JP2004159042A - Information processor, information processing method, and program - Google Patents

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To more suitably acquire packet data and to reproduce data. <P>SOLUTION: When a lost packet is judged to exist in a step S23, a data reproduction part of a client supplies the acquired packet and information to a packet restoration part. The packet restoration part performs a packet restorability judging processing in a step S24. A CPU judges in a step S25 whether restoration is possible or not based on the judged result in the step S24. When restoration is possible, the packet restoration part performs a data packet restoration processing and restores lost data packet in a step S26. When the restoration is impossible, the CPU requests retransmission of the lost packet from a server through a communication part. The invention can be applied to a streaming data distribution system. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO

Description

【００６７】
式（１）において、右辺第１項はＮ＋Ｍ行Ｎ列の行列であり、その第１行乃至第Ｎ行はデータパケット１０１に対応する送信データＳ_１乃至Ｓ_Ｎを生成するための係数であり、第Ｎ＋１行乃至第Ｎ＋Ｍ行は冗長パケット１０２に対応する送信データＳ_Ｎ＋１乃至Ｓ_Ｎ＋Ｍを生成するための係数である。この第Ｎ＋１行乃至第Ｎ＋Ｍ行の各成分の値は、「０」または「１」のいずれかが任意に設定される。なお、式（１）において、各成分の加算は、対応するビットごとのＥＯＲ演算を用いて行う。
【００６８】
式（１）の左辺の送信データＳ_１乃至Ｓ_Ｎは、それぞれ、右辺第２項のデータＤ_１乃至Ｄ_Ｎに対応し、送信データＳ_Ｎ＋１乃至Ｓ_Ｎ＋Ｍは、それぞれ、データＤ_１乃至Ｄ_Ｎより任意に選択されたデータのＥＯＲ演算結果である。
【００６９】
式（１）の右辺第１項の行列は、パケット生成部１４により生成される。この行列の第１行乃至第Ｎ行の各成分は、Ｎ行Ｎ列の単位行列を形成するように構成され、第Ｎ＋１行乃至第Ｎ＋Ｍ行の各成分は、例えば、ランダム関数等を用いて、「０」または「１」のいずれかの値がランダムに設定される。なお、ＥＯＲ演算されるデータの個数はいくつであってもでもよいが、データＤ_Ｎ＋１乃至Ｄ_Ｎ＋Ｍの各データ間でその個数を統一したり、所定の個数以上に限定したりする等、個数の範囲に制限を設けるようにしてもよい。
【００７０】
なお、式（１）の右辺第１項の行列は、演算に用いられるまでに生成されていれば、どのようなタイミングで生成されてもよく、データ送信処理を行う前より予め準備されていてもよいし、演算の際に算出されるようにしてもよい。また、この行列は、ブロック毎に異なる成分の行列を使用するようにしてもよいし、全てのブロックにおいて共通の行列を使用するようにしてもよい。
【００７１】
さらに、演算に使用された式（１）の右辺第１項の行列は、後述するように、データを受信するクライアント３によるパケット復元処理においても使用される。すなわち、データの授受を行うサーバ１およびクライアント３において、同じブロックに対しては、共通の行列を用いて処理できるように、式（１）の右辺第１項の行列に関する情報を共有する必要がある。この情報の共有は、クライアント３がサーバ１にデータの配信を要求する際に行うようにしてもよいし、サーバ１で使用された式（１）の右辺第１項の行列に関する情報をデータパケット１０１や冗長パケット１０２に付加することによって行うようにしてもよいし、上述した以外の方法であってもよい。
【００７２】
この、式（１）の右辺第１項の行列に関する情報は、その行列の各成分の内容を直接表す情報であってもよいし、間接的に行列の各成分の内容を表す情報であってももちろんよい。例えば、その行列の各成分がランダム関数によって決定されている場合、そのランダム関数の「種」を表す情報を式（１）の右辺第１項の行列に関する情報とすることも可能である。
【００７３】
なお、ＥＯＲ演算するデータの選択方法（すなわち、式（１）の右辺第１項の行列の第Ｎ＋１行乃至第Ｎ＋Ｍ行の各成分の値の決定方法）は、上述したランダムに選択する以外の方法であってもよく、例えば、複数の所定の組み合わせを用いる等、どのような方法であってもよい。さらに、パケット生成部１４が生成した誤り訂正用のパケットの性能評価を行い、それらの中から性能の良いパケットの組み合わせを選択し、冗長パケット１０２として採用するようにしてもよい。
【００７４】
また、生成される冗長パケット１０２のパケット数（Ｍ個）は、実用的な範囲であればいくつであってもよいが、１ブロックのデータに対して冗長パケット数を増加させると、データパケットの復元能力が上がるとともに、配信されるデータ量や処理に必要な負荷が増加するという特徴があり、システムやネットワーク等の環境や配信データの内容等に合わせて、最適な冗長パケット数を選択するのが望ましい。
【００７５】
以上のようにして、式（１）の演算により誤り訂正用のデータを生成したパケット生成部１４は、生成された各データをパケット化し、冗長パケット１０２を生成する。
【００７６】
図４に戻り、ステップＳ２の処理を行い、冗長パケット１０２を生成したパケット生成部１４は、ＣＰＵ１１に制御され、生成されたデータパケット１０１および冗長パケット１０２を通信部３４に供給する。
【００７７】
ステップＳ３において、通信部３４は、取得したデータパケット１０１および冗長パケット１０２を、所定のプロトコルに従い、ネットワーク２を介して配信先のクライアント３に送信する。
【００７８】
そして、ステップＳ４においてＣＰＵ１１は、データ送信処理を終了するか否かを判定する。未送信の配信データが存在し、終了しないと判定した場合、ＣＰＵ１１は、ステップＳ１に処理を戻し、次のブロックに対して、上述した処理を繰り返す。また、例えば、要求された配信データの送信が完了したり、ユーザやクライアント３より配信停止の指示を取得したりして、データ送信処理を終了すると判定した場合、ＣＰＵ１１は、データ送信処理を終了する。
【００７９】
以上のように、配信データは、サーバ１により、所定のブロックごとにデータ送信処理を施され、パケット単位でクライアント３に配信される。
【００８０】
図６は、サーバ１よりクライアント３に送信されるパケットの様子の例を示す模式図である。図６Ａに示されるように、サーバ１は、ブロック毎に生成されたデータパケットおよび冗長パケットを、ブロック毎に送信する。
【００８１】
すなわち、サーバ１は、第（Ｔ−１）ブロックの最後の冗長パケット１１１−Ｍに続いて、第Ｔブロックのデータパケット１１２−１乃至１１２−Ｎ、および冗長パケット１１３−１乃至１１３−Ｍを送信する。
【００８２】
そして、サーバ１は、第Ｔブロックの最後の冗長パケット１１３−Ｍを送信すると、次のブロックである第（Ｔ＋１）ブロックのデータパケットを、データパケット１１４−１、１１４−２、・・・という具合に順次送信する。
【００８３】
パケットの送信先であるクライアント３は、通信部８４において各パケットを受信するが、ネットワーク２等のパケット転送経路上において、図６Ｂに示されるようなクライアント３に受信されたパケットをブロック毎に整列させた例のように、一部のパケットをロスしている場合がある。図６Ｂにおいて、クライアント３は、第Ｔブロックのデータパケット１１２−１乃至１１２−４、並びに冗長パケット１１３−２をロスしている。
【００８４】
クライアント３は、後述するようにデータ受信処理を行い、受信した冗長パケット１１３−１、１１３−３乃至１１３−Ｍを用いて、このようにロスしたデータパケット１１２−１乃至１１２−４を復元することが可能か否かを判定し、可能である場合は復元処理を行い、不可能である場合はサーバ１にロスしたパケットの再送を要求する。
【００８５】
図６Ｂの第Ｔブロックに対する処理を例にして、クライアント３によるデータ受信処理を、図７のフローチャートを参照して説明する。
【００８６】
配信データの送信先であるクライアント３の通信部８４は、ステップＳ２１において、パケットの受信制御処理を行い、ネットワーク２を介してサーバ１より供給された第Ｔブロックのデータパケット１１２−５乃至１１２−Ｎ、並びに冗長パケット１１３−１、１１３−３乃至１１３−Ｍを順次取得し、バス７０を介してデータ再生部６４に供給する。
【００８７】
なお、受信されたパケットは、通信部８４に内蔵されるＲＡＭに一時保持され、後述するステップＳ２２の処理において、対象ブロックのパケット受信が完了したと判定された場合に、ブロック毎にデータ再生部６４に供給されるようにしてもよい。また、受信されたパケットがＣＰＵ６１に内蔵されるＲＡＭ、ＲＡＭ６３、または記憶部８３に保持されるようにしてももちろんよい。さらに、受信されたパケットは、データ再生部６４に供給される際に、パケット復元部６５にも供給されるようにしてもよい。
【００８８】
ステップＳ２２において、ＣＰＵ６１は、通信部８４を制御して、受信対象ブロックのパケット受信が完了したか否かを判定する。受信対象ブロックについて未受信のパケットが存在し、受信対象ブロックのパケット受信が完了していないと判定した場合、ＣＰＵ６１は、処理をステップＳ２１に戻し、パケットの受信制御処理を繰り返す。
【００８９】
ステップＳ２２において、受信対象ブロックのパケットを全て受信し、受信が完了したと判定した場合、ＣＰＵ６１は、ステップＳ２３に処理を進める。
【００９０】
なお、パケットが受信される順番はパケットの到着順であり、送信された順序でパケットが受信されるとは限らない。従って、ＣＰＵ６１は、予め定められた所定の時間内において上述したようにステップＳ２２の判定処理を行う。ステップＳ２１およびＳ２２の処理を繰り返し、所定の時間が経過した場合、ＣＰＵ６１は、ステップＳ２２において、受信対象ブロックのパケット受信が完了したと判定し、処理をステップＳ２３に進める。
【００９１】
例えば、図６Ｂに示されるように、第Ｔブロックのデータパケット１１２−１乃至１１２−４をロスしており、所定の時間が経過しても、受信対象ブロックについて未受信のパケットが存在する場合、ＣＰＵ６１は、それらのパケットをロスしたと判定し、対象ブロックのパケット受信が完了したと判定し、ステップＳ２３に処理を進める。
【００９２】
ステップＳ２３において、ＣＰＵ６１に制御されたデータ再生部６４は、供給されたデータパケットが１ブロック分揃っているかを確認し、ロスしたデータパケットが存在するか否かを判定する。ロスしたデータパケットが存在すると判定した場合、データ再生部６４は、取得したデータパケットおよび冗長パケット、並びに、式（１）の右辺第１項に関する情報をパケット復元部６５に供給し、処理をステップＳ２４に進める。
【００９３】
ステップＳ２４において、データ再生部６４より各種のデータを取得したパケット復元部６５は、ロスしたデータパケットについてパケット復元可能性判定処理を行い、処理結果をＣＰＵ６１に供給する。パケット復元可能性判定処理の詳細については、図８乃至図１０のフローチャートを参照して後述する。
【００９４】
ＣＰＵ６１は、ステップＳ２５において、取得したパケット復元可能性判定処理結果に基づいて、ロスしたデータパケットが復元可能であるか否かを判定し、復元可能であると判定した場合、ＣＰＵ６１は、処理をステップＳ２６に進める。
【００９５】
ステップＳ２６において、パケット復元部６５は、ＣＰＵ６１に制御され、ロスしたデータパケット復元処理を行う。データパケット復元処理の詳細については、図１１および図１２のフローチャートを参照して説明する。
【００９６】
データパケット復元処理によりロスしたデータパケットを復元すると、パケット復元部６５は、復元したデータパケットをデータ再生部６４に供給する。
【００９７】
ＣＰＵ６１に制御されたデータ再生部６４は、ステップＳ２７において、取得したデータパケット群より１ブロック分の配信データを再生し、出力部８２等に供給する。配信データを供給された出力部８２は、取得した配信データに対応する画像や音声等を所定の出力方法で出力する。
【００９８】
ＣＰＵ６１は、ステップＳ２８において、データ受信処理を終了するか否かを判定し、配信されるデータの受信が完了しておらず、終了しないと判定した場合、処理をステップＳ２１に戻し、次のブロックに対して、それ以降の処理を繰り返す。
【００９９】
ステップＳ２８において、配信データの受信が完了したり、ユーザより処理中止の指示を受け付けたりしてデータ受信処理を終了すると判定した場合、ＣＰＵ６１は、ステップＳ２９に処理を進めて終了処理を行った後、データ受信処理を終了する。
【０１００】
ステップＳ２３において、対象ブロックのデータパケットを全て受信しており、ロスしたデータパケットが存在しないと判定した場合、データ再生部６４は、処理をステップＳ２６に進め、データパケット復元処理を実行する。
【０１０１】
ＣＰＵ６１は、ステップＳ２５において、例えば、ロスしたパケットが多すぎる場合等、ロスしたパケットが復元可能でないと判定した場合、処理をステップＳ３０に進め、ロスしたパケットの再送が可能であるか否かを判定する。
【０１０２】
ストリーミング配信において、通常、パケットの転送レートは、数回の再送が有り得ることを前提に設定されている。従って、サーバ１やネットワーク２の負荷状況等が良好であり、かつ、対象ブロックに対するパケット受信制御処理を終了するまでの時間（ステップＳ２２において考慮される所定の時間）が十分残されている場合、クライアント１は、ロスしたデータパケットの再送を要求することができる。
【０１０３】
ステップＳ３０において、例えば、要求するデータパケット数が予め定められた所定の回数以上である場合、サーバ１やネットワーク２の負荷が大きい場合、または、再送に必要な時間が残されていない場合等において、再送が不可能であると判定した場合、ＣＰＵ６１は、処理をステップＳ２７に戻し、それ以降の処理を繰り返す。なお、この場合、対象ブロックのデータパケットが揃っていないので、このブロックの再生処理はエラーになり、例えば、画像データの場合、次のブロックのデータが再生されるまで、その再生画像はフリーズしたりする。
【０１０４】
また、ステップＳ３０において、再送が可能であると判定された場合、ＣＰＵ６１は、処理をステップＳ３１に進め、通信部８４を制御して、ロスしたデータパケットの再送を要求する。そして、ＣＰＵ６１は、処理をステップＳ２１に戻し、要求したデータパケットを受信するために、現在の対象ブロックに対して、それ以降の処理を繰り返す。
【０１０５】
以上のようにして、クライアント３は、サーバ１より供給されるパケットを受信し、サーバ１によるストリーミング配信やライブ放送などを出力することができる。
【０１０６】
次に、図７のステップＳ２４において実行されるパケット復元可能性判定処理について説明する。
【０１０７】
受信したデータパケットおよび冗長パケットを取得したパケット復元部６５は、ロスしたデータパケットを復元する前に、復元が可能であるか否かを判定する。
【０１０８】
クライアント３がＫ個のデータパケット、および、サーバ１より送信されたＭ個の冗長パケットのうち、Ｌ個の冗長パケットをロスしたものとし、ロスしたデータパケットに含まれるデータをＰ_１乃至Ｐ_Ｋとすると、パケット復元部６５によるデータパケットの復元は、以下に示す式（２）の連立一次方程式において、Ｐ_１乃至Ｐ_Ｋの解を求めることによって行われる。
【０１０９】
【数２】

【０１１０】
なお、式（２）において、各成分の加算は、対応するビットごとのＥＯＲ演算を用いて行う。
【０１１１】
式（２）において、右辺第１項の行列の成分Ｑ_１乃至Ｑ_Ｍ−Ｌは、後述するように、受信したデータパケットおよび冗長パケットに含まれるデータより算出された変数である。
【０１１２】
式（２）の左辺第１項は、サーバ１と共有している式（１）の右辺第１項に関する情報に基づいて生成されたＭ−Ｌ行Ｋ列の行列であり、Ｐ_１乃至Ｐ_Ｋの係数を表す行列である。
【０１１３】
パケット復元部６５は、サーバ１と共有する式（１）の右辺第１項に関する情報に基づいて、式（１）の右辺第１項の行列の成分の中から、ロスしたデータパケット、および受信された冗長パケットの両方に対応する成分を抽出し、式（２）の左辺第１項の行列を生成する。
