(57)【要約】  ローカルデータ通信プロトコルによって制御される無線ネットワーク上で伝送するための冗長伝送誤り訂正手段を含む、ビデオデータのストリームをビデオ符号化で使用される画像群（ＧＯＰ）に基づいて符号化して、内部符号化および予測符号化を用いて画像の配列順序を規定して可視画像を生成するための方法。ビデオストリームは、連続したデータパケットＧにより構成され、各パケットＧは、伝送されるビデオデータを含む第１のセットＭおよび冗長アルゴリズムによって得られる冗長データを含む第２のセットを含む。この方法によれば、第１のデータセットＭは、少なくとも１つの画像群（ＧＯＰ）の全てのデータにより構成される。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ローカルデータ通信プロトコルによって管理される無線ネットワークを介した伝送のために冗長度によって伝送誤りを訂正する手段を含む、ビデオデータストリームをビデオ符号化で使用される画像群（ＧＯＰ）に基づいて符号化して、内部符号化および予測符号化を用いて前記画像の配置の順序を規定し、可視画像の生成を可能にする方法であって、前記ビデオストリームが、連続したデータパケットＧにより構成され、各パケットＧが、伝送される前記ビデオデータを含む第１のセットＭおよび冗長アルゴリズムによって得られる冗長データを含む第２のセットを含む、方法において、データの前記第１のセットＭが少なくとも１つの画像群（ＧＯＰ）の全てのデータにより構成されることを特徴とする、方法。
【請求項２】
前記画像群の前記全ての画像のサイズが、各画像を並置する領域内で前記データＭに追加されることを特徴とする、請求項１に記載のビデオデータストリームを符号化するための方法。
【請求項３】
前記画像群の各画像の絶対位置を含む索引表が前記データＭに追加されることを特徴とする、請求項１または２に記載のビデオデータストリームを符号化するための方法。
【請求項４】
各パケットＧが、所定のサイズＬのＫ個の第１のデータブロックおよびサイズＬのＮ個の冗長ブロックとして編成され、ＫがＭ／Ｌに等しく、除算Ｍ／Ｌの結果よりも高い次の整数値が、Ｍ／Ｌが整数でない場合にＫに割り当てられることを特徴とする、請求項１〜３のいずれか一項に記載のビデオデータストリームを符号化するための方法。
【請求項５】
Ｍ／Ｌが整数でない場合に存在する差（Ｋ×Ｌ−Ｍ）に対応するブロックの一部分が、スタッフィングデータ、たとえばゼロであると識別されたデータによって満たされることを特徴とする、請求項１〜４のいずれか一項に記載のビデオデータストリームを符号化するための方法。
【請求項６】
前記ブロックＫおよびＮのそれぞれについて、
−  それぞれの新規の画像群（ＧＯＰ）についてインクリメントされる前記画像群の数と、
−  各ブロックＫについて１からＫまでインクリメントされるＫの値と、
−  Ｋ＋１で開始し、かつＮ＋Ｋで終了するＮの値と、
−  Ｌの値と、
−  前記ブロックの数（１〜Ｋ＋Ｎ）と
を含む情報が追加されることを特徴とする、請求項４または５に記載のビデオデータストリームを符号化するための方法。
【請求項７】
請求項１〜６のいずれか一項に記載の方法によって編成され、かつ一連のデータパケットＧを含むビデオストリームであって、前記データパケットＧのそれぞれが、伝送されるネイティブビデオデータの第１のセットおよび誤り訂正冗長データの第２のセットにより構成される、ビデオストリームにおいて、前記第１のセットが少なくとも１つの画像群（ＧＯＰ）の全てのデータを含むことを特徴とする、ビデオストリーム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、たとえば、ＷｉＦｉタイプの通信プロトコルによって管理される無線デジタルネットワークでのビデオデータストリームの受信の信頼性および品質を強化する目的で、これらのストリームを符号化するための方法を扱う。関連するストリームは、マルチキャストモードで送信され、かつこの場合には比較的限定された周辺に配置された受信装置にこのストリームをブロードキャストする少なくとも１つの送信機から発生し、それにより、それらは、よりローカルな環境で動作するように設計された前述のような通信プロトコルで動作することができる。したがって、この受信装置には、受信された情報を処理および閲覧できるようにする少なくとも１つのソフトウェアアプリケーションが設けられる。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００２】
