JP5593171B2 - 階層符号化データ伝送方法、無線基地局、ユーザ端末及びリソース割り当て装置 - Google Patents

Description

本発明は、品質が異なる複数の層を有するように符号化された階層符号化データを伝送する階層符号化データ伝送方法、無線基地局、ユーザ端末及びリソース割り当て装置に関する。

近年、解像度、フレームレート、画質などの品質が異なる複数の層を有するように、映像などの配信データを符号化する階層符号化技術として、Ｈ．２６４／ＳＶＣ（Ｓｃａｌａｂｌｅ Ｖｉｄｅｏ Ｃｏｄｉｎｇ）が注目されている（例えば、非特許文献１）。Ｈ．２６４／ＳＶＣでは、品質が低い基本層（Ｂａｓｅ Ｌａｙｅｒ）と、品質が基本層よりも高い拡張層（Ｅｎｈａｎｃｅｄ Ｌａｙｅｒ）とを有するように配信データを階層符号化できるので、ローエンドのユーザ端末は基本層の階層符号化データを復号し、低品質の映像を再生でき、ハイエンドのユーザ端末は基本層及び拡張層の双方の階層符号化データを復号し、高品質の映像を再生できる。

一方、３ＧＰＰでは、例えば、２０ＭＨｚの周波数帯域であるコンポーネントキャリアを複数使用することにより、高速・大容量通信を実現するキャリアアグリゲーションが検討されている。このキャリアアグリゲーションでは、ＬＴＥ方式などの既存通信方式とＬＴＥ−Ａ方式などの次世代通信方式の双方で利用可能なプライマリコンポーネントキャリアと、次世代通信方式で利用可能なセカンダリコンポーネントキャリアとを、組み合わせることにより、次世代通信方式に対応したユーザ端末に対して高速・大容量通信を実現しながら、既存通信方式のみに対応したユーザ端末に対するバックワードコンパチビリティを確保している。

ISO/IEC 14996-5:2001/FDAM 19,"Reference Software for Scalable Video Coding", October 2008

しかしながら、品質が異なる複数の層を有するように符号化された階層符号化データを、上述のキャリアアグリゲーションを用いて伝送しようとする場合、プライマリコンポーネントキャリアの利用効率が低下する場合があるという問題点があった。プライマリコンポーネントキャリアで通信を行うユーザ端末の多くは、次世代通信方式に対応しておらず、復号性能も低い。このため、プライマリコンポーネントキャリアを用いて全ての層の階層符号化データを伝送しようとすると、拡張層の階層符号化データの伝送に用いられるプライマリコンポーネントキャリアの周波数帯域が無駄になってしまい、プライマリコンポーネントキャリアの利用効率が低下し易いのである。

本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、品質が異なる複数の層を有するように符号化された階層符号化データを、各層に応じた適切なコンポーネントキャリアで伝送可能な階層符号化データ伝送方法、無線基地局、ユーザ端末及びリソース割り当て装置を提供することを目的とする。

本発明の第１側面に係る階層符号化データ伝送方法は、品質が異なる複数の層を有するように符号化された階層符号化データを伝送する階層符号化データ伝送方法であって、各層の階層符号化データに対して、ユーザ端末との通信に用いられる周波数帯域の基本単位であるコンポーネントキャリアを層毎に異なるように割り当てる工程と、無線基地局が、層毎に割り当てられたコンポーネントキャリアを用いて、前記各層の階層符号化データをユーザ端末に伝送する工程と、を有し、前記複数の層は、品質が低い基本層と、前記基本層よりも品質が高い拡張層とを含み、前記コンポーネントキャリアは、既存通信方式と次世代通信方式との双方で利用可能なプライマリコンポーネントキャリアと、次世代通信方式で利用可能なセカンダリコンポーネントキャリアとを含み、前記割り当てる工程において、前記基本層の階層符号化データに対して前記プライマリコンポーネントキャリアを割り当て、前記拡張層の階層符号化データに対して前記セカンダリコンポーネントキャリアを割り当て、前記伝送する工程において、前記無線基地局は、前記プライマリコンポーネントキャリアを用いて前記基本層の階層符号化データを伝送し、前記セカンダリコンポーネントキャリアを用いて前記拡張層の階層符号化データを伝送することを特徴とする。

本発明の第２側面に係る無線基地局は、品質が異なる複数の層を有するように符号化された階層符号化データを伝送する無線基地局であって、ユーザ端末との通信に用いられる周波数帯域の基本単位であり、かつ、層毎に割り当てられるコンポーネントキャリアを用いて、各層の階層符号化データを伝送する伝送部を具備し、前記複数の層は、品質が低い基本層と、前記基本層よりも品質が高い拡張層とを含み、前記コンポーネントキャリアは、既存通信方式と次世代通信方式との双方で利用可能なプライマリコンポーネントキャリアと、次世代通信方式で利用可能なセカンダリコンポーネントキャリアとを含み、前記コンポーネントキャリアは、前記基本層の階層符号化データに対して前記プライマリコンポーネントキャリアが割り当てられ、前記拡張層の階層符号化データに対して前記セカンダリコンポーネントキャリアが割り当てられ、前記伝送部は、前記プライマリコンポーネントキャリアを用いて前記基本層の階層符号化データを伝送し、前記セカンダリコンポーネントキャリアを用いて前記拡張層の階層符号化データを伝送することを特徴とする。

本発明の第３側面に係るユーザ端末は、品質が異なる複数の層を有するように符号化された階層符号化データを受信するユーザ端末であって、ユーザ端末との通信に用いられる周波数帯域の基本単位であり、かつ、層毎に割り当てられるコンポーネントキャリアを用いて、伝送された各層の階層符号化データのうち、自端末が利用可能なコンポーネントキャリアを用いて伝送された層の階層符号化データを受信する受信部と、前記受信部によって受信された階層符号化データを復号する復号部と、前記復号部によって復号された復号データの再生処理を行う再生処理部と、を具備し、前記複数の層は、品質が低い基本層と、前記基本層よりも品質が高い拡張層とを含み、前記コンポーネントキャリアは、既存通信方式と次世代通信方式との双方で利用可能なプライマリコンポーネントキャリアと、次世代通信方式で利用可能なセカンダリコンポーネントキャリアとを含み、前記コンポーネントキャリアは、前記基本層の階層符号化データに対して前記プライマリコンポーネントキャリアが割り当てられ、前記拡張層の階層符号化データに対して前記セカンダリコンポーネントキャリアが割り当てられ、前記プライマリコンポーネントキャリアを用いて前記基本層の階層符号化データが伝送され、前記セカンダリコンポーネントキャリアを用いて前記拡張層の階層符号化データが伝送されることを特徴とする。

