JP2013062738A - Method for determining frame type of video packet, and monitoring server - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、ネットワークを介してユーザ端末に伝送される映像パケットのフレーム種別を判別するフレーム種別判別方法及び監視サーバに関する。 The present invention relates to a frame type determination method and a monitoring server for determining the frame type of a video packet transmitted to a user terminal via a network.
インターネット等のネットワークを利用してテレビ映像等の映像をユーザ端末へ配信する大規模な映像配信サービスが行われている。このような映像配信サービスでは、映像信号が高能率圧縮符号化され、この高能率圧縮符号化された映像信号はパケット列に変換され、ネットワークを介してユーザ端末へ送出される。 There is a large-scale video distribution service that distributes video such as TV video to user terminals using a network such as the Internet. In such a video distribution service, a video signal is subjected to high-efficiency compression coding, and the high-efficiency compression-encoded video signal is converted into a packet sequence and transmitted to a user terminal via a network.
映像信号の高能率圧縮符号化では、例えば、フレーム間予測を用いずフレーム内で符号化処理を行うI(Intra Picture )フレーム、動き補償予測を使い過去から現在を予測し符号化処理を行うP(Predictive Picture)フレーム、双方向予測を使い順方向および逆方向予測し符号化処理を行う(BidirectionallyPredictive Picture)Bフレームという3種類のフレームが通常15フレームを1つのグループ(GOP:Group of Picture)として生成される。1GOPはIフレームを基準にして復号可能なピクチャのグループである。 In high-efficiency compression coding of video signals, for example, an I (Intra Picture) frame that performs coding processing within a frame without using inter-frame prediction, P that performs coding processing by predicting the present from the past using motion compensation prediction (Predictive Picture) frames, forward and backward prediction using bi-directional prediction and encoding processing (Bidirectionally Predictive Picture) Three types of frames called B frames are usually 15 frames as one group (GOP: Group of Picture) Generated. 1 GOP is a group of pictures that can be decoded on the basis of an I frame.
このような複数種類のフレームで映像データを含むパケットがネットワーク上を伝送される場合には、ネットワークでパケット損失が生じることがある。パケット損失が生じると、ユーザ端末での復号に際し前後のフレーム情報を使うことから、1パケットの損失による映像品質の劣化が1映像フレームにとどまらず、複数の映像フレームに及ぶことがある。 When a packet including video data in such a plurality of types of frames is transmitted over the network, packet loss may occur in the network. When packet loss occurs, the frame information before and after is used for decoding at the user terminal, so that the deterioration of the video quality due to the loss of one packet may extend not only to one video frame but also to a plurality of video frames.
そこで、パケット損失による映像品質を推定することが提案されている。推定方法としてはユーザ端末へ送る映像パケット毎にそのパケットが属する高能率圧縮符号化時のフレーム種別(I、P、B)及びフレーム発生規則(Iフレームの繰り返し周期、及びIフレームを含むPフレームの繰り返し周期)の情報を埋め込んでおき、ユーザ端末において、損失パケットに埋め込まれたフレーム種別及びフレーム発生規則から直接、或いは損失パケットの前後の映像パケットに埋め込まれたフレーム種別及びフレーム発生規則から間接的に、損失パケットが属する高能率圧縮符号化時のフレーム種別及びフレーム発生規則を検出して復号される映像の品質(ユーザの体感品質に対応した品質)を推定することが行われる(特許文献1参照)。 Thus, it has been proposed to estimate video quality due to packet loss. As an estimation method, for each video packet sent to the user terminal, the frame type (I, P, B) and the frame generation rule (I frame repetition period and P frame including the I frame) at the time of high efficiency compression encoding to which the packet belongs. In the user terminal, either directly from the frame type and the frame generation rule embedded in the lost packet or indirectly from the frame type and the frame generation rule embedded in the video packet before and after the lost packet. In particular, the quality of the decoded video (quality corresponding to the user's experience quality) is estimated by detecting the frame type and the frame generation rule at the time of high-efficiency compression encoding to which the lost packet belongs (Patent Literature). 1).
