JPH11313110A - ビデオ・フレーム・トランスミッタ、パケット伝送方法及びデータ処理システム - Google Patents

ビデオ・フレーム・トランスミッタ、パケット伝送方法及びデータ処理システム

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JPH11313110A JP36446498A JP36446498A JPH11313110A JP H11313110 A JPH11313110 A JP H11313110A JP 36446498 A JP36446498 A JP 36446498A JP 36446498 A JP36446498 A JP 36446498A JP H11313110 A JPH11313110 A JP H11313110A
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Abstract

(57)【要約】 【課題】トラフィック・スムーザ及びトークン・バケッ
トが、ネットワークに入る低優先順位パケットの数を少
なくするように協働することを可能にする。 【解決手段】ビデオ・フレーム・トランスミッタは、ビ
デオ・フレーム・パケットの伝送速度を調節するための
トラフィック・スムーザ、ネットワークへの前記パケッ
トのエントリを制御するためのトークン・バケット、及
び前記パケットの伝送速度を調節するための伝送速度減
衰器を含む。トラフィック・スムーザはビデオ・フレー
ム・ソースからの伝送速度をその伝送遅延限度に適合さ
せる。ネットワークに入る高優先順位のビデオ・フレー
ム・パケットの割合を高く維持するために、その伝送速
度はトークン・バケットの状態に適合される。速度減衰
器は、ネットワークに入る低優先順位のパケットの数を
減らすために、トラフィック・スムーザ及びトークン・
バケットが協働することを可能にする。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、一般的に云えば、
ビデオ・イメージ処理に関するものであり、更に詳しく
云えば、ネットワークを介したビデオ・イメージの伝送
に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】非圧縮のディジタル・ビデオ・ストリー
ムに関する帯域幅要件は、ローカル・エリア・ネットワ
ーク（ＬＡＮ）のような通信ネットワークの使用可能な
帯域幅を越えることがある。例えば、非圧縮のビデオ・
ストリームは、受信端における歪み又は遅延なしに配送
するためには、１００Ｍビット／秒（ＭＢＳ）及び２４
０Ｍビット／秒の間の速度を必要とすることがある。そ
の結果、帯域幅要件をほとんどのネットワークにとって
受容し得るレベルにまで下げるために、ディジタル・ビ
デオ・ストリームを圧縮する種々の方法が開発されてき
た。
【０００３】ディジタル・ビデオ圧縮方法は、一般に、
オリジナルのピクセル関連情報を更にコンパクトな数学
的記述でもって置換するためのアルゴリズム及びテクニ
ックの集合体を利用する。圧縮解除は、表示のために数
学的記述をデコードしてピクセルに戻すという逆のプロ
セスである。ビデオ圧縮及び圧縮解除は、ＣＯＤＥＣ
（コーダ／デコーダ又はコンプレッサ／デコンプレッ
サ）を使用して遂行可能である。
【０００４】ディジタル・ビデオ・ストリームは、可変
ビット速度（ＶＢＲトラフィック）又は固定ビット速度
（ＣＢＲトラフィック）でネットワークを介して伝送可
能である。ディジタル・ビデオ・システムは、圧縮され
たデータ・ストリームにおける速度変動を滑らかにする
ためにバッファを使用することがある。例えば、Kuzma
氏に付与された米国特許第５,４８５,２１１号は、複数
の出力バッファを駆動するために通信チャネルの特性が
使用されるように、ビデオＣＯＤＥＣ及びその通信チャ
ネルの間にフィードバックを導入することに関するもの
である。通信チャネルは、その通信チャネルの現在の状
態に最もよく適合したバッファを選択することができ
る。
【０００５】ＣＢＲトラフィックのためのバッファ制御
はそれなりに良く理解されている。しかし、ＶＢＲは最
近になって広範に利用可能になったものであり、ＶＢＲ
トラフィックのためのバッファ制御方法は今もなお開発
中である。Haskell 氏他に付与された米国特許第５,１
５９,４４７号は、各ビデオ・フレームを符号化するた
めに使用されるビットの数、及びエンコーダが受けるＶ
ＢＲチャネルの伝送ビット速度を制御することに関する
ものである。
【０００６】通信ネットワークを介してＶＢＲトラフィ
ックを搬送する難しさは、ＶＢＲトラフィックがバース
ト性（高い最高／中間比）であり、高度に相関し、厳し
い遅延限度を持つということである。ＶＢＲトラフィッ
ク・ソースはネットワークの資源を酷使し、潜在的に性
能を低下させて過度なパケット遅延及び損失を生じさせ
ることがある。この問題を解決するために、トラフィッ
クがネットワークに入る前にそのトラフィックを整形す
るためのトラフィック整形機構が提案された。そのよう
な機構の例は、「トラフィック・スムーザ（Ｔｒａｆｆ
ｉｃ Ｓｍｏｏｔｈｅｒｓ）」及び「トークン・バケッ
ト（Ｔｏｋｅｎ Ｂｕｃｋｅｔｓ）」を含む。
【０００７】トークン・バケットは、ネットワークのエ
ントリ・ポイントに設けられるデバイスである。トーク
ンは一定速度σで発生され、一定サイズβのバケットに
流れ込む。バケットが満杯である時に到着したトークン
は廃棄される。各トークンは１単位のデータを表す。ネ
ットワークに入るパケットは、それのデータ単位サイズ
に等しいトークン（例えば、パケットにおける各データ
・バイトに対して１つのトークン）を獲得しなければな
らない。不十分なトークンが存在する場合、そのパケッ
トは優先順位を下げられてネットワークに送り込まれ
る。バケットにおけるトークンの数はゼロよりの小さく
はなり得ず、ソースにおいてパケットが除去されること
はない。
【０００８】着信トラフィックを監視制御するトラフィ
ック・プロトコルは最善を尽くして低優先順位のパケッ
トを配送する。高優先順位のパケットは、配送及び遅延
の両方を保証されて送られる。しかし、低優先順位のパ
ケットは、ネットワークが渋滞状態になる場合、そのネ
ットワークによって除去されることがある。ビデオ・ト
ラフィックに対して、これは、レシーバにおける遅れパ
ケット又は脱落パケットによる厳しい質の低下を生じさ
せることがある。
【０００９】トラフィック・スムーザは、ＶＢＲビデオ
のバースト性を少なくするために提案された。スムーザ
は、所定の遅延界に適合しながらビット速度の変動を最
小にするように伝送速度を選定する。スムーザは、ビデ
オ・ソースからのすべてのフレームがそれの伝送遅延の
限度に適合することを保証する。スムーザは、パケット
に優先順位を低下させる可能性のある速度を選択しても
よい。その結果、低優先順位のパケットが高いパーセン
テージでネットワークに入ることがある。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】上記の検討事項から見
て、本発明の目的は、トラフィック・スムーザ及びトー
クン・バケットが、ネットワークに入る低優先順位パケ
ットの数を少なくするように協働することを可能にする
ことにある。
【００１１】本発明のもう１つの目的は、性能の低下が
なく、しかも過度のフレーム・パケット遅延及び損失も
