(57)【要約】コンピュータネットワークを経てユーザへ媒体オブジェクトを配送するための方法、システム、コンピュータプログラム、及びコンピュータ読み取り可能な媒体に記憶されたコンピュータプログラムの形態のコンピュータプログラムを含むコンピュータプログラム製品。媒体オブジェクトは、第１部分と残りの部分に分割され、第１部分は、クライアントコンピュータと通信するエッジサーバーコンピュータに記憶される。ユーザから配送の要求を受け取ると、エッジサーバーコンピュータは、媒体オブジェクトの第１部分をクライアントコンピュータに送信する。エッジサーバーコンピュータは、次いで、原点サーバーコンピュータから媒体オブジェクトの残り部分の配送を要求する。原点サーバーコンピュータから媒体オブジェクトの残り部分を受け取ると、エッジサーバーコンピュータは、媒体オブジェクトの残り部分をユーザへ送信し、クライアントコンピュータへの媒体オブジェクトの両部分の配送が連続的に且つ中断なく行われるようにする。
2005505806.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
クライアントコンピュータに制御可能に接続された多数のエッジサーバーコンピュータと、少なくとも１つの原点サーバーコンピュータとを備えた通信ネットワークを横切って媒体オブジェクトを配送する方法において、
上記媒体オブジェクトを上記原点サーバーコンピュータに記憶し、
上記媒体オブジェクトの開始部分より成るプレフィックスを少なくとも１つのエッジサーバーコンピュータに記憶し、
上記プレフィックスを上記エッジサーバーコンピュータから少なくとも１つのクライアントコンピュータへ送信し、
上記クライアントコンピュータへの上記プレフィックスの上記送信に応答して、上記原点サーバーコンピュータから上記エッジコンピュータへ上記媒体オブジェクトを送信し、そして
上記プレフィックスに続いて上記媒体オブジェクトを上記クライアントコンピュータへ送信して、上記プレフィックス及び上記媒体オブジェクトの送信が中断なく上記クライアントコンピュータへ配送されるようにする、
という段階を備えた方法。
【請求項２】
上記媒体オブジェクトは、上記原点サーバーコンピュータから上記エッジサーバーコンピュータへ並列に送信される請求項１に記載の方法。
【請求項３】
上記プレフィックスは、予想される需要に基づいて上記エッジサーバーコンピュータへ分配される請求項１に記載の方法。
【請求項４】
上記プレフィックスは、測定された使用量に基づいて上記エッジサーバーコンピュータへ分配される請求項１に記載の方法。
【請求項５】
上記プレフィックスは、上記原点サーバーコンピュータと上記エッジサーバーコンピュータとの間の接続に基づいて上記エッジサーバーコンピュータへ分配される請求項１に記載の方法。
【請求項６】
上記媒体オブジェクトは、ＵＲＬにより参照される請求項１に記載の方法。
【請求項７】
上記ユーザは、上記ＵＲＬを選択することにより上記媒体オブジェクトの配送を要求する請求項６に記載の方法。
【請求項８】
少なくとも１つの原点サーバーと少なくとも１つのエッジサーバーとを有するコンピュータネットワークを経てユーザへ媒体オブジェクトをストリーミングする方法において、
媒体オブジェクトを配送するためのユーザ要求を受け取り、
媒体オブジェクトがエッジサーバーに完全に記憶された場合には、媒体オブジェクトをユーザへストリーミングし、
媒体オブジェクトがエッジサーバーに部分的に記憶された場合には、媒体オブジェクトのプレフィックスをユーザへストリーミングすると同時に、媒体オブジェクトのサフィックスを原点サーバーからフェッチし、次いで、プレフィックスのストリーミングとサフィックスのストリーミングとの間でストリーミングに中断が生じないようにサフィックスをストリーミングし、そして
媒体オブジェクトがエッジサーバーに記憶されない場合には、媒体オブジェクトの充分な部分をフェッチし、次いで、媒体オブジェクトの残りの部分をフェッチする間に上記充分な部分のストリーミングを開始し、そして上記充分な部分がストリーミングされた後に上記残りの部分をストリーミングして、上記充分な部分のストリーミングと上記残りの部分のストリーミングとの間でストリーミングに中断が生じないようにする、
という段階を備えた方法。
【請求項９】
クライアントコンピュータに制御可能に接続された多数のエッジサーバーコンピュータと、少なくとも１つの原点サーバーコンピュータとを備えた通信ネットワークを横切って媒体オブジェクトを配送するためのコンピュータプログラム製品において、このコンピュータプログラム製品は、コンピュータにおいて実行されたときに、
上記媒体オブジェクトを上記原点サーバーコンピュータに記憶し、
上記媒体オブジェクトの開始部分より成る上記媒体オブジェクトのプレフィックスを上記少なくとも１つのエッジサーバーコンピュータへ送信し、
上記プレフィックスに関連した上記媒体オブジェクトの残り部分を送信するために上記エッジサーバーコンピュータから配送要求を受信し、そして
