JP2005020072A - パケットジッタ解消装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】順次入力される一連の情報を構成する複数のパケットにおける各パケット8を時系列的に順次記憶していくパケットバッファ16と、パケットバッファに時系列的に記憶された各パケット8を、指定された送信時間間隔でかつ記憶された順に順次読出して外部へ出力するバッファ制御部13と、予め定められた測定期間TAに入力されたパケットの数を計数するパケット数カウンタ14と、このパケット数カウンタの計数値NAと測定期間とから、測定期間におけるパケットの平均送信時間間隔TMを算出する平均時間算出部19と、平均時間算出部で算出された平均送信時間間隔を新たに送信時間間隔としバッファ制御部13へ指定する送信時間間隔設定部20とを備えている。
【選択図】 図4
Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、情報送信側から一連の情報を複数のパケットに分割してネットワークを介して情報受信側へ送信する伝送システムに係わり、特に、情報受信側へ入力される各パケットのジッタを解消するパケットジッタ解消装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
静止画像や動画像や音楽等の大容量の連続する一連の情報を高速で遠距離を伝送する場合は、図7の伝送システムに示すように、情報の発信源である情報送信装置1で、この大容量の一連の情報を複数のパケットに分割して送信信号aとして信号路2を介してネットワーク4に接続された送信側中継装置3へ送出する。送信側中継装置3は、信号路2を介して順次入力される送信信号aに含まれる各パケットをネットワーク4を介して目的の受信側中継装置5へ送信する。
【0003】
受信側中継装置5はネットワーク4を経由した各パケットを受信して受信信号bに合成して、一つの信号路6に出力する。情報受信装置7は信号路6から順次入力される受信信号bに含まれる各パケットを連続する一連の情報に変換して情報処理して、例えば表示画面に表示する。
【0004】
図8は情報送信装置1から送信側中継装置3へ出力される送信信号a、及び受信側中継装置6から情報受信装置7へ出力される受信信号bを示す図である。送信信号aには、前述した一連の情報を構成する可変のパケット長T1を有する複数のパケット8が、相互にギャップ時間T2を有して、一定の送信時間間隔T0で含まれる。
【0005】
送信側中継装置3からネットワーク4へ送出された送信信号aに含まれる各パケット8は、ネットワーク4内の同一経路を経由することなく、一般に、複数の経路を経由して、受信側中継装置5へ入力されることが多い。
【0006】
ネットワーク4を構成する各経路は同一経路長ではなく、かつ各経路には、この各経路にアクセスするための複数の送受信装置、スイッチ、ルータが介挿されている。したがって、各経路のパケット8の伝送時間は、経路毎に異なる。さらに、各経路における単位時間当たりの伝送すべきパケット数で示される伝送負荷が時間経過に伴って変動するので、各経路のパケット8の伝送時間は時間によって異なる。
【0007】
その結果、受信側中継装置5でネットワーク4の各経路を経由した各パケット8を受信して合成して受信信号bとして信号路6に出力した場合に、図8の下段に示すように、各パケット8の送信時間間隔T0が大きく変動する懸念がある。各パケット8の送信時間間隔T0が変動すると、すなわち、各パケット8の送信時間間隔T0にジッタが発生すると、時間的に隣接するパケット8相互間のギャップ時間T2が変動する。
【0008】
情報受信装置7において、受信信号bにおけるパケット8相互間のギャップ時間T2が一定の許容範囲を外れた場合には、順次入力される各パケット8を連続する一連の情報に正常に変換できない事態が発生する懸念がある。
【0009】
なお、特許文献1には、多重に構成されたループネットワークシステムにおいて、この多重のループネットワークに接続された通信処理装置相互間で通信を行う場合に、パケットを一定長のセルに分割して、各ループネットワークに分散して出力する技術が開示されている。そして、この特許文献1においては、送信側の通信処理装置において、各セルを、順番情報を付して各ループネットワークに送信する。受信側の通信処理装置において、各ループネットワークを介して受信した各セルを順番情報に従ってパケットに再生する。
