CN1656750A - 协议、信息处理系统和方法、信息处理设备和方法、记录介质和程序 - Google Patents

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Abstract

一种能够掌握双向网络状态的协议、信息处理系统和方法、信息处理设备和方法、记录介质和程序。RTCP分组分析单元(66)分析从用户终端通过网络和RTCP端口(65)接收的接收器报告RR的RTCP分组。分组丢失检测单元(67)基于分析的RTCP分组的RTCP序列号计算来自用户终端的网络中的分组丢失率。RTCP分组创建单元(69)将计算的分组丢失率附在发送报告SR上并且在预定的时间间隔通过网络将其发送到用户终端。本发明可应用于通过网络提供流内容和实时分发的系统。

Description

协议、信息处理系统和方法、信息处理设备和方法、 记录介质和程序
技术领域
本发明涉及一种协议、信息处理系统、用于该系统的信息处理方法、信息处理设备、用于该设备的信息处理方法、存储介质和程序。更具体地，本发明涉及允许掌握两路网络状态的一种协议、信息处理系统、用于该系统的信息处理方法、信息处理设备、用于该设备的信息处理方法、存储介质和程序。
背景技术
近年在因特网上实施的数据传输服务由传统的下载传输型服务和越来越多的所谓流传输型服务组成。在下载传输方案下，在由接收器终端再现数据之前，从发送器服务器下载视频或者音频数据到接收器终端。因为下载传输方案仅仅在其完全下载后才允许再现数据，该方案不适合长时间或者实时再现视频数据。
在流传输方案下，作为对比，甚至在更多数据正在从发送器服务器传送给接收器终端时，已经接收的数据由接收器终端再现。其特征使得该方案能适合于这样的应用，如因特网电话呼叫、远程会议和通过因特网的视频点播交付。
一个适用于流传输服务的因特网技术是由IETF(因特网工程任务组)RFC(Request For Comments，请求注解)1889规定的RTP(实时传输协议)。
图1是说明RTP分组的RTP头的典型结构的示意图。如所示，图1的例子包括：指示RTP版本的版本号，由用于调整分组大小的位组成的填充(padding)，可指定用于功能扩展的扩展位，指示实时传送中涉及的发送器数的计数器，指示数据边界的标记位，指示编码类型的有效载荷类型，指示该RTC分组序列的序列号，指示传输RTP分组的时间的时间戳，标识消息的初始发送者的同步源标识符，以及标识已经准备一组包括在消息中的分组的发送者的贡献源(contributing source)标识符。
将时间戳附在2每个分组上使得发送器和接收器在基于RTP的数据传送期间能掌握其时间关系。这有助于最小化分组的传输不规则性，如延迟波动(抖动)，使得分组化的数据可以适当同步的方式再现。
RTP不确保实时数据传送，也不建立或者管理正在交付的分组的优先级。为此，RTP分组可遭受交付延迟或者分组丢失，正像其它类型的分组。然而，即使它们发生，这些也只是RTP分组的小问题。视频或者音频数据的有限丢失仍然使再现的数据多少令人满意；接收器终端可仅仅使用在预定时间段接收的分组进行再现。
延迟的分组或者携带错误的分组由接收器终端放弃。这意味着由发送器服务器交付的高质量数据可能不会由接收器终端以足够高的质量再现。特别是，如果在有线传输段存在至少10-5错误或者在无线传输段存在至少10-3错误，只要无修改地应用RTP，可靠性就保持低得不可接受。
通过采取称为ARQ(自动重复请求)的技术已经绕过了上述问题。这是一种错误纠正方法，涉及根据RTP分组序列号检测丢失的分组，以便实现高质量数据传送。适用于发送器服务器的ARQ根据RTCP、RTP、TCP或者其它等同协议执行。
如上所述，RTP是用于实时传送数据的协议，并且没有用于报告或者控制通信状态的规定。如果单独使用，RTP没有用于在保持网络状态时控制拥塞或者用于通过考虑接收器终端的性能水平来传送数据的安排。因此，RTP结合用于交换基于RTP的信息的RTCP(实时控制协议)使用。
在RTCP下，接收器报告(RR)在预定时间间隔从接收器终端发送到发送器服务器，同样，发送器报告(SR)从发送器服务器到接收器终端。这些报告允许发送器服务器和接收器终端进行动态数据传送，其反映网络状态或者保持接收器终端的状态。也就是说，RTCP总是与RTP成对以在功能上补充后者。
图2是说明在RTCP下接收器报告的典型结构的示意图。该报告组成从接收器终端定期发送到发送器服务器的信息。该RTCP接收器报告进一步由接收器终端多播(multicast)。如图2所示，该接收器报告包括头和至少一个接收器报告块(图2的例子具有接收器报告块1、接收器报告块2等)。
头包括：指示RTCP的版本的版本信息，由用于调整分组大小的位组成的填充，指示实时传送中涉及的发送器数量的计数器，分组类型，消息长度以及发送器的同步源标识符(即发送该接收器报告的接收器终端)。
接收器报告块1组成由接收器终端根据从发送器a1(即发送器服务器a1)接收的分组创建的信息。该块1包括标识已经发送分组的发送器a1(发送器服务器a1)的同步源标识符；以及分组丢失率、累计分组丢失计数、最大接收序列号、分组间抖动、最近的发送器报告时间、和从发送器服务器a1到接收器终端的传送期间的发送器报告经过时间。
类似地，接收器报告块2包括标识已经发送分组的发送器a2(发送器服务器a2)的同步源标识符；以及分组丢失率、累计分组丢失计数、最大接收序列号、分组间抖动、最近的发送器报告时间、和从发送器服务器a2到接收器终端的传送期间的发送器报告经过时间。
有很多接收器报告块附在接收器报告上，其数量等于从接收器终端发送先前接收器报告的时间直到发送该接收器报告而从每个发送器(每个发送器服务器)接收的分组数(即头计数器上的值)。
