WO2014181381A1 - 映像データ分散伝送システム - Google Patents

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WO2014181381A1
WO2014181381A1 PCT/JP2013/002997 JP2013002997W WO2014181381A1 WO 2014181381 A1 WO2014181381 A1 WO 2014181381A1 JP 2013002997 W JP2013002997 W JP 2013002997W WO 2014181381 A1 WO2014181381 A1 WO 2014181381A1
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WO
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video data
packet
packets
tts
transmission
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PCT/JP2013/002997
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宙蔵 中尾
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ネクシオン株式会社
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    • H04N21/80—Generation or processing of content or additional data by content creator independently of the distribution process; Content per se
    • H04N21/83—Generation or processing of protective or descriptive data associated with content; Content structuring
    • H04N21/845—Structuring of content, e.g. decomposing content into time segments
    • H04N21/8456—Structuring of content, e.g. decomposing content into time segments by decomposing the content in the time domain, e.g. in time segments
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    • H04N21/23—Processing of content or additional data; Elementary server operations; Server middleware
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    • H04N21/2383—Channel coding or modulation of digital bit-stream, e.g. QPSK modulation

Definitions

  • the present invention relates to a video data dispersive transmission system for distributing and distributing video data for broadcasting, and in particular, a video data transmitting apparatus divides video data and gives a packet alignment number to a packet, The video data receiving apparatus arranges the distributed and transmitted packets based on the alignment number and restores the video data so as to be viewable, so that large-capacity video data can be obtained even in a network environment in which the bandwidth is limited. It is possible to deliver an image data distributed transmission system in which the efficiency of data transmission and the high quality are secured while minimizing the fluctuation and loss of the image.
  • JP-A-2010-278799 As a technique related to a system for distributing and transmitting video data, there is JP-A-2010-278799.
  • the transmitting side distributes and transmits data to all the transmission paths toward the receiving side, and the receiving side distributes a plurality of data.
  • the transmitted data a technology is disclosed that performs reception processing by selecting the data that arrives first, and a failure occurs on the transmission path in data transmission using wireless transmission of high-definition video. It is suggested that the degradation of the video quality can be reduced even in the case.
  • the data combining process is performed when data is received by the receiving side, but the sequence number added to the data is to be used for the data alignment required before the data combining.
  • the function of correcting data errors is indispensable, but in the above technology, no mention is made of redundant data for data correction, and the quality of video is maintained.
  • it is not sufficient as a video data transmission system, and it can not be said to be a video data transmission system in which a delay is suppressed and a sufficient quality is guaranteed at the time of delivery of high quality live video.
  • it is not suitable for transmission of high-quality, large-capacity data because the system is not considered in terms of the bandwidth of each transmission line for distributed transmission.
  • JP-A-2009-244308 As a technique related to a system for transmitting video data, there is JP-A-2009-244308.
  • a technique for distributing video data corresponding to a partial hierarchy of video files hierarchically encoded based on network throughput values is disclosed, and a video content with a low bit rate is used for a terminal with a small network throughput. It is possible to make it possible to view as well as to view high-quality video content as needed, and a technology is disclosed which switches them seamlessly to the maximum extent without the user's awareness.
  • the above-mentioned technology is not sufficient to maintain the quality of video, and in particular video distribution for real-time television broadcast where high quality and high reliability are required.
  • the system can not be said to have sufficient reliability to do.
  • high quality video content can not be distributed, and there is a problem in that it is not suitable for transmission of high quality large capacity data.
  • the present invention is a video data distributed transmission system for distributing and distributing video data for broadcasting, and in particular, a video data transmitting apparatus divides video data and gives a packet alignment number to a packet. And the video data receiving apparatus arranges the packets transmitted in a distributed manner based on the alignment number and restores the video data to be viewable so that even in a network environment in which the bandwidth is limited, a large capacity can be obtained.
  • An object of the present invention is to provide a video data distributed transmission system in which it is possible to distribute video data, and minimize fluctuation and loss of video, assuring data transmission efficiency and high quality.
  • the video data distributed transmission system is an encoding means for receiving video data and converting it into a transport stream (TS) format or a time-stamped transport stream (TTS) format
  • TS transport stream
  • TTS time-stamped transport stream
  • a video data transmitting apparatus for transmitting video data encoded by the encoding means to an IP network
  • a video data receiving apparatus for receiving video data transmitted from the video data transmitting apparatus
  • the video data receiving apparatus A video data distributed transmission system for performing high-speed video data transmission via an IP network comprising decoding means for decoding received video data, wherein the video data transmitting apparatus is distributed over a plurality of paths.
  • TS format or TTS format for sending Transmission packet generation means for dividing the data into TS packets or TTS packets and FEC (Forward Error Correction) packets, and the packets generated by the transmission packet generation means are sequentially dispersed and transmitted to the IP network.
  • a plurality of transmitting means and the video data receiving apparatus is a receiving means for receiving the packets distributed and transmitted by the transmitting means, and an alignment and storage means for aligning the packets received by the receiving means
  • video data recovery means for integrating TS packets or TTS packets and FEC packets aligned by the alignment and storage means into a viewable format and transmitting the integrated data to the decoding means.
  • the encoding means receives video data in TS format or TTS format in the video data transmitting apparatus by passing the generated TS packet or TTS packet through one port and the generated FEC packet through the other port. It is a passing configuration.
  • the transmission packet generation unit is a packet division unit that divides TS format or TTS format data received from the decoding unit via a single or two ports into a TS packet or TTS packet and an FEC packet; Alignment number assigning means for identifying the type and assigning the sequence number of the TS packet or TTS packet that has been divided and processed by the packet dividing means immediately before the FEC packet, and one or more of TS packet or TTS packet and FEC packet And transmission packet distribution means for distributing to transmission means.
  • the transmitting means sequentially selects a path to be used for transmission from among a plurality of paths, and transmits the TS packet or TTS packet and the FEC packet divided and generated by the transmission packet generating means to the IP network. It is a structure.
  • the sorting and storing means includes packet sorting means for sorting the TS packets or TTS packets and the FEC packets received by the receiving means in the order of the sequence number of each packet and for each packet type,
  • the first storage means consisting of a first buffer area for temporarily storing TTS packets
  • the second storage means consisting of a second buffer area for temporarily storing FEC packets
  • the packets sorted by the packet sorting means for each type It is configured to include buffering means for storing processing in one buffer area or second buffer area.
  • the video data recovery means is recovery data selection means for selectively extracting TS packets or TTS packets and FEC packets temporarily stored in the buffer by the buffering means after a lapse of an arbitrary time, and aligned TS packets Alternatively, the FEC packet is inserted (placed) after the TS packet or TTS packet when the sequence number of the TTS packet and the sequence number of the FEC packet added by the alignment number giving means are compared and matched (FEC) It has a configuration including packet integration means for deleting the sequence number assigned to the packet.
  • the video data transmitting apparatus is provided with a transmission schedule adjusting means for monitoring and adjusting the transmission process of the packet by the transmitting means. Further, the video data transmitting apparatus is provided with a division control unit that monitors and controls packet division processing by the packet division unit.
  • the video data receiving apparatus is provided with an integrated control means for monitoring and controlling the integration process of packets by the packet integration means. Further, the video data transmitting apparatus is provided with a band securing means for securing a band for video delivery.
  • the video data dispersive transmission system transmits and / or receives TS format data or TTS format data to an IP network via SIP
  • the video data transmitting apparatus and the video data receiving apparatus are separately provided.
  • the relay device which is equipped and receives the video data sent by the video data sending device and sends it to the IP network, and receives the video data sent from the IP network and delivers it to the video data receiving device is SIP. It comprises session establishment means for establishing a SIP session in response to a session establishment request, session management means for monitoring and controlling the established session, and session disconnection means for disconnecting the established session in response to the request.
  • the session establishing means In the relay device, in the session establishing means, At the time of unacceptable response to the session establishment request, an error response is performed without performing a regression operation, and then the session establishment request is resumed, and the session disconnection unit disconnects the session without waiting for a response to the session disconnection request. .
  • the relay device is configured to be provided with a band securing means for securing a band for video distribution.
  • the IP network is composed of an NGN (Next Generation Network), and a route used to transmit TS format data or TTS format data is a route secured on the NGN.
  • NGN Next Generation Network
  • the band securing unit is configured to have a band of 15 Mbps to 25 Mbps.
  • the video data transmitting apparatus is configured to perform streaming transmission of video data using RTP under session management by RTCP.
  • the present invention is configured as described above in detail, and therefore has the following effects.
  • TS transport stream
  • TTS time stamped transport stream
  • the video data transmitting apparatus divides the video data into TS packets or TTS packets and FEC packets by the transmission packet generation unit and sequentially transmits them to the IP network, the video data is distributed to a plurality of routes for each packet. Can be sent.
  • the video data receiving apparatus receives and aligns the distributively transmitted packets, and integrates them into a format that can be viewed by the video data recovery unit, the dispersively transmitted video data can be used quickly and easily. It becomes possible to convert.
  • the transmission packet generation means is provided with an alignment number giving means for giving the sequence number of the TS packet or TTS packet that has been divided and processed immediately before to the FEC packet, inserting the FEC packet at an appropriate position when combining the packets. This makes packet alignment easier.
  • the transmitting means selects a path to be used for transmission in order from among a plurality of paths, and transmits the divided packets to the IP network, so that high-speed transmission of a large amount of data is possible even in a network environment with limited bandwidth. Is possible. 5. Since the sorting means arranges the packets received by the receiving means in the order of the sequence numbers in the first buffer area and the second buffer area for each packet type, the buffering means performs buffering. Alignment and integration become easy and quick.
  • the packet integration means is configured to insert an FEC packet when the sequence number of the aligned TS packet or TTS packet and the sequence number of the FEC packet match and match, accurate integration of the distributed transmission packet easily Is possible.
  • the video data transmitting apparatus is provided with transmission schedule adjusting means for monitoring and adjusting the transmission process of packets by the transmitting means, transmission of each packet is stabilized, and distributed transmission of highly reliable video data becomes possible.
  • the video data transmitting apparatus is provided with a division control unit that monitors and controls packet division processing by the packet division unit, it is possible to prevent data loss and breakage at the time of packet division and realize smooth packet division processing. .
  • the video data receiving apparatus is provided with integrated control means for monitoring and controlling packet integration processing by the packet integration means, errors during packet integration can be avoided and eliminated, and stable video data restoration is possible. It becomes.
  • the video data transmitting apparatus is provided with the band securing means for securing the band for video delivery, stable video data transmission / reception can be performed by the band guarantee type communication using a specific band.
