JP4650573B2 - 通信装置、通信システム、プログラム、および通信方法 - Google Patents

Description

本発明は、通信装置、通信システム、プログラム、および通信方法に関する。

近年、インターネットの高速化に伴い、インターネットを利用するネットワークアプリケーションが普及している。このようなネットワークアプリケーションは、インターネットがベストエフォートであるため、ＵＤＰ（Ｕｓｅｒ Ｄａｔａｇｒａｍ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）またはＴＣＰ（Ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）などに基づく輻輳制御を行う。

さらに、映像ストリーミングのようなネットワークアプリケーションは、リアルタイム性を保つためにネットワークトラフィックにおけるレート制御も行う。このレート制御には、例えば、パケット損失率とＲＴＴ（Ｒｏｕｎｄ Ｔｒｉｐ Ｔｉｍｅ）から送信可能レートを算出するＴＦＲＣ（ＴＣＰ Ｆｒｉｅｎｄｌｙ Ｒａｔｅ Ｃｏｎｔｒｏｌ）が用いられる。

なお、ネットワークトラフィックにおけるレート制御については、特許文献１および特許文献２などに記載されている。

特開２００７−５３７６８２号公報 特開２００５−１９８１１１号公報

しかし、ＴＦＲＣに基づくレート制御では、送信レートが送信可能レートより十分に小さい場合、パケット損失率およびＲＴＴも小さくなり、算出される送信可能レートが発散してしまうことが想定された。この場合、発散した送信可能レートを送信レートとしてデータを送信してしまうと、パケット損失が多発してしまうという問題があった。

そこで、本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであり、本発明の目的とするところは、送信レートの発散を防止し、パケット損失を抑制することが可能な、新規かつ改良された通信装置、通信システム、プログラム、および通信方法を提供することにある。

上記課題を解決するために、本発明のある観点によれば、相手通信装置へデータを送信する送信部と、前記相手通信装置との間の物理帯域を測定する物理帯域測定部と、前記送信部による送信レートを、前記送信部による以前の送信レートが前記物理帯域から所定値を減じた値を下回っている場合には前記物理帯域の範囲内で制御し、上回っている場合には前記物理帯域を超える範囲内で制御するレート制御部と、を備える通信装置が提供される。

前記所定値は、前記物理帯域に１未満の第１の係数を乗じて得られる値であってもよい。

前記物理帯域を超える範囲は、前記送信部による以前の送信レートと前記物理帯域のうちで大きい方を基準にして得られてもよい。

前記物理帯域を超える範囲の上限は、前記送信部による以前の送信レートと前記物理帯域のうちで大きい方に１以上の第２の係数を乗じて得られる値であってもよい。

前記通信装置は、前記相手通信装置における前記送信部から送信されたデータの受信状況を示す情報を前記相手通信装置から受信する受信部をさらに備え、前記レート制御部は、前記受信部により受信された情報に基づいて送信可能レートを算出し、前記送信部による送信レートをさらに前記送信可能レートの範囲内で制御してもよい。

また、上記課題を解決するために、本発明の別の観点によれば、第１の通信装置と、前記第１の通信装置へデータを送信する送信部、前記第１の通信装置との間の物理帯域を測定する物理帯域測定部、および、前記送信部による送信レートを、前記送信部による以前の送信レートが前記物理帯域から所定値を減じた値を下回っている場合には前記物理帯域の範囲内で制御し、上回っている場合には前記物理帯域を超える範囲内で制御するレート制御部、を有する第２の通信装置と、を備える通信システムが提供される。

また、上記課題を解決するために、本発明の別の観点によれば、コンピュータを、相手通信装置へデータを送信する送信部と、前記相手通信装置との間の物理帯域を測定する物理帯域測定部と、前記送信部による送信レートを、前記送信部による以前の送信レートが前記物理帯域から所定値を減じた値を下回っている場合には前記物理帯域の範囲内で制御し、上回っている場合には前記物理帯域を超える範囲内で制御するレート制御部と、として機能させるためのプログラムが提供される。

