(57)【要約】【課題】ネットワーク上のトラヒック衝突により、映像ファイル情報のダウンロード速度が再生速度よりも下回った場合に、端末機において再生映像のフリーズが生じないようにする。【解決手段】サーバ１１からパケットに格納されて送信される映像ファイル情報を、ユーザ端末機１４でダウンロードしながら映像を再生する。パケットをユーザ端末機１４へ転送する前に、当該パケットの固有の流れであるフローの実帯域を測定する転送装置２２と、測定されたフローの実帯域であるダウンロード速度が、当該フローに係るパケット内の映像ファイル情報の再生速度を下回った際に、再生速度をダウンロード速度よりも下げるレート変換処理を行う映像レート変換装置２１とを備える構成とした。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
サーバからパケットに格納されて送信される映像ファイル情報を、映像レート変換装置及び転送装置を介して端末機でダウンロードしながら映像を再生するノンフリーズ型映像配信ネットワークシステムであって、
前記パケットを前記端末機へ転送する前に、当該パケットの固有の流れであるフローの実帯域を測定する前記転送装置と、
前記測定されたフローの実帯域であるダウンロード速度が、当該フローのパケット内の映像ファイル情報の再生速度を下回った際に、当該再生速度を当該ダウンロード速度よりも下げるレート変換処理を行う前記映像レート変換装置と
を備えることを特徴とするノンフリーズ型映像配信ネットワークシステム。
【請求項２】
前記映像レート変換装置及び前記転送装置に接続される制御装置を更に備え、
前記映像レート変換装置は、前記サーバから送信される前記パケットから、当該パケットのフローを特定する特定情報を取得する処理を行い、
前記制御装置は、前記取得された前記特定情報を基に、当該特定情報の取得先パケットのフローの実帯域を測定するための第１ルールを、前記転送装置に設定する制御を行い、
前記転送装置は、前記第１ルールが設定された際に、当該第１ルールに応じて前記フローを特定し、当該特定されたフローの実帯域を測定する
ことを特徴とする請求項１に記載のノンフリーズ型映像配信ネットワークシステム。
【請求項３】
前記転送装置は、前記第１ルールに応じて前記実帯域を測定中の前記フローが所定時間無くなった場合に、当該第１ルールを消去する
ことを特徴とする請求項２に記載のノンフリーズ型映像配信ネットワークシステム。
【請求項４】
前記転送装置は、前記端末機側の回線の実帯域である回線実帯域を測定する処理を行い、
前記制御装置は、前記端末機側の回線の許容帯域から所定値を減算した値を回線閾値と定め、当該回線閾値を、前記転送装置で測定される回線実帯域が超えた状態で、且つ前記転送装置で測定される前記フローの実帯域であるダウンロード速度が、同フローのパケット内の前記映像ファイル情報の再生速度を下回った場合に、前記映像レート変換装置が前記レート変換処理を行うように制御する
ことを特徴とする請求項２又は３に記載のノンフリーズ型映像配信ネットワークシステム。
【請求項５】
前記転送装置は、前記端末機側の回線に流れるデータを一旦貯留しながら流すバッファから、データが溢れるバッファ溢れを検出する処理を行い、
前記制御装置は、前記バッファ溢れが検出された状態で、且つ前記転送装置で測定された前記フローの実帯域であるダウンロード速度が、同フローのパケット内の前記映像ファイル情報の再生速度を下回った場合に、前記映像レート変換装置が前記レート変換処理を行うように制御する
ことを特徴とする請求項２又は３に記載のノンフリーズ型映像配信ネットワークシステム。
【請求項６】
前記転送装置は、前記端末機側の回線の実帯域である回線実帯域を測定する処理と、前記端末機側の回線に流れるデータを一旦貯留しながら流すバッファから、データが溢れるバッファ溢れを検出する処理とを行い、
前記制御装置は、前記端末機側の回線の許容帯域から所定値を減算した値を回線閾値と定め、当該回線閾値を、前記転送装置で測定された回線実帯域が超え、且つ前記バッファ溢れが検出された状態で、尚且つ前記転送装置で測定された前記フローの実帯域であるダウンロード速度が、同フローのパケット内の前記映像ファイル情報の再生速度を下回った場合に、前記映像レート変換装置が前記レート変換処理を行うように制御する
ことを特徴とする請求項２又は３に記載のノンフリーズ型映像配信ネットワークシステム。
【請求項７】
前記映像レート変換装置は、前記サーバから送信される前記パケットから、当該パケット内の映像ファイル情報の再生速度を取得し、当該取得された再生速度が、前記転送装置で測定される、当該再生速度の取得先パケットのフローのダウンロード速度よりも、所定値低い値で追従するようにペーシング処理を行う
ことを特徴とする請求項２〜６の何れか１項に記載のノンフリーズ型映像配信ネットワークシステム。
【請求項８】
前記映像レート変換装置は、前記ペーシング処理時に前記映像ファイル情報の再生速度を取得する際に、当該映像ファイル情報のファイルサイズを、同映像ファイル情報の再生時間で割ることにより前記再生速度を求める
ことを特徴とする請求項７記載のノンフリーズ型映像配信ネットワークシステム。
【請求項９】
前記制御装置は、前記映像レート変換装置に対して前記レート変換処理を行う制御を実行中に、前記回線実帯域が前記回線閾値よりも下回った場合又は前記バッファ溢れが未検出状態となった場合に、当該レート変換処理を解除する制御を行う
ことを特徴とする請求項７又は８に記載のノンフリーズ型映像配信ネットワークシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、サーバからユーザ端末機へ映像ファイルをプログレッシブダウンロードするノンフリーズ型映像配信ネットワークシステムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、ＩＰ(Internet Protocol)ネットワーク上で、ユーザがパソコン等の端末機で、映像配信サーバから映像ファイル情報を、ダウンロードしながら再生して映像を映すノンフリーズ型映像配信ネットワークシステムがある。そのダウンロードは、映像ファイル情報をダウンロードしながら再生するＨＴＴＰ(HyperText Transfer Protocol)プログレッシブダウンロードにて行われる。以降、ノンフリーズ型映像配信ネットワークシステムを、単にシステムとも称し、映像配信サーバを、単にサーバとも称す。
【０００３】
図７にノンフリーズ型映像配信ネットワークシステム１０の構成を示す。システム１０は、映像配信サーバ１１と、映像レート変換装置１２と、転送装置１３と、ユーザ端末機１４とを備えて構成されている。このシステム１０においては、ユーザ端末機１４で映像のダウンロード命令が操作された際に、サーバ１１から映像ファイル情報が、破線矢印Ｙ１で示すように、映像レート変換装置１２及び転送装置１３を経由して、ユーザ端末機１４へ配信される。
【０００４】
サーバ１１は、ＦＬＶ(Flash Video)ファイルフォーマットの映像ファイル情報をＴＣＰ(Transimission Control Protocol)パケットを用いて送信する。映像レート変換装置１２は、映像ファイル情報の再生速度を最適化するレート変換処理を行うものであり、図８に示すように、パケット送受信部１２ａ，１２ｂと、ＦＬＶパケット抽出部１２ｃと、判定部１２ｄと、レート変換処理部１２ｅとを備えて構成されている。
【０００５】
映像レート変換装置１２においては、パケット送受信部１２ａが、サーバ１１から送信される映像ファイル情報の格納されたＴＣＰパケットを受信して、ＦＬＶパケット抽出部１２ｃへ出力する。ＦＬＶパケット抽出部１２ｃは、ＨＴＴＰにおいてサーバ１１側で一般的に用いられるポート番号「８０」をＴＣＰパケットから検出することにより、ペイロードの先頭が「ＦＬＶ」であるＴＣＰパケットを抽出する。更に、ＦＬＶパケット抽出部１２ｃは、その抽出したＴＣＰパケットを、判定部１２ｄへ出力すると共に、パケット送受信部１２ｂへ出力する。パケット送受信部１２ｂは、ＴＣＰパケットを転送装置１３へ送信する。
