KR20130141368A - Reception device and program for reception device - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 영상 데이터를 스트림형 데이터로 전송하는 데이터 전송 시스템에서, 송신장치에서 송신되는 송신 영상 패킷을 수신하는 수신장치 및 수신장치용 프로그램에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a receiver and a program for a receiver for receiving a transmission video packet transmitted from a transmitter in a data transmission system for transmitting video data as stream data.
예를 들면 인터넷 통신을 통해 영상 데이터의 데이터가 전송될 경우, 다운로드형 전송 방식이 아닌, 송신장치에서 수신장치측으로 데이터 전송을 하는 동안에 병렬시켜 재생 처리도 하는 스트림형 데이터 전송이 이용되고 있다.For example, when data of video data is transmitted via Internet communication, stream type data transmission is used, in which a reproduction process is performed in parallel while transmitting data from a transmitting apparatus to a receiving apparatus, rather than a download type transmission system.
이러한 영상 데이터의 스트림형 데이터 전송이 이루어질 경우, 회선 상태나 수신 단말 능력 등에 대응한 송신 영상 결과를 얻을 수 있도록 영상 데이터를 스케일러블 부호화한 부호화 영상 데이터가 이용되고 있다.When such stream-type data transmission of video data is performed, encoded video data that is scalable-encoded video data is used so as to obtain a transmission video result corresponding to a line state or a reception terminal capability.
스케일러블 부호화의 일례로서는, H. 264 비디오 코덱 규격내에 있는 SVC(Scalable Video Coding)를 들 수 있다. 이 코덱의 데이터 구조는, 도 6에 도시한 바와 같이 필요 최소한의 동영상 요소로 구성되는 베이스 레이어와, 상기 베이스 레이어와 조합함으로써 영상 품질을 향상시킬 수 있는 확장 레이어로 나눌 수 있다.An example of scalable coding is SVC (Scalable Video Coding) within the H.264 video codec standard. The data structure of this codec can be divided into a base layer composed of the minimum necessary video elements as shown in Fig. 6, and an extension layer capable of improving image quality by combining with the base layer.
고신뢰성 채널인 상기 베이스 레이어에 관해서는, 수신측에서 영상을 재생할 때 필수인 데이터 스트림이므로 FEC(Forward Error Correction) 등의 리던던시화 등에 의해 높은 신뢰성으로 송수신 된다.The base layer, which is a highly reliable channel, is a data stream that is essential when a video is reproduced on the receiving side, and is transmitted and received with high reliability by redundancy such as forward error correction (FEC).
한편 저신뢰성 채널인 상기 확장 레이어는 다시, 화상의 고정밀화에 기여하는 공간 레이어와, 동영상의 프레임 레이트 향상에 기여하는 시간 레이어와, 화상의 S/N비 향상에 기여하는 S/N비 레이어로 나뉜다.On the other hand, the enhancement layer, which is a low reliability channel, is further divided into a spatial layer contributing to the high definition of the image, a temporal layer contributing to the improvement of the frame rate of the video, and an S / N ratio layer contributing to the improvement of the S / N ratio of the image. Divided.
상기 확장 레이어에 관해서는 예를 들면 FEC처리 등이 이루어지지 않았기 때문에 회선 상황이 나빠지면 수신장치에는 도달하기 어려워진다. 수신장치에서는 필수 베이스 레이어에 관해서는 반드시 수신되기 때문에 확장 레이어 중 무사히 송신장치에서 도착한 것과 베이스 레이어를 조합하여 적절히 디코딩함으로써 회선 품질에 적합한 송신 영상 결과를 얻을 수 있다.For example, since the FEC process or the like has not been performed with respect to the extended layer, it is difficult to reach the receiving apparatus when the line condition worsens. Since the receiving device always receives the necessary base layer, it is possible to obtain a transmission video result suitable for the line quality by properly decoding the combination of the arrival layer from the transmitting device and the base layer.
그런데 스케일러블 부호화된 부호화 영상 데이터에 의한 데이터 전송을 할 경우, 특허문헌 1 등에 나타난 바와 같이 전송 프로토콜로서는 재송신 처리가 이루어지지 않는 전송 방식인 RTP(Real Time Protocol)를 이용함으로써 데이터 전송의 신뢰성보다 실시간성을 우선시한다.However, in case of data transmission using scalable encoded coded image data, as shown in Patent Literature 1, the transmission protocol uses a real time protocol (RTP), which is a transmission method that does not perform retransmission, thereby realizing more reliable data transmission. Give your sex first.
아울러 특허문헌 1에서는 원칙적으로는 재송신 처리가 되지 않은 RTP를 전송 프로토콜로서 이용하면서도 일부 레이어에 대해서는 재송신 처리를 하도록 구성한 데이터 전송 시스템이 나타나 있다.In addition, Patent Document 1 discloses a data transmission system configured to perform retransmission processing for some layers while using RTP that has not been retransmitted in principle as a transmission protocol.
그러나 동영상 등의 스트림형 전송을 실시할 경우에는 재송신 처리를 함으로써 신뢰성을 유지하는 TCP가 전송 프로토콜로서 이용되기도 한다. TCP에 의해 스케일러블 부호화된 부호화 영상 데이터를 전송하면, 수신장치에서 수신되지 않은 송신 영상 패킷이 있는 경우, 도달하지 않은 모든 송신 영상 패킷에 대해 재송신 처리가 이루어진다. 따라서 TCP에 의해 스케일러블 부호화된 데이터를 전송하면, 최악의 경우 동영상 재생만을 목적으로 한다면 수신장치에서 도달하지 않아도 상관없는 확장 레이어의 송신 영상 패킷까지 확실하게 재송신 처리된다. 따라서 동영상 재생시의 품질은 최고로 고정시킬 수 있지만, 모든 송신 영상 패킷이 수신될 때까지의 대기 시간이 발생하므로 실시간성은 손상된다.However, when performing stream type transmission such as moving pictures, TCP may be used as a transmission protocol to maintain reliability by performing retransmission processing. When the encoded video data scalable by TCP is transmitted, if there is a transmission video packet not received by the receiving apparatus, retransmission processing is performed on all transmission video packets that have not reached. Therefore, when the data encoded scalable by TCP is transmitted, in the worst case, if only the video is to be reproduced, the transmission video packet of the enhancement layer that does not need to be reached by the receiving apparatus is reliably retransmitted. Therefore, the quality at the time of moving picture reproduction can be fixed to the highest, but since the waiting time until all transmission video packets are received, the real-time property is impaired.
즉, TCP와 스케일러블 부호화를 단순하게 조합한 것만으로는 회선 품질에 적합한 화질을 자동적으로 얻을 수 없어 RTP와 스케일러블 부호화를 조합했을 때와 같은 best effort형의 결과를 얻을 수 없다. 따라서 SVC의 특성을 발휘하지 못하고 종래와 마찬가지로 회선 상태에 따른 비트레이트의 인코딩을 각각 실시하거나, 또는 복수의 부호화 완료된 동영상 데이터를 준비해야 한다.In other words, a simple combination of TCP and scalable coding cannot automatically obtain an image quality suitable for line quality, and thus cannot obtain a best effort type result like combining RTP and scalable coding. Therefore, it is not possible to exhibit the characteristics of the SVC, and as in the prior art, the bitrates should be encoded according to the line state, or a plurality of encoded video data should be prepared.
또 특허문헌 2의 데이터 전송 시스템은, 송신장치는 송신한 송신 영상 패킷에 대해 수신장치로부터 수신 완료 패킷을 수신하지 않는 한 재송신 처리를 반복하도록 구성되어 있는 경우를 전제로 하여 수신장치만의 구성으로 베이스 레이어에 대해서는 수신장치에서 확실하게 수신되도록 함과 동시에 나머지 확장 레이어에 대해서는 수신할 수 없었던 것은 일률적으로 재송신되지 않도록 구성되어 있다.Moreover, the data transmission system of
보다 구체적으로는, 상기 수신장치는 베이스 레이어에 대해 수신되지 않았던 것에 대해서는 평소대로 수신 완료 패킷을 송신장치에 송신하지 않도록 함과 동시에 확장 레이어 중 수신할 수 없었던 것에 대해서는 실제로는 수신하지 않은 상태에서도 수신 완료 패킷을 송신장치에 송신함으로써 확장 레이어에 대해서는 재송신 처리를 강제적으로 중단하도록 구성되어 있다.More specifically, the reception apparatus does not transmit the reception completion packet to the transmission apparatus as usual for what was not received for the base layer and at the same time does not actually receive the reception of the extended layer. The retransmission process is forcibly interrupted for the enhancement layer by sending the completion packet to the transmitter.
그러나 이러한 수신장치에서는, 수신장치에서 수신할 수 없었던 확장 레이어의 송신 영상 패킷이 하나라도 있을 경우, 그 확장 레이어의 재송신 처리가 중단되므로 회선 상태가 나빠진 경우, 확장 레이어에 대해서는 거의 디코딩하지 못하고 실질적으로 베이스 레이어만을 송신하는 것이나 다름없는 상태가 되는 경우가 있다.However, in such a receiver, if there is any transmission video packet of the enhancement layer that the receiver could not receive, the retransmission process of the enhancement layer is interrupted, so that if the line condition worsens, the decoder cannot hardly decode the enhancement layer. In some cases, only the base layer is transmitted.
