WO2012020686A1 - 情報処理装置および方法、並びにプログラム - Google Patents

情報処理装置および方法、並びにプログラム Download PDF

Info

Publication number
WO2012020686A1
WO2012020686A1 PCT/JP2011/067802 JP2011067802W WO2012020686A1 WO 2012020686 A1 WO2012020686 A1 WO 2012020686A1 JP 2011067802 W JP2011067802 W JP 2011067802W WO 2012020686 A1 WO2012020686 A1 WO 2012020686A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
transmission
unit
time
data
reception buffer
Prior art date
Application number
PCT/JP2011/067802
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
嘉伸 久礼
秀明 村山
保 宗像
千裕 藤田
吉村 司
Original Assignee
ソニー株式会社
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by ソニー株式会社 filed Critical ソニー株式会社
Priority to US13/814,273 priority Critical patent/US8964921B2/en
Priority to CN201180038506.6A priority patent/CN103069835B/zh
Priority to BR112013002848A priority patent/BR112013002848A2/pt
Priority to EP11816352.6A priority patent/EP2605459A1/en
Publication of WO2012020686A1 publication Critical patent/WO2012020686A1/ja

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04LTRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L7/00Arrangements for synchronising receiver with transmitter
    • H04L7/0016Arrangements for synchronising receiver with transmitter correction of synchronization errors
    • H04L7/0033Correction by delay
    • H04L7/0041Delay of data signal
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04NPICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N21/00Selective content distribution, e.g. interactive television or video on demand [VOD]
    • H04N21/40Client devices specifically adapted for the reception of or interaction with content, e.g. set-top-box [STB]; Operations thereof
    • H04N21/43Processing of content or additional data, e.g. demultiplexing additional data from a digital video stream; Elementary client operations, e.g. monitoring of home network or synchronising decoder's clock; Client middleware
    • H04N21/44Processing of video elementary streams, e.g. splicing a video clip retrieved from local storage with an incoming video stream or rendering scenes according to encoded video stream scene graphs
    • H04N21/44004Processing of video elementary streams, e.g. splicing a video clip retrieved from local storage with an incoming video stream or rendering scenes according to encoded video stream scene graphs involving video buffer management, e.g. video decoder buffer or video display buffer
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04JMULTIPLEX COMMUNICATION
    • H04J3/00Time-division multiplex systems
    • H04J3/02Details
    • H04J3/06Synchronising arrangements
    • H04J3/062Synchronisation of signals having the same nominal but fluctuating bit rates, e.g. using buffers
    • H04J3/0632Synchronisation of packets and cells, e.g. transmission of voice via a packet network, circuit emulation service [CES]
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04LTRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L47/00Traffic control in data switching networks
    • H04L47/10Flow control; Congestion control
    • H04L47/24Traffic characterised by specific attributes, e.g. priority or QoS
    • H04L47/2416Real-time traffic
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04LTRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L47/00Traffic control in data switching networks
    • H04L47/10Flow control; Congestion control
    • H04L47/28Flow control; Congestion control in relation to timing considerations
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04NPICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N19/00Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04NPICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N21/00Selective content distribution, e.g. interactive television or video on demand [VOD]
    • H04N21/40Client devices specifically adapted for the reception of or interaction with content, e.g. set-top-box [STB]; Operations thereof
    • H04N21/43Processing of content or additional data, e.g. demultiplexing additional data from a digital video stream; Elementary client operations, e.g. monitoring of home network or synchronising decoder's clock; Client middleware
    • H04N21/4302Content synchronisation processes, e.g. decoder synchronisation
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04NPICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N21/00Selective content distribution, e.g. interactive television or video on demand [VOD]
    • H04N21/60Network structure or processes for video distribution between server and client or between remote clients; Control signalling between clients, server and network components; Transmission of management data between server and client, e.g. sending from server to client commands for recording incoming content stream; Communication details between server and client 
    • H04N21/63Control signaling related to video distribution between client, server and network components; Network processes for video distribution between server and clients or between remote clients, e.g. transmitting basic layer and enhancement layers over different transmission paths, setting up a peer-to-peer communication via Internet between remote STB's; Communication protocols; Addressing
    • H04N21/637Control signals issued by the client directed to the server or network components
    • H04N21/6375Control signals issued by the client directed to the server or network components for requesting retransmission, e.g. of data packets lost or corrupted during transmission from server
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04NPICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N21/00Selective content distribution, e.g. interactive television or video on demand [VOD]
    • H04N21/60Network structure or processes for video distribution between server and client or between remote clients; Control signalling between clients, server and network components; Transmission of management data between server and client, e.g. sending from server to client commands for recording incoming content stream; Communication details between server and client 
    • H04N21/63Control signaling related to video distribution between client, server and network components; Network processes for video distribution between server and clients or between remote clients, e.g. transmitting basic layer and enhancement layers over different transmission paths, setting up a peer-to-peer communication via Internet between remote STB's; Communication protocols; Addressing
    • H04N21/643Communication protocols
    • H04N21/6437Real-time Transport Protocol [RTP]
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04NPICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N21/00Selective content distribution, e.g. interactive television or video on demand [VOD]
    • H04N21/60Network structure or processes for video distribution between server and client or between remote clients; Control signalling between clients, server and network components; Transmission of management data between server and client, e.g. sending from server to client commands for recording incoming content stream; Communication details between server and client 
    • H04N21/63Control signaling related to video distribution between client, server and network components; Network processes for video distribution between server and clients or between remote clients, e.g. transmitting basic layer and enhancement layers over different transmission paths, setting up a peer-to-peer communication via Internet between remote STB's; Communication protocols; Addressing
    • H04N21/647Control signaling between network components and server or clients; Network processes for video distribution between server and clients, e.g. controlling the quality of the video stream, by dropping packets, protecting content from unauthorised alteration within the network, monitoring of network load, bridging between two different networks, e.g. between IP and wireless