【０００６】
転送装置１３は、自装置１３に配置された受信側と送信側のパケット送受信部１３ａ，１３ｂを介して、ＴＣＰパケットを、所定のユーザ端末機１４（図７参照）へ転送（配信）する。ユーザ端末機１４は、その転送されてくるＴＣＰパケットに格納された映像ファイル情報を、ダウンロードしながら映像を再生する。映像ファイル情報は、通常、図９（ａ）に示すように、ＴＣＰパケットのダウンロード速度（破線矢印）が、映像ファイル情報の再生速度（実線矢印）よりも早い場合に正常に再生される。但し、破線矢印及び実線矢印は、長さが長いほど速度が速いことを表す。
【０００７】
図７に示すユーザ端末機１４は、ＴＣＰパケットを受信した際、受信したことを送信元が確認するためのＴＣＰ受信確認パケットＰ１を、転送装置１３を介して映像レート変換装置１２へ返信する。映像レート変換装置１２では、図８に示す判定部１２ｄが、ＦＬＶパケット抽出部１２ｃで抽出されたＴＣＰパケットのシーケンス番号と、返信されたＴＣＰ受信確認パケットＰ１のＴＣＰシーケンス番号とを比較する。判定部１２ｄは、その比較によりシーケンス番号が一致した際にＴＣＰ受信確認パケットＰ１の返信時間を検出し、この返信時間が予め定められた閾値を越えた場合に、映像ファイル情報が格納されたＴＣＰパケットをレート変換処理部１２ｅへ出力する。
【０００８】
上記のように、返信時間が閾値を超える状態は、ネットワーク回線において、図７に破線矢印Ｙ２で示すように、他のユーザ端末機のトラヒック量が増加することによりトラヒックの衝突等が発生し、これにより実帯域劣化が発生する場合に生じる。ここで、実帯域とは、ユーザ端末機がダウンロード等の通信で実際に使用している帯域であり、ダウンロード速度に対応している。従って、実帯域劣化とは、ＴＣＰパケットによる映像ファイル情報のダウンロード速度が遅くなることである。実帯域劣化により、図９（ｂ）に示すように、ダウンロード速度が再生速度よりも遅くなった場合、ユーザ端末機１４にて再生される映像がフリーズ（止まる）する場合がある。
【０００９】
そこで、レート変換処理部１２ｅは、ＴＣＰ受信確認パケットＰ１の返信時間が閾値を超えた映像ファイル情報をデコードした後、図９（ｃ）に示すように、映像ファイル情報の再生速度を、ダウンロード速度よりも下げるレート変換処理を行い、このレート変換処理後のデコード情報をエンコードして映像ファイル情報とする。この映像ファイル情報は、パケット送受信部１２ｂから転送装置１３を介してユーザ端末機１４へ送信される。これにより、映像のフリーズを抑止している。この種の従来技術として非特許文献１の技術がある。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【００１０】
【非特許文献１】“Mobile Video Optimization”、［online］、February 1,2014、［平成２６年２月１日検索］、インターネット〈URL:http://owmobility.com/mobile-video-optimization〉
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
ところで、上述した従来のシステム１０においては、映像レート変換装置１２が、ＴＣＰ受信確認パケットＰ１の返信時間が閾値を超えたことを検出した際に、映像ファイル情報のレート変換処理を行う。しかし、このようにレート変換処理を行っても、映像レート変換装置１２が閾値を超えたことを検出した時点で、既にトラヒックの衝突は発生している。このため、レート変換処理を行っても、トラヒック衝突発生時点から、レート変換実行後に映像ファイル情報がユーザ端末機１４にダウンロードされる時点までの間は、ユーザ端末機１４でフリーズが生じている可能性がある、という問題があった。
【００１２】
また、図９（ｄ）に示すように、映像ファイル情報のダウンロード速度が再生速度よりも急激に低下した場合、上記のレート変換処理を行って再生速度を下げたとしても、図９（ｅ）に示すように、再生速度がダウンロード速度を上回っている場合がある。この場合、映像のフリーズは回復していないので、再度、レート変換処理を行う必要がある。この再レート変換処理でも図９（ｆ）に示すように再生速度がダウンロード速度を上回っている場合がある。そこで、そのようなレート変換の再処理を何回か繰り返して、最終的に、図９（ｇ）に示すように再生速度がダウンロード速度を下回るようにしなければならない。しかし、レート変換の再処理が繰り返される程、フリーズ時間が長くなってしまうという問題があった。
【００１３】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、ネットワーク上のトラヒック衝突により、映像ファイル情報のダウンロード速度が再生速度よりも下回った場合に、端末機において再生映像のフリーズが生じないようにすることができるノンフリーズ型映像配信ネットワークシステムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
上記課題を解決するための手段として、請求項１に係る発明は、サーバからパケットに格納されて送信される映像ファイル情報を、映像レート変換装置及び転送装置を介して端末機でダウンロードしながら映像を再生するノンフリーズ型映像配信ネットワークシステムであって、前記パケットを前記端末機へ転送する前に、当該パケットの固有の流れであるフローの実帯域を測定する前記転送装置と、前記測定されたフローの実帯域であるダウンロード速度が、当該フローのパケット内の映像ファイル情報の再生速度を下回った際に、当該再生速度を当該ダウンロード速度よりも下げるレート変換処理を行う前記映像レート変換装置とを備えることを特徴とするノンフリーズ型映像配信ネットワークシステムである。
【００１５】
この構成によれば、次のような作用効果が得られる。従来では、端末機で映像ファイル情報をダウンロードしながらの映像の再生中に、再生速度がダウンロード速度よりも下回って、再生映像がフリーズ（止まる）することがあった。しかし、本発明では、端末機へ映像ファイル情報を送信する前に、ダウンロード速度が再生速度を下回ることを測定により検出する。この検出時に即時、再生速度をダウンロード速度よりも下げるレート変換処理を行うので、端末機において再生映像がフリーズすることが無くなる。
【００１６】
請求項２に係る発明は、前記映像レート変換装置及び前記転送装置に接続される制御装置を備え、前記映像レート変換装置は、前記サーバから送信される前記パケットから、当該パケットのフローを特定する特定情報を取得する処理を行い、前記制御装置は、前記取得された前記特定情報を基に、当該特定情報の取得先パケットのフローの実帯域を測定するための第１ルールを、前記転送装置に設定する制御を行い、前記転送装置は、前記第１ルールが設定された際に、当該第１ルールに応じて前記フローを特定し、当該特定されたフローの実帯域を測定することを特徴とする請求項１に記載のノンフリーズ型映像配信ネットワークシステムである。
【００１７】
この構成によれば、転送装置は、制御装置により設定された第１ルールに応じて、パケットのフローを特定し、この特定されたフローの実帯域を測定する。つまり、多数のパケットのフローの中から、測定対象となる目的のフローを瞬時に特定して実帯域を測定することができる。ユーザの端末機側の回線（物理回線という）には、何万台等の多数の端末機が接続されており、このため、多数のフローが存在する。
【００１８】
