(57)【要約】【課題】データロードやネットワーク特性が変化するネットワークでの時間同期データの伝送品質を改善する。【解決手段】受信機側同様に送信機側でも少なくともひとつの処理ユニットを用いてデータの処理及び伝送を行うインターネットのようなネットワークを介して、時間同期データを送信機から受信機に伝送する。時間同期データの伝送品質を改善するため、データロード及びネットワーク特性の変動に基づいて並列処理ユニットの設定や適合化を行う。切り替え処理の後、並列処理ユニットにてデータの処理及び伝送を行う。【選択図】　　　図１
2004072737.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
送信機側で少なくともひとつの処理ユニットを用いてデータの処理及び伝送を行うネットワークを介して、時間同期データを送信機から受信機に伝送する時間同期データ送信方法において、
送信機及び受信機の間に接続される処理ユニット甲にてデータの処理及び伝送を行う段階１と、
前記処理ユニット甲に対して並列に接続される処理ユニット乙を設定する段階２と、
予め検出したデータロード及びネットワーク特性の変化に基づいて前記処理ユニット乙の適合化を行う段階３と、
送信すべきデータを出力する処理ユニットを、前記処理ユニット甲から前記処理ユニット乙に切り替える段階４と、
前記処理ユニット乙にてデータの処理及び伝送を行う段階５と
を含むことを特徴とする時間同期データ送信方法。
【請求項２】
請求項１に記載の時間同期データ送信方法において、
予め定められた方法でトリガイベントを生成する段階６を更に含み、
前記トリガイベントを契機として前記段階５を開始する
ことを特徴とする時間同期データ送信方法。
【請求項３】
請求項１に記載の時間同期データ送信方法において、予め定められた切り替え条件を満足するとき、前記段階４を行うことを特徴とする時間同期データ送信方法。
【請求項４】
請求項３に記載の時間同期データ送信方法において、前記切り替え条件は、前記段階２及び３の少なくとも一方の完了であることを特徴とする時間同期データ送信方法。
【請求項５】
請求項３に記載の時間同期データ送信方法において、前記切り替え条件は、前記伝送システムに係るパラメータであって、予め定められた少なくともひとつの前記パラメータの値と、予め定められた値との比較結果に基づくことを特徴とする時間同期データ送信方法。
【請求項６】
請求項１に記載の時間同期データ送信方法において、前記段階１にて行うデータの処理は、復号化処理、フィルタリング処理、パケット化処理、及び、メモリバッファにデータを格納する処理の少なくともひとつを含むことを特徴とする時間同期データ送信方法。
【請求項７】
請求項１に記載の時間同期データ送信方法において、前記段階５にて行うデータの処理は、復号化処理、フィルタリング処理、パケット化処理、及び、メモリバッファにデータを格納する処理の少なくともひとつを含むことを特徴とする時間同期データ送信方法。
【請求項８】
請求項７に記載の時間同期データ送信方法において、
前記段階５にて行うデータの処理は、前記復号化処理、前記フィルタリング処理、前記パケット化処理、及び、前記メモリバッファにデータを格納する処理のうちの複数の処理を含み、
前記段階２にて前記複数の処理を接続する処理を行う
ことを特徴とする時間同期データ送信方法。
【請求項９】
請求項１に記載の時間同期データ送信方法において、前記段階２の後に、前記処理ユニット甲及び乙の少なくとも一方を初期化することを特徴とする時間同期データ送信方法。
【請求項１０】
請求項１に記載の時間同期データ送信方法において、
前記段階５にて行うデータの処理には複数の処理が含まれ、
前記複数の処理の間における適合化、データロードの変化に基づいた前記複数の処理毎の適合化、及び、ネットワーク特性の変化に基づいた前記複数の処理毎の適合化のうち、少なくともひとつの適合化がなされて実行されることを特徴とする時間同期データ送信方法。
【請求項１１】
請求項６に記載の時間同期データ送信方法において、
前記段階１にて行うデータの処理は、前記復号化処理、前記フィルタリング処理、前記パケット化処理、及び、前記メモリバッファにデータを格納する処理のうちの複数の処理を含み、
前記段階４の後に、予め接続された前記複数の処理の接続を解除（ｄｅ−ａｔｔａｃｈ）する処理を行う段階を含む
ことを特徴とする時間同期データ送信方法。
【請求項１２】
請求項６に記載の時間同期データ送信方法において、
前記段階１にて行うデータの処理は、前記復号化処理、前記フィルタリング処理、前記パケット化処理、及び、前記メモリバッファにデータを格納する処理のうちの複数の処理を含み、
前記段階４の後、予め接続された前記複数の処理の接続を維持する
ことを特徴とする時間同期データ送信方法。
【請求項１３】
請求項１に記載の時間同期データ送信方法において、前記データロード及びネットワーク特性の変化に基づいて、前記処理ユニット甲に並列な追加の処理ユニットを設定及び適合化する段階を含むことを特徴とする時間同期データ送信方法。
【請求項１４】
請求項１に記載の時間同期データ送信方法において、前記データは、画像データ、音声データ、動画像データのいずれかであることを特徴とする時間同期データ送信方法。
【請求項１５】
ネットワークを介してデータを伝送するデータ処理装置及び受信機の間に接続されるデータ処理装置において、
