JP2001237893A - データ通信システム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 中継ネットワークを経由して、複数の物理的
に独立した独立ネットワーク相互で既知のデータ構造を
持つデータを伝送する。 【解決手段】 第１ネットワークにおいて転送される転
送単位を、送信側中継手段１１０と別の中継ネットワー
クと受信側中継手段１２０とにより、第２ネットワーク
に中継するデータ通信システムにおいて、送信側中継手
段１１０は、入力された転送単位を含む中継用パケット
を形成する形成手段１１１と、中継用パケットを中継ネ
ットワークに送出する送出手段１１２とを備えた構成で
あり、受信側中継手段１２０は、中継ネットワークを介
して受信した中継用パケットから転送単位を分離する分
解手段１２１と、構造データ構造に関する情報に基づい
て、受け取った転送単位から構造データを復元する復元
手段１２２と、構造データを所定の転送単位ごとに第２
ネットワークに出力する出力手段１２３とを備える。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、インターネットな
どのようにデータグラム方式の通信プロトコルが採用さ
れている通信ネットワークを介して、動画データなどの
ような所定の周期構造を持つデータを高品質で通信する
サービスを実現するデータ通信システムに関する。ディ
ジタルビデオなどの動画データをローカルバスにおいて
同期通信するための規格として、IEEE（Institute of E
lectrical and Electronics Engineering）によるIEEE1
394規格がある。近年、ディジタルビデオカメラなどの
機器や高性能のパーソナルコンピュータが一般の利用者
に普及してきたことに伴って、IEEE1394規格に従って構
成されたローカルネットワーク相互を、例えばインター
ネットを介して接続し、IEEE1394規格に従うデータスト
リームを中継する技術の必要性が高まっている。

【０００２】

【従来の技術】例えば、ディジタルビデオデータは、膨
大な数のフレームによって形成されており、各フレーム
は、１ビデオフレーム分の画像データと音声データとを
含んでいる。図１４（ａ）に示すように、ディジタルビ
デオデータの１フレームは、１０個のＤＩＦシーケンス
（図において、続き番号を付して示した）から形成され
ており、各ＤＩＦシーケンスは、図１４（ｂ）に示すよ
うに、１５０個のＤＩＦブロックから構成されている。

【０００３】ここで、図１４において、符号ｆ、符号ａ
および符号ｖで示したＤＩＦブロックは、それぞれフレ
ームヘッダ情報、音声情報および画像情報を含んだ情報
単位であり、各ＤＩＦブロックは、図１４（ｃ）に示す
ように、７７バイト分のデータに３バイトで表される識
別情報を付加したものである。図１４に示したデータ構
造は、ディジタルビデオデータの論理形式を表すもので
あり、実際にネットワークにおいて転送する場合には、
ネットワークの特性に応じた形式が採用される。

【０００４】例えば、ディジタルビデオデータをIEEE13
94規格に従うローカルバスを介して転送する場合は、図
１５（ａ）に示すように、６個のＤＩＦブロックに所定
のヘッダ（ＣＩＰヘッダおよびＩＳＯヘッダ）およびＣ
ＲＣを付加してIEEE1394パケットを形成し、このIEEE13
94パケットを転送単位として転送動作が行われる。この
場合に、各ＤＩＦシーケンスは、図１４（ｂ）において
縦棒で区切って示すように、２５個のIEEE1394パケット
に分割されるので、１フレームのディジタルビデオデー
タは、図１５（ｂ）に示すように、２５０個のIEEE1394
パケットとして転送される。

【０００５】なお、IEEE１３９４規格では、同期通信タ
イミングを調整するために、１５乃至１６個の同期パケ
ットごとに、タイミング調整用のエンプティパケットが
挿入される場合がある。

【０００６】このエンプティパケットは、同期ヘッダお
よびＣＩＰヘッダのみから形成されたパケットであり、
１フレームに挿入されたエンプティパケットの数にかか
わらず、１フレーム分の同期パケットによって転送され
る実データ量は固定である。また、IEEE1394規格におい
ては、同期転送モードでは、毎秒８０００個のIEEE1394
パケットを転送する旨が定められており、これにより、
ローカルバスに接続されたディスプレイ装置やスピーカ
などの映像音声機器を介して、毎秒３０フレームの画像
および音声情報の再生を可能としている。

【０００７】したがって、IEEE1394規格に対応するロー
カルバスとインターネットなどの他の形式のネットワー
クとの双方に接続されたゲートウェイを利用することに
より、IEEE1394規格に対応するローカルバスによってそ
れぞれ接続された第１のネットワークと同様の第２のネ
ットワークとを、他の形式の第３のネットワークを介し
て接続し、上述したIEEE1394パケットを相互の授受する
ことが原理的に可能である。

【０００８】また、このようなゲートウェイを用いたデ
ータ通信システムも提案されている。例えば、慶應義塾
大学政策・メディア研究科および同大学環境情報学部に
よって提案されたデータ通信システムがある（「フレー
ム排他技術を用いたインターネットＤＶ転送技術」杉浦
一徳 他著、電子情報通信学会 信学技報 TECHNICALRE
PORT OF IEICE.CPSY99-33(1999-05) PP77-81）。

【０００９】このデータ通信システムは、図１６に示す
ように、IEEE1394規格に対応する第１ネットワークとイ
ンターネットとの間の中継を行うゲートウェイ４１０
と、同様の第２ネットワークとインターネットとの間の
中継を行うゲートウェイ４２０とを備えている。図１６
において、ディジタルビデオカメラ４０１によって第１
ネットワークに送出されたIEEE1394パケットは、IEEE13
94アダプタ４１１を介してディジタルビデオ送信部（Ｄ
Ｖ送信部）４１２に渡される。

【００１０】このディジタルビデオ送信部４１２によ
り、フレーム間引き処理が行われるとともに、送出対象
となったIEEE1394パケットに、図１７に示すように、Ｉ
Ｐヘッダ、ＵＤＰ(User Datagram Protocol)ヘッダおよ
びアプリケーションヘッダからなるヘッダ情報が付加さ
れ、ＩＰカプセル化されたパケットがインターネットア
ダプタ４１３を介してインターネットに送出される。

【００１１】このようにしてＩＰカプセル化されたパケ
ットは、インターネットアダプタ４１３を介してディジ
タルビデオ受信部（ＤＶ受信部）４２１に渡され、この
ディジタルビデオ受信部４２１によって脱カプセル化さ
れた後、IEEE1394アダプタ４１１を介して第２ネットワ
ークに送出される。このようにして、例えば、第１ネッ
トワークに接続されたディジタルビデオカメラ４０１に
よって撮影された映像および音声を、インターネットを
経由して第２ネットワークに渡し、この第２ネットワー
クに接続されたディジタルビデオデッキ４０２によって
記録／再生することが可能となる。

【００１２】このデータ通信システムにおいては、ディ
ジタルビデオ送信部４１２によるカプセル化処理におい
て、フレーム間引きなどに関する情報を示す調整パラメ
ータとシーケンス番号とを含むアプリケーションヘッダ
を付加し、ディジタルビデオ受信部４２１における脱カ
プセル化処理において、このアプリケーションヘッダ内
の情報に従って、IEEE1394パケットストリームを復元し
ている。

【００１３】なお、このデータ通信システムにおけるフ
レーム間引き処理およびIEEE1394パケットストリームの
復元処理に関する詳細については、上述した文献を参照
されたい。

【００１４】

【発明が解決しようとする課題】上述したデータ通信シ
ステムでは、インターネットのトランスポート層の通信
プロトコルとしてＵＤＰが採用されており、第１ネット
ワークにおけるIEEE1394パケットストリームを構成する
各IEEE1394パケットは、データグラムとしてインターネ
ットを経由して第２ネットワークに渡されている。

【００１５】ＵＤＰは、コネクションレス方式の通信プ
ロトコルであるため、一つの送信者から多数の受信者に
向けて同じデータを同報する放送形式の通信を行うこと
が可能であることから、上述したような第１ネットワー
クと第２ネットワークとの間でインターネットを介して
データを授受する用途には適している。その反面、ＵＤ
Ｐは、転送品質を維持する機構としてはエラー検出機構
を備えるのみであり、ＩＰカプセル化されたパケットの
喪失や冗送、受信側への到着順序の変動などについて
は、送受信側のアプリケーションにおいて対処する必要
がある。

