JP2006340113A - Transmission apparatus, reception apparatus, transmission processing method, reception processing method, and program therefor - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、ネットワークを介して符号化データを送信または受信するために用いられる送信装置、受信装置、送信処理方法、受信処理方法、それらのプログラムに関する。 The present invention relates to a transmission device, a reception device, a transmission processing method, a reception processing method, and a program thereof used for transmitting or receiving encoded data via a network.
例えば、近年、ネットワークを介して、ビデオストリーミングなどにより、多様なコンテンツデータが提供されている。
このようなネットワークは、通常、ベストエフォート方式であり、ビデオパケットデータは、ネットワークトラブルや最大遅延時間経過などの要因で、受信装置において消失パケットとして扱われることがある。
このようなシステムでは、ビデオストリーミングにおけるパケット消失の問題をいかに解決し、受信装置においてビデオデータを高品質に復号させるかが重要である。
For example, in recent years, various content data has been provided by video streaming or the like via a network.
Such a network is usually a best-effort method, and video packet data may be treated as a lost packet in the receiving device due to network troubles or the maximum delay time.
In such a system, it is important how to solve the packet loss problem in video streaming and to decode the video data with high quality in the receiving apparatus.
従来の手法では、送信側において、FEC(Forward Error Correction)などの手法で、ネットワーク状態に基づいて、ビデオデータの各階層データを複数(K個)のユニットに分割し、当該複数のユニットに誤り訂正符号を付加してN個のユニットに拡張する。
ここで、(N,K)の組は、ネットワークの利用可能バンド幅およびパケットロス率によって動的に決まる。
In the conventional method, on the transmission side, each hierarchical data of video data is divided into a plurality of (K) units based on the network state by a method such as FEC (Forward Error Correction), and an error occurs in the plurality of units. A correction code is added to expand to N units.
Here, the set of (N, K) is dynamically determined by the available bandwidth of the network and the packet loss rate.
JPEG(Joint Photographic Coding Experts Group)2000などの階層符号化が行われたビデオデータは、複数の階層データのデータで構成され、上位階層の階層データになるに従って、画質に与える影響が大きいという特性を有している。 Video data subjected to hierarchical encoding such as JPEG (Joint Photographic Coding Experts Group) 2000 is composed of data of a plurality of hierarchical data, and has a characteristic that the influence on the image quality increases as it becomes hierarchical data of the higher hierarchy. Have.
ところで、ビデオデータを符号化して配信した場合に、当該ビデオデータを受信した復号装置が、その復号装置の処理能力に適した復号処理を行うことができるシステムが望まれている。
しかしながら、上述した従来のシステムでは、全ての階層データが復号先で復号に用いられることを前提として符号化を行っていたため、上述した要請に答えることが難しい。
なお、上述した要請は、ビデオデータに限らず、多様な符号化データについても同様にある。
By the way, when video data is encoded and distributed, there is a demand for a system in which a decoding device that receives the video data can perform a decoding process suitable for the processing capability of the decoding device.
However, in the above-described conventional system, encoding is performed on the assumption that all hierarchical data is used for decoding at the decoding destination, so it is difficult to answer the above-described request.
The above-mentioned request is not limited to video data, but also applies to various encoded data.
本発明は上述した従来技術の問題点を解決するために、符号化データの受信側が、その受信側の処理能力に適した処理内容で符号化データを復号することを可能にする送信装置、受信装置、送信処理方法、受信処理方法、それらのプログラムを提供することを目的とする。 In order to solve the above-described problems of the prior art, the present invention enables a receiving apparatus for receiving encoded data to decode encoded data with processing contents suitable for the processing capability of the receiving side. An object is to provide a device, a transmission processing method, a reception processing method, and a program thereof.
上述した従来技術の問題点を解決し、上述した目的を達成するため、第1の観点の発明の送信装置は、階層符号化された符号化データを送信する送信装置であって、符号化対象のデータを構成する複数の階層データのうち、所定数の階層データを分割および符号化して複数の第1の分割データを生成する第1の符号化手段と、前記複数の階層データのうち前記所定数の階層データ以外の階層データを分割および符号化して複数の第2の分割データを生成する第2の符号化手段と、前記第1の符号化手段が生成した前記第1の分割データを含む第1のパケットデータと、前記第1の分割データの誤り訂正ユニットデータと前記第2の符号化手段が生成した前記第2の分割データとを含む第2のパケットデータとをネットワークに送出する送信制御手段とを有する。 In order to solve the above-described problems of the prior art and achieve the above-described object, a transmission device according to a first aspect of the present invention is a transmission device that transmits encoded data that has been hierarchically encoded. First encoding means for generating a plurality of first divided data by dividing and encoding a predetermined number of hierarchical data among the plurality of hierarchical data constituting the data of the data, and the predetermined one of the plurality of hierarchical data Including second encoding means for generating a plurality of second divided data by dividing and encoding hierarchical data other than the number of hierarchical data, and the first divided data generated by the first encoding means Transmission for transmitting to the network first packet data, second packet data including error correction unit data of the first divided data and the second divided data generated by the second encoding means System And a means.
第2の観点の発明の受信装置は、階層符号化された符号化データを受信する受信装置であって、複数の階層データのうち所定数の階層データを分割および符号化して生成された複数の第1の分割データを含む第1のパケットデータと、前記第1の分割データの誤り訂正ユニットデータと前記複数の階層データのうち前記所定数の階層データ以外の階層データを分割および符号化して生成された複数の第2の分割データとを含む第2のパケットデータとを受信する受信手段と、前記受信手段が受信した前記第1のパケットデータを選択し、当該第1パケットデータに含まれる第1の分割データを復号して前記所定数の階層データを生成する復号手段とを有する。 A receiving apparatus according to a second aspect of the invention is a receiving apparatus that receives encoded data that has been subjected to hierarchical encoding, and includes a plurality of pieces of data generated by dividing and encoding a predetermined number of pieces of hierarchical data among a plurality of hierarchical data. Generated by dividing and encoding first packet data including first divided data, error correction unit data of the first divided data, and hierarchical data other than the predetermined number of hierarchical data among the plurality of hierarchical data Receiving means for receiving the second packet data including the plurality of second divided data, the first packet data received by the receiving means is selected, and the first packet data included in the first packet data is selected. Decoding means for decoding one divided data to generate the predetermined number of hierarchical data.
第3の観点の発明の受信装置は、階層符号化された符号化データを受信する受信装置であって、複数の階層データのうち所定数の階層データを分割および符号化して生成された複数の第1の分割データを含む第1のパケットデータと、前記第1の分割データの誤り訂正ユニットデータと前記複数の階層データのうち前記所定数の階層データ以外の階層データを分割および符号化して生成された複数の第2の分割データとを含む第2のパケットデータとを受信する受信手段と、前記受信手段が受信した前記第1パケットデータに含まれる第1の分割データを、前記第2のパケットデータに含まれる前記誤り訂正ユニットデータで誤り訂正した後に復号して前記所定数の階層データを生成し、前記第2のパケットデータに含まれる前記第2の分割データを復号して前記所定数の階層データ以外の階層データを生成する復号手段とを有する。 A receiving apparatus according to a third aspect of the invention is a receiving apparatus that receives encoded data that has been hierarchically encoded, and includes a plurality of pieces of data generated by dividing and encoding a predetermined number of pieces of hierarchical data among a plurality of pieces of hierarchical data. Generated by dividing and encoding first packet data including first divided data, error correction unit data of the first divided data, and hierarchical data other than the predetermined number of hierarchical data among the plurality of hierarchical data Receiving means for receiving the second packet data including the plurality of second divided data, and the first divided data included in the first packet data received by the receiving means, The second divisional data included in the second packet data is generated by performing error correction with the error correction unit data included in the packet data and then decoding to generate the predetermined number of layer data. Decoding the over data and a decoding means for generating the hierarchical data other than the hierarchical data of the predetermined number.
第4の観点の発明の送信処理方法は、階層符号化された符号化データを送信する送信処理方法であって、符号化対象のデータを構成する複数の階層データのうち、所定数の階層データを分割および符号化して複数の第1の分割データを生成する第1の工程と、前記複数の階層データのうち前記所定数の階層データ以外の階層データを分割および符号化して複数の第2の分割データを生成する第2の工程と、前記第1の工程で生成した前記第1の分割データを含む第1のパケットデータと、前記第1の分割データの誤り訂正ユニットデータと前記第2の工程で生成した前記第2の分割データとを含む第2のパケットデータとをネットワークに送出する第3の工程とを有する。 A transmission processing method according to a fourth aspect of the present invention is a transmission processing method for transmitting encoded data that has been subjected to hierarchical encoding, and a predetermined number of hierarchical data among a plurality of hierarchical data constituting data to be encoded Dividing and encoding the first divided data to generate a plurality of first divided data, and dividing and encoding hierarchical data other than the predetermined number of hierarchical data among the plurality of hierarchical data A second step of generating divided data, first packet data including the first divided data generated in the first step, error correction unit data of the first divided data, and the second And a third step of sending the second packet data including the second divided data generated in the step to the network.
