JP2006332967A

JP2006332967A - データ伝送装置

Info

Publication number: JP2006332967A
Application number: JP2005152493A
Authority: JP
Inventors: Hiroyuki Kanda; 博之神田
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 2005-05-25
Filing date: 2005-05-25
Publication date: 2006-12-07

Abstract

【課題】ネットワークに伝送されているデータパケットを受信して蓄積した後に、要求に応じてデータパケットを送信する際に、簡易な処理によって受信したときと同じビットレートを再現する。
【解決手段】ネットワークを介して受信した映像信号などのデータパケットを受信する際、パケットカウント部４２は、クロック生成部４５からの一定周期タイミングごとに、データパケットの個数をカウントしながら受信バッファ４１から取り出し、記録部４３により蓄積装置２２に記録する。カウントしたデータパケットの個数情報はパケットカウントテーブル４６に記録しておく。蓄積したデータパケットをネットワークに送信する際、読み出し部４４は、クロック生成部４５からの一定周期タイミングごとに、カウントテーブル４６に記録された個数情報を参照し、その個数だけ蓄積装置２２からデータパケットを読み出して送出部４７によりネットワークに送出する。
【選択図】図３

Description

本発明は、エンコードされたデータパケットをネットワークを介して伝送するデータ伝送装置に関する。

例えば映像信号をネットワークを介して伝送するデータ伝送システムでは、送信側において、例えばカメラから出力されるアナログ映像信号をデジタルデータにエンコードし、このデジタルデータをネットワークに伝送可能なようにデータパケット化し、ネットワークに送信する。受信側では、伝送されたデータパケットを受信し、取り出したデジタルデータを、例えばモニタで表示可能なアナログ映像信号としてデコードする。

上記のようなデータ伝送システムにおいて用いられるデータ記録再生装置の例を示す。図８は従来のデータ記録再生装置の構成例を示すブロック図である。このデータ記録再生装置１００は、ネットワークを介して接続される送信側のエンコーダと受信側のデコーダとの間に設けられるもので、エンコーダから送信されるデータパケットを記録し、この記録したデータパケットを、デコーダが受信可能なようにネットワークに送信する。データ記録再生装置１００は、エンコーダから見るとデコーダのように見え、デコーダから見るとエンコーダのように見える。

データ記録再生装置１００は、ネットワークを介して受信した映像信号などのデータパケット及びこのデータパケットと共に受信したビットレートデータを一時的に格納する受信バッファ１０１と、受信バッファ１０１からデータパケットを読み出して蓄積装置１１１に記録する記録部１０２と、蓄積装置１１１からデータを読み出して送信バッファ１０４に記憶する読み出し部１０３と、送信バッファ１０４に記憶されたデータを順次読み出してデータパケットを出力するとともに、検出したビットレートデータも併せて出力するビットレート値検出部１０５と、ビットレートデータに基づいてデータパケットを送信する間隔を演算し、データパケットとビットレートデータとを出力する間隔演算設定部１０６と、間隔演算設定部１０６で求められた間隔でデータパケットを送信する送出部１０７とを備えている（例えば、特許文献１参照）。

このとき、エンコーダは映像信号などのデータパケットを送信すると共に、データパケットの送信ビットレートデータも送信する。これにより、蓄積装置１１１に記録された映像信号のデータパケットを送信するときに、データパケットを受信したときに一緒に受信したビットレートデータを用いて、データパケットを送信する間隔を調整することができる。

図９は従来のデータ記録再生装置の再生時におけるパケット送出方法の具体例を示す図である。このデータ記録再生装置１００では、パケット送出間隔を制御することによって、記録時（受信時）におけるビットレートを再生時（送出時）に再現することができる。このため、この送出したデータパケットを受信する受信側装置では、データパケットを正確にデコードすることができる。

特開平８−１９１３３０号公報

上記従来例のデータ記録再生装置では、蓄積したデータパケットを送信するときに、そのデータパケットの送信間隔を決定するためにビットレートデータが必要となるので、エンコーダにおいてビットレートデータを生成して送信する仕組みが必要となり、汎用性が低くなってしまう。また、データパケットの時間間隔を算出し、その時間間隔に合せて送出する必要があるため、処理が複雑になってしまう。また、データパケットの時間間隔をビットレートデータから算出するときに演算丸め誤差が発生する可能性があり、エンコーダからデータパケットを受信したときの時間軸とずれてしまうおそれがある。

本発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、ネットワークに伝送されているデータパケットを受信して蓄積した後に、要求に応じてデータパケットを送信する際に、簡易な処理によって受信したときと同じビットレートを再現することが可能なデータ伝送装置を提供することを目的とする。

