)からその音声を再生する。ビデオカメラ2、映像送信装置3、IP無線伝送装置4,5及び映像受信装置6は、水中内に移動可能に設けられている。
The transmission system 1 transmits video captured by a
ビデオカメラ2(及びマイク)と映像送信装置3とは、SDI(Serial Digital Interface:シリアルデジタルインタフェース)、HDMI(登録商標)(High-Definition Multimedia Interface:高精度マルチメディアインタフェース)等の規格に準じた有線のケーブルにより接続される。映像受信装置6とビデオモニタ7(及びスピーカ)との間も、同様の有線のケーブルにより接続される。映像送信装置3とIP無線伝送装置4とは、LANケーブルにより接続され、IP無線伝送装置5と映像受信装置6との間も同様である。また、IP無線伝送装置4とIP無線伝送装置5とは、例えば可視光通信が行われるIP無線伝送路により接続される。
The video camera 2 (and microphone) and the
映像送信装置3は、ビデオカメラ2により撮影された映像の信号を入力すると共に、マイクにより収音された音声の信号を入力し、映像信号及び音声信号を所定の圧縮レートにて圧縮符号化して圧縮データのIPパケットを生成し、所定の冗長度にて冗長データのIPパケットを生成し、これらのIPパケットを所定の送信レートにてIP無線伝送装置4へ出力する。
The
ここで、映像送信装置3は、入力した映像信号及び音声信号の所定サイズのデータに対する圧縮データのIPパケット及び冗長データのIPパケットの合計量が一定になるように、IP無線伝送路の品質に応じた圧縮レート及び冗長度を算出する。そして、映像送信装置3は、この圧縮レートを用いて圧縮データのIPパケットを生成し、冗長度を用いて冗長データのIPパケットを生成する。
Here, the
これにより、IP無線伝送路の品質に応じた伝送比率の圧縮データのIPパケット及び冗長データのIPパケットが生成される。IP無線伝送路の品質は、例えば、映像送信装置3からのIPパケットを受信した映像受信装置6により算出された受信レートの変化に基づいて判断される。受信レートが低下した場合はIP無線伝送路の品質が低下したと判断し、圧縮レートを下げると共に冗長度を上げることで、圧縮データのIPパケットの量が減少し、冗長データのIPパケットの量が増加する。受信レートが上昇した場合はIP無線伝送路の品質が向上したと判断し、圧縮レートを上げると共に冗長度を下げることで、圧縮データのIPパケットの量が増加し、冗長データのIPパケットの量が減少する。
As a result, an IP packet of compressed data and an IP packet of redundant data having a transmission ratio corresponding to the quality of the IP wireless transmission path are generated. The quality of the IP wireless transmission path is determined based on, for example, a change in the reception rate calculated by the
IP無線伝送装置4は、映像送信装置3からIPパケットを入力し、電気信号のIPパケットを光信号のIPパケットに変換するために、可視光の搬送波を用いた変調処理を行う。そして、IP無線伝送装置4は、変調した光信号のIPパケットを、予め設定された一定の物理的な伝送速度(無線伝送速度)にて、IP無線伝送路を介してIP無線伝送装置5へ送信する。
The IP wireless transmission device 4 receives an IP packet from the
尚、映像送信装置3がIPパケットをIP無線伝送装置4へ出力する際の所定の送信レートは、IP無線伝送路における一定の無線伝送速度以下であるとする。つまり、映像送信装置3により生成された圧縮データのIPパケット及び冗長データのIPパケットの合計は、予め設定された一定の無線伝送速度にて伝送可能なIP無線伝送路において、無線伝送速度以下で送信される。
It is assumed that the predetermined transmission rate when the
IP無線伝送装置5は、IP無線伝送装置4からIP無線伝送路を介して光信号のIPパケットを、予め設定された一定の物理的な伝送速度(無線伝送速度)にて受信し、光信号のIPパケットを電気信号のIPパケットに変換するために、可視光の搬送波を用いた復調処理を行う。そして、IP無線伝送装置5は、復調したIPパケットを映像受信装置6へ出力する。
The IP
映像受信装置6は、IP無線伝送装置5からIPパケットを入力し、冗長データのIPパケットを用いて対応する圧縮データのIPパケットの誤り訂正を行い、誤り訂正後の圧縮データのIPパケットを復号して元の映像信号及び音声信号を復元する。そして、映像受信装置6は、復元した映像信号をビデオモニタ7に出力すると共に、復元した音声信号をスピーカに出力する。
The
これにより、映像受信装置6は、IP無線伝送路の品質に応じた伝送比率の圧縮データのIPパケット及び冗長データのIPパケットを受信し、誤り訂正を行うことができる。例えば、IP無線伝送路の品質が低下したときは、圧縮データのIPパケットの量が減少し、冗長データのIPパケットの量が増加するから、誤り訂正能力を向上させることができ、映像及び音声の途切れを低減させることができる。
Thereby, the
したがって、水中でビデオカメラ2により撮影された映像がビデオモニタ7に表示され、マイクにより収音された音声がスピーカにて継続して再生される際に、ビデオモニタ7を見ているオペレータは、水中の映像及び音声を継続して観測することができる。
Therefore, when an image captured by the
〔映像送信装置3〕
次に、図1に示した映像送信装置3について説明する。図2は、映像送信装置3の構成を示すブロック図である。この映像送信装置3は、圧縮符号化部11、再送パケット生成部(再送パケット生成及び再送レート算出部)12、冗長パケット生成部13、冗長度/圧縮レート算出部14、IPパケット受信部15、受信データ取り出し部16及びIPパケット送信部17を備えている。
[Video transmitter 3]
Next, the
映像送信装置3の圧縮符号化部11は、ビデオカメラ2及びマイクから非圧縮の映像信号及び音声信号を入力すると共に、冗長度/圧縮レート算出部14から圧縮レートを入力し、圧縮レートに従って映像信号及び音声信号のデータを圧縮符号化する。
The compression encoding unit 11 of the
圧縮符号化部11は、圧縮符号化した映像データ及び音声データ(圧縮データ)にシーケンス番号を付加し、シーケンス番号を付加した圧縮データをIPパケット化し、圧縮データパケットを生成する。そして、圧縮符号化部11は、生成した圧縮データパケットを再送パケット生成部12、冗長パケット生成部13及びIPパケット送信部17に出力する。
The compression encoding unit 11 adds a sequence number to the compression encoded video data and audio data (compressed data), converts the compressed data with the sequence number into an IP packet, and generates a compressed data packet. Then, the compression encoding unit 11 outputs the generated compressed data packet to the retransmission
圧縮符号化の方式としては、例えばMPEG等の標準規格の方式が用いられる。また、シーケンス番号は、例えばRTP等の標準規格に従って付加される。 As a compression encoding method, a standard method such as MPEG is used, for example. The sequence number is added according to a standard such as RTP.
