JP2009194507A - Packet communication device, packet communication method, and packet communication program - Google Patents

Packet communication device, packet communication method, and packet communication program Download PDF

Info

Publication number
JP2009194507A
JP2009194507A JP2008031486A JP2008031486A JP2009194507A JP 2009194507 A JP2009194507 A JP 2009194507A JP 2008031486 A JP2008031486 A JP 2008031486A JP 2008031486 A JP2008031486 A JP 2008031486A JP 2009194507 A JP2009194507 A JP 2009194507A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
video
quality
packet
quality degradation
packet communication
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
JP2008031486A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Kosuke Nogami
耕介 野上
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
NEC Corp
Original Assignee
NEC Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by NEC Corp filed Critical NEC Corp
Priority to JP2008031486A priority Critical patent/JP2009194507A/en
Publication of JP2009194507A publication Critical patent/JP2009194507A/en
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Images

Landscapes

  • Detection And Prevention Of Errors In Transmission (AREA)

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To achieve distribution control which includes a high effect of suppressing the degradation of quality against reproduction quality degradation factors occurring on a network in video/sound distribution. <P>SOLUTION: A packet communication device 200 includes at least a quality degradation factor extraction part 204 which extracts an occurrence pattern of quality degradation factors causing the degradation in reproduction quality of vide/sound packets, a model analysis/simulation part 205 which obtains occurrence probabilities of quality degradation factors with respect to a network model generated on the basis of behavior information of video/sound packets, a quality influence risk evaluation part 206 which sets priorities to quality degradation factors on the basis of occurrence probabilities of quality degradation factors and degree of influence upon reproduction quality of the quality degradation factors, and a control parameter calculation part 207 which selects a distribution control method of video/sound packets on the basis of the priorities and calculates a control parameter of the distribution control method. <P>COPYRIGHT: (C)2009,JPO&INPIT

Description

本発明は、パケット通信装置及びパケット通信方法並びにパケット通信プログラムに関し、特に、映像・音声のようなリアルタイム性を要求されるデータ通信を実現するためのパケット通信装置及びパケット通信方法並びにパケット通信プログラムに関する。   The present invention relates to a packet communication device, a packet communication method, and a packet communication program, and more particularly to a packet communication device, a packet communication method, and a packet communication program for realizing data communication that requires real-time performance such as video and audio. .

送信側から受信側に映像データや音声データをIP(Internet Protocol)パケットとして送信し、受信側で映像データ及び音声データに復元して再生する通信アプリケーションが増加している。例えば、インターネット上でのIP電話(VoIP: Voice over IP)や、TV会議、映画やライブ等の映像配信が挙げられる。   An increasing number of communication applications transmit video data and audio data as IP (Internet Protocol) packets from the transmission side to the reception side, and restore and reproduce the video data and audio data on the reception side. For example, IP telephone (VoIP: Voice over IP) on the Internet, video conferencing, video distribution such as movies and live shows.

このようなアプリケーション(以下、映像・音声配信アプリケーションと記述する。)において、映像や音声の品質を劣化させる要因として、ネットワークが与える影響(具体的には遅延の増加やパケット消失)を無視することが出来ない。この影響を回避・低減するため、映像・音声配信アプリケーションの多くは、受信者側からRTCP(RTP Control Protocol)等の手段を通じて報告されるネットワーク品質に関する統計情報(平均遅延やパケットロス率)を基にして、送信ビットレートの変更やインターリーブ方式といった制御が実施されている。   In such an application (hereinafter referred to as a video / audio distribution application), the influence of the network (specifically, an increase in delay or packet loss) is ignored as a factor that degrades the quality of video and audio. I can not. In order to avoid or reduce this effect, many video and audio distribution applications are based on statistical information (average delay and packet loss rate) on network quality reported from the receiver side through means such as RTCP (RTP Control Protocol). Thus, control such as changing the transmission bit rate and interleaving is performed.

例えば、非特許文献1では、インターリーブ方式と呼ばれる技術の適用が提案されている。インターリーブ方式とは、図1にあるような形でパケットの送信順序を入れ替えることで連続消失への耐性を高める方式である。図1では、A1〜A4、B1〜B4、C1〜C4、D1〜D4の16個の連続するパケットを想定する。通常、図1の状態1の順序に従い、A1→A2→A3→A4→B1→B2〜と送信されるが、連続消失への耐性を高めるため、図1の状態2のようにパケットの送信順序を並び替える。このようにパケットの送信順序を入れ替えることで、図1の状態3のようにパケットの連続消失が発生した場合でも、パケットの順序を再構築することで、図1の状態4のように連続消失ではなく、単発消失が発生したように見せることが可能となる。パケットの送信順序を入れ替えなかった場合、図1の状態3’のような形でパケットが連続消失するため、映像や音声の途切れが発生する。   For example, Non-Patent Document 1 proposes application of a technique called an interleave method. The interleaving method is a method of increasing the resistance to continuous loss by changing the packet transmission order in the form as shown in FIG. In FIG. 1, 16 consecutive packets A1 to A4, B1 to B4, C1 to C4, and D1 to D4 are assumed. Normally, A1 → A2 → A3 → A4 → B1 → B2 is transmitted in accordance with the order of state 1 in FIG. 1. However, in order to increase resistance to continuous loss, the packet transmission order as in state 2 in FIG. Sort by. By switching the packet transmission order in this way, even if a continuous packet loss occurs as in state 3 in FIG. 1, by reconstructing the packet order, continuous loss as in state 4 in FIG. Rather, it is possible to make it appear that a single loss has occurred. If the packet transmission order is not changed, packets are continuously lost in the form as in state 3 ′ in FIG. 1, and video and audio are interrupted.

上記インターリーブ方式においては、パケットの送信順序を入れ替えることで連続消失に対応するが、インターリーブ長が長い程、連続消失への耐性が高まる一方で遅延が大きくという問題を抱える。例えば、図2にインターリーブ長4(左図)および6(右図)の場合のパケットの送信順序を示す。図2の左図のインターリーブ長が4の場合、A1の次に再生されるパケットA2が到着するまでに3個のパケットが間に挿入される。インターリーブ長が6の場合、A1の次に再生されるパケットA2が到着するまでに5個のパケットが間に挿入される。この間に挟まれるパケットは遅延として認識されるため、単発的に発生したパケット消失の回復までに必要となる時間はその分大きくなる。   In the interleaving scheme, continuous loss is dealt with by changing the transmission order of packets. However, the longer the interleave length, the higher the resistance to continuous loss and the greater the delay. For example, FIG. 2 shows a packet transmission order in the case of interleave lengths 4 (left diagram) and 6 (right diagram). When the interleave length in the left diagram of FIG. 2 is 4, three packets are inserted between the packets A2 to be reproduced next to A1. When the interleave length is 6, five packets are inserted between the packets A2 to be reproduced next to A1. Since the packets sandwiched between them are recognized as a delay, the time required for recovering the packet loss that occurred once is increased accordingly.

Y.J Liang, J.G Apostolopoules, and B. Girod, “Analysis of packet Loss. for Compressed video: Does Burst-Length Matter?”,IEEE International Conference on Acoustics, Speech, and Signal Processing, ICASSP2003, Apr. 2003Y.J Liang, J.G Apostolopoules, and B. Girod, “Analysis of packet Loss. For Compressed video: Does Burst-Length Matter?”, IEEE International Conference on Acoustics, Speech, and Signal Processing, ICASSP2003, Apr. 2003

しかしながら、従来は、パケット送信時に受信者側から送信される情報を基に品質制御を行っていたため、映像や音声のネットワーク配信において、事前に適切な制御パラメータを設定することは困難であった。   However, conventionally, since quality control is performed based on information transmitted from the receiver side during packet transmission, it is difficult to set appropriate control parameters in advance in video and audio network distribution.

本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであって、その主たる目的は、映像・音声パケットの再生品質の劣化を防止することができるパケット通信装置及びパケット通信方法並びにパケット通信プログラムを提供することにある。   The present invention has been made in view of the above problems, and its main object is to provide a packet communication device, a packet communication method, and a packet communication program capable of preventing deterioration in reproduction quality of video / audio packets. There is to do.