本発明の第４側面に係るリソース割り当て装置は、品質が異なる複数の層を有するように符号化された階層符号化データを伝送するためのリソースを割り当てるリソース割り当て装置であって、各層の階層符号化データに対して、ユーザ端末との通信に用いられる周波数帯域の基本単位であるコンポーネントキャリアを層毎に異なるように割り当てる割り当て部と、前記割り当て部による割り当て結果を無線基地局に通知する通知部と、を具備し、前記複数の層は、品質が低い基本層と、前記基本層よりも品質が高い拡張層とを含み、前記コンポーネントキャリアは、既存通信方式と次世代通信方式との双方で利用可能なプライマリコンポーネントキャリアと、次世代通信方式で利用可能なセカンダリコンポーネントキャリアとを含み、前記割り当て部は、前記基本層の階層符号化データに対して前記プライマリコンポーネントキャリアを割り当て、前記拡張層の階層符号化データに対して前記セカンダリコンポーネントキャリアを割り当て、前記割り当て結果に基づいて、前記無線基地局によって、前記プライマリコンポーネントキャリアを用いて前記基本層の階層符号化データが伝送され、前記セカンダリコンポーネントキャリアを用いて前記拡張層の階層符号化データが伝送されることを特徴とする。

本発明によれば、品質が異なる複数の層を有するように符号化された階層符号化データを、各層に応じた適切なコンポーネントキャリアで伝送可能な階層符号化データ伝送方法、無線基地局、ユーザ端末及びリソース割り当て装置を提供できる。

本発明に係る階層符号化データ伝送方法の概念図である。 本発明の第１の実施形態に係る階層符号化データ伝送システムの概略構成図である。 本発明の第１の実施形態に係る階層符号化データ伝送システムを説明するための図である。 本発明の第１の実施形態に係るＭＣＥ及びｅＮＢの機能構成図である。 本発明の第１の実施形態に係るＵＥの機能構成図である。 本発明の第１の実施形態に係るｅＮＢの動作を示すフローチャートである。 本発明の第１の実施形態に係るＵＥの動作を示すフローチャートである。 本発明の第１の実施形態に係る階層符号化データ伝送システムの動作を示すシーケンス図である。

図１は、本発明に係る階層符号化データ伝送方法の概念図である。図１に示すように、本発明に係る階層符号化データ伝送方法においては、映像データが、品質が異なる複数の層を有するように符号化され、各層の階層符号化データに対して層毎に異なるコンポーネントキャリアが割り当てられる。各層の階層符号化データは、層毎に割り当てられたコンポーネントキャリアを用いてユーザ端末に伝送される。

ここで、複数の層には、解像度、フレームレート、画質などの品質が低い基本層（Ｂａｓｅ Ｌａｙｅｒ）と、基本層よりも品質が高い拡張層（Ｅｎｈａｎｃｅｄ Ｌａｙｅｒ）とが含まれる。なお、拡張層は、品質の段階に応じて複数設けられてもよく、例えば、図１では２つの拡張層が設けられている。

また、コンポーネントキャリアとは、ユーザ端末との通信に用いられる周波数帯域の基本単位であり、例えば、２０ＭＨｚの周波数帯域である。コンポーネントキャリア（以下、ＣＣという）は、プライマリコンポーネントキャリア（以下、ＰＣＣという）とセカンダリコンポーネントキャリア（以下、ＳＣＣという）とを含む。ＰＣＣは、ＬＴＥ（Ｌｏｎｇ Ｔｅｒｍ Ｅｖｏｌｕｔｉｏｎ）方式などの既存通信方式と、ＬＴＥ−Ａ（ＬＴＥ−Ａｄｖａｎｃｅｄ）方式などの次世代通信方式と、の双方で利用可能な周波数帯域である。一方、ＳＣＣは、ＬＴＥ−Ａ方式などの次世代通信方式で利用可能な周波数帯域である。このようなＣＣ構成により、次世代通信方式に対応したユーザ端末は、ＰＣＣと一つ以上のＳＣＣとを利用して、高速・大容量通信を行うことができる。一方、次世代通信方式に対応していないユーザ端末は、ＰＣＣを利用して通信を行うことができ、次世代通信方式に対応していないユーザ端末に対するバックワードコンパチビリティが確保されている。

本発明に係る階層符号化データ伝送方法においては、各層の階層符号化データに対して層毎に異なるＣＣが割り当てられ、層毎に割り当てられたＣＣを用いて各層の階層符号化データが伝送される。したがって、品質が異なる複数の層を有するように符号化された階層符号化データを、各層に応じた適切なＣＣで伝送できる。

また、本発明に係る階層符号化データ伝送方法においては、基本層の階層符号化データに対してＰＣＣが割り当てられ、拡張層の階層符号化データに対してＳＣＣが割り当てられる。また、ＰＣＣを用いて基本層の階層符号化データが伝送され、ＳＣＣを用いて拡張層の階層符号化データが伝送される。したがって、ＰＣＣを利用可能であるがＳＣＣを利用可能ではないユーザ端末は、基本層の階層符号化データを受信して復号し、低品質の映像を再生できる。一方、ＰＣＣとＳＣＣとの双方を利用可能なユーザ端末は、基本層と拡張層との双方の階層符号化データを受信して復号し、高品質の映像を再生できる。

例えば、図１では、映像データが、低品質の基本層と、中品質の拡張層１と、高品質の拡張層２と、を有するように階層符号化されている。また、図１では、ＰＣＣとｎ個のＳＣＣとが設けられている。このような場合、基本層の階層符号化データに対してＰＣＣが割り当てられ、ＰＣＣを用いて基本層の階層符号化データが伝送される。また、拡張層１の階層符号化データに対してＳＣＣ１が割り当てられ、ＳＣＣ１を用いて拡張層１の階層符号化データが伝送される。また、拡張層２の階層符号化データに対してはＳＣＣ２が割り当てられ、ＳＣＣ２を用いて拡張層２の階層符号化データが伝送される。

