JP5383316B2 - 送信機と電子装置間の信号ストリームの簡略化された伝送方法 - Google Patents

Description

本発明は、送信機サーバと、リアルタイムで信号を復元することが意図される電子装置との間の信号ストリームの伝送方法に関する。考慮される電子装置は、たとえばデジタルテレビジョンデコーダである。

本発明の分野は、一般にデジタルテレビジョンの分野である。本発明は、インターネットネットワークを介して信号ストリームを受信するデコーダ、ＩＰデコーダとして以下に記載されるデコーダの範囲で更に詳細に記載されるが、本発明に係る方法の実現は、このデコーダタイプの限定されるものではない。

デジタルテレビジョンの分野では、テレビジョンデコーダは、暗号化により送信されたテレビジョンチャネルのセットであって、デコーダ内で復号化されるテレビジョンチャネルのセットにアクセスするために使用される。テレビジョンデコーダは、テレビジョン信号伝送システム、特にＭＰＥＧ及びＤＶＢフォーマットでのデジタルテレビジョン信号及びディスプレイモニタ間のインタフェースユニットである。

テレビジョンの送信信号をこれらのデコーダにブロードキャストする伝送手段は、標準的な空中伝送手段、同軸ケーブル、光ケーブル、ある領域に給仕する再伝送衛星、又はインターネットネットワークである。デコーダは、送信信号を受信する受信手段、及び受信信号をディスプレイデバイスのコマンドユニットに直接に入力することができる信号に変換するフォーマット手段を有する。

本発明に係る方法は、有利なやり方で、リアルタイムで復元されなければならない信号ストリームで伝送されるデータの処理に適用され、係るデータは、信号ストリームにおいて非周期的なやり方で連続的に送信される。一般に、連続的な復元又は読み取りは、インターネットでのテレビジョン信号の復元のために使用される原理であり、係る回復（recovery）又は復元（restoration）の原理により、ブロードキャストされているときにオーディオ又はビデオストリームの読み取りを可能にする。

この復元の原理は、テレビジョンサービスの視聴のため、又は「ビデオオンデマンド（ＶｏＤ）」にアクセス可能なコンテンツの表示のために使用される。係る復元の原理は、ビデオ抽出の全体のデータセットを復元することができる前に、ビデオ抽出の全体のデータセットの復元を必要とするダウンロードによる拡散に対抗する。

リアルタイム環境におけるこの復元では、ビデオデータパケット（図１）は、ＩＰデコーダタイプの受信装置１２、又はたとえば電話又はパーソナルアシスタントのような移動体端末といったネットワークに接続される任意の他のタイプのオーディオビデオデータの復元装置により受信されるまで、それらをインターネットネットワークでブロードキャストする役割を担うサーバ１１により送信される。

この例では、それぞれのパケット１０は、決定された期間のオーディオ系列又は画像のようなマルチメディアサンプルを符号化する。後者のケースでは、３つの個別のイメージタイプを区別する傾向がある。Ｉ（Intra）画像は、その符号化が何れかの他の画像に依存しない。Ｐ（Predictive）画像は、その符号化が前に受信された画像に依存する。Ｂ（bi-directive）画像は、前及び／又は後に受信された画像に依存する。

異なる画像は、受信された後に、それらを復元することが意図される電子装置１２に記録される。少なくとも、これらの異なる画像は、「バッファ」メモリに記憶される。特定のＩＰＴＶストリームの場合、考慮される記憶時間は１秒よりも短い。他の例では、あるビューが後にデコードされるため、異なるコンポーネントをハードディスクタイプのメモリモジュールに記憶することができ、この記憶タイプに関連されるアプリケーションは、次いで「リアルタイム」タイプのアプリケーションではない。

