(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
再生順序を有し、時系列順で単位時間に伝送すべき単位データ群のデータ帯域が一定でないデータ群の送受信機間における伝送方法であって、
前記データ帯域と、前記データ群が伝送する伝送路で利用できる伝送帯域とを比較し、
該比較により、前記単位データ群で伝送欠落が予測されるデータを抽出し、
該抽出したデータを該抽出が行なわれた単位データ群より先行して伝送される前記伝送帯域に及ばないデータ構成群に、該伝送帯域を越えないように充当し、
前記のように確立されたデータ群を前記伝送路にのせて伝送し、
該伝送されたデータ群に充当されている前記データを検出し、
該検出したデータを蓄積し、
該蓄積されたデータと後に伝送され該データと対になる単位データ群とを再構成し、
該再構成された単位データ群を任意の時点で再生する、
ことを特徴とする蓄積型及びストリーミング併用データ伝送方法。
【請求項２】
再生順序を有し、時系列順で単位時間に伝送すべき単位データ群のデータ帯域が一定でないデータ群を取り扱う伝送システムであって、
前記データ帯域と、前記データ群が伝送する伝送路で利用できる伝送帯域とを比較する比較手段と、
該比較により前記単位データ群で伝送欠落が予測されるデータを抽出する抽出手段と、
該抽出したデータを該抽出が行なわれた単位データ群より先行して伝送される前記伝送帯域に及ばないデータ構成群に、該伝送帯域を越えないように充当する充当手段と、
前記のように確立されたデータ群を前記伝送路にのせて伝送する伝送手段と、
該伝送されたデータ群に充当されている前記データを検出する検出手段と、
該検出したデータを蓄積する蓄積手段と、
該蓄積されたデータと後に伝送され該データと対になる単位データ群とを再構成する再構成手段と、
該再構成された単位データ群を任意の時点で再生する再生手段と、
を有することを特徴とする蓄積型及びストリーミング併用データ伝送システム。
【請求項３】
再生順序を有し、時系列順で単位時間に伝送すべき単位データ群のデータ帯域が一定でないデータ群を再生順序に従って再生可能な再生装置に対して配信できる配信装置であって、
前記データ帯域と、前記データ群が伝送する伝送路で利用できる伝送帯域とを比較する比較手段と、
該比較により前記単位データ群で伝送欠落が予測されるデータを抽出する抽出手段と、
該抽出したデータを該抽出が行なわれた単位データ群より先行して伝送される前記伝送帯域に及ばないデータ構成群に、該伝送帯域を越えないように充当する充当手段と、
前記のように確立されたデータ群を前記伝送路にのせて伝送する伝送手段と、
を有することを特徴とするデータ配信装置。
【請求項４】
請求項３に記載のデータ配信装置から伝送されてきたデータを受信するデータ受信装置であって、
前記データ配信装置の前記伝送手段から伝送されたデータ群に充当されている前記データを検出する検出手段と、
該検出したデータを蓄積する蓄積手段と、
該蓄積されたデータと後に伝送され該データと対になる単位データ群とを再構成する再構成手段と、
該再構成された単位データ群を任意の時点で再生する再生手段と、
を有することを特徴とするデータ受信装置。
【請求項５】
再生順序を有し、時系列順で単位時間に伝送すべき単位データ群のデータ帯域が一定でないデータ群の送受信機間における伝送をコンピュータに行なわせるためのプログラムであって、
前記データ帯域と、前記データ群が伝送する伝送路で利用できる伝送帯域とを比較する機能と、
該比較により前記単位データ群で伝送欠落が予測されるデータを抽出する機能と、
該抽出したデータを該抽出が行なわれた単位データ群より先行して伝送される前記伝送帯域に及ばないデータ構成群に、該伝送帯域を越えないように充当する機能と、
前記のように確立されたデータ群を前記伝送路にのせて伝送する機能と、
該伝送されたデータ群に充当されている前記データを検出する機能と、
該検出したデータを蓄積する機能と、
該蓄積されたデータと後に伝送され該データと対になる単位データ群とを再構成する機能と、
該再構成された単位データ群を任意の時点で再生する機能と、
