JP4933556B2 - 逆方向リンク情報に基づいたビデオ誤り制御 - Google Patents
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Description
図1は、送信チャネル16(アクセス・ネットワーク要素15を含む)を介してデコーダ・デバイス14へデータを送るビデオおよびオーディオ・エンコーダ・デバイス12を備える通信システム10を例示する。エンコーダ・デバイス12およびデコーダ・デバイス14は、システム10の全体にわたって分散することができる。エンコーダ・デバイス12およびデコーダ・デバイス14は、例えば、無線電話、セルラ電話、ラップトップ・コンピュータ、無線マルチメディア・デバイス、無線通信パーソナル・コンピュータ(PC)カード、携帯情報端末(PDA)、外部または内蔵モデム、あるいは無線チャネルを介して通信する様々なタイプのデバイスを表わすことができる。
下位レイヤによって支援されたビデオ誤り制御方法は、逆方向リンクでの送信中にビデオ・データに生じる誤りに対処することができる。この方法によって、ビデオ・エンコーダ20は、MACレイヤ30からのチャネル誤り情報を使用することができ、受信しているデバイス14からのフィードバックを待つことなく、直ちに誤り制御を適用することができる。この方法は、ビデオ・エンコーダ20によって理解される誤り情報を検索/受信するメカニズムを使用することができる。所要の実施複雑さによって、MACレイヤ30からの誤り情報は、2つの異なるフォーマットに変換することができる。
このセクションは、アクセス・ネットワーク15からの否定的なアクノレッジメント(NAK)情報を使用する2つのMAC支援されたビデオ誤り制御方法について記述する。
図2は、ビデオ・エンコーダ20または誤り制御モジュール206に、ビデオ・フレームにおけるどのマクロブロック(MB)が送信中に失われたのかを通知する第1のアプローチの方法および構成を例示する。ビデオ・フレームはそれぞれ、多くのマクロブロックを含むことができる。
・ビデオ・エンコーダ20が、各パケット内のMBの情報を、RTPレイヤ202へ渡す。
・RTPレイヤ202は、(シーケンス番号によってインデクスされた)IPパケット群とマクロブロック群との間の変換マップまたはテーブルを保持する。IPパケットが失われた場合、RTPレイヤ202は、IPパケットをマクロブロックに変換し、失われたMBをビデオ・エンコーダ20に通知することができる。各IPパケットに関連付けられたシーケンス番号が、RLPモジュール208にも渡されうる。
・RLPモジュール208は、IPパケットがどのようにしてRLPパケットへ断片化されたのかを追跡する。そして、シーケンス番号をチェックすることにより、どのIPパケットが失われたのかを判定する。
・損なわれた(失われた)部分が予測に使用されないように、動作予測探索範囲を制限する。
・共に位置する(co-located)MBおよびその近隣MBをイントラ・コード化する。
・共に位置する(co-located)MBについて、異なる基準フレームを使用する。
上述した第1のアプローチは、良好な誤り制御機能および性能を提供することができるが、実現複雑さは比較的高くなりうる。第1のアプローチは、RTPレイヤ202およびRLPレイヤ208を修正する必要がある。第2のアプローチは、誤り制御のための、単純化されているが未だに有効なアプローチを提供することができる。
・現在のフレームをIフレームとしてエンコードする。
・イントラ・コード化されるMBの割合を高める。
・前のフレームの前のフレームを、動作推定のための基準として用いる。
Claims (33)
- エンコーダ・デバイスで、オーディオ・データ及びビデオ・データをエンコードすることと、
前記エンコードされたオーディオ・データ及び前記エンコードされたビデオ・データを備えた複数のインターネット・プロトコル(IP)パケットを、前記エンコーダ・デバイスで生成することと、
前記エンコーダ・デバイスのメディア・アクセス制御(MAC)レイヤにおいて、前記複数のIPパケットに関連付けられたデータを運ぶ複数のMACパケットを生成することと、
物理(PHY)レイヤ・モジュールで、無線チャネルで送信するために、前記複数のMACパケットを複数のPHYレイヤ・パケットに変換することと、
前記複数のPHYレイヤ・パケットを、無線チャネルを介してアクセス・ネットワークへ、トランシーバで送信することと、
前記MACレイヤにおいて、前記アクセス・ネットワークから否定的なアクノレッジメント(NAK)を受信することと、
前記受信したNAKが、エンコードされたビデオ・データを含むMACパケットに関連付けられているかを前記エンコーダ・デバイスで判定することと、
前記複数のIPパケットのうちのどのIPパケットが、前記MACパケットの送信中に失われたビデオ・データを含むのかを前記エンコーダ・デバイスで判定することと、
