JPH09270831A - データ伝送装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 関連する画像や音声データをパケット多重化
して伝送する際に、通信が中断しても途中から再開する
ことが可能なデータ伝送装置を提供すること。 【解決手段】 データをパケット化して伝送する装置に
おいて、複数の属性のデータをそれぞれ再生すべきタイ
ミングでパケット化する手段と、パケット生成手段の内
部状態情報をパケット番号と対応して記憶する手段と、
受信側から応答のあったパケット番号に対応する内部状
態情報を記憶手段から消去する手段と、通信中断後の伝
送再開時に記憶手段に残っている最も古いパケット番号
に対応する内部状態情報をパケット生成手段に設定する
と共に、該パケット番号を受信側装置に通知し、伝送を
再開する伝送再開手段を含む。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明はデータ伝送装置に
関し、特に関連する画像や音声データをパケット多重化
して伝送する際に通信が中断しても途中から再開するこ
とが可能なデータ伝送装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、ビデオカメラやＶＴＲの出力信号
であるビデオデータおよびオーディオデータをＭＰＥＧ
方式等によって非実時間で符号化して、一旦蓄積装置に
蓄積し、該蓄積データファイルを送信する場合には、送
信時に符号化装置に対してフィードバック制御を行うこ
とができない。従って蓄積データを固定速度の伝送路に
どのようにして送出するかが問題となる。この問題点を
解決する手段として、本発明者は特願平７−２３０７１
２の明細書および図面に記載されているようなデータ伝
送装置を提案した。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】上記データ伝送装置に
おいては、蓄積ファイルの伝送が可能となるが、例えば
受信側装置がビデオサーバであり、一旦受信した全ての
パケットを蓄積し、その後に配信するようなシステムの
場合に、データ伝送中に回線の切断が発生すると、デー
タを再度最初から伝送し直す必要があるという問題点が
あった。

【０００４】一般にパケット伝送を行う場合には、伝送
誤りに対して、誤ったパケットを再送する技術、通信が
中断した場合に、通信再開後にデータの最初からではな
く途中から伝送する技術等が提案されている。しかし、
これらの技術は単一のデータファイルを伝送することを
前提としており、上記したような複数の属性のデータが
多重化されている場合には、単に各ファイルの伝送済み
データ量の情報だけでは、中断前の伝送状態と整合の取
れた多重化処理を再開することができない。例えば、画
像符号化の国際標準規格であるＭＰＥＧでは、多重化デ
ータに、再生時に用いる時刻情報を埋め込んでいるが、
単に多重化処理を再開したのでは、中断前の時刻情報と
の整合が取れなくなるという問題点があった。

【０００５】この発明の目的は、上記問題点を解決し、
関連する画像や音声データをパケット多重化して伝送す
る際に、通信が中断しても途中から再開することが可能
なデータ伝送装置を提供することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】この発明は、データをパ
ケット化して伝送するデータ伝送装置において、関連の
ある複数の属性のデータをそれぞれ再生すべきタイミン
グでパケット化するパケット生成手段と、パケット生成
手段の内部状態情報を抽出し、パケット番号と対応して
記憶する記憶手段と、受信側から正常に受信されたこと
を示す応答のあったパケット番号に対応する内部状態情
報を記憶手段から消去する手段と、中断後の伝送再開時
に、記憶手段に残っている最も古いパケット番号に対応
する内部状態情報をパケット生成手段に設定すると共
に、該パケット番号を受信側装置に通知し、伝送を再開
する伝送再開手段を含むことを特徴とする。

【０００７】本発明はこのような構成によって、例えば
映像・音声データのような、複数のデータをパケット多
重化して伝送する場合に、もし通信が中断しても、デー
タを最初から伝送する必要がなく、途中から通信を再開
することが可能となり、伝送効率が向上する。

【０００８】

【発明の実施の形態】以下に、図面を参照して本発明を
詳細に説明する。図１は本発明が適用されるパケットデ
ータ伝送システムの構成を示すブロック図である。送信
側装置は例えばビデオオンデマンドシステムのサーバあ
るいはサーバに蓄積されるデータを転送する装置であ
り、受信側装置は例えばビデオオンデマンド機能を有す
るＣＡＴＶの受信装置あるいはデータを受信するサーバ
である。従って、図１に示す各装置の機能は実際にはコ
ンピュータ上のソフトウェアにより実現されている。

