JP4643330B2 - 通信処理装置、データ通信システム、および通信処理方法、並びにコンピュータ・プログラム - Google Patents
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Description
クライアントに対するデータ送信処理を実行するサーバとしての通信処理装置であり、
クライアントとの通信処理を実行するデータ送受信部と、
クライアントに対する送信データのビットレートを決定するレート制御部と、
前記レート制御部において決定されたビットレートに対応する送信データの設定処理を実行するデータ処理部とを有し、
前記レート制御部は、
サーバクライアント間における通信コネクション設定期間内におけるデータ送受信実行期間の時間および送信データ量に基づいて最大スループットを算出するスループット算出部と、
前記スループット算出部の算出した最大スループットに相当するビットレートを最大許容ビットレートとして送信ビットレートを決定するビットレート決定部とを有し、
前記ビットレート決定部は、
(a)通信開始時にクライアントから通知されたバッファ量:[B_cli(byte)]
(b)クライアントが再生を開始してからの経過時間:[T(sec)]
(c)クライアントが再生を開始以降、経過時間[T(sec)]の間のサーバからの送信データ量:[D_serv(byte)]
(d)送信コンテンツから取得可能なコンテンツの再生レート[R(byte/sec)]
これら(a)〜(d)の情報を用いて、
クライアントバッファの見積もりバッファ量=B cli+D serv−R*T
として、
クライアントのバッファ量の見積もり処理を実行し、前記見積もりバッファ量の推移に基づいてビットレートを決定する構成であり、見積もりバッファ量が予め定めた閾値以上である場合、前記スループット算出部の算出した最大スループットに相当する最大許容ビットレートを上限としてビットレート上昇処理を行なう構成であることを特徴とする通信処理装置にある。
データ送信処理を実行するサーバにおける通信処理方法であり、
クライアントに対する送信データのビットレートを決定するレート制御ステップと、
前記レート制御ステップにおいて決定されたビットレートに対応する送信データの設定処理を実行するデータ処理ステップとを有し、
前記レート制御ステップは、
サーバクライアント間における通信コネクション設定期間内におけるデータ送受信実行期間の時間および送信データ量に基づいて最大スループットを算出するスループット算出ステップと、
前記スループット算出ステップにおいて算出した最大スループットに相当するビットレートを最大許容ビットレートとして送信ビットレートを決定するビットレート決定ステップとを有し、
前記ビットレート決定ステップは、
(a)通信開始時にクライアントから通知されたバッファ量:[B_cli(byte)]
(b)クライアントが再生を開始してからの経過時間:[T(sec)]
(c)クライアントが再生を開始以降、経過時間[T(sec)]の間のサーバからの送信データ量:[D_serv(byte)]
(d)送信コンテンツから取得可能なコンテンツの再生レート[R(byte/sec)]
これら(a)〜(d)の情報を用いて、
クライアントバッファの見積もりバッファ量=B cli+D serv−R*T
として、
クライアントのバッファ量の見積もり処理を実行し、前記見積もりバッファ量の推移に基づいてビットレートを決定する構成であり、見積もりバッファ量が予め定めた閾値以上である場合、前記スループット算出部の算出した最大スループットに相当する最大許容ビットレートを上限としてビットレート上昇処理を行なうことを特徴とする通信処理方法にある。
送信データのレート制御をコンピュータ上で実行させるコンピュータ・プログラムであり、
レート制御部において、クライアントに対する送信データのビットレートを決定させるレート制御ステップと、
データ処理部において、前記レート制御ステップにおいて決定されたビットレートに対応する送信データの設定処理を実行させるデータ処理ステップとを有し、
前記レート制御ステップは、
サーバクライアント間における通信コネクション設定期間内におけるデータ送受信実行期間の時間および送信データ量に基づいて最大スループットを算出させるスループット算出ステップと、
前記スループット算出ステップにおいて算出した最大スループットに相当するビットレートを最大許容ビットレートとして送信ビットレートを決定させるビットレート決定ステップとを有し、
前記ビットレート決定ステップは、
(a)通信開始時にクライアントから通知されたバッファ量:[B_cli(byte)]
(b)クライアントが再生を開始してからの経過時間:[T(sec)]
(c)クライアントが再生を開始以降、経過時間[T(sec)]の間のサーバからの送信データ量:[D_serv(byte)]
(d)送信コンテンツから取得可能なコンテンツの再生レート[R(byte/sec)]
これら(a)〜(d)の情報を用いて、
クライアントバッファの見積もりバッファ量=B cli+D serv−R*T
として、
クライアントのバッファ量の見積もり処理を実行し、前記見積もりバッファ量の推移に基づいてビットレートを決定する構成であり、見積もりバッファ量が予め定めた閾値以上である場合、前記スループット算出部の算出した最大スループットに相当する最大許容ビットレートを上限としてビットレート上昇処理を行なわせるステップであることを特徴とするコンピュータ・プログラムにある。
