JP2003524996A - 通信網におけるビットストリーム送受信装置及びその方法 - Google Patents
通信網におけるビットストリーム送受信装置及びその方法Info
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Abstract
Description
に、無線網及びインターネット網を含む通信網において、ビデオビットストリー
ムを安定的に伝送するビットストリーム送受信装置及びその方法に関する。
ンネルが設定されるとき、二つの論理的ポートが存在する。すなわち、インター
ネット網を通じてRFC(Request For Comments)規約によりパケット化された
RTP(Real Time Protocol)パケットは、RTP/UDP/IR(Real Time
Protocol/User Datagram Protocol/Internet Protocol)或いはRTP/TCP
/IP(Real Time Protocol/Transmission Control Protocol/Internet Protoc
ol)のレイヤ構造を通じて伝送される。
きるプロトコルであって、主としてエラーがあってはいけない制御情報などを伝
送する。これに対し、RTP/UDP/IPは非確認応答モードで動作され、主
としてリアルタイム処理が要求されるビデオデータを伝送する。
ョンレイヤ(ビデオソースコーデック)、RTPレイヤ、UDP/IP及びTC
P/IPレイヤ、PLPレイヤ、L2(レイヤ2)及びL1(レイヤ1)を順次
に経、また各レイヤでヘッダ情報が付加されてネットワークに伝送される。この
とき、TCPは制御情報を伝送し、UDPはRTPパケットを伝送する。一方、
受信側においては、そのビデオビットストリームは、送信側の場合とは逆順に、
すなわち、UDP/IP及びTCP/IPレイヤ、RTPレイヤ及びアプリケー
ションレイヤ(ビデオソースコーデック)を経てビデオデータにデコーディング
される。
一実施の形態である。
リームを読み出し、RTPパケットを生成する前に、重要度の高いビットストリ
ーム210と重要度の低いビットストリーム220とに分ける。次に、サーバ2
00は、重要度の高いビットストリーム210をRTP/TCP/IPを通じて
クライアント230に伝送する()。次に、重要度の高いビットストリーム2
10の伝送がエラー無しに完了したという確認応答を受信すれば()、重要度
の低いビットストリーム220をRTP/UDP/IPを通じてエラーの有無に
関係無くクライアント230に伝送する()。また、クライアント230では
、重要度の高いビットストリーム210と重要度の低いビットストリーム220
とを元のビデオビットストリームシンタックスに再構成する。
ビデオソースコーディングを用いて発生されたビットストリームは、UDP/I
Pレイヤに伝送される。また、このUDP/IPレイヤは非確認応答モードで動
作するため、送信した全てのデータが受信されたかどうかが確認できない。そし
て、ビットストリームパケットが無線網と結ばれたインターネット環境下で伝送
されるならば、パケットデータは無線環境下でビットエラーを有する恐れがある
。つまり、ビットストリームパケットは、インターネット及び無線環境を経なが
らインターネット上でパケット損失が起こり得、たとえパケット損失無しに伝送
されたとしても、ビットエラーが起こり得る。このとき、ビットストリームパケ
ットはパケットヘッダ及びペイロードヘッダを含んでおり、これらのヘッダにビ
ットエラーが含まれる場合、受信側にとっては、適宜なデコーディング処理がで
きなくなる。
オビットストリームを重要度に基づき分けて、先に重要度の高いビットストリー
ムを伝送し、そうでないビットストリームは後で伝送する。このとき、受信側は
、重要度の高いビットストリームを先に受信するまでデータを遅延しなければな
らないため、リアルタイム処理が困難になる。すなわち、インターネット網及び
無線網において、重要度の高いビットストリームを連続的に伝送する場合、ネッ
トワークが継続的に安定していなければならない。さらに、ビデオソースのコー
ディング時に、ビットストリームが重要度に基づき分けられると、現在のRFC
