JP4748729B2 - データおよび対応するプロダクトを送信する準備のための装置と方法 - Google Patents

Description

本発明は、通信ネットワークを介して少なくとも１つの受信機に連続的ストリームとして送信されるデータを準備する装置と方法に関する。本発明は、特に、連続的ストリーム、すなわち「ストリーミング」としてのデータの転送に応用され、特にＩＰ（インターネット・プロトコル）ネットワークにより送信されるオーディオビジュアル（マルチメディア）ストリームに関する。本発明は、関連するデータ・サーバおよび関連するコンピュータ・プログラムにも関する。

ＩＰネットワークは、ルータと呼ばれるデータ・パケットのルーティングを実行する格子状に相互接続されたノードをベースとする。一般に、ＩＰネットワークは、ルータのリソースが無限ではなく、且つトラフィックが負荷の激しい変動を受けることから生じる遅延とジッタとパケットの損失をこうむる。特に、ＦＩＦＯ（Ｆｉｒｓｔ Ｉｎ Ｆｉｒｓｔ Ｏｕｔ）メモリのサイズにより、そしてアドレスの分析、誤り訂正／再送、ネットワーク運営プロトコル（ルーティング・テーブルの更新、サービスの品質、マルチキャスト・グループなど）の管理およびチェックサムのような種々のプロセスの持続期間により、ルータはその収容能力が制限される。ルータのリソースも欠陥により影響を受ける。ネットワークのノード数が多く且つネットワークが長期間にわたり使用される場合、欠陥の存在は一層問題となる。

このような状況の別の不利な結果として、ネットワークを利用するアプリケーションが使用する帯域幅が制限され且つ非常に変動しやすくなる。

データの損失は、エラー・メッセージを自動的に反復する検証機構“ＡＲＱ（Ａｕｔｏｍａｔｉｃ Ｒｅｐｅａｔ ａｎｄ Ｒｅｑｕｅｓｔ）”により、あるいはリターン・パス（ｒｅｔｕｒｎ ｐａｔｈ）のないＦＥＣ（Ｆｏｒｗａｒｄ Ｅｒｒｏｒ Ｃｏｒｒｅｃｔｉｏｎ）のような誤り訂正符号を付加することにより、部分的に訂正される。しかしながら、これらの技術はそれ自体が余分な遅延を生じ、利用できる帯域幅を更に減少させる。

このような困難は２つにタイプの開発を導き、１つのタイプは、ユーザ間のリソースの共有に関し、他の１つは、利用できる帯域幅への各送信機の適合に関する。

第１の点に関しては、パケットの損失を最小限度にし、ネットワークのリソース（ユーザ一人当たりの帯域幅）を公平に共有できるようにするため、ユーザは「公正」ルールに従わねばならない。特に、ユーザは、“ＡＩＭＤ”（Ａｄｄｉｔｉｖｅ Ｉｎｃｒｅａｓｅ，Ｍｕｌｔｉｐｌｉｃａｔｉｖｅ Ｄｅｃｒｅａｓｅ：加法増加、乗法減少）で指定される原理に従うプロトコルを使用しなければならない。ＡＩＭＤによれば、ネットワークを介するコンテンツの送信者は、損失率の値の推定、外向の／戻り期間“ＲＴＴ”（Ｒｏｕｎｄ Ｔｉｍｅ Ｔｒｉｐ）、有効スループット（または「グッドプット」）などのようなパラメータを考慮することにより、送信スループット（ｔｈｒｏｕｇｈｐｕｔ）を、ネットワークの状態の推定が許す限り、ゆっくりと且つ直線状に（一定の歩調で）上昇させなければならない。損失が検出されるとすぐに、送信者は送信スループットを思いきり減少させなければならない（Ｍｕｌｔｉｐｌｉｃａｔｉｖｅ Ｄｅｃｒｅａｓｅ）。

ＩＰのネットワークに関するＡＩＭＤの原理は、ＴＣＰ（“Ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ”）通信プロトコルの中に統合される。しかしながら、失われたパケットを認識し再送するシステムの使用は、許容されない遅延を生じ且つマルチキャスト・モードを許さないのでオーディオビジュアル・ストリームの移送に適さないと一般に考えられる。この理由で、連続的ストリームとしての伝送（ストリーミング）のためにＲＴＰ（Ｒｅａｌ Ｔｉｍｅ Ｔｒａｎｓｐｏｒｔ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）とＵＤＰ（Ｕｓｅｒ Ｄａｔａｇｒａｍ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）プロトコルの組合せ利用の方が好まれるが、ＡＩＭＤシステムをこの伝送技術の上に構築する必要がある。使用されるスループットが、同様の条件下でＴＣＰにより使用されるスループットよりも大きくない場合、特に、「ＴＣＰに友好的な」（ＴＣＰ‐ｆｒｉｅｎｄｌｙ：すなわち、ＴＣＰに関して公平な）規則について語られる。

