JP2004007799A - Data transmission method and data processing method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、映像や音声、データの伝送路誤り、記録媒体誤りの耐性を高めるデータ伝送方法およびデータ処理方法に関するものである。 The present invention relates to a data transmission method and a data processing method for improving the tolerance of transmission path errors and recording medium errors of video, audio, and data.
従来からCDなどの記録分野では再生信号がバイト単位の誤りになるため、バイト単位の誤り訂正符号であるリードソロモン符号が広く利用されている。また、通信分野では伝送路における誤りがランダムに発生することから、ランダム訂正符号であるBCH符号と畳み込み符号が用いられる。これに対して、放送、特に地上放送路には様々な妨害があり、デジタル伝送路としては劣悪である。 (4) Conventionally, in a recording field such as a CD, since a reproduced signal causes an error in a byte unit, a Reed-Solomon code which is an error correction code in a byte unit has been widely used. In the communication field, since an error occurs randomly in a transmission path, a BCH code, which is a random correction code, and a convolutional code are used. On the other hand, broadcasting, especially terrestrial broadcasting, has various disturbances, and is poor as a digital transmission path.
このように、従来から映像や音声の伝送路誤り、記録媒体誤りに対して、誤り検出や訂正符号、再送によりこれらの問題を解決してきた。しかし、誤り検出や訂正符号を用いることにより、誤り検出や訂正能力は強化されるが、処理時間がかかる。また、再送を行う場合、無線のように伝搬遅延が大きい通信状況では再送による遅延が無視できない。 As described above, conventionally, these problems have been solved by error detection, correction codes, and retransmission for video and audio transmission path errors and recording medium errors. However, the use of error detection and correction codes enhances error detection and correction capabilities, but requires processing time. Also, when retransmission is performed, the delay due to retransmission cannot be ignored in a communication situation such as a radio where a propagation delay is large.
従来例として、衛星放送ではMPEG2(誤り訂正方法に関しては標準化外)が用いられ、誤り訂正の符号化方式の処理手順は次のようになる(藤原洋 監修:実践MPEG教科書、アスキー)。 と し て As a conventional example, MPEG2 (error correction method is not standardized) is used in satellite broadcasting, and the processing procedure of the error correction coding method is as follows (supervised by Hiroshi Fujiwara: practical MPEG textbook, ASCII).
(1)固定長のデータパケット毎に同期パケットを付加し、8パケット毎に同期バイトに周期性を持たせて(同期反転)、同期をとりやすくする。 (1) A synchronization packet is added for each fixed-length data packet, and a synchronization byte is given a periodicity every eight packets (synchronous inversion) to facilitate synchronization.
(2)エネルギー拡散を行うことで、データ部に同期信号と同じパターンが連続して現れた場合、同期が乱されることを防ぎ、周波数スペクトラムを平均して分散させる(1、0パターンが、偏りなく分布すること)。 (2) By performing energy diffusion, when the same pattern as the synchronization signal appears continuously in the data part, synchronization is prevented from being disturbed, and the frequency spectrum is averaged and dispersed (1 and 0 patterns are Be distributed evenly).
(3)誤り訂正(外符号)はリードソロモン(RS)を用いる。 (3) Reed-Solomon (RS) is used for error correction (outer code).
(4)リードソロモン(RS)の誤り訂正能力を高めるためにインターリーブで誤りを拡散させる。 (4) Spread errors by interleaving in order to enhance the error correction capability of Reed-Solomon (RS).
(5)内符号誤り訂正には畳み込み符号化を用いる(復号にはビタービ復号を用いる)。 (5) Convolutional coding is used for inner code error correction (Viterbi decoding is used for decoding).
このように、畳み込み符号で訂正できなかったバースト状の誤りを、バースト誤り訂正符号であるRS符号で効率よく訂正する。ソフトウェア実装で実現された端末や携帯端末では、誤り訂正の処理のために端末に対してかなりの負担になる。この点を考慮して、情報の種類(メディアの違い、ヘッダ部分、データ部分など)や重要度に応じて誤り検出や訂正方式を変更できることが望ましい。 (4) The burst-like error that could not be corrected by the convolutional code is corrected efficiently by the RS code, which is a burst error correction code. In a terminal or a mobile terminal realized by software implementation, a considerable burden is imposed on the terminal due to error correction processing. In consideration of this point, it is desirable that the error detection or correction method can be changed according to the type of information (difference in media, header portion, data portion, etc.) and importance.
インターネットは、パケット単位での伝送が行われており、パケットに誤りが検出された場合にはパケットは廃棄される(インターネットの場合、IP(インターネット・プロトコル:Internet Protocol)パケットと呼ばれる)。 (4) The Internet is transmitted in packet units. If an error is detected in a packet, the packet is discarded (in the case of the Internet, it is called an IP (Internet Protocol) packet).
