(57)【要約】各画像フレームが符号化方式の該当タイプに応じて符号化された画像符号化フレームをパケット化して送信する画像送信部と複数のルータとサーバと画像受信部とを含む画像伝送ネットワークにおいて、各パケットヘッダに該パケットが収容する画像符号化フレームのタイプに応じた値を設定する画像送信部に設けられたタイプ別ヘッダ作成部とパケットヘッダに設定された値に基づいて、パケットの破棄又は通過のフィルタリング処理をするサーバに設けられたフィルタリング処理部とを具備して構成する。
2003085907.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
各画像フレームが符号化方式の該当タイプに応じて符号化された画像符号化フレームをパケット化して送信する画像送信部と複数のルータとサーバと画像受信部とを含む画像伝送ネットワークであって、
各パケットヘッダに該パケットが収容する前記画像符号化フレームの前記タイプに応じた値を設定する前記画像送信部に設けられたタイプ別ヘッダ作成部と、
前記パケットヘッダに設定された前記値に基づいて、パケットの破棄又は通過のフィルタリング処理をする前記サーバに設けられたフィルタリング処理部と、
を具備したことを特徴とする画像伝送ネットワーク。
【請求項２】
前記画像送信部はイントラネットに収容され、前記サーバは前記イントラネットとインターネットとの接続ポイントに設けられたことを特徴とする請求項１記載の画像伝送ネットワーク。
【請求項３】
前記符号化方式はＭＰＥＧ方式であり、前記タイプに応じて符号化された画像符号化フレームはＩフレーム，Ｐフレーム及びＢフレームであり、前記値はＩＰパケットヘッダのＴＯＳ値であり、前記タイプ別ヘッダ作成部はＩフレームについてはＴＯＳ値として第１設定値を設定し、Ｐフレーム及びＢフレームについてはＴＯＳ値として第２設定値を設定し、前記フィルタリング処理部はＴＯＳ値が前記第１設定値のパケットを通過し、ＴＯＳ値が前記第２設定値のパケットを破棄することを特徴とする請求項１記載の画像伝送ネットワーク。
【請求項４】
前記符号化方式はＭＰＥＧ方式であり、前記タイプに応じて符号化された画像符号化フレームはＩフレーム，Ｐフレーム及びＢフレームであり、前記値はＩＰパケットヘッダのオプション値であり、前記タイプ別ヘッダ作成部はＩフレームについてはオプション値として第１設定値を設定し、Ｐフレーム及びＢフレームについてはオプション値として第２設定値を設定し、前記フィルタリング処理部はオプション値が前記第１設定値のパケットを通過し、オプション値が前記第２設定値のパケットを破棄することを特徴とする請求項１記載の画像伝送ネットワーク。
【請求項５】
各画像フレームが符号化方式の該当タイプに応じて符号化された画像符号化フレームをパケット化して送信する画像送信部と複数のルータとサーバと画像受信部とを含む画像伝送ネットワークであって、
各パケットヘッダに該パケットが収容する前記画像符号化フレームの前記タイプに応じたマルチキャストアドレスを設定する前記画像送信部に設けられたタイプ別ヘッダ作成部と、
マルチキャストグループへの参加要求を前記サーバにする前記画像受信部に設けられたマルチキャスト参加要求部と、
前記画像受信部からの参加要求を受けて、前記画像受信部が収容される帯域に基づいてマルチキャストグループへの参加許可をする前記サーバに設けられたマルチキャスト参加許可部と、
前記マルチキャストグループに参加許可された画像受信部及び当該画像受信部が参加許可されたマルチキャスグループについて前記各ルータに通知する前記サーバに設けられたマルチキャスト通知部と、
前記マルチキャスト通知部から通知を受けると、参加許可された画像受信部のアドレス及び参加許可されたマルチキャストグループのマルチキャストアドレスをルーティングテーブルに登録する前記ルータに設けられたマルチキャストグループ登録部と、
前記ルーティングテーブルに基づいて、パケットヘッダにマルチキャストアドレスが設定されているパケットのルーティング処理を行う前記ルータに設けられたマルチキャストルーティング処理部と、
を具備したことを特徴とする画像伝送ネットワーク。
【請求項６】
前記符号化方式はＭＰＥＧ方式であり、前記タイプに応じて符号化された画像符号化フレームはＩフレーム，Ｐフレーム及びＢフレームであり、前記画像送信部はイントラネットに収容され、前記マルチキャスト参加許可部は、前記イントラネットに収容される画像受信部については第１マルチキャストグループへ参加許可し、インターネットに収容される画像受信部については第２マルチキャストグループへ参加許可し、前記タイプ別ヘッダ作成部は、Ｉフレームについてはマルチキャストアドレスを前記第１マルチキャストグループのアドレスを設定した第１パケットヘッダと前記第２マルチキャストグループのアドレスを設定した第２パケットヘッダとを作成し、Ｐフレーム及びＢフレームについては前記第１マルチキャストグループのアドレスを設定した第３パケットヘッダを作成することをすることを特徴とする請求項５記載の画像伝送ネットワーク。
【請求項７】
各画像フレームが符号化方式の該当タイプに応じて符号化された画像符号化フレームをＩＰパケット化して送信する画像送信部と複数のルータと画像受信部とを含む画像伝送ネットワークであって、