従来では、多数のフロー毎にＩＰを対応付けて多数のルールを転送装置に設定していた。このため、転送装置では、目的のフローを多数のルールの中から検索しなければならないので、検索時間が掛かっていた。従って、従来では、多数のルール設定のために工数が掛かるのでコスト高となり、また、目的フローの実帯域の測定時に検索時間が掛かるというデメリットがあった。
【００１９】
本発明では、フローが流れる毎に、当該フローを特定する第１ルールを転送装置に設定するので、従来のようなルール設定のための工数も掛からず低コストとすることができる。また、第１ルールに応じてフローの測定を行えばよいので、目的フローの実帯域の測定時に検索時間も掛からなくなる。
【００２０】
請求項３に係る発明は、前記転送装置は、前記第１ルールに応じて前記実帯域を測定中の前記フローが所定時間無くなった場合に、当該第１ルールを消去することを特徴とする請求項２に記載のノンフリーズ型映像配信ネットワークシステムである。
【００２１】
この構成によれば、転送装置で実帯域を測定中のフローが所定時間無くなった場合は、そのフローのパケットをダウンロードしている端末機が、映像再生を終了した可能性がある。この場合、そのフローの実帯域の測定は不要となるので、第１ルールも不要となる。そこで、転送装置で自動的に消去するようにすれば、転送装置内の記憶部分に余分な第１ルールが溜まることはなく、記憶容量を無駄に使用することがなくなる。
【００２２】
請求項４に係る発明は、前記転送装置は、前記端末機側の回線の実帯域である回線実帯域を測定する処理を行い、前記制御装置は、前記端末機側の回線の許容帯域から所定値を減算した値を回線閾値と定め、当該回線閾値を、前記転送装置で測定される回線実帯域が超えた状態で、且つ前記転送装置で測定される前記フローの実帯域であるダウンロード速度が、同フローのパケット内の前記映像ファイル情報の再生速度を下回った場合に、前記映像レート変換装置が前記レート変換処理を行うように制御することを特徴とする請求項２又は３に記載のノンフリーズ型映像配信ネットワークシステムである。
【００２３】
この構成によれば、次のような作用効果が得られる。端末機側の回線実帯域が回線閾値を超えていない状態では、回線の空き帯域に余裕があるため、回線のトラヒック量が瞬時に上がっても一時的な現象であって直ぐに下がる。このため、回線実帯域が回線閾値を超えていない状態で、ダウンロード速度が再生速度よりも下がっても、トラヒック量が下がれば、ダウンロード速度は再生速度よりも上がる。この場合、レート変換処理を無理に実行しなくてもよい。しかし、端末機側の回線実帯域が回線閾値を超えている状態では、回線の空き帯域に余裕がないので、トラヒック量が下がることは無い。このため、回線実帯域が回線閾値を超えている状態で、ダウンロード速度が再生速度よりも下がった場合は、本発明のようにレート変換処理を行って、再生速度をダウンロード速度よりも下げる。これによりフリーズを防止することができる。
【００２４】
請求項５に係る発明は、前記転送装置は、前記端末機側の回線に流れるデータを一旦貯留しながら流すバッファから、データが溢れるバッファ溢れを検出する処理を行い、前記制御装置は、前記バッファ溢れが検出された状態で、且つ前記転送装置で測定された前記フローの実帯域であるダウンロード速度が、同フローのパケット内の前記映像ファイル情報の再生速度を下回った場合に、前記映像レート変換装置が前記レート変換処理を行うように制御することを特徴とする請求項２又は３に記載のノンフリーズ型映像配信ネットワークシステムである。
【００２５】
この構成によれば、次のような作用効果が得られる。転送装置においてバッファ溢れが検出されていない状態では、回線の空き帯域に余裕があるため、回線のトラヒック量が瞬時に上がっても一時的な現象であって直ぐに下がる。このため、バッファ溢れが検出されていない状態で、ダウンロード速度が再生速度よりも下がっても、トラヒック量が下がれば、ダウンロード速度は再生速度よりも上がる。この場合、レート変換処理を無理に実行しなくてもよい。しかし、バッファ溢れが検出された状態では、回線の空き帯域に余裕がないので、トラヒック量が下がることは無い。このため、バッファ溢れが検出された状態で、ダウンロード速度が再生速度よりも下がった場合は、本発明のようにレート変換処理を行って、再生速度をダウンロード速度よりも下げる。これによりフリーズを防止することができる。
【００２６】
請求項６に係る発明は、前記転送装置は、前記端末機側の回線の実帯域である回線実帯域を測定する処理と、前記端末機側の回線に流れるデータを一旦貯留しながら流すバッファから、データが溢れるバッファ溢れを検出する処理とを行い、前記制御装置は、前記端末機側の回線の許容帯域から所定値を減算した値を回線閾値と定め、当該回線閾値を、前記転送装置で測定された回線実帯域が超え、且つ前記バッファ溢れが検出された状態で、尚且つ前記転送装置で測定された前記フローの実帯域であるダウンロード速度が、同フローのパケット内の前記映像ファイル情報の再生速度を下回った場合に、前記映像レート変換装置が前記レート変換処理を行うように制御することを特徴とする請求項２又は３に記載のノンフリーズ型映像配信ネットワークシステムである。
【００２７】
この構成によれば、次のような作用効果が得られる。端末機側の回線実帯域が回線閾値を超え、且つバッファ溢れが検出された状態では、端末機側の回線の許容帯域に余裕がないか、許容帯域が満杯の場合である。この場合に、ダウンロード速度が再生速度よりも下がれば、下がったダウンロード速度は上がることはない。このため、本発明のようにレート変換処理を行って、再生速度をダウンロード速度よりも下げる。これによりフリーズを防止することができる。
【００２８】
請求項７に係る発明は、前記映像レート変換装置は、前記サーバから送信される前記パケットから、当該パケット内の前記映像ファイル情報の再生速度を取得し、当該取得された再生速度が、前記転送装置で測定される、当該再生速度の取得先パケットのフローのダウンロード速度よりも、所定値低い値で追従するようにペーシング処理を行うことを特徴とする請求項２〜６の何れか１項に記載のノンフリーズ型映像配信ネットワークシステムである。
【００２９】
この構成によれば、ペーシング処理により、常時、再生速度がダウンロード速度よりも所定値低い値で追従するので、ダウンロード速度が再生速度よりも大幅に大きくなるといったことが無くなる。従来のように、ペーシング処理が行われていない場合は、ダウンロード速度が再生速度よりも大幅に大きくなるケースがある。この場合、端末機では短時間に多量の映像ファイル情報をダウンロードして保持してしまう。この多量の映像ファイル情報をダウンロードする状態は、回線の帯域を多く使用している状態なので、他のより多くの端末機が回線を使用することを妨げることになる。本発明ではペーシング処理により、ダウンロード速度が再生速度よりも大幅に大きくなることは無いので、回線の帯域を多く使用することは無く、他のより多くの端末機が回線を使用することを妨げるといったことが無くなる。
【００３０】
請求項８に係る発明は、前記映像レート変換装置は、前記ペーシング処理時に前記映像ファイル情報の再生速度を取得する際に、当該映像ファイル情報のファイルサイズを、同映像ファイル情報の再生時間で割ることにより前記再生速度を求めることを特徴とする請求項７記載のノンフリーズ型映像配信ネットワークシステムである。
【００３１】
この構成によれば、ペーシング処理時に再生速度を算出して求めることができるので、新たに再生速度の取得機能を設けなくてもよく、その分、低コスト化を図ることができる。
【００３２】
請求項９に係る発明は、前記制御装置は、前記映像レート変換装置に対して前記レート変換処理を行う制御を実行中に、前記回線実帯域が前記回線閾値よりも下回った場合又は前記バッファ溢れが未検出状態となった場合に、当該レート変換処理を解除する制御を行うことを特徴とする請求項７又は８に記載のノンフリーズ型映像配信ネットワークシステムである。
