図面 (/)

技術 パケット再送信要求を有するパケット送信方法及びこの要求の送信に関連する制御機構

出願人 コーニンクレッカフィリップスエヌヴェ
発明者 ジャン‐マルクルメ
出願日 2002年6月25日 (17年9ヶ月経過) 出願番号 2002-185167
公開日 2003年3月14日 (17年0ヶ月経過) 公開番号 2003-078508
状態 拒絶査定
技術分野 TV信号の圧縮,符号化方式 TV信号の圧縮,符号化方式 エラーの検出、防止 広域データ交換 通信制御
主要キーワード 移動体無線通信端末 動作メモリ プログラムコード命令 マイクロプロセサ ロード状態 データパケット中 送信ネットワーク フットボール
関連する未来課題
重要な関連分野

この項目の情報は公開日時点(2003年3月14日)のものです。
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図面 (3)

課題

本発明は、失われたパケットと関連する重要レベル受信器が判断できるようにする機構、及び、パケットの重要レベルを定義する方法を提供することを目的とする。

解決手段

本発明は、パケット送信ステムに関わり、このシステムでは、重要レベルは、送信されたパケットに対して送信器によって割り当てられ、送信されたパケットは、前に送信されたパケットに関連する一つ以上の重要レベルを含むことで受信したパケットから失われたパケットと関連付けられる重要レベルを受信器で回復され得、受信器は、失われたパケットと関連する再送信要求を上記失われたパケットの重要レベルの関数として送信するか否かを判断する。本発明は、インターネットを介する移動体ネットワーク上のMPEG−4のような不信ネットワーク上のパケット送信に適用可能である。

概要

背景

刊行物Image and Video Communications and Processing 2000-Proceedings of SPIEVol.3974に発行されたJia Yao, Jozsef Vass, Yan Huang 及びXinhua Zhuangによる文献“An efficient multimedia distribution framework for Internet video"は、失われたパケット重要性を特に考慮して上記失われたパケットに関連する再送信要求を送信するか否かを受信器が判断する、送信システムを記載する。

この文献は、パケットの重要性に対する考えを定義せず、受信器が失われたパケットの重要性を決定する方法を記載しない。

概要

本発明は、失われたパケットと関連する重要レベルを受信器が判断できるようにする機構、及び、パケットの重要レベルを定義する方法を提供することを目的とする。

本発明は、パケット送信システムに関わり、このシステムでは、重要レベルは、送信されたパケットに対して送信器によって割り当てられ、送信されたパケットは、前に送信されたパケットに関連する一つ以上の重要レベルを含むことで受信したパケットから失われたパケットと関連付けられる重要レベルを受信器で回復され得、受信器は、失われたパケットと関連する再送信要求を上記失われたパケットの重要レベルの関数として送信するか否かを判断する。本発明は、インターネットを介する移動体ネットワーク上のMPEG−4のような不信ネットワーク上のパケット送信に適用可能である。

目的

本発明は、失われたパケットと関連する重要レベルを受信器が判断できるようにする機構を提供することを第1の目的とする。

本発明は、パケットの重要レベルを定義する幾つかの方法を提供することを第2の目的とする。

効果

実績

技術文献被引用数
0件
牽制数
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請求項1

少なくとも送信器受信器とを有し、上記送信器はパケットを送信する手段を含み、上記受信器はパケットを受信する手段、失われたパケットを検出する手段、失われたパケットに関連する再送信要求を上記失われたパケットと関連付けられる重要レベル関数として送信するか否かを判断する手段を含む送信システムであって、上記重要レベルは、上記送信器によって割り当てられ、上記送信されたパケットは一つ以上の他のパケットと関連する一つ以上の重要レベルを含み、上記受信器は受信したパケットから上記失われたパケットに関連する重要レベルを回復する手段を含むことを特徴とする送信システム。

請求項2

少なくとも幾つかのパケットは、ビデオシーケンス中の画像に関連するデータを含み、上記送信器は、幾つかの可能なカテゴリーの一つである画像カテゴリーに上記ビデオシーケンス中の画像を分類させるビデオシーケンス解析器を有し、パケットに割り当てられる重要レベルは、上記パケットに含まれる上記データが属する上記画像の上記カテゴリーに依存することを特徴とする請求項1記載の送信システム。

