(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
サーバから送出されたメディアデータを、無線回線を介して受信するデータ受信手段と、前記データ受信手段により受信したメディアデータを格納する格納手段と、前記格納手段に格納されたメディアデータを再生する再生手段と、通常受信速度以上で且つ開設されている無線回線伝送速度以下で所定時間に対応するメディアデータを送信することをサーバへ要求する要求手段と、を具備することを特徴とするデータ受信装置。
【請求項２】
前記要求手段は、開設されている前記無線回線伝送速度を前記通常受信速度で除算することによって決定した速度でメディアデータを送信することをサーバへ要求することを特徴とする請求項１記載のデータ受信装置。
【請求項３】
前記要求手段は、所定時間に対応するメディアデータの送信を、開設されている無線回線伝送速度に対応した速度でサーバに要求し、前記所定時間以降に対応するメディアデータの送信を、前記通常受信速度に対応した速度でサーバへ要求することを特徴とする請求項１記載のデータ受信装置。
【請求項４】
前記要求手段は、前記所定時間以降の時間に対応するメディアデータを前記通常受信速度で送信することをサーバに要求することを特徴とする請求項１または請求項２記載のデータ受信装置。
【請求項５】
請求項１から請求項４のいずれかに記載のデータ受信装置と、前記データ受信装置にメディアデータを送信するサーバとから構成されるデータ配信システムであって、
前記サーバは、
メディアデータを記憶する配信データ記憶手段と、
前記データ受信装置からのメディアデータの配信要求を受信するとともにメディアデータを送信するパケット送受信手段と、
前記データ受信装置の前記要求手段からの要求に基づいてメディアデータの伝送レートを制御する伝送レート増減手段と、
を具備することを特徴とするデータ配信システム。
【請求項６】
サーバから送出されたメディアデータを、無線回線を介して受信するデータ受信工程と、受信したメディアデータを格納する格納工程と、格納されたメディアデータを再生する再生工程と、通常受信速度以上で且つ開設されている無線回線伝送速度以下で所定時間に対応するメディアデータを送信することをサーバへ要求する要求工程と、を具備することを特徴とするデータ受信方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、サーバから配信されるデータを受信して再生するデータ受信装置及びデータ配信システムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、インターネット網上のメディアサーバから画像や音声などのパケットデータを配信し、移動局装置で受信し再生するストリーミングと呼ばれる技術がある。このストリーミング技術によれば、インターネット網に接続された無線網及び無線網に接続された基地局装置を介して、メディアサーバから配信される動画等のデータを移動局装置が基地局装置より受信して、動画等を再生する。動画等のパケットデータを受信した移動局装置は、メディアサーバから受信した動画等のデータを再生する。
【０００３】
このようなストリーミング技術においては、ネットワークの状態によってジッタと呼ばれるデータの受信に遅延が増減する現象が発生する。そして、ジッタによりデータの受信に遅延が生じた際には、データの受信速度がデータの再生速度よりも遅くなる。この場合には、受信したデータをそのまま再生すると再生するデータがなくなって再生できなくなるため、移動局装置にバッファを設け、バッファに受信したデータを一旦格納して、バッファよりデータを読み出して再生を行う。これにより、受信するデータに多少遅延が生じても、バッファに格納してあるデータを用いて再生するため、受信データの遅延により再生が停止してしまうことを防止することができる。したがって、最初にデータの再生の開始をする場合には、データを再生する前にまずバッファにデータを所定量格納する初期バッファリングという動作を行う。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来の無線装置においては、データの再生を始める前のデータをバッファへ格納する速度と、データの再生を開始してからのデータをバッファへ格納する速度とが同一であるため、バッファへのデータの格納に時間がかかり、サーバへデータの送信を要求してからデータを再生するまでの時間が長すぎるという問題がある。また、データの送信速度を速くするようにサーバへ要求することも可能であるが、送信速度を速くするように要求した場合には、ネットワークの混雑等により受信するデータに遅延が生じた際にバッファが空になってしまい、再生するデータがなくなるためにデータを再生できないという問題が生じる。
