JP2004328324A - データ伝送装置及びデータ伝送システム - Google Patents
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Abstract
【課題】シーケンスヘッダ等の受信データの重要な部分に誤りが発生した場合にも映像を高品質に再生することを可能にする高スループットのデータ伝送装置及びデータ伝送システムを提供する。
【解決手段】符号化されたデータ部分を複数個含んでいるデータを受信する機能を有する通信手段１と、通信手段が受信したデータの各データ部分について誤りを検出する誤り検出手段２と、通信手段が受信したデータに、他のデータ部分の復号に使用される重要なデータ部分が含まれるか否かを判定する判定手段３と、前記誤り検出手段により誤りがあることが検出されたデータ部分が判定手段により前記重要なデータ部分であると判定された場合、通信手段を介してデータの再送を要求する再送要求手段４とを備える。
【選択図】 図１
【解決手段】符号化されたデータ部分を複数個含んでいるデータを受信する機能を有する通信手段１と、通信手段が受信したデータの各データ部分について誤りを検出する誤り検出手段２と、通信手段が受信したデータに、他のデータ部分の復号に使用される重要なデータ部分が含まれるか否かを判定する判定手段３と、前記誤り検出手段により誤りがあることが検出されたデータ部分が判定手段により前記重要なデータ部分であると判定された場合、通信手段を介してデータの再送を要求する再送要求手段４とを備える。
【選択図】 図１
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はデータ伝送装置及びデータ伝送システム、特に、ＭＰＥＧ規格に従うデータを、無線通信ネットワークを介して伝送するのに好適なデータ伝送装置及びデータ伝送システムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
ＭＰＥＧデータフォーマットの１つであるＭＰＥＧ−ＴＳ（Ｔｒａｎｓｐｏｒｔ Ｓｔｒｅａｍ）によれば、番組を構成する複数のストリーム（ビデオストリーム、オーディオストリーム、データストリーム等）を多重化し、１つのＴＳ（Ｔｒａｎｓｐｏｒｔ Ｓｔｒｅａｍ）として伝送することが可能であり、さらには複数の番組を多重化することも可能である。各ストリームはパケット列からなり、各ストリームには異なるＰＩＤ（パケットＩＤ）が付与されている。多数に及ぶＰＩＤと内容との関係を記述するため、ＴＳには、番組を構成する複数のストリームのＰＩＤを示すＰＭＴ（Ｐｒｏｇｒａｍ Ｍａｐ Ｔａｂｌｅ）やＰＡＴ（Ｐｒｏｇｒａｍ Ａｓｓｏｃｉａｔｉｏｎ Ｔａｂｌｅ）等のテーブル情報が含まれている。受信側でこれらのテーブル情報を参照し、ＰＩＤフィルタリングを行ってパケットを抽出することにより、目的のストリームを取り出すことができる。ＴＳに含まれる各ストリームの中、ビデオストリームについて以下に説明する。
【０００３】
Ｖｉｄｅｏ−ＥＳと呼ばれるビデオストリームは、フレーム内符号化画像であるＩピクチャ（Ｉｎｔｒａ−Ｐｉｃｔｕｒｅ）、双方向予測符号化画像であるＢピクチャ（Ｂｉｄｉｒｅｃｔｉｏｎａｌｌｙ Ｐｒｅｄｉｃｔｉｖｅ−Ｐｉｃｔｕｒｅ）、順方向予測符号化画像であるＰピクチャ（Ｐｒｅｄｉｃｔｉｖｅ−Ｐｉｃｔｕｒｅ）を含んで構成される。
【０００４】
Ｉピクチャはフレーム間予測を行わずに、単独でエンコード及びデコードされるピクチャである。Ｐピクチャは前方のＩピクチャ及びＰピクチャからの予測に基づいてエンコードされ、デコードするには前記のＩピクチャ及びＰピクチャが必要となる。Ｂピクチャは前方及び後方のＩピクチャ及びＰピクチャからの双方向からの予測に基づいてエンコードされ、デコードするには前記のＩピクチャ及びＰピクチャの両方が必要となる。
【０００５】
Ｖｉｄｅｏ−ＥＳは複数のシーケンスからなり、各シーケンスは１つのＩピクチャと複数のＢピクチャとＰピクチャからなる画像グループを複数含む。各シーケンスの先頭には、当該シーケンスに含まれる画像をデコードするために使用される各種パラメータ（画像サイズ、データレート等）を保持するシーケンスヘッダが位置し、また、各画像グループの先頭には画像グループ単位でのランダムアクセス、編集等に必要なパラメータを格納するＧＯＰヘッダが位置する。更に、各ピクチャの前には画像符号化タイプ等の当該ピクチャに共通のパラメータを格納するピクチャヘッダが位置する。
【０００６】
上記構造のＭＰＥＧ−ＴＳは、例えば、標準規格ＩＥＥＥ８０２．１１ａに従う無線ＬＡＮ（Ｌｏｃａｌ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）を介して伝送することができる。ＩＥＥＥ８０２．１１ａ規格では、実際に伝送されるデータは、物理層であるＰＬＣＰ（Ｐｈｙｓｉｃａｌ Ｌａｙｅｒ Ｃｏｎｖｅｒｇｅｎｃｅ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）フレームのＰＳＤＵ（ＰＬＣＰ Ｓｅｒｖｉｃｅ Ｄａｔａ Ｕｎｉｔ）フィールドに含まれるＭＡＣ（Ｍｅｄｉａ Ａｃｃｅｓｓ Ｃｏｎｔｒｏｌ）フレーム中のフィールドＦｒａｍｅ Ｂｏｄｙに格納される。
【０００７】
Ｆｒａｍｅ Ｂｏｄｙは、最大フィールド長が２３１２オクテットの可変長フィールドであり、伝送するデータに応じてＭＡＣフレームおよびＰＬＣＰフレームのデータ長は変化する。ＴＳパケット長は１８８バイト（オクテット）であるため、Ｆｒａｍｅ Ｂｏｄｙには、複数のＴＳパケットを格納することが可能である。
【０００８】
またＩＥＥＥ８０２．１１ａ規格では、データ伝送時、ＭＡＣフレームのフィールドＦＣＳのデータを用いて誤り検出を行う。ＦＣＳフィールドは誤り検出のみに用いられる。即ち、誤りが検出された場合、フレームは再送されるのみであり、誤り訂正は行われない。
【０００９】
誤りが検出されたパケットを全て再送するようにすれば、データの信頼性は確保されるが、スループットが低下し、ノイズの多い環境下で映像データを伝送する場合には動画再生時のフレームレートが低下することがある。
【００１０】
そのため、誤りが検出されたパケットを全て再送するのでなく、視聴者にとって重要な画面の中心付近を表示するデータを含むパケットに誤りが発生したときにのみ再送し、画面の周辺を表示する重要度の低いデータを含むパケットに誤りが発生しても再送を行わないようにするものもある（例えば特許文献１参照）。
【００１１】
【特許文献１】
特開平１１−３３１８３９号公報
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】
受信したＭＰＥＧ−ＴＳデータをデコードして映像を再生する際、受信データに誤りがあっても、その再生画像に及ぼす影響は誤りの発生した位置やデータ欠落が発生した位置のデータの内容によって大きく異なる。例えば、映像そのものを構成するピクチャデータ（画素データ）の一部に誤りが発生した場合はブロックノイズが生じるだけで済む場合が多く、比較的品質の低下は小さいが、受信データ中の重要な部分、例えば、ビデオストリーム中のヘッダ情報を含むシーケンスヘッダやＧＯＰヘッダに誤りが発生すると、そのヘッダに格納されるパラメータを用いてデコードされる一連のピクチャ群の再生が不可能となる場合が多く、画質が大きく低下する。また、画像グループ中のＩピクチャに誤りが生じた場合、Ｉピクチャだけでなく、そのＩピクチャを用いてデコードされるＢピクチャ及びＰピクチャも再生品質が低下してしまう。この問題は上記特許文献１に記載の構成によっても解消されない。
