JP2012147197A - 通信装置、通信方法、及び通信プログラム - Google Patents

Abstract

【課題】ＦＥＣ符号の符号化時に多数の種類の生成多項式を必要とせず、通信路状態に応じて柔軟な誤り訂正を行うことが可能な通信装置を提供する。
【解決手段】本通信装置は、通信路３を介して他の通信装置２との間で通信を行う通信装置１であって、Ａ個の情報パケットからＢ個の検査パケットを生成するＦＥＣ符号化部１０３と、情報パケットをｘ個、検査パケットをｙ個送信する送信処理部１０４と、通信路３の状態に応じて、送信処理部１０４により送信される情報パケットと検査パケットとの個数をＡ≦ｘ＋ｙ≦Ａ＋Ｂとなるように決定するＦＥＣ符号化率決定部１０６と、を備える。
【選択図】図３

Description

本発明は、通信装置、通信方法、及びプログラムに関する。

従来の電子機器では、外部の通信装置との間で行われるデジタル通信処理、デジタル通信により得られたデータや記憶装置に記憶されたデータに施される信号処理において、データの信頼性を確保するために、誤り検出や誤り訂正が一般的に行われる。誤り検出では、データに誤りが発生しているか否かを識別することができる。また、誤り訂正では、データに誤りが発生しているか否かを識別し、さらに誤りのあるデータを訂正することができる。

誤り検出又は誤り訂正では、ｋ単位長（ｋビット等）の符号を、ｎ＝ｍ＋ｋ単位長の符号語に変換するブロック符号と呼ばれる種類のものがある。これを（ｎ、ｋ）符号などと記載する。符号語は、最小ハミング距離がｄ＞１、つまり互いに少なくともｄ単位異なっている。この冗長性を利用して、誤り検出や誤り訂正が成される。

誤り検出では、符号語あたりｄ−１単位の誤りを検出することができ、誤り訂正では、符号語あたり［（ｄ−１）／２］単位の誤りを訂正することができる（［］は床関数）。

誤り訂正に用いられる符号の１つとして、前方誤り訂正符号（以下、「ＦＥＣ（Forward Error Correction）符号」ともいう）があり、その１つとして、リード・ソロモン符号（以下、「ＲＳ符号」という）が知られている。ＲＳ符号は、生成と復号が複雑であるので、処理にある程度の時間を要する反面、誤り訂正能力が高く、地上デジタル放送、衛星通信、ＡＤＳＬ、ＣＤ、ＤＣＤ、ＱＲコード等の誤り訂正に応用されている。また、ＲＳ符号では、符号後をシンボルの集まりで表し、各シンボル単位で誤り検出と誤り訂正とを行う。そして、ＲＳ符号は、１つのシンボル内のビットにどれだけ誤りを含んでいても、全体として１シンボルの誤りと認識されるので、連続して起こるビット誤りであるバースト誤りに強いという特性がある。ＲＳ符号の符号語は、例えばＲＳ（ｎ、ｋ）符号又は単にＲＳ（ｎ、ｋ）と表される。

また、誤り訂正のうち、誤り位置があらかじめ特定されている場合の誤り訂正を、特に消失訂正という。消失訂正では、符号語あたりｄ単位の消失を訂正することができる。

消失訂正を行う装置の例として、誤り訂正符号の付加による伝送遅延の増加や冗長度の局所的変化や演算量の増加を招くことなく、誤り訂正演算を各ピクチャに独立して実施することが可能な映像送信装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。この映像送信装置は、誤り訂正符号の情報シンボル数と検査シンボル数とを決定し、これに基づいて、可変数の送信シンボルを生成するものである。また、この送信シンボルを受信する映像受信装置は、複数の誤り訂正符号の中から１つを選択して誤り訂正符号化を行った映像送信装置の処理に合わせ、送信された情報シンボル数と検査シンボル数とに基づいて、誤り訂正復号処理を行うことができる。

特開２００５−３４７９２７号公報

しかしながら、特許文献１の技術では、映像送信装置が、情報シンボル数及び検査シンボル数を柔軟に設定するために、生成多項式Ｇ（ｘ）を多数用意する必要があり、メモリの消費量が増大していた。

本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであって、メモリの消費量を低減することが可能な通信装置、通信方法、及び通信プログラムを提供することを目的とする。

本発明の通信装置は、通信路を介して他の通信装置との間で通信を行う通信装置であって、Ａ個の情報パケットからＢ個の検査パケットを生成する符号化部と、前記情報パケットをｘ個、前記検査パケットをｙ個送信するパケット送信部と、前記通信路の状態に応じて、前記パケット送信部により送信される前記情報パケットと前記検査パケットとの個数をＡ≦ｘ＋ｙ≦Ａ＋Ｂとなるように決定する決定部と、を備える。

この通信装置によれば、生成多項式Ｇ（ｘ）を多数用意する必要がなく、メモリの消費量を低減することが可能である。

また、本発明の通信装置は、前記決定部が、ｘ＝Ａ、０≦ｙ≦Ｂとなるように決定する。

この通信装置によれば、送信時の情報パケットの個数を減らさずに、検査パケットの個数を柔軟に決定することができる。

また、本発明の通信装置は、前記通信路の割当可能帯域を推定する帯域推定部を備え、前記決定部が、前記帯域推定部により推定された前記通信路の割当可能帯域に基づいて、送信される前記情報パケットと前記検査パケットとの個数を決定する。

この通信装置によれば、通信路の割当可能帯域を考慮して送信パケットの符号化率を柔軟に設定することができる。

また、本発明の通信装置は、前記通信路の回線品質を推定する回線品質推定部を備え、前記決定部が、前記回線品質推定部により推定された前記通信路の回線品質に基づいて、送信される前記情報パケットと前記検査パケットとの個数を決定する。

この通信装置によれば、通信路の回線品質を考慮して送信パケットの符号化率を柔軟に設定することができる。

また、本発明の通信装置は、前記パケット送信部により他の通信装置へパケット送信したときの前記通信路の回線品質を示す回線品質情報を、前記他の通信装置から前記通信路を介して受信する回線品質情報受信部を備え、前記決定部が、前記回線品質情報受信部により受信された回線品質情報に基づいて、送信される前記情報パケットと前記検査パケットとの個数を決定する。

この通信装置によれば、過去に他の通信装置へパケット送信した際の通信路の回線品質を考慮するので、送信パケットの符号化率をより柔軟に設定することができる。

また、本発明の通信装置は、通信路を介して他の通信装置との間で通信を行う通信装置であって、情報パケットと検査パケットとを受信するパケット受信部と、前記パケット受信部により受信された前記情報パケットと前記検査パケットとのパケットの数をカウントするパケット数カウント部と、前記パケット数カウント部によりカウントされたパケット数が前記検査パケット生成時に使用された情報パケット数以上である場合、前記パケット受信部により受信された前記情報パケットに対して消失訂正を行う復号化部と、を備える。

この通信装置によれば、受信されたパケット数によらず、柔軟な誤り訂正を行うことが可能である。

また、本発明の通信装置は、前記復号化部が、前記パケット受信部により受信される前記情報パケットと前記検査パケットとのパケット数が、前記検査パケット生成時に使用された情報パケット数と同じになったとき、消失訂正を行う。

この通信装置によれば、受信されたパケット数が、最大のパケット数である生成時の情報パケット数であると仮定することで、消失訂正を確実に行うことができる。

また、本発明の通信装置は、前記復号化部が、前記パケット受信部により受信された前記情報パケットと前記検査パケットとに後続する次の情報パケットと次の検査パケットとを受信した場合、前記パケット数カウント部によりカウントされた前記情報パケットと前記検査パケットとのパケット数に応じた消失訂正を行う。

