JPH08298511A - データ伝送システム及びその方法 - Google Patents
データ伝送システム及びその方法Info
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- JPH08298511A JPH08298511A JP9782196A JP9782196A JPH08298511A JP H08298511 A JPH08298511 A JP H08298511A JP 9782196 A JP9782196 A JP 9782196A JP 9782196 A JP9782196 A JP 9782196A JP H08298511 A JPH08298511 A JP H08298511A
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- H04N21/40—Client devices specifically adapted for the reception of or interaction with content, e.g. set-top-box [STB]; Operations thereof
- H04N21/43—Processing of content or additional data, e.g. demultiplexing additional data from a digital video stream; Elementary client operations, e.g. monitoring of home network or synchronising decoder's clock; Client middleware
- H04N21/434—Disassembling of a multiplex stream, e.g. demultiplexing audio and video streams, extraction of additional data from a video stream; Remultiplexing of multiplex streams; Extraction or processing of SI; Disassembling of packetised elementary stream
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- H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
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- H04L49/3081—ATM peripheral units, e.g. policing, insertion or extraction
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- H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
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- H04N21/20—Servers specifically adapted for the distribution of content, e.g. VOD servers; Operations thereof
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- H04N7/173—Analogue secrecy systems; Analogue subscription systems with two-way working, e.g. subscriber sending a programme selection signal
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- H04N7/17336—Handling of requests in head-ends
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- Signal Processing (AREA)
- Multimedia (AREA)
- Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
- Data Exchanges In Wide-Area Networks (AREA)
- Two-Way Televisions, Distribution Of Moving Picture Or The Like (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】再折衝ビット速度サービス伝送システムにおけ
るデータセグメント化を改善する。 【解決手段】本発明のデータ伝送システム及びその方法
は、ピーク速度データバーストの周期により区切られる
固有な長時間平均データ層度を示すデータのセグメント
化に関する。このセグメント化は、再折衝可変ビットレ
ート（ＲＶＢＲ）網、又は再折衝定ビットレート（ＲＣ
ＢＲ）網のいずれか経由で効率的な伝送のためにデータ
を整える。これらの網内では、送り側及び受け側の間の
データ伝送速度は、以前に記憶したデータ伝送要求情報
及びシステムバッファレベルの関数として急速に再折衝
する。このようなシステムは、接続に対する新しい呼出
し又は要求が網に入り、及び去る速度、拡張されたピー
ク速度データバーストの周波数及び持続時間、並びに短
い持続時間のデータ伝送ピークの頻度に応答するインテ
リジェントデータトラヒック管理システムを実用化す
る。
るデータセグメント化を改善する。 【解決手段】本発明のデータ伝送システム及びその方法
は、ピーク速度データバーストの周期により区切られる
固有な長時間平均データ層度を示すデータのセグメント
化に関する。このセグメント化は、再折衝可変ビットレ
ート（ＲＶＢＲ）網、又は再折衝定ビットレート（ＲＣ
ＢＲ）網のいずれか経由で効率的な伝送のためにデータ
を整える。これらの網内では、送り側及び受け側の間の
データ伝送速度は、以前に記憶したデータ伝送要求情報
及びシステムバッファレベルの関数として急速に再折衝
する。このようなシステムは、接続に対する新しい呼出
し又は要求が網に入り、及び去る速度、拡張されたピー
ク速度データバーストの周波数及び持続時間、並びに短
い持続時間のデータ伝送ピークの頻度に応答するインテ
リジェントデータトラヒック管理システムを実用化す
る。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、非排他的な伝送網
において複数ユーザアクセスの折衝ビット速度サービス
を提供することに関する。
において複数ユーザアクセスの折衝ビット速度サービス
を提供することに関する。
【０００２】
【従来の技術】マルチメディアデータと娯楽サービスの
到来、及びかつてないインターネットの人気により、将
来の通信インフラにおける統合サービス電気通信網
（「ＩＳＮ」）の重要性が明白になっている。現在の設
計のＩＳＮは通常、３つの種類のサービスを提供する。
即ち、定ビット速度（「ＣＢＲ：constant bit-rat
e」）、可変ビット速度（「ＶＢＲ：variable bit-rat
e」）及び使用可能ビット速度（「ＡＢＲ：available b
it-rate」）である。現在のＩＳＮの設計は、現存する
回路交換された電気通信網と互換性があるＣＢＲサービ
スを提供する。同様に、インターネット及びインターネ
ットスタイルのデータ転送装置と互換性を持たせるよう
にＡＢＲサービスが設計されている。しかしながら、圧
縮ビデオ情報の伝送が特に強調される将来の電気通信ト
ラヒックの考察によって、ＶＢＲに関する設計考察が要
求されている。この種のビデオ情報は一般に、ピーク速
度データバーストの周期ごとに区切られるような、固有
な長期平均データ速度を有する特徴がある。標準的なＣ
ＢＲサービス網経由のこのようなバースト的なトラヒッ
クの伝送を容易にするために、各データバーストは、網
に入る前に、平滑化するか、若しくは緩衝によって減少
させねばならない（実時間ビデオ信号に対して許容でき
ない遅れを起こす）か、又はＣＢＲ速度は、送られるビ
デオ情報のピークデータ速度に非常に近いいずれかの値