【００３３】
この構成によれば、次のような作用効果が得られる。回線実帯域が回線閾値よりも下回る又はバッファ溢れが未検出状態となると、端末機側の回線の帯域に余裕が生じるので、ダウンロード速度が上がる。ペーシング処理が掛かっていない場合では、ダウンロード速度が再生速度よりも大幅に上がってしまい、上記請求項７の作用効果の説明に記載したように、他のより多くの端末機が回線を使用することを妨げることになる。しかし、本発明では、レート変換処理が解除されても、ペーシング処理が掛かっているので、再生速度がダウンロード速度よりも、所定値低い値で追従する。つまり、ダウンロード速度が再生速度よりも大幅に上がることはない。これにより、他のより多くの端末機が回線を使用することを妨げることはない。
【発明の効果】
【００３４】
本発明によれば、ネットワーク上のトラヒック衝突により、映像ファイル情報のダウンロード速度が再生速度よりも下回った場合に、端末機において再生映像のフリーズが生じないようにすることができるノンフリーズ型映像配信ネットワークシステムを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】本発明の実施形態に係るノンフリーズ型映像配信ネットワークシステムの構成を示すブロック図である。
【図２】本実施形態の映像レート変換装置及び転送装置の構成を示すブロック図である。
【図３】本実施形態の映像配信サーバからユーザ端末機へ配信されるパケットのダウンロード速度と、パケット内の映像ファイル情報の再生速度との関係を示す図である。
【図４】本実施形態のノンフリーズ型映像配信ネットワークシステムによるレート変換処理の動作を説明するための第１のフローチャートである。
【図５】本実施形態のノンフリーズ型映像配信ネットワークシステムによるレート変換処理の動作を説明するための第２のフローチャートである。
【図６】本実施形態のノンフリーズ型映像配信ネットワークシステムによるレート変換処理の動作を説明するための第３のフローチャートである。
【図７】従来のノンフリーズ型映像配信ネットワークシステムの構成を示すブロック図である。
【図８】従来の映像レート変換装置及び転送装置の構成を示すブロック図である。
【図９】従来の映像配信サーバからユーザ端末機へ配信されるパケットのダウンロード速度と、パケット内の映像ファイル情報の再生速度との関係を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００３６】
以下、本発明の実施形態を、図面を参照して説明する。
＜実施形態の構成＞
図１は、本発明の実施形態に係るノンフリーズ型映像配信ネットワークシステム２０の構成を示すブロック図である。但し、図１に示す各部において、図７に対応する部分には同一符号を付した。
図１に示すシステム２０は、映像配信サーバ１１と、映像レート変換装置２１と、転送装置２２と、制御装置２３と、ユーザ端末機１４とを備えて構成されている。なお、転送装置２２は、映像レート変換装置２１とユーザ端末機１４との間に、３台接続された構成としたが、１台以上であればよい。また、サーバ１１、映像レート変換装置２１、転送装置２２、制御装置２３、ユーザ端末機１４は、インターネット等のネットワーク回線で接続されている。
【００３７】
システム２０においては、ユーザ端末機１４から映像のダウンロード命令が操作された際に、サーバ１１から映像ファイル情報が、破線矢印Ｙ１で示すように、映像レート変換装置２１及び複数の転送装置２２を経由して、ユーザ端末機１４へ配信されるようになっている。つまり、ＩＰネットワーク上において、ユーザ端末機１４が、サーバ１１から配信される映像ファイル情報をＨＴＴＰプログレッシブダウンロードによって、ダウンロードしながら再生して映像を映すようになっている。但し、サーバ１１は、ＦＬＶファイルフォーマットの映像ファイル情報を、ＴＣＰパケットを用いて送信する。
【００３８】
映像レート変換装置２１は、図２に示すように、パケット送受信部１２ａ，１２ｂと、ＦＬＶパケット抽出部１２ｃと、バッファ部２１ａと、ペーシング部２１ｂと、抽出送信部２１ｃと、レート変換処理部２１ｄとを備えて構成されている。転送装置２２は、パケット送受信部１３ａ，１３ｂと、カウント部２２ａとを備えて構成されている。但し、図２に示す各部において、図８に対応する部分には同一符号を付した。
【００３９】
パケット送受信部１２ａは、サーバ１１からの映像ファイル情報の格納されたＴＣＰパケットを受信して、ＦＬＶパケット抽出部１２ｃへ出力する。
【００４０】
ＦＬＶパケット抽出部１２ｃは、ペイロードの先頭が「ＦＬＶ」であるＴＣＰパケットを抽出する。例えば、ＨＴＴＰにおいてサーバ１１側で一般的に用いられるポート番号「８０」を、ＴＣＰパケットから検出することにより、ペイロードの先頭が「ＦＬＶ」であるＴＣＰパケットを抽出する。更に、ＦＬＶパケット抽出部１２ｃは、その抽出したＴＣＰパケットを、ペーシング部２１ｂへ出力すると共に、パケット送受信部１２ｂへ出力する。
【００４１】
パケット送受信部１２ｂは、ＦＬＶパケット抽出部１２ｃから入力されたＴＣＰパケットを転送装置２２へ送信する。
【００４２】
転送装置２２は、受信側のパケット送受信部１３ａで受信されたＴＣＰパケットを、カウント部２２ａを介して、送信側のパケット送受信部１３ｂにより、図１に示す所定のユーザ端末機１４へ転送する。ユーザ端末機１４は、その転送されてくるＴＣＰパケットに格納された映像ファイル情報を、ダウンロードしながら映像を再生する。通常は、図３（ａ）に一例を示すように、映像ファイル情報のダウンロード速度（破線矢印）が、映像ファイル情報の再生速度（実線矢印）よりも早い場合に、映像ファイル情報が正常に再生される。但し、破線及び実線矢印は、長さが長いほど速度が速いことを表す。
【００４３】
図２に示すペーシング部２１ｂは、カウント部２２ａで後述のように測定されるＴＣＰパケットの固有の流れであるフロー（１信号の流れ）の実帯域（ダウンロード速度）と、後述のように計算される再生速度とに基づき、再生速度がダウンロード速度よりもやや低い値で追従するようにペーシング処理を行う。例えば、ペーシング部２１ｂは、図３（ｂ）に示すように、ダウンロード速度「１０」よりも、やや低い再生速度「９」となるようにペーシング処理を行う。なお、図３（ｂ）に示すダウンロード速度の「１０」は、例えば１０Ｍｂｉｔ／ｓｅｃを表し、再生速度の「９」は、例えば９Ｍｂｉｔ／ｓｅｃを表す。
【００４４】
このペーシング処理では、図３（ｃ）に示すように、ダウンロード速度が「１０」の場合に、再生速度が「４」であるように、両者に開きがあれば、図３（ｄ）に示すように、ダウンロード速度を「５」のように、両者が所定値まで近づくように落とす。しかし、その落とした後、図３（ｅ）に示すように、ダウンロード速度が、再生速度「４」よりも遅い「３」に落ちれば、図３（ｆ）に示すように、再生速度を、ダウンロード「３」よりも遅い「２」に落とす。このように、ペーシング処理では、再生速度がダウンロード速度よりもやや低い値で追従するように制御される。
【００４５】
ペーシング部２１ｂは、ペーシング処理時に、ＦＬＶパケット抽出部１２ｃで抽出されたＴＣＰパケットから映像ファイル情報の再生速度を次のように計算して、抽出送信部２１ｃへ出力する。再生速度は、映像ファイル情報のファイルサイズ（例えば６７．５Ｍｂｙｔｅ）÷再生時間（例えば６０ｓｅｃ）により計算する。この結果は、（６７．５Ｍ×８ｂｉｔ）÷６０ｓｅｃ＝９Ｍｂｉｔ／ｓｅｃのビットレートの再生速度となる。但し、ペーシング部２１ｂは、再生速度の計算を行う際に、ＴＣＰパケットをバッファ部２１ａに順次保持し、この保持されたＴＣＰパケットを読み出しながら行う。
【００４６】