図１に示す階層符号化データ伝送方法によれば、ＰＣＣを利用可能であるがＳＣＣ１及び２を利用可能ではないユーザ端末は、基本層の階層符号化データを受信して復号し、低品質の映像などを再生できる。また、ＰＣＣとＳＣＣ１とを利用可能なユーザ端末は、基本層と拡張層１の階層符号化データを受信して復号し、中品質の映像などを再生できる。また、ＰＣＣとＳＣＣ１とＳＣＣ２とを利用可能なユーザ端末は、基本層と拡張層１と拡張層２の階層符号化データを受信して復号し、高品質の映像などを再生できる。

以下、本発明の実施の形態について説明する。
［第１の実施形態］
＜階層符号化データ伝送システムの概略構成＞
図２は、第１の実施形態に係る階層符号化データ伝送システムの概略構成図である。図２に示すように、第１の実施形態に係る階層符号化データ伝送システムは、コンテンツプロバイダ１０と、ＢＭ−ＳＣ（Ｂｒｏａｄｃａｓｔ Ｍｕｌｔｉｃａｓｔ Ｓｅｒｖｉｃｅ Ｃｅｎｔｅｒ）２０と、ＭＢＭＳ−ＧＷ（ＭＢＭＳ−Ｇａｔｅｗａｙ）３０と、ＭＭＥ（Ｍｏｂｉｌｉｔｙ Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ Ｅｎｔｉｔｙ）４０と、ＭＣＥ（Ｍｕｌｔｉ−Ｃｅｌｌ／Ｍｕｌｔｉｃａｓｔ Ｃｏｏｄｉｎａｔｉｏｎ Ｅｎｔｉｔｙ）５０と、ｅＮＢ（ｅＮｏｄｅＢ）６０と、ＵＥ（Ｕｓｅｒ Ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ）７０と、から構成される。

コンテンツプロバイダ１０は、映像データを提供する装置である。コンテンツプロバイダ１０は、配信データの階層符号化を行い、階層符号化データを生成する。ここで、階層符号化データとは、品質が異なる複数の階層を有するように符号化された符号化データである。階層符号化データには、後述するＤＩＤ、ＴＩＤ、ＱＩＤなど、階層を識別するための階層識別情報が含まれる。

ここで、階層符号化方式としては、例えば、Ｈ．２６４／ＳＶＣが用いられ、解像度、フレームレート、画質などの品質の段階に応じた階層化が行われる。階層化方法としては、空間スケーラビリティと時間スケーラビリティとＳＮＲ（Ｓｉｎｇａｌ ｔｏ Ｎｏｉｅ Ｒａｔｉｏ）スケーラビリティとが挙げられる。

空間スケーラビリティでは、低解像度、中解像度、高解像度のように、解像度に応じて階層化が行われる。空間スケーラビリティの各層は、ＤＩＤ（Ｄｅｐｅｎｄｅｎｃｙ＿ＩＤ）により識別され、空間スケーラビリティによる階層符号化データには、ＤＩＤが付与されている。

時間スケーラビリティでは、低フレームレート、中フレームレート、高フレームレートのように、フレームレート（単位時間当たりのフレーム枚数）に応じて階層化が行われる。時間スケーラビリティの各層は、ＴＩＤ（Ｔｅｍｐｏｒａｌ＿ＩＤ）により識別され、時間スケーラビリティによる階層符号化データには、ＴＩＤが付与されている。

ＳＮＲスケーラビリティでは、小符号化雑音、中符号化雑音、大符号化雑音のように、符号化雑音（画質）に応じて階層化が行われる。ＳＮＲスケーラビリティの各層は、ＱＩＤ（Ｑｕａｌｉｔｙ＿ＩＤ）により識別され、ＳＮＲスケーラビリティによる階層符号化データには、ＱＩＤが付与されている。

コンテンツプロバイダ１０は、各層の階層符号化データを単一ストリームで、ＢＭ−ＳＣ２０に送信する。例えば、図３に示すように、空間スケーラビリティを用いて配信データが３層の階層符号化データに符号化される場合、コンテンツプロバイダ１０は、ＤＩＤ＝０で識別される基本層の階層符号化データと、ＤＩＤ＝１で識別される拡張層１の階層符号化データと、ＤＩＤ＝２で識別される拡張層２の階層符号化データとを、単一ストリームで送信する。

ＢＭ−ＳＣ２０は、コンテンツプロバイダ１０から単一ストリームで送信された各層の階層符号化データを受信する。また、ＢＭ−ＳＣ２０は、階層符号化データに含まれる階層識別情報に基づいて当該階層符号化データの層を識別し、各層の階層符号化データを層毎に異なるマルチキャストセッションにマッピングする。かかるマルチキャストセッションは、ＩＰマルチキャストアドレス、ＡＰＮ（Ａｃｃｅｓｓ Ｐｏｉｎｔ Ｎａｍｅ）、ポート番号、セッションＩＤ、ＬＣＩＤ（Ｌｏｇｉｃａｌ Ｃｈａｎｎｅｌ ＩＤ）の少なくとも一つによって識別される。ＢＭ−ＳＣ２０は、各層の階層符号化データを、層毎に異なるマルチキャストセッションで、ＭＢＭＳ−ＧＷ３０に送信する。

例えば、図３では、ＢＭ−ＳＣ２０は、コンテンツプロバイダ１０から基本層、拡張層１、拡張層２の階層符号化データを単一ストリームで受信し、当該階層符号化データに含まれるＤＩＤに基づいて当該階層符号化データの層を識別する。また、ＢＭ−ＳＣ２０は、ＤＩＤ＝０の基本層の階層符号化データをＩＰマルチキャストアドレス「２２４．０．０．１」で識別されるマルチキャストセッションを用いてＭＢＭＳ−ＧＷ３０に送信する。同様に、ＢＭ−ＳＣ２０は、ＤＩＤ＝１の拡張層１の階層符号化データをＩＰマルチキャストアドレス「２２４．０．０．２」で識別されるマルチキャストセッションを用いてＭＢＭＳ−ＧＷ３０に送信する。また、ＢＭ−ＳＣ２０は、ＤＩＤ＝３の拡張層２の階層符号化データをＩＰマルチキャストアドレス「２２４．０．０．３」で識別されるマルチキャストセッションを用いてＭＢＭＳ−ＧＷ３０に送信する。