【０１１４】
例えば、図６Ｂに示されるような例の場合、パケット復元部６５は、サーバ１において演算に用いられた式（１）の右辺第１項の行列の、第Ｎ＋１行並びに第Ｎ＋３行乃至第Ｎ＋Ｍ行の、第１列乃至第４列を成分とする行列を生成する。
【０１１５】
この式（２）の左辺第１項の行列の各成分は、上述したように、Ｐ_１乃至Ｐ_Ｋの係数を表している。従って、この式（２）の左辺第１項の行列において、全ての成分の値が「０」である列が存在する場合、対応する変数Ｐ_１乃至Ｐ_Ｋの解を求めることができない。また、この式（２）の左辺第１項の行列の列数Ｋが行数Ｍ−Ｌより大きい場合、方程式の数より変数の数が多いことになり、パケット復元部６５は、変数Ｐの解を求めることができない。
【０１１６】
このように、パケット復元部６５は、式（２）の左辺第１項の行列に基づいて、簡易的に変数Ｐ_１乃至Ｐ_Ｋの解を算出可能か否かを判定することができる。
【０１１７】
図８のフローチャートを参照して、上述したパケット復元可能性判定処理の詳細について説明する。なお、以下において、式（２）の左辺第１項の行列の行数をＭ−Ｌとし、列数をＫとし、Ｘ行Ｙ列の成分の値をＡ_ＸＹとする。
【０１１８】
最初に、ステップＳ５１において、パケット復元部６５は、式（２）の左辺第１項の行列の、行数Ｍ−Ｌの値が列数Ｋの値以上であるか否かを判定し、行数Ｍ−Ｌの値が列数Ｋの値以上であると判定した場合、処理をステップＳ５２に進める。
【０１１９】
パケット復元部６５は、ステップＳ５２において、変数Ｙの値を「０」に設定し、ステップＳ５３において、変数Ｘの値を「０」に設定し、初期化する。
【０１２０】
ステップＳ５４において、パケット復元部６５は、式（２）の左辺第１項の行列について、成分Ａ_ＸＹの値が「１」であるか否かを判定する。成分Ａ_ＸＹの値が「０」であり、値が「１」でないと判定した場合、パケット復元部６５は、処理をステップＳ５５に進め、変数Ｘの値に「１」を加算し、対象を次の行の成分に変更する。
【０１２１】
そして、パケット復元部６５は、ステップＳ５６において、変数Ｘの値が行数Ｍ−Ｌ以下であるか否かを判定し、成分Ａ_ＸＹが存在するか否かを判定する。変数Ｘの値が行数Ｍ−Ｌ以下であると判定した場合、パケット復元部６５は、処理をステップＳ５４に戻し、新たな行の成分Ａ_ＸＹについてそれ以降の処理を繰り返す。
【０１２２】
パケット復元部６５は、ステップＳ５６において、変数Ｘの値がＭ−Ｌより大きいと判定した場合、第Ｙ列には、値が「１」である成分Ａ_ＸＹが存在しないので、処理をステップＳ５７に進め、復元不可能フラグを立てる。そして、パケット復元部６５は、判定結果としてフラグの状態をＣＰＵ６１に出力し、図７のステップＳ２５に処理を進める。
【０１２３】
また、ステップＳ５１において、式（２）の左辺第１項の行列の列数Ｋが行数Ｍ−Ｌより大きく、Ｍ−ＬがＫ以上ではないと判定した場合、パケット復元部６５は、処理をステップＳ５７に進め、復元不可能フラグを立てた後、判定結果としてフラグの状態をＣＰＵ６１に出力し、図７のステップＳ２５に処理を進める。
【０１２４】
上述したステップＳ２４において、成分Ａ_ＸＹの値が「１」であると判定した場合、パケット復元部６５は、処理をステップＳ５８に進め、変数Ｙの値に「１」を加算し、対象とする列を次の列に変更する。そして、パケット復元部６５は、ステップＳ５９において、変数Ｙの値は列数Ｋ以下か否かを判定し、成分Ａ_ＸＹが存在するか否かを判定する。
【０１２５】
変数Ｙの値が列数Ｋ以下であると判定した場合、パケット復元部６５は、処理をステップＳ５３に戻し、次の列に対して、それ以降の処理を繰り返す。
【０１２６】
変数Ｙの値が列数Ｋより大きいと判定した場合、全ての列について値が「１」である成分Ａ_ＸＹが存在するので、パケット復元部６５は、ステップＳ６０において、復元可能フラグを立てる。そして、パケット復元部６５は、判定結果としてフラグの状態をＣＰＵ６１に出力し、図７のステップＳ２５に処理を進める。
【０１２７】
以上のようにして、パケット復元部６５は、データパケット復元処理の前にパケット復元可能性判定処理を行う。これにより、クライアント３は、データパケット復元処理を行う前に、サーバ１に対してロスしたデータパケットの再送を要求することができる。
【０１２８】
以上において、パケット復元部６５は、式（２）に示される連立一次方程式を解くことによってロスしたデータパケットを復元するように説明したが、その際、パケット復元部６５は、値が「０」でない係数を選択するための処理方法であるピボット選択を用いたガウス消去法を利用して解を求める。ピボット選択を用いたガウス消去法は、前進消去および後退代入などのプロセスにより、方程式に含まれる変数を減らすことにより、解を算出する方法である。
【０１２９】
この場合、パケット復元部６５が、このピボット選択を用いたガウス消去法を用いたデータパケット復元処理の一部を行いながら、ロスしたデータパケットの復元可能性判定処理を行うようにしてもよい。
【０１３０】
図９のフローチャートを参照して、ピボット選択を用いたガウス消去法を用いたパケット復元可能性判定処理を説明する。
【０１３１】
最初に、パケット復元部６５は、ステップＳ８１において、式（２）の左辺第１項の行列の、行数Ｍ−Ｌの値が列数Ｋの値以上であるか否かを判定し、行数Ｍ−Ｌの値が列数Ｋの値以上であると判定した場合、処理をステップＳ８２に進め、変数Ｙの値を「０」に設定し、初期化する。
【０１３２】
そして、パケット復元部６５は、ステップＳ８３において、第Ｙ列の各成分について、値が「１」である成分を検出し、ステップＳ８４において、その検出結果に基づいて、対象となるＹ列に値が「１」の成分が存在するか否かを判定する。
【０１３３】
対象となるＹ列に値が「１」の成分が存在すると判定した場合、パケット復元部６５は、処理をステップＳ８５に進め、その値が「１」となる成分が複数存在するか否かを判定する。
【０１３４】
複数存在すると判定した場合、パケット復元部６５は、ステップＳ８６において、２番目以降に検出された成分を含む行と、最初に検出された成分を含む行との間で、各成分についてＥＯＲ演算処理を行い、その演算結果を、演算に用いた２番目以降に検出された成分を含む行に置き換える。すなわち、パケット復元部６５は、前進消去のプロセスを行い、対象の列について、最初に検出された成分を含む行以外の行の成分の値を全て「０」にする。
【０１３５】
例えば、式（２）の左辺第１項の行列の第１行、第３行、第４行、第６行において、値が「１」の成分が検出された場合、パケット復元部６５は、第１行と第３行、第１行と第４行、第１行と第６行で、各成分についてＥＯＲ演算を行い、それらの演算結果を、それぞれ、元の第３行、第４行、第６行と置き換える。これにより、対象列の第３行、第４行、および第６行の各成分の値は、全て「０」になる。
【０１３６】
パケット復元部６５は、ステップＳ８７において、今回最初に検出された成分を含む行が、次の列に対する処理においてＥＯＲ演算処理の対象とならないように、最初に検出された成分を含む行を削除する。
【０１３７】
ステップＳ８７の処理が完了すると、パケット復元部６５は、ステップＳ８８において、変数Ｙの値に「１」を加算し、対象列を変更し、ステップＳ８９において、変数Ｙの値が列数Ｋ以下であるか否かを判定する。変数Ｙの値が、列数Ｋ以下であり、成分Ａ_ＸＹが存在すると判定した場合、パケット復元部６５は、処理をステップＳ８３に戻し、新たな列に対してそれ以降の処理を繰り返す。
【０１３８】
ステップＳ８９において、変数Ｙの値がＫより大きい場合、すなわち、成分Ａ_ＸＹが存在しないと判定した場合、全ての列において前進消去の処理を行うことができるので、パケット復元部６５は、データパケットの復元処理を行うことができると判定し、処理をステップＳ９０に進め、復元可能フラグを立てた後、判定結果としてフラグの状態をＣＰＵ６１に出力し、図７のステップＳ２５に処理を進める。
【０１３９】
また、ステップＳ８１において、式（２）の左辺第１項の行列の列数Ｋが行数Ｍ−Ｌより大きく、Ｍ−ＬがＫ以上ではないと判定した場合、パケット復元部６５は、データパケットの復元処理を行うことができないと判定し、処理をステップＳ９１に進め、復元不可能フラグを立てた後、判定結果としてフラグの状態をＣＰＵ６１に出力し、図７のステップＳ２５に処理を進める。
【０１４０】
同様に、ステップＳ８４において、対象の列において、全ての行の成分の値が「０」であり、値が「１」の成分が存在しないと判定した場合、パケット復元部６５は、処理をステップＳ９１に進め、復元不可能フラグを立てた後、判定結果としてフラグの状態をＣＰＵ６１に出力し、図７のステップＳ２５に処理を進める。
【０１４１】
さらに、ステップＳ８５において、対象の列において、値が「１」の成分が１つしか存在しないと判定した場合、パケット復元部６５は、ステップＳ８６の処理を省略し、ステップＳ８７に処理を進める。
【０１４２】
以上のようにして、パケット復元部６５は、ガウス消去法を利用してパケット復元の可能性を判定する。
【０１４３】
なお、ステップＳ８７において、削除された行は、パケット復元部６５等において保持されるようにし、図７のステップＳ２６におけるデータパケット復元処理の際に利用できるようにしてもよい。
【０１４４】
また、以上の処理において最後の列については省略するようにしてもよい。すなわち、ステップＳ８９の処理において、パケット復元部６５が、変数Ｙの値がＫ−１以下であるか否かを判定するようにしてもよい。
【０１４５】
以上において、パケット復元部６５が、値が「０」でない係数を選択するための処理方法であるピボット選択を用いたガウス消去法を利用して、式（２）に示される連立一次方程式の解を求めるように説明したが、これに限らず、パケット復元部６５が、ガウス消去法を応用した応用ガウス消去法を用いて、式（２）に示される連立一次方程式の解を求めるようにしてもよい。応用ガウス消去法は、後述するように、式（２）に示される全ての連立一次方程式から変数を１つずつ減らしていき、残った最後の変数の解を用いて全ての解を算出する方法である。
【０１４６】
この場合、パケット復元部６５が、この応用ガウス消去法を用いたデータパケット復元処理の一部を行いながら、ロスしたデータパケットの復元可能性判定処理を行うようにしてもよい。
【０１４７】
図１０のフローチャートを参照して、応用ガウス消去法を用いたパケット復元可能性判定処理を説明する。
【０１４８】
最初に、パケット復元部６５は、ステップＳ１１１において、式（２）の左辺第１項の行列の、行数Ｍ−Ｌの値が列数Ｋの値以上であるか否かを判定し、行数Ｍ−Ｌの値が列数Ｋの値以上であると判定した場合、処理をステップＳ１１２に進め、変数Ｙの値を「０」に設定し、初期化する。
【０１４９】
そして、パケット復元部６５は、ステップＳ１１３において、第Ｙ列の各成分について、値が「１」である成分を検出し、ステップＳ１１４において、その検出結果に基づいて、対象となるＹ列に値が「１」の成分が存在するか否かを判定する。
【０１５０】
対象となるＹ列に値が「１」の成分が存在すると判定した場合、パケット復元部６５は、処理をステップＳ１１５に進め、その値が「１」となる成分が複数存在するか否かを判定する。
【０１５１】
複数存在すると判定した場合、パケット復元部６５は、ステップＳ１１６において、検出された順番が連続する２つの成分をそれぞれ含む２行間で、各成分についてＥＯＲ演算処理を行い、その演算結果を、演算に用いた行のうち、検出された順番が後の行に置き換える。なお、最初に検出された行は、最後に検出された行とのＥＯＲ演算処理結果に置き換えられる。すなわち、パケット復元部６５は、対象の列の成分の値を全て「０」にする。
【０１５２】
例えば、式（２）の左辺第１項の行列の第１行、第３行、第４行、第６行において、値が「１」の成分が検出された場合、パケット復元部６５は、第１行と第３行、第３行と第４行、第４行と第６行、第６行と第１行で、各成分についてＥＯＲ演算を行い、それらの演算結果を、それぞれ、元の第３行、第４行、第６行、第１行と置き換える。これにより、対象列の成分の値は、全て「０」になる。
【０１５３】
ステップＳ１１６の処理が完了すると、パケット復元部６５は、ステップＳ１１７において、変数Ｙの値に「１」を加算し、対象列を変更し、ステップＳ１１８において、変数Ｙの値が列数Ｋ以下であるか否かを判定する。変数Ｙの値が、列数Ｋ以下であり、成分Ａ_ＸＹが存在すると判定した場合、パケット復元部６５は、処理をステップＳ１１３に戻し、新たな列に対してそれ以降の処理を繰り返す。
【０１５４】
ステップＳ１１８において、変数Ｙの値がＫより大きい場合、すなわち、成分Ａ_ＸＹが存在しないと判定した場合、全ての列において以上の処理を行うことができるので、パケット復元部６５は、データパケットの復元処理を行うことができると判定し、処理をステップＳ１１９に進め、復元可能フラグを立てた後、判定結果としてフラグの状態をＣＰＵ６１に出力し、図７のステップＳ２５に処理を進める。
【０１５５】
また、ステップＳ１１１において、式（２）の左辺第１項の行列の列数Ｋが行数Ｍ−Ｌより大きく、Ｍ−ＬがＫ以上ではないと判定した場合、パケット復元部６５は、データパケットの復元処理を行うことができないと判定し、処理をステップＳ１２０に進め、復元不可能フラグを立てた後、判定結果としてフラグの状態をＣＰＵ６１に出力し、図７のステップＳ２５に処理を進める。
【０１５６】
同様に、ステップＳ１１４において、対象の列において、全ての行の成分の値が「０」であり、値が「１」の成分が存在しないと判定した場合、パケット復元部６５は、処理をステップＳ１２０に進め、復元不可能フラグを立てた後、判定結果としてフラグの状態をＣＰＵ６１に出力し、図７のステップＳ２５に処理を進める。
【０１５７】
さらに、ステップＳ１１５において、対象の列において、値が「１」の成分が１つしか存在しないと判定した場合、パケット復元部６５は、ステップＳ１１６の処理を省略し、ステップＳ１１７に処理を進める。
【０１５８】
以上のようにして、パケット復元部６５は、応用ガウス消去法を利用してパケット復元の可能性を判定する。
【０１５９】
なお、ステップＳ１１６において、最初に検出された行は、パケット復元部６５等において保持されるようにし、図７のステップＳ２６におけるデータパケット復元処理の際に利用できるようにしてもよい。
【０１６０】
また、以上の処理において最後の列については省略するようにしてもよい。すなわち、ステップＳ１１８の処理において、パケット復元部６５が、変数Ｙの値がＫ−１以下であるか否かを判定するようにしてもよい。
【０１６１】
次に、図７のステップＳ２６において実行されるデータパケット復元処理について説明する。
【０１６２】
データパケットの復元処理は、上述したように、ピボット選択を用いたガウス消去法、または応用ガウス消去法を利用して、式（２）の連立一次方程式のＰ_１乃至Ｐ_Ｋの解を求めることによって行われる。このとき、式（２）の右辺第１項の行列の各成分Ｑ_１乃至Ｑ_Ｍ−Ｌは、以下に示す式（３）により算出される。
【０１６３】
【数３】

【０１６４】
なお、式（３）において、各成分の加算は、対応するビットごとのＥＯＲ演算を用いて行う。
【０１６５】
式（３）において、定数Ｍはサーバ１より送信されたデータパケット数であり、定数Ｋはクライアント３がロスしたデータパケット数であり、定数Ｍはサーバ１より送信された冗長パケット数であり、定数Ｌはクライアント３がロスした冗長パケット数である。また、式（３）において、Ｒ_１乃至Ｒ_Ｎ−Ｋはクライアント３が受信した各データパケットに含まれているデータを表し、Ｊ_１乃至Ｊ_Ｍ−Ｌはクライアント３が受信した各冗長パケットに含まれているデータを表す。
【０１６６】
式（３）の右辺第１項は、サーバ１と共有している式（１）の右辺第１項に関する情報に基づいて生成されたＭ−Ｌ行Ｎ−Ｋ列の行列であり、Ｒ_１乃至Ｒ_Ｎ−Ｋの係数を表す行列である。
【０１６７】
パケット復元部６５は、サーバ１と共有する式（１）の右辺第１項に関する情報に基づいて、式（１）の右辺第１項の行列の成分の中から、受信されたデータパケット、および受信された冗長パケットの両方に対応する成分を抽出し、式（３）の右第１項の行列を生成する。
【０１６８】
例えば、図６Ｂに示されるような例の場合、パケット復元部６５は、サーバ１において演算に用いられた式（１）の右辺第１項の行列の、第Ｎ＋１行並びに第Ｎ＋３行乃至第Ｎ＋Ｍ行の、第５列乃至第Ｎ列を成分とする行列を生成する。
【０１６９】
パケット復元部６５は、以上のような式（３）を演算することにより、左辺第１項の行列の各成分Ｑ_１乃至Ｑ_Ｍ−Ｌを算出し、それらの値を式（２）に代入して、Ｐ_１乃至Ｐ_Ｋの解を求める。その際、パケット復元部６５は、ピボット選択を用いたガウス消去法、または応用ガウス消去法のうち、図７のステップＳ２４のパケット復元可能性判定処理において利用した方法を用いて解を算出する。
【０１７０】
すなわち、パケット復元部６５は、図７のステップＳ２４において、図９に示されるフローチャートのような、ピボット選択を用いたガウス消去法を利用した処理を行った場合、このデータパケット復元処理においても同様に、ピボット選択を用いたガウス消去法を利用した処理を行う。
【０１７１】
