JPH06339137A

JPH06339137A - 映像パケット通信方式

Info

Publication number: JPH06339137A
Application number: JP5129161A
Authority: JP
Inventors: Kazuo Unemoto; 和夫畝本
Original assignee: Nippon Telegraph and Telephone Corp
Current assignee: NTT Inc
Priority date: 1993-05-31
Filing date: 1993-05-31
Publication date: 1994-12-06

Abstract

(57)【要約】【目的】通信網パケット廃棄が発生した場合、非優先
クラスのパケットの送出を中止して、網全体のトラヒッ
クを減少させ、パケット廃棄を発生しにくくする。【構成】通信装置１は、映像入力部１１から映像を入
力し、その入力信号を符号化部１２で２階層に符号化し
て優先符号化信号と非優先符号化信号を笠出力し、パケ
ット組立部１３で階層ごとにパケット化し、送信部１４
より送信する。通信装置２は、パケットを受信部２５で
受信し、パケット分解部２６で受信パケットを階層別に
分解し、復号部２７で各々復号し、映像出力部２８で合
成出力する。ここで、パケット分解部２６はパケット廃
棄を検出した場合、それを送信側に通知する。パケット
組立部１３は、パケット廃棄を通知されると、非優先符
号化信号のパケット組立てを中止する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、送信側で映像信号を階
層別にパケット化して送信し、受信側では受信したパケ
ットから階層別の映像信号を取り出し、別々に復号し合
成して出力する映像パケット通信方式に関し、詳しく
は、パケット廃棄の有無により階層別映像信号のパケッ
ト化対象範囲を切替える映像パケット通信方式に関する
ものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、映像パケット通信において、階層
符号化出力に対して網における伝達クラス（パケット廃
棄にもとづくサービス品質クラス）を利用してパケット
廃棄補償を行う方式が知られている。一例として、ここ
では電子情報通信学会論文誌ＢＶol．Ｊ７１−ＢＮo.
１２ｐｐ．１５００−１５１０，１９８８．１２「映
像パケット通信における廃棄パケット補償の検討」で述
べられているＬＳＢ−ｄｒｏｐｐｉｎｇ方式におけるｅ
ｍｂｅｄｄｅｄ符号化の概要を示す。

【０００３】図８は、ｅｍｂｅｄｄｅｄ符号化方式の構
成図である。図８では、Ｒビットの量子化器の符号化出
力を下位ｍビット削除して予測器に帰還するので、予測
器は常にＲ’＝Ｒ−ｍビットの復号信号で動作する。符
号化出力の上位Ｒ’ビットと下位ｍビットを独立にパケ
ット化し、さらに下位ｍビットのみがパケット廃棄を受
けるような制御を行えば、下位ｍビットがパケット廃棄
によって次落しても、符号器、復号器内の適応パラメー
タの非同期動作は起こらず、単にｍビット削除に相当す
る量子化雑音が出力信号に重畳した特性となる。通信時
には、下位ｍビットだけのパケットを組み立ててＡＴＭ
上で実現される廃棄率の比較的大きな伝達クラスで転送
し、上位Ｒ’ビットのパケットを組み立ててＡＴＭ上で
廃棄率の比較的小さな伝達クラスで転送する。この時、
上述したように下位ｍビットが廃棄されても上位Ｒ’ビ
ットは伝達されるので、上位Ｒ’ビットについては符号
器、復号器内の適応パラメータの非同期動作は起こら
ず、全体としての映像品質の劣化を比較的小さく抑える
ことが可能である。なお、ＡＤＰＣＭ方式における予測
器では、入力信号と予測信号との差分を取り、これを適
応量子化ステップ幅で量子化する。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】上述の従来の方式で
は、網における複数の伝達クラスがその品質を補償でき
ることを前提としているために、複数の伝達クラスを実
現できない網の場合、適用できないという問題があっ
た。

【０００５】本発明は、上記従来の問題を解決するもの
であり、映像パケット通信において、複数の伝達クラス
が実現できない場合にも、パケット廃棄時に映像品質へ
の影響が比較的小さい映像信号を送出しないようにして
網全体のトラヒックを減少させ、パケット廃棄を発生し
にくくすることを目的とするものである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明は、通信装置間で映像をパケット化して通信
を行う映像パケット通信方式において、送信側装置は、
映像信号を入力する手段と、該映像信号を映像品質への
影響度に応じて複数階層に分離して符号化する手段と、
該符号化された映像信号を階層ごとにパケットとして組
み立てる手段と、該組み立てられたパケットを送信する
手段と、受信側装置からのパケット廃棄の発生を通知さ
れた場合に映像品質への影響度の小さい階層の映像信号
のパケットの送出を中止する手段を有し、受信側装置
は、パケットを受信する手段と、該受信したパケットを
分解して階層別の映像信号を取り出す手段と、該取り出
された映像信号を階層ごとに復号する手段と、該階層ご
とに復号された映像信号を合成して出力する手段と、受
信パケットの廃棄を検出し、パケット廃棄の発生を送信
側装置へ通知する手段を有することを特徴とする。

