JPH10312648A - データパケット列生成方法、それを用いたデータ伝送方法、データ蓄積方法及びmpeg画像伝送システム - Google Patents

データパケット列生成方法、それを用いたデータ伝送方法、データ蓄積方法及びmpeg画像伝送システム

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JPH10312648A
JPH10312648A JP12220497A JP12220497A JPH10312648A JP H10312648 A JPH10312648 A JP H10312648A JP 12220497 A JP12220497 A JP 12220497A JP 12220497 A JP12220497 A JP 12220497A JP H10312648 A JPH10312648 A JP H10312648A
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JP12220497A
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Hideo Kodama
秀雄 児玉
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Sanyo Electric Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 異なる大きさのパケットにより構成されるM
PEGパケット列を伝送・蓄積し使用する際の利用効率
を向上する。 【解決手段】 MPEGパケットのPESプライベート
データ領域に、当初のMPEGデータストリームにおけ
るパケットグループの並びと生成したMPEGデータパ
ケット列におけるパケットグループの並びとの対応関係
を記述した順序テーブル122を格納する。これによ
り、当初のパケットグループの順序を把握することがで
きるので、パケットグループの順序を任意に変更するこ
とができる。例えば、伝送路が混んでいる場合には大き
なサイズのMPEGデータパケットの伝送を後回しにす
ることにより円滑な伝送が実現される。また使用優先度
の高いMPEGデータパケットをレコードの先頭側に集
め蓄積することにより、検索時間の短縮を図ることがで
きる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、ビデオデータ、オ
ーディオデータをMPEG符号化し、さらに多重化して
伝送・蓄積するMPEGシステムにおけるMPEGデー
タパケット列の生成方法と、その生成方法を用いたMP
EGデータ伝送方法、MPEGデータ蓄積方法、及びM
PEG画像伝送システムに関する。
【0002】
【従来の技術】マルチメディア時代を迎え、通信回線網
等のインフラストラクチャの拡充が進んでいる。しか
し、画像データの情報量は大きいため、そのままのデー
タを伝送しようとすると依然として通信時間が長くなっ
たり通信回線の負荷が増大するといったことが問題とな
る。このような問題の解決を図る技術として、JPEG
(Joint Photographic Coding Experts Group)方式や
MPEG(Moving PictureCoding Experts Group)方式
といった画像圧縮技術が存在する。このうちMPEGは
主として動画像(ビデオデータ)の圧縮に用いられる
が、音声データ(オーディオデータ)を圧縮し、ビデオ
データに多重化することもできる。
【0003】MPEGには現在、MPEG1とMPEG
2とがある。MPEG1は例えばCD−ROM等の主と
して蓄積メディア用途に用いられる。一方、MPEG2
はMPEG1を発展させ、圧縮率及び画質の向上を図り
通信メディア用途にも対応を強化している。
【0004】また、MPEGで符号化した画像や音声の
データを通常、伝送・蓄積などで扱う際には、MPEG
システムの規格に従って、元のデータ(ビットストリー
ムという。)をパケット化する。具体的には、PESパ
ケット(Packetized Elementary Stream Packet)と呼
ばれる比較的長いパケットデータに分割される。これは
MPEG1ではMPEG1−PSと呼ばれ、MPEG2
ではMPEG2−PSと呼ばれている。MPEG2−P
Sは、MPEG1−PSを上位互換していて、上述のよ
うに放送、蓄積メディアなどの広範囲なアプリケーショ
ンを対象とすることができる。PESパケットには、M
PEGの画像や音声のストリームデータが例えばGOP
(Group of Picture)やピクチャ、符号化ブロック長ご
とにヘッダを付加してパックされる。
【0005】さらに、実際の伝送の際には、PESパケ
ットはMPEG2−TSパケットと呼ばれるTSパケッ
トに再分割され伝送される。PESパケットがグループ
化のためのパケットであるのに対して、TSパケットは
伝送のためのパケットであって、多重・分離が可能であ
る。ここで、多重化とは、複数のビットストリームを一
つのストリームとすることである。
【0006】従来においては、PESパケット、TSパ
ケットといったMPEGシステムにより生成されるパケ
ット列は、MPEG符号化されたデータが順にパケット
化されている。多重化される場合においても、ある一つ
のビットストリームに注目すれば、パケットは、オリジ
ナルのデータの順番を有するパケット列を構成する。そ
してこのように構成されたパケット列が、蓄積メディア