【００１６】また、例えば、上述したIEEE1394同期通信
モードによるパケットストリームを送信者と受信者との
間で同期通信する場合には、送信者から受信者への伝送
遅延を一定に保つ必要がある。しかしながら、インター
ネットのような「ベストエフォート」型のネットワーク
では、転送速度および転送遅延がともにネットワークの
トラフィックによって変動する上、ＩＰカプセル化され
たパケットの喪失や冗送などによって、受信側における
伝送遅延が大幅に変動する。

【００１７】しかも、パケットの喪失や冗送などの発生
確率は、ネットワークのトラフィックに依存して変動す
るのである。したがって、インターネットなどのよう
に、データグラム方式の通信プロトコルを採用したネッ
トワークを介して、IEEE1394同期通信モードによるパケ
ットストリームの伝送を実現するためには、中継ネット
ワークによる転送品質の低下を補う技術とともに、伝送
遅延の大幅な変動を抑制する技術が必要である。

【００１８】本発明は、データグラム方式の通信プロト
コルが採用された中継ネットワークを経由して、複数の
物理的に独立した独立ネットワーク相互で既知のデータ
構造を持つデータを伝送するデータ通信システムを提供
する。

【００１９】

【課題を解決するための手段】図１に、請求項１乃至請
求項４のデータ通信システムの原理ブロック図を示す。
請求項１の発明は、所定の規則的な構造を備えた構造デ
ータを所定の転送単位ごとに転送する複数の物理的に独
立した独立ネットワークのいずれかである第１ネットワ
ークに対応して備えられた送信側中継手段１１０によ
り、第１ネットワークにおいて転送される転送単位を別
の中継ネットワークに送出し、複数の独立ネットワーク
の少なくとも一つである第２ネットワークに対応して備
えられた受信側中継手段１２０により、中継ネットワー
クに送出された転送単位を第２ネットワークに中継する
データ通信システムにおいて、送信側中継手段１１０
は、第１ネットワークにおいて転送される転送単位の入
力に応じて、転送単位を含み、受信側中継手段１２０を
宛先とするデータグラム形式の中継用パケットを形成す
る形成手段１１１と、中継用パケットを中継ネットワー
クに送出する送出手段１１２とを備えた構成であり、受
信側中継手段１２０は、中継ネットワークを介して受信
した中継用パケットを分解して、転送単位を分離する分
解手段１２１と、構造データが備えるべき所定の規則的
な構造に関する情報に基づいて、分解手段１２１によっ
て得られた転送単位を用いて構造データを復元する復元
手段１２２と、構造データを所定の転送単位ごとに第２
ネットワークに出力する出力手段１２３とを備えた構成
であることを特徴とする。

【００２０】請求項１の発明は、送信側中継手段１１０
に備えられた形成手段１１１と送出手段１１２とによ
り、第１ネットワークにおいて転送される転送単位を含
む中継用パケットを中継ネットワークを経由して受信側
中継手段１２０に送出し、この受信側中継手段１２０に
備えられた分解手段１２１と復元手段１２２とによっ
て、一連の中継パケットから元の構造データを復元し、
出力手段１２３による出力処理に供することにより、第
１ネットワークにおいて転送単位ごとに転送される構造
データを第２ネットワークに中継することができる。

【００２１】請求項２の発明は、請求項１に記載のデー
タ通信システムにおいて、複数の独立ネットワークは、
ディジタルビデオデータを所定の転送単位ごとに転送し
ており、受信側中継手段１２０に備えられた復元手段１
２２は、入力された転送単位に含まれるビデオフレーム
の先頭を示す情報を検出する検出手段１２４と、検出手
段１２４によってビデオフレームの先頭が検出されてか
ら次のビデオフレームの先頭が検出されるまでに分解手
段１２１から受け取った転送単位を用いて１ビデオフレ
ーム分の構造データを再形成する再形成手段１２５と、
再形成手段１２５に入力される転送単位に基づいて、再
形成手段１２５によって再形成される構造データに含ま
れる情報の量に関する再形成情報を収集する収集手段１
２６と、検出手段１２４による検出結果と再形成情報と
に基づいて、再形成手段１２５によって再形成された構
造データの完全性を評価する評価手段１２７と、評価手
段１２７による評価結果に応じて、再形成手段１２５に
よって再形成された構造データを復元結果として出力す
る結果出力手段１２８とを備えた構成であることを特徴
とする。

【００２２】請求項２の発明は、受信側中継手段１２０
の復元手段１２２に備えられた検出手段１２４による検
出結果に応じて、再形成手段１２５により構造データを
再形成するとともに、収集手段１２６および評価手段１
２７が動作することにより、この構造データの完全性を
評価することができる。また、この評価結果に応じて、
結果出力手段１２８が動作することにより、例えば、十
分に高い完成度を持つと評価された構造データのみを選
択的に復元結果として出力し、出力手段１２３の処理に
供することができる。

【００２３】請求項３の発明は、請求項２に記載のデー
タ通信システムにおいて、収集手段１２６は、検出手段
１２４による検出結果に応じて、ビデオフレームの先頭
が検出されてから次の先頭が検出されるまでに再形成手
段１２５に入力された転送単位の数を計数する計数手段
１３１を備え、この計数値を含む再形成情報を逐次に出
力する構成であり、評価手段１２７は、再形成情報に含
まれる計数値を監視し、計数値が所定の閾値を超えたと
きに、再形成手段１２５によって再形成されている構造
データが不完全であると判定し、評価結果として出力す
る第１判定手段１３２を備えた構成であることを特徴と
する。

【００２４】請求項３の発明は、収集手段１２６に備え
られた計数手段１３１による計数値に応じて、第１判定
手段１３２が動作することにより、再形成中の構造デー
タに含まれる転送単位の数が異常に多数となったとき
に、この構造データが不完全である旨の評価を下すこと
ができる。これにより、例えば、ビデオフレームの先頭
を示す情報を含んだ転送単位が中継ネットワークにおけ
る伝送過程で欠落し、再形成手段１２５によって、二つ
のビデオフレームに属する転送単位が一つの構造データ
として結合されてしまった場合に、この構造データが不
完全であるとして、確実に排除することができる。

【００２５】請求項４の発明は、請求項２に記載のデー
タ通信システムにおいて、収集手段１２６は、検出手段
１２４による検出結果と再形成手段１２５に入力される
各転送単位に含まれるデータ長に関する情報とに基づい
て、再形成手段１２５によって再形成される構造データ
に含まれる情報量を計測する計測手段１３３を備え、こ
の計測結果を含む再形成情報を出力する構成であり、評
価手段１２７は、再形成情報に含まれる計測結果に基づ
いて、再形成手段１２５による再形成処理に寄与した転
送単位の数を推定する推定手段１３４と、推定手段１３
４による推定結果と所定の閾値との比較結果に基づい
て、再形成手段１２５によって構造データを再形成する
際に欠落した情報量が許容範囲内であるか否かを判定
し、この判定結果を評価結果として出力する第２判定手
段１３５とを備えた構成であり、結果出力手段１２８
は、欠落した情報量が許容範囲内である旨の評価結果が
入力されたときに、再形成手段１２５によって再形成さ
れた構造データを有効な復元結果として出力し、出力手
段１２３による第２ネットワークへの出力処理に供する
構成であることを特徴とする。

【００２６】請求項４の発明は、収集手段１２６に備え
られた計測手段１３３および評価手段１２７に備えられ
た推定手段１３４の動作により、再形成手段１２５によ
って再形成された構造データに含まれている転送単位の
数に関する情報を求め、この情報に基づいて、第２判定
手段１３５により、中継ネットワークを経由した伝送過
程における情報の欠落が許容範囲内であるか否かを判定
し、この判定結果に応じて、結果出力手段１２８による
構造データの出力動作を制御する。

【００２７】このようにして、情報の欠落が所定の許容
範囲内である構造データを復元結果として出力手段１２
３の処理に供することにより、多数のビデオフレームに
対応する復元結果として第２ネットワークに送出する構
造データを確保することができる。図２に、請求項５の
データ通信システムの原理ブロック図を示す。