上記配送要求に応答して上記残りの部分を上記エッジサーバーコンピュータへ送信し、上記残りの部分は、上記プレフィックスに続いて中断又は遅延を伴わずに配送する、
というように構成されたコンピュータプログラム製品。
【請求項１０】
クライアントコンピュータに制御可能に接続された多数のエッジサーバーコンピュータと、少なくとも１つの原点サーバーコンピュータとを備えた通信ネットワークを横切って媒体オブジェクトを配送するためのコンピュータプログラム製品において、このコンピュータプログラム製品は、コンピュータにおいて実行されたときに、
上記媒体オブジェクトの開始部分より成るプレフィックスを記憶し、
上記媒体オブジェクトを配送するために上記クライアントコンピュータから要求を受信し、
上記配送要求に応答して上記クライアントコンピュータに上記プレフィックスを送信し、
上記プレフィックスに関連した上記媒体オブジェクトの残り部分を受信し、そして
上記プレフィックスの配送が、上記媒体オブジェクトの配送の後に中断又は遅延を伴わずに続くように、上記媒体オブジェクトを上記クライアントコンピュータに送信する、
というように構成されたコンピュータプログラム製品。
【請求項１１】
少なくとも１つの原点サーバーと少なくとも１つのエッジサーバーとを有するコンピュータネットワークを経てユーザへ媒体オブジェクトをストリーミングするためのコンピュータプログラム製品において、このコンピュータプログラム製品は、コンピュータにおいて実行されたときに、
媒体オブジェクトを配送するためのユーザ要求を受け取り、
媒体オブジェクトがエッジサーバーに完全に記憶された場合には、媒体オブジェクトをユーザへストリーミングし、
媒体オブジェクトがエッジサーバーに部分的に記憶された場合には、媒体オブジェクトのプレフィックスをユーザへストリーミングすると同時に、媒体オブジェクトのサフィックスを原点サーバーからフェッチし、次いで、プレフィックスのストリーミングとサフィックスのストリーミングとの間でストリーミングに中断が生じないようにサフィックスをストリーミングし、そして
媒体オブジェクトがエッジサーバーに記憶されない場合には、媒体オブジェクトの充分な部分をフェッチし、次いで、媒体オブジェクトの残りの部分をフェッチする間に上記充分な部分のストリーミングを開始し、そして上記充分な部分がストリーミングされた後に上記残りの部分をストリーミングして、上記充分な部分のストリーミングと上記残りの部分のストリーミングとの間でストリーミングに中断が生じないようにする、
というように構成されたコンピュータプログラム製品。
【請求項１２】
クライアントコンピュータに媒体オブジェクトを配送するためのコンピュータシステムにおいて、
少なくとも１つの媒体オブジェクトを記憶する少なくとも１つの原点サーバーコンピュータと、
上記媒体オブジェクトの開始部分を含む上記媒体オブジェクトのプレフィックスを記憶する少なくとも１つのエッジサーバーコンピュータと、
を備え、上記エッジサーバーコンピュータは、上記原点サーバーコンピュータと通信し、上記クライアントコンピュータは、上記媒体オブジェクトを配送するための要求を上記エッジサーバーコンピュータに発生し、上記原点コンピュータは、上記第１部分に関連した上記媒体オブジェクトを上記エッジサーバーコンピュータへ送信し、上記エッジサーバーコンピュータは、その後、上記第１部分に関連した上記媒体オブジェクトを上記クライアントコンピュータに送信して、上記第１部分及び上記その後に送信される媒体オブジェクトの配送が連続的で且つ中断なく行われるようにするコンピュータシステム。
【請求項１３】
上記原点サーバーコンピュータは、上記媒体オブジェクトを多数のファイルフォーマットで含む請求項１２に記載のコンピュータシステム。
【請求項１４】
媒体ストリーミングモジュールを更に備えた請求項１２に記載のコンピュータシステム。
【請求項１５】
媒体マネージメントモジュールを更に備えた請求項１２に記載のコンピュータシステム。
【請求項１６】
媒体ディストリビューションモジュールを更に備えた請求項１２に記載のコンピュータシステム。
【請求項１７】
上記媒体ストリーミングモジュール、媒体マネージメントモジュール及び媒体ディストリビューションモジュールは、上記原点サーバーコンピュータに含まれる請求項１４に記載のコンピュータシステム。
【請求項１８】
上記媒体ストリーミングモジュール、媒体マネージメントモジュール及び媒体ディストリビューションモジュールは、上記エッジサーバーコンピュータに含まれる請求項１７に記載のコンピュータシステム。
【請求項１９】
クライアントコンピュータに制御可能に接続された多数のサーバーコンピュータと、少なくとも１つの原点サーバーコンピュータとを備えた通信ネットワークを横切って媒体オブジェクトを配送する方法において、
ＵＲＬにより参照される上記媒体オブジェクトを上記原点サーバーコンピュータに記憶し、
上記媒体オブジェクトの開始部分より成るプレフィックスを少なくとも１つのサーバーコンピュータに記憶し、
上記プレフィックスを上記サーバーコンピュータから少なくとも１つのクライアントコンピュータへ送信し、
