JP5659138B2 - 映像送信装置、映像送信方法およびプログラム - Google Patents

映像送信装置、映像送信方法およびプログラム Download PDF

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Description

本発明は、映像送信装置、映像送信方法およびプログラムに関する。
隣接する部屋間での映像信号伝送システムにおいては、室内スペースの有効活用の観点から、映像信号を伝送するためのケーブルを削減するために種々な無線伝送システムが導入されつつある。図１５は、隣接した部屋における無線通信システムの構成を示した概略図である。図示する例では、部屋１と部屋２との２つの部屋が隣接している。部屋１では、ＣＨ１を用いて映像送信装置Ｔｘ１から映像受信装置Ｒｘ１に対してＦｕｌｌ ＨＤ映像のデータを送信しており、ＣＨ２を用いて映像送信装置Ｔｘ２から映像受信装置Ｒｘ２に対してＦｕｌｌ ＨＤ映像のデータを送信している。部屋２では、ＣＨ１を用いて映像送信装置Ｔｘ３から映像受信装置Ｒｘ３に対してＳＤ映像のデータを送信している。
図示するように複数の部屋が隣接している場合があり、複数の部屋で同じ無線チャネルを用いて通信を行うことが想定される。部屋を仕切る壁などの材質や電波の周波数によっては、電波は壁を透過し、一方の無線システムの電波が、異なる無線システムへ干渉する可能性がある。特に、Ｆｕｌｌ ＨＤ映像のような高解像度の映像信号をリアルタイムで無線伝送する場合、一般的に通信レートは高速になるため、Ｓ／Ｎ比が小さくなり干渉に弱くなる。
図示する例では、映像送信装置Ｔｘ１と映像受信装置Ｒｘ１とを含むシステムは、部屋１においてＣＨ１を用いてＦｕｌｌ ＨＤ映像を無線伝送している。また、映像送信装置Ｔｘ３と映像受信装置Ｒｘ３とを含むシステムは、部屋２においてＣＨ１を用いてＳＤ映像を無線伝送している。そのため、映像送信装置Ｔｘ１と映像受信装置Ｒｘ１とを含むシステムは、映像送信装置Ｔｘ３と映像受信装置Ｒｘ３とを含むシステムから干渉を受けている。これは、映像送信装置Ｔｘ１と映像受信装置Ｒｘ１とを含むシステムと、映像送信装置Ｔｘ３と映像受信装置Ｒｘ３とを含むシステムとの送信出力レベルが同程度の送信出力レベルであることが原因として挙げられる。
干渉を回避する方法として、各システムが通信で用いるチャネルを変える（周波数を変える）方法以外に、映像送信装置の送信出力を下げる方法がある。しかし、単純に映像受信装置の送信出力を下げると、映像受信装置が信号を受信することができる信号レベルに達しない可能性があり、通信品質に大きな影響を与えてしまう。また、映像送信装置Ｔｘ３と映像受信装置Ｒｘ３とを含むシステムの通信レートを、映像送信装置Ｔｘ１と映像受信装置Ｒｘ１とを含むシステムの通信レートとを同等の通信レートに変更し、映像送信装置Ｔｘ３と映像受信装置Ｒｘ３とを含むシステムの通信時間を短縮することで干渉を抑制することも考えられる。しかしながら、前述の通り、通信レートを高速にすることで干渉に弱くなるため、映像送信装置Ｔｘ３と映像受信装置Ｒｘ３とを含むシステムが、映像送信装置Ｔｘ１と映像受信装置Ｒｘ１とを含むシステムから干渉を受ける可能性がある。
また、通信レートとＳ／Ｎ比とに基づいて、無線通信に用いるアンテナ数を切り替えることでアンテナ資源を有効活用し、適切な通信品質を確保する技術が知られている（例えば、特許文献１参照）。この技術により、映像送信装置が信号を送信する際における過剰な送信電力を抑えることができる。
特開２００６−５４７１０号公報
しかしながら、特許文献１に記載の技術では、映像信号の無線伝送には触れられておらず、ＳＤ映像のような低解像度の映像信号を送信する場合においても通信レートが高く設定され、送信出力が高くなる可能性があるという問題がある。
本発明は、上記の問題を解決するためになされたものであり、送信する映像信号の解像度に応じた送信出力を維持しつつ、他の装置への電波干渉をより低減することができる映像送信装置、映像送信方法およびプログラムを提供することを目的とする。
本発明は、映像信号の解像度を取得する映像解像度取得部と、前記映像信号を無線送信するとともに、前記無線送信される映像信号を無線受信する端末から、前記映像信号が無線受信される際の受信電波強度及び最小受信感度を無線受信する、アンテナを含む無線通信部と、前記取得した映像信号の解像度に応じて、前記映像信号を無線送信する際の通信レートを設定する通信レート設定部と、を有し、前記無線通信部は、前記通信レート設定部が設定した前記通信レートで前記無線通信部に前記映像信号を無線送信させるよう制御するとともに、前記設定した通信レートが第１の所定値よりも低い場合であって、前記無線通信部が無線受信した前記受信電波強度と前記最小受信感度との差が第２の所定値以上の場合、当該差を抑制するように前記無線通信部の無線送信出力を抑制するよう制御する送信出力制御部を有することを特徴とする映像送信装置である。
また、本発明の映像送信装置において、前記送信出力制御部は、前記アンテナの指向性を変化させることで、前記無線送信出力を抑制することを特徴とする。
また、本発明の映像送信装置において、前記送信出力制御部は、前記アンテナに供給する信号レベルを制御することで前記無線送信出力を抑制することを特徴とする。
また、本発明は、前記端末との無線通信に干渉する干渉波の有無を検出する干渉波検出部と、前記干渉波検出部が検出した前記干渉波の到来方向を推定する到来方向推定部と、前記到来方向推定部が推定した前記到来方向に前記アンテナの指向性のヌル点を形成するビーム形成部と、を更に有することを特徴とする映像送信装置である。
また、本発明の映像送信装置において、前記送信出力制御部は、前記無線送信される映像信号の垂直同期期間の間に、前記無線送信出力を抑制させることを特徴とする。
また、本発明の映像送信装置において、前記送信出力制御部は、制御信号を無線送信する際の前記無線送信出力を抑制することを特徴とする。
また、本発明の映像送信装置において、前記アンテナは、アレーアンテナであって、前記送信出力制御部は、前記アレーアンテナの制御に関する信号を前記端末に無線送信する際の前記無線送信出力を抑制することを特徴とする。