地上ディジタル放送のIP(インターネットプロトコル)再送信のように高能率圧縮符号化した映像信号をペイロードに含む映像パケットをインターネット等のIPネットワーク上を伝送する環境下ではペイロードにDRM(Digital Rights Management)等の暗号化処理が施されているので、上記した映像品質のためにIPネットワーク上でパケットを取り込んでそのペイロードからフレーム種別等の情報を収集したり、解析することは不可能である。また、暗号を復号化するための鍵は映像信号ソースを提供するコンテンツ提供業者又は放送事業者が管理しており、様々なコンテンツを有するパケットが伝送されるIPネットワーク上では暗号化解除を行うことは困難である。 DRM (Digital Rights Management) or the like in the payload in an environment where video packets including a video signal that includes high-efficiency compression-encoded video signals in an IP network such as the Internet are transmitted, such as IP (Internet Protocol) retransmission of terrestrial digital broadcasting Therefore, it is impossible to collect and analyze information such as a frame type from the payload by capturing a packet on the IP network for the above-described video quality. Also, the key for decrypting the encryption is managed by the content provider or broadcaster that provides the video signal source, and decryption is performed on the IP network where packets having various contents are transmitted. It is difficult.
そこで、本発明の目的は、ネットワーク上を伝送中のパケット列から高能率圧縮符号化が施された映像パケットのフレーム種別を確実に行うことができるフレーム種別判別方法及び監視サーバを提供することである。 Accordingly, an object of the present invention is to provide a frame type determination method and a monitoring server that can reliably perform the frame type of a video packet that has been subjected to high-efficiency compression encoding from a packet sequence being transmitted over a network. is there.
本発明のフレーム種別判別方法は、映像信号が高能率圧縮符号化されて特定のフレーム発生規則に従った複数種別からなるフレームの列とされ、前記フレームの列の各フレームのデータをペイロードに含みかつそのデータがフレーム開始部分であるか否かを示すフレーム開始情報をヘッダに含む映像パケットが順次ネットワークを伝送される通信システムにおいて前記ネットワークから前記映像パケット中のデータのフレーム種別を判別するフレーム種別判別方法であって、前記ネットワークを伝送される前記映像パケットのヘッダから前記フレーム開始情報を検出する検出ステップと、前記検出ステップにおいて検出された前記フレーム開始情報が前記フレーム開始部分を示すとき、前記検出ステップにおいて前記フレーム開始部分を示す前記フレーム開始情報が次に検出されるまでに前記ネットワークを伝送される前記映像パケットを計数して計数値として生成する計数ステップと、前記計数ステップによって前記映像パケットの計数値が生成される毎に前記映像パケットの計数値を保存部に保存する保存ステップと、前記保存部に保存された前記映像パケットの計数値の増減パターンと、前記計数ステップによって前記映像パケットの計数値が生成される毎の前記映像パケットの計数値とに応じて前記フレーム種別を判定する判定ステップと、を含むことを特徴としている。 In the frame type determination method of the present invention, a video signal is subjected to high-efficiency compression coding to be a sequence of frames of a plurality of types in accordance with a specific frame generation rule, and the payload includes the data of each frame in the sequence of frames. And a frame type for determining a frame type of data in the video packet from the network in a communication system in which video packets including frame start information in the header indicating whether or not the data is a frame start portion are sequentially transmitted over the network. A detection method for detecting the frame start information from a header of the video packet transmitted through the network, and when the frame start information detected in the detection step indicates the frame start portion, Indicates the frame start part in the detection step A counting step of counting the video packets transmitted through the network until the next frame start information is detected and generating as a count value, and each time a count value of the video packet is generated by the counting step A storage step of storing the count value of the video packet in a storage unit, an increase / decrease pattern of the count value of the video packet stored in the storage unit, and a count value of the video packet generated by the counting step And a determination step of determining the frame type according to the count value of the video packet.
