JP2005304049A - 受信装置でデータパケットのシーケンスを処理する方法及び受信装置 - Google Patents

Abstract

【課題】受信装置でデータパケットのシーケンスを処理する受信装置を特定する。
【解決手段】データリンクを介して受信装置でデータパケットのシーケンスにおけるデータパケットを受信するステップと；データパケットの識別情報を決定し、データパケットのシーケンスでデータパケットの位置を示すステップと；識別情報に対応するキューで処理されるデータパケットのシーケンスにデータパケットを分類し、処理されるデータパケットはデータパケットのシーケンスを有するステップと；キューの最初のデータパケットの時間マーキングからの時間値と、キューの最後のデータパケットの時間マーキングから時間値とを決定するステップと；時間値と更なる時間値との時間差を決定するステップと；時間差が所定の時間閾値以上である場合に、キューで処理される少なくとも最初のデータパケットを処理装置に転送するステップとを有する。
【選択図】 図１

Description

本発明は、受信装置でデータパケットのシーケンス、特に音声及び／又は映像データパケットのシーケンスを処理する方法及び受信装置に関するものである。

音声及び映像データパケットが送信装置と受信装置との間で伝送される場合、データパケットは伝送プロトコルに基づいて交換される。使用され得る伝送プロトコルには、RTP(Real Time Transport Protocol)のようなリアルタイムプロトコルが含まれる。RTPは、いわゆるUDP/IP(User Datagram Protocol/Internet Protocol)に基づいたプロトコルである。RTPは、安全でなく又は信頼性のないUDP/IPプロトコルを用いたユニポイント及びマルチポイントリンクにおいて、リアルタイム伝送の伝送データパケット間で同期を提供するために、開発された。IPネットワークの音声／映像データパケットと共に、RTPは系統的なデータ伝送の基礎を成す。

基本的に、RTPデータパケットは、RTPヘッダと、RTPペイロードデータとの部分を有する。RTPヘッダはヘッダデータを有する(R.Schoblick: Das Real Time Transport Protocol, Funkschau [The Real-Tome Transport Protocol, Radio Show], 26(2000) 47参照)。RTPヘッダにおける固定の要素と任意選択の拡張(ヘッダ拡張)とを区別することが可能である。各データパケットのRTPヘッダに定められた要素にはシーケンス番号が含まれ、そのシーケンス番号は、伝送されるデータパケットのシーケンスにおける関連のデータパケットの位置を示す。

RTPヘッダはまた、いわゆるタイムスタンプを有し、そのタイムスタンプは、受信装置において伝送RTPデータパケットの同期及び時間調整を実現するために、受信装置で伝搬の時間差により生じたジッタ現象を打ち消すために使用され得る時間マーキングの形式である。通常は、時間マーキング(タイムスタンプ)は、送信装置から、送信装置と受信装置との間でデータパケットの伝送に使用されるデータリンクに関連のデータパケットを転送する時間を示す。しかし、代替として、時間マーキングはまた、受信機のパケットのデータがアプリケーションに渡されることを意図する時間を示す目的で、将来的に計算されてもよい。

RTPヘッダからのシーケンス番号は、データパケット(そのシーケンスはデータリンクを介した伝送中に相互に交換される)を正確なシーケンスに変換し戻すために、受信装置により使用される。このことは、受信装置においてキューメモリ領域で行われる。そのキューメモリ領域では、受信装置で受信したデータパケットはそのそれぞれのシーケンス番号に基づいて分類キューに配置される。データリンクを介した伝送の結果として生じるデータパケットの交換をできるだけ補うため、この分類処理について、分類キューに受信データパケットの特定の番号が常に存在しなければならない。処理のため、データパケットが分類キューからあまりにも早く受信装置で渡されると、後で到達した小さいシーケンス番号を有するデータパケットは、もはや正確な位置に入れることができない。他方、パケットがデータリンクを介した伝送中に失われる可能性もあるため、受信データパケットが更なる処理のために開放される前に、過度に長い待ち時間を回避する必要がある。このことは、分類キューの受信データパケットの無限の待ち時間を生じる。更に、分類キューの動作に関して、一般的にデータパケットは受信装置で直ちに(リアルタイムに)処理され、送信データパケットの伝送レートは常に変化し得ることを認識する必要がある。固定数の受信データパケットが一時的に分類キューに格納される既知の方法は、これらの異なる要件を適当に満足しない。

本発明は、受信装置でデータパケットのシーケンス、特に音声及び／又は映像データパケットのシーケンスを処理する方法及び受信装置を特定する目的に基づく。その受信装置において、データリンクを介した伝送後のデータパケットの交換は、伝送レートが変化するときであっても、受信装置でできるだけ十分に訂正され、送信データパケットのリアルタイム処理が可能になる。

