JP2012129750A - 配信装置、配信方法、プログラム - Google Patents

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Abstract

【課題】 マルチキャスト配信する場合、配信先に適した冗長データが配信先で利用されない恐れがあった。
【解決手段】 コンテンツデータをマルチキャスト配信する配信装置101の送受信部107は、受信装置102におけるコンテンツデータの受信状況に関する受信状況情報を受信し、誤り訂正符号化部104は、マルチキャスト配信されたコンテンツデータのうち受信装置102が正常に受信しなかったコンテンツデータを受信装置102が復元するために用いる復元用データを受信装置102からの受信レポートに基づいて生成する。そして、送受信部107は、生成されたFECデータをコンテンツデータと共にマルチキャスト配信する。
【選択図】 図1

Description

本発明は、有線あるいは無線のネットワークにおけるデータの配信方法に関する。
近年、動画像や音声などのマルチメディアデータをIPネットワークを利用してストリーミング配信し、視聴する技術が実用化されている。
特に、ライブ映像などのリアルタイム性を必要とするマルチメディアデータを配信するためには、RTP(A Transport Protocol for Real−Time Applications)と呼ばれる通信プロトコルが一般に使用されている。
RTPは、主に音声や動画像などをリアルタイムでデータ転送するためのプロトコルであり、IETFによりRFC3550として定義されている。
RTPは、非コネクション型のプロトコルであるUDP(User Datagram Protocol)の上位プロトコルである。RTPは、通信処理が比較的単純なことから通信速度が期待できるが、通信エラーの補償は行われない。このため、通信経路途中でパケットの損失が発生すると、受信装置でのデータ再生に乱れが生じることがある。
そこで、RTPを用いてデータを送信する際に通信エラーを回避するための方法として、例えば、FEC(Forward Error Correction:前方誤り訂正)という方法が知られている。FECは、誤り訂正符号化技術を用いて生成された復元用データ(FECデータ)を用いて通信データの誤りを受信装置側で復元する方法である。
特許文献1には、データ送信装置が、メディアストリームと共に冗長度が異なる複数のFECストリームを送信し、データ受信装置は、複数のFECストリームのうちの1つ又は複数を用いてロスしたメディアデータを復元することが記載されている。具体的には、データ受信装置は、各FECパケットのヘッダに含まれるメディアパケットのシーケンスナンバーに基づいて選択したFECパケットを用いてロスしたメディアパケットを復元することが記載されている。
特許第4532505号公報
しかしながら、マルチキャスト配信する場合、配信先に適した冗長データが配信先で利用されない恐れがあった。
例えば、冗長度が異なる複数の冗長データをマルチキャスト配信する場合、配信先がどの冗長データを受信すべきかを、例えば、エラー率などにより判断できないと、配信先に適した冗長データが配信先で利用されない恐れがあった。
また、例えば、受信装置によって利用可能なFECデータの生成方式が異なる場合、マルチキャストの配信先に適した生成方式の冗長データが配信先で利用されない恐れがあった。
本発明は、上述した問題を解決するためになされたものであり、その目的は、マルチキャストの配信先により適した復元用データが利用されるようにすることである。
上記の問題点を解決するために、本発明の配信装置は、例えば以下の構成を有する。すなわち、コンテンツデータをマルチキャスト配信する配信装置であって、前記マルチキャスト配信を受ける受信装置における前記コンテンツデータの受信状況に関する受信状況情報を受信する受信手段と、前記マルチキャスト配信されたコンテンツデータのうち前記受信装置が正常に受信しなかったコンテンツデータを前記受信装置が復元するために用いる復元用データを前記マルチキャスト配信を受ける受信装置からの受信状況情報に基づいて生成する生成手段と、前記生成された復元用データを前記コンテンツデータと共にマルチキャスト配信する配信手段とを有する。
また、本発明の配信装置は、コンテンツデータをマルチキャスト配信する配信装置であって、前記マルチキャスト配信されたコンテンツデータのうち受信装置が正常に受信しなかったコンテンツデータを前記受信装置が復元するために用いる復元用データを生成する生成手段と、前記生成された復元用データを前記コンテンツデータと共にマルチキャスト配信する配信手段と、前記マルチキャスト配信される復元用データを受信装置が受信できるように、受信装置に対して復元用データの特定情報を通知する通知手段とを有する。
本発明によれば、マルチキャストの配信先により適した復元用データが利用されるようにすることができる。
配信装置101及び受信装置102の基本構成を示すブロック図。 パケットロス率をもとにFEC冗長度レベルを設定する例を示す図。 RTSPのSET_PARAMETERメソッドを用いてSDP情報を通知するときのメッセージの例を示す図。 配信装置101の処理を説明するためのフローチャート。 受信装置102の処理を説明するためのフローチャート。 セッション情報の通知にSDPを使用する場合の記述例を示す図。 受信レポートの構成図。
以下、添付の図面を参照して、本発明をその好適な実施形態に基づいて詳細に説明する。なお、以下の実施形態において示す構成は一例に過ぎず、本発明は図示された構成に限定されるものではない。
<実施形態1>