なく、渋滞したコンピュータ・ネットワークを介してＶ
ＢＲビデオ・データを伝送することにある。
【００１２】
【課題を解決するための手段】本発明のこれらの及びそ
の他の目的は、コンピュータ・ネットワークを介したビ
デオ・データの伝送を容易にするための方法、システ
ム、及びコンピュータ・プログラム製品によって達成さ
れる。各ビデオ・フレームのパケットをネットワークに
伝送するためのビデオ・フレーム・トランスミッタは、
ビデオ・フレーム・パケット伝送速度を調節するための
トラフィック・スムーザ、ネットワークにビデオ・フレ
ーム・パケットが入るのを制御するためのトラフィック
・ポリーシング・デバイス（例えば、トークン・バケッ
ト）、及びビデオ・フレーム・パケット伝送速度を調節
するための伝送速度減衰器を含む。トラフィック・スム
ーザは、ビデオ・フレーム・ソースの伝送遅延の限度に
適合するようにそのビデオ・フレーム・ソースからの伝
送速度を調節する。ネットワークに入る高優先順位のビ
デオ・フレーム・パケットのパーセンテージを高く維持
するために、ビデオ・フレーム・パケット伝送速度は、
トークン・バケットの状態に適合するように減衰させら
れる。速度減衰器は、トラフィック・スムーザ及びトー
クン・バケットが協働することにより、ネットワークに
入る低優先順位のパケットの数を減少させることを可能
にする。
【００１３】本発明の一局面によれば、トークンを含む
ビデオ・フレーム・パケットがビデオ・フレーム・トラ
ンスミッタを介してネットワークに入り、速度減衰器が
トークン・バケットの将来の状態を予測する。速度減衰
器は、トークン・バケットのその予測された状態を利用
して、トークン・バケットがビデオ・フレーム内の各ビ
デオ・パケットに対して十分な数のトークンを有するか
どうかを決定する。ビデオ・フレーム・パケットが十分
な数のトークンを持たないと云う決定に応答して、その
ビデオ・フレーム・パケットの伝送速度は減じられる。
トークン・バケットの将来の状態の予測は、そのトーク
ン・バケットにおける現在のトークンの数、トラフィッ
ク・スムーザにおける現時点でのビデオ・フレーム・パ
ケットのサイズ、現在のビデオ・フレームのサイズ、及
び各フレームの伝送速度に基づくものでよい。
【００１４】到着したばかりのビデオ・フレームは「現
フレーム」と呼ばれ、伝送速度が計算されるフレームで
ある。トークン・バケットの状態は、現フレームが伝送
を開始する時にトークン・バケット内にあるトークンの
数を発生するものと予測される。このトークンの数と同
じ反復プロセスが開始し、しかる後、現フレーム及び伝
送速度を使用してトークン・バケット状態を計算し、こ
れらのパケットのうちの品質低下するものがあるかどう
かを知る。
【００１５】ビデオ・フレーム・パケットの伝送速度が
減じられる時、その減少した速度は下限と比較され、そ
の減少したビデオ・フレーム・パケットの伝送速度がこ
の下限よりも低いかどうかを決定する。スムーザは、現
フレームを伝送するための、遅延限度（Ｄ）を満足する
最も低い伝送速度を決定する。これは、伝送速度に関す
る下限である。減少したビデオ・フレーム・パケットの
伝送速度が下限以下であるという決定に応答して、その
ビデオ・フレーム・パケットの伝送速度が下限に設定さ
れる。ビデオ・フレーム・パケットの伝送速度はスケジ
ューラによってアクセス可能な速度待ち行列に記憶され
る。
【００１６】本発明のもう１つの局面によれば、識別さ
れた「ピボット・ポイント」を使用して、将来のトーク
ン・バケット状態の更なる予測の必要性を減らすことも
可能である。「ピボット・ポイント」は、トークン・バ
ケットにおけるトークン・オーバフローが生じる場合の
時間的なポイントである。伝送速度の減少は、ピボット
・ポイントにおいてトークン・バケット内のトークンの
数を変化させないであろう。ピボット・ポイントにおい
て始まる必要なトークンの数を再計算することによっ
て、そのフレームにおける第１パケットから始まるトー
クン・バケットの状態を再計算する必要がない。現フレ
ームの伝送速度が減じられる時、更なるトークンが発生
されるであろう。その結果、トークン・バケットがこの
速度でオーバフローすることがあり得る。これが生じる
場合、十分なトークンは存在しないであろうし（即ち、
プロセスはトークン「不足」であり）、パケットは品質
低下するであろう。その結果、依然としてトークン不足
があるかどうかを決定するために、低い伝送速度を使用
してそのフレームにおける第１パケットで始まるトーク
ン・バケットの状態が再計算される。トークン不足が全
く存在しない場合、オーバフローは生じなかったことに
なり、低い伝送速度が速度待ち行列に記憶される。トー
クン不足が存在する場合、速度減衰が行われ、プロセス
は繰り返される。この繰り返しは、下限に達するまで、
又はトークン不足が全く存在しなくなるまで継続する。
【００１７】本発明のもう１つの局面によれば、将来の
トークン・バケットの状態の更なる予測は、「最小隔た
り」を使用すれば回避可能である。最小隔たりは、トー
クン・バケット・サイズとパケット発信前にそのバケッ
トにおける複数のトークンとの間の最も小さい隔たりで
ある。トークン・バケットにおけるトークンの不足がそ
の最小隔たりよりも小さい数である場合、伝送速度の減
少が生じる時にオーバフローは生じないであろう。従っ
て、トークン・バケットの状態が再計算される必要はな
い。
【００１８】発生される低優先順位のビデオ・フレーム
・パケットの数を少なくするためにトラフィック・スム
ーザ及びトークン・バケットが協働することを速度減衰
器が可能にするので、本発明は有利である。この結果、
高優先順位パケットのスループットが増加し、従って、
ビデオの質も更によくなる。本発明は、同じトークン・
バケット・パラメータを与えられた低優先順位パケット
の発生の速度を減少させる。又、本発明は、トークン・
バケット・サイズの大きさの減少も容易にする。小さい
バケット・サイズは、接続を得る機会を増加させる。従
って、本発明による速度減衰器を使用すれば、接続の数
が増加し、それによって、統計的な多重化の利得も増加
するであろう。
【００１９】
【発明の実施の形態】以下では、本発明の好適な実施例
が示される添付図面を参照して、本発明を更に十分に説
明することにする。しかし、本発明は、多くの異なる形
態で実施可能であり、本願で示される実施例に限定され
るものと解釈されるべきではない。むしろ、これらの実
施例は、この開示が十分且つ完全なものになるように、
及び本発明の技術的範囲を当業者に十分に知らせるよう
に提供される。全体を通して、同じ参照番号は同じエレ
メントを指している。
【００２０】当業者には明らかなように、本発明は、方
法、データ処理システム、又はコンピュータ・プログラ
ム製品として具体化可能である。従って、本発明は、全
くのハードウエアの実施例、全くのソフトウエアの実施
例、或いはソフトウエア及びハードウエアを組み合わせ
た実施例という形態をとり得るものである。更に、本発
明は、コンピュータ読み取り可能プログラム・コード手
段をコンピュータ読み取り可能な記憶媒体において具体
化したコンピュータ・プログラム製品の形態を取ること
もできる。ハード・ディスク、ＣＤ−ＲＯＭ、光学的記
憶デバイス、又は磁気記憶デバイスを含む任意の適当な
コンピュータ読み取り可能媒体が利用可能である。
【００２１】図１を参照すると、本発明によるトラフィ