前記受信したNAKが、エンコードされたビデオ・データを含むMACパケットに関連付けられている場合、前記エンコーダ・デバイスによって、前記MACパケットの送信中に失われた前記ビデオ・データを含む前記IPパケットにおける複数のマクロブロックのための誤り制御を実行することと
を備える方法。 - ビデオ・エンコーダからリアルタイム伝送プロトコル(RTP)レイヤへと複数のマクロブロックの情報を渡すことを更に備える請求項1に記載の方法。
- ビデオ・データのフレームをエンコードした後であって、ビデオ・データの新たなフレームをエンコードする前に、前記MACレイヤがNAKを受信したかを判定するために前記MACレイヤに問い合わせることと、
前記MACレイヤがNAKを受信した場合、誤り制御を実行することと
を更に備える請求項1に記載の方法。 - 前記受信したNAKを、パケット・コンソリデーション・プロトコル(PCP)モジュールへ通知することを更に備える請求項1に記載の方法。
- 前記受信したNAKが、ビデオ・データを含むMACパケットに関連付けられている場合、前記受信したNAKを、ラジオ・リンク・プロトコル(RLP)モジュールに通知することを更に備える請求項1に記載の方法。
- 送信中に誤りを経験したパケットを、どのRLPキューが含んでいるのかを判定することを更に備える請求項5に記載の方法。
- 前記MACパケットの送信中に失われた前記ビデオ・データを含む前記IPパケットを、アプリケーション・レイヤに通知することを更に備える請求項1に記載の方法。
- インターネット・プロトコル(IP)パケットと、ビデオ・データのマクロブロックとの間のマップを保持することと、
どのIPパケットが、前記MACパケットの送信中に失われた前記ビデオ・データを含んでいるのかを判定した後、前記MACパケットの送信中に失われた前記ビデオ・データを含む前記IPパケットを、前記マップを用いて、前記複数のマクロブロックへ変換することと、
を更に備える請求項1に記載の方法。 - 誤り制御を実行することは、(a)損なわれた部分が予測として用いられないように、動作推定探索範囲を制限することと、(b)共に位置するマクロブロックおよび近隣マクロブロックをイントラ・コード化することと、(c)共に位置するマクロブロックのために異なる基準フレームを用いることと、のうちの少なくとも1つを備える請求項8に記載の方法。
- 前記無線チャネルは、符号分割多元接続2000 1x Evolution Data Optimized Revision A(CDMA2000 1x EV−DO Rev A)チャネルを備える請求項1に記載の方法。
- 前記無線チャネルは、広帯域符号分割多元接続(WCDMA:wideband code division multiple access)高速アップリンク・パケット・アクセス(HSUPA:High Speed Uplink Packet Access)チャネルを備える請求項1に記載の方法。
- エンコードする手段が、ビデオ・データの第1のフレームをエンコードすることと、
パケットを生成する手段が、前記ビデオ・データのエンコードされた第1のフレームを備えた前記パケットを生成することと、
アクセス・ネットワークへ送信する手段が、前記パケットを、無線チャネルを介して前記アクセス・ネットワークへ送信することと、
MACレイヤにおける再送制御に係る否定的なアクノレッジメント(NAK)をメディア・アクセス制御(MAC)レイヤが受信したかを判定する手段が、ビデオ・データの第2のフレームをエンコードする前に、前記アクセス・ネットワークから、前記MACレイヤにおける再送制御に係る否定的なアクノレッジメント(NAK)をメディア・アクセス制御(MAC)レイヤが受信したかを判定することと、
前記受信したNAKが、ビデオ・データを含むパケットに関連付けられているかを判定する手段が、RLPレイヤにおいて、前記受信したNAKが、前記ビデオ・データを含むパケットに関連付けられているかを判定することと、
誤り制御を実行する手段が、前記受信したNAKが、ビデオ・データを含むパケットに関連付けられているのであれば、前記誤り制御を実行することと
を備え、
前記アクセス・ネットワークから否定的なアクノレッジメント(NAK)をメディア・アクセス制御(MAC)レイヤが受信したかを判定することは、ラジオ・リンク・プロトコル(RLP)モジュールにおいてフラグが設定されているかをチェックすることであり、
前記誤り制御は、(a)前記第2のフレームをIフレームとしてエンコードすることと、(b)イントラ・コード化されるマクロブロックの割合を増加させることと、(c)前記第1のフレームの前のフレームを、動作推定のための基準として用いることと、のうちの少なくとも1つを備える
方法。 - 前記受信したNAKをアプリケーション・レイヤへ通知することを更に備える請求項12に記載の方法。
- 前記受信したNAKをビデオ・エンコーダへ通知することを更に備える請求項12に記載の方法。
