JP2007329681A - Video data transmitting device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、ネットワークに接続された複数の端末からの要求に応じて大容量の映像データを配信するシステムにおいて、特にネットワークに接続されたカメラの映像を複数の形式のデータで同時に配信することが可能な映像データ送信装置に関する。 The present invention is a system for distributing large-capacity video data in response to requests from a plurality of terminals connected to a network, and in particular, can simultaneously distribute video from a camera connected to a network in a plurality of formats. The present invention relates to a possible video data transmission apparatus.
近年、インターネットをはじめとするネットワークの普及が進み、その伝送帯域も拡大してきている。これに伴い、ネットワークを利用して大容量の映像データを伝送するようなネットワークカメラ等の装置やアプリケーションも増えつつある。 In recent years, the spread of networks such as the Internet has progressed, and the transmission band has been expanded. Accordingly, devices and applications such as network cameras that transmit a large amount of video data using a network are increasing.
例えば、ネットワークに接続されたカメラ装置で動画映像を遠隔地から監視したり撮影するようなネットワークカメラ装置では、先ず、ネットワークカメラは撮影映像を圧縮符号化処理により符号化ビットストリーム形式の映像ストリームデータへ変換している。そして、ＩＰ／ＵＤＰ／ＲＴＰパケットとしてネットワーク上へ送信していた。これらの映像ストリームデータのネットワーク送信処理においては、ＯＳＩ参照モデル又はＴＣＰ／ＩＰで規定される４層モデルに代表されるように、複数のレイヤに分割されたパケット処理を行い、それぞれのレイヤ間でデータの受け渡しを行うのが一般的である。例えば動画映像のストリーム配信の場合には、ＴＣＰ／ＩＰの４層モデルにおいて、インターネット層でＩＰパケット、トランスポート層でＵＤＰパケット、アプリケーション層でＲＴＰパケットを生成し、多重化パケットとしてネットワークに送信される。 For example, in a network camera device that monitors and shoots a moving image from a remote location with a camera device connected to a network, first, the network camera uses a compression encoding process to encode the video stream data in the bit stream format. Has been converted. And it was transmitted on the network as an IP / UDP / RTP packet. In the network transmission processing of these video stream data, packet processing divided into a plurality of layers is performed as represented by the OSI reference model or the four-layer model defined by TCP / IP. It is common to exchange data. For example, in the case of streaming video streams, IP packets are generated on the Internet layer, UDP packets are generated on the transport layer, and RTP packets are generated on the application layer in the TCP / IP four-layer model, which are sent to the network as multiplexed packets. The
一方、ネットワークカメラから配信される撮影映像の高画質化、高機能化の要求は年々高くなってきている。このため、映像ストリームデータのビットレート増大に伴うデータ量の増加又は複数端末からの同時要求に答えるため複数ストリームの同時配信の数も増えてきている。このような状況においてはデータ送信におけるネットワークプロトコル処理を高速に行わなければならず、これらの要求を解決することを目的とした技術が、例えば特許文献１及び２に記載されている。これらの技術では、次のような処理が行われている。即ち、複数の形式の映像ストリームを同時に生成するために複数のエンコーダを並列に備えることによりエンコード処理性能を向上させている。また、送信ストリームに対するパケットヘッダ自動付加や、複数のプロトコル処理モジュールを同時並行して実行することでストリーム送信スループットを向上させている。
On the other hand, demands for higher image quality and higher functionality of captured images distributed from network cameras are increasing year by year. For this reason, the number of simultaneous delivery of a plurality of streams is increasing in order to respond to an increase in the amount of data accompanying an increase in the bit rate of video stream data or simultaneous requests from a plurality of terminals. In such a situation, network protocol processing in data transmission must be performed at high speed, and techniques aimed at solving these requirements are described in
しかしながら、複数の端末から様々な形式の映像ビットストリームの配信要求が行われるネットワークカメラにおいては、特許文献２で提案されているように、エンコーダを複数備える構成とした場合は装置の回路規模が大きくなってしまうという欠点がある。
However, in a network camera in which a request for distributing video bitstreams of various formats is made from a plurality of terminals, as proposed in
また、エンコーダから出力された映像ストリームデータに対して、パケットヘッダを自動付加して送信するような構成とした場合は、例えばＵＤＰ／ＲＴＰのように予め決まったプロトコルへの対応は可能である。しかしながら、この場合には、アプリケーションによる上位のプロトコルへの対応等の拡張性は実現することが困難である。 Further, in the case where the packet stream is automatically added to the video stream data output from the encoder and transmitted, it is possible to cope with a predetermined protocol such as UDP / RTP. However, in this case, it is difficult to realize extensibility such as correspondence to an upper protocol by an application.
また、特許文献１で提案されているように、ＣＰＵで実行されるアプリケーションが生成したデータに対して、パケットヘッダを自動的に付加するようなプロトコル専用処理手段を設けた構成においては、プロトコル処理については高速に実行できる。しかしながら、ペイロードデータがＣＰＵシステムバスを通じてシステムメモリ上のバッファを経由することになるため、高速のメモリや広帯域のシステムバス性能が要求される。この結果、安価なシステム構成においては、データ送信のスループットが低下してしまうこととなる。
Further, as proposed in
本発明は上記の問題点を解決するためになされたもので、複数の形式に圧縮符号化された映像ストリームデータを、ネットワークに接続された複数の端末に同時に送信するような映像データ送信装置において、非圧縮映像データに対して複数の形式の圧縮符号化データを生成することが可能なエンコーダと、プロセッサによるソフトウェアで実行される第１のネットワークプロトコル処理手段と、特に画像データのリアルタイム送信処理を実行する第２のネットワークプロトコル処理手段と、前記第１のネットワークプロトコル処理手段で生成された第１の送信パケットデータ及び前記第２のネットワークプロトコル処理手段で生成された第２の送信パケットデータをネットワークに送信するＭＡＣと、前記第１の送信パケット及び前記第２の送信パケットを該ＭＡＣに対して選択的に出力するような制御を行う送信タイミング切り替え手段を備えることを特徴とする映像データ送信装置等、を提供する。 The present invention has been made to solve the above problems, and in a video data transmission apparatus that transmits video stream data compressed and encoded in a plurality of formats simultaneously to a plurality of terminals connected to a network. An encoder capable of generating compression-coded data of a plurality of formats for uncompressed video data, first network protocol processing means executed by software by a processor, and in particular real-time transmission processing of image data Second network protocol processing means to execute, first transmission packet data generated by the first network protocol processing means and second transmission packet data generated by the second network protocol processing means The first transmission packet and the second transmission packet. A transmission packet to provide a video data transmitting apparatus or the like, characterized in that it comprises a transmission timing switching means for performing control so as to selectively output to the MAC.
本発明によれば、プロトコル処理ブロックごとに優先順位をつけ、優先度の高い処理ブロックで生成されたパケットデータを優先的に送信するような制御を行うことにより、処理遅延が少なく、高スループットの送信を実現することができる。また、アプリケーションが要求する様々なネットワークプロトコルへ柔軟に対応可能な映像配信処理を行うことができる。 According to the present invention, priority is given to each protocol processing block, and control is performed such that packet data generated by a processing block with a high priority is transmitted preferentially, thereby reducing processing delay and high throughput. Transmission can be realized. In addition, it is possible to perform video distribution processing that can flexibly support various network protocols required by applications.
（第１の実施形態）
図１は、本発明の全体構成の一例を示す図である。
本発明は、請求項１に示すように、汎用的な通信を行うプロトコル処理部と、リアルタイムストリーミング送信が可能なプロトコル処理部とを、別形態として構成する。
(First embodiment)
FIG. 1 is a diagram showing an example of the overall configuration of the present invention.
According to the present invention, a protocol processing unit for performing general-purpose communication and a protocol processing unit capable of real-time streaming transmission are configured as different forms.
図１においては、前者の汎用プロトコル処理部は、１０１のＣＰＵで実行するソフトウェアの通信プロトコルスタックである。一方、後者のリアルタイムストリーミングプロトコル処理部は、画像データのリアルタイム送信を専用の目的とする１０２のプロトコル処理部として示している。以下、図１を参照しながら、本発明の実施例について全体構成を説明する。
In FIG. 1, the former general-purpose protocol processing unit is a software communication protocol stack executed by a
１０３は、撮像部を表す。撮像部１０３は、レンズ、ＣＣＤ（光電変換素子）、ＣＣＤ制御部等を含む。撮像部１０３では、レンズを通して投影される撮像を、ＣＣＤによってアナログ電気信号に変換する。
また、アナログ電気信号に変換された撮像画像から、ノイズ除去等の処理を施し、デジタルデータに変換するＡ／Ｄ変換を行う画像処理部を備えている。
In addition, the image processing unit includes an image processing unit that performs processing such as noise removal from the captured image converted into the analog electric signal, and performs A / D conversion for conversion into digital data.