まず、図1を参照して、本発明の適用可能なネットワーク構成例について説明する。図1は、様々なクライアント装置からの処理要求に応じて処理を実行するコンテンツ配信装置としてのサーバ101と、サーバ101に対して処理要求を行なうコンテンツ受信装置としてのクライアント121〜124がネットワーク110を介して接続された構成、例えばホームネットワーク構成を示している。クライアント装置としては、パーソナルコンピュータ(PC)121、122、携帯端末123、再生装置124を例示している。ただし、クライアント装置としては、この他にも様々な電子機器、家電機器が接続可能である。
サーバと各クライアントの間のデータ通信における最大スループット計測処理、
計測された最大スループットに相当するビットレートを最大許容ビットレートとしたビットレート制御処理、
これらの処理を含む処理として実行される。以下、このビットレートの動的制御処理の複数の実施例の詳細について、順次、説明する。
図2にストリーミングデータ配信を実行するサーバ200と、ストリーミングデータの受信、再生を実行するクライアント300の機能を説明するブロック図を示す。サーバ200とクライアント300間ではTCPコネクションが設定されて通信が実行される。
スループット=(データ1〜8の送信データ量)/(時間A+B+C)
によってスループットを算出していた。このスループット算出処理によれば、サーバから送信されたデータ量以上の値がTCPスループットとして測定されることはない。
スループット算出用サンプル1=(データ1〜4の送信データ量)/(時間A+B−B)
スループット算出用サンプル2=(データ5〜8の送信データ量)/(時間C+D−D)
:
スループット算出用サンプルn
のように、複数のスループット算出用サンプルを算出し、これら複数のスループット算出用サンプルに基づいて、最大スループットを算出する。なお、上記式においてDは、図4に示す期間Cの後に発生するデータ非送信期間である。
スループット算出用サンプル1=(データ1〜4の送信データ量)/(時間A+B−B)
スループット算出用サンプル2=(データ5〜8の送信データ量)/(時間C+D−D)
:
スループット算出用サンプルn
を算出し、これら複数のスループット算出用サンプルに基づいて、スループットを算出する。なお、スループット算出用サンプルデータ中、他のサンプルデータと大きく外れる測定結果は、例外値として除外する処理を実行する。
最大スループット=(Σ(各データ送受信実行期間における送信データ量))/(Σ(各データ送受信実行期間))
として算出する。ただし、上記式において、Σ(各データ送受信実行期間における送信データ量)、および、Σ(各データ送受信実行期間)には、例外値に対応する
期間および送信データ量は含まない。
通信開始時にクライアントから通知されたバッファ量:[B_cli(byte)]
クライアントが再生を開始してからの経過時間:[T(sec)]
クライアントが再生を開始以降、経過時間[T(sec)]の間にサーバからの送信データ量:[D_serv(byte)]
送信コンテンツから取得可能なコンテンツの再生レート[R(byte/sec))
これらの情報を用いて、クライアントのバッファ量の見積もりを実行する。
B_cli+D_serv−R*T
のデータ量が、現在のクライアントのバッファ量であると見積もる。このようにして見積もられたバッファ量は、図6のバッファ量情報250に示すように、0〜MAXの範囲で見積もられる。MAXはクライアントバッファ量[B_cli]に相当する。ビットレート決定部212は、このようにクライアント側バッファの見積もりバッファ量の推移に基づいてビットレートを決定する構成であり、見積もりバッファ量が予め定めた閾値以上である場合、スループット算出部211の算出した最大スループットに相当する最大許容ビットレートを上限としてビットレート上昇処理を行なう。
次に、実施例2として、クライアント側において受信データに基づいてスループットを算出、あるいはスループット算出に適用する値を算出し、この算出値に基づいてサーバがビットレート制御を実行する構成例について説明する。
最大スループット=(ペアパケットの後ろパケットのデータ量)/t
によって算出される。この算出処理もパケット間隔計測部305において実行される。
スループット=(ペアパケットの総データ量/2)/t
によって最大スループットを算出する。
次に、実施例3として、基地局(AP:Access Point)において取得する情報を適用してビットレート制御を行う構成について説明する。
次に、サーバ、基地局(AP)、クライアントのハードウェア構成例について、図16参照して説明する。図1を参照して説明したように、サーバやクライアントは様々な機器によって構成可能である。図16は、サーバ、基地局(AP)、クライアントとして適用可能なハードウェア構成の一例を示している。
110 ネットワーク
121,122 クライアント(PC)
123 クライアント(携帯端末)
124 クライアント(再生装置)
131 基地局(AP)
200 サーバ
201 コンテンツ提供部
202 データ処理部
203 送信バッファ
204 データ送受信部
210 動的レート制御部
211 スループット算出部
212 ビットレート決定部
300 クライアント
301 データ送受信部
302 受信バッファ
303 再生処理部
304 出力部
305 パケット間隔計測部
400 基地局(AP)
401 データ送受信部
402 通信帯域監視部
403 通信帯域情報生成部
501 CPU