【０００５】
本発明はかかる点に鑑みてなされたものであり、データの再生を開始する前において、格納手段へのデータの格納に要する時間を短縮して、サーバへデータの送信を要求してからデータを再生するまでの時間を短縮するデータ受信装置及びデータ配信システムを提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明のデータ受信装置は、サーバから送出されたメディアデータを、無線回線を介して受信するデータ受信手段と、前記データ受信手段により受信したメディアデータを格納する格納手段と、前記格納手段に格納されたメディアデータを再生する再生手段と、通常受信速度以上で且つ開設されている無線回線伝送速度以下で所定時間に対応するメディアデータを送信することをサーバへ要求する要求手段と、を具備する構成を採る。
【００２３】
本発明のデータ受信方法は、サーバから送出されたメディアデータを、無線回線を介して受信するデータ受信工程と、受信したメディアデータを格納する格納工程と、格納されたメディアデータを再生する再生工程と、通常受信速度以上で且つ開設されている無線回線伝送速度以下で所定時間に対応するメディアデータを送信することをサーバへ要求する要求工程と、を具備するようにした。
【００２５】
【発明の実施の形態】
本発明の骨子は、データを途切れることなく再生することができるデータの通常の受信速度をあらかじめ決定し、データの再生を開始する前であってデータをバッファに所定量格納する場合においては、この通常の受信速度以上の速度にてデータを送信することをサーバへ要求し、データがバッファに所定量格納されて再生が開始された後は、通常の受信速度に戻してデータを送信するようにサーバへ要求することである。
【００２６】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。図１は、ストリーミング技術の概要を説明するための図である。最初に、ストリーミング技術の概要について説明する。データを配信する配信手段であるメディアサーバ１０１は、配信データ記憶部１０７、伝送レート増減部１０８及びパケット送受信部１０９とから主に構成される。配信データ記憶部１０７は、配信するメディアが記憶されており、移動局装置から送信要求があった場合に、伝送レート増減部１０８へ出力する。伝送レート増減部１０８は、配信データ記憶部１０７から入力した配信するメディアのデータに対して、移動局装置１０６から要求された伝送レートに等しくなるように伝送レートを制御し、伝送レートを制御した後にパケット送受信部１０９へ出力する。パケット送受信部１０９は、移動局装置１０６とのパケットの送受信を行うものであり、移動局装置１０６からの配信要求データ等の制御コマンドをインターネット網１０２から受信し、伝送レート増減部１０８にて伝送レートを制御された配信データをパケット化して、移動局装置１０６に向けてインターネット網１０２へ送信する。
【００２７】
インターネット網１０２は、パケット送受信部１０９からの配信データをゲートウェイ１０３を介して無線網１０４へ出力するとともに、ゲートウェイ１０３を介して受け取った無線網１０４からの制御コマンドを、パケット送受信部１０９へ出力する。無線網１０４は無線網制御部１１０を有し、無線網制御部１１０は無線回線制御部１１１を有する。
【００２８】
通知手段である無線網制御部１１０は、インターネット網１０２から出力された配信データを基地局装置１０５へ出力する。無線回線制御部１１１は、基地局装置１０５より移動局装置１０６からのメディアの配信要求を受け取った場合には、移動局装置１０６との無線回線を開設し、無線状況に応じて無線回線伝送速度を調節し、その結果を基地局装置１０５へ出力する。