【００２８】請求項５の発明は、請求項１に記載のデー
タ通信システムにおいて、複数の独立ネットワークは、
ディジタルビデオデータを所定の転送単位ごとに転送し
ており、受信側中継手段１２０に備えられた復元手段１
２２は、分解手段１２１から受け取った転送単位を用い
て、ビデオフレーム単位で構造データを復元する構成で
あり、出力手段１２３は、復元手段１２２によって復元
された１ビデオフレーム分の構造データを保持する第１
保持手段１３６と、送信するべき１ビデオフレーム分の
構造データを保持する第２保持手段１３７と、第２保持
手段１３７に保持された各転送単位を所定の手順に従っ
て第２ネットワークに送信する送信手段１３８と、送信
手段１３８により、１ビデオフレーム分の構造データが
送信されるごとに、第１保持手段１３６を参照し、新た
な構造データが保持されているか否かを判定する第３判
定手段１３９と、第３判定手段１３９による判定結果に
応じて、第１保持手段１３６に保持された構造データを
第２保持手段１３７に入力する入力手段１４０とを備え
た構成であることを特徴とする。

【００２９】請求項５の発明は、第３判定手段１３９に
よる判定結果に応じて、入力手段１４０が動作すること
により、各ビデオフレームに対応する復元結果の送信が
終了した時点で、第１保持手段１３６に次のビデオフレ
ームに対応する復元結果が用意されていなかった場合
に、第２保持手段１３７に保持された送信済みの構造デ
ータを次のビデオフレームに対応する構造データの代わ
りに送信手段１３８に入力することができる。

【００３０】図３は、請求項６乃至請求項７のデータ通
信システムの原理ブロック図である。請求項６の発明
は、請求項１に記載のデータ通信システムにおいて、複
数の独立ネットワークは、ディジタルビデオデータを所
定の転送単位ごとに転送しており、送信側中継手段１１
０は、第１ネットワークにおいて構造データとして転送
されたビデオフレームを計数するフレーム計数手段１４
１と、フレーム計数手段１４１による計数値と間引き指
示で指定された間引き率とに基づいて、形成手段１１１
によるパケット形成動作の停止および再開を制御する形
成制御手段１４２とを備えた構成であることを特徴とす
る。

【００３１】請求項６の発明は、送信側中継手段１１０
において、フレーム計数手段１４１による計数値と入力
される間引き情報とに応じて、形成制御手段１４２が動
作して、形成手段１１１によるパケット形成処理をビデ
オフレーム単位で停止および再開することにより、上述
した間引き情報で示される間引き率に従って、第１ネッ
トワークにおいて転送される構造データの一部を選択的
に一連の中継用パケットに変換し、中継ネットワークを
経由して第２ネットワーク側に送出することができる。

【００３２】このように、形成制御手段１４２および形
成手段１１１の動作によってフレーム間引きを実現し、
送信側中継手段１１０によって、一部の構造データを選
択的に中継することにより、中継ネットワークを経由し
て伝送される情報量を削減することができるから、中継
ネットワークの負担を軽減し、情報欠落などの発生確率
を低減することができる。

【００３３】請求項７の発明は、請求項６に記載のデー
タ通信システムにおいて、送信側中継手段１１０に備え
られた送出手段１１２は、形成手段１１１によって形成
された一連のパケットを保持するパケット保持手段１４
３と、間引き指示で指定された間引き率に応じて、パケ
ットを中継ネットワークに送出すべき送出間隔を算出す
る間隔算出手段１４４と、送出間隔ごとに、パケット保
持手段１４３に保持されたパケットを順次に取り出し
て、中継ネットワークに送出するパケット出力手段１４
５とを備えた構成であることを特徴とする。

【００３４】請求項７の発明は、形成制御手段１４２お
よび形成手段１１１の動作によってフレーム間引きが行
われている場合に、間隔算出手段１４４によって得られ
た送出間隔に応じて、パケット出力手段１４５が動作す
ることにより、第１ネットワークにおける各転送単位の
転送タイミングにかかわらず、パケット保持手段１４３
に保持された一連の中継用パケットを間引き率に応じた
送出間隔で中継ネットワークに送出することができる。

【００３５】これにより、中継ネットワークにおけるト
ラフィックを平均化し、中継ネットワークの負担を軽減
し、情報欠落などの発生確率を低減することができる。

【００３６】

【発明の実施の形態】以下、図面に基づいて、本発明の
実施形態について詳細に説明する。

【００３７】図４に、本発明のデータ通信システムの実
施形態を示す。図４に示したデータ通信システムにおい
て、二つの中継装置２１０ｓ、２１０ｒは、それぞれIE
EE1394アダプタ４１１およびインターネットアダプタ４
１３とともに、ディジタルビデオデータを後述する中継
用パケットに変換するディジタルビデオ（ＤＶ）送信部
２１１と、後述するようにして中継用パケットをディジ
タルビデオデータに変換するディジタルビデオ（ＤＶ）
受信部２２１を備えている。

【００３８】これらの中継装置２１０ｓ、２１０ｒにお
いて、IEEE1394アダプタ４１１は、それぞれ第１ネット
ワークおよび第２ネットワークに相当するシリアルバス
に接続されており、所定の同期チャネルを利用して転送
されるIEEE1394同期モードで規定された形式のパケット
（以下、単に同期パケットと称する）は、このIEEE1394
アダプタ４１１によって抽出され、ディジタルビデオ送
信部２１１に入力されている。

【００３９】このディジタルビデオ送信部２１１におい
て、パケット形成部２１２は、送信制御部２１３からの
指示に応じて動作し、上述したIEEE1394アダプタ４１１
から受け取った同期パケットに適切なヘッダを付加し
て、インターネットによる伝送に適した中継用パケット
に変換するものである。また、送信バッファ２１４は、
このパケット形成部２１２から一連の中継用パケットを
受け取って一旦保持する機能を備えており、パケット読
出部２１５は、送信制御部２１３からの指示に応じて、
この送信バッファ２１４に保持された中継用パケットを
順次に読み出して、インターネットアダプタ４１３に入
力する機能を備えている。

【００４０】一方、図４に示したディジタルビデオ受信
部２２１において、カプセル分解部２２２は、上述した
中継用パケットを分解して同期パケットを分離する機能
を備えており、得られた同期パケットは、順次に受信バ
ッファ２２３に保持される。また、完全性評価部２２４
は、受信バッファ２２３に保持された同期パケットから
なるディジタルビデオデータの完全性を後述するように
して評価する機能を備えている。

【００４１】また、この評価結果に応じて、図４に示し
た結果出力部２２５は、受信バッファ２２３に保持され
た一連の同期パケットを読み出し、IEEE1394アダプタ４
１１に入力する。また、図５および図６に、ディジタル
ビデオ送信部の詳細構成およびディジタルビデオ受信部
の詳細構成を示す。

【００４２】図５に示した送信制御部２１３において、
フレーム検出部２３１は、パケット形成部２１２に入力
される一連の同期パケットの中からビデオフレームの先
頭を示す情報を含む同期パケットを検出する機能を備え
ている。

【００４３】また、図５において、フレームカウンタ２
３２は、このフレーム検出部２３１による検出結果に基
づいて、パケット形成部２１２に入力された一連の同期
パケットによって構成されるべきビデオフレームの数を
計数する機能を備えており、このフレームカウンタ２３
２による計数値は形成制御部２３３に入力されている。
この形成制御部２３３は、上述した計数値と制御情報保
持部２３４に保持された間引き情報とに基づいて、パケ
ット形成部２１２による中継用パケット形成処理を停止
あるいは再開させる形成指示を作成する機能を備えてお
り、この形成指示が、送信制御部２１３からの指示とし
てパケット形成部２１２に入力されている。

【００４４】また、間隔算出部２３５は、上述した間引
き情報に基づいて、適切なパケット送出間隔を算出する
機能を備えており、この間隔算出部２３５によって得ら
れたパケット送出間隔は、送出制御部２３６に通知され
ている。この送出制御部２３６は、パケット送出間隔と
して通知された時間ごとに、読出指示を出力する機能を
備えており、この読出指示が、送信制御部２１３からの
指示としてパケット読出部２１５に入力されている。

