(57)【要約】【課題】再送要求の処理に係る負荷の低減化を図るとともに、ロスパケットを確実に回復することができるという効果を有する送信装置及び受信装置を提供すること。【解決手段】送信装置２０は、映像や音声等データのパケットを出力するパケット出力部２１と、パケット出力部２１が出力したパケットを保存するパケットバッファ２２と、受信装置３０から再送要求を受け付ける再送要求受付部２３と、再送要求されたパケットに代わる再送応答パケットを生成するためのブロックを構成するブロック構成部２４と、構成されたブロックに係る検査シンボルを所定の符号方式によって生成する符号化部２５と、再送応答パケットを出力する再送応答パケット出力部２６とを備える。【選択図】図１
2008092346.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも１つの受信装置に接続され、前記受信装置から損失したパケットの再送を要求するための再送要求情報を受け取る送信装置であって、
パケットを送信するパケット送信手段と、前記再送要求情報を受信する再送要求情報受信手段と、前記パケット送信手段が送信したパケット及び前記再送要求情報に係るパケットに含まれる情報に基づいて所定の誤り訂正符号により検査シンボルを生成する検査シンボル生成手段と、前記再送要求情報に係るパケットに代えて前記検査シンボルを含むパケットを再送応答パケットとして送信する再送応答パケット送信手段とを備えたことを特徴とする送信装置。
【請求項２】
前記再送応答パケットは、前記検査シンボル生成手段が前記検査シンボルを生成する際に符号化対象とするパケットを示す情報を含むことを特徴とする請求項１に記載の送信装置。
【請求項３】
前記再送要求情報受信手段が複数の受信装置から前記再送要求情報を受信したとき、受信した前記再送要求情報を集約する再送要求情報集約手段を備えたことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の送信装置。
【請求項４】
集約された前記再送要求情報に基づき、前記検査シンボル生成手段が前記検査シンボルを生成する際に符号化対象とするパケットを決定するパケット決定手段を備えたことを特徴とする請求項３に記載の送信装置。
【請求項５】
集約された前記再送要求情報に基づき、前記検査シンボルのシンボル数を決定する検査シンボル数決定手段を備えたことを特徴とする請求項３又は請求項４に記載の送信装置。
【請求項６】
請求項１から請求項５までのいずれか１項に記載の送信装置に損失したパケットの再送を要求する受信装置であって、
前記損失したパケットを検出した際に前記再送要求情報を送信する再送要求情報送信手段と、前記再送応答パケットを受信する再送応答パケット受信手段とを備えたことを特徴とする受信装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば映像や音声等のデータをパケット化して送信する送信装置、及びこの送信装置からパケットを受信する受信装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、ＩＰ（Ｉｎｔｅｒｎｅｔ  Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）パケットを用いて映像や音声等のデータをストリーミング伝送する方式として、リアルタイム転送プロトコル（Ｒｅａｌ−ｔｉｍｅ  Ｔｒａｎｓｐｏｒｔ  Ｐｒｏｔｏｃｏｌ：ＲＴＰ）が規格化されている（例えば、非特許文献１参照）。このＲＴＰに基づいて構成されたパケットの宛先アドレスとしてクラスＤのアドレスを設定することにより、マルチキャストグループアドレスによる一対多型の通信が可能となる。すなわち、送信側装置が単一のパケットを送信するのみで、受信要求を行った複数の受信側装置が同一のパケットを受信することができる。
【０００３】
ＲＴＰを用いる場合、ＩＰネットワークにおけるトランスポートプロトコルとしてＵＤＰ（Ｕｓｅｒ  Ｄａｔａｇｒａｍ  Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）があり、ＲＴＰ／ＵＤＰにおいて信頼性を確保した通信を実現する手法として、ＡＲＱ（Ａｕｔｏｍａｔｉｃ  Ｒｅｐｅａｔ  ｒｅＱｕｅｓｔ）や、誤り訂正符号技術を用いたＦＥＣ（Ｆｏｒｗａｒｄ  Ｅｒｒｏｒ  Ｃｏｒｒｅｃｔｉｏｎ）が知られている。
【０００４】
まず、ＡＲＱを用いたデータ伝送では、受信装置がパケットの損失を検出した場合、受信装置が、当該パケットの再送を送信装置に要求し、再度受信することで、当該パケットの損失を回復することができる。
【０００５】
