JPH08251178A - 情報転送方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 本発明は、受信端末の能力が低下したりネッ
トワークに輻輳が生じた場合にもリアルタイム性が失わ
れないようにすることを目的としている。 【構成】 送信する情報を主要情報と差分情報とに分割
し、夫々同じ優先度であるが異なる識別番号を有するパ
ケットに乗せて送信し、状況に応じて差分情報の受信を
制限して主要情報から補完するようにする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、テレビ会議や工場での
データ収集、遠距離での画像転送等、ネットワークを介
して画像、音声、各種データをリアルタイムに転送する
情報転送方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】ネットワークを介して情報を離れた端末
に転送する場合、情報を正確に転送する、あるいはビッ
ト誤り等で発生した誤りを訂正したり破棄したりする、
といった努力が行われてきた。例えばトランスポート層
で言えば、トランスミッション・コントロール・プロト
コル（ＴＣＰ）は情報を正確に転送するための再送手順
を含んでおり、またユーザ・データグラム・プロトコル
（ＵＤＰ）を使う場合には、パケットが廃棄した場合に
はフレーム単位で落とす等の対処を行っている。

【０００３】しかし、ＴＶ会議での画像転送の場合、従
来の方法では、パケットの再送のために映像が停止して
しまったり、パケットの廃棄によってフレーム落ちし、
やはり映像が停止してしまい、リアルタイム性が損なわ
れる場合がある。このようにパケットの再送や廃棄が行
われる原因としては、受信側の端末の処理能力が低いこ
とや、送信している情報が多すぎて輻輳が生じてしまっ
た場合等があげられる。

【０００４】このような問題を解決する方法として、画
像圧縮を高め輻輳を起こしにくくしたり、ソフト処理し
ていたプロセスをハード化し、受信端末の処理能力を低
下させていた箇所を減らすことが行われている。これら
のことは画像に限らず音声やデータのリアルタイムな転
送においても同様である。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】情報の転送にＡＴＭセ
ルを用いる場合、情報の成分を優先度で分け、高優先情
報は高優先セルで送信し、低優先情報は低優先セルで送
信する試みがなされた。この場合、ネットワークが輻輳
した場合は輻輳箇所によって低優先セルが廃棄され、高
優先セルのみが宛先の端末に送信されることによってリ
アルタイム性が維持されることになる。しかし、送信側
から送られる情報量は変わらないため、輻輳の状態は解
決されず、また受信端末の処理能力が低い場合には、過
剰に到着するセルを受信しきれずに、結果としてリアル
タイム性が損なわれることがある。またネットワークに
よっては、高優先セルが低優先セルよりも早く到着する
場合があり、到着したセルの並び換えによって遅延が新
たに生まれることになる。

【０００６】ネットワークを介する場合、端末間でフロ
ー制御を行う方法もある。図２はフロー制御を備えた従
来の情報転送方法が動作する構成図であり、２−１は送
信端末、２−２は受信端末、２−３は２−１と２−２と
を接続するネットワーク、２−４は情報を転送する仮想
チャネル（ＶＣ）、２−５は受信した情報のトラヒック
量を検出するトラヒック測定部、２−６は情報の送信の
停止を指示する制御信号である。

【０００７】図２においては、ネットワーク２−３上で
生じた輻輳をトラヒック測定部２−５によって受信側の
端末２−２で検出すると、送信側２−１に対して送信す
る情報量を抑制するように指示を送る方法である。しか
し、この方法では送信側で送信する情報量を制限するだ
けであるため、遅延が生じたり、情報の部分的な廃棄が
生じ、リアルタイムな情報転送には不十分である。ま
た、一つの送信端末に対し複数受信端末が有る場合、一
つの受信端末までのネットワークの状態によって、全て
の受信端末へ送信する情報量が制限されてしまうという
欠点がある。

【０００８】即ち、リアルタイム性が必要な情報を１つ
の識別番号で転送する従来の手段では、情報の重要性と
は関係なく、全ての情報を順番にネットワークに対して
送信している。ネットワークの負荷が十分低く、受信端
末が十分な処理能力を有している場合にはリアルタイム
性の高い情報転送が可能である。ネットワークの負荷が
高い場合や受信端末の処理能力が低下している場合に
は、受信しきれなかった情報を廃棄したり、送信端末に
対して受信し損ねたデータの再送を要求したりしてい
た。そのために、ネットワークの負荷が高かったり受信
端末の処理能力が低下していた場合には、データ再送に
よる遅延時間が発生したり、重要性の低い情報と共に重
要性の高い情報も廃棄していたりしており、リアルタイ
ム性を維持することはできない。また１つの発信端末に
対し複数の受信端末を有する場合には、１つの端末の再
送のために、他の受信端末に対するリアルタイム性も妨
げてしまうことになる。

