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TWI528771B - Communication system, servo device, servo device control method and program - Google Patents

Communication system, servo device, servo device control method and program Download PDF

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TWI528771B
TWI528771B TW102128051A TW102128051A TWI528771B TW I528771 B TWI528771 B TW I528771B TW 102128051 A TW102128051 A TW 102128051A TW 102128051 A TW102128051 A TW 102128051A TW I528771 B TWI528771 B TW I528771B
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packet
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bandwidth
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TW102128051A
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TW201421953A (zh
Inventor
Kazunori Ozawa
Original Assignee
Nec Corp
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Publication date
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Description

通訊系統、伺服裝置、伺服裝置之控制方法以及程式
〔相關申請案之記載〕
本發明係根據日本專利申請案：日本特願2012-173727號(2012年8月6日申請)者，該申請案之全部記載內容係以引用而組入在本說明書中予以記載。
本發明係關於通訊系統、伺服裝置、伺服裝置之控制方法以及程式。尤其關於透過移動式網路，在伺服器進行存取，對伺服器上的虛擬用戶端進行遠距操作的通訊系統、伺服裝置、伺服裝置之控制方法以及程式。
近年來，在企業等中，瘦用戶端系統已開始普及。在瘦用戶端系統中，由未具有硬碟等記憶媒體的終端，宛如操作實際終端般操作伺服器上的虛擬用戶端，在虛擬終端上生成畫面資訊。所生成的畫面資訊被傳送至終端。在終端係接收畫面資訊且進行其顯示。
如上所示，在瘦用戶端系統中，由於沒有在終端記憶資訊的情形，因此可確保高度的安全性。亦即，在終端並未記憶任何資料，因此即使遺失終端，亦不會有秘密資訊等重要資訊洩漏至外部的情形。
在此，在專利文獻1中係揭示根據資料傳送的延 遲時間等而考慮線路品質等，決定傳送串流資料時的參數的通訊系統。
【先前技術文獻】 【專利文獻】
【專利文獻1】國際公開第2006/054442號
其中，將上述先前技術文獻的揭示，藉由引用而編入在本說明書中。以下分析係由本發明人等所進行。
如上所述，為確保強固的安全性，瘦用戶端系統已開始普及。此外，不僅利用固定網路的瘦用戶端系統，利用移動網路的瘦用戶端系統亦已不斷普及。
在透過移動式封包網路或LTE/EPC(Long Term Evolution/Evolved Packet Core)網路等移動網路的瘦用戶端系統中，移動式網路的頻寬範圍會取決於終端與基地台的距離或訊務量等而作時間性變動。因如上所示之移動式網路的頻寬範圍的時間性變動，在移動式網路會發生封包滯留或封包損失。結果，在終端側用以接收資訊的時間會變長，終端所顯示的畫面的更新會變慢、畫面停止或畫面混亂等表示利用者感受上的品質的指標亦即QoE(Quality of Experience)會劣化。
因此，期待透過移動式網路來提供瘦用戶端系統的通訊系統且有助於使利用者感受上的品質提升的通訊系統、伺服裝置、伺服裝置之控制方法以及程式。
其中，專利文獻1所揭示之通訊系統係在測定線 路品質時，將在收訊裝置所算出的統計資料傳送至送訊裝置，根據該統計資料來決定編碼速率等參數。因此，必須進行用以在收訊裝置側算出統計資料的處理(例如單向延遲時間、封包損失率等的算出)。但是，在瘦用戶端系統中的收訊裝置，大多數難以執行如上所示之處理。瘦用戶端系統所使用的收訊裝置的硬碟構成係以儘量簡化為宜之故。此外，亦會有由收訊裝置傳送至送訊裝置的統計資料壓迫上行線路的頻寬的問題。
