(57)【要約】【課題】従来の連送型配信方式を踏襲しつつ、送信品質の低いネットワーク環境においても、連送回数と受信時間を一定に保ち、受信装置のメモリサイズをファイルサイズ非依存とするデジタルデータ配信システムを提供する。【解決手段】送信装置７０は、非ブロック型ＦＥＣ符号・増幅回路７２及びＭＰＥＧ２／ＴＳ連送送出回路を備えている。非ブロック型ＦＥＣ符号・増幅回路７２においては、デジタル化された複数種類の情報信号を非ブロック型フォワードエラーコレクション符号に変換した後、前記一方向型ネットワークにおける経路損失率に応じて、該フォワードエラーコレクション符号に変換された情報信号のデータ量を増幅することによってデジタルデータを生成する。ＭＰＥＧ２／ＴＳ連送送出回路７４において、生成されたデジタルデータと共に、デジタル化された複数種類の情報信号のデータサイズを含む連送制御情報を、連送方式で一方向型ネットワーク７６を介して受信装置８０に対して送信する。【選択図】  図１
2004236095.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
デジタル化された複数種類の情報信号をパケット形式で多重化し、送信装置から一方向型ネットワークを介して受信装置に対して送信する連送型のデジタルデータ配信システムにおいて、
前記送信装置は、
前記デジタル化された複数種類の情報信号を非ブロック型フォワードエラーコレクション符号に変換しつつ、前記一方向型ネットワークにおける経路損失率に応じて、該フォワードエラーコレクション符号に変換された情報信号のデータ量を増幅することによってデジタルデータを生成する生成回路と、
前記生成回路によって生成されたデジタルデータと共に、デジタル化された複数種類の情報信号のデータサイズを含む連送制御情報を連送方式で送信する送信回路と
を備えることを特徴とするデジタルデータ配信システム。
【請求項２】
デジタル化された複数種類の情報信号をパケット形式で多重化し、送信装置から一方向型ネットワークを介して受信装置に対して送信する連送型のデジタルデータ配信システムにおいて、
前記受信装置は、
前記送信装置から連送形式で送信されたデジタルデータを、連送制御情報に設定されているファイルサイズに相当するデータ量に達するまで受信する受信回路と、
前記受信回路において受信されたデジタルデータを、前記連送制御情報に基づいて復号する非ブロック型フォワードエラーコレクション符号復号回路と
を備えることを特徴とするデジタルデータ配信システム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、デジタル化された複数種類の情報信号をパケット形式で多重化し、一方向型ネットワークを介して送信するデジタルデータ配信システムに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、デジタル化された複数種類の情報信号をパケット形式で多重化し、一方向型ネットワークでデータファイルを送信する規格の代表例として、ＭＰＥＧ−２（Ｍｏｖｉｎｇ  Ｐｉｃｔｕｒｅ  Ｅｘｐｅｒｔｓ  Ｇｒｏｕｐ  ２）トランスポートストリーム（ＩＳＯ／ＩＥＣ：国際標準化機構電気通信部門１３８１８−１規格、以下「ＭＰＥＧ−２／ＴＳ」という）のＤＳＭ−ＣＣ（ＩＳＯ／ＩＥＣ１３８１８−６規格）国際規格が存在する。
【０００３】
このＭＰＥＧ−２／ＴＳのＤＳＭ−ＣＣにおいては、データを送信する経路において損失した個々のデータパケットを送信側が認識することができない。そのため、データ配信には、同一のデータファイルを繰り返し送信する、いわゆる連送方式又はカルーセル方式と呼ばれる方式が採用されている。
【０００４】
図３は、ＭＰＥＧ−２／ＴＳのＤＳＭ−ＣＣにおける従来のデジタルデータの配信方式を示したものである。この図３に示すように、デジタルデータの送信は、ＤＤＢ（Ｄｏｗｎｌｏａｄ  Ｄａｔｅ  Ｂｌｏｃｋ）データパケット及びＤＩＩ（Ｄｏｗｎｌｏａｄ  Ｉｎｆｏ  Ｉｎｄｉｃａｔｉｏｎ：連送制御情報又は伝送制御情報）メッセージパケットにより行われる。各ＤＤＢデータパケットには、送信されるデータを所定のデータ長に分割した実データが記録されており、０から始まる順序番号が付けられている。