上記目的を達成するため、本発明のパケット通信装置は、映像・音声パケットの再生品質の劣化を引き起こす品質劣化要因の発生パターンを抽出する品質劣化要因抽出部と、前記映像・音声パケットの挙動情報に基づいて生成したネットワークモデルに対して、前記品質劣化要因の発生確率を求めるモデル解析/シミュレーション部と、前記品質劣化要因の発生確率及び前記品質劣化要因が再生品質に与える影響度に基づいて、前記品質劣化要因に優先度を設定する品質影響リスク評価部と、前記優先度に基づいて、前記映像・音声パケットの配信制御方法を選択し、前記配信制御方法の制御パラメータを計算する制御パラメータ計算部と、を少なくとも有するものである。   In order to achieve the above object, a packet communication apparatus according to the present invention includes a quality deterioration factor extraction unit that extracts a generation pattern of a quality deterioration factor that causes deterioration in reproduction quality of a video / audio packet, and behavior information of the video / audio packet. Based on the model analysis / simulation unit for determining the occurrence probability of the quality deterioration factor for the network model generated on the basis of the above, the occurrence probability of the quality deterioration factor and the influence of the quality deterioration factor on the reproduction quality, A quality impact risk evaluation unit that sets priority for the quality degradation factor, and a control parameter calculation that selects a delivery control method of the video / audio packet based on the priority and calculates a control parameter of the delivery control method Part.

また、本発明は、パケット通信装置と中継装置とを含むネットワークを複数備え、各々の前記ネットワークが前記中継装置で接続されるパケット通信システムにおいて、各々の前記中継装置は、上記記載の手段を備え、自中継装置が属するネットワーク及び中継装置間のネットワークに対して、前記制御パラメータを計算し、計算した制御パラメータに基づいて前記映像・音声パケットの転送処理を実行すると共に、計算した制御パラメータを自中継装置が属するネットワークの前記パケット通信装置に通知するものである。   The present invention also includes a plurality of networks including a packet communication device and a relay device, and each of the relay devices includes the above-described means in a packet communication system in which each of the networks is connected by the relay device. The control parameter is calculated for the network to which the relay device belongs and the network between the relay devices, and the video / audio packet transfer process is executed based on the calculated control parameter. This is to notify the packet communication device of the network to which the relay device belongs.

また、本発明のパケット通信方法は、映像・音声パケットの再生品質の劣化を引き起こす品質劣化要因の発生パターンを抽出する第1のステップと、前記映像・音声パケットの挙動情報に基づいて生成したネットワークモデルに対して、前記品質劣化要因の発生確率を求める第2のステップと、前記品質劣化要因の発生確率及び前記品質劣化要因が再生品質に与える影響度に基づいて、前記品質劣化要因に優先度を設定する第3のステップと、前記優先度に基づいて、前記映像・音声パケットの配信制御方法を選択し、前記配信制御方法の制御パラメータを計算する第4のステップと、を少なくとも有するものである。   The packet communication method according to the present invention also includes a first step of extracting an occurrence pattern of a quality deterioration factor causing deterioration in reproduction quality of video / audio packets, and a network generated based on the behavior information of the video / audio packets. Priority is given to the quality degradation factor based on the second step of determining the probability of occurrence of the quality degradation factor for the model, and the occurrence probability of the quality degradation factor and the degree of influence of the quality degradation factor on reproduction quality. And a fourth step of selecting a delivery control method of the video / audio packet based on the priority and calculating a control parameter of the delivery control method. is there.

また、本発明のパケット通信プログラムは、コンピュータを、映像・音声パケットの再生品質の劣化を引き起こす品質劣化要因の発生パターンを抽出する品質劣化要因抽出部、前記映像・音声パケットの挙動情報に基づいて生成したネットワークモデルに対して、前記品質劣化要因の発生確率を求めるモデル解析/シミュレーション部、前記品質劣化要因の発生確率及び前記品質劣化要因が再生品質に与える影響度に基づいて、前記品質劣化要因に優先度を設定する品質影響リスク評価部、前記映像・音声パケットの配信制御方法を選択し、前記配信制御方法の制御パラメータを計算する制御パラメータ計算部、として機能させるものである。   Further, the packet communication program of the present invention is based on the quality deterioration factor extraction unit for extracting the occurrence pattern of the quality deterioration factor that causes the deterioration of the reproduction quality of the video / audio packet, and the behavior information of the video / audio packet. Based on the generated network model, a model analysis / simulation unit for determining the occurrence probability of the quality deterioration factor, the occurrence probability of the quality deterioration factor, and the degree of influence of the quality deterioration factor on reproduction quality, the quality deterioration factor And a quality influence risk evaluation unit that sets a priority, and a control parameter calculation unit that selects a delivery control method of the video / audio packet and calculates a control parameter of the delivery control method.

本発明のパケット通信装置及びパケット通信方法並びにパケット通信プログラムによれば、映像や音声配信のようなリアルタイム性を要求するアプリケーションにおいて、ネットワークに起因する品質劣化要因の発生に対し、適切な対応策を実施し、映像や音声の再生品質劣化を抑制することができる。   According to the packet communication device, the packet communication method, and the packet communication program of the present invention, in an application that requires real-time performance such as video and audio distribution, an appropriate countermeasure is taken against the occurrence of quality degradation factors caused by the network. It is possible to suppress the reproduction quality degradation of video and audio.

その理由は、観測されるパケットの振る舞いから、起こりうる品質劣化要因の発生パターンの発生確率を求め、再生品質に与える影響の大きさから対応すべき品質劣化要因に優先度を設定することで、適切な品質劣化要因防止策を実施することが可能となるためである。   The reason is that by determining the probability of occurrence of a possible quality degradation factor from the observed packet behavior and setting the priority to the quality degradation factor that should be addressed from the magnitude of the effect on playback quality, This is because it becomes possible to implement appropriate measures for preventing quality degradation.

以下、本発明を実施するための実施の形態について図面を参照しながら説明を行う。図3は、本発明の実施の形態における端末の接続関係を示す構成図である。図3に示すように、送信側端末110と受信側端末120とがネットワーク130を介して接続されている。   DESCRIPTION OF EMBODIMENTS Hereinafter, embodiments for carrying out the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 3 is a configuration diagram showing a connection relationship of terminals in the embodiment of the present invention. As shown in FIG. 3, the transmission side terminal 110 and the reception side terminal 120 are connected via a network 130.

送信側端末110は、ネットワーク130にパケットを送信するパケット通信装置111と、パケット通信装置111を通じてネットワーク130にアプリケーションデータを送り込む映像・音声配信アプリケーション112から構成されている。   The transmission-side terminal 110 includes a packet communication device 111 that transmits a packet to the network 130 and a video / audio distribution application 112 that sends application data to the network 130 through the packet communication device 111.

受信側端末120は、ネットワーク130からパケットを受信するパケット通信装置121と、パケット通信装置121からパケットのデータを受信する映像・音声配信アプリケーション122から構成されている。   The receiving side terminal 120 includes a packet communication device 121 that receives a packet from the network 130 and a video / audio distribution application 122 that receives packet data from the packet communication device 121.

また、ネットワーク130は、送信側端末110と受信側端末120を結ぶ経路として、経路131及び経路132を提供する。   Further, the network 130 provides a route 131 and a route 132 as routes connecting the transmission-side terminal 110 and the reception-side terminal 120.

なお、パケット通信装置111とパケット通信装置121は同じパケット通信装置であるが、送信側端末110及び受信側端末120において、異なる役割を演じるため、両者を区別している。また、送信側端末110と受信側端末120の送信側、受信側の役割は説明のために便宜的に固定しているものであり、実際は随意役割を入れ替え、相互にデータを送受信するとして問題ない。   Note that the packet communication device 111 and the packet communication device 121 are the same packet communication device, but the transmitting side terminal 110 and the receiving side terminal 120 play different roles, and thus are distinguished from each other. Further, the roles of the transmitting side and the receiving side of the transmitting side terminal 110 and the receiving side terminal 120 are fixed for convenience of explanation, and there is actually no problem in that the voluntary roles are switched and data is transmitted and received between them. .