藉由本發明之第1視點，提供一種通訊系統，其係包含：終端裝置，其係包括顯示部；及伺服裝置，其係透過網路來接受前述終端裝置中的操作，透過前述網路而將顯示在前述顯示部的畫面資訊進行送訊，前述伺服裝置係包括：虛擬用戶端部，其係執行對應前述終端裝置中的操作的處理，生成前述畫面資訊；畫像編碼器部，其係將前述畫面資訊由預定的方式進行壓縮；及頻寬推定值算出部，其係算出前述網路的頻寬的推定值亦即頻寬推定值，前述頻寬推定值算出部係根據前述頻寬推定值，算出前述畫像編碼器部將前述畫面資訊壓縮時的位元速率。
藉由本發明之第2視點，提供一種伺服裝置，其係包括：虛擬用戶端部，其係執行對應透過網路所連接的終端裝置中的操作的處理，生成顯示於前述終端裝置的畫面資訊；畫像編碼器部，其係將前述畫面資訊由預定的方式進行壓縮；及頻寬推定值算出部，其係算出前述網路的頻寬的推定值亦即頻寬推定值，前述頻寬推定值算出部係根據前述頻寬推定值， 算出前述畫像編碼器部將前述畫面資訊壓縮時的位元速率。
藉由本發明之第3視點，提供一種伺服裝置之控制方法，其係包含：虛擬用戶端工序，其係執行對應透過網路所連接的終端裝置中的操作的處理，生成顯示於前述終端裝置的畫面資訊；畫像編碼工序，其係將前述畫面資訊由預定的方式進行壓縮；頻寬推定值算出工序，其係算出前述網路的頻寬的推定值亦即頻寬推定值；及根據前述頻寬推定值，算出將前述畫面資訊壓縮時的位元速率的工序。
其中，本方法係與透過網路而與終端裝置相連接之伺服裝置的特定機械相關。
藉由本發明之第4視點，提供一種程式，其係使控制伺服裝置的電腦執行以下處理：虛擬用戶端處理，其係執行對應透過網路所連接的終端裝置中的操作的處理，生成顯示於前述終端裝置的畫面資訊；畫像編碼處理，其係將前述畫面資訊由預定的方式進行壓縮；頻寬推定值算出處理，其係算出前述網路的頻寬的推定值亦即頻寬推定值；及根據前述頻寬推定值，算出將前述畫面資訊壓縮時的位元速率的處理。
其中，該程式係可記錄在電腦可讀取記憶媒體。記憶媒體係可形成為半導體記憶體、硬碟、磁性記錄媒體、光記錄媒體等非暫時性(non-transient)者。本發明亦可作為電腦程式產品來實現。
藉由本發明之各視點，提供透過移動式網路來提供瘦用戶端系統的通訊系統，且有助於使利用者的身體感受上 的品質提升的通訊系統、伺服裝置、伺服裝置的控制方法及程式。
10、102‧‧‧伺服裝置
20‧‧‧封包轉送裝置
30‧‧‧無線網路控制裝置
40‧‧‧基地台
50‧‧‧攜帶式終端
100‧‧‧通訊系統
101‧‧‧終端裝置
103、210‧‧‧虛擬用戶端部
104、240‧‧‧畫像編碼器部
105、230‧‧‧頻寬推定值算出部
200‧‧‧操作訊號封包收訊部
220‧‧‧畫面擷取部
231‧‧‧判別部
232、243‧‧‧開關
233‧‧‧頻寬推定部
241‧‧‧緩衝部
242‧‧‧差分判別部
244‧‧‧畫像編碼部
245‧‧‧速率控制部
250‧‧‧音頻編碼器部
260‧‧‧第1封包收送訊部
270‧‧‧第2封包收送訊部
280‧‧‧第3封包收送訊部
300‧‧‧雲端網路
400‧‧‧移動式網路
第1圖係用以說明一實施形態之概要的圖。
第2圖係顯示第1實施形態之通訊系統之構成之一例圖。
第3圖係顯示伺服裝置10之內部構成之一例圖。
第4圖係顯示頻寬推定值算出部230之內部構成之一例圖。
第5圖係顯示畫像編碼器部240之內部構成之一例圖。
第6圖係顯示伺服裝置10之動作之一例的流程圖。
首先，使用第1圖，說明一實施形態之概要。其中，該概要所附記之圖示元件符號係作為用以幫助理解之一例而為方便起見附記在各要素者，該概要之記載並非意圖作任何限定。
如上所述，期待一種透過移動式網路來提供瘦用戶端系統的通訊系統，且使利用者感受上的品質提升的通訊系統。
因此，以一例而言，提供第1圖所示之通訊系統100。通訊系統100係包含：包括顯示部的終端裝置101；及透過網路來接受終端裝置101中的操作，透過網路來傳送顯示在終端裝置101之顯示部的畫面資訊的伺服裝置102。伺服裝置102係包括：執行對應終端裝置101中的操作的處理，且生成 畫面資訊的虛擬用戶端部103；將畫面資訊由預定的方式進行壓縮的畫像編碼器部104；及算出網路頻寬之推定值亦即頻寬推定值的頻寬推定值算出部105。此外，頻寬推定值算出部105係根據頻寬推定值，來算出畫像編碼器部104將畫面資訊壓縮時的位元速率。
在通訊系統100中係以終端裝置101及伺服裝置102來建構瘦用戶端系統。此外，根據網路的頻寬來變更將由伺服裝置102所送出的畫面資訊壓縮時的位元速率。因此，即使在網路的頻寬作時間性變動的情形下，亦可以追隨該變動的方式控制位元速率。結果，在網路上的封包滯留或封包損失會消失，可抑制在終端裝置101中，畫面更新變慢、畫面混亂等QoE劣化。亦即，提供使利用者感受上的品質提升的通訊系統100。
此外，可為下述形態。
〔形態1〕
如上述第1視點之通訊系統所示。
〔形態2〕
較佳為前述頻寬推定值算出部係根據對前述畫面資訊之送訊之由前述終端裝置所被回訊的資訊，來算出前述頻寬推定值。