本発明のデータ伝送装置は、ネットワークを介して受信したデータパケットを一時的に格納する受信バッファと、一定周期タイミングのタイミング信号を生成するタイミング生成手段と、前記データパケットの個数情報を格納するパケット個数情報格納手段と、前記データパケットを蓄積する蓄積手段と、前記一定周期タイミング毎に前記受信バッファから前記データパケットを読み取って前記蓄積手段へ出力するとともに、この一定周期タイミング内に受信した前記データパケットの個数をカウントしてデータパケットの個数情報を前記パケット個数情報格納手段に出力するパケットカウント手段と、前記一定周期タイミング毎に前記パケット個数情報格納手段からデータパケットの個数情報を読み取り、読み取った個数だけ前記蓄積手段からデータパケットを読み出す読み出し手段と、前記読み出したデータパケットをネットワークに送出する送出手段と、を備えるものである。

これにより、蓄積したデータパケットを読み出してネットワークに送信する際には、記録したデータパケットの個数情報に基づいて一定周期タイミング毎に送信するデータパケットの個数を制御することができるので、簡易な処理によって送信時に受信したときと同じビットレート（送信レート）を再現することができる。

また、本発明は、上記のデータ伝送装置であって、前記パケット個数情報格納手段は、前記データパケットの個数情報として、前記一定周期タイミングに関する処理周期情報と、各処理周期ごとのパケット受信個数情報とを少なくとも格納するものとする。

これにより、処理周期情報によってデータパケット送信時の処理をより簡易な処理で適切に実行でき、また、システムの自由度を増すことができる。

また、本発明は、上記のデータ伝送装置であって、前記蓄積手段は、前記データパケットをパケット単位で個別に読み出せるように記録するものとする。

これにより、データパケット送信時に、要求に応じて蓄積されているデータパケットを適宜読み出すことが可能となる。

本発明によれば、ネットワークに伝送されているデータパケットを受信して蓄積した後に、要求に応じてデータパケットを送信する際に、簡易な処理によって受信したときと同じビットレートを再現することが可能なデータ伝送装置を提供できる。

本実施形態では、データ伝送装置の例として、ネットワークを介して伝送されるエンコードされたデータパケット、例えば映像信号をＭＰＥＧ方式でエンコードしたデジタルデータからなるＲＴＰ（Real-Time Transport Protocol）パケットを、受信して一旦蓄積した後、要求に応じてこのデータパケットをネットワークに送出する装置の構成例を説明する。

図１は本発明の実施形態に係るデータ伝送システムの構成を示すブロック図、図２はネットワーク上にデータ伝送用のデータ記録再生装置を備えたデータ記録再生システムの構成を示すブロック図である。本実施形態に係るデータ伝送システム１０は、カメラ１２で撮影されたアナログ映像信号をデジタルデータにエンコードしてネットワーク１５に送信するエンコーダ１１と、ネットワーク１５を介して伝送されたデジタルデータをデコードしてモニタ１４に出力するデコーダ１３とを備え、これらのエンコーダ１１とデコーダ１３とがネットワーク１５に接続されている。

このデータ伝送システムにおいて、エンコーダ１１は、カメラ１２から出力されるアナログ映像信号をデジタルデータにエンコードし、さらにそのデジタルデータをネットワーク１５に伝送可能なようにパケット化して、データパケット１６としてネットワーク１５に送信する。デコーダ１３は、ネットワーク１５から伝送されたデータパケットを受信し、取り出したデジタルデータを、モニタ１４で表示可能なアナログ映像信号としてデコードし、モニタ１４に出力する。これにより、モニタ１４上にネットワーク伝送された映像が表示される。

図１の構成において、ネットワーク１５上にデータ伝送用のデータパケット記録再生装置２１を設けたものが図２のデータ記録再生システム２０となる。データパケット記録再生装置２１は、エンコーダ１１とデコーダ１３とが接続するネットワーク１５に接続され、エンコーダ１１が送信したデータパケットを受信してハードディスクドライブなどで構成される蓄積装置２２に記録し、さらにその記録したデータパケットを、デコーダ１３が受信可能なようにネットワーク１５に送信するものである。この図２の構成において、データパケット記録再生装置２１は、エンコーダ１１から見るとデコーダ１３のように見え、デコーダ１３から見るとエンコーダ１１のように見える。