システムの動作を最適化するため、受信機１２は、パケットの送信のビットレートと同じビットレートでパケット１０をデコードする必要がある。実際、送信機サーバ１１が受信機１２の復号化ビットレートよりも高いビットレートでパケット１０を送信する場合、受信機のバッファメモリは、それらの復号化を待つ間に記憶されるべきパケット１０の量により飽和される。逆に、送信機が受信機１２の復号化ビットレートよりも低いビットレートでパケット１０を送信する場合、この後者のバッファメモリは、引き続きデータを待つ。

結果的に、送信機サーバ１１は、デコーダ１２により実行される処理と同期してパケット１０を送信する必要がある。この同期を可能にするため、当該技術分野において、ＴＳ（トランスポートストリーム）として知られるプロトコルを使用することが知られており、このプロトコルは、ＰＣＲ（プログラムクロックリファレンス）として知られるインジケータにより送信される情報をタイムスタンプする。

係る方法は、図２に示される、実際には一定であるビットレートをもつデータストリームの送信を可能にするという利点を有する。より詳細には、既に記載されたパケット１０に関連されるビットレートは、時間軸１８に従ってこの図２に示される。

したがって、パケット送信１０は、この固定されたビットレートが保証され、この送信の間にネットワークで維持される場合に確実にされる。

本発明は、あるサンプルの送信が大きなサイズのサンプルの送信により先行されるとき、係る方法がプレゼンテーションとしても知られるサンプルの復元の遅延を招く可能性があるという考察から得られる。

たとえば、図１に示されるように、長い伝送遅延を必要とするＩ’画像の後に送信されるＢ’画像は、その復元のために遅れて受信される。軸１６に従って表される画像の復元順序は、ＭＰＥＧプロトコルにおけるそれらの伝送順序に関してリバーシブルである。

結果として、特に大型サイズの画像の送信に続いて、送信された画像のプレゼンテーションがそれらの送信よりも迅速に行われる場合、デコーダ１２は、影の付いた領域により表される遅延期間についてＢ’画像を引き続き待ち続ける。

EP1441532A US2007/002870A1 EP1581005A EP1271953A US5963202A

本発明の目的は、言及された課題を解決することにある。

従って、本発明は、本質的に、パケットデータ伝送プロトコルを使用した通信ネットワークを介した、リアルタイムでパケットデータを復元することが意図されるマルチメディアのサンプルのストリームの伝送方法に関するものであり、このサンプルのストリームは、可変サイズの画像を符号化するものであり、当該方法は、以下のステップから構成される顕著に異なるステップを含んでいる。全てのサンプルのストリームについて同じ伝送遅延を決定するステップ。予め決定された伝送遅延内でこのサンプルの送出を可能にする、それぞれのサンプルの伝送ビットレートを決定するステップ。このサンプルに固有の伝送ビットレート及び全てのサンプルの伝送遅延に従って、送信機から受信機にそれぞれのサンプルを伝送するステップ。

上述された主要な特徴に加えて、本発明に係る方法は、個々に又は全ての技術的に可能性のある組み合わせに従って考慮される、以下の１以上の更なる特徴を提供する。送信機サーバからのサンプルの最大の伝送ビットレートを設定し、次いで、画像を送出するための複数の伝送遅延を割り当てるステップ。画像の送出のために必要とされる伝送遅延数をデコーダ受信機に示すステップ。伝送ネットワークを介して、送信機サーバにアクセス可能な伝送ビットレートをテストするステップ。テレビジョン信号に関するデータを処理するステップ。ＭＰＥＧプロトコルに従ってデータを符号化するステップ。ＩＰプロトコルに従ってパケットを送信するステップ。

本発明の他の特徴及び利点は、添付図面を参照して、限定されるものではない例として以下に提供される説明から明らかになるであろう。異なる図面で現れるエレメントは、特に指定されない場合、同じ参照符号を保持される。
既に記載された、従来技術に係るビデオ画像の伝送及び復元の方法を例示する図である。 既に記載された、従来技術に係る送信機サーバの伝送ビットレートのバリエーションを例示する図である。 本発明に係る方法の実現の第一の例における、ビデオ画像の伝送及び復元の方法を例示する第一の図である。 本発明に係る方法の実現の第一の例における、送信機サーバの伝送ビットレートのバリエーションを例示する図である。 本発明に係る方法の実現の第二の例における、ビデオ画像の伝送及び復元の方法を例示する第二の図である。 本発明に係る方法の実現の第二の例における、送信機サーバの伝送ビットレートのバリエーションを例示する図である。