本実施形態の配信装置や受信装置を構成するコンピュータ装置の構成について、図1のブロック図を参照して説明する。
図1に示すように、配信装置101と受信装置102が伝送路108を介して接続されている。なお、配信装置101と受信装置102は複数接続することが可能である。
配信装置101や受信装置102はそれぞれ単一のコンピュータ装置で実現してもよいし、必要に応じた複数のコンピュータ装置に各機能を分散して実現するようにしてもよい。複数のコンピュータ装置で構成される場合は、互いに通信可能なようにLocal Area Network(LAN)などで接続される。
図1において、配信装置101は、パケット生成部103、誤り訂正符号化部104、冗長度制御部105、送信バッファ106、送受信部107を含んで構成される。
パケット生成部103は、外部からの符号化済みのコンテンツデータを通信に適したサイズに分割し、さらに通信するために必要なヘッダを付加してRTPのデータパケットを生成する。
なお、本形態ではコンテンツデータが動画データや音声データである場合を中心に説明するが、それ以外のデータであっても本発明は適用可能である。また、本形態では、データをRTPプロトコルで送信する例を中心に説明するが、そのほかのプロトコルで送信するようにしてもよい。また、配信装置101が、撮像部やマイク、及び、動画データや音声データを符号化する符号化部を備えるようにしてもよい。
誤り訂正符号化部104は、冗長度制御部105から通知された冗長度と、パケット生成部103により生成されたパケットのデータに従って復元用パケット(FECパケット)を生成する。FECパケットは、受信装置102が正常に受信しなかったコンテンツデータを受信装置102が復元するために用いる復元用データである。誤り訂正符号化部104は、例えば、コンテンツデータに対する排他的論理輪の演算により、FECパケットを生成する。
送信バッファ106は、パケット生成部103により生成されたパケットと、誤り訂正符号化部104により生成されたFECパケットを一時的に保存する。
送受信部107は、送信バッファ106に保存されたデータパケットとFECパケットを伝送路108を介してマルチキャスト配信する。また、送受信部107は伝送路108を介して受信装置102からのパケットを受信する。送受信部107が受信するパケットには、例えば、受信装置102によるデータパケット(コンテンツデータ)の受信状況を示す受信レポート(受信状況情報)が含まれる。本形態の受信装置102は、受信レポートの通信プロトコルにRTCP(RTP Control Protocol)を用いる。RTCPは、RFC3550で定義され、主にRTPでのデータ送受信の状況を送信側・受信側の双方で把握するために利用される。受信レポートの詳細については後述する。
伝送路108は、各種ネットワークに代表される伝送路であり、本実施形態においては、パケット化された動画像および音声データを送信するためのネットワークである。
冗長度制御部105は、送受信部107が受信した受信レポートに基づいてFECデータの冗長度を決定し、決定された冗長度を誤り訂正符号化部104へ通知する。冗長度制御部105による冗長度の決定方法の詳細は後述する。
次に、受信装置102の構成について説明する。
受信装置102は、送受信部109、受信バッファ110、受信状況解析部111、パケット復元部112、再生処理部113、音声/映像表示部114を含んで構成される。
送受信部109は、配信装置101によりマルチキャスト配信されたデータパケット及びFECパケットを受信する。送受信部109は、配信装置101からのデータパケット及びFECパケットを受信バッファ110に一時的に保存する。
また、送受信部109は、配信装置101宛のパケットを送信する。配信装置101宛のパケットには、例えば、受信装置102によるデータパケットの受信状況を示す受信レポートが含まれる。
受信状況解析部111は、受信バッファ110に保存されたパケットに基づいて、受信状況を判定する。本形態の受信状況解析部111は、データパケットやFECパケットのシーケンスナンバーを監視することで、伝送路108で棄却されるなどしたロスパケットを識別してパケットロス率を判定する。シーケンスナンバーは各パケットのヘッダに連番で付加される番号情報である。なお、本形態では、受信状況を示す情報としてパケットロス率を判定することを中心に説明するが、コンテンツデータのエラー量として考えても良い。受信状況解析部111は、判定されたパケットロス率に基づいて受信レポートを生成すると共に、ロスパケットの情報をパケット復元部112へ通知する。受信レポートは送受信部109により配信装置101へ送信される。
受信状況解析部111による受信状況の判定、及び、受信レポートの生成は、定期的に行われる。そして、配信装置101の冗長度制御部105は、定期的に生成された受信レポートに基づいて、FECデータの冗長度を制御する。ただし、受信レポートの生成は定期的に行わなくても良い。
パケット復元部112は、受信状況解析部111からロスパケットの通知を受けると、FECパケットと、正常に受信されたほかのデータパケットを用いて、ロスパケットを生成する。すなわち、パケット復元部112は、マルチキャスト配信されたデータパケット(コンテンツデータ)のうち受信装置102が正常に受信しなかったコンテンツデータをFECパケット(復元用データ)を用いて復元する。生成された復元パケットは受信バッファ110に保存される。
再生処理部113は、受信バッファ110に保存されているデータパケット内の符号化データを復号する。復号された符号化データは音声/映像表示部114へ渡される。
