JP2008519528A - System and method for transmitting layered video over a QoS enabled WLAN - Google Patents
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Abstract
無線ネットワークが輻輳した状態になった場合にフロー制御層(614)を利用して基本レイヤ(BL)パケット(608)及び上位レイヤ(EL)パケット(610)をともに有するマルチレイヤ可変レート(VR)ビデオ・ストリームから上位レイヤ(EL)パケットを廃棄する、サービス品質(QoS)イネーブルされた無線ローカル・エリア・ネットワーク(WLAN)を介して階層化ビデオを送信するシステム及び方法を開示する。例示的なシステムは、ビデオ・データを受信し、基本レイヤBLパケット(608)及び上位レイヤELパケット(610)をともに有するビデオ・ビットストリームに符号化するのに適した符号器(602)と、ビデオ・ストリームに関連した上位レイヤELパケット(610)の1つ又は複数を無線媒体の状態によって、必要に応じて廃棄することができるフロー制御層(612)と、パケットをスケジューリングするスケジューラ(SE)(614)と、ビデオ・ストリームの無線伝送に備えるMAC層(616)とを有する。
Multi-layer variable rate (VR) having both base layer (BL) packet (608) and upper layer (EL) packet (610) using flow control layer (614) when wireless network is congested Disclosed is a system and method for transmitting layered video over a quality of service (QoS) enabled wireless local area network (WLAN) that discards upper layer (EL) packets from a video stream. An exemplary system includes an encoder (602) suitable for receiving video data and encoding into a video bitstream having both base layer BL packets (608) and upper layer EL packets (610); A flow control layer (612) that can discard one or more of the upper layer EL packets (610) associated with the video stream, depending on the state of the wireless medium, and a scheduler (SE) that schedules the packets (614) and a MAC layer (616) for wireless transmission of the video stream.
Description
本発明は一般に通信システムに関する。特に、本発明は、サービス品質(QoS)イネーブルされた無線ローカル・エリア・ネットワーク(WLAN)を介して階層化ビデオ・データを伝送するシステム及び方法に関する。 The present invention generally relates to communication systems. In particular, the present invention relates to a system and method for transmitting layered video data over a quality of service (QoS) enabled wireless local area network (WLAN).
高品質マルチメディア装置(セットトップ・ボックス、ハイエンドのテレビジョン受像機、ディジタル・テレビジョン受像機、パーソナル・テレビジョン受像機、ストレージ製品、携帯情報端末(PDA)、無線インターネット装置等など)の開発は、前述の装置の、種々のアーキテクチャ、及び、新たな特徴に対するより高い開放性につながっている。前述の新たなマルチメディア製品の開発によって、一般大衆がマルチメディア・サービスに対する需要を増やし続けることが確実になる。ネットワークの設計者及び技術者はよって、統合ネットワークを介したリアル・タイム及び非リアル・タイムのマルチメディア伝送に対して増大している需要を満たすことができるシステムを設計し続けている。 Development of high-quality multimedia devices (set-top boxes, high-end television receivers, digital television receivers, personal television receivers, storage products, personal digital assistants (PDAs), wireless internet devices, etc.) Has led to a higher openness to the various architectures and new features of the devices described above. The development of new multimedia products as described above ensures that the general public will continue to increase demand for multimedia services. Network designers and engineers therefore continue to design systems that can meet the growing demand for real-time and non-real-time multimedia transmissions over integrated networks.
