JP2008092346A - Transmitter and receiver - Google Patents

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Shuichi Aoki
秀一 青木
Katsunori Aoki
勝典 青木
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Nippon Hoso Kyokai NHK
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a transmitter and receiver, wherein reduction in load relating to processing of a re-transmission request is attained and there is an effect that a loss packet can be surely recovered. <P>SOLUTION: The transmitter 20 comprises: a packet output unit 21 for outputting a packet of video or audio data; a packet buffer 22 for storing the packet outputted by the packet output unit 21; a re-transmission request accepting unit 23 for accepting a re-transmission request from a receiving apparatus 30; a block constitution unit 24 which constitutes a block for generating a re-transmission response packet in place of a re-transmission requested packet; an encoding unit 25 which generates a check symbol relating to the constituted block in accordance with a predetermined encoding method; and a re-transmission response packet output unit 26 for outputting the re-transmission response packet. <P>COPYRIGHT: (C)2008,JPO&INPIT

Description

本発明は、例えば映像や音声等のデータをパケット化して送信する送信装置、及びこの送信装置からパケットを受信する受信装置に関する。   The present invention relates to a transmission device that packetizes and transmits data such as video and audio, and a reception device that receives a packet from the transmission device.

従来、IP(Internet Protocol)パケットを用いて映像や音声等のデータをストリーミング伝送する方式として、リアルタイム転送プロトコル(Real−time Transport Protocol:RTP)が規格化されている(例えば、非特許文献1参照)。このRTPに基づいて構成されたパケットの宛先アドレスとしてクラスDのアドレスを設定することにより、マルチキャストグループアドレスによる一対多型の通信が可能となる。すなわち、送信側装置が単一のパケットを送信するのみで、受信要求を行った複数の受信側装置が同一のパケットを受信することができる。   Conventionally, a Real-time Transport Protocol (RTP) has been standardized as a method for streaming transmission of data such as video and audio using IP (Internet Protocol) packets (for example, see Non-Patent Document 1). ). By setting a class D address as a destination address of a packet configured based on this RTP, one-to-many communication using a multicast group address becomes possible. That is, only the transmitting device transmits a single packet, and a plurality of receiving devices that have requested reception can receive the same packet.

RTPを用いる場合、IPネットワークにおけるトランスポートプロトコルとしてUDP(User Datagram Protocol)があり、RTP/UDPにおいて信頼性を確保した通信を実現する手法として、ARQ(Automatic Repeat reQuest)や、誤り訂正符号技術を用いたFEC(Forward Error Correction)が知られている。   When using RTP, there is UDP (User Datagram Protocol) as a transport protocol in an IP network. As a technique for realizing communication with reliability in RTP / UDP, ARQ (Automatic Repeat reQuest) or error correction code technology is used. The FEC (Forward Error Correction) used is known.

まず、ARQを用いたデータ伝送では、受信装置がパケットの損失を検出した場合、受信装置が、当該パケットの再送を送信装置に要求し、再度受信することで、当該パケットの損失を回復することができる。   First, in data transmission using ARQ, when a receiving apparatus detects a loss of a packet, the receiving apparatus requests the transmitting apparatus to retransmit the packet and receives it again to recover the loss of the packet. Can do.

次に、FECに関しては、パケットに対してXOR(eXclusive OR)による検査情報に基づき誤り訂正を行う方式として、RFC2733が規格化されている(例えば、非特許文献2参照)。RFC2733を拡張することで、複数ビットの検査情報を生成するための一般的な誤り訂正符号、例えばリードソロモン符号による検査情報を冗長データとして所定の冗長度で伝送データに付加し、伝送中に損失したパケットを受信側装置で検査情報により回復することが可能である。   Next, regarding FEC, RFC 2733 has been standardized as a method of performing error correction on a packet based on inspection information by XOR (eXclusive OR) (see, for example, Non-Patent Document 2). By extending RFC 2733, general error correction code for generating multi-bit check information, for example, check information by Reed-Solomon code is added as redundant data to transmission data with a predetermined redundancy and lost during transmission. The received packet can be recovered by the inspection information at the receiving side device.

他方、ARQとFECとを組み合わせたハイブリッドARQという技術も知られている。ARQによる再送要求に対して、予め生成しておいたFECによる検査シンボルを格納したパケットを応答パケットとして送信する。検査シンボルを格納したパケットを送信するため、複数の受信装置においてそれぞれ異なるパケットが損失した場合にも、同一のパケットを一対多に送信することにより、複数の受信装置において損失したパケット(以下「ロスパケット」という。)を回復することが可能である。   On the other hand, a technique called hybrid ARQ in which ARQ and FEC are combined is also known. In response to a retransmission request by ARQ, a packet storing a check symbol generated in advance by FEC is transmitted as a response packet. In order to transmit a packet storing check symbols, even when different packets are lost in a plurality of receiving apparatuses, by transmitting the same packet in a one-to-many manner, packets lost in a plurality of receiving apparatuses (hereinafter referred to as “loss packets”). Can be recovered.

前述のように、一般に、信頼性の確保されない通信路を用いる場合であっても、再送要求を行うことで信頼性を確保したパケットの伝送を実現することができる。しかしながら、映像や音声等のデータをマルチキャスト通信により多数の受信装置に配信を行う場合には、パケットの再送要求が複数の受信装置から発生することが予想される。しかも、それぞれの受信装置が再送要求するパケットが相互に異なる場合もあり、受信装置の台数の増加に伴い再送要求に応じる負荷が大きくなる。そのため、受信装置の台数が極めて多い場合には、再送要求による信頼性確保をマルチキャスト通信を用いた配信に適用することが困難になるという課題がある。   As described above, in general, even when a communication path in which reliability is not ensured is used, transmission of a packet with ensured reliability can be realized by making a retransmission request. However, when data such as video and audio is distributed to a large number of receiving devices by multicast communication, it is expected that packet retransmission requests will be generated from a plurality of receiving devices. In addition, the packets requested for retransmission by each receiving apparatus may be different from each other, and the load corresponding to the retransmission request increases as the number of receiving apparatuses increases. Therefore, when the number of receiving apparatuses is extremely large, there is a problem that it is difficult to apply reliability ensuring by a retransmission request to distribution using multicast communication.

この課題の解決を図ることを目的とするものとしては、例えば特許文献1及び2に示されたものが知られている。   As an object for solving this problem, for example, those disclosed in Patent Documents 1 and 2 are known.

まず、特許文献1に示されたものは、パケットの欠落が検出された場合に欠落パケットを復元するためのエラー訂正処理を行うエラー訂正部と、パケット送信装置に対して欠落パケットの再送要求を送信する再送要求送信部と、所定時間内にエラー訂正部が欠落パケットを復元できるか否かに応じて再送要求送信部によるパケット送信装置への再送要求の送信タイミングを制御する再送要求制御部とを備え、パケットロス発生時の再送要求の送信タイミングを再送要求制御部が制御することにより、不要な再送要求の送信を抑制しつつ、最適な遅延時間で映像や音声等の再生ができるようになっている。   First, the technique disclosed in Patent Document 1 includes an error correction unit that performs error correction processing for restoring a lost packet when a packet loss is detected, and a retransmission request for the lost packet to the packet transmission device. A retransmission request transmission unit for transmitting, and a retransmission request control unit for controlling the transmission timing of the retransmission request to the packet transmission device by the retransmission request transmission unit according to whether or not the error correction unit can restore the lost packet within a predetermined time; The retransmission request control unit controls the retransmission request transmission timing when packet loss occurs, so that it is possible to reproduce video, audio, etc. with an optimal delay time while suppressing unnecessary retransmission request transmission. It has become.

