JP5074557B2

JP5074557B2 - データ配信システムおよびデータ配信方法

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Publication number: JP5074557B2
Application number: JP2010131563A
Authority: JP
Inventors: 充野村; 成哲小河原; 正義鍋島
Original assignee: Nippon Telegraph and Telephone Corp
Current assignee: Nippon Telegraph and Telephone Corp
Priority date: 2010-06-09
Filing date: 2010-06-09
Publication date: 2012-11-14
Anticipated expiration: 2030-06-09
Also published as: JP2011259183A

Description

本発明は，複数の受信装置にリアルタイムデータを配信するデータ配信システムおよびデータ配信方法に関するものである。

ネットワーク伝送速度の向上に伴い，従来，ネットワークでは配信することのできなかった映像コンテンツ等の広帯域データをリアルタイムにストリーミング配信することが可能となっている。リアルタイム配信では，データが誤りなく伝送されるとともに，配信先において連続的にデータが出力できるよう，一定時間内にデータが到着することを保証することが必要である。

誤りのないデータ伝送を実現する１つの手段として，再送がある。再送方式は，廃棄が検出されたパケットを送信側から再送することにより補償を行なう方法であるが，簡単な仕組みで訂正が可能であり，かつ，パケットの廃棄率が高い場合においても，再送要求を繰り返せば誤りのないデータを伝送できるため，リアルタイム性を要求しないデータ転送では広く利用されている。たとえば，信頼性を必要とするデータ転送に用いられる代表的なプロトコルであるＴＣＰは，再送方式を用いたプロトコルの代表的なものである。

一方，リアルタイム伝送に再送を適用した場合，再送に要する処理遅延が，受信装置におけるデータのバッファリング時間，すなわち遅延制約と比較して大きい場合には，再送によるパケット廃棄の補償ができないという問題がある。したがって，双方向通信など，遅延を小さく抑えることが必須であって，配信先までの往復遅延時間が大きい場合には，再送方式を用いることができない。これに対して，片方向の配信など，リアルタイム性を要求するアプリケーションにおいても，比較的大きな遅延が許容される場合には，再送方式による廃棄補償の適用が可能である（非特許文献１，２参照）。

さらに，配信先の一部で，データ収録を行う場合には，収録データにはエラーがないことが望まれる。

リアルタイム伝送に再送方式を適用した場合，受信側における出力に間に合わない再送データは破棄されるため，無駄なデータを再送してしまうことがある。また，配信ネットワークの帯域が限られる場合には，再送を行うデータ帯域を一定以下に抑える必要があり，すべての再送データを所要時間に間に合うように送信することができない場合がある。これらの問題を解決する手段として，受信側で再生タイミングを送信側に通知することにより，間に合うことが予想されるデータのみを選択的に再送する方法，パケットのデータ内容により重要度の高いパケットを選択的に再送する方法が提案されている（非特許文献３参照）。

さらに，マルチキャスト配信においては，同じパケットに対する複数の再送要求をマージして効率的に配信する必要がある。この問題を解決する方法としては，再送要求をマルチキャストすることにより，重複した再送要求を抑圧する方法，再送要求を集計しながら中継する方法，再送要求を送信側でマージする方法，一定時間内に同じ再送データを重複送信しない方法などが挙げられる。

"Survey of Error Recovery Techniques for IP-based AudioVisual Multicast Applications ", Georg Carle and Ernst W. Biersack, IEEE Network November/December 1997． "RTP Retransmission Payload Format "，RFC4558, July 2006． "Playtime-Oriented Retransmission Control Method for Multimedea Streaming", Hiroaki Hagino, Masaaki Taniguchi, Hirotaka Komaki, et al., IBM Research Report October 21, 2003．

上記のように，リアルタイム性を要求されるマルチキャスト配信では，配信先ごとに異なる再送要求に対して，再送処理を，再送先ごとに異なる許容遅延時間の制約のもとで，廃棄による影響を最小化するように制御する必要がある。しかし，現在知られている再送方式は，このような意味で最適化されていないという課題があった。

