JP2006101275A - 通信装置及びエラー訂正パケット挿入割合制御方法 - Google Patents

Abstract

【課題】通信装置及びエラー訂正パケット挿入割合制御方法に関し、ネットワーク上のエラー発生率の揺らぎに対応して、適正な個数のエラー訂正パケットを挿入する送信制御を行い、無効なエラー訂正パケットの送信による無駄な帯域使用を防ぐ。
【解決手段】エラー訂正パケットを用い、ネットワーク上で発生したエラーパケットを回復しデータパケットを復元する通信システムの受信側装置において、所定の時間間隔毎に複数回（エラー率保護段数Ｎ）に亘って観測した受信パケットの複数個のエラー率ｅ＿１〜ｅ＿Ｎを格納し、その情報の中から最も大きい値のエラー率情報を選出し、そのエラー率情報を基にエラー訂正パケットの挿入割合を決定し、そのエラー訂正パケット挿入割合の情報を送信側に通知し、送信側は、受信側から通知された前記エラー訂正パケット挿入割合の情報に従って、エラー訂正パケットをデータパケット間に挿入して送信する。
【選択図】 図１

Description

本発明は、通信装置及びエラー訂正パケット挿入割合制御方法に関し、特に、送信側からネットワーク上にデータパケット及びエラー訂正パケットを配信し、受信側でそれらのパケットを受信してリアルタイムに画像処理等の処理を行う通信システムに好適に適用される通信装置及びエラー訂正パケット挿入割合制御方法に関する。

図７に本発明が適用される通信システムの構成例を示す。同図に示すように、カメラ７−１で撮影した動画像の信号を、エンコーダ７−２でＭＰＥＧ方式による画像／音声データに符号化し、該エンコーダ７−２から出力されるＭＰＥＧストリームパケット（以下「データパケット」という）を、ネットワーク７−３上に流してリアルタイムに配信し、受信側では該データパケットを受信してデコーダ７−４により復号化して出力される動画像／音声をモニタ７−５に表示／出力する。

図８の（ａ）及び（ｂ）にエンコーダ及びデコーダの装置構成の概要を示す。エンコーダは、ＮＴＳＣ／ＰＡＬ方式による映像／音声信号の入力部及びＩＰインターフェースを有し、入力された映像／音声信号をエンコード部８−１にてＭＰＥＧデータに符号化し、また、送信部８−２にてＭＰＥＧデータのデータパケットからエラー訂正用パケット（以下「ＦＥＣパケット」という）を生成し、該データパケット及びＦＥＣパケットをネットワーク上に配信する。

デコーダは、ＮＴＳＣ／ＰＡＬ方式による映像／音声信号出力部及びＩＰインターフェースを有し、ネットワークから受信部８−３にて受信したデータパケットをデコード部８−４にて復号化し、該復号化により復元した画像／音声信号を出力する。また、ネットワーク上の伝送においてエラー障害を起こしたデータパケットに対して、受信部８−３にてＦＥＣパケットを用いてエラー訂正処理を行い、該データパケットを復元する。

次に、ＦＥＣパケットによるエラー訂正機能について説明する。前述の通信システムにおいて、エンコーダから配信されたデータパケットがネットワークにてエラー障害を起こし、デコーダにて正常に受信できない場合が多々ある。そのためＦＥＣパケットを用いてエラー訂正を行う機能としてＦＥＣ機能がある。

このＦＥＣ機能は、エンコーダの送信部において、図９の（ａ）に示すように、複数個のデータパケットに対して排他的論理和演算を行い、その排他的論理和情報を格納したＦＥＣパケットを、複数個のデータパケットに対して一定の割合で作成してネットワークへ配信する。また、デコーダでは受信部にて、図９の（ｂ）に示すように、例えばエラーパケット３以外の受信データパケットとＦＥＣパケットとにより排他的論理和演算を行うことにより、エラーパケット３のリカバリを行う。