次に、ＦＥＣに関しては、パケットに対してＸＯＲ（ｅＸｃｌｕｓｉｖｅ  ＯＲ）による検査情報に基づき誤り訂正を行う方式として、ＲＦＣ２７３３が規格化されている（例えば、非特許文献２参照）。ＲＦＣ２７３３を拡張することで、複数ビットの検査情報を生成するための一般的な誤り訂正符号、例えばリードソロモン符号による検査情報を冗長データとして所定の冗長度で伝送データに付加し、伝送中に損失したパケットを受信側装置で検査情報により回復することが可能である。
【０００６】
他方、ＡＲＱとＦＥＣとを組み合わせたハイブリッドＡＲＱという技術も知られている。ＡＲＱによる再送要求に対して、予め生成しておいたＦＥＣによる検査シンボルを格納したパケットを応答パケットとして送信する。検査シンボルを格納したパケットを送信するため、複数の受信装置においてそれぞれ異なるパケットが損失した場合にも、同一のパケットを一対多に送信することにより、複数の受信装置において損失したパケット（以下「ロスパケット」という。）を回復することが可能である。
【０００７】
前述のように、一般に、信頼性の確保されない通信路を用いる場合であっても、再送要求を行うことで信頼性を確保したパケットの伝送を実現することができる。しかしながら、映像や音声等のデータをマルチキャスト通信により多数の受信装置に配信を行う場合には、パケットの再送要求が複数の受信装置から発生することが予想される。しかも、それぞれの受信装置が再送要求するパケットが相互に異なる場合もあり、受信装置の台数の増加に伴い再送要求に応じる負荷が大きくなる。そのため、受信装置の台数が極めて多い場合には、再送要求による信頼性確保をマルチキャスト通信を用いた配信に適用することが困難になるという課題がある。
【０００８】
この課題の解決を図ることを目的とするものとしては、例えば特許文献１及び２に示されたものが知られている。
【０００９】
まず、特許文献１に示されたものは、パケットの欠落が検出された場合に欠落パケットを復元するためのエラー訂正処理を行うエラー訂正部と、パケット送信装置に対して欠落パケットの再送要求を送信する再送要求送信部と、所定時間内にエラー訂正部が欠落パケットを復元できるか否かに応じて再送要求送信部によるパケット送信装置への再送要求の送信タイミングを制御する再送要求制御部とを備え、パケットロス発生時の再送要求の送信タイミングを再送要求制御部が制御することにより、不要な再送要求の送信を抑制しつつ、最適な遅延時間で映像や音声等の再生ができるようになっている。
【００１０】
次に特許文献２に示されたものは、送信に係るオリジナルデータから誤り訂正用の冗長データをエンコードするエンコード部と、エンコードされた冗長データの一部を再送用データとして蓄積する再送用データ蓄積部と、オリジナルデータ及び冗長データの一部または全部を送信するデータパケット送信部と、送信先からの再送要求を受信する再送要求受付部とを備え、再送要求される毎にＦＥＣによる符号化を行い、それらの検査パケットを未送信の検査パケットから生成することにより、相違なる冗長パケットを増加させて通信品質の向上を図ることができるようになっている。
【００１１】
【非特許文献１】ＲＦＣ３５５０"ＲＴＰ：  Ａ  Ｔｒａｎｓｐｏｒｔ  Ｐｒｏｔｏｃｏｌ  ｆｏｒ  Ｒｅａｌ−Ｔｉｍｅ  Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓ"
【非特許文献２】ＲＦＣ２７３３"Ａｎ  ＲＴＰ  Ｐａｙｌｏａｄ  Ｆｏｒｍａｔ  ｆｏｒ  Ｇｅｎｅｒｉｃ  Ｆｏｒｗａｒｄ  Ｅｒｒｏｒ  Ｃｏｒｒｅｃｔｉｏｎ"
【特許文献１】特開２００５−１５９４３３号公報
【特許文献２】特開２００４−３４９８９１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
しかしながら、特許文献１及び２に示された従来のものは、以下の第１〜３の課題を有している。
【００１３】
まず、特許文献１には、再送要求の送信タイミングを制御する受信装置が複数存在し、送信装置がこれらの受信装置に映像や音声等のデータを含むパケットを送信した場合、各受信装置から発生する再送要求に対して送信装置がどのように対処するかについては記載されていない。したがって、特許文献１に示されたものは、受信装置の台数が増加するに従って送信装置において再送要求に応じる負荷が増大するという第１の課題を有している。
【００１４】
一方、特許文献２に示されたものでは、検査パケットをブロック単位で生成する構成となっているので、再送要求されたパケットが複数のブロックに分散して存在する場合、再送要求されたパケットが属する全てのブロックのそれぞれの検査パケットに対してＦＥＣによる符号化を行い、それぞれのブロックについて検査パケットを生成した後に、生成した検査パケットを再送要求の応答パケットとして送信する必要がある。したがって、特許文献２に示されたものは、再送要求に応答するためのパケット数が再送要求されたパケット数に比較して多くなるので、送信装置の負荷が増大するという第２の課題を有している。