を有することを特徴とするコンピュータで実行可能な蓄積型及びストリーミング併用データ伝送プログラム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、蓄積型及びストリーミング併用データ伝送方法、伝送システム、配信装置及び伝送プログラムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、データを伝送する形態としてデータをパケットと呼ばれる小さな単体に分割し、このパケット単位でデータ伝送を行なうパケット通信が行なわれている。データには音声、静止画、動画といったように様々な種類があり、これらの種類に応じて取り扱うデータ量が異なってくるため、インターネットを介して各種のデータをダウンロードするのに要する時間もデータ量の増加に応じて増してくる。特に動画については、データ量が非常に大きいため動画データをダウンロードして自己の端末で早速に再生させたい場合であっても、この再生を開始できるまでかなりの待ち時間を費やしてしまう。最近ではデータすべてを完全にダウンロードすることなくダウンロードと再生を並行して行なう、すなわちダウンロード中にダウンロードが完了した一部のデータから再生を行なっていくストリーミング技術が発達し、これにより再生までの待ち時間が短縮されるようになった。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしこのような技術であっても、データを高品質で伝送し再生するにはいくつかの条件をクリアすることが必須となってくる。例えばデータ伝送方法の一つとして帯域を固定したまま伝送する固定ビットレートを用いた場合、時間軸に沿って帯域が変化するようなデータにおいてはその最大帯域を伝送路内で確保することが必須であり、確保できなければデータロスが生じ伝送先で再生できなくなるか、伝送路内で確保できる帯域までデータの品質を落とさなければならなくなる。昨今ではマシンスペックの飛躍的な向上とソフトウエアの多機能化と共に取り扱うデータの情報量も増加し、特に動画については深刻な問題である。通常、この最大帯域の確保が困難であることから、帯域を可変にして伝送する可変ビットレートを用いた方法も利用されているが、例えばＡＤＳＬ（Asymmetric Digital Subscriber Line）など利用状況により帯域変化の激しい伝送路においてはパケットロスが発生し易くなり、動画であれば再生のスピードがまちまちであったり、コマ落ちが発生した場合においては再生すらできなくなってしまう。
【０００４】
そこで本発明は、帯域が時間軸に沿って変動するデータの伝送に関し、帯域変化の影響を受けない中帯域や低帯域などで高品質なデータのストリーミングを可能にさせるデータ伝送方法、伝送システム、配信装置、伝送プログラムを提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明は上記課題を解決するために以下のように構成する。すなわち本発明の一態様によれば、再生順序を有し、時系列順で単位時間に伝送すべき単位データ群のデータ帯域が一定でないデータ群の送受信機間における伝送方法であって、前記データ帯域と、前記データ群が伝送する伝送路で利用できる伝送帯域とを比較し、該比較により前記単位データ群で伝送欠落が予測されるデータを抽出し、該抽出したデータを該抽出が行なわれた単位データ群より先行して伝送される前記伝送帯域に及ばないデータ構成群に、該伝送帯域を越えないように充当し、前記のように確立されたデータ群を前記伝送路にのせて伝送し、該伝送されたデータ群に充当されている前記データを検出し、該検出したデータを蓄積し、 該蓄積されたデータと後に伝送され該データと対になる単位データ群とを再構成し、該再構成された単位データ群を任意の時点で再生する、ようにする。
【０００６】
このようにすれば、伝送帯域を越える伝送データにおいても、この帯域を超えたデータを破棄したり、帯域を越えないようにデータを圧縮したりせずに、全てのデータを伝送路にのせることができる。また、先行して送られた帯域を越えるデータは伝送先で蓄積されているため、対になるデータが到着次第、いつでも再生が可能となる。
【０００７】