図３は本実施形態に係るデータパケット記録再生装置２１の構成を示すブロック図である。データパケット記録再生装置２１は、受信バッファ４１、パケットカウント部４２、記録部４３、請求項１の蓄積手段としての蓄積装置２２、請求項１の読み出し手段としての読み出し部４４、請求項１のタイミング生成手段としてのクロック生成部４５、請求項１のパケット個数情報格納手段としてのパケットカウントテーブル４６、請求項１の送出手段としての送出部４７を有して構成される。なお、請求項１のパケットカウント手段は、パケットカウント部４２と記録部４３を合わせたものになっている。

受信バッファ４１は、ネットワーク１５を介して受信した映像信号などのデータパケットを一時的に格納する。クロック生成部４５は、タイミング生成手段の一例に相当するもので、自装置のシステムクロックに同期して一定周期タイミングのクロックを生成する。パケットカウント部４２は、パケットカウント手段の一例に相当するもので、クロック生成部４５から通知された一定周期タイミングごとに、受信バッファ４１からデータパケットを読み取って記録部４３へ出力すると共に、その一定周期タイミング内に受信したデータパケットの個数をカウントし、データパケットの個数情報を請求項１におけるパケット個数情報格納手段の一例に相当するパケットカウントテーブル４６に記録する。

記録部４３は、記録手段の一例に相当するもので、パケットカウント部４２から受け取ったデータパケットを例えばハードディスクドライブなどの蓄積手段の一例に相当する蓄積装置２２に記録する。読み出し部４４は、読み出し手段の一例に相当するもので、クロック生成部４５から通知された一定周期タイミングごとに、パケットカウントテーブル４６からデータパケットの個数情報を読み取り、その個数だけ蓄積装置２２からデータパケットを読み出す。送出部４７は、送出手段の一例に相当するもので、読み出し部４４によって読み出したデータパケットをネットワーク１５に送信する。

上記のように構成されたデータパケット記録再生装置２１について、図４〜図７を用いてその動作を説明する。図４は本実施形態における受信時（記録時）のデータパケットの処理の流れを示すタイミングチャート、図５はパケットカウントテーブルの一例を示す図、図６はパケットデータの蓄積方法を示す図、図７は本実施形態における送出時（再生時）のパケット送出方法を示す図である。

まず、受信バッファ４１に入力されるデータパケットについて説明する。このデータパケットとは、例えば映像信号をＭＰＥＧ方式でエンコードしたＲＴＰパケットである。このＲＴＰパケットの到着タイミングは、例えばエンコーダ１１でエンコードするとき可変ビットレート（ＶＢＲ）でエンコードしている場合は当然一定ではないが、仮に固定ビットレート（ＣＢＲ）でエンコードしている場合でも、ネットワーク遅延の影響などによる揺らぎの影響を受けて一定ではない場合がある。そのため、図４（ａ）に示したようにデータパケットの受信間隔はまちまちになる。

次に、受信バッファ４１に入力されたデータパケットを処理するタイミングであるが、これはクロック生成部４５で生成されたタイミングによって、図４（ｂ）に示したように一定周期間隔で行われる。このクロック生成方法とは、例えばオペレーティングシステム（ＯＳ）の周期割り込みを用いたものや、外部からのハードウェアタイマ割り込みを用いたものが考えられる。

この一定周期タイミングでは、受信バッファに溜まっているデータパケットを記録部４３に出力すると共に、そのデータパケット個数をパケットカウントテーブル４６に記録する。パケットカウントテーブル４６は、図５に示すように、処理周期情報などのヘッダ情報５１と、各処理周期ごとのパケット受信個数情報５２とを有してなる。図４の例においては、パケットカウントテーブル４６には、図４（ｃ）より、ｎ１＝４，ｎ２＝５，ｎ３＝３，…のように記録される。このパケットカウントテーブル４６には、図５に示したようにヘッダ情報５１を加えることが望ましい。これにより、データパケット受信時におけるクロック生成部４５が生成する一定周期タイミングの情報などをパケットカウントテーブル４６のヘッダ情報５１などに含めることができ、データパケット送信時の処理をより適切に実行でき、また、システムの自由度が増すことが期待できる。なお、パケットカウントテーブル４６の情報は、蓄積装置２２に記録しても良い。

また、記録部４３は、データパケットすなわちＲＴＰパケットの単位で伝送データを蓄積装置２２に記録する際に、図６に示すように、ＲＴＰパケットデータ６１をパケット単位で１つずつ個別に読み出せる形で記録する。

次に、上記のように蓄積装置２２に記録されたデータパケットをネットワークに送信する際の動作について、図７を用いて説明する。

まず、記録時（受信時）については、図７（ａ）に示すように、処理周期Ａに受信したパケット個数が４個であり、処理周期Ｂに受信したパケット個数が５個であったとする。そして、この記録したデータを再生するとき（送出時）には、図７（ｂ）に示すように、処理周期Ａのタイミングで４個のパケットを送信し、同様に処理周期Ｂのタイミングでは５個のパケットを送信する。

