JP2003102008A - 階層型ビデオ符号化情報の伝送方法 - Google Patents

階層型ビデオ符号化情報の伝送方法

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JP2003102008A JP2002176549A JP2002176549A JP2003102008A JP 2003102008 A JP2003102008 A JP 2003102008A JP 2002176549 A JP2002176549 A JP 2002176549A JP 2002176549 A JP2002176549 A JP 2002176549A JP 2003102008 A JP2003102008 A JP 2003102008A
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 改善された、階層型ビデオ符号化データの伝
送方法を提供する。 【解決手段】 ビデオ符号化情報113は、ネットワー
クからのフィードバックに基づいて判断される優先順位
により、ネットワーク上で送信される。ある態様では、
フィードバックは、現在そのネットワークに、優先順位
の高いトラフィックをさらに伝送するのに利用できる容
量があるかに関する情報の要求に対する応答が含まれ
る。ある態様では、優先順位の高いデータを送信する許
可が与えられた場合、基本階層フレームの候補は、ネッ
トワーク上で、基本階層フレームとして伝送され、優先
順位の高いデータを送信する許可が拒否された場合は、
ネットワーク上で、拡張階層フレームとして伝送され
る。別の態様では、基本階層フレームの候補は、優先順
位の高いデータを送信する許可が拒否された場合、削除
される。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、ネットワーク上で
のビデオ情報の伝送に係り、特に、ネットワーク上で伝
送される階層型ビデオ符号化情報に伝送優先順位を設定
する方法に関する。
【0002】
【従来の技術】通信分野においてもっとも確実な可能性
を持つアプリケーションのひとつは、電話ネットワー
ク、有線テレビネットワーク、インターネット等の媒体
によって符号化または圧縮されたビデオ情報を伝送する
ことである。ビデオ情報は通常、あるロケーションで符
号化され、ネットワーク上で目的地に伝送され、その目
的地で復号される。たとえばビデオエンコーダを使っ
て、ビデオ信号およびその他のデータを受信し、これら
をデジタル化された形態に変換し(そのデータがすでに
デジタル化された形態でない場合)、符号化アルゴリズ
ムを使ってそのデータを圧縮する。ビデオ符号化アルゴ
リズムの例には、モーション・ピクチャー・エキスパー
ト・グループのMPEG−1,MPEG−2,MPEG
−4デジタルビデオ符号化標準やITU−T(Internat
ional Telecommunications Union-Telecommunications
sector)のH.261,H.264がある。ビデオ情報
はまず、それぞれが画像を描く一連のビデオフレームを
含むビデオ信号を発生するビデオカメラから得ることが
できる。さらに、ビデオ符号化情報はまた、たとえば、
アニメーション、テキストおよび/またはオーディオ情
報等のその他のコンポーネントを含むことがある。ビデ
オデコーダを目的地において使用し、受信したビデオ符
号化フレームを、ビデオモニタその他の装置によって表
示されるフォーマットに復号する。
【0003】ビデオ符号化情報が伝送されるネットワー
クは一般的に、その帯域幅が限定されている。ある時点
で利用できる帯域幅は、トラフィックの量やネットワー
クコンポーネントの運用性といった要因によって異な
る。利用可能な帯域幅がどれだけあるかは、そのビデオ
デコーダが提供するビデオの品質にとって主要なパラメ
ータであり、帯域幅が大きくなるほどビデオの品質は向
上する。帯域幅が利用できないと、ネットワークの輻輳
あるいはバッファのオーバーフローにより、ビデオ符号
化フレームがネットワーク上での送信中に失われる、あ
るいはその送信が遅れる原因となりうる。このような損
失や遅延により、ビデオデコーダにより表示されるビデ
オの認知品質が大幅に劣化し、特にビデオがリアルタイ
ムで送信される、またはストリーミングされる場合、ま
たはビデオに移動体が含まれる場合に、エラー伝播が引
き起こされる。
【0004】限定された帯域幅の影響へのひとつの対処
方法は、「階層型(layered)」ビデオ符号化スキーム
を利用することである。階層型ビデオ符号化スキーム
は、ビデオ符号化フレームのストリームを層に分割す
る。標準的な階層型ビデオ符号化スキームにおいて、ビ
デオ符号化情報信号は基本階層(レイヤ)と拡張階層
(レイヤ)に分割される。拡張階層は通常、品質をさら
に改善するために基本階層に追加される精細情報(refi
nement information)を提供する。たとえば、基本階層
は一般に、拡張階層からのデータを使用せずに復号さ
れ、表示されるが、この場合、得られるピクチャの認知
品質は芳しくない。ネットワークの輻輳が発生すると、
拡張階層からパケットがドロップされる場合があるが、
基本階層からのパケットを復号することにより、若干品
質は劣るものの、有効なビデオは依然として生成され
る。
【0005】ネットワーク上で送信されるトラフィック
は、しばしば優先順位によって分類される。多くのネッ