[第1の実施の形態]
図4は、本発明に係るパケット通信装置の第1の実施の形態の構成図である。図4を参照すると、本実施の形態に係るパケット通信装置200は、ネットワークデータ収集部201、ネットワークモデリング部202、制御パラメータデータベース部203、品質劣化要因抽出部204、モデル解析/シミュレーション部205、品質影響リスク評価部206、制御パラメータ計算部207を含む。これらの手段は次のように動作する。
[First Embodiment]
FIG. 4 is a block diagram of the first embodiment of the packet communication apparatus according to the present invention. Referring to FIG. 4, a packet communication apparatus 200 according to the present embodiment includes a network data collection unit 201, a network modeling unit 202, a control parameter database unit 203, a quality degradation factor extraction unit 204, a model analysis / simulation unit 205, a quality An impact risk evaluation unit 206 and a control parameter calculation unit 207 are included. These means operate as follows.

ネットワークデータ収集部201は、ネットワークを通じて対向するパケット通信装置から送信される映像パケットや音声パケットを受信し、受信パケットの挙動情報を収集する。ネットワークモデリング部202は、映像パケットや音声パケットの挙動情報から現在利用しているネットワークの挙動のモデリングを行う。制御パラメータデータベース部203は、パケット通信装置200が提供可能な映像や音声の配信の制御パラメータとそれが適用可能な品質劣化要因及び適用時の効果に関する情報を記憶する。品質劣化要因抽出部204は、映像や音声の配信の制御パラメータ及びその適用領域から発生する可能性のある品質劣化要因の発生パターンを抽出する。モデル解析/シミュレーション部205は、ネットワークの挙動モデルを基に解析的手法あるいはシミュレーション手法を通じて、品質劣化要因の発生パターンの発生確率を計算する。品質影響リスク評価部206は、品質劣化要因の発生パターンが映像や音声の再生品質に与える影響とその発生確率から、対応すべき品質劣化要因の発生パターンに優先度を設定する。制御パラメータ計算部207は、優先度の高い品質劣化要因の発生パターンの影響を抑制する映像や音声の配信の制御方法及び制御パラメータを計算する。   The network data collection unit 201 receives video packets and audio packets transmitted from the opposite packet communication device through the network, and collects behavior information of the received packets. The network modeling unit 202 models the behavior of the currently used network from the behavior information of video packets and audio packets. The control parameter database unit 203 stores information on video and audio distribution control parameters that can be provided by the packet communication device 200, quality degradation factors to which the parameters can be applied, and effects at the time of application. The quality degradation factor extraction unit 204 extracts the generation parameters of quality degradation factors that may be generated from the control parameters for video and audio distribution and the application area. The model analysis / simulation unit 205 calculates the occurrence probability of the occurrence pattern of the quality deterioration factor through the analytical method or the simulation method based on the behavior model of the network. The quality impact risk evaluation unit 206 sets a priority for the occurrence pattern of the quality degradation factor to be dealt with based on the influence of the occurrence pattern of the quality degradation factor on the reproduction quality of video and audio and the probability of the occurrence. The control parameter calculation unit 207 calculates a video and audio distribution control method and control parameters for suppressing the influence of the occurrence pattern of the quality degradation factor having a high priority.

なお、上記各手段は、パケット通信装置200にハードウェアとして設けてもよいし、コンピュータを、上記各手段として機能させるパケット通信プログラムとして構成し、該パケット通信プログラムをパケット通信装置200上で動作させる構成としてもよい。   Each of the above means may be provided as hardware in the packet communication apparatus 200, or a computer is configured as a packet communication program that causes the packet communication apparatus 200 to function as each of the above means, and the packet communication program is operated on the packet communication apparatus 200. It is good also as a structure.

次に、図3の全体構成図、図4の構成図および図5のフローチャート図を参照して、本実施の形態の全体の動作について詳細に説明する。   Next, the overall operation of the present embodiment will be described in detail with reference to the overall configuration diagram of FIG. 3, the configuration diagram of FIG. 4, and the flowchart diagram of FIG.

受信側端末120を構成する映像・音声配信アプリケーション122は、ネットワーク130(ネットワークの経路は経路131もしくは経路132のいずれかのみを利用するとする。)を通じて、対向する送信側端末110を構成する映像・音声配信アプリケーション112から送信される映像や音声のパケットを受信し、ネットワークデータ収集部201はその受信パケットの挙動情報を収集する(ステップS101)。   The video / audio distribution application 122 that configures the receiving terminal 120 transmits the video / audio that configures the opposing transmitting terminal 110 through the network 130 (assuming that only the path 131 or the path 132 is used as the network path). The video or audio packet transmitted from the audio distribution application 112 is received, and the network data collection unit 201 collects behavior information of the received packet (step S101).

ネットワークモデリング部202は、ネットワークデータ収集部201が収集した受信パケットの挙動情報を用いて、ネットワークの挙動をモデル化あるいは既にモデル化されているネットワークモデルのパラメータ修正を行う(ステップS102)。   The network modeling unit 202 uses the received packet behavior information collected by the network data collection unit 201 to model the network behavior or modify the parameters of the already modeled network model (step S102).

品質劣化要因抽出部204は、制御パラメータデータベース部203から映像・音声配信アプリケーション122が提供可能な制御パラメータに関する情報を取得し、それらの制御パラメータが適用される品質劣化要因の発生パターンを抽出する(ステップS103)。   The quality degradation factor extraction unit 204 acquires information on control parameters that can be provided by the video / audio distribution application 122 from the control parameter database unit 203, and extracts occurrence patterns of quality degradation factors to which these control parameters are applied ( Step S103).

モデル解析/シミュレーション部205は、ステップS102で獲得したネットワークモデルに対し、解析的手法あるいはシミュレーション手法を用いて、ステップS103で抽出された品質劣化要因の発生パターンの発生確率を計算する(ステップS104)。   The model analysis / simulation unit 205 calculates the occurrence probability of the occurrence pattern of the quality degradation factor extracted in step S103 by using an analytical method or a simulation method for the network model acquired in step S102 (step S104). .

品質影響リスク評価部206は、ステップS103で抽出した品質劣化要因の発生パターンが再生品質に与える影響の大きさとステップS104で求めた発生パターンの発生確率から、対策すべき品質劣化要因に優先度を設定する(ステップS105)。   The quality impact risk evaluation unit 206 assigns a priority to the quality degradation factor to be taken from the magnitude of the influence of the occurrence pattern of the quality degradation factor extracted in step S103 on the reproduction quality and the occurrence probability of the occurrence pattern obtained in step S104. Setting is performed (step S105).

制御パラメータ計算部207は、ステップS105で設定された優先度の高い品質劣化要因に対して、その影響を抑制する制御方式を制御パラメータデータベース部203に格納されている制御方式から選択し、要求品質を満足するように、その制御パラメータを計算する(ステップS106)。   The control parameter calculation unit 207 selects a control method for suppressing the influence of the high-priority quality degradation factor set in step S105 from the control methods stored in the control parameter database unit 203, and the required quality The control parameters are calculated so as to satisfy (step S106).

ステップS101からステップS106にかかる処理は定期的に行う、あるいは、変化するネットワークの状態に応じて、任意のタイミングで行う等の方法が考えられる。   A method is conceivable in which the processing from step S101 to step S106 is performed periodically or at an arbitrary timing according to the changing network state.