IPパケットはEthernetのような伝送路誤りが小さく、比較的高速な伝送路を仮定して設計されているため、簡単な誤り検出しか導入されていない(このため無線環境では伝送路誤りに対して弱い)。 IP packets are designed on the assumption of a relatively high-speed transmission path, as transmission paths such as Ethernet are small, and only simple error detection is introduced. weak).
また、伝送路が輻輳(混雑)した場合も中継端末でパケットが廃棄される。パケット損失に対して耐性を高めて伝送品質を向上させる方式として、音声データを符号化方式、タイムスタンプが異なる符号化データを同一のパケットに格納して伝送する方式が提案されている(冗長な音声データのためのRTP(Realtime Transport Protocol)ペイロード(データ形式):("RTP Payload for Redundant Audio Data"、 RFC2198、Internet Engineering Task Force))。 パ ケ ッ ト Also, when the transmission path is congested (congested), the packet is discarded at the relay terminal. As a method for improving the transmission quality by increasing the resistance to packet loss, a method of encoding voice data and a method of storing encoded data with different timestamps in the same packet and transmitting the same have been proposed (redundant). RTP (Realtime Transport Protocol) payload for audio data (data format): ("RTP Payload for Redundant Audio Data", RFC2198, Internet Engineering Task Force).
問題点としては映像には適用できない点と、重要な情報を必要なだけ選択的に繰り返して伝送できない点があげられる。さらに、パケット間の演算結果を伝送パケットとして伝送する方式が提案されている(前方誤り訂正のためのRTPペイロード・フォーマット(An RTP Payload Format for Generic Forward Error Correction、 Internet Draft、Internet Engineering Task Force))。 The problems are that it cannot be applied to video and that important information cannot be selectively and repeatedly transmitted as necessary. Furthermore, a method of transmitting the calculation result between packets as a transmission packet has been proposed (An RTP Payload Format for Generic Forward Error Correction, Internet Draft, Internet Engineering Task Force). .
同様に、問題点として重要な情報を必要なだけ選択的に繰り返して伝送できない点があげられる。 Similarly, another problem is that important information cannot be selectively and repeatedly transmitted as necessary.
移動体通信を考慮した伝送プロトコルとして、H.223(低ビットレートのマルチメディア通信のための多重化プロトコル:(Multiplexing Protocol For Low Bitrate Multimedia Communication、Telecommunication Standardization Sector of ITU))があげられ、伝送するメディアの種類(映像、音声など)に応じて誤り耐性を変更する方式が提案されている。 H As a transmission protocol considering mobile communication, H.264 223 (Multiplexing Protocol for Low Bitrate Multimedia Communication, Telecommunication Standardization Sector of ITU), depending on the type of media to be transmitted (video, audio, etc.). A method for changing error resilience has been proposed.
特に、H.223 Annex Bでは、伝送パケットのヘッダに対する誤り耐性を高める目的で、以前の伝送パケットのヘッダ情報をコピーして、新たに伝送する伝送パケットのヘッダのオプションヘッダとして伝送する方式が提案されている。ヘッダ部分をコピーして伝送することでヘッダ部分が保護される。データの部分に関しては、誤り検出や誤り訂正符号(CRC( Cyclic Redundancy Check)による誤り検出、畳み込み符号による誤り訂正)、再送を用いた方式で誤り耐性を強化する(H.223 Annex C)。 In particular, H. 223 Annex B proposes a method of copying header information of a previous transmission packet and transmitting the copied header information as an optional header of a header of a newly transmitted transmission packet in order to increase error tolerance of the header of the transmission packet. The header portion is protected by copying and transmitting the header portion. For the data portion, error resilience is enhanced by a method using error detection, error correction code (error detection by CRC (Cyclic Redundancy Check), error correction by convolutional code), and retransmission (H.223 Annex C).
さらに、データの重要度や優先度に応じて異なる誤り訂正符号化を行う方式が提案されている(誤り訂正符号化装置、誤り訂正復号装置及び通信システム(特開平9−116440号公報)、デジタル信号伝送方式及びそれに用いる通信装置並び受信装置(特開平7−336400号公報))。 Further, a system for performing different error correction coding according to the importance and priority of data has been proposed (error correction coding device, error correction decoding device, and communication system (Japanese Patent Application Laid-Open No. 9-116440), A signal transmission method, a communication device used for the signal transmission method, and a receiving device (Japanese Patent Laid-Open No. 7-336400).
この方式では、誤り訂正符号の処理を行うデータは必要最小限度に抑制でき、従来の方式より処理量を低減できる。しかし、優先度を対応づけるデータに対する粒度(たとえば、映像に対しては、フレーム単位、GOB単位など)が不明もしくはビットストリーム単位である。また、誤り検出や誤り訂正符号を用いる方式であるため、端末での誤り検出、訂正符号の処理のための負荷、処理にかかる遅延時間に問題がある。 In this method, the data for processing the error correction code can be suppressed to the minimum necessary, and the processing amount can be reduced as compared with the conventional method. However, the granularity (for example, for video, frame unit, GOB unit, etc., for video) associated with the priority is unknown or bit stream unit. In addition, since the method uses the error detection and the error correction code, there is a problem in the load for processing the error detection and the correction code in the terminal and the delay time required for the processing.
