JPH0514409A - Picture packet processing unit - Google Patents

Picture packet processing unit

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JPH0514409A
JPH0514409A JP18934391A JP18934391A JPH0514409A JP H0514409 A JPH0514409 A JP H0514409A JP 18934391 A JP18934391 A JP 18934391A JP 18934391 A JP18934391 A JP 18934391A JP H0514409 A JPH0514409 A JP H0514409A
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JP
Japan
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packet
signal
image
information
amount
Prior art date
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Pending
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JP18934391A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Takao Suzuki
孝夫 鈴木
Atsushi Shinpo
敦 新保
Kazuhiro Watanabe
和浩 渡▲邉▼
Hiroshi Imai
寛 今井
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Oki Electric Industry Co Ltd
Original Assignee
Oki Electric Industry Co Ltd
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Publication date
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Abstract

PURPOSE:To prevent fluctuation of picture quality without any timewise fluctuation of distortion of a picture. CONSTITUTION:A moving picture coding section 11 sends a moving picture coding signal to a high order packet composition means 14 based on a moving picture signal and sends a coding information quantity signal to a generated information quantity integration means 12. The generated information quantity integration means integrates the information quantity produced in the unit of a picture frame for each prescribed time and a packet transmission control means 13 sends a control signal to the high order packet composition means based on the integrated value. The high order packet composition means 14 generates a packet of a moving picture use high order packet signal based on the control signal and the generated information quantity in the unit of the picture frame and a low order packet composition means 15 composes a low order packet signal based on the high order packet signal.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、例えば非同期転送モー
ド網等の実時間性を有する通信を行うパケット交換網を
用いて画像パケット転送を行う画像パケット処理装置に
関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an image packet processing apparatus for performing image packet transfer using a packet switching network for real-time communication such as an asynchronous transfer mode network.

【0002】[0002]

【従来の技術】画像通信分野においては、画像情報を伝
送する場合、画像の発生情報量が膨大であり、かつその
冗長度が大きいため、従来より各種の帯域圧縮伝送方式
あるいは高能率符号化方式が検討されている。図11
に、このような画像符号化送信側装置の構成を示す。図
の装置は、動画像符号化部1と、平滑バッファ部2と、
符号化制御部3とからなる。
2. Description of the Related Art In the field of image communication, when image information is transmitted, the amount of generated image information is enormous and the redundancy thereof is large. Therefore, various band compression transmission systems or high efficiency encoding systems have been used. Is being considered. 11
FIG. 2 shows the configuration of such an image coding transmission side device. The apparatus shown in the figure includes a moving image coding unit 1, a smoothing buffer unit 2,
The encoding control unit 3 is included.

【0003】動画像符号化部1は、通常のテレビジョン
放送等の動画像信号を入力し、その符号化を行う装置で
あり、平滑バッファ部2は、動画像符号化部1より出力
された動画像符号化信号を平滑し、かつそのバッファメ
モリのオーバフロー/アンダフロー信号を出力する装置
である。符号化制御部3は、平滑バッファ部2より出力
されたオーバフロー/アンダフロー信号を入力し、この
信号に応じて符号化制御信号を生成する装置である。こ
のように構成された画像符号化送信側装置は、動画像符
号化部1に動画像信号が入力されると、動画像符号化部
1は符号化制御部3からの符号化制御信号に基づき動画
像符号化信号を出力する。そして、この動画像符号化信
号は平滑バッファ部2にて平滑化を行い、画像符号化送
信信号として固定レート伝送路に出力される。また、平
滑バッファ部2から出力されるバッファメモリのオーバ
フロー/アンドフロー信号により、符号化制御部3は動
画像符号化部1にフィードバック制御を行い、これによ
って動画像符号化部1は、バッファメモリのオーバフロ
ー/アンダフローの規制を行う。
The moving picture coding section 1 is an apparatus for inputting and coding a moving picture signal of a normal television broadcast or the like, and the smoothing buffer section 2 is outputted from the moving picture coding section 1. An apparatus for smoothing a moving image coded signal and outputting an overflow / underflow signal of its buffer memory. The coding control unit 3 is a device that receives the overflow / underflow signal output from the smoothing buffer unit 2 and generates a coding control signal in accordance with this signal. In the image coding transmission side device configured as described above, when the moving image signal is input to the moving image coding unit 1, the moving image coding unit 1 is based on the coding control signal from the coding control unit 3. Outputs a moving image coded signal. Then, the moving image coded signal is smoothed by the smoothing buffer unit 2 and output to the fixed rate transmission line as an image coded transmission signal. In addition, the encoding control unit 3 performs feedback control on the moving image encoding unit 1 according to the overflow / and-flow signal of the buffer memory output from the smoothing buffer unit 2, whereby the moving image encoding unit 1 operates in the buffer memory. Overflow / underflow regulations are regulated.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
画像符号化送信側装置では、固定レート伝送に対応して
いるため、例えば、動画像符号化信号の発生情報量が一
時的に増加した場合、平滑バッファ部2のバッファメモ
リでオーバフロー信号が発生して、フィードバック制御
による符号化制御が働く。この制御方法としては、例え
ば量子化ステップを粗くすることにより動画像符号化部
1からの発生情報量を制限する等の方法がある。ところ
が、粗い量子化により、画像の歪みが増大し、画質が劣
化することになる。即ち、画像の画面の活動度による動
画像符号化信号の発生情報量を固定レートに制限してい
るため、画像の歪みが時間的に変動し、画質の変動が発
生するという問題点があった。
However, since the above-mentioned image coding transmission side device supports fixed rate transmission, for example, when the amount of generated information of a moving image coded signal temporarily increases, An overflow signal is generated in the buffer memory of the smoothing buffer unit 2, and the coding control by feedback control works. As this control method, for example, there is a method of limiting the amount of information generated from the moving picture coding unit 1 by roughening the quantization step. However, the coarse quantization increases the distortion of the image and deteriorates the image quality. That is, since the generated information amount of the moving image coded signal depending on the activity of the screen of the image is limited to a fixed rate, the distortion of the image temporally fluctuates, and there is a problem that the image quality fluctuates. ..