トワークにおいて、優先順位は、そのネットワークが輸
送中のパケットの一部をドロップする必要がある場合に
使用される。たとえば、ネットワークの輻輳が発生し、
ネットワークがパケットをドロップしなければならない
場合、このネットワークは通常、優先順位が下位のパケ
ットをドロップする。ビデオエンコーダは、一部のビデ
オ符号化フレームを優先順位の高いもの、残りを低いも
のとして指定することにより、このような分類を利用す
ることができる。たとえば、5つ目ごとのフレームを優
先順位の高いものとして送信し、残りを優先順位の低い
ものとして送信してもよい。代表的な階層型ビデオ符号
化スキームは、ネットワーク上で、規定層より優先順位
の低い拡張階層のトラフィックを送信するものである。
別のスキームは、複数スレッドを使用するもので、動き
補償のために前の基本階層フレームだけを使って、独立
した基本階層フレームを符号化し、動き補償のために基
本階層および拡張階層両方のフレームを使って、通常通
りに拡張階層フレームを符号化する。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】優先順位の高い基本階
層フレームを同時的に送信しようとするときに階層型ビ
デオ符号化スキームを使うと問題が発生する場合があ
る。これが発生すると、ネットワークは優先順位の高い
データで過負荷状態となる。この場合、基本階層フレー
ムが失われ、著しい品質低下が起こるか、あるいはネッ
トワークは基本階層フレームの一部をバッファに入れざ
るを得なくなくなり、遅れが激しくなる。
【0007】本発明は、優先順位の高いフレーム(たと
えば基本階層フレーム)を送信するのに利用できる帯域
幅があるかを示すネットワークのフィードバックを使用
することにより改善された、階層型ビデオ符号化データ
の伝送方法を提供することを目的の一つとする。
【0008】
【課題を解決するための手段】本発明の実施の形態は、
優先順位の高いフレームを送信するのに利用できる容量
があるか否かを示すネットワークからのフィードバック
を使い、階層型ビデオ符号化システムの劣化を緩和す
る。このフィードバックには、現在そのネットワーク
に、優先順位の高いトラフィックをさらに送信する容量
があるかに関する情報の要求に対する応答が含まれる。
ある態様においては、優先順位の高いデータを送信する
許可が与えられた場合、基本階層フレームの候補は、ネ
ットワーク上で基本階層フレームとして伝送され、優先
順位の高いデータを送信する許可が拒否された場合は、
拡張階層フレームとして伝送される。別の態様におい
て、基本階層フレームの候補は、優先順位の高いデータ
を送信する許可が拒否されると、削除される。
【0009】
【発明の実施の形態】本発明のある実施の形態におい
て、エンコーダはどのフレームを基本階層フレームとし
て伝送するかの優先順位を予め決定しておく代わりに、
ネットワークに対して、優先順位の高いデータを伝送す
る許可を要求してから、基本階層フレームの候補を符号
化する。この実施の形態において、基本階層フレームの
候補は、優先順位の高いデータを送信する許可が与えら
れた場合は基本階層フレームとして符号化、伝送され、
優先順位の高いデータを送信する許可が拒否された場合
は優先順位の低いフレームとして伝送されるか、あるい
は伝送から削除される。例えば、エンコーダは、基本階
層フレームの候補が入力されたか否かを判断し、この基
本階層フレームの候補を符号化する前にネットワークに
対して、優先順位の高いデータを伝送する許可を要求す
る。そして許可されない場合、この候補は例えば拡張階
層フレームとして送信される。これらの実施の形態およ
びその他の形態を以下に詳細に説明する。
【0010】これら本発明の実施の形態により、優先順
位の高いデータのネットワークへの到達が不規則化され
るため、ネットワークが過負荷となる可能性が最小限に
抑えられる。さらに、これらの実施の形態では、大量の
データをバッファに入れることが回避され、それによっ
て生じる遅延が防止される。したがって、以下に説明す
る実施の形態により、フレームの損失またはバッファリ
ングによる遅延を原因としたピクチャの認知品質の劣化
が緩和される。
【0011】図1は、本発明の実施の一形態によるビデ
オエンコーダおよびデコーダを含むシステムのブロック
図である。図1は、ビデオエンコーダ110とビデオデ
コーダ120を示し、これらはどちらもネットワーク1
30に接続されている。ここで「接続」という語は、
「直接接続」された状態を含み、これより広い意味を有
する(つまり、間接的に接続されていてもよい)。下記
のように、エンコーダ110または他のデバイスは、ネ
ットワークの利用可能な容量に関する情報(ネットワー
ク容量情報116等)を使って決定される優先順位によ
り、ネットワーク130上でビデオ符号化データ(ビデ
オ符号化フレーム113等)をデコーダ120に伝送す
る。この情報は、その情報の要求(ネットワーク容量要
求115等)に応答して提供される場合もある。もちろ
ん、本発明は図1に示すシステムに限定されない。たと
えば、別の実施の形態において、ビデオ符号化データ
は、エンコーダ110等のエンコーダにより、デコーダ
以外のデバイスに送信される。たとえば、エンコーダ1
10は、デコーダが後に使用するために、ビデオ符号化
データをデータ保存手段に送信してもよい。別の例とし
て、ビデオ符号化データは、エンコーダ110から、ネ
ットワーク上でデータを伝送する伝送装置に送信され
