JP2009246630A - Home gateway device and communication quality control method of home gateway device - Google Patents
Home gateway device and communication quality control method of home gateway device Download PDFInfo
- Publication number
- JP2009246630A JP2009246630A JP2008089759A JP2008089759A JP2009246630A JP 2009246630 A JP2009246630 A JP 2009246630A JP 2008089759 A JP2008089759 A JP 2008089759A JP 2008089759 A JP2008089759 A JP 2008089759A JP 2009246630 A JP2009246630 A JP 2009246630A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- rate
- rtp
- video
- home gateway
- function unit
- 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.)
- Granted
Links
Images
Landscapes
- Two-Way Televisions, Distribution Of Moving Picture Or The Like (AREA)
- Data Exchanges In Wide-Area Networks (AREA)
Abstract
Description
本発明は、ＩＰネットワークを介して配信される映像ストリームを制御し、映像受信端末側で再生される映像品質を向上させるホームゲートウェイ装置およびホームゲートウェイ装置の通信品質制御方法に関するものである。 The present invention relates to a home gateway device for controlling a video stream distributed via an IP network and improving a video quality reproduced on a video receiving terminal side, and a communication quality control method for the home gateway device.
近年、ＩＰネットワークを介した映像配信サービスの普及が進んでいる。ＩＰネットワークを介した映像ストリーム配信は、ＩＥＴＦのＲＦＣ３５５０で標準化されているＲＴＰ(real-time transport protocol)／ＲＴＣＰ(RTP control protocol)を用いて実現されている。映像配信サーバからＲＴＰパケットを連続的に映像受信端末に送信することによって、映像ストリームが配信されるが、ＩＰネットワーク内では伝送帯域や遅延が変動するため、受信時にＲＴＰパケット損失が発生する可能性がある。 In recent years, video distribution services via IP networks have been widely used. The video stream distribution via the IP network is realized using RTP (real-time transport protocol) / RTCP (RTP control protocol) standardized by RFC3550 of IETF. A video stream is distributed by continuously transmitting RTP packets from a video distribution server to a video receiving terminal. However, transmission bandwidth and delay fluctuate within the IP network, so that RTP packet loss may occur during reception. There is.
このため、映像受信端末が受信時刻やＲＴＰパケットの廃棄率をＲＲ（Receiver Report）パケットに記録し、ＲＲパケットを映像配信サーバへ通知して、映像配信サーバのレート制御に反映させる手段がＲＦＣに規定されている。しかしながら、ＲＴＣＰを用いてレート制御をおこなう手順については、ＲＦＣに規定されていない。 For this reason, a means for the video receiving terminal to record the reception time and the discard rate of the RTP packet in an RR (Receiver Report) packet, notify the RR packet to the video distribution server, and reflect it in the rate control of the video distribution server in RFC. It is prescribed. However, the procedure for performing rate control using RTCP is not defined in RFC.
この問題を解決するために、以下の従来技術がある。この従来技術においては、映像受信端末から送信されるＲＴＣＰのＲＲパケットを映像配信サーバが受信する。さらに、ＲＲパケットの廃棄率からＩＰネットワーク上で発生する輻輳度合いに応じて映像配信サーバの送信レートを制御し、映像品質を向上させている（例えば、特許文献１、２参照）。
In order to solve this problem, there are the following conventional techniques. In this prior art, a video distribution server receives an RTCP RR packet transmitted from a video receiving terminal. Further, the video quality is improved by controlling the transmission rate of the video distribution server according to the congestion rate generated on the IP network from the discard rate of the RR packets (see, for example,
しかしながら、従来技術には次のような課題がある。図１５および図１６は、従来技術におけるＲＴＰパケットの廃棄の様子を示した説明図である。図１５に示すように、ＲＴＰパケットの廃棄は、ＩＰネットワークの輻輳によって失われた分だけでなく、アプリケーション内部の受信バッファがＲＴＰストリームであふれた分も反映される。 However, the prior art has the following problems. FIG. 15 and FIG. 16 are explanatory diagrams showing how RTP packets are discarded in the prior art. As shown in FIG. 15, the discard of the RTP packet reflects not only the amount lost due to the congestion of the IP network but also the amount that the reception buffer inside the application overflows with the RTP stream.
アプリケーション内部でのこの受信バッファあふれは、図１６に示すように、映像受信端末で他のアプリケーション処理に資源が消費され、映像受信アプリケーションに必要な資源が確保できないために発生する。 As shown in FIG. 16, this reception buffer overflow in the application occurs because resources are consumed by other application processes at the video reception terminal, and resources necessary for the video reception application cannot be secured.
また、映像配信サーバやＩＰネットワーク内部の機器の特性により、伝送帯域がバースト的に変動することもある。この影響で、映像受信アプリケーションのバッファが、ＲＴＰパケットであふれることもある。 Further, the transmission band may fluctuate in a burst manner depending on the characteristics of the video distribution server and the equipment inside the IP network. As a result, the buffer of the video receiving application may overflow with RTP packets.
このため、特許文献１、２に示された技術では、実際にはアプリケーション内部の受信バッファあふれでＲＴＰパケットの廃棄が発生しているにもかかわらず、ＩＰネットワークの輻輳と見なされて、ＲＴＰパケットの送信レートが制御されてしまう。このため、結果として、必要以上に映像ストリームの配信レートが低くなり、高品質な映像が得られないという問題が発生する。
For this reason, in the techniques disclosed in
最近、宅内にＩＰネットワーク接続環境を提供するホームゲートウェイ装置の開発が進んでいる。従って、上述した問題の解決が急務である。 Recently, development of a home gateway device that provides an IP network connection environment in a home is progressing. Therefore, there is an urgent need to solve the above problems.
本発明は上述のような課題を解決するためになされたもので、ＩＰネットワークの輻輳状態によらず、映像受信端末のバッファあふれを防ぎ、受信映像の品質向上を可能とするホームゲートウェイ装置およびホームゲートウェイ装置の通信品質制御方法を得ることを目的とする。 The present invention has been made to solve the above-described problems. A home gateway apparatus and a home that can prevent the buffer overflow of the video receiving terminal and improve the quality of the received video regardless of the congestion state of the IP network. An object is to obtain a communication quality control method for a gateway device.
本発明に係るホームゲートウェイ装置は、外部ネットワークに接続された映像配信サーバからホームネットワークに接続された映像受信端末へ映像ストリームを送信する際に、外部ネットワークおよびホームネットワークとの通信を中継するホームゲートウェイ装置であって、映像受信端末から映像配信サーバへ定期的に送信される映像ストリーム受信結果パケットを監視し、映像ストリーム受信結果パケットに含まれる映像受信端末で受信された映像ストリームを特定するための第１の識別子、受信パケット数、および廃棄パケット数を取得し、取得したデータと今回取得したデータから廃棄率を算出するＲＴＣＰ監視機能部と、映像受信端末へ映像ストリームを送信するために映像配信サーバから連続して送信されるＲＴＰパケットを一時的にバッファリングするバッファと、ＲＴＰパケットを監視し、ＲＴＰパケットに対応する映像ストリームを特定するための第２の識別子を取得するとともに、ＲＴＣＰ監視機能部から第１の識別子および廃棄率を取得し、第１の識別子と第２の識別子が一致することにより廃棄率を現在送信中のＲＴＰパケットの廃棄率と特定し、特定した廃棄率が所定閾値以上のときは、バッファから映像受信端末へ送信されるＲＴＰパケットの出力レートを下降させる通知を出力するＲＴＰ識別機能部と、出力レートを下降させる通知および廃棄率を受け取り、廃棄率に応じて、バッファから映像受信端末へ送信されるＲＴＰパケットの出力レートをシェーピングするトラヒック制御機能部とを備えるものである。 A home gateway device according to the present invention relays communication with an external network and a home network when transmitting a video stream from a video distribution server connected to the external network to a video receiving terminal connected to the home network. An apparatus for monitoring a video stream reception result packet periodically transmitted from a video receiving terminal to a video distribution server and identifying a video stream received by the video receiving terminal included in the video stream reception result packet RTCP monitoring function unit that obtains the first identifier, the number of received packets, and the number of discarded packets, calculates a discard rate from the acquired data and the currently acquired data, and video distribution for transmitting a video stream to the video receiving terminal One RTP packet sent continuously from the server The buffer to be buffered and the RTP packet are monitored, the second identifier for specifying the video stream corresponding to the RTP packet is acquired, and the first identifier and the discard rate are acquired from the RTCP monitoring function unit When the first identifier and the second identifier match, the discard rate is identified as the discard rate of the currently transmitted RTP packet, and when the identified discard rate is equal to or greater than a predetermined threshold, transmission is performed from the buffer to the video receiving terminal. RTP identification function unit that outputs a notification for lowering the output rate of the RTP packet to be received, and a notification and a discard rate for lowering the output rate, and according to the discard rate, an RTP packet that is transmitted from the buffer to the video receiving terminal And a traffic control function unit for shaping the output rate.
