JP2010114844A - データ受信装置、及び、データ受信方法 - Google Patents

Abstract

【課題】再送信時のトラフィックを低減できるように、再送信するシンボルデータを特定するデータ受信装置を提供すること。
【解決手段】受信部２１によって受信された伝送データに含まれるソースシンボル及びパリティシンボルのうち伝送データの復号に用いる有効シンボルデータを特定する有効シンボル特定部２２と、受信部２１によって受信された伝送データに含まれていないソースシンボルのうち復号に必要であり再送信の対象となる再送信ソースシンボルの個数を示すシンボル数を特定する再送信ソースシンボル数算出部２３と、有効シンボル特定部２２によって特定された有効シンボルデータと、記録装置５等に予め格納されている検査行列３０の行列データとを用いて、再送信ソースシンボル数算出部２３によって特定されたシンボル数分の再送信ソースシンボルを特定する再送信ソースシンボル特定部２４とを備える。
【選択図】図３

Description

本発明は、データ受信装置とデータ受信方法とに関する。

近年、大容量のデータを多数の受信者に効率良く配信する放送型コンテンツ配信技術が注目されている。放送型コンテンツ配信においては、伝送中におけるデータ消失に対する耐性を高めるために、ＦＥＣ（ForwardError Correction）が利用される。放送型コンテンツ配信に用いられるＦＥＣの符号化方式としては、ＬＤＰＣ符号化（Low-Density Parity-Check）やＲａｐｔｏｒ符号化等のレートレス符号化方式が用いられる。レートレス符号化方式の場合、コンテンツデータが複数のソースシンボルデータに分割されると共に、ソースシンボルデータから排他的論理和（ＸＯＲ）演算によってパリティシンボルデータが生成される。このソースシンボルデータとパリティシンボルデータとを合わせて符号化シンボルデータという。コンテンツデータを提供するコンテンツ提供サーバは、この符号化シンボルデータを伝送するが、コンテンツデータを受信する受信装置は、コンテンツ提供サーバから伝送された符号化シンボルデータの一部が伝送中にデータ消失する場合があるので、この符号化シンボルデータの全部又は一部を含む伝送データを受けることとなる。伝送データの復号に必要なシンボルデータ（ソースシンボルデータやパリティシンボルデータであり、以下同様。）が揃っている場合、符号化シンボルデータの全ソースシンボルデータを復元できる。復号に必要なシンボルデータが伝送データに含まれていない場合には、不足しているシンボルデータの再送信の要求をコンテンツ提供サーバに対し行い、この不足しているシンボルデータを取得できれば伝送データの復号が可能となる。特許文献１においては、受信装置の受信したシンボルデータの数をシンボルデータの再送信の要求時にコンテンツ提供サーバに報告することによって、コンテンツ提供サーバが再送信するシンボルデータの数が調節される。
特開２００７−１６６４６９号公報

しかし、再送信時のトラフィックを低減するためには、復号が可能となる必要最低限のシンボルデータのみが再送信されなければならない。特にレートレス符号化の場合、再送信を要求するシンボルデータに応じて復号可能に必要なシンボルデータの数が異なるので、再送信時のトラフィックを低減するためには、復号に最も効率の良いシンボルデータを特定し、この特定したシンボルデータの再送信を要求しなければならない。特許文献１の場合、受信装置の受信したシンボルデータの数を送信者に通知するが、再送信を要求するシンボルデータは特定されないので、再送信時のトラフィックを低減できるとは限らない。本発明は、上記事情に鑑みて行われたものであり、再送信時のトラフィックを低減できるように、再送信するシンボルデータを特定するデータ受信装置を提供することである。

本発明のデータ受信装置は、複数のソースシンボルデータと、所定の符号化式データを用いて前記複数のソースシンボルデータから生成される複数のパリティシンボルデータとを含む符号化シンボルデータの一部又は全部を含む伝送データを、前記符号化シンボルデータを送信する送信装置から受信する受信手段を備えたデータ受信装置であって、前記受信手段によって受信された前記伝送データに含まれるソースシンボルデータ及びパリティシンボルデータのうち前記伝送データの復号に用いる有効シンボルデータを特定する第１の特定手段と、前記受信手段によって受信された前記伝送データに含まれていないソースシンボルデータのうち前記復号に必要であり再送信の対象となる再送信ソースシンボルデータの個数を示すシンボル数を、所定のアルゴリズムに従って特定する第２の特定手段と、前記第１の特定手段によって特定された前記有効シンボルデータと、予めメモリに格納されている前記符号化式データとを用いて、前記第２の特定手段によって特定された前記シンボル数分の前記再送信ソースシンボルデータを特定する第３の特定手段と、前記第３の特定手段によって特定された前記再送信ソースシンボルデータの送信要求を前記送信装置に行う送信要求手段とを備える、ことを特徴とする。

本発明のデータ受信装置において、前記符号化式データと前記符号化シンボルデータとは、所定の複数の条件式を満たすように設定されており、前記有効シンボルデータを適用した前記複数の条件式は、前記有効シンボルデータのみによって満たされる式を含まない。

本発明のデータ受信装置において、前記第２の特定手段によって特定される前記シンボル数は、前記符号化シンボルデータに含まれる前記複数のソースシンボルデータの数から、前記第１の特定手段によって特定された前記有効シンボルデータの数を差し引いた値である。