ＭＢＭＳ−ＧＷ３０は、ＢＭ−ＳＣ２０から層毎に異なるマルチキャストセッションで各層の階層符号化データを受信し、受信した各層の階層符号化データを層毎に異なるマルチキャストセッションでｅＮＢ６０に転送する。なお、ＭＢＭＳ−ＧＷ３０は、ＢＭ−ＳＣ２０から各層の階層符号化データを単一のマルチキャストセッションで受信してもよい。この場合、ＭＢＭＳ−ＧＷ３０は、ＢＭ−ＳＣ２０の代わりに、階層符号化データに含まれる階層識別情報に基づいて当該階層符号化データの層を識別し、各層の階層符号化データを層毎に異なるマルチキャストセッションにマッピングしてもよい。

ＭＭＥ４０は、各層の階層符号化データを伝送するためのマルチキャストセッションの開始及び終了処理などを行う。

ＭＣＥ５０は、各層の階層符号化データを伝送するためのリソースを割り当てるリソース割り当て装置である。具体的には、ＭＣＥ５０は、ＭＭＥ４０からの要求に応じて、各層の階層符号化データに対して、層毎に異なるＣＣを割り当て、割り当て結果をｅＮＢ６０に通知する。

ｅＮＢ６０は、ＬＴＥ方式、ＬＴＥ−Ａ方式などの各種通信方式で無線通信を行う無線基地局である。ｅＮＢ６０は、ＭＢＭＳ−ＧＷ３０から層毎に異なるマルチキャストセッションで各層の階層符号化データを受信する。ｅＮＢ６０は、セッション識別情報に基づいて、各マルチキャストセッションで受信された階層符号化データの層を識別する。ｅＮＢ６０は、ＭＣＥ５０において層毎に割り当てられたＣＣを用いて、各層の階層符号化データをＵＥ７０に伝送する。

なお、ｅＮＢ６０は、ＭＢＭＳ−ＧＷ３０から各層の階層符号化データを単一のマルチキャストセッションで受信してもよい。この場合、ｅＮＢ６０は、階層符号化データに含まれる階層識別情報に基づいて当該階層符号化データの層を識別する。そして、ｅＮＢ６０は、ＭＣＥ５０において層毎に割り当てられたＣＣを用いて、各層の符号化データをＵＥ７０に伝送する。

例えば、図３では、ｅＮＢ６０は、ＭＢＭＳ−ＧＷ３０から基本層、拡張層１、拡張層２の階層符号化データをそれぞれ異なるマルチキャストセッションで受信し、当該マルチキャストセッションのＩＰマルチキャストアドレスにより受信した階層符号化データの層を識別する。また、ｅＮＢ６０は、ＩＰマルチキャストアドレス「２２４．０．０．１」で識別される基本層の階層符号化データを、ＰＣＣを用いてＵＥ７０に伝送する。また、ｅＮＢ６０は、ＩＰマルチキャストアドレス「２２４．０．０．２」で識別される拡張層１の階層符号化データを、ＳＣＣ１を用いてＵＥ７０に伝送する。また、ｅＮＢ６０は、ＩＰマルチキャストアドレス「２２４．０．０．３」で識別される拡張層２の階層符号化データを、ＳＣＣ２を用いてＵＥ７０に伝送する。

ＵＥ７０は、ＬＴＥ方式、ＬＴＥ−Ａ方式などの各種通信方式でｅＮＢ６０と無線通信を行うユーザ端末である。ＵＥ７０は、ＰＣＣを利用できるがＳＣＣを利用できないユーザ端末であってもよいし、ＰＣＣとＳＣＣとの双方を利用可能なユーザ端末であってもよい。

＜階層符号化データ伝送システムの詳細構成＞
次に、第１の実施形態に係る階層符号化データ伝送システムの詳細構成について説明する。下記に示すＭＣＥ５０、ｅＮＢ６０及びＵＥ７０は、それぞれ、プロセッサ、メモリ、送受信回路などを含むハードウェアを有しており、メモリには、プロセッサによって実行されるソフトウェアモジュールが記憶されている。後述する各装置の機能構成は、上述のハードウェアによって実現されてもよいし、プロセッサによって実行されるソフトウェアモジュールによって実現されてもよいし、両者の組み合わせによって実現されてもよい。

図４は、第１の実施形態に係るＭＣＥ５０及びｅＮＢ６０の機能構成図である。図４に示すように、ＭＣＥ５０は、Ｍ３インタフェース部５１と、ＣＣ割り当て部５２と、Ｍ２インタフェース部５３と、から構成される。

Ｍ３インタフェース部５１は、ＭＭＥ４０とＭＣＥ５０との間で制御データを送受信する。具体的には、Ｍ３インタフェース部５１は、ＭＭＥ４０から、各層の階層符号化データを伝送するためのＣＣの割り当て要求を受信する。

ＣＣ割り当て部５２は、各層の階層符号化データに対して、層毎に異なるＣＣを割り当てる。具体的には、ＣＣ割り当て部５２は、基本層の階層符号化データに対してＰＣＣを割り当て、拡張層の階層符号化データに対してＳＣＣを割り当てる。

Ｍ２インタフェース部５３は、ＭＣＥ５０とｅＮＢ６０との間で制御データを送受信する。具体的には、Ｍ２インタフェース部５３は、ＣＣ割り当て部５２において、各層の階層符号化データに対して割り当てられたＣＣを示すＣＣ割り当て情報をｅＮＢ６０に送信する。

ｅＮＢ６０は、Ｍ２インタフェース部６１と、Ｍ１インタフェース部６２と、階層識別部６３と、ＰＣＣ伝送処理部６４と、ＳＣＣ伝送処理部６５と、から構成される。

Ｍ２インタフェース部６１は、ＭＣＥ５０とｅＮＢ６０との間で制御データを送受信する。具体的には、Ｍ２インタフェース部６１は、ＭＣＥ５０から送信されたＣＣ割り当て情報を受信する。