【０００７】

【作用】送信側では、階層別に映像信号をパケットに組
み立てて送出し、受信側からパケット廃棄を通知された
場合には映像品質への影響度の小さい階層の映像信号を
パケット化して送出することを中止する。その後、受信
側からパケット廃棄が発生していないことを通知された
場合、送信側は映像品質への影響度の小さい階層の映像
信号をパケット化して送出することを再開する。受信側
では、パケット廃棄が検出されない場合には、複数階層
の映像信号から構成される受信パケットを分解して階層
別の映像信号を取り出し、複数階層の映像信号を復号し
て映像信号に戻し、一方、パケット廃棄を検出した場合
には、パケット廃棄が発生したことを送信側に通知す
る。

【０００８】

【実施例】以下、本発明の一実施例について図面により
詳述する。

【０００９】図１は本発明の一実施例のシステム構成を
示したもので、１、２が通信装置Ａ、通信装置Ｂ、３が
通信網である。通信装置１は、映像入力部１１、符号化
部１２、パケット組立部１３、送信部１４の送信系、及
び、受信部１５、パケット分解部１６、復号部１７、映
像出力部１８の受信系からなる。同様に、通信装置２
は、映像入力部２１、符号化部２２、パケット組立部２
３、送信部２４の送信系、及び、受信部２５、パケット
分解部２６、復号部２７、映像出力部２８からなる。１
００、２００は入力信号、１０１、２０１は優先符号化
出力、１０２、２０２は非優先符号化出力、１０３、２
０３は送信パケットＡ、１０４、２０４は送信パケット
Ｂ、１０５、２０５は受信パケットＡ、１０６、２０６
は受信パケットＢ、１０７、２０７は優先復号化入力、
１０８、２０８は非優先復号化入力、１０９、２０９は
出力信号である。また、３００はパケット廃棄通知、３
０１はパケット廃棄検出信号である。

【００１０】以下では、通信装置Ａ１から入力した映像
が通信装置Ｂ２に出力される場合について述べる。この
時の通信装置Ａ１での処理フローを図２に、通信装置Ｂ
２での処理フローを図３に示す。

【００１１】通信装置Ａ１では、映像入力部１１から映
像を入力し（ステップＦ１）、その入力信号１００を符
号化部１２に転送する。符号化部１２では、入力信号１
００を映像品質への影響度に応じて、ここでは２階層に
分離して符号化し、映像品質への影響の大きいものを優
先符号化出力１０１とし、影響度の小さいものを非優先
符号化出力１０２として、パケット組立部１３に出力す
る（ステップＦ２）。パケット組立部１３では、まず、
優先符号化出力１０１をもとに送信パケットＡ１０３を
組み立て（ステップＦ３）、送信部１４に転送する。送
信部１４は該送信パケットＡ１０３を通信網３に送出す
る（ステップＦ４）。次に、受信部１５でパケット廃棄
通知３００を受信したかどうかをチエツクし（ステップ
Ｆ５）、受信していなければ、パケット組立部１３では
非優先符号化出力１０２をもとに送信パケットＢ１０４
を組み立て（ステップＦ６）、送信部１４に転送し、送
信部１４では該送信パケットＢ１０４を通信網３に送出
する（ステップＦ７）。もし、受信部１５でパケット廃
棄を受信すると、パケット組立部１３にパケット廃棄通
知３００として通知する（ステップＦ８）。パケット組
立部１３では、該パケット廃棄通知３００を受け取っと
ったことがわかると、非優先符号化出力１０２をパケッ
トに組み立てることを中止する（ステップＦ６、Ｆ７を
スキップ）。以上の処理を送信を終了するまで継続する
（ステップＦ９）。