  • a relay device that transmits and receives video data is separately installed in the video data transmitting device and the video data receiving device, establishes a session using the SIP protocol, monitors and controls the established session, and responds to a request. Because the session is disconnected, stable video data transmission and reception can be performed. Further, since video data is transmitted and received to and from the IP network via the SIP, inexpensive and stable video data transmission and reception can be performed using an existing communication network.
  • the session establishment unit makes an error response and resumes the session establishment request, and the session disconnection unit terminates the session without waiting for a response to the session disconnection request. Therefore, the continuity of the video data can be secured, and the transmission efficiency of the video data can be enhanced.
  • the relay device Since the relay device is provided with the band securing means for securing the band for video distribution, stable video data transmission / reception can be performed by band guarantee type communication using a specific band even when the relay device is used. 13. Since NGN is used as an IP network, bandwidth guaranteed data transmission becomes possible, and stable and high-speed data transmission can be realized.
  • bandwidth secured by the bandwidth securing means is 15 Mbps to 25 Mbps, stable high-speed data transmission becomes possible. 15. Since the relay device performs streaming transmission of video data by RTP by session management by RTCP, more stable video data transmission becomes possible.
  • FIG. 1 is a schematic view of a video data distributed distribution system according to the present invention
  • FIG. 2 is a schematic view of transmission packet generation means
  • FIG. 3 is a flow chart of processing by the transmission packet generation means
  • FIG. 4 is a conceptual view showing packet processing by the transmission packet generation means.
  • FIG. 5 is a schematic view of transmission packet generation means in the case where there are a plurality of ports for receiving packets
  • FIG. 6a is a flow diagram of TS or TTS packet processing by the transmission packet generation means.
  • FIG. 6 b is a flow chart of FEC packet processing by the transmission packet generation means
  • FIG. 7 is a conceptual view showing packet processing by the transmission packet generation means when there are a plurality of ports for receiving packets.
  • FIG. 8 is a schematic view of the alignment storage means and the video data restoration means
  • FIG. 9a is a flow diagram of TS or TTS packet processing by the alignment storage means and the buffering means.
  • FIG. 9 b is a flow chart of FEC packet processing by the alignment and storage means and the buffering means
  • FIG. 10 is a flow chart of packet processing by the video data restoration means.
  • FIG. 11 is a conceptual view showing packet processing by the video data restoration means
  • FIG. 12 is a schematic view of a video data distributed distribution system using a relay device.
  • a video data transmitting apparatus 100 comprising an encoding unit 110, a transmission packet generating unit 120 and a transmitting unit 130, a receiving unit 230 and an alignment storage unit 240. And a video data receiving unit 200, and a decoding unit 210, and is mainly used for high-speed distributed transmission of the video data 500 through the IP network 400.
  • the encoding means 110 is a means for converting the video data 500 transmitted from the outside into a format that can be transmitted on the IP network 400 as shown in FIG.
  • the encoding means 110 which has received the video data 500 converts the video data 500 into MPEG-2, but in this case, in particular, transport stream (TS) format (MPEG-2 TS) or time stamp is attached Convert to Transport Stream (TTS) format.
  • TS transport stream
  • TTS Convert to Transport Stream
  • the video data 500 whose data format has been converted is sent to the video data transmitting apparatus 100.
  • the video data transmitting apparatus 100 is an apparatus for distributively transmitting the video data 500 converted into the TS format or the TTS format by the encoding unit 110 through a single or a plurality of ports.
  • the video data transmitting apparatus 100 divides the video data 500 into packets as described later, and transmits the packets through a plurality of lines provided in the narrow-band IP network 400.
  • the bandwidth in digital transmission is limited, and even in a low bit rate environment in which the data transmission rate is limited, it is possible to transmit large capacity data such as video data at high speed.
  • the video data transmitting apparatus 100 includes a transmission packet generation unit 120 and a transmission unit 130.
  • the transmission packet generation unit 120 converts the video data 500 converted into the TS format or the TTS format by the encoding unit 110 into a TS packet or TTS packet and an FEC packet in order to distribute the video data 500 into a plurality of paths and send it. It is a means to divide.
  • the transmitting unit 130 is a unit that transmits the video data 500 from the video data transmitting apparatus 100 installed on the transmitting side.
  • the transmitting means 130 is a means for sequentially dispersing and transmitting the packets divided and generated from the video data 500 by the transmission packet generating means 120 to the IP network 400, and one or more of the video data transmitting device 100 are used.
  • the transmission means 130 is provided.
  • the transmitting means 130 comprises a storage area for sequentially storing the allocated packets, and is controlled to transmit the packets to the IP network 400 one by one.
  • the transmission means 130 can be configured to perform packet transmission while synchronizing with other transmission means 130 at the time of packet transmission. As a result, it is possible to minimize the delay of the packet, it is possible to suppress the delay of the video provision, and it is possible to achieve the efficient transmission of the video data.
  • the number of transmission means 130 corresponding to the number of lines for distributed transmission is provided, and a single port or a plurality of ports used for data transmission may be provided depending on the number of lines.
  • a single port may be shared by a plurality of transmission means 130 to control transmission of packets.
  • the present invention is not limited to this.
  • the video data receiving apparatus 200 is an apparatus for receiving the video data 500 distributed from the video data transmitting apparatus 100 and transmitted to the IP network 400. Since the video data 500 transmitted via the IP network 400 is subjected to division processing, the arrival order of the divided packets may be reversed depending on the state of the IP network 400. Since the video data receiving apparatus 200 has a function of arranging the packets in order and connecting them as described later, the quality of the video data 500 should be maintained even if the arrival order of the packets is reversed. Is possible.
  • the video data receiving apparatus 200 receives and the aligned / connected video data 500 is transmitted to the decoding means 210.
  • the decoding means 210 is a means for converting the video data 500 received and aligned / connected by the video data receiving apparatus 200 into a format that can be viewed.
  • the video data receiving apparatus 200 includes a receiving unit 230, an alignment storage unit 240, and a video data restoring unit 220.
  • the receiving unit 230 is a unit for receiving the video data 500 divided into packet units sequentially transmitted from the transmitting unit 130 of the video data transmitting apparatus 100 to the IP network 400, and the video data receiving apparatus 200 may be configured as a single unit. Alternatively, a plurality of receiving means 230 are provided.
  • the receiving means 230 is composed of a storage area for sequentially accumulating packets received via the IP network 400.
  • the receiving unit 230 When the video data receiving apparatus 200 is provided with a single receiving unit 230, the receiving unit 230 preferably has a storage area corresponding to the transmitting unit 130. The receiving unit 230 receives the packets transmitted while synchronizing each transmitting unit 130 and accumulates them in the corresponding storage area, then further combines them for each TS packet or TTS packet and FEC packet, and sequentially adds each packet. Transmit to the alignment storage means 240.
  • the receiving means 230 is configured to have a storage area, and receives packets transmitted while being synchronized with the corresponding transmitting means 130. After accumulating in the storage area, the TS packets or the TTS packets and the FEC packets are collected together in a separately provided storage area, and each packet is sequentially transmitted to the alignment storage means 240.
  • the video data 500 received by the receiving unit 230 is transmitted to the alignment storage unit 240.
  • the alignment storage unit 240 is controlled to align each packet received by the reception unit 230 and integrated into one packet for every TS packet or TTS packet and FEC packet based on the sequence information added to the packet. .
  • the video data 500 aligned by the alignment storage unit 240 is transmitted to the video data restoration unit 220.
  • the video data recovery means 220 is a packet in a divided state that composes the video data 500, and integrates the TS packets or TTS packets and the FEC packets aligned by the receiving means 230 into a viewable data format for decoding. Transmit to 210.
  • the video data 500 encoded by the encoding unit 110 is transmitted to the video data transmitting apparatus 100.
  • the generated TS packet or TTS packet constituting the video data 500 and the generated FEC packet have the same port.
  • the generated TS packet or TTS packet may be transmitted through one port, but the TS packet or TTS packet and the FEC packet may be transmitted to the video data transmitting apparatus 100 through different ports. . These can be selected arbitrarily, and it is possible to deliver video data in TS format or TTS format to the video data transmitting apparatus with any configuration.
  • the transmission packet generation unit 120 is composed of a packet division unit 122, an alignment number giving unit 124, and a transmission packet distribution unit 126, and divides the video data 500 into packets. And transmit to the transmission means.
  • the packet dividing means 122 is a means for dividing data in TS format or TTS format received from the encoding means 110 via a single or two ports into TS packets or TTS packets and FEC packets.
  • an FEC packet which is redundant data for recovering data when data corruption or loss occurs, is simultaneously generated by the encoding unit 110. These pieces of generated data are transmitted to the packet division means 122, and division processing is performed.
  • the form of transmission from the encoding unit 110 may be TS format or TTS format data and an FEC packet via the same port or via another port.
  • the transmission packet generation unit 120 is configured as shown in FIG. 2 when passing through the same port so as to be able to cope with any data transmission mode, and is shown when passing through another port. It has a configuration shown in FIG.
  • the FEC packet is processed by the alignment number giving means 124.
  • Each of the TS packet or TTS packet and the FEC packet holds a unique sequence number as data.
  • the alignment number giving unit 124 uses this sequence number. That is, as shown in FIG. 3 and FIG.
  • the alignment number giving unit 124 is a unit that determines the type of packet and operates only the FEC packet as the operation target, and the FEC that is the operation (processing) target A process of adding a sequence number of a TS packet or TTS packet (an FEC packet aligned immediately before a TS packet or TTS packet) divided immediately before the dividing process by the packet dividing unit 122 to the FEC packet Is done.
  • the alignment number assigning unit 124 first determines the packet type. If the packet is an FEC packet, as shown in FIG. 4, processing is performed to add the sequence number of the TS packet or TTS packet aligned immediately before the FEC packet to the FEC packet, and transmitted to the transmission packet sorting means 126 Do. If it is a TS packet or a TTS packet, it is transmitted to the transmission packet sorting means 126 without processing.
  • the alignment number assigning unit 124 transmits the TS packet transmitted from another port to a position immediately before the FEC packet or A process of extracting the sequence number of the TTS packet and adding it to the FEC packet is performed (see FIG. 7) and transmitted to the transmission packet sorting means 126.
  • the divided TS packet or TTS packet and the FEC packet to which the sequence number is added are transmitted to the transmission packet sorting means 126 as shown in FIG.
  • the transmission packet sorting means 126 is means for sorting TS packets or TTS packets and FEC packets to one or more sending means 130.
  • the transmission packet sorting unit 126 equally distributes TS packets or TTS packets to the plurality of transmission units 130 based on the sequence numbers held by TS packets or TTS packets and FEC packets. And distribute FEC packets.
  • the transmitting means 130 that has received each packet performs processing of transmitting the packet to the IP network 400 one by one.
  • streaming distribution is performed by the RTP protocol. That is, TS packets or TTS packets are configured to be stored in RTP packets using RTP.