上記クライアントコンピュータへの上記プレフィックスの上記送信に応答して、上記原点サーバーコンピュータから上記他のサーバーコンピュータへ上記媒体オブジェクトを送信し、そして
上記プレフィックスに続いて上記媒体オブジェクトを上記クライアントコンピュータへ送信して、上記プレフィックス及び上記媒体オブジェクトの送信が中断なく上記クライアントコンピュータへ配送されるようにし、
上記媒体オブジェクトは、上記原点サーバーコンピュータから上記他のサーバーコンピュータへ並列に送信され、そして
上記プレフィックスは、（ｉ）予想される需要、（ii）測定された使用量、（iii）上記原点サーバーコンピュータと上記エッジサーバーコンピュータとの間の接続の少なくとも１つに基づいて上記サーバーコンピュータへ分配される、
という段階を備えた方法。
【請求項２０】
上記ユーザは、上記ＵＲＬを選択することにより上記媒体オブジェクトの配送を要求する請求項１９に記載の方法。
【請求項２１】
以下に述べる形式の媒体オブジェクト。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一般に、コンピュータネットワーク、及びコンピュータネットワークを経て配送されるストリーミング媒体オブジェクトに係り、より詳細には、コンピュータネットワーク上の種々の位置で映像ストリームの各部分をキャッシングし、そのキャッシングされたセグメントがユーザにより要求されたときに残りの部分を送信し、そして厳密なタイミング要求に基づいて映像データを配送するためのシステム、方法、コンピュータプログラム及びコンピュータプログラム製品に係る。
【背景技術】
【０００２】
ブロードバンドインターネットネットワークインフラストラクチャーは、最も積極的な分析者の予想を越える速度で開発されている。消費者市場方面では、テレコミュニケーション、ケーブル及びワイヤレスカンパニーは、ｘＤＳＬ、ケーブルモデム又はワイヤレスラストマイルロールアウトを伴う家庭へのブロードバンド機能の配備を急いでいる。会社市場方面では、デスクトップコンピュータアプリケーション用のブロードバンドインフラストラクチャーが既に入手できる。
【０００３】
ブロードバンドは、インターネットアプリケーションに良質のＩＰ映像を使用するための基礎を与える。慣習的にイントラネットやプライベートネットワークに制限されていたが、ブロードバンドインターネット接続は、映像ベースのアプリケーション、例えば、映像を伴うインターネット広告、ウェブページのリッチ媒体、ビデオ・アシスト・ｅ−コマース（ビデオカタログ、トラベル等）、イベント・ウェブキャスティング、パーソナル情報・オン・デマンド（ニュース、スポーツ、薬品、レクチャー、映画等）、パーソナルビデオ交換、トレーニング、及び会社通信に対して道を開いた。
【０００４】
インターネット上で慣習的に見られそして狭帯域接続を経て配送される低フレームレートの小サイズ映像に比して、圧縮技術の進歩は、３００Ｋビット／秒（Ｋｂｐｓ）以上の接続レートにおいて適度なクオリティの映像を可能にした。動きやアクションが非常に少ないニュースストーリー及びレクチャーは、約１００Ｋｂｐｓないし２００Ｋｂｐｓの低いビットレートで送信することができる。ファッションショーのような動きの多い映像は、動きやシーンの細部を捕獲するために高いビットレートを必要とする。インターネットディストリビューションを考えているコンテンツプロバイダーにとって、３００Ｋｂｐｓは、受け入れられると考えることができ、１ないし１．５Ｍｂｐｓは、優秀である。ビデオカタログ、広告、及び他の商取引関連の映像使用は、考えられる最も高いクオリティレベルで製品をプレゼンテーションすることを必要とする。１．５Ｍｂｐｓ以上のブロードバンドレートは、ＣＤ音質の音声と共に３０フレーム／秒（ｆｐｓ）の映像を与える。自動車レースのような多量の動きを伴うコンテンツは、３ないし４Ｍｂｐｓのような更に高いビットレートを必要とする。
【０００５】
ブロードバンド接続が増加するにつれて、より優れた性能の需要が、業界を、インターネットコンテンツの配送速度を高めることに向わせた。大部分の解決策は、テキスト及びイメージのような小さなオブジェクトを中心とするものであった。映像は、その絶対的なサイズのために、インターネットにおいて最も管理が困難なデータ形式の１つである。１．５Ｍｂｓでエンコードされ圧縮された５分の映像クリップは、サイズが５６メガバイトである。又、映像は、厳密なタイミング要件も有している。そのプレゼンテーション時間（３０ｆｐｓ映像の場合には１／３０秒）を越えて到着するフレームは、無効であり、ユーザは、急激に動く再生を経験する。これらの厳格な要件が与えられると、ブロードバンドを経て良質の映像を配送することが、挑戦すべき課題となる。
【０００６】
