JP2015186087A - Measuring device, control device, measuring method, and control method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、通信技術に関し、特に複数のネットワークを介して信号を送信する計測装置、制御装置、計測方法、制御方法に関する。 The present invention relates to communication technology, and more particularly to a measurement device, a control device, a measurement method, and a control method that transmit signals via a plurality of networks.
インターネットなどの通信網を経由してライブストリーミングによる映像・音声を伝送する場合、ベストエフォート方式を使用すると、通信経路に対する品質保証が課題になる。それに対応するため、インターネット経由のストリーミング品質が低下した場合に、品質保証される回線、つまり品質のよい回線への切り換えがなされる(例えば、特許文献1参照)。 When video / audio by live streaming is transmitted via a communication network such as the Internet, quality assurance for the communication path becomes an issue when the best effort method is used. In order to cope with this, when the quality of streaming via the Internet is lowered, the line is switched to a line whose quality is guaranteed, that is, a line with good quality (for example, see Patent Document 1).
カメラ等の撮像装置にて撮影した映像をライブ映像としてストリーミング伝送する場合、接続しているインターネットサービスプロバイダごとに伝送の遅延時間が異なることがある。ライブストリーミング伝送するためには、遅延時間が短く、かつスループットが十分であるネットワークが必要とされる。遅延時間を測定するためには、送信側の装置と受信側の装置の時計が同期している必要がある。しかしながら、装置の製造コストおよびシステムの運用コストを低減するためには、時計の高精度な同期手段は省かれる。 When streaming video captured by an imaging device such as a camera as live video, the transmission delay time may vary depending on the connected Internet service provider. In order to perform live streaming transmission, a network with a short delay time and sufficient throughput is required. In order to measure the delay time, it is necessary that the clocks of the transmitting device and the receiving device are synchronized. However, in order to reduce the manufacturing cost of the device and the operating cost of the system, the highly accurate synchronization means of the watch is omitted.
本発明はこうした状況に鑑みてなされたものであり、その目的は、送信側の装置に備えられた時計と、受信側の装置に備えられた時計とが非同期であっても、複数のネットワーク間の遅延時間差を測定する技術を提供することにある。 The present invention has been made in view of such a situation, and an object of the present invention is to provide communication between a plurality of networks even if a clock provided in a transmission-side device and a clock provided in a reception-side device are asynchronous. It is an object of the present invention to provide a technique for measuring the delay time difference between the two.
上記課題を解決するために、本発明のある態様の計測装置は、送信装置が第1ネットワークを介して受信装置へ第1信号を送信した第1時刻を取得する第1取得部と、受信装置が第1信号を受信した第2時刻を取得する第2取得部と、送信装置が第2ネットワークを介して受信装置へ第2信号を送信した第3時刻を取得する第3取得部と、受信装置が第2信号を受信した第4時刻を取得する第4取得部と、第1取得部において取得した第1時刻、第2取得部において取得した第2時刻、第3取得部において取得した第3時刻、第4取得部において取得した第4時刻をもとに、第1ネットワークと第2ネットワークとの間の相対的な伝送の遅延差を導出する導出部と、を備える。第1時刻および第3時刻は送信装置での時計にて計時されたものであり、第2時刻および第4時刻は受信装置での時計にて計時されたものである。 In order to solve the above problems, a measurement device according to an aspect of the present invention includes a first acquisition unit that acquires a first time at which a transmission device transmits a first signal to a reception device via a first network, and the reception device. A second acquisition unit that acquires a second time at which the first signal is received, a third acquisition unit that acquires a third time at which the transmission device transmits the second signal to the reception device via the second network, and reception. A fourth acquisition unit that acquires a fourth time at which the device receives the second signal; a first time acquired by the first acquisition unit; a second time acquired by the second acquisition unit; and a second acquisition acquired by the third acquisition unit. And a derivation unit for deriving a relative transmission delay difference between the first network and the second network based on the third time and the fourth time acquired by the fourth acquisition unit. The first time and the third time are timed by the clock at the transmission device, and the second time and the fourth time are timed by the clock at the reception device.
本発明の別の態様は、制御装置である。この装置は、(1)送信装置が第1ネットワークを介して受信装置へ第1信号を送信した第1時刻、(2)受信装置が第1信号を受信した第2時刻、(3)送信装置が第2ネットワークを介して受信装置へ第2信号を送信した第3時刻、(4)受信装置が第2信号を受信した第4時刻をもとに導出された伝送の遅延差であって、かつ第1ネットワークと第2ネットワークとの間の相対的な伝送の遅延差を取得する取得部と、取得部において取得した伝送の遅延差をもとに、送信装置が受信装置へ信号を送信する際の経路として、第1ネットワークあるいは第2ネットワークを決定する決定部と、を備える。第1時刻および第3時刻は送信装置での時計にて計時されたものであり、第2時刻および第4時刻は受信装置での時計にて計時されたものである。 Another aspect of the present invention is a control device. The apparatus includes (1) a first time when the transmitting apparatus transmits a first signal to the receiving apparatus via the first network, (2) a second time when the receiving apparatus receives the first signal, and (3) a transmitting apparatus. Is the third time when the second signal is transmitted to the receiving device via the second network, and (4) the transmission delay difference derived based on the fourth time when the receiving device receives the second signal, An acquisition unit that acquires a relative transmission delay difference between the first network and the second network and a transmission device that transmits a signal to the reception device based on the transmission delay difference acquired by the acquisition unit. And a determination unit that determines the first network or the second network as a route. The first time and the third time are timed by the clock at the transmission device, and the second time and the fourth time are timed by the clock at the reception device.
