WO2012124276A1 - 無線映像送信装置および無線映像受信装置ならびにこれらを備えた無線映像伝送システム - Google Patents

無線映像送信装置および無線映像受信装置ならびにこれらを備えた無線映像伝送システム Download PDF

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WO2012124276A1
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video
wireless
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video data
access point
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佐藤　正樹
健 宮越
雅明 遠藤
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Panasonic Corp
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Panasonic Corp
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    • H04N21/63—Control signaling related to video distribution between client, server and network components; Network processes for video distribution between server and clients or between remote clients, e.g. transmitting basic layer and enhancement layers over different transmission paths, setting up a peer-to-peer communication via Internet between remote STB's; Communication protocols; Addressing
    • H04N21/631—Multimode Transmission, e.g. transmitting basic layers and enhancement layers of the content over different transmission paths or transmitting with different error corrections, different keys or with different transmission protocols
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    • H04W36/00—Hand-off or reselection arrangements
    • H04W36/24—Reselection being triggered by specific parameters
    • H04W36/26—Reselection being triggered by specific parameters by agreed or negotiated communication parameters
    • H04W36/28—Reselection being triggered by specific parameters by agreed or negotiated communication parameters involving a plurality of connections, e.g. multi-call or multi-bearer connections

Definitions

  • the present invention relates to a wireless video transmission device and a wireless video reception device for transmitting and receiving a video signal by wireless communication while switching a plurality of access points (base stations), and a wireless video transmission system including these.
  • a mobile terminal for example, a mobile phone
  • a mobile terminal can maintain wireless communication in a wide area by performing a handover for switching a plurality of access points during movement.
  • a line condition deteriorates near the boundary of an access point cover area (that is, a range where radio waves reach), or communication is temporarily interrupted when a handover is performed.
  • the amount of information to be transmitted is large compared to voice communication or the like, and thus it is indispensable to deal with the above problems in order to realize high transmission quality.
  • blocks obtained by dividing still images of each frame of a moving image are classified into blocks of interest and non-blocks of interest according to their importance.
  • a technique is known that enables high-quality reproduction of at least the main part of an image even when the communication line condition deteriorates by preferentially reducing the code for the block of interest (see Patent Document 1). ).
  • two transmission / reception systems for transmitting / receiving signals to / from the base station are provided, and when performing handover, the transmission / reception system that is not involved in communication with the switching source base station is used.
  • a technique is known in which a communication interruption time at the time of handover is shortened by transmitting / receiving a control signal related to handover to / from a switching destination base station (see Patent Document 2).
  • Patent Document 1 the conventional technique described in Patent Document 1 is configured to generate one stream by preferentially performing code reduction for non-target blocks in the encoding process.
  • the image server transmits to the client device. It is effective for systems that distribute moving images, but can be controlled according to the line conditions when considering application to mobile communications using wireless LAN (Local Area Network) access points. There is a problem that the range of the code amount is small.
  • Patent Document 2 in a network with a guaranteed bandwidth such as PHS (Personal Handyphone System), communication interruption time at the time of handover can be shortened by two transmission / reception systems. In the mobile communication using no wireless LAN access point or the like, there is a problem that high quality transmission cannot be expected.
  • PHS Personal Handyphone System
  • the present invention has been devised in view of such problems of the prior art. Even when the handover is performed or when the line condition deteriorates in the vicinity of the boundary of the access point coverage, the video disturbance and image quality are improved.
  • the main object of the present invention is to provide a wireless video transmission device and a wireless video reception device that realize high-quality video data transmission while suppressing a decrease in image quality, and a wireless video transmission system including these.
  • the wireless video transmission device includes an imaging unit that captures an image of a subject and generates video data, and priority video data and non-priority video generated based on the video data so that at least an image area or an image resolution is different from each other.
  • a data generation unit that generates data, a video encoding unit that encodes the priority video data and the non-priority video data, a first wireless communication unit that communicates with a first access point, and the first access
  • a second wireless communication unit that communicates with a second access point that is a point handover destination candidate, and a communication control unit that controls wireless communication by the first and second wireless communication units, the communication control unit Is based on the line status of communication with the first access point and the execution status of the handover to the second access point, Determining whether video streams from the first and second wireless communication units are suitable for transmission, and encoding the priority video data and the non-priority video data as two separate video streams. It transmits from 2 radio
  • Schematic configuration diagram of the wireless video transmission system 1 The block diagram which shows the detailed structure of the radio
  • an imaging unit that images a subject to generate video data and a priority that is generated based on the video data so that at least an image area or an image resolution is different from each other.
  • a data generation unit that generates video data and non-priority video data; a video encoding unit that encodes the priority video data and non-priority video data; and a first wireless communication unit that communicates with a first access point;
  • a second wireless communication unit that communicates with a second access point that is a handover destination candidate of the first access point, and a communication control unit that controls wireless communication by the first and second wireless communication units
  • the communication control unit includes a line status of communication with the first access point, and an implementation state of handover to the second access point.
  • the first and second wireless communication units On the basis of the first and second wireless communication units, and determines whether or not the first and second wireless communication units encode the priority video data and the non-priority video data as two separate video streams.
  • 2 is a wireless video transmission apparatus that transmits from a wireless communication unit of FIG.
  • priority video data and non-priority video data are transmitted as individual video streams, and whether or not each video stream is transmitted is determined based on the line status and handover execution status.
  • the code amount of the video data can be controlled independently, and the range of the code amount that can be controlled in wireless communication can be expanded. Therefore, even when the line condition deteriorates near the boundary of the access point cover area at the time of handover, high-quality video data transmission can be realized while suppressing video disturbance and image quality degradation.
  • the second invention relates to the first invention, wherein the communication control unit determines that both of the two video streams are the first when the line status does not satisfy the first criterion related to the propriety of transmission. It is set as the structure which determines transmitting to the said 1st access point from one radio
  • the receiving-side apparatus can appropriately use one or both of the priority video data and the non-priority video data as video data for display or the like according to the reception status of each video stream.
  • High-quality video data transmission can be realized even when the line condition deteriorates near the boundary of the access point cover area.
  • a third invention relates to the second invention, wherein the communication control unit, when the line status does not satisfy a second standard lower than the first standard, one of the two video streams. Is determined to be transmitted from the second wireless communication unit to the second access point.
  • the video stream is transmitted before the handover to the second access point that can be the handover destination, high-quality video data can be transmitted even during the handover.
  • a fourth invention relates to any one of the first to third inventions, wherein the communication control unit, when the handover from the first access point to the second access point is completed, A configuration in which transmission of the two video streams to one access point is stopped while both of the two video streams are determined to be transmitted from the second wireless communication unit to the second access point; To do.
  • the receiving side apparatus can appropriately use one or both of the priority video data and the non-priority video data as video data for display or the like according to the reception status of each video stream, the handover is completed. High-quality video data transmission can be realized even when the line condition deteriorates near the boundary of the cover area of the second access point later.
  • a wireless video receiving apparatus that communicates with the wireless video transmitting apparatus according to any one of the first to fourth aspects, wherein the wireless video receiving apparatus communicates with the wireless video transmitting apparatus via the first and second access points.
  • a data receiving unit that receives the two video streams transmitted from the video transmitting device and a video decoding unit that decodes video data included in at least one received video stream are provided.
  • a plurality of different video data can be appropriately used as video data for display etc. according to the reception status of a plurality of video streams, so when performing handover or near the boundary of the access point cover area Even when the line condition deteriorates, high-quality video data transmission can be realized by suppressing the disturbance of the video and the deterioration of the image quality.
  • the sixth invention relates to the fifth invention, and further comprises a handover completion notifying unit for notifying the wireless video receiving apparatus of completion of handover to the second access point.
  • the video data transmission side (wireless video transmission device) can surely grasp the timing of completion of handover, it is possible to transmit high-quality video data.
  • the seventh invention relates to the fifth or sixth invention, wherein when the data receiving unit receives a plurality of video streams of the same type, the data decoding unit determines whether the video decoding unit receives a plurality of video streams of the same type. The video stream selection unit further selects a stream to be decoded.
  • the eighth invention relates to any one of the fifth to seventh inventions, further comprising a display unit, wherein the display position of the priority video during handover is fixed according to the line status.
  • a wireless video comprising: the wireless video transmission device according to any one of the first to fourth inventions; and the wireless video reception device according to any of the fifth to eighth inventions. It is a transmission system.
  • FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a wireless video transmission system 1 according to the present invention.
  • the wireless video transmission system 1 includes a wireless camera 2 as a wireless video transmission device that transmits a video signal by wireless communication, and a PC (Personal Computer) as a wireless video reception device that receives the video signal transmitted from the wireless camera 2. 3 mainly.
