[发明专利]发送器、接收器以及通信系统

说明书

技术领域

本发明涉及在发送和接收流数据时确定数据传输中的延迟时间和丢包率并进行控制以使得能通过在所确定的延迟时间和丢包率的基础上考虑信道质量和带宽余量来给出最优发送比特率或编码速率的发送器。

背景技术

在诸如因特网等网络中，存在着由于传输频带、信道质量等而发生数据传输延迟、包丢失以及传输延迟抖动的情形。因此，当以连续的方式传送和再现通过压缩诸如视频和声音信息等连续媒体所得到的流数据时，出现了数据传输质量被破坏从而难以流畅地再现的情形。

即，可以认为网络是有限长度的队列和有限带宽的信道的组合。如果试图流过等于或大于信道带宽的数据量，则数据被积累在该队列中，且传输所花的延迟增加了。持续流过等于或大于宽带的数据将使队列溢出并且使包丢失。另外，在使用传输质量低的信道时，会发生与数据量无关的包丢失、包顺序改变、以及传输延迟波动的情形。

为此，例如在后述的专利文献1中所公开的，对编码速率进行控制以通过抑制数据接收方的质量下降来进行高效的数据传输。

图11是示出常规的通信系统的框图。为了便于说明，该系统在A点处被分割成部分(a)和(b)。发送方包括：相机101、实时编码器102以及发送控制器103，而接收方包括：接收控制器111、实时解码器112、再现显示器113。发送方和接收方通过网络105连接。

在同一附图的(a)中的发送方，从相机101输入的视频信号被实时编码器102以由发送控制器103指定的发送比特率实时编码。实时编码器102中的发送比特率由来自发送控制器103的比特率反馈信息指定。

在此发送用数据格式中，为了使得所发送的包的顺序和再现定时在接收方能被分辨，给每个包分配序号，并且还附加表示每个包中所包括的数据的再现定时的时戳。作为用于此目的的格式，RTP(实时传输协议)已被广泛地使用。为了控制基于RTP的传输，还广泛地使用了RTCP(RTP控制协议)。虽然本发明以及现有技术不限于RTP/RTCP，但是为了简化，以下说明将参照基于能被广泛地理解的RTP/RTCP所假定的系统来进行。

在图中的(b)里由接收方的接收控制器111接收通过网络105传输的视频数据包。在接收控制器111中，基于附于所接收的视频数据包的序号，检测诸如视频数据包丢失、到达顺序的改变、重复接收等不规则的视频数据包接收状态。从被确定已按时到达以供再现的视频数据包拾取它们的净荷中所存储的视频数据。丢弃被确定为迟于它们的再现定时的视频数据包。视频数据与时戳一起被传送至实时解码器112，在那里它被实时地解码并根据时戳再现并显示在再现显示器113上。

除了视频数据包以外，发送控制器103还发出用于运载控制信息的SR(发送器方报告)包(以下称为SR包)，以使得能测量网络的质量参数以确定阻塞的状态。定期地从发送控制器103向图1(b)中的接收方的接收控制器111发出SR包。SR包的格式包括关于它被发送的时间的时刻信息(发送时戳)。

另一方面，当接收SR包时，接收控制器111向发送控制器103发出用于运载控制信息的RR(接收器方报告)包(以下称为RR包)。RR包的格式包括：包含在所接收的SR包中的发送时戳信息以及关于从接收方接收到SR包直至RR包被发送为止所经过的时间的信息。

在已接收到RR包的发送控制器103中，可以通过以下式(1)来确定控制包(SR包和RR包)的往复传输延迟(往返时间)：

Trnd＝(Trcv-Tsnd)-Tstay...  (1)

其中，

Trnd：控制信号包的往返时间；

Trcv：发送控制器接收到RR包的时刻；

Tsnd：与发送控制器所接收的RR包对应的SR包被发出的时刻(存储在RR包中的发送时戳信息)；以及

Tstay：从接收控制器接收到SR包直至它发出RR包为止的时间(存储在RR包中的经过时间信息)。

该RR包的格式还存储诸如关于接收控制器111所接收的视频数据包的丢包率和表示传输延迟的波动的抖动信息等网络阻塞信息。

专利文献1

日本专利申请特开2003-244595号公报

发明内容

本发明要解决的问题