データの処理及び伝送を行う処理ユニット甲を設定する手段１と、
前記処理ユニット甲に対して並列な処理ユニット乙を設定する手段２と、
データロード及びネットワーク特性の変化に基づいて前記処理ユニット甲及び乙の適合化を行う手段３と、
送信すべきデータを出力する処理ユニットを、前記処理ユニット甲及び乙のいずれかに切り替える手段４と
を備えることを特徴とするデータ処理装置。
【請求項１６】
請求項１５に記載のデータ処理装置において、
予め定められた方法でトリガイベントを生成する手段５を更に備え、
前記トリガイベントを契機として前記手段３による切り替え先の処理ユニットがデータの処理及び伝送を開始する
ことを特徴とするデータ処理装置。
【請求項１７】
請求項１５に記載のデータ処理装置において、予め定められた切り替え条件を満足するとき、前記手段４が切り替えを行うことを特徴とするデータ処理装置。
【請求項１８】
請求項１７に記載のデータ処理装置において、前記切り替え条件は、前記手段２及び３の少なくとも一方の動作の完了であることを特徴とするデータ処理装置。
【請求項１９】
請求項１７に記載のデータ処理装置において、前記切り替え条件は、前記ネットワークに係るパラメータであって、予め定められた少なくともひとつの前記パラメータの値と、予め定められた値との比較結果に基づくことを特徴とするデータ処理装置。
【請求項２０】
請求項１５に記載のデータ処理装置において、前記処理ユニット甲にて行うデータの処理は、復号化処理、フィルタリング処理、パケット化処理、及び、メモリバッファにデータを格納する処理の少なくともひとつを含むことを特徴とするデータ処理装置。
【請求項２１】
請求項１５に記載のデータ処理装置において、前記処理ユニット乙にて行うデータの処理は、復号化処理、フィルタリング処理、パケット化処理、及び、メモリバッファにデータを格納する処理の少なくともひとつを含むことを特徴とするデータ処理装置。
【請求項２２】
請求項２１に記載のデータ処理装置において、
前記処理ユニット乙にて行うデータの処理は、前記復号化処理、前記フィルタリング処理、前記パケット化処理、及び、前記メモリバッファにデータを格納する処理のうちの複数の処理を含み、
前記手段２は前記複数の処理を接続して前記処理ユニット乙を構成する
ことを特徴とするデータ処理装置。
【請求項２３】
請求項１５に記載のデータ処理装置において、前記手段２の動作後に、前記処理ユニット甲及び乙の少なくとも一方を初期化することを特徴とするデータ処理装置。
【請求項２４】
請求項１５に記載のデータ処理装置において、
前記処理ユニット乙は複数の処理を実行し、
前記複数の処理の間における適合化、データロードの変化に基づいた前記複数の処理毎の適合化、及び、ネットワーク特性の変化に基づいた前記複数の処理毎の適合化のうち、少なくともひとつの適合化がなされて実行されることを特徴とするデータ処理装置。
【請求項２５】
請求項２０に記載のデータ処理装置において、
前記処理ユニット甲にて行うデータの処理は、前記復号化処理、前記フィルタリング処理、前記パケット化処理、及び、前記メモリバッファにデータを格納する処理のうちの複数の処理を含み、
前記手段４の動作後に、予め接続された前記複数の処理の接続を解除する
ことを特徴とするデータ処理装置。
【請求項２６】
請求項１５に記載のデータ処理装置において、
前記処理ユニット甲は複数の処理ユニット甲１、甲２、…、甲ｍ（ｍは自然数）からなり、
前記処理ユニット乙は複数の処理ユニット乙１、乙２、…、甲ｎ（ｎは自然数）からなり、
前記処理ユニット甲１、甲２、…、甲ｍのうち、少なくともひとつは、前記処理ユニット乙１、乙２、…、乙ｎを兼用する
ことを特徴とするデータ処理装置。
【請求項２７】
請求項２０に記載のデータ処理装置において、
前記処理ユニット甲にて行うデータの処理は、前記復号化処理、前記フィルタリング処理、前記パケット化処理、及び、前記メモリバッファにデータを格納する処理のうちの複数の処理を含み、
前記段階４の後、予め接続された前記複数の処理の接続を維持する
ことを特徴とするデータ処理装置。
【請求項２８】
請求項１５に記載のデータ処理装置において、前記手段２は、前記データロード及びネットワーク特性の変化に基づいて、複数の処理ユニット乙を設定することを特徴とするデータ処理装置。
【請求項２９】
請求項１５に記載のデータ処理装置において、画像データ、音声データ、動画像データのいずれかを前記データとして入力する手段を備えることを特徴とするデータ処理装置。
【請求項３０】
請求項１５乃至２９のいずれかに記載のデータ処理装置を備えるネットワーク。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、時間同期データを送信機から受信機にネットワークを介して伝送するメカニズムに関する。特に、インターネットのように、送信機及び受信機のいずれかあるいは両方で、少なくともひとつの処理ユニットを用いてデータの処理及び伝送のいずれかあるいは両方を行うようなネットワークを介して伝送するメカニズムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