音声/映像表示部114は、復号されたデータを再生する。例えば、音声/映像表示部114は、復号された音声データをスピーカーへ出力し、復号映像データをディスプレイへ出力する。
次に、受信レポートの詳細について、図7を用いて説明する。
本形態の受信状況解析部111は、受信レポートの通信プロトコルにRTCPを用いる。RTCPのパケットは、受信レポート(RR)、送信レポート(SR)、ソース記述(SDES)、メンバシップ管理(BYE)、及びアプリケーション定義(APP)が定義されている。本実施形態では、受信状況を把握するためにRTCPの受信レポートが用いられる。
図7に示すように、受信レポート(受信状況情報)には、RTCPヘッダ701と、受信レポートブロック702と、プロファイル依存拡張703が含まれる。受信レポートブロック702はRC(reception report count)704に示される数だけ存在する。
次に受信レポートブロック702の構成について説明する。
瞬時廃棄率(Fraction Lost)705には、前回の受信レポートの生成タイミングから今回の受信レポートの生成タイミングまでにロスしたRTPパケットの割合を示す値が含まれる。
累積パケット廃棄率(cumulative number of packets lost)706には、通信を開始してから受信レポート生成までにロスしたRTPパケットの総数を示す値が含まれる。
受信状況解析部111は、瞬時廃棄率705と、累積パケット廃棄率706とを含む受信レポートを生成する。
受信状況解析部111が生成した受信レポートは、送受信部109により配信装置101へ送信される。そして、配信装置101の冗長度制御部105は、複数の受信装置102から受信した受信レポートに基づいて、生成するFECデータの冗長度を決定する。
次に、冗長度制御部105による冗長度の決定方法の詳細について説明する。冗長度制御部105は、複数の受信装置102から受信レポートを受信すると、その内容に応じて複数の冗長度を決定して誤り訂正符号化部104へ通知する。
図2は、マルチキャスト配信を受けている複数の受信装置102のパケットロス率と、当該パケットロス率に対応する冗長度レベルを示す図である。図2におけるパケットロス率は、受信レポートの瞬時廃棄率705に基づいて決定される。
図2は、配信装置101が複数の受信装置102(P1〜P5)に対してコンテンツデータをマルチキャスト配信しているときのある期間における各受信装置102のパケットロス率を示している。また、図2では、冗長度レベルは、AからEの5段階に設定されている。ここで、受信装置P2のパケットロス率が最も高く、受信装置P3のパケットロス率が最も低いことが示されている。冗長度制御部105は、受信装置P1のためのFECデータの冗長度(レベルB)が、受信装置P3のためのFECデータの冗長度(レベルA)よりも高くなるように、複数の冗長度を決定する。すなわち、誤り訂正符号化部104は、第1の受信装置から第1の受信レポートを受信し、第2の受信装置から第1の受信レポートよりもロス率が高い第2の受信レポートを受信した場合、以下のような異なる冗長度のFECデータを生成する。すなわち、誤り訂正符号化部104は、第1の受信装置のための第1のFECデータと、第1のFECデータよりも復元可能データのデータ量が多い第2のFECデータを生成する。
また、図2において、受信装置P2のパケットロス率と受信装置P5のパケットロス率には大きな差がないため、受信装置P2とP5のためのFECデータは同じFECデータとして決定される。すなわち、図2は、3つの異なる冗長度(冗長度レベルA、B、D)が冗長度制御部105により決定されることを示している。言い換えると、冗長度制御部105は、決定可能な複数の冗長度(冗長度レベルA、B、C、D、E)のうち、冗長度レベルC、Eに対応する冗長度のFECデータを生成しないことを決定する。また、図2の例において、受信装置P3がコンテンツデータの受信を終了した場合や、受信装置P3のパケットロス率が所定の閾値Th1よりも高くなった場合、誤り訂正符号化部104は、冗長度レベルAのFECデータの生成を終了する。このようにすることで、マルチキャスト配信を受ける受信装置において利用されないFECデータを生成するための負荷を低減できる。
なお、図2では、冗長度レベルを5段階に分類している例を示しているが、この分類数に限らない。また、本形態では、パケットロス率を用いて冗長度レベルを決定する例を中心に説明しているが、例えば、一定期間において受信装置102が正常に受信しなかったデータ量(エラー量)に基づいて冗長度レベルを決定するようにしても良い。冗長度決定部105は、エラー量を受信レポートの瞬時廃棄率705に基づいて取得可能である。
例えば、3台の受信装置102にコンテンツデータをマルチキャスト配信しており、ある期間における第1の受信装置のエラー量が所定の閾値よりも低く、第2及び第3の受信装置のエラー量が所定の閾値よりも高い場合、以下のようにFECデータを生成する。すなわち、誤り訂正符号化部104はエラー量が所定の閾値よりも低い第1の受信装置用のFECデータを生成するとともに、エラー量が所定の閾値よりも高い第2及び第3の受信装置用のFECデータを生成する。
また、第1の受信装置がコンテンツデータの受信を終了した場合、誤り訂正符号化部104は、第1の受信装置用のFECデータの生成を終了する。
また、配信装置101の誤り訂正符号化部104は、FECデータのほかに、各受信装置102が受信すべきFECデータを特定するための特定情報を含むセッション情報を生成する。なお、本形態の誤り訂正符号化部104は、RTSP(Real Time Streaming Protocol)で定義されているSET_PARAMETERのメソッドに従ってセッション情報を生成するが、この例に限らない。なお、RTSPは、RTPを用いてデータ通信を行う際などに、セッションの制御を行うためのプロトコルであり、IETFによりRFC2326で定義されている。また、SET_PARAMETERは送信側と受信側で何らかのパラメータの設定を相互に依頼するためのメソッドである。