請求項3

少なくとも幾つかのパケットは、幾つかの可能な符号化方法の中から選択された符号化方法に従って符号化されたデータを含み、パケットに割り当てられる上記重要レベルは、上記パケットに含まれる上記データを符号化するために利用される上記符号化方法に依存することを特徴とする請求項1記載の送信システム。

請求項4

上記送信器及び上記受信器は、お互いの間で通信するためにある帯域幅送信ネットワークを夫々の配置に有し、上記受信器は、重要レベルを決定する手段を有し、上記決定を基礎とし、上記帯域幅の利用を考慮して再送信要求が送信されることを特徴とする請求項1記載の送信システム。

請求項5

パケットを送信するサーバーであって、上記パケットに重要レベルを割り当てる手段を有し、送信されたパケットは、一つ以上の他のパケットと関連する一つ以上の重要レベルを含み、重要レベルは、関係するパケットが上記受信器で失われた場合に、上記失われたパケットに関連する再送信要求を送信するか否かを判断するために、上記受信器によって回復されることが意図されることを特徴とするサーバー。

請求項6

少なくとも幾つかのパケットは、ビデオシーケンス中の画像に関連するデータを含み、幾つかの可能なカテゴリーの一つである画像カテゴリーに上記ビデオシーケンス中の画像を分類させるビデオシーケンス解析器を有し、パケットに割り当てられる重要レベルは、上記パケットに含まれる上記データが属する上記画像の上記カテゴリーに依存することを特徴とする請求項5記載のサーバー。

請求項7

少なくとも幾つかのパケットは、幾つかの可能な符号化方法の中から選択された符号化方法に従って符号化されたデータを含み、パケットに割り当てられる上記重要レベルは、上記パケットに含まれる上記データを符号化するために利用される上記符号化方法に依存することを特徴とする請求項5記載のサーバー。

請求項8

パケットを受信する手段、失われたパケットを検出する手段、失われたパケットと関連する再送信要求を上記失われたパケットと関連付けられる重要レベルの関数として送信するか否かを判断する手段を含む端末であって、上記パケットは、一つ以上の他のパケットと関連する一つ以上の重要レベルを含み、受信したパケットから失われたパケットに関連する重要レベルを回復する手段を有することを特徴とする端末。

請求項9

上記パケットを送受信するある帯域幅の送信ネットワークをその配置で有し、重要レベルを決定する手段を有し、上記決定を基礎とし、上記帯域幅の利用を考慮して再送信要求が送信されることを特徴とする請求項8記載の端末。

請求項10

送信器から受信器へパケットを送信する段階と、上記受信器において、失われたパケットを検出する段階と、失われたパケットに関連する再送信要求を上記失われたパケットと関連付けられる重要レベルの関数として送信するか否かを判断する段階とを有するパケット送信方法であって、上記送信器で上記重要レベルを割り当てる段階と、一つ以上の他のパケットに関連する一つ以上の重要レベルを上記パケットで送信する段階と、受信したパケットから失われたパケットに関連する重要レベルを回復する段階とを有することを特徴とする方法。

請求項11

プロセッサによって実行されるとき請求項9記載の方法を実行するプログラムコード命令を有するプログラム

技術分野

0001

本発明は、少なくとも送信器受信器とを有し、上記送信器がパケットを送信する手段を含み、上記受信器がパケットを受信する手段、失われたパケットを検出する手段、及び、失われたパケットに関連する再送信要求を上記失われたパケットと関連付けられる重要レベル関数として送信するか否かを判断する手段を含む、送信システムに関わる。

0002

本発明は、パケットを送信する手段を含むサーバーと、パケットを受信する手段、失われたパケットを検出する手段、及び、失われたパケットに関連する再送信要求を上記失われたパケットと関連付けられる重要レベルの関数として送信するか否かを判断する手段を含む端末とに関わる。

0003

本発明は、送信器から受信器にパケットを送信する段階と、上記受信器において、失われたパケットを検出する段階と、失われたパケットに関連する再送信要求を上記失われたパケットと関連付けられる重要レベルの関数として送信するか否かを判断する段階とを有するパケット送信方法に関わる。

0004

本発明は、この種類の方法を、プロセッサによって実行されるときに用いるプログラムコード命令を有するプログラムに関わる。

0005

本願は、一般的に、不信ネットワーク上でのパケットを用いる任意の送信に適用される。本願は、特に、インターネットを介する移動体無線通信端末へのビデオデータの送信に適用される。