本実施の形態の効果は、映像や音声配信のようなリアルタイム性を要求するアプリケーションにおいて、ネットワークに起因する品質劣化要因の発生に対し、適切な対応策を実施し、映像や音声の再生品質劣化を抑制することを可能とする。その理由は、観測されるパケットの振る舞い(挙動情報)から、起こりうる品質劣化要因の発生パターンの発生確率を求め、再生品質に与える影響の大きさから対応すべき品質劣化要因に優先度を設定することで、高い頻度で発生する品質劣化の影響を抑制する配信制御を実施することが可能となるためである。   The effect of this embodiment is that, in applications that require real-time performance such as video and audio distribution, appropriate measures are taken against the occurrence of quality degradation factors caused by the network, and video and audio playback quality degradation Can be suppressed. The reason is that the probability of occurrence of possible quality degradation factors is determined from the observed packet behavior (behavior information), and the priority is set to the quality degradation factor to be dealt with based on the magnitude of the effect on playback quality. This is because it becomes possible to carry out distribution control that suppresses the influence of quality deterioration that occurs frequently.

[第2の実施の形態]
次に、本発明の第2の実施の形態について、図6を参照して説明する。図6を参照すると、本実施の形態に係るパケット通信装置300は、ネットワークデータ収集部301、モデル再構築判定部302、ネットワークモデリング部303、制御パラメータデータベース部304、品質劣化要因抽出部305、モデル解析/シミュレーション部306、品質影響リスク評価部307、制御パラメータ計算部308を含む。これらの手段は次のように動作する。
[Second Embodiment]
Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. Referring to FIG. 6, a packet communication apparatus 300 according to the present embodiment includes a network data collection unit 301, a model reconstruction determination unit 302, a network modeling unit 303, a control parameter database unit 304, a quality degradation factor extraction unit 305, a model. An analysis / simulation unit 306, a quality impact risk evaluation unit 307, and a control parameter calculation unit 308 are included. These means operate as follows.

ネットワークデータ収集部301は、ネットワークを通じて対向するパケット通信装置から送信される映像パケットや音声パケットを受信し、受信パケットの挙動情報を収集する。モデル再構築判定部302は、受信パケットの挙動情報から、ネットワークモデルの再構築が必要かどうかを判定する。ネットワークモデリング部303は、映像パケットや音声パケットの振る舞いから現在利用しているネットワークの挙動のモデリングを行う。制御パラメータデータベース部304は、パケット通信装置300が提供可能な映像や音声の配信の制御パラメータとそれが適用可能な品質劣化要因及び適用時の効果に関する情報を記憶する。品質劣化要因抽出部305は、映像や音声の配信の制御パラメータ及びその適用領域から発生する可能性のある品質劣化要因の発生パターンを抽出する。モデル解析/シミュレーション部306は、ネットワークの挙動モデルを基に解析的手法あるいはシミュレーション手法を通じて、品質劣化要因の発生パターンの発生確率を計算する。品質影響リスク評価部307は、品質劣化要因の発生パターンが映像や音声の再生品質に与える影響とその発生確率から、対応すべき品質劣化要因の発生パターンに優先度を設定する。制御パラメータ計算部308は、優先度の高い品質劣化要因の発生パターンの影響を抑制する映像や音声の配信の制御方法及び制御パラメータを計算する。   The network data collection unit 301 receives video packets and audio packets transmitted from the opposite packet communication device through the network, and collects behavior information of the received packets. The model reconstruction determination unit 302 determines whether it is necessary to reconstruct the network model from the behavior information of the received packet. The network modeling unit 303 performs modeling of the behavior of the currently used network from the behavior of video packets and audio packets. The control parameter database unit 304 stores information on video and audio distribution control parameters that can be provided by the packet communication device 300, quality degradation factors to which the parameters can be applied, and effects at the time of application. The quality degradation factor extraction unit 305 extracts the generation pattern of quality degradation factors that may occur from the control parameters for video and audio distribution and the application area. The model analysis / simulation unit 306 calculates the occurrence probability of the occurrence pattern of the quality deterioration factor through the analytical method or the simulation method based on the behavior model of the network. The quality impact risk evaluation unit 307 sets the priority for the quality degradation factor generation pattern to be dealt with based on the influence of the occurrence pattern of the quality degradation factor on the reproduction quality of video and audio and the probability of the occurrence. The control parameter calculation unit 308 calculates a video and audio distribution control method and control parameters for suppressing the influence of the occurrence pattern of the quality degradation factor having a high priority.

なお、上記各手段は、パケット通信装置300にハードウェアとして設けてもよいし、コンピュータを、上記各手段として機能させるパケット通信プログラムとして構成し、該パケット通信プログラムをパケット通信装置300上で動作させる構成としてもよい。   Each of the above means may be provided as hardware in the packet communication apparatus 300, or a computer is configured as a packet communication program that functions as each of the above means, and the packet communication program is operated on the packet communication apparatus 300. It is good also as a structure.

次に、図3の全体構成図、図6の構成図および図7のフローチャート図を参照して、本実施の形態の全体の動作について詳細に説明する。   Next, the overall operation of the present embodiment will be described in detail with reference to the overall configuration diagram of FIG. 3, the configuration diagram of FIG. 6, and the flowchart diagram of FIG.

送信側端末110と受信側端末120は、ネットワークの経路131を通じて通信を行っているとする。受信側端末120を構成する映像・音声配信アプリケーションは、ネットワーク130を通じて、対向する送信側端末110を構成する映像・音声配信アプリケーションから送信される映像や音声のパケットを受信し、ネットワークデータ収集部301はその受信パケットの挙動情報を収集する(ステップS201)。   It is assumed that the transmission side terminal 110 and the reception side terminal 120 are communicating through a network path 131. The video / audio distribution application that configures the reception-side terminal 120 receives video and audio packets transmitted from the video / audio distribution application that configures the opposite transmission-side terminal 110 via the network 130, and the network data collection unit 301. Collects the behavior information of the received packet (step S201).

モデル再構築判定部302は、受信パケットの挙動情報から、平均遅延、遅延の最大値、最小値、及びその揺らぎ幅を示す分散を計算し、その計算結果を過去の平均遅延、最大値、最小値及び分散と比較する。その数値が大きく変化している場合、ネットワークモデルに変化があった(図3の例では、ネットワーク経路が経路131から経路132に変化)と判断し、モデル再構築が必要なことをネットワークモデリング部303に通知する(ステップS202)。   The model reconstruction determination unit 302 calculates the average delay, the maximum value of the delay, the minimum value, and the variance indicating the fluctuation width from the behavior information of the received packet, and the calculation result is the past average delay, maximum value, minimum Compare with value and variance. If the numerical value is greatly changed, it is determined that the network model has changed (in the example of FIG. 3, the network route has changed from the route 131 to the route 132), and the network modeling unit indicates that the model needs to be rebuilt. 303 is notified (step S202).

ネットワークモデリング部303は、モデル再構築判定302からモデル再構築の通知を受け取った場合、それまで保持していたネットワークモデルを廃棄して、新たにモデルを構築する。モデル再構築の通知を受け取っていない場合、既にモデル化されているネットワークモデルのパラメータ修正を行う(ステップS203)。   When receiving a model reconstruction notification from the model reconstruction determination 302, the network modeling unit 303 discards the network model held so far and constructs a new model. If no model reconstruction notification has been received, the parameters of the network model already modeled are corrected (step S203).

品質劣化要因抽出部305は、制御パラメータデータベース部304から映像・音声配信アプリケーションが提供可能な制御パラメータに関する情報を取得し、それらの制御パラメータが適用される品質劣化要因の発生パターンを抽出する(ステップS204)。   The quality degradation factor extraction unit 305 acquires information on control parameters that can be provided by the video / audio distribution application from the control parameter database unit 304, and extracts occurrence patterns of quality degradation factors to which the control parameters are applied (step). S204).

モデル解析/シミュレーション部306は、ステップS203で獲得したネットワークモデルに対し、解析的手法あるいはシミュレーション手法を用いて、ステップS204で抽出された品質劣化要因の発生パターンの発生確率を計算する(ステップS205)。   The model analysis / simulation unit 306 calculates the occurrence probability of the occurrence pattern of the quality deterioration factor extracted in step S204 by using an analytical method or a simulation method for the network model acquired in step S203 (step S205). .