１０４はエンコーダであり、非圧縮デジタル画像データのエンコード（圧縮符号化）を実行する。撮像部１０３が一定の周期で非圧縮デジタル画像データを出力し、エンコーダ１０４がその画像データをエンコードすることにより、動画データストリームを生成する。
本実施例におけるエンコーダ１０４は、画像データの高速なエンコード処理を実現するハードウェア装置であり、複数のエンコード形式に対応する。エンコード形式にはＪＰＥＧやＭＰＥＧ４を含むものとする。
また、撮像部１０３からの出力周期内で、エンコード形式や圧縮効率が異なる複数のエンコード条件の設定とエンコードを実行し、複数の動画ストリームを生成することが可能である。
The
In addition, it is possible to set and encode a plurality of encoding conditions having different encoding formats and compression efficiencies within the output period from the
エンコーダ１０４の設定や制御は、１０５の入力切替制御部が行う。
実施形態として、例えば、局所メモリ装置を備えたマイクロプロセッサで実現される。
入力切替制御部１０５は、撮像部１０３が出力する画像フレームデータ毎に、エンコーダ１０４に対して、エンコード形式や圧縮効率等のパラメータの設定を行う。また、エンコードの開始タイミングを指示し、エンコード完了を通知する割り込み信号を受け取る等の、エンコーダ制御を行う。
Setting and control of the
For example, the embodiment is realized by a microprocessor including a local memory device.
The input switching
エンコーダ１０４からの画像データは、１０６の画像バッファ１、１０７の画像バッファ２のダブルバッファ構成のいずれかに出力される。画像バッファ１、画像バッファ２は、ＤＲＡＭのような同一のメモリ装置上に配置してもよいし、別々の専用メモリ装置による実施構成としてもよい。
The image data from the
前記入力切替制御部１０５は、エンコーダ１０４が出力する画像データのデータパスのセレクタ１０８を制御し、どちらの画像バッファに出力するかを決定する。
なお、例えば画像バッファがＤＲＡＭ上にあり、エンコーダ１０４に画像バッファのアドレスを設定することで、画像データ毎に出力先を変更できるような場合には、入力切替制御部１０５がエンコーダ１０４に対して出力先を設定する方法で実現してもよい。
The input switching
For example, when the image buffer is on the DRAM and the output destination can be changed for each image data by setting the address of the image buffer in the
１０９のデータ転送切替部は、１０６と１０７のいずれかの画像バッファからプロトコル処理部１０２にデータを転送する機能を有する。
この機能はＤＭＡ装置をデータ転送切替部１０９の内部に具備して利用する。また、ＣＰＵ１０１が、画像バッファに対してメモリアドレスで読み出し可能となるようなデータアクセス機能を有する。
A data
This function is used by providing a DMA device in the data
この機能は、データ転送切替部１０９の内部にアドレスデコーダ機能を有し、ＣＰＵ１０１から画像バッファへのデータアクセスが、１０６と１０７のどちらの画像バッファであっても、同一のメモリアドレスでアクセス可能となるようにしている。
そして、データ転送切替部１０９は、画像データをリアルタイムにネットワークへ送出する場合には、プロトコル処理部１０２に、いずれかの画像バッファから画像データを転送する。また、ＣＰＵ１０１の汎用通信プロトコルによって画像データをネットワークに送信する場合には、ＣＰＵ１０２から画像バッファのデータ読み出せるように制御される。
This function has an address decoder function in the data
The data
このデータ転送切替部１０９の制御は、前記入力切替制御部１０５によってなされる。即ち、入力切替制御部１０５は、画像バッファ１（１０６）又は画像バッファ２（１０７）に出力された画像データが、ＣＰＵ１０１によって送信するデータであるか、プロトコル処理部１０２で送信するデータであるかに応じてデータ転送切替部１０９を制御する。
ＣＰＵ１０１によって送信するデータである場合は、ＣＰＵ１０１に対して画像データの準備完了を割り込み通知する。
また、プロトコル処理部１０２で送信するデータである場合は、プロトコル処理部１０２に対して画像データの準備完了を割り込み通知し、プロトコル処理部１０２がデータ転送を受け付ける状態になるのをチェックする。その後、データ転送切替部１０９に対して画像データの転送を開始させる。
The data
If the data is to be transmitted by the
If the data is transmitted by the
ＣＰＵ１０１は、画像データの送受信を行うアプリケーションソフトウェアを実行する。例えば、本発明の適用形態に監視カメラが考えられるが、本実施例では、ＣＰＵ１０１において撮影映像配信サーバプログラムを動作させることが考えられる。
また、ＣＰＵ１０１では、汎用なＴＣＰ／ＩＰ通信を可能とするプロトコル処理ソフトウェアを有し、ＴＣＰ／ＩＰパケットの送受信を行う。
The
The
プロトコル処理部１０２は、本実施例においては、画像データを送信にかかるプロトコル処理時間を極小化する送信専用のハードウェア回路装置である。
但し、画像データをリアルタイムに送信処理するための専用プログラムを実行するプロセッサによる構成、又はプロセッサとハードウェアアクセラレート回路による構成で実現してもよい。
撮像部１０３、エンコーダ１０４によって作成される画像データを、パケット化してリアルタイムにネットワーク上へ送信することを可能とする。
In this embodiment, the
However, it may be realized by a configuration of a processor that executes a dedicated program for transmitting image data in real time, or a configuration of a processor and a hardware acceleration circuit.
Image data created by the
プロトコル処理部１０２は、データリンク層、ＩＰ、ＵＤＰ、ＴＣＰのプロトコル、また、ＣＰＵ１０１で実行するアプリケーションが使用する動画ストリーミングプロトコルにおけるパケット作成処理を行う。動画ストリーミングのプロトコルには、例えばＲＴＰやＨＴＴＰが挙げられる。
The
エンコーダ１０４からの画像データをリアルタイムに送信する場合、画像データは、１０６と１０７のどちらかの画像バッファに出力されると、直ちにデータ転送切替部１０９によってプロトコル処理部１０２に転送される。プロトコル処理部１０２は順次、転送される画像データをパケット化する。
When transmitting image data from the
１１０の通信管理データは、ＣＰＵ１０１とプロトコル処理部１０２間において、ＴＣＰ／ＩＰや動画ストリーミングにおけるプロトコル制御情報、またプロトコル処理部１０２が送出するパケットの統計情報等を保持する。
本実施例では、通信管理データ１１０は共有メモリで実現されている。
ＴＣＰ／ＩＰの制御情報は、ＴＣＰ／ＩＰのセッション状態、送受信パケットのシーケンス番号やフローコントロール等が含まれる。また、上位のストリーミングプロトコルにおけるストリーミング制御情報も含まれる。
The
In this embodiment, the
The TCP / IP control information includes a TCP / IP session state, a sequence number of transmission / reception packets, flow control, and the like. Also included is streaming control information in the upper streaming protocol.
ＣＰＵ１０１とプロトコル処理部１０２からの送信パケットは、最終的に１１５のＭＡＣによって伝送制御され、ネットワークへ送出される。
Transmission packets from the
本発明では、双方から出力されるパケットの送信にかかる１１５のＭＡＣの制御を行うために、１１１の送信タイミング制御部を有する。
送信タイミング制御部１１１は、ＣＰＵ１０１のＴＣＰ／ＩＰプロトコル処理と、プロトコル処理部１０２によって作成されるパケットの送信を調整する。この送信タイミング制御部１１１は、プロトコル処理部１０２が作成するストリーミングパケットを優先して送信させる特徴を備えている。そして、ＣＰＵ１０１からのパケットは、プロトコル処理部１０２からの送信パケットがない間に送信するように、双方からのパケットの送信を制御する。
In the present invention, in order to control 115 MACs related to transmission of packets output from both sides, 111 transmission timing control units are provided.