  • the RTP packet is further attached with an IP header to form an IP packet, and is sent out to the IP network 400.
  • the number assigned to the FEC packet by the alignment number assigning means 124 is the RTP sequence number possessed by the RTP packet.
  • the number used for the distribution processing in the transmission packet distribution means 126 is also the RTP sequence number.
  • it is desirable that the packet length of redundant data is further added so that the FEC packet has the same size as the RTP packet or the IP packet.
  • the transmitting means 130 sequentially selects a path to be used for transmitting a packet from a plurality of paths, and transmits the TS packet or TTS packet and the FEC packet divided and generated by the transmission packet generating means 120 to the IP network 400.
  • the transmission means 130 itself can select the route to be used for packet transmission, the risk of packet loss and delay can be reduced, and high quality video data can be transmitted.
  • the alignment storage unit 240 is a unit for restoring the distributed transmission TS packet or TTS packet and the FEC packet received by the reception unit 230 to the state before the division, and as shown in FIG. It comprises one storage means 244a, second storage means 244b, and buffering means 246.
  • the packet aligning means 242 is received by the single or plural receiving means 230, and the data collected for each TS packet or TTS packet and FEC packet is shown in FIGS. 9a and 9b for each packet type, respectively. It is a means to arrange in order of a sequence number based on the sequence number which a packet hold
  • the first storage unit 244a is a unit for temporarily storing the aligned TS packet or TTS packet, and is configured of a first buffer area as a storage area.
  • the second storage unit 244b is a unit for temporarily storing the aligned FEC packets, and is configured of a second buffer area as a storage area.
  • the TS packets or TTS packets and FEC packets which have been sorted for each packet type by the packet sorting means 242 are transmitted to the buffering means 246.
  • the buffering means 246 is a means for storing the packets aligned by the packet aligning means 242 in the first buffer area or the second buffer area for each packet type, as shown in FIGS. 9a and 9b. That is, the buffering means 246 determines the type of packet to be transmitted, and if it is a TS packet or a TTS packet, it delivers the packet to the first storage means 244a as shown in FIG. 9a, and if it is an FEC packet, As shown in FIG. 9b, the packet is delivered to the second storage means 244b.
  • the video data 500 (TS packet or TTS packet and FEC packet) stored in the first storage means 244 a and the second storage means 244 b is transmitted to the video data recovery means 220.
  • the video data restoration means 220 is means for sending data to the decoding means 210 so that the video data 500 divided in packet units can be changed to a viewable format, and the restoration data selection means 222, packets And an integrating means 224.
  • the restoration data selection means 222 selects TS packets or TTS packets and FEC packets temporarily stored in the first storage means 244a and the second storage means 244b by the buffering means 246 after an arbitrary time has elapsed. It is a means to take out by each.
  • TS packets or TTS packets are continuously transmitted and sequentially stored in the first buffer area which is the first storage means 244a.
  • the time that can be stored in the buffer area can be set in advance, and as shown in FIG. 10, the packet is calculated retroactively from the latest TTS sequence number, and the set time exceeded the packet (the buffer value overflows Packets) are selected for transmission to the decoding means 210.
  • a packet calculated backward from the latest FEC sequence number and having exceeded the set time is similarly selected as an object to be transmitted to the decoding means 210.
  • the packet integration means 224 matches the sequence number of the TS packet or TTS packet that has been aligned and transmitted to the decoding means 210 with the sequence number of the FEC packet added by the alignment number giving means 124, While inserting the FEC packet after the TS packet or TTS packet, and deleting the sequence number assigned to the FEC packet.
  • the TS packet or TTS packet selected by the restoration data selection means 222 is transmitted to the decoding means 210.
  • the sequence number assigned to the selected FEC packet is compared with the sequence number of the TS packet or TTS packet, and if they match, the sequence number assigned to the FEC packet is deleted. Then, the FEC packet is transmitted to the decoding means 210. By repeating this process, TS packets or TTS packets will be sent to the decoding means 210 in the correct order, and FEC packets will be restored to the correct position.
  • TS packets or TTS packets are configured to be stored in RTP packets using RTP, and the number assigned to the FEC packets by the alignment number assignment unit 124 is the RTP that the RTP packets have. It is a sequence number. Therefore, the packet stored in the first storage unit 244a and the packet transmitted to the decoding unit 210 are RTP packets, and are transmitted to the decoding unit 210 as an RTP stream.
  • the video data transmitting apparatus 100 can be configured to be provided with a transmission schedule adjusting means 140.
  • the transmission schedule adjustment means 140 is a means for monitoring and adjusting the transmission process of the packet by the transmission means 130. If an abnormality is found in packet transmission, control is performed to perform retraction operation, and if there is a problem on the IP network 400, processing such as changing a transmission path is performed. As a result, it is possible to stabilize packet transmission via the IP network 400, and stable distributed transmission processing of the video data 500 becomes possible.
  • the video data transmitting apparatus 100 can be configured to be provided with a division control unit 150.
  • the division control unit 150 is a unit for monitoring and controlling packet division processing by the packet division unit 122.
  • the distributed transmission processing of the stable video data 500 can be performed by performing control so as to perform the retraction operation.
  • the video data receiving apparatus 200 can be configured to be provided with an integrated control means 250.
  • the integration control unit 250 is a unit for monitoring and controlling the integration processing of packets by the packet integration unit 224. As a result, when an abnormality is found in the packet integration processing by the packet integration unit 224, stable transmission processing of the video data 500 becomes possible by performing control so as to perform the retraction operation.
  • the video data transmitting apparatus 100 can be configured to have a band securing unit 160 for securing a band for video distribution.
  • the band securing unit 160 is a section for securing a band to be used for transmission of the video data 500 in the IP network 400.
  • the band securing unit 160 secures a band based on the number of bands used for transmitting the video data 500 (TS packet or TTS packet and FEC packet) registered in advance. This enables stable transmission of the video data 500.
  • a best effort network such as the Internet is used, it is difficult to secure a bandwidth in terms of its specifications, so it is desirable to use a bandwidth guaranteed network in which QoS is realized.
  • the video data distributed transmission system can be configured to be provided with the relay device 300 to transmit and / or receive TS format data or TTS format data to an IP network via SIP.
  • the relay device 300 that performs transmission control using the SIP protocol will be described in detail.
  • the relay device 300 is separately provided in the video data transmitting apparatus 100 and the video data receiving apparatus 200, and the video data 500 (TS packet or TTS packet and the video data transmitted by the video data transmitting apparatus 100 are provided.
  • the session establishing means 310 is configured such that the relay device 300 a on the transmitting side issues a SIP session establishment request via the IP network 400, and the relay device 300 b on the receiving side issues a status code (acceptance response) corresponding thereto.
  • the SIP session is established between the two relay devices 300.
  • the session management means 320 also monitors and controls the state of the established session.
  • a session management protocol in the embodiment of the present invention, session management using RTP and RTCP is performed, but the present invention is not limited to this.
  • session management using SDP is also possible. .
  • the session disconnecting unit 330 disconnects the session established by the session establishing unit 310 in response to a request from the relay device 300.
  • the session establishing means 310 automatically makes a response to the SIP session establishment request by the transmitting side relay device 300 a by automatically receiving a status code (acceptance response) by the receiving side relay device 300 b receiving the SIP session establishment request. It is possible to establish a SIP session between the two relay devices 300. As a result, everything from transmission to reception of the video data 500 is automatically performed, and quick and efficient transmission and reception of video data can be realized.
  • the relay device 300 When a session establishment unit 310 operates, the relay device 300 responds to the session establishment request from the relay device 300 a on the transmission side by an unacceptable (rejected) response from the relay device 300 b on the reception side at the time of session establishment. Is configured to make an error response and resume the session establishment request. Normally, when an unacceptable (rejection) response is made, it is possible to respond by changing to a descent operation. However, by performing processing as described above, it is possible to quickly switch session establishment request to another transmission route. As a result, the transmission efficiency of the video data 500 can be enhanced.
  • the session in response to a session disconnection request by the session disconnection unit 330 from the relay device 300a on the transmission side, the session is disconnected without waiting for a session end response from the relay device 300b on the reception side. Since the response waiting time can be omitted by such one-way disconnection, the continuity of the video data 500 can be secured, and the transmission efficiency of the video data 500 can be improved.
  • the relay device 300 can be configured to have a band securing unit 340 as shown in FIG.
  • the band securing unit 340 is a section for securing a band to be used for transmission of the video data 500 in the IP network 400. Based on the number of bands used to transmit the video data 500 (TS packets or TTS packets and FEC packets) registered in advance in the relay device 300, the band securing means 340 secures bands. This enables stable transmission of the video data 500. When a best effort network such as the Internet is used, it is difficult to secure a bandwidth in terms of its specifications, so it is desirable to use a bandwidth guaranteed network in which QoS is realized. Further, the band securing unit 160 provided in the video data transmitting apparatus 100 may be configured to function as a spare unit in the event of a failure.
  • the IP network 400 comprises an NGN (Next Generation Network) in the present embodiment.
  • NGN is a bandwidth guaranteed network, unlike the normal Internet which is a best effort network. Therefore, it is possible to easily secure the band. Since the band used for transmitting the video data 500 by the video data distributed transmission system of the present invention is the band secured by the band securing means 160 or the band securing means 340 on the NGN, stable transmission of the video data 500 is This makes it possible to construct a video data distributed transmission system which is excellent in cost performance.
  • the band securing means 160 or the band securing means 340 secures a band of 10 Mbps to 25 Mbps in the embodiment of the present invention.
  • a bandwidth of 10 Mbps to 25 Mbps is appropriate, and a video data distributed transmission system which is excellent also in terms of strike performance can be obtained.
  • the video data transmitting apparatus 100 can be configured to perform session management using RTP and RTCP. That is, it is configured to perform streaming transmission of video data using RTP under session management by RTCP.
  • efficient video data 500 can be transmitted, and a highly versatile video data distributed transmission system can be realized.
  • the video data distributed distribution system is configured to be able to send out data of the same content to a plurality of routes without dividing each packet for distributed transmission.
  • the transmission rate is limited, one stream can be used as the main stream and the other stream can be used as the backup stream, and the backup stream is used even if a problem occurs in the data transmission path.
  • stable transmission of video data 500 is possible.
