JP2005198191A - 伝送装置、伝送制御プログラム、及び伝送方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】 伝送路内に伝送したパケットに対して損失が生じた場合に、効率よくその損失を補償する技術を提供する。
【解決手段】 他の端末との間で符号化されたデータパケットの送受信を行う通信部と、データパケットの損失を修復する、冗長符号パケットを生成する冗長符号生成部と、冗長符号パケットの使用帯域を制御する冗長符号制御部と、データパケットの損失時に他の端末に再送する、再送パケットを蓄積する再送用バッファと、他の端末からデータパケットの再送要求を受けた際に、該当する再送パケットを再送用バッファから検索する検索部と、再送パケット送信時に使用する再送使用帯域を制御する再送制御部と、再送使用帯域及び冗長符号使用帯域に基づいて、冗長符号の付加比率を制御する帯域制御部と、を備える。
【選択図】図１
【解決手段】 他の端末との間で符号化されたデータパケットの送受信を行う通信部と、データパケットの損失を修復する、冗長符号パケットを生成する冗長符号生成部と、冗長符号パケットの使用帯域を制御する冗長符号制御部と、データパケットの損失時に他の端末に再送する、再送パケットを蓄積する再送用バッファと、他の端末からデータパケットの再送要求を受けた際に、該当する再送パケットを再送用バッファから検索する検索部と、再送パケット送信時に使用する再送使用帯域を制御する再送制御部と、再送使用帯域及び冗長符号使用帯域に基づいて、冗長符号の付加比率を制御する帯域制御部と、を備える。
【選択図】図１
Description
本発明は、符号化されたメディアデータの伝送方法および装置に関する。
従来から、インターネット網等のベストエフォートの伝送路環境では、ストリーミング情報、あるいはビデオ電話等の、符号化された大容量のパケットデータ（メディアデータ）を連続的に伝送することが行われてきた。
上記のようなベストエフォートの伝送路環境では、ネットワーク内の通信トラフィックの増加により輻輳が発生する。そして、この輻輳により、伝送しているメディアデータの品質が著しく低下していた。このようなメディアデータの品質低下を防ぐための技術として、例えば以下のような技術が挙げられる。
上記技術として、例えば、前方誤り訂正（Forward Error Correction : FEC）方式のように冗長符号を利用する方式が挙げられる。また、上記技術として、例えば、自動再送要求（Automatic Repeat Request : ARQ）方式のように再送を利用する方式がある。
FEC方式では、送信側でメディアデータのパリティ情報を生成して送信することで、受
信側でパケット損失が発生した場合でもそのパリティ情報を利用して、損失したパケットの復元を行うことが可能になる。
ARQ方式では、受信側でパケット損失を検出すると送信側に再送要求を行い、送信側が
損失したパケットの再送信を行うことでメディアの品質劣化を防ぐことが可能になる。
信側でパケット損失が発生した場合でもそのパリティ情報を利用して、損失したパケットの復元を行うことが可能になる。
ARQ方式では、受信側でパケット損失を検出すると送信側に再送要求を行い、送信側が
損失したパケットの再送信を行うことでメディアの品質劣化を防ぐことが可能になる。
そして、ベストエフォートの伝送路環境では、従来から、定常的なパケット損失に有効なFEC方式とバースト的なパケット損失に有効なARQ方式を切り替える技術や、FEC方式とARQ方式を組み合わせた技術（例えば、特許文献１及び２参照。）によりパケット損失によるメディアの品質劣化を防いでいた。
なお、本願発明に関連する他の先行技術として、例えば、下記の特許文献３から５に開示される技術がある。
特開平７−６７１７５号公報
特開２００２−３３０１１８号公報
特開平９−２１４４７４号公報
特開平９−２９８５２６号公報
特開２０００−２２８６７６号公報
しかしながら、上記技術では、例えば以下のような問題があった。
まず、FEC方式とARQ方式を切り替える技術では、受信側からのフィードバック情報を利用してFEC方式とARQ方式の切り替えを行っていた。しかしながら、複数の装置間を接続するベストエフォートの伝送路環境では、他の装置による通信トラフィックを予測することは困難であった。このため、上記技術では、突発的に輻輳が発生した場合には対応できない可能性があった。
また、FEC方式とARQ方式を組み合わせた場合には、再送の増加によって送信帯域が増え
てしまい他の通信トラフィックに悪影響を及ぼしてしまう問題があった。特に、輻輳発生時には、突発的（バースト的）にパケット損失が発生していた。そのため、この状態で再送することによって送信帯域が増加する。その結果、伝送路の状態は、更に悪化させてしまうことがあった。従って、上記技術では、再送パケットが損失してARQの効果が発揮さ
れない状態に陥る。
てしまい他の通信トラフィックに悪影響を及ぼしてしまう問題があった。特に、輻輳発生時には、突発的（バースト的）にパケット損失が発生していた。そのため、この状態で再送することによって送信帯域が増加する。その結果、伝送路の状態は、更に悪化させてしまうことがあった。従って、上記技術では、再送パケットが損失してARQの効果が発揮さ
れない状態に陥る。
本発明は、上記問題に鑑みてなされたものである。すなわち、その第１の目的は、伝送路内に伝送したパケットに対して損失が生じた場合に、効率よくその損失を補償する技術を提供することにある。また、本発明の第２の目的は、伝送したパケットを補償するデータを再送することによって生じる伝送路内の輻輳を抑制する技術を提供することにある。
上記の課題を解決するために、本発明は、以下の手段とした。