品質影響リスク評価部307は、ステップS204で抽出した品質劣化要因の発生パターンが再生品質に与える影響の大きさとステップS205で求めた発生パターンの発生確率から、対策すべき品質劣化要因に優先度を設定する(ステップS206)。   The quality impact risk evaluation unit 307 assigns a priority to the quality degradation factor to be taken from the magnitude of the influence of the occurrence pattern of the quality degradation factor extracted in step S204 on the reproduction quality and the occurrence probability of the occurrence pattern obtained in step S205. Setting is made (step S206).

制御パラメータ計算部308は、ステップS206で設定された優先度の高い品質劣化要因に対して、その影響を抑制する制御方式を制御パラメータデータベース部304に格納されている制御方式から選択し、要求品質を満足するように、その制御パラメータを計算する(ステップS207)。   The control parameter calculation unit 308 selects, from the control methods stored in the control parameter database unit 304, a control method that suppresses the influence of the high-priority quality degradation factor set in step S206, and the required quality. The control parameters are calculated so as to satisfy (step S207).

ステップS201からステップS207にかかる処理は定期的に行う、あるいは、変化するネットワークの状態に応じて、任意のタイミングで行う等の方法が考えられる。   The processing from step S201 to step S207 may be performed periodically, or may be performed at an arbitrary timing according to the changing network state.

本実施の形態の第一の効果は、映像や音声配信のようなリアルタイム性を要求するアプリケーションにおいて、ネットワークに起因する品質劣化要因の発生に対し、適切な対応策を実施し、映像や音声の再生品質劣化を抑制することを可能とする。その理由は、観測されるパケットの振る舞い(挙動情報)から、起こりうる品質劣化要因の発生パターンの発生確率を求め、再生品質に与える影響の大きさから対応すべき品質劣化要因に優先度を設定することで、高い頻度で発生する品質劣化の影響を抑制する配信制御を実施することが可能となるためである。   The first effect of the present embodiment is that in applications that require real-time performance such as video and audio distribution, appropriate countermeasures are taken against the occurrence of quality degradation factors caused by the network, and video and audio It is possible to suppress the reproduction quality deterioration. The reason is that the probability of occurrence of possible quality degradation factors is determined from the observed packet behavior (behavior information), and the priority is set to the quality degradation factor to be dealt with based on the magnitude of the effect on playback quality. This is because it becomes possible to carry out distribution control that suppresses the influence of quality deterioration that occurs frequently.

本実施の形態の第二の効果は、経路変更等の対象となるネットワークが変更された場合でも、その変更に追従した配信制御が出来ることである。その理由は、受信パケットの挙動情報から、遅延の揺れ幅等の受信パケットの挙動情報を記憶しておき、その挙動情報に大きな変化が検出された場合、ネットワークモデルの再構築を行うことで、対象ネットワークの変化に追従できるためである。   The second effect of the present embodiment is that even when the network that is the target of route change or the like is changed, distribution control that follows the change can be performed. The reason is that by storing the received packet behavior information such as the fluctuation width of the delay from the received packet behavior information, if a large change is detected in the behavior information, the network model is reconstructed, This is because it can follow changes in the target network.

次に、具体的な実施例を用いて、本発明を実施するための最良の形態の動作を説明する。図8は、第1の実施の形態あるいは第2の実施の形態を含むパケット通信装置を用いて構成される映像・音声配信システムの構成例である。   Next, the operation of the best mode for carrying out the present invention will be described using specific examples. FIG. 8 is a configuration example of a video / audio distribution system configured using the packet communication apparatus including the first embodiment or the second embodiment.

図8の映像・音声配信システムは、第1の実施の形態あるいは第2の実施の形態を含むパケット通信装置である映像・音声配信端末1100及び映像・音声配信端末1200と、これらの端末を繋ぐネットワーク1000で構成される。ここでは簡単のため、映像・音声配信端末1100が映像・音声配信端末1200に音声データを送信している状況を想定する。映像・音声配信端末1100は、音声パケットを20ミリ秒間隔で映像・音声配信端末1200に送信し、映像・音声配信端末1200は受信した音声パケットを再生する。この処理は、映像パケットについても同様に実施され、また、送受信の関係が逆転した場合でも同様に実施される。   The video / audio distribution system in FIG. 8 connects these terminals to the video / audio distribution terminal 1100 and the video / audio distribution terminal 1200 which are packet communication apparatuses including the first embodiment or the second embodiment. The network 1000 is configured. Here, for the sake of simplicity, it is assumed that the video / audio distribution terminal 1100 is transmitting audio data to the video / audio distribution terminal 1200. The video / audio distribution terminal 1100 transmits audio packets to the video / audio distribution terminal 1200 at intervals of 20 milliseconds, and the video / audio distribution terminal 1200 reproduces the received audio packets. This processing is similarly performed for video packets, and is performed similarly even when the transmission / reception relationship is reversed.

映像・音声配信端末1200は、受信した音声パケットの挙動情報を収集し、ネットワークのモデリングを行う。本実施例では、モデリング方法として、図9に挙げた隠れマルコフモデルを用いる。隠れマルコフモデルは、マルコフ過程に従って遷移する複数の内部状態と各内部状態における記号の出力確率分布から構成される確率モデルであり、本実施例におけるネットワークのモデリングにおいては、各内部状態から出力される記号として、遅延あるいはパケットロスを採用する。図10及び図11は、収集した音声パケットの挙動情報から生成した隠れマルコフモデルにおける状態遷移確率表及び記号出力確率表である。映像・音声配信端末1200は、定期的あるいは任意のタイミングで、隠れマルコフモデルにおける状態遷移確率表及び記号出力確率表を更新することが可能である。   The video / audio distribution terminal 1200 collects behavior information of received audio packets and performs network modeling. In this embodiment, the hidden Markov model shown in FIG. 9 is used as a modeling method. The hidden Markov model is a probability model composed of a plurality of internal states that transition according to a Markov process and the output probability distribution of symbols in each internal state. In the network modeling in this embodiment, the hidden Markov model is output from each internal state. Delay or packet loss is adopted as the symbol. 10 and 11 are a state transition probability table and a symbol output probability table in the hidden Markov model generated from the collected behavior information of the voice packet. The video / audio distribution terminal 1200 can update the state transition probability table and the symbol output probability table in the hidden Markov model periodically or at an arbitrary timing.

次に、映像・音声配信端末1200は、実行可能な制御方式から考慮すべき品質劣化要因の抽出を行う。抽出される品質劣化要因としては、ジッタと呼ばれる受信パケットの遅延変動の揺れを吸収するジッタバッファ長を制御するためのジッタ変動の揺らぎ幅やパケットロスに対する耐性を高めるインターリーブ長を決定するための連続パケットロス数等がある。本実施例では、連続パケットロス数を対象として考える。映像・音声配信端末1200は、連続パケットロス数が1個、2個、…と変化した場合に、それぞれの連続パケットロスが発生する確率を隠れマルコフモデルを用いて求める。隠れマルコフモデルを用いて、発生確率を求めるには、以下の2つの方法のいずれかを用いる。   Next, the video / audio distribution terminal 1200 extracts a quality deterioration factor to be considered from the executable control method. The quality degradation factors that are extracted include the jitter fluctuation fluctuation width for controlling the jitter buffer length that absorbs fluctuations in the received packet delay fluctuation, called jitter, and the continuous interleaving length that increases the resistance to packet loss. There are packet loss numbers and so on. In this embodiment, the number of consecutive packet losses is considered. The video / audio distribution terminal 1200 obtains the probability of occurrence of each successive packet loss using the hidden Markov model when the number of successive packet losses changes to one, two,. In order to obtain the probability of occurrence using the hidden Markov model, one of the following two methods is used.