图3是说明在RTCP下的发送器报告的典型结构的示意图。该报告组成定期从发送器服务器发送到接收器终端的信息。RTCP发送器报告也通过发送器服务多播。如图3所示，发送器报告包括头、有关发送的数据的传输信息、以及至少一个接收器报告块(在图3中的例子具有接收器报告块1、接收器报告块2等)。
如在图2中的接收器报告一样，发送器报告的头由版本信息、填充、计数器、分组类型、消息长度以及发送器的同步源标识符(也就是发送该发送器报告的发送器服务器)组成。
传输信息由指示在发送该发送器报告的时间的NTP(网络时间协议)时间戳、对应NTP时间戳的RTP时间戳、以及分组数和从发送器服务器发送前面的发送器报告的时间直到发送该发送器报告而传输的字节数组成。NTP和RTP时间戳允许多个分组与通用时基(在这种情形是NTP时基)同步。
接收器报告块1组成在从发送器b1(接收器终端b1)接收的接收器报告中的信息。如此，块1包括标识已发送接收器报告的发送器b1(接收器终端b1)的同步源标识符；以及分组丢失率、累计分组丢失计数、最大接收序列号、分组间抖动、最近的发送器报告时间，以及从发送器服务器到接收器终端b1的传送期间的发送器报告经过时间。
同样，接收器报告块2由标识已经发送接收器报告的发送器b2(接收器终端b2)的同步源标识符组成；还有分组丢失率、累计分组丢失计数、最大接收序列号、分组间抖动、最近的发送器报告时间，以及从发送器服务器到接收器终端b2的传送期间的发送器报告经过时间。
有很多接收器报告块附在发送器报告上，其数量等于从发送器服务器发送先前发送器报告的时间直到发送该发送器报告而从接收器终端接收的接收器报告数(即头计数器上的值)。
上述发送器和接收器报告的交换允许发送器服务器掌握从服务器到接收器终端传送期间的网络状态。已知网络状态允许发送器服务器采取QoS(服务质量)措施，如在发送它们时适当控制传送或复用分组的数据率，以及对错误采取对策。
然而，如上所述，包括在接收器和发送器报告中的分组丢失率和累计分组丢失计数组成仅适用于从发送器服务器到接收器终端的传送的数据；该数据有助于掌握在从发送器服务器到接收器终端的下行方向的数据传送期间网络上在发生什么，而非反过来。
然而，依靠在从接收器终端到发送器服务器的上行方向的传送期间的网络状态，执行重复请求(即以上提到的ARQ)，重复请求常难于有效地执行。这主要是由于传统上不能得知上行传送方向的网络状态。
以上问题的一种可能的解决方案涉及建立组成在从接收器终端到发送器服务器的上行方向的反馈系统的第二网络，独立于从发送器服务器到接收器终端的下行方向传送的网络，该第二网络用于确定下行方向网络状态。然而，该设置引起两个网络间的网络状态的显著差异，需要用于解决上行和下行数据传送活动的复杂的网络状态报告系统。
发明内容
鉴于上述情况已经做出本发明，而本发明提供用于得知两路网络状态的创造性安排。
在实现本发明时并根据其第一方面，提供一种包括要求附在每个RTCP分组上的序列号的规定的协议。
根据本发明的第二方面，提供一种包括第一和第二信息处理设备的信息处理系统；其中所述的第一信息处理设备被允许接收来自所述的第二信息处理设备的接收器报告，获得来自所述接收器报告的序列号，基于获得的序列号计算所述分组的丢失率，基于计算的分组丢失率控制错误纠正，将所述的分组丢失率附在发送器报告上，以及发送所述的发送器报告到所述的第二信息处理设备；以及其中所述的第二信息处理设备被允许接收来自所述的第一信息处理设备的数据，获得有关来自所述数据的丢失分组的信息，以及控制来自所述的第一信息处理设备的所述丢失分组的重复请求，以与来自所述的第一信息处理设备的所述发送器报告中的所述分组丢失率一致。
根据本发明的第三方面，提供一种信息处理方法，用于包括第一和第二信息处理设备的信息处理系统，所述方法包括以下步骤：允许所述第一信息处理设备接收来自所述第二信息处理设备的接收器报告，获得来自所述接收器报告的序列号，基于获得的序列号计算分组的丢失率，基于计算的分组丢失率控制错误纠正，将所述分组丢失率附在发送器报告上，以及发送所述发送器报告到所述第二信息处理设备；以及允许所述第二信息处理设备接收来自所述第一信息处理设备的数据，获得有关来自所述数据的丢失分组的信息，以及控制来自所述第一信息处理设备的所述丢失分组的重复请求，以与来自所述第一信息处理设备的所述发送器报告中的所述分组丢失率一致。
根据本发明的第四方面，提供第一信息处理设备，其包括：获得装置，用于获得来自从另一信息处理设备发送的接收器报告的序列号；计算装置，用于基于由所述获得装置获得的所述序列号计算分组的丢失率；以及发送装置，用于在将由所述计算装置计算的分组丢失率附在发送器报告上后，发送所述发送器报告到所述另一信息处理设备。
优选地，适用于第一信息处理设备的用于分组化的数据传输的所述协议可以是RTP和RTCP的组合。
优选地，第一信息处理设备还可包括控制装置，用于控制纠正在所述数据中的任何传输错误的方法，以与由所述计算装置计算的所述分组丢失率一致。
优选地，所述控制装置还可包括：第一确定装置，用于确定由所述计算装置计算的所述分组丢失率是否大于第一参考值；以及设置装置，用于设置在所述数据中纠正所述传输错误的方法，以与所述确定装置确定的一致。
优选地，所述控制装置还可包括第二确定装置，如果所述第一确定装置确定所述分组丢失率小于所述第一参考值，则第二确定装置确定所述分组丢失率是否大于第二参考值；其中，如果所述第二确定装置确定所述分组丢失率小于所述第二参考值，则所述设置装置可抑制在所述数据中纠正所述传输错误。
优选地，如果第一确定装置确定所述分组丢失率大于所述第一参考值，则所述设置装置设置FEC作为用于在所述数据中纠正所述传输错误的方法；以及如果所述第一确定装置确定所述分组丢失率小于所述第一参考值并且如果所述第二确定装置确定所述分组丢失率大于所述第二参考值，则所述设置装置可设置ARQ作为用于在所述数据中纠正所述传输错误的方法。