また、本発明に係るホームゲートウェイ装置の通信品質制御方法は、外部ネットワークに接続された映像配信サーバからホームネットワークに接続された映像受信端末へ映像ストリームを送信する際に、外部ネットワークおよびホームネットワークとの通信を中継するホームゲートウェイ装置の通信品質制御方法であって、映像受信端末から映像配信サーバへ定期的に送信される映像ストリーム受信結果パケットを監視し、映像ストリーム受信結果パケットに含まれる映像受信端末で受信された映像ストリームを特定するための第１の識別子、受信パケット数、および廃棄パケット数を取得し、取得したデータと今回取得したデータから廃棄率を算出するステップと、映像受信端末へ映像ストリームを送信するために映像配信サーバから連続して送信されるＲＴＰパケットを監視し、ＲＴＰパケットに対応する映像ストリームを特定するための第２の識別子を取得するとともに、第１の識別子および廃棄率を取得し、第１の識別子と第２の識別子が一致することにより廃棄率を現在送信中のＲＴＰパケットの廃棄率と特定し、特定した廃棄率が所定閾値以上のときは、ＲＴＰパケットを一時的にバッファリングするバッファから映像受信端末へ送信されるＲＴＰパケットの出力レートを下降させる通知を出力するステップと、出力レートを下降させる通知および廃棄率を受け取り、廃棄率に応じて、バッファから映像受信端末へ送信されるＲＴＰパケットの出力レートをシェーピングするステップとを備えるものである。 The communication quality control method for the home gateway device according to the present invention includes: an external network and a home network when transmitting a video stream from a video distribution server connected to an external network to a video receiving terminal connected to the home network; A communication quality control method of a home gateway device that relays communication of a video stream, monitors a video stream reception result packet periodically transmitted from a video receiving terminal to a video distribution server, and receives a video included in the video stream reception result packet Obtaining a first identifier for identifying a video stream received by the terminal, the number of received packets, and the number of discarded packets, calculating a discard rate from the acquired data and the data acquired this time; Continuous from the video distribution server to send the video stream The RTP packet transmitted is monitored, the second identifier for specifying the video stream corresponding to the RTP packet is acquired, the first identifier and the discard rate are acquired, the first identifier and the second When the identifier matches, the discard rate is identified as the discard rate of the currently transmitted RTP packet. When the identified discard rate is equal to or greater than a predetermined threshold, the RTP packet is temporarily buffered and transmitted to the video receiving terminal. The step of outputting a notification for lowering the output rate of the RTP packet to be received, the notification for lowering the output rate and the discard rate are received, and the output rate of the RTP packet transmitted from the buffer to the video receiving terminal is determined according to the discard rate. And a step of shaping.
本発明によれば、宅内に接続される映像受信端末から送信される受信レポートから、映像受信端末に起因する映像ストリームの廃棄率を検出し、検出した廃棄率に応じて映像ストリームの出力をシェーピングすることによって、ＩＰネットワークの輻輳状態によらず、映像受信端末のバッファあふれを防ぎ、受信映像の品質向上を可能とするホームゲートウェイ装置およびホームゲートウェイ装置の通信品質制御方法を得ることができる。 According to the present invention, the discard rate of the video stream caused by the video receiving terminal is detected from the reception report transmitted from the video receiving terminal connected to the home, and the output of the video stream is shaped according to the detected discard rate. By doing so, it is possible to obtain a home gateway device and a communication quality control method for the home gateway device that can prevent the buffer overflow of the video receiving terminal and improve the quality of the received video regardless of the congestion state of the IP network.
以下、本発明のホームゲートウェイ装置およびホームゲートウェイ装置の通信品質制御方法の好適な実施の形態につき図面を用いて説明する。 Hereinafter, preferred embodiments of a home gateway device and a communication quality control method for the home gateway device of the present invention will be described with reference to the drawings.
実施の形態１．
図１は、本発明の実施の形態１におけるホームゲートウェイ装置を含むネットワーク構成を示した図である。図１において、ホームゲートウェイ装置１は、宅内に設置され、光ファイバや電話線を通じて、外部ネットワーク（ＩＰネットワーク）１１に接続されている。
FIG. 1 is a diagram showing a network configuration including a home gateway device according to
また、ホームゲートウェイ装置１は、宅内のネットワーク（ホームネットワーク）１２を介して、映像受信端末４１と接続されている。映像配信サーバ２１から配信される映像ストリームは、外部ネットワーク１１、ホームゲートウェイ装置１、およびホームネットワーク１２を介して、映像受信端末４１へ配信される。
The
ここで、映像ストリームとは、映像配信サーバ２１から映像受信端末４１への連続的に送信されるＲＴＰパケット３１の流れである。映像受信端末４１は、一定時間内に受信したＲＴＰパケット３１の個数、廃棄されたＲＴＰパケット３１の個数、およびＲＴＰパケット３１の識別子をＲＴＣＰのＲＲパケット３２に記録する。そして、映像受信端末４１は、このＲＲパケット３２を映像配信サーバ２１へ送信し、以降、周期的に送信を繰り返す。
Here, the video stream is a flow of
次に、本発明を実施するためのホームゲートウェイ装置１の基本形態について説明する。図２は、本発明の実施の形態１におけるホームゲートウェイ装置１の基本形態における構成図である。ホームゲートウェイ装置１は、外部ネットワーク１１につながる機器とホームネットワーク１２につながる機器との通信を制御するために、通信制御部２、およびパケット送受信部３、４を備えている。
Next, the basic form of the
パケット送受信部３は、ホームゲートウェイ装置１と外部ネットワーク１１とのパケット送受信を行う。一方、パケット送受信部４は、ホームゲートウェイ装置１とホームネットワーク１２とのパケット送受信を行う。そして、通信制御部２は、ホームゲートウェイ装置１を流れる全パケットの通信制御を行う。
The packet transmission /
ここで、ホームゲートウェイ装置１の通信制御部２からパケット送受信部４へ流れる回線６１において、ＲＴＰパケットの伝送を制御するために、ＲＴＰ識別機能部６２、バッファ６３、およびトラヒック制御機能部６４を設けている。
Here, an RTP
一方、パケット送受信部４から通信制御部２へ流れる回線７１においては、映像受信端末４１から送信されるＲＴＣＰのＲＲパケット３２を監視するために、ＲＴＣＰ監視機能部７２を設けている。
On the other hand, in the
ここで、ＲＴＣＰ監視機能部７２は、映像受信端末４１から送信されるＲＲパケット３２を検出した場合には、ＲＲパケット３２から第一のＳＳＲＣ、受信ＲＴＰパケット数、および廃棄パケット数Ｐを取得する。そして、前回受信したＲＲパケットの受信時刻Ｔ１、受信ＲＴＰパケット数Ｃ１、廃棄ＲＴＰパケット数Ｄ１、今回受信したＲＲパケット３２の受信時刻Ｔ２、受信ＲＴＰパケット数Ｃ２、および廃棄ＲＴＰパケット数Ｄ２を用いて、廃棄率Ｐ１を計算する。
Here, when detecting the
廃棄率Ｐ１は、下式（１）によって計算できる。
Ｐ１＝（Ｄ２−Ｄ１）／（Ｃ２−Ｃ１）／（Ｔ２−Ｔ１） （１）
The discard rate P1 can be calculated by the following equation (1).
