JP2007174170A - パケット送信装置、受信装置、システム、およびプログラム - Google Patents
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Abstract
【解決手段】映像パケット送信装置100はパケット網120を介して映像パケット受信装置150にストリームデータを送信する。映像パケット送信装置100は、映像パケット受信装置150の受信バッファ151の状態に関する通知を映像パケット受信装置150から受信するバッファ状態受信処理部103と、周期的に端末通信処理部102を起動する疑似リアルタイムスケジューラ部101と、疑似リアルタイムスケジューラ部101によって起動される各周期において、バッファ状態受信処理部103が受信した通知に基づいて調整されたパケット数のパケットを映像パケット受信装置150に送信する端末通信処理部102と、を備える。
【選択図】図1
Description
Mc=F_size×29.97×T (式1)
T:起動周期(s)
F_size:フレームサイズ
しかし、映像パケット送信装置100と映像パケット受信装置150は独立した動作クロックで動いているため、Mの値が理論値Mcに一致するとは限らない。バッファ状態受信処理部103から通知された変化率Rを元に値の補正を行なう、この周期で実際に送信すべきデータ量Mは、式2のようになる。なお、式1の送信すべきデータ量Mcはフレームサイズから計算された理論値であり、式2の実際に送信すべきデータ量Mは映像パケット受信装置150側から通知されたバッファ量の変化率Rの実測値を加味して計算した補正値である。
M=(F_size−R)×29.97×T (式2)
したがって、周期あたりの平均パケット送信数N_avgは、パケットのペイロードサイズをpkt_pldとすると、式Cのようになる。
N_avg=M/pkt_pld (式3)
計算の結果、N_avgが整数であれば、周期あたりN_avgのパケットを送信すればよいため、N_avgができるだけ整数に近くなるようにpkt_pldを調整するだけで、所望のレートで送信することができることになる。しかし、受信側の実装その他の理由により、ペイロードサイズpkt_pldを固定とせざるを得ない場合には、ほとんどの場合N_avgは整数とはならず、端数が発生するため、端末通信処理部102の送信パケット数Nを周期ごとに変更して、数周期の間に端数を調整し、微妙な送信レート調整を行なう。
周期Fごとに一度、端数を調整する。すなわち、端末通信処理部102は、予め定められた周期Fごとに、送信すべきデータ量の端数を調整するパケット数でパケットを送信する。たとえば、図3に示すように、カウンタCが予め定めた周期Fに一致するかどうか調べ(305)、Noであれば基準パケット数N_baseのパケットを送信し(306)、Yesであれば端数を調整するパケット数N_base+F_racのパケットを送信する(307)。周期ごとに必ず送信すべき基準パケット数N_baseは、以下の式によって予め求められる。通常は、送信パケット数N=N_baseである(306)。
N_base=(int)(M /pkt_pld) (式4)
また、端数F_racを以下の式によって計算し、毎F周期ごとに送信パケット数N=N_base+F_racとする(307)。
F_rac=(M%pkt_pld)*F/pkt_pld (式5)
ここで、(int)は整数を取ることを意味しており、%およびmodは剰余を得ることを意味している。なお、N_baseとF_racの計算は図5に関連して説明するようにバッファ状態受信処理部103において行われる。
方式2では、端末通信処理部102は、送信すべきデータ量の端数を分散して調整するパケット数Nでパケットを送信する。パケット数Nは以下の式に基づいて決定する(図4の405)。
N=N_base+
((NOT(C mod 2)) && cycle[2])+
((NOT(C mod 4)) && cycle[4])+
((NOT(C mod 6)) && cycle[6])+
((NOT(C mod 8)) && cyc1e[8]) (式6)