바꾸어 말하면, 이러한 수신장치에서는 회선 상태에 의하지 않고 예를 들면 베이스 레이어와 또 하나의 우선 확장 레이어를 최소한으로 보호하여 동영상 재생을 하고자 하는 요구가 있었다고 해도 우선 확장 레이어를 보호할 수 없어 사용자의 화질 등의 기호를 반영하면서 best effort형 서비스를 제공할 수 없다.In other words, even if there is a request to play a video with minimum protection of the base layer and another priority extension layer in such a receiver, regardless of the line condition, the reception layer cannot protect the extension layer. The best effort service cannot be provided while reflecting the symbol of.
<선행 기술문헌><Prior Art Literature>
특허문헌Patent literature
특허문헌 1. 일본특허3757857호 공보Patent Document 1. Japanese Patent No. 3757857
특허문헌 2.일본특개평9-307510호 공보Patent Document 2: Japanese Patent Application Laid-Open No. 9-307510
그래서 본 발명은 상술한 문제를 감안하여 이루어진 것으로서, TCP에 의한 스트림형 데이터 전송이어도 스케일러블 부호화의 특성이 발휘되어 best effort형 영상 데이터 전송을 가능하게 함과 동시에 실시간성을 확보하면서 베이스 레이어 이외의 확장 레이어의 일부를 보호할 수 있는 수신장치 및 수신장치용 프로그램을 제공하는 것을 목적으로 한다. 바꾸어 말하면, 본 발명은 서버 등의 송신장치가 재송신 기능을 가지고 있지만 어느 레이어에 대해 재송신하는지를 설정하기 위한 구성을 가지지 않아도 클라이언트인 수신장치측의 구성만으로도 베이스 레이어와 확장 레이어의 일부를 보호하면서 best effort형 서비스를 받을 수 있도록 하는 것을 목적으로 하는 것이다.Accordingly, the present invention has been made in view of the above-described problems, and even in the case of stream type data transmission by TCP, the scalable coding characteristics are exhibited to enable best effort type video data transmission and secure real-time, An object of the present invention is to provide a receiver and a program for a receiver capable of protecting part of an enhancement layer. In other words, the present invention provides the best effort while protecting a part of the base layer and the enhancement layer only by the configuration of the receiving device, which is a client, even if the transmitting device such as a server has a retransmission function but does not have a configuration for setting which layer to retransmit. The purpose is to make it possible to receive a sentence service.
즉, 본 발명은, 영상 데이터를 스트림형 데이터 전송하는 데이터 전송 시스템에서 송신장치에서 송신되는 송신 영상 패킷을 수신하는 수신장치로서, 상기 송신장치가 베이스 레이어와 확장 레이어로 이루어진 부호화 영상 데이터 및 부호화 영상 데이터의 레이어를 나타내는 레이어 데이터를 대상으로 하여 기억하는 영상 데이터 기억부와, 부호화 영상 데이터와 대응하는 레이어 데이터를 함께 저장한 송신 영상 패킷을 생성하여 상기 수신장치로 패킷을 송신하는 송출부와, 상기 수신장치에서 수신된 송신 영상 패킷을 나타내는 수신 완료 패킷을 해당 수신장치로부터 수신하는 것으로서, 수신 완료 패킷을 상기 수신장치로부터 수신하지 않는 송신 영상 패킷을 상기 송출부에 재송신시키는 재송신 처리부를 구비한 것임을 전제로 한다.That is, the present invention is a receiver for receiving a transmission video packet transmitted from a transmission device in a data transmission system for transmitting video data in a stream type data, wherein the transmission device is encoded video data and encoded video including a base layer and an enhancement layer. An image data storage unit for storing layer data representing a layer of data, a transmission unit for generating a transmission image packet storing layer data corresponding to the encoded image data and transmitting the packet to the receiving apparatus, and It is assumed that a reception complete packet indicating a transmission video packet received at a reception device is received from the reception device, and that a retransmission processing unit for retransmitting a transmission video packet not receiving a reception completion packet from the reception device is provided to the transmission unit. Shall be.
그리고 상기 수신장치가, 적어도 상기 수신부에서 수신된 송신 영상 패킷을 나타내는 수신 완료 패킷을 상기 송신장치에 송신하는 수신 완료 처리부와, 상기 수신부에서 수신된 송신 영상 패킷의 레이어를 레이어 데이터에 근거하여 식별하는 레이어 식별부와, 상기 수신부에서 수신된 송신 영상 패킷에 의해 재생 대상 프레임의 베이스 레이어가 갖추어진 시점인 베이스 레이어 수신 완료 시점을 검출하는 프레임 검출부와, 상기 베이스 레이어 수신 완료 시점에서 미리 정해진 타임아웃 시간이 경과된 경우에 상기 수신 완료 처리부에 타임아웃 시간이 경과된 것을 통지하는 타이머부를 구비하고, 상기 수신 완료 처리부가 상기 타이머부에서 타임아웃 시간이 경과된 것이 통지된 경우에 미수신된 송신 영상 패킷에 대해 수신 완료 패킷을 상기 송신장치에 송신하도록 구성되어 있는 것을 특징으로 한다.And a reception completion processing unit for transmitting a reception completion packet indicating a transmission video packet received at the reception unit to the transmission apparatus, and a layer of the transmission image packet received at the reception unit based on the layer data. A frame detection unit for detecting a base layer reception completion time, which is a time when a base layer of a playback target frame is provided by a layer identification unit, a transmission video packet received by the reception unit, and a timeout time predetermined at the completion time of the base layer reception completion; And a timer unit for notifying the reception completion processing section that the timeout time has elapsed, when the elapsed time has elapsed. Receive completion packet to the sender It characterized in that it is configured to transmit.
이러한 것이라면, 상기 수신 완료 처리부가 상기 타이머부에서 타임아웃 시간이 경과된 것이 통지된 경우에 미수신된 송신 영상 패킷에 대해 수신 완료 패킷을 상기 송신장치에 송신하도록 구성되어 있기 때문에 TCP등의 재송신 처리를 가진 전송 프로토콜에 의해 데이터 전송을 실시하는 경우여도, 회선 상황이 나쁜 경우에도 베이스 레이어만은 재송신 처리에 의해 확실하게 수신함과 동시에 기타 확장 레이어에 대해서는 재송신 처리를 중단할 수 있다.If this is the case, the reception completion processing section is configured to send a reception completion packet to the transmission apparatus for the unreceived transmission video packet when the timer section has notified that the timeout time has elapsed, so that retransmission processing such as TCP is performed. Even in the case of performing data transmission using an excitation transmission protocol, even when the circuit condition is bad, only the base layer can be reliably received by the retransmission process, and the retransmission process can be stopped for the other extended layers.
또한 이 확장 레이어의 재송신 처리 중단은, 상기 베이스 레이어 수신 완료 시점에서부터 타임아웃 시간 경과후에 이루어지도록 구성되어 있기 때문에 적어도 타임아웃 시간 경과까지의 동안에는 미수신된 확장 레이어에 대해서도 재송신 처리를 하여 보호할 수 있다.The interruption of the retransmission processing of the enhancement layer is configured to occur after the timeout time elapses from the completion of the base layer reception, so that the unreceived enhancement layer can be protected by retransmission even at least until the timeout time elapses. .
즉, 본 발명의 수신장치는 수신되지 않은 확장 레이어에 대해 일률적으로 수신 완료 패킷을 송신하여 송신장치에 의한 재송신 처리를 중단하는 것이 아니라 타임아웃 시간이라고 하는 유예기간이 마련됨에 따라 확장 레이어의 일부에 대해서도 보호할 수 있도록 되어 있다.That is, the reception apparatus of the present invention does not stop the retransmission process by the transmitting apparatus by uniformly transmitting the received completion packet to the unreceived enhancement layer, but a grace period called a timeout time is provided. It is also intended to protect.
한편 회선 상황이 좋은 경우에는 모든 확장 레이어가 상기 수신장치에서 수신되어 최고 품질의 재생이 가능해진다.On the other hand, if the line condition is good, all of the enhancement layers are received by the receiving apparatus, so that the best quality reproduction is possible.
이로써 본 발명에 의하면, 송신장치에 특히 특별한 구성이 없었다고 해도 수신장치만의 구성에 의해 TCP와 같은 재송신 처리가 있는 전송 프로토콜에서도 회선 상황에 따른 화질의 동영상 재생이 가능해져 best effort형 서비스를 제공할 수 있다. 또한 베이스 레이어 뿐 아니라 확장 레이어의 일부도 보호한다는 사용자의 화질에 대한 요구를 반영한 best effort형 서비스로 할 수 있다.Therefore, according to the present invention, even if there is no particular configuration in the transmitting apparatus, the configuration of the receiving apparatus enables the reproduction of video quality of image quality according to the line condition even in the transmission protocol with retransmission processing such as TCP, thereby providing the best effort type service. Can be. In addition, it can be a best effort type service that reflects the user's demand for the image quality of protecting not only the base layer but also a part of the extended layer.