【００１５】
また、特許文献２に示されたものでは、ブロック単位で予め生成しておく検査パケット数によって当該ブロックにおける回復可能なパケット数が決定される構成となっているので、あるブロックにおける回復可能なパケット数よりも多数のパケットの再送を要求された場合、予め生成した検査パケットを送信するのみでは、受信装置においてロスパケットを回復できないという第３の課題がある。
【００１６】
本発明は、従来の課題を解決するためになされたものであり、再送要求の処理に係る負荷の低減化を図るとともに、ロスパケットを確実に回復することができる送信装置及び受信装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１７】
本発明の送信装置は、少なくとも１つの受信装置に接続され、前記受信装置から損失したパケットの再送を要求するための再送要求情報を受け取る送信装置であって、パケットを送信するパケット送信手段と、前記再送要求情報を受信する再送要求情報受信手段と、前記パケット送信手段が送信したパケット及び前記再送要求情報に係るパケットに含まれる情報に基づいて所定の誤り訂正符号により検査シンボルを生成する検査シンボル生成手段と、前記再送要求情報に係るパケットに代えて前記検査シンボルを含むパケットを再送応答パケットとして送信する再送応答パケット送信手段とを備えた構成を有している。
【００１８】
この構成により、本発明の送信装置は、再送要求を行った受信装置において共通に用いることができる再送応答パケットを再送要求情報に係るパケットに代えて送信するので、従来のものとは異なり、再送要求を行った受信装置に対して個別に再送要求情報に係るパケットを送信する必要がない。したがって、本発明の送信装置は、受信装置の台数が増加するに従って送信装置において再送要求に応じる負荷が増大するという第１の課題を解決することができる。すなわち、本発明の送信装置は、受信装置の台数に関わらず、再送要求の処理に係る負荷の低減化を図ることができ、受信装置においてロスパケットを確実に回復させることができる。
【００１９】
また、本発明の送信装置は、前記再送応答パケットは、前記検査シンボル生成手段が前記検査シンボルを生成する際に符号化対象とするパケットを示す情報を含む構成を有している。
【００２０】
この構成により、本発明の送信装置は、受信装置においてロスパケットを確実に回復させることができる。
【００２１】
さらに、本発明の送信装置は、前記再送要求情報受信手段が複数の受信装置から前記再送要求情報を受信したとき、受信した前記再送要求情報を集約する再送要求情報集約手段を備えた構成を有している。
【００２２】
この構成により、本発明の送信装置は、再送要求情報集約手段が再送要求情報を集約することにより、検査シンボル生成手段が検査シンボルを生成する際に符号化対象とするパケットを特定することができる。
【００２３】
さらに、本発明の送信装置は、集約された前記再送要求情報に基づき、前記検査シンボル生成手段が前記検査シンボルを生成する際に符号化対象とするパケットを決定するパケット決定手段を備えた構成を有している。
【００２４】
この構成により、本発明の送信装置は、パケット決定手段が、集約された前記再送要求情報に基づき、検査シンボル生成手段が検査シンボルを生成する際に符号化対象とするパケットを決定するので、従来のもののように、再送要求されたパケットが複数のブロックに存在する場合に当該ブロックの検査パケットを全て送信する必要がない。したがって、本発明の送信装置は、再送要求に応答するためのパケット数が再送要求されたパケット数に比較して多くなるため送信装置の負荷が増大するという従来の第２の課題を解決することができる。
【００２５】
さらに、本発明の送信装置は、集約された前記再送要求情報に基づき、前記検査シンボルのシンボル数を決定する検査シンボル数決定手段を備えた構成を有している。
【００２６】
この構成により、本発明の送信装置は、検査シンボル数決定手段が、集約された再送要求情報に基づき、検査シンボルのシンボル数を決定するので、受信装置がロスパケットを回復するために必要で十分なパケットを無駄なく生成し、再送応答パケットとして送信することができる。したがって、本発明の送信装置は、予め生成した検査パケットを送信するのみでは受信装置においてロスパケットを回復できないという第３の課題を解決することができる。
【００２７】
本発明の受信装置は、請求項１から請求項５までのいずれか１項に記載の送信装置から前記パケットを受信する受信装置であって、前記損失したパケットを検出した際に前記再送要求情報を送信する再送要求情報送信手段と、前記再送応答パケットを受信する再送応答パケット受信手段とを備えた構成を有している。
【００２８】