図3は、SET_PARAMETERのメソッドに従うセッション情報の記述の例を示している。セッション情報は、SDP(Session Description Protocol)と呼ばれるプロトコルを用いて記述される。SDPは、RTSPなどのプロトコルを用いてデータ通信のためのセッションを構築する際に、セッションの内容について記述するためのプロトコルであり、IETFによりRFC4566で定義されている。
図3の300がSDPで記述されるセッション情報である。セッション情報300は、コンテンツ情報301、FEC情報302、記述部分303を含んで構成される。FEC情報302は、マルチキャスト配信されるFECデータを受信装置102が受信できるようにするための特定情報である。セッション情報300は、コンテンツ情報301に対応するコンテンツデータが、FEC情報302に対応するFECデータにより復元可能であることを示している。なお、このFEC情報302の記述方法については、SDPを拡張する形で、IETFによりRFC4756で定義されている。
図3のコンテンツ情報301は、H.264によるマルチキャスト・ストリームの情報を示しており、FEC情報302はコンテンツ情報301のストリームを保護するためのFECデータの情報を示している。本形態の配信装置101は、FECデータをマルチキャスト配信する。
つまり、セッション情報300は、コンテンツ情報301で示すコンテンツデータのパケットがロスした場合、FEC情報302で示すFECデータを用いてロスパケットを復元できることが示されている。
本実施形態の誤り訂正符号化部104は、複数の受信装置102のそれぞれの受信状況に応じて異なるFEC情報を記述したセッション情報を生成する。そして、送受信部107は、誤り訂正符号化部104により生成されたセッション情報を各受信装置102へ送信する。
送受信部107は、例えば、FEC情報302が冗長度レベルAのFECデータに対応するセッション情報を受信装置P3へ送信する。また、送受信部107は、FEC情報302が冗長度レベルBのFECデータに対応するセッション情報を受信装置P1とP4へ送信する。このようにすることで、各受信装置102は、自身の受信状況により合致したFECデータを特定できる。
尚、図3のセッション情報300は、コンテンツ情報301とFEC情報302が含まれているが、さらに、音声やその他のコンテンツ情報がさらに含まれていても良い。また、本実施形態では、RTSPのSET_PARAMETERメソッドを使用する方法について説明したが、この例に限らない。
次に、配信装置101、受信装置102の処理の流れについて図4及び図5のフローチャートを用いて説明する。
図4は、配信装置101の処理の流れを説明するためのフローチャートである。本形態の配信装置101は、コンテンツデータをマルチキャスト配信する配信装置である。図4の処理は、配信装置101のCPUが図4に係る処理を行うためのプログラムをROMからRAMへ読み出して実行することにより実現される。ただし、図4に示す各処理の少なくとも一部を専用のハードウェアにより行わせるようにすることも可能である。図4の処理は、配信装置101によるマルチキャスト配信の開始と共に開始される。マルチキャスト配信は、受信装置102からの要求に応じて開始される。ただし、受信装置102からの要求がない場合において、例えば配信装置101の操作に応じた受信装置102へ配信を開始するようにしても良い。
配信装置101の冗長度制御部105は、FEC冗長度を初期値に決定する(S401)。FEC冗長度の初期値は、例えば一定値であっても、前回のマルチキャスト配信の終了時に決定されていたFEC冗長度であっても良い。また、配信装置101の送受信部107は、S401において、受信装置102からの要求に応じてセッション情報を送信する。セッション情報は、マルチキャスト配信されたコンテンツデータとFECデータを受信装置102が受信できるようにするための情報である。送受信部107が受信装置102からの要求に応じてセッション情報を送信すると、S402へ進む。なお、送受信部107は、S402以降においてセッション情報の要求を受信すると、当該要求した受信装置102に対してセッション情報を送信する。
送受信部107は、コンテンツデータのデータパケットとFECデータのFECパケットのマルチキャスト配信を開始する(S402)。
本形態の送受信部107は、コンテンツデータとFECデータのマルチキャスト配信をS402からS410の処理が終了するまでの間、実行する(配信手順)。
送受信部107は、マルチキャストグループに参加し、マルチキャストアドレス宛に送信されるデータを受信可能にする(S403)
送受信部107は、コンテンツデータのマルチキャスト配信を終了するか否かを判定する(S404)。マルチキャスト配信を終了すると判定された場合、マルチキャスト配信の終了処理を行って(S410)、処理を終了する。
一方、マルチキャスト配信を終了しないと判定された場合、送受信部107は、コンテンツデータのマルチキャスト配信を受信している受信装置102から受信レポートを受信する(S405)。すなわち、S405(受信手順)において、送受信部107は、コンテンツデータのマルチキャスト配信を受ける受信装置102におけるコンテンツデータの受信状況に関する受信状況情報(受信レポート)を受信する。また、S405において、冗長度制御部105は、受信レポートに基づいて各受信装置102のパケットロス率を取得する。