【００１３】
本発明は、上記問題に鑑みなされたものであり、受信データの重要な部分に誤りが発生した場合にも映像を高品質に再生することの可能な高スループットのデータ伝送装置及びデータ伝送システムを提供することを目的とする。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成すべく、本発明のデータ伝送装置は、
符号化されたデータ部分を複数個含んでいるデータを受信する機能を有する通信手段と、
前記通信手段が受信したデータの各データ部分について誤りを検出する誤り検出手段と、
前記通信手段が受信したデータに、他のデータ部分の復号に使用される重要なデータ部分が含まれるか否かを判定する判定手段と、
前記誤り検出手段により誤りがあることが検出されたデータ部分が前記判定手段により前記重要なデータ部分であると判定された場合、前記通信手段を介して前記データの再送を要求する再送要求手段と
を備える。
【００１５】
上記目的を達成すべく、本発明の他のデータ伝送装置は、
符号化され、誤り訂正符号が付されたデータ部分を複数個含んでいるデータを受信する機能を有する通信手段と、
前記通信手段が受信したデータの各データ部分について誤り訂正処理を施し、該誤り訂正処理後に誤りを検出する誤り訂正手段と、
前記受信手段が受信したデータに、他のデータ部分の復号に使用される重要なデータ部分が含まれるか否かを判定する判定手段と、
前記誤り訂正手段により誤りがあることが検出されたデータ部分が前記判定手段により重要なデータ部分であると判定された場合、前記通信手段を介して前記データの再送を要求する再送要求手段と
を備えることを特徴とする。
【００１６】
本発明のデータ伝送システムは、上記構成のデータ伝送装置とネットワークを介して接続された他のデータ伝送装置とから構成される。ネットワークは例えば無線ネットワークであり、該システムで伝送されるデータは例えばＭＰＥＧ−ＴＳである。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明をその実施の形態を示す図面に基づいて具体的に説明する。
実施の形態１．
図１は、本発明の実施の形態１に係るデータ伝送装置６が無線ネットワーク８を介して相手側データ伝送装置７との間でデータを送受信する様子を示している。データ伝送装置６は、無線通信部１、誤り検出部２、ヘッダ検出部３、再送要求部４、及びＭＰＥＧ−ＴＳ出力部５を含む。
【００１８】
以降の説明では、データ伝送装置６とデータ伝送装置７は、無線通信規格ＩＥＥＥ８０２．１１ａに準拠してデータの送受信を行うものとするが、本発明は特定の通信方式に限定されるものではない。
【００１９】
ＩＥＥＥ８０２．１１ａ規格に則り、データ伝送装置７からＭＰＥＧ−ＴＳデータをデータ伝送装置６に伝送する手順を図２の通信シーケンスを参照して以下に説明する。
【００２０】
先ず、データ伝送装置７はデータ伝送装置６に対し、送信したいデータがあることを伝えるためにＲＴＳ（Ｒｅｑｕｅｓｔ ｔｏ Ｓｅｎｄ）フレームを送信する。データ伝送装置６はこのＲＴＳフレームを受信すると、データ伝送装置７に対し送信を許可することを伝えるためにＣＴＳ（Ｃｌｅａｒ ｔｏ Ｓｅｎｄ）フレームを送信する。データ伝送装置７はこのＣＴＳフレームを受信するとデータフレームＤＡＴＡを送信する。データ伝送装置６は、ＤＡＴＡフレームを正常に受信できたときには、そのことを示すＡＣＫ（Ａｃｋｎｏｗｌｅｄｇｅ）フレームをデータ伝送装置７に送信する。
【００２１】
ＤＡＴＡフレームはＭＡＣフレームの１種であり、図３（ａ）に示すＰＬＣＰフレームのＰＳＤＵフィールド６３に格納される。送信データは図３（ｂ）に示すＤＡＴＡフレームのＦｒａｍｅ Ｂｏｄｙフィールド６４に格納される。
【００２２】
ＤＡＴＡフレームには、誤り検出用のデータが格納されているＦＣＳ（Ｆｒａｍｅ Ｃｈｅｃｋ Ｓｅｑｕｅｎｃｅ）フィールド６６が存在し、このＦＣＳフィールドを用いることにより誤り検出を行うことができる。
【００２３】
データ伝送装置７は、ＤＡＴＡフレームのＦｒａｍｅ Ｂｏｄｙフィールド６４にＭＰＥＧ−ＴＳが格納されたデータを、無線通信ネットワーク８を経由して、データ伝送装置６へ送信する。
【００２４】
データ伝送装置６の無線通信部１は、データ伝送装置７から送信されたＤＡＴＡフレームから、そのＦｒａｍｅ Ｂｏｄｙフィールド６４に格納されているＭＰＥＧ−ＴＳを抽出し、誤り検出部２へ送る。ただし、無線通信部１が受信したＤＡＴＡフレームには、無線通信ネットワーク８におけるノイズやフェージングにより生じた誤りが存在していることがある。したがって、ＤＡＴＡフレームから抽出されたＭＰＥＧ−ＴＳ内に誤りが存在している場合がある。
【００２５】
誤り検出部２は、無線通信部１から送られたＭＰＥＧ−ＴＳに対し、誤り検出処理を行う。誤り検出部２は、誤りが検出されなかった場合には、このＭＰＥＧ−ＴＳをそのままＭＰＥＧ−ＴＳ出力部５へ送る。
【００２６】
ＭＰＥＧ−ＴＳ内に誤りが存在する場合、誤り検出部２は、誤りを含むＭＰＥＧ−ＴＳパケットを、そのトランスポートエラーインジケータに“１”を書き込んでからヘッダ検出部３に送る。図４にＴＳパケットの構造を示す。同図に示すようにトランスポートエラーインジケータは、ＭＰＥＧ−ＴＳパケットの先頭にあるシンクバイトの直後に位置するフィールドである。
【００２７】
ヘッダ検出部３は、誤り検出部２から送られたパケットに、シーケンスヘッダ、ＧＯＰヘッダ、ピクチャヘッダなどのヘッダ情報が含まれているか否かを調べる。ＭＰＥＧ−ＴＳは、映像ストリーム、音声ストリーム、各種テーブルなどで構成されているが、ヘッダ情報は、映像信号のエレメンタリーストリームであるＶＩＤＥＯ−ＥＳに含まれている。従って、ヘッダ検出部３は、ＭＰＥＧ−ＴＳに含まれているＰＡＴテーブルおよびＰＭＴテーブルから、ＶＩＤＥＯ−ＥＳのＰＩＤ値を獲得し、各ＭＰＥＧ−ＴＳパケットに対してＰＩＤフィルタリングを行い、このＰＩＤ値を有するパケットを、ＶＩＤＥＯ−ＥＳを構成するＭＰＥＧ−ＴＳパケットとして抽出する。
【００２８】
シーケンスヘッダはシーケンスヘッダコードから始まるデータである。シーケンスヘッダコードは３２ビットのデータであり、その値は０ｘ０００００１Ｂ３である（０ｘは１６進表記であることを表す）。ＧＯＰヘッダはグループスタートコードから始まるデータである。グループスタートコードは３２ビットのデータであり、その値は０ｘ０００００１Ｂ８である。ピクチャヘッダはピクチャスタートコードから始まるデータである。ピクチャスタートコードは３２ビットのデータであり、その値は０ｘ０００００１００である。
【００２９】
ヘッダ検出部３は、シーケンスヘッダ、ＧＯＰヘッダ、およびピクチャヘッダの中、少なくとも１種類以上のヘッダ情報を検出する機能を持つ。以降の説明では、ヘッダ検出部３はシーケンスヘッダのみを検出する機能を持つものとして説明するが、それに限定されるものではない。
【００３０】