本発明において解決しようとする課題は，マルチキャスト環境におけるリアルタイムデータ配信において，配信先ごとに異なる遅延制約のもとで，遅延制約を満足するようにデータを再送することで，許容遅延の範囲内で受信されたデータの品質を最大化することである。

本発明のデータ配信システムでは，誤りのないデータ配信を実現するため，パケット廃棄を再送により補償する手段として，パケット廃棄を検出する廃棄検出手段，パケット廃棄が検出されたときに送信装置に対して再送要求を通知する再送要求手段，送信済パケットを再送用に蓄積する再送バッファ手段，再送要求をバッファリングする手段，および，再送要求されたパケットを再送バッファ手段から取り出して受信装置に送信する再送手段が設けられる。また，本システムでは，配信先における許容遅延を保証するため，タイムスタンプの付いたパケットを送信する手段，および，受信パケットをタイムスタンプから一定時間を経過するまで遅延させて出力する受信バッファ手段が設けられる。

特に，本データ配信システムにおける送信装置は，受信装置と送信装置間で送受信されるパケットの往復遅延時間を推定する遅延推定手段と，受信装置で廃棄が検出されたパケットに対し，少なくとも当該受信装置においてそのパケットを出力するまでの時間と，往復遅延時間とから，送信装置においてパケットを再送するタイミングを決定する手段と，再送されるパケットが受信装置においてそのパケットを出力するまでの時間に間に合わない場合に，再送要求を破棄する手段とを備える。

これにより，受信装置ごとの再送要求レベル（遅延制約など）に応じてデータ再送（再送しないことを含む）が処理されるので，システム全体としての再送データ処理の負荷分散，輻輳発生の回避が実現される。

また，本システムでは，さらに前記受信装置が備える再送要求手段において，パケットの廃棄が検出されたとき，廃棄パケットに前後するパケットから廃棄パケットのタイムスタンプ値を推定する手段，廃棄パケットの出力までの時間Ｔおよび往復遅延時間Ｒとの比率Ｘ＝Ｔ／Ｒを求める手段，Ｘが１より小さい場合には再送要求を破棄し，そうでない場合には，再送要求の送信をＸの大きさに応じて遅延させる手段が設けられる。

これらの手段により，本システムは，再送パケットの到着がパケット出力に間に合わないと判定される場合には，再送要求を送出しない。さらに，時間に余裕のない再送要求が先行して通知されることにより，遅延制約の厳しい配信先からの再送要求を優先して処理するように動作する。また，遅延制約の緩い配信先では再送要求の送信を遅延させるため，送信側に再送要求が集中することを避けることが可能であり，さらに，遅延時間内に再送パケットが到着した場合には，再送要求の送出自体を抑圧することができる。

また，本システムの他の一例では，再送要求送信時のパケット出力までの時間Ｔ，および，往復遅延時間Ｒを，再送要求とともに受信装置から送信装置に通知する手段が設けられ，前記再送手段は，受信装置から通知された再送要求をバッファリングするとともに，再送要求受信からの経過時間Ｓと，前記時間Ｔおよび前記時間Ｒを用いることにより，Ｘ＝（Ｔ−Ｓ）／Ｒを求め，Ｘが１より小さくなった場合には再送要求を破棄し，そうでない場合には，Ｘが小さいものから順に再送を行う。また，すでに送信済の再送要求を往復遅延時間Ｒ_minの間保持し，同じパケットに対する再送要求が保持されている場合または到着した場合には，これを廃棄する。ここで，Ｒ_minは，複数の配信先における往復遅延時間の最小値である。