〔形態3〕
較佳為前述頻寬推定值算出部係若對前述終端裝置以預定時間以上未被傳送前述畫面資訊時，根據對前述終端裝置所被送訊之資訊的來自前述終端裝置的回訊，來算出前述頻寬推 定值。
〔形態4〕
較佳為前述伺服裝置係包括封包收送訊部，其係根據來自前述頻寬推定值算出部的指示，對前述終端裝置連續傳送特定的封包，並且將前述終端裝置對前述被連續傳送的特定的封包所回訊的封包輸出至前述頻寬推定值算出部。
〔形態5〕
較佳為前述頻寬推定值算出部係根據朝向前述終端裝置所傳送的封包的尺寸、及前述終端裝置接受到朝向前述終端裝置所被傳送的封包的時刻，來算出前述頻寬推定值。
〔形態6〕
較佳為前述頻寬推定值算出部係將前述位元速率設定為前述頻寬推定值以下。
〔形態7〕
較佳為前述虛擬用戶端部係生成聲音資訊所附隨的前述畫面資訊，前述伺服裝置係包括：將前述聲音資訊由前述畫面資訊分離的畫面擷取部；及將前述聲音資訊壓縮的音頻編碼器部。
〔形態8〕
如上述第2視點之伺服裝置所示。
〔形態9〕
較佳為前述頻寬推定值算出部係根據對前述畫面資訊之送訊之由前述終端裝置所被回訊的資訊，來算出前述頻寬推定 值。
〔形態10〕
較佳為前述頻寬推定值算出部係若對前述終端裝置超過預定時間前述畫面資訊未被傳送時，根據對前述終端裝置所被送訊之資訊的來自前述終端裝置的回訊，來算出前述頻寬推定值。
〔形態11〕
較佳為包括封包收送訊部，其係根據來自前述頻寬推定值算出部的指示，對前述終端裝置連續傳送特定的封包，並且將前述終端裝置對前述被連續傳送的特定的封包所回訊的封包輸出至前述頻寬推定值算出部。
〔形態12〕
較佳為前述頻寬推定值算出部係根據朝向前述終端裝置所傳送的封包的尺寸、及前述終端裝置接受到朝向前述終端裝置所被傳送的封包的時刻，來算出前述頻寬推定值。
〔形態13〕
較佳為前述頻寬推定值算出部係將前述位元速率設定為前述頻寬推定值以下。
〔形態14〕
較佳為前述虛擬用戶端部係生成聲音資訊所附隨的前述畫面資訊，包括：將前述聲音資訊由前述畫面資訊分離的畫面擷取部；及將前述聲音資訊壓縮的音頻編碼器部。
〔形態15〕
如上述第3視點之伺服裝置之控制方法所示。
〔形態16〕
較佳為前述頻寬推定值算出工序係根據對前述畫面資訊之送訊之由前述終端裝置所被回訊的資訊，來算出前述頻寬推定值。
〔形態17〕
較佳為前述頻寬推定值算出工序係若對前述終端裝置超過預定時間前述畫面資訊未被傳送時，根據對前述終端裝置所被送訊之資訊的來自前述終端裝置的回訊，來算出前述頻寬推定值。
〔形態18〕
較佳為包含：根據來自前述頻寬推定值算出工序的指示，對前述終端裝置連續傳送特定的封包的工序；及接收前述終端裝置對前述被連續傳送的特定的封包所回訊的封包的工序。
〔形態19〕
較佳為前述頻寬推定值算出工序係根據朝向前述終端裝置所傳送的封包的尺寸、及前述終端裝置接受到朝向前述終端裝置所被傳送的封包的時刻，來算出前述頻寬推定值。
〔形態20〕
較佳為算出前述位元速率的工序係將前述位元速率設定為前述頻寬推定值以下。
〔形態21〕
前述虛擬用戶端工序係生成聲音資訊所附隨的前述畫面資訊，包含：將前述聲音資訊由前述畫面資訊分離的工序；及將前述聲音資訊壓縮的音頻編碼工序。
〔形態22〕
如上述第4視點之程式所示。
〔形態23〕
較佳為前述頻寬推定值算出處理係根據對前述畫面資訊之送訊之由前述終端裝置所被回訊的資訊，來算出前述頻寬推定值。
〔形態24〕
較佳為前述頻寬推定值算出處理係若對前述終端裝置超過預定時間前述畫面資訊未被傳送時，根據對前述終端裝置所被送訊之資訊的來自前述終端裝置的回訊，來算出前述頻寬推定值。
〔形態25〕
較佳為執行：根據來前述頻寬推定值算出工序的指示，對前述終端裝置連續傳送特定的封包的處理；及接收前述終端裝置對前述被連續傳送的特定的封包所回訊的封包的處理。
〔形態26〕
較佳為前述頻寬推定值算出處理係根據朝向前述終端裝置所傳送的封包的尺寸、及前述終端裝置接受到朝向前述終端裝置所被傳送的封包的時刻，來算出前述頻寬推定值。
〔形態27〕
較佳為算出前述位元速率的處理係將前述位元速率設定為前述頻寬推定值以下。
〔形態28〕
較佳為前述虛擬用戶端處理係生成聲音資訊所附隨的前述畫面資訊，執行：將前述聲音資訊由前述畫面資訊分離的處理；及將前述聲音資訊壓縮的音頻編碼處理。
以下參照圖示，更加詳細說明具體的實施形態。
〔第1實施形態〕
使用圖示，更加詳細說明第1實施形態。
第2圖係顯示本實施形態之通訊系統之構成之一例圖。
在第2圖所示之通訊系統中，係使用雲端網路300及移動式網路400來實現瘦用戶端系統。在雲端網路300上配置有伺服裝置10。此外，在與雲端網路300相連接的移動式網路400係包含有：封包轉送裝置20、無線網路控制裝置(RNC；Radio Network Controller)30、及基地台40。
其中，第2圖所示之構成係顯示使用SGSN/GGSN裝置作為封包轉送裝置20時的構成。SGSN/GGSN裝置係指將SGSN(Serving GPRS Support Node)裝置及GGSN(Gateway GPRS Support Node)裝置一體化的裝置。