この構成により、本発明の受信装置は、再送応答パケット受信手段が再送応答パケットを受信するので、受信した再送応答パケットに基づいてロスパケットを確実に回復することができる。
【発明の効果】
【００２９】
本発明は、再送要求の処理に係る負荷の低減化を図るとともに、ロスパケットを確実に回復することができるという効果を有する送信装置及び受信装置を提供することができるものである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３０】
以下、本発明の実施の形態について図面を用いて説明する。なお、本発明の送信装置及び受信装置を、映像や音声等のデータをパケット化してマルチキャスト通信により伝送するパケット伝送システムに適用した例を挙げて説明する。
【００３１】
まず、本実施の形態に係るパケット伝送システムの構成について説明する。
【００３２】
図１に示すように、本実施の形態におけるパケット伝送システム１０は、入力された映像や音声等のデータを所定のプロトコルでパケット化して送信する送信装置２０と、送信装置２０から送信されたパケットを受信する受信装置３０とを備えている。なお、図１においては、受信装置３０を１つのみ示しているが、以下の説明においては、送信装置２０には１つ以上の受信装置３０が接続されているものとする。また、送信装置２０及び受信装置３０は、例えばＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ）、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ−Ｏｎｌｙ  Ｍｅｍｏｒｙ）、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ−Ａｃｃｅｓｓ  Ｍｅｍｏｒｙ）等を備え、所定のプログラムによって動作するようになっている。
【００３３】
最初に、送信装置２０の構成について説明する。送信装置２０は、映像や音声等のデータを含むパケットを出力するパケット出力部２１と、パケット出力部２１が出力したパケットを保存するパケットバッファ２２と、受信装置３０から再送要求を受け付ける再送要求受付部２３と、再送要求されたパケットに代わる再送応答パケットを生成するためのブロックを構成するブロック構成部２４と、構成されたブロックに係る検査シンボルを所定の符号方式によって生成する符号化部２５と、再送応答パケットを出力する再送応答パケット出力部２６とを備えている。
【００３４】
パケット出力部２１に入力される映像や音声等のデータは、例えばＭＰＥＧ（Ｍｏｖｉｎｇ  Ｐｉｃｔｕｒｅ  Ｅｘｐｅｒｔｓ  Ｇｒｏｕｐ）−２で圧縮されたトランスポートストリームである。パケット出力部２１は、例えば、入力された映像や音声等のデータを、ＲＦＣ２２５０に従いＩＰパケット化し、ＲＴＰに基づいて受信装置３０に出力するようになっている。ここで、パケット出力部２１は、本発明におけるパケット送信手段に対応している。なお、ＲＦＣ２２５０は、ＲＦＣの規格「ＲＴＰ  Ｐａｙｌｏａｄ  Ｆｏｒｍａｔ  ｆｏｒ  ＭＰＥＧ１／ＭＰＥＧ２  Ｖｉｄｅｏ」を示す。
【００３５】
パケットバッファ２２は、パケット出力部２１が出力したパケットを所定時間（例えば４秒間）保存し、保存したパケットを所定時間の経過後に破棄する先入れ先出し型のバッファリング動作を行うようになっている。
【００３６】
再送要求受付部２３は、パケット出力部２１がパケットを出力してから予め定められた再送要求受付時間（例えば４秒間）内において、当該パケットの再送を要求するための再送要求情報を受信装置３０から受信するようになっている。この再送要求情報は、例えば送信時にパケットに付加されたシーケンス番号情報を含み、再送要求に係るパケット（以下「再送要求パケット」という。）を特定できるようになっている。
【００３７】
また、再送要求受付部２３は、複数の受信装置３０から再送要求情報を受信した場合、再送要求パケットの個数が所定個数（例えば１６個）になる毎に受信した再送要求情報を集約するようになっている。その結果、再送要求受付部２３は、複数の受信装置３０から要求された全ての再送要求パケットのシーケンス番号情報と、受信装置３０毎の再送要求パケット数の情報とを取得することができる。そして、再送要求受付部２３は、取得した再送要求パケットのシーケンス番号情報と、受信装置３０毎の再送要求パケット数の最大値情報とをブロック構成部２４に出力するようになっている。なお、再送要求受付部２３は、本発明における再送要求情報受信手段及び再送要求情報集約手段に対応している。
【００３８】
ブロック構成部２４は、再送要求受付部２３から受信した再送要求パケットのシーケンス番号情報及び最大値情報に基づき、再送要求に応じるための再送応答パケットを生成するためのブロックを構成するようになっている。ここで、ブロックとは、映像や音声等のデータを含むパケットの集合をいい、本明細書においては、後述の符号化部２５が検査シンボルを生成する際に符号化対象とする複数のパケットに該当する。