また、ペーシング部２１ｂは、ペーシング処理時に、ＴＣＰパケットから、後述の４−ｔｕｐｌｅ情報を取得して抽出送信部２１ｃへ出力する。４−ｔｕｐｌｅ情報とは、ＯＳＩ(Open Systems Interconnection)参照モデルのレイヤ３（ネットワーク層）とレイヤ４（トランスポート層）に属するソースＩＰ、ディスティネーションＩＰ、ソースポート、ディスティネーションポートの４つの情報である。更に説明すると、４−ｔｕｐｌｅ情報は、送信元から送信先へデータを転送する際の固有のＴＣＰパケットのフロー（１信号の流れ）を特定するための特定情報である。
【００４７】
抽出送信部２１ｃは、ペーシング部２１ｂから入力された再生速度と、この再生速度のＴＣＰパケットのフローを特定する４−ｔｕｐｌｅ情報とを、制御装置２３へ通知（送信）する。この通知は、例えばＴＣＰ／ＩＰネットワークで使用されるテルネット（ｔｅｌｎｅｔ）等を用いて行われる。
【００４８】
レート変換処理部２１ｄは、制御装置２３により後述のように設定されるレート変換ルールに応じて、ＴＣＰパケットの実帯域であるダウンロード速度を、再生速度が超えている映像ファイル情報をデコードする。次に、レート変換処理部２１ｄは、そのデコードされた映像ファイル情報の再生速度を、ダウンロード速度よりも下げるレート変換処理を行う。レート変換処理部２１ｄは、そのレート変換処理後のデコード情報をエンコードして映像ファイル情報とする。この再生速度がダウンロード速度よりも下げられた映像ファイル情報のＴＣＰパケットは、パケット送受信部１２ｂから転送装置２２を介してユーザ端末機１４へ送信される。
【００４９】
更に、レート変換処理部２１ｄは、レート変換処理を行う場合、必要な時に即時、必要量のレート変換を行い、レート変換処理が不要な場合はレート変換を行わないようになっている。
【００５０】
これを具体的に説明する。例えば、図３（ｇ）に示すように、ダウンロード速度が「７」で、再生速度が「３」の場合に、図１に破線矢印Ｙ２で示すように、他のユーザ端末機１４のトラヒック量が増加してトラヒック衝突等により、実帯域劣化が生じたとする。この際に、図３（ｈ）に示すように、ダウンロード速度が「５」に低下したとする。しかし、この場合、ダウンロード速度が「５」に低下したものの、再生速度「３」を下回っていないので、レート変換処理を行う必要はない。仮にレート変換処理を行って再生速度を「３」未満とすると、ユーザ端末機１４の再生映像の品質が悪くなってしまう。
【００５１】
そこで、レート変換処理部２１ｄは、実帯域劣化が生じても、ダウンロード速度が再生速度を下回っていなければ、レート変換処理を行わない。つまり、レート変換処理部２１ｄは、ダウンロード速度が再生速度を下回った場合に、レート変換処理を行うようになっている。例えば、図３（ｉ）に示すように、ダウンロード速度が、再生速度「３」を下回る「２」に劣化した場合に、レート変換処理を行うようになっている。このように、レート変換処理部２１ｄがレート変換処理を行う場合、制御装置２３により設定されるレート変換ルールに基づいて行う。
【００５２】
また、レート変換処理部２１ｄによるレート変換処理時に、通常は、ペーシング部２１ｂによるペーシング処理も並行して行われるようになっている。しかし、レート変換処理時に、ダウンロード速度が再生速度を上回っており、この差がペーシング処理時と同等であれば、ペーシング処理を行わなくてもよい場合もある。
【００５３】
転送装置２２のカウント部２２ａには、制御装置２３で後述のように作成される回線実帯域測定ルール及びフロー実帯域測定ルールが設定される。カウント部２２ａは、回線実帯域測定ルールに応じて、ユーザ端末機１４側の物理回線の実帯域を測定し、この測定結果を制御装置２３へ通知（送信）する。なお、フロー実帯域測定ルールは、請求項記載の第１ルールである。
【００５４】
また、カウント部２２ａは、フロー実帯域測定ルールに応じて、被測定対象のＴＣＰパケットのフローを特定し、この特定されたＴＣＰパケットのフローの実帯域であるダウンロード速度を測定し、測定されたダウンロード速度を制御装置２３へ通知する。なお、フローの実帯域は、フロー実帯域とも称する。
【００５５】
更に、カウント部２２ａは、フロー実帯域測定ルールに従った被測定対象のＴＣＰパケットのフローが、所定時間の間、完全に無くなった場合に、設定されたフロー実帯域測定ルールを消去する。これは、例えばアイドルタイマ処理によって行う。アイドルタイマ処理とは、被測定対象のＴＣＰパケットのフローが、完全に無くなった時点から所定時間（例えば５分）が経過した際に、自動的にフロー実帯域測定ルールを消去する処理である。
【００５６】
ユーザ端末機１４で映像のフリーズが生じないようにするためには、ユーザ端末機１４へ映像ファイル情報が到達する前に、その映像ファイル情報が格納されたＴＣＰパケットのフロー実帯域が劣化したことを検出して、即時、レート変換処理を行えばよい。そこで、映像レート変換装置２１とユーザ端末機１４との間のフロー実帯域測定ポイントとなる転送装置２２で、フロー実帯域を測定し、フロー実帯域が劣化していれば、即時、レート変換処理を行うようにした。
【００５７】
次に、制御装置２３が行う第１〜第５制御について説明する。
第１制御は、システム２０の立ち上げ時に、ユーザ端末機１４側の物理回線の実帯域を測定するための回線実帯域測定ルールを、カウント部２２ａに設定する制御である。回線実帯域測定ルールの設定は、汎用の可逆ファイル圧縮形式（あとで元に戻せる圧縮方法）であるＲＡＲコマンドや、ＡＤＣ(Application Delivery Controller)を用いて実行される。ＡＤＣとは、インターネット等で提供されている各種サービスを「止めない」こと、ユーザが不満を感じたり業務に遅滞や問題が生じたりしないよう「レスポンスを確保する」こと、更に「安心できるセキュリティや可用性を実現する」ことを実行するものである。
【００５８】
物理回線には、何万台等の多数のユーザ端末機１４が接続されており、全てのユーザ端末機１４が同時に通信を行うことは略無いが、アクセス数の増減があるので、各ユーザ端末機１４のトラヒックに応じて実帯域が増減する。カウント部２２ａは、回線実帯域測定ルールに応じて、物理回線における各ユーザ端末機１４のトラヒックに応じた実帯域（回線実帯域という）を測定し、測定結果を制御装置２３へ通知する。
【００５９】
第２制御は、抽出送信部２１ｃから通知された４−ｔｕｐｌｅ情報を基に、当該４−ｔｕｐｌｅ情報の抽出元であるＴＣＰパケットのフローを特定し、このフローの実帯域を測定するためのフロー実帯域測定ルールを、カウント部２２ａに設定する制御である。つまり、ＴＣＰパケットのフロー（１つのフロー）が発生する都度、その１つのフローを特定してフロー実帯域測定ルールを定めて設定するので、フローが発生する度に動的に、ルールが設定されることになる。
【００６０】
フロー実帯域測定ルールの設定は、４−ｔｕｐｌｅ情報を基に、情報を取得する命令コマンドであるＳｄインタフェースを用い、更には、ＲＡＲコマンドやＡＤＣを用いて実行される。カウント部２２ａは、設定されたフロー実帯域測定ルールに応じて、被測定対象のＴＣＰパケットのフローを特定し、この特定されたＴＣＰパケットのフローの実帯域（フロー実帯域という）を測定し、測定結果を制御装置２３へ通知する。なお、フロー実帯域は、言い換えれば、１つのフローのダウンロード速度である。
【００６１】
第３制御は、カウント部２２ａにて、回線実帯域測定ルールに応じて測定される回線実帯域と、フロー実帯域測定ルールに応じて測定されるフロー実帯域と、後述のバッファ溢れ情報とを、制御装置２３で定期的に取得する制御である。この取得は、後述のＲＡＡ(Diameter Re-Auth-Answer)やＡＤＣを用いて実行される。ＲＡＡとは、３ＧＰＰ(Third Generation Partnership Project)のプロトコルのプル型のコマンドであり、例えば「所望の情報を下さい」と命令すると、命令に応じた情報（上記の回線実帯域、フロー実帯域、バッファ溢れ情報）が制御装置２３に通知される。