【００２９】
送信手段である基地局装置１０５は、無線網制御部１１０から出力された配信データ及び無線回線制御部１１１から出力された無線回線伝送速度の調節結果を入力し、配信データ及び無線回線伝送速度の調節結果を合成して無線信号に変換して移動局装置１０６へ送信する。一方、基地局装置１０５は、移動局装置１０６からの配信要求の制御コマンドを受信して無線網制御部１１０へ出力するとともに、配信要求があった旨を無線回線制御部１１１へ出力する。移動局装置１０６は、基地局装置１０５から無線にて送信されるメディアの配信データ及び無線回線伝送速度調節の結果を受信するとともに、メディアの配信データの送信要求を無線信号にて基地局装置１０５へ送信する。
【００３０】
次に、移動局装置１０６の構成について、図２を用いて説明する。図２は、移動局装置１０６の構成を示した図である。移動局装置１０６は、無線伝送部２０１及びアプリケーション部２０２とから構成される。アプリケーション部２０２は、制御信号送受信部２０６、初期バッファリング条件決定部２０７、メディア受信速度決定部２０８、メディア受信バッファ２０９及び再生部２１０とから主に構成される。
【００３１】
最初に、無線伝送部２０１の構成について説明する。無線伝送部２０１は、無線送受信部２０３、パケット送受信部２０４及び無線制御部２０５とから主に構成される。データ受信手段である無線送受信部２０３は、図示しないアンテナを介して受信したパケットデータに対して無線処理を施してパケット送受信部２０４へ出力するとともに、パケット送受信部２０４から入力したパケットデータをアンテナより無線送信する。また、無線送受信部２０３は、無線制御部２０５から入力したメディア配信に用いるパケット通信回線を開設することを要求する信号をアンテナより送信するとともに、無線網制御部１１０から送信される開設された無線回線伝送速度を無線制御部２０５へ出力する。
【００３２】
無線回線伝送速度の変化を監視する監視手段である無線制御部２０５は、無線送受信部２０３から入力する無線網制御装置１１０との間に開設された無線回線伝送速度を、初期バッファリング条件決定部２０７及びメディア受信速度決定部２０８へ出力する。また、無線制御部２０５は、メディア受信バッファ２０９より初期バッファリングが完了した旨の信号が入力されると、初期バッファリング時に無線回線伝送速度を高くしている場合には、伝送レートを初期バッファリング前の元の速度に戻す信号を無線送受信部２０３へ出力する。なお、ここで初期バファリングとは、メディア受信バッファ２０９からメディアデータの読み出しを開始する前に、メディア受信バッファ２０９にデータを格納することをいう。パケット送受信部２０４は、無線送受信部２０３から入力する受信したパケットデータのうち、アプリケーションの制御信号については制御信号送受信部２０６へ出力し、画像信号等のメディアデータについてはメディア受信バッファ２０９へ出力する。また、パケット送受信部２０４は、制御信号送受信部２０６から入力する初期バッファリングの時間及び初期バッファリングの速度の信号が入力し、この初期バッファリング時間及び初期バッファリング速度の信号をパケットデータとして無線送受信部２０３へ出力する。
【００３３】
次に、アプリケーション部２０２の構成について説明する。制御信号送受信部２０６は、パケット送受信部２０４から入力するアプリケーションの制御信号によりアプリケーション部の制御を行う。また、制御信号送受信部２０６は、初期バッファリング条件決定部２０７にて決定して初期バッファリング条件決定部２０７より入力する初期バッファリング時間及び初期バッファリング速度をパケット送受信部２０４へ出力する。
【００３４】
