(57)【要約】【課題】動画レートを変換する映像最適化装置（レート変換装置）の負荷を軽減するとともに、ネットワーク帯域の消費を抑えることが可能な映像伝送システムを提供する。【解決手段】映像伝送システムＳは、映像最適化装置２が、動画のメタ情報からコーデックの可否を判定し、その判定結果とメタ情報に含まれる動画レートとをアクセス制御装置３に通知し、アクセス制御装置３が、その判定結果でコーデックが不可である場合、または、端末５の利用可能なネットワーク帯域が動画レートよりも大きい場合に、映像最適化装置２の折り返しの中止をアクセスルータ１に通知し、アクセスルータ１が、動画サーバ４から端末５までの経路で映像最適化装置２を経由せずに動画を転送するように経路を設定することを特徴とする。【選択図】図１
2015154232.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
動画を配信する動画サーバから動画視聴用の端末に前記動画を転送するアクセスルータと、前記動画を前記端末の利用可能なネットワーク帯域に合わせた動画レートに変換するレート変換装置と、前記動画サーバから前記端末までの経路で前記動画を前記レート変換装置で折り返す制御を行うアクセス制御装置と、をネットワーク上に備えた映像伝送システムであって、
前記レート変換装置は、
前記アクセスルータから転送されてくる前記動画のメタ情報に含まれるコーデック種別によって、前記動画のコーデックが可能か否かを判定するコーデック可否判定部と、
このコーデック可否判定部の判定結果と、前記メタ情報に含まれる動画レートとを、当該レート変換装置への折り返しの判定情報として、前記アクセス制御装置に通知する折り返し制御部と、を備え、
前記アクセス制御装置は、
前記端末が利用可能なネットワーク帯域を記憶する記憶部と、
前記レート変換装置から通知される前記判定結果でコーデックが不可である場合、または、前記端末が利用可能なネットワーク帯域が前記動画レートよりも大きい場合に、前記レート変換装置の折り返しの中止を前記アクセスルータに通知する経路決定部と、を備え、
前記アクセスルータは、
前記アクセス制御装置から、前記レート変換装置の折り返しの中止を通知された際に、前記動画の経路を記憶する振り分けテーブルにおいて、前記動画サーバから前記端末までの経路で前記レート変換装置を経由せずに前記動画を転送するように経路を設定する切り戻し設定部と、
を備えることを特徴とする映像伝送システム。
【請求項２】
前記アクセス制御装置の経路決定部は、前記折り返しの中止を前記アクセスルータに通知するとともに、前記動画サーバおよび前記端末との通信のリセットを前記レート変換装置に指示することを特徴とする請求項１に記載の映像伝送システム。
【請求項３】
前記アクセスルータは、前記端末へ送信するデータ量を予め定めた周期で計測し、前記アクセス制御装置に通知するデータ量計測部をさらに備え、
前記アクセス制御装置は、前記ネットワークの帯域を監視する帯域監視部において、前記計測されたデータ量と、予め設定されている前記端末に割り当てられた許容ネットワーク帯域とから平均空き帯域を算出し、前記端末が利用可能なネットワーク帯域とすることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の映像伝送システム。
【請求項４】
動画を配信する動画サーバから動画視聴用の端末に前記動画を転送するアクセスルータと、前記動画を前記端末の利用可能なネットワーク帯域に合わせた動画レートに変換するレート変換装置と、前記動画サーバから前記端末までの経路で前記動画を前記レート変換装置で折り返す制御を行うアクセス制御装置と、をネットワーク上に備えた映像伝送システムの映像伝送方法であって、
前記レート変換装置のコーデック可否判定部において、前記アクセスルータから転送されてくる前記動画のメタ情報に含まれるコーデック種別によって、前記動画のコーデックが可能か否かを判定するステップと、
前記レート変換装置の折り返し制御部において、前記コーデック可否判定部の判定結果と、前記メタ情報に含まれる動画レートとを、当該レート変換装置への折り返しの判定情報として、前記アクセス制御装置に通知するステップと、
前記アクセス制御装置の経路決定部において、前記レート変換装置から通知される前記判定結果でコーデックが不可である場合、または、前記端末が利用可能なネットワーク帯域が前記動画レートよりも大きい場合に、前記レート変換装置の折り返しの中止を前記アクセスルータに通知するステップと、
前記アクセスルータの切り戻し設定部において、前記アクセス制御装置から、前記レート変換装置の折り返しの中止を通知された際に、前記動画の経路を記憶する振り分けテーブルにおいて、前記動画サーバから前記端末までの経路で前記レート変換装置を経由せずに前記動画を転送するように経路を設定するステップと、