ック・スムーザ１４及びトークン・バケット１６と共に
速度減衰器１２を使用するＶＢＲビデオ・フレーム・ト
ランスミッタ１０が概略的に示される。速度減衰器１２
は、発生される低優先順位パケットの数を少なくするた
めに、トラフィック・スムーザ１４、トラフィック・ス
ムーザ・バッファ１５、及びトークン・バケット１６が
協働することを可能にする。この結果、高優先順位パケ
ットのスループットの増加が生じ、従って、より高いビ
デオ品質の増加が生じる。ビデオ・フレームの着信時
に、減衰器１２は、トークン・バケット１６における現
在のトークンの数、トラフィック・スムーザ・バッファ
１５における現時点のパケットのサイズ、及び現ビデオ
・フレームのサイズに基づいてトークン・バケット１６
の将来の状態を予測する。このことから、速度減衰器１
２は、現フレームからのパケットのどれかが不足トーク
ンであるかどうかを決定し、現フレームの送信速度を減
少させるために減衰係数αを計算する。
【００２２】ビデオ・システムは、フレームと呼ばれる
静止画像のシーケンスとして情報を表示する。各フレー
ムは、一連のパケットとしてネットワークを介して伝送
される。高速ネットワークでは、パケットの受信ノード
がそれの許容量を超えないことを保証するためには、
「トークン・バケット」制御システムと呼ばれる制御シ
ステムがネットワークへのフレーム・パケットのエント
リ速度を制御する必要があろう。トークン・バケット制
御システムでは、ネットワークに入るパケットはトーク
ン・バケットと呼ばれるゲートを通過する。トークン・
バケットは、ネットワークに直接に伝送可能なバイトの
数を表すカウンタとして作用する。パケットがトークン
・バケットを通過してネットワークに入るためには、ト
ークン・バケットは非ゼロ値を持たなければならない
（即ち、パケット・サイズはトークンの数よりも少ない
か又はそれに等しい）。トークン・バケットは、ネット
ワークに入ることができる定義された最大値のトークン
を有する。トークン・バケットは、常に平均的配送速度
を強制しながらネットワークへのパケットの短いバース
トを可能にする。カウンタは一定の速度でインクレメン
トされ、最大値を超えることはない。パケット・サイズ
がトークンの数よりも大きい如何なるパケットも不適合
である。
【００２３】トラフィック・スムーザは、最大フレーム
遅延（「遅延限度」と呼ばれる）のような制約に基づい
てビデオ・フレームの伝送速度を計算する。トラフィッ
ク・スムーザは、これらの制約を使用して伝送速度にお
ける上限及び下限を計算し、これらの限度内で伝送速度
を選定する。一般的には、平均的な運動速度が使用され
る。トラフィック・スムーザの目的は、伝送速度の変動
を最小にすることである。
【００２４】本発明は、速度減衰器及びそれの種々の実
施例を通して、トークン・バケットがトラフィック・ス
ムーザと関連して動作するための機構を提供する。一般
的には、トークン・バケット及びトラフィック・スムー
ザは独立して動作し、パケット優先順位の低下を生じさ
せる。本発明によれば、ビデオ・フレームの伝送速度を
下げることによって、ビデオ・フレーム内のすべてのパ
ケットが如何なる優先順位の低下もなく伝送されるよう
に、トークン・バケットはもっと多くのトークンを発生
することを可能にされる。
【００２５】次に、図１に示された本発明の諸局面のオ
ペレーションを、本発明の実施例のフローチャート表示
である図２に関して説明することにする。ビデオ・フレ
ームがトラフィック・スムーザに到着する（ブロック１
００）。そのスムーザは、ビデオ・フレームのパケット
に対する伝送速度を選択する（ブロック１１０）。そこ
で、速度減衰器が次のような４つのパラメータに基づい
てトークン・バケットの将来の状態を予測する（ブロッ
ク１２０）。即ち、 （ａ）トークン・バケットにおける現在のトークンの
数； （ｂ）トラフィック・スムーザにおけるパケットのサイ
ズ； （ｃ）現ビデオ・フレームのサイズ； （ｄ）現フレームの伝送速度。 次に、いずれのフレーム・パケットもトークン・バケッ
トにおいて不十分なトークンを有するかどうかの決定が
行われる（ブロック１３０）。その答えが肯定（イエ
ス）である場合、現ビデオ・フレーム・パケットの伝送
速度は減じられる（ブロック１４０）。その答えが否定
（ノー）である場合、現ビデオ・フレーム・パケットの
伝送速度が下限よりも低いかどうかの決定が行われる
（ブロック１５０）。伝送速度が下限よりも低い場合、
その伝送速度は下限にセットされ（ブロック１６０）、
速度待ち行列に記憶される（ブロック１７０）。伝送速
度が下限よりも低くない場合、その伝送速度が減じられ
たかどうかの決定が行われる（ブロック１６２）。伝送
速度が減じられた場合、低い伝送速度を使用して、現フ
レームの第１パケットで始まるトークン・バケットの状
態が再計算される（ブロック１６４）。伝送速度が減じ
られなかった場合、その伝送速度は速度待ち行列に記憶
される（ブロック１７０）。スケジューラが各ビデオ・
フレームのパケットを、速度待ち行列において指定され
た速度でネットワークに伝送する（ブロック１８０）。
【００２６】ブロック１３０乃至１７０は、ビデオ・フ
レームのすべてのパケットに対して遂行されるオペレー
ションの反復を表す。図示の反復オペレーションは、ト
ラフィック・スムーザに到着した各ビデオ・フレームに
対して遂行される。スケジューラ・オペレーションは、
ブロック１００乃至１７０によって表されたオペレーシ
ョンに関係なく遂行される。スケジューラは、速度待ち
行列に記憶された速度に基づいてフレーム・パケットを
伝送し、速度待ち行列に速度が記憶されてない時にはア
イドルである。当業者には明らかなように、スケジュー
ラは、パケットをネットワークに伝送すべき時を決定す
る。
【００２７】次に、図３を参照すると、パケット発信と
減衰の効果との間におけるトーク・バケットの状態が示
される。トークンの数が「Ｙ」軸に沿ってプロットさ
れ、３０として表される。時間は「Ｘ」軸に沿ってプロ
ットされ、３２として表される。図３は、パケットの発
信Ｐi,j（但し、ｉは対応するフレームであり、ｊはフ
レームｉのｊ番目のパケットである）をδ秒だけ遅らせ
ることによって、発信Ｐ i,j の後に残っているトークン
の数が増加させられることを示している。速度減衰器１
２は、伝送速度がトラフィック・スムーザによって計算
された下限よりも低くないことを保証する。各ビデオ・
フレームの伝送速度はトラフィック・スムーザにおける
到着時に決定される。従って、フレームがトラフィック
・スムーザ１４に到着する時とそれがトークン・バケッ
トに到着する時との間に遅れが存在する。これは、速度
減衰器１２がトークン・バケット１６の将来の状態を予
測することを必要とする。
【００２８】不十分なトークンのために違反が生じる
時、速度減衰器１２は新たな伝送速度Ｒi A ＝αＲi（但
し、Ｒi はトラフィック・スムーザによって決定された
速度であり、αは次式を満たす減衰係数である）を計算
する。
【数１】１／１＋（Ｒi／σ）≦α≦１
【００２９】減衰された速度を計算するためには、現フ
レームの伝送を如何に長く延ばすべきかの決定が行われ
る。フレームの伝送時間はＤtxであり、それは、フレー
ムｉにおける第１パケットの第１ビットが伝送される時
と最後のパケットの最後のビットが伝送される時との間
のインターバルである。Ｄtxは次式のように定義され
る。
【数２】
【００３０】上式において、Ｐi,jはフレームｉのｊ番