第5の観点の発明の受信処理方法は、階層符号化された符号化データを受信する受信処理方法であって、複数の階層データのうち所定数の階層データを分割および符号化して生成された複数の第1の分割データを含む第1のパケットデータと、前記第1の分割データの誤り訂正ユニットデータと前記複数の階層データのうち前記所定数の階層データ以外の階層データを分割および符号化して生成された複数の第2の分割データとを含む第2のパケットデータとを受信する第1の工程と、前記第1の工程で受信した前記第1のパケットデータを選択し、当該第1パケットデータに含まれる第1の分割データを復号して前記所定数の階層データを生成する第2の工程とを有する。 A reception processing method according to a fifth aspect of the invention is a reception processing method for receiving hierarchically encoded data, and is generated by dividing and encoding a predetermined number of hierarchical data among a plurality of hierarchical data. Dividing and encoding first packet data including a plurality of first divided data, error correction unit data of the first divided data, and hierarchical data other than the predetermined number of hierarchical data among the plurality of hierarchical data A first step of receiving second packet data including a plurality of second divided data generated in the step, and selecting the first packet data received in the first step; And a second step of decoding the first divided data included in the packet data to generate the predetermined number of hierarchical data.
第6の観点の発明の受信処理方法は、階層符号化された符号化データを受信する受信処理方法であって、複数の階層データのうち所定数の階層データを分割および符号化して生成された複数の第1の分割データを含む第1のパケットデータと、前記第1の分割データの誤り訂正ユニットデータと前記複数の階層データのうち前記所定数の階層データ以外の階層データを分割および符号化して生成された複数の第2の分割データとを含む第2のパケットデータとを受信する第1の工程と、前記第1の工程で受信した前記第1パケットデータに含まれる第1の分割データを、前記第2のパケットデータに含まれる前記誤り訂正ユニットデータで誤り訂正した後に復号して前記所定数の階層データを生成し、前記第2のパケットデータに含まれる前記第2の分割データを復号して前記所定数の階層データ以外の階層データを生成する第2の工程とを有する。 A reception processing method according to a sixth aspect of the invention is a reception processing method for receiving hierarchically encoded data, and is generated by dividing and encoding a predetermined number of hierarchical data among a plurality of hierarchical data. Dividing and encoding first packet data including a plurality of first divided data, error correction unit data of the first divided data, and hierarchical data other than the predetermined number of hierarchical data among the plurality of hierarchical data A first step of receiving second packet data including a plurality of second divided data generated in the first step, and first divided data included in the first packet data received in the first step Is decoded after the error correction unit data included in the second packet data is error-corrected to generate the predetermined number of layer data, and before being included in the second packet data. It decodes the second divided data and a second step of generating a hierarchical data other than the hierarchical data of the predetermined number.
第7の観点の発明のプログラムは、階層符号化された符号化データを送信する送信装置が実行するプログラムであって、符号化対象のデータを構成する複数の階層データのうち、所定数の階層データを分割および符号化して複数の第1の分割データを生成する第1の手順と、前記複数の階層データのうち前記所定数の階層データ以外の階層データを分割および符号化して複数の第2の分割データを生成する第2の手順と、前記第1の手順で生成した前記第1の分割データを含む第1のパケットデータと、前記第1の分割データの誤り訂正ユニットデータと前記第2の手順で生成した前記第2の分割データとを含む第2のパケットデータとをネットワークに送出する第3の手順とを前記送信装置に実行させる。 A program according to a seventh aspect of the invention is a program executed by a transmission device that transmits encoded data that has been hierarchically encoded, and a predetermined number of hierarchies among a plurality of hierarchical data that constitute data to be encoded A first procedure for dividing and encoding data to generate a plurality of first divided data; and a plurality of second data by dividing and encoding hierarchical data other than the predetermined number of hierarchical data among the plurality of hierarchical data The second procedure for generating the divided data, the first packet data including the first divided data generated in the first procedure, the error correction unit data of the first divided data, and the second The transmitting apparatus is caused to execute a third procedure for transmitting the second packet data including the second divided data generated by the procedure (2) to the network.
本発明によれば、符号化データの受信側が、その受信側の処理能力に適した処理内容で符号化データを復号することを可能にする送信装置、受信装置、送信処理方法、受信処理方法、それらのプログラムを提供することができる。 According to the present invention, a transmission device, a reception device, a transmission processing method, a reception processing method, which enables a reception side of encoded data to decode encoded data with processing contents suitable for the processing capability of the reception side, Those programs can be provided.
以下、本発明の実施形態に係わる通信システムについて説明する。
送信装置11が第1の観点の発明の送信装置の一例であり、ローエンド受信装置13が第2の観点の発明の受信装置の一例であり、ハイエンド受信装置15が第3の観点の発明の受信装置の一例である。
図2に示すローエンドユニット生成部23が第1の観点の発明の第1の符号化手段の一例であり、ハイエンドユニット生成部33が第2の符号化手段の一例である。
また、図2に示すローエンドパケット化部29およびハイエンドパケット化部39が、第1の観点の発明の送信制御手段の一例である。
また、図11に示すプログラムRPGが本発明のプログラムの一例である。
Hereinafter, a communication system according to an embodiment of the present invention will be described.
The
The low
Further, the low-
A program RPG shown in FIG. 11 is an example of the program of the present invention.
図1は、本発明の実施形態に係わる通信システム1の概念図である。
図1に示すように、通信システム1は、送信装置11が、コンテンツデータCONTをパケット形式で、ローエンド受信装置13およびハイエンド受信装置15に送信する。
通信システム1における通信は、例えば、バンド幅およびパケットロス率が変動するインターネットなどの有線あるいは無線のネットワークを介して行われる。
なお、ローエンド受信装置13およびハイエンド受信装置15の数はそれぞれ任意である。
FIG. 1 is a conceptual diagram of a
As shown in FIG. 1, in the
Communication in the
Note that the numbers of the low-
<送信装置11>
図2は、図1に示す送信装置11の構成図である。
図2に示すように、送信装置11は、例えば、メモリ21、静的パラメータ決定部22、ローエンドユニット生成部23、ローエンドバッファメモリ25、インターフェース26、ネットワーク状態検出部27、ローエンド動的パラメータ決定部28、ローエンドパケット化部29、ハイエンドユニット生成部33、ハイエンドバッファメモリ35、ハイエンド動的パラメータ決定部38、ハイエンドパケット化部39を有する。
送信装置11は、例えば、受信装置13,15に対してコンテンツデータをストリーミング形式で送信する。
<
FIG. 2 is a configuration diagram of the
As illustrated in FIG. 2, the
For example, the
[メモリ21]
メモリ21は、送信対象のコンテンツデータCONTを記憶する。
本実施形態において、コンテンツデータCONTは、例えば、JPEG(Joint Photographic Coding Experts Group)2000やMPEG(Motion Picture Experts Group)4−FGSなどで階層符号化されたデータである。
JPEG2000では、符号化装置は、例えば、被符号化画像データを離散ウェーブレット変換して得た変換係数を複数のコードブロックに分割し、各コードブロックに対してビットプレーン分解を行う。
そして、上記符号化装置は、各ビットプレーンを複数の符号化パスに分割し、符号化パス単位で符号量を制御する。
また、JPEG2000では、再生画像におけるSNR向上に対応する符号化データのまとまりである階層データが規定されている。
各階層データは、例えば、その上位階層データに比べて、復号画像の画質に与える影響が大きいという特性を有している。
上記符号化装置は、下位階層データのデータに対して上位階層データのデータを追加送信することで段階的に再生画像の向上を図れる。また、与えられたビットレートを超えるデータに対しては切り捨て処理を行うことができる。
[Memory 21]
The memory 21 stores content data CONT to be transmitted.
In the present embodiment, the content data CONT is data that is hierarchically encoded by, for example, JPEG (Joint Photographic Coding Experts Group) 2000 or MPEG (Motion Picture Experts Group) 4-FGS.
In JPEG2000, for example, an encoding apparatus divides a transform coefficient obtained by performing discrete wavelet transform on encoded image data into a plurality of code blocks, and performs bit-plane decomposition on each code block.
Then, the encoding apparatus divides each bit plane into a plurality of encoding passes, and controls the code amount in units of encoding passes.
Also, JPEG2000 defines hierarchical data that is a group of encoded data corresponding to SNR improvement in a reproduced image.
Each hierarchical data has a characteristic that the influence on the image quality of the decoded image is larger than that of the upper hierarchical data, for example.
The encoding apparatus can improve the reproduced image step by step by additionally transmitting the data of the upper layer data to the data of the lower layer data. Also, truncation processing can be performed on data exceeding a given bit rate.
