JP2006093812A - Method and apparatus for packetizing high-efficiency coded time series information, applying real-time streaming transmission to information, and receiving and reproducing the information - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a technology for supplementing packet loss by means of real-time streaming. <P>SOLUTION: A transmitter side packetizes the time series information subjected to high efficiency coding to produce a first packet stream, generates a second packet stream resulting from delaying each packet of the first packet stream by a prescribed time, multiplexes the first and second packet streams and transmits the multiplexed stream, and a receiver side receives the signal resulting from multiplexing the first and second streams, demultiplexes the multiplexed streams into the first and second streams, sequentially stores the first packet stream of a prescribed amount to a buffer, applies sequential control to the second packet stream to extract the payload, sequentially decodes extracted data to reproduce and output time series information, and acquires a related packet to a missing packet from a packet group in the buffer, to supplement the acquired packet for the sequential control processing, when a packet loss is detected in the sequential control processing of the second packet stream. <P>COPYRIGHT: (C)2006,JPO&NCIPI

Description

この発明は、インターネットテレビやインターネットラジオあるいはデジタルテレビなどの基礎となるリアルタイム・ストリーミング技術に関し、とくに、伝送途中でパケットが欠損することへの対策技術に関する。   The present invention relates to a real-time streaming technology that is the basis of Internet television, Internet radio, digital television, and the like, and more particularly, to countermeasure technology for packet loss during transmission.

周知のように、リアルタイム・ストリーミングでは、MPEGなどの高能率符号化された時系列情報(映像や音声など)をパケット化して送信し、受信装置では、逐次受信するパケットストリームの順序制御を行ってペイロードを抽出し、抽出データを逐次復号化して時系列情報を逐次再生する。   As is well known, in real-time streaming, high-efficiency encoded time-series information (video, audio, etc.) such as MPEG is packetized and transmitted. The payload is extracted, the extracted data is sequentially decoded, and the time series information is sequentially reproduced.

また周知のように、リアルタイム・ストリーミングでは、さまざまな原因によって送信されたパケットストリームの一部が受信側に届かない場合がある。この事実を踏まえ、少々のパケット欠損が発生しても映像や音声の再生品質が著しく低下しないようにするために、さまざまな対策技術が開発されている。   As is well known, in real-time streaming, a part of a packet stream transmitted for various reasons may not reach the receiving side. Based on this fact, various countermeasure technologies have been developed in order to prevent the reproduction quality of video and audio from being significantly lowered even if a small amount of packet loss occurs.

代表的な対策技術として、FEC(Forward Error Correction)が知られている。これは、高能率符号化した時系列情報に誤り訂正符号を適用してパケット化し、受信装置において、あるパケットが欠損しても、前後のパケット集合のペイロードから欠損パケットのペイロードを回復可能とする冗長システムである。   As a typical countermeasure technique, FEC (Forward Error Correction) is known. This means that error correction code is applied to highly efficient time-series information to packetize it, and even if a packet is lost, the receiving device can recover the payload of the lost packet from the payload of the previous and subsequent packet sets. It is a redundant system.

また別の対策技術として、欠損したパケットを特定し、送信元にそのパケットを再送させて回復する技術が知られている。特開2002−84239号公報には、このような再送方式をマルチキャスト配信システムに適用する技術が開示されている。
特開2002−84239号公報
As another countermeasure technique, a technique for identifying a lost packet and retransmitting the packet to the transmission source for recovery is known. Japanese Patent Laid-Open No. 2002-84239 discloses a technique for applying such a retransmission method to a multicast distribution system.
JP 2002-84239 A

リードソロモン符号やインターリービングを適用したFECによれば、パケット欠損に対してかなりの情報回復能力を実現することができる。しかし、情報回復能力を高めれば高めるほど、この冗長システムの論理が複雑となり、送信側の処理も受信側の処理も複雑化する。経済的な実用システムにて実現可能な情報回復能力には歴然とした限界がある。   According to FEC to which Reed-Solomon code or interleaving is applied, considerable information recovery capability can be realized against packet loss. However, the higher the information recovery capability, the more complicated the logic of this redundant system, and the more complicated the processing on the transmission side and the processing on the reception side. There is an obvious limit to the information recovery capability that can be achieved with an economical practical system.