そして、冗長度制御部105は、取得されたパケットロス率に基づいて、受信レポートを送信した受信装置102に対するFECの冗長度レベルを決定する(S406)。例えば、取得されたパケットロス率が図2に示すTh1よりも下の位置に対応する場合、冗長度制御部105は、FECの冗長度レベルAに決定する。誤り訂正符号化部104は、S406で決定された冗長度レベル(冗長度レベルA)のFECデータを、当該冗長度レベルに受信状況が対応する受信装置102がなくなるまで生成する(生成手順)。この受信装置102の受信状況が変わり、対応する冗長度レベルが変わった場合、他にこの冗長度レベルに対応する受信装置102が存在しなければ、この冗長度レベルのFECデータの生成を終了する。
冗長度制御部105は、決定した冗長度レベルと、受信装置102の組み合わせを保存する(S407)。
冗長度制御部105は、S406で決定された冗長度レベルがこれまでの冗長度レベルと異なるか否かを判定する(S408)。すなわち、冗長度制御部105は、S406で決定された冗長度レベルが、前回のS406で決定された冗長度レベルと異なるか否かを判定する。図4の処理を開始してから最初のS408では、冗長度制御部105は、S406で決定した冗長度レベルが、S401で初期設定された冗長度レベルと異なる場合、冗長度レベルが異なると判定する。冗長度レベルが異なると判定されるとS409へ進み、冗長度レベルが異ならないと判定されるとS404に戻る。
誤り訂正符号化部104は、S406で決定された新たな冗長度レベルのFECデータを示すFEC情報302を含むセッション情報を生成する(S409)。そして、S409において、送受信部107は、誤り訂正符号化部104により生成されたセッション情報を、受信レポートを送信した受信装置102へ送信する。セッション情報を受信した受信装置102は、受信するFECデータをセッション情報の記述に従って変更することで、受信装置102の受信状況により合致したFECデータを受信できるようになる。
なお、本実施形態では、セッション情報で新たな冗長度レベルのFECデータを通知する例について説明しているが、これに限らず、別の形式のメッセージで新たな冗長度レベルのFECデータを通知しても良い。
尚、FECの冗長度レベルを決定するタイミングは、一定の間隔で行っても良いし、ネットワークの状況や受信レポートの受信状況に応じて行うようにしてもよい。
次に、受信装置102の処理の流れについて、図5のフローチャートを用いて説明する。
図5は、受信装置102の処理の流れを説明するためのフローチャートである。図5の処理は、受信装置102のCPUが図5に係る処理を行うためのプログラムをROMからRAMへ読み出して実行することにより実現される。ただし、図5に示す各処理の少なくとも一部を専用のハードウェアにより行わせるようにすることも可能である。受信装置102の送受信部109は、マルチキャスト配信されるデータを受信するためのセッション情報が記述されたSDP情報を配信装置101から取得する(S501)。配信装置101の送受信部107は、受信装置102からの要求に応じてセッション情報を送信する。
SDP情報を取得する方法には、RTSPを利用する方法や、FTPやHTTPなどを用いる方法などがある。
送受信部109は、取得したSDP情報に格納されたセッション情報から、受信するマルチキャストデータを決定し、そのマルチキャストグループに参加する(S502)。
再生処理部113は、マルチキャストグループへの参加に応じて配信装置101から送信されたマルチキャストパケットの再生処理を行う(S503)。
送受信部109は、マルチキャスト配信されたデータの受信を終了するか否かを判定する(S504)。データの受信を終了すると判定されるとデータの受信及び再生処理の終了処理を行って(S508)、図5の処理を終了する。
一方、データの受信を終了しないと判定された場合、受信状況解析部111は、RTCPの受信レポートを生成し、マルチキャストアドレス宛に送信する(S505)。配信装置101は、マルチキャストアドレス宛に送信された受信レポートを受信できる。マルチキャストアドレスは、S501で取得されるSDP情報に含まれている。図3の例では、コンテンツ情報301に記述されており、アドレスは224.2.0.1、TTLは32、ポートは5001であることが示されている。なお、本形態の受信状況解析部111は、所定の間隔で受信レポートを生成する。配信装置101からFECデータを特定するためのセッション情報のパケットを受信した場合(S506)、受信装置102は、受信するFECデータをセッション情報で特定されるFECデータに変更する(S507)。
なお、S506の処理は、任意のタイミングで発生する処理であり、例えばS505と処理の順序を逆にすることもありうる。
以上説明したように、本実施形態の配信装置101は、マルチキャスト配信されるコンテンツデータを受信する受信装置102におけるデータの受信状況に応じた冗長度でFECデータを生成する。そして、生成されたFECデータを特定するためのセッション情報を受信装置102へ通知する。受信装置102は、マルチキャスト配信されたコンテンツデータを受信すると共に、データの受信状況を配信装置101へ通知する。さらに受信装置102は、配信装置101から通知されたセッション情報で特定されるFECデータを受信する。
このようにすることで、配信装置101はFECデータの生成負荷を低減できる。また、受信装置102は、マルチキャスト配信されるデータの受信状況に応じた冗長度のFECデータを受信できるようになる。