P1 = (D2-D1) / (C2-C1) / (T2-T1) (1)
ＲＴＣＰ監視機能部７２は、識別子Ｓと、上式（１）にて計算した廃棄率Ｐ１を、メッセージ８１として、ＲＴＰ識別機能部６２に通知する。ＲＴＰ識別機能部６２は、ＲＴＣＰ監視機能部７２から廃棄率Ｐ１の通知を受けると、回線６１を流れるＲＴＰパケット３１から取得した第二のＳＳＲＣと比較し、同一であれば、テーブル９１に、識別子Ｓ、廃棄率Ｐ１を記録する。
The RTCP
図３は、本発明の実施の形態１におけるテーブル９１の構成例を示した図である。ＲＲパケット３２を受信した映像ストリームのリストと、一部の映像ストリームがシェーピングされている状態を示したものである。なお、映像ストリームの特定には、ＳＳＲＣだけでなく、映像ストリームの発信ＩＰアドレスと宛先ＩＰアドレス、およびＲＲパケットの発信ＩＰアドレスと宛先ＩＰアドレスによって特定してもよい。
FIG. 3 is a diagram showing a configuration example of the table 91 according to
次に、映像受信端末４１の受信バッファ４２でＲＴＰパケット３１があふれた場合の動作について説明する。図４は、本発明の実施の形態１において、映像受信端末４１の受信バッファ４２でＲＴＰパケット３１があふれた状態を示した説明図である。また、図５は、本発明の実施の形態１において、ＲＴＰパケット３１があふれた状態でのホームゲートウェイ装置１の処理動作に関する説明図である。
Next, an operation when the
図５において、映像受信端末４１は、あふれたＲＴＰパケット３１の個数Ｐとストリーム識別子ＳをＲＲパケット３２に設定し、ＲＲパケット３２をホームゲートウェイ装置１へ送信する。ホームゲートウェイ装置１にてＲＲパケット３２が受信されると、ＲＴＣＰ監視機能部７２は、廃棄率Ｐ１を計算し、ＲＴＰ識別機能部６２に通知する。
In FIG. 5, the
ＲＴＰ識別機能部６２は、ＲＴＣＰ監視機能部７２から通知を受けると、出力レートの下降を判断するための一連の処理を実行する。図６は、本発明の実施の形態１におけるＲＴＰ識別機能部６２がトラヒック制御機能部６４に、バッファ６３からの出力レート下降を通知するための一連の処理を示したフローチャートである。
Upon receiving the notification from the RTCP
まず始めに、ＲＴＰ識別機能部６２は、ＲＴＣＰ監視機能部７２から識別子Ｓおよび廃棄率Ｐ１を取得し、テーブル９１に記録されているデータを更新する（ステップＳ６０１）。さらに、ＲＴＰ識別機能部６２は、廃棄率Ｐ１があらかじめ設定された閾値Ｆを超過しているか否かを判断する（ステップＳ６０２）。
First, the RTP
ＲＴＰ識別機能部６２は、ステップＳ６０２で廃棄率Ｐ１が閾値Ｆを超過していないと判断した場合には、一連の処理を終了する。一方、ＲＴＰ識別機能部６２は、ステップＳ６０２で廃棄率Ｐ１が閾値Ｆを超過していると判断した場合には、ステップＳ６０３において、閾値Ｆを超過した廃棄率Ｐ１に対応する映像ストリームをバッファ６３から出力させる際の、映像ストリームの出力レート下降をトラヒック制御機能部６４に対して通知し、一連の処理を終了する。
If the RTP
出力レート下降を通知するための一連の処理としては、図６のフローチャートに示した処理には限定されない。図７は、本発明の実施の形態１におけるＲＴＰ識別機能部６２がトラヒック制御機能部６４に、バッファ６３からの出力レート下降を通知するための一連の処理を示した別のフローチャートである。この図７のフローチャートでは、図６のフローチャートにおけるステップＳ６０１とＳ６０２の間に、ステップＳ７０１、Ｓ７０２の処理をさらに行っている。
The series of processes for notifying the output rate decrease is not limited to the process shown in the flowchart of FIG. FIG. 7 is another flowchart showing a series of processes for the RTP
まず始めに、ＲＴＰ識別機能部６２は、ＲＴＣＰ監視機能部７２から識別子Ｓおよび廃棄率Ｐ１を取得する（ステップＳ６０１）。次に、ＲＴＰ識別機能部６２は、回線６１を流れるＲＴＰパケット３１のシーケンス番号を取得する（ステップＳ７０１）。
First, the RTP
シーケンス番号は、ＲＴＰパケット３１が１個送信されるたびにインクリメントされていく。従って、ＲＴＰ識別機能部６２は、シーケンス番号抜け回数をカウントすることによって、映像配信サーバ２１からホームゲートウェイ装置１までに抜けたＲＴＰパケットの個数、すなわち、映像配信サーバ２１からホームゲートウェイ装置１までのＲＴＰパケットの廃棄率Ｐ２を特定できる。
The sequence number is incremented every time one
次に、ＲＴＰ識別機能部６２は、ステップＳ６０１で取得した廃棄率Ｐ１と、ステップＳ７０１で特定した廃棄率Ｐ２とを比較する（ステップＳ７０２）。廃棄率Ｐ１が廃棄率Ｐ２以下である場合には、ＲＴＰ識別機能部６２は、トラヒック制御機能部６４へバッファ６３からの出力レート下降を通知することなく、一連の処理を終了する。
Next, the RTP
一方、廃棄率Ｐ１が廃棄率Ｐ２よりも大きい場合には、ステップＳ６０２に進む。そして、ＲＴＰ識別機能部６２は、先の図６で説明したステップＳ６０２、Ｓ６０３の処理を実行する。すなわち、廃棄率Ｐ１が、あらかじめ設定された閾値Ｆを超過している場合には、廃棄率Ｐ１に対応する映像ストリームをバッファ６３から出力させる際の、映像ストリームの出力レート下降をトラヒック制御機能部６４に対して通知し、一連の処理を終了する。
On the other hand, if the discard rate P1 is greater than the discard rate P2, the process proceeds to step S602. Then, the RTP
先の図５におけるトラヒック制御機能部６４は、ＲＴＰ識別機能部６２から通知を受けると、バッファ６３から出力されるＲＴＰパケット３１をシェーピングしていく。図８は、本発明の実施の形態１におけるトラヒック制御機能部６４で行われるＲＴＰパケット３１の出力をシェーピングする方法の説明図である。
When receiving the notification from the RTP
具体的には、トラヒック制御機能部６４は、バッファ６３から出力されるＲＴＰパケット３１の送出間隔１００を、送出間隔１０１へ伸ばすことによって、ＲＴＰパケット３１の出力をシェーピングしていく。トラヒック制御機能部６４は、ＲＴＰパケット３１の送出間隔について、各ＲＴＰパケットのタイムスタンプをＲＴＰ識別機能部６２から取得することによって、計測することができる。
Specifically, the traffic
また、映像配信開始前に予約帯域をメッセージとして映像受信端末４１が送信している場合には、このメッセージをＲＴＣＰ監視機能部７２が検出し、ＲＴＰ識別機能部６２がこのメッセージを認識することができる。従って、このような場合には、トラヒック制御機能部６４は、予約帯域を基準にバッファからの出力をシェーピングしていくこともできる。
If the
ここで、バッファ６３からのＲＴＰパケットの出力レートを下げるときには、急激に下げてしまうとバッファ６３があふれてしまう。そこで、トラヒック制御機能部６４は、例えば、図８の右側に示したようなグラフに基づいて、出力レートを制御することができる。
Here, when the output rate of the RTP packet from the
このグラフでは、時間経過とともに、レートの下降量が多くなるように設定されている。例えば、時刻ｔがｔ１を経過後ｔ２に達するまでの間は、下降量ｄ１でレートを下げ、時刻ｔがｔ２を経過後ｔ３に達するまでの間は、下降量ｄ１よりも大きな下降量ｄ２でさらにレートを下げる様子を示している。 In this graph, the amount of rate decrease is set to increase with time. For example, the rate is decreased by the descent amount d1 until the time t reaches t2 after elapse of t1, and the descent amount d2 larger than the descent amount d1 is elapsed until the time t reaches t3 after elapse of t2. It shows how the rate is further lowered.