このように、本実施形態では、クロック生成部４５で生成された処理周期ごとに、パケットカウントテーブル４６に記録されている個数分のデータパケットを蓄積装置２２から読み取り、送出することができる。このため、自装置で生成したクロックは、記録時も再生時も同じタイミングであることより、受信したときの平均ビットレートを送信時に再現することができる。このとき、自装置のクロック生成部４５による一定周期タイミングに従えばよいので、エンコーダやデコーダとのクロック同期をとるなどの必要が無い。特に、この記録再生時の処理は、データパケットをカウントするだけで良いので、処理量が少なく、さらに小数演算による丸め誤差が発生することもない。

ここで、デコーダ１３には、元々エンコーダ１１とネットワーク１５を介して配置されているので、ネットワーク１５における揺らぎの影響に対する対策が行われているのが一般的である。特に、複数のパケットを一時的にバースト状に受信したとしても問題ないように設計されている。すなわち、クロック生成部４５が生成するタイミングで複数のデータパケットをまとめて送信しても影響が出ないようになっている。

上述したように、本実施形態では、データ伝送システム上でネットワークに伝送されている映像信号などのデータパケットを記録再生するデータ記録再生装置において、記録時に、一定周期タイミング毎にデータパケットを読み取って記録するとともに、その一定周期タイミング内に受信したデータパケットの個数をカウントしてその個数情報を記録するようになっている。これにより、データパケットを記録して蓄積した後に、要求に応じて送出して再生する場合に、簡易な処理で受信したときと同じビットレート（パケット送信レート）を再現できる。

本発明は、ネットワークに伝送されているデータパケットを受信して蓄積した後に、要求に応じてデータパケットを送信する際に、簡易な処理によって受信したときと同じビットレートを再現することが可能となる効果を有し、エンコードされたデータパケットをネットワークを介して伝送するデータ伝送装置等に有用である。

本発明の実施形態に係るデータ伝送システムの構成を示すブロック図本発明の実施形態に係るデータ記録再生装置を備えたデータ記録再生システムの構成を示すブロック図本実施形態に係るデータパケット記録再生装置の構成を示すブロック図本実施形態における受信時（記録時）のデータパケットの処理の流れを示すタイミングチャート本実施形態におけるパケットカウントテーブルの一例を示す図本実施形態におけるパケットデータの蓄積方法を示す図本実施形態における送出時（再生時）のパケット送出方法を示す図従来のデータ記録再生装置の構成例を示すブロック図従来のデータ記録再生装置の再生時におけるパケット送出方法の具体例を示す図

符号の説明

１０データ伝送システム
１１エンコーダ
１２カメラ
１３デコーダ
１４モニタ
１５ネットワーク
１６データパケット
２０データ記録再生システム
２１データパケット記録再生装置
２２蓄積装置
４１受信バッファ
４２パケットカウント部
４３記録部
４４読み出し部
４５クロック生成部
４６パケットカウントテーブル
４７送出部
５１ヘッダ情報
５２パケット受信個数情報
６１ＲＴＰパケットデータ

Claims

ネットワークを介して受信したデータパケットを一時的に格納する受信バッファと、
一定周期タイミングのタイミング信号を生成するタイミング生成手段と、
前記データパケットの個数情報を格納するパケット個数情報格納手段と、
前記データパケットを蓄積する蓄積手段と、
前記一定周期タイミング毎に前記受信バッファから前記データパケットを読み取って前記蓄積手段へ出力するとともに、この一定周期タイミング内に受信した前記データパケットの個数をカウントしてデータパケットの個数情報を前記パケット個数情報格納手段に出力するパケットカウント手段と、
前記一定周期タイミング毎に前記パケット個数情報格納手段からデータパケットの個数情報を読み取り、読み取った個数だけ前記蓄積手段からデータパケットを読み出す読み出し手段と、
前記読み出したデータパケットをネットワークに送出する送出手段と、
を備えるデータ伝送装置。
請求項１に記載のデータ伝送装置であって、
前記パケット個数情報格納手段は、前記データパケットの個数情報として、前記一定周期タイミングに関する処理周期情報と、各処理周期ごとのパケット受信個数情報とを少なくとも格納するデータ伝送装置。
請求項１に記載のデータ伝送装置であって、
前記蓄積手段は、前記データパケットをパケット単位で個別に読み出せるように記録するデータ伝送装置。