本発明の監視サーバは、映像信号が高能率圧縮符号化されて特定のフレーム発生規則に従った複数種別からなるフレームの列とされ、前記フレームの列の各フレームのデータをペイロードに含みかつそのデータがフレーム開始部分であるか否かを示すフレーム開始情報をヘッダに含む映像パケットが順次ネットワークを伝送される通信システムにおいて前記ネットワークから前記映像パケット中のデータのフレーム種別を判別する監視サーバであって、前記ネットワークを伝送される前記映像パケットのヘッダから前記フレーム開始情報を検出する検出手段と、前記検出手段によって検出された前記フレーム開始情報が前記フレーム開始部分を示すとき、前記検出ステップにおいて前記フレーム開始部分を示す前記フレーム開始情報が次に検出されるまでに前記ネットワークを伝送される前記映像パケットを計数して計数値として生成する計測手段と、前記計測手段によって前記映像パケットの計数値が生成される毎に前記映像パケットの計数値を保存部に保存する保存管理手段と、前記保存部に保存された前記映像パケットの計数値の増減パターンと、前記計測手段によって前記映像パケットの計数値が生成される毎の前記映像パケットの計数値とに応じて前記フレーム種別を判定する判定手段と、を含むことを特徴としている。 According to the monitoring server of the present invention, the video signal is subjected to high-efficiency compression coding to be a sequence of frames of a plurality of types in accordance with a specific frame generation rule, and the payload includes the data of each frame of the sequence of frames. A monitoring server that determines a frame type of data in the video packet from the network in a communication system in which video packets including frame start information in the header indicating whether the data is a frame start portion are sequentially transmitted over the network. Detecting means for detecting the frame start information from a header of the video packet transmitted through the network, and when the frame start information detected by the detection means indicates the frame start portion, The frame start information indicating the frame start portion is next detected. Measuring means for counting the video packets transmitted through the network and generating a count value, and storing the count value of the video packet every time the count value of the video packet is generated by the measuring means. Storage management means for storing in the storage unit, an increase / decrease pattern of the count value of the video packet stored in the storage unit, and a count value of the video packet each time the count value of the video packet is generated by the measurement means, And determining means for determining the frame type according to the above.
本発明のフレーム種別判別方法及び本発明の監視サーバによれば、ネットワークを伝送される映像パケットのヘッダからフレーム開始情報を検出し、その検出したフレーム開始情報がフレーム開始部分を示すとき、フレーム開始部分を示すフレーム開始情報が次に検出されるまでにネットワークを伝送される映像パケットを計数し、その映像パケットの計数値が生成される毎に映像パケットの計数値を保存部に保存し、保存部に保存された映像パケットの計数値の増減パターンと、映像パケットの計数値が生成される毎の映像パケットの計数値とに応じてフレーム種別を判定することが行われる。よって、映像パケットのペイロードのデータが暗号化されていても伝送された映像パケット中のデータのフレーム種別を確実に判別することができる。更に、従来のように映像パケット毎にそのパケットが属する高能率圧縮符号化時のフレーム種別及びフレーム発生規則の情報を埋め込む必要がないという効果がある。 According to the frame type determination method of the present invention and the monitoring server of the present invention, the frame start information is detected from the header of the video packet transmitted over the network, and the detected frame start information indicates the frame start portion. The video packet transmitted over the network is counted until the next frame start information indicating the portion is detected, and the count value of the video packet is stored in the storage unit every time the count value of the video packet is generated. The frame type is determined according to the increase / decrease pattern of the count value of the video packet stored in the unit and the count value of the video packet every time the count value of the video packet is generated. Therefore, even if the payload data of the video packet is encrypted, the frame type of the data in the transmitted video packet can be reliably determined. Further, there is an effect that it is not necessary to embed information on the frame type and the frame generation rule at the time of high efficiency compression encoding to which each packet belongs, as in the prior art.