また、上記課題を解決するために、本発明の別の観点によれば、相手通信装置へデータを送信するステップと、前記相手通信装置との間の物理帯域を測定するステップと、データの以前の送信レートが前記物理帯域から所定値を減じた値を下回っている場合には前記送信レートを前記物理帯域の範囲内で制御するステップと、データの以前の前記送信レートが前記物理帯域から前記所定値を減じた値を上回っている場合には前記送信レートを前記物理帯域を超える範囲内で制御するステップと、を含む通信方法が提供される。

以上説明したように本発明にかかる通信装置、通信システム、プログラム、および通信方法によれば、送信レートの発散を防止し、パケット損失を抑制することができる。

以下に添付図面を参照しながら、本発明の好適な実施の形態について詳細に説明する。なお、本明細書及び図面において、実質的に同一の機能構成を有する構成要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略する。

また、以下に示す項目順序に従って当該「発明を実施するための最良の形態」を説明する。
１．本実施形態にかかる画像通信システムの全体構成
２．画像送信装置の構成
３．画像受信装置の構成
４．レート制御
５．画像送信装置および画像受信装置の動作
６．まとめ

＜１．本実施形態にかかる画像通信システムの全体構成＞
まず、図１を参照し、本実施形態にかかる画像通信システム１の全体構成について説明する。

図１は、本実施形態にかかる画像通信システム１の全体構成を示した説明図である。図１に示したように、画像通信システム１は、画像送信装置１０と、ネットワーク１２と、撮像装置１４と、表示装置１８と、画像受信装置２０と、を含む。

撮像装置１４は、被写体を撮像し、静止画または動画などの画像データを取得する。そして、撮像装置１４は、画像データを画像送信装置１０へ供給する。なお、本明細書においては、画像データに音声データが付加されている場合を想定する。

画像送信装置１０は、撮像装置１４から供給された画像データをエンコードし、エンコードされた画像データを含むパケットを生成し、当該パケットをネットワーク１２を介して画像受信装置２０へ送信する通信装置である。また、画像送信装置１０は、ＴＦＲＣ（ＴＣＰ Ｆｒｉｅｎｄｌｙ Ｒａｔｅ Ｃｏｎｔｒｏｌ）に従って動作する。すなわち、画像送信装置１０は、パケット損失率やＲＴＴ（Ｒｏｕｎｄ Ｔｒｉｐ Ｔｉｍｅ）などの情報を含むフィードパケットを画像受信装置２０から受信すると、フィードバックパケットに基づいてパケットの送信制御を行う。

ネットワーク１２は、ネットワーク１２に接続されている装置から送信される情報の有線リンク、または無線リンクを含む。例えば、ネットワーク１２は、インターネット、電話回線網、衛星通信網などの公衆回線網や、Ｅｔｈｅｒｎｅｔ（登録商標）を含む各種のＬＡＮ（Ｌｏｃａｌ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）、ＷＡＮ（Ｗｉｄｅ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）などを含んでもよい。また、ネットワーク１２は、ＩＰ−ＶＰＮ（Ｉｎｔｅｒｎｔ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ−Ｖｉｒｔｕａｌ Ｐｒｉｖａｔｅ Ｎｅｔｗｏｒｋ）などの専用回線網を含んでもよい。

画像受信装置２０は、画像送信装置１０から送信されたパケットをネットワーク１２を介して受信し、受信したパケットに基づいて画像データを再構築し、当該画像データをデコードして表示装置１８へ供給する通信装置である。また、画像受信装置２０は、例えばパケット損失率に関する情報を含むフィードバックパケットを生成し、ネットワーク１２を介して画像送信装置１０へ送信する。

表示装置１８は、画像受信装置２０から供給された画像データを表示する。この表示装置１８は、例えば、ＣＲＴ（Ｃａｔｈｏｄｅ Ｒａｙ Ｔｕｂｅ）ディスプレイ装置、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）装置、ＯＬＥＤ（Ｏｒｇａｎｉｃ Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｉｏｄｅ）装置などであってもよい。