テレビ会議、通話などのマルチメディアを目的とする伝送にとって非常に好適な時間同期データを伝送するメカニズムはよく知られている。このことは、特に、ＩＰネットワーク（インターネットプロトコル・ネットワーク）上でのデータ伝送というコンテキストにおいて言えることである。最も一般的なネットワークは、通常、インターネット・ブラウジングのようなスケーラブルで即応性を要求されないアプリケーションの伝送向けにしか構成されていない。これらのネットワークはその固有の構造に起因して、時間同期データの伝送には適していない。したがって著しい伝送障害が公知のネットワークの内部で観察される場合がある。この伝送障害により伝送品質に一部容認できない劣化が生じることになる。
【０００３】
伝送品質の向上を図るために、時間同期データ、特にリアルタイムでマルチメディア・データの伝送を可能にするメカニズムが開発された。上記メカニズムの目標は、他のトラフィックよりも高い伝送優先権を設けて時間同期データの処理を行うことによりＱｏＳ（サービス品質）の向上を図ることである。したがって時間同期データは他のデータよりも確実に伝送される。上記メカニズムの問題点として、ネットワーク伝送特性の変動に起因する時間同期データの伝送障害から復旧できないことが挙げられる。このことは、物理的制限に起因するネットワーク・パラメータの変動について特に言えることであり、とりわけ無線ネットワークの場合にそれが言える。
【０００４】
時間同期データの伝送は、圧縮フォーマットの形で行われることが多いが、受信機にて適切な時間に復号化処理と描画処理が行えるようにするためには、正確な時間にデータが受信機に届いていなければならないので、特に困難が伴う。予期した再生時刻の後にデータが到着しても役に立たないことが多く、こうしたデータは破棄しなければならない。同様に、データの再生時点よりも前に到来するデータは、受信機のメモリ能力に過度に負担をかけることが考えられる。極端な場合、受信機のメモリ能力の限度を超えるため、データ損失が生じる原因となる。いずれの場合にせよ、データの損失や遅延により有害な影響が伝送品質に生じ、その結果、伝送全体の一部が役に立たなくなる。
【０００５】
特に、無線ネットワークでは、固有の物理的制限に起因して、ＩＰパケットの損失が生じることがあり、媒体品質の著しい低下が引き起こされる。銅線やファイバケーブルを介する伝送とは異なり、無線の場合は損失の発生頻度が高い。無線ネットワークのいわゆる性能劣化のバースト特性は特に有害な影響を持つものである。
【０００６】
従来の技術には、ネットワーク特性の監視を利用してデータの伝送および／または受信を適合化し、ネットワークの過負荷を防止するものもある。例として適応型オーディオ／ビデオ送信機があり、この送信機は監視結果に基づいて送信機のストリーミングの振舞いを適合化することが可能である。ストリーミング処理の適合化は、主として、ネットワーク特性の変化に対する処理ユニットの適合化に基づいて行われる。最も頻繁に行われるのは、処理ユニットで利用される圧縮方法の変更に基づく適合化である。適合化を可能にするために、処理ユニットの取り外し（ｄｅ−ａｔｔａｃｈｅｄ）と、適合化と、再装着（ｒｅ−ａｔｔａｃｈｅｄ）とを行う必要がある。これは、データの処理及び伝送が不可能あるいは更に遅延するような時間を要する過程であるため、伝送品質を更に悪化させる恐れがある。このため、上述のような時間同期データの伝送品質の著しい低下が再び生じることになる。
【０００７】
図３は、送信機１’からネットワークを介して受信機２’への時間同期データの伝送メカニズムを表す従来の技術である。データは処理ユニット３’を用いて送信機側で処理されて伝送される。ネットワークの特性が変化すると、受信機側で十分な伝送品質の達成できるように、データを圧縮して分割し、パケット化するなどのデータ処理を行う処理ユニット３’はもはや適さなくなる。本例では、データはフレーム率ｆ［１／ｓ］の未処理ビデオフレームを表す。
【０００８】
図４に、図３におけるそれぞれの時間順が示されている。送信機１’は、フレーム率ｆ［１／ｓ］を持つ未処理の同期ビデオフレームとしてデータの生成を行う。これらの未処理フレームは処理ユニット３’へ渡され、長さΔｔ＝１／ｆを有する。したがってこれらのフレームは、同期時刻｛ｔ０，ｔ０＋Δｔ，ｔ０＋２Δｔ，…｝に処理ユニット３’へ渡される。コーデック６ａ’、フィルタ６ｂ’、パケット化装置６ｃ’並びに他のすべての要求されるリソースを備えた処理ユニット３’の構成に必要な時間はσｉとして示される。
【０００９】
時刻ｔ０に処理ユニット３’は伝送準備を行い、第１のフレーム１の処理と伝送とを行う。処理ユニット３’の固有遅延時間はδｉとして示される。この固有遅延時間δｉによって、１フレームを処理し、データ出力を生みだすための、処理ユニット３’の内部で要求される時間が示される。固有遅延時間は、例えば最新のビデオ用コーデックで観察可能であり、このビデオ用コーデックのフレーム間処理モードはＧＯＰ（ピクチャ・グループ）に基づいている。ＧＯＰは各種の画像タイプから構成され、その場合、前回のフレームまたは後続のＩ−フレーム（フレーム内フレーム）が内部バッファ内で利用可能であれば、Ｂ−フレーム（双方向フレーム）のみが処理され、再生される。例えばＭＰＥＧフォーマットの場合のような代表的ＧＯＰは、ＩＢＢＰＢＢＰＢＢなどの９つのフレームから構成される。したがって、時刻｛ｔ０＋δ１，ｔ０＋δ１＋Δｔ，ｔ０＋δ１＋２Δｔ，…｝においてのみ処理ユニット３’を介するデータ出力が可能となる。
【００１０】