【０００９】データ蓄積装置１は、例えばビデオフレー
ムデータファイル２（ビデオＥＳデータ：エレメンタリ
ーストリーム）およびオーディオフレームデータファイ
ル３（オーディオＥＳデータ）を蓄積している。このデ
ータは、例えばテレビカメラやＶＴＲから取り込まれ、
所定の伝送速度で伝送可能なデータ量に符号化されてお
り、また所定周期のフレームごとにデータが区切られて
いる。

【００１０】ＴＳ化装置４は、例えば本発明者が特願平
７ー２３０７１２において提案したパケット伝送装置で
あってもよく、内部は大きくＰＥＳ化装置５、６および
ＴＳ化装置７に分かれる。ＰＥＳ化装置５、６はそれぞ
れビデオＥＳデータおよびオーディオＥＳデータを読み
出し、ＰＥＳ（パケタイズドＥＳ）データと呼ばれるパ
ケットを生成する。ＰＥＳパケット列は、ビデオおよび
オーディオＥＳデータのフレームに対応してグループ化
され、各ＰＥＳパケットはＰＥＳヘッダおよびＰＥＳペ
イロードから成る。

【００１１】各グループの先頭の、フレームの先頭の情
報を含むＰＥＳパケットのヘッダにはＰＴＳ（プレゼン
テーションタイムスタンプ：該データを表示、出力すべ
き時間情報）フィールドが含まれる。なお、ＰＥＳ化装
置の仕様によっては、ＰＴＳフィールドに加えてＤＴＳ
（デコーディングタイムスタンプ：該データをデコード
すべき時間情報）フィールドが存在する場合もあるが、
ＰＴＳフィールドのみが存在する場合には、ＤＴＳ値を
ＰＴＳ値で代用する。なおフレームの順序を飛ばして後
のフレームを先にデコードする場合もあり、ＤＴＳとＰ
ＴＳとは必ずしも一致しない。

【００１２】ＰＥＳ化装置５、６はパケット化の際、例
えばＥＳデータのフレーム数をカウントすることによ
り、該データをデコード、表示すべき時間情報を生成
し、ＤＴＳあるいはＰＴＳフィールドに該時間情報を挿
入する。なお、ＰＥＳパケット化処理はデータの伝送に
先だって予め実行し、ＰＥＳパケットが蓄積装置に蓄積
されている状態から伝送処理を開始する。

【００１３】ＴＳ化装置７は、例えばビデオ用およびオ
ーディオ用のＴＳ化装置、選択部、ＰＣＲ付与部などか
ら成る。各属性のデータに対応するＴＳ化装置はＴＳ
（トランスポートストリーム）パケットを生成する。Ｔ
ＳパケットはＴＳヘッダおよびＴＳペイロードから成
り、１８８バイトの固定長である。ビデオ用のＴＳ化装
置は、所定周期（例えば１００ミリ秒に１回以上）でＴ
Ｓヘッダ内にＰＣＲフィールドを挿入する機能を有して
いる。クロック情報であるＰＣＲ値は頻繁に伝送する必
要があるが、周期は一定である必要はない。従って、パ
ケットの殆どを占めるビデオＴＳパケットにのみ、所定
周期でＰＣＲフィールドを設ける。ＰＣＲカウンタは、
所定周波数の送信クロック信号をカウントして、クロッ
ク情報ＰＣＲを出力する。

【００１４】選択部は、所定の優先順位で１つのＴＳ化
装置を選択する。優先順位は例えばオーディオ、ビデオ
の順であり、送出すべきデータが無い場合にはヌルＴＳ
パケット発生部を選択する。ヌルパケット発生部は、時
間を埋めるために何の情報も含まないヌルＴＳパケット
を生成する。ＰＣＲ付与部は、選択部から出力されるＴ
ＳパケットにＰＣＲフィールドが存在する場合には、該
フィールド内にＰＣＲカウンタの値、即ち現在のクロッ
ク情報を挿入し、ＬＡＰＢ伝送装置８に出力する。