また再送方式は、その原理からして、送信装置と受信装置とが双方向に高速データ通信可能でなければならない。送信側から受信側への一方向のみの放送系システムには適用不可能である。双方向通信系であっても、パケット欠損を検出してから再送により補充されるまでが超高速に処理可能なシステムでなければ、リアルタイム性を確保できない。   In addition, the retransmission method must be capable of high-speed data communication in both directions between the transmission device and the reception device based on the principle. It is not applicable to a broadcasting system only in one direction from the transmission side to the reception side. Even in a bidirectional communication system, real-time performance cannot be ensured unless the system is capable of processing at a very high speed from the detection of packet loss until it is replenished by retransmission.

この発明の目的は、超高速の双方向通信系システムでなくても、送信側から受信側への一方向のみの放送系システムにも適用可能であって、単純な冗長システムの論理でパケット欠損に対する高い情報回復能力を実現することにある。   The object of the present invention is not limited to an ultra-high speed bidirectional communication system, but can be applied to a broadcasting system only in one direction from the transmission side to the reception side. It is to realize a high information recovery ability for.

上記目的を達成するために、この第1の発明は、送信側において、高能率符号化された時系列情報をパケット化して第1パケットストリームを生成するとともに、第1パケットストリームの各パケットを所定時間遅延させた第2パケットストリームを生成し、第1パケットストリームと第2パケットストリームを多重化して送信し、
受信側において、第1パケットストリームと第2パケットストリームの多重化信号を受信して第1パケットストリームと第2パケットストリームに分離し、所定量の第1パケットストリームを逐次バッファに蓄えておくとともに、第2パケットストリームの順序制御を行ってペイロードを抽出し、抽出データを逐次復号化して時系列情報を再生して出力することとし、第2パケットストリームの順序制御処理においてパケット欠損が検出された場合に、前記バッファに蓄えられたパケット群の中から欠損パケットに該当するパケットを取得して順序制御処理に補充するリアルタイム・ストリーミング方法とする。
In order to achieve the above object, according to the first aspect of the present invention, on the transmission side, the time series information encoded with high efficiency is packetized to generate a first packet stream, and each packet of the first packet stream is predetermined. Generating a second packet stream delayed in time, multiplexing and transmitting the first packet stream and the second packet stream;
On the receiving side, the multiplexed signal of the first packet stream and the second packet stream is received and separated into the first packet stream and the second packet stream, and a predetermined amount of the first packet stream is sequentially stored in the buffer, When the second packet stream is subjected to sequence control to extract the payload, the extracted data is sequentially decoded to reproduce and output time-series information, and packet loss is detected in the second packet stream sequence control processing In addition, a real-time streaming method is provided in which a packet corresponding to a missing packet is acquired from the packet group stored in the buffer and supplemented to the sequence control process.

また、第2の発明は、高能率符号化された時系列情報をパケット化して第1パケットストリームを生成するとともに、第1パケットストリームの各パケットを所定時間遅延させた第2パケットストリームを生成し、第1パケットストリームと第2パケットストリームを多重化して送信するリアルタイム・ストリーミング送信方法とする。   In addition, the second invention generates a first packet stream by packetizing time-series information that has been encoded with high efficiency, and generates a second packet stream in which each packet of the first packet stream is delayed by a predetermined time. The real-time streaming transmission method is such that the first packet stream and the second packet stream are multiplexed and transmitted.

第3の発明は、同一内容で時間差のある第1パケットストリームと第2パケットストリームの多重化信号を受信して第1パケットストリームと第2パケットストリームに分離し、所定量の第1パケットストリームを逐次バッファに蓄えておくとともに、第2パケットストリームの順序制御を行ってペイロードを抽出し、抽出データを逐次復号化して時系列情報を再生して出力することとし、第2パケットストリームの順序制御処理においてパケット欠損が検出された場合に、前記バッファに蓄えられたパケット群の中から欠損パケットに該当するパケットを取得して順序制御処理に補充するリアルタイム・ストリーミング受信再生方法とする。   According to a third aspect of the present invention, multiplexed signals of the first packet stream and the second packet stream having the same contents and time difference are received and separated into the first packet stream and the second packet stream, and a predetermined amount of the first packet stream is The second packet stream is stored in the sequential buffer, the second packet stream is subjected to the sequence control, the payload is extracted, the extracted data is sequentially decoded, and the time series information is reproduced and output. In the real-time streaming reception / playback method, when a packet loss is detected in the packet, a packet corresponding to the lost packet is acquired from the packet group stored in the buffer and the sequence control process is supplemented.