を含むことを特徴とする映像伝送方法。
【請求項５】
動画を配信する動画サーバから動画視聴用の端末に前記動画を転送するアクセスルータと、前記動画を前記端末の利用可能なネットワーク帯域に合わせた動画レートに変換するレート変換装置と、前記動画サーバから前記端末までの経路で前記動画を前記レート変換装置で折り返す制御を行うアクセス制御装置と、をネットワーク上に備えた映像伝送システムの前記レート変換装置であって、
前記アクセスルータから転送されてくる前記動画のメタ情報に含まれるコーデック種別によって、前記動画のコーデックが可能か否かを判定するコーデック可否判定部と、
このコーデック可否判定部の判定結果と、前記メタ情報に含まれる動画レートとを、当該レート変換装置への折り返しの判定情報として、前記アクセス制御装置に通知する折り返し制御部と、
を備えることを特徴とするレート変換装置。
【請求項６】
動画を配信する動画サーバから動画視聴用の端末に前記動画を転送するアクセスルータと、前記動画を前記端末の利用可能なネットワーク帯域に合わせた動画レートに変換するレート変換装置と、前記動画サーバから前記端末までの経路で前記動画を前記レート変換装置で折り返す制御を行うアクセス制御装置と、をネットワーク上に備えた映像伝送システムの前記アクセス制御装置であって、
前記端末が利用可能なネットワーク帯域を記憶する記憶部と、
前記レート変換装置から、前記動画のメタ情報により判定された当該動画のコーデックが可能か否かの判定結果と、前記メタ情報に含まれる動画レートとを通知され、前記判定結果でコーデックが不可である場合、または、前記端末が利用可能なネットワーク帯域が前記動画レートよりも大きい場合に、前記レート変換装置の折り返しの中止を前記アクセスルータに通知する経路決定部と、
を備えることを特徴とするアクセス制御装置。
【請求項７】
動画を配信する動画サーバから動画視聴用の端末に前記動画を転送するアクセスルータと、前記動画を前記端末の利用可能なネットワーク帯域に合わせた動画レートに変換するレート変換装置と、前記動画サーバから前記端末までの経路で前記動画を前記レート変換装置で折り返す制御を行うアクセス制御装置と、をネットワーク上に備えた映像伝送システムの前記アクセスルータであって、
前記アクセス制御装置から、前記レート変換装置の折り返しの中止を通知された際に、前記動画の経路を記憶する振り分けテーブルにおいて、前記動画サーバから前記端末までの経路で前記レート変換装置を経由せずに前記動画を転送するように経路を設定する切り戻し設定部を備えることを特徴とするアクセスルータ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、端末が利用可能なネットワーク帯域に合わせて映像を伝送する映像伝送技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、高解像度の端末（スマートフォン、タブレット等）が普及し、端末で高精細な映像（動画、静止画）を再生することが可能になっている。
しかし、端末が利用可能なネットワーク帯域は、光回線、３Ｇ（3rd Generation）回線、ＬＴＥ（Long Term Evolution）回線等のアクセス回線の種別によって大きく異なる。また、端末使用者と通信事業者との間の契約条件によっては、さらに、通信帯域を制限される場合がある。
そのため、図７に示すように、動画サーバから配信される動画（オリジナル動画）を端末で再生（再生動画）する場合、動画のエンコード時の速度（以下、動画レート）として必要なネットワーク帯域Ｂｎが、端末で利用可能なネットワーク帯域Ｂａよりも大きいと、動画のファイル伝送が遅れ、端末の再生動画が停止（以下、スタッタ）してしまう。
【０００３】
このようなスタッタの発生を防止するためには、図８に示すように、ネットワークＮ上の動画サーバ４内に、同一の動画コンテンツを異なる動画レート（マルチレート）でエンコードしたファイルを複数記憶しておき、端末５（５１，５２）が、自身のデータ受信速度に応じた動画レートのファイルを選択する方法がある。しかし、このような動画サーバ４でマルチレートに対応する方法では、すべての動画サーバ４に複数の動画レートのファイルを記憶しておく必要があり、膨大な記憶容量が必要になってしまう。
【０００４】
そこで、動作サーバの容量を軽減するため、ネットワーク内に配備した映像最適化装置（レート変換装置）でマルチレートに対応する方法が提案されている（非特許文献１参照）。
