分散マルチメディアシステムに適した帯域制御ミドルウェアの実現

2000 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 12750335
• Research Institution: Osaka University
• Principal Investigator: 山口 弘純 大阪大学, 大学院・基礎工学研究科, 助手 (80314409)
• Keywords: 分散マルチメディアシステム / 動画像配信 / 帯域競合 / 品質要求 / ユーザ満足度 / 帯域制御 / ミドルウェア / 階層化マルチキャスト

Research Abstract

電子ビデオ会議など多数のユーザがネットワークを介して大容量の動画像データを送受信する分散マルチメディアシステムでは,各ユーザからマルチキャスト配信される動画像データストリームがネットワークの各所で交錯し,ネットワーク帯域の競合をひき起こす場合が多い.これに対し,各ユーザが各動画像データストリームに対し要求する再生品質(要求再生品質)やその動的な変化を考慮したデータストリームへの適切な帯域配分を行い,常にユーザ満足度を全体としてなるべく高くすることが望ましい.研究代表者の所属する研究グループでは従来より,あるユーザがある階層化動画像マルチキャストストリームに対し高い要求再生品質を持つにもかかわらず十分な空き帯域がない場合も,要求再生品質が低いユーザの帯域を減少させてその要求を満足することでユーザ満足度を全体として増加させるような動的な帯域配分を行う基本アルゴリズムを提案してきている.本研究では,その帯域配分アルゴリズムを元に,そのアルゴリズムを短時間で実行可能なモジュールを設計,実装した.また,帯域配分計算に必要なデータ(要求再生品質や各ストリームの受信状況)をホスト間で交換するためのプロトコルを設計した.それらを帯域制御ミドルウェアとして統合して実装し,数台のルータによるIPマルチキャスト環境を構築してMPEG動画像を用いた帯域配分実験を行った結果,帯域不足に対し,電子ビデオ会議システムなどにおけるユーザの許容応答時間を考慮した場合に十分実用的と思われる時間(数秒程度)でユーザ満足度を全体として大きくするような帯域配分状態に動的に移行できたことを確認した.

Research Products

• [Publications] 山口弘純: "環境適応型のQoS制御を行うネットワーク資源管理システム"日本ソフトウェア科学会 コンピュータソフトウェア. (採録決定). (2001)
• [Publications] Akihito Hiromori: "Fast and Optimal Multicast-Server Selection Based on Receivers' Prefernce"Proceedings of the 7th Int.Workshop on Interactive Distributed Multimedia Systems and Telecommunication Sevices (IDMS2000). 40-52 (2000)
• [Publications] Khaled El-Fakih : "Automatic Derivation of Petri Net Based Distributed Specification with Optimal Allocation of Resources"Proceedings of the 15th IEEE International Conference on Automated Software Engineering (ASE'2000). 305-308 (2000)
• [Publications] Khaled El-Fakih: "Protocol Re-synthesis Based on Extended Petri Nets"Proceedings of the International Workshop on Software Engineering and Petri Nets (SEPN-2000). 173-188 (2000)
• [Publications] Hirozumi Yamaguchi: "A Petri Net Based Method for Deriving Distributed Specification with Optimal Allocation of Resources"Proceedings of the 1st Int.Conf.on Software Engineering Applied to Networking & Parallel/Distributed Computing (SNPD'00). 19-26 (2000)
• [Publications] 廣森聡仁: "コンテンツに対するユーザの好みを考慮したマルチキャストサーバ選択方式"情報処理学会マルチメディア,分散,協調とモバイル)シンポジウム(DICOMO'2000)論文集. 235-240 (2000)