各ＩＰパケットヘッダのＴＴＬフィールドに該パケットが収容する前記画像符号化フレームの前記タイプに応じたＴＴＬ値を設定する前記画像送信部に設けられたタイプ別ヘッダ作成部と、
前記ＩＰパケットヘッダのＴＴＬ値をデクリメントしてＩＰパケットヘッダを更新する前記ルータに設けられたＴＴＬ更新部と、
前記ＴＴＬ更新部により更新されたＴＴＬ値が所定値よりも小さくなると該ＴＴＬ値に更新されたパケットを破棄する前記ルータに設けられたフィルタリング処理部と、
を具備したことを特徴とする画像伝送ネットワーク。
【請求項８】
前記符号化方式はＭＰＥＧ方式であり、前記タイプに応じて符号化された画像符号化フレームはＩフレーム，Ｐフレーム及びＢフレームであり、前記タイプ別ヘッダ作成部は、Ｉフレームについては前記ＴＴＬ値として前記画像受信部が受信可能となる第１設定値を設定したパケットヘッダを作成し、Ｐフレーム及びＢフレームについては前記第１第１設定値よりも小さい第２設定値を設定したパケットヘッダを作成することをすることを特徴とする請求項７記載の画像伝送ネットワーク。
【請求項９】
前記画像送信部はイントラネットに収容され、前記画像送信部からイントラネットに収容される画像受信部までのホップ数の最大値が前記画像送信部からインターネットに収容される画像受信部までのホップ数の最小値より小さく、前記第２設定値は前記最大値と前記最小値との間の値であることを特徴とする請求項８記載の画像伝送ネットワーク。
【発明の詳細な説明】
技術分野
本発明は階層的画像符号化における帯域制御を行う画像伝送ネットワークに関する。
背景技術
インターネットの急速な進歩に伴って、動画等の画像データがイントラネットに収容されるサーバ等より家庭の端末に配信されるようになっている。動画データは、データ圧縮のために、符号化される。例えば、ＭＰＥＧでは、各画像フレームは、独立に復号可能なイントラ符号化画像（Ｉフレーム）、フレーム間順方向予測符号化であるＰｒｅｄｉｃｔｉｖｅ符号化画像（Ｐフレーム）及び双方向予測符号化であるＢｉｄｉｒｅｃｔｉｏｎａｌｌｙ  Ｐｒｅｄｉｃｔｉｖｅ符号化画像（Ｂフレーム）から構成される、３種類のタイプの中で該当するタイプのフレームに符号化される。Ｉフレームが作成される一定周期に含まれる符号化画像データをＢＯＰ（Ｂｌｏｃｋ  Ｏｆ  Ｐｉｃｔｕｒｅ）と呼ばれ、例えば、ＢＯＰの先頭から、Ｉフレーム，Ｂフレーム，Ｂフレーム，Ｐフレーム，Ｂフレーム，Ｂフレーム，Ｐフレームのタイプの順にフレームが作成されて、ネットワークに送信される。ＭＰＥＧ１では、１００Ｋ〜１．５Ｍｂｐｓ、ＭＰＥＧ２では、１．５Ｍ〜６Ｍｂｐｓ、ＭＰＥＧ４では、１００Ｋｂｐｓの帯域が必要とされる。
従来の画像伝送ネットワークにおいて、高速ネットワークで構築したイントラネットにて６Ｍｂｐｓ等広帯域画像を流していて、その広帯域画像をインターネット経由で家庭などへ配信する場合、家庭などのインターネット回線は通常５６ｋｂｐｓなどの低速ネットワークであるために、６Ｍｂｐｓ等の広帯域画像を伝送することは出来ない。そこで、イントラネットとインターネットが接続されるポイントにて、広帯域画像データを低帯域画像データに符号変換することを行っていた。画像圧縮を行うために、広帯域画像を低帯域画像に変換する方法として、国際標準であるＭＰＥＧのスケーラビリティ機能を利用する方法がある。イントラネットとインターネットが接続されるポイントに画像符号化変換部を設け、この変換部により、ＰフレームやＢフレームを間引くことにより、広帯域画像データを低帯域画像データに変換することが可能であった。
しかしながら、従来の画像伝送ネットワークでは以下の問題点があった。広帯域画像を低帯域画像に符号変換するには、別途画像符号化変換部が必要である。また、イントラネットが大規模になりと、イントラネットとインターネットの接続ポイント数が増加し、画像符号化変換部の数が増大する。更に、符号化画像データの数が増加すると、バッファサイズ等が増大し、画像符号化変換部の回路規模が増大する。そのため、コストが大きくかかってしまう。また、受信する側のネットワークもモデム回線、ＩＳＤＮ回線、ｘＤＳＬなど回線速度も様々であり、それらに応じた帯域の画像符号化を行うために、様々な帯域の画像データに符号化変換を行う必要があり、符号化変換が複雑になるという問題点があった。
本発明の目的は、広帯域画像から低帯域画像への変換のコストを低減する画像伝送ネットワークを提供することである。
発明の開示
本発明の一側面によれば、各画像フレームが符号化方式の該当タイプに応じて符号化された画像符号化フレームをパケット化して送信する画像送信部と複数のルータとサーバと画像受信部とを含む画像伝送ネットワークであって、各パケットヘッダに該パケットが収容する前記画像符号化フレームの前記タイプに応じた値を設定する前記画像送信部に設けられたタイプ別ヘッダ作成部と、前記パケットヘッダに設定された前記値に基づいて、パケットの破棄又は通過のフィルタリング処理をする前記サーバに設けられたフィルタリング処理部とを具備したことを特徴とする画像伝送ネットワークが提供される。