また、パケット復元部６５は、図７のステップＳ２４において、図１０に示されるフローチャートのような、応用ガウス消去法を利用した処理を行った場合、このデータパケット復元処理においても同様に、応用ガウス消去法を利用した処理を行う。
【０１７２】
なお、パケット復元部６５が図８に示されるフローチャートのような処理を行った場合、データ復元処理に利用される方法は、ピボット選択を用いたガウス消去法であってもよいし、応用ガウス消去法であってもよい。
【０１７３】
次に、図１１のフローチャートを参照して、クライアント３によるデータパケット復元処理を説明する。
【０１７４】
最初に、パケット復元部６５は、ステップＳ１３１において、式（３）の演算を行い、Ｑ_１乃至Ｑ_Ｍ−Ｌを算出して、式（２）のような、ロスしたデータパケットを復元するための連立一次方程式をたてる。
【０１７５】
そして、パケット復元部６５は、ステップＳ１３２において、変数Ｙの値を「０」に設定して初期化し、ステップＳ１３３において、式（２）の左辺第１項の行列の第Ｙ列の各成分について、値が「１」の成分を検出する。
【０１７６】
その検出結果に基づいて、パケット復元部６５は、ステップＳ１３４において、値が「１」の成分が存在するか否かを判定し、存在すると判定した場合、パケット復元部６５は，処理をステップＳ１３５に進める。
【０１７７】
ステップＳ１３５において、パケット復元部６５は、値が「１」の成分が複数存在するか否かを判定し、複数存在すると判定した場合、処理をステップＳ１３６に進める。
【０１７８】
値が「１」の成分が複数存在する場合、パケット復元部６５は、ステップＳ１３６において、２番目以降に検出された成分を含む方程式と、最初に検出された成分を含む方程式との間で、各項についてＥＯＲ演算を行い、その演算結果を、演算に用いた２番目以降に検出された成分を含む行に置き換える。すなわち、パケット復元部６５は、前進消去のプロセスを行い、対象のＹ列について、最初に検出された成分を含む行以外の行の成分の値を全て「０」にする。
【０１７９】
そして、パケット復元部６５は、ステップＳ１３７において、最初に検出された成分を含む方程式を求解用に抽出し、保持する。すなわち、この後ステップＳ１３６の処理が繰り返される際のＥＯＲ演算は、抽出した方程式を対象とせずに、抽出されずに残された方程式の中で行われる。
【０１８０】
ステップＳ１３７の処理を終えたパケット復元部６５は、ステップＳ１３８に処理を進め、変数Ｙの値に「１」を加算し、ステップＳ１３９において、その変数Ｙの値が列数Ｋ以下であるか否かを判定する。変数Ｙの値が、列数Ｋ以下であり、成分Ａ_ＸＹが存在すると判定した場合、パケット復元部６５は、処理をステップＳ１３３に戻し、新たな列に対してそれ以降の処理を繰り返す。
【０１８１】
ステップＳ１３９において、変数Ｙの値がＫより大きい場合、すなわち、成分Ａ_ＸＹが存在しないと判定した場合、パケット復元部６５は、処理をステップＳ１４０に進め、変数Ｙの値を「Ｋ」に設定する。
【０１８２】
そして、ステップＳ１４１において、パケット復元部６５は、ステップＳ１３７の処理により求解用に保持されている方程式を用いて、Ｐ_Ｙの解を算出し、ステップＳ１４２において、変数Ｙの値より「１」を減算し、ステップＳ１４３において、変数Ｙの値が「０」か否かを判定する。「０」でないと判定した場合、パケット復元部６５は、処理をステップＳ１４１に戻し、それ以降の処理を繰り返す。
【０１８３】
そして、ステップＳ１４３において、変数Ｙの値が「０」であると判定した場合、パケット復元部６５は、Ｐ_１乃至Ｐ_Ｋの解を算出したので、データパケット復元処理を終了し、図７のステップＳ２７に処理を進める。
【０１８４】
また、ステップＳ１３４において、式（２）の左辺第１項の行列の第Ｙ列について、値が「１」の成分が存在しないと判定した場合、パケット復元部６５は、データパケット復元処理を終了し、図７のステップＳ２７に処理を進める。
【０１８５】
さらに、ステップＳ１３５において、式（２）の左辺第１項の行列の第Ｙ列について、値が「１」の成分が複数存在すると判定した場合、パケット復元部６５は、ステップＳ１３６の処理を省略し、ステップＳ１３７に処理を進める。
【０１８６】
以上のようにして、パケット復元部６５は、ガウス消去法を利用してロスしたデータパケットに含まれているデータを復元する。
【０１８７】
次に、図１２のフローチャートを参照して、クライアント３によるデータパケット復元処理の応用ガウス消去法を利用した他の例について説明する。
【０１８８】
最初に、パケット復元部６５は、ステップＳ１６１において、式（３）の演算を行い、Ｑ_１乃至Ｑ_Ｍ−Ｌを算出して、式（２）のような、ロスしたデータパケットを復元するための連立一次方程式をたてる。
【０１８９】
そして、パケット復元部６５は、ステップＳ１６２において、変数Ｙの値を「０」に設定して初期化し、ステップＳ１６３において、式（２）の左辺第１項の行列の第Ｙ列の各成分について、値が「１」の成分を検出する。
【０１９０】
その検出結果に基づいて、パケット復元部６５は、ステップＳ１６４において、値が「１」の成分が存在するか否かを判定し、存在すると判定した場合、パケット復元部６５は，処理をステップＳ１６５に進める。
【０１９１】
ステップＳ１６５において、パケット復元部６５は、最初に検出された成分を含む方程式を求解用に保持する。そして、ステップＳ１６６において、パケット復元部６５は、値が「１」の成分が複数存在するか否かを判定し、複数存在すると判定した場合、処理をステップＳ１６７に進める。
【０１９２】
値が「１」の成分が複数存在する場合、パケット復元部６５は、ステップＳ１６７において、検出された順番が連続する２つの成分をそれぞれ含む２つの方程式間で、各項についてＥＯＲ演算処理を行い、その演算結果を、演算に用いた方程式のうち、検出された順番が後の方程式に置き換える。なお、最初に検出された方程式は、最後に検出された方程式とのＥＯＲ演算処理結果に置き換えられる。
【０１９３】
そして、パケット復元部６５は、ステップＳ１６８において、変数Ｙの値に「１」を加算するし、ステップＳ１６９において、その変数Ｙの値が列数Ｋ以下であるか否かを判定する。変数Ｙの値が、列数Ｋ以下であり、成分Ａ_ＸＹが存在すると判定した場合、パケット復元部６５は、処理をステップＳ１６３に戻し、新たな列に対してそれ以降の処理を繰り返す。
【０１９４】
ステップＳ１６９において、変数Ｙの値がＫより大きい場合、すなわち、成分Ａ_ＸＹが存在しないと判定した場合、パケット復元部６５は、処理をステップＳ１７０に進め、変数Ｙの値を「Ｋ」に設定する。
【０１９５】
そして、ステップＳ１７１において、パケット復元部６５は、ステップＳ１６５の処理により求解用に保持されている方程式を用いて、Ｐ_Ｙの解を算出し、ステップＳ１７２において、変数Ｙの値より「１」を減算し、ステップＳ１７３において、変数Ｙの値が「０」か否かを判定する。「０」でないと判定した場合、パケット復元部６５は、処理をステップＳ１７１に戻し、それ以降の処理を繰り返す。
【０１９６】
そして、ステップＳ１７３において、変数Ｙの値が「０」であると判定した場合、パケット復元部６５は、Ｐ_１乃至Ｐ_Ｋの解を算出したので、データパケット復元処理を終了し、図７のステップＳ２７に処理を進める。
【０１９７】
また、ステップＳ１６４において、式（２）の左辺第１項の行列の第Ｙ列について、値が「１」の成分が存在しないと判定した場合、パケット復元部６５は、データパケット復元処理を終了し、図７のステップＳ２７に処理を進める。
【０１９８】
さらに、ステップＳ１６６において、式（２）の左辺第１項の行列の第Ｙ列について、値が「１」の成分が複数存在すると判定した場合、パケット復元部６５は、ステップＳ１６７の処理を省略し、ステップＳ１６８に処理を進める。
【０１９９】
以上のようにして、パケット復元部６５は、応用ガウス消去法を利用してロスしたデータパケットに含まれているデータを復元する。
【０２００】
以上のように、クライアント３において、ロスしたデータパケットを復元する処理を行うようにしたので、データパケットの再送を要求する回数を減らすことができる。さらに、データパケット復元処理を行う前に、ロスしたデータパケットが復元可能であるか否かを判定するようにしたので、再送の必要がある場合も、即座に再送の要求を行うことができる。このような処理は、処理時間に制限のあるストリーミング配信やライブ放送等において特に有効である。
【０２０１】
なお、図１においては、１つのネットワーク２にサーバ１並びにクライアント３−１および３−２が接続されているシステムについて説明したが、システムの構成は、これ以外にも、例えば、複数のサーバがネットワーク２に接続されるようにしてもよいし、さらに多くのクライアント３が接続されるようにしてもよい。また、サーバ１が複数のネットワーク、さらには中継局等の他の装置を介してクライアント３に接続されるようにしてもよい。その場合、本発明を適用した配信処理は、例えば、サーバ１と中継局との間、または、中継局とクライアント３との間における配信処理であってもよい。
【０２０２】
また、図１において、サーバ１およびクライアント３は、有線を介してネットワーク２に接続されており、有線通信を行うように説明したが、これに限らず、サーバ１およびクライアント３が無線通信機能を有し、無線通信によりネットワーク２とそれぞれ接続し、ネットワーク２を介して通信を行うようにしてもよい。その際、利用される通信規格は、通信キャリアを介した電話回線経由の通信以外にも、ＩＥＥＥ（Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ ｏｆ Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌ ａｎｄ Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｓ）８０２．１１ｘ、ブルートゥース、赤外線を用いたＩｒＤＡ（ＩｎｆｒａＲｅｄ Ｄａｔａ Ａｓｓｏｃｉａｔｉｏｎ）等の近距離無線通信であってもよい。
【０２０３】
さらに、図２において示されるサーバ１の内部の構成例における各ブロックは、その機能の一部または全部が、他のブロックと一体化されて構成されていてもよいし、１つのブロックとして示した機能が複数のブロックとして構成されていてもよい。図３において示されるクライアント３についても同様である。
【０２０４】
なお、サーバ１およびクライアント３は、上述したパーソナルコンピュータ以外にも、例えば、携帯電話機、デジタルビデオカメラ、あるいはテレビジョン受像機などの電子機器に広く適用することができる。
【０２０５】
上述した一連の処理は、ハードウェアにより実行させることもできるが、ソフトウェアにより実行させることもできる。一連の処理をソフトウェアにより実行させる場合には、そのソフトウェアを構成するプログラムが、専用のハードウェアに組み込まれているコンピュータ、または、各種のプログラムをインストールすることで、各種の機能を実行することが可能な、例えば汎用のパーソナルコンピュータなどに、記録媒体からインストールされる。
【０２０６】
コンピュータにインストールされ、コンピュータによって実行可能な状態とされるプログラムを記録する記録媒体は、図２または図３に示されるように、磁気ディスク４１または９１（フレキシブルディスクを含む）、光ディスク４２または９２（ＣＤ−ＲＯＭ（Ｃｏｍｐａｃｔ Ｄｉｓｃ−Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）、ＤＶＤ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｖｅｒｓａｔｉｌｅ Ｄｉｓｃ）を含む）、光磁気ディスク４３または９３（ＭＤ（Ｍｉｎｉ−Ｄｉｓｃ）（登録商標）を含む）、もしくは半導体メモリ４４または９４などよりなるパッケージメディア、または、プログラムが一時的もしくは永続的に記録されるＲＯＭ１２または６２などにより構成される。記録媒体へのプログラムの記録は、必要に応じてルータ、モデムなどのインターフェースを介して、公衆回線網、ローカルエリアネットワーク、またはインターネットなどのネットワーク、デジタル衛星放送といった、有線または無線の通信媒体を利用して行われる。
【０２０７】
なお、本明細書において、記録媒体に記録されるプログラムを記述するステップは、記載された順序に沿って時系列的に行われる処理はもちろん、必ずしも時系列的に処理されなくとも、並列的あるいは個別に実行される処理をも含むものである。
【０２０８】
【発明の効果】
以上のように、本発明によれば、他の装置より供給されたパケットデータを取得することができる。特に、より好適にパケットデータを取得し、データの再生を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明を適用したデータ伝送システムの基本的な構成例を示す図である。
【図２】図１のサーバの内部の構成例を示すブロック図である。
【図３】図１のクライアントの内部の構成例を示すブロック図である。
【図４】図１のサーバによるデータ伝送処理を説明するフローチャートである。
【図５】図１のサーバが生成するパケットの例を示す模式図である。
【図６】図１のデータ伝送システムにおいて、サーバより送信され、クライアントによって受信されるパケットの様子を示す模式図である。
【図７】
図１のクライアントによるデータ受信処理を説明するフローチャートである。
【図８】
図７のステップＳ２４において実行されるパケット復元可能性判定処理の例について説明するフローチャートである。
【図９】
図７のステップＳ２４において実行されるパケット復元可能性判定処理の他の例について説明するフローチャートである。
【図１０】
図７のステップＳ２４において実行されるパケット復元可能性判定処理の、さらに他の例について説明するフローチャートである。
【図１１】
図７のステップＳ２６において実行されるデータパケット復元処理の例について説明するフローチャートである。
【図１２】
図７のステップＳ２６において実行されるデータパケット復元処理の他の例について説明するフローチャートである。
【符号の説明】
１ サーバ， ２ ネットワーク， ３−１および３−２ クライアント， １４ パケット生成部， ６４ データ再生部， ６５ パケット復元部， １０１ データパケット， １０２ 冗長パケット[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to an information processing apparatus, method, and program, and more particularly to an information processing apparatus, method, and program that can more appropriately acquire packet data and reproduce the data.
[0002]
[Prior art]
2. Description of the Related Art In recent years, with the development of broadband communication networks and the like, streaming and real-time broadcasting of data such as audio and video by a unicast or a multicast have been performed via a network represented by the Internet. .
[0003]
Conventionally, in communication via such a network, one of block codes for detecting and correcting a data error in a block has been used for delivery of unicast or multicast using UDP / IP (User Datagram Protocol / Internet Protocol). A distribution method using FEC (Forward Error Correction) using a Reed-Solomon code or the like has been proposed (for example, see Non-Patent Documents 1 to 3).
[0004]
In the error correction processing for the packet loss by the Reed-Solomon code, on the transmission side, an error correction code of transmission data is generated for each block unit having a predetermined size, a redundant packet is generated from the error correction code, and the generation is performed. Redundant packets are distributed together with the packetized transmission data.