ATM(非同期伝送モード)では、ATMのセルパケットを再送する際に再送要求の対象となるパケットのコピーを複数回送信する方式が提案されている。同じ再送要求を複数回送信することで、信頼性を向上させることが可能である(伊藤誠、ATM網におけるMPEG2映像伝送のための再送制御方式、電子情報通信学会 信学技法IN97−67)。再送要求に対して、すべてのセルパケットが再送されるため、再送要求が増大すると伝送パケットの増大が課題となる。 In the ATM (asynchronous transmission mode), a method has been proposed in which, when retransmitting an ATM cell packet, a plurality of copies of a packet to be retransmitted are transmitted a plurality of times. It is possible to improve the reliability by transmitting the same retransmission request a plurality of times (Makoto Ito, retransmission control method for MPEG2 video transmission on ATM network, IEICE IN97-67). Since all cell packets are retransmitted in response to a retransmission request, an increase in the number of retransmission requests causes an increase in transmission packets.
既存のインターネットプロトコルの利用を前提とした場合、誤り耐性に対してはパケット損失に対して、どのような対策を講じるかという議論しかできないため、根本的な解決が難しい。それに対して、IP(インターネット・プロトコル:Internet Protocol)自身に対して誤り耐性を強化する方式が提案され(RS符号とインターリーブの適用)、データ伝送に対する誤り耐性の強化が可能になっている(誤りのない大規模マルチキャストアーキテクチャと前方誤り訂正技術の応用、電子情報通信学会 信学技法SSE97−130)。 場合 Assuming the use of existing Internet protocols, it is difficult to fundamentally resolve error resilience because only the measures to be taken against packet loss can be discussed. On the other hand, a method for enhancing error resilience for IP (Internet Protocol) itself has been proposed (application of RS code and interleaving), and it has become possible to enhance error resilience for data transmission (errors). Application of large-scale multicast architecture with no error and forward error correction technology, IEICE (Research Institute of Information Technology SSE97-130).
しかし、映像のようにメディアによっては強力な誤り訂正は不要であるため、IPパケットで伝送するメディアの種類に応じた誤り耐性を実施することで、誤り検出や誤り訂正のために発生する端末の負荷や遅延を抑制できる。 However, strong error correction is not necessary for some media such as video, so by implementing error resilience according to the type of media transmitted in IP packets, the terminal that is generated for error detection and error correction can be used. Load and delay can be suppressed.
従来の技術では、H.223のように伝送するデータの種類(映像、音声、テキストなど)に応じて誤り訂正符号の符号化方式を変更したり再送を行っていた。しかし、誤り検出や訂正符号を強化することにより誤り検出や訂正能力は強化されるが、処理時間がかかる。また、再送を行う場合、無線のように伝搬遅延が大きい通信状況では再送による遅延が無視できない。これに対して、再送や誤り検出、訂正符号を用いない方式として、従来から、音声データを異なる符号化方式で符号化して重複伝送したり、パケットのヘッダ部分のコピーを繰り返し伝送する方式、再送するパケットを繰り返し伝送する方式などが提案されてきた。しかし、選択的な重複伝送を行っていなかったため、映像や音声を対象とした伝送の場合、重複する伝送量が無視できない。 で は In the prior art, As in H.223, the coding system of the error correction code is changed or retransmitted according to the type of data to be transmitted (video, audio, text, etc.). However, although the error detection and correction capabilities are enhanced by enhancing the error detection and correction codes, the processing time is increased. Also, when retransmission is performed, the delay due to retransmission cannot be ignored in a communication situation such as a radio where a propagation delay is large. On the other hand, as a method that does not use retransmission, error detection, and correction codes, conventionally, audio data is encoded by a different encoding method and transmitted repeatedly, or a method of repeatedly transmitting a copy of a packet header portion, a retransmission method, or the like. A method of repeatedly transmitting packets to be transmitted has been proposed. However, since selective overlapping transmission has not been performed, the amount of overlapping transmission cannot be ignored in the case of transmission for video and audio.
この課題に対し、本発明では、同一のデータを優先度、映像のフレームタイプ、符号化方式などに応じて選択的に異なるパケットに繰り返し格納、もしくはデータをパケット化して繰り返し伝送、記録することで解決する。 In order to solve this problem, the present invention selectively and repeatedly stores the same data in different packets according to the priority, the frame type of the video, the encoding method, or the like, or repeatedly transmits and records the data in packet form. Resolve.
