JP2011061287A - Communication control device, communication control method, and communication control program - Google Patents
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本発明は、符号化された動画像のデータの通信を制御する通信制御装置、通信制御方法、および通信制御プログラムに関する。 The present invention relates to a communication control apparatus, a communication control method, and a communication control program for controlling communication of encoded moving image data.
従来、符号化された動画像のデータを、ネットワークを介して複数の通信装置の間で送受信する技術が知られている。データを送信する通信装置と受信する通信装置との間のネットワークの帯域に比べて、ネットワークへの出力のビットレートが大きければ、映像品質の劣化を引き起こす。例えば、特許文献1に記載の多地点テレビ会議システムでは、各拠点に配置された会議端末が、画像の符号化レートの情報を、制御装置であるMCU(Multi point Control Unit)に送信する。MCUは、会議端末から受信した符号化レートの情報に基づいて、会議端末に送信する符号化データのフレームレートを変更する。MCUは、フレームレートを変更することで、ネットワークの帯域に与える負荷を調整している。
Conventionally, a technique for transmitting and receiving encoded moving image data between a plurality of communication devices via a network is known. If the bit rate of the output to the network is larger than the bandwidth of the network between the communication device that transmits data and the communication device that receives the data, the video quality is degraded. For example, in the multipoint video conference system described in
特許文献1に記載のMCUは、ネットワークの帯域が低くなると、送信する符号化データのフレームレートを減少させる。フレームレートを減少させると、帯域に与えられる負荷は減少するものの、再生される動画像の品質が低下するという問題点があった。
The MCU described in
本発明は、ネットワークの帯域が低下した場合に、動画像の品質を低下させることなく、帯域に与える負荷を減少させることができる通信制御装置、通信制御方法、および通信制御プログラムを提供することを目的とする。 The present invention provides a communication control device, a communication control method, and a communication control program that can reduce the load applied to the bandwidth without reducing the quality of the moving image when the bandwidth of the network is reduced. Objective.
本発明の第一の態様に係る通信制御装置は、ネットワークを介して複数の通信装置に接続し、符号化された動画像のデータである符号化データの前記複数の通信装置の間における送受信を制御する通信制御装置であって、前記複数の通信装置のうち、符号化データを前記ネットワークに送信した通信装置である送信元装置が送信した前記符号化データを受信する受信手段と、前記受信手段によって受信された前記符号化データである第一符号化データを復号することで、復号の結果生成される画像のデータである復号受信データを生成する第一復号手段と、前記複数の通信装置のうち、符号化データの送信先の通信装置である送信先装置に符号化データを送信する送信手段と、前記送信手段によって送信される前記符号化データである第二符号化データを復号することで、復号の結果生成される画像のデータである復号送信データを生成する第二復号手段と、前記第二復号手段によって生成された前記復号送信データを記憶手段に記憶させる記憶制御手段と、前記送信先装置との間の前記ネットワークの帯域を測定する測定手段と、前記測定手段によって測定された帯域に応じて、フレーム内予測符号化のみを用いて符号化された符号化データであるIピクチャ(Intra−coded Picture)から前記第一復号手段によって生成された復号受信データを、前記記憶手段に記憶された復号送信データを参照してフレーム間符号化し、符号化データであるPピクチャ(Predictive−coded Picture)を生成する生成手段とを備え、前記送信手段は、前記生成手段によってPピクチャが生成される場合、生成される前記Pピクチャを前記第二符号化データとして前記送信先装置に送信し、前記生成手段によってPピクチャが生成されない場合、前記受信手段によって受信された前記第一符号化データを前記第二符号化データとして前記送信先装置に送信することを特徴とする。 A communication control device according to a first aspect of the present invention is connected to a plurality of communication devices via a network, and transmits and receives encoded data, which is encoded video data, between the plurality of communication devices. A communication control device for controlling, wherein the receiving unit receives the encoded data transmitted by a transmission source device that is a communication device that transmits the encoded data to the network among the plurality of communication devices; and the receiving unit A first decoding means for generating decoded reception data, which is image data generated as a result of decoding, by decoding the first encoded data that is the encoded data received by the plurality of communication devices; Among them, a transmission unit that transmits encoded data to a transmission destination device that is a communication device that is a transmission destination of encoded data, and a second code that is the encoded data transmitted by the transmission unit. By decoding the encrypted data, second decoding means for generating decoded transmission data which is image data generated as a result of decoding, and the decoded transmission data generated by the second decoding means are stored in the storage means A code encoded using only intra-frame predictive coding according to a band measured by the measuring unit, a measuring unit for measuring the band of the network between the storage control unit and the transmission destination device The decoded reception data generated by the first decoding means from the I picture (Intra-coded Picture) that is the encoded data is inter-frame encoded with reference to the decoded transmission data stored in the storage means, and the encoded data Generating means for generating a P picture (Predictive-coded Picture), wherein the transmitting means comprises: When the P picture is generated by the generating means, the generated P picture is transmitted as the second encoded data to the transmission destination device, and when the P picture is not generated by the generating means, it is received by the receiving means. The first encoded data is transmitted as the second encoded data to the transmission destination device.
第一の態様に係る通信制御装置は、ネットワークの帯域に応じて、Iピクチャよりもデータサイズが小さいPピクチャを、受信したIピクチャから新たに生成することができる。生成したPピクチャを送信先装置に送信する。従って、通信制御装置は、フレームレートを減少させずに、出力のビットレートを減少させることができる。よって、映像の品質を低下させることなく、ネットワークの帯域に与える負荷を減少させることができる。 The communication control apparatus according to the first aspect can newly generate a P picture having a data size smaller than that of the I picture from the received I picture according to the network bandwidth. The generated P picture is transmitted to the transmission destination apparatus. Therefore, the communication control apparatus can reduce the output bit rate without reducing the frame rate. Therefore, it is possible to reduce the load applied to the network bandwidth without reducing the quality of the video.
前記通信制御装置は、前記測定手段によって測定された帯域が閾値より低いか否かを判断する帯域判断手段をさらに備えてもよい。前記生成手段は、前記帯域判断手段によって帯域が閾値より低いと判断されている場合にPピクチャを生成すればよい。この場合、通信制御装置は、帯域が閾値より低い場合に、送信するデータ全体に含まれるIピクチャの割合を下げることができる。よって、帯域の増減に伴い、帯域に与える負荷を容易且つ適切に制御することができる。 The communication control apparatus may further include a bandwidth determination unit that determines whether the bandwidth measured by the measurement unit is lower than a threshold value. The generating unit may generate a P picture when the band determining unit determines that the band is lower than a threshold value. In this case, when the bandwidth is lower than the threshold, the communication control apparatus can reduce the proportion of I pictures included in the entire data to be transmitted. Therefore, the load applied to the band can be easily and appropriately controlled as the band increases or decreases.
前記第一復号手段は、前記帯域判断手段によって帯域が閾値より低いと判断されている場合に前記第一符号化データから前記復号受信データを生成してもよい。前記生成手段は、前記Iピクチャ以外の前記第一符号化データから前記第一復号手段によって生成された復号受信データもフレーム間符号化してPピクチャを生成してもよい。この場合、帯域が閾値よりも低い場合、送信先装置に送信されるPピクチャの全てが、送信先装置に送信される第二符号化データの復号送信データを参照することでフレーム間符号化される。従って、通信制御装置がPピクチャを生成する際に参照する被参照データと、Pピクチャを受信した装置がPピクチャを復号する際に参照する被参照データとが、同一のデータとなる。よって、通信制御装置は、復号後の画像の品質を低下させることなくPピクチャを生成し、送信先装置に送信することができる。 The first decoding unit may generate the decoded reception data from the first encoded data when the band determination unit determines that the band is lower than a threshold value. The generating means may generate a P picture by inter-coding the decoded received data generated by the first decoding means from the first encoded data other than the I picture. In this case, when the bandwidth is lower than the threshold value, all the P pictures transmitted to the transmission destination apparatus are inter-frame encoded by referring to the decoded transmission data of the second encoded data transmitted to the transmission destination apparatus. The Therefore, the referenced data that is referred to when the communication control apparatus generates the P picture and the referenced data that is referred to when the apparatus that has received the P picture decodes the P picture are the same data. Therefore, the communication control apparatus can generate a P picture and transmit it to the transmission destination apparatus without degrading the quality of the decoded image.