再送パケット生成部12は、圧縮符号化部11から圧縮データパケットを入力すると共に、受信データ取り出し部16から再送要求シーケンス番号を入力し、入力した圧縮データパケットをバッファ(図示せず)に一時的に蓄積する。再送要求シーケンス番号は、映像受信装置6から再送が要求されたIPパケットのシーケンス番号を示す。
The retransmission
再送パケット生成部12は、入力した再送要求シーケンス番号とバッファに蓄積された圧縮データパケットに含まれるシーケンス番号とを比較し、再送要求シーケンス番号とシーケンス番号とが同じ圧縮データパケットを特定し、特定した圧縮データパケットをバッファから読み出し、再送用の圧縮データパケットとして冗長パケット生成部13に出力する。
The retransmission
また、再送パケット生成部12は、入力した再送要求シーケンス番号に対応する再送データパケット(圧縮データパケット及び冗長データパケット)について、単位時間当たりのデータ量を算出し、その算出値を再送レートとして冗長度/圧縮レート算出部14に出力する。つまり、再送パケット生成部12は、単位時間当たりに入力した再送要求シーケンス番号に対応する再送データパケットのデータ量を算出し、その算出値を再送レートに設定する。
Further, the
冗長パケット生成部13は、圧縮符号化部11から圧縮データパケットを入力すると共に、再送パケット生成部12から再送用の圧縮データパケットを入力し、圧縮データパケット及び再送用の圧縮データパケットをバッファ(図示せず)に一時的に蓄積する。また、冗長パケット生成部13は、冗長度/圧縮レート算出部14から冗長度を入力する。
The redundant packet generation unit 13 inputs the compressed data packet from the compression encoding unit 11 and also receives the compressed data packet for retransmission from the retransmission
冗長パケット生成部13は、バッファから圧縮データパケット及び再送用の圧縮データパケットを読み出し、冗長度に従って、圧縮データパケット及び再送用の圧縮データパケットに含まれる圧縮データ(シーケンス番号が付加された圧縮データ)を誤り訂正するための冗長データを生成する。そして、冗長パケット生成部13は、冗長データをIPパケット化し、冗長データパケットを生成する。 The redundant packet generation unit 13 reads the compressed data packet and the compressed data packet for retransmission from the buffer, and in accordance with the redundancy, the compressed data packet (the compressed data with the sequence number added) included in the compressed data packet and the compressed data packet for retransmission. ) To generate redundant data for error correction. Then, the redundant packet generation unit 13 converts the redundant data into IP packets and generates redundant data packets.
冗長データは、予め設定された手法、例えばFEC(Forward Error Correction:前方誤り訂正)の手法を用いて圧縮データから生成される。また、圧縮データパケットをコピーして複数の冗長データパケットを生成する手法も用いられる。 The redundant data is generated from the compressed data by using a preset method, for example, FEC (Forward Error Correction). In addition, a method of generating a plurality of redundant data packets by copying the compressed data packet is also used.