【０００９】本発明は、受信端末の能力が低下したりネ
ットワークに輻輳が生じた場合においてもリアルタイム
な情報転送を必要とする場合において、従来の方法では
受信端末の能力低下やネットワークの輻輳を解決するた
めに遅延が生じたり、主要情報が廃棄されたりしてリア
ルタイム性が失われていた点を解決することを目的とし
ている。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明は送信側のアプリ
ケーションにネットワークの輻輳状態や受信端末の処理
能力を意識させることなく、受信端末に常にリアルタイ
ムな情報転送を提供することを最も主要な特徴とする。

【００１１】図１は本発明方法が動作する構成図であ
り、１−１は送信端末、１−２は受信端末、１−３は１
−１と１−２とを接続するネットワーク、１−４は主要
情報を転送する仮想チャネル（ＶＣ）、１−５は差分情
報を転送する仮想チャネル（ＶＣ）、１−６は受信した
情報のトラヒック量および受信端末の負荷状態を検出す
るトラヒック測定部、１−７は差分情報の送信および受
信の停止を指示する制御信号である。図１においては、
送信する情報を主要情報とその残りとの差分情報に分割
し、それぞれ同じ優先度であるが異なる識別番号を有す
るパケットに乗せて送信し、受信端末１−２ではトラヒ
ック測定部１−６の測定結果によって現在の処理能力に
応じて受信するパケットの識別番号の種類を限定し情報
量を抑制し、必要に応じて差分情報は主要情報からの補
完によって作成され、また、ネットワークが輻輳してい
る場合には、送信端末１−１に対して差分情報の送信を
停止するように指示を送ることによって、ネットワーク
への情報量の抑制を行い、常にリアルタイムな情報転送
を可能としている。

【００１２】図３は一つの送信端末に対し複数の受信端
末を持つ場合の構成図であり、３−１は送信端末、３−
２は複数の受信端末、３−３は３−１と３−２の端末を
接続するネットワークである。

【００１３】

【作用】本発明のように、情報を主要情報とその残りと
の差分情報に分割し、それぞれ同じ優先度であるが異な
る識別番号を有するパケットに乗せて送信する手段で
は、ネットワークの負荷が高いときには送信端末に対し
て差分情報を停止するように指示し、受信端末の処理能
力が低下した場合には差分情報を受信しないようにして
いる。そのため、ネットワークの負荷が高くなった場合
には差分情報を停止することによって、ネットワークの
負荷を下げることが可能となり、受信端末の処理能力が
低下した場合には差分情報を受信しないことによって、
処理能力を上げることが可能となる。図３に示す如く、
１つの発信端末に対して複数の受信端末を有する場合に
も、処理能力が低下した端末のみが差分情報の受信を拒
否することによって、他の受信端末への影響を与えなく
することが可能となる。このことにより本発明の目的で
ある、常時リアルタイムな情報転送を行うことが出来る
ようになる。

【００１４】

【実施例】

（実施例１）図４は本発明の実施例を説明する図であ
る。

【００１５】図４は第１の実施例の構成図であり、４−
１は送信端末、４−２は受信端末、４−３は４−１と４
−２とを接続するネットワーク、４−４は主要情報を転
送する仮想チャネル（ＶＣ）、４−５は差分情報（高優
先）を転送する仮想チャネル（ＶＣ）、４−６は差分情
報（低優先）を転送する仮想チャネル（ＶＣ）、４−７
は差分情報の送信を止める機能、４−８は差分情報の受
信を拒否する機能、４−９は受信した情報のトラヒック
量および受信端末の負荷状態を検出するトラヒック測定
部、４−１０は差分情報の送信および受信の停止を指示
する制御信号、４−１１は画像を補完して生成する画像
補完生成部である。

【００１６】送信端末４−１と受信端末４−２との間に
は、主要情報を送る仮想チャネル（ＶＣ）４−４と一
つ、あるいは複数の差分情報を送る仮想チャネル４−
５，４−６を設置する。また送信端末には差分情報の送
信を止める機能４−７が、受信端末には差分情報の受信
を拒否する機能４−８がある。受信端末にはトラヒック
測定部４−９があり、このトラヒック測定部４−９から
機能４−７と４−８とを制御する制御信号４−１０が送
信される。さらに受信端末には画像補完生成部４−１１
がある。