但し、このＦＥＣパケットの挿入割合以上のエラーパケットの発生に対しては、エラー訂正を行うことができない。例えば、データパケット１０個に対して１個の割合でＦＥＣパケットを挿入した場合、１１個のパケット中、２個以上のパケットでエラーが発生するとリカバリすることができない。

次にＭＰＥＧストリームパケット構成について説明する。エンコーダから配信されるデータパケットの構成を図１０に示す。データパケットは、大きく分けてＲＴＰヘッダ部とペイロード部の２つの要素から構成され、ＲＴＰヘッダ内にはパケットの配信順を示すシーケンス番号情報が格納されている。また、このシーケンス番号のデータサイズは１６ビットであり、シーケンス番号は０〜６５５３５の範囲でサイクリックに採番される。更に、このシーケンス番号の情報を基にデコーダの受信部にて受信パケットのエラー（ロス）を認識する。

エンコーダからエラー訂正用として配信されるＦＥＣパケットのフォーマット構成を図１１に示す。ＦＥＣパケットは、大きく分けてＲＴＰヘッダ部とＦＥＣヘッダ部とペイロード部の３つの要素から構成される。ＦＥＣヘッダ内のＬｅｎｇｔｈＲｅｃｏｖｅｒｙ、ＰＴＲ（ＰａｙｌｏａｄＴｙｐｅＲｅｃｏｖｅｒｙ）、ＴｉｍｅｓｔａｍｐＲｅｃｏｖｅｒｙ及びＦＥＣＰａｙｌｏａｄは、それぞれデータパケットのパケットサイズ、ＰａｙｌｏａｄＴｙｐｅ、Ｔｉｍｅｓｔａｍｐ及びペイロード部に対しての排他的論理和演算を行った演算結果情報が格納されている。

また、Ｍａｓｋは２４ビットのデータサイズがあり、ここには排他的論理和演算を行ったデータパケット数と同数のビット“１”が立てられる。例えば１０個のデータパケットに対して排他的論理和演算を行った場合には、“００００００００００００００１１１１１１１１１１（０ｘ０００３ＦＦ）”のビットパターンが格納される。

更にデータパケットと同様に、ＦＥＣパケットのＲＴＰヘッダ内には、ＦＥＣパケットの配信順を示すシーケンス番号（データパケットのシーケンス番号とは独立した０〜６５５３５の番号）の情報が格納され、この情報によりデコーダでは受信部にてＦＥＣパケットのエラー（ロス）を認識する。

従来、ＦＥＣパケットは保守者により事前に設定された固定的な挿入割合で配信され、常に一定の帯域を使用していた。そのため、ＦＥＣパケットの挿入割合に対してエラー発生率が少ないネットワークでは無駄に帯域を使用し、また逆に、一時的にＦＥＣパケットの挿入割合以上のエラーが発生した場合には、デコーダにてデータパケットをリカバリすることができず、この場合も同様に無効なＦＥＣパケットによる無駄な帯域を使用したことになる。

前述のようにＦＥＣパケットを保守者設定による固定的な挿入割合で配信することは、帯域の有効利用の面で非効率的であり、更に保守者によるネットワーク監視が必要となり、改善すべき問題とされていた。このような問題に対して、エラー発生時に受信側からエラー発生情報を送信側へ通知し、送信側にてエラー発生状況に応じたデータ送信制御を行う技術が下記の特許文献等により提案されている。

下記の特許文献１には、受信側から返信された送信データに関するエラー通知に基づき、エラーの増減に応じて変化する送信データ単位長毎にＥＣＣチェックビットを付加して送信する通信装置について記載されている。また、特許文献２には、受信端末内の通信状態モニタ部のモニタ情報からパケット損失率や伝送遅延ゆらぎ等のインデクスを算出し、該データをデータサーバ内の送信制御部で受け、該インデクスから送信パラメータを決定し、再生品質の劣化を低減させるデータ送出装置が記載されている。また、特許文献３には、送信側で伝送路の誤り率の状態に応じて音声符号と誤り訂正符号のビット配分を変えて送信し、音声品質の劣化を抑える音声符号化装置が記載されている。
特開２００１−２４６２７号公報 特開平１１−１７７６２３号公報 特開平９−２９７５９９号公報