ネットワークでの通信の困難性を考慮してなされた第２のタイプの開発に関しては、伝統的に、利用できる帯域幅にビデオ・ストリームを適応させる方法が２つある。第１の方法では、能率的な規制モジュールを有するリアル・タイム・コーダを使用する。従って、スループットのプリセット（ｔｈｒｏｕｇｈｐｕｔ ｐｒｅｓｅｔｓ）に従うビデオ・ストリームを急ぎ発生することができる。

しかしながら、一般に、このようなエンコーダは、いわゆる「オフ‐ライン」（非リアル・タイム）エンコーダよりも能率が悪い。具体的に言うと、オフ‐ライン・エンコーダは（時間に制約されないので）望まれる複雑性を利用できる符号化アルゴリズムと共に使用され、ずっと能率的ある（同じスループットに対し復号化される画像の質がより良い）。この符号化アルゴリズムは、マルチパス（ｍｕｌｔｉｐａｓｓ）モード（マルチパス・コーディング）、または各ブロックのための符号化のタイプの選択から成る。同様の理由で、「オフ‐ライン」コーダ（ｃｏｄｅｒ）はしばしば、スループットのプリセットにより良く従う。

利用できる帯域幅にビデオ・ストリームを適合させる第２の伝統的方法では、異なるスループットで符号化される一組の同じビデオ・ストリームを発生する。次に、ビデオ・サーバは、望まれるスループットのプリセットに応じて、１つのストリームを選択的に伝送する。前述のように、「オフ‐ライン」ストリームは、“リアルタイム”ストリームよりも品質が良く、一般に、この伝送方法は、より良いサービスの品質（ｑａｕｌｉｔｙ ｏｆ ｓｅｒｖｉｃｅ：ＱｏＳ）を顧客のために提供する。

このタイプの手順の実行について本質的に２つのブランチ（部門）を区別できる。「サイマルキャスト」または「ストリーム・スイッチング」と呼ばれる、直接選択的伝送技術によれば、同一シーケンスの幾つかのバージョンが、異なるスループットにおいて直接的に符号化される。伝送の間、および利用できる接続の帯域幅に応じて、１つのストリームが送出される。例えば、我々は３つの異なるスループットにそれぞれ関連する、一定のビット・レートＣＢＲ（Ｃｏｎｓｔａｎｔ Ｂｉｔ Ｒａｔｅ）モードで符号化される３つのストリームを有する。もし一定の瞬時に第２のストリームが伝送されてパケットの損失が現れると我々は、より低いスループットを有する第１のストリームに自動的に切り替える。逆に、もし利用できる帯域幅が十分に大きくなれれば、より高いスループットを有する第３のストリームに切り替えることができる。

階層化（ｈｉｅｒａｒｃｈｉｚａｔｉｏｎ）または「スケーラビリティ」による、第２の選択的伝送技術によれば、ベース層および１つまたは複数の追加的エンハンスメント層が具えられる。これらの追加的層により、伝送の品質および時間解像度／空間解像度を増すことができる。従って、利用できる帯域幅の依り、１つまたは複数のエンハンスメント層がベース層に追加される。

Ｈ２６３、ＭＰＥＧ２、ＭＰＥＧ４（Ｍｏｖｉｎｇ Ｐｉｃｔｕｒｅ Ｅｘｐｅｒｔｓ Ｇｒｏｕｐ）あるいはＡＶＣ（Ａｄｖａｎｃｅｄ Ｖｉｄｅｏ Ｃｏｄｉｎｇ）のような最近の種々のビデオ符号化基準は複雑性が増大しており、且つ関連するコーダの最初の実施は「オフ‐ライン」であることが観察されている。数年たっても、そしてコンピュータの出力が絶えず増大しつつあるにも関らず、“オフ‐ライン”コーダ（ｏｆｆ‐ｌｉｎｅ ｃｏｄｅｒ）は今なお、“リアルタイム”コーダよりも優れている。従ってサイマルキャストおよび階層化技術は帯域幅の利用性を能率的に考慮するのに特に有益である。