一つ目は、図10の状態遷移確率表及び図11の記号出力確率表を用いて、解析的に求める方法である。具体的には、ある段階で内部状態Aに滞在していると仮定した場合、パケットロスが発生する確率はY(A,L)であり、次の時点でいずれかの状態、例えば、状態Bに遷移し、そこでパケットロスが発生する確率はX(A,B)Y(B,L)で求められる。このように各状態への遷移確率及び遷移先でのパケットロス発生確率を合算することで、2個パケットロスが続く場合の確率を計算することが可能となる。パケットロスが3回以上連続する場合も同様に解析的に求めることが可能である。   The first method is an analytical method using the state transition probability table of FIG. 10 and the symbol output probability table of FIG. Specifically, if it is assumed that the user stays in the internal state A at a certain stage, the probability that a packet loss will occur is Y (A, L), and any state, for example, the state B at the next time point The probability that a packet loss will occur is obtained by X (A, B) Y (B, L). In this way, by adding the transition probability to each state and the packet loss occurrence probability at the transition destination, it is possible to calculate the probability when two packet losses continue. Similarly, when the packet loss continues three times or more, it can be obtained analytically.

もう一つの方法として、図10の状態遷移確率表及び図11の記号出力確率表に従う隠れマルコフモデル及び乱数を用いて、連続するパケットの挙動をシミュレーションで多数求め、パケットロスが連続して発生する挙動の発生頻度から、その発生確率を求める方法である。これは一般的にはモンテカルロ法として知られている方法である。図12は、このようにして求めた連続パケットロス数の発生確率及びその事象が音声の再生品質に与える影響として劣化値と対策優先度を計算した表となる。音声の再生品質に与える影響については、例えば、遅延やパケットロスの影響を考慮して、音声品質を数値的に表現するE−Model等の評価式を用いて計算する。対策優先度については、本実施例では、発生確率と再生品質劣化値の乗算値とした。   As another method, using a hidden Markov model and random numbers according to the state transition probability table of FIG. 10 and the symbol output probability table of FIG. 11, a large number of consecutive packet behaviors are obtained by simulation, and packet loss occurs continuously. This is a method of obtaining the occurrence probability from the occurrence frequency of the behavior. This is a method generally known as the Monte Carlo method. FIG. 12 is a table in which the deterioration value and countermeasure priority are calculated as the occurrence probability of the number of consecutive packet losses and the effect of the event on the reproduction quality of the sound obtained in this way. The influence on the voice reproduction quality is calculated using an evaluation formula such as E-Model that expresses the voice quality numerically, taking into account the influence of delay and packet loss, for example. In the present embodiment, the countermeasure priority is a multiplication value of the occurrence probability and the reproduction quality deterioration value.

映像・音声配信端末1200は、図12を用いて、制御方式及びその制御パラメータを計算する。例えば、対策優先度の上位2位までの品質劣化要因に対して、対策を採る場合、単発のパケットロス及び2個の連続パケットロスの影響を抑制するようにインターリーブ長として2を選択する。計算した制御方式並びにその制御パラメータは、映像・音声配信端末1200から、映像・音声配信端末1100に通知され、映像・音声配信端末1100が配信制御に適用する、あるいは、映像・音声配信端末1200が映像・音声配信端末1100への配信制御に適用するといった形で利用される。   The video / audio distribution terminal 1200 calculates the control method and its control parameters using FIG. For example, when taking countermeasures against quality degradation factors up to the second highest priority of countermeasure priority, 2 is selected as the interleave length so as to suppress the effects of single packet loss and two consecutive packet losses. The calculated control method and its control parameters are notified from the video / audio distribution terminal 1200 to the video / audio distribution terminal 1100, and the video / audio distribution terminal 1100 applies to the distribution control, or the video / audio distribution terminal 1200 It is used in the form of being applied to distribution control to the video / audio distribution terminal 1100.

図13は、第1の実施の形態あるいは第2の実施の形態を含むパケット通信装置を用いて構成される映像・音声配信システムの構成例である。   FIG. 13 is a configuration example of a video / audio distribution system configured using the packet communication apparatus including the first embodiment or the second embodiment.

図13の映像・音声配信システムでは、第1の実施の形態あるいは第2の実施の形態を含むパケット通信装置である中継装置2200及び2300と、中継装置2200及び2300を介して、映像・音声配信を行う映像・音声配信端末2400、2500、2600、2700と、これらの端末を繋ぐネットワークで構成される。このネットワークは、中継装置2200と映像・音声配信端末2400及び2500が属するネットワーク2000と、中継装置2300と映像・音声配信端末2600及び2700が属するネットワーク2100で構成される。   In the video / audio distribution system of FIG. 13, video / audio distribution is performed via relay apparatuses 2200 and 2300 which are packet communication apparatuses including the first embodiment or the second embodiment, and relay apparatuses 2200 and 2300. Video / audio distribution terminals 2400, 2500, 2600, and 2700 that perform the above and a network that connects these terminals. This network includes a network 2000 to which the relay apparatus 2200 and video / audio distribution terminals 2400 and 2500 belong, and a network 2100 to which the relay apparatus 2300 and video / audio distribution terminals 2600 and 2700 belong.

ある時点で、ネットワークに接続されている映像・音声配信端末2400と映像・音声配信端末2600の間で映像・音声配信が行われていたとする。この場合、中継装置2200は、映像・音声配信端末2400から映像・音声配信端末2600に向けて送信される映像及び音声のパケットを受信し、そのパケットを中継装置2300に転送する。中継装置2300は、転送されてきた映像・音声パケットを映像・音声配信端末2600に転送する。映像・音声配信端末2600から映像・音声配信端末2400に向けて送信される映像・音声パケットは逆の処理が実施される。   Assume that video / audio distribution has been performed between the video / audio distribution terminal 2400 and the video / audio distribution terminal 2600 connected to the network at a certain point in time. In this case, the relay apparatus 2200 receives video and audio packets transmitted from the video / audio distribution terminal 2400 to the video / audio distribution terminal 2600 and transfers the packets to the relay apparatus 2300. The relay apparatus 2300 transfers the transferred video / audio packet to the video / audio distribution terminal 2600. The video / audio packet transmitted from the video / audio distribution terminal 2600 to the video / audio distribution terminal 2400 is reversely processed.

中継装置2200及び中継装置2300は、パケットの転送処理を行うと同時に、その受信パケットの挙動情報を収集する。中継装置2200は、第1の実施例で述べた場合と同様に、収集した受信パケットの挙動情報から、映像・音声配信端末2400と中継装置2200の間のネットワークと、中継装置2200と中継装置2300の間のネットワークという2つのネットワークに関して、ネットワークのモデル化、品質劣化要因の抽出、品質劣化要因の発生確率と品質劣化の影響度を加味した優先度設定を行い、制御方法及びその制御パラメータを計算し、計算結果を転送処理時の配信制御に適用する。また、計算結果を映像・音声配信端末2400に通知する。中継装置2300も同様に、映像・音声配信端末2600と中継装置2300の間のネットワークと、中継装置2300と中継装置2200の間のネットワークの2つのネットワークを対象に同様の処理を実施する。   The relay device 2200 and the relay device 2300 collect packet behavior information at the same time as performing packet transfer processing. Similarly to the case described in the first embodiment, the relay device 2200 determines the network between the video / audio distribution terminal 2400 and the relay device 2200, the relay device 2200, and the relay device 2300 from the collected behavior information of the received packet. For the two networks, the network between the two, network modeling, extraction of quality degradation factors, priority setting taking into account the probability of occurrence of quality degradation factors and the degree of influence of quality degradation, and calculation of control method and control parameters The calculation result is applied to the distribution control during the transfer process. Also, the calculation result is notified to the video / audio distribution terminal 2400. Similarly, the relay apparatus 2300 performs the same processing for two networks: a network between the video / audio distribution terminal 2600 and the relay apparatus 2300 and a network between the relay apparatus 2300 and the relay apparatus 2200.