前述したように従来は、保守者により事前に設定された固定的な挿入割合でＦＥＣパケットを配信し、或いは、エラー発生時に受信側からエラー発生情報を送信側へ通知し、送信側にてエラー状況に応じて誤り訂正データの送信制御を行う技術が提案されていたが、ネットワーク上で刻一刻変動するエラー発生率の揺らぎに対して、従来は十分な対応策が講じられていなかった。

そのため、ＦＥＣパケットの挿入割合に対してエラー発生率が少ないネットワークでは無駄に帯域を使用し、また、エラー発生率が揺らぐと、送信側から配信されたエラー訂正パケットではエラー訂正を行うことができない場合が起こり、少なからず配信される不適正な個数のエラー訂正パケットにより無駄に帯域が使用されという課題が残っていた。また、受信側からエラー発生情報を送信側へ通知し、送信側にてエラー状況に応じて誤り訂正データの送信制御を行う場合、受信側でエラー率を観測する度に送信側へエラー情報を通知するため、常に一定の帯域を使用し、帯域の有効利用が図られていなかった。

本発明は、ネットワーク上のエラー発生率の揺らぎに対応して、適正な個数のエラー訂正パケットを挿入する送信制御を行うことにより、従来、エラー発生率の揺らぎによってエラー訂正処理が行えなくなってしまうようなエラー訂正パケットの送信による無駄な帯域使用を防ぐことを目的とする。

本発明の通信装置は、（１）送信側からネットワーク上に配信されたデータパケット及びエラー訂正パケットを受信し、該エラー訂正パケットを用いて、ネットワーク上で発生したエラーパケットを回復してデータパケットを復元する通信装置において、所定の時間間隔毎に複数回に亘って観測した受信パケットの複数個のエラー率を格納するエラー情報格納手段と、前記エラー情報格納手段に格納された複数個のエラー率の情報を基に、エラー訂正パケットの最適な挿入割合を決定するエラー訂正パケット挿入割合決定手段と、前記エラー訂正パケット挿入割合決定手段により決定されたエラー訂正パケット挿入割合の情報を送信側に通知するエラー情報通知手段とを備えたことを特徴とする。

また、（２）前記エラー訂正パケット挿入割合決定手段は、前記エラー情報格納手段に格納された複数個のエラー率の情報の中から、最も大きい値のエラー率情報を選出し、該最も大きい値のエラー率情報を基に、エラー訂正パケットの挿入割合を決定する手段を備えたことを特徴とする。

また、（３）前記エラー情報格納手段は、所定の時間間隔毎に最新のエラー率の観測情報を格納すると共に最古のエラー率情報を破棄する手段を備えたことを特徴とする。また、（４）前記エラー情報通知手段は、前記所定の時間間隔毎に、前回通知したエラー訂正パケット挿入割合と、今回決定されたエラー訂正パケット挿入割合とを比較し、その両者の間に変化が有る場合にのみ、エラー訂正パケット挿入割合の情報を送信側に通知する手段を備えたことを特徴とする。

また、本発明のエラー訂正パケット挿入割合制御方法は、（５）送信側からネットワーク上にデータパケット及びエラー訂正パケットを配信し、受信側で該エラー訂正パケットを用いて、ネットワーク上で発生したエラーパケットを回復しデータパケットを復元する通信システムにおいて、受信側において、所定の時間間隔毎に複数回に亘って観測した受信パケットの複数個のエラー率を格納し、該格納された複数個のエラー率の情報の中から、最も大きい値のエラー率情報を選出し、該最も大きい値のエラー率情報を基に、エラー訂正パケットの挿入割合を決定し、該決定したエラー訂正パケット挿入割合の情報を送信側に通知し、送信側は、受信側から通知された前記エラー訂正パケット挿入割合の情報に従って、エラー訂正パケットをデータパケット間に挿入して送信することを特徴とする。