Ｍ１インタフェース部６２は、ＭＢＭＳ−ＧＷ３０とｅＮＢ６０との間でユーザデータを送受信する。具体的には、Ｍ１インタフェース部６２は、ＭＢＭＳ−ＧＷ３０から各層の階層符号化データを受信する。なお、Ｍ１インタフェース部６２は、ＭＢＭＳ−ＧＷ３０から、層毎に異なるマルチキャストセッションで各層の階層符号化データを受信してもよいし、単一のマルチキャストセッションで各層の階層符号化データを受信してもよい。

階層識別部６３は、Ｍ１インタフェース部６２で受信された階層符号化データの層を識別する。具体的には、階層識別部６３は、Ｍ１インタフェース部６２において各層の階層符号化データが層毎に異なるマルチキャストセッションで受信された場合、当該マルチキャストセッションのセッション識別情報に基づいて、受信した階層符号化データの層を識別する。

また、階層識別部６３は、Ｍ２インタフェース部６１で受信されたＣＣ割り当て情報に基づいて、識別した基本層の階層符号化データをＰＣＣ伝送処理部６４に入力し、識別した拡張層の階層符号化データをＳＣＣ伝送処理部６５に入力する。

ＰＣＣ伝送処理部６４は、ＰＣＣを用いて、基本層の階層符号化データの伝送処理を行う。具体的には、ＰＣＣ伝送処理部６４は、ＰＣＣのＭＴＣＨ（Ｍｕｌｔｉｃａｓｔ Ｔｒａｆｆｉｃ Ｃｈａｎｎｅｌ）を用いて、基本層の階層符号化データをマルチキャスト伝送する。また、ＰＣＣ伝送処理部６４は、ＰＣＣのＭＣＣＨ（Ｍｕｌｔｉｃａｓｔ Ｔｒａｆｆｉｃ Ｃｈａｎｎｅｌ）を用いて、上述のＰＣＣのＭＴＣＨに関するＭＴＣＨ情報や、ＳＣＣの階層伝送情報を報知する。かかる階層伝送情報には、ＳＣＣで階層符号化データが伝送されているか否かを示す伝送情報や、ＳＣＣの周波数チャネルを示す周波数チャネル情報や、ＳＣＣで伝送される階層符号化データの層を識別する階層識別情報などが含まれる。なお、図示しないが、これらの階層伝送情報は、ＳＩＢ（Ｓｙｓｔｅｍ Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ Ｂｌｏｃｋ）又はＭＩＢ（Ｍａｓｔｅｒ Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ Ｂｌｏｃｋ）により報知されてもよい。

ＳＣＣ伝送処理部６５は、ＳＣＣを用いて、拡張層の階層符号化データの伝送処理を行う。具体的には、ＳＣＣ伝送処理部６５は、ＳＣＣのＭＴＣＨを用いて、拡張層の階層符号化データをマルチキャスト伝送する。また、ＳＣＣ伝送処理部６５は、ＳＣＣのＭＣＣＨを用いて、上述のＳＣＣのＭＴＣＨに関するＭＴＣＨ情報を報知する。

なお、図４では、ｅＮＢ６０が基本層及び拡張層の２層の階層符号化データを伝送する場合のｅＮＢ６０の機能構成を示したが、ｅＮＢ６０が基本層とｎ個（ｎは２以上の整数）の拡張層の階層符号化データを伝送する場合は、ｎ個のＳＣＣ伝送処理部６５が設けられる。

図５は、第１の実施形態に係るＵＥ７０の機能構成図である。図５に示すように、ＵＥ７０は、制御データ復調／復号部７１と、制御部７２と、階層符号化データ復調／復号部７３（受信部、復号部）と、再生処理部７４と、から構成される。

制御データ復調／復号部７１は、ｅＮＢ６０から報知された制御データを受信し、受信した制御データを復調及び復号し、復号された制御データを制御部７２に出力する。具体的には、制御データ復調／復号部７１は、ＰＣＣのＭＣＣＨを用いてＭＴＣＨ情報やＳＣＣの階層伝送情報を受信し、受信したＭＴＣＨ情報及び階層伝送情報を復調及び復号する。なお、制御データ復調／復号部７１は、ｅＮＢ６０からＳＩＢ又はＭＩＢを用いて階層伝送情報を受信し、受信した階層伝送情報を復調及び復号してもよい。また、制御データ復調／復号部７１は、後述する制御部７２の指示に従って、ＳＣＣのＭＣＣＨを用いてＭＴＣＨ情報を受信し、受信したＭＴＣＨ情報を復調及び復号してもよい。

制御部７２は、制御データ復調／復号部７１から入力された制御データに基づいて階層符号化データ復調／復号部７３を制御する。具体的には、制御部７２は、制御データ復調／復号部７１から入力されたＰＣＣのＭＴＣＨ情報に基づいて、階層符号化データ復調／復号部７３に受信すべきＰＣＣのＭＴＣＨを指示する。また、制御部７２は、制御データ復調／復号部７１から入力された階層伝送情報に基づいて、ＳＣＣのＭＣＣＨを受信するように制御データ復調／復号部７１に指示する。また、制御部７２は、自端末がＳＣＣを利用可能な端末である場合、制御データ復調／復号部７１から入力されたＳＣＣのＭＴＣＨ情報に基づいて、階層符号化データ復調／復号部７３に受信すべきＳＣＣのＭＴＣＨを指示する。

階層符号化データ復調／復号部７３は、制御部７２からの指示に従って、階層符号化データを受信する。具体的には、階層符号化データ復調／復号部７３は、制御部７２の指示に従って、ＰＣＣのＭＴＣＨを用いて基本層の階層符号化データを受信し、受信した階層符号化データを復調及び復号する。また、階層符号化データ復調／復号部７３は、制御部７２の指示に従って、ＳＣＣのＭＴＣＨを用いて報知された拡張層の階層符号化データを受信し、受信した階層符号化データを復調及び復号する。