The transmission
ＣＰＵ１０１のＴＣＰ／ＩＰプロトコル処理は、送信パケットを一旦１１２の送信バッファでキューイングする。ＣＰＵ１０１は、送信パケットを送信バッファ１１２にキューイングした後、送信タイミング制御部１１１に対して送信要求を発行する。
同様に、プロトコル処理部１０２は、送信パケットを出力する際に、送信タイミング制御部１１１に送信要求を発行する。
In the TCP / IP protocol processing of the
Similarly, the
送信タイミング制御部１１１は、双方からの送信パケットの送信順を決定し、ＭＡＣ１１５が送信データを読み出すデータ転送パスを決定するためのセレクタ１１４を制御し、ＭＡＣ１１５に対して送信指示を行う。
The transmission
ＭＡＣ１１５は、ＣＰＵ１０１のＴＣＰ／ＩＰプロトコル処理で作成したパケットを送信する場合は、送信バッファ１１２からパケットを読み出す。
一方、プロトコル処理部１０２で作成したパケットを送信する場合は、ＭＡＣ１１５はプロトコル処理部１０２から直接パケットを転送する。
The
On the other hand, when transmitting a packet created by the
ＭＡＣ１１５からのパケット送信完了の通知は、送信タイミング制御部１１１が受け取る。送信完了通知を受信後、ＣＰＵ１０１かプロトコル処理部１０２のどちらか送信を完了したパケットを作成したブロックに対して、送信完了を通知する。
The transmission
１１３は、受信パケットが書き込まれるメモリである受信バッファである。
本実施例において、ＭＡＣ１１５で受信したパケットは、受信バッファ１１３に書き込まれる。
A
In this embodiment, a packet received by the
そして、ＭＡＣ１１５からＣＰＵ１０１に対して受信割り込みが通知される。受信パケットは、全てＣＰＵ１０１のＴＣＰ／ＩＰプロトコル処理によって解釈されることになる。
Then, the
ＣＰＵ１０１が、プロトコル処理部１０２のストリーミング通信における、例えばＲＴＣＰパケットのようなストリーミング制御パケットや、ＡＣＫパケット及びＴＣＰの通信セッションの制御情報を受信した場合には、通信管理データ１１０を更新する。
When the
以上が本実施例の全体的な実施構成である。次に、入力切替制御部１０５における制御方法の実施例について、図２、図３及び図４を参照しながら説明する。
The above is the overall implementation configuration of the present embodiment. Next, an example of a control method in the input switching
図２は、入力切替制御部１０５が有する、エンコーダ１０２、セレクタ１０８、及びデータ転送切替部１０９を制御するため必要な動画ストリーム毎の属性情報の一例を示している。
FIG. 2 shows an example of attribute information for each moving image stream necessary for controlling the
夫々のストリームの属性情報は、ＣＰＵ１０１によって与えられる。図２には、ストリームの識別子として、Ｎｏ（２０１）がａ〜ｄまで、４ストリームが示されている。
各ストリームの属性には、画像（動画）フォーマット（２０２）、フレーム角（２０３）、フレームレート（２０４）、エンコーダ１０４から出力される画像データを、ＣＰＵ１０１とプロトコル処理部１０２のどちらへ渡すべきかの値（２０５）がある。これらのストリームの属性情報は、ＣＰＵ１０１が設定する。
The attribute information of each stream is given by the
For each stream attribute, image (video) format (202), frame angle (203), frame rate (204), and image data output from
入力切替制御部１０５は、各ストリームの属性情報に基づき、エンコーダ１０４、セレクタ１０８、データ転送切替部１０９に対して一連の動作シーケンスを制御する。
入力切替制御部１０５がマイクロプロセッサで実現する場合において、各ストリームの画像フレームデータにおける上記制御プログラムのフローチャートを図３に示す。
The input switching
FIG. 3 shows a flowchart of the control program in the image frame data of each stream when the input switching
入力切替制御部１０５のある画像フレームにおける処理フローは、ステップＳ３０１から開始する。初めにステップＳ３０２において、エンコーダ１０４から出力先となる画像バッファを、画像バッファ１（１０６）と画像バッファ２（１０７）のいずれか、前回のエンコードの出力先と異なる方になるように、セレクタ１０８を切替える。
The processing flow in an image frame of the input switching
次に、ステップＳ３０３において、エンコーダ１０４に対し、画像データのエンコードのフォーマット等の設定を行う。
In step S303, the
続いて、ステップＳ３０４でエンコーダ１０４にエンコード開始を指示する。そして、画像データのエンコードが終了するのを待ち、ステップＳ３０５において、エンコーダからエンコード完了の割り込み通知を受ける。
In step S304, the
次に、ステップＳ３０６に進み、画像バッファ１（１０６）又は画像バッファ２（１０７）に出力された画像データが、プロトコル処理部１０２で送信処理するデータであるかを判別する。そして、プロトコル処理部１０２で送信する場合には、ステップＳ３０７に進み、そうでないならば、ＣＰＵ１０１で処理されるデータであるので、以降の処理はステップＳ３１２からとなる。
In step S306, it is determined whether the image data output to the image buffer 1 (106) or the image buffer 2 (107) is data to be transmitted by the
ステップＳ３０７では、プロトコル処理部１０２に対して、画像データの転送に先立ち、画像データの準備完了を割り込み通知する。次に、ステップＳ３０８において、プロトコル処理部１０２が画像データ転送を受け付けられる状態になるまで画像データ転送を待機する。
In step S307, prior to image data transfer, the
そして、ステップＳ３０９で、画像データが書き込まれた画像バッファがいずれかにより、画像バッファ１（１０６）の場合はステップＳ３１０でデータ転送切替部１０９にプロトコル処理部１０２への画像データを転送開始する指示を出す。
In step S309, if the image buffer in which the image data has been written is any image buffer 1 (106), an instruction to start transferring image data to the
画像バッファ２（１０７）の場合も同様である。次に、ステップＳ３１１において画像データの転送を開始させる。そして、ステップＳ３１６へ進み、この画像データについての一連の処理フローが終了する。 The same applies to the image buffer 2 (107). Next, transfer of image data is started in step S311. Then, the process proceeds to step S316, and a series of processing flows for this image data is completed.
ステップＳ３０６において、画像データがＣＰＵ１０１で送信される場合は、ステップＳ３１２へと進む。
If image data is transmitted by the
ステップＳ３１２で画像データがどちらの画像バッファに書き込まれたかにより、画像バッファ１（１０６）の場合は、ステップＳ３１３においてＣＰＵから画像バッファ１をアクセス可能となるようにデータ転送切替部１０９を設定する。
In the case of the image buffer 1 (106), the data
画像バッファ２（１０７）に書き込まれた場合には、ステップＳ３１４においてＣＰＵから画像バッファ２をアクセス可能となるようにデータ転送切替部１０９を設定する。ステップＳ３１３及びステップＳ３１４から、次に、ステップＳ３１５へ進み、ＣＰＵ１０１に対して画像データの準備完了を割り込み通知を行い、ステップＳ３１６に進み、この画像データについての一連の処理フローが終了する。
If the data is written in the image buffer 2 (107), the data
入力切替制御部１０５は、以上の処理フローを各ストリームについて繰り返し実行し、エンコーダ１０４からＣＰＵ１０１又はプロトコル処理部１０２への画像データ入力を制御することになる。
The input switching
図４に、図２が示す４本のストリーム（ａ〜ｄ）例について、入力切替制御部１０５が実行する画像データ入力の制御例を模式的なタイムチャートで表したものである。
FIG. 4 is a schematic time chart showing an example of image data input control executed by the input switching
図４は、縦軸４０１と４０２の間が１００ｍｓの時間幅を表し、入力切替制御部１０５が繰り返す制御内容を時間幅内で表している。
In FIG. 4, the time between the
横軸４０３には、撮像部１０３から非圧縮画像データ出力のタイミングを４０９〜４１０で表す。横軸４０４上には、エンコードに要する時間を４１２〜４１９で表す。
４１２〜４１９のそれぞれの時間内には、入力切替制御部１０５がエンコーダ１０４へのエンコード設定と、エンコーダ１０４の動作時間を含む。
４１２〜４１９それぞれに記したａ〜ｄは、図２で示したストリームのＮｏであり、対象とするストリームを示している。
例えば４０９のタイミングで出力される非圧縮画像データは、４１２〜４１４で３度エンコードされ、それぞれｂ、ｃ、ａのストリームがエンコード対象であることを示す。同様に４１０で出力される非圧縮画像データは４１５〜４１７でｂ、ｄ、ａのストリーム用にエンコードし、４１１についても、４１８〜４１９でｂ、ａのストリーム用にエンコードすることを示している。
横軸４０５は、エンコーダ１０４からの出力先の画像バッファの選択時間を示す。それぞれの選択時間に記された“１”又は“２”は、それぞれ画像バッファ１（１０６）と画像バッファ２（１０７）を示す。
On the
Within each
Reference numerals a to d described in 412 to 419 are Nos. Of the streams shown in FIG. 2 and indicate the target streams.
For example, uncompressed image data output at the timing of 409 is encoded three times at 412 to 414, indicating that the streams b, c, and a are to be encoded. Similarly, uncompressed image data output in 410 is encoded for b, d, and a streams in 415 to 417, and 411 is also encoded for b and a streams in 418 to 419. .
