JP3637835B2 - ネットワーク伝送装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば、映像データ、音声データ、その他の補助データをネットワークを介して伝送するシステムに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
映像データをネットワークを介して伝送するシステムには、特開平１１−１４５９６９号公報などが開示されている。
【０００３】
図８に従来の伝送システムの構成を示す。
【０００４】
カメラ１００で撮影された動画像は、エンコーダ１０１で所定のデジタル信号に変換されて送信端末１０２に入力され、ネットワーク１０８を介して受信端末１１１に送られる。受信端末１１１から出力されたデジタル信号はデコーダ１１０で信号変換されモニタ１０９で表示される。
【０００５】
ここで、送信端末１０２は、バス１０５を介して映像インタフェース１０３、ＣＰＵ１０４、メモリ１０６、ネットワークインタフェース１０７が接続された構成であり、エンコーダ１０１から映像インタフェース１０３に入力された信号は、メモリ１０６に一時的に蓄えられ、ネットワークインタフェース１０７を介してネットワーク１０８へ出力される。これらの制御はＣＰＵ１０４が司る。
【０００６】
受信端末１１１は、送信端末１０２と信号の流れが逆になるだけで、同様な構成をとる。すなわち、バス１１４を介して映像インタフェース１１２、ＣＰＵ１１３、メモリ１１５、ネットワークインタフェース１１６が接続された構成であり、ネットワーク１０８から入力された信号は、ネットワークインタフェース１１６で受信され、メモリ１１５に一時的に蓄えられ、映像インタフェース１１２を介してデコーダ１１０へ出力される。これらの制御はＣＰＵ１１３が司る。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このようなシステムは単一の映像フォーマットにしか対応しておらず、画質に応じて複数のフォーマットを使い分けたい場合には利用することができなかった。
【０００８】
例えば、ＳＭＰＴＥ(Society of Motion Picture and Television Engineers)３１４Ｍ規格のＤＶ（Digital Video）２５Ｍｂｐｓの２倍速のデータとＤＶ５０Ｍｂｐｓの１倍速のデータは、送受信するデータ量や手順は全く同じであるため、データ伝送そのものは問題無く行えるが、当然のことながら送信側と受信側でＤＶ２５Ｍｂｐｓ／ＤＶ５０Ｍｂｐｓの設定が異なっていると正しい映像を得ることが出来なくなる。
【０００９】
本発明は上記従来の問題点を解決するもので、多様なフォーマットの映像、音声、その他のデータを効率よく高品質で伝送できるネットワーク伝送装置を提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
この目的を達成するために本発明のネットワーク伝送装置は、判別手段が判別したデータの種類に応じて、制御手段が伝送手段で入出力するデータのパケットサイズ、伝送タイミング、伝送レートの少なくとも１つを制御する構成を有している。
【００１１】
この構成によって、本発明のネットワーク伝送装置は、データのフォーマットに応じた伝送が行えるので、多様なフォーマットのデータを伝送できる。
【００１２】
また、本発明のネットワーク伝送装置は、送信端末の制御手段がパケット毎にパケットの送信順序を認識可能な識別データを付加して伝送し、受信端末の制御手段は受信したパケットに付加されている識別データよりパケットの欠落を検出し、補填手段が欠落しているパケットが属するフレームより前に位置する既に受信したフレームにおいて欠落したパケットと相対的に同じ位置にあるパケットで補填する構成を有している。
【００１３】
この構成によって、パケットの順序が保証され、欠落したパケットを検出することができ、欠落したパケットをそのパケットが属するフレームの近傍のフレームのパケットで補填することができるので、受信したデータの劣化を押さえることができる。
【００１４】
また、本発明のネットワーク伝送装置は、制御手段がパケットの欠落を検出した場合に、再送時間予測手段がパケットの再送が完了するまでに必要なバッファサイズを算出し、再送手段は算出されたバッファサイズを確保した上で、欠落したパケットの再送を行う構成を有している。
【００１５】
この構成によって、再送されたパケットを受信するために必要なバッファを確保した上で、受信できなかったパケットの再送を行うので、パケットの欠落を防ぎ、確実に伝送することができる。
【００１６】
また、本発明のネットワーク伝送装置は、制御手段は受信した所定のパケット単位毎にパケットの受信結果を通知手段に通知させる構成を有している。
【００１７】
この構成によって、本発明のネットワーク伝送装置は、通知された受信結果をみて、パケットの再送の必要があるかどうかの判断が行えるので、効率的にパケットの伝送ができる。
【００１８】
一方、本発明のネットワーク伝送装置には、ユーザインタフェース手段を設け、ユーザが指示したタイミングから所定期間さかのぼった位置にマークを付与するようにしてもよい。
【００１９】
このようにすれば、本発明のネットワーク伝送装置は、伝送速度が通常再生速度よりも速い場合でも、ユーザが指定したデータに確実にマークを付与することができるようになり、便利になる。
【００２０】
また、本発明のネットワーク伝送装置には、送信端末あるいは受信端末の少なくとも一方に、ネットワークと伝送手段の間にパケットの送信タイミングを調整する調整手段を備えるようにしても良い。
【００２１】
このようにすれば、本発明のネットワーク伝送装置は、パケット間に適当な間隔を設けることができ、受信端末のパケットの取りこぼしを防ぐことができるようになり、更に便利になる。
【００２２】
【発明の実施の形態】
本発明の第１の発明は、データの入出力を行う入出力手段と、前記データを一時的に記憶する記憶手段と、前記データをネットワークを介して所定のパケット単位で送受信する伝送手段と、送信時は前記入出力手段より入力されたデータを前記記憶手段に一時的に記憶させ、前記記憶手段に記憶されているデータを前記伝送手段に送信させ、受信時は前記伝送手段が受信したデータを前記記憶手段に一時的に記憶させ、前記記憶手段に記憶されているデータを前記入出力手段に出力させるよう制御する制御手段と 前記入出力手段、前記記憶手段、前記伝送手段、前記制御手段を相互接続しデータおよび制御信号の伝送を行うバスとを備えたネットワーク伝送装置であって、少なくとも前記入出力手段、または、前記制御手段のいずれかが、前記データの種類を判別する判別手段を備え、前記制御手段は前記判別手段が判別した判別結果に応じて、前記伝送手段で入出力するデータのパケットサイズ、伝送タイミング、伝送レートの少なくとも１つを制御することを特徴とするネットワーク伝送装置であり、この構成によって、本発明のネットワーク伝送装置は、データの種類に応じて、伝送手段で入出力するデータのパケットサイズ、伝送タイミング、伝送レートの少なくとも１つを制御するので、データのフォーマットに応じた伝送が行える。
【００２３】
本発明の第２の発明は、第１の発明において、制御手段は、データの送信時には、前記記憶手段におけるパケットの記憶位置を示す識別データをパケット毎に付加して前記伝送手段に伝送させ、データの受信時には、前記伝送手段より受信したパケットから前記識別データを抽出し、前記識別データが示す記憶位置へ受信したデータを前記記憶手段に記憶させるよう制御し、識別データは、パケットの送信順序を認識可能なパケット毎に固有の値、または、一定周期で繰り返す値とし、制御手段は、伝送手段が受信したパケットの識別番号からパケットの順序変更やパケットの欠落を検出することを特徴したネットワーク伝送装置であり、この構成によって、パケットの順序が保証され、パケットの欠落が検出される。
【００２４】
また、制御手段がパケットの欠落を検出した場合、欠落しているパケットを他のデータで補填する補填手段を備え、補填手段は、欠落したパケットが属するフレームより前に受信したフレームにおいて欠落したパケットと相対的に同じ位置にある位置にあるパケットを抽出して、欠落したパケットを補填することで、データを画質の劣化を押さえて補填することができる。
【００２５】
また、補填手段は、判別手段で判別された判別結果に応じて、抽出するパケットの所定位置を変更することから、欠落したパケットの補填がデータのフォーマットに応じて行える。
【００２６】
本発明の第３の発明は、第２の発明において、制御手段がパケットの欠落を検出した場合、欠落したパケットを、パケットが伝送された伝送プロトコルと同じプロトコル、または、異なる伝送プロトコルで再送するように依頼する再送手段と、前記再送手段が再送を依頼したパケットを記憶するために記憶手段内に確保するバッファ手段と、前記再送手段がパケットを再送するために必要な時間を予測して前記バッファ手段のサイズを決定する再送時間予測手段とを備えることを特徴とするネットワーク伝送装置であり、この構成によって、再送が完了するまでに必要なバッファサイズを確保した上で、欠落したパケットの再送を行うので、パケット欠落を防ぎ、確実に伝送することができる。
【００２７】
本発明の第４の発明は、第２の発明において、制御手段は、所定のパケット単位毎にパケット受信結果を通知する通知手段を備え、送信側の制御手段は前記通知手段から通知された受信結果より、再送が必要なパケットがあるかどうかを判断することを特徴としたネットワーク伝送装置であり、この構成によって受信した所定のパケット単位毎にパケットの受信結果を通知手段に通知させるので、通知された受信結果からパケットの再送の判断が行えるので、効率的にパケットの伝送ができる。
【００２８】
本発明の装置制御手段にはユーザが指定したデータにマークを付与するユーザインタフェース手段を備えるようにすれば便利である。その時には、本発明は、データの入出力を行う入出力手段と、前記データを一時的に記憶する記憶手段と、前記データをネットワークを介して所定のパケット単位で送受信する伝送手段と、送信時は前記入出力手段より入力されたデータを前記記憶手段に一時的に記憶させ、前記記憶手段に記憶されているデータを前記伝送手段に送信させ、受信時は前記伝送手段が受信したデータを前記記憶手段に一時的に記憶させ、前記記憶手段に記憶されているデータを前記入出力手段に出力させるよう制御するする制御手段と、前記入出力手段、前記記憶手段、前記伝送手段、前記制御手段を相互接続しデータおよび制御信号の伝送を行うバスとを備えたネットワーク伝送装置であって、前記制御手段はユーザが指定したデータにマークを付与するユーザインタフェース手段を備え、前記ユーザインタフェース手段は、マークが指示されたタイミングより所定期間さかのぼったデータにマークを付与することを特徴とするネットワーク伝送装置であり、この構成によって、ユーザが指示したタイミングから所定期間さかのぼった位置にマークを付与するので、伝送速度が通常再生速度よりも速い場合でも、ユーザが指定したデータに確実にマークを付与することができる装置になる。
【００２９】
次に、本発明の第５の発明は、第１の発明において、少なくとも送信側あるいは受信側のいずれかが、ネットワークと伝送手段の間にパケットの送信タイミングを調整する調整手段を備えたネットワーク伝送装置であり、この構成によって、パケット間に適当な間隔を設けることができ、受信端末のパケットの取りこぼしを防ぐことができる。
【００３０】
以下、図面を参照しながら本発明の実施の形態について説明する。
【００３１】
なお、以下で用いるＳＤＴＩ(Serial Data Transport Interface)は、デジタルデータの伝送規格の１つであり、映像信号等の規格標準化団体ＳＭＰＴＥで、ＳＭＰＴＥ３０５Ｍ規格として規定されている。同様に、ＤＶはＳＭＰＴＥ３１４Ｍ規格として、データレートが２５Ｍｂｐｓの場合（以下、ＤＶ２５Ｍｂｐｓモード）と５０Ｍｂｐｓの場合（以下、ＤＶ５０Ｍｂｐｓモード）のフォーマットが規定されている。
【００３２】