以下、本発明の実施例を、図面を参照しつつ詳細に説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
図1は本発明のフレーム種別判別方法が適用された通信システムを示している。この通信システムは、映像配信サーバ1、ノード2〜5、ユーザ端末6及び監視サーバ7を備えた映像配信を行うシステムである。映像配信サーバ1及びユーザ端末6はIPネットワーク8に接続されており、ノード2〜5はIPネットワーク8に存在する。映像配信サーバ1はTS(Transport Stream:トランスポートストリーム)パケットで映像コンテンツを含むRTPパケットを少なくともユーザ端末6に配信するサーバである。RTPパケットは図2に示すように、IPヘッダ、UDPヘッダ、RTPヘッダ及びRTPペイロードからなり、RFC1889で規定されている。TSパケットはRTPペイロードにパケット列として含まれる。
FIG. 1 shows a communication system to which the frame type determination method of the present invention is applied. This communication system is a system that performs video distribution including a
映像コンテンツはコンテンツプロバイダ9によって専用ライン10又はDVD等の記録媒体(図示せず)を介して提供される。ノード2〜5は映像配信サーバ1とユーザ端末6との間での通信を可能にするコンピュータ、ルータ又はハブである。ユーザ端末6は通信機能を有し、RTPパケットのペイロードのTSパケット内のデータを復号して表示することができるテレビ受像器やパーソナルコンピュータである。監視サーバ7はノード4に接続されており、ノード4を通過するパケットを監視する。
The video content is provided by the content provider 9 via a dedicated line 10 or a recording medium (not shown) such as a DVD.
監視サーバ7は図3に示すように、情報収集部11、計測部12、DB管理部13、フレーム種別判定部14、及びデータベース部15を備えている。
As shown in FIG. 3, the monitoring server 7 includes an
情報収集部11はノード4からRTPパケット中のTSパケットを例えば、sshを利用して取り込み、そのTSパケットのTSヘッダの情報を収集する。計測部12はTSヘッダのPUSI(ペイロードユニットスタートインジケータ:Payload Unit Start Indicator)が0及び1のいずれを示すかを判別し、PUSI=1であるならば次に同一のPID(パケット識別子)をヘッダに有するTSパケットのPUSIが1となるまでの同一のPIDを有するTSパケットの数をカウントする。PUSI=1は1つのフレームの開始位置からのデータを含むTSパケットであることを示し、PUSI=0はフレームの開始位置以外のデータを含むTSパケットであることを示す。計測部12はカウント値をDB管理部13に供給する。DB管理部13はデータベース部15にカウント値を書き込む。カウント値の書き込みはPIDと共に行われ、また、書き込み順が分かるようにされる。
The
フレーム種別判定部14はデータベース部15に書き込まれたカウント値のサンプル数が所定のサンプル数(例えば、50)以上となると、それらのカウント値の増減パターンに基づいて1GOPのフレーム数を判断するまた、フレーム種別判定部14は1GOPのフレーム数を判断した後においては計測部12がカウント値を生成する毎にそのカウント値に応じてフレームを種別する。
When the number of samples of the count value written in the
高能率圧縮符号化方式としてMPEG2を用いた場合に、図4に示すように、MPEG2の映像信号のエレメンタリーストリームは先ず、可変長のPESパケット化され、その後、PESパケットは分割されて固定長(188バイト)のTSパケットとして作成される。RTPパケットではRTPペイロードに複数のTSパケットが列として配置される。 When MPEG2 is used as the high-efficiency compression encoding method, as shown in FIG. 4, the elementary stream of the MPEG2 video signal is first converted into a variable-length PES packet, and then the PES packet is divided into a fixed length. It is created as a (188 byte) TS packet. In the RTP packet, a plurality of TS packets are arranged in a row in the RTP payload.
MPEG2の映像信号のエレメンタリーストリームは符号化された15フレームからなる1つのGOP単位では図5に示すようにSH(シーケンスヘッダ)と共に配置されている。1つのGOPはIフレーム(Iピクチャのフレーム)から始まり、それに続いて2つのBフレーム(Bピクチャのフレーム)と、1つのPフレーム(Pピクチャのフレーム)とが繰り返す構造となっている。 An elementary stream of a video signal of MPEG2 is arranged together with SH (sequence header) as shown in FIG. 5 in one GOP unit consisting of 15 encoded frames. One GOP starts from an I frame (I picture frame), followed by two B frames (B picture frame) and one P frame (P picture frame).
エレメンタリーストリームの各フレームはフレーム毎にPESパケット化される。PESパケットはPESヘッダとPESデータとかなる可変長パケットである。PESヘッダにはパケット長、タイムスタンプ、スクランブル情報、著作権情報、CRC等の情報が含まれる。PESデータは1フレーム分(Iフレーム、Bフレーム、Pフレームのいずれか)に相当するデータである。 Each frame of the elementary stream is converted into a PES packet for each frame. The PES packet is a variable length packet including a PES header and PES data. The PES header includes information such as packet length, time stamp, scramble information, copyright information, CRC, and the like. PES data is data corresponding to one frame (I frame, B frame, or P frame).