一般に、データ管理システムは伝送に関与し、このシステムにより時刻ｔｒにトリガイベントが生成される。本例では、フレーム番号ｉのデータ出力中にトリガイベントの生成が行われる。このフレームのデータ出力は継続され、処理ユニット３’がデータの処理と伝送とを完全に停止させる前に終了する。
【００１１】
処理ユニット３’用に要求された全リソースを解除するために必要な時間はΦｉとして示される。したがって、この解除処理は時刻ｔ０＋δ１＋ｉΔｔ＋Φｉに終了する。次に、新しい処理ユニット３”が組み立てられるが、これにはσ２秒を必要とする。リアルタイムに処理ユニット３”内のデータ処理を行うことは不可能であると仮定すると、フレーム処理は完全なフレームの入力後にしか開始できないことになる。したがって、新しい処理ユニット３”の形成処理後の次のフレームはフレーム番号ｊとなる。フレームｊが完全に利用可能となるまでの時間は再同期ギャップとして示される。
【００１２】
処理ユニット３”は、固有遅延時間δ２に起因して、時刻ｔ０’に入力データの処理を開始し、時刻ｔ０’＋δ２に処理データの第１回目の伝送を開始する。このことは、時間ｔｒ＝［ｔ０＋δ１＋ｉΔｔ，ｔ０’＋δ２］中、データ出力の生成は不可能であることを意味する。この時間はギャップ時間ｔｒとして示される。
【００１３】
新しい処理ユニット３”の始動時刻は以下の式１のように計算できる。
【００１４】
【数１】
2004072737.tif 000003
但し、ｔ０’＝ｔ０＋（ｊ−１）Δｔの場合、新しい処理ユニット３”から転送できる第１のフレームは以下の式２のように計算できる。
【００１５】
【数２】
2004072737.tif 000004
損失時刻ｔλについては下記の式３があてはまる。
【００１６】
【数３】
2004072737.tif 000005
上記式を用いて以下の式４のようにこの時間中の未処理フレーム数λを計算できる。
【００１７】
【数４】
2004072737.tif 000006
ギャップ時間ｔｒとは適合化の間に出力部でデータがつくられない時間である。
【００１８】
【数５】
2004072737.tif 000007
公知のメカニズムでは、ｔαは要求された適合化の実行に必要な時間である。ｔαはギャップ時間ｔｒと全く等しい値である。
ｔα＝ｔｒ
【００１９】
【発明が解決しようとする課題】
本発明が解決しようとする課題は、前述のような時間同期データを伝送するメカニズムであって、データロード及びネットワーク特性のいずれかあるいは両方が変化する場合でも、時間同期データの伝送品質を改善することができるようなメカニズムを提供することである。
【００２０】
【課題を解決するための手段】
本発明によれば、上述の目標は、時間同期データの伝送メカニズムを用いて達成される。この伝送メカニズムの特性は特許請求項１に記載されている。当該請求項によれば、上記メカニズムは、変更されたデータロードおよび／またはネットワーク特性に基づいて、並列処理ユニットを設定および／または適合化するように構築され、拡張される。好ましくはスイッチを用いて、当該並列ユニットへの切り替えを行ってから、この並列処理ユニットでのデータ処理および／またはデータ伝送が行われる。
【００２１】
本発明によれば、一般の実施とは異なり、変更されたデータロードおよび／またはネットワーク特性に合わせて、利用するデータ圧縮方式の適合化を行うだけでは良好な伝送品質が達成できないことが観察された。代わりに、全体として高品質な伝送を達成するためには、適合化中伝送品質を保証する必要がある。さらに、変更されたデータロードおよび／またはネットワーク特性への適合化は、現在使用している処理ユニットおよび／または送信ユニットとは独立に行う必要があることが観察された。このことは、伝送品質のさらなる低下が適合化処理自体によって生じないことを保証するために必要である。本発明によれば、これは並列処理ユニットの設定によって達成され、変更されたデータロードおよび／またはネットワーク特性に合わせてこの並列処理ユニットの適合化が行われる。上記適合化によって、処理ユニットの取り外し、適合化及び再装着中のいずれの損失も完全に回避される。なぜなら、並列処理ユニットの設定中および／または適合化中、最初の処理ユニット内でデータ処理と伝送とが継続されるからである。それ以後にしか、好適にはスイッチを用いて並列処理ユニットは接続されず、それによって、処理および／またはデータ伝送は並列処理ユニットの範囲内で実行されるようになる。こうすることにより適合化中にも高い伝送品質が保証され、それによって、データロード特性および／またはネットワーク特性の変化が生じている状況の間、伝送品質全体の向上が図られる。処理と共に、任意の種類の修正、処理、保存手段も、あるいは他のいずれの種類のデータ関連アクションも含まれる。上記スイッチは、ハードウェアまたはソフトウェアとして実現されるものであってもよい。
【００２２】
単純化した実施形態を可能にするために、並列処理ユニットの設定および／または適合化をトリガイベントから開始することが可能である。並列処理ユニットの送信側の設定を行うために、トレーディングアルゴリズム（ｔｒａｄｉｎｇ　ａｌｇｏｒｉｔｈｍ）、統計的フィードバック情報またはアプリケーションレベルの信号設定などの任意の種類の適切な既存手段によって、このようなトリガイベントの生成が可能である。並列処理ユニットの受信側の設定を行うために、例えば、ＲＴＰペイロード数（リアルタイム・トランスポート・プロトコルペイロード数）などの帯域内信号設定法によって、あるいは、同様のメカニズムによってトリガイベントの生成が可能である。また、同一の方法で送信機と受信機においてトリガイベントの生成を行うことも可能である。