확장 레이어의 일부도 베이스 레이어와 동일하게 보호할 수 있도록 하면서 동영상 재생의 실시간성을 손상시키지 않으려면, 상기 타임아웃 시간이 재생 대상 프레임의 재생 타이밍 전에 종료되도록 구성되어 있으면 된다.In order to protect part of the enhancement layer in the same manner as the base layer while not impairing the real time of video playback, the timeout time may be configured to be terminated before the playback timing of the playback target frame.
확장 레이어의 일부를 우선 확장 레이어로서 보호하여 우선 확장 레이어가 확실하게 수신되도록 하려면, 재송신되어야 할 확장 레이어인 우선 확장 레이어를 설정하는 우선 확장 레이어 설정부를 더 구비하고, 상기 프레임 검출부가, 상기 베이스 레이어 수신 완료 시점과 우선 확장 레이어가 갖추어진 시점인 우선 확장 레이어 수신 완료 시점을 검출하도록 구성되어 있으며, 상기 타이머부가 상기 베이스 레이어 수신 완료 시점과 상기 우선 확장 레이어 수신 완료 시점 중 느린 쪽 시점에서부터 타임아웃 시간이 경과된 경우에 상기 수신 완료 처리부에 타임아웃 시간이 경과된 것을 통지하도록 구성되어 있으면 된다. 이러한 것이라면, 베이스 레이어와 우선 확장 레이어에 대해서는 재송신 처리에 의해 보호되어 상기 수신장치에 수신됨과 동시에 타임아웃 시간 경과시에 수신되지 않은 확장 레이어에 대해서는 재송신 처리를 중단하여 회선의 상황에 맞춘 동영상 재생이 가능해진다.In order to protect a part of the enhancement layer as the priority enhancement layer so that the priority enhancement layer is reliably received, a priority enhancement layer setting unit for setting a priority extension layer which is an extension layer to be retransmitted is further provided, and the frame detection unit further comprises: the base layer; It is configured to detect a priority completion layer reception completion time that is a reception completion time and a priority enhancement layer is equipped, the timeout time from the slower time point of the base layer reception completion time and the completion of the reception of the priority enhancement layer. When the elapsed time has elapsed, the reception completion processing unit may be configured to notify that the timeout time has elapsed. If this is the case, the base layer and the priority enhancement layer are protected by the retransmission process and are received by the receiving device, and at the same time, the retransmission process is stopped for the extension layer that is not received after the timeout time elapses, so that the video playback according to the line condition can be stopped. It becomes possible.
송신장치로부터 특별한 데이터를 송신받지 않아도 수신장치의 구성만으로 베이스 레이어나 우선 확장 레이어가 수신 완료되었는지 여부를 검출할 수 있도록 하려면, 상기 프레임 검출부가 상기 수신부에서 수신된 송신 영상 패킷을 이용하여 베이스 레이어 또는 우선 확장 레이어의 임시 디코딩을 실시하고 임시 디코딩이 성공한 시점을 상기 베이스 레이어 수신 완료 시점 또는 상기 우선 확장 레이어 도달 시점으로 하도록 구성되어 있으면 된다.In order to be able to detect whether the base layer or the priority enhancement layer has been received only by the configuration of the receiver even without receiving special data from the transmitter, the frame detector uses the base image or the transmitted image packet received by the receiver. First, the temporary layer may be temporarily decoded, and the temporary decoding success point may be configured to be the base layer reception completion time or the first extended layer arrival time.
상기 송신장치에서 송신 영상 패킷의 상세한 리스트 등이 수신장치에 송신되지 않아도 수신장치만의 간단한 구성으로 베이스 레이어 및 우선 확장 레이어 이외의 데이터에 대해 재송신 처리를 중단할 수 있게 하려면, 상기 수신 완료 처리부가 상기 베이스 레이어 수신 완료 시점 또는 상기 우선 확장 레이어 수신 완료 시점 중 느린 쪽 시점에서, 수신되는 송신 영상 패킷의 시퀀스 번호 중 가장 큰 번호보다 작은 시퀀스 번호를 가진 미수신된 송신 영상 패킷에 대해 수신 완료 패킷을 상기 송신장치에 송신하도록 구성되어 있으면 된다.The reception completion processing unit may allow the transmission apparatus to stop the retransmission process for data other than the base layer and the priority enhancement layer with a simple configuration of the reception apparatus even if a detailed list of transmission video packets is not transmitted to the reception apparatus. Receiving the received complete packet for the unreceived transmission video packet having a sequence number smaller than the largest number among the sequence number of the received transmission video packet at the slower of the base layer reception completion time or the reception of the priority enhancement layer reception. It is sufficient to be configured to transmit to the transmitting device.
기존의 수신장치에 대해 본 발명의 수신장치로서의 기능을 부가하여 동영상 재생시에 best effort형 결과를 얻을 수 있도록 하려면, 적어도 상기 수신부에서 수신된 송신 영상 패킷을 나타내는 수신 완료 패킷을 상기 송신장치에 송신하는 수신 완료 처리부와, 상기 수신부에서 수신된 송신 영상 패킷의 레이어를 레이어 데이터에 근거하여 식별하는 레이어 식별부와, 상기 수신부에서 수신된 송신 영상 패킷에 의해 재생 대상 프레임의 베이스 레이어가 갖추어진 시점인 베이스 레이어 수신 완료 시점을 검출하는 프레임 검출부와, 상기 프레임 검출부에서 재생 대상 프레임의 베이스 레이어가 갖추어진 시점에서부터 미리 정해진 타임아웃 시간이 경과된 경우에 상기 수신 완료 처리부에 타임아웃 시간이 경과된 것을 통지하는 타이머부를 구비하고, 상기 수신 완료 처리부가 상기 타이머부로부터 타임아웃 시간이 경과된 것이 통지된 경우에 미수신된 송신 영상 패킷에 대해 수신 완료 패킷을 상기 송신장치에 송신하도록 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 수신장치용 프로그램을 기존의 수신장치에 인스톨하면 된다.In order to add a function as a receiving device of the present invention to an existing receiving device so that a best effort type result can be obtained at the time of moving picture reproduction, at least a receiving completion packet indicating a transmission video packet received at the receiving unit is transmitted to the transmitting device. A base which is a point in time at which a reception completion processing unit, a layer identification unit for identifying a layer of a transmission video packet received by the reception unit based on layer data, and a base layer of a playback target frame are provided by the transmission image packet received at the reception unit; A frame detection unit for detecting a layer reception completion point and notifying the reception completion processing unit that the timeout time has elapsed when a predetermined timeout time has elapsed since the time at which the base layer of the frame to be reproduced is provided by the frame detection unit. And having a timer unit The reception completion processing unit is configured to transmit a reception completion packet to the transmission device for an unreceived transmission video packet when the reception completion processing unit is notified that the timeout time has elapsed from the timer unit. This can be installed on the receiver.
이와 같이 본 발명의 데이터 전송 시스템 등에 의하면, TCP에 의한 스트림형 데이터 전송이어도 회선 상태가 나쁜 경우에는 원하는 확장 레이어만을 확실하게 수신장치에 도달하도록 하여 회선 상태에 따른 품질의 동영상 재생이 가능해진다. 또 우선 확장 레이어가 영상 데이터에 기록되어 있는 컨텐츠 영상의 내용에 따라 정해져 있기 때문에 best effort형 영상 데이터 전송을 가능하게 함과 동시에 실시간성을 확보하면서 동영상 데이터가 기록되어 있는 컨텐츠 영상의 특성에 적합한 고품질의 동영상 재생을 가능해진다.As described above, according to the data transmission system of the present invention, even in the case of a stream type data transmission by TCP, when the line state is bad, only the desired extended layer can be reliably reached to the receiving device, thereby enabling the playback of the video of the quality according to the line state. In addition, since the extended layer is determined according to the content of the content video recorded in the video data, it is possible to transmit the best effort type video data and at the same time ensures high quality suitable for the characteristics of the video content in which the video data is recorded. Video playback becomes possible.
도 1은 본 발명의 제1 실시형태에 관한 데이터 전송 시스템의 모식적 기기 구성도이다.
도 2는 동 실시형태에서의 데이터 전송 시스템의 기능 블럭도이다.
도 3은 동 실시형태에서의 송신 처리부 및 수신 처리부의 상세에 대해 도시한 기능 블럭도이다.
도 4는 동 실시형태에서의 타이머부의 동작에 대해 도시한 그래프이다.
도 5는 동 실시형태의 수신장치의 동작을 도시한 흐름도이다.
도 6은 스케일러블 부호화된 영상 데이터의 데이터 구조를 도시한 모식도이디.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS It is a typical device block diagram of the data transmission system which concerns on 1st Embodiment of this invention.
2 is a functional block diagram of a data transmission system in the embodiment.
3 is a functional block diagram showing details of a transmission processing unit and a reception processing unit in the embodiment.
4 is a graph showing the operation of the timer unit in the embodiment.
5 is a flowchart showing the operation of the receiving apparatus of the embodiment.