次に特許文献2に示されたものは、送信に係るオリジナルデータから誤り訂正用の冗長データをエンコードするエンコード部と、エンコードされた冗長データの一部を再送用データとして蓄積する再送用データ蓄積部と、オリジナルデータ及び冗長データの一部または全部を送信するデータパケット送信部と、送信先からの再送要求を受信する再送要求受付部とを備え、再送要求される毎にFECによる符号化を行い、それらの検査パケットを未送信の検査パケットから生成することにより、相違なる冗長パケットを増加させて通信品質の向上を図ることができるようになっている。   Next, what is disclosed in Patent Document 2 is an encoding unit that encodes redundant data for error correction from original data related to transmission, and data storage for retransmission that stores a part of the encoded redundant data as data for retransmission. A data packet transmission unit that transmits part or all of the original data and redundant data, and a retransmission request reception unit that receives a retransmission request from a transmission destination, and performs encoding by FEC each time a retransmission request is made. Then, by generating those check packets from the untransmitted check packets, it is possible to increase the number of different redundant packets and improve the communication quality.

RFC3550"RTP: A Transport Protocol for Real−Time Applications"RFC3550 "RTP: A Transport Protocol for Real-Time Applications" RFC2733"An RTP Payload Format for Generic Forward Error Correction"RFC 2733 "An RTP Payload Format for Generic Forward Error Correction" 特開2005−159433号公報JP 2005-159433 A 特開2004−349891号公報JP 2004-349891 A

しかしながら、特許文献1及び2に示された従来のものは、以下の第1〜3の課題を有している。   However, the conventional ones shown in Patent Documents 1 and 2 have the following first to third problems.

まず、特許文献1には、再送要求の送信タイミングを制御する受信装置が複数存在し、送信装置がこれらの受信装置に映像や音声等のデータを含むパケットを送信した場合、各受信装置から発生する再送要求に対して送信装置がどのように対処するかについては記載されていない。したがって、特許文献1に示されたものは、受信装置の台数が増加するに従って送信装置において再送要求に応じる負荷が増大するという第1の課題を有している。   First, in Patent Document 1, there are a plurality of receiving apparatuses that control the transmission timing of a retransmission request, and when the transmitting apparatus transmits a packet including data such as video and audio to these receiving apparatuses, it is generated from each receiving apparatus. It does not describe how the transmission apparatus copes with the retransmission request. Therefore, the technique disclosed in Patent Document 1 has a first problem that a load corresponding to a retransmission request increases in a transmission apparatus as the number of reception apparatuses increases.

一方、特許文献2に示されたものでは、検査パケットをブロック単位で生成する構成となっているので、再送要求されたパケットが複数のブロックに分散して存在する場合、再送要求されたパケットが属する全てのブロックのそれぞれの検査パケットに対してFECによる符号化を行い、それぞれのブロックについて検査パケットを生成した後に、生成した検査パケットを再送要求の応答パケットとして送信する必要がある。したがって、特許文献2に示されたものは、再送要求に応答するためのパケット数が再送要求されたパケット数に比較して多くなるので、送信装置の負荷が増大するという第2の課題を有している。   On the other hand, since the configuration shown in Patent Document 2 is configured to generate the inspection packet in units of blocks, if the packet requested for retransmission exists in a plurality of blocks, the packet requested for retransmission It is necessary to encode each check packet of all the blocks to which the block belongs by FEC and generate a check packet for each block, and then transmit the generated check packet as a response packet for a retransmission request. Therefore, the technique disclosed in Patent Document 2 has a second problem that the load on the transmission apparatus increases because the number of packets for responding to a retransmission request is larger than the number of packets requested for retransmission. is doing.

また、特許文献2に示されたものでは、ブロック単位で予め生成しておく検査パケット数によって当該ブロックにおける回復可能なパケット数が決定される構成となっているので、あるブロックにおける回復可能なパケット数よりも多数のパケットの再送を要求された場合、予め生成した検査パケットを送信するのみでは、受信装置においてロスパケットを回復できないという第3の課題がある。   Further, in the configuration disclosed in Patent Document 2, the number of recoverable packets in the block is determined based on the number of inspection packets generated in advance in units of blocks. When retransmission of a larger number of packets than the number is requested, there is a third problem in that a lost packet cannot be recovered by a receiving device only by transmitting a previously generated inspection packet.

本発明は、従来の課題を解決するためになされたものであり、再送要求の処理に係る負荷の低減化を図るとともに、ロスパケットを確実に回復することができる送信装置及び受信装置を提供することを目的とする。   The present invention has been made to solve the conventional problems, and provides a transmission device and a reception device that can reduce a load related to retransmission request processing and can reliably recover a lost packet. For the purpose.

本発明の送信装置は、少なくとも1つの受信装置に接続され、前記受信装置から損失したパケットの再送を要求するための再送要求情報を受け取る送信装置であって、パケットを送信するパケット送信手段と、前記再送要求情報を受信する再送要求情報受信手段と、前記パケット送信手段が送信したパケット及び前記再送要求情報に係るパケットに含まれる情報に基づいて所定の誤り訂正符号により検査シンボルを生成する検査シンボル生成手段と、前記再送要求情報に係るパケットに代えて前記検査シンボルを含むパケットを再送応答パケットとして送信する再送応答パケット送信手段とを備えた構成を有している。   A transmitting apparatus of the present invention is a transmitting apparatus connected to at least one receiving apparatus and receiving retransmission request information for requesting retransmission of a lost packet from the receiving apparatus, packet transmitting means for transmitting a packet; A retransmission request information receiving means for receiving the retransmission request information, and a check symbol for generating a check symbol by a predetermined error correction code based on information included in the packet transmitted by the packet transmission means and the packet related to the retransmission request information It has a configuration comprising generation means and retransmission response packet transmission means for transmitting a packet including the check symbol as a retransmission response packet instead of the packet related to the retransmission request information.

この構成により、本発明の送信装置は、再送要求を行った受信装置において共通に用いることができる再送応答パケットを再送要求情報に係るパケットに代えて送信するので、従来のものとは異なり、再送要求を行った受信装置に対して個別に再送要求情報に係るパケットを送信する必要がない。したがって、本発明の送信装置は、受信装置の台数が増加するに従って送信装置において再送要求に応じる負荷が増大するという第1の課題を解決することができる。すなわち、本発明の送信装置は、受信装置の台数に関わらず、再送要求の処理に係る負荷の低減化を図ることができ、受信装置においてロスパケットを確実に回復させることができる。   With this configuration, the transmission apparatus of the present invention transmits a retransmission response packet that can be commonly used in the receiving apparatus that has requested retransmission, instead of the packet related to retransmission request information. There is no need to individually transmit a packet related to retransmission request information to the receiving apparatus that has made the request. Therefore, the transmitting apparatus of the present invention can solve the first problem that the load corresponding to the retransmission request increases in the transmitting apparatus as the number of receiving apparatuses increases. That is, the transmission apparatus of the present invention can reduce the load related to the retransmission request processing regardless of the number of reception apparatuses, and can reliably recover lost packets in the reception apparatus.

また、本発明の送信装置は、前記再送応答パケットは、前記検査シンボル生成手段が前記検査シンボルを生成する際に符号化対象とするパケットを示す情報を含む構成を有している。   The transmission apparatus according to the present invention has a configuration in which the retransmission response packet includes information indicating a packet to be encoded when the check symbol generation unit generates the check symbol.

この構成により、本発明の送信装置は、受信装置においてロスパケットを確実に回復させることができる。   With this configuration, the transmission apparatus of the present invention can reliably recover lost packets in the reception apparatus.

さらに、本発明の送信装置は、前記再送要求情報受信手段が複数の受信装置から前記再送要求情報を受信したとき、受信した前記再送要求情報を集約する再送要求情報集約手段を備えた構成を有している。   Furthermore, the transmission apparatus of the present invention has a configuration including retransmission request information aggregating means for aggregating the received retransmission request information when the retransmission request information receiving means receives the retransmission request information from a plurality of receiving apparatuses. is doing.