【0005】一方、このような問題を解決するための手
法として、近年では高速パケット交換や非同期転送モー
ド(ATM:Asynchronous Transfer Mode)が注目され
ている。この高速パケット網、非同期転送モード(AT
M)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。
On the other hand, in recent years, high-speed packet switching and Asynchronous Transfer Mode (ATM) have been attracting attention as a method for solving such a problem. This high-speed packet network, asynchronous transfer mode (AT
M) Network means a packet transmission rate of 1.5Mbps to 150Mbps
Since it is faster and the communication protocol in the network is simplified, it is possible to perform communication of voice, image, etc., which requires real time. Further, since all kinds of information including data are handled in the same packet in a unified manner, it is possible to flexibly support multimedia communication. The asynchronous transfer mode is
This is a high-speed packet switching transfer mode named by CCITT (International Telegraph and Telephone Consultative Committee). Hereinafter, a packet network including this asynchronous transfer mode network will be defined and described as a high-speed packet network.

【0006】また、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る。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。しかしながら、このような技術においても、未だに
画像パケット伝送は実用化されておらず、上述した固定
レートによる画像伝送の問題点を解決する技術が要望さ
れていた。本発明は、上記の問題点を解決するためにな
されたもので、固定レートによる画質の変動を防止する
ことのできる画像パケット処理装置を提供することを目
的とする。
Further, as image transmission using such a high-speed packet network, for example, packet transmission of Yasuhiko Yasuda video, Television Society of Japan, Vol. 42, No. 6, June 1988, pp. 533-537. There is one described in. This publication describes, as packet transmission of video, burstiness of video signals, statistical multiplexing, and packet discard measures. However, even with such a technique, image packet transmission has not yet been put into practical use, and there has been a demand for a technique that solves the above-mentioned problem of image transmission at a fixed rate. The present invention has been made to solve the above problems, and an object of the present invention is to provide an image packet processing device capable of preventing a change in image quality due to a fixed rate.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】本発明の画像パケット処
理装置は、実時間の通信を行うパケット交換網を用いた
画像パケット処理装置において、画像のフレーム単位当
りに発生する情報量を積算し、この積算値に対応した情
報量積算信号を出力する発生情報量積算手段と、前記情
報量積算信号に基づき所定の演算を行い、この演算結果
に基づき上位パケット制御信号と下位パケット制御信号
を出力するパケット伝送制御手段と、前記動画像符号化
信号を入力して、画像のフレーム同期信号を基準として
タイミング用上位パケット信号を生成すると共に、該タ
イミング用上位パケット信号に後続する上位パケット信
号として、前記上位パケット制御信号に基づき前記画像
の発生情報量に応じた動画像用上位パケット信号を出力
する上位パケット組立手段と、前記上位パケット信号を
入力し、前記下位パケット制御信号に基づき下位パケッ
ト信号を出力する下位パケット組立手段とを備えたこと
を特徴とするものである。
An image packet processing apparatus of the present invention integrates the amount of information generated per frame unit of an image in an image packet processing apparatus using a packet switching network for performing real-time communication, A generated information amount integrating means for outputting an information amount integrating signal corresponding to this integrated value, a predetermined operation is performed based on the information amount integrating signal, and an upper packet control signal and a lower packet control signal are output based on the operation result. The packet transmission control means and the moving image coded signal are input to generate a timing upper packet signal with reference to an image frame synchronization signal, and the upper packet signal subsequent to the timing upper packet signal is used as the upper packet signal. Upper packet for outputting a moving image upper packet signal according to the amount of generated information of the image based on the upper packet control signal A standing section, enter the upper packet signal, is characterized in that a lower packet assembling means for outputting a lower packet signal based on the low-order packet control signal.