冗長パケット生成部13は、圧縮符号化部11から入力した圧縮データパケットに対して生成した冗長データパケットを、IPパケット送信部17に出力する。また、冗長パケット生成部13は、再送パケット生成部12から入力した再送用の圧縮データパケット、及び当該再送用の圧縮データパケットに対して生成した冗長データパケットを再送データパケットとしてIPパケット送信部17に出力する。
The redundant packet generator 13 outputs the redundant data packet generated for the compressed data packet input from the compression encoder 11 to the
冗長度/圧縮レート算出部14は、予め設定された設定値(送信レート、目標受信ロス率、最大冗長度、最小冗長度、再送待ち期間)を入力すると共に、受信データ取り出し部16から受信レートを入力し、さらに、再送パケット生成部12から再送レートを入力する。受信レートは、映像受信装置6が映像送信装置3からIP無線伝送装置4,5を介して受信したIPパケットについて算出したレートである。
The redundancy / compression
設定値に含まれる送信レートは、IP無線伝送路の無線伝送速度から算出される最大スループットの値であり、目標受信ロス率は、映像受信装置6において、受信する圧縮データと、受信する冗長データを用いて誤り訂正を行った後の最終的な欠落データとの間の比率の目標値である。最大冗長度及び最小冗長度は、圧縮データ量に対する冗長データ量の比の最大値及び最小値である。再送待ち期間は、映像受信装置6により設定される再送待ち期間と同じ値が設定される。
The transmission rate included in the set value is a maximum throughput value calculated from the wireless transmission speed of the IP wireless transmission path, and the target reception loss rate is the compressed data received by the
冗長度/圧縮レート算出部14は、設定値(送信レート、目標受信ロス率、最大冗長度、最小冗長度)、受信レート及び再送レートに基づいて、映像送信装置3が入力した映像信号及び音声信号の所定サイズのデータに対する圧縮データパケット及び冗長データパケットの合計量が一定になるように、圧縮レート及び冗長度を算出する。そして、冗長度/圧縮レート算出部14は、算出した圧縮レートを圧縮符号化部11に出力し、算出した冗長度を冗長パケット生成部13に出力する。
The redundancy / compression
受信レート及び再送レートにはIP無線伝送路の品質が反映されているから、圧縮レート及び冗長度は、そのIP無線伝送路の品質に応じた値に算出される。例えば、IP無線伝送路の品質が低下したときは、受信レートは低下して再送レートは上昇し、IP無線伝送路の品質が向上したときは、受信レートは上昇して再送レートは低下する。 Since the quality of the IP radio transmission path is reflected in the reception rate and the retransmission rate, the compression rate and the redundancy are calculated to values according to the quality of the IP radio transmission path. For example, when the quality of the IP wireless transmission path is lowered, the reception rate is lowered and the retransmission rate is raised. When the quality of the IP wireless transmission path is improved, the reception rate is raised and the retransmission rate is lowered.
冗長度/圧縮レート算出部14は、IP無線伝送路の品質が低下したときに、圧縮レートを下げると共に冗長度を上げることで、圧縮データパケットの量を減少させ、冗長データパケットの量を増加させる。これにより、映像受信装置6において、誤り訂正能力を向上させることができる。一方、冗長度/圧縮レート算出部14は、IP無線伝送路の品質が向上したときに、圧縮レートを上げると共に冗長度を下げることで、圧縮データパケットの量を増加させ、冗長データパケットの量を減少させる。これにより、映像受信装置6において、IP無線伝送路の品質に応じた誤り訂正を実現することができる。冗長度/圧縮レート算出部14の詳細については後述する。
The redundancy / compression
また、冗長度/圧縮レート算出部14は、設定値に含まれる再送待ち期間の時間内に、圧縮データパケット及び当該圧縮データパケットに対応する冗長データパケットの組を映像送信装置3から出力(送信)できるように、送信タイミングを決定し、送信タイミング信号(図示せず)をIPパケット送信部17に出力する。
Further, the redundancy / compression
IPパケット受信部15は、映像受信装置6からIP無線伝送装置5、IP無線伝送路及びIP無線伝送装置4を介してIPパケットを入力(受信)し、入力したIPパケットを受信データ取り出し部16に出力する。
The
受信データ取り出し部16は、IPパケット受信部15からIPパケットを入力し、IPパケットから受信レート及び再送要求シーケンス番号を取り出し、受信レートを冗長度/圧縮レート算出部14に出力し、再送要求シーケンス番号を再送パケット生成部12に出力する。
The reception
IPパケットに含まれる受信レート及び再送要求シーケンス番号は、例えばRTCP等の標準規格に従って記述される。 The reception rate and retransmission request sequence number included in the IP packet are described according to a standard such as RTCP, for example.
IPパケット送信部17は、圧縮符号化部11から圧縮データパケットを入力すると共に、冗長パケット生成部13から冗長データパケット及び再送データパケット(再送用の圧縮データパケット及び冗長データパケット)を入力する。そして、IPパケット送信部17は、入力した圧縮データパケットと冗長データパケットとを対応付けてバッファ(図示せず)に一時的に蓄積すると共に、入力した再送データパケットもバッファに一時的に蓄積する。
The IP
IPパケット送信部17は、予め設定された送信レートにて、バッファから圧縮データパケット及び冗長データパケット、並びに再送データパケットを読み出す。そして、IPパケット送信部17は、これらのIPパケットを、IP無線伝送装置4、IP無線伝送路及びIP無線伝送装置5を介して映像受信装置6へ出力(送信)する。
The
送信レートは、IP無線伝送装置4,5により設定される無線伝送速度以下の値であって、IP無線伝送路にIPパケットを送出可能な最大のスループットの値が予め設定される。
The transmission rate is a value equal to or lower than the wireless transmission speed set by the IP
尚、IPパケット送信部17は、冗長度/圧縮レート算出部14から送信タイミング信号を入力し、送信タイミング信号に従って、バッファから圧縮データパケット等を読み出して出力する。これにより、再送待ち期間の時間内に、圧縮データパケット及び当該圧縮データパケットに対応する冗長データパケットの組を映像送信装置3から出力することができる。
The
(冗長度/圧縮レート算出部14)
次に、図2に示した冗長度/圧縮レート算出部14について詳細に説明する。図3は、冗長度/圧縮レート算出部14による冗長度及び圧縮レート算出処理を示すフローチャートである。
(Redundancy / compression rate calculator 14)
Next, the redundancy / compression