ヘッダ検出部３は、ＶＩＤＥＯ−ＥＳを構成するＭＰＥＧ−ＴＳパケット内からシーケンスヘッダコードを検索し、検索結果と共に該ＭＰＥＧ−ＴＳパケットを再送要求部４へ送る。
【００３１】
再送要求部４は、ヘッダ検出部３からＭＰＥＧ−ＴＳパケットとこのＭＰＥＧ−ＴＳパケットにシーケンスヘッダが含まれているか否かを示す情報とを受け取ると、該ＭＰＥＧ−ＴＳパケットのトランスポートエラーインジケータの値を確認し、該ＭＰＥＧ−ＴＳパケットに誤りがあるか否かを判断する。
【００３２】
再送要求部４は、上記情報がＭＰＥＧ−ＴＳパケットにシーケンスヘッダが含まれていないことを示す場合には、受け取ったＭＰＥＧ−ＴＳをＭＰＥＧ−ＴＳ出力部５へ送る。一方、上記情報がＭＰＥＧ−ＴＳパケットにシーケンスヘッダが含まれていることを示し、且つ、このＭＰＥＧ−ＴＳパケットに誤りがあると判断した場合には、無線通信部１に対し、このＭＰＥＧ−ＴＳパケットの再送をデータ伝送装置７に要求するように指示する。
【００３３】
この指示を受け、無線通信部１は、データ伝送装置７に対し、誤りのあったＭＰＥＧ−ＴＳパケットの再送を要求する。無線通信部１がデータ伝送装置７に対して、再送を要求する代表的な方法としては、（１）データ伝送装置７に対し、ＡＣＫフレームを送信しない、（２）データ伝送装置７にＮＡＫ（Ｎｅｇａｔｉｖｅ ＡＣＫ）フレームを送信する、（３）所定の形式の再送要求データを含むＤＡＴＡフレームをデータ伝送装置７に送信する、といったものがある。再送要求を行う方法は他にもあり、本発明はこれらの方法に限定されるものではないが、上記の３つの方法について以下に具体的に説明する。
【００３４】
最初に、ＡＣＫフレームを送信しない方法について図５の通信シーケンスを参照して説明する。無線通信部１はＤＡＴＡフレーム８１を受信した後、再送を要求する場合にはＡＣＫフレームを送信しない。データ伝送装置７はＤＡＴＡフレーム８１の送信後、所定の期間内にＡＣＫフレームを受信しなかった場合には、ＤＡＴＡフレーム８１の送信が正常に完了せず、データ伝送装置６が再送を要求していると判断し、ＤＡＴＡフレーム８２として再送する。
【００３５】
次に、ＮＡＫフレームを送信する方法について図６の通信シーケンスを参照して説明する。無線通信部１はＤＡＴＡフレーム９１を受信した後、再送を要求する場合には一定の時間内にＮＡＫフレームを送信する。データ伝送装置７はＤＡＴＡフレーム９１の送信後、所定の期間内にＮＡＫフレームを受信した場合には、ＤＡＴＡフレーム９１の送信が正常に完了せず、データ伝送装置６が再送を要求していると判断し、このデータフレームをＤＡＴＡフレーム９２として再送する。
【００３６】
次に、所定の形式の再送要求データを含むＤＡＴＡフレームを送信する方法について図７の通信シーケンスを参照して説明する。無線通信部１はＤＡＴＡフレーム１０１を受信した後、再送を要求する場合であっても一定の時間内にＡＣＫフレームを送信し、この通信シーケンスを終了させる。この後、データ伝送装置６は、データ伝送装置７に対する新たな通信シーケンスを開始する。即ち、無線通信部１は、前回の通信シーケンスで受信したＤＡＴＡフレーム１０１の再送を要求するメッセージを、新たな通信シーケンスのＤＡＴＡフレーム１０２に格納し、データ伝送装置７に送信する。データ伝送装置７はこの要求に応じ、新たな通信シーケンスを開始し、再送要求のあったＤＡＴＡフレームをデータフレーム１０３として再送する。
【００３７】
いずれかの方法により再送されたＤＡＴＡフレームを受信した無線通信部１は、正常にＤＡＴＡフレームを受信した場合と同様に、受信したＤＡＴＡフレームのＦｒａｍｅ Ｂｏｄｙフィールドに格納されているＭＰＥＧ−ＴＳを抽出し、誤り検出部２へ送る。以降、上に説明した動作が繰り返される。ＭＰＥＧ−ＴＳ出力部５は、誤り検出部２または再送要求部４から送られたＭＰＥＧ−ＴＳを外部に出力する。
【００３８】
以上説明したように、本実施形態は受信したパケットに誤りがある場合、それがヘッダ情報を含むものである場合に限り再送を行うようにしたので、ノイズの多い環境下でデータを伝送する場合にもスループットは低下せず、再生レートの低下が避けられる。また、ヘッダ情報を含むパケットは全て誤りなく伝送するので、同じヘッダ情報を必要とする一群のピクチャが全て再生不可となる状況が発生することを防止できる。
【００３９】
実施の形態２．
図８は、本発明の実施の形態２に係るデータ伝送装置１６が無線ネットワーク１８を介して相手側データ伝送装置１７との間でデータを送受信する様子を示している。データ伝送装置１６は、無線通信部１１、誤り訂正部１２、ヘッダ検出部３、再送要求部４、及びＭＰＥＧ−ＴＳ出力部５を含む。図８において、図１に示した要素と同じ構成・機能を有するものには同じ参照番号を付している。
【００４０】
以降の説明では、データ伝送装置１６とデータ伝送装置１７は、無線通信規格ＩＥＥＥ８０２．１１ａに準拠してデータの送受信を行うものとするが、本発明は特定の通信方式に限定されるものではない。
【００４１】
ＩＥＥＥ８０２．１１ａ規格に則り、データ伝送装置１７からデータ伝送装置１６に訂正符号付きのＭＰＥＧ−ＴＳデータを伝送する手順を以下に説明する。この場合の通信シーケンスは図２に示したものと同じである。
【００４２】
先ず、データ伝送装置１７はデータ伝送装置１６に対し、送信したいデータがあることを伝えるためにＲＴＳフレームを送信する。データ伝送装置１６はこのＲＴＳフレームを受信すると、データ伝送装置１７に対し送信を許可することを伝えるためにＣＴＳフレームを送信する。データ伝送装置１７はこのＣＴＳフレームを受信するとデータフレームＤＡＴＡを送信する。データ伝送装置１６は、ＤＡＴＡフレームを正常に受信できたときには、そのことを示すＡＣＫフレームをデータ伝送装置１７に送信する。
【００４３】
データ伝送装置１６の無線通信部１１は、データ伝送装置１７から伝送されたＤＡＴＡフレームから、そのＦｒａｍｅ Ｂｏｄｙフィールドに格納されている誤り訂正符号付きのＭＰＥＧ−ＴＳを抽出し、誤り訂正部１２へ送る。無線通信部１１が受信したＤＡＴＡフレームには、無線通信ネットワーク１８におけるノイズやフェージングにより生じた誤りが存在していることがあり、そのためＤＡＴＡフレームから抽出された誤り訂正符号付きのＭＰＥＧ−ＴＳ内に誤りが存在している場合がある。
【００４４】
誤り訂正部１２は、無線通信部１１から送られた誤り訂正符号付きのＭＰＥＧ−ＴＳに対し、誤り訂正処理を行う。一般に、送信データに有限の個数の誤り訂正用パリティビットを付加する誤り訂正符号方式では、訂正可能な誤り数は有限であり、送信データまたは該送信データに付加されているパリティビットに存在する誤りの数が多いときには、誤りを全て訂正することができず、元のデータを復元することが不可能になる場合がある。
【００４５】
誤り訂正部１２は、復号したＭＰＥＧ−ＴＳに誤りが残らなかった場合、つまり、ＭＰＥＧ−ＴＳに存在していた誤りを全て訂正できた場合には、該ＭＰＥＧ−ＴＳをＭＰＥＧ−ＴＳ出力部５へ送る。一方、復号したＭＰＥＧ−ＴＳに誤りが残ってしまった場合、つまり、ＭＰＥＧ−ＴＳに存在していた誤りを訂正しきれなかった場合には、誤りを含むＭＰＥＧ−ＴＳパケットを、そのトランスポートエラーインジケータに“１”を書き込んでからヘッダ検出部３に送る。図４を参照して前に説明したように、トランスポートエラーインジケータは、ＭＰＥＧ−ＴＳパケットの先頭のシンクバイトの直後に位置するフィールドである。
