JP2009200765A - 中継装置 - Google Patents
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Abstract
【手段】中継装置30−kは、中継装置30−kの配下にあるLANの通信端末20−mと個別のネゴシエーションを行うことにより、各々から画像の表示サイズを取得し、同じ表示サイズを要求した通信端末20−mを自らがマルチキャストソースとなるマルチキャストグループにそれぞれ参加させる。中継装置30−kは、サーバ装置10がマルチキャストソースとなるマルチキャストグループに参加し、サーバ装置10からマルチキャスト送信される画像エンコードデータを受信する。そして、画像エンコードデータを通信端末20−mの要求にかかる表示サイズのものに変換した上で、自らがマルチキャストソースとなるマルチキャストグループへマルチキャスト送信し直す。
【選択図】図4
Description
この種の通信システムの中には、一人の講師に対して受講者が複数に及ぶ場合における通信網の利用効率を高める手段としてマルチキャスト送信をサポートしているものがある。マルチキャスト送信は、マルチキャスト対応の中継装置などによる支援の下に実現される同報配信技術の一つである。マルチキャスト送信においては、データの同報配信を受ける複数の通信端末をグループ化し、マルチキャストアドレスと呼ばれる固有のIPアドレスをそのグループに割り当てる。以後、サーバ装置がそのマルチキャストアドレスを宛先アドレスとしてデータを送出すると、中継装置による複製や転送を経てそのデータがグループの通信端末のすべてに同報配信される。このマルチキャスト送信によると、送信元が各端末のIPアドレスを宛先IPアドレスとするデータの送出を複数回にわたって繰り返すユニキャスト送信よりも、同報配信における通信網の利用効率を高めることができる。このマルチキャスト送信の手順の詳細は、たとえば、特許文献1に開示されている。
本発明は、このような背景の下に案出されたものであり、画像データをマルチキャスト送信するサーバ装置とそれを受信する通信端末の各々における表示能力や帯域割当幅などの事情の差を、その画像データが中継装置を中継する際に解消できるような仕組みを提供することを目的とする。
この発明において、制御手段は、第1の通信インターフェースを介して受信される画像データを、第2の通信インターフェースを介して受信した要求が指定するサイズの画像の画像データに変換した上で、その第2の通信インターフェースから送信する。これによると、画像データの送信先が本来のサイズの画像の画像データを受信できず、あるいはそのサイズの画像を表示できない、という事情を送信元に通知することなく、それらの事情に応じた表示サイズで同一画像を示す画像データを送信先の各々へ提供することができる。
図1は、本発明の一実施形態にかかる中継装置30−k(k=1,2…N:以下、「中継装置30−k」と総称する)を含む通信システムの全体構成図である。この通信システムは、遠隔講義などのリアルタイム通信サービスを提供するものである。この通信システムにおいては、サーバ装置10が、当該サーバ装置10の液晶ディスプレイ(不図示)に表示されたXGA(eXtended Graphics Array)の表示サイズの画像のエンコードデータ(「画像エンコードデータ」という)をマルチキャスト送信する。一方、通信端末20−m(m=1,2…P:以下、「通信端末20−m」と総称する)は、サーバ装置10のものと同じXGAや、SVGA(Super Video Graphics Array)、VGA(Video Graphics Array)などの各種表示サイズの液晶ディスプレイ(不図示)をそれぞれ有しており、通信網90の中継装置30−kを介して画像エンコードデータのデータパケットを受信すると、その画像エンコードデータを基に当該通信端末20−mの液晶ディスプレイの表示を切り換える。
本実施形態の特徴は、中継装置30−kが、サーバ装置10をマルチキャストソースとするマルチキャストグループ(以下、適宜「広域マルチキャストグループ」と呼ぶ)におけるマルチキャストレシーバとしての役割と、当該中継装置30−kを有するLAN(Local Area Network)の通信端末20−mをマルチキャストレシーバとする別のマルチキャストグループ(以下、適宜「狭域マルチキャストグループ」と呼ぶ)におけるマルチキャストソースとしての役割とを兼ねるようにした点にある。すなわち、本実施形態における中継装置30−kは、サーバ装置10をマルチキャストソースとする広域マルチキャストグループにマルチキャストレシーバとして参加する一方で、当該中継装置30−kをマルチキャストソースとする狭域マルチキャストグループにその配下のLANにおける1または複数の通信端末20−mを参加させる。そして、以後、サーバ装置10からマルチキャスト送信された画像エンコードデータを通信網90における他の中継装置30−kを経由して受信すると、その画像エンコードデータを通信端末20−mからの要求に応じた表示サイズの画像の画像エンコードデータへと変換した上で、それらの通信端末20−mへマルチキャスト送信する。
揮発性記憶部35はRAM(Random Access Memory)であり、制御部33にワークエリアを提供する。
a.ネゴシエーション機能
これは、当該中継装置30−kの配下にある通信端末20−mと個別のネゴシエーションを行い、各々の通信端末20−mの要求にかかる画像の表示サイズを取得し、それらの通信端末20−mを同じ表示サイズを要求した通信端末20−mごとにグループ分けする機能である。