に記録されたり、伝送路を介して伝送されたりする。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】上述のように生成され
た従来のMPEGデータパケット列を伝送しようとする
と、例えばデータ容量の大きな画像データの伝送に要す
る時間は、容量の小さな画像データの伝送時間に比べて
大きくなる。これによる時間差は、伝送路のトラフィッ
クが混んでいるほど顕著に表れる。そのため、例えば、
MPEGシステムにおいて一般にIピクチャはP、Bピ
クチャに比してデータ容量が大きいが、これらを伝送す
る場合、トラフィックの混んでいる時にIピクチャを伝
送するとその伝送が完了するまでの時間が長くなって、
復号化処理部の待ち時間が長くなる。つまり、その分、
全データの復号完了までの所要時間も長くなり処理効率
が低下するという問題があった。例えば、この問題は具
体的には、伝送路を介したテレビ会議において、受け手
側での画面表示での円滑な動きが損なわれ不自然な動画
像となるという形で表れる。
【0008】同様に、複数のストリームを多重化して伝
送する場合も、ストリーム間で単位となるデータの容量
に大小の差異があると、データ容量の大きなストリーム
の伝送がネックとなって、他のストリームへもその伝送
が円滑に行われないという悪影響が及ぶという問題があ
った。
【0009】また、従来のMPEGデータパケット列を
蓄積する場合には、MPEG符号化された順に蓄積メデ
ィアに記録される。そのため、その蓄積メディアが順次
アクセスの装置であると先の順番に容量の大きなデータ
が存在する場合に、それ以降の順番に位置するデータへ
のアクセスに要する時間が長くなる。これは、アクセス
頻度が高いといった優先順位の高いデータの前に容量の
大きなデータが存在する場合に特に問題となる。
【0010】本発明は上記問題点を解消するためになさ
れたもので、MPEGデータの効率的な使用、特に伝
送、蓄積用途での効率的な使用を可能とするMPEGデ
ータパケット列の生成方法を提供するとともに、その方
法を用いた効率的なデータ使用を実現するMPEGデー
タ伝送方法及びMPEGデータ蓄積方法、さらに伝送と
並行した円滑な動画表示と劣化のないデータ蓄積とを可
能とするMPEG画像伝送システムを提供することを目
的とする。
【0011】
【課題を解決するための手段】本発明に係る第1のデー
タパケット列生成方法は、データストリームからデータ
パケット列を生成する方法であって、前記データストリ
ームをパケットに分割して中間パケット列を生成し、前
記中間パケット列を複数のパケットグループに分割し、
複数の前記パケットグループを所定の規則に従ったグル
ープ順列に並べて前記データパケット列を生成するもの
であり、前記データパケット列の少なくとも一部のパケ
ットには前記グループ順列に関する順列情報が格納され
る。
【0012】本発明によれば、生成されたデータパケッ
ト列を構成するパケットグループのグループ順列は、当
初のデータストリームに対応する順番と異なる順番にす
ることができる。そのグループ順列に関する順列情報は
パケットに格納されるので、当該パケットからその情報
を取り出すことにより生成されたデータパケット列を、
当初のデータストリームでの順序に基づいて利用するこ
とができる。なお、中間パケット列は、データストリー
ムを直接分割して生成されるものに限られない。例え
ば、データストリームに前処理を施したものに基づいて
中間パケット列を生成してもよい。その前処理はパケッ
ト化処理を含むものであってもよく、その場合、中間パ
ケット列は、データストリームから生成されたパケット
を再度パケットに分割して生成されるであろう。
【0013】本発明に係る第2のデータパケット列生成
方法は、データストリームからデータパケット列を生成
する方法であって、複数の前記データストリームをそれ
ぞれパケットに分割して複数の個別ストリームパケット
列を生成し、前記個別ストリームパケット列を多重化し
て1つの中間パケット列を生成し、前記中間パケット列
を複数のパケットグループに分割し、複数の前記パケッ
トグループを所定の規則に従ったグループ順列に並べて
前記データパケット列を生成するものであり、前記デー
タパケット列の少なくとも一部のパケットには前記グル
ープ順列に関する順列情報が格納される。
【0014】本発明によれば、例えばビデオデータとオ
ーディオデータといった複数のデータストリームが1つ
の中間パケット列に時分割多重化される。なお、この場
合において中間パケット列は、複数の個別パケット列を
単純に多重化して生成されるものに限られない。例え
ば、中間パケット列を生成する多重化処理は、個別スト
リームパケット列に含まれるパケットを再分割した後、
多重化する処理であってもよいし、また多重化した後、
その多重化により生成されたパケット列に含まれるパケ
ットを再分割する処理までを含んでいてもよい。
【0015】本発明に係る第3のデータパケット列生成
方法は、上記第1又は第2のデータパケット列生成方法
を、MPEG符号化により生成されたMPEGデータス
トリームに適用したデータパケット列生成方法である。
MPEGデータストリームは、一般には画像を表すビデ
オデータ又は画像に対応した音声情報を表すオーディオ
データであり、それぞれ一時刻におけるMPEGデータ
を時刻順に従って並べたものである。パケットグループ
は、1枚の画像に対応するビデオデータ、又はその画像
に付随するオーディオデータ、又はそれらを合わせたデ