本発明によれば、エラー発生率の揺らぎに対して、受信側でエラー発生率の情報を統計的に管理し、該エラー発生率の統計的情報を基にエラー訂正パケットの最適な挿入割合を決定することにより、エラー発生率の揺らぎに対応した最適な個数のエラー訂正パケットの挿入制御が可能となる。これにより、エラー発生率の揺らぎによる無効なエラー訂正パケットの挿入制御処理や該エラー訂正パケットの送信による無駄な帯域使用が改善される。

本発明では、ネットワーク上のエラー発生率の揺らぎに対応するために、受信側にてエラー発生率の情報を統計的に管理し、該統計的なエラー率情報を基にエラー訂正パケットであるＦＥＣパケットの挿入割合の制御を行う。以下これらの制御を行うための（１）エラー管理テーブル、（２）エラー情報処理フロー及び（３）情報通知パケット等について詳述する。なお、以下においてエラー発生率を単にエラー率と称する。

（１）エラー管理テーブルについて
デコーダの受信部に、エラー率の情報を統計的に一括管理する管理するために、図１に示すようなエラー管理テーブルを設ける。該エラー管理テーブルにおいて、データパケット受信数（ｎ＿ｄａｔａ）は、該コーダで受信されたデータパケットの受信数を示し、ＦＥＣパケット受信数（ｎ＿ｆｅｃ）は、該コーダで受信されたＦＥＣパケットの受信数を示す。

パケットエラー数（ｎ＿ｅｒｒｏｒ）は、該コーダで受信されるべきデータパケット及びＦＥＣパケットのエラーパケット数の合計値を示す。また、これらのパケット数は、それぞれ図２に示すパケット受信処理フローに従ってカウントアップされる。図２のパケット受信処理フローについては後に詳述する。

エラー管理テーブル内の情報通知間隔（ｔ＿ｃｙｃｌｅ）は、エンコーダへのエラー情報通知の時間間隔を示し、この時間間隔毎に前周期のデータパケット受信数（ｎ＿ｄａｔａ）、ＦＥＣパケット受信数（ｎ＿ｆｅｃ）及びパケットエラー数（ｎ＿ｅｒｒｏｒ）の情報をクリアし、今周期のエラー情報の収集を行う。

エラー管理テーブル内のエラー率保護段数（Ｎ）は、上記の時間間隔毎に収集した各エラー率情報を保持しておくときの保持数を示す。また、エラー管理テーブル内の前回情報通知時間（ｔ＿ｐｒｅ）は、エンコーダにエラー情報通知を行った時間を示す。

エラー管理テーブル内のＦＥＣ挿入割合の欄の設定中挿入割合（ｆｅｃ＿ｓｅｔ）は、前周期に送信側へ通知したＦＥＣパケット挿入割合を示し、同じくＦＥＣ挿入割合の欄の計算値挿入割合（ｆｅｃ＿ｃａｌ）は、保持されたエラー率保護段数（Ｎ）の各エラー率から算出した今周期の最適なＦＥＣパケット挿入割合を示す。

エラー管理テーブル内のエラー情報の欄の各エラー率ｅ＿１〜ｅ＿Ｎは、それぞれ情報通知間隔（ｔ＿ｃｙｃｌｅ）毎に収集したエラー率保護段数（Ｎ）分のエラー率情報である。ＦＥＣパケット挿入割合を算出する際は、この保持されているＮ個のエラー率ｅ＿１〜ｅ＿Ｎの中から最も悪いエラー率を選出して算出する。

（２）情報通知処理フローについて
デコーダからエンコーダにＦＥＣパケット挿入割合の情報通知を行うために、デコーダの受信部において、図３に示すエラー情報通知処理フローに従い、エラー管理テーブル内の情報を用いて、エラー率の揺らぎに対応したＦＥＣパケット挿入割合を自動的に算出し、該算出結果を含む情報通知パケットをエンコーダに送信する。図３のエラー情報通知処理フローについては後に詳述する。