また、本発明の一態様によれば、再生順序を有し、時系列順で単位時間に伝送すべき単位データ群のデータ帯域が一定でないデータ群を取り扱う伝送システムであって、前記データ帯域と、前記データ群が伝送する伝送路で利用できる伝送帯域とを比較する比較手段と、該比較により前記単位データ群で伝送欠落が予測されるデータを抽出する抽出手段と、該抽出したデータを該抽出が行なわれた単位データ群より先行して伝送される前記伝送帯域に及ばないデータ構成群に、該伝送帯域を越えないように充当する充当手段と、前記のように確立されたデータ群を前記伝送路にのせて伝送する伝送手段と、該伝送されたデータ群に充当されている前記データを検出する検出手段と、該検出したデータを蓄積する蓄積手段と、該蓄積されたデータと後に伝送され該データと対になる単位データ群とを再構成する再構成手段と、該再構成された単位データ群を任意の時点で再生する再生手段と、を有するように構成する。
【０００８】
このように構成すれば、伝送帯域を越える伝送データにおいても、この帯域を超えたデータを破棄したり、帯域を越えないようにデータを圧縮したりせずに、全てのデータを伝送路にのせることができる。また、先行して送られた帯域を越えるデータは伝送先で蓄積されているため、対になるデータが到着次第、いつでも再生が可能となる。
【０００９】
また、本発明の一態様によれば、再生順序を有し、時系列順で単位時間に伝送すべき単位データ群のデータ帯域が一定でないデータ群を再生順序に従って再生可能な再生装置に対して配信できる配信装置であって、前記データ帯域と、前記データ群が伝送する伝送路で利用できる伝送帯域とを比較する比較手段と、該比較により前記単位データ群で伝送欠落が予測されるデータを抽出する抽出手段と、該抽出したデータを該抽出が行なわれた単位データ群より先行して伝送される前記伝送帯域に及ばないデータ構成群に、該伝送帯域を越えないように充当する充当手段と、前記のように確立されたデータ群を前記伝送路にのせて伝送する伝送手段と、を有するように構成する。
【００１０】
このように構成すれば、伝送帯域を越える伝送データにおいても、この帯域を超えたデータを破棄したり、帯域を越えないようにデータを圧縮したりせずに、全てのデータを伝送路にのせることができる。
【００１１】
また、本発明の一態様によれば、前記データ配信装置から伝送されてきたデータを受信するデータ受信装置であって、前記データ配信装置の前記伝送手段から伝送されたデータ群に充当されている前記データを検出する検出手段と、該検出したデータを蓄積する蓄積手段と、該蓄積されたデータと後に伝送され該データと対になる単位データ群とを再構成する再構成手段と、該再構成された単位データ群を任意の時点で再生する再生手段と、を有するように構成する。
【００１２】
このように構成すれば、先行して送られた帯域を越えるデータを蓄積しておくことができ、対になるデータが到着次第、いつでも再生が可能となる。また、本発明の一態様によれば、再生順序を有し、時系列順で単位時間に伝送すべき単位データ群のデータ帯域が一定でないデータ群の送受信機間における伝送をコンピュータに行なわせるためのプログラムであって、前記データ帯域と、前記データ群が伝送する伝送路で利用できる伝送帯域とを比較する機能と、該比較により前記単位データ群で伝送欠落が予測されるデータを抽出する機能と、該抽出したデータを該抽出が行なわれた単位データ群より先行して伝送される前記伝送帯域に及ばないデータ構成群に、該伝送帯域を越えないように充当する機能と、前記のように確立されたデータ群を前記伝送路にのせて伝送する機能と、該伝送されたデータ群に充当されている前記データを検出する機能と、該検出したデータを蓄積する機能と、該蓄積されたデータと後に伝送され該データと対になる単位データ群とを再構成する機能と、該再構成された単位データ群を任意の時点で再生する機能と、を有するようにプログラムを構成する。
【００１３】
このようなプログラムをコンピュータに実行させれば、伝送帯域を越える伝送データにおいても、この帯域を超えたデータを破棄したり、帯域を越えないようにデータを圧縮したりせずに、全てのデータを伝送路にのせることができる。また、先行して送られた帯域を越えるデータは伝送先で蓄積されているため、対になるデータが到着次第、いつでも再生が可能となる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。
図１は、時間経過に伴って変化する動画データの情報量を示したものである。この図で、横軸は時間を表し、記号Ｆに続く番号は単位時間間隔の時間の推移を番号付けたものである。また、縦軸は動画データの情報量を表し、アルファベットと数字により表される箱は例えばパケットのようなデータ単位を再生順に番号付けたものである。この例では、より下に位置し、より左に位置するデータ単位（ａ１）から再生が始まる。なお、以下の説明を簡単にするためにデータ単位の集合（ａ１からｘ５まで）をデータ群、単位時間あたりのデータ単位の集合（例えば、ａ１からａ６まで）を単位データ群とする。
