(57)【要約】【課題】  ネットワークの大きい瞬間変化に対しても徐々に反応するように有効伝送率を推定することにより、マルチメディアデータ伝送量の急激な変動によりマルチメディア受信品質が低下することを防止する可変ビットレートマルチメディアデータの往復遅延時間測定装置及び方法を提供する。【解決手段】  受信側からリアルタイム転送制御プロトコル（ＲＴＣＰ）のＲＲパケットが受信されると、前記ＲＲパケットの該当フィールド値を利用して瞬間往復遅延時間を計算し、前記計算された瞬間往復遅延時間と以前の移動平均往復遅延時間を利用して現在の移動平均往復遅延時間を推定し、前記推定された現在の移動平均往復遅延時間を利用して有効伝送率を更新する。【選択図】  図２
2006042334.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
可変ビットレートマルチメディアデータ伝送システムにおいて、
マルチメディアデータをエンコードするビデオエンコーダと、
前記エンコードされたマルチメディアデータの伝送率を有効伝送率（available transmission rate）により制御する伝送率制御部と、
割り当てられたチャネルで前記マルチメディアデータを送信する第１送受信部と、
前記第１送受信部で受信されたＲＲ（receiver report）パケットを利用して瞬間往復遅延時間を測定する往復遅延時間測定部と、
前記測定された瞬間往復遅延時間を利用して移動平均往復遅延時間を計算する移動平均演算部と、
前記計算された移動平均往復遅延時間を利用して有効伝送率を推定し、前記推定された有効伝送率を前記伝送率制御部に与える伝送率推定部と
を含むことを特徴とする可変ビットレートマルチメディアデータの往復遅延時間測定装置。
【請求項２】
前記割り当てられたチャネルで前記マルチメディアデータを受信する第２送受信部と、
前記第２送受信部で受信されたＳＲ（sender report）パケットを利用して前記割り当てられたチャネルの状態をチェックし、前記ＲＲパケットを生成して前記第２送受信部から送信するチャネルレポート部とをさらに含むことを特徴とする請求項１に記載の可変ビットレートマルチメディアデータの往復遅延時間測定装置。
【請求項３】
前記第２送受信部で受信されるマルチメディアデータをバッファリングするバッファ／バッファリング制御部と、
前記バッファ／バッファリング制御部を通過したマルチメディアデータをデコードするビデオデコーダとをさらに含むことを特徴とする請求項２に記載の可変ビットレートマルチメディアデータの往復遅延時間測定装置。
【請求項４】
前記移動平均演算部が、
下記の数式により移動平均往復遅延時間を測定することを特徴とする請求項１に記載の可変ビットレートマルチメディアデータの往復遅延時間測定装置：
ＲＴＴ（ｔ）＝（１−ｊ）・ＲＴＴ（ｔ−１）＋ｊ・ＲＴＴｎｅｗ
式中、前記ＲＴＴｎｅｗは新しい瞬間往復遅延時間を示し、前記ＲＴＴ（ｔ）は前記ＲＴＴｎｅｗを計算した後、時間ｔで移動平均が計算される往復遅延時間を示し、前記ｊはネットワーク状態への適応速度を決定する加重値を示す。
【請求項５】
前記加重値が、
前記新しい瞬間往復遅延時間より以前の移動平均往復遅延時間が大きい比重を占めるように設定されることを特徴とする請求項４に記載の可変ビットレートマルチメディアデータの往復遅延時間測定装置。
【請求項６】
前記往復遅延時間測定部が、
前記ＲＲパケットの受信時間と前記ＲＲパケットのＬＳＲ（last SR）フィールド値とＤＬＳＲ（delay since last SR）フィールド値を演算することにより、前記瞬間往復遅延時間を測定することを特徴とする請求項１に記載の可変ビットレートマルチメディアデータの往復遅延時間測定装置。
【請求項７】
前記伝送率推定部が、
下記の数式により有効伝送率を推定することを特徴とする請求項１に記載の可変ビットレートマルチメディアデータの往復遅延時間測定装置：
【数１】
2006042334.tif 000006
式中、前記Ｒ（ｔ）は有効伝送率を示し、前記ｐ（ｔ）はパケット損失率を示し、前記ＲＴＴ（ｔ）は前記移動平均往復遅延時間を示し、前記ｓはパケットサイズを示す。
【請求項８】
可変ビットレートマルチメディアデータ伝送システムにおいて、