<第2の実施形態>
次に、実施形態2として、実施形態1との差異を中心に説明する。特に実施形態2では、FECデータの生成に用いる誤り訂正符号化方式に複数の方式で行える場合の例を説明する。
FECの生成に用いる誤り訂正符号化方式として、例えば排他的論理和(XOR)やリード・ソロモン符号が知られている。
本実施形態では、配信装置101の誤り訂正符号化部104が、符号化方式1(排他的論理和)と、符号化方式2(リード・ソロモン符号化)の2つの符号化方式でFECデータを生成できる場合の例を説明する。なお、本形態の符号化方式2(第2の方式)は、符号化方式1(第1の方式)よりも受信装置102における復元にかかる計算量が多く、符号化方式1より復元用データのデータ量に対する復元可能なデータ量が多い方式である。ただし、FECの生成に用いる誤り訂正符号化方法は上の2つの方式に限らない。
なお、本形態の受信装置102には、符号化方式1に対応する受信装置、符号化方式2に対応する受信装置、及び、符号化方式1及び2のいずれにも対応する受信装置が存在する。
本形態の冗長度制御部105は、符号化方式1で生成されるFECデータと符号化方式2で生成されるFECデータをそれぞれ特定するための特定情報を含むセッション情報を受信装置102へ通知する。そして、受信装置102は、受信されたセッション情報に含まれる特定情報から、受信装置102により適したFECデータの受信を行う。このようにすることで、受信装置102は、自身の能力や機能により合致したFECデータを受信できるようになる。
図6は、本形態の冗長度制御部105が生成するセッション情報の例を示す図である。なお、本形態の冗長度制御部105は、実施形態1と同様に、SET_PARAMETERによって、セッション情報の通知を行う。
図6には、1つのコンテンツ情報601と、2つのFEC情報602、603が含まれている。コンテンツ情報601は、H.264のコンテンツデータを示している。また、FEC情報602は、符号化方式1により生成されるFECデータ1を特定するための情報である。また、FEC情報603は、符号化方式2により生成されるFECデータ2を特定するための情報である。なお、FECデータ1及び2はコンテンツ情報601に対応するコンテンツデータを用いて生成される。すなわち、FEC情報602、603は、FECデータの生成方式に対応する。
受信装置102は、図6に示すようなセッション情報を受信すると、FEC情報602、603で特定される2種類のFECデータから、受信するFECデータを決定する。例えば、受信装置102は、自身が処理可能な符号化方式により生成されるFECデータを受信するFECデータとして決定する。また、例えば、受信装置102は、符号化方式1及び2のいずれにも対応している場合、現在のデータの受信状況や、パケット復元部112の処理負荷により合致したFECデータを受信するFECデータとして決定する。
また、本形態の受信装置102は、受信するFECデータとして決定したFECデータを受信レポートで配信装置101に通知する。
図7は受信レポートの例である。本形態の受信装置102は、受信しているFECデータの種別を配信装置101で特定できるようにするための特定情報を受信レポートの拡張領域であるプロファイル依存拡張703に格納する。配信装置101は、受信装置102からの受信レポートに含まれるプロファイル依存拡張703を参照することで、受信装置102が受信しているFECデータを特定できる。また、本形態の誤り訂正符号化部104は、マルチキャスト配信されたコンテンツデータを受信している受信装置102からの受信レポートに、例えば符号化方式2のFECデータの特定情報が含まれていない場合、符号化方式2のFECデータを生成しない。すなわち、マルチキャスト配信を受けている複数の受信装置102がすべて符号化方式1のFECデータを受信している場合、誤り訂正符号化部104は、符号化方式2のFECデータを生成しない。このようにすることで、FECデータの生成にかかる負荷を低減できる。
次に、本形態の配信装置101の処理について実施形態1との差異を中心に説明する。本形態の配信装置101の冗長度制御部105は、受信レポートから受信装置102のパケットロス率を取得すると共に、受信装置102が受信しているFECデータの情報を取得する(S405)。そして、冗長度制御部105は、受信装置102が受信しているFECデータの種別におけるFECの冗長度をパケットロス率に基づいて決定する(S406)。
例えば、ある受信装置102が符号化方式1のFECデータを受信し、パケットロス率が第1のロス率である場合、冗長度制御部105は、第1のロス率に基づいて符号化方式1のFECの冗長度を決定する。すなわち、受信装置102が受信しているFECデータの符号化方式によって、決定される冗長度は異なる。
冗長度制御部105は、受信装置102ごとに、受信装置102が受信しているFECの符号化方式、及び、決定した冗長度との組み合わせを保存する。
そして、S408において、冗長度レベルがこれまでの冗長度レベルと異なると判定された場合、誤り訂正符号化部104は、新たな冗長度レベルのFECデータを示すFEC情報302を含むセッション情報を生成する。そして、生成されたセッション情報は、受信装置102へ送信される(S409)。このときに送信されるセッション情報には、FEC情報602、603のうち、受信装置102により受信されていないFECデータに対応するFEC情報が含まれない。ただし、受信装置102が受信しているFECデータの符号化方式と異なる符号化方式に対応するFEC情報をセッション情報に含めることにより、受信装置102は、通信の途中でFECの符号化方式を変更できる。