  • the wireless camera 2 is communicably connected to the PC 3 via two access points AP1 and AP2 and an IP (Internet Protocol) network 4.
  • the IP network 4 is composed of a LAN (Local Area Network) conforming to a known network standard such as Ethernet (registered trademark), but is not limited thereto, and uses a WAN (Wide-Area Network) or the Internet. You may do it.
  • LAN Local Area Network
  • Ethernet registered trademark
  • WAN Wide-Area Network
  • the access points AP1 and AP2 are radio wave repeaters having the same configuration, and wireless communication with the wireless camera 2 is possible.
  • the cover areas 5 and 6 of the access points AP1 and AP2 define an area where the wireless camera 2 can communicate, and are set so that some areas near the boundary of each other overlap.
  • the wireless camera 2 performs a handover (switches the access points AP1 and AP2 from one to the other), and the PC 3 and Maintain communication.
  • FIG. 2 is a block diagram showing a detailed configuration of the wireless video transmission system 1 of FIG. 1
  • FIG. 3 is a schematic diagram showing an example of a video stream transmission method in the wireless video transmission system
  • FIG. 4 is a video encoding unit.
  • 13 is a diagram illustrating a configuration example of data after encoding by 13
  • FIG. 5 is a diagram illustrating a configuration example of transmission data by the video transmission unit 14.
  • the imaging unit 11 includes a solid-state imaging device such as an optical lens system (not shown) or a CMOS (ComplementarylementMetal Oxide Semiconductor Image Sensor).
  • CMOS ComplementarylementMetal Oxide Semiconductor Image Sensor
  • a subject image incident on the surface is imaged to generate captured video data (video signal).
  • the video cutout unit 12 appropriately cuts out a region of interest (ROI: Region ⁇ of Interest) from the captured video data generated by the imaging unit 11.
  • ROI Region ⁇ of Interest
  • the user can set a predetermined area in the image as an attention area in advance. Alternatively, the user may set the attention area while watching the video displayed on the video display unit 25 of the PC 3 described later. It is also possible to automatically recognize a moving object such as a person or a car in an image by a known image recognition process without setting the user's operation, and set the area including the moving object as a region of interest. is there.
  • the video encoding unit 13 includes the target video data regarding the target region output from the video cutout unit 12 and the captured video data output from the image pickup unit 11 (the target region when the video cutout unit 12 performs cutout).
  • Non-focused video data related to a non-focused area including an external stationary background is encoded using a well-known compression coding technique based on MPEG2 (Moving / Picture / Experts / Group / phase-2).
  • MPEG2 Moving / Picture / Experts / Group / phase-2).
  • the video encoding unit 13 can control the code amount allocation for each pixel block included in the attention area and the non-attention area.
  • the attention area and the non-attention area have different image areas, but they are not necessarily exclusive, and a configuration in which a part of them overlaps is possible.
  • the video encoding unit 13 performs encoding so as to be a set code amount by a transmission control unit 18 to be described later, but if the generated code amount is large and exceeds the set value, the imaging unit 11, the captured video data output from 11 is reduced to lower the resolution, and then encoding is performed.
  • the resolution of the captured video data By reducing the resolution of the captured video data, the amount of generated code can be suppressed, and the amount of code for encoding the non-attention area can be greatly reduced.
  • the captured video data (non-focused video data) input from the imaging unit 11 to the video encoding unit 13 is, for example, an I picture (Intra Picture) or a P picture (Predictive) as shown in FIG.
  • the data is output from the video encoding unit 13 as a data string including an image such as “Picture”.
  • the target video data input from the video cutout unit 12 to the video encoding unit 13 indicates the position of the target region for each image such as each I picture or P picture, for example, as shown in FIG.
  • the data is output from the video encoding unit 13 as a data string to which position information is added.
  • the video transmission unit 14 converts each video data encoded by the video encoding unit 13 into an IP packet and outputs it as an individual video stream. That is, as shown in FIG. 3, when clipping is performed by the video clipping unit 12, attention video data regarding a region of interest is used to ensure transmission quality at the time of handover or when the line condition deteriorates. It is transmitted as a priority video stream to be prioritized. On the other hand, non-focused video data related to a non-focused area is transmitted as a non-prioritized video stream that does not need to be prioritized.
  • an image of non-target video data (here, an I picture) input from the video encoding unit 13 to the video transmission unit 14 is, for example, an RTP having a predetermined image size as shown in FIG.
  • a header, a UDP header, and an IP header are added to be packetized.
  • an image of interest video data (here, an I picture) input from the video encoding unit 13 to the video transmission unit 14 includes, for example, an RTP header and a UDP header together with position information as illustrated in FIG.
  • An IP header is added and packetized. It is also possible to preferentially transmit the priority video stream using a QoS guarantee mechanism such as Differentiated Services.
  • the first wireless communication unit 15 performs wireless communication conforming to a wireless LAN communication standard such as IEEE 802.11a / b / g with the access point AP1 via an antenna (not shown).
  • a wireless LAN communication standard such as IEEE 802.11a / b / g
  • Each video data converted into IP packets by the video transmission unit 14 is transmitted from the first wireless communication unit 15 to the PC 3 via the access point AP1.
  • the target video data and the video data (non-target video data) output from the imaging unit 11 are transmitted as individual video streams.
  • the first wireless communication unit 15 can detect the received signal strength that serves as an index for grasping the channel status of wireless communication.
  • the second wireless communication unit 16 has the same configuration and function as the first wireless communication unit 15.
  • Second wireless communication unit 16 presets the existence of an access point (here, access point AP2) that can be a handover destination different from the access point (here, access point AP1) with which first wireless communication unit 15 is communicating.
  • the wireless communication is performed with the access point that is the handover destination candidate.
  • the second wireless communication unit 16 measures the received signal strength at the time of detecting the access point, and if there are a plurality of AP2 candidates at the time of handover described later, the second wireless communication unit 16 receives more based on the measurement result of the received signal strength. It operates to select AP2 having a large signal strength.
  • the first wireless communication unit 15 and the second wireless communication unit 16 perform functions opposite to each other.
  • the communication control unit 17 performs overall control of communication in the wireless video transmission system 1 including control of wireless communication by the first and second wireless communication units 15 and 16.
  • the transmission control unit 18 controls the transmission of each video data to the PC 3 by controlling the operations of the video clipping unit 12 and the video encoding unit 13.
  • the transmission mode determination unit 19 also sets a plurality of preset operation modes to be executed by the wireless camera 2 in order to realize high-quality video data transmission based on the wireless communication line status and handover execution status. The operation mode is determined. Thereby, the transmission control part 18 controls transmission of each video data according to the determined operation mode.
  • the NW (network) communication unit 21 is connected to the access points AP1 and AP2 via the IP network 4, and is based on a well-known protocol such as the TCP / IP protocol. 2 transmits / receives a video stream and various control information.
  • the video receiving unit 22 has a buffer function for accumulating received data, and outputs the encoded video data included in the IP packet received from the wireless camera 2 by the NW communication unit 21 to the video decoding unit 23. To do.
  • the video decoding unit 23 decodes each video data from the video receiving unit 22.
  • the attention video data decoded here and the non-attention video data corresponding thereto are synthesized by the video synthesis unit 24 as necessary, as shown in FIG.
  • the video data acquired in this way is displayed on the video display unit 25 having a liquid crystal display or the like.
  • the position of the region of interest displayed on the video display unit 25 may be fixed when performing a handover described later.
  • the display position of the attention area can be designated from the wireless camera 2 side when the priority video stream is transmitted. This makes it possible for the user to recognize that the handover is in progress and improves the visibility of the attention area during the handover.
  • whether or not the position of the attention area needs to be fixed can be determined according to the magnitude of the received signal strength in the wireless camera 2, for example, when the received signal strength is smaller than a preset threshold value. Only the position of the attention area should be fixed. As a result, when the received signal strength is high, the position of the region of interest is not fixed even during handover, so that more natural video display is possible.
  • the reception control unit 26 controls the operation of the video reception unit 22, the video decoding unit 23, and the video synthesis unit 24 to control the reception and display of each video data with respect to the PC 3.
  • the stream selection unit 27 cooperates with the reception control unit 26 and receives a plurality of the same kind of video streams by the video reception unit 22 (that is, from the first and second wireless communication units 15 and 16 of the wireless camera 2).
  • the video decoding unit 23 selects a video stream to be decoded according to the reception status of each video stream.
  • the PC 3 includes a CPU (Central Processing Unit), a ROM (Read Only Memory), a RAM (Random Access Memory), an input / output interface, and the like. This process can be realized.