次に、このように設定されたグラフを用いた出力レートの下降制御について、フローチャートに基づいて、具体的に説明する。図９は、本発明の実施の形態１におけるトラヒック制御機能部６４による出力レートの下降制御を時間経過に沿って示したフローチャートである。まず始めに、トラヒック制御機能部６４は、時刻ｔ１から時刻ｔ２までの間に対して、出力レートＲ１をレート下降量ｄ１分だけ減少させ、ＲＴＰパケット３１の出力間隔を一時的に調整する（ステップＳ９０１）。
Next, the output rate decrease control using the graph set in this way will be specifically described based on a flowchart. FIG. 9 is a flowchart showing the output rate lowering control by the traffic
ここでのレート下降量ｄ１は、時刻ｔ２から時刻ｔ３までの間に対応するレート下降量ｄ２よりも小さい値である。これにより、ＲＴＰパケットの出力レートを急激に下げることによるバッファ６３のあふれを防止できる。そして、トラヒック制御機能部６４は、時刻ｔ２になるまで待った（ステップＳ９０２）後、時刻ｔ２の時点でバッファ６３にたまっているＲＴＰパケット数Ｂを調べる（ステップＳ９０３）。
The rate decrease amount d1 here is a value smaller than the corresponding rate decrease amount d2 between time t2 and time t3. As a result, it is possible to prevent the
さらに、トラヒック制御機能部６４は、ＲＴＰパケット数Ｂが、バッファ６３の最大値に対して余裕があるか否かを判断する（ステップＳ９０４）。この判断に当たっては、例えば、バッファ６３の最大値の半分を閾値として用いることができる。ステップＳ９０４において、ＲＴＰパケット数Ｂがバッファ６３の最大値の半分以上であると判断した場合には、トラヒック制御機能部６４は、一定時間待って（ステップＳ９０２）、再度バッファ６３にたまっているＲＴＰパケット数Ｂを見る（ステップＳ９０３）。
Further, the traffic
一方、もし、ステップＳ９０４において、ＲＴＰパケット数Ｂがバッファ６３の最大値の半分未満であると判断した場合（すなわち、ＲＴＰパケット数Ｂがバッファ６３の最大値に比べて相当少ないと判断した場合）には、トラヒック制御機能部６４は、時刻ｔ２から時刻ｔ３までの間に対して、ＲＴＰパケットの出力レートＲ１をレート下降量ｄ２分だけさらに減少させ、ＲＴＰパケット３１の出力間隔１００を出力間隔１０１まで伸ばし、一時的に調整する（ステップＳ９０５）。
On the other hand, if it is determined in step S904 that the number of RTP packets B is less than half of the maximum value of the buffer 63 (that is, if the number of RTP packets B is determined to be considerably smaller than the maximum value of the buffer 63). The traffic
ここでのレート下降量ｄ２は、先の時刻ｔ１から時刻ｔ２までの間に対応するレート下降量ｄ１よりも大きい値である。これにより、ＲＴＰパケットの出力レートを時刻に伴って徐々に大きく下げることができる。そして、トラヒック制御機能部６４は、バッファ６３にたまっているＲＴＰパケット数Ｂを調べる（ステップＳ９０６）。
Here, the rate decrease amount d2 is a value larger than the corresponding rate decrease amount d1 between the previous time t1 and time t2. As a result, the output rate of the RTP packet can be gradually lowered with time. Then, the traffic
さらに、トラヒック制御機能部６４は、ＲＴＰパケット数Ｂが、バッファ６３の最大値に対して、まだ余裕があるか否かを判断する（ステップＳ９０７）。この判断に当たっては、例えば、バッファ６３の最大値の１０分の９を閾値として用いることができる。ステップＳ９０７において、ＲＴＰパケット数Ｂがバッファ６３の９／１０以上であると判断した場合（すなわち、最大値に達しそうであると判断した場合）には、トラヒック制御機能部６４は、バッファ６３の最大量を動的に増やして（ステップＳ９０８）、バッファ６３がＲＴＰパケットであふれないようにしておく。
Further, the traffic
なお、バッファ６３がＲＴＰパケットであふれないようにするための方法としては、バッファ６３の最大量を動的に増やす手段に限定される必要はなく、レート下降量を見直すことで実現してもよい。
Note that the method for preventing the
一方、ステップＳ９０７において、ＲＴＰパケット数Ｂがバッファ６３の最大値の９／１０未満であると判断した場合（すなわち、ＲＴＰパケット数Ｂがバッファ６３の最大値に達しそうにないと判断した場合）、あるいはステップＳ９０８において、バッファ６３の最大量を動的に増やした後に、トラヒック制御機能部６４は、時刻ｔ３になるまで待った後（ステップＳ９０９）、時刻ｔ３の時点で、テーブル９１から廃棄率Ｐ１を取得する。
On the other hand, when it is determined in step S907 that the number of RTP packets B is less than 9/10 of the maximum value of the buffer 63 (that is, when it is determined that the number of RTP packets B is unlikely to reach the maximum value of the buffer 63). Alternatively, after dynamically increasing the maximum amount of the
さらに、トラヒック制御機能部６４は、廃棄率Ｐ１が所定の閾値Ｆ未満であるか否かを判断する（ステップＳ９１１）。ステップＳ９１１において、廃棄率Ｐ１が所定の閾値Ｆ未満であると判断した場合には、トラヒック制御機能部６４は、シェーピングを停止し、出力レートＲ１の一連の下降処理を終了する。
Further, the traffic
一方、ステップＳ９１１において、廃棄率Ｐ１が所定の閾値Ｆ以上であると判断した場合には、トラヒック制御機能部６４は、ステップＳ９０５以降の処理を繰り返すことにより、引き続き、出力レートが下降するようにＲＴＰパケット３１の出力間隔を伸ばしていく。
On the other hand, when it is determined in step S911 that the discard rate P1 is greater than or equal to the predetermined threshold F, the traffic
なお、一連のレート下降処理は、バッファ６３にたまるＲＴＰパケット３１があふれなければよく、図８に示したレート制御、および図９に示した一連のレート下降処理３１０に限定される必要はない。図１０は、本発明の実施の形態１におけるトラヒック制御機能部６４で行われるＲＴＰパケット３１の出力をシェーピングする別の方法の説明図である。
It should be noted that the series of rate lowering processes need not be limited to the rate control shown in FIG. 8 and the series of rate lowering processes 310 shown in FIG. 9 as long as the
図１０に示すように、時刻ｔ１からｔ２に対応するレート下降量ｄ１と、時刻ｔ２からｔ３に対応するレート下降量ｄ２とを同じ値にして、徐々に一定量毎にレートを下降させる方法を取ることもできる。また、図９の一連の処理において、ステップＳ９０１〜Ｓ９０４の処理を省略し、出力レートの下げ幅をヒステリシスに変動させない代わりに、バッファ６３にためるＲＴＰパケット３１の量を自動的に増やす方法を取ることもできる。
As shown in FIG. 10, there is a method in which the rate decrease amount d1 corresponding to the time t1 to t2 and the rate decrease amount d2 corresponding to the time t2 to t3 are set to the same value, and the rate is gradually decreased by a certain amount. It can also be taken. Further, in the series of processes shown in FIG. 9, the process of steps S901 to S904 is omitted, and instead of changing the output rate decrease width to hysteresis, a method of automatically increasing the amount of
次に、上述した一連のレート下降処理を実施してＲＴＰパケットの廃棄がなくなった後に行われるレート上昇処理について説明する。先の図５におけるトラヒック制御機能部６４は、このレート上昇処理を実施することにより、ＲＴＰパケットの出力間隔を徐々に縮めていくことになる。
Next, a rate increase process performed after the above-described series of rate decrease processes is performed and no RTP packet is discarded will be described. The traffic
図１１は、本発明の実施の形態１におけるトラヒック制御機能部６４で行われるＲＴＰパケット３１の出力レートを上昇させる方法の説明図である。トラヒック制御機能部６４は、図１０に示したようなグラフに基づいて、例えば、時刻ｔ４から時刻ｔ５の間に、レート上昇量ｉ１分だけ出力レートを上昇させることができる。
FIG. 11 is an explanatory diagram of a method for increasing the output rate of the
そこで、このように設定されたグラフを用いた出力レートの上昇制御について、フローチャートに基づいて、具体的に説明する。図１２は、本発明の実施の形態１におけるトラヒック制御機能部６４による出力レートの上昇制御を時間経過に沿って示したフローチャートである。まず始めに、トラヒック制御機能部６４は、時刻ｔ４から時刻ｔ５までの間に対して、出力レートＲ１をレート上昇量ｉ１分だけ増加させ、ＲＴＰパケット３１の出力間隔を一時的に調整する（ステップＳ１２０１）。
