JP2011217246A - Apparatus for transmission of video/voice data - Google Patents
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Abstract
Description
この発明は、映像・音声データ伝送装置に係わり、更に詳しくは、MXF形式にラッピングされたデータを、IP(Internet Protcol) MODEMにて送受信を行う映像・音
声データ伝送装置に関する。
The present invention relates to a video / audio data transmission apparatus, and more particularly to a video / audio data transmission apparatus that transmits and receives data wrapped in MXF format using IP (Internet Protocol) MODEM.
事件や事故等のニュースの取材に際して、通信衛星を利用してニュース素材を伝送するSNG(Satellite News Gathering)システムが利用されている。
SNGシステムとは、事件・事故現場等で撮影した音声・画像を取材現場から通信衛星を利用して基地局に伝送するニュース素材伝送システムである。
近年、MXF( Material Exchange Format )規格により映像・音声データをファイル化して扱う動きが放送業界の業務用映像作成において盛んになっている。
MXFとはSMPTE(Society of Motion Picture and Television Engineers Inc:全米映画テレビジョン技術者協会)によって規格化された放送局などのプロユースのデジタル映像や音声を扱うためのファイルコンテナフォーマットのことである。
An SNG (Satellite News Gathering) system that transmits news material using a communication satellite is used when reporting news such as incidents and accidents.
The SNG system is a news material transmission system that transmits voice / images taken at an incident / accident site to a base station using a communication satellite.
In recent years, movements for handling video and audio data as files according to the MXF (Material Exchange Format) standard have become popular in the production of professional video in the broadcasting industry.
MXF is a file container format for handling professional-use digital video and audio such as broadcasting stations standardized by Society of Motion Picture and Television Engineers Inc (SMPTE).
SNGにおいても、取材で使用するカメラにMXFを用いたテープレスカメラシステムが利用されている。
テープレスカメラとは、カメラ内に符号化装置を装備し、撮影した映像・音声データを符号化し、符号化したデータをMXFファイル化してMXFファイルをアウトプットするカメラのことである。
また、カメラにて作成されたMXFファイルを通信衛星経由で伝送するために、衛星通信用IP MODEMの利用も行われている。
なお、下記の非特許文献1には、本願発明のベースとなるMXFファイルを用いた映像・音声データ伝送システムが記載されている。
Also in SNG, a tapeless camera system using MXF as a camera used for coverage is used.
A tapeless camera is a camera that is equipped with an encoding device in a camera, encodes captured video / audio data, converts the encoded data into an MXF file, and outputs an MXF file.
In addition, in order to transmit the MXF file created by the camera via a communication satellite, use of IP MODEM for satellite communication is also performed.
Non-Patent Document 1 below describes a video / audio data transmission system using an MXF file as a base of the present invention.
従来、SNGにおけるMXFファイル伝送システムでは、MXFファイルを作成する機材(カメラ)によってファイル内容(圧縮率・圧縮形式)が決定されてしまう。
例えば、H.264(国際電気通信連合によって勧告された「動画データの圧縮符号化方式」の標準の1つ)でのMXFファイル伝送を行いたい場合でも、機材(即ち、カメラ)がMPEG−2でのファイル圧縮を行う場合は、動画データの符号圧縮率が低いMPEG−2形式にてファイル伝送を行うしかなく、回線の利用効率が悪い。
Conventionally, in the MXF file transmission system in SNG, the file content (compression rate / compression format) is determined by the equipment (camera) that creates the MXF file.
For example, H.M. Even if you want to perform MXF file transmission with H.264 (one of the standards of “compression encoding method for moving image data” recommended by the International Telecommunications Union), the equipment (ie, camera) uses MPEG-2 file compression. In this case, there is no choice but to transfer the file in the MPEG-2 format where the code compression rate of the moving image data is low, and the line utilization efficiency is poor.