本発明のさらに別の態様は、計測方法である。この方法は、送信装置が第1ネットワークを介して受信装置へ第1信号を送信した第1時刻を取得するステップと、受信装置が第1信号を受信した第2時刻を取得するステップと、送信装置が第2ネットワークを介して受信装置へ第2信号を送信した第3時刻を取得するステップと、受信装置が第2信号を受信した第4時刻を取得するステップと、取得した第1時刻、取得した第2時刻、取得した第3時刻、取得した第4時刻をもとに、第1ネットワークと第2ネットワークとの間の相対的な伝送の遅延差を導出するステップと、を備える。第1時刻および第3時刻は送信装置での時計にて計時されたものであり、第2時刻および第4時刻は受信装置での時計にて計時されたものである。 Yet another embodiment of the present invention is a measurement method. The method includes: obtaining a first time at which the transmitting device has transmitted a first signal to the receiving device via the first network; obtaining a second time at which the receiving device has received the first signal; Obtaining a third time at which the device has transmitted the second signal to the receiving device via the second network; obtaining a fourth time at which the receiving device has received the second signal; and obtaining the first time; Deriving a relative transmission delay difference between the first network and the second network based on the acquired second time, the acquired third time, and the acquired fourth time. The first time and the third time are timed by the clock at the transmission device, and the second time and the fourth time are timed by the clock at the reception device.
本発明のさらに別の態様は、制御方法である。この方法は、(1)送信装置が第1ネットワークを介して受信装置へ第1信号を送信した第1時刻、(2)受信装置が第1信号を受信した第2時刻、(3)送信装置が第2ネットワークを介して受信装置へ第2信号を送信した第3時刻、(4)受信装置が第2信号を受信した第4時刻をもとに導出された伝送の遅延差であって、かつ第1ネットワークと第2ネットワークとの間の相対的な伝送の遅延差を取得するステップと、取得した伝送の遅延差をもとに、送信装置が受信装置へ信号を送信する際の経路として、第1ネットワークあるいは第2ネットワークを決定するステップと、を備える。第1時刻および第3時刻は送信装置での時計にて計時されたものであり、第2時刻および第4時刻は受信装置での時計にて計時されたものである。 Yet another embodiment of the present invention is a control method. This method includes (1) a first time when the transmitting device transmits a first signal to the receiving device via the first network, (2) a second time when the receiving device receives the first signal, and (3) a transmitting device. Is the third time when the second signal is transmitted to the receiving device via the second network, and (4) the transmission delay difference derived based on the fourth time when the receiving device receives the second signal, And a step of acquiring a relative transmission delay difference between the first network and the second network, and a path when the transmission device transmits a signal to the reception device based on the acquired transmission delay difference. Determining a first network or a second network. The first time and the third time are timed by the clock at the transmission device, and the second time and the fourth time are timed by the clock at the reception device.
なお、以上の構成要素の任意の組合せ、本発明の表現を方法、装置、システム、記録媒体、コンピュータプログラムなどの間で変換したものもまた、本発明の態様として有効である。 It should be noted that any combination of the above-described constituent elements and a conversion of the expression of the present invention between a method, an apparatus, a system, a recording medium, a computer program, etc. are also effective as an aspect of the present invention.
本発明によれば、送信側の装置に備えられた時計と、受信側の装置に備えられた時計とが非同期であっても、複数のネットワーク間の遅延時間差を測定できる。 According to the present invention, it is possible to measure a delay time difference between a plurality of networks even when a clock provided in a transmitting device and a clock provided in a receiving device are asynchronous.
(実施例1)
本発明を具体的に説明する前に、まず概要を述べる。本発明の実施例1は、並列に構成された複数のネットワークを介して接続された送信装置と受信装置との間において、ネットワークを切り換えながら、送信装置から受信装置へ信号を送信する配信システムに関する。このような配信システムでは、例えば、撮像によって生成した動画像データを送信装置が、受信装置へストリーミング配信する。そのような場合に、信号を伝送する際の遅延時間が短いネットワークが選択されるべきである。この選択には、ネットワークごとの遅延時間の測定が必要になる。さらに、前述のごとく、送信装置に備えられた時計と受信装置に備えられた時計とが非同期である状況下において、遅延時間を測定することが要求される。
(Example 1)
Before describing the present invention specifically, an outline will be given first.
しかしながら、遅延時間が長くなった場合に、ライブストリーミング伝送をいったん中断して他のインターネットサービスプロバイダに接続し、ライブストリーミング伝送を再度開始して、遅延時間を確認することは現実的ではない。また、移動しながらストリーム伝送するような使用方法の場合、遅延時間およびスループットも変動することがある。さらに、別の通信経路に切り換える場合、切り換え先の遅延時間を測定する際には、機器への負荷を低減することが要求される。しかしながら、ストリーミングのビットレートと同じだけ信号を送信してみて確かめるような測定は、機器への負荷が大きくなってしまう。 However, when the delay time becomes long, it is not realistic to interrupt the live streaming transmission, connect to another Internet service provider, and restart the live streaming transmission to check the delay time. In the case of a usage method in which stream transmission is performed while moving, the delay time and throughput may also vary. Further, when switching to another communication path, it is required to reduce the load on the device when measuring the delay time of the switching destination. However, a measurement that is confirmed by transmitting a signal as much as the bit rate of streaming increases the load on the device.
そこで本実施例は、非同期であるときに、ネットワークごとの遅延時間を比較することを目的とする。また、ストリーミング中に変動する遅延量とスループットを監視し、ストリームを途切れさせることなく複数のネットワークから、最適なネットワークを自動的に選択し、経路の切り換えを行うことを別の目的とする。本実施例では、ふたつの経路のそれぞれに対する遅延時間を測定し、それらを比較することによって、短い方の遅延時間を選択する。 In view of this, the purpose of this embodiment is to compare the delay times of networks when they are asynchronous. Another object of the present invention is to monitor the amount of delay and throughput that vary during streaming, automatically select an optimum network from a plurality of networks without interrupting the stream, and perform path switching. In this embodiment, the shorter delay time is selected by measuring the delay times for each of the two paths and comparing them.