【０００５】
また、データの送信を制御する制御情報パケットであるＤＩＩメッセージパケットには、送信されるデータファイルのファイルサイズとＤＤＢデータパケット内の実データサイズが記録されている。受信装置においては、必要なデータパケット数を、ＤＩＩメッセージパケットに含まれているファイルサイズをＤＤＢデータパケット内の実データサイズで除算することにより算出する。そして、０からデータパケット数−１の各順序番号を持つＤＤＢデータパケットが揃うまで、ＤＤＢデータパケットの受信を続ける。例えば、ＤＤＢデータパケットを受信する際に、１回目の受信サイクルにおいて、順序番号３のＤＤＢデータパケットを損失した場合は、２回目の受信サイクルの順序番号３のＤＤＢデータパケットで損失を補正する。
【０００６】
ここで、一般に、連送回数は送信経路の送信品質、即ち、平均パケット損失率に基づいて決定される。しかし、ＤＤＢデータパケットの平均パケット損失率を一定と仮定しても、ＤＤＢデータパケットの損失パターンによっては必要となる連送回数が異なる可能性がある。例えば、図４〜図６においては、ＤＤＢデータパケットの平均パケット損失率は３０％と同一であるが、パケットの損失パターンが異なっているために、必要な連送回数が異なっている。即ち、図４に示すようなＤＤＢデータパケットの損失パターンにおいては、２回の連送回数が必要となり、図５に示す損失パターンにおいては、３回の連送回数が必要となる。また、図６に示す損失パターンにおいては、４回の連送回数が必要となる。そのため平均パケット損失率に加えて、パケットの損失パターンをも考慮することによって見積もられた連送回数によりデータの送信が行われていた。
【０００７】
【非特許文献１】
国際標準化機構カタログ  ＩＳＯ／ＩＥＣ１３８１８−１：２０００、ＩＳＯ／ＩＥＣ１３８１８−６：１９９８  インターネット＜ＵＲＬ：ｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．ｉｓｏ．ｃｈ／ｉｓｏ／ｅｎ／ＣａｔａｌｏｇｕｅＤｅｔａｉｌＰａｇｅ．ＣａｔａｌｏｇｕｅＤｅｔａｉｌ？ＣＳＮＵＭＢＥＲ＝３１５３７＆ＩＣＳ１＝３５＆ＩＣＳ２＝４０＆ＩＣＳ３＝＞
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、送信経路における損失パターンは、周囲から受ける雑音等により変動する可能性が高いため、送信側において送信経路におけるＤＤＢデータパケットの損失パターンを加味して適切な連送回数の見積もりを行うことは困難である。また、見積もりの連送回数が実際に必要とされる回数に満たない場合にはデータの送信を完了することができない。同様に受信側においても受信時間のばらつきが非常に大きくなり、受信時間を想定することが困難である。更に、受信側においては、受信済みＤＤＢデータパケットの順序番号を、受信中、常にメモリ内の配列に保持している必要があり、ファイルサイズの増大に従って、受信側の実装メモリサイズを大きくしなければならない。
【０００９】
このように、従来の方式では送信品質の低いネットワーク環境においては、連送回数の見積もりが難しく、受信時間が増大してしまうという問題がある。また、ファイルサイズが増大するにしたがって、受信装置のメモリサイズを増加させなければならないという問題がある。
【００１０】
この発明の課題は、従来の連送型配信方式を踏襲しつつ、送信品質の低いネットワーク環境においても、連送回数と受信時間を一定に保ち、受信装置のメモリサイズをファイルサイズ非依存とするデジタルデータ配信システムを提供することである。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
請求項１記載のデジタルデータ配信システムは、デジタル化された複数種類の情報信号をパケット形式で多重化し、送信装置から一方向型ネットワークを介して受信装置に対して送信する連送型のデジタルデータ配信システムにおいて、前記送信装置は、前記デジタル化された複数種類の情報信号を非ブロック型フォワードエラーコレクション符号に変換しつつ、前記一方向型ネットワークにおける経路損失率に応じて、該フォワードエラーコレクション符号に変換された情報信号のデータ量を増幅することによってデジタルデータを生成する生成回路と、前記生成回路によって生成されたデジタルデータと共に、デジタル化された複数種類の情報信号のデータサイズを含む連送制御情報を連送方式で送信する送信回路とを備えることを特徴とする。