在第2圖所示之通訊系統中，終端使用者係將攜 帶式終端50與被配置在雲端網路300的伺服裝置10的虛擬用戶端相連接。此外，終端使用者係宛如操作實際終端般地操作伺服裝置10上的虛擬用戶端。在實現如上所示之瘦用戶端系統時，攜帶式終端50係對伺服裝置10送出操作訊號。操作訊號係經由移動式網路400上的基地台40、無線網路控制裝置30、封包轉送裝置20而到達伺服裝置10。
操作訊號係按照攜帶式終端50中的鍵操作、對畫面的觸控操作、文字輸入或捲軸等操作而被送出至伺服裝置10的訊號。由攜帶式終端50所被送出的操作訊號係透過移動式網路400上的各種裝置，到達雲端網路300上的伺服裝置10，由伺服裝置10接收操作訊號。
在此，在送出操作訊號時的通訊協定係可使用TCP/IP(Transmission Control Protocol/Internet Protocol)及定位在其上位層的HTTP(Hyper Text Transfer Protocol)。但是，並非為限定送出操作訊號的通訊協定的主旨，亦可使用SIP(Session Initiation Protocol)等。
封包轉送裝置20係將伺服裝置10所送出的封包，藉由GTP-U(GPRS Tunneling Protocol for User Plane)通訊協定進行穿隧而轉送至無線網路控制裝置30。
無線網路控制裝置30係透過基地台40，將由封包轉送裝置20被轉送的封包，藉由無線而送出至攜帶式終端50。
攜帶式終端50係透過移動式網路400來接收伺服裝置10所送出的封包。攜帶式終端50係取出被儲存在封包的資料，根據所取出的資料來進行畫面顯示。此時，被儲存在封 包的資料係將顯示在攜帶式終端50的畫像訊號進行壓縮後的壓縮編碼位元串流。
攜帶式終端50係裝載有與被裝載在伺服裝置10的畫像編碼器(後述之畫像編碼器部240)相對應的解碼器。藉由該解碼器，將由接收到的封包所抽出的壓縮編碼位元串流進行解碼，且將經解碼的畫面顯示在攜帶式終端50的顯示部(例如液晶面板等)。其中，若聲音與伺服裝置10所生成的畫面資訊產生關連時，與畫像訊號同樣地使用相對應的解碼器而將聲音再生。
接著，詳細說明伺服裝置10。
第3圖係顯示伺服裝置10之內部構成之一例圖。
伺服裝置10係構成為包含有：操作訊號封包收訊部200、虛擬用戶端部210、畫面擷取部220、頻寬推定值算出部230、畫像編碼器部240、音頻編碼器部250、第1封包收送訊部260、第2封包收送訊部270、及第3封包收送訊部280。其中，在第3圖中，為簡單起見，僅記載與本實施形態之伺服裝置10相關的模組。
操作訊號封包收訊部200係由攜帶式終端50，經由移動式網路400所包含的各種裝置來接收作為操作訊號的TCP/IP封包。操作訊號封包收訊部200係由接收到的TCP/IP封包抽出操作訊號，且輸出至虛擬用戶端部210。
虛擬用戶端部210係實現伺服裝置10所提供的各種服務。更具體而言，虛擬用戶端部210係裝載有CPU(Central Processing Unit)、硬碟、快取記憶體、聲音/靜止畫像/動態 畫像解碼器等，藉由執行使用該等硬碟的應用軟體來提供各種服務。其中，應用軟體的更新係以可容易由伺服裝置10的外部進行的構成為佳。
虛擬用戶端部210係解析由操作訊號封包收訊部200所接受到的操作訊號。虛擬用戶端部210係按照經解析的結果來起動適當的應用軟體，所起動的應用軟體以預先決定的畫面解析度生成使其顯示畫面於攜帶式終端50所需之畫面資訊。所生成的畫面資訊係被輸出至畫面取部220。
畫面擷取部220係藉由預先決定的畫面解析度及訊框率，擷取虛擬用戶端部210所輸出的RGB訊號。此外，畫面擷取部220係將RGB訊號轉換成亮度訊號(Y)及色差訊號(Cb、Cr)，且輸出至畫像編碼器部240。其中，畫面擷取部220中由RGB訊號轉換成亮度訊號(Y)及色差訊號(Cb、Cr)的轉換方法可為任何方法。此外，除了轉換成亮度訊號與色差訊號以外，亦可使用其他轉換形式，例如轉換成YUV訊號等。其中，若虛擬用戶端部210生成聲音(音頻訊號)所附隨的畫像資訊時，畫面擷取部220亦進行所附隨的音頻訊號的讀出，且將所讀出的音頻訊號輸出至音頻編碼器部250。
關於頻寬推定值算出部230及畫像編碼器部240容後敘述。
音頻編碼器部250係接受音頻訊號，將所接受到的音頻訊號以預先決定的方式進行壓縮編碼，藉此生成壓縮編碼位元串流。所生成的壓縮編碼位元串流係被輸出至第2封包收送訊部270。
在此，在音頻訊號的壓縮編碼方式係可使用MPEG-4 AAC(MPEG-4 Advanced Audio Coding)或Enhanced AAC等轉換方式。其中，伺服裝置10係作為使用MPEG-4 AAC者來進行以下說明，但是當然音頻訊號的壓縮編碼方式並非限定於MPEG-4 AAC。