要求手段である初期バッファリング条件決定部２０７は、初期バッファリング時間と、初期バッファリング時間中の初期バッファリング速度を決定し、制御信号送受信部２０６へ出力する。通常受信速度決定手段であるメディア受信速度決定部２０８は、無線制御部２０５から入力する開設可能な無線回線伝送速度、移動局装置の再生能力、バッファサイズ及び通信帯域を鑑みてメディアを受信する速度（以下「メディア固有速度」と記載する）を決定して、決定したメディアの受信速度を初期バッファリング条件決定部２０７へ出力する。メディア固有速度は、メディア受信バッファ２０９から読み出したメディアデータを再生部２１０にて途切れることなく再生することができる通常受信速度であり、メディア受信バッファ２０９から再生部２１０へメディアデータを読み出す速度と同一の速度である。なお、再生を開始する前のメディアデータを受信する速度は、メディアデータをメディア受信バッファ２０９から読み出す速度よりも速ければ、必ずしもメディアデータをメディア受信バッファ２０９から読み出す速度と同じ速度でなくても良い。格納手段であるメディア受信バッファ２０９は、パケット送受信部２０４から入力するパケットデータのメディアデータを初期バッファリングの時間に受信して格納し、初期バッファリングが終了した後に再生部２１０への出力を開始する。再生部２１０は、メディア受信バッファ２０９からメディアデータを読み出して再生する。
【００３５】
次に、上記構成を有するメディアサーバ１０１、無線網制御部１１０及び移動局装置１０６の動作について、開設可能な最大速度を３８４ｋｂｐｓとし、メディア固有速度を１２８ｋｂｐｓとした場合を例に、図３及び図４を用いて説明する。図３は、ストリーミング技術全体の動作を示す図であり、図４は、各ステップにおいて用いられるＲＴＳＰメッセージである。図４に記載した各ステップは、図３のステップに対応するものである。メディア固有速度は、メディアデータをメディア受信バッファ２０９から読み出す速度と同一であるが、必ずしも同一にしなくても良い。なお、動作の説明において、無線伝送部２０１と無線網制御部１１０との間には基地局装置１０５が介在しており、無縁網制御部１１０とメディアサーバ１０１との間にはゲートウェイ１０３及びインターネット網１０２部が介在しているが、説明の都合上その記載は省略する。移動局装置中のアプリケーション制御部は、無線制御部２０５へ現在開設可能な最大速度である３８４ｋｂｐｓの無線回線を開設するように要求する要求信号を送る（ステップ（以下「ＳＴ」と記載する）３０１）。無線制御部２０５は、アプリケーション部２０２からの３８４ｋｂｐｓの無線回線の開設要求信号を、無線送受信部２０３を介して無線網制御部１１０へ送り、無線網制御部１１０とネゴシエーションをして、無線回線伝送速度において開設可能な最大速度である３８４ｋｂｐｓの回線を開設する（ＳＴ３０２）。無線制御部２０５は、初期バッファリング条件設定部２０７及びメディア受信速度決定部２０８へ所望の３８４ｋｂｐｓの回線が開設できたことを通知する（ＳＴ３０３）。
【００３６】
次に、アプリケーション部２０２は、３８４ｋｂｐｓの回線が開設されたことを通知されると、無線送受信部２０３を介してメディアサーバ１０１に対してストリーミングセッションの開始を要求する（ＳＴ３０４）。次に、メディアサーバ１０１は、セッションが開始された旨のＯＫの信号を無線伝送部２０１を介してアプリケーション部２０２へ送る（ＳＴ３０５）。
【００３７】
初期バッファリング条件決定部２０７は、セッションが開始されると、制御信号送受信部２０６、パケット送受信部２０４及び無線送受信部２０３を介してメディアサーバ１０１にメディアデータの送信を要求する信号を送る（ＳＴ３０６、３０７）。ＳＴ３０６は、初期バッファリング時のデータの送信要求であり、ＳＴ３０７は、初期バッファリング終了後のデータの送信要求である。ＳＴ３０６及びＳＴ３０７における送信要求は、無線制御部２０５から入力する無線回線伝送速度の３８４ｋｂｐｓ及びメディア受信速度決定部２０８から入力するメディア固有速度の１２８ｋｂｐｓより、サーバへ要求するメディアデータの受信速度を決定し、その決定した速度を要求するものである。ＳＴ３０６において、メディアデータをはじめの１５秒間送信することを要求する制御コマンドであるＮＰＴ＝０−１５を送信する。その際に、Ｓｐｅｅｄ  ３．０を付加することによって伝送速度をメディア固有速度の３倍に指定する。
【００３８】