【００６２】
バッファ溢れ情報について説明する。転送装置２２においては、物理回線に流れるデータを図示せぬバッファに貯留しながら排出して転送している。しかし、そのバッファからデータが溢れた場合、このデータを緩衝材としての図示せぬ緩衝バッファに貯めておき、物理回線の帯域が空きだしたら、緩衝バッファから貯留されたデータを送信先へ流す。この際、緩衝バッファの貯留量はそれほど多くなく、これが一杯になって、ここから更に溢れた場合、この溢れたデータは廃棄される。このデータが廃棄されていることを示す情報が、バッファ溢れ情報である。なお、データが溢れて廃棄される状態を、ロス発生という。
【００６３】
第４制御は、後述の第１条件、第２条件及び第３条件の全てが成立した場合にのみ、レート変換処理部２１ｄに、レート変換処理を行わせるためのレート変換ルールを設定する制御である。その設定を行う場合、例えば、３ＧＰＰに規定されている速度管理を行うＧｘインタフェースを用いて行う。
【００６４】
第１条件とは、物理回線の許容帯域から所定値（許容帯域の数％等の小さい値）を減算した値を回線閾値として定め、カウント部２２ａで測定された回線実帯域が、回線閾値を超えた場合に成立する条件である。これは、回線実帯域が回線閾値を超えている場合に、フロー実帯域（ダウンロード速度）が再生帯域（再生速度）よりも下がった場合は、物理回線の帯域に余裕がないので、再生速度をダウンロード速度よりも下げた方がよいからである。一方、回線実帯域が回線閾値を超えていない場合は、フロー実帯域が再生帯域よりも下がっても、物理回線の帯域に余裕があるため、トラヒック量が下がれば、フロー実帯域は再生帯域よりも上がる。このため、レート変換処理を無理に実行しなくてもよい。
【００６５】
第２条件とは、転送装置２２におけるバッファ溢れが有る場合（バッファ溢れ情報が送られてきた場合）に成立する条件である。この理由は、バッファ溢れが生じている場合、物理回線の帯域に余裕が無いので、フロー実帯域が再生帯域よりも低くなる恐れがあるからである。一方、バッファ溢れが無い場合、物理回線の帯域には余裕があるので、フロー実帯域が低くなることが少ない。
【００６６】
第３条件とは、フロー実帯域（ダウンロード速度）が、再生帯域（再生速度）を下回った場合に成立する条件である。この場合、レート変換処理を行って、再生速度をダウンロード速度よりも下げる必要がある。
【００６７】
第５制御は、第４制御によりレート変換処理部２１ｄがレート変換処理を実行中に、回線実帯域が回線閾値よりも下回った場合に、レート変換処理を解除させる制御である。これは、回線実帯域が回線閾値よりも下回ると、物理回線の帯域に余裕が生じるので、フロー実帯域（ダウンロード速度）が上がるためである。第５制御により、レート変換処理が解除されると、ペーシング部２１ｂのペーシング処理により自動的に、再生速度がダウンロード速度よりも、やや低い値で追従する位置に制御される。
【００６８】
なお、制御装置２３は、映像レート変換装置２１の中に一体に組み込まれていてもよい。
【００６９】
＜実施形態の動作＞
次に、本実施形態のノンフリーズ型映像配信ネットワークシステム２０によるレート変換処理の動作を、図４〜図６に示すフローチャートを参照して説明する。
【００７０】
図４に示すステップＳ１において、図１に示す制御装置２３は、システム２０の立ち上げ時に、ユーザ端末機１４側の物理回線の実帯域を測定するための回線実帯域測定ルールを、転送装置２２のカウント部２２ａ（図２参照）に設定する第１制御を行う。第１制御により、カウント部２２ａに、回線実帯域測定ルールが設定される。ステップＳ２において、カウント部２２ａは、設定された回線実帯域測定ルールに応じて、ユーザ端末機１４側の物理回線の実帯域である回線実帯域を測定する。この測定結果は、制御装置２３へ通知される。
【００７１】
次に、ステップＳ３において、ユーザが図１に示すユーザ端末機１４から映像のダウンロード命令を行うと、サーバ１１からＴＣＰパケットにより映像ファイル情報が、破線矢印Ｙ１で示すように、映像レート変換装置２１及び複数の転送装置２２を経由して、ユーザ端末機１４へ配信される。
【００７２】
この配信の際、図２に示す映像レート変換装置２１においては、ステップＳ４において、パケット送受信部１２ａが、サーバ１１からの映像ファイル情報の格納されたＴＣＰパケットを受信して、ＦＬＶパケット抽出部１２ｃへ出力する。
【００７３】
ステップＳ５において、ＦＬＶパケット抽出部１２ｃは、ペイロードの先頭が「ＦＬＶ」であるＴＣＰパケットを抽出し、この抽出したＴＣＰパケットを、ペーシング部２１ｂへ出力すると共に、パケット送受信部１２ｂへ出力する。パケット送受信部１２ｂへ出力されたＴＣＰパケットは、パケット送受信部１２ｂから転送装置２２を介してユーザ端末機１４へ配信される。ステップＳ６において、ユーザ端末機１４は、その配信されてくるＴＣＰパケットに格納された映像ファイル情報を、ダウンロードしながら映像を再生する。
【００７４】
ステップＳ７において、ペーシング部２１ｂは、ＦＬＶパケット抽出部１２ｃで抽出されたＴＣＰパケットをバッファ部２１ａで一旦保持しながら読み出し、ＴＣＰパケット内の映像ファイル情報の再生速度を計算する。この再生速度は、例えば、映像ファイル情報のファイルサイズ（６７．５Ｍｂｙｔｅ）÷再生時間（６０ｓｅｃ）により計算される。この計算結果は、（６７．５Ｍ×８ｂｉｔ）÷６０ｓｅｃ＝９Ｍｂｉｔ／ｓｅｃのビットレートの再生速度となり、抽出送信部２１ｃへ出力される。
【００７５】
更に、図５に示すステップＳ８において、ペーシング部２１ｂは、抽出されたＴＣＰパケットから４−ｔｕｐｌｅ情報を取得する。この４−ｔｕｐｌｅ情報は、抽出送信部２１ｃへ出力される。ステップＳ９において、抽出送信部２１ｃは、ペーシング部２１ｂからの再生速度及び４−ｔｕｐｌｅ情報を、制御装置２３へ通知する。
【００７６】
ステップＳ１０において、制御装置２３は、抽出送信部２１ｃからの４−ｔｕｐｌｅ情報を基に、当該４−ｔｕｐｌｅ情報の抽出元であるＴＣＰパケットのフロー（１信号の流れ）を特定し、このフローの実帯域を測定するためのフロー実帯域測定ルールを作成する。更に、制御装置２３は、その作成したフロー実帯域測定ルールを、カウント部２２ａに設定する第２制御を行う。
【００７７】
ステップＳ１１において、カウント部２２ａは、設定されたフロー実帯域測定ルールに応じて、該当のＴＣＰパケットのフローを特定し、この特定されたフローの実帯域であるフロー実帯域（ダウンロード速度）を測定し、測定結果を制御装置２３へ通知する。この際、ステップＳ１２において、制御装置２３は、カウント部２２ａで測定される回線実帯域、フロー実帯域、及びバッファ溢れ情報を定期的に取得する第３制御を行う。
【００７８】
また、カウント部２２ａでフロー実帯域が測定されるようになると、ステップＳ１３において、ペーシング部２１ｂは、ペーシング処理を行う。即ち、ペーシング部２１ｂは、カウント部２２ａで測定されたフロー実帯域であるダウンロード速度と、上記ステップＳ７で計算される再生速度とに基づき、再生速度がダウンロード速度よりもやや低い値で追従するように制御するペーシング処理を行う。
【００７９】
次に、図６に示すステップＳ１４において、制御装置２３は、第１条件として、カウント部２２ａで測定された回線実帯域が、回線閾値を超えたか否かを判定する。同時に、ステップＳ１５において、制御装置２３は、第２条件として、転送装置２２からバッファ溢れ情報が通知されたか否かによって、転送装置２２でバッファ溢れが生じているか否かを判定する。更に、同時に、ステップＳ１６において、制御装置２３は、第３条件として、フロー実帯域であるダウンロード速度が、再生速度を下回ったか否かを判定する。これらステップＳ１４〜Ｓ１６では、全ての判定結果がＹｅｓとなった場合に、次のステップＳ１７へ進む。しかし、各ステップＳ１４〜Ｓ１６の１つでもＹｅｓとならない場合は判定結果がＮｏとなり、Ｙｅｓとなるまで判定を繰り返す。