【００４６】
以降の動作は実施の形態１と同様である。簡単に説明すると、ヘッダ検出部３は、該ＭＰＥＧ−ＴＳパケットからシーケンスヘッダを検索し、検索結果と共に該ＭＰＥＧ−ＴＳパケットを再送要求部４へ送る。
【００４７】
再送要求部４は、ＭＰＥＧ−ＴＳパケットにシーケンスヘッダが含まれていない場合には、受け取ったＭＰＥＧ−ＴＳをＭＰＥＧ−ＴＳ出力部５へ送る。一方、ＭＰＥＧ−ＴＳパケットシーケンスヘッダが含まれ、且つこのパケットに誤りがあると判断した場合には、無線通信部１１対し、このＭＰＥＧ−ＴＳパケットの再送をデータ伝送装置１７に要求するように指示する。
【００４８】
この指示を受け、無線通信部１１は、データ伝送装置１７に対し、誤りのあったＭＰＥＧ−ＴＳパケットの再送を要求する。この要求に応じ、データ伝送装置１７はＭＰＥＧ−ＴＳパケットを再送する。再送手順は実施の形態１で説明したものと同様であるので説明は省略する。
【００４９】
以上説明したように、本実施形態は受信したパケットの誤りを訂正しきれなかた場合、それがヘッダ情報を含むものである場合に限り再送を行うようにしたので、ノイズの多い環境下でデータを伝送する場合にもスループットは低下せず、再生レートの低下が避けられる。また、ヘッダ情報を含むパケットは全て誤りなく伝送するので、同じヘッダ情報を必要とする一群のピクチャが全て再生不可となる状況が発生することを防止できる。
【００５０】
実施の形態３．
図９は、本発明の実施の形態３に係るデータ伝送装置２１が無線ネットワーク１８を介して相手側データ伝送装置１７との間でデータを送受信する様子を示している。データ伝送装置２１は、無線通信部１１、誤り訂正部１２、Ｉピクチャ検出部１９、再送要求部２０、及びＭＰＥＧ−ＴＳ出力部５を含む。図９において、図１または図８に示した要素と同じ構成・機能を有するものには同じ参照番号を付している。
【００５１】
本実施形態における通信シーケンスは図２を参照して既に説明したものと同じであり、誤り訂正処理も実施の形態２の場合と同様であるので、以下では主にＩピクチャ検出部１９及び再送要求部２０の動作について説明する。
【００５２】
Ｉピクチャ及びピクチャのタイプを示すピクチャヘッダは、ビデオストリームＶＩＤＥＯ−ＥＳに含まれている。従ってＩピクチャ検出部１９はＭＰＥＧ−ＴＳに含まれるＰＡＴテーブルおよびＰＭＴテーブルから、ＶＩＤＥＯ−ＥＳのＰＩＤ値を獲得し、誤り訂正部１２から送られる各ＭＰＥＧ−ＴＳパケットに対してＰＩＤフィルタリングを行い、このＰＩＤ値を有するパケットを、ＶＩＤＥＯ−ＥＳを構成するＭＰＥＧ−ＴＳパケットとして抽出する。
【００５３】
Ｉピクチャ検出部１９は、抽出したＶＩＤＥＯ−ＥＳを構成するＭＰＥＧ−ＴＳパケットにＩピクチャが含まれるかどうかを判定するために、各ピクチャのピクチャヘッダのＰＣＴ（Ｐｉｃｔｕｒｅ Ｃｏｄｉｎｇ Ｔｙｐｅ）フィールドを調べる。ＰＣＴは、３ビットのデータであり、その値が２進表記で００１ならば、そのピクチャタイプはＩピクチャであると判定することができる。
【００５４】
Ｉピクチャ検出部１９は、抽出したＶＩＤＥＯ−ＥＳを構成するＭＰＥＧ−ＴＳパケットのＰＣＴ値に基づき、該ＭＰＥＧ−ＴＳパケットの中にＩピクチャが含まれるか否かを調べ、該ＭＰＥＧ−ＴＳパケットをその中にＩピクチャが含まれるか否かを示す情報と共に再送要求部２０へ送る。
【００５５】
再送要求部２０は、ＭＰＥＧ−ＴＳパケットと上記情報を受け取ると、該ＭＰＥＧ−ＴＳパケットのトランスポートエラーインジケータの値を確認することにより、該ＭＰＥＧ−ＴＳパケットに誤りが含まれているかどうかを調べる。
【００５６】
再送要求部２０は、上記情報がＭＰＥＧ−ＴＳパケットにＩピクチャは含まれていないことを示す場合には、このＭＰＥＧ−ＴＳをＭＰＥＧ−ＴＳ出力部５へ送る。一方、上記情報がＭＰＥＧ−ＴＳパケットにＩピクチャが含まれていることを示しており、且つ、且つその中に誤りがあると判定した場合には、無線通信部１１対し、このＭＰＥＧ−ＴＳパケットの再送をデータ伝送装置１７に要求するように指示する。以降の動作は実施の形態１及び２と同様であるので説明は省略する。
【００５７】
以上説明したように、本実施形態は受信したパケットの誤りを訂正しきれなかた場合、それがＩピクチャを含むものである場合に限り再送を行うようにしたので、ノイズの多い環境下でデータを伝送する場合にもスループットは低下せず、再生レートの低下が避けられる。また、Ｉピクチャは全て誤りなく伝送するので、同じＩピクチャを用いてデコードされる一群のピクチャの再生品質が全て低下するような状況が発生することを防止できる。
【００５８】
【発明の効果】
本発明によれば、受信データの重要な部分に誤りが発生した場合にも映像を高品質に再生することを可能にする高スループットのデータ伝送装置及びデータ伝送システムが提供される。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態１に係るデータ伝送装置の内部構成及び該データ伝送装置を含むデータ伝送システムの構成を示す図である。
【図２】図１のシステムにおけるデータ伝送手順を示す通信シーケンス図である。
【図３】無線通信規格ＩＥＥＥ８０２．１１ａに従うＰＬＣＰフレームの構造及び該ＰＬＣＰフレームに含まれるＤＡＴＡフレーム（ＭＡＣフレーム）の構造を示す図である。
【図４】ＭＰＥＧ−ＴＳパケットの構造を示す図である。
【図５】ＡＣＫフレームを送信しないことによりパケット再送を行う手順を示す通信シーケンス図である。
【図６】ＮＡＫフレームを送信することによりパケット再送を行う手順を示す通信シーケンス図である。
【図７】所定の形式の再送要求データを含むＤＡＴＡフレームを送信することによりパケット再送を行う手順を示す通信シーケンス図である。
【図８】本発明の実施の形態２に係るデータ伝送装置の内部構成及び該データ伝送装置を含むデータ伝送システムの構成を示す図である。
【図９】本発明の実施の形態３に係るデータ伝送装置の内部構成及び該データ伝送装置を含むデータ伝送システムの構成を示す図である。
【符号の説明】
１ 無線通信部、 ２ 誤り検出部、 ３ ヘッダ検出部、 ４，２０ 再送要求部、 ５ ＭＰＥＧ−ＴＳ出力部、 ６，７，１６，１７，２１ データ伝送装置、 ８，１８ 無線ネットワーク、 １２ 誤り訂正部、 １９ Ｉピクチャ検出部。
【発明の属する技術分野】
本発明はデータ伝送装置及びデータ伝送システム、特に、ＭＰＥＧ規格に従うデータを、無線通信ネットワークを介して伝送するのに好適なデータ伝送装置及びデータ伝送システムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