近年、IEEE802.11無線ローカル・エリア・ネットワーク(WLAN)が、移動体/携帯装置の(屋内)ブロードバンド無線アクセスの優勢な技術として台頭してきている。IEEE802.11ワーキング・グループは、無線ローカル・エリア・ネットワーク(WLAN)を介した音声サービスやビデオ・サービスなどのアプリケーションをイネーブルすることによって802.11アプリケーション・ドメインを拡張するために、802.11e(QoSをサポートするための802.11媒体アクセス制御(MAC)に対する補足)を比較的最近、策定した。IEEE802.11e標準は、各タイプのネットワークの固有ニーズを満たす特徴をなお提供しながら、家庭用、事業用及び公衆アクセスのネットワーク環境にわたるシームレスな相互運用性を提供する。他の無線の取り組みと違って、IEEE802.11eは、レガシー標準との完全な後方互換性を維持しながら、既存のIEEE802.11標準にQoS機能及びマルチメディア・サポートを加えることによって家庭用環境及び事業用環境にまたがる最初の無線標準である。 In recent years, IEEE 802.11 wireless local area networks (WLANs) have emerged as the dominant technology for mobile / portable (indoor) broadband wireless access. The IEEE 802.11 working group supports 802.11e (QoS) to extend the 802.11 application domain by enabling applications such as voice and video services over wireless local area networks (WLANs). (Complementary to 802.11 Medium Access Control (MAC)) was developed relatively recently. The IEEE 802.11e standard provides seamless interoperability across home, business, and public access network environments while still providing features that meet the specific needs of each type of network. Unlike other wireless efforts, IEEE 802.11e adds a QoS feature and multimedia support to the existing IEEE 802.11 standard while maintaining full backward compatibility with legacy standards. It is the first wireless standard that spans the business environment.
マルチメディア・トラフィックのQoSサポートは、音声、オーディオ及びビデオが、ネットワーキングされた複数の家庭用電子装置及びパソコンを介して配信される家庭用無線ネットワークには不可欠である。ブロードバンド・サービス・プロバイダは、QoS及びマルチメディアが可能な家庭用ネットワークを、加入者顧客向付加価値サービス(ビデオ・オン・デマンド、オーディオ・オン・デマンド、ボイス・オーバIPや高速インターネット・アクセスなど)を提供するうえで必須の要素としてみている。 Multimedia traffic QoS support is essential for home wireless networks where voice, audio, and video are distributed over networked home electronic devices and personal computers. Broadband service providers can add QoS and multimedia home networks to subscriber value-added services (video on demand, audio on demand, voice over IP, high speed Internet access, etc.) As an essential element in providing
802.11eでは、データ・トラフィック・ストリーム(例えば、データ・レート、パケット・サイズ、遅延、ジッタ、サービス間隔等)を特徴付けるトラフィック仕様(TSPEC)が、想定する対象のタイプの無線ネットワーキング・サービスをアクセス・ポイント(AP)に示すためのシグナリング機構として利用される。前述のトラフィック・ストリームは、QoSパラメータに従ってAPに配信される。ピア・スケジューラとMAC層との間のTSPECネゴシエーションによって、トラフィック・ストリームの受付、設定、調節及び除去を制御する機構が提供される。トラフィック・ストリーム受付制御は、無線媒体において利用可能な帯域が限られているため特に重要である。トラフィック輻輳(設定されたQoSを下げ、全体スループットを劇的に劣化させることにつながる傾向にある)を避けるために帯域アクセスを制御しなければならない。 In 802.11e, a traffic specification (TSPEC) that characterizes a data traffic stream (eg, data rate, packet size, delay, jitter, service interval, etc.) provides access to the type of wireless networking service that is expected. Used as a signaling mechanism for indicating to a point (AP). The aforementioned traffic stream is delivered to the AP according to the QoS parameters. A TSPEC negotiation between the peer scheduler and the MAC layer provides a mechanism to control the acceptance, setup, adjustment and removal of traffic streams. Traffic stream admission control is particularly important because the available bandwidth in a wireless medium is limited. Bandwidth access must be controlled to avoid traffic congestion (which tends to lower the configured QoS and lead to dramatic degradation in overall throughput).