[0005]
Then, on the receiving side, the redundant packet is also received together with the packetized transmission data, and when a packet of the transmission data is lost, the packet is restored using the received redundant packet. If restoration of the lost packet is not possible, the transmitting side is requested to retransmit the lost packet.
[0006]
However, in this case, addition, subtraction, multiplication, or division on the Galois field is required, and the load required for processing such as restoration may increase.
[0007]
On the other hand, as an FEC encoding method, there is a method of generating a redundant packet by using an EOR (exclusive OR) operation instead of the Reed-Solomon encoding method (for example, see Patent Document 1).
[0008]
In the error correction processing for packet loss using the EOR operation, the transmission side generates an error correction code for transmission data using the EOR operation for each block unit having a predetermined size, and uses the EOR operation to generate a redundant code from the error correction code. A packet is generated, and the generated redundant packet is distributed together with the packetized transmission data.
[0009]
Then, on the receiving side, the redundant packet is also received together with the packetized transmission data, and when a packet of the transmission data is lost, the packet is restored using the received redundant packet. If restoration of the lost packet is not possible, the transmitting side is requested to retransmit the lost packet.
[0010]
[Non-patent document 1]
Seijiro Yoneyama, 2 outsiders, "Reliable Multicast-Using FEC on IP version 6," [online], December 15, 1999, Internet Conference, [October 8, 2002 Search], Internet, <URL: http /// www. internetconference. org / ic99 / program. html>
[0011]
[Non-patent document 2]
Takashi Kubo, "A Study on Real-Time Media Transmission Using Reliable Multicast", [online], February 18, 2001, Nara Institute of Science and Technology Master's thesis / problem research presentation, [October 2002 8th search], Internet, <URL: http: // isw3. aist-nara. ac. jp / IS / MasterThesis / 2001/0051031. html>
[0012]
[Non-Patent Document 3]
Seijiro Yoneyama, “FEC on IPv6 for Reliable Multicast”, [online], November 1, 2000, Internet Conference, [Search October 8, 2002], Internet, <URL: http: // www. csl. sony. co. jp / ic2000 / papers / S03_01. pdf>
[0013]
[Patent Document 1]
JP 2001-189665 A (pages 25 to 26, FIG. 3)
[0014]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the above-described method, it is not possible to determine whether or not restoration is possible until the restoration processing of the actually lost packet is executed, and the delay time when the retransmission processing becomes necessary becomes longer. There was a problem that it would be.
[0015]
In particular, in streaming distribution or real-time data distribution, a receiving-side apparatus must receive and reproduce sequentially transmitted data, and must perform restoration processing in a short time. Therefore, the increase in the delay time as described above greatly affects the reproduction performance.
[0016]
The present invention has been made in view of such circumstances, and has been made in such a manner that packet data can be more appropriately acquired and data can be reproduced.
[0017]
[Means for Solving the Problems]
The information processing apparatus of the present invention receives a data packet of distribution data and a redundant packet including an exclusive OR operation result of each data included in a plurality of data packets transmitted by another information processing apparatus. Means, a possibility judging means for judging whether or not the data packet which could not be received by the receiving means can be restored, and if the data packet could not be restored based on the judgment result by the possibility judging means, the data packet could not be received. Request means for requesting another information processing apparatus to retransmit the data packet, and based on the determination result by the possibility determination means, if the data packet and the redundant packet received by the reception means can be restored, Restoring means for restoring a data packet that could not be received by solving a simultaneous linear equation using exclusive OR operation It is characterized in.
[0018]
The redundant packet may be generated using a plurality of arbitrarily selected data packets corresponding to the same block for each block that is distribution data divided into a predetermined size. .
[0019]
The data packet and the redundant packet can be transmitted from another information processing device in block units.
[0020]
The receiving means may further include a monitoring means for monitoring whether or not the reception processing of the data packet and the redundant packet of the same block has been completed.
[0021]
The information processing apparatus may further include presence determining means for determining whether there is a data packet that cannot be received by the receiving means.
[0022]
Information on the generation of the redundant packet can be shared with another information processing device.
[0023]
The possibility determining means may determine whether or not a data packet that could not be received by the receiving means can be restored, based on a matrix element representing a coefficient of the simultaneous linear equation.
[0024]
The apparatus further includes a margin determining unit that determines whether there is a margin for performing a retransmission process of the data packet determined to be unrecoverable by the possibility determining unit, wherein the request unit has a margin for performing the retransmission process by the margin determining unit. If it is determined that there is, it is possible to request another information processing device to retransmit the data packet that could not be received.
[0025]
The restoration means may solve a system of linear equations by using a Gaussian elimination method using pivot selection, which is a processing method for selecting a coefficient having a value other than 0.
[0026]
The restoration means uses an applied Gaussian elimination method of calculating an exclusive OR for each term between adjacent equations among equations including a coefficient whose value is not 0 with respect to a predetermined column of the matrix. Can be solved.
[0027]
The information processing method according to the present invention is a method for receiving a data packet of distribution data and a redundant packet including an exclusive OR operation result of each data included in a plurality of data packets, which are transmitted by another information processing apparatus. A control step, a possibility determining step of determining whether or not a data packet that could not be received by the processing of the receiving control step is recoverable, and, based on a determination result of the processing of the possibility determining step, In some cases, based on the determination result of the requesting step of requesting another information processing device to retransmit the unreceivable data packet to another information processing device and the possibility of the possibility determination step, if the data packet can be restored, the data packet is To solve simultaneous linear equations using exclusive OR operation I, characterized in that it comprises a restoration step for restoring the not received data packets.