- 前記MACレイヤがNAKを受信したことを示すために、ラジオ・リンク・プロトコル(RTP)モジュールに1ビット・フラグを設定することを更に備える請求項12に記載の方法。
- オーディオ・データとビデオ・データをエンコードし、
前記エンコードされたオーディオ・データと前記エンコードされたビデオ・データを備えた複数のインターネット・プロトコル(IP)パケットを生成し、
メディア・アクセス制御(MAC)レイヤ・モジュールにおいて、前記複数のIPパケットに関連付けられたデータを運ぶ複数のMACパケットを生成し、
物理(PHY)レイヤ・モジュールで、前記複数のMACパケットを複数のPHYレイヤ・パケットに変換し、
前記複数のPHYレイヤ・パケットを、無線チャネルを介してアクセス・ネットワークへ、トランシーバで送信し、
前記MACレイヤにおいて、前記アクセス・ネットワークから否定的なアクノレッジメント(NAK)を受信し、
前記受信したNAKが、エンコードされたビデオ・データを含むMACパケットに関連付けられているかを判定し、
前記複数のIPパケットのうちのどのIPパケットが、前記MACパケットの送信中に失われたエンコードされたビデオ・データを含むのかを判定し、
前記受信したNAKが、エンコードされたビデオ・データを含むMACパケットに関連付けられているのであれば、前記MACパケットの送信中に失われた前記ビデオ・データを含む前記IPパケットにおける複数のマクロブロックのための誤り制御を実行する、
ように構成された命令群からなるセットを格納する機械読取可能メモリを備える装置。 - 前記命令群は、ビデオ・エンコーダからリアルタイム伝送プロトコル(RTP)レイヤへと複数のマクロブロックの情報を渡すように構成された請求項16に記載の装置。
- 前記命令群は更に、ビデオ・データのフレームをエンコードした後であって、ビデオ・データの新たなフレームをエンコードする前に、前記MACレイヤがNAKを受信したかを判定するために前記MACレイヤに問い合わせ、
前記MACレイヤがNAKを受信した場合、誤り制御を実行する、
ように構成された請求項16に記載の装置。 - 前記命令群は更に、前記受信したNAKを、パケット・コンソリデーション・プロトコル(PCP)モジュールへ通知するように構成された請求項16に記載の装置。
- 前記命令群は更に、前記受信したNAKが、ビデオ・データを含むパケットに関連付けられている場合、前記受信したNAKを、ラジオ・リンク・プロトコル(RLP)モジュールに通知するように構成された請求項16に記載の装置。
- 前記命令群は更に、送信中に誤りを経験したパケットを、どのRLPキューが含んでいるのかを判定するように構成された請求項20に記載の装置。
- 前記命令群は更に、前記MACパケットの送信中に失われた前記ビデオ・データを含む前記IPパケットを、アプリケーション・レイヤに通知するように構成された請求項16に記載の装置。
- 前記命令群は更に、
インターネット・プロトコル(IP)パケットと、ビデオ・データのマクロブロックとの間のマップを保持し、
どのIPパケットが、前記MACパケットの送信中に失われた前記ビデオ・データを含んでいるのかを判定した後、前記MACパケットの送信中に失われた前記ビデオ・データを含む前記失われたIPパケットを変換するために、前記マップを用いる、
ように構成された請求項16に記載の装置。 - 前記誤り制御は、(a)損なわれた部分が予測として用いられないように、動作推定探索範囲を制限することと、(b)共に位置するマクロブロックおよび近隣マクロブロックをイントラ・コード化することと、(c)共に位置するマクロブロックのために異なる基準フレームを用いることと、のうちの少なくとも1つを備える請求項23に記載の装置。
- 前記無線チャネルは、符号分割多元接続2000 1x Evolution Data Optimized Revision A(CDMA2000 1x EV−DO Rev A)チャネルを備える請求項16に記載の装置。
- 前記無線チャネルは、広帯域符号分割多元接続(WCDMA:wideband code division multiple access)高速アップリンク・パケット・アクセス(HSUPA:High Speed Uplink Packet Access)チャネルを備える請求項16に記載の装置。
- エンコードする手段が、ビデオ・データの第1のフレームをエンコードし、
パケットを生成する手段が、ビデオ・データのエンコードされた第1のフレームを備えた前記パケットを生成し、
アクセス・ネットワークへ送信する手段が、このパケットを、無線チャネルを介して前記アクセス・ネットワークへ送信し、
MACレイヤにおける再送制御に係る否定的なアクノレッジメント(NAK)をメディア・アクセス制御(MAC)レイヤが受信したかを判定する手段が、ビデオ・データの第2のフレームをエンコードする前に、前記アクセス・ネットワークから、前記MACレイヤにおける再送制御に係る否定的なアクノレッジメント(NAK)をメディア・アクセス制御(MAC)レイヤが受信したかを判定し、