しかしながらこれらの技術は、その一般的形体において、スループットの漸進的増加というＡＩＭＤの原理に背く欠点を有する。具体的に、２つのサイマルキャスト・ストリーム間の不一致（階層化レイヤの付加に対応する）は、帯域幅の利用可能性の面で、スループット増加段（ａｕｇｕｍｅｎｔａｔｉｏｎ ｔｉｅｒｓ）を生じる。この不一致は、予見されるストリームの数（複数のスループットによる、またはエンハンスメント層を使用する、符号化）が相対的に制限されるとき、より大きくなる。実際、メモリのスペースの節約と処理のために且つ管理と実施の簡素化のために、シーケンスが符号化される回数は少なくなり、あるいは予見される層（レイヤ）の数は減少する。

混雑（ｃｏｎｇｅｓｔｉｏｎ：パケットの損失）の場合、１つのストリームから、より少ないスループットを有する別のストリームへの切替え（スイッチング）は、サーバ側での特殊な処理操作を必要とし、この間、顧客は劣化したストリームを受信する。

他の「オフ‐ライン」ストリームの手順により、これらの問題を緩和できる。従って、微細階層化またはＦＧＳ（Ｆｉｎｅ Ｇｒａｉｎ Ｓｃａｌａｂｉｌｉｔｙ：微粒子スケーラビリティ）の技術により、上位エンハンスメント層を切り捨てることにより、送信されるストリームのスループットをリアルタイムで調節できる。しかしながら、この技術では、一般の選択的伝送技術と比較すると、得られるコーディング（符号化）の効果がやや低下することが判明している。

サブ‐バンド符号化（ｓｕｂ‐ｂａｎｄ ｃｏｄｉｎｇ）技術も、エンハンスメント層の切捨てに頼り、かなり能率的であることが判明しているが、慣用の符号化アルゴリズム（ＤＣＴ“Ｄｉｓｃｒｅｔｅ Ｃｏｓｉｎｕｓ Ｔｒａｎｓｆｏｒｍ”をベースとする）に必要とされるよりも高い複雑性のレベルを要する。

サイマルキャストおよび階層化技術のスループットのジャンプ（急増）の問題を改善するために当業者は、予見されるストリームの数（サイマルキャスト技術における異なるスループットの数、または階層化技術における層の数）を増やしたくなる。従って、連続する２つのエンティティ間のスループットの不一致は減じられるが、このような解決法では、必要な蓄積の点とストリームの管理の点で非常に高価になることが判明しており、ＡＩＭＤの原理とするスループットの漸進的増加に近づけるので、なおさらそうなる。

（発明の概要）
本発明は、符号化に関して能率的で、複雑性を著しく増大させず、且つ管理および蓄積コストの著しい増加を回避できると共に、スループットの漸進的増大というＡＩＭＤの原理に従うデータ・ストリームを提供できるデータ準備装置に関する。本発明の装置は、ＴＣＰにも友好的（ｆｒｉｅｎｄｌｙ）で、パケットの損失にもすばやく反応できる。

本発明は、また、データ準備方法に関し、且つ前述した利点を有する本発明の装置に対応するコンピュータ・プログラムに関し、そして本発明に従う装置を具えるデータ・サーバにも関する。

本発明は特に、ＩＰネットワークでのオーディオビジュアル（音声映像）ストリームのストリーミングの分野に応用される。

本発明の主題は、通信ネットワークを介して少なくとも１つの受信機に連続的ストリームとして送信されるデータを準備する装置である。この装置は以下のものから成る。
‐ データベースから生じるデータを獲得する手段。このデータベースには、異なる送信スループットにそれぞれ関連する少なくとも２つのデータ・ストリーム・エンティティ（ｅｎｔｉｔｉｅｓ）が含まれる。
‐ 獲得されたこれらのデータをシステムに転送し、このデータを連続的ストリームとしてネットワークにより送信する手段。
‐ 前記獲得手段をデータベースのストリーム・エンティティの１つに接続する手段。
‐ 前記接続手段を前記エンティティのうちの１つから別の１つに切り替える手段。