ブロードバンドインフラストラクチャーの配備は、インターネットを経て映像をストリーミングできるようにする重要なステップであるが、接続性及び帯域巾をアップグレードするだけでは、最小の開始待ち時間で大勢の聴衆に高質映像の配送を確保できるものではない。映像がインターネットバックボーンを経てエンドユーザへストリーミングされるときに、映像の質は、種々の問題によりしばしば影響を受ける。映像のソースがエンドユーザに充分接近していないときには、パケットロスが映像の質と甚だしく妥協することになる。パケットロスは、映像ソースとエンドユーザとの間のネットワークスイッチ及びルータにより導入される混雑したバッファ状態から生じる。現在の帯域巾コスト（衛星及び地上）は、高質の映像をサーバーからエンドユーザへポイント対ポイントベースでストリーミングすることを不可能にする。
【０００７】
インターネットを経て映像をストリーミングすることに伴う問題に対処するために、リッチ媒体（通常イメージ）を含むウェブページをアクセスする性能を改善することに向けられた既存の解決策が益々使用されている。現在、インターネットにおける性能を改善するために使用されている解決策は、２種類あり、即ちコンテンツ配送ネットワークと、キャッシング解決策である。
【０００８】
コンテンツ配送ネットワークについては、大部分のコンテンツ配送ネットワークは、分散型コンテンツサービス（ＤＣＳ）と一般に称されるアーキテクチャーを使用している。ＤＣＳのもとでは、イメージのような大量のコンテンツを含むウェブページの部分が、図１に示すように、ネットワークのエッジ付近のラストマイルサービスプロバイダー位置に配備された多数のエッジサーバーに複写（プッシュ）される。ユーザがこのようなウェブページにアクセスするときには、ユーザに接近したエッジサーバーが、ユーザへの複写コンテンツにサービスするように向けられる。この解決策は、頻繁に使用されるコンテンツに対してネットワークバックボーンを経て大きなファイルを移動するのを回避する。バックボーンを回避することで性能を改善することができ（戦略的に配置されるエッジサーバーとクライアントとの間には少数のホップしかないので）、これは、コスト効率が良く拡張性のある解決策である。コンテンツ配送ネットワークは、一般に、プライベート衛星及び地上ネットワークを使用して、発信サーバーをエッジサーバーに接続する。この解決策は、ウェブページにおける静的なイメージやストリーミング音声のような小さな媒体形式の配送を改善するように広く展開される。
【０００９】
キャッシング解決策については、既知のキャッシング解決策のものでは、ユーザが、静的なコンテンツ（イメージ、音声、映像）を含むウェブページにアクセスするときに、コンテンツが原点サーバーから直接サービス（プッシュ）され、その後、キャッシュサーバーによりキャッシングされる。キャッシュサーバーは、エンドユーザに接近したネットワーク（通常ＩＳＰネットワーク）内の戦略的ポイントに配置される。同じページをその後にアクセスしたときに、キャッシングされたコンテンツは、エンドユーザへと直接サービスされる（図２を参照）。キャッシングシステムは、ウェブオブジェクトに対するＵＲＬ要求を監視するサービスプロバイダー位置の特殊な装置で構成される。キャッシュサーバーからのコンテンツにサービスすると、インターネットバックボーンのトラフィックを５０％まで減少することができ、従って、帯域巾コストを下げることができる。又、エンドユーザに接近したキャッシュからのコンテンツにサービスすると、第１の解決策で述べた理由で性能が改善される。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
コンテンツを配送しキャッシングするための現在の方法は、高質の映像を配送するのに最適ではない。現在のコンテンツ配送ネットワークは、応答時間に敏感な全てのデータをネットワークのエッジに記憶することにより保証された応答時間を確保する。ユーザは、記憶コストを支払うことにより応答時間を確保する。ここで主として仮定されることは、記憶コストが、バックボーンを経てデータを搬送するのに関連した帯域巾コストより著しく低いことである。ブロードバンドネットワークにおける高質の全フレームレート映像の絶対的サイズは、記憶対帯域巾問題の再検討を必要とする。この問題を説明するために、インターネットにおけるブロードバンド映像のアプリケーションの出現について考える。
【００１１】
このようなアプリケーションは、個人化情報を要求に応じて配送することを含む。映像コンテンツに富んだ情報（ニュース、スポーツ、娯楽、個人健康等）のカスタマイズされた配送は、ブロードバンドインターネットにおいて成長しているアプリケーションセグメントである。１．０Ｍｂｐｓにおける５分の映像セグメントは、３７．５メガバイトに達する。５分のセグメントに分割された２４時間セグメントである１つのこのような映像チャンネルは、約１０ギガバイトの記憶量に達する。このようなチャンネルが１００個では、１テラバイトに達する。１０００個のエッジサーバーに記憶されたこのような媒体は、１日分の映像で１ペタバイトの記憶量に達する。
【００１２】