  • Schematic diagram of the video data distributed delivery system Schematic of transmission packet generation means Flow chart of processing by transmission packet generation means Flow chart of processing by transmission packet generation means Flow chart of processing by transmission packet generation means
  • Schematic diagram of transmission packet generation means in the case where there are a plurality of ports for receiving packets
  • Flow chart of TS or TTS packet processing by transmission packet generation means Flow chart of FEC packet processing by transmission packet generation means
  • Conceptual diagram showing packet processing by the transmission packet generation means in the case where there are a plurality of ports for receiving packets Schematic view of alignment storage means and video data recovery means Flow chart of TS or TTS packet processing by alignment and storage means and buffering means
  • Flow chart of FEC packet processing by alignment and storage means and buffering means Flow chart of packet processing by video data recovery means
  • Conceptual diagram showing packet processing by video data recovery means Schematic diagram of distributed video data distribution system using relay equipment
  • Video data transmitter 110 Encoding means 120 Transmission packet generation means 122 Packet division means 124 Alignment number giving means 126 Transmission packet allocation means 130 Transmission means 140 Transmission schedule adjustment means 150 Division control means 160 Band securing means 200 Image data reception device 210 Decoding Means 220 Image Data Restoration Means 222 Restoration Data Selection Means 224 Packet Integration Means 230 Reception Means 240 Alignment and Storage Means 242 Packet Alignment Means 244a First Storage Means 244b Second Storage Means 246 Buffering Means 250 Integrated Control Means 300 Relay Device 300a Relay device 300b on the transmission side Relay device on the reception side 310 Session establishment means 320 Session management means 330 Session disconnection means 340 Bandwidth securing means 400 IP network 500 video data

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Abstract

【課題】　放送用の映像データを分散して配信するための映像データ分散伝送システムであって、帯域が制限されたネットワーク環境においても、大容量の映像データを配信することが可能となるとともに、映像の揺らぎ・欠損を最小限に抑えた、データ伝送の効率性や高品質性を担保した映像データ分散伝送システムを提供する。 【解決手段】　エンコード手段と、映像データ送信装置と、映像データ受信装置と、デコード手段と、からなる映像データ分散伝送システムであって、映像データ送信装置は、ＴＳ形式またはＴＴＳ形式のデータをＴＳパケットまたはＴＴＳパケットおよびＦＥＣパケットに分割する送信パケット生成手段と、分割生成されたパケットを逐次的にＩＰネットワーク網に分散して送信する送信手段と、からなるとともに、映像データ受信装置は、受信手段と、整列保存手段と、映像データ復元手段とからなる構成である。

Description

映像データ分散伝送システム
　本発明は、放送用の映像データを分散して配信するための映像データ分散伝送システムに関し、特に、映像データ送信装置が、映像データを分割するとともに、パケットの整列用番号をパケットに付与し、映像データ受信装置が、分散して送信されたパケットを整列用番号をもとに整列して映像データを視聴可能に復元することで、帯域が制限されたネットワーク環境においても、大容量の映像データを配信することが可能となるとともに、映像の揺らぎ・欠損を最小限に抑えた、データ伝送の効率性や高品質性を担保した映像データ分散伝送システムに関する。
　従来より、テレビジョン放送等に用いられる映像を配信するための各種の技術が開発されており、映像の高品質性、配信の効率性、可用性、信頼性を考慮した映像配信に関するシステムが開発され、使用されている。特に、大容量・高品質の映像データの配信においては、高い映像品質保証性や信頼性が要求され、かつ伝送速度の高速性が要求されることから、高品質、高信頼性、高速伝送を確保する映像データの伝送システムの開発が進められている。
　例えば、映像データを分散して伝送するシステムに関する技術として、特開２０１０－２７８７９９号公報が存在する。ここでは、データ伝送中に、経路上に障害が発生しその伝送性能が劣化した時に、送信側では受信側へ向けて全ての伝送経路にデータを分散して送信し、受信側では複数分散して送信されたデータのうち、一番早く到達したデータを選択して受信処理を行なう技術が開示されており、高品位映像の無線伝送を利用したデータ伝送において、伝送経路上に障害が発生した場合であっても映像品質の劣化を低減できることが示唆されている。
　上記技術では、受信側によるデータ受信時にデータの結合処理が行われるが、データ結合前に必須のデータ整列には、データに付加されたシーケンス番号が用いられることになっている。しかし、映像データの高品質性を保つためには、データ誤りを訂正する機能が不可欠であるが、上記技術では、データ訂正用の冗長データについては何等言及されておらず、映像の品質を保った映像データの伝送システムとしては不充分であり、高品質なライブ映像の配信時において、遅延を抑えた、充分な品質が保証された映像データの伝送システムということができないという問題があった。また、分散送信する各伝送路の帯域幅について配慮されたシステムではないため、高品質の大容量データの送信には向かないという問題もあった。
　また、映像データの伝送を行うシステムに関する技術として、特開２００９－２４４３０８号公報が存在する。ここでは、ネットワークのスループット値を基に階層符号化された映像ファイルの一部の階層に該当する映像データを配信する技術が開示されており、ネットワークのスループットが小さい端末では低いビットレートの映像コンテンツを見ることを可能とするとともに、必要に応じて高品質の映像コンテンツも見ることを可能とし、それらを最大限シームレスに、利用者が意識することなく切り替える技術が開示されている。
　しかし、上記技術は、映像配信の信頼性の観点から考えると、映像の品質を保つものとしては不充分であり、特に高品質かつ高信頼性が要求されるリアルタイムなテレビ放送向けの映像配信を行うには、充分な信頼性を確保したシステムということができないという問題点があった。また、伝送路の帯域幅が制限された環境にあっては、高品質の映像コンテンツの配信が不可能となり、高品質の大容量データの送信には向かないという問題があった。
　そこで、データ配信時における映像データの高品質性、配信の効率性、信頼性を確保しつつ、伝送路の帯域幅が制限された環境であっても高品質の映像データを遅延なく伝送可能である映像データの伝送に関するシステムの開発が望まれていた。
特開２０１０－２７８７９９号公報 特開２００９－２４４３０８号公報
　本発明は、放送用の映像データを分散して配信するための映像データ分散伝送システムであって、特に、映像データ送信装置が、映像データを分割するとともに、パケットの整列用番号をパケットに付与し、映像データ受信装置が、分散して送信されたパケットを整列用番号をもとに整列して映像データを視聴可能に復元することで、帯域が制限されたネットワーク環境においても、大容量の映像データを配信することが可能となるとともに、映像の揺らぎ・欠損を最小限に抑えた、データ伝送の効率性や高品質性を担保した映像データ分散伝送システムを提供することを目的とする。
　上記の目的を達成するために本発明に係る映像データ分散伝送システムは、映像データを受信してトランスポート・ストリーム（ＴＳ）形式またはタイムスタンプ付きトランスポート・ストリーム（ＴＴＳ）形式に変換するエンコード手段と、前記エンコード手段によってエンコードされた映像データをＩＰネットワーク網へ送信する映像データ送信装置と、前記映像データ送信装置から送信された映像データを受信する映像データ受信装置と、前記映像データ受信装置が受信した映像データをデコードするデコード手段と、からなるＩＰネットワーク網を介した高速度な映像データ伝送を行うための映像データ分散伝送システムであって、前記映像データ送信装置は、複数の経路に分散して送信するために、ＴＳ形式またはＴＴＳ形式のデータをＴＳパケットまたはＴＴＳパケットおよびＦＥＣ（Ｆｏｒｗａｒｄ　Ｅｒｒｏｒ　Ｃｏｒｒｅｃｔｉｏｎ）パケットに分割する送信パケット生成手段と、前記送信パケット生成手段によって分割生成されたパケットを逐次的にＩＰネットワーク網に分散して送信する一または複数からなる送信手段と、からなるとともに、前記映像データ受信装置は、前記送信手段によって分散して送信されたパケットを受信する受信手段と、前記受信手段によって受信したパケットを整列する整列保存手段と、前記整列保存手段によって整列されたＴＳパケットまたはＴＴＳパケットおよびＦＥＣパケットを視聴可能な形式に統合してデコード手段に伝達する映像データ復元手段とからなる構成である。