[静的パラメータ決定部22]
静的パラメータ決定部22は、ネットワーク19の状態とは無関係に(オフラインで)、予め想定したネットワーク19の最悪の状態および最大利用可能ビットレートに基づいて、静的パラメータ(ni,ki)を決定する。
静的パラメータ(ni,ki)において、「i」は、コンテンツデータCONTの階層データの番号を示している。
本実施形態では、階層データの番号「i」が小さくなるに従って、その復号画像の画質に与える影響が大きい。
kiは、静的パラメータ決定部22において、送信データの階層データLayeriを複数の情報ユニットデータIUに分割する数を示している。
また、niは、静的パラメータ決定部22において、送信データの階層データLayeriを構成する上記複数の情報ユニットデータIUを符号化した符号ユニットデータと、その誤り訂正符号ユニットデータとのユニットデータの総数を示している。
ki/niは、例えば、0.6である。
静的パラメータ決定部22は、静的パラメータkiをローエンドユニット生成部23およびハイエンドユニット生成部33に出力する。
また、静的パラメータ決定部22は、静的パラメータniをローエンドユニット生成部23およびハイエンドユニット生成部33に出力する。
なお、本実施形態では、ローエンドユニット生成部23およびハイエンドユニット生成部33において共通のパラメータki,niを用いる場合を例示するが、静的パラメータ決定部22は、ローエンドユニット生成部23およびハイエンドユニット生成部33のそれぞれについて個別に上記パラメータを生成してもよい。
[Static parameter determination unit 22]
The static
In the static parameters (n i , k i ), “i” indicates the layer data number of the content data CONT.
In the present embodiment, as the hierarchical data number “i” decreases, the influence on the image quality of the decoded image increases.
k i indicates the number by which the static
N i is unit data of code unit data obtained by encoding the plurality of information unit data IU constituting the hierarchical data Layer i of the transmission data and the error correction code unit data in the static
k i / n i is, for example, 0.6.
Static
The static
In the present embodiment, the case where the common parameters k i and ni are used in the low-end
[ローエンドユニット生成部23]
ローエンドユニット生成部23は、メモリ21から読み出したコンテンツデータCONTを構成する階層データLayeri(1≦i≦L1)を、複数の情報ユニットに分割する。
例えば、ローエンドユニット生成部23は、図3に示すように、静的パラメータ決定部22からの静的パラメータkiに基づいて、階層データLayeri(1≦i≦L1)をki個の情報ユニットデータUkiに分割する。
ここで、ローエンドユニット生成部23は、階層データLayeri(1≦i≦L1)内で連続するki個のシンボルが異なる情報ユニットデータIUkiに属するように情報ユニットデータIUkiを生成する。
図3において、各番号がシンボルを示し、Biが最後のシンボルである。
[Low-end unit generator 23]
The low end
For example, as illustrated in FIG. 3, the low-end
Here, low-end
In FIG. 3, each number represents a symbol, and Bi is the last symbol.
次に、ローエンドユニット生成部23は、上記生成した階層データLayeri(1≦i≦L1)のki個の情報ユニットデータIUi1〜IUikiのそれぞれに対応した符号ユニットデータUi1〜Uikiと、それに対応した(ni−ki)個の誤り訂正ユニットデータUi(ki+1)〜Uiniとを生成する。すなわち、ローエンドユニット生成部23は、ni個のユニットデータUi1〜Uiniを生成する。
ローエンドユニット生成部23、全ての階層データLayeri(1≦i≦L1)のユニットデータUi1〜Uiniをローエンドバッファメモリ25およびハイエンドバッファメモリ35に書き込む。
ここで、ni>kiである。
Next, low-end
The low end
Here, n i > k i .
[インタフェース26]
インタフェース26は、ネットワーク19を介して、図1に示すローエンド受信装置13およびハイエンド受信装置15と通信を行う。
[Interface 26]
The
[ネットワーク状態検出部27]
ネットワーク状態検出部27は、インタフェース26を介してネットワーク19の通信状態を監視し、ネットワーク19の利用可能バンド幅や、パケットロス率などを動的に検出する。
[Network status detection unit 27]
The network
[ローエンド動的パラメータ決定部28]
ローエンド動的パラメータ決定部28は、ネットワーク状態検出部27が検出した利用可能バンド幅に基づいて、GOP1に利用可能ビット量R1を決定する。
ローエンド動的パラメータ決定部28は、下記式(1)に示すように、上記決定した利用可能ビット量R1を、予め規定されたパケット長PLで除算してGOP1のGOPサイズN1を算出する。
GOPサイズN1は、1つのGOP1を送信するのに用いるパケットデータの数を示している。
[Low-end dynamic parameter determination unit 28]
The low-end dynamic
The low-end dynamic
The GOP size N1 indicates the number of packet data used to transmit one GOP1.
〔数1〕
N1=R1/PL
…(1)
[Equation 1]
N1 = R1 / P L
... (1)
ローエンド動的パラメータ決定部28は、各階層データLayeri(1≦i≦L1)についてのユニットデータ(情報ブロック)の数、すなわち、N1個のパケットデータのうち階層データLayeri(1≦i≦L1)のユニットデータが含まれるパケットデータの数を示すK1iを決定する。
すなわち、ローエンド動的パラメータ決定部28は、集合K1=[K11,.,K1i,..K1L]を規定し、最小の総歪(Distortion)であるD(R)を得る最適な集合K1を探索する。
総歪D(R)は、下記式(2)のように規定される。
Low-end dynamic
That is, the low-end dynamic
The total strain D (R) is defined as in the following formula (2).
上記式(2)において、P(N1,r)は、N個のパケットのうち、r個のパケットがロスとする確率を示し、Riは、階層データLayeri(1≦i≦L1)の最終端でのビット数を示している。
d(Ri)は、スケーラブルビットストリームが、Riの位置でトランケートされた場合のソース歪を示している。
本実施形態では、簡単化のために、歪モデル「y=Cx1−2γ」を採用する。ここで、Cは正の数であり、γは1のオーダであり、xはユニットbpp(bit per pixel)によるビットレートを示している。
上記式(2)に示す総歪は、下記式(3)の制約が受ける。
In the above equation (2), P (N1, r) indicates the probability that r packets out of N packets are lost, and R i is the layer data Layer i (1 ≦ i ≦ L1). The number of bits at the end is shown.
d (R i ) indicates the source distortion when the scalable bit stream is truncated at the position of R i .
In the present embodiment, a distortion model “y = Cx 1-2γ ” is adopted for simplification . Here, C is a positive number, γ is on the order of 1, and x indicates a bit rate by a unit bpp (bit per pixel).
The total strain shown in the above equation (2) is subject to the constraint of the following equation (3).
上記式(3)において、(Ri−Ri−1)/kiは、階層データLayeri(1≦i≦L1)のユニットデータUのデータ長を示す。
Rcは、冗長ビットである。
本実施形態では、Ri(i<L)は固定である場合、上記式(2)は下記式(4)で表現できる。
In the above formula (3), (R i -R i-1) / k i indicates the data length of the unit data U of the hierarchical data Layer i (1 ≦ i ≦ L1 ).
R c is a redundant bit.
In the present embodiment, when R i (i <L) is fixed, the above formula (2) can be expressed by the following formula (4).
上記式(4)から、総歪は、ソース歪d(RL)と、チャネル歪dc(RL)とで構成されることが分かる。
チャネル歪dc(RL)は、上記式(4)のソース歪d(RL)以外の項目である。
From the above equation (4), it can be seen that the total distortion is composed of the source distortion d (R L ) and the channel distortion dc (R L ).
The channel distortion dc (R L ) is an item other than the source distortion d (R L ) in the above formula (4).