ビデオ・データの無線伝送では、ビデオ信号のスケーラブルな表現は、基本レイヤ(BL)パケット及び複数の上位レイヤ(EL)パケットを有する。BLパケットは、基本品質レベルを提供し、上位レイヤELパケットと無関係に復号化することが可能である。一方、上位レイヤELパケットは、基本レイヤBLパケットの品質を精緻化する役目しか担わず、単独では有用でない。よって、基本レイヤBLパケットは、スケーラブルな表現の最も重要な部分を表すので、階層化表現を用いるストリーミング・アプリケーションの性能は、BLパケットの喪失に対する感度が高い。 For wireless transmission of video data, a scalable representation of a video signal has a base layer (BL) packet and a plurality of upper layer (EL) packets. BL packets provide a basic quality level and can be decoded independently of upper layer EL packets. On the other hand, the upper layer EL packet only serves to refine the quality of the base layer BL packet, and is not useful alone. Thus, since the base layer BL packet represents the most important part of the scalable representation, the performance of a streaming application using a layered representation is highly sensitive to the loss of the BL packet.
ビデオ符号器を有する無線送信器は、復号化に不可欠なデータを有する基本レイヤBLパケット、及びビデオ出力の品質を向上させるデータを有する上位レイヤELパケットをともに備えるマルチレイヤ可変レート(VR)ビデオ・ストリームを生成する。パケット・フレームは、順次送信される。その数は、可変チャネル状態によって変わってくる。フレームのパケットは、パケットが復号化に利用可能であるためにフレームの所定の復号化時点までに、復号化されるための受信器に到達しなければならない。よって、所定のフレーム復号化時間内に受信器/復号器に達しないのでフレームの非送信パケットをその後に廃棄することができるその重要な時点が存在する。 A wireless transmitter with a video encoder is a multi-layer variable rate (VR) video that comprises both a base layer BL packet with data essential for decoding and an upper layer EL packet with data that improves the quality of the video output. Create a stream. Packet frames are transmitted sequentially. The number depends on the variable channel condition. The packet of the frame must reach the receiver to be decoded by the predetermined decoding time of the frame because the packet is available for decoding. Thus, there is an important point in time when non-transmitted packets of a frame can be discarded afterwards because the receiver / decoder is not reached within a predetermined frame decoding time.
従来のTSPEC機構は、可変レートVRビデオ・ストリームの伝送を可能にする。しかし、ネゴシエートされたサービス・レベルを無線ネットワークが(エラーが理由で)遵守することができない場合、前述のTSPEC機構は、アプリケーションを受付拒否又は廃棄する時点を規定していない。例えば、TSPECは、単一のパケットが喪失された時点と、2つ以上のパケットが喪失された時点との間を、データ・トラフィック・ストリームを受付拒否する時点を判定するうえで規定していない。よって、誤りのない状態に通信チャネルが留まることを(絶対的な意味合いで)保証することが無線媒体において不可能であり、残差がゼロである場合にパケット・エラー率の合理的な上限を規定することが同様に不可能であるため、パケットが喪失された場合、スケジューラ層及びMAC層の特性は完全に定義されていない。必要なQoSを提供することが可能でない特定のトラフィック・ストリームをスケジューラ層/MAC層の少なくとも一部が場合によっては受付拒否するために、別々の実現形態が違ったふうに動作することをこのことは意味している。 The conventional TSPEC mechanism allows transmission of variable rate VR video streams. However, if the wireless network is unable to comply with the negotiated service level (due to an error), the TSPEC mechanism does not specify when to reject or discard the application. For example, TSPEC does not specify when to reject a data traffic stream between when a single packet is lost and when two or more packets are lost. . Thus, it is impossible (in absolute terms) to guarantee that the communication channel remains error-free in the wireless medium, and a reasonable upper bound on the packet error rate when the residual is zero. The scheduler layer and MAC layer characteristics are not fully defined when a packet is lost because it is equally impossible to define. This means that different implementations behave differently so that at least some of the scheduler / MAC layers may refuse to accept certain traffic streams that are not capable of providing the necessary QoS. Means.