　また、前記エンコード手段は、生成したＴＳパケットまたはＴＴＳパケットを一のポートを介するとともに、生成したＦＥＣパケットを他のポートを介することにより、ＴＳ形式またはＴＴＳ形式の映像データを映像データ送信装置に受け渡す構成である。
　また、前記送信パケット生成手段は、単一または二つのポートを介して前記デコード手段から受け取ったＴＳ形式またはＴＴＳ形式のデータをＴＳパケットまたはＴＴＳパケットとＦＥＣパケットに分割するパケット分割手段と、パケットの種別を判別してＦＥＣパケットに直前に前記パケット分割手段によって分割処理したＴＳパケットまたはＴＴＳパケットのシーケンス番号を付与する整列用番号付与手段と、ＴＳパケットまたはＴＴＳパケットとＦＥＣパケットを一または複数からなる送信手段に振り分ける送信パケット振分手段と、からなる構成である。
　また、前記送信手段は、複数の経路の中から送信に使用する経路を順番に選択して、前記送信パケット生成手段により分割生成されたＴＳパケットまたはＴＴＳパケットおよびＦＥＣパケットをＩＰネットワーク網へ送出する構成である。
　また、前記整列保存手段は、前記受信手段によって受信したＴＳパケットまたはＴＴＳパケットおよびＦＥＣパケットをそれぞれ各パケットのシーケンス番号順に、かつ、パケット種別毎に整列するパケット整列手段と、整列されたＴＳパケットまたはＴＴＳパケットを一時保存する第一バッファ領域からなる第一保存手段と、ＦＥＣパケットを一時保存する第二バッファ領域からなる第二保存手段と、前記パケット整列手段によって整列されたパケットを種別毎に第一バッファ領域または第二バッファ領域に保存処理するバッファリング手段とからなる構成である。
　また、前記映像データ復元手段は、前記バッファリング手段によってバッファに一時保存されたＴＳパケットまたはＴＴＳパケットおよびＦＥＣパケットを任意の時間経過後に選択により各々に取り出す復元データ選択手段と、整列されたＴＳパケットまたはＴＴＳパケットのシーケンス番号と前記整列用番号付与手段によって付与されたＦＥＣパケットのシーケンス番号とを対比して一致した場合に前記ＴＳパケットまたはＴＴＳパケットの後に前記ＦＥＣパケットを挿入（配置）するとともにＦＥＣパケットに付与したシーケンス番号を削除するパケット統合手段とからなる構成である。
　また、前記映像データ送信装置は、前記送信手段によるパケットの送信処理を監視し調整する送信スケジュール調整手段を設けた構成である。
　また、前記映像データ送信装置は、前記パケット分割手段によるパケットの分割処理を監視し、制御する分割制御手段を設けた構成である。
　また、前記映像データ受信装置は、前記パケット統合手段によるパケットの統合処理を監視し、制御する統合制御手段を設けた構成である。
　更に、前記映像データ送信装置は、映像配信用の帯域を確保する帯域確保手段を設けた構成である。
　また、前記映像データ分散伝送システムは、ＳＩＰを介してＩＰネットワーク網にＴＳ形式データまたはＴＴＳ形式データの送信および／または受信を行うため、前記映像データ送信装置および前記映像データ受信装置にそれぞれ別個に装備され、前記映像データ送信装置が送出した映像データを受信してＩＰネットワーク網に送信するとともに、ＩＰネットワーク網から送信された映像データを受信して映像データ受信装置に受け渡す中継機器が、ＳＩＰセッション確立要求に応じてＳＩＰセッションの確立を行うセッション確立手段と、確立されたセッションを監視し制御するセッション管理手段と、確立したセッションを要求に応じて切断するセッション切断手段と、からなり、前記中継機器は、前記セッション確立手段において、セッション確立要求に対する受理不能応答時に、退行運転を行うことなくエラー応答を行ってからセッション確立要求を再開し、前記セッション切断手段によって、セッション切断要求に対する応答を待たずにセッションを切断する構成である。
　また、前記中継機器は、映像配信用の帯域を確保する帯域確保手段を設けた構成である。
　また、前記ＩＰネットワーク網は、ＮＧＮ（Ｎｅｘｔ　Ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ　Ｎｅｔｗｏｒｋ：次世代ネットワーク）からなり、ＴＳ形式データまたはＴＴＳ形式データを伝送するために使用する経路が、ＮＧＮ上において確保した経路からなる構成である。
　また、前記帯域確保手段は、１５Ｍｂｐｓ～２５Ｍｂｐｓの帯域からなる構成である。
　更に、前記映像データ送信装置は、ＲＴＣＰによるセッション管理のもとで、ＲＴＰを用いた映像データのストリーミング送信を行う構成である。
　本発明は、上記詳述した通りの構成であるので、以下のような効果がある。
１．トランスポート・ストリーム（ＴＳ）形式またはタイムスタンプ付きトランスポート・ストリーム（ＴＴＳ）形式の映像データをＩＰネットワーク網へ送信するため、通信規格に沿った汎用性のあるデータの送信が実現でき、非対応機器のためのデータ形式の更なる変換が不要となる。また、映像データ送信装置が、送信パケット生成手段によって映像データをＴＳパケットまたはＴＴＳパケットおよびＦＥＣパケットに分割し、逐次的にＩＰネットワーク網に送信するため、映像データをパケットごとに複数の経路に分散して送信することができる。また、映像データ受信装置が、分散送信されたパケットを受信して整列し、映像データ復元手段によって視聴可能な形式に統合するため、分散送信された映像データを迅速かつ容易に使用可能な形式に変換することが可能となる。
２．エンコード手段が生成したＴＳパケットまたはＴＴＳパケットとＦＥＣパケットを、それぞれ別々のポートを介して映像データ送信装置に受け渡すこともできる構成としたため、あらゆる伝送形態にも対応可能な映像データ分散送信システムを構成することが可能となる。
３．送信パケット生成手段に、直前に分割処理されたＴＳパケットまたはＴＴＳパケットのシーケンス番号をＦＥＣパケットに付与する整列用番号付与手段を設けたため、パケットの統合時に、ＦＥＣパケットを適切な位置に挿入することが可能となり、パケットの整列が容易となる。
４．送信手段が、複数の経路の中から送信に使用する経路を順番に選択して、分割したパケットをＩＰネットワーク網へ送出するため、帯域が制限されたネットワーク環境においても、大容量データの高速送信が可能となる。
５．整列保存手段が、受信手段により受信したパケットを、パケット種別ごとに第一バッファ領域と第二バッファ領域にそれぞれシーケンス番号順に整列してから、バッファリング手段がバッファリングを行う構成としたため、パケットの整列および統合が容易かつ迅速となる。
６．パケット統合手段が、整列されたＴＳパケットまたはＴＴＳパケットのシーケンス番号とＦＥＣパケットのシーケンス番号とを対比して一致した場合にＦＥＣパケットを挿入する構成としたため、容易に分散送信したパケットの正確な統合が可能となる。
７．映像データ送信装置に、送信手段によるパケットの送信処理を監視し調整する送信スケジュール調整手段を設けたため、各パケットの送信が安定し、信頼性の高い映像データの分散伝送が可能となる。
８．映像データ送信装置に、パケット分割手段によるパケットの分割処理を監視し制御する分割制御手段を設けたため、パケット分割時におけるデータ欠損や破損を防止でき、かつ、スムーズなパケット分割処理を実現可能となる。
９．映像データ受信装置に、パケット統合手段によるパケットの統合処理を監視し、制御する統合制御手段を設けたため、パケット統合時のエラーを回避・排除することが可能となり、安定した映像データの復元が可能となる。
１０．映像データ送信装置に、映像配信用の帯域を確保する帯域確保手段を設けたため、特定の帯域を利用した帯域保証型通信による安定した映像データの送受信ができる。
１１．映像データの送受信を行う中継機器が、映像データ送信装置および映像データ受信装置にそれぞれ別個に装備されて、ＳＩＰプロトコルを用いたセッションの確立行い、確立されたセッションを監視し制御し、要求に応じてセッションを切断するため、安定した映像データの送受信ができる。また、ＳＩＰを介してＩＰネットワーク網に映像データの送受信を行うため、既存の通信網を利用した安価かつ安定的な映像データの送受信ができる。また、セッション確立手段は、セッション発信要求が受理不能であった場合、エラー応答を行うとともにセッション確立要求を再開し、また、セッション切断手段は、セッション切断要求に対する応答を待たずにセッションを切断するため、映像データの連続性を確保し、映像データの伝送効率を高めることができる。
１２．中継機器に、映像配信用の帯域を確保する帯域確保手段を設けたため、中継機器使用時においても、特定の帯域を利用した帯域保証型通信による安定した映像データの送受信が可能となる。
１３．ＩＰネットワーク網として、ＮＧＮを利用するため、帯域保証型のデータ伝送が可能となり、安定的かつ高速度なデータ伝送が実現可能となる。
１４．帯域確保手段によって確保する帯域を１５Ｍｂｐｓ～２５Ｍｂｐｓとしたため、安定した高速データ送信が可能となる。
１５．中継機器が、ＲＴＣＰによるセッション管理によってＲＴＰによる映像データのストリーミング送信を行うため、より安定性の高い映像データ送信が可能となる。
　以下、本発明に係る映像データ分散伝送システムを、図面に示す実施例に基づいて詳細に説明する。図１は、本発明に係る映像データ分散配信システムの概略図であり、図２は、送信パケット生成手段の概略図である。図３は、送信パケット生成手段による処理のフロー図であり、図４は、送信パケット生成手段によるパケット処理を示す概念図である。図５は、パケットを受信するポートが複数ある場合の送信パケット生成手段の概略図であり、図６ａは、送信パケット生成手段によるＴＳまたはＴＴＳパケット処理のフロー図である。図６ｂは、送信パケット生成手段によるＦＥＣパケット処理のフロー図であり、図７は、パケットを受信するポートが複数ある場合の送信パケット生成手段によるパケット処理を示す概念図である。
　図８は、整列保存手段および映像データ復元手段の概略図であり、図９ａは、整列保存手段およびバッファリング手段によるＴＳまたはＴＴＳパケット処理のフロー図である。図９ｂは、整列保存手段およびバッファリング手段によるＦＥＣパケット処理のフロー図であり、図１０は、映像データ復元手段によるパケット処理のフロー図である。図１１は、映像データ復元手段によるパケット処理を示す概念図であり、図１２は、中継機器を用いた映像データ分散配信システムの概略図である。
　本発明に係る映像データ分散伝送システムは、図１に示すように、エンコード手段１１０と、送信パケット生成手段１２０と送信手段１３０とからなる映像データ送信装置１００と、受信手段２３０と整列保存手段２４０と映像データ復元手段２２０とからなる映像データ受信装置２００と、デコード手段２１０と、からなり、主にＩＰネットワーク網４００を介した映像データ５００の高速分散伝送に用いられる。
　エンコード手段１１０は、図１に示すように、外部から送信されてきた映像データ５００をＩＰネットワーク網４００上で送信可能な形式に変換するための手段である。本実施例では、映像データ５００を受信したエンコード手段１１０は、映像データ５００をＭＰＥＧ－２に変換するが、ここでは特に、トランスポート・ストリーム（ＴＳ）形式（ＭＰＥＧ－２　ＴＳ）またはタイムスタンプ付きトランスポート・ストリーム（ＴＴＳ）形式に変換する。データ形式が変換された映像データ５００は、映像データ送信装置１００に送られる。