（実施の形態１）
図１は本発明の一実施の形態のネットワーク伝送装置の構成を示すブロック図である。
【００３３】
図１において、１はカメラ、２はカメラ１で撮影された動画像をＳＤＴＩデータに変換するエンコーダ、３はエンコーダ２より出力されたデータを送信する送信端末、１２はデータを伝送するネットワーク、２３は送信端末３よりネットワーク１２を介して送信されたデータを受信する受信端末、１４は受信端末２３が受信したＳＤＴＩデータを信号変換するデコーダ、１３はデコーダ１４が出力したデータを表示するディスプレイである。
【００３４】
送信端末３において、４はエンコーダ２から入力されたＳＤＴＩデータを一時的に蓄えるバッファ５、バッファ５に蓄えられたデータから信号の種類を判別する判別手段６、判別結果を保存するレジスタ７で構成されている入出力手段であるＳＤＴＩインタフェース、９はレジスタ７に保存されている判別結果に応じて、データの送出を制御する制御手段であるＣＰＵ、１０はＳＤＴＩインタフェース４より出力されたデータを一時的に蓄える記憶手段であるメモリ、１１はメモリ１０に蓄えられているデータをパケット単位にネットワーク１２へ出力する伝送手段であるネットワークインタフェースであり、ＳＤＴＩインタフェース４、ＣＰＵ９、メモリ１０、ネットワークインタフェース１１はバス８を介して構成されている。
【００３５】
受信端末２３は、送信端末３と信号の流れが逆になるだけで、同様な構成をとる。受信端末２３において、１５は入出力手段であるＳＤＴＩインタフェースであり、入力されたデータを一時的に蓄えるバッファ１６、バッファ１６に蓄えられたデータから信号の種類を判別する判別手段１７、判別結果を保存するレジスタ１８で構成されている。また、２２はネットワーク１２からデータを受信する伝送手段であるネットワークインタフェース、２１はネットワークインタフェース２２に入力されたデータを一時的に蓄える記憶手段であるメモリ、２０はレジスタ１８に保存されている判別結果に応じてデータの入出力を制御する制御手段であるＣＰＵであり、ＳＤＴＩインタフェース１５、ＣＰＵ２０、メモリ２１、ネットワークインタフェース２２はバス１９を介して構成されている。
【００３６】
また、本実施の形態においてネットワーク１２はＥｔｈｅｒｎｅｔであり、ネットワークインタフェース１１、２２はＥｔｈｅｒｎｅｔに対応したインタフェースである。
【００３７】
以上のように構成されたネットワーク伝送装置について、図面を参照しながら説明する。
【００３８】
まず、送信側の処理について説明する。
【００３９】
カメラ１で撮影された動画像は、エンコーダ２でＳＤＴＩデ−タに変換される。
エンコーダ２としては、レートが異なる機器がユーザの好みにより接続される。本実施の形態ではＤＶ２５Ｍｂｐｓモード、または、ＤＶ５０Ｍｂｐｓモードの機器が接続される。エンコーダ２より出力されたＳＤＴＩデータは送信端末３へ入力される。
【００４０】
ＳＤＴＩインタフェース４は入力されたＳＤＴＩデータよりＳＤＴＩデータがＤＶ２５Ｍｂｐｓモードデータか、ＤＶ５０Ｍｂｐｓモードデータであるかを判別する。ＳＤＴＩインタフェース４に入力されたＳＤＴＩデータはバッファ５に一時的に蓄えられる。判別手段６はバッファ５に蓄えられたデータの所定の位置にある情報を読み取り、入力されたデータがＤＶ２５ＭｂｐｓモードデータかＤＶ５０Ｍｂｐｓモードデータかを判別し、判別結果をレジスタ７に保存する。ＣＰＵ９はバス８を介してレジスタ７にアクセスしてレジスタ７が保存している判別結果より入力データの種類を確認すると共にＳＤＴＩインタフェース４及びネットワークインタフェース１１をデータの種類に適した動作を行うよう制御する。
【００４１】
以下、ＣＰＵ９の制御を映像信号がＮＴＳＣである場合を例にとり説明する。
【００４２】
映像信号がＮＴＳＣの場合、映像は１秒３０フレームで構成されるため、１フレーム期間は約３３ｍｓｅｃである。また、ＤＶ２５Ｍｂｐｓは１フレーム辺りのデータサイズが１２００００バイトであり、ＤＶ５０Ｍｂｐｓは２４００００バイトである。ＳＤＴＩインタフェース４が、一回のデータ読み込み動作で１２００００バイトをメモリ１０に書きこむものとすると、ＣＰＵ９は１フレーム期間に、レジスタ７に保存されている判別結果がＤＶ２５Ｍｂｐｓモードならば１回、ＤＶ５０Ｍｂｐｓモードならば２回、ＳＤＴＩインタフェース４がデータ読み込みを行うように制御する。ＳＤＴＩインタフェース４は読みこんだデータをバッファ５に一時的に記憶させた後、メモリ１０に出力する。また、ＣＰＵ９はネットワークインタフェース１１が出力するパケットのサイズをレジスタ７に保存されている判別結果、すなわち、データの種類に応じて変化させる。ネットワークインタフェース１１はＣＰＵ９の制御に従って、メモリ１０に一時的に蓄えられたデータを読み込み、伝送に必要なデータを付加してパケットを生成して、ネットワーク１２へ送出する。この場合、ＣＰＵ９はパケットサイズを３００００バイトと設定し、１フレームに対して、ネットワークインタフェース１１が３００００バイトのデータをＤＶ２５Ｍｂｐモードならば４回、５０Ｍｂｐｓモードならば８回読み込むよう制御する。ＣＰＵ９はネットワークインタフェース１１がパケットを入出力するタイミングや伝送レートを変化させることが可能であっても良い。
【００４３】
次に受信側の処理について説明する。
【００４４】
ネットワークインタフェース２２はＣＰＵ２０の制御に従ってネットワーク１２より受信したパケットデータより伝送に必要なデータを取り除き、バス１９を介してデータをメモリ２１に一時的に記憶させる。ＳＤＴＩインタフェース１５はＣＰＵ２０の制御に従ってメモリ２１に蓄えられているデータをバス１９を介して読み出してバッファ１６に一的に記憶させる。判別手段１７はバッファ１６に蓄えられたデータの所定の位置にある情報を読み取り、入力されたデータがＤＶ２５ＭｂｐｓモードデータかＤＶ５０Ｍｂｐｓモードデータかを判別し、判別結果をレジスタ１８に保存する。ＣＰＵ２０はバス１９を介してレジスタ１８にアクセスしてレジスタ１８が保存している判別結果より入力データの種類を確認すると共にＳＤＴＩインタフェース１５、ネットワークインタフェース２２をデータの種類に適した動作を行うよう制御する。
【００４５】
ＣＰＵ２０の制御を映像信号がＮＴＳＣである場合を例にとり説明する。映像信号がＮＴＳＣの場合、映像は１秒３０フレームで構成されるため、１フレーム期間は約３３ｍｓｅｃである。また、ＤＶ２５Ｍｂｐｓは１フレーム辺りのデータサイズが１２００００バイトであり、ＤＶ５０Ｍｂｐｓは２４００００バイトである。ＣＰＵ９はＳＤＴＩインタフェース１５が、一回のデータ読み込み動作で１２００００バイトをデコーダ１４に出力するものとすると、１フレーム期間に、レジスタ７に保存されている判別結果がＤＶ２５Ｍｂｐｓモードならば１回、ＤＶ５０Ｍｂｐｓモードならば２回、ＳＤＴＩインタフェース１５がメモリ２１からデータの読み込みを行い、デコーダ１４に出力するよう制御する。また、ＣＰＵ２０はネットワークインタフェース２２からメモリ２１へのデータの書きこみを、レジスタ１８に保存されている判別結果に応じて制御する。この場合、ＣＰＵ２０はパケットサイズを３００００バイトとし、１フレームに対して、ネットワークインタフェース２２が３００００バイトのデータを判別結果がＤＶ２５Ｍｂｐｓモードならば４回、ＤＶ５０Ｍｂｐｓモードならば８回書き込むよう制御する。なお、ＣＰＵ２０はネットワークインタフェース２２がパケットを入出力するタイミングや伝送レートを変化させることが可能であっても良い。
【００４６】
デコーダ１４は受信端末２３より出力されたＳＤＴＩデータを信号変換して、ディスプレイ１３に出力し、ディスプレイ１３はデコーダ１４より出力されたデータを表示する。
【００４７】
なお、本実施の形態において、受信端末２３に判別手段１７を設けたが、送信端末３において判別した結果をネットワーク１２を介して受信端末２３に送ることにより、受信端末２３におけるＳＤＴＩインタフェース１５は従来通りの構成で用いることも可能である。
【００４８】
また、本実施の形態において、送信側ではカメラ１とエンコーダ２、受信側ではモニタ１３とデコーダ１４を使用したが、これらの代わりにＶＴＲやパソコンや信号発生器などＳＤＴＩデータを入出力する機器を接続してもよい。
【００４９】
また、本実施の形態において、ＳＤＴＩインタフェース４、１５内にそれぞれ判別手段６、１７を設けたが、送信端末３及び受信端末２３にユーザインタフェースを設け、そのユーザインタフェース上でユーザが信号の種類を指定する方式の判別手段としてもよい。
【００５０】
また、判別手段をＣＰＵ９、２０が処理するソフトウェアとして実装し、それぞれメモリ１０、２１に書きこまれたデータの情報から信号の種類を判別する方式としてもよい。
【００５１】
また、バス８に新たなインタフェースを設け、エンコーダ２と接続して信号の種類を判別するものとしても良い。例えば、ＶＴＲが接続されている場合は、これを制御するための通信インタフェース（ＲＳ−４２２やＲＳ−２３２Ｃで通信するものなど）が接続されている場合が多いので、このインタフェースを介して信号の種類を判別する情報をＣＰＵ９が取得可能とすればよい。
【００５２】
また、本実施の形態ではネットワークインタフェース及びネットワークはＥｔｈｅｒｎｅｔに対応しているものを用いたが、これに限定するものではなく、ＡＴＭ、Ｆｉｂｒｅ Ｃｈａｎｎｅｌなどに対応しているものを使用することが可能である。
【００５３】
また、本実施の形態において、データの入出力手段としてＳＤＴＩインタフェースを用いたが、ＩＥＥＥ１３９４インタフェースを用いてもよい。ただし、その際はエンコーダ２、デコーダ１４もＩＥＥＥ１３９４に対応している必要がある。
【００５４】
また、本実施の形態では、ＮＴＳＣの場合について説明したが、これに限定するものではない。
【００５５】
（実施の形態２）
データをパケット単位にネットワークを介して伝送する場合、受信した際に、パケットの伝送順序が入れ替わりや、パケットの廃棄が発生したために、例えば、受信したデータが映像データであった場合、映像の乱れが発生する場合がある。本実施の形態では、パケットの順序変更や、パケットの廃棄に対処するネットワーク伝送装置に関して説明する。
【００５６】
本実施の形態と実施の形態１のネットワーク伝送装置の構成は同じである。本実施の形態では、実施の形態１の構成における送信端末３及び受信端末２３の動作を詳しく説明する。
【００５７】
図２は、送信端末のメモリから受信端末のメモリへデータが送られる様子を模式的に描いたものである。
【００５８】
図２を映像信号がＮＴＳＣである場合を例にとり説明する。映像信号がＮＴＳＣの場合、映像は１秒３０フレームで構成されるため、１フレーム期間は約３３ｍｓｅｃである。また、ＤＶ２５Ｍｂｐｓは１フレーム辺りのデータサイズが１２００００バイトであり、ＤＶ５０Ｍｂｐｓは２４００００バイトである。
【００５９】
以下、ＤＶ２５Ｍｂｐｓモードの場合のＣＰＵ９、ＣＰＵ２０の動作について説明する。図１のメモリ１０に相当する送信側メモリ３０には、２５Ｍｂｐｓのフレームデータ３１が６４個分蓄積可能となっている。すなわち、図２のフレームデータ３１のサイズは１２００００バイトである。この場合、ＣＰＵ９はレジスタ７に格納されている判別手段６の判別結果よりネットワークインタフェース１１におけるパケットサイズを３００００バイトに設定する。図２のパケット３２のサイズは３００００バイトであり、図２のフレームデータ３１は４つのパケット３２により構成され、送信側メモリ３０は４×６４＝２５６個のパケット３２から構成される。図２に示すように、ＣＰＵ９はパケット単位毎にメモリアドレスと関連付けた識別データであるパケット番号Ｐ１からＰ２５６を順に割り当てる。
【００６０】