規約に合うビットストリームパケットに構成できない。また、サーバ200及び
クライアント230は、ビットストリームを処理するためにそれらを重要度に基
づき分ける前処理過程、及び受信された重要度の高いビットストリーム及び重要
度の低いビットストリームを元のビットストリームに再構成する後処理過程をい
つも行わなければならない。また、パケット化の前に重要度に基づきビットスト
リームを分ける過程は、既知のビデオシンタックスをもつビデオコーデックレベ
ルでのみ行えるという問題がある。
述したように、パケット損失及びビットエラーを招き、その結果、画質の劣化が
生じるという問題点がある。
ルによって通信がなされた場合、これらの両チャンネルを効率良く利用してビデ
オビットストリームを安定的に伝送するビットストリーム伝送方法を提供すると
ころにある。
ンネルにより通信がなされた場合、これらの両チャンネルを効率良く利用してビ
デオビットストリームを安定的に伝送するビットストリーム送受信装置を提供す
るところにある。
方法において、ソースを所定のコーディングタイプを用いてビットストリームに
コーディングするステップと、前記ステップでコーディングされたビットストリ
ームを通信プロトコルの各レイヤに伝えつつ、ペイロードに各プロトコルのヘッ
ダ情報を付加して伝送するステップと、前記ステップで伝送されたビットストリ
ームとは別途に前記ヘッダ情報を伝送するステップとを含むことを特徴とするビ
ットストリーム伝送方法である。
方法において、ソースを所定のコーディングタイプを用いてビットストリームに
コーディングするステップと、前記ステップでコーディングされたビットストリ
ームを通信プロトコルの各レイヤに伝えつつ、ペイロードに各プロトコルのヘッ
ダ情報を付加し、前記ペイロード及びヘッダ情報を別々に伝送するステップとを
含むことを特徴とするビットストリーム伝送方法である。
伝送装置において、ソースデータを所定のコーディングタイプを用いてビットス
トリームにエンコーディングするエンコーダと、前記エンコーダでエンコーディ
ングされたビットストリームを通信プロトコルに伝えつつ、ペイロードに各プロ
トコルのヘッダ情報を付加するプロトコル処理部と、前記プロトコル処理部で処
理されたビットストリームを非確認応答モードのプロトコルに伝送するパケット
処理部とを含むビットストリーム伝送装置である。
中継及び受信装置において、前記通信網において別々の伝送プロトコルに伝送さ
れたビットストリームを各レイヤに伝えつつ、ペイロード及び各レイヤのヘッダ
に該当するヘッダ情報を別々に抽出する抽出部と、前記抽出部で抽出されたヘッ
ダ情報のエラーの有無を判断してヘッダにエラーがあると判断された場合に再伝
送を要求するエラー判断処理部と、前記エラー判断処理部でエラーがないと判断
された場合、前記抽出部で抽出されたヘッダ情報によりビットストリームを再構
成するストリーム再構成部と、前記ビットストリーム再構成部で再構成されたビ
ットストリームをデコーディングするデコーダとを含むビットストリーム通信装
置である。
次の詳細な説明から明らかになる。図面で、同一の部材には同一の参照番号を使
用した。
。
準化された各種のヘッダを含んでいる。インターネットプロトコルや無線プロト
コルの各レイヤを経ながらRTPにデータを伝送する場合、伝送フォーマットが
用いられる。したがって、このようなビデオコーディングが用いられるとき、各
レイヤのヘッダ情報は各レイヤにおいてペイロードヘッダに付加される。このた
め、このような各レイヤのヘッダ及びペイロードヘッダがビットエラーから安全
なとき、受信側は適宜なデコーディングを行える。
グラムを用いてデータをビットストリームにエンコーディングする。プロトコル
処理部320は、ビデオコーデック310でエンコーディングされたビットスト
リームを通信プロトコルの各レイヤに伝えつつ、ペイロードに各プロトコルのヘ
ッダ情報を付加する。パケット処理部330は、プロトコル処理部320で処理
されたビットストリームをパケット化して非確認応答モードの伝送プロトコルに
該当するUDPに伝送し、ヘッダ情報のみを別途に確認応答モードの伝送プロト