すなわち、本発明は、他の端末との間で符号化されたデータパケットの送受信を行う通信部と、前記データパケットの損失を修復する、冗長符号パケットを生成する冗長符号生成部と、前記冗長符号パケットの使用帯域を制御する冗長符号制御部と、前記データパケットの損失時に前記他の端末に再送する、再送パケットを蓄積する再送用バッファと、前記他の端末から前記データパケットの再送要求を受けた際に、該当する再送パケットを前記再送用バッファから検索する検索部と、前記再送パケット送信時に使用する再送使用帯域を制御する再送制御部と、前記再送使用帯域及び前記冗長符号使用帯域に基づいて、冗長符号の付加比率を制御する帯域制御部と、を備える伝送装置として特定することができる。
すなわち、本発明は、他の端末との間で符号化されたデータパケットの送受信を行う通信部と、前記データパケットの損失を修復する、冗長符号パケットを生成する冗長符号生成部と、前記冗長符号パケットの使用帯域を制御する冗長符号制御部と、前記データパケットの損失時に前記他の端末に再送する、再送パケットを蓄積する再送用バッファと、前記他の端末から前記データパケットの再送要求を受けた際に、該当する再送パケットを前記再送用バッファから検索する検索部と、前記再送パケット送信時に使用する再送使用帯域を制御する再送制御部と、前記再送使用帯域及び前記冗長符号使用帯域に基づいて、冗長符号の付加比率を制御する帯域制御部と、を備える伝送装置として特定することができる。
本発明では、符号化されたデータパケットの送信時に損失したデータを補償するために、冗長符号データと再送データとを送信するときに、再送の使用帯域と冗長符号の使用帯域の和を一定量に保つように制御する。
従って、本発明によれば、伝送路内に伝送したパケットに対して損失が生じた場合に、効率よくその損失を補償する技術を提供することができる。
また、本発明は、前記帯域制御部が、前記再送使用帯域に基づいて、前記冗長符号の付加比率を減少する指示を冗長符号制御部に与えてもよい。
また、本発明は、前記帯域制御部が、前記再送使用帯域に基づいて、前記冗長符号の付加比率を減少した後に、当該付加比率を増加する指示を冗長符号制御部に与えてもよい。
このようにすれば、本発明は、伝送路内の状況に応じて、データパケットに付加する情報量を制御できるため、伝送路内の帯域を有効に使用することができる。
また、本発明は、前記帯域制御部が、前記データパケットの再送時には、前記冗長符号パケットの挿入間隔を制御することによって冗長符号の付加比率を制御してもよい。
また、本発明は、前記帯域制御部が、前記データパケットの再送時には、前記冗長符号パケットの挿入間隔を制御することによって冗長符号の付加比率を制御してもよい。
さらに、本発明は、前記帯域制御部が、前記データパケットの再送使用帯域及び冗長符号の使用帯域のそれぞれに閾値を設け、前記再送使用帯域及び冗長符号の使用帯域が、前記閾値を越えた場合には、当該データパケットの再送及び冗長符号の付加を停止してもよい。
このようにすれば、本発明は、伝送したパケットを補償するデータを再送することによって生じる伝送路内の輻輳を抑制する技術を提供することができる。
なお、本発明は、以上の何れかの機能を実現させるプログラムであってもよい。また、
本発明は、そのようなプログラムをコンピュータが読み取り可能な記憶媒体に記録してもよい。また、本発明は、以上の何れかの機能を実現する方法であってもよい。
本発明は、そのようなプログラムをコンピュータが読み取り可能な記憶媒体に記録してもよい。また、本発明は、以上の何れかの機能を実現する方法であってもよい。
上記の本発明によれば、伝送路内に伝送したパケットに対して損失が生じた場合に、効率よくその損失を補償する技術を提供するという優れた効果を得ることができる。また、本発明によれば、伝送したパケットを補償するデータを再送することによって生じる伝送路内の輻輳を抑制する技術を提供することもできる。
以下、図面を参照して本発明を実施するための最良の形態について説明する。以下の実施の形態の構成は例示であり、本発明は実施の形態の構成に限定されない。
〈伝送装置の装置構成〉
本発明の伝送装置の機能構成について、図面を参照して説明する。
図１は、本発明の伝送装置の機能構成を説明するブロック図である。本発明の伝送装置１０は、入力されたストリーミング情報などのデータ（以下、メディアデータとも称する）を符号化する。その後、伝送装置１０は、符号化されたメディアデータをパケット化する。そして、伝送装置１０は、パケット化されたメディアデータ（パケットデータ）をネットワーク内に伝送する。この伝送されたパケットデータは、このデータを所望する端末によって受信される。また、伝送装置１０は、送信したメディアデータに損失が生じた場合に、受信側からの要求に応じて、メディアデータを再送する。さらに、伝送装置１０は、送信したメディアデータに損失が生じた場合に、損失を補償する冗長符号データを送信する。なお、本実施の形態に係る伝送装置１０は、本発明の伝送方法をコンピュータに実行させる伝送制御プログラムを導入（インストール）した各種コンピュータによって実現される。
本発明の伝送装置の機能構成について、図面を参照して説明する。
図１は、本発明の伝送装置の機能構成を説明するブロック図である。本発明の伝送装置１０は、入力されたストリーミング情報などのデータ（以下、メディアデータとも称する）を符号化する。その後、伝送装置１０は、符号化されたメディアデータをパケット化する。そして、伝送装置１０は、パケット化されたメディアデータ（パケットデータ）をネットワーク内に伝送する。この伝送されたパケットデータは、このデータを所望する端末によって受信される。また、伝送装置１０は、送信したメディアデータに損失が生じた場合に、受信側からの要求に応じて、メディアデータを再送する。さらに、伝送装置１０は、送信したメディアデータに損失が生じた場合に、損失を補償する冗長符号データを送信する。なお、本実施の形態に係る伝送装置１０は、本発明の伝送方法をコンピュータに実行させる伝送制御プログラムを導入（インストール）した各種コンピュータによって実現される。