6 is a schematic diagram showing a data structure of scalable coded image data.
본 발명의 제1 실시형태에 대해 도면을 참조하여 설명하기로 한다.EMBODIMENT OF THE INVENTION The 1st Embodiment of this invention is described with reference to drawings.
본 실시형태의 수신장치(100)는, 송신장치(101)와 쌍을 이루어 영상 데이터를 스트림형 전송하기 위한 데이터 전송 시스템을 구성하는 것이다.The
상기 송신장치(101) 및 상기 수신장치(100)는, 도 1에 도시한 바와 같이 CPU(11), 메모리(12), HDD나 플래쉬 메모리(14), 통신 인터페이스(15), 입출력 기기(16) 등을 구비한 이른바 컴퓨터로서, 메모리(12)에 저장되어 있는 프로그램을 CPU(11)가 실행함으로써 각종 기능을 발휘하는 것이다. 또 상기 송신장치(101)와 상기 수신장치(100)는 인터넷 등의 네트워크에 의해 정보를 교환하고 네트워크상에서의 전송 프로토콜로서는 RTP가 아닌 TCP가 이용되고 있다.As shown in FIG. 1, the
상기 송신장치(101)는 상기 열거한 것 이외에 촬영용 카메라(13)을 더 구비하고 있으며, 촬영된 영상 데이터를 스케일러블 부호화한 후에 상기 수신장치(100)에 송신하도록 구성되어 있다. 그리고 상기 송신장치(101)는, 도 2의 기능 블럭도에 도시한 바와 같이 적어도 영상 부호화부(3), 부호화 제어부(2), 영상 데이터 기억부(4), 송신 처리부(7)로서의 기능을 발휘하도록 구성되어 있다.The transmitting
한편 상기 수신장치(100)는 상기 송신장치(101)에서 송신된 송신 영상 패킷 중 해당 수신장치(100)에 정상적으로 도달하지 않았거나 혹은 오류가 있는 것에 대해 재송신시킬지를 판단하여 필요한 것에 대해서는 재송신시킨 후 스케일러블 부호화된 영상 데이터를 디코딩(복호)하여 동영상을 재생하는 것이다. 즉, 상기 수신장치(100)는 도 2에 도시한 바와 같이 적어도 영상 특성 특정부(5), 우선 확장 레이어 설정부(6), 수신 처리부(8), 영상 복호부(9)로서의 기능을 발휘하도록 구성되어 있다.On the other hand, the receiving
다음으로 상술한 각 부의 구성 및 영상 데이터의 스케일러블 부호화, 패킷 송수신시의 동작 등에 대해 상술하기로 한다.Next, the configuration of each unit described above, scalable encoding of image data, operations during packet transmission and reception, etc. will be described in detail.
우선, 상기 송신장치(101)에 대해 설명하기로 한다.First, the
상기 영상 부호화부(3)는, 예를 들면 H.264 비디오 코덱 규격내에 있는 SVC에 의해 상기 카메라(13)에 의해 촬상된 영상 데이터를 스케일러블 부호화하도록 구성되어 있다. 보다 구체적으로는, 상기 영상 부호화부(3)는 영상 데이터를 필요 최소한의 동영상 요소로 구성되는 베이스 레이어와, 상기 베이스 레이어와 조합함으로써 영상 품질을 향상시킬 수 있는 확장 레이어로 이루어진 부호화 영상 데이터로 하는 것이다.The
상기 부호화 제어부(2)는 어느 레이어를 어느 정도의 계층으로 분할하여 상기 영상 부호화부(3)가 영상 데이터의 스케일러블 부호화를 실시할지를 제어하는 것이다. 본 실시형태에서는, 확장 레이어는 3개의 계층으로 분할하도록 더 제어하고, 확장 레이어는 화상의 고정밀화에 기여하는 공간 레이어와 화상의 프레임 레이트 향상에 기여하는 시간 레이어와, 화상의 S/N비 향상에 기여하는 S/N비 레이어로 구성된다. 베이스 레이어와 이들 확장 레이어를 적절히 조합한 후 디코딩함으로써 원하는 품질 형태의 동영상 재생이 실현된다.The
상기 영상 데이터 기억부(4)는 상기 영상 부호화부(3)에서 부호화된 베이스 레이어와 확장 레이어로 이루어진 부호화 영상 데이터 및 부호화 영상 데이터의 레이어를 나타내는 레이어 데이터를 대상으로 하여 기억하는 것이다.The video data storage section 4 stores the encoded video data consisting of the base layer and the extended layer encoded by the
상기 송신 처리부(7)는, 부호화 영상 데이터를 상기 수신장치(100)에 패킷 송신하는 것임과 동시에, 원칙적으로는 상기 수신장치(100)에서 송신되는 수신 완료 패킷이 수신되지 않은 송신 영상 패킷을 모두 재송신하도록 구성되어 있는 것이다.The transmission processing unit 7 transmits the encoded video data to the receiving
보다 구체적으로는, 상기 송신 처리부(7)는 도 3에 도시한 바와 같이 레이어 인식부(71), 송출부(72), 재송신 처리부(73)로 구성되어 있다.More specifically, the transmission processor 7 is composed of a layer recognition unit 71, a transmitter 72, and a retransmission processor 73 as shown in FIG. 3.
상기 레이어 인식부(71)는, 상기 영상 데이터 기억부(4)로부터 취득한 부호화 영상 데이터와 그 레이어를 나타내는 레이어 데이터를 받고, 받은 부호화 영상 데이터가 어느 레이어의 데이터인지를 레이어 데이터에 근거하여 인식하는 것이다.The layer recognition unit 71 receives encoded image data obtained from the image data storage unit 4 and layer data indicating the layer, and recognizes which layer data is received encoded image data based on the layer data. will be.
상기 송출부(72)는, 상기 레이어 식별부(82)에서 인식된 부호화 영상 데이터와 대응하는 레이어 데이터를 모두 저장한 송신 영상 패킷을 생성하여 상기 수신장치(100)로 패킷 송신하도록 구성되어 있다. 그리고 상기 레이어 인식부(71)에서의 레이어 인식에 기초하여 패킷 송신시에 시퀀스의 어느 부분이 베이스 레이어, 시간 레이어, 공간 레이어, S/N비 레이어를 포함한 송신 영상 패킷인지에 대한 시퀀스 정보를 상기 재송신 처리부(73)에 기억시킨다.The transmitting unit 72 is configured to generate a transmission image packet storing all of the encoded image data and layer data corresponding to the layer identification unit 82 and transmit the packet to the receiving
상기 재송신 처리부(73)는, 상기 수신장치(100)에서 수신된 송신 영상 패킷을 나타내는 수신 완료 패킷을 해당 수신장치(100)로부터 수신하는 것으로서, 상기 송출부(72)가 송신 영상 패킷을 송신한 후 소정 시간내에 수신 완료 패킷을 상기 수신장치(100)로부터 수신하지 않는 송신 영상 패킷을 상기 송출부(72)에 재송신시키도록 구성되어 있다.The retransmission processing unit 73 receives a reception completion packet indicating the transmission video packet received by the
보다 구체적으로는 상기 송신장치(101)는, 후술하는 수신 완료 처리부(8)에서 수신 완료 패킷을 수신하지 않는 송신 영상 패킷에 대해서는 모두 재송신 처리를 하도록 구성되어 있다. 즉, 상기 송신장치(101)에는 베이스 레이어 및 우선 확장 레이어 이외의 확장 레이어에 대해 재송신 처리를 중단하는 등의 기능은 없다.More specifically, the
다음으로 상기 수신장치(100)에 대해 설명하기로 한다. 상기 수신장치(100)는, 도 2에 도시한 바와 같이 영상 특성 특정부(5), 우선 확장 레이어 설정부(6), 수신 처리부(8), 영상 복호부(9)로 이루어진다.Next, the receiving
상기 영상 특성 특정부(5)는, 상기 영상 부호화부(3)에서 영상 데이터가 스케일러블 부호화될 때의 움직임 벡터 정보에 근거하여 영상 데이터에 기록되어 있는 컨텐츠 영상 움직임의 격렬함을 특정하여 구성 영상 데이터의 영상 특성을 특정하는 것이다. 또 이 영상 특성 특정부(5)는 영상 데이터의 메타 데이터에 저장되어 있는 컨텐츠 영상의 장르 등에도 기초하여 영상 특성을 특정한다. 예를 들면, 장르가 스포츠 등이면 컨텐츠 영상의 움직임이 격렬한 것으로 특정한다. 또한 이 영상 특성 특정부(5)는, 영상 데이터가 스케일러블 부호화될 때에 고주파 성분이 소정치 이상 발생하는 경우에는, 컨텐츠 영상에 섬세한 묘사가 많이 포함되어 있는 것으로 특정한다.The video
상기 우선 확장 레이어 설정부(6)는, 상기 영상 특성 특정부(5)에서 특정된 컨텐츠 영상 움직임의 격렬함, 노이즈 성분의 양, 해상도 등에 기초하여 시간 레이어, 공간 레이어, S/N비 레이어 중 어느 하나를 우선 확장 레이어로 하거나, 혹은 어느 것을 우선적으로 각 확장 레이어에 대해 재송신 처리나 후술하는 FEC처리가 이루어지도록 할지에 대해 설정하는 것이다. 예를 들면 전술한 것처럼 영상 컨텐츠의 장르가 스포츠 등 움직임이 격렬한 것으로 특정되어 있는 경우에는, 상기 우선 확장 레이어 설정부(6)는, 동영상 재생시의 프레임 레이트가 소정치 이상으로 유지되도록 시간 레이어를 우선 확장 레이어로서 설정한다. 또 기타 장르의 동영상으로서 움직임이 그리 격렬하지 않고 섬세한 묘사가 많이 포함되어 있는 고해상도의 컨텐츠 영상의 경우에는, 상기 우선 확장 레이어 설정부(6)는 공간 레이어를 우선 확장 레이어로서 설정한다. 또한 노이즈 성분이 많은 컨텐츠 영상의 경우에는 S/N비 레이어를 우선 확장 레이어로서 설정한다.The priority enhancement
상기 수신 처리부(8)는, 도 3에 도시한 바와 같이 수신부(81), 레이어 식별부(82), FEC부(83), 수신 완료 처리부(84), 프레임 검출부(85), 타이머부(86)로 이루어진 것으로서, 상기 송신장치(101)에서 송신된 송신 영상 패킷을 받아들여 회선 상태 등에 따라 도달하지 않은 송신 영상 패킷이나 망가져 수복 불가능한 송신 영상 패킷 중 베이스 레이어와 우선 확장 레이어에 설정된 확장 레이어의 송신 영상 패킷만을 재송신시키도록 구성되어 있다. 또 상기 영상 복호부(9)에서는, 상기 수신 처리부(8)에서 수신된 송신 영상 패킷 및 상기 FEC부(83)에서 수복된 송신 영상 패킷에 근거하여 사용할 수 있는 레이어를 모두 이용하여 디코딩한다. 상기 수신부(81)에서 수신되는 데이터는 적어도 베이스 레이어와 우선 확장 레이어를 포함한 것으로서, 이들을 조합하여 디코딩한다. 예를 들면 회선 상황이 좋은 경우 등에는 상기 영상 복호부(9)에서는 우선 확장 레이어 이외의 확장 레이어의 데이터도 조합하여 디코딩이 이루어져 더욱 고품질의 동영상 재생을 하도록 구성되어 있다.As shown in Fig. 3, the reception processing unit 8 includes a