受信側からリアルタイムデータ転送制御プロトコル（ＲＴＣＰ）のＲＲパケットを受信する過程と、
前記ＲＲパケットを利用して移動平均往復遅延時間を測定する過程と、
前記測定された移動平均往復遅延時間を利用して有効伝送率を推定する過程と
を含むことを特徴とする可変ビットレートマルチメディアデータの往復遅延時間測定方法。
【請求項９】
前記移動平均往復遅延時間を測定する過程が、
前記ＲＲパケットを利用して新しい瞬間往復遅延時間を測定する過程と、
前記新しい瞬間往復遅延時間と以前の移動平均往復遅延時間を演算することにより、現在の移動平均往復遅延時間を測定する過程とを含むことを特徴とする請求項８に記載の可変ビットレートマルチメディアデータの往復遅延時間測定方法。
【請求項１０】
前記現在の移動平均往復遅延時間が、
下記の数式により測定されることを特徴とする請求項９に記載の可変ビットレートマルチメディアデータの往復遅延時間測定方法：
ＲＴＴ（ｔ）＝（１−ｊ）・ＲＴＴ（ｔ−１）＋ｊ・ＲＴＴｎｅｗ
式中、前記ＲＴＴｎｅｗは新しい瞬間往復遅延時間を示し、前記ＲＴＴ（ｔ）は時間ｔで計算される移動平均往復遅延時間を示し、前記ＲＴＴ（ｔ−１）は時間ｔ−１で計算された移動平均往復遅延時間を示し、前記ｊはネットワーク状態への適応速度を決定する加重値を示す。
【請求項１１】
前記加重値が、
前記新しい瞬間往復遅延時間（ＲＴＴｎｅｗ）より以前の移動平均往復遅延時間（ＲＴＴ（ｔ−１））が大きい比重を占めるように設定されることを特徴とする請求項１０に記載の可変ビットレートマルチメディアデータの往復遅延時間測定方法。
【請求項１２】
前記瞬間往復遅延時間を測定する方法が、
前記ＲＲパケットの受信時間と前記ＲＲパケットのＬＳＲフィールド値とＤＬＳＲフィールド値を演算することにより、前記瞬間往復遅延時間を測定することを特徴とする請求項９に記載の可変ビットレートマルチメディアデータの往復遅延時間測定方法。
【請求項１３】
前記ＤＬＳＲフィールド値が、
前記受信側がＲＴＣＰ ＳＲパケットを受信した時間から前記ＲＲパケットを送信する時間までの時間間隔を示すことを特徴とする請求項１２に記載の可変ビットレートマルチメディアデータの往復遅延時間測定方法。
【請求項１４】
前記ＬＳＲフィールド値が、
前記ＳＲパケットのＮＴＰ（network time protocol）タイムスタンプに基づいた値であり、前記ＳＲパケットの送信時間を示すことを特徴とする請求項１３に記載の可変ビットレートマルチメディアデータの往復遅延時間測定方法。
【請求項１５】
前記推定された有効伝送率により次に伝送されるマルチメディアデータの伝送率を制御する過程をさらに含むことを特徴とする請求項８に記載の可変ビットレートマルチメディアデータの往復遅延時間測定方法。
【請求項１６】
前記有効伝送率が、
下記の数式により推定されることを特徴とする請求項８に記載の可変ビットレートマルチメディアデータの往復遅延時間測定方法：
【数２】
2006042334.tif 000007
式中、前記Ｒ（ｔ）は有効伝送率を示し、前記ｐ（ｔ）はパケット損失率を示し、前記ＲＴＴ（ｔ）は移動平均往復遅延時間を示し、前記ｓはパケットサイズを示す。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、可変ビットレート（ＶＢＲ）でマルチメディアデータを無線ネットワークやインターネットに伝送するとき、有効伝送率（available transmission rate）を効果的に推定するために使用される往復遅延時間（round trip time:ＲＴＴ）を測定する装置及び方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、有無線ＩＰ（internet protocol）ネットワークを通じてリアルタイムビデオ（又は、マルチメディアデータ）を伝送するためには、チャネルの十分な帯域幅、少ない遅延、少ないパケット損失などの条件が保障されなければならない。しかしながら、現在の有無線ＩＰネットワークにおけるネットワーク層は、ビデオ伝送に必要なサービス品質（ＱｏＳ）を満たすための適した機能を提供していない。従って、サービス品質の保障は、ネットワーク層の上位レイヤにより行われなければならない。このために提案されたのがトランスポート層で動作するリアルタイム転送プロトコル（以下、ＲＴＰという）とリアルタイムデータ転送制御プロトコル（以下、ＲＴＣＰという）である。ＲＴＰとＲＴＣＰを使用すると、ビデオ伝送のときに、時間制約の特性を考慮できると共に、ネットワーク内で発生する損失に適宜対処できる。特に、ＲＴＣＰは、現在のネットワーク状況と受信サービス品質に関する情報を送信元に提供するため、送信元が自動的にネットワーク状況と受信サービス品質に応じて伝送率を調整するとき、又は、ネットワーク管理者がマルチキャストの性能を測定するときに、前記提供された情報を利用することができる。