本発明の他の側面によれば、各画像フレームが符号化方式の該当タイプに応じて符号化された画像符号化フレームをパケット化して送信する画像送信部と、複数のルータと、サーバと、画像受信部とを含む画像伝送ネットワークであって、各パケットヘッダに該パケットが収容する前記画像符号化フレームの前記タイプに応じたマルチキャストアドレスを設定する前記画像送信部に設けられたタイプ別ヘッダ作成部と、マルチキャストグループへの参加要求を前記サーバにする前記画像受信部に設けられたマルチキャスト参加要求部と、前記画像受信部からの参加要求を受けて、前記画像受信部が収容される帯域に基づいてマルチキャストグループへの参加許可をする前記サーバに設けられたマルチキャスト参加許可部と、前記マルチキャストグループに参加許可された画像受信部及び当該画像受信部が参加許可されたマルチキャスグループについて前記各ルータに通知する前記サーバに設けられたマルチキャスト通知部と、前記マルチキャスト通知部から通知を受けると、参加許可された画像受信部のアドレス及び参加許可されたマルチキャストグループのマルチキャストアドレスをルーティングテーブルに登録する前記ルータに設けられたマルチキャストグループ登録部と、前記ルーティングテーブルに基づいて、パケットヘッダにマルチキャストアドレスが設定されているパケットのルーティング処理を行う前記ルータに設けられたマルチキャストルーティング処理部とを具備したことを特徴とする画像伝送ネットワークが提供される。
発明を実施するための最良の態様
発明を実施するための最良の態様を説明する前に本発明の原理の説明をする。図１は本発明の原理図である。図１に示すように、画像伝送ネットワークは、画像送信部２、複数のルータ４＃ｉ（ｉ＝１，２，…）、サーバ６及び画像受信部８を含む。画像送信部２は、各画像フレームが符号化方式の該当タイプに応じて符号化された画像符号化フレームをパケット化して送信するものである。画像送信部２はタイプ別ヘッダ作成部１０を有する。タイプ別ヘッダ作成部１０は、各パケットヘッダに該パケットが収容する画像符号化フレームのタイプに応じた値を設定する。そして、画像送信部２はタイプに応じた値が設定されたパケットヘッダが付加されたパケットを画像受信部８宛てに送信する。
サーバ１２は、フィルタリング部１２を有する。フィルタリング部１２は、パケットヘッダに設定された値に基づいて、パケットの破棄又は通過のフィルタリング処理をする。例えば、画像受信部８が収容されるネットワークが低帯域ネットワークの場合は、一定のタイプのパケットヘッダに破棄対象パケットとして所定の値を設定しておくことにより、当該値が設定されたパケットが破棄されて、所望の値のパケットのみを通過させることにより、画像データを低帯域に変換することができる。ネットワーク７、例えば、インターネットに収容されるルータはサーバ６よりフィルタリングされたパケットをルーティングして、画像受信部８に送信する。画像受信部８は、サーバ６によりフィルタリング処理されたパケットを受信する。このようにパケットヘッダにタイプに応じた値を設定して、所望の値のパケットのみを通過させるという簡単な処理により低帯域に変換することができる。
第１実施形態
図２は本発明の第１実施形態による画像伝送ネットワーク構成図である。図２に示すように、画像伝送ネットワークは、イントラネット３０とインターネット３２より構成される。イントラネット３０は、動画像の配信サービスを提供する企業の企業内ネットワークであり、複数の画像送信部４０＃ｉ（ｉ＝１，２，…）、複数のルータ４２＃ｉ（ｉ＝ａ，ｂ，…，ｆ）、複数の画像受信部４４＃ｉ（ｉ＝１，２，…）及びプロキシサーバ４６を含む。イントラネット３０は、広帯域ネットワークで構成されている。インターネット３２は、複数のルータ５０＃ｉ（ｉ＝１，２，…）及び複数の画像受信部５２＃ｉ（ｉ＝１，２，…）を含み、ＩＰプロトコルに従ってデータを伝送するネットワークであり、低帯域ネットワークにより画像受信部５２＃ｉを収容する。
図３は、図２中の画像送信部４０＃ｉの構成図である。画像送信部４０＃ｉは、符号化画像のタイプ（Ｉフレーム，Ｐフレーム，Ｂフレーム）に応じて、フィルタリングする情報をＩＰパケットヘッダに設定して、イントラネット３０に送信する機能を有する。図３に示すように、画像送信部４０＃ｉは、画像符号化部６０＃ｉ、フレームタイプ別ＩＰパケット化部６２＃ｉ及びＩＰパケット送信部６４＃ｉを有する。画像符号化部６０＃ｉは、入力された各画像データフレームをＩフレーム、Ｐフレーム、Ｂフレームの中で該当するタイプのＭＰＥＧデータに符号化する。
フレームタイプ別ＩＰパケット化部６２＃ｉは、次の機能を有する。▲１▼Ｉフレーム、Ｐフレーム、Ｂフレームの各画像フレームをＩＰパケット化する。▲２▼符号化画像のＩＰパケットのタイプに応じてフィルタリング情報を設定したＩＰパケットヘッダを作成する。フィルタリング情報は、例えば、Ｉフレームのみを通過させて、ＰフレームやＢフレームを破棄する場合には、Ｉフレームについては特定の設定値とし、ＰフレームやＢフレームは特定の設定値以外の値とする。フィルタリング情報のフィールドは特に限定されることがないが、ＴＯＳフィールドやオプションフィールドを使用することが考えられる。本例では、ＴＯＳフィールドを用いた場合を例に説明する。即ち、ヘッダのＴＯＳ値はＩＰパケットされた画像フレームがＩフレーム，Ｐフレーム，Ｂフレームに応じた値とする。ＴＯＳ値は、低帯域ネットワークを含むインターネットへ画像パケットを中継するとき、特定の設定値のパケットのみを通過し、それ以外の設定値のパケットを破棄して、パケットをフィルタリングするために使用されるものである。これによりネットワーク層レベルでフィルタリングが容易に可能となる。尚、ＴＯＳ値によりパケットのフィルタリングは後述するプロキシサーバ４６が行う。ＩＰパケット送信部６４＃ｉは、フレームタイプ別ＩＰパケット化部６２＃ｉによりフレームタイプ別にパケット化されたＩＰパケットをイントラネット３０内の広帯域ネットワークに送信する。