A
前述のように、入力切替制御部１０５は、セレクタ１０８を制御して、エンコード毎に画像バッファ１と２のダブルバッファをそれぞれ切替える。
横軸４０６と４０７は、入力切替制御部１０５の制御によるデータ転送切替部１０９の動作を示し、４０６は画像バッファ１（１０６）、４０７は画像バッファ２（１０７）に対応した動作を示す。
As described above, the input switching
Horizontal axes 406 and 407 indicate the operation of the data
夫々の横軸上に記された、４２８〜４３０、４３２〜４３６の三角の記号△又は▽は、データ転送切替部１０９の動作切替えのタイミングを示す。
△Ｐは画像バッファからプロトコル処理部１０２へのデータ転送開始を表し、△Ｃは、ＣＰＵ１０１に画像バッファのデータにアクセス可能とするタイミングを表している。また４３１の斜線範囲は、ＣＰＵ１０１が画像バッファにアクセス可能な期間を示している。
即ち、入力切替制御部１０５は、画像バッファ１（１０６）からプロトコル処理部１０２へのデータ転送は、４２８、４２９、４３２の時点で実行する。また、画像バッファ２（１０７）からは、４３３〜４３６のそれぞれの時点で実行するように、データ転送切替部１０９を制御する。
Symbols Δ or ▽ of
ΔP represents the start of data transfer from the image buffer to the
In other words, the input switching
横軸４０８には、入力切替制御部１０５から、ＣＰＵ１０１又はプロトコル処理部１０２への入力画像データの準備完了の割り込み通知をするタイミングを４３７〜４４４で表している。４３７〜４４０と４４２〜４４４の三角の記号▲Ｐは、プロトコル処理部１０２への割り込み通知を表し、４４１の▲Ｃは、ＣＰＵ１０１への割り込み通知を表す。
On the
以上を踏まえ、ある１つのストリームにおける入力切替制御部１０５が繰り返す制御処理について、図２のストリームＮｏ．ｂとＮｏ．ｄを例に挙げ、図４を参照しながら説明する。
Based on the above, regarding the control processing repeated by the input switching
先ず、Ｎｏ．ｂのストリームについて説明する。ストリームＮｏ．ｂの連続する３フレームは、図４では４０９、４１０、４１１の非圧縮画像データである。
First, no. The stream b will be described. Stream No. Three consecutive frames of b are
４０９の非圧縮画像データの場合、入力切替制御部１０５は、４２０でエンコード出力先に画像バッファ１（１０６）をセレクタ１０８で選択し、４１２でエンコードを実行するように制御を行う。
In the case of 409 uncompressed image data, the input switching
次に、ストリームＮｏ．ｂはプロトコル処理部１０２で送信するので（図２を参照）、４１２のエンコード終了後の４３７において、入力切替制御部１０５は、プロトコル処理部１０２に画像データの準備完了の割り込み通知を行う。
Next, stream No. Since b is transmitted by the protocol processing unit 102 (see FIG. 2), the input switching
その後、４２８においてデータ転送切替部１０９に画像データの転送を開始させる。
Thereafter, in 428, the data
入力切替制御部１０５は、他の非圧縮画像４１０、４１１についても、同様の制御を行う。
The input switching
ストリームＮｏ．ｄの場合は、図４の４１０の非圧縮画像データをエンコードする。
Stream No. In the case of d, the
入力切替制御部１０５は、４２４でエンコード出力先に画像バッファ１（１０６）をセレクタ１０８で選択し、４１６でエンコードを実行するように制御を行う。
The input switching
ストリームＮｏ．ｄはＣＰＵ１０１によって送信するので（図２を参照）、４１６のエンコード終了後の４３０において、入力切替制御部１０５は、ＣＰＵ１０１から画像バッファ１（１０６）がアクセス可能となるようにデータ転送切替部１０９を制御する。その後、４４１においてＣＰＵ１０１に画像データの準備完了の割り込み通知を行う。
Stream No. Since d is transmitted by the CPU 101 (see FIG. 2), the input switching
ＣＰＵ１０１が画像バッファ１（１０６）のデータにアクセス可能である期間は、次に画像バッファ１（１０６）にエンコード後データが書き込まれる４２６までの間である４３１の期間となる。
The period during which the
以上、図２、図３及び図４を参照して、本実施形態における入力切替制御部１０５の制御方法の一例を示した。
The example of the control method of the input switching
次に、送信タイミング制御部１１１におけるＣＰＵ１０１とプロトコル処理部１０２の双方からのパケット送信の調整方法について、実施例を図５を参照しながら説明する。
Next, a method for adjusting packet transmission from both the
図５は、ＣＰＵ１０１とプロトコル処理部１０２、送信タイミング制御部１１１、及びＭＡＣ１１５間におけるパケット送信処理のシーケンスの一例を表している。
FIG. 5 shows an example of a packet transmission process sequence between the
図５の上から下へ時間推移を表しており、各処理部間での送信要求、及び送信完了の通知を矢印で示している。
図５において、Ｐ５０１−１のように、記号名に‘Ｐ’が付く矢印はプロトコル処理部１０２からのパケット送信処理を意味し、記号名に‘Ｃ’が付く矢印はＣＰＵ１０１からのパケット送信処理を意味する。
The time transition from the top to the bottom of FIG. 5 is shown, and a transmission request and a notification of transmission completion between the processing units are indicated by arrows.
In FIG. 5, an arrow with “P” in the symbol name means packet transmission processing from the
また、１つのパケットの一連の送信シーケンスは、枝番号が‘１’〜‘４’の異なる４つの矢印で示されている。例えば、Ｐ５０１−１はプロトコル処理部１０２から送信タイミング制御部１１１への送信要求であり、Ｐ５０１−２は、同パケットの送信タイミング制御部１１１からＭＡＣ１１５への送信指示である。また、Ｐ５０１−３は同パケットのＭＡＣ１１５から送信タイミング制御部１１１への送信完了通知であり、Ｐ５０１−４は、送信タイミング制御部１１１からプロトコル処理部１０２への同パケットの送信完了通知である。
A series of transmission sequences of one packet is indicated by four arrows having different branch numbers “1” to “4”. For example, P501-1 is a transmission request from the
前述の通り、ＣＰＵ１０１とプロトコル処理部１０２は、作成したパケットを送信タイミング制御部１１１に対して送信要求を発行する。
また、ＣＰＵ１０１は、送信パケットを送信バッファ１１２でキューイングした後に、送信を要求する。
As described above, the
The
プロトコル処理部１０２は、画像バッファから転送される画像データを順次パケット化して送信するため、画像データ毎にまとまった個数のパケットを連続して送信要求する。
図５の５１２の破線範囲は、プロトコル処理部１０２がＰ５０１〜Ｐ５０４のパケットを連続して送信することを記している。同様に、５１３の破線範囲はＰ５０８〜Ｐ５１０のパケットを連続して送信することを記している。
プロトコル処理部１０２からのパケット連続送信は、各パケット作成後に即時に送信開始することで実現する。
Since the
A
Continuous packet transmission from the
送信タイミング制御部１１１は、プロトコル処理部１０２からパケットの送信要求が届くと、該パケットを次の送信パケットに設定してＭＡＣ１１５に送信指示を行う。
一方、ＣＰＵ１０１からのパケットの送信は、送信バッファ１１２でキューイングする。図５において、Ｃ５０５〜Ｃ５０７のパケットは、送信タイミング制御部１１１に対して５１２の範囲のプロトコル処理部１０２からの連続送信処理中に、送信要求を行っている。
When receiving a packet transmission request from the
On the other hand, packet transmission from the
Ｃ５０５〜Ｃ５０７のパケットはキューイングされており、送信タイミング制御部１１１は、５１２の範囲の送信処理の終了後に、これらのパケットの送信を開始する。
The packets C505 to C507 are queued, and the transmission
図５では、Ｃ５０５のパケットの送信処理が済み、次のＣ５０６のパケットの送信処理中に、プロトコル処理部１０２によって、５１３の範囲に記されたＰ５０８〜Ｐ５１０のパケットの連続送信が始まっている。
In FIG. 5, the C505 packet transmission process has been completed, and during the next C506 packet transmission process, the
このため、送信タイミング制御部１１１は、Ｃ５０６の送信処理を終了後、プロトコル処理部１０２の送信処理が優先してＰ５０８を送信する。
For this reason, the transmission
Ｃ５０７のパケットは、５１３の範囲にあるプロトコル処理部１０２の送信が終了後に送信する。
The C507 packet is transmitted after the transmission of the
Ｃ５１１のパケットも同様に、送信タイミング制御部１１１が送信を遅延させ、Ｃ５０７の送信後に送信を行う。
Similarly, the transmission
なお、プロトコル処理部１０２から送信タイミング制御部１１１への送信要求において、プロトコル処理部１０２が、送信処理する画像データがまだ残っているか、即ち連続して送信要求が続くかどうかの情報を付加する。
In the transmission request from the
これにより、送信タイミング制御部１１１は、プロトコル処理部１０２からの連続する送信要求の合間を判断し、ＣＰＵ１０１からの送信パケットの送信を開始する。
As a result, the transmission
以上、図５に示す例を挙げて、送信タイミング制御部１１１のパケット送信の調整方法について実施例を説明した。
As described above, the example of the packet transmission adjustment method of the transmission
この方法によってプロトコル処理部１０２からのパケットを優先し、送信処理における遅延量を極力なくすことが可能である。
By this method, it is possible to prioritize packets from the
最後にＣＰＵ１０１における画像データの送信処理について説明する。
Finally, image data transmission processing in the
本実施例において、エンコーダ１０４から、ＣＰＵ１０１で送信すべき画像データが、１０６又は１０７のいずれかの画像バッファに出力されると、入力切替制御部１０５から画像データの準備完了の割り込み通知を受ける。
In this embodiment, when the image data to be transmitted by the
そして、画像バッファの画像データにアクセスし、アプリケーション、及び汎用プロトコルスタックによる送信パケット処理を行う。 Then, the image data in the image buffer is accessed, and transmission packet processing is performed by the application and the general protocol stack.