本発明によれば、
準備装置は、送信システムに転送されたデータに誤り訂正符号を規則的に付加して増大されたデータ・ストリームを形成する手段を具える。
転送されて誤り訂正符号を付加して増大されたデータ・ストリームが、第２のエンティティのための誤り訂正符号の最初の入力に関連する付加的スループット（これはゼロにされる）と第２の送信スループットとの和に等しい閾値スループットに到達すると、切替え手段は第１の送信スループットに関連する第１のエンティティから第１の送信スループットよりも大きい第２の送信スループットに関連する第２のエンティティに接続手段を切り替えるよう設計される。
付加手段は、第１のエンティティが第２のエンティティに切り替えられると、この最初の入力への符号の付加を再び初期化するよう設計される。

「連続的ストリームとして送信する」、または「ストリーミング」という表現は、データが完全にダウンロードされるまで待つ必要なしに、送信中のデータを受信者がリアルタイムで読むことができるようデータを送信することを意味する。

誤り訂正符号の付加に関する「規則的な」（ｒｅｇｕｌａｒ）という用語は、時間の経過につれてゆるやかな且つ漸進的付加（周期的が好ましい）を意味する。

閾値スループットに「到達する」（ｒｅａｃｈｉｎｇ）は、それに等しくなるかまたはそれより大きくなることを意味する。

このようにして本発明の装置は、公称値に到達するまで、各ストリームのエンティティについてスループットの漸進的増加に依存する。公称値は（混雑のリスクに関して）警戒する誤り訂正符号に対応する付加的値によって増大される、より高いスループットのエンティティに対応する。より高いスループットのエンティティへの切替えは、スループットがジャンプ（急増）せずに、あるいはジャンプが著しく減じられて、トリガ（開始）される。従って、スループットが漸進的に増大するＡＩＭＤの原理に従うと同時に、現行のそして証明されたサイマルキャストまたは階層化の手順を利用することができる。

上述した当業者が実施したくなる解決法とは対称的に、本発明の装置は誤り訂正符号を利用する。これらの誤り訂正符号の介在は、データの損失の場合、特に有利であり、誤り訂正符号によって、これらの損失を（少なくとも部分的に）自動的に訂正できる。

従って、本発明の装置は、スループットの漸進的増大とその突然の減少（付加される誤り訂正符号の全体的または部分的排除による）に関し、ＡＩＭＤの原理の遵守に適するのみならず、パケットの損失を補償することにより、受信レベルで損害を回避できる。

第２のデータ・ストリーム・エンティティに対する誤り訂正符号の最初の入力は、この第２のエンティティに基づいて（好ましくは、伝送中にリアルタイムで）定められる。それにより、第２のエンティティへの切替え後のまさに最初の瞬間から混雑のリスクを考慮することができ、そして残留する損失のレベルを訂正することができる。別形においては、誤り訂正符号はあらかじめ定められ、第２のエンティティと共に記憶される。

この入力の量（付加的スループットのレベルを示す）は、推定されるネットワークの現状（混雑のリスク）に応じてダイナミックに固定されるので有利である。第２のエンティティに関連する誤り訂正符号がこのエンティティと共にあらかじめ記録される場合、切替えに利用されるこれらの符号の量をダイナミックに調節するための準備がなされる。エンティティに所定のレベルを与えて、誤り訂正符号にシーリング（最高限度）を設定し、これは切替えの間、完全にまたは部分的に利用される。別形において、付加的スループットのレベルはあらかじめ定められ、すべてのエンティティについて同一とする。

誤り訂正符号の最初の入力量は、第２のストリーム・エンティティの公称スループットと比較して、付加的スループットの１％〜３％に相当する。

或る特定の実施例によれば、誤り訂正符号の最初の入力はゼロである。付加した誤り訂正符号により増大された転送データのストリームが第２の送信スループットに到達すると切替え手段は接続手段を切り替えるように設計され、付加手段は、切替え後ただちに、符号の付加をゼロに再び初期化するように設計される。

この装置は、混雑のリスクが検出されると、付加される符号の量を減らすことができるスループット自動規制手段を具える。この手段は、リスクが検出されると、これらの符号の付加をゼロに再初期化するように設計され有利である。

従って、顧客に最適の品質を保証すると共に、ＴＣＰに友好的な行動を容易に達成できる。混雑のリスクの検出で特に注目されるのは、パケットの損失、ＲＴＴの上昇、送出されるスループットの値よりも低い受信されたスループットの値、あるいはＱｏＳの管理システムがネットワークの中に統合されている場合、ＱｏＳアプリケーション手段によって獲得される値である。その後、所定の期間（例えば、１秒〜３０秒）の終了するまで、誤り訂正符号の付加を再開しないことが有利である。