상기 수신부(81)는, 상기 송출부(72)로부터 시퀀스 번호와 함께 각 송신 영상 패킷을 수신하는 것이다.The receiving
상기 레이어 인식부(71)는, 상기 수신부(81)에서 수신된 송신 영상 패킷에 저장되어 있는 부호화 영상 데이터의 레이어를 레이어 데이터에 근거하여 식별하는 것이다. 이 레이어 인식부(71)에서 수신한 송신 영상 패킷의 손상이나 누락이 있다는 것을 안 경우에는, 상기 FEC부(83)에서 FEC처리가 시도된다. 여기서, 수복된 부호화 영상 데이터는 상기 영상 복호부(9)에 보내져 동영상 재생을 위해 이용된다.The layer recognizing unit 71 identifies a layer of coded image data stored in the transmission image packet received by the receiving
상기 수신 완료 처리부(84)는, 상기 수신부(81)에서 수신된 송신 영상 패킷을 나타내는 수신 완료 패킷을 상기 송신장치(101)에 송신하여 재송신 처리부(73)가 재송신 처리를 개시하지 않도록 하는 것이다. 또 상기 수신 완료 처리부(84)는, 수신된 송신 영상 패킷 중 상기 FEC부(83)에서 오류 정정할 수 없었던 송신 영상 패킷에 대해서는 재송신 처리가 개시되도록 수신 완료 패킷을 상기 송신장치(101)에 송신하지 않는다. 또한 이 수신 완료 처리부(84)는, 후술하는 프레임 검출부(85) 및 타이머부(86)의 동작에 맞춰 미수신된 송신 영상 패킷에 대해 재송신 처리가 중단되도록 더미의 수신 완료 패킷을 송신장치(101)에 대해 송신하도록 구성하였다. 또다른 상세한 동작에 대해서는 후술하기로 한다.The reception completion processing unit 84 transmits a reception completion packet indicating the transmission video packet received at the
상기 프레임 검출부(85)는, 어느 재생 대상 프레임의 재생 타이밍보다 전의 시점에서 상기 수신부(81)에서 수신된 송신 영상 패킷에 의해 재생 대상 프레임의 베이스 레이어가 갖추어진 시점인 베이스 레이어 수신 완료 시점과, 우선 확장 레이어가 갖추어진 시점인 우선 확장 레이어 수신 완료 시점을 검출하는 것이다.The frame detection unit 85 includes a base layer reception completion time point that is a time point when the base layer of the reproduction object frame is provided by the transmission video packet received at the
보다 구체적으로는 상기 프레임 검출부(85)는, 상기 수신부(81)에 수신된 복수의 송신 영상 패킷에 의해 베이스 레이어 및 우선 확장 레이어의 임시 디코딩을 하고, 임시 디코딩이 성공한 시점을 가지고 베이스 레이어 수신 완료 시점 및 우선 확장 레이어 수신 완료 시점을 검출하도록 구성되어 있다.More specifically, the frame detection unit 85 temporarily decodes the base layer and the priority enhancement layer by the plurality of transmission video packets received by the
상기 타이머부(86)는, 상기 베이스 레이어 수신 완료 시점과 상기 우선 확장 레이어 수신 완료 시점 중 느린 쪽 시점에서부터 타임아웃 시간이 경과된 경우에 상기 수신 완료 처리부에 타임아웃 시간이 경과된 것을 통지하도록 구성되어 있다.The
그리고 상기 수신 완료 처리부(84)는, 상기 타이머부(86)로부터 타임아웃 시간이 경과된 것이 통지된 경우에, 미수신된 송신 영상 패킷에 대해 송신장치(101)에서의 재송신 처리가 중단되도록 더미(dummy)의 수신 완료 패킷을 송신하도록 구성되어 있다. 이 때, 상기 수신 완료 처리부(84)는 수신되는 송신 영상 패킷의 시퀀스 번호 중 가장 큰 번호보다 작은 시퀀스 번호를 가진 미수신된 송신 영상 패킷에 대해 수신 완료 패킷을 상기 송신장치(101)에 송신하도록 구성되어 있다.When the reception completion processing unit 84 is notified that the timeout time has elapsed from the
이와 같이 하여 베이스 레이어와 우선 확장 레이어 이외의 확장 레이어 중 재생 대상 프레임의 재생 타이밍까지 수신할 수 없었던 것에 대해서는, 재송신 처리를 중단함으로써 동영상 재생의 실시간성을 유지하도록 되어 있다. 또 상기 수신 완료 처리부(84)가 상기 프레임 검출부(85) 및 상기 타이머부(86)의 동작에 맞춰 재송신 처리를 중단하도록 되어 있기 때문에 보호되는 베이스 레이어와 우선 확장 레이어에 대해서는 반드시 수신하여 동영상 재생에 이용할 수 있다. 또한 상기 베이스 레이어 수신 완료 시점 또는 상기 우선 확장 레이어 수신 완료 시점 중 느린 쪽부터 타임아웃 시간까지의 동안에는 다른 확장 레이어에 대해서도 수신 완료 패킷이 송신되지 않기 때문에 송신장치(101)에 재송신 처리를 계속시킬 수 있다. 따라서 회선 상황에 따라서는 다른 확장 레이어도 갖추어져 동영상 재생에 사용할 수 있는 경우도 있고, 타임아웃 시간까지 송신 영상 패킷이 갖추어지지 않아 재송신 처리가 중단됨으로써 다른 확장 레이어에 대해서는 동영상 재생에 사용되지 않는 경우도 있다. 즉, 보호되는 베이스 레이어와 우선 확장 레이어에 의해 사용자의 취향이나 동영상 특성에 있던 최소한의 영상 품질은 유지 가능함과 동시에 다른 확장 레이어에 대해서는 회선 상황에 따라 사용되는지 여부를 변화시킨 best effort형 서비스로 할 수 있다.In this way, when the reproduction timing of the playback target frame cannot be received among the enhancement layers other than the base layer and the preferred enhancement layer, the retransmission process is stopped to maintain the real-time reproduction of the moving picture. In addition, since the reception completion processing unit 84 stops the retransmission processing in accordance with the operation of the frame detection unit 85 and the
다음으로 이와 같이 구성된 수신장치(100)가 있는 재생 대상 프레임에 대해 송신 영상 패킷을 수신할 때의 동작에 대해 설명하기로 한다.Next, an operation when receiving a transmission video packet with respect to a playback target frame in which the
우선, 도 4(a)에 도시한 바와 같이 어느 재생 대상 프레임에서 재생 타이밍까지 최초로 베이스 프레임이 갖추어지고, 그 후 우선 확장 레이어가 갖추어지는 경우에 대해 설명하기로 한다. 아울러 도 4(a)에서 재생 타이밍 전에 있는 타임아웃 시간이 경과될 때까지는 상기 수신 처리부(84)는 실제로 수신된 송신 영상 패킷의 수신 완료 패킷만을 송신장치(101)에 송신하도록 구성되어 있기 때문에 타임아웃 시간 경과까지 수신되지 않은 것에 대해서는 상기 송신장치(101)로부터 자동적으로 재송신 처리가 이루어진다.First, as shown in Fig. 4A, a case will be described in which a base frame is first provided from a certain playback target frame to a playback timing, and then an extension layer is first provided. In addition, since the reception processing section 84 is configured to transmit only the reception completed packet of the transmission video packet actually received to the
도 5의 흐름도에 도시한 바와 같이, 상기 수신부(81)에서 재생 대상 프레임의 송신 영상 패킷의 수신이 개시되면(단계 S1), 상기 프레임 검출부(85)는 이미 수신하고 있으며, 상기 레이어 식별부(82)에서 베이스 레이어로 식별되는 송신 영상 패킷을 모두 이용하여 임시 인코딩이 성공하는지 시도한다(단계 S2).As shown in the flowchart of Fig. 5, when the
수신부(81)에서 이미 수신된 송신 영상 패킷에 의해 베이스 레이어의 임시 인코딩이 성공한 경우에는, 상기 프레임 검출부(85)는 그 시점을 베이스 레이어 수신 완료 시점으로서 검출한다.When the temporary encoding of the base layer is successful by the transmission video packet already received by the
또한 상기 프레임 검출부(85)는, 상기 수신부(81)에서 이미 수신되고 있으며 상기 레이어 식별부(82)에서 우선 확장 레이어로 식별되는 송신 영상 패킷을 모두 이용하여 우선 확장 레이어의 임시 디코딩을 시도한다(단계 S3).In addition, the frame detection unit 85 attempts to temporarily decode the enhancement layer by using all transmission video packets that are already received by the
여기서 임시 디코딩이 성공하지 않는 경우에는, 상기 프레임 검출부(85)는 재송신 처리 등에 의해 새로 수신되는 송신 영상 패킷을 더해 우선 확장 레이어의 임시 디코딩이 성공할 때까지 반복한다(단계 S4).If the temporary decoding does not succeed here, the frame detection unit 85 adds a newly received transmission video packet by retransmission processing or the like and repeats until the temporary decoding of the enhancement layer succeeds (step S4).