[0028]
The program according to the present invention includes a receiving control step of receiving a data packet of distribution data and a redundant packet including an exclusive OR operation result of each data included in the plurality of data packets, transmitted by another information processing apparatus. A possibility determining step of determining whether or not a data packet that could not be received by the processing of the receiving control step can be restored; and a case where the data packet cannot be restored based on the determination result of the processing of the possibility determining step. A request step for requesting another information processing apparatus to retransmit a data packet that could not be received, and, based on a determination result obtained by the processing of the possibility determining step, if the data packet can be restored, the data packet is received by the processing of the reception control step. By solving simultaneous linear equations using exclusive OR operation using data packets and redundant packets Te, characterized in that to achieve a restoration step of restoring the not received data packets to the computer.
[0029]
The information processing apparatus and method and the program according to the present invention include a data packet of distribution data transmitted by another information processing apparatus and an exclusive OR operation result of each data included in the plurality of data packets. A redundant packet is received, and it is determined whether the data packet that could not be received can be recovered. If the data packet cannot be recovered based on the result of the determination, retransmission of the data packet that could not be received is performed using other information. If requested by the processing device and can be recovered, the received data packet and the redundant packet are used to solve a system of linear equations using an exclusive OR operation, thereby recovering the data packet that could not be received. .
[0030]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
FIG. 1 is a diagram illustrating a basic configuration example of a data distribution system to which the present invention has been applied.
[0031]
In FIG. 1, a server 1 stores streaming data such as images and sounds for streaming distribution, and requests a client 3-1 or 3-2 that has requested distribution via a network 2 represented by the Internet or the like. To provide a streaming distribution service. The server 1 distributes data by unicast or multicast based on a distribution request supplied from the client 3-1 or 3-2.
[0032]
The server 1 converts data such as an image and a sound input via an external input device (not shown) such as a camera or a microphone into data for transmission, and requests the client 3-1 or 3-2 for distribution. Then, it is distributed in real time via the network 2 (hereinafter referred to as LIVE distribution).
[0033]
The clients 3-1 and 3-2 are operated by the user, access the server 1 via the network 2, and request distribution of the data specified by the user. Then, based on the request, when the server 1 performs streaming distribution or LIVE distribution of the requested data, the clients 3-1 and 3-2 receive the data, perform processing, and respond to the received data. An image to be displayed is displayed on a display, and a sound corresponding to the received data is output from a speaker.
[0034]
When it is not necessary to distinguish the clients 3-1 and 3-2 individually, they are simply referred to as clients 3.
[0035]
As will be described later, the server 1 uses the UDP (User Datagram Protocol) / IP (Internet Protocol) protocol in combination with the FEC and the retransmission control using the redundant packet formed by the EOR in the streaming distribution and the LIVE distribution described above. Distribute data. That is, the server 1 packetizes the data, generates a redundant packet for error correction from the packetized data (hereinafter, referred to as a data packet), and distributes the data packet and the redundant packet to the client 3. .
[0036]
The client 3 receiving the data packet and the redundant packet performs an error correction process and restores the lost data packet from the received packet. If restoration is not possible and retransmission is possible, the client 3 requests the server 1 via the network 2 to retransmit the data packet. When the server 1 acquires the retransmission request, the server 1 retransmits the requested data packet to the requesting client 3. The client 3 reproduces data using the retransmitted data packet and another data packet that has already been acquired.
[0037]
FIG. 2 is a block diagram showing a configuration example of the server 1 shown in FIG.
[0038]
In FIG. 2, a CPU (Central Processing Unit) 11 executes various processes according to a program stored in a ROM (Read Only Memory) 12 or a program loaded from a storage unit 33 into a RAM (Random Access Memory) 13. I do. The RAM 13 also appropriately stores data necessary for the CPU 11 to execute various processes.
[0039]
The packet generation unit 14 is controlled by the CPU 11 to packetize data for distribution (hereinafter referred to as distribution data) supplied from the storage unit 33 or the communication unit 34 to generate a data packet. 34. Further, the packet generator 14 is controlled by the CPU 11 and generates a redundant packet for error correction from the generated data packet by using an EOR operation, as described later.
[0040]
The CPU 11, the ROM 12, the RAM 13, and the packet generator 14 are mutually connected via a bus 20. The bus 20 is also connected to an input / output interface 30.
[0041]
The input / output interface 30 includes an input unit 31 such as a keyboard and a mouse, a display such as a CRT (Cathode Ray Tube) or an LCD (Liquid Crystal Display), an output unit 32 such as a speaker, and a hard disk. A storage unit 33 and a communication unit 34 including a modem, a LAN card, a terminal adapter, and the like are connected.
[0042]
The storage unit 33 stores distribution data obtained via the input unit 31 or the communication unit 34, and data and programs for executing various processes. The data and programs are stored in each unit. Supply.
[0043]
The communication unit 34 performs a communication process via the network 2. For example, the communication unit 34 is controlled by the CPU 11 and converts the data packet for streaming distribution supplied from the packet generation unit 14 into a predetermined protocol such as UDP, RTP (Real-time Transport Protocol) / RTSP (Real Time Streaming Protocol). Deliver using. The communication unit 34 is controlled by the CPU 11 to acquire data supplied from a connected external input device and supply the acquired data to the RAM 13, the packet generation unit 14, or the storage unit 33.
[0044]
A drive 40 is connected to the input / output interface 30 as necessary, and a magnetic disk 41, an optical disk 42, a magneto-optical disk 43, a semiconductor memory 44, or the like is appropriately mounted, and a computer program read out from these is It is installed in the storage unit 33 as needed.
[0045]
In the above description, the packet generation unit 14 connected to the bus 20 performs the generation processing of the data packet and the redundant packet. However, the present invention is not limited to this, and all or a part of the packet generation processing performed by the packet generation unit 14 is performed. May be executed by the communication unit 64 or the CPU 11.
[0046]
FIG. 3 is a block diagram showing a configuration example of the client 3 shown in FIG.
[0047]
In FIG. 3, a CPU 61 executes various processes according to a program stored in a ROM 62 or a program loaded from a storage unit 83 into a RAM 63. The RAM 63 also stores data and the like necessary for the CPU 61 to execute various processes.
[0048]
The data reproducing unit 64 is controlled by the CPU 61 and reconstructs distribution data from the data packet received by the communication unit 84 and the data packet restored by the packet restoring unit 65, and uses the MPEG (Moving Picture Experts Group) method or ATRAC3 ( If the data is encoded in the Adaptive Transform Acoustic Coding 3) (registered trademark) method or the like, the data is reproduced by decoding the data in a corresponding method, and the reproduced data (hereinafter, referred to as reproduced data) is transmitted to the CPU 61. , RAM 62, output unit 82, or storage unit 83.
[0049]
The packet restoration unit 65 is controlled by the CPU 61 and performs restoration processing of a lost data packet using the redundant packet received by the communication unit 84, as described later. Then, the packet restoration unit 65 supplies the restored data packet to the CPU 61, the RAM 63, or the data reproduction unit 64. Before the restoration processing, the packet restoration section 65 also performs a judgment processing as to whether or not the lost packet can be restored, and supplies the CPU 61 with the judgment result.
[0050]
The CPU 61, the ROM 62, the RAM 63, the data reproducing unit 64, and the packet restoring unit 65 are mutually connected via a bus 70. An input / output interface 80 is also connected to the bus 70.
[0051]
The input / output interface 80 includes an input unit 81 including a keyboard and a mouse, a display including a CRT and an LCD, an output unit 82 including a speaker, a storage unit 83 including a hard disk, a modem, a LAN card, and the like. , And a communication unit 84 composed of a terminal adapter and the like.
[0052]
The input unit 81 includes a keyboard, a mouse, and the like, receives a request from a user, and supplies the information to the CPU 61 and the RAM 62. The output unit 82 displays an image corresponding to the data supplied from the data reproducing unit 64 or the like on a display, and outputs a sound corresponding to the supplied data from a speaker.
[0053]
The storage unit 83 stores data, programs, and the like for executing various processes supplied through the input unit 31 or the communication unit 34, and supplies the data and programs to each unit.
[0054]
The communication unit 84 performs communication processing via the network 2. For example, the communication unit 84 receives a data packet or a redundant packet stream-distributed from the server 1 via the network 2 by using a predetermined protocol such as UDP or RTP / RTSP, and receives the received packet by the CPU 61 and the RAM 63. , The data reproducing unit 64 or the packet restoring unit 65. Further, the communication unit 84 supplies various kinds of information supplied from the CPU 61 and the like, such as a distribution request and a packet retransmission request, to the server 1 via the network 2.
[0055]
A drive 90 is connected to the input / output interface 80 as necessary, and a magnetic disk 91, an optical disk 92, a magneto-optical disk 93, a semiconductor memory 94, or the like is appropriately mounted. It is installed in the storage unit 83 as needed.
[0056]
In the above, it has been described that the data reproduction unit 64 connected to the bus 70 performs reproduction processing such as reconstruction and decoding of distribution data. However, the present invention is not limited to this. All or a part may be executed by the communication unit 84 or the CPU 61.
[0057]
Similarly, all or a part of the restoration processing of the lost packet performed by the packet restoration unit 65 connected to the bus 70 may be executed by the communication unit 84 or the CPU 61.
[0058]
Next, the streaming distribution processing of the distribution data by the server 1 will be described. The CPU 11 of the server 1 that has obtained the distribution request from the client 3 via the network 2 obtains the requested distribution data from the storage unit 33, supplies it to the packet generation unit 14, and starts the data transmission process. The data transmission processing by the server 1 will be described with reference to the flowchart in FIG.
[0059]
The packet generation unit 14 supplied with the distribution data processes the obtained distribution data in units of blocks of a predetermined size. In step S1, the packet generation unit 14 divides one block of distribution data into packets to generate data packets.
[0060]
FIG. 5 is a schematic diagram illustrating a configuration example of a data packet and a redundant packet for one block generated by the packet generation unit 14. In FIG. 5, the EOR operation is represented using “+”.
[0061]
In FIG. 5, a data packet 101 is composed of packets 101-1 to 101-N. In each packet, data D obtained by dividing distribution data for one block by a predetermined size ₁ Or D _N Are included one by one.
[0062]
That is, in step S1 of FIG. 4, the packet generation unit 14 converts the distribution data D for one block into N data D ₁ Or D _N , And packetizes each data to generate packets 101-1 to 101-N.
[0063]
Then, the packet generation unit 14 advances the process to step S2, arbitrarily selects a plurality of packets from the generated data packets 101, performs an EOR operation on the data included in those packets, and performs a redundant operation for error correction. Generate a packet.
[0064]
In FIG. 5, the redundant packet 102 includes packets 102-1 to 102-M. The packet generator 14 generates the data D ₁ Or D _N Are selected from among the data, and EOR operation of those values is performed. The packet generating unit 14 repeats this process M times to generate redundant data for error correction, and further generates packets to generate packets 102-1 to 102-M, which are packets for error correction.
[0065]
That is, in the processing of steps S1 and S2 in FIG. 4, the packet generation unit 14 ₁ Or D _N Is generated, an operation as shown in the following equation (1) is performed to generate M data for error correction, and the transmission data S ₁ Or S _{N + M} Is calculated.
[0066]
(Equation 1)

[0067]
In equation (1), the first term on the right side is a matrix of N + M rows and N columns. ₁ Or S _N Is a coefficient for generating the transmission data S corresponding to the redundant packet 102. _{N + 1} Or S _{N + M} Is a coefficient for generating. The value of each component in the (N + 1) th row to the (N + M) th row is arbitrarily set to either “0” or “1”. In equation (1), the addition of each component is performed using an EOR operation for each corresponding bit.
[0068]
Transmission data S on the left side of equation (1) ₁ Or S _N Is the data D of the second term on the right side, respectively. ₁ Or D _N And the transmission data S _{N + 1} Or S _{N + M} Is the data D ₁ Or D _N It is an EOR operation result of data arbitrarily selected.
[0069]
The matrix of the first term on the right side of Expression (1) is generated by the packet generation unit 14. Each component of the first row to the Nth row of this matrix is configured to form a unit matrix of N rows and N columns, and each component of the (N + 1) th row to the (N + M) th row is, for example, using a random function or the like. , “0” or “1” is set at random. The number of data to be subjected to the EOR operation may be any number. _{N + 1} Or D _{N + M} The number range may be limited, for example, by unifying the number of the data or limiting the number to a predetermined number or more.
[0070]
Note that the matrix of the first term on the right side of Expression (1) may be generated at any timing as long as it is generated before being used in the operation, and is prepared in advance before performing the data transmission process. Alternatively, it may be calculated at the time of calculation. Further, as this matrix, a matrix of different components may be used for each block, or a common matrix may be used for all blocks.
[0071]
Further, the matrix of the first term on the right side of Expression (1) used in the calculation is also used in a packet restoration process by the client 3 that receives the data, as described later. That is, the server 1 and the client 3 that exchange data need to share information about the matrix of the first term on the right side of the equation (1) so that the same block can be processed using a common matrix. is there. This information sharing may be performed when the client 3 requests the server 1 to distribute data, or the information about the matrix of the first term on the right side of the equation (1) used in the server 1 may be shared with a data packet. It may be performed by adding to the packet 101 or the redundant packet 102, or may be a method other than the method described above.