ータ、複数枚の画像といったものを単位として定められ
る。
【0016】本発明に係る第4のデータパケット列生成
方法は、上記第3のデータパケット列生成方法におい
て、前記MPEGデータストリームが、動画像を構成す
る各ピクチャにそれぞれ対応し各ピクチャの時刻順に並
んだ複数のピクチャ毎データで構成され、前記各パケッ
トグループは、前記各ピクチャに対応する前記ピクチャ
毎データから生成された前記パケットで構成される。
【0017】本発明によれば、各パケットグループに格
納されるMPEGデータは一時刻におけるピクチャに対
応したデータである。つまり1枚のピクチャを表すMP
EGデータが1又は複数のパケットに分割され、この1
又は複数のパケットで構成されるパケット列が1つのパ
ケットグループとされる。ここでMPEGデータストリ
ームが複数ある場合には、互いに同じ時刻のピクチャに
対応するピクチャ毎データが、パケットグループにまと
められる。
【0018】本発明のデータパケット列生成方法の好適
な態様では、上記第3又は第4のデータパケット列生成
方法において、前記データパケット列を構成するパケッ
トの形式をMPEG2方式のPESパケット形式又はT
Sパケット形式とし、前記順列情報をこれらパケット形
式においてユーザが任意に使用できる領域として提供さ
れているプライベートデータ部分に格納する。
【0019】本発明に係る第5のデータパケット列生成
方法では、上記第4のデータパケット列生成方法におけ
る前記各パケットグループが前記順列情報を格納された
前記パケットをそれぞれ含み、当該パケットには前記順
列情報として当該パケットグループに対応する前記ピク
チャの前記時刻順における順番が格納される。
【0020】本発明によれば、各パケットグループが順
列情報を格納された1又は複数のパケットをそれぞれ有
し、その順列情報は当該順列情報を格納されたパケット
が属するパケットグループの順番に関するものである。
よって、生成されたMPEGデータパケット列がパケッ
トグループの順序を変えられたものであっても、当初の
順番に基づいてそのMPEGデータパケット列を使用す
ることが可能である。
【0021】本発明に係る第6のデータパケット列生成
方法では、上記第4のデータパケット列生成方法におけ
る前記順列情報として、前記パケットグループの前記グ
ループ順列中での順番と当該パケットグループに対応す
る前記ピクチャの前記時刻順における順番との対応テー
ブルが格納される。
【0022】本発明によれば、順列情報はパケットグル
ープの当初の配列と順序を変えられた後での配列とを対
応付ける対応テーブルである。つまり一つの順列情報に
複数のパケットグループの順番が含まれている。一つの
対応テーブルは、複数のパケットにまたがって格納され
てもよい。
【0023】本発明に係るデータ伝送方法は、送信側が
上記第1又は第2のデータパケット列生成方法を用いて
前記データパケット列を生成し送信するものであって、
前記グループ順は前記各パケットグループのデータサイ
ズ及び伝送路のトラフィック量に応じて定められる。
【0024】本発明によれば、例えばサイズが大きなパ
ケットグループを伝送する際に伝送路のトラフィック量
が多い場合には、トラフィック量が低下するまで、当該
パケットグループの伝送の順番を後回しとするようにグ
ループ順列を定める。
【0025】本発明に係るデータ蓄積方法は、上記第1
又は第2のデータパケット列生成方法を用い記憶手段に
データを蓄積する方法であって、前記パケットグループ
の使用優先順位に応じた前記グループ順列を有する前記
データパケット列を生成し、記憶手段は前記データパケ
ット列への読み出しアクセスが前記グループ順列にて行
われるように前記データパケット列を蓄積する。
【0026】本発明によれば、例えば使用頻度が高いと
いった使用優先順位が高いデータに対してグループ順列
における上位の順番を与え、逆に使用優先順位の低いデ
ータに対しては下位の順番を与える。そして、このグル
ープ順列が記憶手段におけるデータパケット列への順次
読み出しアクセスの順序に対応付けられる。
【0027】本発明に係るMPEG画像伝送システム
は、ピクチャ毎データとしてIピクチャデータ、Pピク
チャデータ及びBピクチャデータの3種類を含むMPE
Gデータストリームに対して上記第4のデータパケット
列生成方法を適用したMPEG画像伝送システムであっ
て、前記MPEGデータストリームから前記データパケ
ット列を生成し伝送路へ送出する送信ノードと、前記伝
送路から受信した前記データパケット列を記録し画像表
示を行う受信ノードとを有し、前記送信ノードは、前記
伝送路の混雑度を検知するトラフィック検知手段と、前
記ピクチャ毎データが前記Iピクチャデータ、前記Pピ
クチャデータ及び前記Bピクチャデータのいずれである
かを判断するピクチャデータ種別判断手段と、前記Iピ
クチャデータにおいて画像のシーンチェンジが発生した
か否かを検知するシーンチェンジ検知手段と、前記各ピ
クチャ毎データに対応する前記パケットグループを生成
するパケットグループ生成手段と、前記伝送路が混んで
おり、かつ前記Iピクチャデータが前記シーンチェンジ
を伴わない場合には、前記MPEGデータストリームの
うち当該Iピクチャデータに先行して、後続の前記Pピ
クチャデータ又は前記Bピクチャデータに対応する前記
パケットグループを前記伝送路へ送出するデータ送出手
段とを有し、前記受信ノードは、前記伝送路から受信し
た前記パケットグループを順次、復号化してピクチャ再
生を行うリアルタイムピクチャ再生手段と、前記伝送路