우선 확장 레이어의 임시 디코딩이 성공한 시점을 상기 프레임 검출부(85)는 우선 확장 레이어 수신 완료 시점으로서 검출하고, 이 시점에서부터 상기 타이머부(86)는 카운트를 개시한다(단계 S5).First, the frame detection unit 85 detects the time when the temporary decoding of the enhancement layer is successful as the enhancement layer reception completion time, and the
상기 타이머부(86)는, 우선 확장 레이어 수신 완료 시점에서부터 타임아웃 시간이 경과된 경우에 상기 수신 완료 처리부에 그것을 통지하고(단계 S6), 상기 수신 완료 처리부는, 그 통지를 가지고 미수신된 송신 영상 패킷 중 수신되는 시퀀스 번호 중 가장 큰 번호보다 작은 시퀀스 번호를 갖는 것에 대해 더미의 수신 완료 패킷을 송신장치(101)에 송신한다(단계 S7).The
다음으로 도 4(b)에 도시한 바와 같이 재생 타이밍까지의 동안에 우선 확장 레이어가 먼저 갖추어지고, 그 후에 베이스 레이어가 갖추어지는 경우에 대해 설명하기로 한다.Next, as shown in Fig. 4 (b), the case where the enhancement layer is provided first and then the base layer is provided until the reproduction timing will be described.
도 5의 흐름도의 왼쪽에 도시한 바와 같이 수신부(81)에서 이미 수신된 송신 영상 패킷에 의해 우선 확장 레이어의 임시 인코딩이 성공한 경우에는, 상기 프레임 검출부(85)는 그 시점을 우선 확장 레이어 수신 완료 시점으로서 검출한다(단계 S8). 아울러 베이스 레이어 및 우선 확장 레이어 모두 임시 인코딩이 성공하지 않은 경우에는 새로 수신부(81)에서 수신된 송신 영상 패킷을 더하여 상기 프레임 검출부(85)는 각 레이어의 임시 인코딩을 더 시도한다(단계 S9).As shown in the left side of the flowchart of FIG. 5, when the temporary encoding of the priority enhancement layer succeeds by the transmission video packet already received by the
또한 상기 프레임 검출부(85)는, 상기 수신부(81)에서 이미 수신되고 있으며 상기 레이어 식별부(82)에서 베이스 레이어로 식별되는 송신 영상 패킷을 모두 이용하여 베이스 레이어의 임시 디코딩을 시도한다(단계 S10).In addition, the frame detector 85 attempts to temporarily decode the base layer by using all transmission image packets already received by the
여기서 임시 디코딩이 성공하지 않는 경우에는, 상기 프레임 검출부(85)는 재송신 처리 등에 의해 새로 수신되는 송신 영상 패킷을 더해 베이스 레이어의 임시 디코딩이 성공할 때까지 반복한다(단계 S11).If the temporary decoding is not successful, the frame detection unit 85 repeats until the temporary decoding of the base layer is successful by adding the newly received transmission video packet by retransmission processing or the like (step S11).
베이스 레이어의 임시 디코딩이 성공한 시점을 상기 프레임 검출부(85)는 베이스 레이어 수신 완료 시점으로서 검출하고, 이 시점에서부터 상기 타이머부(86)는 카운트를 개시한다(단계 S5).When the temporary decoding of the base layer succeeds, the frame detection unit 85 detects the base layer reception completion time, and from this point on, the
상기 타이머부(86)는, 베이스 레이어 수신 완료 시점에서부터 타임아웃 시간이 경과된 경우에 상기 수신 완료 처리부에 그것을 통지하고(단계 S6), 상기 수신 완료 처리부는 그 통지를 가지고 미수신된 송신 영상 패킷 중 수신되는 시퀀스 번호 중 가장 큰 번호보다 작은 시퀀스 번호를 가진 것에 대해 더미의 수신 완료 패킷을 송신장치(101)에 송신한다(단계 S7).When the timeout time has elapsed from the base layer reception completion time, the
이와 같이 수신장치(100)가 동작함으로써 수신 완료의 순서에 상관 없이 적어도 베이스 레이어 및 우선 확장 레이어가 갖추어진 상태에서 미수신된 확장 레이어에 대해 더미의 수신 완료 패킷이 송신되게 된다. 즉, 더미의 수신 완료 패킷에 의해 상기 송신장치(101)에 의한 재송신 처리가 강제로 중단되어도, 베이스 레이어와 우선 확장 레이어는 항상 확보된 상태가 되어 원하는 영상 품질을 확보하면서 실시간성을 손상시키지 않는다.As the
또 기타 확장 레이어에 대해서도 타임아웃 시간까지는 재송신 처리가 계속되므로 회선 상태에 따라서는 재생 타이밍까지 갖추어지기도 하여 회선 상황에 따라 새로운 영상 품질의 향상도 기대할 수 있다.In addition, retransmission processing continues until the timeout time for the other enhancement layers, so that playback timing may be provided depending on the line state, and new image quality improvement may be expected depending on the line condition.
바꾸어 말하면, 이와 같이 본 실시형태의 수신장치(100)는 회선 상태가 좋은 경우에는 모든 확장 레이어가 갖추어진 고품질의 동영상 재생이 가능한 반면, 회선 상태가 나쁜 경우에는 일부 확장 레이어는 누락되어 품질은 저하되지만 베이스 레이어와 우선 확장 레이어를 확보하면서 실시간성은 확보된 동영상 재생이 가능해진다. 즉, TCP와 같은 재송신 처리가 전제가 된 전송 프로토콜과 스케일러블 부호화의 조합이어도, 회선 상황에 따른 화질의 동영상 재생이 가능해져 best effort형 서비스를 제공할 수 있다.In other words, the
또한 상기 수신장치(100)가, 영상 데이터의 영상 특성을 특정하는 영상 특성 특정부(5)와, 상기 영상 특성 특정부(5)에 의해 특정된 영상 특성에 근거하여 재송신되어야 할 확장 레이어인 우선 확장 레이어를 설정하는 우선 확장 레이어 설정부(6)를 구비하고 있기 때문에 영상 데이터의 영상 특성에 대응한 확장 레이어를 재송신할 수 있어 회선 상황에 의하지 않고 항상 컨텐츠 영상에 있던 확장 레이어와 베이스 레이어를 조합한 동영상을 재생할 수 있다.In addition, the
즉, 회선 상태가 아닌 우선 컨텐츠 영상의 특성에 맞추어 우선하는 확장 레이어가 설정되므로, 항상 영상 데이터마다 적합한 확장 레이어의 송신을 보호할 수 있어 동영상 재생시의 품질을 종래보다 높일 수 있다.That is, since the priority layer is set in accordance with the characteristics of the priority content image rather than the line state, transmission of an appropriate extension layer is always protected for each image data, so that the quality of video playback can be improved than before.
