JP2005260302A - 動画情報伝送方法および装置 - Google Patents

Abstract

【課題】サーバ装置からクライアント装置へ動画情報を伝送する伝送路の伝送量が不均一のために情報の欠落や伝送情報の遅延等を生じるのを軽減又は阻止する動画情報伝送方法および装置を提供する。
【解決手段】サーバ装置２０およびクライアント装置３０は、伝送路４０を介して相互接続されている。サーバ装置２０は、動画情報２４を格納する記憶装置２３、伝送路４０を介して伝送される動画情報のパケット６０のパケット連続送信数６２、連続パケット送信間隔６３を調整する電装間隔制御装置２２を備えている。
【選択図】図１

Description

本発明は動画情報伝送方法および装置に関し、特に伝送路への負荷を平滑し、伝送路の負担を最小にして動画情報を伝送する動画情報伝送方法および装置に関する。

テレビ電話等にあっては、カメラで撮影した動画像をデジタル化すると共にパケットデータとし、伝送路を介してリアルタイムで通信相手に伝送する必要がある。斯かる動画像のパケットデータの伝送技術に関する従来技術は、種々の文献に開示されている。画像データの送信時に、各パケット間の送信間隔を調整して、処理能力の低い受信端末に対してパケット損失の発生を抑制する情報伝送装置および方法が開示されている（例えば、特許文献１参照。）。

また、送信データを例えばパケット等の送信単位に分割し、このように分割された送信データを、送信単位送信手段および送信間隔係数手段を備える電子メール等のデータ送信手段により送信することにより、競合の発生を未然に防止し、データ損失およびデータ伝送遅延の増大を防止するデータ伝送装置が開示されている（例えば、特許文献２参照。）。

特開２００３-２０９５９４号公報（第５-７頁、第４図） 特開平９-３１９６７１号公報（第３-４頁、第５図）

従来のデジタル動画配信システムでは、受信側の受信バッファを使用する送信量の管理を行っているので、次の如き課題を有する。先ず、動画情報の送信開始時に、大量の動画情報が短時間の間に大量に送信される。その理由は、動画情報の送信開始時には、受信側の受信バッファが空の状態から受信開始するので、受信バッファに一定量の動画情報が溜るまで、動画情報の要求を行うためである。また、送信側の処理装置の負荷が高くなる。

更に、送信した動画情報の一部が欠落する可能性がある。その理由は、動画情報を一度に大量に送信すると、大量に送信された動画情報の一部が受信できずに欠損する場合があるためである。これを解決するために従来のデジタル動画配信システムでは、伝送路上に大量のパケットが一度に流れないように送信量を調整するパケット平滑化装置をサーバと伝送路間に設けている。しかし、この技法でも次の如き課題を有する。即ち、パケット平滑化装置では、必ずしも最適な平滑化を実現し得ない。その理由は、パケット平滑化装置を動画配信サーバと別に配置する場合には、パケット平滑化装置で平滑化されるパケット情報は、動画の内部情報まで認識できないために動画配信に最適化できないためである。

本発明は従来技術の上述した課題に鑑みなされたものであり、従来技術の上述した課題乃至欠点を克服又は軽減する動画情報伝送方法および装置を提供することを目的とする。

前述の課題を解決するため、本発明による動画情報伝送方法および装置は、次のような特徴的な構成を採用している。

（１）サーバ装置から伝送路を介してクライアント装置へ動画情報を伝送する動画情報伝送方法において、
前記伝送される動画情報の中身を判別することと、該動画情報の内部情報を参照して単位時間毎に送信間隔を調整する動画情報伝送方法。

（２）前記動画情報の送信間隔は、パケットサイズ、パケット数およびウェイト時間に基づいて決定される上記（１）の動画情報伝送方法。

（３）前記伝送される動画情報が時系列情報を含む画像、音声、テキスト情報等の複合情報であるとき、時刻情報を参照しながら前記複合情報を送信する上記（１）の動画情報伝送方法。

（４）サーバ装置から伝送路を介してクライアント装置へ動画情報を伝送する動画情報伝送装置において、
前記サーバ装置は、前記伝送される動画情報を保存する記憶装置および該記憶装置から読み出された動画情報の伝送間隔を制御する伝送間隔制御装置を含み、前記伝送される動画情報に応じて前記動画情報の送信間隔を自動的に制御する動画情報伝送装置。

（５）前記伝送間隔制御装置は、前記動画情報を複数のブロックに分割する動画ブロック分割手段、送信される前記動画情報のパケットを分割するパケット分割手段およびカウンタを備える上記（４）の動画情報伝送装置。