また、本発明は、映像信号の解像度を取得する映像解像度取得ステップと、前記映像信号を無線送信するとともに、前記無線送信される映像信号を無線受信する端末から、前記映像信号が無線受信される際の受信電波強度及び最小受信感度を無線受信する無線通信ステップと、前記取得した映像信号の解像度に応じて、前記映像信号を無線送信する際の通信レートを設定する通信レート設定ステップと、前記通信レート設定ステップで設定した前記通信レートで無線通信部に前記映像信号を無線送信させるよう制御するとともに、前記設定した通信レートが第１の所定値よりも低い場合であって、前記無線通信ステップで無線受信した前記受信電波強度と前記最小受信感度との差が第２の所定値以上の場合、当該差を抑制するように前記無線通信部の無線送信出力を抑制するよう制御する送信出力制御ステップと、を含むことを特徴とする映像送信方法である。
また、本発明は、映像信号の解像度を取得する映像解像度取得ステップと、前記映像信号を無線送信するとともに、前記無線送信される映像信号を無線受信する端末から、前記映像信号が無線受信される際の受信電波強度及び最小受信感度を無線受信する無線通信ステップと、前記取得した映像信号の解像度に応じて、前記映像信号を無線送信する際の通信レートを設定する通信レート設定ステップと、前記通信レート設定ステップで設定した前記通信レートで無線通信部に前記映像信号を無線送信させるよう制御するとともに、前記設定した通信レートが第１の所定値よりも低い場合であって、前記無線通信ステップで無線受信した前記受信電波強度と前記最小受信感度との差が第２の所定値以上の場合、当該差を抑制するように前記無線通信部の無線送信出力を抑制するよう制御する送信出力制御ステップと、をコンピュータに実行させるためのプログラムである。
本発明によれば、映像解像度取得部は、映像信号の解像度を取得する。また、アンテナを含む無線通信部は、映像信号を無線送信するとともに、無線送信される映像信号を無線受信する端末から、映像信号が無線受信される際の受信電波強度及び最小受信感度を無線受信する。また、通信レート設定部は、取得した映像信号の解像度に応じて、映像信号を無線送信する際の通信レートを設定する。また、送信出力制御部は、通信レート設定部が設定した通信レートで無線通信部に映像信号を無線送信させるよう制御するとともに、設定した通信レートが第１の所定値よりも低い場合であって、無線通信部が無線受信した受信電波強度と最小受信感度との差が第２の所定値以上の場合、当該差を抑制するように無線通信部の無線送信出力を抑制するよう制御する。これにより、送信する映像信号の解像度に応じた送信出力を維持しつつ、無線通信部の無線送信出力を抑制することができるため、他の装置への電波干渉をより低減することができる。
本発明の第１の実施の形態における映像送受信システムの構成を示した概略図である。 本発明の第１の実施の形態における映像送信装置の構成を示したブロック図である。 本発明の第１の実施の形態における映像受信装置の構成を示したブロック図である。 本発明の第１の実施の形態における通信レートテーブルのデータ構造を示す概略図である。 本発明の第１の実施の形態における最小受信感度テーブルのデータ構造を示す概略図である。 本発明の第１の実施の形態におけるアンテナ部の構成を示した概略図である。 本発明の第１の実施の形態におけるアンテナ部の指向性と送信出力との関係を示した概略図である。 本発明の第１の実施の形態におけるアンテナゲイン抑制テーブルのデータ構造を示す概略図である。 本発明の第１の実施の形態における映像送信装置が、映像受信装置に対して映像信号を無線送信する手順を示したフローチャートである。 本発明の第１の実施の形態における映像受信装置が、映像送信装置から無線送信される映像信号を受信する手順を示したフローチャートである。 本発明の第２の実施の形態における制御信号の最小受信感度テーブルのデータ構造を示す概略図である。 本発明の第３の実施の形態における映像送信装置の構成を示したブロック図である。 本発明の第３の実施の形態における映像受信装置の構成を示したブロック図である。 本発明の第３の実施の形態における映像送信装置が、映像受信装置に対して映像信号を無線送信する手順を示したフローチャートである。 隣接した部屋における無線通信システムの構成を示した概略図である。
（第１の実施の形態）
以下、本発明の第１の実施形態について図を参照しながら説明する。図１は、本実施形態における映像送受信システムの構成を示した概略図である。映像送受信システム１は、映像送信装置１０と映像受信装置２０とを備えている。映像送信装置１０は、映像信号を取得し、取得した映像信号を接続先の映像受信装置２０に送信する。映像受信装置２０は、映像送信装置１０から送信された映像信号を受信し、受信した映像信号に基づいた映像をモニタ等に表示する。なお、映像送信装置１０と映像受信装置２０との間の通信経路は無線通信である。
次に、映像送信装置１０の構成について説明する。図２は、本実施形態における映像送信装置１０の構成を示したブロック図である。図示する例では、映像送信装置１０は、映像取得部１１と、映像処理部１２と、記憶部１３と、制御部１４と、無線部１５（無線通信部）と、操作部１６と、表示部１７とを備える。また、映像処理部１２は、映像解像度取得部１２１を備える。また、制御部１４は、通信レート設定部１４１を備える。また、無線部１５は、送信出力制御部１５１と、送信部１５２と、受信部１５３と、アンテナ部１５４とを備える。なお、本発明を表現するにあたり必須となる構成は、映像処理部１２の映像解像度取得部１２１、制御部１４の通信レート設定部１４１、無線部１５（送信出力制御部１５１含む）である。
映像取得部１１は、映像受信装置２０に対して送信する映像信号を取得する。映像取得部１１は、例えば、他の装置から映像信号を取得する。映像処理部１２は、映像取得部１１が取得した映像信号の処理を行う。映像解像度取得部１２１は、映像取得部１１が取得した映像信号の解像度を取得する。記憶部１３は、プログラムや各種データを記憶する。制御部１４は、映像送信装置１０が備える各部の制御を行う。通信レート設定部１４１は、映像受信装置２０に対して映像信号を送信する際の通信レートを設定する。通信レートの設定方法については後述する。