つまり、符号化されたビットストリーム毎の優先度や、ビットストリームを構成するフレーム毎の優先度を用いて、重要度の高いデータを選択し、時間をずらして繰り返し伝送、記録することで、伝送量を無駄に増大させることなく、パケット損失やデータ誤りに対する耐性を強化できる。本方式は、新たに送信するデータパケットだけではなく、再送するデータパケットに適用してもよい。 In other words, by using the priority of each encoded bit stream or the priority of each frame constituting the bit stream, data having high importance is selected, and the data is repeatedly transmitted and recorded with a time lag. The robustness against packet loss and data errors can be enhanced without unnecessarily increasing the amount. The present method may be applied not only to newly transmitted data packets but also to retransmitted data packets.
また、従来、インターネットでは伝送パケットに誤りが検出されると、その伝送パケットは廃棄される。伝送パケットに対して新たな誤り検出や訂正符号方式を用いることで、誤り耐性は強化されるが、伝送ヘッダ等伝送形式が変更され、従来の技術では、この点に関しては考慮されていなかった。 Conventionally, in the Internet, when an error is detected in a transmission packet, the transmission packet is discarded. By using a new error detection and correction coding scheme for a transmission packet, error resilience is enhanced, but the transmission format such as a transmission header is changed, and this point has not been considered in the conventional technology.
そこで、本発明では、伝送パケットに含まれる情報に対して、誤り検出もしくは訂正符号の演算を行い、伝送パケットの先頭に新たな伝送ヘッダを付加し、誤り検出もしくは訂正符号の演算結果をあわせて伝送する。 Therefore, in the present invention, error detection or correction code calculation is performed on information included in a transmission packet, a new transmission header is added to the head of the transmission packet, and the error detection or correction code calculation result is added. Transmit.
伝送パケットに含まれるデータの種別の情報に応じて誤り検出もしくは誤り訂正符号の演算方法を変更することで、過剰な誤り耐性を施す必要がなくなる。 (4) By changing the method of calculating an error detection or error correction code in accordance with the information on the type of data included in a transmission packet, it is not necessary to provide excessive error resilience.
また、さまざまな誤り検出や訂正に対応するために、伝送パケットに誤り訂正を行う機能が付加されていることを表す識別情報や、その種類を伝送ヘッダで識別できるようにすることでインターネットプロトコルの誤り耐性を多様化する。 Also, in order to cope with various error detections and corrections, the identification information indicating that a function to perform error correction is added to the transmission packet and the type of the information can be identified by the transmission header so that the Internet protocol Diversify error resilience.
具体的には、インターネットではUDP(User Datagram Protocol)パケットで簡単なチェックサムを用いて誤りが検出されると、そのUDPパケットは廃棄される。IPパケットにより情報は伝送されるが、伝送されるデータには伝送に対する信頼性の点から、UDP(前述のようにパケットに誤りがあると廃棄される)とTCP(Transmission Control Protocol:パケット損失が発生すると再送処理を行う)の2つが利用されている(伝送の際には、IPヘッダの後に、UDPもしくはTCPのヘッダ、実際のデータが順に続く)。 Specifically, on the Internet, if an error is detected using a simple checksum in a UDP (User Datagram Protocol) packet, the UDP packet is discarded. Although information is transmitted by IP packets, transmitted data is discarded from the viewpoint of reliability of transmission by using UDP (discarded as described above if there is an error in the packet) and TCP (Transmission Control Protocol: packet loss). (In the case of occurrence, retransmission processing is performed) (in the case of transmission, a UDP or TCP header and actual data follow in order after the IP header).
インターネットで用いられるIPパケットを、衛星放送、H.223のようにFEC(前方誤り訂正:Forward Error Correction)やインターリーブなどの手法により、IPパケットの誤り訂正能力を強化できるが、伝送ヘッダが従来から使用されているIPパケットとは異なった伝送形式(フォーマット)となるため解釈できなくなる。 IP IP packets used on the Internet are transmitted via satellite Although the error correction capability of an IP packet can be enhanced by a method such as FEC (Forward Error Correction) or interleaving as in H.223, the transmission header is different from a conventionally used IP packet in the transmission format ( Format) and cannot be interpreted.
そこで、伝送するデータの種類に応じてIP(Internet Protocol)自身をカプセル化(IPパケットをデータとして扱い、IPパケットの先頭に新たに通信ヘッダを追加する)して誤り訂正符号化を行ったり、IPパケットに誤り訂正を行う機能が付加されていることを表す識別情報や、その種類をIPヘッダで識別できるようにすることでインターネットプロトコルの誤り耐性を強化する。 Therefore, according to the type of data to be transmitted, IP (Internet Protocol) itself is encapsulated (the IP packet is treated as data, and a new communication header is added to the head of the IP packet) to perform error correction coding. The error resilience of the Internet protocol is enhanced by enabling identification information indicating that a function of performing error correction is added to an IP packet and the type thereof to be identified by an IP header.