有利なことに、時間の経過につれ変更可能なスループット・プリセットに応じてエンティティの１つを選択するように接続手段が設計され、選択されたエンティティが、現在送信している別のエンティティの送信スループットよりも大きい送信スループットに関連しているときに追加手段が起動されるよう設計される。この実施例は、特に、サイマルキャストおよび階層化技術に応用される。

或る特定の実施例（階層化の技術）によれば、獲得手段は、データベースで利用できる少なくとも１つのデータ・ストリーム層を別のエンティティの上に重ねることによって、少なくとも１つのエンティティを獲得することができる。

転送したデータに付加される符号の各増分（インクリメント）により生じるデータ・ストリームの送信スループットの増加が、第２のエンティティと第１のエンティティにそれぞれ関連する第２の送信スループットと第１の送信スループットとの差の３分の１以下になるよう追加手段が設計される。従って、連続するエンティティ間を通過するときにスループットのジャンプは少なくとも３分の１だけ減じられる。

有利な実施例によれば、切替え手段は、現在送信しているエンティティ（現在送信している公称スループットに関連する）の１つを、別のエンティティ（現在の公称スループットよりも低い公称フォールバック（ｆａｌｌｂａｃｋ）送信スループットに関連する）に接続手段を切り替えることができる。

混雑のリスクの場合、現在送信しているエンティティから、より低い公称スループットを有する別のエンティティに切り替えられ、この別のストリーム・エンティティに、切替え時に推定される損失率を補償できる誤り訂正符号の最初の入力を付加する。切り替え後に獲得される全体のスループット（誤り訂正符号を有するフォールバック・エンティティ）が、以前に使用されたスループット（誤り訂正符号を有する現在のエンティティ）よりもずっと低くなるように創案されるので有利である。従って、ＡＩＭＤの原理による乗法的減少（ｍｕｌｔｉｐｌｉｃａｔｉｖｅ ｄｅｃｒｅａｓｅ）の制約が遵守されると共に、データ損失のリスクが減少する。

本発明は、また、データ（好ましくは、ビデオ・データ）のサーバに関し、本発明の実施例の１つに従うデータ準備装置を具えることを特徴とする。

このサーバは、共同で利用されるＲＴＰとＵＤＰプロトコルに従い、ＩＰネットワークによりデータを送信するよう設計される。

本発明の主題は、また、通信ネットワークを介して少なくとも１つの受信機に連続的ストリームとして送信されるデータを準備する方法であり、これによれば、
‐ データベースから生じるこれらのデータが獲得される。このデータベースには、ストリーム・エンティティからデータを抽出することにより、異なる伝送スループットにそれぞれ関連する少なくとも２つのデータ・ストリーム・エンティティが含まれる。
‐ 獲得されたデータは、ネットワークを介してこのデータを連続的ストリームとして送信するシステムに転送される。
‐ これらのデータを獲得するために、エンティティのうちの１つから別の１つに切り替えられる。

本発明によれば、
‐ 誤り訂正符号は、送信システムに転送されるデータに規則的に付加され、増大されたデータ・ストリームを形成する。
‐ 付加した誤り訂正符号で増大される転送されたデータ・ストリームが、第２の送信スループットと第２のエンティティの誤り訂正符号の最初の入力に関連する付加的スループット（これはゼロにされる）との和に等しい閾値スループットに到達すると、第１のエンティティ（第１の送信スループットに関連する）から、第２のエンティティ（第１の送信スループットよりも大きい第２の送信スループットに関連する）に切り替えられ、
‐ この最初の入力へのこれらの符号の付加は、第１のエンティティから第２のエンティティに切り替えるときに、再び初期化される。

本発明は、コンピュータ・プログラムがコンピュータで実行されるとき、本発明による方法のステップを実行するためのプログラム符号インストラクションから成るコンピュータ・プログラム・プロダクト（ｐｒｏｄｕｃｔ）にも応用される。「コンピュータ・プログラム・プロダクト」とは、コンピュータ・プログラムの媒体（メディア）を意味する。これには、ディスケット（フロッピディスク）またはカセットのような、プログラムを収容する蓄積空間（スペース）だけでなく、信号（電気的または光学的信号）も含まれる。