第4の発明は、高能率符号化された時系列情報をパケット化して第1パケットストリームを生成する手段と、第1パケットストリームの各パケットを所定時間遅延させた第2パケットストリームを生成する手段と、第1パケットストリームと第2パケットストリームを多重化して送信する手段とを備えたリアルタイム・ストリーミング送信装置とする。   According to a fourth aspect of the present invention, there is provided means for packetizing time-series information encoded with high efficiency and generating a first packet stream, and means for generating a second packet stream obtained by delaying each packet of the first packet stream for a predetermined time. And a real-time streaming transmission apparatus comprising means for multiplexing and transmitting the first packet stream and the second packet stream.

さらに第5の発明は、同一内容で時間差のある第1パケットストリームと第2パケットストリームの多重化信号を受信して第1パケットストリームと第2パケットストリームに分離する手段と、所定量の第1パケットストリームを逐次バッファに蓄える手段と、第2パケットストリームの順序制御を行ってペイロードを抽出し、抽出データを逐次復号化して時系列情報を再生して出力する手段と、第2パケットストリームの順序制御処理においてパケット欠損が検出された場合に、前記バッファに蓄えられたパケット群の中から欠損パケットに該当するパケットを取得して順序制御処理に補充する手段とを備えたリアルタイム・ストリーミング受信再生装置とする。   Further, the fifth aspect of the invention relates to means for receiving multiplexed signals of the first packet stream and the second packet stream having the same contents and a time difference, and separating the signals into the first packet stream and the second packet stream; Means for sequentially storing packet streams in a buffer; means for performing order control of a second packet stream to extract a payload; sequentially decoding extracted data to reproduce and output time-series information; and order of second packet stream A real-time streaming reception / playback device comprising means for acquiring a packet corresponding to a lost packet from the packet group stored in the buffer and replenishing the sequence control process when a packet loss is detected in the control process And

本発明は、同一内容の第1パケットストリームと第2パケットストリームとを送信する完全な二重化システムであり、冗長度はきわめて大きいことになる。しかし、冗長システムの誤り訂正の論理は、きわめて単純である。送信側では、同一内容の第1パケットストリームと第2パケットストリームとをすこし時間差をつけて多重化送信するだけであり、その処理はきわめて単純である。受信側では、第1パケットストリームをすこしバッファリングしておき、第2パケットストリームの再生処理系の全段でパケット欠損を検出したら、バッファリングされている該当パケットを充当するだけであり、この処理もきわめて単純である。   The present invention is a complete duplex system that transmits a first packet stream and a second packet stream having the same contents, and the redundancy is extremely high. However, the error correction logic of a redundant system is very simple. On the transmission side, the first packet stream and the second packet stream having the same contents are simply multiplexed and transmitted with a slight time difference, and the process is very simple. On the receiving side, the first packet stream is buffered a little, and when packet loss is detected in all stages of the reproduction processing system of the second packet stream, all that is necessary is to apply the buffered packet. Is also very simple.

このように単純な論理で処理可能であるが、ほぼ完全に二重化した冗長システムであるので、パケット欠損に対する情報回復能力はきわめて高い。   Although it is possible to process with simple logic in this way, since it is a redundant system that is almost completely duplicated, the information recovery capability against packet loss is extremely high.

===リアルタイム・ストリーミング送信装置===
この発明を適用したリアルタイム・ストリーミング送信装置は、DVD再生装置と、パケット組立回路と、遅延回路と、多重化回路と、送信回路とを備えている。DVDには、画像情報や音声情報などの時系列情報がよく知られたMPEG2方式により高能率符号化されたデータが格納されている。これをDVD再生装置で再生する処理を行うと、DVDからMPEG符号化データストリームが取り出され、これを順次復号して付帯するディスプレイやスピーカに画像情報や音声情報が再生出力される。
=== Real-time streaming transmitter ===
A real-time streaming transmission apparatus to which the present invention is applied includes a DVD reproduction apparatus, a packet assembly circuit, a delay circuit, a multiplexing circuit, and a transmission circuit. The DVD stores data that is highly efficient encoded by the MPEG2 system, which is well known for time-series information such as image information and audio information. When this is played back by a DVD playback device, an MPEG encoded data stream is extracted from the DVD, and this is sequentially decoded, and image information and audio information are played back and output to the attached display and speakers.

図1(A)に、リアルタイム・ストリーミング送信装置が実行する処理概要を示している。また、図2には当該送信装置で作成・送信されるパケットの処理イメージを示している。   FIG. 1A shows an outline of processing executed by the real-time streaming transmission apparatus. FIG. 2 shows a processing image of a packet created / transmitted by the transmission apparatus.