従来のSNGにおけるファイル伝送システムでは、MXF化を行う機材からレコーダを通してIP MODEMにMXFファイルを送り、通信衛星に伝送する構成であった。
本発明は、このような従来のファイル伝送システムの「回線の利用効率が悪い」という問題点を解決するためになされたものであり、回線の利用効率が高い「MXFファイル形式のデータによる映像・音声データ伝送装置」を提供することを目的とする。
本発明は、従来構成のレコーダとIP MODEMと間に「MXFファイルのアンラッ
ピング→トランスコード→ラッピング」の過程を挟むことによって、本来行いたいファイル内容(即ち、符号圧縮率が高く、効率の良いファイル形式)にてデータ伝送を可能とするものである。
The conventional file transmission system in SNG has a configuration in which MXF files are sent from the equipment that performs MXF to the IP MODEM through a recorder and transmitted to the communication satellite.
The present invention has been made in order to solve the problem of “low line utilization efficiency” of such a conventional file transmission system. An object is to provide an “audio data transmission device”.
In the present invention, the contents of a file to be originally performed (that is, the code compression rate is high and efficient) by interposing the process of “unwrapping of MXF file → transcoding → wrapping” between the recorder of the conventional configuration and the IP MODEM. Data transmission in a file format).
なお、MXFファイルのアンラッピングとは、MXFファイル形式のデータをMXFファイルに変換する前の元のデータに戻すことである。
MXFファイル化を実施する場合、後掲する図3および図4に示すように、ファイル化対象のデータをエッセンスコンテナと呼ばれる部分に格納(ファイル化)する。
MXFファイルのアンラッピングは、この格納したデータを再度格納前のデータに戻すことを指す。アンラッピングを実施するのは、トランスコーダにてデータ圧縮形式の変更処理を実施可能にするためである。
Note that the unwrapping of the MXF file is to return the data in the MXF file format to the original data before being converted into the MXF file.
When the MXF file conversion is performed, the data to be filed is stored (filed) in a portion called an essence container, as shown in FIGS.
The unwrapping of the MXF file means returning the stored data to the data before storage again. The unwrapping is performed in order to enable the transcoder to execute a data compression format change process.
本発明に係る映像・音声データ伝送装置は、映像・音声データの取得を行うMXF保存対応カメラと、上記MXF保存対応カメラが出力するMXFファイルの上記映像・音声データを入力し、上記映像・音声データを第一のデータ形式でデータ化して保存するレコーダと、MXFファイルラッピング・アンラッピングS/Wを搭載し、MXFファイルのアンラッピングあるいはラッピンクを行うPCと、上記第一のデータ形式でデータ化された映像・音声データを上記第一のデータ形式よりも圧縮率の高い第二のデータ形式の映像・音声データに変換するトランスコーダと、上記トランスコーダで変換された上記第二のデータ形式の映像・音声データを通信衛星に送信するIP MODEMとを備え、
上記PCに搭載されたMXFファイルラッピング・アンラッピングS/Wにより、上記レコーダから上記トランスコーダへ入力される上記第一のデータ形式の映像・音声データのMXFファイルをアンラピングすると共に、上記トランスコーダで変換された上記第二のデータ形式の映像・音声データをMXFファイルにラッピングするものである。
The video / audio data transmission apparatus according to the present invention receives an MXF storage compatible camera for acquiring video / audio data, and the video / audio data of the MXF file output from the MXF storage compatible camera. Recorder that stores data in the first data format, MXF file wrapping / unwrapping S / W, PC that unwraps or wraps MXF files, and data in the first data format A transcoder for converting the recorded video / audio data into video / audio data in a second data format having a higher compression ratio than the first data format, and the second data format converted by the transcoder. IP MODEM that transmits video and audio data to the communication satellite,
The MXF file wrapping / unwrapping S / W installed in the PC unwraps the MXF file of the first data format video / audio data input from the recorder to the transcoder, and the transcoder The converted video / audio data in the second data format is wrapped into an MXF file.