本発明のデータ受信装置において、前記第３の特定手段は、前記有効シンボルデータと復号済みのシンボルデータとを適用した前記複数の条件式のうち前記有効シンボルデータに含まれる一のパリティシンボルデータを含む全ての式においてソースシンボルデータ又はパリティシンボルデータの復号が不可能である場合に、前記再送信ソースシンボルデータの特定を行う。

本発明のデータ受信装置において、前記第３の特定手段は、前記有効シンボルデータと復号済みのシンボルデータとを適用した前記複数の条件式のうち前記有効シンボルデータに含まれる一のパリティシンボルデータを含む一の式において、当該式が復号可能となるために不足しているソースシンボルデータを、前記再送信ソースシンボルデータとして特定する。

本発明のデータ受信装置において、前記第３の特定手段は、前記有効シンボルデータと復号済みのシンボルデータとを適用した前記複数の条件式のうち前記有効シンボルデータに含まれる一のパリティシンボルデータを含む式が複数の場合に、前記不足しているソースシンボルデータの数の最も少ない式を、前記一の式として用いる。

本発明のデータ受信方法は、複数のソースシンボルデータと、所定の符号化式データを用いて前記複数のソースシンボルデータから生成される複数のパリティシンボルデータとを含む符号化シンボルデータの一部又は全部を含む伝送データを、前記符号化シンボルデータを送信する送信装置から受信するデータ受信装置を用いたデータ受信方法であって、前記データ受信装置は、受信した前記伝送データに含まれるソースシンボルデータ及びパリティシンボルデータのうち前記伝送データの復号に用いる有効シンボルデータを特定する第１の特定ステップと、前記第１の特定ステップの後、前記データ受信装置は、受信した前記伝送データに含まれていないソースシンボルデータのうち前記復号に必要な再送信ソースシンボルデータの個数を示すシンボル数を特定する第２の特定ステップと、前記データ受信装置は、前記第１の特定ステップにおいて特定した前記有効シンボルデータと、前記データ受信装置のメモリに予め格納されている前記符号化式データとを用いて、前記第２の特定ステップにおいて特定した前記シンボル数分の前記再送信ソースシンボルデータを、所定のアルゴリズムに従って特定する第３の特定ステップと、前記データ受信装置は、前記第３の特定ステップにおいて特定した前記再送信ソースシンボルデータの送信要求を前記送信装置に行う送信要求ステップとを備える、ことを特徴とする。

本発明のデータ受信方法は、送信装置からデータを受信するデータ受信装置を用いたデータ受信方法であって、複数のソースシンボルデータと、所定の符号化式データを用いて前記複数のソースシンボルデータから生成される複数のパリティシンボルデータとを含む符号化シンボルデータの一部又は全部を含む伝送データを、前記符号化シンボルデータを送信する前記送信装置から前記データ受信装置が受信する受信ステップと、前記符号化シンボルデータに含まれており、前記受信ステップにおいて受信された前記伝送データに含まれていないソースシンボルデータを前記データ受信装置が特定する特定ステップと、前記特定ステップにおいて特定されたソースシンボルデータの送信要求を前記データ受信装置が前記送信装置に行う送信要求ステップとを備える、ことを特徴とする。

以上説明した本発明のデータ受信装置及びデータ受信方法によれば、復号に必要なソースシンボルが確実に特定できるので、復号に不要なソースシンボル更にはパリティシンボルの再送信が回避できる。よって、再送信時のトラフィックが低減できる。

本発明によれば、再送信時のトラフィックを低減できるように、再送信するシンボルデータを特定するデータ受信装置が提供できる。

以下、図面を参照して、本発明に係る好適な実施形態について詳細に説明する。なお、図面の説明において、可能な場合には、同一要素には同一符号を付し、重複する説明を省略する。実施形態に係るデータ受信装置１は、図１に示すように、通信ネットワークＮを介してコンテンツ提供サーバ１ａ（送信装置）と通信可能となっている。データ受信装置１は、コンテンツ提供サーバ１ａに対し、各種データ（コンテンツデータや、受信したデータを復号するのに必要なデータ等）の送信要求を行う。コンテンツ提供サーバ１ａは、例えば放送型のコンテンツ配信装置である。コンテンツ提供サーバ１ａは、データ受信装置１からの送信要求に応じて各種データをデータ受信装置１に送信する。

コンテンツ提供サーバ１ａは、データ受信装置１に送信するコンテンツデータ（コンテンツデータは、複数のソースシンボルデータを含む）を、ＬＤＰＣ符号化方式やＲａｐｔｏｒ符号化方式等のＦＥＣのレートレス符号化方式によって送信前に符号化し、この符号化後のデータ（符号化シンボルデータ）をデータ受信装置１に送信する（このコンテンツ提供サーバ１ａによって生成された符号化シンボルデータは、コンテンツ提供サーバ１ａとは異なる他の送信装置によってデータ受信装置１に送信されてもよい）。この符号化シンボルデータは、コンテンツデータに対応する複数のソースシンボルデータと、この複数のソースシンボルデータから生成される複数のパリティシンボルデータとを含む複数のシンボルデータの集合である。以下、ソースシンボルデータをソースシンボルといい、パリティシンボルデータをパリティシンボルといい、符号化シンボルデータを符号化シンボルという。