この構成により、本発明の送信装置は、再送要求情報集約手段が再送要求情報を集約することにより、検査シンボル生成手段が検査シンボルを生成する際に符号化対象とするパケットを特定することができる。   With this configuration, the transmission apparatus of the present invention can identify the packet to be encoded when the check symbol generation unit generates the check symbol by the retransmission request information aggregation unit collecting the retransmission request information. .

さらに、本発明の送信装置は、集約された前記再送要求情報に基づき、前記検査シンボル生成手段が前記検査シンボルを生成する際に符号化対象とするパケットを決定するパケット決定手段を備えた構成を有している。   Furthermore, the transmission apparatus of the present invention includes a packet determination unit that determines a packet to be encoded when the check symbol generation unit generates the check symbol based on the aggregated retransmission request information. Have.

この構成により、本発明の送信装置は、パケット決定手段が、集約された前記再送要求情報に基づき、検査シンボル生成手段が検査シンボルを生成する際に符号化対象とするパケットを決定するので、従来のもののように、再送要求されたパケットが複数のブロックに存在する場合に当該ブロックの検査パケットを全て送信する必要がない。したがって、本発明の送信装置は、再送要求に応答するためのパケット数が再送要求されたパケット数に比較して多くなるため送信装置の負荷が増大するという従来の第2の課題を解決することができる。   With this configuration, in the transmission apparatus of the present invention, the packet determination unit determines a packet to be encoded when the check symbol generation unit generates a check symbol based on the aggregated retransmission request information. In the case where the packet requested for retransmission exists in a plurality of blocks like the above, it is not necessary to transmit all the inspection packets of the block. Therefore, the transmission apparatus of the present invention solves the second conventional problem that the load on the transmission apparatus increases because the number of packets for responding to a retransmission request is larger than the number of packets requested for retransmission. Can do.

さらに、本発明の送信装置は、集約された前記再送要求情報に基づき、前記検査シンボルのシンボル数を決定する検査シンボル数決定手段を備えた構成を有している。   Furthermore, the transmission apparatus of the present invention has a configuration including check symbol number determining means for determining the number of symbols of the check symbols based on the aggregated retransmission request information.

この構成により、本発明の送信装置は、検査シンボル数決定手段が、集約された再送要求情報に基づき、検査シンボルのシンボル数を決定するので、受信装置がロスパケットを回復するために必要で十分なパケットを無駄なく生成し、再送応答パケットとして送信することができる。したがって、本発明の送信装置は、予め生成した検査パケットを送信するのみでは受信装置においてロスパケットを回復できないという第3の課題を解決することができる。   With this configuration, since the check symbol number determining means determines the number of check symbol symbols based on the aggregated retransmission request information, the transmitting apparatus according to the present invention is necessary and sufficient for the receiving apparatus to recover the lost packet. Can be generated without waste and transmitted as a retransmission response packet. Therefore, the transmission apparatus of the present invention can solve the third problem that the lost packet cannot be recovered by the reception apparatus only by transmitting the inspection packet generated in advance.

本発明の受信装置は、請求項1から請求項5までのいずれか1項に記載の送信装置から前記パケットを受信する受信装置であって、前記損失したパケットを検出した際に前記再送要求情報を送信する再送要求情報送信手段と、前記再送応答パケットを受信する再送応答パケット受信手段とを備えた構成を有している。   The receiving apparatus according to the present invention is a receiving apparatus that receives the packet from the transmitting apparatus according to any one of claims 1 to 5, wherein the retransmission request information is detected when the lost packet is detected. The retransmission request information transmitting means for transmitting the retransmission response packet receiving means for receiving the retransmission response packet.

この構成により、本発明の受信装置は、再送応答パケット受信手段が再送応答パケットを受信するので、受信した再送応答パケットに基づいてロスパケットを確実に回復することができる。   With this configuration, since the retransmission response packet receiving unit receives the retransmission response packet, the receiving apparatus of the present invention can reliably recover the lost packet based on the received retransmission response packet.

本発明は、再送要求の処理に係る負荷の低減化を図るとともに、ロスパケットを確実に回復することができるという効果を有する送信装置及び受信装置を提供することができるものである。   The present invention can provide a transmission device and a reception device that have the effect of reducing the load related to the processing of a retransmission request and also capable of reliably recovering a lost packet.

以下、本発明の実施の形態について図面を用いて説明する。なお、本発明の送信装置及び受信装置を、映像や音声等のデータをパケット化してマルチキャスト通信により伝送するパケット伝送システムに適用した例を挙げて説明する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. An example in which the transmission device and the reception device of the present invention are applied to a packet transmission system that packetizes data such as video and audio and transmits the data by multicast communication will be described.

まず、本実施の形態に係るパケット伝送システムの構成について説明する。   First, the configuration of the packet transmission system according to the present embodiment will be described.

図1に示すように、本実施の形態におけるパケット伝送システム10は、入力された映像や音声等のデータを所定のプロトコルでパケット化して送信する送信装置20と、送信装置20から送信されたパケットを受信する受信装置30とを備えている。なお、図1においては、受信装置30を1つのみ示しているが、以下の説明においては、送信装置20には1つ以上の受信装置30が接続されているものとする。また、送信装置20及び受信装置30は、例えばCPU(Central Processing Unit)、ROM(Read−Only Memory)、RAM(Random−Access Memory)等を備え、所定のプログラムによって動作するようになっている。   As shown in FIG. 1, the packet transmission system 10 according to the present exemplary embodiment includes a transmission device 20 that packetizes and transmits input video and audio data using a predetermined protocol, and a packet transmitted from the transmission device 20. Is received. In FIG. 1, only one receiving device 30 is shown, but in the following description, it is assumed that one or more receiving devices 30 are connected to the transmitting device 20. The transmission device 20 and the reception device 30 include, for example, a CPU (Central Processing Unit), a ROM (Read-Only Memory), a RAM (Random-Access Memory), and the like, and are operated by a predetermined program.

最初に、送信装置20の構成について説明する。送信装置20は、映像や音声等のデータを含むパケットを出力するパケット出力部21と、パケット出力部21が出力したパケットを保存するパケットバッファ22と、受信装置30から再送要求を受け付ける再送要求受付部23と、再送要求されたパケットに代わる再送応答パケットを生成するためのブロックを構成するブロック構成部24と、構成されたブロックに係る検査シンボルを所定の符号方式によって生成する符号化部25と、再送応答パケットを出力する再送応答パケット出力部26とを備えている。   First, the configuration of the transmission device 20 will be described. The transmission device 20 includes a packet output unit 21 that outputs a packet including data such as video and audio, a packet buffer 22 that stores a packet output from the packet output unit 21, and a retransmission request reception that receives a retransmission request from the reception device 30. Unit 23, a block configuration unit 24 that configures a block for generating a retransmission response packet in place of the packet requested to be retransmitted, and an encoding unit 25 that generates a check symbol related to the configured block by a predetermined encoding scheme, A retransmission response packet output unit 26 for outputting a retransmission response packet.

パケット出力部21に入力される映像や音声等のデータは、例えばMPEG(Moving Picture Experts Group)−2で圧縮されたトランスポートストリームである。パケット出力部21は、例えば、入力された映像や音声等のデータを、RFC2250に従いIPパケット化し、RTPに基づいて受信装置30に出力するようになっている。ここで、パケット出力部21は、本発明におけるパケット送信手段に対応している。なお、RFC2250は、RFCの規格「RTP Payload Format for MPEG1/MPEG2 Video」を示す。   Data such as video and audio input to the packet output unit 21 is a transport stream compressed by, for example, MPEG (Moving Picture Experts Group) -2. For example, the packet output unit 21 converts input data such as video and audio into an IP packet according to RFC2250 and outputs the packet to the receiving device 30 based on RTP. Here, the packet output unit 21 corresponds to the packet transmission means in the present invention. RFC2250 indicates the RFC standard “RTP Payload Format for MPEG1 / MPEG2 Video”.