【0010】
【特許文献1】
特開平5−207041号公報
【0011】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、特許文献1に記載された技術においては、各セルの受信側の通信処理装置に対する時刻が、受信順序が変更になるほど大きく変化した場合には、正しい順序に直されるが、各セルをパケットに再生する場合の条件等については何ら開示されていない。
【0012】
したがって、特許文献1に記載された技術においては、パケット8相互間のギャップ時間T2が一定の許容範囲を外れた場合には、情報受信装置7において、順次入力される受信信号に含まれる各パケット8を連続する一連の情報に正常に変換できない事態が発生する懸念は解消されない。
【0013】
本発明はこのような事情に鑑みてなされたものであり、順次入力されるパケットの測定時間におけるパケット数を測定することによって、たとえ入力された各パケットの送信時間間隔に大きなジッタが存在したとしても、出力される各パケットの送信時間間隔が常に一定値に制御され、この複数のパケットから一連の情報に正常に変換できるパケットジッタ解消装置を提供することを目的とする。
【0014】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解消するために、本発明のパケットジッタ解消装置においては、順次入力される一連の情報を構成する複数のパケットにおける各パケットを時系列的に順次記憶していくパケットバッファと、このパケットバッファに時系列的に記憶された各パケットを、指定された送信時間間隔でかつ記憶された順に順次読出して外部へ出力するバッファ制御部と、予め定められた測定期間に入力されたパケットの数を計数するパケット数カウンタと、このパケット数カウンタの計数値と測定期間とから、測定期間におけるパケットの平均送信時間間隔を算出する平均時間算出部と、この平均時間算出部で算出された平均送信時間間隔を新たに送信時間間隔としバッファ制御部へ指定する送信時間間隔設定部とを備えている。
【0015】
このように構成されたパケットジッタ解消装置においては、このパケットジッタ解消装置に順次入力される各パケットは、一旦、パケットバッファに記憶される。
このパケットジッタ解消装置から出力される各パケットの送信時間間隔の変動(ジッタ)を抑制又は解消するためには、パケットバッファに時系列的に記憶された各パケットを一定の送信時間間隔で記憶された順番に読出して出力すればよい。
【0016】
そして、ジッタを含む送信時間間隔で順次入力されるパケットの予め定められた測定期間におけるパケット数を計数して、この計数値と測定期間とで、順次入力される各パケットの平均送信時間間隔を算出する。そして、この平均送信時間間隔を、パケットバッファから各パケットを読出すべき一定の送信時間間隔としている。
【0017】
また、別の発明のパケットジッタ解消装置においては、順次入力される各パケットにおけるジッタ解消対象のパケットを指定するパケット識別部と、このパケット識別部でジッタ解消対象と指定された各パケットを時系列的に順次記憶していくパケットバッファと、このパケットバッファに時系列的に記憶された各パケットを、指定された送信時間間隔でかつ記憶された順に順次読出して出力するバッファ制御部と、このバッファ制御部から出力されたジッタ解消済みの各パケットとパケット識別部でジッタ解消対象と指定されなかった各パケットとを混合して外部へ出力する信号混合部と、パケット識別部でジッタ解消対象と指定された各パケットのうち予め定められた測定期間に入力されたパケットの数を計数するパケット数カウンタと、このパケット数カウンタの計数値と測定期間とから、測定期間におけるパケットの平均送信時間間隔を算出する平均時間算出部と、この平均時間算出部で算出された平均送信時間間隔を新たに送信時間間隔としバッファ制御部へ指定する送信時間間隔設定部とを備えている。
【0018】
このように構成されたパケットジッタ解消装置に入力される各パケットには、静止画像や動画像や音楽等の大容量の連続する一連の情報を構成するパケットのようにジッタ解消すべきパケットの他に、多少のジッタが存在しても一連の情報に変換するに際してさほど影響を及ぼさない一般のパケットが含まれる。
【0019】