にセットされねばならない（網資源を浪費し、これによ
り、網の中の信号多重化を激しく制限する）。同様に、
もしこのようなバースト的なビデオ情報がＡＢＲサービ
ス網経由で伝送されるなら、「アベイラブル（使用可
能）な」網資源が、受容できないデータ遅れや損失を避
けるのに十分であることを保証できない。エー・イー・
エックバーグ(A.E.Eckberg)著の論文、「Ｂ-ＩＳＤＢ／
ＡＴＭトラヒック及び混雑制御(B-ISDB/ATM Traffic an
d Congestion Control)」Ｉ(IEEE Network、１９９２年
９月、２８〜３７ページ）で論じられているような、Ｖ
ＢＲ網サービスの現在の設計は、適度なデータバースト
に適応する能力を有する標準的なＣＢＲサービスを本質
的に増大させる。
到来、及びかつてないインターネットの人気により、将
来の通信インフラにおける統合サービス電気通信網
（「ＩＳＮ」）の重要性が明白になっている。現在の設
計のＩＳＮは通常、３つの種類のサービスを提供する。
即ち、定ビット速度（「ＣＢＲ：constant bit-rat
e」）、可変ビット速度（「ＶＢＲ：variable bit-rat
e」）及び使用可能ビット速度（「ＡＢＲ：available b
it-rate」）である。現在のＩＳＮの設計は、現存する
回路交換された電気通信網と互換性があるＣＢＲサービ
スを提供する。同様に、インターネット及びインターネ
ットスタイルのデータ転送装置と互換性を持たせるよう
にＡＢＲサービスが設計されている。しかしながら、圧
縮ビデオ情報の伝送が特に強調される将来の電気通信ト
ラヒックの考察によって、ＶＢＲに関する設計考察が要
求されている。この種のビデオ情報は一般に、ピーク速
度データバーストの周期ごとに区切られるような、固有
な長期平均データ速度を有する特徴がある。標準的なＣ
ＢＲサービス網経由のこのようなバースト的なトラヒッ
クの伝送を容易にするために、各データバーストは、網
に入る前に、平滑化するか、若しくは緩衝によって減少
させねばならない（実時間ビデオ信号に対して許容でき
ない遅れを起こす）か、又はＣＢＲ速度は、送られるビ
デオ情報のピークデータ速度に非常に近いいずれかの値
にセットされねばならない（網資源を浪費し、これによ
り、網の中の信号多重化を激しく制限する）。同様に、
もしこのようなバースト的なビデオ情報がＡＢＲサービ
ス網経由で伝送されるなら、「アベイラブル（使用可
能）な」網資源が、受容できないデータ遅れや損失を避
けるのに十分であることを保証できない。エー・イー・
エックバーグ(A.E.Eckberg)著の論文、「Ｂ-ＩＳＤＢ／
ＡＴＭトラヒック及び混雑制御(B-ISDB/ATM Traffic an
d Congestion Control)」Ｉ(IEEE Network、１９９２年
９月、２８〜３７ページ）で論じられているような、Ｖ
ＢＲ網サービスの現在の設計は、適度なデータバースト
に適応する能力を有する標準的なＣＢＲサービスを本質
的に増大させる。
【０００３】バースト的なデータ伝送が受容できないデ
ータ遅れや損失なしでＶＢＲ網によって抑えられること
を保証するために、ＶＢＲ網が送られるデータの正確な
特性評価をすることは必要である。この特性評価は、デ
ータとともに伝送されたトラヒックデスクリプタによっ
てＶＢＲ網に通信される。ＶＢＲ網でデータ伝送効率を
維持するために、可能な限り少ししかトラヒックデスク
リプタを使わず、送られているトラヒックの正確な特性
評価をすることは望ましい。実際はこのことは、特に送
られるデータが圧縮ビデオ（映像）データである場合
は、非常に難しいことが分かっている。
ータ遅れや損失なしでＶＢＲ網によって抑えられること
を保証するために、ＶＢＲ網が送られるデータの正確な
特性評価をすることは必要である。この特性評価は、デ
ータとともに伝送されたトラヒックデスクリプタによっ
てＶＢＲ網に通信される。ＶＢＲ網でデータ伝送効率を
維持するために、可能な限り少ししかトラヒックデスク
リプタを使わず、送られているトラヒックの正確な特性
評価をすることは望ましい。実際はこのことは、特に送
られるデータが圧縮ビデオ（映像）データである場合
は、非常に難しいことが分かっている。
【０００４】圧縮ビデオは単に、ＶＢＲサービス網の設
計者によって描かれた「適度にバースト的な」トラヒッ
クモデルに従わない。周知であるように、圧縮ビデオデ
ータは通常、データ速度が典型的なＶＢＲモデルのピー
ク速度として考えられるものの非常に近くである場合
は、かなり長い間隔（数十秒のオーダーで）を有する。
（イー・ピー・ラスゲブ(E.P.Rathgeb)著の論文、「Ａ
ＴＭ網での実的なＶＢＲビデオトラヒックの警察機構
（Policing of Realistic VBR Video Traffic in an AT
M Network）」（International Journal of Digital an
d Analog Communications systems、第６巻、２１３〜
２２６ページ、１９９３年刊）、及びエム・ダブリュー
・ギャレット(M.W.Garrett)及びダブリュー・ウィリン
グリー(W.Willingly)共著の論文、「自己類似ＶＢＲビ
デオトラヒックの分析モデル化及び生成（Analysis Mod
eling and Generation of Self-similar VBR Video Tra
ffic）」（ACM Sigcomm '94、２６９〜２８０ページ、U
niversity College London出版、１９９４年８月）を参
照するとよい。）これらの拡張高速データバーストは、
重要な動きや速く変化する光レベルを描くシーンのため
である。このようなトラヒックに対しては、もし漏れバ
ケット（leaky-bucket）タイプのトラヒックデスクリプ
タが使われるなら、一連の乏しい選択肢に直面する。
計者によって描かれた「適度にバースト的な」トラヒッ
クモデルに従わない。周知であるように、圧縮ビデオデ
ータは通常、データ速度が典型的なＶＢＲモデルのピー
ク速度として考えられるものの非常に近くである場合
は、かなり長い間隔（数十秒のオーダーで）を有する。
（イー・ピー・ラスゲブ(E.P.Rathgeb)著の論文、「Ａ
ＴＭ網での実的なＶＢＲビデオトラヒックの警察機構
（Policing of Realistic VBR Video Traffic in an AT
M Network）」（International Journal of Digital an
d Analog Communications systems、第６巻、２１３〜
２２６ページ、１９９３年刊）、及びエム・ダブリュー
・ギャレット(M.W.Garrett)及びダブリュー・ウィリン
グリー(W.Willingly)共著の論文、「自己類似ＶＢＲビ
デオトラヒックの分析モデル化及び生成（Analysis Mod
eling and Generation of Self-similar VBR Video Tra
ffic）」（ACM Sigcomm '94、２６９〜２８０ページ、U
niversity College London出版、１９９４年８月）を参
照するとよい。）これらの拡張高速データバーストは、
重要な動きや速く変化する光レベルを描くシーンのため
である。このようなトラヒックに対しては、もし漏れバ
ケット（leaky-bucket）タイプのトラヒックデスクリプ
タが使われるなら、一連の乏しい選択肢に直面する。
【０００５】例えば、ビデオデータトラヒックが図１で
示したシステム中に経路されていると想定する。図示す
るように、ビデオデータは、ＶＢＲ網１０２経由で網加
入者サイト１００から遠隔ユーザ位置１０１まで送信さ
れる。プロセッサ１０３からの信号に応答して、源バッ
ファ１０５及びレギュレータ１０６を通って、圧縮ビデ
オ源１０４からＶＢＲ網１０２にデータが伝送される。
レギュレータ１０６は、「漏れバケット」データレギュ
レータであり、周知のものである。この種のレギュレー
タは、トークンバケットレジスタ１０８の中のデータト
ークン１０７のアベイラビリティの関数として、データ
が特定の速度で出力されることを可能にする。トークン
は、所定の速度でトークンバケットレジスタ１０８に
「置かれ」、レギュレータ１０６を通り抜けると激減さ
せられる。ここで、トークンバケット１０８が空であれ
ば、いかなる付加データをもレギュレータ１０６を通り
抜けることはできない。これらのトークンは生来的に虚
像である。即ち、それらはただレギュレーター１０６を