したがって、既存のTSPEC機構と協調して、信頼度の低い無線チャネルを介した階層化ビデオ伝送接続を維持する装置及び方法に対する必要性が当該技術分野において存在している。 Accordingly, there is a need in the art for an apparatus and method for maintaining a layered video transmission connection over an unreliable wireless channel in cooperation with existing TSPEC mechanisms.
本発明は、時間変動チャネルの存在下で柔軟性を達成し、全体ピクチャ品質を向上させるために階層化表現を利用するためのフロー制御アルゴリズムとともに、802.11における既存のTSPECシグナリングを用いるための機構を提供することによって、信頼度の低い無線チャネルを介した階層化ビデオ・データの伝送に関連した前述の必要性やその他の不利点及び/又は欠点に対処する。本発明の例証的な実施例では、フロー制御は、フレーム復号化時間前に、復号化のための受信器に到達しない上位レイヤELパケットを廃棄するよう動作する。よって、パケット・スケジューラはその場合、QoSが不十分であるためにトラフィック・ストリームを受付拒否すべきか否かを判定する必要なく、基本レイヤBLパケット及び残りの上位レイヤELパケットの送信をスケジューリングすることができる。よって、本発明の有利な特徴によれば、フロー制御の特徴は、信頼度の低い無線チャネルを介して階層化ビデオ・データを効果的に伝送する手段を提供する。 The present invention provides a mechanism for using existing TSPEC signaling in 802.11 along with a flow control algorithm to utilize layered representations to achieve flexibility in the presence of time-varying channels and improve overall picture quality. By providing, the aforementioned needs and other disadvantages and / or disadvantages associated with the transmission of layered video data over unreliable wireless channels are addressed. In an exemplary embodiment of the invention, flow control operates to discard higher layer EL packets that do not reach the receiver for decoding before the frame decoding time. Thus, the packet scheduler then schedules the transmission of the base layer BL packet and the remaining upper layer EL packets without having to determine whether to reject the traffic stream due to insufficient QoS. Can do. Thus, according to an advantageous feature of the present invention, the flow control feature provides a means for effectively transmitting layered video data over an unreliable wireless channel.
無線ネットワークが輻輳した状態になった場合にフロー制御層を利用して基本レイヤBLパケット及び上位レイヤELパケットをともに有するマルチレイヤ可変レートVRビデオ・ストリームから上位レイヤELパケットを廃棄する、QoSイネーブルされた無線ローカル・エリア・ネットワークを介して階層化ビデオを送信する本発明の例証的な局面による方法を提供する。本発明の別の例示的な局面によるシステムは、ビデオ・データを受信し、基本レイヤBLパケット及び上位レイヤELパケットをともに有するビデオ・ビットストリームに符号化するのに適した符号器と、ビデオ・ストリームに関連した上位レイヤELパケットの1つ又は複数を無線媒体の状態によって、必要に応じて廃棄することができるフロー制御層と、パケットをスケジューリングするスケジューラSEと、ビデオ・ストリームの無線伝送に備えるMAC層とを有する。 QoS enabled, discards upper layer EL packets from multi-layer variable rate VR video stream with both base layer BL packets and upper layer EL packets using flow control layer when wireless network is congested A method according to an illustrative aspect of the present invention for transmitting layered video over a wireless local area network is provided. A system according to another exemplary aspect of the present invention includes an encoder suitable for receiving video data and encoding into a video bitstream having both base layer BL packets and upper layer EL packets, One or more of the upper layer EL packets associated with the stream can be discarded as needed depending on the state of the wireless medium, the scheduler SE for scheduling packets, and the wireless transmission of video streams With a MAC layer.
本発明の更なる、かつ/又は別の局面、特徴及び利点は、その例示的な実施例の以下の詳細な説明を参照して明らかになるであろう。 Further and / or other aspects, features and advantages of the present invention will become apparent with reference to the following detailed description of exemplary embodiments thereof.
本発明をより深く理解するために、添付図面に関して解される以下の詳細な説明を参照する。 For a better understanding of the present invention, reference is made to the following detailed description taken in conjunction with the accompanying drawings.