【0008】[0008]

【作用】本発明の画像パケット処理装置においては、動
画像符号化部は、動画像信号に基づき動画像符号化信号
を上位パケット組立手段に送出し、符号化情報量信号を
発生情報量積算手段に送出する。発生情報量積算手段
は、画像のフレーム単位当りに発生する情報量を所定時
間毎に積算し、この積算値に基づきパケット伝送制御手
段は、上位パケット組立手段に制御信号を送出する。上
位パケット組立手段は、この制御信号により、画像のフ
レーム単位の発生情報量に基づいて動画像用上位パケッ
ト信号のパケットを生成し、下位パケット組立手段は、
この上位パケット信号に基づき下位パケット信号を構成
する。従って、画像の歪みの時間的変動がなく、画質の
変動を防止できる。
In the image packet processing apparatus of the present invention, the moving picture coding section sends the moving picture coded signal to the upper packet assembling means based on the moving picture signal, and the coded information quantity signal is the generated information quantity integrating means. To send to. The generated information amount integrating means integrates the amount of information generated per frame unit of the image at predetermined time intervals, and the packet transmission control means sends a control signal to the upper packet assembling means based on the integrated value. The upper packet assembling unit generates a packet of the moving image upper packet signal based on the generated information amount of the image frame unit by the control signal, and the lower packet assembling unit,
A lower packet signal is constructed based on this upper packet signal. Therefore, the image distortion does not change with time, and the image quality can be prevented from changing.

【0009】[0009]

【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処理装置の実施
例を示すブロック図である。図の装置は、動画像符号化
部11と、発生情報量積算手段12と、パケット伝送制
御手段13と、上位パケット組立手段14と、下位パケ
ット組立手段15とからなる。
Embodiments of the present invention will be described in detail below with reference to the drawings. FIG. 1 is a block diagram showing an embodiment of an image packet processing device of the present invention. The apparatus shown in the figure comprises a moving picture coding unit 11, a generated information amount accumulating unit 12, a packet transmission control unit 13, an upper packet assembling unit 14, and a lower packet assembling unit 15.

【0010】動画像符号化部11は、動画像信号を入力
し、動画像の高能率符号化方式を用いて画像の冗長度を
帯域圧縮した動画像符号化信号を出力する機能を有して
いる。この高能率符号化方式としては、例えば、フレー
ム内符号化やフレーム間符号化等がある。尚、ここで、
画像のフレームとは動画像のテレビジョン信号の場合、
時間軸方向に一定間隔で連続した静止画面に相当する。
フレーム内符号化は、画像フレーム内の画素ブロックを
対象として符号化処理を行うものであり、例えば隣接す
る画素から対象となる画素を類推する等の処理を行うも
のである。また、フレーム間符号化は、隣接する画像フ
レーム間の画素ブロックを対象として符号化処理を行う
ものであり、例えば、ある画素ブロックをその前後の画
像フレームの画素ブロックから類推する等の処理を行う
ものである。そして、一般にフレーム内符号化よりフレ
ーム間符号化の方が、圧縮による符号化レートの低減度
が大きい。
The moving picture coding unit 11 has a function of receiving a moving picture signal and outputting a moving picture coding signal in which the redundancy of the picture is band-compressed by using the high efficiency coding method of the moving picture. There is. Examples of this high-efficiency coding method include intra-frame coding and inter-frame coding. In addition, here
In the case of a moving picture television signal,
It corresponds to a still screen that is continuous at regular intervals along the time axis.
The intra-frame encoding is a process of performing an encoding process on a pixel block in an image frame, and is a process of estimating a target pixel from adjacent pixels, for example. In addition, the inter-frame encoding is a process of performing an encoding process on a pixel block between adjacent image frames. For example, a process of analogizing a certain pixel block from the pixel blocks of the image frames before and after it is performed. It is a thing. In general, inter-frame coding has a greater reduction rate of the coding rate due to compression than intra-frame coding.

