JP4141372B2 - 無線通信装置、無線通信方法および無線通信プログラム - Google Patents

Description

本発明は移動体から画像等を送信するための無線通信装置、無線通信方法および無線通信プログラムに関し、特に無線を使った送信を行う無線通信装置、無線通信方法および無線通信プログラムに関する。

従来の無線ＬＡＮ（Local Area Network）装置ではデータパケットの伝送の際、それに対するＡＣＫ（確認応答）の有無によりデータパケットの伝送が成功したか否かが判断される。もしＡＣＫが返ってこなかった場合、伝送は失敗に終わったものとして、再送処理が行われる。

ただし、上記の伝送手順は、動画などの遅延を許されないデータの場合には、有効ではない。そこで、受信側のデータの誤り量をもとに画像符号化装置に送信データ量の増減指示を行う通信システムが提案されている（たとえば、特許文献１参照）。このような通信システムによれば、データを確実に送信することができる。
特開平１１−３０８２９７号公報（第１図参照）

しかし、特許文献１に記載された技術を、無線通信装置と通信するアクセスポイントが適宜切り換えられる無線ＬＡＮシステムに適用するのは困難である。
すなわち、特許文献１に記載された技術では、受信側においてデータの誤り量を測定し、次回送信すべきデータ量を求める機能が必要である。ところが、同様の機能を無線ＬＡＮのアクセスポイントに設けた場合、無線通信装置の移動によりアクセスポイントが切り替わると、その都度、アクセスポイントがデータの誤り量を計測しなければならない。しかも、１つのアクセスポイントに多数の無線通信装置が接続された場合、アクセスポイントが全ての無線通信装置に応じたデータ誤り量の計算を行わなければならない。

一般に、アクセスポイントでは、安定した通信状態を確保することが求められる。そのため、アクセスポイントに過大な処理負荷を負わせ、アクセスポイントを介した通信が不安定になったのでは、アクセスポイントの本来の機能を損なわせることとなる。したがって、アクセスポイントにおいて多数の無線通信装置から送られるデータの誤り量を測定するのは、非現実的である。

また、通常の無線ＬＡＮシステムでは、認証動作や制御フレーム送信など、無線通信装置内にかかる処理負荷のためデータ（画像パケット）を送信できない場合がある。このとき、これらの状況を無視してパケットを送信しようとすると、処理時間不足で画像のコマ落ちや画像データのエラーが発生する。その結果、受信側で動画が途切れることになり、リアルタイム監視等の際に支障をきたしてしまう。

本発明はこのような点に鑑みてなされたものであり、無線通信の状態に応じたデータ品質を送信側だけで決定することができる無線通信装置、無線通信方法および無線通信プログラムを提供することを目的とする。

本発明では上記課題を解決するために、図１に示すような親局４との間で無線通信を行う無線通信装置１が提供される。本発明に係る無線通信装置１は、画像符号化装置１ａ、無線通信手段１ｂ、無線状態判断手段１ｃ、画像品質決定手段１ｅおよび画像品質指示手段１ｆを有している。

画像符号化装置１ａは、カメラ２で撮影した画像を、指示された品質の画像データに符号化する。無線通信手段１ｂは、画像符号化装置１ａで符号化された画像を無線通信により親局４へ送信する。無線状態判断手段１ｃは、親局４との間の無線通信の着信レベルを判断する。画像品質決定手段１ｅは、無線通信の着信レベルの所定回数分の計測結果に基づいて着信レベルの変化を判断し、着信レベルが上昇傾向にあり、かつ上昇傾向が緩やかになりつつあれば、直前の２回分の測定結果から得られるその緩やかな上昇傾向が維持されるものと仮定して以後の着信レベルを予測し、着信レベルが上昇傾向にあり、かつ上昇傾向が急になりつつあれば、直前の少なくとも３回の測定結果から得られる平均的な上昇傾向が続くものと仮定して以後の着信レベルを予測し、着信レベルが下降傾向にあれば下降傾向が続くものと仮定して以後の着信レベルを予測し、予測された着信レベルに応じて、画像符号化装置１ａにおいて符号化される画像の品質を決定する。画像品質指示手段１ｆは、画像品質決定手段１ｅで決定された品質による画像の符号化を画像符号化装置１ａに指示する。

このような無線通信装置１によれば、無線状態判断手段１ｃにより、親局４との間の無線通信の着信レベルが判断される。すると、画像品質決定手段１ｅにより、無線通信の着信レベルに応じて、画像符号化装置１ａにおいて符号化される画像の品質が決定される。さらに、画像品質指示手段１ｆにより、画像品質決定手段１ｅで決定された品質による画像の符号化が画像符号化装置１ａに指示される。画像符号化装置１ａにより、カメラ２で撮影した画像が、指示された品質の画像データに符号化される。そして、無線通信手段１ｂにより、画像符号化装置１ａで符号化された画像が無線通信により親局４へ送信される。

また、本発明では上記課題を解決するために、親局との間で無線通信を行うための無線通信プログラムにおいて、コンピュータを、カメラ２で撮影した画像を指示された品質の画像データに符号化する画像符号化装置１ａで符号化された画像を、前記無線通信により前記親局へ送信する無線通信手段１ｂ、前記親局との間の無線通信の着信レベルを判断する無線状態判断手段１ｃ、無線通信の着信レベルに応じて、画像符号化装置１ａにおいて符号化される画像の品質を決定する画像品質決定手段１ｅ、画像品質決定手段１ｅで決定された品質による前記画像の符号化を前記画像符号化装置に指示する画像品質指示手段１ｆ、として機能させることを特徴とする無線通信プログラムが提供される。

このような無線通信プログラムをコンピュータに実行させれば、無線状態判断手段１ｃにより、親局４との間の無線通信の着信レベルが判断される。すると、画像品質決定手段１ｅにより、無線通信の着信レベルに応じて、画像符号化装置１ａにおいて符号化される画像の品質が決定される。さらに、画像品質指示手段１ｆにより、画像品質決定手段１ｅで決定された品質による画像の符号化が画像符号化装置１ａに指示される。画像符号化装置１ａにより、カメラ２で撮影した画像が、指示された品質の画像データに符号化される。そして、無線通信手段１ｂにより、画像符号化装置１ａで符号化された画像が無線通信により親局４へ送信される。

以上説明したように本発明では、画像を送信する側の無線通信装置で無線通信の通信状態に応じて画像品質を決定し、決定された品質の画像に送信するようにした。そのため、無線状態が悪化した場合にも滑らかに再生可能な品質の画像データを送信することができる。

以下、本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。
まず、実施の形態に適用される発明の概要について説明し、その後、実施の形態の具体的な内容を説明する。

図１は、実施の形態に適用される発明の概念図である。本発明に係る無線通信装置１は、カメラ２で撮影された被写体７の画像データ８（たとえば、ストリーミングのパケットデータ）を無線ネットワーク３を介して親局４に対して送信することができる。送信された画像データ８は、再生装置６で再生し、画像９を表示することができる。そのために、無線通信装置１は、画像符号化装置１ａ、無線通信手段１ｂ、無線状態判断手段１ｃ、処理負荷測定手段１ｄ、画像品質決定手段１ｅ、および画像品質指示手段１ｆを有している。

画像符号化装置１ａは、カメラ２で撮影した画像を、指示された品質の画像データ８に符号化する。たとえば、ＭＰＥＧ（Moving Picture Experts Group）２の形式で符号化される。符号化されたときの画像品質が高いほど、画像データ８のデータ量が大きくなる。

無線通信手段１ｂは、画像符号化装置１ａで符号化された画像データ８を無線通信により親局４へ送信する。無線で送られた画像データ８は親局４で受信され、有線ネットワーク５を介して再生装置６で受信される。

無線状態判断手段１ｃは、親局４との間の無線通信の通信状態を判断する。通信状態は、たとえば、親局４から送信されるビーコン信号の着信レベルに基づいて判断することができる。また、受信したビーコン信号のＣＲＣ（Cyclic Redundancy Check）誤りに基づいて通信状態を判断することもできる。

処理負荷測定手段１ｄは、無線通信手段１ｂにおける処理負荷量を測定する。たとえば、無線通信手段１ｂがプロセッサを有していれば、そのプロセッサの空き時間の量に基づいて処理負荷量を測定することができる。