【０００３】
図５は、ＲＴＣＰ ＳＲ（sender report）パケットの構造を示し、図６は、ＲＴＣＰ ＲＲ（receiver report）パケットの構造を示す。ＳＲパケットは、マルチメディアデータが送信されるときに送信元から送信先に送信され、送信元が送受信を同時に行うか、又は送信のみを行うときに使用される。ＲＲパケットは、マルチメディアデータが受信されるときに送信先から送信元に送信される。
【０００４】
前記ＳＲパケットとＲＲパケットは、受信レポートブロックをそれぞれ含み、各受信レポートブロックは、１つの送信元から受信したＲＴＰパケットの統計情報を含む。また、前記ＳＲパケットとＲＲパケットは、前記統計情報を送信先から前記１つの送信元にフィードバック（feedback）するために使用される。前記ＳＲパケットは、パケット長、送信元情報、発信時間情報、送信パケット数、送信オクテット数をさらに含む。
【０００５】
前記各受信レポートブロックは、損失率、最後のＳＲ（last SR: ＬＳＲ）、最後のＳＲ以後の遅延（delay since last SR: ＤＬＳＲ）情報をさらに含む。前記損失率は、パケットの損失率を示し、前記ＬＳＲは、最近受信されたＲＴＣＰＳＲパケットのＮＴＰ（network time protocol）タイムスタンプ６４ビットの一部である３２ビットを示し、前記ＤＬＳＲは、最後のＳＲパケット以後の遅延時間を示す。すなわち、前記ＤＬＳＲは、送信元の最後のＳＲパケットが受信された後、ＲＲパケットの受信レポートブロックが送信されるまでの遅延時間を１／２３２（１／６５５３６）秒単位で表したものである。前記ＬＳＲ、前記ＤＬＳＲなどのパケット伝送に関する時間情報は、送信元が今後伝送するマルチメディアデータの伝送率を推定するための重要な糸口となる。
【０００６】
すなわち、ネットワークの状態情報を利用した一般の有効伝送率推定方法を使用するときに往復遅延時間（ＲＴＴ）が用いられ、前記往復遅延時間はＲＴＣＰＳＲパケット、ＲＲパケットを利用して測定される。
【０００７】
以下、一般の往復遅延時間の測定方法について説明する。送信元は、ＳＲパケットを送信するときのＮＴＰタイムスタンプ値をＳＲパケットに付加して前記ＳＲパケットを送信する。送信先は、前記ＳＲパケットを受信した時間を記憶していて、ＲＲパケットを前記送信元に送信するとき、前記ＳＲパケットを受信した時間から前記ＲＲを送信する時間までの時間間隔をＲＲパケットのＤＬＳＲフィールドに記録する。また、送信先は、前記受信したＳＲパケットのＮＴＰタイムスタンプ値のうち一部のビット情報を前記ＲＲパケットのＬＳＲフィールドに記録した後、前記ＲＲパケットを前記送信元に送信する。前記送信元は、前記ＲＲパケットを受信する時間をチェックする。その後、前記送信元は、前記ＲＲパケットを受信した時間から前記受信されたＲＲパケットのＤＬＳＲフィールド値とＬＳＲフィールド値を減算して往復遅延時間を計算する。
【０００８】
このような方法で計算された往復遅延時間は、ＲＴＣＰＳＲパケット情報又は ＲＴＣＰ ＲＲパケット情報から得られた瞬間（instant）往復遅延時間であるため、チャネル環境の瞬間変化に敏感に反応する。従って、チャネル環境の瞬間変化により大幅に変化する往復遅延時間を適用して有効伝送率を推定するとき、前記有効伝送率の変動量も非常に大きくなる。可変ビットレートビデオ伝送システムなどの可変ビットレートマルチメディア伝送システムにおいて有効伝送率の急激な変動は、画質又は音質の急激な変動を招くため、ネットワーク伝送のためのバッファ制御に高い負荷がかかり、マルチメディア品質が低下するという問題があった。
【特許文献１】大韓民国特許出願公開第２００４−０００２６０２号