これらの手段により，本システムは，送信装置において，再送要求の処理順序が最適化され，無駄な再送を行うことがない。

また，本システムの一例では，受信装置における出力遅延時間を管理する手段，受信装置までの往復遅延時間を推定する手段と，受信装置における時刻を同期させる手段，再送要求をバッファリングする手段が設けられ，前記再送手段においては，再送パケットのタイムスタンプに受信装置の出力遅延時間を加算し，往復遅延時間を差し引くことにより，パケットを再送するまでに許容される許容送信時間Ｔを算出し，受信装置までの往復遅延時間Ｒとの比率Ｘ＝Ｔ／Ｒを算出し，Ｘの小さいものから再送処理を行うとともに，Ｘが１以下となった再送要求を破棄する。

これらの手段により，本システムは，パケット送出までの時間余裕のない配信要求を優先して処理するように動作し，また，冗長な再送処理を行うことがない。

また，本システムの一例では，さらに前記再送手段において，許容送信時間Ｔを時間スロットに分割することで，再送要求を時間スロットごとに管理するとともに，同一時間スロット内にある同一パケットに対する複数の再送要求を１つの再送要求にまとめ，まとめた再送要求数を管理する手段が設けられる。また，時間スロットの早いものから順に再送処理を実行すること，および，同じ時間スロットの中では，再送要求数の多いものから順に再送処理を実行することを特徴とし，さらに，再送時間スロット内の全パケットを時間スロットの許容再送時刻よりも前に送信することが不可能となった場合には，送信できなかった再送要求を破棄するように動作する。

これらの手段により，本システムは，多数の配信先からの再送要求を効率的に管理することが可能であり，かつ，再送が間に合わない場合には，影響度の大きな再送要求を優先して伝送することにより，廃棄の影響を最小化することができる。

本発明によれば，複数の受信装置にリアルタイム性を要求されるデータを配信するシステムにおいて，配信先ごとに異なる許容遅延の範囲内で受信されたデータの品質を最大化することができる。また，パケットロスが発生した場合に，受信装置ごとの再送要求レベル（遅延制約）に応じてデータ再送要求またはデータ再送（再送しないことを含む）が処理されるので，システム全体としての再送データ処理の負荷分散，輻輳発生の回避が可能になる。

本発明のデータ配信システムの全体構成例を示す図である。送信装置および受信装置の構成例を示す図である。再送要求の送出タイミングの制御例を示す図である。送信装置における許容再送遅延時間の推定方法を説明する図である。再送要求の処理順序の管理説明図である。時間スロットへの再送要求の登録方法を説明する図である。時間スロット内の再送要求の管理を説明する図である。

以下，本発明の実施形態を，図面を用いて詳細に説明する。

図１は，本発明のデータ配信システムの全体構成例を示している。本システムは，送信装置１０，１０Ａ，…，複数の受信装置２０，２０Ａ，…，配信ネットワーク６０により構成される。送信装置１０，１０Ａには，カメラ３０，３０Ａ等の配信データの入力装置が接続され，受信装置２０，２０Ａ，２０Ｂには，配信データを表示するための表示装置４０，４０Ａ，４０Ｂが接続されている。また，配信先Ｃにおける受信装置２０Ｃには，配信データを収録するための記録装置５０Ｃが接続されている。

図１に示す例では，配信元Ｘのコンサート会場から複数の配信先に対してリアルタイムデータ配信が行われているが，配信元Ｘと配信先Ａ間では，コンサート会場同士で双方向の通信を行っており，遅延時間はきわめて小さいことが要求される。配信先Ｂでは，上映のための片方向の配信が行われているが，片方向の配信であるため，配信先Ａと比べると遅延制約は大きくない。配信先Ｃは，収録だけを行っているが，遅延制約はない代わりに，誤りのないデータを配信することが要求される。

本システムは，このように，遅延やデータの品質に対する要求条件が大きく異なる複数の配信先に対してリアルタイムデータ配信を行うことを目的とする。

図２は，送信装置および受信装置の内部構成例を示している。ここでは，配信元Ｘの送信装置１０と配信先Ａの受信装置２０Ａの構成例を示すが，他の送信装置および受信装置も同様に構成される。