　映像データ送信装置１００は、エンコード手段１１０によってＴＳ形式またはＴＴＳ形式に変換された映像データ５００を単一または複数のポートを介して分散送信する装置である。映像データ送信装置１００は、後述するように映像データ５００をパケット単位に分割処理し、狭帯域に制限されたＩＰネットワーク網４００に設けられる複数の回線を通じてパケット送信する。これにより、ディジタル伝送における帯域幅が限定され、データ伝送速度が制限された低ビットレートの環境であっても、映像データ等の大容量データを高速度で送信することが可能となる。
　映像データ送信装置１００は、図１に示すように、送信パケット生成手段１２０と、送信手段１３０とで構成される。
　送信パケット生成手段１２０は、映像データ５００を複数の経路に分散して送出するために、エンコード手段１１０によってＴＳ形式またはＴＴＳ形式に変換された映像データ５００を、ＴＳパケットまたはＴＴＳパケットおよびＦＥＣパケットに分割する手段である。
　また、送信手段１３０は、送信側に設置される映像データ送信装置１００から映像データ５００を送出する手段である。送信手段１３０は、送信パケット生成手段１２０によって映像データ５００から分割生成されたパケットを、逐次的にＩＰネットワーク網４００に分散して送信する手段であり、映像データ送信装置１００には単一または複数の送信手段１３０が設けられる。送信手段１３０は、割り当てられたパケットを順次蓄積する記憶領域からなり、パケットを逐次ＩＰネットワーク網４００へと送出するよう制御される。
　送信手段１３０は、パケット送出時には、他の送信手段１３０と同期を取りつつパケット送出を行うように構成することが可能である。これにより、パケットの遅延を最小限に抑えることが可能となり、映像提供の遅延を抑制することが出来、映像データの伝送の効率化を図ることが可能となる。
　なお、本実施例では、図１に示すように、分散送信する回線数に応じた数の送信手段１３０が設けられることとしており、データ送信に用いられるポートも回線数に応じて単一または複数設けられる構成となっているが、この構成に限定されるものではなく、単一のポートを複数の送信手段１３０で共有して、パケットの送信を制御する構成としてもよい。また、本実施例では、送信手段１３０は１～１０個設けることが可能となっているが、これに限定されるものではない。
　また、映像データ受信装置２００は、前記映像データ送信装置１００から分散してＩＰネットワーク網４００へ送信された映像データ５００を受信する装置である。ＩＰネットワーク網４００を介して送信される映像データ５００は分割処理が施されているため、ＩＰネットワーク網４００の状況によっては分割された各パケットの到着順が前後逆となる可能性がある。映像データ受信装置２００は、後述するように、パケットを順番に整列した後、連結する機能を有しているため、パケットの到着順が前後逆となっても、映像データ５００の品質を保つことが可能となる。
　映像データ受信装置２００が受信し、整列・連結された映像データ５００はデコード手段２１０に伝送される。デコード手段２１０は、前記映像データ受信装置２００が受信して整列・連結した映像データ５００を視聴可能な形式に変換する手段である。
　映像データ受信装置２００は、図１に示すように、受信手段２３０と整列保存手段２４０と、映像データ復元手段２２０とで構成される。
　受信手段２３０は、映像データ送信装置１００の送信手段１３０からＩＰネットワーク網４００に逐次送信されるパケット単位に分割された映像データ５００を受信する手段であり、映像データ受信装置２００には、単一または複数の受信手段２３０が設けられる。受信手段２３０は、ＩＰネットワーク網４００を介して受信したパケットを順次蓄積する記憶領域からなる。
　映像データ受信装置２００に単一の受信手段２３０を設けた場合、受信手段２３０は、送信手段１３０に対応した記憶領域を備えた構成とすることが望ましい。受信手段２３０は、送信手段１３０毎に同期を取りつつ送信されたパケットを受信して対応する記憶領域に蓄積した後、それらを更にＴＳパケットまたはＴＴＳパケットおよびＦＥＣパケットごとに纏めて逐次各パケットを整列保存手段２４０に伝送する。
　また、映像データ受信装置２００に複数の受信手段２３０を設けた場合、受信手段２３０は、それぞれ記憶領域を備えた構成とし、対応する送信手段１３０と同期を取りつつ送信されたパケットを受信して記憶領域に蓄積した後、それらを別に設けられた記憶領域にＴＳパケットまたはＴＴＳパケットおよびＦＥＣパケットごとに纏めて逐次各パケットを整列保存手段２４０に伝送する構成となっている。
　受信手段２３０が受信した映像データ５００は、整列保存手段２４０に伝送される。整列保存手段２４０は、受信手段２３０が受信して一つに纏められた各パケットを、パケットに付されたシーケンス情報を基にＴＳパケットまたはＴＴＳパケットおよびＦＥＣパケットごとに整列するように制御される。
　整列保存手段２４０が整列した映像データ５００は、映像データ復元手段２２０に伝送される。映像データ復元手段２２０は、映像データ５００を構成する分割された状態のパケットであって、受信手段２３０によって整列されたＴＳパケットまたはＴＴＳパケットおよびＦＥＣパケットを視聴可能なデータ形式に統合してデコード手段２１０に伝達する。
　エンコード手段１１０によってエンコードされた映像データ５００は、映像データ送信装置１００に伝送されるが、このとき、映像データ５００を構成する生成されたＴＳパケットまたはＴＴＳパケットと、生成されたＦＥＣパケットは同一ポートを介して映像データ送信装置１００に伝送される。なお、生成したＴＳパケットまたはＴＴＳパケットを一つのポートを介するとすることもできるが、ＴＳパケットまたはＴＴＳパケットと、ＦＥＣパケットをそれぞれ別ポートを介して映像データ送信装置１００に伝送する構成としてもよい。これらは任意に選択することが可能であり、あらゆる構成により、ＴＳ形式またはＴＴＳ形式の映像データを映像データ送信装置に受け渡すことが可能となる。
　次に、送信パケット生成手段１２０について詳述する。
　送信パケット生成手段１２０は、図２または図５に示すように、パケット分割手段１２２と、整列用番号付与手段１２４と、送信パケット振分手段１２６とからなり、映像データ５００をパケット単位に分割して送信手段へ伝送する。パケット分割手段１２２は、単一または二つのポートを介してエンコード手段１１０から受け取ったＴＳ形式またはＴＴＳ形式のデータをＴＳパケットまたはＴＴＳパケットとＦＥＣパケットに分割する手段である。
　エンコード手段１１０により映像データ５００がＴＳ形式またはＴＴＳ形式に変換される際、データ破損や損失が生じた場合にデータを復元するための冗長データであるＦＥＣパケットが同時にエンコード手段１１０により生成される。これらの生成された各データがパケット分割手段１２２に伝送され、分割処理が行われることになる。
　なお、エンコード手段１１０からの伝送の形態には、ＴＳ形式またはＴＴＳ形式のデータとＦＥＣパケットが同一のポートを介する場合と、別ポートを介する場合がある。本実施例では、何れのデータ送信態様にも対応可能となるように、送信パケット生成手段１２０は、同一のポートを介する場合は図２に示す構成となっており、別ポートを介する場合は図５に示す構成となっている。
　図２および図５に示すように、パケット分割手段１２２により分割整理されたデータのうち、ＦＥＣパケットは、整列用番号付与手段１２４で加工処理される。ＴＳパケットまたはＴＴＳパケットおよびＦＥＣパケットはそれぞれ固有のシーケンス番号をデータとして保持している。整列用番号付与手段１２４では、このシーケンス番号を利用する。すなわち、整列用番号付与手段１２４は、図３および図６ｂに示すように、パケットの種別を判別して、ＦＥＣパケットのみを操作対象とする手段であり、操作（加工）対象となっているＦＥＣパケットに対して、そのＦＥＣパケットに対するパケット分割手段１２２による分割処理の直前に分割処理したＴＳパケットまたはＴＴＳパケット（ＴＳパケットまたはＴＴＳパケットの直前に整列されているＦＥＣパケット）のシーケンス番号を付加する処理が行われる。
　図２に示すように、ＴＳ形式またはＴＴＳ形式のデータとＦＥＣパケットが同一のポートを介して伝送される場合、図３に示すように、整列用番号付与手段１２４は、まずパケット種別を判別し、ＦＥＣパケットであれば、図４に示すように、ＦＥＣパケットの直前に整列されていたＴＳパケットまたはＴＴＳパケットのシーケンス番号をそのＦＥＣパケットに付加する処理を行い、送信パケット振分手段１２６に伝送する。ＴＳパケットまたはＴＴＳパケットであれば処理を行わずに、そのまま送信パケット振分手段１２６に伝送する。
　また、図５に示すように、ＴＳ形式またはＴＴＳ形式のデータとＦＥＣパケットが別ポートを介して伝送される場合、パケット種別を判別する必要はなく、ＴＳパケットまたはＴＴＳパケットが伝送されるポートから受信したパケットは、図６ａに示すように、処理を行わずに、そのまま送信パケット振分手段１２６に伝送する。一方、ＦＥＣパケットが伝送されるポートから受信したパケットは、図６ｂに示すように、整列用番号付与手段１２４は、ＦＥＣパケットの直前となる位置に別ポートから伝送されて整列されたＴＳパケットまたはＴＴＳパケットのシーケンス番号を抽出し、ＦＥＣパケットに付加する処理を行い（図７参照）、送信パケット振分手段１２６に伝送する。
　このように、ＦＥＣパケットにＴＳパケットまたはＴＴＳパケットのシーケンス番号を付加することにより、分割送信されたパケットの統合時の効率および正確性を高めることが可能となり、より高品質な映像データの伝送が可能となる。なお、分割送信されたパケットの統合処理については後述する。
　分割されたＴＳパケットまたはＴＴＳパケット、およびシーケンス番号が付加されたＦＥＣパケットは、図２に示すように、送信パケット振分手段１２６に伝送される。送信パケット振分手段１２６は、ＴＳパケットまたはＴＴＳパケットとＦＥＣパケットを一または複数からなる送信手段１３０に振り分ける手段である。
　送信パケット振分手段１２６は、図３および図６ｂに示すように、ＴＳパケットまたはＴＴＳパケットおよびＦＥＣパケットが保持するシーケンス番号に基づき、複数設けられた送信手段１３０に各々均等にＴＳパケットまたはＴＴＳパケットおよびＦＥＣパケットを振り分ける処理を行う。各パケットを受け取った送信手段１３０は、逐次、ＩＰネットワーク網４００にパケットを送出する処理を行う。
　なお、本実施例では、ＲＴＰプロトコルによるストリーミング配信を行う構成としている。すなわち、ＴＳパケットまたはＴＴＳパケットは、ＲＴＰを利用し、ＲＴＰパケットに格納する構成となっている。ＲＴＰパケットは、更にＩＰヘッダを付与してＩＰパケットとし、ＩＰネットワーク網４００へ送出する。この構成とすることにより、より効率的なデータ伝送を実現することが可能となる。この場合、整列用番号付与手段１２４でＦＥＣパケットに付与する番号は、ＲＴＰパケットが有するＲＴＰシーケンス番号となる。また、送信パケット振分手段１２６での振分処理に利用する番号も、ＲＴＰシーケンス番号となる。
　また、ＦＥＣパケットは伝送処理の効率を上げるため、前記ＲＴＰパケットまたはＩＰパケットと同サイズとなるように、冗長データを更に付加したパケット長とすることが望ましい。