これにより、ローエンド動的パラメータ決定部28は、下記式(5)に示すように、ソース歪とチャネル歪との間のトレードオフを決定することにより、最小の総歪D(R)を得る最適な集合K1=[K11,...K1L]を探索する。
As a result, the low-end dynamic
ローエンド動的パラメータ決定部28は、上記式(5)を基に、ラグランジェ(Lagrange)アルゴリズムにより、繰り返し演算を行うことで、上記最適な集合K1=[K11,...K1L]を生成する。
このとき、ローエンド動的パラメータ決定部28は、図4に示すように、「i<j」の場合に、「K1i≦K1j」となるように、集合K1を探索する。
The low-end dynamic
At this time, as shown in FIG. 4, the low-end dynamic
ローエンド動的パラメータ決定部28は、GOP1について、上記決定した集合K1とGOPサイズN1とを動的パラメータ(N1,K1)としてローエンドパケット化部29に出力する。
The low-end dynamic
[ローエンドパケット化部29]
ローエンドパケット化部29は、ローエンド動的パラメータ決定部28から入力した集合K1とGOPサイズN1とを基に、図4(A)に示すように、ローエンドバッファメモリ25に記憶された1GOP分のユニットデータUi1〜Uiniのうち選択したユニットデータUi1〜Uiniを、N1個のパケットデータPacket1〜N1に格納する。
このとき、ローエンドパケット化部29は、図4(A)および図5(A)に示すように、各パケットデータPacket1〜N1の各々の内部に、階層データLayer1〜L1の全ての階層データのユニットデータUi1〜Uiniを格納する。
[Low-end packetization unit 29]
Based on the set K1 and the GOP size N1 input from the low-end dynamic
At this time, as shown in FIGS. 4 (A) and 5 (A), the low-
本実施形態では、ローエンドパケット化部29は、例えば、ローエンドバッファメモリ25に記憶された処理対象の1GOPの全ての情報ユニットデータIUi1〜IUikiをパケットデータPacket1〜N1内に格納する。
また、ローエンドパケット化部29は、ローエンドバッファメモリ25に記憶された処理対象の1GOPの誤り訂正ユニットデータUi(ki+1)〜Uiniのうち、(N1−K1i)×(ki/K1i)分の誤り訂正ユニットデータをパケットデータPacket1〜N1内に格納する。
In the present embodiment, the low-
Further, the low-
ローエンドパケット化部29は、図4(A)に示すように、階層データLayeri(1≦i≦L1)のiが小さくなるに従って、各パケットデータPacket1〜N内に格納されるユニットデータUi1〜Uiniのデータ量が同じか多くなるように、パケットデータPacket1〜Nを生成する。
As shown in FIG. 4A, the low-
ローエンドパケット化部29は、インタフェース26からネットワーク19を介して、図4(A)に示すGOP形式でパケットデータPacket1〜N1を図1に示すローエンド受信装置13およびハイエンド受信装置15に送信する。
The low-
[ハイエンドユニット生成部33]
ハイエンドユニット生成部33は、メモリ21から読み出したコンテンツデータCONTを構成する階層データLayeri(L1+1≦i≦L2)を、複数の情報ユニットに分割する。
例えば、ハイエンドユニット生成部33は、図3に示すように、静的パラメータ決定部22からの静的パラメータkiに基づいて、階層データLayeri(L1+1≦i≦L2)をki個の情報ユニットデータUkiを生成する。
ここで、ハイエンドユニット生成部33は、階層データLayeri(L1+1≦i≦L2)内で連続するki個のシンボルが異なる情報ユニットデータIUkiに属するように情報ユニットデータIUkiを生成する。
図3において、各番号がシンボルを示し、Biが最後のシンボルである。
[High-end unit generator 33]
The high-end
For example, as illustrated in FIG. 3, the high-end
Here, the high-end
In FIG. 3, each number represents a symbol, and Bi is the last symbol.
次に、ハイエンドユニット生成部33は、図3に示すように、上記生成した階層データLayeri(1≦i≦L1)のki個の情報ユニットデータIUi1〜IUikiのそれぞれに対応した符号ユニットデータUi1〜Uikiと、それに対応した(ni−ki)個の誤り訂正ユニットデータUi(ki+1)〜Uiniとを生成する。すなわち、ハイエンドユニット生成部33は、ni個のユニットデータUi1〜Uiniを生成する。
ここで、ni>kiである。
ハイエンドユニット生成部33、全ての階層データLayeri(L1+1≦i≦L2)のユニットデータUi1〜Uiniをローエンドバッファメモリ25に書き込む。
Code Next, a high-end
Here, ni> ki.
The high-end
[ハイエンド動的パラメータ決定部38]
ハイエンド動的パラメータ決定部38は、ネットワーク状態検出部27が検出した利用可能バンド幅に基づいて、GOP2に利用可能ビット量R2を決定する。
ハイエンド動的パラメータ決定部38は、ローエンド動的パラメータ決定部28と同様に、上記決定した利用可能ビット量R2を、予め規定されたパケット長PLで除算してGOP2のGOPサイズN2を算出する。
GOPサイズN2は、1つのGOP2を送信するのに用いるパケットデータの数を示している。
[High-end dynamic parameter determination unit 38]
The high-end dynamic
High-end dynamic
The GOP size N2 indicates the number of packet data used to transmit one GOP2.
また、ハイエンド動的パラメータ決定部38は、ローエンド動的パラメータ決定部28と同様の手法で、各階層データLayeri(L1+1≦i≦L2)についてのユニットデータ(情報ブロック)の数、すなわち、N2個のパケットデータのうち階層データLayeri(L1+1≦i≦L2)のユニットデータが含まれるパケットデータの数を示すK2iを決定する。
すなわち、ハイエンド動的パラメータ決定部38は、集合K2=[K2L1+1,.,K2i,..K2L2]を規定し、最小の総歪(Distortion)であるD(R)を得る最適な集合K2を探索する。
このとき、ハイエンド動的パラメータ決定部38は、図4に示すように、「i<j」の場合に、「K2i≦K2j」となるように、集合K2を探索する。
Further, the high-end dynamic
That is, the high-end dynamic
At this time, as shown in FIG. 4, the high-end dynamic
ハイエンド動的パラメータ決定部38は、GOP2について、上記決定した集合K2とGOPサイズN2とを動的パラメータ(N2,K2)としてハイエンドパケット化部39に出力する。
The high-end dynamic
[ハイエンドパケット化部39]
ハイエンドパケット化部39は、ハイエンド動的パラメータ決定部38から入力した集合K2とGOPサイズN2とを基に、図4(B)に示すように、ハイエンドバッファメモリ35に記憶された1GOP分のユニットデータUi1〜Uiniのうち選択したユニットデータUi1〜Uiniを、N2個のパケットデータPacketN1+1〜N2に格納する。
このとき、ハイエンドパケット化部39は、図4(B)に示すように、各パケットデータPacketN1+1〜N2の各々の内部に、階層データLayerL1+1〜L2の全ての階層データのユニットデータUi1〜Uiniを格納する。
また、ハイエンドパケット化部39は、ハイエンドバッファメモリ35からLayer1〜L1の誤り訂正ユニットデータを読み出して、図4(B)に示すように、これらをN2個のパケットデータPacketN1+1〜N2内にさらに格納する。
[High-end packetization unit 39]
Based on the set K2 and the GOP size N2 input from the high-end dynamic
At this time, as shown in FIG. 4B, the high-
Further, the high-
本実施形態では、ハイエンドパケット化部39は、例えば、ハイエンドバッファメモリ35に記憶された処理対象の1GOPの全ての情報ユニットデータIUi1〜IUikiをパケットデータPacketN1+1〜N2内に格納する。
また、ハイエンドパケット化部39は、ハイエンドバッファメモリ35に記憶された処理対象の1GOPの誤り訂正ユニットデータUi(ki+1)〜Uiniのうち、(N2−K2i)×(ki/K2i)分の誤り訂正ユニットデータをパケットデータPacketN1+1〜N2内に格納する。
In the present embodiment, the high-
Further, the high-
ハイエンドパケット化部39は、図4(B)に示すように、階層データLayeri(L1+1≦i≦L2)のiが小さくなるに従って、各パケットデータPacketN1+1〜N2内に格納されるユニットデータUi1〜Uiniのデータ量が同じか多くなるように、パケットデータPacketN1+1〜N2を生成する。
As shown in FIG. 4B, the high-
ハイエンドパケット化部39は、インタフェース26からネットワーク19を介して、図4(B)および図5(B)に示すGOP形式でパケットデータPacketN1+1〜N2を図1に示すローエンド受信装置13およびハイエンド受信装置15に送信する。
ここで、図5(B)に示すLayerL1の誤り訂正ユニットデータの1パケットデータ内でのデータ量NUML1’は、図4に示すGOP1内のLayerL1の誤り訂正ユニットデータの1パケットデータ内でのデータ量NUML1と一致していなくてもよい。
The high-
Here, and FIG. 5 (B) the amount of data NUM L1 within one packet data error correction unit data of Layer L1 shown in 'is in one packet data error correction unit data of Layer L1 in GOP1 shown in FIG. 4 It does not have to match the data amount NUM L1 .
以下、図2に示す送信装置11の動作例を説明する。
図6および図7は、図2に示す送信装置11の動作例を説明するためのフローチャートである。
なお、図6および図7に示すステップST2a,ST3a,ST6a,ST7aと、ステップST2b,ST3b,ST6b,ST7bとはそれぞれ並列処理されてもよい。
Hereinafter, an operation example of the
6 and 7 are flowcharts for explaining an operation example of the
Note that steps ST2a, ST3a, ST6a, ST7a and steps ST2b, ST3b, ST6b, ST7b shown in FIGS. 6 and 7 may be processed in parallel.