目のパケットのサイズであり、Ｒiはフレームｉのビッ
ト速度である。
【００３１】式Ｔ'a,bは、フレーム・パケットが発信し
た後のトークン・バケット１６におけるトークンの数で
あり、次式のように定義される。
【数３】Ｔ'a,b＝Ｔa,b-1＋［(σ／Ｒa)−１］Ｐa,b 但し、ａ＝ｉ−Ｌ、ｉ−Ｌ＋１、．．．ｉ−１ ｂ＝１、２、．．．Ｓ
【００３２】上式において、Ｔa,bは、トーク・バケッ
トの制約が適用される時、パケットＰa,bが発信した後
のトークン・バケット１６におけるトークンの数であ
る。Ｔa ,bは次式のように定義される。
【数４】Ｔa,b＝０ Ｔ'a,b≦０ Ｔa,b＝Ｔ'a,b ０≦Ｔ'a,b≦β Ｔa,b＝β Ｔ'a,b≧β
【００３３】不足トークンの数Ｔshortは次式のように
定義される。
【数５】Ｔshort＝Ｐa,b−Ｔa,b ａ＝１ ｂ＝１、２、．．．Ｓ
【００３４】更に多くのトークンを発生するために、及
び、それによって、トラフィック・ポリーシング違反を
回避するために、伝送時間は次式のようなδ秒だけ延ば
される。
【数６】δ＝Ｔshort／σ
【００３５】最後のビットが発信されるまでの伝送をフ
レームｉの第１ビットが始める時として定義された新た
な伝送時間が次式のように決定される。
【数７】
【００３６】「数２」及び「数６」の式を「数７」の式
に代入すると、その結果として次式が生じる。
【数８】
【００３７】上式では、１≦Ｌ≦Ｓ である。又、次式
も真である。
【数９】
【００３８】上式では、１≦Ｌ≦Ｓ である。従って、
「数８」の式及び「数９」の式を結合するとその結果と
して次式が生じる。
【数１０】
【００３９】従って、Ｔshortが０に近づく時、αは１
に近づき、Ｔshortが「数１１」に近づく時、αは数値
１／（１＋Ｒi）／σ）に近づく。
【数１１】
【００４０】一旦、αが決定されると、新たな減衰され
た速度における現フレームに対して、トークン・バケッ
ト状態が再計算される必要がある。トークン・バケット
が新たな速度でオーバフローすることが起こり得るの
で、これは必要である。これが生じる場合、現フレーム
に対するパケットは、それらがトークン・バケットに到
達する時、依然としてトークン不足であろう。これを回
避するために、伝送速度は、それが下限に達するまで更
に減衰される。このプロセスは、最早、現フレーム内の
すべてのパケットに対して如何なるトークン不足も存在
しない状態になるまで継続する。
【００４１】次に、図４及び図５を参照する。本発明の
別の局面によれば、「ピボット・ポイント」を利用し
て、反復（図２のブロック１３０乃至ブロック１７０に
よって表されたオペレーション）の数を減少させること
が可能である。ピボット・ポイントは、トーク・バケッ
トのオーバフローが検出されるポイントとして定義され
る。パケット伝送速度の如何なる減少も、ピボット・ポ
イントにおけるバケット内のトークンの数を変化させな
いであろう。
【００４２】図４を参照すると、パケット発信と本発明
のピボット・ポイントの局面を利用する減衰の効果との
間のトークン・バケットの状態が示される。トークンの
数は「Ｙ」軸に沿ってプロットされ、４０として表され
る。時間は「Ｘ」軸に沿ってプロットされ４２として表
される。トークン・バケットの状態は鋸歯状波４４によ
って表される。パケットがトークン・バケットを通過す
る時、そのパケットにおけるバイトの数に等しい数のト
ークンがトークン・バケットから除去される。伝送速度
の減少の前に、ポイントｂにおいてトークン・バケット
はオーバフローする。伝送速度を減少させることは鋸歯
状波を右方へ（破線４６によって表される）押し出すこ
とになり、それによってポイントａにおいて更なるオー
バフローを生じさせる。しかし、この発生は、ピボット
・ポイントｄk-2 におけるトークンの数を変化させるも
のではない。従って、ピボット・ポイントｄk-2 から始
まる必要なトークンの数が再計算可能であり、フレーム
ｉにおける第１パケットからの開始が回避可能である。
【００４３】次に、図５を参照すると、図４に示された
ピボット・ポイントを利用するオペレーションが示され
る。ビデオ・フレームがトラフィック・スムーザに到着
する（ブロック１００）。そのトラフィック・スムーザ
はビデオ・フレームのパケットに対する伝送速度を選択
する（ブロック１１０）。そこで、速度減衰器が、次の
ような４つのパラメータに基づいてトークン・バケット
の将来の状態を予測する（ブロック１２０）。 （ａ）トークン・バケットにおける現在のトークンの
数； （ｂ）トラフィック・スムーザにおけるパケットのサイ
ズ； （ｃ）現ビデオ・フレームのサイズ； （ｄ）現フレームの伝送速度。 トークン・バケットの状態を予測することに加えて、速
度減衰器は、トークン・バケットのオーバフローを検出
することによってピボット・ポイントを識別する（ブロ
ック１２０）。次に、何れかのフレーム・パケットがト
ークン・バケットにおいて不十分なトークンを有するか
どうかの決定が行われる（ブロック１３０）。その答え
が肯定である場合、現ビデオ・フレーム・パケットの伝
送速度が減じられる（ブロック１４０）。
【００４４】次に、現ビデオ・フレーム・パケットの伝
送速度が下限よりも低いかどうかの決定が行われる（ブ
ロック１５０）。その答えが肯定である場合、伝送速度
はその下限に設定され（ブロック１６０）、速度待ち行
列に記憶される（ブロック１７０）。伝送速度が下限よ
りも低くない場合、その伝送速度が減じられたかどうか
の決定が行われる（ブロック１６２）。伝送速度が減じ
られていた場合、ピボット・ポイントにおいて始まるト
ークン・バケット状態が再計算され（ブロック１６
４）、ブロック１３０において反復が継続する。従っ
て、遂行される反復の数を減少させることによって、速
度減衰器の平均的な性能が改善される。伝送速度が減じ
られていなかった場合、その伝送速度は速度待ち行列に
記憶される（ブロック１７０）。スケジューラは、各ビ
デオ・フレームのパケットを、速度待ち行列において指
定された速度でネットワークに伝送する（ブロック１８
０）。
【００４５】次に、図６及び図７を参照すると、反復
（図２のブロック１３０乃至ブロック１７０によって表
されたオペレーション）が少しでも必要とされるかどう
かが、本発明の別の局面による「最小隔たり」を利用し
て決定可能である。図６を参照すると、「最小隔たり」
が概略的に示される。トークンの数が「Ｙ」軸に沿って
プロットされ、５０として示される。時間が「Ｘ」軸に
沿ってプロットされ、５２として示される。トーク・バ
ケットの状態が鋸歯状波５４によって表される。現フレ
ームにおけるトークン・バケット・サイズβ（破線５８
によって表される）とパケットの発信時におけるバケッ
ト内のトークンの数との最も小さい差を見つけることに
よって、最小隔たり５６が計算される。不足トークンの
数がその最も小さい差５６よりも小さい場合、伝送速度
の減少が生じた時にオーバフローは生じず、トークン・
バケットの状態が再計算される必要はない。従って、反
復オペレーション（図２のブロック１３０乃至ブロック
１７０）は不必要であり、速度減衰器の平均的な性能が
改善される。
【００４６】次に、図７を参照すると、本発明に従って
最小隔たりの利用を伴うオペレーションが示される。ビ
デオ・フレームがトラフィック・スムーザに到着する
（ブロック１００）。そのトラフィック・スムーザは、