画像品質決定手段１ｅは、無線通信の通信状態、および無線通信手段１ｂの処理負荷量に応じて、画像符号化装置１ａにおいて符号化される画像の品質を決定する。たとえば、画像品質決定手段１ｅは、無線通信の通信状態に応じた画像品質と、無線通信手段１ｂの処理負荷量に応じた画像品質とをそれぞれ決定する。そして、画像品質決定手段１ｅは、決定された画像品質のうち、品質の悪い方（データ量が少ない方）を画像符号化装置１ａによる符号化の際の画像品質とする。

画像品質指示手段１ｆは、画像品質決定手段１ｅで決定された品質による画像の符号化を画像符号化装置１ａに指示する。
このような無線通信装置１によれば、無線状態判断手段１ｃにより、親局４との間の無線通信の通信状態が判断される。すると、画像品質決定手段１ｅにより、無線通信の通信状態に応じて、画像符号化装置１ａにおいて符号化される画像の品質が決定される。さらに、画像品質指示手段１ｆにより、画像品質決定手段１ｅで決定された品質による画像の符号化が画像符号化装置１ａに指示される。画像符号化装置１ａにより、カメラ２で撮影した画像が、指示された品質の画像データに符号化される。そして、無線通信手段１ｂにより、画像符号化装置１ａで符号化された画像が無線通信により親局４へ送信される。親局４に送信された画像データ８は、有線ネットワーク５を介して再生装置６に渡され、再生装置で画像９が再生される。

このように、本発明によれば、無線通信装置１が無線の通信状態や負荷状態に即して画像符号化装置１ａに制御指示が与えられ、画像データ８の品質（データ量）が動的に制御される。これにより、エラー／再送の無駄な手順を回避し、より効率的な伝送を安定して行うことができる。

しかも、無線通信装置１で送信する画像の品質を決定しているため、親局が切り替わっても、そのまま画像データの送信を継続することができる。
［第１の実施の形態］
次に、本実施の形態を詳細に説明する。本発明を適用したシステムを利用すれば、自動車等で移動しながら撮影した画像を、リアルタイムに安定して配信することができる。たとえば、大雨の日に河川沿いをカメラで撮影しながら移動して、河川の増水状況を写した画像をリアルタイムで河川の管理センタに送信することができる。

図２は、第１の実施の形態に係るシステムの運用例を示す図である。図２に示すように、道路２０沿いに河川２１がある場合、道路２０沿いに所定間隔でアクセスポイント３１，３２，３３，３４，・・・を設置する。アクセスポイント３１，３２，３３，３４，・・・は、無線ネットワークの親局として機能する。

河川２１の管理者は、自動車２３で道路２０を移動しながら、河川２１をカメラ２４で撮影する。カメラ２４は、本実施の形態に係る無線通信装置に接続されており、撮影した画像をアクセスポイント３１，３２，３３，３４，・・・経由で配信することができる。

図３は、第１の実施の形態に係る通信システムの構成例を示す図である。カメラ２４は、自動車２３に搭載された無線通信装置１００に接続されている。無線通信装置１００は、無線ネットワークの子局として機能する。

親局であるアクセスポイント３１，３２，３３，３４，・・・は、有線のネットワーク１０に接続されている。ネットワーク１０には、画像データの再生装置として機能するコンピュータ２５が接続されている。

無線通信装置１００は、いずれかのアクセスポイントとの間で無線による通信を行い、ネットワーク１０を介してコンピュータ２５との間の通信を行う。たとえば、無線通信装置１００からコンピュータ２５へ動画の画像データが配信される。また、無線通信装置１００とコンピュータ２５との間でＶｏＩＰ(Voice over IP)による通話を行うこともできる。

このようなシステム構成とすれば、カメラ２４で河川２１の状況を撮影すると、無線通信装置１００を介して、河川２１の状況を示す動画像がリアルタイムにコンピュータ２５に配信される。

図４は、本発明の実施の形態に用いる無線通信装置のハードウェア構成例を示す図である。無線通信装置１００は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）１０１によって装置全体が制御されている。ＣＰＵ１０１には、バス１０８を介してＲＡＭ(Random Access Memory)１０２、ハードディスクドライブ（ＨＤＤ:Hard Disk Drive）１０３、グラフィック処理装置１０４、入力インタフェース１０５、通信インタフェース１０６、および無線通信インタフェース１０７が接続されている。

ＲＡＭ１０２には、ＣＰＵ１０１に実行させるＯＳ(Operating System)のプログラムやアプリケーションプログラムの少なくとも一部が一時的に格納される。また、ＲＡＭ１０２には、ＣＰＵ１０１による処理に必要な各種データが格納される。ＨＤＤ１０３には、ＯＳやアプリケーションプログラムが格納される。

グラフィック処理装置１０４には、モニタ１１が接続されている。グラフィック処理装置１０４は、ＣＰＵ１０１からの命令に従って、画像をモニタ１１の画面に表示させる。入力インタフェース１０５には、キーボード１２とマウス１３とが接続されている。入力インタフェース１０５は、キーボード１２やマウス１３から送られてくる信号を、バス１０８を介してＣＰＵ１０１に送信する。

通信インタフェース１０６は、スイッチングハブ２６に接続されている。通信インタフェース１０６は、スイッチングハブ２６を介して、カメラ２４等の機器との間でデータの送受信を行う。

無線通信インタフェース１０７は、アンテナ２２に接続されている。無線通信インタフェース１０７は、アンテナ２２を介して、いずれかのアクセスポイントとの間で無線によるデータの送受信を行う。

以上のようなハードウェア構成によって、本実施の形態の処理機能を実現することができる。なお、図４には、無線通信装置１００のハードウェア構成例を示したが、コンピュータ２５も同様のハードウェア構成で実現することができる。ただし、コンピュータ２５には、無線通信インタフェースは実装されていなくてもよい。

第１の実施の形態では、ＣＰＵ１０１が所定のプログラムに従って無線通信装置１００を制御することで、以下のような機能が実現される。
図５は、無線通信装置の機能構成を示すブロック図である。図５では、無線通信装置１００を中心に、左側が無線のネットワークを示しており、右側が有線のネットワークを示している。

無線のネットワークでは、無線通信装置１００のアンテナ２２から送信された電波が、アンテナ３１ａを介してアクセスポイント３１で受信される。同様に、アクセスポイント３１のアンテナ３１ａから送信された電波がアンテナ２２を介して無線通信装置１００で受信される。

有線のネットワークでは、無線通信装置１００から、たとえば１００ＢＡＳＥ−ＴＸ等を介してスイッチングハブ２６に接続される。スイッチングハブ２６の配下には、ＩＰ電話を利用可能とするためのＶｏＩＰモデム２７と画像データのパケットを送信するための画像符号化装置２８とが接続されている。

ＶｏＩＰモデム２７には、電話機２９が接続されている。ＶｏＩＰモデム２７は、電話機２９から入力されたアナログの音声情報をＩＰ技術で通信可能な音声データに変換し、スイッチングハブ２６経由で無線通信装置１００に送信する。また、ＶｏＩＰモデム２７は、無線通信装置１００からＩＰ技術による音声データを受け取ると、アナログの音声情報に変換して電話機２９に対して送信する。これにより、無線ネットワーク等を介した音声通話が可能となる。

無線通信装置１００は、無線部１１０、ＭＵＸ／ＤＭＵＸ（MUltipleXing/DeMUltipleXing）部１２０、制御部１３０、画像符号化装置制御部１４０、送受信バッファ部１５０、送受信処理部１６０、および送受信バッファ部１７０を有している。ここで、ＭＵＸ／ＤＭＵＸ部１２０、制御部１３０、画像符号化装置制御部１４０、および送受信処理部１６０は、ＣＰＵ１０１によって演算処理が行われるＣＰＵ処理部１０１ａを構成している。

無線部１１０は、アンテナ２２を介して信号を受信し、その信号をIEEE802.11の規格に準拠した方法で増幅、復調する。復調されたデータは、データパケット列となり、ＭＵＸ／ＤＭＵＸ部１２０に渡される。また、無線部１１０は、ＭＵＸ／ＤＭＵＸ部１２０から渡された信号をIEEE802.11規格に準拠した方法で変調し、アンテナ２２を介して送信する。さらに、無線部１１０は、信号を受信した際に着信レベルを検出する。そして、無線部１１０は、着信レベル信号を画像符号化装置制御部１４０に渡す。