通信衛星を利用した無線伝送のためには、周波数の有効利用の観点から、より効率の良い符号化方式の適用が望ましい。
本発明によれば、MXFファイル保存対応のカメラ(即ち、撮影した画像データをMXFファイルで保存するカメラ)にて撮影を行った第一のデータ形式のファイルデータを、回線品質や伝送コストに応じた圧縮率の高い第二のデータ形式に変換してIP MODE
Mから送信を行うことが可能であり、回線の利用効率の向上を図ることができる。
For wireless transmission using a communication satellite, it is desirable to apply a more efficient encoding method from the viewpoint of effective use of frequency.
According to the present invention, file data in the first data format captured by a camera that supports MXF file storage (that is, a camera that stores captured image data as an MXF file) is converted according to line quality and transmission cost. IP MODE by converting to a second data format with a high compression ratio
It is possible to perform transmission from M, and the line utilization efficiency can be improved.
以下、図面に基づいて、本発明の実施の形態について説明する。
実施の形態1.
図1は、実施の形態1による映像・音声データ伝送装置の概略構成を示す図である。
図に示すように、実施の形態1におけるMXFファイル再圧縮システム(即ち、データ
を圧縮率の高い符号化形式に変換する映像・音声データ伝送装置)は、映像・音声データの取得を行うMXF保存対応カメラ(即ち、撮影した画像データをMXFファイルで保存するカメラ)1、取得した映像・音声のデータ化を行うMXF対応レコーダ2、MXFファイルラッピング・アンラッピングS/Wを搭載し、MXFファイルのラッピングあるいはアンラッピングを行うPC(パソコン)3、データ形式の変換を行うトランスコーダ4、通信衛星経由でデータ伝送を行うIP MODEM5から構成されている。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
Embodiment 1 FIG.
FIG. 1 is a diagram showing a schematic configuration of a video / audio data transmission apparatus according to the first embodiment.
As shown in the figure, the MXF file recompression system (that is, a video / audio data transmission apparatus that converts data into an encoding format with a high compression rate) according to the first embodiment performs MXF storage for acquiring video / audio data. Equipped with a compatible camera (that is, a camera that saves captured image data as an MXF file) 1, an MXF
本実施の形態によるは映像・音声データ伝送装置は、MPEG−2形式での符号化保存のカメラで取得したMXFファイルを、例えば、H.264符号化形式のMXFファイルに変更して圧縮率を向上させてIP MODEMより送信を行うことにより、通信衛星回
線の利用効率を向上させるものである。
システムを構築する場合、入力(本例におけるMPEG−2)と出力(本例におけるH.264)は、MXFファイル化可能な符号化フォーマットであればなんでも良い。
MXFファイル化可能な符号化データフォーマットは、SMPTE規格にて定められている。
According to the present embodiment, the video / audio data transmission apparatus receives an MXF file acquired by an MPEG-2 format encoded storage camera, for example, H.264. The utilization efficiency of the communication satellite line is improved by changing to an MXF file in the H.264 encoding format to improve the compression rate and transmitting from IP MODEM.
When constructing the system, the input (MPEG-2 in this example) and the output (H.264 in this example) may be any encoding format that can be converted into an MXF file.
An encoded data format that can be converted into an MXF file is defined by the SMPTE standard.
図1において、MXF保存対応カメラ(以下、単にカメラとも称す)1は、カメラ内に符号化装置を装備し、撮影した映像・音声を符号化し、符号化したデータをMXFファイル化してMXFファイルをアウトプットする機能を有する。
レコーダ2は、カメラ1にて作成されたMXFファイルを受け取り、MXFファイルラッピング/アンラッピングS/Wを搭載したPC(パソコン)3への伝送を可能とする機能を有する。
MXFファイルラッピング/アンラッピングS/Wを搭載したPC3は、レコーダ2より受け取ったMXFファイルをラッピング/アンラッピングする機能、アンラッピングしたデータをトランスコーダ4へ入力する機能、および、ラッピングしたMXFファイルをIP MODEM5へ送信する機能を有する。
In FIG. 1, an MXF storage compatible camera (hereinafter also simply referred to as a camera) 1 is equipped with an encoding device in the camera, encodes captured video / audio, converts the encoded data into an MXF file, and converts the MXF file into an MXF file. Has a function to output.