【００４５】一方、図６に示した完全性評価部２２４に
おいて、フレーム検出部２４１は、受信バッファ２２３
に入力される一連の同期パケットの中からビデオフレー
ムの先頭を示す情報を含む同期パケットをビデオフレー
ムの境界として検出する機能を備えており、この検出結
果は、パケットカウンタ２４２およびデータ長カウンタ
２４３に入力されている。

【００４６】図６に示したパケットカウンタ２４２およ
びデータ長カウンタ２４３は、フレーム検出部２４１に
よる検出結果と受信バッファ２２３への同期パケットの
入力とに応じてそれぞれ計数動作を行い、上述した検出
結果によって示される境界によって区切られた１ビデオ
フレームに含まれる同期パケットの数およびこれらの同
期パケットに含まれるデータ部のバイト数の総和を求め
る機能を備えている。

【００４７】また、図６に示した完全性評価部２２４に
おいて、比較器２４４ａ、２４４ｂは、それぞれパケッ
トカウンタ２４２あるいはデータ長カウンタ２４３によ
る計数値と所定の閾値Ｔｈａ、Ｔｈｂとを比較する機能
を備えており、これらの比較器２４４ａ、２４４ｂによ
る比較結果は、完全性判定部２４５に入力されている。
この完全性判定部２４５は、上述した比較器２４４ａに
よる比較結果およびフレーム検出部２４１によってビデ
オフレームの境界が検出された時点における比較器２４
４ｂによる比較結果に基づいて、受信バッファ２２３に
保持されている同期パケットの集合によって再形成され
るべきビデオフレームの完全性を判定する機能を備えて
おり、この判定結果が、完全性評価部２２４による評価
結果として結果出力部２２５に通知されている。

【００４８】図６に示した結果出力部２２５において、
データ読込部２４６は、上述した完全性評価部２２４か
ら通知された評価結果に応じて、受信バッファ２２３に
保持された１ビデオフレーム分の同期パケットを順次に
読み出して、送信キュー２４７に入力する。また、デー
タ出力部２４８は、出力バッファ２４９に保持された一
連の同期パケットを順次に取り出して、IEEE1394アダプ
タ４１１に送出する。

【００４９】一方、図６に示した書換制御部２５０は、
このデータ出力部２４８によって１ビデオフレーム分の
同期パケットが出力されるごとに、上述した送信キュー
２４７を参照し、送信キュー２４７に新たな同期パケッ
トが保持されているか否かに応じて、出力バッファ２４
９の書換動作を制御する。また、この出力バッファ２４
９は、上述した書換制御部２５０からの指示に応じて、
送信キュー２４７に保持された一連の同期パケットを受
け取って保持する。

【００５０】以下、図４から図６に示した各部と請求項
１乃至請求項７において述べた各手段との対応関係を示
す。図４において、請求項１で述べた送信側中継手段１
１０は、中継装置２１０ｓに備えられたIEEE1394アダプ
タ４１１と、ディジタルビデオ送信部２１１と、インタ
ーネットアダプタ４１３とから形成されており、一方、
受信側中継手段１２０は、中継装置２１０ｒに備えられ
たIEEE1394アダプタ４１１と、ディジタルビデオ受信部
２２１と、インターネットアダプタ４１３とから形成さ
れている。

【００５１】図４に示したパケット形成部２１２は、請
求項１で述べた形成手段１１１に相当するものであり、
また、送信バッファ２１４およびパケット読出部２１５
とインターネットアダプタ４１３は、請求項１で述べた
送出手段１１２に相当するものである。一方、図４に示
したカプセル分解部２２２は、請求項１で述べた分解手
段１２１に相当するものであり、受信バッファ２２３、
完全性評価部２２４および結果出力部２２５は、復元手
段１２２に相当するものである。

【００５２】また、図４に示した結果出力部２２５およ
びIEEE1394アダプタ４１１は、請求項１で述べた出力手
段１２３の機能を果たしている。また、図５に示したフ
レーム検出部２３１およびフレームカウンタ２３２は、
請求項６で述べたフレーム計数手段１４１に相当するも
のであり、形成制御部２３３が制御情報保持部２３４に
保持された間引き情報に応じて動作することにより、形
成制御手段１４２の機能が果たされている。

【００５３】また、図４および図５に示した送信バッフ
ァ２１４は、請求項７で述べたパケット保持手段１４３
に相当するものであり、間隔算出部２３５が上述した間
引き情報に応じて動作することにより、請求項７で述べ
た間隔算出手段１４４の機能が果たされている。更に、
この間隔算出部２３５による算出結果に応じて、送出制
御部２３６がパケット読出部２１５によるインターネッ
トアダプタ４１３への出力動作を制御することにより、
請求項７で述べたパケット出力手段１４５の機能が果た
されている。

【００５４】また一方、図６に示したフレーム検出部２
４１は、請求項２で述べた検出手段１２４に相当するも
のである。また、パケットカウンタ２４２およびデータ
長カウンタ２４３は、それぞれ請求項３で述べた計数手
段１３１および請求項４で述べた計測手段１３３に相当
するものであり、図６において、請求項２で述べた収集
手段１２６は、上述したパケットカウンタ２４２および
データ長カウンタ２４３から形成されている。

【００５５】また、図６に示した比較器２４４ａによる
比較結果に応じて完全性判定部２４５が動作することに
より、請求項３で述べた第１判定手段１３２の機能が果
たされており、一方、比較器２４４ｂによる比較結果に
応じて完全性判定部２４５が動作することにより、請求
項４で述べた推定手段１３４および第２判定手段１３５
の機能が果たされている。

【００５６】また、この完全性判定部２４６による判定
結果に応じて、データ読込部２４６が受信バッファ２２
３に保持された同期パケットを送信キュー２４７に入力
し、データ出力部２４８の処理に供することにより、請
求項４で述べた結果出力手段１２８の機能が果たされて
いる。また、上述した比較器２４４ａ、２４４ｂおよび
完全性判定部２４５は、全体として、請求項２で述べた
評価手段１２７を形成している。

【００５７】また、図６に示した送信キュー２４７およ
び出力バッファ２４９は、それぞれ請求項５で述べた第
１保持手段１３６および第２保持手段１３７に相当する
ものであり、書換制御部２５０は、第３判定手段１３９
に相当するものである。また、出力バッファ２４９が書
換制御部２５０からの指示に応じて動作することによっ
て、請求項５で述べた入力手段１４０の機能が果たされ
ており、一方、請求項５で述べた送信手段１３８の機能
は、データ出力部２４８および図４に示したIEEE1394ア
ダプタ４１１によって果たされている。

【００５８】次に、第１ネットワークに属するノードで
あるディジタルビデオカメラ４０１によってシリアルバ
スに送出される同期パケットを、第２ネットワークに属
するノードであるディジタルビデオデッキ４０２に中継
する場合を例として、図４に示したデータ通信システム
の動作を説明する。図７に、ディジタルビデオ送信部に
よるパケット形成動作および中継用パケット送出動作を
表す流れ図を示す。

【００５９】IEEE1394アダプタ４１１によって同期パケ
ットが入力されるごとに、図５に示したフレーム検出部
２３１は、入力された同期パケットのデータ部の先頭の
３バイトと、ビデオフレームの先頭を示すビットパター
ンとが一致するか否かに基づいて、新たなビデオフレー
ムの先頭であるか否かを判定する（図７(ａ)のステップ
３０１、３０２）。

【００６０】このステップ３０２の肯定判定の場合に、
フレームカウンタ２３２は、入力されたビデオフレーム
の数を示す計数値C１をインクリメントし（ステップ３
０３）、その後、ステップ３０４に進み、一方、ステッ
プ３０１の否定判定の場合は、そのままステップ３０４
に進む。ステップ３０４において、形成制御部２３３
は、フレームカウンタ２３２の計数値C１と制御情報保
持部２３４に保持された間引き情報とに基づいて、入力
された同期パケットを中継用パケットに変換するか否か
を判定する。