から受信した前記ピクチャ毎データを蓄積するピクチャ
データ記憶手段と、前記順列情報に基づき前記送信ノー
ドでの前記動画像の前記時刻順に応じて前記ピクチャデ
ータ記憶手段から前記パケットグループを取り出すピク
チャデータ読み出し手段を有する。
【0028】本発明によれば、MPEGにおけるフレー
ム内符号化画像であるIピクチャデータ、フレーム間順
方向予測符号化画像であるPピクチャデータ、双方向予
測符号化画像であるBピクチャデータを含むMPEGデ
ータストリームをMPEGパケットデータ列として送信
ノードから伝送し、受信ノードでは受信したMPEGパ
ケットデータ列の蓄積を行うとともに当該データ列に基
づいてリアルタイムピクチャ再生を行うことができる。
Iピクチャデータは一画面を全部符号化するため、P、
Bピクチャデータに比較すると一般にデータ容量が大き
い。このIピクチャデータを伝送路が混んでいるときに
伝送しようとすると伝送時間の遅れによりリアルタイム
動画表示において円滑な動きが損なわれるおそれがあ
る。そこで、トラフィック検知手段が伝送路が混んでい
ることを検知し、ピクチャデータ種別判断手段が、伝送
しようとするピクチャ毎データがIピクチャであること
を検知し、シーンチェンジ検知手段が当該Iピクチャデ
ータにおいて画像内容が大きく変化するシーンチェンジ
が起きていないと判断した場合には、データ送出手段
は、伝送順番が到来したIピクチャデータの伝送を後送
りにしこれに後続するP、Bピクチャデータを先に伝送
するようにグループ順列を定める。受信ノードでは、リ
アルタイムピクチャ再生手段が、受信したMPEGパケ
ットデータ列がIピクチャデータをスキップされていて
もリアルタイムで順次復号してピクチャ表示を行う。後
回しにされたIピクチャデータは後から受信ノードに伝
送され、ピクチャデータ記憶手段により記憶される。生
成され伝送されるMPEGパケットデータ列でのパケッ
トグループの順序はMPEGデータストリームでの順番
とは相違する可能性があるが、ピクチャデータ読み出し
手段は順列情報に基づいて当初のMPEGデータストリ
ームに応じた順序で各ピクチャ毎データを取り出すこと
ができる。
【0029】
【発明の実施の形態】次に、本発明の実施形態について
図面を参照して説明する。
【0030】[実施の形態1]第1の実施の形態とし
て、本発明に係るMPEGデータパケット列生成方法を
用いたMPEG画像伝送システムを取り上げて説明す
る。
【0031】図1は、本システムの概略のブロック構成
図である。本システムは、大きくは画像/音声といった
入力データをMPEGデータパケット列に変換して送信
する送信ノード2と、MPEGデータパケット列を伝送
する伝送路4と、伝送路4からMPEGデータパケット
列を受信して復号再生して表示したり蓄積したりする受
信ノード6とで構成される。
【0032】送信ノード2は、MPEG符号化器10、
シーンチェンジ検知部12、パケットグループ生成部1
4、トラフィック検知部16、通信制御部18、データ
送出部20を含んで構成される。さらにパケットグルー
プ生成部14は、PESパケット化器22、TSパケッ
ト化器24を内蔵し、データ送出部20はパケット列編
集出力器26を内蔵する。
【0033】受信ノード6は、通信制御部40、MPE
G復号器42、画像表示器44、音声再生器46、ピク
チャデータ記憶部48、ピクチャデータ読み出し部50
を含んで構成される。
【0034】図2は、送信ノード2におけるMPEGデ
ータパケット列の生成の概略のフロー図である。送信ノ
ード2への入力データ60は、MPEG符号化器10に
よるMPEG符号化処理61によってMPEGデータス
トリーム62に変換される。入力データ60は、ここで
は例えばビデオカメラにより撮像したときに得られる画
像データと、それと同時に得られる音声データである。
MPEG符号化器10は、これらをそれぞれ個別に符号
化する。画像と音声のそれぞれのMPEGデータストリ
ーム62はPESパケット化器22によるPESパケッ
ト化処理63によってPESパケットと呼ばれる比較的
長いパケットに分割される。ここで生成された画像と音
声の個別ストリームパケット列であるPESパケット列
64はそれぞれTSパケット化器24によるTSパケッ
ト化処理65によって再分割されTSパケットに乗せら
れる。画像のTSパケットと音声のTSパケットは多重
化されて1つのTSパケット列としてパケット列編集出
力器26に入力される。パケット列編集出力器26はT
Sパケット列66を中間パケット列として、さらに所定
の規則に従って、適宜PSパケットのパケットグループ
の並べ替え処理を行うパケット列編集処理67により加
工を行い、最終的なMPEGデータパケット列である出
力パケット列68を生成し出力する。
【0035】図3は、図2に示す各段階でのデータ及び
パケット列を時間的な流れに沿う形で示した模式図であ
る。図3(a)はMPEGデータストリーム62である
MPEG画像データストリーム80とMPEG音声デー
タストリーム82とを示している。MPEG画像データ
ストリーム80は、各画像に対応するビデオデータ“V
1”、“V2”、……を含んでいる。またMPEG音声
データストリーム82は、各画像に対応するタイミング
におけるオーディオデータ“A1”、“A2”、……を
含んでいる。この図で時間軸は左から右に向いている。
そして例えば記号“V1”等に含まれる数字は、MPE
Gデータストリーム中での画像の順番、すなわちピクチ
ャ番号を表しており、同一の数字を含んだビデオデータ