【特許文献２】大韓民国特許第０３７１２９３号
【特許文献３】大韓民国特許第０２２７３３６号
【特許文献４】日本国公開特許公報特開２００３−０４６９７６号
【特許文献５】米国特許第５８１２５２８号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明は、このような問題点を解決するために提案されたもので、本発明の目的は、往復遅延時間情報を移動平均（moving average）演算により測定し、前記測定された移動平均往復遅延時間情報を利用して有効伝送率を推定することにより、急激なチャネル環境の変化を徐々に反映する有効伝送率を得ることができ、徐々に変化する有効伝送率を推定することにより、マルチメディア受信品質の低下を防止できる可変ビットレートマルチメディアデータの往復遅延時間測定装置及び方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
このような目的を達成するために、本発明に係る可変ビットレートマルチメディアデータの往復遅延時間測定装置は、マルチメディアデータをエンコードするビデオエンコーダと、前記エンコードされたマルチメディアデータの伝送率を有効伝送率により制御する伝送率制御部と、割り当てられたチャネルで前記マルチメディアデータを送信する第１送受信部と、前記第１送受信部で受信されたＲＲパケットを利用して瞬間往復遅延時間を測定する往復遅延時間測定部と、前記測定された瞬間往復遅延時間を利用して移動平均往復遅延時間を計算する移動平均演算部と、前記計算された移動平均往復遅延時間を利用して有効伝送率を推定し、前記推定された有効伝送率を前記伝送率制御部に与える伝送率推定部とを含むことを特徴とする。
【００１１】
また、このような目的を達成するために、本発明に係る可変ビットレートマルチメディアデータの往復遅延時間測定方法は、受信側からＲＴＣＰＲＲパケットを受信する過程と、前記ＲＲパケットを利用して移動平均往復遅延時間を測定する過程と、前記測定された移動平均往復遅延時間を利用して有効伝送率を推定する過程とを含むことを特徴とする。
【００１２】
上記に加えて、本発明は、以下を提供する：
（項目１）
可変ビットレートマルチメディアデータ伝送システムにおいて、
マルチメディアデータをエンコードするビデオエンコーダと、
前記エンコードされたマルチメディアデータの伝送率を有効伝送率（available transmission rate）により制御する伝送率制御部と、
割り当てられたチャネルで前記マルチメディアデータを送信する第１送受信部と、
前記第１送受信部で受信されたＲＲ（receiver report）パケットを利用して瞬間往復遅延時間を測定する往復遅延時間測定部と、
前記測定された瞬間往復遅延時間を利用して移動平均往復遅延時間を計算する移動平均演算部と、
前記計算された移動平均往復遅延時間を利用して有効伝送率を推定し、前記推定された有効伝送率を前記伝送率制御部に与える伝送率推定部と
を含むことを特徴とする可変ビットレートマルチメディアデータの往復遅延時間測定装置。
（項目２）
前記割り当てられたチャネルで前記マルチメディアデータを受信する第２送受信部と、
前記第２送受信部で受信されたＳＲ（sender report）パケットを利用して前記割り当てられたチャネルの状態をチェックし、前記ＲＲパケットを生成して前記第２送受信部から送信するチャネルレポート部とをさらに含むことを特徴とする項目１に記載の可変ビットレートマルチメディアデータの往復遅延時間測定装置。
（項目３）
前記第２送受信部で受信されるマルチメディアデータをバッファリングするバッファ／バッファリング制御部と、
前記バッファ／バッファリング制御部を通過したマルチメディアデータをデコードするビデオデコーダとをさらに含むことを特徴とする項目２に記載の可変ビットレートマルチメディアデータの往復遅延時間測定装置。
（項目４）
前記移動平均演算部が、
下記の数式により移動平均往復遅延時間を測定することを特徴とする項目１に記載の可変ビットレートマルチメディアデータの往復遅延時間測定装置：
ＲＴＴ（ｔ）＝（１−ｊ）・ＲＴＴ（ｔ−１）＋ｊ・ＲＴＴｎｅｗ