【００３９】
また、ブロック構成部２４は、ブロックの構成に必要となるパケットのシーケンス番号情報をパケットバッファ２２に通知し、当該パケットを符号化部２５に出力させるようになっている。また、ブロック構成部２４は、符号化部２５に対し、符号化対象とするパケット数と、生成する検査シンボル数とを通知するようになっている。なお、ブロック構成部２４は、本発明におけるパケット決定手段及び検査シンボル数決定手段に対応している。
【００４０】
符号化部２５は、ブロック構成部２４が構成したブロックに対し、例えばリードソロモン符号による符号化を行って検査シンボルを生成するようになっている。具体的には、符号化部２５は、パケットバッファ２２から入力されるブロックに係るパケットに対し、ブロック構成部２４から通知されるパケット数及び検査シンボル数に基づいて、例えばリードソロモン符号による検査シンボルを生成するようになっている。また、符号化部２５は、生成した検査シンボルを再送応答パケット出力部２６に出力するようになっている。なお、符号化部２５は、本発明における検査シンボル生成手段に対応している。
【００４１】
再送応答パケット出力部２６は、符号化部２５において生成された検査シンボルと、当該検査シンボルの生成に用いられたパケットのシーケンス番号情報とを含む再送応答パケットを構成し、再送要求を行った受信装置３０宛に出力するようになっている。なお、再送応答パケット出力部２６は、本発明における再送応答パケット送信手段に対応している。
【００４２】
次に、受信装置３０の構成について説明する。受信装置３０は、パケットを受信するパケット受信部３１と、ロスパケットを検出するロスパケット検出部３２と、ロスパケットに該当するパケットの再送を要求するための再送要求情報を送信する再送要求情報送信部３３と、受信したパケットを復号化する復号化部３４と、映像や音声等のデータを再生する映像音声再生部３５とを備えている。
【００４３】
パケット受信部３１は、送信装置２０が送信したパケットを受信し、復号化部３４に出力するようになっている。また、パケット受信部３１は、再送要求情報送信部３３が再送要求情報を送信した後に送信装置２０が送信した再送応答パケットを受信するようになっている。なお、パケット受信部３１は、本発明における再送応答パケット受信手段に対応している。
【００４４】
ロスパケット検出部３２は、例えばシーケンス番号情報に基づいて、ロスパケットを検出するようになっている。また、ロスパケット検出部３２は、ロスパケットを検出したとき、ロスパケットに該当するパケットを特定するための情報、例えばシーケンス番号情報をロスパケット情報として再送要求情報送信部３３に出力するようになっている。
【００４５】
再送要求情報送信部３３は、ロスパケット検出部３２からロスパケット情報を取得し、このロスパケット情報に基づいてパケットの再送を要求するための再送要求情報を生成し、生成した再送要求情報を所定のプロトコルでパケット化して送信装置２０に送信するようになっている。なお、再送要求情報送信部３３は、本発明における再送要求情報送信手段に対応している。
【００４６】
復号化部３４は、受信したパケットを一時的に保存する受信バッファ（図示省略）を備え、パケット受信部３１が受信したパケットを復号化し、映像音声再生部３５に出力するようになっている。
【００４７】
また、復号化部３４は、パケット受信部３１が再送応答パケットを受信したとき、再送応答パケットに含まれる検査シンボルに基づいてロスパケットを回復するようになっている。
【００４８】
映像音声再生部３５は、例えば映像処理回路、音声処理回路、液晶ディスプレイ、スピーカ等を備え、映像や音声等を再生するようになっている。
【００４９】
次に、本実施の形態におけるパケット伝送システム１０の動作について説明する。
【００５０】
まず、送信装置２０に入力された映像や音声等のデータは、パケット出力部２１によって、例えばＲＦＣ２２５０に従いＩＰパケット化されてＲＴＰに基づいて受信装置３０に出力される。ここで、パケット出力部２１によって出力されたパケットは、再送要求された場合に必要となる可能性があるため、受信装置３０に出力後、パケットバッファ２２によって所定時間だけ保存される。
【００５１】
受信装置３０に送信されたパケットは、パケット受信部３１によって受信される。
【００５２】
次いで、パケット受信部３１によって受信されたパケットは、ロスパケット検出部３２によって、例えばシーケンス番号に基づいてロスパケットの有無が検出され、ロスパケットがある場合は、当該パケットのシーケンス番号情報を含むロスパケット情報が再送要求情報送信部３３に出力される。
【００５３】