パリティシンボルは、コンテンツデータに対応する複数のソースシンボルと、検査行列（以下、図５に示す検査行列３０を用いて説明する）の行列データ（符号化式データ）とを用いて決定される。検査行列３０の行列データは、コンテンツ提供サーバ１ａの内蔵メモリとデータ受信装置１の内蔵メモリ（後述の記録装置５又はＲＡＭ４、ＲＯＭ３）とに予め格納されており、データ受信装置１とコンテンツ提供サーバ１ａとに共有されている。

図５に、検査行列の一例として６行１２列の検査行列３０を示す。検査行列３０は、後述の符号化シンボル３３に含まれる全ソースシンボルｓ[１]〜ｓ[６]と全パリティシンボルｐ[１]〜ｐ[６]との総数“１２”だけの列成分を有する。検査行列３０は、行方向に並べて配置された６行６列の第１行列３１と６行６列の第２行列３２とを含むＬＤＰＣ符号Ｓｔａｉｒｃａｓｅ検査行列である。第１行列３１は、行毎に３個の“１”と３個の“０”とを含むと共に、列毎に３個の“１”と３個の“０”とを含む。第２行列３２は、ｎ行ｎ列目の要素、ｎ行ｎ−１列目の要素（ｎは“２〜６”の整数）と、１行１列目の要素とが“１”となっており、他の要素は全て“０”となっている行列である。

符号化シンボル３３に含まれる全ソースシンボルｓ[１]〜ｓ[６]の数は６個であり、これら６個のソースシンボルから生成され有効シンボル特定部２２に含まれる全パリティシンボルｐ[１]〜ｐ[６]の数も６個となっている。符号化シンボル３３は、６個のソースシンボルと６個のパリティシンボルとによって構成される列ベクトルを成す。図５に示すベクトル方程式からわかるように、６個のパリティシンボルｐ[１]〜ｐ[６]は、検査行列３０に符号化シンボル３３を右から乗じて得られる列ベクトルがゼロベクトルとなるように設定される。図５に示すベクトル方程式は、図６に示す条件式４１〜条件式４６の集合と等価である。図５に示すベクトル方程式の第１行目〜第６行目のそれぞれの要素は、順に、条件式４１〜条件式４６となっている。例えば、図５に示すベクトル方程式の第１行目の要素は条件式４１であり、第２行目の要素は条件式４２である。全パリティシンボルｐ[１]〜ｐ[６]は、符号化シンボル３３に含まれる全ソースシンボルｓ[１]〜ｓ[６]と全パリティシンボルｐ[１]〜ｐ[６]とが条件式４１〜条件式４６の全てを満たすように決定されたものである。

次に、図２及び図３を参照して、データ受信装置１の構成を説明する。データ受信装置１は、図２に示すように、物理的には、ＣＰＵ２、ＲＯＭ３、ＲＡＭ４、記録装置５及通信装置６を有しており、これらはバス７に接続されている。ＣＰＵ２は、ＲＯＭ３や記録装置５等の内蔵メモリに格納された所定のコンピュータプログラム（例えば、図４に示すフローチャートの処理を実行するためのコンピュータプログラム）をＲＡＭ４にロードして実行することにより、データ受信装置１を統括的に制御する。記録装置５は、書き込み／読み出しが自在なメモリであり、コンピュータプログラム、検査行列３０の行列データ、符号化シンボル３３及び後述の有効シンボル等の各種シンボルデータ等を格納する。符号化シンボル３３のソースシンボル及びパリティシンボルの総数は、検査行列３０の列の数と同数の“１２”である。なお、検査行列３０の行列データと、符号化シンボル３３及び後述の有効シンボル等の各種シンボルデータとの何れかは、ＲＡＭ４に格納される構成であってもよい。また、検査行列３０の行列データは、ＲＯＭ３に格納されていてもよい。通信装置６は、通信ネットワークＮを介してコンテンツ提供サーバ１ａ等の外部通信装置と通信を行うためのインターフェース等を有する。

データ受信装置１は、図３に示すように、機能的には、受信部２１（受信手段）、有効シンボル特定部２２（第１の特定手段）、再送信ソースシンボル数算出部２３（第２の特定手段）、再送信ソースシンボル特定部２４（第３の特定手段）、再送信要求部２５（送信要求手段）、送信部２６、復号部２７を含む。これら図３に示す受信部２１〜復号部２７は、ＣＰＵ２がＲＯＭ３や記録装置５等の内蔵メモリに格納された上記コンピュータプログラムを実行し、図２に示すデータ受信装置１の各構成部を動作させることによって実現される機能である。ＣＰＵ２は、上記コンピュータプログラムを実行することによって（特に、図３に示す上記受信部２１〜復号部２７を用いて）、図４のフローチャートに示す通信制御装置１の行う処理を実行する。