なお、誤り検出、訂正に関する処理を通信ヘッダ(IP、UDP、TCPの各ヘッダ)とデータ部分に対して、それぞれ異なる方式を使用してもよいし、誤り検出、訂正を使用しなくてもよい。 It should be noted that, for processing relating to error detection and correction, different schemes may be used for the communication header (IP, UDP, and TCP headers) and the data portion, or error detection and correction may not be used. .
データの重要度や優先度に応じて異なる誤り訂正符号化を行う方式が提案されている。 方式 A method of performing different error correction coding according to the importance and priority of data has been proposed.
これにより、誤り訂正符号の処理を行うデータは必要最小限度に抑制でき、従来の方式より処理量を低減できる。しかし、優先度を対応づけるデータに対する粒度(たとえば、映像に対しては、フレーム単位、GOB単位など)が不明もしくはビットストリーム単位である。 (4) As a result, data on which error correction code processing is performed can be suppressed to the minimum necessary, and the processing amount can be reduced as compared with the conventional method. However, the granularity (for example, for video, frame unit, GOB unit, etc., for video) associated with the priority is unknown or bit stream unit.
そこで、映像のフレーム毎に対応させた優先度に応じて、誤り検出もしくは誤り訂正の方式を変更することで、優先度の適用範囲を明確にし、適用範囲の粒度を細かくできる。 Therefore, by changing the method of error detection or error correction according to the priority corresponding to each frame of the video, the application range of the priority can be clarified, and the granularity of the application range can be reduced.
本発明は、無線LAN、携帯電話、衛星通信、衛星放送、xDSL(電話回線を用いた高速な伝送路)、CATV(有線テレビ:cable TV)などの誤り耐性が必要とされる伝送路で利用でき、送受信の端末だけではなく中継装置を含めてもよい。 INDUSTRIAL APPLICABILITY The present invention is used in transmission lines requiring error tolerance such as wireless LAN, mobile phone, satellite communication, satellite broadcasting, xDSL (high-speed transmission line using telephone line), and CATV (cable TV). It is possible to include not only a transmitting / receiving terminal but also a relay device.
本発明に係るデータ伝送方法は、映像および/または音声に係る時系列データのデータ区分と、前記データ区分の処理を行う順序を表す優先度に基づいて、前記データ区分の伝送回数を決定し、前記決定した伝送回数に関する情報と前記データ区分とを伝送することを特徴とする。 The data transmission method according to the present invention determines the number of transmissions of the data section based on a data section of time-series data related to video and / or audio and a priority indicating an order in which the data section is processed. The information on the determined number of transmissions and the data section are transmitted.
また、本発明に係るデータ処理方法は、映像に係る時系列データのデータ区分と、前記データ区分が何回繰り返し伝送されるかを示す情報とを受信し、前記情報に基づいて前記データ区分の保持もしくは廃棄の処理を行うことを特徴とする。 Further, the data processing method according to the present invention receives a data section of time-series data related to video and information indicating how many times the data section is repeatedly transmitted, and based on the information, It is characterized by performing a process of holding or discarding.
本発明によれば、過剰な伝送を抑制しつつ、映像や音声の伝送・記録の誤り耐性を高めることができる。 According to the present invention, it is possible to increase the error tolerance of video / audio transmission / recording while suppressing excessive transmission.
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。図1は、データ処理装置が出力する伝送もしくは記録フォーマットを示す図である。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a diagram illustrating a transmission or recording format output by a data processing device.
従来、再送や誤り検出、訂正符号を用いない誤り耐性方式として、音声データを異なる符号化方式で符号化して重複伝送したり、パケットのヘッダ部分のコピーを繰り返し伝送する方式、再送要求を繰り返し伝送する方式などが提案されてきた。 Conventionally, as an error resilience method that does not use retransmission, error detection, and correction codes, the audio data is encoded using different encoding methods and transmitted repeatedly, a method that repeatedly transmits a copy of the packet header part, and repeatedly transmits a retransmission request And other methods have been proposed.
しかしながら、選択的な重複伝送を行っていなかったため、映像や音声を対象とした伝送の場合、重複する伝送量が無視できない。この課題に対し、本発明では、同一のデータを優先度、映像のフレームタイプ、符号化方式などに応じて選択的に異なるパケットに繰り返し格納、もしくはデータをパケット化して繰り返し伝送、記録することで解決する。 た め However, since selective overlapping transmission was not performed, the amount of overlapping transmission cannot be ignored in the case of transmission targeting video and audio. In order to solve this problem, the present invention selectively and repeatedly stores the same data in different packets according to the priority, the frame type of the video, the encoding method, or the like, or repeatedly transmits and records the data in packet form. Resolve.
本発明では、重要度の高いパケットを時間をずらして繰り返し伝送、記録することでパケット損失やデータ誤りに対する耐性を強化する。 According to the present invention, the resilience to packet loss and data errors is enhanced by repeatedly transmitting and recording packets with high importance at different times.
図1(A)の例では、データ区分(a)の重要度が高く、データ区分(b)、(c)、(d)のそれぞれとともに同一のパケット中に格納している。 In the example of FIG. 1A, the data section (a) has a high importance and is stored together with each of the data sections (b), (c) and (d) in the same packet.