（３）エラー情報通知パケットについて
デコーダからエンコーダへＦＥＣパケット挿入割合の情報通知を行うために、例えば、図４に示すＲＴＣＰのＡｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ ｄｅｆｉｎｅｄ（ＡＰＰ）パケットを用いる。該パケット内のＮａｍｅにはＡＳＣＩＩ文字“ＲＩＮＦ”を格納し、またＦｅｃＲａｔｅに、算出したＦＥＣパケット挿入割合の情報（１〜２４）を格納する。

図５に本発明によるＦＥＣパケット挿入割合の変更の一例を示す。今、図５（ａ）に示すように、１０個のデータパケットに対して１個の割合でＦＥＣパケットを送信している状態で、同図（ｂ）に示すように番号３及び番号８の二つのパケットにエラーが発生したとする。

デコーダでは受信パケットからエラー率を計算し、エラー率の揺らぎに対応するため複数段に亘る揺らぎ保護を行い、最適なＦＥＣパケットの挿入割合を決定する。該挿入割合の情報をＲＴＣＰパケットによりエンコーダに通知する。エンコーダは、デコーダより通知されたＦＥＣパケット挿入割合情報に従ってＦＥＣパケットの挿入割合を変更し、同図（ｃ）に示すように、新たな挿入割合出でＦＥＣパケットを配信する。

ここで、前述の図２のパケット受信処理フローについて以下に詳述する。デコーダの受信部にネットワークからパケットが到来すると、始めにパケットの受信処理を行う（ステップ２−１）。次に、受信したパケットのＲＴＰヘッダ内のＰａｙｌｏａｄＴｙｐｅの情報により、受信パケットがデータパケットであるかＦＥＣパケットであるかの判別を行う（ステップ２−２）。

受信パケットがデータパケットである場合は、データパケット受信数（ｎ＿ｄａｔａ）をカウントアップし（ステップ２−３）、該カウント値をエラー管理テーブルに格納する。また、受信パケットがＦＥＣパケットである場合には、データパケット同様にＦＥＣパケット受信数（ｎ＿ｆｅｃ）をカウントアップし、該カウント値をエラー管理テーブルに格納する（ステップ２−４）。

次に、前回受信したパケットのシーケンス番号と今回受信したパケットのシーケンス番号の比較照合により、エラー（ロス）発生のチェックを行う（ステップ２−５）。エラー（ロス）が発生している場合には、パケットエラー数（ｎ＿ｅｒｒｏｒ）をカウントアップし、該カウント値をエラー管理テーブルに格納する（ステップ２−６）。このようにパケット受信毎に図２のフローに従って処理を行い、データパケット受信数、ＦＥＣパケット受信数及びパケットエラー数の情報を収集し、これらの情報をエラー管理テーブルに格納する。

また、デコーダの受信部にて、上記のパケット受信処理とは別に、図３のエラー情報処理フローに従って、ＦＥＣパケット挿入割合の決定及びエンコーダへの情報通知処理を行う。まず始めに、情報通知間隔（ｔ＿ｃｙｃｌｅ）を設定する（ステップ３−１）。次に、エラー率保護段数（Ｎ）を設定する（ステップ３−２）。

次に、エラー管理テーブル内の前回情報通知時間（ｔ＿ｐｒｅ）と現在の時間とを比較し（ステップ３−３）、設定されている情報通知間隔（ｔ＿ｃｙｃｌｅ）以上の時間が経過しているか否かのチェックを行い、情報通知間隔（ｔ＿ｃｙｃｌｅ）以上の時間が経過するまでは、次の処理へ移行することなく待機する。

前回情報通知時間（ｔ＿ｐｒｅ）から情報通知間隔（ｔ＿ｃｙｃｌｅ）以上の時間が経過している場合は、エラー管理テーブル内のデータパケット受信数（ｎ＿ｄａｔａ）、ＦＥＣパケット受信数（ｎ＿ｆｅｃ）及びパケットエラー数（ｎ＿ｅｒｒｏｒ）の情報から、下記の式（１）によりエラー率を算出する（ステップ３−４）。
エラー率
＝｛ｎ＿ｅｒｒｏｒ／（ｎ＿ｄａｔａ＋ｎ＿ｆｅｃ＋ｎ＿ｅｒｒｏｒ）｝×１００
・・・（１）