【００８０】
次に、ステップＳ１７において、制御装置２３は、上記ステップＳ１４〜Ｓ１６の全ての判定結果がＹｅｓとなった場合に、レート変換処理部２１ｄにレート変換処理を行わせるためのレート変換ルールを設定する第４制御を行う。即ち、上記ステップＳ１４で回線実帯域が回線閾値を超え、上記ステップＳ１５でバッファ溢れが生じ、上記ステップＳ１６でダウンロード速度が再生速度を下回った場合に、制御装置２３は、レート変換処理部２１ｄにレート変換ルールを設定する。このレート変換ルールは、再生速度をダウンロード速度よりも下げるレート変換処理を行うためのルールである。
【００８１】
次に、ステップＳ１８において、レート変換処理部２１ｄは、上記ステップＳ１７で設定されたレート変換ルールに応じて、当該レート変換ルールで示されたＴＣＰパケットの映像ファイル情報の再生速度を、そのＴＣＰパケットのフローのダウンロード速度よりも下げるレート変換処理を行う。
【００８２】
このレート変換処理後のダウンロード速度よりも遅い再生速度の映像ファイル情報を格納するＴＣＰパケットは、ステップＳ１９において、パケット送受信部１２ｂから転送装置２２を介してユーザ端末機１４へ送信される。ユーザ端末機１４では、ダウンロード速度よりも遅い再生速度の映像ファイル情報をダウンロードするので、再生画像がフリーズすることはない。
【００８３】
その後、ステップＳ２０において、回線実帯域が回線閾値よりも下回ったとする。この場合、上記ステップＳ１４の回線実帯域が回線閾値を超えているとの判定結果がＮｏとなる。これにより、上記ステップＳ１７におけるレート変換処理部２１ｄにレート変換処理を行わせる制御が成立しなくなる。この場合、制御装置２３は、カウント部２２ａに設定したレート変換ルールを解除する第５制御を行う。
【００８４】
第５制御により、レート変換動作が解除されても、回線実帯域が回線閾値よりも下回っており、物理回線の帯域には余裕が生じているので、フロー実帯域（ダウンロード速度）は上がることになる。この際、ペーシング部２１ｂのペーシング処理により、再生速度がダウンロード速度よりも、やや低い値で追従する位置に制御されるので、ダウンロード速度と再生速度とは、映像のフリーズが生じない速度関係に保持される。
【００８５】
その後、ステップＳ２１において、カウント部２２ａは、上記ステップＳ１８におけるレート変換処理を行ったＴＣＰパケットのフローが完全に無くなった時点から、所定時間（例えば５分）が経過したか否かを判定する。経過したと判定（Ｙｅｓ）された場合、ステップＳ２２において、カウント部２２ａは、設定されているフロー実帯域測定ルールを消去する。
【００８６】
以上の説明では、制御装置２３が行う第４制御は、第１条件、第２条件及び第３条件の全てが成立した場合にのみ、レート変換処理部２１ｄにレート変換処理を行わせる制御である。この制御を、第３条件のフロー実帯域（ダウンロード速度）が、再生速度を下回った場合にのみ、レート変換処理を行うようにしてもよい。
【００８７】
また、第１条件及び第２条件の何れか一方のみと、第３条件との双方が成立した場合に、レート変換処理を行うようにしてもよい。即ち、上述の第１条件の回線実帯域が回線閾値を超えた場合と、第３条件のダウンロード速度が再生速度を下回った場合との双方が成立した場合に、レート変換処理を行うようにしてもよい。又は、上記の第２条件のバッファ溢れが無い場合と、第３条件との双方が成立した場合に、レート変換処理を行うようにしてもよい。
【００８８】
＜実施形態の効果＞
以上説明したように、本実施形態のノンフリーズ型映像配信ネットワークシステム２０は、サーバ１１からパケットに格納されて送信される映像ファイル情報を、ユーザ端末機１４でダウンロードしながら映像を再生する。本実施形態の特徴は、パケットをユーザ端末機１４へ転送する前に、当該パケットの固有の流れであるフローの実帯域を測定する転送装置２２と、測定されたフローの実帯域であるダウンロード速度が、当該フローに係るパケット内の映像ファイル情報の再生速度を下回った際に、再生速度をダウンロード速度よりも下げるレート変換処理を行う映像レート変換装置２１とを備える構成としたことである。
【００８９】
この構成によれば、次のような効果が得られる。従来では、ユーザ端末機１４で映像ファイル情報をダウンロードしながらの映像の再生中に、再生速度がダウンロード速度よりも下回って、再生映像がフリーズすることがあった。しかし、本実施形態では、ユーザ端末機１４へ映像ファイル情報を送信する場合、言い換えれば、ユーザ端末機１４へ映像ファイル情報が到達する前に、ダウンロード速度が再生速度を下回ることを測定により検出する。この検出時に即時、再生速度をダウンロード速度よりも下げるレート変換処理を行うので、ユーザ端末機１４において再生映像がフリーズすることが無くなる。
【００９０】
また、映像レート変換装置２１が、サーバ１１から送信されるパケットから、当該パケットのフローを特定する特定情報としての４−ｔｕｐｌｅ情報を取得する処理を行う。更に、その取得された４−ｔｕｐｌｅ情報を基に、当該４−ｔｕｐｌｅ情報の取得先パケットのフローの実帯域を測定するための第１ルールとしてのフロー実帯域測定ルールを、転送装置２２に設定する制御を行う制御装置２３を備える。そして、転送装置２２が、フロー実帯域測定ルールが設定された際に、当該フロー実帯域測定ルールに応じてフローを特定し、当該特定されたフローの実帯域を測定するようにした。
【００９１】
この構成によれば、転送装置２２は、制御装置２３により設定されたフロー実帯域測定ルールに応じて、パケットのフローを特定し、この特定されたフローの実帯域を測定する。つまり、多数のパケットのフローの中から、測定対象である目的のフローを瞬時に特定して実帯域を測定することができる。ユーザ端末機１４側の物理回線には、何万台等の多数のユーザ端末機１４が接続されており、このため、多数のフローが存在する。
【００９２】
従来では、多数のフロー毎にＩＰを対応付けて多数のルールを転送装置２２に設定していた。このため、転送装置２２では、目的のフローを多数のルールの中から検索しなければならないので、検索時間が掛かっていた。従って、従来では、多数のルール設定のために工数が掛かるのでコスト高となり、また、目的フローの実帯域の測定時に検索時間が掛かるというデメリットがあった。
【００９３】
本実施形態では、目的のフローが流れる毎に、当該フローを特定するフロー実帯域測定ルールを転送装置２２に設定するので、ルール設定のための工数も掛からず低コストとすることができる。また、フロー実帯域測定ルールに応じてフローの測定を行えばよいので、目的フローの実帯域の測定時に検索時間も掛からなくなる。
【００９４】
また、転送装置２２が、フロー実帯域測定ルールに応じて実帯域を測定中のフローが所定時間無くなった場合に、当該フロー実帯域測定ルールを消去するようにした。
【００９５】
この構成によれば、転送装置２２で実帯域を測定中のフローが所定時間無くなった場合は、そのフローのパケットをダウンロードしているユーザ端末機１４が、映像再生を終了した可能性がある。この場合、そのフローの実帯域の測定が不要となるので、フロー実帯域測定ルールも不要となる。そこで、転送装置２２で自動的に消去するようにすれば、転送装置２２内の記憶部分に余分なフロー実帯域測定ルールが溜まることはなく、記憶容量を無駄に使用することがなくなる。
【００９６】