【００６１】例えば、間引き率１／２でビデオフレーム
を間引く旨の間引き情報が制御情報保持部２３４に保持
されていた場合に、形成制御部２３３は、フレームカウ
ンタ２３２による計数値C１が奇数である場合に、パケ
ット形成部２１２に入力された同期パケットを中継パケ
ットへの変換対象であると判断すればよい。ステップ３
０４の肯定判定の場合に、パケット形成部２１２は、形
成制御部２３３からの指示に応じて、入力された同期パ
ケットに所定のヘッダを付加して中継用パケットに変換
する（ステップ３０５）。

【００６２】このとき、パケット形成部２１２は、入力
された同期パケットの先頭に、図４に示した中継装置２
１０ｒのネットワークアドレスを宛先とするＩＰヘッダ
およびＵＤＰヘッダを付加すればよい。このようにして
得られた中継用パケットは、送信バッファ２１４に順次
に保持される（ステップ３０６）。

【００６３】その後、全ての同期パケットの入力が完了
したか否かを判定し（ステップ３０７）、否定判定の場
合は、ステップ３０１に戻って、新たな同期パケットに
ついての処理を続ければよい。一方、ステップ３０４の
否定判定の場合に、パケット形成部２１２は、形成制御
部２３３からの指示に応じて、入力された同期パケット
を廃棄し（ステップ３０８）、その後、ステップ３０７
に進めばよい。

【００６４】このように、フレームカウンタ２３２の計
数値に応じて、形成制御部２３３がパケット形成部２１
２の動作を制御することにより、間引き情報に従って、
ディジタルビデオカメラ４０１がシリアルバスに出力し
たビデオフレームの一部を構成する同期パケットを選択
的に中継用パケットに変換し、送信バッファ２１４を介
して中継パケットの送出処理に供することができる。

【００６５】これにより、インターネットに送出する情
報量を削減し、インターネットにおける伝送負担を軽減
することができる。なお、上述した間引き情報は、例え
ば、ディジタルビデオデータの中継動作を開始するのに
先立って、制御情報保持部２３４に入力しておけばよ
い。また、間引き情報の形式に特に制限はなく、入力フ
レーム数との比較によって、該当するビデオフレームを
間引くか否かを判定するための指標となる情報であれば
よい。

【００６６】次に、上述したようにして送信バッファ２
１４に保持された中継用パケットをインターネットに送
出する動作を説明する。図５に示した間隔算出部２３５
は、中継用パケットの送出開始に先立って、制御情報保
持部２３４に保持された間引き情報に基づいて、中継用
パケットの送出間隔を算出する(図７(ｂ)のステップ３
１１)。

【００６７】このとき、間隔算出部２３５は、上述した
間引き情報に従って間引かれたビデオフレームに対応す
る転送時間を考慮して、送出間隔を算出すればよい。例
えば、上述したように、間引き率１／２でビデオフレー
ムを間引いた場合は、図８(ａ)に示すように、中継対象
として選択されたビデオフレームに対応する転送時間に
加えて、間引かれたビデオフレーム(図８(ａ)において
点線で示す)に対応する転送時間を利用して、中継対象
のビデオフレームを構成する各中継用パケットを送出す
ることができる。

【００６８】したがって、間隔算出部２３５は、第１ネ
ットワークを構成するシリアルバスにおける同期パケッ
トの転送間隔T1に、数値「１」から間引き率δを差し引い
た価の逆数(すなわち、１／(１−δ))を乗じて送出間隔
TSを求め、送出制御部２３６に通知すればよい。その
後、パケット読出部２１５は、送出制御部２３６からの
指示に応じて、送信バッファ２１４から中継用パケット
を順次に読み出してインターネットアダプタ４１３に入
力し（ステップ３１２）、これに応じて、この中継用パ
ケットがインターネットに送出される。

【００６９】次いで、送信バッファ２１４に送信済みで
ない中継用パケットが残っているか否かを判定し（ステ
ップ３１３）、肯定判定の場合に、送出制御部２３６
は、ステップ３１４を繰り返して上述した送出間隔TSの
経過を待ち、送出時間TSが経過したときに、ステップ３
１４の肯定判定として、ステップ３１２に戻り、次の中
継用パケットの送出動作を開始すればよい。

【００７０】このように、間引き処理によって排除され
たビデオフレームに対応する転送時間を考慮して、中継
対象のビデオフレームを構成する各中継用パケットの送
出間隔を決定したことにより、図８(ｂ)に示すように、
中継用パケットをインターネットに送出するタイミング
を分散させることが可能となる。

【００７１】この場合は、ビデオフレームを間引くこと
によって削減された情報量に応じて、中継用パケットの
伝送に利用する帯域を削減することができるので、イン
ターネットにおける伝送負担を効果的に軽減することが
できる。また、インターネットにおけるトラフィックを
平均的に低減したことにより、インターネットを経由し
た伝送経路においてパケットの喪失が発生する確率が低
減し、結果的に、受信側となる第２ネットワークにおい
て、完全性の高いビデオフレームを復元できる可能性が
高くなる。

【００７２】インターネットのような「ベストエフォー
ト型」のネットワークにおいては、伝送負担の増大と通
信品質の低下との相関関係は明らかであるから、上述し
たようにして、伝送負担の軽減を図ることにより、中継
用パケットの欠落などの発生確率が抑制され、通信品質
の低下を抑制する効果が期待できる。次に、ディジタル
ビデオ受信部の動作について説明する。

【００７３】図９に、ディジタルビデオデータを復元す
る動作を表す流れ図を示す。図９に示すように、中継用
パケットの入力に応じて、まず、図６に示したカプセル
分解部２２２が、中継用パケットからＵＤＰヘッダおよ
びＩＰヘッダを除去することにより同期パケットが分離
される(ステップ３２１、３２２)。このとき、図６に示
したフレーム検出部２４１は、上述したフレーム検出部
２３１と同様にして、カプセル分解部２２２によって分
離された同期パケットがビデオフレームの先頭部分を含
んでいるか否かを判定する(ステップ３２３)。

【００７４】このステップ３２３の否定判定の場合に、
パケットカウンタ２４２は、計数値PCをインクリメント
し(ステップ３２４)、データ長カウンタ２４３は、カプ
セル分離部２２２によって分離された同期パケットの同
期ヘッダを参照し、データ部のデータ長DLからＣＩＰヘ
ッダのデータ長を差し引いて得られる値DMを計数値DSに
加算する(ステップ３２５)。

【００７５】次いで、完全性判定部２４５は、比較器２
４４ａによる比較結果に基づいて、パケットカウンタ２
４２による計数値PCが、閾値Tha を超えているか否かを
判定する(ステップ３２６)。このステップ３２６の否定
判定の場合に、受信バッファ２２３は、カプセル分解部
２２２から受け取った同期パケットを順次に蓄積する
(ステップ３２７)。

【００７６】その後、全ての同期パケットの入力が完了
したか否かを判定し(ステップ３２８)、このステップ３
２８の否定判定の場合は、ステップ３２１に戻り、新た
な中継用パケットの受信動作を開始すればよい。このよ
うにして、インターネットを経由して受け取った中継用
パケットに含まれる第１ネットワークの同期パケット
が、順次に受信バッファ２２３に蓄積されていき、新し
いビデオフレームの先頭部分を含む同期パケットが入力
されたときに、ステップ３２３の肯定判定となる。

【００７７】このとき、データ長カウンタ２４３の計数
値DSは、受信バッファ２２３に保持された同期パケット
に含まれるデータ部のデータ長の総和を示しており、受
信バッファ２２３に保持された一連の同期パケットとし
て、第１ネットワークにおいて転送された同期パケット
からなる１ビデオフレームのディジタルビデオデータが
再構成されている。

【００７８】ここで、中継ネットワーク(例えば、イン
ターネット)における伝送経路において、図１０(ａ)に
示すように、１ビデオフレーム分として伝送経路に送出
された中継用パケットの一部（図において網掛けを付し
て示す）が欠落して到着した場合は、受信バッファ２２
３において再構成された１ビデオフレーム分のディジタ
ルビデオデータは、不完全なものとなる。