上記式（１）により計算したエラー率を、エラー管理テーブル内のエラー情報として格納する（ステップ３−５）。但し、既に格納されているエラー率ｅ＿１，ｅ＿２〜ｅ＿Ｎ−２，ｅ＿Ｎ−１の情報を、それぞれ後段のｅ＿２，ｅ＿３〜ｅ＿Ｎ−１，ｅ＿Ｎの情報の欄にシフトして格納し、最新のエラー率をｅ＿１の情報の欄に格納する。

このようにしてエラー率保護段数Ｎ個分のエラー率ｅ＿１〜ｅ＿Ｎの情報を格納する。また、このとき、前回の最古のエラー率ｅ＿Ｎは破棄する。つまり、情報通知間隔（ｔ＿ｃｙｃｌｅ）毎に最新のエラー率ｅ＿１がエラー管理テーブルに格納され、最古のエラー率ｅ＿Ｎがエラー管理テーブルから破棄される。

次に、エラー情報を格納した時間を前回情報通知時間（ｔ＿ｐｒｅ）として格納し、前回情報通知時間（ｔ＿ｐｒｅ）を更新する（ステップ３−６）。次に、次周期の情報通知間隔（ｔ＿ｃｙｃｌｅ）のエラー率を取得するために、エラー管理テーブル内のデータパケット受信数（ｎ＿ｄａｔａ）、ＦＥＣパケット受信数（ｎ＿ｆｅｃ）、パケットエラー数（ｎ＿ｅｒｒｏｒ）の情報を初期化する（ステップ３−７）。

次に、エラー率ｅ＿１〜ｅ＿Ｎの情報内で最悪値のエラー率ｅ＿ｘを選出する（ステップ３−８）。この処理により、一時的なエラー率の揺らぎに対する保護が可能となる。次に、選出した最悪エラー率ｅ＿ｘにより、計算値挿入割合（ｆｅｃ＿ｃａｌ）を以下の式（２）により算出する（ステップ３−９）。但し、式（２）において小数点以下は無視するものとし、その算出結果を、エラー管理テーブル内の計算値挿入割合（ｆｅｃ＿ｃａｌ）の情報欄に格納する。
計算値挿入割合（ｆｅｃ＿ｃａｌ）＝（１００／ｅ＿ｘ）−１・・・（２）

次に、エラー情報管理テーブル内の設定中挿入割合（ｆｅｃ＿ｓｅｔ）と計算値挿入割合（ｆｅｃ＿ｃａｌ）との比較を行い（ステップ３−１０）、同じ値である場合は、以降の処理を行うことなく、前述のステップ３−３に戻り、同様の処理を行う。設定中挿入割合（ｆｅｃ＿ｓｅｔ）と計算値挿入割合（ｆｅｃ＿ｃａｌ）とが異なる値の場合は、計算値挿入割合（ｆｅｃ＿ｃａｌ）を設定中挿入割合（ｆｅｃ＿ｓｅｔ）に格納して設定中挿入割合（ｆｅｃ＿ｓｅｔ）を更新し（ステップ３−１１）する。次に、図４に示すＲＴＣＰのＡＰＰパケット内のＦｅｃＲａｔｅ内に該設定中挿入割合（ｆｅｃ＿ｓｅｔ）を格納した情報通知パケットをエンコーダへ配信する（ステップ３−１２）。

図６にエラー率の遷移グラフの具体例を示す。図６は横軸を時間経過（ｓｅｃ）、縦軸をエラー率（％）とした、時間に対するエラー率の遷移グラフを示している。同図に示すグラフのように、時間に対してエラー率が遷移した場合について本発明を説明する。但し、情報通知間隔（ｔ＿ｃｙｃｌｅ）＝１ｓｅｃ、エラー率保護段数Ｎ＝５とする。