ステップST1:
静的パラメータ決定部22は、ネットワーク19の状態とは無関係に(オフラインで)、予め想定したネットワーク19の最悪の状態および最大利用可能ビットレートに基づいて、静的パラメータ(ni,ki)を決定する。
静的パラメータ決定部22は、静的パラメータkiをローエンドユニット生成部23およびハイエンドユニット生成部33に出力する。
また、静的パラメータ決定部22は、静的パラメータniをローエンドユニット生成部23およびハイエンドユニット生成部33に出力する。
Step ST1:
The static
The static
The static
ステップST2a:
ローエンドユニット生成部23は、メモリ21から読み出したコンテンツデータCONTを構成する階層データLayeri(1≦i≦L1)を、複数の情報ユニットに分割する。
Step ST2a:
The low end
ステップST2b:
ハイエンドユニット生成部33は、メモリ21から読み出したコンテンツデータCONTを構成する階層データLayeri(L1+1≦i≦L2)を、複数の情報ユニットに分割する。
Step ST2b:
The high-end
ステップST3a:
ローエンドユニット生成部23は、ステップST1で静的パラメータ決定部22から入力した静的パラメータniに基づいて、ステップST2aで生成した階層データLayeri(1≦i≦L1)のki個の情報ユニットデータIUi1〜IUikiに誤り訂正符号を付加して拡張し(例えば、リードソロモン符号化やLT符号化を行い)、ni個のユニットデータUi1〜Uiniを生成する。
ローエンドユニット生成部23は、ni個のユニットデータUi1〜Uiniをローエンドバッファメモリ25およびハイエンドバッファメモリ35に書き込む。
Step ST3a:
Low-end
Low-end
ステップST3b:
ハイエンドユニット生成部33は、ステップST1で静的パラメータ決定部22から入力した静的パラメータniに基づいて、ステップST2aで生成した階層データLayeri(L1+1≦i≦L2)のki個の情報ユニットデータIUi1〜IUikiに誤り訂正符号を付加して拡張し(例えば、リードソロモン符号化やLT符号化を行い)、ni個のユニットデータUi1〜Uiniを生成する。
ハイエンドユニット生成部33は、ni個のユニットデータUi1〜Uiniをハイエンドバッファメモリ35に書き込む。
Step ST3b:
High-end
High-end
ステップST4:
送信装置11がネットワーク19に接続される。
すなわち、送信装置11は、ネットワーク19の接続前にネットワーク19に関する静的な情報に基づいてユニットデータUi1〜Uiniを生成し、これをバッファ25に書き込む。
なお、送信装置11がネットワーク19に接続されている間に、ネットワーク19に関する静的な状態に基づいてユニットデータUi1〜Uiniを生成してもよい。
Step ST4:
The
That is, the
Note that while the
ステップST5:
ネットワーク状態検出部27は、インタフェース26を介してネットワーク19の通信状態を監視し、ネットワーク19の利用可能バンド幅や、パケットロス率などを動的に検出する。
Step ST5:
The network
ステップST6a:
ローエンド動的パラメータ決定部28は、ネットワーク状態検出部27が検出した利用可能バンド幅に基づいて利用可能ビット量Rを決定する。
そして、ローエンド動的パラメータ決定部28は、上記式(1)により、上記決定した利用可能ビット量R1を基に、GOPサイズN1を算出する。
また、ローエンド動的パラメータ決定部28は、集合K1=[K11,.,K1i,..K1L]を規定し、式(4)に示す総歪D(R)を最小にする最適な集合K1を探索する。
ローエンド動的パラメータ決定部28は、上記探索した集合K1とGOPサイズN1とを動的パラメータ(N1,K1)としてローエンドパケット化部29に出力する。
Step ST6a:
The low-end dynamic
Then, the low-end dynamic
Further, the low-end dynamic
The low-end dynamic
ステップST6b:
ハイエンド動的パラメータ決定部38は、ネットワーク状態検出部27が検出した利用可能バンド幅に基づいて利用可能ビット量Rを決定する。
そして、ハイエンド動的パラメータ決定部38は、上記式(1)により、上記決定した利用可能ビット量R2を基に、GOPサイズN2を算出する。
また、ハイエンド動的パラメータ決定部38は、集合K2=[K21,.,K2i,..K2L]を規定し、式(4)に示す総歪D(R)を最小にする最適な集合K2を探索する。
ハイエンド動的パラメータ決定部38は、上記探索した集合K2とGOPサイズN2とを動的パラメータ(N2,K2)としてハイエンドパケット化部39に出力する。
Step ST6b:
The high-end dynamic
Then, the high-end dynamic
Further, the high-end dynamic
The high-end dynamic
ステップST7a:
ローエンドパケット化部29は、ローエンド動的パラメータ決定部28から入力した集合K1とGOPサイズN1とを基に、図4(A)に示すように、ローエンドバッファメモリ25に記憶された階層データLayer1〜L1の1GOP分のユニットデータUi1〜Uiniのうち選択したユニットデータUi1〜Uiniを、N1個のパケットデータPacket1〜N1に格納する。
また、ローエンドパケット化部29は、ローエンドバッファメモリ25に記憶された処理対象の1GOPの誤り訂正ユニットデータUi(ki+1)〜Uiniのうち、(N1−K1i)×(ki/K1i)分の誤り訂正ユニットデータをパケットデータPacket1〜N1内に格納する。
そして、ローエンドパケット化部29は、インタフェース26からネットワーク19を介して、図4(A)に示すGOP1形式でパケットデータPacket1〜N1を図1に示すローエンド受信装置13およびハイエンド受信装置15に送信する。
Step ST7a:
Based on the set K1 and the GOP size N1 input from the low-end dynamic
Further, the low-
Then, the low-
ステップST7b:
ハイエンドパケット化部39は、ハイエンド動的パラメータ決定部38から入力した集合K2とGOPサイズN2とを基に、図4(B)に示すように、ハイエンドバッファメモリ35に記憶された階層データLayerL1+1〜L2の1GOP分のユニットデータUi1〜Uiniのうち選択したユニットデータUi1〜Uiniを、N1個のパケットデータPacketN1+1〜N2に格納する。
また、ハイエンドパケット化部39は、ハイエンドバッファメモリ35に記憶された処理対象の1GOPの誤り訂正ユニットデータUi(ki+1)〜Uiniのうち、(N2−K2i)×(ki/K2i)分の誤り訂正ユニットデータをパケットデータPacketN1+1〜N2内に格納する。
また、ハイエンドパケット化部39は、ハイエンドバッファメモリ35からLayer1〜L1の誤り訂正ユニットデータを読み出して、図4(B)に示すように、これらをN2個のパケットデータPacketN1+1〜N2内にさらに格納する。
そして、ハイエンドパケット化部39は、インタフェース26からネットワーク19を介して、図4(B)に示すGOP2形式でパケットデータPacketN1+1〜N2を図1に示すローエンド受信装置13およびハイエンド受信装置15に送信する。
Step ST7b:
Based on the set K2 and the GOP size N2 input from the high-end dynamic
Furthermore, high-
Further, the high-
Then, the high-
なお、送信装置11は、上述した静的パラメータおよび動的パラメータをGOP1,2のヘッダデータに含めて送信する。
The
<ローエンド受信装置13>
図8は、図1に示すローエンド受信装置13の構成図である。
図8に示すように、ローエンド受信装置13は、例えば、インターフェース51、制御データ抽出部52、ネットワーク状態検出部53、ローエンドデパケット化部54、ローエンドバッファメモリ55、ローエンドチャネルデコーダ56およびデコーダ57を有する。
<Low-
FIG. 8 is a block diagram of the low-
As shown in FIG. 8, the low-
インターフェース51は、ネットワーク19を介して前述した送信装置11が送信した図4(A)に示すGOP1のパケットデータPacket1〜N1と、図4(B)に示すGOP2のパケットデータPacketN1+1〜N2とを受信し、このうち、GOP1のパケットデータPacket1〜N1をローエンドデパケット化部54に出力する。
The
制御データ抽出部52は、インターフェース51が受信したGOP1から静的パラメータ(ni,ki)を抽出し、これをローエンドチャネルデコーダ56に出力する。
また、制御データ抽出部52は、インターフェース51が受信したGOP1から動的パラメータ(N1,K1i)を抽出し、これをローエンドデパケット化部54に出力する。
The control
Further, the control
ネットワーク状態検出部53は、ローエンドデパケット化部54のデパケット状態を基に、ネットワーク状態を検出し、その検出結果をインターフェース51を介して送信装置11に送信する。
The network
ローエンドデパケット化部54は、制御データ抽出部52から入力した動的パラメータ(N1,K1i)に基づいて、GOP1のパケットデータPacket1〜N1から符号ユニットデータUi1〜Uiniを抽出し、これをローエンドバッファメモリ55に書き込む。
Based on the dynamic parameters (N1, K1 i ) input from the control
ローエンドチャネルデコーダ56は、制御データ抽出部52から入力た静的パラメータ(ni,ki)に基づいて、ローエンドバッファメモリ55から読み出したユニットデータUi1〜Uiniの誤り訂正処理(チャンネルデコード処理)を、各階層データLayeri(1≦i≦L1)毎に行う。
The low-
デコーダ57は、各階層データLayeri(1≦i≦L1)毎に、ローエンドチャネルデコーダ56で誤り訂正されたデータをデコード(復号)する。
The
以下、図8に示すローエンド受信装置13の動作例を説明する。
先ず、インターフェース51が、ネットワーク19を介して前述した送信装置11が送信した図4(A)に示すGOP1のパケットデータPacket1〜N1と、図4(B)に示すGOP2のパケットデータPacketN1+1〜N2とを受信する。
そして、インターフェース51が、GOP1のパケットデータPacket1〜N1をローエンドデパケット化部54に出力する。
Hereinafter, an operation example of the low-
First, the
Then, the
次に、制御データ抽出部52が、インターフェース51が受信したGOP1から静的パラメータ(ni,ki)を抽出し、これをローエンドチャネルデコーダ56に出力する。
また、制御データ抽出部52が、インターフェース51が受信したGOP1から動的パラメータ(N1,K1i)を抽出し、これをローエンドデパケット化部54に出力する。
Next, the control
Further, the control