（６）前記記憶装置および前記伝送間隔制御装置間に、パケット連続送信数、連続パケット送信間隔およびブロック送信間隔を計算する伝送間隔計算装置を備える上記（４）又は（５）の動画情報伝送装置。

（７）前記パケット連続送信数間の連続パケット送信間隔を決定するウェイト手段を備える上記（６）の動画情報伝送装置。

本発明の動画情報伝送方法および装置によると、次のごとき実用上の顕著な効果が得られる。即ち、動画情報の送信時に、単位時間当たりに伝送路に送信される情報量を略一定にすることが可能である。その理由は、パケット送信間隔を調整しながら動画像情報の送信を行うためである。また、動画情報の送信時に、送信される情報が動画情報のデータブロック単位に送信可能である。その理由は、動画情報の送信時に、動画データブロックを認識し、データブロック単位で動画情報を送信するためである。

更に、送信間隔の設定を手動で行う必要がない。その理由は、動画情報の送信時に、送信間隔を自動的に調整する伝送間隔計算装置を備えているからである。また、1ブロック当たりの要領が異なる複数の動画情報の送信時に、配信の対象となる動画情報の内容を読み取り、それぞれの動画に適した配信設定情報を自動計算するためである。

次に、本発明による動画情報伝送方法および装置の好適実施例の構成および動作を、添付図面を参照して詳細に説明する。

先ず、図1は、本発明による動画情報伝送装置の第１実施例の全体構成を示すブロック図である。この動画情報伝送装置１０は、サーバ装置２０と、クライアント装置３０と、これらサーバ装置２０およびクライアント装置３０を相互接続する伝送路４０とにより構成される。

ここで、サーバ装置２０は、サーバ送受信装置２１、伝送間隔制御装置２２、および符号化された動画情報２４を記憶又は保持する記憶装置２３を含んでいる。また、サーバ送受信装置２１は、パケット送信手段（図示せず）を含んでいる。伝送間隔制御装置２２は、動画ブロック分割手段２２ａ、パケット分割手段２２ｂおよびカウンタ２２ｃを有する。一方、クライアント装置３０は、クライアント送受信装置３１を含んでいる。

次に、図２は、上述した動画情報２４を保持する記憶装置２３からデータブロック５０の構成を示す。記憶装置２３は、一定時間単位に分割されたデータブロック１〜Ｘの複数のデータブロック５０から構成されている。そして、各データブロック１〜Ｘには、予め定められた単位時間毎に符号化されたデジタル動画情報２４が格納されている。

上述の如く、伝送間隔制御装置２２は、動画ブロック分割手段２２ａ、パケット分割手段２２ｂおよびカウンタ２２ｃを含み、後述する送信パケット長、パケット連続送信数、連続パケット送信間隔および連続ブロック送信間隔の設定情報を保持する。カウンタ２２ｃは、パケット連続送信数をカウントする。クライアント装置３０は、伝送路４０との間で情報の送受信を行うクライアント送受信装置３１を備えている。クライアント送受信装置３１は、パケット受信手段を含んでいる。伝送路４０は、サーバ送受信装置２１およびクライアント送受信装置３１を接続し、これらの間で情報の伝送を行う。

次に、各要素の主要機能を説明する。サーバ送受信装置２１は、パケット送信手段を備え、サーバ装置２０からクライアント装置３０に対して、伝送路４０を介して動画情報の送信を行う。伝送間隔制御装置２２の動画ブロック分割手段２２ａは、記憶装置２３から読み出されて入力される動画情報２４の中身（即ち、内部情報）を読み出し、一定の単位時間に分割されたデータブロックを認識して、データブロック単位に分割する。

パケット分割手段２２ｂは、動画ブロック分割手段２２ａからの動画ブロック情報を、伝送路４０を介する伝送に好適な任意のサイズのパケットに分割する。カウンタ手段２２ｃは、パケット連続送信数を計数する。また、サーバ送受信装置２１は、サーバ装置２０が伝送路４０を介して伝送された情報を受信するパケット受信手段を含んでいる。

伝送路４０は、サーバ装置２０のサーバ送受信装置２１と、クライアント装置３０のクライアント送受信装置３１とを相互接続する。そして、この伝送路４０は、サーバ送受信装置２１およびクライアント３１間で情報の伝送を行う。

次に、図３は、上述したデータブロックとパケットの関係を説明する。図３（Ａ）は、図１の記憶装置２３に格納されるデジタル化された動画情報２４の連続した２つのデータブロック５０、即ちｎ番目のデータブロックおよび（ｎ＋１）番目のデータブロックを示す。他方、図３（Ｂ）は、サーバ装置２０のサーバ送受信装置２１から伝送のために送出されるパケット６０を示す。