続いて、再送要求情報送信部３３は、入力されたロスパケット情報に基づき、当該パケットの再送を要求するための再送要求情報を生成し、所定のプロトコルに基づいて再送要求情報をパケット化して送信装置２０に送信する。
【００５４】
送信装置２０に送信された再送要求情報は、再送要求受付時間内であれば再送要求受付部２３によって受信される。そして、再送要求受付部２３によって受信された再送要求パケットの総個数が１６個になったとき、又は再送要求受付時間が経過したときに、再送要求受付部２３によって、再送要求パケットが集約され、その結果取得された再送要求パケットのシーケンス番号情報及び最大値情報がブロック構成部２４に出力される。
【００５５】
具体的には、再送要求受付部２３は、再送要求を行った全ての受信装置３０について、再送要求パケットのシーケンス番号の和集合を求める。例えば、受信装置３０が、受信装置３０ａ〜３０ｄの４つで構成され、送信装置２０が、シーケンス番号（ＳＮ）が１〜１０のパケットを送信した場合、例えば、受信装置３０ａはＳＮ１及び２、受信装置３０ｂはＳＮ２及び４、受信装置３０ｃはＳＮ５、７及び９のパケットをそれぞれ再送要求し、受信装置３０ｄは再送要求を行わなかったものとすると、以下のような処理となる。
【００５６】
ＡとＢとの和集合を「Ａ∪Ｂ」と表記すれば、再送要求受付部２３は、受信装置３０ａからの要求（ＳＮ１、２）∪受信装置３０ｂからの要求（ＳＮ２、４）∪受信装置３０ｃからの要求（ＳＮ５、７、９）を求める。その結果、再送要求受付部２３は、再送要求パケットを集約したシーケンス番号（ＳＮ１、２、４、５、７、９）を示す情報をブロック構成部２４に出力する。
【００５７】
また、再送要求受付部２３は、ｋ個の受信装置３０が再送を要求してきたパケット数をＰ１、Ｐ２・・・、Ｐｋとしたとき、Ｐ１、Ｐ２・・・、Ｐｋのうちの最大値Ｐｍａｘをブロック構成部２４に出力する。すなわち、ブロック構成部２４に出力されるパケット数の最大値Ｐｍａｘは式（１）で示される。
【００５８】
Ｐｍａｘ＝ｍａｘ（Ｐ１、Ｐ２・・・、Ｐｋ）  ・・・  （１）
【００５９】
例えば、前述のように受信装置３０ａ〜３０ｄで構成された場合は、受信装置３０ａは２（個）のパケット（Ｐ１＝２）、受信装置３０ｂは２（個）のパケット（Ｐ２＝２）、受信装置３０ｃは３（個）のパケット（Ｐ３＝３）、受信装置３０ｄは０（個）のパケット（Ｐ４＝０）の再送を要求しているため、（２、２、３、０）の中で最大値である３（個）を再送要求されたパケット数の最大値Ｐｍａｘとしてブロック構成部２４に出力する。
【００６０】
再送要求受付部２３は、再送要求されたパケット数が１６個になったとき、又は再送要求受付時間が経過する毎に、前述の動作を繰り返す。
【００６１】
引き続き、ブロック構成部２４は、再送要求パケットのシーケンス番号情報及び最大値情報に基づいて、リードソロモン符号により何個の検査シンボルを生成するかを決定する。また、符号化部２５がリードソロモン符号化を施すパケットを特定するため、いずれのシーケンス番号のパケットから検査シンボルを生成するかを決定する。リードソロモン符号では、Ｋ個のデータシンボルからＮ−Ｋ個の検査シンボルを生成することをＲＳ（Ｎ、Ｋ）による符号化と一般に表記する。本実施の形態では、データシンボルを相互に異なるパケットから取り出して符号化を行うため、Ｋ個のデータシンボルからＮ−Ｋ個の検査シンボルを生成することは、Ｋ個のパケットからＮ−Ｋ個の検査シンボルを生成し、それらを格納したＮ−Ｋ個の検査パケットを生成することを意味する。ここで、本実施の形態においては、Ｎは固定値としＮ＝６４として以下具体的に説明する。
【００６２】
ブロック構成部２４は、まず、再送要求されたパケット数の最大値Ｐｍａｘに応じて、式（２）又は（３）により検査シンボル数（Ｎ−Ｋ）を決定する。
【００６３】
Ｎ−Ｋ＝Ｐｍａｘ＋２（Ｐｍａｘ≦８）        ・・・  （２）
【００６４】
Ｎ−Ｋ＝Ｐｍａｘ＋４（９≦Ｐｍａｘ≦１６）  ・・・  （３）
【００６５】
ここで、ブロック構成部２４が式（２）又は（３）により決定したＮ＝６４に対するＫの値は、リードソロモン符号の符号化対象となるパケット数を示している。
【００６６】
次いで、ブロック構成部２４は、いずれのシーケンス番号のパケットに対して符号化を行うかを以下のように決定する。
【００６７】
再送要求パケットの集約されたシーケンス番号の集合をＣ、Ｃの要素数（つまり、集約されたシーケンス番号の個数）をｃ＝｜Ｃ｜、Ｃの要素で最小のもの（つまり、再送要求パケットのシーケンス番号のうち最も若い番号）をＳＮｍｉｎと表記すると、ブロック構成部２４は、符号化対象のＫ個のパケットのシーケンス番号を下記の条件（１）及び（２）を満足するよう決定する。
条件（１）：集合Ｃの要素がシーケンス番号となるパケット
条件（２）：シーケンス番号ＳＮｍｉｎから開始し、シーケンス番号の若い順に、Ｃに含まれない（Ｋ−ｃ）個のパケット