その目的は、請求項１に記載の特徴を有する方法により達成され、請求項８に記載の特徴を有する受信装置により達成される。

有利な発展形態は従属項に記載されている。

本発明は、受信装置でデータパケットのシーケンス、特に音声及び／又は映像データパケットのシーケンスを処理する方法の以下のステップを提供する概念を含む。データリンクを介して受信装置でデータパケットのシーケンスにおけるデータパケットを受信し；データパケットの識別情報を決定し、その情報は、データパケットのシーケンスにおけるデータパケットの位置を示し；識別情報に対応するキューで処理されるデータパケットのシーケンスにデータパケットを分類し、処理されるデータパケットはデータパケットのシーケンスを有し；キューで処理される最初のデータパケットの時間マーキングからの時間値と、キューで処理される最後のデータパケットの時間マーキングからの更なる時間値とを決定し；時間値と更なる時間値との時間差を決定し；時間差が所定の時間閾値以上である場合に、処理のため、キューで処理される少なくとも最初のデータパケットを処理装置に転送する。

本発明の更なる態様によると、以下の特徴を有する受信装置が提供される。データパケットのシーケンスを処理する処理装置と；処理されるデータパケットのキューを格納し、処理されるデータパケットはデータパケットのシーケンスを有するキューメモリ領域と；キューで処理される最初のデータパケットの時間マーキングからの時間値と、キューで処理される最後のデータパケットの時間マーキングからの更なる時間値とを決定し、時間値と更なる時間値との間の時間差を決定するテスト手段と；時間差が所定の時間閾値以上である場合に、処理のため、キューで処理される少なくとも最初のデータパケットを処理装置に転送する転送手段とを有する。

従来技術に比較して、本発明により実現される１つの利点は、キューに格納されるデータパケットの一定の時間遅延が受信装置のキューに定められることである。このことは、送信されたデータパケットが直ちにデコードされる方法に関して特に有利である。このような方法は、RTPを使用するための主な用途である。

一定の時間遅延を定めた結果として、更なる処理の前にキューに一時的に格納されるデータパケットの数は、伝送レートと共に変化する。キューに一時的に格納されるデータパケットの数は、伝送レートが上がると共に増加する。伝送レートが増加すると、伝送に使用されるデータリンクでの干渉データパケット及び損失データパケットの数も増加するため、キューに一時的に格納されるデータパケットのより多くの数により、受信データパケットが受信装置に更に効率的に格納されることが可能になる。このように、キューに一時的に格納されるデータパケットの数は、干渉データパケット及び損失データパケットの確率に比例して自動的に適合する。

図１は、データリンク3を介して接続された送信装置1と受信装置2とを有する構成の概略図を示している。送信装置1と受信装置2は、電子データ、特に映像及び／又は音声データが交換され得る如何なる所望の電子装置でもよい。この場合、送信装置1と受信装置2は、ネットワーク(例えばIPネットワーク)で一体化していてもよい。この場合、データリンク3はネットワークリンク、特にIPネットワークリンク(例えば電話接続用)であり、受信装置2は、データを受信するためのモデム(図示なし)を備えている。

データパケットは、RTP(Real Time Transport Protocol)に基づいてデータリンク3を介して送信装置1と受信装置2との間で交換される。この場合、データパケットは送信装置1自体又はそれと離れた装置(図示なし)で生成され、その後、送信装置1に送出される。送信装置1はデータリンク3にデータパケットを転送する。

RTP接続によると、データパケットはRTPヘッダとRTPペイロードデータとを有する。データパケットの各RTPヘッダの一部は、各データパケットの識別情報を提供するシーケンス番号であり、送信装置1と受信装置2との間で伝送されて受信装置2で処理されるデータパケットのシーケンスにおける関連のデータパケットの位置を示す。更に、RTPヘッダは、送信装置1からデータリンク3に関連のデータパケットを転送した時間を示す転送時間情報を含む時間マーキング(タイムスタンプ)を有する。各データパケットについてこのように作られた時間情報により、時間同期を実現するために、通常は受信装置2のデータリンク3を介したデータパケットの伝送中にジッタ現象を補うことを可能になる。

図面によると、受信装置2はテスト手段4を有し、そのテスト手段4を用いて受信装置2で受信したデータパケットのシーケンス番号が決定され、それ故に、シーケンス番号に基づいて、キューメモリ領域5に既に格納されたデータパケットのシーケンスにおいて関連のデータパケットを構成する。キューメモリ領域5のキューは、処理装置6を用いて更に処理される前に一時的に格納される受信データパケットを有する。

受信データパケットが正しい位置に構成されると、キューのデータパケットのシーケンスにおける最初のデータパケットの時間マーキングと、キューのデータパケットのシーケンスにおける最後のデータパケットの時間マーキングとをチェックするために、更なるテスト手段7が使用される。最初のデータパケット及び最後のデータパケットという表現は、キューのデータパケットのシーケンスにおける関連のデータパケットの位置に関係し、受信装置2における関連のデータパケットの受信時間に関係するのではない。キューのデータパケットは、その関連のシーケンス番号に基づいて分類される。