コルに該当するTCPに伝送する。他の実施形態として、パケット処理部330
は、プロトコル処理部320で処理されたビットストリームのうちペイロードを
非確認応答モードのプロトコルに伝送し、付加されたヘッダ情報のみを別途に確
認応答モードのプロトコルに伝送する。
である。
モードで受信されたパケット形態のビットストリームを各レイヤに伝えつつ、ペ
イロード及び各レイヤのヘッダ情報を別々に抽出する。エラー判断処理部412
は、パケット抽出部410で抽出されたヘッダ情報のエラー有無を判断してヘッ
ダにエラーがあると判断された場合、再伝送を要求する。ビットストリーム再構
成部420は、エラー判断処理部412でヘッダにエラーがないと判断された場
合、パケット抽出部410で抽出された各レイヤのヘッダ情報によりビデオビッ
トストリームを再構成する。ビデオコーデック部430は、ビットストリーム再
構成部420で再構成されたビットストリームをデコーディングする。
ットストリームを伝送する方法を示した図である。
局のレイヤであり、570はIWF(Inter Working Function)のレイヤであり
、580は受信側のインターネット端末のレイヤである。
オソースコーデックレイヤ512と、RTPレイヤ514と、UDP/IP及び
TCP/IPレイヤ516と、RLPレイヤ522と、L2レイヤ524及びL
L1レイヤ526を含む。ここで、アプリケーションレイヤには、ビデオソース
コーデックではなく、他のマルチメディアコーデックに適用可能である。ビデオ
ストリームは各レイヤを経ながらヘッダ及びペイロードよりなるパケットを形成
する。
ースコーディングタイプを用いてビデオソースをビデオビットストリームにエン
コーディングし、(a)に示されたように、ペイロードヘッダ532及びビデオ
ペイロード534を構成する。このとき、ペイロードヘッダ532及びビデオペ
イロード534は、マルチメディアデータに代えられる。次に、RTPレイヤ5
14は、(b)に示されたように、ビデオデータで満たされたビデオペイロード
545、ペイロードヘッダ544及びRTPヘッダ543を付加して一つのパケ
ットを形成し、UDP/IP又はTCP/IPレイヤ516は既存のパケットに
IPヘッダ541、UDP又はTCPヘッダ542をさらに付加する。RLPレ
イヤ522及びL2レイヤ524は、(c)に示されたように、以前の(b)の
ようなパケットにL2ヘッダ551及びRLPヘッダ552をさらに付加する。
やTCPを通じて同一のレイヤよりなる基地局560に伝送される。ここで、(
c)に示されたように、ヘッダ情報の付加されたビデオビットストリームは、非
確認応答モードUNACKであるUDPを通じて伝送する部分と、確認応答モー
ドACKのTCPを通じて伝送する部分とに分けられる。このように、無線端末
510は、ビデオビットストリームを、次のような各種の方法により伝送できる
。
トリームをUDPに伝送し、ヘッダだけを別途にTCPに伝送する方法がある。
すなわち、UDPだけを使ってビットストリームを伝送する場合、受信側でヘッ
ダが損失されたときにビットストリームパケットを処理し難くなる。したがって
、無線端末510は、パケットの損失を防止するために、各レイヤのヘッダ情報
、すなわち、各レイヤを経ながら付加されたL2ヘッダ551、RLPヘッダ5
52、IPヘッダ553、UDPまたはTCPヘッダ554、RTPヘッダ55
5、ペイロードヘッダ556などを別途にパケット化して、同時に又は再伝送の
要求があるときにTCPに安定的に伝送する。ここで、再伝送の要求があるとき
にTCPに伝送されるデータは、IPパケット又はRLP単位で再伝送する。
に、ヘッダ情報の付加されたビデオビットストリームをUDPに伝送し、ヘッダ
情報だけを別途にパケット化して、同時に又は再伝送の要求があるときにUDP
に伝送する。
ッダ部分とに分けてそれぞれを別々にパケット化した後、そのペイロード部分を
UDPに伝送すると同時に、ヘッダ部分をTCPに別途に伝送する。
分もUDPに別途に伝送する。
イヤにより訂正される部分を除いたビットストリームパケットをUDPレイヤに
伝送しても良い。
送回数が少ない場合にはそのチャンネルがある程度安定していると判断され、こ