【００６８】
ブロック構成部２４は、合計Ｋ個のパケットを条件（１）及び（２）を満足するよう決定し、決定したシーケンス番号をパケットバッファ２２に通知し、パケットバッファ２２は、ブロック構成部２４が決定したシーケンス番号を有するパケットを符号化部２５に出力する。同時に、ブロック構成部２４は、Ｎ及びＫの値を符号化部２５に通知する。
【００６９】
なお、前述の条件（２）において、実際に送信したパケットを使用せず、例えばデータ部分を"０"としたダミーのパケットを必要個数用意してブロックを構成してもよい。
【００７０】
続いて、符号化部２５は、パケットバッファ２２から出力されるＫ個のパケットから、再送応答パケットを構成するためのＮ−Ｋ個の検査シンボルを生成する。具体的には、図２に示すように、符号化部２５は、Ｋ個のパケットのＵＤＰペイロードから１バイトずつ順次読み出し、読み出した１バイトのデータからＲＳ（Ｎ、Ｋ）符号により、Ｎ−Ｋ個の１バイトの検査シンボルを生成する。符号化部２５は、この作業をパケットのＵＤＰペイロードのサイズ分繰り返し、生成した検査シンボルを再送応答パケット出力部２６に出力する。なお、リードソロモン符号の符号化は、公知の技術であるため説明を省略する。
【００７１】
次いで、再送応答パケット出力部２６は、符号化部２５が生成した検査シンボルを格納した再送応答パケットを再送要求した受信装置３０宛に出力する。
【００７２】
ここで、再送応答パケットについて説明する。
【００７３】
検査シンボルが格納された再送応答パケットを用いて、ロスパケットを受信装置３０が回復するためには、再送応答パケットに含まれる検査シンボルがいずれのパケットから生成されたものであるかを明示する必要がある。そのため、符号化に用いたＫ個のパケットのシーケンス番号を以下のような２組のパラメータで示し、再送応答パケットに格納して受信装置３０に伝送する。
【００７４】
ｂａｓｅＳＮ：符号化部２５が検査シンボルを生成する際に符号化対象としたパケットで最も若いシーケンス番号（ＳＮｍｉｎと同値）。
【００７５】
ｆｌａｇ：０及び１で構成されるビット列。例えば、ｆｌａｇのｉ番目のビットが１であれば、ｂａｓｅＳＮからｉ番目のパケットが符号化部２５の符号化に用いられたことを示す。一方、当該ビットが０であれば、当該ビットに対応するパケットは、符号化部２５の符号化に用いられていないことを示す。
【００７６】
以下、Ｎ＝６４とした場合でのｂａｓｅＳＮ及びｆｌａｇの例を挙げて説明する。
【００７７】
複数の受信装置３０から再送要求されたパケットのシーケンス番号が「９、１０、１１、１２、１３、３１、３２、３３、３４、５４、５５、５６、７７、７８、７９、８０」であり、再送要求されたパケット数の最大値Ｐｍａｘ＝６の場合、式（２）よりＮ−Ｋ＝８となり、Ｎ＝６４としているのでＫ＝５６が得られる。したがって、符号化部２５の符号化対象のパケットは、シーケンス番号が９〜６０、７７〜８０の５６個である。よって、ｂａｓｅＳＮ＝９、ｆｌａｇ＝"１１１１  １１１１  １１１１  １１１１  １１１１  １１１１  １１１１  １１１１  １１１１  １１１１  １１１１  １１１１  １１１１  ００００  ００００  ００００  ００００  １１１１"である。
【００７８】
符号化部２５は、前述のように生成した検査シンボルと、ｂａｓｅＳＮ及びｆｌａｇの各値とを再送応答パケット出力部２６に出力する。
【００７９】
なお、パケットに付与されるシーケンス番号は、ＲＦＣ３５５０では２１６とおりである。そのため、２１６−１番目の次のパケットのシーケンス番号は"０"となる。シーケンス番号は、このように循環して用いられるため、前述の説明では省略したが、シーケンス番号の大小又はｆｌａｇを表記する際には、数字の単なる大小比較ではなく、循環も考慮した大小比較を行うよう構成する。
【００８０】
次いで、再送応答パケット出力部２６は、生成した検査シンボルと、ｂａｓｅＳＮ及びｆｌａｇの各値とを含む再送応答パケットを生成し、マルチキャスト通信により、再送要求を行った受信装置３０宛に送信する。
【００８１】
引き続き、再送要求を行った受信装置３０において、パケット受信部３１は、再送応答パケットを受信し、受信した再送応答パケットを復号化部３４に出力する。次いで、復号化部３４は、再送応答パケットに含まれる検査シンボルに基づいて、ロスパケットを回復し、当該パケットを復号化することにより、当該パケットに含まれる映像や音声等のデータを映像音声再生部３５に出力する。そして、映像音声再生部３５は、映像や音声等のデータを再生する。
【００８２】
