JP4994698B2 - 情報伝送装置及び情報伝送方法 - Google Patents
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Description
入力端子4101から入力されたアナログ原画像データ(動画像)をA/D変換器4102にてディジタル動画像データに変換して、フレームメモリ4103に蓄積する。フレームメモリ4103に蓄積されたディジタル動画像データは、適宜読み出され、符号化器4104へ入力される。
mは、主フレーム番号XnextをN(メモリの数)で割った剰余である。また、主フレーム番号Xnextは、現在のフレーム番号Xと(N-1)との差分で表されるので、X=33,N=5と仮定すると、Xnext=29となる。
つまり、主フレームは、メモリ1〜Nの中で、最初に記憶された(あるいは最古の)符号化フレームとなる。
なお、ここで、kはシーンチェンジ・フレーム番号Xcをメモリの総数Nで割った剰余である。
記録装置4106へ入力された多重化データは、記録装置4106の制御により、記録メディア4107へ記録される。
<第1の実施形態>
図1は、本発明の第1の実施形態に係る情報伝送装置の一例としての画像符号化伝送装置の構成例と、画像符号化伝送装置を用いた情報伝送システムの構成例を示すブロック図である。すなわち、本実施形態では、単位時間当たりの発生量が変化するデータとして、画像データを伝送する情報伝送装置を説明する。
本実施形態においてメモリ1〜N(1009〜1011)は、それぞれが符号化フレーム1枚分を記憶するように構成される。換言すれば、メモリ1〜Nの各々は、単位時間毎(ここではフレーム毎)に発生するデータを記憶単位として記憶する。符号化器1004から出力される符号化フレームのフレーム番号をXとすると、その符号化フレームが記憶されるメモリ番号Lは、(X/N)の剰余に1を加算したものに等しい。すなわち、L=(X mod N)+1である。
メモリ1:フレーム番号40に該当する符号化フレーム
メモリ2:フレーム番号41に該当する符号化フレーム
メモリ3:フレーム番号37に該当する符号化フレーム
メモリ4:フレーム番号38に該当する符号化フレーム
メモリ5:フレーム番号39に該当する符号化フレーム
をそれぞれ記憶しているものとする。
つまり、現在(最新)のフレームは、フレーム番号41の符号化フレームで、メモリ2に記憶されている。
Xnext = (最新の符号化フレームのフレーム番号X)−(N−1)---(1)
で表される。
従って、X=41、N=5の場合、Xnext = 37となり、フレーム番号X=37に該当する符号化フレームが格納されているメモリが次に読み出される。前述したように、メモリ番号Lは、L=(X mod N)+1で求まるから、次はメモリ3が読み出されることになる。
符号量検出回路1016は、次に読み出されるフレーム番号Xnext(ここでは37)を取得する。フレーム番号Xnextは、上述の式(1)から符号量検出回路1016が求めてもよいし、主フレーム番号生成装置1012から取得しても良い。或いは、制御装置1006から通知されても良い。
メモリ番号 フレーム番号 符号量余裕 出力順序
1 40 M1 4
2 41 ---- 5(現在のフレーム)
3 37 M3 1
4 38 M4 2
5 39 M5 3
(1):超過データを、その先頭から、フレーム番号37の符号量余裕M3に等しいかそれ以下のサイズG1(図2(b)、2001)で分割し、分割点S1を記憶する。
(2):(1)で分割した残りの符号量が、依然として閾値Tを超過する場合、(1)と同様にして、超過データの残りを、その先頭(分割点S1)から、フレーム番号38の符号量余裕M4に等しいかそれ以下のサイズG2(図2(b)、2002)で分割する。そして、分割点S2を記憶する。
(3):以下、超過データが無くなり、フレーム番号41の符号化フレームの符号量が閾値T以下となるまで、手順(1),(2)を繰り返す。
(1)主フレーム番号Xnext=37の時には、フレーム番号41の符号化フレームの、図2(b)の2001に示す部分が、メモリ2から読み出され、セレクタスイッチ1014を介して、多重化・ファイル化装置1015へ入力される。そして、メモリ3からは、制御装置1006の制御に従って読み出された、フレーム番号37の符号化フレームがセレクタスイッチ1013を介して多重化・ファイル化装置1015へ入力される。多重化・ファイル化装置1015は、これらの符号化フレームを多重化し、ISOファイル化する(ステップS111)。
多重化・ファイル化装置1015が生成したISOファイルは、上述のように、送信バッファ1005に一時格納される。
メモリ番号 フレーム番号 符号量余裕 出力順序
1 40 M1 3
2 41 ---- 4
3 42 ---- 5(現在のフレーム)
4 38 M4 1
5 39 M5 2
この場合、符号量検出回路1016は、取得したXnextから、出力の順序で(N−2)フレーム分の、符号量余裕(MX)とフレーム番号Xとを差分マップ1017から読み出す。すなわち、ここでは、Xnext=38、N−2=3であるから、フレーム番号38〜40の符号量余裕M4,M5,M1を読み出す。
制御装置1006は、多重化・ファイル化装置1015において、符号化フレームをISOファイル化する際、そのファイルが送信開始される時刻を算出し、必要に応じて、送信開始時刻情報(1021)を多重化・ファイル化装置1015へ出力する。
なお、多重化・ファイル化装置1015で追加可能な付加情報は、送信開始時刻情報に限定されるものではない。
図6において、左から6列目までの列は、ISOファイル形式で定義されているBoxの種類と、その包含関係を示す。一番右の列には、該当する行のBoxの説明が示される。