背景技術

0006

刊行物Image and Video Communications and Processing 2000-Proceedings of SPIEVol.3974に発行されたJia Yao, Jozsef Vass, Yan Huang 及びXinhua Zhuangによる文献“An efficient multimedia distribution framework for Internet video"は、失われたパケットの重要性を特に考慮して上記失われたパケットに関連する再送信要求を送信するか否かを受信器が判断する、送信システムを記載する。

0007

この文献は、パケットの重要性に対する考えを定義せず、受信器が失われたパケットの重要性を決定する方法を記載しない。

発明が解決しようとする課題

0008

本発明は、失われたパケットと関連する重要レベルを受信器が判断できるようにする機構を提供することを第1の目的とする。

0009

本発明は、パケットの重要レベルを定義する幾つかの方法を提供することを第2の目的とする。

課題を解決するための手段

0010

本発明による、冒頭段落で記載した送信システムは、上記重要レベルが上記送信器によって割り当てられ、送信されたパケットが一つ以上の他のパケットに関連する一つ以上の重要レベルを含み、上記受信器が受信したパケットから失われたパケットに関連する重要レベルを回復させる手段を有することを特徴とする。

0011

有利となるよう、上記重要レベルは幾つかのビットに符号化されている。

0012

少なくとも幾つかのパケットがビデオシーケンス中の画像に関連するデータを含むとき、上記送信器は有利的にビデオシーケンス解析器を有し、ビデオシーケンス中の画像を幾つかの可能なカテゴリーの一つである画像カテゴリー分類し、パケットに割り当てられた重要レベルは上記パケットに含まれるデータが属する画像のカテゴリーに依存する。

0013

少なくとも幾つかのパケットが幾つかの可能な符号化方法の中から選択された符号化方法に従って符号化されるとき、パケットに割り当てられた重要レベルは、有利となるよう、上記パケットに含まれるデータを符号化するために利用される符号化方法に依存する。

0014

有利となるよう、送信器及び受信器は、お互いの間で通信するためにある帯域幅送信ネットワークを夫々の配置で有し、上記受信器は、重要レベルを決定する手段を有し、これに基づいて上記帯域幅の利用を考慮して再送信要求が送信される。

0015

本実施例は、所与の時間に送信ネットワークのロード状態再送戦略適合させることを可能にする。例えば、再送信要求が送信されるのに要求される重要レベルは、再送信専用の帯域幅の割合が低いときより低くなる。

発明を実施するための最良の形態

0016

本発明の上記の面並びにそれ以外の面は、以降に説明する実施例を参照して非制限的な例によって明らかになり明確となるであろう。

0017

本発明は、送信器と受信器との間のパケット送信方法に関わる。送信器は、パケットを受信器に送信し、このパケットは有用なデータを含み、以下の説明でデータパケットと呼ばれる。受信器は、失われたデータパケットを検出し、少なくとも幾つかの失われたパケットに関連する再送信要求を送信器に送信する。この種類のシステムの例は、上記有用なデータがMPEG−4フォーマットで符号化される、以下の説明に記載する。本例は、制限的でない。本発明は、任意のタイプのデータに適用される。

0018

図1は、本発明に関して送信器の機能を実施するサーバー10と、送信ネットワーク20と、本発明に関して受信器の機能を実施する端末30とを有する、本発明による送信システムの例を示す図である。

0019

送信ネットワーク20は、例えば、GPRSネットワーク或いはUMTSネットワークのようなセルラネットワークの形態にある。サーバー10は、リンク40を用いて送信ネットワーク20に接続され、インターネットのようなパケットタイプのネットワークにアクセスする。端末30は、無線リンク50を用いてセルラネットワークに接続されている。

0020

サーバー10は、ビデオシーケンスVSS101と、MPEG−4タイプの符号器COD102と、データメモリMEM103と、送信/受信装置TX1/RX1104と、動作メモリWM1、プログラムメモリPM1及びプロセッサC1を含むマイクロプロセッサ組立体E1105とを有する。

0021

符号器CODは、ビデオシーケンスVSSによって供給されるビデオシーケンスF1を入力として受信する。符号器は、符号化されたデータF2をその出力として供給する。符号化されたデータF2は、マイクロプロセッサ組立体E1においてパケットにされる。このようにして形成されるパケットは、送信/受信装置TX1/RX1に送信され、この送信/受信装置TX1/RX1からリンク40を介して送信ネットワーク上を送信される。幾つかの場合では、失われたパケットは、失われたときに再送信されなくてはならない。この種の再送信を可能にするために、送信されたパケットのコンテンツの少なくとも一部はデータメモリMEMに記憶される。