ビデオ・フレームのパケットに対する伝送速度を選択す
る（ブロック１１０）。そこで、速度減衰器が、次のよ
うな４つのパラメータに基づいてトークン・バケットの
将来の状態を予測する（ブロック１２０）。 （ａ）トークン・バケットにおける現在のトークンの
数； （ｂ）トラフィック・スムーザにおけるパケットのサイ
ズ； （ｃ）現ビデオ・フレームのサイズ； （ｄ）現フレームの伝送速度。 トークン・バケットの状態を予測することに加えて、速
度減衰器は、トークン・バケット・サイズとパケット発
信前のトークン・バケットにおけるトークンの数との最
も小さい差を見つけることによって最小隔たりも計算す
る（ブロック１２０）。
【００４７】次に、何れかのフレーム・パケットがトー
クン・バケットにおいて不十分なトークンを有するかど
うかの決定が行われる（ブロック１３０）。その答えが
肯定である場合、現ビデオ・フレーム・パケットの伝送
速度が減じられる（ブロック１４０）。不十分なトーク
ンを有するフレーム・パケットが全くない場合、或いは
伝送速度がブロック１４０において減じられてしまった
後、現ビデオ・フレーム・パケットの伝送速度が下限よ
りも低いかどうかの決定が行われる（ブロック１５
０）。その伝送速度が下限よりも低い場合、伝送速度は
その下限に設定され（ブロック１６０）、速度待ち行列
に記憶される（ブロック１７０）。
【００４８】伝送速度が下限よりも低くない場合、その
伝送速度が減らされたかどうかの決定が行われる（ブロ
ック１６２）。その答えが肯定である場合、不足トーク
ンの数が最小隔たりよりも少ないかどうかの決定が行わ
れる（ブロック１５２）。その答えが肯定である場合、
伝送速度の減少が生じた時にオーバフローは生じず、ト
ークン・バケットの状態が再計算される必要がなく（ブ
ロック１５４）、その伝送速度は速度待ち行列に記憶さ
れる（ブロック１７０）。不足トークンの数が最小隔た
りよりも小さくない場合（ブロック１５２）、トークン
・バケットの状態がピボット・ポイントから再計算され
（ブロック１６４）、ブロック１３０において反復が継
続する。伝送速度が減少させられなかったということが
決定される場合（ブロック１６２）、その伝送速度は速
度待ち行列に記憶される（ブロック１７０）。スケジュ
ーラが各ビデオ・フレームのパケットを、速度待ち行列
において指定された速度でネットワークに伝送する（ブ
ロック１８０）。
【００４９】図２、図５、及び図７に示されたフローチ
ャートの各ブロック及び図２、図５、及び図７に示され
たフローチャートにおけるブロックの組合せがコンピュ
ータ・プログラム命令によって実施可能である。これら
のプログラム命令は、プロセッサにおいて実行される命
令がそのフローチャートの１つ又は複数のブロックにお
いて指定された機能を実施するための手段を作成する。
コンピュータ・プログラム命令は、プロセッサにおいて
実行されてそのプロセッサにより一連の動作ステップを
遂行させ、プロセッサにおいて実行される命令がフロー
チャートの１つ又は複数のブロックにおいて指定された
機能を実施するためのステップを提供するようにコンピ
ュータ実施されるプロセスを生じさせる。
【００５０】従って、フローチャートに表されたブロッ
クは、指定された機能を遂行するための手段の組合せ、
指定された機能を遂行するためのステップの組合せ、及
び指定された機能を遂行するためのプログラム命令手段
をサポートする。フローチャートに示された各ブロック
及びフローチャートに示されたブロックの組合せが、指
定された機能又はステップを遂行する特殊目的のハード
ウエア・ベースのシステムによって、又は特殊目的のハ
ードウエア及びコンピュータ命令の組合せによって実施
可能であることも明らかであろう。
【００５１】次に、図８を参照すると、本発明を実施し
得る例示的データ処理システムが示される。図８に示さ
れるように、データ・プロセッサ７０は、そこに常駐す
るオペレーティング・システム７１を持つことが可能で
ある。アプリケーション・プログラム７２は、一般に
は、オペレーティング・システム７１を介して実行され
る。プロセッサ７０は、複数の画素を有するディスプレ
イ装置７３（集合的には、スクリーンと呼ばれる）上に
情報を表示する。一般に、情報は、ユーザ・インターフ
ェース環境においてディスプレイ装置７３上に表示され
る。ディスプレイ装置７３のスクリーンの内容、従っ
て、ユーザ・インターフェース環境の外見は、アプリケ
ーション・プログラム７２或いはオペレーティング・シ
ステム７１の個々の又は組み合わせたものによって制御
又は変更可能である。ユーザから入力を得るために、オ
ペレーティング・システム７１、アプリケーション・プ
ログラム７２、又はその両方は、ユーザ入力装置７４を
利用することが可能である。ユーザ入力装置７４は、マ
ウスのようなポインティング装置７５、及びキーボード
７６又は当業者には知られている他の入力装置を含むも
のでよい。ユーザ入力装置７４は、ワークスペースの境
界又はワークスペースの境界のコーナのようなスクリー
ンのエリア又はスクリーン上のロケーションを指定する
ために使用可能である。
【００５２】下記の表１に示されるように、及び当業者
には明らかなように、本発明に従って使用される速度減
衰器は、データ処理システムにおいて実行されるセッシ
ョン層コードの一部分であってもよい。一般的には、セ
ッション層コードは透明層の上に常駐する。
【表１】
【００５３】次に１つの例を説明する。Ｃ++標準テンプ
レート・ライブラリ（ＳＴＬ）を使用して離散型イベン
ト・シミュレータが開発された。シミュレーションを駆
動するために、ＶＢＲビデオ・トレース・ファイルがヴ
ィユルツブルク（Wuerzburg）大学ＦＴＰ（ファイル転
送プロトコル）サイト（ftp-info3.informatik.uni-wue
rzburg.de）からディレクトリ /pub/MPEG において得ら
れた。各ビデオは、下記の表２においてリスとされたパ
ラメータを使用して符号化された。ビデオ・シーケンス
は最初にＶＨＳテープからレコードされ、符号化され
た。各シーケンスの長さは４０,０００フレームであ
り、それが毎秒２４フレームの速度である時、約３０分
の再生時間を表す。
【表２】
【００５４】１２３６０４個のフレームより成る映画
「スター・ウォーズ（Ｓｔａｒ Ｗａｒｓ）」の長時間
バージョンも使用された。ビデオ・トレースは、レーザ
・ディスク・レコーディングを符号化することから発生
された。各フレームのサイズは、２４フレーム／秒のフ
レーム速度において６４０×４８０ピクセルである。各
フレームが１５個のスライスより成る場合、ピクチャ・
グループ（ＧＯＰ）パラメータＭ＝３及びＮ＝９でもっ
て、バークレイＭＰＥＧエンコーダ（バージョン１．
１）が使用された。
【００５５】表３に示されるように、２０個のヴィユル
ツブルク・トレースが内容に基づいて４つのカテゴリ、
即ち、映画、スポーツ、ニュース／トーク、及びその他
にグループ分けされた。次のような各カテゴリからの１
つのビデオ、即ち、「ディノ（Dino）」、「ニュース１
（News 1）」、「スーパ・ボウル（Super Bowl）」及び
「シンプソンズ（Simpsons）」が選択された。これは、
種々の内容及びシーン変化作用を含むビデオ・シーケン
スに対する減衰器のテストを可能にした。
【表３】
【００５６】各フレームは、各々が１つのＭＰＥＧスラ
イスより成る複数のパケットにセグメント化された。ト
レース・ファイルは１フレーム当たりのビット数しか含