通るデータフローを測るためのみに働き、出て行くデー
タストリームに挿入されない。もしレギュレータ１０６
のトークンアベイラビリティ／データ速度が、レギュレ
ータ１０６からのデータ出力の速度がデータが圧縮ビデ
オ源１０４を置くところの平均データ速度を近似するよ
うに選択され（これは、ＶＢＲ網１０２の中の統計上の
多重化利得を最大にする条件である）、もしトークンバ
ケットレジスタ１０８の大きさ（即ち、このレジスタで
持たれるトークンの最大の数）が、（ＶＢＲ網１０２に
負担をかけ過ぎるのを避けるような）適度なレベルに固
定されるなら、源バッファ１０５は、圧縮ビデオ源１０
４からの拡張された高速データバーストをサポートする
ために非常に大きくなければならない。このような大き
い源バッファのアベイラビリティの場合を除いて、デー
タ損失は起こる。たとえ源バッファ１０５をこのような
ピークビデオ伝送の持続性バーストを処理するのに十分
大きくしても、結果はまだ理想からほど遠い。ここで、
データ損失は避けられるが、しかし、大きい源バッファ
のために、装置の出費が増加し、源出力に関する長い遅
れを経験せねばならない。
示したシステム中に経路されていると想定する。図示す
るように、ビデオデータは、ＶＢＲ網１０２経由で網加
入者サイト１００から遠隔ユーザ位置１０１まで送信さ
れる。プロセッサ１０３からの信号に応答して、源バッ
ファ１０５及びレギュレータ１０６を通って、圧縮ビデ
オ源１０４からＶＢＲ網１０２にデータが伝送される。
レギュレータ１０６は、「漏れバケット」データレギュ
レータであり、周知のものである。この種のレギュレー
タは、トークンバケットレジスタ１０８の中のデータト
ークン１０７のアベイラビリティの関数として、データ
が特定の速度で出力されることを可能にする。トークン
は、所定の速度でトークンバケットレジスタ１０８に
「置かれ」、レギュレータ１０６を通り抜けると激減さ
せられる。ここで、トークンバケット１０８が空であれ
ば、いかなる付加データをもレギュレータ１０６を通り
抜けることはできない。これらのトークンは生来的に虚
像である。即ち、それらはただレギュレーター１０６を
通るデータフローを測るためのみに働き、出て行くデー
タストリームに挿入されない。もしレギュレータ１０６
のトークンアベイラビリティ／データ速度が、レギュレ
ータ１０６からのデータ出力の速度がデータが圧縮ビデ
オ源１０４を置くところの平均データ速度を近似するよ
うに選択され（これは、ＶＢＲ網１０２の中の統計上の
多重化利得を最大にする条件である）、もしトークンバ
ケットレジスタ１０８の大きさ（即ち、このレジスタで
持たれるトークンの最大の数）が、（ＶＢＲ網１０２に
負担をかけ過ぎるのを避けるような）適度なレベルに固
定されるなら、源バッファ１０５は、圧縮ビデオ源１０
４からの拡張された高速データバーストをサポートする
ために非常に大きくなければならない。このような大き
い源バッファのアベイラビリティの場合を除いて、デー
タ損失は起こる。たとえ源バッファ１０５をこのような
ピークビデオ伝送の持続性バーストを処理するのに十分
大きくしても、結果はまだ理想からほど遠い。ここで、
データ損失は避けられるが、しかし、大きい源バッファ
のために、装置の出費が増加し、源出力に関する長い遅
れを経験せねばならない。
【０００６】代りに、もしトークンバケットレジスタ１
０８が、トークンレギュレータ１０６が持続性ビデオデ
ータバーストの結果として生じる大量のデータの源バッ
ファ１０５を速く排出することを許すのに十分大きけれ
ば、大きい網及び遠隔ユーザ位置のバッファ（１０９、
１１１）は、データ損失を避け、受信者／視聴者１１０
への有用なビデオ信号の適切な運搬を保証するために必
要とされる。さらに、このようなバーストをＶＢＲ網１
０２へと自由に排出し、発進することを許すことによっ
て、ある網加入者サイトは、何十ＭＢのデータで溢れさ
せることによってＶＢＲ網１０２を混乱でいるようにな
る。
０８が、トークンレギュレータ１０６が持続性ビデオデ
ータバーストの結果として生じる大量のデータの源バッ
ファ１０５を速く排出することを許すのに十分大きけれ
ば、大きい網及び遠隔ユーザ位置のバッファ（１０９、
１１１）は、データ損失を避け、受信者／視聴者１１０
への有用なビデオ信号の適切な運搬を保証するために必
要とされる。さらに、このようなバーストをＶＢＲ網１
０２へと自由に排出し、発進することを許すことによっ
て、ある網加入者サイトは、何十ＭＢのデータで溢れさ
せることによってＶＢＲ網１０２を混乱でいるようにな
る。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】従って、高速データに
おける持続性ピークの現象は、高いデータ損失、源及び
受容体の間の大きい遅れ、又は崩壊傾向がある規制を解
除されたＶＢＲ網環境のいずれかの結果になる。ＶＢＲ
網サービスの現在の骨組を考えると、これら全ての問題
を同時に避ける明解な方法はない。これは圧縮ビデオデ
ータで示された持続性ピークが、ＶＢＲサービスの基本
的な設計上の想定に反するという事実の単純な結果であ
る。本発明は、再折衝ビット速度サービス伝送システム
におけるデータセグメント化を改善する。
おける持続性ピークの現象は、高いデータ損失、源及び
受容体の間の大きい遅れ、又は崩壊傾向がある規制を解
除されたＶＢＲ網環境のいずれかの結果になる。ＶＢＲ
網サービスの現在の骨組を考えると、これら全ての問題
を同時に避ける明解な方法はない。これは圧縮ビデオデ
ータで示された持続性ピークが、ＶＢＲサービスの基本
的な設計上の想定に反するという事実の単純な結果であ
る。本発明は、再折衝ビット速度サービス伝送システム
におけるデータセグメント化を改善する。
【０００８】
【課題を解決するための手段】前述の問題は本発明によ
り、ピーク速度データバーストの周期で中断される固有
な長期の平均データ速度を示すデータのセグメント化を
提供することによって解決される。このセグメント化
は、再折衝定ビット速度（「ＲＣＢＲ：renegotiated c
onstant bit-rate」）網、又は再折衝可変ビット速度
（「ＲＶＢＲ：renegotiated variable bit-rate」）網
のいずれかによって効率的な伝送のためにデータを整え
る。これらの網の中で、送る側及び受容体の間のデータ
伝送速度は、以前に記憶したデータ伝送速度情報及びシ
ステムバッファレベルの関数として速く再折衝される。
このようなシステム及び方法は、現存するＣＢＲやＶＢ
Ｒ網アーキテクチャで容易に実装できる。ＲＣＢＲ及び
ＲＶＢＲ網は、新しい呼出し又は接続要求が網に入り、
去る速度、拡張ピーク速度データバーストの周波数及び
継続時間、並びに短い継続時間データ伝送ピークの発生
に反応するインテリジェントデータトラヒック管理シス
テムの実施を可能にする。
り、ピーク速度データバーストの周期で中断される固有
な長期の平均データ速度を示すデータのセグメント化を
提供することによって解決される。このセグメント化
は、再折衝定ビット速度（「ＲＣＢＲ：renegotiated c
onstant bit-rate」）網、又は再折衝可変ビット速度
（「ＲＶＢＲ：renegotiated variable bit-rate」）網
のいずれかによって効率的な伝送のためにデータを整え
る。これらの網の中で、送る側及び受容体の間のデータ
伝送速度は、以前に記憶したデータ伝送速度情報及びシ
ステムバッファレベルの関数として速く再折衝される。
このようなシステム及び方法は、現存するＣＢＲやＶＢ
Ｒ網アーキテクチャで容易に実装できる。ＲＣＢＲ及び
ＲＶＢＲ網は、新しい呼出し又は接続要求が網に入り、
去る速度、拡張ピーク速度データバーストの周波数及び
継続時間、並びに短い継続時間データ伝送ピークの発生
に反応するインテリジェントデータトラヒック管理シス
テムの実施を可能にする。
【０００９】
【発明の実施の形態】図２は、本発明によりセグメント
化されたデータの伝送を容易にするようにされたＲＶＢ
Ｒ網のアーキテクチャの簡略図である。この特定の種類
の網は、「再折衝ビット速度サービスシステム及び方法
（Renegotiated Bit-Rate Service System And Metho
d）」という題の我々が共同出願した１９９５年４月１
９日に与えられた米国特許の主題となっている。図示し
たシステムは、網加入者サイト２００、遠隔ユーザ位置
２０１及びＲＶＢＲ網２０２からなる。示したように、