図３は、本発明の実現の第一の例に係るビデオ画像の伝送及び復元の方法を例示する。

より詳細には、ビデオデータパケット２０は、ＩＰデコーダタイプの受信装置２２により、或いは、たとえば電話又はパーソナルアシスタントのような移動端末といったネットワークに接続される何れかの他のタイプのオーディオビデオデータ復元装置により受信されるまで、インターネットネットワークでこれらのパケット２０をブロードキャストする役割を果たすサーバ２１により送信される。

この例では、それぞれのパケット２０は、Ｉ，Ｐ又はＢ画像のようなマルチメディアサンプルを符号化し、それぞれのパケット２０は、同じ予め決定された伝送遅延ｄｔに従って伝送される。この実施の形態では、この伝送遅延は、毎秒２５サンプルのビットレートを達成するために４０ｍｓで設定される。

言い換えれば、大型サイズのＩ画像は、小型サイズのＰ又はＢ画像と同じ遅延ｄｔで送信され、サーバ２１は、それらの設定された遅延ｄｔでそれぞれの画像を送信するため、その伝送ビットレートを適合する。

したがって、図４に示されるように、伝送ビットレート２９は、Ｉ画像（高速ビットレート）からＰ画像（中速ビットレート）又はＢ画像（低速ビットレート）に激しく変動する。例として、且つ３．５ＭｂｐｓでのＭＰＥＧ２ストリームを考慮して、Ｉ画像は、１０Ｍｂｐｓのビットレートを有することができ、Ｐ画像は、４Ｍｂｐｓのビットレートを有することができ、Ｂ画像は、１Ｍｂｐｓのビットレートを有することができる。

これらのビットレートのバリエーションは、特に大型サイズのＩ画像といった、画像の特性なしにパケット２０の伝送を可能にするという利点を有し、大型サイズの画像に対してその後に伝送される画像のプレゼンテーションにおける遅延につながる。

確かに、図３の軸２６で示されるように、画像のプレゼンテーションは、それぞれの画像に割り当てられるｄｔ遅延内で自動的に実行され、このｄｔ遅延は、それぞれの画像のプレゼンテーション遅延と同じである。

しかし、本発明のこの第一の実施の形態の実現は、ネットワークにおいて制限され、この場合、送信機サーバ２１にとって利用可能なビットレートも制限される。確かに、あるネットワークの物理的な特性は、あるサーバについて、設定された遅延ｄｔにおいてパケット２０の伝送のために必要とされるビットレートへのアクセスをブロックする。

この場合、大型サイズの画像の伝送は、伝送のｄｔ遅延を超える。従って、Ｉ’画像とＰ’画像を使用した図５に示される２つの状況が考慮される。
Ｉ’画像はＢ’画像により後続され、したがってＩ’画像の伝送に関して、タイムアウトの低減された伝送のｄｔ遅延内で伝送が実行される。この場合、Ｉ’画像の伝送のタイムアウトは、前に記載された発明の実施の形態と互換性がある。

又は、Ｐ’画像はＢ’’画像により後続され、したがってＰ’画像の伝送に関して、タイムアウトの低減された伝送のｄｔ遅延内で伝送が実行されない。この場合、Ｐ’画像の伝送のタイムアウトは、ある遅延（影付き領域）についてこのＢ’’画像の復元を遅らせることとなるので、前に記載された発明の実施の形態と互換性がない。