【００１５】ＬＡＰＢ伝送装置８は、データ通信プロト
コルとして広く普及しているＸ．２５のリンクレベル、
即ちＬＡＰＢ（リンクレベルプロセジャバランスド：平
衡型リンクアクセス手順）を実行する周知の伝送装置で
ある。ＬＡＰＢ伝送装置８は任意の回線９を介して受信
側のＬＡＰＢ伝送装置１０と接続されており、エラーフ
レームの再送等の伝送制御手順を実行して、エラーの殆
どない受信データを出力する。受信データは再生ファイ
ル１２として、受信側データ格納装置１１に格納され、
配信される。

【００１６】送信側のＴＳ化装置４に接続された再伝送
制御装置１３は、後述するような処理によって、パケッ
トの生成、送出毎に該パケットに対応するＴＳ化装置４
の内部パラメータをメモリ１４に保存し、通信中断後の
再開処理を行うものである。また、受信側の再伝送制御
装置１５は、正常に受信されたパケット数を計数し、該
計数値を送信側の再伝送制御装置１３に返送することに
よって、受信側でどこまで正常に受信されたかを通知す
る。

【００１７】図６は、送信されるパケットデータの構造
を示す説明図である。例えば１／３０（あるいは１／６
０）秒周期で発生するビデオ信号をＡ／Ｄ変換して取り
込まれたビデオフレームデータ３０は、ＭＰＥＧ方式等
の符号化方式によって符号化され、ＥＳデータ３１とし
てデータ蓄積装置１に蓄積される。ＥＳデータ３１は例
えばフレームごとにデータが区切られており、各フレー
ム対応のデータ量は画像の特性等により変化する。ＰＥ
Ｓ化装置におけるＰＥＳパケット化処理においては、例
えば１つのフレーム３０に対応するＥＳデータ３１が幾
つかのＰＥＳパケット３２に格納され、先頭のＰＥＳパ
ケット３２のヘッダにはＤＴＳフィールドが設けられ、
ＤＴＳ値が格納される。

【００１８】ＴＳ化装置においては、１つのＰＥＳパケ
ット３２が更に複数の固定長ＴＳパケット３３に格納さ
れる。また所定の周期で、ＴＳパケットにＰＣＲフィー
ルドが設けられる。なお、１フレーム当たりのＴＳパケ
ット３３の数は、元のＥＳデータ量の変化に従って変化
する。従って、パケット数が少ない場合には、選択部１
０から空き時間を埋めるためにヌルＴＳパケットが送出
される。

【００１９】各属性のＴＳパケットは選択部によって混
合、多重化される。ビデオＴＳパケットは、オーディオ
やＰＳＩデータよりも優先順位が低いので、選択部にお
いて送出を待たされる場合がある。従って、ＴＳ化装置
においては、ＰＣＲフィールドには仮のＰＣＲ値を格納
するか、あるいは何も格納せず、選択部の後段のＰＣＲ
付与部においてＰＣＲ値を格納する。

【００２０】次に、各部の動作を説明する。図２は、図
１のＰＥＳ化装置５、６に対応するＰＥＳパケット作成
処理を示すフローチャートである。なおこの処理はオー
ディオファイル３、ビデオファイル２それぞれに対して
個別に実行される。ステップＳ１においては、ファイル
をオープンし、ステップＳ２においては、ＰＴＳ、ＤＴ
Ｓ値の初期値を設定する。

【００２１】ステップＳ３においては、ファイルポイン
タの値に基づいてファイルからデータを読み込み、ステ
ップＳ４においては、ＰＴＳ、ＤＴＳ等のヘッダを付し
てＰＥＳパケットを生成する。ステップＳ５において
は、バッファを介して後述するＴＳパケット化処理にＰ
ＥＳパケットを渡す。ステップＳ６においては、ファイ
ルポインタ、ＰＴＳ、ＤＴＳ値を更新し、データがある
間はステップＳ３に戻って処理を繰り返す。