又、コンテンツ配送ネットワーク解決策にも問題がある。ハードウェアコストの観点から、全てのデータをエッジネットワークの内部に記憶することは不可能である。更に、フロアスペースは、サーバー及び記憶装置を配備する必要がある中央オフィスやケーブルヘッド端において需要がある。測定され及び予想される使用量に基づいてデータをインテリジェントに配置することが確かに実際的である。記憶量の問題は、単なるディスクスペース以上のものを伴う。１８ギガバイトディスクは、エッジサーバーにおける１チャンネルのほぼ２日分を保持するに充分な大きさである。しかしながら、現在のディスク帯域巾レート（約５０Ｍｂｐｓ）では、ディスクは、５０人のユーザに同時にサービスする容量を有する。より多くのユーザにサービスするためには、データを適当に複写することが必要であり、これは、記憶コストを著しく増大する。
【００１３】
更に、キャッシング解決策にも問題がある。純粋なキャッシング解決策を使用するネットワークも、キャッシングすることが必要なオブジェクトの絶対的サイズによる問題がある。媒体オブジェクトがキャッシュに見つからない場合には、要求された媒体オブジェクトが見つかってキャッシュにロードされるまでに相当量の時間を要する。ほとんどのユーザにとって、この待ち時間は受け入れられない。キャッシングされると、システムは、上述したコンテンツ配送システムとして振舞う。しかしながら、適度なサイズのキャッシュについては、キャッシングできるオブジェクトの数が著しく少なく、高い割合のキャッシュミスを招く。
従って、インターネットを経て映像をストリーミングするための最適な解決策が強く望まれる。現在の一般的な解決策は、インターネットを経て静的なイメージを配送しそして音声をストリーミングするように構成されており、映像ストリーミング要求に合致することができない。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
本発明は、プレフィックスキャッシングシステムにおける受け入れ制御に基づいてグローバルなコンピュータネットワークを経て高質の媒体コンテンツディストリビューションを与えることにより上記問題を解消する。又、本発明は、媒体オブジェクトも提供する。本発明の実施形態において、媒体オブジェクトの比較的小さな部分（プレフィックス）が、ユーザに接近配置されたサーバーに記憶される。ユーザが、再生されるべき媒体オブジェクトを要求すると、プレフィックスがユーザへストリーミングされる一方、音声及び／又は映像のタイミング要求を維持しながら、ひいては、ユーザへの配送に中断又は遅延を生じることなく、媒体オブジェクトの残りの部分が別の位置からできるだけ迅速にフェッチされてユーザへ配送される。この方法は、公知のキャッシング解決策で経験した待ち時間を排除する。
【００１５】
ユーザがエッジサーバーにおいて媒体オブジェクトに対してＵＲＬ選択を行うときには、ＵＲＬに対応するサーバーに記憶された情報が検査されて、エッジサーバーのキャッシュに存在する対応媒体オブジェクトの状態が決定される。媒体オブジェクトの状態は、次の通りである。（Ａ）オブジェクトがキャッシュに完全に含まれている。この場合、それ以上のアクションは必要とされず、媒体オブジェクトがユーザへストリーミングされる。（Ｂ）媒体オブジェクトのプレフィックスがキャッシュに存在する。この場合、媒体の残りをフェッチする要求がなされ、媒体プレフィックスがユーザへストリーミングされ、そしてプレフィックスがストリーミングされた後に、媒体オブジェクトの残り部分がストリーミングされる。（Ｃ）媒体オブジェクトの一部分もエッジサーバーに使用可能に記憶されない。この場合、ユーザは、ストリーミングが始まる前に充分な量の媒体オブジェクトがフェッチされるまで待機される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
本発明のこれらの効果及び他の付随的な効果は、添付図面を参照した以下の詳細な説明から、当業者に理解されよう。
本発明の特徴によれば、媒体オブジェクトは、開始部分（プレフィックス）と、残りの部分（サフィックス）とに分割された音声及び／又は映像コンテンツである。プレフィックスは、エッジサーバーに記憶（キャッシング）してユーザへストリーミングすることができ、一方、サフィックスは、原点サーバーからフェッチされる。媒体オブジェクトをストリーミングするためのプレフィックスキャッシングは、他の全てのデータ形式のキャッシングよりも複雑である。ローカル記憶されたプレフィックスは、最小の開始待ち時間でエンドユーザへストリームをプレゼンテーションする上で助けとなる。しかしながら、音声及び映像の厳格なタイミング要求のために、コンテンツ転送システムは、プレフィックスがユーザへストリーミングされた後に、中断なくストリーミングを続けるに充分なデータが得られることを保証しなければならない。さもなければ、ユーザは、音声及び映像に対して急激な再生を経験することになる。
【００１７】
重要な問題は、エッジサーバーに記憶されるプレフィックスのデータ量である。ディスクに得られるプレフィックスキャッシュからストリームをスタートする前に、以下の要求を満足しなければならない。（１）プレフィックスのサイズは、充分なリソースが与えられると、ストリーミングがいったんスタートしたときにそれを中断なく継続できるよう確保するに充分な大きさでなければならず、そして（２）いったんスタートしたときに、中断なくストリームにサービスするようにリソース（ネットワーク帯域巾、ディスク帯域巾、ＣＰＵ、メモリ等）を使用し続けられるように、リソースを予約することができる。