まず、冗長度/圧縮レート算出部14は、受信データ取り出し部16から受信レートを入力すると共に、再送パケット生成部12から再送レートを入力する(ステップS301)。また、冗長度/圧縮レート算出部14は、予め設定された設定値(送信レート、目標受信ロス率、最大冗長度、最小冗長度、再送待ち期間)を入力する(ステップS302)。
First, the redundancy / compression
冗長度/圧縮レート算出部14は、受信レート及び設定値(送信レート、目標受信ロス率、最大冗長度、最小冗長度)に基づいて、冗長度を算出する(ステップS303)。
The redundancy /
図4は、冗長度/圧縮レート算出部14による冗長度算出処理(ステップS303)の詳細を示すフローチャートである。まず、冗長度/圧縮レート算出部14は、受信レート及び設定値(送信レート)に基づいて、以下の式により受信ロス率を算出する(ステップS401)。
[数1]
受信ロス率=1−(受信レート/送信レート) ・・・(1)
FIG. 4 is a flowchart showing details of the redundancy calculation processing (step S303) by the redundancy / compression
[Equation 1]
Reception loss rate = 1− (reception rate / transmission rate) (1)
冗長度/圧縮レート算出部14は、ステップS401にて算出した受信ロス率及び設定値(目標受信ロス率)に基づいて、以下の式により冗長度を算出する(ステップS402)。
[数2]
冗長度=log(目標受信ロス率)/log(受信ロス率) ・・・(2)
The redundancy / compression
[Equation 2]
Redundancy = log (target reception loss rate) / log (reception loss rate) (2)
冗長度/圧縮レート算出部14は、ステップS402にて算出した冗長度が設定値(最大冗長度)よりも大きいか否かを判定する(ステップS403)。冗長度/圧縮レート算出部14は、ステップS403において、冗長度が設定値(最大冗長度)よりも大きいと判定した場合(ステップS403:Y)、設定値である最大冗長度を冗長度に設定し(ステップS404)、冗長度が設定値(最大冗長度)よりも大きくないと判定した場合(ステップS403:N)、ステップS405へ移行する。
The redundancy / compression
冗長度/圧縮レート算出部14は、ステップS403またはステップS404から移行して、冗長度が設定値(最小冗長度)よりも小さいか否かを判定する(ステップS405)。冗長度/圧縮レート算出部14は、ステップS405において、冗長度が設定値(最小冗長度)よりも小さいと判定した場合(ステップS405:Y)、設定値である最小冗長度を冗長度に設定し(ステップS406)、ステップS303の処理を終了する。一方、冗長度/圧縮レート算出部14は、ステップS405において、冗長度が設定値(最小冗長度)よりも小さくないと判定した場合(ステップS405:N)、ステップS303の処理を終了する。
The redundancy / compression
このように、冗長度/圧縮レート算出部14は、ステップS403〜ステップS406の処理により、冗長度が設定値(最大冗長度)よりも大きい場合、設定値である最大冗長度を冗長度に設定し、冗長度が設定値(最小冗長度)よりも小さい場合、設定値である最小冗長度を冗長度に設定するようにした。これにより、冗長度は、設定値(最大冗長度)から設定値(最小冗長度)までの範囲内の値となるから、後述する圧縮レートも所定範囲内の値となり、映像受信装置6は、一定の品質の映像及び音声を復元することができる。したがって、設定値(最大冗長度、最小冗長度)は、映像受信装置6における映像及び音声の品質を決定するパラメータといえる。
In this way, the redundancy / compression
図3に戻って、冗長度/圧縮レート算出部14は、ステップS303における冗長度算出処理の後、ステップS303にて算出した冗長度、入力した再送レート及び設定値(送信レート)に基づいて、以下の式により圧縮レートを算出する(ステップS304)。
[数3]
圧縮レート=(送信レート/冗長度)−再送レート ・・・(3)
Returning to FIG. 3, the redundancy / compression
[Equation 3]
Compression rate = (transmission rate / redundancy) −retransmission rate (3)
冗長度/圧縮レート算出部14は、ステップS303にて算出した冗長度を冗長パケット生成部13に出力し、ステップS304にて算出した圧縮レートを圧縮符号化部11に出力する(ステップS305)。
The redundancy / compression
このように、冗長度/圧縮レート算出部14により、予め設定された設定値(送信レート、目標受信ロス率、最大冗長度、最小冗長度)、並びにIP無線伝送路の品質が反映された受信レート及び再送レートに基づいて、圧縮レート及び冗長度が算出される。
In this way, the redundancy / compression
〔映像送信装置3の動作〕
図5は、映像送信装置3の動作を説明する図である。(a)及び(b)は、映像送信装置3により出力され、IP無線伝送路を介して送信されるIPパケット列を示している。「圧」は圧縮データパケットであり、「冗」は冗長データパケットである。
[Operation of Video Transmission Device 3]
FIG. 5 is a diagram for explaining the operation of the
合計量は、映像送信装置3が入力する映像信号及び音声信号の所定サイズのデータに対して生成された圧縮データパケットのデータ量と冗長データパケットのデータ量とを加算した量を示す。映像送信装置3がIPパケットを出力する際に、映像送信装置3が入力する映像信号及び音声信号の所定サイズのデータに対し、圧縮データパケット及び冗長データパケットの合計量が常に一定である。
The total amount indicates an amount obtained by adding the data amount of the compressed data packet and the data amount of the redundant data packet generated with respect to the data of a predetermined size of the video signal and the audio signal input by the
(a)と(b)とを比較すると、合計量に対する圧縮データ量の比率は、(b)よりも(a)の方が高く、合計量に対する冗長データ量の比率は、(a)よりも(b)の方が高い。また、(a)のIPパケット列及び(b)のIPパケット列のそれぞれは、IP無線伝送路において一定の無線伝送速度以下の速度にて送信されるように、映像送信装置3から出力される。
Comparing (a) and (b), the ratio of the compressed data amount to the total amount is higher in (a) than (b), and the ratio of the redundant data amount to the total amount is higher than (a). (B) is higher. Each of the IP packet sequence (a) and the IP packet sequence (b) is output from the
まず、(a)の伝送比率にて送信が行われている状況において(ステップS501)、IP無線伝送路の品質が低下した場合を想定する(ステップS502)。IP無線伝送路の品質が低下すると、映像受信装置6によるIPパケットの受信が困難になるから、受信レートは低下し、再送レートは上昇する(ステップS503)。
First, it is assumed that the quality of the IP wireless transmission path is deteriorated (step S502) in a situation where transmission is performed at the transmission ratio (a) (step S501). When the quality of the IP wireless transmission path is lowered, it becomes difficult for the