第1封包收送訊部260係由畫像編碼器部240接受壓縮編碼位元串流。此外，第1封包收送訊部260係將壓縮編碼位元串流儲存在封包的酬載，藉由預先決定的通訊協定來建構封包，且送出至封包轉送裝置20。其中，以預先決定的通訊協定而言，可使用RTP/UDP/IP(Real-time Transport Protocol/User Datagram Protocol/Internet Protocol)、UDP/IP、TCP/IP等。其中，第1封包收送訊部260係作為使用UDP/IP者來進行以下說明，但是並非為將所使用的通訊協定限定為UDP/IP的主旨。
此外，以其他構成而言，亦可將壓縮編碼位元串流使用MPEG-4或3GP等檔案格式而暫時儲存在檔案，且以封包送出該檔案。此時的封包通訊協定係可使用TCP/IP。
第2封包收送訊部270係由音頻編碼器部250接受壓縮編碼位元串流，且建構藉由UDP/IP所得之封包，在封包的酬載儲存壓縮編碼位元串流之後，朝向攜帶式終端50送出。
第3封包收送訊部280係由頻寬推定值算出部230，按照送出後述之探測封包的指示，朝向攜帶式終端50送出探測封包。
接著，說明頻寬推定值算出部230。
第4圖係顯示頻寬推定值算出部230之內部構成之一例圖。
頻寬推定值算出部230係構成為包含有：判別部231、開關232、及頻寬推定部233。
判別部231係由畫像編碼器部240(後述畫像編碼器部240的差分判別部242)接受判別結果。判別部231係按照該判別結果，將開關232的輸入源進行切換。在畫像編碼器部240所輸出的判別結果，係包含有關是否以預先決定的時間間隔以上，將畫面資訊編碼的資訊。
判別部231係若所接受到的判別結果表示在預先決定的時間以內將畫面資訊編碼時，係對開關232，指示將來自第1封包收送訊部260的輸出訊號輸出至頻寬推定部233。另一方面，判別部231係若所接受到的判別結果表示未在預先決定的時間以內將畫面資訊編碼時，係對第3封包收送訊部280進行連續送出以移動式網路400中的頻寬推定為目的的封包的指示。此時，判別部231係對開關232，指示將來自第3封包收送訊部280的輸出訊號輸出至頻寬推定部233。
頻寬推定部233係為了推定移動式網路400的頻寬，選擇以下所示之處理A或處理B的任一者且執行。頻寬推定部233係若判別部231所輸出的判別結果表示在預先決定的時間內已進行編碼時，係執行後述之處理A。另一方面，頻寬推定部233係若判別部231所輸出的判別結果表示未以預先決定的時間間隔以上進行編碼時，則執行後述之處理B。
接著，說明處理A及處理B。
首先說明處理A。
〔處理A〕
頻寬推定部233係接受第1封包收送訊部260所輸出的訊號，且根據下述式(1)，算出頻寬推定值W。
其中，在式(1)中，D(i)係表示由第1封包收送訊部260朝向攜帶式終端50所送出的第i個(i為2以上的整數，以下同)封包的資料尺寸。R(i)係表示在攜帶式終端50中接收到上述第i個封包時的時刻。R(i)係由從攜帶式終端50被回訊至第1封包收送訊部260的封包所得的資訊。
接著，根據下述式(2)，將式(1)所計算的頻寬推定值W作時間上的平滑化。
B(n)=(1-β)B(n-1)+βW...(2)
其中，B(n)係表示第n時刻(n為1以上的整數，以下同)中平滑化後的頻寬推定值。β為0<β<1的範圍的常數。
接著，使用根據式(2)進行平滑化後的頻寬推定值B(n)，按每個預先決定的時刻，按照式(3)及(4)，算出將畫像訊號編碼時的位元速率C(n)。此外，頻寬推定部233係將位元速率C(n)，按每個預先決定的時間輸出至畫像編碼器部240。
C(n)=(1-γ)C(n-1)+γB(n)...(3)
C(n)≦B(n)...(4)
其中，C(n)係表示在第n時刻的位元速率。γ為0<γ<1的範圍的常數。
接著，說明處理B。
判別部231係在預先決定的時序中，對第3封包收送訊部280，使意圖頻寬推定的特定封包作為探測封包而連續送出。亦即，第3封包收送訊部280係按照判別部231的指示，朝向攜帶式終端50連續送出M個以上的探測封包(其中，M為2以上的整數)。在探測封包係至少包含有關探測封包的資料尺寸、探測封包之來自伺服器的送訊時刻的資訊。此外，使用在送出探測封包的通訊協定係使用與第1封包收送訊部260所使用的通訊協定為相同的通訊協定。亦即，本實施形態之伺服裝置10係使用UDP/IP。
接收到探測封包的攜帶式終端50係對各自的探測封包送出回訊封包。在攜帶式終端50所送出的回訊封包係包含有關資料尺寸、來自伺服裝置10的送訊時刻及在攜帶式終端50的收訊時刻的資訊。第3封包收送訊部280係接收攜帶式終端50連續送出的回訊封包。第3封包收送訊部280係由所接收到的回訊封包，抽出有關資料尺寸、來自伺服裝置10的送訊時刻及在攜帶式終端50的收訊時刻的資訊，且將該等資訊輸出至頻寬推定值算出部230。
頻寬推定值算出部230係接受有關回訊封包的資料尺寸、來自伺服裝置10的送訊時刻及在攜帶式終端50的收訊時刻的資訊。之後，頻寬推定部233係執行以下處理B。