送信装置１０は，送信済パケットを再送用に蓄積する再送バッファ１１と，受信装置から再送要求されたパケットを再送バッファ１１から取り出して受信装置に送信する再送手段１２と，再送要求をバッファリングする再送要求バッファ１３と，パケットの往復遅延時間を推定する遅延推定手段１４と，受信装置の時刻を送信装置１０と同期させる時刻同期手段１５とを備える。他に，受信装置における出力遅延時間を管理する手段を備えることもある。

受信装置２０Ａは，受信パケットをタイムスタンプから一定時間を経過するまで遅延させて出力する受信バッファ２１と，送信装置から送信されたパケットの廃棄を検出する廃棄検出手段２２と，パケットの廃棄が検出されたときに送信装置に対して再送要求を通知する再送要求手段２３と，パケットの往復遅延時間を推定する遅延推定手段２４と，自装置の時刻を送信装置と同期させる時刻同期手段２５とを備える。

図２を用いて，本システムにおけるパケットの送受信の基本動作を説明する。なお，受信装置としては，主に受信装置２０Ａについて説明するが，図１に示す受信装置２０Ｂ，２０Ｃ等についても受信装置２０Ａの動作と同様である。

送信装置１０に入力されたデータパケットは，配信ネットワーク６０を介して受信装置２０Ａ，２０Ｂ，…に送信されるとともに，再送のために再送バッファ１１に蓄積される。パケットには，送信装置１０，または，送信装置１０にパケットを入力する装置において，タイムスタンプが付与される。リアルタイムデータ配信で用いられるプロトコル，たとえば，ＲＴＰ（Realtime Transport Protocol ）は，パケットヘッダにタイムスタンプとシーケンス番号を付与する機能を有している。

受信装置２０Ａでは，受信されたパケットを，受信バッファ２１内に蓄積し，タイムスタンプ時刻から一定の時間が経過してから出力する。この機能により，本システムでは，受信装置２０Ａから一定の遅延時間をもってデータが送出されることを保証することができる。受信バッファ２１における遅延時間は，配信の前に，送信装置１０から受信装置２０Ａ，受信装置２０Ａから送信装置１０，あるいは，本システムの外部にある制御装置（図示省略）から送信装置１０，受信装置２０Ａに通知される。

受信装置２０Ａでは，廃棄検出手段２２において，パケットの廃棄を監視し，パケット廃棄が検出された場合には，再送要求手段２３により再送要求を送信装置１０に通知する。パケット廃棄の検出には，パケットに付加されたシーケンス番号の抜けを観測する方法を用いることができる。

送信装置１０では，受信装置２０Ａから再送要求が通知されると，再送バッファ１１から再送要求対象のパケットを読み出し，配信ネットワーク６０に送出する。本システムでは，再送パケットもマルチキャストにより全配信先に送信することを想定する。

受信装置２０Ａでは，再送パケットの到着をモニタし，要求している再送パケットを受信したときには，受信バッファ２１内にこれを格納し，再送要求を破棄する。再送パケットが一定時間以内に来ない場合には，再度，再送要求を送信装置１０に通知するが，これは一般的な再送処理で用いられる手段である。ここで，再送要求手段２３で，待ち合わせているパケットのシーケンス番号が，受信バッファ２１より出力されたパケットのシーケンス番号より小さい場合には，出力済となっていると判断されるため，再送要求を破棄する。これは，再送処理をリアルタイム配信に適用する際に用いられる一般的な手段である。

次に，本システムの種々の実施例について，それぞれ説明する。

〔第１の例〕
前記のように，本システムでは，受信装置２０Ａからのパケット出力はパケットのタイムスタンプに基づいて制御されるため，パケットを受信したとき，そのタイムスタンプを参照することで，受信装置２０Ａからパケットを送出するまでの残り時間を判定することができる。廃棄パケットに関しては，パケットを受信していないため，タイムスタンプ値を知ることはできないが，後続するパケットのタイムスタンプを用いる，あるいは，前後のパケットのタイムスタンプの平均値を算出するといった手段により推定が可能である。また，固定レート配信の場合には，伝送レートとパケットサイズからタイムスタンプ値を求めることも可能である。