る。同様に、別の実施の形態において、以前に符号化さ
れ、保存されたビデオ符号化データは、エンコーダ以外
のデバイスにより、デコーダ120等のデコーダに伝送
してもよい。
【0012】ネットワーク130は、その上で情報を送
信できるものであればどのような情報システムネットワ
ークであってもよい。ネットワーク130の例として
は、インターネット、イントラネット、有線電話ネット
ワーク、無線電話ネットワーク、仮想プライベートネッ
トワーク(VPN)、あるいはこれらの組み合わせがあ
る。エンコーダ110は、ビデオ符号化フレームとして
ネットワーク上で伝送するために、ビデオ信号112等
のビデオデータを符号化するのに使用される。エンコー
ダ110は、MPEG−1,MPEG−2,MPEG−
4,H.261,H.264といったビデオ符号化標準
またはアルゴリズムに適合するビデオ符号化データを出
力することができる。図1において、エンコーダ110
はビデオカメラ111と接続されているものとして示さ
れている。ある実施の形態において、ビデオカメラ11
1は、ビデオ信号112をエンコーダ110に出力す
る。別の実施の形態において、エンコーダ110は事前
に記録されたビデオ信号を符号化する。あるいはアニメ
ーション、テキストまたはオーディオデータといった別
のタイプの入力を受けるようにしてもよい。デコーダ1
20は、ビデオ符号化フレームをビデオ画像として表示
するために受信し、復号するのに使用される。デコーダ
120はモニタ121と接続されるよう示されており、
モニタ121上でビデオ画像として表示するために、ビ
デオ信号122等の復号ビデオデータを出力することが
できる。
【0013】図1に示すように、ネットワーク130
は、エンコーダ110をネットワーク130に接続する
ネットワークアクセスサーバ131と、デコーダ120
をネットワーク130に接続するネットワークアクセス
サーバ132を備える。ネットワークアクセスサーバ1
31とネットワークアクセスサーバ132は、ネットワ
ークの外からのネットワーク130への接続を許可する
ことができ、エイ・ティ・アンド・ティのような電話会
社、またはアメリカ・オンライン(商標)のようなイン
ターネットプロバイダ等の第三者により運営されてもよ
い。ネットワーク130は、ネットワーク130の動作
を管理するネットワークアドミニストレータ133を備
える。実施の形態によっては、ネットワーク130を分
散化し、複数のネットワークアドミニストレータを備え
てもよい。図1は、ネットワークアクセスサーバ131
をネットワークアクセスサーバ132に連結する高優先
順位用チャンネル134と低優先順位用チャンネル13
6を示す。ある実施の形態において、高優先順位用チャ
ンネル134と低優先順位用チャンネル136はネット
ワーク130を通じた論理経路であり、データは各種の
物理的経路を使って、各論理経路上で伝送される。ある
実施の形態において、ネットワーク130は優先順位の
高いトラフィックを伝送するのに使用できる複数の仮想
回路と優先順位の低いトラフィックを伝送するのに使用
できる複数の仮想回路を備える。ある実施の形態におい
て、ネットワーク130はルータやスイッチ(交換機)
といった複数のノードを含み、これらのノードの多く
は、高優先順位用チャンネル134と低優先順位用チャ
ンネル136の両方のデータを伝送するために使用する
ことができる。例えば、ある態様では優先順位の高いチ
ャネルは、品質保証型サービストランクを使って伝送す
る経路を含み、優先順位の低いチャネルは、ベストエフ
ォート型トランクを使って伝送する経路を含む。
【0014】一般に、ネットワーク130上のトラフィ
ックの量は動的であり、利用可能な帯域幅は時間ととも
に常に変化する。ある時点で、ネットワーク130には
輻輳が発生し、それ以上データを伝送するための帯域幅
を提供できない場合がある。ネットワークの輻輳が発生
すると、ネットワーク130はデータをドロップする、
またはデータをバッファに入れる等の適切な対策をと
る。たとえば、ネットワークアクセスサーバ131から
データパケットXYZがネットワーク130上でネット
ワークアクセスサーバ132に送られるために送信され
るが、ネットワーク130にデータパケットXYZを送
信する帯域幅がない場合、データパケットXYZはドロ
ップされ、このようにドロップしたことを示すメッセー
ジがエンコーダ110に戻される。ある実施の形態にお
いて、ネットワーク130は、優先順位の高いパケット
をドロップする前に、優先順位の低いパケットをドロッ
プする。ネットワーク130はデータ伝送のための追加
の負荷を高優先順位用チャンネルにかける。
【0015】ある実施の形態において、ネットワークア
ドミニストレータ133は現在利用可能なネットワーク
帯域幅の量に関する情報を保持し、現在のネットワーク
容量と将来の予想ネットワーク容量に関する情報をフィ
ードバックとしてエンコーダ110に提供する。たとえ
ば、エンコーダ110はネットワークアクセスサーバ1
31を通じてネットワーク容量要求115をネットワー
クアドミニストレータ133に送信し、ネットワークア
ドミニストレータ133はこれに応答してネットワーク
アクセスサーバ131を通じてネットワーク容量情報1
16をエンコーダ110に送信することができる。ネッ
トワーク容量要求115は、ある種類のデータ(たとえ
ば優先順位の高いフレームまたは基本階層フレーム)を
送信するのに利用できる容量に関する情報の要求であっ