本発明は、添付する図面に関連して、以下の実施例および実施モード（これらはまったく、非制限的なものである）によって、より良く理解され説明される。

図１および図２において、表示されるモジュールは機能的装置であり、物理的に区別できる装置に対応することもある。これらのモジュール、またはそれらの幾つかは、グループにまとめて単一の構成部品とされ、または同一のソフトウェアの機能を構成する。換言すれば、或る幾つかのモジュールは別個の物理的エンティティで構成される。

データ・サーバ１０（図１）は、データベース２、データベースから抽出後に伝送するために補足されフォーマットされるデータＤＡＴＡの形体でサーバ１０より送信されるデータを準備する装置１、および抽出されたこれらのデータを通信ネットワーク５を介して受信機Ｒ１、Ｒ２．．．．Ｒｎに送信するシステム３から成る。

サーバ１０は、また、受信機Ｒｉより返信される信号に基づいて、ネットワーク５から受信される制御情報ＣＴＲＬを利用することができる。

正確に言うと（図２）、データベース２には、データ・ストリームのエンティティＥｊ（図示する例で、ｊ＝１〜４）を含んでいる。これらのエンティティＥｊは、個別の送信スループットに関連しており、且つスループットの上昇順にランクされる。

データ準備装置１（図２）は以下のものから成る。
‐ データベース２から生じるデータ２１を獲得するためのモジュール１１。
‐ データＤＡＴＡの形体で補足されフォーマットされるこれらのデータ２１を送信システム３に転送するためのモジュール１２。
‐ データ獲得モジュール１１をデータベース２のストリーム・エンティティＥｊのうちの１つ（図２で、エンティティＥ１）に接続するためのモジュール１３。
‐ エンティティのうちの１つから別の１つに、接続用のモジュール１３を切り替えるためのモジュール１４。切替えモジュール１４は現在のエンティティ（Ｅ１）から、より高いスループットを有する直ぐ次のエンティティ（Ｅ２）に接続をトグル（ｔｏｇｇｌｅ）することができる。
‐ ＦＥＣコード（参照番号２２）を、転送モジュール１２で検索されるデータ２１に規則的に付加するためのモジュール１５、このようにして転送されるデータＤＡＴＡは、データベース２から抽出されるデータ２１とコード（符号）２２とを統合する。および、
‐ 自動スループット規制モジュール１６。モジュール１６は、制御情報ＣＴＲＬを利用し、一方で、ＦＥＣコードを付加するモジュール１５に作用し、他方で、切替えモジュール１４に作用する。より正確に言うと、規制モジュール１６は、混雑のリスクが検出されるとＦＥＣコードをゼロ（または最小値）に再初期化するよう付加モジュール１５を指図できる。別形の実施例で、規制モジュール１６は、付加モジュール１５から供給される量の著しい減少（例えば、２で割る）のみを起こす。規制モジュール１６は、また、混雑または混雑のリスクが検出される場合に、現在のエンティティから、より低いスループットを有するエンティティに、モジュール１３を接続するよう切替えモジュール１４に指図することができる。

切替えモジュール１４は以下のように動作するよう設計される。切替えモジュールは、データベース２のエンティティＥｊに関連する公称送信スループット２４を使用し、データＤＡＴＡの実際の送信スループット２３を転送モジュール１２から受信する。実際の送信スループット２３は、最初、現在送信しているストリーム・エンティティＥｊ（例えば、Ｅ１）のスループットであり、次のエンティティ（Ｅｊ＋１）（ここでは、Ｅ２）のスループットよりも低い。スループットはＦＥＣ符号の付加と共に増大する。次に切替えモジュール１４はその２つのスループット２３と２４を比較し、実際のスループット２３が、次のエンティティ（Ｅｊ＋１）に関連する公称スループットに到達すると、後者のエンティティ（Ｅ２）への接続モジュール１３の切替えをトリガする。

接続モジュール１３は、時間経過につれ変更可能なスループットのプリセット２５を受信するよう設計される。これはネットワーク５に伝送するための帯域幅の利用可能性に依存する。次に接続モジュール１３は、このプリセット２５の値よりも次に低い公称スループットを有するエンティティを選択することにより、（このプリセット２５に応じて）エンティティＥｊのうちの１つを選択する。この選択は、選択されたエンティティへの接続と対等ではなく、選択されたエンティティが、現在送信しているエンティティの公称スループットよりも大きい公称送信スループットに関連しているとき、符号付加モジュール１５の起動を調整する。