Therefore, the output rate increase control using the graph set in this way will be specifically described based on a flowchart. FIG. 12 is a flowchart showing the output rate increase control by the traffic
そして、トラヒック制御機能部６４は、一定時間待った（ステップＳ１２０２）後に、テーブル９１から廃棄率Ｐ１を取得する（ステップＳ１２０３）。さらに、トラヒック制御機能部６４は、取得した廃棄率Ｐ１が所定の閾値未満であるか否かを判断する（ステップＳ１２０４）。ステップＳ１２０４において、廃棄率Ｐ１が所定の閾値Ｆ以上であると判断した場合には、トラヒック制御機能部６４は、レート上昇を停止し、一連のレート上昇処理を終了する。
The traffic
一方、ステップＳ１２０４において、廃棄率Ｐ１が所定の閾値Ｆ未満であると判断した場合には、トラヒック制御機能部６４は、先のステップＳ１２０１でレート上昇量ｉ１分だけ増加された現在の出力レートＲ１が、元のレートと等しいか否かを判断する（ステップＳ１２０５）。
On the other hand, when it is determined in step S1204 that the discard rate P1 is less than the predetermined threshold value F, the traffic
そして、ステップＳ１２０５において、現在の出力レートＲ１が元のレートと等しい場合には、トラヒック制御機能部６４は、レート上昇を停止し、一連のレート上昇処理を終了する。一方、ステップＳ１２０５において、現在の出力レートＲ１が元のレートと等しくない場合（すなわち、現在の出力レートが元の出力レートまで戻っていない場合）には、トラヒック制御機能部６４は、ステップＳ１２０１以降の処理を繰り返し、元のレートに戻るまで段階的にＲＴＰパケット出力間隔を縮めて、レートを徐々に上昇させていく。
In step S1205, when the current output rate R1 is equal to the original rate, the traffic
なお、ＲＴＰパケットの出力レート下降開始から上昇終了までの間（より具体的には、図８の時刻ｔ１から、図１１の時刻ｔ６までの間）に、次に示す処理を行ってもよい。時刻ｔ１において、ＲＴＰ識別機能部６２がレート下降開始をトラヒック制御機能部６４にメッセージ８２で通知したとき、ＲＴＣＰ監視機能部７２にＲＴＰパケット３１のレート制御中の通知をメッセージ８３で行う（図５参照）。
It should be noted that the following processing may be performed from the start of lowering the output rate of the RTP packet to the end of rising (more specifically, from time t1 in FIG. 8 to time t6 in FIG. 11). At time t1, when the RTP
ＲＴＣＰ監視機能部７２は、メッセージ８３による通知を受けると、映像受信端末４１から受信したＲＲパケット３２を終端するか、または、ＲＲパケット３２の廃棄パケット数をゼロに書き換え、通信制御部２に転送する。
Upon receiving the notification by the
そして、時刻ｔ６において、レート上昇が終了したとき、トラヒック制御機能部６４は、メッセージ８４にて終了をＲＴＰ識別機能部６２に通知し、ＲＴＰ識別機能部６２は、メッセージ８３を用いて、レート上昇終了をＲＴＣＰ監視機能部７２に通知する（図５参照）。ＲＴＣＰ監視機能部７２は、メッセージ８３によるレート上昇終了の通知を受けると、ＲＲパケットの処理を停止する。以上の処理によって、映像配信サーバ２１によるレート制御の競合を防ぎ、映像受信端末４１での配信レートを上げることが可能となる。
When the rate increase ends at time t6, the traffic
以上のように、実施の形態１によれば、宅内に接続される映像受信端末から送信される受信レポートから、映像受信端末に起因する映像ストリームの廃棄を検出し、映像ストリームの出力をシェーピングすることができる。これにより、ＩＰネットワークの輻輳状態によらず、映像受信端末のバッファあふれを防ぎ、受信映像の品質向上を可能とするホームゲートウェイ装置およびホームゲートウェイ装置の通信品質制御方法を得ることができる。 As described above, according to the first embodiment, the discard of the video stream caused by the video receiving terminal is detected from the reception report transmitted from the video receiving terminal connected to the home, and the output of the video stream is shaped. be able to. Accordingly, it is possible to obtain a home gateway device and a communication quality control method for the home gateway device that can prevent the buffer overflow of the video receiving terminal and improve the quality of the received video regardless of the congestion state of the IP network.
実施の形態２．
先の実施の形態１では、シェーピングをするとき、ＲＴＰパケット３１の出力レートをホームゲートウェイ装置１が自律的に制御する場合について説明した。これに対して、本実施の形態２では、外部ネットワーク１１の中継機器に対してシェーピングを指示する場合について説明する。図１３は、本発明の実施の形態２におけるホームゲートウェイ装置１を含むネットワーク構成を示した図である。
In the first embodiment, the case where the
本実施の形態２において、次の２つの手順は、基本的には、先の実施の形態１の手順と同じである。
手順１）ホームゲートウェイ装置１が映像受信端末４１からＲＲパケット３２を受信し、ＲＲパケット３２から計算されるＲＴＰパケット３１の廃棄率が閾値Ｆを上回った場合に、ＲＴＰパケット３１のシェーピングを行う手順
手順２）出力レート下降後、廃棄率が閾値Ｆを下回った場合に、ＲＴＰパケット３１のシェーピングをゆるめる手順
In the second embodiment, the following two procedures are basically the same as those in the first embodiment.
Procedure 1) The procedure of shaping the
ただし、本実施の形態２では、シェーピングをするときの方法が先の実施の形態１とは異なっている。先の実施の形態１では、上述したように、ＲＴＰパケット３１の出力レートをホームゲートウェイ装置１が自律的に制御していた。
However, in the second embodiment, the method for shaping is different from the first embodiment. In the first embodiment, as described above, the
これに対して、本実施の形態２では、ＲＴＰパケットのシェーピングを行うために、ホームゲートウェイ装置１は、図１３に示すように、外部ネットワーク１１にあるＳＩＰサーバ５１に対して、中継機器１５を介してＳＩＰメッセージを用いて出力レートを通知することで、シェーピングを指示している。
On the other hand, in the second embodiment, in order to perform shaping of the RTP packet, the
図１３では、ホームゲートウェイ装置１の内部構成を記載していないが、先の図２あるいは図５と同じ構成を有している。そして、ホームゲートウェイ装置１内の通信制御部およびパケット送受信部３が、外部制御部として機能し、外部ネットワーク１１上の各機器と通信を行うこととなる。
Although the internal configuration of the
本実施の形態２におけるホームゲートウェイ装置１は、映像受信端末４１でバッファあふれが発生した場合に、ＳＩＰ ＵＰＤＡＴＥメッセージ３３に独自の属性（シェーピングレート）を設定する。そして、外部ネットワーク１１内のＳＩＰサーバ５１に、このＳＩＰ ＵＰＤＡＴＥメッセージ３３を通知する。
The
ＳＩＰサーバ５１は、ホームゲートウェイ装置１からＳＩＰ ＵＰＤＡＴＥメッセージ３３を受けると、ＳＩＰメッセージ３４を用いて、中継機器１４、１５に対してＲＴＰパケットの出力レート制御をおこなうように通知する。中継機器１４、１５は、ＳＩＰメッセージ３４による通知を受けると、出力されるＲＴＰパケット３１のレートのシェーピングを行う。
When the
同様に、映像受信端末４１でバッファあふれがなくなった場合には、ホームゲートウェイ装置１は、出力レートを元に戻すためのシェーピングレートをＳＩＰ ＵＰＤＡＴＥメッセージ３３に設定の上、ＳＩＰサーバ５１へ通知する。そして、通知を受けたＳＩＰサーバ５１は、中継機器１４、１５にＳＩＰメッセージ３４を通知する。この結果、中継機器１４、１５にてシェーピングが行われる。
Similarly, when there is no buffer overflow in the
以上のように、実施の形態２によれば、ホームゲートウェイ装置から外部ネットワーク内のＳＩＰサーバに対して、出力レート制御を行うためのメッセージを通知する構成を備えている。このような構成をとることにより、ＲＴＰパケットの出力レートをホームゲートウェイ装置が自律的に制御するのではなく、外部ネットワーク内の中継機器でＲＴＰパケットのレートのシェーピングを行うことができる。 As described above, according to the second embodiment, the home gateway device is configured to notify the SIP server in the external network of a message for performing output rate control. By adopting such a configuration, the RTP packet output rate can be shaped by a relay device in the external network, rather than the home gateway device autonomously controlling the output rate of the RTP packet.