次に、ＳＴ３０７において、メディアデータを１５秒目以降から終わりまで送信することを要求する制御コマンドであるＮＰＴ＝１５−を送信する。その際に、Ｓｐｅｅｄ  １．０を付加することによってメディアの固有伝送速度と同一速度に指定する。メディアサーバ１０１は、各々の送信要求に対応可能である場合、各々の要求に対して対応可能である旨のＯＫの信号を移動局装置１０６へ送信する（ＳＴ３０８、３０９）。メディアサーバ１０１は、所定の時間だけメディア固有速度の３倍の伝送速度にて初期バッファリング用データを移動局装置１０６に対して送信する（ＳＴ３１０）。
【００３９】
ところで、初期バッファリング時間中の伝送速度をメディア固有速度の３倍、初期バッファリングデータ量を１５秒間に指定した理由を説明する。サーバに要求しようとしているメディア固有速度は１２８ｋｂｐｓであるから、初期バッファリング時間（ここでははじめから１５秒分のメディアとする）の間、３８４／１２８＝３倍速、すなわち、３８４ｋｂｐｓで伝送し、１５秒目以降のメディアについては、メディア固有速度の１２８ｋｂｐｓで伝送するようにメディアサーバ１０１に要求するものである。初期バッファリングデータ量は、移動局装置の初期バッファリング用メモリサイズをメディア伝送速度で割り算した値となるので、１９２０ｋｂ／１２８ｋｂｓ＝１５秒となる。次に、５秒間の初期バッファリング時間が完了するとはじめから１５秒分のメディアデータを格納したこととなり、メディアデータはメディア受信バッファ２０９に所定量格納されたことになる。これにより再生部２１０は、メディア受信バッファ２０９からメディアデータの読み出しを開始し、続いて再生を開始する。また、メディア受信バッファ２０９は、データの格納する量が所定量に達した場合にはその旨を知らせる信号を無線制御部２０５へ送信する。
【００４０】
無線制御部２０５は、メディア受信バッファ２０９からデータの格納量が所定量に達した旨の通知を受けると、無線送受信部２０３を介して無線制御部２０５へ開設中の無線回線の伝送速度を３８４ｋｂｐｓからメディア固有速度の１２８ｋｂｐｓへ変更するように要求する要求信号を送る（ＳＴ３１１）。無線制御部２０５は、無線網制御部１１０と再ネゴシエーション（無線アクセスベアラリネゴシエーション）を行う（ＳＴ３１２）。１２８ｋｂｐｓへ伝送速度変更が完了すると、無線制御部２０５はアプリケーション部２０２にその旨の信号を送る（ＳＴ３１３）。
【００４１】
次に、上記構成を有する移動局装置１０６の動作について、図５を用いて説明する。図５は、移動局装置１０６の動作を示すフロー図である。アプリケーション部２０２は、無線制御部２０５へ現在開設可能な最大の速度である３８４ｋｂｐｓの無線回線の開設を要求し、無線制御部２０５はアプリケーション部２０２からの無線回線開設の要求を無線送受信部２０３を介して無線回線制御部１１１へ送る（ＳＴ５０１）。次に、無線回線制御部１１１より無線回線を開設した旨の信号を無線送受信部２０３を介して無線制御部２０５が受信し、無線制御部２０５から初期バッファリング条件決定部２０７へ出力されて、初期バッファリング条件決定部２０７において、開設された無線回線速度３８４ｋｂｐｓとメディア固有速度である１２８ｋｂｐｓとの大小を比較する。無線回線速度がメディアの固有速度に比べて同程度の場合（１２８ｋｂｐｓから１６０ｋｂｐｓ程度）は、１２８ｋｂｐｓの無線回線速度にし、無線回線速度が十分大きい場合には、初期バッファリング時間及び初期バッファリング速度を算出する。一方、無線回線伝送速度がメディア固有速度よりも小さい場合には、無線回線において開設可能な最大速度にてメディアデータの受信を行う。（ＳＴ５０２）。
【００４２】
初期バッファリング条件決定部２０７は、無線回線速度とメディア固有速度と初期バッファリング用メモリサイズから初期バッファリング時間と初期バッファリング速度を算出する（ＳＴ５０３）。次に、算出した初期バッファリング条件を初期バッファリング条件決定部２０７から制御信号送受信部２０６へ出力し、制御信号送受信部２０６からパケット送受信部２０４及び無線送受信部２０３を介してメディアサーバ１０１に、決定した初期バッファリング条件にて初期バッファリングするように要求信号を送信するとともに（ＳＴ５０４）、初期バッファリングが終了した後は、１２８ｋｂｐｓの無線回線速度に戻すように制御信号送受信部２０６へ出力し、制御信号送受信部２０６からパケット送受信部２０４及び無線送受信部２０３を介してメディアサーバ１０１に要求する（ＳＴ５０５）。