そして、パケット識別部で、順次入力される各パケットからジッタ解消対象のパケットを指定して、このジッタ解消対象のパケットに対してのみ、パケットバッファに一旦記憶し、ジッタ解消対象のパケットのみで算出された送信時間間隔でパケットバッファから読出される。
【0020】
そして、このジッタ解消済みの各パケットとパケット識別部でジッタ解消対象と指定されなかった各パケットとが混合されて外部へ出力される。
【0021】
さらに別の発明は、上記発明のパケットジッタ解消装置において、パケット識別部は、順次入力される各パケットのフレーム内に外部から指定された情報を含むパケットをジッタ解消対象のパケットと指定する。
【0022】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施形態を図面を用いて説明する。
図1は本発明の一実施形態に係るパケットジッタ解消装置が組込まれた伝送システムの概略構成を示す模式図である。図7に示す従来の伝送システムと同一部分には同一符号を付して、重複する部分の詳細説明を省略する。
【0023】
この伝送システムにおいては、ネットワーク7の受信側中継装置5と情報受信装置7との間に、本発明の一実施形態のパケットジッタ解消装置10が介挿されている。
【0024】
情報の発信源である情報送信装置1は、静止画像や動画像や音楽等の大容量の一連の情報を複数のパケット8に分割して送信信号aとして信号路2を介してネットワーク4に接続された送信側中継装置3へ送出する。送信側中継装置3は、信号路2を介して順次入力される送信信号aに含まれる各パケット8をネットワーク4を介して目的の受信側中継装置5へ送信する。受信側中継装置5は、ネットワーク4を経由した各パケットを受信して受信信号b1に合成して一つの信号路6を介してパケットジッタ解消装置10へ送出する。
【0025】
図2は情報送信装置1から送信側中継装置3へ出力される送信信号a、及び受信側中継装置6からパケットジッタ解消装置10へ出力される受信信号b1を示す図である。送信信号aには、前述した一連の情報を構成する一定のパケット長T1を有する複数のパケット8が、相互にギャップ時間T2を有して、一定の送信時間間隔T0で含まれる。
【0026】
一方、受信側中継装置5からパケットジッタ解消装置10へ出力される受信信号b1には、送信側中継装置3からネットワーク4の各経路を経由した情報送信装置1からの送信信号aに含まれる各パケット8の他に、他の情報送信装置からネットワーク4を介して受信した同一情報受信装置7宛の他の複数種類のパケット8aが含まれる。
【0027】
送信信号aに含まれる各パケット8及び他のパケット8aは、ネットワーク4の各経路を経由するので、この受信信号b1における各パケット8及び他のパケット8aの送信時間間隔が大きく変動し、すなわち、各パケット8及び他のパケット8aの送信時間間隔にジッタが発生し、時間的に隣接するパケット8相互間及び他のパケット8a相互間のギャップ時間が変動している。
【0028】
各パケット8、8aは例えば図3(a)(b)に示すフレーム構成を有する。図3(a)は、基本的なパケット8、8aのフレームである。このパケット8、8aのフレームには、送信先と送信元の各MACアドレス、送信先と送信元の各IPアドレス、及び送信データが組込まれている。
【0029】
図3(b)は、複数のパケットを送信する場合のパケットの送信順序が組込まれたパケット8、8aのフレームである。このパケット8、8aのフレームには、送信先と送信元の各MACアドレス、送信先と送信元の各IPアドレス、送信順序としてのRTP(リアルタイム・トランスポート・プロトコル)シーケンス番号、及び送信データが組込まれている。
【0030】
パケットジッタ解消装置10は、受信側中継装置5から信号路6を介して入力された受信信号b1に含まれる各パケット8、8aのうちジッタ解消対象と指定されたパケット8の送信時間間隔の変動(ジッタ)を解消して、このジッタ解消済みの各パケット8と、ジッタ解消対象と指定されなかった各パケット8aとを混合して、新たな受信信号gとして、信号路9を介して情報受信装置7へ送信する。
【0031】
情報受信装置7は、受信した受信信号gに含まれるジッタ解消済みの各パケット8を抽出して、この抽出した各パケット8を連続する一連の情報に変換して情報処理して、例えば表示画面に表示する。さらに、情報受信装置7は、受信した受信信号gに含まれるジッタ解消されていない各パケット8aを抽出して、この抽出した各パケット8aから情報(送信データ)を取出して、所定の処理を実施する。