無線部１５は、無線による通信の接続を確立することによって、映像受信装置２０と映像信号や制御信号等の送受信を行う。送信出力制御部１５１は、送信部１５２の送信出力を制御する。送信部１５２は、映像受信装置２０に対して無線信号を送信する。受信部１５３は、映像受信装置２０から送信される無線信号を受信する。
アンテナ部１５４は、例えば複数のアンテナ素子を用いたアダプティブアレーアンテナであり、アンテナゲインを低下させることで送信出力を抑制する。本実施形態では、アダプティブアレーアンテナの指向特性を変えることでアンテナゲインを低下させる。なお、アダプティブアレーアンテナによるアンテナ指向特性の変更方法の詳細は公知のため割愛するが、各アンテナ素子へ入力する無線信号の位相と振幅を適応的に制御することによって、アンテナ部１５４から出射される指向性（ビーム形状）を制御する方法である。操作部１６は、ユーザが操作可能なボタンやレバーを備え、ユーザから指示の入力を受け付ける。表示部１７は、各種ステータス等を表示する。
次に、映像受信装置２０の構成について説明する。図３は、本実施形態における映像受信装置２０の構成を示したブロック図である。図示する例では、映像受信装置２０は、無線部２１と、表示部２２と、記憶部２３と、制御部２４と、映像処理部２５と、映像出力部２６と、操作部２７とを備える。また、無線部２１は、受信部２１１と、受信電波強度取得部２１２と、最小受信感度取得部２１３と、通信レート取得部２１４と、送信部２１５と、アンテナ部２１６とを備える。また、映像処理部２５は、映像表示制御部２５１を備える。
無線部２１は、無線による通信の接続を確立することによって、映像送信装置１０と映像信号や制御信号等の送受信を行う。受信部２１１は、映像送信装置１０から送信される無線信号を受信する。受信電波強度取得部２１２は、受信部２１１が受信した無線信号の電波強度を取得する。最小受信感度取得部２１３は、無線信号を受信することができる最小の受信感度を取得する。通信レート取得部２１４は、無線信号の通信レートを取得する。送信部２１５は、映像送信装置１０に対して信号を送信する。アンテナ部２１６は、例えば、複数のアンテナ素子を用いたアダプティブアレーアンテナであり、指向性を変更することができる。
表示部２２は各種ステータス等を表示する。記憶部２３は、プログラムや無線設定情報などの各種データを記憶する。制御部２４は、映像受信装置２０が備える各部の制御を行う。映像処理部２５は、受信部２１１が受信した無線信号に含まれる映像信号の映像処理を行う。映像表示制御部２５１は、映像出力部２６に出力する映像信号を制御する。映像出力部２６は、映像処理部２５が映像処理した映像信号を出力する。操作部２７は、ユーザが操作可能なボタンやレバーを備え、ユーザから指示の入力を受け付ける。
次に、映像送信装置１０の記憶部１３が記憶する通信レートテーブルについて説明する。図４は、本実施形態における通信レートテーブルのデータ構造を示す概略図である。通信レートテーブルは「映像ビットレート」と「通信レート」とのデータ項目を有しており、各データ項目のデータを行毎に関連付けて記憶する。
データ項目「映像ビットレート」は、映像送信装置１０が送信する映像信号のビットレートを記憶する。データ項目「通信レート」は、データ項目「映像ビットレート」が記憶するビットレートの映像信号を映像受信装置２０に対して無線送信するために必要な通信レートを記憶する。なお、映像ビットレートと通信レートの単位は「Ｍｂｐｓ」である。
通信レートテーブルには、映像信号をリアルタイムに無線送信することができる最低限の通信レートを予め記憶させる。すなわち、映像信号のビットレートが低い値に対しては、低い通信レートの値を関連付けて記憶させる。例えば、１９２０×１０８０ ６０ｉの非圧縮映像信号（画像サイズ：１９２０×１０８０ピクセル、１秒あたりのフレーム数：６０枚、インターレース、１ピクセルあたりのビット数：８ビット、ＲＧＢフォーマット）を無線送信するためには、約１．５Ｇｂｐｓの通信レートが最低限必要となる。通信レートの選択肢として４Ｇｂｐｓと、２Ｇｂｐｓと、１Ｇｂｐｓとの３通りがある場合、この映像のビットレートと関連付けて送信レート「２Ｇｂｐｓ」を予め記憶させる。
図示する例では、行１０１のデータ項目「映像ビットレート」に記憶されている値が「３０００」であり、データ項目「通信レート」に記憶されている値が「４０００」である。これは、映像ビットレート「３０００Ｍｂｐｓ」の映像信号を映像受信装置２０に対して無線送信するために必要な通信レートは「４０００Ｍｂｐｓ」であることを示している。
なお、他の行については図示するとおりである。これにより、映像受信装置２０に対して送信する映像信号のビットレートを特定した場合、この映像信号を映像受信装置２０に対して無線送信するために必要な通信レートを一意に特定することができる。
次に、映像受信装置２０の記憶部２３が記憶する最小受信感度テーブルについて説明する。図５は、本実施形態における最小受信感度テーブルのデータ構造を示す概略図である。最小受信感度テーブルは「通信レート」と「最小受信感度」のデータ項目を有しており、各データ項目のデータを行毎に関連付けて記憶する。
データ項目「通信レート」は、映像送信装置１０が送信する映像信号の通信レートを記憶する。データ項目「最小受信感度」は、データ項目「通信レート」が記憶する通信レートで無線送信される映像信号を受信することができる最小の受信感度を記憶する。なお、通信レートの単位は「Ｍｂｐｓ」であり、最小受信感度の単位は「ｄＢｍ」である。
図示する例では、行２０１のデータ項目「通信レート」に記憶されている値が「４０００」であり、データ項目「最小受信感度」に記憶されている値が「−６５」である。これは、通信レート「４０００Ｍｂｐｓ」で無線送信される映像信号を受信することができる最小の受信感度は「−６５ｄＢｍ」であることを示している。なお、他の行については図示するとおりである。これにより、映像送信装置１０から送信される無線信号に含まれる映像信号のビットレートを特定した場合、この無線信号を受信することができる最小の受信感度を一意に特定することができる。