【００２３】
再び非常に単純な実施形態のコンテキストでは、並列処理ユニットの設定および／または適合化の完了後、切り替え処理の実行も可能である。並列処理ユニットで生成されたデータは、ネットワークを介する伝送や、受信機への直接伝送が可能である。
【００２４】
或る切り替え条件が満たされた後、特に、少なくとも１つの所定のパラメータ値に達した場合、追加的に或いは代替的に切り替え処理を行うことも可能となる。これらのパラメータは、例えば、データ転送速度により生成されたデータ転送速度および／または或る一定のネットワーク・パラメータまたは同様のパラメータを記述するものであってもよい。しかし、他のいずれの種類の条件であっても上記切り替えに利用することが可能である。このような切り替え条件の利用は、データ伝送を妨げることなく、別の処理ユニットおよび／または並列処理ユニットのさらなる初期化の実行も可能となるという点で非常に好都合なものとなることが考えられる。この切り替え条件の利用は、通常モードの場合よりも高いデータ転送速度を最初に生成するようなコーデック（圧縮装置／伸張装置）を使用する場合、特に有益なものとなる。
【００２５】
ある好適な特別の方法で、様々なサブコンポーネント、特に、少なくとも１つのコーデックおよび／または少なくとも１つのフィルタおよび／または少なくとも１つのパケット化装置および／または少なくとも１つのメモリバッファ、あるいは同様のコンポーネントを用いて処理ユニットでのデータ処理が可能となる。これにより、処理ユニットによる最適処理とデータ伝送とが可能になる。
【００２６】
別の特別の好適な方法では、様々なサブコンポーネント、特に、少なくとも１つのコーデックおよび／または少なくとも１つのフィルタおよび／または少なくとも１つのパケット化装置および／または少なくとも１つのメモリバッファ、あるいは同様のコンポーネントを用いる並列処理ユニットにおけるデータ処理が可能となる。これにより並列処理ユニットを介する最適のデータ処理とデータ伝送とが可能となる。
【００２７】
好ましくは設定中、好適な方法で上記サブコンポーネントを互いに装着することも可能である。これにより、サブコンポーネントによって、更には、処理ユニットおよび／または並列処理ユニットによって、データ処理および／またはデータ伝送が可能となる。
【００２８】
別の好適な方法では、好ましくは設定後に処理ユニットおよび／または並列処理ユニットの初期化を行うことも可能である。初期化中、内部データ構造の初期化を行うことも可能であり、および／または、処理ユニットおよび／または並列処理ユニットから必要なリソースを要求することも可能である。これによって処理ユニットおよび／または並列処理ユニットは処理の準備ができるようになる。並列処理ユニットの早めの初期化により、全体としてより良好な適合化の達成も可能となる。
【００２９】
特別の良好な適合化を行うために、並列処理ユニットのサブコンポーネント相互のチューニングを行いおよび／または変更されたデータロードおよび／またはネットワーク特性に合わせたチューニングを行うことも可能である。特に、コーデックにおいて使用される圧縮方法は、変更されたネットワーク特性に合わせて調整を行うことも可能である。例えばメモリバッファの増減を行って、または、変更されたネットワーク特性に合わせて追加的にあるいは代替的に並列処理ユニットのチューニングを行うことも可能である。また、データをパケットに分割し、ＲＴＰストリーミングを利用してこれらのパケットの送信準備を行うパケット化装置を、変更されたネットワーク特性に適合させることも可能である。
【００３０】
特別の良好なリソースの利用を可能にするために、切り替え後に処理ユニットのサブコンポーネントを取り外すことも可能である。処理ユニットの取り外されたリソースは、システムへ提供できるので、この取り外しは有益なものとなる。
【００３１】
上記とは別に、切り替え後に処理ユニットのサブコンポーネントが接続状態のままとなるようにしてもよい。例えば、切り替え後或る一定期間処理ユニットを保持するようにして上記接続状態を実現することも可能である。このことは、処理ユニットのサブコンポーネントが或る一定期間しか接続されないことを意味するものである。上記は、システムで十分なリソースが利用可能で、かつ、次のトリガイベントが元の処理ユニットの再使用を要求する高い確率が存在すれば、特に好適のものとなり得る。元の処理ユニットを再使用する場合、切り替え後の処理ユニットと同じ様に並列処理ユニットを扱うことが可能である。
【００３２】
特別の高い効率を可能にするために、変更されたデータロードおよび／またはネットワーク特性に基づいて追加の並列処理ユニットの設定および／または適合化を行うことも可能である。この設定および／または適合化は、いくつかの同期データストリームを用いる階層的圧縮方式にとって特に好都合なものとなる。なぜなら、その場合、並列に適合化を行うことができるからである。システムで十分なリソースが利用可能な場合、完全なセットの並列処理ユニットの保持も可能となるため、予め同期させた並列処理ユニットのうちの１つのユニットの選択に基づいて、変更されたデータロードおよび／またはネットワーク特性に対する適合化を行うようにすることも可能となる。
