Discovery Sagaサイレントキーワード俯瞰

触覚コラボレーション / 遅延 / ジッタ / メディア同期 / ブロードバンドネットワーク / 帯域圧縮 / デッドレコニング / 主観的品質 / 触覚 / 3次元GIS / モダリティ / 粘性 / コンテンツ配信 / 複数経路 / ネットワーク遅延 / パケットロス / FEC / 階層的伝送 / コラボレーション / 力覚 / 符号化 / マルチモーダル / 大域圧縮 / モデル化 / 主観評価

近年のインターネットの高速化に伴い、音声や画像等の既存メディアのみならず、触覚メディアを介した意思伝達や協調作業の可能性が現実のものとなりつつあり、実験レベルの成果が報告されてきた。しかしながらこれらの先行研究は、アプリケーションの開発自体を目的としたロボティックス分野の研究者によってなされてきたものが主であり、理想的な実験回線を想定したシステムが殆どである。しかしながら、現実のネットワークでは、帯域の制限、無視し得ない遅延、パケットの欠落が生じるため、これらに対する対策を施さない限りは、力覚を用いたコラボレーションアプリケーションを円滑に動作させることは不可能である。このような観点から、本研究では力覚を用いたコラボレーションにおける、ネットワークに関連する課題を解決することを目的とした。具体的には、現実のネットワークで不可避である帯域制限、遅延、パケット欠落に対する方策としての、力覚の符号化、遅延補償のためのメディア同期、パケットロス対策の3つの課題の解決を図った.そのため、これらネットワークの不完全性の主観的QoSを測定し、例えば100ミリ秒以上の遅延がある場合には、本質的にQoSの劣化が免れ得ないことなどを示した。まだ、符号化については、2次の予測符号化とdead-reckoningの組み合わせにより1/10以上の帯域圧縮が図れることを示した。遅延補償のためのメディア同期については、まず1つの触覚ストリームに対して、ジッタを完全に吸収する手法と、これを全く吸収しない中間的な制御が最適なQoSとなることを示した。パケットロスに対してはdead reckoningによってこれを補償する手法を示した。更に、これらの個別手法を組み合わせた統合的な対策を触覚コラボレーションを行う際の標準手法としてまとめあげた。

トラヒック / マルチメディア / ネットワーク / モデル化 / 性能評価 / 性能解析 / シミュレーション / 動画像 / ATM / スループット / 遅延 / セル廃棄 / バースト性 / 情報通信ネットワーク

平成5年度および6年度の研究成果を受けて、マルチメディア情報通信ネットワークのモデル化と性能評価に関して、解析とシミュレーションの有機的な活用をめざして研究を行った。まず解析に関しては、複数メディアからのトラヒックを共通に収容し、それぞれが要求する通信品質に応じた優先権を付与することにより円滑な送信を実現する通信ネットワークを、モデル化し、待ち行列理論に基づき送信遅延などの性能諸量を導出した。次にトラヒックに関する実測データからそれを数学モデルとして記述する方法を考察し、Hidden Markov Processに基づく方法を提案し、それを動画像トラヒックに適用し、有効性を確認した。従来の方法では、平均、分散などに基づきパラメータの決定を行っており、トラヒックにおける相関が考慮されていなかったが、本方法により、特に動画像において典型的に観測される長時間にわたる相関が数学モデルに反映される。一方シミュレーションに関しては、従来の通信ネットワークと比較し、マルチメディア情報ネットワークに顕著に現れるトラヒックにおける相関に関して考察を加えた。これまでのシミュレーションにおいては、入力トラヒックにおけるこの相関は殆ど考慮されず、ポアソン過程などでモデル化されてきたが、マルチメディア環境下での各トラヒックの通信品質を定量的に推測するにはより現実を正確にコンピュータ上に再現する乱数の発生法が必要となる。このためにTES(Transform Expand Sample)に基づき、相関のある入力トラヒックを自動生成する方法を考案し、特にMPEGにより符号化された動画像情報に適用した場合の有効性を検証した。

【研究分担者】
小松邦紀	東京大学	生産技術研究所	助手	(Kakenデータベース)

【研究分担者】
三好直人	京都大学	工学研究科	助手	(Kakenデータベース)
河野浩之	京都大学	工学研究科	助手	(Kakenデータベース)
滝根哲哉	京都大学	工学部	助手	(Kakenデータベース)