ＭＰＥＧデータフォーマットの１つであるＭＰＥＧ−ＴＳ（Ｔｒａｎｓｐｏｒｔ Ｓｔｒｅａｍ）によれば、番組を構成する複数のストリーム（ビデオストリーム、オーディオストリーム、データストリーム等）を多重化し、１つのＴＳ（Ｔｒａｎｓｐｏｒｔ Ｓｔｒｅａｍ）として伝送することが可能であり、さらには複数の番組を多重化することも可能である。各ストリームはパケット列からなり、各ストリームには異なるＰＩＤ（パケットＩＤ）が付与されている。多数に及ぶＰＩＤと内容との関係を記述するため、ＴＳには、番組を構成する複数のストリームのＰＩＤを示すＰＭＴ（Ｐｒｏｇｒａｍ Ｍａｐ Ｔａｂｌｅ）やＰＡＴ（Ｐｒｏｇｒａｍ Ａｓｓｏｃｉａｔｉｏｎ Ｔａｂｌｅ）等のテーブル情報が含まれている。受信側でこれらのテーブル情報を参照し、ＰＩＤフィルタリングを行ってパケットを抽出することにより、目的のストリームを取り出すことができる。ＴＳに含まれる各ストリームの中、ビデオストリームについて以下に説明する。
【０００３】
Ｖｉｄｅｏ−ＥＳと呼ばれるビデオストリームは、フレーム内符号化画像であるＩピクチャ（Ｉｎｔｒａ−Ｐｉｃｔｕｒｅ）、双方向予測符号化画像であるＢピクチャ（Ｂｉｄｉｒｅｃｔｉｏｎａｌｌｙ Ｐｒｅｄｉｃｔｉｖｅ−Ｐｉｃｔｕｒｅ）、順方向予測符号化画像であるＰピクチャ（Ｐｒｅｄｉｃｔｉｖｅ−Ｐｉｃｔｕｒｅ）を含んで構成される。
【０００４】
Ｉピクチャはフレーム間予測を行わずに、単独でエンコード及びデコードされるピクチャである。Ｐピクチャは前方のＩピクチャ及びＰピクチャからの予測に基づいてエンコードされ、デコードするには前記のＩピクチャ及びＰピクチャが必要となる。Ｂピクチャは前方及び後方のＩピクチャ及びＰピクチャからの双方向からの予測に基づいてエンコードされ、デコードするには前記のＩピクチャ及びＰピクチャの両方が必要となる。
【０００５】
Ｖｉｄｅｏ−ＥＳは複数のシーケンスからなり、各シーケンスは１つのＩピクチャと複数のＢピクチャとＰピクチャからなる画像グループを複数含む。各シーケンスの先頭には、当該シーケンスに含まれる画像をデコードするために使用される各種パラメータ（画像サイズ、データレート等）を保持するシーケンスヘッダが位置し、また、各画像グループの先頭には画像グループ単位でのランダムアクセス、編集等に必要なパラメータを格納するＧＯＰヘッダが位置する。更に、各ピクチャの前には画像符号化タイプ等の当該ピクチャに共通のパラメータを格納するピクチャヘッダが位置する。
【０００６】
上記構造のＭＰＥＧ−ＴＳは、例えば、標準規格ＩＥＥＥ８０２．１１ａに従う無線ＬＡＮ（Ｌｏｃａｌ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）を介して伝送することができる。ＩＥＥＥ８０２．１１ａ規格では、実際に伝送されるデータは、物理層であるＰＬＣＰ（Ｐｈｙｓｉｃａｌ Ｌａｙｅｒ Ｃｏｎｖｅｒｇｅｎｃｅ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）フレームのＰＳＤＵ（ＰＬＣＰ Ｓｅｒｖｉｃｅ Ｄａｔａ Ｕｎｉｔ）フィールドに含まれるＭＡＣ（Ｍｅｄｉａ Ａｃｃｅｓｓ Ｃｏｎｔｒｏｌ）フレーム中のフィールドＦｒａｍｅ Ｂｏｄｙに格納される。
【０００７】
Ｆｒａｍｅ Ｂｏｄｙは、最大フィールド長が２３１２オクテットの可変長フィールドであり、伝送するデータに応じてＭＡＣフレームおよびＰＬＣＰフレームのデータ長は変化する。ＴＳパケット長は１８８バイト（オクテット）であるため、Ｆｒａｍｅ Ｂｏｄｙには、複数のＴＳパケットを格納することが可能である。
【０００８】
またＩＥＥＥ８０２．１１ａ規格では、データ伝送時、ＭＡＣフレームのフィールドＦＣＳのデータを用いて誤り検出を行う。ＦＣＳフィールドは誤り検出のみに用いられる。即ち、誤りが検出された場合、フレームは再送されるのみであり、誤り訂正は行われない。
【０００９】
誤りが検出されたパケットを全て再送するようにすれば、データの信頼性は確保されるが、スループットが低下し、ノイズの多い環境下で映像データを伝送する場合には動画再生時のフレームレートが低下することがある。
【００１０】
そのため、誤りが検出されたパケットを全て再送するのでなく、視聴者にとって重要な画面の中心付近を表示するデータを含むパケットに誤りが発生したときにのみ再送し、画面の周辺を表示する重要度の低いデータを含むパケットに誤りが発生しても再送を行わないようにするものもある（例えば特許文献１参照）。
【００１１】
【特許文献１】
特開平１１−３３１８３９号公報
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】
受信したＭＰＥＧ−ＴＳデータをデコードして映像を再生する際、受信データに誤りがあっても、その再生画像に及ぼす影響は誤りの発生した位置やデータ欠落が発生した位置のデータの内容によって大きく異なる。例えば、映像そのものを構成するピクチャデータ（画素データ）の一部に誤りが発生した場合はブロックノイズが生じるだけで済む場合が多く、比較的品質の低下は小さいが、受信データ中の重要な部分、例えば、ビデオストリーム中のヘッダ情報を含むシーケンスヘッダやＧＯＰヘッダに誤りが発生すると、そのヘッダに格納されるパラメータを用いてデコードされる一連のピクチャ群の再生が不可能となる場合が多く、画質が大きく低下する。また、画像グループ中のＩピクチャに誤りが生じた場合、Ｉピクチャだけでなく、そのＩピクチャを用いてデコードされるＢピクチャ及びＰピクチャも再生品質が低下してしまう。この問題は上記特許文献１に記載の構成によっても解消されない。
【００１３】
本発明は、上記問題に鑑みなされたものであり、受信データの重要な部分に誤りが発生した場合にも映像を高品質に再生することの可能な高スループットのデータ伝送装置及びデータ伝送システムを提供することを目的とする。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成すべく、本発明のデータ伝送装置は、
符号化されたデータ部分を複数個含んでいるデータを受信する機能を有する通信手段と、
前記通信手段が受信したデータの各データ部分について誤りを検出する誤り検出手段と、
前記通信手段が受信したデータに、他のデータ部分の復号に使用される重要なデータ部分が含まれるか否かを判定する判定手段と、
前記誤り検出手段により誤りがあることが検出されたデータ部分が前記判定手段により前記重要なデータ部分であると判定された場合、前記通信手段を介して前記データの再送を要求する再送要求手段と
を備える。
【００１５】
上記目的を達成すべく、本発明の他のデータ伝送装置は、
符号化され、誤り訂正符号が付されたデータ部分を複数個含んでいるデータを受信する機能を有する通信手段と、
前記通信手段が受信したデータの各データ部分について誤り訂正処理を施し、該誤り訂正処理後に誤りを検出する誤り訂正手段と、
前記受信手段が受信したデータに、他のデータ部分の復号に使用される重要なデータ部分が含まれるか否かを判定する判定手段と、
前記誤り訂正手段により誤りがあることが検出されたデータ部分が前記判定手段により重要なデータ部分であると判定された場合、前記通信手段を介して前記データの再送を要求する再送要求手段と
を備えることを特徴とする。
【００１６】
本発明のデータ伝送システムは、上記構成のデータ伝送装置とネットワークを介して接続された他のデータ伝送装置とから構成される。ネットワークは例えば無線ネットワークであり、該システムで伝送されるデータは例えばＭＰＥＧ−ＴＳである。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明をその実施の形態を示す図面に基づいて具体的に説明する。
実施の形態１．