れにより、UDPを通じて伝送される小容量のビットストリームをTCPを通じ
て伝送できる。
ングするために、無線プロトコルの各レイヤ、すなわち、RLP、L2、L1を
インターネットプロトコルの各レイヤ、すなわち、UDP、IP、L1(ATM
)にリレイする。このとき、再伝送の要求があるとき、TCPに伝送されるデー
タはIPパケットまたはRLP単位で再伝送する。
を通過したビットストリームをインターネット端末側580とインタフェースす
るために、UDP又はTCP、IP、L1にリレイする。
れるビットストリームをL1 576、IP 572、UDP又はTCP 566
、RTP 564、ビデオソースコーデック562レイヤを経てデコーディング
する。このとき、インターネット端末580では、UDPレイヤを通じて受信さ
れたパケットがビットエラーをもった場合、ペイロードとは別途に受信されたヘ
ッダ情報を参照して、ビットエラーが発生されている筈のビデオビットストリー
ムをビデオコーディングのエラーレジラントツールを使って適宜にデコーディン
グできる。
いる場合、ヘッダ情報などがペイロードとは別途に安定的に伝送されるので、各
レイヤを通過したパケットのビットエラーを訂正でき、しかも、パケットのビッ
トエラーをチェックできる。さらに、既存の重要度に基づく伝送方法とは異なっ
て、本発明が適用されたパケットは、ビデオシンタックスに依存せずに単独で処
理できる。さらに、UDPを用いて通信を行う応用環境下で、ビットエラーの含
まれたビットストリームは、別途に受信されたヘッダ情報を用いてエラーレジラ
ントツールにより適宜にデコーディングできる。
ば、当業者による変形が可能なのは言うまでもない。すなわち、インターネット
などのパケット網において、ビットストリームをH.323などの応用プログラ
ム或いは製品を用いてリアルタイム両方向通信、単方向ストリーミングなどを行
う場合に使用できる。また、ビデオソースコーデックではなく、他の音声ソース
コーデック或いはこのような機能のソースコーデックがペイロードに対するエラ
ーレジラントツール或いはこれに準拠する機能をもっている場合、すなわち、M
PEG-4オーディオモバイル用、UMTS用のAMR(Adaptive Multirate)
、スピーチコーデック等に適用可能である。
で作成できる。そして、コンピュータで用いられる媒体から前記プログラムを動
作させる汎用のデジタルコンピューターで具現できる。前記媒体はマグネチック
貯蔵媒体(例えば、ROM、フロッピー(登録商標)ディスク、ハードディスク
など)、光学的判読媒体(例えば、CD-ROM、DVDなど)及びキャリアウ
ェーブ(例えば、インターネットを通じて伝送)などの貯蔵媒体を含む。
示したものである。
信する方法を示したものである。
る。
ク図である。
オビットストリームを伝送する方法を示したものである。
Claims (15)
- 【請求項1】 通信網におけるビットストリーム伝送方法において、 (a)ソースを所定のコーディングタイプを用いてビットストリームにコーデ
ィングするステップと、 (b)前記ステップ(a)でコーディングされたビットストリームを通信プロ
トコルの各レイヤに伝えつつ、ペイロードに各プロトコルのヘッダ情報を付加し
て伝送するステップと、 (c)前記ステップ(b)で伝送されたビットストリームとは別途に前記ヘッ
ダ情報を伝送するステップとを含むことを特徴とするビットストリーム伝送方法
。 - 【請求項2】 通信網におけるビットストリーム伝送方法において、 (a)ソースを所定のコーディングタイプを用いてビットストリームにコーデ
ィングするステップと、 (b)前記ステップ(a)でコーディングされたビットストリームを通信プロ
トコルの各レイヤに伝えつつ、ペイロードに各プロトコルのヘッダ情報を付加し
、前記ペイロード及びヘッダ情報を別々に伝送するステップとを含むことを特徴
とするビットストリーム伝送方法。 - 【請求項3】 前記伝送過程は、通信プロトコルの各レイヤを経てヘッダ情
報の付加されたビットストリームを非確認応答モードのプロトコルに伝送し、 前記ビットストリームのうち付加されたヘッダ情報のみを別途に確認応答モー