この方法は、図９に示すように、ネットワークＮ上の動画サーバ４内に、１つの動画コンテンツに対して、高速なアクセス回線を前提とした動画レートで当該コンテンツをエンコードした１つのファイルのみを記憶しておく。そして、映像最適化装置（レート変換装置）２が、端末５（５１，５２）へのデータ転送速度を監視し、動画サーバ４内のファイルを、その速度に合わせた動画レートにリアルタイムで変換して端末５に伝送する。
【０００５】
このネットワーク内でマルチレートに対応する方法は、図１０に示したＩＰ（インターネットプロトコル：Internet Protocol）ネットワークＮＩＰの映像伝送システムＳＢで実現される。
図１０に示した映像伝送システムＳＢでは、Ｌ２（レイヤ２）ネットワークＮＬ２とＩＰネットワークＮＩＰとでデータを中継するアクセスルータ１Ｂが、端末５からの新規通信を検出すると、端末５のＩＰアドレスとポート番号とを、アクセス制御装置３Ｂに通知する（ステップＳ１００）。
【０００６】
そして、アクセス制御装置３Ｂは、加入者ＤＢ（データベース）および回線情報ＤＢ（データベース）を参照し、端末使用者（加入者）の契約条件に基づいて、当該通信で利用可能なネットワーク帯域をアクセスルータ１Ｂに設定する（ステップＳ１０１）。
【０００７】
また、アクセス制御装置３Ｂは、ポート番号によって、当該通信が動画視聴用の通信であることを認識し、かつ、端末５のＩＰアドレスによって、当該通信が公衆無線回線からのアクセスで動画レートの変換が必要であると判定すると、アクセスルータ１Ｂに対して、動画データ（メタ情報〔動画レート、コーデック種別等〕を含む）を映像最適化装置２Ｂに転送する旨を指示する（Ｓ１０２）。
【０００８】
そして、映像最適化装置２Ｂは、アクセスルータ１Ｂから転送された動画ファイルおよびそのメタ情報を端末５に転送（折り返し伝送）し、端末５との間のデータ転送速度を監視する。そして、映像最適化装置２Ｂは、監視しているデータ転送速度が動画レートよりも小さい場合、動画レートをデータ転送速度よりも低くなるように変換（映像最適化）する（ステップＳ１０３）。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００９】
【非特許文献１】“ビデオ配信のためのモバイルネットワークの最適化”、［online］、２０１１年５月、［平成２６年２月７日検索］、インターネット＜URL：http://www.trapezenetworks.com/jp/jp/local/pdf/solutionbriefs/3510384-jp.pdf＞
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
従来技術のネットワーク内でマルチレートに対応する方法では、アクセス制御装置が、Ｌ４（レイヤ４）以下のヘッダ情報（ＩＰアドレス、ポート番号）によって、映像最適化装置への動画ファイルの転送の必要性を判断している。
一方、動画レート、コーデックの種類等の情報は、Ｌ４よりも上位のアプリケーションレイヤのデータ（メタ情報）に記述されている。
【００１１】
そのため、アクセス制御装置は、たとえ、動画サーバから伝送される動画の動画レートが、端末が利用可能なネットワーク帯域よりも小さい場合、あるいは、動画のエンコード方式が、映像最適化装置で処理できない場合のように、映像最適化装置の処理が不要な場合であっても、Ｌ４以下の情報では識別できないため、必ず、映像最適化装置を経由して、動画ファイルを伝送している。
このように、従来技術では、端末において動画の視聴が終了するまで、映像最適化装置に無用な負荷が加わってしまうという問題がある。また、従来技術では、アクセスルータと映像最適化装置間のネットワーク帯域を無駄に消費してしまうという問題がある。
【００１２】
本発明は、このような問題に鑑みてなされたもので、映像最適化装置（レート変換装置）の負荷を軽減するとともに、ネットワーク帯域の消費を抑えることが可能な映像伝送システムおよび映像伝送方法、ならびに、アクセスルータ、アクセス制御装置および映像最適化装置（レート変換装置）を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