根据本发明的第五方面，提供第一信息处理方法，用于与其它信息处理设备通信的信息处理设备，所述方法包括以下步骤：获得来自从所述其它信息处理设备发送的接收器报告的序列号；基于在所述获得步骤中获得的所述序列号计算所述分组的丢失率；以及将在所述计算步骤中计算的分组丢失率附在发送器报告上后，发送所述发送器报告到所述其它信息处理设备。
根据本发明的第六方面，提供存储用于控制与另一信息处理设备通信的信息处理设备的程序的第一存储介质，所述程序包括以下步骤：获得来自从所述其它信息处理设备发送的接收器报告的序列号；基于在所述获得步骤中获得的所述序列号计算所述分组的丢失率；以及将在所述计算步骤中计算的分组丢失率附在发送器报告上后，发送所述发送器报告到所述其它信息处理设备。
根据本发明的第七方面，提供用于控制与另一信息处理设备通信的信息处理设备的第一程序，所述第一程序包括以下步骤：获得来自从所述其它信息处理设备发送的接收器报告的序列号；基于在所述获得步骤中获得的序列号计算所述分组的丢失率；以及将在所述计算步骤计算的分组丢失率附在发送器报告上后，发送所述发送器报告到所述其它信息处理设备。
根据本发明的第八方面，提供用于与另一信息处理设备通信的第二信息处理设备，所述第二信息处理设备包括：接收装置，用于从所述其它信息处理设备接收数据；获得装置，用于从由所述接收装置接收的所述数据获得有关丢失分组的信息；控制装置，用于控制有关由所述获得装置获得信息的所述丢失分组的重复请求，以与来自所述其它信息处理设备的发送器报告中的分组的丢失率一致；以及发送装置，用于在所述控制装置的控制下发送所述丢失分组的重复请求到所述其它信息处理设备。
优选地，适用于第二信息处理设备的用于分组化的数据传输的所述协议可以是RTP和RTCP的组合。
优选地，如果ARQ用作为用于在所述数据中纠正任何传输错误的方法，并且如果分组丢失率大于一参考值，则所述控制装置可以冗余方式请求所述丢失分组的重新传输。
根据本发明的第九方面，提供用于与另一信息处理设备通信的信息处理设备的第二信息处理方法，所述方法包括步骤：接收来自所述其它信息处理设备的数据；获得有关来自在所述接收步骤中接收的所述数据的丢失分组的信息；控制有关在所述获得步骤获得信息的所述丢失分组的重复请求，以与来自所述其它信息处理设备的发送器报告中的分组的丢失率一致；以及在所述控制步骤的控制下，发送所述丢失分组的重复请求到所述其它信息处理设备。
根据本发明的第十方面，提供存储用于控制与另一信息处理设备通信的信息处理设备的程序的存储介质，所述程序包括步骤：接收来自所述其它信息处理设备的数据；获得有关来自在所述接收步骤中接收的所述数据的丢失分组的信息；控制有关在所述获得步骤获得信息的所述丢失分组的重复请求，以与来自所述其它信息处理设备的发送器报告中的分组的丢失率一致；以及在所述控制步骤的控制下，发送所述丢失分组的重复请求到所述其它信息处理设备。
根据本发明的第十一方面，提供用于控制与另一信息处理设备通信的信息处理设备的第二程序，所述第二程序包括步骤：接收来自所述其它信息处理设备的数据；获得有关来自在所述接收步骤中接收的所述数据的丢失分组的信息；控制有关在所述获得步骤获得信息的所述丢失分组的重复请求，以与来自所述其它信息处理设备的发送器报告中的分组的丢失率一致；以及在所述控制步骤的控制下，发送所述丢失分组的重复请求到所述其它信息处理设备。
如上概述，根据本发明的协议包括要求附在每个RTCP分组上的序列号的规定。
在使用根据本发明的第二和第三方面的信息处理系统和信息处理方法的情形，第一信息处理方法允许第一信息处理设备接收来自所述的第二信息处理设备的接收器报告，获得来自所述接收器报告的序列号，基于获得的序列号计算所述分组的丢失率，基于计算的分组丢失率控制错误纠正，将所述的分组丢失率附在发送器报告上，以及发送所述的发送器报告到所述的第二信息处理设备。第二信息处理方法允许第二信息处理设备接收来自所述的第一信息处理设备的数据，获得有关来自所述数据的丢失分组的信息，以及控制来自所述的第一信息处理设备的所述丢失分组的重复请求，以与来自所述的第一信息处理设备的所述发送器报告中的所述分组丢失率一致。
通过使用分别根据本发明的第四、第五、第六和第七方面的第一信息处理设备、第一信息处理方法、第一存储介质和第一程序，首先获得来自从其它信息处理设备发送的接收器报告的序列号。基于如此获得的序列号计算分组的丢失率。然后在将计算的分组丢失率附在发送器报告上后，发送所述发送器报告到所述其它信息处理设备。
通过使用分别根据本发明的第八、第九、第十和第十一方面的第二信息处理设备、第二信息处理方法、第二存储介质和第二程序，首先从其它信息处理设备接收数据。从接收的数据获得有关丢失分组的信息。控制有关获得信息的所述丢失分组的重复请求，以与来自所述其它信息处理设备的发送器报告中的分组的丢失率一致。然后在适当控制下发送所述丢失分组的重复请求到所述其它信息处理设备。
应该理解，“网络”的表述指一种设置，其中连接至少两个设备，使得信息可从一个连接的设备发送到另一个。在网络上彼此通信的设备可以是独立设备或者可以是构成设备的单个块的内部块。
附图说明
图1是说明RTP分组的典型结构的示意图；
图2是说明在RTCP下接收器报告的典型结构的示意图；
图3是说明在RTCP下发送器报告的典型结构的示意图；
图4是说明实施本发明的流内容交付系统的典型结构的示意图；
图5是表示包括在图4中的用户终端的典型结构的框图；
图6是概述图4中的用户终端的典型功能结构的框图；
图7是表示从图4中的用户终端发送的在RTCP下的接收器报告的典型结构的示意图；
图8是说明从图4中的用户终端发送的NACK分组的典型结构的示意图；
图9是说明包括在图4中的服务器的典型功能结构的框图；