次に，再送要求手段２３における再送要求の通知タイミングの制御に関して説明する。まず，上記のように推定した廃棄パケットのタイムスタンプより，パケット出力までの時間Ｔを求める。次に，パケット出力までの時間Ｔと，遅延推定手段２４により推定した送信装置１０までの往復遅延時間Ｒに対する比率Ｘ＝Ｔ／Ｒを算出する。Ｘは，再送処理に許容される時間を配信ネットワーク６０の往復遅延時間で割った値であり，再送手続きを何回繰り返せるかという指標を示している。１回の再送手続きにかかる時間は，送信装置１０における処理オーバーヘッド時間，受信待ちのタイムアウト時間にも依存するため，上式の算出において，往復遅延時間Ｒとして，これらの値を加算した値を用いることもできる。

図３は，再送要求の送出タイミングの制御例を示す図であり，Ｘの値により，再送要求の通知タイミングをどのように制御するかを示している。まず，Ｘが１より小さい場合，データ出力までの時間が再送データが到着するまでの時間より短いと予想されるため，再送要求を行わない。正しいデータが取得できるまでＮ回の再送処理が必要であると想定される場合，ＸがＮ以下の場合には，できるだけ速やかに再送処理を開始する必要がある。このため，Ｘ＜Ｎでは，再送要求は直ちに送信する。

一方，ＸがＮより大きい場合，本配信システムは，再送要求の通知を保留し，遅延を持たせて送信する。遅延時間は，再送がデータ出力に間に合うように設定されるため，再送要求に遅延を持たせても，再送処理がデータ出力に間に合わなくなることはない。

このような制御を行うことにより，本システムでは，遅延制約の厳しい配信先における再送要求が優先して通知されるように制御する。また，複数の配信先で同じパケットが廃棄された場合，遅延時間の緩やかな受信装置（たとえば受信装置２０Ｃ）では，再送要求の通知を行わずに再送データを受信することが可能であり，再送要求を通知するためのオーバーヘッドを低減することができる。さらに，再送要求の通知タイミングが分散されるため，送信装置１０に多数の再送要求が同時に通知されることで，輻輳が発生することを避けることもできる。

なお，ここでは説明を分かりやすくするために，比率Ｘ＝Ｔ／Ｒを算出し，Ｘが１より小さいかどうかの判定を行うと説明したが，例えばＴとＲの大小を比較し，ＴがＲより小さいかどうかなどの判定を行ってもよく，技術的思想として実質的に同等である。したがって，本発明の実施においては，上記数式および判定方法等の技術的な意味が同等の範囲内において，これらを適宜変更可能であり，そのような場合も本発明の技術的範囲に含まれる。以下の他の例についても同様である。

〔第２の例〕
第２の例では，再送要求手段２３は，再送要求送信時のパケット出力までの時間Ｔ，および，往復遅延時間Ｒを，再送要求とともに送信装置１０に通知する。したがって，再送手段１２は，通知された時間Ｔと，配信要求を受信してからの経過時間Ｓにより，各再送要求通知に対して許容される再送遅延時間（Ｔ−Ｓ）を求めることができる。送信装置１０では，受信装置２０Ａと同様，許容遅延時間と往復遅延時間の比率Ｘ＝（Ｔ−Ｓ）／Ｒを求め，その値の小さなものから優先的にパケットの再送順序を決定する。Ｘが１以下の場合，再送が間に合わないと判定されるため，その再送要求は破棄する。

一時的に多量の再送要求が発生した場合，本システムは，遅延制約の厳しい再送要求を優先して処理することで，再送が間に合わなくなる確率を低減するように動作する。また，遅延制約の緩い配信先においては，すべての再送データを送信することが可能となるため，遅延が許容される配信先に対しては，品質は最大化される。