Definitions

  • the present invention relates to an information processing apparatus, method, and program, and more particularly, to an information processing apparatus, method, and program that can suppress deterioration in content quality.
  • a broadcasting station there is a system that performs uncompressed synchronous transmission by connecting a camera and its control unit (so-called CCU (Camera Control Unit)) by an HD-SDI (High Definition Serial Digital Interface) cable.
  • CCU Camera Control Unit
  • HD-SDI High Definition Serial Digital Interface
  • the system HD-SDI cable is replaced with an Ethernet (registered trademark) cable, and transmission is performed while performing GENLOCK synchronization using IP packets on the Ethernet (registered trademark).
  • encoding can be started without waiting until all the data in the picture is input. Therefore, even when the generated encoded data is transmitted over the network and decoded on the receiving side, the decoding process can be started before receiving all the data in the picture. That is, if the network propagation delay is sufficiently small, real-time (immediate) moving image transmission with a delay equal to or shorter than the frame interval becomes possible.
  • the receiving device needs to buffer (temporarily hold) the received data in order to cope with delays such as encoding processing, data transmission processing, and QoS control processing.
  • settings such as encoding processing and QoS control processing are performed according to the buffer time on the receiving side (so as not to overflow). That is, the image quality and transmission quality of the decoded image depend on the buffer time.
  • the reception buffer time for each transmission device is set independently of each other, or in advance, It was set to a predetermined time (a common reception buffer time was used).
  • the delay (transmission delay) related to data transmission from each transmission device is often different for each transmission device because the data transmission path and bandwidth are different from each other.
  • the reception buffer time is set without considering the difference in transmission delay (set independently of each other or set in common).
  • the received data is held longer than the reception buffer time.
  • the image quality and the transmission quality of the decoded image may not be improved. That is, there is a possibility that unnecessary waiting time may occur. In other words, there is a risk that the quality of content is unnecessarily deteriorated by data transmission.
  • the present invention has been made in view of such a situation, and allows the time margin of each process to be used for improving image quality and transmission quality, thereby reducing waste in delay time.
  • the purpose is to do so.
  • a difference in transmission delay which is a delay time generated on the transmission path, of each data transmission
  • adjusting means for adjusting the reception buffer time which is set for each data transmission and is a buffer time for synchronizing each data in the receiving device, and the reception buffer time adjusted by the adjusting means.
  • an information processing apparatus including setting means for setting parameters for processing related to each data transmission.
  • the adjustment means obtains a maximum value of the transmission delay, and adds a difference between the transmission delay and the maximum value of each data to a predetermined reception buffer time that is a predetermined reception buffer time,
  • the reception buffer time can be set.
  • the processing related to data transmission is QoS control processing of the data transmission
  • the setting means is a redundant time which is a time from reception of the first packet to the last packet of a redundant coding block as a parameter of the QoS control processing. It is possible to set an encoding block reception waiting time, a retransmission packet waiting time which is a time for waiting for a retransmission packet, and a network jitter corresponding buffer time for absorbing network jitter.
  • the data is encoded at the transmission source, the obtained encoded data is transmitted, the encoded data is decoded at the transmission destination, and the setting means is rate-controlled in the encoding as a parameter of the processing. It is possible to set a variable compression encoding delay request time required when the generated encoded data is smoothed and transmitted.
  • the image processing apparatus further comprises an accepting unit that accepts an image quality request that is a request related to the image quality of the data and a transmission quality request that is a request related to the transmission quality in the data transmission, and the adjustment unit receives the image quality received by the accepting unit
  • the reception buffer time can be adjusted based on the request and the transmission quality request.
  • the adjustment means sets the temporary reception buffer time based on the image quality request and the transmission quality request received by the reception means, and uses the temporary reception buffer time to set the reception buffer time. Can be adjusted.
  • It may further comprise output means for displaying a GUI for assisting the input of the image quality request and the transmission quality request received by the receiving means.
  • One aspect of the present invention is also an information processing method of an information processing device, wherein the adjustment unit of the information processing device transmits synchronized data from a plurality of transmission devices to one reception device.
  • the adjustment unit of the information processing device transmits synchronized data from a plurality of transmission devices to one reception device.
  • it is a buffer time for synchronizing each data in the receiving device, which is set for each data transmission using a difference in transmission delay which is a delay time generated on the transmission path of each data transmission.
  • the reception buffer time is adjusted, and the setting unit of the information processing apparatus sets the parameters of the processing related to each data transmission using the adjusted reception buffer time.
  • a computer for controlling data transmission is further provided in a data transmission for transmitting synchronized data from a plurality of transmission apparatuses to one reception apparatus on a transmission path of each data transmission.
  • Adjusting means for adjusting a reception buffer time which is a buffer time for synchronizing each data in the receiving apparatus, set for each data transmission using a difference in transmission delay which is a generated delay time;
  • This is a program for functioning as a setting means for setting a parameter for processing relating to each data transmission, using the reception buffer time adjusted by the above.
  • a transmission delay that is a delay time generated on the transmission path of each data transmission is determined.
  • the reception buffer time which is set for each data transmission and is a buffer time for synchronizing each data in the receiving device, is adjusted, and the adjusted reception buffer time is used for each data transmission. Processing parameters are set.
  • data can be transmitted.
  • it is possible to suppress deterioration in content quality.
  • FIG. 17 is a flowchart following FIG. 16 for explaining an example of the flow of reception buffer time determination processing. It is a flowchart explaining the example of the flow of a reception buffer dynamic change transmission process. It is a block diagram which shows the main structural examples of the personal computer to which this invention is applied.
  • FIG. 1 is a block diagram showing a main configuration example of a transmission system to which the present invention is applied.
  • the transmission system 100 receives image data from a plurality of transmission apparatuses (transmission apparatuses 101-1 to 101-N (N is an integer of 2 or more)) via a network 102 that is a general-purpose transmission path such as the Internet or a LAN.
  • the data is transmitted to the receiving apparatus 103.
  • the network 102 includes not only cables and the like, but also devices such as routers and hubs.
  • Image data (video data) input to each transmitting apparatus 101 is transmitted in real time (immediately) via the network 102 to the receiving apparatus 103 and output from the receiving apparatus 103. That is, video data input to each transmitting apparatus 101 at a predetermined (for example, normal playback) frame rate is encoded by the transmitting apparatus 101, transmitted to the receiving apparatus 103 as encoded data, and decoded by the receiving apparatus 103. Then, the signal is output from the receiving apparatus 103 at a predetermined (for example, normal reproduction) frame rate with a delay of a predetermined delay time.
  • a predetermined for example, normal playback
  • the receiving device 103 synthesizes and outputs (reproduces) the data from the transmitting devices 101 while synchronizing with each other. That is, data transmission from each transmission apparatus 101 is performed so that such synchronous reproduction does not break.
  • a camera and its control unit are connected by an HD-SDI cable, and uncompressed synchronous transmission is performed between them.
  • this HD-SDI cable has been replaced with an Ethernet (registered trademark) cable, and transmission is performed while performing GENLOCK synchronization using IP packets on the Ethernet (registered trademark).
  • Patent Document 1 proposes a coding method in which several lines of each picture of a moving picture are set as one coding block (line block).
  • the transmission apparatus 101 can start encoding without waiting until all the data in the picture is input. Further, the transmission apparatus 101 can sequentially transmit the encoded data obtained by the encoding to the reception apparatus 103 via the network 102.
  • the receiving apparatus 103 can start decoding before receiving all the data in the picture. If the transmission delay of the network 102 (the delay occurring in the network 102 of data transmission from the transmission apparatus 101 to the reception apparatus 103) is sufficiently small, real-time moving image transmission with a delay equal to or less than the frame interval (the frame when the transmission apparatus 101 is input) Data transmission that can be output from the receiving apparatus 103 at a rate).
  • a reception buffer is provided in a reception unit in the reception device corresponding to each transmission device for the synchronization processing, and different reception buffers are provided. Synchronous processing was realized by setting the time.
  • the parameters in the encoding process and the QoS control process are not changed according to the difference in the reception buffer time and the reception buffer time for each reception unit corresponding to a plurality of transmission apparatuses.
  • the transmission delay is not increased by adjusting the encoding process and the QoS control process parameter, they are not adjusted and a delay time is wasted.
  • the transmission system 100 adjusts parameters such as encoding processing and QoS control processing in each data transmission according to the difference in the length of the transmission delay, thereby increasing the image without increasing the delay time. Quality and video quality can be improved.
  • the receiving apparatus 103 includes a transmission unit 111, a reference signal synchronization unit 112, reception units 113-1 to 113-N, an integrated reception buffer time adjustment unit 114, and a synthesis unit 115.
  • the transmission unit 111 communicates with each transmission device 101, transmits information supplied from the reference signal synchronization unit 112 and the reception units 113-1 to 113-N, and information supplied from each transmission device 101. Are supplied to the reference signal synchronization unit 112 and the reception units 113-1 to 113-N.
  • the reference signal synchronization unit 112 communicates with the transmission device 101 via the transmission unit 111, and synchronizes the reference signal with the transmission device 101.
  • the reference signal is a signal for synchronizing processing between the transmission apparatus 101 and the reception apparatus 103.
  • the synchronized reference signal is supplied to the receivers 113-1 to 113-N.
  • the receiving apparatus 103 (the reference signal synchronization unit 112 thereof) serves as a master, and all the transmitting apparatuses 101 synchronize with the receiving apparatus 103, and as a result, all the transmitting apparatuses 101 and the receiving apparatuses 103 can be synchronized. it can.
  • the reception units 113-1 to 113-N correspond to the transmission devices 101-1 to 101-N, respectively, receive RTP packets supplied from the corresponding transmission devices 101, decode them, and video data Is output.
  • the receiving unit 113 when it is not necessary to distinguish between the receiving unit 113-1 to the receiving unit 113-N, they are simply referred to as the receiving unit 113. That is, the reception unit 113 is prepared in advance with the number of transmission devices 101 or more. In other words, the reception device 103 can receive packets transmitted from the transmission devices 101 that are equal to or less than the number of built-in reception units 113.
  • the integrated reception buffer time adjustment unit 114 adjusts the reception buffer time of each reception unit 113.
  • the synthesizer 115 synthesizes the video data output from each receiver 113, and outputs the synthesized video data from the video output terminal “video OUT” of the receiver 103.
  • the video data output timings of the receiving units 113 are synchronized with each other.
  • the synthesizing unit 115 appropriately synthesizes these video data based on, for example, a user instruction and outputs them.
  • the transmission apparatus 101 includes an encoding unit 131, an FEC (Forward Error Correction) unit 132, an RTP (Real-time Transport Protocol) unit 133, a smoothing unit 134, a reference signal synchronization unit 135, media A synchronization unit 136, an RTCP (RTP Control Protocol) unit 137, an ARQ (Auto Repeat Request) unit 138, and a reception buffer time / processing parameter setting unit 139 are provided.
  • FEC Forward Error Correction
  • RTP Real-time Transport Protocol
  • smoothing unit 134 a reference signal synchronization unit 135, media A synchronization unit 136, an RTCP (RTP Control Protocol) unit 137, an ARQ (Auto Repeat Request) unit 138, and a reception buffer time / processing parameter setting unit 139 are provided.
  • Video data (moving image data) input from the video input IF “Video IN” via a video camera or the like is supplied to the encoding unit 131.
  • the encoding unit 131 performs encoding processing of moving image data using a predetermined encoding method. This encoding method is arbitrary, but a lower delay is desirable. An example of the encoding method will be described later.
  • the encoding unit 131 includes a rate control unit 141.
  • the rate control unit 141 controls the bit rate of the encoded data generated by the encoding unit 131.
  • the encoding unit 131 converts the generated encoded data into an RTP packet and supplies it to the FEC unit 132.
  • the FEC unit 132 generates a redundant packet of the RTP packet supplied from the encoding unit 131.
  • the RTP unit 133 converts the redundant packet of encoded data supplied from the FEC unit 132 into an RTP packet.
  • the smoothing unit 134 temporarily holds the RTP packet supplied from the RTP unit 133, and smoothes the RTP packet to a predetermined data rate before transmission.
  • the reference signal synchronization unit 135 communicates with the reference signal synchronization unit 112 of the receiving apparatus 103 that is the transmission destination via the network 102 to synchronize the reference signal clock.
  • the reference signal synchronization unit 135 supplies the reference signal synchronized with the receiving apparatus 103 to the media synchronization unit 136.
  • the media synchronization unit 136 encodes the time synchronized with the sampling time of the data input to the video IN with the time supplied from the reference signal synchronization unit 135 as an encoding unit (RTP unit in the encoding unit 131). And supplied to the RTP unit 133. This time is added to the RTP packet as an RTP time stamp.
  • the RTCP unit 137 exchanges RTCP messages with the receiving apparatus 103 as a transmission destination, and transmits and receives control messages (QoS control messages) for QoS (Quality of Service) control processing.
  • the RTCP unit 137 supplies the acquired control message to the ARQ unit 138 and the reception buffer time / processing parameter setting unit 139.
  • the ARQ unit 138 controls the smoothing unit 134 according to the retransmission request message supplied from the RTCP unit 137, and retransmits the requested RTP packet.
  • the reception buffer time / processing parameter setting unit 139 sets parameters of the encoding unit 131 and the FEC unit 132 in accordance with various delay times and the like supplied from the RTCP unit 137.
  • FIG. 3 is a block diagram illustrating a configuration example of the encoding unit 131 of the transmission apparatus 101.
  • the encoding unit 131 performs hierarchical encoding in which image data is hierarchized in descending order of importance with respect to resolution, and encoding is performed for each hierarchy. For example, the encoding unit 131 generates hierarchized data that is hierarchized in descending order of the importance of spatial resolution. Further, for example, the encoding unit 131 generates hierarchical data that is hierarchized in order from data having a high importance regarding the resolution in the time direction.
  • the encoding unit 131 generates hierarchized data that is hierarchized in order from the data with the highest importance regarding SNR (Signal to Noise Ratio).
  • the encoding unit 131 encodes the hierarchical data generated in this way for each hierarchy.
  • Hierarchical encoding for example, there is a JPEG (Joint Photographic Experts Group) 2000 system in which each picture of moving image data is wavelet transformed and entropy encoded.
  • JPEG Joint Photographic Experts Group 2000 system
  • each picture of moving image data is wavelet transformed and entropy encoded.
  • the hierarchical encoding method is arbitrary, a case will be described below where the encoding unit 131 performs wavelet transform on each moving image data and entropy encoding.
  • the encoding unit 131 includes a wavelet transform unit 161, a quantization unit 162, an entropy encoding unit 163, a rate control unit 141, and an RTP unit 164.
  • the wavelet transform unit 161 performs wavelet transform on each picture of the moving image for each of a plurality of lines.
  • Wavelet transform is a process of performing analysis filter processing for dividing input data into a low frequency component and a high frequency component in both the horizontal direction and the vertical direction of the screen.
  • the input data by the wavelet transform processing is a low-frequency component (LL component) in the horizontal and vertical directions, a high-frequency component in the horizontal direction and a low-frequency component in the vertical direction (HL component), and a vertical component in the low direction in the horizontal direction.
  • LL component low-frequency component
  • HL component high-frequency component in the horizontal direction and a low-frequency component in the vertical direction
  • HH component high-frequency component
  • the wavelet transform unit 161 recursively repeats such wavelet transform processing a predetermined number of times for the low-frequency component (LL component) in the horizontal and vertical directions obtained by the analysis filter processing. That is, by the wavelet transform process, each picture of the moving image data is divided into a plurality of hierarchized subbands (frequency components) (hierarchical data is generated).
  • the entropy encoding unit 163 performs encoding for each subband.
  • the image data of each picture of the moving image is input to the wavelet transform unit 161 line by line in the order from the top to the bottom of the image.
  • the image data of each line is input by one sample (one column) in order from the left to the right of the image.
  • the wavelet transform unit 161 performs analysis filtering in the horizontal direction of the image (horizontal analysis filtering) every time data having the number of samples that can be subjected to analysis filtering is obtained (as soon as it is obtained) for the image data input as such. Execute. For example, the wavelet transform unit 161 performs horizontal analysis filtering on the baseband image data 181 shown on the left in FIG. 4 every time M columns are input, and performs a low-frequency component (L ) And high-frequency component (H).
  • the horizontal analysis filter processing result 182 shown on the right side of FIG. 4 shows a low-frequency component (L) and a high-frequency component (H) in the horizontal direction for N lines divided by the wavelet transform unit 161.
  • the wavelet transform unit 161 performs analysis filtering (vertical analysis filtering) in the vertical direction on each component of the horizontal analysis filter processing result 182.
  • analysis filtering vertical analysis filtering
  • the wavelet transform unit 161 performs the vertical analysis filtering for each column with respect to the coefficient for the vertical line necessary for the vertical analysis filtering. I do.
  • the horizontal analysis filter processing result 182 has a low frequency component (LL component) in both the horizontal direction and the vertical direction, a high frequency in the horizontal direction, and a low frequency in the vertical direction, as shown on the left of FIG.
  • Wavelet transform coefficients of four components a component (HL component), a component that is low in the horizontal direction and a component that is high in the vertical direction (LH component), and a component that is high in both the horizontal and vertical directions (HH component) (Hierarchical data 183).
  • HL component, LH component, and HH component among the obtained analysis filtering results are output to the outside until a coefficient of a predetermined hierarchy (division level) is obtained.
  • the remaining LL component is subjected to analysis filtering again by the wavelet transform unit 161. That is, for example, the hierarchized data 183 shown on the left of FIG. 5 is converted into the hierarchized data 184 shown on the right of FIG. In the hierarchized data 184, four components of LLLL component, LLHL component, LLLH component, and LLHH component are generated from the LL component.
  • FIG. 6 is a diagram illustrating an example of hierarchized data hierarchized up to division level 3 (three hierarchies).
  • the hierarchized data 185 divided up to the division level 3 includes the 3HL component, the 3LH component, and the 3HH component at the division level 1 (hierarchy number 3), the 2HL component, the 2LH component at the division level 2 (hierarchy number 2). And 2HH components, and 1LL component, 1HL component, 1LH component, and 1HH component of division level 3 (hierarchy number 1).
  • each time the filtering process is repeated (every time the hierarchy is lowered by one), the number of lines to be generated is decreased by one power of 2.