この通信装置によれば、受信されたＦＥＣ符号のシンボル数に応じて消失訂正を行うので、最も適した生成多項式を選択することができ、最適な演算量で演算処理を行うことができる。

また、本発明の通信方法は、通信路を介して他の通信装置との間で通信を行うための通信方法であって、Ａ個の情報パケットからＢ個の検査パケットを生成するステップと、前記通信路の状態に応じて、送信する前記情報パケットｘ個と前記検査パケットｙ個とをＡ≦ｘ＋ｙ≦Ａ＋Ｂとなるように決定するステップと、前記決定された個数の前記情報パケットと前記検査パケットとを送信するステップと、を有する。

この通信方法によれば、生成多項式Ｇ（ｘ）を多数用意する必要がなく、メモリの消費量を低減することが可能である。

また、本発明の通信方法は、通信路を介して他の通信装置との間で通信を行うための通信方法であって、情報パケットと検査パケットを受信するステップと、前記受信されたパケットに含まれる前記情報パケットと前記検査パケットとのパケットの数をカウントするステップと、前記カウントされたパケット数が前記検査パケット生成時に使用された情報パケット数以上である場合、前記受信された前記情報パケットに対して消失訂正を行うステップと、を有する。

この通信方法によれば、受信されたパケット数によらず、柔軟な誤り訂正を行うことが可能である。

また、本発明の通信プログラムは、上記通信方法（送信方法）の各ステップをコンピュータに実行させるためのプログラムである。

この通信プログラムによれば、生成多項式Ｇ（ｘ）を多数用意する必要がなく、メモリの消費量を低減することが可能である。

また、本発明の通信プログラムは、上記通信方法（受信方法）の各ステップをコンピュータに実行させるためのプログラムである。

この通信プログラムによれば、受信されたパケット数によらず、柔軟な誤り訂正を行うことが可能である。

本発明によれば、メモリの消費量を低減することが可能である。

本発明の第１の実施形態における通信システムの構成例を示す図 本発明の第１の実施形態におけるＲＳ符号の構成例を示す図 本発明の第１の実施形態におけるＦＥＣ符号化を説明するための図 本発明の第１の実施形態における送信パケットのＦＥＣ符号化率と通信路に送信されるシンボルとの関係の一例を示す図 本発明の第１の実施形態におけるＦＥＣ符号化を説明するための図 本発明の第１の実施形態におけるＦＥＣ復号化部が第１ＦＥＣ復号化処理を行うときの動作例を示すフローチャート 本発明の第１の実施形態におけるＦＥＣ復号化部が第２ＦＥＣ復号化処理を行うときの動作例を示すフローチャート 本発明の第２の実施形態における通信システムの構成例を示すブロック図 本発明の第３の実施形態の通信システムの構成例を示すブロック図

以下、本発明の実施形態について、図面を用いて説明する。

本実施形態の通信装置としては、有線ＬＡＮ、同軸ケーブル、電力線等の有線を介して通信を行う通信装置、セルラー通信、無線ＬＡＮやＢｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）等の無線を介して通信を行う通信装置、などが考えられる。

また、本実施形態の通信装置は、パケット伝送に適しており、通信路に送信されるパケット量をなるべく少量化するという制約条件がある通信路を用いたパケット伝送に非常に適している。パケット伝送を行う通信装置には、テレビ会議システム、監視カメラ映像伝送システム、映像データのダウンロード／アップロードを行うシステム、遠隔授業システム、などがある。また、無線通信路のような、パケットエラー率が比較的高い通信路を用いて通信を行う通信装置に、非常に適している。

（誤り訂正、消失訂正の具体的な演算）
本実施形態の通信装置は、誤り訂正、特に消失訂正を行う。各実施形態について説明する前に、まずは誤り訂正、消失訂正の具体的な演算の方法について説明する。

ここでは、通信装置の１つである送信装置から通信装置の１つである受信装置へデータを送信することを想定し、ＲＳ（１５，７）つまりｋ＝７、ｍ＝８、ｎ＝１５とする。また、１シンボルを８ビットとする。ＲＳ（１５，７）のデータには、実際に送るべき情報データＤ_０〜Ｄ_６と、検査を行うためのパリティデータＰ_０〜Ｐ_７と、が含まれる。

まず、送信装置及び受信装置は、以下の８次の生成多項式Ｇ（ｘ）を用意し、保持しておく。

送信装置は、情報データＤ_０〜Ｄ_６に基づいて、以下の式が成り立つようにパリティデータＰ_０〜Ｐ_７を決定する。

次に、Ｄ_６＝Ｗ₁₄、Ｄ_５＝Ｗ₁₃、・・・、Ｄ_０＝Ｗ_８、Ｐ_７＝Ｗ_７、Ｐ_６＝Ｗ_６、・・・、Ｐ_０＝Ｗ_０、とする。Ｗ_０〜Ｗ₁₄は送信シンボルである。（数式２）の式から、Ｗ（ｘ）を以下のように定義すると、Ｗ（ｘ）は、Ｇ（ｘ）で割り切れる。

したがって、Ｗ（ｘ）＝Ｇ（ｘ）・Ａ（ｘ）＋Ｂ（ｘ）と表すと、Ｂ（ｘ）＝０となる。（数式３）の式の両辺に、ｘ＝α^０、ｘ＝α^１、ｘ＝α^２、・・・、ｘ＝α^７を代入すると、以下の式を導くことができる。

このように、送信装置が送信する送信シンボル（Ｗ_０〜Ｗ₁₄）には、満足すべき方程式が存在する（送信装置の制約条件）。

一方、受信装置は、受信シンボル（Ｒ_０〜Ｒ₁₄）を送信装置から受信する。送信シンボルと受信シンボルとの間には、以下のような関係がある。

つまり、

Ｅ_ｉは、通信路上の各送信シンボルに重畳されたエラーシンボルを示している。

ここで、

と定義すると、（数式６）は、以下のように表せる。
Ｗ（ｘ）＋Ｅ（ｘ）＝Ｒ（ｘ）

（数式７）の式の両辺、ｘ＝α^０、ｘ＝α^１、ｘ＝α^２、・・・、ｘ＝α^７を代入すると、シンドロームＳ_iを用いて、以下の式を導くことができる。

すなわち、受信装置は、通信路上で送信シンボルに重畳されたエラーシンボル（Ｅ（ｘ））に基づいて、８個のシンドロームを一意に決定することができる。

また、（数式７）及び（数式８）より、Ｅ（ｘ）に、ｘ＝α^０、ｘ＝α^１、ｘ＝α^２、・・・、ｘ＝α^７を代入すると、以下の結果となる。

各エラーシンボルＥ_ｉのうち、Ｅ_ｉ≠０（非零）であるＥ_ｉの個数をＰとし、ｉ＝Ｌ（０）、Ｌ（１）、・・・Ｌ（Ｐ−１）とすると、（数式９）より、以下の式が成り立つ。なお、アスタリスク「＊」は乗算を示す。

ＲＳ（１５，７）の場合には、Ｐ＝０〜８の場合、つまり最大エラーシンボル数が８個の場合まで消失訂正を行うことが可能である。一方、Ｐ≧９の場合、つまりエラーシンボル数が９個以上の場合には、消失訂正を行うことはできない。