次に、アンテナ部１５４の構成について説明する。図６は本実施形態におけるアンテナ部１５４の構成を示した概略図である。図示する例ではアンテナ部１５４は、ｎ個のアンテナ素子１５４１−１〜１５４１−ｎと、ｎ個の重み付け回路１５４２−１〜１５４２−ｎとを備えている。重み付け回路１５４２−１〜１５４２−ｎは、送信出力制御部１５１の制御に基づいて、アンテナ素子１５４１−１〜１５４１―ｎの出力を制御する。具体的には、重み付け回路１５４２−１〜１５４２−ｎは、各アンテナに入力する信号の重み付けＷ１〜Ｗｎを制御することで、各アンテナ素子１５４１−１〜１５４１−ｎが放射する信号出力を変化させる。これにより、送信出力制御部１５１は、各アンテナ素子１５４１−１〜１５４１−ｎの指向性を変えることができるため、アンテナ素子１５４１−１〜１５４１−ｎの出力を合成した指向性を制御することができる。
図７は、本実施形態におけるアンテナ部１５４の指向性と送信出力との関係を示した概略図である。図７（１）は、アンテナ部１５４の送信出力が高い場合のアンテナ指向性形状を示した概略図である。図７（２）は、アンテナ部１５４の送信出力が低い場合のアンテナ指向性形状を示した概略図である。図７（１）に示すように、無線信号を遠くまで届くようにアンテナ指向性を変化させることにより、送信出力を高くすることができる。また、図７（２）に示すように、無線信号を近くのみに届くようにアンテナ指向性を変化させることにより、送信出力を低くすることができる。
次に、映像送信装置１０の記憶部１３が記憶するアンテナゲイン抑制テーブルについて説明する。図８は、本実施形態におけるアンテナゲイン抑制テーブルのデータ構造を示す概略図である。アンテナゲイン抑制テーブルは「Ｓ／Ｎ差異」と「抑制量」とのデータ項目を有しており、各データ項目のデータを行毎に関連付けて記憶する。
データ項目「Ｓ／Ｎ差異」は、受信電波強度と最小受信感度との差異を記憶する。データ項目「抑制量」は、データ項目「Ｓ／Ｎ差異」が記憶するＳ／Ｎ差異の場合、出力を下げることができるゲイン量を記憶する。なお、Ｓ／Ｎ差異の単位は「ｄＢ」であり、下げ量の単位は「ｄＢ」である。最小受信感度に対して受信電波強度が所定の値（第２の所定値）よりも大きければ、送信出力を下げてもノイズの影響を受けにくい。そのため、アンテナゲイン抑制テーブルには、所定の値に基づいて、下げることができる出力値を予め記憶させる。なお、所定の値は予め決められていてもよく、任意に設定できるようにしてもよい。例えば、本実施形態では所定の値を６ｄＢとする。
図示する例では、行３０１のデータ項目「Ｓ／Ｎ差異」に記憶されている値が「２０」であり、データ項目「抑制量」に記憶されている値が「１４」である。これは、Ｓ／Ｎ差異が２０ｄＢである場合、出力を１４ｄＢ下げることができることを示している。なお、他の行については図示するとおりである。これにより、Ｓ／Ｎ差異を特定した場合、下げることができる出力量を一意に特定することができる。
次に、映像送信装置１０が、映像受信装置２０に対して映像信号を無線送信する手順について説明する。図９は、本実施形態における映像送信装置１０が、映像受信装置２０に対して映像信号を無線送信する手順を示したフローチャートである。なお、本発明を表現するにあたり必須となるステップは、Ｓ１０２（映像解像度取得）、Ｓ１０５（通信レート選択）、Ｓ１０６（映像信号送信）、Ｓ１０７（所定レート以下の判断）、Ｓ１０８（受信電波強度取得）、Ｓ１０９（最小受信感度取得）、Ｓ１１０（送信出力抑制量算出）、Ｓ１１２（送信出力変更）である。
（ステップＳ１０１）映像送信装置１０は、映像受信装置２０との通信確立後、映像信号の入力待ちとなる。映像信号が入力された場合、映像取得部１１は映像信号を取得する。制御部１４は、映像取得部１１が映像信号を取得しているか否かを判定する。映像信号を取得していると制御部１４が判定した場合にはステップＳ１０２の処理に進み、それ以外の場合にはステップＳ１０１の処理を再度実行する。なお、映像取得部１１は、映像送信装置１０に映像信号が入力されている場合、処理を終了するまで常に映像信号を取得する。
（ステップＳ１０２）映像解像度取得部１２１は、映像取得部１１が取得している映像信号の解像度を取得する。なお、映像解像度取得部１２１が取得する解像度には、例えば、画面サイズや、フレームレートや、色情報などが含まれる。その後、ステップＳ１０３の処理に進む。
（ステップＳ１０３）制御部１４は、ステップＳ１０２の処理で映像解像度取得部１２１が取得した映像信号の解像度に基づいて、映像受信装置２０が表示することができる解像度の映像信号であるか否かを判定する。例えば、制御部１４は、映像受信装置２０からＥＤＩＤ（Ｅｘｔｅｎｄｅｄ ｄｉｓｐｌａｙ ｉｄｅｎｔｉｆｉｃａｔｉｏｎ ｄａｔａ）などを取得して、取得したＥＤＩＤに基づいて映像受信装置２０が映像信号を表示することが可能か否かを判定する。映像受信装置２０が表示することができる解像度の映像信号であると制御部１４が判定した場合はステップＳ１０５の処理に進み、それ以外の場合にはステップＳ１０４の処理に進む。
（ステップＳ１０４）制御部１４は、表示部１７にエラーメッセージを表示させる。その後、ステップＳ１０１の処理に戻る。
（ステップＳ１０５）通信レート設定部１４１は、ステップＳ１０２の処理で映像解像度取得部１２１が取得した映像信号の解像度と、記憶部１３が記憶している通信レートテーブルとに基づいて、ステップＳ１０１で映像取得部１１が取得した映像信号を映像受信装置２０に対して無線送信するために必要な通信レートを選択する。その後、ステップＳ１０６の処理に進む。例えば、図５に示したとおり、ステップＳ１０１の処理で映像取得部１１が取得した映像信号のビットレートが「３０００Ｍｂｐｓ」である場合、通信レート設定部１４１は、映像受信装置２０に対して無線送信するために必要な通信レートとして「４０００Ｍｂｐｓ」を選択する。
（ステップＳ１０６）送信部１５２は、映像取得部１１が取得している映像信号を、アンテナ部１５４を介して映像受信装置２０に対して無線送信する。その後、ステップＳ１０７の処理に進む。
（ステップＳ１０７）通信レート設定部１４１は、ステップＳ１０５の処理で選択した通信レートが、所定の通信レート（第１の所定値）以下であるか否かを判定する（例えば１０００Ｍｂｐｓ）。所定の通信レート以下であると通信レート設定部１４１が判定した場合にはステップＳ１０８の処理に進み、それ以外の場合にはステップＳ１０６の処理に戻る。なお、所定の通信レートは予め定められていてもよく、任意に設定できるようにしてもよい。