マルチキャスト配信では，複数の配信先から同じパケットに対する再送要求が到着することがあるが，本システムでは，再送要求を往復遅延時間Ｒの間，保持し，同じパケットに対する再送要求が保持されている，あるいは到着した場合には，これを廃棄することにより，冗長な再送処理を防止する。

〔第３の例〕
第３の例では，送信装置１０において受信装置２０Ａにおける出力遅延を管理し，さらに，時刻同期を行い，受信装置２０Ａまでの遅延時間を評価することで，受信側からのパケット出力タイミングを送信側で推定する。図４にその手続きを示す。以下，図４に従って，送信装置１０における許容再送遅延時間の推定方法を説明する。

時刻同期手段１５により時刻同期を行う方法としては，ＮＴＰ（Network Time Protocol ）などがある。ネットワーク上で時刻同期を行う処理は，通常，受信側までの往復遅延時間を推定する手続きを含むため，時刻同期手段１５による時刻同期と遅延推定手段１４による受信装置２０Ａまでの往復遅延時間の推定は同時に行うことができる。ＧＰＳなどの手段により，より高精度の同期をとることも可能であるが，この場合，時刻情報を利用することで遅延時間の評価が可能である。再送要求が到着したとき，再送パケットのタイムスタンプ値と，タイムスタンプと時刻の対応情報および受信装置２０Ａにおける遅延設定により，パケットの出力までの時間余裕Ｔ，すなわち許容再送時間を推定することができる。

再送手段１２においては，再送パケットのタイムスタンプに受信装置２０Ａの出力遅延時間を加算し，往復遅延時間を差し引くことにより，パケットを再送するまでに許容される許容送信時間Ｔ′を算出し，その許容送信時間Ｔ′と，送信装置１０と受信装置２０Ａ間の往復遅延時間Ｒとの比率Ｘ＝Ｔ′／Ｒを算出し，Ｘの小さいものから再送処理を行う。

図５は，再送順序の制御例を示している。再送要求はＸの順序によりソートされるが，Ｘが１より小さい場合，その再送要求に対する再送処理は，受信側のデータ出力に間に合わない可能性が高いため破棄する。図５の例では，再送要求１は廃棄されることになる。再送要求４は再送要求１と同じパケット＃１に対する再送要求であるが，再送要求２，３が処理された後，パケット＃１は，再送要求４に対する再送処理として再送される。つまり，遅延制約の厳しい再送要求１の受信装置（たとえば受信装置２０Ａ）に対しては補償を行わないが，遅延制約の緩い再送要求４の受信装置（たとえば受信装置２０Ｂ，２０Ｃ）に関しては補償を行う。このように，本システムは，遅延制約の許す範囲で品質を最大化するように動作する。再送要求４と再送要求５は，同じパケットに対する再送要求であるが，再送要求４が処理された時点で再送要求５は廃棄される。

本システムでは，再送済の再送要求に対しては，往復遅延時間の最小値Ｒ_minの間，同じパケットに対する再送要求を破棄する。これは，すでにパケットが再送済であり，到着した再送要求が再送要求の再送信ではないことが保証されるためである。ここで，再送要求の再通知の処理は，受信側での再送パケット受信タイムアウトにより行われるため，Ｒ_minにはタイムアウト値を反映した値を用いることもできる。

〔第４の例〕
第４の例では，再送要求は，再送処理を行うまでの許容遅延時間Ｔの大きさにより，時間スロット単位にまとめて管理される。

図６は，時間スロットへの再送要求の登録方法を説明する図であって，再送要求の管理手続きの例を示している。まず，再送要求に対して，前述と同じ手続きにより許容再送遅延時間Ｔを算出する。次にＴの大きさに応じて，対応する時間スロットを求める。管理情報は，時間スロットごとに，再送要求のリストを管理するように構成され，同じ再送パケットに対する再送要求が存在しない場合には，再送要求がリストに新規登録される。一方，同じパケットに対する再送要求がすでに登録されている場合には，再送要求数が加算される。時間スロットの分割単位としては，たとえば，各受信装置までの往復遅延時間の最大値Ｒ_maxを用いることができる。この場合，最初の時間スロットは，１回の再送が可能な再送要求のリストということになる。

