DE60031063T2

DE60031063T2 - Vorverarbeitungsverfahren zum anpassen von mpeg-4 datenströmen an das internetnetzwerk

Info

Publication number: DE60031063T2
Application number: DE60031063T
Authority: DE
Inventors: Laurent Herrmann
Original assignee: Koninklijke Philips Electronics NV
Current assignee: Koninklijke Philips NV
Priority date: 1999-04-20
Filing date: 2000-04-17
Publication date: 2007-05-03
Anticipated expiration: 2020-04-18
Also published as: WO2000064119A1; JP2002542720A; EP1090491B1; EP1090491A1; CN1302500A; KR20010053034A; CN1175644C; DE60031063D1; ES2273682T3; KR100762718B1

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Vorverarbeitungsverfahren zum Anpassen digitaler Datenströme, wie MPEG-4 Datenströme, an das sog. Echtzeitprotokoll (RTP), wie dies von dem Internet-Netzwerk angewandt wird.
Multimedia-Streaming über das Internet-Netzwerk ist nun eine alltägliche Gegebenheit. Sich auf diesen Bereich beziehende Dienste sind zahllos: elektronischer Handel, interaktive Spiele, Video auf Antrag, usw. MPEG-4 beschrieben beispielsweise in "Overview of the MPEG-4 Version 1 Standard", ISO/IEC-JTC1/SC29/WG11-N1909", Oktober 1997, und in "MPEG-4 Systems", ISO/IEC-JTC1/SC29/WG11-N1901", November 1997 ist eine Norm für die Codierung natürlicher und synthetischer audiovisueller Daten in Form von audiovisuellen Objekten, die mit Hilfe eines Szenenbeschreibung zu einer audiovisuellen Szene gegliedert werden. Die Vorteile dieser MPEG-4 Norm im Kontext des Internetnetzwerkes sind mehrfach (ausgezeichnete Bildqualität zu niedrigen Bitraten, hohe Interaktivitätsmöglichkeiten, Fähigkeit zum Mischen von zwei- und dreidimensionalen Darstellungen, ...)
Das Protokoll RTP ist an die Übertragung von Multimediadaten angepasst, insbesondere Daten, die Echtzeitbegrenzungen haben wie Audio oder Video. Das Dokument "RTP payload format for MPEG1/MPEG2 video" von D. Hoffman u. a., wobei es sich um einen Antrag für Anmerkungen ist, Nummer 2038, in der "Network Working Group", beschreibt ein Verpackungsschema für MPEG Video- und Audioströme. Das vorgeschlagene Schema kann zum Transportieren derartiger Video- oder Audioströme über die Transportprotokolle benutzt werden, die durch RTP unterstützt werden. Wegen des Bereichs von Applikationen, die MPEG-Ströme benutzen können, schlagen die Autoren vor, zwei Belastungsformate zu definieren.
MPEG hat auch eine Schnittstelle definiert für untergeordnete Netzwerktechnologien: die Synchronisationsschicht (SL). Aber direkte Abbildung von SL-Paketen zu RTP Paketen ist nicht einfach, vorwiegend durch die Differenz der Komplexität zwischen den zwei Formaten.
Deswegen ist es u. a. eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung eine einfache Art und Weise vorzuschlagen um SL-Pakete an RTP Pakete anzupassen, und zwar durch Selektion der Information in dem SL-Kopf, die von dem RTP Protokoll benutzt werden kann.
Dazu schafft die vorliegende Erfindung ein Vorverarbeitungsverfahren, wie in dem an die Beschreibung angehängten Anspruch 1 definiert.
Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und werden im Folgenden näher beschrieben. Es zeigen:
1 einen Kopf für ein RTP Datenpaket,
2 eine Darstellung des Protokollstapels zur Verwendung von MPEG-4 in der RTP Struktur.
Nach der allgemeinen RTP Spezifikation bestehend RTP Datenpakete aus einem 12 Byte festen Kopf (siehe 1). Diesem Kopf folgt ein variabler fakultativer Teil und die Ladung (Videoframes, Audio-Abtastwerte). Andererseits kann das MPEG-4 SL Paketkopfformat in MPEG-4 Spezifikationen gefunden werden. Wenn man eine MPEG-4 Implementierung für IP Netzwerke näher betrachtet, kann die Systemstruktur wie in 2 angegeben, präsentiert werden. Die SL Schicht ist die Schnittstelle zwischen MPEG-4 Medienschichten und dem RTP Stapel. Danach soll die SL Schicht konfiguriert werden um die SL Information einwandfrei durch das Netzwerk zu transportieren. Es wurden bereits andere Vorschläge gemacht. Was hier vorgeschlagen wird, ist ein reduziertes SL Kopfformat zu spezifizieren, das zu dem RTP Kopf passt.
Die RTP Kopffelder, die für die SL Kopfspezifikationen gebräuchlich sind, sind:

a) Polsterung (1)
b) Markierung (1)
c) Sequenznummer (16)
d) Zeitmarkierung (32).