なお、重要度は、利用者が予め定めた処理の順序を示す優先度(たとえば、符号化されたビットストリーム(時系列データのデータ列)毎の優先度や、ビットストリームを構成するフレーム(時系列データのデータ区分)毎の優先度)、フレームタイプ(フレーム内符号化、フレーム間符号化)、符号化ヘッダと符号化データ、符号化方式、伝送するビットストリームを識別するための識別子(たとえば、RTPで定義される同期送信元識別子:SSRC;synchronization source identifier)、発生データ量であってよい。 Note that the importance is a priority indicating the order of processing predetermined by the user (for example, a priority for each coded bit stream (data sequence of time-series data) or a frame (time Priority for each data segment of sequence data), frame type (intra-frame coding, inter-frame coding), coded header and coded data, coding method, identifier for identifying bit stream to be transmitted (for example, , RTP, a synchronization source identifier (SSRC) and a generated data amount.
また、データ区分の単位としては、映像や音声のフレーム単位、映像であればGOB単位、MB単位であってよい。音声であれば、有音区間と無音区間であってよい。 The data division unit may be a video or audio frame unit, or a GOB unit or MB unit for video. If it is a voice, it may be a voiced section and a silent section.
なお、データ区分(a)はパケット化して独立に繰り返し伝送、記録してもよい。また、図1(B)のように、同一データ区分を同一のパケットに繰り返し格納してもよい。 The data section (a) may be packetized and repeatedly transmitted and recorded independently. Further, as shown in FIG. 1B, the same data section may be repeatedly stored in the same packet.
図1(C)は繰り返し伝送されるデータ区分が何回繰り返し伝送されるかを受信側へ通知するために、繰り返し伝送されるデータ区分を送信する前に伝送されるパケットの通信ヘッダに繰り返し伝送するパケットのSN(シリアル番号)と繰り返し送信する回数を記述している。 FIG. 1 (C) shows how to repeatedly transmit to the communication header of a packet transmitted before transmitting the repeatedly transmitted data section to notify the receiving side how many times the repeatedly transmitted data section is repeatedly transmitted. It describes the SN (serial number) of the packet to be transmitted and the number of times of repeated transmission.
この情報はいくつかの送信パケットに繰り返し記述してもよい(繰り返し同じデータが送付されるかを通知するためのフラグであってもよい)。 (4) This information may be repeatedly described in some transmission packets (or may be a flag for notifying whether the same data is repeatedly transmitted).
なお、これらの情報は、図1(D)で示したようにデータの伝送とは独立に制御プロトコルで伝送してもよい。 Note that such information may be transmitted by a control protocol independently of data transmission as shown in FIG. 1 (D).
図1(D)の例の表現方法では優先度などの情報に対してデータ区分の繰り返し伝送が何回行われるかを示している。例では、「優先度 2」のデータ区分に対して繰り返し伝送される回数を3としている。これにより、受信側でデータ区分の保持、廃棄の管理が容易になる。
(1) The expression method in the example of FIG. 1 (D) indicates how many times data segments are repeatedly transmitted for information such as priority. In the example, the number of times of repeated transmission for the data section of “
図1(E)に示すように、2つ以上のデータ区分を同一のパケットに格納する際に、格納されているデータ区分の優先度、フレームタイプ、データ種別の少なくともいずれかに関する情報をパケットの先頭部分に記述し、伝送、記録することで格納されているデータ区分の内容判定が高速化できる。 As shown in FIG. 1E, when two or more data sections are stored in the same packet, information on at least one of the priority, frame type, and data type of the stored data section is stored in the packet. By describing, transmitting, and recording at the beginning, the content determination of the stored data section can be speeded up.
図2はパケット間の演算による誤り耐性について説明する図である。データのデータ区分に、処理を行う順序を表す優先度を対応付け、優先度に応じて、2つ以上のデータ区分間で演算(排他的論理和)を行って、演算結果を伝送することで重要なパケットの修復処理ができる。演算結果が記述されたパケットと、伝送パケットの2つのうち1つを受信できれば、失われたもう1つのパケットが復元できる。優先度を反映させるため、従来の発明に比べて選択的な処理が可能となり、過剰な伝送が抑制できる。 FIG. 2 is a diagram for explaining error resilience due to computation between packets. A priority indicating the order of processing is associated with a data section of data, and an operation (exclusive OR) is performed between two or more data sections according to the priority, and an operation result is transmitted. It can repair important packets. If one of the packet describing the operation result and the transmission packet can be received, the other lost packet can be restored. Since the priority is reflected, selective processing becomes possible as compared with the conventional invention, and excessive transmission can be suppressed.