【００１８】
これらの要件は、一般的に関連がある。使用可能なネットワーク帯域巾が大きいほど、キャッシングする必要のあるプレフィックスは、小さくなる。例えば、原点サーバーとエッジサーバーとの間に１０Ｍｂｐｓの帯域巾が使用でき、そして１Ｍｂｐｓ（一定ビットレート）において５分の映像クリップである場合には、プレフィックスは、ラウンドトリップメッセージ待ち時間、及び原点サーバーとエッジサーバーとの間のストリームの設定に伴う待ち時間を隠すに充分な大きさであればよい。残りのデータは、ネットワークが許す速さで（この場合は、データが消費されるレートの１０倍の速さで）フェッチすることができる。
【００１９】
原点サーバーとエッジサーバーとの間の使用可能な帯域巾が、進行中の多数の転送により１Ｍｂｐｓまで低下した場合には、エラーに対する予裕度は、非常に僅かとなる。この場合に、プレフィックスが大きいほど、使用可能な帯域巾におけるスパイクを補償するためのクッションを与える。サフィックスをフェッチするための使用可能な帯域巾が消費レート（又は媒体オブジェクトのエンコードレート）より下がった場合には、欠乏の可能性が生じる。この場合に、システムは、ストリーミングを直ちにスタートすることができず、即ち使用可能な帯域巾が与えられると、媒体オブジェクトが完全に再生されるまで欠乏が生じないように充分なキャッシュデータがあることを保証しなければならない。充分なキャッシュデータがない場合には、ストリーミングをスタートする前にこの制約を満足するように、エッジサーバーが最初により多くのデータをプレフィックスキャッシュにフェッチする。
【００２０】
プレフィックスキャッシュが現在ネットワーク状態のもとで充分大きい（２つの端末即ち原点サーバーとエッジサーバーとにより測定されて）ことを確保するために受け入れ制御が実行される。受け入れ制御システムの基本的な動作は、次の通りである。Ｔ＝媒体オブジェクト（映像及び／又は音声ファイル）の全サイズ。Ｐ＝エッジにおいて現在使用できるプレフィックスのサイズ。Ｂ＝アセットのビットレート（可変ビットレートアセットの場合、これは、平均ビットレートでよい）。媒体の巾は、Ｔ／Ｂである。プレフィックスの巾は、Ｐ／Ｂである。
【００２１】
必要とされる転送レートＲは、（Ｔ−Ｐ）／（Ｔ／Ｂ）により与えられる。従って、受け入れ制御システムは、そのとき使用可能な帯域巾がＲを越えるよう保証する必要がある。Ｒが現在ネットワーク容量より低い場合には、欠乏が生じる。Ｔ及びＢは、定数であるから、Ｐを調整することにより欠乏が回避される。本発明は、欠乏を防止するためにＰの値がどんなものでなければならないかの情報を与える。Ｐの値は、ネットワーク帯域巾におけるスパイクを補償するために必要に応じて調整される。
【００２２】
本発明は、いったん受け入れると、欠乏が生じないようにリソースを使用でき且つロックするよう確保するためのサービスを提供する。記憶マネージャーは、ディスク帯域巾に対してアカウンティングサービスを提供する。ディスク帯域巾リソース管理は、原点サーバー及びエッジサーバーにおいて、受け入れ制御システムの必要性に基づいてデータを読み取り及び書き込みできるよう確保するために必要される。接続マネージャーは、ネットワークインターフェイスがストリーミングに充分な帯域巾をもつように確保し、そしてネットワークインタフェイスレベルでアカウンティングすることによりキャッシュへ転送する。しかしながら、このアカウンティングは、エンドポイントがポイント対ポイント接続でない場合に２つのエンドポイントによってネットワークのトラフィックを完全に測定できないような公衆ネットワークでは、不正確なものとなる。これは、システムのネットワークアクティビティを完全に考慮することのできる管理されたネットワークでは問題にならない。
【００２３】
図３の実施形態を参照すれば、本発明の実施形態は、クライアントサーバー又はピア対ピアアーキテクチャーを有するコンピュータネットワーク１００を組み込んでいる。原点サブシステム１０２は、原点サーバー１０４と、媒体記憶モジュール１０８とを備えている。原点サブシステム１０２は、コンピュータネットワーク１００を経てエッジサブシステム１１０−１、１１０−２、・・１１０−ｎ（ｎは、コンピュータの所望数である）に接続され、そして需要に応じてエッジサブシステム１１０へ媒体オブジェクトを与える。各エッジサブシステム１１０は、接続マネージャー１１６及び記憶マネージャー１１７を有するエッジサーバー１１４を備えている。エッジサブシステム１１０には、プレフィックスキャッシュ１１８、及び媒体オブジェクトのための他の記憶装置も含まれる。エッジサブシステム１１０は、次いで、リモート位置のユーザへ媒体オブジェクトを配送する。媒体オブジェクトは、原点サブシステム１０２の媒体コンテンツ記憶装置にも記憶される。