例えば、エラー（誤り）がｉ＝５、８、１３の位置で発生しているとすると、以下の式が成り立つ。

受信装置は、受信シンボルによりシンドロームＳ_０、Ｓ_１、Ｓ_２の値を認識することができ、αの値についても生成多項式Ｇ（ｘ）の定義式から認識することができる。したがって、エラーが発生している位置である消失シンボル位置（ｉの値）を認識することができれば、各エラーシンボルＥ_５、Ｅ_８、Ｅ_１３の値を算出することができ、消失訂正を行うことができる。

（第１の実施形態）
図１は、本発明の第１の実施形態における通信システムの構成例を示す図である。図１に示す通信システムでは、通信装置１と通信装置２とが通信路３を介して接続されている。

通信路３は、電力線や有線ＬＡＮなどの有線回線、セルラー通信、無線ＬＡＮなどの無線回線などの通信回線を広く含む。また、基地局、コアネットワーク、インターネットなどを含むものも考えられる。また、通信路３は、通信装置１から通信装置２に向かう方向（第１方向）にデータが伝送される第１通信路３Ａと、通信装置２から通信装置１に向かう方向（第２方向）にデータが伝送される第２通信路３Ｂと、を含む。

通信装置１は、映像符号化部１０１、パケット生成部１０２、ＦＥＣ符号化部１０３、送信処理部１０４、帯域推定部１０５、ＦＥＣ符号化率決定部１０６、回線品質推定部１０７、受信処理部１０８、ＦＥＣ復号化部１０９、パケット解析部１１０、映像復号化部１１１、を有して構成される。

映像符号化部１０１は、外部装置から受信した映像信号や図示しないメモリから出力した映像信号を符号化し、映像符号を生成する。映像符号は情報シンボルの一例である。ここでは、映像信号の符号化方式として既知の方式を用いる。なお、映像信号の符号化を可変レートで行う場合には、一定時間に生成される情報パケットの数は可変となる。

パケット生成部１０２は、映像符号としての情報シンボルを含むパケット（情報パケット）を生成する（後述の図３参照）。また、パケット解析部１１０により解析された第２通信路３Ｂの品質分析結果を示す情報としての第２回線品質情報を含むパケット（制御パケット）も生成する。パケット生成部１０２により生成されたパケットの量は、第１パケット量情報として帯域推定部１０５に送られる。

ＦＥＣ符号化部１０３は、パケット生成部１０２からの情報パケットを構成する情報シンボルをＦＥＣにより符号化（ＦＥＣ符号化）し、固定長のＦＥＣ符号を生成する。ＦＥＣ符号化を行う際には、先に説明した（数式１）〜（数式４）を考慮する。ＦＥＣ符号は、情報シンボルと検査シンボルとからなり、ＲＳ符号などがある。ＦＥＣ符号化の詳細については後述する。以降、ＦＥＣ符号化部１０３により符号化されたパケットを生成パケットとも呼ぶ（後述の図３参照）。

送信処理部１０４は、ＦＥＣ符号化率決定部１０６により決定された送信パケットのＦＥＣ符号化率Ｒに基づいて、生成パケットの全部又は一部を第１通信路３Ａへ送信する。具体的には、送信パケットのＦＥＣ符号化率Ｒに応じて検査シンボルの送信を制限し、ＦＥＣ符号に含まれる情報シンボルと検査シンボルの少なくとも一部とを含むパケットを送信パケットとして送信する。以降、送信処理部１０４により送信されるパケットを送信パケットとも呼ぶ（後述の図３参照）。なお、送信処理部１０４は、送信側において複数の生成多項式を持っている場合でも、送信パケットのＦＥＣ符号化率Ｒの情報を、第１通信路３Ａには送信する必要がない。つまり、通信装置２は、通信装置１の送信パケットのＦＥＣ符号化率、送信パケットに含まれるＦＥＣ符号の検査シンボル数を把握しない状態であっても、受信側においてどの生成多項式を送信側で使用しているか分かれば、本実施形態では誤り訂正処理が可能である。そのため、本実施形態では、ＦＥＣ符号化率と検査シンボル数は送信されておらず、さらに送信側の生成多項式が１種類である場合には、どの生成多項式を用いたかも受信側に送信する必要がない。なお、ＦＥＣ符号化率と検査シンボル数は必要に応じて送信してもよい。

帯域推定部１０５は、パケット生成部１０２からの第１パケット量情報とパケット解析部１１０からの第１帯域推定情報とに基づいて、通信装置１に割当可能な第１通信路３Ａの通信帯域（スループット、伝送速度等）を推定する。第１帯域推定情報は、ＴＣＰプロトコルにより得られるＲＴＴ（Round Trip Time：往復遅延時間）等の帯域推定の元となる情報である。

ＦＥＣ符号化率決定部１０６は、帯域推定部１０５により推定された通信装置１への割当可能帯域と、回線品質推定部１０７により推定された第１通信路３Ａの回線品質と、の少なくとも一方に基づいて、送信パケットのＦＥＣ符号化率Ｒを決定する。つまり、ＦＥＣ符号化率決定部１０６は、ＦＥＣ符号化率決定部１０６は、第１通信路３Ａの状態に応じて、送信パケットのＦＥＣ符号化率Ｒを決定する。送信パケットのＦＥＣ符号化率Ｒとは、送信処理部１０４によって送信される情報パケット数及び検査パケット数の合計（総パケット数）に対する情報パケット数の割合を示すものである。生成パケットのＦＥＣ符号化率は固定であり、送信パケットのＦＥＣ符号化率Ｒは可変である。

例えば、帯域推定部１０５により推定された第１通信路３Ａの割当可能帯域が大きい程、また、回線品質推定部１０７により推定された第１通信路３Ａの回線品質が良好である程、送信パケットのＦＥＣ符号化率Ｒは大きな値に決定される。一方、帯域推定部１０５により推定された第１通信路３Ａの割当可能帯域が小さい程、また、回線品質推定部１０７により推定された第１通信路３Ａの回線品質が劣悪である程、送信パケットのＦＥＣ符号化率Ｒは小さな値に決定される。

回線品質推定部１０７は、パケット解析部１１０からの第１回線品質情報に基づいて、第１通信路３Ａの回線品質を推定する。第１回線品質情報は、第１通信路３Ａを介して通信装置２へパケット送信したときの第１通信路３Ａの回線品質を示す情報であり、第１通信路３Ａ上を伝送されたパケットのパケットエラー率や伝送速度などの情報を含む。第１回線品質情報は、現在の第１通信路３Ａの回線品質推定の元となる情報である。

受信処理部１０８は、第２通信路３Ｂからのパケットを受信する。以降、受信処理部１０８により受信されたパケットを受信パケットとも呼ぶ。受信パケットには、ＦＥＣ符号が含まれる。受信パケットは、通信装置２からのパケットを受信する場合には、通信路において回線エラーが重畳しないような理想的な場合には通信装置２の送信パケットと同じである。

ＦＥＣ復号化部１０９は、受信パケットをＦＥＣにより復号化（ＦＥＣ復号化）する。ＦＥＣ復号化を行う際には、先に説明した（数式５）〜（数式１１）を考慮する。ＦＥＣ復号化の詳細については後述する。以降、ＦＥＣ復号化部１０９によりＦＥＣ復号化されたパケットを復号化パケットとも呼ぶ。また、ＦＥＣ復号化部１０９は、受信パケットに含まれる同一のＦＥＣ符号のシンボルの数（情報シンボルと検査シンボルとの総数）のカウントも行う。

ここで、同一のＦＥＣ符号とは、例えばＲＳ（１５，７）で符号化が行われた場合には、実際に通信路に送信されたシンボル数が７〜１５のいくつであったとしても、その送信シンボルは、同一のＲＳ（１５，７）に含まれるシンボルであるという意味である。