てもよく、ネットワーク容量情報116はその要求に対
する応答でもよい。ある実施の形態において、エンコー
ダ110から送信された情報の要求は、伝送されるデー
タの種類を特定せず(たとえば、データはビデオ符号化
フレームである)、たとえば、特定の量の帯域幅の要求
でもよい。この例において、帯域幅の優先順位、データ
のサイズおよび/または持続時間(duration)を特定で
きる。ある実施の形態において、ネットワーク容量情報
116の送信のために要求は不要であり、ネットワーク
容量情報はたとえば定期的に、あるいはネットワークア
ドミニストレータ133が定められた条件に基づいて送
信することができる。もちろん、当業者は、ネットワー
ク容量要求115とネットワーク容量情報116を、エ
ンコーダ110とネットワークアクセスサーバ131の
間で、ビデオ符号化フレーム113と同じ接続を使って
伝送できることがわかる。ビデオ符号化情報を伝送する
際、このネットワーク容量情報を利用する本発明の実施
の形態をさらに以下で説明する。
【0016】図2は、本発明の実施の一形態によるビデ
オエンコーダのブロック図である。図2は、上記図1の
ものと同様のエンコーダ110を示す。さらに、図2
は、エンコーダ110により符号化され、ネットワーク
130上で、2つの論理チャンネル(高優先順位用チャ
ンネル134と低優先順位用チャンネル136)を使っ
て、ビデオ符号化フレーム113のストリームとして伝
送されるビデオ信号112のストリームを示す。図2
は、同じビデオデータのストリームの一部である6つの
ビデオフレームを示す。ストリームの中のはじめの4フ
レーム(つまり、第一のビデオフレーム221、第二の
ビデオフレーム222、第三のビデオフレーム223、
第四のビデオフレーム224)はすでに符号化されてお
り、ネットワーク上で伝送されているが、残りの2フレ
ーム(第五のビデオフレーム225、第六のビデオフレ
ーム226)は符号化されていないデータであり、たと
えば図1のビデオカメラ111によって符号化のために
エンコーダ110に送信される。もちろん、ビデオ符号
化フレームはそれぞれ、符号化されていないビデオデー
タの複数のフレームを含んでもよい。前述のように、ビ
デオ符号化フレームは、アニメーション、テキスト、制
御情報および/またはオーディオ情報等のビデオ以外の
情報を含むものであってもよい。図に示されている実施
の形態において、ネットワーク130上で伝送されるビ
デオ符号化フレーム113はそれぞれ、優先順位フィー
ルドを持つ。第二のビデオフレーム222のように優先
順位の低いフレームは、低優先順位用チャンネル136
で伝送される。ある実施の形態において、優先順位はビ
デオ符号化フレームの中に、その符号化時に構築され
る。別の実施の形態において、優先順位は、ビデオ符号
化フレームが符号化された後にそのフレームに追加され
るか、あるいはビデオ符号化フレームとは別のデータエ
レメントとしてネットワーク130に伝送される。
【0017】図2に示すように、エンコーダ110は符
号化ロジック(エンコードロジック)117と伝送優先
順位設定ロジック118を備える。符号化ロジック11
7は、ビデオデータの符号化に使用できる。伝送優先順
位設定ロジック118は、ネットワーク容量要求115
を送信し、この要求に応答してネットワーク容量情報1
16を受信できる。伝送優先順位設定ロジック118
は、以下に説明する方法等の本発明の実施の形態に従
い、ネットワーク容量情報を使って、各ビデオ符号化フ
レーム113に関する伝送優先順位を選択することがで
きる。もちろん、エンコーダ110はネットワーク13
0へのデータの伝送を制御するためのロジック等、その
他のコンポーネントを含んでもよい。エンコーダ110
はまた、アナログ−デジタルコンバータ、トランスフォ
ームロジック、量子化ロジック、予測ロジックを備える
ことができる。エンコーダ110のコンポーネントは、
ソフトウェア、ハードウェア、ファームウェアあるいは
それらの組み合わせによって実施できる。エンコーダ1
10は、ひとつまたは複数の中央処理ユニット(CP
U)、ランダムアクセスメモリ(RAM)、リードオン
リーメモリ(ROM)を含んでもよく、エンコーダ11
0内のメモリは本明細書で説明する本発明の実施の形態
を実現するためにプロセッサが実行するインストラクシ
ョンを保存できる。エンコーダ110内のロジックは、
特定用途集積回路(ASIC)等の特定目的の処理ユニ
ットとして実現できる。ある実施の形態において、エン
コーダ110は、本発明の実施の形態を実現するソフト
ウェアを含むパーソナルコンピュータ(PC)である。
【0018】図3は、本発明の実施の一形態によるビデ
オ情報伝送方法を示すフローチャートである。以下の説
明は、図1、2に示すシステムを参照しながら行うが、
もちろん、この方法は他のシステムでも利用できる。図
3に示すように、ビデオ符号化データとして符号化され
るべきビデオデータのフレームを受信する(301)。
たとえば、ビデオデータのフレームはビデオカメラ11
1からエンコーダ110で受信するか、あるいはエンコ
ーダ110の別の部分にあるバッファから受信する。あ
る実施の形態において、ビデオデータのフレームはすで
に符号化の前にエンコーダに保存されている(たとえ
ば、エンコーダでバッファに入れられている)。エンコ
ーダは優先順位の高いデータを送信するのに利用できる
ネットワークの容量に関する情報の要求を送信し(30