b.広域マルチキャストグループ参加機能
これは、サーバ装置10をマルチキャストソースとする広域マルチキャストグループに参加する機能である。
c.狭域マルチキャストグループ形成機能
これは、グループ分けした通信端末20−mを、当該中継装置30−kをマルチキャストソースとする狭域マルチキャストグループに参加させる機能である。
d.画像エンコードデータ変換機能
これは、画像エンコードデータをペイロード部とする一連のデータパケットをサーバ装置10から受信し、その画像エンコードデータをデコードしてXGAの表示サイズの画像を復元し、その画像を通信端末20−mから要求された各表示サイズに適応するようにそれぞれリサンプリングし、リサンプリングした画像の画像エンコードデータを生成する機能である。
e.マルチキャスト送信機能
これは、リサンプリングした画像の画像エンコードデータをペイロード部とし、且つ、狭域マルチキャストグループのマルチキャストアドレスを宛先IPアドレスとする一連のデータパケットを送出する機能である。
この前処理において、中継装置30−kの制御部33は、広域マルチキャストグループへの参加の手続きを済ませた後、当該中継装置30−kの配下の一又は複数の通信端末20−mとの間で個別のネゴシエーションを行うことにより、各々から画像の表示サイズの要求を取得し、それらの通信端末20−mを同じ表示サイズを要求した通信端末20−mごとにグループ化する。その上で、そのグループの各々を狭域マルチキャストグループとして取り扱うために必要な以下の項目を示す設定パラメータを生成し、狭域マルチキャストグループごとに揮発性記憶部35に記憶する。
a.マルチキャストアドレス
これは、各狭域マルチキャストグループに属する通信端末20−mへマルチキャスト送信するデータパケットの宛先とするアドレスであり、いわゆるプライベートスコープとして確保されたアドレス群の中から各狭域マルチキャストグループに1つずつ割り当てられる。
b.ポート番号
これは、マルチキャストアドレスを宛先IPアドレスとするデータパケットの引き渡しのための解放を要するポートのポート番号であり、ウェルノウンポート(well known port)番号を除いた残りのもののなかから各狭域マルチキャストグループに1つずつ割り当てられる。
c.表示サイズ
これは、各狭域マルチキャストグループの通信端末20−mが要求した表示サイズである。通信端末20−mは、自身の画像表示能力や帯域割当幅などを基にして要求する表示サイズを決定する。
通信端末20−mは、そのメッセージを受信すると、そのメッセージが示すポート番号のポートを画像エンコードデータの受け取り用ポートとして開放するとともに、狭域マルチキャストグループへの参加の手続きをそのメッセージが示すマルチキャストアドレスを用いて行う。この手続きは、そのマルチキャストアドレスを含む参加要求メッセージであるメンバーシップレポートの発信を通じて成される。
中継装置30−kが通信端末20−mからこのメンバーシップレポートを受信することにより参加の手続きは完了する。これにより、以後、各狭域マルチキャストグループに割り当てたマルチキャストアドレスを宛先IPアドレスとするデータパケットが当該中継装置30−kから送出されると、送出されたデータパケットは、それらのグループへの参加の手続きを行った通信端末20−mの各々へマルチキャスト送信される。
制御部33は、一画面分の画像エンコードデータを取得すると(S120:Yes)、揮発性記憶部35の設定パラメータを参照することにより、その変換の要否を判断する(S130)。揮発性記憶部35に記憶された設定パラメータの数が1組であり、その設定パラメータが示す表示サイズがサーバ装置10のものと同じXGAである場合、このステップの判断結果は「No」となり、その他の場合、このステップの判断結果は「Yes」となる。
変換の具体的な手順は、以下の通りである。まず、データパケットのペイロード部から取得した画像エンコードデータをデコードすることによりXGAの表示サイズの画像を復元する。次に、設定パラメータが指定する表示サイズに適応するようにその画像をリサンプリングし、その表示サイズの画像を生成する。揮発性記憶部35に2組以上の設定パラメータが記憶されている場合、その分の複数回のリサンプリングを行い、各々が指定する表示サイズの画像を個別に生成する。さらに、リサンプリングにより得た一又は複数の画像をエンコードすることにより、設定パラメータが指定する表示サイズの画像の画像エンコードデータを生成し、揮発性記憶部35に確保した送信データ用記憶領域にその画像エンコードデータを記憶する。
一方、ステップS130において、変換を要しないと判断した場合(S130:No)、制御部33は、ステップS140を実行することなく、次のステップに進む。つまり、データパケットのペイロード部から取得した画像エンコードデータそのものを、揮発性記憶部35に確保した送信データ用記憶領域にコピーする。
中継装置30−1は、その配下におく通信端末20−1からXGAの表示サイズの画像の要求を受け付けている。この中継装置30−1は、当該中継装置30−1をマルチキャストソースとする狭域マルチキャストグループに通信端末20−1を参加させる。そして、以後、サーバ装置10からマルチキャスト送信された画像エンコードデータを受信すると、サーバ装置10から受信する画像エンコードデータの画像表示サイズと通信端末20−1が要求する画像表示サイズが同じであるため、画像表示サイズを変換する処理をせず、受信した画像エンコードデータをその狭域マルチキャストグループへマルチキャスト送信する。