式中、前記ＲＴＴｎｅｗは新しい瞬間往復遅延時間を示し、前記ＲＴＴ（ｔ）は前記ＲＴＴｎｅｗを計算した後、時間ｔで移動平均が計算される往復遅延時間を示し、前記ｊはネットワーク状態への適応速度を決定する加重値を示す。
（項目５）
前記加重値が、
前記新しい瞬間往復遅延時間より以前の移動平均往復遅延時間が大きい比重を占めるように設定されることを特徴とする項目４に記載の可変ビットレートマルチメディアデータの往復遅延時間測定装置。
（項目６）
前記往復遅延時間測定部が、
前記ＲＲパケットの受信時間と前記ＲＲパケットのＬＳＲ（last SR）フィールド値とＤＬＳＲ（delay since last SR）フィールド値を演算することにより、前記瞬間往復遅延時間を測定することを特徴とする項目１に記載の可変ビットレートマルチメディアデータの往復遅延時間測定装置。
（項目７）
前記伝送率推定部が、
下記の数式により有効伝送率を推定することを特徴とする項目１に記載の可変ビットレートマルチメディアデータの往復遅延時間測定装置：
【数３】
2006042334.tif 000003
式中、前記Ｒ（ｔ）は有効伝送率を示し、前記ｐ（ｔ）はパケット損失率を示し、前記ＲＴＴ（ｔ）は前記移動平均往復遅延時間を示し、前記ｓはパケットサイズを示す。
（項目８）
可変ビットレートマルチメディアデータ伝送システムにおいて、
受信側からリアルタイムデータ転送制御プロトコル（ＲＴＣＰ）のＲＲパケットを受信する過程と、
前記ＲＲパケットを利用して移動平均往復遅延時間を測定する過程と、
前記測定された移動平均往復遅延時間を利用して有効伝送率を推定する過程と
を含むことを特徴とする可変ビットレートマルチメディアデータの往復遅延時間測定方法。
（項目９）
前記移動平均往復遅延時間を測定する過程が、
前記ＲＲパケットを利用して新しい瞬間往復遅延時間を測定する過程と、
前記新しい瞬間往復遅延時間と以前の移動平均往復遅延時間を演算することにより、現在の移動平均往復遅延時間を測定する過程とを含むことを特徴とする項目８に記載の可変ビットレートマルチメディアデータの往復遅延時間測定方法。
（項目１０）
前記現在の移動平均往復遅延時間が、
下記の数式により測定されることを特徴とする項目９に記載の可変ビットレートマルチメディアデータの往復遅延時間測定方法：
ＲＴＴ（ｔ）＝（１−ｊ）・ＲＴＴ（ｔ−１）＋ｊ・ＲＴＴｎｅｗ
式中、前記ＲＴＴｎｅｗは新しい瞬間往復遅延時間を示し、前記ＲＴＴ（ｔ）は時間ｔで計算される移動平均往復遅延時間を示し、前記ＲＴＴ（ｔ−１）は時間ｔ−１で計算された移動平均往復遅延時間を示し、前記ｊはネットワーク状態への適応速度を決定する加重値を示す。
（項目１１）
前記加重値が、
前記新しい瞬間往復遅延時間（ＲＴＴｎｅｗ）より以前の移動平均往復遅延時間（ＲＴＴ（ｔ−１））が大きい比重を占めるように設定されることを特徴とする項目１０に記載の可変ビットレートマルチメディアデータの往復遅延時間測定方法。
（項目１２）
前記瞬間往復遅延時間を測定する方法が、
前記ＲＲパケットの受信時間と前記ＲＲパケットのＬＳＲフィールド値とＤＬＳＲフィールド値を演算することにより、前記瞬間往復遅延時間を測定することを特徴とする項目９に記載の可変ビットレートマルチメディアデータの往復遅延時間測定方法。
（項目１３）
前記ＤＬＳＲフィールド値が、
前記受信側がＲＴＣＰ ＳＲパケットを受信した時間から前記ＲＲパケットを送信する時間までの時間間隔を示すことを特徴とする項目１２に記載の可変ビットレートマルチメディアデータの往復遅延時間測定方法。
（項目１４）
前記ＬＳＲフィールド値が、
前記ＳＲパケットのＮＴＰ（network time protocol）タイムスタンプに基づいた値であり、前記ＳＲパケットの送信時間を示すことを特徴とする項目１３に記載の可変ビットレートマルチメディアデータの往復遅延時間測定方法。
（項目１５）
前記推定された有効伝送率により次に伝送されるマルチメディアデータの伝送率を制御する過程をさらに含むことを特徴とする項目８に記載の可変ビットレートマルチメディアデータの往復遅延時間測定方法。
（項目１６）
前記有効伝送率が、
下記の数式により推定されることを特徴とする項目８に記載の可変ビットレートマルチメディアデータの往復遅延時間測定方法：
【数４】
2006042334.tif 000004