2)、この要求に応答して容量情報を受信する(30
3)。要求と応答の例は図1において、ネットワーク容
量要求115とネットワーク容量情報116として示さ
れている。ある実施の形態において、ネットワークアド
ミニストレータ133は、優先順位の高いデータを送信
するために利用できる容量があるかを判断し、エンコー
ダ110に応答を送信する。応答が、ネットワークには
そのフレームを優先順位の高いデータとして送信する容
量があることを示した場合(304)、そのフレームは
優先順位の高いフレーム(たとえば、基本階層フレー
ム)として符号化され(305)、優先順位の高いデー
タとして伝送される(306)。応答が、ネットワーク
には優先順位の高いデータを伝送する容量がないことを
示した場合(304)、そのフレームは優先順位の低い
フレーム(たとえば拡張階層フレーム)として符号化さ
れ(307)、優先順位の低いデータとして伝送される
(308)。優先順位の高いデータとして伝送されるフ
レームは、ネットワーク130上の高優先順位用チャン
ネルを使用し、優先順位の低いデータとして伝送される
フレームは、ネットワーク上の低優先順位用チャンネル
を使用することができる。
【0019】図4は、本発明の別の実施の形態によるビ
デオ情報伝送方法を示すフローチャートである。前の実
施の形態と同様に、エンコーダはビデオ符号化データと
して符号化されるべきビデオデータのフレームを受信し
(401)、優先順位の高いデータの送信に利用できる
そのネットワークの容量に関する情報の要求を送信し
(402)、その要求に応答して容量情報を受信する
(403)。この実施の形態において、データはビデオ
符号化され(404)、ビデオ符号化フレームは、要求
が送信されたおよび/または要求に対する応答を受信し
たのとほぼ同時にバッファに入れられる(405)。ネ
ットワークに、そのフレームを優先順位の高いデータと
して送信する容量がある場合(406)、要求は優先順
位の高いデータとして伝送される(407)。そのネッ
トワークに、優先順位の高いデータを送信する容量がな
い場合(406)、そのビデオフレームは優先順位の低
いデータとして伝送される(408)。ある態様では、
たとえば非常に圧縮率の高いコーデックで、フレームは
優先順位の高いフレームとして再符号化されなければな
らない。つまり、ネットワークに、優先順位の高いデー
タを送信する容量があるか否かによって(容量に応じ
た)再符号化をしてもよい。別の実施の形態において、
フレームは(高低)両方の優先順位で平行して符号化さ
れており、所望の優先順位を持つフレームを後で選択す
ることができる。
【0020】図5は、本発明の別の実施の形態によるビ
デオ情報伝送方法を示すフローチャートである。図5
は、図4のステップ401から407を含む。しかしな
がら、この実施の形態において、符号化されたフレーム
は、ネットワークに優先順位の高いデータを送信する容
量がない場合、伝送から削除される。符号化されたフレ
ームが伝送から削除されると、ビデオデータは失われる
ことがあるが、このような損失は、エンコーダ110が
その損失を認識しているかぎり、認知されるピクチャの
品質(認知品質)には大きな影響を与えない。
【0021】図6は、本発明のさらに別の実施の形態に
よるビデオ情報伝送方法を示すフローチャートである。
上述のように、ビデオ符号化データとして符号化される
べきビデオデータのフレームを受信する(601)。こ
の実施の形態において、フレームは次に優先順位の高い
フレームとして符号化される(602)。この実施の形
態において、すべてのフレームを、利用可能なネットワ
ーク容量に関する情報を要求するおよび/または受信す
る前に、優先順位の高いフレームとして符号化すること
ができる。図5に示すように、優先順位の高いフレーム
を符号化した後、優先順位の高いデータを伝送するのに
利用できるネットワークの容量に関する情報の要求が送
信され(603)、この要求に応答して容量情報を受信
する(604)。ネットワークに、そのフレームを優先
順位の高いデータとして伝送する容量がある場合(60
5)、この要求は優先順位の高いデータとして伝送され
る(606)。ネットワークに、優先順位の高いデータ
を伝送する容量がない場合(605)、ビデオフレーム
は優先順位の低いデータとして伝送される(607)。
【0022】図7は、本発明の他の実施の形態によるビ
デオ情報伝送方法を示すフローチャートである。ビデオ
符号化データとして符号化されるべきビデオデータのフ
レームを受信する(701)。この実施の形態におい
て、フレームは、優先順位選定アルゴリズムに基づい
て、優先順位の高いフレームまたは優先順位の低いフレ
ームのいずれかとして符号化される(702)。アルゴ
リズムは、優先順位の高いフレームの伝送にどれだけの
帯域幅が割り当てられているかに関する情報を使用する
ことができる。次にエンコーダは、優先順位の高いデー
タを伝送するのに利用できるネットワークの容量に関す
る情報を入手する(703)。この情報は、ネットワー
クのフィードバックにより、あるいはIETF(Intern
et Engineering Task Force)からのRTCP(リアル
タイム・コントロール・プロトコル;Real Time Contro
l Protocol)等、その他の手段によって入手できる。優
先順位の低いフレームが、所定の量より多く失われた場
合(704)、上記の伝送優先順位アルゴリズムが設定