ＭＵＸ／ＤＭＵＸ部１２０は、無線部１１０から渡された多重化されたデータを受け取ると、そのデータを分離する。ＭＵＸ／ＤＭＵＸ部１２０は、分離されたデータのうち、ＶｏＩＰ等の音声データやＭＰＥＧ等の画像データを送受信バッファ部１５０に渡す。また、ＭＵＸ／ＤＭＵＸ部１２０は、分離されたデータのうち、送信要求（ＲＴＳ：Request To Send）／送信許可（ＣＴＳ：Clear To Send）等の制御フレームは、制御部１３０に渡す。さらに、ＭＵＸ／ＤＭＵＸ部１２０は、制御部１３０や送受信バッファ部１５０から渡されるデータを多重化して無線部１１０に渡す。

制御部１３０は、制御パケットを用いて、通信状態を制御する。すなわち、制御部１３０は、ＭＵＸ／ＤＭＵＸ部１２０から受け取った制御パケットの内容を解析して、認証処理、コマンド処理、ビーコン処理等を行う。また、制御部１３０は、アクセスポイント３１に対して送信すべきデータを、制御パケットとしてＭＵＸ／ＤＭＵＸ部１２０に渡すこともできる。

さらに制御部１３０は、制御パケットに応じた処理を実行するために、認証処理部１３１、ＣＭＤ処理部１３２、およびビーコン処理部１３３を有している。
認証処理部１３１は、所定のタイミングで認証要求を送信する。認証要求は、無線通信装置１００が無線ネットワークを使用する権限を有していることを、図示していない認証サーバ等に認証してもらうための情報である。認証サーバ等により正しく認証されれば、制御パケットによって認証結果を受け取ることができる。定期的に認証を行うことで、無線通信装置１００が継続して無線ネットワークを介したデータ送受信を行うことができる。なお、認証処理部１３１によって認証が行われている間、ＣＰＵ１０１の処理負荷が増加する。

ＣＭＤ処理部１３２は、制御フレームに制御用のコマンドが含まれているとき、そのコマンドに応じた処理を実行する。たとえば、コンピュータ２５等からＲＴＳ／ＣＴＳ等の制御フレームを受け取ると、ＣＭＤ処理部１３２は、ヘッダから媒体占有時間の情報を取り出して、所定の制御情報としてセットする。

ビーコン処理部１３３は、受信した制御フレームにビーコン信号が含まれるかどうかを判断する。ビーコン信号が含まれていれば、ビーコン処理部１３３は、ビーコン信号であることを画像符号化装置制御部１４０へ通知する。

画像符号化装置制御部１４０は、ＣＰＵ１０１の処理負荷量と無線状態との状態に応じて、送信する画像の品質を決定する。そして、画像符号化装置制御部１４０は、画像符号化装置２８に対して画像品質を通知する。なお、処理負荷量は、たとえば、ＣＰＵ１０１の占有率等に基づいて判断できる。また、無線状態は、ビーコン信号の信号レベルに応じて判断できる。

画像符号化装置制御部１４０は、画像品質を決定するため、処理負荷量／ビットレート対応テーブル１４１と着信レベル／ビットレート対応テーブル１４２とを有している。処理負荷量／ビットレート対応テーブル１４１には、処理負荷量に応じた画像品質が、ビットレートで定義されている。着信レベル／ビットレート対応テーブル１４２には、着信レベルに応じた画像品質がビットレートで定義されている。

たとえば、画像符号化装置制御部１４０は、処理負荷量／ビットレート対応テーブル１４１と着信レベル／ビットレート対応テーブル１４２とに基づき、処理負荷量に応じたビットレートと着信レベルに応じたビットレートとを決定する。そして、画像符号化装置制御部１４０は、決定された２つのビットレートのうち、値の小さな方のビットレートを、画像符号化装置２８に対して指示する画像品質として採用する。決定された画像品質を示すビットレートは、指示設定値テーブル１４３に登録される。

送受信バッファ部１５０は、ＭＵＸ／ＤＭＵＸ部１２０から受け取ったデータを一時的に蓄積し、送受信処理部１６０に渡す。また、送受信バッファ部１５０は、送受信処理部１６０から受け取ったデータを一時的に蓄積し、ＭＵＸ／ＤＭＵＸ部１２０に渡す。

送受信処理部１６０は、送受信バッファ部１５０に蓄積されたデータを送受信バッファ部１７０経由で有線のネットワークを介して送信する。また、送受信処理部１６０は、送受信バッファ部１７０に有線のネットワーク経由で書き込まれたデータを取得し、送受信バッファ部１５０経由でＭＵＸ／ＤＭＵＸ部１２０に渡す。

送受信バッファ部１７０は、スイッチングハブ２６から受け取ったデータを一時的に蓄積し、送受信処理部１６０に渡す。また、送受信バッファ部１７０は、送受信処理部１６０から受け取ったデータを一時的に蓄積し、スイッチングハブ２６に渡す。

以上のような構成の無線通信装置１００において、カメラ２４で撮影した画像の配信や、ＶｏＩＰ等による音声通話を行うことができる。以下に、無線通信装置１００における処理を説明する。

まず、アクセスポイント３１から無線通信装置１００へのデータの流れを説明する。無線通信装置１００は、アクセスポイント３１からの送信データをアンテナ２２で受信する。アンテナ２２で受信したデータは無線部１１０においてIEEE802.11の規格に準拠した方法で増幅・復調され、データパケット列となる。データパケット列は、ＭＵＸ／ＤＭＵＸ部１２０に渡される。このとき、無線部１１０では着信レベルの検出がなされる。検出された着信レベル情報は、画像符号化装置制御部１４０に通知される。

ＭＵＸ／ＤＭＵＸ部１２０ではデータの選別が行われ、ＶｏＩＰ等のデータ列は送受信バッファ部１５０に送られる。送受信バッファ部１５０では、送受信処理部１６０での処理待ちのため、パケットが蓄積される。蓄積されたパケットは、順次送受信処理部１６０に対して送出される。

送出されたパケットは、送受信処理部１６０により無線通信のヘッダから有線のヘッダに付け替えが行われる。送受信処理部１６０を通過したパケットは、送受信バッファ部１７０で１００Ｂａｓｅ−ＴＸ等の有線側へ渡すための調整がされる。その後、パケットが有線でスイッチングハブ２６へ送出される。

一方、ＲＴＳ／ＣＴＳ等の制御フレームはＭＵＸ／ＤＭＵＸ部１２０から、ＣＭＤ処理部１３２に渡され、制御フレームの内容に応じた処理が行われる。このとき、制御フレームにビーコン信号が含まれているかどうかが、ビーコン処理部１３３で判断される。ビーコン信号が含まれていれば、その旨が画像符号化装置制御部１４０に渡される。画像符号化装置制御部１４０では、ビーコン信号が検出されたときの着信レベルに応じて、配信する画像の品質を決定し、画像品質を指定する情報を画像符号化装置２８に対して通知する。すると、画像符号化装置２８において、カメラ２４から送られた画像情報が指示された品質の画像データに変換される。

次に、無線通信装置１００からアクセスポイント３１へのデータの流れを説明する。無線通信装置１００は、有線のネットワーク側からＶｏＩＰや画像データ（例えばＭＰＥＧ２）を受け取ると、いったん送受信バッファ部１７０に蓄積する。蓄積されたデータは、順次送受信処理部１６０に送出される。

送受信処理部１６０では、データパケットのヘッダを有線通信用のパケットのヘッダから無線通信用のパケットのヘッダへ付け替える。制御部１３０からの割り込み処理を待つため、データは送受信バッファ部１５０に蓄積されてからＭＵＸ／ＤＭＵＸ部１２０に渡される。

ＭＵＸ／ＤＭＵＸ部１２０では、受け取ったデータが他の制御パケット等と多重化され、無線部１１０に渡される。すると、無線部１１０において多重化されたデータが変調され、アンテナ２２から送信される。

また、認証が必要なとき、制御部１３０内の認証処理部１３１において認証の制御フレームが生成される。生成された制御フレームは、割り込み処理としてＭＵＸ／ＤＭＵＸ部１２０に渡され、他のデータと多重化されて送信される。例えばＭＤ５チャレンジ・レスポンスを用いる認証を行う場合、認証処理部１３１にて認証要求リクエストが生成され、認証サーバに送信される。そして認証サーバからＭＤ５−チャレンジという乱数が送られてくると、認証処理部１３１が、それをＭＤ５のアルゴリズムで暗号化して認証サーバへ送信する。

図５に示すように無線通信装置１００に接続された画像符号化装置２８からバースト的に高いビットレートの画像データが流れるとき、無線通信装置１００の認証処理部１３１やＣＭＤ処理部１３２などで処理が発生すると、ＣＰＵ１０１の処理負荷が増加する。この負荷が過大となると、送受信バッファ部１５０で画像データがあふれ、パケットを紛失するおそれがある。