【００１７】次に動作を説明する。図５は第１の実施例
において送信端末が送信する画像であり、５−１は画像
の画素を構成する単位ブロック、５−２は画像の主要情
報、５−３は差分情報（高優先）、５−４は差分情報
（低優先）、５−５はネットワークに送信するパケッ
ト、５−６はパケットに取り付けた仮想チャネル識別子
（ＶＣＩ）である。画素は縦２×横２のブロック５−１
に区画し、それぞれ各ブロック内で左上の点を主要情報
５−２、右下の点を差分情報（高優先）５−３、その他
の点を差分情報（低優先）５−４とする。これらの主要
情報、差分情報（高優先）、差分情報（低優先）は同じ
情報内容のものをまとめてパケット５−５化し、それぞ
れの情報で異なった仮想チャネルの識別子（ＶＣＩ）５
−６を取り付ける。これらのパケットは全て同じ優先度
としてネットワーク上に送信する。

【００１８】受信端末では、図４に示すトラヒック測定
部４−９においてネットワークの状態と受信端末の負荷
状態を監視する。トラヒック測定部４−９は、ネットワ
ークの負荷が高くネットワークからの主要情報を完全に
受信できていないことが確認された場合、制御信号４−
１０を用いて送信端末が差分情報（低優先）の送信を止
めるように指示する。

【００１９】図６はこのときの状態を表している。この
差分情報（低優先）の送信が止められた状態を状態１、
初期状態を状態０と呼ぶ。この状態１において、なおも
ネットワークの負荷が高くネットワークからの主要情報
を完全に受信できていないことが確認された場合には、
制御信号４−１０を用いて送信端末が差分情報（高優
先）の送信を止めるように指示する。

【００２０】図７はこの状態を表している。図８に状態
の遷移図を示す。状態２において一定時間ネットワーク
の負荷の減少が確認された場合、状態１に遷移する。ま
た状態１において一定時間ネットワークの負荷の減少が
確認された場合、状態０に遷移する。

【００２１】トラヒック測定部４−９は、受信端末の処
理能力が低下し、受信した主要情報を完全に処理できな
いことが確認された場合、制御信号４−１０を用いて受
信端末が差分情報（低優先）の受信を拒否するように指
示する。図９はこの状態を表している。この差分情報
（低優先）の受信が拒否された状態を状態１’、初期状
態を状態０’と呼ぶ、この状態１’において、なおも受
信端末の処理能力が低くネットワークからの主要情報を
完全に処理できていないことが確認された場合、制御信
号４−１０を用いて受信端末が差分情報（高優先）の受
信を拒否するように指示する。図１０はこの状態を表し
ている。

【００２２】図１１に状態の遷移図を示す。状態２’に
おいて一定時間受信端末の処理能力の回復が確認された
場合、状態１’に遷移する。また状態１’において一定
時間受信端末の処理能力の回復が確認された場合、状態
０’に遷移する。

【００２３】図４において画像補完生成部４−１１は、
画像の主要情報、または主要情報および差分情報（高優
先）から、差分情報（高優先）と差分情報（低優先）の
画像データを生成する。

【００２４】差分情報（低優先）が受信されない状態１
または状態１’では、画素の各ブロック単位で、画像の
主要情報と差分情報（高優先）のデータを複製して差分
情報（低優先）のデータを生成する。図１２はこの状態
を表しており、各ブロック内で右上の点は主要情報から
コピーされ、また左下の点は差分情報（高優先）からコ
ピーされる。

【００２５】差分情報（低優先）および差分情報（高優
先）が受信されない状態２または状態２’では、画素の
各ブロック単位で、画像の主要情報のデータを複製して
差分情報（低優先）と差分情報（高優先）のデータを生
成する。図１３はこの状態を表しており、各ブロック内
の３点は主要情報からコピーされる。

【００２６】以上のような動作を行う結果、ネットワー
クの負荷が高く主要情報が十分に伝送できない場合には
差分情報の送信を止めることにより、ネットワークの負
荷を下げ、主要情報の転送が可能となる。また受信端末
の処理能力が低下し主要情報を十分処理することができ
なくなった場合には、差分情報の受信を止め処理能力を
回復させ、主要情報の処理を可能とする。また受信端末
では受信される情報の種類によって、自動的に画像を補
完生成し、画素は粗くなるものの、画像の継続的な表示
を可能とさせる。またこれらの動作は送信端末および受
信端末のアプリケーションの動作とは独立して動作する
ため、アプリケーションの負荷を増大させることはな
い。

【００２７】その効果としては、ネットワーク上で画像
を転送するシステムにおいて、ネットワークの負荷や受
信端末の処理能力の状態に関わらず画像の主要情報のリ
アルタイムな転送が可能となり、画素は粗くなる場合は
あるものの、ストレスの無い継続的な表示ができるよう
になる。