（ステップＳ１０８）映像受信装置２０から受信電波強度を示す受信電波強度情報が送信された場合、受信部１５３は受信電波強度情報を受信する。送信出力制御部１５１は、受信部１５３が受信電波強度情報を受信したか否か判定する。受信電波強度情報を受信したと送信出力制御部１５１が判定した場合にはステップＳ１０９の処理に進み、それ以外の場合にはステップＳ１０６の処理に戻る。
（ステップＳ１０９）映像受信装置２０から最小受信感度を示す最小受信感度情報が送信された場合、受信部１５３は最小受信感度情報を受信する。送信出力制御部１５１は、受信部１５３が最小受信感度情報を受信したか否か判定する。最小受信感度情報を受信したと送信出力制御部１５１が判定した場合にはステップＳ１１０の処理に進み、それ以外の場合にはステップＳ１０６の処理に戻る。
（ステップＳ１１０）送信出力制御部１５１は、ステップＳ１０８の処理で受信部１５３が受信した受信電波強度情報と、ステップＳ１０９の処理で受信部１５３が受信した最小受信感度情報とに基づいて、送信出力の抑制量を算出する。その後、ステップＳ１１１の処理に進む。なお、送信出力の抑制量の算出方法は図８を参照して説明した通りである。
（ステップＳ１１１）送信出力制御部１５１は、ステップＳ１１０の処理で算出した送信出力の抑制量に基づいて、送信出力を下げることが可能であるか否かを判定する。送信出力を下げることが可能であると送信出力制御部１５１が判定した場合にはステップＳ１１２の処理に進み、それ以外の場合にはステップＳ１０６の処理に戻る。
（ステップＳ１１２）送信出力制御部１５１は、ステップＳ１１０の処理で算出した送信出力の抑制量に基づいて、送信部１５２の送信出力を変更する。その後、ステップＳ１１３の処理に進む。なお、ステップＳ１１０の処理で算出した送信出力の抑制量全てを一度に下げるのではなく、徐々に下げるようにしてもよい。図８に示した例では２０ｄｂの差異があると、出力を１４ｄＢ下げることができる。例えば、５回に分けて出力を下げる場合、１４ｄＢを５等分すると約３ｄＢであるため、３ｄＢずつリミットであるＳ／Ｎ差異６ｄＢまで段階的に下げる。
（ステップＳ１１３）映像受信装置２０から受信エラーが増加したことを示すエラー増加通知が送信された場合、受信部１５３はエラー増加通知を受信する。送信出力制御部１５１は、受信部１５３がエラー増加通知を受信したか否か判定する。エラー増加通知を受信したと送信出力制御部１５１が判定した場合にはステップＳ１１４の処理に進み、それ以外の場合にはステップＳ１０６の処理に戻る。
（ステップＳ１１４）送信出力制御部１５１は、送信部１５２の送信出力を、ステップＳ１１２の処理で変更する前の送信出力に戻す。その後、ステップＳ１０６の処理に戻る。ステップＳ１１２で段階的に送信出力を下げた場合は、段階的に送信出力を戻すようにしてもよい。
次に、映像受信装置２０が、映像送信装置１０から無線送信される映像信号を受信する手順について説明する。図１０は、本実施形態における映像受信装置２０が、映像送信装置１０から無線送信される映像信号を受信する手順を示したフローチャートである。
（ステップＳ２０１）映像受信装置２０は、映像送信装置１０との通信確立後、映像送信装置１０から無線信号が送信されるまで処理を待機する。映像送信装置１０から無線信号が無線送信された場合、受信部２１１は無線信号を受信する。制御部２４は、映像送信装置１０から無線送信される無線信号を受信部２１１が受信しているか否かを判定する。無線信号を受信していると制御部２４が判定した場合にはステップＳ２０２の処理に進み、それ以外の場合にはステップＳ２０１の処理を再度実行する。
（ステップＳ２０２）受信電波強度取得部２１２は、受信部２１１が受信した無線信号に基づいて、映像送信装置１０から送信される無線信号の受信電波強度を取得する。その後、ステップＳ２０３の処理に進む。
（ステップＳ２０３）通信レート取得部２１４は、受信した無線信号パケットのヘッダ部に格納されている通信レート設定値（図示しない）に基づいて、無線信号の通信レートを取得する。その後、ステップＳ２０４の処理に進む。
（ステップＳ２０４）最小受信感度取得部２１３は、ステップＳ２０３の処理で通信レート取得部２１４が取得した無線信号の通信レートと、記憶部２３が記憶している最小受信感度テーブルとに基づいて、無線信号を受信することができる最小の受信感度である最小受信感度を取得する。その後、ステップＳ２０５の処理に進む。例えば、図５に示したとおり、ステップＳ２０３の処理で通信レート取得部２１４が取得した無線信号の通信レートが「４０００Ｍｂｐｓ」である場合、最小受信感度取得部２１３は、無線信号を受信することができる最小受信感度「−６５ｄＢｍ」を取得する。
（ステップＳ２０５）送信部２１５は、ステップＳ２０２の処理で受信電波強度取得部２１２が取得した受信電波強度を示す情報と、ステップＳ２０４の処理で最小受信感度取得部２１３が取得した最小受信感度を示す情報とを映像送信装置１０に対して送信する。その後、ステップＳ２０６の処理に進む。なお、送信部２１５が実行する、受信電波強度を示す情報と最小受信感度を示す情報との送信は、受信部２１１が無線信号を受信していない期間に行うのが望ましい。例えば、送信部２１５が実行する、受信電波強度を示す情報と最小受信感度を示す情報との送信は、受信した無線信号を復調して生成する映像信号の垂直同期期間に行うのが望ましい。
（ステップＳ２０６）制御部２４は、受信部２１１の受信エラーが増加しかた否かを判定する。受信部２１１の受信エラーが増加したと制御部２４が判定した場合にはステップＳ２０７の処理に進み、それ以外の場合にはステップＳ２０１の処理に戻る。
（ステップＳ２０７）送信部２１５は、エラー増加通知を映像送信装置１０に対して送信する。その後、ステップＳ２０１の処理に戻る。
なお、映像受信装置２０の制御部２４は、受信部２１１が受信した無線信号を復調して映像信号を生成する。その後、映像表示制御部２５１は、制御部２４が生成した映像信号の処理を行う。映像出力部２６は、映像表示制御部２５１が処理を行った映像信号を出力する。
上述した通り、本実施形態によれば、映像送信装置１０は、無線信号で送信する映像信号の解像度に応じて、映像受信装置２０が無線信号を受信することができる出力レベル以上、かつ、より出力レベルが低くなるように出力レベルを下げて無線信号を送信する。これにより、映像送信装置１０は、無線信号の送信出力を抑制するため、低解像度の映像信号を無線伝送するシステムが高解像度の映像信号を無線伝送するシステムに対して干渉を引き起こすことを低減することができる。