[0072]
The information on the matrix of the first term on the right side of the equation (1) may be information directly representing the content of each component of the matrix, or information indirectly representing the content of each component of the matrix. Of course it is good. For example, when each component of the matrix is determined by a random function, information representing the “seed” of the random function can be used as information relating to the matrix of the first term on the right side of Expression (1).
[0073]
Note that the method of selecting data to be subjected to the EOR operation (that is, the method of determining the values of the components in the (N + 1) th to (N + M) th rows of the matrix of the first term on the right side of Equation (1)) is not limited to the above-described random selection The method may be any method, for example, using a plurality of predetermined combinations. Further, the performance of the packet for error correction generated by the packet generation unit 14 may be evaluated, and a combination of packets having a high performance may be selected from among them and adopted as the redundant packet 102.
[0074]
The number (M) of redundant packets 102 to be generated may be any number as long as it is within a practical range. The feature is that the amount of data to be distributed and the load required for processing increase as well as the ability to restore data. Is desirable.
[0075]
As described above, the packet generator 14 that has generated the error correction data by the operation of the equation (1) packetizes the generated data and generates the redundant packet 102.
[0076]
Returning to FIG. 4, the packet generation unit 14 that has performed the processing of step S <b> 2 and generated the redundant packet 102 is controlled by the CPU 11 and supplies the generated data packet 101 and redundant packet 102 to the communication unit 34.
[0077]
In step S3, the communication unit 34 transmits the obtained data packet 101 and the obtained redundant packet 102 to the distribution destination client 3 via the network 2 according to a predetermined protocol.
[0078]
Then, in step S4, the CPU 11 determines whether to end the data transmission process. When there is untransmitted distribution data and it is determined that the transmission is not to be ended, the CPU 11 returns the processing to step S1, and repeats the above-described processing for the next block. Further, for example, when the transmission of the requested distribution data is completed, or when an instruction to stop distribution is obtained from the user or the client 3 and it is determined that the data transmission processing is to be ended, the CPU 11 ends the data transmission processing. I do.
[0079]
As described above, the distribution data is subjected to data transmission processing for each predetermined block by the server 1 and distributed to the client 3 in packet units.
[0080]
FIG. 6 is a schematic diagram illustrating an example of a state of a packet transmitted from the server 1 to the client 3. As shown in FIG. 6A, the server 1 transmits a data packet and a redundant packet generated for each block, for each block.
[0081]
That is, the server 1 transmits the data packets 112-1 to 112-N and the redundant packets 113-1 to 113-M of the Tth block following the last redundant packet 111-M of the (T-1) th block. Send.
[0082]
Then, when the server 1 transmits the last redundant packet 113-M of the T-th block, the data packet of the (T + 1) -th block, which is the next block, is referred to as data packets 114-1, 114-2,. Transmit them sequentially.
[0083]
The client 3 that is the destination of the packet receives each packet in the communication unit 84, but arranges the packets received by the client 3 as shown in FIG. 6B on a packet transfer path such as the network 2 for each block. In some cases, some packets are lost, as in the example shown. In FIG. 6B, the client 3 has lost the data packets 112-1 to 112-4 of the T-th block and the redundant packet 113-2.
[0084]
The client 3 performs data reception processing as described later, and restores the lost data packets 112-1 to 112-4 using the received redundant packets 113-1 and 113-3 to 113-M. It is determined whether or not it is possible, and if it is possible, a restoration process is performed. If it is impossible, the server 1 is requested to retransmit the lost packet.
[0085]
The data reception process by the client 3 will be described with reference to the flowchart of FIG.
[0086]
In step S21, the communication unit 84 of the client 3 that is the transmission destination of the distribution data performs packet reception control processing, and the data packets 112-5 to 112- of the T-th block supplied from the server 1 via the network 2. N and the redundant packets 113-1 and 113-3 to 113-M are sequentially acquired and supplied to the data reproducing unit 64 via the bus 70.
[0087]
The received packet is temporarily stored in a RAM incorporated in the communication unit 84. If it is determined in step S22 described later that the packet reception of the target block has been completed, the data reproducing unit 64 may be supplied. Also, the received packet may be held in the RAM, the RAM 63, or the storage unit 83 incorporated in the CPU 61. Further, when the received packet is supplied to the data reproducing unit 64, it may be supplied to the packet restoring unit 65.
[0088]
In step S22, the CPU 61 controls the communication unit 84 to determine whether or not packet reception of the reception target block has been completed. When there is an unreceived packet for the reception target block and it is determined that the packet reception of the reception target block has not been completed, the CPU 61 returns the processing to step S21 and repeats the packet reception control processing.
[0089]
In step S22, when all the packets of the reception target block have been received and it is determined that the reception has been completed, the CPU 61 proceeds to step S23.
[0090]
The order in which the packets are received is the order in which the packets arrive, and the packets are not necessarily received in the order in which they were transmitted. Therefore, the CPU 61 performs the determination processing of step S22 as described above within a predetermined time. If the predetermined time has elapsed after repeating the processing of steps S21 and S22, the CPU 61 determines in step S22 that the packet reception of the reception target block has been completed, and advances the processing to step S23.
[0091]
For example, as shown in FIG. 6B, when data packets 112-1 to 112-4 of the T-th block are lost, and there is an unreceived packet for the reception target block even after a predetermined time has elapsed. , The CPU 61 determines that those packets have been lost, determines that the packet reception of the target block has been completed, and proceeds to step S23.
[0092]
In step S23, the data reproducing unit 64 controlled by the CPU 61 checks whether the supplied data packets are arranged for one block, and determines whether there is a lost data packet. If it is determined that there is a lost data packet, the data reproducing unit 64 supplies the acquired data packet and the redundant packet, and information on the first term on the right side of the equation (1) to the packet restoring unit 65, and executes the process. Proceed to S24.
[0093]
In step S24, the packet restoration unit 65 that has obtained various data from the data reproduction unit 64 performs packet restoration possibility determination processing on the lost data packet, and supplies the processing result to the CPU 61. The details of the packet restoration possibility determination processing will be described later with reference to the flowcharts of FIGS.
[0094]
In step S25, the CPU 61 determines whether or not the lost data packet can be restored based on the obtained packet restoration possibility determination processing result. If the CPU 61 determines that the lost data packet can be restored, the CPU 61 proceeds to step S25. Proceed to step S26.
[0095]
In step S26, the packet restoration unit 65 is controlled by the CPU 61 to perform a lost data packet restoration process. Details of the data packet restoration processing will be described with reference to the flowcharts of FIGS.
[0096]
When the lost data packet is restored by the data packet restoration process, the packet restoration unit 65 supplies the restored data packet to the data reproduction unit 64.
[0097]
In step S27, the data reproducing unit 64 controlled by the CPU 61 reproduces one block of distribution data from the acquired data packet group and supplies the data to the output unit 82 and the like. The output unit 82 to which the distribution data is supplied outputs an image, a sound, or the like corresponding to the obtained distribution data by a predetermined output method.
[0098]
In step S28, the CPU 61 determines whether or not to end the data reception process. If it is determined that the reception of the distributed data has not been completed and does not end, the process returns to step S21, and the next block And the subsequent processing is repeated.
[0099]
If the CPU 61 determines in step S28 that the reception of the distribution data is completed or that the user has received an instruction to stop the process and ends the data receiving process, the CPU 61 advances the process to step S29 and performs an end process. Then, the data reception process ends.
[0100]
In step S23, when it is determined that all the data packets of the target block have been received and there is no lost data packet, the data reproducing unit 64 advances the process to step S26, and executes the data packet restoration process.
[0101]
If the CPU 61 determines in step S25 that the lost packet is not recoverable, for example, if there are too many lost packets, the process proceeds to step S30, and determines whether retransmission of the lost packet is possible. judge.
[0102]
In streaming distribution, the transfer rate of a packet is usually set on the assumption that there may be several retransmissions. Therefore, when the load condition of the server 1 or the network 2 is good, and a sufficient time (predetermined time considered in step S22) until the packet reception control processing for the target block is completed is left. The client 1 can request retransmission of the lost data packet.
[0103]
In step S30, for example, when the number of requested data packets is equal to or more than a predetermined number, when the load on the server 1 or the network 2 is large, or when the time required for retransmission is not left If it is determined that retransmission is not possible, the CPU 61 returns the process to step S27 and repeats the subsequent processes. In this case, since the data packets of the target block are not aligned, the reproduction processing of this block results in an error. For example, in the case of image data, the reproduced image freezes until the data of the next block is reproduced. Or
[0104]
If it is determined in step S30 that retransmission is possible, the CPU 61 advances the process to step S31, controls the communication unit 84, and requests retransmission of the lost data packet. Then, the CPU 61 returns the process to step S21, and repeats the subsequent processes on the current target block in order to receive the requested data packet.
[0105]
As described above, the client 3 can receive the packet supplied from the server 1 and output a streaming distribution or a live broadcast by the server 1.
[0106]
Next, the packet restoration possibility determination process executed in step S24 of FIG. 7 will be described.
[0107]
The packet restoration unit 65 that has obtained the received data packet and the redundant packet determines whether restoration is possible before restoring the lost data packet.
[0108]
It is assumed that the client 3 has lost L redundant packets out of the K data packets and the M redundant packets transmitted from the server 1, and considers the data contained in the lost data packets as P ₁ Or P _K Then, the restoration of the data packet by the packet restoration unit 65 is represented by P in the simultaneous linear equation of the following equation (2). ₁ Or P _K This is done by finding the solution of
[0109]
(Equation 2)

[0110]
In equation (2), the addition of each component is performed using an EOR operation for each corresponding bit.
[0111]
In equation (2), the component Q of the matrix of the first term on the right side ₁ Or Q _ML Is a variable calculated from the data included in the received data packet and the redundant packet as described later.
[0112]
The first term on the left side of the equation (2) is a matrix of ML rows and K columns generated based on information on the first term on the right side of the equation (1) shared with the server 1; ₁ Or P _K Is a matrix representing the coefficients of
[0113]
The packet restoring unit 65, based on the information on the first term on the right side of Expression (1) shared with the server 1, selects the lost data packet from the components of the matrix of the first term on the right side of Expression (1) and the received data packet. The components corresponding to both of the obtained redundant packets are extracted, and the matrix of the first term on the left side of Expression (2) is generated.
[0114]
For example, in the case of the example illustrated in FIG. 6B, the packet restoration unit 65 determines that the N + 1-th row and the (N + 3) -th to (N + M) -th rows of the matrix of the first term on the right side of Expression (1) used for the operation in the server 1 A matrix having the first to fourth columns of a row as components is generated.
[0115]
As described above, each component of the matrix of the first term on the left side of the equation (2) is P ₁ Or P _K Represents the coefficient. Therefore, if there is a column in which the values of all components are “0” in the matrix of the first term on the left side of the equation (2), the corresponding variable P ₁ Or P _K Cannot find the solution of When the number of columns K of the matrix of the first term on the left side of the equation (2) is larger than the number of rows ML, the number of variables is larger than the number of equations, and the packet restoration unit 65 Cannot find a solution.
[0116]
As described above, the packet restoration unit 65 simply calculates the variable P based on the matrix of the first term on the left side of Expression (2). ₁ Or P _K It can be determined whether or not the solution of can be calculated.
[0117]
The details of the above-described packet restoration possibility determination processing will be described with reference to the flowchart in FIG. In the following, the number of rows of the matrix of the first term on the left side of Equation (2) is ML, the number of columns is K, and the value of the component of X rows and Y columns is A _XY And
[0118]
First, in step S51, the packet restoration unit 65 determines whether or not the value of the number of rows ML of the matrix of the first term on the left side of the equation (2) is equal to or greater than the value of the number of columns K. If it is determined that the value of the number ML is equal to or larger than the value of the column number K, the process proceeds to step S52.
[0119]
The packet restoration unit 65 sets the value of the variable Y to “0” in step S52, and sets the value of the variable X to “0” in step S53 and initializes the value.
[0120]
In step S54, the packet restoring unit 65 calculates the component A of the matrix of the first term on the left side of Expression (2). _XY It is determined whether or not the value of is “1”. Component A _XY Is “0” and the value is not “1”, the packet restoration unit 65 advances the processing to step S55, adds “1” to the value of the variable X, and sets the target to the next line. Change the ingredients to
[0121]
Then, in step S56, the packet restoration unit 65 determines whether or not the value of the variable X is equal to or less than the number of rows ML, and _XY It is determined whether or not exists. If it is determined that the value of the variable X is equal to or less than the number of rows ML, the packet restoring unit 65 returns the processing to step S54 and returns to the component A of the new row. _XY And the subsequent processing is repeated.
[0122]
If the packet restoration unit 65 determines in step S56 that the value of the variable X is larger than M−L, the component A having the value “1” is stored in the Yth column. _XY Does not exist, the process proceeds to step S57, and a restoration impossible flag is set. Then, the packet restoration unit 65 outputs the state of the flag as the determination result to the CPU 61, and proceeds to step S25 in FIG.
[0123]
If it is determined in step S51 that the number of columns K of the matrix of the first term on the left side of the equation (2) is greater than the number of rows ML and ML is not greater than K, the packet restoration unit 65 performs To the step S57, and after setting the restoration impossible flag, outputs the state of the flag to the CPU 61 as a determination result, and proceeds to the step S25 in FIG.
[0124]
In step S24 described above, the component A _XY Is determined to be "1", the packet restoring unit 65 advances the processing to step S58, adds "1" to the value of the variable Y, and changes the target column to the next column. Then, in step S59, the packet restoration unit 65 determines whether the value of the variable Y is equal to or less than the number of columns K, and _XY It is determined whether or not exists.