  • CPU Central Processing Unit
  • ROM Read Only Memory
  • RAM Random Access Memory
  • the communication control unit 17 determines whether transmission from the first and second wireless communication units 15 and 16 is appropriate for each video stream based on the wireless communication line status and handover execution status. To do.
  • the determination of the propriety of transmission of each video stream by the communication control unit 17 is realized by selectively executing the following three operation modes.
  • the three operation modes of the wireless camera 2 are one stream mode in which the captured video data output from the imaging unit 11 is transmitted as a single video stream from the first wireless communication unit 15 to the access point AP1, and attention 2-stream mode A (no handover) for transmitting a priority video stream including video data and a non-priority video stream including non-target video data from the first wireless communication unit 15 to the access point AP1, and priority including target video data
  • 2-stream mode B Ha Consisting of Dooba there
  • FIG. 6 is a flowchart showing video stream transmission operation by the wireless camera 2
  • FIG. 7 is an explanatory diagram of video stream transmission in the 2-stream mode A (no handover) of the wireless camera 2
  • FIG. It is explanatory drawing of the video stream transmission in 2 stream mode B (with a hand-over).
  • the first wireless communication unit 15 When the wireless camera 2 is activated, first, the first wireless communication unit 15 is connected to the access point AP1 corresponding to the cover area 5 to which the current position belongs, as shown in FIG.
  • the second radio communication unit 16 that does not need to communicate at the present time (that is, communicates with the access point AP2 that is the handover destination later) detects the received signal strength of the access point AP1 (ST101).
  • the first wireless communication unit 15 may be configured to detect the received signal strength of AP1.
  • the transmission mode determination unit 19 determines that the wireless communication channel status is good. 1 stream mode is implemented.
  • the transmission mode determination unit 19 It is determined that the situation is getting worse, and the 2-stream mode A is performed.
  • the transmission mode determination unit 19 determines that the wireless communication channel status has deteriorated to the extent that handover is required. Then, 2 stream mode B (with handover) is performed.
  • the region-of-interest segmenting operation by the image segmenting unit 12 is stopped (ST103).
  • the captured video data output from the imaging unit 11 is encoded as it is in the video encoding unit 13 (ST104), and one video stream is sent from the first wireless communication unit 15 to the PC 3 via the access point AP1. (ST105).
  • the current position of the wireless camera 2 is located in a relatively cheap place (such as near the center) within the cover area 5. Even when the code amount is not reduced by cutting out the region of interest, a sufficient transmission band can be secured.
  • the region-of-interest segmenting operation by the image segmenting unit 12 is started (ST106).
  • the video encoding unit 13 encodes the target video data and the non-target video data (ST107), and the first wireless communication unit 15 via the access point AP1 as the priority video stream and the non-priority video stream, respectively. Is transmitted to the PC 3 (ST108).
  • the current position of the wireless camera 2 is in a place where the radio wave is relatively difficult to reach within the cover area 5 (such as near the boundary).
  • the PC 3 can appropriately use one or both of the priority video stream and the non-priority video stream transmitted from the wireless camera 2 as video data for display or the like, high quality even when the line condition deteriorates Video data transmission can be realized.
  • steps ST109 and ST110 similar to steps ST106 and ST107 described above are performed, respectively.
  • the transmission control unit 18 executes step ST112 similar to the above-described step ST108, and further accesses from the second wireless communication unit 16. Only the priority video stream is transmitted to the PC 3 via the point AP2 (ST113). Note that if the handover completion notification is not received from the PC 3 within a predetermined time predetermined by the user, the transmission control unit 18 is not in a position where the wireless camera 2 can be handed over (that is, all access points). It is possible to display an error to the user by determining that the user has moved out of the cover area.
  • the transmission control unit 18 stops transmission of the priority video stream and the non-priority video stream from the first wireless communication unit 15 started in step ST112 ( ST114). Subsequently, the transmission control unit 18 transmits a non-priority video stream in addition to the priority video stream from the second wireless communication unit 16 to the PC 3 via the access point AP2 (ST115).
  • the current position of the wireless camera 2 is at the boundary between both cover areas where the cover area 5 and the cover area 6 overlap.
  • the priority-reduced video stream with the code reduced is transmitted to the second access point that can be the handover destination, high-quality video data transmission can be realized even during the handover.
  • the PC 3 appropriately uses one or both of attention video data (priority video data) and non- attention video data (non-priority video data) as video data for display or the like according to the reception status of each video stream. Therefore, even when the line condition deteriorates near the boundary of the coverage area of the second access point after the handover is completed, high-quality video data transmission can be realized.
  • the wireless camera 2 transmits the priority video data and the non-priority video data as individual video streams, and determines whether the transmission of each video stream is appropriate based on the line status and the handover execution status.
  • the code amounts of the video data and the non-priority video data can be controlled independently, and the range of the code amount that can be controlled in wireless communication can be expanded. Therefore, even when the line condition deteriorates near the boundary of the access point cover area at the time of handover, high-quality video data transmission can be realized while suppressing video disturbance and image quality degradation.
  • step ST114 it is also possible to stop transmission of only the non-priority video stream (that is, transmit only the priority video stream).
  • only specific video data for example, I picture
  • by continuing the transmission of the video data to the handover source there is an advantage that high quality video data transmission can be secured even when the handover to the access point AP1 is performed again.
  • step 112 it is also possible to transmit only the priority video stream.
  • only specific video data for example, I picture
  • I picture different from the handover destination
  • step ST113 only the priority video stream is transmitted from the second wireless communication unit 16 to the PC 3, but a necessary transmission band cannot be secured for the priority video stream, and the non-priority video stream is not transmitted. If the code amount is smaller, only the non-priority video stream can be transmitted. Details of the modified example regarding step ST113 will be described with reference to FIG.
  • FIG. 9 is an explanatory diagram showing the relationship between the distance between the access points AP1 and AP2 and the received signal strength in the wireless video transmission system 1.
  • (A) shows a case where the distance between the access points is small
  • (B) shows a case where the distance between the access points is large.
  • the distance between the access points AP1 and AP2 is relatively small, and the received signal strength is relatively large (that is, the available bandwidth that can be secured is relatively large) in the overlapping region (see the shaded area). Large) is suitable for transmitting the priority video stream.
  • the distance between the access points AP1 and AP2 is relatively large, and the received signal strength is relatively small in the overlapping area (see the shaded area) (that is, the available bandwidth that can be secured is small). (Relatively small) is suitable for transmitting non-priority video streams. In this way, even in the case of an available band where the priority video stream cannot be transmitted, there is an advantage that the interruption of the video can be reduced by transmitting the non-priority video stream.
  • the transmission mode is determined using the received signal strength related to AP1, but the received signal strength related to AP2 can also be used. For example, when the reception strength of AP2 is higher than the reception strength of AP1, it is possible to control to switch the transmission destination to AP2 in the 1-stream mode without going through the 2-stream mode.
  • FIG. 10 is a flowchart showing an operation of receiving a video stream by the PC 3.
  • the stream selection unit 27 determines whether or not only one video stream is received in the video reception unit 22 (ST201).
  • the video stream is decoded by the video decoding unit 23 (ST202).
  • the video is displayed on the video display unit 25 without undergoing the synthesis process by the video synthesis unit 24 (ST203).
  • the stream selection unit 27 further determines whether two video streams are received by the video reception unit 22 (ST204). .
  • these video streams are respectively decoded by the video decoding unit 23 (ST205).
  • the decoded attention video data and the non-target video data corresponding thereto are synthesized by the video synthesis unit 24 (ST206) and displayed on the video display unit 25.
  • the stream selection unit 27 further determines whether or not three video streams are received in the video reception unit 22 (ST207). .
  • the stream selection unit 27 displays the two priority videos included in the video streams.
  • One of the streams (the same kind of video stream) is selected as a video stream to be decoded by the video decoding unit 23 according to the reception status of the priority video streams (for example, using packet loss rate and jitter fluctuation as an index). (ST208).
  • the frequency of syntax errors at the time of decoding may be used as an indicator of the quality of the reception status.
  • the stream selection unit 27 determines whether or not one of the priority video streams selected in step ST208 has been sent to the handover destination (ST209), and if it has not been sent to the handover destination (No), Steps ST210 and ST211 similar to Steps ST205 and ST206 described above are executed.
  • the reception control unit 26 indicates that the handover has been completed for the wireless camera 2 before executing steps ST210 and ST211.
  • a handover completion notification for notification is transmitted (ST212).
  • the wireless camera 2 can reliably grasp the timing of completion of the handover, so that high-quality video data can be transmitted.