本実施の形態に係る伝送装置１０は、符号化部１１，パケッタイザ１２，データ送信部１３（本発明の通信部に相当），冗長符号生成部１４，冗長符号送信部１５（本発明の通信部に相当），冗長符号制御部１６，再送用バッファ１７，再送要求受信部１８（本発明の通信部に相当），再送送信部１９（本発明の通信部に相当），再送制御部２０，フィードバック受信部２１（本発明の通信部に相当），及び帯域制御部２２を備える。
符号化部１１は、上記メディアデータを符号化する。パケッタイザ１２は、符号化部１１によって符号化されたメディアデータをパケット化する。データ送信部１３は、パケッタイザ１２によってパケット化されたメディアデータをクライアントに向けて送信する。冗長符号生成部１４は、送信するメディアデータに損失が生じた場合に用いる冗長符号パケットを生成する。冗長符号送信部１５は、冗長符号生成部１４が生成した冗長符号パケットをクライアントに向けて送信する。
冗長符号制御部１６は、送信する冗長符号の使用帯域を制御する。再送用バッファ１７は、再送用のメディアデータのパケットを蓄積する。再送要求受信部１８は、クライアント（受信側）端末から前記データパケットの再送要求を受信する。
再送制御部２０は、クライアント端末から前記データパケットの再送要求を受け、該当する再送パケットを再送用バッファ１７から検索し再送送信部１９に送る。再送送信部１９は、この再送パケットを送信する。また、再送制御部２０は、再送パケットの使用帯域を制御する。
フィードバック受信部２１は、クライアント端末からパケットロス率等のフィードバッ
ク情報を受信する。帯域制御部２２は、フィードバック受信部２１が受信したフィードバック情報から、メディアデータ、再送パケット、及び冗長符号データを含む、送信するデータ全体の送信帯域を決定する。また、帯域制御部２２は、送信するデータ全体の送信帯域を制御（管理）する。
ク情報を受信する。帯域制御部２２は、フィードバック受信部２１が受信したフィードバック情報から、メディアデータ、再送パケット、及び冗長符号データを含む、送信するデータ全体の送信帯域を決定する。また、帯域制御部２２は、送信するデータ全体の送信帯域を制御（管理）する。
上記の機能によって、伝送装置１０は、符号化したメディアデータの伝送時に生じる損失を補償する際に冗長符号方式と再送方式を組み合わせた場合に、再送パケットの使用帯域と冗長符号の使用帯域の和を一定量に保つ。
図２は、伝送装置１０によって再送パケットの使用帯域と冗長符号の使用帯域の和を一定量に保つ処理の一例を示す。図２において、メディアデータ１を含むデータの送信帯域全体４における冗長符号データ２と再送データ３との比率の変化を示す。このために、伝送装置１０は、メディアデータ１の損失に対して再送データ３を送信する際（図１におけるＩの位置）には、冗長符号２の付加比率を減少する。この処理によって、伝送装置１０は、送信帯域全体４の帯域幅を維持しつつ、メディアデータ１に生じた損失を補償する冗長符号データ２と再送データ３とを送信できる。
上記の処理を行うために、伝送装置１０の再送制御部２０は、再送に使用する帯域（再送使用帯域）を帯域制御部２２に対して逐次通知する。再送使用帯域を受信した帯域制御部２２は、再送使用帯域の情報量に応じて冗長符号データ２の付加比率を減少するように、冗長符号制御部１６に対して逐次指示する。また、伝送装置１０は、冗長符号パケットの挿入間隔を減らす（広げる）ことによって、メディアデータの再送が発生したときに、冗長符号データ２の付加比率を減少させている。
また、上記の機能によって伝送装置１０は、メディアデータの再送に使用した帯域に応じて冗長符号データの付加比率を減らした後に、冗長符号データの付加比率を元に戻す。図２のＩＩの位置では、Ｉの位置で再送データ３を含めた送信帯域全体４の帯域幅を維持するために減少させた冗長符号データ２を、再送データ３の送信が終わるとともに元の帯域幅に復帰させている。
上記の処理を実現するために、帯域制御部２２は、再送制御部２０から逐次通知される再送データ３が使用する帯域に応じて、冗長符号制御部１６に冗長符号データ２の付加比率を減少させるように指示を与える。そして、再送データ３の送信後、帯域制御部２２は、冗長符号制御部１６に冗長符号データ２の付加比率を戻すように指示する。このとき、伝送装置１０は、冗長符号パケットの挿入間隔を元に戻すことによって、冗長符号の付加比率を元に戻す。
また、伝送装置１０が送信する冗長符号は、複数パケット間のパリティ情報を付加する冗長符号パケットを用いる。このため、伝送装置１０は、インターネット網においてパケット損失が発生したとしても、この冗長符号パケットを利用して損失したパケットを復帰することが可能になる。
さらに、上記の機能により伝送装置１０は、メディアデータの再送の使用帯域と冗長符号の使用帯域が閾値を越えた場合は、メディアデータの再送と冗長符号の付加を停止する。
図３は、冗長符号データ２及び再送データ３の使用帯域が閾値を越えた場合の送信帯域全体４の帯域幅を示す一例である。図３では、送信帯域全体４には、メディアデータ１とともに冗長符号データ２と再送データ３ａとが付加されている。このとき、さらに再送データ３ｂが増加した場合（図３のＩＩＩ）に、帯域制御部２２は、冗長符号データ２と再
送データ３ａ，３ｂとを付加するのを停止する。
送データ３ａ，３ｂとを付加するのを停止する。
冗長符号データ２と再送データ３ａ，３ｂの付加を停止すると、送信帯域全体４には空き帯域５ができる。この空き帯域５を設けることによって、輻輳発生時の再送による送信帯域の増加が原因で、伝送路の状態を更に悪化させてしまうことを未然に防ぐことが可能になる。そして、伝送路内の状態が改善した後（図３のＩＶ）に、帯域制御部２２は、冗長符号データ２の付加を再開する。
〈伝送装置による処理例〉
本実施の形態の伝送装置による処理の一例として、MPEG-2（Moving Picture Experts Group phase 2）の動画像符号データをRTP（Real-time Transport Protocol）により伝送
する場合について、図面を用いて説明する。
