JPH0514399A - 画像パケツト通信システム - Google Patents

画像パケツト通信システム

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JPH0514399A
JPH0514399A JP18934591A JP18934591A JPH0514399A JP H0514399 A JPH0514399 A JP H0514399A JP 18934591 A JP18934591 A JP 18934591A JP 18934591 A JP18934591 A JP 18934591A JP H0514399 A JPH0514399 A JP H0514399A
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JP
Japan
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packet
image
arrival time
synchronization signal
frame synchronization
Prior art date
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Pending
Application number
JP18934591A
Other languages
English (en)
Inventor
Takao Suzuki
孝夫 鈴木
Atsushi Shinpo
敦 新保
Kazuhiro Watanabe
和浩 渡▲邉▼
Hiroshi Imai
寛 今井
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Oki Electric Industry Co Ltd
Original Assignee
Oki Electric Industry Co Ltd
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【構成】 送信側装置10では、パケット組立手段12
が、フレーム同期信号発生手段11で生成された画像フ
レーム同期信号に基づき同期パケットを生成する。受信
側装置20では、同期パケットを高速パケット網30を
介して受信し、パケット分解手段21で同期情報を取出
す。到着時間算出手段22では、同期情報の到着時間の
算出を行いフレーム同期を生成する。移動平均値算出手
段23は、所定時間でのフレーム同期の移動平均と分散
を行い、算出された移動平均値によってフレーム同期信
号生成手段24は、画像フレーム同期信号を生成し、画
像クロック再生手段25は、この画像フレーム同期信号
により画像クロックを生成する。また、分散値により観
測窓設定手段26は、移動平均の観測窓を設定する。 【効果】 パケット廃棄やパケット遅延ジッタに耐性の
ある画像フレーム同期の再生ができ、安定した画像情報
を再生できる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、画像を実時間の通信を
行うパケット交換網で伝送する画像パケット通信システ
ムに関し、特に受信側装置でのクロック再生方式に関す
る。
【0002】
【従来の技術】今日、画像伝送技術として、従来のパケ
ット交換網とは異なる高速パケット網あるいはこの高速
パケット網の一種である非同期転送モード(ATM:As
ynchronous Transfer Mode)網が注目されている。この
高速パケット網とは、パケット伝送レートを 1.5Mbps〜
150Mbpsと高速にし、かつ網内の通信プロトコルを簡素
化しているため、実時間性の必要な音声、画像等の通信
が可能となる。更に、データを含む各種の情報を全て同
一のパケットで統一的に扱うため、マルチメディア通信
にも柔軟に対応することができる。尚、非同期転送モー
ド(ATM)とは、CCITT(国際電信電話諮問委員
会)で命名された高速パケット交換の転送モードであ
り、以下、この非同期転送モード網を含むパケット網を
高速パケット網と定義して説明する。このような高速パ
ケット網を用いた画像伝送として、例えば、安田靖彦
映像のパケット伝送 テレビジョン学会誌、Vol、42、
No、6、1988年6月号、第 533〜 537頁に記載されたも
のがあり、この刊行物には、映像のパケット伝送とし
て、映像信号のバースト性と統計的多重化やパケット廃
棄対策等が示されている。
【0003】ところで、高速パケット網を介した画像パ
ケット通信のシステム全系を考えると、送信側端末で