このような画像通信システム１によれば、リアルタイムでの画像データの通信が可能となる。したがって、当該画像通信システム１を例えばインターネット電話、遠隔テレビジョン会議、ビデオオンデマンドなどに適用できる。また、図１においては一対の通信装置（画像送信装置１０および画像受信装置２０）のみを示しているが、画像通信システム１にはより多数の通信装置を設けてもよい。

また、上記では画像データが画像送信装置１０から画像受信装置２０へ送信される例を説明したが、画像送信装置１０および画像受信装置２０の双方に送信機能および受信機能を実装することにより、画像データの双方向通信を実現することも可能である。また、図１では、画像送信装置１０や画像受信装置２０などの通信装置が撮像装置１４や表示装置１８と分離構成される例を示しているが、撮像装置１４や表示装置１８は通信装置と一体構成されてもよい。

また、上記のような画像送信装置１０や画像受信装置２０の機能は、テレビジョン番組をリアルタイムで提供するインターネットテレビシステムにも適用することが可能である。この場合、テレビジョン番組の提供サーバが画像送信装置１０として機能する。

また、画像送信装置１０からの送信対象のデータは画像データに限定されない。例えば、画像送信装置１０からの送信対象のデータは、音楽、講演およびラジオ番組などの音楽データや、ゲームおよびソフトウェアなどの任意のデータであってもよい。

［本実施形態に至る経緯］
近年、インターネット上で提供されるサービスとして、従来から利用されているダウンロード型伝送方式に加えて、ストリーム型伝送方式によるサービスが増加してきている。例えば、ダウンロード型伝送方式においては、受信装置が、画像データや音声データなどのマルチメディアをダウンロードし、ダウンロードの完了後に再生を開始できる。このため、ダウンロード型伝送方式長時間再生やリアルタイム再生などには不向きであった。

一方、ストリーム型伝送方式によれば、受信装置が、データ伝送の行われている間に受信したデータを再生できる。このため、ストリーム型伝送方式は、インターネット電話、遠隔テレビ会議、ビデオオンデマンドといったインターネットサービスに利用されている。

このようなストリーム型伝送方式に適したインターネット技術として、ＩＥＴＦ ＲＦＣ３５５０で規定されているＲＴＰ（Ｒｅａｌ−ｔｉｍｅ Ｔｒａｎｓｐｏｒｔ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）があげられる。ＲＴＰによるデータ伝送では、送信装置が時間情報としてパケットにタイムスタンプを付加するため、受信装置が送信装置との時間的関係を把握し、パケット転送の遅延ゆらぎ（ジッター）などの影響を受けずに同期をとって再生することができる。

ただし、パケット伝送の優先度や設定、管理などはＲＴＰが提供するトランスポートサービスの範疇ではなく、ＲＴＰは実時間のデータ伝送を保証していない。このため、ＲＴＰに従って送信されたパケットは伝送遅延やパケット損失を生じる場合があるが、受信装置は所定の時間内に到達したパケットを利用してデータを再生することが可能である。

しかし、ＵＤＰは、ストリーミングのレート制御を行わないため、データ伝送がネットワークの有効帯域を超えたレートで行われてしまうことが想定される。その結果、パケット損失によりデータ失われ、データの再生品質の劣化し、さらにはネットワーク上の他のトラフィックも影響されてしまう。

これに対し、ＴＦＲＣに基づくレート制御を適用することにより、データ伝送の信頼性を向上できる。ＴＦＲＣによれば、ある時点での送信可能レートＴ（理想的な送信レート、有効帯域）が、パケット損失率ｐ、パケットサイズｓ、定数ｔ_ＲＴＰ、ＲＴＴ（Ｒ）を用いて以下の数式１のように表現される。

（数式１）

ここで、送信装置は、アプリケーションやエンコードなどの事情により、低い送信レートでしかデータを送信できない場合がある。例えば、送信対象の画像データ中の被写体の動きが小さくなるとエンコード後の画像データのデータ量も小さくなるので、送信レートは低くなる。この場合、パケット損失率ｐ、およびＲＴＴ（Ｒ）などが極端に小さくなるため、図２に示すように、送信可能レートが発散してしまう。