本実施の形態の伝送装置による処理の一例として、MPEG-2（Moving Picture Experts Group phase 2）の動画像符号データをRTP（Real-time Transport Protocol）により伝送
する場合について、図面を用いて説明する。
本処理例では、フィードバック情報としてRTPで規定されているRTCP（RTP Control Protocol）と呼ばれるフィードバック機構を利用する。なお、RTCPには、サーバからクライ
アントに一定時間毎に送信されるSender Report（SR）と、クライアントからサーバに一
定時間毎に送信されるReceiver Report（RR）がある。
アントに一定時間毎に送信されるSender Report（SR）と、クライアントからサーバに一
定時間毎に送信されるReceiver Report（RR）がある。
図４は、本処理例の伝送装置１００の機能ブロック図である。伝送装置１００は、先に説明した伝送装置１０に対応する機能を備える。伝送装置１００は、符号化部１０１（符号化部１１に対応），パケッタイザ１０２（パケッタイザ１２に対応），ＲＴＰ送信部１０３（データ送信部１３，冗長符号送信部１５，再送送信部１９に対応），ＦＥＣ（Forward Error Correction）生成部１０４（冗長符号生成部１４に対応），再送用バッファ１０５（再送用バッファ１７に対応），帯域制御部１０６（帯域制御部２２に対応），ＲＴＣＰ送受信部１０７（再送要求受信部１８，フィードバック受信部２１に対応），再送制御部１０８（再送制御部２０に対応）を備える。
〈本処理例の冗長符号処理〉
図４を用いて本処理例の冗長符号を用いた処理について説明する。伝送装置１００は、符号化部１０１によって符号化されたメディアデータに、予めＦＥＣパケット（冗長符号データ）を付加してクライアント端末に送信する。
図４を用いて本処理例の冗長符号を用いた処理について説明する。伝送装置１００は、符号化部１０１によって符号化されたメディアデータに、予めＦＥＣパケット（冗長符号データ）を付加してクライアント端末に送信する。
符号化部１０１は、入力したメディアデータ（例えば、動画像データ）に対してＭＰＥＧ−２の符号化を行う（Ｓ１０１）。符号化されたメディアデータは、パケッタイザ１０２に送信される（Ｓ１０２）。パケッタイザ１０２は、ＲＴＰによってこのメディアデータをパケット化する。
パケッタイザ１０２は、パケット化したメディアデータをＲＴＰ送信部１０３に送信する（Ｓ１０３）。ＲＴＰ送信部１０３は、メディアデータにＲＴＰヘッダを付加しインターネット網を経由してクライアントに向けて送信する（Ｓ１０４）。
図５は、メディアデータに付加するＲＴＰヘッダの一例である。ＲＴＰヘッダは、以下の情報から構成される。Ｖ（２ビット）は、ＲＴＰのバージョン（ここでは、バージョン２）を示す。Ｐ（１ビット）は、ＲＴＰパケットの最後にパディング（付加）されているバイト数を示す。Ｘ（１ビット）は、ＲＴＰヘッダの直後に拡張ヘッダを持つか否かを示す（ここでは、拡張ヘッダは用いない）。ＣＣ（４ビット）は、ＣＳＲＣ（寄与送信元識別子）が含まれる数を示す。Ｍ（１ビット）は、マーカビットであり、アプリケーションデータの境界を示す。本処理例では、Ｍは、例えばＭＰＥＧ−４動画像の場合には、１フレーム中最後のパケットの時に”１”になる。
ＰＴ（７ビット）は、ペイロードタイプであり、アプリケーションデータの符号化方式を示す。Sequence Number（シーケンス番号）（１６ビット）は、パケットの送信順を示
す。このSequence Numberは、個々のパケットを識別するために用いる。Sequence Numberのフィールドには、パケットの送信順に付与される自然数が入る。
す。このSequence Numberは、個々のパケットを識別するために用いる。Sequence Numberのフィールドには、パケットの送信順に付与される自然数が入る。
TimeStamp（３２ビット）は、パケットの先頭バイトが送信された時刻を示す。ＳＳＲ
Ｃ（同期送信元識別子）（３２ビット）は、パケットの送信元を示す。ＣＳＲＣ（寄与送信元識別子）（３２ビット）は、パケットを準備したホストを示す。
Ｃ（同期送信元識別子）（３２ビット）は、パケットの送信元を示す。ＣＳＲＣ（寄与送信元識別子）（３２ビット）は、パケットを準備したホストを示す。
メディアデータが送信された後、そのメディアデータのパケットの複製は、再送データとして再送用バッファ１０５に格納される（Ｓ１０５）。
また、帯域制御部１０６は、ＲＴＣＰ送受信部１０７から送信される情報（Ｓ１０８）を利用して全体の送信帯域の決定とＦＥＣの伝送帯域の決定を行う。このとき、上記決定に利用される情報は、例えば、クライアントから一定時間毎に送信されるReceiver Report（Ｓ１０６）に含まれるパケットロス率やジッタなどが挙げられる。また、上記決定に
利用される他の情報は、例えば、サーバ側から一定時間毎に送信するSender Report（Ｓ
１０７）とReceiver Reportを利用して計算されるラウンドトリップ時間（ＲＴＴ）など
が挙げられる。なお、具体的な送信帯域の決定方法は、既存の決定方法を利用するのが望ましい。
利用される他の情報は、例えば、サーバ側から一定時間毎に送信するSender Report（Ｓ
１０７）とReceiver Reportを利用して計算されるラウンドトリップ時間（ＲＴＴ）など
が挙げられる。なお、具体的な送信帯域の決定方法は、既存の決定方法を利用するのが望ましい。
全体の送信帯域が決定すると、帯域制御部１０６は、Receiver Reportに含まれるパケ
ットロスの情報に従ってＦＥＣの伝送帯域を決定する。
ットロスの情報に従ってＦＥＣの伝送帯域を決定する。
本処理例で利用するＦＥＣパケットは、例えば、ＲＦＣ２７３３“An RTP Payload Format for Generic Forward Error Correction”で定義されたものを利用する。ＲＦＣ２７３３では、複数のＲＴＰパケットに対してパケット全体のパリティを計算したＦＥＣパケットを設ける。このため、ＲＦＣ２７３３によれば、パケット損失が起きた時にＦＥＣパケットを使って損失したパケットを復元することができる。なお、ＲＦＣ２７３３では、最低でも２４パケットのＲＴＰパケットに１パケットのＦＥＣパケットを付加することを推奨している。