DVD再生装置1から出力されたMPEG符号化データストリームはパケット組立回路2に転送される。パケット組立回路2では、順次パケット化する処理を行う。すなわち、MPEG符号化データストリームを適宜な長さに区切り、規格化された長さの小包状のパケットにペイロードとしておさめてヘッダを付与する。ヘッダには、時間基準情報やクロックの信号などのタイムスタンプを組み込んで、パケットを分解する際にタイミングを合わせて順序よく処理できるようにしている。このようにしてデータストリームのパケット化を逐次行い、これらのパケットを所定の速度(パケット速度)で送り出し、第1パケットストリームとして多重化回路4に転送する。   The MPEG encoded data stream output from the DVD playback device 1 is transferred to the packet assembly circuit 2. The packet assembly circuit 2 sequentially performs packetization processing. That is, the MPEG encoded data stream is divided into appropriate lengths, and a header is attached to a packet of a standardized length as a payload. The header incorporates time stamps such as time reference information and clock signals so that the packets can be processed in order in accordance with the timing when disassembling the packets. In this way, the data stream is sequentially packetized, these packets are sent out at a predetermined rate (packet rate), and transferred to the multiplexing circuit 4 as a first packet stream.

パケット組立回路2からはさらに、第1パケットストリームの各パケットとペイロードが同一のパケットを遅延回路3に転送する。遅延回路3は、それぞれのパケットを所定時間だけ遅延させ、逐次多重化回路4に転送し、これを第2パケットストリームとする。   The packet assembly circuit 2 further transfers a packet having the same payload as each packet of the first packet stream to the delay circuit 3. The delay circuit 3 delays each packet by a predetermined time and sequentially transfers it to the multiplexing circuit 4, which is used as a second packet stream.

なお、各パケットには、第1パケットストリーム/第2パケットストリームのいずれに属するかを示す情報をヘッダに組み込む。たとえば、図2におけるS1,S2がこれに相当する。第1パケットストリームはS1に、第2パケットストリームはS2に属することを示している。   In each packet, information indicating which of the first packet stream and the second packet stream belongs is incorporated in the header. For example, S1 and S2 in FIG. 2 correspond to this. The first packet stream belongs to S1, and the second packet stream belongs to S2.

多重化回路4は、第1パケットストリームと第2パケットストリームとを多重化して送信回路5に転送する。多重化に際しては、第1パケットストリームと第2パケットストリームの対応する(ペイロードが同一の)パケット同士がわかるように構成する。たとえばヘッダに各パケットストリームの何番目のパケットであるかを示すパケット番号を組み込む。こうすることにより、各パケットストリームの同じパケット番号のパケット同士が対応するものであることが容易にわかる。図2の例では、ハイフン以下の数字がパケット番号に相当する。タイムスタンプをこの目的のために利用することも可能である。   The multiplexing circuit 4 multiplexes the first packet stream and the second packet stream and transfers them to the transmission circuit 5. In multiplexing, the first packet stream and the second packet stream corresponding to each other (having the same payload) are identified. For example, a packet number indicating what number packet of each packet stream is incorporated in the header. By doing so, it can be easily understood that packets having the same packet number in each packet stream correspond to each other. In the example of FIG. 2, the numbers below the hyphen correspond to the packet number. Time stamps can also be used for this purpose.

そして多重化回路4は、2つのパケットストリームを1つの多重パケットストリームにするように、各パケットストリームから交互に、転送されてきた順にパケットを組み込んで多重化して送信回路5に転送し、送信回路5がリアルタイム・ストリーミング受信再生装置に向けて送信する。   The multiplexing circuit 4 incorporates and multiplexes the packets in the order in which they are transferred alternately from each packet stream so as to make two packet streams into one multiplexed packet stream, and transfers the packets to the transmission circuit 5. 5 transmits to the real-time streaming reception / playback apparatus.

===リアルタイム・ストリーミング受信再生装置===
この発明を適用したリアルタイム・ストリーミング受信再生装置は、受信回路と、分離回路と、順序制御回路と、バッファと、MPEGデコーダと、パケット補充回路とを備えている。
=== Real-time streaming reception / playback apparatus ===
A real-time streaming reception / playback apparatus to which the present invention is applied includes a reception circuit, a separation circuit, a sequence control circuit, a buffer, an MPEG decoder, and a packet supplement circuit.