【００４３】
次に、初期バッファリングが完了するまで繰り返しメディアデータをメディア受信バッファ２０９へ格納し（ＳＴ５０６）、初期バッファリングが完了すると、初期バッファリングが完了した旨の信号をメディア受信バッファ２０９から無線制御部２０５へ出力する。無線制御部２０５は、メディア受信バッファ２０９から初期バッファリングが完了した旨の信号を受け取ると、無線送受信部２０３を介して無線回線伝送速度を１２８ｋｂｐｓに戻すことを要求する要求信号を、メディアサーバ１０１へ送信する（ＳＴ５０７）。無線回線伝送速度が１２８ｋｂｐｓに戻った後は、引き続きメディアデータを受信し（ＳＴ５０８）、受信したメディアデータをメディア受信バッファ２０９に格納する（ＳＴ５０９）。次に、サーバ１０１からメディアデータの配信があるか否かを判定し、配信がある場合はメディアデータの受信及びメディア受信バッファ２０９への格納を繰り返し、配信がない場合はメディアデータの受信を終了する（ＳＴ５１０）。これらの動作は、メディア受信バッファ２０９に何もメディアデータが格納されていない場合、メディア受信バッファ２０９にわずかしかメディアデータが格納されていない場合若しくは新たなメディアデータを受信する場合に行われる。
【００４４】
なお、上記実施の形態においては、メディア固有伝送速度を１２８ｋｂｐｓとし、開設可能な無線回線伝送速度の最大速度を３８４ｋｂｐｓとしたが、これらの速度はメディアの種類及び通信環境等に応じて任意に変更でき、メディア固有速度以上の速度で初期バッファリングをすれば上記実施の形態と同一の効果が得られる。また、メディアデータは、インターネット網１０２を介してメディアサーバ１０１から移動局装置１０６へ送信することとしたが、必ずしもインターネット網１０２を介さなくても良い。また、上記実施の形態において、メディアデータを受信する装置は、移動局装置１０６としたが、移動局装置１０６以外の固定された端末であっても良い。また、移動局装置１０６の代わりに、固定された通信端末装置を用いても良い。また、上記の実施の形態においては、３８４ｋｂｐｓの時には初期バッファリングを５秒間行うこととし、１２８ｋｂｐｓの時には初期バッファリングを１５秒間行うこととしたが、初期バッファリングの終了を時間で決めるのではなく、初期バッファリングされるデータ量で初期バッファリングの終了を決めても良い。また、上記実施の形態においては、メディア受信バッファ２０９が空の状態からメディアデータを格納する場合について説明したが、メディア受信バッファ２０９にデータがわずかに残っている場合等でも適用可能である。
【００４５】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、データの再生を開始する前において、格納手段へのデータの格納に要する時間を短縮して、サーバへデータの送信を要求してからデータを再生するまでの時間を短縮することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施の形態に係るメディア配信システムの概略を示す図
【図２】上記実施の形態に係る移動局装置を示すブロック図
【図３】上記実施の形態に係るメディア配信システムの動作を示す図
【図４】上記実施の形態に係る各ステップにおいて用いるＲＴＳＰメッセージ
【図５】上記実施の形態に係る移動局装置の動作を示すフロー図
【符号の説明】
１０１    メディアサーバ
１１０    無線網制御部
１１１    無線回線制御部
１０５    基地局装置
１０６    移動局装置
２０１    無線伝送部
２０２    アプリケーション部
２０３    無線送受信部
２０４    パケット送受信部
２０５    無線制御部
２０６    制御信号送受信部
２０７    初期バッファリング条件決定部
２０８    メディア受信速度決定部
２０９    メディア受信バッファ
２１０    再生部
【図１】
0003689063.tif 000002
【図２】
0003689063.tif 000003
【図３】
0003689063.tif 000004
【図４】
0003689063.tif 000005
【図５】
0003689063.tif 000006