前記通信制御装置は、前記帯域判断手段によって帯域が閾値より低いと判断されている場合に、前記受信手段によって受信された前記第一符号化データが前記Iピクチャであるか否かを判断するピクチャ判断手段をさらに備えてもよい。前記生成手段は、前記第一符号化データが前記Iピクチャであると前記ピクチャ判断手段によって判断された場合にのみ、前記Iピクチャを復号した復号受信データからPピクチャを生成してもよい。この場合、通信制御装置は、受信した第一符号化データがPピクチャである場合には、新たにPピクチャを生成する処理を行うことなく、受信したPピクチャをそのまま送信する。従って、通信制御装置は、処理負担を急激に増加させることなく、ネットワークの帯域に与える負荷を効率よく減少させることができる。 The communication control apparatus determines whether or not the first encoded data received by the receiving unit is the I picture when the band determining unit determines that the band is lower than a threshold value. You may further provide a judgment means. The generating means may generate a P picture from decoded received data obtained by decoding the I picture only when the picture determining means determines that the first encoded data is the I picture. In this case, when the received first encoded data is a P picture, the communication control apparatus transmits the received P picture as it is without performing a process of generating a new P picture. Therefore, the communication control apparatus can efficiently reduce the load applied to the network bandwidth without abruptly increasing the processing load.
前記記憶制御手段は、前記第二復号手段によって生成された復号送信データのうち、少なくとも最新の復号送信データを常に前記記憶手段に記憶することが望ましい。その結果、通信制御装置は、Pピクチャを新たに生成する場合に、記憶手段に記憶されている復号送信データを参照してすぐにPピクチャを生成することができる。よって、通信制御装置は、帯域が低下してから復号送信データを生成する場合とは異なり、帯域低下後に素早く帯域の負荷を減少させることができる。 It is desirable that the storage control means always stores at least the latest decoded transmission data in the storage means among the decoded transmission data generated by the second decoding means. As a result, when newly generating a P picture, the communication control apparatus can immediately generate a P picture by referring to the decoded transmission data stored in the storage means. Therefore, the communication control apparatus can reduce the load of the band quickly after the band is lowered, unlike the case where the decoded transmission data is generated after the band is lowered.
前記生成手段は、生成するPピクチャよりも1フレーム分前に前記送信手段によって送信される第二符号化データの復号送信データを参照してPピクチャを生成することが望ましい。その結果、通信制御装置は、2フレーム分以上前の画像のデータを参照する場合に比べて、Pピクチャのデータサイズを小さくすることができる。よって、通信制御装置は、帯域に与える負荷を効率良く減少させることができる。 It is desirable that the generation unit generates a P picture with reference to decoded transmission data of the second encoded data transmitted by the transmission unit one frame before the P picture to be generated. As a result, the communication control apparatus can reduce the data size of the P picture as compared to the case of referring to image data of two frames or more before. Therefore, the communication control apparatus can efficiently reduce the load applied to the band.
前記通信制御装置は、前記送信先装置から、前記第二符号化データの受信に失敗したことを示す情報である未受信情報を入力する入力手段をさらに備えてもよい。前記生成手段は、前記入力手段によって前記未受信情報を入力した場合、前記未受信情報によって受信の失敗が示された前記第二符号化データよりも前に前記送信先装置へ送信された第二符号化データの前記復号送信データを参照してPピクチャを生成すればよい。この場合、送信先装置において、1つのピクチャの喪失に連動して多数のピクチャの復号ができなくなるおそれを低下させることができる。よって、通信制御装置は、画像の品質の低下を最小限に抑えることができる。 The communication control apparatus may further include an input unit that inputs unreceived information that is information indicating that reception of the second encoded data has failed from the transmission destination apparatus. The generation means, when the unreceived information is input by the input means, is transmitted to the transmission destination apparatus before the second encoded data in which the reception failure is indicated by the unreceived information. A P picture may be generated with reference to the decoded transmission data of the encoded data. In this case, in the transmission destination apparatus, it is possible to reduce the possibility that a large number of pictures cannot be decoded in conjunction with the loss of one picture. Therefore, the communication control apparatus can minimize a decrease in image quality.
本発明の第二の態様に係る通信制御方法は、ネットワークを介して複数の通信装置に接続する通信制御装置によって行われ、符号化された動画像のデータである符号化データの前記複数の通信装置の間における送受信を制御する通信制御方法であって、前記複数の通信装置のうち、符号化データを前記ネットワークに送信した通信装置である送信元装置が送信した前記符号化データを受信する受信ステップと、前記受信ステップによって受信された前記符号化データである第一符号化データを復号することで、復号の結果生成される画像のデータである復号受信データを生成する第一復号ステップと、前記複数の通信装置のうち、符号化データの送信先の通信装置である送信先装置に符号化データを送信する送信ステップと、前記送信ステップによって送信される前記符号化データである第二符号化データを復号することで、復号の結果生成される画像のデータである復号送信データを生成する第二復号ステップと、前記第二復号ステップによって生成された前記復号送信データを記憶手段に記憶させる記憶制御ステップと、前記送信先装置との間の前記ネットワークの帯域を測定する測定ステップと、前記測定ステップによって測定された帯域に応じて、フレーム内予測符号化のみを用いて符号化された符号化データであるIピクチャ(Intra−coded Picture)から前記第一復号ステップによって生成された復号受信データを、前記記憶手段に記憶された復号送信データを参照してフレーム間符号化し、符号化データであるPピクチャ(Predictive−coded Picture)を生成する生成ステップとを備え、前記送信ステップは、前記生成ステップによってPピクチャが生成される場合、生成される前記Pピクチャを前記第二符号化データとして前記送信先装置に送信し、前記生成ステップによってPピクチャが生成されない場合、前記受信ステップによって受信された前記第一符号化データを前記第二符号化データとして前記送信先装置に送信することを特徴とする。 The communication control method according to the second aspect of the present invention is performed by a communication control device connected to a plurality of communication devices via a network, and the plurality of communications of encoded data which is encoded moving image data. A communication control method for controlling transmission / reception between devices, wherein reception of the encoded data transmitted by a transmission source device that is a communication device that transmits encoded data to the network among the plurality of communication devices is received. A first decoding step of generating decoded received data that is image data generated as a result of decoding by decoding the first encoded data that is the encoded data received by the receiving step; Of the plurality of communication devices, a transmission step of transmitting the encoded data to a transmission destination device that is a communication device of a transmission destination of the encoded data, and the transmission step. A second decoding step for generating decoded transmission data that is image data generated as a result of decoding by decoding the second encoded data that is the encoded data transmitted by the second decoding step; A storage control step of storing the generated decoded transmission data in a storage means, a measurement step of measuring the bandwidth of the network between the transmission destination devices, and a frame according to the bandwidth measured by the measurement step The decoded received data generated by the first decoding step from the I picture (Intra-coded Picture) that is the encoded data encoded using only the intra prediction encoding is the decoded transmission data stored in the storage means. And P-picture (Predictive-) which is encoded data. a generation step of generating a coded picture), and when the P picture is generated by the generation step, the transmission step transmits the generated P picture as the second encoded data to the transmission destination device. When the P picture is not generated by the generating step, the first encoded data received by the receiving step is transmitted as the second encoded data to the transmission destination device.
第二の態様に係る通信制御方法によると、ネットワークの帯域に応じて、Iピクチャよりもデータサイズが小さいPピクチャを新たに生成し、生成したPピクチャを送信先装置に送信することができる。その結果、フレームレートは減少せずに、出力のビットレートが減少する。よって、映像の品質を低下させることなく、ネットワークの帯域に与える負荷を減少させることができる。 According to the communication control method according to the second aspect, it is possible to newly generate a P picture having a data size smaller than that of an I picture and transmit the generated P picture to the transmission destination apparatus according to the network bandwidth. As a result, the output bit rate decreases without decreasing the frame rate. Therefore, it is possible to reduce the load applied to the network bandwidth without reducing the quality of the video.