パケット解析部１１０は、復号化パケットを解析する。具体的には、復号化パケットのパケットエラー率や伝送速度など、第２通信路３Ｂの品質推定の元となる情報を抽出する。抽出された情報は、第２回線品質情報としてパケット生成部１０２に送られる。また、パケット解析部１１０は、復号化パケットに含まれる第１回線品質情報を抽出する。抽出された第１回線品質情報は、第１回線品質推定部１０７に送られる。また、パケット解析部１１０は、ＴＣＰプロトコルにより得られるＲＴＴ等の帯域推定の元となる情報を抽出する。抽出された情報は第１帯域推定情報として帯域推定部１０５へ送られる。

映像復号化部１１１は、パケット解析部１１０からの情報パケットに含まれる情報シンボルとしての映像符号を復号化し、映像信号を得る。ここでは、映像信号の復号化方式として既知の方式を用いる。

通信装置２は、受信処理部２０１、ＦＥＣ復号化部２０２、パケット解析部２０３、映像復号化部２０４、回線品質推定部２０５、ＦＥＣ符号化率決定部２０６、帯域推定部２０７、映像符号化部２０８、パケット生成部２０９、ＦＥＣ符号化部２１０、送信処理部２１１、を有して構成される。

受信処理部２０１は、受信処理部１０８の構成及び機能と同様であり、第１通信路３Ａからのパケットを受信する。以降、受信処理部２０１により受信されたパケットを受信パケットとも呼ぶ。

ＦＥＣ復号化部２０２は、ＦＥＣ復号化部１０９の構成及び機能と同様であり、受信パケットをＦＥＣ復号化する。以降、ＦＥＣ復号化部２０２によりＦＥＣ復号化されたパケットを復号化パケットとも呼ぶ。また、ＦＥＣ復号化部２０２は、受信パケットに含まれる同一のＦＥＣ符号のシンボルの数のカウントも行う。

パケット解析部２０３は、パケット解析部１１０の構成及び機能と同様であり、復号化パケットを解析する。具体的には、復号化パケットのパケットエラー率や伝送速度など、第１通信路３Ａの品質推定の元となる情報を抽出する。抽出された情報は、第１回線品質情報としてパケット生成部２０９に送られる。また、パケット解析部２０３は、復号化パケットに含まれる第２回線品質情報を抽出する。抽出された第２回線品質情報は、回線品質推定部２０５に送られる。また、パケット解析部２０３は、ＴＣＰプロトコルにより得られるＲＴＴ等の帯域推定の元となる情報を抽出する。抽出された情報は第２帯域推定情報として帯域推定部２０７へ送られる。

映像復号化部２０４は、映像復号化部１１１の構成及び機能と同様であり、パケット解析部２０３からの情報パケットに含まれる情報シンボルとしての映像符号を復号化し、映像信号を得る。

回線品質推定部２０５は、回線品質推定部１０７の構成及び機能と同様であり、パケット解析部２０３からの第２回線品質情報に基づいて、第２通信路３Ｂの回線品質を推定する。第２回線品質情報は、第２通信路３Ｂを介して通信装置１へパケット送信したときの第２通信路３Ｂの回線品質を示す情報であり、第２通信路３Ｂ上を伝送されたパケットのパケットエラー率や伝送速度などの情報を含む。第２回線品質情報は、現在の第２通信路３Ｂの回線品質推定の元となる情報である。

ＦＥＣ符号化率決定部２０６は、ＦＥＣ符号化率決定部１０６の構成及び機能と同様であり、帯域推定部２０７により推定された通信装置２への割当可能帯域と、回線品質推定部２０５により推定された第２通信路３Ｂの回線品質と、の少なくとも一方に基づいて、送信パケットのＦＥＣ符号化率Ｒを決定する。

帯域推定部２０７は、帯域推定部１０５の構成及び機能と同様であり、パケット生成部２０９からの第２パケット量情報とパケット解析部２０３からの第２帯域推定情報とに基づいて、通信装置２に割当可能な第２通信路３Ｂの通信帯域（スループット、伝送速度等）を推定する。

映像符号化部２０８は、映像符号化部１０１の構成及び機能と同様であり、外部装置から受信した映像信号や図示しないメモリから出力した映像信号を符号化し、映像符号を生成する。

パケット生成部２０９は、パケット生成部１０２の構成及び機能と同様であり、映像符号としての情報シンボルを含むパケット（情報パケット）を生成する。また、パケット解析部２０３からの第１回線品質情報を含むパケット（制御パケット）も生成する。パケット生成部２０９により生成されたパケットの量は、第２パケット量情報として帯域推定部２０７に送られる。

ＦＥＣ符号化部２１０は、ＦＥＣ符号化部１０３の構成及び機能と同様であり、パケット生成部２０９からの情報パケットを構成する情報シンボルをＦＥＣ符号化し、固定長のＦＥＣ符号を生成する。以降、ＦＥＣ符号化部２１０により符号化されたパケットを生成パケットとも呼ぶ。

送信処理部２１１は、送信処理部１０４の構成及び機能と同様であり、ＦＥＣ符号化率決定部２０６により決定された送信パケットのＦＥＣ符号化率Ｒに基づいて、生成パケットの全部又は一部を第２通信路３Ｂへ送信する。以降、送信処理部２１１により送信されるパケットを送信パケットとも呼ぶ。なお、送信処理部２１１は、送信パケットのＦＥＣ符号化率Ｒの情報を、第２通信路３Ｂには送信しない。

以下の説明では、通信装置１の動作と通信装置２の動作とは同じであるので、送信に関する動作については通信装置１の動作を例として、受信に関する動作については通信装置２の動作を例として、説明する。また、ＦＥＣ符号としてＲＳ符号を用いることを想定する。

また、生成パケットのＦＥＣの生成多項式は、メモリの消費量を低減するために、なるべく少数の種類に限定する。例えば、ＲＳ（１５，７）符号の１種類のみを用いるようにしたり、ＲＳ（１５，７）符号とＲＳ（３１，１５）符号の２種類のみを用いるようにしたりすることが望ましい。本実施形態では、情報シンボル数が７個、検査シンボル数が８個のＲＳ（１５，７）符号の１種類のみを用いることを想定する。つまり、図２に示すようなＲＳ符号を用いることを想定する。

次に、ＦＥＣ符号化について詳細に説明する。
図３は、ＦＥＣ符号化を説明するための図である。

映像符号化部１０１は、映像信号を符号化し、パケット生成部１０２は、符号化された映像信号を情報パケットに変換する。ここでは、図３の１ｐｋｔは１パケット分の情報パケットを示しており、例えば情報シンボル１０００シンボル（８０００ビット）分に相当する。ここでは７パケット分の情報パケットで区切られている。また、８ビットが１シンボル分に相当するものとする。なお、本実施形態では、１パケットのデータサイズが大きいため、１パケットを分割して１シンボル単位でＲＳ符号化を行っているが、分割せずに１パケット単位でＲＳ符号化を行うことも可能である。

続いて、ＦＥＣ符号化部１０３は、ＲＳ（１５，７）となるように、情報パケット７パケットにつき、検査パケットを８パケット分付加することで、ＦＥＣ符号化する。ここでは、１５パケット分のパケット（情報パケット７パケット分と検査パケット８パケット分）で区切られており、１５パケットは１０００個のＲＳ（１５，７）符号に相当する。