〔處理B〕
頻寬推定部233係將回訊封包依送訊時刻的順序重新排列，按每個預先決定的時刻，按照下式(5)來算出頻寬推定值W。
其中，在式(5)中，D(i)係表示由第3封包收送訊部280第i個送出的封包的資料尺寸。R(M)係表示第M個被送出的封包的攜帶式終端50中的收訊時刻。R(1)係表示由伺服裝置10在最初被送出的封包的攜帶式終端50中的收訊時刻。
接著，頻寬推定值算出部230係在所算出的頻寬推定值W適用式(2)，在時間上進行平滑化。接著，頻寬推定值算出部230係使用利用式(2)進行平滑化後的頻寬推定值B(n)，按每個預先決定的時刻，按照式(3)，算出將畫像進行編碼時的位元速率C(n)。所被算出的位元速率C(n)係按每個預先決定的時間而被輸出至畫像編碼器部240。
接著，說明畫像編碼器部240。
第5圖係顯示畫像編碼器部240之內部構成之一例圖。
畫像編碼器部240係構成為包含有：緩衝部241、差分判別部242、開關243、畫像編碼部244、及速率控制部245。
緩衝部241係由畫面擷取部220以預先決定的畫面解析度、預先決定的訊框率接受畫像訊號，且蓄積1訊框份 的畫像訊號。緩衝部241係將藉由畫面擷取部220所為之轉換後的訊號(亮度訊號、色差訊號)蓄積1訊框份之後，將所蓄積的畫像訊號輸出至開關243。
差分判別部242係在其內部蓄積有1訊框份過去的畫像訊號。此外，差分判別部242係由緩衝部241接受現在的訊框的畫像訊號。差分判別部242係使用蓄積在內部的1訊框份過去的畫像訊號、與現在的訊框的畫像訊號，判別是否對畫像訊號進行編碼。
更具體而言，差分判別部242係根據下述式(6)，計算所接受到的畫像訊號的現在的訊框訊號、與1訊框份過去的畫像訊號的差分絕對值和(SAD；Sum of Absolute Difference)。
其中，在式(6)中，D_k係表示第k個訊框中的SAD值(k為整數，以下同)。P_k(x、y)係表示第k個訊框中的像素訊號的座標。
在式(6)中計算SAD值的範圍(計算Σ的範圍)係可為1訊框全體，亦可限於一部分的領域。此外，若為前者的情形，亦考慮到依每個領域來改變重要度的情形，在該情形下，亦可在計算SAD值時，對差分絕對值乘以依每個領域而異的加權，而算出SAD值。
接著，差分判別部242係將D_k與預先決定的臨限值T_th作比較，判別是否將畫像訊號編碼。具體而言，若 D_k為臨限值T_th以上時，由於畫像訊號的變化大(以畫像訊號所表現的要素的動作大)，因此判別為應將畫像訊號編碼。另一方面，若D_k小於臨限值T_th時，由於畫像訊號的變化小(動作少)，因此判別為並不需要編碼。
差分判別部242係將上述判別結果輸出至開關243及頻寬推定值算出部230。頻寬推定值算出部230所包含的判別部231係根據差分判別部242所輸出的判別結果，在預先決定的時間內使畫像訊號被編碼，判別壓縮編碼位元串流是否已被送出至攜帶式終端50。
開關243係根據差分判別部242的判別結果，切換是否將緩衝部241所輸出的1訊框份的畫像訊號輸出至畫像編碼部244。更具體而言，若差分判別部242的判別結果為指示編碼時，係將1訊框份的畫像訊號輸出至畫像編碼部244。另一方面，若差分判別部242的判別結果為未指示編碼時，則不將1訊框份的畫像訊號輸出至畫像編碼部244。
速率控制部245係由頻寬推定值算出部230所包含的頻寬推定部233，按每個預先決定的時間，接受將畫像編碼時的位元速率C(n)。此外，速率控制部245係由位元速率C(n)，算出將畫像編碼時的畫面解析度VR及訊框率fps，將位元速率C(n)、畫面解析度VR及訊框率fps輸出至畫像編碼部244。
畫像編碼部244係由速率控制部245按每個預先決定的時序，接收位元速率C(n)、畫面解析度VR、及訊框率fps。畫像編碼部244係若由開關243接受1訊框份的畫像 訊號時，使用預先決定的壓縮編碼方式，將壓縮編碼時的最大位元速率設定為C(n)。將壓縮編碼時的最大位元速率設定為C(n)，藉此可在未超出頻寬推定值的範圍內，將所接受到的畫像訊號進行壓縮。之後，畫像編碼部244係將所生成的壓縮編碼位元串流輸出至第1封包收送訊部260。其中，在預先決定的壓縮編碼方式係可使用H.264、MPEG-4、JPEG2000、JPEG等方式。但是，並非為將壓縮編碼方式限定為該等之主旨。
若由開關243未接受1訊框份的畫像訊號時，畫像編碼部244係未進行壓縮編碼處理。結果，並不會有壓縮編碼位元串流被輸出至第1封包收送訊部260的情形。
接著，使用流程圖，來說明伺服裝置10的動作。
第6圖係顯示伺服裝置10之動作之一例的流程圖。
伺服裝置10係使用虛擬用戶端部210，生成傳送至攜帶式終端50的畫面資訊(步驟S01)。之後，頻寬推定值算出部230的判別部231係判別在預先決定的時間內，畫像是否被編碼(步驟S02)。若在預先決定的時間內，畫像未被編碼時(步驟S02，No分歧)，在該期間有移動式網路400的頻寬發生變動的可能性，因此將探測封包傳送至攜帶式終端50，取得用以推定網路頻寬所需的資訊(步驟S03)。亦即，若畫像編碼器部240以預先決定的時間間隔以上未將畫像訊號編碼時，意指在該期間，由伺服裝置10朝向攜帶式終端50，封包未被送訊之故。