パケットの送信は、送信バッファ１１２に送信パケットを書き込み、送信タイミング制御部１１１に対して送信要求を発行する。
For packet transmission, the transmission packet is written in the
また、ＣＰＵ１０１は、入力切替制御部１０５に動画ストリームの属性情報を設定する。
Further, the
このようなＣＰＵ１０１の処理について、処理フローを図６に示す。
A processing flow of such processing of the
ＣＰＵ１０１の処理フローはステップＳ６０１から始まり、先ず、ステップＳ６０２において入力切替制御部１０５の初期設定を行う。初期設定においては、ＣＰＵ１０１とプロトコル処理部１０２で送信処理する各ストリームの属性情報の設定を行う。次に、ステップＳ６０３においてプロトコル処理部１０２の初期設定を実行する。
The processing flow of the
また、通信管理データ１１０にストリーミング送信するプロトコル等における初期設定情報を書き込む。続いて撮像部１０３と入力切替制御部１０５の処理を開始する。
Also, initial setting information in a protocol for streaming transmission is written in the
ステップＳ６０５からは、ＣＰＵ１０１による、エンコーダ１０４からの画像データを待って送信を行う処理である。ステップＳ６０５では入力切替制御部１０５から画像データ準備完了の割り込み通知が待ち、ステップＳ６０６で画像データ準備完了の割り込み通知を受ける。
From step S605, the
ＣＰＵ１０１で送信する画像データが画像バッファに準備されると、ステップＳ６０７の判定で未送信の画像データがなくなるまで、ステップＳ６０８からステップＳ６１３までの画像データの送信処理を繰り返す。
When the image data to be transmitted by the
未送信の画像データがなくなると、ステップＳ６０５に戻り、再び画像データ準備完了の割り込み通知を待つ。 When there is no untransmitted image data, the process returns to step S605 to wait again for an interrupt notification of image data preparation completion.
ステップＳ６０８では送信バッファ１１２に、送信パケットをキューイングするのに十分な空き領域があるかを調べる。空き領域がある場合はステップＳ６０９に進み、アプリケーションによるストリーミングプロトコル処理、及び汎用ＴＣＰ／ＩＰプロトコル処理を実行し、画像データから送信パケットを作成する。
In step S608, it is checked whether there is enough free space in the
続いて、ステップＳ６１０において、作成したパケットを送信バッファ１１２にキューイングし、ステップＳ６１１で送信タイミング制御部１１１に対して送信要求を発行する。
Subsequently, in step S610, the created packet is queued in the
そして、ステップＳ６０７に戻り、未送信の画像データがあれば再び次のパケットの送信処理をステップＳ６０８から開始する。 Then, returning to step S607, if there is untransmitted image data, transmission processing of the next packet starts again from step S608.
ステップＳ６０８において、送信バッファ１１２に送信パケットをキューイングする空き領域がない場合は、ステップＳ６１２へと進む。
In step S608, if there is no free area in the
ステップＳ６１２では、送信タイミング制御部１１１から、先に送信要求を出したパケットの送信完了の通知を待つ。
In step S612, the transmission
ステップＳ６１３で送信完了の通知を受けると、ステップＳ６０８に戻り、再度送信バッファ１１２の空き領域を調べる。
When the notification of transmission completion is received in step S613, the process returns to step S608, and the free area of the
以上の処理フローによって、ＣＰＵ１０１は、送信すべき画像データが生成されたときに送信処理を開始し、画像データの送信処理の後に再び、画像データを待機する動作を行うことになる。
With the above processing flow, the
以上、本発明における実施形態の一例を示した。本実施例によれば、アプリケーションは、ストリーム毎にＣＰＵ１０１とプロトコル処理部１０２で送信処理を切り替わるように入力切替制御部１０５の設定を行うことができる。そして、エンコーダ１０４からの画像データは、自動的にＣＰＵ１０１とプロトコル処理部１０２に振り分けられる。
In the above, an example of embodiment in this invention was shown. According to this embodiment, the application can set the input switching
従って、例えば送信遅延を極力低減するような、撮影動画のリアルタイム送信はプロトコル処理部１０２で実行し、送信にかかる遅延時間を容認しても汎用的なプロトコル処理によって柔軟な送信処理を行うには、ＣＰＵ１０１で送信処理を行うことが可能となる。
Therefore, for example, real-time transmission of a captured moving image that reduces transmission delay as much as possible is executed by the
（第２の実施形態）
第１の実施形態では、図１における送信タイミング制御部１１１が、ＣＰＵ１０１が送信要求するパケットより送信プロトコル処理部１０２が送信要求するパケットを優先して送信する制御を行うとしている。
送信タイミング制御部１１１は、プロトコル処理部１０２からの送信パケットを優先するため、ＣＰＵ１０１からの送信パケットは送信バッファ１１２でキューイングされる。
従って、ＣＰＵ１０１とプロトコル処理部１０２で処理するストリーム総数が多い場合、ＭＡＣ１１５が伝送帯域の大きい通信メディアでも送信バッファ１１２でキューイング可能なデータ量の制限により、送信パケットデータがオーバーフローする可能性がある。これは、ＣＰＵ１０１側で送信処理する画像データ量が非常に大きい場合等も同様である。
(Second Embodiment)
In the first embodiment, the transmission
Since the transmission
Therefore, when the total number of streams processed by the
本実施例では、ＣＰＵ側の送信バッファでのオーバーフローを回避するための実施構成及びパケットの送信制御について、図７を参照しながら説明する。
図７は、前記実施例１における図１が示す全体構成において、ＣＰＵ１０１とプロトコル処理部１０２の送信処理より後段部分を変更した図である。
In the present embodiment, an implementation configuration and packet transmission control for avoiding overflow in the transmission buffer on the CPU side will be described with reference to FIG.
FIG. 7 is a diagram in which the latter part is changed from the transmission processing of the
尚、本実施例においては、ＣＰＵとプロトコル処理部より前段の構成は、前記第１の実施形態と同様である。 In the present embodiment, the configuration before the CPU and the protocol processing unit is the same as that of the first embodiment.
図７において、７０１はＣＰＵ、７０２はプロトコル処理部、７０３は送信タイミング制御部、７０４は送信バッファ、７０５はＭＡＣであり、７０６はＭＡＣがデータを読み出すデータ転送パスを決定するためのセレクタである。 In FIG. 7, 701 is a CPU, 702 is a protocol processing unit, 703 is a transmission timing control unit, 704 is a transmission buffer, 705 is a MAC, and 706 is a selector for determining a data transfer path from which the MAC reads data. .
７０８は、ＣＰＵ７０１への入力画像データパスを表し、７０９はプロトコル処理部７０２への入力画像データパスを表している。
本実施例では、図７の７１０のデータパスに流れるプロトコル処理部からの送信パケットを、ＵＤＰパケットに限定する。即ち、本実施例では、上位のストリーミングプロトコルがＵＤＰパケットを利用するものとする。このようなストリーミングの上位プロトコルには、例えば、ＲＴＰが挙げられる。
In the present embodiment, the transmission packet from the protocol processing unit flowing in the
また、本実施構成では、７０７のバッファ監視部を有する。バッファ監視部７０７は、送信バッファ７０４の空き残量を監視する機能を持つ。送信バッファ７０４は、メモリ装置上に、送信パケットキューの管理データ７１１とパケットデータの記憶領域７１２で構成している。
バッファ監視部７０７は、送信パケットキューの管理データ７１１を読み出し、パケットデータの記憶領域７１２の空き残量の監視を行う。以下、送信バッファ７０４の空き残量は、パケットデータの記憶領域７１２の空き残量を意味することとする。
In this embodiment, the
The
バッファ監視部７０７は、信号線７１３で送信タイミング制御部７０３に接続しており、送信バッファ７０４の空き残量が、オーバーフローが起こらないとする閾値よりも少ないか否かによって、信号線７１３の状態を変化させる。
The
送信タイミング制御部７０３は、バッファ監視部７０７からの信号線７１３の状態が、送信バッファ７０４の空き残量が閾値よりも大きい状態であるときは、プロトコル処理部７０２からの送信パケットを優先して送信を行う。
反対にバッファ７０４の空き残量が閾値よりも小さい状態であるときは、空き残量が閾値よりも大きくなるまで、プロトコル処理部７０２からのパケットの送信を抑制調節し、送信バッファ７０４にキューイングされたパケットを送信できる制御を行う。
The transmission
On the other hand, when the remaining free space in the
この制御は、プロトコル処理部７０２からの送信を間引くことによって実現する。即ち、プロトコル処理部７０２からのＵＤＰパケットの送信要求に対して、ランダムな要求回数ごとに、ＭＡＣ７０５への送信指示をせず、実際の送信を行わないで即座にプロトコル処理部７０２へ送信完了を通知する。
つまり、送信タイミング制御部７０３は、プロトコル処理部７０２からのパケット送信回数を減らし、送信バッファ７０４にキューイングされているパケット、及びＣＰＵ７０１が送信要求するパケットを送出するタイミングを増やす。
This control is realized by thinning out transmissions from the
That is, the transmission
以上の制御方法により、オーバーフローが起こらないような送信制御を送信バッファ７０４が実現する。
With the above control method, the
（第３の実施形態）
第２の実施形態では、ＣＰＵ側の送信バッファでのオーバーフローを回避するために、第１の実施形態におけるＣＰＵ１０１とプロトコル処理部１０２の送信処理より後段部分の実施構成及びパケットの送信制御について説明している。
(Third embodiment)
In the second embodiment, in order to avoid an overflow in the transmission buffer on the CPU side, the implementation configuration and the packet transmission control in the subsequent stage from the transmission processing of the
本実施例においても、前記実施例２と同様にＣＰＵ側の送信バッファでのオーバーフローを回避することを目的とする。以下、実施構成及び画像データのエンコード制御について、図８と図９を参照しながら説明する。 In the present embodiment as well, as in the second embodiment, an object is to avoid overflow in the transmission buffer on the CPU side. Hereinafter, the implementation configuration and image data encoding control will be described with reference to FIGS.