図1(B)にはリアルタイム・ストリーミング受信再生装置が実行する処理概要を示している。受信回路11がリアルタイム・ストリーミング送信装置から送信されたパケットストリーム(多重パケットストリーム)を受信すると、まず分離回路12に転送する。分離回路12は各パケットのヘッダを参照し、第1パケットストリームと第2パケットストリームとに分離する。たとえば図2の例においては、各パケットのヘッダに組み込まれたS1とS2によって振り分ける。そして、分離したパケットストリームをおのおの順序制御回路13に転送する。   FIG. 1B shows an outline of processing executed by the real-time streaming reception / playback apparatus. When the reception circuit 11 receives a packet stream (multiple packet stream) transmitted from the real-time streaming transmission apparatus, the reception circuit 11 first transfers the packet stream to the separation circuit 12. The separation circuit 12 refers to the header of each packet and separates the first packet stream and the second packet stream. For example, in the example of FIG. 2, the distribution is performed by S1 and S2 incorporated in the header of each packet. Then, the separated packet stream is transferred to each sequence control circuit 13.

順序制御回路13は、各パケットのヘッダのタイムスタンプ(あるいは、図2の例ではパケット番号)を参照し、パケットを順番に整列させる順序制御処理を行う。このようにして、リアルタイム・ストリーミング送信装置で生成された第1パケットストリーム/第2パケットストリームと同一順にパケットを整列させることができる。   The order control circuit 13 refers to the time stamp (or packet number in the example of FIG. 2) of the header of each packet and performs an order control process for arranging the packets in order. In this way, the packets can be arranged in the same order as the first packet stream / second packet stream generated by the real-time streaming transmission apparatus.

第1パケットストリームについては、整列順に各パケットをバッファ14に転送し、所定期間、バッファ14に記憶させる。その際には、最新の少なくとも遅延させた個数以上(図2の例においては5つ以上)のパケットをバッファ14に保持しておくように構成する。
バッファ14内部は、パケットのヘッダを参照してパケットを検索し、目的のパケットのペイロードを取り出せるように構成している。
For the first packet stream, each packet is transferred to the buffer 14 in the order of arrangement, and stored in the buffer 14 for a predetermined period. In this case, the buffer 14 is configured to hold at least the latest delayed number or more (five or more in the example of FIG. 2).
The buffer 14 is configured so that a packet can be searched by referring to the packet header and the payload of the target packet can be extracted.

第2パケットストリームについては、整列順にパケットを分解してペイロードを取り出し、MPEG符号化データストリームを再生する。このMPEG符号化データストリームをMPEGデコーダ15に転送する。MPEGデコーダ15ではMPEG符号化データストリームを逐次復号化し、画像情報や音響情報のデータストリームを出力する。これをディスプレイやスピーカに転送して再生出力させる。   For the second packet stream, the packet is decomposed in the order of arrangement to extract the payload, and the MPEG encoded data stream is reproduced. This MPEG encoded data stream is transferred to the MPEG decoder 15. The MPEG decoder 15 sequentially decodes the MPEG encoded data stream and outputs a data stream of image information and sound information. This is transferred to a display or a speaker for playback output.

順序制御回路13において、第2パケットストリームの順序制御処理に際してパケットの欠損を検出した場合には、パケット補充回路16にその旨を通知する。通知を受けたパケット補充回路16は、バッファ14を参照し、欠損したパケットに対応するパケットを取り出して第2パケットストリームに補充する。つまり、バッファ14内部をパケット番号(あるいはタイムスタンプ)をキー情報として参照し、欠損パケットに対応するパケットのペイロードを取り出す。これを順序制御回路13に返送して欠損パケットのペイロードとして補充し、MPEG符号化データの復号処理を進める。   When the sequence control circuit 13 detects a packet loss during the sequence control process of the second packet stream, it notifies the packet supplement circuit 16 of the fact. Upon receiving the notification, the packet supplementing circuit 16 refers to the buffer 14, extracts a packet corresponding to the missing packet, and supplements the second packet stream. That is, the packet 14 (or time stamp) is referred to inside the buffer 14 as key information, and the payload of the packet corresponding to the missing packet is extracted. This is returned to the sequence control circuit 13 and supplemented as a payload of the lost packet, and the decoding process of the MPEG encoded data is advanced.

以上のようにして、リアルタイム・ストリーミング受信再生装置では、パケット伝送に際して偶発的に起こりうるパケット欠損を補充しながら、ストリーミング再生を行う。   As described above, the real-time streaming reception / playback apparatus performs streaming playback while replenishing packet loss that may occur accidentally during packet transmission.