前記課題を解決するため、本発明に係る映像伝送システムは、動画を配信する動画サーバから動画視聴用の端末に前記動画を転送するアクセスルータと、前記動画を前記端末の利用可能なネットワーク帯域に合わせた動画レートに変換するレート変換装置と、前記動画サーバから前記端末までの経路で前記動画を前記レート変換装置で折り返す制御を行うアクセス制御装置と、をネットワーク上に備えた映像伝送システムであって、前記レート変換装置は、前記アクセスルータから転送されてくる前記動画のメタ情報に含まれるコーデック種別によって、前記動画のコーデックが可能か否かを判定するコーデック可否判定部と、このコーデック可否判定部の判定結果と、前記メタ情報に含まれる動画レートとを、当該レート変換装置への折り返しの判定情報として、前記アクセス制御装置に通知する折り返し制御部と、を備え、前記アクセス制御装置は、前記端末が利用可能なネットワーク帯域を記憶する記憶部と、前記レート変換装置から通知される前記判定結果でコーデックが不可である場合、または、前記端末が利用可能なネットワーク帯域が前記動画レートよりも大きい場合に、前記レート変換装置の折り返しの中止を前記アクセスルータに通知する経路決定部と、を備え、前記アクセスルータは、前記アクセス制御装置から、前記レート変換装置の折り返しの中止を通知された際に、前記動画の経路を記憶する振り分けテーブルにおいて、前記動画サーバから前記端末までの経路で前記レート変換装置を経由せずに前記動画を転送するように経路を設定する切り戻し設定部と、を備えることを特徴とする。
【００１４】
また、前記課題を解決するため、本発明に係る映像伝送方法は、動画を配信する動画サーバから動画視聴用の端末に前記動画を転送するアクセスルータと、前記動画を前記端末の利用可能なネットワーク帯域に合わせた動画レートに変換するレート変換装置と、前記動画サーバから前記端末までの経路で前記動画を前記レート変換装置で折り返す制御を行うアクセス制御装置と、をネットワーク上に備えた映像伝送システムの映像伝送方法であって、前記レート変換装置のコーデック可否判定部において、前記アクセスルータから転送されてくる前記動画のメタ情報に含まれるコーデック種別によって、前記動画のコーデックが可能か否かを判定するステップと、前記レート変換装置の折り返し制御部において、前記コーデック可否判定部の判定結果と、前記メタ情報に含まれる動画レートとを、当該レート変換装置への折り返しの判定情報として、前記アクセス制御装置に通知するステップと、前記アクセス制御装置の経路決定部において、前記レート変換装置から通知される前記判定結果でコーデックが不可である場合、または、前記端末が利用可能なネットワーク帯域が前記動画レートよりも大きい場合に、前記レート変換装置の折り返しの中止を前記アクセスルータに通知するステップと、前記アクセスルータの切り戻し設定部において、前記アクセス制御装置から、前記レート変換装置の折り返しの中止を通知された際に、前記動画の経路を記憶する振り分けテーブルにおいて、前記動画サーバから前記端末までの経路で前記レート変換装置を経由せずに前記動画を転送するように経路を設定するステップと、を含むことを特徴とする。
【００１５】
かかる構成によれば、映像伝送システムは、レート変換装置において、アプリケーションレイヤの情報であるメタ情報として、コーデック種別、動画レートを取得することができる。そして、レート変換装置は、コーデック可否判定部によって、コーデックの可否、すなわち、動画レートを変更することができるか否かを判定する。
そして、その判定結果と動画レートとが、レート変換装置の折り返し制御部によって、アクセス制御装置に通知される。
【００１６】
これによって、アクセス制御装置は、レート変換装置への転送が有効であるか否かを判定することが可能になる。
すなわち、アクセス制御装置は、経路決定部によって、判定結果でレート変換装置でのコーデックが不可である場合、または、端末が利用可能なネットワーク帯域が動画レートよりも大きい場合に、レート変換装置へ動画を転送する必要がないと判定し、レート変換装置の折り返しの中止をアクセスルータに通知する。
そして、アクセスルータは、切り戻し設定部によって、動画サーバと前記端末との間のレート変換装置への経路を切り離す。
これによって、動画データは、動画サーバから、レート変換装置を経由せずに、直接、端末に転送されることになる。
【００１７】
また、前記課題を解決するため、本発明に係る映像伝送システムは、前記アクセス制御装置の経路決定部が、前記折り返しの中止を前記アクセスルータに通知するとともに、前記動画サーバおよび前記端末との通信のリセットを前記レート変換装置に指示することとしてもよい。
これによって、レート変換装置と、動画サーバおよび前記端末との間に確立されている通信がリセットされることになる。
【００１８】
また、前記課題を解決するため、本発明に係る映像伝送システムは、前記アクセスルータが、前記端末へ送信するデータ量を予め定めた周期で計測し、前記アクセス制御装置に通知するデータ量計測部をさらに備え、前記アクセス制御装置が、前記ネットワークの帯域を監視する帯域監視部において、前記計測されたデータ量と、予め設定されている前記端末に割り当てられた許容ネットワーク帯域とから平均空き帯域を算出し、前記端末が利用可能なネットワーク帯域とすることとしてもよい。