ルータ４２＃ｉは、ＩＰパケットを受信して、ＩＰパケットのＩＰアドレスに従ってルーティングを行い、該当する伝送路に送信する。画像受信部４４＃ｉは、自装置宛てのＩＰパケットを受信すると、ＩＰパケット化されたフレームがＩフレーム，Ｐフレーム，Ｂフレームのいずれのフレームであるかに応じて、符号化画像の復号化をして、ディスプレイ等に表示をする。このとき、広帯域ネットワークであるイントラネット３０内の画像受信部４４＃ｉについてはＩＰパケットが送信される経路上にプロキシサーバ４６が位置しないので、画像受信部４４＃ｉは、Ｉフレーム，Ｂフレーム，Ｐフレームの全てのフレームを画像受信部４４＃ｉは受信することができる。
図４は、図２中のプロキシサーバ４６の構成図である。図４に示すように、プロキシサーバ４６は、イントラネット３２に収容されるイントラネット３０とインターネット３２との接続ポイントに位置するサーバであり、インターネット３２からのイントラネット３０へのアクセスを制限する役割に加えて、フィルタリング処理をする役割を有する。プロキシサーバ４６は、ＩＰパケット受信部７０、フィルタリング部７２及びＩＰパケット送信部７４を有する。ＩＰパケット受信部７０は、イントラネット３０よりＩＰパケットを受信する。フィルタリング部７２は、以下の機能を有する。▲１▼ＩＰパケットヘッダを抽出する。▲２▼ＩＰパケットヘッダのＴＯＳ値をチェックする。▲３▼ＩＰパケットのＴＯＳ値が特定の設定値、例えば、パケット化されたＩフレームのＴＯＳ値であるとき、ＩＰパケットをＩＰパケット送信部７４に出力する。▲４▼ＩＰパケットのＴＯＳ値が上記特定の値でないとき、ＩＰパケットを破棄する。尚、ＴＯＳフィールド以外の例えばオプションフィールドにフィルタリング情報が設定された場合も同様である。
ＩＰパケット送信部７４は、フィルタリング部７２で通過されたＩＰパケットをインターネット３２に送信する。これにより、例えば、ＩフレームのＩＰパケットのみがインターネット３２に送信されるが、ＢフレームやＰフレームのＩＰパケットは破棄され、低帯域ネットワークに画像データが間引きされて送信される。ここで、ＩＰパケットのフィルタリングは、イントラネット３０とインターネット３２の接続ポイント以外のインターネット３２に収容されるルータやレイヤ３スイッチ等により低帯域ネットワークにルーティングする際に行ってもよいが、この場合は低帯域ネットワークへの入り口毎にフィルタリング処理をする機能をルータやレイヤ３スイッチに設ける必要が有る。
インターネット３２に設けられたルータ５０＃ｉは、ＩＰパケットを受信して、ＩＰパケットのＩＰアドレスに従ってルーティングを行い、該当する伝送路に送信する。画像受信部５２＃ｉは、自装置宛てのＩＰパケットを受信すると、受信したＩＰパケット化フレームのタイプに応じて、例えば、Ｉフレームを受信した場合は、Ｉフレームを復号し、Ｉフレーム又はＰフレームを受信した場合は、Ｉフレーム又はＰフレームを復号して、ディスプレイに表示する。
以下、図２の動作説明をする。
（ａ）  画像フレーム送信部４０＃１から画像受信部４４＃１に送信する場合
画像フレーム送信部４０＃１は、画像受信部４４＃１からの送信要求や定期的な配信に基づき、配信する各画像フレームをＩフレーム／Ｐフレーム／Ｂフレームの該当するタイプのフレームに符号化して、符号化画像データをＩＰパケット化する。ＩＰパケット化されたフレーム画像のＩフレーム，Ｐフレーム，Ｂフレームのタイプに応じたＴＯＳ値及び送信先の画像受信部４４＃１のＩＰアドレス等をパケットヘッダに設定して、ＩＰパケットをイントラネット３０に送信する。画像受信部４４＃１宛てのＩＰパケットは、ルータ４２＃ａ及びルータ４２＃ｄを経由して、画像受信部４４＃１で受信される。画像受信部４４＃１は、自分宛てのＩＰパケットを受信すると、ＩＰパケット化された画像フレームのタイプに応じて復号を行って、ディスプレイに表示する。このとき、画像パケットはフィルタリングされていないので、画像受信部４４＃１はＩフレーム，Ｂフレーム，Ｐフレームの全てのフレームを受信でき、画質が劣化することがない。尚、イントラネット３０に収容される他の画像フレーム送信部４０＃ｉ（ｉ＝２，…）から画像受信部４４＃ｊ（ｊ＝１，２，…）に送信する場合も同様である。
（ｂ）  画像フレーム送信部４０＃１から画像受信部５２＃４に送信する場合