図3はインターネットプロトコルの誤り耐性を示す図である。インターネットでは伝送パケットに誤りが検出されると、その伝送パケットは廃棄される。伝送パケットに対して新たな誤り検出や訂正符号方式を用いることで、誤り耐性は強化されるが、伝送ヘッダなど伝送形式の変更が新たに必要になる。従来の技術では、この点に関しては考慮されていなかった。 FIG. 3 is a diagram showing the error resilience of the Internet protocol. In the Internet, when an error is detected in a transmission packet, the transmission packet is discarded. The use of a new error detection and correction coding scheme for a transmission packet enhances error resilience, but requires a new change in transmission format such as a transmission header. The prior art did not consider this point.
そこで、伝送パケットに含まれる情報に対して、誤り検出もしくは訂正符号の演算を行い、伝送パケットの先頭に新たな伝送ヘッダを付加し、誤り検出もしくは訂正符号の演算結果をあわせて伝送する。 Therefore, error detection or correction code calculation is performed on the information included in the transmission packet, a new transmission header is added to the head of the transmission packet, and the result of the error detection or correction code calculation is transmitted together.
伝送パケットに含まれるデータの種別の情報に応じて誤り検出もしくは誤り訂正符号の演算方法を変更することで、過剰な誤り耐性を施す必要がなくなる。 (4) By changing the method of calculating an error detection or error correction code in accordance with the information on the type of data included in a transmission packet, it is not necessary to provide excessive error resilience.
また、様々な誤り検出、訂正方式に対応するため、伝送パケットに誤り訂正を行う機能が付加されていることを表す識別情報や、その種類を伝送ヘッダで識別できるようにすることでインターネットプロトコルの誤り耐性を多様化する。 Also, in order to support various error detection and correction methods, the identification information indicating that a function to perform error correction is added to the transmission packet, and the type of the information can be identified by the transmission header, so that the Internet protocol Diversify error resilience.
図3(A)では、IPパケットに対する誤り訂正符号の演算を行い、IPパケットの先頭に伝送ヘッダを付加し(2地点間だけならシリアル番号だけでもよい、簡単な伝送ヘッダのチェックサムや誤り訂正を施してもよい)、誤り訂正符号の演算結果をあわせて伝送する際に、IPパケットに含まれるデータの種別に応じて、誤り検出の方法(たとえば、パリティ、CRCなど)や誤り訂正符号の演算方法(たとえば、BCH、リードソロモン、畳み込み符号化、ビタービ復号化など)を変更することで伝送するデータの種類(映像、音声、テキストなど)、伝送パケットの部位(ヘッダ、ペイロード)に応じたインターネットプロトコルに対する誤り耐性が可能になる(通信ヘッダに使用した誤り耐性の方式や有無を記述する識別子やフラグを設けても、端末間のプロトコルで通知してもよい)。 In FIG. 3A, an error correction code is calculated for an IP packet, and a transmission header is added to the beginning of the IP packet (a simple transmission header checksum or error correction may be used only between two points. May be applied), when transmitting the operation result of the error correction code together, according to the type of data included in the IP packet, an error detection method (for example, parity, CRC, etc.) and an error correction code By changing the operation method (for example, BCH, Reed-Solomon, convolutional coding, Viterbi decoding, etc.), the type of data to be transmitted (video, audio, text, etc.) and the part of the transmission packet (header, payload) Enables error resilience to Internet protocols (identifiers and files that describe the error resilience scheme used in the Be provided grayed may notify a protocol between terminals).
なお、PPP(Point-to-Point Protocol)の伝送枠組みを利用して、伝送するデータ種別に応じてPPPの誤り耐性を強化してもよい。 Note that the PPP (Point-to-Point Protocol) transmission framework may be used to enhance the error tolerance of the PPP according to the type of data to be transmitted.
また、データ種別の判定は、IPパケット中のRTP(Realtime Transport Protocol)の伝送ヘッダ、もしくは予め定めた伝送ヘッダ(ユーザが独自に定義したもの、またはRTP以外の伝送プロトコル)の有無もしくはデータ種別(RTPならばペイロードタイプで識別する)によって判断すればよい。 The determination of the data type is made based on the presence or absence of a RTP (Realtime Transport Protocol) transmission header in an IP packet or a predetermined transmission header (one uniquely defined by the user or a transmission protocol other than RTP) or a data type ( RTP is identified by the payload type).
また、インターネットで用いられるIPパケットを、衛星放送、H.223のようにFECなどの手法により、IPの誤り検出や訂正能力を強化することが期待できるが、本質的にIPとは異なった形式になる。 In addition, IP packets used on the Internet are transmitted by satellite broadcasting, H.264. Although it is expected that the error detection and correction capabilities of the IP are enhanced by a technique such as FEC as in H.223, the format is essentially different from that of the IP.
そこで、図3(B)では、IPヘッダを拡張するか(IPv6では拡張ヘッダとして登録することで対処可能)、IPのプロトコルタイプ(IPデータグラム)を新たに定義することで、IPに誤り耐性を施すことが可能となる。 Therefore, in FIG. 3B, the IP header is extended (the IPv6 can be dealt with by registering the extension header as an extension header), or the IP protocol type (IP datagram) is newly defined, so that the error tolerance of the IP is improved. Can be applied.