とオーディオデータとは同じピクチャを構成することを
示している。
【0036】また、時間軸方向に大きなサイズで示して
いるデータ“V2”、“V5”は、具体的には画面全体
を符号化し一般に大きなデータサイズを有するIピクチ
ャデータを示したものであり、これに比較してデータサ
イズの小さい他のデータは、画像の一部のみ符号化する
Pピクチャデータ、Bピクチャデータを示したものであ
る。なお、ここでは図を簡単とするためにIピクチャデ
ータ“V2”、“V5”間に2つのP、Bピクチャデー
タしか示していないが、実際にはより多くのP、Bピク
チャデータが2つのIピクチャデータ間に挟まれるのが
一般的である。
【0037】PESパケット化器22は、画像、音声の
データストリーム80、82を分割して画像PESパケ
ット列、音声PESパケット列を生成する。PESパケ
ットには、符号化の単位や情報提示に都合のよい単位の
データが格納される。例えば、PESパケットのペイロ
ードに格納されるデータの単位としては、画像の場合に
はGOP(Group of Picture)や映像フレーム、音声の
場合には符号化ブロック長を用いることも可能である。
またペイロードにMPEGデータ“V1”、“V2”、
…や“A1”、“A2”、…を一つずつ格納するような
構成も可能である。
【0038】TSパケット化器24は画像、音声のPE
Sパケットを1又は複数のパケットに再分割して画像T
Sパケット列84、音声TSパケット列86を生成す
る。図3(b)は、画像TSパケット列84と音声TS
パケット列86とを示している。図には、例えば、ピク
チャ番号“#1”に対応する“V1”、“A1”がそれ
ぞれ画像TSパケット“TV1”〜“TV4”、音声T
Sパケット“TA1”に再分割されることが示されてい
る。TSパケット化器24は、さらに画像TSパケット
列84と音声TSパケット列86とを相互に多重化して
多重化TSパケット列88を生成し出力する。多重化T
Sパケット列88は図2におけるTSパケット列66に
相当する。
【0039】図3(c)は、多重化TSパケット列88
示している。多重化TSパケット列88はパケット列編
集出力器26に入力される。パケット列編集出力器26
は、この多重化TSパケット列88をピクチャ毎のパケ
ットグループ“PG1”、“PG2”、…に分割する。
例えば、ピクチャ番号“#1”に対応するパケットグル
ープ“PG1”は、TSパケット“TV1”〜“TV
4”、“TA1”を要素として含む。
【0040】パケット列編集出力器26は、このパケッ
トグループを並べ替えて出力パケット列68を生成す
る。図4は多重化パケット列88及び出力パケット列6
8の模式的なタイミング図である。多重化パケット列8
8は、ピクチャの生成順、すなわちピクチャ番号順に並
んでいるが、パケット列編集出力器26はこれを所定の
規則に従って並べ替える。
【0041】次に本MPEG画像伝送システムにおける
パケットグループの並べ替え処理について詳しく説明す
る。
【0042】送信ノード2のデータ送出部20は、基本
的にはピクチャ番号順にパケットグループを並べられた
出力パケット列68を出力し、これを通信制御部18が
伝送路4を介して受信ノード6へ送信する。しかし、伝
送路4が混んでいる場合には、データサイズの大きいI
ピクチャデータの送信を始めると、その完了までに長時
間を要することになる。例えば、テレビ会議等のような
画像伝送システムの用途では、受信ノード6は送信ノー
ド2からの画像データをリアルタイムで再生し表示する
必要がある。このような場合にIピクチャの伝送に時間
がかかると、受信ノード6での再生画像の動きが長時間
にわたって停止して表示され、見る者にとって違和感を
与える。また、Iピクチャの伝送に時間がかかると、受
信ノード6の復号器の待機時間が長くなり受信ノード6
での処理効率が低下することにもなる。そこで、本シス
テムではトラフィック検知部16が通信制御部18を介
して伝送路4上のトラフィックの繁閑をモニタし、伝送
路4が混んでいる場合にはIピクチャの伝送を後回しに
し、より迅速に多数のピクチャ枚数を伝送可能な後続の
P、Bピクチャを先に伝送する。
【0043】受信ノード6では、後回しにされたIピク
チャの直前の画像を基準にし、後続のP、Bピクチャを
用いてリアルタイムの画像再生を行う。これによりフレ
ームレートの減少を回避し円滑な動画表示が実現され
る。
【0044】ただし、後回しにされたIピクチャがシー
ンチェンジが発生したタイミングのものである場合に
は、Iピクチャをスキップすると動画の連続性が乱れる
可能性が高い。これを回避するため、送信ノード2はシ
ーンチェンジ検知部12を備え、MPEG符号化器10
から出力されるMPEGデータストリームをモニタす
る。シーンチェンジ検知部12は、例えば動き補償のデ
ータから従来の方法に従ってIピクチャデータにおける
シーンチェンジの有無を検知し、結果をパケット列編集
出力器26に通知する。
【0045】パケット列編集出力器26は、シーンチェ
ンジが発生していないという通知を受けた場合には、I
ピクチャをスキップしてもリアルタイム再生には影響が
ないと判断して、上述のように当該Iピクチャの伝送を
後回しにする。しかし、シーンチェンジが発生している
という通知を受けた場合には、動画連続性を確保するた
めIピクチャのスキップを行わず、ピクチャ番号順に従
ってIピクチャを送信する。
【0046】図4の出力パケット列68は、Iピクチャ
データに対応する“PG5”がシーンチェンジの発生し