画像フレーム送信部４０＃１は、画像受信部４４＃１からの送信要求や配信契約等に基づき、配信する画像データをＩフレーム／Ｐフレーム／Ｂフレームに符号化して、符号化画像データをＩＰパケット化する。ＩＰパケット化されたフレーム画像のＩフレーム，Ｐフレーム，Ｂフレームのタイプに応じたＴＯＳ値及び送信先の画像受信部５２＃４のＩＰアドレス等をパケットヘッダに設定して、画ＩＰパケットをイントラネット３０に送信する。画像受信部５２＃１宛てのＩＰパケットは、ルータ４２＃ａ及びルータ４２＃ｄを経由して、プロキシサーバ４６に送信される。プロキシサーバ４６は、ＩＰパケットを受信すると、ＩＰパケットヘッダのＴＯＳ値を抽出する。ＴＯＳ値が特定の設定値であれば、当該ＩＰパケットをインターネット３２に送信する。ＴＯＳ値が特定の設定値でなければ、当該ＩＰパケットを破棄する。これにより、Ｉフレームについては特定の設定値が設定され、Ｐ／Ｂフレームについては特定の設定値以外の設定値であるので、Ｉフレームのみがインターネット３２に送信されて、Ｐ／Ｂフレームは破棄されて、特別の回路を設けることなく、ネットワーク層レベルのＩＰプロトコルを用いるだけで画像データが低帯域データに変換される。
プロキシサーバ４６よりインターネット３２に送信されたＩＰパケットは、ルータ５０＃ｇ，５０＃ｈ等によりルーティングされて、ＬＡＮや公衆網等の低帯域ネットワークに収容されるＰＣ等に設けられた画像受信部５２＃４で受信される。画像受信部５２＃４は、ＩＰパケットを受信すると、ＩＰパケット化された画像フレームのタイプ、例えば、Ｉフレームの復号化を行って、ディスプレイに表示する。以上説明した実施形態によれば、特別の回路を設けることなく、ネットワーク層レベルのＩＰプロトコルを用いるだけで画像データが低帯域データに変換することができ、コストを低減することができる。
第２実施形態
図５は本発明の第２実施形態による画像伝送ネットワーク構成図である。図５に示すように、画像伝送ネットワークは、イントラネット８０とインターネット８２より構成される。イントラネット８０は、複数の画像送信部９０＃ｉ（ｉ＝１，２，…）、複数のルータ９２＃ｉ（ｉ＝ａ，ｂ，…）、複数の画像受信部９４＃ｉ（ｉ＝１，２，…）、マルチキャスト管理サーバ９５及びプロキシサーバ９６を含む。イントラネット８０は、広帯域ネットワークで構成されている。インターネット８２は、複数のルータ１００＃ｉ（ｉ＝ｇ，ｈ，…）及び複数の画像受信部１０２＃ｉ（ｉ＝１，２，…）を含む。
本実施形態では、ＩＰプロトコルのマルチキャスト機能を利用する。広帯域ネットワークに収容される画像受信部９４＃ｉ（ｉ＝１，２，…）が１つのマルチキャストグループ１を構成し、低帯域ネットワークに収容される画像受信部１０２＃ｉ（ｉ＝４，…）が他のマルチキャストグループ２を構成するようにしている。各符号化画像フレームのタイプに応じて、マルチキャストグループ１，２に対して画像送信部９０＃ｉが符号化画像フレームのＩＰパケットの送信をしている。例えば、マルチキャストグループ１に対して、Ｉフレーム，Ｂフレーム，Ｐフレームの全てのＩＰパケットを送信し、マルチキャストグループ２に対して、例えば、ＩフレームのみＩＰパケットを送信する。マルチキャストグループは、２個に限らず、収容される帯域に応じて、３個以上設けることが可能であり、各マルチグループ宛ての送信する画像のタイプも帯域に応じたものとすることが可能である。
図６は図５中の画像送信部９０＃ｉの構成図であり、図３中の構成要素と実質的に同一の構成要素には同一の符号を附している。図６に示すように、画像送信部９０＃ｉは、画像符号化部６０＃ｉ、マルチキャストフレームタイプ別ＩＰパケット化部１１０＃ｉ及びＩＰパケット送信部６４＃ｉを有する。マルチキャストフレームタイプ別ＩＰパケット化部１１０＃ｉは、次の機能を有する。▲１▼Ｉフレーム、Ｐフレーム、Ｂフレームの各画像フレームをＩＰパケット化する。▲２▼以下のＩＰパケットヘッダを作成する。（ｉ）Ｉフレームについては、マルチキャストグループ１のマルチキャストアドレス１を設定したヘッダ及びマルチキャストグループ２のマルチキャストアドレス２を設定したヘッダを作成する。よって、Ｉフレームについては、マルチキャストグループ１，２の画像受信部９４＃ｉ，１０２＃ｉに送信される。（ｉｉ）Ｐフレーム及びＢフレームについては、マルチキャストアドレス１を設定したヘッダを作成する。よって、ＰフレームやＢフレームは、マルチキャストグループ１の画像受信部９４＃ｉには送信されるが、マルチキャストグループ２の画像受信部１０２＃ｉには送信されない。
ルータ９２＃ｉは、次の機能を有する。▲１▼ルーティングテーブルに設定されたルーティング情報に従って、ユニキャストアドレスが設定されたＩＰパケットのルーティングを行う。ルーティングテーブルとは、ＩＰアドレスと該当する出方路に関する情報を保持するテーブルである。▲２▼マルチキャスト管理サーバ９５よりマルチキャストプロトコルに従って通知されるマルチキャストアドレス及当該マルチキャストアドレスのマルチキャストグループに参加許可された画像受信部９４＃ｉ，１０２＃ｉのＩＰアドレスからルーティング情報をルーティングテーブルに登録する。▲３▼ルーティングテーブルに設定されたルーティング情報に従って、マルチキャストアドレスに該当するマルチキャストグループに属する全画像受信部への経路となる出方路にＩＰパケットを送信する。