そうすると、前記式(1)の受信ロス率は上昇し、前記式(2)の冗長度は上昇し、前記式(3)の圧縮レートは低下する(ステップS504)。これにより、圧縮符号化部11により生成される圧縮データパケットの量は減少し、冗長パケット生成部13により生成される冗長データパケットの量は増加し、(b)のような伝送比率にて送信が行われる(ステップS505)。これにより、映像受信装置6において、誤り訂正能力を向上させることができる。
Then, the reception loss rate of the equation (1) increases, the redundancy of the equation (2) increases, and the compression rate of the equation (3) decreases (step S504). As a result, the amount of compressed data packets generated by the compression encoding unit 11 decreases, the amount of redundant data packets generated by the redundant packet generation unit 13 increases, and is transmitted at a transmission ratio as shown in (b). Is performed (step S505). Thereby, the error correction capability can be improved in the
次に、(b)の伝送比率にて送信が行われている状況において(ステップS511)、IP無線伝送路の品質が向上した場合を想定する(ステップS512)。IP無線伝送路の品質が向上すると、映像受信装置6によるIPパケットの受信が容易になるから、受信レートは上昇し、再送レートは低下する(ステップS513)。
Next, it is assumed that the quality of the IP wireless transmission path is improved (step S512) in a situation where transmission is performed at the transmission rate of (b) (step S511). If the quality of the IP wireless transmission path is improved, it becomes easier for the
そうすると、前記式(1)の受信ロス率は低下し、前記式(2)の冗長度は低下し、前記式(3)の圧縮レートは上昇する(ステップS514)。これにより、圧縮符号化部11により生成される圧縮データパケットの量は増加し、冗長パケット生成部13により生成される冗長データパケットの量は減少し、(a)のような伝送比率にて送信が行われる(ステップS515)。これにより、映像受信装置6において、IP無線伝送路の品質に応じた誤り訂正を実現することができる。
Then, the reception loss rate of the equation (1) decreases, the redundancy of the equation (2) decreases, and the compression rate of the equation (3) increases (step S514). As a result, the amount of compressed data packets generated by the compression encoding unit 11 increases, the amount of redundant data packets generated by the redundant packet generation unit 13 decreases, and is transmitted at a transmission ratio as shown in (a). Is performed (step S515). As a result, the
この場合、映像送信装置3が入力した映像信号及び音声信号の所定サイズのデータに対する圧縮データパケット及び冗長データパケットの合計量(圧縮データ及び冗長データの合計量)は、前記式(1)(2)及び(3)により、IP無線伝送路の品質に応じて受信レート及び再送レートが変化しても一定となる。
In this case, the total amount of the compressed data packet and the redundant data packet (the total amount of the compressed data and the redundant data) with respect to the data of a predetermined size of the video signal and the audio signal input by the
以上のように、本発明の実施形態による映像送信装置3によれば、冗長度/圧縮レート算出部14は、映像送信装置3が入力した映像信号及び音声信号の所定サイズのデータに対する圧縮データパケット及び冗長データパケットの合計量が一定になるように、圧縮レート及び冗長度を算出するようにした。具体的には、冗長度/圧縮レート算出部14は、映像受信装置6から受信した受信レート、及び予め設定された設定値(送信レート)に基づいて、前記式(1)にて受信ロス率を算出し、算出した受信ロス率、及び予め設定された設定値(目標受信ロス率)に基づいて、前記式(2)にて冗長度を算出するようにし、また、算出した冗長度、映像受信装置6から受信する再送要求シーケンス番号の頻度に応じた再送レート、及び予め設定された設定値(送信レート)に基づいて、前記(3)にて圧縮レートを算出するようにした。そして、圧縮符号化部11は、算出された圧縮レートに従い、映像信号及び音声信号の圧縮符号化を行って圧縮データパケットを生成し、冗長パケット生成部13は、算出された冗長度に従って、圧縮データパケットに対する冗長データパケットを生成し、IPパケット送信部17は、圧縮データパケット及び冗長データパケットを送信するようにした。
As described above, according to the
ここで、受信レート及び再送レートにはIP無線伝送路の品質が反映され、IP無線伝送路の品質が低下したときは、受信レートが低下し再送レートが上昇する。本発明の実施形態では、IP無線伝送路の品質に応じて圧縮データと冗長データとの伝送比率を変更するようにした。具体的には、IP無線伝送路の品質が低下したときは、圧縮レートを下げて冗長度を上げるようにし、圧縮データパケットの量を減少させ、冗長データパケットの量を増加させるようにしたから、圧縮データの誤り訂正能力を向上させることができる。 Here, the quality of the IP wireless transmission path is reflected in the reception rate and the retransmission rate, and when the quality of the IP wireless transmission path decreases, the reception rate decreases and the retransmission rate increases. In the embodiment of the present invention, the transmission ratio between the compressed data and the redundant data is changed according to the quality of the IP wireless transmission path. Specifically, when the quality of the IP wireless transmission line is degraded, the compression rate is lowered to increase the redundancy, the amount of compressed data packets is decreased, and the amount of redundant data packets is increased. The error correction capability of the compressed data can be improved.