502 ROM
503 RAM
504 通信部
511 入力部
512 出力部
513 ドライブ
514 記録媒体
521 バス
522 入出力インタフェース
Claims (3)
- クライアントに対するデータ送信処理を実行するサーバとしての通信処理装置であり、
クライアントとの通信処理を実行するデータ送受信部と、
クライアントに対する送信データのビットレートを決定するレート制御部と、
前記レート制御部において決定されたビットレートに対応する送信データの設定処理を実行するデータ処理部とを有し、
前記レート制御部は、
サーバクライアント間における通信コネクション設定期間内におけるデータ送受信実行期間の時間および送信データ量に基づいて最大スループットを算出するスループット算出部と、
前記スループット算出部の算出した最大スループットに相当するビットレートを最大許容ビットレートとして送信ビットレートを決定するビットレート決定部とを有し、
前記ビットレート決定部は、
(a)通信開始時にクライアントから通知されたバッファ量:[B_cli(byte)]
(b)クライアントが再生を開始してからの経過時間:[T(sec)]
(c)クライアントが再生を開始以降、経過時間[T(sec)]の間のサーバからの送信データ量:[D_serv(byte)]
(d)送信コンテンツから取得可能なコンテンツの再生レート[R(byte/sec)]
これら(a)〜(d)の情報を用いて、
クライアントバッファの見積もりバッファ量=B cli+D serv−R*T
として、
クライアントのバッファ量の見積もり処理を実行し、前記見積もりバッファ量の推移に基づいてビットレートを決定する構成であり、見積もりバッファ量が予め定めた閾値以上である場合、前記スループット算出部の算出した最大スループットに相当する最大許容ビットレートを上限としてビットレート上昇処理を行なう構成であることを特徴とする通信処理装置。 - データ送信処理を実行するサーバにおける通信処理方法であり、
クライアントに対する送信データのビットレートを決定するレート制御ステップと、
前記レート制御ステップにおいて決定されたビットレートに対応する送信データの設定処理を実行するデータ処理ステップとを有し、
前記レート制御ステップは、
サーバクライアント間における通信コネクション設定期間内におけるデータ送受信実行期間の時間および送信データ量に基づいて最大スループットを算出するスループット算出ステップと、
前記スループット算出ステップにおいて算出した最大スループットに相当するビットレートを最大許容ビットレートとして送信ビットレートを決定するビットレート決定ステップとを有し、
前記ビットレート決定ステップは、
(a)通信開始時にクライアントから通知されたバッファ量:[B_cli(byte)]
(b)クライアントが再生を開始してからの経過時間:[T(sec)]
(c)クライアントが再生を開始以降、経過時間[T(sec)]の間のサーバからの送信データ量:[D_serv(byte)]
(d)送信コンテンツから取得可能なコンテンツの再生レート[R(byte/sec)]
これら(a)〜(d)の情報を用いて、
クライアントバッファの見積もりバッファ量=B cli+D serv−R*T
として、
クライアントのバッファ量の見積もり処理を実行し、前記見積もりバッファ量の推移に基づいてビットレートを決定する構成であり、見積もりバッファ量が予め定めた閾値以上である場合、前記スループット算出部の算出した最大スループットに相当する最大許容ビットレートを上限としてビットレート上昇処理を行なうことを特徴とする通信処理方法。 - 送信データのレート制御をコンピュータ上で実行させるコンピュータ・プログラムであり、
レート制御部において、クライアントに対する送信データのビットレートを決定させるレート制御ステップと、
データ処理部において、前記レート制御ステップにおいて決定されたビットレートに対応する送信データの設定処理を実行させるデータ処理ステップとを有し、
前記レート制御ステップは、
サーバクライアント間における通信コネクション設定期間内におけるデータ送受信実行期間の時間および送信データ量に基づいて最大スループットを算出させるスループット算出ステップと、
前記スループット算出ステップにおいて算出した最大スループットに相当するビットレートを最大許容ビットレートとして送信ビットレートを決定させるビットレート決定ステップとを有し、
前記ビットレート決定ステップは、
(a)通信開始時にクライアントから通知されたバッファ量:[B_cli(byte)]
(b)クライアントが再生を開始してからの経過時間:[T(sec)]
(c)クライアントが再生を開始以降、経過時間[T(sec)]の間のサーバからの送信データ量:[D_serv(byte)]
(d)送信コンテンツから取得可能なコンテンツの再生レート[R(byte/sec)]
これら(a)〜(d)の情報を用いて、
クライアントバッファの見積もりバッファ量=B cli+D serv−R*T
として、
クライアントのバッファ量の見積もり処理を実行し、前記見積もりバッファ量の推移に基づいてビットレートを決定する構成であり、見積もりバッファ量が予め定めた閾値以上である場合、前記スループット算出部の算出した最大スループットに相当する最大許容ビットレートを上限としてビットレート上昇処理を行なわせるステップであることを特徴とするコンピュータ・プログラム。
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