図1を参照すれば、無線ローカル・エリア・ネットワーク(WLAN)の従来技術の例示的な拡張サービス・セットを例証的に示す。図示した拡張サービス・セット100は、ホスト110と、配信システム120と、第1のサービス品質(QoS)基本サービス・セット(QBSS)130と、第2のサービス品質(QoS)基本サービス・セット(QBSS)140とを有する。通常のQBSS130、140は、同じ媒体アクセス制御(MAC)プロトコルを利用し、同じ共有媒体へのアクセスのために競合するいくつかのQoS無線局(QSTA)150を有する。各QBSS130、140は、配信システム120と孤立させるか、又は動作するよう接続させることが可能である。
Referring to FIG. 1, a wireless local area network (WLAN) prior art exemplary extended service set is illustratively shown. The illustrated
図1に示すように、各QBSS130、140は、サービス品質(QoS)アクセス・ポイント(QAP)160を介して配信システム120に接続される。QAP160は、動作するよう配信システム120に接続可能なQoS無線局である。QAP160は通常、QBSS130、140と配信システム120との間のブリッジとして動作する。QBSS130、140のMACプロトコルは、完全に分散させる、かつ/又は、QBSS130、140のQAP160内の中央連係機能を介して制御することが可能である。
As shown in FIG. 1, each
次に図2を参照すれば、従来技術の7つの開放型システム間相互接続(OSI)ネットワーク階層を例証的に示す。前述の階層それぞれは当該技術分野において周知であり、本明細書には参照の目的で備えている。第1の層は物理層200である。物理層200は、OSIモデルの最初の階層であり、ビット・ストリーム・レベル又は2値レベルで動作する。物理層200は、実際の物理ネットワーク構造を通って、かつ実際の物理ネットワーク構造内を進む電気インパルス及び無線信号に焦点を当てる。第2の階層は、データリンク層210である。データリンク層210は通常、(特に、ビット・レベルのパケット符号化及び復号化に関する)パケット処理の役割を果たす。データリンク層210は又、伝送プロトコルを知っていること、及び、物理層200に関する誤り検査の局面に関する。データリンク層210は、この階層上を進むデータに対するアクセス及び許可の制限を制御する媒体アクセス制御層(MAC層)と、フレーム同期化、フロー制御及び誤り検査の役割を果たす論理リンク制御層(LLC層)との2つのサブ階層に分けられる。第3の階層はネットワーク階層220である。ネットワーク階層220は、ネットワーク内のデータの誘導及び移動の役割を果たす。第4の階層はトランスポート層230である。トランスポート層230は主に、終端システムとホストとの間の完全かつ効果的なデータ移動を確実にする役割を果たす。第5の層はセッション層240である。セッション層240は、ネットワーク及びそのデータと相互作用する別々のアプリケーション間の接続を管理し、調整する。第6の階層はプレゼンテーション層250である。プレゼンテーション層250は主に、入ってくるデータ及び出ていくデータを正確に解釈及び表示する役割を果たす。最後に、第7の階層はアプリケーション層260である。アプリケーション層260は、エンド・ユーザ処理のサポートを提供する(例えば、サービス品質の課題に対処する)役割を果たす。
Referring now to FIG. 2, a prior art seven open system interconnection (OSI) network hierarchy is illustratively shown. Each of the foregoing hierarchies is well known in the art and is provided here for reference purposes. The first layer is the
図3は、IEEE802.11eサービス品質(QoS)データの従来技術のフレーム形式300を略示する。単一のQoSデータ・フレームそれぞれは、優先付けされたQoSのフレームの優先度、又はパラメータ化されたQoSの対応するトラフィック・ストリームを識別するトラフィック識別子(TID)値を収容する。前述の情報を収容するために、IEEE802,11eQoSデータ・フレーム・ヘッダは、オクテットの2つのQoS制御フィールド310を有する。QoS制御フィールド310は、4ビットを用いてTID値を示し、特定の他のQoS関連情報も収容する。通常、トラフィック・ストリームを設定し、修正し、削除するための2つのタイプのQoS動作管理フレームが定義される。第1のタイプには、QoSストリームを設定し、かつ/又は修正するTS要求追加動作フレーム及び応答QoS動作フレームがある。第2のタイプには、QoSストリームを削除するためのTS要求削除動作フレーム及び応答QoS動作フレームがある。各QoS動作管理フレームは、対応するQoS要件及びトラフィック仕様を伝達するためのトラフィック仕様(TSPEC)情報エレメントを示す。
FIG. 3 schematically illustrates a prior