パケットバッファ22は、パケット出力部21が出力したパケットを所定時間(例えば4秒間)保存し、保存したパケットを所定時間の経過後に破棄する先入れ先出し型のバッファリング動作を行うようになっている。   The packet buffer 22 stores a packet output from the packet output unit 21 for a predetermined time (for example, 4 seconds), and performs a first-in first-out buffering operation for discarding the stored packet after a predetermined time elapses.

再送要求受付部23は、パケット出力部21がパケットを出力してから予め定められた再送要求受付時間(例えば4秒間)内において、当該パケットの再送を要求するための再送要求情報を受信装置30から受信するようになっている。この再送要求情報は、例えば送信時にパケットに付加されたシーケンス番号情報を含み、再送要求に係るパケット(以下「再送要求パケット」という。)を特定できるようになっている。   The retransmission request reception unit 23 receives retransmission request information for requesting retransmission of the packet within a predetermined retransmission request reception time (for example, 4 seconds) after the packet output unit 21 outputs the packet. To receive from. The retransmission request information includes, for example, sequence number information added to the packet at the time of transmission, and can specify a packet related to the retransmission request (hereinafter referred to as “retransmission request packet”).

また、再送要求受付部23は、複数の受信装置30から再送要求情報を受信した場合、再送要求パケットの個数が所定個数(例えば16個)になる毎に受信した再送要求情報を集約するようになっている。その結果、再送要求受付部23は、複数の受信装置30から要求された全ての再送要求パケットのシーケンス番号情報と、受信装置30毎の再送要求パケット数の情報とを取得することができる。そして、再送要求受付部23は、取得した再送要求パケットのシーケンス番号情報と、受信装置30毎の再送要求パケット数の最大値情報とをブロック構成部24に出力するようになっている。なお、再送要求受付部23は、本発明における再送要求情報受信手段及び再送要求情報集約手段に対応している。   In addition, when receiving retransmission request information from a plurality of receiving devices 30, the retransmission request receiving unit 23 aggregates received retransmission request information every time the number of retransmission request packets reaches a predetermined number (for example, 16). It has become. As a result, the retransmission request receiving unit 23 can acquire the sequence number information of all the retransmission request packets requested from the plurality of receiving devices 30 and the information on the number of retransmission request packets for each receiving device 30. The retransmission request receiving unit 23 outputs the acquired sequence number information of the retransmission request packet and maximum value information on the number of retransmission request packets for each receiving device 30 to the block configuration unit 24. The retransmission request accepting unit 23 corresponds to the retransmission request information receiving unit and the retransmission request information aggregating unit in the present invention.

ブロック構成部24は、再送要求受付部23から受信した再送要求パケットのシーケンス番号情報及び最大値情報に基づき、再送要求に応じるための再送応答パケットを生成するためのブロックを構成するようになっている。ここで、ブロックとは、映像や音声等のデータを含むパケットの集合をいい、本明細書においては、後述の符号化部25が検査シンボルを生成する際に符号化対象とする複数のパケットに該当する。   Based on the sequence number information and the maximum value information of the retransmission request packet received from the retransmission request accepting unit 23, the block configuration unit 24 configures a block for generating a retransmission response packet for responding to the retransmission request. Yes. Here, the block refers to a set of packets including data such as video and audio. In this specification, a plurality of packets to be encoded when the encoding unit 25 described later generates a check symbol. Applicable.

また、ブロック構成部24は、ブロックの構成に必要となるパケットのシーケンス番号情報をパケットバッファ22に通知し、当該パケットを符号化部25に出力させるようになっている。また、ブロック構成部24は、符号化部25に対し、符号化対象とするパケット数と、生成する検査シンボル数とを通知するようになっている。なお、ブロック構成部24は、本発明におけるパケット決定手段及び検査シンボル数決定手段に対応している。   Further, the block configuration unit 24 notifies the packet buffer 22 of packet sequence number information necessary for the configuration of the block, and causes the encoding unit 25 to output the packet. Also, the block configuration unit 24 notifies the encoding unit 25 of the number of packets to be encoded and the number of check symbols to be generated. Note that the block configuration unit 24 corresponds to the packet determination unit and the check symbol number determination unit in the present invention.

符号化部25は、ブロック構成部24が構成したブロックに対し、例えばリードソロモン符号による符号化を行って検査シンボルを生成するようになっている。具体的には、符号化部25は、パケットバッファ22から入力されるブロックに係るパケットに対し、ブロック構成部24から通知されるパケット数及び検査シンボル数に基づいて、例えばリードソロモン符号による検査シンボルを生成するようになっている。また、符号化部25は、生成した検査シンボルを再送応答パケット出力部26に出力するようになっている。なお、符号化部25は、本発明における検査シンボル生成手段に対応している。   The encoding unit 25 generates a check symbol by encoding the block formed by the block configuration unit 24 using, for example, Reed-Solomon code. Specifically, the encoding unit 25, for a packet related to the block input from the packet buffer 22, based on the number of packets and the number of check symbols notified from the block configuration unit 24, for example, check symbols by Reed-Solomon code Is supposed to generate. In addition, the encoding unit 25 outputs the generated check symbol to the retransmission response packet output unit 26. The encoding unit 25 corresponds to the check symbol generation means in the present invention.

再送応答パケット出力部26は、符号化部25において生成された検査シンボルと、当該検査シンボルの生成に用いられたパケットのシーケンス番号情報とを含む再送応答パケットを構成し、再送要求を行った受信装置30宛に出力するようになっている。なお、再送応答パケット出力部26は、本発明における再送応答パケット送信手段に対応している。   The retransmission response packet output unit 26 configures a retransmission response packet including the check symbol generated by the encoding unit 25 and the sequence number information of the packet used to generate the check symbol, and receives the retransmission request. The data is output to the device 30. The retransmission response packet output unit 26 corresponds to the retransmission response packet transmission unit in the present invention.

次に、受信装置30の構成について説明する。受信装置30は、パケットを受信するパケット受信部31と、ロスパケットを検出するロスパケット検出部32と、ロスパケットに該当するパケットの再送を要求するための再送要求情報を送信する再送要求情報送信部33と、受信したパケットを復号化する復号化部34と、映像や音声等のデータを再生する映像音声再生部35とを備えている。   Next, the configuration of the receiving device 30 will be described. The receiving device 30 includes a packet receiving unit 31 that receives a packet, a lost packet detecting unit 32 that detects a lost packet, and retransmission request information transmission that transmits retransmission request information for requesting retransmission of a packet corresponding to the lost packet. A decoding unit 34 for decoding the received packet, and a video / audio reproduction unit 35 for reproducing data such as video and audio.

パケット受信部31は、送信装置20が送信したパケットを受信し、復号化部34に出力するようになっている。また、パケット受信部31は、再送要求情報送信部33が再送要求情報を送信した後に送信装置20が送信した再送応答パケットを受信するようになっている。なお、パケット受信部31は、本発明における再送応答パケット受信手段に対応している。   The packet receiving unit 31 receives a packet transmitted from the transmission device 20 and outputs the packet to the decoding unit 34. Further, the packet receiving unit 31 is configured to receive a retransmission response packet transmitted by the transmitting device 20 after the retransmission request information transmitting unit 33 transmits the retransmission request information. The packet receiving unit 31 corresponds to the retransmission response packet receiving unit in the present invention.

ロスパケット検出部32は、例えばシーケンス番号情報に基づいて、ロスパケットを検出するようになっている。また、ロスパケット検出部32は、ロスパケットを検出したとき、ロスパケットに該当するパケットを特定するための情報、例えばシーケンス番号情報をロスパケット情報として再送要求情報送信部33に出力するようになっている。   The lost packet detector 32 detects a lost packet based on, for example, sequence number information. Further, when detecting the lost packet, the lost packet detecting unit 32 outputs information for identifying a packet corresponding to the lost packet, for example, sequence number information to the retransmission request information transmitting unit 33 as lost packet information. ing.