The
The PC 3 equipped with the MXF file wrapping / unwrapping S / W wraps / unwraps the MXF file received from the
トランスコーダ4は、MXFファイルラッピング/アンラッピングS/Wを搭載したPC3より受け取ったデータのトランスコードを行い、トランスコード後のデータをMXFファイルラッピング/アンラッピングS/Wを搭載したPC3へ送信する機能を有する。
IP MODEM5は、MXFファイルラッピング/アンラッピングS/Wを搭載したPC3より受け取ったMXFファイルを通信衛星に向けて伝送する機能を有する。
The
The IP MODEM 5 has a function of transmitting the MXF file received from the PC 3 equipped with the MXF file wrapping / unwrapping S / W to the communication satellite.
次に、本発明におけるMXFファイル再圧縮システムのデータの流れを図2に示す。
図2において、カメラ1では、撮影した映像・音声データをカメラ1内でMPEG−2データ形式でMXFファイルラッピングし、MXFファイルを作成し、レコーダ2への送信を行う。
ラッピングを行う形式は、図3に示すフレームラッピングを推奨するが、カメラ1がフレームラッピングに対応していない場合には、図4に示すクリップラッピングでも可能とする。
また、MPEG−2形式のデータをMXFファイルにラッピングする方法に関しては、SMPTE規格(SMPTW36M)を参照。
Next, FIG. 2 shows the data flow of the MXF file recompression system according to the present invention.
In FIG. 2, the camera 1 wraps the captured video / audio data in the MPEG-2 data format in the camera 1 to create an MXF file and transmits it to the
Frame wrapping shown in FIG. 3 is recommended as a format for wrapping, but if the camera 1 does not support frame wrapping, clip wrapping shown in FIG. 4 is also possible.
For the method of wrapping MPEG-2 format data into an MXF file, refer to the SMPTE standard (SMPTW36M).
なお、フレームラッピングとは、フィールド(フレーム)を単位としたマッピング方法のことである。
即ち、フレームラッピングとは、図3に示すように、画像(ピクチュアアイテム)と音声(サウンドアイテム)と付加データ(データエレメント)を1まとめにしてラッピング(ファイル化)する方法のことである。
クリップラッピングとは、単一のデータを単位としたマッピング方法のことである。
即ち、クリップラッピングとは、図4に示すように、画像は画像のみ、音声は音声のみ
で1まとめにしてラッピング(ファイル化)する方法のことである。
クリップラッピングでは、フレームラッピングと比べ、オーバーヘッダを減らす(MXF化行う時に必要なデータ量を小さくする)ことができ、処理時間の短縮を見込むことが可能であるので、クリップラッピングが推奨される。
Note that frame wrapping is a mapping method in units of fields (frames).
That is, the frame wrapping is a method of wrapping (fileting) an image (picture item), sound (sound item), and additional data (data element) together as shown in FIG.
Clip wrapping is a mapping method in units of single data.
That is, as shown in FIG. 4, clip wrapping is a method of wrapping (fileting) an image only with an image and sound only with sound.
In clip wrapping, compared to frame wrapping, the overheader can be reduced (the amount of data required when performing MXF) can be reduced, and the processing time can be expected to be shortened. Therefore, clip wrapping is recommended.