ここで、N_baseは基準パケット数であり、前述のように、N_base=(int)M/pkt_pldである。NOTは否定を意味し、たとえば、(NOT(C mod 2))は、Cを2で割った剰余が0であれば1であり、そうでなければ0である。すなわち、Cが2の倍数かどうかがチェックされる。&&は論理和を意味し、たとえば、(A && B)は、Aが1であり、かつBが1である場合に1になる。cycle[]はどの周期でパケットを1つ増加させるかを決める配列変数である。本実施例では、10msに一度、規定数のパケットを送信するが、10msのn倍の周期にパケットを増やしたい場合にcycle[n]=1とする。たとえば、2倍の周期で1パケット増やすのであればcycle[2]=1とし、4倍の周期で1パケット増やすのであればcycle[4]=1とし、6倍の周期ではパケットを増やさないのであればcycle[6]=0とする。なお、N_baseの計算およびcycle[]のセットは図6に関連して説明するようにバッファ状態受信処理部103において行われる。
変化率 R=(nΣxy−ΣxΣy)/(nΣx^2−(Σx)^2) (式7)
n=150(サンプルしたデータ数)
x:フレーム番号
y:受信バッファ量の瞬時値
図8は、上記の(2)の方式(方式4)に基づいて、映像パケット受信装置150側のバッファ状態通知処理部152の動作を示したものである。初期状態では、映像フレームの受信を待っている(801)。フレームを受信すると、直ちに受信バッファの変化量zをメモリ上の配列data[]に記録する(802、803)。これを既定の受信フレーム数n(例えば150フレーム:約5秒間)に到達するまで繰り返した後(804でYes)、式8のように1フレームあたりの平均の変化率を計算し(805)、その変化率をこの時点の受信バッファ使用量の瞬時値とともに、映像パケット送信装置側に通知し(806)、再びフレーム受信を待つ(801)。
変化率 R=Σz/n (式8)
変化率 R=(y−x)/n (式9)
Claims (10)
- パケット網を介してパケット受信装置にストリームデータを送信するパケット送信装置であって、
前記パケット受信装置の受信バッファの状態に関する通知を前記パケット受信装置から受信するバッファ状態受信処理部と、
周期的に端末通信処理部を起動するスケジューラ部と、
前記スケジューラ部によって起動される各周期において、前記バッファ状態受信処理部が受信した前記通知に基づいて調整されたパケット数のパケットを前記パケット受信装置に送信する端末通信処理部と、
を備えるパケット送信装置。 - 請求項1に記載のパケット送信装置であって、
前記通知は前記パケット受信装置の受信バッファの使用量の変化率を含み、
前記端末通信処理部は、前記変化率に基づいて調整されたパケット数のパケットを前記パケット受信装置に送信するパケット送信装置。 - 請求項2に記載のパケット送信装置であって、
前記バッファ状態受信処理部は、前記変化率が予め決められた基準を外れた場合に、前記変化率に基づいて送信レートを変更するパケット送信装置。 - 請求項1ないし3のうちいずれか1項に記載のパケット送信装置であって、
前記端末通信処理部は、予め定められた周期ごとに、送信すべきデータ量の端数を調整するパケット数でパケットを送信するパケット送信装置。 - 請求項1ないし3のうちいずれか1項に記載のパケット送信装置であって、
前記端末通信処理部は、送信すべきデータ量の端数を分散して調整するパケット数でパケットを送信するパケット送信装置。 - 請求項1ないし5のうちいずれか1項に記載のパケット送信装置であって、
前記通知は前記パケット受信装置の受信バッファの使用量とその変化率を含み、
前記バッファ状態受信処理部は、前記パケット受信装置の受信バッファの使用量の変化率が予め決められた基準内に収まり、受信バッファの使用量が目標値から外れている場合に、リカバリーモードをセットし、
前記端末通信処理部は、リカバリーモードがセットされている時には、受信バッファの使用量の目標値と現在の受信バッファの使用量の差分に基づいて、毎周期ごとにパケット数を増減するパケット送信装置。 - 請求項1ないし6のうちのいずれか1項に記載のパケット送信装置からパケット網を介してストリームデータを受信するパケット受信装置であって、
前記パケット送信装置から受信したデータを一時的に蓄える受信バッファと、
前記受信バッファの状態に関する通知を前記パケット送信装置に送信するバッファ状態通知処理部と、
を備えるパケット受信装置。 - 請求項1ないし6のうちいずれか1項に記載のパケット送信装置と請求項7に記載のパケット受信装置を有するシステム。
- 請求項1ないし6のうちのいずれか1項に記載のパケット送信装置のためのプログラムであって、
前記バッファ状態受信処理部と前記スケジューラ部と前記端末通信処理部としてコンピュータを機能させるためのプログラム。 - 請求項7に記載のパケット受信装置のためのプログラムであって、
前記バッファ状態通知処理部としてコンピュータを機能させるためのプログラム。
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