キューのデータパケットのシーケンスにおける最初のデータパケット及び最後のデータパケットの時間マーキングは、それぞれ関連の時間値を決定するために評価される。その関連の時間値は、送信装置1からデータリンク3に関連のデータパケットが転送される時間を示す。最初のデータパケットの時間値と最後のデータパケットの時間値との間の時間差を決定するために、更なるテスト手段7が使用される。時間差が所定の時間閾値以上である場合、更なる処理のため、少なくとも最初のデータパケットをキューから処理装置6に転送するために転送手段8が使用される。この時点でキューの最初になっており、以前は２番目のデータパケットであったデータパケットの時間マーキングが、次に評価される。再度、この時点で最初のデータパケットと最後のデータパケットであるデータパケットの時間値の時間差が決定される。時間差が依然として時間閾値以上である場合、この時点で最初のデータパケットは、更なる処理のため、処理装置6に同様に転送される。決定した時間差が所定の時間閾値未満になるまで、この処理が続く。この場合、更なるデータパケットが受信され、正確な位置に配置される。状況の関数として適合させるために、所定の時間閾値は変化してもよい。

伝送レートが増加すると、キューの同じ期間内により多くのデータパケットが潜在的に一時的に格納されるため、一定の時間閾値を用いて、前述の手順により、異なる伝送レートについてキューにおける可能な数のデータパケットの自動的な適合が可能になる。

データパケットを伝送するデータリンクを介して接続された送信装置と受信装置とを有する構成の概略図

符号の説明

1 送信装置
2 受信装置
3 データリンク
4 テスト手段
5 キューメモリ領域
6 処理装置
7 テスト手段
8 転送手段

Claims (8)

1. 受信装置でデータパケットのシーケンス、特に音声及び／又は映像データパケットのシーケンスを処理する方法であって、
   ａ）データリンクを介して前記受信装置でデータパケットのシーケンスにおけるデータパケットを受信するステップと、
   ｂ）前記データパケットの識別情報を決定し、前記情報は、データパケットのシーケンスにおける前記データパケットの位置を示すステップと、
   ｃ）前記識別情報に対応するキューで処理されるデータパケットのシーケンスに前記データパケットを分類し、処理される前記データパケットはデータパケットのシーケンスを有するステップと、
   ｄ）前記キューで処理される最初のデータパケットの時間マーキングからの時間値と、前記キューで処理される最後のデータパケットの時間マーキングからの更なる時間値とを決定するステップと、
   ｅ）前記時間値と前記更なる時間値との時間差を決定するステップと、
   ｆ）前記時間差が所定の時間閾値以上である場合に、処理のため、前記キューで処理される少なくとも前記最初のデータパケットを処理装置に転送するステップと
   を有する方法。
2. 請求項１に記載の方法であって、
   前記時間差が前記所定の閾値未満になるまで、前記キューで処理される少なくとも前記最初のデータパケットを転送した後に残っている残りのデータパケットについて、ステップｄ）とｅ）とｆ）が繰り返されることを特徴とする方法。
3. 請求項１又は２に記載の方法であって、
   前記識別情報は、前記データパケットのシーケンス番号から得られることを特徴とする方法。
4. 請求項１ないし３のうちいずれか１項に記載の方法であって、
   前記時間値は、転送時間情報から決定され、
   前記転送時間情報は、送信装置から前記受信装置に処理されるデータパケットを最初に転送するときに、前記送信装置から前記データリンクに処理される最初のデータパケットの転送時間を示し、
   前記更なる時間値は、転送時間情報から決定され、
   前記転送時間情報は、前記送信装置から前記受信装置に処理されるデータパケットを最後に転送するときに、前記送信装置から前記データリンクに処理される最後のデータパケットの転送時間を示すことを特徴とする方法。
5. 請求項１ないし４のうちいずれか１項に記載の方法であって、
   前記識別情報は、前記データパケットのヘッダのデータセットから決定されることを特徴とする方法。
6. 請求項１ないし５のうちいずれか１項に記載の方法であって、
   処理される前記最初のデータパケットの前記時間値と、処理される前記最後のデータパケットの前記更なる時間値とが、それぞれのヘッダのデータセットから決定されることを特徴とする方法。
7. 請求項１ないし６のうちいずれか１項に記載の方法であって、
   データパケットのシーケンスは、リアルタイムプロトコルを使用して前記受信装置で受信され処理されることを特徴とする方法。
8. 特に請求項１ないし７のうちいずれか１項に記載の方法で使用される受信装置であって、
   −データパケットのシーケンスを処理する処理装置と、
   −処理されるデータパケットのキューを格納し、処理される前記データパケットはデータパケットのシーケンスを有するキューメモリ領域と、
   −前記キューで処理される最初のデータパケットの時間マーキングからの時間値と、前記キューで処理される最後のデータパケットの時間マーキングからの更なる時間値とを決定し、前記時間値と前記更なる時間値との間の時間差を決定するテスト手段と、
   −前記時間差が所定の時間閾値以上である場合に、処理のため、前記キューで処理される少なくとも最初のデータパケットを前記処理装置に転送する転送手段と
   を有する受信装置。

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