は、画像の情報源のサンプリングクロックに基づく送信
用画像クロックがあるが、パケット網を介して、受信側
端末ではその送信用画像クロックに同期した受信用画像
クロックが情報源の画像を再生するための必要となる。
一方、従来の回線網における画像伝送ではフレームシン
クロナイザを用いて画像クロックと伝送クロックの差分
をフレームメモリで吸収していたため、画像フレーム単
位の繰り返しや飛び越しが発生していた。
【0004】画像パケット通信では、画像情報だけでな
く、画像クロックも全てパケットにより伝送するため、
上述したように、送信側端末の送信用画像クロックをパ
ケット伝送して受信側端末で正しくクロック再生するこ
とが画像の再生のための必要である。また、パケット伝
送に伴う問題として、網の輻輳、バッファメモリのオー
バフローによるパケット廃棄やパケット遅延ジッタが発
生する。そして、このパケット廃棄やパケット遅延ジッ
タが画像クロックに関連する同期パケットの箇所に発生
すると、同期の一部が欠損するため、画像クロックの再
生が困難となる。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】上記のように、従来の
回線網で使用されていたフレームシンクロナイザによる
クロックの差分吸収を高速パケット通信技術に適用した
場合、画像フレーム単位の繰り返しや飛び越しが発生す
るため、連続する画像情報が一時的に不連続となってし
まう問題があった。また、パケット伝送に伴う問題とし
て、パケット廃棄やパケット遅延ジッタが画像クロック
に関連する同期パケットの箇所に発生すると、同期の一
部が欠損するため、画像クロックの再生が困難となり、
連続する同期情報が一時的に不連続になってしまう問題
があった。このように、画像通信において、画像情報
や、同期情報の一時的不連続により、画像の中断や画質
の劣化が発生し、画像通信が困難になる問題点があっ
た。本発明は、上記従来の問題点を解決するためになさ
れたもので、画質の良好な画像パケット通信を可能とす
る画像パケット通信システムを提供することを目的とす
る。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明の画像パケット通
信システムは、送信側装置より、実時間の通信を行うパ
ケット交換網を介して受信側装置に画像データを送信す
る画像パケット通信システムにおいて、前記送信側装置
は、画像クロックに基づいて画像フレーム同期信号を生
成するフレーム同期信号生成手段と、画像信号と、前記
フレーム同期信号生成手段により生成されたフレーム同
期信号とにより同期パケットを送信するパケット組立手
段とを備え、前記受信側装置は、受信した同期パケット
から同期情報を生成し、かつこの同期情報の到着時間を
算出する到着時間算出手段と、算出された前記同期情報
の到着時間の値に基づき、所定時間でのフレーム同期信
号の移動平均と分散を算出する移動平均値算出手段と、
前記移動平均値に基づいて画像フレーム同期信号を生成
するフレーム同期信号生成手段と、前記画像フレーム同
期信号により画像クロックを再生する画像クロック再生
手段と、前記分散値に基づき、前記到着時間算出手段に
対して、前記同期情報の到着時間の観測窓を設定する観
測窓設定手段とを備えたことを特徴とするものである。
【0007】
【作用】本発明の画像パケット通信システムにおいて
は、送信側装置では、パケット組立手段が、フレーム同
期信号発生手段で生成された画像フレーム同期信号に基
づき同期パケットを生成する。受信側装置では、同期パ
ケットを高速パケット網を介して受信し、パケット分解
手段で同期情報を取出す。到着時間算出手段では、同期
情報の到着時間の算出を行いフレーム同期を生成する。
移動平均値算出手段は、所定時間でのフレーム同期の移
動平均と分散を行い、算出された移動平均値によってフ
レーム同期信号生成手段は、画像フレーム同期信号を生
成し、画像クロック再生手段は、この画像フレーム同期
信号により画像クロックを生成する。また、分散値によ
り観測窓設定手段26は、移動平均の観測窓を設定す
る。従って、パケット廃棄やパケット遅延ジッタに耐性
のある画像フレーム同期の再生ができ、安定した画像情
報を再生できる。
【0008】
【実施例】以下、本発明の実施例を図面を用いて詳細に
説明する。図1は本発明の画像パケット通信システムの
実施例を示すブロック図である。図のシステムは、送信
側端末10では、フレーム同期信号発生手段11と、パ
ケット組立手段12とから構成され、受信側端末20で
は、パケット分解手段21と、到着時間算出手段22
と、移動平均値算出手段23と、フレーム同期信号生成