図2において、レコーダ2では、カメラ1より送られてきたMXFファイルを、ネットワークでファイルの転送を行うための通信プロトコルであるFTP( File Transfer Protocol)を用いて、MXFファイルラッピング/アンラッピングS/Wを搭載したPC3に送信を行う。
PC3は、受け取ったMXFファイルのアンラッピングを行い、MPEG−2形式の映像・音声データを抽出する。
抽出した映像・音声データは、トランスコーダ4へTS(Transport Stream:MPEGシステムの伝送フレーム形式)多重パケット(図5参照)として送信を行う。
なお、TS多重パケットとは、ID(タグ)を付加した複数のTSパケットを1つの伝送路で伝送することである。
In FIG. 2, the
The
The extracted video / audio data is transmitted to the
Note that the TS multiplex packet is to transmit a plurality of TS packets to which an ID (tag) is added through one transmission path.
トランスコーダ4は、受け取ったMPEG−2形式の映像・音声データを、目的とする符号化形式のデータ(例えば、H.264形式のデータ)へのトランスコードを行う。
トランスコードを行った映像・音声データは、再度MXFファイルラッピング/アンラ
ッピングS/Wを搭載したPC3にTS多重パケット(図6参照)として送信を行う。
なお、図5および図6において、映像(ビデオ)のPES化される単位は、1映像フレーム分のESであり、33ms周期に1つのPESを生成する。
また、音声(オーディオ)のPES化される単位は、1オーディオフレーム分のESである。(但し、符号化方式や符号化レートによりPES化単位が異なる)
The
The transcoded video / audio data is transmitted again as a TS multiplexed packet (see FIG. 6) to the
5 and FIG. 6, the unit in which video (video) is converted to PES is ES for one video frame, and one PES is generated in a cycle of 33 ms.
The unit of voice (audio) in PES is ES for one audio frame. (However, the PES unit varies depending on the encoding method and encoding rate.)
ここで、図5および図6において記載されている用語について説明しておく。
ESとは、Elmentary Streamのことであり、「符号化された音声や画像」を指す。
PESとは、Packetized Elmentary Streamのことであり、「画像ESまたは音声ES
をパケット化した」ものを指す。
PMTとは、Program Map Tableののことであり、「プログラムに含まれたIDの情報
」を指す。
PATとは、Program Association Tableのことであり、「あるTS内に含まれるプロ
グラム一覧を、PMTのIDで格納したもの」を指す。
ペイロードとは、「パケット通信において、パケットの総サイズのうち、ヘッダの情報を除いたデータの部分」を指す。
Here, the terms described in FIGS. 5 and 6 will be described.
The ES is an Elmentary Stream, and refers to “encoded audio or image”.
PES stands for Packetized Elmentary Stream, which is “Image ES or Audio ES
"Packetized".
The PMT is a Program Map Table and indicates “ID information included in a program”.
The PAT is a Program Association Table and refers to “a list of programs included in a certain TS stored with a PMT ID”.
The payload refers to “a part of data excluding header information out of the total packet size in packet communication”.
MXFファイルラッピング/アンラッピングS/Wを搭載したPC3は、トランスコードされたデータを受け取り、再度MXFファイルへのラッピングを行う。(H.264のMXFラッピング方法は、SMPTE RP2008を参照)
更に、ラッピング時にメタデータの付加を行う。
メタデータの内容は、システムの運用により異なる。メタデータ付加に関しては、SMPTE規格SMPTE380参照。
なお、メタデータとは、例えばエクセルファイルのタイトルは、ファイルの中身をエクセルファイルを開かずに判断でるように付いているデータであり、中身のデータには全く影響のない付加データのことである。
MXFファイルを作成する時に、ファイルを開かずに中身の各線ができるように、ラッピング時にメタデータの付加を行う。
IP MODEM5は、H.264形式のMXFファイルを通信衛星にて伝送する。
The
Further, metadata is added at the time of wrapping.
The content of the metadata varies depending on the system operation. Refer to SMPTE standard SMPTE380 for adding metadata.
Note that the metadata is, for example, data that is attached to the Excel file so that the contents of the file can be determined without opening the Excel file, and the content data is not affected at all. .
When creating an MXF file, metadata is added during wrapping so that each line of the contents can be created without opening the file.