網加入者サイトは、漏れバケットレギュレータ２０３、
トークンバケットレジスタ２０４、データトークン２０
５、源バッファ２０６、ビデオ源２０７、ビデオデータ
伝送速度メモリ２０８及びプロセッサ２０９を含む。ビ
デオ源２０７は、ＲＶＢＲ網２０２経由で遠隔ユーザ位
置２０１に伝送される特定の圧縮ビデオプログラムを含
む。ビデオデータ伝送速度メモリ２０８は、ビデオ源２
０７に記憶される圧縮ビデオプログラムの実時間伝送を
サポートするために、ＲＶＢＲ網２０２の中に保持され
ねばならない瞬間伝送速度の以前に集められた記録を含
む。例えば、典型的な映画を表す圧縮ビデオ信号の伝送
を効率的に行うために、ＲＶＢＲ網２０２の伝送速度を
数秒ごとに変えることはおそらく必要である（シーンか
らシーンの動きや光のレベルの変化による）。従って、
メモリ２０８で記憶される瞬間伝送速度の記録は、Ｒn
からＲ0の速度のリストからなる。これらのそれぞれ
は、ビデオ源２０７に記憶される具体的な圧縮ビデオプ
ログラムの具体的なセグメント（Ｓ0からＳnまでの）に
指標づけられる。また、図２に示すように、ＲＶＢＲ網
２０２は、従来のＶＢＲ網２１２からなり、これは網再
折衝制御装置２１３によって管理される。ＲＶＢＲ網２
０２はまた、バッファ２１４を有する。遠隔ユーザ位置
２０１は、バッファ２１０及び受信者／視聴者２１１を
有する。
化されたデータの伝送を容易にするようにされたＲＶＢ
Ｒ網のアーキテクチャの簡略図である。この特定の種類
の網は、「再折衝ビット速度サービスシステム及び方法
（Renegotiated Bit-Rate Service System And Metho
d）」という題の我々が共同出願した１９９５年４月１
９日に与えられた米国特許の主題となっている。図示し
たシステムは、網加入者サイト２００、遠隔ユーザ位置
２０１及びＲＶＢＲ網２０２からなる。示したように、
網加入者サイトは、漏れバケットレギュレータ２０３、
トークンバケットレジスタ２０４、データトークン２０
５、源バッファ２０６、ビデオ源２０７、ビデオデータ
伝送速度メモリ２０８及びプロセッサ２０９を含む。ビ
デオ源２０７は、ＲＶＢＲ網２０２経由で遠隔ユーザ位
置２０１に伝送される特定の圧縮ビデオプログラムを含
む。ビデオデータ伝送速度メモリ２０８は、ビデオ源２
０７に記憶される圧縮ビデオプログラムの実時間伝送を
サポートするために、ＲＶＢＲ網２０２の中に保持され
ねばならない瞬間伝送速度の以前に集められた記録を含
む。例えば、典型的な映画を表す圧縮ビデオ信号の伝送
を効率的に行うために、ＲＶＢＲ網２０２の伝送速度を
数秒ごとに変えることはおそらく必要である（シーンか
らシーンの動きや光のレベルの変化による）。従って、
メモリ２０８で記憶される瞬間伝送速度の記録は、Ｒn
からＲ0の速度のリストからなる。これらのそれぞれ
は、ビデオ源２０７に記憶される具体的な圧縮ビデオプ
ログラムの具体的なセグメント（Ｓ0からＳnまでの）に
指標づけられる。また、図２に示すように、ＲＶＢＲ網
２０２は、従来のＶＢＲ網２１２からなり、これは網再
折衝制御装置２１３によって管理される。ＲＶＢＲ網２
０２はまた、バッファ２１４を有する。遠隔ユーザ位置
２０１は、バッファ２１０及び受信者／視聴者２１１を
有する。
【００１０】運転の際は、プロセッサ２０９からの信号
は、ビデオ源２０７から遠隔ユーザ位置２０１への特定
の圧縮ビデオデータプログラムの伝送を開始させる。こ
のプロセッサ信号は、ユーザ要求に応答して生成されて
もよい（対話型、要求、又は個別聴視料金ビデオシステ
ム（ペイ・パー・ビュー）の場合がある）。また、信号
は所定の予定表によってプロセッサ２０９によって生成
されてもよい。開始信号は、線路２１５経由でビデオデ
ータ伝送速度メモリ２０８に伝送される。これに応答し
て、速度値Ｒ0（ビデオ源２０７の中に記憶される特定
の圧縮ビデオデータプログラムの最初のセグメントＳ0
と関連する）は、ビデオデータ伝送速度メモリ２０８か
ら網再折衝制御装置２１３へと伝送される。Ｒ0の伝送
は、網加入者サイト２００及び遠隔ユーザ位置２０１の
間のＲ0「ｂｐｓ（ビット毎秒）」のデータ伝送をサポ
ートする能力があるＲＶＢＲ網２０２の中の接続を得る
ための要求として働く。ビデオデータ伝送速度メモリ２
０８及び網再折衝制御装置２１３の間の通信は、帯域外
の信号接続２１６によってもたらされる。網加入者サイ
ト及び網制御装置の間の帯域外信号を容易にするシステ
ムは、周知の技術である。
は、ビデオ源２０７から遠隔ユーザ位置２０１への特定
の圧縮ビデオデータプログラムの伝送を開始させる。こ
のプロセッサ信号は、ユーザ要求に応答して生成されて
もよい（対話型、要求、又は個別聴視料金ビデオシステ
ム（ペイ・パー・ビュー）の場合がある）。また、信号
は所定の予定表によってプロセッサ２０９によって生成
されてもよい。開始信号は、線路２１５経由でビデオデ
ータ伝送速度メモリ２０８に伝送される。これに応答し
て、速度値Ｒ0（ビデオ源２０７の中に記憶される特定
の圧縮ビデオデータプログラムの最初のセグメントＳ0
と関連する）は、ビデオデータ伝送速度メモリ２０８か
ら網再折衝制御装置２１３へと伝送される。Ｒ0の伝送
は、網加入者サイト２００及び遠隔ユーザ位置２０１の
間のＲ0「ｂｐｓ（ビット毎秒）」のデータ伝送をサポ
ートする能力があるＲＶＢＲ網２０２の中の接続を得る
ための要求として働く。ビデオデータ伝送速度メモリ２
０８及び網再折衝制御装置２１３の間の通信は、帯域外
の信号接続２１６によってもたらされる。網加入者サイ
ト及び網制御装置の間の帯域外信号を容易にするシステ
ムは、周知の技術である。
【００１１】ＲＶＢＲ網２０２の中の要求されたＲ0伝
送帯域幅の折衝の動作は、網再折衝制御装置２１３によ
って行われる。この折衝は、通常のＶＢＲ網の中の呼出
し接続の開始で行われるものと類似している。網交換シ
ステム（この場合、網再折衝制御装置２１３）は、使用
可能な網資源と伝送帯域幅の到来する要求を比較する。
もし資源が使用可能であるなら、要求は受理され、要求
している加入者は網アクセスを与えられる。もし要求が
現在の網資源を超えるなら、加入者はアクセスを拒否さ
れる。図２のシステムの網再折衝制御装置２１３とし
て、いずれの市場で利用可能なプログラム可能な電気通
信網交換システムは適当である。そのような交換システ
ムの例として、ＡＴ＆Ｔ社(AT&T Corp.)によって製造さ
れ、The Bell system Technical Journal誌（５６巻、
第７刊、１９７７年９月刊）に記述される４ＥＳＳ（商
標）交換機がある。もちろん、要求を受け、その要求に
応答して帯域幅折衝を行い、要求している加入者に対し
て網アクセスを確立するように要求される有限の周期ｔ
negがある。図２のシステムの中で、４ＥＳＳ（商標）
のような、現在使用可能な交換システムを採用すること
は、ｔnegが５０ミリ秒のオーダー上にあるような結果
をもたらす。
送帯域幅の折衝の動作は、網再折衝制御装置２１３によ
って行われる。この折衝は、通常のＶＢＲ網の中の呼出
し接続の開始で行われるものと類似している。網交換シ
ステム（この場合、網再折衝制御装置２１３）は、使用
可能な網資源と伝送帯域幅の到来する要求を比較する。
もし資源が使用可能であるなら、要求は受理され、要求
している加入者は網アクセスを与えられる。もし要求が
現在の網資源を超えるなら、加入者はアクセスを拒否さ
れる。図２のシステムの網再折衝制御装置２１３とし
て、いずれの市場で利用可能なプログラム可能な電気通
信網交換システムは適当である。そのような交換システ
ムの例として、ＡＴ＆Ｔ社(AT&T Corp.)によって製造さ
れ、The Bell system Technical Journal誌（５６巻、
第７刊、１９７７年９月刊）に記述される４ＥＳＳ（商
標）交換機がある。もちろん、要求を受け、その要求に
応答して帯域幅折衝を行い、要求している加入者に対し
て網アクセスを確立するように要求される有限の周期ｔ
negがある。図２のシステムの中で、４ＥＳＳ（商標）
のような、現在使用可能な交換システムを採用すること
は、ｔnegが５０ミリ秒のオーダー上にあるような結果
をもたらす。
【００１２】帯域幅に対するＲ0の要求が成功すると想
定すると、網再折衝制御装置２１３は信号接続線路２１
７経由でプロセッサ２０９に確認信号を伝送する。この
確認信号は、およそ時間ｔ0＋ｔnegでプロセッサ２０９
に到来する。ここでｔ0は、Ｒ0速度要求がビデオデータ