【００１２】
この請求項１記載のデジタルデータ配信システムによれば、デジタル化された複数種類の情報信号を非ブロック型フォワードエラーコレクション符号に変換しつつ、送信経路における想定された経路損失率に応じてデータ量を増幅して連送方式で送信している。従って、送信経路におけるパケットの損失パターンに拘わらず、送信経路における平均的な送信品質（平均パケット損失率）のみを考慮することによって、必要最小限の連送回数及び受信時間を一意に決定することができる。
【００１３】
また、請求項２記載のデジタルデータ配信システムは、デジタル化された複数種類の情報信号をパケット形式で多重化し、送信装置から一方向型ネットワークを介して受信装置に対して送信する連送型のデジタルデータ配信システムにおいて、前記受信装置は、前記送信装置から連送形式で送信されたデジタルデータを、連送制御情報に設定されているファイルサイズに相当するデータ量に達するまで受信する受信回路と、前記受信回路において受信されたデジタルデータを、前記連送制御情報に基づいて復号する非ブロック型フォワードエラーコレクション符号復号回路とを備えることを特徴とする
この請求項２記載のデジタルデータ配信システムによれば、パケットの損失パターンに拘わらず、必要最小限のパケットを受信することによりファイルを成立させることができ、受信装置のメモリサイズを送信されるデジタルデータのファイルサイズ非依存とすることができる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して、この発明の実施の形態に係るデータ配信システムについて説明する。
【００１５】
図１は、この発明の実施の形態に係るデータ配信システムの構成を示すブロック図である。なお、この図１は、ＭＰＥＧ−２／ＴＳによりデータ配信を行うデータ配信システムを示す。
【００１６】
この図１に示すように、データ配信システムは、デジタルデータを送信する送信装置７０を備えている。この送信装置７０は、一方向型ネットワーク７６を介して受信装置８０と接続されている。
【００１７】
送信装置７０は、非ブロック型フォワードエラーコレクション（ＦＥＣ：Ｆｏｒｗａｒｄ  Ｅｒｒｏｒ  Ｃｏｒｒｃｔｉｏｎ）符号・増幅回路（生成回路）７２とＭＰＥＧ−２／ＴＳ連送送信回路７４とを備えている。また、受信装置８０は、ＭＰＥＧ−２／ＴＳ受信装置（受信回路）８２と非ブロック型ＦＥＣ符号復号回路８４とを備えている。
【００１８】
ここで、非ブロック型ＦＥＣ符号とは、送信経路において欠損したパケットを再度送信することなく、受信側で補正することができ（フォワードエラーコレクション）、エラー補正可能な範囲が特定のデータブロックに限定されず、かつ、エラー補正を行うことができるパケット（非ブロック型ＦＥＣパケット）を任意の数生成することができる符号方式を意味する。この非ブロック型ＦＥＣ符号を用いた場合には、生成される非ブロック型ＦＥＣパケットがユニークなパケットとなる。また、受信した任意のパケットで欠損したパケットを補正することができるため、受信側は所定のデータサイズを満たす数のパケットを受信すれば、欠損したパケットが存在する場合であってもファイルを成立させることができる。この非ブロック型ＦＥＣ符号としては、米国デジタルファウンテン社のメタコンテント技術が代表的である。
【００１９】
次に、図１及び図２を参照して実施の形態に係るデータ配信システムにおける処理について説明する。図１に示すように、送信装置７０から一方向型ネットワーク７６を介して受信装置８０に送信されるデジタルデータのファイルは、非ブロック型ＦＥＣ符号・増幅回路７２に入力される。この非ブロック型ＦＥＣ符号・増幅回路７２においては、入力されたデジタルデータのファイルを、非ブロック型ＦＥＣ符号のフォーマットに変換しつつ、パケットを送信する送信経路における想定された平均パケット損失率（経路損失率）をパラメータとして、非ブロック型ＦＥＣパケットの生成数を算出し、算出された数の非ブロック型ＦＥＣパケットを生成する。即ち、入力されたデジタルデータのサイズを入力データサイズ（Ｉ）、出力されたデジタルデータのサイズを出力デジタルデータサイズ（Ｏ）、非ブロック型ＦＥＣ符号に符号化した場合の冗長率を非ブロック型ＦＥＣ符号化冗長率（Ｒ）、送信経路における平均的なパケットの損失率を平均パケット損失率（Ｌ）とした場合に、