まないので、各フレームにおけるビットが各スライスに
等しく分けられた。メトリック・パケット「低優先順位
速度（ＬＰＲ）」が使用され、それは次式で計算され
る。
【数１２】ＬＰＲ＝送られた全低優先順位パケット／送
られた全パケット
【００５７】次に、表４を参照すると、スムージングが
ない場合に生じたＬＰＲ、スムージングがある場合に生
じたＬＰＲ、及び減衰がある場合に生じたＬＰＲの比較
が示される。各場合とも、トークン発生速度は固定さ
れ、トークン・バケット・サイズは変化した。それに示
されるように、スムージングが使用されなかった場合、
トーク・バケット・サイズが所定のポイントを超えて減
じられた時、ＬＰＲは劇的に増加した。例えば、ニュー
ス１では、トークン・バケット・サイズが２０,０００
トークンから１０,０００トークンに減じられた時、Ｌ
ＰＲは１０-4から１０-1に増加した。
【表４】
【００５８】速度減衰を使用した結果は、ビデオ・シー
ケンスのうちの３つ、即ち、ディノ、ニュース１、及び
スーパ・ボウル（ＳＢｏｗｌ）に対する、ＬＰＲ＝０の
時として定義されたかなり低い動作ポイントを示す。こ
れは、減衰を使用しない場合の３０,０００トークンと
は対照的に、減衰を使用して２５,０００トークンのト
ークン・バケット・サイズでもってディノのビデオを、
ユーザが伝送することができたことを意味する。すべて
のシーケンスに対し、速度減衰を使用して、かなり減少
したＬＰＲが同じトークン・バケット・サイズを与え
た。逆に、同じＬＰＲが与えられれば、接続アドミッタ
ンス・アルゴリズムにおける重要なパラメータであるト
ークン・バケット・サイズは更に小さい。
【００５９】前述したことは本発明を説明するものであ
り、本発明を限定するものと解釈されべきではない。本
発明の幾つかの実施例を説明したけれども、本発明の新
規な教示事項及び利点から実質的に逸脱することなく実
施例における多くの修正が可能であることは当業者には
容易に明らかであろう。従って、そのような修正はすべ
て、特許請求の範囲において定義された本発明の技術的
範囲に含まれることを意図するものである。特許請求の
範囲において、手段及び機能の部分は、列挙した機能を
遂行するものとして説明された構造、及び構造上の均等
物のみならず同等の構造もまたカバーすることを意図す
るものである。従って、前述したことは本発明を説明す
るものであって、特定の開示された実施例に限定される
ものと解釈されるべきではなく、開示された実施例及び
その他の実施例に対する修正は特許請求の範囲の技術的
範囲内に含まれるものと思われる。本発明は、それに含
まれるべき均等物と共に特許請求の範囲によって定義さ
れる。
【００６０】まとめとして、本発明の構成に関して以下
の事項を開示する。
【００６１】（１）各ビデオ・フレームのパケットを通
信ネットワークに伝送するためのビデオ・フレーム・ト
ランスミッタにして、ビデオ・フレーム・パケット伝送
速度を調節するためのトラフィック・スムージング手段
と、前記ネットワークへのビデオ・フレーム・パケット
のエントリを制御するためのトラフィック・ポリーシン
グ手段と、前記ネットワークに入る高優先順位のビデオ
・フレーム・パケットのパーセンテージを高く維持する
ために、ビデオ・フレーム・パケット伝送速度を、前記
トラフィック・ポリーシング手段の状態と適合するよう
前記トラフィック・スムージング手段を介して調節する
ための伝送速度減衰手段と、を含み、前記トラフィック
・スムージング手段及び前記トラフィック・ポリーシン
グ手段は前記伝送速度減衰手段を介して統合的に関連付
けられるビデオ・フレーム・トランスミッタ。 （２）前記トラフィック・スムージング手段はビデオ・
フレーム・ソースからの伝送速度を、前記ビデオ・フレ
ーム・ソースの伝送遅延限度に適合するように調節する
上記（１）に記載のビデオ・フレーム・トランスミッ
タ。 （３）前記トラフィック・ポリーシング手段はトークン
・バケットを含む上記（１）に記載のビデオ・フレーム
・トランスミッタ。 （４）ビデオ・フレーム・パケットをネットワークに伝
送する方法にして、トークン・バケットの将来の状態を
予測するステップと、前記トークン・バケットの予測さ
れた状態を利用して、前記トークン・バケットにおける
ビデオ・フレーム・パケットが十分な数のトークンを持
つかどうかを決定するステップと、前記ビデオ・フレー
ム・パケットが十分な数のトークンを持たない場合、前
記ビデオ・フレーム・パケットに対するビデオ・フレー
ム・パケット伝送速度を減少させるステップと、を含む
方法。 （５）前記予測するステップは、前記トークン・バケッ
トにおけるトークンの数を決定するステップと、将来の
ビデオ・フレーム・パケットのサイズを決定するステッ
プと、現在のビデオ・フレーム・サイズを決定するステ
ップと、を含む上記（４）に記載の方法。 （６）減少したビデオ・フレーム・パケット伝送速度が
下限よりも低いかどうかを決定するステップと、前記減
少したビデオ・フレーム・パケット伝送速度が前記下限
よりも低い場合、ビデオ・フレーム・パケット伝送速度
を前記下限に設定するステップと、を更に含む上記
（４）に記載の方法。 （７）前記減少したビデオ・フレーム・パケット伝送速
度を速度待ち行列に記憶するステップを更に含む上記
（４）に記載の方法。 （８）前記ビデオ・フレーム・パケット伝送速度を速度
待ち行列に記憶するステップを更に含む上記（６）に記
載の方法。 （９）前記トークン・バケットと関連し、トークン・バ
ケットのトークン・オーバフローが生じる場合、時間的
なポイントであるピボット・ポイントを識別するステッ
プと、前記トークン・バケットが必要とするトークンで
あって前記ピボット・ポイントで始まるトークンの数を
決定するステップと、を更に含む上記（４）に記載の方
法。 （１０）トークン・バケット・サイズとビデオ・フレー
ム・パケットにおけるトークンの数との間の最も小さい
隔たりを決定して最小隔たりを提供するステップと、前
記トークン・バケットにおけるトークンの不足量が前記
最小隔たりよりも小さい数であるかどうかを決定するス
テップと、を更に含む上記（４）に記載の方法。 （１１）ビデオ・フレーム・パケットをネットワークに
伝送するためのデータ処理システムにして、ビデオ・フ
レーム・パケット伝送速度を調節するためのトラフィッ
ク・スムーザと、前記ネットワークへのビデオ・フレー
ム・パケットのエントリを制御するためのトークン・バ
ケットとを有するビデオ・フレーム・トランスミッタ
と、前記トークン・バケットの将来の状態を予測するた
めの手段と、前記トークン・パケットの予測された将来
の状態を利用して、前記トークン・バケットにおけるビ
デオ・フレーム・パケットが十分な数のトークンを持つ
かどうかを決定するための手段と、ビデオ・フレーム・
パケットが十分な数のトークンを持たないと云う決定に
応答して、ビデオ・フレーム・パケット伝送速度を減少
させるための手段と、含むデータ処理システム。 （１２）前記予測するための手段は、前記トークン・バ
ケットにおけるトークンの数を決定するための手段と、
前記トラフィック・スムーザにおけるビデオ・フレーム
・パケットのサイズを決定するための手段と、現在のビ
デオ・フレーム・サイズを決定するための手段と、を含
む上記（１１）に記載のデータ処理システム。 （１３）減少したビデオ・フレーム・パケット伝送速度
が下限よりも低いかどうかを決定するための手段と、前