受信部２１は、通信装置６を用いてコンテンツ提供サーバ１ａから伝送データ（ソースシンボルやパリティシンボル等を含む）を受信する。伝送データは、コンテンツ提供サーバ１ａから送信された符号化シンボルが通信ネットワークＮ等を伝送し、データ受信装置１によって受信されるデータであり、符号化シンボルの一部又は全部を含む。伝送データが符号化シンボルの一部を含む場合は、通信ネットワークＮ等を伝送中にデータ欠損が生じた場合に対応し、伝送データが符号化シンボルの全部を含む場合は、通信ネットワークＮ等を伝送中にデータ欠損が生じなかった場合に対応する。

有効シンボル特定部２２は、受信部２１によって受信された伝送データを記録装置５又はＲＡＭ４に格納する。有効シンボル特定部２２は、伝送データが有効シンボルデータ（以下、単に有効シンボルという）を含むか否かを特定する。有効シンボルは、伝送データに含まれており、この伝送データの復号（伝送データに対応する符号化シンボルに含まれる全ソースシンボルを取得すること）に用いるソースシンボルやパリティシンボルの集合である。有効シンボルに含まれるソースシンボルやパリティシンボルのそれぞれは、有効シンボルに含まれる他のソースシンボルやパリティシンボルから復号されない（取得されない）ものとなっている。すなわち、図６に示す条件式４１〜条件式４６のうち、この有効シンボルに含まれるソースシンボルやパリティシンボルのみによって満たされる式（未知数を含まない式）はない。有効シンボル特定部２２は、有効シンボルの要素の総数（有効シンボルに含まれるソースシンボル及びパリティシンボルの総数）を計数し、この計数結果を示す計数値データを、記録装置５又はＲＡＭ４に格納する。

再送信ソースシンボル数算出部２３は、伝送データを復号（取得）する（すなわち、符号化シンボルに含まれているが伝送データに含まれていないソースシンボルを復号する）ために必要となるソースシンボル（再送信ソースシンボル）の数（シンボル数）を以下の方法によって計数する。すなわち、再送信ソースシンボル数算出部２３は、シンボル数を、符号化シンボルに含まれるソースシンボルの総数（図５の場合、第１行列３１の列の数“６”）から、有効シンボル特定部２２によって計数される有効シンボルの要素の数を差し引いた値として計数する。

再送信ソースシンボル特定部２４は、記録装置５又はＲＡＭ４に格納されている有効シンボル及び検査行列３０を用いて、再送信ソースシンボル数算出部２３によって計数されたシンボル数分の再送信ソースシンボルを特定し、記録装置５又はＲＡＭ４に格納する。再送信ソースシンボル特定部２４は、再送信ソースシンボルの特定を、図４に示すフローチャート（所定のアルゴリズム）に従って行う。

再送信要求部２５は、再送信ソースシンボル特定部２４によって特定された再送信ソースシンボルの再送信要求データを作成し、送信部２６は、通信装置６を用いて、再送信要求部２５によって作成された再送信ソースシンボルの再送信要求データを通信ネットワークＮを介してコンテンツ提供サーバ１ａに送信する。

復号部２７は、有効シンボル特定部２２によって記録装置５又はＲＡＭ４に格納された伝送データと、上記したように送信部２６によって送信された再送信要求データに応じてコンテンツ提供サーバ１ａから送信され、受信部２１によって受信され、有効シンボル特定部２２を介して記録装置５又はＲＡＭ４に格納された再送信ソースシンボルと、記録装置５又はＲＡＭ４に格納されている検査行列３０の行列データとに基づいて（すなわち、有効シンボルの全要素の適用された図６に示す条件式４１〜条件式４６を用いて）（又は、記録装置５又はＲＡＭ４に格納された伝送データにデータ欠損が無い場合、この伝送データと、検査行列３０の行列データとに基づいて）、符号化シンボルに含まれる全ソースシンボルを復号（取得）する。

図４を参照して、実施形態に係るデータ受信方法を説明する。図４に示すフローチャートは、再送信ソースシンボル特定部２４によって行われる。以下、検査行列３０及び符号化シンボル３３は、図５に示すものを想定する。この場合、符号化シンボル３３に含まれる全ソースシンボルはｓ[１]〜ｓ[６]であり、全パリティシンボルはｐ[１]〜ｐ[６]である。また、伝送データには、少なくとも一つのパリティシンボルが含まれており、有効シンボルの要素の総数は、符号化シンボルに含まれるソースシンボルの総数を越えない場合を想定する。

まず、再送信ソースシンボル特定部２４は、各種パラメータ（パラメータＫ，Ｊ，Ｌ，Ｒ，ｉ）の初期設定を行う（ステップＳ１）。パラメータＫ，Ｊ，Ｌ，Ｒ，ｉのそれぞれの値を示す各データは、記録装置５又はＲＡＭ４に更新可能に格納されている。パラメータＫには、符号化シンボルに含まれるソースシンボルの総数（復号の対象となるソースシンボルの総数であり、図５の場合、第１行列３１の列の数“６”）が設定される。パラメータＪには、有効シンボル特定部２２によって計数された有効シンボルの要素の総数が設定される。パラメータＬには、再送信ソースシンボル数算出部２３によって計数された再送信ソースシンボルの総数（シンボル数）、すなわち、パラメータＫの値からパラメータＬの値を差し引いた値が設定される。パラメータＲには“０”が設定され、パラメータｉには“１”が設定される。パラメータｉは、符号化シンボルに含まれるパリティシンボルを識別するための値であり、図５の場合、“１〜６”（“６”は、符号化シンボルに含まれるパリティシンボルの総数）の何れかである。