また、上述した通り、解像度が高く映像ビットレートが高い映像信号を無線送信する場合、通信レートを高くする必要があるため、映像送信装置１０において送信出力の制御を行わないようにしてもよい。一方、解像度が低く映像ビットレートが低い映像信号を無線通信する場合、通信レートを低く設定できるため、映像送信装置１０において送信出力の制御を行うようにしてもよい。
なお、映像信号がＭＰＥＧなどの圧縮された映像信号である場合、画像サイズやフレームレートは高くても、圧縮によってビットレートは低くなっているため、通信レートを低く設定することができる。そのため、映像送信装置１０は、出力レベルを下げて、圧縮された映像信号を映像受信装置２０に対して無線送信することができる。従って、高解像度の映像信号を無線伝送するシステムに対して、干渉を引き起こすことを低減することができる。
また、本実施形態では、映像受信装置２０が受信電波強度値と最小受信感度値とを映像送信装置１０に対して送信し、映像送信装置１０が受信電波強度値と最小受信感度値とに基づいて送信出力の抑制量を特定したがこれに限らない。例えば、映像受信装置２０が受信電波強度値と最小受信感度値とに基づいて抑制量を特定し、特定した抑制量を映像送信装置１０に対して送信するようにしてもよい。この構成とすることで、映像送信装置１０の処理負荷を軽減することができる。
また、送信出力の変更方法としては、アンテナ部１５４が備える各アンテナ素子１５４１−１〜１５４１−ｎに供給する信号振幅を抑制することで実現してもよい。また、送信出力の変更方法としては、アンテナ部１５４が備える各アンテナ素子１５４１−１〜１５４１−ｎに接続されたパワーアンプの電源を切断することで実現してもよい。なお、信号振幅を抑制することで送信出力を変更する場合は、アンテナ部１５４が備えるアンテナ素子１５４１−１〜１５４１−ｎは１つでもよい。また、パワーアンプの電源を切断することで送信出力を変更する場合においては、アンテナ部１５４が備えるアンテナ素子１５４１−１〜１５４１−ｎは２つでもよい。
（第２の実施の形態）
以下、本発明の第２の実施形態について図面を参照して説明する。本実施形態と第１の実施形態と異なる点は、本実施形態では、映像信号を送信する無線信号の送信出力の制御に加えて、制御信号を送信する無線信号の送信出力も制御する点である。通常、制御信号は映像信号と比較してデータ量が少なく、転送速度も十分低速である。従って、映像送信装置１０は、制御信号を送信する無線信号の送信出力を、映像信号を送信する無線信号の送信出力よりもさらに低く設定しても、制御信号を映像受信装置２０に対してノイズの影響を受けることなく送信することができる。
なお、本実施形態における映像送受信システム１の構成は、第１の実施形態における映像送受信システム１の構成と同様の構成である。また、本実施形態における映像送信装置１０の構成は、第１の実施形態における映像送信装置１０の構成と同様である。また、本実施形態における映像受信装置２０の構成は、第１の実施形態における映像受信装置２０の構成と同様の構成である。
次に、映像受信装置２０の記憶部２３が記憶する制御信号の最小受信感度テーブルについて説明する。図１１は、本実施形態における制御信号の最小受信感度テーブルのデータ構造を示す概略図である。制御信号の最小受信感度テーブルは「通信レート」と「最小受信感度」とのデータ項目を有しており、各データ項目のデータを行毎に関連付けて記憶する。
データ項目「通信レート」は、映像送信装置１０が送信する制御信号の通信レートを記憶する。データ項目「最小受信感度」は、データ項目「通信レート」が記憶する通信レートで無線送信される制御信号を受信することができる最小の受信感度を記憶する。なお、通信レートの単位は「Ｍｂｐｓ」であり、最小受信感度の単位は「ｄＢｍ」である。
図示する例では、行４０１のデータ項目「通信レート」に記憶されている値が「２０」であり、データ項目「最小受信感度」に記憶されている値が「−７６」である。これは、通信レート「２０Ｍｂｐｓ」で送信される制御信号を無線受信することができる最小の受信感度は「−７６ｄＢｍ」であることを示している。なお、他の行については図示するとおりである。これにより、映像送信装置１０から送信される制御信号の通信レートを特定した場合、この制御信号を無線受信することができる最小の受信感度を一意に特定することができる。
なお、映像送信装置１０が映像受信装置２０に対して制御信号を無線送信する手順は、映像送信装置１０が映像受信装置２０に対して映像信号を無線送信する手順（図９に示した手順）と同様の手順である。また、映像受信装置２０が映像送信装置１０から無線送信される制御信号を受信する手順は、映像受信装置２０が映像送信装置１０から無線送信される映像信号を受信する手順（図１０に示した手順）と同様の手順である。
上述した通り、映像受信装置２０の記憶部２３が制御信号の最小受信感度テーブルを記憶することで、映像送信装置１０は、映像信号を送信する無線信号の出力値と制御信号を送信する無線信号の出力値とを別々に設定することができる。これにより、制御信号の干渉も低減させることができる。
（第３の実施の形態）
以下、本発明の第３の実施形態について図面を参照して説明する。本実施形態と第１の実施形態と異なる点は、本実施形態では、送信出力を変更することで干渉を抑制する点に加えて、干渉波の到来方法を推定し、ヌルステアリングによって干渉を抑制する点である。なお、本実施形態における映像送受信システム２は、映像送信装置３０と映像受信装置４０とを備えている。第１の実施形態の映像送受信システム１と同様に、映像送信装置３０は、映像信号を取得し、取得した映像信号を接続先の映像受信装置４０に送信する。映像受信装置４０は、送信された映像信号に基づいた映像をモニタ等に表示する。映像送信装置３０と映像受信装置４０との間の通信経路は無線である。