例えば、ＣＰＵ９は、ＳＤＴＩインタフェース４に１２００００バイトのデータをＰ１〜Ｐ４のパケットで構成されるフレーム３１に書きこませ、ＣＰＵ９はネットワークインタフェース１１がメモリ３０から３００００バイトずつ読みこむよう制御し、読みこんだ３００００バイトのデータ毎に、ネットワークインタフェース１１にパケット番号Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３，Ｐ４を順次出力する。ネットワークインタフェース１１は読みこんだデータを伝送に必要な形に整え、ＣＰＵ９から出力されたパケット番号を所定の位置に格納して、ネットワーク１２へ出力する。
【００６１】
なお、ＣＰＵ９はＳＤＴＩインタフェース４がパケット２５６を含むフレーム３１（６４フレーム目のデータ）にデータを書き終わると、次のフレームデータはＰ１〜Ｐ４で構成されるフレーム３１に書きこむよう制御する。すなわち、パケット番号はＰ１〜Ｐ２５６で固定され、繰り返し使用される。
【００６２】
受信側も同様に構成されており、メモリ２１に相当する受信側メモリ３５には、フレームデータ３６が６４個分蓄積可能となっている。フレームデータ３６のサイズは１２００００バイトである。この場合、ＣＰＵ２０はレジスタ１８に格納されている判別手段１７の判別結果よりネットワークインタフェース２２におけるパケットサイズを３００００バイトに設定する。図２のパケット３７のサイズは３００００バイトであり、図２のフレームデータ３６は４つのパケット３７により構成される。すなわち、受信側メモリ３５は図２に示すように２５６パケットから構成され、送信側メモリ３０と同様にＣＰＵ２０はパケット単位毎にメモリアドレスと関連付けた識別データであるパケット番号Ｐ１からＰ２５６を順に割り当てる。
【００６３】
ＣＰＵ９の制御によって、ネットワークインタフェース２２は３００００バイトのデータが格納されているパケットを受信する。ＣＰＵ９はネットワークインタフェース２２により受信されたデータの所定の位置からパケット番号を取り出し、ネットワークインタフェース２２にパケット番号が示すパケット３７へデータを書きこませる。
【００６４】
ネットワーク１２ではパケットの順序が保証されていない場合がある。例えば、図２に示すように、Ｐ１，Ｐ３，Ｐ２，Ｐ４の順番で受信側のネットワークインタフェース２２に入力される可能性がある。ＣＰＵ２０はネットワークインタフェース２２に入力されたパケットの所定の位置に格納されているパケット番号を読みこんで、ネットワークインタフェース２２にパケット番号に対応した受信側メモリ３５上のアドレスへパケットを書きこませる。以上のような動作により、ネットワークインタフェース２２によってメモリ３５に書きこまれたデータは、図２に示すように、送信側のメモリ３０に格納されていた時と、同じ記憶位置に格納されることになる。すなわち、Ｐ１，Ｐ３，Ｐ２，Ｐ４の順に受信されたパケットは送信側メモリ３０と同様にＰ１，Ｐ２，Ｐ３，Ｐ４の順にメモリ３５に格納される。
【００６５】
ＣＰＵ９はＳＤＴＩインタフェース１５が受信側メモリ３５から１フレーム単位にデータを順番に読みこんでデコーダ１４に出力するよう制御する。なお、送信側と同様、パケット番号はＰ１〜Ｐ２５６で固定され、繰り返し使用される。
【００６６】
以上のように、アドレスに割り当てられた識別データであるパケット番号を付加した伝送を行うことにより、受信側メモリ３５上のデータは常に送信時の順序が保証されるため、伝送中にパケットの順序が入れ替わっても、映像の乱れ等が発生することがなくなる。
【００６７】
ここで、ネットワーク１２においてパケットの欠落が発生した場合に欠落したパケットを補填する補填手段（図示せず）の動作について説明する。補填手段は制御手段の機能を持つＣＰＵ９、２０の一機能として備えられている。
【００６８】
図３に補填手段の動作を表す図を示す。図３に示したように、送信端末３からパケットがＰ５，Ｐ６，Ｐ７，Ｐ８と出力されたにもかかわらず、受信端末２３のネットワークインタフェース２２には、Ｐ５，Ｐ７，Ｐ８しか届かなかった場合、ＣＰＵ２０はパケットのパケット番号を読み取ることでパケットが不連続に並んでいること、及び、欠落していることを検出し、欠落したパケットの代わりに、一つ前のフレームでＰ６のパケットと相対的に同じ位置にあるパケットＰ２を本来パケットＰ６が書きこまれるべき位置へコピーして補填する。
【００６９】
これにより、ＳＤＴＩインタフェース１５に読み出される際に、データの欠落や、６４フレーム前のデータが読み出されることを防ぎ、１フレーム前のデータが読み出される。映像の乱れを極力押さえることが可能となる。
【００７０】
以下、補填手段の他の動作について図４を用いてさらに説明する。図４はネットワーク１２においてデータ欠落がした場合の補填手段の他の動作を説明する図である。ここで、欠落したデータの補填を行うデータの補填手段は、ＣＰＵ２０で処理されるソフトウェアでも良いし、ネットワークインタフェース２２に実装されたハードウェアであってもよい。
【００７１】
先に述べたように、ＤＶ２５Ｍｂｐｓの２倍速と、ＤＶ５０Ｍｂｐｓの１倍速はデータ量的には全く同じである。つまり、実施の形態1のメモリ１０に相当するメモリ４０上のデータにおいて、フレーム４２及びフレーム４３はそれぞれＤＶ２５Ｍｂｐｓの1フレーム分のデータであり、これらは、ＳＤＴＩインタフェース４が１フレーム期間内に１２００００バイトを２回データを書きこむことで２倍速になっている。一方、フレーム４１はＤＶ５０Ｍｂｐｓの１フレーム分のデータであり、これもＳＤＴＩインタフェース４が１フレーム期間内に１２００００バイトを２回書きこむことで１倍速となっている。受信端末２３においても逆順で同様の処理が行われる。
【００７２】
このように、信号の種類が異なるにもかかわらず、データ伝送の処理が全く同じであるため、ネットワーク１２でデータが欠落した場合、補填手段によるデータのコピーが適切に行われなくなってしまう状況が発生する。これを避けるため、補填手段は、実施の形態１の判別手段の結果を検出し、種類別のフレームサイズに応じて補填方法を変化させる。
【００７３】
例えば、図４に示すように送信側からＰ１３，Ｐ１４，Ｐ１５，Ｐ１６のパケットが伝送されたにもかかわらず、ネットワーク１２においてパケットが欠落し、受信側にＰ１３，Ｐ１５，Ｐ１６しか届かなかった場合、ＣＰＵ２０は、ＤＶ２５Ｍｂｐｓの場合は、メモリ２１に相当するメモリ５０上において、パケットＰ１４として、パケットＰ１４が欠落したフレームより１フレーム前のフレーム（パケットＰ９〜Ｐ１２で構成される）の相対的に同じ位置にあるパケットＰ１０とし、ＤＶ５０Ｍｂｐｓの場合は、1フレーム前のフレーム（パケットＰ１〜Ｐ８で構成される）の相対的に同じ位置にあるパケットＰ６で補填する。
【００７４】
以上のことから、信号の種類が異なる場合でも適切な補填処理が実現でき、画像の乱れを極力押さえることが可能となる。
【００７５】
なお、本実施の形態において、識別番号をＰ１，Ｐ２のように表現したが、これに限定するものではない。
【００７６】
（実施の形態３）
本実施の形態では、伝送においてパケットの欠落が発生した場合に、受信端末が送信端末へ欠落したパケットの再送を要求する場合に関して説明する。
【００７７】
本実施の形態と実施の形態１との相違点はネットワークインタフェース１１、２２が再送を有していることであるので、本実施の形態ではネットワークインタフェース１１，１２の動作を中心に説明する。
【００７８】
図５にネットワークインタフェース１１、２２の構成を示すブロック図を示す。
【００７９】
図５において、ネットワークインタフェース１１は、７０の受信端末２３より要求があったデータを再送する再送手段、７１の再送手段７０がデータを再送する時間を予測する再送時間予測手段で構成され、ネットワークインタフェース２２は、７２の送信端末にデータの再送要求を行う再送手段、７３のデータが再送される時間を予測する再送時間予測手段、７４の送信端末３に制御手段２０が出力したパケット単位毎の受信結果を通知する通知手段である。
【００８０】
図６は本実施の形態における再送手段７０の動作を示す模式図である。
以下、図６に示すように受信側がパケットＰ１，Ｐ２，Ｐ３，Ｐ４をネットワーク１２に出力したにもかかわらず、送信側ではパケットＰ１，Ｐ３，Ｐ４しか受信できなかった場合のネットワークインタフェース１１，１２の動作を説明する。
【００８１】
ＣＰＵ２０は、パケット単位毎に受信結果を、ネットワークインタフェース２２へ出力する。この場合、パケットＰ３が欠落しているという受信結果を出力する。再送手段７２は、ＣＰＵ２０が出力した受信結果から、送信側の再送手段７０へ欠落したパケットＰ３を再送するよう再送要求（図６のRequest P3）を送る。この要求はパケットが伝送されるのと同一のポートでも良いが、干渉を防ぐためにこれとは異なるポートを用いる方が好ましい。
【００８２】
本実施の形態では、図６に示すように、再送要求や欠落したパケットの伝送には通常のパケットを伝送するプロトコルＵＤＰ／ＩＰとは異なるプロトコルＴＣＰ／ＩＰで再送パケットを使って伝送している。通常のパケットを伝送には、伝送効率を上げるため、プロトコルとしてＵＤＰ(User Datagram Protocol)を通常用いるが、ＵＤＰは再送制御の仕組みを備えておらず、パケットが欠落しても関知しない。これに対してＴＣＰ(Transmission Control Protocol)は再送制御の仕組みを持っているが、伝送効率が悪くなる。よって、通常のパケット伝送にはＵＤＰを用いて出きるだけ効率を上げ、パケットが欠落したときのみＴＣＰを用いることで欠落したパケットを確実に再送できるようにすることが可能となり、伝送効率と信頼性の両方を向上させることができる。
【００８３】
また、再送時間予測手段７１、７３は、伝送に先だってパケットを再送するのにかかる所要時間を予め計測し、算出した所要時間を十分満たすだけのバッファサイズを決定し、ぞれぞれ、図６のメモリ３０、３５上に必要なバッファサイズを確保する。これにより、遅延は発生するものの、パケット欠落が発生しないため、全く画質が劣化しない高品質な画像の伝送が可能となる。
【００８４】
送信側の再送手段７０は、受信側の再送手段７２からの要求を受け、指定されたパケットＰ３を受信側へ送る。受信側は異なるポートで伝送されたパケットＰ３を受信して図６のメモリ３５に読み込む。パケットＰ３の伝送は、先に送ったパケットと同じポートを用いても良いが、干渉を避けるためこれとは異なるポートを用いるほうが好ましい。
【００８５】
なお、再送要求は再送手段７２からではなく、通知手段７４によっておこなってもよい。通知手段７４は、例えば受信側が１フレーム分のデータを受信した場合に、１フレーム分すべてのデータを受信したことを送信側へ通知する。通知の方法としては、再送手段７０の場合と同様な理由により、データの伝送とは異なるポートや異なるプロトコルを使用してもよい。ＣＰＵ９が通知手段７４から送られてきた情報からパケットの再送が必要だと判断した場合、送信側の再送時間予測手段７１は再送に必要となる時間を見積もり、再送手段７０は必要なデータを再送する。これによりパケット欠落時の再送に必要となる時間を予測することができ、それに十分なバッファサイズのメモリを適切に割り当てることが可能となる。よってメモリの不足による再送遅延や、メモリの過剰によるコンピュータリソースの無駄遣いも発生せず、効率的な利用が可能となる。
【００８６】
また、本実施の形態において、再送時間予測手段７１、７３はそれぞれネットワークインタフェース１１、２２内に設けさられているが、ＣＰＵ９、２０内にソフトウェア処理で設けてもよい。
【００８７】
また、再送手段７０、７２は、それぞれＣＰＵ２０及びＣＰＵ９により実行されるソフトウェアプログラムとして実装されても良いし、ネットワークインタフェース１１、２２にハードウェアとして実装されていても良い。
【００８８】
また、通知手段７４は、ネットワークインタフェース２２内に設けたが、これに限定するものではなく、ＳＤＴＩインタフェース１５内、ＣＰＵ２０によるソフトウェアとして設けられてもよい。
【００８９】
また、本実施の形態において、識別番号をＰ１，Ｐ２のように表現したが、これに限定するものではない。
【００９０】
（実施の形態４）