【００２２】図４は、送信側の伝送制御処理例を示すフ
ローチャートである。ステップＳ２０においてはＴＳパ
ケット作成処理が実行される。図３は、図１のＴＳ化装
置７に相当するＴＳパケット作成処理の詳細を示すフロ
ーチャートである。ステップＳ１０においては、ＰＥＳ
パケットを読み込み、ステップＳ１１においては、前回
オーディオＴＳパケットを作成し、送出してから所定時
間が経過したか否かが判定され、判定結果が肯定の場合
にはステップＳ１２に移行するが、否定の場合にはステ
ップＳ１３に移行する。

【００２３】ステップＳ１２においては、オーディオＰ
ＥＳデータから所定量のデータを切り出し、オーディオ
ＴＳ用ヘッダを付してＴＳパケットを作成する。ステッ
プＳ１３においては、ビデオＰＥＳデータから所定量の
データを切り出し、ビデオＴＳ用ヘッダを付してＴＳパ
ケットを作成する。この際、ＰＣＲフィールドを含むヘ
ッダの場合にはＰＣＲ値を書き込む。ステップＳ１４に
おいては、作成したＴＳパケットをＬＡＰＢ伝送装置に
渡し、ステップＳ１５においては、ＰＣＲおよび前回オ
ーディオＴＳパケットからの経過時間を更新する。

【００２４】図４に戻って、ステップＳ２１において
は、内部パラメータが保存される。内部パラメータとし
ては、例えばキーとなるＴＳパケット番号（ＴＳカウン
タ値）と対応して、ビデオファイルへのファイルポイン
タ、オーディオファイルへのファイルポインタ、ＰＣＲ
値、ビデオＰＴＳ値、ビデオＤＴＳ値、オーディオＰＴ
Ｓ値前回のオーディオＴＳからの経過時間がメモリ１４
に保存される。

【００２５】ステップＳ２２においては、生成したパケ
ット数を計数するＴＳカウンタに１が加算され、ステッ
プＳ２３においては、受信側からの通知情報を確認す
る。受信側装置においては、正常に受信されたパケット
数を計数し、該計数値を送信側装置に通知している。従
って、送信側装置においては、該通知情報を受信するこ
とによって、受信側装置が何番目のパケットまで正常に
受信したかが判明する。ステップＳ２４においては、受
信側から正常受信が通知されたパケット番号および該番
号より古い（小さい）パケット番号に対応する内部パラ
メータは不要であるので、メモリ１４から消去する。

【００２６】ステップＳ２５においては、例えば装置の
一時的な故障等によって接続が切断されたか否かが判定
され、判定結果が否定の場合にはステップＳ２０に戻っ
て処理を繰り返すが、肯定の場合にはステップＳ２６に
移行する。ステップＳ２６においては、相手装置との再
接続処理を実行し、再接続が完了するとステップＳ２７
に移行する。

【００２７】ステップＳ２７においては、伝送を再開す
るパケット番号として、保存されている内部パラメータ
中で最も古い（小さい）パケット番号を受信側装置に通
知する。ステップＳ２８においては、通知したパケット
番号に対応する内部パラメータをＴＳパケット作成処理
に使用する内部パラメータとして所定の記憶エリアに設
定し、ステップＳ２０に戻って伝送を再開する。

【００２８】図５は、受信側の再伝送制御装置の処理例
を示すフローチャートである。ステップＳ３０において
は、ＴＳパケットが受信されたか否かが判定され、判定
結果が肯定の場合にはステップＳ３１に移行する。ステ
ップＳ３１においては、受信データを蓄積装置に格納す
ると共に受信パケット数を計数するカウンタに１を加算
し、ステップＳ３２においては該カウンタの計数値（パ
ケット番号）を送信側再伝送制御装置に通知する。ステ
ップＳ３３においては、接続が切断されたか否かが判定
され、結果が否定の場合にはステップＳ３０に戻って、
ファイル受信完了まで受信処理を繰り返す。

【００２９】ステップＳ３３において切断と判定された
場合にはステップＳ３４に移行し、例えば送信側装置か
ら接続されるのを待つ。そして、再接続が確認されると
ステップＳ３５に移行する。ステップＳ３５において
は、送信側装置から通知されるパケット番号を受信し、
カウンタに（該値−１）をセットする。ステップＳ３６
においては、受信したパケット番号を含む、それより新
しい番号のパケットを廃棄して、ステップＳ３０に戻
り、受信処理を再開する。以上のような処理によって、
装置や回線の一時的な故障等によって通信が切断して
も、再接続後に続きのデータのみ伝送すればよいので、
伝送効率が向上する。