次に、映像送信装置３０の構成について説明する。図１２は、本実施形態における映像送信装置３０の構成を示したブロック図である。図示する例では、映像送信装置３０は、映像取得部１１と、映像処理部１２と、記憶部１３と、制御部３４と、無線部３５（無線通信部）と、操作部１６と、表示部１７とを備える。また、映像処理部１２は、映像解像度取得部１２１を備える。また、制御部３４は、通信レート設定部１４１と到来方向推定部３４１とを備える。また、無線部３５は、送信出力制御部１５１と、送信部１５２と、受信部１５３と、アンテナ部１５４と、干渉波検出部３５１と、ビーム形成部３５２とを備える。
映像取得部１１と、映像処理部１２と、記憶部１３と、操作部１６と、表示部１７とは、第１の実施形態における各部と同様である。制御部３４は、映像送信装置３０が備える各部の制御を行う。通信レート設定部１４１は、映像受信装置４０に対して映像信号を無線送信する際の通信レートを設定する。到来方向推定部３４１は、干渉波検出部３５１が検出した電波が送信されてきた方向を推定する。例えば、到来方向推定部３４１は、ビームフォーマ法やさらに高い確度を持つＭＵＳＩＣなどのアルゴリズムによって干渉波の入射方向を推定する。
無線部３５は、無線による通信の接続を確立することによって、映像受信装置４０と映像信号や制御信号等の送受信を行う。送信出力制御部１５１は、送信部１５２の送信出力を制御する。送信部１５２は、映像受信装置４０に対して無線信号を送信する。受信部１５３は、映像受信装置４０から送信される無線信号を受信する。アンテナ部１５４は、複数のアンテナを用いたアダプティブアレーアンテナである。干渉波検出部３５１は、所望の通信相手以外（自身が通信中の相手以外）から送信された電波を検出する。ビーム形成部３５２は、ヌルステアリングを行う。ヌルステアリングは、ＭＭＳＥ（最小二乗誤差法）やＭＳＮ（最大ＳＮＲ法）など、指向性パターンのヌル点を自動的に干渉方向に向けることで、外からの干渉波の影響を軽減することができる技術である。
次に、映像受信装置４０の構成について説明する。図１３は、本実施形態における映像受信装置４０の構成を示したブロック図である。図示する例では、映像受信装置４０は、無線部４１と、表示部２２と、記憶部２３と、制御部４４と、映像処理部２５と、映像出力部２６と、操作部２７とを備える。また、無線部４１は、受信部２１１と、受信電波強度取得部２１２と、最小受信感度取得部２１３と、通信レート取得部２１４と、送信部２１５と、アンテナ部２１６と、干渉波検出部４１１と、ビーム形成部４１２と、送信出力制御部４１３とを備える。また、映像処理部２５は、映像表示制御部２５１を備える。また、制御部４４は、到来方向推定部４４１を備える。
表示部２２と、記憶部２３と、映像処理部２５と、映像出力部２６と、操作部２７とは、第１の実施形態における各部と同様である。無線部４１は、無線による通信の接続を確立することによって、映像送信装置３０と映像信号や制御信号等の送受信を行う。
受信部２１１と、受信電波強度取得部２１２と、最小受信感度取得部２１３と、通信レート取得部２１４と、送信部２１５と、アンテナ部２１６とは第１の実施形態における各部と同様である。
干渉波検出部４１１は、所望の通信相手以外（自身が通信中の相手以外）から送信された電波を検出する。ビーム形成部４１２はヌルステアリングを行う。送信出力制御部４１３は、送信部２１５の送信出力を制御する。制御部４４は、映像受信装置４０が備える各部の制御を行う。到来方向推定部４４１は、干渉波検出部４１１が検出した電波が送信されてきた方向を推定する。
次に、映像送信装置３０が、映像受信装置４０に対して映像信号を無線送信する手順について説明する。図１４は、本実施形態における映像送信装置３０が、映像受信装置４０に対して映像信号を無線送信する手順を示したフローチャートである。
ステップＳ３０１〜ステップＳ３１３の処理は、第１の実施形態におけるステップＳ１０１〜ステップ１１３の処理と同様の処理である。
（ステップＳ３１４）干渉波検出部３５１は、他の装置から送信される干渉波を検出し、干渉波が存在するか否かを判定する。他の装置から送信される干渉波は存在すると干渉波検出部３５１が判定した場合にはステップＳ３１５の処理に進み、それ以外の場合にはステップＳ３１７の処理に進む。
（ステップＳ３１５）到来方向推定部３４１は、ステップＳ３１４の処理で干渉波検出部３５１が検出した干渉波に基づいて、干渉波の到来方向を推定する。その後、ステップＳ３１６の処理に進む。
（ステップＳ３１６）ビーム形成部３５２は、ステップＳ３１５の処理で到来方向推定部３４１が推定した干渉波の到来方向に基づいて、ヌルステアリングによって干渉波の影響を抑制する。その後、ステップＳ３０６の処理に戻る。
（ステップＳ３１７）送信出力制御部１５１は、送信部１５２の送信出力を、ステップＳ３１２の処理で変更する前の送信出力に戻す。その後、ステップＳ３０６の処理に戻る。
次に、映像受信装置４０が、映像送信装置３０から無線送信される映像信号を受信する手順について説明する。映像受信装置４０が、映像送信装置３０から無線送信される映像信号を受信する手順は、第１の実施形態における映像受信装置２０が、映像送信装置１０から無線送信される映像信号を受信する手順と同様の手順である。
上述した通り、本実施形態によれば、映像送信装置３０は、送信出力を変更することで干渉を抑制し、さらに、干渉波の到来方法を推定し、ヌルステアリングによって干渉を抑制する。これにより、他の装置に対する干渉をより低減することができ、他の装置から受ける干渉もより低減することができる。
なお、上述した実施形態における映像送信装置１０，３０が備える各部の機能全体あるいはその一部、映像受信装置２０，４０が備える各部の機能全体あるいはその一部は、これらの機能を実現するためのプログラムをコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録して、この記録媒体に記録されたプログラムをコンピュータシステムに読み込ませ、実行することによって実現しても良い。なお、ここでいう「コンピュータシステム」とは、ＯＳや周辺機器等のハードウェアを含むものとする。