図１は、本発明の実施の形態１に係るデータ伝送装置６が無線ネットワーク８を介して相手側データ伝送装置７との間でデータを送受信する様子を示している。データ伝送装置６は、無線通信部１、誤り検出部２、ヘッダ検出部３、再送要求部４、及びＭＰＥＧ−ＴＳ出力部５を含む。
【００１８】
以降の説明では、データ伝送装置６とデータ伝送装置７は、無線通信規格ＩＥＥＥ８０２．１１ａに準拠してデータの送受信を行うものとするが、本発明は特定の通信方式に限定されるものではない。
【００１９】
ＩＥＥＥ８０２．１１ａ規格に則り、データ伝送装置７からＭＰＥＧ−ＴＳデータをデータ伝送装置６に伝送する手順を図２の通信シーケンスを参照して以下に説明する。
【００２０】
先ず、データ伝送装置７はデータ伝送装置６に対し、送信したいデータがあることを伝えるためにＲＴＳ（Ｒｅｑｕｅｓｔ ｔｏ Ｓｅｎｄ）フレームを送信する。データ伝送装置６はこのＲＴＳフレームを受信すると、データ伝送装置７に対し送信を許可することを伝えるためにＣＴＳ（Ｃｌｅａｒ ｔｏ Ｓｅｎｄ）フレームを送信する。データ伝送装置７はこのＣＴＳフレームを受信するとデータフレームＤＡＴＡを送信する。データ伝送装置６は、ＤＡＴＡフレームを正常に受信できたときには、そのことを示すＡＣＫ（Ａｃｋｎｏｗｌｅｄｇｅ）フレームをデータ伝送装置７に送信する。
【００２１】
ＤＡＴＡフレームはＭＡＣフレームの１種であり、図３（ａ）に示すＰＬＣＰフレームのＰＳＤＵフィールド６３に格納される。送信データは図３（ｂ）に示すＤＡＴＡフレームのＦｒａｍｅ Ｂｏｄｙフィールド６４に格納される。
【００２２】
ＤＡＴＡフレームには、誤り検出用のデータが格納されているＦＣＳ（Ｆｒａｍｅ Ｃｈｅｃｋ Ｓｅｑｕｅｎｃｅ）フィールド６６が存在し、このＦＣＳフィールドを用いることにより誤り検出を行うことができる。
【００２３】
データ伝送装置７は、ＤＡＴＡフレームのＦｒａｍｅ Ｂｏｄｙフィールド６４にＭＰＥＧ−ＴＳが格納されたデータを、無線通信ネットワーク８を経由して、データ伝送装置６へ送信する。
【００２４】
データ伝送装置６の無線通信部１は、データ伝送装置７から送信されたＤＡＴＡフレームから、そのＦｒａｍｅ Ｂｏｄｙフィールド６４に格納されているＭＰＥＧ−ＴＳを抽出し、誤り検出部２へ送る。ただし、無線通信部１が受信したＤＡＴＡフレームには、無線通信ネットワーク８におけるノイズやフェージングにより生じた誤りが存在していることがある。したがって、ＤＡＴＡフレームから抽出されたＭＰＥＧ−ＴＳ内に誤りが存在している場合がある。
【００２５】
誤り検出部２は、無線通信部１から送られたＭＰＥＧ−ＴＳに対し、誤り検出処理を行う。誤り検出部２は、誤りが検出されなかった場合には、このＭＰＥＧ−ＴＳをそのままＭＰＥＧ−ＴＳ出力部５へ送る。
【００２６】
ＭＰＥＧ−ＴＳ内に誤りが存在する場合、誤り検出部２は、誤りを含むＭＰＥＧ−ＴＳパケットを、そのトランスポートエラーインジケータに“１”を書き込んでからヘッダ検出部３に送る。図４にＴＳパケットの構造を示す。同図に示すようにトランスポートエラーインジケータは、ＭＰＥＧ−ＴＳパケットの先頭にあるシンクバイトの直後に位置するフィールドである。
【００２７】
ヘッダ検出部３は、誤り検出部２から送られたパケットに、シーケンスヘッダ、ＧＯＰヘッダ、ピクチャヘッダなどのヘッダ情報が含まれているか否かを調べる。ＭＰＥＧ−ＴＳは、映像ストリーム、音声ストリーム、各種テーブルなどで構成されているが、ヘッダ情報は、映像信号のエレメンタリーストリームであるＶＩＤＥＯ−ＥＳに含まれている。従って、ヘッダ検出部３は、ＭＰＥＧ−ＴＳに含まれているＰＡＴテーブルおよびＰＭＴテーブルから、ＶＩＤＥＯ−ＥＳのＰＩＤ値を獲得し、各ＭＰＥＧ−ＴＳパケットに対してＰＩＤフィルタリングを行い、このＰＩＤ値を有するパケットを、ＶＩＤＥＯ−ＥＳを構成するＭＰＥＧ−ＴＳパケットとして抽出する。
【００２８】
シーケンスヘッダはシーケンスヘッダコードから始まるデータである。シーケンスヘッダコードは３２ビットのデータであり、その値は０ｘ０００００１Ｂ３である（０ｘは１６進表記であることを表す）。ＧＯＰヘッダはグループスタートコードから始まるデータである。グループスタートコードは３２ビットのデータであり、その値は０ｘ０００００１Ｂ８である。ピクチャヘッダはピクチャスタートコードから始まるデータである。ピクチャスタートコードは３２ビットのデータであり、その値は０ｘ０００００１００である。
【００２９】
ヘッダ検出部３は、シーケンスヘッダ、ＧＯＰヘッダ、およびピクチャヘッダの中、少なくとも１種類以上のヘッダ情報を検出する機能を持つ。以降の説明では、ヘッダ検出部３はシーケンスヘッダのみを検出する機能を持つものとして説明するが、それに限定されるものではない。
【００３０】
ヘッダ検出部３は、ＶＩＤＥＯ−ＥＳを構成するＭＰＥＧ−ＴＳパケット内からシーケンスヘッダコードを検索し、検索結果と共に該ＭＰＥＧ−ＴＳパケットを再送要求部４へ送る。
【００３１】
再送要求部４は、ヘッダ検出部３からＭＰＥＧ−ＴＳパケットとこのＭＰＥＧ−ＴＳパケットにシーケンスヘッダが含まれているか否かを示す情報とを受け取ると、該ＭＰＥＧ−ＴＳパケットのトランスポートエラーインジケータの値を確認し、該ＭＰＥＧ−ＴＳパケットに誤りがあるか否かを判断する。
【００３２】
再送要求部４は、上記情報がＭＰＥＧ−ＴＳパケットにシーケンスヘッダが含まれていないことを示す場合には、受け取ったＭＰＥＧ−ＴＳをＭＰＥＧ−ＴＳ出力部５へ送る。一方、上記情報がＭＰＥＧ−ＴＳパケットにシーケンスヘッダが含まれていることを示し、且つ、このＭＰＥＧ−ＴＳパケットに誤りがあると判断した場合には、無線通信部１に対し、このＭＰＥＧ−ＴＳパケットの再送をデータ伝送装置７に要求するように指示する。
【００３３】
この指示を受け、無線通信部１は、データ伝送装置７に対し、誤りのあったＭＰＥＧ−ＴＳパケットの再送を要求する。無線通信部１がデータ伝送装置７に対して、再送を要求する代表的な方法としては、（１）データ伝送装置７に対し、ＡＣＫフレームを送信しない、（２）データ伝送装置７にＮＡＫ（Ｎｅｇａｔｉｖｅ ＡＣＫ）フレームを送信する、（３）所定の形式の再送要求データを含むＤＡＴＡフレームをデータ伝送装置７に送信する、といったものがある。再送要求を行う方法は他にもあり、本発明はこれらの方法に限定されるものではないが、上記の３つの方法について以下に具体的に説明する。
【００３４】
最初に、ＡＣＫフレームを送信しない方法について図５の通信シーケンスを参照して説明する。無線通信部１はＤＡＴＡフレーム８１を受信した後、再送を要求する場合にはＡＣＫフレームを送信しない。データ伝送装置７はＤＡＴＡフレーム８１の送信後、所定の期間内にＡＣＫフレームを受信しなかった場合には、ＤＡＴＡフレーム８１の送信が正常に完了せず、データ伝送装置６が再送を要求していると判断し、ＤＡＴＡフレーム８２として再送する。
【００３５】
次に、ＮＡＫフレームを送信する方法について図６の通信シーケンスを参照して説明する。無線通信部１はＤＡＴＡフレーム９１を受信した後、再送を要求する場合には一定の時間内にＮＡＫフレームを送信する。データ伝送装置７はＤＡＴＡフレーム９１の送信後、所定の期間内にＮＡＫフレームを受信した場合には、ＤＡＴＡフレーム９１の送信が正常に完了せず、データ伝送装置６が再送を要求していると判断し、このデータフレームをＤＡＴＡフレーム９２として再送する。