プレフィックスは、プレフィックスキャッシュ１１８へ前もって分配されており、従って、原点サーバーからエッジサーバーへ媒体オブジェクトをコピーする際に含まれる初期待ち時間が回避される。プレフィックスのサイズは、ネットワーク容量及び／又は条件に基づいて手動又は自動的に決定することができる。本発明のプレフィックスキャッシングディストリビューションは、予想される需要、測定された使用量、及び原点サーバー１０４とエッジサーバー１１４との間の接続の形式のような特性に基づいて、エッジサーバー１１４へのプレフィックスのディストリビューションを含む。例えば、大きなプレフィックスは、予想される需要及びサービスレベル合意に基づいてエッジサーバー１１４へプッシュされる。エッジサーバーに記憶されたプレフィックスを有する媒体オブジェクトに対してヒットが生じた場合には、需要があった際にストリーミングを開始することができ、その間、原点サーバー１０４から並列に（パイプライン式に）サフィックスがフェッチされて、エッジサーバー１１４にキャッシュされる。これは、初期アクセスの待ち時間を排除しながら、以前の記憶スペース要求を緩和する。キャッシュがリサイクルされるときには、プレフィックスが保持される。
【００２４】
本発明の特徴は、ブロードバンド媒体システム及び方法に向けられる。本発明の媒体コンテンツ配送ネットワークを構成するために、サービスプロバイダーは、中央ホスト・エッジサービス型の分散アーキテクチャーでシステムを展開することができる。
図４は、原点サブシステム１０２及びエッジサブシステム１１０に関連して使用される要素を示す。コンテンツモジュール１０８は、媒体の獲得、ホスト処理及びディストリビューションを行う。媒体ディストリビューションフォーマットは、オープンで且つ公表されており、ホストシステムからのコンテンツをコンテンツ配送ネットワークに注入することができる。コンテンツ記憶モジュール１０８は、媒体ストリーミングモジュール１２２を含む。この媒体ストリーミングモジュール１２２は、ＭＰＥＧ−１（システムストリーム）、ＭＰＥＧ−２（搬送ストリーム）、ＭＰ３、クイックタイム及びＨ．２６３のためのデータポンプを含むことができる。リアル音声及びリアル媒体のためのストリーミングを与えるリアルサーバーＧ２を使用することもできる。又、ウインドウ媒体サーバーを使用して、ＮＴサーバー上で動作するＡＳＦストリーミングを与えることもできる。
【００２５】
媒体マネージメントモジュール１２４は、コンテンツに対する獲得管理を実行し、コンテンツをファイルシステムに記憶し、そしてサーバーの記憶装置を管理する。媒体ディストリビューションモジュール１２６は、スケジュール転送、需要時転送、並びにユニキャスト及びマルチキャスト転送に対するコンテンツの転送を管理する。
現在入手できるコンテンツ配送ネットワークは、小さなウェブオブジェクトに対して最適化される。数百万のユーザへブロードバンド媒体をサービスするには、特に、媒体オブジェクトにより課せられる技術的需要に対処するための解決策が必要とされる。本発明のシステムは、ネットワークコアに得られる記憶容量が、エッジサーバー１１４のバックアップ記憶装置として効率的に使用できる場合に媒体配送のための最適な解決策を与える。
【００２６】
本発明のシステム及び方法は、フォーマット独立であり、狭帯域からブロードバンド媒体までの範囲をカバーする種々のフォーマットに対するストリーミングを与える。上述したように、このシステムは、Ｈ．２６３、ＭＰＥＧ−１、ＭＰ３、ＭＰＥＧ−２、クイックタイム、リアル音声及びリアル映像フォーマットのようなフォーマットのストリーミングを与え、従って、ＵＲＬに関連した媒体オブジェクトの２つ以上の表示を許す。例えば、映像ストリームを表わすＵＲＬは、１２８Ｋｂｐｓでエンコードされるクイックタイム映像、及び１．５ＭｂｐｓでエンコードされるＭＰＥＧ−１映像でバックアップされる。
【００２７】
図５は、本発明の一実施形態による方法を実施する動作ステップの論理的シーケンスを示す。これらのステップは、コンピュータプログラム１５０で実施される。ステップ１５２で開始されて、エッジサーバー１１４に接続されたユーザは、ＵＲＬに関連した媒体オブジェクトの配送を要求する。この要求は、ユーザからエッジサーバー１１４へ送信される所望の媒体オブジェクトに対してＵＲＬの形態をとることができる。判断ステップ１５４において、エッジサーバー１１４は、プレフィックスキャッシュ１１８をサーチし、ユーザにより要求された媒体オブジェクトに一致するオブジェクト情報が記憶されているかどうか調べる。オブジェクト情報がある場合には、制御が判断ステップ１５６へ進み、そこで、要求された媒体オブジェクトの状態を決定するようにオブジェクト情報が評価される。媒体オブジェクトの状態は、完全に使用可能、部分的に使用可能、又は使用不能である。媒体オブジェクトが使用不能である場合には、制御がステップ１５８へ進み、そこで、使用可能な帯域巾が検査され、そして転送レートが予約され、但し、Ｒはゼロより大きくそして使用可能な帯域巾以下である。ステップ１６０へと続き、新たなプレフィックスサイズＰ’が計算されるＰ＝Ｔ（１−Ｒ／Ｂ）。次いで、ステップ１６２へと続き、データ（ｄ）がロードされる。