图10是勾画从图4中的服务器发送的在RTCP下的发送器报告的典型结构的示意图；
图11是组成由图4中的服务器执行的分组丢失率计算过程的步骤的流程图；
图12是组成由图4中的用户终端执行的重复请求过程的步骤的流程图；
图13是从图4中的用户终端发送的NACK分组的说明图；
图14是从图4中的用户终端发送的另一个NACK分组的说明图；
图15是从图4中的用户终端发送的其它NACK分组的说明图；
图16是从图4中的用户终端发送的其它NACK分组的说明图；以及
图17是组成由图4中的服务器执行的错误纠正方法设置过程的步骤的流程图。
具体实施方式
现在，将参照附图描述本发明的优选实施例。
图4示意地性地说明实施本发明的流内容交付系统的典型结构。在图4中，显示如因特网的网络2连接用户终端1-1和1-2(如果没有特殊需要区分互相之间的差异，这些用户终端将在以下一般地指示为用户终端1)。然而在图4中只显示两个用户终端，实际上，任何数量的用户终端可连接到网络2。
对用户终端1提供流内容(以下简称内容)的服务器3连接到网络2。实际上，任何数量的服务器3可连接到网络2。
图5是概述用户终端1的典型结构的框图。如图5中所示，依据在ROM(只读存储器)12中保存的程序或依据从存储器单元18加载到RAM(随机存取存储器)13的程序，CPU(中央处理器)11执行各种处理。RAM 13也可容纳CPU 11执行其不同的过程需要的数据。
CPU 11、ROM 12和RAM 13经由总线14互相连接。输入/输出接口15也连接到总线14。
输入/输出接口15与输入单元16、输出单元17、存储单元18和通信单元19连接。输入单元16典型地由键盘和鼠标组成；输出单元17由如CRT(阴极射线管)或LCD(液晶显示器)和扬声器的显示设备组成；存储单元18由硬盘驱动器形成；而通信单元19由调制解调器、终端适配器和/或其它设备组成。通信单元19处理网络2上的通信。
在需要时，驱动器20连接输入/输出接口15。磁盘21、光盘22、磁光盘23或半导体存储器24可装入驱动器20。计算机程序可从装载的存储介质检索并且在需要时装入存储单元18。
基本上，服务器3具有与用户终端1相同的结构。因此，在适当时，可引用在图5中的用户终端1的结构作为后面描述中的服务器3的表示。
图6是显示用户终端1的典型功能结构的框图。在图6中指示的功能块由执行对应的控制程序的用户终端1的CPU 11示例地实现。
用户终端1的RTP端口41通过网络2从服务器3接收基于RTP的分组化的内容数据。接收的数据转发到RTP分组分析单元42。RTP分组分析单元42将每一个RTP分组分成用于分析的数据部分和头部分并且将来自数据部分的内容数据存储到缓冲器43。累计内容数据的缓冲器43的位置(即地址)可与描述在头中的头信息一起写入索引列表44。
解码单元45在预定的再现时间解码从缓冲器43检索的内容数据。解码的内容数据输出到组成由此再现内容数据的输出单元17的显示器和/或扬声器。
在通过RTP端口41接收内容数据时，RTCP分组创建单元46在预定的时间间隔基于来自由RTP分组分析单元42分析的RTP分组的头信息创建接收器报告RR。这样创建的接收器报告RR输出到RTCP端口47。
图7是显示从用户终端1-1发送到服务器3的在RTCP下的接收器报告RR的典型结构示意图。在图7中的接收器报告RR基本上具有与上面图2中描述的接收器报告RR相同的结构，除了在标识接收器报告块1的发送器c1的同步源标识符后，加入RTCP序列号。因此在适当时，可引用图2中的接收器报告RR的结构，作为图7中显示的接收器报告的表示。
在图7的接收器报告RR中，标识头的发送器的同步源标识符对应用户终端1-1。接收器报告块1被看作为有关从发送器c1(服务器3)发送的分组的信息。接收器报告块2被看作为有关从发送器c2(另一个服务器，未显示)发送的分组的信息。
因此，RTP分组创建单元46创建基于从服务器3发送的分组的接收器报告块1。在这点，接收器报告RR通过在已经发送接收器报告块1的发送器c1(服务器3)的同步源标识符后添加RTCP序列号来创建。
RTCP端口47通过网络2发送接收器报告RR到服务器3。从服务器3经由网络2，RTCP端口47接收发送器报告SR或指示内容数据传输的结束的EOD(数据结束)消息数据。
RTCP分组分析单元48分析接收的发送器报告SR。发送器报告SR(以下参照图10描述)包括在从用户终端1到服务器3的传输中的分组丢失率和RTCP分组的RTCP序列号。
ARQ(自动重复请求)被采用作为错误纠正方法，基于由RTP分组分析单元42分析的头信息，错误确定单元49检测来自从服务器3到用户终端1发送的内容数据的丢失分组。通过如此检测丢失分组，错误确定单元49指示RTCP分组创建单元46发出重复请求。在给出到RTCP分组创建单元46的指令时，错误确定单元49可改变重复请求方法以与RTCP分组的RTCP序列号和在从用户终端1到服务器3的传输中的分组丢失率一致。
给定包括改变的重复请求方法的指令，RTCP分组创建单元46创建重复请求NACK(不确认)分组并且通过RTCP端口47发送创建的分组到服务器3。
图8是显示从用户终端1-1到服务器3发送的在RTCP下的重复请求NACK分组的典型结构的示意图。在图8的例子中，重复请求NACK分组由头、格式类型、分组类型、分组长度、发送器的同步源标识符(即已经发送重复请求NACK分组的用户终端1-1)、RTCP序列号和时间戳。这些项目基本上具有与其在图7(和图2)中的对等部分相同的意义。分组结构中的时间戳后面跟随对应从RTC分组中的头信息检测的丢失分组的重复指定的分组计数和重复指定的序列号。
图9是描述服务器3的典型功能结构的框图。在图9中显示的功能块由执行对应的控制程序的服务器3的CPU11示例地实施。