【００３６】
次に、所定の形式の再送要求データを含むＤＡＴＡフレームを送信する方法について図７の通信シーケンスを参照して説明する。無線通信部１はＤＡＴＡフレーム１０１を受信した後、再送を要求する場合であっても一定の時間内にＡＣＫフレームを送信し、この通信シーケンスを終了させる。この後、データ伝送装置６は、データ伝送装置７に対する新たな通信シーケンスを開始する。即ち、無線通信部１は、前回の通信シーケンスで受信したＤＡＴＡフレーム１０１の再送を要求するメッセージを、新たな通信シーケンスのＤＡＴＡフレーム１０２に格納し、データ伝送装置７に送信する。データ伝送装置７はこの要求に応じ、新たな通信シーケンスを開始し、再送要求のあったＤＡＴＡフレームをデータフレーム１０３として再送する。
【００３７】
いずれかの方法により再送されたＤＡＴＡフレームを受信した無線通信部１は、正常にＤＡＴＡフレームを受信した場合と同様に、受信したＤＡＴＡフレームのＦｒａｍｅ Ｂｏｄｙフィールドに格納されているＭＰＥＧ−ＴＳを抽出し、誤り検出部２へ送る。以降、上に説明した動作が繰り返される。ＭＰＥＧ−ＴＳ出力部５は、誤り検出部２または再送要求部４から送られたＭＰＥＧ−ＴＳを外部に出力する。
【００３８】
以上説明したように、本実施形態は受信したパケットに誤りがある場合、それがヘッダ情報を含むものである場合に限り再送を行うようにしたので、ノイズの多い環境下でデータを伝送する場合にもスループットは低下せず、再生レートの低下が避けられる。また、ヘッダ情報を含むパケットは全て誤りなく伝送するので、同じヘッダ情報を必要とする一群のピクチャが全て再生不可となる状況が発生することを防止できる。
【００３９】
実施の形態２．
図８は、本発明の実施の形態２に係るデータ伝送装置１６が無線ネットワーク１８を介して相手側データ伝送装置１７との間でデータを送受信する様子を示している。データ伝送装置１６は、無線通信部１１、誤り訂正部１２、ヘッダ検出部３、再送要求部４、及びＭＰＥＧ−ＴＳ出力部５を含む。図８において、図１に示した要素と同じ構成・機能を有するものには同じ参照番号を付している。
【００４０】
以降の説明では、データ伝送装置１６とデータ伝送装置１７は、無線通信規格ＩＥＥＥ８０２．１１ａに準拠してデータの送受信を行うものとするが、本発明は特定の通信方式に限定されるものではない。
【００４１】
ＩＥＥＥ８０２．１１ａ規格に則り、データ伝送装置１７からデータ伝送装置１６に訂正符号付きのＭＰＥＧ−ＴＳデータを伝送する手順を以下に説明する。この場合の通信シーケンスは図２に示したものと同じである。
【００４２】
先ず、データ伝送装置１７はデータ伝送装置１６に対し、送信したいデータがあることを伝えるためにＲＴＳフレームを送信する。データ伝送装置１６はこのＲＴＳフレームを受信すると、データ伝送装置１７に対し送信を許可することを伝えるためにＣＴＳフレームを送信する。データ伝送装置１７はこのＣＴＳフレームを受信するとデータフレームＤＡＴＡを送信する。データ伝送装置１６は、ＤＡＴＡフレームを正常に受信できたときには、そのことを示すＡＣＫフレームをデータ伝送装置１７に送信する。
【００４３】
データ伝送装置１６の無線通信部１１は、データ伝送装置１７から伝送されたＤＡＴＡフレームから、そのＦｒａｍｅ Ｂｏｄｙフィールドに格納されている誤り訂正符号付きのＭＰＥＧ−ＴＳを抽出し、誤り訂正部１２へ送る。無線通信部１１が受信したＤＡＴＡフレームには、無線通信ネットワーク１８におけるノイズやフェージングにより生じた誤りが存在していることがあり、そのためＤＡＴＡフレームから抽出された誤り訂正符号付きのＭＰＥＧ−ＴＳ内に誤りが存在している場合がある。
【００４４】
誤り訂正部１２は、無線通信部１１から送られた誤り訂正符号付きのＭＰＥＧ−ＴＳに対し、誤り訂正処理を行う。一般に、送信データに有限の個数の誤り訂正用パリティビットを付加する誤り訂正符号方式では、訂正可能な誤り数は有限であり、送信データまたは該送信データに付加されているパリティビットに存在する誤りの数が多いときには、誤りを全て訂正することができず、元のデータを復元することが不可能になる場合がある。
【００４５】
誤り訂正部１２は、復号したＭＰＥＧ−ＴＳに誤りが残らなかった場合、つまり、ＭＰＥＧ−ＴＳに存在していた誤りを全て訂正できた場合には、該ＭＰＥＧ−ＴＳをＭＰＥＧ−ＴＳ出力部５へ送る。一方、復号したＭＰＥＧ−ＴＳに誤りが残ってしまった場合、つまり、ＭＰＥＧ−ＴＳに存在していた誤りを訂正しきれなかった場合には、誤りを含むＭＰＥＧ−ＴＳパケットを、そのトランスポートエラーインジケータに“１”を書き込んでからヘッダ検出部３に送る。図４を参照して前に説明したように、トランスポートエラーインジケータは、ＭＰＥＧ−ＴＳパケットの先頭のシンクバイトの直後に位置するフィールドである。
【００４６】
以降の動作は実施の形態１と同様である。簡単に説明すると、ヘッダ検出部３は、該ＭＰＥＧ−ＴＳパケットからシーケンスヘッダを検索し、検索結果と共に該ＭＰＥＧ−ＴＳパケットを再送要求部４へ送る。
【００４７】
再送要求部４は、ＭＰＥＧ−ＴＳパケットにシーケンスヘッダが含まれていない場合には、受け取ったＭＰＥＧ−ＴＳをＭＰＥＧ−ＴＳ出力部５へ送る。一方、ＭＰＥＧ−ＴＳパケットシーケンスヘッダが含まれ、且つこのパケットに誤りがあると判断した場合には、無線通信部１１対し、このＭＰＥＧ−ＴＳパケットの再送をデータ伝送装置１７に要求するように指示する。
【００４８】
この指示を受け、無線通信部１１は、データ伝送装置１７に対し、誤りのあったＭＰＥＧ−ＴＳパケットの再送を要求する。この要求に応じ、データ伝送装置１７はＭＰＥＧ−ＴＳパケットを再送する。再送手順は実施の形態１で説明したものと同様であるので説明は省略する。
【００４９】
以上説明したように、本実施形態は受信したパケットの誤りを訂正しきれなかた場合、それがヘッダ情報を含むものである場合に限り再送を行うようにしたので、ノイズの多い環境下でデータを伝送する場合にもスループットは低下せず、再生レートの低下が避けられる。また、ヘッダ情報を含むパケットは全て誤りなく伝送するので、同じヘッダ情報を必要とする一群のピクチャが全て再生不可となる状況が発生することを防止できる。
【００５０】
実施の形態３．
図９は、本発明の実施の形態３に係るデータ伝送装置２１が無線ネットワーク１８を介して相手側データ伝送装置１７との間でデータを送受信する様子を示している。データ伝送装置２１は、無線通信部１１、誤り訂正部１２、Ｉピクチャ検出部１９、再送要求部２０、及びＭＰＥＧ−ＴＳ出力部５を含む。図９において、図１または図８に示した要素と同じ構成・機能を有するものには同じ参照番号を付している。
【００５１】
本実施形態における通信シーケンスは図２を参照して既に説明したものと同じであり、誤り訂正処理も実施の形態２の場合と同様であるので、以下では主にＩピクチャ検出部１９及び再送要求部２０の動作について説明する。
【００５２】