【００２８】（実施例２）図１４は本発明を３次元の画
像データの転送に適用した例を示す。図中の符号１４−
１は送信端末、１４−２は受信端末、１４−３はワイヤ
ーフレーム情報からなる主要情報、１４−４は表面情報
からなる差分情報（高優先）、１４−５は表面情報から
なる差分情報（低優先）、１４−６は３次元の元画像を
表している。

【００２９】３次元の元画像１４−６は、リアルタイム
に移動および／または回転および／または変形する立体
図形のワイヤーフレームに関するデータと、そのワイヤ
ーフレームで挟まれた面に貼り付ける画像または素材と
いった表面情報とに分け、夫々異なる仮想チャネル識別
子（ＶＣＩ）を用いて転送する。

【００３０】ワイヤーフレーム情報は主要情報１４−３
として、表面情報は差分情報として転送される。表面情
報でも欠落が問題となる情報を含む場合には、それを差
分情報（高優先）１４−４とし、その他を差分情報（低
優先）１４−５として、別々の仮想チャネル識別子（Ｖ
ＣＩ）で転送される。

【００３１】受信端末１４−２側における動作は、図
４、図６、図７、図８、図９、図１０、図１１に対応す
る形で行われる。その結果によって、すべての情報１４
−３，１４−４，１４−５が受信されている状態（状態
１または１’）と、情報１４−５が存在しない状態（状
態２または２’）と、情報１４−３のみが存在する状態
（状態３または３’）とが発生する。

【００３２】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によればネ
ットワークの負荷が上昇し輻輳が生じるか、受信端末の
処理能力が低下し全ての情報を処理することができなく
なった場合に、差分情報の送信または受信を止めること
によって、ネットワークの負荷を下げるか、あるいは受
信端末の処理能力を確保し、主要情報の遅延や廃棄の無
いリアルタイムな転送が可能となる。その結果、どんな
状況においても常にリアルタイムな情報転送を可能とす
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明方法が動作する構成図である。

【図２】フロー制御を備えた従来の情報転送方法が動作
する構成図である。

【図３】一つの送信端末に対し複数の受信端末を持つ場
合の構成図である。

【図４】第１の実施例の構成図である。

【図５】第１の実施例において送信端末が送信する画像
である。

【図６】第１の実施例においてネットワークの負荷が高
くなった場合の状態１の動作図である。

【図７】第１の実施例においてネットワークの負荷が高
くなった場合の状態２の動作図である。

【図８】第１の実施例においてネットワークの負荷によ
って遷移する状態の遷移図である。

【図９】第１の実施例において受信端末の処理能力が低
下した場合の状態１の動作図である。

【図１０】第１の実施例において受信端末の処理能力が
低下した場合の状態２の動作図である。

【図１１】第１の実施例において受信端末の処理能力が
低下によって遷移する状態の遷移図である。

【図１２】第１の実施例において、状態１で画像補完生
成部が生成する画素データである。

【図１３】第１の実施例において、状態２で画像補完生
成部が生成する画素データである。

【図１４】第２の実施例を示す図である。

【符号の説明】

１−１ 送信端末 １−２ 受信端末 １−３ ネットワーク １−４ 仮想チャネル １−５ 仮想チャネル １−６ トラヒック測定部 １−７ 制御信号 １４−１ 送信端末 １４−２ 受信端末 １４−３ 主要情報 １４−４ 差分情報（高優先） １４−５ 差分情報（低優先） １４−６ 元画像

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 パケットに識別番号を付与して送信しパ
   ケットの識別番号を識別して希望する識別番号のパケッ
   トのみを受信可能とする情報転送方法において、 送信側は、送る情報を、重要性の高い主要情報と主要情
   報から元の情報を復元するためのデータに分解し、それ
   ぞれを異なる識別番号を付与して送信し、 受信側は、受信側の装置の処理能力および／またはネッ
   トワークの負荷に応じて、受信するパケットの識別番号
   の種類を制限して受信するパケットの数を減らすか、ま
   たは送信側に対して送信するパケットの識別番号の種類
   を制限して送信するパケットの数を減らすように指示す
   ることを特徴とする情報転送方法。
2. 【請求項２】 前記請求項１記載の情報転送方法におい
   て、画素の主要情報および差分情報を用いる代わりに、
   主要情報をワイヤーフレーム情報とし、差分情報をワイ
   ヤーフレームで囲まれた面の表面情報とすることを特徴
   とする情報転送方法。