TSパケットは、図6に示すように4バイトのTSヘッダと184バイトのペイロードとからなる。TSヘッダはパケット先頭から、同期バイト、トランスポートエラーインジケータ、PUSI(ペイロードユニットスタートインジケータ)、トランスポート優先度、PID(パケット識別子)、トランスポートスクランブル制御、アダプテーションフィールド制御、連続性指標からなる。図6の括弧内の数字はバイト数である。184バイトのペイロードは実際にはアダプテーションフィールド及び/又はペイロードであり、アダプテーションフィールド及びペイロードのうちのいずれか一方の場合もあり、また、アダプテーションフィールド及びペイロードの双方の場合もある。 As shown in FIG. 6, the TS packet includes a 4-byte TS header and a 184-byte payload. The TS header includes a synchronization byte, a transport error indicator, PUSI (payload unit start indicator), transport priority, PID (packet identifier), transport scramble control, adaptation field control, and continuity index from the beginning of the packet. The numbers in parentheses in FIG. 6 are the number of bytes. The 184-byte payload is actually an adaptation field and / or payload, which may be either the adaptation field or the payload, or both the adaptation field and the payload.
図3に示した監視サーバ7においては、情報収集部11によって取り込まれたTSパケットのヘッダの情報はTSパケットが取り込まれる毎に計測部12に供給される(検出ステップ)。計測部12は、図7に示すように、取り込まれたTSパケットのヘッダのうちの映像を示すPIDを有するヘッダのPUSIが論理1及び0のいずれを示すか判別し(ステップS11)、PUSI=1ならば、PUSI=1を検出したTSパケットと同一のPIDを有するTSパケットの計数を初期値(例えば、0)から開始する(ステップS12)。TSパケットの計数としては情報収集部11から計測部12に供給されるヘッダの単位情報毎に行うことができる。計測部12はTSパケット計数開始後、情報収集部11から順次供給されるヘッダの情報に応じて同一のPIDをヘッダに有するTSパケットにおいてPUSI=1であるか否かを判別する(ステップS13)。同一のPIDをヘッダに有するTSパケットであってもPUSI=0であるならば、TSパケットの計数が継続されるだけである。一方、同一のPIDをヘッダに有するTSパケットであってPUSI=1であるならば、計測部12はそのときのTSパケットのカウント値をPIDと共にDB管理部13に提供する(ステップS14)。このステップS11〜S12が計数ステップに相当する。
In the monitoring server 7 shown in FIG. 3, the information of the header of the TS packet captured by the
DB管理部13に提供されるTSパケットのカウント値は1つのフレームの長さに対応する。そして、ステップS12に戻って同一のPIDを有するTSパケットの計数を初期値から開始する。ステップS13の判別結果がPUSI=0であるならば、TSパケットの計数が継続される。
The count value of the TS packet provided to the
ステップS14で計測部12からDB管理部13にカウント値とPIDが提供されると、そのカウント値とPIDはDB管理部13によってデータベース部15に書き込まれる(保存ステップ)。この書き込みによってデータベース部15には同一のPIDのカウンタ値が順番に記憶される。
When the count value and the PID are provided from the
一方、フレーム種別判定部14はデータベース部15に書き込まれた同一のPIDのカウント値のサンプル数が所定のサンプル数以上となると、図8に示すように、データベース部15からそのカウント値を書き込み順に読み出し(ステップS21)、カウント値の増減パターンから1GOPのフレーム構造を判断する(ステップS22)。データベース部15に書き込まれた同一のPIDのカウント値のサンプル数はDB管理部13から得ることができる。1GOPのフレーム数判断としては、例えば、カウント値のピークが15サンプル数毎に生じる場合には15フレームを1GOPとする場合であり、カウント値のピークが30サンプル数毎に生じる場合には30フレームを1GOPとする場合であると判断することが行われる。
On the other hand, when the number of samples of the count value of the same PID written in the
更に具体的に説明すると、1GOPが15フレームからなる場合には1GOPにはフレームがフレーム発生規則として例えば、IBBPBBPBBPBBPBBのような順に並び、1GOPが30フレームからなる場合には1GOPにはフレームがフレーム発生規則として例えば、IBBPBBPBBPBBPBBPBBPBBPBBPBBPBBのような順に並ぶ。ここで、IはIフレーム、PはPフレーム、BはBフレームである。図9に示すように、1つのIフレームのデータを担うTSバケット数はPフレームのデータを担うTSパケット数と比べて十分に大であり、Pフレームのデータを担うTSバケット数はBフレームのデータを担うTSパケット数と比べて大であるので、Iフレームに対するカウント値はピークとなって現れる。図10は1GOPが15フレームからなる場合にはカウント値、すなわちTSパケットの数の増減を例示しており、この図9から分かるようにカウント値の生成回数が15の間隔でIフレームに対するカウント値のピークが出現している。よって、カウント値の増減パターンから1GOPのフレーム数を含むフレーム構造を判断することができ、同時にIフレームの位置が分かるので、それに続く各フレームの種別を判断することができる。 