ド又は非確認応答モードのプロトコルに伝送する過程であることを特徴とする請
求項1に記載のビットストリーム伝送方法。 - 【請求項4】 前記伝送過程は、通信プロトコルの各レイヤを経たビットス
トリームのうちペイロードを非確認応答モードのプロトコルに伝送し、 付加されたヘッダ情報を別途に確認応答モードのプロトコルに伝送する過程で
あることを特徴とする請求項2に記載のビットストリーム伝送方法。 - 【請求項5】 前記伝送過程において、確認応答モードのプロトコルに伝送
されるビットストリームに対する再伝送回数が一定回数以下である場合、前記非
確認応答モードで伝送されていた前記ビットストリームを確認応答モードのプロ
トコルに伝送する過程であることを特徴とする請求項3又は4に記載のビットス
トリーム通信方法。 - 【請求項6】 前記通信プロトコルの各レイヤを経てヘッダ情報が付加され
た前記ビットストリームは非確認応答モードのプロトコルに伝送すると同時に、
前記ビットストリームのうちヘッダ情報は別途に確認応答モードのプロトコルに
伝送することを特徴とする請求項3に記載のビットストリーム伝送方法。 - 【請求項7】 前記通信プロトコルの各レイヤを経たビットストリームのう
ちペイロードは非確認応答モードのプロトコルに伝送すると同時に、ヘッダ情報
は別途に確認応答モードのプロトコルに伝送することを特徴とする請求項4に記
載のビットストリーム伝送方法。 - 【請求項8】 前記伝送過程は、非確認応答モードのプロトコルに伝送する
と同時に、非確認応答モードのプロトコルに伝送する過程であることを特徴とす
る請求項3に記載のビットストリーム伝送方法。 - 【請求項9】 前記伝送過程は、非確認応答モードのプロトコルに伝送し、
伝送エラーが発生した場合、確認応答モードまたは非確認応答モードのプロトコ
ルに再伝送することを特徴とする請求項3に記載のビットストリーム伝送方法。 - 【請求項10】 前記確認応答モードのプロトコルは伝送制御プロトコル(
TCP)であり、前記非確認応答モードのプロトコルはユーザデータグラムプロ
トコル(UDP)であることを特徴とする請求項3ないし9のいずれか一項に記
載のビットストリーム伝送方法。 - 【請求項11】 前記確認応答モードのプロトコルは、IPパケットまたは
RLP単位のデータを再伝送することであることを特徴とする請求項3ないし9
のいずれか一項に記載のビットストリーム伝送方法。 - 【請求項12】 前記ヘッダ情報は、各レイヤを経たペイロードヘッダ、R
TPヘッダ、UDPまたはTCPヘッダ、IPヘッダ、RLPヘッダ、L2ヘッ
ダであることを特徴とする請求項1又は2に記載のビットストリーム伝送方法。 - 【請求項13】 前記ペイロードは、マルチメディアデータを含むことを特
徴とする請求項1又は2に記載のビットストリーム伝送方法。 - 【請求項14】 通信網におけるビットストリーム伝送装置において、 ソースデータを所定のコーディングタイプを用いてビットストリームにエンコ
ーディングするエンコーダと、 前記エンコーダでエンコーディングされたビットストリームを通信プロトコル
の各レイヤに伝えつつ、ペイロードに各プロトコルのヘッダ情報を付加するプロ
トコル処理部と、 前記プロトコル処理部で処理されたビットストリームを非確認応答モードのプ
ロトコルに伝送し、前記ヘッダ情報を非確認応答または確認応答モードのプロト
コルに伝送するパケット処理部とを含むビットストリーム伝送装置。 - 【請求項15】 通信網におけるビットストリーム中継及び受信装置におい
て、 前記通信網で個々の伝送プロトコルに伝送されたビットストリームを各レイヤ
に伝えつつ、ペイロード及び各レイヤのヘッダに該当するヘッダ情報を個々に抽
出する抽出部と、 前記抽出部で抽出されたヘッダ情報のエラー有無を判断し、ヘッダにエラーが
あると判断される場合に再伝送を要求するエラー判断処理部と、 前記抽出部で抽出されたヘッダ情報によりビットストリームを再構成するスト
リーム再構成部と、 前記ビットストリーム再構成部で再構成されたビットストリームをデコーディ
ングするデコーダとを含むビットストリーム通信装置。
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