本発明の第三の態様に係る通信制御プログラムは、符号化された動画像のデータである符号化データを、ネットワークを介して複数の通信装置の間で送受信する制御を行う通信制御プログラムであって、コンピュータに、前記複数の通信装置のうち、符号化データを前記ネットワークに送信した通信装置である送信元装置が送信した前記符号化データを受信する受信ステップと、前記受信ステップによって受信された前記符号化データである第一符号化データを復号することで、復号の結果生成される画像のデータである復号受信データを生成する第一復号ステップと、前記複数の通信装置のうち、符号化データの送信先の通信装置である送信先装置に符号化データを送信する送信ステップと、前記送信ステップによって送信される前記符号化データである第二符号化データを復号することで、復号の結果生成される画像のデータである復号送信データを生成する第二復号ステップと、前記第二復号ステップによって生成された前記復号送信データを記憶手段に記憶させる記憶制御ステップと、前記送信先装置との間の前記ネットワークの帯域を測定する測定ステップと、前記測定ステップによって測定された帯域に応じて、フレーム内予測符号化のみを用いて符号化された符号化データであるIピクチャ(Intra−coded Picture)から前記第一復号ステップによって生成された復号受信データを、前記記憶手段に記憶された復号送信データを参照してフレーム間符号化し、符号化データであるPピクチャ(Predictive−coded Picture)を生成する生成ステップとを実行させ、さらに前記送信ステップにおいて、前記生成ステップによってPピクチャが生成される場合、生成される前記Pピクチャを前記第二符号化データとして前記送信先装置に送信させ、前記生成ステップによってPピクチャが生成されない場合、前記受信ステップによって受信された前記第一符号化データを前記第二符号化データとして前記送信先装置に送信させることを特徴とする。 A communication control program according to a third aspect of the present invention is a communication control program for performing control of transmitting and receiving encoded data, which is encoded moving image data, between a plurality of communication devices via a network. A reception step of receiving the encoded data transmitted by a transmission source device, which is a communication device that transmits the encoded data to the network, among the plurality of communication devices; A first decoding step of generating decoded reception data, which is image data generated as a result of decoding, by decoding the first encoded data, which is the encoded data, and encoding among the plurality of communication devices A transmission step of transmitting encoded data to a transmission destination device which is a communication device of a data transmission destination, and the code transmitted by the transmission step A second decoding step for generating decoded transmission data which is image data generated as a result of decoding by decoding the second encoded data which is data; and the decoded transmission data generated by the second decoding step Is stored in the storage means, the measurement step is to measure the bandwidth of the network between the transmission destination devices, and only intra-frame predictive coding is used according to the bandwidth measured by the measurement step. The decoded reception data generated by the first decoding step from the I-picture (Intra-coded Picture) that is the encoded data encoded by the above-described processing is referred to the decoded transmission data stored in the storage means. P-picture (Predictive-coded Picture) that is encoded data Generating a generating step, and in the transmitting step, when a P picture is generated by the generating step, the generated P picture is transmitted to the transmission destination device as the second encoded data, When the P picture is not generated by the generating step, the first encoded data received by the receiving step is transmitted to the transmission destination device as the second encoded data.
第三の態様に係る通信制御プログラムによると、ネットワークの帯域に応じて、Iピクチャよりもデータサイズが小さいPピクチャを新たに生成し、生成したPピクチャを送信先装置に送信することができる。その結果、フレームレートは減少せずに、出力のビットレートが減少する。よって、映像の品質を低下させることなく、ネットワークの帯域に与える負荷を減少させることができる。 According to the communication control program according to the third aspect, it is possible to newly generate a P picture having a data size smaller than that of an I picture and transmit the generated P picture to the transmission destination apparatus according to the network bandwidth. As a result, the output bit rate decreases without decreasing the frame rate. Therefore, it is possible to reduce the load applied to the network bandwidth without reducing the quality of the video.
以下、本発明の通信制御装置を具現化した第一の実施形態であるMCU(Multipoint Control Unit:多地点接続装置)1について、図面を参照して説明する。なお、参照する図面は、本発明が採用し得る技術的特徴を説明するために用いられるものである。図面に記載されている装置の構成、各種処理のフローチャート等は、それのみに限定する趣旨ではなく、単なる説明例である。 Hereinafter, an MCU (Multipoint Control Unit) 1 that embodies a communication control device of the present invention will be described with reference to the drawings. The drawings to be referred to are used for explaining technical features that can be adopted by the present invention. The configuration of the apparatus, the flowcharts of various processes, and the like described in the drawings are not intended to be limited to these, but are merely illustrative examples.
図1を参照して、MCU1を備えたテレビ会議システム2のシステム構成について説明する。テレビ会議システム2は、ネットワーク5を介して接続された複数の装置によって構成される。図1では、テレビ会議システム2を構成する装置として、MCU1と、拠点Aに配置された通信装置3と、拠点Bに配置されたパーソナルコンピュータ(以下、「PC」という。)4とを図示している。テレビ会議システム2では、各拠点に配置された装置が互いにデータを送受信することで、複数の拠点のユーザに映像および音声を共有させる。その結果、全てのユーザが同一の拠点にいない場合でも、ユーザは円滑に会議を実行することができる。なお、MCU1にネットワーク5を介して接続される装置は2つに限られず、3つ以上でもよい。以下では、説明を簡略化するため、図1に示すように、MCU1に2つの装置(通信装置3およびPC4)が接続されている場合を例に挙げる。
With reference to FIG. 1, the system configuration of the video conference system 2 including the
MCU1は、ネットワーク5を介して接続された装置のそれぞれから画像データおよび音声データを受信する。受信したデータを、データを送信した装置(送信元装置)以外の他の装置(送信先装置)に送信(転送)する。つまり、MCU1は、接続された装置の間における画像データおよび音声データの送受信を制御する。その結果、PC4は、拠点Aの映像および音声を拠点Bで出力することができる。通信装置3は、拠点Bの映像および音声を拠点Aで出力することができる。さらに、MCU1は、画像の符号化データの送受信を適切に制御することで、映像の品質を低下させることなく、ネットワーク5に与える負荷を減少させることができる。以下では、テレビ会議システム2で行われる画像の符号化データの処理について主に説明を行う。
The
通信装置3およびPC4は、同一拠点内に存在するマイク6、スピーカ7、カメラ8、および表示装置9に接続している。マイク6は、音声を音声データに変換する。スピーカ7は、音声データに基づいて音声を出力する。カメラ8は、動画像を撮像する。表示装置9は、画像を表示する。通信装置3およびPC4は、マイク6から入力された音声データと、カメラ8から入力された画像データとを符号化し、符号化データをネットワーク5を介してMCU1に出力する。また、通信装置3およびPC4は、他の装置からMCU1を介して符号化データを受信し、スピーカ7および表示装置9を用いて音声および画像を出力する。
The
通信装置3は、テレビ会議を実行するための専用の端末である。PC4は、テレビ会議を実行するためのプログラムを記憶した一般的なPCである。通信装置3およびPC4は、共に、先述したデータの符号化と、符号化データの送受信と、音声および画像の再生とを実行するための一般的な構成を備えていればよい。具体的には、CPU、RAM、ROM、外部通信インターフェース等を備え、プログラムに従って符号化処理等を実行できればよい。通信装置3およびPC4の構成および処理は、本発明の要部ではないため、詳細な説明は省略する。
The
なお、通信装置3およびPC4は、MCU1から送信された画像の符号化データの受信に失敗した場合には、受信に失敗したことを示す情報である未受信情報をMCU1に送信することができる。例えば、符号化データを一定時間受信できなかった場合、1つのピクチャの符号化データの一部のみしか受信できなかった場合等に、受信に失敗したと判断して、未受信情報をMCU1に送信する。
In addition, when the
次に、テレビ会議システム2の装置間で送受信される画像のデータについて説明する。テレビ会議システム2を構成する各装置は、H.264の規格に基づいて画像圧縮符号化された符号化データを送受信する。画像圧縮符号化には、フレーム内符号化とフレーム間符号化とがある。 Next, image data transmitted and received between devices of the video conference system 2 will be described. Each device constituting the video conference system 2 is an H.264 standard. It transmits and receives encoded data that has been subjected to image compression encoding based on the H.264 standard. Image compression coding includes intra-frame coding and inter-frame coding.