在步驟S04中，頻寬推定部233根據在步驟S03 中所取得的資訊、或對朝向攜帶式終端50所送出的封包的回訊封包，來推定移動式網路400的頻寬。之後，頻寬推定部233係在畫像編碼器部240中，決定在將畫像編碼時所使用的位元速率(步驟S05)。在畫像編碼器部240所生成的壓縮編碼位元串流係透過第1封包收送訊部260而被送出至攜帶式終端50(步驟S06)。
其中，第2圖所示之移動式網路400係可如上所述形成為移動式LTE/EPC網路，亦可形成為WiMax(Worldwide Interoperability for Microwave Access)網路或WiFi(Wireless Fidelity)網路。此外，亦可形成為固定網路或NGN(Next Generation Network)網路。但是，此時並非為來自攜帶式終端的連接，而是成為來自固定終端或PC(Personal Computer)的連接。
在第2圖中係將伺服裝置10配置在雲端網路300，但是亦可將伺服裝置10配置在網際網路。此外，以其他構成而言，若在組織內配置瘦用戶端系統的伺服器時，亦可將伺服裝置10配置在內部網路。再者此外，以其他構成而言，若通訊事業者本身配置瘦用戶端系統的伺服器時，亦可在移動式網路400上、固定網路上、NGN網路上的任一者配置伺服裝置10。
在畫像編碼器部240或音頻編碼器部250的壓縮編碼方式可使用各種方式係如上所述。此外，關於在第1封包收送訊部260、第2封包收送訊部270、第3封包收送訊部280所使用的通訊協定，亦可使用各種通訊協定。
上述頻寬推定值算出部230中的網路頻寬推定方法為例示，亦可藉由其他方法來推定網路的頻寬。此外，在頻寬推定值算出部230中係進行對畫像編碼器部240的位元速率的指示，但是當由頻寬推定值算出位元速率時，不僅算出將畫像編碼時的位元速率，亦可算出包含將聲音編碼時的位元速率的位元速率。此時，頻寬推定值算出部230係對畫像編碼器部240及音頻編碼器部250之二者，以控制各個的位元速率的方式進行變更。
如上所述，在專利文獻1所揭示的通訊系統中，收訊裝置算出單方向延遲時間、封包損失率、收訊速率等統計資料。之後，收訊裝置係使用為了傳送單方向延遲所擴張的RTCP(Real-time Transport Control Protocol)封包來將統計資料傳送至送訊裝置。因此，上行方向的送訊資料量多，有壓迫上行網路頻寬的可能性。此外，在專利文獻1係在送訊裝置中，關於如何由所接收到的統計資訊來推定網路的頻寬，並未具體揭示。此外，在送訊裝置，關於如何由延遲時間來決定編碼速率，沒有具體揭示。
另一方面，在本實施形態之通訊系統中，由伺服裝置10將特定封包(探測封包)連續送出至攜帶式終端50，根據攜帶式終端50所響應的資訊，在伺服裝置10之側推定網路的頻寬。因此，並不會產生攜帶式終端50中的處理量增大的問題。此外，由於並不需要由攜帶式終端50送出較大尺寸的統計資料，因此亦不會有壓迫上行方向的頻寬的情形。
如以上所示，若透過移動式封包網路或LTE/EPC 網路來建構瘦用戶端系統時，將由伺服裝置10所送出的壓縮編碼位元串流的位元速率，追隨網路頻寬範圍的時間上的變動來進行控制。結果，在網路上的封包的滯留或封包損失會消失，可抑制在攜帶式終端50側，畫面更新變慢、畫面混亂等QoE的惡化。
其中，所引用的上述專利文獻等各揭示係藉由引用而編入至本說明書中。在本發明之全部揭示(包含申請專利範圍)的範圍內，另外可根據其基本技術思想，變更、調整實施形態或實施例。此外，在本發明之申請專利範圍的範圍內，可進行各種揭示要素(包含各請求項的各要素、各實施形態或實施例的各要素、各圖式的各要素等)的各種組合、或選擇。亦即，本發明係當然包含按照包含申請專利範圍的全部揭示、技術思想，若為該領域熟習該項技術者即可完成之各種變形、修正。尤其，關於本說明書中記載的數值範圍，該範圍內所包含的任意數值或小範圍、即使在沒有特別記載的情形下，亦應被解釋為被具體記載。
100‧‧‧通訊系統
101‧‧‧終端裝置
102‧‧‧伺服裝置
103‧‧‧虛擬用戶端部
104‧‧‧畫像編碼器部
105‧‧‧頻寬推定值算出部

Claims (9)