図２は、送信可能レートと送信レートの関係を示した説明図である。図２に示したように、６０Ｍｂｐｓである物理帯域に対し、送信レートが２０Ｍｂｐｓ程度で十分に小さい場合（０〜１５ｓ）、送信可能レートが増加して物理帯域を上回ってしまう。このような状態において、送信レートがアプリケーションやエンコードにより制限されなくなると、図２において点線で囲って示したように、物理帯域を上回る送信レートでデータを送信してしまう。その結果、大量のパケット損失が発生してしまうことが懸念された。

そこで、上記事情を一着眼点にして本実施形態にかかる画像通信システム１を創作するに至った。本実施形態にかかる画像通信システム１によれば、送信レートを適切な範囲内で制御することによりパケット損失を抑制することが可能である。以下、このような画像通信システム１を構成する画像送信装置１０および画像受信装置２０について詳細に説明する。

＜２．画像送信装置の構成＞
図３は、本実施形態にかかる画像送信装置１０の構成を示した機能ブロック図である。図３に示したように、画像送信装置１０は、エンコーダ１１０と、パケット生成部１２０と、フィードバックパケット送信部１３０と、フィードバックパケットフィードバックパケット受信部１４０と、レート制御部１５０と、物理帯域測定部１６０と、を備える。

エンコーダ１１０は、レート制御部１５０から通知される送信可能レートに従い、送信レートが送信可能レートの範囲内になるようなフレームレートで撮像装置１４から供給される画像データをエンコードする。なお、エンコード方式としては、例えば、ＪＰＥＧ（Ｊｏｉｎｔ Ｐｈｏｔｏｇｒａｐｈｉｃ ｃｏｄｉｎｇ Ｅｘｐｅｒｔｓ Ｇｒｏｕｐ）、ＪＰＥＧ２０００、Ｍｏｔｉｏｎ ＪＰＥＧ、ＡＶＣ（Ａｄｖａｎｃｅｄ Ｖｉｄｅｏ Ｃｏｄｉｎｇ）、ＭＰＥＧ（Ｍｏｖｉｎｇ Ｐｉｃｔｕｒｅ Ｅｘｐｅｒｔｓ Ｇｒｏｕｐ）１、ＭＰＥＧ２またはＭＰＥＧ４などがあげられる。

パケット生成部１２０は、エンコーダ１１０によりエンコードされた画像データに基づいてパケットを生成し、フィードバックパケット送信部１３０へ供給する。具体的には、パケット生成部１２０は、エンコーダ１１０によりエンコードされた画像データを分割し、分割された画像データにＴＣＰ（Ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）／ＩＰヘッダを付加することによりパケットを生成する。または、パケット生成部１２０は、分割された画像データにＵＤＰ（Ｕｓｅｒ Ｄａｔａｇｒａｍ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）／ＩＰヘッダを付加することによりパケットを生成してもよい。なお、ヘッダにはパケットの各々を識別するシーケンス番号が含まれる。

フィードバックパケット送信部１３０は、パケット生成部１２０から供給されたパケットを、ＲＴＰに従い、送信制御部１５０により制御されるタイミングで画像受信装置２０へ送信する。なお、フィードバックパケット送信部１３０は、パケットを送信するとき、現在時刻をタイムスタンプとしてヘッダに記録する。

フィードバックパケット受信部１４０は、画像受信装置２０からネットワーク１２を介して送信されたフィードバックパケットを受信する。フィードバックパケットには、画像受信装置２０におけるパケットの受信状況を示す情報として、パケット損失率やＲＴＴなどが含まれる。フィードバックパケット受信部１４０は、フィードバックパケットに含まれるこのような情報をレート制御部１５０へ供給する。

レート制御部１５０は、レート補正部１５４およびＴＦＲＣに基づく送信可能レート算出部１５８を含み、フィードバックパケット受信部１４０から供給される情報、および物理帯域測定部１６０により測定された物理帯域に基づき、エンコーダ１１０に通知する送信可能レートを制御する。なお、レート制御部１５０は、送信レートを送信可能レートの範囲内の値に設定してエンコーダ１１０に通知してもよい。