フレーム内符号化とは、カメラによって入力された連続する複数フレーム分の画像データのうちの1フレーム分の画像データ内で、画面内予測によって行われる符号化である。フレーム内符号化によって生成される符号化データであるIピクチャ(Intra−coded Picture)は、他のピクチャを参照することなく単独で復号することができる。 Intraframe coding is coding performed by intra prediction within one frame of image data of a plurality of consecutive frames of image data input by a camera. An I picture (Intra-coded Picture) that is encoded data generated by intra-frame encoding can be decoded independently without referring to other pictures.
フレーム間符号化では、連続するフレームのデータのうち、符号化するフレームのデータとは異なるフレームのデータが参照されて予測誤差が計算され、計算された予測誤差が符号化される。以下では、フレーム間符号化の際に参照される画像のデータを被参照データという。フレーム間符号化によって生成される符号化データの一種に、Pピクチャ(Predictive−coded Picture)がある。Pピクチャを復号するには、被参照データが必要となる。しかし、Pピクチャのデータ量は、単独で復号できるIピクチャに比べて少ない。 In interframe coding, prediction data is calculated by referring to data of a frame different from data of a frame to be encoded among continuous frame data, and the calculated prediction error is encoded. Hereinafter, image data referred to in inter-frame coding is referred to as referenced data. One type of encoded data generated by inter-frame encoding is a P picture (Predictive-coded Picture). In order to decode the P picture, reference data is required. However, the data amount of P pictures is smaller than that of I pictures that can be decoded independently.
通信装置3およびPC4は、同一拠点内のカメラ8から入力された画像を画像圧縮符号化し、ネットワーク5を介してMCU1に送信する。画像圧縮符号化では、一般に、Iピクチャ、Pピクチャ、Pピクチャ、Iピクチャ、Pピクチャ・・・というように、複数のPピクチャの間に規則的にIピクチャが生成される。また、Pピクチャを生成する場合、符号化する対象とするフレームの直前のデータを被参照データとして符号化を行うのが望ましい。直前のデータを被参照ピクチャとすることで、予測誤差が小さくなり、データ量が小さくなるためである。
The
MCU1は、送信元装置から符号化データを受信すると、受信符号化データをネットワーク5を介して送信先装置に送信する。ここで、MCU1と送信先装置との間のネットワーク5の帯域が低下した場合(狭くなった場合)を考える。ネットワーク5の帯域が低下した状態で、高いビットレートによるデータ出力を行うと、輻輳状態の発生、パケットロス等の不具合が生じるおそれがある。その結果、送信先装置で表示される映像の品質が低下する。
When the
従来のMCUでは、送信先装置から受信した画像の符号化レートの情報に基づいて、送信先装置に送信する符号化データのフレームレートが変更されていた。しかし、フレームレートを減少させると、帯域に与えられる負荷は減少するものの、送信先装置で表示される映像の品質は低下する。また、MCUと送信先装置との間のネットワークの帯域が低下した場合に、符号化データのデータサイズを減少させるように送信元装置に通知することも考えられる。しかし、符号化データが送信元装置から送信されて送信先装置が受信するまでには、時間を要する。従って、送信先装置が帯域の低下を把握した時点で、既にMCUに送信されている符号化データが存在する。よって、ネットワークに与える負荷をすぐに減少させることはできない。また、送信先装置が複数存在する場合には、それぞれの送信先装置に対して異なる符号化データを送信元装置が生成することは困難である。 In the conventional MCU, the frame rate of the encoded data to be transmitted to the transmission destination apparatus is changed based on the information on the encoding rate of the image received from the transmission destination apparatus. However, when the frame rate is reduced, the load applied to the band is reduced, but the quality of the video displayed on the transmission destination device is reduced. In addition, when the network bandwidth between the MCU and the transmission destination device is reduced, it may be possible to notify the transmission source device to reduce the data size of the encoded data. However, it takes time until the encoded data is transmitted from the transmission source device and received by the transmission destination device. Therefore, there is encoded data that has already been transmitted to the MCU when the transmission destination apparatus grasps the decrease in the bandwidth. Therefore, the load on the network cannot be reduced immediately. When there are a plurality of transmission destination devices, it is difficult for the transmission source device to generate different encoded data for each transmission destination device.
本実施形態に係るMCU1は、送信先装置との間のネットワーク5の帯域が低下した場合に、データサイズがPピクチャよりも大きいIピクチャをPピクチャに作り変える。その結果、フレームレートを減少させることなく、ネットワーク5に与える負荷を減少させることができる。また、帯域が低下した時点で既にIピクチャが送信元装置から送信されている場合でも、MCU1がPピクチャを新たに生成することで、符号化データのデータサイズを素早く減少させることができる。送信元装置は、同一の画像について複数の符号化データを生成する必要もないため、送信元装置の処理負担が増大することもない。以上の処理の詳細について、以下説明する。
The
図2を参照して、MCU1の電気的構成について説明する。MCU1は、MCU1の制御を司るCPU10を備えている。CPU10には、ROM11、RAM12、HDD13、および入出力インターフェース16が、バス15を介して接続されている。ROM11は、MCU1を動作させるためのプログラムおよび初期値等を記憶している。RAM12は、制御プログラムで使用される各種の情報を一時的に記憶する。HDD13は、プログラム等の各種の情報を記憶する不揮発性の記憶装置である。HDD13の代わりに、EEPROMまたはメモリカード等の記憶装置を用いてもよい。また、入出力インターフェース16には、MCU1をネットワーク5に接続するための外部通信I/F18が接続されている。
The electrical configuration of the
RAM12について詳細に説明する。RAM12には、ワークエリア121、受信符号化データ記憶エリア122、復号受信データ記憶エリア123、および復号送信データ記憶エリア124が設けられている。ワークエリア121には、処理に必要なフラグ等の各種データが記憶される。受信符号化データ記憶エリア122には、テレビ会議システム2内の他の装置である送信元装置から受信した符号化データ(以下、「受信符号化データ」という。)が記憶される。復号受信データ記憶エリア123には、受信符号化データを復号化して生成されたデータ(以下、「復号受信データ」という。)が記憶される。復号送信データ記憶エリア124には、送信先装置に送信される符号化データ(以下、「送信符号化データ」という。)を復号化して生成されたデータ(以下、「復号送信データ」という。)が記憶される。MCU1は、Pピクチャを新たに生成する場合、復号受信データ記憶エリア123に記憶されているデータに対し、復号送信データ記憶エリア124に記憶されているデータを被参照データとしてフレーム間符号化を行う。
The
図3を参照して、第一の実施形態に係るMCU1が行うメイン処理について説明する。メイン処理は、HDD13に記憶されているプログラムに従ってCPU10が実行する。なお、メイン処理は、MCU1に接続されている装置(通信装置3およびPC4)のそれぞれに対して別々に行われている。具体的には、通信装置3から符号化データを受信してPC4に送信するための処理と、PC4から符号化データを受信して通信装置3に送信するための処理とが別々に行われている。しかし、これらの処理の流れは同じである。よって、以下では通信装置3から符号化データを受信してPC4に送信するためのメイン処理についてのみ説明を行う。
With reference to FIG. 3, the main process which MCU1 which concerns on 1st embodiment performs is demonstrated. The main process is executed by the
符号化データの送受信の実行指示がMCU1に入力されると、CPU10はメイン処理を開始する。まず、各種データが初期化される(S1)。送信先装置(PC4)との間のネットワーク5の通信帯域の測定が開始される(S2)。ネットワーク5の帯域の測定は、公知の手法のいずれかによって行われればよい。
When an instruction to execute transmission / reception of encoded data is input to the
送信元装置(通信装置3)から、1ピクチャ分の符号化データが受信される(S3)。受信された受信符号化データは、RAM12の受信符号化データ記憶エリア122に記憶される。次いで、送信先装置との間のネットワーク5の帯域が、閾値よりも低下したか否かが判断される(S4)。帯域の値が閾値以上であれば(S4:NO)、受信符号化データがそのまま送信先装置に送信される(S5)。送信された符号化データが復号化されて、復号送信データが生成され、RAM12の復号送信データ記憶エリア124に記憶される(S16)。処理はS3へ戻る。
Encoded data for one picture is received from the transmission source device (communication device 3) (S3). The received encoded data received is stored in the received encoded
測定された帯域の値が閾値よりも低下していれば(S4:YES)、新たにPピクチャを生成する処理が行われる。まず、受信符号化データがIピクチャであるか否かが判断される(S7)。Iピクチャであれば(S7:YES)、受信したIピクチャが復号化されて、復号受信データが生成され、RAM12の復号受信データ記憶エリア123に記憶される(S8)。Iピクチャは、それのみで単独で復号することができる。受信符号化データがPピクチャであれば(S7:NO)、そのPピクチャの被参照データが参照されて、受信符号化データが復号化され、復号受信データが生成される。復号受信データは、復号受信データ記憶エリア123に記憶される(S9)。
If the measured band value is lower than the threshold value (S4: YES), a process of newly generating a P picture is performed. First, it is determined whether or not the received encoded data is an I picture (S7). If it is an I picture (S7: YES), the received I picture is decoded, decoded received data is generated, and stored in the decoded received
次いで、送信先装置から未受信情報が入力されたか否かが判断される(S10)。先述したように、未受信情報とは、送信先装置がMCU1から送信された符号化データの受信に失敗した場合に、送信先装置から入力される。未受信情報が入力されていなければ(S10:NO)、復号送信データ記憶エリア124に記憶されているデータのうち、現在生成しようとしているPピクチャの1フレーム分前に送信される符号化データの復号送信データが、被参照データに決定される(S11)。換言すると、生成しようとしているPピクチャの直前の復号送信データが、Pピクチャをフレーム間符号化するために参照される被参照データに決定される。
Next, it is determined whether or not unreceived information is input from the transmission destination device (S10). As described above, the unreceived information is input from the transmission destination device when the transmission destination device fails to receive the encoded data transmitted from the
一方、送信先装置から未受信情報が入力されていれば(S10:YES)、送信が成功した過去の符号化データが割り出される。詳細には、送信した後に送信先装置からの未受信情報の入力がなかった符号化データが、過去に送信が成功した符号化データとして割り出される。そして、割り出された符号化データのうちの最新のデータ(最も遅い時間に送信された符号化データ)の復号送信データが、被参照データに決定される(S12)。 On the other hand, if unreceived information is input from the transmission destination device (S10: YES), the past encoded data that has been successfully transmitted is determined. Specifically, encoded data that has not been input with unreceived information from the transmission destination device after transmission is determined as encoded data that has been successfully transmitted in the past. Then, the decoded transmission data of the latest data (encoded data transmitted at the latest time) among the determined encoded data is determined as the referenced data (S12).