例えば、現在送信しているエンティティはＥ１であり、スループットのプリセット２５は、ストリームのエンティティＥ３とＥ４にそれぞれ関連する公称スループット２４の間に在る。この場合、接続モジュールで選択されるエンティティはＥ３であり、ＦＥＣ符号の付加は、付加モジュール１５においてトリガ（始動）される。

この機能性は、１つのストリーム・エンティティＥｊから別のエンティティへの遷移を高めると同時に、符号２２の付加の不要なトリガを避ける。

第１の実施例において、エンティティＥｊはサイマルキャスト・ストリームに対応する。

第２の実施例で、エンティティＥｊは、連続する層を重ね合わせることによって、階層化により獲得されるストリームに対応する。この場合、エンティティＥ１はベース層に対応し、エンティティＥ２〜Ｅ４はそれぞれ１〜３の付加的エンハンスメント層から成る。実際に、ストリームは、データベース２においてプレフォーム（ｐｒｅｆｏｒｍ）されないが、該当する層を重ね合わせることにより、データ２１の抽出の間に構成される。

シミュレーションで行われたテストの結果は、上述の準備装置１の利点と有効性を実証している。これらのテストによれば、ＩＰネットワーク（ネットワーク５）でのストリーミングによって、マルチメディアのオーディオ／ビデオ・ストリームについて規制が実行される。送信スループットのインクリメンテーションに関するＡＩＭＤ勧告に従うことにより、サイマルキャスト伝送手順は、リード‐ソロモン符号の形体でＦＥＣ符号の漸進的付加（付加モジュール１５）と組み合わされる。テスト用に、４つのサイマルキャスト・ストリーム（エンティティＥ１〜Ｅ４）が選ばれそれぞれ、スループット２５６、４１５、６１５、８００ｋｂｉｔ／ｓで符号化され、帯域幅は７６０ｋｉｔ／ｓに制限される。

サーバ１０より送信されるストリーム（曲線４１）に対するデータ送信スループット（軸３２）の時間（軸３１）の関数としての変動、ストリームは受信機Ｒｉのうちの１つにより受信され（曲線４２）、現在送信しているストリームのエンティティに対する公称値（曲線４３）が得られる（図３）。付加されるＦＥＣ符号の率（軸３３）の時間（軸３１）への依存も得られる（図４、曲線４４）。

従って、第１のストリーム・エンティティ（２５６ｋｂｉｔ／ｓ）からスタートし、損失が（０と１１．５ｓの間で）検出されない限り、ＦＥＣ符号率は漸進的に上昇され、次に我々は、第２のストリーム・エンティティ（４１５ｋｂｉｔ／ｓ）に切り替える。同じことが行われて、第２のエンティティから第３のエンティティに移行する（６１５ｋｂｉｔ／ｓ、１１．５ｓと１９ｓとの間）。

次に我々は、ＦＥＣ率を規則的に上昇させ続けるが、混雑のリスクが検出されると直ちに、ＦＥＣ符号の付加がゼロに再初期化される。受信されるスループットよりも大きい送信スループットおよびパラメータＲＴＴの上昇に注目することによりこの検出が得られる（これは、混雑の出現を予感するルータのＦＩＦＯメモリの充満に対応する）。これらの再初期化操作は、２４、２８および３６ｓ（秒）の付近で実行される。スループットを上昇させるすべての試みは、利用できる帯域幅（７６０ｋｉｔ／ｓ）が第４のストリームのスループット（８００ｋｂｉｔ／ｓ）よりも低いので不成功になる。ＦＥＣ符号を付加するプロセスは各中断において１秒後に（従って、２５、２９および３７ｓの付近で）再開される。

明らかに、スループットは、漸進的に、１つのストリーム・エンティティから別のエンティティに直接的に移行するよりもずっと緩やかに、上昇する。更に、損失が２４、２８および３５ｓの付近で現れても、その瞬間におけるＦＥＣの符号率は自動的に訂正される。