Danach wäre unter Verwendung der Felder, die bei RTP und SL Köpfen gebräuchlich sind, wie oben erwähnt, und unter Beachtung des Protokollstapels nach 2, das Schema wie in der Tabelle 1, wobei die semantische Struktur für SL/RTP Abbildung gegeben wird:
Diese sehr einfache und effiziente Art und Weise, MPEG-4 SL Pakete auf RTP Pakete abzubilden, basiert auf der Tatsache, dass man eine SL_Config_Descriptor-Struktur definiert hat, die forciert den SL Kopf reduziert werden kann auf Werte, die in RTP Kopffeldern gespeichert werden können, wodurch auf diese Weise die Semantik der RTP Felder entsprechend den MPEG-4 SL Daten definiert werden, die in den Paketen getragen werden:

a) Polstermerker bedeutet, dass das Paket nur aus Polsterdaten gemacht worden ist,
b) Merkerbit gibt den Start einer Zugriffseinheit an;
c) Sequenznummer ist in 16 Bits gegenüber der RTP Kopfspezifikation und entsprechend dem MPEG-4 codiert, der eine variable Länge der SL Felder erlaubt;
d) Zeitmarkierungsfeld des RTP Pakets transportiert die zwei SL Kopfzeitmarkierungen (Decodierung und Kompositionen). Jede SL Zeitmarkierung ist in 16 Bits codiert und verkettet zum Bilden der Zeitmarkierung von RTP, die in 32 Bits codiert ist.

Was zusätzlich ist, im Falle der vorliegenden Erfindung, ist die Notwendigkeit der Definition eines RTP Lastentyps um auf MPEG-4 Ströme Bezug zu nehmen (wie für andere Datentypen üblich, die durch RTP transportiert werden müssen). Zum Aufrechterhalten des kompletten SL Kopfes könnten die fakultativen "Erweiterungsfelder" des RTP Kopfes zum Tragen der Information benutzt werden, die in dem alten RTP Kopf nicht vorhanden ist, mit dem bedeuten Nachteil: Mehraufwand-Bytes.
Text in der Zeichnung
1

Zeitmarkierung
Synchronisation Quelle Identifizierer
Beitrag Quelle Identifizierer

2

MPEG-4 Mediacodierer
MPEG-4 Systeme
IP-Netzwerk
MPEG-4 Mediadecoder

Claims

Vorverarbeitungsverfahren zum Anpassen von MPEG-4 digitalen Datenströmen an das sog. Echtzeitprotokoll RTP, das von dem "Internet"-Netzwerk angewandt wird, wobei das Vorverarbeitungsverfahren den nachfolgenden Verfahrensschritt umfasst: – das Bilden einer Synchronisationsschicht SL, die eine Schnittstelle zwischen MPEG-4 Mediaschichten und einem Echtzeitprotokollstapel RTP bildet, wobei das Vorverarbeitungsverfahren den nachfolgenden Verfahrensschritt umfasst: – das Spezifizieren eines reduzierten Kopfformats einer Synchronisationsschicht SL, das eine eins-zu-eins-Übereinstimmung mit einer Selektion von Feldern von einem Kopf eines Echtzeitprotokolls RTP hat.
Verfahren nach Anspruch 1, das den nachfolgenden Verfahrensschritt umfasst: – das Bilden des reduzieren Kopfformats der Synchronisationsschicht auf Basis der nachfolgenden Felder des Kopfes des Echtzeitprotokolls RTP: Polsterung, Markierung, Sequenznummer und Zeitmarkierung.
Verfahren nach Anspruch 2, das die nachfolgenden Verfahrensschritte umfasst: a) das Zuordnen eines Wertes zu dem Polsterungsfeld, der angibt, ob ein Paket, das mit dem Kopf des Echtzeitprotokolls RTP assoziiert ist, nur aus Polsterdaten besteht oder nicht; b) das Zuordnen eines Wertes zu dem Markierungsfeld, der angibt, ob das Paket den Start einer Zugriffseinheit enthält oder nicht; c) das Codieren des Sequenznummerfeldes mit 16 Bits entsprechend MPEG-4 Spezifikationen; d) das Codieren des Zeitmarkierungsfeldes, so dass dieses Feld eine Verkettung einer Decodierzeitmarkierung und einer Zusammensetzungszeitmarkierung von der Synchronisationsschicht SL ist, wobei jede der oben genannten Zeitmarkierungen mit 16 Bits codiert ist.