===他の実施要件===
遅延回路3において第2パケットストリームに与える遅延時間は、パケット補充性能に依り、パケット欠損の発生パターンに応じて設定する。例えば、単発的に1パケットずつ欠損するような発生パターンであれば、パケット補充回路16がパケット欠損の検出を通知された場合に、その直前までに対応するパケットがバッファ14から転送されていればよい。そのためには、少なくとも1パケット分に相当する時間を遅延時間に設定する。
=== Other implementation requirements ===
The delay time given to the second packet stream in the delay circuit 3 is set according to the packet loss occurrence pattern depending on the packet replenishment performance. For example, if the occurrence pattern is such that one packet is lost at a time, if the packet replenishment circuit 16 is notified of the packet loss detection, the corresponding packet is transferred from the buffer 14 immediately before that. Good. For this purpose, a time corresponding to at least one packet is set as the delay time.

あるいは、複数のパケットがバースト的に集中して欠損するような発生パターンであれば、パケット補充回路16が先頭のパケット欠損の検出を通知されたときに、バッファ14にはそれに対応するパケットとともに引き続き発生する欠損パケットのそれぞれに対応するパケットが転送されている必要がある。つまり、バースト状欠損の先頭のパケットから末尾のパケットまでがバッファ14内部に転送されていなければならない。そのためには、バースト状欠損の時間幅についての傾向を調査し、その時間以上を遅延時間に設定する。   Alternatively, if the occurrence pattern is such that a plurality of packets are lost in a concentrated manner in a burst, when the packet supplement circuit 16 is notified of the detection of the loss of the leading packet, the buffer 14 continues with the corresponding packet. A packet corresponding to each of the generated lost packets needs to be transferred. That is, the first packet to the last packet having a burst defect must be transferred to the inside of the buffer 14. For that purpose, the tendency about the time width of the burst-like defect is investigated, and the time more than that time is set as the delay time.

本実施例で示したパケットストリームの二重化による欠損パケット補充技術とFECなどの周知の欠損パケット回復技術とを併用することも可能である。すなわち、パケット組立回路2に入力されるMPEG符号化データストリームにFEC技術で冗長符号を付加してパケット化する。そうすると、順序制御回路13から出力されるMPEG符号化データストリームはFEC技術で冗長符号を付加されたパケットストリームとして取り出される。そこで検出された欠損パケットはFEC技術で回復させる。こうすると、情報回復能力がさらに向上する。   It is also possible to use the missing packet replenishment technique by duplicating the packet stream shown in the present embodiment together with a known lost packet recovery technique such as FEC. That is, a redundant code is added to the MPEG encoded data stream input to the packet assembling circuit 2 by the FEC technique and packetized. Then, the MPEG encoded data stream output from the sequence control circuit 13 is extracted as a packet stream to which a redundant code is added by the FEC technique. The detected lost packet is recovered by the FEC technique. This further improves the ability to recover information.

また、バッファ14での各パケットの記憶保持期間は、少なくとも第2パケットストリームに与えた前記遅延時間以上とし、少なくとも第2パケットストリームの対応するパケットのペイロードをMPEGデコーダ15に転送するまで保持するように設定する。各パケットは記憶保持期間の経過後、逐次バッファ14から消去する。   Further, the storage retention period of each packet in the buffer 14 is at least the delay time given to the second packet stream, and at least the payload of the corresponding packet of the second packet stream is retained until it is transferred to the MPEG decoder 15. Set to. Each packet is sequentially deleted from the buffer 14 after the storage holding period has elapsed.

また、本実施例においては、パケットストリームは二重化する方式であるが、三重化、あるいはそれ以上の多重化としてもよい。それぞれのパケットストリームを所定時間ずつ遅延させ、最も遅延させたパケットストリームに基づいてMPEG復号化する。こうすると、多重化したパケットの分散度が高くなり、より確実にパケット欠損の補充が可能となる。   In this embodiment, the packet stream is duplexed, but it may be tripled or multiplexed. Each packet stream is delayed by a predetermined time, and MPEG decoding is performed based on the most delayed packet stream. In this way, the degree of dispersion of the multiplexed packets is increased, and it is possible to more reliably replenish packet loss.

なお、上記実施例では高圧縮符号化方式としてMPEG2を採用しているが、MP3(Mpeg1 layer3)などの他の方式であってもよいことは言うまでもない。   In the above embodiment, MPEG2 is adopted as the high compression encoding method, but it goes without saying that other methods such as MP3 (Mpeg1 layer 3) may be used.

===本発明の適用例===
たとえば、カラオケ装置において曲間BGMにインターネットラジオの音声を利用する際に、インターネットラジオ局サーバをリアルタイム・ストリーミング送信装置、カラオケ装置をリアルタイム・ストリーミング受信装置として、本発明を適用可能である。
=== Application Example of the Present Invention ===
For example, when using Internet radio sound for BGM between songs in a karaoke device, the present invention can be applied with the Internet radio station server as a real-time streaming transmission device and the karaoke device as a real-time streaming reception device.