次に、映像・音声配信端末2500及び2700が映像・音声配信を開始する。この際、中継装置2200は、映像・音声配信端末2400と映像・音声配信端末2500が同一ネットワークに属しているため、共通のネットワークモデルが利用できると判断し、映像・音声配信端末2400に通知した制御方法及び制御パラメータを映像・音声配信端末2500に通知する。中継装置2300も映像・音声配信端末2700に対して同様の判断・処理を実施する。これにより、映像・音声配信端末2500及び映像・音声配信端末2700は映像・音声配信サービスを開始すると同時に適切な配信制御を実現することが可能となる。   Next, the video / audio distribution terminals 2500 and 2700 start video / audio distribution. At this time, the relay apparatus 2200 determines that a common network model can be used because the video / audio distribution terminal 2400 and the video / audio distribution terminal 2500 belong to the same network, and notifies the video / audio distribution terminal 2400. The control method and control parameters are notified to the video / audio distribution terminal 2500. The relay apparatus 2300 performs the same determination / processing for the video / audio distribution terminal 2700. As a result, the video / audio distribution terminal 2500 and the video / audio distribution terminal 2700 can implement appropriate distribution control at the same time as starting the video / audio distribution service.

本発明は、映像・音声のようなリアルタイム性を要求されるデータ通信におけるパケット通信装置及びパケット通信方法並びにパケット通信プログラムに利用可能である。   INDUSTRIAL APPLICABILITY The present invention can be used for a packet communication apparatus, a packet communication method, and a packet communication program in data communication that requires real-time performance such as video / audio.

インターリーブ方式によるパケット送信を示す図である。It is a figure which shows the packet transmission by an interleaving system. インターリーブ方式におけるインターリーブ長について説明する図である。It is a figure explaining the interleaving length in an interleaving system. 第1及び第2の実施の形態における端末の接続構成図である。It is a connection block diagram of the terminal in 1st and 2nd embodiment. 第1の実施の形態のパケット通信装置の構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of the packet communication apparatus of 1st Embodiment. 第1の実施の形態のパケット通信方法を示すフローチャート図である。It is a flowchart figure which shows the packet communication method of 1st Embodiment. 第2の実施の形態のパケット通信装置の構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of the packet communication apparatus of 2nd Embodiment. 第2の実施の形態のパケット通信方法を示すフローチャート図である。It is a flowchart figure which shows the packet communication method of 2nd Embodiment. 第1の実施例における映像・音声配信システムの構成例を示すである。1 is a configuration example of a video / audio distribution system according to a first embodiment. ネットワークのモデリング手法である隠れマルコフモデルを説明する図である。It is a figure explaining the hidden Markov model which is a network modeling method. 隠れマルコフモデルにおける状態遷移確率表を示す図である。It is a figure which shows the state transition probability table in a hidden Markov model. 隠れマルコフモデルにおける記号出力確率表を示す図である。It is a figure which shows the symbol output probability table | surface in a hidden Markov model. 第1の実施例における品質劣化要因に対する対策優先度を示す図である。It is a figure which shows the countermeasure priority with respect to the quality degradation factor in a 1st Example. 第2の実施例における映像・音声配信システムの構成例を示すである。It is a structural example of the video / audio distribution system in the second embodiment.

符号の説明Explanation of symbols

110 送信側端末
111、121 パケット通信装置
112、122 映像・音声配信アプリケーション
120 受信側端末
130 ネットワーク
131、132 経路
200 パケット通信装置
201 ネットワークデータ収集部
202 ネットワークモデリング部
203 制御パラメータデータベース部
204 品質劣化要因抽出部
205 モデル解析/シミュレーション部
206 品質影響リスク評価部
207 制御パラメータ計算部
300 パケット通信装置
301 ネットワークデータ収集部
302 モデル再構築判定部
303 ネットワークモデリング部
304 制御パラメータデータベース部
305 品質劣化要因抽出部
306 モデル解析/シミュレーション部
307 品質影響リスク評価部
308 制御パラメータ計算部
1000 ネットワーク
1100、1200 映像・音声端末
2000、2100 ネットワーク
2200、2300 中継装置
2400、2500、2600、2700 映像・音声端末
DESCRIPTION OF SYMBOLS 110 Transmission side terminal 111, 121 Packet communication apparatus 112, 122 Video / audio delivery application 120 Reception side terminal 130 Network 131, 132 Path 200 Packet communication apparatus 201 Network data collection part 202 Network modeling part 203 Control parameter database part 204 Quality degradation factor Extraction unit 205 Model analysis / simulation unit 206 Quality influence risk evaluation unit 207 Control parameter calculation unit 300 Packet communication device 301 Network data collection unit 302 Model reconstruction determination unit 303 Network modeling unit 304 Control parameter database unit 305 Quality degradation factor extraction unit 306 Model analysis / simulation unit 307 Quality impact risk evaluation unit 308 Control parameter calculation unit 1000 Work 1100 and 1200 video and audio terminal 2000 and 2100 network 2200, 2300 relay device 2400,2500,2600,2700 video and audio terminal

Claims (10)