伝送速度メモリ２０８から網再折衝制御装置２１３へと
伝送される時間である。この確認を受け、プロセッサ２
０９は、折衝データ速度に対するトークンバケットレジ
スタ２０４の中の漏れバケットレギュレータ２０３及び
データトークン２０５の量を調節する。プロセッサ２０
９は次に、網加入者サイト２００から遠隔ユーザ位置２
０１へとデータセグメントＳ0を伝送するようビデオ源
２０７に指示する。
定すると、網再折衝制御装置２１３は信号接続線路２１
７経由でプロセッサ２０９に確認信号を伝送する。この
確認信号は、およそ時間ｔ0＋ｔnegでプロセッサ２０９
に到来する。ここでｔ0は、Ｒ0速度要求がビデオデータ
伝送速度メモリ２０８から網再折衝制御装置２１３へと
伝送される時間である。この確認を受け、プロセッサ２
０９は、折衝データ速度に対するトークンバケットレジ
スタ２０４の中の漏れバケットレギュレータ２０３及び
データトークン２０５の量を調節する。プロセッサ２０
９は次に、網加入者サイト２００から遠隔ユーザ位置２
０１へとデータセグメントＳ0を伝送するようビデオ源
２０７に指示する。
【００１３】セグメントＳ0の伝送の完了のおよそｔneg
前の時間に、ビデオデータ伝送速度メモリ２０８は、プ
ロセッサ２０９により、速度値ｒi（圧縮ビデオセグメ
ントＳ1と関連する）を網再折衝制御装置２１３へと伝
送するように指示される。このｒiの伝送は、ＲＶＢＲ
網２０２の中の接続のｒi（ｂｐｓ）（圧縮ビデオセグ
メントＳ1を成功のうちに伝送するために要求された速
度）のデータ伝送をサポートする要求として働く。この
要求が成功すると想定すると、プロセッサ２０９は信号
接続２１７経由で確認信号を受信する。これに応答し
て、プロセッサ２０９は漏れバケットレギュレータ２０
３及びトークンバケットレジスタ２０４を調節する。そ
して次に、網加入者サイト２００から遠隔ユーザ位置２
０１までデータセグメントＳ1を伝送するようビデオ源
２０７に指示する。
前の時間に、ビデオデータ伝送速度メモリ２０８は、プ
ロセッサ２０９により、速度値ｒi（圧縮ビデオセグメ
ントＳ1と関連する）を網再折衝制御装置２１３へと伝
送するように指示される。このｒiの伝送は、ＲＶＢＲ
網２０２の中の接続のｒi（ｂｐｓ）（圧縮ビデオセグ
メントＳ1を成功のうちに伝送するために要求された速
度）のデータ伝送をサポートする要求として働く。この
要求が成功すると想定すると、プロセッサ２０９は信号
接続２１７経由で確認信号を受信する。これに応答し
て、プロセッサ２０９は漏れバケットレギュレータ２０
３及びトークンバケットレジスタ２０４を調節する。そ
して次に、網加入者サイト２００から遠隔ユーザ位置２
０１までデータセグメントＳ1を伝送するようビデオ源
２０７に指示する。
【００１４】この要求／折衝／確認／調整／伝送のシー
ケンスは、ビデオ源２０７に記憶される圧縮ビデオプロ
グラムの全てのｎセグメントが遠隔ユーザ位置２０１に
伝送されるまで繰り返される。
ケンスは、ビデオ源２０７に記憶される圧縮ビデオプロ
グラムの全てのｎセグメントが遠隔ユーザ位置２０１に
伝送されるまで繰り返される。
【００１５】ＲＶＢＲ網２０２は、あるユーザ専用の使
用のために確保されることを想定しない。結果的に、多
くの加入者とユーザの間のデータの同時伝送によってＲ
ＶＢＲ網２０２の資源に与えられた要求は、ほとんど必
然的に１以上の帯域幅の要求の拒否に導かれる。もし帯
域幅の要求が失敗したなら、図２のシステムは次の３つ
［１）、２）、３）］のうちの１つにより応答するよう
にプログラムされる。
用のために確保されることを想定しない。結果的に、多
くの加入者とユーザの間のデータの同時伝送によってＲ
ＶＢＲ網２０２の資源に与えられた要求は、ほとんど必
然的に１以上の帯域幅の要求の拒否に導かれる。もし帯
域幅の要求が失敗したなら、図２のシステムは次の３つ
［１）、２）、３）］のうちの１つにより応答するよう
にプログラムされる。
【００１６】１）ビデオ源２０７から伝送された圧縮ビ
デオデータの速度の減少。 要求された伝送速度がＲＶＢＲ網２０２の現在の能力を
越えるという網再折衝制御装置２１３による決定に際し
て、これを示す信号は、信号接続２１７経由でプロセッ
サ２０９に伝送される。これに応答して、プロセッサ２
０９は、圧縮ビデオデータ伝送速度を減らすようビデオ
源２０７に指示する（漏れバケットレギュレータ２０３
及びトークンバケットレジスタ２０４はまた、応じて調
節される）。このデータ速度減少は、ビデオ解像度を劣
化させたり、ビデオフレーム速度を減少させることによ
り達成できる。この両方とも、遠隔ユーザ位置２０１へ
のより低い品位のビデオ信号の伝送をもたらす。ビデオ
伝送の劣化レベルは、少なくとも次の帯域幅折衝シーケ
ンスの完了まで続く。
デオデータの速度の減少。 要求された伝送速度がＲＶＢＲ網２０２の現在の能力を
越えるという網再折衝制御装置２１３による決定に際し
て、これを示す信号は、信号接続２１７経由でプロセッ
サ２０９に伝送される。これに応答して、プロセッサ２
０９は、圧縮ビデオデータ伝送速度を減らすようビデオ
源２０７に指示する（漏れバケットレギュレータ２０３
及びトークンバケットレジスタ２０４はまた、応じて調
節される）。このデータ速度減少は、ビデオ解像度を劣
化させたり、ビデオフレーム速度を減少させることによ
り達成できる。この両方とも、遠隔ユーザ位置２０１へ
のより低い品位のビデオ信号の伝送をもたらす。ビデオ
伝送の劣化レベルは、少なくとも次の帯域幅折衝シーケ
ンスの完了まで続く。
【００１７】２）ＲＶＢＲ網２０２を通って伝送される
ビデオデータの速度の減少。 この方法では、特定の伝送速度要求が失敗すると、プロ
セッサ２０９は圧縮ビデオデータ伝送速度を減らすよう
ビデオ源２０７に指示しない。しかしながら、要求失敗
を示す信号に応答して、プロセッサ２０９は、ＲＶＢＲ
網２０２が適応する特定のデータ速度に漏れバケットレ
ギュレータ２０３及びトークンバケットレジスタ２０４
を調節する。結果的に、ビデオ源２０７は、圧縮ビデオ
データの次のセグメントを要求速度で伝送する。ＲＶＢ
Ｒ２０２がこのような伝送をサポートする能力がないの
で、ビデオデータは、源バッファ２０６で蓄積する。こ
の蓄積データは、ＲＶＢＲがサポートできるいかなる速
度でも遠隔ユーザ位置２０１に伝送される。源バッファ
２０６がビデオ源２０７から到来するデータの量を扱う
のに十分大きいとすると、結果としてデータの損失はあ
るべきではなく、遠隔ユーザ位置２０１における受信の
遅れのみである。源バッファ２０６が容量の限界又はそ
の近くであるときのデータ損失の危険のため、プロセッ
サ２０９は、前述のルーチンが源バッファ２０６が空で
あるときにのみ実行されるようにプログラムできる。
ビデオデータの速度の減少。 この方法では、特定の伝送速度要求が失敗すると、プロ
セッサ２０９は圧縮ビデオデータ伝送速度を減らすよう
ビデオ源２０７に指示しない。しかしながら、要求失敗
を示す信号に応答して、プロセッサ２０９は、ＲＶＢＲ
網２０２が適応する特定のデータ速度に漏れバケットレ
ギュレータ２０３及びトークンバケットレジスタ２０４
を調節する。結果的に、ビデオ源２０７は、圧縮ビデオ
データの次のセグメントを要求速度で伝送する。ＲＶＢ
Ｒ２０２がこのような伝送をサポートする能力がないの
で、ビデオデータは、源バッファ２０６で蓄積する。こ
の蓄積データは、ＲＶＢＲがサポートできるいかなる速
度でも遠隔ユーザ位置２０１に伝送される。源バッファ
２０６がビデオ源２０７から到来するデータの量を扱う
のに十分大きいとすると、結果としてデータの損失はあ
るべきではなく、遠隔ユーザ位置２０１における受信の
遅れのみである。源バッファ２０６が容量の限界又はそ
の近くであるときのデータ損失の危険のため、プロセッ
サ２０９は、前述のルーチンが源バッファ２０６が空で
あるときにのみ実行されるようにプログラムできる。
【００１８】３）接続が、確立（完了）するか、確立さ
れない場合、及びこれらの双方。 この最も極限の選択肢は、通常望ましくない結果だと見
なされる。しかしながら、図２のシステムは、帯域幅の
要求の失敗の際に、網加入者サイト２００及び遠隔ユー
ザ位置２０１の間の接続がただ、確立するか、又は確立
しないようにプログラムできる（失敗された要求が最初
の接続の要求であった場合）。
れない場合、及びこれらの双方。 この最も極限の選択肢は、通常望ましくない結果だと見
なされる。しかしながら、図２のシステムは、帯域幅の
要求の失敗の際に、網加入者サイト２００及び遠隔ユー