送信側から受信側へ伝送したパケットの欠落が発生する場合、伝送パケットのサイズやパケットの送出間隔を変更することで欠落が生じなくなる場合がある。例えば、受信端末の処理能力が送信端末の処理能力よりも劣る場合、パケットの送出間隔が短かい、または、サイズが大きいと、受信側の処理が間に合わずにパケットを取りこぼしてしまう可能性があるからである。
【００９１】
逆にパケットサイズが小さいとパケット数が増え、処理が間に合わなくなる可能性があり、送出間隔が長いとフレーム期間内にすべてのパケットを取得できない可能性がある。本実施の形態では、伝送パケットのサイズや送出間隔を変更できるネットワーク伝送装置に関して説明する。
【００９２】
本実施の形態と実施の形態１の相違点はＣＰＵ２０あるいはネットワークインタフェース２２に変更手段（図示せず）を設ける点である。本実施の形態では、変更手段を中心に説明する。
【００９３】
変更手段は、制御手段の機能を持つＣＰＵ２０がパケットの欠落を所定の回数検出すると、パケットのサイズあるいは送出間隔を適度に変更してパケットの欠落を予防する。変更方法は予めプログラムに書きこまれていても良いし、テーブルやデータベースの形で保持していても構わない。また、都度ユーザインタフェースからユーザに入力を求めるものであっても構わない。
【００９４】
なお、システムが使用しているＯＳ(Operating System)の制約などにより適度な時間間隔でタイミングを調整できない場合は、送信側端末において、その端末自身へパケットを送出することでＯＳの制約よりも細かいタイミング制御ができる場合もあるので、この方法を利用しても良い。
【００９５】
また、変更手段は、送信側及び受信側で通信を行い、パケットサイズや送出間隔を変更したことを相手側に通知する。この場合も通常のパケット伝送が行われているポートと同じポートを用いても良いが干渉を避けるため、これとは異なるポートを用いることが好ましい。
【００９６】
また、本実施の形態において、変更手段はパケットの欠落を所定の回数検出した場合に、パケットのサイズや送出間隔を変更すると説明したが、所定の期間内にパケットの欠落を検出した場合に、、パケットのサイズや送出間隔を変更するとしてもよい。
【００９７】
また、送信側から受信側へ映像を伝送する際には、例えば、通常の再生速度の４倍の速度で伝送することも可能であり、伝送をしている間、受信側は映像を再生しながらテープやハードディスクなどの記録装置に映像、音声、その他の付加情報などを記録することが可能である。
【００９８】
これに対して、ユーザインタフェースを設けた場合、ユーザが受信側で再生された画像を見ながら、自分が必要とする素材を選び出し、マークしておくことができると、あとから編集作業を行う際に容易に必要な場所が呼び出せ、作業の効率化が図れる。しかしながら、４倍の速度で再生される映像を見ている場合には、再生スピードが速いため、ユーザが希望する素材を見てからユーザインタフェースに対してマークするまでに遅延が生じ、実際にユーザが希望する画面よりかなり後ろでマークされることになる。
【００９９】
そのような場合には、ユーザインタフェースは実際にユーザがマークを指示したタイミングより所定期間だけ前にさかのぼった場所にマークを付与するようにしてもよい。これにより、ユーザは遅延を気にすることなくマークを付与することが可能となり、編集作業の際もマークした位置からわざわざさかのぼる必要もなくなり、非常に効率的な作業を行うことが可能となる。
【０１００】
なお、所定期間は、あらかじめユーザインタフェースに対して登録しておいても良いし、ユーザがマークしたタイミングと実際に使用した映像の位置との差を学習してユーザインタフェースが決定するようにしても良い。
【０１０１】
また、受信側でマークを設定することのみについて述べたが、送信側でも同様な作業によりマークを設定し、送信するデータのサブコードやオグジュアリなどの、ユーザが自由に利用できる領域にマークの情報を埋め込んで伝送することが可能であるので、受信側でこの情報を抽出して同様に反映させることで送信側ユーザの意図を受信側ユーザへ伝達することも可能となる。
【０１０２】
（実施の形態５）
現在使用されているＩＰネットワークは、いわゆるベストエフォート型のネットワークであり、ルータなどの機器はパケットを受信すると、できる限り早く次の伝送先へ送信するようになっている。
【０１０３】
例えば、ＩＰネットワーク用のルータは次のような振る舞いをすることがある。ルータのバッファにはそれ以前に送られてきたパケットが溜まっている状態であるとする。このとき、ある２つのパケットが１ｍｓ間隔で送られてきたとすると、これらのパケットはルータのバッファに蓄えられる。以前のパケットがすべて送出された後、これらの２つのパケットも送出されるが、このときルータは受信した際の間隔とは無関係に、出きる限りはやくこれら２つのパケットを送出する。よって、２つのパケットの間隔が例えば０．１ｍｓになり、受信側端末では、送信側端末が送出したパケット間隔より短い間隔でパケットを受信しなければいけなくなる。
【０１０４】
このため、受信側に送られてくるパケットの間隔は非常に短くなる場合が発生し、受信側端末の性能やネットワークインタフェースの性能によってはパケットを取りこぼしてしまう場合がある。
【０１０５】
これを解消するため、図７に示すような独自ルータ６０を、受信側端末のネットワークインタフェース２２とネットワーク１２との間に設置し、この独自ルータで送られてきたパケットを受信側端末で確実に受け取れるパケット間隔に調整してやるようにする。
【０１０６】
本実施の形態と実施の形態１と相違点は、受信端末のネットワークインタフェース２２とネットワーク１２の間に調整手段である独自ルータを設けたことである。本実施の形態では、独自ルータの動作に関して説明する。
【０１０７】
図７に本実施の形態における独自ルータの構成を示すブロック図を示す。
【０１０８】
図７において、６０はパケットの送信タイミングを調整する調整手段である独自ルータ、６１はネットワークあるいは送信端末からのパケットを受信する受信部、６２は受信部６１が受信したデータを一時的に蓄えるバッファ部、６３は条件判断部６５の結果に基づいてバッファ部６２からパケットを読み出して、ネットワークまたは受信端末へパケットを送信する送信部、６４は受信したパケットから必要な情報を抽出する情報抽出部、６５は情報抽出部６４が抽出した情報とテーブルの情報からパケットを送信するか待機するかを判別する条件判断部、６６は抽出した情報と条件判断部６５の結果からどの送信元のパケットがいつ送信されたかなどの情報を記憶しておくテーブル部である。
【０１０９】
以下、独自ルータの動作を説明する。
【０１１０】
受信部６１はネットワークあるいは送信端末からのパケットを受信してバッファ部６２に出力する。情報抽出部６６はバッフア部６２に蓄えられているパケットに埋め込まれている送信先ＩＰアドレスを抽出する。条件判断部６５は、情報抽出部６４が抽出した送信先ＩＰアドレスとテーブル部６６に予め記憶されている受信側端末のＩＰアドレスの情報から、そのパケットの送信先が受け取り可能なパケット間隔に調整して送信部６３からバッファ６２に蓄積されたパケットを送出する。ここで、テーブル部６６には情報抽出部６４で抽出したＩＰアドレスを登録してもよい。
【０１１１】
また、別な方法として、以下のような方法も可能である。
【０１１２】
送受信するパケットには受信側のアドレスとカウンタの領域を設ける。これによりネットワーク上のルータあるいは上記の独自ルータで、以下のような動作をさせることでパケット間隔を調整可能とすることができる。この場合、ルータは送信側のネットワークインタフェース１１とネットワーク１２の間に設置する。
【０１１３】
情報抽出部６４で抽出したバッファ部６２に記憶されているパケット内の送信先のアドレスを参照して、送出した時刻をテーブル部６６に記憶しておく。次に同じ送信先アドレスのパケットを受け取った際には、条件判断部６５は、情報抽出部６４で得られるパケット内のカウンタを参照して、テーブル部６６の前回送出した時刻からカウンタで示される所定時間あるいは所定パケット数だけ送らせてからそのパケットを送出する。
【０１１４】
これにより同じ受信端末へ送られるパケット間には適当な間隔が設けられることになり、受信側端末でのパケット取りこぼしを防ぐことができる。また、送信側端末でも、ネットワークインタフェース１１が送出したパケットを一旦受け、適当なパケット間隔で送出し直してやることにより、受信側での受信効率が向上する場合もある。
【０１１５】
以上のことから、受信側あるいは送信側の少なくとも一方にこのような独自ルータを設けることにより、確実なパケットの送受信が可能となる。
【０１１６】
なお、本発明におけるネットワーク伝送装置の動作はハードウェアあるいはソフトウェアのどちらで行われていても構わない。
【０１１７】
また、本発明においては、ＤＶ２５Ｍｂｐｓモード、ＤＶ５０Ｍｂｐｓモードのフォーマットについて述べたが、放送用フォーマット、民生用ＤＶフォーマット、ＭＰＥＧフォーマット、Ｄ−ＶＨＳフォーマットなど、デジタル化されたデータのフォーマットであれば同様に利用可能である。
【０１１８】
【発明の効果】
以上のように本発明によれば、複数のフォーマットのデータに対応可能となり、１つの機器で多様なフォーマットの映像、音声その他のデータを効率よく高品質で伝送できるという顕著な効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態１のネットワーク伝送装置の構成を示すブロック図
【図２】本発明の実施の形態２におけるデータ伝送の模式図
【図３】本発明の実施の形態２における補填手段の動作を表す模式図
【図４】本発明の実施の形態２における補填手段の他の動作を表す模式図
【図５】本発明の実施の形態３におけるネットワークインタフェースの構成を示す図
【図６】本発明の実施の形態３における再送手段の動作を表す模式図
【図７】本発明の実施の形態６における独自ルータの構成を示すブロック図
【図８】従来のネットワーク伝送システムの一例を示すブロック図
【符号の説明】
１ カメラ
２ エンコーダ
３ 送信端末
４、１５ ＳＤＴＩインタフェース
５、１６ バッファ
６、１７ 判別手段
７、１８ レジスタ
８、１９ バス
９、２０ ＣＰＵ
１０、２１ メモリ
１１、２２ ネットワークインタフェース
１２ ネットワーク
１３ ディスプレイ
１４ デコーダ
２３ 受信端末
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば、映像データ、音声データ、その他の補助データをネットワークを介して伝送するシステムに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
映像データをネットワークを介して伝送するシステムには、特開平１１−１４５９６９号公報などが開示されている。
【０００３】
図８に従来の伝送システムの構成を示す。
【０００４】
カメラ１００で撮影された動画像は、エンコーダ１０１で所定のデジタル信号に変換されて送信端末１０２に入力され、ネットワーク１０８を介して受信端末１１１に送られる。受信端末１１１から出力されたデジタル信号はデコーダ１１０で信号変換されモニタ１０９で表示される。
【０００５】
ここで、送信端末１０２は、バス１０５を介して映像インタフェース１０３、ＣＰＵ１０４、メモリ１０６、ネットワークインタフェース１０７が接続された構成であり、エンコーダ１０１から映像インタフェース１０３に入力された信号は、メモリ１０６に一時的に蓄えられ、ネットワークインタフェース１０７を介してネットワーク１０８へ出力される。これらの制御はＣＰＵ１０４が司る。
【０００６】
受信端末１１１は、送信端末１０２と信号の流れが逆になるだけで、同様な構成をとる。すなわち、バス１１４を介して映像インタフェース１１２、ＣＰＵ１１３、メモリ１１５、ネットワークインタフェース１１６が接続された構成であり、ネットワーク１０８から入力された信号は、ネットワークインタフェース１１６で受信され、メモリ１１５に一時的に蓄えられ、映像インタフェース１１２を介してデコーダ１１０へ出力される。これらの制御はＣＰＵ１１３が司る。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このようなシステムは単一の映像フォーマットにしか対応しておらず、画質に応じて複数のフォーマットを使い分けたい場合には利用することができなかった。