図３に示す如く、データブロック５０のうちｎ番目のデータブロックは、パケット１、２、３、・・・、７、・・・の如く複数のパケット６０に、サーバ装置２０の伝送間隔制御装置２２が含むパケット分割手段２２ｂにより分割される。各パケット１〜７は、予め決められた一定のパケット長６１を有する。そして、伝送間隔制御装置２２は、これらのパケット６０を複数に分割してパケット連続送信数６２を決定する。即ち、図３に示す具体例では、パケット連続送信数６２を、ｎ番目のデータブロックの動画情報はパケット１〜パケット３およびパケット４〜パケット６の如く３個のパケット６０に決定している。そして、パケット３とパケット４およびパケット６とパケット７間の如く連続するパケット連続送信数６２間に所定の連続パケット送信間隔６３を設ける。これにより、ブロック送信間隔６４を決定する。

上述の如く、各パケット６０の長さである送信パケット長６１は、画像情報２４を送信する際の１つ当りのパケット長でとして定義される。パケット連続送信数６２は、パケット６０を連続して送信する個数として定義される。連続パケット送信間隔６３は、パケット６０をパケット連続送信数だけ送信した後、次に連続して送信するまでの間隔として定義される。ブロック送信間隔６４は、データブロック５０単位での動画情報２４の送信間隔として定義される。

次に、図４のフローチャートを参照して図１に示す本発明の第１実施例による動画情報伝送装置１０の動作を詳細に説明する。サーバ装置２０内の記憶装置２３に格納されている動画情報２４は読み出されて、伝送間隔制御装置２２に供給又は入力される。伝送間隔制御装置２２は、動画ブロック分割手段２２ａを使用して、動画情報２４の内部情報を読み出し、一定時間に分割された先頭のデータブロックを取得する(ステップＡ１)。取得したデータブロックをパケット分割手段２２ｂにより、送信パケット長６１単位の複数の分割パケットに分割する（ステップＡ２）。但し、最終パケットは、データブロックの余りのサイズとなり、必ずしも一定の送信パケット長になるとは限らない。

次に、パケット連続送信数６２を計数（カウント）する伝送間隔制御装置２２内のカウンタ２２ｃをリセット、即ち０に設定する(ステップＡ３)。カウンタ２２ｃの計数値がパケット連続送信数６２未満か判断する（ステップＡ４）。パケット連続送信数６２以上の場合（ステップＡ４：ＮＯ）には、連続パケット送信間隔６３で指定された分だけ、待ち合わせを行う（ステップＡ５）。その後、上述したステップＡ３と戻る。一方、カウンタ２２ｃがパケット連続送信数６２に満たない場合（ステップＡ４：ＹＥＳ）には、カウンタ２２ｃを1つ増やす（ステップＡ６）と共に分割パケット６０を1つ、サーバ送受信装置２１へ送信する(ステップＡ７)。サーバ送受信装置２１では、そのパケット送信手段により、クライアント装置３０に対して電文を伝送する。

次に、全てのパケット６０を送信済みか判断する（ステップＡ８）。複数の分割パケット６０を全て送信していない場合（ステップＡ８：ＮＯ）には、上述したステップＡ４へ戻る。全てのパケットを送信した場合（ステップＡ８：ＹＥＳ）には、送信したブロックが最終ブロックか否か判断する（ステップＡ９）。送信したブロックが最終ブロックでない場合（ステップＡ９：ＮＯ）には、動画ブロック分割手段２２ａを使用して、次のブロックを取得する（ステップＡ１０）。前回ステップＡ２を通過した時刻より、ブロック送信間隔６４で指定された時間が経過するのをウェイト手段（図示せず）により、待ち合わせする（ステップＡ１１）。その後、上述したステップＡ２へ戻り、上述した動作を反復する。他方、ステップＡ９で最終ブロックであった場合（ステップＡ９：ＹＥＳ）には、全てのデータブロック５０を送信したので、動画情報２４の伝送を終了する（ステップＡ１２）。

一方、クライアント装置３０では、クライアント送受信装置３１のパケット受信手段により、伝送路４０を介して伝送された動画情報２４を取得する。このとき、サーバ装置２０の伝送間隔制御装置２２よりサーバ送受信装置２１に出力される動画情報の様子を、上述した図３に時系列で示す。

上述の如く、動画ブロック分割手段２２ａにより、分割された1つのデータブロック５０の動画情報２４は、パケット分割手段２２ｂにより、複数の分割パケット６０に分割される。そして、送信するパケット６０がなくなるまで、パケット長６１の長さのパケットを、パケット連続送信数６２分ずつ送信した後、連続パケット送信間隔６３の待ちを行う動作を繰り返す。1データブロック分の動画情報２４を送信した後は、前回のデータブロック５０の送信開始時間より、ブロック送信間隔６４が経過するまで待ち合わせを行った後に、次のデータブロック５０の動画情報を伝送する。