  • the number of baseband lines necessary to generate one line of the coefficient of the final division level (hierarchy number 1) is determined by how many times the filtering process is repeated (the number of hierarchies at the final division level). Usually, the number of hierarchies is predetermined.
  • the baseband image data (image data for a plurality of lines) necessary for generating one line of the final division level coefficient is collectively referred to as a line block (or precinct).
  • the hatched portion is a coefficient constituting one line block.
  • the line block includes a coefficient for one line of each component of layer number 1, a coefficient for two lines of each component of layer number 2, and four lines of each component of layer number 3. It is comprised by the coefficient of.
  • image data before analysis filtering corresponding to these that is, image data for eight lines in this example is also referred to as a line block (or precinct).
  • the quantization unit 162 quantizes the coefficient of each component generated by the wavelet transform unit 161 by dividing the coefficient by, for example, a quantization step size, and generates a quantization coefficient. At this time, the quantization unit 162 can set the quantization step size for each line block (precinct). Since this line block includes coefficients of all frequency components (10 frequency components from 1LL to 3HH in the case of FIG. 6) in a certain image region, if quantization is performed for each line block, the wavelet The advantage of multi-resolution analysis, which is a feature of conversion, can be utilized. Further, since only the number of line blocks needs to be determined on the entire screen, the quantization load can be reduced.
  • the energy of the image signal is generally concentrated in the low-frequency component, and the characteristic of the deterioration of the low-frequency component is conspicuous in human vision. It is effective to perform weighting so that the quantization step size in the band becomes a small value as a result. By this weighting, a relatively large amount of information is assigned to the low frequency component, and the overall subjective image quality is improved.
  • the entropy encoding unit 163 encodes the quantization coefficient generated by the quantization unit 162 as an information source, generates compressed encoded data, and supplies the encoded data to the rate control unit 141.
  • information source coding for example, Huffman coding used in the JPEG system or MPEG (Moving Picture Experts Group) system or higher-precision arithmetic coding used in the JPEG2000 system can be used.
  • the range of coefficients for which entropy encoding is performed is a very important factor directly related to the compression efficiency.
  • DCT Discrete Cosine Transform
  • the wavelet transform unit 161 performs the wavelet transform in units of lines. Therefore, the entropy coding unit 163 performs each frequency band independently for each frequency band (subband). The information source is encoded for each P line.
  • 1 line is the minimum for P, but if the number of lines is small, less reference information is required and the memory capacity can be reduced. On the contrary, when the number of lines is large, the amount of information increases accordingly, so that the coding efficiency can be improved. However, when P exceeds the number of lines in the line block in each frequency band, the next line block is required. For this reason, it is necessary to wait until the quantized coefficient data of the line block is generated by wavelet transform and quantization, and this time becomes a delay time.
  • P needs to be less than the number of lines in the line block.
  • the rate control unit 141 finally performs control to match the target bit rate or compression rate, and supplies the encoded data after rate control to the RTP unit 164. For example, the rate control unit 141 compares the bit rate (compression rate) of the encoded data output from the entropy encoding unit 163 with a target value, and when increasing the bit rate, decreases the quantization step size, When the bit rate is lowered, a control signal is transmitted to the quantization unit 162 so as to increase the quantization step size.
  • the RTP unit 164 converts the encoded data supplied from the rate control unit 141 into RTP packets and supplies the RTP packets to the FEC unit 132.
  • FIG. 7 is a block diagram illustrating a main configuration example of the reception unit 113.
  • the reception unit 113 includes a reception unit 201, a reception buffer 202, an RTP unit 203, an FEC unit 204, a decoding unit 205, an ARQ unit 206, an RTCP unit 207, a reception buffer time setting unit 208, and media.
  • a synchronization unit 210 is included.
  • the reception unit 201 receives the RTP packet transmitted from the transmission device 101 corresponding to itself via the network 102 and supplied via the transmission unit 111, and supplies it to the reception buffer 202.
  • the reception buffer 202 temporarily holds the RTP packet supplied from the reception unit 201 in order to synchronize with data transmission by the other reception unit 113, and then receives the reception buffer time setting unit 208 and the media synchronization unit.
  • the data is supplied to the RTP unit 203 at a time determined based on information from 210.
  • the RTP unit 203 reconstructs the RTP packet, generates FEC redundant encoded data that is encoded data including the redundant packet, and supplies it to the FEC 204.
  • the FEC unit 204 detects packet loss, and recovers lost packet data by redundant encoding / decoding processing as necessary.
  • the FEC unit 204 supplies the encoded data after processing to the decoding unit 205.
  • the decoding unit 205 decodes the encoded data by a decoding method corresponding to the encoding processing method by the encoding unit 131.
  • the decoded video data (moving image data) is output from the video output IF (video OUT) of the receiving device 103 to, for example, a video display device (not shown) such as a display.
  • the ARQ unit 206 detects a lost packet (packet that could not be received) in the receiving unit 201. If the ARQ unit 206 detects a lost packet, the ARQ unit 206 controls the RTCP unit 207 and transmits a retransmission request message to the ARQ unit 138 of the transmission apparatus 101. Let The RTCP unit 207 supplies the retransmission request message requested from the ARQ unit 206 and various setting information supplied from the reception buffer time setting unit 208 to the RTCP unit 137 of the transmission apparatus 101 as an RTCP message.
  • the reception buffer time setting unit 208 sets and adjusts the reception buffer time based on the control of the integrated reception buffer time adjustment unit 114 and the like.
  • the media synchronization unit 210 and the RTP packet output timing of the reception buffer 202 and the decoding unit 205 Controls the decoding processing start timing and the like.
  • FIG. 8 is a block diagram illustrating a configuration example of the decoding unit 205 of the reception unit 113.
  • the decoding unit 205 includes an RTP unit 230, an entropy decoding unit 231, an inverse quantization unit 232, and a wavelet inverse transform unit 233.
  • the RTP unit 230 converts the RTP packet supplied from the FEC unit 204 into encoded data and supplies it to the entropy decoding unit 231.
  • the entropy decoding unit 231 decodes the encoded data by a method corresponding to the encoding method of the entropy encoding unit 163, and generates quantized coefficient data. For example, Huffman decoding or highly efficient arithmetic decoding can be used.
  • the entropy decoding unit 163 performs encoding for each P line
  • the entropy decoding unit 231 decodes each subband independently and decodes the inside of each subband for each P line.
  • the inverse quantization unit 232 performs inverse quantization by multiplying the quantization coefficient data by the quantization step size to generate coefficient data.
  • This quantization step size is normally described in a header of encoded data supplied from the transmission apparatus 101 or the like. If the quantization step size is set for each line block in the quantization unit 162, the inverse quantization step size is set for each line block in the inverse quantization unit 232 as well. Quantized.
  • the wavelet inverse transform unit 233 performs an inverse process of the wavelet transform unit 161. That is, the wavelet inverse transform unit 233 performs filter processing (synthesis filter processing) that synthesizes the low frequency component and the high frequency component on the coefficient data divided into a plurality of frequency bands by the wavelet transform unit 161 in the horizontal direction and the vertical direction. Do for both directions.
  • the wavelet inverse transformation unit 233 restores the baseband video data by the wavelet inverse transformation processing in this way, and outputs the video data from the video OUT to the outside of the receiving apparatus 103.
  • the encoding unit 131 and the decoding unit 205 described above are examples, and other encoding / decoding methods may be used.
  • the transmission apparatus 101 inputs video data input from a video input IF “video IN” via a video camera or the like to an encoding unit 131 (FIG. 2) that performs compression encoding processing of moving image data, and encodes the video data. .
  • the encoded data generated by this encoding is subjected to RTP packetization processing by the RTP unit 164 (FIG. 3) inside the encoding unit 131, and is supplied to the FEC unit 132 (FIG. 2) as an RTP packet.
  • the FEC unit 132 performs FEC redundancy encoding processing on the supplied RTP packet to generate a redundant packet.
  • the FEC unit 132 supplies the generated redundant packet to the RTP unit 133 together with the RTP packet of the original data.
  • the RTP unit 133 converts the redundant packet supplied from the FEC unit 132 into an RTP packet.
  • the smoothing unit 134 smoothes the rate of the RTP packet supplied from the RTP unit 133 and transmits it to the network 102.
  • the RTP time stamp for synchronization designated by the media synchronization unit 136 is set in the RTP unit 164 (FIG. 3) or the RTP unit 133 (FIG. 2).
  • the receiving device 103 temporarily receives the RTP packets transmitted from the plurality of transmitting devices 101 by the transmitting unit 111 and distributes them to the receiving units 113 corresponding to each transmitting device 101.
  • the receiving unit 113-K are distributed to the receiving unit 113-K.
  • the reception unit 113 supplies the RTP packet to the reception buffer 202 via the reception unit 201 (FIG. 7) and stores it. If a lost packet is detected at this time, this is notified to the ARQ unit 206. Upon receiving the notification, the ARQ unit 206 performs a retransmission request process.
  • the reception buffer 202 uses the reception buffer time determined by the reception buffer time setting unit 208, the time information notified from the media synchronization unit 210, and the RTP timestamp value set in each RTP packet, from the reception buffer 202.
  • a reception buffer output time which is a time for outputting an RTP packet, is determined, and each RTP packet is output to the RTP unit 203 at that time.
  • the RTP unit 203 reconstructs the RTP packet and supplies the obtained FEC redundant encoded data to the FEC unit 204.
  • the FEC unit 204 recovers lost packet data through redundant encoding / decoding processing.
  • the FEC unit 204 outputs the processed RTP packet to the decoding unit 205.
  • the decoding unit 205 extracts encoded data from the RTP packet, performs decoding processing on the encoded data, and generates baseband video data.
  • the decoded video data is supplied to the synthesis unit 115 (FIG. 1).
  • the synthesizing unit 115 synthesizes the video data images from the plurality of receiving units 113 and outputs them to a video display device such as a display from the video output IF “video OUT”.
  • the reference signal synchronization unit 112 (FIG. 1) synchronizes the reference signal clock between the transmission apparatus 101 and the reception apparatus 103 using IEEE 1588 PTP (Precision Time Protocol). Note that, as the frequency of the reference signal clock, for example, the pixel sampling frequency of the input video image may be used. In this case, synchronization with the video output device input from “Video IN” can also be performed.
  • the receiving apparatus 103 may not include the reference signal synchronization unit 112 and may not synchronize between the transmitting apparatus 101 and the receiving apparatus 103.
  • the reception apparatus 103 may be a master and all the transmission apparatuses 101 may be synchronized with the reception apparatuses 103.
  • the receiving apparatus 103 can synchronize with all the transmitting apparatuses 101, and as a result, all the transmitting apparatuses 101 and the receiving apparatuses 103 can be synchronized.
  • the media synchronization unit 136 (FIG. 2) of the transmission device 101 sets the time synchronized with the sampling time of the data input from “video IN” to the RTP time stamp.
  • the frequency is converted into a frequency, and is added as an RTP time stamp to each RTP packet by the RTP unit 164 (FIG. 3) and the RTP unit 133 (FIG. 2) in the encoding unit 131.
  • the media synchronization unit 210 (FIG. 7) of the receiving apparatus 103 holds the reference clock time information notified from the reference signal synchronization unit 112 (FIG. 1) as the system time converted to the RTP timestamp frequency.
  • the reception buffer 202 (FIG. 7) of the reception device 103 receives the RTP time stamp value of the RTP packet, the reception buffer time notified from the reception buffer time setting unit 208, and the media synchronization unit 210.
  • the reception buffer output time of each RTP packet is determined from the supplied RTP timestamp frequency time.
  • the reception buffer 202 supplies the held RTP packet to the RTP unit 203 at the reception buffer output time.
  • the RTP packet reception buffer output time is set as follows. For example, the first packet of encoded data is output from the reception buffer after the reception buffer time TSTIME_BUF elapses from the reception time, and the subsequent packet includes the RTP timestamp value of the first packet and the RTP timestamp value of the packet. And synchronously output at the time calculated from the difference value.
  • the reception buffer output time TSSYS_BO_n of RTP packet n is calculated by the following equation (1), for example.
  • the RTP timestamp value of the first packet of the encoded data is TSPKT_init
  • the reception time (system time conversion: the frequency is the RTP timestamp frequency)
  • TSSYS_init the reception time (system time conversion: the frequency is the RTP timestamp frequency)
  • TSSYS_init the reception time (system time conversion: the frequency is the RTP timestamp frequency)
  • the RTP timestamp value of the RTP packet n is TSPKT_n.
  • TSSYS_BO_n (TSPKT_n ⁇ SPKT_init) + TSSYS_init + TSTIME_BUF (1)
  • the encoding unit 131 is, for example, a hierarchical encoding method that performs wavelet transform using several lines of each picture of a moving image proposed in Patent Document 1 as one compression encoding block, and is associated with each layer. Use encoding schemes with different input data ranges.
  • the encoding unit 131 (FIG. 2) of the transmission apparatus 101 performs encoding processing
  • the decoding unit 205 (FIG. 7) of the receiving apparatus 103 performs decoding processing.
  • the encoding unit 131 (FIG. 2) of the transmission apparatus 101 includes a rate control unit 141 as an internal processing unit.
  • the rate control unit 141 sets the bucket size as the encoder assumed buffer size B (byte) and the bucket rate R (bps) as the encoding rate, so that the bucket does not overflow.
  • the rate control for controlling the encoding rate is performed.
  • the buffer time required by the receiving apparatus 103 when this is smoothed and transmitted is defined as a variable compression coding delay time.
  • variable compression encoding delay time Bt_codec (sec) can be expressed by the following equation (2), for example.
  • Encoder buffer size B is determined according to the image quality requirement specified by the user or the like. In the case of compression encoding by the VBR method, by enlarging the encoder assumed buffer size B, a larger amount of data can be used for a highly complex image portion, and the image quality can be improved. That is, when the image quality requirement is high, it is possible to meet the high requirement by increasing the encoder assumed buffer size B.
  • variable compression coding delay request time Bt_codec_req (sec) increases, which may increase the delay.
  • RTCP processing Next, RTCP processing of QoS control processing performed between each transmitting apparatus 101 and receiving apparatus 103 will be described.
  • the RTCP unit 137 (FIG. 2) and the RTCP unit 207 (FIG. 7) use RTCP described in IETF RFC 3550 to transmit and receive RTCP messages between the transmission device 101 and the reception device 103, and to obtain a packet loss rate and a round trip. Collects information such as propagation delay (RTT) and network jitter, and transmits and receives control messages for QoS control processing. Examples of the QoS control message include a retransmission request message in ARQ processing.
  • the FEC unit 132 (FIG. 2) performs FEC redundant encoding in units of RTP packets of encoded data supplied from the encoding unit 131.
  • the FEC unit 132 performs redundant encoding using an erasure error correction code such as a Reed-Solomon code.
  • the redundancy in FEC redundancy coding is determined by, for example, a transmission quality request specified by the user or the like.
  • the degree of redundancy is specified in the form of (number of original data packets, number of redundant packets).
  • the user also specifies the assumed packet loss rate p of the network.
  • a set of (number of original data packets, number of redundant packets) is defined as one redundant code unit (so-called FEC block).
  • FEC block a redundant code unit
  • (original data packet number, redundant packet number) (10,5)
  • the FEC unit 132 of the transmission apparatus 101 generates five redundant packets for the ten original data packets. . That is, a total of 15 packets are transmitted in this FEC block.
  • the FEC unit 204 (FIG. 7) of the receiving apparatus 103 receives any 10 packets in the FEC block packet, it can decode the original data by the FEC decoding process.
  • the packet loss rate specified by the user is p
  • the number of packets in the FEC block is n
  • the number of original data packets is k
  • the number of redundant packets is nk
  • the target FEC specified by the user is expressed by the following equation (3).
  • the original data packet number k and the redundant packet number n-k are determined so as to satisfy this equation (3).
  • the receiving apparatus 103 (FEC unit 204 (FIG. 7)) performs lost packet recovery by FEC redundant decoding processing, so that the last packet after the first packet of the FEC block arrives at the receiving apparatus 103 is received. It is necessary to set the reception buffer time longer than the time until arrival (so-called redundant encoding block reception waiting time).
  • the redundant coding block reception waiting time corresponding to the FEC block set according to the transmission quality request designated by the user or the like is referred to as “redundant coding block reception waiting time”.
  • the receiving unit 201 detects a lost packet using the sequence number of the RTP packet, and the ARQ unit 206 generates a retransmission request message for the lost packet.
  • the RTCP unit 207 transmits the retransmission request message to the transmission apparatus 101 and makes a retransmission request.
  • the ARQ unit 206 of the receiving apparatus 103 makes a retransmission request for packet loss and the receiving unit 201 does not receive a retransmission packet even after the round-trip propagation time (ARQ retransmission packet waiting time) has elapsed, A retransmission request may be made. Furthermore, the retransmission request may be repeated until the ARQ unit 206 determines that the arrival of the retransmission packet is not in time for the reception buffer output time of the packet.
  • the ARQ unit 138 In the ARQ process in the transmission apparatus 101, when the RTCP unit 137 (FIG. 2) receives the retransmission request message, the ARQ unit 138 generates an RTP packet (retransmission packet) to be retransmitted and supplies the retransmission packet to the smoothing unit 134. And have them resend.
  • the recovery performance in the ARQ process depends on the ARQ retransmission packet waiting time which is a time for waiting for a retransmission packet to be retransmitted in response to a request from the ARQ unit 206 (FIG. 7) in the receiving apparatus 103.
  • the recovery performance improves as the ARQ retransmission packet waiting time increases.
  • the reception buffer time longer than the ARQ retransmission packet waiting request time is required, which may increase the delay.
  • This “ARQ retransmission packet wait request time” is determined by the transmission quality request specified by the user or the like.
  • the reception buffer 202 (FIG. 7) of the reception apparatus 103 also has a network jitter handling processing mechanism.
  • the reception buffer 202 sets a time longer than the “network jitter-corresponding buffer request time” determined by the transmission quality request specified by the user or the like as the reception buffer time. As a result, it is possible to synchronize packets that have received jitter that is less than or equal to the “network jitter-compatible buffer request time”.
  • step S121 the RTCP unit 207 of each receiving unit 113 communicates with the transmitting apparatus 101 corresponding to itself and measures the network status.
  • the RTCP unit 137 of each transmitting apparatus 101 also measures the network status in step S101.
  • the status (network status information) related to the communication of the network 102 is observed by exchanging packets between the RTCP unit 137 and the RTCP unit 207.
  • the RTCP unit 137 transmits dummy data for network status advance measurement before starting transmission of encoded data.
  • the dummy data is transmitted to the RTCP unit 207 via the network 102.
  • the RTCP unit 207 receives the dummy data, and performs network state measurement (preliminary measurement) from the information at the time of transmission described in the packet and the state at the time of reception.
  • the reception buffer time setting unit 208 performs reception buffer time determination processing in step S122, performs settings in the reception unit 113, and notifies the transmission apparatus 101 about the reception buffer time. To do.
  • step S102 the reception buffer time / processing parameter setting unit 139 of the transmission apparatus 101 performs reception buffer time / processing parameter setting processing, receives a notification from the reception apparatus 103, and sets various parameters.
  • step S103 and step S123 the transmission device 101 and the reception device 103 perform data transmission processing for transmitting an RTP packet of video data from the transmission device 101 to the reception device 103 in cooperation with each other.
  • the reception buffer time is adjusted so that all the reception units 113 are synchronized.