Ｏ＝Ｉ×（１＋Ｒ）／（１−Ｌ）
として出力データサイズ（Ｏ）を算出する。そして、算出された出力データサイズ（Ｏ）を満たす数の非ブロック型ＦＥＣパケットを生成する。なお、生成された非ブロック型ＦＥＣパケット及び入力データサイズ（Ｉ）の情報はＭＰＥＧ−２／ＴＳ連送送信回路７４に送信される。
【００２０】
次に、ＭＰＥＧ−２／ＴＳ連送送信回路７４においては、受信装置８０におけるデジタルデータを受信することが可能な時間帯を受信可能時間帯（Ｔ）、非ブロック型ＦＥＣパケットを受信装置８０へ送信する速度を送信速度（Ｓ）とした場合に、連送回数（Ｃ）を
Ｃ＝Ｔ／（Ｏ／Ｓ）＋１
として算出する。また、連送回数（Ｃ）を算出すると共に、生成された非ブロック型ＦＥＣパケットに基づいて受信装置８０に対して送信するＤＤＢデータパケットを生成する。
【００２１】
また、ＭＰＥＧ−２／ＴＳのＤＳＭ−ＣＣにおいて規定されているＤＩＩメッセージパケットにおいてモジュールサイズ（Ｍ）（ファイルサイズ）を入力データサイズ（Ｉ）とし、一つのＤＤＢデータパケットに含まれている実データのサイズをブロックサイズ（Ｋ）として設定する。更に、非ブロック型ＦＥＣ符号の復号に必要となるキー情報をＤＩＩメッセージパケットの任意情報項目に設定する。そして、算出された連送回数（Ｃ）でＤＩＩメッセージパケット及びＤＤＢデータパケットを受信装置８０に対して一方向型ネットワーク７６を介して送信する。なお、一の連送の単位で送信されるＤＤＢデータパケットはユニークなパケットとなっている。
【００２２】
図２は、ＭＰＥＧ−２／ＴＳのＤＳＭ−ＣＣのＤＩＩメッセージパケット及びＤＤＢデータパケットの送信状況の一例を示す図である。この図２に示すように、ＤＩＩメッセージパケットは、一の連送の単位において、所定の間隔でＤＤＢデータパケット間に挿入されて送信される。
【００２３】
次に、図１に示す受信装置８０においては、ＭＰＥＧ−２／ＴＳ受信装置８２において、送信装置７０から一方向型ネットワーク７６を介して送信されるデータの中から、ＤＩＩメッセージパケットを受信する。ＭＰＥＧ−２／ＴＳ受信装置８２においては、受信したＤＩＩメッセージパケットに含まれているモジュールサイズ（Ｍ）及びブロックサイズ（Ｋ）に基づいて、デジタルデータのファイルを復元するために受信する必要があるデータサイズを算出する。即ち、受信する必要があるＤＤＢデータパケットの数を受信ブロック数（Ｊ）とし、
Ｊ＝Ｍ／Ｋ
で算出する。そして、受信ブロック数（Ｊ）を満たすまで、即ち、デジタルデータのファイルを復元するために受信する必要があるデータサイズを満たす数のＤＤＢデータパケットの受信を行う。なお、ＤＩＩメッセージパケットは、ＭＰＥＧ−２／ＴＳ受信装置８２において必要な情報が取得された後に、非ブロック型ＦＥＣ符号復号回路８４に送信される。
【００２４】
ここで、一方向型ネットワークにおいてパケット損失が発生しても、一連送単位時間（Ｏ／Ｓ）における平均パケット損失率が、非ブロック型ＦＥＣ符号・増幅回路７２に与えた平均パケット損失率を超えない限り、同一ブロックを受信することはない。従って、ＭＰＥＧ−２／ＴＳ受信装置８２においては、受信したＤＤＢデータパケットの重複をチェックするために、ＤＤＢデータパケットをメモリバッファに蓄積する必要がない。そのため、順次受信したＤＤＢデータパケットを、非ブロック型ＦＥＣ符号復号回路８４に送信する。
【００２５】
次に、非ブロック型ＦＥＣ符号復号回路８４においては、デジタルデータのファイルを復元するために必要な数のＤＤＢデータパケットを受信した場合には、デジタルデータのファイルを復元する。即ち、ＤＩＩメッセージパケットの任意情報項目に設定されている復号化キーに基づいて、非ブロック型ＦＥＣ符号を復号し、デジタルデータのファイルを復元する。
【００２６】