【００３３】
ネットワーク内の変動する条件に対する、メカニズムの特別の良好な適合化を可能にするために、処理用の少なくとも１つの別の処理ユニットおよび／または並列処理ユニットの他に、データ伝送ユニットおよび／またはデータ処理ユニットを逐次使用してもよい。この追加処理ユニット（トランスコーデック）により２台の独立した受信機に対するデータ伝送の最適化を行うことが可能となる。上記２台の独立した受信機としては、例えば、マルチメディア・ワークステーションなどの豊富なリソース装置を備えた１つの受信機、及び、ラップトップ型コンピュータなどの限定されたリソースを備えた１つの受信機が考えられる。
【００３４】
さらなる有利な点として、視覚データ、音声及び他の媒体タイプ用のセンサ装置を使用することによって、データの把握が可能となる。これによって、特に、インターネットでのテレビ会議、インターネット電話及び同様のアプリケーション用メカニズムの適合化が可能となる。
【００３５】
他の表現を用いれば、本発明は次のような時間同期データ送信方法、送信機及び伝送ネットワークを提供する。
【００３６】
即ち、本発明は、送信機側で少なくともひとつの処理ユニットを用いてデータの処理及び伝送を行うネットワークを介して、時間同期データを送信機から受信機に伝送する時間同期データ送信方法において、送信機側の処理ユニット甲にてデータの処理及び伝送を行う段階１と、処理ユニット甲に対して並列な処理ユニット乙を設定する段階２と、予め検出したデータロード及びネットワーク特性の変化に基づいて処理ユニット乙の適合化を行う段階３と、送信すべきデータを出力する処理ユニットを、処理ユニット甲から処理ユニット乙に切り替える段階４と、処理ユニット乙にてデータの処理及び伝送を行う段階５とを含むことを特徴とする時間同期データ送信方法を提供する。
【００３７】
更に、予め定められた方法でトリガイベントを生成する段階６を含み、トリガイベントを契機として段階５を開始することとしてもよい。
【００３８】
予め定められた切り替え条件を満足するとき、段階４を行うこととしてもよい。この場合、切り替え条件としては、段階２及び３の少なくとも一方の完了であることや、ネットワーク係るパラメータであって、予め定められた少なくともひとつのパラメータの値と、予め定められた値との比較結果に基づくことが考えられる。
【００３９】
段階１及び５にて行うデータの処理は、復号化処理、フィルタリング処理、パケット化処理、及び、メモリバッファにデータを格納する処理の少なくともひとつを含むこととしてもよい。
【００４０】
段階５にて行うデータの処理は、復号化処理、フィルタリング処理、パケット化処理、及び、メモリバッファにデータを格納する処理のうちの複数の処理を含み、段階２にて複数の処理を接続する処理を行うこととしてもよい。
【００４１】
段階２の後に、処理ユニット甲及び乙の少なくとも一方を初期化することとしてもよい。
【００４２】
段階５にて行うデータの処理には複数の処理が含まれ、複数の処理の間における適合化、データロードの変化に基づいた複数の処理毎の適合化、及び、ネットワーク特性の変化に基づいた複数の処理毎の適合化のうち、少なくともひとつの適合化がなされて実行されることとしてもよい。
【００４３】
段階１にて行うデータの処理は、復号化処理、フィルタリング処理、パケット化処理、及び、メモリバッファにデータを格納する処理のうちの複数の処理を含み、段階４の後に、予め接続された複数の処理の接続を解除（ｄｅ−ａｔｔａｃｈ）する処理を行う段階を含むこととしてもよい。
【００４４】
段階１にて行うデータの処理は、復号化処理、フィルタリング処理、パケット化処理、及び、メモリバッファにデータを格納する処理のうちの複数の処理を含み、段階４の後、予め接続された複数の処理の接続を維持することとしてもよい。
【００４５】
データロード及びネットワーク特性の変化に基づいて、処理ユニット甲に並列な追加の処理ユニットを設定及び適合化する段階を含むこととしてもよい。
【００４６】
特に、画像データ、音声データ、動画像データのようなリアルタイム性が要求されるデータの伝送に好適である。
【００４７】
また、本発明は、時間同期データを送信するデータ処理装置において、データの処理及び伝送を行う処理ユニット甲を設定する手段１と、処理ユニット甲に対して並列な処理ユニット乙を設定する手段２と、データロード及びネットワーク特性の変化に基づいて処理ユニット甲及び乙の適合化を行う手段３と、送信すべきデータを出力する処理ユニットを、処理ユニット甲及び乙のいずれかに切り替える手段４とを備えることを特徴とするデータ処理装置を提供する。
【００４８】
予め定められた方法でトリガイベントを生成する手段５を更に備え、トリガイベントを契機として手段３による切り替え先の処理ユニットがデータの処理及び伝送を開始することとしてもよい。
【００４９】
予め定められた切り替え条件を満足するとき、手段４が切り替えを行うこととしてもよい。切り替え条件としては、手段２及び３の少なくとも一方の動作の完了であることや、データ処理装置を接続する伝送システムに係るパラメータであって、予め定められた少なくともひとつのパラメータの値と、予め定められた値との比較結果に基づくことが考えられる。
【００５０】
処理ユニット甲にて行うデータの処理は、復号化処理、フィルタリング処理、パケット化処理、及び、メモリバッファにデータを格納する処理の少なくともひとつを含むこととしてもよい。