図８は、本実施例の全体構成を示す図である。
図８の８０１〜８１５は、第１の実施形態における図１の１０１〜１１５と同じ構成である。即ち、８０１〜８０９は、ＣＰＵ８０１、プロトコル処理部８０２、撮像部８０３、エンコーダ８０４、入力切替制御部８０５、画像バッファ１（８０６）、画像バッファ２（８０７）、出力画像バッファのセレクタ８０８、データ転送切替部８０９である。また、８１０〜８１５は、通信管理データ８１０、送信タイミング制御部８１１、送信バッファ８１２、受信バッファ８１３、送信データの入力セレクタ８１４、ＭＡＣ８１５である。
FIG. 8 is a diagram showing the overall configuration of the present embodiment.
801 to 815 in FIG. 8 have the same configurations as 101 to 115 in FIG. 1 in the first embodiment. That is,
また、本実施構成では、８１６のバッファ監視部を有する。バッファ監視部８１６は、送信バッファ８１２の空き残量を監視する機能を持つ。送信バッファ８１２は、メモリ装置上に、送信パケットキューの管理データ８１７とパケットデータの記憶領域８１８で構成している。
バッファ監視部８１６は、送信パケットキューの管理データ８１７を読み出し、パケットデータの記憶領域８１８の空き残量の監視を行う。
以下、送信バッファ８１２の空き残量は、パケットデータの記憶領域８１８の空き残量を意味することとする。
In the present embodiment, 816 buffer monitoring units are provided. The
The
Hereinafter, the remaining free space in the
バッファ監視部８１６は、信号線８１９で送信タイミング制御部８１１に接続しており、送信バッファ８１２の空き残量によって、信号線８１９の状態を変化させる。バッファ監視部８１６は、送信バッファ８１２の空き残量に対して２つの閾値でチェックを行い、信号線８１９を３レベルの状態に保持及び変化させる。
The
具体的には、送信バッファ８１２の空き残量が第１の閾値よりも大きい場合は、空き残量に余裕があり、送信バッファ８１２のオーバーフローが起こらない状態であり、第１のレベルとする。
Specifically, when the remaining free space in the
送信バッファ８１２の空き残量が第１の閾値よりも小さく、第２の閾値よりも大きい場合は、空き残量が足りなくなってきている状態であり、第２のレベルとする。送信バッファ８１２の空き残量が第２の閾値よりも小さい場合は、送信バッファ８１２の空き残量が小さく、オーバーフローを起こす可能性が高い状態であり、第３のレベルとする。
When the remaining free space in the
バッファ監視部８１６は、信号線８１９をこの３レベルの状態にいずれかを保持することになる。
The
本実施例の送信タイミング制御部８１１は、バッファ監視部８１６からの信号線８１９の状態の変化が起こると、入力切替制御部８０５に対して、エンコード制御の変更指示を発行する（８２０）。即ち、送信バッファ８１２の空き残量によって、画像データのエンコード制御にフィードバックを行うことを可能とする。
When the state of the
エンコード制御の変更指示８２０は、制御変更の対象とするストリームがＣＰＵ８０１側の送信ストリームだけか、全送信ストリームであるかと、対象のストリームのビットレートを下げるか、通常のビットレートに戻すかを指示する。具体的には、送信タイミング制御部８１１は、信号線８１９の状態が第１のレベルから第２のレベルに変化したとき及び第３のレベルから第２のレベルに変化したときに、ＣＰＵ８０１側の送信ストリームを対象としてビットレートを下げる変更指示８２０を出す。
The encoding
また、信号線８１９の状態が、第２のレベルから第３のレベルに変化したときと、第１のレベルから第３のレベルに変化したときに全送信ストリームを対象としてビットレートを下げるエンコード制御への変更指示を出す。
Also, an encoding control for lowering the bit rate for all transmission streams when the state of the
更に、前記信号線８１９の状態が、第２のレベルから第１のレベルに変化したときと、第３のレベルから第１のレベルに変化したときに全ストリームを対象として、通常のビットレートで出力するエンコード制御への変更指示を出す。
Furthermore, when the state of the
このような送信タイミング制御部８１１から入力切替制御部８０５へのエンコード制御変更指示８２０により、入力切替制御部８０５は、３種類のエンコード制御を実行する。
In response to the encoding
第１のエンコード制御は、ＣＰＵ８０１によって入力切替制御部に設定される各ストリームの属性情報に合致するように、通常のビットレートで画像データのエンコードを行う。
第２のエンコード制御は、ＣＰＵ８０１によって送信処理する動画ストリームだけを対象とし、各ストリームのビットレートを下げるように画像データをエンコードする制御である。
第３のエンコード制御は、全ての動画ストリームを対象として、各ストリームのビットレートを下げるように画像データのエンコードを行う制御である。
In the first encoding control, image data is encoded at a normal bit rate so as to match the attribute information of each stream set in the input switching control unit by the
The second encoding control is a control for encoding image data so that only the moving image stream to be transmitted by the
The third encoding control is control for encoding image data so as to lower the bit rate of each stream for all moving picture streams.
各ストリームのビットレートを下げる制御は、エンコード形式により異なるが、例えばＪＰＥＧの場合は量子化テーブルを切替えて量子化レベルが大きくなるように設定することで実現される。ＭＰＥＧの場合は、ストリーム毎のエンコーダ８０４へのビットレートの設定を低くしたり、エンコーダ８０４への詳細制御が可能な場合は量子化ステップサイズを大きくすることやフレーム内圧縮符号化のフレーム間隔を大きくする等のエンコード条件を変更する。
Control for lowering the bit rate of each stream differs depending on the encoding format. For example, in the case of JPEG, it is realized by switching the quantization table and setting the quantization level to be large. In the case of MPEG, the setting of the bit rate to the
次に、送信タイミング制御部８１１からのエンコード制御変更指示８２０によって、入力切替制御部８０５のエンコード制御を変更する処理フローについて図９を参照して述べる。
Next, a processing flow for changing the encoding control of the input switching
本実施例において、図９が示す入力切替部制御８０５のエンコード制御の変更処理はステップＳ９０１から始まり、撮像部９０３から出力される非圧縮デジタル画像データ毎に処理するステップＳ９０２からステップＳ９１１までのループ処理である。
In this embodiment, the encoding control change process of the input switching
初めに、ステップＳ９０３において、送信タイミング制御部８１１からエンコード制御変更指示８２０があるかを調べ、指示があるならばステップＳ９０４に進む。
First, in step S903, it is checked whether there is an encoding
エンコード制御の変更指示がないならば、現状のエンコード制御のままであるとして、ステップＳ９１０に進む。 If there is no instruction to change the encoding control, it is assumed that the current encoding control is maintained, and the process proceeds to step S910.
ステップＳ９０４では、エンコード制御変更指示８２０がビットレートを下げる制御であるか否かを調べる。ビットレートを下げる指示であるならばステップＳ９０５に進み、そうでないならばステップＳ９０６に進む。
In step S904, it is checked whether or not the encoding
ステップＳ９０５では、ビットレートを下げる制御指示の対象がＣＰＵ８０１で送信処理するストリームであるならば、ステップＳ９０８に進む。そうでないならばＣＰＵ８０１とプロトコル処理部８０２の両方で送信する全ストリームを対象としているのであり、ステップＳ９０７に進む。
In step S905, if the target of the control instruction for reducing the bit rate is a stream to be transmitted by the
一方、ステップＳ９０４からステップＳ９０６へ進む場合は、ストリーム毎に通常のビットレートでエンコードを行う制御に戻す指示である。ステップＳ９０６においては、ビットレートを戻す対象のストリームが全ストリームであるか否かを調べ、全ストリームが対象としているならば、ステップＳ９０９に進む。そうでないならばステップＳ９０８へ進む。 On the other hand, when the process proceeds from step S904 to step S906, it is an instruction to return to control for encoding at a normal bit rate for each stream. In step S906, it is checked whether or not the target stream whose bit rate is to be returned is all streams. If all the streams are the target, the process proceeds to step S909. If not, the process proceeds to step S908.