ていないタイミングの画像であり、かつその伝送路4へ
の送信タイミングにおいて伝送路4が混んでいる場合を
示す例である。スキップされたIピクチャのパケットグ
ループ“PG5”は、伝送路4の負荷が低下したタイミ
ング等を見計らって送信される。よって、受信ノード6
のピクチャデータ記憶部48には、最終的には全部のピ
クチャデータが蓄積される。
【0047】さて、本伝送システムの大きな特徴の一つ
は、パケットグループの順序を交換することに対応し
て、パケットグループの元々のMPEGデータストリー
ム中でのグループ順列を表す順列情報をパケットのプラ
イベートデータ領域に格納している点にある。この処理
は、パケットグループの並べ替えを行うパケット列編集
出力器26により行われる。
【0048】図3に示す例では、各パケットグループの
例えば先頭のTSパケット“TV1”、“TV5”、
“TV13”、“TV16”、“TV20”、“TV2
7”、“TV31”、…のプライベートデータ領域に、
これら各パケットが属するピクチャのそれぞれのピクチ
ャ番号“#1”〜“#7”、…が格納される。これによ
り、受信ノード6はパケットグループの順序が交換され
た出力パケット列68を受信しても、各パケットグルー
プの元々の順序関係を把握することができる。例えば、
受信ノード6は、リアルタイム画像表示処理において
は、順序情報に基づいて、伝送路4が混雑していること
によって後回しにされた“PG5”をリアルタイム表示
しないといった処理を行う。これにより動画の時系列上
の整合性を確保することができる。一方、ピクチャデー
タ記憶部48に記憶されたデータをオフラインで利用す
る場合には、ピクチャデータ読み出し部50は、パケッ
トに格納された順列情報を利用する。これにより、ピク
チャデータ記憶部48内での蓄積順序に関わりなくピク
チャデータを順序正しく取り出して、Iピクチャがスキ
ップされていない動画表示を行うことができる。
【0049】図5は、TSパケットの構造を示す模式図
である。上記順列情報はトランスポートプライベートデ
ータ領域100に格納される。
【0050】なお、上記実施の形態では、画像と音声そ
れぞれのPESパケット列という2つの個別ストリーム
パケット列を多重化したものを中間パケット列として、
これをパケットグループに分割して、その並べ替えを行
う例を説明したが、本発明は多重化を行わないパケット
列に対しても適用できる。すなわち、例えば画像TES
パケット列のみを用いてパケットグループを生成し、こ
の並べ替えを行う場合にも本発明は適用される。
【0051】[実施の形態2]第2の実施の形態とし
て、本発明に係るMPEGデータパケット列生成方法を
用いたMPEGデータ蓄積装置を説明する。
【0052】図6は、本装置の概略のブロック構成図で
ある。図において上記実施の形態と同様の機能を有する
構成要素には同一の符号を付し説明を省略する。本装置
において、入力データ60をMPEG符号化器10及び
PESパケット化器22を用いてPESパケット列64
にする過程は上記実施の形態と同様である。ここでPE
Sパケットのペイロードには、ピクチャ毎のビデオデー
タ“V1”、…やオーディオデータ“A1”、…を格納
する。本装置は、蓄積機能がメインであるためTSパケ
ット列の生成までは行わない。各パケットグループは、
各ピクチャに対応する画像PESパケットと音声PES
パケットとを一つずつ多重化して構成される。パケット
列編集出力器110はこのパケットグループを並べ替え
て出力パケット列112を出力し、記憶器114はこれ
を順に蓄積する。蓄積されたデータは、検索装置116
を用いて検索され用いられる。
【0053】図7は、多重化パケット列及び出力パケッ
ト列112の模式的なタイミング図である。ここで“P
G1”等は上記実施の形態と同様にパケットグループを
表す。本装置のパケット列編集出力器110は、例えば
多重化パケット列に含まれるIピクチャデータ“PG
2”、“PG5”を先の順番にし、P、Bピクチャデー
タ(PG3〜PG7)をその後ろに並べる。
【0054】このパケットグループのグループ順列の順
列情報は、例えば、先頭のパケットグループであるPE
Sパケットのプライベートデータ領域に格納される。図
8は、先頭のPESパケットの構造を示す模式図であ
る。先頭のPESパケット“PG2”は画像PESパケ
ット“V2”及び音声PESパケット“A2”をMPE
Gデータ120として格納するとともに、順列情報とし
て順序テーブル122を格納する。順序テーブル122
の内容は出力パケット列112におけるパケットグルー
プの並び順を示すテーブルである。つまり、図7に示す
出力パケット列112に対して、例えば“2、5、3、
6、1、4、7、…”といった内容の数列が格納され
る。この数列は先頭から順に出力パケット列112にお
けるパケットグループの番号を表している。この数列が
長くなって、一つのPESパケットのプライベートデー
タ領域に収まらない場合には、これに続く複数のPES
パケットにまたがって格納する構成を取ることができ
る。
【0055】図9は、PESパケットの詳細な構造を示
す模式図である。上記順序テーブル122はPESプラ
イベートデータ領域130に格納される。
【0056】出力パケット列112にはIピクチャが前
に集められて配置される。記憶器114には、このよう
な出力パケット列112の順番に従ってレコードが構成
され記憶される。これにより、検索装置116はレコー
ドを先頭から読むことによって、Iピクチャを順に得る