受信装置102は、図5のS502において、複数の符号化方式のFECデータから、受信するFECデータを決定する。また、受信装置102は、受信レポートを用いて、受信するFECデータとして決定したFECデータを配信装置101に通知する。
なお、本形態の配信装置101は、受信装置102において受信するFECデータの符号化方式が1度決定されると、それを変更しないようにすることもできるが、通信の途中で符号化方式を変更することも可能である。すなわち、配信装置101は、複数のFEC情報が格納されたセッション情報を受信装置102へ送信することで、受信装置102が1度決定した符号化方式とは異なる符号化方式のFECデータを選択させることもできる。
また、符号化方式は、上記の2種類の方式に限らず、3種類以上であってもよい。また、本形態の配信装置101は、受信装置102により受信されていないFECデータを生成しない。すなわち、冗長度制御部105は、複数の受信装置102からの受信レポートを参照することで、各受信装置102が受信しているFECデータの符号化方式と冗長度レベルを特定する。そして、複数の受信装置102のいずれも受信していない符号化方式と冗長レベルのFECデータを生成しないように、誤り訂正符号化部104へ通知する。このようにすることで、FECデータの生成にかかる負荷を低減できる。
なお、配信装置101は、受信装置102が受信を開始する前に予めマルチキャスト配信をすることも可能であるが、受信装置102からのRTSPの要求に応じてマルチキャスト配信を開始するようにしてもよい。受信装置102からの要求に応じてマルチキャスト配信を開始するようにすれば、通信帯域をより有効に利用できる。また、配信装置101は、受信装置102からの受信レポートの受信に応じてFECデータを生成するようにすれば、通信帯域をより有効に利用できる。
配信装置101がマルチキャスト配信をしていないときに受信装置102がマルチキャスト配信を要求するための方法には、例えば、以下の2つの方法がある。1つ目の方法は、受信装置102が、予めHTTPやFTPなどのプロトコルなどを用いることでSDP情報を取得してマルチキャスト配信を要求する方法である。また、2つ目の方法は、受信装置102が、RTSPで要求されたストリーミングを開始するための一連の処理の中でSDP情報を取得する方法である。
受信装置102は、以上のような方法で取得したSDP情報から所望のコンテンツ情報を指定して要求する。このようにすることで、通信帯域を有効に利用できる。
また、RTCPを利用している場合、受信装置102はデータの受信を終了するときにBYEパケットを送信することで、配信装置101は受信の終了を知ることができる。しかし、RTCPを用いていない場合や、受信装置102が異常終了した場合、配信装置101はどの受信装置102にも受信されていないコンテンツデータをマルチキャスト配信し続けてしまう可能性がある。そこで、本形態の配信装置101は、一定時間、受信レポートを受信しない場合、受信装置102がデータの受信を終了したと判定する。そして、受信装置102により受信されていないコンテンツデータ、FECデータの配信を終了する。このようにすることで、通信帯域をより有効に利用できるようになる。
なお、受信装置102がデータの受信を終了したと判定するための時間は、セッション開始時にRTSPメソッドを用いて決定しても良いし、SDP情報に含めて通知するようにしても良い。また、受信装置102からの受信レポートの送信間隔に基づいて決定することも可能である。
また、本発明は、以下の処理を実行することによっても実現される。即ち、上述した実施形態の機能を実現するソフトウェア(プログラム)を、ネットワーク又は各種記憶媒体を介してシステム或いは装置に供給し、そのシステム或いは装置のコンピュータ(またはCPUやMPU等)がプログラムを読み出して実行する処理である。

Claims (13)

  1. コンテンツデータをマルチキャスト配信する配信装置であって、
    前記マルチキャスト配信を受ける受信装置における前記コンテンツデータの受信状況に関する受信状況情報を受信する受信手段と、
    前記マルチキャスト配信されたコンテンツデータのうち前記受信装置が正常に受信しなかったコンテンツデータを前記受信装置が復元するために用いる復元用データを前記マルチキャスト配信を受ける受信装置からの受信状況情報に基づいて生成する生成手段と、
    前記生成された復元用データを前記コンテンツデータと共にマルチキャスト配信する配信手段とを有することを特徴とする配信装置。
  2. 前記マルチキャスト配信を受ける第1の受信装置から第1の受信状況情報を受信すると共に、前記マルチキャスト配信を受ける第2の受信装置から前記第1の受信状況情報よりも正常に受信しなかったデータ量が多い第2の受信状況情報を受信した場合、
    前記生成手段は、前記第1の受信状況情報に応じた第1の復元用データを生成すると共に、前記第1の復元用データよりも復元可能なデータ量が多い第2の復元用データを生成することを特徴とする請求項1に記載の配信装置。
  3. 前記配信手段がマルチキャスト配信する復元用データを受信装置が受信できるように、受信装置に対して復元用データの特定情報を通知する通知手段を有することを特徴とする請求項1又は2に記載の配信装置。
  4. 前記受信手段は、前記コンテンツデータのマルチキャスト配信を受ける第1及び第2及び第3の受信装置のそれぞれから受信状況情報を受信し、
    前記第1の受信装置からの第1の受信状況情報が示す第1のエラー量が所定の閾値よりも低く、前記第2の受信装置からの第2の受信状況情報が示す第2のエラー量、及び前記第3の受信装置からの第3の受信状況情報が示す第3のエラー量が前記所定の閾値よりも高い場合、前記生成手段は、前記第1の受信装置用の第1の復元用データを生成すると共に、前記第2及び第3の受信装置用の第2の復元用データを生成することを特徴とする請求項1又は2に記載の配信装置。