ｄが新たなプレフィックスサイズｐ’より小さい場合には（判断ステップ１６４）、制御がステップ１６２へ戻り、より多くのデータがロードされる。ステップ１６６へと続き、媒体サフィックスが並列にロードされ、そして媒体オブジェクトがユーザへストリーミングされる（ステップ１６８）。ステップ１６６及び１６８は、続きの順序で示されているが、ステップ１６８のストリーミングは、ステップ１６６と同時に又はそれより前に開始されてもよい。ステップ１５６に戻ると、媒体オブジェクトの状態が完全に使用可能であると評価された場合には、制御がステップ１６８へ直接続く。しかしながら、媒体オブジェクトの状態が部分的に使用可能と評価された場合には、制御がステップ１７０へと進み、そこで、レートＲが、Ｔ−ＰをＴ／Ｂで除算するものとして計算される。次いで、判断ステップ１７２へと続き、充分な帯域巾Ｒが使用可能であるかどうか検査することにより受け入れ制御が実行される。充分な帯域巾が使用可能である場合には、制御がステップ１６６へ進み、そこで、サフィックスが並列にロードされると共に、ステップ１６８において媒体オブジェクトがユーザへとストリーミングされる。しかしながら、充分な帯域巾が使用できない場合には、上述したように、制御がステップ１５８ないし１６８へと進む。
【００２８】
例えば、高いネットワークトラフィックのために転送レートが低速である場合には、ストリーミングの前にキャッシングされねばならないデータの量が、ネットワーク条件が最適である場合に必要な量より大きくなり、このように、ストリーミング媒体の厳格なタイミング要求が満足され、タイミングに関連した急激な再生及び他の問題が回避される。
【００２９】
図６は、本発明の一実施形態において、本発明の原点サブシステム１０２及びエッジサブシステムを実施するのに使用できるコンピュータの主たるハードウェア要素を高レベルブロック図の形態で示している。コンピュータ２００は、中央処理ユニット（ＣＰＵ）及びサポート集積回路を使用するプロセッサ２０２を組み込んでいる。好ましい実施形態では、サン・マイクロシステムズから入手できるサン・ウルトラコンピュータのようなワークステーションをコンピュータ２００として使用することができる。メモリ２０４は、ＲＡＭ及びＮＶＲＡＭ、例えば、フラッシュメモリを備え、プレフィックスキャッシュ１１８を容易にすると共に、プロセッサ２０２により実行されるソフトウェアモジュール、例えば、コンピュータプログラム１５０の記憶を容易にする。又、コンピュータ２００には、キーボード２０６、ポインティング装置２０８、及びモニタ２１０も含まれ、ユーザは、ソフトウェアプログラムの実行中にコンピュータ２００と対話することができる。又、ディスクドライブ２１２及びＣＤ  ＲＯＭ２１４のような大量記憶装置もコンピュータ２００内にあって、コンピュータプログラム、媒体オブジェクト、及び関連ファイルの記憶を行う。メモリ２０４、ディスクドライブ２１２、及びＣＤ  ＲＯＭ２１４は、コンテンツ記憶モジュール１０８及びプレフィックスキャッシュ１１８を実施するのに使用される。コンピュータ２００は、通信接続２１６及び通信ライン２１８を経て他のコンピュータと通信し、コンピュータ２００を遠隔操作することもできるし、又は異なる位置に記憶されたファイルを使用することもできる。上述した要素は、通信バス２２０により作動的に接続される。
【００３０】
以上、本発明の実施形態を詳細に説明したが、特許請求の範囲に規定された本発明の範囲を逸脱せずに種々の変更や修正がなされ得ることが明らかであろう。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】原点サーバーと、エッジサーバーのネットワークとを使用する公知システムのブロック図である。
【図２】キャッシングサーバーのネットワークを使用する公知システムのブロック図である。
【図３】グローバルなコンピュータネットワークに展開された本発明のシステムの実施形態のブロック図である。
【図４】本発明のシステムの実施形態に含まれる主たる要素のブロック図である。
【図５】本発明の実施形態の方法を遂行するために実行されるステップの論理的シーケンスを示すフローチャートである。
【図６】本発明のシステム及び／又は方法の実施形態に関連して使用されるコンピュータの主たる要素のブロック図である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【国際公開パンフレット】
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【国際公開パンフレット（コレクトバージョン）】
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【国際公開パンフレット（コレクトバージョン）】
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【国際調査報告】
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