以上説明したように、本発明による映像・音声データ伝送装置は、映像・音声データの
取得を行うMXF保存対応カメラ1と、MXF保存対応カメラ1が出力するMXFファイルの映像・音声データを入力し、映像・音声データをレコーダに保存された第一のデータ形式でデータ化して保存するレコーダ2と、MXFファイルラッピング・アンラッピングS/Wを搭載し、MXFファイルのアンラッピングあるいはラッピンクを行うPC3と、第一のデータ形式でデータ化された映像・音声データを第一のデータ形式よりも圧縮率の高い第二のデータ形式の映像・音声データに変換するトランスコーダ4と、トランスコーダで変換された第二のデータ形式の映像・音声データを通信衛星に送信するIP MOD
EM5とを備え、PC3に搭載されたMXFファイルラッピング・アンラッピングS/Wにより、レコーダ2からトランスコーダ4へ入力される第一のデータ形式の映像・音声データのMXFファイルをアンラピングすると共に、トランスコーダ4で変換された第二のデータ形式の映像・音声データをMXFファイルにラッピングする。
従って、本実施の形態によれば、カメラに依存しないMXFファイル形式での通信衛星を使用し、回線伝送効率の向上を図ることができる。
As described above, the video / audio data transmission apparatus according to the present invention inputs the MXF storage compatible camera 1 for acquiring video / audio data and the video / audio data of the MXF file output from the MXF storage compatible camera 1. A
The MXF file wrapping / unwrapping S / W installed in the
Therefore, according to the present embodiment, it is possible to improve the line transmission efficiency by using a communication satellite in the MXF file format that does not depend on the camera.
本発明は、回線の利用効率が高い「MXFファイル形式のデータによる映像・音声データ伝送装置」の実現に有用である。 The present invention is useful for realizing a “video / audio data transmission apparatus using data in the MXF file format” with high line utilization efficiency.
1 MXF保存対応カメラ
2 MXF対応レコーダ
3 MXFファイルラッピング・アンラッピングS/Wを搭載したPC
4 トランスコーダ
5 IP MODEM
1 MXF storage
4
Claims (2)
上記MXF保存対応カメラが出力するMXFファイルの上記映像・音声データを入力し、上記映像・音声データを第一のデータ形式でデータ化して保存するレコーダと、
MXFファイルラッピング・アンラッピングS/Wを搭載し、MXFファイルのアンラッピングあるいはラッピンクを行うPCと、
上記第一のデータ形式でデータ化された映像・音声データを上記第一のデータ形式よりも圧縮率の高い第二のデータ形式の映像・音声データに変換するトランスコーダと、
上記トランスコーダで変換された上記第二のデータ形式の映像・音声データを通信衛星に送信するIP MODEMとを備え、
上記PCに搭載されたMXFファイルラッピング・アンラッピングS/Wにより、上記レコーダから上記トランスコーダへ入力される上記第一のデータ形式の映像・音声データのMXFファイルをアンラピングすると共に、上記トランスコーダで変換された上記第二のデータ形式の映像・音声データをMXFファイルにラッピングすることを特徴とする映像・音声データ伝送装置。 MXF storage compatible camera that acquires video and audio data;
A recorder that inputs the video / audio data of the MXF file output from the MXF storage compatible camera, converts the video / audio data into a first data format, and stores the data;
A PC that has MXF file wrapping / unwrapping S / W and performs unwrapping or wrapping of MXF files;
A transcoder that converts video / audio data converted into the first data format into video / audio data in a second data format having a higher compression ratio than the first data format;
IP MODEM that transmits the video / audio data of the second data format converted by the transcoder to a communication satellite,
The MXF file wrapping / unwrapping S / W installed in the PC unwraps the MXF file of the first data format video / audio data input from the recorder to the transcoder, and the transcoder A video / audio data transmission apparatus, wherein the converted video / audio data in the second data format is wrapped into an MXF file.
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