Ｉピクチャ及びピクチャのタイプを示すピクチャヘッダは、ビデオストリームＶＩＤＥＯ−ＥＳに含まれている。従ってＩピクチャ検出部１９はＭＰＥＧ−ＴＳに含まれるＰＡＴテーブルおよびＰＭＴテーブルから、ＶＩＤＥＯ−ＥＳのＰＩＤ値を獲得し、誤り訂正部１２から送られる各ＭＰＥＧ−ＴＳパケットに対してＰＩＤフィルタリングを行い、このＰＩＤ値を有するパケットを、ＶＩＤＥＯ−ＥＳを構成するＭＰＥＧ−ＴＳパケットとして抽出する。
【００５３】
Ｉピクチャ検出部１９は、抽出したＶＩＤＥＯ−ＥＳを構成するＭＰＥＧ−ＴＳパケットにＩピクチャが含まれるかどうかを判定するために、各ピクチャのピクチャヘッダのＰＣＴ（Ｐｉｃｔｕｒｅ Ｃｏｄｉｎｇ Ｔｙｐｅ）フィールドを調べる。ＰＣＴは、３ビットのデータであり、その値が２進表記で００１ならば、そのピクチャタイプはＩピクチャであると判定することができる。
【００５４】
Ｉピクチャ検出部１９は、抽出したＶＩＤＥＯ−ＥＳを構成するＭＰＥＧ−ＴＳパケットのＰＣＴ値に基づき、該ＭＰＥＧ−ＴＳパケットの中にＩピクチャが含まれるか否かを調べ、該ＭＰＥＧ−ＴＳパケットをその中にＩピクチャが含まれるか否かを示す情報と共に再送要求部２０へ送る。
【００５５】
再送要求部２０は、ＭＰＥＧ−ＴＳパケットと上記情報を受け取ると、該ＭＰＥＧ−ＴＳパケットのトランスポートエラーインジケータの値を確認することにより、該ＭＰＥＧ−ＴＳパケットに誤りが含まれているかどうかを調べる。
【００５６】
再送要求部２０は、上記情報がＭＰＥＧ−ＴＳパケットにＩピクチャは含まれていないことを示す場合には、このＭＰＥＧ−ＴＳをＭＰＥＧ−ＴＳ出力部５へ送る。一方、上記情報がＭＰＥＧ−ＴＳパケットにＩピクチャが含まれていることを示しており、且つ、且つその中に誤りがあると判定した場合には、無線通信部１１対し、このＭＰＥＧ−ＴＳパケットの再送をデータ伝送装置１７に要求するように指示する。以降の動作は実施の形態１及び２と同様であるので説明は省略する。
【００５７】
以上説明したように、本実施形態は受信したパケットの誤りを訂正しきれなかた場合、それがＩピクチャを含むものである場合に限り再送を行うようにしたので、ノイズの多い環境下でデータを伝送する場合にもスループットは低下せず、再生レートの低下が避けられる。また、Ｉピクチャは全て誤りなく伝送するので、同じＩピクチャを用いてデコードされる一群のピクチャの再生品質が全て低下するような状況が発生することを防止できる。
【００５８】
【発明の効果】
本発明によれば、受信データの重要な部分に誤りが発生した場合にも映像を高品質に再生することを可能にする高スループットのデータ伝送装置及びデータ伝送システムが提供される。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態１に係るデータ伝送装置の内部構成及び該データ伝送装置を含むデータ伝送システムの構成を示す図である。
【図２】図１のシステムにおけるデータ伝送手順を示す通信シーケンス図である。
【図３】無線通信規格ＩＥＥＥ８０２．１１ａに従うＰＬＣＰフレームの構造及び該ＰＬＣＰフレームに含まれるＤＡＴＡフレーム（ＭＡＣフレーム）の構造を示す図である。
【図４】ＭＰＥＧ−ＴＳパケットの構造を示す図である。
【図５】ＡＣＫフレームを送信しないことによりパケット再送を行う手順を示す通信シーケンス図である。
【図６】ＮＡＫフレームを送信することによりパケット再送を行う手順を示す通信シーケンス図である。
【図７】所定の形式の再送要求データを含むＤＡＴＡフレームを送信することによりパケット再送を行う手順を示す通信シーケンス図である。
【図８】本発明の実施の形態２に係るデータ伝送装置の内部構成及び該データ伝送装置を含むデータ伝送システムの構成を示す図である。
【図９】本発明の実施の形態３に係るデータ伝送装置の内部構成及び該データ伝送装置を含むデータ伝送システムの構成を示す図である。
【符号の説明】
１ 無線通信部、 ２ 誤り検出部、 ３ ヘッダ検出部、 ４，２０ 再送要求部、 ５ ＭＰＥＧ−ＴＳ出力部、 ６，７，１６，１７，２１ データ伝送装置、 ８，１８ 無線ネットワーク、 １２ 誤り訂正部、 １９ Ｉピクチャ検出部。
Claims (8)
- 符号化されたデータ部分を複数個含んでいるデータを受信する機能を有する通信手段と、
前記通信手段が受信したデータの各データ部分について誤りを検出する誤り検出手段と、
前記通信手段が受信したデータに、他のデータ部分の復号に使用される重要なデータ部分が含まれるか否かを判定する判定手段と、
前記誤り検出手段により誤りがあることが検出されたデータ部分が前記判定手段により前記重要なデータ部分であると判定された場合、前記通信手段を介して前記データの再送を要求する再送要求手段と
を備えることを特徴とするデータ伝送装置。 - 前記符号化されたデータ部分を複数個含んでいるデータはビデオストリームを含むＭＰＥＧ−ＴＳであり、前記重要なデータ部分は前記ビデオストリームのシーケンスヘッダ、ＧＯＰヘッダ、及びピクチャヘッダのいずれかを含むパケットであることを特徴とする請求項１に記載のデータ伝送装置。
- 符号化され、誤り訂正符号が付されたデータ部分を複数個含んでいるデータを受信する機能を有する通信手段と、
前記通信手段が受信したデータの各データ部分について誤り訂正処理を施し、該誤り訂正処理後に誤りを検出する誤り訂正手段と、
前記受信手段が受信したデータに、他のデータ部分の復号に使用される重要なデータ部分が含まれるか否かを判定する判定手段と、
前記誤り訂正手段により誤りがあることが検出されたデータ部分が前記判定手段により重要なデータ部分であると判定された場合、前記通信手段を介して前記データの再送を要求する再送要求手段と
を備えることを特徴とするデータ伝送装置。 - 前記符号化され、誤り訂正符号が付されたデータ部分を複数個含んでいるデータはビデオストリームを含むＭＰＥＧ−ＴＳであり、前記重要なデータ部分は前記ビデオストリームのシーケンスヘッダ、ＧＯＰヘッダ、及びピクチャヘッダのいずれかを含むパケットであることを特徴とする請求項３に記載のデータ伝送装置。
- 前記符号化され、誤り訂正符号が付されたデータ部分を複数個含んでいるデータはビデオストリームを含むＭＰＥＧ−ＴＳであり、前記重要なデータ部分は前記ビデオストリームのＩピクチャを含むパケットであることを特徴とする請求項３に記載のデータ伝送装置。
- 請求項１または２に記載のデータ伝送装置と、ネットワークを介して前記データ伝送装置に接続され、符号化されたデータ部分を複数個含んでいるデータを前記データ伝送装置に送信し、前記再送要求に応じて該データを再送する第２のデータ伝送装置とを備えることを特徴とするデータ伝送システム。
- 請求項３から５のいずれか一項に記載のデータ伝送装置と、ネットワークを介して前記データ伝送装置に接続され、符号化され、誤り訂正符号が付されたデータ部分を複数個含んでいるデータを前記データ伝送装置に送信し、前記再送要求に応じて該データを再送する第２のデータ伝送装置とを備えることを特徴とするデータ伝送システム。
- 前記ネットワークは無線ネットワークであることを特徴とする請求項６または７に記載のデータ伝送システム。
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Applications Claiming Priority (1)
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