  • the term “synchronization” as used herein means that adjustment is performed so that packets including data captured at the same time are output from the reception buffer 202 at the same timing when input to all reception units 113.
  • step S141 the integrated reception buffer time adjustment unit 114 obtains the maximum transmission delay time that is the longest delay time among the transmission delays of data transmission performed by each reception unit 113. This maximum transmission delay time is obtained as shown in the following equation (4).
  • Maximum transmission delay time MAX (transmission delay time 1, transmission delay time 2, ..., transmission delay time N) ... (4)
  • MAX () is a function for calculating the maximum value.
  • step S142 the integrated reception buffer time adjustment unit 114 selects a reception unit to be processed from unprocessed reception units 113 used for data transmission.
  • step S143 the reception buffer time setting unit 208 of the reception unit 113 selected as the processing target uses the maximum transmission delay time, the transmission delay time of data transmission by the reception unit 113, and the specified reception buffer time to receive buffer time. Is calculated.
  • Specified reception buffer time is the minimum reception waiting time required for encoding processing and QoS control processing, and is determined in advance.
  • the reception buffer time is a buffer time for achieving synchronization by absorbing a difference in transmission delay between data transmissions from the respective transmission apparatuses 101.
  • the reception buffer time includes a specified reception buffer time. That is, the reception buffer time is a value obtained by adjusting the specified reception buffer time according to the length of transmission delay of each data transmission (generally, a longer value).
  • the reception buffer time can be calculated as in the following equation (5).
  • Reception buffer time K maximum transmission delay time ⁇ transmission delay time K + specified reception buffer time (5)
  • K 1, ..., N
  • a transmission apparatus processing delay 251 that is a delay time due to processing in the transmission apparatus 101 and a transmission delay 252 that is a delay time when transmitting the network 102 are shown in the upper part of FIG. Suppose that it looks like an example.
  • the transmission delay 252-1 of the transmission device 101-1 is the longest. Therefore, this transmission delay 252-1 is the maximum transmission delay time.
  • the reception buffer time 254-1 for data transmission of the transmission apparatus 101-1 is the same as the specified reception buffer time 253.
  • a difference in length of transmission delay is added to the specified reception buffer time 253.
  • the sum of the transmission device processing delay, the transmission delay, and the reception buffer time is common in each data transmission. Therefore, the delay time of the entire data transmission does not increase.
  • the transmission device 101 and the reception device 103 are Parameters can be set to improve image quality and transmission quality without increasing the delay time of the entire data transmission.
  • the reception buffer time setting unit 208 calculates the variable compression coding delay time, the redundant coding block reception waiting time from the reception buffer time. Set various delay times and wait times, such as ARQ retransmission packet wait time and network jitter buffer time.
  • a set value “variable compression encoding delay time K”, “redundant encoding” in each process in a certain transmitting apparatus 101-K (K 1,..., N) and a receiving unit 113-K corresponding to the transmitting apparatus.
  • the “block reception waiting time K”, “ARQ retransmission packet waiting time K”, and “network jitter-corresponding buffer time K” are calculated from the “reception buffer time K” by the following equation (6).
  • the reception buffer time setting unit 208 sets “ARQ retransmission packet waiting time” in the ARQ unit 206 in step S145 to determine whether to perform a retransmission request. Let it be used.
  • step S 146 the reception buffer time setting unit 208 sets “network jitter corresponding buffer time” in the reception buffer 202.
  • step S147 the reception buffer time setting unit 208 converts the “variable compression encoding delay time” and the “redundant encoding block waiting time” into, for example, an RTCP message via the RTCP unit 207 as a reception unit to be processed. 113 notifies the corresponding transmission apparatus 101.
  • step S148 the integrated reception buffer time adjustment unit 114 determines whether all the reception units 113 have been processed, and if it is determined that there is an unprocessed reception unit 113 used for data transmission, The processing returns to step S142, a new processing target is selected, and the subsequent processing is repeated for the new processing target.
  • step S148 If it is determined in step S148 that all the reception units 113 have been processed, the reception buffer time determination process is terminated, the process returns to step S122 in FIG. 9, and the subsequent processes are performed.
  • the reception buffer time / processing parameter setting unit 139 When the reception buffer time / processing parameter setting process is started, the reception buffer time / processing parameter setting unit 139 includes “variable” included in the RTCP message supplied from the reception apparatus 103 via the RTCP unit 137 in step S161. “Compression encoding delay time” and “redundant encoding block waiting time” are acquired.
  • step S162 the reception buffer time / processing parameter setting unit 139 sets “variable compression encoding delay time” in the encoding unit 131.
  • step S 163 the reception buffer time / processing parameter setting unit 139 sets “redundant coding block waiting time” in the FEC unit 132.
  • step S164 the rate control unit 141 sets a rate control parameter using the supplied “variable compression coding delay time”. For example, the rate control unit 141 sets the encoder assumed buffer size B (byte) so as to satisfy the following expression (7).
  • Bt_codec (sec) indicates a variable compression encoding delay time.
  • R (bps) indicates the packet rate.
  • step S165 the FEC unit 132 sets the FEC block parameter using “redundant coding block reception waiting time”.
  • the “redundant coding block waiting time” is the maximum value of the time required for smooth transmission of all the packets included in the FEC block.
  • the FEC unit 132 adjusts the number of original data packets for each FEC block so that this time is equal to or less than the “redundant encoding block waiting time”. Further, the FEC unit 132 sets the number of redundant packets nk so as to satisfy, for example, the above equation (3).
  • the reception buffer time / processing parameter setting unit 139 ends the reception buffer time / processing parameter setting processing, returns the processing to step S101 in FIG. 7, and performs the processing in step S102.
  • the transmission apparatus 101 and the reception apparatus 103 can secure each delay time and waiting time as long as possible without increasing the delay, and the time margin is set as the image quality. And can be used to improve transmission quality.
  • the transmitting apparatus 101 sets the “variable compression encoding delay time” of the encoding unit 131 longer and the encoder assumed buffer size B (byte) to a larger value so that the delay is not increased. be able to. Further, the transmission apparatus 101 can set the “redundant encoding block waiting time” of the FEC unit 132 to be longer and increase the FEC block and the redundancy so as not to increase the delay.
  • the receiving apparatus 103 can set the “ARQ retransmission packet waiting time” of the ARQ unit 206 longer to the extent that the delay is not increased. In addition, the receiving apparatus 103 can set the “network jitter-corresponding buffer time” of the reception buffer 202 to be longer so as not to increase the delay.
  • the transmission apparatus 101 and the reception apparatus 103 can reduce the waste in delay time by using the time margin of each process and improving the image quality and transmission quality. That is, the transmission device 101 and the reception device 103 can suppress deterioration in content quality due to various processes related to data transmission as described above.
  • the reception buffer time is adjusted only in accordance with the network conditions.
  • the present invention is not limited to this, and for example, a user or the like inputs a request for image quality or transmission quality, and based on the input.
  • the reception buffer time may be adjusted.
  • reception buffer time may be updated during data transmission.
  • FIG. 13 is a block diagram showing a configuration example of the transmission system in that case.
  • a transmission system 300 shown in FIG. 13 is basically the same system as the transmission system 100 in FIG. 1, but includes a reception device 303 instead of the reception device 103.
  • the receiving device 303 is basically the same device as the receiving device 103, but includes an input unit 311 and an output unit 312 in addition to the configuration of the receiving device 103.
  • the input unit 311 includes, for example, an arbitrary input device such as a keyboard, mouse, touch panel, or switch, or an external input terminal.
  • the input unit 311 accepts an image quality request or a transmission quality request from the outside of the receiving device 303 such as a user. , And supplies it to the integrated reception buffer time adjustment unit 114.
  • the output unit 312 includes, for example, an arbitrary output device such as a monitor or a speaker, an external output terminal, or the like, and displays a GUI image supplied from the integrated reception buffer time adjustment unit 114 or outputs audio.
  • the image quality request and the transmission quality request input guidance and the input result are output.
  • FIG. 14 is a diagram showing a display example of a request reception screen that is a GUI for receiving image quality requests, transmission quality requests, and the like.
  • the request reception screen 321 is provided with a display unit 322 and a request unit 323.
  • the request unit 323 indicates items that can be input by the user.
  • the display unit 322 displays the result of information input by the user.
  • image quality request (image quality request) and “transmission quality request” can be input to the request unit 323 as “user request”.
  • the user selects “image quality request” and inputs the requested quality (eg, PSR value).
  • the user selects “transmission quality request” and inputs the requested quality (for example, packet loss rate after QoS control).
  • the user can also specify the reception buffer time. For example, when the user selects “reception buffer time” and inputs the requested time, the longest time permitted as “reception buffer time” is set.
  • the display unit 322 displays various information reflecting the information input in the request unit 323 as described above.
  • transmission delay is displayed on the display unit 322 as “network status” for each transmission device.
  • network status is displayed on the display unit 322 as “network status” for each transmission device.
  • other information may be displayed.
  • the display unit 322 includes “variable compression coding delay request time”, “redundant coding block reception request wait time”, “ARQ retransmission packet wait request time”, and “network jitter” as “processing request time”.
  • Corresponding buffer request time is displayed.
  • reception buffer time recommended as the reception buffer time is displayed on the display unit 322 for each transmission device.
  • the user can more easily set an image quality request, a transmission quality request, a reception buffer time, and the like.
  • the receiving apparatus 303 first controls the input unit 311 and the output unit 312 in step S321 to accept an image quality request and a transmission quality request.
  • the image quality request is a request for image quality of a decoded image (an image of video data output from the receiving device 303).
  • the transmission quality request is a request for the packet loss rate and the like of the network 102.
  • the receiving device 303 uses the received image quality request and transmission quality request for setting various parameters.
  • step S323 of FIG. 15 the reception buffer time determination process is performed using the request accepted in step S321.
  • step S303 and step S324 in FIG. 15 reception buffer dynamic change transmission processing is performed in which the reception buffer time is updated while data transmission is performed.
  • each process is basically performed in the same manner as described with reference to the flowchart of FIG.
  • the integrated reception buffer time adjustment unit 114 obtains a provisional reception buffer time (temporary reception buffer time) of each reception unit 113 instead of using the specified reception buffer time. .
  • the integrated reception buffer time adjustment unit 114 selects the reception unit 113 to be processed in step S341, and in step S342, issues an image quality request and a transmission quality request for data transmission of the processing target reception unit 113. Then, “variable compression coding delay request time”, “redundant coding block reception wait request time”, “ARQ retransmission packet wait request time”, and “network jitter corresponding buffer request time” are calculated.
  • step S343 the integrated reception buffer time adjusting unit 114 calculates the calculated “variable compression coding delay request time”, “redundant coding block reception wait request time”, “ARQ retransmission packet wait request time”, and “network jitter support”.
  • the maximum value of “buffer request time” is set as the temporary reception buffer time.
  • step S344 the integrated reception buffer time adjustment unit 114 determines whether or not all the reception units 113 used for data transmission have been processed, and performs the processing of steps S341 to S344 until all the reception units 113 are processed. repeat.
  • the integrated reception buffer time adjustment unit 114 proceeds with the process to step S345 and obtains the maximum transmission delay time as in the case of step S141 in FIG.
  • the reception buffer time of each reception unit 113 calculated without considering the transmission delay is not a common specified reception buffer time but a provisional reception buffer time set individually, and the length thereof is Have different possibilities.
  • the calculation method of the reception buffer time is basically the same as that in FIG. 10, and the processes in steps S351 to S357 in FIG. Except that the maximum value (maximum transmission delay time) is applied, the processing is performed in the same manner as the processing in steps S142 to S148 in FIG.
  • reception buffer time / processing parameter setting process by each transmission apparatus 101 is performed in the same manner as described with reference to the flowchart of FIG.
  • the time margin of each process is set to the image quality as in the first embodiment.
  • the transmission quality can be effectively used by improving the transmission quality, and waste in delay time can be further reduced. That is, it is possible to further suppress deterioration in content quality.
  • step S371 each unit of the transmission apparatus 101 performs data transfer for a certain time.
  • each unit of the receiving device 303 performs data transfer for a predetermined time in step S391.
  • step S392 the RTCP unit 207 of the receiving device 303 transmits and receives data to and from the RTCP unit 137, measures the network status, and updates the network status information.
  • the RTCP unit 137 of the transmission apparatus 101 measures the network status and updates the network status information in step S372.
  • step S393 the reception buffer time setting unit 208 of the reception device 303 performs reception buffer time determination processing based on the updated network status information, and “variable compression coding delay request time” and “redundant coding block reception”.
  • the "waiting request time”, “ARQ retransmission packet wait request time”, “network jitter buffer request time”, etc. are updated, and "variable compression encoding delay time”, “redundancy” according to the updated various request times Settings such as “encoding block reception waiting time”, “ARQ retransmission packet waiting time”, and “network jitter-corresponding buffer time” are updated using, for example, Expressions (4) and (5).
  • This reception buffer time determination process is performed in the same manner as in FIGS.
  • step S373 the reception buffer time / processing parameter setting unit 139 of the transmission apparatus 101 performs reception buffer time / processing parameter setting processing. This process is performed in the same manner as in FIG.
  • the reception buffer time / processing parameter setting unit 139 uses the packet loss rate p included in the network status information measured by the RTCP unit 137 using encoded data transmission to The number of original data packets k and the number of redundant packets nk are determined so as to satisfy (3).
  • step S374 the transmitting apparatus 101 determines whether or not to end the transmission. If it is determined that the transmission is to be ended, the process returns to step S371 to execute the subsequent processes. If it is determined in step S374 that the transmission is to be terminated, the reception buffer dynamic change transmission process by the transmission apparatus 101 is terminated.
  • step S394 the receiving apparatus 303 determines whether or not to end the transmission. If it is determined to end the transmission, the receiving apparatus 303 returns the process to step S391 to execute the subsequent processes. If it is determined in step S394 that the transmission is to be terminated, the reception buffer dynamic change transmission process by the reception device 303 is terminated.
  • the transmission apparatus 101 and the reception apparatus 303 can be more according to an actual situation. Image quality and transmission quality can be set efficiently, and waste in delay time can be further reduced. That is, the transmission device 101 and the reception device 303 can suppress deterioration in content quality.
  • variable compression coding processing when moving images are transmitted from a plurality of transmission devices and synchronization processing is performed at the reception device, and QoS control processing such as variable compression coding processing and FEC is performed, data transmission with a small transmission delay time is performed.
  • QoS control processing such as variable compression coding processing and FEC is performed
  • data transmission with a small transmission delay time is performed.
  • the video data to be transmitted is encoded.
  • the present invention is not limited to this, and the video data may be transmitted without being compressed.
  • a CPU (Central Processing Unit) 401 of the personal computer 400 performs various processes according to a program stored in a ROM (Read Only Memory) 402 or a program loaded from a storage unit 413 to a RAM (Random Access Memory) 403. Execute the process.
  • the RAM 403 also appropriately stores data necessary for the CPU 401 to execute various processes.
  • the CPU 401, the ROM 402, and the RAM 403 are connected to each other via a bus 404.
  • An input / output interface 410 is also connected to the bus 404.
  • the input / output interface 410 includes an input unit 411 including a keyboard and a mouse, a display including a CRT (Cathode Ray Tube) and an LCD (Liquid Crystal Display), an output unit 412 including a speaker, a hard disk, and the like.
  • a communication unit 414 including a storage unit 413 and a modem is connected. The communication unit 414 performs communication processing via a network including the Internet.
  • a drive 415 is connected to the input / output interface 410 as necessary, and a removable medium 421 such as a magnetic disk, an optical disk, a magneto-optical disk, or a semiconductor memory is appropriately mounted, and a computer program read from these is loaded. It is installed in the storage unit 413 as necessary.
  • a program constituting the software is installed from a network or a recording medium.
  • the recording medium is distributed to distribute the program to the user separately from the apparatus main body, and includes a magnetic disk (including a flexible disk) on which the program is recorded, an optical disk ( It is only composed of removable media 421 consisting of CD-ROM (compact disc-read only memory), DVD (including digital versatile disc), magneto-optical disk (including MD (mini disc)), or semiconductor memory. Rather, it is composed of a ROM 402 on which a program is recorded and a hard disk included in the storage unit 413, which is distributed to the user in a state of being incorporated in the apparatus main body in advance.
  • a magnetic disk including a flexible disk
  • an optical disk It is only composed of removable media 421 consisting of CD-ROM (compact disc-read only memory), DVD (including digital versatile disc), magneto-optical disk (including MD (mini disc)), or semiconductor memory. Rather, it is composed of a ROM 402 on which a program is recorded and a hard disk included in the storage unit 413, which is distributed to the user in a
  • the program executed by the computer may be a program that is processed in time series in the order described in this specification, or in parallel or at a necessary timing such as when a call is made. It may be a program for processing.
  • the step of describing the program recorded on the recording medium is not limited to the processing performed in chronological order according to the described order, but may be performed in parallel or It also includes processes that are executed individually.
  • system represents the entire apparatus composed of a plurality of devices (apparatuses).
  • the configuration described as one device (or processing unit) may be divided and configured as a plurality of devices (or processing units).
  • the configurations described above as a plurality of devices (or processing units) may be combined into a single device (or processing unit).
  • a configuration other than that described above may be added to the configuration of each device (or each processing unit).
  • a part of the configuration of a certain device (or processing unit) may be included in the configuration of another device (or other processing unit). . That is, the embodiment of the present invention is not limited to the above-described embodiment, and various modifications can be made without departing from the gist of the present invention.
  • 100 transmission system 101 transmission device, 102 network, 103 reception device, 111 transmission unit, 112 reference signal synchronization unit, 113 reception unit, 114 integrated reception buffer time adjustment unit, 115 synthesis unit, 131 encoding unit, 132 FEC unit, 133 RTP section, 134 smoothing section, 135 reference signal synchronization section, 136 media synchronization section, 137 RTCP section, 138 ARQ section, 139 reception buffer time / processing parameter setting section, 141 rate control section, 201 reception section, 202 reception buffer , 203 RTP part, 204 FEC part, 205 decoding part, 206 ARQ part, 207 RTCP part, 208 reception buffer time setting part, 210 media synchronization part, 300 transmission system, 303 receiving device, 311 input unit, 312 output unit