手段24と、画像クロック再生手段25と、観測窓設定
手段26とから構成されている。また、送信側端末10
と受信側端末20とは高速パケット網30を介して接続
されている。尚、この例は片方向通信の形態の場合を示
している。
【0009】フレーム同期信号発生手段11は、画像ク
ロックを入力して、画像フレームの同期信号を発生する
機能を有し、パケット組立手段12は、画像情報信号を
入力し、フレーム同期信号発生手段11から送出された
画像フレーム同期信号に基づき、画像情報信号の同期パ
ケットを組み立て、これを送出する機能を有している。
パケット分解手段21は、高速パケット網30を介して
受信したパケットから画像情報と同期パケットを分離す
る機能を有している。また、到着時間算出手段22は、
同期パケットの到着時間、即ち各同期パケットの時間間
隔を算出する機能を有している。移動平均値算出手段2
3は、到着時間算出手段22で算出された到着時間の値
に基づきフレーム同期の移動平均と分散を算出する機能
を有している。フレーム同期信号生成手段24は、移動
平均値算出手段23にて算出された移動平均値からフレ
ーム同期信号を生成する機能を有している。画像クロッ
ク再生手段25は、生成されたフレーム同期信号から画
像クロックを生成する手段で、PLL回路等で構成され
ている。観測窓設定手段26は、移動平均値算出手段2
3で算出された分散値に基づき到着時間算出手段22に
おける到着時間算出のための観測窓を設定する機能を有
しており、到着時間算出手段22、移動平均値算出手段
23および観測窓設定手段26は演算プロセッサで構成
されている。
【0010】次に上記構成のパケット通信システムの動
作について説明する。図2は、その動作を示すタイミン
グチャートである。先ず、送信側端末10では、フレー
ム同期信号発生手段11は画像クロックから画像フレー
ム同期信号FST を生成し(図2(a))、これをパケ
ット組立手段12に送出する。パケット組立手段12
は、この画像フレーム同期信号による同期パケット(図
2(b)のPS )および画像情報信号による画像パケッ
トを組み立て、高速パケット網30に送出する。次に、
受信側端末20では、高速パケット網30を介して画像
パケットおよび同期パケットを受信し、パケット分解手
段21で画像情報と同期情報(図2(c)に示す同期パ
ケットPS1)を分離する。同期情報は、到着時間算出手
段22に入力され、その到着時間の算出が行われる。即
ち、到着時間算出手段22では、同期パケットPS1より
フレーム同期信号FST1(図2(d))を生成し、この
フレーム同期信号の時間間隔を算出する。次いで、移動
平均値算出手段23は、この到着時間算出値に基づい
て、所定の時間(T秒)または複数のフレーム時間(n
フレームに相当)におけるフレーム同期信号の移動平均
と分散を算出する(図2(e))。
【0011】この移動分散とは、例えば、藤井光昭著
「時系列解析」1974年、コロナ社発行、203 〜209 頁に
示されているように、先ず、観測される時系列X(t)
は、平均値関数m(t) と変動値関数ε(t) の和として、
次式 X(t) =m(t) +ε(t) で表される。そして、ある時刻tを中心として、前後L
個にそれぞれ重み付けをし、加重平均した値を新たに時
刻tの値とする。これを数式で表現すると、時刻t+j
(−L≦j≦L)での重みをqj とすると、移動平均Y
(t) は、図3中の(1) 式となる。また、分散は変動値関
数ε(t) と平均値関数m(t) を用いて図3中の(2) 式で
表される。
【0012】移動平均値算出手段23において、フレー
ム同期信号の分散値が求められると、観測窓設定手段2
6は、到着時間算出手段22における観測窓の設定を行
う。即ち、移動平均値算出手段23では、フレーム同期
信号の到着時間間隔に相当する時系列データを入力し
て、所定の時間内での移動平均値と分散値を計算し、観
測窓設定手段26は、この分散値に基づく時系列データ
の範囲(移動平均の対象とするデータ観測窓)を求め
る。
【0013】図4は、移動平均と観測窓の説明図であ
る。受信側端末20において、受信された同期パケット
はパケット分解手段21で同期情報となるが、この同期
情報は高速パケット網30のパケット伝送による遅延変
動の影響で、その到着時間は一定とならず、ばらつきが
発生する。そこで、所定時間のデータ観測窓を設け、こ
の観測窓の範囲で移動平均値の算出を行い、受信フレー
ム同期信号FSR を算出する。そして、移動平均値の分
散が大きくなると、大きな観測窓を設定し、分散が小さ
くなると小さな観測窓とするようにして、フレーム同期