このように、ＦＥＣ符号化部１０３は、通信装置１に割当可能な第１通信路３Ａの通信帯域や第１通信路３Ａの回線品質にかかわらず、常に、第１パケット〜第７パケットの情報パケットと、第８パケット〜第１５パケットの検査パケットと、を生成する。本実施形態では、ＲＳ符号の情報シンボル数ｋ、検査シンボル数ｍが固定であるので、ＦＥＣ符号化部１０３により生成されるパケット数は一定となる。

続いて、送信処理部１０４は、送信パケットのＦＥＣ符号化率Ｒに応じて、送信パケットを送信する。図３では、送信パケットのＦＥＣ符号化率ＲがＲ＝７／１５の場合、Ｒ＝７／１２の場合、Ｒ＝７／９の場合を例示している。Ｒ＝７／１５の場合には、情報パケットが７パケット、検査パケットが８パケット、全１５パケットが送信パケットとして第１通信路３Ａに送信される。Ｒ＝７／１２の場合には、情報パケットが７パケット、検査パケットが５パケット、全１２パケットが送信パケットとして第１通信路３Ａに送信される。Ｒ＝７／９の場合には、情報パケットが７パケット、検査パケットが２パケット、全９パケットが送信パケットとして第１通信路３Ａに送信される。

なお、送信パケットのＦＥＣ符号化率Ｒは、図４に示すように、Ｒ＝７／１５〜７／７の間で変化する。つまり、ＲＳ符号をＲＳ（ｍ＋ｋ、ｋ）として一般化して表すと、送信パケットのＦＥＣ符号化率Ｒは、Ｒ＝ｋ／（ｍ＋ｋ）〜１の範囲で複数パターンつまりｍ＋１種類の値をとり得ることとなる。図４は送信パケットのＦＥＣ符号化率Ｒと通信路３に送信されるシンボルの順を示す図である。
図４に示すように、送信処理部１０４はＦＥＣ符号化部１０３から出力された順に出力することにより、後から出力される検査パケットを破棄するのみでできるため、簡単に符号化率Ｒを変化させることができる。

ところで、図３における上段の情報パケット７パケット分、中段の生成パケット１５パケット分、下段の送信パケット１５、１２、９パケット分が、時間軸上で同スケールで示されているが、これは各パケットの伝送速度が異なることを示している。つまり、通信装置１が送信する送信パケット数が多い場合には、第１通信路３Ａの帯域使用率が高くなり、通信装置１が送信するパケット数が少ない場合には、第１通信路３Ａの帯域使用率が低くなる。したがって、通信装置１が送信するパケット数が少ない程、第１通信路３Ａに接続された他の通信装置に割当可能な通信帯域が増大し、ネットワークリソースを有効に活用することができる。

また、上記とは異なり、各パケットの伝送速度を同じにしてもよい。伝送速度を同一にした場合には、通信装置１が送信するパケット数が多い場合には、第１通信路３Ａの帯域を長時間使用することになり、通信装置１が送信するパケット数が少ない場合には、第１通信路３Ａの帯域を短時間使用するだけで済む。したがって、通信装置１が送信するパケット数が少ない程、第１通信路３Ａに接続された他の通信装置に割当可能な通信帯域が増大し、ネットワークリソースを有効に活用することができる。

このようなＦＥＣ符号化によれば、１つ又はなるべく少ない種類のＲＳ符号によって生成パケットを生成することができる。すなわち、生成パケットを生成するときに用いる生成多項式Ｇ（ｘ）を１つ又はなるべく少なく済み、また、どの誤り訂正符号を施したのかに関する制御情報を送信側から受信側に伝達する必要がない等の演算の煩雑化を回避することができる。また、実際に通信路３上に送信される送信パケットをＦＥＣ符号化率Ｒに基づいて決定するので、通信路３の帯域の空き状態や回線品質等の通信環境に応じて、送信パケットのパケット数（検査パケットのパケット数）を柔軟に設定することができる。

つまり、１つの生成多項式でＧ（ｘ）で複数のＦＥＣ符号化率Ｒを決定することができるため、多数の生成多項式Ｇ（ｘ）を用意することなくＦＥＣ符号化率Ｒを可変とする通信システムを実現することができる。

次に、ＦＥＣ復号化について詳細に説明する。

ＦＥＣ復号化では、受信パケットに対して誤り訂正が行われ、誤り訂正に成功した場合には、元のデータである通信装置１により送信された送信パケットが復元される。本実施形態では、誤り訂正として主に消失訂正を行う。以下、主に消失訂正について説明する。

通信装置２のＦＥＣ復号化部２０２は、パケット消失（パケットが受信側に届くがエラーが発生しているパケットエラー及びパケットが受信側に届かないパケット損失の双方を含む）に対して、消失訂正により消失パケットを復元する。また、消失訂正では、多数個のＲＳ符号で共通に実行される特定の演算については、最初の１つのＲＳ符号に対してのみ行い、残りのＲＳ符号に対しては共通の演算を省略する。

例えば、１パケットが１０００個のシンボルにより構成されるＲＳ符号のうち、１つのシンボルにおいてエラーが生じた場合には、そのシンボルが存在するパケットの他の９９９個のシンボルについても常にエラーとして検出する。つまり、例えば第５パケットの中のあるシンボルにおいてエラーが発生した場合には、第５パケット全体がエラーとして検出され、第５パケットの１０００個のシンボルはすべてエラーと検出されることになる。したがって、１つのＲＳ符号のエラーシンボル位置（消失位置）を検出すれば、残りの９９９個のＲＳ符号についても消失位置と判断することで、９９９回反復される特定の演算処理（逆行列計算）については、省略することができる。

先に示した（数式１０）において、ＲＳ（１５，７）の場合にはパケットの消失が８個のときに、最左括弧の行列が８×８行列となり、演算量が最も多くなる。パケット通信では、上記のように同パケットが連帯してエラーとして逐次検出されるので、（数式１０）の最左括弧の行列式の演算結果つまり、消失訂正を行う場合に必要な最左括弧の行列式の逆行列の演算結果は常に同一となる。したがって、最初のＲＳ符号についてこの演算を行えば、以降のＲＳ符号の同演算については同じ逆行列を用いることができるため演算処理を省略することができる。

また、パケット通信では、連続するＲＳ符号の最初のＲＳ符号については消失位置が不明である場合には通常の誤り訂正を行い、以降のＲＳ符号については消失位置が特定できるので消失訂正を行うようにしてもよい。

図５は、ＦＥＣ復号化を説明するための図である。図５に示すように、通信装置１により送信された送信パケットのＦＥＣ符号化率Ｒは、７／１５〜７／７の間で変化する。このとき、第１通信路３Ａに送信されるパケット（シンボル）のうち、情報パケット（情報シンボル）の数は７で変化しない。検査パケット（検査シンボル）の数が０〜８で変化する。
なお、受信側に必要なデータは情報パケットであるため、本実施形態においては、上述の通り、検査パケットの数を変化させているが、情報パケットも可変にして、情報パケットと検査パケットとの総和が情報パケットの数以上、つまり、パケットの数を７〜１５の間で変化させてもよい。

また、送信パケットの送信時からパケット損失が確定しているパケットの数、つまり第１通信路３Ａに送信されないパケット（シンボル）の数は、送信パケットのＦＥＣ符号化率Ｒ＝７／１５のときに最小で０個、Ｒ＝７／７のときに最大で８個となる。したがって、第１通信路３Ａに送信されてパケットエラーが発生することを許容可能なパケット数（シンボル数）は、Ｒ＝７／７のときに最小で０個、Ｒ＝７／１５のときに最大で８個となる。