図６において、グラフの開始部分の０〜１秒間では、エラー率が２５％であり、図３のエラー情報通知処理フローに従って、エラー率ｅ＿１として２５％が格納され、式（２）により、計算値挿入割合（ｆｅｃ＿ｃａｌ）＝３となる。初期状態であるので、設定中挿入割合（ｆｅｃ＿ｓｅｔ）＝０であり、計算値挿入割合（ｆｅｃ＿ｃａｌ）と設定中挿入割合（ｆｅｃ＿ｓｅｔ）とが異なるため、設定中挿入割合（ｆｅｃ＿ｓｅｔ）を３に更新し、図４に示したＲＴＣＰのＡＰＰパケット内のＦｅｃＲａｔｅに３を格納した情報通知パケットをエンコーダに送信する。エンコーダは情報通知パケットの受信によりＦＥＣパケットの挿入割合を３としてＦＥＣパケットを配信する。

次に、同グラフの１〜２秒間ではエラー率２３％であり、図３のエラー情報通知処理フローに従って処理すると、エラー率ｅ＿１に２３、エラー率ｅ＿２に２５が格納される。最悪のエラー率はｅ＿２の２５％であり、計算値挿入割合（ｆｅｃ＿ｃａｌ）と設定中挿入割合（ｆｅｃ＿ｓｅｔ）とが同値であるため、エンコーダへの情報通知は行わない。

次に同グラフの２〜３秒間ではエラー率２０％であり、図３のエラー情報通知処理フローに従って処理すると、エラー率ｅ＿１に２０、エラー率ｅ＿２に２３、エラー率ｅ＿３に２５が格納され、最悪のエラー率はｅ＿３の２５％であり、前回と同様に情報通知は行わない。

次に、同グラフの３〜４秒間ではエラー率２４％であり、図３のエラー情報通知処理フローに従って処理すると、エラー率ｅ＿１に２４、エラー率ｅ＿２に２０、エラー率ｅ＿３に２３、エラー率ｅ＿４に２５が格納される。最悪のエラー率はｅ＿４の２５％であり、前回と同様に情報通知は行わない。

次に同グラフの４〜５秒間ではエラー率２４％であり、図３の情報通知処理フローに従って処理すると、エラー率ｅ＿１に２４、エラー率ｅ＿２に２４、エラー率ｅ＿３に２０、エラー率ｅ＿４に２３、エラー率ｅ＿５に２５が格納される。最悪のエラー率はｅ＿５の２５％であるので、前回と同様に情報通知は行わない。

ここで０〜５秒間のエラー率の遷移に対して、従来のように、常に１秒間隔にて情報通知パケットによりＦＥＣ挿入割合の変更を行っていたとすると、２〜３秒間におけるエラー率は２０％であるため、ＦＥＣパケットの挿入割合を５と設定することとなる。しかし、次の３〜４秒間の間はエラー率２４％のため、ＦＥＣパケットによるエラーリカバリが行えない状態が続いてしまう。これは、エラー率の揺らぎに対処することなく、ＦＥＣパケット挿入割合を変更したためであり、３〜４秒間では無効な個数のＦＥＣパケットの送信により無駄な帯域が使用されることになる。

しかし、本発明では、エラー率の揺らぎに対処するため、複数段のエラー率ｅ＿１〜ｅ＿５の中から最悪のエラー率２５％を選出してＦＥＣパケット挿入割合を決定しているため、０〜５秒間の受信パケットのエラーに対してＦＥＣパケットによるリカバリが常に可能であり、ＦＥＣパケットによる無駄な帯域使用が軽減される。

同様に、５〜３０秒間においても、本発明によれば、ＦＥＣパケットによるリカバリが常に可能であるのに対し、従来のように常に各回のエラー率によってＦＥＣパケットの挿入割合を設定すると、１０〜１１秒間、１４〜１５秒間、１８〜１９秒間、２４〜２５秒間、２７〜２８秒間等のように、直前に設定したＦＥＣパケット挿入割合のエラー率より現受信時のエラー率が高くなった場合に、ＦＥＣパケットによるリカバリを行えなくなるため、無効な個数のＦＥＣパケットの送信による無駄な帯域が使用されることとなる。