次いで、復号化(S8またはS9)された復号受信データが、決定された被参照データが参照されてフレーム間符号化され、新たにPピクチャが生成される(S13)。生成されたPピクチャが、送信先装置へ送信される(S14)。送信されたPピクチャが復号化されて、復号送信データが生成され、復号送信データ記憶エリア124に記憶される(S16)。処理はS3へ戻り、次のピクチャの処理が行われる。 Next, the decoded received data that has been decoded (S8 or S9) is inter-frame encoded with reference to the determined referenced data, and a new P picture is generated (S13). The generated P picture is transmitted to the transmission destination device (S14). The transmitted P picture is decoded, decoded transmission data is generated, and stored in the decoded transmission data storage area 124 (S16). The process returns to S3, and the next picture is processed.
次に、図4および図5を参照して、第一の実施形態のMCU1が行う処理の結果の一例について説明する。図4および図5では、上下方向に時間軸を設定してある。左右方向に、送信元装置からMCU1を介して送信先装置に送信されるデータの流れを示す。時間T1からT2までの間、帯域の値が閾値よりも低下している。「I」はIピクチャであることを示す。「P」はPピクチャであることを示す。「I」および「P」の右隣の数字は、GOP(Group of Pictures)の順番を示す。Pピクチャの右端の数字は、GOP中の何番目のPピクチャであるかを示す。例えば、P12とは、1番目のGOP中の2番目のPピクチャであることを示す。なお、GOPとは、複数のピクチャを効率的に管理するためのピクチャのまとまりであり、図4および図5ではそれぞれのGOPの先頭にIピクチャが位置する。図4および図5では、送信元装置は、I1,P11,P12,I2,P21,P22,I3の順に符号化データをMCU1に送信している。送信元装置は、I1を参照してP11を生成し、P11を参照してP12を生成する。同様に、I2を参照してP21を生成し、P21を参照してP22を生成する。
Next, an example of a result of processing performed by the
図4は、送信先装置からMCU1へ未受信情報が入力されない場合の処理の結果の一例を示す図である。まず、MCU1は、送信元装置からI1を受信し、受信符号化データ記憶エリア122に記憶する。この時点では、MCU1と送信先装置との間のネットワーク5の帯域の値は、閾値以上である。よって、受信したI1がそのまま送信先装置へ送信される。送信したI1が復号されて、生成された復号送信データが復号送信データ記憶エリア124に記憶される。
FIG. 4 is a diagram illustrating an example of a result of processing when unreceived information is not input from the transmission destination apparatus to the
次いで、MCU1はP11を受信し、記憶する。帯域は未だ低下していないので、P11がそのまま送信され、P11が復号、記憶される。なお、送信先装置では、P11の復号に必要な被参照データであるI1をP11よりも前に受信するため、P11を復号して表示装置9に画像を表示することができる。MCU1は、P12もそのまま送信先装置へ送信し、P12の復号送信データを記憶する。
次いで、MCU1はI2を受信し、記憶する。この時点で、送信先装置との間のネットワーク5の帯域は低下している。従って、MCU1はI2を復号し、生成されたI2の復号受信データを復号受信データ記憶エリア123に記憶する。既に送信されたP12から生成された復号送信データを被参照データとして、I2の復号受信データをフレーム間符号化し、P13を生成する。P13を送信先装置へ送信し、且つ、P13の復号送信データを記憶する。送信先装置では、P13の復号に必要な被参照データであるP12をP13よりも前に受信するため、P13を復号して画像を表示することができる。
MCU1 then receives I2 and stores it. At this point, the bandwidth of the
次いで、MCU1はP21を受信し、記憶する。帯域が低下しているため、MCU1は、記憶しているI2を参照してP21を復号し、P21の復号受信データを記憶する。既に送信されたP13の復号送信データを被参照データとして、P21の復号受信データをフレーム間符号化し、P14を生成する。P14を送信先装置へ送信し、且つ、P14の復号送信データを記憶する。次いで、P22についても、P21を受信した場合と同様の処理が行われる。その後、MCU1はI3を受信するが、帯域の値は閾値以上に回復しているため、I3はそのまま送信先装置へ送信される。
Next, MCU1 receives and stores P21. Since the bandwidth is reduced, the
以上のように、MCU1は、受信符号化データがIピクチャであれば、ネットワーク5の帯域に応じて、Iピクチャよりもデータサイズが小さいPピクチャを新たに生成して送信することができる。よって、MCU1は、フレームレートを減少させることなく、ネットワーク5に与える負荷を減少させることができる。MCU1は、送信元装置が既にIピクチャを送信した後であっても、送信先装置に送信する符号化データのビットレートを素早く減少させることができる。帯域の値を閾値と比較して処理を行うことで、帯域の増減に伴い適切に処理を行うことができる。
As described above, if the received encoded data is an I picture, the
MCU1は、帯域が低下している場合、受信符号化データがPピクチャである場合にも、復号送信データを被参照データとして新たにPピクチャを生成する。この場合、受信符号化データと、新たに生成される符号化データとは共にPピクチャであるため、データサイズに大差はない。しかし、送信先装置に過去に送信された画像が参照されて、Pピクチャが再生成される。従って、MCU1での符号化時に参照されるデータと、送信先装置での復号化時に参照されるデータとが完全に同一のデータとなる。よって、復号後の映像の品質が低下しない。
The
MCU1は、符号化データを送信先装置に送信した場合には常に、送信した符号化データを復号する。復号して生成した復号送信データを、復号送信データ記憶エリア124に記憶する。従って、MCU1は、Pピクチャを新たに生成する場合に、記憶している復号送信データを参照してすぐにフレーム間符号化を行うことができる。よって、帯域が低下してから復号送信データを生成する場合とは異なり、帯域低下後に素早く帯域の負荷を減少させることができる。
The
MCU1は、生成するPピクチャよりも1フレーム分前に送信される符号化データの復号送信データを参照して、Pピクチャを新たに生成することができる。従って、2フレーム以上前のデータを参照する場合に比べて予測誤差が小さくなり、Pピクチャのデータサイズが小さくなる。よって、MCU1は、帯域に与える負荷を効率よく減少させることができる。
The
次に、図5に示す例について説明する。図5は、送信先装置からMCU1へ未受信情報が入力される場合の処理の結果の一例を示す図である。まず、MCU1は送信元装置からP12を受信し、記憶する。この時点では、送信先装置との間のネットワーク5の帯域の値は、閾値以上である。よって、受信したP12がそのまま送信先装置へ送信される。P12が復号されて、生成された復号送信データが記憶される。
Next, the example shown in FIG. 5 will be described. FIG. 5 is a diagram illustrating an example of a result of processing when unreceived information is input from the transmission destination apparatus to the
次いで、MCU1はI2を受信し、記憶する。帯域が低下しているため、MCU1はI2を復号して記憶し、P12の復号送信データを参照してP13を生成する。P13を送信先装置へ送信し、且つ、P13の復号送信データを記憶する。MCU1は、次に受信するP21についても、I2を受信した場合と同様の処理を行ってP14を生成し、送信、記憶する。
MCU1 then receives I2 and stores it. Since the bandwidth is reduced, MCU1 decodes and stores I2, and generates P13 with reference to the decoded transmission data of P12. P13 is transmitted to the transmission destination device, and the decoded transmission data of P13 is stored. The