再送信ソースシンボル特定部２４は、ステップＳ１の後、又は、ステップＳ４の後に、ステップＳ２に進み、パラメータＬの値がパラメータＲの値よりも大きいか否かを判定する。再送信ソースシンボル特定部２４は、ステップＳ２において、パラメータＬの値がパラメータＲの値よりも大きいと判定した場合（ステップＳ２；Ｎｏ）、処理を終了して後段の処理（不図示）に進み、パラメータＬの値がパラメータＲの値以下であると判定した場合（ステップＳ２；Ｙｅｓ）、ステップＳ３に進む。

再送信ソースシンボル特定部２４は、ステップＳ３において、ｐ[ｉ]が、有効シンボル特定部２２によって特定され記録装置５又はＲＡＭ４に格納された有効シンボルに含まれているか否かを判定する（ステップＳ３）。再送信ソースシンボル特定部２４は、ｐ[ｉ]が有効シンボルに含まれていないと判定した場合（ステップＳ３；Ｎｏ）、ステップＳ４に進み、パラメータｉを“１”だけ加算した後に（ステップＳ４）、再びステップＳ２に進む。また、再送信ソースシンボル特定部２４は、ｐ[ｉ]が有効シンボルに含まれていると判定した場合（ステップＳ３；Ｙｅｓ）、ステップＳ５に進む。

再送信ソースシンボル特定部２４は、ステップＳ５において、有効シンボルの全要素及び復号済みの全シンボル（ソースシンボル、パリティシンボル）を適用（代入）した条件式４１〜条件式４６のうちｐ[ｉ]（有効シンボルに含まれる）を含む式の全てにおいて、ソースシンボル又はパリティシンボルの復号が不可能であるか否かを判定する（ステップＳ５）。ここで、ソースシンボル又はパリティシンボルの復号が可能な式とは、条件式４１〜条件式４６に含まれる一の式であって、一のソースシンボル又はパリティシンボルを除く他の全シンボルが既知（この既知とは、有効シンボルに含まれているか、又は、復号済み、であることを意味する）となっている式（この一のソースシンボル又はパリティシンボルのみが未知数となっている式）である。なお、ステップＳ５におけるｐ[ｉ]は有効シンボルに含まれる。

再送信ソースシンボル特定部２４は、ステップＳ５において、有効シンボルの全要素及び復号済みの全シンボル（ソースシンボル、パリティシンボル）を適用（代入）した条件式４１〜条件式４６のうちｐ[ｉ]（有効シンボルに含まれる）を含む少なくとも一の式において、ソースシンボル又はパリティシンボルの復号が可能であると判定した場合（ステップＳ５；Ｎｏ）、ステップＳ４に進み、パラメータｉの値を“１”だけ加算した後に（ステップＳ４）、再びステップＳ２に進む。再送信ソースシンボル特定部２４は、ステップＳ５において、有効シンボルの全要素及び復号済みの全シンボル（ソースシンボル、パリティシンボル）を適用（代入）した条件式４１〜条件式４６のうちｐ[ｉ]（有効シンボルに含まれる）を含む式の全てにおいて、ソースシンボル又はパリティシンボルの復号が不可能であると判定した場合（ステップＳ５；Ｙｅｓ）、ステップＳ６に進む。

再送信ソースシンボル特定部２４は、ステップＳ６において、有効シンボルの全要素及び復号済みの全シンボル（ソースシンボル、パリティシンボル）を適用（代入）した条件式４１〜条件式４６のうちｐ[ｉ]（有効シンボルに含まれる）を含む一の式において、この式が復号可能となるために不足している一組の不足ソースシンボル（この一組の不足ソースシンボルによってこの特定した一の式における未知数が“１”となり、この特定した式が復号可能となる）を、一組の再送信ソースシンボルに特定し、ステップＳ７に進む（ステップＳ６）。ここで、再送信ソースシンボル特定部２４は、有効シンボルの全要素及び復号済みの全シンボル（ソースシンボル、パリティシンボル）を適用（代入）した条件式４１〜条件式４６のうちｐ[ｉ]（有効シンボルに含まれる）を含む式が複数の場合、この複数の式のうち不足ソースシンボルの総数（式毎の総数）の最も少ない式において、この式が復号可能となるために不足している一組の不足ソースシンボル（この一組の不足ソースシンボルによってこの特定した一の式における未知数が１となり、この特定した式が復号可能となる）を、一組の再送信ソースシンボルに特定し、ステップＳ７に進む。なお、ステップＳ６におけるｐ[ｉ]は有効シンボルに含まれる。

ステップＳ６又はステップＳ９の後、再送信ソースシンボル特定部２４は、ステップＳ６において特定した式にステップＳ６において特定した一組の再送信ソースシンボルを適用（代入）した場合に（又は、ステップＳ９において特定した式にステップＳ９において特定した一組の再送信ソースシンボルを適用（代入）した場合に）、この特定した式に含まれている新たなパリティシンボルが復号できるようになるか否かを判定する（ステップＳ７）。再送信ソースシンボル特定部２４は、ステップＳ６又はステップＳ９において特定した式から新たなパリティシンボルが復号できると判定した場合（ステップＳ７；Ｙｅｓ）、ステップＳ９に進む。