なお本適用例において、遅延回路3において第2パケットストリームに与える遅延時間は、パケット速度を1秒あたり20パケットとした場合に遅延時間を3秒、すなわち、第1パケットストリームの60パケット分をバッファ14に逐次記憶させるようにして、その効果が実証されている。
これは、インターネット上で前述したバースト状パケット欠損が生じやすいことと相まって、本発明の効果が顕著になったものである。
In this application example, the delay time given to the second packet stream in the delay circuit 3 is 3 seconds when the packet rate is 20 packets per second, that is, 60 packets of the first packet stream are buffered. The effect is proved by sequentially storing in FIG.
This is because the effect of the present invention becomes remarkable due to the fact that the burst packet loss described above is likely to occur on the Internet.

インターネット上を行き交うパケット量の変化は、図3に示したように、周期性を持った波状を呈する。これはインターネットで使われる送信プロトコルに起因する現象であって、多数のサーバのそれぞれが一連のパケットを連続送信しようとすることによる相乗作用でもたらされる。この波状ピークでは伝送許容量を超える場合があり、ネットワークに介在する管理装置などには、そのときにパケット単位で廃棄処分する保安的な仕組みが備わっている。インターネットラジオのパケットストリームがこのような波状ピークに差し掛かったときに、集中してパケット欠損が発生してしまう。つまり、インターネットラジオにおけるパケット欠損の大部分は周期的にバースト状に集中するパターンで発生しているのである。   As shown in FIG. 3, the change in the amount of packets going and going on the Internet has a wave shape with periodicity. This is a phenomenon caused by the transmission protocol used on the Internet, and is brought about by a synergistic effect caused by each of a large number of servers trying to transmit a series of packets continuously. In some cases, the wavy peak may exceed the transmission allowance, and a management device or the like intervening in the network has a secure mechanism for discarding in units of packets at that time. When the Internet radio packet stream reaches such a wave-like peak, packet loss occurs in a concentrated manner. In other words, the majority of packet loss in Internet radio occurs in a pattern that periodically concentrates in bursts.

この場合にも、集中してパケット欠損が生じるのは3秒以内に収まっており、その直前にはパケット欠損が集中することのない時間帯が3秒以上存在し、欠損を補充するために第1パケットストリームを保存しておく余裕が充分にある。そうしてみると、遅延回路3において第2パケットストリームに与える遅延時間を3秒としたことが適正であることがよくわかる。   Also in this case, packet loss is concentrated within 3 seconds, and there is a time zone in which packet loss does not concentrate immediately before that for 3 seconds or more. There is enough room to store one packet stream. As a result, it is well understood that the delay time given to the second packet stream in the delay circuit 3 is 3 seconds.

このようなパケット欠損発生パターンでは、周知のFEC技術では欠損パケット回復性能は発揮されない。本発明の欠損パケット補充技術との併用によって格段の効果が実証されたことになる。   In such a packet loss occurrence pattern, the well-known FEC technique does not exhibit the lost packet recovery performance. The remarkable effect is demonstrated by the combined use with the lost packet replenishment technique of the present invention.

本実施例のリアルタイム・ストリーミング送信装置およびリアルタイム・ストリーミング受信再生装置における処理概要を示した図である。It is the figure which showed the process outline | summary in the real-time streaming transmission apparatus and real-time streaming receiving / reproducing apparatus of a present Example. 本実施例のリアルタイム・ストリーミング送信装置における2つのパケットストリームの遅延・多重化の処理イメージを例示した図である。It is the figure which illustrated the processing image of the delay and multiplexing of two packet streams in the real-time streaming transmission apparatus of a present Example. インターネット上を行き交うパケット量の時間変化のイメージを示した図である。It is the figure which showed the image of the time change of the packet amount which passes on the internet.

符号の説明Explanation of symbols

2 パケット組立回路
3 遅延回路
4 多重化回路
12 分離回路
13 順序制御回路
14 バッファ
16 パケット補充回路
2 packet assembly circuit 3 delay circuit 4 multiplexing circuit 12 separation circuit 13 sequence control circuit 14 buffer 16 packet supplement circuit

Claims (5)