また、「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、フレキシブルディスク、光磁気ディスク、ＲＯＭ、ＣＤ−ＲＯＭ等の可搬媒体、コンピュータシステムに内蔵されるハードディスク等の記憶部のことをいう。さらに「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、インターネット等のネットワークや電話回線等の通信回線を介してプログラムを送信する場合の通信線のように、短時刻の間、動的にプログラムを保持するもの、その場合のサーバやクライアントとなるコンピュータシステム内部の揮発性メモリのように、一定時刻プログラムを保持しているものも含んでも良い。また上記プログラムは、前述した機能の一部を実現するためのものであっても良く、さらに前述した機能をコンピュータシステムにすでに記録されているプログラムとの組み合わせで実現できるものであっても良い。
以上、この発明の第１〜第３の実施形態について図面を参照して詳述してきたが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の設計等も含まれる。
１，２・・・映像送受信システム、１０，３０・・・映像送信装置、１１・・・映像取得部、１２，２５・・・映像処理部、１３，２３・・・記憶部、１４，２４，３４，４４・・・制御部、１５，２１，３５，４１・・・無線部、１６，２７・・・操作部、１７，２２・・・表示部、２０，４０・・・映像受信装置、２６・・・映像出力部、１２１・・・映像解像度取得部、１４１・・・通信レート設定部、１５１，４１３・・・送信出力制御部、１５２，２１５・・・送信部、１５３，２１１・・・受信部、１５４，２１６・・・アンテナ部、２１２・・・受信電波強度取得部、２１３・・・最小受信感度取得部、２１４・・・通信レート取得部、２５１・・・映像表示制御部、３４１，４４１・・・到来方向推定部、３５１，４１１・・・干渉波検出部、３５２，４１２・・・ビーム形成部、１５４１−１〜１５４１−ｎ・・・アンテナ素子、１５４２−１〜１５４２−ｎ・・・重み付け回路

Claims (9)

  1. 映像信号の解像度を取得する映像解像度取得部と、
    前記映像信号を無線送信するとともに、前記無線送信される映像信号を無線受信する端末から、前記映像信号が無線受信される際の受信電波強度及び最小受信感度を無線受信する、アンテナを含む無線通信部と、
    前記取得した映像信号の解像度に応じて、前記映像信号を無線送信する際の通信レートを設定する通信レート設定部と、
    を有し、
    前記無線通信部は、前記通信レート設定部が設定した前記通信レートで前記無線通信部に前記映像信号を無線送信させるよう制御するとともに、前記設定した通信レートが第１の所定値よりも低い場合であって、前記無線通信部が無線受信した前記受信電波強度と前記最小受信感度との差が第２の所定値以上の場合、当該差を抑制するように前記無線通信部の無線送信出力を抑制するよう制御する送信出力制御部
    を有することを特徴とする映像送信装置。
  2. 前記送信出力制御部は、前記アンテナの指向性を変化させることで、前記無線送信出力を抑制する
    ことを特徴とする請求項１に記載の映像送信装置。
  3. 前記送信出力制御部は、前記アンテナに供給する信号レベルを制御することで前記無線送信出力を抑制する
    ことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の映像送信装置。
  4. 前記端末との無線通信に干渉する干渉波の有無を検出する干渉波検出部と、
    前記干渉波検出部が検出した前記干渉波の到来方向を推定する到来方向推定部と、
    前記到来方向推定部が推定した前記到来方向に前記アンテナの指向性のヌル点を形成するビーム形成部と、
    を更に有することを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載の映像送信装置。
  5. 前記送信出力制御部は、前記無線送信される映像信号の垂直同期期間の間に、前記無線送信出力を抑制させる
    ことを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれか１項に記載の映像送信装置。
  6. 前記送信出力制御部は、制御信号を無線送信する際の前記無線送信出力を抑制する
    ことを特徴とする請求項１乃至請求項５のいずれか１項に記載の映像送信装置。
  7. 前記アンテナは、アレーアンテナであって、
    前記送信出力制御部は、前記アレーアンテナの制御に関する信号を前記端末に無線送信する際の前記無線送信出力を抑制する
    ことを特徴とする請求項６に記載の映像送信装置。
  8. 映像信号の解像度を取得する映像解像度取得ステップと、
    前記映像信号を無線送信するとともに、前記無線送信される映像信号を無線受信する端末から、前記映像信号が無線受信される際の受信電波強度及び最小受信感度を無線受信する無線通信ステップと、
    前記取得した映像信号の解像度に応じて、前記映像信号を無線送信する際の通信レートを設定する通信レート設定ステップと、
    前記通信レート設定ステップで設定した前記通信レートで無線通信部に前記映像信号を無線送信させるよう制御するとともに、前記設定した通信レートが第１の所定値よりも低い場合であって、前記無線通信ステップで無線受信した前記受信電波強度と前記最小受信感度との差が第２の所定値以上の場合、当該差を抑制するように前記無線通信部の無線送信出力を抑制するよう制御する送信出力制御ステップと、
    を含むことを特徴とする映像送信方法。
  9. 映像信号の解像度を取得する映像解像度取得ステップと、
    前記映像信号を無線送信するとともに、前記無線送信される映像信号を無線受信する端末から、前記映像信号が無線受信される際の受信電波強度及び最小受信感度を無線受信する無線通信ステップと、
    前記取得した映像信号の解像度に応じて、前記映像信号を無線送信する際の通信レートを設定する通信レート設定ステップと、
    前記通信レート設定ステップで設定した前記通信レートで無線通信部に前記映像信号を無線送信させるよう制御するとともに、前記設定した通信レートが第１の所定値よりも低い場合であって、前記無線通信ステップで無線受信した前記受信電波強度と前記最小受信感度との差が第２の所定値以上の場合、当該差を抑制するように前記無線通信部の無線送信出力を抑制するよう制御する送信出力制御ステップと、
    をコンピュータに実行させるためのプログラム。
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