【００７９】しかしながら、欠落した中継用パケットの
数が少ない場合には、不完全に再構成されたディジタル
ビデオデータを利用して再生された映像および音声は、
多少のノイズを含むものの許容できる程度の品質を保持
している。このことを考慮して、上述したステップ３２
３の肯定判定に応じて、完全性判定部２４５が、比較器
２４４bによる比較結果に基づいて、データ長カウンタ
２４３による計数値Dsが閾値Thb を超えているか否かを
判定し(ステップ３２９)、肯定判定の場合に、データ読
込部２４６が、完全性判定部２４５からの指示に応じ
て、受信バッファ２２３の内容を送信キュー２４７に入
力すれば（ステップ３３０）、閾値Thb で示される品質
の基準を満たすビデオフレームについて、ディジタルビ
デオデータを選択的に結果出力部２２５によってIEEE13
94アダプタ４１１に渡すことができる。

【００８０】この場合は、２５０個の同期パケットがそ
ろった完全なビデオフレームとともに、伝送経路におけ
る中継用パケットの欠落によって不完全に再構成された
ビデオフレームも第２ネットワークに送出されることに
なり、個々のビデオフレームに注目すれば、その品質は
低下する。しかしながら、上述したようにして、不完全
ながらも所定の基準を満たす品質が期待できるビデオフ
レームを許容することにより、伝送経路における伝送品
質にかかわらず、第２ネットワークに十分な数のビデオ
フレームを送出することが可能となり、膨大な数のビデ
オフレームからなる映像音声ソフトとしての品質を保証
することができる。

【００８１】なお、上述した閾値Thb の値は、いくつか
の同期パケットを欠落させた際に得られる再生映像など
の品質を調べた実験の結果や、伝送経路において予想さ
れる中継用パケットの欠落確率に基づいて、適切な値を
求めればよい。このようにして、受信バッファ２２３に
保持された１ビデオフレーム分の同期パケットが出力さ
れた後に、受信バッファ２２３は、カプセル分解部２２
２から受け取った同期パケットをビデオフレームの先頭
の同期パケットとして保持する(ステップ３３１)。

【００８２】また、パケットカウンタ２４２およびデー
タ長カウンタ２４３は、それぞれの計数値にそれぞれ初
期値１および初期値DLを設定し（ステップ３３２）、ス
テップ３２８に進めばよい。一方、上述したステップ３
２９の否定判定の場合に、受信バッファ２２３は、完全
性判定部２４５からの指示に応じて、保持している一連
の同期パケットを廃棄し(ステップ３３３)、その後、ス
テップ３３１に進めばよい。

【００８３】ところで、図１０(ｂ)に示すように、伝送
経路においてビデオフレームの先頭部分を含んだ中継用
パケット(図において、網掛けを付して示す)が欠落して
到着した場合は、パケットカウンタ２４２による計数値
PCは、１ビデオフレーム分の同期パケットの総数ｎを超
えて、本来なら別のビデオフレームとして計数されるべ
き同期パケットの入力に応じてインクリメントされ続け
る。

【００８４】このような場合には、二つのビデオフレー
ム（図１０(ｂ)においてフレーム１およびフレーム２と
して示した）が不可分な状態で受信バッファ２２３に保
持されていると考えられるので、受信バッファ２２３に
保持された一連の同期パケットを用いて、ディジタルビ
デオデータを再構成することは不可能である。このと
き、完全性判定部２４５は、上述したステップ３２６の
肯定判定として、ステップ３３３に進めばよい。

【００８５】ここで、IEEE1394規格による同期転送モー
ドでは、送信ノードが送信タイミングの調整のためにエ
ンプティパケットを挿入するので、１ビデオフレームを
構成する同期パケットの総数ｎは、データ部を有する同
期パケット（以下、有効パケットと称する）の総数Psに
挿入されたエンプティパケットの数を加えた数となり、
その総数は一定ではない。しかしながら、エンプティパ
ケットの挿入間隔には制限があるので、１ビデオフレー
ムの間に２０個以上のエンプティパケットが挿入される
ことはない。

【００８６】したがって、例えば、１ビデオフレームを
構成する有効パケットの総数Psに、挿入される可能性が
あるエンプティパケットの総数Peを加算した値を比較器
２４４ａに閾値Tha として入力しておけば、ビデオフレ
ームの先頭部分を含んだ同期パケットの欠落を確実に検
出することができる。これにより、二つのビデオフレー
ムに属する同期パケットが結合した不正なビデオフレー
ムを排除し、中継ネットワークにおける伝送品質の低さ
が、第２ネットワークに与える影響を少なくすることが
できる。

【００８７】なお、フレーム検出部２４１による検出結
果と同期パケットの入力とに応じて、エンプティパケッ
トを除いたパケット数を計数すれば、この計数値に基づ
いて、上述した完全性評価部２２４と同等の評価処理を
行うことが可能である。例えば、図１１に示すように、
図６に示したデータ長カウンタ２４３に代えて、パケッ
ト判別部２５１を備えて完全性評価部２２４を形成し、
このパケット判別部２５１によって、入力された同期パ
ケットが有効パケットであるか否かを判定し、この判定
結果に応じて、パケットカウンタ２４２が計数値PCをイ
ンクリメントする構成とすればよい。

【００８８】このパケット判別部２５１は、例えば、各
同期パケットの同期ヘッダに示されたデータ部のデータ
長に関する情報に基づいて、その同期パケットがエンプ
ティパケットであるか否かを判別すればよい。また、こ
の場合は、１ビデオフレーム分の有効パケットの総数
（Ps＝２５０）を比較器２４４ａに閾値Tha として入力
し、上述した正当な有効パケットの総数Psから許容でき
る欠落パケット数Pdを差し引いて得られる値を閾値Thb
として、比較器２４４ｂに入力すればよい。

【００８９】次に、上述したようにして、再構成された
ディジタルビデオデータをIEEE1394アダプタ４１１を介
してシリアルバスに出力する動作について説明する。図
１２に、ディジタルビデオデータの出力動作を表す流れ
図を示す。また、図１３に、ディジタルビデオデータの
出力動作を説明する図を示す。各ビデオフレームの出力
開始タイミング(後述する)に、書換制御部２５０は、送
信キュー２４７を参照し、送信キュー２４７にシリアル
バスに出力すべきディジタルビデオデータが入力されて
いるか否かを判定する(ステップ３４１、３４２)。

【００９０】図１３(ａ)に示すように、ｋ−１番目のビ
デオフレーム（図において、フレーム(ｋ−1)として示
した）の出力が完了したタイミングで、ｋ番目のビデオ
フレーム（図において、フレーム(ｋ)として示した）を
構成する全ての同期パケットの受信が完了しており、こ
れらの同期パケットから許容範囲の品質を有する１ビデ
オフレーム分のディジタルビデオデータが再構成されて
いる場合は、上述したようにして、図６に示したデータ
読込部２４６により、受信バッファ２２３に保持された
一連の同期パケットが送信キュー２４７に入力されてい
る。

【００９１】このように、送信キュー２４７が新たなデ
ィジタルビデオデータによって更新されている場合に、
書換制御部２５０は、上述したステップ３４２の肯定判
定として、出力バッファ２４９に内容の書き換えを指示
し（ステップ３４３）、これに応じて、出力バッファ２
４９は、送信キュー２４７に保持された一連の同期パケ
ットを受け取って出力対象として保持する(ステップ３
４４)。

【００９２】この場合は、データ出力部２４８が、ステ
ップ３４５においてIEEE1394アダプタ４１１への出力動
作を実行することにより、ｋ番目のビデオフレーム(図
において、フレーム(ｋ)として示した)を構成する同期
パケットが順次にシリアルバスに出力される。このよう
にして、１ビデオフレーム分のディジタルビデオデータ
の出力が完了したときに、データ出力部２４８は、新た
なビデオフレームの出力開始タイミングの到来を書換制
御部２５０に通知し(ステップ３４６)、このビデオフレ
ームについての出力動作を終了すればよい。

【００９３】一方、例えば、送信側においてビデオフレ
ームを間引く処理に伴って中継用パケットの送出間隔を
調整している場合や、インターネットを経由した伝送経
路における伝送遅延の揺らぎによって中継用パケットの
到着が遅れている場合には、図１３(ｂ)に示すように、
前のビデオフレーム(図において、フレーム（ｋ−１）
として示す)をシリアルバスに出力する動作が完了した
タイミングでは、次のビデオフレーム(図において、フ
レーム（ｋ）として示す)を構成する全ての同期パケッ
トの受信が完了していない可能性がある。