画像受信部９４＃ｉは、次の機能を有する。▲１▼許可されたマルチグループアドレスが設定されているＩＰパケットを受信する。▲２▼ＩＰパケットの画像タイプ、Ｉフレーム，Ｂフレーム，Ｐフレームに応じて、符号化パケットを復号化して、ディスプレイに表示する。マルチキャスト管理サーバ９５は、次の機能を有する。▲１▼画像受信部９４＃ｉ，１０２＃ｉよりマルチキャストグループへの参加要求を受けると、送信元の画像受信部９４＃ｉ，１０２＃ｉのＩＰアドレスより参加要求をした画像受信部がイントラネット８０に収容されるとき、マルチキャストグループ１への参加を許可し、インターネット８２に収容されるとき、マルチキャストグループ２への参加を許可する。▲２▼参加を許可した画像受信部のＩＰアドレス及び許可したマルチキャストグループのマルチキャストアドレスをルータ９２＃ｉ，１００＃ｉにマルチキャストプロトコルに従って通知する。本例では、マルチキャストグループ１のマルチキャストアドレスを２２４．２．２．２、マルチキャストグループ２のマルチキャストアドレスを２２４．３．３．３とする。プロキシサーバ９６は、インターネット８２からイントラネット８０へのアクセスを制御する。ルータ１００＃ｉはルータ９２＃ｉと同様の機能を有する。画像受信部１０２＃ｉは、画像受信部９４＃ｉと同様の機能を有する。
以下、図５の動作説明をする。
（１）  マルチキャストグループへの参加
図７はマルチキャストグループの参加を示すフローチャートである。画像受信部９４＃ｉ，１０２＃ｉがマルチキャストグループに参加する場合には、ステップＳ２において、参加したい画像受信部がマルチキャストプロトコルに従って、マルチキャストサーバ９５に対して、マルチキャストグループ参加要求パケットを送信する。ステップＳ４において、マルチキャスト管理サーバ９５は、画像受信部よりマルチキャスト参加要求パケットを受け取ると、パケットの送信元ＩＰアドレスから、図示しないＩＰアドレスと該ＩＰアドレスの画像受信部がインターネット８０／インターネット８２のいずれに収容されるかを示す情報を記憶するテーブルを検索して、自イントラネット８０に収容される端末であるか否かを判断する。イントラネット８０に収容される端末であれば、ステップＳ６に進む。イントラネット８０に収容されない端末であれば、ステップＳ８に進む。ステップＳ６において、画像受信部に対して、マルチキャストアドレス２２４．２．２．２のマルチキャストグループ１に参加許可する。ステップＳ８において、画像受信部に対して、マルチキャストアドレス２２４．３．３．３のマルチキャストグループ２に参加許可する。
マルチキャスト管理サーバ９５は、マルチキャストプロトコルに従って、参加を許可した画像受信部のＩＰアドレス及びマルチキャストグループのマルチキャストアドレスをルータ９２＃ｉ（ｉ＝ａ，ｂ，…）、１００＃ｉ（ｉ＝ｇ，…）に通知する。ルータ９２＃ｉ，１００＃ｉは、マルチキャストプロトコルに従って、参加が許可されたマルチキャストアドレス及び該当する出方路に関する情報をルーティングテーブルに登録する。
（２）  画像送信部９０＃１から画像送信
図８は、画像データの送信を示すシーケンスを示す図である。画像送信部９０＃１は、画像受信部からの送信要求又は契約に基づく定期的な配信により、各画像データフレームをＩフレーム、Ｂフレーム，…，Ｐフレーム，Ｉフレーム…と符号化すると共に各Ｉフレーム，…，をＩＰパケット化する。図８中の（１）に示すように、ＩフレームのＩＰパケットヘッダにマルチキャストグループ１（ＭＧ１）のマルチキャストアドレス２４４．２．２．２を設定して、送信する。同じＩフレームについて、そのＩＰパケットヘッダにマルチキャストグループ２（ＭＧ２）のマルチキャストアドレス２４４．３．３．３を設定して、図８中の（２）に示すように送信する。また、ＢフレームやＰフレームについては、そのＩＰパケットヘッダにマルチキャストグループ１のマルチキャストアドレス２４４．２．２．２を設定して、図８中の（３），（４）に示すように、送信する。
ルータ９２＃ａは、画像送信部９０＃１から送信された（１）に示すＩフレームのＩＰパケットを受信すると、宛先ＩＰアドレスがマルチグループグループ１のアドレス２４４．２．２．２であるので、ルーティングテーブルを参照して、マルチキャストグルーブ１の端末（画像受信部９４＃ｉ（ｉ＝１，２，…））が収容される出方路に送信する。複数ある場合は、パケットをコピーして送信する。ここでは、出方路が１本なので、図８中の（１１）に示すように、ルータ９２＃ｄにＩフレームを送信する。同様に、画像送信ブ９０＃１から送信された（２），（３），（４）に示すＩフレーム，Ｂフレーム，Ｐフレームについても、ＩＰヘッダのＩＰアドレスがマルチキャストグループ２／１のアドレス２４４．３．３．３／２４４．２．２．２であるので、図８中の（１２），（１３），（１４）に示すように、マルチキャストグルーブ２／１の端末（画像受信部９４＃ｉ（ｉ＝１，２，…）／画像受信部１０２＃ｉ（ｉ＝４，…））が収容される出方路に送信する。
ルータ９２＃ｄは、画像送信部９０＃１から送信された（１１）に示すＩフレームのＩＰパケットを受信すると、宛先ＩＰアドレスがマルチグループグループ１のアドレス２４４．２．２．２であるので、マルチキャストグルーブ１の端末（画像受信部９４＃ｉ（ｉ＝１，２，…）が収容される出方路に送信する。ここでは、図８中の（２１）に示すように、画像受信部９４＃１が収容される出方路、及び画像受信部９４＃２，９４＃３が収容されるルータ９２＃ｅ，９２＃ｆが接続される出方路に図示しないがＩフレームを送信する。