前記受信したNAKが、ビデオ・データを含むパケットに関連付けられているかを判定する手段が、RLPレイヤにおいて、前記受信したNAKが、前記ビデオ・データを含むパケットに関連付けられているかを判定し、
誤り制御を実行する手段が、前記受信したNAKが、ビデオ・データを含むパケットに関連付けられているのであれば、前記誤り制御を実行する、
ように構成された命令群からなるセットを格納する機械読取可能メモリを備え、
前記アクセス・ネットワークから否定的なアクノレッジメント(NAK)をメディア・アクセス制御(MAC)レイヤが受信したかを判定することは、ラジオ・リンク・プロトコル(RLP)モジュールにおいてフラグが設定されているかをチェックすることであり、
前記誤り制御は、(a)前記第2のフレームをIフレームとしてエンコードすることと、(b)イントラ・コード化されるマクロブロックの割合を増加させることと、(c)前記第1のフレームの前のフレームを、動作推定のための基準として用いることと、のうちの少なくとも1つを備える
装置。 - 前記命令群は更に、前記受信したNAKをアプリケーション・レイヤへ通知するように構成された請求項27に記載の装置。
- 前記命令群は更に、前記受信したNAKをビデオ・エンコーダへ通知するように構成された請求項27に記載の装置。
- 前記命令群は更に、前記MACレイヤがNAKを受信したことを示すために、ラジオ・リンク・プロトコル(RTP)モジュールに1ビット・フラグを設定するように構成された請求項27に記載の装置。
- 誤り制御は、(a)前記第2のフレームをIフレームとしてエンコードすることと、(b)イントラ・コード化されるマクロブロックの割合を増加させることと、(c)前記第1のフレームの前のフレームを、動作推定のための基準として用いることと、のうちの少なくとも1つを備える請求項27に記載の装置。
- ビデオ・データをエンコードするように構成されたビデオ・エンコーダと、
オーディオ・データをエンコードするオーディオ・エンコーダと、
前記エンコードされたオーディオ・データと前記エンコードされたビデオ・データを備えた複数のインターネット・プロトコル(IP)パケットを生成するように構成されたモジュールと、
IPパケットに関連付けられたデータを運ぶ複数のMACパケットを生成するように構成されたメディア・アクセス制御(MAC)レイヤ・モジュールと、
前記複数のMACパケットを複数の物理(PHY)レイヤ・パケットに変換するように構成されたPHYレイヤ・モジュールと、
(a)前記複数のPHYレイヤ・パケットを、無線チャネルを介してアクセス・ネットワークへ送信し、(b)前記アクセス・ネットワークから否定的なアクノレッジメント(NAK)を受信するように構成されたトランシーバとを備え、
前記装置は、前記受信したNAKが、エンコードされたビデオ・データを含むMACパケットに関連付けられているかを判定し、
前記装置は、前記複数のIPパケットのうちのどのIPパケットが、前記MACパケットの送信中に失われたビデオ・データを含むのかを判定し、
前記受信したNAKが、エンコードされたビデオ・データを含むMACパケットに関連付けられているのであれば、前記MACパケットの送信中に失われた前記ビデオ・データを含む前記IPパケットにおける複数のマクロブロックのための誤り制御を実行するように構成された装置。 - ビデオ・データの第1のフレームをエンコードするように構成されたビデオ・エンコーダと、
前記ビデオ・データのエンコードされた第1のフレームを備えたパケットを生成するように構成された第1のモジュールと、
(a)前記パケットを、無線チャネルを介してアクセス・ネットワークへ送信し、(b)メディア・アクセス制御(MAC)レイヤにおいて、前記アクセス・ネットワークから、MACレイヤにおける再送制御に係る否定的なアクノレッジメント(NAK)を受信するように構成されたトランシーバと、
ビデオ・データの第2のフレームをエンコードする前に、前記アクセス・ネットワークからNAKを前記MACレイヤが受信したかを判定し、前記受信したNAKが、ビデオ・データを含むパケットに関連付けられているかを判定する第2のモジュールと、
前記受信したNAKが、ビデオ・データを含むパケットに関連付けられているのであれば、誤り制御を実行する誤り制御モジュールと
を備え、
前記アクセス・ネットワークからNAKを前記MACレイヤが受信したかを判定することは、ラジオ・リンク・プロトコル(RLP)モジュールにおいてフラグが設定されているかをチェックすることであり、
前記誤り制御は、(a)前記第2のフレームをIフレームとしてエンコードすることと、(b)イントラ・コード化されるマクロブロックの割合を増加させることと、(c)前記第1のフレームの前のフレームを、動作推定のための基準として用いることと、のうちの少なくとも1つを備える
装置。
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