【0011】発生情報量積算手段12は、動画像符号化
部11より符号化情報量信号を入力し、画像フレーム当
りに発生する情報量を所定の時間T秒毎に積算し、その
結果の情報量積算信号を出力する機能を有している。パ
ケット伝送制御手段13は、出力された情報量積算信号
を入力し、その情報量積算値に基づいて、所定の演算を
行い、上位パケット制御信号および下位パケット制御信
号を、それぞれ上位パケット組立手段14および下位パ
ケット組立手段15に対し出力する機能を有している。
上位パケット組立手段14は、動画像符号化部11から
出力される動画像符号化信号を入力し、画像の同期信号
を基準としてタイミング用上位パケット信号を生成する
と共に、このタイミング用上位パケット信号に後続する
上位パケット信号として、パケット伝送制御手段13か
ら出力される上位パケット制御信号に基づき動画像用上
位パケット信号とを出力する機能を有している。下位パ
ケット組立手段15は、上位パケット組立手段14から
の上位パケット信号を入力し、パケット伝送制御手段1
3からの下位パケット制御信号に基づき下位パケット信
号を画像パケット送信信号として可変レート伝送路に出
力する機能を有している。
The generated information amount accumulating means 12 receives the coded information amount signal from the moving picture coding unit 11, accumulates the information amount generated per image frame at every predetermined time T seconds, and the resulting information. It has a function of outputting a quantity integration signal. The packet transmission control means 13 inputs the output information amount integrated signal, performs a predetermined calculation based on the information amount integrated value, and outputs the upper packet control signal and the lower packet control signal, respectively, to the upper packet assembly means 14. It also has a function of outputting to the lower packet assembling means 15.
The upper packet assembling unit 14 receives the moving image coded signal output from the moving image coding unit 11, generates a timing upper packet signal with the image synchronization signal as a reference, and outputs the timing upper packet signal as the timing upper packet signal. As a succeeding upper packet signal, it has a function of outputting a moving image upper packet signal based on the upper packet control signal output from the packet transmission control means 13. The lower packet assembling means 15 inputs the upper packet signal from the upper packet assembling means 14, and the packet transmission control means 1
3 has a function of outputting the lower packet signal as an image packet transmission signal to the variable rate transmission line based on the lower packet control signal.

【0012】図2に、上位パケット組立手段14の具体
的構成を示す。即ち、上位パケット組立手段14は、動
画像情報バッファメモリ14aと、ヘッダ情報バッファ
メモリ14bと、タイミング制御部14cと、多重化部
14dとからなる。動画像情報バッファメモリ14a
は、動画像符号化信号を、画像のフレーム単位に、その
発生情報をFIFO(ファースト・イン−ファースト・
アウト)規則に従って書き込むためのメモリである。ヘ
ッダ情報バッファメモリ14bは、タイミング制御部1
4cから出力された後述するフレーム同期番号(FS)
を書き込むと共に、動画像情報の情報長としてのバイト
長(LB)を書き込むためのメモリである。また、タイ
ミング制御部14cは、動画像符号化部11からの動画
像符号化信号およびパケット伝送制御手段13からの上
位パケット制御信号に基づき、動画像情報バッファメモ
リ14aおよびヘッダ情報バッファメモリ14bに対
し、書込信号(W)、読出信号(R)を出力すると共
に、ヘッダ情報メモリ14bに対し、フレーム同期番号
(FS)およびバイト長(LB)からなるヘッダ情報信
号を送出する機能を有している。更に、多重化部14d
は、動画像情報バッファメモリ14aの動画像情報とヘ
ッダ情報バッファメモリ14bのヘッダ情報から上位パ
ケット信号を生成する機能を有している。
FIG. 2 shows a specific structure of the upper packet assembling means 14. That is, the upper packet assembling unit 14 is composed of the moving image information buffer memory 14a, the header information buffer memory 14b, the timing control unit 14c, and the multiplexing unit 14d. Moving image information buffer memory 14a
Is a FIFO (first-in first-fast
Out) Memory for writing according to the rules. The header information buffer memory 14b includes the timing control unit 1
Frame synchronization number (FS) output from 4c, which will be described later.
And a byte length (LB) as the information length of the moving image information. Further, the timing control unit 14c sends the moving image information buffer memory 14a and the header information buffer memory 14b to the moving image information buffer memory 14a and the header information buffer memory 14b based on the moving image encoded signal from the moving image encoding unit 11 and the upper packet control signal from the packet transmission control unit 13. , A write signal (W), a read signal (R), and a header information signal including a frame synchronization number (FS) and a byte length (LB) to the header information memory 14b. There is. Furthermore, the multiplexing unit 14d
Has a function of generating an upper packet signal from the moving image information of the moving image information buffer memory 14a and the header information of the header information buffer memory 14b.