再送要求情報送信部33は、ロスパケット検出部32からロスパケット情報を取得し、このロスパケット情報に基づいてパケットの再送を要求するための再送要求情報を生成し、生成した再送要求情報を所定のプロトコルでパケット化して送信装置20に送信するようになっている。なお、再送要求情報送信部33は、本発明における再送要求情報送信手段に対応している。   The retransmission request information transmission unit 33 acquires the lost packet information from the lost packet detection unit 32, generates retransmission request information for requesting retransmission of the packet based on the lost packet information, and sets the generated retransmission request information as a predetermined value. The packet is transmitted in accordance with the above protocol and transmitted to the transmission device 20. The retransmission request information transmission unit 33 corresponds to the retransmission request information transmission unit in the present invention.

復号化部34は、受信したパケットを一時的に保存する受信バッファ(図示省略)を備え、パケット受信部31が受信したパケットを復号化し、映像音声再生部35に出力するようになっている。   The decoding unit 34 includes a reception buffer (not shown) that temporarily stores the received packet, decodes the packet received by the packet reception unit 31, and outputs the decoded packet to the video / audio reproduction unit 35.

また、復号化部34は、パケット受信部31が再送応答パケットを受信したとき、再送応答パケットに含まれる検査シンボルに基づいてロスパケットを回復するようになっている。   Further, when the packet receiving unit 31 receives the retransmission response packet, the decoding unit 34 recovers the lost packet based on the check symbol included in the retransmission response packet.

映像音声再生部35は、例えば映像処理回路、音声処理回路、液晶ディスプレイ、スピーカ等を備え、映像や音声等を再生するようになっている。   The video / audio reproduction unit 35 includes, for example, a video processing circuit, an audio processing circuit, a liquid crystal display, a speaker, and the like, and reproduces video and audio.

次に、本実施の形態におけるパケット伝送システム10の動作について説明する。   Next, the operation of the packet transmission system 10 in the present embodiment will be described.

まず、送信装置20に入力された映像や音声等のデータは、パケット出力部21によって、例えばRFC2250に従いIPパケット化されてRTPに基づいて受信装置30に出力される。ここで、パケット出力部21によって出力されたパケットは、再送要求された場合に必要となる可能性があるため、受信装置30に出力後、パケットバッファ22によって所定時間だけ保存される。   First, data such as video and audio input to the transmission device 20 is converted into an IP packet by the packet output unit 21 according to, for example, RFC2250 and output to the reception device 30 based on RTP. Here, since the packet output by the packet output unit 21 may be necessary when a retransmission request is made, it is stored in the packet buffer 22 for a predetermined time after being output to the receiving device 30.

受信装置30に送信されたパケットは、パケット受信部31によって受信される。   The packet transmitted to the receiving device 30 is received by the packet receiving unit 31.

次いで、パケット受信部31によって受信されたパケットは、ロスパケット検出部32によって、例えばシーケンス番号に基づいてロスパケットの有無が検出され、ロスパケットがある場合は、当該パケットのシーケンス番号情報を含むロスパケット情報が再送要求情報送信部33に出力される。   Next, the packet received by the packet receiver 31 is detected by the lost packet detector 32 based on, for example, a sequence number. If there is a lost packet, the loss including the sequence number information of the packet is detected. The packet information is output to the retransmission request information transmission unit 33.

続いて、再送要求情報送信部33は、入力されたロスパケット情報に基づき、当該パケットの再送を要求するための再送要求情報を生成し、所定のプロトコルに基づいて再送要求情報をパケット化して送信装置20に送信する。   Subsequently, the retransmission request information transmission unit 33 generates retransmission request information for requesting retransmission of the packet based on the input lost packet information, and packetizes and transmits the retransmission request information based on a predetermined protocol. Transmit to device 20.

送信装置20に送信された再送要求情報は、再送要求受付時間内であれば再送要求受付部23によって受信される。そして、再送要求受付部23によって受信された再送要求パケットの総個数が16個になったとき、又は再送要求受付時間が経過したときに、再送要求受付部23によって、再送要求パケットが集約され、その結果取得された再送要求パケットのシーケンス番号情報及び最大値情報がブロック構成部24に出力される。   The retransmission request information transmitted to the transmission device 20 is received by the retransmission request reception unit 23 within the retransmission request reception time. When the total number of retransmission request packets received by the retransmission request reception unit 23 reaches 16, or when the retransmission request reception time has elapsed, the retransmission request packets are aggregated by the retransmission request reception unit 23, As a result, the sequence number information and maximum value information of the retransmission request packet acquired are output to the block configuration unit 24.

具体的には、再送要求受付部23は、再送要求を行った全ての受信装置30について、再送要求パケットのシーケンス番号の和集合を求める。例えば、受信装置30が、受信装置30a〜30dの4つで構成され、送信装置20が、シーケンス番号(SN)が1〜10のパケットを送信した場合、例えば、受信装置30aはSN1及び2、受信装置30bはSN2及び4、受信装置30cはSN5、7及び9のパケットをそれぞれ再送要求し、受信装置30dは再送要求を行わなかったものとすると、以下のような処理となる。   Specifically, retransmission request accepting unit 23 obtains the union of sequence numbers of retransmission request packets for all receiving apparatuses 30 that have made retransmission requests. For example, when the receiving device 30 includes four receiving devices 30a to 30d and the transmitting device 20 transmits a packet having a sequence number (SN) of 1 to 10, for example, the receiving device 30a includes SN1 and SN2, Assuming that the receiving device 30b requests retransmission of the packets SN2 and SN4, the receiving device 30c requests SN5, 7 and 9, respectively, and the receiving device 30d does not request retransmission, the following processing is performed.

AとBとの和集合を「A∪B」と表記すれば、再送要求受付部23は、受信装置30aからの要求(SN1、2)∪受信装置30bからの要求(SN2、4)∪受信装置30cからの要求(SN5、7、9)を求める。その結果、再送要求受付部23は、再送要求パケットを集約したシーケンス番号(SN1、2、4、5、7、9)を示す情報をブロック構成部24に出力する。   If the union of A and B is expressed as “A∪B”, the retransmission request accepting unit 23 receives the request (SN1, 2) from the receiving device 30a and the request (SN2, 4) ∪ received from the receiving device 30b. Requests (SN5, 7, 9) from the device 30c are obtained. As a result, the retransmission request receiving unit 23 outputs information indicating the sequence numbers (SN 1, 2, 4, 5, 7, 9) obtained by collecting the retransmission request packets to the block configuration unit 24.

また、再送要求受付部23は、k個の受信装置30が再送を要求してきたパケット数をP、P・・・、Pとしたとき、P、P・・・、Pのうちの最大値Pmaxをブロック構成部24に出力する。すなわち、ブロック構成部24に出力されるパケット数の最大値Pmaxは式(1)で示される。 Also, the retransmission request accepting unit 23 sets P 1 , P 2 ..., P k , where P 1 , P 2 ,. The maximum value P max is output to the block configuration unit 24. That is, the maximum value P max of the number of packets output to the block configuration unit 24 is expressed by Expression (1).

max=max(P、P・・・、P) ・・・ (1) P max = max (P 1 , P 2 ..., P k ) (1)

例えば、前述のように受信装置30a〜30dで構成された場合は、受信装置30aは2(個)のパケット(P=2)、受信装置30bは2(個)のパケット(P=2)、受信装置30cは3(個)のパケット(P=3)、受信装置30dは0(個)のパケット(P=0)の再送を要求しているため、(2、2、3、0)の中で最大値である3(個)を再送要求されたパケット数の最大値Pmaxとしてブロック構成部24に出力する。 For example, when the receivers 30a to 30d are configured as described above, the receiver 30a has two (pieces) packets (P 1 = 2), and the receiver 30b has two (pieces) packets (P 2 = 2). ), Since the receiving apparatus 30c requests retransmission of 3 (pieces) packets (P 3 = 3) and the receiving apparatus 30d requests retransmission of 0 (pieces) packets (P 4 = 0), (2, 2, 3) , 0) is output to the block configuration unit 24 as the maximum value P max of the number of packets requested to be retransmitted.