  • the wireless video transmission device is not limited to the above-described wireless camera, and may be any device that has at least a wireless communication function and a video data transmission function.
  • the wireless video receiving apparatus is not limited to the above-described PC, and any wireless video receiving apparatus may be used as long as it has a function of receiving video data from at least the wireless video transmitting apparatus and decoding the received video data.
  • the priority video data (notice video data) and the non-priority video data (non-note video data) having different image areas are generated by cutting out the attention area.
  • a scalable codec such as H.264 SVC for conversion
  • the attention area is encoded with high image quality
  • the non- attention area is encoded with low image quality
  • the attention area is reduced.
  • the components of the wireless video transmission device and the wireless video reception device and the wireless video transmission system including the wireless video transmission device and the wireless video transmission device according to the present invention described in the above embodiments are not necessarily essential, and at least depart from the scope of the present invention. As long as it is not, selection can be made as appropriate.
  • the wireless video transmission device, the wireless video reception device, and the wireless video transmission system including the same according to the present invention are not distorted even when a line condition deteriorates near the boundary of a coverage area of an access point.
  • Wireless video transmission device and wireless video reception device capable of transmitting high-quality video data while suppressing deterioration of image quality and transmitting and receiving video signals by wireless communication while switching a plurality of access points (base stations)
  • it is useful as a wireless video transmission system equipped with these.
  • Wireless video transmission system 2 Wireless camera (wireless video transmission device) 3 PC (wireless video receiver) 11 Imaging unit 12 Image cutout unit (data generation unit) 13 Video code lower part 15 First wireless communication unit 16 Second wireless communication unit 17 Communication control unit 23 Video reception unit (data reception unit) 26 Reception Control Unit (Handover Completion Notification Unit) 27 Stream selector AP1 First access point AP2 Second access point

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Abstract

【課題】無線映像伝送システムにおいて、ハンドオーバの実施時や、回線状況が悪化した場合でも、高品質な映像データの伝送を実現する。 【解決手段】無線カメラ２は、映像データを生成する撮像部３と、映像データから画像領域が互いに異なる優先映像データおよび非優先映像データを生成する映像切り出し部１２と、第１、第２のアクセスポイントＡＰ１、ＡＰ２のそれぞれと通信する第１、第２無線通信部１５、１６と、第１、第２無線通信部の無線通信を制御する通信制御部１７とを備え、通信制御部１７は、優先映像データと非優先映像データとをそれぞれ個別の２つの映像ストリームとして第１、第２の無線通信部から送信することが可能であり、無線通信の回線状況と、ハンドオーバの実施状況とに基づき、２つの映像ストリームについて第１、第２の無線通信部からの送信の適否をそれぞれ決定する構成とする。

Description

無線映像送信装置および無線映像受信装置ならびにこれらを備えた無線映像伝送システム
　本発明は、複数のアクセスポイント（基地局）を切り替えながら無線通信によって映像信号を送受信するための無線映像送信装置および無線映像受信装置ならびにこれらを備えた無線映像伝送システムに関する。
　移動体通信において、移動体端末（例えば、携帯電話）は、移動中に複数のアクセスポイントを切り替えるハンドオーバを実施することにより、広域なエリアで無線通信を維持できることが知られている。一方、移動体通信では、アクセスポイントのカバーエリア（すなわち、電波が届く範囲）の境界付近において回線状況が悪化したり、ハンドオーバの実施時に通信が一時的に途切れたりするといった問題がある。特に、映像を伝送するシステムでは、音声通信等に比べて伝送する情報量が大きいため、高い伝送品質を実現するためには上記のような問題への対処は不可欠である。
　これに対し、映像伝送システムにおいて、動画像の各フレームの静止画像を分割したブロックを、その重要度にしたがって注目ブロックと非注目ブロックとに分類し、符号量の削減が必要な場合には非注目ブロックに対して優先的に符号削減を行うことにより、通信時の回線状況が悪化した場合でも少なくとも画像の主要部分について高品質の再生を可能とした技術が知られている（特許文献１参照）。
　また、移動体端末において、基地局との間で信号を送受信する２系統の送受信系を設け、ハンドオーバを実施する際に、切替元の基地局との通信に関わっていない方の送受信系を用いて切替先の基地局との間でハンドオーバに関わる制御信号を送受信することにより、ハンドオーバの実施時における通信断時間を短縮する技術が知られている（特許文献２参照）。
特開２００５－９４５７８号公報 特開２０００－１０２０５０号公報
　しかしながら、上記特許文献１に記載の従来技術は、符号化処理において非注目ブロックに対して優先的に符号削減を行うことによって１つのストリームを生成する構成であり、例えば、画像サーバからクライアント装置に対して動画像を配信するシステム等においては有効であるものの、無線ＬＡＮ（Local Area Network）アクセスポイント等を利用する移動体通信への適用を考えた場合には、回線状況等に応じて制御可能な符号量の範囲が小さいという問題があった。
　また、上記特許文献２に記載の従来技術では、ＰＨＳ（Personal Handyphone System）などの帯域保証されたネットワークにおいて、２系統の送受信系によってハンドオーバの実施時における通信断時間を短縮できるものの、帯域保証のない無線ＬＡＮアクセスポイント等を利用する移動体通信では、高品質な伝送を期待できないという問題があった。
　本発明は、このような従来技術の課題を鑑みて案出されたものであり、ハンドオーバの実施時や、アクセスポイントのカバーエリアの境界付近において回線状況が悪化した場合でも、映像の乱れや画質の低下を抑制して高品質な映像データの伝送を実現する無線映像送信装置および無線映像受信装置ならびにこれらを備えた無線映像伝送システムを提供することを主目的とする。
　本発明の無線映像送信装置は、被写体を撮像して映像データを生成する撮像部と、前記映像データに基づき、少なくとも画像領域または画像解像度が互いに異なるように生成された優先映像データおよび非優先映像データを生成するデータ生成部と、前記優先映像データおよび前記非優先映像データを符号化する映像符号化部と、第１のアクセスポイントと通信する第１の無線通信部と、前記第１のアクセスポイントのハンドオーバ先候補である第２のアクセスポイントと通信する第２の無線通信部と、前記第１および第２の無線通信部による無線通信を制御する通信制御部とを備え、前記通信制御部は、前記第１のアクセスポイントとの間の通信の回線状況と、前記第２のアクセスポイントへのハンドオーバの実施状況とに基づき、前記２つの映像ストリームの前記第１および第２の無線通信部からの送信適否を決定し、符号化された前記優先映像データと前記非優先映像データとを個別の２つの映像ストリームとして前記第１および第２の無線通信部から送信することを特徴とする。
　このように本発明によれば、ハンドオーバの実施時や、アクセスポイントのカバーエリアの境界付近において回線状況が悪化した場合でも、映像の乱れや画質の低下を抑制して高品質な映像データの伝送を実現できるという優れた効果を奏する。
無線映像伝送システム１の概略構成図 図１の無線映像伝送システム１の詳細構成を示すブロック図 無線映像伝送システム１における映像ストリームの伝送方法の一例を示す模式図 映像符号化部１３による符号化後のデータの構成例を示す図 映像送信部１４による送信データの構成例を示す図 無線カメラ２による映像ストリームの送信動作を示すフロー図 無線カメラ２の２ストリームモードＡにおける映像ストリーム送信の説明図 無線カメラ２の２ストリームモードＢにおける映像ストリーム送信の説明図 無線映像伝送システム１におけるアクセスポイントＡＰ１、ＡＰ２間の距離と受信信号強度との関係を示す説明図（（Ａ）アクセスポイント間の距離小（Ｂ）アクセスポイント間の距離大） ＰＣ３による映像ストリームの受信動作を示すフロー図
　上記課題を解決するためになされた第１の発明は、被写体を撮像して映像データを生成する撮像部と、前記映像データに基づき、少なくとも画像領域または画像解像度が互いに異なるように生成された優先映像データおよび非優先映像データを生成するデータ生成部と、前記優先映像データおよび前記非優先映像データを符号化する映像符号化部と、第１のアクセスポイントと通信する第１の無線通信部と、前記第１のアクセスポイントのハンドオーバ先候補である第２のアクセスポイントと通信する第２の無線通信部と、前記第１および第２の無線通信部による無線通信を制御する通信制御部とを備え、前記通信制御部は、前記第１のアクセスポイントとの間の通信の回線状況と、前記第２のアクセスポイントへのハンドオーバの実施状況とに基づき、前記第１および第２の無線通信部からの送信適否を決定し、符号化された前記優先映像データと前記非優先映像データとを個別の２つの映像ストリームとして前記第１および第２の無線通信部から送信する無線映像送信装置である。
　これによると、優先映像データおよび非優先映像データを個別の映像ストリームとして送信すると共に、当該各映像ストリームの送信の適否を回線状況やハンドオーバの実施状況に基づき判定するため、優先映像データおよび非優先映像データの符号量を独立して制御することが可能となり、無線通信において制御可能な符号量の範囲を拡大することができる。したがって、ハンドオーバの実施時や、アクセスポイントのカバーエリアの境界付近において回線状況が悪化した場合でも、映像の乱れや画質の低下を抑制して高品質な映像データの伝送を実現できる。
　また、第２の発明は、上記第１の発明に関し、前記通信制御部は、前記回線状況が、前記送信適否に関わる第１の基準を満たさない場合、前記２つの映像ストリームの双方を前記第１の無線通信部から前記第１のアクセスポイントに対して送信することを決定する構成とする。
　これによると、受信側装置では、各映像ストリームの受信状況に応じて優先映像データおよび非優先映像データの一方または双方を表示等のための映像データとして適宜利用することができるため、第１のアクセスポイントのカバーエリアの境界付近等において回線状況が悪化した場合でも高品質な映像データの伝送を実現できる。
　また、第３の発明は、上記第２の発明に関し、前記通信制御部は、前記回線状況が、前記第１の基準よりも低い第２の基準を満たさない場合、前記２つの映像ストリームの一方を前記第２の無線通信部から前記第２のアクセスポイントに対して送信することを決定する構成とする。
　これによると、ハンドオーバ先となり得る第２のアクセスポイントに対して、ハンドオーバ前から映像ストリームを送信するため、ハンドオーバの実施時においても高品質な映像データの伝送を実現できる。
　また、第４の発明は、上記第１から第３の発明の何れかに関し、前記通信制御部は、前記第１のアクセスポイントから前記第２のアクセスポイントへのハンドオーバが完了した場合、前記第１のアクセスポイントに対する前記２つの映像ストリームの送信を停止する一方、前記２つの映像ストリームの双方を前記第２の無線通信部から前記第２のアクセスポイントに対して送信することを決定する構成とする。
　これによると、受信側装置では、各映像ストリームの受信状況に応じて優先映像データおよび非優先映像データの一方または双方を表示等のための映像データとして適宜利用することができるため、ハンドオーバの完了後の第２のアクセスポイントのカバーエリアの境界付近において回線状況が悪化した場合でも高品質な映像データの伝送を実現できる。
　また、第５の発明は、上記第１から第４の発明の何れかに係る無線映像送信装置と通信する無線映像受信装置であって、前記第１および第２のアクセスポイントを介して前記無線映像送信装置から送信された前記２つの映像ストリームを受信するデータ受信部と、受信した少なくとも１つの映像ストリームに含まれる映像データを復号する映像復号部とを備えた構成とする。
　これによると、複数の映像ストリームの受信状況に応じて複数の異なる映像データを表示等のための映像データとして適宜利用することができるため、ハンドオーバの実施時や、アクセスポイントのカバーエリアの境界付近において回線状況が悪化した場合でも、映像の乱れや画質の低下を抑制して高品質な映像データの伝送を実現できる。
　また、第６の発明は、上記第５の発明に関し、前記無線映像受信装置に対して、前記第２のアクセスポイントへのハンドオーバの完了を通知するハンドオーバ完了通知部を更に備えた構成とする。
　これによると、映像データの送信側（無線映像送信装置）においてハンドオーバ完了のタイミングを確実に把握することができるため、高品質な映像データの伝送が可能となる。
　また、第７の発明は、上記第５または第６の発明に関し、前記データ受信部が、同種の映像ストリームを複数受信した場合、それら各映像ストリームの受信状況に応じて、前記映像復号部にて復号されるストリームを選択する映像ストリーム選択部を更に備えた構成とする。
　これによると、受信状況がより良好な映像ストリームに基づき映像を再生することができるため、高品質な映像データの伝送が可能となる。
　また、第８の発明は、上記第５から第７の発明の何れかに関し、さらに表示部を備え、ハンドオーバ中の優先映像の表示位置を、前記回線状況に応じて固定する構成とする。
　これによると、ハンドオーバ中の優先映像の表示位置を固定することにより、電波状況が悪い場合でも見やすい映像を表示することができる。
　また、第９の発明は、上記第１から第４の発明の何れかに係る無線映像送信装置と、上記第５から第８の発明の何れかに係る無線映像受信装置とを備えた無線映像伝送システムである。
　以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら説明する。
　図１は本発明に係る無線映像伝送システム１の概略構成図である。無線映像伝送システム１は、無線通信によって映像信号を送信する無線映像送信装置としての無線カメラ２と、この無線カメラ２から送信された映像信号を受信する無線映像受信装置としてのＰＣ（Personal Computer）３とから主として構成される。無線カメラ２は、２つのアクセスポイントＡＰ１、ＡＰ２およびＩＰ（Internet Protocol）ネットワーク４を介してＰＣ３と通信可能に接続される。ここで、ＩＰネットワーク４は、イーサネット（登録商標）等の周知のネットワーク規格に準拠したＬＡＮ（Local Area Network）から構成されるが、これに限らず、ＷＡＮ（Wide-Area Network）やインターネットを利用しても良い。
　アクセスポイントＡＰ１、ＡＰ２は、互いに同一の構成を有する電波中継器であり、無線カメラ２との間で無線通信が可能である。アクセスポイントＡＰ１、ＡＰ２のカバーエリア５、６は、無線カメラ２が通信可能な領域を画成しており、互いの境界付近の一部の領域が重なるように設定されている。無線映像伝送システム１では、ユーザＵが無線カメラ２を使用しながら別のカバーエリアに移動すると、無線カメラ２はハンドオーバを実施する（アクセスポイントＡＰ１、ＡＰ２を一方から他方に切り替える）ことによりＰＣ３との通信を維持する。
　ここでは、説明の便宜上、ハンドオーバ元であるアクセスポイントＡＰ１と、ハンドオーバ先となるアクセスポイントＡＰ２との２つのアクセスポイントを備えた例を示すが、実用上はより多くのアクセスポイントおよびそのカバーエリアが存在することが望ましい。
　図２は図１の無線映像伝送システム１の詳細構成を示すブロック図であり、図３は無線映像伝送システムにおける映像ストリームの伝送方法の一例を示す模式図であり、図４は映像符号化部１３による符号化後のデータの構成例を示す図であり、図５は映像送信部１４による送信データの構成例を示す図である。
　図２に示すように、無線カメラ２において、撮像部１１は、図示しない光学レンズ系やＣＭＯＳ（Complementary Metal Oxide Semiconductor Image Sensor）等からなる固体撮像素子を備え、光学レンズ系から固体撮像素子の撮像面に入射する被写体像を撮像して撮像映像データ（映像信号）を生成する。
　映像切り出し部１２は、図３にも示すように、撮像部１１により生成された撮像映像データから注目領域(ＲＯＩ：Region of Interest)の切り出しを適宜実施する。ユーザは、画像における所定の領域を注目領域として事前に設定しておくことができる。或いは、ユーザは、後述するＰＣ３の映像表示部２５において表示された映像を見ながら注目領域を設定してもよい。また、ユーザの操作を介さずに、画像中の人や自動車などの移動物体を周知の画像認識処理等によって自動的に認識し、その移動物体を含む領域を注目領域として設定することも可能である。
　映像符号化部１３は、映像切り出し部１２から出力された注目領域に関する注目映像データと、撮像部１１から出力された撮像映像データ（映像切り出し部１２による切り出しが実施された場合には、注目領域外の静止した背景等を含む非注目領域に関する非注目映像データ）を、ＭＰＥＧ２（Moving Picture Experts Group phase 2）等に準拠した周知の圧縮符号化技術を用いて符号化する。ここで、映像符号化部１３は、注目領域や非注目領域に含まれる画素ブロック毎に符号量の割り当てを制御することができる。なお、注目領域と非注目領域とは画像領域が互いに異なるが、必ずしも排他的である必要はなく、一部を重複させた構成も可能である。
　また、映像符号化部１３は、後述する送信制御部１８により、設定される符号量となるように符号化するが、発生する符号量が多く、設定値を超えるような場合には、撮像部１１から出力された撮像映像データを縮小して解像度を下げ、その後に、符号化を実施する。撮像映像データの解像度を下げることで、発生する符号量抑制が可能となり、非注目領域を符号化するための符号量を大幅に削減できる。
　ここで、撮像部１１から映像符号化部１３に入力された撮像映像データ（非注目映像データ）は、例えば、図４（Ａ）に示すように、Ｉピクチャ（Intra Picture）やＰピクチャ（Predictive Picture）等の画像を含むデータ列として映像符号化部１３から出力される。また、映像切り出し部１２から映像符号化部１３に入力された注目映像データは、例えば、図４（Ｂ）に示すように、各ＩピクチャやＰピクチャ等の画像毎に注目領域の位置を示す位置情報が付加されたデータ列として映像符号化部１３から出力される。
　映像送信部１４は、映像符号化部１３において符号化された各映像データをＩＰパケット化し、個別の映像ストリームとして出力する。つまり、図３にも示すように、映像切り出し部１２による切り出しが実施された場合には、注目領域に関する注目映像データは、ハンドオーバの実施時や回線状況の悪化時において伝送品質を確保するために優先されるべき優先映像ストリームとして送信される。一方、非注目領域に関する非注目映像データは、優先する必要のない非優先映像ストリームとして送信される。
　ここで、映像符号化部１３から映像送信部１４に入力された非注目映像データの画像（ここでは、Ｉピクチャ）は、例えば、図５（Ａ）に示すように、所定の画像サイズをもってＲＴＰヘッダ、ＵＤＰヘッダ、ＩＰヘッダが付加されてパケット化される。また、映像符号化部１３から映像送信部１４に入力された注目映像データの画像（ここでは、Ｉピクチャ）は、例えば、図５（Ｂ）に示すように、位置情報と共にＲＴＰヘッダ、ＵＤＰヘッダ、ＩＰヘッダが付加されてパケット化される。なお、Differentiated ServicesなどのＱｏＳ保証の仕組みを利用して、優先映像ストリームを優先的に伝送することも可能である。
　第１無線通信部１５は、図示しないアンテナを介してアクセスポイントＡＰ１との間でIEEE 802.11a/b/g等の無線ＬＡＮの通信規格に準拠した無線通信を行う。映像送信部１４にてＩＰパケット化された各映像データは、第１無線通信部１５からアクセスポイントＡＰ１を介してＰＣ３に向けて送信される。ここで、注目映像データと、撮像部１１から出力された映像データ（非注目映像データ）とは、個別の映像ストリームとして送信される。なお、第１無線通信部１５は、無線通信の回線状況を把握する指標となる受信信号強度を検出することが可能である。
　また、第２無線通信部１６は、第１無線通信部１５と同様の構成および機能を有する。第２無線通信部１６は、第１無線通信部１５が通信中のアクセスポイント（ここでは、アクセスポイントＡＰ１）とは異なるハンドオーバ先となり得るアクセスポイント（ここでは、アクセスポイントＡＰ２）の存在を予め設定された周期で検出し、このハンドオーバ先候補のアクセスポイントとの間で無線通信を行う。第２無線通信部１６は、アクセスポイントの検出時には、受信信号強度を測定しておき、後述するハンドオーバ時に、複数のＡＰ２候補が存在する場合には、受信信号強度の測定結果に基づき、より受信信号強度の大きいＡＰ２を選択するように動作する。
　なお、無線カメラ２において、アクセスポイントＡＰ１からアクセスポイントＡＰ２へのハンドオーバが実施された後は、第１無線通信部１５と第２無線通信部１６とは互いに逆の機能を果たすことになる。
　通信制御部１７は、第１および第２無線通信部１５、１６による無線通信の制御を始めとして、無線映像伝送システム１における通信を統括制御する。通信制御部１７において、送信制御部１８は、映像切り出し部１２および映像符号化部１３の動作を制御することにより、ＰＣ３に対する各映像データの送信を制御する。また、送信モード決定部１９は、無線通信の回線状況とハンドオーバの実施状況とに基づき、高品質な映像データの伝送を実現するために無線カメラ２が実行すべき動作モードを予め設定された複数の動作モードの中から決定する。これにより、送信制御部１８は、決定された動作モードにしたがって各映像データの送信を制御する。
　一方、受信側のＰＣ３において、ＮＷ（ネットワーク）通信部２１は、ＩＰネットワーク４を介してアクセスポイントＡＰ１、ＡＰ２に接続されており、ＴＣＰ／ＩＰプロトコル等の周知のプロトコルに準拠して、無線カメラ２との間で映像ストリームや各種制御情報の送受信を実行する。
　映像受信部２２は、受信データを蓄積するバッファ機能を有しており、ＮＷ通信部２１により無線カメラ２から受信したＩＰパケットに含まれる符号化された映像データを映像復号部２３に対して出力する。映像復号部２３では映像受信部２２からの各映像データが復号される。ここで復号された注目映像データおよびこれに対応する非注目映像データは、図３にも示したように、必要に応じて映像合成部２４において合成される。このようにして取得された映像データは、液晶ディスプレイ等を備えた映像表示部２５において表示される。
　なお、後述するハンドオーバの実施時には、映像表示部２５において表示される注目領域の位置を固定するとよい。その場合、注目領域の表示位置は、優先映像ストリームの送信時に無線カメラ２側から指定することができる。これにより、ユーザにハンドオーバ中であることを認識させることができると共に、ハンドオーバ中の注目領域の見やすさが向上する。また、この場合、注目領域の位置の固定の要否は、無線カメラ２における受信信号強度の大きさに応じて決定することができ、例えば、受信信号強度が予め設定した閾値よりも小さい場合にのみ注目領域の位置を固定するとよい。これにより、受信信号強度が大きい場合には、ハンドオーバ中であっても注目領域の位置が固定されないため、より自然な映像表示が可能となる。
　受信制御部２６は、映像受信部２２、映像復号部２３および映像合成部２４の動作を制御することにより、ＰＣ３に対する各映像データの受信および表示を制御する。また、ストリーム選択部２７は、受信制御部２６と共同し、映像受信部２２によって同種の映像ストリームが複数受信された場合（すなわち、無線カメラ２の第１、第２無線通信部１５、１６からそれぞれ同種の映像ストリームが送信された場合）、各映像ストリームの受信状況に応じて、映像復号部２３にて復号すべき映像ストリームを選択する。
　なお、ＰＣ３は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）やＲＯＭ（Read Only Memory）、ＲＡＭ（Random Access Memory）、入出力インタフェース等から構成されており、上記各部の機能の一部または全てを所定のアプリケーションソフトウェアの処理により実現することができる。
　上記構成の無線カメラ２では、通信制御部１７が、無線通信の回線状況とハンドオーバの実施状況とに基づき、各映像ストリームについて第１、第２無線通信部１５、１６からの送信の適否を決定する。この通信制御部１７による各映像ストリームの送信の適否の決定は、次の３つの動作モードが選択的に実行されることにより具現化される。
　ここで、無線カメラ２の３つの動作モードは、撮像部１１から出力された撮像映像データを１つの映像ストリームとして第１無線通信部１５からアクセスポイントＡＰ１に対して送信する１ストリームモードと、注目映像データを含む優先映像ストリームおよび非注目映像データを含む非優先映像ストリームを第１無線通信部１５からアクセスポイントＡＰ１に対して送信する２ストリームモードＡ（ハンドオーバなし）と、注目映像データを含む優先映像ストリームおよび非注目映像データを含む非優先映像ストリームを第１無線通信部１５からアクセスポイントＡＰ１に対して送信し、且つ、注目映像データを含む優先映像ストリームのみを第２無線通信部１６からアクセスポイントＡＰ２に対して送信する２ストリームモードＢ（ハンドオーバあり）とからなる。
　図６は無線カメラ２による映像ストリームの送信動作を示すフロー図であり、図７は無線カメラ２の２ストリームモードＡ（ハンドオーバなし）における映像ストリーム送信の説明図であり、図８は無線カメラ２の２ストリームモードＢ（ハンドオーバあり）における映像ストリーム送信の説明図である。
　無線カメラ２が起動すると、まず、第１無線通信部１５は、図１に示したように、現在位置が属するカバーエリア５に対応するアクセスポイントＡＰ１に接続される。一方、現時点で通信を行う必要のない（すなわち、後にハンドオーバ先となるアクセスポイントＡＰ２と通信する）第２無線通信部１６では、アクセスポイントＡＰ１の受信信号強度が検出される（ＳＴ１０１）。なお、第１無線通信部１５により、ＡＰ１の受信信号強度を検出する構成とすることも可能である。
　ここで、検出された受信信号強度が予め設定した第１の基準値Ｘを越えている場合（ＳＴ１０１：Ｙｅｓ）、送信モード決定部１９は、無線通信の回線状況が良好であると判断して１ストリームモードを実施する。また、受信信号強度の値が第１の基準値Ｘよりも小さく（ＳＴ１０１：Ｎｏ）かつ第２の基準値Ｙよりも大きい場合（ＳＴ１０２：Ｙｅｓ）、送信モード決定部１９は、無線通信の回線状況がやや悪化していると判断して２ストリームモードＡを実施する。さらに、受信信号強度の値が第２の基準値Ｙ以下である場合（ＳＴ１０２：Ｎｏ）、送信モード決定部１９は、ハンドオーバの実施を必要とする程度まで無線通信の回線状況が悪化したと判断して２ストリームモードＢ（ハンドオーバあり）を実施する。
　１ストリームモード（ＳＴ１０１：Ｙｅｓ）では、映像切り出し部１２による注目領域の切り出し動作が停止される（ＳＴ１０３）。これにより、撮像部１１から出力された撮像映像データは、そのまま映像符号化部１３において符号化され（ＳＴ１０４）、第１無線通信部１５からアクセスポイントＡＰ１を介してＰＣ３に向けて１つの映像ストリームとして送信される（ＳＴ１０５）。
　この１ストリームモードでは、図１に示したように、無線カメラ２の現在位置はカバーエリア５内における比較的電波の届き安い場所（中央付近等）にあるため、従来の伝送方法と同様に、注目領域の切り出し等による符号量の削減を行わない場合でも十分な伝送帯域を確保できる。
　２ストリームモードＡ（ＳＴ１０２：Ｙｅｓ）では、映像切り出し部１２による注目領域の切り出し動作が開始される（ＳＴ１０６）。これにより、映像符号化部１３において、注目映像データおよび非注目映像データがそれぞれ符号化され（ＳＴ１０７）、それぞれ優先映像ストリームおよび非優先映像ストリームとして、第１無線通信部１５からアクセスポイントＡＰ１を介してＰＣ３に送信される（ＳＴ１０８）。
　この２ストリームモードＡでは、図７に示すように、無線カメラ２の現在位置はカバーエリア５の内における比較的電波の届き難い場所（境界付近等）にある。しかしながら、ＰＣ３では、無線カメラ２から送信された優先映像ストリームおよび非優先映像ストリームの一方または双方を表示等のための映像データとして適宜利用することができるため、回線状況が悪化した場合でも高品質な映像データの伝送を実現できる。
　２ストリームモードＢ（ＳＴ１０２：Ｎｏ）では、上述のステップＳＴ１０６、ＳＴ１０７とそれぞれ同様のステップＳＴ１０９、ＳＴ１１０が実施される。続いて、送信制御部１８は、ＰＣ３からハンドオーバの完了通知を受信していない場合（ＳＴ１１１：Ｎｏ）、上述のステップＳＴ１０８と同様のステップＳＴ１１２を実行し、更に、第２無線通信部１６からアクセスポイントＡＰ２を介してＰＣ３に向けて優先映像ストリームのみを送信する（ＳＴ１１３）。なお、ユーザによって予め定められた規定時間内にＰＣ３からハンドオーバの完了通知を受信していない場合には、送信制御部１８は、無線カメラ２がハンドオーバ可能な位置にない（すなわち、全てのアクセスポイントのカバーエリアから外れた）と判定してユーザに対してエラー表示等をしてもよい。
　一方、送信制御部１８は、ＰＣ３からハンドオーバの完了通知を受信すると（ＳＴ１１１：Ｙｅｓ）、ステップＳＴ１１２において開始した第１無線通信部１５からの優先映像ストリームおよび非優先映像ストリームの送信を停止する（ＳＴ１１４）。続いて、送信制御部１８は、優先映像ストリームに加えて非優先映像ストリームを第２無線通信部１６からアクセスポイントＡＰ２を介してＰＣ３に送信する（ＳＴ１１５）。
　この２ストリームモードＢでは、図８に示すように、無線カメラ２の現在位置はカバーエリア５とカバーエリア６とが重なる両カバーエリアの境界にある。しかしながら、ハンドオーバ先となり得る第２のアクセスポイントに対して、符号削減された優先映像ストリームが送信されるため、ハンドオーバ実施中でも高品質な映像データの伝送を実現できる。また、ＰＣ３は、各映像ストリームの受信状況に応じて注目映像データ（優先映像データ）および非注目映像データ（非優先映像データ）の一方または双方を表示等のための映像データとして適宜利用することができるため、ハンドオーバの完了後の第２のアクセスポイントのカバーエリアの境界付近において回線状況が悪化した場合でも高品質な映像データの伝送を実現できる。
　上記一連のステップは、最終的に通信制御部１７において全ての送信動作が完了したと判断される（ＳＴ１１６：Ｙｅｓ）まで、繰り返し実施される。
　このように、無線カメラ２では、優先映像データおよび非優先映像データを個別の映像ストリームとして送信すると共に、当該各映像ストリームの送信の適否を回線状況やハンドオーバの実施状況に基づき判定するため、優先映像データおよび非優先映像データの符号量を独立して制御することが可能となり、無線通信において制御可能な符号量の範囲を拡大することができる。したがって、ハンドオーバの実施時や、アクセスポイントのカバーエリアの境界付近において回線状況が悪化した場合でも、映像の乱れや画質の低下を抑制して高品質な映像データの伝送を実現できる。
　なお、上記ステップＳＴ１１４においては、非優先映像ストリームのみの送信を停止する（すなわち、優先映像ストリームのみを送信する）ことも可能である。この場合、ハンドオーバ元のアクセスポイントＡＰ１に対して送信する優先映像ストリームとしては、ハンドオーバ先とは異なる特定の映像データ（例えば、Ｉピクチャ）のみを送信することもできる。これにより、ハンドオーバ元のアクセスポイントに対する伝送帯域を節約することが可能となる。また、ハンドオーバ元への映像データの送信を一部継続することにより、再びアクセスポイントＡＰ１へのハンドオーバが実施された場合でも高品質な映像データの伝送を確保できるという利点もある。
　また、上記ステップ１１２においては、優先映像ストリームのみを送信することも可能である。この場合、ハンドオーバ元のアクセスポイントＡＰ１に対して送信する映像ストリームとしては、ハンドオーバ先とは異なる特定の映像データ（例えば、Ｉピクチャ）のみを送信することもできる。これにより、ハンドオーバ元のアクセスポイントに対する伝送帯域を節約することが可能となる。
　また、上記ステップＳＴ１１３においては、第２無線通信部１６からＰＣ３に向けて優先映像ストリームのみを送信する構成としたが、優先映像ストリームについて必要な伝送帯域を確保できず、且つ非優先映像ストリームの方がより符号量が小さい場合には、非優先映像ストリームのみを送信する構成も可能である。このステップＳＴ１１３に関する変更例の詳細について図９を参照して説明する。
　図９は無線映像伝送システム１におけるアクセスポイントＡＰ１、ＡＰ２間の距離と受信信号強度との関係を示す説明図である。ここで、（Ａ）はアクセスポイント間の距離が小さい場合、（Ｂ）はアクセスポイント間の距離が大きい場合を示している。
　図９（Ａ）に示すように、アクセスポイントＡＰ１、ＡＰ２間の距離が比較的小さく、それらが重なる領域（斜線部分参照）において受信信号強度が比較的大きい（すなわち、確保できる可用帯域が比較的大きい）場合、優先映像ストリームを送信するのに好適である。一方、図９（Ｂ）に示すように、アクセスポイントＡＰ１、ＡＰ２間の距離が比較的大きく、それらが重なる領域（斜線部分参照）において受信信号強度が比較的小さい（すなわち、確保できる可用帯域が比較的小さい）場合、非優先映像ストリームを送信するのに好適である。このように、優先映像ストリームを伝送できない可用帯域の場合でも、非優先映像ストリームを送信することにより、映像の途切れを軽減できるという利点がある。
　なお、ステップＳＴ１０１、ステップＳＴ１０２において、ＡＰ１に関する受信信号強度を用いて、送信モードを決定したが、ＡＰ２に関する受信信号強度を用いることも可能である。例えば、ＡＰ１の受信強度よりもＡＰ２の受信強度が大きい場合には、２ストリームモードを介すことなく、１ストリームモードで、送信先をＡＰ２に切り替えるという制御が可能である。
　図１０はＰＣ３による映像ストリームの受信動作を示すフロー図である。ＰＣ３において映像ストリームの受信が開始されると、ストリーム選択部２７は、映像受信部２２において１つの映像ストリームのみが受信されているか否かを判定する（ＳＴ２０１）。ここで、無線カメラ２において１ストリームモードが実施されることにより、１つの映像ストリームのみがＰＣ３で受信されている場合（Ｙｅｓ）、その映像ストリームは、映像復号部２３にて復号され（ＳＴ２０２）、映像合成部２４による合成処理を経ることなく（ＳＴ２０３）、映像表示部２５において表示される。
　また、ステップＳＴ２０１において１つの映像ストリームのみが受信されていない場合（Ｎｏ）、ストリーム選択部２７は、更に、映像受信部２２において２つの映像ストリームが受信されているか否かを判定する（ＳＴ２０４）。ここで、無線カメラ２において２ストリームモードＡが実施されることにより、２つの映像ストリームがＰＣ３で受信されている場合（Ｙｅｓ）、それら映像ストリームは、映像復号部２３にてそれぞれ復号され（ＳＴ２０５）、復号された注目映像データおよびこれに対応する非注目映像データは、映像合成部２４において合成され（ＳＴ２０６）、映像表示部２５において表示される。
　また、ステップＳＴ２０４において２つの映像ストリームのみが受信されていない場合（Ｎｏ）、ストリーム選択部２７は、更に、映像受信部２２において３つの映像ストリームが受信されているか否かを判定する（ＳＴ２０７）。ここで、無線カメラ２において２ストリームモードＢが実施されることにより、３つの映像ストリームがＰＣ３で受信されている場合（Ｙｅｓ）、ストリーム選択部２７は、それら映像ストリームに含まれる２つの優先映像ストリーム（同種の映像ストリーム）の一方を、それら優先映像ストリームの受信状況の良否に応じて（例えば、パケットロス率やジッタ変動を指標として）、映像復号部２３にて復号すべき映像ストリームとして選択する（ＳＴ２０８）。これにより、受信状況がより良好な映像ストリームに基づき映像を再生することができるため、高品質な映像データの伝送が可能となる。なお、受信状況の良否の指標としては、復号時のシンタクスエラーの頻度を用いてもよい。
　続いて、ストリーム選択部２７は、ステップＳＴ２０８において選択した一方の優先映像ストリームがハンドオーバ先に送られたものであるか否かを判定し（ＳＴ２０９）、ハンドオーバ先に送られたものでない場合には（Ｎｏ）、上述のステップＳＴ２０５、ＳＴ２０６とそれぞれ同様のステップＳＴ２１０、ＳＴ２１１を実行する。一方、優先映像ストリームがハンドオーバ先に送られたものである場合（ＳＴ２０９：Ｙｅｓ）、受信制御部２６は、ステップＳＴ２１０、ＳＴ２１１を実行する前に、無線カメラ２に対してハンドオーバが完了した旨を知らせるためのハンドオーバ完了通知を送信する（ＳＴ２１２）。これにより、無線カメラ２においてハンドオーバ完了のタイミングを確実に把握することができるため、高品質な映像データの伝送が可能となる。
　上記一連のステップは、最終的に受信制御部２６において全ての送信動作が完了したと判断される（ＳＴ２１３：Ｙｅｓ）まで、繰り返し実施される。　
　本発明を特定の実施形態に基づいて説明したが、これらの実施形態はあくまでも例示であって、本発明はこれらの実施形態によって限定されるものではない。
　たとえば、本発明に係る無線映像送信装置としては、上述の無線カメラに限らず、少なくとも無線通信機能と映像データの送信機能を有するものであればよい。また、本発明に係る無線映像受信装置としては、上述のＰＣに限らず、少なくとも無線映像送信装置から映像データを受信し、その受信した映像データを復号する機能を有するものであればよい。
　また、上記実施形態では、注目領域の切り出しにより互いに画像領域の異なる優先映像データ（注目映像データ）および非優先映像データ（非注目映像データ）を生成する構成としたが、例えば、映像データの符号化にH.264 SVC等のスケーラブルコーデックを用いることにより、互いに画像解像度が異なる優先映像データおよび非優先映像データを生成する構成も可能である。この場合、量子化値を制御することより、優先映像データでは、注目領域を高画質に符号化すると共に、非注目領域を低画質で符号化し、一方、非優先映像データでは、注目領域を低画質に符号化すると共に、非注目領域を高画質で符号化することができる。
　なお、上記実施形態に示した本発明に係る無線映像送信装置および無線映像受信装置ならびにこれらを備えた無線映像伝送システムの各構成要素は、必ずしも全てが必須ではなく、少なくとも本発明の範囲を逸脱しない限りにおいて適宜取捨選択することが可能である。
　本発明に係る無線映像送信装置および無線映像受信装置ならびにこれらを備えた無線映像伝送システムは、ハンドオーバの実施時や、アクセスポイントのカバーエリアの境界付近において回線状況が悪化した場合でも、映像の乱れや画質の低下を抑制して高品質な映像データの伝送を実現可能とし、複数のアクセスポイント（基地局）を切り替えながら無線通信によって映像信号を送受信するための無線映像送信装置および無線映像受信装置ならびにこれらを備えた無線映像伝送システムとして有用である。
１　無線映像伝送システム
２　無線カメラ（無線映像送信装置）
３　ＰＣ（無線映像受信装置）
１１　撮像部
１２　映像切り出し部（データ生成部）
１３　映像符号下部
１５　第１無線通信部
１６　第２無線通信部
１７　通信制御部
２３　映像受信部（データ受信部）
２６　受信制御部（ハンドオーバ完了通知部）
２７　ストリーム選択部
ＡＰ１　第１のアクセスポイント
ＡＰ２　第２のアクセスポイント

Claims (9)

  1. 　被写体を撮像して映像データを生成する撮像部と、
    　前記映像データに基づき、少なくとも画像領域または画像解像度が互いに異なるように生成された優先映像データおよび非優先映像データを生成するデータ生成部と、
    　前記優先映像データおよび前記非優先映像データを符号化する映像符号化部と、
    　第１のアクセスポイントと通信する第１の無線通信部と、
    　前記第１のアクセスポイントのハンドオーバ先候補である第２のアクセスポイントと通信する第２の無線通信部と、
    　前記第１および第２の無線通信部による無線通信を制御する通信制御部と
    を備え、
    　前記通信制御部は、前記第１のアクセスポイントとの間の通信の回線状況と、前記第２のアクセスポイントへのハンドオーバの実施状況とに基づき、前記第１および第２の無線通信部からの送信適否を決定し、符号化された前記優先映像データと前記非優先映像データとを個別の２つの映像ストリームとして前記第１および第２の無線通信部から送信することを特徴とする無線映像送信装置。
  2. 　前記通信制御部は、前記回線状況が、前記送信適否に関わる第１の基準を満たさない場合、前記２つの映像ストリームの双方を前記第１の無線通信部から前記第１のアクセスポイントに対して送信することを決定する請求項１に記載の無線映像送信装置。
  3. 　前記通信制御部は、前記回線状況が、前記第１の基準よりも低い第２の基準を満たさない場合、前記２つの映像ストリームの一方を前記第２の無線通信部から前記第２のアクセスポイントに対して送信することを決定する請求項２に記載の無線映像送信装置。
  4. 　前記通信制御部は、前記第１のアクセスポイントから前記第２のアクセスポイントへのハンドオーバが完了した場合、前記第１のアクセスポイントに対する前記２つの映像ストリームの送信を停止する一方、前記２つの映像ストリームの双方を前記第２の無線通信部から前記第２のアクセスポイントに対して送信することを決定する請求項１から請求項３の何れかに記載の無線映像送信装置。
  5. 　請求項１から請求項４の何れかに記載の無線映像送信装置と通信する無線映像受信装置であって、
    　前記第１および第２のアクセスポイントを介して前記無線映像送信装置から送信された前記２つの映像ストリームを受信するデータ受信部と、
    　受信した少なくとも１つの映像ストリームに含まれる映像データを復号する映像復号部と
    を備えたことを特徴とする無線映像受信装置。
  6. 　前記無線映像受信装置に対して、前記第２のアクセスポイントへのハンドオーバの完了を通知するハンドオーバ完了通知部を更に備えたことを特徴とする請求項５に記載の無線映像受信装置。
  7. 　前記データ受信部が、同種の映像ストリームを複数受信した場合、それら各映像ストリームの受信状況に応じて、前記映像復号部にて復号される映像ストリームを選択するストリーム選択部を更に備えたことを特徴とする請求項５または請求項６に記載の無線映像受信装置。
  8. 　さらに表示部を備え、ハンドオーバ中の優先映像の表示位置を、前記回線状況に応じて固定する請求項５から請求項７の何れかに記載の無線映像受信装置。
  9. 　請求項１から請求項４の何れかに記載の無線映像送信装置と、請求項５から請求項８の何れかに記載の無線映像受信装置とを備えた無線映像伝送システム。
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