この実施の形態に係るデータ配信システムによれば、送信するデジタルデータのファイルを非ブロック型ＦＥＣ符号に符号化し、送信経路における平均パケット損失率を考慮して連送の回数を算出している。従って、送信経路におけるパケットの損失パターンを考慮することなく、平均パケット損失率のみを考慮して受信装置における受信時間及び連送回数を一意に設定することができる。
【００２７】
また、この実施の形態に係るデータ配信システムによれば、非ブロック型ＦＥＣ符号に符号化されたデジタルデータを受信し、非ブロック型ＦＥＣ符号を復号することによりデジタルデータのファイルを復元している。従って、受信したＤＤＢデータパケットのブロック番号をチェックする必要がないため、受信装置の実装メモリサイズを増やすことなく、大きなデータサイズのデジタルデータのファイルを受信することができる。また、ブロック番号に拘わらず、必要な数のＤＤＢデータパケットを受信していればデジタルデータのファイルを復元することができるため、一定の時間内において、確実にデジタルデータのファイルを受信することができる。
【００２８】
なお、上述の実施の形態に係るデータ配信システムにおいては、ＭＰＥＧ−２／ＴＳのＤＳＭ−ＣＣにおいてデータを送信する場合を例として説明したが、ＭＰＥＧ−２／ＴＳ以外の方式でデータの送信を行ってもよい。即ち、デジタル化された複数種類の情報信号をパケット形式で多重化し、一方向型ネットワークを介して送信する連送型のデジタルデータ配信システムであれば本願発明の実施の形態に係るデータ配信システムを適用してデジタルデータを送信することができる。
【００２９】
また、上述の実施の形態に係るデータ配信システムにおいては、受信可能時間帯、送信速度及び平均パケット損失率に基づいて連送回数を算出しているが、連送回数を予め１として、非ブロック型ＦＥＣパケットを生成するようにしてもよい。この場合には、受信可能時間帯を一つの連送の単位として非ブロック型ＦＥＣパケットが生成される。
【００３０】
また、入力されるデジタルデータファイルには、例えば、音声情報、画像情報、文字情報等をデジタル化した複数の情報を含むようにしてもよい。即ち、上述の実施の形態に係るデータ配信システムにおいては、デジタル化された複数の情報をパケット形式により多重化して送信することができる。
【００３１】
【発明の効果】
この発明に係るデジタルデータ配信システムによれば、送信するデータを非ブロック型フォワードエラーコレクション符号に変換した後、経路損失率（平均パケット損失率）に応じてデータ量を増幅し、連送方式で送信している。従って、平均パケット損失率のみを考慮し、パケット損失の発生パターンを考慮することなく必要最小限の連送回数及び受信装置における受信時間を一意に決定することができる。また、パケットの損失パターンに拘わらず、必要最小限のパケットを受信することによりファイルを成立させることができ、受信装置のメモリサイズをファイルサイズ非依存にすることができる。そのため、正確、かつ、的確にデータの送信を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の実施の形態に係るデータ配信システムの構成を示すブロック図である。
【図２】この発明の実施の形態に係るデータの送信状況の一例を示す図である。
【図３】従来のデジタルデータの配信方式を説明するための図である。
【図４】従来のデジタルデータの配信方式を説明するための図である。
【図５】従来のデジタルデータの配信方式を説明するための図である。
【図６】従来のデジタルデータの配信方式を説明するための図である。
【符号の説明】
７０…送信装置、７２…非ブロック型ＦＥＣ符号・増幅回路、７４…ＭＰＥＧ−２／ＴＳ連送送信回路、７６…一方向型ネットワーク、８０…受信装置、８２…ＭＰＥＧ−２／ＴＳ受信装置、８４…非ブロック型ＦＥＣ符号復号回路。
【図１】
2004236095.tif 000003
【図２】
2004236095.tif 000004
【図３】
2004236095.tif 000005
【図４】
2004236095.tif 000006
【図５】
2004236095.tif 000007
【図６】
2004236095.tif 000008