ＦＥＣ復号化部２０２は、受信パケットのＦＥＣ復号化を、後述する第１ＦＥＣ復号化処理又は第２ＦＥＣ復号化処理のいずれかにより行う。

第１ＦＥＣ復号化処理では、受信処理部２０１により正常に受信できた受信パケットに含まれる同一のＲＳ符号のシンボル（受信シンボル）の総数が同ＲＳ符号の情報シンボル数（ここでは７個）と同数となった時点で、ＲＳ（１５，７）のエラーシンボル数Ｐ＝８である消失訂正を開始する。受信シンボルの総数が情報シンボル数に満たなかった場合には、ＦＥＣ復号化部２０２は、受信シンボルを復号不可であると判定する。

第２ＦＥＣ復号化処理では、受信処理部２０１により受信した現ＲＳ符号の受信シンボルに後続する次ＲＳ符号の受信シンボルを受信した時点で、現ＲＳ符号の受信シンボルが受信された数に応じて、ＲＳ（１５，７）のエラーシンボル数Ｐ＝０〜８である消失訂正のいずれかの消失訂正を開始する。例えば、現ＲＳ符号の受信シンボルが受信された数が１０個であれば、ＲＳ（１５，７）のエラーシンボル数がＰ＝５である消失訂正を行う。受信された現ＲＳ符号の受信パケットの総数が同ＲＳ符号の情報シンボル数に満たなかった場合には、ＦＥＣ復号化部２０２は、受信シンボルを復号不可であると判定する。

図６は、ＦＥＣ復号化部２０２が第１ＦＥＣ復号化処理を行うときの動作例を示すフローチャートである。

まず、ＦＥＣ復号化部２０２は、受信処理部２０１により受信された第１通信路３Ａからの正常に受信できた受信パケットに含まれる所定のＲＳ符号のシンボル数Ｑ（受信シンボル数Ｑ）をカウントする（ステップＳ１０１）。ＦＥＣ復号化部２０２は、受信シンボル数Ｑが同ＲＳ符号の情報シンボル数（ここでは７個）に達したか否かを判定する（ステップＳ１０２）。受信シンボル数Ｑが７個に達したと判定された場合には、ＦＥＣ復号化部２０２は、通信装置１のＦＥＣ符号化部１０３が受信パケットに対応する生成パケットを生成したときのシンボル数（ここでは１５個）と同一であると仮定し、ＲＳ（１５，７）のエラーシンボル数がＰ＝８である消失訂正を行う（ステップＳ１０３）。そして、ＦＥＣ復号化部２０２は、消失訂正により正しく復元された情報パケットＤ_０〜Ｄ_６をパケット解析部２０３へ送る（ステップＳ１０４）。

一方、受信シンボル数Ｑが７個に達しなかった場合には、ＦＥＣ復号化部２０２は、受信処理部２０１により次ＲＳ符号の受信シンボルが受信されて所定期間（例えばパケットの受信周期の２周期分の時間）経過したか、又は、現ＲＳ符号の受信シンボルの受信開始から所定期間が経過したか、を判定する（ステップＳ１０５）。次ＲＳ符号の受信シンボルが受信されて所定期間が経過しておらず、かつ、現ＲＳ符号の受信シンボルの受信開始から所定期間が経過していない場合には、ＦＥＣ復号化部２０２は、受信処理部２０１によるパケットの受信を継続させ、次のシンボルが届くまで待機し（ステップＳ１０６）、ステップＳ１０２に戻る。一方、次ＲＳ符号のシンボルが受信されて所定期間が経過した、又は、現ＲＳ符号の受信シンボルの受信開始から所定期間が経過した場合には、ＦＥＣ復号化部２０２は、消失訂正を行わずに、ＦＥＣ復号化が不可である旨の情報を、情報パケットＤ_０〜Ｄ_６とともにパケット解析部２０３へ送る（ステップＳ１０７）。

このような第１ＦＥＣ復号化処理によれば、消失訂正を１種類（ここではＲＳ（１５，７）の消失シンボル数がＰ＝８である消失訂正のみ）に限定することができ、これによりプログラムや信号処理回路を簡素化することが可能である。また、所定数の受信シンボルの到着を検出すると直ぐに消失訂正を開始するので、消失訂正を開始するタイミングが平均的に早まり、平均処理遅延時間を低減させることが可能である。

図７は、ＦＥＣ復号化部２０２が第２ＦＥＣ復号化処理を行うときの動作例を示すフローチャートである。

まず、ＦＥＣ復号化部２０２は、受信処理部２０１により受信された第１通信路３Ａからの正常に受信できた受信シンボル数Ｑをカウントする（ステップＳ２０１）。続いて、ＦＥＣ復号化部２０２は、受信処理部２０１により受信シンボル数Ｑが送信されたすべてのパケット数（ここでは１５個）になったか、次ＲＳ符号のシンボルが受信されて所定期間が経過したか、又は、現ＲＳ符号の受信シンボルの受信開始から所定期間が経過したか、を判定する（ステップＳ２０２）。受信シンボル数Ｑ＝１５ではなく、次ＲＳ符号のシンボルが受信されて所定期間が経過しておらず、かつ、現ＲＳ符号の受信シンボルの受信開始から所定期間が経過していない場合には、後続のシンボルを待機すべく、ステップＳ２０１に戻る。

一方、受信シンボル数Ｑ＝１５になった、次ＲＳ符号の受信シンボルが受信されて所定期間が経過した、又は、現ＲＳ符号の受信シンボルの受信開始から所定期間が経過した場合には、ＦＥＣ復号化部２０２は、この時点での現ＲＳ符号の受信シンボル数Ｑが同符号の情報シンボル数（ここでは７個）以上であるか否かを判定する（ステップＳ２０３）。現ＲＳ符号の受信シンボル数Ｑが７個以上である場合には、ＦＥＣ復号化部２０２は、現ＲＳ符号の受信シンボル数Ｑに応じて、ＲＳ（１５，７）のエラーシンボル数Ｐ＝（１５−Ｑ）である消失訂正を行う（ステップＳ２０４）。例えば、現ＲＳ符号の受信シンボル数Ｑが１５個であった場合、ＲＳ（１５，７）のエラーシンボル数Ｐ＝０である消失訂正を行い、現ＲＳ符号の受信シンボル数Ｑが７個であった場合、ＲＳ（１５，７）のエラーシンボル数Ｐ＝８である消失訂正を行う。そして、ＦＥＣ復号化部２０２は、消失訂正により正しく復元された情報シンボルＤ０〜Ｄ６をパケット解析部２０３へ送る（ステップＳ２０５）。

一方、現受信パケットの数Ｑが７個未満である場合には、ＦＥＣ復号化部２０２は、パケット消失を復元できないので消失訂正を行わずに、ＦＥＣ復号化が不可である旨の情報を、情報パケットＤ_０〜Ｄ_６とともにパケット解析部２０３へ送る（ステップＳ２０６）。

このような第２ＦＥＣ復号化処理によれば、消失パケット数に応じた演算量のＲＳ符号の消失訂正を行うことができる。すなわち、消失パケット数に応じて、消失訂正に用いる（数式１０）で示したＰ行Ｐ列の行列がエラーシンボル数Ｐの値によって異なるので、（数式１０）で示したエラーシンボルを求める演算量が大きく異なってくる。つまり、エラーシンボル数の数が小さくなればなるほど、消失訂正に用いる行列式の演算量が少なくなる。したがって、第２ＦＥＣ復号化処理によれば、消失訂正そのものに要する時間を平均的に短縮化することができる。

このような本実施形態の通信システムによれば、１つの生成多項式Ｇ（ｘ）から複数の符号化率を得ることができるので、ＦＥＣ符号の符号化時に生成多項式Ｇ（ｘ）を最小限用意すればよく、通信路状態に応じて柔軟な消失訂正を行うことが可能である。また、なるべく送信パケットのＦＥＣ符号化率Ｒを最大限に大きくすることで、通信路３に送信されるパケットの量を最小限に留めることができる。

つまり、Ａ個の情報パケットからＢ個の検査パケットを生成し、情報パケットｘ個と生成パケットｙ個とを通信路の状態に応じて、Ａ≦ｘ+ｙ≦Ａ＋Ｂとなるように送信することにより、複数の符号化率を使用することができる。

さらに、本実施形態の通信システムによれば、ＲＳ符号を用いることで、伝送されるパケット数が多いパケット伝送であっても、消失訂正時の演算量を低減させることができる。例えば、図３のように１０００個のＲＳ符号で構成されたパケットを受信する場合には、第１のＲＳ符号については省略なく演算することが必要であるが、第２以降のＲＳ符号については、第１のＲＳ符号と共通の演算は省略することができる。

（第２の実施形態）
通信装置のＦＥＣ方式（ＦＥＣ符号化／ＦＥＣ復号化の方式）として、適用する通信路の特徴に応じて様々な種類のＦＥＣ方式が市場に存在する。したがって、従来の通信装置と本実施形態の通信装置とが通信路３を介して通信を行うこともあるが、これらの通信装置間ではＦＥＣ方式が異なるので、ＦＥＣ符号化／ＦＥＣ復号化を適切に行うことができない。そこで、本実施形態では、異なるＦＥＣ方式（ＦＥＣ方式１とＦＥＣ方式２）の通信装置間での通信を可能とすべく、通信路３上に、ＦＥＣ方式１を終端し、新たにＦＥＣ方式２を施して、通信相手側に送出する通信管理装置が配置される。

図８は本発明の第２の実施形態における通信システムの構成例を示すブロック図である。図８に示す通信システムは、通信装置４、通信装置５、通信管理装置６、を有して構成される。通信装置４と通信装置５とは通信路３を介して接続され、通信路３上に通信管理装置６が配置される。なお、本実施形態においては通信管理装置は多地点間通信を管理する通信管理装置（ＭＣＵ：Multipoint Control Unit）とする。

通信装置４は、第１の実施形態の通信装置１又は通信装置２であり、通信装置５は、従来の通信装置である。通信管理装置６は、ＭＣＵ復号化部６１（６１Ａ、６１Ｂ、６１Ｃ、・・・）、ＭＣＵ符号化部６２（６２Ａ、６２Ｂ、６２Ｃ、・・・）、を備える。なお、通信装置４が従来の通信装置であり、通信装置５が第１の実施形態の通信装置１又は通信装置２であってもよい。

ＭＣＵ復号化部６１は、通信路３からの受信パケットをＦＥＣ復号化する。ＭＣＵ復号化部６１の構成及び機能は、通信装置４が第１の実施形態の通信装置１又は通信装置２である場合には、ＦＥＣ復号化部１０９、２０２の構成及び機能と同様である。また、ＭＣＵ復号化部６１のＦＥＣ復号化の方式は、通信装置４のＦＥＣ符号化の方式と対応するものである。

ＭＣＵ符号化部６２は、通信路３へ送信するための送信パケットを生成すべく、ＭＣＵ復号化部６１によりＦＥＣ復号化されたパケットをＦＥＣ符号化する。ＭＣＵ符号化部６２の構成及び機能は、通信装置５が第１の実施形態の通信装置１又は通信装置２である場合には、ＦＥＣ符号化部１０３、２１０の構成及び機能と同様である。また、ＭＣＵ符号化部６２のＦＥＣ符号化の方式は、通信装置５のＦＥＣ復号化の方式と対応するものである。なお、ＭＣＵ復号化部６１のＦＥＣ復号化の方式とＭＣＵ符号化部６２のＦＥＣ符号化の方式とは、対応するものではなく、異なるものである。

このように、本実施形態の通信システムでは、システム内の各通信装置４、５に応じたＦＥＣ符号化及びＦＥＣ復号化を行う通信管理装置６を備えることで、異なる種類（異なるメーカ、異なるＦＥＣ方式、等）の通信装置間のアプリケーション層の通信を、ネットワーク内部の処理機能（クラウド・コンピューティング）により実現している。すなわち、通信装置４、５と通信管理装置６との間で、ＦＥＣ符号化及びＦＥＣ復号化の処理を完結するようにすることで、異種類の通信装置間での映像伝送等の通信を行うことが可能である。

（第３の実施形態）
本実施形態では、ＦＥＣ符号化及びＦＥＣ復号化をソフトウェアモジュールで実現する。これにより、パケットエラー率の高い通信路３（例えばＨＳＰＡ（High Speed Packet Access）、ＬＴＥ（Long Term Evolution）のようなセルラー規格による通信路）であっても、映像データのダウンロード又はアップロードを行うときの通信品質を向上させることができる。

図９は、本発明の第３の実施形態の通信システムの構成例を示すブロック図である。図９に示す通信システムは、ＰＣ７、映像データサーバ８、を有して構成される。ＰＣ７及び映像データサーバ８は、通信路３を介して接続される。

ＰＣ７は、映像データの編集、検索、閲覧、映像データサーバ８からのダウンロード、映像データサーバ８へのアップロード、等の処理を行う。ＰＣ７は、映像データ記憶部７１、プログラム記憶部７２、プログラム実行部７３、を備える。映像データ記憶部７１は、符号化された映像データである映像符号化データ（映像符号）を記憶する。プログラム実行部７３は、プログラム記憶部７２に記憶されたプログラムを実行する。

プログラム記憶部７２は、映像符号化データに対してＦＥＣ符号化を施すためのＦＥＣ符号化プログラム、通信路３からの映像データに対してＦＥＣ復号化を施すためのＦＥＣ復号化プログラム、の少なくとも一方を記憶する。ＦＥＣ符号化プログラムは、コンピュータに、第１の実施形態の各構成部１０２〜１１０、つまり、パケット生成部１０２、ＦＥＣ符号化部１０３、送信処理部１０４、帯域推定部１０５、ＦＥＣ符号化率決定部１０６、回線品質推定部１０７、受信処理部１０８、ＦＥＣ復号化部１０９、パケット解析部１１０、の各機能を実現させるためのプログラムである。ＦＥＣ復号化プログラムは、コンピュータに、第１の実施形態の各構成部２０１〜２０２、つまり、受信処理部２０１、ＦＥＣ復号化部２０２、の各機能を実現させるためのプログラムである。

なお、ＦＥＣ符号化プログラム及びＦＥＣ復号化プログラムは、例えば外部サーバからダウンロードすることで取得してもよいし、外部記憶装置から取得してもよいし、あるいはあらかじめ通信装置に組み込まれていてもよい。

映像データサーバ８は、映像データの蓄積、抽出、ＰＣ７等の各クライアント端末へのダウンロード、各クライアント端末からのアップロード、等の処理を行う。映像データサーバ８は、映像データ蓄積部８１、プログラム記憶部８２、プログラム実行部８３、を備える。映像データ蓄積部８１は、映像データ又は映像符号化データを蓄積する。プログラム実行部８３は、プログラム記憶部８２に記憶されたプログラムを実行する。

プログラム記憶部８２は、ＦＥＣ符号化された映像符号化データに対してＦＥＣ復号化を施すためのＦＥＣ復号化プログラム、映像データ蓄積部８１により蓄積された映像データが符号化された映像符号化データに対してＦＥＣ符号化を施すためのＦＥＣ符号化プログラム、の少なくとも一方を記憶する。ＦＥＣ復号化プログラム及びＦＥＣ符号化プログラムの内容は、ＰＣ７のプログラム記憶部７２が記憶するプログラムと同じである。

通信路３は、例えばＬＴＥによる通信を行うための通信路（ＬＴＥ通信路）である。通信路３には、ＬＴＥモジュール３Ｃ及びＬＴＥ基地局３Ｄが配置される。ＬＴＥモジュール３Ｃは、各クライアント端末と映像データサーバ８との間でのＬＴＥ通信を実現するためのハードウェアモジュール又はソフトウェアモジュールである。ＬＴＥ基地局３Ｄは、各クライアント端末及び映像データサーバ８との間で通信を行うための送受信機及びアンテナを有する。

このように、本実施形態の通信システムでは、ＦＥＣ符号化プログラム及びＦＥＣ復号化プログラムというソフトウェアモジュールを用いることで、通信に伴う映像データの品質劣化を低減させつつ、通信時間の短縮化を図ることができる。すなわち、従来、パケットエラーがなくなるまで実行されていたＴＣＰプロトコル等による再送制御を何度も行う必要がなくなる。よって、パケットエラー率の高い通信路３であっても、再送制御の回数を最小限に低減させることができ、映像データのアップロード又はダウンロードに要する時間を低減させることができる。したがって、映像データサーバ８の映像データ蓄積部８１は高画質の映像データを蓄積することができ、ＰＣ７は図示しないディスプレイにより高画質の映像データを表示させることができる。また、ＵＤＰプロトコルのように再送制御を行わないプロトコルであっても、高品質に映像データを伝送することが可能である。

なお、ＰＣ７及び映像データサーバ８は、ＦＥＣ符号化プログラム又はＦＥＣ復号化プログラムを用いるか否かを、図示しない操作部等により選択できるようにしてもよい。

さらに、ＰＣ７は、映像データをダウンロードする代わりに、映像データをストリーミング再生するようにしてもよい。

なお、上記の各実施形態では、一例として映像信号の送受信を行う通信装置を示したが、映像信号以外のデータを送受信するものにも適用可能である。このようにソフトウェアモジュールの追加で誤り訂正能力を通信装置に付与することができまる。

本発明は、ＦＥＣ符号の符号化時に多数の生成多項式を必要とせず、通信路状態に応じて柔軟な誤り訂正を行うことが可能な通信装置、通信プログラム等に有用である。

１、２、４、５ 通信装置
１０１、２０８ 映像符号化部
１０２、２０９ パケット生成部
１０３、２１０ ＦＥＣ符号化部
１０４、２１１ 送信処理部
１０５、２０７ 帯域推定部
１０６、２０６ ＦＥＣ符号化率決定部
１０７、２０５ 回線品質推定部
１０８、２０１ 受信処理部
１０９、２０２ ＦＥＣ復号化部
１１０、２０３ パケット解析部
１１１、２０４ 映像復号化部
３ 通信路
３Ａ 第１通信路
３Ｂ 第２通信路
３Ｃ ＬＴＥモジュール
３Ｄ ＬＴＥ基地局
６ 通信管理装置（ＭＣＵ）
６１ ＭＣＵ復号化部
６２ ＭＣＵ符号化部
７ ＰＣ
７１ 映像データ記憶部
７２ プログラム記憶部
７３ プログラム実行部
８ 映像データサーバ
８１ 映像データ蓄積部
８２ プログラム記憶部
８３ プログラム実行部

Claims (12)

1. 通信路を介して他の通信装置との間で通信を行う通信装置であって、
   Ａ個の情報パケットからＢ個の検査パケットを生成する符号化部と、
   前記情報パケットをｘ個、前記検査パケットをｙ個送信するパケット送信部と、
   前記通信路の状態に応じて、前記パケット送信部により送信される前記情報パケットと前記検査パケットとの個数をＡ≦ｘ＋ｙ≦Ａ＋Ｂとなるように決定する決定部と、
   を備える通信装置。
2. 請求項１に記載の通信装置であって、
   前記決定部は、ｘ＝Ａ、０≦ｙ≦Ｂとなるように決定する通信装置。
3. 請求項１または２に記載の通信装置であって、更に、
   前記通信路の割当可能帯域を推定する帯域推定部を備え、
   前記決定部は、前記帯域推定部により推定された前記通信路の割当可能帯域に基づいて、送信される前記情報パケットと前記検査パケットとの個数を決定する通信装置。
4. 請求項１ないし３のいずれか１項に記載の通信装置であって、更に、
   前記通信路の回線品質を推定する回線品質推定部を備え、
   前記決定部は、前記回線品質推定部により推定された前記通信路の回線品質に基づいて、送信される前記情報パケットと前記検査パケットとの個数を決定する通信装置。
5. 請求項４に記載の通信装置であって、更に、
   前記パケット送信部により他の通信装置へパケット送信したときの前記通信路の回線品質を示す回線品質情報を、前記他の通信装置から前記通信路を介して受信する回線品質情報受信部を備え、
   前記決定部は、前記回線品質情報受信部により受信された回線品質情報に基づいて、送信される前記情報パケットと前記検査パケットとの個数を決定する通信装置。
6. 通信路を介して他の通信装置との間で通信を行う通信装置であって、
   情報パケットと検査パケットとを受信するパケット受信部と、
   前記パケット受信部により受信された前記情報パケットと前記検査パケットとのパケットの数をカウントするパケット数カウント部と、
   前記パケット数カウント部によりカウントされたパケット数が前記検査パケット生成時に使用された情報パケット数以上である場合、前記パケット受信部により受信された前記情報パケットに対して消失訂正を行う復号化部と、
   を備える通信装置。
7. 請求項６に記載の通信装置であって、更に、
   前記復号化部は、前記パケット受信部により受信される前記情報パケットと前記検査パケットとのパケット数が、前記検査パケット生成時に使用された情報パケット数と同じになったとき、消失訂正を行う通信装置。
8. 請求項６に記載の通信装置であって、
   前記復号化部は、前記パケット受信部により受信された前記情報パケットと前記検査パケットとに後続する次の情報パケットと次の検査パケットとを受信した場合、前記パケット数カウント部によりカウントされた前記情報パケットと前記検査パケットとのパケット数に応じた消失訂正を行う通信装置。
9. 通信路を介して他の通信装置との間で通信を行うための通信方法であって、
   Ａ個の情報パケットからＢ個の検査パケットを生成するステップと、
   前記通信路の状態に応じて、送信する前記情報パケットｘ個と前記検査パケットｙ個とをＡ≦ｘ＋ｙ≦Ａ＋Ｂとなるように決定するステップと、
   前記決定された個数の前記情報パケットと前記検査パケットとを送信するステップと、
   を有する通信方法。
10. 通信路を介して他の通信装置との間で通信を行うための通信方法であって、
    情報パケットと検査パケットを受信するステップと、
    前記受信されたパケットに含まれる前記情報パケットと前記検査パケットとのパケットの数をカウントするステップと、
    前記カウントされたパケット数が前記検査パケット生成時に使用された情報パケット数以上である場合、前記受信された前記情報パケットに対して消失訂正を行うステップと、
    を有する通信方法。
11. 請求項９に記載の通信方法の各ステップをコンピュータに実行させるための通信プログラム。
12. 請求項１０に記載の通信方法の各ステップをコンピュータに実行させるための通信プログラム。

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