また、転送装置２２が、ユーザ端末機１４側の回線の実帯域である回線実帯域を測定する処理を行うようにした。更に、制御装置２３が、ユーザ端末機１４側の回線の許容帯域から所定値を減算した値を回線閾値と定める。そして、制御装置２３が、回線閾値を、転送装置２２で測定される回線実帯域が超えた状態で、且つ転送装置２２で測定されるフローの実帯域であるダウンロード速度が、同フローのパケット内の映像ファイル情報の再生速度を下回った場合に、映像レート変換装置２１がレート変換処理を行う制御を実行するようにした。
【００９７】
この構成によれば、次のような効果が得られる。ユーザ端末機１４側の回線実帯域が回線閾値を超えていない状態では、回線の空き帯域に余裕があるため、回線のトラヒック量が瞬時に上がっても一時的な現象であって直ぐに下がる。このため、回線実帯域が回線閾値を超えていない状態で、ダウンロード速度が再生速度よりも下がっても、トラヒック量が下がれば、ダウンロード速度は再生速度よりも上がる。この場合、レート変換処理を無理に実行しなくてもよい。しかし、ユーザ端末機１４側の回線実帯域が回線閾値を超えている状態では、回線の空き帯域に余裕がないので、トラヒック量が下がることは無い。このため、回線実帯域が回線閾値を超えている状態で、ダウンロード速度が再生速度よりも下がった場合は、上記のように、レート変換処理部２１ｄにレート変換処理を行わせて、再生速度をダウンロード速度よりも下げた方がよい。これによりフリーズを防止することができる。
【００９８】
また、転送装置２２が、ユーザ端末機１４側の回線に流れるデータを一旦貯留しながら流すバッファから、データが溢れるバッファ溢れを検出する処理を行うようにした。更に、制御装置２３が、バッファ溢れが検出された状態で、且つ転送装置２２で測定されたフローの実帯域であるダウンロード速度が、同フローのパケット内の映像ファイル情報の再生速度を下回った場合に、映像レート変換装置２１がレート変換処理を行う制御を実行するようにした。
【００９９】
この構成によれば、次のような作用効果が得られる。転送装置２２においてバッファ溢れが検出されていない状態では、回線の空き帯域に余裕があるため、回線のトラヒック量が瞬時に上がっても一時的な現象であって直ぐに下がる。このため、バッファ溢れが検出されていない状態で、ダウンロード速度が再生速度よりも下がっても、トラヒック量が下がれば、ダウンロード速度は再生速度よりも上がる。この場合、レート変換処理を無理に実行しなくてもよい。しかし、バッファ溢れが検出された状態では、回線の空き帯域に余裕がないので、トラヒック量が下がることは無い。このため、バッファ溢れが検出された状態で、ダウンロード速度が再生速度よりも下がった場合は、上記のように、レート変換処理部２１ｄにレート変換処理を行わせて、再生速度をダウンロード速度よりも下げた方がよい。これによりフリーズを防止することができる。
【０１００】
また、転送装置２２が、ユーザ端末機１４側の回線の実帯域である回線実帯域を測定する処理と、ユーザ端末機１４側の回線に流れるデータを一旦貯留しながら流すバッファから、データが溢れるバッファ溢れを検出する処理とを行うようにした。更に、制御装置２３が、ユーザ端末機１４側の回線の許容帯域から所定値を減算した値を回線閾値と定め、当該回線閾値を、転送装置２２で測定された回線実帯域が超え、且つバッファ溢れが検出された状態で、尚且つ転送装置２２で測定されたフローの実帯域であるダウンロード速度が、同フローのパケット内の映像ファイル情報の再生速度を下回った場合に、映像レート変換装置２１がレート変換処理を行う制御を実行するようにした。
【０１０１】
この構成によれば、次のような作用効果が得られる。ユーザ端末機１４側の回線実帯域が回線閾値を超え、且つバッファ溢れが検出された状態では、ユーザ端末機１４側の回線の許容帯域に余裕がないか、許容帯域が満杯の場合である。この場合に、ダウンロード速度が再生速度よりも下がれば、下がったダウンロード速度は上がることはない。このため、上記のように、レート変換処理部２１ｄにレート変換処理を行わせて、再生速度をダウンロード速度よりも下げた方がよい。これによりフリーズを防止することができる。
【０１０２】
また、映像レート変換装置２１が、サーバ１１から送信されるパケットから、当該パケット内の映像ファイル情報の再生速度を取得する。更に、映像レート変換装置２１が、その取得された再生速度が、転送装置２２で測定される、当該再生速度の取得先パケットのフローのダウンロード速度よりも、所定値低い値で追従するようにペーシング処理を行うようにした。
【０１０３】
この構成によれば、ペーシング処理により、常時、再生速度がダウンロード速度よりも所定値低い値で追従するので、ダウンロード速度が再生速度よりも大幅に大きくなるといったことが無くなる。従来のように、ペーシング処理が行われていない場合は、ダウンロード速度が再生速度よりも大幅に大きくなるケースがある。この場合、ユーザ端末機１４では短時間に多量の映像ファイル情報をダウンロードして保持してしまう。この多量の映像ファイル情報をダウンロードする状態は、回線の帯域を多く使用している状態なので、他のより多くのユーザ端末機１４が回線を使用することを妨げることになる。本発明ではペーシング処理により、ダウンロード速度が再生速度よりも大幅に大きくなることは無いので、回線の帯域を多く使用することは無く、他のより多くのユーザ端末機１４が回線を使用することを妨げるといったことが無くなる。
【０１０４】
また、映像レート変換装置２１が、ペーシング処理時に映像ファイル情報の再生速度を取得する際に、当該映像ファイル情報のファイルサイズを、同映像ファイル情報の再生時間で割ることにより再生速度を求めるようにした。
【０１０５】
この構成によれば、ペーシング処理時に再生速度を算出して求めることができるので、新たに再生速度の取得機能を設けなくてもよく、その分、低コスト化を図ることができる。
【０１０６】
また、制御装置２３が、映像レート変換装置２１に対してレート変換処理を行う制御を実行中に、回線実帯域が回線閾値よりも下回った場合又はバッファ溢れが未検出状態となった場合に、当該レート変換処理を解除する制御を行うようにした。
【０１０７】
この構成によれば、次のような作用効果が得られる。回線実帯域が回線閾値よりも下回る又はバッファ溢れが未検出状態となると、ユーザ端末機１４側の回線の帯域に余裕が生じるので、ダウンロード速度が上がる。ペーシング処理が掛かっていない場合では、ダウンロード速度が再生速度よりも大幅に上がってしまい、上述したように、他のより多くのユーザ端末機１４が回線を使用することを妨げることになる。しかし、本発明では、レート変換処理が解除されても、ペーシング処理が掛かっているので、再生速度がダウンロード速度よりも、所定値低い値で追従する。つまり、ダウンロード速度が再生速度よりも大幅に上がることはない。これにより、他のより多くのユーザ端末機１４が回線を使用することを妨げることが無くなる。
【符号の説明】
【０１０８】
１１  映像配信サーバ
１２ａ，１２ｂ，１３ａ，１３ｂ  パケット送受信部
１２ｃ  ＦＬＶパケット抽出部
１４  ユーザ端末機
２０  ノンフリーズ型映像配信ネットワークシステム
２１  映像レート変換装置
２１ａ  バッファ部
２１ｂ  ペーシング部
２１ｃ  抽出送信部
２１ｄ  レート変換処理部
２２  転送装置
２２ａ  カウント部
２３  制御装置
【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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【図７】
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【図８】
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【図９】
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