式中、前記Ｒ（ｔ）は有効伝送率を示し、前記ｐ（ｔ）はパケット損失率を示し、前記ＲＴＴ（ｔ）は移動平均往復遅延時間を示し、前記ｓはパケットサイズを示す。
【００１３】
まとめると、本発明は、ネットワークの大きい瞬間変化に対しても徐々に反応するように有効伝送率を推定することにより、マルチメディアデータ伝送量の急激な変動によりマルチメディア受信品質が低下することを防止する可変ビットレートマルチメディアデータの往復遅延時間測定装置及び方法を提供する。受信側からリアルタイム転送制御プロトコル（ＲＴＣＰ）のＲＲパケットが受信されると、前記ＲＲパケットの該当フィールド値を利用して瞬間往復遅延時間を計算し、前記計算された瞬間往復遅延時間と以前の移動平均往復遅延時間を利用して現在の移動平均往復遅延時間を推定し、前記推定された現在の移動平均往復遅延時間を利用して有効伝送率を更新する。
【発明の効果】
【００１４】
本発明は、往復遅延時間情報を移動平均演算により測定し、前記測定された移動平均往復遅延時間情報を利用して有効伝送率を推定することにより、急激なチャネル環境変化を徐々に反映する有効伝送率を得ることができ、徐々に変化する有効伝送率の推定により、マルチメディアデータの伝送率が急激に変動しなくなるため、画質と音質の急激な変動によるマルチメディア受信品質の劣化を低減することができるという効果がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、図面を参照して本発明に係る可変ビットレートマルチメディアデータの往復遅延時間測定装置及び方法の望ましい実施形態を説明する。
【００１６】
図１は、本発明に係る可変ビットレートマルチメディアデータの往復遅延時間測定装置の構成を示す。
【００１７】
図１に示すように、本発明に係る可変ビットレートマルチメディアデータの往復遅延時間測定装置は、リアルタイムビデオ送信部１００と、リアルタイムビデオ受信部２００とから構成される。リアルタイムビデオ送信部１００とリアルタイムビデオ受信部２００は、無線ネットワーク又は有線ネットワークで接続される。
【００１８】
リアルタイムビデオ送信部１００は、マルチメディアデータをエンコードするビデオエンコーダ１１０と、前記エンコードされたマルチメディアデータの伝送率を有効伝送率により制御する伝送率制御部１２０と、前記マルチメディアデータを割り当てられたチャネルでリアルタイムビデオ受信部２００に送信する送受信部１３０と、送受信部１３０で受信されたＲＴＣＰＲＲパケットを利用して瞬間往復遅延時間を測定する往復遅延時間測定部１４０と、前記測定された瞬間往復遅延時間を利用して移動平均往復遅延時間を計算する移動平均演算部１５０と、前記計算された移動平均往復遅延時間を利用して、次に伝送されるマルチメディアデータの有効伝送率を推定し、前記推定された有効伝送率を伝送率制御部１２０に与える伝送率推定部１６０とから構成される。
【００１９】
リアルタイムビデオ受信部２００は、前記割り当てられたチャネルでリアルタイムビデオ送信部１００から送信されるマルチメディアデータを受信する送受信部２１０と、送受信部２１０で受信されたＲＴＣＰＳＲパケットを利用して前記割り当てられたチャネルの状態をチェックし、ＲＴＣＰ ＲＲパケットを生成して送受信部２１０からリアルタイムビデオ送信部１００に送信するチャネルレポート部２４０と、送受信部２１０で受信されるマルチメディアデータをバッファリングするバッファ／バッファリング制御部２２０と、バッファ／バッファリング制御部２２０を通過したマルチメディアデータをデコードするビデオデコーダ２３０とから構成される。
【００２０】
送受信部１３０、２１０は、それぞれ、ＩＰ（internet protocol）、ＴＣＰ（transmission control protocol）、ＵＤＰ（userdatagram protocol）を含む。
【００２１】
このように構成された本発明に係る可変ビットレートマルチメディアデータの往復遅延時間測定装置の動作を説明すると、次の通りである。
【００２２】
図２は、本発明に係る可変ビットレートマルチメディアデータの往復遅延時間測定方法を示す。
【００２３】
送信されるマルチメディアデータが存在すると（Ｓ１１）、リアルタイムビデオ送信部１００は、マルチメディアデータを推定された有効伝送率で送信し（Ｓ１３）、ＳＲ情報を生成して送信する（Ｓ１５）。