再生処理部７４は、階層符号化データ復調／復号部７３によって復号された復号データの再生処理を行う。具体的には、再生処理部７４は、階層符号化データ復調／復号部７３によって基本層及び拡張層の階層符号化データが復号された場合、高品質の復号データの表示部への表示処理を行う。一方、再生処理部７４は、階層符号化データ復調／復号部７３によって基本層の階層符号化データが復号された場合、低品質の復号データの表示部への表示処理を行う。

＜階層符号化データ伝送システムの動作＞
次に、図６乃至図８を参照し、以上のように構成された第１の実施形態に係る階層符号化データ伝送システムの動作について説明する。なお、図６乃至図８では、階層符号化データが、基本層及び拡張層の２層に階層符号化されるとともに、ＰＣＣ及びＳＣＣの２つのＣＣを用いて伝送される場合を示す。しかしながら、本発明は、階層符号化データが、基本層及び２つ以上の拡張層を含む３層以上に階層符号化されるとともに、ＰＣＣ及び２つ以上のＳＣＣを含む３つ以上のＣＣを用いて伝送される場合にも適用可能である。

（１）ｅＮＢ６０の階層符号化データの伝送動作
図６は、第１の実施形態に係るｅＮＢ６０の階層符号化データの伝送動作を示すフローチャートである。

図６に示すように、ｅＮＢ６０は、マルチキャストセッションの開始処理を行う（ステップＳ１０１）。具体的には、ｅＮＢ６０は、ＭＭＥ４０から、マルチキャストセッションのセッション識別情報を取得する。当該セッション識別情報には、上述のように、ＩＰマルチキャストアドレス、ＡＰＮ、ポート番号、セッションＩＤ、ＬＣＩＤなどの少なくとも一つが含まれる。また、ｅＮＢ６０は、ＭＣＥ５０から、各層の階層符号化データに対して割り当てられたＣＣを示すＣＣ割り当て情報を取得する。

ｅＮＢ６０は、ＭＢＭＳ−ＧＷ３０から各層の階層符号化データを受信し、受信した階層符号化データの層を識別する（ステップＳ１０２）。ｅＮＢ６０は、層毎に異なるマルチキャストセッションで各層の階層符号化データを受信した場合、当該マルチキャストセッションを識別するセッション識別情報に基づいて、受信した階層符号化データの層を識別する。或いは、ｅＮＢ６０は、単一のマルチキャストセッションで各層の階層符号化データを受信した場合、受信した階層符号化データに含まれる階層識別情報（例えば、ＤＩＤ、ＴＩＤ、ＱＩＤ）に基づいて、受信した階層符号化データの層を識別してもよい。

ｅＮＢ６０は、ＭＣＥ５０からのＣＣ割り当て情報に基づいて、ステップＳ１０２で識別された層の階層符号化データをどのＣＣで送信するかを判断する（ステップＳ１０３）。上述のように、ＣＣ割り当て情報は、基本層の階層符号化データに対してＰＣＣを割り当て、拡張層の階層符号化データに対してＳＣＣを割り当てることを示すものとする。ｅＮＢ６０は、基本層の階層符号化データをＰＣＣのＭＴＣＨで伝送する（ステップＳ１０４）。一方、ｅＮＢ６０は、拡張層の階層符号化データをＳＣＣのＭＴＣＨで伝送する（ステップＳ１０５）。

ｅＮＢ６０は、ＰＣＣとＳＣＣとを用いた階層符号化データの伝送を行うか否かを判断する（ステップＳ１０６）。ＰＣＣとＳＣＣとを用いた伝送を行う場合（ステップＳ１０６；Ｙｅｓ）、ｅＮＢ６０は、ＰＣＣのＭＣＣＨを用いて、ＰＣＣのＭＴＣＨ情報とともにＳＣＣの階層伝送情報を含む制御メッセージ送信する（ステップＳ１０７）。上述のように、階層伝送情報には、ＳＣＣで階層符号化データが伝送されているか否かを示す伝送情報や、ＳＣＣの周波数チャネルを示す周波数チャネル情報や、ＳＣＣで伝送される階層符号化データの層を識別する階層識別情報などが含まれる。なお、かかる階層伝送情報は、ＰＣＣのＳＩＢ又はＭＩＢで報知されてもよい。一方、ＰＣＣのみを用いた伝送を行う場合（ステップＳ１０６；Ｎｏ）、ＰＣＣのＭＣＣＨを用いて、ＰＣＣのＭＴＣＨ情報を含む制御メッセージを送信する（ステップＳ１０８）。

（２）ＵＥ７０の階層符号化データの受信動作
図７は、第１の実施形態に係るＵＥ７０の階層符号化データの受信動作を示すフローチャートである。

図７に示すように、ＵＥ７０は、マルチキャストセッションの開始処理を行う（ステップＳ２０１）。具体的には、ＵＥ７０は、ＭＭＥ４０からｅＮＢ６０を介して、マルチキャストセッションのセッション識別情報を取得する。

ＵＥ７０は、ｅＮＢ６０から、ＰＣＣのＭＣＣＨを用いて報知された制御メッセージを解析する（ステップＳ２０２）。具体的には、ＵＥ７０は、当該制御メッセージに含まれる階層伝送情報を解析する。なお、ＵＥ７０は、ｅＮＢ６０から報知されたＳＩＢ又はＭＩＢに含まれる階層伝送情報を解析してもよい。

ＵＥ７０は、階層伝送情報に基づいてＰＣＣとＳＣＣとを用いて階層符号化データが伝送されていると判断された場合、自端末がＰＣＣとＳＣＣとを利用可能であるか否かを判断する（ステップＳ２０３）。

ＵＥ７０は、ＰＣＣとＳＣＣとを利用可能であると判断した場合（ステップＳ２０３；Ｙｅｓ）、ＰＣＣのＭＴＣＨを用いて基本層の階層符号化データを受信するとともに、ＳＣＣのＭＴＣＨを用いて拡張層の階層符号化データを受信する（ステップＳ２０４）。ＵＥ７０は、ステップＳ２０４で受信された基本層の階層符号化データと拡張層の階層符号化データの双方を復号する（ステップＳ２０５）。ＵＥ７０は、復号データに基づいて、高品質の映像を再生する（ステップＳ２０６）。