【0032】
図4は、例えばコンピュータで構成されたパケットジッタ解消装置10の概略構成を示すブロック図である。
ネットワーク4の受信側中継装置5から信号路6を介してこのパケットジッタ解消装置10へ順次入力される、図5に示す、受信信号b1に含まれる各パケット8、8aはI/F(インタフェース)11を介してパケット識別部12へ入力する。パケット識別部12は、入力された各パケット8、8aの図3(a)(d)に示すフレームを調べ、このフレームに含まれる送信先と送信元の各MACアドレス又は送信先と送信元の各IPアドレス等の情報から、該当パケット8、8aがジッタ解消対象のパケットであるか否かを判定する。
【0033】
具体的には、パケット識別部12は、予め操作者が操作部18を介して指定されたMACアドレス又はIPアドレスに該当するパケットをジッタ解消対象のパケットと指定する。この実施形態においては、パケット識別部12は、情報送信装置1から出力された送信信号aに含まれる各パケット8をジッタ解消対象のパケットと指定している。
【0034】
パケット識別部12は、受信信号b1からジッタ解消対象のパケット8のみを抽出して、ジッタ解消対象のパケット8のみを含む図5に示す信号cをバッファ制御部13及びパケット数カウンタ14へ送出する。さらに、パケット識別部12は、受信信号b1からジッタ解消対象と指定されていないパケット8aのみを抽出して、ジッタ解消対象と指定されていないパケット8aのみを含む図5に示す信号dを信号混合部15へ送出する。
【0035】
バッファ制御部13は、パケット識別部12から順次入力される信号cに含まれるジッタ解消対象の各パケット8をパケットバッファ16に時系列的に順次書込んでいく。このパケットバッファ16は、例えば、デュアルポートメモリで構成されており、バッファ制御部13にて、読出しと書込みとを同時に実施可能である。
【0036】
パケット数カウンタ14は、パケット識別部12から図5に示す信号cに含まれる先頭のパケット8の入力時刻t0から測定期間設定部17にて設定された測定期間TAに入力されたパケット8の数を計数して、計数値NAを次の平均時間算出部19へ送出する。
【0037】
測定期間設定部17が設定する測定期間TAは、操作者が操作部18を介して任意の長さに設定可能である。操作者は、ジッタ解消対象と指定したパケット8が構成する静止画像や動画像や音楽等の大容量の一連の情報の種類や使用方法に応じて測定期間TAを変更する。映画等の長時間鑑賞する情報においては、測定期間TAを1〜数秒間に設定し、会話等の音声においては、測定期間TAを10〜30msに設定することが望ましい。
【0038】
平均時間算出部19は、測定期間TAを入力されたパケット8の計数値NAで除算することにより、信号cに含まれるジッタ解消対象の各パケット8の測定期間TAにおける平均送信時間間隔TMを算出して、次の送信時間間隔設定部20へ送出する。
【0039】
TM=TA/NA
送信時間間隔設定部20は、先頭のパケット8の入力時刻t0から測定期間TAと平均送信時間間隔TMの算出時間TBとを加算したデータ処理時間TC(=TA+TB)経過した時刻t2にて、入力された平均送信時間間隔TMを新たに送信時間間隔TMとして、バッファ制御部13へ指定する。
【0040】
なお、送信時間間隔設定部20は、操作者にて操作部18を介して個別の送信時間間隔TDがマニュアル指定された場合においては、平均送信時間間隔TMの代わりに、この送信時間間隔TDを、新たに送信時間間隔TDとして、バッファ制御部13へ指定する。
【0041】
情報送信装置1から出力される図2に示す送信信号aのパケット相互間のギャップ時間T2が元々過度に短くて、このままでは、情報受信装置7において、この各パケット8を連続する一連の情報に正確に変換できない場合が想定される。この場合、操作者は、操作部18を介して、測定された平均送信時間間隔TMより長い送信時間間隔TDを送信時間間隔設定部20に設定することによって、情報受信装置7に入力される受信信号gにおけるパケット相互間のギャップ時間を故意に長くできる。
【0042】
先頭のパケット8の入力時刻t0からデータ処理時間TC経過した時刻t2にて、送信時間間隔設定部20から送信時間間隔TMが指定されたバッファ制御部13は、時刻t2以降に、パケットバッファ16に時系列的に記憶されたジッタ解消対象と指定された信号cの各パケット8を、指定された送信時間間隔TMでかつ記憶された順に順次読出して、図5に示すジッタ解消済み信号eとして、次の信号混合部15へ送出する。