ザ位置２０１の間の接続がただ、確立するか、又は確立
しないようにプログラムできる（失敗された要求が最初
の接続の要求であった場合）。
【００１９】上に述べられるように、効率的に典型的な
プログラムを表す圧縮ビデオ信号の伝送を容易にするた
めに、ＲＶＢＲ網２０２の中で伝送速度を数秒ごとに変
化させる必要が通常はある（シーンからシーンへの動き
や光のレベルの変化による）。ビデオ源２０７の中の圧
縮ビデオデータは、ｎセグメント（Ｓ0〜Ｓn）で記憶さ
れるように示した。ここで、これらのそれぞれは、ＲＶ
ＢＲ網２０２経由で特定の速度で伝送されるはずである
全体的なビデオプログラムの一部分に対応する。本発明
は、このセグメント化をもたらすための効率的な手段及
び方法を提供する。
プログラムを表す圧縮ビデオ信号の伝送を容易にするた
めに、ＲＶＢＲ網２０２の中で伝送速度を数秒ごとに変
化させる必要が通常はある（シーンからシーンへの動き
や光のレベルの変化による）。ビデオ源２０７の中の圧
縮ビデオデータは、ｎセグメント（Ｓ0〜Ｓn）で記憶さ
れるように示した。ここで、これらのそれぞれは、ＲＶ
ＢＲ網２０２経由で特定の速度で伝送されるはずである
全体的なビデオプログラムの一部分に対応する。本発明
は、このセグメント化をもたらすための効率的な手段及
び方法を提供する。
【００２０】図２に示すように、ビデオプリプロセッサ
２１８は、線路２１９及び２２０経由で、それぞれビデ
オ源２０７及びビデオデータ伝送速度メモリ２０８に結
合する。セグメント化されていない圧縮ビデオデータ
が、線路２２１経由でビデオプリプロセッサ２１８によ
り受けられる。この到来するセグメント化されていない
ビデオ信号は、ビデオプリプロセッサにより分析され、
セグメント化される。標準的な圧縮ビデオに対しては、
全てのセグメント化が、プリプロセッサ２１８によって
フレーム境界においてもたらされると想定される（これ
らの境界は、既に到来ビデオデータ書式の一部であるの
で、好都合な連結を提供する）。ビデオ分析及びセグメ
ント化の実行には、全体の網の再折衝／伝送のコスト
は、φ、γ、ｒi及びｓiの関数として計算される。ここ
で、φは、ＲＶＢＲ網２０２の中で網帯域幅再折衝を行
うコストであり、γは、ＲＶＢＲ網２０２で帯域幅の与
えられた量を単位時間で利用するコストであり、ｒ
iは、間隔ｉの間にビデオプリプロセッサ２１８に入る
ビデオデータの量であり、ｓiは、決意が実効的にｒiの
ビデオデータを伝送するためにＲＶＢＲ網２０２で必要
とされるサービス速度である。従って、それぞれ定数で
ある任意の持続時間ｉを有する（Ｎ−１）時限を表すビ
デオ信号に対する総網再折衝／伝送コストは、
２１８は、線路２１９及び２２０経由で、それぞれビデ
オ源２０７及びビデオデータ伝送速度メモリ２０８に結
合する。セグメント化されていない圧縮ビデオデータ
が、線路２２１経由でビデオプリプロセッサ２１８によ
り受けられる。この到来するセグメント化されていない
ビデオ信号は、ビデオプリプロセッサにより分析され、
セグメント化される。標準的な圧縮ビデオに対しては、
全てのセグメント化が、プリプロセッサ２１８によって
フレーム境界においてもたらされると想定される（これ
らの境界は、既に到来ビデオデータ書式の一部であるの
で、好都合な連結を提供する）。ビデオ分析及びセグメ
ント化の実行には、全体の網の再折衝／伝送のコスト
は、φ、γ、ｒi及びｓiの関数として計算される。ここ
で、φは、ＲＶＢＲ網２０２の中で網帯域幅再折衝を行
うコストであり、γは、ＲＶＢＲ網２０２で帯域幅の与
えられた量を単位時間で利用するコストであり、ｒ
iは、間隔ｉの間にビデオプリプロセッサ２１８に入る
ビデオデータの量であり、ｓiは、決意が実効的にｒiの
ビデオデータを伝送するためにＲＶＢＲ網２０２で必要
とされるサービス速度である。従って、それぞれ定数で
ある任意の持続時間ｉを有する（Ｎ−１）時限を表すビ
デオ信号に対する総網再折衝／伝送コストは、
【数４】 で与えられる。δ（ｓx，ｓy）変数は、ある周期から次
の周期までサービス速度の変更がなければ、コストのφ
成分をゼロに落とす（再折衝は必要とされず、従って再
折衝コストφはゼロである）。周期ｉの継続時間は通
常、たいていのビデオ信号に対しては、１ミリ秒のオー
ダーである。しかしながら、間隔ｉの最適な継続時間
は、プリプロセスされているビデオ信号の具体的な内容
の関数である。もし図２のシステムに典型的に導入され
たビデオ信号が、動作又は光のレベルの非常に高い程度
の変動をするなら、間隔ｉの持続時間は、ユーザ位置２
０１に送られたビデオの品位を改善するために短くされ
る。
の周期までサービス速度の変更がなければ、コストのφ
成分をゼロに落とす（再折衝は必要とされず、従って再
折衝コストφはゼロである）。周期ｉの継続時間は通
常、たいていのビデオ信号に対しては、１ミリ秒のオー
ダーである。しかしながら、間隔ｉの最適な継続時間
は、プリプロセスされているビデオ信号の具体的な内容
の関数である。もし図２のシステムに典型的に導入され
たビデオ信号が、動作又は光のレベルの非常に高い程度
の変動をするなら、間隔ｉの持続時間は、ユーザ位置２
０１に送られたビデオの品位を改善するために短くされ
る。
【００２１】与えられたサービス速度ｒiに対して、ビ
デオプリプロセッサ２１８は、大きさＢを有する源バッ
ファ２０６の制約の支配を受けたビテルビ（Viterbi）
型のプロセスを採用してコストを最小限に抑えるように
プログラムされる。ｂiは、間隔ｉのビデオの伝送の間
に源バッファ２０６に実際に存在する圧縮ビデオデータ
の量である。ビテルビデータの最適化／操作は、周知で
ある（エー・ジェー・ビテルビ(A.J.Viterbi)及びジェ
ー・ケー・オオムラ(J.K.Omura)共著の本、「デジタル
通信及び符号化の基本（Principles of Digital Commun
ication and Coding）」（１９７９年著作、McGraw-Hil
l出版）を参照するとよい）。コスト最小化は、ノード
の構成体を利用しているプリプロセッサで行われる。こ
の最適化のために、ノードは、値ｉ、ｋ、ｂ及びｗから
なる４組のデータとして定められる。ここで、ｉは任意
の間隔の継続時間であり、ｋは、ＲＶＢＲ網２０２の中
の帯域幅割付けであり、ｂは、源バッファ２０６の占有
度であり、ｗは、問題のノードへの最良（即ち、最もコ
スト的に効果がある）な経路を得る部分的なコストを示
す重量である。各ノードは、ＲＶＢＲ網２０２に対する
特定の状態を表し、重量（コスト）を有する分岐によっ
て接続されるものとしてモデル化されている。時間上に
もたらされる一連の分岐は、経路からなり、全経路は、
ｉ＝０を含むノードをｉ＝（Ｎ−１）を含むノードに接
続する（Ｎ−１）の分岐のシーケンスである。図３に
は、このノード的なモデル化のグラフ図がある。
デオプリプロセッサ２１８は、大きさＢを有する源バッ
ファ２０６の制約の支配を受けたビテルビ（Viterbi）
型のプロセスを採用してコストを最小限に抑えるように
プログラムされる。ｂiは、間隔ｉのビデオの伝送の間
に源バッファ２０６に実際に存在する圧縮ビデオデータ
の量である。ビテルビデータの最適化／操作は、周知で
ある（エー・ジェー・ビテルビ(A.J.Viterbi)及びジェ
ー・ケー・オオムラ(J.K.Omura)共著の本、「デジタル
通信及び符号化の基本（Principles of Digital Commun
ication and Coding）」（１９７９年著作、McGraw-Hil
l出版）を参照するとよい）。コスト最小化は、ノード
の構成体を利用しているプリプロセッサで行われる。こ
の最適化のために、ノードは、値ｉ、ｋ、ｂ及びｗから
なる４組のデータとして定められる。ここで、ｉは任意
の間隔の継続時間であり、ｋは、ＲＶＢＲ網２０２の中
の帯域幅割付けであり、ｂは、源バッファ２０６の占有
度であり、ｗは、問題のノードへの最良（即ち、最もコ
スト的に効果がある）な経路を得る部分的なコストを示
す重量である。各ノードは、ＲＶＢＲ網２０２に対する
特定の状態を表し、重量（コスト）を有する分岐によっ
て接続されるものとしてモデル化されている。時間上に
もたらされる一連の分岐は、経路からなり、全経路は、
ｉ＝０を含むノードをｉ＝（Ｎ−１）を含むノードに接
続する（Ｎ−１）の分岐のシーケンスである。図３に
は、このノード的なモデル化のグラフ図がある。
【００２２】最適化／コスト最小化は、次のようにビデ
オプリプロセッサで行われる。 １）ｉ＝０のノードの開始のセットが作られる。これら