【００５１】
処理ユニット乙にて行うデータの処理は、復号化処理、フィルタリング処理、パケット化処理、及び、メモリバッファにデータを格納する処理の少なくともひとつを含むこととしてもよい。この場合、処理ユニット乙にて行うデータの処理は、復号化処理、フィルタリング処理、パケット化処理、及び、メモリバッファにデータを格納する処理のうちの複数の処理を含み、手段２は複数の処理を接続して処理ユニット乙を構成するとしてもよい。
【００５２】
手段２の動作後に、処理ユニット甲及び乙の少なくとも一方を初期化することとしてもよい。
【００５３】
処理ユニット乙は複数の処理を実行し、これら複数の処理の間における適合化、データロードの変化に基づいた複数の処理毎の適合化、及び、ネットワーク特性の変化に基づいた複数の処理毎の適合化のうち、少なくともひとつの適合化がなされて実行されることとしてもよい。
【００５４】
処理ユニット甲にて行うデータの処理は、復号化処理、フィルタリング処理、パケット化処理、及び、メモリバッファにデータを格納する処理のうちの複数の処理を含み、手段４の動作後に、予め接続された複数の処理の接続を解除することとしてもよい。
【００５５】
手段２は処理ユニット乙を複数設定し、複数の処理は、複数の処理ユニット乙のひとつに含まれることとしてもよい。
【００５６】
処理ユニット甲は複数の処理ユニット甲１、甲２、…、甲ｍ（ｍは自然数）からなり、処理ユニット乙は複数の処理ユニット乙１、乙２、…、甲ｎ（ｎは自然数）からなるものとして、処理ユニット甲１、甲２、…、甲ｍのうち、少なくともひとつは、処理ユニット乙１、乙２、…、乙ｎを兼用するものとしてもよい。
【００５７】
処理ユニット甲にて行うデータの処理は、復号化処理、フィルタリング処理、パケット化処理、及び、メモリバッファにデータを格納する処理のうちの複数の処理を含み、段階４の後、予め接続された複数の処理の接続を維持することとしてもよい。
【００５８】
手段２は、データロード及びネットワーク特性の変化に基づいて、複数の処理ユニット乙を設定することとしてもよい。
【００５９】
更に、本発明は上述のデータ処理装置を備えるネットワークを提供する。
【００６０】
【発明の実施の形態】
図面を参照して本発明の一実施の形態について以下に説明する。
【００６１】
図１は、ネットワークを介する送信機１から受信機２への時間同期データの伝送を行うための本発明に基づくメカニズムの実施形態の概略図を示す。このデータは、処理ユニット３を用いて送信機側で処理され、伝送される。ネットワークの特性が変化しているため、受信機側で十分な伝送品質の達成が可能となるように、データの圧縮を行い、このデータを分割しパケット化するなどのデータ処理を行うには図３の処理ユニット３’はもはや適していない。本例では、このデータはフレームレートｆ［１／ｓ］の未処理ビデオフレームを表す。
【００６２】
本発明に基づき、新しい条件に適合する新しい処理ユニット４が設定される。図１の概略図は、スイッチ５を用いて切り替えを行う前の実施形態を示し、当該時刻におけるデータ処理とデータ伝送とを処理ユニット３内で行うようにするものである。
【００６３】
図１の実施形態では、データは処理ユニット３内の種々のサブコンポーネント６ａ、６ｂ、６ｃを用いて処理される。特に、これらのサブコンポーネントとして、データ圧縮用コーデック６ａと、最終的にフレームを取り除くためのフィルタ６ｂ、並びに、データをＲＴＰストリーミング用のパケットに分割するパケット化装置６ｃがある。同様に、このデータは種々のサブコンポーネント７ａ、７ｂ、７ｃを用いて処理ユニット４で処理される。また、この場合、サブコンポーネント７ａ、７ｂ、７ｃはコーデック７ａ、フィルタ７ｂ、及び、パケット化装置７ｃである。処理ユニット３並びに並列処理ユニット４内では、フレームのさらなる処理と伝送用追加サブコンポーネント（図示せず）の使用が考えられる。
【００６４】
本例の送信機１から得られるデータは、視覚データを取得するメカニズム（ビデオカメラ）を使用して得られ、もう一方のスイッチ８を用いて、処理ユニット３並びに処理ユニット４の形成後これらのユニットへ転送される。
【００６５】
図２は、図４の実施形態の場合と同じ予備条件下での、本発明に基づくメカニズムのタイムスケジュールを示す。同じ意味の時間とデータは同一の表記法を用いて示されている。時間ｔ０後に、再び、トリガイベントがデータ管理システム内に生成される。並列処理ユニットの形成時間はこの場合も時間σ２として示される。
【００６６】
処理ユニット４が時間σ２内に形成されるのに対して、処理ユニット３はフレーム、特に、フレーム番号ｊ−１までのフレームの処理と伝送とを行う。その後、スイッチ５を用いて切り替えが行われ、並列処理ユニット４がフレーム番号ｊを処理することになり、フレームの損失は生じなくなる。したがって並列処理ユニット４によるフレーム伝送の準備ができる時間は以下の式６のように計算できる：
【数６】
2004072737.tif 000008
ｔ０’＝ｔ０＋（ｊ−１）Δｔという仮説により第１の出力フレームは下記の式７となる。
【００６７】
【数７】
2004072737.tif 000009
またギャップ時間ｔｒは以下の式８のように計算することができる。
【００６８】
【数８】
2004072737.tif 000010
【００６９】
