JP4539018B2 - 送信制御装置および方法、記録媒体、並びにプログラム - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、送信制御装置および方法、記録媒体、並びにプログラムに関し、特に、ネットワーク上のデータの送信において、スロースタートを回避し、即座にデータを送信することができるようにする送信制御装置および方法、記録媒体、並びにプログラムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
インターネットなどのネットワークを介して、送信端末装置から音声や画像のデータ（以下、マルチメディアデータとも称する）を受信端末装置に送信する場合、送信端末装置が、ネットワークのトラフィック状況に応じて、受信端末装置に送信するマルチメディアデータの伝送レートを調整しなければ、データを受信する受信端末装置において、パケットの損失や伝播遅延などを発生させ、送信されたマルチメディアデータの品質が悪化するという問題がある。
【０００３】
その問題に対処するために、送信端末装置は、送出するデータを調整する制御を行う。ネットワーク上のデータの送信には、一般的には、TCP（Transmission Control Protocol）やUDP（User Datagram Protocol）のプロトコルが用いられる。TCPは、データの配送が保証されるという性質をもつトランスポートプロトコルであり、データの送信についての信頼性が高い。また、TCPは、ネットワークの状況に応じて自律的に伝送レートを調整するしくみを有している。TCPによる通信では、送信開始時に、送信端末装置は、１パケットを受信端末装置に送信する。そして、送信端末装置は、その１パケットに対する受信確認通知（ACK）を受信端末装置から受信すると、送信するパケット数を２パケットに増やし、受信端末装置に送信する。同様にして、送信端末装置は、受信確認通知を受信するたびに、送信するパケット数を１つずつ増やしてデータを送信する。
【０００４】
しかし、このような方法では、送信端末装置が受信端末装置にデータを送信するときの伝送レートは、緩やかに上昇することになり、伝送レートの値が収束し、安定したレート（以下、安定伝送レートと称する）になるまで時間がかかるという、いわゆるスロースタート問題が発生する。
【０００５】
一方、UDPは、音声や画像のデータの送信に使用されることが多いが、TCPのようなネットワークの状況に応じて自律的に伝送レートを調整するしくみを有していない。そこで、UDPにおいても、TCPのように伝送レートを調整して、データを送信する方法がいくつか提案されている。
【０００６】
非特許文献１で提案されているTFRC(TCP-Friendly Rate Control)という手法では、TCPと同じように、送信側は、受信側から返信される情報（以下、フィードバック情報と称する）に基づいてネットワークの負荷状態（トラフィック状況）を推測し、自律的にデータの送出量（伝送レート）を調整する。このTFRCの手法も、TCPと同じ方法を用いているので、TCPがもつスロースタート問題を有している。
【０００７】
また、非特許文献２で提案されている手法も、受信応答を待って緩やかに伝送レートを上げていく方法を採用しており、TCPと同様のスロースタート問題を有している。
【０００８】
マルチメディアデータのストリーミングデータを送信する場合においては、スロースタート問題は、伝送レートが安定伝送レートに達するまで時間がかかるという問題の他に、低い伝送レートで送信したデータは、受信側にとって、意味のないデータになる可能性があるという問題を有している。例えば、画像のストリーミングデータを送信する場合、低い伝送レートで送信された画像は、画質が著しく悪化しているために、受信側において全ての画像データを受信した場合でも、ユーザが許容できる画質に達していないということがあり得る。その場合、結局、受信側は、ユーザが許容できる画質に達するまで、すなわち、伝送レートがユーザが許容できる画質の画像データを送信できる程度に十分に大きくなるまで、待たなければいけない。近年、ブロードバンドの普及により、コンテンツの大容量化が進み、それとともにユーザが求める画質も高くなってきている。ユーザが求める画質が高くなるほど、スロースタート問題によってユーザが待たなければいけない時間は長くなることになる。
【０００９】
そこで、上述したようなスロースタート問題を解決する手法として、データ転送開始時にパケットペア（Packet Pair）と呼ばれるプローブパケット(Probe Packet)を用いて、送信側と受信側のバンド幅（伝送レート）を推測する方法が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【００１０】
【特許文献１】
特開２００２−９４５６７号公報（第１４ページ、図５、図８）
【非特許文献１】
R.Rejaje, M.handley, and D.Estrin,"RAP: An end-to-end rate-based congestion control mechanism for realtime streams in the Internet", in Proc. of IEEE/INFOCOM'99, March 1999
【非特許文献２】
J.Widmer,“Equation-based congestion control", Diploma Thesis, University of Mannheim, February 2000,<URL:http;//www.icir.org/tfrc>
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、特許文献１に示される方法では、スロースタート問題を回避することはできるが、それ以外の新たな問題が発生する。すなわち、送信側は、プローブパケットを受信側に送信してから、そのプローブパケットに対する受信確認通知（ACK）を受信するまでの間（通常RTT（Round Trip Time）時間）、本来送信するべきデータ、例えば、画像のデータなどの送信を開始することができないという問題が発生する。
【００１２】
また、プローブパケットは、受信側が求めるデータの内容と関係がないものであり、余分なデータが送信されることによりネットワーク上のバンド幅が狭くなる、という問題も発生する。
【００１３】
本発明は、このような状況に鑑みてなされたものであり、ネットワーク上のデータの送信において、スロースタートを回避し、データを即座に送信することができるようにするものである。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
本発明の送信制御装置は、コンテンツの内容による分類である性質か、人間の視覚特性を考慮したコンテンツの雑音感度である性質か、または画像を撮像する撮像装置がコンテンツの雑音感度にどのくらい影響を与えているかを示す性質であって、画像の性質に対応して、画像を視聴したユーザが許容できる最低の品質である許容最低画質を決定する品質決定手段と、品質決定手段において決定された許容最低画質に対応して、伝送レートを決定する伝送レート決定手段と、データの送信の開始の時点において、伝送レート決定手段において決定された伝送レートでデータが送信されるように、データの伝送レートを制御するとともに、前記データの送信開始後は、送信された前記データを受信した受信装置からの前記データに対するフィードバック情報に応じて、前記伝送レート決定手段により決定された前記伝送レート以下には下げないように、前記伝送レートの制御を繰り返す伝送レート制御手段とを備えることを特徴とする。
【００１５】
人間の視覚特性を考慮したコンテンツの雑音感度である性質は、画像の動きの激しさに関する性質とすることができる。
【００１６】
画像の動きの激しさに関する性質は、所定の時間間隔でフレーム単位の画像を抽出し、時系列に沿ってフレーム画像間の対応する画素の差分を取ることにより求められるようにすることができる。
【００１７】
画像の性質に対応付けられた許容最低画質のデータを記憶する記憶手段をさらに設け、品質決定手段には、記憶手段に記憶されたデータに基づいて、許容最低画質を決定させるようにすることができる。
【００１８】
画像のデータは、所定の符号化方式で符号化された画像のデータであり、伝送レート決定手段には、画像の画像サイズおよび符号化方式に対応する品質と伝送レートとの関係を用いて、伝送レートを決定させるようにすることができる。
【００１９】
外部から画像の性質に関する情報を入力する情報入力手段をさらに設け、品質決定手段には、情報入力手段から入力される情報に対応して、許容最低画質を決定させるようにすることができる。
【００２１】
伝送レート制御手段には、データの通信のタイムアウトが発生した場合、伝送レート決定手段において決定された伝送レートで、データの送信が再開されるように、データの伝送レートを制御させるようにすることができる。
【００２２】
本発明の送信制御方法は、コンテンツの内容による分類である性質か、人間の視覚特性を考慮したコンテンツの雑音感度である性質か、または画像を撮像する撮像装置がコンテンツの雑音感度にどのくらい影響を与えているかを示す性質であって、画像の性質に対応して、画像を視聴したユーザが許容できる最低の品質である許容最低画質を決定する品質決定ステップと、品質決定ステップの処理において決定された許容最低画質に対応して、伝送レートを決定する伝送レート決定ステップと、データの送信の開始の時点において、伝送レート決定ステップの処理において決定された伝送レートでデータが送信されるように、データの伝送レートを制御するとともに、前記データの送信開始後は、送信された前記データを受信した受信装置からの前記データに対するフィードバック情報に応じて、前記伝送レート決定ステップの処理により決定された前記伝送レート以下には下げないように、前記伝送レートの制御を繰り返す伝送レート制御ステップとを含むことを特徴とする。
【００２３】
本発明の記録媒体のプログラムは、所定の画像のデータの送信を制御するコンピュータに、コンテンツの内容による分類である性質か、人間の視覚特性を考慮したコンテンツの雑音感度である性質か、または画像を撮像する撮像装置がコンテンツの雑音感度にどのくらい影響を与えているかを示す性質であって、画像の性質に対応して、画像を視聴したユーザが許容できる最低の品質である許容最低画質を決定する品質決定ステップと、品質決定ステップの処理において決定された許容最低画質に対応して、伝送レートを決定する伝送レート決定ステップと、データの送信の開始の時点において、伝送レート決定ステップの処理において決定された伝送レートでデータが送信されるように、データの伝送レートを制御するとともに、前記データの送信開始後は、送信された前記データを受信した受信装置からの前記データに対するフィードバック情報に応じて、前記伝送レート決定ステップの処理により決定された前記伝送レート以下には下げないように、前記伝送レートの制御を繰り返す伝送レート制御ステップとを含む処理を実行させる。
【００２４】
本発明のプログラムは、所定の画像のデータの送信を制御するコンピュータに、コンテンツの内容による分類である性質か、人間の視覚特性を考慮したコンテンツの雑音感度である性質か、または画像を撮像する撮像装置がコンテンツの雑音感度にどのくらい影響を与えているかを示す性質であって、画像の性質に対応して、画像を視聴したユーザが許容できる最低の品質である許容最低画質を決定する品質決定ステップと、品質決定ステップの処理において決定された許容最低画質に対応して、伝送レートを決定する伝送レート決定ステップと、データの送信の開始の時点において、伝送レート決定ステップの処理において決定された伝送レートでデータが送信されるように、データの伝送レートを制御するとともに、前記データの送信開始後は、送信された前記データを受信した受信装置からの前記データに対するフィードバック情報に応じて、前記伝送レート決定ステップの処理により決定された前記伝送レート以下には下げないように、前記伝送レートの制御を繰り返す伝送レート制御ステップとを含む処理を実行させることを特徴とする。
【００２５】
本発明の送信制御装置および方法、記録媒体、並びにプログラムにおいては、コンテンツの内容による分類である性質か、人間の視覚特性を考慮したコンテンツの雑音感度である性質か、または画像を撮像する撮像装置がコンテンツの雑音感度にどのくらい影響を与えているかを示す性質であって、画像の性質に対応して、画像を視聴したユーザが許容できる最低の品質である許容最低画質が決定され、決定された許容最低画質に対応して、伝送レートが決定され、データの送信の開始の時点において、決定された伝送レートでデータが送信され、データの送信開始後は、送信されたデータを受信した受信装置からのデータに対するフィードバック情報に応じて、決定された伝送レート以下には下げないように、データの伝送レートが制御される。
【００２６】
送信制御装置は、独立した装置であっても良いし、１つの装置の送信制御処理を行うブロックであっても良い。
【００２７】
【発明の実施の形態】
図１は、本発明を適用した通信システムの構成例を示す図である。
【００２８】
図１において、送信装置１１は、インターネットを含むネットワーク１２を介して、受信装置１３に接続されている。送信装置１１は、それ自身の内部に有する画像取得部２１（図２）が撮像した画像を、例えばMPEG（Moving Picture Experts Group）-4やJPEG（Joint Photographic Experts Group）-2000などの符号化方式により符号化し、その符号化された画像データを含むパケットを生成する。さらに、送信装置１１は、その生成したパケットを、ネットワーク１２を介して、受信装置１３に送信する。また、送信装置１１は、受信装置１３より、自身が送信したパケットに対する受信確認通知（ACK）などのフィードバック情報を受信する。
【００２９】
受信装置１３は、送信装置１１から送信されたパケットを受信する。そして、受信装置１３は、そのパケットから、画像データを取得して、例えば、CRT（Cathode Ray Tube）やLCD（Liquid Crystal Display）などの表示装置（図示せず）に表示させる。また、受信装置１３は、送信装置１１から受信したパケットに対する、受信確認通知（ACK）などのフィードバック情報を生成し、そのフィードバック情報を送信装置１１に送信する。
【００３０】
なお、ここでは説明を簡単にするため、送信装置１１と受信装置１３とを分けて説明するが、送信装置１１は、受信装置１３の機能を備えることができ、受信装置１３も、送信装置１１の機能を備えることができる。
【００３１】
図２は、第１実施の形態である送信装置１１の構成例を示している。
【００３２】
操作部２７は、ユーザの操作の入力を受け付け、受け付けられた操作に対応する操作情報を、各種のブロックに通知する。すなわち、ユーザは、操作部２７を操作することにより、受信装置１３（図１）に画像データを送信する場合の、例えばMPEG-4やJPEG-2000などの画像データの圧縮方式（符号化方式）を指定する。そして、操作部２７は、その圧縮方式（符号化方式）の指定情報を、画像符号化部２２と初期レート決定部２４に供給する。さらに、操作部２７は、ユーザが操作部２７を操作して設定したアプリケーションの性質を、初期レート決定部２４に供給する。アプリケーションの性質については、後述する。
【００３３】
画像取得部２１は、例えば、カメラ一体型ビデオテープレコーダやデジタルビデオカメラなどで構成される。画像取得部２１は、被写体を撮像し、撮像した被写体の画像データを、例えば、輝度信号(Y)、輝度信号と赤色成分の差（U）、輝度信号と青色成分の差（V）のYUV形式などで、画像符号化部２２および初期レート決定部２４にそれぞれ供給する。
【００３４】