【００１２】通信装置Ｂ２では通信網３内の自通信装置
宛パケットを受信したことがわかると（ステップＧ
１）、該受信パケットが、送信パケットＡ１０３に対応
する受信パケットＡ２０５、送信パケットＢ１０４に対
応する受信パケットＢ２０６のどちらであるかを受信部
２５で判断する（ステップＧ２）。受信パケットＡ２０
５の場合、受信部２５はこれをパケット分解部２６に転
送し、パケット分解部２６では該受信パケットＡ２０５
を分解する（ステップＧ３）。そして、パケット分解部
２６はパケットが廃棄されていないかどうかを調べ（ス
テップＧ４）、パケット廃棄があった場合、パケット廃
棄検出信号３０１として送信部２４に通知する（ステッ
プＧ５）。送信部２４は該パケット廃棄検出信号３０１
を通信網３を介して通信装置Ａ１に通知する（ステップ
Ｇ６）。次に、パケット分解部２６は受信パケットＡ２
０５内の優先復号入力２０７を取り出し、復号部２７に
転送する。ステップＧ４でパケット廃棄がなかった場合
は、パケット分解部２６ではパケット廃棄検出信号３０
１を通知せずに受信パケットＡ２０５に含まれる優先復
号入力２０７を復号部２７に転送する。復号部２７では
優先復号入力２０７を復号し（ステップＧ７）、出力信
号２０９として映像出力部２８に転送する（ステップＧ
８）。映像出力部２８では出力信号２０９を表示する
（ステップＧ１１）。

【００１３】一方、受信パケットが受信パケットＢ２０
６の場合、受信部２５は該受信パケットＢ２０６を受信
パケット分解部２６に転送する。受信パケット分解部２
６では受信パケットＢ２０６を分解して（ステップＧ
９）、それに含まれる非優先復号入力２０８を復号部２
７に転送し、復号部２７は該非優先入力２０８を復号す
る（ステップＧ１０）。そして、復号部２７は復号結果
を出力信号２０９として映像出力部２８に転送する（ス
テップＧ８）。映像出力部２８では、該出力信号２０９
を表示する（ステップＧ１１）。通信装置Ｂ２は、以上
の処理をパケット受信を終了するまで継続する（ステッ
プＧ１２）。

【００１４】なお、通信装置Ｂ２から入力した映像が通
信装置Ａ１に出力される場合も同様のフローで処理され
る。

【００１５】図４は、パケット組立部１３の詳細ブロッ
ク図を示したもので、１３１０はバッファＡ、１３１１
はバッファＡ１３１０に対する読み出し書き込み部、１
３２０はバッファＢ、１３２１はバッファＢ１３２０に
対する読み出し書き込み部、１３３はヘッダ付加部、１
３４はシーケンス番号カウンタＡである。該パケット組
立部１３での処理フローを図５に示す。

【００１６】パケット組立部１３は、符号化部１２から
出力される優先符号化出力１０１をバッファＡ読み出し
書き込み部１３１１を介してバッファＡ１３１０に書き
込み（ステップＨ１）、非優先符号化出力１０２を同様
にバッファＢ読み出し書き込み部１３２１を介してバッ
ファＢ１３２０に書き込む（ステップＨ２）。ヘッダ付
加部１３３はシーケンス番号カウンタ１３４からカウン
タ値を読み出すとともに（ステップＨ３）、該シーケン
ス番号カウンタ１３４のカウンタ値を１増加させる（ス
テップＨ４）。バッファＡ読み出し書き込み部１３１１
はバッファＡ１３１０内の優先符号化出力１０１をバッ
ファＡ１３１０から読み出し（ステップＨ５）、ヘッダ
付加部１３３でヘッダを付加して、送信パケットＡ１０
３を組み立てる（ステップＨ６）。このとき、ヘッダの
中にシーケンス番号カウンタＡ１３４から読み出したシ
ーケンス番号および送信パケットＡであることを示す識
別子をヘッダに書き込む。シーケンス番号は送信パケッ
トＡ１０３の順序を示す。

【００１７】次に、パケット廃棄通知を受信したかどう
かを調べ（ステップＨ７）、受信していない場合、バッ
ファＢ読み出し書き込み部１３２はバッファＢ１３２０
内の非優先符号化出力Ｂ１０２を読み出し（ステップＨ
８），ヘッダ付加部１３３で送信パケットＢであること
を示す識別子を含むヘッダを付加して、送信パケットＢ
１０４を組み立てる（ステップＨ９）。パケット廃棄通
知を受信している場合には（ステップＨ７）、非優先符
号化出力１０２のパケット組立を行わない。パケット組
立部１３では、以上の処理を一連のパケット送信を終了
するまで行う（ステップＨ１０）。

【００１８】図６は、パケット分解部２６の詳細ブロッ
ク図を示したもので、２６１はヘッダ分離部、２６２は
廃棄検出部、２６３０はバッファＣ、２６３１はバッフ
ァＣ読み出し書き込み部である。

【００１９】ここでは、まず、受信パケットＡ２０５を
受信し、次に、受信パケットＢ２０６を受信したものと
して、パケット分解部２６での処理を述べる。このとき
のパケット分解部２６の処理フローを図７に示す。