ＵＥ７０は、ＰＣＣのみを利用可能であると判断した場合（ステップＳ２０３；Ｎｏ）、ＰＣＣのＭＴＣＨを用いて基本層の階層符号化データを受信する（ステップＳ２０７）。ＵＥ７０は、ステップＳ２０７で受信された基本層の階層符号化データを復号する（ステップＳ２０８）。ＵＥ７０は、復号データに基づいて、低品質の映像を再生する（ステップＳ２０９）。

（３）階層符号化データの伝送シーケンス
図８は、第１の実施形態に係る階層符号化データ伝送システムの動作を示すシーケンス図である。

図８に示すように、ｅＮＢ６０は、ＰＣＣのＭＣＣＨを用いて、上述の階層伝送情報を含む制御メッセージを報知する（ステップＳ３０１）。上述のように、階層伝送情報は、ＳＩＢやＭＩＢを用いて伝送されてもよい。

ｅＮＢ６０は、ＰＣＣのＭＴＣＨを用いて基本層の階層符号化データを伝送し、ＵＥ７０は、当該基本層の階層符号化データを受信する（ステップＳ３０２）。ｅＮＢ６０は、ＳＣＣのＭＴＣＨを用いて拡張層の階層符号化データを伝送し、ＵＥ７０は、自端末がＰＣＣとＳＣＣとの双方を利用可能である場合は、上述の階層伝送情報に基づいて、拡張層の階層符号化データも受信する（ステップＳ３０３）。

なお、ｅＮＢ６０は、Ｓ３０１及びＳ３０２においてＵＥ７０が所望品質で階層符号化データを受信できなかった場合に、当該階層符号化データをＵＥ７０が受信できるように、ステップＳ３０４〜Ｓ３０７において、Ｓ３０１及びＳ３０２と同じ階層符号化データの送信を繰り返す。ステップＳ３０８乃至Ｓ３１４は、ステップＳ３０１乃至Ｓ３０７と同様であるため、説明を省略する。

＜作用・効果＞
第１の実施形態に係る階層符号化データ伝送システムによれば、各層の階層符号化データに対して層毎に異なるＣＣが割り当てられ、層毎に割り当てられたＣＣを用いて各層の階層符号化データが伝送される。したがって、品質が異なる複数の層を有するように符号化された階層符号化データを、各層に応じた適切なＣＣで伝送できる。

また、第１の実施形態に係る階層符号化データ伝送システムによれば、基本層の階層符号化データに対してＰＣＣが割り当てられ、拡張層の階層符号化データに対してＳＣＣが割り当てられる。また、ＰＣＣを用いて基本層の階層符号化データが伝送され、ＳＣＣを用いて拡張層の階層符号化データが伝送される。したがって、ＰＣＣを利用可能であるがＳＣＣを利用可能ではないユーザ端末は、基本層の階層符号化データを受信して復号し、低解像度、低フレームレート、低画質などの低品質の映像を再生できる。一方、ＰＣＣとＳＣＣとの双方を利用可能なユーザ端末は、基本層と拡張層との双方の階層符号化データを受信して復号し、高解像度、高フレームレート、高画質などの高品質の映像を再生できる。

［その他の実施形態］
上述の実施形態を用いて本発明について詳細に説明したが、当業者にとっては、本発明が本明細書中に説明した実施形態に限定されるものではないということは明らかである。

例えば、第１の実施形態では、ＭＣＥ５０が各層の階層符号化データに対して層毎に異なるＣＣの割り当てる例を説明したが、ｅＮＢ６０がかかる割り当てを行い、ＭＣＥ５０の構成が省略されてもよい。

以上のように、本発明は、特許請求の範囲の記載により定まる本発明の趣旨及び範囲を逸脱することなく修正及び変更態様として実施することができる。従って、本明細書の記載は、例示説明を目的とするものであり、本発明に対して何ら制限的な意味を有するものではない。

１０…コンテンツプロバイダ、２０…ＢＭ−ＳＣ、３０…ＭＢＭＳ−ＧＷ、４０…ＭＭＥ、５０…ＭＣＥ、６０…ｅＮＢ、７０…ＵＥ、５１…Ｍ３インタフェース部、５２…ＣＣ割り当て部、５３…Ｍ２インタフェース部、６１…Ｍ２インタフェース部、６２…Ｍ１インタフェース部、６３…階層識別部、６４…ＰＣＣ伝送処理部、６５…ＳＣＣ伝送処理部、７１…制御データ復調／復号部、７２…制御部、７３…階層符号化データ復調／復号部、７４…再生処理部

Claims (9)