ことができる。この構成は、MPEGデータストリーム
62中でのIPBの順番で記憶したレコード中からIピ
クチャを探索して取り出す場合より短時間でのIピクチ
ャの取り出しを可能とする。Iピクチャデータはそれ自
体で画像を構成することができるので、本装置によれば
Iピクチャのみを連続して表示するサーチ処理が高速に
行われ、動画の内容を短時間で概観することができる。
また、順序テーブルを参照することによって、当初のM
PEGデータストリーム中での順番に従ってIPBピク
チャを並べ、P、Bピクチャをスキップせずに表示する
モードを実現することもできる。
【0057】
【発明の効果】本発明のMPEGデータパケット列生成
方法によれば、パケットにパケットグループのグループ
順列を表す順列情報を格納するので、自由にパケットグ
ループの順番を交換することができる。これにより、M
PEGデータの利用や処理の効率化を図ることができる
という効果が得られる。
【0058】特に、本発明のMPEGデータパケット列
生成方法を用いたMPEGデータ伝送方法によれば、パ
ケットグループのデータサイズや伝送路の繁閑に応じた
グループ順列を定めることにより、MPEGデータの効
率的な伝送が可能となるという効果が得られる。
【0059】また、本発明のMPEGデータパケット列
生成方法を用いたMPEGデータ蓄積方法によれば、デ
ータの使用の優先順位に従ったMPEGデータパケット
列が生成され、MPEGデータを効率的に使用できると
いう効果が得られる。
【0060】さらに、本発明のMPEGデータパケット
列生成方法を用いたMPEG画像伝送システムによれ
ば、伝送路が混んでいる場合にはデータサイズの大きな
Iピクチャの伝送を後回しにするようなグループ順列の
MPEGデータパケット列が生成され、伝送と同時に行
われるリアルタイムでの円滑な動画表示が実現されると
ともに、順列情報に基づいて当初のMPEGデータスト
リームでのグループ順列を復元することができるので蓄
積されたデータによって劣化のない動画表示を行うこと
ができるという効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 第1の実施の形態である画像伝送システムの
概略のブロック構成図である。
【図2】 送信ノードにおけるMPEGデータパケット
列の生成の概略のフロー図である。
【図3】 MPEGデータパケット列生成の各段階での
データ及びパケット列のストリームを示す模式図であ
る。
【図4】 第1の実施の形態における多重化パケット列
及び出力パケット列の模式的なタイミング図である。
【図5】 TSパケットの構造を示す模式図である。
【図6】 第2の実施の形態であるMPEGデータ蓄積
装置の概略のブロック構成図である。
【図7】 第2の実施の形態における多重化パケット列
及び出力パケット列の模式的なタイミング図である。
【図8】 先頭のPESパケットの構造を示す模式図で
ある。
【図9】 PESパケットの詳細な構造を示す模式図で
ある。
【符号の説明】 2 送信ノード、4 伝送路、6 受信ノード、10
MPEG符号化器、12 シーンチェンジ検知部、14
パケットグループ生成部、16 トラフィック検知
部、18 通信制御部、20 データ送出部、22 P
ESパケット化器、24 TSパケット化器、26,1
10 パケット列編集出力器、40 通信制御部、42
MPEG復号器、44 画像表示器、46 音声再生
器、48ピクチャデータ記憶部、50 ピクチャデータ
読み出し部、60 入力データ、61 MPEG符号化
処理、62 MPEGデータストリーム、63 PES
パケット化処理、64 PESパケット列、65 TS
パケット化処理、66 TSパケット列、67 パケッ
ト列編集処理、68,112 出力パケット列、80
MPEG画像データストリーム、82 MPEG音声デ
ータストリーム、84 画像TSパケット列、86 音
声TSパケット列、88 多重化パケット列、100
トランスポートプライベートデータ領域、114 記憶
器、116検索装置、122 順序テーブル、130
PESプライベートデータ領域。

Claims (10)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 データストリームからデータパケット列
    を生成する方法であって、 前記データストリームをパケットに分割して中間パケッ
    ト列を生成し、 前記中間パケット列を複数のパケットグループに分割
    し、 複数の前記パケットグループを所定の規則に従ったグル
    ープ順列に並べて前記データパケット列を生成し、 前記データパケット列の少なくとも一部のパケットに前
    記グループ順列に関する順列情報を格納すること、 を特徴とするデータパケット列生成方法。
  2. 【請求項2】 データストリームからデータパケット列
    を生成する方法であって、 複数の前記データストリームをそれぞれパケットに分割
    して複数の個別ストリームパケット列を生成し、 前記個別ストリームパケット列を多重化して1つの中間
    パケット列を生成し、 前記中間パケット列を複数のパケットグループに分割
    し、 複数の前記パケットグループを所定の規則に従ったグル
    ープ順列に並べて前記データパケット列を生成し、 前記データパケット列の少なくとも一部のパケットに前
    記グループ順列に関する順列情報を格納すること、 を特徴とするデータパケット列生成方法。