【０００８】
例えば、ＳＭＰＴＥ(Society of Motion Picture and Television Engineers)３１４Ｍ規格のＤＶ（Digital Video）２５Ｍｂｐｓの２倍速のデータとＤＶ５０Ｍｂｐｓの１倍速のデータは、送受信するデータ量や手順は全く同じであるため、データ伝送そのものは問題無く行えるが、当然のことながら送信側と受信側でＤＶ２５Ｍｂｐｓ／ＤＶ５０Ｍｂｐｓの設定が異なっていると正しい映像を得ることが出来なくなる。
【０００９】
本発明は上記従来の問題点を解決するもので、多様なフォーマットの映像、音声、その他のデータを効率よく高品質で伝送できるネットワーク伝送装置を提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
この目的を達成するために本発明のネットワーク伝送装置は、判別手段が判別したデータの種類に応じて、制御手段が伝送手段で入出力するデータのパケットサイズ、伝送タイミング、伝送レートの少なくとも１つを制御する構成を有している。
【００１１】
この構成によって、本発明のネットワーク伝送装置は、データのフォーマットに応じた伝送が行えるので、多様なフォーマットのデータを伝送できる。
【００１２】
また、本発明のネットワーク伝送装置は、送信端末の制御手段がパケット毎にパケットの送信順序を認識可能な識別データを付加して伝送し、受信端末の制御手段は受信したパケットに付加されている識別データよりパケットの欠落を検出し、補填手段が欠落しているパケットが属するフレームより前に位置する既に受信したフレームにおいて欠落したパケットと相対的に同じ位置にあるパケットで補填する構成を有している。
【００１３】
この構成によって、パケットの順序が保証され、欠落したパケットを検出することができ、欠落したパケットをそのパケットが属するフレームの近傍のフレームのパケットで補填することができるので、受信したデータの劣化を押さえることができる。
【００１４】
また、本発明のネットワーク伝送装置は、制御手段がパケットの欠落を検出した場合に、再送時間予測手段がパケットの再送が完了するまでに必要なバッファサイズを算出し、再送手段は算出されたバッファサイズを確保した上で、欠落したパケットの再送を行う構成を有している。
【００１５】
この構成によって、再送されたパケットを受信するために必要なバッファを確保した上で、受信できなかったパケットの再送を行うので、パケットの欠落を防ぎ、確実に伝送することができる。
【００１６】
また、本発明のネットワーク伝送装置は、制御手段は受信した所定のパケット単位毎にパケットの受信結果を通知手段に通知させる構成を有している。
【００１７】
この構成によって、本発明のネットワーク伝送装置は、通知された受信結果をみて、パケットの再送の必要があるかどうかの判断が行えるので、効率的にパケットの伝送ができる。
【００１８】
一方、本発明のネットワーク伝送装置には、ユーザインタフェース手段を設け、ユーザが指示したタイミングから所定期間さかのぼった位置にマークを付与するようにしてもよい。
【００１９】
このようにすれば、本発明のネットワーク伝送装置は、伝送速度が通常再生速度よりも速い場合でも、ユーザが指定したデータに確実にマークを付与することができるようになり、便利になる。
【００２０】
また、本発明のネットワーク伝送装置には、送信端末あるいは受信端末の少なくとも一方に、ネットワークと伝送手段の間にパケットの送信タイミングを調整する調整手段を備えるようにしても良い。
【００２１】
このようにすれば、本発明のネットワーク伝送装置は、パケット間に適当な間隔を設けることができ、受信端末のパケットの取りこぼしを防ぐことができるようになり、更に便利になる。
【００２２】
【発明の実施の形態】
本発明の第１の発明は、データの入出力を行う入出力手段と、前記データを一時的に記憶する記憶手段と、前記データをネットワークを介して所定のパケット単位で送受信する伝送手段と、送信時は前記入出力手段より入力されたデータを前記記憶手段に一時的に記憶させ、前記記憶手段に記憶されているデータを前記伝送手段に送信させ、受信時は前記伝送手段が受信したデータを前記記憶手段に一時的に記憶させ、前記記憶手段に記憶されているデータを前記入出力手段に出力させるよう制御する制御手段と 前記入出力手段、前記記憶手段、前記伝送手段、前記制御手段を相互接続しデータおよび制御信号の伝送を行うバスとを備えたネットワーク伝送装置であって、少なくとも前記入出力手段、または、前記制御手段のいずれかが、前記データの種類を判別する判別手段を備え、前記制御手段は前記判別手段が判別した判別結果に応じて、前記伝送手段で入出力するデータのパケットサイズ、伝送タイミング、伝送レートの少なくとも１つを制御することを特徴とするネットワーク伝送装置であり、この構成によって、本発明のネットワーク伝送装置は、データの種類に応じて、伝送手段で入出力するデータのパケットサイズ、伝送タイミング、伝送レートの少なくとも１つを制御するので、データのフォーマットに応じた伝送が行える。
【００２３】
本発明の第２の発明は、第１の発明において、制御手段は、データの送信時には、前記記憶手段におけるパケットの記憶位置を示す識別データをパケット毎に付加して前記伝送手段に伝送させ、データの受信時には、前記伝送手段より受信したパケットから前記識別データを抽出し、前記識別データが示す記憶位置へ受信したデータを前記記憶手段に記憶させるよう制御し、識別データは、パケットの送信順序を認識可能なパケット毎に固有の値、または、一定周期で繰り返す値とし、制御手段は、伝送手段が受信したパケットの識別番号からパケットの順序変更やパケットの欠落を検出することを特徴したネットワーク伝送装置であり、この構成によって、パケットの順序が保証され、パケットの欠落が検出される。
【００２４】
また、制御手段がパケットの欠落を検出した場合、欠落しているパケットを他のデータで補填する補填手段を備え、補填手段は、欠落したパケットが属するフレームより前に受信したフレームにおいて欠落したパケットと相対的に同じ位置にある位置にあるパケットを抽出して、欠落したパケットを補填することで、データを画質の劣化を押さえて補填することができる。
【００２５】
また、補填手段は、判別手段で判別された判別結果に応じて、抽出するパケットの所定位置を変更することから、欠落したパケットの補填がデータのフォーマットに応じて行える。
【００２６】
本発明の第３の発明は、第２の発明において、制御手段がパケットの欠落を検出した場合、欠落したパケットを、パケットが伝送された伝送プロトコルと同じプロトコル、または、異なる伝送プロトコルで再送するように依頼する再送手段と、前記再送手段が再送を依頼したパケットを記憶するために記憶手段内に確保するバッファ手段と、前記再送手段がパケットを再送するために必要な時間を予測して前記バッファ手段のサイズを決定する再送時間予測手段とを備えることを特徴とするネットワーク伝送装置であり、この構成によって、再送が完了するまでに必要なバッファサイズを確保した上で、欠落したパケットの再送を行うので、パケット欠落を防ぎ、確実に伝送することができる。
【００２７】
本発明の第４の発明は、第２の発明において、制御手段は、所定のパケット単位毎にパケット受信結果を通知する通知手段を備え、送信側の制御手段は前記通知手段から通知された受信結果より、再送が必要なパケットがあるかどうかを判断することを特徴としたネットワーク伝送装置であり、この構成によって受信した所定のパケット単位毎にパケットの受信結果を通知手段に通知させるので、通知された受信結果からパケットの再送の判断が行えるので、効率的にパケットの伝送ができる。
【００２８】
本発明の装置制御手段にはユーザが指定したデータにマークを付与するユーザインタフェース手段を備えるようにすれば便利である。その時には、本発明は、データの入出力を行う入出力手段と、前記データを一時的に記憶する記憶手段と、前記データをネットワークを介して所定のパケット単位で送受信する伝送手段と、送信時は前記入出力手段より入力されたデータを前記記憶手段に一時的に記憶させ、前記記憶手段に記憶されているデータを前記伝送手段に送信させ、受信時は前記伝送手段が受信したデータを前記記憶手段に一時的に記憶させ、前記記憶手段に記憶されているデータを前記入出力手段に出力させるよう制御するする制御手段と、前記入出力手段、前記記憶手段、前記伝送手段、前記制御手段を相互接続しデータおよび制御信号の伝送を行うバスとを備えたネットワーク伝送装置であって、前記制御手段はユーザが指定したデータにマークを付与するユーザインタフェース手段を備え、前記ユーザインタフェース手段は、マークが指示されたタイミングより所定期間さかのぼったデータにマークを付与することを特徴とするネットワーク伝送装置であり、この構成によって、ユーザが指示したタイミングから所定期間さかのぼった位置にマークを付与するので、伝送速度が通常再生速度よりも速い場合でも、ユーザが指定したデータに確実にマークを付与することができる装置になる。
【００２９】
次に、本発明の第５の発明は、第１の発明において、少なくとも送信側あるいは受信側のいずれかが、ネットワークと伝送手段の間にパケットの送信タイミングを調整する調整手段を備えたネットワーク伝送装置であり、この構成によって、パケット間に適当な間隔を設けることができ、受信端末のパケットの取りこぼしを防ぐことができる。
【００３０】
以下、図面を参照しながら本発明の実施の形態について説明する。
【００３１】
なお、以下で用いるＳＤＴＩ(Serial Data Transport Interface)は、デジタルデータの伝送規格の１つであり、映像信号等の規格標準化団体ＳＭＰＴＥで、ＳＭＰＴＥ３０５Ｍ規格として規定されている。同様に、ＤＶはＳＭＰＴＥ３１４Ｍ規格として、データレートが２５Ｍｂｐｓの場合（以下、ＤＶ２５Ｍｂｐｓモード）と５０Ｍｂｐｓの場合（以下、ＤＶ５０Ｍｂｐｓモード）のフォーマットが規定されている。
【００３２】
（実施の形態１）
図１は本発明の一実施の形態のネットワーク伝送装置の構成を示すブロック図である。
【００３３】
図１において、１はカメラ、２はカメラ１で撮影された動画像をＳＤＴＩデータに変換するエンコーダ、３はエンコーダ２より出力されたデータを送信する送信端末、１２はデータを伝送するネットワーク、２３は送信端末３よりネットワーク１２を介して送信されたデータを受信する受信端末、１４は受信端末２３が受信したＳＤＴＩデータを信号変換するデコーダ、１３はデコーダ１４が出力したデータを表示するディスプレイである。
【００３４】
送信端末３において、４はエンコーダ２から入力されたＳＤＴＩデータを一時的に蓄えるバッファ５、バッファ５に蓄えられたデータから信号の種類を判別する判別手段６、判別結果を保存するレジスタ７で構成されている入出力手段であるＳＤＴＩインタフェース、９はレジスタ７に保存されている判別結果に応じて、データの送出を制御する制御手段であるＣＰＵ、１０はＳＤＴＩインタフェース４より出力されたデータを一時的に蓄える記憶手段であるメモリ、１１はメモリ１０に蓄えられているデータをパケット単位にネットワーク１２へ出力する伝送手段であるネットワークインタフェースであり、ＳＤＴＩインタフェース４、ＣＰＵ９、メモリ１０、ネットワークインタフェース１１はバス８を介して構成されている。
【００３５】
受信端末２３は、送信端末３と信号の流れが逆になるだけで、同様な構成をとる。受信端末２３において、１５は入出力手段であるＳＤＴＩインタフェースであり、入力されたデータを一時的に蓄えるバッファ１６、バッファ１６に蓄えられたデータから信号の種類を判別する判別手段１７、判別結果を保存するレジスタ１８で構成されている。また、２２はネットワーク１２からデータを受信する伝送手段であるネットワークインタフェース、２１はネットワークインタフェース２２に入力されたデータを一時的に蓄える記憶手段であるメモリ、２０はレジスタ１８に保存されている判別結果に応じてデータの入出力を制御する制御手段であるＣＰＵであり、ＳＤＴＩインタフェース１５、ＣＰＵ２０、メモリ２１、ネットワークインタフェース２２はバス１９を介して構成されている。