1. 品質が異なる複数の層を有するように符号化された階層符号化データを伝送する階層符号化データ伝送方法であって、
   各層の階層符号化データに対して、ユーザ端末との通信に用いられる周波数帯域の基本単位であるコンポーネントキャリアを層毎に異なるように割り当てる工程と、
   無線基地局が、層毎に割り当てられたコンポーネントキャリアを用いて、前記各層の階層符号化データをユーザ端末に伝送する工程と、を有し、
   前記複数の層は、品質が低い基本層と、前記基本層よりも品質が高い拡張層とを含み、
   前記コンポーネントキャリアは、既存通信方式と次世代通信方式との双方で利用可能なプライマリコンポーネントキャリアと、次世代通信方式で利用可能なセカンダリコンポーネントキャリアとを含み、
   前記割り当てる工程において、前記基本層の階層符号化データに対して前記プライマリコンポーネントキャリアを割り当て、前記拡張層の階層符号化データに対して前記セカンダリコンポーネントキャリアを割り当て、
   前記伝送する工程において、前記無線基地局は、前記プライマリコンポーネントキャリアを用いて前記基本層の階層符号化データを伝送し、前記セカンダリコンポーネントキャリアを用いて前記拡張層の階層符号化データを伝送することを特徴とする階層符号化データ伝送方法。
2. 前記無線基地局が、単一ストリームで送信された前記基本層の階層符号化データと前記拡張層の階層符号化データとを、層毎に異なるマルチキャストセッションでそれぞれ受信する工程と、
   前記無線基地局が、前記マルチキャストセッションを識別するセッション識別情報に基づいて、受信した階層符号化データの層を識別する工程と、を更に有し、
   前記伝送する工程において、前記無線基地局は、前記プライマリコンポーネントキャリアを用いて前記基本層であると識別された階層符号化データを伝送し、前記セカンダリコンポーネントキャリアを用いて前記拡張層であると識別された階層符号化データを伝送することを特徴とする請求項１に記載の階層符号化データ伝送方法。
3. 前記セッション識別情報は、ＩＰマルチキャストアドレス、ＡＰＮ（Ａｃｃｅｓｓ Ｐｏｉｎｔ Ｎａｍｅ）、ポート番号、セッションＩＤ、ＬＣＩＤ（Ｌｏｇｉｃａｌ Ｃｈａｎｎｅｌ ＩＤ）の少なくとも一つであることを特徴とする請求項２に記載の階層符号化データ伝送方法。
4. 前記無線基地局が、単一ストリームで送信された前記基本層の階層符号化データと前記拡張層の階層符号化データとを、単一のマルチキャストセッションで受信する工程と、
   前記無線基地局が、受信した階層符号化データに含まれる階層識別情報に基づいて、該階層符号化データの層を識別する工程と、を更に有し、
   前記伝送する工程において、前記無線基地局は、前記プライマリコンポーネントキャリアを用いて前記基本層であると識別された階層符号化データを伝送し、前記セカンダリコンポーネントキャリアを用いて前記拡張層であると識別された階層符号化データを伝送することを特徴とする請求項１に記載の階層符号化データ伝送方法。
5. 前記階層識別情報は、ＤＩＤ（Ｄｅｐｅｎｄｅｎｃｙ＿ＩＤ）、ＴＩＤ（Ｔｅｍｐｏｒａｌ＿ＩＤ）、ＱＩＤ（Ｑｕａｌｉｔｙ＿ＩＤ）のいずれかであることを特徴とする請求項４に記載の階層符号化データ伝送方法。
6. 前記無線基地局は、前記セカンダリコンポーネントキャリアを用いて階層符号化データが伝送されるか否かを識別する伝送識別情報と、前記セカンダリコンポーネントキャリアを示すコンポーネントキャリア情報と、該セカンダリコンポーネントキャリアを用いて伝送される層の層情報と、を含む制御メッセージをユーザ端末に報知する工程と、
   を更に有することを特徴とする請求項１乃至５のいずれかに記載の階層符号化データ伝送方法。
7. 品質が異なる複数の層を有するように符号化された階層符号化データを伝送する無線基地局であって、
   ユーザ端末との通信に用いられる周波数帯域の基本単位であり、かつ、層毎に割り当てられるコンポーネントキャリアを用いて、各層の階層符号化データを伝送する伝送部を具備し、
   前記複数の層は、品質が低い基本層と、前記基本層よりも品質が高い拡張層とを含み、
   前記コンポーネントキャリアは、既存通信方式と次世代通信方式との双方で利用可能なプライマリコンポーネントキャリアと、次世代通信方式で利用可能なセカンダリコンポーネントキャリアとを含み、
   前記コンポーネントキャリアは、前記基本層の階層符号化データに対して前記プライマリコンポーネントキャリアが割り当てられ、前記拡張層の階層符号化データに対して前記セカンダリコンポーネントキャリアが割り当てられ、
   前記伝送部は、前記プライマリコンポーネントキャリアを用いて前記基本層の階層符号化データを伝送し、前記セカンダリコンポーネントキャリアを用いて前記拡張層の階層符号化データを伝送することを特徴とする無線基地局。
8. 品質が異なる複数の層を有するように符号化された階層符号化データを受信するユーザ端末であって、
   ユーザ端末との通信に用いられる周波数帯域の基本単位であり、かつ、層毎に割り当てられるコンポーネントキャリアを用いて伝送される各層の階層符号化データのうち、自端末が利用可能なコンポーネントキャリアを用いて伝送された層の階層符号化データを受信する受信部と、
   前記受信部によって受信された階層符号化データを復号する復号部と、
   前記復号部によって復号された復号データの再生処理を行う再生処理部と、
   を具備し、
   前記複数の層は、品質が低い基本層と、前記基本層よりも品質が高い拡張層とを含み、
   前記コンポーネントキャリアは、既存通信方式と次世代通信方式との双方で利用可能なプライマリコンポーネントキャリアと、次世代通信方式で利用可能なセカンダリコンポーネントキャリアとを含み、
   前記コンポーネントキャリアは、前記基本層の階層符号化データに対して前記プライマリコンポーネントキャリアが割り当てられ、前記拡張層の階層符号化データに対して前記セカンダリコンポーネントキャリアが割り当てられ、
   前記プライマリコンポーネントキャリアを用いて前記基本層の階層符号化データが伝送され、前記セカンダリコンポーネントキャリアを用いて前記拡張層の階層符号化データが伝送されることを特徴とするユーザ端末。
9. 品質が異なる複数の層を有するように符号化された階層符号化データを伝送するためのリソースを割り当てるリソース割り当て装置であって、
   各層の階層符号化データに対して、ユーザ端末との通信に用いられる周波数帯域の基本単位であるコンポーネントキャリアを層毎に異なるように割り当てる割り当て部と、
   前記割り当て部による割り当て結果を無線基地局に通知する通知部と、
   を具備し、
   前記複数の層は、品質が低い基本層と、前記基本層よりも品質が高い拡張層とを含み、
   前記コンポーネントキャリアは、既存通信方式と次世代通信方式との双方で利用可能なプライマリコンポーネントキャリアと、次世代通信方式で利用可能なセカンダリコンポーネントキャリアとを含み、
   前記割り当て部は、前記基本層の階層符号化データに対して前記プライマリコンポーネントキャリアを割り当て、前記拡張層の階層符号化データに対して前記セカンダリコンポーネントキャリアを割り当て、
   前記割り当て結果に基づいて、前記無線基地局によって、前記プライマリコンポーネントキャリアを用いて前記基本層の階層符号化データが伝送され、前記セカンダリコンポーネントキャリアを用いて前記拡張層の階層符号化データが伝送されることを特徴とするリソース割り当て装置。

Images