記減少したビデオ・フレーム・パケット伝送速度が前記
下限よりも低いという決定に応答して、ビデオ・フレー
ム・パケット伝送速度を前記下限に設定するための手段
と、を更に含む上記（１１）に記載のデータ処理システ
ム。 （１４）前記減少したビデオ・フレーム・パケット伝送
速度を速度待ち行列に記憶するための手段を更に含む上
記（１１）に記載のデータ処理システム。 （１５）前記ビデオ・フレーム・パケット伝送速度を速
度待ち行列に記憶するための手段を更に含む上記（１
３）に記載のデータ処理システム。 （１６）将来のトークン・バケットの状態の更なる予測
を減らすための手段を更に含む上記（１１）に記載のデ
ータ処理システム。 （１７）前記更なる予測を減らすための手段は、トーク
ン・バケットのトークン・オーバフローが生じる場合、
時間的なポイントであるピボット・ポイントを識別する
ための手段と、前記トークン・バケットが必要とする複
数のトークンであって前記ピボット・ポイントで始まる
トークンを決定するための手段と、を更に含む上記（１
６）に記載のデータ処理システム。 （１８）将来のトークン・バケットの状態の更なる予測
が必要であるかどうかを決定するための手段を更に含む
上記（１１）に記載のデータ処理システム。 （１９）前記更なる予測が必要であるかどうかを決定す
るための手段は、トークン・バケット・サイズとビデオ
・フレーム・パケットにおけるトークンの数との間の最
も小さい隔たりである最小隔たりを決定するための手段
と、前記トークン・バケットにおけるトークンの不足量
が前記最小隔たりよりも小さい数であるかどうかを決定
するための手段と、を更に含む上記（１８）に記載のデ
ータ処理システム。 （２０）ビデオ・フレーム・パケットをネットワークに
伝送するためのコンピュータ・プログラム製品にして、
トークン・バケットの将来の状態を予測するためのコン
ピュータ読み取り可能なプログラム・コード手段を具体
化されたコンピュータ使用可能媒体と、前記媒体におい
て具体化され、前記トークン・バケットの予測された状
態を利用して、前記トークン・バケットにおけるビデオ
・フレーム・パケットが十分な数のトークンを有するか
どうかを決定するためのコンピュータ読み取り可能プロ
グラム・コード手段と、前記媒体において具体化され、
前記ビデオ・フレーム・パケットが十分な数のトークン
を持たない場合、前記ビデオ・フレーム・パケットに対
するビデオ・フレーム・パケット伝送速度を減少させる
ためのコンピュータ読み取り可能プログラム・コード手
段と、を含むコンピュータ・プログラム製品。 （２１）前記トークン・バケットの将来の状態を予測す
るためのコンピュータ読み取り可能なプログラム・コー
ド手段は、前記媒体において具体化され、前記トークン
・バケットにおけるトークンの数を決定するためのコン
ピュータ読み取り可能プログラム・コード手段と、前記
媒体において具体化され、将来のビデオ・フレーム・パ
ケットのサイズを決定するためのコンピュータ読み取り
可能なプログラム・コード手段と、前記媒体において具
体化され、現在のビデオ・フレーム・サイズを決定する
ためのコンピュータ読み取り可能なプログラム・コード
手段と、を含む上記（２０）に記載のコンピュータ・プ
ログラム製品。 （２２）前記媒体において具体化され、減少したビデオ
・フレーム・パケット伝送速度が下限よりも低いかどう
かを決定するためのコンピュータ読み取り可能なプログ
ラム・コード手段と、前記媒体において具体化され、前
記減少したビデオ・フレーム・パケット伝送速度が前記
下限よりも低い場合、ビデオ・フレーム・パケット伝送
速度を前記下限に設定するためのコンピュータ読み取り
可能プログラム・コード手段と、を更に含む上記（２
０）に記載のコンピュータ・プログラム製品。 （２３）前記媒体において具体化され、前記減少したビ
デオ・フレーム・パケット伝送速度を速度待ち行列に記
憶するためのコンピュータ読み取り可能プログラム・コ
ード手段を更に含む上記（２０）に記載のコンピュータ
・プログラム製品。 （２４）前記媒体において具体化され、前記ビデオ・フ
レーム・パケット伝送速度を速度待ち行列に記憶するた
めのコンピュータ読み取り可能プログラム・コード手段
を更に含む上記（２２）に記載のコンピュータ・プログ
ラム製品。 （２５）前記媒体において具体化され、将来のトークン
・バケットの状態の更なる予測を減らすためのコンピュ
ータ読み取り可能プログラム・コード手段を更に含む上
記（２０）に記載のコンピュータ・プログラム製品。 （２６）前記将来のトークン・バケットの状態の更なる
予測を減らすためのコンピュータ読み取り可能プログラ
ム・コード手段は、前記媒体において具体化され、トー
クン・バケットのトークン・オーバフローが生じる場
合、時間的なポイントであるピボット・ポイントを識別
するためのコンピュータ読み取り可能プログラム・コー
ド手段と、前記媒体において具体化され、前記ピボット
・ポイントで始まる、前記トークン・バケットが必要と
するトークンの数を決定するためのコンピュータ読み取
り可能プログラム・コード手段と、を更に含む上記（２
５）に記載のコンピュータ・プログラム製品。 （２７）前記媒体において具体化され、将来のトークン
・バケットの状態の更なる予測が必要であるかどうかを
決定するためのコンピュータ読み取り可能プログラム・
コード手段を更に含む上記（２０）に記載のコンピュー
タ・プログラム製品。 （２８）前記更なる予測が必要であるかどうかを決定す
るためのコンピュータ読み取り可能プログラム・コード
手段は、前記媒体において具体化され、トークン・バケ
ット・サイズとビデオ・フレーム・パケットにおけるト
ークンの数との間の最も小さい隔たりである最小隔たり
を決定するためのコンピュータ読み取り可能プログラム
・コード手段と、前記媒体において具体化され、前記最
小隔たりを決定することに応答して、前記トークン・バ
ケットにおけるトークンの不足量が前記最小隔たりより
も小さい数であるかどうかを決定するためのコンピュー
タ読み取り可能プログラム・コード手段と、を更に含む
上記（２７）に記載のコンピュータ・プログラム製品。
【図面の簡単な説明】
【図１】トラフィック・スムーザ及びトークン・バケッ
トと共に速度減衰器を使用するＶＢＲトランスミッタを
概略的に示す。
【図２】本発明の局面に従って、速度減衰器のオペレー
ションを示すフローチャートである。
【図３】パケット発信相互間のトークン・バケットの状
態及び減衰の効果を概略的に示す。
【図４】ピボット・ポイントｄk-2 においてトークン・
バケットの状態に関してビット速度を増加させる効果を
概略的に示す。
【図５】本発明の局面に従って、ピボット・ポイントが
識別される速度減衰器のオペレーションを示すフローチ
ャートである。
【図６】本発明の局面に従って、最小隔たりを概略的に
示す。
【図７】本発明の局面に従って、最小隔たりが計算され
る速度減衰域のオペレーションを示すフローチャートで
ある。
【図８】本発明が実施される例示的なデータ処理システ
ムを示す。
【符号の説明】
１０ ＶＢＲビデオ・フレーム・トランスミッタ １５ トラフィック・スムーザ・バッファ １６ トークン・バケット

Claims (19)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】各ビデオ・フレームのパケットを通信ネッ
    トワークに伝送するためのビデオ・フレーム・トランス