次に、ローエンドデパケット化部54が、制御データ抽出部52から入力した動的パラメータ(N1,K1i)に基づいて、GOP1のパケットデータPacket1〜N1からユニットデータUi1〜Uiniを抽出し、これをローエンドバッファメモリ55に書き込む。
次に、ローエンドチャネルデコーダ56が、制御データ抽出部52から入力た静的パラメータ(ni,ki)に基づいて、ローエンドバッファメモリ55から読み出したユニットデータUi1〜Uiniの誤り訂正処理を、階層データLayeri(1≦i≦L1)毎に行う。
次に、デコーダ57が、各階層データLayeri(1≦i≦L1)毎に、上記誤り訂正されたデータをデコード(復号)する。
Next, the low-
Next, the low-
Next, the
<ハイエンド受信装置15>
図9は、図1に示すハイエンド受信装置15の構成図である。
図9に示すように、ハイエンド受信装置15は、例えば、インターフェース61、制御データ抽出部62、ネットワーク状態検出部63、ローエンドデパケット化部64、ローエンドバッファメモリ65、ローエンドチャネルデコーダ66、ハイエンドデパケット化部74、ハイエンドバッファメモリ75、ハイエンドチャネルデコーダ76、デコーダ77を有する。
<High-
FIG. 9 is a block diagram of the high-
As shown in FIG. 9, the high-
インターフェース61は、ネットワーク19を介して前述した送信装置11が送信した図4(A)に示すGOP1のパケットデータPacket1〜N1と、図4(B)に示すGOP2のパケットデータPacketN1+1〜N2とを受信し、このうち、GOP1のパケットデータPacket1〜N1をローエンドデパケット化部64に出力し、GOP2のパケットデータPacketN1+1〜N2をハイエンドデパケット化部74に出力する。
The
制御データ抽出部62は、インターフェース61が受信したGOP1から静的パラメータ(ni,ki)を抽出し、これをローエンドチャネルデコーダ56およびハイエンドチャネルデコーダ76に出力する。
また、制御データ抽出部62は、インターフェース61が受信したGOP1から動的パラメータ(N1,K1i)を抽出し、これをローエンドデパケット化部64に出力する。
また、制御データ抽出部62は、インターフェース61が受信したGOP2から動的パラメータ(N2,K2i)を抽出し、これをハイエンドデパケット化部74に出力する。
The control
Further, the control
Further, the control
ネットワーク状態検出部63は、ローエンドデパケット化部64およびハイエンドデパケット化部74のデパケット状態を基に、ネットワーク状態を検出し、その検出結果をインターフェース61を介して送信装置11に送信する。
The network
ローエンドデパケット化部64は、制御データ抽出部62から入力した動的パラメータ(N1,K1i)に基づいて、GOP1のパケットデータPacket1〜N1からユニットデータUi1〜Uiniを抽出し、これをローエンドバッファメモリ65に書き込む。
Based on the dynamic parameters (N1, K1 i ) input from the control
ローエンドチャネルデコーダ66は、制御データ抽出部62から入力した静的パラメータ(ni,ki)に基づいて、ローエンドバッファメモリ65から読み出したユニットデータUi1〜Uiniの誤り訂正処理(チャンネルデコード処理)を、各階層データLayeri(1≦i≦L1)毎に行う。
このとき、ローエンドチャネルデコーダ66は、GOP2に格納された誤り訂正ユニットデータを基に、GOP1の誤り訂正処理を行う。
The low-
At this time, the low-
ハイエンドデパケット化部74は、制御データ抽出部62から入力した動的パラメータ(N2,K2i)に基づいて、GOP1のパケットデータPacketN1+1〜N2からユニットデータUi1〜Uiniを抽出し、これをローエンドバッファメモリ65およびハイエンドバッファメモリ75に書き込む。
Based on the dynamic parameters (N2, K2 i ) input from the control
ハイエンドチャネルデコーダ76は、制御データ抽出部62から入力した静的パラメータ(ni,ki)に基づいて、ハイエンドバッファメモリ75から読み出したユニットデータUi1〜Uiniの誤り訂正処理(チャンネルデコード処理)を、各階層データLayeri(L1+1≦i≦L2)毎に行う。
The high-
デコーダ77は、各階層データLayeri(1≦i≦L2)毎に、ローエンドチャネルデコーダ66およびハイエンドチャネルデコーダ76で誤り訂正されたデータをデコード(復号)する。
The
以下、図9に示すハイエンド受信装置15の動作例を説明する。
インターフェース61が、ネットワーク19を介して前述した送信装置11が送信した図4(A)に示すGOP1のパケットデータPacket1〜N1と、図4(B)に示すGOP2のパケットデータPacketN1+1〜N2とを受信する。
そして、インターフェース61が、上記受信したGOP1のパケットデータPacket1〜N1をローエンドデパケット化部64に出力し、GOP2のパケットデータPacketN1+1〜N2をハイエンドデパケット化部74に出力する。
Hereinafter, an operation example of the high-
The
Then, the
次に、制御データ抽出部62が、インターフェース61が受信したGOP1から静的パラメータ(ni,ki)を抽出し、これをローエンドチャネルデコーダ66およびハイエンドチャネルデコーダ76に出力する。
また、制御データ抽出部62は、インターフェース61が受信したGOP1から動的パラメータ(N1,K1i)を抽出し、これをローエンドデパケット化部64に出力する。
また、制御データ抽出部62は、インターフェース61が受信したGOP2から動的パラメータ(N2,K2i)を抽出し、これをハイエンドデパケット化部74に出力する。
Next, the control
Further, the control
Further, the control
次に、ローエンドデパケット化部64が制御データ抽出部62から入力した動的パラメータ(N1,K1i)に基づいて、GOP1のパケットデータPacket1〜N1からユニットデータUi1〜Uiniを抽出し、これをローエンドバッファメモリ65に書き込む。
次に、ローエンドチャネルデコーダ66が、制御データ抽出部62から入力した静的パラメータ(ni,ki)に基づいて、ローエンドバッファメモリ65から読み出したユニットデータUi1〜Uiniの誤り訂正処理(チャンネルデコード処理)を、各階層データLayeri(1≦i≦L1)毎に行う。
このとき、ローエンドチャネルデコーダ66は、GOP2に格納された誤り訂正ユニットデータを基に、GOP1の誤り訂正処理を行う。
Next, based on the dynamic parameters (N1, K1 i ) input from the control
Next, the low-
At this time, the low-
また、上述したローエンドデパケット化部64およびローエンドチャネルデコーダ66の処理と並行して、ハイエンドデパケット化部74が、制御データ抽出部62から入力した動的パラメータ(N2,K2i)に基づいて、GOP1のパケットデータPacketN1+1〜N2からユニットデータUi1〜Uiniを抽出し、これをローエンドバッファメモリ65およびハイエンドバッファメモリ75に書き込む。
また、ハイエンドチャネルデコーダ76が、制御データ抽出部62から入力した静的パラメータ(ni,ki)に基づいて、ハイエンドバッファメモリ75から読み出したユニットデータUi1〜Uiniの誤り訂正処理(チャンネルデコード処理)を、各階層データLayeri(L1+1≦i≦L2)毎に行う。
In parallel with the processing of the low-
Further, the high-
次に、デコーダ67が、各階層データLayeri(1≦i≦L2)毎に、ローエンドチャネルデコーダ66およびハイエンドチャネルデコーダ76で誤り訂正されたデータをデコード(復号)する。
Next, the decoder 67 decodes (decodes) the data error-corrected by the low-
以上説明したように、通信システム1によれば、送信装置11において、GOP1のパケットデータPacket1〜N1と、GOP2のパケットデータN1+1〜N2とを生成して、ネットワーク19に送出する。
ここで、GOP1は、復号画像の画質への影響が大きい階層データであり、ローエンド受信装置13は、GOP1のみを復号することで、最高画質ではないが、ある程度良好な復号画像を生成できる。
一方、ハイエンド受信装置15は、GOP2内の誤り訂正ユニットデータを基に、GOP1のパケットデータ1〜N1の誤り訂正を行うこと、並びに、GOP1内に含まれる階層データに加えてさらに上位の階層データを対象にパケットデータを復号することで、ローエンド受信装置13よりもさらに高画質な復号画像を生成できる。
ここで、ローエンド受信装置13のデータ処理量を、ハイエンド受信装置15に比べて大幅に少なくでき、処理能力が異なる複数の受信装置に対応したシステムを提供できる。
As described above, according to the
Here, GOP1 is hierarchical data that has a large influence on the image quality of the decoded image, and the low-
On the other hand, the high-
Here, the data processing amount of the low-
また、上述したように、送信装置11では、静的パラメータ決定部22、ローエンドユニット生成部23およびハイエンドユニット生成部33を用いて、予めネットワーク19の静的な情報を基にユニットデータUi1〜Uiniを生成し、これをローエンドバッファメモリ25およびハイエンドバッファメモリ35に記憶させる。
そして、ネットワーク状態検出部27においてネットワーク19の状態を動的に検出し、その結果を基に、ローエンド動的パラメータ決定部28およびハイエンド動的パラメータ決定部38において、動的パラメータ(N1,K1i),(N2,K2i)を生成する。
ローエンドパケット化部29は、動的パラメータ(N1,K1i)を基に、ローエンドバッファメモリ25から階層データLayeri(1≦i≦L1)のユニットデータUi1〜Uiniを読み出して、これを基に図4(A)に示すパケットデータPacket1〜N1を生成し、これを送信する。
また、ハイエンドパケット化部39は、動的パラメータ(N2,K2i)を基に、ハイエンドバッファメモリ35から階層データLayeri(L1+1≦i≦L2)のユニットデータUi1〜Uiniを読み出して、これを基に図4(B)に示すパケットデータPacketN1+1〜N2を生成し、これを送信する。
このように送信装置11によれば、ネットワーク19の状態が変動しても、ユニットデータUi1〜Uiniの組み合わせパターンを変更するのみで、新たにユニットデータUi1〜Uiniを生成しない。そのため、ネットワーク19の状態が変動した場合に送信装置11が要する演算量を従来に比べて大幅に少なくでき、小規模且つ低価格な装置構成で、コンテンツデータのリアルタイム送信を実現できる。