ユーザは、上述したように、操作部２７を操作することにより、符号化方式を指定することができ、その指定された符号化方式を示す情報が、操作部２７から画像符号化部２２に供給される。画像符号化部２２は、画像取得部２１から供給された画像データを、操作部２７から供給されることにより指定された、MPEG-4やJPEG-2000などの符号化方式に従って符号化し、その符号化されたデータ（以下の説明において、符号化されたデータを符号化データと称する）を、送信部２３に供給する。
【００３５】
送信部２３は、画像符号化部２２から供給された符号化データを、複数に分割し、パケット化してデータパケットを生成する。また、送信部２３は、生成したデータパケットに、TCP/IP（Transmission Control Protocol/Internet Protocol）、またはUDP/IP（User Datagram Protocol/Internet Protocol）のパケットヘッダを付加する。そして、送信部２３は、後述するレート制御部２５から供給されるタイミング指令に基づいて、パケットヘッダが付加されたデータパケット（以下、パケットヘッダが付加されたデータパケットを単にパケットという）をネットワークI/F部２６を介して受信装置１３に送信する。
【００３６】
初期レート決定部２４には、画像取得部２１と、送信装置１１の外部から、画像取得部２１が撮像している画像に関する、画像の性質が供給される。また、初期レート決定部２４には、ユーザが操作部２７を操作して選択された符号化方式を示す情報が、操作部２７から供給される。初期レート決定部２４は、その画像の性質や符号化方式などに基づいて、受信装置１３で受信した画像を視聴したユーザが許容できる最低の品質を決定する。また、初期レート決定部２４は、その品質を満足する伝送レートを決定し、その伝送レートを初期伝送レートとして、レート制御部２５に供給する。初期レート決定部２４の詳細な構成および画像の性質を示す具体的な項目については、図３を参照して後述する。なお、以下において、画像を視聴したユーザが許容できる最低の品質のことを許容最低画質と称する。
【００３７】
レート制御部２５は、送信部２３がパケットを送信するときの伝送レートの制御を行う。すなわち、レート制御部２５は、送信部２３が最初のパケットを送信するときには、そのパケットの伝送レートが、初期レート決定部２４から供給された初期伝送レートとなるようにタイミング指令を送信部２３に供給する。また、レート制御部２５は、２回目以降のパケットの送信においては、ネットワークI/F部２６を介して供給された受信装置１３からのフィードバック情報に基づいて伝送レートを決定し、パケットの伝送レートが、その決定した伝送レートとなるようにタイミング指令を送信部２３に供給する。
【００３８】
ここで、送信装置１１から初期伝送レートで受信装置１３に送信された画像データを表示装置が表示した場合、表示された画像の品質（画質）は、ストリーミングデータとして最低限の品質（画質）の表示となる。なぜなら、初期伝送レートは、上述したように、受信側で受信した画像を視聴したユーザが許容できる最低の品質となるように決定されているからである。従って、初期伝送レート以下の伝送レートで送信された画像は、ユーザが許容できる程度以下に画質が劣化するため、レート制御部２５は、送信部２３がパケットを送信するときの伝送レートを、初期伝送レート以下に下げることはできない。すなわち、初期伝送レートは、送信部２３が送信を開始するときの伝送レートであるとともに、通信時における伝送レートの下限値であるともいえる。従って、レート制御部２５は、ネットワークI/F部２６を介して供給された受信装置１３からのフィードバック情報に応じて伝送レートを適応的に決定するが、初期レート決定部２４から供給された初期伝送レート以下には、伝送レートを下げないように伝送レートを制御する。
【００３９】
また、レート制御部２５において、送信部２３が送信したパケットに対応するフィードバック情報が、ネットワークI/F部２６から受信されなかった場合、即ち、送信装置１１と受信装置１３との間に、通信のタイムアウトが発生した場合、レート制御部２５は、フィードバック情報を基に次のパケットを送信するときの伝送レートを決定することができない。そのような場合には、レート制御部２５は、送信部２３が次のパケットを送信するときの伝送レートを、初期レート決定部２４から供給された初期伝送レートに戻し、その初期伝送レートで送信部２３がパケットを送信するように伝送レートを制御する。
【００４０】
ネットワークI/F（Interface）部２６は、送信部２３から供給されたパケットをネットワーク１２を介して受信装置１３に出力する。また、ネットワークI/F部２６は、ネットワーク１２を介して受信装置１３から供給されたフィードバック情報をレート制御部２５に出力する。
【００４１】
図３は、図２の初期レート決定部２４の内部の構成例を示している。
【００４２】
初期レート決定部２４は、画像取得部２１（図２）が撮像している画像の性質に基づいて、受信装置１３（図１）で受信した画像を視聴したユーザが許容できる最低の品質（許容最低画質）を決定し、その品質を満足する伝送レートを決定して、その伝送レートを初期伝送レートとして、レート制御部２５（図２）に供給する。
【００４３】
ここで、画像の性質として、例えば、アプリケーションの性質、コンテンツの性質、および撮像装置の性質などを用いることができる。
【００４４】
アプリケーションの性質は、コンテンツの内容による分類である。例えば、テレビ会議、ニュース番組、野球中継、サッカー中継などが挙げられる。ニュース番組は、画像中心部に人間がいて、背景が動くことがある。テレビ会議は、画像中心部に人間がいて、背景はほとんど動かないが、人間の表情を伝えることに対する要求が高く、要求される画質は、ニュース番組より高くなる。野球中継とサッカー中継では、画質に対する要求は、１つのフィールドを両チームが入り乱れて戦うサッカー中継の方が、動きが重視され、野球中継より低くなる。ユーザは操作部２７を操作してアプリケーションの性質（テレビ会議、ニュース番組、野球中継、サッカー中継などのいずれか）を設定し、その設定された情報が操作部２７から許容画質決定部４２に供給される。
【００４５】
コンテンツの性質は、人間の視覚特性を考慮したコンテンツの雑音感度である。動きの激しい画像や、細かい部分を含む画像では、例えば、圧縮率をあげて画質の劣化が発生しても、人間が感じる画質の劣化は、圧縮率を上げた分の画質の劣化より小さくなる。コンテンツの性質では、このような人間の視覚特性が考慮される。コンテンツの性質としては、例えば、画像の動きの激しさなどを採用することができる。画像の動きは、例えば、画像取得部２１から初期レート決定部２４に供給される画像データを用いて、所定の時間間隔でフレーム単位の画像を抽出し、時系列に沿ってフレーム画像間の対応する画素の差分を取ることにより、動きのある画素を抽出して求めることができる。
【００４６】
撮像装置の性質とは、撮像装置がコンテンツの雑音感度にどのくらい影響を与えているかを示すものである。例えば、デジタルビデオカメラが激しく動いて撮像される画像では、圧縮率をあげて画質の劣化が発生しても、人間が感じる画質の劣化は、圧縮率を上げた分の画質の劣化より小さくなる。撮像装置の性質としては、例えば、画像取得部２１が、デジタルビデオカメラである場合、デジタルビデオカメラが、固定されて被写体を撮像したか、あるいは、移動しながら被写体を撮影したか、などの情報を採用することができる。この情報は、例えば、デジタルビデオカメラの移動速度という値で表すことができ、送信装置１１の外部で取得して外部I/F（Interface）部４１に供給することができる。デジタルビデオカメラが固定カメラの場合には、カメラの移動速度がゼロである旨の情報が外部I/F部４１に供給される。撮像装置の性質は、コンテンツの性質と似ているが、撮像装置の移動速度などの値は、客観的数値として入手し易いという特徴がある。
【００４７】
外部I/F部４１は、送信装置１１の外部から供給された、上述したような撮像装置の性質（移動速度）を、許容画質決定部４２に出力する。
【００４８】
許容画質決定部４２は、画像取得部２１から供給された画像データに基づいて、上述した画像の動き（コンテンツの性質）を算出する。そして、許容画質決定部４２は、操作部２７から供給されるアプリケーションの性質、画像取得部２１から供給された画像データに基づいて算出した画像の動き（コンテンツの性質）、および外部I/F部４１から供給された移動速度（撮像装置の性質）から、データベース４３を参照して、許容最低画質を決定し、決定した許容最低画質を伝送レート決定部４４に出力する。なお、この実施の形態においては、アプリケーションの性質は、テレビ会議、ニュース番組、野球中継、およびサッカー中継の４種類、コンテンツの性質は、画像の動き、撮像装置の性質は、画像取得部２１の移動速度を利用するものとする。
【００４９】
データベース４３には、図４に示されるような、アプリケーションの性質と許容最低画質とを対応付けたテーブルや、画像の動きと許容最低画質との関係を示すデータなどが予め記憶されている。このデータベース４３に記憶されるアプリケーションの性質と許容最低画質とを対応付けたテーブルや、コンテンツの性質と許容最低画質との関係を示すデータは、不特定多数のユーザによる実験を行い、その実験データによる統計的処理から一般的にユーザが許容することができる画質として求めるようにすることができる。例えば、野球中継の画像に対して、さまざまに画質を変えてユーザに視聴させ、ユーザは、許容できる画質を判断する。その判断結果を蓄積したデータを用いて、一般的にユーザが許容する画質として設定することができる。なお、ここでの画質とは、例えば、画像のＳ／Ｎ(Signal to Noise Ratio)比とすることができる。
【００５０】
図４Aは、アプリケーションの性質と許容最低画質とを対応付けたテーブルの例を示している。アプリケーションの性質がテレビ会議である場合、許容最低画質はD1であると設定されている。アプリケーションの性質がニュース番組である場合、許容最低画質はD2であると設定されている。以下、同様にアプリケーションの性質が野球中継である場合、許容最低画質がD3と、アプリケーションの性質がサッカー中継である場合、許容最低画質がD4とそれぞれ設定されている。なお、この実施の形態においては、アプリケーションの性質としては、テレビ会議、ニュース番組、野球中継、およびサッカー中継の４種類とするが、この４種類に限らず、例えば、コンサート中継など、必要に応じて、様々な分類を追加することができる。
【００５１】
図４Bは、コンテンツの性質としての画像の動きと許容最低画質との関係を示すデータの例を示している。画像の動きｍと許容最低画質Dの関係は、図４Bに示されるように、関数ｆx（）を用い、式D=ｆx（ｍ）で表される関係があるとしてデータベース４３に与えられている。例えば、許容画質決定部４２が、画像取得部２１から供給される画像データを基に、画像の動きとしてｍ１を算出した場合、許容画質決定部４２は、図４Bに示されるD=ｆx（ｍ）の関係を用いて、画像の動きｍ１に対応する許容最低画質Dm1を求める。
【００５２】
なお、撮像装置の性質としての移動速度と許容最低画質とを対応付けたデータの例を示していないが、移動速度と画像の動きは、主体的に動いている物体が、画像取得部２１側（移動速度）か、または被写体側（画像の動き）かの違いであり、移動速度と許容最低画質の関係も図４Bに示すように表現することができるので、この実施の形態においては、移動速度ｍと許容最低画質Dの関係も図４Bに示されるD=ｆx（ｍ）の関係であるとして、移動速度に関する説明を省略する。
【００５３】
また、画像の動きと許容最低画質の関係は、図４Bに示されるD=ｆx（ｍ）のような関数ｆx（）で表す以外に、画像の動きを所定の範囲で分割し、それぞれの画像の動きの範囲に許容最低画質を対応付け、図４Aにおける場合と同様にテーブルを用いて表すようにしてもよい。
【００５４】
以上のように、許容画質決定部４２は、データベース４３を参照して、アプリケーションの性質に基づく許容最低画質Di（ｉ=１乃至４のいずれか）と、コンテンツの性質に基づく許容最低画質Ｄm1を決定する。さらに、許容画質決定部４２は、それらの許容最低画質Di（ｉ=１乃至４のいずれか）とＤm1に基づいて、最終的な許容最低画質Ｄを決定し、伝送レート決定部４４に供給する。ここで、最終的な許容最低画質Ｄの求め方としては、例えば、アプリケーションの性質からの許容最低画質Di（ｉ=１乃至４のいずれか）と画像の動き（移動速度）からの許容最低画質Ｄm1の両者のうちの、画像の品質（画質）のいずれか高い方を最終的な許容最低画質Ｄとして採用することができる。
【００５５】
なお、データベース４３に記憶されるアプリケーションの性質と許容最低画質とを対応付けたテーブルや、コンテンツの性質と許容最低画質との関係を示すデータは、多くの実験や経験により変化することが考えられる。従って、これらのデータは、定期的に更新されるようにするのが望ましい。例えば、データベース４３を着脱可能な記憶媒体に記憶させるようにして、データが更新された場合、更新されたデータベース４３が記憶された記憶媒体そのものを交換するようにすることができる。また、データベース４３をネットワーク１２に接続するようにして、更新されたデータが保存されているサーバなどからネットワーク１２を介してデータを受信し、データベース４３を更新するようにすることもできる。
【００５６】
図３に戻り、初期レート決定部２４の伝送レート決定部４４には、ユーザが操作部２７を操作することにより設定された、画像データを圧縮する場合の圧縮方式（符号化方式）の情報が操作部２７から供給される。また、伝送レート決定部４４には、許容画質決定部４２と同様に、画像取得部２１が撮像した画像データが供給される。そして、伝送レート決定部４４は、画像取得部２１から供給された画像データから、その画像サイズ（例えば、SD(Standard Definition)サイズやSIF(Source Input Format)サイズなど）を取得する。また、伝送レート決定部４４は、取得した画像サイズと、操作部２７から供給された符号化方式に基づいて、許容画質決定部４２から供給された品質（許容最低画質）に対応する伝送レートを決定し、その伝送レートを初期伝送レートとして、レート制御部２５（図２）に供給する。ここで、SDサイズは、撮像画像の画素数が７２０×４８０画素のサイズであり、SIFサイズは、撮像画像の画素数が３６０×２４０画素のサイズである。
【００５７】
ここで、画像サイズおよび画像の圧縮率とバンド幅（伝送レート）との関係について考える。SDサイズの画像とSIFサイズの画像を送信するときに必要なバンド幅（伝送レート）は、その他の条件を同じとすれば、当然ながら、画素数の多いSDサイズの画像の方が大きくなる。一方、画像データが送信装置１１から受信装置１３に送信される場合、上述したように画像符号化部２２において、画像データは圧縮（符号化）されてネットワーク１２を伝送される。そこで、画像符号化部２２が圧縮（符号化）するときの圧縮率を高くすることにより、ネットワーク１２上の伝送に必要なバンド幅（伝送レート）を低くすることができる。しかしながら、画像符号化部２２が圧縮（符号化）するときの圧縮率を高くすると、画質は劣化することとなる。つまり、画質と伝送レートの関係は、画像サイズや符号化方式（圧縮率）ごとに固有の関係を有し、図５に示されるような関係がある。
【００５８】
図５Aは、符号化方式がMPEG-4の場合の、SDサイズとSIFサイズの画質Dと伝送レートBの関係を示しており、図５Bは、符号化方式がJPEG-2000の場合の、SDサイズとSIFサイズの画質Dと伝送レートBの関係を示している。
【００５９】
図５Aにおいては、画像取得部２１から供給される画像データに基づいて伝送レート決定部４４が取得した画像サイズがSDサイズの場合、即ち、画像取得部２１がSDサイズの画像を出力する場合、画質と伝送レートの関係は、B=ｆa（D）の関数で与えられる。また、画像取得部２１から供給される画像データに基づいて伝送レート決定部４４が取得した画像サイズがSIFサイズの場合、即ち、画像取得部２１がSIFサイズの画像を出力する場合、画質と伝送レートの関係は、B=ｆb（D）の関数で与えられる。従って、例えば、許容画質決定部４２から伝送レート決定部４４に供給された画質（許容最低画質）がD1Aの場合、画像サイズがSDサイズであれば、伝送レートは、B1=ｆa（D1A）と、画像サイズがSIFサイズであれば、伝送レートは、B0=ｆb（D1A）と、それぞれ決定することができる。