    ミッタにして、 ビデオ・フレーム・パケット伝送速度を調節するための
    トラフィック・スムージング手段と、 前記ネットワークへのビデオ・フレーム・パケットのエ
    ントリを制御するためのトラフィック・ポリーシング手
    段と、 前記ネットワークに入る高優先順位のビデオ・フレーム
    ・パケットのパーセンテージを高く維持するために、ビ
    デオ・フレーム・パケット伝送速度を、前記トラフィッ
    ク・ポリーシング手段の状態と適合するよう前記トラフ
    ィック・スムージング手段を介して調節するための伝送
    速度減衰手段と、 を含み、 前記トラフィック・スムージング手段及び前記トラフィ
    ック・ポリーシング手段は前記伝送速度減衰手段を介し
    て統合的に関連付けられるビデオ・フレーム・トランス
    ミッタ。
  2. 【請求項２】前記トラフィック・スムージング手段はビ
    デオ・フレーム・ソースからの伝送速度を、前記ビデオ
    ・フレーム・ソースの伝送遅延限度に適合するように調
    節する請求項１に記載のビデオ・フレーム・トランスミ
    ッタ。
  3. 【請求項３】前記トラフィック・ポリーシング手段はト
    ークン・バケットを含む請求項１に記載のビデオ・フレ
    ーム・トランスミッタ。
  4. 【請求項４】ビデオ・フレーム・パケットをネットワー
    クに伝送する方法にして、 トークン・バケットの将来の状態を予測するステップ
    と、 前記トークン・バケットの予測された状態を利用して、
    前記トークン・バケットにおけるビデオ・フレーム・パ
    ケットが十分な数のトークンを持つかどうかを決定する
    ステップと、 前記ビデオ・フレーム・パケットが十分な数のトークン
    を持たない場合、前記ビデオ・フレーム・パケットに対
    するビデオ・フレーム・パケット伝送速度を減少させる
    ステップと、 を含む方法。
  5. 【請求項５】前記予測するステップは、 前記トークン・バケットにおけるトークンの数を決定す
    るステップと、 将来のビデオ・フレーム・パケットのサイズを決定する
    ステップと、 現在のビデオ・フレーム・サイズを決定するステップ
    と、 を含む請求項４に記載の方法。
  6. 【請求項６】減少したビデオ・フレーム・パケット伝送
    速度が下限よりも低いかどうかを決定するステップと、 前記減少したビデオ・フレーム・パケット伝送速度が前
    記下限よりも低い場合、ビデオ・フレーム・パケット伝
    送速度を前記下限に設定するステップと、 を更に含む請求項４に記載の方法。
  7. 【請求項７】前記減少したビデオ・フレーム・パケット
    伝送速度を速度待ち行列に記憶するステップを更に含む
    請求項４に記載の方法。
  8. 【請求項８】前記ビデオ・フレーム・パケット伝送速度
    を速度待ち行列に記憶するステップを更に含む請求項６
    に記載の方法。
  9. 【請求項９】前記トークン・バケットと関連し、トーク
    ン・バケットのトークン・オーバフローが生じる場合、
    時間的なポイントであるピボット・ポイントを識別する
    ステップと、 前記トークン・バケットが必要とするトークンであって
    前記ピボット・ポイントで始まるトークンの数を決定す
    るステップと、 を更に含む請求項４に記載の方法。
  10. 【請求項１０】トークン・バケット・サイズとビデオ・
    フレーム・パケットにおけるトークンの数との間の最も
    小さい隔たりを決定して最小隔たりを提供するステップ
    と、 前記トークン・バケットにおけるトークンの不足量が前
    記最小隔たりよりも小さい数であるかどうかを決定する
    ステップと、 を更に含む請求項４に記載の方法。
  11. 【請求項１１】ビデオ・フレーム・パケットをネットワ
    ークに伝送するためのデータ処理システムにして、 ビデオ・フレーム・パケット伝送速度を調節するための
    トラフィック・スムーザと、前記ネットワークへのビデ
    オ・フレーム・パケットのエントリを制御するためのト
    ークン・バケットとを有するビデオ・フレーム・トラン
    スミッタと、 前記トークン・バケットの将来の状態を予測するための
    手段と、 前記トークン・バケットの予測された将来の状態を利用
    して、前記トークン・バケットにおけるビデオ・フレー
    ム・パケットが十分な数のトークンを持つかどうかを決
    定するための手段と、 ビデオ・フレーム・パケットが十分な数のトークンを持
    たないと云う決定に応答して、ビデオ・フレーム・パケ
    ット伝送速度を減少させるための手段と、 含むデータ処理システム。
  12. 【請求項１２】前記予測するための手段は、 前記トークン・バケットにおけるトークンの数を決定す
    るための手段と、 前記トラフィック・スムーザにおけるビデオ・フレーム
    ・パケットのサイズを決定するための手段と、 現在のビデオ・フレーム・サイズを決定するための手段
    と、 を含む請求項１１に記載のデータ処理システム。
  13. 【請求項１３】減少したビデオ・フレーム・パケット伝
    送速度が下限よりも低いかどうかを決定するための手段
    と、 前記減少したビデオ・フレーム・パケット伝送速度が前
    記下限よりも低いという決定に応答して、ビデオ・フレ
    ーム・パケット伝送速度を前記下限に設定するための手
    段と、 を更に含む請求項１１に記載のデータ処理システム。
  14. 【請求項１４】前記減少したビデオ・フレーム・パケッ
    ト伝送速度を速度待ち行列に記憶するための手段を更に
    含む請求項１１に記載のデータ処理システム。
  15. 【請求項１５】前記ビデオ・フレーム・パケット伝送速
    度を速度待ち行列に記憶するための手段を更に含む請求
    項１３に記載のデータ処理システム。
  16. 【請求項１６】将来のトークン・バケットの状態の更な
    る予測を減らすための手段を更に含む請求項１１に記載
    のデータ処理システム。
  17. 【請求項１７】前記更なる予測を減らすための手段は、 トークン・バケットのトークン・オーバフローが生じる
    場合、時間的なポイントであるピボット・ポイントを識
    別するための手段と、 前記トークン・バケットが必要とする複数のトークンで
    あって前記ピボット・ポイントで始まるトークンを決定
    するための手段と、 を更に含む請求項１６に記載のデータ処理システム。
  18. 【請求項１８】将来のトークン・バケットの状態の更な
    る予測が必要であるかどうかを決定するための手段を更
    に含む請求項１１に記載のデータ処理システム。
  19. 【請求項１９】前記更なる予測が必要であるかどうかを
    決定するための手段は、 トークン・バケット・サイズとビデオ・フレーム・パケ
    ットにおけるトークンの数との間の最も小さい隔たりで
    ある最小隔たりを決定するための手段と、 前記トークン・バケットにおけるトークンの不足量が前
    記最小隔たりよりも小さい数であるかどうかを決定する
    ための手段と、 を更に含む請求項１８に記載のデータ処理システム。
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