再送要求受付部23は、再送要求されたパケット数が16個になったとき、又は再送要求受付時間が経過する毎に、前述の動作を繰り返す。   The retransmission request receiving unit 23 repeats the above-described operation when the number of packets requested for retransmission reaches 16, or every time the retransmission request reception time elapses.

引き続き、ブロック構成部24は、再送要求パケットのシーケンス番号情報及び最大値情報に基づいて、リードソロモン符号により何個の検査シンボルを生成するかを決定する。また、符号化部25がリードソロモン符号化を施すパケットを特定するため、いずれのシーケンス番号のパケットから検査シンボルを生成するかを決定する。リードソロモン符号では、K個のデータシンボルからN−K個の検査シンボルを生成することをRS(N、K)による符号化と一般に表記する。本実施の形態では、データシンボルを相互に異なるパケットから取り出して符号化を行うため、K個のデータシンボルからN−K個の検査シンボルを生成することは、K個のパケットからN−K個の検査シンボルを生成し、それらを格納したN−K個の検査パケットを生成することを意味する。ここで、本実施の形態においては、Nは固定値としN=64として以下具体的に説明する。   Subsequently, the block configuration unit 24 determines how many check symbols are generated by the Reed-Solomon code based on the sequence number information and maximum value information of the retransmission request packet. Also, in order to identify a packet to be subjected to Reed-Solomon encoding, the encoding unit 25 determines which sequence number of a packet to generate a check symbol. In the Reed-Solomon code, generating NK check symbols from K data symbols is generally expressed as encoding by RS (N, K). In the present embodiment, since data symbols are extracted from different packets and encoded, generating NK check symbols from K data symbols means that NK check symbols are generated from K packets. This means that NN check symbols are generated and NK check packets storing them are generated. Here, in the present embodiment, N is a fixed value and N = 64 will be specifically described below.

ブロック構成部24は、まず、再送要求されたパケット数の最大値Pmaxに応じて、式(2)又は(3)により検査シンボル数(N−K)を決定する。 The block configuration unit 24 first determines the number of check symbols (N−K) according to the equation (2) or (3) according to the maximum value P max of the number of packets requested to be retransmitted.

N−K=Pmax+2(Pmax≦8) ・・・ (2) N−K = P max +2 (P max ≦ 8) (2)

N−K=Pmax+4(9≦Pmax≦16) ・・・ (3) N−K = P max +4 (9 ≦ P max ≦ 16) (3)

ここで、ブロック構成部24が式(2)又は(3)により決定したN=64に対するKの値は、リードソロモン符号の符号化対象となるパケット数を示している。   Here, the value of K with respect to N = 64 determined by the block configuration unit 24 using the formula (2) or (3) indicates the number of packets to be encoded by the Reed-Solomon code.

次いで、ブロック構成部24は、いずれのシーケンス番号のパケットに対して符号化を行うかを以下のように決定する。   Next, the block configuration unit 24 determines which sequence number of the packet is to be encoded as follows.

再送要求パケットの集約されたシーケンス番号の集合をC、Cの要素数(つまり、集約されたシーケンス番号の個数)をc=|C|、Cの要素で最小のもの(つまり、再送要求パケットのシーケンス番号のうち最も若い番号)をSNminと表記すると、ブロック構成部24は、符号化対象のK個のパケットのシーケンス番号を下記の条件(1)及び(2)を満足するよう決定する。
条件(1):集合Cの要素がシーケンス番号となるパケット
条件(2):シーケンス番号SNminから開始し、シーケンス番号の若い順に、Cに含まれない(K−c)個のパケット
The set of aggregated sequence numbers of retransmission request packets is C, the number of C elements (that is, the number of aggregated sequence numbers) is c = | C |, and the smallest of C elements (that is, the number of retransmission request packets). When the smallest sequence number is expressed as SN min , the block configuration unit 24 determines the sequence numbers of the K packets to be encoded so as to satisfy the following conditions (1) and (2).
Condition (1): Packet condition in which elements of set C are sequence numbers (2): Starting from sequence number SN min , (Kc) packets not included in C in ascending order of sequence numbers

ブロック構成部24は、合計K個のパケットを条件(1)及び(2)を満足するよう決定し、決定したシーケンス番号をパケットバッファ22に通知し、パケットバッファ22は、ブロック構成部24が決定したシーケンス番号を有するパケットを符号化部25に出力する。同時に、ブロック構成部24は、N及びKの値を符号化部25に通知する。   The block configuration unit 24 determines a total of K packets to satisfy the conditions (1) and (2), notifies the determined sequence number to the packet buffer 22, and the packet configuration unit 24 determines the packet buffer 22. The packet having the sequence number is output to the encoding unit 25. At the same time, the block configuration unit 24 notifies the encoding unit 25 of the values of N and K.

なお、前述の条件(2)において、実際に送信したパケットを使用せず、例えばデータ部分を"0"としたダミーのパケットを必要個数用意してブロックを構成してもよい。   In the above condition (2), a block may be configured by preparing a necessary number of dummy packets having a data portion of “0”, for example, without using the actually transmitted packet.

続いて、符号化部25は、パケットバッファ22から出力されるK個のパケットから、再送応答パケットを構成するためのN−K個の検査シンボルを生成する。具体的には、図2に示すように、符号化部25は、K個のパケットのUDPペイロードから1バイトずつ順次読み出し、読み出した1バイトのデータからRS(N、K)符号により、N−K個の1バイトの検査シンボルを生成する。符号化部25は、この作業をパケットのUDPペイロードのサイズ分繰り返し、生成した検査シンボルを再送応答パケット出力部26に出力する。なお、リードソロモン符号の符号化は、公知の技術であるため説明を省略する。   Subsequently, the encoding unit 25 generates NK check symbols for constituting a retransmission response packet from the K packets output from the packet buffer 22. Specifically, as illustrated in FIG. 2, the encoding unit 25 sequentially reads out one byte at a time from the UDP payload of K packets, and uses the RS (N, K) code to read N− K 1-byte check symbols are generated. The encoding unit 25 repeats this operation for the size of the UDP payload of the packet, and outputs the generated check symbol to the retransmission response packet output unit 26. Note that the encoding of the Reed-Solomon code is a well-known technique and will not be described.

次いで、再送応答パケット出力部26は、符号化部25が生成した検査シンボルを格納した再送応答パケットを再送要求した受信装置30宛に出力する。   Next, the retransmission response packet output unit 26 outputs the retransmission response packet storing the check symbol generated by the encoding unit 25 to the receiving device 30 that has requested retransmission.

ここで、再送応答パケットについて説明する。   Here, the retransmission response packet will be described.

検査シンボルが格納された再送応答パケットを用いて、ロスパケットを受信装置30が回復するためには、再送応答パケットに含まれる検査シンボルがいずれのパケットから生成されたものであるかを明示する必要がある。そのため、符号化に用いたK個のパケットのシーケンス番号を以下のような2組のパラメータで示し、再送応答パケットに格納して受信装置30に伝送する。   In order for the receiving device 30 to recover the lost packet using the retransmission response packet in which the check symbol is stored, it is necessary to clearly indicate from which packet the check symbol included in the retransmission response packet is generated. There is. Therefore, the sequence numbers of the K packets used for encoding are indicated by the following two sets of parameters, stored in a retransmission response packet, and transmitted to the receiving device 30.

baseSN:符号化部25が検査シンボルを生成する際に符号化対象としたパケットで最も若いシーケンス番号(SNminと同値)。 baseSN: The sequence number that is the youngest in the packet to be encoded when the encoding unit 25 generates a check symbol (same value as SN min ).

flag:0及び1で構成されるビット列。例えば、flagのi番目のビットが1であれば、baseSNからi番目のパケットが符号化部25の符号化に用いられたことを示す。一方、当該ビットが0であれば、当該ビットに対応するパケットは、符号化部25の符号化に用いられていないことを示す。   flag: A bit string composed of 0 and 1. For example, if the i-th bit of the flag is 1, it indicates that the i-th packet from baseSN is used for the encoding unit 25 encoding. On the other hand, if the bit is 0, it indicates that the packet corresponding to the bit is not used for encoding by the encoding unit 25.