【００１５】
さて、この図から明らかなように情報量は時間に応じてまちまちである。この中でも、Ｆ４、Ｆ１２、Ｆ１３及びＦ２３は情報量が最大（以下、最大帯域とする）となり、この動画データを例えばインターネットなどのネットワークを介して伝送するには伝送路内で最大帯域を確保できなければならず、動画データが有するような最大帯域を確保することは非常に困難であり、伝送路内で確保できる帯域を越えたデータは欠落する。
【００１６】
図２は、図１で示した動画データの情報量と伝送路内で確保できる帯域とを比較させたものである。図の記号ｔｈで示す点線ラインが伝送路内を単位時間に伝送できる情報量の閾値ｔｈである。この場合、前述した最大帯域以外にもＦ６、Ｆ２０及びＦ２２において伝送路の帯域外となり欠落が予測されるデータが存在する。図において、閾値ｔｈを超えて伝送時に欠落が予測されるデータは黒で塗りつぶして示した。
【００１７】
図３は、図２で示した欠落が予測されるデータを閾値ｔｈを超えない他の単位データ群の空き帯域に収容させた例を示している。この図では、欠落データはそれの所属する単位データ群よりも先に伝送される単位データ群の空き帯域に図の矢印で示すように収容されている。例えば、Ｆ４の欠落データｄ７及びｄ８がＦ３のＣ４の上に収容されている様子がわかる。この状態で各単位データ群を伝送させることにより、伝送時のデータ欠落を防止することができる。
【００１８】
図４は、動画データを伝送させた後、伝送先において図３で収容された欠落データを図２で示される元の配置に戻す様子を示したもので、その戻される様子が図の矢印で示されている。このように元の配置に戻すことで、オリジナルの動画データと同様な品質の再生が行なえる。
【００１９】
なお、本実施の形態においては予測される欠落データを単位データ群内でデータ単位を時系列順に並べたときの最後尾からカウントして空き帯域に収容させているが、欠落データを特定せずに、欠落が予測されるデータ単位の数だけ同一の単位データ群からデータ単位を任意に指定して空き帯域に収容させるようにしてもよい。
【００２０】
ここで、以上のような伝送を行なうために必要なブロックを示す。図５は、上記のような手法で伝送を行なうシステムのブロック図である。１は、図１に示すような動画データをチェックして図２に示すように伝送路で許可される情報量の閾値ｔｈを超えていないか比較する比較部である。２は、前記比較した結果として欠落が予測される欠落データ及びこれが属する単位データ群よりも先に伝送される単位データ群の空き帯域を抽出する抽出部である。３は、前記抽出結果に基づき、欠落データを先行して伝送される単位データ群の空き帯域に再生順の早いものから順に充当する充当部である。４は、前記充当され閾値ｔｈ内に情報量を抑えたデータ群を伝送路に伝送する送信部である。５は、伝送されたデータ群を受信する伝送先の受信部である。６は、受信した各単位データ群から先行して伝送された欠落データを検出する検出部である。７は、前記検出した欠落データを蓄積する蓄積部である。８は、受信した単位データ群と蓄積部で蓄積された対の欠落データとを再構成する再構成部である。９は、前記再構成された動画データを時系列順に従って再生する再生部である。
【００２１】
また、このようなシステムを構成するハードウエア構成は送受信共に図６に示されるように、プログラムを実行する演算部１１、動画データなどを記録する記録部１２、ＲＯＭやＲＡＭなどの記憶部１３及び伝送路を介して通信する通信部１４とでバス１５を介して構成できる。
【００２２】
次に、本システムの動作を図７の動作フローに従って説明する。
先ず比較部１で、伝送する動画データのチェックを行ない（Ｓ１）、伝送路内で利用できる帯域の確認をする（Ｓ２）。続いて、この帯域に単位データ群が収まるかどうかを抽出部２でチェックし、欠落データを予測する（Ｓ３）。欠落データがある場合にはそれの属する単位データ群よりも先に伝送される単位データ群の空き帯域を抽出部２で予測し（Ｓ４）、充当部３で欠落データをこの空き帯域に収容する（Ｓ５）。欠落データの収容が完了すると（Ｓ６）、データ群を送信部４で伝送路に伝送する（Ｓ７）。なお、ステップＳ３において欠落データが存在しない場合には、そのままの配置で伝送する（Ｓ７）。