ＦＥＣパケットの生成は、以下のように行う。パケッタイザ１０２は、生成した符号化データパケットを複製する。パケッタイザ１０２は、複製した符号化データパケットをＦＥＣ生成部１０４内にあるＦＥＣ生成用バッファ（不図示）に送る（Ｓ１０９）。
その後、ＦＥＣ生成部１０４は、ＦＥＣ生成用バッファにパケットが所定量貯まる（例えば、２４パケット分）と、帯域制御部１０６から指示されたＦＥＣの伝送帯域（Ｓ１１０）に従ってパリティ情報を生成する。
図６は、本処理例におけるＦＥＣ生成部１０４によるパリティ情報の生成処理の一例を示す。ＦＥＣ生成部１０４は、例えばＦＥＣの伝送帯域が２５％の場合には、２４個のＲＴＰパケットに対して６個のＦＥＣパケットを生成する。すなわち、ＦＥＣ生成部１０４が生成するパリティ情報は、各ＲＴＰパケットのビット単位で排他論理和を求めて生成する。
図７は、ＦＥＣ生成部１０４が生成する、ＦＥＣヘッダの一例である。ＦＥＣヘッダは、以下の情報で構成される。SN Baseは、ＦＥＣ処理の対象となるＲＴＰパケットのシー
ケンス番号のオフセット番号を示す。length recoveryは、ＲＴＰパケットの長さについ
てのパリティ情報を示す。Ｅは、ＲＴＰヘッダの拡張を行っているか否かを示す（ここで
は、ヘッダ拡張を行わないため設定しない）。PT recoveryは、ＲＴＰパケットのＰＴビ
ットのパリティ情報を示す。Maskは、ＦＥＣ処理の対象となるＲＴＰパケットを示す。TS
recoveryは、ＲＴＰパケットのTimeStampのパリティ情報を示す。
ケンス番号のオフセット番号を示す。length recoveryは、ＲＴＰパケットの長さについ
てのパリティ情報を示す。Ｅは、ＲＴＰヘッダの拡張を行っているか否かを示す（ここで
は、ヘッダ拡張を行わないため設定しない）。PT recoveryは、ＲＴＰパケットのＰＴビ
ットのパリティ情報を示す。Maskは、ＦＥＣ処理の対象となるＲＴＰパケットを示す。TS
recoveryは、ＲＴＰパケットのTimeStampのパリティ情報を示す。
図８は、ＦＥＣ生成部１０４が生成する、ＦＥＣパケットの一例である。ＦＥＣ生成部１０４は、ＦＥＣヘッダとＲＴＰヘッダとを付加したＦＥＣパケットを生成する。このＦＥＣパケットには、生成されたパリティ情報が付加される。ＦＥＣパケットには、ＲＴＰヘッダ及びＦＥＣヘッダ情報のほかに、ＦＥＣの情報（FEC Recovery）が含まれる。
ＦＥＣ処理の対象となるＲＴＰパケットは、ＦＥＣ生成部１０４によって、例えば以下のように定められる。まず、SN Baseから２４パケットのうち、Maskビットでｉ番目のビ
ットが”１”になっているとする。この場合、SN Base + ｉ番目のパケットは、ＦＥＣ処理の対象となるＲＴＰパケットになる。ＦＥＣ生成部１０４は、このように生成したＦＥＣパケットをＲＴＰ送信部１０３に送る（Ｓ１１１）。また、ＦＥＣ生成部１０４は、ＦＥＣパケットが使用する帯域を、帯域制御部１０６に通知する（Ｓ１１３）。帯域制御部１０６は、ＦＥＣパケットが使用する帯域に応じて、後述する再送データの使用帯域を制御する（Ｓ１１４）。
ットが”１”になっているとする。この場合、SN Base + ｉ番目のパケットは、ＦＥＣ処理の対象となるＲＴＰパケットになる。ＦＥＣ生成部１０４は、このように生成したＦＥＣパケットをＲＴＰ送信部１０３に送る（Ｓ１１１）。また、ＦＥＣ生成部１０４は、ＦＥＣパケットが使用する帯域を、帯域制御部１０６に通知する（Ｓ１１３）。帯域制御部１０６は、ＦＥＣパケットが使用する帯域に応じて、後述する再送データの使用帯域を制御する（Ｓ１１４）。
ＲＴＰ送信部１０３は、このＦＥＣパケットをＲＴＰパケットと共に送信する（Ｓ１１２）。
〈本処理例の再送処理〉
次に、本処理例における再送時の処理の流れを説明する。ＲＴＣＰ送受信部１０７は、再送要求パケットを受信する（Ｓ１１５）。
次に、本処理例における再送時の処理の流れを説明する。ＲＴＣＰ送受信部１０７は、再送要求パケットを受信する（Ｓ１１５）。
図９は、本処理例における再送要求パケットの一例である。再送要求パケットには、例えば以下の情報が含まれる。Ｖ（２ビット）は、ＲＴＰのバージョンを示す。ここではＶは”２”である。Ｐ（１ビット）は、パケットの最後をパディングしているかどうかを示すフラグである。本処理例では、パディングを行っているので”１”となる。Subtype（
５ビット）は、任意のサブタイプを示す。本処理例では、再送要求パケットを示す”４”とする。ＰＴ（８ビット）は、ペイロードタイプを示す。ここではＲＴＣＰのＡＰＰパケットによって定まる固定値の、”２０４”とする。Length（１６ビット）は、再送要求パケットの長さを示す。ＳＳＲＣ（３２ビット）は、再送要求パケット送信側のＳＳＲＣ（同期送信元識別子）を示す。ＮＡＭＥ（３２ビット）は、このパケットに対して固有に付された任意のASCII文字である。ここでは、”ＲＲＥＱ”とする。ＲＩＤ（１６ビット）
は、損失したメディアデータのパケットを特定するためのシーケンス番号が入る。Padding（１６ビット）は、最後のオクテットはパディングの個数（オクテット単位）を示すた
め、“２”になる。そのため、本処理例におけるPaddingの値は、（0x0002）となる。
５ビット）は、任意のサブタイプを示す。本処理例では、再送要求パケットを示す”４”とする。ＰＴ（８ビット）は、ペイロードタイプを示す。ここではＲＴＣＰのＡＰＰパケットによって定まる固定値の、”２０４”とする。Length（１６ビット）は、再送要求パケットの長さを示す。ＳＳＲＣ（３２ビット）は、再送要求パケット送信側のＳＳＲＣ（同期送信元識別子）を示す。ＮＡＭＥ（３２ビット）は、このパケットに対して固有に付された任意のASCII文字である。ここでは、”ＲＲＥＱ”とする。ＲＩＤ（１６ビット）