次いで、MCU1はP22を受信し、記憶する。帯域が低下しているため、P22から新たにPピクチャを生成する。しかしこの時点で、MCU1は、P12の受信に失敗したことを示す未受信情報を送信先装置から入力している。従って、MCU1は、過去に送信が成功した符号化データのうち最新のデータであるP11の復号送信データを参照し、P22の復号受信データをフレーム間符号化する。生成したP15の符号化データを送信先装置に送信し、且つ、P15の復号送信データを記憶する。次いで、MCU1はI3を受信して記憶する。P15の復号送信データを被参照データとして、I3の復号受信データからP16を生成し、送信先装置に送信する。
以上のように、MCU1は、送信先装置が符号化データの受信に失敗した場合、受信に失敗した符号化データよりも前に送信先装置に送信した符号化データに基づく復号送信データを参照データとしてPピクチャを生成することができる。図5に示すように、送信先装置は、1つのピクチャ(図5のP12)の受信に失敗すると、次にIピクチャを受信するまで連動して復号ができなくなるおそれがある。しかし、MCU1は、送信が成功したピクチャを参照データとしてPピクチャを新たに生成することができる(図5のP15)。従って、送信先装置では、P15以降の符号化データの復号化が、P12の受信の失敗に連動して不可能となることはない。よって、MCU1は、送信先装置が符号化データの受信に失敗した場合でも、映像の品質の低下を最小限に抑えることができる。
As described above, when the transmission destination apparatus fails to receive the encoded data, the
なお、上記第一の実施形態において、MCU1が本発明の「通信制御装置」に相当する。通信装置3およびPC4が「通信装置」に相当する。図3のS3で符号化データを受信するCPU10が「受信手段」として機能し、S3で受信する符号化データである受信符号化データが「第一符号化データ」に相当する。図3のS8およびS9で受信符号化データを復号化するCPU10が「第一復号手段」として機能する。図3のS5およびS14で符号化データを送信するCPU10が「送信手段」として機能し、S5およびS14で送信する符号化データである送信符号化データが「第二符号化データ」に相当する。図3のS16で復号送信データをRAM12に記憶させるCPU10が「記憶制御手段」として機能する。図3のS2でネットワーク5の帯域を測定するCPU10が「測定手段」として機能する。図3のS4、S7〜S13でPピクチャを生成するCPU10が「生成手段」として機能する。図3のS4で帯域の値が閾値よりも低いか否かを判断するCPU10が「帯域判断手段」として機能する。図3のS10で未受信情報を入力するCPU10が「入力手段」として機能する。
In the first embodiment, the
図3のS3で符号化データを受信する処理が、本発明の「受信ステップ」に相当する。図3のS8およびS9で受信符号化データを復号化する処理が「第一復号ステップ」に相当する。図3のS5およびS14で符号化データを送信する処理が「送信ステップ」に相当する。図3のS16で復号送信データをRAM12に記憶させる処理が「記憶制御ステップ」に相当する。図3のS2でネットワーク5の帯域を測定する処理が「測定ステップ」に相当する。図3のS4、S7〜S13でPピクチャを生成する処理が「生成ステップ」に相当する。
The process of receiving the encoded data in S3 of FIG. 3 corresponds to the “reception step” of the present invention. The process of decoding the received encoded data in S8 and S9 in FIG. 3 corresponds to the “first decoding step”. The process of transmitting the encoded data in S5 and S14 in FIG. 3 corresponds to a “transmission step”. The process of storing the decoded transmission data in the
次に、本発明の第二の実施形態に係るMCU101について、図6および図7を参照して説明する。第二の実施形態に係るMCU101は、帯域の値が閾値より低下している間であっても、受信符号化データがIピクチャである場合にのみPピクチャを新たに生成する点が、上記第一の実施形態に係るMCU1と異なるのみである。よって、同一の構成および処理については同一の番号を付し、この説明を省略または簡略化する。
Next, the
図6を参照して、MCU101が行うメイン処理について説明する。まず、各種データが初期化され(S1)、帯域の測定が開始される(S2)。送信元装置から、1ピクチャ分の符号化データが受信され、受信符号化データ記憶エリア122に記憶される(S3)。測定された帯域の値が閾値よりも低下したか否かが判断される(S104)。帯域の値が閾値以上であれば(S104:NO)、受信符号化データがそのまま送信先装置に送信される(S5)。送信された符号化データが復号化されて、復号送信データが生成され、復号送信データ記憶エリア124に記憶される(S16)。処理はS3へ戻る。
A main process performed by the
測定された帯域の値が閾値よりも低下していれば(S104:YES)、受信符号化データがIピクチャであるか否かが判断される(S107)。Iピクチャでなく、Pピクチャであれば(S107:NO)、受信したPピクチャがそのまま送信先装置に送信される(S5)。受信符号化データがIピクチャである場合のみ(S107:YES)、受信したIピクチャが復号化されて復号受信データが生成され、復号受信データ記憶エリア123に記憶される(S108)。送信先装置から未受信情報が入力されたか否かが判断される(S110)。未受信情報が入力されていなければ(S110:NO)、生成しようとしているPピクチャの直前の復号送信データが、Pピクチャをフレーム間符号化するための被参照データに決定される(S111)。未受信情報が入力されていれば(S110:YES)、送信が成功した符号化データのうち最新のデータの復号送信データが、被参照データに決定される(S112)。 If the measured band value is lower than the threshold value (S104: YES), it is determined whether the received encoded data is an I picture (S107). If it is not an I picture but a P picture (S107: NO), the received P picture is transmitted as it is to the transmission destination device (S5). Only when the received encoded data is an I picture (S107: YES), the received I picture is decoded to generate decoded received data, which is stored in the decoded received data storage area 123 (S108). It is determined whether or not unreceived information is input from the transmission destination device (S110). If unreceived information is not input (S110: NO), the decoded transmission data immediately before the P picture to be generated is determined as the referenced data for inter-frame encoding of the P picture (S111). If unreceived information has been input (S110: YES), the decoded transmission data of the latest data among the encoded data successfully transmitted is determined as the referenced data (S112).
次いで、復号化(S108)された復号受信データが、決定された被参照データが参照されてフレーム間符号化され、新たにPピクチャが生成される(S113)。生成されたPピクチャが、送信先装置へ送信される(S14)。送信されたPピクチャが復号化されて、復号送信データが生成され、復号送信データ記憶エリア124に記憶される(S16)。処理はS3へ戻り、次のピクチャの処理が行われる。 Next, the decoded received data that has been decoded (S108) is interframe-coded with reference to the determined referenced data, and a new P picture is generated (S113). The generated P picture is transmitted to the transmission destination device (S14). The transmitted P picture is decoded, decoded transmission data is generated, and stored in the decoded transmission data storage area 124 (S16). The process returns to S3, and the next picture is processed.