[0125]
When determining that the value of the variable Y is equal to or smaller than the number of columns K, the packet restoration unit 65 returns the process to step S53, and repeats the subsequent processes for the next column.
[0126]
If it is determined that the value of the variable Y is greater than the number K of columns, the component A having a value of “1” for all columns _XY Exists, the packet restoration unit 65 sets a restoration enable flag in step S60. Then, the packet restoration unit 65 outputs the state of the flag as the determination result to the CPU 61, and proceeds to step S25 in FIG.
[0127]
As described above, the packet restoration unit 65 performs the packet restoration possibility determination process before the data packet restoration process. This allows the client 3 to request the server 1 to retransmit the lost data packet before performing the data packet restoration process.
[0128]
In the above, the packet restoration unit 65 has been described to restore the lost data packet by solving the simultaneous linear equation shown in Expression (2). At this time, the packet restoration unit 65 sets the value to “0”. The solution is obtained by using a Gaussian elimination method using pivot selection, which is a processing method for selecting a coefficient that is not the same. The Gaussian elimination method using pivot selection is a method of calculating a solution by reducing variables included in an equation by processes such as forward elimination and back substitution.
[0129]
In this case, the packet restoration unit 65 may perform the restoration possibility determination processing of the lost data packet while performing a part of the data packet restoration processing using the Gaussian elimination method using the pivot selection.
[0130]
With reference to the flowchart of FIG. 9, a description will be given of a packet restoration possibility determination process using a Gaussian elimination method using pivot selection.
[0131]
First, in step S81, the packet restoration unit 65 determines whether or not the value of the number of rows ML of the matrix of the first term on the left side of Expression (2) is equal to or greater than the value of the number of columns K. If it is determined that the value of the number ML is equal to or greater than the value of the column number K, the process proceeds to step S82, where the value of the variable Y is set to “0” and initialized.
[0132]
Then, in step S83, the packet restoration unit 65 detects a component whose value is “1” for each component in the Y-th column, and in step S84, based on the detection result, assigns a value to the target Y column. It is determined whether or not a component having “1” exists.
[0133]
When it is determined that a component having a value of “1” exists in the target Y column, the packet restoration unit 65 advances the process to step S85, and determines whether there are a plurality of components having the value of “1”. judge.
[0134]
When it is determined that there are a plurality of components, the packet restoration unit 65 performs the EOR operation processing on each component between the row including the component detected after the second and the row including the component detected first in step S86. Is performed, and the result of the operation is replaced with a row containing the second and subsequent components used in the operation. That is, the packet restoration unit 65 performs the forward erasure process, and sets all the values of the components of the target column other than the row including the component detected first to “0”.
[0135]
For example, when a component having a value of “1” is detected in the first row, the third row, the fourth row, and the sixth row of the matrix of the first term on the left side of Expression (2), the packet restoration unit 65 The first and third rows, the first and fourth rows, and the first and sixth rows perform an EOR operation on each component, and calculate the results of the EOR operation on the original third and fourth rows, respectively. , Line 6. As a result, the values of the components in the third row, the fourth row, and the sixth row of the target column all become “0”.
[0136]
In step S87, the packet restoration unit 65 deletes the row including the component detected first so that the row including the component detected first this time is not subjected to the EOR operation in the processing for the next column. .
[0137]
When the process of step S87 is completed, the packet restoration unit 65 adds “1” to the value of the variable Y in step S88 to change the target column, and in step S89, the value of the variable Y is It is determined whether or not there is. When the value of the variable Y is equal to or less than the number of columns K and the component A _XY When it is determined that there is a packet, the packet restoring unit 65 returns the process to step S83, and repeats the subsequent processes on a new column.
[0138]
In step S89, if the value of the variable Y is larger than K, that is, the component A _XY If it is determined that there is no data, since the forward erasure process can be performed in all columns, the packet restoration unit 65 determines that the restoration process of the data packet can be performed, and advances the process to step S90. After setting the restoration enable flag, the state of the flag is output to the CPU 61 as a determination result, and the process proceeds to step S25 in FIG.
[0139]
If it is determined in step S81 that the number of columns K of the matrix of the first term on the left side of equation (2) is greater than the number of rows ML and ML is not greater than or equal to K, the packet restoration unit 65 It is determined that the packet restoration process cannot be performed, and the process proceeds to step S91. After setting the restoration impossible flag, the state of the flag is output to the CPU 61 as a determination result, and the process proceeds to step S25 in FIG. .
[0140]
Similarly, in step S84, if it is determined in the target column that the values of the components in all the rows are “0” and there is no component having a value of “1”, the packet restoration unit 65 performs the process in step S84. Proceeding to S91, after setting the restoration impossible flag, the state of the flag is output to the CPU 61 as a determination result, and the process proceeds to step S25 in FIG.
[0141]
Further, in step S85, when it is determined that there is only one component having a value of “1” in the target column, the packet restoration unit 65 skips step S86 and proceeds to step S87.
[0142]
As described above, the packet restoration unit 65 determines the possibility of packet restoration using the Gaussian elimination method.
[0143]
In step S87, the deleted row may be retained in the packet restoration unit 65 or the like, and may be used in the data packet restoration processing in step S26 in FIG.
[0144]
In the above processing, the last column may be omitted. That is, in the process of step S89, the packet restoration unit 65 may determine whether the value of the variable Y is equal to or smaller than K-1.
[0145]
In the above, the packet restoration unit 65 uses the Gaussian elimination method using pivot selection, which is a processing method for selecting a coefficient whose value is not “0”, to solve the simultaneous linear equation shown in Expression (2). However, the present invention is not limited to this, and the packet restoration unit 65 obtains the solution of the simultaneous linear equation shown in Expression (2) by using the applied Gaussian elimination method to which the Gaussian elimination method is applied. Is also good. The applied Gaussian elimination method is, as described later, a method in which variables are reduced one by one from all simultaneous linear equations shown in Expression (2), and all solutions are calculated using the solutions of the last remaining variables. It is.
[0146]
In this case, the packet restoration unit 65 may perform the restoration possibility determination processing of the lost data packet while performing a part of the data packet restoration processing using the applied Gaussian elimination method.
[0147]
With reference to the flowchart of FIG. 10, a description will be given of the packet restoration possibility determination process using the applied Gaussian elimination method.
[0148]
First, in step S111, the packet restoration unit 65 determines whether or not the value of the number of rows ML of the matrix of the first term on the left side of Expression (2) is equal to or greater than the value of the number of columns K. If it is determined that the value of the number ML is equal to or greater than the value of the column number K, the process proceeds to step S112, where the value of the variable Y is set to “0” and initialized.
[0149]
Then, in step S113, the packet restoration unit 65 detects a component whose value is “1” for each component in the Y-th column, and in step S114, based on the detection result, assigns a value to the target Y-column. It is determined whether or not a component having “1” exists.
[0150]
When it is determined that the component having the value “1” exists in the target Y column, the packet restoration unit 65 advances the process to step S115, and determines whether there are a plurality of components having the value “1”. judge.
[0151]
If it is determined that there are a plurality of components, in step S116, the packet restoration unit 65 performs EOR operation processing on each component between two rows each including two components whose detection order is continuous, and converts the operation result into an operation. Of the used lines, the line in the order of detection is replaced with the line after. Note that the first detected row is replaced with the result of the EOR operation with the last detected row. That is, the packet restoration unit 65 sets all component values of the target column to “0”.
[0152]
For example, when a component having a value of “1” is detected in the first row, the third row, the fourth row, and the sixth row of the matrix of the first term on the left side of Expression (2), the packet restoration unit 65 In the first and third rows, the third and fourth rows, the fourth and sixth rows, the sixth and first rows, an EOR operation is performed on each component, and the results of these operations are expressed as , The third row, the fourth row, the sixth row, and the first row. As a result, the values of the components in the target column all become “0”.
[0153]
When the process of step S116 is completed, the packet restoration unit 65 adds “1” to the value of the variable Y in step S117 to change the target column. In step S118, the packet restoration unit 65 determines that the value of the variable Y is less than or equal to the number K of columns. It is determined whether or not there is. When the value of the variable Y is equal to or less than the number of columns K and the component A _XY When it is determined that there is a packet, the packet restoration unit 65 returns the process to step S113, and repeats the subsequent processes on a new column.
[0154]
In step S118, when the value of the variable Y is larger than K, that is, the component A _XY If it is determined that the data packet does not exist, the above process can be performed on all the columns, so that the packet reconstructing unit 65 determines that the reconstructing process of the data packet can be performed, advances the process to step S119, and After setting the possible flag, the state of the flag is output to the CPU 61 as a determination result, and the process proceeds to step S25 in FIG.
[0155]
If it is determined in step S111 that the number of columns K of the matrix of the first term on the left side of equation (2) is greater than the number of rows ML and ML is not greater than or equal to K, the packet restoration unit 65 It is determined that the packet restoration process cannot be performed, the process proceeds to step S120, and after setting a non-restoration flag, the flag status is output to the CPU 61 as a determination result, and the process proceeds to step S25 in FIG. .
[0156]
Similarly, in step S114, if it is determined in the target column that the values of the components of all the rows are “0” and there is no component having the value of “1”, the packet restoration unit 65 proceeds to step S114. Proceeding to S120, after setting the restoration impossible flag, the status of the flag is output to the CPU 61 as a determination result, and the process proceeds to step S25 in FIG.
[0157]
Further, in step S115, when it is determined that there is only one component having the value “1” in the target column, the packet restoration unit 65 skips the processing of step S116 and proceeds to step S117.
[0158]
As described above, the packet restoration unit 65 determines the possibility of packet restoration using the applied Gaussian elimination method.
[0159]
The row detected first in step S116 may be held in the packet restoration unit 65 or the like, and may be used in the data packet restoration processing in step S26 in FIG.
[0160]
In the above processing, the last column may be omitted. That is, in the process of step S118, the packet restoration unit 65 may determine whether the value of the variable Y is equal to or smaller than K-1.
[0161]
Next, the data packet restoration process executed in step S26 of FIG. 7 will be described.
[0162]
As described above, the data packet restoration process uses the Gaussian elimination method using pivot selection or the applied Gaussian elimination method to calculate the P of the simultaneous linear equation of Expression (2). ₁ Or P _K This is done by finding the solution of At this time, each component Q of the matrix of the first term on the right side of equation (2) ₁ Or Q _ML Is calculated by the following equation (3).
[0163]
[Equation 3]

[0164]
In equation (3), the addition of each component is performed using an EOR operation for each corresponding bit.
[0165]
In the equation (3), the constant M is the number of data packets transmitted from the server 1, the constant K is the number of data packets lost by the client 3, the constant M is the number of redundant packets transmitted from the server 1, The constant L is the number of redundant packets lost by the client 3. In the formula (3), R ₁ Or R _NK Represents data included in each data packet received by the client 3, and J ₁ Or J _ML Represents data included in each redundant packet received by the client 3.
[0166]
The first term on the right side of the equation (3) is a matrix of ML rows and NK columns generated based on information on the first term on the right side of the equation (1) shared with the server 1, and R ₁ Or R _NK Is a matrix representing the coefficients of
[0167]
The packet restoring unit 65, based on the information on the first term on the right side of Equation (1) shared with the server 1, selects the received data packet from the matrix components of the first term on the right side of Equation (1), and The components corresponding to both of the received redundant packets are extracted, and the matrix of the first term on the right side of Expression (3) is generated.
[0168]
For example, in the case of the example illustrated in FIG. 6B, the packet restoration unit 65 determines that the N + 1-th row and the (N + 3) -th to (N + M) -th rows of the matrix of the first term on the right side of Expression (1) used for the operation in the server 1 A matrix having components of the fifth to Nth columns of the row is generated.
[0169]
The packet restoration unit 65 computes each component Q of the matrix of the first term on the left side by calculating the above equation (3). ₁ Or Q _ML Is calculated, and their values are substituted into equation (2) to obtain P ₁ Or P _K Find the solution of At this time, the packet restoration unit 65 calculates a solution using the method used in the packet restoration possibility determination processing in step S24 in FIG. 7 among the Gaussian elimination method using pivot selection and the applied Gaussian elimination method.
[0170]
That is, if the packet restoration unit 65 performs the process using the Gaussian elimination method using the pivot selection as shown in the flowchart in FIG. 9 in step S24 of FIG. 7, the same applies to the data packet restoration process. Then, a process using a Gaussian elimination method using pivot selection is performed.
[0171]
Also, when performing the process using the applied Gaussian elimination method as shown in the flowchart of FIG. 10 in step S24 of FIG. 7, the packet restoration unit 65 similarly applies the applied Gaussian in this data packet restoration process. Perform processing using the elimination method.
[0172]
When the packet restoration unit 65 performs the processing as shown in the flowchart in FIG. 8, the method used for the data restoration processing may be a Gaussian elimination method using pivot selection, or an applied Gaussian elimination method. It may be a law.
[0173]
Next, a data packet restoration process by the client 3 will be described with reference to a flowchart of FIG.
[0174]
First, in step S131, the packet restoration unit 65 performs the operation of Expression (3), ₁ Or Q _ML Is calculated, and a simultaneous linear equation for restoring a lost data packet, such as equation (2), is established.
[0175]
Then, in step S132, the packet restoring unit 65 sets the value of the variable Y to “0” and initializes it. In step S133, the packet restoring unit 65 calculates the value of each component of the Y-th column of the matrix of the first term on the left side of Expression (2). , A component having a value of “1” is detected.
[0176]
Based on the detection result, in step S134, the packet restoration unit 65 determines whether or not there is a component whose value is “1”. If it is determined that there is a component, the packet restoration unit 65 performs the process in step S135. Proceed to
[0177]
In step S135, the packet restoration unit 65 determines whether or not there are a plurality of components having the value “1”. If it is determined that there are a plurality of components, the process proceeds to step S136.