再送信ソースシンボル特定部２４は、ステップＳ９において、有効シンボルの全要素及び復号済みの全シンボル（ソースシンボル、パリティシンボル）を適用（代入）した条件式４１〜条件式４６のうち、この復号される新たなパリティシンボルを含む他の式を特定し、この特定した式における一組の不足ソースシンボルを、一組の再送信ソースシンボルに特定し、ステップＳ７に進む（ステップＳ９）。

再送信ソースシンボル特定部２４は、ステップＳ６において特定した式から新たなパリティシンボルが復号できないと判定した場合（ステップＳ７；Ｎｏ）、また、ステップＳ９までに（現時点までに）特定された再送信ソースシンボルの総数がパラメータＬの値以上となった場合、ステップＳ８に進む。再送信ソースシンボル特定部２４は、ステップＳ８において、パラメータＲの値に、ステップＳ６（更には、ステップＳ９）において特定した再送信ソースシンボルの総数を加え（ステップＳ８）、ステップＳ４に進む。

次に、有効シンボルがｓ[２]，ｓ[４]，ｐ[２]，ｐ[４]の場合における、図４に示すフローチャートの処理を説明する。まず、再送信ソースシンボル特定部２４は、ステップＳ１において、パラメータＫ，Ｊ，Ｌ，Ｒ，ｉを、それぞれ“６”、“４”、“２”、“０”、“１”に設定する。再送信ソースシンボル特定部２４は、ステップＳ２において、Ｌ（＝２）＞Ｒ（＝０）であると判定するので（ステップＳ２；Ｙｅｓ）、ステップＳ３に進む。再送信ソースシンボル特定部２４は、ステップＳ３において、ｐ[１]（ｉ＝１）が有効シンボルに含まれていないと判定するので（ステップＳ３；Ｎｏ）、ステップＳ４に進んでパラメータｉの値を“２”に設定（“１”を加算）し（ステップＳ４）、ステップＳ２に進む。再送信ソースシンボル特定部２４は、ステップＳ２において、再び、Ｌ（＝２）＞Ｒ（＝０）であると判定し（ステップＳ２；Ｙｅｓ）、ステップＳ３に進む。再送信ソースシンボル特定部２４は、ステップＳ３において、ｐ[２]（ｉ＝２）が有効シンボルに含まれていると判定し（ステップＳ３；Ｙｅｓ）、ステップＳ５に進む。再送信ソースシンボル特定部２４は、ステップＳ５において、ｐ[２]を含む条件式４２及び条件式４３の全てにおいてソースシンボル又はパリティシンボルの復号が不可能であると判定し（ステップＳ５；Ｙｅｓ）、ステップＳ６に進む。

条件式４２の不足ソースシンボルは、ｓ[３]、ｓ[５]、ｓ[６]であり、条件式４２における不足ソースシンボルの総数は“３”となる。条件式４３の不足ソースシンボルはｓ[５]であり、条件式４３における不足ソースシンボルの総数は“１”である。そこで、再送信ソースシンボル特定部２４は、ステップＳ６において、条件式４３を不足ソースシンボルの総数が最小の式に特定し、条件式４３の一組の不足ソースシンボルｓ[５]を、一組の再送信ソースシンボルに特定し（ステップＳ６）、ステップＳ７に進む。再送信ソースシンボル特定部２４は、ステップＳ７において、ステップＳ６において特定した条件式４３に、ステップＳ６において特定した一組の再送信ソースシンボルｓ[５]を用いた場合、復号（取得）されていないｐ[３]が復号（取得）できると判定するので（ステップＳ７；Ｙｅｓ）、ステップＳ９に進む。

この復号されるｐ[３]を含む他の条件式４４に含まれる不足ソースシンボルは、ｓ[１]、ｓ[６]である。そこで、再送信ソースシンボル特定部２４は、ステップＳ９において、ｐ[３]を含む他の条件式４４を特定し、この条件式４４に含まれる一組の不足ソースシンボルｓ[１]（ｓ[６]であってもよい）を、一組の再送信ソースシンボルに設定し、ステップＳ７に進む。再送信ソースシンボル特定部２４は、ステップＳ９の後、ステップＳ７において、ステップＳ９において特定した条件式４４に、ステップＳ９において特定した一組の再送信ソースシンボルｓ[１]を用いても、復号されていない新たなパリティシンボルを復号（取得）できないので（ステップＳ７；Ｎｏ）、ステップＳ８に進む。

再送信ソースシンボル特定部２４は、ステップＳ７の後、ステップＳ８において、パラメータＲ（＝０）の値に、ステップＳ６において特定した再送信ソースシンボルの総数“１”と、ステップＳ９において特定した再送信ソースシンボルの総数“１”とを加え（すなわち、この時点でパラメータＲの値は“２”となる）（ステップＳ８）、ステップＳ４に進む（ステップＳ８）。ステップＳ８の後、再送信ソースシンボル特定部２４は、ステップＳ４の処理を行ってステップＳ２に進み、ステップＳ２において、Ｒ＝Ｌ（パラメータＲ，Ｌの値は何れも２である）であると判定し（ステップＳ２；Ｎｏ）、処理を終了する。