本発明のエラー管理テーブルを示す図である。 本発明のパケット受信処理フローを示す図である。 本発明のエラー情報通知処理フローを示す図である。 本発明の情報通知パケットのフォーマットを示す図である。 本発明によるＦＥＣパケット挿入割合の変更の一例を示す図である。 エラー率の遷移グラフの具体例を示す図である。 本発明が適用される通信システムの構成例を示す図である。 エンコーダ及びデコーダの装置構成の概要を示す図である。 ＦＥＣパケットを用いたエラー訂正機能の説明図である。 ＭＰＥＧストリームパケットのフォーマットを示す図である。 ＦＥＣパケットのフォーマットを示す図である。

符号の説明

ｎ＿ｄａｔａ データパケット受信数
ｎ＿ｆｅｃ ＦＥＣパケット受信数
ｎ＿ｅｒｒｏｒ パケットエラー数
ｔ＿ｃｙｃｌｅ 情報通知間隔
Ｎ エラー率保護段数
ｔ＿ｐｒｅ 前回情報通知時間
ｆｅｃ＿ｓｅｔ 設定中挿入割合
ｆｅｃ＿ｃａｌ 計算値挿入割合
ｅ＿１〜ｅ＿Ｎ エラー率

Claims (5)

1. 送信側からネットワーク上に配信されたデータパケット及びエラー訂正パケットを受信し、該エラー訂正パケットを用いて、ネットワーク上で発生したエラーパケットを回復してデータパケットを復元する通信装置において、
   所定の時間間隔毎に複数回に亘って観測した受信パケットの複数個のエラー率を格納するエラー情報格納手段と、
   前記エラー情報格納手段に格納された複数個のエラー率の情報を基に、エラー訂正パケットの最適な挿入割合を決定するエラー訂正パケット挿入割合決定手段と、
   前記エラー訂正パケット挿入割合決定手段により決定されたエラー訂正パケット挿入割合の情報を送信側に通知するエラー情報通知手段と
   を備えたことを特徴とする通信装置。
2. 前記エラー訂正パケット挿入割合決定手段は、前記エラー情報格納手段に格納された複数個のエラー率の情報の中から、最も大きい値のエラー率情報を選出し、該最も大きい値のエラー率情報を基に、エラー訂正パケットの挿入割合を決定する手段を備えたことを特徴とする請求項１に記載の通信装置。
3. 前記エラー情報格納手段は、所定の時間間隔毎に最新のエラー率の観測情報を格納すると共に最古のエラー率情報を破棄する手段を備えたことを特徴とする請求項１又は２に記載の通信装置。
4. 前記エラー情報通知手段は、前記所定の時間間隔毎に、前回通知したエラー訂正パケット挿入割合と、今回決定されたエラー訂正パケット挿入割合とを比較し、その両者の間に変化が有る場合にのみ、エラー訂正パケット挿入割合の情報を送信側に通知する手段を備えたことを特徴とする請求項１乃至３の何れかに記載の通信装置。
5. 送信側からネットワーク上にデータパケット及びエラー訂正パケットを配信し、受信側で該エラー訂正パケットを用いて、ネットワーク上で発生したエラーパケットを回復しデータパケットを復元する通信システムにおいて、
   受信側において、所定の時間間隔毎に複数回に亘って観測した受信パケットの複数個のエラー率を格納し、該格納された複数個のエラー率の情報の中から、最も大きい値のエラー率情報を選出し、該最も大きい値のエラー率情報を基に、エラー訂正パケットの挿入割合を決定し、該決定したエラー訂正パケット挿入割合の情報を送信側に通知し、
   送信側は、受信側から通知された前記エラー訂正パケット挿入割合の情報に従って、エラー訂正パケットをデータパケット間に挿入して送信することを特徴とするエラー訂正パケット挿入割合制御方法。

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