In addition, as described above, in the
Then, the network
The low-
Further, the high-
Thus, according to the
図10は、階層データが2階層の場合における図4に示すGOP1,2の構造例を説明するための図である。このように、階層データが2階層の場合には、NUM2は4となる。
この例では、6パケットデータのうち4パケットデータが受信できれば、受信側はエラー訂正により、2階層の階層データを全て復号できる。
FIG. 10 is a diagram for explaining an example of the structure of GOP1 and GOP2 shown in FIG. 4 when the hierarchical data has two levels. In this way, NUM 2 is 4 when the hierarchy data is 2 hierarchies.
In this example, if 4 packet data out of 6 packet data can be received, the receiving side can decode all the two layer data by error correction.
本発明は上述した実施形態には限定されない。
すなわち、当業者は、本発明の技術的範囲またはその均等の範囲内において、上述した実施形態の構成要素に関し、様々な変更、コンビネーション、サブコンビネーション、並びに代替を行ってもよい。
上述した実施形態では、ローエンド動的パラメータ決定部28およびハイエンド動的パラメータ決定部38において、利用可能バンド幅から利用可能ビット量Rを決定し、利用可能ビット量RからGOPサイズNを決定する場合を例示したが、ネットワーク状態検出部27が検出したパケットロス率を基に、GOPサイズN1,N2や、集合K1,K2を決定してもよい。
The present invention is not limited to the embodiment described above.
That is, those skilled in the art may make various modifications, combinations, subcombinations, and alternatives regarding the components of the above-described embodiments within the technical scope of the present invention or an equivalent scope thereof.
In the above-described embodiment, the low-end dynamic
また、上述した実施形態では、複数の階層データを2GOPに格納する場合を例示したが、3GOP以上のGOPに格納してもよい。
この場合には、例えば、3番目のGOP3内に、GOP2の誤り訂正ユニットデータを含める。
In the above-described embodiment, the case where a plurality of hierarchical data is stored in 2 GOPs is exemplified.
In this case, for example, error correction unit data of GOP2 is included in the third GOP3.
また、上述した実施形態では、送信対象データとして画像データを例示したが、オーディオデータでもよい。 In the above-described embodiment, image data is exemplified as transmission target data. However, audio data may be used.
例えば、上述した送信装置11、ローエンド受信装置13およびハイエンド受信装置15のいずれかの装置の機能の全部または一部を、処理回路がプログラムを実行する形態で実現してもよい。
例えば、図11に示すように、インタフェース51、メモリ52および処理回路53をデータ線50で接続して送信装置11、ローエンド受信装置13およびハイエンド受信装置15のいずれかを構成してもよい。
この場合には、送信装置11、ローエンド受信装置13およびローエンド受信装置13は、メモリ52からプログラムPRGを読み出して実行し、上述した実施形態で説明した機能(処理)を実現する。
For example, all or part of the functions of any one of the
For example, as shown in FIG. 11, the
In this case, the
11…送信装置、13…ローエンド受信装置、15…ハイエンド受信装置、21…メモリ、22…静的パラメータ決定部、23…ローエンドユニット生成部、25…ローエンドバッファメモリ、27…ネットワーク状態検出部、28…ローエンド動的パラメータ決定部、29…ローエンドパケット化部、33…ハイエンドユニット生成部、35…ハイエンドバッファメモリ、38…ハイエンド動的パラメータ決定部、39…ハイエンドパケット化部、51…インターフェース、52…制御データ抽出部、53…ネットワーク状態検出部、54…ローエンドデパケット化部、55…ローエンドバッファメモリ、57…デコーダ、61…インターフェース、62…制御データ抽出部、63…ネットワーク状態検出部、64…ローエンドデパケット化部、65…ローエンドバッファメモリ、66…ローエンドチャネルデコーダ、74…ハイエンドデパケット化部、75…ハイエンドバッファメモリ、76…ハイエンドチャネルデコーダ、CONT…コンテンツデータ、IUi1〜IUiki…情報ユニットデータ、Ui1〜Uini…ユニットデータ、Packet1〜N…パケットデータ
DESCRIPTION OF
Claims (14)
符号化対象のデータを構成する複数の階層データのうち、所定数の階層データを分割および符号化して複数の第1の分割データを生成する第1の符号化手段と、
前記複数の階層データのうち前記所定数の階層データ以外の階層データを分割および符号化して複数の第2の分割データを生成する第2の符号化手段と、
前記第1の符号化手段が生成した前記第1の分割データを含む第1のパケットデータと、前記第1の分割データの誤り訂正ユニットデータと前記第2の符号化手段が生成した前記第2の分割データとを含む第2のパケットデータとをネットワークに送出する送信制御手段と
を有する送信装置。 A transmission device for transmitting hierarchically encoded data,
First encoding means for generating a plurality of first divided data by dividing and encoding a predetermined number of hierarchical data among a plurality of hierarchical data constituting the encoding target data;
Second encoding means for dividing and encoding hierarchical data other than the predetermined number of hierarchical data among the plurality of hierarchical data to generate a plurality of second divided data;
The first packet data including the first divided data generated by the first encoding means, the error correction unit data of the first divided data, and the second data generated by the second encoding means. A transmission control unit that transmits second packet data including the divided data to a network.
請求項1に記載の送信装置。 The first encoding unit generates and generates a plurality of first divided data by dividing and encoding a predetermined number of hierarchical data from the plurality of hierarchical data having a large influence on the quality of decoded data. Item 2. The transmission device according to Item 1.
前記第1のパケットデータ内に、前記所定数の階層データの全てについて得られた少なくとも一つの前記第1の分割データを格納し、
前記第2のパケットデータ内に、少なくとも一つの前記誤り訂正ユニットデータと、前記所定数以外の階層データの全てについて得られた少なくとも一つの前記第2の分割データとを格納する
請求項1に記載の送信装置。 The transmission control means includes
Storing at least one of the first divided data obtained for all of the predetermined number of hierarchical data in the first packet data;
The at least one said error correction unit data and at least one said 2nd division data obtained about all the hierarchy data other than said predetermined number are stored in said 2nd packet data. Transmitter.
前記送信制御手段は、前記ネットワーク状態データを取得後に、当該ネットワーク状態データに基づいて、前記第1のパケットデータおよび第2のパケットデータを生成する
請求項1に記載の送信装置。 The first encoding unit and the second encoding unit generate the first divided data and the second divided data before obtaining network state data indicating the state of the network,
The transmission device according to claim 1, wherein the transmission control unit generates the first packet data and the second packet data based on the network state data after acquiring the network state data.