以上のように、本実施の形態における送信装置２０によれば、送信装置２０は、映像や音声等データのパケットを出力するパケット出力部２１と、パケット出力部２１が出力したパケットを保存するパケットバッファ２２と、受信装置３０から再送要求を受け付ける再送要求受付部２３と、再送要求されたパケットに代わる再送応答パケットを生成するためのブロックを構成するブロック構成部２４と、構成されたブロックに係る検査シンボルを所定の符号方式によって生成する符号化部２５と、再送応答パケットを出力する再送応答パケット出力部２６とを備える構成としたので、再送要求を行った受信装置３０において共通に用いることができる再送応答パケットを再送要求情報に係るパケットに代えて送信することができる。
【００８３】
したがって、本実施の形態における送信装置２０は、再送要求の処理に係る負荷の低減化を図ることができ、受信装置３０においてロスパケットを確実に回復させることができる。すなわち、本実施の形態における送信装置２０は、受信装置３０の台数に関わらず、一対多型の通信に好ましく適用することができる。
【００８４】
また、本実施の形態における送信装置２０によれば、再送応答パケットは、符号化部２５が検査シンボルを生成する際に符号化対象としたパケットを示す情報としてｂａｓｅＳＮ及びｆｌａｇの情報を含む構成としたので、受信装置３０においてロスパケットを確実に回復させることができる。
【００８５】
また、本実施の形態における送信装置２０によれば、再送要求受付部２３は、複数の受信装置３０から再送要求情報を受信したとき、受信した再送要求情報を集約する構成としたので、符号化部２５が検査シンボルを生成する際に符号化対象とするパケットを特定することができる。
【００８６】
また、本実施の形態における送信装置２０によれば、ブロック構成部２４は、再送要求受付部２３が集約した再送要求情報に基づき、検査シンボルの生成対象となるパケットを決定する構成としたので、従来のもののように、再送要求されたパケットが複数のブロックに存在する場合に当該ブロックの検査パケットを全て送信する必要がない。したがって、本実施の形態における送信装置２０は、再送要求の処理に係る負荷の低減化を図ることができる。
【００８７】
また、本実施の形態における送信装置２０によれば、ブロック構成部２４は、再送要求受付部２３が集約した再送要求情報に基づき、検査シンボルのシンボル数を決定する構成としたので、受信装置３０がロスパケットを回復するために必要で十分なパケットを無駄なく生成し、再送応答パケットとして送信することができる。
【００８８】
また、本実施の形態における受信装置３０によれば、損失したパケットを検出した際に再送要求情報を送信する再送要求情報送信手段と、再送応答パケットを受信する再送応答パケット受信手段とを備える構成としたので、受信した再送応答パケットに基づいてロスパケットを確実に回復することができる。
【００８９】
なお、前述の実施の形態において、本発明に係る送信装置２０及び受信装置３０を、映像や音声等のデータをパケット化してマルチキャスト通信により伝送するパケット伝送システム１０に適用した例を挙げて説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、所定のデータをパケット化し、一対多型の通信を行うものに適用すれば同様な効果が得られる。
【００９０】
また、前述の実施の形態において、符号化部２５がリードソロモン符号を用いて検査シンボルを生成する構成を例に挙げて説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、その他のブロック符号、例えばＢＣＨ符号を用いても同様な効果が得られる。
【産業上の利用可能性】
【００９１】
以上のように、本発明に係る送信装置及び受信装置は、再送要求の処理に係る負荷の低減化を図るとともに、ロスパケットを確実に回復することができるという効果を有し、映像や音声等のデータをパケット化して送信する送信装置、及びこの送信装置からパケットを受信する受信装置等として有用である。
【図面の簡単な説明】
【００９２】
【図１】本発明の一実施の形態におけるパケット伝送システムの構成例を示すブロック図
【図２】本発明の一実施の形態におけるパケット伝送システムの符号化部が検査シンボルを生成する動作を示す図
【符号の説明】
【００９３】
１０  パケット伝送システム
２０  送信装置
２１  パケット出力部（パケット送信手段）
２２  パケットバッファ
２３  再送要求受付部（再送要求情報受信手段、再送要求情報集約手段）
２４  ブロック構成部（パケット決定手段、検査シンボル数決定手段）
２５  符号化部（検査シンボル生成手段）
２６  再送応答パケット出力部（再送応答パケット送信手段）
３０  受信装置
３１  パケット受信部（再送応答パケット受信手段）
３２  ロスパケット検出部
３３  再送要求情報送信部（再送要求情報送信手段）
３４  復号化部
３５  映像音声再生部
【図１】
2008092346.tif 000003
【図２】
2008092346.tif 000004