  3. 【請求項3】 請求項1又は請求項2に記載のデータパ
    ケット列生成方法において、 前記データストリームは、MPEG符号化により生成さ
    れたMPEGデータストリームであることを特徴とする
    データパケット列生成方法。
  4. 【請求項4】 請求項3に記載のデータパケット列生成
    方法において、 前記MPEGデータストリームは、動画像を構成する各
    ピクチャにそれぞれ対応し各ピクチャの時刻順に並んだ
    複数のピクチャ毎データで構成され、 前記各パケットグループは、前記各ピクチャに対応する
    前記ピクチャ毎データから生成された前記パケットで構
    成されること、 を特徴とするデータパケット列生成方法。
  5. 【請求項5】 請求項3又は請求項4に記載のデータパ
    ケット列生成方法において、 前記データパケット列を構成する前記パケットはMPE
    G2方式のPESパケット形式又はTSパケット形式で
    あり、 前記順列情報はこれらパケット形式においてユーザが任
    意に使用できるプライベートデータ部分に格納されるこ
    と、 を特徴とするデータパケット列生成方法。
  6. 【請求項6】 請求項4記載のデータパケット列生成方
    法において、 前記各パケットグループは前記順列情報を格納された前
    記パケットをそれぞれ含み、 前記各パケットグループ内の前記パケットに格納される
    前記順列情報は、当該パケットグループに対応する前記
    ピクチャの前記時刻順における順番であること、 を特徴とするデータパケット列生成方法。
  7. 【請求項7】 請求項4記載のデータパケット列生成方
    法において、 前記順列情報は、前記パケットグループの前記グループ
    順列中での順番と当該パケットグループに対応する前記
    ピクチャの前記時刻順における順番との対応テーブルで
    あること、 を特徴とするデータパケット列生成方法。
  8. 【請求項8】 請求項1から請求項7のいずれかに記載
    のデータパケット列生成方法を用いたデータ伝送方法で
    あって、 送信側は、前記各パケットグループのデータサイズ及び
    伝送路のトラフィック量に応じた前記グループ順列を有
    する前記データパケット列を生成し送信することを特徴
    とするデータ伝送方法。
  9. 【請求項9】 請求項1から請求項7のいずれかに記載
    のデータパケット列生成方法を用い記憶手段にデータを
    蓄積する方法であって、 前記パケットグループの使用優先順位に応じた前記グル
    ープ順列を有する前記データパケット列を生成し、 記憶手段は前記データパケット列への読み出しアクセス
    が前記グループ順列にて行われるように前記データパケ
    ット列を蓄積すること、 を特徴とするデータ蓄積方法。
  10. 【請求項10】 ピクチャ毎データとしてIピクチャデ
    ータ、Pピクチャデータ及びBピクチャデータの3種類
    を含むMPEGデータストリームに対して請求項4記載
    のデータパケット列生成方法を適用したMPEG画像伝
    送システムであって、 前記MPEGデータストリームから前記データパケット
    列を生成し伝送路へ送出する送信ノードと、 前記伝送路から受信した前記データパケット列を記録
    し、画像表示を行う受信ノードと、を有し、 前記送信ノードは、 前記伝送路の混雑度を検知するトラフィック検知手段
    と、 前記ピクチャ毎データが前記Iピクチャデータ、前記P
    ピクチャデータ及び前記Bピクチャデータのいずれであ
    るかを判断するピクチャデータ種別判断手段と、 前記Iピクチャデータにおいて画像のシーンチェンジが
    発生したか否かを検知するシーンチェンジ検知手段と、 前記各ピクチャ毎データに対応する前記パケットグルー
    プを生成するパケットグループ生成手段と、 前記伝送路が混んでおり、かつ前記Iピクチャデータが
    前記シーンチェンジを伴わない場合には、前記MPEG
    データストリームのうち当該Iピクチャデータに先行し
    て、後続の前記Pピクチャデータ又は前記Bピクチャデ
    ータに対応する前記パケットグループを前記伝送路へ送
    出するデータ送出手段と、を有し、 前記受信ノードは、 前記伝送路から受信した前記パケットグループを順次、
    復号化してピクチャ再生を行うリアルタイムピクチャ再
    生手段と、 前記伝送路から受信した前記ピクチャ毎データを蓄積す
    るピクチャデータ記憶手段と、 前記順列情報に基づき前記送信ノードでの前記動画像の
    前記時刻順に応じて、前記ピクチャデータ記憶手段から
    前記パケットグループを取り出すピクチャデータ読み出
    し手段と、を有することを特徴とするMPEG画像伝送
    システム。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1189445A2 (en) * 2000-09-12 2002-03-20 AT&T Corp. A system and method for representing compressed information
JP2012147427A (ja) * 2005-04-26 2012-08-02 Thomson Licensing 同期化されたストリーム・パッキング

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