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Multimedia (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Computer Security & Cryptography (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Compression Or Coding Systems Of Tv Signals (AREA)
  • Data Exchanges In Wide-Area Networks (AREA)

Abstract

本発明は、コンテンツの品質の劣化を抑制することができるようにする情報処理装置および方法、並びにプログラムに関する。 統合受信バッファ時間調整部114は、各受信部113が行うデータ伝送の伝送遅延の中で、最長の遅延時間である最大伝送遅延時間を求める。受信バッファ時間設定部208は、最大伝送遅延時間、この受信部113によるデータ伝送の伝送遅延時間、および規定受信バッファ時間を用いて受信バッファ時間を算出する。受信バッファ時間設定部208は、その受信バッファ時間から、可変圧縮符号化遅延時間、冗長符号化ブロック受信待ち時間、ARQ再送パケット待ち時間、およびネットワークジッタ対応バッファ時間等、各種遅延時間や待ち時間を設定する。本発明は、例えば、情報処理装置に適用することができる。

Description

情報処理装置および方法、並びにプログラム
 本発明は、情報処理装置および方法、並びにプログラムに関し、特に、コンテンツの品質の劣化を抑制することができるようにした情報処理装置および方法、並びにプログラムに関する。
 近年、インターネット、LAN(Local Area Network)、若しくは、その他の伝送路を経由して、メディア基準信号同期(所謂GENLOCK同期)を行いながらマルチメディアデータを低遅延に伝送するという需要が高まっている。
 例えば、放送局においてカメラとそのコントロールユニット(所謂CCU(Camera Control Unit)とを、HD-SDI(High Definition Serial Digital Interface)ケーブルにより接続し、非圧縮同期伝送を行うシステムが存在する。近年、このシステムのHD-SDIケーブルをEthernet(登録商標)ケーブルに置き換え、Ethernet(登録商標)上でIPパケットによるGENLOCK同期を行いながら伝送するといったことが行われている。
 このような目的においてマルチメディアデータのIP伝送を行う場合、HD-SDIケーブル経由での伝送と同等の使い勝手が要求されるため、例えば、高精度のGENLOCK同期とビデオフレーム間隔以下の低遅延伝送が要求される。
 このような要求から動画像の各ピクチャの数ライン毎を1つの符号化ブロック(ラインブロック)としてウェーブレット変換による符号化を行う方式が提案されている(例えば特許文献1参照)。
 この方式では、ピクチャ内のデータ全てを入力するまで待つことなく符号化を開始することができる。そのため、生成した符号化データをネットワーク伝送し、受信側で復号する場合においても、ピクチャ内の全てのデータを受信する前に復号処理を開始することができる。つまり、ネットワーク伝播遅延が十分小さければ、フレーム間隔以下の遅延でのリアルタイム(即時的な)動画像伝送が可能となる。
 このようなデータ伝送において、受信装置は、符号化処理、データ伝送処理、およびQoS制御処理等の遅延に対応するために受信したデータをバッファ(一時的に保持)する必要があった。換言するに、この受信側のバッファ時間に応じて(オーバフローしないように)符号化処理やQoS制御処理等の設定が行われていた。つまり、復号画像の画質や伝送品質は、バッファ時間に依存していた。
 ところで、このようなデータ伝送により複数の送信装置から1つの受信装置にデータを伝送する場合、従来の方式においては、各送信装置に対する受信バッファ時間は、互いに独立に設定されるか、若しくは、予め定められた所定の時間に設定されていた(共通の受信バッファ時間が用いられた)。
特許4371120号
 しかしながら、一般的に、各送信装置からのデータ伝送に関する遅延(伝送遅延)は、そのデータ伝送の経路や帯域幅等が互いに異なることから、送信装置毎に異なる場合が多い。ところが、従来方式の場合、受信バッファ時間の設定はこの伝送遅延の違いを考慮せずに行われる(互いに独立に設定されるか、共通に設定される)。
 上述したように、符号化やQoS制御等の設定は、この受信バッファ時間に基づいて行われるので、実際には、受信データがこの受信バッファ時間よりも長く保持されることになる場合であっても、復号画像の画質や伝送品質を向上させることができない恐れがあった。つまり、不要な待機時間が生じてしまう恐れがあった。換言するに、データ伝送によりコンテンツの品質を不要に劣化させる恐れがあった。
 本発明は、このような状況に鑑みてなされたものであり、各処理の時間的余裕を画質や伝送品質の向上に利用することができるようにし、遅延時間上の無駄を低減させることができるようにすることを目的とする。
 本発明の一側面は、複数の送信装置から1つの受信装置に、互いに同期がとられたデータを伝送するデータ伝送において、各データ伝送の、伝送路上で発生する遅延時間である伝送遅延の差を用いて、各データ伝送について設定される、前記受信装置において各データの同期をとるためのバッファ時間である受信バッファ時間を調整する調整手段と、前記調整手段により調整された前記受信バッファ時間を用いて、各データ伝送に関する処理のパラメータを設定する設定手段とを備える情報処理装置である。
 前記調整手段は、前記伝送遅延の最大値を求め、各データの前記伝送遅延と前記最大値との差を、予め定められた所定の受信バッファ時間である規定受信バッファ時間に加えたものを、前記受信バッファ時間とすることができる。
 前記データ伝送に関する処理は、前記データ伝送のQoS制御処理であり、前記設定手段は、前記QoS制御処理のパラメータとして、冗長符号化ブロックの先頭パケットから末尾のパケットを受信するまでの時間である冗長符号化ブロック受信待ち時間、再送パケットを待つ時間である再送パケット待ち時間、およびネットワークジッタを吸収するためのネットワークジッタ対応バッファ時間を設定することができる。
 前記データは伝送元において符号化され、得られた符号化データが伝送され、伝送先において前記符号化データが復号され、前記設定手段は、前記処理のパラメータとして、前記符号化においてレート制御されて生成された前記符号化データを平滑化伝送する際に必要な可変圧縮符号化遅延要求時間を設定することができる。
 前記データの画質に関する要求である画像品質要求、および、前記データ伝送における伝送品質に関する要求である伝送品質要求を受け付ける受付手段をさらに備え、前記調整手段は、前記受付手段により受け付けられた前記画像品質要求および前記伝送品質要求に基づいて、前記受信バッファ時間を調整することができる。
 前記調整手段は、前記受付手段により受け付けられた前記画像品質要求および前記伝送品質要求に基づいて、仮の前記受信バッファ時間を設定し、前記仮の受信バッファ時間を用いて、前記受信バッファ時間を調整することができる。
 前記受付手段により受け付けられる前記画像品質要求および前記伝送品質要求の入力を補助するGUIを表示する出力手段をさらに備えることができる。
 本発明の一側面は、また、情報処理装置の情報処理方法であって、前記情報処理装置の調整手段が、複数の送信装置から1つの受信装置に、互いに同期がとられたデータを伝送するデータ伝送において、各データ伝送の、伝送路上で発生する遅延時間である伝送遅延の差を用いて、各データ伝送について設定される、前記受信装置において各データの同期をとるためのバッファ時間である受信バッファ時間を調整し、前記情報処理装置の設定手段が、調整された前記受信バッファ時間を用いて、各データ伝送に関する処理のパラメータを設定する情報処理方法である。
 本発明の一側面は、さらに、データ伝送を制御するコンピュータを、複数の送信装置から1つの受信装置に、互いに同期がとられたデータを伝送するデータ伝送において、各データ伝送の、伝送路上で発生する遅延時間である伝送遅延の差を用いて、各データ伝送について設定される、前記受信装置において各データの同期をとるためのバッファ時間である受信バッファ時間を調整する調整手段、前記調整手段により調整された前記受信バッファ時間を用いて、各データ伝送に関する処理のパラメータを設定する設定手段として機能させるためのプログラムである。
 本発明の一側面においては、複数の送信装置から1つの受信装置に、互いに同期がとられたデータを伝送するデータ伝送において、各データ伝送の、伝送路上で発生する遅延時間である伝送遅延の差を用いて、各データ伝送について設定される、受信装置において各データの同期をとるためのバッファ時間である受信バッファ時間が調整され、その調整された受信バッファ時間を用いて、各データ伝送に関する処理のパラメータが設定される。
 本発明によれば、データを伝送することができる。特に、コンテンツの品質の劣化を抑制することができる。
本発明を適用した伝送システムの主な構成例を示すブロック図である。 送信装置の主な構成例を示すブロック図である。 符号化部の主な構成例を示すブロック図である。 分析フィルタリングの概要を説明する図である。 分析フィルタリングの概要を説明する図3に続く図である。 ラインブロックを説明する図である。 受信部の主な構成例を示すブロック図である。 復号部の主な構成例を示すブロック図である。 データ伝送全体処理の流れの例を説明するフローチャートである。 受信バッファ時間決定処理の流れの例を説明するフローチャートである。 受信バッファ時間の設定の様子の例を示す図である。 受信バッファ時間・処理パラメータ設定処理の流れの例を説明するフローチャートである。 本発明を適用した伝送システムの主な構成例を示すブロック図である。 要求受付画面の表示例を示す図である。 データ伝送処理の流れの他の例を説明するフローチャートである。 受信バッファ時間決定処理の流れの例を説明するフローチャートである。 受信バッファ時間決定処理の流れの例を説明する、図16に続くフローチャートである。 受信バッファ動的変更伝送処理の流れの例を説明するフローチャートである。 本発明を適用したパーソナルコンピュータの主な構成例を示すブロック図である。
 以下、発明を実施するための形態(以下実施の形態とする)について説明する。なお、説明は以下の順序で行う。
1.第1の実施の形態(伝送システム)
2.第2の実施の形態(伝送システム)
3.第3の実施の形態(パーソナルコンピュータ)
<1.第1の実施の形態>
[伝送システムの概要]
 図1は、本発明を適用した伝送システムの主な構成例を示すブロック図である。伝送システム100は、複数の送信装置(送信装置101-1乃至送信装置101-N(Nは2以上の整数))から画像データを、インターネットやLAN等の汎用の伝送路であるネットワーク102を介して受信装置103に伝送するシステムである。以下において、各送信装置を互いに区別して説明する必要が無い場合、単に送信装置101と称する。なお、ネットワーク102には、ケーブル等だけでなく、ルータやハブ等のデバイスも含まれる。
 各送信装置101に入力された画像データ(ビデオデータ)は、リアルタイムに(即時的に)、ネットワーク102を介して受信装置103伝送され、その受信装置103より出力される。つまり、各送信装置101に所定の(例えば通常再生時の)フレームレートで入力されたビデオデータは、送信装置101において符号化され、符号化データとして受信装置103に伝送され、受信装置103において復号され、所定の遅延時間分遅れて受信装置103から所定の(例えば通常再生時の)フレームレートで出力される。
 受信装置103は、各送信装置101からのデータを、互いに同期をとりながら、合成し、出力する(再生する)。つまり、各送信装置101からのデータ伝送は、このような同期再生が破たんしないように行われる。
 近年においては、インターネットやLANの汎用の伝送路を経由してメディア基準信号同期(所謂GENLOCK同期)を行いながらマルチメディアデータを低遅延に伝送するという需要が高まっている。
 例えば、放送局においては、従来、カメラとそのコントロールユニット(所謂CCU)がHD-SDIケーブルにより接続され、それらの間で非圧縮同期伝送が行われていた。近年においては、このHD-SDIケーブルをEthernet(登録商標)ケーブルに置き換え、Ethernet(登録商標)上でIPパケットによるGENLOCK同期を行いながら伝送するといったことが行われている。
 このような目的においてマルチメディアデータのIP伝送を行う場合、HD-SDIケーブル経由での伝送と同等の使い勝手を要求される。そのため、高精度のGENLOCK同期や、ビデオフレーム間隔以下の低遅延伝送等が要求される。
 このような要求から特許文献1においては、動画像の各ピクチャの数ライン毎を1つの符号化ブロック(ラインブロック)とし、符号化を行う方式が提案されている。この方式の場合、送信装置101は、ピクチャ内のデータ全てを入力するまで待つことなく符号化を開始することができる。また、送信装置101は、その符号化により得られた符号化データを、順次、ネットワーク102を介して受信装置103に伝送することができる。
 さらに、受信装置103は、ピクチャ内の全てのデータを受信する前に復号を開始することができる。ネットワーク102の伝送遅延(送信装置101から受信装置103へのデータ伝送の、ネットワーク102において発生する遅延)が十分小さければ、フレーム間隔以下の遅延でのリアルタイム動画像伝送(送信装置101入力時のフレームレートで、受信装置103から出力することができるようなデータ伝送)が可能となる。
 複数の送信装置からストリームデータを伝送し、受信装置において同期処理を行う場合、従来では、その同期処理のために各送信装置に対応した受信装置内の受信部に受信バッファを設け、異なる受信バッファ時間を設定することにより、同期処理を実現していた。
 しかしながら、従来の方式においては、符号化処理やQoS制御処理におけるパラメータを受信バッファ時間および複数の送信装置に対応する受信部毎の受信バッファ時間の差異に応じて変更することはなかった。
 したがって、符号化処理やQoS制御処理パラメータを調整することにより伝送遅延が増加することがないにもかかわらず、それらが調整されることはなく、遅延時間上の無駄が生じていた。
 上述したように、伝送システム100は、各データ伝送における符号化処理やQoS制御処理等のパラメータを、その伝送遅延の長さの違いに応じて調整することにより、遅延時間を増大させずに画像品質や映像品質を向上させることができる。
 図1に示されるように、受信装置103は、伝送部111、基準信号同期部112、受信部113-1乃至受信部113-N、統合受信バッファ時間調整部114、および合成部115を有する。
 伝送部111は、各送信装置101と通信を行い、基準信号同期部112や受信部113-1乃至受信部113-Nから供給される情報を送信したり、各送信装置101から供給される情報を受信し、基準信号同期部112や受信部113-1乃至受信部113-Nに供給したりする。
 基準信号同期部112は、伝送部111を介して送信装置101と通信を行い、送信装置101との間で基準信号の同期をとる。基準信号は、送信装置101と受信装置103との間で処理の同期をとるための信号である。同期がとられた基準信号は、受信部113-1乃至受信部113-Nに供給される。
 つまり、受信装置103(の基準信号同期部112)がマスタとなり、全ての送信装置101が受信装置103と同期を取ることにより結果的に全ての送信装置101および受信装置103の同期を取ることができる。
 受信部113-1乃至受信部113-Nは、それぞれ、送信装置101-1乃至送信装置101-Nに対応し、対応する送信装置101から供給されたRTPパケットを受信し、復号してビデオデータを出力する。以下において、受信部113-1乃至受信部113-Nを互いに区別して説明する必要が無い場合、単に、受信部113と称する。つまり、受信部113は、送信装置101以上の数が予め用意される。換言するに、受信装置103は、内蔵する受信部113の数以下の送信装置101から送信されるパケットを受信することができる。
 統合受信バッファ時間調整部114は、各受信部113の受信バッファ時間を調整する。合成部115は、各受信部113から出力されるビデオデータを合成し、合成されたビデオデータを受信装置103のビデオ出力端子「ビデオOUT」から出力する。各受信部113のビデオデータ出力タイミングは、互いに同期がとれている。合成部115は、例えばユーザ指示等に基づいて、これらのビデオデータを適宜合成し、出力する。
[送信装置の構成]
 図2に示されるように、送信装置101は、符号化部131、FEC(Forward Error Correction)部132、RTP(Real-time Transport Protocol)部133、平滑化部134、基準信号同期部135、メディア同期部136、RTCP(RTP Control Protocol)部137、ARQ(Auto Repeat Request)部138、および受信バッファ時間・処理パラメータ設定部139を有する。
 ビデオカメラ等を経由しビデオ入力IF「ビデオIN」より入力したビデオデータ(動画像データ)は、符号化部131に供給される。符号化部131は、所定の符号化方式で動画像データの符号化処理を行う。この符号化方式は任意であるが、より低遅延なものが望ましい。符号化方式の例については後述する。
 符号化部131は、レート制御部141を有する。レート制御部141は、符号化部131において生成される符号化データのビットレートを制御する。符号化部131は、生成した符号化データをRTPパケット化し、それをFEC部132に供給する。
 FEC部132は、符号化部131から供給されるRTPパケットの冗長パケットを生成する。RTP部133は、FEC部132から供給される符号化データの冗長パケットをRTPパケット化する。
 平滑化部134は、RTP部133から供給されるRTPパケットを、一時的に保持し、所定のデータレートに平滑化して送信する。
 基準信号同期部135は、ネットワーク102を介して、伝送先である受信装置103の基準信号同期部112と通信を行い、基準信号クロックの同期をとる。基準信号同期部135は、受信装置103との間で同期がとれた基準信号をメディア同期部136に供給する。
 メディア同期部136は、基準信号同期部135から供給される時刻を基準として、ビデオINに入力されたデータのサンプリング時刻と同期した時刻を、符号化部131(符号化部131内のRTP部)とRTP部133に供給する。この時刻は、RTPタイムスタンプとしてRTPパケットに付加される。
 RTCP部137は、伝送先の受信装置103とRTCPメッセージの授受を行い、QoS(Quality of Service)制御処理のための制御メッセージ(QoS制御メッセージ)の送受信を行う。RTCP部137は、取得した制御メッセージをARQ部138や受信バッファ時間・処理パラメータ設定部139に供給する。
 ARQ部138は、RTCP部137から供給される再送要求メッセージに従って、平滑化部134を制御し、要求されたRTPパケットの再送を行う。
 受信バッファ時間・処理パラメータ設定部139は、RTCP部137から供給される各種遅延時間等の設定に従って、符号化部131やFEC部132のパラメータ設定を行う。
[符号化部の構成例]
 次に、送信装置101の符号化部131の例について説明する。図3は、送信装置101の符号化部131の構成例を示すブロック図である。符号化部131は、画像データを解像度に関して重要度の高いデータから順に階層化し、その階層毎に符号化する階層符号化を行う。例えば、符号化部131は、空間解像度に関して重要度の高いデータから順に階層化された階層化データを生成する。また、例えば、符号化部131は、時間方向の解像度に関して重要度の高いデータから順に階層化された階層化データを生成する。さらに、例えば、符号化部131は、SNR(Signal to Noise Ratio)に関して重要度の高いデータから順に階層化された階層化データを生成する。符号化部131は、このように生成した階層化データを、その階層毎に符号化する。
 このような階層符号化として、例えば、動画像データの各ピクチャをウェーブレット変換し、エントロピ符号化するJPEG(Joint Photographic Experts Group)2000方式がある。階層符号化方法は任意であるが、以下においては、符号化部131が、動画像データを複数ライン毎にウェーブレット変換し、エントロピ符号化する場合について説明する。
 図3に示されるように、符号化部131は、ウェーブレット変換部161、量子化部162、エントロピ符号化部163、レート制御部141、およびRTP部164を有する。ウェーブレット変換部161は、動画像の各ピクチャを、複数ライン毎にウェーブレット変換する。
 ウェーブレット変換は、入力データを低域成分と高域成分に分割する分析フィルタ処理を、画面水平方向および画面垂直方向の両方に対して行う処理である。つまり、ウェーブレット変換処理により入力データは、水平方向および垂直方向に低域な成分(LL成分)、水平方向に高域で垂直方向に低域な成分(HL成分)、水平方向に低域で垂直方向に高域な成分(LH成分)、および、水平方向および垂直方向に高域な成分(HH成分)の4つの成分(サブバンド)に分割される。
 ウェーブレット変換部161は、このようなウェーブレット変換処理を、所定回数、分析フィルタ処理により得られる水平方向および垂直方向に低域な成分(LL成分)に対して再帰的に繰り返す。つまり、ウェーブレット変換処理により、動画像データの各ピクチャは、階層化された複数のサブバンド(周波数成分)に分割される(階層化データが生成される)。エントロピ符号化部163は、このサブバンド毎に符号化を行う。
 動画像の各ピクチャの画像データは、画像の上から下に向かう順に1ラインずつウェーブレット変換部161に入力される。また各ラインの画像データは、画像左から右に向かう順に1サンプル(1コラム)ずつ入力される。
 ウェーブレット変換部161は、そのように入力される画像データに対して、分析フィルタリングを実行可能なサンプル数のデータを入手する毎に(入手次第)、画像水平方向の分析フィルタリング(水平分析フィルタリング)を実行する。例えば、ウェーブレット変換部161は、図4の左に示されるベースバンドの画像データ181に対して、Mコラム入力される毎に水平分析フィルタリングを行い、1ラインずつ水平方向に低域な成分(L)と高域な成分(H)に分割する。図4の右に示される水平分析フィルタ処理結果182は、ウェーブレット変換部161により分割されたNライン分の水平方向に低域な成分(L)と高域な成分(H)を示す。
 次に、ウェーブレット変換部161は、その水平分析フィルタ処理結果182の各成分に対して、垂直方向に分析フィルタリング(垂直分析フィルタリング)を行う。ウェーブレット変換部161は、水平分析フィルタリングにより、垂直分析フィルタリングに必要な垂直ライン分の係数が生成されると、その垂直分析フィルタリングに必要な垂直ライン分の係数に対して、コラム毎に垂直分析フィルタリングを行う。
 その結果、水平分析フィルタ処理結果182は、図5の左に示されるように、水平方向および垂直方向の両方に低域な成分(LL成分)、水平方向に高域で垂直方向に低域な成分(HL成分)、水平方向に低域で垂直方向に高域な成分(LH成分)、および、水平方向および垂直方向の両方に高域な成分(HH成分)の4つの成分のウェーブレット変換係数(以下、係数と称する)に分割される(階層化データ183)。
 所定の階層(分割レベル)の係数が得られるまで、得られた分析フィルタリングの結果のうち、HL成分、LH成分、HH成分は外部に出力される。残りのLL成分は、ウェーブレット変換部161により、再度分析フィルタリングが行われる。つまり、例えば、図5の左に示される階層化データ183は、図5の右に示される階層化データ184に変換される。階層化データ184では、LL成分から、LLLL成分、LLHL成分、LLLH成分、およびLLHH成分の4つの成分が生成されている。