は、損失したメディアデータのパケットを特定するためのシーケンス番号が入る。Padding（１６ビット）は、最後のオクテットはパディングの個数（オクテット単位）を示すた
め、“２”になる。そのため、本処理例におけるPaddingの値は、（0x0002）となる。
再送要求パケットを受信したＲＴＣＰ送受信部１０７は、再送を要求されたパケットのシーケンス番号を再送要求パケットから取得する。そして、ＲＴＣＰ送受信部１０７は、再送制御部１０８に、再送要求とともに取得したシーケンス番号を通知する（Ｓ１１６）。
再送制御部１０８は、通知されたシーケンス番号に該当するＲＴＰパケットを再送用バッファ１０５から検索する（Ｓ１１７）。再送制御部１０８は、ヘッダ中にあるSubtype
を置き換えたＲＴＰパケットを再送パケットとしてＲＴＰ送信部１０３に送る（Ｓ１１８）。
を置き換えたＲＴＰパケットを再送パケットとしてＲＴＰ送信部１０３に送る（Ｓ１１８）。
再送制御部１０８は、ＲＴＰ送信部１０３に再送パケットを送信すると同時に、送信す
る再送パケットのサイズを帯域制御部１０６に通知する（Ｓ１１９）。
る再送パケットのサイズを帯域制御部１０６に通知する（Ｓ１１９）。
帯域制御部１０６は、再送を行った回数を記録する再送カウンタ（不図示）を有する。そして、帯域制御部１０６は、メディアデータの再送が行われる度に、この再送カウンタを１インクリメントする。そして、帯域制御部１０６は、この再送カウンタの値に基づいて、ＦＥＣパケットの挿入間隔を変更するように、ＦＥＣ生成部１０４に通知する（Ｓ１２０）。
ＦＥＣパケットの挿入間隔の通知は、例えば以下のように行う。再送カウンタの値が０より大きい時に、帯域制御部１０６は、ＦＥＣパケットの挿入間隔を初期値の２倍にして送信するようＦＥＣ生成部１０４に通知する。そして、初期値の２倍の間隔でＦＥＣパケットを送信後に、帯域制御部１０６は、再送カウンタを１デクリメントする。再送カウンタの値をデクリメントした結果、再送カウンタが０になった場合は、帯域制御部１０６は、ＦＥＣパケットの挿入間隔を初期値に戻すようにＦＥＣ生成部１０４に通知する。
また、帯域制御部１０６は、ＦＥＣパケットと再送パケットとの使用帯域の上限を示す閾値カウンタ（不図示）を有する。この閾値カウンタは、１秒間に何ビットのＦＥＣパケット及び再送パケットを送ることができるかという帯域幅の上限値と現在の帯域とを比較する。閾値カウンタの値は、所定間隔毎に（例えば、１秒毎に）初期値にリセットされる。
本処理例では、全体の送信帯域を変動させないために、帯域制御部１０６で決定したＦＥＣの使用帯域を閾値カウンタの初期値とする。
帯域制御部１０６は、ＦＥＣパケットと再送パケットを送信する毎に送信サイズに相当する数値を閾値カウンタからデクリメントしていく。このデクリメントの結果、閾値カウンタが０以下になった場合には、帯域制御部１０６は、ＦＥＣ生成部１０４と再送制御部１０８にＦＥＣパケット及び再送パケットの送信を停止するよう通知する（Ｓ１２１，Ｓ１１４）。送信停止を受け付けた場合に、再送制御部１０８は、再送カウンタが０より大きい場合にはその値を０にリセットする。
送信停止を指示した後、あるいは所定間隔経過後に、帯域制御部１０６は、閾値カウンタの値をリセット（初期値に戻す）する。閾値カウンタがリセットされたことが確認できた後に、ＦＥＣ生成部１０４は、挿入間隔が初期値に戻ったＦＥＣパケットを再び送信する（Ｓ１１１）。
〈本実施の形態の効果〉
本実施の形態に係るメディアデータの伝送方法及び装置によれば、ベストエフォートのインターネット(IP/UDP)網や無線伝送路において、輻輳発生時に他の通信トラフィックに影響を与えず、効果的にメディアデータのエラー訂正を行うことが可能である。
本実施の形態に係るメディアデータの伝送方法及び装置によれば、ベストエフォートのインターネット(IP/UDP)網や無線伝送路において、輻輳発生時に他の通信トラフィックに影響を与えず、効果的にメディアデータのエラー訂正を行うことが可能である。
また、本実施の形態に係る伝送装置及び伝送方法によれば、伝送路内の帯域を有効に活用することができる。
また、本実施の形態に係る伝送装置及び伝送方法によれば、伝送したメディアデータの損失を補償するデータによって生じる輻輳などの不都合を抑制しつつ、効果的にメディアデータの補償を行うことができる。
〈その他〉
本発明は、以下のように特定することができる。
本発明は、以下のように特定することができる。
（付記１）
他の端末との間で符号化されたデータパケットの送受信を行う通信部と、
前記データパケットの損失を修復する、冗長符号パケットを生成する冗長符号生成部と、
前記冗長符号パケットの使用帯域を制御する冗長符号制御部と、
前記データパケットの損失時に前記他の端末に再送する、再送パケットを蓄積する再送用バッファと、
前記他の端末から前記データパケットの再送要求を受けた際に、該当する再送パケットを前記再送用バッファから検索する検索部と、
前記再送パケット送信時に使用する再送使用帯域を制御する再送制御部と、
前記再送使用帯域及び前記冗長符号使用帯域に基づいて、冗長符号の付加比率を制御する帯域制御部と、を備える伝送装置。
他の端末との間で符号化されたデータパケットの送受信を行う通信部と、
前記データパケットの損失を修復する、冗長符号パケットを生成する冗長符号生成部と、
前記冗長符号パケットの使用帯域を制御する冗長符号制御部と、
前記データパケットの損失時に前記他の端末に再送する、再送パケットを蓄積する再送用バッファと、
前記他の端末から前記データパケットの再送要求を受けた際に、該当する再送パケットを前記再送用バッファから検索する検索部と、
前記再送パケット送信時に使用する再送使用帯域を制御する再送制御部と、
前記再送使用帯域及び前記冗長符号使用帯域に基づいて、冗長符号の付加比率を制御する帯域制御部と、を備える伝送装置。
（付記２）
前記帯域制御部が、
前記再送使用帯域に基づいて、前記冗長符号の付加比率を減少する指示を冗長符号制御部に与える、付記１に記載の伝送装置。