次に、本発明による動画情報伝送方法および装置の第２実施例を、図５を参照して詳細に説明する。図５は、本発明の第２実施例による動画情報伝送装置１０´の構成を示すブロック図であり、上述した第１実施例の動画情報伝送装置１０の構成要素に対応する構成要素には、説明の便宜上、同様の参照符号を使用し、以下相違点を中心に説明する。この動画情報伝送装置１０´は、伝送間隔計算装置２５が、図1の第１実施例における記憶装置２３および送間隔制御装置２２間に追加されている点で異なる。

伝送間隔計算装置２５は、送信パケット長６１を、使用している伝送路４０の特性より自動的に取得する。また、記憶装置２３から入力される動画情報２４の内容を読み取り、動画情報の1ブロック当たりの単位時間、1ブロックの想定サイズを取得する。そして、その情報と送信パケット長６１の情報より、パケット連続送信数６２、連続パケット送信間隔６３、連続ブロック送信間隔６４の各設定情報を自動的に計算した後に、伝送間隔制御装置２２に、動画情報２２を転送する。伝送間隔制御装置２２の以降の処理については、図1に示す第1実施例と同じ動作を行う。第２実施例により得られる。

次に、本発明による動画伝送方法および装置の第３実施例を説明する。図1に示す第1実施例において、動画情報２４は、時間情報を保持した静止画情報、文字情報、音声情報又はこれらの複合情報に置き換えることができる。この場合には、時刻情報を参照しながら複合情報を送信する。

以上、本発明による動画伝送方法および装置の好適実施例の構成および動作を詳述した。しかし、斯かる実施例は、本発明の単なる例示に過ぎず、何ら本発明を限定するものではないことに留意されたい。本発明の要旨を逸脱することなく、特定用途に応じて種々の変形変更が可能であること、当業者には容易に理解できよう。尚、本発明は、デジタル動画情報を配信する用途に適用できる。また、時系列情報を有する音声、静止画、テキスト、動画の複合情報の配信用途にも適用可能である。

本発明による動画情報伝送装置の第1実施例の構成を示すブロック図である。 本発明において伝送される画像情報のデータブロックの具体例を示す。 本発明におけるデータブロックとパケットの関係を示す図である。 本発明による動作を示すフローチャートである。 本発明による動画情報伝送装置の第２実施例の構成を示すブロック図である。

符号の説明

１０、１０´ 動画情報伝送装置
２０ サーバ装置
２１ サーバ送受信装置
２２ 伝送間隔制御装置
２２ａ 動画ブロック分割手段
２２ｂ パケット分割手段
２２ｃ カウンタ
２３ 記憶装置
２４ 動画情報
３０ クライアント装置
３１ クライアント送受信装置
４０ 伝送路
５０ データブロック
６０ パケット

Claims (7)

1. サーバ装置から伝送路を介してクライアント装置へ動画情報を伝送する動画情報伝送方法において、
   前記伝送される動画情報の中身を判別することと、該動画情報の内部情報を参照して単位時間毎に送信間隔を調整することとよりなることを特徴とする動画情報伝送方法。
2. 前記動画情報の送信間隔は、パケットサイズ、パケット数およびウェイト時間に基づいて決定されることを特徴とする請求項1に記載の動画情報伝送方法。
3. 前記伝送される動画情報が時系列情報を含む画像、音声、テキスト情報等の複合情報であるとき、時刻情報を参照しながら前記複合情報を送信することを特徴とする請求項1に記載の動画情報伝送方法。
4. サーバ装置から伝送路を介してクライアント装置へ動画情報を伝送する動画情報伝送装置において、
   前記サーバ装置は、前記伝送される動画情報を保存する記憶装置および該記憶装置から読み出された動画情報の伝送間隔を制御する伝送間隔制御装置を含み、前記伝送される動画情報に応じて前記動画情報の送信間隔を自動的に制御することを特徴とする動画情報伝送装置。
5. 前記伝送間隔制御装置は、前記動画情報を複数のブロックに分割する動画ブロック分割手段、送信される前記動画情報のパケットを分割するパケット分割手段およびカウンタを備えることを特徴とする請求項4に記載の動画情報伝送装置。
6. 前記記憶装置および前記伝送間隔制御装置間に、パケット連続送信数、連続パケット送信間隔およびブロック送信間隔を計算する伝送間隔計算装置を備えることを特徴とする請求項４又は５に記載の動画情報伝送装置。
7. 前記パケット連続送信数間の連続パケット送信間隔を決定するウェイト手段を備えることを特徴とする請求項６に記載の動画情報伝送装置。
   

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