そこで、第１の実施の形態では、無線通信装置１００内の処理負荷量を算出して画像符号化装置制御部１４０に状態情報として通知する。画像符号化装置制御部１４０ではこの状態情報と無線部１１０から受け取った着信レベル情報をあわせて判断材料にし、画像符号化装置２８にビットレート変更の指示を出す。

たとえば、無線通信装置１００が異なるアクセスポイント間を移動すると、認証処理のサブルーチンが開始される（このサブルーチンを実行するプロセスが、認証処理部１３１である）。認証処理のサブルーチンに入る段階で、画像符号化装置制御部１４０が、無線通信装置１００にかかる処理負荷量の計測を行う。

画像符号化装置制御部１４０は、処理負荷量／ビットレート対応テーブル１４１を参照して、計測された処理負荷量に応じたビットレートを決定する。
図６は、処理負荷量／ビットレート対応テーブルのデータ構造例を示す図である。処理負荷量／ビットレート対応テーブル１４１には、処理負荷量と最適符号化ビットレートとが対応付けて登録されている。

処理負荷量は、ＣＰＵ占有率（％）で示されている。ＣＰＵ占有率は、単位時間当たりにＣＰＵがデータ処理に費やした時間の割合である。
最適符号化ビットレートは、画像を符号化する際に、単位時間当たりの画像データを、どのくらいのデジタルデータに変換するかを、Ｍｂｐｓで示している。従って、ビットレートが高いほど符号化後のデータ量が大きくなり、画像品質も良好となる。

図６の例では、処理負荷量が０〜１２％の場合、最適符号化ビットレートが６．０Ｍｂｐｓである。処理負荷量が１２〜２５％の場合、最適符号化ビットレートが５．０Ｍｂｐｓである。処理負荷量が２５〜４０％の場合、最適符号化ビットレートが４．０Ｍｂｐｓである。処理負荷量が４０〜５５％の場合、最適符号化ビットレートが３．０Ｍｂｐｓである。処理負荷量が５５〜７５％の場合、最適符号化ビットレートが２．０Ｍｂｐｓである。処理負荷量が７５〜８５％の場合、最適符号化ビットレートが１．０Ｍｂｐｓである。処理負荷量が８５％以上の場合、最適符号化ビットレートが０．３Ｍｂｐｓである。

このような処理負荷量／ビットレート対応テーブル１４１を参照して、処理負荷量に応じた画像品質を決定することで、処理負荷が大きいほど画像品質を下げることができる。
また、画像符号化装置制御部１４０は、無線通信の通信状態（着信レベル）に応じた画像品質決定も行う。無線回線の着信レベルは、通信相手からのビーコン信号の着信レベルから知ることができる。通信相手からのビーコン信号かどうかはビーコン処理部１３３で判断され、そうであれば画像符号化装置制御部１４０へビーコン信号を受信した旨が通知される。

画像符号化装置制御部１４０は、ビーコン信号が検出されたとき、その時の無線部１１０からの着信レベル情報を取得する。そして、画像符号化装置制御部１４０は、着信レベル／ビットレート対応テーブル１４２を参照して、取得した着信レベルに応じた最適符号化ビットレートを決定する。

図７は、着信レベル／ビットレート対応テーブルのデータ構造例を示す図である。着信レベル／ビットレート対応テーブル１４２には、着信レベルと最適符号化ビットレートとが対応付けて登録されている。

着信レベルは、ｄＢｍで表される。ｄＢｍは、着信した信号の強さを示すｍＷ(ミリワット)単位の値の常用対数をとり、１０倍した値である。
最適符号化ビットレートは、画像を符号化する際に、単位時間当たりの画像データを、どのくらいのデジタルデータに変換するかを、Ｍｂｐｓで示している。

図７の例では、着信レベルが−６５ｄＢｍの場合、最適符号化ビットレートが６．０Ｍｂｐｓである。着信レベルが−６７〜−６５ｄＢｍの場合、最適符号化ビットレートが４．０Ｍｂｐｓである。着信レベルが−７０〜−６７ｄＢｍの場合、最適符号化ビットレートが３．０Ｍｂｐｓである。着信レベルが−７８〜−７０ｄＢｍの場合、最適符号化ビットレートが１．０Ｍｂｐｓである。着信レベルが−７８ｄＢｍ以下の場合、最適符号化ビットレートが０．３Ｍｂｐｓである。

画像符号化装置制御部１４０は、処理負荷量／ビットレート対応テーブル１４１と着信レベル／ビットレート対応テーブル１４２とを参照して、画像符号化装置２８に対して指示するビットレートを決定する。決定したビットレートは、指示設定値テーブル１４３に設定される。

図８は、指示設定値テーブルのデータ構造例を示す図である。図８に示すように、画像符号化装置２８に指示すべき最適符号化ビットレートが指示設定値テーブル１４３に設定される。この例では、３．０Ｍｂｐｓと設定されている。

次に、最適符号化ビットレートの決定手順を詳細に説明する。
図９は、最適符号化ビットレート決定手順を示すフローチャートである。以下、図９に示す処理をステップ番号に沿って説明する。

［ステップＳ１１］画像符号化装置制御部１４０は、ビーコン信号のような所定のデータを受信したことを示す情報を制御部１３０から取得すると、ステップＳ１２以降に処理を進める。

［ステップＳ１２］画像符号化装置制御部１４０は、ＣＰＵ１０１の処理負荷量を検出する。
［ステップＳ１３］画像符号化装置制御部１４０は、処理負荷量／ビットレート対応テーブル１４１を参照し、ステップＳ１２で検出した処理負荷量に応じた最適符号化ビットレートを決定する。そして、画像符号化装置制御部１４０は、決定した値を指示設定値テーブル１４３に設定する。

［ステップＳ１４］画像符号化装置制御部１４０は、無線部１１０から送られる着信レベルを検出する。
［ステップＳ１５］画像符号化装置制御部１４０は、着信レベル／ビットレート対応テーブル１４２を参照し、ステップＳ１４で検出した着信レベルに応じた最適符号化ビットレートを決定する。そして、着信レベルに応じた最適符号化ビットレートが、現在、指示設定値テーブル１４３に設定されている値より高いか否かを判断する。着信レベルに応じた最適符号化ビットレートの方が高ければ、処理がステップＳ１７に進められる。着信レベルに応じた最適符号化ビットレートの方が低ければ、処理がステップＳ１６に進められる。

［ステップＳ１６］画像符号化装置制御部１４０は、着信レベルに応じた最適符号化ビットレートを、指示設定値テーブル１４３に設定する。
［ステップＳ１７］画像符号化装置制御部１４０は、指示設定値テーブル１４３に設定されたビットレートに変更するように、画像符号化装置２８に指示する。

このようにして、処理負荷に応じた最適符号化ビットレートと、着信レベルに応じた最適符号化ビットレートとのうち、低い方の値が指示設定値テーブル１４３に設定される。そして、指示設定値テーブル１４３に設定された値が、画像符号化装置２８に指示される。その結果、画像符号化装置２８が、カメラ２４で撮影された画像を指定されたビットレートで符号化し、無線通信装置１００に対して送信する。

このような手順で、処理負荷量と着信レベルとに応じた最適符号化ビットレートを決定し、画像符号化装置２８に指示することができる。
ここで、処理負荷量と最適符号化ビットレートとの関係を、図を参照して説明する。

図１０は、処理負荷量と最適符号化ビットレートとの関係を示す図である。図１０では、着信レベルが十分に高い（最良の状態）場合の、処理負荷量に応じた最適符号化ビットレートの値をグラフで示している。このグラフは、横軸に処理負荷量、縦軸に最適符号化ビットレートを示している。

図１０において、処理負荷量に応じた最適符号化ビットレート論理値は、一点鎖線４１で示されている。また、処理負荷量に応じて実際に切り換える最適符号化ビットレート設定値は、実線４２で示されている。

このように、最適符号化ビットレート論理値は、処理負荷量の増加に伴い徐々に低下する。そこで、最適符号化ビットレート設定値は、最適符号化ビットレート論理値よりも少しだけ低い値に設定される。このとき、最適符号化ビットレート設定値は、処理負荷量／ビットレート対応テーブル１４１に基づいて決定されるため、処理負荷量の増加に伴って段階的に低下する。

たとえば、処理負荷量が１０％であれば、最適符号化ビットレート設定値は６Ｍｂｐｓである。また、処理負荷量が８０％であれば、最適符号化ビットレート設定値は１Ｍｂｐｓである。

次に、着信レベルに応じた最適符号化ビットレートの設定値の変化を説明する。ここで、図２に示したように、アクセスポイント３１，３２，３３，３４，・・・が配置された道路２０を、無線通信装置１００を搭載した自動車２３で移動しながら河川２１の画像を配信する場合を考える。この場合、自動車２３が１つのアクセスポイントに近づくと、ビーコン信号の着信レベルが高くなる。また、自動車２３がアクセスポイントから遠ざかると、ビーコン信号の着信レベルが低くなる。そのため、着信レベルは、時間進行に伴って増加、減少を交互に繰り返すことになる。

図１１は、着信レベルと最適符号化ビットレートとの関係を示す図である。この図では、時間進行に応じた着信レベルの変化と、その着信レベルに応じた最適符号化ビットレートの変化をグラフで示している。このグラフは、横軸に時間、縦軸に着信レベル（グラフの右側に単位を示す）および最適符号化ビットレート（グラフの左側に単位を示す）を示している。なお、処理負荷量は十分に低いものとする。

図１１において、着信レベルは一点鎖線５１で示されている。また、着信レベルに応じて実際に切り換える最適符号化ビットレート設定値は、実線５２で示されている。
時間進行に伴い自動車２３がアクセスポイントに近づいているとき、着信レベルが増加する。自動車２３がアクセスポイントに最接近したとき、着信レベルが増加から減少に変わる。そして、時間進行に伴い自動車２３がアクセスポイントから遠ざかるとき、着信レベルが減少する。

最適符号化ビットレート設定値は、着信レベルに応じて決定される。たとえば、着信レベルが−７０ｄＢｍであれば、最適符号化ビットレート設定値は、３Ｍｂｐｓである。最適符号化ビットレート設定値は、着信レベルが増加しているときは、段階的に増加する。また、着信レベルが減少に転じると、最適符号化ビットレート設定値が段階的に減少する。

画像符号化装置制御部１４０では、このようにして処理負荷量に応じた最適符号化ビットレートと着信レベルに応じた最適符号化ビットレートとを求めることができる。そして、求められた２つの最適符号化ビットレートのうち、低い方の値が画像符号化装置２８に指示される。

ところで、処理負荷量は、無線通信装置１００における処理内容によって動的に変化する。
図１２は、処理負荷量と着信レベルとに応じた最適符号化ビットレートを示す図である。図１２では処理内容が通常状態から認証処理に変わることにより、処理負荷量が１０％から８０％に増加している。そのときの着信レベルは−７０ｄＢｍのまま変わっていない。

図６の処理負荷量／ビットレート対応テーブル１４１を参照すると、通常状態の処理負荷量１０％に対する最適符号化ビットレートは６Ｍｂｐｓである。一方、図７の着信レベル／ビットレート対応テーブル１４２を参照すると、着信レベル−７０ｄＢｍに対する最適符号化ビットレートは３Ｍｂｐｓである。そのため、画像符号化装置制御部１４０は画像符号化装置２８へビットレート３Ｍｂｐｓで伝送するよう指示を出す。

認証処理が始まると、処理負荷量は８０％となる。図６の処理負荷量／ビットレート対応テーブル１４１を参照すると、最適符号化ビットレートは１Ｍｂｐｓである。一方、図７の着信レベル／ビットレート対応テーブル１４２を参照すると、着信レベル−７０ｄＢｍに対する最適ビットレートは３Ｍｂｐｓである。そのため、画像符号化装置制御部１４０は画像符号化装置２８へビットレートを１Ｍｂｐｓに落とすように指示を出す。

画像符号化装置２８による符号化のビットレートが落ちれば、無線通信装置１００において処理すべきデータの量が減る。そのため、無線通信装置１００の処理負荷が高い状態でも、画像データの配信に必要なＣＰＵ占有時間を確保することができる。

図１３は、画像符号化装置から送信される画像データの流れを示す図である。図１３では、符号化のビットレートが２Ｍｂｐｓのときの画像データの流れを上段に示し、符号化のビットレートが１Ｍｂｐｓのときの画像データの流れを下段に示している。

ＭＰＥＧ２では、画像データがバーストデータ毎にまとめて転送される。ビットレートが１Ｍｂｐｓのときの１回のバーストデータは、ビットレートが２Ｍｂｐｓのときの半分のデータ量となる。

バーストデータ量が減れば、無線通信装置１００のＣＰＵ１０１は、画像配信以外の処理に、処理機能を割り当てることができる。また、処理負荷が大きいときに符号化のビットレートを落とせば、フレーム数を減らすことなく画像伝送が可能となる。

このように装置の状態負荷量や無線の着信レベルに応じて画像パケットを動的に優先制御することで画像のコマ落ちを防ぎ、外部／内部環境に応じた効率的な伝送を可能とする。

［第２の実施の形態］
次に、第２の実施の形態について説明する。第２の実施の形態では、無線状態の変化の様子から今後の無線状態を予測し、予測した無線状態に応じた画像品質を設定する。

図１４は、第２の実施の形態における無線通信装置の内部構成を示すブロック図である。第２の実施の形態における無線通信装置１００ａは、画像符号化装置制御部１４０ａの機能のみが図５に示した第１の実施の形態と異なる。そこで、第１の実施の形態と同じ機能の要素には図５と同一の符号を付し、説明を省略する。

なお、処理負荷量／ビットレート対応テーブル１４１の内容は、図６に示した通りであるものとする。また、着信レベル／ビットレート対応テーブル１４２の内容は、図７に示した通りであるものとする。

図１４に示す画像符号化装置制御部１４０ａは、内部に無線状態遷移記録部１４４を備えている。無線状態遷移記録部１４４は、無線部１１０から送られてきた着信レベル情報を着信レベル遷移テーブルに記録し、着信レベルの推移から次の無線状態を予測する。そして、画像符号化装置制御部１４０ａは、予測した無線状態に応じて最適符号化ビットレートを決定し、その情報を画像符号化装置２８へ通知する。

図１５は、着信レベル遷移テーブルのデータ構造例を示す図である。着信レベル遷移テーブル１４４ａには、着信レベルは、ビーコン信号を受信する度に記録される。図１５では、最新の着信レベル測定時刻（現在）をｔＮ（Ｎは、着信レベルの測定毎にカウントアップされる自然数）と表している。ここで、ｔは着信レベル計測間隔（ビーコン信号の受信間隔）を示す時間である。ｔＮの時刻の前の着信レベル測定時刻をｔ（Ｎ−１）と表している。ｔ（Ｎ−１）の時刻の前の着信レベル測定時刻をｔ（Ｎ−２）と表している。次回の着信レベル測定時刻をｔ（Ｎ＋１）と表している。

図１５の例では、時刻ｔ（Ｎ−２）では、着信レベルの測定結果が−８０ｄＢｍである。時刻ｔ（Ｎ−１）は、着信レベルの測定結果が−７５ｄＢｍである。時刻ｔＮでは、着信レベルの測定結果が−７３ｄＢｍである。

このような、着信レベル遷移テーブル１４４ａを利用し、現時点から時刻ｔＮ、ｔ（Ｎ−１）、ｔ（Ｎ−２）と過去の３回分の受信状態をさかのぼり、近い未来の時刻ｔ（Ｎ＋１）の着信レベルを予測できる。予測された値は、時刻ｔ（Ｎ＋１）に対応付けて登録される。図１５の例では、−７１ｄＢｍと予測されている。

次に、図１４に示す構成による最適符号化ビットレートの決定手順について説明する。
図１６は、第２の実施の形態における最適符号化ビットレート決定手順を示すフローチャートである。以下、図１６に示す処理をステップ番号に沿って説明する。

［ステップＳ２１］画像符号化装置制御部１４０ａは、ビーコン信号のような所定のデータを受信したことを示す情報を制御部１３０から取得すると、ステップＳ２２以降に処理を進める。

［ステップＳ２２］画像符号化装置制御部１４０ａは、ＣＰＵ１０１の処理負荷量を検出する。
［ステップＳ２３］画像符号化装置制御部１４０ａは、処理負荷量／ビットレート対応テーブル１４１を参照し、ステップＳ２２で検出した処理負荷量に応じた最適符号化ビットレートを決定する。そして、画像符号化装置制御部１４０ａは、決定した値を指示設定値テーブル１４３に設定する。

［ステップＳ２４］画像符号化装置制御部１４０ａは、無線部１１０から送られる着信レベルを検出する。
［ステップＳ２５］画像符号化装置制御部１４０ａは、未来の受信レベルを予測する。たとえば、画像符号化装置制御部１４０ａは、過去の状態を３点さかのぼり、それにより近い未来の着信レベルを予測する。

［ステップＳ２６］画像符号化装置制御部１４０ａは、ステップＳ２５で算出した予測値を、着信レベル遷移テーブル１４４ａの時刻ｔ（Ｎ＋１）の着信レベルとして登録する。

［ステップＳ２７］画像符号化装置制御部１４０ａは、着信レベル／ビットレート対応テーブル１４２を参照し、ステップＳ２６で登録された着信レベルの予測値に応じた最適符号化ビットレートを決定する。そして、画像符号化装置制御部１４０ａは、決定した最適符号化ビットレートが、現在、指示設定値テーブル１４３に設定されている値より高いか否かを判断する。予測された着信レベルに応じた最適符号化ビットレートの方が高ければ、処理がステップＳ２９に進められる。着信レベルに応じた最適符号化ビットレートの方が低ければ、処理がステップＳ２８に進められる。

［ステップＳ２８］画像符号化装置制御部１４０ａは、予測された着信レベルに応じた最適符号化ビットレートを、指示設定値テーブル１４３に設定する。
［ステップＳ２９］画像符号化装置制御部１４０ａは、指示設定値テーブル１４３に設定されたビットレートに変更するように、画像符号化装置２８に指示する。

このように無線状態の遷移から近い未来の無線状態を予測し、その情報を最適ビットレートの決定に反映させることにより、より状況に即した画像パケット伝送が可能となる。
次に、無線状態の予測方法を詳細に説明する。以下の説明では。時刻ｔＮ，ｔ（Ｎ−１），ｔ（Ｎ−２）の着信レベルをそれぞれＰＮ，Ｐ（Ｎ−１），Ｐ（Ｎ−２）とする。

まず、着信レベルが、時間の経過とともに上昇する状態（Ｐ（Ｎ−２）＜Ｐ（Ｎ−１）＜ＰＮ）の場合、着信レベルが上昇傾向の中でも、傾向が緩やかになりつつあるか急になりつつあるかを判断する。そして、上昇傾向の変化に応じて、時刻ｔ（Ｎ＋１）での着信レベルＰ（Ｎ＋１）を予測する。

図１７は、着信レベルの予測例を示す図である。この図では、横軸に時刻、縦軸に着信レベルを示している。
ここで、Ｐ（Ｎ−２），Ｐ（Ｎ−１）間の傾きをａ１とする。また、Ｐ（Ｎ−１），ＰＮ間の傾きをａ２とする。たとえば、図１５に示すような状態遷移の時、ａ１＝５、ａ２＝２でａ１＞ａ２となる。これにより、上昇傾向は緩やかになりつつあることがわかる。この場合、上昇傾向は現状維持されるものと仮定する。したがって、ＰＮ，Ｐ（Ｎ＋１）間の傾きａ３＝ａ２としてＰ（Ｎ＋１）を予測算出する。

ａ１＜ａ２の場合、上昇傾向は急になりつつあることがわかる。この場合、上昇傾向の現状維持を仮定して急な上昇傾向のままと仮定すると、着信レベルを実際よりも大幅に高く予測してしまう。着信レベルの予測値が実際の着信レベルよりも大幅に高いと、パケット抜けなどを引き起こす可能性がある。それを防ぐため、ＰＮ，Ｐ（Ｎ＋１）間の傾きａ３＝ａ２とせずに、ａ３＝（ａ１＋ａ２）／２とする。このような対策を講じた上で、ＰＮ＋１を予測算出する。

着信レベルが、時間の経過とともに下降する状態（Ｐ（Ｎ−２）＞Ｐ（Ｎ−１）＞ＰＮ）のとき、Ｐ（Ｎ−２），Ｐ（Ｎ−１）間の傾きをａ１とする。また、Ｐ（Ｎ−１），ＰＮ間の傾きをａ２とする。このとき、下降傾向は現状維持するものと仮定し、ＰＮ，Ｐ（Ｎ＋１）間の傾きａ３＝ａ２としてＰ（Ｎ＋１）を予測算出する。

図１８は、予測された着信レベルに応じた最適符号化ビットレートの関係を示す図である。このグラフでは、横軸に時刻、縦軸に着信レベルと最適符号化ビットレートとを示している。

図１８において、着信レベルは一点鎖線６１で示されている。また、着信レベルの予測値に基づいた最適符号化ビットレート設定値は、実線６２で示されている。着信レベルの実測値に基づいた最適符号化ビットレート設定値は、点線６３で示されている。なお、着信レベルの実測値に基づいた最適符号化ビットレート設定値は単なる参考値であり、第２の実施の形態では利用しない値である。

このように無線状態の遷移から近い未来の無線状態を予測し、その情報を最適ビットレートの決定に反映させることにより、より状況に即した画像パケット伝送が可能となる。すなわち、第１の実施の形態と比較すると、着信レベルが上昇傾向にある場合、最適符号化ビットレートを上げるタイミングが早まる。また、着信レベルが下降傾向にある場合、最適符号化ビットレートを下げるタイミングが早まる。これにより、ビーコン信号を受信して着信レベルを測定してから次回の着信レベル測定までの時間帯（着信レベルが測定されていない時間帯）での無線状態に応じた適切な最適符号化ビットレートを設定することができる。

なお、予測値より実際の着信レベルが低かった場合、最適符号化ビットレートが実際よりも高めに設定され、その結果パケット抜けなどを引き起こす可能性がある。このことを防ぐために、着信レベルとそれに対応する最適符号化ビットレートの関係にマージンを持たせることもできる。

［第３の実施の形態］
第３の実施の形態は、ビーコン信号内のＣＲＣ誤りによって無線状態を判断するものである。

図１９は、第３の実施の形態における無線通信装置の機能構成を示すブロック図である。第３の実施の形態の無線通信装置１００ｂは、無線部１１０ａ、制御部１３０ａ、および画像符号化装置制御部１４０ｂの機能のみが図５に示した第１の実施の形態と異なる。そこで、第１の実施の形態と同じ機能の要素には図５と同一の符号を付し、説明を省略する。

なお、処理負荷量／ビットレート対応テーブル１４１の内容は、図６に示した通りであるものとする。
無線部１１０ａは、第１の実施の形態に係る無線部１１０と同様の機能を有しているが、着信レベル情報を画像符号化装置制御部１４０ｂに通知する機能は有していない。

制御部１３０ａは、第１の実施の形態に係るビーコン処理部１３３に代えて、ビーコン内ＣＲＣ処理部１３４を有している。ビーコン内ＣＲＣ処理部１３４は、ビーコン信号内のＣＲＣ誤りを検出する。

たとえば、ビーコン信号はデータフレームと同じ速度で送出されるとし、データフレームが１５１８Byteのときビーコンフレームは２４Byteの長さをもつ。ビーコン内ＣＲＣ処理部１３４は、通信相手からのビーコン信号かどうかを判断し、そうであればそのビーコン信号のＣＲＣ誤り検出を行う。ビーコン内ＣＲＣ処理部１３４は、ＣＲＣ誤りを検出したとき、それを画像符号化装置制御部１４０ｂへ通知する。

画像符号化装置制御部１４０ｂは、処理負荷とＣＲＣ誤りとに基づいて最適符号化ビットレートを決定する。そして、画像符号化装置制御部１４０ｂは、決定した最適符号化ビットレートによる画像データの符号化を画像符号化装置２８に指示する。なお、第３の実施の形態に係る画像符号化装置制御部１４０ｂは、第１の実施の形態に係る画像符号化装置制御部１４０と異なり、着信レベル／ビットレート対応テーブル１４２を有していない。

具体的には、画像符号化装置制御部１４０ｂは、ＣＲＣ誤りが検出されたことを示す通知を受け取った時点で、現在の無線状態が悪いと判断する。その場合、画像符号化装置制御部１４０ｂは、指示設定値テーブル１４３の設定値を下げる。これにより、画像符号化装置２８へビットレートを落とすよう指示が出される。

次に、無線状態が回復した時のビットレートの戻し方を説明する。ビーコン内ＣＲＣ処理部１３４ではＣＲＣのチェック回数と誤り回数をカウントする機能を持つ。１５１８Byteのデータがエラー無く伝送するためには、１５１８×１０×８＝１２１４４０(bit)中にビットエラーが発生しない回線を保証すればよい。そして、１５１８Byteのデータの誤り率を２４Byteのビーコン信号で調べるために、（１５１８×１０）÷２４＝６３３（個）のビーコン信号のＣＲＣチェックを行う。ビーコン内ＣＲＣ処理部１３４で６３３個のビーコン信号のＣＲＣチェックを行い、誤り回数がゼロであれば、その情報を画像符号化装置制御部１４０ｂへ通知する。画像符号化装置制御部１４０ｂは情報を受け取ると、無線状態が回復したと判断して画像符号化装置２８へビットレートを上げるよう指示を出す。

以下、最適符号化ビットレートの決定手順を詳細に説明する。
図２０は、第３の実施の形態における最適符号化ビットレート決定手順を示すフローチャートである。以下、図２０に示す処理をステップ番号に沿って説明する。

［ステップＳ４１］制御部１３０ａは、データを受信すると、ステップＳ４２以降の処理を進める。
［ステップＳ４２］ビーコン内ＣＲＣ処理部１３４は、通信相手からのビーコン信号を検出する。

［ステップＳ４３］ビーコン内ＣＲＣ処理部１３４は、ビーコンカウント数を１だけカウントアップする。
［ステップＳ４４］ビーコン内ＣＲＣ処理部１３４は、ビーコン信号のＣＲＣ誤りを検出する。ＣＲＣ誤りがあれば、処理がステップＳ４５に進められる。ＣＲＣ誤りがなければ、処理がステップＳ４６に進められる。

［ステップＳ４５］ビーコン内ＣＲＣ処理部１３４は、指示設定値テーブル１４３に設定されている最適符号化ビットレートを下げる。その後、処理がステップＳ５１に進められる。

［ステップＳ４６］ビーコン内ＣＲＣ処理部１３４は、ビーコンカウント数が６３３に達したか否かを判断する。ビーコンカウント数が６３３に達した場合、処理がステップＳ４７に進められる。ビーコンカウント数が６３３に達していない場合、処理がステップＳ４２に進められ、次のビーコン信号を検出する。

［ステップＳ４７］画像符号化装置制御部１４０ｂは、無線通信装置１００ｂの処理負荷量を算出する。
［ステップＳ４８］画像符号化装置制御部１４０ｂは、処理負荷量／ビットレート対応テーブル１４１を参照し、処理負荷量に応じた最適符号化ビットレートを決定する。そして、画像符号化装置制御部１４０ｂは、処理負荷量に応じた最適符号化ビットレートが指示設定値テーブル１４３に設定されている最適符号化ビットレートよりも高いか否かを判断する。処理負荷量に応じた最適符号化ビットレートの方が高ければ、処理がステップＳ４９に進められる。処理負荷量に応じた最適符号化ビットレートが、設定されている最適符号化ビットレート以下であれば、処理がステップＳ５０に進められる。

［ステップＳ４９］画像符号化装置制御部１４０ｂは、指示設定値テーブル１４３に設定されている最適符号化ビットレートを上げる。その後、処理がステップＳ５１に進められる。

［ステップＳ５０］画像符号化装置制御部１４０ｂは、処理負荷量に応じた最適符号化ビットレートを指示設定値テーブル１４３に設定する。
［ステップＳ５１］画像符号化装置制御部１４０ｂは、指示設定値テーブル１４３に設定されたビットレートに変更するように、画像符号化装置２８に指示する。

このようにして、ＣＲＣ誤りより無線状態を判定し、無線状態に応じたビットレートで画像データを符号化することができる。
なお、データの誤り率を計測して、これに基づいて作成した制御情報により送信データのデータ量を増減させるものとして特開平１１−３０８２９７号公報がある。この公報記載の方式では、受信側がデータの誤り率を計測して制御情報を作成する機能を持っており、送信側がその情報を受信して、画像送信データ量を増減させている。一方、第３の実施の形態では、画像の送信側においてデータの誤り率を計測しており、受信側の装置を選ばないという点で特開平１１−３０８２９７号公報と異なっている。

このようにしてビーコン信号のＣＲＣ誤り検出情報を無線状態を表すパラメータにすることで、着信レベル情報をもとに無線状態を知る方式よりも、回路構成の簡易化が実現可能となる。

［他の応用例］
上記の各実施の形態では、無線通信装置の外部に画像符号化装置２８やカメラ２４が接続されているが、画像符号化装置２８やカメラ２４を無線通信装置に内蔵することもできる。

また、過去の無線状態（着信レベルやＣＲＣ誤りで判定）の時間変化を学習することで、未来の無線状態を予測することもできる。たとえば、無線通信装置がアクセスポイントに最接近したときの無線状態（最良の無線状態）を記憶しておく。そして、最良の無線状態に達したら、その後、無線状態が悪化する（たとえば、着信レベルが低下する）ことが予測できる。

なお、上記の処理機能は、コンピュータによって実現することができる。その場合、無線通信装置が有すべき機能の処理内容を記述したプログラムが提供される。そのプログラムをコンピュータで実行することにより、上記処理機能がコンピュータ上で実現される。処理内容を記述したプログラムは、コンピュータで読み取り可能な記録媒体に記録しておくことができる。コンピュータで読み取り可能な記録媒体としては、磁気記録装置、光ディスク、光磁気記録媒体、半導体メモリなどがある。磁気記録装置には、ハードディスク装置（ＨＤＤ）、フレキシブルディスク（ＦＤ）、磁気テープなどがある。光ディスクには、ＤＶＤ(Digital Versatile Disc)、ＤＶＤ−ＲＡＭ(Random Access Memory)、ＣＤ−ＲＯＭ(Compact Disc Read Only Memory)、ＣＤ−Ｒ(Recordable)／ＲＷ(ReWritable)などがある。光磁気記録媒体には、ＭＯ(Magneto-Optical disk)などがある。

プログラムを流通させる場合には、たとえば、そのプログラムが記録されたＤＶＤ、ＣＤ−ＲＯＭなどの可搬型記録媒体が販売される。また、プログラムをサーバコンピュータの記憶装置に格納しておき、ネットワークを介して、サーバコンピュータから他のコンピュータにそのプログラムを転送することもできる。

プログラムを実行するコンピュータは、たとえば、可搬型記録媒体に記録されたプログラムもしくはサーバコンピュータから転送されたプログラムを、自己の記憶装置に格納する。そして、コンピュータは、自己の記憶装置からプログラムを読み取り、プログラムに従った処理を実行する。なお、コンピュータは、可搬型記録媒体から直接プログラムを読み取り、そのプログラムに従った処理を実行することもできる。また、コンピュータは、サーバコンピュータからプログラムが転送される毎に、逐次、受け取ったプログラムに従った処理を実行することもできる。

（付記１） 親局との間で無線通信を行う無線通信装置において、
カメラで撮影した画像を、指示された品質の画像データに符号化する画像符号化装置と、
前記画像符号化装置で符号化された画像を前記無線通信により前記親局へ送信する無線通信手段と、
前記親局との間の前記無線通信の通信状態を判断する無線状態判断手段と、
前記無線通信の通信状態に応じて、前記画像符号化装置において符号化される画像の品質を決定する画像品質決定手段と、
前記画像品質決定手段で決定された品質による前記画像の符号化を前記画像符号化装置に指示する画像品質指示手段と、
を有することを特徴とする無線通信装置。

（付記２） 前記無線通信手段にかかる処理負荷を測定する処理負荷測定手段を更に有し、
前記画像品質決定手段は、前記無線通信手段の処理負荷と前記無線通信の通信状態とに応じて、前記画像符号化装置において符号化される画像の品質を決定することを特徴とする付記１記載の無線通信装置。

（付記３） 前記画像品質決定手段は、前記無線通信手段の処理負荷に応じた画像品質と、前記無線通信の通信状態に応じた画像品質とのうち、データ圧縮度合いの高い画像品質を、前記画像符号化装置において符号化される画像の品質として決定することを特徴とする付記２記載の無線通信装置。

（付記４） 前記無線状態判断手段は、前記親局から送られる所定の信号の着信レベルに基づいて、前記無線通信の通信状態を判断することを特徴とする付記１記載の無線通信装置。

（付記５） 前記所定の信号は、ビーコン信号であることを特徴とする付記４記載の無線通信装置。
（付記６） 前記画像品質決定手段は、前記無線通信の通信状態に基づいて以後の通信状態を予測し、予測された通信状態に応じて画像品質を決定することを特徴とする付記１記載の無線通信装置。

（付記７） 前記無線状態判断手段は、前記親局から送られる所定の信号のエラーを検出し、発生した前記エラーに基づいて、前記無線通信の通信状態を判断することを特徴とする付記１記載の無線通信装置。

（付記８） 親局との間で無線通信を行う無線通信装置において、
カメラで撮影した画像を、指示された品質の画像データに符号化する画像符号化装置と、
前記画像符号化装置で符号化された画像を前記無線通信により前記親局へ送信する無線通信手段と、
前記無線通信手段にかかる処理負荷を測定する処理負荷測定手段と、
前記処理負荷測定手段で測定された前記処理負荷に応じて、前記画像符号化装置において符号化される画像の品質を決定する画像品質決定手段と、
前記画像品質決定手段で決定された品質による前記画像の符号化を前記画像符号化装置に指示する画像品質指示手段と、
を有することを特徴とする無線通信装置。

（付記９） 親局との間で無線通信を行うための無線通信方法において、
無線状態判断手段が、前記親局との間の前記無線通信の通信状態を判断し、
画像品質決定手段が、前記無線通信の通信状態に応じて、前記画像符号化装置において符号化される画像の品質を決定し、
画像品質指示手段が、前記画像品質決定手段で決定された品質による前記画像の符号化を指示し、
画像符号化装置が、カメラで撮影した画像を、前記画像品質指示手段で指示された品質の画像データに符号化し、
無線通信手段が、前記画像符号化装置で符号化された画像を前記無線通信により前記親局へ送信する、
ことを特徴とする無線通信方法。

（付記１０） 親局との間で無線通信を行うための無線通信プログラムにおいて、
コンピュータを、
カメラで撮影した画像を指示された品質の画像データに符号化する画像符号化装置で符号化された画像を、前記無線通信により前記親局へ送信する無線通信手段、
前記親局との間の前記無線通信の通信状態を判断する無線状態判断手段、
前記無線通信の通信状態に応じて、前記画像符号化装置において符号化される画像の品質を決定する画像品質決定手段、
前記画像品質決定手段で決定された品質による前記画像の符号化を前記画像符号化装置に指示する画像品質指示手段、
として機能させることを特徴とする無線通信プログラム。

（付記１１） 親局との間で無線通信を行うための無線通信プログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体において、
コンピュータを、
カメラで撮影した画像を指示された品質の画像データに符号化する画像符号化装置で符号化された画像を、前記無線通信により前記親局へ送信する無線通信手段、
前記親局との間の前記無線通信の通信状態を判断する無線状態判断手段、
前記無線通信の通信状態に応じて、前記画像符号化装置において符号化される画像の品質を決定する画像品質決定手段、
前記画像品質決定手段で決定された品質による前記画像の符号化を前記画像符号化装置に指示する画像品質指示手段、
として機能させることを特徴とする無線通信プログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体。

実施の形態に適用される発明の概念図である。 第１の実施の形態に係るシステムの運用例を示す図である。 第１の実施の形態に係る通信システムの構成例を示す図である。 本発明の実施の形態に用いる無線通信装置のハードウェア構成例を示す図である。 無線通信装置の機能構成を示すブロック図である。 処理負荷量／ビットレート対応テーブルのデータ構造例を示す図である。 着信レベル／ビットレート対応テーブルのデータ構造例を示す図である。 指示設定値テーブルのデータ構造例を示す図である。 最適符号化ビットレート決定手順を示すフローチャートである。 処理負荷量と最適符号化ビットレートとの関係を示す図である。 着信レベルと最適符号化ビットレートとの関係を示す図である。 処理負荷量と着信レベルとに応じた最適符号化ビットレートを示す図である。 画像符号化装置から送信される画像データの流れを示す図である。 第２の実施の形態における無線通信装置の内部構成を示すブロック図である。 着信レベル遷移テーブルのデータ構造例を示す図である。 第２の実施の形態における最適符号化ビットレート決定手順を示すフローチャートである。 着信レベルの予測例を示す図である。 予測された着信レベルに応じた最適符号化ビットレートの関係を示す図である。 第３の実施の形態における無線通信装置の機能構成を示すブロック図である。 第３の実施の形態における最適符号化ビットレート決定手順を示すフローチャートである。

符号の説明

１ 無線通信装置
１ａ 画像符号化装置
１ｂ 無線通信手段
１ｃ 無線状態判断手段
１ｄ 処理負荷測定手段
１ｅ 画像品質決定手段
１ｆ 画像品質指示手段
２ カメラ
３ 無線ネットワーク
４ 親局
５ 有線ネットワーク
６ 再生装置
７ 被写体
８ 画像データ
９ 画像

Claims (3)

1. 親局との間で無線通信を行う無線通信装置において、
   カメラで撮影した画像を、指示された品質の画像データに符号化する画像符号化装置と、
   前記画像符号化装置で符号化された画像を前記無線通信により前記親局へ送信する無線通信手段と、
   前記親局との間の前記無線通信の着信レベルを判断する無線状態判断手段と、
   前記無線通信の着信レベルの所定回数分の計測結果に基づいて着信レベルの変化を判断し、着信レベルが上昇傾向にあり、かつ上昇傾向が緩やかになりつつあれば、直前の２回分の測定結果から得られるその緩やかな上昇傾向が維持されるものと仮定して以後の着信レベルを予測し、着信レベルが上昇傾向にあり、かつ上昇傾向が急になりつつあれば、直前の少なくとも３回の測定結果から得られる平均的な上昇傾向が続くものと仮定して以後の着信レベルを予測し、着信レベルが下降傾向にあれば下降傾向が続くものと仮定して以後の着信レベルを予測し、予測された着信レベルに応じて、前記画像符号化装置において符号化される画像の品質を決定する画像品質決定手段と、
   前記画像品質決定手段で決定された品質による前記画像の符号化を前記画像符号化装置に指示する画像品質指示手段と、
   を有することを特徴とする無線通信装置。
2. 親局との間で無線通信を行うための無線通信方法において、
   無線状態判断手段が、前記親局との間の前記無線通信の着信レベルを判断し、
   画像品質決定手段が、前記無線通信の着信レベルの所定回数分の計測結果に基づいて着信レベルの変化を判断し、着信レベルが上昇傾向にあり、かつ上昇傾向が緩やかになりつつあれば、直前の２回分の測定結果から得られるその緩やかな上昇傾向が維持されるものと仮定して以後の着信レベルを予測し、着信レベルが上昇傾向にあり、かつ上昇傾向が急になりつつあれば、直前の少なくとも３回の測定結果から得られる平均的な上昇傾向が続くものと仮定して以後の着信レベルを予測し、着信レベルが下降傾向にあれば下降傾向が続くものと仮定して以後の着信レベルを予測し、予測された着信レベルに応じて、画像符号化装置において符号化される画像の品質を決定し、
   画像品質指示手段が、前記画像品質決定手段で決定された品質による前記画像の符号化を指示し、
   前記画像符号化装置が、カメラで撮影した画像を、前記画像品質指示手段で指示された品質の画像データに符号化し、
   無線通信手段が、前記画像符号化装置で符号化された画像を前記無線通信により前記親局へ送信する、
   ことを特徴とする無線通信方法。
3. 親局との間で無線通信を行うための無線通信プログラムにおいて、
   コンピュータを、
   カメラで撮影した画像を指示された品質の画像データに符号化する画像符号化装置で符号化された画像を、前記無線通信により前記親局へ送信する無線通信手段、
   前記親局との間の前記無線通信の着信レベルを判断する無線状態判断手段、
   前記無線通信の着信レベルの所定回数分の計測結果に基づいて着信レベルの変化を判断し、着信レベルが上昇傾向にあり、かつ上昇傾向が緩やかになりつつあれば、直前の２回分の測定結果から得られるその緩やかな上昇傾向が維持されるものと仮定して以後の着信レベルを予測し、着信レベルが上昇傾向にあり、かつ上昇傾向が急になりつつあれば、直前の少なくとも３回の測定結果から得られる平均的な上昇傾向が続くものと仮定して以後の着信レベルを予測し、着信レベルが下降傾向にあれば下降傾向が続くものと仮定して以後の着信レベルを予測し、予測された着信レベルに応じて、前記画像符号化装置において符号化される画像の品質を決定する画像品質決定手段、
   前記画像品質決定手段で決定された品質による前記画像の符号化を前記画像符号化装置に指示する画像品質指示手段、
   として機能させることを特徴とする無線通信プログラム。

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