データ・サーバを含み、本発明に従うデータ準備装置、受信機、およびサーバと受信機間の通信のためのネットワークから成る、送信‐受信セットの基本図。 機能的ブロックの形体をなす、図１のデータ準備装置の詳細を示す。 ＦＥＣ符号の漸進的付加により本発明を実施する、サイマルキャストによるＩＰネットワークでのビデオ・ストリーミングのアプリケーションにおいて、図１のサーバで送信され且つ図１の受信機の１つで受信されるスループット（ｋｂｉｔｓ／ｓ）、および連続的に伝送されるストリーム・エンティティに対応するサイマルキャストの公称スループットの時間依存（秒単位）を表す。 図３に表されるアプリケーションのために、図１のサーバで送信されるストリームにおけるＦＥＣ符号レートの変動を時間（秒単位）の関数として表す。

Claims (10)

1. 通信ネットワークを介して少なくとも１つの受信機に連続的ストリームとして送信されるデータを準備する装置であって、
   前記データを獲得する手段であって、前記データが、データベースから得られ、前記データベースが、同一データ・ストリームの異なる伝送スループットにそれぞれ関連する少なくとも２つのデータ・ストリーム・エンティティを含む、前記データ獲得手段と、
   獲得された前記データを送信システムに転送する手段であって、前記送信システムが、前記ネットワークを介して前記データを連続的ストリームとして送信する、前記データ転送手段と、
   前記データ獲得手段を前記データベースの前記データ・ストリーム・エンティティの内の１つに接続する手段と、
   前記エンティティの内の１つから別の１つに前記接続する手段の接続先を切り替える手段と、
   誤り訂正符号を前記エンティティの内の第１のエンティティのデータに規則的に付加して、第１のエンティティの前記データが前記付加された誤り訂正符号と共に第１の増大されたデータ・ストリームを形成し、誤り訂正符号を前記エンティティの内の第２のエンティティのデータに付加して第２の増大されたデータ・ストリームを形成するための付加手段と、
   を備え、
   前記第１の増大されたデータ・ストリームが、第１の送信スループットよりも大きい第２の送信スループットと前記第２のエンティティに最初に付加された誤り訂正符号の付加的スループットとの和に等しい閾値スループットに到達すると、前記切替え手段が、前記第１の送信スループットに関連する前記第１のエンティティから前記第２の送信スループットに関連する前記第２のエンティティに前記接続する手段の接続先を切り替えるように設計され、
   前記第１のエンティティが前記第２のエンティティに切り替えられると、前記付加手段が、前記誤り訂正符号の付加を初期化する、前記データ準備装置。
2. 前記通信ネットワークの状態に応じて、付加された前記符号の量を減少できる自動スループット規制手段をさらに備える、請求項１記載の準備装置。
3. 前記自動スループット規制手段が、前記通信ネットワークの状態に応じて前記符号の付加をゼロに再初期化する、請求項２記載の準備装置。
4. 前記接続する手段が、時間の経過につれて変更可能なスループットのプリセットに応じて前記エンティティの内の１つを選択するように設計され、該選択されたエンティティが、現在送信している別のエンティティの送信スループットよりも大きい送信スループットに関連しているときに起動されるように、前記付加手段が設計される、先行する請求項の何れか１つに記載の準備装置。
5. 前記獲得する手段が、前記データベースにおいて利用できる少なくとも１つのデータ・ストリーム層を、前記エンティティの内の別の１つの上に重ねることによって、前記エンティティの内の少なくとも１つを獲得できる、先行する請求項の何れか１つに記載の準備装置。
6. 前記第１のエンティティのデータに付加される前記符号の各増分が、前記第１の増大されたデータ・ストリームの送信スループットを増加させ、これが、前記第２のエンティティと前記第１のエンティティとにそれぞれ関連する前記第２の送信スループットと前記第１の送信スループットとの差の３分の１よりも低くなるように、前記付加手段が設計される、先行する請求項の何れか１つに記載の準備装置。
7. 前記切替え手段が、前記通信ネットワークの状態に応じて、現在の公称送信スループットに関連する現在送信している１つのエンティティから、前記現在の公称送信スループットよりも低い公称フォールバック送信スループットに関連する別の１つのエンティティに、前記接続する手段の接続先を切り替えることができる、先行する請求項の何れか１つに記載の準備装置。
8. 請求項１乃至７の何れか１つに記載のデータ準備装置を備える、データ・サーバ。
9. 前記データ・サーバが、ビデオ・データのサーバである、請求項８に記載のデータ・サーバ。
10. 共同で利用されるＲＴＰプロトコルとＵＤＰプロトコルとに従い、ＩＰネットワークによりデータを送信するように設計される、請求項８記載のデータ・サーバ。

Images