したものより多くのフレームを追加して優先順位の高い
フレームとして符号化できる。これらの追加された優先
順位の高いフレームは、優先順位の高いフレームについ
て通常使用されるものより低い優先順位で符号化され
る。
【0023】これらの実施形態によって、利用可能な帯
域幅に関するネットワークのフィードバックを利用する
ことで、ビデオ情報の伝送を改善する。フィードバック
の使用を通じて、これら実施形態では優先順位の高いデ
ータのネットワークへの到着を不規則化し、したがっ
て、ネットワークの過負荷が発生する確率を低くする。
これらの実施形態はまた、大量のデータがバッファに入
れられること、およびそのようなバッファリングによる
遅延を回避する。ここでの説明において、本発明の実施
の形態をいくつか具体的に図示および/または説明し
た。しかしながら、これら実施形態の変更またはバリエ
ーションも、本発明の精神と所期の範囲から逸脱するこ
となく、上記の教示によってカバーされ、添付の請求範
囲に含まれることは明らかである。たとえば、特に断り
がないかぎり、実施されるステップの順番は変更するこ
とができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の実施の一形態によるビデオエンコー
ダおよびデコーダを含むシステムのブロック図である。
【図2】 本発明の実施の一形態によるビデオエンコー
ダのブロック図である。
【図3】 本発明の実施の形態によるビデオ情報送信方
法のフローチャートである。
【図4】 本発明の実施の形態によるビデオ情報送信方
法のフローチャートである。
【図5】 本発明の実施の形態によるビデオ情報送信方
法のフローチャートである。
【図6】 本発明の実施の形態によるビデオ情報送信方
法のフローチャートである。
【図7】 本発明の実施の形態によるビデオ情報送信方
法のフローチャートである。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 グレン エル キャッシュ アメリカ合衆国 ニュージャージー マタ ワン リトル ストリート 49 (72)発明者 エム レハ シバンラー アメリカ合衆国 ニュージャージー ミド ルタウン コールマン アベニュー 85 (72)発明者 バーリン ジオフリー ハスケル アメリカ合衆国 ニュージャージー ティ ントン フォールズ グレンウッド ドラ イブ 82 (72)発明者 ポール ジー ハワード アメリカ合衆国 ニュージャージー モー ガンビル ダリル ドライブ 5 (72)発明者 アトル プーリ アメリカ合衆国 ニューヨーク リバーデ ール ワルド アベニュー #1エー 3660 (72)発明者 ロバート ルイス シュミット アメリカ合衆国 ニュージャージー ホウ ェル オーク グレン ロード 333 Fターム(参考) 5C059 KK34 MA00 MA32 PP04 RA01 RA04 RA06 RA09 RB04 RB14 RC24 SS07 SS08 SS14 TA36 TA39 TA75 TB04 TC37 TC38 TC45 TD19 UA02 UA06 5C064 BA01 BA02 BB05 BC10 BC16 BC23 BD02 BD08 BD13

Claims (26)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 情報を伝送する方法であって、ネットワ
    ーク上で、前記ネットワークからのフィードバックに基
    づいて判断される優先順位でビデオ符号化情報を伝送す
    る工程を含む、ことを特徴とする方法。
  2. 【請求項2】 請求項1に記載の方法であって、前記フ
    ィードバックは、現在前記ネットワークに、優先順位の
    高いトラフィックをさらに伝送するのに利用できる容量
    があるか否かに関する情報の要求への応答を含むことを
    特徴とする方法。
  3. 【請求項3】 請求項1に記載の方法であって、前記ビ
    デオ符号化情報を伝送する工程には、 符号化されるべきビデオデータのフレームを受信する工
    程と、 前記ネットワーク上で優先順位の高いデータを送信する
    許可を要求する工程と、 優先順位の高いデータを送信する許可の要求に対する応
    答を受信する工程と、 優先順位の高いデータを送信する許可が与えられた場合
    に、前記フレームを優先順位の高いビデオ符号化フレー
    ムとして符号化し、伝送する工程と、 を含む、ことを特徴とする方法。
  4. 【請求項4】 請求項3に記載の方法であって、前記ビ
    デオ符号化情報を伝送する工程はさらに、優先順位の高
    いデータを送信する許可が与えられなかった場合、前記
    フレームを優先順位の低いフレームとして符号化し、伝
    送する工程を含むことを特徴とする方法。
  5. 【請求項5】 請求項3に記載の方法であって、前記ビ
    デオ符号化情報を伝送する工程はさらに、優先順位の高
    いデータを送信する許可が与えられかった場合、前記ビ
    デオ符号化フレームを伝送から削除する工程を含むこと
    を特徴とする方法。
  6. 【請求項6】 請求項1に記載の方法であって、前記ビ
    デオ符号化情報を伝送する工程は、 優先順位の高いデータを伝送する許可を要求する工程
    と、 前記優先順位の高いデータを伝送する許可を要求するス
    テップとほぼ同時に、優先順位の高いビデオフレームを