前記帯域制御部が、
前記再送使用帯域に基づいて、前記冗長符号の付加比率を減少する指示を冗長符号制御部に与える、付記１に記載の伝送装置。
（付記３）
前記帯域制御部が、
前記再送使用帯域に基づいて、前記冗長符号の付加比率を減少した後に、当該付加比率を増加する指示を冗長符号制御部に与える、付記１または２に記載の伝送装置。
前記帯域制御部が、
前記再送使用帯域に基づいて、前記冗長符号の付加比率を減少した後に、当該付加比率を増加する指示を冗長符号制御部に与える、付記１または２に記載の伝送装置。
（付記４）
前記冗長符号パケットは、
複数パケット間のパリティ情報を付加する冗長符号パケットである、付記１から３のいずれかに記載の伝送装置。
前記冗長符号パケットは、
複数パケット間のパリティ情報を付加する冗長符号パケットである、付記１から３のいずれかに記載の伝送装置。
（付記５）
前記帯域制御部が、
前記データパケットの再送時には、前記冗長符号パケットの挿入間隔を制御することによって冗長符号の付加比率を制御する、付記１から４のいずれかに記載の伝送装置。
前記帯域制御部が、
前記データパケットの再送時には、前記冗長符号パケットの挿入間隔を制御することによって冗長符号の付加比率を制御する、付記１から４のいずれかに記載の伝送装置。
（付記６）
前記帯域制御部が、
前記データパケットの再送使用帯域及び冗長符号の使用帯域のそれぞれ又は１つの閾値を設け、
前記再送使用帯域及び冗長符号の使用帯域が、前記閾値を越えた場合には、当該データパケットの再送及び冗長符号の付加を停止する、付記１から５のいずれかに記載の伝送装置。
前記帯域制御部が、
前記データパケットの再送使用帯域及び冗長符号の使用帯域のそれぞれ又は１つの閾値を設け、
前記再送使用帯域及び冗長符号の使用帯域が、前記閾値を越えた場合には、当該データパケットの再送及び冗長符号の付加を停止する、付記１から５のいずれかに記載の伝送装置。
（付記７）
他の端末との間で符号化されたデータパケットの送受信を行うステップと、
前記データパケットの損失を修復する、冗長符号パケットを生成するステップと、
前記冗長符号パケットの使用帯域を制御するステップと、
前記データパケットの損失時に前記他の端末に再送する、再送パケットを蓄積するステップと、
前記他の端末から前記データパケットの再送要求を受けた際に、該当する再送パケットを前記再送用バッファから検索するステップと、
前記再送パケット送信時に使用する再送使用帯域を制御するステップと、
前記再送使用帯域及び前記冗長符号使用帯域に基づいて、冗長符号の付加比率を制御するステップと、をコンピュータに実行させる伝送制御プログラム。
他の端末との間で符号化されたデータパケットの送受信を行うステップと、
前記データパケットの損失を修復する、冗長符号パケットを生成するステップと、
前記冗長符号パケットの使用帯域を制御するステップと、
前記データパケットの損失時に前記他の端末に再送する、再送パケットを蓄積するステップと、
前記他の端末から前記データパケットの再送要求を受けた際に、該当する再送パケットを前記再送用バッファから検索するステップと、
前記再送パケット送信時に使用する再送使用帯域を制御するステップと、
前記再送使用帯域及び前記冗長符号使用帯域に基づいて、冗長符号の付加比率を制御するステップと、をコンピュータに実行させる伝送制御プログラム。
（付記８）
前記再送使用帯域に基づいて、前記冗長符号の付加比率を減少するステップをさらに実行させる、付記７に記載の伝送制御プログラム。
前記再送使用帯域に基づいて、前記冗長符号の付加比率を減少するステップをさらに実行させる、付記７に記載の伝送制御プログラム。
（付記９）
前記再送使用帯域に基づいて、前記冗長符号の付加比率を減少した後に、当該付加比率を増加するステップをさらに実行させる、付記７または８に記載の伝送制御プログラム。
前記再送使用帯域に基づいて、前記冗長符号の付加比率を減少した後に、当該付加比率を増加するステップをさらに実行させる、付記７または８に記載の伝送制御プログラム。
（付記１０）
前記冗長符号パケットは、
複数パケット間のパリティ情報を付加する冗長符号パケットである、付記７から９のいずれかに記載の伝送制御プログラム。
前記冗長符号パケットは、
複数パケット間のパリティ情報を付加する冗長符号パケットである、付記７から９のいずれかに記載の伝送制御プログラム。
（付記１１）
前記データパケットの再送時には、前記冗長符号パケットの挿入間隔を制御することによって冗長符号の付加比率を制御するステップをさらに実行させる、付記７から１０のいずれかに記載の伝送制御プログラム。
前記データパケットの再送時には、前記冗長符号パケットの挿入間隔を制御することによって冗長符号の付加比率を制御するステップをさらに実行させる、付記７から１０のいずれかに記載の伝送制御プログラム。
（付記１２）
前記データパケットの再送使用帯域及び冗長符号の使用帯域のそれぞれ又は１つの閾値を設けるステップと、
前記再送使用帯域及び冗長符号の使用帯域が、前記閾値を越えた場合には、当該データパケットの再送及び冗長符号の付加を停止するステップと、をさらに実行させる、付記７から１１のいずれかに記載の伝送制御プログラム。
前記データパケットの再送使用帯域及び冗長符号の使用帯域のそれぞれ又は１つの閾値を設けるステップと、
前記再送使用帯域及び冗長符号の使用帯域が、前記閾値を越えた場合には、当該データパケットの再送及び冗長符号の付加を停止するステップと、をさらに実行させる、付記７から１１のいずれかに記載の伝送制御プログラム。
（付記１３）
他の端末との間で符号化されたデータパケットの送受信を行うステップと、
前記データパケットの損失を修復する、冗長符号パケットを生成するステップと、
前記冗長符号パケットの使用帯域を制御するステップと、
前記データパケットの損失時に前記他の端末に再送する、再送パケットを蓄積するステップと、
前記他の端末から前記データパケットの再送要求を受けた際に、該当する再送パケットを前記再送用バッファから検索するステップと、