如由用户终端1请求地，图像拾取单元91实时拍摄被摄体的图像并且输出关于被摄体的内容数据(由视频和音频数据组成)。编码单元61从图像拾取单元91编码内容数据并且将编码的数据存储到缓冲器62。
在RTP下，RTP分取创建单元63将保存在缓冲器62中的内容数据分组，并且输出分组化的数据到RTP端口64。RTP端口64在RTP下通过网络2将分组化的内容数据发送到用户终端1。
RTCP端口65从用户终端1通过网络2接收接收器报告RR(图7)或重复请求NACK(图8)的分组，并且输出所接收的到RTCP分组分析单元66。重复请求NACK或接收器报告RR由用RTCP序列号补充的RTCP分组组成。
RTCP分组分析单元66分析重复请求NACK或接收器报告RR的RTCP分组。根据来自分析的接收器报告RR的RTCP分组的RTCP序列号，分组丢失检测单元67计算适用于从用户终端1通过网络2到服务器3的数据传送的分组丢失率。根据分析的重复请求NACK的RTCP分组，分组丢失检测单元67输出分组重复请求数据到错误处理单元68。
给出分组重复请求数据，错误处理单元68从缓冲器62检索包括要重复的分组的数据，并且经由RTP分组创建单元63和RTP端口64发送检索的数据到用户终端1。如需要，错误处理单元68可多次发送要重复的分组。
RTCP分组创建单元69将由分组丢失检测单元67计算的分组丢失率附在发送器报告SR上，并且在预定时间间隔在网络2上通过RTCP端口65发送发送器报告SR到用户终端1。在RTP端口64检测内容数据传输的结束时，RTCP分组创建单元69在网络2上通过RTCP端口65发送EOD消息数据到用户终端1。
图10是勾画从服务器3发送的在RTCP下的发送器报告的典型结构的示意图。在图10中的发送器报告SR基本上具有与上述在图3中的发送器报告SR的相同的结构，除了在发送器的同步源标识符后添加RTCP序列号到头并且接收器报告块1后面跟随从发送器d1到该发送器(服务器3)传送的数据中的分组丢失率。因此，在适当时可引用在图3中的发送器报告SR的结构，作为在紧接的描述中、在图10中的发送器报告SR的代表。
在图10的例子中，接收器报告块1被看作为示例地对应从用户终端1-1(发送器d1)发送的接收器报告的信息，而接收器报告块2对应从用户终端1-2(发送器d2)发送的接收器报告。
即，在接收器报告块1中描述的是基于从用户终端1-1发送的接收器报告的信息。通过在头发送器(服务器3)的同步源标识符后添加RTCP序列号，并且通过在接收器报告块1的末端安排有关从发送器d1(用户终端1-1)到该发送器(服务器3)的数据传送的分组丢失率，RTCP分组创建单元69创建发送器报告SR。类似地，发现附在从用户终端1-2发送的接收器报告的RTCP序列号时，从发送器d2(用户终端1-2)到发送器(服务器3)的数据传送中的分组丢失率被安排在接收器报告块2的末端。
除了分组丢失率，还可包括描述从用户终端1传送期间的RTCP分组的RTCP序列号的错误RTCP序列号列表。
以下参照图11的流程图描述由服务器3执行的分组丢失率计算过程。在图11的例子中，由服务器3发送发送器报告SR的间隔的时间周期，被建立为RTCP参考时间Ti。需要获得的是RTCP参考时间Ti期间的分组丢失时间。
在内容数据在通过RTP端口41从服务器3接收时，用户终端1的RTCP分组创建单元46在预定时间间隔创建接收的报告RR，并且在网络2上通过RTCP端口47发送创建的接收器报告RR到服务器3。反过来，服务器3的RTCP端口65在图11的步骤S1中接收接收器报告RR。
在步骤S2中，RTCP分析单元66从接收器报告RR获得RTCP序列号。在步骤S3中，添加RTCP序列号到RTCP序列号列表AL。该列表示例地保存在RAM 13中并且在发送发送器报告SR时重置。在重置后，重新添加RTCP序列号到RTCP序列号列表AL。
使用内部时钟，RTCP分组创建单元69测量自从在RTCP下的接收器报告RR上次从用户终端1接收的经过时间T(测量时间被称为RTCP经过时间T)。在步骤S4中，RTCP分组创建单元69确定RTCP经过时间T是否已到达预定的RTCP参考时间Ti(发送器报告SR的传输间隔Ti)。
如果在步骤S4中没有发现RTCP经过时间已到达RTCP参考时间T1，那么跳过步骤S5到S9，并且总体上过程结束。
如果在步骤S4发现RTCP经过时间T变成等于或大于RTCP参考时间Ti，那么到达步骤S5。在步骤S5中，RTCP分组创建单元69在RTCP序列号列表AL中获得RTCP序列号的数量AN。同时，在所有接收器报告RR在RTCP参考时间Ti期间从用户终端1正常接收时，RTCP分组创建单元69得到RTCP序列号的总数BN。
如下获得RTCP序列号的总数BN：在该例子中，在时间周期Tu的预定间隔从用户终端1发送接收器报告RR。如果预定时间周期Tu对建立的RTCP参考时间Ti的比(Tu/Ti)是1比100，那么RTCP序列号的总数BN视为100。
在步骤S6中，分组丢失检测单元67根据RTCP序列号的数AN以及RTCP序列号的总数BN，使用以下表达式(1)计算分组丢失率E：
分组丢失率E＝AN/BN              ……(1)
在步骤S7中，分组丢失检测单元67获得错误RTCP序列号列表CL。在所有接收器报告RR在RTCP参考时间Ti期间正常从用户终端1接收时，错误RTCP序列号列表CL通过从RTCP序列号列表减实际接收的RTCP序列号列表AL得到。
在步骤S8中，RTCP分组创建单元69将在步骤S6中得到的分组丢失率E以及在步骤S7中获得的错误RTCP序列号列表CL附在发送器报告SR上，并且在网络2上通过RTCP端口65将如此准备的发送器报告SR发送到用户终端1。
在步骤S9中，RTCP分组创建单元69将RTCP经过时间T初始化为零。在此点，也重置RTCP序列号列表AL。