のノードは形式（０，ｋ，０，０）を有するセットから
なる。ここで、ｋは、ＲＶＢＲ網２０２の中で得られる
０から最大帯域幅までの値を想定する。 ２）現在のｉノード及びｉ＋１ノードの間の全ての分岐
を生成する。前述の網再折衝／伝送コストの数式に従っ
て各分岐のコストを計算する。 ３）全ての最適でない経路を除く。この除去は、特定の
ノードｘ（４組のｘは（ｉ，ｋx，ｂx，ｗx））を通り
抜ける経路が、ノードｙ（４組のｙは（ｉ，ｋy，ｂy，
ｗy））を通る経路Ｙが存在すると最適ではあり得ない
ものとして次のようになるように行う。 ４）ｉをインクリメントし、ｉ≦Ｎである限りステップ
２）及び３）を繰り返し、
オプリプロセッサで行われる。 １）ｉ＝０のノードの開始のセットが作られる。これら
のノードは形式（０，ｋ，０，０）を有するセットから
なる。ここで、ｋは、ＲＶＢＲ網２０２の中で得られる
０から最大帯域幅までの値を想定する。 ２）現在のｉノード及びｉ＋１ノードの間の全ての分岐
を生成する。前述の網再折衝／伝送コストの数式に従っ
て各分岐のコストを計算する。 ３）全ての最適でない経路を除く。この除去は、特定の
ノードｘ（４組のｘは（ｉ，ｋx，ｂx，ｗx））を通り
抜ける経路が、ノードｙ（４組のｙは（ｉ，ｋy，ｂy，
ｗy））を通る経路Ｙが存在すると最適ではあり得ない
ものとして次のようになるように行う。 ４）ｉをインクリメントし、ｉ≦Ｎである限りステップ
２）及び３）を繰り返し、
【数５】 ５）最小の重量の経路を使う経路として１つ選択する。
間隔ｉに対するビデオのセグメント化は、選択された最
適な経路によって定められる。ビデオプリプロセッサ
は、ビデオ源２０７の中のメモリ位置に定めたビデオセ
グメントを記憶し、ビデオデータ伝送速度メモリ２０８
に関連する伝送速度の記録を記憶する。
間隔ｉに対するビデオのセグメント化は、選択された最
適な経路によって定められる。ビデオプリプロセッサ
は、ビデオ源２０７の中のメモリ位置に定めたビデオセ
グメントを記憶し、ビデオデータ伝送速度メモリ２０８
に関連する伝送速度の記録を記憶する。
【００２３】ビデオデータが入力されるビデオプリプロ
セッサ２１８にて行われる上述の動作及びプロセスは、
標準的なマイクロプロセッサの能力で十分である。この
プリプロセスのいずれも、セグメント化されたビデオが
ただビデオ源２０７にのみ記憶されるので、実時間で行
う必要はない。記憶されたセグメント化ビデオの検索及
び検討は、全てのプリプロセスがビデオプリプロセッサ
２０８に完全に依存しない網システムによって完了され
た後の時間に行われる。本発明は、例えば、ＲＣＢＲ網
又は個人網にて実施でき、圧縮ビデオの他のディジタル
データを伝送するシステムにおいても適合できる。
セッサ２１８にて行われる上述の動作及びプロセスは、
標準的なマイクロプロセッサの能力で十分である。この
プリプロセスのいずれも、セグメント化されたビデオが
ただビデオ源２０７にのみ記憶されるので、実時間で行
う必要はない。記憶されたセグメント化ビデオの検索及
び検討は、全てのプリプロセスがビデオプリプロセッサ
２０８に完全に依存しない網システムによって完了され
た後の時間に行われる。本発明は、例えば、ＲＣＢＲ網
又は個人網にて実施でき、圧縮ビデオの他のディジタル
データを伝送するシステムにおいても適合できる。
【００２４】
【発明の効果】以上のように、本発明のデータ伝送シス
テム及びその方法は、ピーク速度データバーストの周期
により区切られる固有な長時間平均データ層度を示すデ
ータのセグメント化に関する。このセグメント化は、再
折衝可変ビットレート（ＲＶＢＲ）網、又は再折衝定ビ
ットレート（ＲＣＢＲ）網のいずれか経由で効率的な伝
送のためにデータを整える。これらの網内では、送り側
及び受け側の間のデータ伝送速度は、以前に記憶したデ
ータ伝送要求情報及びシステムバッファレベルの関数と
して急速に再折衝する。このようなシステムは、接続に
対する新しい呼出し又は要求が網に入り、及び去る速
度、拡張されたピーク速度データバーストの周波数及び
持続時間、並びに短い持続時間のデータ伝送ピークの頻
度に応答するインテリジェントデータトラヒック管理シ
ステムを実用化する。これにより、再折衝ビット速度サ
ービス伝送システムにおけるデータセグメント化が改善
される。
テム及びその方法は、ピーク速度データバーストの周期
により区切られる固有な長時間平均データ層度を示すデ
ータのセグメント化に関する。このセグメント化は、再
折衝可変ビットレート（ＲＶＢＲ）網、又は再折衝定ビ
ットレート（ＲＣＢＲ）網のいずれか経由で効率的な伝
送のためにデータを整える。これらの網内では、送り側
及び受け側の間のデータ伝送速度は、以前に記憶したデ
ータ伝送要求情報及びシステムバッファレベルの関数と
して急速に再折衝する。このようなシステムは、接続に
対する新しい呼出し又は要求が網に入り、及び去る速
度、拡張されたピーク速度データバーストの周波数及び
持続時間、並びに短い持続時間のデータ伝送ピークの頻
度に応答するインテリジェントデータトラヒック管理シ
ステムを実用化する。これにより、再折衝ビット速度サ
ービス伝送システムにおけるデータセグメント化が改善
される。
【図１】従来のＶＢＲ網データ伝送システムのアーキテ
クチャの簡略ブロック図を示す。
クチャの簡略ブロック図を示す。
【図２】本発明の実施例の再折衝ＶＢＲ網のアーキテク
チャの簡略ブロック図を示す。
チャの簡略ブロック図を示す。
【図３】本発明のデータセグメント化のノード的なモデ
ル化のグラフ図を示す。
ル化のグラフ図を示す。
１００ 網加入者サイト １０１ 遠隔ユーザ位置 １０２ ＶＢＲ網 １０３ プロセッサ １０４ 圧縮ビデオ源 １０５ 源バッファ １０６ レギュレータ １０７ データトークン １０８ トークンバケットレジスタ １０９ 網バッファ １１０ 遠隔ユーザ位置バッファ １１１ 受信者／視聴者 ２００ 網加入者サイト ２０１ 遠隔ユーザ位置 ２０２ ＲＶＢＲ網 ２０３ レギュレータ ２０４ トークンバケットレジスタ ２０５ データトークン ２０６ 源バッファ ２０７ ビデオ源 ２０８ ビデオデータ伝送速度メモリ ２０９ プロセッサ ２１０ バッファ ２１１ 受信者／視聴者 ２１２ ＶＢＲ網 ２１３ 網再折衝制御装置 ２１４ 網バッファ ２１５、２１７ 線路
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成８年５月８日
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】図面の簡単な説明
【補正方法】変更
【補正内容】
【図面の簡単な説明】
【図１】従来のＶＢＲ網データ伝送システムのアーキテ
クチャの簡略ブロック図を示す。
クチャの簡略ブロック図を示す。
【図２】本発明の実施例の再折衝ＶＢＲ網のアーキテク
チャの簡略ブロック図を示す。
チャの簡略ブロック図を示す。
【図３】本発明のデータセグメント化のノード的なモデ
ル化のグラフ図を示す。
ル化のグラフ図を示す。
【符号の説明】 １００ 網加入者サイト １０１ 遠隔ユーザ位置 １０２ ＶＢＲ網 １０３ プロセッサ １０４ 圧縮ビデオ源 １０５ 源バッファ １０６ レギュレータ １０７ データトークン １０８ トークンバケットレジスタ １０９ 網バッファ １１０ 遠隔ユーザ位置バッファ １１１ 受信者／視聴者 ２００ 網加入者サイト ２０１ 遠隔ユーザ位置 ２０２ ＲＶＢＲ網 ２０３ レギュレータ ２０４ トークンバケットレジスタ ２０５ データトークン ２０６ 源バッファ ２０７ ビデオ源 ２０８ ビデオデータ伝送速度メモリ ２０９ プロセッサ ２１０ バッファ ２１１ 受信者／視聴者 ２１２ ＶＢＲ網 ２１３ 網再折衝制御装置 ２１４ 網バッファ ２１５、２１７ 線路 ２１８ ビデオプリプロセッサ ２１９、２２０、２２１ 線路
【手続補正２】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図２
【補正方法】変更
【補正内容】
【図２】
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 マッシャス グロスグロウサー フランス，セデックス，ソフィア−アンテ ィポリス，ルート デ ルシオル 2004 (72)発明者 スリニヴァサン ケシャフ アメリカ合衆国，07922 ニュージャージ ー，バークレイ ハイツ，マクメイン ア ヴェニュー 283 (72)発明者 デヴィッド トゥセ アメリカ合衆国，07974 ニュージャージ ー，ニュープロヴィデンス，サウスゲイト ロード 12，アパートメント ２エイ