後者の状況を克服するため、図６に示されるように、送信機サーバにとって利用可能な帯域幅を自動的に制限することが可能である。

ある制限３７を課すことで、サーバ２１は、最初のｄｔ遅延内で伝送することができない画像の一部を伝送するため、新たな伝送のｄｔ遅延を割り当てることができる。

図６では、伝送のｄｔ遅延内で伝送することができないデータは、影付きで示されており、このデータを伝送するために割り当てられる新たなｄｔ遅延は、グレイで表されるように引き続き存在している。

１０，２０，３０：ビデオデータパケット
１１，２１ ：サーバ
１２，２２ ：受信装置
１６，２６ ：画像の復元順序
１８，２８，３８：時間軸
１９，２９，３９：伝送ビットレート
３７ ：制限

Claims (4)

1. パケットデータ伝送プロトコルを使用した通信ネットワークを介して、送信機サーバと、実時間で画像サンプルを復元する少なくとも１つのデコーダ受信機との間で異なるサイズを有する前記画像サンプルのストリームを伝送する方法であって、
   前記画像サンプルのストリームは、予め決定されたタイプの符号化画像を含み、
   当該方法は、
   前記ストリームの全ての画像サンプルのそれぞれについて同じ伝送遅延を決定するステップであって、前記伝送遅延は、復元の間のそれぞれの画像サンプルのプレゼンテーション時間と同じ期間を有する、ステップと、
   決定された伝送遅延内でのそれぞれの符号化画像サンプルの送出を可能にする伝送ビットレートをそれぞれの符号化画像サンプルについて決定するステップと、
   前記符号化画像サンプルに固有な前記決定された伝送ビットレート及び全ての符号化画像サンプルのそれぞれについて決定された伝送遅延に基づいて、前記送信機サーバから前記デコーダ受信機にそれぞれの符号化画像サンプルを伝送するステップと、
   を含むことを特徴とする方法。
2. 前記送信機サーバからの前記符号化画像サンプルの最大の伝送ビットレートを設定するステップと、
   画像サンプルの送出について複数の伝送遅延を割り当てるステップであって、前記複数の伝送遅延のそれぞれは、前記最大の伝送ビットレートを課したときに前記決定された伝送遅延内で伝送することができない予め決定されたタイプの画像サンプルの一部を伝送するために決定される、ステップと、
   を更に含むことを特徴とする請求項１記載の方法。
3. 実時間で画像サンプルを復元する少なくとも１つのデコーダ受信機に異なるサイズを有する前記画像サンプルのストリームを伝送するため、パケットデータ伝送プロトコルを使用した通信ネットワークに接続されるサーバであって、
   前記画像サンプルのストリームは、予め決定されたタイプの符号化画像を含み、
   当該サーバは、
   前記ストリームの全ての画像サンプルについて同じ伝送遅延を決定する手段であって、前記伝送遅延は、復元の間のそれぞれの画像サンプルのプレゼンテーション時間と同じ期間を有する、手段と、
   決定された伝送遅延内でのそれぞれの符号化画像サンプルの送出を可能にする伝送ビットレートをそれぞれの符号化画像サンプルについて決定する手段と、
   請求項１又は２記載の方法に従って、前記符号化画像サンプルに固有な前記決定された伝送ビットレート及び全ての符号化画像サンプルのそれぞれについて決定された伝送遅延に基づいて、前記送信機サーバから前記デコーダ受信機にそれぞれの符号化画像サンプルを伝送する手段と、
   を有することを特徴とするサーバ。
4. 実時間で異なるサイズを有する画像サンプルを復元するため、予め決定されたタイプの前記画像サンプルのストリームを受信する、パケットデータ伝送プロトコルを使用した通信ネットワークに接続されるデコーダであって、
   復元の間のそれぞれの画像サンプルのプレゼンテーション時間と同じ期間を有する決定された伝送遅延と、前記決定された伝送遅延内での前記画像サンプルの送出を可能にするそれぞれの画像サンプルの可変ビットレートに基づいて、伝送された画像サンプルを復号化する手段と、
   請求項１又は２記載の方法に従って、同じ復元の遅延でそれぞれの画像サンプルを復元する手段と、
   を有することを特徴とするデコーダ。

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