0022

端末30は、送信/受信装置TX3/RX3301と、MPEG−4タイプの復号器DEC302と、動作メモリWM3、プログラムメモリPM3及びプロセッサC3を含むマイクロプロセッサ組立体E3303とを有する。

0023

プログラムメモリPM1及びPM3は、図2に関して説明する本発明による送信方法を用いるためのプログラムコード命令を有するプログラム或いはプログラムのグループG1及びG3を夫々含む。

0024

サーバー10と端末30との間の送信は、有利となるよう、RTPタイプトランスポートプロトコルを利用して行われる。RTPトランスポート・プロトコルは、IETFから発行された文書RFC1889に記載されている。特に、有用なデータは、RFC1889の段落5に記載するタイプのデータパケットでサーバー10から端末30に送信される。

0025

これらデータパケットは、特に、「シーケンス番号」と称されるフィールドを含む。このフィールドに含まれるシーケンス番号SNは、データパケットが送信される度に1つだけインクリメントされる。シーケンス番号は、一連データパケット中の一つ以上のデータパケットの損失を検出するために受信器によって利用されることが意図される。例えば、受信器がシーケンス番号36のパケットを受信し、続いてシーケンス番号40の別のパケットを受信すると、シーケンス番号37、38、及び39のパケットが失われたことが推測される。パケットのSNフィールドは、そのパケットの再送信を可能にするためにメモリMEMに記憶されなくてはならない。

0026

これらデータパケットは、有用なデータ、本例ではMPEG−4フォーマットで符号化されたデータを含む「ペイロード」フィールドも含む。パケットの「ペイロード」フィールドは、そのパケットの再送信を可能にするためにメモリMEMに記憶されなくてはならない。

0027

再送信要求は、RFC1889の段落6に記載するタイプの制御パケットで端末30からサーバー10に送信される。

0028

本発明によると、マイクロプロセッサ組立体E1は、送信器によって送信される各パケットに重要レベルを割り当てる。更に、マイクロプロセッサ組立体は、一つ以上の他のパケットと関連付けられる重要レベルを含むことが意図される一つ以上のフィールドを有するように送信されたパケットを構成する。例えば、各送信されたパケットPiは、送信の順番Pi-1・・・Pi-NでNの先のパケットに関連するNの重要レベルを含む。パケットに含まれる重要レベルの数Nは、失われる可能性の高い連続するパケットの数の関数として決定され、従って、パケットが失われたとき受信器は、失われたパケットの後に正しく受信した最初のパケットから重要レベルを回復することができる。

0029

第1の実施例では、パケットの重要レベルは、そのパケットで送信される有用なデータを符号化するために利用される符号化方法の関数である。MPEG−4規格は、3つの符号化方法、
−画像が自身で有するデータからだけ符号化される符号化方法I(英語“Intra Coding”(「イントラ符号化」)より)、
−画像が時間に関して先行する基準画像を利用して符号化される符号化方法P(英語“Predictive Coding”(「予測符号化」)より)、
−画像が時間に関して先行する基準画像及び時間に関して後続する基準画像から符号化される符号化方法B(英語“Bidirectional Predictive Coding”(「双方向予測符号化」)より)を予想する。

0030

符号化方法Iを利用して符号化された画像は、失われるとこれら画像が符号化中に基準画像として機能した画像の再構成を妨げるため、特に重要である。有利となるよう、サーバー10は、従って、符号化方法Pに従って符号化された画像よりも符号化方法Iに従って符号化された画像に対してより高い重要度を割り当てる。同様にして、サーバー10は、符号化方法Bに従って符号化された画像よりも符号化方法Pに従って符号化された画像に対してより高い重要度を割り当てる。このために符号器CODは、符号化されたデータF2に加えて上記符号化されたデータの符号化方法に関するデータアイテムF3を供給する。