　送信手段１３０は、複数の経路の中からパケットの送信に使用する経路を順番に選択して、送信パケット生成手段１２０により分割生成されたＴＳパケットまたはＴＴＳパケットおよびＦＥＣパケットをＩＰネットワーク網４００へ送出する構成となっている。送信手段１３０自体がパケットの送信に使用する経路を選択可能とすることにより、パケットロスや遅延のリスクを軽減することができるため、高品質な映像データの伝送が可能となる。特に、本発明の実施例として、単一の送信手段１３０を使用する場合には、送信手段１３０自体がパケットの送信に使用する経路を選択する構成とすることが望ましい。
　次に、整列保存手段２４０について詳述する。
　整列保存手段２４０は、受信手段２３０が受信した分散送信されたＴＳパケットまたはＴＴＳパケットおよびＦＥＣパケットを分割前の状態に復元する手段であり、図８に示すように、パケット整列手段２４２と、第一保存手段２４４ａと、第二保存手段２４４ｂと、バッファリング手段２４６とから構成される。
　パケット整列手段２４２は、単一または複数の受信手段２３０が受信し、ＴＳパケットまたはＴＴＳパケットおよびＦＥＣパケットごとに纏められたデータを図９ａおよび図９ｂに示すように、それぞれパケット種別毎に、各パケットが保持するシーケンス番号を基に、シーケンス番号順に整列する手段である。
　また、第一保存手段２４４ａは、整列されたＴＳパケットまたはＴＴＳパケットを一時保存するための手段であり、記憶領域としての第一バッファ領域から構成される。また、第二保存手段２４４ｂは、整列されたＦＥＣパケットを一時保存するための手段であり、記憶領域としての第二バッファ領域から構成される。
　パケット整列手段２４２によってパケット種別ごとに整列が行われたＴＳパケットまたはＴＴＳパケットおよびＦＥＣパケットは、バッファリング手段２４６に伝送される。バッファリング手段２４６は、図９ａおよび図９ｂに示すように、パケット整列手段２４２によって整列されたパケットをパケット種別毎に第一バッファ領域または第二バッファ領域に保存処理するための手段である。すなわち、バッファリング手段２４６は、送信されるパケットの種別を判別し、ＴＳパケットまたはＴＴＳパケットであれば、図９ａに示すように、第一保存手段２４４ａへパケットを受け渡し、ＦＥＣパケットであれば、図９ｂに示すように、第二保存手段２４４ｂへパケットを受け渡す。
　次に、映像データ復元手段２２０について詳述する。
　第一保存手段２４４ａおよび第二保存手段２４４ｂに蓄積された映像データ５００（ＴＳパケットまたはＴＴＳパケットおよびＦＥＣパケット）は、映像データ復元手段２２０へ伝送される。映像データ復元手段２２０は、パケット単位に分割された映像データ５００をデコード手段２１０へ送って視聴可能な形式に変更できるようにデータを復元するための手段であり、復元データ選択手段２２２と、パケット統合手段２２４とで構成される。
　復元データ選択手段２２２は、図８に示すように、バッファリング手段２４６によって第一保存手段２４４ａおよび第二保存手段２４４ｂに一時保存されたＴＳパケットまたはＴＴＳパケットおよびＦＥＣパケットを任意の時間経過後に選択により各々に取り出す手段である。第一保存手段２４４ａである第一バッファ領域内には連続的にＴＳパケットまたはＴＴＳパケットが送信されて来て逐次保存される。該バッファ領域に格納可能な時間は予め設定可能となっており、図１０に示すように、最新のＴＴＳのシーケンス番号から遡って計算し、設定された時間をオーバーしたパケット（バッファ値から溢れたパケット）がデコード手段２１０へ伝送される対象として選択される。同時に、最新のＦＥＣのシーケンス番号から遡って計算し、設定された時間をオーバーしたパケットが、同様に、デコード手段２１０へ伝送される対象として選択される。
　パケット統合手段２２４は、整列されてデコード手段２１０へ伝送されたＴＳパケットまたはＴＴＳパケットのシーケンス番号と、整列用番号付与手段１２４によって付与されたＦＥＣパケットのシーケンス番号とを対比して、一致した場合にＴＳパケットまたはＴＴＳパケットの後に前記ＦＥＣパケットを挿入するとともに、該ＦＥＣパケットに付与されているシーケンス番号を削除する手段である。
　図１０に示すように、復元データ選択手段２２２により選択されたＴＳパケットまたはＴＴＳパケットは、デコード手段２１０へ送信される。その際、図１１に示すように、選択されたＦＥＣパケットの付与されたシーケンス番号と、ＴＳパケットまたはＴＴＳパケットのシーケンス番号を対比し、一致した場合、ＦＥＣパケットに付与されたシーケンス番号を削除して、該ＦＥＣパケットをデコード手段２１０に送信する。この処理を繰り返すことにより、ＴＳパケットまたはＴＴＳパケットが正しい順番でデコード手段２１０へ送信されることになるとともに、ＦＥＣパケットが正しい位置に復元される。
　この処理を行うことにより、ＩＰネットワーク網４００において遅延等が発生し、パケットの到着順が前後することにより、ＦＥＣパケットが正しい位置に挿入されなくなる事態を防止することが可能となる。また、ＦＥＣパケットの強度（ＦＥＣパケットのデータ復元性能）が変更された場合であっても、システム自体の仕様を変更する必要はなくなり、システムの柔軟な運用が可能となる。
　以上のように、映像データ５００を複数の経路に分散して送信する構成とすることにより、帯域が制限されたネットワーク環境においても、大容量の映像データを配信することが可能となる。また、パケットロスや遅延が発生した場合であっても、冗長データを用いてパケットを確実に復元することが可能となり、映像の揺らぎ・欠損を最小限に抑えた、データ伝送の効率性や高品質性を担保した映像データ分散伝送システムを構成することが可能となる。
　なお、本実施例では、ＴＳパケットまたはＴＴＳパケットは、ＲＴＰを利用し、ＲＴＰパケットに格納する構成となっており、整列用番号付与手段１２４でＦＥＣパケットに付与する番号は、ＲＴＰパケットが有するＲＴＰシーケンス番号となっている。このため、第一保存手段２４４ａに格納されるパケットやデコード手段２１０へ送信されるパケットはＲＴＰパケットとなっており、ＲＴＰストリームとしてデコード手段２１０に伝送されることになる。
　映像データ送信装置１００は、図１に示すように、送信スケジュール調整手段１４０を設けた構成とすることが可能である。送信スケジュール調整手段１４０は、送信手段１３０によるパケットの送信処理を監視し調整するための手段である。パケット送信に異常が認められた場合に、退縮運転を行うよう制御し、また、ＩＰネットワーク網４００上の問題であれば、伝送経路を変更するなどの処理を行う。これにより、ＩＰネットワーク網４００を介したパケット送信の安定化を図ることが可能となり、安定した映像データ５００の分散伝送処理が可能となる。
　更に、映像データ送信装置１００は、図１に示すように、分割制御手段１５０を設けた構成とすることが可能である。分割制御手段１５０は、パケット分割手段１２２によるパケットの分割処理を監視し、制御するための手段である。これにより、パケット分割処理に異常が認められた場合には、退縮運転を行うよう制御することで、安定した映像データ５００の分散伝送処理が可能となる。
　また、映像データ受信装置２００は、図１に示すように、統合制御手段２５０を設けた構成とすることが可能である。統合制御手段２５０は、パケット統合手段２２４によるパケットの統合処理を監視し、制御するための手段である。これにより、パケット統合手段２２４によるパケットの統合処理に異常が認められた場合には、退縮運転を行うよう制御することで、安定した映像データ５００の分散伝送処理が可能となる。
　更に、映像データ送信装置１００は、図１に示すように、映像配信用の帯域を確保するための帯域確保手段１６０を設けた構成とすることが可能である。帯域確保手段１６０は、ＩＰネットワーク網４００における映像データ５００の送信に供する帯域を確保する手段である。予め登録された、映像データ５００（ＴＳパケットまたはＴＴＳパケットおよびＦＥＣパケット）を送信するために使用する帯域数を元に、帯域確保手段１６０が帯域を確保する。これにより、安定した映像データ５００の送信が可能となる。なお、インターネットなどベストエフォート型ネットワークを用いると、その仕様上、帯域確保が困難であるため、ＱｏＳが実現された帯域保証型ネットワークを用いるのが望ましい。
　本発明に係る映像データ分散伝送システムは、中継機器３００を設けてＳＩＰを介してＩＰネットワーク網にＴＳ形式データまたはＴＴＳ形式データの送信および／または受信を行う構成とすることが可能である。以下、ＳＩＰプロトコルを用いた伝送制御を行う中継機器３００について詳述する。
　中継機器３００は、図１２に示すように、映像データ送信装置１００および映像データ受信装置２００にそれぞれ別個に装備されており、映像データ送信装置１００が送出した映像データ５００（ＴＳパケットまたはＴＴＳパケットおよびＦＥＣパケット）を受信してＩＰネットワーク網４００に送信するとともに、ＩＰネットワーク網４００から送信されてきた映像データ５００を受信して映像データ受信装置２００に受け渡す装置であり、セッション確立手段３１０と、セッション管理手段３２０と、セッション切断手段３３０で構成される。
　セッション確立手段３１０は、ＩＰネットワーク網４００を経由して、送信側の中継機器３００ａがＳＩＰセッション確立要求を発し、受信側の中継機器３００ｂがこれに応じたステータスコード（受理応答）を発することによって両中継機器３００間におけるＳＩＰセッションの確立を行うものである。
　また、セッション管理手段３２０は、確立されたセッションの状態を監視し制御するものである。セッション管理プロトコルとしては、本発明の実施例では、ＲＴＰおよびＲＴＣＰを用いたセッション管理を行っているが、これに限定されるものではなく、例えばＳＤＰを用いたセッション管理とすることも可能である。
　また、セッション切断手段３３０は、セッション確立手段３１０によって確立したセッションを中継機器３００の要求に応じて切断処理を行うものである。
　セッション確立手段３１０は、送信側の中継機器３００ａによるＳＩＰセッション確立要求に対し、ＳＩＰセッション確立要求を受けた受信側の中継機器３００ｂがステータスコード（受理応答）の自動応答を行うことで、自動的に両中継機器３００間におけるＳＩＰセッションを確立する構成とすることが可能である。これにより、映像データ５００の送信から受信までがすべて自動的に行われることとなり、迅速かつ効率的な映像データの送受信が実現可能となる。
　中継機器３００は、セッション確立時において、セッション確立手段３１０の動作時に、送信側の中継機器３００ａからのセッション確立要求に対し、受信側の中継機器３００ｂから受理不能（拒否）応答がなされた場合には、エラー応答を行うとともにセッション確立要求を再開する構成となっている。通常、受理不能（拒否）応答がなされた場合には退行運転への変更で対応することが考えられるが、上記のように処理をすることで、他の伝送ルートに対する迅速なセッション確立要求の切り換えが可能となり、映像データ５００の伝送効率を高めることが可能となる。
　また、セッション切断時において、送信側の中継機器３００ａからのセッション切断手段３３０によるセッション切断要求に対し、受信側の中継機器３００ｂからのセッション終了応答を待たずにセッションを切断する構成である。このような一方的な切断により、応答待ち時間を省略できるため、映像データ５００の連続性を確保し、映像データ５００の伝送効率を高めることが可能となる。