  5. 前記生成手段が前記第1の受信装置用の前記第1の復元用データと、前記第2及び第3の受信装置用の前記第2の復元用データとを生成しているときに前記第1の受信装置がマルチキャスト配信の受信を終了した場合、前記生成手段は、前記第1の復元用データの生成を終了することを特徴とする請求項4に記載の配信装置。
  6. 前記生成手段は、第1の方式による復元用データの生成と、前記第1の方式よりも前記受信装置における復元にかかる計算量が多く前記第1の方式よりも復元用データのデータ量に対する復元可能データのデータ量が多い第2の方式による復元用データの生成とが可能であり、
    前記コンテンツデータのマルチキャスト配信を受ける受信装置が、前記第1の方式による復元用データと前記第2の方式による復元用データとから、受信する復元用データを指定できるように、前記第1の方式による復元用データの特定情報と前記第2の方式による復元用データの特定情報とを通知する通知手段を有することを特徴とする請求項1に記載の配信装置。
  7. 前記受信手段が受信した受信状況情報のパケットの拡張領域から前記受信装置が指定した復元用データの生成方式の特定情報を取得する取得手段を有し、
    前記生成手段は、前記コンテンツデータのマルチキャスト配信を受けている受信装置からの受信状況情報から前記取得手段が取得した生成方式の特定情報に前記第2の方式に対応する特定情報がない場合、前記第2の方式による復元用データを生成しないことを特徴とする請求項6に記載の配信装置。
  8. コンテンツデータをマルチキャスト配信する配信装置が行う配信方法であって、
    前記マルチキャスト配信を受ける受信装置における前記コンテンツデータの受信状況に関する受信状況情報を受信する受信工程と、
    前記マルチキャスト配信されたコンテンツデータのうち前記受信装置が正常に受信しなかったコンテンツデータを前記受信装置が復元するために用いる復元用データを前記マルチキャスト配信を受ける受信装置からの受信状況情報に基づいて生成する生成工程と、
    前記生成された復元用データを前記コンテンツデータと共にマルチキャスト配信する配信工程とを有することを特徴とする配信方法。
  9. コンテンツデータをマルチキャスト配信するコンピュータに、
    前記マルチキャスト配信を受ける受信装置における前記コンテンツデータの受信状況に関する受信状況情報を受信する受信手順と、
    前記マルチキャスト配信されたコンテンツデータのうち前記受信装置が正常に受信しなかったコンテンツデータを前記受信装置が復元するために用いる復元用データを前記マルチキャスト配信を受ける受信装置からの受信状況情報に基づいて生成する生成手順と、
    前記生成された復元用データを前記コンテンツデータと共にマルチキャスト配信する配信手順とを実行させることを特徴とするプログラム。
  10. コンテンツデータをマルチキャスト配信する配信装置であって、
    前記マルチキャスト配信されたコンテンツデータのうち受信装置が正常に受信しなかったコンテンツデータを前記受信装置が復元するために用いる復元用データを生成する生成手段と、
    前記生成された復元用データを前記コンテンツデータと共にマルチキャスト配信する配信手段と、
    前記マルチキャスト配信される復元用データを受信装置が受信できるように、受信装置に対して復元用データの特定情報を通知する通知手段とを有することを特徴とする配信装置。
  11. 前記生成手段は、前記マルチキャスト配信されたコンテンツデータのうち受信装置が正常に受信しなかったコンテンツデータを前記受信装置が復元するために正常に受信したコンテンツデータとともに用いる第1及び第2の復元用データを生成し、
    前記配信手段は、前記生成された第1及び第2の復元用データを前記コンテンツデータと共にマルチキャスト配信し、
    前記通知手段は、前記マルチキャスト配信される前記第1及び第2の復元用データのいずれかを受信装置が受信できるように、受信装置に対して前記第1及び第2の復元用データのいずれかの特定情報を通知することを特徴とする請求項10に記載の配信装置。
  12. コンテンツデータをマルチキャスト配信する配信装置が行う配信方法であって、
    前記マルチキャスト配信されたコンテンツデータのうち受信装置が正常に受信しなかったコンテンツデータを前記受信装置が復元するために用いる復元用データを生成する生成工程と、
    前記生成された復元用データを前記コンテンツデータと共にマルチキャスト配信する配信工程と、
    前記マルチキャスト配信される復元用データを受信装置が受信できるように、受信装置に対して復元用データの特定情報を通知する通知工程とを有することを特徴とする配信方法。
  13. コンテンツデータをマルチキャスト配信するコンピュータに、
    前記マルチキャスト配信されたコンテンツデータのうち受信装置が正常に受信しなかったコンテンツデータを前記受信装置が復元するために用いる復元用データを生成する生成手順と、
    前記生成された復元用データを前記コンテンツデータと共にマルチキャスト配信する配信手順と、
    前記マルチキャスト配信される復元用データを受信装置が受信できるように、受信装置に対して復元用データの特定情報を通知する通知手順とを実行させることを特徴とするプログラム。
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