送信側において、高能率符号化された時系列情報をパケット化して第1パケットストリームを生成するとともに、第1パケットストリームの各パケットを所定時間遅延させた第2パケットストリームを生成し、第1パケットストリームと第2パケットストリームを多重化して送信し、
受信側において、第1パケットストリームと第2パケットストリームの多重化信号を受信して第1パケットストリームと第2パケットストリームに分離し、所定量の第1パケットストリームを逐次バッファに蓄えておくとともに、第2パケットストリームの順序制御を行ってペイロードを抽出し、抽出データを逐次復号化して時系列情報を再生して出力することとし、第2パケットストリームの順序制御処理においてパケット欠損が検出された場合に、前記バッファに蓄えられたパケット群の中から欠損パケットに該当するパケットを取得して順序制御処理に補充する
リアルタイム・ストリーミング方法。
On the transmission side, the time-series information encoded with high efficiency is packetized to generate a first packet stream, and a second packet stream is generated by delaying each packet of the first packet stream for a predetermined time, and the first packet The stream and the second packet stream are multiplexed and transmitted,
On the receiving side, the multiplexed signal of the first packet stream and the second packet stream is received and separated into the first packet stream and the second packet stream, and a predetermined amount of the first packet stream is sequentially stored in the buffer, When the second packet stream is subjected to sequence control to extract the payload, the extracted data is sequentially decoded to reproduce and output time-series information, and packet loss is detected in the second packet stream sequence control processing In addition, the real-time streaming method of acquiring packets corresponding to missing packets from the packet group stored in the buffer and supplementing the sequence control processing.
高能率符号化された時系列情報をパケット化して第1パケットストリームを生成するとともに、第1パケットストリームの各パケットを所定時間遅延させた第2パケットストリームを生成し、第1パケットストリームと第2パケットストリームを多重化して送信するリアルタイム・ストリーミング送信方法。   The high-efficiency encoded time-series information is packetized to generate a first packet stream, and a second packet stream is generated by delaying each packet of the first packet stream for a predetermined time. A real-time streaming transmission method that multiplexes and transmits packet streams. 同一内容で時間差のある第1パケットストリームと第2パケットストリームの多重化信号を受信して第1パケットストリームと第2パケットストリームに分離し、所定量の第1パケットストリームを逐次バッファに蓄えておくとともに、第2パケットストリームの順序制御を行ってペイロードを抽出し、抽出データを逐次復号化して時系列情報を再生して出力することとし、第2パケットストリームの順序制御処理においてパケット欠損が検出された場合に、前記バッファに蓄えられたパケット群の中から欠損パケットに該当するパケットを取得して順序制御処理に補充するリアルタイム・ストリーミング受信再生方法。   Receiving multiplexed signals of the first packet stream and the second packet stream having the same contents and a time difference, separating them into the first packet stream and the second packet stream, and sequentially storing a predetermined amount of the first packet stream in the buffer At the same time, the second packet stream is subjected to the sequence control to extract the payload, the extracted data is sequentially decoded to reproduce and output the time series information, and the packet loss is detected in the second packet stream sequence control processing. A real-time streaming reception / reproduction method of acquiring a packet corresponding to a missing packet from the packet group stored in the buffer and supplementing the sequence control process. 高能率符号化された時系列情報をパケット化して第1パケットストリームを生成する手段と、第1パケットストリームの各パケットを所定時間遅延させた第2パケットストリームを生成する手段と、第1パケットストリームと第2パケットストリームを多重化して送信する手段とを備えたリアルタイム・ストリーミング送信装置。   Means for packetizing time-series information encoded with high efficiency and generating a first packet stream; means for generating a second packet stream obtained by delaying each packet of the first packet stream for a predetermined time; and first packet stream And a means for multiplexing and transmitting the second packet stream. 同一内容で時間差のある第1パケットストリームと第2パケットストリームの多重化信号を受信して第1パケットストリームと第2パケットストリームに分離する手段と、所定量の第1パケットストリームを逐次バッファに蓄える手段と、第2パケットストリームの順序制御を行ってペイロードを抽出し、抽出データを逐次復号化して時系列情報を再生して出力する手段と、第2パケットストリームの順序制御処理においてパケット欠損が検出された場合に、前記バッファに蓄えられたパケット群の中から欠損パケットに該当するパケットを取得して順序制御処理に補充する手段とを備えたリアルタイム・ストリーミング受信再生装置。   Means for receiving multiplexed signals of the first packet stream and the second packet stream having the same contents and time difference, and separating the signals into the first packet stream and the second packet stream; and sequentially storing a predetermined amount of the first packet stream in the buffer Means for extracting the payload by performing the sequence control of the second packet stream, sequentially decoding the extracted data to reproduce and output the time series information, and detecting packet loss in the sequence control process of the second packet stream And a means for acquiring a packet corresponding to a missing packet from the packet group stored in the buffer and replenishing the sequence control process.
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