【0043】
平均送信時間間隔TMは、図2に示す情報送信装置1の送信信号aに含まれる各パケット8の送信時間間隔T0にほぼ一致するので、ジッタ解消済み信号eにおける各パケット8の送信時間間隔TM、パケット相互間のギャップ時間は、情報送信装置1の送信信号aに含まれる各パケット8の送信時間間隔T0、パケット相互間のギャップ時間T2にほぼ一致する。
【0044】
信号混合部15は、バッファ制御部13から入力されたジッタ解消済み信号eの各パケット8と、パケット識別部12から入力された信号dのジッタ解消対象と指定されていない各パケット8aを混合して、図5及び図6に示す新たな受信信号gとして、I/F(インタフェース)21を介してこのパケットジッタ解消装置10の外へ出力する。
【0045】
なお、信号混合部15は、各パケット8、8aを混合するに際して、パケット8、8aどうしが重複する場合は、図6の受信信号gに示すように、ジッタ解消済みの各パケット8を優先して、ジッタ解消対象と指定されていない各パケット8aを、ジッタ解消済みの各パケット8の間に挿入する。
【0046】
パケットジッタ解消装置10から出力された受信信号gは、信号路9を介して情報受信装置7へ入力される。情報受信装置7は、先頭のパケット8の入力時刻t0からデータ処理時間TC経過した時刻t2以降に、図6に示すように、受信した受信信号gに含まれるジッタ解消済みの各パケット8を抽出して、この抽出した各パケット8を連続する一連の情報に変換して情報処理して、例えば表示画面に表示する。
【0047】
すなわち、図5に示すように、情報受信装置7は、受信信号b1のジッタ解消対象の先頭のパケット8の入力時刻t0からデータ処理時間TC経過した時刻t2以降、ジッタ解消対象の最後のパケット8の入力時刻t3からデータ処理時間TC経過した時刻t4までの期間で、受信信号gに含まれるジッタ解消済みの各パケット8に対する情報処理を実施する。
【0048】
このように構成された実施形態のパケットジッタ解消装置10においては、このパケットジッタ解消装置10に順次入力される各パケット8、8aは、パケット識別部12でジッタ解消対象と指定されたパケット8と、ジッタ解消対象と指定されないパケット8aとに分割され、ジッタ解消対象と指定された各パケット8は、一旦、バッファ制御部13を介してパケットバッファ16に時系列的に記憶される。
【0049】
バッファ制御部13において、ジッタ解消対象のパケット8のみで算出された平均送信時間間隔TMからなる送信時間間隔TMでパケットバッファ16から、ジッタ解消対象と指定された各パケット8が、記憶された順にジッタ解消済みの各パケット8として読出される。そして、信号混合部15において、このジッタ解消済みの各パケット8とパケット識別部12でジッタ解消対象と指定されなかった各パケット8aとが混合されて新たな受信信号gとして、このパケットジッタ解消装置10から信吾路9を介して情報受信装置7へ出力される。
【0050】
したがって、この受信信号gを受信した情報受信装置7は、この受信信号gに含まれるジッタ解消済みの各パケット8を抽出して、この抽出した各パケット8を連続する一連の情報に正確に変換して情報処理して、例えば表示画面に表示することが可能となる。
【0051】
なお、本発明は上述した実施形態に限定されるものではない。
実施形態のパケットジッタ解消装置10においては、パケット識別部12を設けて、このパケットジッタ解消装置10に受信ノード5から入力された受信信号b1に含まれる各パケット8、8aをジッタ解消対象と指定された各パケット8と、ジッタ解消対象と指定されない各パケット8aとに分類した。
【0052】
しかしながら、パケットジッタ解消装置10に受信ノード5から入力された受信信号b1に含まれる全てのパケット8、8aをジッタ解消対象と指定されたパケットとみなして、全てのパケット8、8aをパケットバッファ16に一旦記憶して、全てのパケット8、8aに対してジッタ解消処理を実施することが可能である。この場合、パケット識別部12及び信号混合部15は不要である。
【0053】
さらに、パケットジッタ解消装置10に受信ノード5から入力された受信信号b1にジッタ解消対象と指定された1種類のパケット8のみしか含まれない場合においても、パケット識別部12及び信号混合部15は不要である。