【００２４】
リアルタイムビデオ受信部２００は、割り当てられたチャネルでリアルタイムビデオ送信部１００から送信されたマルチメディアデータを受信し、リアルタイムビデオ受信部２００のチャネルレポート部２４０は、前記チャネルの状態情報をレポートするためのＲＴＣＰＲＲパケットを生成して前記チャネルで前記ＲＴＣＰ ＲＲパケットをリアルタイムビデオ送信部１００に送信する。
【００２５】
前記ＲＴＣＰ ＲＲパケットは、ＲＴＣＰパケット長、送信元、損失率、累積損失パケット数（cumulative number of packets lost）、最大受信順序番号（extended highestsequence number received）、ＬＳＲ、ＤＬＳＲなどの特性情報を含む。
【００２６】
リアルタイムビデオ受信部２００からＲＴＣＰ ＲＲパケットが受信されると（Ｓ１７）、リアルタイムビデオ送信部１００の往復遅延時間測定部１４０は、前記ＲＴＣＰＲＲパケットを分析して瞬間往復遅延時間を測定する（Ｓ１９）。瞬間往復遅延時間が測定されると、リアルタイムビデオ送信部１００の移動平均演算部１５０は、前記瞬間往復遅延時間と以前の移動平均往復遅延時間を利用して現在の移動平均往復遅延時間を計算する（後述する数１を参照）（Ｓ２１）。リアルタイムビデオ送信部１００の伝送率推定部１６０は、前記計算された移動平均往復遅延時間とパケット損失率、パケット長情報を利用して有効伝送率を推定する（後述する数２を参照）（Ｓ２３）。
【００２７】
伝送率推定部１６０は、推定された有効伝送率を伝送率制御部１２０に与える。該伝送率制御部１２０は、送信するマルチメディアデータが存在すると（Ｓ２５）、伝送率推定部１６０から与えられた前記有効伝送率により前記マルチメディアデータの伝送率を制御する（Ｓ１３）。
【００２８】
以下、リアルタイムビデオ送信部１００がネットワーク状態の瞬間的な変化に対しても徐々に変動する有効伝送率を推定するために移動平均往復遅延時間を測定する方法を説明する。
【００２９】
本発明に係る移動平均往復遅延時間測定方法は、数１の通りである。
ＲＴＴ（ｔ）＝（１−ｊ）・ＲＴＴ（ｔ−１）＋j・ＲＴＴｎｅｗ ・・・・・ （数１）
前記ＲＴＴｎｅｗは新しい瞬間往復遅延時間を示し、前記ＲＴＴ（ｔ）は前記ＲＴＴｎｅｗを計算した後、時間ｔで移動平均が計算される往復遅延時間値を示し、前記ｊはネットワーク状態への適応速度を決定する加重値を示す。前記ｊ値が大きいほど新しいネットワーク状態に迅速に適応できるが、これは、有効伝送率の急激な変動を招く。また、前記ｊ値が小さいほど、有効伝送率はネットワーク状態の変化に鈍感に反応する。従って、前記ｊ値は、ネットワークの有効伝送率の変動への適応力とマルチメディア品質の急激な変動間の関係を考慮して設定されなければならない。実験結果、例えば、前記ｊ値が０．１〜０．２である場合、移動平均演算部１５０及び伝送率推定部１６０の性能が良好になる。すなわち、前記新しい瞬間往復遅延時間（ＲＴＴｎｅｗ）より前記以前（ｔ−１）の移動平均往復遅延時間（ＲＴＴ（ｔ−１））に大きい加重値が与えられることにより、ネットワークの瞬間変化が大きくても有効伝送率は徐々に反応する。
【００３０】
このように現在（ｔ）の移動平均往復遅延時間ＲＴＴ（ｔ）は、新しい瞬間往復遅延時間（ＲＴＴｎｅｗ）を計算した後、前記計算された瞬間往復遅延時間と以前（ｔ−１）の移動平均往復遅延時間（ＲＴＴ（ｔ−１））を演算することにより得られる。
【００３１】
以下、前記瞬間往復遅延時間（ＲＴＴｎｅｗ）を計算する方法を説明する。
【００３２】
図３は、往復遅延時間測定部が瞬間往復遅延時間を測定する方法を示す。
【００３３】
リアルタイムビデオ送信部１００は、ＳＲパケットを送信するときの送信時間、すなわち、ＮＴＰタイムスタンプ値（例えば、３０２９９２０１６．１２５）を前記ＳＲパケットに記録した後、前記ＳＲパケットを送信する。前記ＳＲパケットの送信時間は、小数点を基準に整数部分と小数部分で表示され、整数部分に上位３２ビット（図５のＮＴＰタイムスタンプ（上位３２ビット）フィールド）が割り当てられ、小数部分に下位３２ビット（ＮＴＰタイムスタンプ（下位３２ビット）フィールド）が割り当てられる。
【００３４】