送信可能レート算出部１５８は、フィードバックパケット受信部１４０から供給されるパケット損失率およびＲＴＴを上記の数式１に代入することにより、送信可能レートを算出する。しかし、本実施形態においては、送信可能レート算出部１５８により算出された送信可能レートは必ずしもそのまま利用されず、送信可能レートが物理帯域を上回っている場合、レート補正部１５４が必要に応じて送信可能レートを補正する。当該送信可能レートの補正については、図５〜図８を参照して具体的に説明する。

物理帯域測定部１６０は、画像送信装置１０および画像受信装置２０間の物理帯域を測定する。ここで、物理帯域は、他のトラフィックが無い場合などに画像送信装置１０および画像受信装置２０間で実現可能な最大レートを想定する。この物理帯域は、例えば「Ｐａｃｋｅｔ Ｐａｉｒ」、「Ｐａｃｋｅｔ Ｔｒｉｐｌｅ」、あるいはＩｍＴＣＰなどの測定方法により測定することが可能である。

＜３．画像受信装置の構成＞
次に、図４を参照し、本実施形態にかかる画像受信装置２０の構成について説明する。

図４は、本実施形態にかかる画像受信装置２０の構成を示した機能ブロック図である。図４に示したように、画像受信装置２０は、フィードバックパケット受信部２１０と、データ再構成部２２０と、デコーダ２３０と、パケット損失率算出部２４０と、ＲＴＴ算出部２５０と、フィードバックパケット生成部２６０と、フィードバックパケット送信部２７０と、を備える。

フィードバックパケット受信部２１０は、画像送信装置１０から送信されたパケットを受信する。そして、フィードバックパケット受信部２１０は、受信したパケットをデータ再構成部２２０へ供給し、ヘッダに含まれるシーケンス番号をパケット損失率算出部２４０へ供給する。また、フィードバックパケット受信部２１０は、受信したパケットの送信時刻をＲＴＴ算出部２５０へ供給する。

データ再構成部２２０は、フィードバックパケット受信部２１０から供給されるパケットに基づいて画像データを再構成する。すなわち、各パケットには分割された画像データが含まれているため、データ再構成部２２０は、複数のパケットに含まれる複数の分割された画像データを組み合わせて画像データを再構成する。

デコーダ２３０は、データ再構成部２２０により再構成された画像データをデコードし、デコードした画像データを表示装置１８へ供給する。その結果、撮像装置１４により撮像された画像データを表示装置１８がリアルタイムに表示することが可能となる。

パケット損失率算出部２４０は、フィードバックパケット受信部２１０から供給されるシーケンス番号に基づいてパケット損失の検出、およびパケット損失率の算出を行う。

具体的には、パケット損失率算出部２４０は、前回フィードバックパケット受信部２１０から供給されたシーケンス番号と、新たにフィードバックパケット受信部２１０から供給されたシーケンス番号が連続しているか否かによりパケット損失を検出する。すなわち、画像送信装置１０は送信したが、画像受信装置２０は受信できなかったパケットの存在を検出する。また、パケット損失率算出部２４０は、損失したパケットのシーケンス番号を特定する。

例えば、前回フィードバックパケット受信部２１０から供給されたシーケンス番号が「５６」で、新たにフィードバックパケット受信部２１０から供給されたシーケンス番号が「５８」であったとする。この場合、シーケンス番号が連続していないため、パケット損失率算出部２４０は、シーケンス番号が「５６」と「５８」の間の「５７」であるパケットが損失したことを検出する。

さらに、パケット損失率算出部２４０は、損失を検出したパケットの数から、例えば単位時間当たりのパケット損失率を算出し、フィードバックパケット生成部２６０へ供給する。

また、ＲＴＴ算出部２５０は、フィードバックパケット受信部２１０から供給されるパケットの送信時刻、および画像受信装置２０における処理遅延時間をフィードバックパケット生成部２６０へ供給する。

フィードバックパケット生成部２６０は、パケット損失率算出部２４０により算出されたパケット損失率、およびＲＴＴ算出部２５０から供給されるパケットの送信時刻および処理遅延時間を含むフィードバックパケットを生成する。