したがって、一定の無線伝送速度で映像伝送を行う場合に、映像受信装置6は、IP無線伝送路のC/N等の物理的品質の変動に対しても、伝送映像のフリーズ、ブロックノイズ、伝送音声の途切れ等を低減することができ、映像等の伝送を継続させることが可能となる。
Therefore, when video transmission is performed at a constant wireless transmission speed, the
〔映像受信装置6〕
次に、図1に示した映像受信装置6について説明する。図6は、映像受信装置6の構成を示すブロック図である。この映像受信装置6は、IPパケット受信部21、受信バッファ部22、復号部23、受信レート測定部24、欠落パケット判定部25及びIPパケット送信部26を備えている。
[Video receiver 6]
Next, the
映像受信装置6のIPパケット受信部21は、映像送信装置3からIP無線伝送装置4、IP無線伝送路及びIP無線伝送装置5を介してIPパケットを入力(受信)し、入力したIPパケットである圧縮データパケット及び冗長データパケットを受信バッファ部22に出力する。また、IPパケット受信部21は、IPパケットを入力(受信)したタイミング及びそのデータ量を含む受信タイミング信号を受信レート測定部24に出力する。
The IP
受信バッファ部22は、IPパケット受信部21から圧縮データパケット及び冗長データパケットを入力してバッファに蓄積し、圧縮データパケットに含まれるシーケンス番号を読み出して欠落パケット判定部25に出力する。また、受信バッファ部22は、冗長データパケットを用いて、当該冗長データパケットに対応する圧縮データパケットの誤り訂正を行う。
The
誤り訂正処理は、映像送信装置3の冗長パケット生成部13による冗長データ生成処理の手法に対応している。例えば、冗長データがFECの手法を用いて生成されている場合、受信バッファ部22は、当該手法により、冗長データパケットに含まれる冗長データを用いて、当該冗長データパケットに対応する圧縮データパケットに含まれる圧縮データの回復処理を行う。また、冗長データパケットが圧縮データパケットからコピーされている場合、受信バッファ部22は、冗長データパケットを用いて圧縮データパケットを誤り訂正した後、圧縮データパケットに含まれるシーケンス番号と同じシーケンス番号(重複しているシーケンス番号)を含む冗長データパケットを廃棄する。
The error correction processing corresponds to the redundant data generation processing method performed by the redundant packet generation unit 13 of the
受信バッファ部22は、予め設定された受信遅延時間を入力し、圧縮データパケットを入力し蓄積した所定のタイミングから受信遅延時間経過後、圧縮データパケットに含まれるシーケンス番号順に圧縮データパケット(誤り訂正後の圧縮データパケット)をバッファから読み出し、復号部23に出力する。
The
受信遅延時間は、受信バッファ部22が冗長データを用いて圧縮データの誤り訂正を行うために必要な時間である。
The reception delay time is a time required for the
復号部23は、受信バッファ部22から圧縮データパケットを入力し、圧縮データパケットに含まれる圧縮データの復号を行い、元の映像信号及び音声信号を復元して出力する。
The
受信レート測定部24は、IPパケット受信部21ら受信タイミング信号を入力し、受信タイミング信号に含まれる受信タイミング及びデータ量に基づいて、単位時間当たりのデータ量を算出する。そして、受信レート測定部24は、その算出値を受信レートとし、受信レートを記述したIPパケットを生成し、生成したIPパケットをIPパケット送信部26に出力する。
The reception
IPパケットに含まれる受信レートは、例えばRTCP等の標準規格に従って記述される。 The reception rate included in the IP packet is described according to a standard such as RTCP.
欠落パケット判定部25は、予め設定された再送待ち期間を入力すると共に、受信バッファ部22からシーケンス番号を入力し、再送待ち期間の周期にて、入力したシーケンス番号に基づいて、欠落しているシーケンス番号を検出する。
Missing
具体的には、欠落パケット判定部25は、シーケンス番号の入力タイミングから再送待ち期間以内に、番号順に並べ替えたシーケンス番号の連続性を判定する。欠落パケット判定部25は、シーケンス番号が連続している場合、欠落パケットがないものと判断する。一方、欠落パケット判定部25は、連続しないシーケンス番号がある場合、欠落パケットがあるものと判断し、その欠落しているシーケンス番号を再送要求シーケンス番号とし、再送要求シーケンス番号を記述したIPパケットを生成し、生成したIPパケットをIPパケット送信部26に出力する。
Specifically, the missing
これにより、受信バッファ部22に蓄積された圧縮データパケットの誤り訂正処理が再送待ち期間内に完了しなかった場合、すなわち、再送待ち期間内に冗長データパケットを用いて圧縮データパケットが回復できなかった場合、IPパケットの再送が要求される。
As a result, when the error correction processing of the compressed data packet accumulated in the
また、欠落パケット判定部25は、再送要求シーケンス番号を記述したIPパケットを出力した後(IPパケットの再送を要求した後)、再送待ち期間内に受信バッファ部22からその再送要求シーケンス番号と同じシーケンス番号を入力したか否かを判定する。欠落パケット判定部25は、再送要求シーケンス番号と同じシーケンス番号を入力した場合、欠落パケットが再送され受信されたものと判断する。一方、欠落パケット判定部25は、再送要求シーケンス番号と同じシーケンス番号を入力しない場合、欠落パケットが受信されなかったものと判断し、同じ再送要求シーケンス番号を記述したIPパケットをIPパケット送信部26に再度出力する。
The missing
これにより、受信バッファ部22に蓄積された誤り訂正後の圧縮データパケットに対し、当該圧縮データパケットに含まれるシーケンス番号が検査され、再送待ち期間の周期にて、欠落しているシーケンス番号が再度検出される。
As a result, the error-corrected compressed data packet stored in the
IPパケットに含まれる再送要求シーケンス番号は、例えばRTCP等の標準規格に従って記述される。また、再送待ち期間は、映像受信装置6が映像送信装置3へIPパケットの再送を要求してから、その再送要求のIPパケットを待ち受ける時間である。
The retransmission request sequence number included in the IP packet is described according to a standard such as RTCP. The retransmission wait period is a time for waiting for the retransmission request IP packet after the
IPパケット送信部26は、受信レート測定部24から受信レートが記述されたIPパケットを入力すると共に、欠落パケット判定部25から再送要求シーケンス番号が記述されたIPパケットを入力し、入力したIPパケットをバッファ(図示せず)に一時的に蓄積する。そして、IPパケット送信部26は、予め設定された送信レートにて、バッファからIPパケットを読み出し、IP無線伝送装置5、IP無線伝送路及びIP無線伝送装置4を介して映像送信装置3へ出力(送信)する。
The IP