More specifically, when 1 GOP consists of 15 frames, the frames are arranged in the order of frame generation rules, for example, IBBPBBPBBPBBPBB, when 1 GOP consists of 30 frames. For example, the rules are arranged in the order of IBBPBBPBBPBBPBBPBBPBBPBBPBBPBB. Here, I is an I frame, P is a P frame, and B is a B frame. As shown in FIG. 9, the number of TS buckets carrying data for one I frame is sufficiently larger than the number of TS packets carrying P frame data, and the number of TS buckets carrying P frame data is B frames. Since it is larger than the number of TS packets carrying data, the count value for the I frame appears as a peak. FIG. 10 exemplifies increase / decrease of the count value, that is, the number of TS packets when 1 GOP consists of 15 frames. As can be seen from FIG. 9, the count value for the I frame is generated at intervals of 15 count values. The peak of appears. Therefore, the frame structure including the number of frames of 1 GOP can be determined from the increase / decrease pattern of the count value, and the position of the I frame can be determined at the same time, so that the type of each subsequent frame can be determined.
また、フレーム種別判定部14は1GOPのフレーム数を判断した後においては計測部12がカウント値を生成しそのカウント値が供給されると(ステップS23)、毎にそのカウント値に応じてフレームの種別を判別する(ステップS24)。ステップS21〜S24が判定ステップに相当する。
In addition, after the frame
1GOPが15フレーム又は30フレームからなることが判定されると、計測部12からフレーム種別判定部14に供給されるカウント値を予測することができる。例えば、カウント値の増減パターンから各フレームの判別のための閾値(IフレームとPフレームとを判別する閾値、PフレームとBフレームとを判別する閾値)を設定して供給されるカウント値がIフレーム、Pフレーム、及びBフレームのいずれであるかを判別し、その判別結果が予測されたフレーム種別と一致するか否かを判定することができる。なお、閾値の設定としては例えば、Iフレームについてのカウント値の平均値と、Pフレームについてのカウント値の平均値との中間値をIフレームとPフレームとを判別する閾値とし、Pフレームについてのカウント値の平均値と、Bフレームについてのカウント値の平均値との中間値をPフレームとBフレームとを判別する閾値とすることができる。
When it is determined that one GOP is composed of 15 frames or 30 frames, the count value supplied from the
このようにステップS24で計測部12から新規に供給されたカウント値による判定したフレームが予測フレームと一致しない場合にはTSパケットの損失が生じたと判断することができる。
As described above, when the frame determined by the count value newly supplied from the
ここで、TSパケットの損失が生じた場合の映像品質劣化の影響について説明する。上記したように映像信号のデータを担うTSフレームにはIフレーム、Bフレーム、Pフレームの3種類のフレームが存在する。Iフレームのデータを含むパケットが損失した場合には次のIフレームを含むパケットが到来するまで品質劣化が伝搬する。Pフレームのデータを含むパケットが損失した場合には次のIフレームを含むパケットが到来するまで品質劣化が伝搬する。1GOPが15フレームからなる場合にはフレームは上記したようにIBBPBBPBBPBBPBBのようなフレーム発生規則を繰り返すことになるので、Iフレームのデータを含むパケットが損失した場合には特に品質劣化の伝搬が大きい。Bフレームのデータを含むパケットが損失した場合には品質劣化は伝搬しない。よって、Iフレームのデータを含むパケットが損失した場合には品質劣化による視聴者に与える影響が最も大きく、Pフレームのデータを含むパケットが損失した場合の視聴者に与える影響はIフレームのデータを含むパケットが損失した場合よりも小さい。 Here, the influence of video quality deterioration when a loss of TS packets occurs will be described. As described above, there are three types of frames, i.e., I frame, B frame, and P frame, in the TS frame that carries video signal data. When a packet containing I frame data is lost, quality degradation propagates until a packet containing the next I frame arrives. When a packet containing P frame data is lost, quality degradation propagates until a packet containing the next I frame arrives. When one GOP is composed of 15 frames, the frame repeats the frame generation rule such as IBBPBBPBBPBBPBB as described above. Therefore, propagation of quality deterioration is particularly large when a packet including I frame data is lost. When a packet containing B frame data is lost, quality degradation does not propagate. Therefore, when a packet containing I-frame data is lost, the influence on the viewer due to quality degradation is the greatest, and when a packet containing P-frame data is lost, the influence on the viewer is the I-frame data. It is smaller than the case where the containing packet is lost.