【００３０】以上、実施例を開示したが、更に以下に述
べるような変形例も考えられる。実施例においては、パ
ケット番号として送信および受信したパケット数の計数
値を使用し、パケットそのものには番号を付加しない方
式を開示したが、例えばパケットそのものに通し番号を
付加しても良いし、この場合に全てのパケットに番号を
付与するのではなく、所定の周期あるいは個数ごとに番
号を付与するようにしてもよい。

【００３１】複数のファイル転送処理を並行して実行す
る場合には、通信切断後の再接続時に、どのデータの続
きであるかを示す識別情報が必要である。従って、通信
開始時に格納ファイル名等の識別情報を交換しておく必
要がある。また、受信側装置において、所定時間待って
も再接続されない場合には、受信データを廃棄するよう
にしてもよい。

【００３２】何らかの理由で、送信側装置、受信側装置
あるいはいずれかのオペレータにおいて通信を中断した
い事態が発生した場合に、手動で、あるいは自動的に一
方的に通信を切断するような手段を備えていてもよい。
この場合にも、本発明の機能が備わっていれば、単に通
信を切断するのみで、再開処理のために特別な処理をす
る必要はない。

【００３３】

【発明の効果】例えば既存の６４ｋｂｐｓのＩＳＤＮ回
線を使用して映像・音声データのような大量のデータを
パケット多重化して伝送する場合には、伝送時間が非常
に長くかかってしまい、通信中に切断が発生する可能性
も高くなる。例えば伝送時間が２時間かかるデータを伝
送中に１時間５０分の時点で切断が発生すると、従来の
装置においては、再度最初から２時間分伝送し直す必要
があった。しかし、この発明によれば、もし通信が中断
してもデータを最初から伝送する必要がなく、通信の再
開時に残り１０分のデータのみ伝送すればよく、伝送効
率が向上するという効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明が適用されるパケットデータ伝送システ
ムの構成を示すブロック図である。

【図２】ＰＥＳパケット作成処理を示すフローチャート
である。

【図３】ＴＳパケット作成処理の詳細を示すフローチャ
ートである。

【図４】送信側の伝送制御処理例を示すフローチャート
である。

【図５】受信側の伝送制御処理例を示すフローチャート
である。

【図６】送信されるビデオデータの構造を示す説明図で
ある。

【符号の説明】

１、１１…データ蓄積装置、２…ビデオファイル、３…
オーディオファイル、４…ＴＳ化装置、５、６…ＰＥＳ
化装置、７…ＴＳ化装置、８、１０…ＬＡＰＢ伝送装
置、９…回線、１２…再生ファイル、１３、１５…再伝
送制御装置、１４…メモリ

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 データをパケット化して伝送するデータ
   伝送装置において、 関連のある複数の属性のデータをそれぞれ再生すべきタ
   イミングでパケット化するパケット生成手段と、 パケット生成時におけるパケット生成手段の内部状態情
   報を抽出し、パケット番号と対応して記憶する記憶手段
   と、 受信側から正常に受信されたことを示す応答のあったパ
   ケット番号に対応する内部状態情報を記憶手段から消去
   する消去手段と、 中断後の伝送再開時に、記憶手段に残っている最も古い
   パケット番号に対応する内部状態情報をパケット生成手
   段に設定すると共に、該パケット番号を受信側装置に通
   知し、伝送を再開する伝送再開手段を含むことを特徴と
   するデータ伝送装置。
2. 【請求項２】 前記内部状態情報は、データファイルの
   ポインタ、クロック情報、タイムスタンプ情報、所定の
   属性データの頻度情報の内の少なくとも１つを含むこと
   を特徴とする請求項１に記載のデータ伝送装置。
3. 【請求項３】 更に、送信パケット数を計数し、該計数
   値をパケット番号とする計数手段を有し、 前記受信側装置は、受信したパケット数を計数して送信
   側装置に通知することを特徴とする請求項１あるいは２
   のいずれかに記載のデータ伝送装置。