リアルタイムビデオ受信部２００のチャネルレポート部２４０は、前記ＳＲパケットを受信して受信時間を保存し、前記受信時間からＲＲパケットを送信するまでの時間間隔（例えば、５．２５秒）を前記ＲＲパケットのＤＬＳＲフィールドに記録する。また、チャネルレポート部２４０は前記受信されたＳＲパケットのＮＴＰタイムスタンプ値のうち一部のビット情報を前記ＲＲパケットのＬＳＲフィールドに記録した後、前記ＲＲパケットをリアルタイムビデオ送信部１００に送信する。すなわち、チャネルレポート部２４０は、前記ＮＴＰタイムスタンプの上位３２ビットのうち１６ビットと前記ＮＴＰタイムスタンプの下位３２ビットのうち１６ビットで表示される時間情報を前記ＲＲパケットのＬＳＲフィールドに記録する。前記ＮＴＰタイムスタンプ値が、例えば、３０２９９２０１６．１２５である場合、前記ＬＳＲフィールドの値は４６８５３．１２５秒となる。
【００３５】
リアルタイムビデオ送信部１００の往復遅延時間測定部１４０は、リアルタイムビデオ受信部２００からＲＲパケットが受信されると、前記ＲＲパケットの受信時間Ａをチェックし、前記受信時間Ａから前記ＲＲパケットのＤＬＳＲフィールド値とＬＳＲフィールド値を減算して瞬間往復遅延時間を計算する。前記受信時間Ａが、例えば、４６８６４．５００秒である場合、瞬間往復遅延時間は、図３に示すように、６．１２５秒となる。
【００３６】
往復遅延時間測定部１４０は、前記計算された瞬間往復遅延時間を前記移動平均演算部１５０に与える。
【００３７】
数１により移動平均往復遅延時間が測定されると、伝送率推定部１６０は数２のような方法で有効伝送率を推定する。
【００３８】
【数５】
2006042334.tif 000005
【００３９】
・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・ （数２）
前記Ｒ（ｔ）は有効伝送率を示し、前記ｐ（ｔ）はパケット損失率を示し、これらの値は、前記ＲＲパケットの損失率（fraction lost）フィールドから得られる。前記ＲＴＴ（ｔ）は移動平均演算部１５０により数１のような方法で測定される値であり、移動平均往復遅延時間を示す。前記ｓはパケットサイズを示す。
【００４０】
図４は、瞬間往復遅延時間の変動幅と移動平均往復遅延時間の変動幅を示す。一般の往復遅延時間測定方法による瞬間往復遅延時間は、ＲＴＣＰパケットを受信する度に以前の値とは関係なく更新されるため、非常に変動が大きい。しかしながら、本発明に係る移動平均往復遅延時間は、移動平均値により演算されるので、徐々に変動する。
【００４１】
前述したように、本発明に係る可変ビットレートマルチメディアデータの往復遅延時間測定装置は、ネットワーク状態情報の平均値を利用することにより、ネットワーク状態の瞬間的な変化に対しても徐々に反応するように有効伝送率を推定することができる。
【００４２】
以上のように、本発明の好ましい実施形態を用いて本発明を例示してきたが、本発明は、この実施形態に限定して解釈されるべきものではない。本発明は、特許請求の範囲によってのみその範囲が解釈されるべきであることが理解される。当業者は、本発明の具体的な好ましい実施形態の記載から、本発明の記載および技術常識に基づいて等価な範囲を実施することができることが理解される。本明細書において引用した参考文献は、その内容自体が具体的に本明細書に記載されているのと同様にその内容が本明細書に対する参考として援用されるべきであることが理解される。
【図面の簡単な説明】
【００４３】
【図１】本発明に係る可変ビットレートマルチメディアデータの往復遅延時間測定装置の構成を示す図である。
【図２】本発明係る可変ビットレートマルチメディアデータの往復遅延時間測定方法を示す図である。
【図３】往復遅延時間測定部が瞬間往復遅延時間を測定する方法を示す図である。
【図４】瞬間往復遅延時間と移動平均往復遅延時間の変動幅を示す図である。
【図５】一般のＲＴＣＰ ＳＲパケットの構造を示す図である。
【図６】一般のＲＴＣＰ ＲＲパケットの構造を示す図である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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