【００２０】ヘッダ分離部２６１は、受信パケットのヘ
ッダを分離し（ステップＩ１）、該ヘッダ内のパケット
種別を示す識別子から、パケットＡ２０５かパケットＢ
２０６のいずれかを調べる（（ステップＩ２）。受信パ
ケットＡ２０５の場合、ヘッダ分散部２６１は前記ヘッ
ダ内に含まれるシーケンス番号を廃棄検出部２６２に転
送す（ステップＩ３）。廃棄検出部２６２は、シーケン
ス番号が前に受信したパケットＡ２０５のシーケンス番
号に１加算した値になっているかどうかを調べ（ステッ
プＬ４）、なっていない場合はパケットが廃棄されたと
判断して、パケット廃棄検出信号３０１を送信部２４に
通知する（ステップＩ５）。次に、受信パケットＡ２０
５に含まれる映像信号を、バッファＣ読み出し書込み部
２６３１を介してバッファＣ２６３０に書き込む（ステ
ップＩ６）。前記シーケンス番号が前に受信したパケッ
トＡ２０５のシーケンス番号に１加算した値になってい
る場合は、ステップＩ５のパケット廃棄検出信号３０１
の通知を行わずに、受信パケットＡ２０５に含まれる映
像信号をバッファＣ２６３０に書き込む（ステップＩ
６）。これにより、受信パケットＡ２０５の優先復号入
力２０７が、バッファＣ２６３０に格納される。

【００２１】次に、受信パケットＢ２０６を受信した場
合には、該受信パケットＢ２０６に含まれる映像信号
を、同様にバッファＣ読み出し書き込み部２６３１を介
してバッファＣ１６３０に書き込む。これにより、受信
パケットＢ２０６の非優先復号入力２０８が、バッファ
Ｃ２６３０に格納される。この時点でパケット受信の終
了指定がなければ（ステップＩ７）、以上の処理を継続
する。

【００２２】なお、本実施例では、階層符号化方式の例
として２階層の符号化の場合について記述したが、３階
層以上の階層符号化方式についても同様の処理が可能で
ある。この場合、複数階層を優先／非優先の２種類に分
ける、あるいはパケット廃棄の検出回数に応じてパケッ
ト化する階層を選択すればよい。例えば、パケット廃棄
の頻度が少ない場合は、最も非優先のパケット組み立て
を中止し、頻度が多くなるにつれてより高い優先階層の
パケット組み立ても中止する。

【００２３】

【発明の効果】本発明によれば、網においてパケット廃
棄が発生した場合に、非優先クラスのパケット組み立て
を中止できる。従って、網全体のトラヒックが減少し、
パケット廃棄率が低下するので、優先クラスのパケット
廃棄が発生しなくくなり、映像品質の劣化が小さくな
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例のシステム構成である。

【図２】通信装置における送信動作を示すフローチャー
トである。

【図３】通信装置における受信動作を示すフローチャー
トである。

【図４】パケット組立部の詳細ブロック図である。

【図５】パケット組立部の動作を示すフローチャートで
ある。

【図６】パケット分解部の詳細ブロック図である。

【図７】パケット分解部の動作を示すフローチャートで
ある。

【図８】従来のｅｍｂｅｄｄｅｄ符号化方式の構成図で
ある。

【符号の説明】

１、２通信装置３通信網１１、２１映像入力部１２、２２符号化部１３、２３パケット組立部１４、２４送信部１５、２５受信部１６、２６パケット分解部１７、２７復号部１８、２８映像出力部１００、２００入力信号１０１、２０１優先符号化出力１０２、２０２非優先符号化出力１０３、２０３送信パケットＡ１０４、２０４送信パケットＢ１０５、２０５受信パケットＡ１０６、２０６受信パケットＢ１０７、２０７優先復号入力１０８、２０８非優先復号入力１０９、２０９出力信号３００パケット廃棄通知３０１パケット廃棄検出信号

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】通信装置間で映像をパケット化して通信
を行う映像パケット通信方式において、送信側装置は、映像信号を入力する手段と、該映像信号
を映像品質への影響度に応じて複数階層に分離して符号
化する手段と、該符号化された映像信号を階層ごとにパ
ケットとして組み立てる手段と、該組み立てられたパケ
ットを送信する手段と、受信側装置からのパケット廃棄
の発生を通知された場合に映像品質への影響度の小さい
階層の映像信号のパケットの送出を中止する手段を有
し、受信側装置は、パケットを受信する手段と、該受信した
パケットを分解して階層別の映像信号を取り出す手段
と、該取り出された映像信号を階層ごとに復号する手段
と、該階層ごとに復号された映像信号を合成して出力す
る手段と、受信パケットの廃棄を検出し、パケット廃棄
の発生を送信側装置へ通知する手段を有する、ことを特
徴とする映像パケット通信方式。