図７は，再送要求の管理データの構成を示した例である。時間スロットごとに再送対象となるパケットと再送要求先数が管理される。図７に示すように，本システムでは，時間スロットの中で，再送要求を再送要求先数の大きい順に実行する。したがって，要求元の数が多い，つまりパケット廃棄の影響が大きな再送要求を優先して実行される。時間スロットに指定されている許容遅延時間内にパケットの再送が終了しない場合，処理できなかった再送要求は破棄される。なお，許容再送遅延時間に達していない時間スロットの再送要求も処理を実行することが可能である。また，１時間スロットを単位として，リストの内容は更新される。

本発明のデータ配信システムおよびデータ配信方法は，信頼性とリアルタイム性が要求されるデータの伝送に用いられ，特に，配信先ごとに要求される遅延制約が異なる場合に用いられる。

１０，１０Ａ送信装置
１１再送バッファ
１２再送手段
１３再送要求バッファ
１４，２４遅延推定手段
１５，２５時刻同期手段
２０，２０Ａ，２０Ｂ，２０Ｃ受信装置
２１受信バッファ
２２廃棄検出手段
２３再送要求手段
３０，３０Ａカメラ
４０，４０Ａ，４０Ｂ表示装置
５０Ｃ記録装置

Claims

送信装置，複数の受信装置および配信ネットワークにより構成され，前記送信装置から前記複数の受信装置に対し，タイムスタンプの付いたパケットをマルチキャストによって配信するデータ配信システムであって，
前記受信装置は，
受信パケットをタイムスタンプから一定時間を経過するまで遅延させて出力する受信バッファ手段と，
前記送信装置から送信されたパケットの廃棄を検出する廃棄検出手段と，
パケットの廃棄が検出されたときに前記送信装置に対して再送要求を通知する再送要求手段とを備え，
前記送信装置は，
送信済パケットを再送用に蓄積する再送バッファ手段と，
前記受信装置と前記送信装置間で送受信されるパケットの往復遅延時間を推定する遅延推定手段と，
前記受信装置で廃棄が検出されたパケットに対し，少なくとも当該受信装置においてそのパケットを出力するまでの時間と，前記往復遅延時間とから，前記パケットを再送するタイミングを決定する手段と，
前記受信装置から再送要求されたパケットを前記再送バッファ手段から取り出して前記受信装置に送信する再送手段と，
再送されるパケットが前記受信装置においてそのパケットを出力するまでの時間に間に合わない場合に，前記再送要求を破棄する手段とを備え，
かつ，前記受信装置が備える前記再送要求手段は，パケットの廃棄が検出されたとき，廃棄パケットに前後するパケットをもとに廃棄パケットのタイムスタンプ値を推定することにより，パケット出力までの時間Ｔ１および往復遅延時間Ｒとの比率Ｘ＝Ｔ１／Ｒを求め，Ｘが１より小さい場合には再送要求を破棄し，そうでない場合には，再送要求の送信を遅延させ，さらに，Ｘが大きくなるほど再送要求の遅延量を大きく制御し，かつ，遅延時間内に再送要求に対応する再送パケットが到着した場合には，再送要求を破棄する
ことを特徴とするデータ配信システム。
請求項１記載のデータ配信システムにおいて，
前記受信装置が備える前記再送要求手段は，再送要求送信時のパケット出力までの時間Ｔ２，および，往復遅延時間Ｒを，再送要求とともに前記送信装置に通知し，
前記送信装置が備える前記再送手段は，前記受信装置から通知された再送要求に対し，再送要求受信からの経過時間Ｓと，前記パケット出力までの時間Ｔ２と，前記往復遅延時間Ｒを用いることにより，Ｘ＝（Ｔ２−Ｓ）／Ｒを求め，Ｘが小さいのもから順に再送を行い，