  1. 一種通訊系統，包含：終端裝置，其係包括顯示部；及伺服裝置，其係透過網路來接受前述終端裝置中的操作，透過前述網路而將顯示在前述顯示部的畫面資訊進行送訊，前述伺服裝置係包括：虛擬用戶端部，其係執行對應前述終端裝置中的操作的處理，生成前述畫面資訊；畫像編碼器部，其係將前述畫面資訊由預定的方式進行壓縮；頻寬推定值算出部，其係算出前述網路的頻寬的推定值亦即頻寬推定值，及封包收送訊部，其係根據來自前述頻寬推定值算出部的指示，對前述終端裝置，連續傳送特定的封包，並且將前述終端裝置對前述被連續傳送的特定封包所回訊的封包輸出至前述頻寬推定值算出部，其中，前述頻寬推定值算出部係根據前述頻寬推定值，算出前述畫像編碼器部將前述畫面資訊壓縮時的位元速率，在前述畫像編碼部預先決定的既定期間內，在沒有壓縮前述畫面資訊的情形下，前述頻寬推定值算出部將前述終端裝置對前述被連續傳送的特定封包所回訊的封包，依送訊時刻的順序重新排序，且按每個預先決定的時刻，按照下式 算出頻寬推定值，其中，D(i)係表示第i個送出的前述特定封包的資料尺寸，R(M)係表示第M個被送出的前述特定封包的前述終端裝置中的收訊時刻，R(1)係表示在最初被送出的前述特定封包的前述終端裝置中的收訊時刻。
  2. 如申請專利範圍第1項之通訊系統，其中，前述頻寬推定值算出部係根據對前述畫面資訊之送訊之由前述終端裝置所被回訊的資訊，來算出前述頻寬推定值。
  3. 如申請專利範圍第1或2項之通訊系統，其中，前述頻寬推定值算出部係若對前述終端裝置超過預定時間前述畫面資訊未被傳送時，根據對於對前述終端裝置所被送訊之資訊的來自前述終端裝置的回訊，來算出前述頻寬推定值。
  4. 如申請專利範圍第1項之通訊系統，其中，前述頻寬推定值算出部係根據朝向前述終端裝置所傳送的封包尺寸、及前述終端裝置接受到朝向前述終端裝置所被傳送的封包的時刻，來算出前述頻寬推定值。
  5. 如申請專利範圍第1項之通訊系統，其中，前述頻寬推定值算出部係將前述位元速率設定為前述頻寬推定值以下。
  6. 如申請專利範圍第1項之通訊系統，其中，前述虛擬用戶端部係生成聲音資訊所附隨的前述畫面資訊，前述伺服裝置係包括： 畫面擷取部，其係將前述聲音資訊由前述畫面資訊分離；及音頻編碼器部，其係將前述聲音資訊壓縮。
  7. 一種伺服裝置，包括：虛擬用戶端部，其係執行對應透過網路所連接的終端裝置中的操作的處理，生成顯示於前述終端裝置的畫面資訊；畫像編碼器部，其係將前述畫面資訊由預定的方式進行壓縮；及頻寬推定值算出部，其係算出前述網路的頻寬的推定值亦即頻寬推定值，及封包收送訊部，其係根據來自前述頻寬推定值算出部的指示，對前述終端裝置，連續傳送特定的封包，並且將前述終端裝置對前述被連續傳送的特定封包所回訊的封包輸出至前述頻寬推定值算出部，其中，前述頻寬推定值算出部係根據前述頻寬推定值，算出前述畫像編碼器部將前述畫面資訊壓縮時的位元速率，在前述畫像編碼部預先決定的既定期間內，在沒有壓縮前述畫面資訊的情形下，前述頻寬推定值算出部將前述終端裝置對前述被連續傳送的特定封包所回訊的封包，依送訊時刻的順序重新排序，且按每個預先決定的時刻，按照下式 算出頻寬推定值， 其中，D(i)係表示第i個送出的前述特定封包的資料尺寸，R(M)係表示第M個被送出的前述特定封包的前述終端裝置中的收訊時刻，R(1)係表示在最初被送出的前述特定封包的前述終端裝置中的收訊時刻。
  8. 一種伺服裝置之控制方法，包含：虛擬用戶端工序，其係執行對應透過網路所連接的終端裝置中的操作的處理，生成顯示於前述終端裝置的畫面資訊；畫像編碼工序，其係將前述畫面資訊由預定的方式進行壓縮；頻寬推定值算出工序，其係算出前述網路的頻寬的推定值亦即頻寬推定值；根據前述頻寬推定值，算出將前述畫面資訊壓縮時的位元速率的工序；以及封包收送訊工序，對前述終端裝置連續傳送特定的封包，並且接收前述終端裝置對前述被連續傳送的特定封包所回訊的封包；其中，前述頻寬推定值算出工序，在前述畫像編碼工序預先決定的既定期間內，在沒有壓縮前述畫面資訊的情形下，將前述終端裝置對前述被連續傳送的特定封包所回訊的封包，依送訊時刻的順序重新排序，且按每個預先決定的時刻，按照下式 算出頻寬推定值， 其中，D(i)係表示第i個被送出的前述特定封包的資料尺寸，R(M)係表示第M個被送出的前述特定封包的前述終端裝置中的收訊時刻，R(1)係表示在最初被送出的前述特定封包的前述終端裝置中的收訊時刻。
  9. 一種程式，使控制伺服裝置的電腦執行以下處理：虛擬用戶端處理，其係執行對應透過網路所連接的終端裝置中的操作的處理，生成顯示於前述終端裝置的畫面資訊；畫像編碼處理，其係將前述畫面資訊由預定的方式進行壓縮；頻寬推定值算出處理，其係算出前述網路的頻寬的推定值亦即頻寬推定值；根據前述頻寬推定值，算出將前述畫面資訊壓縮時的位元速率的處理；以及封包收送訊處理，對前述終端裝置連續傳送特定的封包，並且接收前述終端裝置對前述被連續傳送的特定封包所回訊的封包；其中，前述頻寬推定值算出處理，在前述畫像編碼處理預先決定的既定期間內，在沒有壓縮前述畫面資訊的情形下，將前述終端裝置對前述被連續傳送的特定封包所回訊的封包，依送訊時刻的順序重新排序，且按每個預先決定的時刻，按照下式 算出頻寬推定值， 其中，D(i)係表示第i個送出的前述特定封包的資料尺寸，R(M)係表示第M個被送出的前述特定封包的前述終端裝置中的收訊時刻，R(1)係表示在最初被送出的前述特定封包的前述終端裝置中的收訊時刻。
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