次に、実施形態に係るデータ受信装置１の作用・効果を説明する。以下、図５に示す検査行列３０及び符号化シンボル３３と、有効シンボルｓ[２]、ｓ[４]、ｐ[２]、ｐ[４]とを用いて説明する。データ受信装置１は、複数のソースシンボルｓ[１]〜ｓ[６]と、検査行列３０を用いて複数のソースシンボルｓ[１]〜ｓ[６]から生成される複数のパリティシンボルｐ[１]〜ｐ[６]とを含む符号化シンボル３３の一部又は全部を含む伝送データを、符号化シンボル３３を生成するコンテンツ提供サーバ１ａから受信する受信部２１を備える。データ受信装置１は、有効シンボル特定部２２、再送信ソースシンボル数算出部２３、再送信ソースシンボル特定部２４及び再送信要求部２５を備える。有効シンボル特定部２２は、受信部２１によって受信された伝送データに含まれるソースシンボル及びパリティシンボルのうち伝送データの復号に用いる有効シンボル（ｓ[２]、ｓ[４]、ｐ[２]、ｐ[４]）を特定する。再送信ソースシンボル数算出部２３は、受信部２１によって受信された伝送データに含まれていないソースシンボルのうち復号に必要であり再送信の対象となる再送信ソースシンボルの個数を示すシンボル数（パラメータＬの値）を特定する。再送信ソースシンボル特定部２４は、有効シンボル特定部２２によって特定された有効シンボルと、記録装置５又はＲＡＭ４に予め格納されている検査行列３０の行列データとを用いて、再送信ソースシンボル数算出部２３によって特定されたシンボル数だけの再送信ソースシンボルを、図４に示すフローチャート（所定のアルゴリズム）に従って特定する。再送信要求部２５は、再送信ソースシンボル特定部２４によって特定されたシンボル数分の再送信ソースシンボルの送信要求を、コンテンツ提供サーバ１ａに行う（第１の態様）。

更に、第１の態様において、検査行列３０と符号化シンボル３３とは、所定の複数の条件式４１〜条件式４６を満たすように設定されており、有効シンボルを適用した条件式４１〜条件式４６は、有効シンボルのみによって満たされる式を含まない（第２の態様）。

更に、第１又は第２の態様において、再送信ソースシンボル数算出部２３によって特定されるシンボル数は、符号化シンボル３３に含まれる全ソースシンボルｓ[１]〜ｓ[６]の数（パラメータＫの値）“６”から、有効シンボル特定部２２によって特定された有効シンボルの数（パラメータＪの値）を差し引いた値である。

更に、第１〜第３の態様のうち何れか一の態様において、再送信ソースシンボル特定部２４は、有効シンボルと復号済みのシンボルとを適用した条件式４１〜条件式４６のうち有効シンボルに含まれる一のパリティシンボルｐ[ｉ]（“ｉ”は“１〜６”）を含む全ての式においてソースシンボル又はパリティシンボルの復号が不可能である場合に、再送信ソースシンボルの特定を行う（第４の態様）。

更に、第４の態様において、再送信ソースシンボル特定部２４は、有効シンボルと復号済みのシンボルとを適用した条件式４１〜条件式４６のうち有効シンボルに含まれる一のパリティシンボルｐ[ｉ]を含む一の式において、当該式が復号可能となるために不足している不足ソースシンボルを、再送信ソースシンボルとして特定する（第５の態様）。

更に、第５の態様において、再送信ソースシンボル特定部２４は、有効シンボルと復号済みのシンボルとを適用した条件式４１〜条件式４６のうち有効シンボルに含まれる一のパリティシンボルｐ[ｉ]を含む式が複数の場合に、不足ソースシンボルの数の最も少ない式を、上記一の式として用いる。

実施形態に係るデータ受信装置１によれば、復号に必要な再送信ソースシンボルの個数を示すシンボル数が再送信ソースシンボル数算出部２３によって特定され、このシンボル数分の再送信ソースシンボルが再送信ソースシンボル特定部２４によって特定される。このように、復号に必要なシンボルが確実に特定できるので、復号に不要なシンボルの再送信が回避できる。よって、再送信時のトラフィックが低減できる。

実施形態に係るデータ受信装置を含む装置構成を示す図である。 実施形態に係るデータ受信装置の構成を示す図である。 実施形態に係るデータ受信装置の構成を示す図である。 実施形態に係るデータ受信装置の動作を説明するためのフローチャートである。 実施形態で用いるＬＤＰＣ符号化を説明するための図である。 実施形態で用いるＬＤＰＣ符号化を説明するための図である。

符号の説明

１…データ受信装置、１ａ…コンテンツ提供サーバ、２…ＣＰＵ、３…ＲＯＭ、４…ＲＡＭ、５…記録装置、６…通信装置、７…バス、２１…受信部、２２…有効シンボル特定部、２３…再送信ソースシンボル数算出部、２４…再送信ソースシンボル特定部、２５…再送信要求部、２６…送信部、２７…復号部、３０…検査行列、３１…第１行列、３２…第２行列、３３…符号化シンボル、Ｎ…通信ネットワーク