【００９４】また、伝送経路において多数の中継パケッ
トが欠落した場合は、図６に示した受信バッファ２２３
ににおいて再構成されたディジタルビデオデータの品質
が許容範囲を下回ると判断され、この受信バッファ２２
３に蓄積された一連の同期パケットは出力されずに廃棄
される。このような場合には、送信キュー２４７が新し
いディジタルビデオデータによって更新されていないの
で、書換制御部２５０は、上述したステップ３４２の否
定判定として、出力バッファ２４９の書換処理をスキッ
プする。

【００９５】この場合は、出力バッファ２４９には、直
前のビデオフレームのデータがそのまま残されているの
で、データ出力部２４８により、図１３(ｂ)に示すよう
に、直前のビデオフレームにおいて出力した一連の同期
パケット(図１３(ｂ)においてフレーム(ｋ−１)として
示した)が、再びIEEE1394アダプタ４１１に出力される
（ステップ３４５）。

【００９６】このようにして、送信キュー２４７に入力
された新たなディジタルビデオデータをIEEE1394アダプ
タ４１１に出力するとともに、新たなビデオフレームの
送信タイミングに合わせて、新たなディジタルビデオデ
ータが得られなかった場合に、直前のビデオフレームに
おいて送信した一連の同期パケットを再利用することが
できる。

【００９７】これにより、送信側における間引き処理や
伝送経路における伝送品質にかかわらず、IEEE1394規格
に従う規定数のビデオフレームを確実にシリアルバスに
送出することができ、全体として高い品質の映像および
音声を再生可能なディジタルビデオデータを再構成する
ことができる。

【００９８】以上に説明したように、第１ネットワーク
に属するノードとして設けられた中継装置２１０ｓに備
えられたディジタルビデオ送信部２１１の動作により、
第１ネットワークにおいてIEEE1394同期モードに従って
転送される一連の同期パケットからなるディジタルビデ
オデータを、中継ネットワーク(例えば、インターネッ
ト)を経由して第２ネットワークに属するノードとして
設けられた中継装置２１０ｒに中継用パケットの連なり
として中継し、この中継装置２１０ｒに備えられたディ
ジタルビデオ受信部２２１の動作により、この中継用パ
ケットの連なりからディジタルビデオデータを再構成し
て、第２ネットワークに送出することが可能となる。

【００９９】このようにして、物理的に独立な第１ネッ
トワークと第２ネットワークとの間で、中継ネットワー
クを経由して中継用パケットを中継することにより、上
述した第１ネットワークと第２ネットワークとがあたか
も仮想的な一つのネットワークであるかのように、第１
ネットワークに属するノードによって送出された同期パ
ケットを、第２ネットワークに属するノードに伝送する
データ通信システムを実現することができる。

【０１００】なお、本発明のデータ通信システムは、IE
EE1394規格によるシリアルバスによって接続されたネッ
トワークに限らず、所定の形式の転送単位ごとに既知の
構造を備えたディジタルデータを転送するネットワーク
相互の中継に適用することができる。また、中継ネット
ワークは、インターネットに限らず、データグラム形式
の通信プロトコルに従うネットワークを利用することが
できる。

【０１０１】

【発明の効果】以上に説明したように、請求項１の発明
によれば、第１ネットワークにおいて転送される既知の
構造を有する構造データを中継ネットワークを経由して
第２ネットワーク側に中継し、その構造に関する情報を
利用して復元することができる。

【０１０２】これにより、例えば、第１ネットワークに
属するノードによって同期通信手順に従って送出された
構造データを、第２ネットワークに属するノードに元の
構造データの構造を維持して伝送することが可能とな
り、各ネットワークの規模や物理的な距離などにかかわ
らず、多様なサービスを提供することができる。なお、
本発明において、受信側中継手段において、構造データ
の復元に用いられる情報は、構造データの構造に関する
既知の情報であり、送信側中継手段により、構造データ
に特別な情報を追加する必要はない。

【０１０３】特に、請求項２の発明によれば、受信側中
継手段において、ディジタルビデオデータをその構成要
素であるビデオフレームごとに復元し、復元されたディ
ジタルビデオデータの品質を評価した結果に応じて第２
ネットワークに送出することができるので、第２ネット
ワークに送出する各ビデオフレームのディジタルビデオ
データの品質を保証することができる。

【０１０４】更に、請求項３の発明によれば、再形成さ
れた構造データに含まれる転送単位の数について上限を
設けることにより、異常に多くの転送単位を含んで再形
成された構造データを不正なものとして排除することが
可能となり、中継ネットワークを経由した伝送経路にお
ける伝送品質の低さが、第２ネットワークに及ぼす影響
を低減することができる。

【０１０５】また、請求項４の発明によれば、再形成さ
れた構造データに含まれる転送単位の数について下限を
設け、この下限で示される数の転送単位の欠損を許容し
たことにより、十分な数のビデオフレームを第２ネット
ワークに送出することが可能となり、ビデオフレームの
連鎖からなるディジタルビデオデータ全体としての品質
を向上することができる。

【０１０６】一方、請求項５の発明によれば、ビデオフ
レームの送出開始タイミングまでに、送出すべき構造デ
ータを再形成することができなかった場合に、直前のビ
デオフレームにおいて送出した構造データを再び第２ネ
ットワークに送出することにより、第２ネットワークに
送出するビデオフレーム数を保証することができる。ま
た一方、請求項６の発明によれば、送信側中継手段にお
いて、間引き指示に応じて、ビデオフレーム単位でディ
ジタルビデオデータを間引いて中継ネットワークに送出
することができるので、中継ネットワークに送出する情
報量を削減し、中継ネットワークにおける伝送負担を軽
減することができる。

【０１０７】特に、請求項７の発明によれば、間引き率
に応じて、中継用転送単位を中継ネットワークに送出す
る送出間隔を調整することにより、中継ネットワークに
おけるトラフィックを平均化し、中継用転送単位の伝送
に必要とされる帯域を低減することができるので、伝送
経路における転送単位の欠損などの発生確率を抑制し、
伝送品質を向上することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】請求項１乃至請求項４のデータ通信システムの
原理ブロック図である。