【0054】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明のパケットジッタ解消装置においては、順次入力されるパケットを一旦パケットバッファに記憶し、このパケットバッファから、入力パケットの平均送信時間間隔で、各パケットを順番に読出している。
【0055】
したがって、たとえ入力された各パケットの送信時間間隔に大きなジッタが存在したとしても、出力される各パケットの送信時間間隔が常に一定値に制御され、この複数のパケットから一連の情報に正常に変換できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施形態のパケットジッタ解消装置が組込まれた伝送システムの概略構成を示す模式図
【図2】同伝送システムにおける送信信号及び受信信号に含まれる各パケットを示す図
【図3】同伝送システムにおける各信号に含まれる各パケットのフレーム構成を示す図
【図4】同実施形態のパケットジッタ解消装置の概略構成を示すブロック図
【図5】同実施形態のパケットジッタ解消装置の動作を示すタイムチャート
【図6】同実施形態のパケットジッタ解消装置から情報受信装置へ送出される受信信号を示す図
【図7】従来の伝送システムの概略構成を示す模式図
【図8】同従来の伝送システムにおける送信信号及び受信信号に含まれる各パケットを示す図
【符号の説明】
1…情報送信装置、2,6,9…信号路、3…送信側中継装置、4…ネットワーク、5…受信側中継装置、7…情報受信装置、8,8a…パケット、10…パケットジッタ解消装置、11,21…I/F(インタフェース)、12…パケット識別部、13…バッファ制御部、14…パケット数カウンタ、15…信号混合部、16…パケットバッファ、17…測定期間設定部、18…操作部、19…平均時間算出部、20…送信時間間隔設定部
Claims (3)
- 順次入力される一連の情報を構成する複数のパケットにおける各パケットを時系列的に順次記憶していくパケットバッファ(16)と、
このパケットバッファに時系列的に記憶された各パケットを、指定された送信時間間隔でかつ記憶された順に順次読出して外部へ出力するバッファ制御部(13)と、
予め定められた測定期間に入力された前記パケットの数を計数するパケット数カウンタ(14)と、
このパケット数カウンタの計数値と前記測定期間とから、前記測定期間におけるパケットの平均送信時間間隔を算出する平均時間算出部(19)と、
この平均時間算出部で算出された平均送信時間間隔を新たに送信時間間隔とし前記バッファ制御部へ指定する送信時間間隔設定部(20)と
を備えたパケットジッタ解消装置。 - 順次入力される各パケットにおけるジッタ解消対象のパケットを指定するパケット識別部(12)と、
このパケット識別部でジッタ解消対象と指定された各パケットを時系列的に順次記憶していくパケットバッファ(16)と、
このパケットバッファに時系列的に記憶された各パケットを、指定された送信時間間隔でかつ記憶された順に順次読出して出力するバッファ制御部(13)と、
このバッファ制御部から出力されたジッタ解消済みの各パケットと前記パケット識別部でジッタ解消対象と指定されなかった各パケットとを混合して外部へ出力する信号混合部(15)と、
前記パケット識別部でジッタ解消対象と指定された各パケットのうち予め定められた測定期間に入力されたパケットの数を計数するパケット数カウンタ(14)と、
このパケット数カウンタの計数値と前記測定期間とから、前記測定期間におけるパケットの平均送信時間間隔を算出する平均時間算出部(19)と、
この平均時間算出部で算出された平均送信時間間隔を新たに送信時間間隔とし前記バッファ制御部へ指定する送信時間間隔設定部(20)と
を備えたパケットジッタ解消装置。 - 前記パケット識別部は、順次入力される各パケットのフレーム内に外部から指定された情報を含むパケットをジッタ解消対象のパケットと指定することを特徴とする請求項2記載のパケットジッタ解消装置。
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JP2010081333A (ja) * | 2008-09-26 | 2010-04-08 | Sony Corp | データ処理装置、及び、データ処理方法 |
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