以上のように、実施例に示したフレーム種別判別方法によれば、ネットワークを伝送されるTSパケットのヘッダからフレーム開始情報としてPUSIを検出し、その検出したPUSIがフレーム開始部分を示す論理1であるとき、次にPUSI=1が検出されるまでネットワークを伝送されるTSパケットを計数し、そのTSパケットの計数値が生成される毎にTSパケットの計数値を保存部であるデータベース部15に保存し、データベース部15に保存されたTSパケットの計数値の増減パターンとTSパケットの計数値が生成される毎のTSパケットの計数値とに応じてフレーム種別を判定することが行われる。よって、TSパケットのペイロードのデータが暗号化されていても伝送されたTSパケット中のデータのフレーム種別を確実に判別することができる。更に、従来のようにTSパケット毎にそのパケットが属する高能率圧縮符号化時のフレーム種別及びフレーム発生規則の情報を埋め込む必要がないという効果がある。
As described above, according to the frame type determination method shown in the embodiment, PUSI is detected as frame start information from the header of a TS packet transmitted over the network, and the detected PUSI is a
なお、上記した実施例において、情報収集部11がネットワークを伝送される映像パケット(TSパケット)のヘッダからフレーム開始情報を検出する検出手段を構成している。また、計測部12が映像パケットを計数する計測手段を構成し、DB管理部13が保存部であるデータベース部15に映像パケットの計数値を保存する保存管理手段に相当し、フレーム種別判定部14がフレーム種別を判定する判定手段に相当する。
In the above-described embodiment, the
また、上記した実施例において、監視サーバ7の情報収集部11を入出力インターフェースによって構成し、また、計測部12、DB管理部13及びフレーム種別判定部14をコンピュータによって構成し、コンピュータが上記した計測部12、DB管理部13及びフレーム種別判定部14各々の動作をプログラムに従って実行しても良い。
In the above-described embodiment, the
1 映像配信サーバ
2〜5 ノード
6 ユーザ端末
7 監視サーバ
11 情報収集部
12 計測部
13 DB管理部
14 フレーム種別判定部
15 データベース部
DESCRIPTION OF
Claims (6)
前記ネットワークを伝送される前記映像パケットのヘッダから前記フレーム開始情報を検出する検出ステップと、
前記検出ステップにおいて検出された前記フレーム開始情報が前記フレーム開始部分を示すとき、前記検出ステップにおいて前記フレーム開始部分を示す前記フレーム開始情報が次に検出されるまでに前記ネットワークを伝送される前記映像パケットを計数して計数値として生成する計数ステップと、
前記計数ステップによって前記映像パケットの計数値が生成される毎に前記映像パケットの計数値を保存部に保存する保存ステップと、
前記保存部に保存された前記映像パケットの計数値の増減パターンと、前記計数ステップによって前記映像パケットの計数値が生成される毎の前記映像パケットの計数値とに応じて前記フレーム種別を判定する判定ステップと、を含むことを特徴とするフレーム種別判別方法。 The video signal is subjected to high-efficiency compression encoding to form a sequence of frames of a plurality of types according to a specific frame generation rule, each frame of the frame sequence includes data in the payload, and the data is a frame start portion. A frame type determination method for determining a frame type of data in the video packet from the network in a communication system in which video packets including a frame start information indicating whether or not the header is sequentially transmitted through the network,
A detection step of detecting the frame start information from a header of the video packet transmitted through the network;
When the frame start information detected in the detection step indicates the frame start portion, the video transmitted through the network until the frame start information indicating the frame start portion is next detected in the detection step A counting step of counting packets and generating a count value;
A storage step of storing the count value of the video packet in a storage unit each time the count value of the video packet is generated by the counting step;
The frame type is determined according to the increase / decrease pattern of the count value of the video packet stored in the storage unit and the count value of the video packet every time the count value of the video packet is generated by the counting step. A frame type determining method comprising: a determining step.