在前面的描述中，显示在步骤S4中RTCP经过时间T与RTCP参考时间Ti比较。可替代地，在发现RTCP经过时间T等于RTCP参考时间Ti时，可执行步骤S2、S3和S5-S9。
如所述，添加RTCP序列号到接收器报告RR允许服务器3获得适用于从用户终端1到服务器3的数据传送的分组丢失率。那么服务器3可掌握从用户终端1到服务器3的数据传送期间的网络2的状态。
关于从用户终端1到服务器3的数据传送如此得到的分组丢失率还添加在发送到用户终端1的发送器报告SR上。这也允许用户终端1掌握从用户终端1到服务器3的数据传送期间的网络2上的状态。
以下参照图12的流程图描述在如上所述掌握从用户终端1到服务器3的数据传送中的网络2的状态时，由用户终端1执行的重复请求过程。在图12的例子中，假定采用ARQ(自动重复请求)作为用于在用户终端1和服务器3间的数据传送中的错误纠正的方法。
依据来自用户终端1的请求，服务器3将在RTP下的内容数据分组并且在RTP下通过网络2发送分组化的数据到用户终端1。在步骤S31中，用户终端1的RTP端口41接收在RTP下分组化的内容数据。
在步骤S32中，RTP分组分析单元42将每个RTP分组分离成头部分和数据部分，分析头部分，将来自数据部分的内容数据存储到缓冲器43，并且从头部分输出头信息到错误确定单元49。
在步骤S33中，根据由RTP分组分析单元42分析的头信息，错误确定单元49确定任何RTP分组是否已丢失。更具体地，进行检查以确定RTP分组的序列号(以上参照图1讨论的)是否与已接收的序列号中断。如果检测到中断，那意味着仍然存在要接收的分组(即丢失分组)。
如果在步骤S33中发现已丢失的任何RTP分组，则到达步骤S34。在步骤34中，错误确定单元49使RTCP分组创建单元46创建基于从用户终端1到服务器3的数据传送中的分组丢失率的重复请求NACK分组，在由RTCP分组分析单元48分析的发送器报告SR中发现该分组丢失率。在步骤S35中，RTCP端口47将创建的传输请求NACK的RTCP分组发送到服务器3。
参照图13到16，现在将更描述地描述以上描述的步骤S34和S35。
如上描述在图11的步骤S8中创建的发送器报告SR在建立的RTCP参考时间的间隔(即发送器报告SR的传输间隔)、在网络2上从服务器3发送，该报告使用分组丢失率E和错误RTCP序列号列表CL来补充。发送器报告SR由用户终端1的RTCP端口47接收并且由RTCP分组分析单元48分析。如此分析的发送器报告SR允许用户终端1掌握适用于从用户终端1到服务器3的数据传送的分组丢失率，即在网络2上从用户终端1到服务器3的数据传送的状态。
依靠在网络2上从用户终端1到服务器3的数据传送的获得的状态，用户终端控制如在图13到图16中勾画的重复请求。在这些图中，水平轴代表时基。图13显示服务器3将具有RTP序列号1到8的分组发送到用户终端1。在传输期间，具有序列号4到6的分组(即在图13中阴影显示的分组)丢失；具有序列号1到3、7和8的分组由用户终端1正常接收。
反过来，在图13中的用户终端1将重复请求NACK 4到NACK 6(阴影显示)的各分组发送到服务器3，所述各分组分别对应具有序列号4到6的丢失分组，各NACK分组相互独立地发送。
在图14的例子中，用户终端1将包括分别对应具有序列号4到6的丢失分组的重复请求NACK 4、NACK 5和NACK 6的单个分组发送到服务器3。
在图15的例子中，用户终端1将重复请求NACK 4到NACK 6(阴影显示)的各分离分组发送到服务器3，所述各分离分组分别对应具有序列4到6的各丢失分组，对每个丢失分组的重复请求由多个NACK分组(例如两分组)完成。
在图16的例子中，用户终端1将每一个包括对应具有序列号4和5的丢失分组的重复请求NACK 4和NACK 5的两分组、以及每一个包括对应序列号6的丢失分组的重复请求NACK 6的三个分组发送到服务器3。
如上述，错误确定单元49可改变用于发送重复请求分组的方法，这取决于从用户终端1通过网络到服务器3的数据传送的状态，该状态由分组丢失率指示，该分组丢失率应用于在终端到服务器方向的数据传送并且在由RTCP分组分析单元48分析的发送器报告SR中找到。示例地，如果分组丢失率大于第一参考值，那么用冗余方式发送重复请求NACK分组，如在图15和16中显示的。冗余传输安排允许重复请求NACK分组可靠地到达服务器3。
如果分组丢失率小于第二参考值(低于第一参考值)，那么减少要发送的分组数量，如在图14中显示的。该传输安排目的在于减少传输线上的通信量。如果分组丢失率落在第一和第二参考值间，那么用标准方式重新发送丢失分组，如在图13中描述的。
如果在步骤S33中未发现丢失分组，则跳过步骤S34和S35。
步骤S35后，或在步骤S33中没有检测到丢失分组，就到达步骤S36。在步骤S36中，解码单元45确定是否到达用于在缓冲器43中保存的内容数据的重现时间。如果目前时间还没有到达重现时间，就再次到达步骤S31并且重复后来的步骤。
如果在步骤S36中，发现目前时间已经到达重现时间，则到达步骤S37。在步骤S37中，解码单元37从缓冲器43读出内容数据，解码检索的数据，并且将解码数据输出到输出单元17。
以下参照图17的流程图，描述由已掌握从用户终端1通过网络2到服务器3的数据传送的状态的服务器3执行的错误纠正方法设置过程。
在步骤S61中，服务器3(包括RTCP分组分析单元66、RTCP分组创建单元69和分组丢失检测单元67)的CPU 11执行计算参照图11的流程图的上述分组丢失率E的过程。在步骤S61中的过程提供从用户终端1到服务器3的数据传送中的分组丢失率E。在步骤S62中，错误处理单元68确定分组丢失率是否等于或大于预定的参考值σ1(0＜σ1)。如果发现分组丢失率E等于或大于参考值σ1，则到达步骤S63。在步骤S63中，错误处理单元68设置作为错误纠正方法的FEC(前向错误纠正)。即，如果分组丢失率E等于或大于参考值σ1，设置FEC作为由此在没有发送重复请求到服务器3的情况下用户终端1单独确定并纠正错误的错误纠正方法。相对ARQ，FEC用作为错误纠正方法以阻止在用户终端1和服务器3间的数据传送变成不适当的低效率。