【００２３】
伝送されたデータ群を受信部５で受信すると（Ｓ１１）、検出部６でデータ群をチェックし（Ｓ１２）、欠落データの有無を検出する（Ｓ１３）。欠落データがある場合には欠落データを抽出して蓄積部７に蓄積し（Ｓ１４）、それ以外のデータはデータ送出され（Ｓ１５）、再生部で複合化されて再生される（Ｓ１６）。ステップＳ１３で欠落データが検出されなかった場合には、対となる欠落データが蓄積部７に蓄積されているかどうかの確認が行なわれ（Ｓ１７）、蓄積されていなければ、ステップＳ１５の処理のデータ送出がなされ、データ再生される（Ｓ１６）。ステップＳ１７で蓄積されていることが確認されると、再構成部８で当該単位データ群と、これと対の蓄積部７に蓄積された欠落データとが再構成されてオリジナルの状態に戻される（Ｓ１８）。そして、ステップＳ１５の処理でデータ送出され、データ再生される（Ｓ１６）。
【００２４】
なお、この動作においては欠落データを先行して送るため、蓄積部７への書き込みはこのデータ量のみで十分であるため、伝送先においての処理の負担も軽くなる。
【００２５】
また、上記以外の理由で起こりうる伝送データの遅延等を考慮すると、蓄積部７に一定の量のデータ群を蓄積しておいてから再生を開始するようにしてもよい。
【００２６】
また、本実施の形態においては動画データを使用して説明したが、その他にも例えば音声データや画像データなどにおいても適用できる。
また、本実施の形態におけるデータ伝送方法を利用することにより、テレビ電話などの双方向リアルタイム通信が高品質で時差なく行なうこともできる。
【００２７】
また、上述した伝送路を大気中で与えられた帯域と考えると、例えば携帯電話におけるパケット通信を始めとする無線データ通信において、高品質でより安定した通信が行なえる。
【００２８】
以上より本実施の形態は、伝送データの帯域を平均化しかつ帯域確保が可能な例えば５００ｋｂｐ程度の低帯域でデータを伝送できるので、伝送路の帯域変化や伝送データの帯域オーバーなどによるデータロスやデータ欠落がなくなり、高品質でスムーズな再生が可能となる。さらに、帯域オーバーとなる欠落データは先行して送られ、蓄積されるので、伝送先に到着したデータ群は順次欠落データと再合成され再生されるので、再生までの待ち時間が大幅に短縮し、伝送元と伝送先間においてリアルタイム性の高い再生が可能となる。
【００２９】
【発明の効果】
以上述べたように本発明によれば、伝送データの帯域確保が可能な帯域でデータを伝送できるので、伝送路の帯域変化や伝送データの帯域オーバーなどによるデータロスやデータ欠落がなくなり、高品質でスムーズなデータ再生が可能となる。さらに、帯域オーバーとなる欠落データは先行して送られ蓄積され、伝送先に到着したデータ群は順次欠落データと再合成され再生されるので、再生までの待ち時間が大幅に短縮し、伝送元と伝送先間においてリアルタイム性の高い再生が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】時間経過に伴って変化する動画データの情報量を示した一例である。
【図２】図１で示した動画データの情報量と伝送路内で利用できる帯域とを比較させた一例である。
【図３】図２で示した欠落が予測されるデータを閾値ｔｈを超えない他の単位データ群の空き帯域に収容させた場合の一例である。
【図４】動画データの伝送先において、図３で収容された欠落データを図２で示される元の配置に戻す様子を示した図である。
【図５】システムのブロック図である。
【図６】システムのハードウエア構成図である。
【図７】システムの動作フローである。
【符号の説明】
１  比較部
２  抽出部
３  充当部
４  送信部
５  受信部
６  検出部
７  蓄積部
８  再構成部
９  再生部
【図１】
0003955474.tif 000002
【図２】
0003955474.tif 000003
【図３】
0003955474.tif 000004
【図４】
0003955474.tif 000005
【図５】
0003955474.tif 000006
【図６】
0003955474.tif 000007
【図７】
0003955474.tif 000008