より具体的には、本発明によってもたらされるビデオデータは、ビデオ符号化において（特に圧縮、解凍、処理、ならびにビデオおよびオーディオの符号化のためのＭＰＥＧ規格において）従来使用されている画像群（ＧＯＰ）に基づき、かつ内部符号化および予測符号化を用いて画像の配置の順序を規定し、ビデオストリーム内の可視画像の生成を可能にする。本発明に関連して処理されるストリームは、同様に従来の伝送誤り訂正手段も含み、この訂正は、この場合には冗長度によって実行され、行列関数を実装するＡＬ  ＦＥＣ（アプリケーションレベルの前方誤り訂正）アルゴリズムとして知られているアルゴリズムを介して実行される。
【０００３】
本発明の方法は、リアルタイムおよび／または準リアルタイムで画像ストリームの伝送を非常に一般的に最適化するため、多くの実用的な用途を有することができるが、想定される用途の１つは、スポーツ大会またはショーの形式のイベントが開催されている閉じた空間の周辺内で前記イベントを事実上瞬時に放送することである。クライアント装置に伝送されるビデオストリームの品質は、主に、ビデオ画像の流れるような高品質の視聴を可能にするだけでなく、受信されたストリームに付加価値をもたらすことのできるプロセスを介して、たとえば、反復と、したがって必要に応じてスローモーションでのまたはさらにズーム効果を用いた特定のシーケンスの見直しとにより、視聴を強化することもできる。ビデオストリームの品質が保証されない場合、このようなプロセスは、ほとんど無意味になるはずである。
【０００４】
ビデオストリームは、通常、これを送信するための所定の細分化に従う連続した情報パケットの形態で伝送され、これらのパケットは、ごく一般に、伝送用に符号化される伝送される画像と、受信に問題がある場合に初期画像を復元しようとする再構築アルゴリズム向けに使用される追加情報とを含む。
【０００５】
このように、本発明の方法は、実際に、連続したデータパケットＧにより構成されるビデオストリームに適用され、それぞれのパケットＧは、知られているように、伝送されるネイティブビデオデータを含む第１のセットＭ（符号化されたビデオストリームの画像）および適切なアルゴリズムによって得られた冗長度データを含む第２のセットを含む。本発明によれば、データの第１のセットは、少なくとも１つの画像群（ＧＯＰ）の全てのデータＭにより構成される。
【０００６】
したがって、ビデオストリームで伝送される情報パケットの細分化は、伝送されるビデオデータパケットのアーキテクチャを編成する規格に関連して開発および定義された特定の画像群に、本発明に従って革新的に依拠する。ビデオストリームの送信を担当するコンピュータシステムと、したがってそれを駆動するソフトウェアとは、ビデオ符号化の世界で標準的な方式でフォーマットされたこれらの画像群（すなわちＧＯＰ）に基づく情報の細分化を実行し、特定の符号化された画像に基づいて具体的なアーキテクチャを識別する。データＭは、全てのデータを含む単一の画像群ＧＯＰまたは全く同一のパケット内の全てのデータを含むという同じ条件での２つ以上の画像群ＧＯＰに属し得る。
【０００７】
やはり本発明によれば、画像群の全ての画像のサイズは、たとえば１画像当たり２つのデータバイトを占める各画像を並置する領域でネイティブビデオストリームのデータＭに追加される。
【０００８】
さらに、１つの可能性によれば、画像群の各画像の絶対位置を含む索引表をデータＭに追加することができ、前記表は、たとえば、伝送される一連の符号化済みの画像の開始位置に位置する領域内に配置することができる。
【０００９】