実施の形態３．
本実施の形態３では、先の実施の形態２と同様に、外部ネットワーク１１の中継機器に対してシェーピングを指示する際に、帯域予約機能を適用する場合について説明する。図１４は、本発明の実施の形態３におけるホームゲートウェイ装置１を含むネットワーク構成を示した図である。
In the third embodiment, as in the second embodiment, a case where the bandwidth reservation function is applied when shaping is instructed to the relay device of the
この図１４の構成においては、ホームゲートウェイ装置１、映像配信サーバ２１、および外部ネットワーク１１内の中継機器１６、１７が帯域予約機能とシェーピングをサポートする。すなわち、図１４は、各機器で帯域予約機能をサポートしているネットワーク環境を示したものである。
In the configuration of FIG. 14, the
帯域予約機能を備えた帯域予約対応中継機器１６、１７は、帯域予約を維持するためのシグナリングを利用して、ＲＴＰパケットのシェーピングを制御するものである。なお、シェーピングの判断手法は、先の実施の形態１と同様である。
The bandwidth reservation supporting
次に、図１４のネットワーク構成における動作について説明する。まず、映像配信サーバ２１は、帯域予約を維持するための確認メッセージ５２をホームゲートウェイ装置１に送信する。ホームゲートウェイ装置１に送信されるまでに、外部ネットワーク１１内の中継機器１６、１７は、確認メッセージ５２を受信し、帯域予約に備えておく。
Next, the operation in the network configuration of FIG. 14 will be described. First, the
そして、ホームゲートウェイ装置１は、確認メッセージ５２を受け取ると、確保したいリソースの情報（帯域、クラスなど）を決定する。さらに、ホームゲートウェイ装置１は、決定したリソース情報を、帯域予約を維持する応答メッセージ５３に追加し、応答メッセージ５３を上流の中継機器１７へ送信する。
When the
中継機器１７は、応答メッセージ５３を受信すると、応答メッセージ５３に設定された情報に従って帯域を予約する。さらに、中継機器１７は、応答メッセージ５３をさらに上流の中継機器１６へ伝達する。このような流れで、応答メッセージ５３は、最終的に映像配信サーバ２１まで到達し、帯域予約が完了する。帯域予約をサポートする外部ネットワーク１１では、以上の動作を定期的に繰り返している。
When receiving the
一方、映像受信端末４１でバッファあふれが発生したことをホームゲートウェイ装置１が検出した場合には、ＲＴＰパケットの出力をシェーピングする際に次の動作を行うこととなる。映像受信端末４１でのバッファあふれを検出したホームゲートウェイ装置１は、応答メッセージ５３に中継機器１６、１７でシェーピングを実施する新たな属性と、シェーピングレートを追加する。そして、ホームゲートウェイ装置１は、必要な情報が追加された応答メッセージ５３を、外部ネットワーク１１へ送信する。
On the other hand, when the
外部ネットワーク１１にある中継機器１７は、この応答メッセージ５３に示された情報を見て、シェーピングを実施する属性が有為に設定されていれば、シェーピングに必要なリソースを確保する。さらに、中継機器１７は、応答メッセージ５３に記されたシェーピングレートに従って、ＲＴＰパケットの出力をシェーピングしていき、応答メッセージ５３を、さらに上流の中継機器１６や映像配信サーバ２１へ伝達していく。
The relay device 17 in the
この動作を繰り返しながら映像配信サーバ２１まで応答メッセージ５３が伝達されていくことで帯域制御が完了し、映像受信端末４１でのバッファあふれを抑えることが可能となる。
By repeating this operation and transmitting the
また、上述のような一連の処理を行った結果、バッファあふれが抑えられたのをホームゲートウェイ装置１が確認した場合には、次のようにして、シェーピングレートを上昇させる。まず、ホームゲートウェイ装置１は、バッファあふれが抑えられたことを確認すると、シェーピングレートを上昇させるようにレートを計算する。そして、ホームゲートウェイ装置１は、応答メッセージ５３のシェーピング属性を有為に設定し、計算後のシェーピングレートを応答メッセージ５３に設定し、上流の中継機器１７へ伝達する。
When the
そして、上流の中継機器１７は、応答メッセージ５３を見て、シェーピングに必要なリソースを確保し、ＲＴＰパケットのシェーピングレートを徐々に上げる。また、中継機器１７は、さらに上流の中継機器１６へ応答メッセージ５３を伝達し、最終的に映像配信サーバ２１まで応答メッセージ５３が伝達される。この応答メッセージ５３が映像配信サーバ２１に伝達された時点で、帯域制御が完了し、映像品質の向上が可能となる。
Then, the upstream relay device 17 sees the
以上のように、実施の形態３によれば、各機器で帯域予約機能をサポートできるネットワーク環境を備えている。このような構成をとることにより、帯域予約を行いながら、映像受信端末での受信バッファあふれを防ぎ、映像受信端末に対して高品質な映像を提供することが可能となる。 As described above, according to the third embodiment, each device has a network environment that can support the bandwidth reservation function. By adopting such a configuration, it is possible to prevent the reception buffer from overflowing at the video receiving terminal while providing bandwidth reservation and to provide high quality video to the video receiving terminal.
１ ホームゲートウェイ装置、２ 通信制御部、３、４ パケット送受信部、１１ 外部ネットワーク、１２ ホームネットワーク、１４、１５ 中継機器、１６、１７ 帯域予約対応中継機器、２１ 映像配信サーバ、４１ 映像受信端末、４２ 受信バッファ、５１ ＳＩＰサーバ、６１ 回線、６２ ＲＴＰ識別機能部、６３ バッファ、６４ トラヒック制御機能部、７１ 回線、７２ ＲＴＣＰ監視機能部。
DESCRIPTION OF
Claims (10)
前記映像受信端末から前記映像配信サーバへ定期的に送信される映像ストリーム受信結果パケットを監視し、前記映像ストリーム受信結果パケットに含まれる前記映像受信端末で受信された映像ストリームを特定するための第１の識別子、受信パケット数、および廃棄パケット数を取得し、前回取得したデータと今回取得したデータから廃棄率を算出するＲＴＣＰ監視機能部と、
前記映像受信端末へ映像ストリームを送信するために前記映像配信サーバから連続して送信されるＲＴＰパケットを一時的にバッファリングするバッファと、
前記ＲＴＰパケットを監視し、前記ＲＴＰパケットに対応する映像ストリームを特定するための第２の識別子を取得するとともに、前記ＲＴＣＰ監視機能部から前記第１の識別子および前記廃棄率を取得し、前記第１の識別子と前記第２の識別子が一致することにより前記廃棄率を現在送信中のＲＴＰパケットの廃棄率と特定し、特定した前記廃棄率が所定閾値以上のときは、前記バッファから前記映像受信端末へ送信されるＲＴＰパケットの出力レートを下降させる通知を出力するＲＴＰ識別機能部と、
前記出力レートを下降させる通知および前記廃棄率を受け取り、前記廃棄率に応じて、前記バッファから前記映像受信端末へ送信されるＲＴＰパケットの出力レートをシェーピングするトラヒック制御機能部と
を備えることを特徴とするホームゲートウェイ装置。 When transmitting a video stream from a video distribution server connected to an external network to a video receiving terminal connected to a home network, the home gateway device relays communication with the external network and the home network,
A video stream reception result packet periodically transmitted from the video reception terminal to the video distribution server is monitored, and a video stream received by the video reception terminal included in the video stream reception result packet is specified. An RTCP monitoring function unit that obtains an identifier of 1, the number of received packets, and the number of discarded packets, and calculates a discard rate from the previously acquired data and the currently acquired data
A buffer for temporarily buffering RTP packets continuously transmitted from the video distribution server in order to transmit a video stream to the video receiving terminal;
The RTP packet is monitored, a second identifier for specifying a video stream corresponding to the RTP packet is acquired, the first identifier and the discard rate are acquired from the RTCP monitoring function unit, and the first When the identifier of 1 and the second identifier match, the discard rate is identified as the discard rate of the currently transmitted RTP packet. When the identified discard rate is equal to or greater than a predetermined threshold, the video reception from the buffer An RTP identification function unit for outputting a notification for lowering the output rate of the RTP packet transmitted to the terminal;
A traffic control function unit which receives the notification for decreasing the output rate and the discard rate, and shapes an output rate of an RTP packet transmitted from the buffer to the video receiving terminal according to the discard rate. A home gateway device.