【００３６】
また、本実施の形態においてネットワーク１２はＥｔｈｅｒｎｅｔであり、ネットワークインタフェース１１、２２はＥｔｈｅｒｎｅｔに対応したインタフェースである。
【００３７】
以上のように構成されたネットワーク伝送装置について、図面を参照しながら説明する。
【００３８】
まず、送信側の処理について説明する。
【００３９】
カメラ１で撮影された動画像は、エンコーダ２でＳＤＴＩデ−タに変換される。
エンコーダ２としては、レートが異なる機器がユーザの好みにより接続される。本実施の形態ではＤＶ２５Ｍｂｐｓモード、または、ＤＶ５０Ｍｂｐｓモードの機器が接続される。エンコーダ２より出力されたＳＤＴＩデータは送信端末３へ入力される。
【００４０】
ＳＤＴＩインタフェース４は入力されたＳＤＴＩデータよりＳＤＴＩデータがＤＶ２５Ｍｂｐｓモードデータか、ＤＶ５０Ｍｂｐｓモードデータであるかを判別する。ＳＤＴＩインタフェース４に入力されたＳＤＴＩデータはバッファ５に一時的に蓄えられる。判別手段６はバッファ５に蓄えられたデータの所定の位置にある情報を読み取り、入力されたデータがＤＶ２５ＭｂｐｓモードデータかＤＶ５０Ｍｂｐｓモードデータかを判別し、判別結果をレジスタ７に保存する。ＣＰＵ９はバス８を介してレジスタ７にアクセスしてレジスタ７が保存している判別結果より入力データの種類を確認すると共にＳＤＴＩインタフェース４及びネットワークインタフェース１１をデータの種類に適した動作を行うよう制御する。
【００４１】
以下、ＣＰＵ９の制御を映像信号がＮＴＳＣである場合を例にとり説明する。
【００４２】
映像信号がＮＴＳＣの場合、映像は１秒３０フレームで構成されるため、１フレーム期間は約３３ｍｓｅｃである。また、ＤＶ２５Ｍｂｐｓは１フレーム辺りのデータサイズが１２００００バイトであり、ＤＶ５０Ｍｂｐｓは２４００００バイトである。ＳＤＴＩインタフェース４が、一回のデータ読み込み動作で１２００００バイトをメモリ１０に書きこむものとすると、ＣＰＵ９は１フレーム期間に、レジスタ７に保存されている判別結果がＤＶ２５Ｍｂｐｓモードならば１回、ＤＶ５０Ｍｂｐｓモードならば２回、ＳＤＴＩインタフェース４がデータ読み込みを行うように制御する。ＳＤＴＩインタフェース４は読みこんだデータをバッファ５に一時的に記憶させた後、メモリ１０に出力する。また、ＣＰＵ９はネットワークインタフェース１１が出力するパケットのサイズをレジスタ７に保存されている判別結果、すなわち、データの種類に応じて変化させる。ネットワークインタフェース１１はＣＰＵ９の制御に従って、メモリ１０に一時的に蓄えられたデータを読み込み、伝送に必要なデータを付加してパケットを生成して、ネットワーク１２へ送出する。この場合、ＣＰＵ９はパケットサイズを３００００バイトと設定し、１フレームに対して、ネットワークインタフェース１１が３００００バイトのデータをＤＶ２５Ｍｂｐモードならば４回、５０Ｍｂｐｓモードならば８回読み込むよう制御する。ＣＰＵ９はネットワークインタフェース１１がパケットを入出力するタイミングや伝送レートを変化させることが可能であっても良い。
【００４３】
次に受信側の処理について説明する。
【００４４】
ネットワークインタフェース２２はＣＰＵ２０の制御に従ってネットワーク１２より受信したパケットデータより伝送に必要なデータを取り除き、バス１９を介してデータをメモリ２１に一時的に記憶させる。ＳＤＴＩインタフェース１５はＣＰＵ２０の制御に従ってメモリ２１に蓄えられているデータをバス１９を介して読み出してバッファ１６に一的に記憶させる。判別手段１７はバッファ１６に蓄えられたデータの所定の位置にある情報を読み取り、入力されたデータがＤＶ２５ＭｂｐｓモードデータかＤＶ５０Ｍｂｐｓモードデータかを判別し、判別結果をレジスタ１８に保存する。ＣＰＵ２０はバス１９を介してレジスタ１８にアクセスしてレジスタ１８が保存している判別結果より入力データの種類を確認すると共にＳＤＴＩインタフェース１５、ネットワークインタフェース２２をデータの種類に適した動作を行うよう制御する。
【００４５】
ＣＰＵ２０の制御を映像信号がＮＴＳＣである場合を例にとり説明する。映像信号がＮＴＳＣの場合、映像は１秒３０フレームで構成されるため、１フレーム期間は約３３ｍｓｅｃである。また、ＤＶ２５Ｍｂｐｓは１フレーム辺りのデータサイズが１２００００バイトであり、ＤＶ５０Ｍｂｐｓは２４００００バイトである。ＣＰＵ９はＳＤＴＩインタフェース１５が、一回のデータ読み込み動作で１２００００バイトをデコーダ１４に出力するものとすると、１フレーム期間に、レジスタ７に保存されている判別結果がＤＶ２５Ｍｂｐｓモードならば１回、ＤＶ５０Ｍｂｐｓモードならば２回、ＳＤＴＩインタフェース１５がメモリ２１からデータの読み込みを行い、デコーダ１４に出力するよう制御する。また、ＣＰＵ２０はネットワークインタフェース２２からメモリ２１へのデータの書きこみを、レジスタ１８に保存されている判別結果に応じて制御する。この場合、ＣＰＵ２０はパケットサイズを３００００バイトとし、１フレームに対して、ネットワークインタフェース２２が３００００バイトのデータを判別結果がＤＶ２５Ｍｂｐｓモードならば４回、ＤＶ５０Ｍｂｐｓモードならば８回書き込むよう制御する。なお、ＣＰＵ２０はネットワークインタフェース２２がパケットを入出力するタイミングや伝送レートを変化させることが可能であっても良い。
【００４６】
デコーダ１４は受信端末２３より出力されたＳＤＴＩデータを信号変換して、ディスプレイ１３に出力し、ディスプレイ１３はデコーダ１４より出力されたデータを表示する。
【００４７】
なお、本実施の形態において、受信端末２３に判別手段１７を設けたが、送信端末３において判別した結果をネットワーク１２を介して受信端末２３に送ることにより、受信端末２３におけるＳＤＴＩインタフェース１５は従来通りの構成で用いることも可能である。
【００４８】
また、本実施の形態において、送信側ではカメラ１とエンコーダ２、受信側ではモニタ１３とデコーダ１４を使用したが、これらの代わりにＶＴＲやパソコンや信号発生器などＳＤＴＩデータを入出力する機器を接続してもよい。
【００４９】
また、本実施の形態において、ＳＤＴＩインタフェース４、１５内にそれぞれ判別手段６、１７を設けたが、送信端末３及び受信端末２３にユーザインタフェースを設け、そのユーザインタフェース上でユーザが信号の種類を指定する方式の判別手段としてもよい。
【００５０】
また、判別手段をＣＰＵ９、２０が処理するソフトウェアとして実装し、それぞれメモリ１０、２１に書きこまれたデータの情報から信号の種類を判別する方式としてもよい。
【００５１】
また、バス８に新たなインタフェースを設け、エンコーダ２と接続して信号の種類を判別するものとしても良い。例えば、ＶＴＲが接続されている場合は、これを制御するための通信インタフェース（ＲＳ−４２２やＲＳ−２３２Ｃで通信するものなど）が接続されている場合が多いので、このインタフェースを介して信号の種類を判別する情報をＣＰＵ９が取得可能とすればよい。
【００５２】
また、本実施の形態ではネットワークインタフェース及びネットワークはＥｔｈｅｒｎｅｔに対応しているものを用いたが、これに限定するものではなく、ＡＴＭ、Ｆｉｂｒｅ Ｃｈａｎｎｅｌなどに対応しているものを使用することが可能である。
【００５３】
また、本実施の形態において、データの入出力手段としてＳＤＴＩインタフェースを用いたが、ＩＥＥＥ１３９４インタフェースを用いてもよい。ただし、その際はエンコーダ２、デコーダ１４もＩＥＥＥ１３９４に対応している必要がある。
【００５４】
また、本実施の形態では、ＮＴＳＣの場合について説明したが、これに限定するものではない。
【００５５】
（実施の形態２）
データをパケット単位にネットワークを介して伝送する場合、受信した際に、パケットの伝送順序が入れ替わりや、パケットの廃棄が発生したために、例えば、受信したデータが映像データであった場合、映像の乱れが発生する場合がある。本実施の形態では、パケットの順序変更や、パケットの廃棄に対処するネットワーク伝送装置に関して説明する。
【００５６】
本実施の形態と実施の形態１のネットワーク伝送装置の構成は同じである。本実施の形態では、実施の形態１の構成における送信端末３及び受信端末２３の動作を詳しく説明する。
【００５７】
図２は、送信端末のメモリから受信端末のメモリへデータが送られる様子を模式的に描いたものである。
【００５８】
図２を映像信号がＮＴＳＣである場合を例にとり説明する。映像信号がＮＴＳＣの場合、映像は１秒３０フレームで構成されるため、１フレーム期間は約３３ｍｓｅｃである。また、ＤＶ２５Ｍｂｐｓは１フレーム辺りのデータサイズが１２００００バイトであり、ＤＶ５０Ｍｂｐｓは２４００００バイトである。
【００５９】
以下、ＤＶ２５Ｍｂｐｓモードの場合のＣＰＵ９、ＣＰＵ２０の動作について説明する。図１のメモリ１０に相当する送信側メモリ３０には、２５Ｍｂｐｓのフレームデータ３１が６４個分蓄積可能となっている。すなわち、図２のフレームデータ３１のサイズは１２００００バイトである。この場合、ＣＰＵ９はレジスタ７に格納されている判別手段６の判別結果よりネットワークインタフェース１１におけるパケットサイズを３００００バイトに設定する。図２のパケット３２のサイズは３００００バイトであり、図２のフレームデータ３１は４つのパケット３２により構成され、送信側メモリ３０は４×６４＝２５６個のパケット３２から構成される。図２に示すように、ＣＰＵ９はパケット単位毎にメモリアドレスと関連付けた識別データであるパケット番号Ｐ１からＰ２５６を順に割り当てる。
【００６０】
例えば、ＣＰＵ９は、ＳＤＴＩインタフェース４に１２００００バイトのデータをＰ１〜Ｐ４のパケットで構成されるフレーム３１に書きこませ、ＣＰＵ９はネットワークインタフェース１１がメモリ３０から３００００バイトずつ読みこむよう制御し、読みこんだ３００００バイトのデータ毎に、ネットワークインタフェース１１にパケット番号Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３，Ｐ４を順次出力する。ネットワークインタフェース１１は読みこんだデータを伝送に必要な形に整え、ＣＰＵ９から出力されたパケット番号を所定の位置に格納して、ネットワーク１２へ出力する。
【００６１】
なお、ＣＰＵ９はＳＤＴＩインタフェース４がパケット２５６を含むフレーム３１（６４フレーム目のデータ）にデータを書き終わると、次のフレームデータはＰ１〜Ｐ４で構成されるフレーム３１に書きこむよう制御する。すなわち、パケット番号はＰ１〜Ｐ２５６で固定され、繰り返し使用される。
【００６２】
受信側も同様に構成されており、メモリ２１に相当する受信側メモリ３５には、フレームデータ３６が６４個分蓄積可能となっている。フレームデータ３６のサイズは１２００００バイトである。この場合、ＣＰＵ２０はレジスタ１８に格納されている判別手段１７の判別結果よりネットワークインタフェース２２におけるパケットサイズを３００００バイトに設定する。図２のパケット３７のサイズは３００００バイトであり、図２のフレームデータ３６は４つのパケット３７により構成される。すなわち、受信側メモリ３５は図２に示すように２５６パケットから構成され、送信側メモリ３０と同様にＣＰＵ２０はパケット単位毎にメモリアドレスと関連付けた識別データであるパケット番号Ｐ１からＰ２５６を順に割り当てる。
【００６３】
ＣＰＵ９の制御によって、ネットワークインタフェース２２は３００００バイトのデータが格納されているパケットを受信する。ＣＰＵ９はネットワークインタフェース２２により受信されたデータの所定の位置からパケット番号を取り出し、ネットワークインタフェース２２にパケット番号が示すパケット３７へデータを書きこませる。
【００６４】
ネットワーク１２ではパケットの順序が保証されていない場合がある。例えば、図２に示すように、Ｐ１，Ｐ３，Ｐ２，Ｐ４の順番で受信側のネットワークインタフェース２２に入力される可能性がある。ＣＰＵ２０はネットワークインタフェース２２に入力されたパケットの所定の位置に格納されているパケット番号を読みこんで、ネットワークインタフェース２２にパケット番号に対応した受信側メモリ３５上のアドレスへパケットを書きこませる。以上のような動作により、ネットワークインタフェース２２によってメモリ３５に書きこまれたデータは、図２に示すように、送信側のメモリ３０に格納されていた時と、同じ記憶位置に格納されることになる。すなわち、Ｐ１，Ｐ３，Ｐ２，Ｐ４の順に受信されたパケットは送信側メモリ３０と同様にＰ１，Ｐ２，Ｐ３，Ｐ４の順にメモリ３５に格納される。
【００６５】
ＣＰＵ９はＳＤＴＩインタフェース１５が受信側メモリ３５から１フレーム単位にデータを順番に読みこんでデコーダ１４に出力するよう制御する。なお、送信側と同様、パケット番号はＰ１〜Ｐ２５６で固定され、繰り返し使用される。
【００６６】
以上のように、アドレスに割り当てられた識別データであるパケット番号を付加した伝送を行うことにより、受信側メモリ３５上のデータは常に送信時の順序が保証されるため、伝送中にパケットの順序が入れ替わっても、映像の乱れ等が発生することがなくなる。
【００６７】
ここで、ネットワーク１２においてパケットの欠落が発生した場合に欠落したパケットを補填する補填手段（図示せず）の動作について説明する。補填手段は制御手段の機能を持つＣＰＵ９、２０の一機能として備えられている。
【００６８】
図３に補填手段の動作を表す図を示す。図３に示したように、送信端末３からパケットがＰ５，Ｐ６，Ｐ７，Ｐ８と出力されたにもかかわらず、受信端末２３のネットワークインタフェース２２には、Ｐ５，Ｐ７，Ｐ８しか届かなかった場合、ＣＰＵ２０はパケットのパケット番号を読み取ることでパケットが不連続に並んでいること、及び、欠落していることを検出し、欠落したパケットの代わりに、一つ前のフレームでＰ６のパケットと相対的に同じ位置にあるパケットＰ２を本来パケットＰ６が書きこまれるべき位置へコピーして補填する。
【００６９】
これにより、ＳＤＴＩインタフェース１５に読み出される際に、データの欠落や、６４フレーム前のデータが読み出されることを防ぎ、１フレーム前のデータが読み出される。映像の乱れを極力押さえることが可能となる。
【００７０】
以下、補填手段の他の動作について図４を用いてさらに説明する。図４はネットワーク１２においてデータ欠落がした場合の補填手段の他の動作を説明する図である。ここで、欠落したデータの補填を行うデータの補填手段は、ＣＰＵ２０で処理されるソフトウェアでも良いし、ネットワークインタフェース２２に実装されたハードウェアであってもよい。
【００７１】
先に述べたように、ＤＶ２５Ｍｂｐｓの２倍速と、ＤＶ５０Ｍｂｐｓの１倍速はデータ量的には全く同じである。つまり、実施の形態1のメモリ１０に相当するメモリ４０上のデータにおいて、フレーム４２及びフレーム４３はそれぞれＤＶ２５Ｍｂｐｓの1フレーム分のデータであり、これらは、ＳＤＴＩインタフェース４が１フレーム期間内に１２００００バイトを２回データを書きこむことで２倍速になっている。一方、フレーム４１はＤＶ５０Ｍｂｐｓの１フレーム分のデータであり、これもＳＤＴＩインタフェース４が１フレーム期間内に１２００００バイトを２回書きこむことで１倍速となっている。受信端末２３においても逆順で同様の処理が行われる。
【００７２】
このように、信号の種類が異なるにもかかわらず、データ伝送の処理が全く同じであるため、ネットワーク１２でデータが欠落した場合、補填手段によるデータのコピーが適切に行われなくなってしまう状況が発生する。これを避けるため、補填手段は、実施の形態１の判別手段の結果を検出し、種類別のフレームサイズに応じて補填方法を変化させる。
【００７３】
例えば、図４に示すように送信側からＰ１３，Ｐ１４，Ｐ１５，Ｐ１６のパケットが伝送されたにもかかわらず、ネットワーク１２においてパケットが欠落し、受信側にＰ１３，Ｐ１５，Ｐ１６しか届かなかった場合、ＣＰＵ２０は、ＤＶ２５Ｍｂｐｓの場合は、メモリ２１に相当するメモリ５０上において、パケットＰ１４として、パケットＰ１４が欠落したフレームより１フレーム前のフレーム（パケットＰ９〜Ｐ１２で構成される）の相対的に同じ位置にあるパケットＰ１０とし、ＤＶ５０Ｍｂｐｓの場合は、1フレーム前のフレーム（パケットＰ１〜Ｐ８で構成される）の相対的に同じ位置にあるパケットＰ６で補填する。
【００７４】
以上のことから、信号の種類が異なる場合でも適切な補填処理が実現でき、画像の乱れを極力押さえることが可能となる。
【００７５】
なお、本実施の形態において、識別番号をＰ１，Ｐ２のように表現したが、これに限定するものではない。
【００７６】
（実施の形態３）
本実施の形態では、伝送においてパケットの欠落が発生した場合に、受信端末が送信端末へ欠落したパケットの再送を要求する場合に関して説明する。
【００７７】
本実施の形態と実施の形態１との相違点はネットワークインタフェース１１、２２が再送を有していることであるので、本実施の形態ではネットワークインタフェース１１，１２の動作を中心に説明する。
【００７８】
図５にネットワークインタフェース１１、２２の構成を示すブロック図を示す。
【００７９】
図５において、ネットワークインタフェース１１は、７０の受信端末２３より要求があったデータを再送する再送手段、７１の再送手段７０がデータを再送する時間を予測する再送時間予測手段で構成され、ネットワークインタフェース２２は、７２の送信端末にデータの再送要求を行う再送手段、７３のデータが再送される時間を予測する再送時間予測手段、７４の送信端末３に制御手段２０が出力したパケット単位毎の受信結果を通知する通知手段である。
【００８０】
図６は本実施の形態における再送手段７０の動作を示す模式図である。
以下、図６に示すように受信側がパケットＰ１，Ｐ２，Ｐ３，Ｐ４をネットワーク１２に出力したにもかかわらず、送信側ではパケットＰ１，Ｐ３，Ｐ４しか受信できなかった場合のネットワークインタフェース１１，１２の動作を説明する。
【００８１】
ＣＰＵ２０は、パケット単位毎に受信結果を、ネットワークインタフェース２２へ出力する。この場合、パケットＰ３が欠落しているという受信結果を出力する。再送手段７２は、ＣＰＵ２０が出力した受信結果から、送信側の再送手段７０へ欠落したパケットＰ３を再送するよう再送要求（図６のRequest P3）を送る。この要求はパケットが伝送されるのと同一のポートでも良いが、干渉を防ぐためにこれとは異なるポートを用いる方が好ましい。
【００８２】
本実施の形態では、図６に示すように、再送要求や欠落したパケットの伝送には通常のパケットを伝送するプロトコルＵＤＰ／ＩＰとは異なるプロトコルＴＣＰ／ＩＰで再送パケットを使って伝送している。通常のパケットを伝送には、伝送効率を上げるため、プロトコルとしてＵＤＰ(User Datagram Protocol)を通常用いるが、ＵＤＰは再送制御の仕組みを備えておらず、パケットが欠落しても関知しない。これに対してＴＣＰ(Transmission Control Protocol)は再送制御の仕組みを持っているが、伝送効率が悪くなる。よって、通常のパケット伝送にはＵＤＰを用いて出きるだけ効率を上げ、パケットが欠落したときのみＴＣＰを用いることで欠落したパケットを確実に再送できるようにすることが可能となり、伝送効率と信頼性の両方を向上させることができる。
【００８３】
また、再送時間予測手段７１、７３は、伝送に先だってパケットを再送するのにかかる所要時間を予め計測し、算出した所要時間を十分満たすだけのバッファサイズを決定し、ぞれぞれ、図６のメモリ３０、３５上に必要なバッファサイズを確保する。これにより、遅延は発生するものの、パケット欠落が発生しないため、全く画質が劣化しない高品質な画像の伝送が可能となる。
【００８４】
送信側の再送手段７０は、受信側の再送手段７２からの要求を受け、指定されたパケットＰ３を受信側へ送る。受信側は異なるポートで伝送されたパケットＰ３を受信して図６のメモリ３５に読み込む。パケットＰ３の伝送は、先に送ったパケットと同じポートを用いても良いが、干渉を避けるためこれとは異なるポートを用いるほうが好ましい。
【００８５】
なお、再送要求は再送手段７２からではなく、通知手段７４によっておこなってもよい。通知手段７４は、例えば受信側が１フレーム分のデータを受信した場合に、１フレーム分すべてのデータを受信したことを送信側へ通知する。通知の方法としては、再送手段７０の場合と同様な理由により、データの伝送とは異なるポートや異なるプロトコルを使用してもよい。ＣＰＵ９が通知手段７４から送られてきた情報からパケットの再送が必要だと判断した場合、送信側の再送時間予測手段７１は再送に必要となる時間を見積もり、再送手段７０は必要なデータを再送する。これによりパケット欠落時の再送に必要となる時間を予測することができ、それに十分なバッファサイズのメモリを適切に割り当てることが可能となる。よってメモリの不足による再送遅延や、メモリの過剰によるコンピュータリソースの無駄遣いも発生せず、効率的な利用が可能となる。
【００８６】
また、本実施の形態において、再送時間予測手段７１、７３はそれぞれネットワークインタフェース１１、２２内に設けさられているが、ＣＰＵ９、２０内にソフトウェア処理で設けてもよい。
【００８７】
また、再送手段７０、７２は、それぞれＣＰＵ２０及びＣＰＵ９により実行されるソフトウェアプログラムとして実装されても良いし、ネットワークインタフェース１１、２２にハードウェアとして実装されていても良い。
【００８８】
また、通知手段７４は、ネットワークインタフェース２２内に設けたが、これに限定するものではなく、ＳＤＴＩインタフェース１５内、ＣＰＵ２０によるソフトウェアとして設けられてもよい。
【００８９】
また、本実施の形態において、識別番号をＰ１，Ｐ２のように表現したが、これに限定するものではない。
【００９０】
（実施の形態４）
送信側から受信側へ伝送したパケットの欠落が発生する場合、伝送パケットのサイズやパケットの送出間隔を変更することで欠落が生じなくなる場合がある。例えば、受信端末の処理能力が送信端末の処理能力よりも劣る場合、パケットの送出間隔が短かい、または、サイズが大きいと、受信側の処理が間に合わずにパケットを取りこぼしてしまう可能性があるからである。
【００９１】
逆にパケットサイズが小さいとパケット数が増え、処理が間に合わなくなる可能性があり、送出間隔が長いとフレーム期間内にすべてのパケットを取得できない可能性がある。本実施の形態では、伝送パケットのサイズや送出間隔を変更できるネットワーク伝送装置に関して説明する。
【００９２】
本実施の形態と実施の形態１の相違点はＣＰＵ２０あるいはネットワークインタフェース２２に変更手段（図示せず）を設ける点である。本実施の形態では、変更手段を中心に説明する。
【００９３】
変更手段は、制御手段の機能を持つＣＰＵ２０がパケットの欠落を所定の回数検出すると、パケットのサイズあるいは送出間隔を適度に変更してパケットの欠落を予防する。変更方法は予めプログラムに書きこまれていても良いし、テーブルやデータベースの形で保持していても構わない。また、都度ユーザインタフェースからユーザに入力を求めるものであっても構わない。
【００９４】
なお、システムが使用しているＯＳ(Operating System)の制約などにより適度な時間間隔でタイミングを調整できない場合は、送信側端末において、その端末自身へパケットを送出することでＯＳの制約よりも細かいタイミング制御ができる場合もあるので、この方法を利用しても良い。
【００９５】
また、変更手段は、送信側及び受信側で通信を行い、パケットサイズや送出間隔を変更したことを相手側に通知する。この場合も通常のパケット伝送が行われているポートと同じポートを用いても良いが干渉を避けるため、これとは異なるポートを用いることが好ましい。
【００９６】