実際に、本発明によれば、各パケットＧは、次いで所定のサイズＬのＫ個の第１のデータブロックおよびサイズＬのＮ個の冗長ブロックとして編成され、ＫはＭ／Ｌに等しく、除算Ｍ／Ｌの結果よりも高い次の整数値は、Ｍ／Ｌが整数でない場合にＫに割り当てられる。Ｍ／Ｌが整数でない場合にのみ存在する差（Ｋ×Ｌ−Ｍ）に対応するブロックの一部分は、次いでスタッフィングデータ、たとえばゼロであると識別されたデータによって満たされる。
【００１０】
好ましくは、本発明によれば、ブロックＫおよびＮのそれぞれについて、
−  それぞれの新規の画像群（ＧＯＰ）についてインクリメントされる画像群の数と、
−  各ブロックＫについて、１からＫまでインクリメントされるＫの値と、
−  Ｋ＋１で開始し、かつＮ＋Ｋで終了するＮの値と、
−  Ｌの値と、
−  ブロックの数（１〜Ｋ＋Ｎ）と
を含む情報が追加される。
【００１１】
次いで、ブロックＫおよびＮのそれぞれの長さは、上記情報の符号化が必要とするＬ＋ｎバイトになる。ビデオ符号化の規格（１つまたは複数のＧＯＰ）に基づいて、ネイティブビデオ情報のＫ＋Ｎ個のブロックへの細分化と組み合わされたこれら全ての追加データの存在は、ビデオストリームの伝送の制御を著しく改善することを可能にする。ビデオストリームの伝送に不具合が生じると仮定される場合に実施される再構築動作が、提案された新規のアーキテクチャによって容易になることは明らかである。
【００１２】
さらに、本発明はまた、上記適用された方法によって編成され、かつ一連の符号化済みデータパケットＧを含むビデオストリームであって、このデータパケットＧのそれぞれが、伝送されるネイティブビデオデータの第１のセットおよび誤り訂正冗長データの第２のセットにより構成され、この第１のセットが少なくとも１つの画像群（ＧＯＰ）の全てのデータを含むことを特徴とする、ビデオストリームに関する。
【００１３】
本発明の方法によって構造化されたこのタイプのビデオストリームは、第１に、伝送されたストリームの視聴が非常に快適になるのに十分な品質で、したがってまた、伝送された信号に加えられる任意の後続プロセスがそれを実行するのに十分な情報プラットフォームに基づき得るのに十分な品質で受信を保証することを可能にする。
【００１４】
実際に、本発明は、十分に構造化されて情報が豊富なアーキテクチャに基づいて、ビデオ信号の伝送における欠陥に対するシステムの対処の最適化を可能にするように情報、すなわち送信されるネイティブビデオストリームの編成を実現する。
【００１５】
ここで、最適化されたビデオストリームを生成するための様々な実現可能なステップを示す、本発明の方法の例示的な実装形態を表す添付図を参照して、本発明を以下でより詳細に説明する。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明に関連して使用される画像群の編成を概略的に表す。
【図２】同じデータパケットについて、画像群のそれぞれ符号化された画像のサイズのネイティブビデオストリームへの追加を示す。
【図３】索引表がデータに追加されるときの画像パケットのサイズＭを示す。
【図４】Ｋ×Ｌ＞Ｍのときにスタッフィングを追加できる、データパケットＭの長さＬのＫ個のブロックへの細分化を表す。
【図５】冗長度による符号化（ＦＥＣ）によるＮ個のブロックの追加を示す。
【図６】最後に、伝送される情報を強化し、かつ必要に応じてデータ回復の後続の実施を容易にする追加パラメータの追加を示す。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
図１を参照すると、伝送誤り訂正機能を符号化する前に伝送されるネイティブビデオストリームを形成するデータの第１のセットは、画像群の全てのデータにより構成される。このデータ編成構造は、具体的にはＭＰＥＧ規格によって規定されているため、ビデオ符号化の分野でよく知られている。これらの画像群、すなわちＧＯＰは、いくつかの特定のタイプの符号化に起因する画像が構成される性質および順序を規定する。これらの画像のグループ分けは、実際には特定のシリーズを形成し、このシリーズは、ビデオストリームの符号化を構成するように周期的に繰り返される。したがって、内部符号化Ｉを用いる画像および予測符号化を用いる画像があり、後者は、過去の画像に基づく予測符号化を有する画像と、双方向予測符号化を有する画像Ｂとの２つのタイプとすることができる。画像Ｐは、動き予測により、画像Ｉまたは過去の画像Ｐとの差についての情報を含む。画像Ｂは、画像群内の過去および未来の画像ＩまたはＰとの差についての情報を含む。