前記再送パケット送信時に使用する再送使用帯域を制御するステップと、
前記再送使用帯域及び前記冗長符号使用帯域に基づいて、冗長符号の付加比率を制御するステップと、をコンピュータが実行する伝送方法。
他の端末との間で符号化されたデータパケットの送受信を行うステップと、
前記データパケットの損失を修復する、冗長符号パケットを生成するステップと、
前記冗長符号パケットの使用帯域を制御するステップと、
前記データパケットの損失時に前記他の端末に再送する、再送パケットを蓄積するステップと、
前記他の端末から前記データパケットの再送要求を受けた際に、該当する再送パケットを前記再送用バッファから検索するステップと、
前記再送パケット送信時に使用する再送使用帯域を制御するステップと、
前記再送使用帯域及び前記冗長符号使用帯域に基づいて、冗長符号の付加比率を制御するステップと、をコンピュータが実行する伝送方法。
（付記１４）
前記再送使用帯域に基づいて、前記冗長符号の付加比率を減少するステップをさらに実行する、付記１３に記載の伝送方法。
前記再送使用帯域に基づいて、前記冗長符号の付加比率を減少するステップをさらに実行する、付記１３に記載の伝送方法。
（付記１５）
前記再送使用帯域に基づいて、前記冗長符号の付加比率を減少した後に、当該付加比率を増加するステップをさらに実行させる、付記１３または１４に記載の伝送方法。
前記再送使用帯域に基づいて、前記冗長符号の付加比率を減少した後に、当該付加比率を増加するステップをさらに実行させる、付記１３または１４に記載の伝送方法。
（付記１６）
前記冗長符号パケットは、
複数パケット間のパリティ情報を付加する冗長符号パケットである、付記１３から１５のいずれかに記載の伝送方法。
前記冗長符号パケットは、
複数パケット間のパリティ情報を付加する冗長符号パケットである、付記１３から１５のいずれかに記載の伝送方法。
（付記１７）
前記データパケットの再送時には、前記冗長符号パケットの挿入間隔を制御することによって冗長符号の付加比率を制御するステップをさらに実行する、付記１３から１６のいずれかに記載の伝送方法。
前記データパケットの再送時には、前記冗長符号パケットの挿入間隔を制御することによって冗長符号の付加比率を制御するステップをさらに実行する、付記１３から１６のいずれかに記載の伝送方法。
（付記１８）
前記データパケットの再送使用帯域及び冗長符号の使用帯域のそれぞれ又は１つの閾値を設けるステップと、
前記再送使用帯域及び冗長符号の使用帯域が、前記閾値を越えた場合には、当該データパケットの再送及び冗長符号の付加を停止するステップと、をさらに実行する、付記１３から１７のいずれかに記載の伝送方法。
前記データパケットの再送使用帯域及び冗長符号の使用帯域のそれぞれ又は１つの閾値を設けるステップと、
前記再送使用帯域及び冗長符号の使用帯域が、前記閾値を越えた場合には、当該データパケットの再送及び冗長符号の付加を停止するステップと、をさらに実行する、付記１３から１７のいずれかに記載の伝送方法。
１ メディアデータ
２ 冗長符号データ
３ 再送データ
４ 送信帯域全体
５ 空き帯域
１０ 伝送装置
１１ 符号化部
１２ パケッタイザ
１３ データ送信部
１４ 冗長符号生成部
１５ 冗長符号送信部
１６ 冗長符号制御部
１７ 再送用バッファ
１８ 再送要求受信部
１９ 再送送信部
２０ 再送制御部
２１ フィードバック受信部
２２ 帯域制御部
１００ 伝送装置
１０１ 符号化部
１０２ パケッタイザ
１０３ ＲＴＰ送信部
１０４ ＦＥＣ生成部
１０５ 再送用バッファ
１０６ 帯域制御部
１０７ ＲＴＣＰ送受信部
１０８ 再送制御部
２ 冗長符号データ
３ 再送データ
４ 送信帯域全体
５ 空き帯域
１０ 伝送装置
１１ 符号化部
１２ パケッタイザ
１３ データ送信部
１４ 冗長符号生成部
１５ 冗長符号送信部
１６ 冗長符号制御部
１７ 再送用バッファ
１８ 再送要求受信部
１９ 再送送信部
２０ 再送制御部
２１ フィードバック受信部
２２ 帯域制御部
１００ 伝送装置
１０１ 符号化部
１０２ パケッタイザ
１０３ ＲＴＰ送信部
１０４ ＦＥＣ生成部
１０５ 再送用バッファ
１０６ 帯域制御部
１０７ ＲＴＣＰ送受信部
１０８ 再送制御部
Claims (5)
- 他の端末との間で符号化されたデータパケットの送受信を行う通信部と、
前記データパケットの損失を修復する、冗長符号パケットを生成する冗長符号生成部と、
前記冗長符号パケットの使用帯域を制御する冗長符号制御部と、
前記データパケットの損失時に前記他の端末に再送する、再送パケットを蓄積する再送用バッファと、
前記他の端末から前記データパケットの再送要求を受けた際に、該当する再送パケットを前記再送用バッファから検索する検索部と、
前記再送パケット送信時に使用する再送使用帯域を制御する再送制御部と、
前記再送使用帯域及び前記冗長符号使用帯域に基づいて、冗長符号の付加比率を制御する帯域制御部と、を備える伝送装置。 - 前記帯域制御部が、
前記再送使用帯域に基づいて、前記冗長符号の付加比率を減少する指示を冗長符号制御部に与える、請求項１に記載の伝送装置。 - 前記帯域制御部が、
前記再送使用帯域に基づいて、前記冗長符号の付加比率を減少した後に、当該付加比率を増加する指示を冗長符号制御部に与える、請求項１または２に記載の伝送装置。 - 前記帯域制御部が、
前記データパケットの再送時には、前記冗長符号パケットの挿入間隔を制御することによって冗長符号の付加比率を制御する、請求項１から３のいずれかに記載の伝送装置。 - 前記帯域制御部が、
前記データパケットの再送使用帯域及び冗長符号の使用帯域のそれぞれ又は１つの閾値を設け、
前記再送使用帯域及び冗長符号の使用帯域が、前記閾値を越えた場合には、当該データパケットの再送及び冗長符号の付加を停止する、請求項１から４のいずれかに記載の伝送装置。
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