また、本実施の形態において、変更手段はパケットの欠落を所定の回数検出した場合に、パケットのサイズや送出間隔を変更すると説明したが、所定の期間内にパケットの欠落を検出した場合に、、パケットのサイズや送出間隔を変更するとしてもよい。
【００９７】
また、送信側から受信側へ映像を伝送する際には、例えば、通常の再生速度の４倍の速度で伝送することも可能であり、伝送をしている間、受信側は映像を再生しながらテープやハードディスクなどの記録装置に映像、音声、その他の付加情報などを記録することが可能である。
【００９８】
これに対して、ユーザインタフェースを設けた場合、ユーザが受信側で再生された画像を見ながら、自分が必要とする素材を選び出し、マークしておくことができると、あとから編集作業を行う際に容易に必要な場所が呼び出せ、作業の効率化が図れる。しかしながら、４倍の速度で再生される映像を見ている場合には、再生スピードが速いため、ユーザが希望する素材を見てからユーザインタフェースに対してマークするまでに遅延が生じ、実際にユーザが希望する画面よりかなり後ろでマークされることになる。
【００９９】
そのような場合には、ユーザインタフェースは実際にユーザがマークを指示したタイミングより所定期間だけ前にさかのぼった場所にマークを付与するようにしてもよい。これにより、ユーザは遅延を気にすることなくマークを付与することが可能となり、編集作業の際もマークした位置からわざわざさかのぼる必要もなくなり、非常に効率的な作業を行うことが可能となる。
【０１００】
なお、所定期間は、あらかじめユーザインタフェースに対して登録しておいても良いし、ユーザがマークしたタイミングと実際に使用した映像の位置との差を学習してユーザインタフェースが決定するようにしても良い。
【０１０１】
また、受信側でマークを設定することのみについて述べたが、送信側でも同様な作業によりマークを設定し、送信するデータのサブコードやオグジュアリなどの、ユーザが自由に利用できる領域にマークの情報を埋め込んで伝送することが可能であるので、受信側でこの情報を抽出して同様に反映させることで送信側ユーザの意図を受信側ユーザへ伝達することも可能となる。
【０１０２】
（実施の形態５）
現在使用されているＩＰネットワークは、いわゆるベストエフォート型のネットワークであり、ルータなどの機器はパケットを受信すると、できる限り早く次の伝送先へ送信するようになっている。
【０１０３】
例えば、ＩＰネットワーク用のルータは次のような振る舞いをすることがある。ルータのバッファにはそれ以前に送られてきたパケットが溜まっている状態であるとする。このとき、ある２つのパケットが１ｍｓ間隔で送られてきたとすると、これらのパケットはルータのバッファに蓄えられる。以前のパケットがすべて送出された後、これらの２つのパケットも送出されるが、このときルータは受信した際の間隔とは無関係に、出きる限りはやくこれら２つのパケットを送出する。よって、２つのパケットの間隔が例えば０．１ｍｓになり、受信側端末では、送信側端末が送出したパケット間隔より短い間隔でパケットを受信しなければいけなくなる。
【０１０４】
このため、受信側に送られてくるパケットの間隔は非常に短くなる場合が発生し、受信側端末の性能やネットワークインタフェースの性能によってはパケットを取りこぼしてしまう場合がある。
【０１０５】
これを解消するため、図７に示すような独自ルータ６０を、受信側端末のネットワークインタフェース２２とネットワーク１２との間に設置し、この独自ルータで送られてきたパケットを受信側端末で確実に受け取れるパケット間隔に調整してやるようにする。
【０１０６】
本実施の形態と実施の形態１と相違点は、受信端末のネットワークインタフェース２２とネットワーク１２の間に調整手段である独自ルータを設けたことである。本実施の形態では、独自ルータの動作に関して説明する。
【０１０７】
図７に本実施の形態における独自ルータの構成を示すブロック図を示す。
【０１０８】
図７において、６０はパケットの送信タイミングを調整する調整手段である独自ルータ、６１はネットワークあるいは送信端末からのパケットを受信する受信部、６２は受信部６１が受信したデータを一時的に蓄えるバッファ部、６３は条件判断部６５の結果に基づいてバッファ部６２からパケットを読み出して、ネットワークまたは受信端末へパケットを送信する送信部、６４は受信したパケットから必要な情報を抽出する情報抽出部、６５は情報抽出部６４が抽出した情報とテーブルの情報からパケットを送信するか待機するかを判別する条件判断部、６６は抽出した情報と条件判断部６５の結果からどの送信元のパケットがいつ送信されたかなどの情報を記憶しておくテーブル部である。
【０１０９】
以下、独自ルータの動作を説明する。
【０１１０】
受信部６１はネットワークあるいは送信端末からのパケットを受信してバッファ部６２に出力する。情報抽出部６６はバッフア部６２に蓄えられているパケットに埋め込まれている送信先ＩＰアドレスを抽出する。条件判断部６５は、情報抽出部６４が抽出した送信先ＩＰアドレスとテーブル部６６に予め記憶されている受信側端末のＩＰアドレスの情報から、そのパケットの送信先が受け取り可能なパケット間隔に調整して送信部６３からバッファ６２に蓄積されたパケットを送出する。ここで、テーブル部６６には情報抽出部６４で抽出したＩＰアドレスを登録してもよい。
【０１１１】
また、別な方法として、以下のような方法も可能である。
【０１１２】
送受信するパケットには受信側のアドレスとカウンタの領域を設ける。これによりネットワーク上のルータあるいは上記の独自ルータで、以下のような動作をさせることでパケット間隔を調整可能とすることができる。この場合、ルータは送信側のネットワークインタフェース１１とネットワーク１２の間に設置する。
【０１１３】
情報抽出部６４で抽出したバッファ部６２に記憶されているパケット内の送信先のアドレスを参照して、送出した時刻をテーブル部６６に記憶しておく。次に同じ送信先アドレスのパケットを受け取った際には、条件判断部６５は、情報抽出部６４で得られるパケット内のカウンタを参照して、テーブル部６６の前回送出した時刻からカウンタで示される所定時間あるいは所定パケット数だけ送らせてからそのパケットを送出する。
【０１１４】
これにより同じ受信端末へ送られるパケット間には適当な間隔が設けられることになり、受信側端末でのパケット取りこぼしを防ぐことができる。また、送信側端末でも、ネットワークインタフェース１１が送出したパケットを一旦受け、適当なパケット間隔で送出し直してやることにより、受信側での受信効率が向上する場合もある。
【０１１５】
以上のことから、受信側あるいは送信側の少なくとも一方にこのような独自ルータを設けることにより、確実なパケットの送受信が可能となる。
【０１１６】
なお、本発明におけるネットワーク伝送装置の動作はハードウェアあるいはソフトウェアのどちらで行われていても構わない。
【０１１７】
また、本発明においては、ＤＶ２５Ｍｂｐｓモード、ＤＶ５０Ｍｂｐｓモードのフォーマットについて述べたが、放送用フォーマット、民生用ＤＶフォーマット、ＭＰＥＧフォーマット、Ｄ−ＶＨＳフォーマットなど、デジタル化されたデータのフォーマットであれば同様に利用可能である。
【０１１８】
【発明の効果】
以上のように本発明によれば、複数のフォーマットのデータに対応可能となり、１つの機器で多様なフォーマットの映像、音声その他のデータを効率よく高品質で伝送できるという顕著な効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態１のネットワーク伝送装置の構成を示すブロック図
【図２】本発明の実施の形態２におけるデータ伝送の模式図
【図３】本発明の実施の形態２における補填手段の動作を表す模式図
【図４】本発明の実施の形態２における補填手段の他の動作を表す模式図
【図５】本発明の実施の形態３におけるネットワークインタフェースの構成を示す図
【図６】本発明の実施の形態３における再送手段の動作を表す模式図
【図７】本発明の実施の形態６における独自ルータの構成を示すブロック図
【図８】従来のネットワーク伝送システムの一例を示すブロック図
【符号の説明】
１ カメラ
２ エンコーダ
３ 送信端末
４、１５ ＳＤＴＩインタフェース
５、１６ バッファ
６、１７ 判別手段
７、１８ レジスタ
８、１９ バス
９、２０ ＣＰＵ
１０、２１ メモリ
１１、２２ ネットワークインタフェース
１２ ネットワーク
１３ ディスプレイ
１４ デコーダ
２３ 受信端末
Claims (9)
- データの入出力を行う入出力手段と、
前記データを一時的に記憶する記憶手段と、
前記データをネットワークを介して所定のパケット単位で送受信する伝送手段と、
送信時は前記入出力手段より入力されたデータを前記記憶手段に一時的に記憶させ、前記記憶手段に記憶されているデータを前記伝送手段に送信させ、受信時は前記伝送手段が受信したデータを前記記憶手段に一時的に記憶させ、前記記憶手段に記憶されているデータを前記入出力手段に出力させるよう制御する制御手段と、
前記入出力手段、前記記憶手段、前記伝送手段、前記制御手段を相互接続しデータおよび制御信号の伝送を行うバスとを備えたネットワーク伝送装置であって、
少なくとも前記入出力手段、または、前記制御手段のいずれかが、前記データの種類を判別する判別手段を備え、
前記制御手段は前記判別手段が判別した判別結果に応じて、前記伝送手段で入出力するデータのパケットサイズ、伝送タイミング、伝送レートの少なくとも１つを制御することを特徴とするネットワーク伝送装置。 - 制御手段は、データの送信時には、前記記憶手段におけるパケットの記憶位置を示す識別データをパケット毎に付加して前記伝送手段に伝送させ、
データの受信時には、前記伝送手段より受信したパケットから前記識別データを抽出し、前記識別データが示す記憶位置へ受信したデータを前記記憶手段に記憶させるよう制御することを特徴とする請求項１に記載のネットワーク伝送装置。 - 識別データは、パケットの送信順序を認識可能なパケット毎に固有の値、または、一定周期で繰り返す値とし、
制御手段は、伝送手段が受信したパケットの識別番号からパケットの順序変更やパケットの欠落を検出することを特徴とする請求項２に記載のネットワーク伝送装置。 - 制御手段がパケットの欠落を検出した場合、欠落しているパケットを他のデータで補填する補填手段を備えたことを特徴とする請求項３に記載のネットワーク伝送装置。
- 補填手段は、欠落したパケットが属するフレームより前に受信したフレームにおいて欠落したパケットと相対的に同じ位置にある位置にあるパケットを抽出して、欠落したパケットを補填することを特徴とする請求項４に記載のネットワーク伝送装置。
- 補填手段は、判別手段で判別された判別結果に応じて、抽出するパケットの所定位置を変更することを特徴とする請求項５に記載のネットワーク伝送装置。
- 制御手段がパケットの欠落を検出した場合、
欠落したパケットを、パケットが伝送された伝送プロトコルと同じプロトコル、または、異なる伝送プロトコルで再送するように依頼する再送手段と、
前記再送手段が再送を依頼したパケットを記憶するために記憶手段内に確保するバッファ手段と、
前記再送手段がパケットを再送するために必要な時間を予測して前記バッファ手段のサイズを決定する再送時間予測手段とを備えることを特徴とする請求項３に記載のネットワーク伝送装置。 - 制御手段は、所定のパケット単位毎にパケット受信結果を通知する通知手段を備え、
送信側の制御手段は前記通知手段から通知された受信結果より、再送が必要なパケットがあるかどうかを判断することを特徴とした請求項３に記載のネットワーク伝送装置。 - パケットのサイズ、または送出間隔を変更する変更手段を備え、
制御手段が、少なくとも所定の回数または所定の期間のいずれかで、パケットの欠落を検出した場合、変更手段は、少なくともパケットのサイズまたは送出間隔のいずれかを変更することを特徴とした請求項３に記載のネットワーク伝送装置。
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