フィードバックパケット送信部２７０は、フィードバックパケット生成部２６０により生成されたフィードバックパケットを、所定のタイミングで画像送信装置１０へ送信する。その結果、上述したように、画像送信装置１０がパケット損失率、およびＲＴＴに基づいて送信可能レートを算出することが可能となる。なお、画像送信装置１０は、例えば以下の数式２によりＲＴＴを算出することができる。数式２における受信時刻は、画像送信装置１０がフィードバックパケットを受信した時刻である。

また、上記ではフィードバックパケットがパケット損失率を含む例を説明したが、フィードバックパケットは画像送信装置１０においてパケット損失率を特定するための情報を含んでもよい。具体的には、フィードバックパケットは、損失が検出されたパケットのシーケンス番号などを含んでもよい。

＜４．レート制御＞
次に、図５〜図８を参照し、画像送信装置１０のレート制御部１５０の機能について詳細に説明する。

送信可能レート算出部１５８は、フィードバックパケット受信部１４０から供給されるパケット損失率およびＲＴＴを上記の数式１に代入することにより、送信可能レートを算出する。そして、送信可能レートが物理帯域を上回っている場合、レート補正部１５４が必要に応じて送信可能レートを補正する。

例えば、レート補正部１５４は、以前の送信レート（実際にデータを送信したレート、前回設定した送信レート）が物理帯域から所定値を減じた値を下回っている場合、送信可能レートを物理帯域に補正する。すなわち、レート補正部１５４は、以前の送信レートと物理帯域の差分ｄが所定値を上回っている場合、送信可能レートを物理帯域に補正する。ここで、所定値は、物理帯域に１未満の第１の係数（例えば１／３）を乗じた値であってもよい。

図５は、通常の方法により算出される送信可能レートを示した説明図である。図６は、本実施形態により得られる送信可能レートを示した説明図である。

図５に示したように、通常の方法によれば、送信レートが物理帯域６０Ｍｂｐｓに対して十分に小さい場合、パケット損失率やＲＴＴも小さくなるため、送信可能レートが発散していく。一方、本実施形態によれば、図６に示したように、送信レートと物理帯域の差分ｄが所定値（例えば物理帯域の１／３である２０Ｍｂｐｓ）より大きい場合、送信可能レートは物理帯域に制限される。その結果、送信レートが物理帯域の範囲内で制御されるため、過剰な送信レートに起因するパケット損失を抑制することができる。

一方、レート補正部１５４は、以前の送信レートが物理帯域から所定値を減じた値を上回っている場合、送信可能レートを物理帯域以上の値に補正する。これは、物理帯域測定部１６０による測定により得られた物理帯域が本来より低い場合も想定され、一律に送信可能レートを物理帯域で制限することは適切でないと考えられるためである。

具体的には、レート補正部１５４は、以前の送信レートと物理帯域で大きい方に１以上の第２の係数ｒ（例えば、１．１〜１．３、１．１〜１．４）を乗じて制限レートを算出し、当該制限レートと送信可能レートの小さい方を送信可能レートに決定してもよい。なお、第２の係数ｒはアプリケーションごとに設定されてもよい。

図７は、通常の方法により算出される送信可能レートを示した説明図である。図８は、本実施形態により得られる送信可能レートを示した説明図である。図８に示したように、本実施形態によれば、送信レートと物理帯域の差分ｄが所定値（例えば物理帯域の１／３）より小さい場合、通常の方法と比較して、物理帯域に対する送信可能レートの超過分が抑制される。このため、過剰な送信レートに起因するパケット損失を抑制しつつ、本来の物理帯域を一層活用することができる。

＜５．画像送信装置および画像受信装置の動作＞
続いて、図９および図１０を参照し、画像送信装置１０および画像受信装置２０の動作を説明する。

図９は、本実施形態にかかる画像受信装置２０の動作の流れを示したフローチャートである。図９に示したように、まず、画像受信装置２０のフィードバックパケット受信部２１０は、画像送信装置１０からパケットを受信すると（Ｓ３０４）、パケットのヘッダからシーケンス番号を取得してパケット損失率算出部２４０へ供給する（Ｓ３０８）。