【００１８】
情報について、画像ＩまたはＰを参照画像として使用することができるが、これは、画像Ｂの場合に一般的でない。要するに、可視画像は、画像群に含まれる符号化済み画像から生成され、多数の符号化済み画像としても表され、ビデオストリーム転送レートを保証するように符号化するときに構築される。
【００１９】
具体的には、図１に示してあるように、画像群Ｎ（ＧＯＰ  Ｎ）は参照画像Ｎから始まり、その後、前記画像群を規定する特定の順序で画像ＰおよびＢが続く。伝送されるビデオストリームは、この画像群Ｎと、その後、初めの画像ＩＮ＋１が新規の参照画像である画像群Ｎ＋１が続き、それに先行して画像群Ｎ−１などとなる。これらの画像群ＧＯＰＮは、符号化済みのビデオストリームを形成する。本発明では、送信されるビデオデータパケットの細分化の基礎は、これらの画像群により構成される。図１は、そのうちの１つのみを示しているが、ビデオデータパケットＭでは、そのうちの２つ以上が存在することもできる。
【００２０】
図２は、本発明の方法の別の機能を示し、これにより、これらの画像のそれぞれを並置する領域内の画像群の全ての画像Ｉ、Ｐ、Ｂのサイズを加算することによってビデオストリームの符号化が強化される。図３においてビデオデータパケットの開始位置に現れる索引表の余分な追加は、符号化済みのビデオ情報をさらに埋め込み、その全体が第１の符号化済みのサイズＭのセットを形成する。
【００２１】
この長さまたはサイズＭは、（図４においても）長さＬのＫ個のブロックへの細分化を目標とする計算の起点であり、Ｌは定数であり、Ｋは整数である。ＭをＬで除算した結果が整数でないとき、直上の整数値がＫに割り当てられる。ほとんどの場合、Ｋ×Ｌ＞Ｍである。図４に示すように、この仮定が与えられると、スタッフィングを加えて長さＬのＫ個の完全なブロックを得る。これは、単にブロックＫにゼロを追加することを含み、このゼロは、プログラムによってスタッフィング値として識別される。
【００２２】
これまで、主題は、ビデオ符号化、すなわちビデオストリームの伝送を目的とする画像の符号化であり、最終的には復号化後に可視画像の生成を可能にする。図５および図６は、任意の伝送誤りの訂正の考え方を追加している。前述の通り、この場合、誤り訂正は、ＡＬ  ＦＥＣ（アプリケーション層の前方誤り訂正）タイプのそれ自体知られているアルゴリズムを使用することにより、冗長度によって実行される。誤り訂正符号化は、やはり長さＬのＮ個の余分なデータブロックを追加することになる行列関数を実装する。これらは、図５および図６に現れるブロックＫ＋１〜Ｋ＋Ｎである。
【００２３】
処理の実現可能性をさらに最適化することを目的とする本発明に特有の最終的な動作によれば、ブロックＫおよびＮのそれぞれについて、詳細には、それだけに限定されるものではないが、
−  それぞれの新規の画像群（ＧＯＰ）についてインクリメントされる群の数と、
−  各ブロックＫについて１からＫまでインクリメントされるＫの値と、
−  Ｋ＋１で開始し、かつＮ＋Ｋで終了するＮの値と、
−  Ｌの値と、
−  ブロックの数（１〜Ｋ＋Ｎ）と
を含む情報が追加される。
【００２４】
実際に、この相補的な情報は、ビデオ信号伝送の欠陥に対するシステムの応答を最適化できるように情報、すなわち冗長ブロックを含み、送信されるビデオストリームのセットをより良好に編成する。これは、実際に、個別に取得されたデータをブロックに提供して、誤りをより良好に追跡し、それをデータパケット内に配置する。
【００２５】
本発明は、当然のことながら、各図を参照して記述および説明された例に限定されるものではなく、特許請求の範囲に含まれる変形形態および変更形態を包含する。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【国際調査報告】
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