図7を参照して、第二の実施形態のMCU101が行う処理の結果に一例について説明する。まず、MCU101は、送信元装置からI1を受信し、受信符号化データ記憶エリア122に記憶する。この時点では、MCU101と送信先装置との間のネットワーク5の帯域の値は閾値以上である。よって、受信したI1がそのまま送信先装置へ送信される。送信したI1が復号されて、生成された復号送信データが復号送信データ記憶エリア124に記憶される。次いで、MCU101はP11を受信し、記憶する。帯域は未だ低下していないので、P11がそのまま送信され、P11が復号、記憶される。MCU101は、P12もそのまま送信先装置へ送信し、P12の復号送信データを記憶する。
With reference to FIG. 7, an example of the result of the process performed by the
次いで、MCU101はI2を受信し、記憶する。この時点で、送信先装置との間のネットワーク5の帯域は低下している。さらに、受信符号化データはIピクチャである。従って、MCU1はI2を復号し、生成されたI2の復号受信データを復号受信データ記憶エリア123に記憶する。既に送信されたP12に基づく復号送信データを被参照データとして、I2の復号受信データをフレーム間符号化し、P13を生成する。P13を送信先装置へ送信し、且つ、P13の復号送信データを記憶する。
Next, the
次いで、MCU101はP21を受信し、記憶する。この時点で帯域は低下しているが、受信符号化データはPピクチャである。従って、MCU101はP21をそのまま送信先装置へ送信し、且つ、P21の復号送信データを記憶する。送信先装置は、P21の符号化データを、P13を参照して復号化することとなる。P21は、送信元装置における符号化時にはI2を参照データとしているため、厳密に言うと、符号化時の参照データ(I2)と復号化時の参照データ(P13)とが異なる。しかし、I2とP13とは、共に同一の画像についての符号化データである。よって、復号化時にP13を参照データとしても、表示される映像の品質の低下は僅かである。MCU101は、P22もそのまま送信先装置へ送信し、P22の復号送信データを記憶する。次いで、MCU101はI3を受信するが、帯域は回復しているため、I3はそのまま送信先装置へ送信される。
Next, the
以上のように、第二の実施形態に係るMCU101は、帯域が低下しており、且つ、送信元装置から受信した受信符号化データがIピクチャである場合にのみ、受信符号化データを一旦復号してPピクチャに作り変える。MCU101は、帯域が低下している場合でも、受信符号化データがPピクチャである場合には、受信符号化データをそのまま送信先装置へ送信する。MCU101は、IピクチャのみをPピクチャに作り変えればよいため、処理負担を急激に増加させることなく、ネットワーク5に与える負荷を効率よく減少させることができる。なお、図6のS107で受信符号化データがIピクチャであるか否かを判断するCPU10が、本発明の「ピクチャ判断手段」として機能する。
As described above, the
本発明は、上記実施形態に限定されることはなく、様々な変形が可能であることは言うまでもない。例えば、本発明が適用できるのは、テレビ会議を制御するMCU1,101に限られない。他にも、映像を配信するサーバ等、複数の装置間における符号化データの送受信を制御する装置であれば、本発明を適用できる。上記実施形態ではH.264の規格に基づいて符号化が行われているが、他の規格を採用することもできる。
It goes without saying that the present invention is not limited to the above-described embodiment, and various modifications are possible. For example, the present invention is not limited to the
上記実施形態のMCU1,101は、送信先装置との間のネットワーク5の帯域が閾値よりも低下した場合に、IピクチャをPピクチャに作り変えて送信する。ここで、IピクチャをPピクチャに作り変える割合を、帯域の値に応じて変化させることも可能である。例えば、IピクチャをPピクチャに作り変える割合を、帯域の値がA以上であれば0%、A未満B以上であれば25%、B未満C以上であれば50%、C未満であれば90%と設定する。MCUは、図3のS4の代わりに、Iピクチャを作り変える割合を帯域に応じて設定する。IピクチャをPピクチャに作り変える場合、図3のS4とS7の間で、受信したIピクチャの数を計数する。割合を25%とした場合には、Iピクチャを4個受信する毎にIピクチャをPピクチャに作り変える。同様に、割合を50%とした場合には2個中1個、割合を90%とした場合には10個中9個のIピクチャを、Pピクチャに作り変える。この場合、MCUは、帯域が低下する程、IピクチャをPピクチャに作り変える割合を増加させることができる。よって、MCUは、帯域の低下量に応じてより適切に出力ビットレートを調整することができる。また、上記実施形態における閾値が適宜変更できることは言うまでもない。
When the bandwidth of the
上記実施形態のMCU1,101は、帯域が低下した場合に素早くPピクチャを再生成できるように、送信先装置へ送信した符号化データを全て復号化し、少なくとも最新の復号送信データを常に記憶している。しかし、帯域が低下してから復号送信データを生成し、Pピクチャの再生成を行ってもよい。また、上記実施形態のMCU1,101は、Pピクチャを再生成する場合にのみ、受信符号化データを復号化して復号受信データを記憶している。しかし、受信符号化データの全てを復号化し、記憶してもよい。
The
上記実施形態で述べたように、復号受信データからPピクチャを再生成する場合、復号受信データの直前のピクチャを参照データとすることが望ましい。しかし、直前のピクチャを参照データとしなくても、本発明は実現できる。 As described in the above embodiment, when a P picture is regenerated from decoded received data, it is desirable to use the picture immediately before the decoded received data as reference data. However, the present invention can be realized without using the immediately preceding picture as reference data.
1,101 MCU
5 ネットワーク
10 CPU
12 RAM
13 HDD
122 受信符号化データ記憶エリア
123 復号受信データ記憶エリア
124 復号送信データ記憶エリア
1,101 MCU
5
12 RAM
13 HDD
122 reception encoded
Claims (9)
前記複数の通信装置のうち、符号化データを前記ネットワークに送信した通信装置である送信元装置が送信した前記符号化データを受信する受信手段と、
前記受信手段によって受信された前記符号化データである第一符号化データを復号することで、復号の結果生成される画像のデータである復号受信データを生成する第一復号手段と、
前記複数の通信装置のうち、符号化データの送信先の通信装置である送信先装置に符号化データを送信する送信手段と、
前記送信手段によって送信される前記符号化データである第二符号化データを復号することで、復号の結果生成される画像のデータである復号送信データを生成する第二復号手段と、
前記第二復号手段によって生成された前記復号送信データを記憶手段に記憶させる記憶制御手段と、
前記送信先装置との間の前記ネットワークの帯域を測定する測定手段と、
前記測定手段によって測定された帯域に応じて、フレーム内予測符号化のみを用いて符号化された符号化データであるIピクチャ(Intra−coded Picture)から前記第一復号手段によって生成された復号受信データを、前記記憶手段に記憶された復号送信データを参照してフレーム間符号化し、符号化データであるPピクチャ(Predictive−coded Picture)を生成する生成手段とを備え、
前記送信手段は、
前記生成手段によってPピクチャが生成される場合、生成される前記Pピクチャを前記第二符号化データとして前記送信先装置に送信し、
前記生成手段によってPピクチャが生成されない場合、前記受信手段によって受信された前記第一符号化データを前記第二符号化データとして前記送信先装置に送信することを特徴とする通信制御装置。 A communication control device that connects to a plurality of communication devices via a network and controls transmission / reception of encoded data that is encoded moving image data between the plurality of communication devices,
A receiving unit that receives the encoded data transmitted by a transmission source device that is a communication device that transmits encoded data to the network among the plurality of communication devices;
First decoding means for generating decoded reception data which is image data generated as a result of decoding by decoding first encoded data which is the encoded data received by the receiving means;
A transmitting unit that transmits the encoded data to a transmission destination device that is a communication device that is a transmission destination of the encoded data among the plurality of communication devices;
Second decoding means for generating decoded transmission data that is image data generated as a result of decoding by decoding the second encoded data that is the encoded data transmitted by the transmission means;
Storage control means for storing in the storage means the decoded transmission data generated by the second decoding means;
Measuring means for measuring the bandwidth of the network with the destination device;
Decoding reception generated by the first decoding unit from an I picture (Intra-coded Picture) that is encoded data that is encoded using only intra-frame predictive encoding according to the band measured by the measuring unit Generating means for inter-frame encoding data with reference to the decoded transmission data stored in the storage means to generate a P-picture (Predictive-coded Picture) as encoded data;
The transmission means includes
When a P picture is generated by the generation means, the generated P picture is transmitted to the transmission destination device as the second encoded data,
The communication control apparatus, wherein when the P picture is not generated by the generating means, the first encoded data received by the receiving means is transmitted to the transmission destination apparatus as the second encoded data.