Claims (8)

1. 複数のソースシンボルデータと、所定の符号化式データを用いて前記複数のソースシンボルデータから生成される複数のパリティシンボルデータとを含む符号化シンボルデータの一部又は全部を含む伝送データを、前記符号化シンボルデータを送信する送信装置から受信する受信手段を備えたデータ受信装置であって、
   前記受信手段によって受信された前記伝送データに含まれるソースシンボルデータ及びパリティシンボルデータのうち前記伝送データの復号に用いる有効シンボルデータを特定する第１の特定手段と、
   前記受信手段によって受信された前記伝送データに含まれていないソースシンボルデータのうち前記復号に必要であり再送信の対象となる再送信ソースシンボルデータの個数を示すシンボル数を特定する第２の特定手段と、
   前記第１の特定手段によって特定された前記有効シンボルデータと、予めメモリに格納されている前記符号化式データとを用いて、前記第２の特定手段によって特定された前記シンボル数分の前記再送信ソースシンボルデータを、所定のアルゴリズムに従って特定する第３の特定手段と、
   前記第３の特定手段によって特定された前記再送信ソースシンボルデータの送信要求を前記送信装置に行う送信要求手段と
   を備える、ことを特徴とするデータ受信装置。
2. 前記符号化式データと前記符号化シンボルデータとは、所定の複数の条件式を満たすように設定されており、
   前記有効シンボルデータを適用した前記複数の条件式は、前記有効シンボルデータのみによって満たされる式を含まない、ことを特徴とする請求項１に記載のデータ受信装置。
3. 前記第２の特定手段によって特定される前記シンボル数は、前記符号化シンボルデータに含まれる前記複数のソースシンボルデータの数から、前記第１の特定手段によって特定された前記有効シンボルデータの数を差し引いた値である、ことを特徴とする請求項１又は２に記載のデータ受信装置。
4. 前記第３の特定手段は、前記有効シンボルデータと復号済みのシンボルデータとを適用した前記複数の条件式のうち前記有効シンボルデータに含まれる一のパリティシンボルデータを含む全ての式においてソースシンボルデータ又はパリティシンボルデータの復号が不可能である場合に、前記再送信ソースシンボルデータの特定を行う、ことを特徴とする請求項１〜３の何れか一項に記載のデータ受信装置。
5. 前記第３の特定手段は、前記有効シンボルデータと復号済みのシンボルデータとを適用した前記複数の条件式のうち前記有効シンボルデータに含まれる一のパリティシンボルデータを含む一の式において、当該式が復号可能となるために不足しているソースシンボルデータを、前記再送信ソースシンボルデータとして特定する、ことを特徴とする請求項４に記載のデータ受信装置。
6. 前記第３の特定手段は、前記有効シンボルデータと復号済みのシンボルデータとを適用した前記複数の条件式のうち前記有効シンボルデータに含まれる一のパリティシンボルデータを含む式が複数の場合に、前記不足しているソースシンボルデータの数の最も少ない式を、前記一の式として用いる、ことを特徴とする請求項５に記載のデータ受信装置。
7. 複数のソースシンボルデータと、所定の符号化式データを用いて前記複数のソースシンボルデータから生成される複数のパリティシンボルデータとを含む符号化シンボルデータの一部又は全部を含む伝送データを、前記符号化シンボルデータを送信する送信装置から受信するデータ受信装置を用いたデータ受信方法であって、
   前記データ受信装置は、受信した前記伝送データに含まれるソースシンボルデータ及びパリティシンボルデータのうち前記伝送データの復号に用いる有効シンボルデータを特定する第１の特定ステップと、
   前記第１の特定ステップの後、前記データ受信装置は、受信した前記伝送データに含まれていないソースシンボルデータのうち前記復号に必要な再送信ソースシンボルデータの個数を示すシンボル数を特定する第２の特定ステップと、
   前記データ受信装置は、前記第１の特定ステップにおいて特定した前記有効シンボルデータと、前記データ受信装置のメモリに予め格納されている前記符号化式データとを用いて、前記第２の特定ステップにおいて特定した前記シンボル数分の前記再送信ソースシンボルデータを、所定のアルゴリズムに従って特定する第３の特定ステップと、
   前記データ受信装置は、前記第３の特定ステップにおいて特定した前記再送信ソースシンボルデータの送信要求を前記送信装置に行う送信要求ステップと
   を備える、ことを特徴とするデータ受信方法。
8. 送信装置からデータを受信するデータ受信装置を用いたデータ受信方法であって、
   複数のソースシンボルデータと、所定の符号化式データを用いて前記複数のソースシンボルデータから生成される複数のパリティシンボルデータとを含む符号化シンボルデータの一部又は全部を含む伝送データを、前記符号化シンボルデータを送信する前記送信装置から前記データ受信装置が受信する受信ステップと、
   前記符号化シンボルデータに含まれており、前記受信ステップにおいて受信された前記伝送データに含まれていないソースシンボルデータを前記データ受信装置が特定する特定ステップと、
   前記特定ステップにおいて特定されたソースシンボルデータの送信要求を前記データ受信装置が前記送信装置に行う送信要求ステップと
   を備える、ことを特徴とするデータ受信方法。
   

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