【００６０】
一方、図５Bにおいては、画像取得部２１から供給される画像データに基づいて伝送レート決定部４４が取得した画像サイズがSDサイズの場合、即ち、画像取得部２１がSDサイズの画像を出力する場合、画質と伝送レートの関係は、B=ｆc（D）の関数で与えられる。また、画像取得部２１から供給される画像データに基づいて伝送レート決定部４４が取得した画像サイズがSIFサイズの場合、即ち、画像取得部２１がSIFサイズの画像を出力する場合、画質と伝送レートの関係は、B=ｆd（D）の関数で与えられる。従って、例えば、許容画質決定部４２から伝送レート決定部４４に供給された画質（許容最低画質）がD1Bの場合、画像サイズがSDサイズであれば、伝送レートは、B3=ｆc（D1B）と、画像サイズがSIFサイズであれば、伝送レートは、B2=ｆd（D1B）と、それぞれ決定することができる。
【００６１】
伝送レート決定部４４は、上述の図５で示される画質と伝送レートの関係のデータを内部に有している。伝送レート決定部４４は、画像取得部２１が撮像した画像のサイズおよび符号化方式に対応する、図５の画質と伝送レートの関係を用いて、許容画質決定部４２から供給された許容最低画質に対応する伝送レートを決定し、その決定した伝送レートを初期伝送レートとして、レート制御部２５に供給する。
【００６２】
なお、この実施の形態においては、画像取得部２１が撮像する画像サイズは、SDサイズとSIFサイズの２種類とするが、画像取得部２１が撮像する画像サイズは、SDサイズやSIFサイズに限らず、例えば、HD(High Definition)サイズ（１９２０×１０８０画素）などのその他のサイズでもよい。
【００６３】
また、ユーザが操作部２７を操作することにより決定する、画像データの符号化方式（圧縮方式）は、MPEG-4やJPEG-2000に限らず、例えば、MPEG-2などのその他の符号化方式であってもよい。
【００６４】
その他の画像サイズや符号化方式が採用される場合には、画像サイズと符号化方式に対応する、図５で示されるような画質と伝送レートの関係が、伝送レート決定部４４に新たに設定される。いずれの画像サイズ、符号化方式（圧縮方式）、および圧縮率の場合においても、画質が良くなるに従って、必要な伝送レートも高くなる（バンド幅が広くなる）。
【００６５】
いま、図５に示されるような、画像サイズや符号化方式における許容最低画質と伝送レートの関係は、伝送レート決定部４４の内部に設定されているものとしたが、図４に示した許容最低画質とアプリケーションの性質との関係や、許容最低画質と画像の動きとの関係と同様に、データベース４３に格納して、データベース４３から適宜取得するようにしてもよい。
【００６６】
次に、図６のフローチャートを参照して、送信装置１１の伝送レート決定処理について説明する。この処理は、例えば、ユーザが操作部２７を操作することにより、または受信装置１３からの要求に応じて、送信装置１１が画像データの送信を開始したときに開始される。
【００６７】
初めに、ステップＳ１において、初期レート決定部２４は、初期値としての初期伝送レートを０として、レート制御部２５に供給し、ステップＳ２に進む。
【００６８】
ステップＳ２において、初期レート決定部２４の許容画質決定部４２は、許容画質決定処理を行い、ステップＳ３に進む。許容画質決定処理の詳細については、図７を参照して後述するが、この処理により、許容画質決定部４２は、アプリケーションの性質および画像の動きに基づいて許容最低画質を決定し、その決定した許容最低画質を伝送レート決定部４４に供給する。
【００６９】
ステップＳ３において、伝送レート決定部４４は、ステップＳ２で許容画質決定部４２から供給された許容最低画質に基づいて、初期伝送レート決定処理を行い、ステップＳ４に進む。ここで、初期伝送レート決定処理により決定された初期伝送レートをＢとする。なお、初期伝送レート決定処理の詳細については、図８を参照して後述する。
【００７０】
ステップＳ４において、伝送レート決定部４４は、ステップＳ３で伝送レート決定部４４が決定した初期伝送レートＢをレート制御部２５に供給して、ステップＳ５に進む。
【００７１】
ステップＳ５において、レート制御部２５は、TFRC手法によりレート制御を行う。すなわち、レート制御部２５は、ステップＳ４で伝送レート決定部４４から供給された初期伝送レートBになるようにタイミング指令を送信部２３に供給する。そして、ステップＳ６に進む。
【００７２】
ステップＳ６において、レート制御部２５は、画像取得部２１が撮像した画像データの送信が終了したか、すなわち、送信部２３からネットワークI/F部２６を介して受信装置１３に送信するパケットがなくなったかどうかを判定する。画像データの送信が終了していないと判定された場合、ステップＳ７に進み、レート制御部２５は、タイムアウトが発生したか否か、すなわち、送信部２３が送信したパケットに対応するフィードバック情報がネットワークI/F部２６から供給されているかどうかを判定する。
【００７３】
ステップＳ７において、タイムアウトが発生していないと判定された場合、レート制御部２５は、処理をステップＳ５に戻し、ステップＳ５乃至Ｓ７の処理を繰り返す。これにより、レート制御部２５は、ネットワークI/F部２６から供給されるフィードバック情報に基づいて伝送レートを適応的に決定し、その決定された伝送レートになるようにタイミング指令を送信部２３に供給して、伝送レートを制御する。
【００７４】
一方、ステップＳ７において、タイムアウトが発生したと判定された場合、すなわち、送信部２３が送信したパケットに対応するフィードバック情報がネットワークI/F部２６からレート制御部２５に供給されなかった場合、レート制御部２５は、処理をステップＳ４に戻し、それ以降の処理を繰り返す。すなわち、レート制御部２５は、伝送レートを初期伝送レートＢに戻し、レート制御を行う。
【００７５】
その後、ステップＳ６において、画像データの送信が終了したと判定された場合、伝送レート決定処理は終了する。
【００７６】
次に、図７のフローチャートを参照して、図６のステップＳ２における許容画質決定部４２の許容画質決定処理について説明する。
【００７７】
初めに、ステップＳ２１において、許容画質決定部４２は、操作部２７から供給されるアプリケーションの性質を取得して、ステップＳ２２に進む。
【００７８】
ステップＳ２２において、許容画質決定部４２は、ステップＳ２１で取得したアプリケーションの性質が、テレビ会議であるか否かを判定する。アプリケーションの性質がテレビ会議であると判定された場合、許容画質決定部４２は、ステップＳ２３に進み、データベース４３に記憶されている図４Ａで示されるテーブルを参照し、許容最低画質としてＤ1を採用（決定）して、ステップＳ３０に進む。
【００７９】
一方、ステップＳ２２において、アプリケーションの性質がテレビ会議ではないと判定された場合、ステップＳ２４に進み、許容画質決定部４２は、ステップＳ２１で取得したアプリケーションの性質が、ニュース番組であるか否かを判定する。アプリケーションの性質がニュース番組であると判定された場合、許容画質決定部４２は、ステップＳ２５に進み、データベース４３に記憶されている図４Ａで示されるテーブルを参照し、許容最低画質としてＤ2を採用して、ステップＳ３０に進む。
【００８０】
ステップＳ２４において、アプリケーションの性質がニュース番組ではないと判定された場合、ステップＳ２６に進み、許容画質決定部４２は、ステップＳ２１で取得したアプリケーションの性質が、野球中継であるか否かを判定する。アプリケーションの性質が野球中継であると判定された場合、許容画質決定部４２は、ステップＳ２７に進み、データベース４３に記憶されている図４Ａで示されるテーブルを参照し、許容最低画質としてＤ3を採用して、ステップＳ３０に進む。
【００８１】
ステップＳ２６において、アプリケーションの性質が野球中継ではないと判定された場合、ステップＳ２８に進み、許容画質決定部４２は、ステップＳ２１で取得したアプリケーションの性質が、サッカー中継であるか否かを判定する。アプリケーションの性質がサッカー中継であると判定された場合、許容画質決定部４２は、ステップＳ２９に進み、データベース４３に記憶されている図４Ａで示されるテーブルを参照し、許容最低画質としてＤ4を採用して、ステップＳ３０に進む。
【００８２】
一方、ステップＳ２８において、アプリケーションの性質がサッカー中継ではないと判定された場合も同様に、ステップＳ３０に進み、許容画質決定部４２は、画像取得部２１から供給された画像データから画像の動きｍ１を算出し、その算出された画像の動きｍ１から、データベース４３に記憶されている図４Ｂに示した画像の動きｍと許容最低画質Dとの関係を参照して、その画像の動きｍ１に対応する許容最低画質としてＤm1を採用して、ステップＳ３１に進む。
【００８３】
ステップＳ３１において、許容画質決定部４２は、アプリケーションの性質から算出した許容最低画質Di（ｉ=１乃至４のいずれか）と、画像の動きｍ１から算出した許容最低画質Ｄm1の両方から、最終的な許容最低画質Dを決定し、その決定した許容最低画質Dを、伝送レート決定部４４に供給してリターンする。例えば、Ｄ1＜Ｄm1であり、操作部２７から許容画質決定部４２に供給されたアプリケーションの性質がテレビ会議であれば、ステップＳ２３で採用した許容最低画質Ｄ1とステップＳ３０で採用した許容最低画質Ｄm1のうちの、高い値の許容最低画質Ｄm1が、最終的な許容最低画質Ｄとして決定される。
【００８４】
次に、図８のフローチャートを参照して、図６のステップＳ３における伝送レート決定部４４の初期伝送レート決定処理について説明する。
【００８５】
初めに、ステップＳ５１において、伝送レート決定部４４は、操作部２７から供給される、ユーザが指定した画像データの符号化方式を取得して、ステップＳ５２に進む。
【００８６】
ステップＳ５２において、伝送レート決定部４４は、ステップＳ５１で取得した符号化方式が、MPEG-4方式であるか、すなわち、送信装置１１が受信装置１３に送信する画像は、MPEG-4方式で符号化された画像であるか否かを判定する。送信装置１１が受信装置１３に送信する画像は、MPEG-4方式で符号化された画像ではないと判定された場合、ステップＳ５３に進み、伝送レート決定部４４は、送信装置１１が受信装置１３に送信する画像が、JPEG-2000方式で符号化された画像であるか否かを判定する。
【００８７】
ステップＳ５３において、送信装置１１が受信装置１３に送信する画像は、JPEG-2000方式で符号化された画像ではないと判定された場合、伝送レート決定部４４は、デフォルトとして初期伝送レートBDを決定し、その初期伝送レートBDをレート制御部２５に供給して処理を終了する。MPEG-4方式およびJPEG-2000方式のいずれにも該当しない場合としては、例えば、ユーザが符号化方式を指定しなかった場合などが考えられるため、そのような場合には、伝送レート決定部４４に予め用意されている画質と伝送レートの関係式（図５）のなかで、許容画質決定部４２から供給された許容最低画質Ｄに対する伝送レートが一番低い伝送レートを、初期伝送レートＢDとして決定するようにすることができる。
【００８８】
一方、ステップＳ５３において、送信装置１１が受信装置１３に送信する画像は、JPEG-2000方式で符号化された画像であると判定された場合、ステップＳ５５に進み、伝送レート決定部４４は、画像取得部２１が撮像している画像サイズがＳＤサイズであるか否かを判定する。
【００８９】
ステップＳ５５において、画像取得部２１が撮像している画像サイズがＳＤサイズであると判定された場合、ステップＳ５６に進み、伝送レート決定部４４は、図５Ｂに示すB=ｆc（D）の関数を選択して、ステップＳ６１に進む。
【００９０】
また、ステップＳ５５において、画像取得部２１が撮像している画像サイズがＳＤサイズではない、すなわち、画像取得部２１が撮像している画像サイズがSIFサイズであると判定された場合、ステップＳ５７に進み、伝送レート決定部４４は、図５Ｂに示すB=ｆd（D）の関数を選択して、ステップＳ６１に進む。
【００９１】
一方、ステップＳ５２において、送信装置１１が受信装置１３に送信する画像は、MPEG-4方式で符号化された画像であると判定された場合、ステップＳ５８に進み、伝送レート決定部４４は、画像取得部２１が撮像している画像サイズがＳＤサイズであるか否かを判定する。
【００９２】
ステップＳ５８において、画像取得部２１が撮像している画像サイズがＳＤサイズであると判定された場合、ステップＳ５９に進み、伝送レート決定部４４は、図５Ａに示すB=ｆa（D）の関数を選択して、ステップＳ６１に進む。
【００９３】
一方、ステップＳ５８において、画像取得部２１が撮像している画像サイズがＳＤサイズではない、すなわち、画像取得部２１が撮像している画像サイズがSIFサイズであると判定された場合、ステップＳ６０に進み、伝送レート決定部４４は、図５Aに示すB=ｆb（D）の関数を選択して、ステップＳ６１に進む。
【００９４】
ステップＳ６１において、伝送レート決定部４４は、ステップＳ５６，Ｓ５７，Ｓ５９，またはＳ６０で選択された関数に基づいて、許容画質決定部４２から供給された許容最低画質Dに対応する伝送レートBを算出し、リターンする。
【００９５】
図９は、図１の送信装置１１が画像データの送信を行った場合と、送信開始時は、１パケットを送信し、受信確認通知(ACK)を受信するたびに、パケット数を１つずつ増やしていく従来の手法を用いて画像データの送信を行った場合の、通信開始からの経過時間と伝送レートとの関係を示す図である。
【００９６】
線L１は、図１の送信装置１１の通信開始からの経過時間と伝送レートとの関係を示している。送信装置１１は、初期伝送レートB１で通信（画像データの送信）を開始し、RTT時間経過後に受信確認通知を受信したとき、伝送レートを所定量上げて次の送信を行う。送信装置１１が、送信したパケットに対応するフィードバック情報に応じてレート制御を繰り返すことによって、通信開始からT1時間経過後に、伝送レートは、安定伝送レートBstableに達する。なお、初期伝送レートB1で通信（画像データの送信）を開始した際、送信装置１１が、ネットワーク１２のトラフィックの状況により、送信したパケットに対応するフィードバック情報を受信できなかった場合、つまり、最初の送信において通信のタイムアウトが発生した場合、送信装置１１は、例えば、初期伝送レートB1の半分の伝送レート（（B1）／２）を初期伝送レートとして、送信をやり直すようにすることができる。
【００９７】
一方、線L0は、従来の手法で通信を行った場合の通信開始からの経過時間と伝送レートのと関係を示している。通信開始時の伝送レートは、ゼロであり、RTT時間経過後の受信確認通知が受信されたとき、伝送レートを所定量上げて次の通信が行われる。以下、本発明の送信装置１１と同様に、送信したパケットに対応するフィードバック情報に応じてレート制御を繰り返すことにより、通信開始からT1より長いT0時間経過後に、伝送レートは、安定伝送レートBstableに達する。
【００９８】
以上から、送信装置１１では、従来の手法に比べて安定伝送レートBstableに達するまでの時間を（T0−T1）時間だけ短縮することができる。なお、図９に示した例では、フィードバック情報を受信した後の、伝送レートの上昇分は、毎回、同一量であるとして説明したが、送信装置１１が受信装置１３からのフィードバック情報を受信したとき、送信装置１１は、そのフィードバック情報に基づいて次に受信装置１３に送信する伝送レートをレート制御部２５により決定するので、実際には伝送レートの上昇分もその都度変化する（従来の手法も同様）。
【００９９】
また、図９に示した例では、１回のデータ送信にかかる、画像データを送信してから受信確認通知（フィードバック情報）を受信するまでのRTT時間（階段状の線L1およびL0のうち、伝送レートが変化していない時間）を、それぞれ同一の時間として説明したが、実際には、それぞれのRTT時間は、例えば、ネットワーク１２のトラフィック状況などに応じて変化する。そして、RTT時間が大きくなるほど、本発明の手法と従来の手法の安定伝送レートBstableに到達するまでの時間の差（（T0−T1）時間）は、大きくなる。つまり、本発明のスロースタートを回避するという効果が大きくなると言える。RTT時間が大きくなる場合としては、例えば、衛星を介した通信を行う場合がある。
【０１００】
また、当然ながら、図９のB1で示される、初期レート決定部２４が決定する初期伝送レートが大きいほど、送信装置１１は、従来の手法に対してスロースタートを回避するという効果が大きくなると言える。
【０１０１】
以上のように、本発明によれば、ストリーミングデータの送信において、許容最低画質を満たす伝送レートを初期伝送レートとして決定し、その初期伝送レートでデータの送信を開始するようにしたので、スロースタートを回避したデータの送信をすることができる。
【０１０２】
また、本発明によれば、データを送信する相手側の装置に対して、ネットワーク上のバンド幅を測定するためのパケットを送信し、その送信結果（フィードバック情報）を待つ必要がないので、データを即座に送信することができる。
【０１０３】
図１０は、第２実施の形態である送信装置１１の内部の構成例を示している。なお、図２における場合と対応する部分については、同一の符号を付してあり、以下では、その説明は、適宜省略する。すなわち、図１０の送信装置１１は、初期レート決定部２４に代えて、初期レート決定部６１が設けられている他は、図２における場合と、基本的に同様に構成されている。
【０１０４】
初期レート決定部６１には、図２の初期レート決定部２４と同様に、画像取得部２１や送信装置１１の外部などから画像取得部２１が撮像している画像の性質が供給される。また、初期レート決定部６１には、図２の初期レート決定部２４と同様に、操作部２７からユーザが操作部２７を操作して指定した符号化方式を示す情報が供給される。初期レート決定部６１は、図２の初期レート決定部２４と同様に、その画像の性質や符号化方式などに基づいて、許容最低画質を決定し、その許容最低画質を満足する伝送レートを決定して、その伝送レートを初期伝送レートとして、レート制御部２５に供給する。
【０１０５】
図１１は、図１０の初期レート決定部６１の内部の構成例を示している。なお、図３における場合と対応する部分については、同一の符号を付してあり、以下では、その説明は、適宜省略する。すなわち、図１１の外部I/F部４１、許容画質決定部４２、および伝送レート決定部４４が、図３における場合と、同様に構成されている。
【０１０６】
逆に言うと、初期レート決定部６１は、図３の第１実施の形態におけるデータベース４３を設けずに構成されている。第１実施の形態において、データベース４３から許容画質決定部４２に供給されていた、図４で示される、アプリケーションの性質と許容最低画質とを対応付けたテーブルや、画像の動きと許容最低画質との関係を示すデータは、外部I/F部４１を介して送信装置１１の外部から許容画質決定部４２に供給される。
【０１０７】
すなわち、外部I/F部７１には、送信装置１１の外部から、図３のデータベース４３で得られるものと同様の、アプリケーションの性質と許容最低画質とを対応付けたテーブルや、画像の動きと許容最低画質との関係を示すデータが供給される。外部I/F部７１は、そのアプリケーションの性質と許容最低画質とを対応付けたテーブルや、画像の動きと許容最低画質との関係を示すデータを許容画質決定部４２に供給する。
【０１０８】
例えば、外部I/F部４１は、図９のネットワークI/F部２６と同様のネットワークI/Fであり、インターネットなどのネットワークを介して、例えば、サーバ（図示せず）に接続されているものとする。サーバには、図３のデータベース４３と同様の、アプリケーションの性質と許容最低画質とを対応付けたテーブル、および画像の動きと許容最低画質との関係を示すデータが随時更新されて保存されている。外部I/F部４１は、そのような送信装置１１の外部に保存された、アプリケーションの性質と許容最低画質とを対応付けたテーブル、および画像の動きと許容最低画質との関係を示すデータを許容画質決定部４２に供給することができる。
【０１０９】
許容画質決定部４２は、図３に示される第１実施の形態と同様に、許容最低画質を決定し、伝送レート決定部４４に供給する。すなわち、許容画質決定部４２は、操作部２７から供給されるアプリケーションの性質に対応する許容最低画質Di（ｉ=１乃至４のいずれか）を、外部I/F部４１から供給されるアプリケーションの性質と許容最低画質とを対応付けたテーブルに基づいて決定する。また、画像取得部２１から供給される画像データを基に、画像の動きがｍ１と算出された場合、許容画質決定部４２は、外部I/F部４１から供給される図４Ｂに示すD=ｆx（ｍ）の関係を用いて、画像の動きｍ１に基づく許容最低画質をDm1と決定する。さらに、許容画質決定部４２は、最終的な許容最低画質Ｄを決定し、伝送レート決定部４４に供給する。
【０１１０】
伝送レート決定部４４は、図３に示される第１実施の形態と同様に、許容画質決定部４２から供給される許容最低画質を満足する伝送レートを決定し、その伝送レートを初期伝送レートとして、レート制御部２５（図９）に供給する。
【０１１１】
上述した第２実施の形態においては、外部I/F部７１を介して送信装置１１の外部からアプリケーションの性質と許容最低画質とを対応付けたテーブルや、画像の動きと許容最低画質との関係を示すデータが供給され、それらに基づいて、許容画質決定部４２が許容最低画質を決定するようにしたが、ユーザ（画像データの送信者または受信者）が明示的に許容最低画質を設定し、その許容最低画質そのものを外部I/F部７１を介して許容画質決定部４２に供給するようにしてもよい。あるいは、ユーザが操作部２７を操作して、明示的に許容最低画質を設定し、その許容最低画質を操作部２７から許容画質決定部４２に供給するようにしてもよい。ユーザが明示的に許容最低画質を設定した場合、許容画質決定部４２は、供給された許容最低画質をそのまま伝送レート決定部４４に出力する。
【０１１２】
なお、第2実施の形態においては、アプリケーションの性質と許容最低画質とを対応付けたテーブルや、画像の動きと許容最低画質との関係を示すデータが、多くの実験や経験に基づいて更新された場合、その更新されたデータを直ちに外部I/F部７１を介して許容画質決定部４２に供給することができるので、第１実施の形態のように、送信装置１１の内部にデータベース４３を備えるよりも望ましい。
【０１１３】
以上のように構成される第２実施の形態においても、第１実施の形態と同様に、図９に示したような効果を得ることができる。すなわち、ストリーミングデータの送信において、許容最低画質を満たす伝送レートを初期伝送レートとして決定し、その初期伝送レートでデータの送信を開始するようにしたので、スロースタートを回避したデータの送信をすることができる。また、データを送信する相手側の装置に対して、ネットワーク上のバンド幅を測定するためのパケットを送信し、その送信結果（フィードバック情報）を待つ必要がないので、データを即座に送信することができる。
【０１１４】
以上の実施の形態においては、送信装置１１が送信するデータとして、画像データの例を用いて説明したが、本発明は、動画像、静止画像、音声、プレゼンテーションデータ、ゲームなどの様々なストリーミングデータを送信する場合に適用することができる。また、送信装置１１が送信するデータは、ストリーミングデータ以外のデータでもよい。
【０１１５】
上述した例では、アプリケーションの性質や撮像装置の性質は、ユーザが操作部２７を操作することにより指定したものが供給されたり、外部I/F部４１を介して、送信装置１１の外部から供給されるようにしたが、送信装置１１自身が、画像取得部２１が撮像する画像から判断するようにしてもよい。
【０１１６】
一方、画像のサイズについては、上述した例では、伝送レート決定部４４が画像取得部２１から供給される画像データに基づいて判断するようにしたが、ユーザに操作部２７を操作させることにより指定させ、操作部２７が、その指定された画像のサイズを初期レート決定部６１に供給するようにしてもよい。
【０１１７】
また、画像の符号化方式については、上述した例では、ユーザが操作部２７を操作して指定するようにしたが、予め１つの符号化方式をデフォルトとして設定しておいて、ユーザにより符号化方式の変更が指定されたときに、その指定された符号化方式に設定するようにしてもよい。
【０１１８】
上述した一連の処理は、ハードウエアにより実行させることもできるし、ソフトウエアにより実行させることもできる。この場合、例えば、送信装置１１は、図１２に示されるようなパーソナルコンピュータにより構成されるようにすることができる。
【０１１９】
図１２において、CPU（Central Processing Unit）３０１は、ROM（Read Only Memory）３０２に記憶されているプログラム、または記憶部３０８からRAM（Random Access Memory）３０３にロードされたプログラムに従って各種の処理を実行する。RAM３０３にはまた、CPU３０１が各種の処理を実行する上において必要なデータなども適宜記憶される。
【０１２０】
CPU３０１、ROM３０２、およびRAM３０３は、バス３０４を介して相互に接続されている。このバス３０４にはまた、入出力インタフェース３０５も接続されている。
【０１２１】
入出力インタフェース３０５には、キーボード、マウスなどよりなる入力部３０６、CRT(Cathode Ray Tube)、LCD(Liquid Crystal display)などよりなるディスプレイ、並びにスピーカなどよりなる出力部３０７、ハードディスクなどより構成される記憶部３０８、モデム、ターミナルアダプタなどより構成される通信部３０９、CCD(Charge Coupled Device)やCMOS（Complementary Mental Oxide Semiconductor）等の撮像素子などより構成される撮像部３３１が接続されている。通信部３０９は、インターネットを含むネットワークを介しての通信処理を行う。撮像部３１１は、被写体を撮像し、撮像した被写体の画像データを入出力インタフェース３０５を介してCPU３０１等に供給する。CPU３０１は、初期レート決定部２４の許容画質決定部４２および伝送レート決定部４４、画像符号化部２２、送信部２３、およびレート制御部２５などが行う処理を実行する。通信部３０９は、ネットワークI/F部２６、初期レート決定部２４の外部I/F部４１などが行う処理を実行する。
【０１２２】
入出力インタフェース３０５にはまた、必要に応じてドライブ３１０が接続され、磁気ディスク３２１、光ディスク３２２、光磁気ディスク３２３、或いは半導体メモリ３２４などが適宜装着され、それらから読み出されたコンピュータプログラムが、必要に応じて記憶部３０８にインストールされる。
【０１２３】
なお、本明細書において、記録媒体に記録されるプログラムを記述するステップは、記載された順序に沿って時系列的に行われる処理はもちろん、必ずしも時系列的に処理されなくとも、並列的あるいは個別に実行される処理をも含むものである。
【０１２４】
【発明の効果】
以上のごとく本発明の送信制御装置および方法、記録媒体、並びにプログラムによれば、ネットワーク上のデータの送信において、スロースタートを回避し、データを即座に送信することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明を適用した通信システムの構成例を示すブロック図である。
【図２】第１実施の形態である図１の送信装置の構成例を示すブロック図である。
【図３】図２の初期レート決定部の構成例を示すブロック図である。
【図４】図３のデータベースに記憶されているデータの例である。
【図５】図３の伝送レート決定部が利用する伝送レートと画質の関係を示す図である。
【図６】図１の送信装置の伝送レート決定処理を説明するフローチャートである。
【図７】図６のステップＳ２の許容画質決定処理を説明するフローチャートである。
【図８】図６のステップＳ３の初期伝送レート決定処理を説明するフローチャートである。
【図９】図１の送信装置と従来の手法を用いた場合の通信開始からの経過時間と伝送レートの関係を示す図である。
【図１０】第２実施の形態である図１の送信装置の構成例を示すブロック図である。
【図１１】図１０の初期レート決定部の構成例を示すブロック図である。
【図１２】本発明を適用したコンピュータの一実施の形態の構成例を示すブロック図である。
【符号の説明】
１１ 送信装置， ２１ 画像取得部， ２２ 画像符号化部， ２３ 送信部， ２４ 初期レート決定部， ２５ レート制御部， ２６ ネットワークI/F部， ２７ 操作部， ４１ 外部I/F部， ４２ 許容画質決定部， ４３データベース部， ４４ 伝送レート部， ４４ 伝送レート部， ６１ 初期レート決定部
【発明の属する技術分野】
本発明は、送信制御装置および方法、記録媒体、並びにプログラムに関し、特に、ネットワーク上のデータの送信において、スロースタートを回避し、即座にデータを送信することができるようにする送信制御装置および方法、記録媒体、並びにプログラムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
インターネットなどのネットワークを介して、送信端末装置から音声や画像のデータ（以下、マルチメディアデータとも称する）を受信端末装置に送信する場合、送信端末装置が、ネットワークのトラフィック状況に応じて、受信端末装置に送信するマルチメディアデータの伝送レートを調整しなければ、データを受信する受信端末装置において、パケットの損失や伝播遅延などを発生させ、送信されたマルチメディアデータの品質が悪化するという問題がある。
【０００３】
その問題に対処するために、送信端末装置は、送出するデータを調整する制御を行う。ネットワーク上のデータの送信には、一般的には、TCP（Transmission Control Protocol）やUDP（User Datagram Protocol）のプロトコルが用いられる。TCPは、データの配送が保証されるという性質をもつトランスポートプロトコルであり、データの送信についての信頼性が高い。また、TCPは、ネットワークの状況に応じて自律的に伝送レートを調整するしくみを有している。TCPによる通信では、送信開始時に、送信端末装置は、１パケットを受信端末装置に送信する。そして、送信端末装置は、その１パケットに対する受信確認通知（ACK）を受信端末装置から受信すると、送信するパケット数を２パケットに増やし、受信端末装置に送信する。同様にして、送信端末装置は、受信確認通知を受信するたびに、送信するパケット数を１つずつ増やしてデータを送信する。
【０００４】
しかし、このような方法では、送信端末装置が受信端末装置にデータを送信するときの伝送レートは、緩やかに上昇することになり、伝送レートの値が収束し、安定したレート（以下、安定伝送レートと称する）になるまで時間がかかるという、いわゆるスロースタート問題が発生する。
【０００５】
一方、UDPは、音声や画像のデータの送信に使用されることが多いが、TCPのようなネットワークの状況に応じて自律的に伝送レートを調整するしくみを有していない。そこで、UDPにおいても、TCPのように伝送レートを調整して、データを送信する方法がいくつか提案されている。
【０００６】
非特許文献１で提案されているTFRC(TCP-Friendly Rate Control)という手法では、TCPと同じように、送信側は、受信側から返信される情報（以下、フィードバック情報と称する）に基づいてネットワークの負荷状態（トラフィック状況）を推測し、自律的にデータの送出量（伝送レート）を調整する。このTFRCの手法も、TCPと同じ方法を用いているので、TCPがもつスロースタート問題を有している。
【０００７】
また、非特許文献２で提案されている手法も、受信応答を待って緩やかに伝送レートを上げていく方法を採用しており、TCPと同様のスロースタート問題を有している。
【０００８】
マルチメディアデータのストリーミングデータを送信する場合においては、スロースタート問題は、伝送レートが安定伝送レートに達するまで時間がかかるという問題の他に、低い伝送レートで送信したデータは、受信側にとって、意味のないデータになる可能性があるという問題を有している。例えば、画像のストリーミングデータを送信する場合、低い伝送レートで送信された画像は、画質が著しく悪化しているために、受信側において全ての画像データを受信した場合でも、ユーザが許容できる画質に達していないということがあり得る。その場合、結局、受信側は、ユーザが許容できる画質に達するまで、すなわち、伝送レートがユーザが許容できる画質の画像データを送信できる程度に十分に大きくなるまで、待たなければいけない。近年、ブロードバンドの普及により、コンテンツの大容量化が進み、それとともにユーザが求める画質も高くなってきている。ユーザが求める画質が高くなるほど、スロースタート問題によってユーザが待たなければいけない時間は長くなることになる。
【０００９】
そこで、上述したようなスロースタート問題を解決する手法として、データ転送開始時にパケットペア（Packet Pair）と呼ばれるプローブパケット(Probe Packet)を用いて、送信側と受信側のバンド幅（伝送レート）を推測する方法が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【００１０】
【特許文献１】
特開２００２−９４５６７号公報（第１４ページ、図５、図８）
【非特許文献１】
R.Rejaje, M.handley, and D.Estrin,"RAP: An end-to-end rate-based congestion control mechanism for realtime streams in the Internet", in Proc. of IEEE/INFOCOM'99, March 1999
【非特許文献２】
J.Widmer,“Equation-based congestion control", Diploma Thesis, University of Mannheim, February 2000,<URL:http;//www.icir.org/tfrc>
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、特許文献１に示される方法では、スロースタート問題を回避することはできるが、それ以外の新たな問題が発生する。すなわち、送信側は、プローブパケットを受信側に送信してから、そのプローブパケットに対する受信確認通知（ACK）を受信するまでの間（通常RTT（Round Trip Time）時間）、本来送信するべきデータ、例えば、画像のデータなどの送信を開始することができないという問題が発生する。
【００１２】
また、プローブパケットは、受信側が求めるデータの内容と関係がないものであり、余分なデータが送信されることによりネットワーク上のバンド幅が狭くなる、という問題も発生する。
【００１３】
本発明は、このような状況に鑑みてなされたものであり、ネットワーク上のデータの送信において、スロースタートを回避し、データを即座に送信することができるようにするものである。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
本発明の送信制御装置は、コンテンツの内容による分類である性質か、人間の視覚特性を考慮したコンテンツの雑音感度である性質か、または画像を撮像する撮像装置がコンテンツの雑音感度にどのくらい影響を与えているかを示す性質であって、画像の性質に対応して、画像を視聴したユーザが許容できる最低の品質である許容最低画質を決定する品質決定手段と、品質決定手段において決定された許容最低画質に対応して、伝送レートを決定する伝送レート決定手段と、データの送信の開始の時点において、伝送レート決定手段において決定された伝送レートでデータが送信されるように、データの伝送レートを制御するとともに、前記データの送信開始後は、送信された前記データを受信した受信装置からの前記データに対するフィードバック情報に応じて、前記伝送レート決定手段により決定された前記伝送レート以下には下げないように、前記伝送レートの制御を繰り返す伝送レート制御手段とを備えることを特徴とする。
【００１５】
人間の視覚特性を考慮したコンテンツの雑音感度である性質は、画像の動きの激しさに関する性質とすることができる。
【００１６】
画像の動きの激しさに関する性質は、所定の時間間隔でフレーム単位の画像を抽出し、時系列に沿ってフレーム画像間の対応する画素の差分を取ることにより求められるようにすることができる。
【００１７】
画像の性質に対応付けられた許容最低画質のデータを記憶する記憶手段をさらに設け、品質決定手段には、記憶手段に記憶されたデータに基づいて、許容最低画質を決定させるようにすることができる。
【００１８】
画像のデータは、所定の符号化方式で符号化された画像のデータであり、伝送レート決定手段には、画像の画像サイズおよび符号化方式に対応する品質と伝送レートとの関係を用いて、伝送レートを決定させるようにすることができる。
【００１９】
外部から画像の性質に関する情報を入力する情報入力手段をさらに設け、品質決定手段には、情報入力手段から入力される情報に対応して、許容最低画質を決定させるようにすることができる。
【００２１】
伝送レート制御手段には、データの通信のタイムアウトが発生した場合、伝送レート決定手段において決定された伝送レートで、データの送信が再開されるように、データの伝送レートを制御させるようにすることができる。
【００２２】
本発明の送信制御方法は、コンテンツの内容による分類である性質か、人間の視覚特性を考慮したコンテンツの雑音感度である性質か、または画像を撮像する撮像装置がコンテンツの雑音感度にどのくらい影響を与えているかを示す性質であって、画像の性質に対応して、画像を視聴したユーザが許容できる最低の品質である許容最低画質を決定する品質決定ステップと、品質決定ステップの処理において決定された許容最低画質に対応して、伝送レートを決定する伝送レート決定ステップと、データの送信の開始の時点において、伝送レート決定ステップの処理において決定された伝送レートでデータが送信されるように、データの伝送レートを制御するとともに、前記データの送信開始後は、送信された前記データを受信した受信装置からの前記データに対するフィードバック情報に応じて、前記伝送レート決定ステップの処理により決定された前記伝送レート以下には下げないように、前記伝送レートの制御を繰り返す伝送レート制御ステップとを含むことを特徴とする。
【００２３】
本発明の記録媒体のプログラムは、所定の画像のデータの送信を制御するコンピュータに、コンテンツの内容による分類である性質か、人間の視覚特性を考慮したコンテンツの雑音感度である性質か、または画像を撮像する撮像装置がコンテンツの雑音感度にどのくらい影響を与えているかを示す性質であって、画像の性質に対応して、画像を視聴したユーザが許容できる最低の品質である許容最低画質を決定する品質決定ステップと、品質決定ステップの処理において決定された許容最低画質に対応して、伝送レートを決定する伝送レート決定ステップと、データの送信の開始の時点において、伝送レート決定ステップの処理において決定された伝送レートでデータが送信されるように、データの伝送レートを制御するとともに、前記データの送信開始後は、送信された前記データを受信した受信装置からの前記データに対するフィードバック情報に応じて、前記伝送レート決定ステップの処理により決定された前記伝送レート以下には下げないように、前記伝送レートの制御を繰り返す伝送レート制御ステップとを含む処理を実行させる。
【００２４】
本発明のプログラムは、所定の画像のデータの送信を制御するコンピュータに、コンテンツの内容による分類である性質か、人間の視覚特性を考慮したコンテンツの雑音感度である性質か、または画像を撮像する撮像装置がコンテンツの雑音感度にどのくらい影響を与えているかを示す性質であって、画像の性質に対応して、画像を視聴したユーザが許容できる最低の品質である許容最低画質を決定する品質決定ステップと、品質決定ステップの処理において決定された許容最低画質に対応して、伝送レートを決定する伝送レート決定ステップと、データの送信の開始の時点において、伝送レート決定ステップの処理において決定された伝送レートでデータが送信されるように、データの伝送レートを制御するとともに、前記データの送信開始後は、送信された前記データを受信した受信装置からの前記データに対するフィードバック情報に応じて、前記伝送レート決定ステップの処理により決定された前記伝送レート以下には下げないように、前記伝送レートの制御を繰り返す伝送レート制御ステップとを含む処理を実行させることを特徴とする。
【００２５】
本発明の送信制御装置および方法、記録媒体、並びにプログラムにおいては、コンテンツの内容による分類である性質か、人間の視覚特性を考慮したコンテンツの雑音感度である性質か、または画像を撮像する撮像装置がコンテンツの雑音感度にどのくらい影響を与えているかを示す性質であって、画像の性質に対応して、画像を視聴したユーザが許容できる最低の品質である許容最低画質が決定され、決定された許容最低画質に対応して、伝送レートが決定され、データの送信の開始の時点において、決定された伝送レートでデータが送信され、データの送信開始後は、送信されたデータを受信した受信装置からのデータに対するフィードバック情報に応じて、決定された伝送レート以下には下げないように、データの伝送レートが制御される。
【００２６】
送信制御装置は、独立した装置であっても良いし、１つの装置の送信制御処理を行うブロックであっても良い。
【００２７】
【発明の実施の形態】
図１は、本発明を適用した通信システムの構成例を示す図である。
【００２８】
図１において、送信装置１１は、インターネットを含むネットワーク１２を介して、受信装置１３に接続されている。送信装置１１は、それ自身の内部に有する画像取得部２１（図２）が撮像した画像を、例えばMPEG（Moving Picture Experts Group）-4やJPEG（Joint Photographic Experts Group）-2000などの符号化方式により符号化し、その符号化された画像データを含むパケットを生成する。さらに、送信装置１１は、その生成したパケットを、ネットワーク１２を介して、受信装置１３に送信する。また、送信装置１１は、受信装置１３より、自身が送信したパケットに対する受信確認通知（ACK）などのフィードバック情報を受信する。
【００２９】
受信装置１３は、送信装置１１から送信されたパケットを受信する。そして、受信装置１３は、そのパケットから、画像データを取得して、例えば、CRT（Cathode Ray Tube）やLCD（Liquid Crystal Display）などの表示装置（図示せず）に表示させる。また、受信装置１３は、送信装置１１から受信したパケットに対する、受信確認通知（ACK）などのフィードバック情報を生成し、そのフィードバック情報を送信装置１１に送信する。
【００３０】
なお、ここでは説明を簡単にするため、送信装置１１と受信装置１３とを分けて説明するが、送信装置１１は、受信装置１３の機能を備えることができ、受信装置１３も、送信装置１１の機能を備えることができる。
【００３１】
図２は、第１実施の形態である送信装置１１の構成例を示している。
【００３２】
操作部２７は、ユーザの操作の入力を受け付け、受け付けられた操作に対応する操作情報を、各種のブロックに通知する。すなわち、ユーザは、操作部２７を操作することにより、受信装置１３（図１）に画像データを送信する場合の、例えばMPEG-4やJPEG-2000などの画像データの圧縮方式（符号化方式）を指定する。そして、操作部２７は、その圧縮方式（符号化方式）の指定情報を、画像符号化部２２と初期レート決定部２４に供給する。さらに、操作部２７は、ユーザが操作部２７を操作して設定したアプリケーションの性質を、初期レート決定部２４に供給する。アプリケーションの性質については、後述する。
【００３３】
画像取得部２１は、例えば、カメラ一体型ビデオテープレコーダやデジタルビデオカメラなどで構成される。画像取得部２１は、被写体を撮像し、撮像した被写体の画像データを、例えば、輝度信号(Y)、輝度信号と赤色成分の差（U）、輝度信号と青色成分の差（V）のYUV形式などで、画像符号化部２２および初期レート決定部２４にそれぞれ供給する。
【００３４】
ユーザは、上述したように、操作部２７を操作することにより、符号化方式を指定することができ、その指定された符号化方式を示す情報が、操作部２７から画像符号化部２２に供給される。画像符号化部２２は、画像取得部２１から供給された画像データを、操作部２７から供給されることにより指定された、MPEG-4やJPEG-2000などの符号化方式に従って符号化し、その符号化されたデータ（以下の説明において、符号化されたデータを符号化データと称する）を、送信部２３に供給する。
【００３５】
送信部２３は、画像符号化部２２から供給された符号化データを、複数に分割し、パケット化してデータパケットを生成する。また、送信部２３は、生成したデータパケットに、TCP/IP（Transmission Control Protocol/Internet Protocol）、またはUDP/IP（User Datagram Protocol/Internet Protocol）のパケットヘッダを付加する。そして、送信部２３は、後述するレート制御部２５から供給されるタイミング指令に基づいて、パケットヘッダが付加されたデータパケット（以下、パケットヘッダが付加されたデータパケットを単にパケットという）をネットワークI/F部２６を介して受信装置１３に送信する。
【００３６】
初期レート決定部２４には、画像取得部２１と、送信装置１１の外部から、画像取得部２１が撮像している画像に関する、画像の性質が供給される。また、初期レート決定部２４には、ユーザが操作部２７を操作して選択された符号化方式を示す情報が、操作部２７から供給される。初期レート決定部２４は、その画像の性質や符号化方式などに基づいて、受信装置１３で受信した画像を視聴したユーザが許容できる最低の品質を決定する。また、初期レート決定部２４は、その品質を満足する伝送レートを決定し、その伝送レートを初期伝送レートとして、レート制御部２５に供給する。初期レート決定部２４の詳細な構成および画像の性質を示す具体的な項目については、図３を参照して後述する。なお、以下において、画像を視聴したユーザが許容できる最低の品質のことを許容最低画質と称する。
【００３７】
レート制御部２５は、送信部２３がパケットを送信するときの伝送レートの制御を行う。すなわち、レート制御部２５は、送信部２３が最初のパケットを送信するときには、そのパケットの伝送レートが、初期レート決定部２４から供給された初期伝送レートとなるようにタイミング指令を送信部２３に供給する。また、レート制御部２５は、２回目以降のパケットの送信においては、ネットワークI/F部２６を介して供給された受信装置１３からのフィードバック情報に基づいて伝送レートを決定し、パケットの伝送レートが、その決定した伝送レートとなるようにタイミング指令を送信部２３に供給する。
【００３８】
ここで、送信装置１１から初期伝送レートで受信装置１３に送信された画像データを表示装置が表示した場合、表示された画像の品質（画質）は、ストリーミングデータとして最低限の品質（画質）の表示となる。なぜなら、初期伝送レートは、上述したように、受信側で受信した画像を視聴したユーザが許容できる最低の品質となるように決定されているからである。従って、初期伝送レート以下の伝送レートで送信された画像は、ユーザが許容できる程度以下に画質が劣化するため、レート制御部２５は、送信部２３がパケットを送信するときの伝送レートを、初期伝送レート以下に下げることはできない。すなわち、初期伝送レートは、送信部２３が送信を開始するときの伝送レートであるとともに、通信時における伝送レートの下限値であるともいえる。従って、レート制御部２５は、ネットワークI/F部２６を介して供給された受信装置１３からのフィードバック情報に応じて伝送レートを適応的に決定するが、初期レート決定部２４から供給された初期伝送レート以下には、伝送レートを下げないように伝送レートを制御する。
【００３９】
また、レート制御部２５において、送信部２３が送信したパケットに対応するフィードバック情報が、ネットワークI/F部２６から受信されなかった場合、即ち、送信装置１１と受信装置１３との間に、通信のタイムアウトが発生した場合、レート制御部２５は、フィードバック情報を基に次のパケットを送信するときの伝送レートを決定することができない。そのような場合には、レート制御部２５は、送信部２３が次のパケットを送信するときの伝送レートを、初期レート決定部２４から供給された初期伝送レートに戻し、その初期伝送レートで送信部２３がパケットを送信するように伝送レートを制御する。
【００４０】
ネットワークI/F（Interface）部２６は、送信部２３から供給されたパケットをネットワーク１２を介して受信装置１３に出力する。また、ネットワークI/F部２６は、ネットワーク１２を介して受信装置１３から供給されたフィードバック情報をレート制御部２５に出力する。
【００４１】
図３は、図２の初期レート決定部２４の内部の構成例を示している。
【００４２】
初期レート決定部２４は、画像取得部２１（図２）が撮像している画像の性質に基づいて、受信装置１３（図１）で受信した画像を視聴したユーザが許容できる最低の品質（許容最低画質）を決定し、その品質を満足する伝送レートを決定して、その伝送レートを初期伝送レートとして、レート制御部２５（図２）に供給する。
【００４３】
ここで、画像の性質として、例えば、アプリケーションの性質、コンテンツの性質、および撮像装置の性質などを用いることができる。
【００４４】
アプリケーションの性質は、コンテンツの内容による分類である。例えば、テレビ会議、ニュース番組、野球中継、サッカー中継などが挙げられる。ニュース番組は、画像中心部に人間がいて、背景が動くことがある。テレビ会議は、画像中心部に人間がいて、背景はほとんど動かないが、人間の表情を伝えることに対する要求が高く、要求される画質は、ニュース番組より高くなる。野球中継とサッカー中継では、画質に対する要求は、１つのフィールドを両チームが入り乱れて戦うサッカー中継の方が、動きが重視され、野球中継より低くなる。ユーザは操作部２７を操作してアプリケーションの性質（テレビ会議、ニュース番組、野球中継、サッカー中継などのいずれか）を設定し、その設定された情報が操作部２７から許容画質決定部４２に供給される。
【００４５】
コンテンツの性質は、人間の視覚特性を考慮したコンテンツの雑音感度である。動きの激しい画像や、細かい部分を含む画像では、例えば、圧縮率をあげて画質の劣化が発生しても、人間が感じる画質の劣化は、圧縮率を上げた分の画質の劣化より小さくなる。コンテンツの性質では、このような人間の視覚特性が考慮される。コンテンツの性質としては、例えば、画像の動きの激しさなどを採用することができる。画像の動きは、例えば、画像取得部２１から初期レート決定部２４に供給される画像データを用いて、所定の時間間隔でフレーム単位の画像を抽出し、時系列に沿ってフレーム画像間の対応する画素の差分を取ることにより、動きのある画素を抽出して求めることができる。
【００４６】
撮像装置の性質とは、撮像装置がコンテンツの雑音感度にどのくらい影響を与えているかを示すものである。例えば、デジタルビデオカメラが激しく動いて撮像される画像では、圧縮率をあげて画質の劣化が発生しても、人間が感じる画質の劣化は、圧縮率を上げた分の画質の劣化より小さくなる。撮像装置の性質としては、例えば、画像取得部２１が、デジタルビデオカメラである場合、デジタルビデオカメラが、固定されて被写体を撮像したか、あるいは、移動しながら被写体を撮影したか、などの情報を採用することができる。この情報は、例えば、デジタルビデオカメラの移動速度という値で表すことができ、送信装置１１の外部で取得して外部I/F（Interface）部４１に供給することができる。デジタルビデオカメラが固定カメラの場合には、カメラの移動速度がゼロである旨の情報が外部I/F部４１に供給される。撮像装置の性質は、コンテンツの性質と似ているが、撮像装置の移動速度などの値は、客観的数値として入手し易いという特徴がある。
【００４７】
外部I/F部４１は、送信装置１１の外部から供給された、上述したような撮像装置の性質（移動速度）を、許容画質決定部４２に出力する。
【００４８】
許容画質決定部４２は、画像取得部２１から供給された画像データに基づいて、上述した画像の動き（コンテンツの性質）を算出する。そして、許容画質決定部４２は、操作部２７から供給されるアプリケーションの性質、画像取得部２１から供給された画像データに基づいて算出した画像の動き（コンテンツの性質）、および外部I/F部４１から供給された移動速度（撮像装置の性質）から、データベース４３を参照して、許容最低画質を決定し、決定した許容最低画質を伝送レート決定部４４に出力する。なお、この実施の形態においては、アプリケーションの性質は、テレビ会議、ニュース番組、野球中継、およびサッカー中継の４種類、コンテンツの性質は、画像の動き、撮像装置の性質は、画像取得部２１の移動速度を利用するものとする。
【００４９】
データベース４３には、図４に示されるような、アプリケーションの性質と許容最低画質とを対応付けたテーブルや、画像の動きと許容最低画質との関係を示すデータなどが予め記憶されている。このデータベース４３に記憶されるアプリケーションの性質と許容最低画質とを対応付けたテーブルや、コンテンツの性質と許容最低画質との関係を示すデータは、不特定多数のユーザによる実験を行い、その実験データによる統計的処理から一般的にユーザが許容することができる画質として求めるようにすることができる。例えば、野球中継の画像に対して、さまざまに画質を変えてユーザに視聴させ、ユーザは、許容できる画質を判断する。その判断結果を蓄積したデータを用いて、一般的にユーザが許容する画質として設定することができる。なお、ここでの画質とは、例えば、画像のＳ／Ｎ(Signal to Noise Ratio)比とすることができる。
【００５０】
図４Aは、アプリケーションの性質と許容最低画質とを対応付けたテーブルの例を示している。アプリケーションの性質がテレビ会議である場合、許容最低画質はD1であると設定されている。アプリケーションの性質がニュース番組である場合、許容最低画質はD2であると設定されている。以下、同様にアプリケーションの性質が野球中継である場合、許容最低画質がD3と、アプリケーションの性質がサッカー中継である場合、許容最低画質がD4とそれぞれ設定されている。なお、この実施の形態においては、アプリケーションの性質としては、テレビ会議、ニュース番組、野球中継、およびサッカー中継の４種類とするが、この４種類に限らず、例えば、コンサート中継など、必要に応じて、様々な分類を追加することができる。
【００５１】
図４Bは、コンテンツの性質としての画像の動きと許容最低画質との関係を示すデータの例を示している。画像の動きｍと許容最低画質Dの関係は、図４Bに示されるように、関数ｆx（）を用い、式D=ｆx（ｍ）で表される関係があるとしてデータベース４３に与えられている。例えば、許容画質決定部４２が、画像取得部２１から供給される画像データを基に、画像の動きとしてｍ１を算出した場合、許容画質決定部４２は、図４Bに示されるD=ｆx（ｍ）の関係を用いて、画像の動きｍ１に対応する許容最低画質Dm1を求める。
【００５２】
なお、撮像装置の性質としての移動速度と許容最低画質とを対応付けたデータの例を示していないが、移動速度と画像の動きは、主体的に動いている物体が、画像取得部２１側（移動速度）か、または被写体側（画像の動き）かの違いであり、移動速度と許容最低画質の関係も図４Bに示すように表現することができるので、この実施の形態においては、移動速度ｍと許容最低画質Dの関係も図４Bに示されるD=ｆx（ｍ）の関係であるとして、移動速度に関する説明を省略する。
【００５３】
また、画像の動きと許容最低画質の関係は、図４Bに示されるD=ｆx（ｍ）のような関数ｆx（）で表す以外に、画像の動きを所定の範囲で分割し、それぞれの画像の動きの範囲に許容最低画質を対応付け、図４Aにおける場合と同様にテーブルを用いて表すようにしてもよい。
【００５４】
以上のように、許容画質決定部４２は、データベース４３を参照して、アプリケーションの性質に基づく許容最低画質Di（ｉ=１乃至４のいずれか）と、コンテンツの性質に基づく許容最低画質Ｄm1を決定する。さらに、許容画質決定部４２は、それらの許容最低画質Di（ｉ=１乃至４のいずれか）とＤm1に基づいて、最終的な許容最低画質Ｄを決定し、伝送レート決定部４４に供給する。ここで、最終的な許容最低画質Ｄの求め方としては、例えば、アプリケーションの性質からの許容最低画質Di（ｉ=１乃至４のいずれか）と画像の動き（移動速度）からの許容最低画質Ｄm1の両者のうちの、画像の品質（画質）のいずれか高い方を最終的な許容最低画質Ｄとして採用することができる。
【００５５】
なお、データベース４３に記憶されるアプリケーションの性質と許容最低画質とを対応付けたテーブルや、コンテンツの性質と許容最低画質との関係を示すデータは、多くの実験や経験により変化することが考えられる。従って、これらのデータは、定期的に更新されるようにするのが望ましい。例えば、データベース４３を着脱可能な記憶媒体に記憶させるようにして、データが更新された場合、更新されたデータベース４３が記憶された記憶媒体そのものを交換するようにすることができる。また、データベース４３をネットワーク１２に接続するようにして、更新されたデータが保存されているサーバなどからネットワーク１２を介してデータを受信し、データベース４３を更新するようにすることもできる。
【００５６】
図３に戻り、初期レート決定部２４の伝送レート決定部４４には、ユーザが操作部２７を操作することにより設定された、画像データを圧縮する場合の圧縮方式（符号化方式）の情報が操作部２７から供給される。また、伝送レート決定部４４には、許容画質決定部４２と同様に、画像取得部２１が撮像した画像データが供給される。そして、伝送レート決定部４４は、画像取得部２１から供給された画像データから、その画像サイズ（例えば、SD(Standard Definition)サイズやSIF(Source Input Format)サイズなど）を取得する。また、伝送レート決定部４４は、取得した画像サイズと、操作部２７から供給された符号化方式に基づいて、許容画質決定部４２から供給された品質（許容最低画質）に対応する伝送レートを決定し、その伝送レートを初期伝送レートとして、レート制御部２５（図２）に供給する。ここで、SDサイズは、撮像画像の画素数が７２０×４８０画素のサイズであり、SIFサイズは、撮像画像の画素数が３６０×２４０画素のサイズである。
【００５７】
ここで、画像サイズおよび画像の圧縮率とバンド幅（伝送レート）との関係について考える。SDサイズの画像とSIFサイズの画像を送信するときに必要なバンド幅（伝送レート）は、その他の条件を同じとすれば、当然ながら、画素数の多いSDサイズの画像の方が大きくなる。一方、画像データが送信装置１１から受信装置１３に送信される場合、上述したように画像符号化部２２において、画像データは圧縮（符号化）されてネットワーク１２を伝送される。そこで、画像符号化部２２が圧縮（符号化）するときの圧縮率を高くすることにより、ネットワーク１２上の伝送に必要なバンド幅（伝送レート）を低くすることができる。しかしながら、画像符号化部２２が圧縮（符号化）するときの圧縮率を高くすると、画質は劣化することとなる。つまり、画質と伝送レートの関係は、画像サイズや符号化方式（圧縮率）ごとに固有の関係を有し、図５に示されるような関係がある。
【００５８】
図５Aは、符号化方式がMPEG-4の場合の、SDサイズとSIFサイズの画質Dと伝送レートBの関係を示しており、図５Bは、符号化方式がJPEG-2000の場合の、SDサイズとSIFサイズの画質Dと伝送レートBの関係を示している。
【００５９】
図５Aにおいては、画像取得部２１から供給される画像データに基づいて伝送レート決定部４４が取得した画像サイズがSDサイズの場合、即ち、画像取得部２１がSDサイズの画像を出力する場合、画質と伝送レートの関係は、B=ｆa（D）の関数で与えられる。また、画像取得部２１から供給される画像データに基づいて伝送レート決定部４４が取得した画像サイズがSIFサイズの場合、即ち、画像取得部２１がSIFサイズの画像を出力する場合、画質と伝送レートの関係は、B=ｆb（D）の関数で与えられる。従って、例えば、許容画質決定部４２から伝送レート決定部４４に供給された画質（許容最低画質）がD1Aの場合、画像サイズがSDサイズであれば、伝送レートは、B1=ｆa（D1A）と、画像サイズがSIFサイズであれば、伝送レートは、B0=ｆb（D1A）と、それぞれ決定することができる。
【００６０】
一方、図５Bにおいては、画像取得部２１から供給される画像データに基づいて伝送レート決定部４４が取得した画像サイズがSDサイズの場合、即ち、画像取得部２１がSDサイズの画像を出力する場合、画質と伝送レートの関係は、B=ｆc（D）の関数で与えられる。また、画像取得部２１から供給される画像データに基づいて伝送レート決定部４４が取得した画像サイズがSIFサイズの場合、即ち、画像取得部２１がSIFサイズの画像を出力する場合、画質と伝送レートの関係は、B=ｆd（D）の関数で与えられる。従って、例えば、許容画質決定部４２から伝送レート決定部４４に供給された画質（許容最低画質）がD1Bの場合、画像サイズがSDサイズであれば、伝送レートは、B3=ｆc（D1B）と、画像サイズがSIFサイズであれば、伝送レートは、B2=ｆd（D1B）と、それぞれ決定することができる。
【００６１】
伝送レート決定部４４は、上述の図５で示される画質と伝送レートの関係のデータを内部に有している。伝送レート決定部４４は、画像取得部２１が撮像した画像のサイズおよび符号化方式に対応する、図５の画質と伝送レートの関係を用いて、許容画質決定部４２から供給された許容最低画質に対応する伝送レートを決定し、その決定した伝送レートを初期伝送レートとして、レート制御部２５に供給する。
【００６２】
なお、この実施の形態においては、画像取得部２１が撮像する画像サイズは、SDサイズとSIFサイズの２種類とするが、画像取得部２１が撮像する画像サイズは、SDサイズやSIFサイズに限らず、例えば、HD(High Definition)サイズ（１９２０×１０８０画素）などのその他のサイズでもよい。
【００６３】
また、ユーザが操作部２７を操作することにより決定する、画像データの符号化方式（圧縮方式）は、MPEG-4やJPEG-2000に限らず、例えば、MPEG-2などのその他の符号化方式であってもよい。
【００６４】
その他の画像サイズや符号化方式が採用される場合には、画像サイズと符号化方式に対応する、図５で示されるような画質と伝送レートの関係が、伝送レート決定部４４に新たに設定される。いずれの画像サイズ、符号化方式（圧縮方式）、および圧縮率の場合においても、画質が良くなるに従って、必要な伝送レートも高くなる（バンド幅が広くなる）。
【００６５】
いま、図５に示されるような、画像サイズや符号化方式における許容最低画質と伝送レートの関係は、伝送レート決定部４４の内部に設定されているものとしたが、図４に示した許容最低画質とアプリケーションの性質との関係や、許容最低画質と画像の動きとの関係と同様に、データベース４３に格納して、データベース４３から適宜取得するようにしてもよい。
【００６６】
次に、図６のフローチャートを参照して、送信装置１１の伝送レート決定処理について説明する。この処理は、例えば、ユーザが操作部２７を操作することにより、または受信装置１３からの要求に応じて、送信装置１１が画像データの送信を開始したときに開始される。
【００６７】
初めに、ステップＳ１において、初期レート決定部２４は、初期値としての初期伝送レートを０として、レート制御部２５に供給し、ステップＳ２に進む。
【００６８】
ステップＳ２において、初期レート決定部２４の許容画質決定部４２は、許容画質決定処理を行い、ステップＳ３に進む。許容画質決定処理の詳細については、図７を参照して後述するが、この処理により、許容画質決定部４２は、アプリケーションの性質および画像の動きに基づいて許容最低画質を決定し、その決定した許容最低画質を伝送レート決定部４４に供給する。
【００６９】
ステップＳ３において、伝送レート決定部４４は、ステップＳ２で許容画質決定部４２から供給された許容最低画質に基づいて、初期伝送レート決定処理を行い、ステップＳ４に進む。ここで、初期伝送レート決定処理により決定された初期伝送レートをＢとする。なお、初期伝送レート決定処理の詳細については、図８を参照して後述する。
【００７０】
ステップＳ４において、伝送レート決定部４４は、ステップＳ３で伝送レート決定部４４が決定した初期伝送レートＢをレート制御部２５に供給して、ステップＳ５に進む。
【００７１】
ステップＳ５において、レート制御部２５は、TFRC手法によりレート制御を行う。すなわち、レート制御部２５は、ステップＳ４で伝送レート決定部４４から供給された初期伝送レートBになるようにタイミング指令を送信部２３に供給する。そして、ステップＳ６に進む。
【００７２】
ステップＳ６において、レート制御部２５は、画像取得部２１が撮像した画像データの送信が終了したか、すなわち、送信部２３からネットワークI/F部２６を介して受信装置１３に送信するパケットがなくなったかどうかを判定する。画像データの送信が終了していないと判定された場合、ステップＳ７に進み、レート制御部２５は、タイムアウトが発生したか否か、すなわち、送信部２３が送信したパケットに対応するフィードバック情報がネットワークI/F部２６から供給されているかどうかを判定する。
【００７３】
ステップＳ７において、タイムアウトが発生していないと判定された場合、レート制御部２５は、処理をステップＳ５に戻し、ステップＳ５乃至Ｓ７の処理を繰り返す。これにより、レート制御部２５は、ネットワークI/F部２６から供給されるフィードバック情報に基づいて伝送レートを適応的に決定し、その決定された伝送レートになるようにタイミング指令を送信部２３に供給して、伝送レートを制御する。
【００７４】
一方、ステップＳ７において、タイムアウトが発生したと判定された場合、すなわち、送信部２３が送信したパケットに対応するフィードバック情報がネットワークI/F部２６からレート制御部２５に供給されなかった場合、レート制御部２５は、処理をステップＳ４に戻し、それ以降の処理を繰り返す。すなわち、レート制御部２５は、伝送レートを初期伝送レートＢに戻し、レート制御を行う。
【００７５】
その後、ステップＳ６において、画像データの送信が終了したと判定された場合、伝送レート決定処理は終了する。
【００７６】
次に、図７のフローチャートを参照して、図６のステップＳ２における許容画質決定部４２の許容画質決定処理について説明する。
【００７７】
初めに、ステップＳ２１において、許容画質決定部４２は、操作部２７から供給されるアプリケーションの性質を取得して、ステップＳ２２に進む。
【００７８】
ステップＳ２２において、許容画質決定部４２は、ステップＳ２１で取得したアプリケーションの性質が、テレビ会議であるか否かを判定する。アプリケーションの性質がテレビ会議であると判定された場合、許容画質決定部４２は、ステップＳ２３に進み、データベース４３に記憶されている図４Ａで示されるテーブルを参照し、許容最低画質としてＤ1を採用（決定）して、ステップＳ３０に進む。
【００７９】
一方、ステップＳ２２において、アプリケーションの性質がテレビ会議ではないと判定された場合、ステップＳ２４に進み、許容画質決定部４２は、ステップＳ２１で取得したアプリケーションの性質が、ニュース番組であるか否かを判定する。アプリケーションの性質がニュース番組であると判定された場合、許容画質決定部４２は、ステップＳ２５に進み、データベース４３に記憶されている図４Ａで示されるテーブルを参照し、許容最低画質としてＤ2を採用して、ステップＳ３０に進む。
【００８０】
ステップＳ２４において、アプリケーションの性質がニュース番組ではないと判定された場合、ステップＳ２６に進み、許容画質決定部４２は、ステップＳ２１で取得したアプリケーションの性質が、野球中継であるか否かを判定する。アプリケーションの性質が野球中継であると判定された場合、許容画質決定部４２は、ステップＳ２７に進み、データベース４３に記憶されている図４Ａで示されるテーブルを参照し、許容最低画質としてＤ3を採用して、ステップＳ３０に進む。
【００８１】
ステップＳ２６において、アプリケーションの性質が野球中継ではないと判定された場合、ステップＳ２８に進み、許容画質決定部４２は、ステップＳ２１で取得したアプリケーションの性質が、サッカー中継であるか否かを判定する。アプリケーションの性質がサッカー中継であると判定された場合、許容画質決定部４２は、ステップＳ２９に進み、データベース４３に記憶されている図４Ａで示されるテーブルを参照し、許容最低画質としてＤ4を採用して、ステップＳ３０に進む。
【００８２】
一方、ステップＳ２８において、アプリケーションの性質がサッカー中継ではないと判定された場合も同様に、ステップＳ３０に進み、許容画質決定部４２は、画像取得部２１から供給された画像データから画像の動きｍ１を算出し、その算出された画像の動きｍ１から、データベース４３に記憶されている図４Ｂに示した画像の動きｍと許容最低画質Dとの関係を参照して、その画像の動きｍ１に対応する許容最低画質としてＤm1を採用して、ステップＳ３１に進む。
【００８３】
ステップＳ３１において、許容画質決定部４２は、アプリケーションの性質から算出した許容最低画質Di（ｉ=１乃至４のいずれか）と、画像の動きｍ１から算出した許容最低画質Ｄm1の両方から、最終的な許容最低画質Dを決定し、その決定した許容最低画質Dを、伝送レート決定部４４に供給してリターンする。例えば、Ｄ1＜Ｄm1であり、操作部２７から許容画質決定部４２に供給されたアプリケーションの性質がテレビ会議であれば、ステップＳ２３で採用した許容最低画質Ｄ1とステップＳ３０で採用した許容最低画質Ｄm1のうちの、高い値の許容最低画質Ｄm1が、最終的な許容最低画質Ｄとして決定される。
【００８４】
次に、図８のフローチャートを参照して、図６のステップＳ３における伝送レート決定部４４の初期伝送レート決定処理について説明する。
【００８５】
初めに、ステップＳ５１において、伝送レート決定部４４は、操作部２７から供給される、ユーザが指定した画像データの符号化方式を取得して、ステップＳ５２に進む。
【００８６】
ステップＳ５２において、伝送レート決定部４４は、ステップＳ５１で取得した符号化方式が、MPEG-4方式であるか、すなわち、送信装置１１が受信装置１３に送信する画像は、MPEG-4方式で符号化された画像であるか否かを判定する。送信装置１１が受信装置１３に送信する画像は、MPEG-4方式で符号化された画像ではないと判定された場合、ステップＳ５３に進み、伝送レート決定部４４は、送信装置１１が受信装置１３に送信する画像が、JPEG-2000方式で符号化された画像であるか否かを判定する。
【００８７】
ステップＳ５３において、送信装置１１が受信装置１３に送信する画像は、JPEG-2000方式で符号化された画像ではないと判定された場合、伝送レート決定部４４は、デフォルトとして初期伝送レートBDを決定し、その初期伝送レートBDをレート制御部２５に供給して処理を終了する。MPEG-4方式およびJPEG-2000方式のいずれにも該当しない場合としては、例えば、ユーザが符号化方式を指定しなかった場合などが考えられるため、そのような場合には、伝送レート決定部４４に予め用意されている画質と伝送レートの関係式（図５）のなかで、許容画質決定部４２から供給された許容最低画質Ｄに対する伝送レートが一番低い伝送レートを、初期伝送レートＢDとして決定するようにすることができる。
【００８８】
一方、ステップＳ５３において、送信装置１１が受信装置１３に送信する画像は、JPEG-2000方式で符号化された画像であると判定された場合、ステップＳ５５に進み、伝送レート決定部４４は、画像取得部２１が撮像している画像サイズがＳＤサイズであるか否かを判定する。
【００８９】
ステップＳ５５において、画像取得部２１が撮像している画像サイズがＳＤサイズであると判定された場合、ステップＳ５６に進み、伝送レート決定部４４は、図５Ｂに示すB=ｆc（D）の関数を選択して、ステップＳ６１に進む。
【００９０】
また、ステップＳ５５において、画像取得部２１が撮像している画像サイズがＳＤサイズではない、すなわち、画像取得部２１が撮像している画像サイズがSIFサイズであると判定された場合、ステップＳ５７に進み、伝送レート決定部４４は、図５Ｂに示すB=ｆd（D）の関数を選択して、ステップＳ６１に進む。
【００９１】
一方、ステップＳ５２において、送信装置１１が受信装置１３に送信する画像は、MPEG-4方式で符号化された画像であると判定された場合、ステップＳ５８に進み、伝送レート決定部４４は、画像取得部２１が撮像している画像サイズがＳＤサイズであるか否かを判定する。
【００９２】
ステップＳ５８において、画像取得部２１が撮像している画像サイズがＳＤサイズであると判定された場合、ステップＳ５９に進み、伝送レート決定部４４は、図５Ａに示すB=ｆa（D）の関数を選択して、ステップＳ６１に進む。
【００９３】
一方、ステップＳ５８において、画像取得部２１が撮像している画像サイズがＳＤサイズではない、すなわち、画像取得部２１が撮像している画像サイズがSIFサイズであると判定された場合、ステップＳ６０に進み、伝送レート決定部４４は、図５Aに示すB=ｆb（D）の関数を選択して、ステップＳ６１に進む。
【００９４】
ステップＳ６１において、伝送レート決定部４４は、ステップＳ５６，Ｓ５７，Ｓ５９，またはＳ６０で選択された関数に基づいて、許容画質決定部４２から供給された許容最低画質Dに対応する伝送レートBを算出し、リターンする。
【００９５】
図９は、図１の送信装置１１が画像データの送信を行った場合と、送信開始時は、１パケットを送信し、受信確認通知(ACK)を受信するたびに、パケット数を１つずつ増やしていく従来の手法を用いて画像データの送信を行った場合の、通信開始からの経過時間と伝送レートとの関係を示す図である。
【００９６】
線L１は、図１の送信装置１１の通信開始からの経過時間と伝送レートとの関係を示している。送信装置１１は、初期伝送レートB１で通信（画像データの送信）を開始し、RTT時間経過後に受信確認通知を受信したとき、伝送レートを所定量上げて次の送信を行う。送信装置１１が、送信したパケットに対応するフィードバック情報に応じてレート制御を繰り返すことによって、通信開始からT1時間経過後に、伝送レートは、安定伝送レートBstableに達する。なお、初期伝送レートB1で通信（画像データの送信）を開始した際、送信装置１１が、ネットワーク１２のトラフィックの状況により、送信したパケットに対応するフィードバック情報を受信できなかった場合、つまり、最初の送信において通信のタイムアウトが発生した場合、送信装置１１は、例えば、初期伝送レートB1の半分の伝送レート（（B1）／２）を初期伝送レートとして、送信をやり直すようにすることができる。
【００９７】
一方、線L0は、従来の手法で通信を行った場合の通信開始からの経過時間と伝送レートのと関係を示している。通信開始時の伝送レートは、ゼロであり、RTT時間経過後の受信確認通知が受信されたとき、伝送レートを所定量上げて次の通信が行われる。以下、本発明の送信装置１１と同様に、送信したパケットに対応するフィードバック情報に応じてレート制御を繰り返すことにより、通信開始からT1より長いT0時間経過後に、伝送レートは、安定伝送レートBstableに達する。
【００９８】
以上から、送信装置１１では、従来の手法に比べて安定伝送レートBstableに達するまでの時間を（T0−T1）時間だけ短縮することができる。なお、図９に示した例では、フィードバック情報を受信した後の、伝送レートの上昇分は、毎回、同一量であるとして説明したが、送信装置１１が受信装置１３からのフィードバック情報を受信したとき、送信装置１１は、そのフィードバック情報に基づいて次に受信装置１３に送信する伝送レートをレート制御部２５により決定するので、実際には伝送レートの上昇分もその都度変化する（従来の手法も同様）。
【００９９】
また、図９に示した例では、１回のデータ送信にかかる、画像データを送信してから受信確認通知（フィードバック情報）を受信するまでのRTT時間（階段状の線L1およびL0のうち、伝送レートが変化していない時間）を、それぞれ同一の時間として説明したが、実際には、それぞれのRTT時間は、例えば、ネットワーク１２のトラフィック状況などに応じて変化する。そして、RTT時間が大きくなるほど、本発明の手法と従来の手法の安定伝送レートBstableに到達するまでの時間の差（（T0−T1）時間）は、大きくなる。つまり、本発明のスロースタートを回避するという効果が大きくなると言える。RTT時間が大きくなる場合としては、例えば、衛星を介した通信を行う場合がある。
【０１００】
また、当然ながら、図９のB1で示される、初期レート決定部２４が決定する初期伝送レートが大きいほど、送信装置１１は、従来の手法に対してスロースタートを回避するという効果が大きくなると言える。
【０１０１】
以上のように、本発明によれば、ストリーミングデータの送信において、許容最低画質を満たす伝送レートを初期伝送レートとして決定し、その初期伝送レートでデータの送信を開始するようにしたので、スロースタートを回避したデータの送信をすることができる。
【０１０２】
また、本発明によれば、データを送信する相手側の装置に対して、ネットワーク上のバンド幅を測定するためのパケットを送信し、その送信結果（フィードバック情報）を待つ必要がないので、データを即座に送信することができる。
【０１０３】
図１０は、第２実施の形態である送信装置１１の内部の構成例を示している。なお、図２における場合と対応する部分については、同一の符号を付してあり、以下では、その説明は、適宜省略する。すなわち、図１０の送信装置１１は、初期レート決定部２４に代えて、初期レート決定部６１が設けられている他は、図２における場合と、基本的に同様に構成されている。
【０１０４】
初期レート決定部６１には、図２の初期レート決定部２４と同様に、画像取得部２１や送信装置１１の外部などから画像取得部２１が撮像している画像の性質が供給される。また、初期レート決定部６１には、図２の初期レート決定部２４と同様に、操作部２７からユーザが操作部２７を操作して指定した符号化方式を示す情報が供給される。初期レート決定部６１は、図２の初期レート決定部２４と同様に、その画像の性質や符号化方式などに基づいて、許容最低画質を決定し、その許容最低画質を満足する伝送レートを決定して、その伝送レートを初期伝送レートとして、レート制御部２５に供給する。
【０１０５】
図１１は、図１０の初期レート決定部６１の内部の構成例を示している。なお、図３における場合と対応する部分については、同一の符号を付してあり、以下では、その説明は、適宜省略する。すなわち、図１１の外部I/F部４１、許容画質決定部４２、および伝送レート決定部４４が、図３における場合と、同様に構成されている。
【０１０６】
逆に言うと、初期レート決定部６１は、図３の第１実施の形態におけるデータベース４３を設けずに構成されている。第１実施の形態において、データベース４３から許容画質決定部４２に供給されていた、図４で示される、アプリケーションの性質と許容最低画質とを対応付けたテーブルや、画像の動きと許容最低画質との関係を示すデータは、外部I/F部４１を介して送信装置１１の外部から許容画質決定部４２に供給される。