다음으로 본 발명의 제2 실시형태에 대해 설명하기로 한다.Next, a second embodiment of the present invention will be described.
제1 실시형태에서는, 상기 수신 완료 처리부(84)는 베이스 레이어와 우선 확장 레이어 모두가 갖추어진 시점에서부터 타임아웃 시간을 경과한 경우에 재송신 처리를 중단하도록 구성되어 있는데, 제2 실시형태에서는, 우선 확장 레이어가 갖추어졌는지에 상관 없이 베이스 레이어가 갖추어진 시점인 베이스 레이어 수신 완료 시점에서부터 타임아웃 시간 경과후에는 미수신된 송신 영상 패킷에 대한 더미의 수신 완료 패킷을 송신하도록 구성되어 있다.In the first embodiment, the reception completion processing unit 84 is configured to stop the retransmission process when the timeout time elapses from the time when both the base layer and the priority enhancement layer are provided, but in the second embodiment, Regardless of whether the enhancement layer is provided, a dummy reception completion packet for the unreceived transmission video packet is transmitted after the timeout time elapses from the completion of the base layer reception, which is the completion of the base layer.
보다 구체적으로는, 상기 프레임 검출부(85)는 베이스 프레임에 대해서만 임시 인코딩이 성공하는지 시행하도록 구성되어 있고, 상기 타이머부(86)는 베이스 레이어 수신 완료 시점에서부터 항상 카운트를 개시하여 상기 수신 완료 처리부(84)에 타임아웃 시간 경과를 통지하도록 구성되어 있다.More specifically, the frame detection unit 85 is configured to enforce whether the temporary encoding succeeds only for the base frame, and the
이러한 제2 실시형태라면, 베이스 프레임에 대해서는 보호할 수 있어 최소한의 영상 품질로 실시간성은 확보할 수 있다. 또한 타임아웃 시간이 경과될 때까지는 확장 레이어의 재송신 처리를 상기 송신장치(101)는 계속하므로, 회선 상황에 따라서는 확장 레이어가 갖추어질 가능성도 높일 수 있다. 즉, 회선 상황과 영상 품질을 연동시킨 best effort형의 결과를 제2 실시형태의 수신장치(100)에서도 얻을 수 있다.According to this second embodiment, the base frame can be protected, and real time can be secured with minimum image quality. In addition, since the transmitting
기타 실시형태에 대해 설명하기로 한다.Other embodiments will be described.
상기 실시형태에서는, 상기 우선 확장 레이어 설정부는 1개의 확장 레이어만을 우선 확장 레이어로 설정하였으나, 예를 들면 복수의 확장 레이어를 우선 확장 레이어로 설정하는 것이어도 좋다. 또 해당 우선 확장 레이어 설정부가 특정된 동영상 특성에 따라 각 확장 레이어의 우선도에 대해 우선시하도록 구성해도 좋다.In the above embodiment, the priority extension layer setting unit sets only one extension layer as the priority extension layer, but for example, a plurality of extension layers may be set as the priority extension layer. In addition, the priority extension layer setting unit may be configured to give priority to the priority of each extension layer according to the specified video characteristic.
상기 실시형태에서는, 카메라로부터 촬상된 영상 데이터를 상기 영상 부호화부에서 순서대로 스케일러블 부호화하였으나, 미리 스케일러블 부호화된 부호화 데이터를 영상 데이터 기억부에 기억해 둔 것을 수신장치로 송신하도록 해도 좋다.In the above embodiment, although the video data captured by the camera is scalable encoded in the video encoding unit in order, it may be transmitted to the receiving apparatus that the encoded data encoded in the scalable encoding is stored in the video data storage unit.
또 수신 단말의 수신 능력, 예를 들어 해상도 등 원래 수신 단말이 VGA(640x480)레벨의 표시 해상도 능력의 디스플레이를 가진 단말인 경우에는, 비록 송신 영상 소스 해상도가 풀HD(1920×1080) 해상도인 공간 확장 레이어 데이터를 송신해도 기능을 충분히 살릴 수 없다. 아울러 수신기가 가진 디코더의 디코딩 능력이 720P(1280×720)까지만 서포트함에도 불구하고 풀HD(1920×1080) 해상도의 공간 확장 레이어 데이터를 송신해도 충분히 기능을 살릴 수 없기 때문에 미리 수신 단말과 송신 단말의 협상에 의해 수신 단말의 최대 해상도나 비트레이트 등의 능력을 교환해 놓고, 송신 단말은 그 능력 이하의 영상이 되도록 미리 확장 레이어 데이터를 솎아내어 송신해도 좋다. 지금까지 설명한 수법은 본 제한을 더한 경우에도 그 기능을 충분히 살릴 수 있다.In the case where the original receiving terminal is a terminal having a display resolution capability of VGA (640x480) level, such as a receiving capability of the receiving terminal, for example, a resolution, a space in which the transmission image source resolution is full HD (1920 x 1080) resolution is used. Sending enhancement layer data does not fully utilize the function. In addition, although the decoding capability of the decoder of the receiver supports only 720P (1280 × 720), even if transmitting the spatial expansion layer data in full HD (1920 × 1080) resolution cannot fully utilize the function, By negotiation, the capacities such as the maximum resolution, the bit rate, etc. of the receiving terminal are exchanged, and the transmitting terminal may preempt and transmit the enhancement layer data in advance so that a video below the capability is obtained. The techniques described so far can be fully utilized even with this limitation.
또 상술한 각 부를 기존의 송신장치 및 수신장치에 새로운 프로그램으로서 인스톨하여 본 발명의 기능을 실현하도록 해도 좋다. 상기 영상 부호화부에서의 스케일러블 부호화는 상기 실시형태에 나타낸 것으로 한정되지 않는다. 예를 들면 확장 레이어의 계층을 다수로 더 분할해도 좋다.In addition, the above-described parts may be installed in the existing transmitter and receiver as new programs to realize the functions of the present invention. Scalable coding in the video encoding unit is not limited to that shown in the above embodiment. For example, the layer of the enhancement layer may be further divided into a plurality of layers.
기타 본 발명의 취지에 반하지 않는 한 다양한 변형이나 실시형태의 조합을 실시해도 좋다.Other modifications and combinations of the embodiments may be made without departing from the spirit of the invention.
200: 데이터 전송 시스템
100: 수신장치
101: 송신장치
2: 부호화 제어부
3: 영상 부호화부
4: 영상 데이터 기억부
5: 영상 특성 특정부
6: 우선 확장 레이어 설정부
7: 송신 처리부
8: 수신 처리부
9: 영상 복호부
71: 레이어 인식부
72: 송출부
73: 재송신 처리부
81: 수신부
82: 레이어 식별부
83: FEC부
84: 수신 완료 처리부
85: 프레임 검출부
86: 타이머부200: data transmission system
100: receiver
101: transmission device
2: coding control unit
3: video encoder
4: image data storage
5: Image Characterization Part
6: extension layer setting first
7: Transmission processing unit
8: reception processing unit
9: video decoder
71: layer recognition unit
72: sending part
73: retransmission processing unit
81: receiver
82: layer identification unit
83: FEC section
84: reception completion processing unit
85: frame detector
86: timer unit
Claims (15)
수신된 송신 영상 패킷에 의해 재생 대상 프레임의 베이스 레이어가 갖추어진 시점인 베이스 레이어 수신 완료 시점을 검출하는 프레임 검출부
상기 프레임 검출부에서 재생 대상 프레임의 베이스 레이어가 갖추어진 시점에서부터 미리 정해진 타임아웃 시간이 경과된 경우에 타임아웃 시간이 경과된 것을 통지하는 타이머부;
상기 타이머부로부터 타임아웃 시간이 경과된 것이 통지된 경우에 미수신된 송신 영상 패킷에 대해 수신 완료 패킷을 송신장치에 송신하는 수신 완료 처리부를 구비하는 수신장치.In a receiving apparatus for receiving a transmitted video packet,
A frame detector which detects a base layer reception completion time, which is a time when a base layer of a reproduction target frame is prepared by the received transmission video packet;
A timer unit for notifying that the timeout time has elapsed when the predetermined timeout time elapses from the time when the base layer of the frame to be reproduced is provided by the frame detector;
And a reception completion processing unit for transmitting a reception completion packet to a transmission device for an unreceived transmission video packet when it is notified that the timeout time has elapsed from the timer unit.
상기 수신부에서 수신된 송신 영상 패킷의 레이어를 레이어 데이터에 근거하여 식별하는 레이어 식별부;
상기 레이어 인식부에서 수신한 송신 영상 패킷의 손상이나 누락이 있다는 것을 안 경우에는 FEC 처리하는 FEC부를 더 구비하는 수신 장치.The apparatus of claim 1, further comprising: a receiver configured to receive the transmission video packet and the sequence number from the transmission device;
A layer identification unit identifying a layer of the transmission image packet received by the reception unit based on layer data;
And a FEC unit for performing FEC processing when it is recognized that there is damage or omission of a transmission video packet received by the layer recognition unit.