ステップＳ９０７では全ストリームを対象として、各ストリームのビットレートを下げるエンコード制御に移行する。即ち前記第３のエンコード制御への移行を意味する。 In step S907, the control shifts to encoding control for lowering the bit rate of each stream for all streams. That is, it means a shift to the third encoding control.
ステップＳ９０８では、ＣＰＵ８０１側の送信ストリームを対象とし、各ストリームのビットレートを下げるエンコードを行い、プロトコル処理部８０２で送信処理するストリームについては、通常のビットレートでエンコードする制御に移行する。即ち前記第２のエンコード制御への移行を意味する。ステップＳ９０９は、全ストリームのエンコードは、各ストリームにおける通常のビットレートで実行する制御に移行する。即ち前記第１のエンコード制御への移行を意味する。
In step S908, the transmission stream on the
ステップＳ９０７、Ｓ９０８、Ｓ９０９でのエンコード制御が移行すると、ステップＳ９１０に進む。ステップＳ９１０は画像データをエンコード、及び送信処理するための入力切替制御部８０２の処理であり、図３で示される処理フローである。
When the encoding control in steps S907, S908, and S909 shifts, the process proceeds to step S910. Step S910 is the processing of the input switching
次に、ステップＳ９１１へ進んでステップＳ９０２からの処理ループが完了する。 Next, it progresses to step S911 and the processing loop from step S902 is completed.
以上のような処理フローにより、入力切替制御部８０５は、送信タイミング制御部８１１からのエンコード制御変更指示８２０に従って、画像データのエンコード制御の変更を行う。
Through the processing flow as described above, the input switching
以上、本実施例について詳細を説明した。本実施例では、バッファ監視部８１６が、ＣＰＵ８０１からの送信パケットをキューイングする送信バッファ８１２の空き残量を監視し、送信タイミング制御部８１１に送信バッファの空き残量状態を検知させることができる。これによって、送信タイミング制御部８１１は、入力切替制御部８０５へエンコード制御変更指示８２０を行うことができる。
一方、入力切替制御部８０５は、送信タイミング制御部８１１からのエンコード制御変更指示８２０によって、動画ストリームのビットレートを下げる制御を行う。
The details of the present embodiment have been described above. In this embodiment, the
On the other hand, the input switching
本実施例によれば、送信バッファ８１２の空き残量が少なくなると、ＣＰＵ８０１で送信処理するストリームのデータ量を減らして送信バッファにキューイングするデータ量を減らすることができる。また、プロトコル処理部８０２で送信処理するストリームのデータ量を減らして送信回数を少なくしてＣＰＵ８０１が送信要求するパケットを送出するタイミングを増やすこともできる。
According to the present embodiment, when the remaining free space in the
従って、オーバーフローが起こらないような送信制御を送信バッファ８１２が実現することが可能となる。
Therefore, the
（第４の実施形態）
第１〜第３の実施形態においては、エンコーダ１０４の設定や制御及びデータ転送切替部１０９の制御はマイクロプロセッサで構成される入力切替制御部１０５のソフトウェア制御で行っている。そして、画像データの送受信を行うアプリケーションソフトウェア及び汎用的な通信プロトコルスタックの実行はＣＰＵ１０１で行うような実施形態であった。
(Fourth embodiment)
In the first to third embodiments, the setting and control of the
第４の実施形態では、これらの制御をすべて単一のＣＰＵで行うような実施形態について説明する。
図１０は、本発明の第４の実施例における全体構成の一例を示す図である。
図１０におけるプロトコル処理部１０２からＭＡＣ１１５は、第１の実施例で説明した図１、１０２〜１１５と同様の構成ブロックとなる。図１０において、１００１はＣＰＵであり、このＣＰＵで実行されるソフトウェアにより、以下の制御を実行するものである。
ＣＰＵ１００１は、撮像部１０３が出力する画像フレームデータ毎に、エンコーダ１０４に対して、エンコード形式や圧縮効率等のパラメータの設定を行う。また、エンコードの開始タイミングを指示し、エンコード完了を通知する割り込み信号を受け取る等の、エンコーダ制御を行う。
また、エンコーダ１０４が出力する画像データのデータパスのセレクタ１０８を制御し、どちらの画像バッファに出力するかを決定する。また、画像バッファ１（１０６）又は画像バッファ２（１０７）に出力された画像データが、ＣＰＵ１００１によって送信するデータであるか、プロトコル処理部１０２で送信するデータであるかによって、データ転送切替部１０９を制御する。
In the fourth embodiment, an embodiment in which all of these controls are performed by a single CPU will be described.
FIG. 10 is a diagram showing an example of the overall configuration in the fourth embodiment of the present invention.
The
The
Further, the
ＣＰＵ１００１によって送信するデータである場合は、ＣＰＵ１００１に対して画像データの準備完了を割り込み通知する。また、プロトコル処理部１０２で送信するデータである場合は、プロトコル処理部１０２に対して画像データの準備完了を割り込み通知し、プロトコル処理部１０２がデータ転送を受け付ける状態になるのをチェックする。その後、データ転送切替部１０９に対して画像データの転送を開始させる。
If the data is to be transmitted by the
また、画像データの送受信を行うアプリケーションソフトウェアの実行、及び汎用的なＴＣＰ／ＩＰ通信を可能とするプロトコル処理ソフトウェアを有し、ＴＣＰ／ＩＰパケットの送受信を行う。 Also, it has protocol processing software that enables execution of application software that transmits and receives image data and general-purpose TCP / IP communication, and transmits and receives TCP / IP packets.
また、ＣＰＵ１００１のＴＣＰ／ＩＰプロトコル処理は、送信パケットを一旦１１２の送信バッファでキューイングした後、送信タイミング制御部１１１に対して送信要求を発行する。
In the TCP / IP protocol processing of the
次に、図１１を参照しながら、第４の実施例におけるＣＰＵ１００１による制御フローチャートを説明する。
Next, a control flowchart by the
図１１において、ＣＰＵ１０１の処理フローはステップＳ１１０１から始まり、先ず、ステップＳ１１０２においてプロトコル処理部１０２の初期設定を実行する。
In FIG. 11, the processing flow of the
また、通信管理データ１１０にストリーミング送信するプロトコル等における初期設定情報を書き込む。続いて、ステップＳ１１０３において、撮像部１０３に対して撮像開始指示を行うことにより、撮像データの取り込みが開始する。
Also, initial setting information in a protocol for streaming transmission is written in the
ステップＳ１１０４では、撮像部１０３により撮像された１フレーム分の非圧縮画像データの到着を待ち、データが到着するとステップＳ１１０５に進む。ステップＳ１１０５では、エンコーダ１０４からの出力先となる画像バッファを、画像バッファ１（１０６）と画像バッファ２（１０７）のいずれか、前回のエンコードの出力先と異なる方になるように、セレクタ１０８を切替える処理を実行する。次に、ステップ１１０６において、エンコーダ１０４に対し、画像データのエンコードのフォーマット等の設定を行う。
In step S1104, the process waits for arrival of uncompressed image data for one frame imaged by the
続いて、ステップＳ１１０７でエンコーダ１０４にエンコード開始を指示する。
In step S1107, the
ステップＳ１１０８では、ステップＳ１１０７でエンコーダが出力する画像バッファとは異なる方の画像バッファに既にエンコードされたストリームデータがあるかどうかをチェックする。そして、データがある場合には、エンコーダ１０４によるエンコード処理を継続したまま、ステップＳ１１１０へ進む。
In step S1108, it is checked whether there is already encoded stream data in an image buffer different from the image buffer output by the encoder in step S1107. If there is data, the process proceeds to step S1110 while the encoding process by the
データがない場合には、ステップＳ１１０９において、エンコードが終了するのを待ち、エンコーダ１０４からエンコード完了の割り込み通知を受けると、ステップＳ１１１０へ進む。
If there is no data, in step S1109, the process waits for the encoding to end. When an encoding completion interrupt notification is received from the
ステップＳ１１１０では、画像バッファ１（１０６）又は画像バッファ２（１０７）に出力された画像データが、プロトコル処理部１０２で送信処理するデータであるかを判別する。そして、プロトコル処理部１０２で送信する場合には、ステップＳ１１２１に進み、そうでないならば、ＣＰＵ１００１で処理されるデータであるので、以降の処理はステップＳ１１１１からとなる。
In step S1110, it is determined whether the image data output to the image buffer 1 (106) or the image buffer 2 (107) is data to be transmitted by the
ステップＳ１１２１では、プロトコル処理部１０２に対して、画像データの転送に先立ち、画像データの準備完了を割り込み通知する。
In step S1121, prior to the transfer of the image data, the
次に、ステップＳ１１２２において、プロトコル処理部１０２が画像データ転送を受け付けられる状態になるまで画像データ転送を待機する。そして、ステップＳ１１２３で、画像データが書き込まれた画像バッファがいずれであるかに応じて、画像バッファ１（１０６）の場合はステップＳ１１２４でデータ転送切替部１０９にプロトコル処理部１０２への画像データを転送開始する指示を出す。同様に画像バッファ２（１０７）の場合も、ステップＳ１１２５において画像データの転送を開始させる。
Next, in step S1122, the image processing apparatus waits for the image data transfer until the
ステップＳ１１２４又はＳ１１２５の処理が終了すると、ステップＳ１１２６において、撮像部１０３で撮像された１フレーム分の非圧縮画像データに対するすべての符号化ストリームの送信が終了したかどうかをチェックする。そして、ステップＳ１１２７において、送信が終了した場合は、再びステップＳ１１０４の非圧縮データの到着を待つ処理へ戻る。
When the process of step S1124 or S1125 ends, in step S1126, it is checked whether transmission of all encoded streams for one frame of uncompressed image data captured by the
また、送信が終了していない場合には、ステップＳ１１０５のセレクタを切り替える処理へ戻る。
一方、ステップＳ１１１０において、画像データがＣＰＵ１００１で送信される場合はステップＳ１１１１へと進む。ステップＳ１１１１で画像データがどちらの画像バッファに書き込まれたかにより、画像バッファ１（１０６）の場合は、ステップＳ１１１３においてＣＰＵから画像バッファ１をアクセス可能となるようにデータ転送切替部１０９を設定する。画像バッファ２（１０７）に書き込まれた場合には、ステップＳ１１１２においてＣＰＵから画像バッファ２をアクセス可能となるようにデータ転送切替部１０９を設定する。これらステップＳ１１１２又はＳ１１１３の処理が終了するとステップＳ１１１４へ進む。
If transmission has not ended, the process returns to the process of switching the selector in step S1105.