前記ＲＴＰ識別機能部は、前記出力レートを下降させる通知を出力した後に、ＲＴＰパケットの廃棄率と特定した値が前記所定閾値未満となった場合には、出力レートを上昇させる通知を出力し、
前記トラヒック制御機能部は、前記出力レートを上昇させる通知前記廃棄率を受け取り、前記廃棄率に応じて、前記バッファから前記映像受信端末へ送信されるＲＴＰパケットの出力レートを上昇させる
ことを特徴とするホームゲートウェイ装置。 The home gateway device according to claim 1,
The RTP identification function unit outputs a notification for increasing the output rate when the RTP packet discard rate and the specified value are less than the predetermined threshold after outputting the notification for decreasing the output rate,
The traffic control function unit receives the notification of the discard rate for increasing the output rate, and increases the output rate of the RTP packet transmitted from the buffer to the video receiving terminal according to the discard rate. Home gateway device.
前記トラヒック制御機能部は、前記バッファにたまっているＲＴＰパケット数を確認し、前記ＲＴＰパケット数が前記バッファの最大量を超過しないように、前記バッファにたまっているＲＴＰパケット数および前記廃棄率に応じて前記出力レートをシェーピングすることを特徴とするホームゲートウェイ装置。 In the home gateway apparatus according to claim 1 or 2,
The traffic control function unit confirms the number of RTP packets accumulated in the buffer, and sets the number of RTP packets accumulated in the buffer and the discard rate so that the number of RTP packets does not exceed the maximum amount of the buffer. A home gateway device characterized by shaping the output rate accordingly.
前記ＲＴＣＰ監視機能部は、前記ＲＴＰ識別機能部から前記出力レートの下降処理中あるいは上昇処理中である通知を受け取り、前記通知を受け取った場合には、算出した廃棄率をゼロに書き換えて外部ネットワークへ転送する、または前記映像ストリーム受信結果パケットを終端することを特徴とするホームゲートウェイ装置。 In the home gateway apparatus according to any one of claims 1 to 3,
The RTCP monitoring function unit receives a notification indicating that the output rate is being decreased or increased from the RTP identification function unit, and when the notification is received, rewrites the calculated discard rate to zero to create an external network A home gateway apparatus characterized in that the video stream reception result packet is terminated or transferred to the home gateway apparatus.
前記ＲＴＰ識別機能部は、順次流れているＲＴＰパケットのシーケンス番号を監視し、シーケンス番号抜け回数をカウントすることにより、前記映像配信サーバから送られてくるＲＴＰパケットの廃棄率を第２の廃棄率として特定し、前記ＲＴＣＰ監視機能部で算出された廃棄率よりも前記第２の廃棄率が大きい場合には、前記出力レートのシェーピングを見合わせることを特徴とするホームゲートウェイ装置。 In the home gateway apparatus according to any one of claims 1 to 4,
The RTP identification function unit monitors a sequence number of sequentially flowing RTP packets, and counts the number of missing sequence numbers to obtain a discard rate of RTP packets sent from the video distribution server as a second discard rate. A home gateway device characterized in that when the second discard rate is larger than the discard rate calculated by the RTCP monitoring function unit, the output rate shaping is postponed.
前記ＲＴＰ識別機能部により特定された前記廃棄率が前記所定閾値以上であり、かつ前記外部ネットワーク内に前記映像配信サーバと前記映像受信端末を結ぶセッションを制御する交換機がある場合には、前記トラヒック制御機能部で設定したシェーピングレートで前記ＲＴＰパケットの出力レートを下げるように、前記交換機に対して前記セッションの更新手順を通知する外部制御部をさらに備えることを特徴とするホームゲートウェイ装置。 In the home gateway apparatus according to any one of claims 1 to 5,
When the discard rate specified by the RTP identification function unit is equal to or greater than the predetermined threshold and there is an exchange in the external network that controls a session connecting the video distribution server and the video receiving terminal, the traffic The home gateway apparatus further comprising an external control unit for notifying the exchange of the session update procedure so as to lower the output rate of the RTP packet at a shaping rate set by the control function unit.
前記外部制御部は、前記出力レートを下げるように通知した後に、前記ＲＴＰ識別機能部により特定された前記廃棄率が前記所定閾値未満に戻った場合には、出力レートを元に戻すように、前記交換機に対して前記セッションの更新手順を通知することを特徴とするホームゲートウェイ装置。 The home gateway device according to claim 6, wherein
The external control unit, after notifying that the output rate is to be lowered, when the discard rate specified by the RTP identification function unit returns to less than the predetermined threshold, so as to restore the output rate, A home gateway apparatus that notifies the exchange of the session update procedure.
前記ＲＴＰ識別機能部により特定された前記廃棄率が前記所定閾値以上であり、かつ前記外部ネットワーク上に帯域予約可能な中継機器があり、前記外部ネットワークに接続された前記映像配信サーバとの間で定期的に帯域予約を維持するためのメッセージを交換している場合には、帯域予約維持のための応答メッセージに、出力レートを下げるようにシェーピングレートを追加して送信することで、上流にある中継機器が前記メッセージを受け取ったとき、前記シェーピングレートにて再予約しながら、上流の中継機器へ前記応答メッセージを伝達していくことを可能にさせる外部制御部をさらに備えることを特徴とするホームゲートウェイ装置。 In the home gateway apparatus according to any one of claims 1 to 5,
Between the video distribution server connected to the external network, the discard rate specified by the RTP identification function unit is greater than or equal to the predetermined threshold, and there is a relay device capable of reserving bandwidth on the external network. When a message for maintaining the bandwidth reservation is exchanged periodically, the response message for maintaining the bandwidth reservation is sent by adding a shaping rate so as to lower the output rate. When the relay device receives the message, the home further includes an external control unit that enables the response message to be transmitted to an upstream relay device while re-reserving at the shaping rate. Gateway device.
前記外部制御部は、前記出力レートを下げる前記応答メッセージを送信した後に、前記ＲＴＰ識別機能部により特定された前記廃棄率が前記所定閾値未満に戻った場合には、帯域予約維持のための応答メッセージに、出力レートを元に戻すようにシェーピングレートを追加して送信することを特徴とするホームゲートウェイ装置。 The home gateway device according to claim 8, wherein
The external control unit transmits a response message for lowering the output rate, and when the discard rate specified by the RTP identification function unit returns below the predetermined threshold, a response for maintaining a bandwidth reservation A home gateway device, wherein a shaping rate is added to a message so as to return the output rate to its original value and transmitted.