【0013】次に、上記構成のパケット処理装置の動作
について説明する。先ず、動画像符号化部11に動画像
信号が入力されると、動画像符号化部11は、上位パケ
ット組立手段14に対して動画像符号化信号を送出する
と共に、発生情報量積算手段12に対して符号化情報量
信号を送出する。発生情報量積算手段12は、入力され
た符号化情報量信号から、画像フレーム当りに発生する
情報量をT秒毎に積算し、得られた情報量積算信号をパ
ケット伝送制御手段13に送出する。そして、パケット
伝送制御手段13は、入力された情報量積算信号に基づ
き所定の上位パケット制御信号と下位パケット制御信号
とを送出する。
Next, the operation of the packet processing device having the above configuration will be described. First, when a moving picture signal is input to the moving picture coding unit 11, the moving picture coding unit 11 sends the moving picture coding signal to the higher-order packet assembling means 14 and also the generated information amount integrating means 12 A coded information amount signal is sent to. The generated information amount integration means 12 integrates the information amount generated per image frame from the input coded information amount signal every T seconds, and sends the obtained information amount integration signal to the packet transmission control means 13. .. Then, the packet transmission control means 13 sends out a predetermined upper packet control signal and lower predetermined packet control signal based on the input information amount integration signal.

【0014】図3に、符号化発生情報量の時間変化の一
例を示す。図に示すように、1フレーム当りの発生情報
量は、時間によって変化する。ここで、発生情報量積算
手段12は、T秒間に相当する第1フレームから第nフ
レームまでの情報量の累積である積算値を第nフレーム
終了時点で情報量積算信号として出力する。図4に、こ
の情報量積算値の時間変化の一例を示す。
FIG. 3 shows an example of the change over time in the amount of coded information generated. As shown in the figure, the amount of information generated per frame changes with time. Here, the generated information amount integration means 12 outputs an integrated value, which is the accumulation of the information amount from the first frame to the nth frame corresponding to T seconds, as an information amount integration signal at the end of the nth frame. FIG. 4 shows an example of the change over time of the information amount integrated value.

【0015】次に、パケット伝送制御手段13は、情報
量積算値をフレーム数nで除算した1フレーム当りの平
均情報量A(ave) nを求める。一方、1フレーム当りの
発生情報量は図3にも示したように時間的変化を有して
いる。図5は、フレーム毎の発生情報量と平均情報量A
(ave) nとの関係を示す図である。いま、第m番目の1
フレーム当りの発生情報量をGmとすると、この発生情
報量は図5に示すように時間的変化がある。そして、パ
ケット伝送制御手段13は、平均情報量A(ave) nをし
きい値として、発生情報量Gmが平均情報量A(ave) n
以下の時を通常状態、発生情報量Gmが平均情報量A(a
ve) n以上の時を過負荷状態とし、この負荷状態に応じ
た制御信号を送出する。尚、平均情報量A(ave) nにつ
いては、T秒の値を小さくすると、短時間の平均を示
し、逆にT秒の値を大きくすると、長時間の平均を示
す。そして、長時間平均の方が、ゆるやかな時間変動を
示す。
Next, the packet transmission control means 13 obtains the average information amount A (ave) n per frame by dividing the information amount integrated value by the number of frames n. On the other hand, the amount of generated information per frame has a temporal change as shown in FIG. FIG. 5 shows the generated information amount and the average information amount A for each frame.
It is a figure which shows the relationship with (ave) n. Now, the m-th 1
If the generated information amount per frame is Gm, this generated information amount changes with time as shown in FIG. Then, the packet transmission control means 13 uses the average information amount A (ave) n as a threshold value and determines the generated information amount Gm as the average information amount A (ave) n.
The following time is the normal state, the generated information amount Gm is the average information amount A (a
ve) When n or more, the overload state is set, and the control signal according to this load state is transmitted. Regarding the average information amount A (ave) n, when the value of T seconds is decreased, it shows an average for a short time, and when the value of T seconds is increased, it shows an average for a long time. And, the long-time average shows a gradual time variation.

【0016】一方、上位パケット組立手段14では、動
画像符号化信号が、その動画像情報バッファメモリ14
aに書き込まれる。即ち、動画像符号化信号は、画像の
フレーム単位に異なる情報量を発生するが、動画像情報
バッファメモリ14aにはフレーム単位にその発生情報
がFIFO規則に従い書き込まれる。また、これと同時
に、タイミング制御部14cによって、画像タイミング
信号としてのフレーム同期信号(FSYNC)をヘッダ
用に変換したフレーム同期番号(FS)が、ヘッダ情報
バッファメモリ14bに書き込まれる。ここで、フレー
ム同期番号(FS)は、1秒間当りの画像フレーム数3
0に対応した番号0〜29を巡回的に繰り返すものとす
る。更に、ヘッダ情報メモリ14bには、動画像情報量
の情報長としてのバイト長(LB)が書き込まれる。
On the other hand, in the upper packet assembling means 14, the moving image coded signal is transferred to the moving image information buffer memory 14 thereof.
Written to a. That is, the moving image coded signal generates different amount of information for each frame of the image, but the generated information is written in the moving image information buffer memory 14a for each frame according to the FIFO rule. At the same time, the timing control unit 14c writes the frame synchronization number (FS) obtained by converting the frame synchronization signal (FSYNC) as the image timing signal for the header into the header information buffer memory 14b. Here, the frame synchronization number (FS) is 3 image frames per second.
The numbers 0 to 29 corresponding to 0 are cyclically repeated. Further, the byte length (LB) as the information length of the moving image information amount is written in the header information memory 14b.

【0017】図6に、上位パケットのフォーマット構成
を示す。タイミング用上位パケットは、ヘッダ(HR)
としてフレーム同期番号(FS)を持ち、フレーム周期
単位で規則的に送出するもので、固定長パケットである
下位パケットのペイロード長と同一の長さとなるよう設
定されている。また、動画像用上位パケットは、ヘッダ
(HR)としてフレーム同期番号(FS)とバイト長
(LB)を持ち、タイミング用上位パケットに後続する
可変長パケットであり、バイト長(LB)の長さに相当
する動画像符号化情報の有効データを有している。
FIG. 6 shows the format structure of the upper packet. The upper packet for timing is a header (HR)
Has a frame synchronization number (FS) and is regularly transmitted in frame cycle units, and is set to have the same length as the payload length of a lower packet which is a fixed length packet. The moving image upper packet is a variable length packet that has a frame synchronization number (FS) and a byte length (LB) as a header (HR) and follows the timing upper packet, and has a byte length (LB). The valid data of the moving picture coded information corresponding to

【0018】図7に発生情報量と上位パケット信号の生
成との関係を示す。また、図8に、パケット伝送制御の
フローチャートを示す。先ず、パケット伝送制御手段1
3は、発生情報量Gmと平均情報量A(ave) nとの大小
関係を比較し(ステップS1)、Gm<A(ave) nであ
れば通常状態と判断し、通常状態の上位パケット制御信
号を送出する(ステップS2)。また、Gm≧A(ave)
nであれば、過負荷状態と判断し、過負荷状態の上位パ
ケット制御信号を送出する(ステップS3)。タイミン
グ制御部14cは、パケット伝送制御手段13からの上
位パケット制御信号を受け、これが通常状態の制御信号
であった場合は、動画像情報バッファメモリ14aの読
出しタイミングを次フレームの同期信号に一致させて制
御する(ステップS4)。一方、過負荷状態では、その
読出しタイミングを次フレームのフレーム同期信号より
早めた所定のタイミング位置(但し、この位置は平均情
報量A(ave) nによるしきい値に依存する)になるよう
制御する(ステップS5)。このように、上位パケット
制御、即ちバッファメモリの読出しタイミング制御を実
行することによって、伝送路に送出する画像パケット信
号の平滑化を図る。
FIG. 7 shows the relationship between the amount of generated information and the generation of the upper packet signal. Further, FIG. 8 shows a flowchart of packet transmission control. First, the packet transmission control means 1
3 compares the generated information amount Gm and the average information amount A (ave) n with each other (step S1). If Gm <A (ave) n, the normal packet state is determined and the upper packet control in the normal state is performed. A signal is transmitted (step S2). Also, Gm ≧ A (ave)
If it is n, it is determined to be in an overloaded state, and the upper packet control signal in the overloaded state is transmitted (step S3). The timing control unit 14c receives the upper packet control signal from the packet transmission control unit 13, and if this is the control signal in the normal state, it matches the read timing of the moving image information buffer memory 14a with the synchronization signal of the next frame. Control (step S4). On the other hand, in the overload state, the read timing is controlled to a predetermined timing position earlier than the frame synchronization signal of the next frame (however, this position depends on the threshold value of the average information amount A (ave) n). Yes (step S5). In this way, by executing the upper packet control, that is, the read timing control of the buffer memory, the image packet signal sent to the transmission path is smoothed.

【0019】次に、上位パケットと下位パケットの関係
を説明する。図9に、上位パケット信号と下位パケット
信号のタイミングチャートを示す。画像のフレーム同期
信号(FSYNC)は、1秒間当り30フレームとする
と、33、33ms周期で発生する。このフレーム同期
信号に同期して、先頭からタイミング用上位パケット、
続いて動画像用上位パケットを生成する。ここでタイミ
ング用上位パケットの全体の長さは、前述したように、
下位パケットのペイロード長に等しくなるよう設定され
ている。即ち、固定長となった下位パケットのペイロー
ドの長さにタイミング用上位パケットの長さを等しく設
定しておくことにより、下位パケット組立手段15にお
けるハードウェアの負担が軽減される効果がある。ま
た、可変長パケットである動画像用上位パケットは、固
定長の下位パケットのペイロード長の単位で分解してい
く。即ち、動画像用上位パケットのデータ長(PV )は
フレーム単位で変化するため、例えば、第nフレームで
は動画像用上位パケットから分解される下位パケットは
3個であり、第n+1フレームではデータ(PV )に応
じて2個となっている。尚、図中、PT はタイミング用
上位パケットのデータ、hrは下位パケット信号のヘッ
ダを示している。
Next, the relationship between the upper packet and the lower packet will be described. FIG. 9 shows a timing chart of the upper packet signal and the lower packet signal. The image frame synchronization signal (FSYNC) is generated at 33 and 33 ms cycles, assuming that 30 frames per second are used. In synchronization with this frame synchronization signal, the timing upper packet from the beginning,
Then, a moving image upper packet is generated. Here, the entire length of the upper packet for timing is, as described above,
It is set to be equal to the payload length of the lower packet. That is, by setting the length of the timing upper packet to be equal to the payload length of the lower packet having a fixed length, there is an effect that the hardware load on the lower packet assembling unit 15 is reduced. The moving image upper packet, which is a variable length packet, is decomposed in units of the payload length of the fixed length lower packet. That is, since the data length (PV) of the moving image upper packet changes in units of frames, for example, in the nth frame, there are three lower packets decomposed from the moving image upper packet, and in the (n + 1) th frame, the data ( It is two according to PV). In the figure, PT indicates the data of the upper packet for timing, and hr indicates the header of the lower packet signal.

【0020】図10に、下位パケットのフォーマット構
成を示す。即ち、下位パケットは、上述したように固定
長パケットであり、ヘッダ(hr)と、上位パケットの
情報を乗せるためのペイロードから構成される。また、
ヘッダの構成例としては、シーケンス番号(SN)、情
報タイプ(IT)、有効情報長(LI)とする。シーケ
ンス番号(SN)は、パケットの順序を示すもので、例
えば、4ビットを割り当てた場合は、0 →1 →2 →…→
14→15→0 →1 →2 →…のように、0〜15を巡回的に
繰り返す。これは、受信側でパケット廃棄や誤挿入を検
出するために使用される。また、情報タイプ(IT)
は、情報の種別を示すもので、例えば2ビットを割り当
てた場合、00:タイミング、01:動画像、10:音
声、11:予備のようにすることができる。更に、有効
情報長(LI)は、ペイロード中の有効なバイト長を示
すもので、これに例えば6ビットを割り当てた場合、最
大64バイトまでの情報量を表現することができる。
FIG. 10 shows the format structure of the lower packet. That is, the lower packet is a fixed-length packet as described above, and is composed of a header (hr) and a payload for carrying the information of the upper packet. Also,
As a configuration example of the header, a sequence number (SN), an information type (IT), and a valid information length (LI) are used. The sequence number (SN) indicates the order of packets. For example, when 4 bits are assigned, 0 → 1 → 2 → → →
Repeat 0 to 15 cyclically, such as 14 → 15 → 0 → 1 → 2 → ... This is used on the receiving side to detect packet discards and erroneous insertions. Information type (IT)
Indicates the type of information. For example, when 2 bits are allocated, 00: timing, 01: moving image, 10: voice, 11: spare can be set. Further, the effective information length (LI) indicates the effective byte length in the payload, and when 6 bits are allocated to this, for example, an information amount of up to 64 bytes can be expressed.

【0021】このように、上記実施例では、その発生情
報量によって負荷状態を判断し、この負荷状態に応じて
上位パケットのタイミング制御を行うようにしたので、
パケット数の集中化を防止し、ネットワークの伝送路を
パケット伝送する際に統計多重化効果をより活かすこと
ができ、効率的なネットワーク資源の活用が可能となる
効果がある。
As described above, in the above embodiment, the load state is judged based on the generated information amount, and the timing control of the upper packet is performed according to the load state.
There is an effect that the concentration of the number of packets can be prevented, the statistical multiplexing effect can be further utilized when transmitting packets through the transmission line of the network, and the network resources can be efficiently used.

【0022】[0022]

【発明の効果】以上説明したように、本発明の画像パケ
ット処理装置によれば、実時間の通信を行うパケット網
を用いるパケット送信側装置において、動画像符号信号
のフレーム単位の発生情報量に基づいて動画像用上位パ
ケット信号のパケットを構成するようにしたので、画像
の歪みの時間的変動がなく、画質変動を防止し、実時間
の通信を行うパケット網の特性を十分に発揮することが
できる。
As described above, according to the image packet processing device of the present invention, in the packet transmission side device using the packet network for performing real-time communication, the amount of generated information for each frame of the moving image code signal is determined. Since the packet of the high-order packet signal for moving images is configured based on this, there is no temporal change in image distortion, the image quality is prevented from changing, and the characteristics of the packet network that performs real-time communication are fully exhibited. You can

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の画像パケット処理装置の構成を示すブ
ロック図である。
FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of an image packet processing device of the present invention.

【図2】本発明の画像パケット処理装置の上位パケット
組立手段の構成を示す図である。
FIG. 2 is a diagram showing a configuration of a higher-order packet assembling unit of the image packet processing device of the present invention.

【図3】本発明の画像パケット処理装置の符号化発生情
報量の時間変化の説明図である。
FIG. 3 is an explanatory diagram of a temporal change in the amount of coded information generated by the image packet processing device of the present invention.

【図4】本発明の画像パケット処理装置の情報量積算値
の時間変化の説明図である。
FIG. 4 is an explanatory diagram of a time change of an information amount integrated value of the image packet processing device of the present invention.

【図5】本発明の画像パケット処理装置の発生情報量と
平均情報量の関係を示す図である。
FIG. 5 is a diagram showing the relationship between the amount of generated information and the average amount of information in the image packet processing device of the present invention.

【図6】本発明の画像パケット処理装置の上位パケット
のフォーマット構成を示す図である。
FIG. 6 is a diagram showing a format configuration of an upper packet of the image packet processing device of the present invention.

【図7】本発明の画像パケット処理装置の発生情報量と
上位パケット信号の相関関係の説明図である。
FIG. 7 is an explanatory diagram of the correlation between the amount of generated information and the upper packet signal of the image packet processing device of the present invention.

【図8】本発明の画像パケット処理装置の上位パケット
伝送制御のフローチャートである。
FIG. 8 is a flowchart of upper packet transmission control of the image packet processing device of the present invention.

【図9】本発明の画像パケット処理装置の上位パケット
信号と下位パケット信号のタイミングチャートである。
FIG. 9 is a timing chart of an upper packet signal and a lower packet signal of the image packet processing device of the present invention.

【図10】本発明の画像パケット処理装置の下位パケッ
トのフォーマット構成を示す図である。
FIG. 10 is a diagram showing a format configuration of a lower packet of the image packet processing device of the present invention.

【図11】従来の固定レートの画像符号化送信側装置の
構成を示すブロック図である。
FIG. 11 is a block diagram showing a configuration of a conventional fixed rate image coding transmission side apparatus.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

11 動画像符号化部 12 発生情報量積算手段 13 パケット伝送制御手段 14 上位パケット組立手段 15 下位パケット組立手段 11 Video Coding Unit 12 Generated Information Amount Accumulating Means 13 Packet Transmission Controlling Means 14 Upper Packet Assembling Means 15 Lower Packet Assembling Means

───────────────────────────────────────────────────── 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 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continued Front Page (72) Inventor Hiroshi Imai 1-7-12 Toranomon, Minato-ku, Tokyo Oki Electric Industry Co., Ltd.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 【請求項1】 実時間の通信を行うパケット交換網を用
いた画像パケット処理装置において、 画像のフレーム単位当りに発生する情報量を積算し、こ
の積算値に対応した情報量積算信号を出力する発生情報
量積算手段と、 前記情報量積算信号に基づき所定の演算を行い、この演
算結果に基づき上位パケット制御信号と下位パケット制
御信号を出力するパケット伝送制御手段と、前記動画像
符号化信号を入力して、画像のフレーム同期信号を基準
としてタイミング用上位パケット信号を生成すると共
に、該タイミング用上位パケット信号に後続する上位パ
ケット信号として、前記上位パケット制御信号に基づき
前記画像の発生情報量に応じた動画像用上位パケット信
号を出力する上位パケット組立手段と、 前記上位パケット信号を入力し、前記下位パケット制御
信号に基づき下位パケット信号を出力する下位パケット
組立手段とを備えたことを特徴とする画像パケット処理
装置。
Claim: What is claimed is: 1. An image packet processing device using a packet-switching network for real-time communication, wherein the amount of information generated per frame unit of an image is integrated, and information corresponding to the integrated value is accumulated. A generated information amount integrating means for outputting an amount integrated signal, a packet transmission control means for performing a predetermined operation based on the information amount integrated signal, and outputting an upper packet control signal and a lower packet control signal based on the operation result, A moving image coded signal is input to generate a timing upper packet signal based on a frame synchronization signal of an image, and the upper packet signal subsequent to the timing upper packet signal is generated based on the upper packet control signal. Upper packet assembling means for outputting a moving image upper packet signal according to the amount of information generated in the image, and the upper packet Receives the signal, the image packet processing device being characterized in that a lower packet assembling means for outputting a lower packet signal based on the low-order packet control signal.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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US8687627B2 (en) 2009-08-05 2014-04-01 Kabushiki Kaisha Toshiba Communication apparatus
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