δ２の方がδ１よりも大きれば伝送の中断が生じるが、この中断はメモリバッファを用いて補正が可能である。このようなメモリバッファはジッタの補正用としてすでに利用されているため、追加資源が要求されることはない。伝送の中断は実際には関係するコーデックの遅延に起因するものにすぎず、本発明に基づくメカニズムにより形成されるものではない。いずれのケースでも、この遅延時間は公知のシーケンシャル・メカニズムにおける遅延時間よりも著しく短いものとなる。δ２がδ１未満であれば、処理ユニット３がこのフレームの処理と伝送が可能となる前であっても、並列処理ユニットはフレームｊの伝送を行うことができる。本例では、処理ユニット３または並列処理ユニット４のいずれを利用してデータの処理と伝送とを行うかの決定は、その時点におけるデータ転送速度に基づいて行われる。並列処理ユニット４のデータ出力の方が処理レート３のデータ出力よりも小さなとき、並列処理ユニット４への切り替え処理が行われる。双方のケースで、フレームの脱落は生じないため以下の式が成立する。
ｔλ＝０、λ＝０
【００７０】
本発明に基づくメカニズムを用いて、適合化時間全体ｔαはさらに短縮される。なぜなら並列処理ユニット４の方がデータ処理とデータ伝送をずっと早めに実行できるからである：
【数９】
2004072737.tif 000011
【００７１】
表１は、いくつかの特定の変動条件における、公知のメカニズムと本発明に基づくメカニズムとの間の比較を示すものである。
【００７２】
【表１】
2004072737.tif 000012
【００７３】
理想的な処理ユニットと並列処理ユニットとを仮定することが可能で、これらのユニットの各々が、直ちに初期化が可能で、かつ、δ＝０ｍｓ秒の固有のコーデック遅延を持つことができれば、図３に準拠する公知のメカニズム並びに図１に準拠する本発明に基づくメカニズムは同じパフォーマンスを示すことになる。
【００７４】
上記第２のケースでは、ある特定の高速な設定と適合化時間とが仮定されている。その場合、コーデックは小さな遅延値を示し、処理ユニット３’の設定解除は時間を必要とする。このケースの場合、公知のメカニズムでは７個のフレームが脱落することになり、ギャップ時間ｔｒ＝３３０ｍｓの発生につながる。これに対して、本発明に基づくメカニズムを用いる場合、フレームの脱落が発生する必要はない。適合化時間は１３０ｍｓまで大幅に減少し、これは６１％の改善となる。
【００７５】
第３のケースでは、（非現実的仮説であるが）処理ユニット３を直ちに取り外すことが可能な場合に達成できる利点が示されている。このケースでは、本発明に基づくメカニズムを用いる高速な適合化を行うことはできないが、本発明に基づくメカニズムは依然として７個のフレームの脱落を防ぎ、ギャップ時間ｔｒは３３０から５０ｍｓへ短縮される。
【００７６】
最後のケースでは、通常の音声用コーデックの場合に一般的な、約１０ｍｓの非常に短い固有遅延時間を持つコーデックの利点が示されている。このケースの場合、公知のメカニズムでは１１個のフレームが脱落するが、本発明に基づくメカニズムではこの脱落は防止される。ギャップ時間ｔｒは、本発明に基づくメカニズムでは４４０ｍｓから０ｍｓへ短縮され、適合化時間ｔαはほとんど半分になる。
【００７７】
表２、３、４は、δ＝５０、１００、２００ｍｓ、σ＝５０、１００、５００、１０００ｍｓ、及び、Φ＝１０、２００、４００ｍｓのいくつかの異なる組み合わせをリストするものである。これらの表でも、本発明に基づくメカニズムの利点が再び明示されている。
【００７８】
【表２】
2004072737.tif 000013
【００７９】
【表３】
2004072737.tif 000014
【００８０】
【表４】
2004072737.tif 000015
【００８１】
以上、本発明を実施の形態に基づいて説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、当業者の通常の知識の範囲内でその変更や改良が可能であることは勿論である。
【００８２】
例えば、上述の実施の形態では処理ユニット３及び４の２つの処理ユニットを備えるメカニズムについて説明したが、データロードやネットワーク特性の変動に応じて、３つ以上の処理ユニットを備えるメカニズムを用いることが考えられることは、当業者であれば容易に理解できるであろう。
【００８３】
【発明の効果】
本発明によれば、フレーム損失を削減して伝送品質を向上させることができるので、時間同期データをより正確に伝送することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施の形態の伝送システムを説明する図である。
【図２】図１の伝送システムにおけるイベントの時間順序を説明するための図である。
【図３】従来の伝送システムの概略を説明するための図である。
【図４】図３の伝送システムにおけるイベントの時間順序を説明するための図である。
【符号の説明】
１　送信機
２　受信機
３、４　処理ユニット
５、８　スイッチ
６、７　サブコンポーネント
６ａ、７ａ　データ圧縮用コーデック（復号化器）
６ｂ、７ｂ　フィルタ
６ｃ、７ｃ　パケット化装置
【図１】
2004072737.tif 000016
【図２】
2004072737.tif 000017
【図３】
2004072737.tif 000018
【図４】
2004072737.tif 000019