On the other hand, when the image data is transmitted by the
ステップＳ１１１４では、送信対象となる画像バッファ中に未送信の画像データがあるかどうかをチェックし、ない場合、つまりすべての画像データの送信が終了した場合は、ステップＳ１１２６のすべてのストリームの送信が終了したかどうかのチェックに進む。 In step S1114, it is checked whether there is untransmitted image data in the image buffer to be transmitted. If there is no image data, that is, if transmission of all image data is completed, transmission of all streams in step S1126 is completed. Proceed to check if finished.
また、ステップＳ１１１４で未送信の画像データが残っている場合は、ステップＳ１１１４の判定で未送信の画像データがなくなるまで、ステップＳ１１１５からステップＳ１１２０までの画像データの送信処理を繰り返す。 If untransmitted image data remains in step S1114, the image data transmission processing from step S1115 to step S1120 is repeated until there is no untransmitted image data in the determination in step S1114.
ステップＳ１１１５では送信バッファ１１２に、送信パケットをキューイングするのに十分な空き領域があるかを調べる。空き領域がある場合はステップＳ１１１６に進み、アプリケーションによるストリーミングプロトコル処理、及び汎用ＴＣＰ／ＩＰプロトコル処理を実行し、画像データから送信パケットを作成する。
In step S1115, it is checked whether or not there is enough free space in the
続いて、ステップＳ１１１７において、作成したパケットを送信バッファ１１２にキューイングし、ステップＳ１１１８で送信タイミング制御部１１１に対して送信要求を発行する。
In step S1117, the created packet is queued in the
それからステップＳ１１１４に戻り、未送信の画像データがあれば再び次のパケットの送信処理をステップＳ１１１５から開始する。 Then, the process returns to step S1114, and if there is untransmitted image data, the next packet transmission process starts again from step S1115.
ステップＳ１１１５において、送信バッファ１１２に送信パケットをキューイングする空き領域がない場合は、ステップＳ１１１９へと進む。ステップＳ１１１９では、送信タイミング制御部１１１から、先に送信要求を出したパケットの送信完了の通知を待つ。
In step S1115, if there is no free space in the
ステップＳ１１２０で送信完了の通知を受けると、ステップＳ１１１５に戻り、再度送信バッファ１１２の空き領域を調べる。
When the notification of transmission completion is received in step S1120, the process returns to step S1115, and the free space in the
以上の処理フローによって、ＣＰＵ１００１は、送信すべき画像データが生成されたときに送信処理を開始し、画像データの送信処理の後に再び、画像データを待機する動作を行うことになる。
With the above processing flow, the
なお、本発明の実施形態は、例えばコンピュータがプログラムを実行することによって実現することができる。また、プログラムをコンピュータに供給するための手段、例えばかかるプログラムを記録したＣＤ−ＲＯＭ等のコンピュータ読み取り可能な記録媒体又はかかるプログラムを伝送するインターネット等の伝送媒体も本発明の実施形態として適用することができる。また、上記のプログラムも本発明の実施形態として適用することができる。上記のプログラム、記録媒体、伝送媒体及びプログラムプロダクトは、本発明の範疇に含まれる。 The embodiment of the present invention can be realized by, for example, a computer executing a program. Also, means for supplying a program to a computer, for example, a computer-readable recording medium such as a CD-ROM recording such a program, or a transmission medium such as the Internet for transmitting such a program is also applied as an embodiment of the present invention. Can do. The above program can also be applied as an embodiment of the present invention. The above program, recording medium, transmission medium, and program product are included in the scope of the present invention.
１０１、７０１、８０１、１００１：ＣＰＵ
１０２、７０２、８０２：プロトコル処理部
１０３、８０３：撮像部
１０４、８０４：エンコーダ
１０５、８０５：入力切替制御部
１０６、８０６：画像バッファ１
１０７、８０７：画像バッファ２
１０８、８０８：エンコーダの出力データパスのセレクタ
１０９、８０９：データ転送切替部
１１０、８１０：通信管理データ
１１１、７０３、８１１：送信タイミング制御部
１１２、７０４、８１２：送信バッファ
１１３、８１３：受信バッファ
１１４、７０６、８１４：ＭＡＣの入力データパスセレクタ
１１５、７０５、８１５：ＭＡＣ
７０７、８１６：バッファ監視部
７０８：ＣＰＵへの画像データ
７０９：プロトコル処理部への画像データ
７１０：プロトコル処理部が送信するＵＤＰパケットデータ
７１１、８１７：送信バッファのキューの管理データ
７１２、８１８：送信バッファのキューの送信パケットデータ
７１３、８１９：バッファ監視部と送信タイミング制御部間の信号線
８２０：エンコード制御変更指示
101, 701, 801, 1001: CPU
102, 702, 802:
107, 807:
108, 808: Encoder output
707, 816: Buffer monitoring unit 708: Image data to CPU 709: Image data to protocol processing unit 710: UDP packet data transmitted by
Claims (4)
非圧縮映像データに対して複数の形式の圧縮符号化データを生成することが可能なエンコーダと、
プロセッサによるソフトウェアで実行される第１のネットワークプロトコル処理手段と、
画像データのリアルタイム送信処理を実行する第２のネットワークプロトコル処理手段と、
前記第１のネットワークプロトコル処理手段で生成された第１の送信パケットデータ及び前記第２のネットワークプロトコル処理手段で生成された第２の送信パケットデータをネットワークに送信するＭＡＣと、
前記第１の送信パケット及び前記第２の送信パケットを該ＭＡＣに対して選択的に出力する制御を行う送信タイミング切り替え手段と、
を備えることを特徴とする映像データ送信装置。 In a video data transmission device that simultaneously transmits video stream data compressed and encoded into a plurality of formats to a plurality of terminals connected to a network,
An encoder capable of generating compression-coded data of a plurality of formats for uncompressed video data;
First network protocol processing means executed by software by a processor;
Second network protocol processing means for executing real-time transmission processing of image data;
A MAC for transmitting the first transmission packet data generated by the first network protocol processing means and the second transmission packet data generated by the second network protocol processing means to the network;
Transmission timing switching means for performing control to selectively output the first transmission packet and the second transmission packet to the MAC;
A video data transmitting apparatus comprising:
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2006159017A JP2007329681A (en) | 2006-06-07 | 2006-06-07 | Video data transmitting device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2006159017A JP2007329681A (en) | 2006-06-07 | 2006-06-07 | Video data transmitting device |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2007329681A true JP2007329681A (en) | 2007-12-20 |
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ID=38929861
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2006159017A Pending JP2007329681A (en) | 2006-06-07 | 2006-06-07 | Video data transmitting device |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2007329681A (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN107197276A (en) * | 2016-03-14 | 2017-09-22 | 瑞萨电子株式会社 | Semiconductor equipment, coding control method and camera apparatus |
-
2006
- 2006-06-07 JP JP2006159017A patent/JP2007329681A/en active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN107197276A (en) * | 2016-03-14 | 2017-09-22 | 瑞萨电子株式会社 | Semiconductor equipment, coding control method and camera apparatus |
| CN107197276B (en) * | 2016-03-14 | 2023-09-08 | 瑞萨电子株式会社 | Semiconductor device, encoding control method, and camera device |
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