その後、パケット損失率算出部２４０が供給されるシーケンス番号の連続性に基づいてパケット損失率を算出する（Ｓ３１２）。また、フィードバックパケット受信部２１０は、パケットの受信時刻およびパケットにタイムスタンプとして付加されているパケットの送信時刻をＲＴＴ算出部２５０に供給し、ＲＴＴ算出部２５０が受信時刻および送信時刻に基づいてＲＴＴを算出する（Ｓ３１６）。なお、ＲＴＴは、上記数式２を参照して説明した方法により、画像送信装置１０側で算出されてもよい。

続いて、フィードバックパケット生成部２６０が、パケット損失率算出部２４０により算出されたパケット損失率、およびＲＴＴ算出部２５０により算出されたＲＴＴを含むフィードバックパケットを生成する（Ｓ３２０）。そして、フィードバックパケット送信部２７０が当該フィードバックパケットを画像送信装置１０へ送信する（Ｓ３２４）。なお、画像受信装置２０のデータ再構成部２２０およびデコーダ２３０が上記処理と並行して画像データの再構成およびデコードを行い、画像データが表示装置１８に供給され、表示装置１８が画像データを表示する。

図１０は、本実施形態にかかる画像送信装置１０の動作の流れを示したフローチャートである。図１０に示したように、まず、画像送信装置１０の物理帯域測定部１６０が、画像送信装置１０および画像受信装置２０間の物理帯域を測定する（Ｓ４０４）。その後、フィードバックパケット受信部１４０が画像受信装置２０からフィードバックパケットを受信すると（Ｓ４０８）、送信可能レート算出部１５８が数式１に従って送信可能レートを算出する（Ｓ４１２）。

そして、レート補正部１５４は、Ｓ４１２において算出された送信可能レートがＳ４０４において測定された物理帯域を上回っている場合（Ｓ４１６）、以前の送信レートと物理帯域の差分ｄが所定値を上回っているか否かを判断する（Ｓ４２０）。ここで、差分ｄが所定値を上回っていない場合、レート補正部１５４は、以前の送信レートと物理帯域のうちで大きい方を仮制限レートとして選択し（Ｓ４２４）、仮制限レートに第２の係数ｒを乗じて制限レートを算出する（Ｓ４２８）。一方、差分ｄが所定値を上回っている場合、レート補正部１５４は、制限レートを物理帯域に設定する（Ｓ４３２）。

さらに、レート補正部１５４は、制限レートとＳ４１２において算出された送信可能レートのうちで小さい方を送信可能レートとして選択する（Ｓ４３６）。その後、レート制御部１５０は、エンコーダ１１０へ送信可能レートを通知する（Ｓ４４０）。なお、Ｓ４１２において算出された送信可能レートがＳ４０４において測定された物理帯域を下回っている場合（Ｓ４１６）、Ｓ４１２において算出された送信可能レートが補正されずにエンコーダ１１０へ通知される。その後、Ｓ４０８からの処理が繰り返される。

＜６．まとめ＞
以上説明したように、本実施形態によれば、送信レートを物理帯域付近まで上げられず、パケット損失率やＲＴＴの低下によりＴＦＲＣに基づく送信可能レートの推定が困難である場合であっても、送信可能レートを適切に制限することができる。その結果、送信レートが物理帯域を大幅に超過することを防止し、パケット損失率を抑制することが可能である。また、本実施形態によれば、送信レートの急激な増加を防止できるため、画像伝送に適切なレート制御を実現できる。

なお、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明は係る例に限定されないことは言うまでもない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。

例えば、本明細書の画像送信装置１０および画像受信装置２０の処理における各ステップは、必ずしもフローチャートとして記載された順序に沿って時系列に処理する必要はない。例えば、画像送信装置１０および画像受信装置２０の処理における各ステップは、並列的あるいは個別に実行される処理（例えば、並列処理あるいはオブジェクトによる処理）を含んでもよい。