トラフィック仕様(TSPEC)エレメントの例証的な従来技術のフレーム形式を図4に略示する。TSPECエレメント400は、パラメータ化されたQoSトラフィック転送をサポートするうえで、ハイブリッド・コーディネータ(HC)および無線局(WSTA)によって用いるために、特定の無線局(WSTA)の意味合いで、一方向のトラフィック・ストリームの特性およびQoS期待値を規定するパラメータ組を有する。通常のTSPECエレメント情報フィールドは、図4に示すアイテムを有する。TSPECエレメント400は、必要であり得るよりも広範囲なパラメータ組を可能にするか、又は、パラメータ化されたQoSトラフィックのいかなる特定の場合にも利用可能であり得る。フィールドは、パラメータ値が規定されない場合、0に設定される。TSPECエレメントの推奨パラメータには、パケット転送の平均ビット・レート、パケット伝送に許容される最大遅延、名目パケット・サイズ、パケット伝送の優先順位付け、最大パケット・サイズ、ピーク・レートでの最大データ・バースト・サイズ、物理層の最小伝送レート、及びパケット転送の最大ビット・レートがある。ピアMAC層間のTSPECネゴシエーションによって、トラフィック・ストリームの受付、設定、調節及び除去を制御する機構が提供される。トラフィック輻輳(これによって、設定されたQoSを下げ、全体スループットにおけるかなりの劣化をもたらすことが引き起こされかねない)を最小にするために、無線媒体において利用可能な限られた帯域が存在している場合、このトラフィック・ストリーム受付は重要になる。
An illustrative prior art frame format for a traffic specification (TSPEC) element is schematically illustrated in FIG. The
次に図5に移れば、サービス品質(QoS)無線局(QSTA)の例示的な従来技術のアーキテクチャ500を例証的に示す。図示したように、局管理エンティティ(SME)502が、アプリケーション層260から物理層200に延びている。物理層200は図示したように、物理層コンバージェンス・プロトコル(PLCP)504及び物理層管理エンティティ(PLME)506によって表される。媒体アクセス制御層(MAC層)508は物理層コンバージェンス・プロトコル(PLCP)504の上にあり、MAC層管理エンティティ(MLME)510は物理層管理エンティティ(PLME)506の上にある。MLME510は図示したように、帯域マネージャ(BM)512及びスケジューリング・エンティティ(SE)514を有する。指定サブネット帯域マネージャ(DSBM)516はMLME510の上にある。DSBM516は論理リンク制御層(LLC層)518、MLME510及びSME502と通信することができる。LLC層518は図示したように、MAC層508の上にある。LLC層518は、分類エンティティ(CE)520及びフロー制御(FC)522を有する。種々の中間層524は何れも、LLC層の上にあり得る。同様に、アプリケーション層526は中間層524の上にあり得る。MAC層508は図示したように、ハイブリッド・コーディネーション機能(HCF)528を有する。ハイブリッド・コーディネーション機能(HCF)528はハイブリッド・コーディネータ(HC)530を有する。MAC層508は、拡張分散コーディネーション機能(EDCF)532も有する。HCF528及びEDCF532は通常、QAP160にある。
Turning now to FIG. 5, an exemplary
EDCF532は、搬送波感知多重アクセス/衝突回避(CSMA/CA)(チャネルをランダムな量の時間、聞いた後にフレームを送信することが可能である)と呼ばれる、「話す前に聞け」という原理に基づくプロトコルに基づいている。通常、CSMA/CAは、より高い階層によってラベルを付けられるような種々の優先度のフレームへの区別されたチャネル・アクセスを提供する。無線媒体の不確実性とともに、分散競合ベースのチャネル・アクセスの性質のために、EDCF
532は、如何なるリジッド型QoSも保証することが可能でない。例えば、信頼度が低い無線チャネルを介した階層化ビデオ・データの伝送では、無線媒体の容量が圧縮データの最小ビット・レート未満に低下すると、一部のデータ・パケットは喪失又は廃棄され、QoSがそれによって損なわれる。すなわち、可変ビット・レート(VBR)ビデオの伝送を可能にする、TSPECを介して達成されるシグナリングは、無線ネットワークが、誤りのために、ネゴシエートされたQoSを遵守することができない場合に、アプリケーションを受け付け拒否する時点を考慮に入れない。よって、一データ・パケットが喪失されても、TSPECシグナリングは、アプリケーションを受付拒否すべきか否かを判定することができない。その結果、スケジューラ(例えば、SE514)層及びMAC層(例えば、MAC層508)の一部は、データ・パケットが喪失された場合に、かつ/又は要求されるQoSが提供されない場合に完全に規定される訳でない。これは、予測不能に種々のアプリケーションが動作することを意味する。