[0178]
When there are a plurality of components having the value “1”, the packet restoration unit 65 determines in step S136 between the equation including the component detected after the second and the equation including the component detected first. An EOR operation is performed on each term, and the operation result is replaced with a row containing the second and subsequent components used in the operation. That is, the packet restoration unit 65 performs the forward erasure process, and sets all the values of the components of the target Y column other than the row including the component detected first to “0”.
[0179]
Then, in step S137, the packet restoring unit 65 extracts an equation including the component detected first for solution, and holds the equation. In other words, the EOR operation when the process of step S136 is repeated thereafter is performed not on the extracted equations but on the equations left unextracted.
[0180]
The packet restoration unit 65 that has completed the processing in step S137 proceeds to step S138, adds “1” to the value of the variable Y, and determines in step S139 whether the value of the variable Y is equal to or less than the number of columns K. Is determined. When the value of the variable Y is equal to or less than the number of columns K and the component A _XY If it is determined that there is a packet, the packet restoration unit 65 returns the process to step S133, and repeats the subsequent processes on a new column.
[0181]
In step S139, if the value of the variable Y is larger than K, _XY If it is determined that does not exist, the packet restoring unit 65 advances the process to step S140, and sets the value of the variable Y to “K”.
[0182]
Then, in step S141, the packet restoration unit 65 uses the equation held for solution by the processing in step S137 to _Y Is calculated, in step S142, "1" is subtracted from the value of the variable Y, and in step S143, it is determined whether the value of the variable Y is "0". When determining that the value is not “0”, the packet restoration unit 65 returns the process to step S141 and repeats the subsequent processes.
[0183]
Then, in step S143, when it is determined that the value of the variable Y is “0”, the packet restoring unit 65 ₁ Or P _K Has been calculated, the data packet restoration process ends, and the process proceeds to step S27 in FIG.
[0184]
If it is determined in step S134 that the component having the value “1” does not exist in the Y-th column of the matrix of the first term on the left side of Expression (2), the packet restoration unit 65 ends the data packet restoration processing. Then, the process proceeds to step S27 in FIG.
[0185]
Further, if it is determined in step S135 that there are a plurality of components having the value “1” for the Y-th column of the matrix of the first term on the left side of the equation (2), the packet restoration unit 65 omits the processing in step S136. Then, the process proceeds to step S137.
[0186]
As described above, the packet restoration unit 65 restores the data included in the lost data packet by using the Gaussian elimination method.
[0187]
Next, another example using the applied Gaussian elimination method of the data packet restoration processing by the client 3 will be described with reference to the flowchart of FIG.
[0188]
First, in step S161, the packet restoration unit 65 performs the operation of Expression (3), ₁ Or Q _ML Is calculated, and a simultaneous linear equation for restoring a lost data packet, such as equation (2), is established.
[0189]
Then, in step S162, the packet restoring unit 65 sets the value of the variable Y to “0” and initializes it. , A component having a value of “1” is detected.
[0190]
Based on the detection result, the packet restoration unit 65 determines in step S164 whether or not a component having a value of “1” exists. If it determines that there is a component, the packet restoration unit 65 performs the process in step S165. Proceed to
[0191]
In step S165, the packet restoration unit 65 holds the equation including the component detected first for solving. Then, in step S166, the packet restoration unit 65 determines whether or not there are a plurality of components having the value “1”. If it is determined that there are a plurality of components, the process proceeds to step S167.
[0192]
If there are a plurality of components having the value “1”, in step S167, the packet restoration unit 65 performs EOR operation processing on each term between two equations each including two components whose detection order is continuous. The result of the calculation is replaced with the later equation in the order of detection among the equations used for the calculation. Note that the equation detected first is replaced with the result of the EOR operation with the equation detected last.
[0193]
Then, the packet restoration unit 65 adds “1” to the value of the variable Y in step S168, and determines whether or not the value of the variable Y is equal to or less than the number of columns K in step S169. When the value of the variable Y is equal to or less than the number of columns K and the component A _XY When it is determined that there is a packet, the packet restoration unit 65 returns the process to step S163, and repeats the subsequent processes on a new column.
[0194]
In step S169, if the value of the variable Y is larger than K, that is, the component A _XY If it is determined that does not exist, the packet restoring unit 65 advances the processing to step S170, and sets the value of the variable Y to “K”.
[0195]
Then, in step S171, the packet restoration unit 65 uses the equation held for solution by the processing in step S165 to calculate P _Y Is calculated, and in step S172, “1” is subtracted from the value of the variable Y, and in step S173, it is determined whether the value of the variable Y is “0”. When determining that the value is not “0”, the packet restoring unit 65 returns the process to step S171, and repeats the subsequent processes.
[0196]
Then, in step S173, if it is determined that the value of the variable Y is “0”, the packet restoring unit 65 ₁ Or P _K Has been calculated, the data packet restoration process ends, and the process proceeds to step S27 in FIG.
[0197]
If it is determined in step S164 that the component having the value “1” does not exist in the Y-th column of the matrix of the first term on the left side of Expression (2), the packet restoration unit 65 ends the data packet restoration processing. Then, the process proceeds to step S27 in FIG.
[0198]
Furthermore, in step S166, when it is determined that there are a plurality of components having the value “1” for the Y-th column of the matrix of the first term on the left side of Expression (2), the packet restoration unit 65 omits the processing of step S167. Then, the process proceeds to step S168.
[0199]
As described above, the packet restoration unit 65 restores the data included in the lost data packet by using the applied Gaussian elimination method.
[0200]
As described above, since the processing for restoring the lost data packet is performed in the client 3, the number of times of requesting the retransmission of the data packet can be reduced. Further, before performing the data packet restoration process, it is determined whether or not the lost data packet can be restored. Therefore, when retransmission is necessary, a request for retransmission can be made immediately. Such a process is particularly effective in streaming distribution or live broadcasting with a limited processing time.
[0201]
In FIG. 1, a system in which the server 1 and the clients 3-1 and 3-2 are connected to one network 2 has been described. The connection may be made to the network 2 or more clients 3 may be connected. In addition, the server 1 may be connected to the client 3 via a plurality of networks, or another device such as a relay station. In this case, the distribution process to which the present invention is applied may be, for example, a distribution process between the server 1 and the relay station or between the relay station and the client 3.
[0202]
Further, in FIG. 1, the server 1 and the client 3 are connected to the network 2 via a wire, and the wired communication is described. However, the present invention is not limited to this, and the server 1 and the client 3 have a wireless communication function. And may be connected to the network 2 by wireless communication to perform communication via the network 2. At this time, communication standards used include not only communication via a telephone line via a communication carrier but also IEEE (Institute of Electrical and Electronic Engineers) 802.11x, Bluetooth, IrDA (InfraRed Data Association) using infrared light, and the like. Short-range wireless communication.
[0203]
Furthermore, each block in the internal configuration example of the server 1 shown in FIG. 2 may be configured such that part or all of its function is integrated with another block, or is shown as one block. The function may be configured as a plurality of blocks. The same applies to the client 3 shown in FIG.
[0204]
The server 1 and the client 3 can be widely applied to electronic devices such as a mobile phone, a digital video camera, and a television receiver other than the personal computer described above.
[0205]
The series of processes described above can be executed by hardware, but can also be executed by software. When a series of processing is executed by software, a program constituting the software may execute various functions by installing a computer built into dedicated hardware or installing various programs. It is installed from a recording medium into a possible general-purpose personal computer or the like.
[0206]
As shown in FIG. 2 or FIG. 3, a recording medium for recording a program installed in a computer and made executable by the computer includes a magnetic disk 41 or 91 (including a flexible disk), an optical disk 42 or 92 ( CD-ROM (compact disc-read only memory), DVD (including digital versatile disc), magneto-optical disk 43 or 93 (including MD (mini-disc) (registered trademark)), or semiconductor memory 44 or 94 And a ROM 12 or 62 in which a program is temporarily or permanently recorded. Use a wired or wireless communication medium, such as a public line network, local area network, or the Internet, or a digital satellite broadcast, via a router, modem, or other interface as necessary to record the program on the recording medium. It is done.
[0207]
In this specification, a step of describing a program recorded on a recording medium may be performed in chronological order according to the described order, or may be performed in parallel or not necessarily in chronological order. This also includes processes executed individually.
[0208]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, packet data supplied from another device can be acquired. In particular, it is possible to more suitably acquire packet data and reproduce data.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a diagram showing a basic configuration example of a data transmission system to which the present invention is applied.
FIG. 2 is a block diagram illustrating an example of the internal configuration of a server in FIG. 1;
FIG. 3 is a block diagram illustrating an example of the internal configuration of a client in FIG. 1;
FIG. 4 is a flowchart illustrating a data transmission process by the server in FIG. 1;
FIG. 5 is a schematic diagram illustrating an example of a packet generated by the server of FIG. 1;
FIG. 6 is a schematic diagram showing a state of a packet transmitted from a server and received by a client in the data transmission system of FIG. 1;
FIG. 7
3 is a flowchart illustrating a data reception process performed by the client in FIG. 1.
FIG. 8
8 is a flowchart illustrating an example of a packet restoration possibility determination process executed in step S24 of FIG. 7.
FIG. 9
8 is a flowchart illustrating another example of the packet restoration possibility determination process executed in step S24 of FIG. 7.
FIG. 10
8 is a flowchart illustrating still another example of the packet restoration possibility determination process executed in step S24 of FIG. 7.
FIG. 11
8 is a flowchart illustrating an example of a data packet restoration process performed in step S26 of FIG.
FIG.
8 is a flowchart illustrating another example of the data packet restoration process performed in step S26 of FIG.
[Explanation of symbols]
1 server, 2 networks, 3-1 and 3-2 clients, 14 packet generator, 64 data reproducer, 65 packet restorer, 101 data packet, 102 redundant packet

Claims (12)

In an information processing device that receives distribution data from another information processing device,
A receiving unit that receives a data packet of the data for distribution and a redundant packet including an exclusive OR operation result of each data included in the plurality of data packets, transmitted by the other information processing apparatus,
Possibility determining means for determining whether the data packet that could not be received by the receiving means is recoverable,
Request means for requesting the other information processing device to retransmit the data packet that could not be received, based on the determination result by the possibility determining means, if restoration is not possible,
Solving a simultaneous linear equation using an exclusive-OR operation using the data packet and the redundant packet received by the receiving means, when restoration is possible, based on the determination result by the possibility determining means; And a restoring means for restoring the data packet that could not be received. The redundant packet is generated by using a plurality of arbitrarily selected data packets corresponding to the same block for each block which is the distribution data divided into a predetermined size. The information processing apparatus according to claim 1. The information processing apparatus according to claim 2, wherein the data packet and the redundant packet are transmitted from the another information processing apparatus in the block unit. The information processing apparatus according to claim 3, wherein the receiving unit further includes a monitoring unit that monitors whether reception processing of the data packet and the redundant packet of the same block is completed. 2. The information processing apparatus according to claim 1, further comprising an existence determination unit configured to determine whether the data packet that cannot be received by the reception unit exists. The information processing apparatus according to claim 1, wherein information on the generation of the redundant packet is shared with the another information processing apparatus. The said possibility judgment means judges whether the said data packet which could not be received by the said receiving means can be restored based on the component of the matrix showing the coefficient of the said simultaneous linear equation. Item 2. The information processing device according to item 1. The apparatus further includes a margin determining unit that determines whether there is a margin for performing a retransmission process of the data packet determined to be unrecoverable by the possibility determining unit,
The request means, if the margin determination means determines that there is enough time to perform the retransmission processing, requests the other information processing apparatus to retransmit the data packet that could not be received. 2. The information processing device according to 1. 2. The information processing apparatus according to claim 1, wherein the restoration unit solves the simultaneous linear equations using a Gaussian elimination method using pivot selection, which is a processing method for selecting a coefficient whose value is not 0. 3. apparatus. The restoration means uses an applied Gaussian elimination method for calculating an exclusive OR of adjacent terms among equations including coefficients whose values are not 0 with respect to a predetermined column of the matrix, and The information processing apparatus according to claim 1, wherein the equation is solved. An information processing method for an information processing apparatus that performs transmission and reception of distribution data with another information processing apparatus,
A reception control step of receiving a data packet of the data for distribution and a redundant packet including an exclusive OR operation result of each data included in the plurality of data packets, transmitted by the other information processing apparatus,
Possibility determination step of determining whether the data packet that could not be received by the processing of the reception control step is recoverable,
A requesting step of requesting the other information processing apparatus to retransmit the data packet that could not be received, based on the determination result obtained by the processing of the possibility determining step, if the data packet cannot be restored,
If restoration is possible based on the result of the determination in the possibility determination step, simultaneous use of the data packet and the redundant packet received in the processing of the reception control step using an exclusive OR operation Recovering the data packet that could not be received by solving a linear equation. In a program that causes a computer to perform a process of transmitting and receiving distribution data with another information processing device,
A reception control step of receiving a data packet of the data for distribution and a redundant packet including an exclusive OR operation result of each data included in the plurality of data packets, transmitted by the other information processing apparatus,
Possibility determination step of determining whether the data packet that could not be received by the processing of the reception control step is recoverable,
A requesting step of requesting the other information processing apparatus to retransmit the data packet that could not be received, based on the determination result obtained by the processing of the possibility determining step, if the data packet cannot be restored,
If restoration is possible based on the result of the determination in the possibility determination step, simultaneous use of the data packet and the redundant packet received in the processing of the reception control step using an exclusive OR operation Restoring the data packet that could not be received by solving a linear equation.

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