信号FST1の時系列データの算出範囲を設定するように
働く適応制御を行う。
【0014】即ち、到着時間のばらつきが発生しても、
統計的に十分に長い時間(例えば、T秒またはnフレー
ム)で観測した場合、到着時間の平均値は送信側で発生
させた画像フレーム同期に近づく。また、平均を移動平
均とすることにより、遅延変動では微小変動(ジッタに
相当)に対して耐性をもたせ、かつ大周期の変動への追
従性を良くしている。また、分散値に基づいてフレーム
同期の観測窓を設定して、受信した同期情報の到着時間
を算出するようにしたので、網の輻輳や瞬時的オーバフ
ローによるパケット廃棄や遅延ジッタが発生しても、こ
の観測窓から外れた同期情報は異常として扱うことがで
き、到着時間の算出から除外することができる。
【0015】このようにして求められた移動平均値に基
づき、フレーム同期信号生成手段24は、画像フレーム
同期信号を生成し、かつ画像クロック再生手段25は、
画像フレーム同期信号から所定の画像クロックを生成す
る。
【0016】尚、上記実施例では、到着時間算出手段2
2、移動平均値算出手段23および観測窓設定手段26
を演算プロセッサで構成したが、これに限定されるもの
ではなく、プログラム等で構成することも可能である。
【0017】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の画像パケ
ット通信システムによれば、送信側装置において、フレ
ーム同期信号により同期パケットを生成し、受信側装置
では、同期パケットによる同期情報の到着時間の移動平
均値から画像フレーム同期信号と画像クロックを生成
し、かつ、移動平均値の分散値により移動平均算出の観
測窓を設定するようにしたので、送信側の画像フレーム
に同期した安定な画像情報を再生することができる。ま
た、観測窓の設定により、同期情報の到着時間の異常値
を除外することができるため、パケット廃棄やパケット
遅延ジッタに対して耐性のある画像フレーム同期の再生
ができる効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の画像パケット通信システムの構成図で
ある。
【図2】本発明の画像パケット通信システムのタイミン
グチャートである。
【図3】本発明の画像パケット通信システムにおける移
動平均と分散を数式で示す説明図である。
【図4】本発明の画像パケット通信システムにおける移
動平均と観測窓の説明図である。
【符号の説明】
10 送信側端末 11 フレーム同期信号発生手段 12 パケット組立手段 20 受信側端末 21 パケット分解手段 22 到着時間算出手段 23 移動平均値算出手段 24 フレーム同期信号生成手段 25 画像クロック再生手段 26 観測窓設定手段 30 高速パケット網
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 今井 寛 東京都港区虎ノ門1丁目7番12号 沖電気 工業株式会社内

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 【請求項1】 送信側装置より、実時間の通信を行うパ
    ケット交換網を介して受信側装置に画像データを送信す
    る画像パケット通信システムにおいて、 前記送信側装置は、画像クロックに基づいて画像フレー
    ム同期信号を生成するフレーム同期信号生成手段と、 画像信号と、前記フレーム同期信号生成手段により生成
    されたフレーム同期信号とにより同期パケットを送信す
    るパケット組立手段とを備え、 前記受信側装置は、受信した同期パケットから同期情報
    を生成し、かつこの同期情報の到着時間を算出する到着
    時間算出手段と、 算出された前記同期情報の到着時間の値に基づき、所定
    時間でのフレーム同期信号の移動平均と分散を算出する
    移動平均値算出手段と、 前記移動平均値に基づいて画像フレーム同期信号を生成
    するフレーム同期信号生成手段と、 前記画像フレーム同期信号により画像クロックを再生す
    る画像クロック再生手段と、 前記分散値に基づき、前記到着時間算出手段に対して、
    前記同期情報の到着時間の観測窓を設定する観測窓設定
    手段とを備えたことを特徴とする画像パケット通信シス
    テム。
JP18934591A 1991-07-03 1991-07-03 画像パケツト通信システム Pending JPH0514399A (ja)

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