図1は、本発明の実施例1に係る配信システム100の構成を示す。配信システム100は、無線装置10、基地局装置12と総称される第1基地局装置12a、第2基地局装置12b、ネットワーク14と総称される第1ネットワーク14a、第2ネットワーク14b、第3ネットワーク14c、第4ネットワーク14d、インターネット16、通信装置18を含む。
FIG. 1 shows a configuration of a
無線装置10は、図示しない撮像装置に接続され、撮像装置から、動画像データが含まれた信号を受信する。無線装置10は、前述の送信装置に相当する。無線装置10は、ふたつのネットワークに対応し、各ネットワークを介して通信を実行する。ここでは、第1基地局装置12aと第1ネットワーク14aとの組合せと、第2基地局装置12bと第2ネットワーク14bとの組合せとは、互いに異なった無線通信システムであるとする。無線装置10、基地局装置12、ネットワーク14は、公知の無線通信システムの規定にしたがった処理を実行するので、ここでは、説明を省略する。なお、ネットワーク14は、インターネットサービスプロバイダであってもよい。以下では、第1基地局装置12aと第1ネットワーク14aとの組合せを単に第1ネットワーク14aとよび、第2基地局装置12bと第2ネットワーク14bとの組合せを単に第2ネットワーク14bとよぶ場合もある。
The
インターネット16は、一方において、第1ネットワーク14a、第2ネットワーク14bに接続されるとともに、他方において、第3ネットワーク14c、第4ネットワーク14dに接続される。第3ネットワーク14c、第4ネットワーク14dは、有線通信システムである。また、第3ネットワーク14c、第4ネットワーク14dは、例えば、異なったインターネットサービスプロバイダである。通信装置18は、第3ネットワーク14c、第4ネットワーク14dに接続され、これらの少なくとも一方を介して無線装置10からの信号を受信する。通信装置18は、受信した信号を処理することによって、動画像データを再生する。通信装置18は、前述の受信装置に相当する。
The
このような構成において、信号の伝送、つまり前述のストリーミング伝送は、例えば次のような経路でなされる。信号は、無線装置10から第1基地局装置12a、第1ネットワーク14aを経由してインターネット16に送出される。さらに、信号は、第3ネットワーク14cを経由して通信装置18に受信される。その際、例えば、遅延時間やスループットに応じて、第1ネットワーク14aが第2ネットワーク14bに適宜切り換えられる。
In such a configuration, signal transmission, that is, the above-described streaming transmission is performed, for example, through the following route. The signal is transmitted from the
図2は、無線装置10の構成を示す。無線装置10は、エンコーダ30、ストリーミング・プロトコル制御部32、送信制御部34、通信部36と総称される第1通信部36a、第2通信部36b、計測制御部38、計測装置40、制御装置42を含む。計測装置40は、導出部44を含み、制御装置42は、決定部46を含む。ここでは、送信に関する機能を中心に説明し、受信に関する機能の説明を省略する。
FIG. 2 shows the configuration of the
エンコーダ30は、図示しない撮像装置からの動画像データを入力する。動画像データは、撮像装置によって撮像された動画像をデジタルデータに変換した結果である。エンコーダ30は、入力した動画像データに対して符号化を実行する。符号化には公知の技術が使用されればよいが、一例として、MPEG2−TS(Moving Picture Experts Group−2 Transport Stream)が使用されればよい。エンコーダ30は、符号化した動画像データ(以下、これもまた「動画像データ」という)をストリーミング・プロトコル制御部32へ出力する。
The
ストリーミング・プロトコル制御部32は、エンコーダ30からの動画像データを入力する。ストリーミング・プロトコル制御部32は、ストリーミング・プロトコルに対応した処理を動画像データに対して実行する。ストリーミング・プロトコルについては公知の技術が使用されればよいので、ここでは説明を省略する。ストリーミング・プロトコル制御部32は、ストリーミング・プロトコルに対応した処理を実行した動画像データ(以下、これもまた「動画像データ」という)を送信制御部34へ出力する。
The streaming
送信制御部34は、ストリーミング・プロトコル制御部32からの動画像データを入力し、動画像データをパケットに格納する。送信制御部34は、第1通信部36aあるいは第2通信部36bにパケットを出力する。ここで、パケットの出力先は、決定部46によって指定される。なお、送信制御部34は、出力先の通信部36を切り換える際、ふたつの通信部36へパケットを出力してもよい。通信部36は、互いに異なった無線通信システムに対応し、各無線通信システムに対応した通信処理を実行する。前述のごとく、無線通信システムは公知の技術であるので、ここでは説明を省略する。通信部36は、送信制御部34からのパケットを入力し、パケットを送信する。
The
計測制御部38は、図示しない通信装置18との間の伝送経路の遅延時間やスループットを調べるための計測処理を制御する。計測制御部38は、通信装置18に向けて計測リクエストパケットを定期的に通信部36から送信させる。計測リクエストパケットは、遅延計測およびスループット問い合わせるためのパケットである。その後、計測制御部38は、通信部36を介して通信装置18からの計測結果を計測レスポンスパケットとして受信する。
The
図3(a)−(b)は、配信システム100において使用される信号のフォーマットの一例を示す。図3(a)は、計測リクエストパケットのフォーマットを示す。送信側インターフェース識別番号は、計測リクエストパケットを送信すべき第1通信部36aあるいは第2通信部36bを識別するための番号を示す。トランザクション番号は、計測リクエストパケットと後述の計測レスポンスパケットとを結びつけるための番号である。対応した計測リクエストパケットと計測レスポンスパケットとには、同一のトランザクション番号が付与される。パケット送信時刻は、第1通信部36aあるいは第2通信部36bからパケットを送信すべき時刻を示す。パケット送信時刻は、無線装置10に内蔵された時計によって計時されている。送出ビットレートは、送信制御部34から取得される。
FIGS. 3A and 3B show examples of signal formats used in the
図3(b)は、計測レスポンスパケットのフォーマットを示す。受信側インターフェース識別番号は、後述の通信装置18に備えられた第3通信部36cあるいは第4通信部36dであって、かつ計測リクエストパケットを受信すべき第3通信部36cあるいは第4通信部36dを識別するための番号を示す。パケット受信時刻は、通信装置18に計測リクエストパケットが到着した時刻を示し、受信ビットレートは、計測リクエストパケットを送信した経路と同じ経路で受信中のパケットのビットレート(ある単位時間での平均)を示す。パケット受信時刻は、通信装置18に内蔵された時計によって計時されている。ここで、無線装置10に内蔵された時計と、通信装置18に内蔵された時計とは、非同期である。図2に戻る。計測制御部38は、パケット送信時刻、パケット受信時刻を導出部44へ出力する。計測制御部38は、ビットレートを導出部44へ出力してもよい。
FIG. 3B shows the format of the measurement response packet. The receiving side interface identification number is the
導出部44は、計測制御部38からのパケット送信時刻、パケット受信時刻を入力する。つまり、無線装置10が所定のネットワークを介して通信装置18へ計測リクエストパケットを送信したパケット送信時刻(以下、「第1時刻」という)を取得する。また、導出部44は、通信装置18が所定のネットワーク経由の計測リクエストパケットを受信したパケット受信時刻(以下、「第2時刻」という)を取得する。それらに加えて、導出部44は、無線装置10が別のネットワークを介して通信装置18へ計測リクエストパケットを送信したパケット送信時刻(以下、「第3時刻」という)を取得する。さらに、導出部44は、通信装置18が別のネットワーク経由の計測リクエストパケットを受信したパケット受信時刻(以下、「第4時刻」という)を取得する。前述のごとく、第1時刻と第3時刻は、無線装置10での時計にて計時され、第2時刻と第4時刻は、通信装置18での時計にて計時されている。
The deriving
所定のネットワークとは、例えば、図1において第1ネットワーク14aと第3ネットワーク14cとを組み合わせたネットワークに相当する。別のネットワークとは、例えば、図1において第2ネットワーク14bと第3ネットワーク14cとを組み合わせたネットワークに相当する。図1の場合、第4ネットワーク14dを組み合わせたネットワークも存在するので、残り2種類のネットワークが存在し、全部で4種類のネットワークが存在する。ここでは、説明を明りょうにするために、最初に説明した2種類のネットワークに対する処理を説明し、残りの2種類のネットワークに対する処理を省略する。しかしながら、後述の処理が、残りの2種類のネットワークに対しても実行されればよい。
The predetermined network corresponds to, for example, a network obtained by combining the
導出部44は、第1時刻、第2時刻、第3時刻、第4時刻をもとに、所定のネットワークと別のネットワークとの間の相対的な遅延差を導出する。図4は、導出部44における動作概要を示す。一般に離れた地点に設置された機器間での通信経路によるパケット伝送の遅延量そのものを測定しようとした場合、それぞれの機器の持つ時計が高い精度で同期されている必要がある。しかしながら、ここでは、経路間の相対遅延差を計測するので、それは必ずしも必要ではなく、遅延量を比較するための個々の時計の十分な精度があればよい。図4の「無線装置の時計CS」の右に水平に伸びている矢印は、時間の経過を表し、矢印方向が未来側である。また、「通信装置の時計CR」の右に伸びている矢印についても同様である。
The deriving
計測リクエストパケットを第1通信部36aから送信する場合、計測リクエストパケット送信時の時刻tsAが、無線装置10の時計CSで計時され、計測制御部38は、これを計測リクエストパケットに格納する。一方、計測リクエストパケットを第2通信部36bから送信する場合、計測リクエストパケットの送信時の時刻tsBが、計測リクエストパケットに格納される。通信装置18が、第1通信部36aからの計測リクエストパケットを第3ネットワーク14cを経由して、後述の第3通信部36cで受信した場合、後述の計測制御部68は、受信した時刻を通信装置18の時計CRで測って時刻trAとして記憶する。同様に、通信装置18が、第2通信部36bからの計測リクエストパケットを受信すると、後述の計測制御部68は、受信した時刻をtrBとして記憶する。ここで、時刻tsAが、第1時刻に相当し、時刻tsBが、第3時刻に相当し、時刻trAが第2時刻に相当し、時刻をtrBが第4時刻に相当する。
When sending measurement request packet from the
導出部44は、時刻tsA、時刻tsB、時刻trA、時刻をtrBを使用して、第1ネットワーク14a、インターネット16、第3ネットワーク14cの経路(以下、「経路A」という)と、第2ネットワーク14b、インターネット16、第3ネットワーク14cの経路(以下、「経路B」という)との遅延量の差を下記のようにして算出する。
[無線装置10の第1通信部36aと第2通信部36bとの送出時間差]
△ts=tsB−tsA
[通信装置18の第3通信部36cでの受信時間差]
△tr=trB−trA
[経路Aと経路Bとの遅延時間差]=△tr−△ts
The deriving
[Transmission time difference between the
Δt s = t sB −t sA
[Reception time difference at the
△ t r = t rB -t rA
[Delay time difference between route A and route B] = Δt r −Δt s
図5は、導出部44における別の動作概要を示す。図中の時刻tsA、時刻tsB、時刻trA、時刻をtrBは、図4と同様である。ここでは、経路Aと経路Bとの遅延時間差を導出するための計算の順番が図5とは異なる。
[無線装置10の第1通信部36aから通信装置18の第3通信部36cへの伝送時間]
△tA=trA−tsA
[無線装置10の第2通信部36bから通信装置18の第3通信部36cへの伝送時間]
△tB=trB−tsB
[経路Aと経路Bとの遅延時間差]=△tB−△tA
FIG. 5 shows another operation outline in the
[Transmission time from
Δt A = t rA −t sA
[Transmission time from
Δt B = t rB −t sB
[Delay time difference between route A and route B] = Δt B −Δt A
図6は、導出部44におけるさらに別の動作概要を示す。これは、図4あるいは図5での測定方法を4つの経路(経路A〜経路D)に適用した場合に相当する。「経路C」は、第1ネットワーク14a、インターネット16、第4ネットワーク14dの経路であり、「経路D」は、第2ネットワーク14b、インターネット16、第4ネットワーク14dの経路である。この全ての経路に対して計測リクエストパケットを送信すれば、上記と同様の計算により全ての遅延量の相対差が得られる。その結果、どの経路が最も少ない伝送遅延であるかが明らかになる。なお、遅延量の相対差については、複数回計測して平均値が導出されてもよい。このようにして無線装置10と通信装置18の時計が高い精度で同期していなくても、どの経路が最も少ない遅延で伝送できるかを調べることが可能になる。図2に戻る。導出部44は、導出した時間差を決定部46へ出力する。
FIG. 6 shows still another operation outline in the
決定部46は、導出部44からの遅延差を取得する。決定部46は、取得した遅延差をもとに、無線装置10が通信装置18へ信号を送信する際の経路として、所定のネットワークあるいは別のネットワークを決定する。決定したネットワークが既に使用しているネットワークと異なれば、決定部46は、送信制御部34に対してネットワークの切り換えを指示する。例えば、遅延差あるいはビットレートの低下量がしきい値を超えた場合に、決定部46は、ネットワークの切り換えを決定する。また、遅延量とビットレートそれぞれに重みづけをしてどちらかを重視しながら、しきい値と比較してもよい。さらに、決定部46は、遅延時間が小さい方のネットワークを選択してもよい。
The
図7は、配信システム100におけるパケット振り分け動作の概要を示す。決定部46において、遅延量の少ない経路への切り換えが決定されると、送信制御部34は、ストリームの伝送経路切り換え動作に移る。ここでは、経路Aから経路Bへ切り換える場合の例を示している。経路Aから経路Bへ切り換えるときの課題は、切り換え先の経路Bに現在のストリームを送信するにあたって、十分なスループットがあるか否かが送信するまで分からないことである。そこで送信制御部34は、ストリームを段階的に分割し徐々にその比率を変えて行くことによって、経路Bのスループットを確認しながらの切り換えを行う。
FIG. 7 shows an outline of the packet distribution operation in the
ストリームパケットには、各パケットのペイロード部分にヘッダとしてシーケンス番号が挿入されている。このような構成は、例えば、RTP(Real−time Transport Protocol)において採用されている。シーケンス番号は、ストリーミング・データをパケット化するときに単調増加の数字として付与される。ストリームを別の経路に切り換える場合は、シーケンス番号の挿入されたパケットの何割かを切り換え先の経路に送信し、通信装置18は、パケット内のシーケンス番号を読み取って順番に並べ直してストリームを復元する。
In the stream packet, a sequence number is inserted as a header in the payload portion of each packet. Such a configuration is adopted, for example, in RTP (Real-time Transport Protocol). The sequence number is given as a monotonically increasing number when packetizing streaming data. When switching the stream to another path, a part of the packet with the sequence number inserted is transmitted to the switching destination path, and the
例として、図7では、送信制御部34で5つのストリームパケットのうち経路Aに4パケットを送信し、経路Bに1パケットを送信することによって、送出経路を振り分ける。通信装置18での受信制御部60は、経路Aと経路Bから受信したパケットをシーケンス番号にしたがって順番に並べてストリームを復元する。さらに、送信制御部34は、定期的に行う計測リクエストパケットと計測レスポンスパケットを使用して、経路Bにおいて所定のビットレートで通信装置18で受信されているかを確認しながら徐々に経路Bへ送信する比率を増やしていく。最終的に経路Bに全てのストリームを送信する状態になったら経路切り換えが完了する。
As an example, in FIG. 7, the
この構成は、ハードウエア的には、任意のコンピュータのCPU、メモリ、その他のLSIで実現でき、ソフトウエア的にはメモリにロードされたプログラムなどによって実現されるが、ここではそれらの連携によって実現される機能ブロックを描いている。したがって、これらの機能ブロックがハードウエアのみ、ソフトウエアのみ、またはそれらの組合せによっていろいろな形で実現できることは、当業者には理解されるところである。 This configuration can be realized in terms of hardware by a CPU, memory, or other LSI of any computer, and in terms of software, it can be realized by a program loaded in the memory, but here it is realized by their cooperation. Draw functional blocks. Accordingly, those skilled in the art will understand that these functional blocks can be realized in various forms by hardware only, software only, or a combination thereof.
図8は、通信装置18の構成を示す。通信装置18は、通信部36と総称される第3通信部36c、第4通信部36d、受信制御部60、ストリーミング・プロトコル制御部62、ストリーミング・バッファ64、デコーダ66、計測制御部68を含む。
FIG. 8 shows the configuration of the
第3通信部36cは、第3ネットワーク14cに接続され、第4通信部36dは、第4ネットワーク14dに接続される。そのため、第3通信部36c、第4通信部36dは、第1通信部36a、第2通信部36bとは異なって、有線通信システムに対応し、有線通信システムに対応した通信処理を実行する。有線通信システムは公知の技術であるので、ここでは説明を省略する。例えば、第3ネットワーク14cと第4ネットワーク14dは、異なったインターネットサービスプロバイダに相当する。通信部36は、ネットワーク14からのパケットを受信し、パケットを受信制御部60へ出力する。
The
受信制御部60は、通信部36からのパケットを入力し、パケットから動画像データを抽出し、動画像データをストリーミング・プロトコル制御部62へ出力する。動画像データは、ストリーミングデータに相当する。ストリーミング・プロトコル制御部62は、受信制御部60からの動画像データを入力する。ストリーミング・プロトコル制御部62は、ストリーミング・プロトコル制御部32に対応した処理であって、かつストリーミング・プロトコルに対応した処理を動画像データに対して実行する。ストリーミング・プロトコル制御部62は、処理後の動画像データ(以下、これもまた「動画像データ」という)をストリーミング・バッファ64へ出力する。
The
ストリーミング・バッファ64は、ストリーミング・プロトコル制御部62からの動画像データを入力する。遅延量の異なる経路間で経路を切り換える過程やストリームを分割して複数の経路で伝送する場合、その遅延量の差をどこかで吸収する必要がある。ここでは、ストリーミング・バッファ64が、遅延量の差を吸収する。その遅延量調整を行うタイミングは、無線装置10からの経路切り換え要求を受信したときに開始して、調整が終了したら、無線装置10へ経路切り換え準備完了を送信する。遅延量調整は、後述のデコーダ66をやや早く再生させたり、やや遅く再生させたりすることによって視聴上目立たないように行う。これらの制御は、受信制御部60が行う。遅延量の大きな経路から、遅延量の小さな経路へストリームを切り換えた場合、それが完了した時点で、遅延量を小さな経路のものへと調整する。ストリーミング・バッファ64は、動画像データをデコーダ66へ出力する。デコーダ66は、ストリーミング・バッファ64からの動画像データを復号する。復号は、エンコーダ30での符号化に対応するようになされる。デコーダ66は、復号結果を出力する。
The streaming
計測制御部68は、第3通信部36cあるいは第4通信部36dを介して、無線装置10からの計測リクエストパケットを受信する。計測制御部68は、パケットの到着した時刻、つまりパケット受信時刻を記憶する。前述のごとく、受信時刻は、通信装置18に備えられた時計にて計時される。その際、同じ通信部36が、ストリーミング・パケットと計測リクエストパケットを混在して受信する。しかしながら、インターネット16で使用されているTCP/IP(Transmission Control Protocol/Internet Protocol)あるいはUDP/IP(User Datagram Protocol)の場合、ポート番号が、計測リクエストパケットとストリーミング・パケットで別の番号に指定されているので、受信時に振り分け可能である。さらに、計測制御部68は、記憶しておいたパケット受信時刻を計測レスポンスパケットに格納する。計測制御部68は、第3通信部36cあるいは第4通信部36dから計測レスポンスパケットを無線装置10へ返信する。
The
以上の構成による配信システム100の動作を説明する。図9は、配信システム100による経路切り換え手順を示すシーケンス図である。これは、経路切り換えの開始から正常に終了する場合と、途中で中止する場合とのシーケンス例を示す。無線装置10は、通信装置18へ経路切り換え要求を送信する(S10)。これによって、複数の通信部36のうちの送受信に使用する通信部36を通知し、通信装置18にその準備を要求する。下記は、そのメッセージ例であり、通信パケットのペイロードに文字列で記述されている。
PATHCTL/1.0
msg: change−path−req
msgid: 123456
device−type: sender
deviceid: 987654
sender−if: 1
receiver−if: 2
The operation of the
PATHCTL / 1.0
msg: change-path-req
msgid: 123456
device-type: sender
deviceid: 987654
sender-if: 1
receiver-if: 2
「PATHCTL/1.0」は、制御プロトコルであることとバージョン番号を示し、「msg: change−path−req」は、メッセージの種別が、経路変更要求であることを示し、「msgid: 123456」は、メッセージの識別番号を示す。また、「device−type: sender」は、機器の種別を示し、「deviceid: 987654」は、機器の識別用でユニークな番号または文字列を示し、「change−from−if: 1」は、経路の切り換え先の通信部36(無線装置10側)を示し、「change−to−if: 2」は、経路の切り換え先の通信部36(通信装置18側)を示す。
“PATHCTL / 1.0” indicates a control protocol and version number, “msg: change-path-req” indicates that the message type is a path change request, and “msgid: 123456”. Indicates the identification number of the message. “Device-type: sender” indicates the type of the device, “deviceid: 987654” indicates a unique number or character string for identifying the device, and “change-from-if: 1” indicates the route. "Change-to-if: 2" indicates the communication unit 36 (
通信装置18は、経路切り換え要求を受信すると、要求を受付けたことを通知するためのACKを送信する(S12)。下記は、そのメッセージ例である。
PATHCTL/1.0
msg: ack
msgid: 123456
device−type: receiver
deviceid: abcd123
When receiving the path switching request, the
PATHCTL / 1.0
msg: ack
msgid: 123456
device-type: receiver
deviceid: abcd123
通信装置18は、無線装置10から指定された通信部36でストリームを受信する準備を行い、それが完了したら、切り換え準備完了のメッセージを無線装置10へ送信する(S14)。無線装置10は、このメッセージを受付けたことを表すACKを返信する(S16)。また、無線装置10は、経路の切り換え動作を実行する。経路の切り換えが完了したら、無線装置10は、経路切り換え完了のメッセージを通信装置18へ送信する(S18)。通信装置18は、ACKを返信し(S20)、経路切り換えが終了する。
The
しかしながら、切り換え先の経路がスループットが不足する場合、何らかの理由で切り換えが中止する場合もある。その場合、無線装置10は、経路切り換え中止開始のメッセージを通信装置18へ送信する(S22)。通信装置18は、ACKを返信し(S24)、経路切り換えが中止される。経路切り換えの中止処理が終わったら、無線装置10は経路切り換え中止完了のメッセージを通信装置18へ送信する(S26)。通信装置18は、ACKを返信する(S28)。無線装置10は、通信装置18からACKが返ってくれば、中止シーケンスが完了する。通信装置18は、指定された切り換え先インターフェースからのストリーム受信を中止する。
However, when the switching destination path has insufficient throughput, switching may be stopped for some reason. In this case, the
図10は、配信システム100による別の経路切り換え手順を示すシーケンス図である。もともとストリームの伝送経路のスループットが不足して経路の切り換えを試みた場合、切り換え先の経路のスループットがストリームのビットレートに対して下回ったとしても中止して元の経路に戻すよりは、そのままふたつ(またはそれ以上の複数)の経路にストリームを分割して伝送した方がよいこともある。このような場合は、切り換え元の経路から切り換え先の経路へストリームの送信比率を徐々に移行しているときに途中のところで均衡させる制御がなされる。図10はこの場合に相当する。
FIG. 10 is a sequence diagram showing another route switching procedure by the
ステップ40からステップ46は、図9のステップ10からステップ16と同一である。前述の計測リクエストパケットによる通信装置18に受信されているストリームのビットレートの状況から切り換え先の経路のスループットが不足していて完全にストリームを切り換えられないと無線装置10が判断する。その場合、無線装置10は、切り換え元の経路のスループット・キャパシティと切り換え先経路のスループット・キャパシティの比率からそれぞれの経路に送信するストリーム・ビットレートを決定する。そして、その比率でそれぞれの経路で送信するビットレートを固定する。無線装置10は、通信装置18へ分割伝送状態に入ったことを通知するメッセージ(分割伝送通知)を送信する(S48)。通信装置18は、ACKを返信する(S50)。
本発明の実施例によれば、ふたつのネットワークの間の相対的な時間差を導出するので、ふたつの装置のそれぞれに備えられた時計が非同期であっても、遅延時間を測定できる。また、遅延差をもとに経路を決定するので、遅延差の短い経路を決定できる。また、最適な遅延量の通信回線をユーザーの操作を介さず自動的に選択し、かつストリーミングを停止することなく切り換えることができる。 According to the embodiment of the present invention, since the relative time difference between the two networks is derived, the delay time can be measured even if the clocks provided in each of the two devices are asynchronous. In addition, since the route is determined based on the delay difference, a route with a short delay difference can be determined. In addition, it is possible to automatically select a communication line having an optimum delay amount without any user operation and to switch without stopping the streaming.
(実施例2)
次に実施例2を説明する。実施例2も、実施例1と同様に、送信装置から受信装置へ信号を送信する配信システムに関する。実施例1に係る無線装置は、制御装置、計測装置を含んでいる。一方、実施例2に係る無線装置は、制御装置を含み、通信装置は、計測装置を含む。実施例2に係る配信システムは、図1と同様のタイプである。ここでは、実施例1との差異を中心に説明する。
(Example 2)
Next, Example 2 will be described. As in the first embodiment, the second embodiment also relates to a distribution system that transmits a signal from a transmission device to a reception device. The wireless device according to the first embodiment includes a control device and a measurement device. On the other hand, the wireless device according to the second embodiment includes a control device, and the communication device includes a measurement device. The distribution system according to the second embodiment is the same type as that in FIG. Here, it demonstrates centering on the difference with Example 1. FIG.
図11は、本発明の実施例2に係る配信システム100の構成を示す。無線装置10は、制御装置42を含み、通信装置18は、計測装置40を含む。通信装置18における計測装置40は、これまでと同様に、時間差を導出する。通信装置18は、導出した時間差を無線装置10へ送信する。ここで、導出した時間差は、計測レスポンスパケットに格納されてもよく、それとは別のパケットに格納されてもよい。無線装置10における制御装置42は、導出した時間差をもとにネットワークを決定する。
FIG. 11 shows a configuration of a
本発明の実施例によれば、通信装置において遅延差を導出するので、無線装置の処理量を低減できる。また、制御装置と計測装置とを無線装置と通信装置とに分けて配置するので、設計の自由度を向上できる。 According to the embodiment of the present invention, since the delay difference is derived in the communication device, the processing amount of the wireless device can be reduced. In addition, since the control device and the measurement device are arranged separately for the wireless device and the communication device, the degree of freedom in design can be improved.
(実施例3)
次に実施例3を説明する。実施例3も、これまでと同様に、送信装置から受信装置へ信号を送信する配信システムに関する。実施例2に係る無線装置は、制御装置を含み、通信装置は、計測装置を含む。一方、実施例3に係る通信装置は、計測装置、制御装置を含む。実施例3に係る配信システムは、図1と同様のタイプである。ここでは、これまでとの差異を中心に説明する。
(Example 3)
Next, Example 3 will be described. The third embodiment also relates to a distribution system that transmits a signal from a transmission device to a reception device, as before. The wireless device according to the second embodiment includes a control device, and the communication device includes a measurement device. On the other hand, the communication device according to the third embodiment includes a measurement device and a control device. The distribution system according to the third embodiment is the same type as that shown in FIG. Here, it demonstrates centering on the difference from before.
図12は、本発明の実施例3に係る配信システム100の構成を示す。通信装置18は、計測装置40、制御装置42を含み、無線装置10は、それらを含まない。通信装置18における計測装置40は、これまでと同様に、時間差を導出する。制御装置42は、導出した時間差をもとにネットワークを決定する。通信装置18は、決定したネットワークを無線装置10へ送信する。ここで、決定したネットワークは、計測レスポンスパケットに格納されてもよく、それとは別のパケットに格納されてもよい。
FIG. 12 shows a configuration of a
本発明の実施例によれば、通信装置において遅延差を導出し、ネットワークを決定するので、無線装置の処理量を低減できる。また、計測装置と制御装置とを通信装置に配置するので、設計の自由度を向上できる。 According to the embodiment of the present invention, since the delay difference is derived in the communication device and the network is determined, the processing amount of the wireless device can be reduced. In addition, since the measurement device and the control device are arranged in the communication device, the degree of design freedom can be improved.
以上、本発明を実施例をもとに説明した。この実施例は例示であり、それらの各構成要素や各処理プロセスの組合せにいろいろな変形例が可能なこと、またそうした変形例も本発明の範囲にあることは当業者に理解されるところである。 In the above, this invention was demonstrated based on the Example. This embodiment is an exemplification, and it will be understood by those skilled in the art that various modifications can be made to the combination of each component and each processing process, and such modifications are also within the scope of the present invention. .