前記送信制御手段は、前記第1の符号化手段が生成した前記誤り訂正ユニットデータを含む前記第2のパケットデータを生成する
請求項1に記載の送信装置。 The first encoding means generates the error correction unit data;
The transmission device according to claim 1, wherein the transmission control unit generates the second packet data including the error correction unit data generated by the first encoding unit.
請求項1に記載の送信装置。 The first encoding unit and the second encoding unit respectively generate the first divided data and the second divided data based on a worst communication state assumed in advance for the network. The transmission device according to 1.
をさらに有し、
前記送信制御手段は、前記検出手段が検出した利用可能バンド幅およびパケットロス率の少なくとも一方を前記ネットワーク状態データとして用いて、前記第1のパケットデータおよび前記第2のパケットデータを生成する
請求項3に記載の送信装置。 Detecting means for detecting at least one of an available bandwidth and a packet loss rate of the network;
The transmission control unit generates the first packet data and the second packet data by using at least one of an available bandwidth and a packet loss rate detected by the detection unit as the network state data. 4. The transmission device according to 3.
前記第1の分割データの誤り訂正ユニットデータを含む前記第1のパケットデータを生成および送出し、
前記第2の分割データの誤り訂正ユニットデータを含む前記第2のパケットデータを生成および送出する
請求項1に記載の送信装置。 The transmission control means includes
Generating and sending the first packet data including error correction unit data of the first divided data;
The transmission apparatus according to claim 1, wherein the second packet data including error correction unit data of the second divided data is generated and transmitted.
複数の階層データのうち所定数の階層データを分割および符号化して生成された複数の第1の分割データを含む第1のパケットデータと、前記第1の分割データの誤り訂正ユニットデータと前記複数の階層データのうち前記所定数の階層データ以外の階層データを分割および符号化して生成された複数の第2の分割データとを含む第2のパケットデータとを受信する受信手段と、
前記受信手段が受信した前記第1のパケットデータを選択し、当該第1パケットデータに含まれる第1の分割データを復号して前記所定数の階層データを生成する復号手段と
を有する受信装置。 A receiving device for receiving hierarchically encoded data,
First packet data including a plurality of first divided data generated by dividing and encoding a predetermined number of hierarchical data among a plurality of hierarchical data, error correction unit data of the first divided data, and the plurality Receiving means for receiving second packet data including a plurality of second divided data generated by dividing and encoding hierarchical data other than the predetermined number of hierarchical data of the hierarchical data;
A receiving device comprising: decoding means for selecting the first packet data received by the receiving means and decoding the first divided data included in the first packet data to generate the predetermined number of hierarchical data.
複数の階層データのうち所定数の階層データを分割および符号化して生成された複数の第1の分割データを含む第1のパケットデータと、前記第1の分割データの誤り訂正ユニットデータと前記複数の階層データのうち前記所定数の階層データ以外の階層データを分割および符号化して生成された複数の第2の分割データとを含む第2のパケットデータとを受信する受信手段と、
前記受信手段が受信した前記第1パケットデータに含まれる第1の分割データを、前記第2のパケットデータに含まれる前記誤り訂正ユニットデータで誤り訂正した後に復号して前記所定数の階層データを生成し、前記第2のパケットデータに含まれる前記第2の分割データを復号して前記所定数の階層データ以外の階層データを生成する復号手段と
を有する受信装置。 A receiving device for receiving hierarchically encoded data,
First packet data including a plurality of first divided data generated by dividing and encoding a predetermined number of hierarchical data among a plurality of hierarchical data, error correction unit data of the first divided data, and the plurality Receiving means for receiving second packet data including a plurality of second divided data generated by dividing and encoding hierarchical data other than the predetermined number of hierarchical data of the hierarchical data;
The first divided data included in the first packet data received by the receiving means is error-corrected with the error correction unit data included in the second packet data, and then decoded to decode the predetermined number of layer data And a decoding unit configured to generate and decode hierarchical data other than the predetermined number of hierarchical data by decoding the second divided data included in the second packet data.
符号化対象のデータを構成する複数の階層データのうち、所定数の階層データを分割および符号化して複数の第1の分割データを生成する第1の工程と、
前記複数の階層データのうち前記所定数の階層データ以外の階層データを分割および符号化して複数の第2の分割データを生成する第2の工程と、
前記第1の工程で生成した前記第1の分割データを含む第1のパケットデータと、前記第1の分割データの誤り訂正ユニットデータと前記第2の工程で生成した前記第2の分割データとを含む第2のパケットデータとをネットワークに送出する第3の工程と
を有する送信処理方法。 A transmission processing method for transmitting hierarchically encoded data, comprising:
A first step of generating a plurality of first divided data by dividing and encoding a predetermined number of hierarchical data among a plurality of hierarchical data constituting the data to be encoded;
A second step of dividing and encoding hierarchical data other than the predetermined number of hierarchical data among the plurality of hierarchical data to generate a plurality of second divided data;
First packet data including the first divided data generated in the first step, error correction unit data of the first divided data, and the second divided data generated in the second step; And a third step of transmitting the second packet data including: to the network.
複数の階層データのうち所定数の階層データを分割および符号化して生成された複数の第1の分割データを含む第1のパケットデータと、前記第1の分割データの誤り訂正ユニットデータと前記複数の階層データのうち前記所定数の階層データ以外の階層データを分割および符号化して生成された複数の第2の分割データとを含む第2のパケットデータとを受信する第1の工程と、
前記第1の工程で受信した前記第1のパケットデータを選択し、当該第1パケットデータに含まれる第1の分割データを復号して前記所定数の階層データを生成する第2の工程と
を有する受信処理方法。 A reception processing method for receiving hierarchically encoded data, comprising:
First packet data including a plurality of first divided data generated by dividing and encoding a predetermined number of hierarchical data among a plurality of hierarchical data, error correction unit data of the first divided data, and the plurality A first step of receiving second packet data including a plurality of second divided data generated by dividing and encoding hierarchical data other than the predetermined number of hierarchical data of the hierarchical data;
Selecting the first packet data received in the first step, decoding the first divided data included in the first packet data, and generating the predetermined number of hierarchical data; A reception processing method.
複数の階層データのうち所定数の階層データを分割および符号化して生成された複数の第1の分割データを含む第1のパケットデータと、前記第1の分割データの誤り訂正ユニットデータと前記複数の階層データのうち前記所定数の階層データ以外の階層データを分割および符号化して生成された複数の第2の分割データとを含む第2のパケットデータとを受信する第1の工程と、
前記第1の工程で受信した前記第1パケットデータに含まれる第1の分割データを、前記第2のパケットデータに含まれる前記誤り訂正ユニットデータで誤り訂正した後に復号して前記所定数の階層データを生成し、前記第2のパケットデータに含まれる前記第2の分割データを復号して前記所定数の階層データ以外の階層データを生成する第2の工程と
を有する受信処理方法。 A reception processing method for receiving hierarchically encoded data, comprising:
First packet data including a plurality of first divided data generated by dividing and encoding a predetermined number of hierarchical data among a plurality of hierarchical data, error correction unit data of the first divided data, and the plurality A first step of receiving second packet data including a plurality of second divided data generated by dividing and encoding hierarchical data other than the predetermined number of hierarchical data of the hierarchical data;
The first divided data included in the first packet data received in the first step is error-corrected with the error correction unit data included in the second packet data and then decoded and the predetermined number of layers And a second step of generating data and generating hierarchical data other than the predetermined number of hierarchical data by decoding the second divided data included in the second packet data.
符号化対象のデータを構成する複数の階層データのうち、所定数の階層データを分割および符号化して複数の第1の分割データを生成する第1の手順と、
前記複数の階層データのうち前記所定数の階層データ以外の階層データを分割および符号化して複数の第2の分割データを生成する第2の手順と、
前記第1の手順で生成した前記第1の分割データを含む第1のパケットデータと、前記第1の分割データの誤り訂正ユニットデータと前記第2の手順で生成した前記第2の分割データとを含む第2のパケットデータとをネットワークに送出する第3の手順と
を前記送信装置に実行させるプログラム。
A program executed by a transmission device that transmits hierarchically encoded data,
A first procedure for dividing and encoding a predetermined number of hierarchical data among a plurality of hierarchical data constituting data to be encoded to generate a plurality of first divided data;
A second procedure for dividing and encoding hierarchical data other than the predetermined number of hierarchical data among the plurality of hierarchical data to generate a plurality of second divided data;
First packet data including the first divided data generated in the first procedure, error correction unit data of the first divided data, and the second divided data generated in the second procedure; A program for causing the transmitting apparatus to execute a third procedure for transmitting second packet data including the data to the network.
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