送信レートは、IP無線伝送装置4,5により設定される無線伝送速度以下の値であって、IPパケットを送出可能な最大のスループットの値が予め設定され、映像送信装置3のIPパケット送信部17にて用いる送信レートと同じ値である。
The transmission rate is a value equal to or lower than the wireless transmission rate set by the IP
以上のように、映像受信装置6によれば、受信バッファ部22は、冗長データパケットを用いて、当該冗長データパケットに対応する圧縮データパケットの誤り訂正を行い、予め設定された受信遅延時間経過後に、圧縮データパケットに含まれるシーケンス番号順に圧縮データパケット(誤り訂正後の圧縮データパケット)をバッファから読み出して出力し、復号部23は、圧縮データパケットを入力して圧縮データの復号を行い、元の映像信号及び音声信号を復元するようにした。
As described above, according to the
ここで、IP無線伝送路の品質は、映像送信装置3により圧縮データパケットの量及び冗長データパケットの量に反映され、具体的には、IP無線伝送路の品質が低下したときは、圧縮データパケットの量が減少し、冗長データパケットの量が増加する。
Here, the quality of the IP wireless transmission path is reflected by the
したがって、一定の無線伝送速度で映像伝送を行う場合に、IP無線伝送路の品質が低下したときは、映像受信装置6は、増加した冗長データパケットを用いて、減少した圧縮データパケットの誤り訂正を行うから、圧縮データの誤り訂正能力を向上させることができる。つまり、IP無線伝送路のC/N等の物理的品質の変動に対しても、伝送映像のフリーズ、ブロックノイズ、伝送音声の途切れ等を低減することができ、映像等の伝送を継続させることが可能となる。
Therefore, when video transmission is performed at a constant wireless transmission speed, when the quality of the IP wireless transmission path is deteriorated, the
尚、本発明の実施形態による映像送信装置3及び映像受信装置6のハードウェア構成としては、通常のコンピュータを使用することができる。映像送信装置3及び映像受信装置6は、CPU、RAM等の揮発性の記憶媒体、ROM等の不揮発性の記憶媒体、及びインターフェース等を備えたコンピュータによって構成される。映像送信装置3に備えた圧縮符号化部11、再送パケット生成部12、冗長パケット生成部13、冗長度/圧縮レート算出部14、IPパケット受信部15、受信データ取り出し部16及びIPパケット送信部17の各機能は、これらの機能を記述したプログラムをCPUに実行させることによりそれぞれ実現される。また、映像受信装置6に備えたIPパケット受信部21、受信バッファ部22、復号部23、受信レート測定部24、欠落パケット判定部25及びIPパケット送信部26の各機能も、これらの機能を記述したプログラムをCPUに実行させることによりそれぞれ実現される。これらのプログラムは、前記記憶媒体に格納されており、CPUに読み出されて実行される。さらに、これらのプログラムは、磁気ディスク(フロッピー(登録商標)ディスク、ハードディスク等)、光ディスク(CD−ROM、DVD等)、半導体メモリ等の記憶媒体に格納して頒布することもでき、ネットワークを介して送受信することもできる。
Note that a normal computer can be used as the hardware configuration of the
以上、実施形態を挙げて本発明を説明したが、本発明は前記実施形態に限定されるものではなく、その技術思想を逸脱しない範囲で種々変形可能である。例えば前記実施形態では、映像送信装置3の冗長度/圧縮レート算出部14は、冗長度を算出するために用いる最大冗長度及び最小冗長度を、予め設定された設定値として入力するようにしたが、予め設定された送信レート及び圧縮データレート設定範囲の値に基づいて算出するようにしてもよい。具体的には、冗長度/圧縮レート算出部14は、予め設定された送信レート、最小圧縮レート及び最大圧縮レートを入力し、送信レート及び最小圧縮レートに基づいて、以下の式により最大冗長度を算出し、送信レート及び最大圧縮レートに基づいて、以下の式により最小冗長度を算出する。
[数4]
最大冗長度=送信レート/最小圧縮レート ・・・(4)
[数5]
最小冗長度=送信レート/最大圧縮レート ・・・(5)
The present invention has been described with reference to the embodiment. However, the present invention is not limited to the above-described embodiment, and various modifications can be made without departing from the technical idea thereof. For example, in the above embodiment, the redundancy / compression
[Equation 4]
Maximum redundancy = transmission rate / minimum compression rate (4)
[Equation 5]
Minimum redundancy = Transmission rate / Maximum compression rate (5)
また、前記実施形態では、映像送信装置3の冗長度/圧縮レート算出部14は、IP無線伝送路の品質が向上したとき、圧縮レートを上げて冗長度を下げることで、圧縮データパケットの量を増加させ、冗長データパケットの量を減少させるようにした。これに対し、冗長度/圧縮レート算出部14は、IP無線伝送路の品質が十分に向上したとき(例えば、受信レートが所定値以上のとき)、圧縮レートを上げて冗長度を0とすることで、圧縮データパケットの量を増加させ、冗長データパケットの量を0とするようにしてもよい。
In the embodiment, the redundancy / compression
1 伝送システム
2 ビデオカメラ
3 映像送信装置
4,5 IP無線伝送装置
6 映像受信装置
7 ビデオモニタ
11 圧縮符号化部
12 再送パケット生成部
13 冗長パケット生成部
14 冗長度/圧縮レート算出部
15,21 IPパケット受信部
16 受信データ取り出し部
17,26 IPパケット送信部
22 受信バッファ部
23 復号部
24 受信レート測定部
25 欠落パケット判定部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1
Claims (4)
冗長度及び圧縮レートを算出する冗長度/圧縮レート算出部と、
前記冗長度/圧縮レート算出部により算出された圧縮レートにて、前記映像及び音声信号の所定サイズのデータを圧縮符号化し、圧縮データパケットを生成する圧縮符号化部と、
前記冗長度/圧縮レート算出部により算出された冗長度にて、前記圧縮符号化部により生成された圧縮データパケットに対する冗長データパケットを生成する冗長パケット生成部と、
前記圧縮符号化部により生成された圧縮データパケット及び前記冗長パケット生成部により生成された冗長データパケットを、前記無線伝送速度以下の速度にて送信するパケット送信部と、を備え、
前記冗長度/圧縮レート算出部は、