映像・音声パケットの再生品質の劣化を引き起こす品質劣化要因の発生パターンを抽出する品質劣化要因抽出部と、
前記映像・音声パケットの挙動情報に基づいて生成したネットワークモデルに対して、前記品質劣化要因の発生確率を求めるモデル解析/シミュレーション部と、
前記品質劣化要因の発生確率及び前記品質劣化要因が前記映像・音声パケットの再生品質に与える影響度に基づいて、前記品質劣化要因に優先度を設定する品質影響リスク評価部と、
前記優先度に基づいて、前記映像・音声パケットの配信制御方法を選択し、前記配信制御方法の制御パラメータを計算する制御パラメータ計算部と、を少なくとも有することを特徴とするパケット通信装置。
A quality degradation factor extraction unit that extracts occurrence patterns of quality degradation factors that cause degradation of reproduction quality of video and audio packets;
A model analysis / simulation unit for determining the occurrence probability of the quality deterioration factor for the network model generated based on the behavior information of the video / audio packet;
Based on the occurrence probability of the quality degradation factor and the degree of influence of the quality degradation factor on the reproduction quality of the video / audio packet, a quality impact risk evaluation unit that sets a priority for the quality degradation factor;
A packet communication apparatus comprising: a control parameter calculation unit that selects a video / audio packet distribution control method based on the priority and calculates a control parameter of the distribution control method.
前記映像・音声パケットの挙動情報に関する統計情報の変化から、前記ネットワークのモデルの再構築の必要性を判定するモデル再構築判定部を更に有し、
前記モデル解析/シミュレーション部は、再構築されたネットワークモデルに対して、前記品質劣化要因の発生確率を求めることを特徴とする請求項1記載のパケット通信装置。
From a change in statistical information regarding the behavior information of the video / audio packet, further comprising a model reconstruction determination unit that determines the necessity of reconstruction of the model of the network,
The packet communication apparatus according to claim 1, wherein the model analysis / simulation unit obtains an occurrence probability of the quality degradation factor for the reconstructed network model.
前記モデル解析/シミュレーション部は、隠れマルコフモデルを用いて、連続パケットロスが発生する確率を求め、
前記制御パラメータ計算部は、インターリーブ方式におけるインターリーブ長を計算することを特徴とする請求項1又は2に記載のパケット通信装置。
The model analysis / simulation unit uses a hidden Markov model to determine the probability that a continuous packet loss will occur,
The packet communication device according to claim 1, wherein the control parameter calculation unit calculates an interleave length in an interleave method.
パケット通信装置と中継装置とを含むネットワークを複数備え、各々の前記ネットワークが前記中継装置で接続されるパケット通信システムにおいて、
各々の前記中継装置は、請求項1乃至3のいずれか一に記載の手段を備え、自中継装置が属するネットワーク及び中継装置間のネットワークに対して、前記制御パラメータを計算し、計算した制御パラメータに基づいて前記映像・音声パケットの転送処理を実行すると共に、計算した制御パラメータを自中継装置が属するネットワークの前記パケット通信装置に通知することを特徴とするパケット通信システム。
In a packet communication system comprising a plurality of networks including a packet communication device and a relay device, each of the networks being connected by the relay device,
Each said relay apparatus is provided with the means as described in any one of Claim 1 thru | or 3, calculates the said control parameter with respect to the network to which the own relay apparatus belongs, and the network between relay apparatuses, and calculated control parameter A packet communication system characterized in that the video / audio packet transfer processing is executed based on the information and the calculated control parameter is notified to the packet communication device of the network to which the relay device belongs.
映像・音声パケットの再生品質の劣化を引き起こす品質劣化要因の発生パターンを抽出する第1のステップと、
前記映像・音声パケットの挙動情報に基づいて生成したネットワークモデルに対して、前記品質劣化要因の発生確率を求める第2のステップと、
前記品質劣化要因の発生確率及び前記品質劣化要因が再生品質に与える影響度に基づいて、前記品質劣化要因に優先度を設定する第3のステップと、
前記優先度に基づいて、前記映像・音声パケットの配信制御方法を選択し、前記配信制御方法の制御パラメータを計算する第4のステップと、を少なくとも有することを特徴とするパケット通信方法。
A first step of extracting an occurrence pattern of a quality deterioration factor that causes deterioration in reproduction quality of video / audio packets;
A second step of obtaining an occurrence probability of the quality degradation factor for the network model generated based on the behavior information of the video / audio packet;
A third step of setting a priority for the quality degradation factor based on the occurrence probability of the quality degradation factor and the degree of influence of the quality degradation factor on reproduction quality;
A packet communication method comprising: a fourth step of selecting a delivery control method for the video / audio packet based on the priority and calculating a control parameter of the delivery control method.
前記映像・音声パケットの挙動情報に関する統計情報の変化から、前記ネットワークのモデルの再構築の必要性を判定するステップを更に有し、
前記第2のステップでは、再構築されたネットワークモデルに対して、前記品質劣化要因の発生確率を求めることを特徴とする請求項5記載のパケット通信方法。
Further comprising the step of determining the necessity of rebuilding the network model from a change in statistical information regarding the behavior information of the video / audio packet,
6. The packet communication method according to claim 5, wherein, in the second step, an occurrence probability of the quality deterioration factor is obtained for the reconstructed network model.
前記第2のステップでは、隠れマルコフモデルを用いて、連続パケットロスが発生する確率を求め、
前記第4のステップでは、インターリーブ方式におけるインターリーブ長を計算することを特徴とする請求項5又は6に記載のパケット通信方法。
In the second step, a hidden Markov model is used to determine the probability that a continuous packet loss will occur,
The packet communication method according to claim 5 or 6, wherein in the fourth step, an interleave length in an interleave method is calculated.
コンピュータを、
映像・音声パケットの再生品質の劣化を引き起こす品質劣化要因の発生パターンを抽出する品質劣化要因抽出部、
前記映像・音声パケットの挙動情報に基づいて生成したネットワークモデルに対して、前記品質劣化要因の発生確率を求めるモデル解析/シミュレーション部、
前記品質劣化要因の発生確率及び前記品質劣化要因が再生品質に与える影響度に基づいて、前記品質劣化要因に優先度を設定する品質影響リスク評価部、
前記優先度に基づいて、前記映像・音声パケットの配信制御方法を選択し、前記配信制御方法の制御パラメータを計算する制御パラメータ計算部、として機能させることを特徴とするパケット通信プログラム。
Computer
A quality degradation factor extraction unit that extracts occurrence patterns of quality degradation factors that cause degradation of the playback quality of video and audio packets,
A model analysis / simulation unit for determining the occurrence probability of the quality degradation factor for the network model generated based on the behavior information of the video / audio packet;
A quality impact risk evaluation unit that sets a priority for the quality degradation factor based on the occurrence probability of the quality degradation factor and the degree of influence of the quality degradation factor on reproduction quality;
A packet communication program that functions as a control parameter calculation unit that selects a delivery control method of the video / audio packet based on the priority and calculates a control parameter of the delivery control method.
コンピュータを、更に、
前記映像・音声パケットの挙動情報に関する統計情報の変化から、前記ネットワークのモデルの再構築の必要性を判定するモデル再構築判定部として機能させ、
前記モデル解析/シミュレーション部は、再構築されたネットワークモデルに対して、前記品質劣化要因の発生確率を求めることを特徴とする請求項8記載のパケット通信プログラム。
Computer,
From a change in statistical information regarding the behavior information of the video / audio packet, function as a model reconstruction determination unit that determines the necessity of reconstruction of the model of the network,
9. The packet communication program according to claim 8, wherein the model analysis / simulation unit obtains an occurrence probability of the quality degradation factor for the reconstructed network model.
前記モデル解析/シミュレーション部は、隠れマルコフモデルを用いて、連続パケットロスが発生する確率を求め、
前記制御パラメータ計算部は、インターリーブ方式におけるインターリーブ長を計算することを特徴とする請求項8又は9に記載のパケット通信プログラム。
The model analysis / simulation unit uses a hidden Markov model to determine the probability that a continuous packet loss will occur,
The packet communication program according to claim 8 or 9, wherein the control parameter calculation unit calculates an interleave length in an interleave method.
JP2008031486A 2008-02-13 2008-02-13 Packet communication device, packet communication method, and packet communication program Withdrawn JP2009194507A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2008031486A JP2009194507A (en) 2008-02-13 2008-02-13 Packet communication device, packet communication method, and packet communication program

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2008031486A JP2009194507A (en) 2008-02-13 2008-02-13 Packet communication device, packet communication method, and packet communication program

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2009194507A true JP2009194507A (en) 2009-08-27

Family

ID=41076159

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2008031486A Withdrawn JP2009194507A (en) 2008-02-13 2008-02-13 Packet communication device, packet communication method, and packet communication program

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2009194507A (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2011158421A1 (en) * 2010-06-16 2011-12-22 日本電気株式会社 Model specification device

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2011158421A1 (en) * 2010-06-16 2011-12-22 日本電気株式会社 Model specification device

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US11363089B2 (en) Systems and methods for optimization of transmission of real-time data via network labeling
US10680742B2 (en) Systems and methods for improved communication packet delivery over a public network
CN106230611B (en) In-service quality monitoring system with intelligent retransmission and interpolation
US8201235B2 (en) System and method for reducing data stream interruption during failure of a firewall device
CN104394421A (en) Video frame processing method and device
US9986049B2 (en) Systems and methods for selection of a best server for real-time packet transmission
US20180316741A1 (en) Synthetic Transaction based on Network Condition
JP5018776B2 (en) Communication apparatus and method
WO2014207978A1 (en) Transmission device, receiving device, and relay device
US9935866B2 (en) Systems and methods for last mile optimization of transmission of real-time data
Kim et al. Enhancing VoIP speech quality using combined playout control and signal reconstruction
McNeill et al. An adaptive jitter buffer play-out scheme to improve VoIP quality in wireless networks
Farhangi et al. A Comparative study of IS-IS and IGRP protocols for real-time application based on OPNET
JP2009194507A (en) Packet communication device, packet communication method, and packet communication program
CN108737264B (en) Data transmission method and device
Chhabra et al. Performance evaluation and delay modelling of VoIP traffic over 802.11 wireless mesh network
Bettermann et al. Effects of fully redundant dispersity routing on VoIP quality
US8843373B1 (en) Voice quality sample substitution
JP2009188674A (en) Transmitting apparatus, receiving apparatus, moving image sound transmission quality evaluating method, and moving image sound transmission quality evaluation program
Ghanassi et al. Optimizing Voice-over-IP speech quality using path diversity
WO2017189782A1 (en) Systems and methods for optimization of transmission of real-time data via network labeling
Yu et al. Quality-based jitter buffer algorithm using adaptive variable-size window
EP3308487B1 (en) Systems and methods for improved communication packet delivery over a public network
Karl et al. On the efficient segmentation of network links
JP2009188885A (en) Communication apparatus, communication system, communication method and communication program

Legal Events

Date Code Title Description
A300 Withdrawal of application because of no request for examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300

Effective date: 20110510