　中継機器３００は、図１２に示すように、帯域確保手段３４０を設けた構成とすることが可能である。帯域確保手段３４０は、ＩＰネットワーク網４００における映像データ５００の送信に供する帯域を確保する手段である。予め中継機器３００に登録された、映像データ５００（ＴＳパケットまたはＴＴＳパケットおよびＦＥＣパケット）を送信するために使用する帯域数を元に、帯域確保手段３４０が帯域を確保する。これにより、安定した映像データ５００の送信が可能となる。なお、インターネットなどベストエフォート型ネットワークを用いると、その仕様上、帯域確保が困難であるため、ＱｏＳが実現された帯域保証型ネットワークを用いるのが望ましい。また、映像データ送信装置１００に設けられた帯域確保手段１６０に不具合が発生した場合の予備機として機能させる構成としてもよい。
　ＩＰネットワーク網４００は、本実施例では、ＮＧＮ（Ｎｅｘｔ　Ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ　Ｎｅｔｗｏｒｋ：次世代ネットワーク）からなる。ＮＧＮは、ベストエフォート型ネットワークである通常のインターネットとは異なり、帯域保証型ネットワークである。したがって、帯域確保を容易に行うことが可能となる。本発明の映像データ分散伝送システムが映像データ５００を伝送するために使用する帯域は、ＮＧＮ上において帯域確保手段１６０または帯域確保手段３４０によって確保した帯域からなるため、安定した映像データ５００の伝送が可能となり、また、コストパフォーマンスの面でも優れた映像データ分散伝送システムの構築が可能となる。
　帯域確保手段１６０または帯域確保手段３４０は、本発明の実施例では、１０Ｍｂｐｓ～２５Ｍｂｐｓの帯域を確保する。帯域としては１０Ｍｂｐｓ～２５Ｍｂｐｓが妥当であり、かつストパフォーマンスの面でも優れた映像データ分散伝送システムとすることが可能となる。
　映像データ送信装置１００は、本実施例では、ＲＴＰおよびＲＴＣＰを用いたセッション管理を行う構成とすることが可能である。すなわち、ＲＴＣＰによるセッション管理のもとで、ＲＴＰを用いた映像データのストリーミング送信を行う構成となっている。このプロトコルを用いることで、効率よい映像データ５００の伝送が可能となるとともに、汎用性の高い映像データ分散伝送システムとすることが可能となる。
　なお、本発明に係る映像データ分散配信システムは、各パケットを分割して分散送信せずに、同一の内容のデータを複数の経路に送出することが可能な構成となっている。この構成とすることにより、伝送速度は制限されるが、一方をメインストリーム、残りを予備ストリームとして利用することが可能となり、データ伝送経路に問題が生じたであっても、予備ストリームを利用する事で、安定した映像データ５００の伝送が可能となる。
本発明に係る映像データ分散配信システムの概略図 送信パケット生成手段の概略図 送信パケット生成手段による処理のフロー図 送信パケット生成手段によるパケット処理を示す概念図 パケットを受信するポートが複数ある場合の送信パケット生成手段の概略図 送信パケット生成手段によるＴＳまたはＴＴＳパケット処理のフロー図 送信パケット生成手段によるＦＥＣパケット処理のフロー図 パケットを受信するポートが複数ある場合の送信パケット生成手段によるパケット処理を示す概念図 整列保存手段および映像データ復元手段の概略図 整列保存手段およびバッファリング手段によるＴＳまたはＴＴＳパケット処理のフロー図 整列保存手段およびバッファリング手段によるＦＥＣパケット処理のフロー図 映像データ復元手段によるパケット処理のフロー図 映像データ復元手段によるパケット処理を示す概念図 中継機器を用いた映像データ分散配信システムの概略図
　１００　　映像データ送信装置
　１１０　　エンコード手段
　１２０　　送信パケット生成手段
　１２２　　パケット分割手段
　１２４　　整列用番号付与手段
　１２６　　送信パケット振分手段
　１３０　　送信手段
　１４０　　送信スケジュール調整手段
　１５０　　分割制御手段
　１６０　　帯域確保手段
　２００　　映像データ受信装置
　２１０　　デコード手段
　２２０　　映像データ復元手段
　２２２　　復元データ選択手段
　２２４　　パケット統合手段
　２３０　　受信手段
　２４０　　整列保存手段
　２４２　　パケット整列手段
　２４４ａ　　第一保存手段
　２４４ｂ　　第二保存手段
　２４６　　バッファリング手段
　２５０　　統合制御手段
　３００　　中継機器
　３００ａ　　送信側の中継機器
　３００ｂ　　受信側の中継機器
　３１０　　セッション確立手段
　３２０　　セッション管理手段
　３３０　　セッション切断手段
　３４０　　帯域確保手段
　４００　　ＩＰネットワーク網
　５００　　映像データ

Claims (15)

  1. 　映像データを受信してトランスポート・ストリーム（ＴＳ）形式またはタイムスタンプ付きトランスポート・ストリーム（ＴＴＳ）形式に変換するエンコード手段と、前記エンコード手段によってエンコードされた映像データをＩＰネットワーク網へ送信する映像データ送信装置と、前記映像データ送信装置から送信された映像データを受信する映像データ受信装置と、前記映像データ受信装置が受信した映像データをデコードするデコード手段と、からなるＩＰネットワーク網を介した高速度な映像データ伝送を行うための映像データ分散伝送システムにおいて、
    　前記映像データ送信装置は、複数の経路に分散して送信するために、ＴＳ形式またはＴＴＳ形式のデータをＴＳパケットまたはＴＴＳパケットおよびＦＥＣパケットに分割する送信パケット生成手段と、前記送信パケット生成手段によって分割生成されたパケットを逐次的にＩＰネットワーク網に分散して送信する一または複数からなる送信手段と、からなるとともに、
    　前記映像データ受信装置は、前記送信手段によって分散して送信されたパケットを受信する受信手段と、前記受信手段によって受信したパケットを整列する整列保存手段と、前記整列保存手段によって整列されたＴＳパケットまたはＴＴＳパケットおよびＦＥＣパケットを視聴可能な形式に統合してデコード手段に伝達する映像データ復元手段とからなることを特徴とする映像データ分散伝送システム。
  2. 　前記エンコード手段は、生成したＴＳパケットまたはＴＴＳパケットを一のポートを介するとともに、生成したＦＥＣパケットを他のポートを介することにより、ＴＳ形式またはＴＴＳ形式の映像データを映像データ送信装置に受け渡すことを特徴とする請求項１記載の映像データ分散伝送システム。
  3. 　前記送信パケット生成手段は、単一または二つのポートを介して前記エンコード手段から受け取ったＴＳ形式またはＴＴＳ形式のデータをＴＳパケットまたはＴＴＳパケットとＦＥＣパケットに分割するパケット分割手段と、パケットの種別を判別して直前に前記パケット分割手段によって分割処理したＴＳパケットまたはＴＴＳパケットのシーケンス番号をＦＥＣパケットに付与する整列用番号付与手段と、ＴＳパケットまたはＴＴＳパケットとＦＥＣパケットを一または複数からなる送信手段に振り分ける送信パケット振分手段と、からなることを特徴とする請求項１記載の映像データ分散伝送システム。
  4. 　前記送信手段は、複数の経路の中から送信に使用する経路を順番に選択して、前記送信パケット生成手段により分割生成されたＴＳパケットまたはＴＴＳパケットおよびＦＥＣパケットをＩＰネットワーク網へ送出することを特徴とする請求項１記載の映像データ分散伝送システム。
  5. 　前記整列保存手段は、前記受信手段によって受信したＴＳパケットまたはＴＴＳパケットおよびＦＥＣパケットをそれぞれ各パケットのシーケンス番号順に、かつ、パケット種別毎に整列するパケット整列手段と、整列されたＴＳパケットまたはＴＴＳパケットを一時保存する第一バッファ領域からなる第一保存手段と、ＦＥＣパケットを一時保存する第二バッファ領域からなる第二保存手段と、前記パケット整列手段によって整列されたパケットを種別毎に第一バッファ領域または第二バッファ領域に保存処理するバッファリング手段とからなることを特徴とする請求項１記載の映像データ分散伝送システム。
  6. 　前記映像データ復元手段は、前記バッファリング手段によってバッファに一時保存されたＴＳパケットまたはＴＴＳパケットおよびＦＥＣパケットを任意の時間経過後に選択により各々に取り出す復元データ選択手段と、整列されたＴＳパケットまたはＴＴＳパケットのシーケンス番号と前記整列用番号付与手段によって付与されたＦＥＣパケットのシーケンス番号とを対比して一致した場合に前記ＴＳパケットまたはＴＴＳパケットの後に前記ＦＥＣパケットを挿入（配置）するとともにＦＥＣパケットに付与したシーケンス番号を削除するパケット統合手段とからなることを特徴とする請求項１記載の映像データ分散伝送システム。
  7. 　前記映像データ送信装置は、前記送信手段によるパケットの送信処理を監視し調整する送信スケジュール調整手段を設けたことを特徴とする請求項１乃至請求項６記載の映像データ分散伝送システム。
  8. 　前記映像データ送信装置は、前記パケット分割手段によるパケットの分割処理を監視し、制御する分割制御手段を設けたことを特徴とする請求項１乃至請求項７記載の映像データ分散伝送システム。
  9. 　前記映像データ受信装置は、前記パケット統合手段によるパケットの統合処理を監視し、制御する統合制御手段を設けたことを特徴とする請求項１乃至請求項８記載の映像データ分散伝送システム。
  10. 　前記映像データ送信装置は、映像配信用の帯域を確保する帯域確保手段を設けたことを特徴とする請求項１乃至請求項９記載の映像データ分散伝送システム。
  11. 　前記映像データ分散伝送システムは、ＳＩＰを介してＩＰネットワーク網にＴＳ形式データまたはＴＴＳ形式データの送信および／または受信を行うため、
    　前記映像データ送信装置および前記映像データ受信装置にそれぞれ別個に装備され、前記映像データ送信装置が送出した映像データを受信してＩＰネットワーク網に送信するとともに、ＩＰネットワーク網から送信された映像データを受信して映像データ受信装置に受け渡す中継機器が、ＳＩＰセッション確立要求に応じてＳＩＰセッションの確立を行うセッション確立手段と、確立されたセッションを監視し制御するセッション管理手段と、確立したセッションを要求に応じて切断するセッション切断手段と、からなり、
    　前記中継機器は、前記セッション確立手段において、セッション確立要求に対する受理不能応答時に、退行運転を行うことなくエラー応答を行ってからセッション確立要求を再開し、前記セッション切断手段によって、セッション切断要求に対する応答を待たずにセッションを切断することを特徴とする請求項１乃至請求項１０記載の映像データ分散伝送システム。
  12. 　前記中継機器は、映像配信用の帯域を確保する帯域確保手段を設けたことを特徴とする請求項１１記載の映像データ分散伝送システム。
  13. 　前記ＩＰネットワーク網は、ＮＧＮ（Ｎｅｘｔ　Ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ　Ｎｅｔｗｏｒｋ：次世代ネットワーク）からなり、ＴＳ形式データまたはＴＴＳ形式データを伝送するために使用する経路が、ＮＧＮ上において確保した経路からなることを特徴とする請求項１乃至請求項１２記載の映像データ分散伝送システム。
  14. 　前記帯域確保手段は、１５Ｍｂｐｓ～２５Ｍｂｐｓの帯域からなることを特徴とする請求項１０または請求項１３記載の映像データ分散伝送システム。
  15. 　前記映像データ送信装置は、ＲＴＣＰによるセッション管理のもとで、ＲＴＰを用いた映像データのストリーミング送信を行うことを特徴とする請求項１乃至請求項１４記載の映像データ分散伝送システム。
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