(1)上記実施形態において、サーバ装置10は、XGAの表示サイズの画像の画像エンコードデータをマルチキャスト送信した。しかし、SVGAやVGA、QVGA(Quarter-VGA、解像度:320×240ピクセル)、CGA(Color Graphics Adapter、解像度:640×240ピクセル)、Quad−VGA(解像度:1280× 960ピクセル )、SXGA(Super-XGA、解像度:1280×1024ピクセル)、UXGA (Ultra-XGA、解像度:1600×1200ピクセル)、QXGA (Quad-XGA、解像度:2048×1536ピクセル)、QUXGA (Quad-Ultra-XGA、解像度:3200×2400ピクセル) などの表示サイズの画像の画像エンコードデータをサーバ装置10がマルチキャスト送信し、中継装置30−kが、その画像エンコードデータを当該中継装置30−kの配下の通信端末20−mからの要求に応じた表示サイズのものに変換するようにしてもよい。
(2)上記実施形態において、中継装置30−kは、変更を要しないと判断した画像エンコードデータについては、送信データ用記憶領域に記憶することなく、狭域マルチキャストグループのものへとその宛先を差し換えた一連のデータパケットを直ちに送出させるようにしてもよい。
(3)上記実施形態において、中継装置30−kは、通信端末20−mの要求にかかる表示サイズのものに変換した画像エンコードデータを、それらの通信端末20−mの各々のIPアドレスを宛先IPアドレスとしてユニキャスト送信してもよい。
(4)上記実施形態において、サーバ装置10は、当該サーバ装置10の液晶ディスプレイに表示されたXGAの表示サイズの画像をエンコードすることなく、非圧縮の画像データとしてマルチキャスト送信してもよい。そして、中継装置30−kは、その非圧縮の画像データを受信すると、その画像データを当該中継装置30−kの配下の通信端末20−mからの要求に応じた表示サイズの画像データに変換した上で、それらの通信端末20−mへマルチキャスト送信するとよい。
(5)上記実施形態において、各通信端末20−mにおける画像エンコードデータの受け取り用ポートのポート番号を中継装置30−kの側からのメッセージの送信を通じて指定することなく、画像エンコードデータの受け取り用として開放しておくポートを予め決めておいてもよい。この態様において、中継装置30−kは、各通信端末20−mから取得した表示サイズを基に決定したマルチキャストアドレスのみを示すメッセージを各通信端末20−mへユニキャスト送信する。メッセージを受信した通信端末20−mは、マルチキャストグループへの参加の手続きをそのメッセージが示すマルチキャストアドレスを用いて行う。そして、以後、通信端末20−mは、当該通信端末20−mが予め開放しておいたポートを宛先ポートとして中継装置30−kからマルチキャスト送信されるデータパケットを受信する。
(6)上記実施形態にかかる中継装置30−kの制御部33と同じ機能を有していない中継装置に、そのような機能を実現させる制御プログラムをファームウェアの更新などを通じてインストールし、上記実施形態にかかる中継装置30−kの制御部33と同じ機能を実現させてもよい。
(7)上記実施形態における中継装置30−kはいわゆる「ルーター」である必要はなく、2つ以上のNICを備えたコンピュータなどの通信機器によりこれを代用してもよい。
Claims (3)
- 画像データの送信元と接続される第1の通信インターフェースと、
画像データの送信先と接続される第2の通信インターフェースと、
画像のサイズを指定する要求を前記第2の通信インターフェースを介して受信し、前記第1の通信インターフェースを介して受信される画像データをその要求が指定するサイズの画像の画像データに変換した上で、前記第2の通信インターフェースを介して送信する制御手段と
を備えることを特徴とする中継装置。 - 前記制御手段は、
複数の前記要求を前記第2の通信インターフェースを介して受信し、前記第1の通信インターフェースを介して受信される画像データをそれらの要求が指定する複数種類のサイズの画像の画像データにそれぞれ変換した上で、変換した画像データをそれらのサイズを要求した前記送信先へ前記第2の通信インターフェースを介して送信する
ことを特徴とする請求項1に記載の中継装置。 - 前記制御手段は、
複数の前記送信先との間で個別のネゴシエーションを行うことによりそれらの送信先の前記要求を前記第2の通信インターフェースを介して受信し、前記送信先を同じサイズを要求した送信先ごとにグループ化し、各グループに固有のマルチキャストアドレスを前記送信先の各々へ送信することにより、同じサイズを要求した前記送信先を同じマルチキャストグループに参加させる前処理と、
前記第1の通信インターフェースを介して受信される画像データを前記要求が指定する一又は複数の種類のサイズの画像の画像データにそれぞれ変換した上で、変換した一又は複数の種類のサイズの画像の画像データの各々を前記各サイズに対応したマルチキャストアドレスを宛先アドレスとしてマルチキャスト送信する画像データ送信処理と
を実行することを特徴とする請求項1または2に記載の中継装置。
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