【図２】請求項５のデータ通信システムの原理ブロック
図である。

【図３】請求項６および請求項７のデータ通信システム
の原理ブロック図である。

【図４】本発明のデータ通信システムの実施形態を示す
図である。

【図５】ディジタルビデオ送信部の詳細構成を示す図で
ある。

【図６】ディジタルビデオ受信部の詳細構成を示す図で
ある。

【図７】ＤＶ送信部によるパケット形成動作およびパケ
ット送出動作を表す流れ図である。

【図８】送出間隔調整動作を説明する図である。

【図９】ディジタルビデオデータを復元する動作を表す
流れ図である。

【図１０】ディジタルビデオデータの復元動作を説明す
る図である。

【図１１】ディジタルビデオ受信部の別実施形態を示す
図である。

【図１２】ディジタルビデオデータの出力動作を表す流
れ図である。

【図１３】ディジタルビデオデータの出力動作を説明す
る図である。

【図１４】ディジタルビデオデータのフォーマットを示
す図である。

【図１５】ＤＶデータをIEEE1394同期モードで転送する
際のデータ構造を示す図である。

【図１６】動画通信実験に用いられたシステム構成を示
す図である。

【図１７】ＤＶデータをＵＤＰを用いて伝送する際のフ
ォーマットを説明する図である。

【符号の説明】

１１０ 送信側中継手段 １１１ 形成手段 １１２ 送出手段 １２０ 受信側中継手段 １２１ 分解手段 １２２ 復元手段 １２３ 出力手段 １２４ 検出手段 １２５ 再形成手段 １２６ 収集手段 １２７ 評価手段 １２８ 結果出力手段 １３１ 計数手段 １３２ 第１判定手段 １３３ 計測手段 １３４ 推定手段 １３５ 第２判定手段 １３６ 第１保持手段 １３７ 第２保持手段 １３８ 送信手段 １３９ 第３判定手段 １４０ 入力手段 １４１ フレーム計数手段 １４２ 形成制御手段 １４３ パケット保持手段 １４４ 間隔算出手段 １４５ パケット出力手段 ２１０ 中継装置 ２１１、４１２ ディジタルビデオ送信部 ２１２ パケット形成部 ２１３ 送信制御部 ２１４ 送信バッファ ２１５ パケット読出部 ２２１、４２１ ディジタルビデオ受信部 ２２２ カプセル分解部 ２２３ 受信バッファ ２２４ 完全性評価部 ２２５ 結果出力部 ２３１、２４１ フレーム検出部 ２３２ フレームカウンタ ２３３ 形成制御部 ２３４ 制御情報保持部 ２３５ 間隔算出部 ２３６ 送出制御部 ２４２ パケットカウンタ ２４３ データ長カウンタ ２４４ 比較器 ２４５ 完全性判定部 ２４６ データ読込部 ２４７ 送信キュー ２４８ データ出力部 ２４９ 出力バッファ ２５０ 選択制御部 ２５１ パケット判別部 ４０１ ディジタルビデオカメラ ４０２ ディジタルビデオデッキ ４１０，４２０ ゲートウェイ ４１１ IEEE1394アダプタ ４１３ インターネットアダプタ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 5B089 GA31 HA10 HA18 JA32 JB04 KA12 KF05 5C064 BA07 BB05 BC10 BC20 BD16 5K030 GA02 GA11 HA08 HB02 HC01 JA05 JA11 JT04 KA19 LD02 MA04 MB13 5K032 AA03 AA07 BA16 CC05 CC13 CD02 DA08 DB20 DB26 9A001 CC02 CC07 JJ25

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 所定の規則的な構造を備えた構造データ
   を所定の転送単位ごとに転送する複数の物理的に独立し
   た独立ネットワークのいずれかである第１ネットワーク
   に対応して備えられた送信側中継手段により、前記第１
   ネットワークにおいて転送される転送単位を別の中継ネ
   ットワークに送出し、前記複数の独立ネットワークの少
   なくとも一つである第２ネットワークに対応して備えら
   れた受信側中継手段により、前記中継ネットワークに送
   出された転送単位を前記第２ネットワークに中継するデ
   ータ通信システムにおいて、 前記送信側中継手段は、 前記第１ネットワークにおいて転送される転送単位の入
   力に応じて、前記転送単位を含み、前記受信側中継手段
   を宛先とするデータグラム形式の中継用パケットを形成
   する形成手段と、 前記中継用パケットを前記中継ネットワークに送出する
   送出手段とを備えた構成であり、 前記受信側中継手段は、 前記中継ネットワークを介して受信した前記中継用パケ
   ットを分解して、前記転送単位を分離する分解手段と、 前記構造データが備えるべき所定の規則的な構造に関す
   る情報に基づいて、前記分解手段によって得られた転送
   単位を用いて構造データを復元する復元手段と、 前記構造データを所定の転送単位ごとに前記第２ネット
   ワークに出力する出力手段とを備えた構成であることを
   特徴とするデータ通信システム。
2. 【請求項２】 請求項１に記載のデータ通信システムに
   おいて、 複数の独立ネットワークは、ディジタルビデオデータを
   所定の転送単位ごとに転送しており、 受信側中継手段に備えられた復元手段は、 入力された転送単位に含まれるビデオフレームの先頭を
   示す情報を検出する検出手段と、 前記検出手段によってビデオフレームの先頭が検出され
   てから次のビデオフレームの先頭が検出されるまでに前
   記分解手段から受け取った転送単位を用いて１ビデオフ
   レーム分の構造データを再形成する再形成手段と、 前記再形成手段に入力される転送単位に基づいて、前記
   再形成手段によって再形成される構造データに含まれる
   情報の量に関する再形成情報を収集する収集手段と、 前記検出手段による検出結果と前記再形成情報とに基づ
   いて、前記再形成手段によって再形成された構造データ
   の完全性を評価する評価手段と、 前記評価手段による評価結果に応じて、前記再形成手段
   によって再形成された構造データを復元結果として出力
   する結果出力手段とを備えた構成であることを特徴とす
   るデータ通信システム。
3. 【請求項３】 請求項２に記載のデータ通信システムに
   おいて、 収集手段は、検出手段による検出結果に応じて、ビデオ
   フレームの先頭が検出されてから次の先頭が検出される
   までに再形成手段に入力された転送単位の数を計数する
   計数手段を備え、この計数値を含む再形成情報を逐次に
   出力する構成であり、 評価手段は、前記再形成情報に含まれる計数値を監視
   し、前記計数値が所定の閾値を超えたときに、再形成手
   段によって再形成されている構造データが不完全である
   と判定し、評価結果として出力する第１判定手段を備え
   た構成であることを特徴とするデータ通信システム。
4. 【請求項４】 請求項２に記載のデータ通信システムに
   おいて、 収集手段は、検出手段による検出結果と再形成手段に入
   力される各転送単位に含まれるデータ長に関する情報と
   に基づいて、再形成手段によって再形成される構造デー
   タに含まれる情報量を計測する計測手段を備え、この計
   測結果を含む再形成情報を出力する構成であり、 評価手段は、 前記再形成情報に含まれる計測結果に基づいて、前記再
   形成手段による再形成処理に寄与した転送単位の数を推
   定する推定手段と、 前記推定手段による推定結果と所定の閾値との比較結果
   に基づいて、再形成手段によって構造データを再形成す
   る際に欠落した情報量が許容範囲内であるか否かを判定
   し、この判定結果を評価結果として出力する第２判定手
   段とを備えた構成であり、 結果出力手段は、欠落した情報量が許容範囲内である旨
   の評価結果が入力されたときに、前記再形成手段によっ
   て再形成された構造データを有効な復元結果として出力
   し、出力手段による第２ネットワークへの出力処理に供
   する構成であることを特徴とするデータ通信システム。
5. 【請求項５】 請求項１に記載のデータ通信システムに
   おいて、 複数の独立ネットワークは、ディジタルビデオデータを
   所定の転送単位ごとに転送しており、 受信側中継手段に備えられた復元手段は、分解手段から
   受け取った転送単位を用いて、ビデオフレーム単位で構
   造データを復元する構成であり、 出力手段は、 復元手段によって復元された１ビデオフレーム分の構造
   データを保持する第１保持手段と、 前記送信手段によって送信するべき１ビデオフレーム分
   の構造データを保持する第２保持手段と、 前記第２保持手段に保持された各転送単位を所定の手順
   に従って第２ネットワークに送信する送信手段と、 前記送信手段により、１ビデオフレーム分の構造データ
   が送信されるごとに、前記第１保持手段を参照し、新た
   な構造データが保持されているか否かを判定する第３判
   定手段と、 前記第３判定手段による判定結果に応じて、前記第１保
   持手段に保持された構造データを前記第２保持手段に入
   力する入力手段とを備えた構成であることを特徴とする
   データ通信システム。
6. 【請求項６】 請求項１に記載のデータ通信システムに
   おいて、 複数の独立ネットワークは、ディジタルビデオデータを
   所定の転送単位ごとに転送しており、 送信側中継手段は、 第１ネットワークにおいて構造データとして転送された
   ビデオフレームを計数するフレーム計数手段と、 前記フレーム計数手段による計数値と間引き指示で指定
   された間引き率とに基づいて、形成手段によるパケット
   形成動作の停止および再開を制御する形成制御手段とを
   備えた構成であることを特徴とするデータ通信システ
   ム。
7. 【請求項７】 請求項６に記載のデータ通信システムに
   おいて、 送信側中継手段に備えられた送出手段は、 形成手段によって形成された一連のパケットを保持する
   パケット保持手段と、 間引き指示で指定された間引き率に応じて、前記パケッ
   トを中継ネットワークに送出すべき送出間隔を算出する
   間隔算出手段と、 前記送出間隔ごとに、前記パケット保持手段に保持され
   たパケットを順次に取り出して、中継ネットワークに送
   出するパケット出力手段とを備えた構成であることを特
   徴とするデータ通信システム。