以下、N=64とした場合でのbaseSN及びflagの例を挙げて説明する。   Hereinafter, an example of baseSN and flag when N = 64 will be described.

複数の受信装置30から再送要求されたパケットのシーケンス番号が「9、10、11、12、13、31、32、33、34、54、55、56、77、78、79、80」であり、再送要求されたパケット数の最大値Pmax=6の場合、式(2)よりN−K=8となり、N=64としているのでK=56が得られる。したがって、符号化部25の符号化対象のパケットは、シーケンス番号が9〜60、77〜80の56個である。よって、baseSN=9、flag="1111 1111 1111 1111 1111 1111 1111 1111 1111 1111 1111 1111 1111 0000 0000 0000 0000 1111"である。 The sequence numbers of the packets requested to be retransmitted from the plurality of receiving apparatuses 30 are “9, 10, 11, 12, 13, 31, 32, 33, 34, 54, 55, 56, 77, 78, 79, 80”. When the maximum value P max of the number of packets requested to be retransmitted is P max = 6, N−K = 8 from Equation (2), and N = 64, so K = 56 is obtained. Therefore, 56 packets of sequence numbers 9 to 60 and 77 to 80 are encoded by the encoding unit 25. Therefore, baseSN = 9 and flag = “1111 1111 1111 1111 1111 1111 1111 1111 1111 1111 1111 1111 1111 0000 0000 0000 0000 1111”.

符号化部25は、前述のように生成した検査シンボルと、baseSN及びflagの各値とを再送応答パケット出力部26に出力する。   The encoding unit 25 outputs the check symbol generated as described above and the values of baseSN and flag to the retransmission response packet output unit 26.

なお、パケットに付与されるシーケンス番号は、RFC3550では216とおりである。そのため、216−1番目の次のパケットのシーケンス番号は"0"となる。シーケンス番号は、このように循環して用いられるため、前述の説明では省略したが、シーケンス番号の大小又はflagを表記する際には、数字の単なる大小比較ではなく、循環も考慮した大小比較を行うよう構成する。 Incidentally, the sequence number assigned to the packet is 2 16 ways in RFC3550. Therefore, the sequence number of the 2 16 −1 next packet is “0”. Since sequence numbers are used in such a manner, they are omitted in the above description. However, when expressing the size or flag of a sequence number, not a simple size comparison of numbers, but a size comparison that also considers circulation is used. Configure to do.

次いで、再送応答パケット出力部26は、生成した検査シンボルと、baseSN及びflagの各値とを含む再送応答パケットを生成し、マルチキャスト通信により、再送要求を行った受信装置30宛に送信する。   Next, the retransmission response packet output unit 26 generates a retransmission response packet including the generated check symbol and each value of baseSN and flag, and transmits the retransmission response packet to the receiving apparatus 30 that has requested retransmission by multicast communication.

引き続き、再送要求を行った受信装置30において、パケット受信部31は、再送応答パケットを受信し、受信した再送応答パケットを復号化部34に出力する。次いで、復号化部34は、再送応答パケットに含まれる検査シンボルに基づいて、ロスパケットを回復し、当該パケットを復号化することにより、当該パケットに含まれる映像や音声等のデータを映像音声再生部35に出力する。そして、映像音声再生部35は、映像や音声等のデータを再生する。   Subsequently, in the receiving device 30 that has made the retransmission request, the packet receiving unit 31 receives the retransmission response packet and outputs the received retransmission response packet to the decoding unit 34. Next, the decoding unit 34 recovers the lost packet based on the check symbol included in the retransmission response packet, and decodes the packet, thereby reproducing the video and audio data included in the packet. To the unit 35. Then, the video / audio reproduction unit 35 reproduces data such as video and audio.

以上のように、本実施の形態における送信装置20によれば、送信装置20は、映像や音声等データのパケットを出力するパケット出力部21と、パケット出力部21が出力したパケットを保存するパケットバッファ22と、受信装置30から再送要求を受け付ける再送要求受付部23と、再送要求されたパケットに代わる再送応答パケットを生成するためのブロックを構成するブロック構成部24と、構成されたブロックに係る検査シンボルを所定の符号方式によって生成する符号化部25と、再送応答パケットを出力する再送応答パケット出力部26とを備える構成としたので、再送要求を行った受信装置30において共通に用いることができる再送応答パケットを再送要求情報に係るパケットに代えて送信することができる。   As described above, according to the transmission device 20 in the present embodiment, the transmission device 20 outputs a packet output unit 21 that outputs a packet of data such as video and audio, and a packet that stores a packet output from the packet output unit 21. A buffer 22, a retransmission request reception unit 23 that receives a retransmission request from the receiving device 30, a block configuration unit 24 that configures a block for generating a retransmission response packet in place of the packet requested for retransmission, and a related block Since it is configured to include a coding unit 25 that generates a check symbol by a predetermined coding method and a retransmission response packet output unit 26 that outputs a retransmission response packet, it is commonly used in the receiving apparatus 30 that has made a retransmission request. A possible retransmission response packet can be transmitted instead of the packet related to the retransmission request information.

したがって、本実施の形態における送信装置20は、再送要求の処理に係る負荷の低減化を図ることができ、受信装置30においてロスパケットを確実に回復させることができる。すなわち、本実施の形態における送信装置20は、受信装置30の台数に関わらず、一対多型の通信に好ましく適用することができる。   Therefore, transmitting apparatus 20 in the present embodiment can reduce the load related to retransmission request processing, and can reliably recover lost packets in receiving apparatus 30. That is, the transmission device 20 in the present embodiment can be preferably applied to one-to-many communication regardless of the number of reception devices 30.

また、本実施の形態における送信装置20によれば、再送応答パケットは、符号化部25が検査シンボルを生成する際に符号化対象としたパケットを示す情報としてbaseSN及びflagの情報を含む構成としたので、受信装置30においてロスパケットを確実に回復させることができる。   Moreover, according to the transmission apparatus 20 in the present embodiment, the retransmission response packet includes the base SN and flag information as information indicating a packet to be encoded when the encoding unit 25 generates a check symbol. Therefore, the loss packet can be reliably recovered in the receiving device 30.

また、本実施の形態における送信装置20によれば、再送要求受付部23は、複数の受信装置30から再送要求情報を受信したとき、受信した再送要求情報を集約する構成としたので、符号化部25が検査シンボルを生成する際に符号化対象とするパケットを特定することができる。   Further, according to transmitting apparatus 20 in the present embodiment, retransmission request accepting unit 23 is configured to aggregate received retransmission request information when receiving retransmission request information from a plurality of receiving apparatuses 30. When the unit 25 generates a check symbol, it is possible to specify a packet to be encoded.

また、本実施の形態における送信装置20によれば、ブロック構成部24は、再送要求受付部23が集約した再送要求情報に基づき、検査シンボルの生成対象となるパケットを決定する構成としたので、従来のもののように、再送要求されたパケットが複数のブロックに存在する場合に当該ブロックの検査パケットを全て送信する必要がない。したがって、本実施の形態における送信装置20は、再送要求の処理に係る負荷の低減化を図ることができる。   Further, according to the transmission device 20 in the present embodiment, the block configuration unit 24 is configured to determine a packet that is a test symbol generation target based on the retransmission request information aggregated by the retransmission request reception unit 23. Unlike conventional ones, when a packet requested for retransmission exists in a plurality of blocks, it is not necessary to transmit all the inspection packets of the block. Therefore, transmitting apparatus 20 in the present embodiment can reduce the load related to retransmission request processing.