0031

第2の実施例では、サーバー10は、ビデオシーケンス解析器VSA(図1に参照番号406で点線によって示すブロック)を有する。このビデオシーケンス解析器は、幾つかの可能なカテゴリーの一つである画像カテゴリーにビデオシーケンス中の画像を分類する。ビデオシーケンス解析器は、符号器CODから送信された符号化されたデータF2が属する画像カテゴリーと関連するデータアイテムF4をマイクロプロセッサ組立体E1に送信する。例えば、フットボール試合に関連するビデオシーケンスでは、画像カテゴリーは、ゴール、ゲーム、観客等でもよい。ビデオシーケンスを解析する技法は周知である。これに関して、例えば、“Proceedings of the International Workshop on Very Low Bitrate Video Coding”, VLBV'99 pages 52-56 ,Kyoto, Japan, October 1999に発行されたJoan Llach及びPhilippe Salembierによる文献“Analysis of Video Sequence: Table of contents and index creation”を参照したい。データアイテムF4は、各パケットに重要レベルを割り当てるためにマイクロプロセッサ組立体E1によって利用される。フットボールの試合の例を再び用いて、「ゴール」のカテゴリーに分類された画像は「ゲーム」のカテゴリーに分類された画像よりも高い重要レベルを有し、「ゲーム」のカテゴリーに分類された画像は「観客」のカテゴリーに分類された画像よりも高い重要レベルを有する。

0032

第3の実施例では、マイクロプロセサE1は、送信されるべきパケットに重要レベルを割り当てるために、画像の符号化方法に関するデータアイテムF3、及び、画像のカテゴリーに関するデータアイテムF4を同時に考慮する。

0033

受信器30では、一つ以上の固定の及び/又は可変の再送信戦略がマイクロプロセッサ組立体E3によって定義され、使用される。

0034

固定の再送信戦略は、例えば、ある数の再送信要求をパケットの重要レベルの関数として認めることを含む。3つの重要レベルが定義された前例を再び用いて、以下の再送信戦略、例えば、
−重要レベルが1に等しい場合、再送信要求は無く、
−重要レベルが2に等しい場合、再送信要求は1であり、
−重要レベルが3に等しい場合、再送信要求の数は無限であることが定義され得る。

0035

可変の再送信戦略は、例えば、再送信要求が送信されるときに利用できる帯域幅を利用する方法を考慮することを含む。例えば、再送信に利用される帯域幅の割合が低いほど、再送信要求を送るのに要求される重要レベルは低くなる。以下の戦略、例えば、
−1%以上の帯域幅が再送信に利用される場合、再送信要求を送信するのに要求される重要レベルは3に等しく、
−0.5%乃至1%の帯域幅が再送信に利用される場合、再送信要求を送信するのに要求される重要レベルは2以上であり、
−0.5%未満の帯域幅が再送信に利用される場合、再送信要求を送信するのに要求される重要レベルは1以上であることが定義され得る。

0036

図2は、本発明によるパケット送信方法の例を示す。図2に示すように、この種類の方法は、
−送信器10から受信器30にパケットPiを送信する段階S1。各パケットPiは、送信の順番Pi-1・・・Pi-NにおけるNの先のパケットに関連するN重要レベルIl1・・・ILNを含むNのフィールドCi・・・CNを有する。

0037

−パケットPiを受信する段階S2。

0038

−受信したパケットに含まれるシーケンス番号を観察することで失われたパケットPk−jを検出する段階S3。

0039

−失われたパケットPk−jの後で正しく受信した最初のパケットPkのフィールドCk−jにおいて失われたパケットPk−jの重要レベルILk−jを回復する段階S4。

0040

−このようにして回復した重要レベルILk−jの関数として失われたパケットPk−jに関連する再送信要求RRを送信するか否かを判断する段階S5。

0041

−上記判断が正であるとき、失われたパケットに関連する再送信要求RR(Pk−j)を送信する段階を有する。

0042

本発明は、例によって上記した実施例に制限されない。特に、ネットワーク上で送信される再送信要求の数を制限するために、上記基準に加えて他の基準も適用できる。更に、再送信を制限する機構は、実際に行われる再送信の数を制限するために送信器に配置されてもよい。

図面の簡単な説明

0043

図1本発明による送信システムの例を示す図である。
図2本発明による送信方法の実施例における段階を説明する図である。

--

0044

10サーバー
20送信ネットワーク
30端末
40リンク
50無線リンク
101ビデオシーケンス源VSS
102符号器COD
103データメモリMEM
104 送信/受信装置TX1/RX1
105マイクロプロセッサ組立体E1
301 送信/受信装置TX3/RX3
302復号器DEC
303 マイクロプロセッサ組立体E3
406 ビデオシーケンス解析器VSA

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