상기 프레임 검출부가, 상기 베이스 레이어 수신 완료 시점과 우선 확장 레이어가 갖추어진 시점인 우선 확장 레이어 수신 완료 시점을 검출하도록 구성되어 있고,
상기 타이머부가, 상기 베이스 레이어 수신 완료 시점과 상기 우선 확장 레이어 수신 완료 시점 중 느린 쪽 시점에서부터 타임아웃 시간이 경과된 경우에 상기 수신 완료 처리부에 타임아웃 시간이 경과된 것을 통지하도록 구성되어 있는 수신장치.The method according to claim 1, further comprising a priority extension layer setting unit for setting a priority extension layer which is an extension layer to be retransmitted,
The frame detection unit is configured to detect a priority extension layer reception completion time that is a time when the base layer reception completion time and a priority enhancement layer are provided,
And the timer unit is configured to notify the reception completion processing unit that the timeout time has elapsed when a timeout time elapses from the slower time point among the base layer reception completion time and the priority enhancement layer reception completion time. .
상기 우선 확장 레이어 설정부가, 상기 영상 특성 특정부에 의해 특정된 영상 특성에 근거하여 재송신되어야 할 확장 레이어인 우선 확장 레이어를 설정하도록 구성된 수신장치.The apparatus of claim 4, further comprising an image characteristic specifying unit which specifies an image characteristic of the image data,
And the priority extension layer setting unit is configured to set a priority extension layer which is an extension layer to be retransmitted based on the image characteristic specified by the image characteristic specifying unit.
상기 송신장치가 베이스 레이어와 확장 레이어로 이루어진 부호화 영상 데이터 및 부호화 영상 데이터의 레이어를 나타내는 레이어 데이터를 대상으로 하여 기억하는 영상 데이터 기억부와, 부호화 영상 데이터와 대응하는 레이어 데이터를 함께 저장한 송신 영상 패킷을 생성하여 상기 수신장치로 패킷을 송신하는 송출부와, 상기 수신장치에서 수신된 송신 영상 패킷을 나타내는 수신 완료 패킷을 해당 수신장치로부터 수신하는 것으로서, 수신 완료 패킷을 상기 수신장치로부터 수신하지 않는 송신 영상 패킷을 상기 송출부에 재송신시키는 재송신 처리부를 구비한 것으로서,
상기 수신장치가,
적어도 상기 수신부에서 수신된 송신 영상 패킷을 나타내는 수신 완료 패킷을 상기 송신장치에 송신하는 수신 완료 처리부,
상기 수신부에서 수신된 송신 영상 패킷의 레이어를 레이어 데이터에 근거하여 식별하는 레이어 식별부,
상기 수신부에서 수신된 송신 영상 패킷에 의해 재생 대상 프레임의 베이스 레이어가 갖추어진 시점인 베이스 레이어 수신 완료 시점을 검출하는 프레임 검출부,
상기 베이스 레이어 수신 완료 시점에서 미리 정해진 타임아웃 시간이 경과된 경우에 상기 수신 완료 처리부에 타임아웃 시간이 경과된 것을 통지하는 타이머부를 구비하고,
상기 수신 완료 처리부가 상기 타이머부에서 타임아웃 시간이 경과된 것이 통지된 경우에 미수신된 송신 영상 패킷에 대해 수신 완료 패킷을 상기 송신장치에 송신하도록 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 수신장치.A data transmission system for transmitting video data in stream type data, comprising: a reception device for receiving a transmission video packet transmitted from a transmission device,
An image data storage unit for storing the encoded image data including the base layer and the enhancement layer and the layer data representing the layer of the encoded image data, and a transmission image storing the layer data corresponding to the encoded image data. A transmitter for generating a packet and transmitting a packet to the receiving device, and receiving a received completion packet indicating a transmission video packet received at the receiving device from the receiving device and not receiving the received completion packet from the receiving device; It is provided with a retransmission process part which retransmits a transmission video packet to the said transmission part,
The receiving device,
A reception completion processing unit for transmitting a reception completion packet indicating at least the transmission video packet received at the reception unit to the transmission apparatus;
A layer identifier for identifying a layer of the transmission image packet received by the receiver based on layer data;
A frame detector which detects a base layer reception completion time, which is a time when a base layer of a reproduction target frame is provided by the transmission image packet received by the reception unit;
A timer unit for notifying the reception completion processing unit that the timeout time has elapsed when a predetermined timeout time elapses from the base layer reception completion time point;
And the reception completion processing section is configured to send a reception completion packet to the transmission apparatus for an unreceived transmission video packet when the timer section has notified that the timeout time has elapsed.
상기 프레임 검출부가, 상기 베이스 레이어 수신 완료 시점과 우선 확장 레이어가 갖추어진 시점인 우선 확장 레이어 수신 완료 시점을 검출하도록 구성되어 있고,
상기 타이머부가, 상기 베이스 레이어 수신 완료 시점과 상기 우선 확장 레이어 수신 완료 시점 중 느린 쪽 시점에서부터 타임아웃 시간이 경과된 경우에 상기 수신 완료 처리부에 타임아웃 시간이 경과된 것을 통지하도록 구성되어 있는 수신장치.10. The method of claim 9, further comprising a priority extension layer setting unit for setting a priority extension layer that is an extension layer to be retransmitted,
The frame detection unit is configured to detect a priority extension layer reception completion time that is a time when the base layer reception completion time and a priority enhancement layer are provided,
And the timer unit is configured to notify the reception completion processing unit that the timeout time has elapsed when a timeout time elapses from the slower time point among the base layer reception completion time and the priority enhancement layer reception completion time. .
상기 우선 확장 레이어 설정부가, 상기 영상 특성 특정부에 의해 특정된 영상 특성에 근거하여 재송신되어야 할 확장 레이어인 우선 확장 레이어를 설정하도록 구성된 수신장치.The apparatus of claim 11, further comprising an image characteristic specifying unit which specifies an image characteristic of the image data,
And the priority extension layer setting unit is configured to set a priority extension layer which is an extension layer to be retransmitted based on the image characteristic specified by the image characteristic specifying unit.
상기 송신장치가, 베이스 레이어와 확장 레이어로 이루어진 부호화 영상 데이터 및 부호화 영상 데이터의 레이어를 나타내는 레이어 데이터를 대상으로 하여 기억하는 영상 데이터 기억부와, 부호화 영상 데이터와 대응하는 레이어 데이터를 함께 저장한 송신 영상 패킷을 생성하여 상기 수신장치로 패킷 송신하는 송출부와, 상기 수신장치에서 수신된 송신 영상 패킷을 나타내는 수신 완료 패킷을 해당 수신장치로부터 수신하는 것으로서, 수신 완료 패킷을 상기 수신장치로부터 수신하지 않는 송신 영상 패킷을 상기 송출부에 재송신시키는 재송신 처리부를 구비한 것으로서,
상기 수신장치용 프로그램이,
적어도 상기 수신부에서 수신된 송신 영상 패킷을 나타내는 수신 완료 패킷을 상기 송신장치에 송신하는 수신 완료 처리부,
상기 수신부에서 수신된 송신 영상 패킷의 레이어를 레이어 데이터에 근거하여 식별하는 레이어 식별부,
상기 수신부에서 수신된 송신 영상 패킷에 의해 재생 대상 프레임의 베이스 레이어가 갖추어진 시점인 베이스 레이어 수신 완료 시점을 검출하는 프레임 검출부,
상기 프레임 검출부에서 재생 대상 프레임의 베이스 레이어가 갖추어진 시점에서부터 미리 정해진 타임아웃 시간이 경과된 경우에 상기 수신 완료 처리부에 타임아웃 시간이 경과된 것을 통지하는 타이머부를 구비하고,
상기 수신 완료 처리부가, 상기 타이머부로부터 타임아웃 시간이 경과된 것이 통지된 경우에 미수신된 송신 영상 패킷에 대해 수신 완료 패킷을 상기 송신장치에 송신하도록 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 수신장치용 프로그램.
In a data transmission system for transmitting video data in stream type data, there is provided a program for a reception device used for a reception device for receiving a transmission video packet transmitted from a transmission device.
The transmission device transmits a video data storage unit for storing encoded video data including a base layer and an extended layer and layer data representing a layer of the encoded video data, and layer data corresponding to the encoded video data. A transmitter for generating a video packet and transmitting the packet to the receiving device, and receiving a reception completion packet indicating a transmission video packet received at the receiving device from the receiving device, and not receiving the received completion packet from the receiving device. It is provided with a retransmission process part which retransmits a transmission video packet to the said transmission part,
The receiving device program,
A reception completion processing unit for transmitting a reception completion packet indicating at least the transmission video packet received at the reception unit to the transmission apparatus;
A layer identifier for identifying a layer of the transmission image packet received by the receiver based on layer data;
A frame detector which detects a base layer reception completion time, which is a time when a base layer of a reproduction target frame is provided by the transmission image packet received by the reception unit;
And a timer unit for notifying the reception completion processing unit that the timeout time has elapsed when a predetermined timeout time elapses from the time when the base layer of the playback target frame is provided by the frame detector,
And the reception completion processing section is configured to send a reception completion packet to the transmission apparatus for an unreceived transmission video packet when it is notified that the timeout time has elapsed from the timer section.
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