如果在步骤S62中，发现分组丢失率E小于参考值σ1，则到达步骤S64。在步骤S64中，错误处理单元68确定分组丢失率E是否等于或大于参考值σ2(0＜σ2＜σ1)。如果在步骤S64中发现分组丢失率E等于或大于参考值σ2(跟随步骤S62，分组丢失率E小于参考值σ1并且因此落在参考值σ2和σ1间)，则到达步骤S65。在步骤S65中，错误处理单元68设置ARQ为错误纠正方法。
如果在步骤S64中，发现错误丢失率E小于参考值σ2，则到达步骤S66。在步骤S66中，错误处理单元68确定分组丢失率是否是负值。如果在步骤S66中，没有发现分组丢失率E是负值，则到达步骤S67。在步骤S67中，错误处理单元68取消错误控制并且不进行错误纠正。
如果在步骤S66发现分组丢失率E是负值，则到达步骤S68。在步骤S68，错误处理单元68执行一些其它类型的错误处理。更具体地，在分组丢失率E取难于想像的值(在该情形是负值)的情形，其可指示用户终端1或服务器3的故障。在这样的情形，需要采取其它更适当的错误处理措施。
如所述，允许服务器变化用于纠正错误的方法，这依据从用户终端1通过网络2到服务器3的数据传送中的状态，该状态由在终端到服务器方向的数据传送中的分组丢失率表示。这就允许在用户终端1和服务器3间的有效数据传输。
如上所述，添加到基于RTP传输的每一个RTCP分组的RTCP序列号使其可以知道从用户终端1到服务器3的数据传送中的分组丢失率。如此得到的分组丢失率被添加在RTCP下的发送器报告上，允许用户终端1和服务器3两者掌握从用户终端1到服务器3的数据传送中的分组丢失率。
在基于RTP传输中使用ARQ(自动重复请求)时，用户终端1可动态地选择发送各重复请求到服务器3的方式，以与从用户终端1到服务器3的数据传送中的分组丢失率一致。即，发送丢失分组的请求以重叠或冗余方式发送，使得能比以前更准确更有效地请求再次传输。此外，根据从用户终端1到服务器3的数据传输中的分组丢失率，服务器3可从ARQ切换错误纠正方法到FEC。如果分组丢失率在数据传送期间非常低，服务器3可完全免除错误纠正。
即，不仅得到从服务器3到用户终端1的分组丢失率，而且得到从用户终端1到服务器3的分组丢失率。如此得到的分组丢失率由服务器3和用户终端1两者掌握。这使其可以比以前对错误更大的抵抗以更灵活和更可靠的方式产生数据传输。这些特点允许用户在用户终端1以比从前更满意的方式获得数据。
以上描述的系列步骤或过程，可由硬件或软件执行。为了产生基于软件的处理，组成软件的各程序可预先包括在计算机的专用硬件中，或根据从适合的程序存储介质的使用，安装入通用个人计算机或基于安装的程序的具备执行各种功能的能力的相似的设备。
如在图5中所示，承载要安装入计算机中用于执行的各程序的程序存储介质，可以是由磁盘(包括软盘)21组成的封装介质，光盘(包括CD-ROM(致密盘-只读存储器)和DVD(数字通用盘)22、磁光盘(包括MD(迷你盘)，注册商标)23或半导体存储器24；或者可以其中暂时或永久地保存程序的ROM 12或存储单元18的形式提供。
在本说明书中，存储在程序存储介质上并且描述要执行的程序的各步骤，不仅表示要以所述的序列(即在时间系列基础上)执行的过程而且表示可并行或单独地执行的过程。
在本说明书中，术语“系统”指多个构件设备组成的完整配置。
产业上的可利用性
如所述，依据本发明实施一种系统，其能够允许涉及的通信方掌握两种网络状态。本发明的系统使重复请求能够用更准确更有效的方式进行。另外，本发明的系统依据目前网络状态，提供选择最有效的错误纠正方法。

Claims (18)

1.一种基于实时控制协议(RTCP)并且与实时传输协议(RTP)成对的协议，用于允许多个信息处理设备通过网络通信分组中的数据，所述的协议包括要求序列号附在每一RTCP分组上的规定。
2.一种信息处理系统，用于允许第一信息处理设备在用于分组化的数据传输的协议下通过网络在分组中发送数据到第二信息处理设备；
其中所述的第一信息处理设备被允许接收来自所述的第二信息处理设备的接收器报告，获得来自所述接收器报告的序列号，基于获得的序列号计算所述分组的丢失率，基于计算的分组丢失率控制错误纠正，将所述的分组丢失率附在发送器报告上，以及发送所述的发送器报告到所述的第二信息处理设备；以及
其中所述的第二信息处理设备被允许接收来自所述的第一信息处理设备的所述数据，获得有关来自所述数据的丢失分组的信息，以及控制来自所述的第一信息处理设备的所述丢失分组的重复请求，以与来自所述的第一信息处理设备的所述发送器报告中的所述分组丢失率一致。
3.一种信息处理方法，用于允许第一信息处理设备在用于分组化的数据传输的协议下通过网络发送分组中的数据到第二信息处理设备的信息处理系统，所述信息处理方法包括以下步骤：
允许所述第一信息处理设备接收来自所述第二信息处理设备的接收器报告，获得来自所述接收器报告的序列号，基于获得的序列号计算所述分组的丢失率，基于计算的分组丢失率控制错误纠正，将所述分组丢失率附在发送器报告上，以及发送所述发送器报告到所述第二信息处理设备；以及
允许所述第二信息处理设备接收来自所述第一信息处理设备的所述数据，获得有关来自所述数据的丢失分组的信息，以及控制来自所述第一信息处理设备的所述丢失分组的重复请求，以与来自所述第一信息处理设备的所述发送器报告中的所述分组丢失率一致。
4.一种信息处理设备，用于通过网络在用于分组化的数据传输的协议下在分组中发送数据到另一信息处理设备，所述信息处理设备包括：