また、本実施の形態における送信装置20によれば、ブロック構成部24は、再送要求受付部23が集約した再送要求情報に基づき、検査シンボルのシンボル数を決定する構成としたので、受信装置30がロスパケットを回復するために必要で十分なパケットを無駄なく生成し、再送応答パケットとして送信することができる。   Moreover, according to the transmission apparatus 20 in the present embodiment, the block configuration unit 24 is configured to determine the number of check symbols based on the retransmission request information aggregated by the retransmission request reception unit 23. However, it is possible to generate a sufficient packet necessary for recovering the lost packet without waste and transmit it as a retransmission response packet.

また、本実施の形態における受信装置30によれば、損失したパケットを検出した際に再送要求情報を送信する再送要求情報送信手段と、再送応答パケットを受信する再送応答パケット受信手段とを備える構成としたので、受信した再送応答パケットに基づいてロスパケットを確実に回復することができる。   In addition, according to receiving apparatus 30 in the present embodiment, a configuration including retransmission request information transmitting means for transmitting retransmission request information when a lost packet is detected, and retransmission response packet receiving means for receiving a retransmission response packet Therefore, the lost packet can be reliably recovered based on the received retransmission response packet.

なお、前述の実施の形態において、本発明に係る送信装置20及び受信装置30を、映像や音声等のデータをパケット化してマルチキャスト通信により伝送するパケット伝送システム10に適用した例を挙げて説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、所定のデータをパケット化し、一対多型の通信を行うものに適用すれば同様な効果が得られる。   In the above-described embodiment, the transmission apparatus 20 and the reception apparatus 30 according to the present invention have been described with reference to an example in which the transmission apparatus 20 and the reception apparatus 30 are applied to the packet transmission system 10 that packetizes data such as video and audio and transmits the data by multicast communication. However, the present invention is not limited to this, and the same effect can be obtained if the present invention is applied to one that packetizes predetermined data and performs one-to-many communication.

また、前述の実施の形態において、符号化部25がリードソロモン符号を用いて検査シンボルを生成する構成を例に挙げて説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、その他のブロック符号、例えばBCH符号を用いても同様な効果が得られる。   In the above-described embodiment, the configuration in which the encoding unit 25 generates the check symbol using the Reed-Solomon code has been described as an example. However, the present invention is not limited to this, and other blocks are used. The same effect can be obtained by using a code, for example, a BCH code.

以上のように、本発明に係る送信装置及び受信装置は、再送要求の処理に係る負荷の低減化を図るとともに、ロスパケットを確実に回復することができるという効果を有し、映像や音声等のデータをパケット化して送信する送信装置、及びこの送信装置からパケットを受信する受信装置等として有用である。   As described above, the transmission device and the reception device according to the present invention have the effects of reducing the load related to the retransmission request processing and reliably recovering lost packets, such as video and audio. It is useful as a transmitting device that packetizes and transmits the data of the data and a receiving device that receives packets from the transmitting device.

本発明の一実施の形態におけるパケット伝送システムの構成例を示すブロック図The block diagram which shows the structural example of the packet transmission system in one embodiment of this invention 本発明の一実施の形態におけるパケット伝送システムの符号化部が検査シンボルを生成する動作を示す図The figure which shows the operation | movement which the encoding part of the packet transmission system in one embodiment of this invention produces | generates a check symbol.

符号の説明Explanation of symbols

10 パケット伝送システム
20 送信装置
21 パケット出力部(パケット送信手段)
22 パケットバッファ
23 再送要求受付部(再送要求情報受信手段、再送要求情報集約手段)
24 ブロック構成部(パケット決定手段、検査シンボル数決定手段)
25 符号化部(検査シンボル生成手段)
26 再送応答パケット出力部(再送応答パケット送信手段)
30 受信装置
31 パケット受信部(再送応答パケット受信手段)
32 ロスパケット検出部
33 再送要求情報送信部(再送要求情報送信手段)
34 復号化部
35 映像音声再生部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Packet transmission system 20 Transmission apparatus 21 Packet output part (packet transmission means)
22 Packet buffer 23 Retransmission request acceptance unit (Retransmission request information receiving means, retransmission request information aggregating means)
24 Block component (packet determination means, number of check symbol determination means)
25 Coding section (check symbol generating means)
26 Retransmission response packet output unit (retransmission response packet transmission means)
30 receiver 31 packet receiver (retransmission response packet receiving means)
32 Loss packet detection unit 33 Retransmission request information transmission unit (Retransmission request information transmission means)
34 Decoding unit 35 Video / audio playback unit

Claims (6)

少なくとも1つの受信装置に接続され、前記受信装置から損失したパケットの再送を要求するための再送要求情報を受け取る送信装置であって、
パケットを送信するパケット送信手段と、前記再送要求情報を受信する再送要求情報受信手段と、前記パケット送信手段が送信したパケット及び前記再送要求情報に係るパケットに含まれる情報に基づいて所定の誤り訂正符号により検査シンボルを生成する検査シンボル生成手段と、前記再送要求情報に係るパケットに代えて前記検査シンボルを含むパケットを再送応答パケットとして送信する再送応答パケット送信手段とを備えたことを特徴とする送信装置。
A transmitting apparatus connected to at least one receiving apparatus and receiving retransmission request information for requesting retransmission of a lost packet from the receiving apparatus;
A packet transmitting means for transmitting a packet; a retransmission request information receiving means for receiving the retransmission request information; and a predetermined error correction based on information contained in the packet transmitted by the packet transmitting means and the packet related to the retransmission request information A test symbol generating means for generating a check symbol by a code, and a retransmission response packet transmitting means for transmitting a packet including the check symbol as a retransmission response packet instead of the packet related to the retransmission request information. Transmitter device.
前記再送応答パケットは、前記検査シンボル生成手段が前記検査シンボルを生成する際に符号化対象とするパケットを示す情報を含むことを特徴とする請求項1に記載の送信装置。 The transmission apparatus according to claim 1, wherein the retransmission response packet includes information indicating a packet to be encoded when the check symbol generation unit generates the check symbol. 前記再送要求情報受信手段が複数の受信装置から前記再送要求情報を受信したとき、受信した前記再送要求情報を集約する再送要求情報集約手段を備えたことを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の送信装置。 3. The retransmission request information aggregating unit that aggregates the received retransmission request information when the retransmission request information receiving unit receives the retransmission request information from a plurality of receiving apparatuses. The transmitting device according to 1. 集約された前記再送要求情報に基づき、前記検査シンボル生成手段が前記検査シンボルを生成する際に符号化対象とするパケットを決定するパケット決定手段を備えたことを特徴とする請求項3に記載の送信装置。 The packet determination unit according to claim 3, further comprising a packet determination unit that determines a packet to be encoded when the check symbol generation unit generates the check symbol based on the aggregated retransmission request information. Transmitter device. 集約された前記再送要求情報に基づき、前記検査シンボルのシンボル数を決定する検査シンボル数決定手段を備えたことを特徴とする請求項3又は請求項4に記載の送信装置。 5. The transmission apparatus according to claim 3, further comprising check symbol number determining means for determining the number of check symbols based on the aggregated retransmission request information. 請求項1から請求項5までのいずれか1項に記載の送信装置に損失したパケットの再送を要求する受信装置であって、
前記損失したパケットを検出した際に前記再送要求情報を送信する再送要求情報送信手段と、前記再送応答パケットを受信する再送応答パケット受信手段とを備えたことを特徴とする受信装置。
A reception device that requests retransmission of a lost packet to the transmission device according to any one of claims 1 to 5,
A receiving apparatus comprising: retransmission request information transmitting means for transmitting the retransmission request information when detecting the lost packet; and retransmission response packet receiving means for receiving the retransmission response packet.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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