EDCF532 is based on the principle of “listen before speaking”, called carrier sense multiple access / collision avoidance (CSMA / CA) (can transmit frames after listening to channel for a random amount of time) Based on the protocol. CSMA / CA typically provides differentiated channel access to frames of various priorities as labeled by higher layers. EDCF due to the nature of distributed contention-based channel access along with the uncertainty of the wireless medium
532 cannot guarantee any rigid-type QoS. For example, in the transmission of layered video data over an unreliable wireless channel, if the capacity of the wireless medium falls below the minimum bit rate of the compressed data, some data packets are lost or discarded, and QoS Will be damaged by it. That is, the signaling achieved via TSPEC, which allows transmission of variable bit rate (VBR) video, can be applied when the wireless network is unable to adhere to the negotiated QoS due to errors. Do not take into account the point of time when you refuse to accept. Thus, even if one data packet is lost, TSPEC signaling cannot determine whether to reject the application. As a result, the scheduler (eg, SE 514) layer and part of the MAC layer (eg, MAC layer 508) are fully defined when data packets are lost and / or when the required QoS is not provided. It is not necessarily done. This means that various applications run unpredictably.
本発明の効果的な特徴によるシステム及び方法は、時間変動チャネルの存在下で柔軟性を達成し、全体ピクチャ品質を向上させるために階層化表現を利用するためのフロー制御アルゴリズムとともにTSPECを用いるための機構を提供する。例えば、図6を参照すれば、画像/ビデオ符号器602が、ビデオ・データ604を受信し、ビデオ・ビットストリーム、及び特に、所定数の基本レイヤ(BL)パケット608と所定数の上位レイヤ(EL)パケット610とを有するフレーム606を備えるマルチレイヤ可変レートのディジタル・ビデオ・ビットストリームに符号化するのに適している例示的なフロー制御アルゴリズム600を例証的に示す。BLパケット608は好ましくは、復号化に不可欠なデータを有しており、ELパケット610は好ましくは、ビデオのその品質を向上させるデータを有している。
The system and method according to the advantageous features of the present invention uses TSPEC with a flow control algorithm to achieve flexibility in the presence of a time-varying channel and to use a hierarchical representation to improve overall picture quality. Provide the mechanism. For example, referring to FIG. 6, an image /
図示したように、各フレーム606のパケット608、610は、以下のフレームのものの前に送信される。更に、フレーム606毎のパケット608、610は、復号化の資格を得るために所定の期間(すなわち、フレーム復号化時間)内に受信器/復号器に達しなければならず、送信することが可能なパケット608、610の数が、少なくとも部分的には、可変チャネル状態によって変わってくるので、フレーム606毎に、BLパケット608は好ましくは、ELパケット610の前に送信される。よって、重要なBLパケット608が、所定の期間内に達し、通信チャネルがそれによって維持される可能性がより高くなる。
As shown, the