また、画像送信装置１０および画像受信装置２０に内蔵されるＣＰＵ、ＲＯＭおよびＲＡＭなどのハードウェアを、上述した画像送信装置１０および画像受信装置２０の各構成と同等の機能を発揮させるためのコンピュータプログラムも作成可能である。また、該コンピュータプログラムを記憶させた記憶媒体も提供される。また、図３および図４の機能ブロック図で示したそれぞれの機能ブロックをハードウェアで構成することで、一連の処理をハードウェアで実現することもできる。

本実施形態にかかる画像通信システムの全体構成を示した説明図である。 送信可能レートと送信レートの関係を示した説明図である。 本実施形態にかかる画像送信装置の構成を示した機能ブロック図である。 本実施形態にかかる画像受信装置の構成を示した機能ブロック図である。 通常の方法により算出される送信可能レートを示した説明図である。 本実施形態により得られる送信可能レートを示した説明図である。 通常の方法により算出される送信可能レートを示した説明図である。 本実施形態により得られる送信可能レートを示した説明図である。 本実施形態にかかる画像受信装置の動作の流れを示したフローチャートである。 本実施形態にかかる画像送信装置の動作の流れを示したフローチャートである。

１０ 画像送信装置
１２ ネットワーク
１４ 撮像装置
１８ 表示装置
２０ 画像受信装置
１５０ レート制御部
１６０ 物理帯域測定部
２４０ パケット損失率算出部
２５０ ＲＴＴ算出部
２６０ フィードバックパケット生成部

Claims (8)

1. 相手通信装置へデータを送信する送信部と；
   前記相手通信装置との間の物理帯域を測定する物理帯域測定部と；
   前記送信部による送信レートを、前記送信部による以前の送信レートが前記物理帯域から所定値を減じた値を下回っている場合には前記物理帯域の範囲内で制御し、上回っている場合には前記物理帯域を超える範囲内で制御するレート制御部と；
   を備える、通信装置。
2. 前記所定値は、前記物理帯域に１未満の第１の係数を乗じて得られる値である、請求項１に記載の通信装置。
3. 前記物理帯域を超える範囲は、前記送信部による以前の送信レートと前記物理帯域のうちで大きい方を基準にして得られる、請求項２に記載の通信装置。
4. 前記物理帯域を超える範囲の上限は、前記送信部による以前の送信レートと前記物理帯域のうちで大きい方に１以上の第２の係数を乗じて得られる値である、請求項３に記載の通信装置。
5. 前記相手通信装置における前記送信部から送信されたデータの受信状況を示す情報を前記相手通信装置から受信する受信部をさらに備え、
   前記レート制御部は、前記受信部により受信された情報に基づいて送信可能レートを算出し、前記送信部による送信レートをさらに前記送信可能レートの範囲内で制御する、請求項４に記載の通信装置。
6. 第１の通信装置と；
   前記第１の通信装置へデータを送信する送信部、
   前記第１の通信装置との間の物理帯域を測定する物理帯域測定部、および、
   前記送信部による送信レートを、前記送信部による以前の送信レートが前記物理帯域から所定値を減じた値を下回っている場合には前記物理帯域の範囲内で制御し、上回っている場合には前記物理帯域を超える範囲内で制御するレート制御部；
   を有する第２の通信装置と；
   を備える、通信システム。
7. コンピュータを、
   相手通信装置へデータを送信する送信部と；
   前記相手通信装置との間の物理帯域を測定する物理帯域測定部と；
   前記送信部による送信レートを、前記送信部による以前の送信レートが前記物理帯域から所定値を減じた値を下回っている場合には前記物理帯域の範囲内で制御し、上回っている場合には前記物理帯域を超える範囲内で制御するレート制御部と；
   として機能させるための、プログラム。
8. 相手通信装置へデータを送信するステップと；
   前記相手通信装置との間の物理帯域を測定するステップと；
   データの以前の送信レートが前記物理帯域から所定値を減じた値を下回っている場合には前記送信レートを前記物理帯域の範囲内で制御するステップと；
   データの以前の前記送信レートが前記物理帯域から前記所定値を減じた値を上回っている場合には前記送信レートを前記物理帯域を超える範囲内で制御するステップと；
   を含む、通信方法。
   

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