 ウェーブレット変換部161は、このような分析フィルタリングを所定回数再帰的に行い、動画像データを所望の分割レベルまで階層化された階層化データを生成する。図6は、分割レベル3(3階層)まで階層化された階層化データの例を示す図である。図6において、分割レベル3まで分割された階層化データ185は、分割レベル1(階層番号3)の3HL成分、3LH成分、および3HH成分、分割レベル2(階層番号2)の2HL成分、2LH成分、および2HH成分、並びに、分割レベル3(階層番号1)の1LL成分、1HL成分、1LH成分、および1HH成分の各サブバンドにより構成される。
 ウェーブレット変換処理では、フィルタリング処理を繰り返す毎に(階層が1つ下位になる毎に)、生成されるライン数は2のべき乗分の1ずつ小さくなっていく。最終分割レベル(階層番号1)の係数を1ライン生成するために必要なベースバンドのライン数は、そのフィルタリング処理を何回繰り返すか(最終分割レベルの階層数)によって決められる。通常、この階層数は予め定められる。
 この、最終分割レベルの係数を1ライン生成するために必要なベースバンドの画像データ(複数ライン分の画像データ)、または、各階層の係数をまとめてラインブロック(またはプレシンクト)と称する。
 図6において斜線で示される部分が1ラインブロックを構成する係数である。図6に示されるように、ラインブロックは、階層番号1の各成分の1ライン分の係数、階層番号2の各成分の2ライン分の係数、並びに、階層番号3の各成分の4ライン分の係数により構成される。なお、これらに相当する分析フィルタリング前の画像データ、すなわち、この例では8ライン分の画像データのこともラインブロック(またはプレシンクト)と称する。
 図3に戻り、量子化部162は、ウェーブレット変換部161により生成される各成分の係数を、例えば量子化ステップサイズで除算することにより量子化し、量子化係数を生成する。この際、量子化部162は、ラインブロック(プレシンクト)毎に量子化ステップサイズを設定することができる。このラインブロックは、ある画像領域のすべての周波数成分(図6の場合、1LL乃至3HHまでの10個の周波数成分)の係数を包含しているため、ラインブロック毎に量子化を行えば、ウェーブレット変換の特徴である多重解像度分析の利点を活かすことができる。また、全画面でラインブロック数だけを決めればよいため、量子化の負荷も小さくて済む。
 さらに、画像信号のエネルギは一般的に低域成分に集中しており、また、人間の視覚上、低域成分の劣化が目立ちやすいという特性があるため、量子化に際しては、低域成分のサブバンドでの量子化ステップサイズが結果的に小さな値になるように、重み付けを行うことが有効である。この重み付けにより、低域成分には相対的に多くの情報量が割り当てられるようになり、全体の主観的な画質が向上する。
 エントロピ符号化部163は、量子化部162で生成された量子化係数を情報源符号化し、圧縮された符号化データを生成し、それをレート制御部141に供給する。情報源符号化としては、例えばJPEG方式やMPEG(Moving Picture Experts Group)方式で用いられているハフマン符号化や、JPEG2000方式で用いられているさらに高精度な算術符号化を用いることができる。
 ここで、エントロピ符号化をどの範囲の係数に対して行うかは、圧縮効率に直接関係する非常に重要な要素になる。例えば、JPEG方式やMPEG方式では、8×8のブロックに対してDCT(Discrete Cosine Transform)変換を施し、生成された64個のDCT変換係数に対してハフマン符号化を行うことで、情報を圧縮している。すなわち、64個のDCT変換係数がエントロピ符号化の範囲になる。
 ウェーブレット変換部161では、8×8ブロックに対するDCT変換とは異なり、ライン単位でウェーブレット変換を施しているため、エントロピ符号化部163では、周波数帯域(サブバンド)毎に独立に、且つ各周波数帯域内をPライン毎に情報源符号化する。
 Pは1ラインが最低であるが、ライン数が少ない場合には参照情報が少なくて済み、メモリ容量を減らすことができる。逆に、ライン数が多い場合には情報量がその分増えるため、符号化効率が向上させることができる。しかしながら、Pが各周波数帯域内のラインブロックのライン数を超えた値になると、次のラインブロックのラインまで必要になる。このため、このラインブロックの量子化係数データがウェーブレット変換及び量子化によって生成されるまで待たなければならず、この時間が遅延時間となってしまう。
 したがって、低遅延のためには、Pはラインブロックのライン数以下である必要がある。例えば、図6の例では、1LL,1HL,1LH,1HHの周波数帯域については、ラインブロックのライン数=1ラインであるためP=1となる。また、2HL,2LH,2HHのサブバンドについては、ラインブロックのライン数=2ラインであるためP=1または2となる。
 レート制御部141は、最終的に目標のビットレート又は圧縮率に合わせるための制御を行い、レート制御後の符号化データをRTP部164に供給する。例えば、このレート制御部141は、エントロピ符号化部163から出力される符号化データのビットレート(圧縮率)を目標値と比較し、ビットレートを上げる場合には量子化ステップサイズを小さくし、ビットレートを下げる場合には量子化ステップサイズを大きくするように、量子化部162に対して制御信号を送信する。
 RTP部164は、レート制御部141から供給される符号化データをRTPパケット化し、FEC部132に供給する。
[受信装置の構成]
 次に、図1の受信装置103の各受信部113の内部の構成例について説明する。図7は、受信部113の主な構成例を示すブロック図である。図7に示されるように、受信部113は、受信部201、受信バッファ202、RTP部203、FEC部204、復号部205、ARQ部206、RTCP部207、受信バッファ時間設定部208、およびメディア同期部210を有する。
 受信部201は、ネットワーク102を介して、自分自身に対応する送信装置101から伝送され、伝送部111を介して供給されたRTPパケットを受信し、それを受信バッファ202に供給する。受信バッファ202は、例えば、他の受信部113によるデータ伝送と同期をとるために、受信部201から供給されるRTPパケットを、一時的に保持した後、受信バッファ時間設定部208やメディア同期部210からの情報に基づいて決定される時刻に、RTP部203に供給する。
 RTP部203は、RTPパケットを再構成して、冗長パケットを含む符号化データであるFEC冗長符号化データを生成し、それをFEC204に供給する。FEC部204は、パケットの損失の検出を行い、必要に応じて冗長符号化復号処理によって損失パケットデータを回復する。FEC部204は、処理後の符号化データを復号部205に供給する。
 復号部205は、符号化データを、符号化部131による符号化処理の方式に対応する復号方式により復号する。復号されたビデオデータ(動画像データ)は、受信装置103のビデオ出力IF(ビデオOUT)から、例えば、ディスプレイ等の映像表示装置(図示せず)に出力される。
 ARQ部206は、受信部201における損失パケット(受信できなかったパケット)の検出を行い、損失パケットを検出した場合、RTCP部207を制御し、送信装置101のARQ部138に対する再送要求メッセージを送信させる。RTCP部207は、ARQ部206から要求された再送要求メッセージや、受信バッファ時間設定部208から供給される各種設定情報をRTCPメッセージとして、送信装置101のRTCP部137に供給する。
 受信バッファ時間設定部208は、統合受信バッファ時間調整部114の制御等に基づいて、受信バッファ時間の設定や調整を行う。
 メディア同期部210は、基準信号同期部112により、各受信部113(および各送信装置101)で同期がとられた基準信号に基づいて、受信バッファ202のRTPパケット出力タイミングや、復号部205の復号処理開始タイミング等を制御する。
[復号部の構成例]
 次に、上述した符号化部131の例に対応する復号部205の例について説明する。図8は、受信部113の復号部205の構成例を示すブロック図である。図8において、復号部205は、RTP部230、エントロピ復号部231、逆量子化部232、およびウェーブレット逆変換部233を有する。
 RTP部230は、FEC部204から供給されるRTPパケットを符号化データに変換し、それをエントロピ復号部231に供給する。エントロピ復号部231は、エントロピ符号化部163の符号化方法に対応する方法で符号化データを復号し、量子化係数データを生成する。例えば、ハフマン復号や、高効率な算術復号などを用いることができる。なお、エントロピ符号化部163においてPラインごとに符号化されている場合、エントロピ復号部231は、各サブバンドを独立に復号し、かつ、各サブバンド内をPライン毎に復号する。
 逆量子化部232は、量子化係数データに量子化ステップサイズを乗算することにより逆量子化し、係数データを生成する。この量子化ステップサイズは、通常、送信装置101から供給される符号化データのヘッダなどに記述されている。なお、量子化部162において、ラインブロック毎に量子化ステップサイズが設定されている場合には、逆量子化部232においても同様に、ラインブロック毎に逆量子化ステップサイズが設定されて、逆量子化される。
 ウェーブレット逆変換部233は、ウェーブレット変換部161の逆処理を行う。つまり、ウェーブレット逆変換部233は、ウェーブレット変換部161により複数の周波数帯域に分割された係数データに対して、低域成分と高域成分を合成するフィルタ処理(合成フィルタ処理)を水平方向と垂直方向の両方に対して行う。ウェーブレット逆変換部233は、このようはウェーブレット逆変換処理により、ベースバンドのビデオデータを復元し、ビデオOUTから受信装置103の外部に出力する。
 もちろん、上述した符号化部131および復号部205は、一例であり、これ以外の符号化・復号方式を用いるようにしてもよい。
[伝送処理]
 次に、伝送システム100(図1)において行われる各処理について説明する。最初に、ビデオデータを各送信装置101からネットワーク102を介して受信装置103に伝送する伝送処理について説明する。
 送信装置101は、ビデオカメラ等を経由しビデオ入力IF「ビデオIN」より入力したビデオデータを、動画像データの圧縮符号化処理を行う符号化部131(図2)に入力し、符号化する。
 この符号化により生成された符号化データは、符号化部131内部のRTP部164(図3)によりRTPパケット化処理を施され、RTPパケットとしてFEC部132(図2)に供給される。FEC部132は、供給されたRTPパケットに対してFEC冗長符号化処理を施し、冗長パケットを生成する。FEC部132は、生成した冗長パケットを元データのRTPパケットとともにRTP部133に供給する。
 RTP部133は、FEC部132から供給された冗長パケットをRTPパケット化する。平滑化部134は、RTP部133から供給されるRTPパケットを、レートを平滑化してネットワーク102に送信する。各RTPパケットには、メディア同期部136により指定された同期用RTPタイムスタンプがRTP部164(図3)若しくはRTP部133(図2)においてセットされる。
 図1において、受信装置103は、複数の送信装置101より送信されたRTPパケットを、一旦、伝送部111で受信し、送信装置101毎に対応する受信部113に振り分ける。例えば送信装置101-K(K=1,2,..,N)から送信されたRTPパケットは受信部113-Kへ振り分けられる。
 受信部113は、RTPパケットを、受信部201(図7)を経由して受信バッファ202に供給し、保存させる。このとき損失パケットが検出された場合、その旨がARQ部206に通知される。その通知を受けるとARQ部206は、再送要求処理を行う。
 受信バッファ202は、受信バッファ時間設定部208により決定された受信バッファ時間と、メディア同期部210から通知される時刻情報と、各RTPパケットにセットされたRTPタイムスタンプ値とから、受信バッファ202からRTPパケットを出力させる時刻である受信バッファ出力時刻を決定し、その時刻に各RTPパケットをRTP部203に出力する。
 RTP部203は、RTPパケットを再構成し、得られたFEC冗長符号化データをFEC部204に供給する。FEC部204は、データ伝送時に損失したパケットである損失パケットが検出された場合、冗長符号化復号処理により損失パケットデータの回復を行う。FEC部204は、処理後のRTPパケットを復号部205へ出力する。復号部205は、RTPパケットより符号化データを抽出し、その符号化データに対して復号処理を行い、ベースバンドのビデオデータを生成する。復号されたビデオデータは合成部115(図1)に供給される。
 合成部115は、複数の受信部113からのビデオデータ画像を合成しビデオ出力IF「ビデオOUT」より、例えば、ディスプレイ等の映像表示装置に出力する。
[基準信号同期処理]
 次に、基準信号を同期させる基準信号同期処理について説明する。基準信号同期部112(図1)は、IEEE 1588 PTP(Precision Time Protocol)を用い、送信装置101および受信装置103間の基準信号クロックの同期を行う。なお、基準信号クロックの周波数として、例えば、入力ビデオ画像のピクセルサンプリング周波数を用いるようにしてもよい。この場合、「ビデオIN」から入力するビデオ出力装置との同期も行うようにすることができる。
 なお、受信装置103が、基準信号同期部112を備えず、送信装置101と受信装置103との間で同期を行わないようにしてもよい。
 図1に示されるように、送信装置101が複数の場合、受信装置103がマスタとなり、全ての送信装置101を受信装置103と同期させるようにしてもよい。その場合、受信装置103が、全ての送信装置101と同期を取ることにより結果的に全ての送信装置101および受信装置103の間で同期を取ることができる。
[メディア同期処理]
 送信装置101のメディア同期部136(図2)は、基準信号同期部135より通知された時刻を基に、「ビデオIN」より入力されたデータのサンプリング時刻と同期した時刻を、RTPタイムスタンプの周波数に変換し、符号化部131内のRTP部164(図3)およびRTP部133(図2)にて各RTPパケットにRTPタイムスタンプとして付加する。
 受信装置103のメディア同期部210(図7)は、基準信号同期部112(図1)より通知された基準クロック時刻情報をRTPタイムスタンプ周波数に変換したシステム時刻として保持する。受信装置103の受信バッファ202(図7)は、RTPパケットが記録されると、RTPパケットのRTPタイムスタンプ値と、受信バッファ時間設定部208から通知される受信バッファ時間と、メディア同期部210から供給されるRTPタイムスタンプ周波数時刻とから、各RTPパケットの受信バッファ出力時刻を決定する。受信バッファ202は、その受信バッファ出力時刻に、保持しているRTPパケットをRTP部203に供給する。
 RTPパケットの受信バッファ出力時刻は、以下のように設定される。例えば、符号化データの先頭パケットは、受信した時刻から受信バッファ時間TSTIME_BUF経過した時刻後に受信バッファから出力されるものとし、後続パケットは、先頭パケットのRTPタイムスタンプ値と当該パケットのRTPタイムスタンプ値との差分値から算出される時刻に同期出力されるものとする。
 RTPパケットnの受信バッファ出力時刻TSSYS_BO_nは、例えば、以下の式(1)により算出される。符号化データの先頭パケットのRTPタイムスタンプ値をTSPKT_initとし、受信時刻(システム時刻換算:周波数はRTPタイムスタンプ周波数)をTSSYS_initとし、RTPパケットnのRTPタイムスタンプ値をTSPKT_nとする。
 TSSYS_BO_n=(TSPKT_n-SPKT_init)+TSSYS_init+TSTIME_BUF ・・・(1)
[コーデック処理]
 符号化部131は、例えば、特許文献1で提案されている動画像の各ピクチャの数ライン毎を1つの圧縮符号化ブロックとしてウェーブレット変換する階層符号化方式であり、かつ、階層毎に関連する入力データ範囲の異なる符号化方式を用いる。
 送信装置101の符号化部131(図2)は、符号化処理を行い、受信装置103における復号部205(図7)は、復号処理を行う。
 送信装置101の符号化部131(図2)は、内部処理部としてレート制御部141を有する。レート制御部141は、例えば、ITU-T Y.1221記載のトークンバケットビヘビアにおける、バケツサイズをエンコーダ想定バッファサイズB(byte)とし、バケットレートR(bps)をエンコードレートとして、バケットがあふれないようにエンコードレートを制御するレート制御を行う。これを平滑化伝送したときに受信装置103で必要となるバッファ時間を可変圧縮符号化遅延時間と定義する。
 可変圧縮符号化遅延時間Bt_codec(sec)は、例えば、以下の式(2)で表すことができる。
 Bt_codec=B×8/R ・・・(2)
 エンコーダ想定バッファサイズBは、ユーザ等により指定される画像品質要求に応じて決定される。VBR方式による圧縮符号化の場合、エンコーダ想定バッファサイズBを大きくとることにより、複雑度の高い画像部分により多くのデータ量を使用することができ、画質を向上させることができる。つまり、画像品質要求が高い場合、このエンコーダ想定バッファサイズBを大きくとることでその高い要求に応じることができる。
 ただし、エンコーダ想定バッファサイズBを大きくとると、可変圧縮符号化遅延要求時間Bt_codec_req(sec)が大きくなるので、遅延が増加する恐れがある。
[RTCP処理]
 次に、各送信装置101と受信装置103との間で行われるQoS制御処理のRTCP処理について説明する。RTCP部137(図2)およびRTCP部207(図7)は、IETF RFC 3550記載のRTCPを用いて、送信装置101と受信装置103との間でRTCPメッセージの送受信を行い、パケット損失率、往復伝搬遅延(RTT)、およびネットワークジッタ等の情報収集や、QoS制御処理のための制御メッセージの送受信を行う。QoS制御メッセージとしては、例えば、ARQ処理における再送要求メッセージ等がある。
[FEC処理]
 次に、QoS制御処理のFEC処理について説明する。FEC部132(図2)は、符号化部131から供給される符号化データのRTPパケットを単位として、FEC冗長符号化を行う。例えば、FEC部132は、Reed-Solomon符号等の消失誤り訂正符号を用い冗長符号化を行う。
 FEC冗長符号化における冗長度は、例えば、ユーザ等により指定される伝送品質要求により決定される。冗長度は、(元データパケット数,冗長パケット数)という形で指定される。ユーザは、また、ネットワークの想定パケット損失率pも指定する。
 以下においては、(元データパケット数,冗長パケット数)の組を1つの冗長符号単位(所謂FECブロック)とする。例えば、(元データパケット数,冗長パケット数)=(10,5)と指定された場合、送信装置101のFEC部132は、元データパケット数10個に対して、冗長パケットを5個生成する。つまり、このFECブロックにおいては合計15個のパケットが送信される。
 この場合、受信装置103のFEC部204(図7)は、このFECブロックパケット中の任意の10個のパケットを受信すれば、FEC復号処理により元データを復号することができる。例えば、ユーザにより指定されたパケット損失率をpとし、FECブロック内のパケット数をnとし、元データパケット数をkとし、冗長パケット数をn-kとし、ユーザにより伝送品質要求として指定される目標FECブロック損失率をPtとすると、目標FECブロック損失率Ptは、以下の式(3)のように表される。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000001
 ・・・(3)
 この式(3)を満たすように元データパケット数kおよび冗長パケット数n-kが決定される。
 図1において、受信装置103(FEC部204(図7))では、FEC冗長復号化処理により損失パケット回復を行うために、FECブロックの先頭パケットが受信装置103に到着してから末尾のパケットが到着するまでの時間(所謂、冗長符号化ブロック受信待ち時間)以上に受信バッファ時間を設定する必要がある。
 ユーザ等により指定される伝送品質要求に応じて設定されたFECブロックに対応する冗長符号化ブロック受信待ち時間を「冗長符号化ブロック受信待ち要求時間」と称する。
[ARQ処理]
 図1の受信装置103におけるARQ処理では、受信部201(図7)がRTPパケットのシーケンス番号を利用して損失したパケットを検知し、ARQ部206がその損失パケットの再送要求メッセージを生成し、RTCP部207が、送信装置101に対してその再送要求メッセージを送信し、再送要求を行う。 
 なお、受信装置103のARQ部206が、パケット損失に対して再送要求を行い、往復伝搬時間(ARQ再送パケット待ち時間)経過しても受信部201が再送パケットを受信しなかった場合、再度、再送要求を行うようにしてもよい。さらに、ARQ部206が、当該パケットの受信バッファ出力時刻に再送パケット到着が間に合わないと決定されるまで、このような再送要求を繰り返すようにしてもよい。
 送信装置101におけるARQ処理では、RTCP部137(図2)が再送要求メッセージを受け取ると、ARQ部138が再送すべきRTPパケット(再送パケット)を生成し、その再送パケットを平滑化部134に供給し、再送させる。
 ARQ処理における回復性能は、受信装置103における、ARQ部206(図7)の要求により再送される再送パケットを待つ時間であるARQ再送パケット待ち時間に依存する。ARQ再送パケット待ち時間が大きいほど回復性能は向上するが、ARQ再送パケット待ち要求時間以上の受信バッファ時間が必要となるので、遅延が増大する恐れがある。
 この「ARQ再送パケット待ち要求時間」は、ユーザ等により指定される伝送品質要求により決定される。
[ネットワークジッタ対応処理]
 受信装置103の受信バッファ202(図7)は、ネットワークジッタ対応処理機構も兼ね備える。受信バッファ202は、ユーザ等により指定される伝送品質要求により決定された「ネットワークジッタ対応バッファ要求時間」以上の時間を受信バッファ時間としてセットする。これにより「ネットワークジッタ対応バッファ要求時間」以下のジッタを受けたパケットの同期処理が可能となる。
[データ伝送全体処理]
 次に、伝送システム100において実行されるデータ伝送処理の全体の流れの例を、図9のフローチャートを参照して説明する。
 データ伝送を開始する前に、各受信部113のRTCP部207は、ステップS121において、自分自身に対応する送信装置101と通信を行い、ネットワーク状況を測定する。これに対して、各送信装置101のRTCP部137も、ステップS101において、ネットワーク状況を測定する。
 つまり、最初に、RTCP部137とRTCP部207との間で行われるパケットの授受によって、ネットワーク102の通信に関する状況(ネットワーク状況情報)が観測される。
 RTCP部137は、符号化データの伝送を開始する前に、ネットワーク状況事前計測用のダミーデータを送信する。そのダミーデータは、ネットワーク102を介してRTCP部207に伝送される。RTCP部207は、そのダミーデータを受信し、パケットに記述される送信時の情報と、受信時の状況からネットワーク状況の計測(事前計測)を行う。
 ネットワーク状況情報を取得すると、受信バッファ時間設定部208は、ステップS122において、受信バッファ時間決定処理を行い、受信部113内の設定を行ったり、送信装置101に、受信バッファ時間に関する通知を行ったりする。
 送信装置101の受信バッファ時間・処理パラメータ設定部139は、ステップS102において受信バッファ時間・処理パラメータ設定処理を行い、受信装置103からの通知を受け、各種パラメータの設定を行う。
 送信装置101および受信装置103は、それぞれ、ステップS103とステップS123において、互いに連携しながら、ビデオデータのRTPパケットを送信装置101から受信装置103に伝送するデータ伝送処理を行う。
[受信バッファ時間決定処理]
 次に、図9のステップS122において実行される受信バッファ時間決定処理の流れの例を図10のフローチャートを参照して説明する。
 この受信バッファ時間決定処理では、全ての受信部113が同期するように、受信バッファ時間の調整が行われる。ここでいう同期とは、同時刻にキャプチャされたデータを含むパケットが全ての受信部113に入力した場合、受信バッファ202から同じタイミングで出力されるように調整することを示す。