获得装置，用于获得来自从所述另一信息处理设备发送的接收器报告的序列号；
计算装置，用于基于由所述获得装置获得的所述序列号计算所述分组的丢失率；以及
发送装置，用于在将由所述计算装置计算的分组丢失率附在发送器报告上后，发送所述发送器报告到所述另一信息处理设备。
5.根据权利要求4所述的信息处理设备，其中用于分组化的数据传输的所述协议是实时传输协议(RTP)和实时控制协议(RTCP)的组合。
6.根据权利要求4所述的信息处理设备，还包括控制装置，用于控制纠正在所述数据中的任何传输错误的方法，以与由所述计算装置计算的所述分组丢失率一致。
7.根据权利要求6所述的信息处理设备，其中所述控制装置还包括：
第一确定装置，用于确定由所述计算装置计算的所述分组丢失率是否大于第一参考值；以及
设置装置，用于设置在所述数据中纠正所述传输错误的方法，以与所述确定装置确定的一致。
8.根据权利要求7所述的信息处理设备，其中所述控制装置还包括第二确定装置，如果所述第一确定装置确定所述分组丢失率小于所述第一参考值，则第二确定装置确定所述分组丢失率是否大于第二参考值；以及
其中，如果所述第二确定装置确定所述分组丢失率小于所述第二参考值，则所述设置装置抑制在所述数据中纠正所述传输错误。
9.根据权利要求8所述的信息处理设备，其中，如果第一确定装置确定所述分组丢失率大于所述第一参考值，则所述设置装置设置FEC作为用于在所述数据中纠正所述传输错误的方法；以及
其中，如果所述第一确定装置确定所述分组丢失率小于所述第一参考值并且如果所述第二确定装置确定所述分组丢失率大于所述第二参考值，则所述设置装置设置自动重复请求(ARQ)作为用于在所述数据中纠正所述传输错误的方法。
10.一种信息处理方法，用于在分组化的数据传输的协议下通过网络发送分组中的数据到另一信息处理设备的信息处理设备，所述信息处理方法包括以下步骤：
获得来自从所述另一信息处理设备发送的接收器报告的序列号；
基于在所述获得步骤中获得的所述序列号计算所述分组的丢失率；以及
将在所述计算步骤中计算的分组丢失率附在发送器报告上后，发送所述发送器报告到所述另一信息处理设备。
11.一种以计算机可读方式存储程序的存储介质，所述程序用于在分组化的数据传输的协议下通过网络发送分组中的数据到另一信息处理设备的信息处理设备，所述程序包括以下步骤：
获得来自从所述另一信息处理设备发送的接收器报告的序列号；
基于在所述获得步骤中获得的所述序列号计算所述分组的丢失率；以及
将在所述计算步骤中计算的分组丢失率附在发送器报告上后，发送所述发送器报告到所述另一信息处理设备。
12.一种可由计算机执行的程序，用于控制在分组化的数据传输的协议下通过网络发送分组中的数据到另一信息处理设备的信息处理设备，所述程序包括以下步骤：
获得来自从所述另一信息处理设备发送的接收器报告的序列号；
基于在所述获得步骤中获得的序列号计算所述分组的丢失率；以及
将在所述计算步骤计算的分组丢失率附在发送器报告上后，发送所述发送器报告到所述另一信息处理设备。
13.一种用于在分组化的数据传输的协议下通过网络接收来自另一信息处理设备的分组中的数据的信息处理设备，所述信息处理设备包括：
接收装置，用于从所述另一信息处理设备接收所述数据；
获得装置，用于从由所述接收装置接收的所述数据获得有关丢失分组的信息；
控制装置，用于控制有关由所述获得装置获得信息的所述丢失分组的重复请求，以与来自所述另一信息处理设备的发送器报告中的所述分组的丢失率一致；以及
发送装置，用于在所述控制装置的控制下发送所述丢失分组的重复请求到所述另一信息处理设备。
14.根据权利要求13所述的信息处理设备，其中用于分组化的数据传输的所述协议是实时传输协议(RTP)和实时控制协议(RTCP)的组合。
15.根据权利要求13所述的信息处理设备，其中，如果自动重复请求(ARQ)用作为用于在所述数据中纠正任何传输错误的方法，并且如果分组丢失率大于一参考值，则所述控制装置以冗余方式控制所述丢失分组的重复请求。
16.一种信息处理方法，用于在分组化的数据传输的协议下通过网络接收来自另一信息处理设备的分组中的数据的信息处理设备，所述信息处理方法包括步骤：
接收来自所述另一信息处理设备的所述数据；
获得有关来自在所述接收步骤中接收的所述数据的丢失分组的信息；
控制有关在所述获得步骤获得信息的所述丢失分组的重复请求，以与来自所述另一信息处理设备的发送器报告中的所述分组的丢失率一致；以及
在所述控制步骤的控制下，发送所述丢失分组的重复请求到所述另一信息处理设备。
17.一种以计算机可读方式存储程序的存储介质，所述程序用于在分组化的数据传输的协议下通过网络接收来自另一信息处理设备的分组中的数据的信息处理设备，所述程序包括以下步骤：
接收来自所述另一信息处理设备的所述数据；
获得有关来自在所述接收步骤中接收的所述数据的丢失分组的信息；
控制有关在所述获得步骤获得信息的所述丢失分组的重复请求，以与来自所述另一信息处理设备的发送器报告中的所述分组的丢失率一致；以及
在所述控制步骤的控制下，发送所述丢失分组的重复请求到所述另一信息处理设备。
18.一种可由计算机执行的程序，用于控制在分组化的数据传输的协议下通过网络接收来自另一信息处理设备的分组中的数据的信息处理设备，所述程序包括以下步骤：
接收来自所述另一信息处理设备的所述数据；
获得有关来自在所述接收步骤中接收的所述数据的丢失分组的信息；
控制有关在所述获得步骤获得信息的所述丢失分组的重复请求，以与来自所述另一信息处理设备的发送器报告中的所述分组的丢失率一致；以及
在所述控制步骤的控制下，发送所述丢失分组的重复请求到所述另一信息处理设备。
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