データ・ストリームは符号化されるとフロー制御(FC)層612に送信される。それにより、ビデオ・フレームの1つ又は複数のパケットを、無線媒体の状態(例えば、輻輳しているか、又は輻輳していない)によって、必要に応じて廃棄することができる。例えば、図示したように、FC層612は好ましくは、無線ネットワークが過度に輻輳した状態になった場合に1つ又は複数のELパケット610を廃棄する。これは、所定のEL層バッファ及び/又はBL層バッファの占有値(すなわち、信頼度が低い無線ネットワークにおける効果的な通信を確実にするのに適した値)を設定することをはじめとする各種のやり方の何れかで判定することができる。よって、所定のバッファ占有値を超えた場合、接続状態を保つために必要に応じて、1つ又は複数のEL層が廃棄される。あるいは、ELパケット610を、BLパケット608からの所定の遅延内で送信することが可能である。ELパケット610が送信された場合に、復号化のための所定の期間内に受信器/復号器によって受信されることが保証されることを確実にするように、所定の遅延は好ましくは、全体のエンドツーエンド遅延よりも少ない。
Once encoded, the data stream is sent to the flow control (FC)
FC層612はBLパケット608及び何れかの残りのELパケット610をスケジューラ(SE)614に送出する。スケジューラ(SE)614は好ましくは、MAC層管理エンティティ(MLME)616へのパケット608、610の送信をスケジューリングする。SE614が、通信チャネル状態によって、より少ない数のパケットをスケジューリング/送信するので、スケジューラは好ましくは、通信チャネル状態とは無関係に、パケットを何ら廃棄しなくてよく、かつ/又はアプリケーションを受付拒否するか否かを判定しなくてよい。MLME616は、図示したように、TSPECインタフェースとして動作する。修正された最小ビット・レート618を備えたTSPECは好ましくは、無線で伝送することが可能である。
The
本発明の種々の局面及び/又は特徴を明確化し、説明したが、前述の実施例、及びその種々の局面及び特徴は単に例示的なものであり、当業者は、本発明の趣旨及び範囲から逸脱することなく多くの変形及び/又は修正を行うことができる。前述の変形及び修正は全て、特許請求の範囲記載の本発明の範囲内に備えられることが意図されている。 While various aspects and / or features of the present invention have been clarified and described, the above examples and various aspects and features thereof are merely exemplary, and those skilled in the art will appreciate from the spirit and scope of the present invention. Many variations and / or modifications can be made without departing. All such variations and modifications are intended to be included within the scope of the present invention as set forth in the appended claims.
Claims (19)
1つ又は複数の基本レイヤBLパケット及び1つ又は複数の上位レイヤ(EL)パケットを有するマルチレイヤ可変レート・ビデオ・ビットストリームを生成する工程と、
前記マルチレイヤ可変レート・ビデオ・ビットストリームをフロー制御層に送信する工程と、
無線ネットワークが輻輳した状態になった場合に、前記フロー制御層を利用して、前記1つ又は複数の上位レイヤELパケットのうちの少なくとも1つを廃棄することによって、前記マルチレイヤ可変レート・ビデオ・ビットストリームを修正する工程とを備える方法。 A method of transmitting layered video over a quality of service (QoS) enabled wireless local area network (WLAN) comprising:
Generating a multilayer variable rate video bitstream having one or more base layer BL packets and one or more upper layer (EL) packets;
Transmitting the multilayer variable rate video bitstream to a flow control layer;
When the wireless network becomes congested, the multilayer variable rate video is discarded by discarding at least one of the one or more upper layer EL packets using the flow control layer. Modifying the bitstream.
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