【０１０７】
すなわち、外部I/F部７１には、送信装置１１の外部から、図３のデータベース４３で得られるものと同様の、アプリケーションの性質と許容最低画質とを対応付けたテーブルや、画像の動きと許容最低画質との関係を示すデータが供給される。外部I/F部７１は、そのアプリケーションの性質と許容最低画質とを対応付けたテーブルや、画像の動きと許容最低画質との関係を示すデータを許容画質決定部４２に供給する。
【０１０８】
例えば、外部I/F部４１は、図９のネットワークI/F部２６と同様のネットワークI/Fであり、インターネットなどのネットワークを介して、例えば、サーバ（図示せず）に接続されているものとする。サーバには、図３のデータベース４３と同様の、アプリケーションの性質と許容最低画質とを対応付けたテーブル、および画像の動きと許容最低画質との関係を示すデータが随時更新されて保存されている。外部I/F部４１は、そのような送信装置１１の外部に保存された、アプリケーションの性質と許容最低画質とを対応付けたテーブル、および画像の動きと許容最低画質との関係を示すデータを許容画質決定部４２に供給することができる。
【０１０９】
許容画質決定部４２は、図３に示される第１実施の形態と同様に、許容最低画質を決定し、伝送レート決定部４４に供給する。すなわち、許容画質決定部４２は、操作部２７から供給されるアプリケーションの性質に対応する許容最低画質Di（ｉ=１乃至４のいずれか）を、外部I/F部４１から供給されるアプリケーションの性質と許容最低画質とを対応付けたテーブルに基づいて決定する。また、画像取得部２１から供給される画像データを基に、画像の動きがｍ１と算出された場合、許容画質決定部４２は、外部I/F部４１から供給される図４Ｂに示すD=ｆx（ｍ）の関係を用いて、画像の動きｍ１に基づく許容最低画質をDm1と決定する。さらに、許容画質決定部４２は、最終的な許容最低画質Ｄを決定し、伝送レート決定部４４に供給する。
【０１１０】
伝送レート決定部４４は、図３に示される第１実施の形態と同様に、許容画質決定部４２から供給される許容最低画質を満足する伝送レートを決定し、その伝送レートを初期伝送レートとして、レート制御部２５（図９）に供給する。
【０１１１】
上述した第２実施の形態においては、外部I/F部７１を介して送信装置１１の外部からアプリケーションの性質と許容最低画質とを対応付けたテーブルや、画像の動きと許容最低画質との関係を示すデータが供給され、それらに基づいて、許容画質決定部４２が許容最低画質を決定するようにしたが、ユーザ（画像データの送信者または受信者）が明示的に許容最低画質を設定し、その許容最低画質そのものを外部I/F部７１を介して許容画質決定部４２に供給するようにしてもよい。あるいは、ユーザが操作部２７を操作して、明示的に許容最低画質を設定し、その許容最低画質を操作部２７から許容画質決定部４２に供給するようにしてもよい。ユーザが明示的に許容最低画質を設定した場合、許容画質決定部４２は、供給された許容最低画質をそのまま伝送レート決定部４４に出力する。
【０１１２】
なお、第2実施の形態においては、アプリケーションの性質と許容最低画質とを対応付けたテーブルや、画像の動きと許容最低画質との関係を示すデータが、多くの実験や経験に基づいて更新された場合、その更新されたデータを直ちに外部I/F部７１を介して許容画質決定部４２に供給することができるので、第１実施の形態のように、送信装置１１の内部にデータベース４３を備えるよりも望ましい。
【０１１３】
以上のように構成される第２実施の形態においても、第１実施の形態と同様に、図９に示したような効果を得ることができる。すなわち、ストリーミングデータの送信において、許容最低画質を満たす伝送レートを初期伝送レートとして決定し、その初期伝送レートでデータの送信を開始するようにしたので、スロースタートを回避したデータの送信をすることができる。また、データを送信する相手側の装置に対して、ネットワーク上のバンド幅を測定するためのパケットを送信し、その送信結果（フィードバック情報）を待つ必要がないので、データを即座に送信することができる。
【０１１４】
以上の実施の形態においては、送信装置１１が送信するデータとして、画像データの例を用いて説明したが、本発明は、動画像、静止画像、音声、プレゼンテーションデータ、ゲームなどの様々なストリーミングデータを送信する場合に適用することができる。また、送信装置１１が送信するデータは、ストリーミングデータ以外のデータでもよい。
【０１１５】
上述した例では、アプリケーションの性質や撮像装置の性質は、ユーザが操作部２７を操作することにより指定したものが供給されたり、外部I/F部４１を介して、送信装置１１の外部から供給されるようにしたが、送信装置１１自身が、画像取得部２１が撮像する画像から判断するようにしてもよい。
【０１１６】
一方、画像のサイズについては、上述した例では、伝送レート決定部４４が画像取得部２１から供給される画像データに基づいて判断するようにしたが、ユーザに操作部２７を操作させることにより指定させ、操作部２７が、その指定された画像のサイズを初期レート決定部６１に供給するようにしてもよい。
【０１１７】
また、画像の符号化方式については、上述した例では、ユーザが操作部２７を操作して指定するようにしたが、予め１つの符号化方式をデフォルトとして設定しておいて、ユーザにより符号化方式の変更が指定されたときに、その指定された符号化方式に設定するようにしてもよい。
【０１１８】
上述した一連の処理は、ハードウエアにより実行させることもできるし、ソフトウエアにより実行させることもできる。この場合、例えば、送信装置１１は、図１２に示されるようなパーソナルコンピュータにより構成されるようにすることができる。
【０１１９】
図１２において、CPU（Central Processing Unit）３０１は、ROM（Read Only Memory）３０２に記憶されているプログラム、または記憶部３０８からRAM（Random Access Memory）３０３にロードされたプログラムに従って各種の処理を実行する。RAM３０３にはまた、CPU３０１が各種の処理を実行する上において必要なデータなども適宜記憶される。
【０１２０】
CPU３０１、ROM３０２、およびRAM３０３は、バス３０４を介して相互に接続されている。このバス３０４にはまた、入出力インタフェース３０５も接続されている。
【０１２１】
入出力インタフェース３０５には、キーボード、マウスなどよりなる入力部３０６、CRT(Cathode Ray Tube)、LCD(Liquid Crystal display)などよりなるディスプレイ、並びにスピーカなどよりなる出力部３０７、ハードディスクなどより構成される記憶部３０８、モデム、ターミナルアダプタなどより構成される通信部３０９、CCD(Charge Coupled Device)やCMOS（Complementary Mental Oxide Semiconductor）等の撮像素子などより構成される撮像部３３１が接続されている。通信部３０９は、インターネットを含むネットワークを介しての通信処理を行う。撮像部３１１は、被写体を撮像し、撮像した被写体の画像データを入出力インタフェース３０５を介してCPU３０１等に供給する。CPU３０１は、初期レート決定部２４の許容画質決定部４２および伝送レート決定部４４、画像符号化部２２、送信部２３、およびレート制御部２５などが行う処理を実行する。通信部３０９は、ネットワークI/F部２６、初期レート決定部２４の外部I/F部４１などが行う処理を実行する。
【０１２２】
入出力インタフェース３０５にはまた、必要に応じてドライブ３１０が接続され、磁気ディスク３２１、光ディスク３２２、光磁気ディスク３２３、或いは半導体メモリ３２４などが適宜装着され、それらから読み出されたコンピュータプログラムが、必要に応じて記憶部３０８にインストールされる。
【０１２３】
なお、本明細書において、記録媒体に記録されるプログラムを記述するステップは、記載された順序に沿って時系列的に行われる処理はもちろん、必ずしも時系列的に処理されなくとも、並列的あるいは個別に実行される処理をも含むものである。
【０１２４】
【発明の効果】
以上のごとく本発明の送信制御装置および方法、記録媒体、並びにプログラムによれば、ネットワーク上のデータの送信において、スロースタートを回避し、データを即座に送信することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明を適用した通信システムの構成例を示すブロック図である。
【図２】第１実施の形態である図１の送信装置の構成例を示すブロック図である。
【図３】図２の初期レート決定部の構成例を示すブロック図である。
【図４】図３のデータベースに記憶されているデータの例である。
【図５】図３の伝送レート決定部が利用する伝送レートと画質の関係を示す図である。
【図６】図１の送信装置の伝送レート決定処理を説明するフローチャートである。
【図７】図６のステップＳ２の許容画質決定処理を説明するフローチャートである。
【図８】図６のステップＳ３の初期伝送レート決定処理を説明するフローチャートである。
【図９】図１の送信装置と従来の手法を用いた場合の通信開始からの経過時間と伝送レートの関係を示す図である。
【図１０】第２実施の形態である図１の送信装置の構成例を示すブロック図である。
【図１１】図１０の初期レート決定部の構成例を示すブロック図である。
【図１２】本発明を適用したコンピュータの一実施の形態の構成例を示すブロック図である。
【符号の説明】
１１ 送信装置， ２１ 画像取得部， ２２ 画像符号化部， ２３ 送信部， ２４ 初期レート決定部， ２５ レート制御部， ２６ ネットワークI/F部， ２７ 操作部， ４１ 外部I/F部， ４２ 許容画質決定部， ４３データベース部， ４４ 伝送レート部， ４４ 伝送レート部， ６１ 初期レート決定部
Claims (10)
- 所定の画像のデータの送信を制御する送信制御装置において、
コンテンツの内容による分類である性質か、人間の視覚特性を考慮したコンテンツの雑音感度である性質か、または画像を撮像する撮像装置がコンテンツの雑音感度にどのくらい影響を与えているかを示す性質であって、前記画像の性質に対応して、前記画像を視聴したユーザが許容できる最低の品質である許容最低画質を決定する品質決定手段と、
前記品質決定手段において決定された許容最低画質に対応して、伝送レートを決定する伝送レート決定手段と、
前記データの送信の開始の時点において、前記伝送レート決定手段において決定された伝送レートで前記データが送信されるように、前記データの伝送レートを制御するとともに、前記データの送信開始後は、送信された前記データを受信した受信装置からの前記データに対するフィードバック情報に応じて、前記伝送レート決定手段により決定された前記伝送レート以下には下げないように、前記伝送レートの制御を繰り返す伝送レート制御手段と
を備えることを特徴とする送信制御装置。 - 前記人間の視覚特性を考慮したコンテンツの雑音感度である性質は、画像の動きの激しさに関する性質である
ことを特徴とする請求項１に記載の送信制御装置。 - 前記画像の動きの激しさに関する性質は、所定の時間間隔でフレーム単位の画像を抽出し、時系列に沿ってフレーム画像間の対応する画素の差分を取ることにより求められる
ことを特徴とする請求項２に記載の送信制御装置。 - 前記画像の性質に対応付けられた前記許容最低画質のデータを記憶する記憶手段をさらに備え、
前記品質決定手段は、前記記憶手段に記憶されたデータに基づいて、前記許容最低画質を決定する
ことを特徴とする請求項１に記載の送信制御装置。 - 前記画像のデータは、所定の符号化方式で符号化された画像のデータであり、
前記伝送レート決定手段は、前記画像の画像サイズおよび符号化方式に対応する品質と伝送レートとの関係を用いて、前記伝送レートを決定する
ことを特徴とする請求項１に記載の送信制御装置。 - 外部から前記画像の性質に関する情報を入力する情報入力手段をさらに備え、
前記品質決定手段は、前記情報入力手段から入力される前記情報に対応して、前記許容最低画質を決定する
ことを特徴とする請求項１に記載の送信制御装置。 - 前記伝送レート制御手段は、前記データの通信のタイムアウトが発生した場合、前記伝送レート決定手段において決定された伝送レートで、前記データの送信が再開されるように、前記データの伝送レートを制御する
ことを特徴とする請求項１に記載の送信制御装置。 - 所定の画像のデータの送信を制御する送信制御方法において、
コンテンツの内容による分類である性質か、人間の視覚特性を考慮したコンテンツの雑音感度である性質か、または画像を撮像する撮像装置がコンテンツの雑音感度にどのくらい影響を与えているかを示す性質であって、前記画像の性質に対応して、前記画像を視聴したユーザが許容できる最低の品質である許容最低画質を決定する品質決定ステップと、
前記品質決定ステップの処理において決定された許容最低画質に対応して、伝送レートを決定する伝送レート決定ステップと、
前記データの送信の開始の時点において、前記伝送レート決定ステップの処理において決定された伝送レートで前記データが送信されるように、前記データの伝送レートを制御するとともに、前記データの送信開始後は、送信された前記データを受信した受信装置からの前記データに対するフィードバック情報に応じて、前記伝送レート決定ステップの処理により決定された前記伝送レート以下には下げないように、前記伝送レートの制御を繰り返す伝送レート制御ステップと
を含むことを特徴とする送信制御方法。 - 所定の画像のデータの送信を制御するコンピュータに、
コンテンツの内容による分類である性質か、人間の視覚特性を考慮したコンテンツの雑音感度である性質か、または画像を撮像する撮像装置がコンテンツの雑音感度にどのくらい影響を与えているかを示す性質であって、前記画像の性質に対応して、前記画像を視聴したユーザが許容できる最低の品質である許容最低画質を決定する品質決定ステップと、
前記品質決定ステップの処理において決定された許容最低画質に対応して、伝送レートを決定する伝送レート決定ステップと、
前記データの送信の開始の時点において、前記伝送レート決定ステップの処理において決定された伝送レートで前記データが送信されるように、前記データの伝送レートを制御するとともに、前記データの送信開始後は、送信された前記データを受信した受信装置からの前記データに対するフィードバック情報に応じて、前記伝送レート決定ステップの処理により決定された前記伝送レート以下には下げないように、前記伝送レートの制御を繰り返す伝送レート制御ステップと
を含む処理を実行させるプログラムであって、コンピュータが読み取り可能なプログラムが記録されている記録媒体。 - 所定の画像のデータの送信を制御するコンピュータに、
コンテンツの内容による分類である性質か、人間の視覚特性を考慮したコンテンツの雑音感度である性質か、または画像を撮像する撮像装置がコンテンツの雑音感度にどのくらい影響を与えているかを示す性質であって、前記画像の性質に対応して、前記画像を視聴したユーザが許容できる最低の品質である許容最低画質を決定する品質決定ステップと、
前記品質決定ステップの処理において決定された許容最低画質に対応して、伝送レートを決定する伝送レート決定ステップと、
前記データの送信の開始の時点において、前記伝送レート決定ステップの処理において決定された伝送レートで前記データが送信されるように、前記データの伝送レートを制御するとともに、前記データの送信開始後は、送信された前記データを受信した受信装置からの前記データに対するフィードバック情報に応じて、前記伝送レート決定ステップの処理により決定された前記伝送レート以下には下げないように、前記伝送レートの制御を繰り返す伝送レート制御ステップと
を含む処理を実行させることを特徴とするプログラム。
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