かつ，前記送信装置が備える再送要求を破棄する手段は，Ｘが１より小さくなった場合には再送要求を破棄し，送信済の再送要求を前記往復遅延時間Ｒの間保持し，再送済パケットと同じパケットに対する再送要求が存在する場合には，その再送要求を破棄する
ことを特徴とするデータ配信システム。
請求項１記載のデータ配信システムにおいて，
前記送信装置は，
前記受信装置の時刻を当該送信装置と同期させる時刻同期手段と，
前記受信装置における出力遅延時間を管理する手段と，
再送要求をバッファリングする手段とをさらに備え，
前記送信装置が備える再送手段は，再送パケットのタイムスタンプに前記受信装置の出力遅延時間を加算し，往復遅延時間を差し引くことにより，パケットを再送するまでに許容される許容送信時間Ｔ３を算出し，前記受信装置までの往復遅延時間Ｒとの比率Ｘ＝Ｔ３／Ｒを算出することにより，Ｘの小さいものから再送処理を行い，
前記送信装置が備える再送要求を破棄する手段は，Ｘが１以下となった再送要求を破棄し，さらに，すでに送信済の再送要求を往復遅延時間の最小値Ｒ_minの間保持し，再送済パケットと同じパケットに対する再送要求が存在する場合には，その再送要求を破棄する
ことを特徴とするデータ配信システム。
請求項３記載のデータ配信システムにおいて，
前記送信装置が備える再送手段は，許容送信時間Ｔ３を時間スロットに分割することで，再送要求を時間スロットごとに管理するとともに，同一時間スロット内にある同一パケットに対する複数の再送要求を１つの再送要求にまとめ，まとめた再送要求数と再送対象パケットを再送要求として管理し，時間スロットの早いものから順に再送処理を実行し，同じ時間スロットの中では，再送要求数の多いものから順に再送処理を実行し，さらに，再送時間スロット内の全パケットを時間スロットの許容再送時刻よりも前に送信することが不可能となった場合に，送信できなかった再送要求を破棄する
ことを特徴とするデータ配信システム。
送信装置，複数の受信装置および配信ネットワークにより構成され，前記送信装置から前記複数の受信装置に対し，タイムスタンプの付いたパケットをマルチキャストによって配信するデータ配信システムにおけるデータ配信方法であって，
前記受信装置は，
受信パケットをタイムスタンプから一定時間を経過するまで，受信バッファ手段により遅延させて出力する処理と，
前記送信装置から送信されたパケットの廃棄を検出する処理と，
パケットの廃棄が検出されたときに前記送信装置に対して再送要求を通知する処理とを実行し，
前記送信装置は，
送信済パケットを再送用に再送バッファ手段に蓄積する処理と，
前記受信装置と前記送信装置間で送受信されるパケットの往復遅延時間を推定する遅延推定処理と，
前記受信装置で廃棄が検出されたパケットに対し，少なくとも当該受信装置においてそのパケットを出力するまでの時間と，前記往復遅延時間とから，前記パケットを再送するタイミングを決定する処理と，
前記受信装置から再送要求されたパケットを前記再送バッファ手段から取り出して前記受信装置に送信する再送処理と，
再送されるパケットが前記受信装置においてそのパケットを出力するまでの時間に間に合わない場合に，前記再送要求を破棄する処理とを実行し，
かつ，前記受信装置が再送要求を通知する処理では，パケットの廃棄が検出されたとき，廃棄パケットに前後するパケットをもとに廃棄パケットのタイムスタンプ値を推定することにより，パケット出力までの時間Ｔ１および往復遅延時間Ｒとの比率Ｘ＝Ｔ１／Ｒを求め，Ｘが１より小さい場合には再送要求を破棄し，そうでない場合には，再送要求の送信を遅延させ，さらに，Ｘが大きくなるほど再送要求の遅延量を大きく制御し，かつ，遅延時間内に再送要求に対応する再送パケットが到着した場合には，再送要求を破棄する
ことを特徴とするデータ配信方法。