ルータ９２＃ｄは、画像送信部９０＃１から送信された（１２）に示すＩフレームのＩＰパケットを受信すると、宛先ＩＰアドレスがマルチグループグループ２のアドレス２４４．３．３．３であるので、図８中の（２２）に示すように、マルチキャストグルーブ２の画像受信部１０２＃４への経路となるプロキシサーバ９６に送信する。画像送信部９０＃１から送信された（１３），（１４）に示すＩフレームのＩＰパケットを受信すると、宛先ＩＰアドレスがマルチグループグループ１のアドレス２４４．２．２．２であるので、図８中の（２３），（２４）に示すように、画像受信部９４＃１宛てに送信し、図示しない画像受信部９４＃２，９４＃３宛てに送信する。
画像受信部９４＃１は、ルータ９２＃ｄより図８中の（２１），（２３），（２４）に示すように送信されたＩフレーム，Ｂフレーム，ＰフレームのＩＰパケットを受信して、復号化する。このように、広帯域ネットワークに収容される画像受信部９４＃１は全てのタイプのフレームを受信することができる。プロキシサーバ９６は、ルータ９２＃ｄより図８中の（２２）に示すパケットを受信して、図８中の（３１）に示すようにインターネット８２中のルータ１００＃ｇに送信する。ルータ１００＃ｇは、プロキシサーバ９６から送信された（３１）に示すＩフレームのＩＰパケットを受信すると、画像送信部９０＃１から送信された（１２）に示すＩフレームのＩＰパケットを受信すると、宛先ＩＰアドレスがマルチグループグループ２のアドレス２４４．３．３．３であるので、図８中の（４１）に示すように、マルチキャストグループ２の画像受信部１０２＃４への経路となるルータ１００＃ｈに送信する。
ルータ１００＃ｈは、ルータ１００＃ｇから送信された（４１）に示すＩフレームのＩＰパケットを受信すると、図８中の（５１）に示すように、画像受信部１０２＃４に送信する。画像受信部１０２＃４は、図８中の（５１）に示すＩフレームのＩＰパケットを受信すると、ＩＰパケットヘッダに参加許可されたマルチキャストグループ２のアドレス２２４．３．３．３が設定されているので、ＩＰパケットを受信して、復号化する。このように、マルチキャスト機能を用いることにより符号変換部を設けることなく符号化画像を低帯域に変換することができる。以上説明した実施形態によれば、特別の回路を設けることなく、ネットワーク層レベルのＩＰプロトコルのマルチキャスト機能を用いるだけで画像データが低帯域データに変換することができ、コストを低減することができる。
本実施形態では、広帯域ネットワークに収容される画像受信部が構成するマルチキャストグループ１と低帯域ネットワークに収容される画像受信部が構成するマルチキャストグループ２にマルチキャストグループを設けたが、Ｉフレームを受信できるイントラネット及びインターネットに収容される画像受信部のマルチキャトグループとＰ／Ｂフレームを受信できるインターネットに収容される画像受信部のマルチキャストグループを設けても良い。この場合、マルチキャスト管理サーバは、図７中のステップＳ６において、イントラネットに収容される画像受信部に、Ｉフレームを受信できるマルチキャストグループ１’とＰ／Ｂフレームを受信できるマルチキャストグループ２’に参加許可する。また、図７中のステップＳ８において、インターネットに収容される画像受信部にＩフレームを受信できるマルチキャストグループ１’に参加許可する。そして、画像送信部は、Ｉフレームについてはマルチキャストグループ１’のマルチキャストアドレスをＩＰヘッダに設定して送信し、Ｐ／Ｂフレームについてはマルチキャストグループ２’のマルチキャストアドレスをＩＰヘッダに設定して送信する。
第３実施形態
図９は本発明の第３実施形態による画像伝送ネットワーク構成図であり、図２中の構成要素と実質的に同一の構成要素には同一の符号を附している。図９に示すように、画像伝送ネットワークは、イントラネット１２０とインターネット１２２より構成される。イントラネット１２０は、複数の画像送信部１３０＃ｉ（ｉ＝１，２，…）、複数のルータ４２＃ｉ（ｉ＝ａ，ｂ，…）及び複数の画像受信部４４＃ｉ（ｉ＝１，２，…）を含む。イントラネット１２０は、広帯域ネットワークで構成されている。インターネット１２２は、複数のルータ５０＃ｉ（ｉ＝ｇ，ｈ，…）及び複数の画像受信部５２＃ｉ（ｉ＝５，…）を含む。ＩＰでは、パケットが無限にネットワーク上を巡回することを防止するべくＩＰパケットヘッダのＴＴＬフィールドを使用し、ルータはＩＰパケットをルーティングする毎にＴＴＬ値をデクリメントして、ＴＴＬ値が０よりも小さくなると当該ＩＰパケットを破棄している。本実施形態では、ＴＴＬフィールドを利用する。本実施形態では、画像送信部１３０＃ｉからイントラネット１２０に収容されるどの画像受信部４４＃ｊ（ｊ＝１，２，…）までのホップ数が画像送信部１３０＃ｉからインターネット１２２に収容される画像受信部５２＃ｊ（ｊ＝５，…）までのホップ数よりも小さいことを前提としている。
図１０は図中の画像送信部１３０＃ｉの構成図であり、図３中の構成要素と実質的に同一の構成要素には同一の符号を附している。図１０に示すように、画像送信部１３０＃ｉは、画像符号化部６０＃ｉ、フレームタイプ別ＩＰパケット化部１５０＃ｉ及びＩＰパケット送信部６４＃ｉを有する。フレームタイプ別ＩＰパケット化部１３０＃ｉは、次の機能を有する。▲１▼Ｉフレーム、Ｐフレーム、Ｂフレームの各画像フレームをＩＰパケット化する。▲２▼以下のＴＴＬ値を含むＩＰパケットヘッダを作成してＩＰパケットに付加する。（ｉ）Ｉフレームについては、ＴＴＬ値をインターネット１２２に収容される画像受信部５２＃ｊ（ｊ＝５，…）までの最大ホップ数以上の値、例えば、１０とする。尚、ＴＴＬ値は画像送信部１３０＃ｉ毎の値でも良いし、全ての画像送信部１３０＃ｉ（ｉ＝１，２，…）について共通の値でも良い。（ｉｉ）Ｐフレーム及びＢフレームのＴＴＬ値は、画像送信部１３０＃ｉからイントラネット１２０に収容される画像受信部４４＃ｉ（ｉ＝１，２，…）までの最大のホップ数（＝３）以上且つインターネット１２２に収容される画像受信部５２＃ｉ（ｉ＝５，…）までの最小ホップ（＝４）よりも小さい値、例えば、３とする。尚、Ｐフレームを画像受信部５２＃ｉに送信する場合には、ＰフレームのＴＴＬをＩフレームのＴＴＬと同じ値にする。