    符号化し、バッファに入れる工程と、 優先順位の高いデータを伝送する許可が与えられた場
    合、前記ネットワーク上で前記符号化されたビデオフレ
    ームを優先順位の高いデータとして伝送する工程と、 優先順位の高いデータを伝送する許可が与えられなかっ
    た場合、前記符号化されたビデオフレームを伝送から削
    除する工程と、 を含む、ことを特徴とする方法。
  7. 【請求項7】 請求項1に記載の方法であって、前記ビ
    デオ符号化情報を伝送する工程はさらに、 伝送されるべきすべてのビデオフレームを優先順位の高
    いフレームとして符号化する工程と、 前記符号化されたフレームの各々について、 優先順位の高いデータを送信する許可を要求するステッ
    プと、 優先順位の高いデータを送信する許可が与えられた場
    合、前記フレームを優先順位の高いフレームとして伝送
    する工程と、 優先順位の高いデータを送信する許可が与えられなかっ
    た場合、前記フレームを優先順位の低いフレームとして
    伝送する工程と、 を含むことを特徴とする方法。
  8. 【請求項8】 請求項7に記載の方法であって、前記優
    先順位の高いフレームは、前記ネットワーク上で、前記
    優先順位の低いフレームとは別に伝送され、前記優先順
    位の高いフレームは、前記ネットワーク上で品質保証型
    サービストランクを使って伝送され、前記優先順位の低
    いフレームは、前記ネットワーク上でベストエフォート
    型トランクを使って伝送されることを特徴とする方法。
  9. 【請求項9】 請求項1に記載の方法であって、前記ビ
    デオ符号化情報を伝送する工程は、 複数のフレームを所定の優先順位選定アルゴリズムに従
    って優先順位の高いフレームまたは優先順位の低いフレ
    ームのいずれかとして符号化する工程と、 前記ネットワークによる優先順位の低いフレームの損失
    に関する情報を受信する工程と、 優先順位の低いフレームが所定の量より多く喪失した場
    合、前記アルゴリズムによって得られたものに追加され
    るフレームを優先順位の高いフレームとして符号化する
    工程と、を含み、 前記追加の優先順位の高いフレームは、優先順位の高い
    フレームについて一般に使用されるものより低い品質で
    符号化される、 ことを特徴とする方法。
  10. 【請求項10】 ビデオ符号化された情報を伝送する方
    法であって、 ビデオ符号化フレームに符号化するためのビデオデータ
    を受信する工程と、 優先順位の高いデータを送信するのに利用できるネット
    ワークの容量に関する情報を要求する工程と、 前記要求に応答して容量に関する情報を受信する工程
    と、 前記容量に関するデータが、前記ネットワークには優先
    順位の高いデータを送信するのに利用できる容量がある
    ことを示している場合、前記ビデオデータをビデオ符号
    化基本階層フレームとして伝送する工程と、 を含むことを特徴とする方法。
  11. 【請求項11】 請求項10に記載の方法であって、前
    記方法はさらに、前記容量に関するデータが、前記ネッ
    トワークには優先順位の高いデータを送信するのに利用
    できる容量がないことを示している場合、前記ビデオデ
    ータをビデオ符号化拡張階層フレームとして伝送するス
    テップを含むことを特徴とする方法。
  12. 【請求項12】 請求項10に記載の方法であって、基
    本階層フレームは、前記ネットワーク上で、前記拡張階
    層フレームとは別に伝送され、基本階層フレームは、前
    記ネットワーク上で品質保証型サービストランクを使っ
    て伝送され、前記拡張階層フレームは、前記ネットワー
    ク上でベストエフォート型トランクを使って送信される
    ことを特徴とする方法。
  13. 【請求項13】 請求項10に記載の方法であって、前
    記方法はさらに、前記容量に関する情報が、前記ネット
    ワークは優先順位の高いデータを送信するのに利用でき
    る容量がないことを示している場合、前記ビデオデータ
    を送信することなく、前記ビデオデータを削除するステ
    ップを含むことを特徴とする方法。
  14. 【請求項14】 請求項10に記載の方法であって、前
    記ビデオデータは、前記ネットワークの利用可能な容量
    に関する情報を要求する前記ステップとほぼ同時に基本
    階層フレームとして符号化されて、バッファに入れら
    れ、前記容量に関する情報が、前記ネットワークには優
    先順位の高いデータを送信するのに利用できる容量がな
    いことを示している場合、前記バッファに入れられたフ
    レームは削除されることを特徴とする方法。
  15. 【請求項15】 請求項10に記載の方法であって、前
    記受信されたビデオデータは、前記ネットワークの利用
    可能な容量に関する情報を受信する前に、基本階層フレ
    ームとして符号化され、前記バッファに入れられたフレ
    ームは、前記情報が、前記ネットワークには優先順位の
    高いデータを送信するのに利用できる容量がないことを
    示す場合、拡張階層フレームとして伝送されることを特
    徴とする方法。
  16. 【請求項16】 ネットワーク上でビデオ符号化情報を
    伝送する方法であって、 符号化すべき基本階層フレームの候補が入手可能である