Claims (12)
- 【請求項１】ａ）一連のデータセグメントを記憶する第
１メモリと、及び以前に集めた瞬間伝送速度の記録を記
憶する第２メモリを含む第１サイトと、前記記憶された
速度のそれぞれが前記記憶されたデータセグメントに関
連づけられ、 ｂ）第２サイトと、 ｃ）前記第１及び前記第２サイトの間の接続を提供する
可変ビット速度網と、 ｄ）前記第２メモリの内容に応答して、特定の帯域幅を
有する前記第１サイト及び前記第２サイトの間の接続と
折衝するようにされた網制御装置と、 ｅ）前記第１サイト及び前記可変ビット速度網の間に挿
入され、データセグメントの有限の量を記憶するように
適合されたデータバッファと、 ｆ）前記第１サイトから前記第２サイトへの前記データ
バッファ及び前記可変ビット速度網経由の前記セグメン
ト化データの伝送の折衝及び実行のコストを最小限に抑
えるように、到来するデータを最適にセグメント化する
ようにされ、前記第１メモリに前記最適にセグメント化
されたデータを記憶するようにされ、前記第２メモリの
前記記憶されたセグメントのそれぞれに関連づけられた
瞬間伝送速度を示す記録を記憶するようにされたデータ
プリプロセッサとからなるデータ伝送システム。 - 【請求項２】前記データセグメントがビデオ信号を表す
ことを特徴とする請求項１記載のデータ伝送システム。 - 【請求項３】前記第１サイトから前記第２サイトへの前
記データバッファ及び前記可変ビット速度網経由の前記
セグメント化データの伝送の折衝及び実行のコストが、
前記可変ビット速度網の状態を修正するコストに基づい
て前記データプリプロセッサの中で決定され、ここで与
えられた状態は、 任意の間隔ｉの間の前記可変ビット速度網の中の帯域幅
割付け（ｋ）と、 任意の間隔ｉの間のデータバッファ占有率（ｂ）と、 可変ビット速度網状態に経路を得る部分的なコスト
（ｗ）とによって定められることを特徴とする請求項１
記載のデータ伝送システム。 - 【請求項４】前記データセグメントがビデオ信号を表す
ことを特徴とする請求項３記載のデータ伝送システム。 - 【請求項５】前記第１サイトから前記第２サイトへの前
記データバッファ及び前記可変ビット速度網経由の前記
セグメント化データの伝送の折衝及び実行のコストが、
前記可変ビット速度網の状態を修正するコストに基づい
て前記データプリプロセッサの中で決定され、ここで与
えられた状態は、 任意の間隔ｉの間の前記可変ビット速度網の中の帯域幅
割付け（ｋ）と、 任意の間隔ｉの間のデータバッファ占有率（ｂ）と、 最も費用効果が高い経路の一部を最終的な所望の可変ビ
ット速度網状態に得る間隔ｉの間のコスト（ｗ）とによ
って定められることを特徴とする請求項１記載のデータ
伝送システム。 - 【請求項６】前記データセグメントがビデオ信号を表す
ことを特徴とする請求項５記載のデータ伝送システム。 - 【請求項７】第１サイトから第２サイトへのデータバッ
ファ及び可変ビット速度網経由のセグメント化された伝
送のためにデータを処理する方法において、 ａ）前記第１サイトから前記第２サイトへの前記データ
バッファ及び前記可変ビット速度網経由のデータセグメ
ントの折衝及び伝送のコストの関数としてデータをセグ
メント化するステップであって、ここで、 （Ｎ−１）間隔に対する前記コストが、 【数１】 で計算されて、ここで、 φは、前記可変ビット速度網の中で網帯域幅再折衝を行
うコストであり、 γは、前記可変ビット速度網の中で与えられた量の帯域
幅を単位時間で利用するコストであり、 ｒiは、任意の間隔ｉの間に処理されたデータの量であ
り、 ｓiは、実効的にデータｒiを伝送するために前記可変ビ
ット速度網の中で必要とされるサービス速度であり、 【数２】 であることと、 ｂ）前記セグメント化されたデータを第１メモリに記憶
するステップと、 ｃ）記憶する瞬間伝送速度の記録を集めるステップと、
前記記憶された速度のそれぞれが１以上の前記記憶され
たデータセグメントと関連づけられからなるセグメント
化された伝送のデータ処理方法。 - 【請求項８】前記データセグメントがビデオ信号を表す
ことを特徴とする請求項７記載の方法。 - 【請求項９】前記第１サイトから前記第２サイトへの前
記データバッファ及び前記可変ビット速度網経由のデー
タセグメントの折衝及び伝送の前記コストが、前記可変
ビット速度網の状態の関数として評価され、ここで、前
記状態は、 任意の間隔継続時間（ｉ）と、 前記可変ビット速度網の中の帯域幅割付け（ｋ）と、 データバッファ占有率（ｂ）と、 次の所望の可変ビット速度網状態への最も費用効果が高
い経路を得る部分的なコスト（ｗ）とを表す情報からな
るデータにより定められることを特徴とする請求項７記
載の方法。 - 【請求項１０】前記データセグメントがビデオ信号を表
すことを特徴とする請求項９記載の方法。 - 【請求項１１】前記第１サイトから前記第２サイトへの
前記データバッファ及び前記可変ビット速度網経由のデ
ータセグメントの折衝及び伝送の前記コストの前記評価
が、 （Ａ）ノードの開始セットを作るステップと、 それぞれが開始間隔ｉ＝０のときに前記可変ビット速度
網の特定の状態を表し、（ｋ0，ｂ0＝０，ｗ0＝０）の
形式を有するデータセットからなり、ここで、ｋは、０
から前記可変ビット速度網の中で使用可能な最大の帯域
幅までの値を想定することと、 （Ｂ）開始ノードｉ及びｉ＋１ノードの間の全ての可能
な経路の部分の記録を計算及び作るステップと、 （Ｃ）前述の網再折衝／伝送コストの数式に従って、各
経路部分のコストを計算するステップと、 （Ｄ）最適でない全ての経路部分を除くステップと、 前記最適でない経路部分は、特定の間隔の間に特定のノ
ードｘを通り抜けるいかなる経路部分Ｘとして定めら
れ、ここで、 【数３】 のように、前記特定の間隔の間にノードｙを通って経路
部分Ｙが存在することと、 （Ｅ）次の所望の可変ビット速度網状態への経路が完成
されるまでに、Ｃステップ及びＤステップを繰り返すス
テップとからさらになることを特徴とする請求項９記載
の方法。 - 【請求項１２】前記データセグメントがビデオ信号を表
すことを特徴とする請求項１１記載の方法。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US424838 | 1982-09-27 | ||
| US08/424,838 US5559798A (en) | 1995-04-19 | 1995-04-19 | Data segmentation within a renegotiated bit-rate service transmission system |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08298511A true JPH08298511A (ja) | 1996-11-12 |
Family
ID=23684074
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9782196A Pending JPH08298511A (ja) | 1995-04-19 | 1996-04-19 | データ伝送システム及びその方法 |
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| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5559798A (ja) |
| EP (1) | EP0741474A2 (ja) |
| JP (1) | JPH08298511A (ja) |
| CA (1) | CA2172319A1 (ja) |
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- 1996-03-21 CA CA002172319A patent/CA2172319A1/en not_active Abandoned
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- 1996-04-19 JP JP9782196A patent/JPH08298511A/ja active Pending
Also Published As
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