前記映像受信端末から前記映像配信サーバへ定期的に送信される映像ストリーム受信結果パケットを監視し、前記映像ストリーム受信結果パケットに含まれる前記映像受信端末で受信された映像ストリームを特定するための第１の識別子、受信パケット数、および廃棄パケット数を取得し、前回取得したデータと今回取得したデータから廃棄率を算出するステップと、
前記映像受信端末へ映像ストリームを送信するために前記映像配信サーバから連続して送信されるＲＴＰパケットを監視し、前記ＲＴＰパケットに対応する映像ストリームを特定するための第２の識別子を取得するとともに、前記第１の識別子および前記廃棄率を取得し、前記第１の識別子と前記第２の識別子が一致することにより前記廃棄率を現在送信中のＲＴＰパケットの廃棄率と特定し、特定した前記廃棄率が所定閾値以上のときは、前記ＲＴＰパケットを一時的にバッファリングするバッファから前記映像受信端末へ送信されるＲＴＰパケットの出力レートを下降させる通知を出力するステップと、
前記出力レートを下降させる通知および前記廃棄率を受け取り、前記廃棄率に応じて、前記バッファから前記映像受信端末へ送信されるＲＴＰパケットの出力レートをシェーピングするステップと
を備えることを特徴とするホームゲートウェイ装置の通信品質制御方法。 A communication quality control method for a home gateway device that relays communication between the external network and the home network when transmitting a video stream from a video distribution server connected to the external network to a video receiving terminal connected to the home network. There,
A video stream reception result packet periodically transmitted from the video reception terminal to the video distribution server is monitored, and a video stream received by the video reception terminal included in the video stream reception result packet is specified. Obtaining an identifier of 1, the number of received packets, and the number of discarded packets, and calculating a discard rate from the previously acquired data and the data acquired this time;
Monitoring RTP packets continuously transmitted from the video distribution server in order to transmit a video stream to the video receiving terminal, and obtaining a second identifier for specifying a video stream corresponding to the RTP packet; The first identifier and the discard rate are acquired, and the discard rate is identified as the discard rate of the currently transmitted RTP packet by matching the first identifier and the second identifier. When the discard rate is equal to or higher than a predetermined threshold, outputting a notification for decreasing the output rate of the RTP packet transmitted from the buffer that temporarily buffers the RTP packet to the video receiving terminal;
Receiving the notification for lowering the output rate and the discard rate, and shaping the output rate of the RTP packet transmitted from the buffer to the video receiving terminal according to the discard rate. Communication quality control method for gateway device.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2008089759A JP4994283B2 (en) | 2008-03-31 | 2008-03-31 | Home gateway device and communication quality control method for home gateway device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2008089759A JP4994283B2 (en) | 2008-03-31 | 2008-03-31 | Home gateway device and communication quality control method for home gateway device |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2009246630A true JP2009246630A (en) | 2009-10-22 |
| JP4994283B2 JP4994283B2 (en) | 2012-08-08 |
Family
ID=41308072
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2008089759A Expired - Fee Related JP4994283B2 (en) | 2008-03-31 | 2008-03-31 | Home gateway device and communication quality control method for home gateway device |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP4994283B2 (en) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2011223177A (en) * | 2010-04-07 | 2011-11-04 | Nec Corp | Communication network, communication device, and band control method therefor |
| WO2011161870A1 (en) * | 2010-06-23 | 2011-12-29 | 三菱電機株式会社 | Quality-degradation notification system |
| CN102970216A (en) * | 2012-11-29 | 2013-03-13 | 上海市共进通信技术有限公司 | Household gateway equipment for realizing household monitoring function and household monitoring control method |
| JP2014534489A (en) * | 2011-09-26 | 2014-12-18 | トムソン ライセンシングＴｈｏｍｓｏｎ Ｌｉｃｅｎｓｉｎｇ | Method for controlling bandwidth and corresponding equipment |
| US10142882B2 (en) | 2011-12-29 | 2018-11-27 | Thomson Licensing | Network gateway and a method for transmitting packets of a data stream |
| WO2022254591A1 (en) * | 2021-06-01 | 2022-12-08 | 日本電信電話株式会社 | Bandwidth control device, bandwidth control method, and bandwidth control program |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101650756B1 (en) | 2014-08-05 | 2016-08-24 | 삼성에스디에스 주식회사 | QoS-Guaranteed Video Stream Method and System, Transmitting Server |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003174489A (en) * | 2001-12-05 | 2003-06-20 | Ntt Docomo Inc | Streaming distribution device and streaming distribution method |
| JP2004112113A (en) * | 2002-09-13 | 2004-04-08 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Method and apparatus for adaptively controlling real-time communication, method of measuring for continuous erasure of receiving report packet, apparatus for dynamically deciding sending interval of receiving report packet, data receiver and data delivering apparatus |
| JP2006148789A (en) * | 2004-11-24 | 2006-06-08 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Streaming receiving device, and distribution server device |
-
2008
- 2008-03-31 JP JP2008089759A patent/JP4994283B2/en not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003174489A (en) * | 2001-12-05 | 2003-06-20 | Ntt Docomo Inc | Streaming distribution device and streaming distribution method |
| JP2004112113A (en) * | 2002-09-13 | 2004-04-08 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Method and apparatus for adaptively controlling real-time communication, method of measuring for continuous erasure of receiving report packet, apparatus for dynamically deciding sending interval of receiving report packet, data receiver and data delivering apparatus |
| JP2006148789A (en) * | 2004-11-24 | 2006-06-08 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Streaming receiving device, and distribution server device |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2011223177A (en) * | 2010-04-07 | 2011-11-04 | Nec Corp | Communication network, communication device, and band control method therefor |
| WO2011161870A1 (en) * | 2010-06-23 | 2011-12-29 | 三菱電機株式会社 | Quality-degradation notification system |
| JP2014534489A (en) * | 2011-09-26 | 2014-12-18 | トムソン ライセンシングＴｈｏｍｓｏｎ Ｌｉｃｅｎｓｉｎｇ | Method for controlling bandwidth and corresponding equipment |
| US10333858B2 (en) | 2011-09-26 | 2019-06-25 | Interdigital Madison Patent Holdings | Method for controlling bandwidth and corresponding device |
| US10142882B2 (en) | 2011-12-29 | 2018-11-27 | Thomson Licensing | Network gateway and a method for transmitting packets of a data stream |
| CN102970216A (en) * | 2012-11-29 | 2013-03-13 | 上海市共进通信技术有限公司 | Household gateway equipment for realizing household monitoring function and household monitoring control method |
| WO2022254591A1 (en) * | 2021-06-01 | 2022-12-08 | 日本電信電話株式会社 | Bandwidth control device, bandwidth control method, and bandwidth control program |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP4994283B2 (en) | 2012-08-08 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN106937073B (en) | Video calling code rate adjustment method, device and mobile terminal based on VoLTE | |
| CN108141443B (en) | User equipment, media stream transmission network auxiliary node and media stream transmission method | |
| JP4994283B2 (en) | Home gateway device and communication quality control method for home gateway device | |
| CN107979449B (en) | Data transmission method and device | |
| JP4101993B2 (en) | Wired and wireless mixed network data distribution apparatus and wired and wireless mixed network data distribution method | |
| US11930391B2 (en) | Wireless communications apparatus and methods | |
| US9667801B2 (en) | Codec selection based on offer | |
| US9838209B2 (en) | Method for subscribing to streams from multicast clients | |
| CN104735470A (en) | Streaming media data transmission method and device | |
| US20160165059A1 (en) | Mobile device audio tuning | |
| US20100020682A1 (en) | Communication device, communication method, and recording medium | |
| US9729287B2 (en) | Codec with variable packet size | |
| US10469630B2 (en) | Embedded RTCP packets | |
| JP2008131262A (en) | Call server, call terminal, call system, and transfer processing method and program | |
| KR20040020639A (en) | Dynamic control method of realtime multimedia data generation rate, and apparatus thereof. | |
| CN107770473B (en) | Audio and video data transmission control method and device | |
| JP5078668B2 (en) | Call control system and call control method | |
| KR101435013B1 (en) | Packet aggregation mechanism for VoIP service in multi-hop network and terminal thereby | |
| JP2006352420A (en) | Terminal sending and receiving quality packet including communication quality information, quality report server, and program | |
| WO2014087764A1 (en) | Terminal and communication system | |
| KR101384125B1 (en) | Apparatus and method for generating quality of service parameter about mac layer in communication system | |
| WO2014087765A1 (en) | Terminal and communication system | |
| KR101107325B1 (en) | Method and System for Measuring Quality by Network Interval for Real-time Multimedia Service | |
| JP2010114598A (en) | Packet processor, program, and method | |
| CN114584520A (en) | Method and apparatus for multiplexing data |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20101220 |
|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20120210 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20120221 |
|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20120410 |
|
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20120508 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20150518 Year of fee payment: 3 |
|
| R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |