JP2016136652A - Broadcast system, client, synchronization program and synchronization method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、映像パケットを配信するサーバと映像パケットの配信を受ける複数のクライアントとを備えた放送システム、及びそのクライアント、複数のクライアントの同期をとるための同期プログラム、及び同期方法に関する。 The present invention relates to a broadcasting system including a server that distributes video packets and a plurality of clients that receive the distribution of video packets, the client, a synchronization program for synchronizing the plurality of clients, and a synchronization method.
従来より、アナログテレビの電波空き帯域であるVHF(Very-High Frequency)−low帯やUHF帯(Ultra-High Frequency)の地上波デジタル放送における未使用チャネルを利用した放送システムが提案されている。このような放送システムは、例えば防災及び被災時のための放送システムとして有用であり、すでに一部地域で実証実験が行われている。 2. Description of the Related Art Conventionally, broadcasting systems using unused channels in terrestrial digital broadcasting in VHF (Very-High Frequency) -low band and UHF band (Ultra-High Frequency), which are free radio bands of analog television, have been proposed. Such a broadcasting system is useful as a broadcasting system for disaster prevention and disaster, for example, and has already been verified in some areas.
このような放送システムでは、IPネットワークで接続された複数の無線基地局を設置してカバーエリアを重複させることで、広域をカバーしている。この場合に、複数の無線基地局で同一の周波数を用いるSFN(Single Frequency Network)を採用すると、周波数利用効率の観点から有利である。 In such a broadcasting system, a wide area is covered by installing a plurality of radio base stations connected by an IP network and overlapping the cover areas. In this case, adopting a single frequency network (SFN) that uses the same frequency in a plurality of radio base stations is advantageous from the viewpoint of frequency utilization efficiency.
SFNは、例えば警察無線などの無線システムで実用化されている。しかしながら、ISDB−T(Integrated Services Digital Broadcasting - Terrestrial)のようなOFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing)変調を用いる放送システムでは、基地局間同期のわずかなずれがあるだけでも、サブチャネル間の符号間干渉が起こってしまうため、無線基地局間の精密な同期が要求される。 SFN has been put into practical use in radio systems such as police radio. However, in a broadcasting system using OFDM (Orthogonal Frequency Division Multiplexing) modulation such as ISDB-T (Integrated Services Digital Broadcasting-Terrestrial), even if there is a slight shift in synchronization between base stations, intersymbol interference between subchannels Therefore, precise synchronization between radio base stations is required.
上記のようにIPネットワークで接続された複数の無線基地局でSFNにより広帯域をカバーする放送システムでは、一の無線基地局をマスタ装置とし、他の無線基地局をスレーブ装置として、複数の無線基地局を同期させる。同期を確立する方式として、放送中継方式があるが、この方式では回り込みキャンセラが必要となり、コスト高となる。また、GPS(Global Positioning System)を用いる方式もあるが、この方式ではGPS電波を受信可能な場所に無線基地局を設置しなければならないという制約がある。 As described above, in a broadcasting system in which a plurality of radio base stations connected by an IP network cover a wide band by SFN, one radio base station is a master device and another radio base station is a slave device. Synchronize stations. As a method for establishing synchronization, there is a broadcast relay method, but this method requires a wraparound canceller, which increases costs. In addition, there is a system using GPS (Global Positioning System), but this system has a restriction that a radio base station must be installed in a place where GPS radio waves can be received.
よって、IPネットワークを用いて安価に無線基地局間の同期を実現することが望ましい。IPネットワークを介して接続されたマスタ装置とスレーブ装置との間で、PTP(Precision Time Protocol)等の手法で同期を確立する場合には、マスタ装置とスレーブ装置との間で同期パケットが送受信される。 Therefore, it is desirable to realize synchronization between wireless base stations at low cost using an IP network. When synchronization is established between a master device and a slave device connected via an IP network by a technique such as PTP (Precision Time Protocol), a synchronization packet is transmitted and received between the master device and the slave device. The
図3は、PTPによる時刻同期の一例の原理を説明する図である。マスタ装置102は、スレーブ装置103に同期メッセージを送信し(S71)、その送信時刻t1を記録して、フォローアップメッセージによって、その記録した送信時刻t1をスレーブ装置103に通知する(S72)。この送信時刻t1は、マスタ装置102のクロックで計測した同期メッセージの送信時刻である。スレーブ装置103では、同期メッセージを受信した時刻を記録する。この受信時刻t2は、スレーブ装置103のクロックで計測した同期メッセージの受信時刻である。また、スレーブ装置103は、フォローアップメッセージを受信すると、送信時刻t1を記録する。
FIG. 3 is a diagram for explaining the principle of an example of time synchronization by PTP. The
次に、スレーブ装置103は、マスタ装置102に遅延要求メッセージを送信する(S73)。このとき、スレーブ装置103は、遅延要求メッセージの送信時刻t3を記録して、この送信時刻t3を遅延要求メッセージに含めて送信する。この送信時刻t3は、スレーブ装置103のクロックで計測した遅延要求メッセージの送信時刻である。マスタ装置102は、この遅延要求メッセージを受信すると、受信時刻t4を記録して、遅延応答メッセージによって、記録した受信時刻t4をスレーブ装置103に通知する。この受信時刻t4は、マスタ装置102のクロックで計測した遅延要求メッセージの受信時刻である。
Next, the
マスタ装置102とスレーブ装置103との間の伝送遅延時間が対称であるという前提条件をおくと、以下の式(1)及び(2)が成り立つ。
D+O=t2−t1 ・・・(1)
D−O=t4−t3 ・・・(2)
ここで、Dはマスタ装置102とスレーブ装置103との間の伝送遅延時間である。また、Oは、マスタ装置102のクロックとスレーブ装置103のクロックとのずれ(オフセット)であり、スレーブ装置103のクロックが進んでいるときに正の値になる。
If the precondition that the transmission delay time between the
D + O = t 2 −t 1 (1)
D−O = t 4 −t 3 (2)
Here, D is a transmission delay time between the
式(1)及び(2)から、伝送遅延時間D及びオフセットOは、以下の式(3)及び(4)によって求めることができる。
D=((t2−t1)+(t4−t3))/2 ・・・(3)
O=((t2−t1)−(t4−t3))/2 ・・・(4)
From the expressions (1) and (2), the transmission delay time D and the offset O can be obtained by the following expressions (3) and (4).
D = ((t 2 −t 1 ) + (t 4 −t 3 )) / 2 (3)
O = ((t 2 −t 1 ) − (t 4 −t 3 )) / 2 (4)
このように、PTPによる時刻同期の処理においては、同期メッセージや遅延要求メッセージのパケット(同期パケット)の送信時間や受信時刻に基づいて、オフセットと伝送延時間が求められた上で、時刻同期が行われる。 As described above, in the time synchronization processing by PTP, the time synchronization is performed after the offset and the transmission extension time are obtained based on the transmission time and reception time of the packet (synchronization packet) of the synchronization message or the delay request message. Done.
図4は、PTPによる周波数同期の一例の原理を説明する図である。マスタ装置102は、スレーブ装置103に同期メッセージを送信し(S81)、その送信時刻t1を記録して、フォローアップメッセージによって、記録した送信時刻t1をスレーブ装置103に通知する(S82)。この送信時刻t1は、マスタ装置のクロックで計測した同期メッセージの送信時刻である。スレーブ装置103では、同期メッセージの受信時刻t2を記録する。この受信時刻t2は、スレーブ装置103のクロックで計測した同期メッセージの受信時刻である。また、スレーブ装置103は、フォローアップメッセージを受信すると、送信時刻t1を記録する。
FIG. 4 is a diagram illustrating the principle of an example of frequency synchronization by PTP. The
所定の時間後に、マスタ装置102は、再びスレーブ装置103に同期メッセージを送信し(S83)、その送信時刻t1´を記録して、フォローアップメッセージによって、記録した送信時刻t1´をスレーブ装置103に通知する(S84)。この送信時刻t1´は、マスタ装置のクロックで計測した同期メッセージの送信時刻である。スレーブ装置103では、同期メッセージの受信時刻t2´を記録する。この受信時刻t2´は、スレーブ装置103のクロックで計測した同期メッセージの受信時刻である。また、スレーブ装置103は、フォローアップメッセージを受信すると、送信時刻t1´を記録する。
After a predetermined time, the
スレーブ装置103は、記録された同期メッセージ送信時刻t1、t1´、及び同期メッセージ受信時刻t2、t2´を用いて、t1´−t1=t2´−t2となるようにクロック周波数を調整する。このように、PTPによる周波数同期の処理においては、同期メッセージのパケットの送信時間及び受信時刻に基づいて、クロック周波数が調整されて周波数同期が行われる。
The
上記のように、時刻同期においても周波数同期においても、同期パケットを伝送する伝送経路における伝送遅延が一定であることが、精密な同期を確立する上で重要になる。しかしながら、実際には、同期パケットの伝送経路には伝送ゆらぎがあり、伝送遅延は必ずしも一定でない。 As described above, in both time synchronization and frequency synchronization, it is important for establishing precise synchronization that the transmission delay in the transmission path for transmitting the synchronization packet is constant. However, in practice, there are transmission fluctuations in the transmission path of the synchronization packet, and the transmission delay is not necessarily constant.
図5は、この課題を説明する図である。図5は、放送システムの構成を示す図である。放送システム200は、映像を配信する映像サーバ201と、複数のクライアント202、203と、その他の装置204とを備え、それらがIPネットワークを介して通信可能に接続されている。IPネットワークにはルータ/スイッチ205が設けられている。ルータ/スイッチ205は、映像サーバ201、クライアント202、203、その他の装置204の間で伝送されるパケットのルーティング及びスイッチングを行う。
FIG. 5 is a diagram for explaining this problem. FIG. 5 is a diagram illustrating a configuration of a broadcasting system. The
この放送システム200では、映像サーバ201から複数のクライアント202、203に対して映像を配信する。クライアント202、203はIPネットワークを介して他の装置204とも通信を行うことができる。また、クライアント202、203では、映像サーバ201から映像パケットを受信するのと同時に、他の装置204から通信パケットを受信することも可能である。
In the
映像サーバ201は、クライアント202、203どうしの同期を取るためのマスタ装置としても機能する。すなわち、映像サーバ201は正確なクロックを持っており、スレーブ装置としてのクライアント202、203はそれぞれマスタ装置としての映像サーバ201との間で同期パケットの送受信を行い、映像サーバ201との同期を確立する。
The
図5に示すように、クライアント202において映像サーバ201から同期パケットを受信するとともに、他の装置204から何らかの通信パケットを受信する場合を考えると、特にクライアント202と他の装置204との間の通信負荷が大きいと、ルータ/スイッチ205では、ルータ/スイッチ205でキューイング遅延が発生する。そうすると、映像サーバ201から送信された同期パケットのクライアント202への到達が、このルータ/スイッチ205でのキューイング遅延によって遅れてしまう。すなわち、ルータ/スイッチ205でのキューイング遅延によって同期パケットの到達時刻が揺らぎ、その結果、同期の制度が劣化してしまう。
As shown in FIG. 5, considering the case where the
従来、キューイング遅延を補償して同期精度を向上させる技術として、次のような技術が提案されている(例えば、特許文献1を参照)。この技術では、マスタ装置は同期パケットの前後に、既知の間隔で、帯域推定用のプローブパケットを送信する。スレーブ装置は、同期パケットとプローブパケットとの間隔を測定し、既知の間隔でなければキューイング遅延が発生していると判断して時刻情報の補正を行う。これによって、キューイング遅延を補償して同期精度を向上できる。 Conventionally, the following technique has been proposed as a technique for improving the synchronization accuracy by compensating for the queuing delay (see, for example, Patent Document 1). In this technique, the master device transmits probe packets for bandwidth estimation at known intervals before and after the synchronization packet. The slave device measures the interval between the synchronization packet and the probe packet, determines that a queuing delay has occurred unless the interval is known, and corrects the time information. As a result, the synchronization accuracy can be improved by compensating for the queuing delay.
しかしながら、上記の従来技術においても、プローブパケット及び同期パケットの両方が遅延すると、キューイング遅延の発生やその量を把握できなくなる。そして、帯域が混雑しているほど、そのような事態が生じるは高い。また、帯域が狭い場合には、プローブパケットを伝送することで、帯域が余計に圧迫されて、却って同期パケットのジッタ増大を招いてしまう。 However, even in the above-described prior art, if both the probe packet and the synchronization packet are delayed, it becomes impossible to grasp the occurrence and amount of queuing delay. And the more congested the band, the more likely that such a situation will occur. In addition, when the bandwidth is narrow, transmitting the probe packet causes excessive compression of the bandwidth and causes an increase in jitter of the synchronization packet.
本発明は、上記の問題に鑑みてなされたものであり、同期パケットのジッタ増大を招くことなく、キューイング遅延を補償して同期精度を向上させる放送システムを提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to provide a broadcasting system that improves the synchronization accuracy by compensating for the queuing delay without increasing the jitter of the synchronization packet.
本発明の放送システムは、映像パケットを配信するサーバと、前記映像パケットの配信を受ける複数のクライアントと、前記クライアントをスレーブ装置として同期をとるためのマスタ装置とを備え、前記サーバと前記クライアント、及び前記マスタ装置と前記クライアントが、それぞれIPネットワークを介して互いに通信可能とされた放送システムである。前記サーバは、複数の映像パケットをそれぞれ異なる送信間隔で前記複数のクライアントに送信する映像パケット送信部を備えており、前記マスタ装置は、前記複数のクライアントに同期パケットを送信する同期パケット送信部を備えており、前記放送システムは、前記クライアントにおける前記映像パケットの受信間隔に基づいて、前記IPネットワークの帯域推定を行う帯域推定部を備えている。 The broadcasting system of the present invention includes a server that distributes video packets, a plurality of clients that receive distribution of the video packets, and a master device for synchronizing the clients as slave devices, the server and the clients, And a broadcasting system in which the master device and the client can communicate with each other via an IP network. The server includes a video packet transmission unit that transmits a plurality of video packets to the plurality of clients at different transmission intervals, and the master device includes a synchronization packet transmission unit that transmits a synchronization packet to the plurality of clients. The broadcast system includes a bandwidth estimation unit that estimates a bandwidth of the IP network based on a reception interval of the video packet at the client.
本発明のクライアントは、IPネットワークを介して映像パケットの配信を受けるとともに、マスタ装置との同期をとるために前記IPネットワークを介して前記マスタ装置から同期パケットを受信する。このクライアントは、前記映像パケット及び前記同期パケットを受信する受信部と、前記受信部における前記映像パケットの受信間隔に基づいて、前記IPネットワークの帯域推定を行う帯域推定部とを備えている。 The client of the present invention receives distribution of video packets via the IP network, and receives a synchronization packet from the master device via the IP network in order to synchronize with the master device. The client includes a reception unit that receives the video packet and the synchronization packet, and a bandwidth estimation unit that performs bandwidth estimation of the IP network based on a reception interval of the video packet in the reception unit.
本発明によれば、帯域の混雑程度の推定を、本来伝送すべき映像パケットを用いて行うことができるので、専ら帯域推定に用いるパケットを送信することによって却って帯域を圧迫することになって同期パケットのジッタ増大を招くという状況を回避できる。 According to the present invention, the estimation of the degree of bandwidth congestion can be performed using video packets that should be transmitted originally, so that the bandwidth is exclusively compressed by transmitting packets used for bandwidth estimation, and synchronization is performed. It is possible to avoid a situation in which the jitter of the packet is increased.
以下に説明する実施の形態は、本発明を実施する場合の一例を示すものであって、本発明を以下に説明する具体的構成に限定するものではない。本発明の実施にあたっては、実施の形態に応じた具体的構成が適宜採用されてよい。 Embodiment described below shows an example in the case of implementing this invention, Comprising: This invention is not limited to the specific structure demonstrated below. In carrying out the present invention, a specific configuration according to the embodiment may be adopted as appropriate.
実施の形態の放送システムは、映像パケットを配信するサーバと、映像パケットの配信を受ける複数のクライアントと、クライアントをスレーブ装置として同期をとるために、複数のクライアントに同期パケットを送信するマスタ装置とを備え、サーバとクライアント、及びマスタ装置とクライアントが、それぞれIPネットワークを介して互いに通信可能とされた放送システムである。サーバは、複数の映像パケットをそれぞれ異なる送信間隔で複数のクライアントに送信する映像パケット送信部を備えており、マスタ装置は、複数のクライアントに同期パケットを送信する同期パケット送信部を備えており、放送システムは、クライアントにおける映像パケットの受信間隔に基づいて、IPネットワークの帯域推定を行う帯域推定部を備えている。 A broadcast system according to an embodiment includes a server that distributes video packets, a plurality of clients that receive video packet distribution, and a master device that transmits synchronization packets to a plurality of clients in order to synchronize the clients as slave devices. And a server and a client, and a master device and a client can communicate with each other via an IP network. The server includes a video packet transmission unit that transmits a plurality of video packets to a plurality of clients at different transmission intervals, and the master device includes a synchronization packet transmission unit that transmits a synchronization packet to the plurality of clients. The broadcasting system includes a bandwidth estimation unit that estimates a bandwidth of an IP network based on a video packet reception interval at a client.
この構成によれば、本来伝送すべき映像パケットを用いて帯域の混雑程度の推定を行うことができるので、専ら帯域推定に用いるパケットを送信することによって却って帯域を圧迫することになって同期パケットのジッタ増大を招くという状況を回避できる。 According to this configuration, since it is possible to estimate the degree of bandwidth congestion using video packets that should originally be transmitted, synchronization packets are exclusively compressed by transmitting packets used for bandwidth estimation. It is possible to avoid a situation that causes an increase in jitter.
放送システムは、さらに、前記帯域推定の結果に基づいて、前記受信部にて受信した同期パケットの時刻情報を補正する時刻情報補正部を備えていてよい。この構成によれば、同期パケットの時刻情報を補正することで同期精度を向上できる。 The broadcast system may further include a time information correction unit that corrects time information of the synchronization packet received by the reception unit based on the band estimation result. According to this configuration, the synchronization accuracy can be improved by correcting the time information of the synchronization packet.
サーバは、映像パケットの送信間隔を徐々に小さくしてよい。この構成によれば、映像パケットの送信間隔が小さいほどパケットの衝突によるキューイング遅延が発生しやすいという原理を利用して、帯域推定を行うことができる。 The server may gradually reduce the transmission interval of video packets. According to this configuration, it is possible to perform bandwidth estimation using the principle that the queuing delay due to packet collision is more likely to occur as the video packet transmission interval is smaller.
帯域推定部は、受信部にて受信した映像パケットの送信間隔の情報又は送信時刻の情報から算出された送信間隔とクライアントにおける映像パケットの受信間隔との差に基づいて遅延の有無を判断し、遅延があったときの送信間隔に基づく値を帯域推定の結果として出力してよい。 The bandwidth estimation unit determines the presence or absence of delay based on the difference between the transmission interval calculated from the transmission interval information of the video packet received by the reception unit or the transmission time information and the reception interval of the video packet at the client, A value based on the transmission interval when there is a delay may be output as a band estimation result.
この構成によれば、遅延があったときの送信間隔に基づく値に従って同期パケットの時刻情報が補正されるので、映像パケットの送信間隔が小さいほどパケットの衝突によるキューイング遅延が発生しやすいという原理を利用して、キューイング遅延を補償するように、同期パケットの時刻情報を補正できる。 According to this configuration, since the time information of the synchronization packet is corrected according to the value based on the transmission interval when there is a delay, the principle that a queuing delay due to packet collision is more likely to occur as the video packet transmission interval is smaller Can be used to correct the time information of the synchronization packet so as to compensate for the queuing delay.
マスタ装置は、帯域推定の結果に基づいて、送信する同期パケットの数を変更してよい。この構成によれば、帯域が混雑しているときにはマスタ装置から比較的多くの同期パケットを送ることで、スレーブ装置ではパケット同士の衝突によるキューイング遅延が生じていない同期パケットを利用して同期処理を行うことが可能となり、同期精度が向上する。 The master device may change the number of synchronization packets to be transmitted based on the band estimation result. According to this configuration, when the bandwidth is congested, a relatively large number of synchronization packets are sent from the master device, and the slave device uses the synchronization packet that does not cause a queuing delay due to collision between packets to perform synchronization processing. Thus, synchronization accuracy is improved.
マスタ装置は、帯域推定の結果に基づいて、同期パケットの送信を中止してよい。この構成によれば、帯域が混雑しているときには、精度が低くなってしまう同期処理を行わないようにできる。また、帯域の混雑が解消された後に同期処理を行うようにすれば、同期精度を向上できる。 The master device may stop the transmission of the synchronization packet based on the band estimation result. According to this configuration, when the band is congested, it is possible to prevent the synchronization process that decreases accuracy from being performed. Further, if the synchronization process is performed after the congestion of the band is eliminated, the synchronization accuracy can be improved.
サーバは、帯域推定の結果に基づいて映像パケットの送信間隔を制御してよい。この構成によれば、帯域推定の結果を映像パケットのビットレートに反映させることができる。 The server may control the transmission interval of video packets based on the result of bandwidth estimation. According to this configuration, the band estimation result can be reflected in the bit rate of the video packet.
サーバは、帯域推定の結果に基づく限度で映像パケットの送信間隔を小さくしてよい。この構成によれば、帯域推定のために送信間隔を極端に小さくして映像パケットを送信することによる映像パケットのロスを回避ないし減少できる。サーバが映像パケット送信間隔を徐々に小さくしていく場合にも、サーバは、帯域推定にて帯域が混雑していることが判明したときには、映像パケットの送信間隔を、映像パケットのロスが生じない程度の小ささで留める。 The server may reduce the transmission interval of the video packets within a limit based on the result of bandwidth estimation. According to this configuration, it is possible to avoid or reduce video packet loss due to transmission of video packets with an extremely small transmission interval for bandwidth estimation. Even when the server gradually reduces the video packet transmission interval, if the server finds that the bandwidth is congested by the bandwidth estimation, the video packet transmission interval does not cause a loss of the video packet. Fasten to a small extent.
サーバは、帯域推定の結果に基づく限度の映像パケットの送信間隔より小さい送信間隔のダミー映像パケットを送信してよく、クライアントの帯域推定部は、ダミー映像パケットの受信間隔にも基づいて、IPネットワークの帯域推定を行ってよい。 The server may transmit a dummy video packet having a transmission interval smaller than the transmission interval of the limit video packet based on the result of the bandwidth estimation, and the bandwidth estimation unit of the client may transmit the IP network based on the reception interval of the dummy video packet. May be estimated.
帯域が混雑しておりキューイング遅延が発生しているクライアントと、キューイング遅延が発生していないクライアントがある場合において、すべてのクライアントにおいて映像パケットのロスが生じないようにするために、最も帯域が混雑しているクライアントを基準として、映像パケットの送信間隔を決定すると、映像パケットのロスが発生する可能性は低くなるがが、帯域が混雑していないクライアントでは帯域を推定するのに十分に送信間隔の小さい映像パケットが送信されてこなくなるので、帯域推定を精度よく行うことができない。これに対して、上記の構成によれば、映像パケットの送信間隔をあまりに小さくしないことで映像パケットのロスが生じる可能性を低減するとともに、ダミー映像パケットをより小さい送信間隔で送信するので、帯域推定の精度を確保できる。 When there is a client with congested bandwidth and a queuing delay, and a client with no queuing delay, the most bandwidth is used to prevent loss of video packets for all clients. If the transmission interval of video packets is determined based on a client that is congested, the possibility of loss of video packets is reduced, but it is sufficient to estimate the bandwidth for clients that are not congested. Since video packets with a small transmission interval are not transmitted, bandwidth estimation cannot be performed with high accuracy. On the other hand, according to the above configuration, the possibility of loss of the video packet is reduced by not reducing the transmission interval of the video packet, and the dummy video packet is transmitted at a smaller transmission interval. The accuracy of estimation can be secured.
サーバとマスタ装置とが同一の装置であってよい。この構成によれば、映像を複数のクライアントに配信するサーバが、複数のクライアントの同期を確立するためのマスタ装置ともなる。 The server and the master device may be the same device. According to this configuration, a server that distributes video to a plurality of clients also serves as a master device for establishing synchronization of the plurality of clients.
実施の形態のクライアントは、IPネットワークを介して映像パケットの配信を受けるとともに、マスタ装置との同期をとるためにIPネットワークを介してマスタ装置から同期パケットを受信する。このクライアントは、映像パケット及び同期パケットを受信する受信部と、受信部における映像パケットの受信間隔に基づいて、IPネットワークの帯域推定を行う帯域推定部とを備えている。 The client according to the embodiment receives the delivery of the video packet via the IP network and receives the synchronization packet from the master device via the IP network in order to synchronize with the master device. The client includes a receiving unit that receives a video packet and a synchronization packet, and a bandwidth estimating unit that performs bandwidth estimation of the IP network based on the reception interval of the video packet in the receiving unit.
この構成によれば、帯域の混雑程度の推定を、本来伝送すべき映像パケットを用いて行うことができるので、専ら帯域推定に用いるパケットを送信することによって却って帯域を圧迫することになって同期パケットのジッタ増大を招くという状況を回避できる。 According to this configuration, since it is possible to estimate the degree of bandwidth congestion using video packets that should be transmitted originally, the band is exclusively compressed by transmitting packets used for bandwidth estimation, and is synchronized. It is possible to avoid a situation in which the jitter of the packet is increased.
クライアントは、さらに、前記帯域推定の結果に基づいて、前記受信部にて受信した同期パケットの時刻情報を補正する時刻情報補正部を備えていてよい。この構成によれば、同期処理に用いる同期パケットの時刻情報が帯域推定の結果に基づいて補正されるので、同期精度を向上できる。 The client may further include a time information correction unit that corrects time information of the synchronization packet received by the reception unit based on the result of the band estimation. According to this configuration, since the time information of the synchronization packet used for the synchronization process is corrected based on the result of the band estimation, the synchronization accuracy can be improved.
クライアントは、マスタ装置に帯域推定の結果を通知する通知部をさらに備えていてよい。この構成によれば、マスタ装置において、同期処理に用いる同期パケットの時刻情報を帯域推定の結果に基づいて補正することで、同期精度を向上できる。 The client may further include a notification unit that notifies the master device of the result of bandwidth estimation. According to this configuration, in the master device, the synchronization accuracy can be improved by correcting the time information of the synchronization packet used for the synchronization process based on the result of the band estimation.
受信部はさらに、映像パケットの送信間隔又は送信時刻の情報を受信してよく、帯域推定部は、受信部にて受信した前記送信間隔の情報又は前記送信時刻の情報から算出された送信間隔と、受信部における映像パケットの受信間隔とを比較することで、IPネットワークの帯域推定を行ってよい。この構成によれば、映像パケットの送信間隔と映像パケットの受信間隔とに差がある場合に、キューイング遅延が発生していると判断できる。 The reception unit may further receive information on a transmission interval or transmission time of the video packet, and the bandwidth estimation unit may transmit the transmission interval calculated from the transmission interval information or the transmission time information received by the reception unit. The bandwidth of the IP network may be estimated by comparing the reception interval of the video packets in the receiving unit. According to this configuration, when there is a difference between the transmission interval of video packets and the reception interval of video packets, it can be determined that a queuing delay has occurred.
前記帯域推定部は、前記送信間隔と前記受信間隔との差に基づいて遅延の有無を判断し、遅延があったときの前記送信間隔に基づく値を前記帯域推定の結果として出力してよい。この構成によれば、この構成によれば、映像パケットの送信間隔が小さいほどパケットの衝突によるキューイング遅延が発生しやすいという原理を利用して、帯域推定を行うことができる。 The band estimation unit may determine whether or not there is a delay based on a difference between the transmission interval and the reception interval, and may output a value based on the transmission interval when there is a delay as a result of the band estimation. According to this configuration, according to this configuration, it is possible to perform bandwidth estimation using the principle that the queuing delay due to packet collision is more likely to occur as the video packet transmission interval is smaller.
実施の形態の同期プログラムは、IPネットワークを介して映像パケットの配信を受けるとともに、マスタ装置との同期をとるためにIPネットワークを介してマスタ装置から同期パケットを受信するクライアントのコンピュータを、映像パケット及び同期パケットを受信する受信部、及び受信部における映像パケットの受信間隔に基づいて、IPネットワークの帯域推定を行う帯域推定部として機能させる。 The synchronization program of the embodiment receives a video packet distributed via an IP network and receives a synchronization packet from the master device via the IP network in order to synchronize with the master device. And a reception unit that receives the synchronization packet, and a bandwidth estimation unit that performs bandwidth estimation of the IP network based on the reception interval of the video packet in the reception unit.
この構成によっても、帯域の混雑程度の推定を、本来伝送すべき映像パケットを用いて行うことができるので、専ら帯域推定に用いるパケットを送信することによって却って帯域を圧迫することになって同期パケットのジッタ増大を招くという状況を回避できる。 Even with this configuration, it is possible to estimate the degree of bandwidth congestion using video packets that should be transmitted originally, so the transmission of packets used exclusively for bandwidth estimation results in compression of the bandwidth and synchronization packets. It is possible to avoid a situation that causes an increase in jitter.
実施の形態の同期方法は、IPネットワークを介して映像パケットの配信を受けるとともに、マスタ装置との同期をとるためにIPネットワークを介してマスタ装置から同期パケットを受信するクライアントにおける同期方法であって、映像パケットを受信する映像パケット受信ステップと、同期パケットを受信する同期パケット受信ステップと、映像パケット受信ステップにおける映像パケットの受信間隔に基づいて、IPネットワークの帯域推定を行う帯域推定ステップとを含んでいる。 The synchronization method of the embodiment is a synchronization method in a client that receives distribution of a video packet via an IP network and receives a synchronization packet from the master device via the IP network in order to synchronize with the master device. A video packet receiving step for receiving the video packet, a synchronization packet receiving step for receiving the synchronization packet, and a bandwidth estimation step for estimating the bandwidth of the IP network based on the reception interval of the video packet in the video packet receiving step. It is out.
この構成によっても、帯域の混雑程度の推定を、本来伝送すべき映像パケットを用いて行うことができるので、専ら帯域推定に用いるパケットを送信することによって却って帯域を圧迫することになって同期パケットのジッタ増大を招くという状況を回避できる。 Even with this configuration, it is possible to estimate the degree of bandwidth congestion using video packets that should be transmitted originally, so the transmission of packets used exclusively for bandwidth estimation results in compression of the bandwidth and synchronization packets. It is possible to avoid a situation that causes an increase in jitter.
実施の形態の同期方法は、映像パケットを配信するサーバと、映像パケットの配信を受ける複数のクライアントと、クライアントをスレーブ装置として同期をとるためのマスタ装置とを備え、サーバとクライアント、及びマスタ装置とクライアントが、それぞれIPネットワークを介して互いに通信可能とされた放送システムにおける同期方法であって、複数の映像パケットをそれぞれ異なる送信間隔でサーバから複数のクライアントに送信する映像パケット送信ステップと、同期パケットをマスタ装置からスレーブ装置に送信する同期パケット送信ステップと、クライアントにおける映像パケットの受信間隔に基づいて、IPネットワークの帯域推定を行う帯域推定ステップとを含んでいる。 A synchronization method according to an embodiment includes a server that distributes video packets, a plurality of clients that receive video packet distribution, and a master device that synchronizes the clients as slave devices. The server, the client, and the master device And a synchronization method in a broadcasting system in which a client and a client can communicate with each other via an IP network, wherein a plurality of video packets are transmitted from a server to a plurality of clients at different transmission intervals, and synchronization is performed. The method includes a synchronous packet transmission step of transmitting a packet from the master device to the slave device, and a bandwidth estimation step of estimating the bandwidth of the IP network based on the video packet reception interval at the client.
この構成によっても、帯域の混雑程度の推定を、本来伝送すべき映像パケットを用いて行うことができるので、専ら帯域推定に用いるパケットを送信することによって却って帯域を圧迫することになって同期パケットのジッタ増大を招くという状況を回避できる。 Even with this configuration, it is possible to estimate the degree of bandwidth congestion using video packets that should be transmitted originally, so the transmission of packets used exclusively for bandwidth estimation results in compression of the bandwidth and synchronization packets. It is possible to avoid a situation that causes an increase in jitter.
以下、本発明の実施の形態の放送システムについて、図面を参照しながら説明する。 Hereinafter, a broadcast system according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
(第1の実施の形態)
図1は、本発明の第1の実施の形態の放送システムの構成を示す図である。放送システム100は、映像を配信する映像サーバ101と、複数のクライアント102、103と、その他の装置104とを備え、それらがIPネットワークを介して通信可能に接続されている。なお、図1の例では、放送システム100に2つのクライアント102、103が含まれているが、クライアントの数は3以上であってもよい。
(First embodiment)
FIG. 1 is a diagram showing a configuration of a broadcasting system according to the first embodiment of this invention. The
IPネットワークには、中継装置としてのルータ/スイッチ105が設けられている。ルータ/スイッチ105は、映像サーバ101、クライアント102、103、その他の装置104の間で伝送されるパケットのルーティング及びスイッチングを行う。
In the IP network, a router /
映像サーバ101は、複数のクライアント102、103に対して映像を配信する。具体的には、映像サーバ101は、映像信号を映像パケットとして送信し、クライアント102、103はこの映像パケットを受信する。クライアント102、103はIPネットワークを介して他の装置104とも通信を行うことができる。また、クライアント102、103では、映像サーバ101からの映像パケットの受信と、他の装置104からの通信パケットの受信を同時に行うことも可能である。他の装置104は、任意のウェブサーバであってよい。
The
映像サーバ101は、クライアント102、103どうしの同期を取るためのマスタ装置としても機能する。すなわち、映像サーバ101は正確なクロックを持っており、スレーブ装置としてのクライアント102、103はそれぞれマスタ装置としての映像サーバ101との間で同期パケットの送受信を行い、映像サーバ101との同期を確立する。同期確立の具体的な方法としては、上記で説明したPTP等の方法を用いることができる。
The
映像サーバ101は、映像配信のための構成として、映像記憶部11と、パケット間隔制御部12と、送受信部13とを備えている。映像記憶部11は、映像情報を恒久的に記憶しておくハードディスクのような記憶装置であってもよいし、他の装置から受信した映像情報を配信のために一時的に記憶しておくメモリのような記憶装置であってもよい。パケット間隔制御部12は、映像記憶部11に記憶された映像情報を映像パケットとして送信する際の映像パケットの間隔を制御する。
The
映像サーバ101は、さらに、マスタ装置としての構成として、同期パケット生成部14と、時刻情報決定部15を備えている。同期パケット生成部14は、同期パケットを生成する。時刻情報決定部15は、同期パケット生成部14にて同期パケットが生成されて映像サーバ101から送信される時刻を示す時刻情報を決定する。映像サーバ101のこれらの構成は、コンピュータが所定のプログラムを実行することにより実現される。
The
クライアント102、103は、送受信部21と、帯域推定部22と、時刻情報補正部23と、同期処理部24と、映像処理部25を備えている。送受信部21は、映像サーバ101から送信されてくる映像パケットや同期パケット、他の装置104から送信されてくる通信パケットを受信する。また、送受信部21は、映像サーバ101に対して同期パケットや、後述する帯域推定の結果を示すパケットを送信し、必要に応じて他の装置104に通信パケットを送信する。
The
同期処理部24は、送受信部21で受信した同期パケットに基づいて、上記で説明したPTPによるクロック同期及び周波数同期のための処理を実行する。なお、この同期処理において用いる同期パケットの時刻情報は、必要に応じて後述するように時刻情報補正部23にて補正されたものである。映像処理部25は、映像パケットとして送られてくる映像データをデコードして映像信号を出力する。映像信号は図示しない表示装置によって表示されて、クライアント102、103のユーザの視聴に供される。クライアント102、103における上記及び下記の構成は、コンピュータが所定のプログラムを実行することで実現される。
The
以下、ルータ/スイッチ105におけるキューイング遅延を補償するための構成を説明する。図2(a)は、映像サーバ101からの映像パケット及び同期パケットの送信タイミングを示す図である。図2(b)は、映像パケットのビットレートの変化を示すグラフである。パケット間隔制御部12は、図2(a)に示すように、映像パケットの送信間隔を段階的に小さくしていく。これによって、図2(b)に示すように、映像パケットのビットレート(転送レート)は、段階的に大きくなっていく。
A configuration for compensating for queuing delay in the router /
パケット間隔制御部12は、送信間隔を変更するごとに、送受信部13を介して、変更された送信間隔をスレーブ装置としてのクライアント102、103に通知する。なお、このように送信間隔を個別に通知するのではなく、各映像パケットにその送信時刻を示すタイムスタンプを付すことで、スレーブ装置であるクライアント102、103にて各映像パケットの送信間隔を算出できるようにしてもよい。
Every time the transmission interval is changed, the packet
クライアント102、103の送受信部21は、映像パケットを受信する。帯域推定部22は、映像パケットの受信間隔を測定する。帯域推定部22は、さらに、測定した受信間隔と映像サーバ101から通知されてきた送信間隔とを比較する。映像サーバ101からクライアント102、103に映像パケットの送信時刻を送信する場合には、クライアント102、103は、それらの送信時刻から算出された送信間隔と、測定した受信間隔とを比較する。
The transmission /
帯域推定部22は、受信間隔が送信間隔より所定の閾値以上に長くなっている場合に、キューイング遅延が発生していると判断する。なお、帯域推定部22は、上記の所定の閾値を0としてもよく、即ち、測定した受信間隔が映像パケットの送信間隔よりも長くなっている場合に、キューイング遅延が発生していると判断してもよい。
The
一般的には、映像パケットの送信間隔が小さいほど、ルータ/スイッチ105において他のパケットとの衝突によるキューイング遅延が発生しやすいといえる。従って、映像パケットの送信間隔が比較的大きいにもかかわらずキューイング遅延が発生しているということは、帯域が非常に混雑していることを意味し、映像パケットの送信間隔が比較的小さくなって初めてキューイング遅延が発生するということは、帯域に比較的余裕があることを意味する。よって、映像パケットの送信間隔がどの大きさであるときにキューイング遅延が発生したかを分析することで、帯域の混雑程度を知ることができる。
In general, it can be said that the smaller the video packet transmission interval is, the more likely the queuing delay occurs in the router /
よって、上述のように、映像パケットの送信間隔は徐々に小さくされていくが、帯域推定部22は、キューイング遅延が発生したときの送信間隔に基づく値を帯域推定の結果として出力する。時刻情報補正部23は、推定結果に基づいて、同期パケットの受信時刻に対してキューイング遅延を補償するための補正を行う。時刻情報補正部23は、推定結果を数値解析して補正パラメータを決定してもよいし、実験結果に基づいて決定された推定結果と補正パラメータとの関係に従って、推定結果から補正パラメータを求めてもよい。
Therefore, as described above, the transmission interval of video packets is gradually reduced, but the
具体的には、時刻情報補正部23は、帯域が混雑しているときには、受信時刻を実際の受信時刻よりも前の時刻にシフトする。すなわち、補正パラメータはこの時刻シフト量である。時刻シフト量は、帯域の混雑の程度、すなわち、帯域推定にてキューイング遅延が観測されたときの映像パケットの送信間隔に基づいて決定する。時刻情報補正部23は、混雑の程度が高いほど、すなわち、キューイング遅延が発生した際の映像パケットの送信間隔が大きいほど、時刻シフト量を大きくする。
Specifically, the time
なお、時刻情報補正部23は、同期パケットの受信時刻に代えて、又は、同期パケットの受信時刻に加えて、受信した同期パケットの送信時刻を補正してよい。この場合、時刻情報補正部23は、帯域が混雑しているときは、送信時刻を実際の送信時刻よりも後の時刻にシフトする。即ち、時刻情報補正部23が補正する時刻情報は、同期パケットの受信時刻であっても、送信時刻であっても、その両方であってもよい。
The time
同期処理部24は、時刻情報補正部23にて補正された時刻を同期パケットの受信時刻及び/又は送信時刻として同期処理を行う。
The
以上のように、本実施の形態の放送システム100によれば、映像サーバ101は、送信間隔が段階的に小さくなるように映像パケットを配信し、また、映像サーバ101はそのように送信間隔が変更されるごとにその送信間隔を通知し、又は映像サーバ101が映像パケットの送信時刻を通知してクライアント102、103にて送信間隔を算出するので、各クライアント102、103では、映像パケットの受信間隔と、映像パケットの送信間隔とを比較することで、ルータ/スイッチ105でキューイング遅延が生じているか否かを判断できる。
As described above, according to the
また、映像パケットの送信間隔が小さくなるほどパケットの衝突によるキューイング遅延が発生しやすくなるので、サーバ装置101が送信間隔が段階的に小さくなるように映像パケットを配信する過程で、受信間隔と送信間隔との差が所定の閾値以上になったときの送信間隔から、帯域がどの程度混雑しているかを判断できる。
In addition, since the queuing delay due to packet collision is more likely to occur as the video packet transmission interval becomes smaller, the reception interval and the transmission in the process in which the
そして、本実施の形態の放送システム100では、そのような送信間隔と受信間隔の差によるキューイング遅延の有無の判断やキューイング遅延が発生した時の送信間隔に基づく帯域の混雑程度の判断を、専らそれらの判断に用いるためのプローブパケットを利用して行うのではなく、いずれにしても送信することになる映像パケットを利用して行うので、プローブパケットを伝送することによって帯域を圧迫することもない。
In the
放送システム100は、上記のように帯域推定の結果に基づいてクライアント102、103にて受信した同期パケットの時刻情報を補正する処理に代えて、又は、それに加えて、以下の構成を採用してよい。
The
即ち、帯域推定部22は、送受信部21を介して、マスタ装置としての映像サーバ101に推定結果を通知する。この推定結果を映像サーバ101に通知する送受信部21は、本発明の通知部に相当する。映像サーバ101の送受信部13は、推定結果を受信する。複数のクライアント102、103のそれぞれが推定結果を送信してくるので、映像サーバ101の送受信部13は、複数のクライアント102、103の各々から推定結果を受信する。
That is, the
映像サーバ101の同期パケット生成部14は、推定結果に基づいて同期パケット数を増減させる。すなわち、同期パケット生成部14は、同種のメッセージ(例えば同期メッセージ)を示す複数の同期パケットを重複して生成してよい。具体的には、同期パケット生成部14は、帯域が混雑している場合には、同期パケット数を多くする。この場合、クライアント102、103の同期処理部24は、衝突が発生していない同期パケットを採用して同期処理を行う。なお、上述のように、推定結果はクライアントごとに求められるが、同期パケット生成部14は、キューイング遅延が最も大きい推定結果を用いて、同期パケット数を増減させる。
The synchronization
同期パケット生成部14は、上記の同期パケット数の増減に代えて、又はこれに加えて、推定結果に基づいて、帯域の混雑程度が所定の程度以上である場合には、同期パケットの送信を中止し、帯域の混雑程度が所定の程度を下回ったときに、同期のために同期パケットの送信を再開してよい。
In place of or in addition to the increase / decrease in the number of synchronization packets, the synchronization
(第2の実施の形態)
次に本発明の第2の実施の形態の放送システムを説明する。本実施の形態の放送システムの構成は第1の実施の形態と同様であり、第1の実施の形態の放送システムをさらに改良したものである。
(Second Embodiment)
Next, a broadcasting system according to a second embodiment of the present invention will be described. The configuration of the broadcast system of the present embodiment is the same as that of the first embodiment, and is a further improvement of the broadcast system of the first embodiment.
本実施の形態では、映像サーバ101のパケット間隔制御部12は、映像パケットの送信間隔を段階的に小さくしていくが、図2に示すように予め決められたパターンで映像パケットの送信間隔を段階的に小さくしていくのでなく、クライアント102、103における帯域推定の結果に基づいて、帯域の推定に必要であると想定される限度まで、映像パケットの送信間隔を小さくする。
In the present embodiment, the packet
このために、クライアント102、103は、帯域推定部22にて得られた帯域推定の結果を映像サーバ102に通知する。映像サーバ102のパケット間隔制御部12は、最初は図2に示すように、映像パケットの送信間隔を徐々に小さくしていって、予め設定された限度まで送信間隔を小さくするが、そのようにして映像パケットを送信することで、クライアント102、103にて帯域が推定されて、その結果が通知された後には、その推定結果に基づいて帯域の推定に必要であると想定される送信間隔までしか送信間隔を小さくしない。
For this purpose, the
また、パケット間隔制御部12は、上記のようにして送信間隔を制御して、送信間隔を最小限度まで徐々に小さくしていっても、どのクライアントでもキューイング遅延が発生していない場合には、送信間隔を最小限度より小さくして映像パケットを送信する。パケット間隔制御部12は、このようにして、映像パケットの送信間隔を増減させる。
Further, the packet
本実施の形態によれば、帯域が混雑している場合に映像パケットの送信間隔を小さくしすぎることで、ルータ/スイッチ105においてバッファ容量を超えるキューイングが生
じ、それによって映像パケットをロスしてしまうという可能性を低減できる。
According to the present embodiment, when the bandwidth is congested, the video packet transmission interval is made too small, thereby causing queuing exceeding the buffer capacity in the router /
なお、キューイング遅延は、クライアントごとに求められるが、パケット間隔制御部12は、送信間隔の最小限度を、最大のキューイング遅延を基準として決定する。すなわち、パケット間隔制御部12は、キューイング遅延が最も大きいクライアントにおいても、映像パケットのロスが発生しないように、送信間隔の最小限度を決定する。これにより、すべてのクライアントについて、映像パケットをロスしてしまうという可能性を低減できる。
Although the queuing delay is obtained for each client, the packet
(第3の実施の形態)
次に本発明の第3の実施の形態の放送システムを説明する。本実施の形態の放送システムの構成は第2の実施の形態と同様であり、第2の実施の形態の放送システムをさらに改良したものである。
(Third embodiment)
Next, a broadcasting system according to a third embodiment of the present invention will be described. The configuration of the broadcasting system of this embodiment is the same as that of the second embodiment, and is a further improvement of the broadcasting system of the second embodiment.
本実施の形態では、第2の実施の形態と同様に、パケット間隔制御部12は、映像パケットの送信間隔を徐々に小さくしていくが、帯域推定の結果に基づいて、帯域の推定に必要であると想定される限度までしか送信間隔を小さくしないようにする。そして、その映像パケットの送信間隔の最小限度は、複数のクライアント102、103についての、最大のキューイング遅延を基準として決定される。
In this embodiment, as in the second embodiment, the packet
これにより、最大のキューイング遅延が発生しているクライアントを含むすべてのクライアントについて、映像パケットのロスを軽減できるが、最大のキューイング遅延が発生しているクライアント以外のクライアントについては、映像パケットの最小限度の送信間隔ではまだキューイング遅延が発生していないので、その後さらにどこまで送信間隔を小さくしていけばキューイング遅延が発生するのかを知ることができない。 This can reduce the loss of video packets for all clients, including those with maximum queuing delay, but for clients other than those with maximum queuing delay, Since the queuing delay has not yet occurred at the minimum transmission interval, it is impossible to know how much the queuing delay will occur if the transmission interval is further reduced thereafter.
そこで、本実施の形態のパケット間隔制御部12は、最大のキューイング遅延が発生しているクライアント以外のクライアントに対しては、映像パケットの送信間隔の最小限度よりも送信間隔を小さくしたダミー映像パケットを送信する。このように、パケット間隔制御部12は、最大のキューイング遅延が発生しているクライアント以外のクライアントについては、より送信間隔の小さいダミー映像パケットを送信するので、このダミー映像パケットを受信したクライアントは、ダミー映像パケットの受信間隔を用いて、上記と同様にして帯域を推定する。
Therefore, the packet
ダミー映像パケットは、それがダミーであることが分かるように付属情報が付されており、クライアント102、103の映像処理部25は、このダミー映像パケットを受信した場合にも、そのデータに対しては映像処理を行わない。なお、ダミー映像パケットは、マルチキャストで送信(配信)されてもよいし、最大のキューイング遅延が発生しているクライアント以外の各クライアントに対してユニキャストで送信されてもよい。
Attached information is attached to the dummy video packet so that it can be seen that it is a dummy, and the
本実施の形態によれば、第2の実施の形態と同様に、すべてのクライアントについて、映像パケットをロスしてしまうという可能性を低減できるとともに、帯域に比較的余裕があるクライアントにおいても正確にキューイング遅延量を測定でき、同期パケットの受信時刻を適切に補正できる。 According to the present embodiment, as in the second embodiment, it is possible to reduce the possibility of losing a video packet for all clients, and accurately even in a client having a relatively large bandwidth. The queuing delay amount can be measured, and the reception time of the synchronization packet can be appropriately corrected.
なお、上記の実施の形態では、スレーブ装置としてのクライアントにおいて、帯域の推定及び時刻情報の補正を行ったが、帯域の推定及び時刻情報の補正は、スレーブ装置以外の装置において行ってもよい。例えば、マスタ装置がスレーブ装置から映像パケットの受信間隔の情報を取得して、マスタ装置において帯域の推定及び時刻情報の補正を行ってよい。また、例えば、マスタ装置がスレーブ装置から帯域推定の結果を取得して、マスタ装置において時刻情報の補正を行ってよい。 In the above embodiment, the client serving as the slave device performs the band estimation and the time information correction. However, the band estimation and the time information correction may be performed by a device other than the slave device. For example, the master device may acquire information on the reception interval of video packets from the slave device, and may perform band estimation and time information correction in the master device. Further, for example, the master device may acquire the band estimation result from the slave device and correct the time information in the master device.
また、上記の実施の形態では、映像配信を行う映像サーバ101が、複数のクライアントの同期を確立するためのマスタ装置として用いられたが、複数のクライアントの同期確立のためのマスタ装置と映像配信を行う映像サーバ101とは別の装置であってもよい。例えば、映像サーバ101から映像配信を受ける複数のクライアントの1つをマスタ装置としてもよい。
In the above embodiment, the
また、上記の実施の形態では、映像サーバ101が映像パケットの送信間隔を徐々に小さくしていったが、逆に、徐々に大きくしていってもよい。また、映像パケットの送信間隔は一定であってもよい。映像パケットの送信間隔が一定であっても、帯域推定部22は、当該一定の送信間隔でキューイング遅延が生じているか否かを判断することは可能である。
In the above embodiment, the
本発明は、帯域の混雑程度の推定を、本来伝送すべき映像パケットを用いて行うことができるので、専ら帯域推定に用いるパケットを送信することによって却って帯域を圧迫することになって同期パケットのジッタ増大を招くという状況を回避できるという効果を有し、映像パケットを配信するサーバと映像パケットの配信を受ける複数のクライアントとを備えた放送システム等として有用である。 Since the present invention can estimate the degree of bandwidth congestion using video packets that should be transmitted originally, the band is exclusively compressed by transmitting packets used for bandwidth estimation, and the synchronization packet This has the effect of avoiding the situation of increasing jitter, and is useful as a broadcasting system including a server that distributes video packets and a plurality of clients that receive video packets.
100 放送システム
101 映像サーバ
11 映像記憶部
12 パケット間隔制御部
13 送受信部
14 同期パケット生成部
15 時刻情報決定部
102、103 クライアント
21 送受信部
22 帯域推定部
23 時刻情報補正部
24 同期処理部
25 映像処理部
104 他の装置
105 ルータ/スイッチ
200 放送システム
201 映像サーバ
202、203 クライアント
204 他の装置
205 ルータ/スイッチ
DESCRIPTION OF
Claims (18)
前記サーバは、複数の映像パケットをそれぞれ異なる送信間隔で前記複数のクライアントに送信する映像パケット送信部を備え、
前記マスタ装置は、前記複数のクライアントに同期パケットを送信する同期パケット送信部を備え、
前記放送システムは、前記クライアントにおける前記映像パケットの受信間隔に基づいて、前記IPネットワークの帯域推定を行う帯域推定部を備えた
ことを特徴とする放送システム。 A server that distributes video packets; a plurality of clients that receive the distribution of video packets; and a master device for synchronizing the clients as slave devices, the server and the client, and the master device and the client Are broadcast systems capable of communicating with each other via an IP network,
The server includes a video packet transmitter that transmits a plurality of video packets to the plurality of clients at different transmission intervals, respectively.
The master device includes a synchronization packet transmission unit that transmits synchronization packets to the plurality of clients.
The broadcast system includes a bandwidth estimation unit that performs bandwidth estimation of the IP network based on a reception interval of the video packet in the client.
前記クライアントの帯域推定部は、前記ダミー映像パケットの受信間隔にも基づいて、前記IPネットワークの帯域推定を行う
ことを特徴とする請求項8に記載の放送システム。 The server transmits a dummy video packet having a transmission interval smaller than the transmission interval of the video packet in a limit based on the result of the bandwidth estimation;
The broadcasting system according to claim 8, wherein the bandwidth estimation unit of the client performs bandwidth estimation of the IP network based on a reception interval of the dummy video packet.
前記映像パケット及び前記同期パケットを受信する受信部と、
前記受信部における前記映像パケットの受信間隔に基づいて、前記IPネットワークの帯域推定を行う帯域推定部と、
を備えたことを特徴とするクライアント。 A client that receives distribution of video packets via an IP network and receives synchronization packets from the master device via the IP network in order to synchronize with the master device;
A receiving unit for receiving the video packet and the synchronization packet;
A bandwidth estimation unit that performs bandwidth estimation of the IP network based on a reception interval of the video packet in the reception unit;
A client characterized by comprising.
前記帯域推定部は、前記受信部にて受信した前記送信間隔の情報又は前記送信時刻の情報から算出された送信間隔と、前記受信部における前記映像パケットの受信間隔とを比較することで、前記IPネットワークの帯域推定を行うことを特徴とする請求項11ないし13のいずれかに記載のクライアント。 The receiver further receives information on a transmission interval or transmission time of the video packet,
The band estimation unit compares the transmission interval calculated from the transmission interval information or the transmission time information received by the reception unit with the reception interval of the video packet in the reception unit, The client according to claim 11, wherein bandwidth estimation of an IP network is performed.
前記映像パケット及び前記同期パケットを受信する受信部、及び
前記受信部における前記映像パケットの受信間隔に基づいて、前記IPネットワークの帯域推定を行う帯域推定部、
として機能させることを特徴とする同期プログラム。 A client computer receiving distribution of video packets via an IP network and receiving synchronization packets from the master device via the IP network for synchronization with the master device;
A reception unit that receives the video packet and the synchronization packet; and a bandwidth estimation unit that performs bandwidth estimation of the IP network based on a reception interval of the video packet in the reception unit;
Synchronous program characterized by functioning as
前記映像パケットを受信する映像パケット受信ステップと、
前記同期パケットを受信する同期パケット受信ステップと、
前記映像パケット受信ステップにおける前記映像パケットの受信間隔に基づいて、前記IPネットワークの帯域推定を行う帯域推定ステップと、
を含むことを特徴とする同期方法。 A synchronization method in a client that receives distribution of a video packet via an IP network and receives a synchronization packet from the master device via the IP network in order to synchronize with the master device,
A video packet receiving step for receiving the video packet;
A synchronization packet receiving step of receiving the synchronization packet;
A bandwidth estimation step of performing bandwidth estimation of the IP network based on the reception interval of the video packet in the video packet reception step;
Including a synchronization method.
複数の映像パケットをそれぞれ異なる送信間隔で前記サーバから前記複数のクライアントに送信する映像パケット送信ステップと、
同期パケットを前記マスタ装置から前記スレーブ装置に送信する同期パケット送信ステップと、
前記クライアントにおける前記映像パケットの受信間隔に基づいて、前記IPネットワークの帯域推定を行う帯域推定ステップと、
を含むことを特徴とする同期方法。 A server that distributes video packets; a plurality of clients that receive the distribution of video packets; and a master device for synchronizing the clients as slave devices, the server and the client, and the master device and the client Are synchronization methods in a broadcasting system that can communicate with each other via an IP network,
A video packet transmission step of transmitting a plurality of video packets from the server to the plurality of clients at different transmission intervals;
A synchronization packet transmission step of transmitting a synchronization packet from the master device to the slave device;
A bandwidth estimation step of performing bandwidth estimation of the IP network based on the reception interval of the video packet in the client;
Including a synchronization method.
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