前記生成手段は、前記帯域判断手段によって帯域が閾値より低いと判断されている場合にPピクチャを生成することを特徴とする請求項1に記載の通信制御装置。 A band determination unit that determines whether or not the band measured by the measurement unit is lower than a threshold;
The communication control apparatus according to claim 1, wherein the generation unit generates a P picture when the band determination unit determines that the band is lower than a threshold value.
前記生成手段は、前記Iピクチャ以外の前記第一符号化データから前記第一復号手段によって生成された復号受信データもフレーム間符号化してPピクチャを生成することを特徴とする請求項2に記載の通信制御装置。 The first decoding unit generates the decoded reception data from the first encoded data when the band determination unit determines that the band is lower than a threshold,
The said generation means produces | generates a P picture by carrying out the inter-frame encoding of the decoding reception data produced | generated by the said 1st decoding means from said 1st encoding data other than the said I picture. Communication control device.
前記生成手段は、前記第一符号化データが前記Iピクチャであると前記ピクチャ判断手段によって判断された場合にのみ、前記Iピクチャを復号した復号受信データからPピクチャを生成することを特徴とする請求項2に記載の通信制御装置。 Picture determining means for determining whether or not the first encoded data received by the receiving means is the I picture when the band determining means determines that the band is lower than a threshold;
The generating means generates a P picture from decoded received data obtained by decoding the I picture only when the picture determining means determines that the first encoded data is the I picture. The communication control apparatus according to claim 2.
前記生成手段は、前記入力手段によって前記未受信情報を入力した場合、前記未受信情報によって受信の失敗が示された前記第二符号化データよりも前に前記送信先装置へ送信された第二符号化データの前記復号送信データを参照してPピクチャを生成することを特徴とする請求項1から5に記載の通信制御装置。 From the transmission destination device further comprises an input means for inputting unreceived information that is information indicating that reception of the second encoded data has failed,
The generation means, when the unreceived information is input by the input means, is transmitted to the transmission destination apparatus before the second encoded data in which the reception failure is indicated by the unreceived information. 6. The communication control device according to claim 1, wherein a P picture is generated with reference to the decoded transmission data of encoded data.
前記複数の通信装置のうち、符号化データを前記ネットワークに送信した通信装置である送信元装置が送信した前記符号化データを受信する受信ステップと、
前記受信ステップによって受信された前記符号化データである第一符号化データを復号することで、復号の結果生成される画像のデータである復号受信データを生成する第一復号ステップと、
前記複数の通信装置のうち、符号化データの送信先の通信装置である送信先装置に符号化データを送信する送信ステップと、
前記送信ステップによって送信される前記符号化データである第二符号化データを復号することで、復号の結果生成される画像のデータである復号送信データを生成する第二復号ステップと、
前記第二復号ステップによって生成された前記復号送信データを記憶手段に記憶させる記憶制御ステップと、
前記送信先装置との間の前記ネットワークの帯域を測定する測定ステップと、
前記測定ステップによって測定された帯域に応じて、フレーム内予測符号化のみを用いて符号化された符号化データであるIピクチャ(Intra−coded Picture)から前記第一復号ステップによって生成された復号受信データを、前記記憶手段に記憶された復号送信データを参照してフレーム間符号化し、符号化データであるPピクチャ(Predictive−coded Picture)を生成する生成ステップとを備え、
前記送信ステップは、
前記生成ステップによってPピクチャが生成される場合、生成される前記Pピクチャを前記第二符号化データとして前記送信先装置に送信し、
前記生成ステップによってPピクチャが生成されない場合、前記受信ステップによって受信された前記第一符号化データを前記第二符号化データとして前記送信先装置に送信することを特徴とする通信制御方法。 A communication control method for controlling transmission / reception of encoded data, which is encoded moving image data, performed by a communication control device connected to a plurality of communication devices via a network, between the plurality of communication devices. ,
A receiving step of receiving the encoded data transmitted by a transmission source device that is a communication device that transmits encoded data to the network among the plurality of communication devices;
A first decoding step of generating decoded reception data that is image data generated as a result of decoding by decoding the first encoded data that is the encoded data received by the reception step;
A transmission step of transmitting encoded data to a transmission destination device that is a communication device of a transmission destination of encoded data among the plurality of communication devices;
A second decoding step of generating decoded transmission data that is image data generated as a result of decoding by decoding the second encoded data that is the encoded data transmitted by the transmission step;
A storage control step for storing in the storage means the decoded transmission data generated by the second decoding step;
A measuring step of measuring a bandwidth of the network with the destination device;
Decoding reception generated by the first decoding step from an I picture (Intra-coded Picture) that is encoded data that is encoded using only intra-frame predictive encoding according to the band measured by the measuring step Generating a P picture (Predictive-coded Picture) that is encoded data by inter-coding the data with reference to the decoded transmission data stored in the storage means,
The transmitting step includes
When a P picture is generated by the generation step, the generated P picture is transmitted as the second encoded data to the transmission destination device.
When a P picture is not generated by the generating step, the communication control method, wherein the first encoded data received by the receiving step is transmitted to the transmission destination device as the second encoded data.
コンピュータに、
前記複数の通信装置のうち、符号化データを前記ネットワークに送信した通信装置である送信元装置が送信した前記符号化データを受信する受信ステップと、
前記受信ステップによって受信された前記符号化データである第一符号化データを復号することで、復号の結果生成される画像のデータである復号受信データを生成する第一復号ステップと、
前記複数の通信装置のうち、符号化データの送信先の通信装置である送信先装置に符号化データを送信する送信ステップと、
前記送信ステップによって送信される前記符号化データである第二符号化データを復号することで、復号の結果生成される画像のデータである復号送信データを生成する第二復号ステップと、
前記第二復号ステップによって生成された前記復号送信データを記憶手段に記憶させる記憶制御ステップと、
前記送信先装置との間の前記ネットワークの帯域を測定する測定ステップと、
前記測定ステップによって測定された帯域に応じて、フレーム内予測符号化のみを用いて符号化された符号化データであるIピクチャ(Intra−coded Picture)から前記第一復号ステップによって生成された復号受信データを、前記記憶手段に記憶された復号送信データを参照してフレーム間符号化し、符号化データであるPピクチャ(Predictive−coded Picture)を生成する生成ステップとを実行させ、
さらに前記送信ステップにおいて、
前記生成ステップによってPピクチャが生成される場合、生成される前記Pピクチャを前記第二符号化データとして前記送信先装置に送信させ、
前記生成ステップによってPピクチャが生成されない場合、前記受信ステップによって受信された前記第一符号化データを前記第二符号化データとして前記送信先装置に送信させることを特徴とする通信制御プログラム。 A communication control program that performs control to transmit and receive encoded data that is encoded moving image data between a plurality of communication devices via a network,
On the computer,
A receiving step of receiving the encoded data transmitted by a transmission source device that is a communication device that transmits encoded data to the network among the plurality of communication devices;
A first decoding step of generating decoded reception data that is image data generated as a result of decoding by decoding the first encoded data that is the encoded data received by the reception step;
A transmission step of transmitting encoded data to a transmission destination device that is a communication device of a transmission destination of encoded data among the plurality of communication devices;
A second decoding step of generating decoded transmission data that is image data generated as a result of decoding by decoding the second encoded data that is the encoded data transmitted by the transmission step;
A storage control step for storing in the storage means the decoded transmission data generated by the second decoding step;
A measuring step of measuring a bandwidth of the network with the destination device;
Decoding reception generated by the first decoding step from an I picture (Intra-coded Picture) that is encoded data that is encoded using only intra-frame predictive encoding according to the band measured by the measuring step Generating the P-picture (Predictive-coded Picture) as encoded data by performing inter-frame encoding with reference to the decoded transmission data stored in the storage means,
Furthermore, in the transmission step,
When a P picture is generated by the generation step, the generated P picture is transmitted to the transmission destination device as the second encoded data,
A communication control program for causing the transmission destination device to transmit the first encoded data received in the reception step as the second encoded data when a P picture is not generated in the generation step.
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