 同期出力を行うためには、図11に示されるように、伝送遅延時間(伝送遅延の長さ)の差異を考慮して調整する必要がある。
 ステップS141において、統合受信バッファ時間調整部114は、各受信部113が行うデータ伝送の伝送遅延の中で、最長の遅延時間である最大伝送遅延時間を求める。この最大伝送遅延時間は、以下の式(4)のように求められる。
 最大伝送遅延時間=MAX(伝送遅延時間1,伝送遅延時間2,…,伝送遅延時間N)
 ・・・(4)
 なお、式(4)において、MAX()は、最大値を計算する関数である。
 ステップS142において、統合受信バッファ時間調整部114は、処理対象とする受信部を、データ伝送に用いる受信部113の内、未処理のものの中から選択する。
 ステップS143において、処理対象に選択された受信部113の受信バッファ時間設定部208は、最大伝送遅延時間、この受信部113によるデータ伝送の伝送遅延時間、および規定受信バッファ時間を用いて受信バッファ時間を算出する。
 規定受信バッファ時間は、符号化処理やQoS制御処理で必要となる最低限の受信待ち時間であり、予め定められている。受信バッファ時間は、各送信装置101からのデータ伝送の間の伝送遅延の差を吸収して同期をとるためのバッファ時間である。受信バッファ時間には、規定受信バッファ時間も含まれる。つまり、各データ伝送の伝送遅延の長さに応じて、規定受信バッファ時間を調整したもの(一般的に、長くしたもの)が受信バッファ時間である。
 受信バッファ時間は、以下の式(5)のように算出することができる。
 受信バッファ時間K=最大伝送遅延時間-伝送遅延時間K+規定受信バッファ時間
 ・・・(5)
 ただし、K=1,・・・,N
 例えば、各送信装置101のデータ伝送の、送信装置101における処理による遅延時間である送信装置処理遅延251と、ネットワーク102を伝送する際の遅延時間である伝送遅延252が図11の上段に示される例のようであるとする。
 この例の場合、送信装置101-1の伝送遅延252-1が最も長い。そこで、この伝送遅延252-1が、最大伝送遅延時間とされる。
 図11の下段に示されるように、送信装置101-1のデータ伝送の受信バッファ時間254-1は、規定受信バッファ時間253と同じ長さになる。これに対して、他の送信装置101のデータ伝送の受信バッファ時間254においては、伝送遅延の長さの差分が規定受信バッファ時間253に追加される。
 したがって、送信装置処理遅延、伝送遅延、および受信バッファ時間の和は、各データ伝送において共通となる。したがって、データ伝送全体の遅延時間は増大しない。
 このように受信バッファ時間をできるだけ長く設定し、その受信バッファ時間の長さに応じて、符号化処理やQoS制御処理等のパラメータの設定を調整することにより、送信装置101および受信装置103は、データ伝送全体の遅延時間を増大させずに、画像品質や伝送品質を向上させるようにパラメータ設定を行うことができる。
 図10に戻り、以上のように受信バッファ時間が算出されると、ステップS144において、受信バッファ時間設定部208は、その受信バッファ時間から、可変圧縮符号化遅延時間、冗長符号化ブロック受信待ち時間、ARQ再送パケット待ち時間、およびネットワークジッタ対応バッファ時間等、各種遅延時間や待ち時間を設定する。
 ある送信装置101-K(K=1,・・・,N)や、その送信装置に対応する受信部113-Kにおける各処理における設定値「可変圧縮符号化遅延時間K」、「冗長符号化ブロック受信待ち時間K」、「ARQ再送パケット待ち時間K」、および「ネットワークジッタ対応バッファ時間K」は、「受信バッファ時間K」から、以下の式(6)により計算される。
 可変圧縮符号化遅延時間K
 =冗長符号化ブロック受信待ち時間K
 =ARQ再送パケット待ち時間K
 =ネットワークジッタ対応バッファ時間K
 =受信バッファ時間K
 ・・・(6) ただし、K=1,・・・,N
 以上のように、各時間が設定されると、受信バッファ時間設定部208は、ステップS145において、「ARQ再送パケット待ち時間」を、ARQ部206に設定し、再送要求を行うかどうかの判定に使用させる。
 また、ステップS146において、受信バッファ時間設定部208は、「ネットワークジッタ対応バッファ時間」を受信バッファ202に設定する。
 ステップS147において、受信バッファ時間設定部208は、「可変圧縮符号化遅延時間」、および「冗長符号化ブロック待ち時間」を、例えば、RTCP部207を介して、RTCPメッセージとして、処理対象の受信部113が対応する送信装置101へ通知する。
 ステップS148において、統合受信バッファ時間調整部114は、全ての受信部113を処理したか否かを判定し、データ伝送に用いる受信部113の内、未処理のものが存在すると判定された場合、処理をステップS142に戻し、新たな処理対象を選択し、その新たな処理対象についてそれ以降の処理を繰り返す。
 また、ステップS148において、全ての受信部113を処理したと判定された場合、受信バッファ時間決定処理が終了され、図9のステップS122に処理が戻され、それ以降の処理が行われる。
[受信バッファ時間・処理パラメータ設定処理]
 次に、図12のフローチャートを参照して、図9のステップS102において実行される受信バッファ時間・処理パラメータ設定処理を説明する。
 受信バッファ時間・処理パラメータ設定処理が開始されると、受信バッファ時間・処理パラメータ設定部139は、ステップS161において、RTCP部137を介して、受信装置103から供給されるRTCPメッセージに含まれる「可変圧縮符号化遅延時間」および「冗長符号化ブロック待ち時間」を取得する。
 ステップS162において、受信バッファ時間・処理パラメータ設定部139は、「可変圧縮符号化遅延時間」を符号化部131に設定する。ステップS163において、受信バッファ時間・処理パラメータ設定部139は、「冗長符号化ブロック待ち時間」をFEC部132に設定する。
 レート制御部141は、ステップS164において、供給された「可変圧縮符号化遅延時間」を用いて、レート制御パラメータを設定する。例えば、レート制御部141は、以下の式(7)を満たすように、エンコーダ想定バッファサイズB(byte)を設定する。なお、式(7)において、Bt_codec(sec)は可変圧縮符号化遅延時間を示す。また、R(bps)はパケットレートを示す。
 Bt_codec=B×8/R ・・・(7)
 FEC部132は、ステップS165において、「冗長符号化ブロック受信待ち時間」を用いてFECブロックパラメータを設定する。「冗長符号化ブロック待ち時間」は、FECブロックに含まれるパケット全ての平滑化伝送にかかる時間の最大値である。FEC部132は、この時間が「冗長符号化ブロック待ち時間」以下となるように、FECブロック毎の元データパケット数を調整する。さらに、FEC部132は、例えば、上述した式(3)を満たすように、冗長パケット数n-kを設定する。
 ステップS165の処理が終了すると、受信バッファ時間・処理パラメータ設定部139は、受信バッファ時間・処理パラメータ設定処理を終了し、処理を図7のステップS101に戻し、ステップS102の処理を行う。
 以上のように各種設定を行うことにより、送信装置101および受信装置103は、遅延を増大させない程度に、各遅延時間や待ち時間をできるだけ長く確保することができ、その時間的余裕を、画像品質や伝送品質の向上に利用することができる。
 より具体的には、送信装置101は、遅延を増大させない程度に、符号化部131の「可変圧縮符号化遅延時間」をより長く設定し、エンコーダ想定バッファサイズB(byte)をより大きく設定することができる。また、送信装置101は、遅延を増大させない程度に、FEC部132の「冗長符号化ブロック待ち時間」をより長く設定し、FECブロックや冗長度をより大きく設定することができる。
 受信装置103は、遅延を増大させない程度に、ARQ部206の「ARQ再送パケット待ち時間」をより長く設定することができる。また、受信装置103は、遅延を増大させない程度に、受信バッファ202の「ネットワークジッタ対応バッファ時間」をより長く設定することができる。
 以上のように、送信装置101および受信装置103は、各処理の時間的余裕を活用し、画質や伝送品質の向上に利用することにより、遅延時間上の無駄を低減させることができる。つまり、送信装置101および受信装置103は、上述したようなデータ伝送に関する各種処理によるコンテンツの品質の劣化を抑制することができる。
<2.第2の実施の形態>
[伝送システムの構成]
 なお、以上においては、ネットワーク状況のみに従って受信バッファ時間の調整が行われるように説明したが、これに限らず、例えば、ユーザ等に画像品質や伝送品質に対する要求を入力させ、その入力に基づいて受信バッファ時間の調整が行われるようにしてもよい。
 また、受信バッファ時間は、データ伝送中に更新されるようにしてもよい。
 図13は、その場合の伝送システムの構成例を示すブロック図である。
 図13に示される伝送システム300は、基本的に図1の伝送システム100と同様のシステムであるが、受信装置103の代わりに、受信装置303を有する。受信装置303は、基本的に受信装置103と同様の装置であるが、受信装置103の構成に加えて、入力部311および出力部312を有する。
 入力部311は、例えば、キーボード、マウス、タッチパネル、若しくはスイッチ等の任意の入力デバイス、または外部入力端子等よりなり、例えばユーザ等の、受信装置303外部からの画像品質要求や伝送品質要求を受け付け、それを統合受信バッファ時間調整部114に供給する。
 出力部312は、例えば、モニタやスピーカ等の任意の出力デバイス、または、外部出力端子等よりなり、統合受信バッファ時間調整部114から供給されるGUI画像を表示したり、音声を出力したりして、画像品質要求や伝送品質要求の入力案内や、入力結果を出力する。
 図14は、画像品質要求および伝送品質要求等を受け付けるGUIである要求受付画面の表示例を示す図である。図14に示されるように、要求受付画面321には、表示部322と要求部323とが設けられている。要求部323は、ユーザにより入力可能な項目が示される。表示部322には、ユーザにより情報が入力された結果が表示される。
 要求部323には、例えば、「使用者要求」として、「画質要求」(画像品質要求)や「伝送品質要求」を入力することができることが示されている。例えば、画像品質を指定する場合、ユーザは、「画質要求」を選択し、要求する品質(例えばPSR値等)を入力する。また、例えば、伝送品質を指定する場合、ユーザは、「伝送品質要求」を選択し、要求する品質(例えばQoS制御後パケット損失率等)を入力する。
 なお、要求部323においては、ユーザは、受信バッファ時間を指定することもできる。例えば、ユーザが、「受信バッファ時間」を選択し、要求する時間を入力することにより、「受信バッファ時間」として許容される最長の時間が設定される。
 表示部322には、このように要求部323において入力された情報が反映された各種情報が表示される。
 例えば、表示部322には、「ネットワーク状況」として「伝送遅延」が送信装置毎に表示される。もちろん、これ以外の情報が表示されるようにしてもよい。
 また、例えば、表示部322には、「処理要求時間」として「可変圧縮符号化遅延要求時間」、「冗長符号化ブロック受信要求待ち時間」、「ARQ再送パケット待ち要求時間」、および「ネットワークジッタ対応バッファ要求時間」等が表示される。
 さらに、例えば、表示部322には、受信バッファ時間として推奨される「推奨受信バッファ時間」が送信装置毎に表示される。 
 このようなGUIに基づいて要求を入力することにより、ユーザは、画像品質要求、伝送品質要求、および受信バッファ時間等をより容易に設定することができる。
[データ伝送全体処理]
 図15のフローチャートを参照して、この場合のデータ伝送処理の流れの例を説明する。
 この場合、図15に示されるように、受信装置303は、最初に、ステップS321において、入力部311や出力部312を制御し、画像品質要求や伝送品質要求を受け付ける。画像品質要求は、復号画像(受信装置303から出力されるビデオデータの画像)の画質に対する要求である。伝送品質要求は、ネットワーク102のパケットロス率等に対する要求である。受信装置303は、受け付けた画像品質要求や伝送品質要求を、各種パラメータの設定に利用する。
 それ以降の処理は、図9のフローチャートを参照して説明した場合と同様である。つまり、図15のステップS301乃至ステップS303の各処理は、図9のステップS101乃至ステップS103の各処理に対応し、図15のステップS322乃至ステップS324の各処理は、図9のステップS121乃至ステップS123の各処理に対応する。
 ただし、図15のステップS323において、受信バッファ時間決定処理は、ステップS321において受け付けられた要求を用いて行われる。また、図15のステップS303とステップS324においては、データ伝送を行いながら受信バッファ時間の更新を行う受信バッファ動的変更伝送処理が行われる。
[受信バッファ時間決定処理]
 次に、図15のステップS323において実行される受信バッファ時間決定処理の流れの例を図16および図17のフローチャートを参照して説明する。
 この場合も、基本的に図10のフローチャートを参照して説明した場合と同様に各処理が行われる。ただし、この場合、最大伝送遅延時間を求める前に、統合受信バッファ時間調整部114は、規定受信バッファ時間を用いる代わりに、各受信部113の仮の受信バッファ時間(仮受信バッファ時間)を求める。
 つまり、統合受信バッファ時間調整部114は、ステップS341において、処理対象とする受信部113を選択し、ステップS342において、その処理対象の受信部113のデータ伝送について、画像品質要求および伝送品質要求を用いて、「可変圧縮符号化遅延要求時間」、「冗長符号化ブロック受信待ち要求時間」、「ARQ再送パケット待ち要求時間」、および「ネットワークジッタ対応バッファ要求時間」を算出する。
 ステップS343において、統合受信バッファ時間調整部114は、算出した「可変圧縮符号化遅延要求時間」、「冗長符号化ブロック受信待ち要求時間」、「ARQ再送パケット待ち要求時間」、および「ネットワークジッタ対応バッファ要求時間」の最大値を仮受信バッファ時間として設定する。
 ステップS344において、統合受信バッファ時間調整部114は、データ伝送に用いる全ての受信部113を処理したか否かを判定し、全ての受信部113を処理するまで、ステップS341乃至ステップS344の処理を繰り返す。
 全ての受信部113について仮受信バッファ時間を設定すると、統合受信バッファ時間調整部114は、処理をステップS345に進め、図10のステップS141の場合と同様に、最大伝送遅延時間を求める。
 つまり、この場合、伝送遅延を考慮せずに算出される各受信部113の受信バッファ時間は、共通の規定受信バッファ時間ではなく、個別に設定された仮受信バッファ時間であり、その長さが互いに異なる可能性を有する。
 しかしながら、この場合も、受信バッファ時間の算出方法は図10の場合と基本的に同様であり、図17のステップS351乃至ステップS357の各処理は、規定受信バッファ時間の代わりに仮受信バッファ時間の最大値(最大伝送遅延時間)が適用されること以外、図10のステップS142乃至ステップS148の各処理と同様に行われる。
 また、各送信装置101による受信バッファ時間・処理パラメータ設定処理は、図12のフローチャートを参照して説明した場合と同様に行われる。
 以上のように、ユーザ等から画像品質要求や伝送品質要求を受け付け、その要求に応じて受信バッファ時間を決定する場合も、第1の実施の形態と同様に、各処理の時間的余裕を画質や伝送品質の向上により有効に利用することができるようにし、遅延時間上の無駄をより低減させることができる。つまり、コンテンツの品質の劣化をより抑制することができる。
[受信バッファ動的変更伝送処理]
 次に、図18のフローチャートを参照して、送信装置101および受信装置303により行われる受信バッファ動的変更伝送処理の流れの例を説明する。
 ステップS371において、送信装置101の各部は、一定時間データ転送を行う。この処理に対応して、受信装置303の各部は、ステップS391において、一定時間データ転送を行う。
 受信装置303のRTCP部207は、ステップS392において、RTCP部137とデータの送受信を行い、ネットワーク状況を測定し、ネットワーク状況情報を更新する。この処理に対応して、送信装置101のRTCP部137は、ステップS372において、ネットワーク状況を測定し、ネットワーク状況情報を更新する。
 ステップS393において、受信装置303の受信バッファ時間設定部208は、更新されたネットワーク状況情報に基づいて、受信バッファ時間決定処理を行い、「可変圧縮符号化遅延要求時間」、「冗長符号化ブロック受信待ち要求時間」、「ARQ再送パケット待ち要求時間」、および「ネットワークジッタ対応バッファ要求時間」等を更新し、その更新された各種要求時間に応じて、「可変圧縮符号化遅延時間」、「冗長符号化ブロック受信待ち時間」、「ARQ再送パケット待ち時間」、および「ネットワークジッタ対応バッファ時間」等の設定を、例えば式(4)や式(5)を用いて更新する。
 この受信バッファ時間決定処理は、図16および図17の場合と同様に行われる。
 この処理に対応し、ステップS373において、送信装置101の受信バッファ時間・処理パラメータ設定部139は、受信バッファ時間・処理パラメータ設定処理を行う。この処理は、図12の場合と同様に行われる。
 符号化データの伝送開始後の場合、受信バッファ時間・処理パラメータ設定部139は、符号化データ伝送を利用してRTCP部137により計測されたネットワーク状況情報に含まれるパケット損失率pを用い、式(3)を満たすように、元データパケット数kや冗長パケット数n-kを決定する。
 ステップS374において、送信装置101は、伝送を終了するか否かを判定し、伝送を終了すると判定された場合、処理をステップS371に戻し、それ以降の処理を実行させる。また、ステップS374において、伝送を終了すると判定された場合、送信装置101による受信バッファ動的変更伝送処理が終了される。
 また、ステップS394において、受信装置303は、伝送を終了するか否かを判定し、伝送を終了すると判定された場合、処理をステップS391に戻し、それ以降の処理を実行させる。また、ステップS394において、伝送を終了すると判定された場合、受信装置303による受信バッファ動的変更伝送処理が終了される。
 以上のように、ユーザ等からの要求だけでなく、ネットワーク状況にも応じて、パラメータ等の設定を行うようにすることにより、送信装置101および受信装置303は、より実際の状況に応じてより効率よく画質や伝送品質の設定を行うことができ、遅延時間上の無駄をより低減させることができる。つまり、送信装置101および受信装置303は、コンテンツの品質の劣化を抑制することができる。
 以上のように、複数の送信装置から動画像を伝送し受信装置にて同期処理を行い、可変圧縮符号化処理、FEC等のQoS制御処理を行う場合において、伝送遅延時間の小さいデータ伝送に対してより大きな可変圧縮符号化要求時間、冗長符号化ブロック受信待ち時間、ARQ再送パケット待ち時間、およびネットワークジッタ対応バッファ時間を設定する事ができ、これにより、映像画質や伝送品質を最大限向上させることができる。
 なお、以上においては、伝送するビデオデータを符号化するように説明したが、これに限らず、非圧縮のまま伝送するようにしてもよい。
<3.第3の実施の形態>
[パーソナルコンピュータ]
 上述した一連の処理は、ハードウエアにより実行させることもできるし、ソフトウエアにより実行させることもできる。この場合、例えば、図19に示されるようなパーソナルコンピュータとして構成されるようにしてもよい。
 図19において、パーソナルコンピュータ400のCPU(Central Processing Unit)401は、ROM(Read Only Memory)402に記憶されているプログラム、または記憶部413からRAM(Random Access Memory)403にロードされたプログラムに従って各種の処理を実行する。RAM403にはまた、CPU401が各種の処理を実行する上において必要なデータなども適宜記憶される。
 CPU401、ROM402、およびRAM403は、バス404を介して相互に接続されている。このバス404にはまた、入出力インタフェース410も接続されている。
 入出力インタフェース410には、キーボード、マウスなどよりなる入力部411、CRT(Cathode Ray Tube)やLCD(Liquid Crystal Display)などよりなるディスプレイ、並びにスピーカなどよりなる出力部412、ハードディスクなどより構成される記憶部413、モデムなどより構成される通信部414が接続されている。通信部414は、インターネットを含むネットワークを介しての通信処理を行う。
 入出力インタフェース410にはまた、必要に応じてドライブ415が接続され、磁気ディスク、光ディスク、光磁気ディスク、或いは半導体メモリなどのリムーバブルメディア421が適宜装着され、それらから読み出されたコンピュータプログラムが、必要に応じて記憶部413にインストールされる。
 上述した一連の処理をソフトウエアにより実行させる場合には、そのソフトウエアを構成するプログラムが、ネットワークや記録媒体からインストールされる。
 この記録媒体は、例えば、図19に示されるように、装置本体とは別に、ユーザにプログラムを配信するために配布される、プログラムが記録されている磁気ディスク(フレキシブルディスクを含む)、光ディスク(CD-ROM(Compact Disc - Read Only Memory),DVD(Digital Versatile Disc)を含む)、光磁気ディスク(MD(Mini Disc)を含む)、若しくは半導体メモリなどよりなるリムーバブルメディア421により構成されるだけでなく、装置本体に予め組み込まれた状態でユーザに配信される、プログラムが記録されているROM402や、記憶部413に含まれるハードディスクなどで構成される。
 なお、コンピュータが実行するプログラムは、本明細書で説明する順序に沿って時系列に処理が行われるプログラムであっても良いし、並列に、あるいは呼び出しが行われたとき等の必要なタイミングで処理が行われるプログラムであっても良い。
 また、本明細書において、記録媒体に記録されるプログラムを記述するステップは、記載された順序に沿って時系列的に行われる処理はもちろん、必ずしも時系列的に処理されなくとも、並列的あるいは個別に実行される処理をも含むものである。
 また、本明細書において、システムとは、複数のデバイス(装置)により構成される装置全体を表すものである。
 また、以上において、1つの装置(または処理部)として説明した構成を分割し、複数の装置(または処理部)として構成するようにしてもよい。逆に、以上において複数の装置(または処理部)として説明した構成をまとめて1つの装置(または処理部)として構成されるようにしてもよい。また、各装置(または各処理部)の構成に上述した以外の構成を付加するようにしてももちろんよい。さらに、システム全体としての構成や動作が実質的に同じであれば、ある装置(または処理部)の構成の一部を他の装置(または他の処理部)の構成に含めるようにしてもよい。つまり、本発明の実施の形態は、上述した実施の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々の変更が可能である。
 100 伝送システム, 101 送信装置, 102 ネットワーク, 103 受信装置, 111 伝送部, 112 基準信号同期部, 113 受信部, 114 統合受信バッファ時間調整部, 115 合成部, 131 符号化部, 132 FEC部, 133 RTP部, 134 平滑化部, 135 基準信号同期部, 136 メディア同期部, 137 RTCP部, 138 ARQ部, 139 受信バッファ時間・処理パラメータ設定部, 141 レート制御部, 201 受信部, 202 受信バッファ, 203 RTP部, 204 FEC部, 205 復号部, 206 ARQ部, 207 RTCP部, 208 受信バッファ時間設定部, 210 メディア同期部, 300 伝送システム, 303 受信装置, 311 入力部, 312 出力部 