本発明の実施例において、エンコーダ30は、図示しない撮像装置からの動画像データを入力する。しかしながらこれに限らず例えば、エンコーダ30は、図示しない撮像装置から、動画像データと共に音声データを入力し、配信システム100では、実施例で説明した動画像データに対して実施した処理と同様な処理を、この音声データに対して行なってもよい。
In the embodiment of the present invention, the
本発明の実施例において、送信装置が無線装置10に相当し、受信装置が通信装置18に相当する。しかしながらこれに限らず例えば、送信装置が有線通信システムに対応し、受信装置が無線通信システムに対応してもよい。また、送信装置と受信装置とのいずれもが、無線通信システムあるいは有線通信システムに対応してもよい。本変形例によれば、配信システム100の設計の自由度を向上できる。
In the embodiment of the present invention, the transmitting device corresponds to the
本発明の実施例において、無線装置10と通信装置18は、ふたつの通信部36をそれぞれ備えている。しかしながらこれに限らず例えば、無線装置10と通信装置18は、3つ以上の通信部36を備えていてもよい。また、無線装置10と通信装置18のそれぞれに備えられている通信部36が異なってもよい。さらに、無線装置10と通信装置18の一方が、ひとつの通信部36を備えていてもよい。本変形例によれば、配信システム100の設計の自由度を向上できる。
In the embodiment of the present invention, the
10 無線装置、 12 基地局装置、 14 ネットワーク、 16 インターネット、 18 通信装置、 30 エンコーダ、 32 ストリーミング・プロトコル制御部、 34 送信制御部、 36 通信部、 38 計測制御部、 40 計測装置、 42 制御装置、 44 導出部、 46 決定部、 60 受信制御部、 62 ストリーミング・プロトコル制御部、 64 ストリーミング・バッファ、 66 デコーダ、 68 計測制御部、 100 配信システム。
DESCRIPTION OF
Claims (4)
前記受信装置が前記第1信号を受信した第2時刻を取得する第2取得部と、
前記送信装置が第2ネットワークを介して前記受信装置へ第2信号を送信した第3時刻を取得する第3取得部と、
前記受信装置が前記第2信号を受信した第4時刻を取得する第4取得部と、
前記第1取得部において取得した第1時刻、前記第2取得部において取得した第2時刻、前記第3取得部において取得した第3時刻、前記第4取得部において取得した第4時刻をもとに、前記第1ネットワークと前記第2ネットワークとの間の相対的な伝送の遅延差を導出する導出部と、
を備え、
前記第1時刻および第3時刻は前記送信装置での時計にて計時されたものであり、前記第2時刻および第4時刻は前記受信装置での時計にて計時されたものであることを特徴とする計測装置。 A first acquisition unit that acquires a first time at which the transmission device transmits a first signal to the reception device via the first network;
A second acquisition unit that acquires a second time at which the reception device receives the first signal;
A third acquisition unit for acquiring a third time at which the transmission device transmits a second signal to the reception device via a second network;
A fourth acquisition unit for acquiring a fourth time at which the reception device receives the second signal;
Based on the first time acquired by the first acquisition unit, the second time acquired by the second acquisition unit, the third time acquired by the third acquisition unit, and the fourth time acquired by the fourth acquisition unit. A derivation unit for deriving a relative transmission delay difference between the first network and the second network;
With
The first time and the third time are timed with a clock in the transmitting device, and the second time and the fourth time are timed with a clock in the receiving device. A measuring device.
前記取得部において取得した伝送の遅延差をもとに、前記送信装置が前記受信装置へ信号を送信する際の経路として、前記第1ネットワークあるいは前記第2ネットワークを決定する決定部と、
を備え、
前記第1時刻および第3時刻は前記送信装置での時計にて計時されたものであり、前記第2時刻および第4時刻は前記受信装置での時計にて計時されたものであることを特徴とする制御装置。 (1) a first time at which the transmission device transmits a first signal to the reception device via the first network, (2) a second time at which the reception device receives the first signal, and (3) the transmission device. A third time when the second signal is transmitted to the receiving device via the second network; and (4) a transmission delay difference derived based on a fourth time when the receiving device receives the second signal. And an acquisition unit for acquiring a relative transmission delay difference between the first network and the second network;
A determination unit that determines the first network or the second network as a path when the transmission device transmits a signal to the reception device based on the transmission delay difference acquired by the acquisition unit;
With
The first time and the third time are timed with a clock in the transmitting device, and the second time and the fourth time are timed with a clock in the receiving device. Control device.
前記受信装置が前記第1信号を受信した第2時刻を取得するステップと、
前記送信装置が第2ネットワークを介して前記受信装置へ第2信号を送信した第3時刻を取得するステップと、
前記受信装置が前記第2信号を受信した第4時刻を取得するステップと、
取得した第1時刻、取得した第2時刻、取得した第3時刻、取得した第4時刻をもとに、前記第1ネットワークと前記第2ネットワークとの間の相対的な伝送の遅延差を導出するステップと、
を備え、
前記第1時刻および第3時刻は前記送信装置での時計にて計時されたものであり、前記第2時刻および第4時刻は前記受信装置での時計にて計時されたものであることを特徴とする計測方法。 Obtaining a first time at which the transmitting device has transmitted the first signal to the receiving device via the first network;
Obtaining a second time at which the receiving device receives the first signal;
Obtaining a third time at which the transmitting device transmits a second signal to the receiving device via a second network;
Obtaining a fourth time at which the receiving device receives the second signal;
A relative transmission delay difference between the first network and the second network is derived based on the acquired first time, acquired second time, acquired third time, and acquired fourth time. And steps to
With
The first time and the third time are timed with a clock in the transmitting device, and the second time and the fourth time are timed with a clock in the receiving device. Measurement method.
取得した伝送の遅延差をもとに、前記送信装置が前記受信装置へ信号を送信する際の経路として、前記第1ネットワークあるいは前記第2ネットワークを決定するステップと、
を備え、
前記第1時刻および第3時刻は前記送信装置での時計にて計時されたものであり、前記第2時刻および第4時刻は前記受信装置での時計にて計時されたものであることを特徴とする制御方法。 (1) a first time at which the transmission device transmits a first signal to the reception device via the first network, (2) a second time at which the reception device receives the first signal, and (3) the transmission device. A third time when the second signal is transmitted to the receiving device via the second network; and (4) a transmission delay difference derived based on a fourth time when the receiving device receives the second signal. And obtaining a relative transmission delay difference between the first network and the second network;
Determining the first network or the second network as a path when the transmitting device transmits a signal to the receiving device based on the acquired transmission delay difference;
With
The first time and the third time are timed with a clock in the transmitting device, and the second time and the fourth time are timed with a clock in the receiving device. Control method.
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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WO2023175780A1 (en) * | 2022-03-16 | 2023-09-21 | 日本電気株式会社 | Analysis device, analysis method, and storage medium |
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JP2009010762A (en) * | 2007-06-28 | 2009-01-15 | Kyocera Corp | Sound evaluating apparatus and sound evaluating method |
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2014
- 2014-03-25 JP JP2014061662A patent/JP2015186087A/en active Pending
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