    ことを判断する工程と、 前記基本階層フレームの候補を符号化する前に、優先順
    位の高いデータを送信するための前記ネットワークから
    の許可を要求する工程と、 を含むことを特徴とする方法。
  17. 【請求項17】 請求項16に記載の方法であって、前
    記方法はさらに、 前記要求に対し、優先順位の高いデータを送信する許可
    を提供する前記ネットワークからの応答を受信し、 前記基本階層フレームの候補を基本階層フレームとして
    符号化する工程と、 前記符号化された基本階層フレームを前記ネットワーク
    上で伝送する工程と、 を含むことを特徴とする方法。
  18. 【請求項18】 請求項16に記載の方法であって、前
    記方法はさらに、 前記要求に対し、優先順位の高いデータを送信する許可
    を拒否する、前記ネットワークからの応答を受信し、 前記基本階層フレームの候補を拡張階層フレームとして
    符号化する工程と前記符号化された拡張階層フレームを
    前記ネットワーク上で伝送する工程と、 を含むことを特徴とする方法。
  19. 【請求項19】 請求項16に記載の方法であって、前
    記方法はさらに、 前記要求に対し、優先順位の高いデータを送信する許可
    を拒否する前記ネットワークからの応答を受信し、 前記基本階層フレームの候補を削除する工程と、 を含むことを特徴とする方法。
  20. 【請求項20】 ネットワーク上でビデオ符号化情報を
    伝送する方法であって、 符号化すべき基本階層フレームの候補が入手可能かを判
    断する工程と、 優先順位の高いデータを送信する許可を前記ネットワー
    クに要求する工程と、 前記基本階層フレームを符号化し、優先順位の高いデー
    タを送信する許可を前記ネットワークに要求するとほぼ
    同時に前記符号化されたフレームをバッファに入れる工
    程と、 優先順位の高いデータを送信する許可が与えられた場
    合、前記バッファに入れられたフレームを基本階層フレ
    ームとして伝送する工程と、 優先順位の高いデータを送信する許可が与えられなかっ
    た場合、前記バッファに入れられたフレームを拡張階層
    フレームとして伝送する工程と、 を含むことを特徴とする方法。
  21. 【請求項21】 請求項20に記載の方法であって、基
    本階層フレームは、前記ネットワーク上で、拡張階層フ
    レームとは別に伝送され、基本階層フレームは、前記ネ
    ットワーク上で品質保証型サービストランクを使って伝
    送され、前記拡張階層フレームは、前記ネットワーク上
    でベストエフォート型トランクを使って伝送されること
    を特徴とする方法。
  22. 【請求項22】 ネットワーク上でビデオ符号化情報を
    伝送する方法であって、 符号化されるべき複数のビデオフレームを受信する工程
    と、 前記ビデオフレームのすべてについて、 優先順位の高いフレームを送信する許可を前記ネットワ
    ークに要求する工程と、 前記ビデオフレームを優先順位の高いフレームとして符
    号化する工程と、 優先順位の高いフレームを送信する許可を受け取った場
    合、前記符号化されたフレームを優先順位の高いフレー
    ムとして伝送する工程と、 優先順位の高いフレームを送信する許可が拒否された場
    合、前記符号化されたフレームを優先順位の低いフレー
    ムとして伝送する工程と、 を含むことを特徴とする方法。
  23. 【請求項23】 請求項22に記載の方法であって、前
    記ネットワークに許可を要求する工程と、前記ビデオフ
    レームを符号化する工程とは、ほぼ同時に行われること
    を特徴とする方法。
  24. 【請求項24】 ネットワーク上でエンコーダからビデ
    オ符号化情報を伝送する方法であって、 優先順位の高いフレームのために、前記エンコーダにど
    の程度の帯域幅を割り当てるかに関する前記ネットワー
    クからの情報を受信する工程と、 優先順位選定アルゴリズムに従って、前記受信した帯域
    幅情報に基づいて、複数のフレームを優先順位の高いフ
    レームまたは優先順位の低いフレームとして符号化する
    工程と、 前記ネットワークによる優先順位の低いフレームの損失
    に関する情報を受信する工程と、 優先順位の低いフレームが所定の量より多く喪失した場
    合、前記アルゴリズムによって得られたものに追加され
    る数のフレームを優先順位の高いフレームとして符号化
    する工程と、を含み、前記追加の優先順位の高いフレー
    ムは、優先順位の高いフレームについて一般的に使用さ
    れるものより低い品質で符号化される、ことを特徴とす
    る方法。
  25. 【請求項25】 請求項24に記載の方法であって、前
    記ネットワークによる優先順位の低いフレームの損失に
    関する情報は、ネットワークのフィードバックとして受
    信されることを特徴とする方法。
  26. 【請求項26】 請求項24に記載の方法であって、前
    記ネットワークによる優先順位の低いフレームの損失に
    関する情報は、リアルタイム・コントロール・プロトコ
    ルを使って受信されることを特徴とする方法。
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