ISOファイル形式のBox構成は通常、図7で示されるように、メディアデータのメタデータを格納するためのmoov7001と、実際のメディアデータを格納するmdat7002とから構成される。ここで、メディアデータとは例えば動画像や音声のサンプルデータであり、メディアデータのメタデータとは動画像や音声サンプルの管理情報のような、メディアデータに関する情報である。
符号量検出回路1016では、符号化器1004に於ける発生符号量と比較を行う為の閾値T(図8参照)を、入力された符号量の最適値(1022)に設定する。
次に、本発明の第2の実施形態について、図3を用いて説明する。
第1の実施形態は、動画像データを符号化して伝送する装置に本発明を適用した例であったが、本実施形態は、既に符号化された動画像データを配信する動画像配信システムに本発明を適用した例を説明する。既に符号化された動画像データを読み出す場合も、単位時間当たりのデータ発生量が変化する点では第1の実施形態と共通であるから、本発明を同様に適用可能であることを容易に理解されよう。
例えばハードディスクドライブである蓄積メディア1(3000)には、所定の方式で符号化済みの複数の動画コンテンツが格納されている。
これらの読み込み処理は、コンテンツサーバ3002自体の制御により行われても良いし、制御装置3006の制御下に行われても良い。
なお、第1の実施形態と同様に、制御装置3006は、符号化フレームがファイル化装置3008に入力された時点で、ISOファイル形式にパッキング(パケット化)されて、通信装置3007から送信される時刻を予測することができる。そして、予測された時間を送信タイムスタンプ(ST)として、ISOファイル形式の'User Data Box'(図7の7010参照)に格納することが可能である。図10(b)に、送信タイムスタンプ(ST)を格納した例を示す。
ここで、各パケットの'User Data Box'に送信タイムスタンプ(ST)が書き込まれている場合は、送信タイムスタンプが指示する時刻にしたがって、パケットを通信路3018へ出力する。
以上説明したように、本実施形態によれば、蓄積された符号化済みの動画像データを送信する場合においても、第1の実施形態と同様の効果を得ることが可能である。
上述の実施形態は、システム或は装置のコンピュータ(或いはCPU、MPU等)によりソフトウェア的に実現することも可能である。
従って、上述の実施形態をコンピュータで実現するために、該コンピュータに供給されるコンピュータプログラム自体も本発明を実現するものである。つまり、上述の実施形態の機能を実現するためのコンピュータプログラム自体も本発明の一つである。
つまり、上述の実施形態を実現するためのプログラムファイルをクライアントコンピュータに提供するサーバ装置も本発明の一つである。
さらに、上述の実施形態を実現するためのコンピュータプログラムは、その一部をコンピュータに装着される拡張ボード等のファームウェアで構成してもよいし、拡張ボード等が備えるCPUで実行するようにしてもよい。
Claims (8)
- 単位時間当たりの発生量が変化するデータを伝送する情報伝送装置であって、
前記単位時間毎に発生するデータを記憶単位として複数単位記憶する記憶手段と、
前記複数の記憶単位に記憶されたデータの、所定の閾値からの符号量余裕を算出する算出手段と、
前記閾値を超えるデータ量を有する記憶単位について、前記閾値を超える分のデータを、前記記憶手段に記憶されている複数の記憶単位のうち、前記符号量余裕が大きいものから順に分配するデータ量制御手段と、
前記記憶手段に記憶されたデータを送信する通信手段とを有することを特徴とする情報伝送装置。 - 前記送信手段が送信する伝送路の品質を検出する検出手段と、
前記検出した品質から、前記閾値として、前記伝送路で通信可能な最大データ速度を算出する閾値決定手段とをさらに有することを特徴とする請求項1記載の情報伝送装置。 - さらに、前記伝送路の帯域を割り当てる外部装置に対し、前記閾値に対応するデータ量を通信するのに必要な帯域の割り当てを要求する要求手段を更に有することを特徴とする請求項1又は請求項2記載の情報伝送装置。
- 前記通信手段が、
前記データを前記記憶単位毎にISOファイル形式に変換して送信バッファに記憶するファイル生成手段と、
前記送信バッファからファイルを読み出して送信する送信手段とを有することを特徴とする請求項1乃至請求項3のいずれか1項に記載の情報伝送装置。 - 前記ファイル生成手段が、前記記憶単位毎に送信時刻を付加することを特徴とする請求項4記載の情報伝送装置。
- 前記単位時間当たりの発生量が変化するデータが、フレーム、スライス又はマクロブロック単位で符号化された画像データであることを特徴とする請求項1乃至請求項5のいずれか1項に記載の情報伝送装置。
- 単位時間当たりの発生量が変化するデータを伝送する情報伝送方法であって、
記憶手段が、前記単位時間毎に発生するデータを記憶単位として記憶装置に複数単位記憶する記憶ステップと、
前記複数の記憶単位に記憶されたデータの、所定の閾値からの符号量余裕を算出する算出ステップと、
分配手段が、前記閾値を超えるデータ量を有する記憶単位について、前記閾値を超える分のデータを、前記記憶装置に記憶されている複数の記憶単位のうち、前記符号量余裕が大きいものから順に分配するデータ量制御ステップと、
通信手段が、前記記憶装置に記憶されたデータを送信する通信ステップとを有することを特徴とする情報伝送方法。 - 請求項7に記載の情報伝送方法の各ステップをコンピュータに実行させるためのプログラム。
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