前記映像及び音声信号の所定サイズのデータに対する圧縮データパケット及び冗長データパケットの合計量が一定になるように、前記無線伝送路の品質が低下した場合、前記冗長度を上げると共に前記圧縮レートを下げ、前記無線伝送路の品質が向上した場合、前記冗長度を下げると共に前記圧縮レートを上げる、ことを特徴とする映像送信装置。 Video and audio signal data is compression-encoded to generate a compressed data packet, a redundant data packet is generated for the compressed data packet, and the compressed data packet and the redundant data packet are set to a predetermined constant wireless transmission rate. In a video transmission device that transmits via a wireless transmission path that can be transmitted,
A redundancy / compression rate calculator for calculating redundancy and compression rate;
A compression encoder that compresses and encodes data of a predetermined size of the video and audio signals at the compression rate calculated by the redundancy / compression rate calculator, and generates a compressed data packet;
A redundancy packet generation unit that generates a redundancy data packet for the compressed data packet generated by the compression encoding unit with the redundancy calculated by the redundancy / compression rate calculation unit;
A packet transmission unit that transmits the compressed data packet generated by the compression encoding unit and the redundant data packet generated by the redundant packet generation unit at a speed equal to or lower than the wireless transmission rate;
The redundancy / compression rate calculator is
When the quality of the wireless transmission path is reduced so that the total amount of compressed data packets and redundant data packets for the predetermined size data of the video and audio signals is constant, the redundancy is increased and the compression rate is decreased. When the quality of the wireless transmission path is improved, the video transmission apparatus is characterized in that the redundancy is reduced and the compression rate is increased.
さらに、前記圧縮データパケット及び冗長データパケットを受信する映像受信装置により算出された受信レート、並びに前記圧縮データパケット及び冗長データパケットの再送要求を、前記映像受信装置から受信するパケット受信部と、
前記パケット受信部により受信された再送要求に基づいて、再送レートを算出する再送レート算出部と、を備え、
前記冗長度/圧縮レート算出部は、
前記パケット受信部により受信された受信レート及び予め設定された送信レートに基づいて、受信ロス率を算出し、前記受信ロス率及び予め設定された目標受信ロス率に基づいて、前記冗長度を算出し、前記冗長度、前記再送レート算出部により算出された再送レート、並びに予め設定された送信レートに基づいて、前記圧縮レートを算出する、ことを特徴とする映像送信装置。 The video transmission device according to claim 1,
A packet reception unit that receives from the video reception device a reception rate calculated by the video reception device that receives the compressed data packet and the redundant data packet, and a retransmission request for the compressed data packet and the redundant data packet;
A retransmission rate calculation unit that calculates a retransmission rate based on the retransmission request received by the packet reception unit, and
The redundancy / compression rate calculator is
A reception loss rate is calculated based on the reception rate received by the packet receiver and a preset transmission rate, and the redundancy is calculated based on the reception loss rate and a preset target reception loss rate. And the compression rate is calculated based on the redundancy, the retransmission rate calculated by the retransmission rate calculation unit, and a preset transmission rate.
前記冗長度/圧縮レート算出部は、
さらに、前記算出した冗長度が予め設定された最大冗長度よりも大きい場合、前記最大冗長度を前記冗長度に設定し、前記算出した冗長度が予め設定された最小冗長度よりも小さい場合、前記最小冗長度を前記冗長度に設定する、ことを特徴とする映像送信装置。 The video transmission device according to claim 2,
The redundancy / compression rate calculator is
Further, if the calculated redundancy is greater than a preset maximum redundancy, the maximum redundancy is set to the redundancy, and if the calculated redundancy is less than a preset minimum redundancy, The video transmission apparatus characterized in that the minimum redundancy is set to the redundancy.
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