図3(C)に示すように、H.223では、誤り検出や訂正の方法に関しては、ヘッダ部分とペイロード部分を区別して、異なる誤り検出、訂正の手法を導入している。 H As shown in FIG. In H.223, regarding the method of error detection and correction, different error detection and correction methods are introduced by distinguishing the header part and the payload part.
IPパケットに対する誤り訂正に関しても、対象とする情報の部位(ヘッダ部(IP、UDP、TCP)、伝送されるデータ(UDP、TCPを伝送されるデータとしてもよい))、メディア毎に異なる誤り検出、誤り訂正の手法を導入してもよい。 Regarding error correction for IP packets, error detection different for each part of the target information (header part (IP, UDP, TCP), transmitted data (UDP, TCP may be transmitted data)), and media Alternatively, an error correction technique may be introduced.
加えて、H.223伝送パケットをIPパケットの伝送データとして伝送することで、IPを用いない通信環境との透過的な通信が可能になる。先と同様、IPのプロトコルタイプにH.223を新たに定義する必要がある。 In addition, H. By transmitting the 223 transmission packet as transmission data of the IP packet, transparent communication with a communication environment not using IP becomes possible. As before, the IP protocol type is H. 223 needs to be newly defined.
なお、IPアドレス、電話番号、インターネットのポート番号を対応づけて管理することで、端末間の対応関係の管理が可能となりインターネットとH.223との相互接続が可能となる。 By managing the IP address, telephone number, and port number of the Internet in association with each other, the correspondence between the terminals can be managed, and the Internet and the H.264 connection can be managed. 223 can be interconnected.
最後に、従来、データの重要度や優先度に応じて異なる誤り訂正符号化を行う方式が提案されている。これにより、誤り訂正符号の処理を行うデータは必要最小限度に抑制でき、従来の方式より処理量を低減できる。 Finally, conventionally, a method of performing different error correction coding according to the importance and priority of data has been proposed. As a result, the amount of data on which error correction code processing is performed can be suppressed to the minimum necessary, and the processing amount can be reduced as compared with the conventional method.
しかし、優先度を対応づけるデータに対する粒度(例えば、映像に対しては、フレーム単位、GOB単位等)が不明もしくはビットストリーム単位である。 {However, the granularity of the data with which the priority is associated (for example, a frame unit or a GOB unit for video) is unknown or a bit stream unit.
そこで、映像のフレーム毎に対応させた優先度に応じて、誤り検出もしくは誤り訂正の方式を変更することで、優先度の適用範囲を明確にし、適用範囲の粒度を細かくできる。 Therefore, by changing the method of error detection or error correction according to the priority corresponding to each frame of the video, the application range of the priority can be clarified, and the granularity of the application range can be reduced.
以上説明してきたとおり、本発明に係るデータ伝送方法およびデータ処理方法は、映像や音声の伝送・記録の誤り耐性を高めることができるという効果を有する有用な方法である。 As described above, the data transmission method and the data processing method according to the present invention are useful methods having the effect of improving the error tolerance of video / audio transmission / recording.
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| JP2007150524A (en) * | 2005-11-25 | 2007-06-14 | Mitsubishi Electric Corp | Packet transmission equipment |
| JP2009516958A (en) * | 2005-11-17 | 2009-04-23 | インターデイジタル テクノロジー コーポレーション | Method and apparatus for supporting voice over IP service over a cellular wireless communication network |
| WO2010109748A1 (en) * | 2009-03-25 | 2010-09-30 | 三菱電機株式会社 | Signal transmission device |
| EP1780956B1 (en) * | 2004-08-17 | 2018-08-22 | ZTE Corporation | Method for synchronously implementing media switch in gateways used for fax over ip network |
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Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1780956B1 (en) * | 2004-08-17 | 2018-08-22 | ZTE Corporation | Method for synchronously implementing media switch in gateways used for fax over ip network |
| JP2009516958A (en) * | 2005-11-17 | 2009-04-23 | インターデイジタル テクノロジー コーポレーション | Method and apparatus for supporting voice over IP service over a cellular wireless communication network |
| JP4913150B2 (en) * | 2005-11-17 | 2012-04-11 | インターデイジタル テクノロジー コーポレーション | Method and apparatus for supporting voice over IP service over a cellular wireless communication network |
| JP2007150524A (en) * | 2005-11-25 | 2007-06-14 | Mitsubishi Electric Corp | Packet transmission equipment |
| WO2010109748A1 (en) * | 2009-03-25 | 2010-09-30 | 三菱電機株式会社 | Signal transmission device |
| JP5523443B2 (en) * | 2009-03-25 | 2014-06-18 | 三菱電機株式会社 | Elevator signal transmission device |
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