ルータ４２＃ｉ（ｉ＝ａ，ｂ，…），５０＃ｉ（ｉ＝ｇ，ｈ，…）は、次の機能を有する。▲１▼ＩＰパケットを受信すると、ＩＰパケットヘッダのＴＴＬをデクリメントして、ＴＴＬが０以上であるとき、送信先ＩＰアドレスに該当する出方路にＩＰパケットを送信する、ＴＴＬが０よりも小さいとき、当該ＩＰパケットを破棄する。▲２▼ＩＰパケットを受信すると、ＩＰヘッダのＩＰアドレスに従ってルーティングする。図１１は図９の動作説明図である。図１１を参照して、図９の動作説明をする。
（ａ）  画像フレーム送信部１３０＃１から画像受信部４４＃１に送信する場合
画像フレーム送信部１３０＃１は、配信する画像データをＩフレーム／Ｐフレーム／Ｂフレームに符号化して、符号化画像データをＩＰパケット化する。ＩＰパケット化されたフレーム画像のＩフレームのＴＴＬ＝１０，Ｐ／ＢフレームのＴＴＬ＝３をパケットヘッダに設定して、図１１中の（１００）に示すように、ＩＰパケットをイントラネット１２０に送信する。画像受信部４４＃１宛てのＩＰパケットは、ルータ４２＃ａでＴＴＬがデクリメントされて、図１１中の（１０１）に示すように、ＩフレームについてはＴＴＬ＝９，Ｐ／ＢフレームについてはＴＴＬ＝２となり、ルータ４２＃ｄでＴＴＬがデクリメントされて、図１１中の（１０２）に示すように、ＩフレームについてはＴＴＬ＝８，Ｐ／ＢフレームについてはＴＴＬ＝１となり、画像受信部４４＃１で受信される。尚、画像受信部４４＃２宛ての場合は、ＩＰパケットはルータ４２＃ｅでＴＴＬがデクリメントされて、図１１中の（１０３）に示すように、ＩフレームについてはＴＴＬ＝７，Ｐ／ＢフレームについてはＴＴＬ＝０となり、画像受信部４４＃２で受信される。即ち、イントラネット１２０に収容される画像受信部４４＃ｉ（ｉ＝１，…）は、Ｉフレーム，Ｐフレーム及びＢフレームを受信することができる。
（ｂ）  画像フレーム送信部４０＃１から画像受信部５２＃４に送信する場合
画像フレーム送信部１３０＃１が画像受信部５２＃４宛てのＩＰパケットを送信し、ＩＰパケットはルータ４２＃ａ，４２＃ｄを経由して、ルータ５０＃ｇに送信されるまでの処理は、図１１中の（１００）〜（１０２）と同様である。画像受信部５２＃４宛てのＩＰパケットは、ルータ５０＃ｇでＴＴＬがデクリメントされて、図１１中の（１０４）に示すように、ＩフレームについてはＴＴＬ＝７，Ｐ／Ｂフレームについては、ＴＴＬ＝０となり、ルータ５０＃ｈでＴＴＬがデクリメントされて、図１１中の（１０５）に示すように、Ｉフレームについては、ＴＴＬ＝６となり画像受信部５２＃４に送信され、Ｐ／Ｂフレームについては、負の値となり破棄される。即ち、インターネット１２２に収容される画像受信部５２＃４は、Ｉフレームのみを受信することができる。以上説明した実施形態によれば、特別の回路を設けることなく、ネットワーク層レベルのＩＰプロトコルを用いるだけで画像データが低帯域データに変換することができ、コストを低減することができる。
産業上の利用可能性
以上説明した本発明によれば、ＩＰプロコトルを用いて低帯域ネットワークへの画像データの転送速度の制御を行うので符号化変換部が不必要となりコストを低減することができる。
【図面の簡単な説明】
図１は本発明の原理図；
図２は本発明の第１実施形態による画像伝送ネットワークの構成図；
図３は図２中の画像送信部の構成図；
図４は図２中のプロキシサーバの構成図；
図５は本発明の第２実施形態による画像伝送ネットワークの構成図；
図６は図５中の画像送信部の構成図；
図７はマルチキャストグループの参加許可のフローチャート；
図８は画像データの送信を示すシーケンスチャート；
図９は本発明の第３実施形態による画像伝送ネットワークの構成図；
図１０は図９中の画像送信部の構成図；
図１１は図９の動作説明図である。
【図１】
2003085907.tif 000003
【図２】
2003085907.tif 000004
【図３】
2003085907.tif 000005
【図４】
2003085907.tif 000006
【図５】
2003085907.tif 000007
【図６】
2003085907.tif 000008
【図７】
2003085907.tif 000009
【図８】
2003085907.tif 000010
【図９】
2003085907.tif 000011
【図１０】
2003085907.tif 000012
【図１１】
2003085907.tif 000013
【国際調査報告】
2003085907.tif 000014
2003085907.tif 000015
2003085907.tif 000016
2003085907.tif 000017