前記検出ステップは前記TSパケットのヘッダから前記フレーム開始情報としてペイロードユニットスタートインジケータを検出し、
前記ペイロードユニットスタートインジケータが論理1を示すとき前記フレーム開始部分を示すことに対応することを特徴とする請求項1記載のフレーム種別判別方法。 The video packet is a TS (transport stream) packet,
The detection step detects a payload unit start indicator as the frame start information from the header of the TS packet,
2. The frame type determination method according to claim 1, wherein when the payload unit start indicator indicates logic 1, it corresponds to indicating the frame start portion.
前記フレーム発生規則は、前記Iフレーム、前記Pフレーム、及び前記Bフレームによる発生規則であることを特徴とする請求項1〜3のいずれか1記載のフレーム種別判別方法。 The frame type at the time of the high-efficiency compression encoding is an I frame that performs encoding processing within a frame without using inter-frame prediction, a P frame that predicts current from the past using motion compensation prediction, and bidirectional processing. There are three types of B frames that use the prediction to perform forward and backward prediction and perform encoding processing.
The frame type determination method according to claim 1, wherein the frame generation rule is a generation rule based on the I frame, the P frame, and the B frame.
前記ネットワークを伝送される前記映像パケットのヘッダから前記フレーム開始情報を検出する検出手段と、
前記検出手段によって検出された前記フレーム開始情報が前記フレーム開始部分を示すとき、前記検出ステップにおいて前記フレーム開始部分を示す前記フレーム開始情報が次に検出されるまでに前記ネットワークを伝送される前記映像パケットを計数して計数値として生成する計測手段と、
前記計測手段によって前記映像パケットの計数値が生成される毎に前記映像パケットの計数値を保存部に保存する保存管理手段と、
前記保存部に保存された前記映像パケットの計数値の増減パターンと、前記計測手段によって前記映像パケットの計数値が生成される毎の前記映像パケットの計数値とに応じて前記フレーム種別を判定する判定手段と、を含むことを特徴とする監視サーバ。
The video signal is subjected to high-efficiency compression encoding to form a sequence of frames of a plurality of types according to a specific frame generation rule, each frame of the frame sequence includes data in the payload, and the data is a frame start portion. A monitoring server for determining a frame type of data in the video packet from the network in a communication system in which video packets including a frame start information indicating whether or not the header is sequentially transmitted through the network;
Detecting means for detecting the frame start information from a header of the video packet transmitted through the network;
When the frame start information detected by the detecting means indicates the frame start portion, the video transmitted through the network until the frame start information indicating the frame start portion is next detected in the detection step A measuring means for counting packets and generating a count value;
A storage management unit that stores the count value of the video packet in a storage unit every time the count value of the video packet is generated by the measurement unit;
The frame type is determined according to the increase / decrease pattern of the count value of the video packet stored in the storage unit and the count value of the video packet every time the count value of the video packet is generated by the measuring unit. And a determination unit.
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