Claims (9)

  1.  複数の送信装置から1つの受信装置に、互いに同期がとられたデータを伝送するデータ伝送において、各データ伝送の、伝送路上で発生する遅延時間である伝送遅延の差を用いて、各データ伝送について設定される、前記受信装置において各データの同期をとるためのバッファ時間である受信バッファ時間を調整する調整手段と、
     前記調整手段により調整された前記受信バッファ時間を用いて、各データ伝送に関する処理のパラメータを設定する設定手段と
     を備える情報処理装置。
  2.  前記調整手段は、前記伝送遅延の最大値を求め、各データの前記伝送遅延と前記最大値との差を、予め定められた所定の受信バッファ時間である規定受信バッファ時間に加えたものを、前記受信バッファ時間とする
     請求項1に記載の情報処理装置。
  3.  前記データ伝送に関する処理は、前記データ伝送のQoS制御処理であり、
     前記設定手段は、前記QoS制御処理のパラメータとして、冗長符号化ブロックの先頭パケットから末尾のパケットを受信するまでの時間である冗長符号化ブロック受信待ち時間、再送パケットを待つ時間である再送パケット待ち時間、およびネットワークジッタを吸収するためのネットワークジッタ対応バッファ時間を設定する
     請求項1に記載の情報処理装置。
  4.  前記データは伝送元において符号化され、得られた符号化データが伝送され、伝送先において前記符号化データが復号され、
     前記設定手段は、前記処理のパラメータとして、前記符号化においてレート制御されて生成された前記符号化データを平滑化伝送する際に必要な可変圧縮符号化遅延要求時間を設定する
     請求項1に記載の情報処理装置。
  5.  前記データの画質に関する要求である画像品質要求、および、前記データ伝送における伝送品質に関する要求である伝送品質要求を受け付ける受付手段をさらに備え、
     前記調整手段は、前記受付手段により受け付けられた前記画像品質要求および前記伝送品質要求に基づいて、前記受信バッファ時間を調整する
     請求項1に記載の情報処理装置。
  6.  前記調整手段は、前記受付手段により受け付けられた前記画像品質要求および前記伝送品質要求に基づいて、仮の前記受信バッファ時間を設定し、前記仮の受信バッファ時間を用いて、前記受信バッファ時間を調整する
     請求項5に記載の情報処理装置。
  7.  前記受付手段により受け付けられる前記画像品質要求および前記伝送品質要求の入力を補助するGUIを表示する出力手段をさらに備える
     請求項5に記載の情報処理装置。
  8.  情報処理装置の情報処理方法であって、
     前記情報処理装置の調整手段が、複数の送信装置から1つの受信装置に、互いに同期がとられたデータを伝送するデータ伝送において、各データ伝送の、伝送路上で発生する遅延時間である伝送遅延の差を用いて、各データ伝送について設定される、前記受信装置において各データの同期をとるためのバッファ時間である受信バッファ時間を調整し、
     前記情報処理装置の設定手段が、調整された前記受信バッファ時間を用いて、各データ伝送に関する処理のパラメータを設定する
     情報処理方法。
  9.  データ伝送を行うコンピュータを、
     複数の送信装置から1つの受信装置に、互いに同期がとられたデータを伝送するデータ伝送において、各データ伝送の、伝送路上で発生する遅延時間である伝送遅延の差を用いて、各データ伝送について設定される、前記受信装置において各データの同期をとるためのバッファ時間である受信バッファ時間を調整する調整手段、
     前記調整手段により調整された前記受信バッファ時間を用いて、各データ伝送に関する処理のパラメータを設定する設定手段
     として機能させるためのプログラム。
PCT/JP2011/067802 2010-08-12 2011-08-03 情報処理装置および方法、並びにプログラム WO2012020686A1 (ja)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US13/814,273 US8964921B2 (en) 2010-08-12 2011-08-03 Information processing apparatus, method, and program
CN201180038506.6A CN103069835B (zh) 2010-08-12 2011-08-03 信息处理装置和方法
BR112013002848A BR112013002848A2 (pt) 2010-08-12 2011-08-03 aparelho e método de processamento de informação, e, programa
EP11816352.6A EP2605459A1 (en) 2010-08-12 2011-08-03 Information processing device, method and program

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2010180946A JP5672840B2 (ja) 2010-08-12 2010-08-12 情報処理装置および方法、並びにプログラム
JP2010-180946 2010-08-12

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2012020686A1 true WO2012020686A1 (ja) 2012-02-16

Family

ID=45567655

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/JP2011/067802 WO2012020686A1 (ja) 2010-08-12 2011-08-03 情報処理装置および方法、並びにプログラム

Country Status (6)

Country Link
US (1) US8964921B2 (ja)
EP (1) EP2605459A1 (ja)
JP (1) JP5672840B2 (ja)
CN (1) CN103069835B (ja)
BR (1) BR112013002848A2 (ja)
WO (1) WO2012020686A1 (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108628270A (zh) * 2018-06-11 2018-10-09 哈尔滨工程大学 一种基于plc远程监控终端的优化网络控制装置与方法

Families Citing this family (25)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5598155B2 (ja) * 2010-08-12 2014-10-01 ソニー株式会社 情報処理装置および方法、並びに送受信システム
US9009341B2 (en) * 2011-10-11 2015-04-14 Avaya Inc. Video bandwidth management system and method
JP2014093655A (ja) * 2012-11-02 2014-05-19 Sony Corp 情報処理装置、情報処理方法及びプログラム
US10341047B2 (en) * 2013-10-31 2019-07-02 Hewlett Packard Enterprise Development Lp Method and system for controlling the forwarding of error correction data
US9432144B2 (en) * 2014-09-12 2016-08-30 Ciena Corporation Precision time transfer systems and methods in optical networks
CN105100675B (zh) * 2015-09-11 2019-07-09 Tcl集团股份有限公司 一种终端视频通信的质量调节方法及系统
US9754338B2 (en) 2015-10-09 2017-09-05 Gt Gettaxi Limited System to facilitate a correct identification of a service provider
CN105897759A (zh) * 2016-06-14 2016-08-24 青岛乾元通数码科技有限公司 一种网络动态自适应音视频缓存方法及系统
US10636108B2 (en) * 2016-09-30 2020-04-28 Lyft, Inc. Identifying matched requestors and providers
US11574262B2 (en) 2016-12-30 2023-02-07 Lyft, Inc. Location accuracy using local device communications
US10554783B2 (en) 2016-12-30 2020-02-04 Lyft, Inc. Navigation using proximity information
EP3382918B1 (en) * 2017-03-30 2022-09-28 ADVA Optical Networking SE System and method of clock management in a packet data network
KR101924183B1 (ko) * 2017-04-25 2018-11-30 주식회사 님버스 젠락 기능을 가진 멀티미디어 송수신 장치
US10521881B1 (en) 2017-09-28 2019-12-31 Apple Inc. Error concealment for a head-mountable device
US10594395B2 (en) 2018-07-23 2020-03-17 Ciena Corporation Systems and methods for compensating coherent optics delay asymmetry in a packet optical network
CN109152087B (zh) * 2018-07-26 2022-02-11 同方电子科技有限公司 一种基于电台的敌我识别功能扩展方法
CN111083309B (zh) * 2018-10-18 2022-04-01 北京魔门塔科技有限公司 一种多传感器数据的时间对齐方法及数据采集设备
JP7030673B2 (ja) * 2018-11-20 2022-03-07 株式会社東芝 送信装置、通信装置、通信システム、送信方法、およびプログラム
US11910452B2 (en) 2019-05-28 2024-02-20 Lyft, Inc. Automatically connecting wireless computing devices based on recurring wireless signal detections
JP2021013134A (ja) * 2019-07-09 2021-02-04 ソニー株式会社 受信装置、受信方法および送受信システム
CN112527782B (zh) * 2019-09-19 2023-09-22 北京京东振世信息技术有限公司 一种数据处理的方法和装置
USD997988S1 (en) 2020-03-30 2023-09-05 Lyft, Inc. Transportation communication device
US11887386B1 (en) 2020-03-30 2024-01-30 Lyft, Inc. Utilizing an intelligent in-cabin media capture device in conjunction with a transportation matching system
US11552722B2 (en) 2020-12-10 2023-01-10 Ciena Corporation Precision time protocol using a coherent optical DSP frame
CN117196996B (zh) * 2023-10-17 2024-06-04 山东鸿业信息科技有限公司 一种数据资源的无接口交互管理方法及系统

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002185850A (ja) * 2000-12-11 2002-06-28 Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> 遠隔映像選択混合方法及びシステム
JP2007311924A (ja) * 2006-05-16 2007-11-29 Sony Corp 帯域分析装置及び方法、帯域合成装置及び方法、画像符号化装置及び方法、画像復号装置及び方法、並びにプログラム及び記録媒体

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007027813A (ja) * 2005-07-12 2007-02-01 Sharp Corp 通信システム
CN1889533B (zh) * 2006-08-03 2012-06-20 华为技术有限公司 在网际协议链路上自适应传输第三代网络接口帧的方法
JP4356033B2 (ja) * 2007-05-17 2009-11-04 ソニー株式会社 画像データ処理装置および方法
JP5745204B2 (ja) * 2008-07-28 2015-07-08 株式会社バンダイナムコエンターテインメント プログラム、情報記憶媒体及びゲーム機
JP5178375B2 (ja) * 2008-07-30 2013-04-10 パナソニック株式会社 デジタル放送再生装置およびデジタル放送再生方法

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002185850A (ja) * 2000-12-11 2002-06-28 Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> 遠隔映像選択混合方法及びシステム
JP2007311924A (ja) * 2006-05-16 2007-11-29 Sony Corp 帯域分析装置及び方法、帯域合成装置及び方法、画像符号化装置及び方法、画像復号装置及び方法、並びにプログラム及び記録媒体
JP4371120B2 (ja) 2006-05-16 2009-11-25 ソニー株式会社 画像処理装置及び画像処理方法、プログラム及び記録媒体

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108628270A (zh) * 2018-06-11 2018-10-09 哈尔滨工程大学 一种基于plc远程监控终端的优化网络控制装置与方法

Also Published As

Publication number Publication date
BR112013002848A2 (pt) 2016-06-07
EP2605459A1 (en) 2013-06-19
CN103069835B (zh) 2016-01-20
JP5672840B2 (ja) 2015-02-18
CN103069835A (zh) 2013-04-24
US8964921B2 (en) 2015-02-24
JP2012044253A (ja) 2012-03-01
US20130136218A1 (en) 2013-05-30

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5672840B2 (ja) 情報処理装置および方法、並びにプログラム
JP5598155B2 (ja) 情報処理装置および方法、並びに送受信システム
JP5493471B2 (ja) 情報処理装置および方法
EP2337306B1 (en) Transmitting apparatus and method, and receiving apparatus and method
US8311122B2 (en) Information processing apparatus and method
JP5397700B2 (ja) 情報処理装置および方法
US8745432B2 (en) Delay controller, control method, and communication system
EP2200325B1 (en) Information processor and method therefor
US20080259796A1 (en) Method and apparatus for network-adaptive video coding
JP2011223360A (ja) 送信装置、受信装置、制御方法、及び通信システム
WO2011162168A1 (ja) 情報処理装置および情報処理方法
WO2013154025A1 (ja) 情報処理装置および方法、並びに、プログラム
WO2013154024A1 (ja) 情報処理装置および方法、並びに、プログラム
JP2011147050A (ja) 画像処理装置および方法

Legal Events

Date Code Title Description
WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 201180038506.6

Country of ref document: CN

121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 11816352

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 2011816352

Country of ref document: EP

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 13814273

Country of ref document: US

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

REG Reference to national code

Ref country code: BR

Ref legal event code: B01A

Ref document number: 112013002848

Country of ref document: BR

ENP Entry into the national phase

Ref document number: 112013002848

Country of ref document: BR

Kind code of ref document: A2

Effective date: 20130205