これによって、映像伝送システムは、アクセス制御装置によって、端末ごとのネットワーク帯域の空き帯域に対して、レート変換装置がレート変換可能な否かを判定することが可能になる。
【００１９】
また、前記課題を解決するため、本発明に係るレート変換装置は、動画を配信する動画サーバから動画視聴用の端末に前記動画を転送するアクセスルータと、前記動画を前記端末の利用可能なネットワーク帯域に合わせた動画レートに変換するレート変換装置と、前記動画サーバから前記端末までの経路で前記動画を前記レート変換装置で折り返す制御を行うアクセス制御装置と、をネットワーク上に備えた映像伝送システムの前記レート変換装置であって、前記アクセスルータから転送されてくる前記動画のメタ情報に含まれるコーデック種別によって、前記動画のコーデックが可能か否かを判定するコーデック可否判定部と、このコーデック可否判定部の判定結果と、前記メタ情報に含まれる動画レートとを、当該レート変換装置への折り返しの判定情報として、前記アクセス制御装置に通知する折り返し制御部と、を備えることを特徴とする。
かかる構成によれば、レート変換装置は、コーデック可否判定部によって、メタ情報から、レート変換が可能か否かを判定し、その結果をアクセス制御装置に通知することができる。
【００２０】
また、前記課題を解決するため、本発明に係るアクセス制御装置は、動画を配信する動画サーバから動画視聴用の端末に前記動画を転送するアクセスルータと、前記動画を前記端末の利用可能なネットワーク帯域に合わせた動画レートに変換するレート変換装置と、前記動画サーバから前記端末までの経路で前記動画を前記レート変換装置で折り返す制御を行うアクセス制御装置と、をネットワーク上に備えた映像伝送システムの前記アクセス制御装置であって、前記端末が利用可能なネットワーク帯域を記憶する記憶部と、前記レート変換装置から、前記動画のメタ情報により判定された当該動画のコーデックが可能か否かの判定結果と、前記メタ情報に含まれる動画レートとを通知され、前記判定結果でコーデックが不可である場合、または、前記端末が利用可能なネットワーク帯域が前記動画レートよりも大きい場合に、前記レート変換装置の折り返しの中止を前記アクセスルータに通知する経路決定部と、を備えることを特徴とする。
かかる構成によれば、アクセス制御装置は、経路決定部によって、レート変換装置から通知されるコーデックの判定結果により、動画をレート変換装置で折り返すか否かを判定することが可能になる。
【００２１】
また、前記課題を解決するため、本発明に係るアクセスルータは、動画を配信する動画サーバから動画視聴用の端末に前記動画を転送するアクセスルータと、前記動画を前記端末の利用可能なネットワーク帯域に合わせた動画レートに変換するレート変換装置と、前記動画サーバから前記端末までの経路で前記動画を前記レート変換装置で折り返す制御を行うアクセス制御装置と、をネットワーク上に備えた映像伝送システムの前記アクセスルータであって、前記アクセス制御装置から、前記レート変換装置の折り返しの中止を通知された際に、前記動画の経路を記憶する振り分けテーブルにおいて、前記動画サーバから前記端末までの経路で前記レート変換装置を経由せずに前記動画を転送するように経路を設定する切り戻し設定部を備えることを特徴とする。
かかる構成によれば、アクセスルータは、切り戻し設定によって、アクセス制御装置からの通知により、動画サーバから端末までの経路において、レート変換装置経由で行う動画の転送を中止し、直接端末に転送することができる。
【発明の効果】
【００２２】
本発明は、以下に示す優れた効果を奏するものである。
請求項１，２，４に記載の発明によれば、映像伝送システムは、動画サーバから送信される動画の動画レートがネットワーク帯域よりも小さい場合、あるいは、動画のエンコード方式がレート変換装置において処理できない場合、レート変換装置を経由せずに、動画サーバから端末に動画を伝送することができる。
これによって、本発明は、常にレート変換装置で動画を経由する従来の手法に比べて、レート変換装置に加わる負荷を軽減することができる。また、本発明は、レート変換装置への不要な転送をなくすことで、アクセスルータとレート変換装置との間のネットワーク帯域を削減することができる。
【００２３】
請求項３に記載の発明によれば、映像伝送システムは、動画サーバから送信される動画の動画レートが端末に割り当てられたネットワーク帯域よりも小さい場合、あるいは、動画のエンコード方式がレート変換装置において処理できない場合、レート変換装置を経由せずに、動画サーバから端末に動画を伝送することができる。
【００２４】
請求項５に記載の発明によれば、レート変換装置は、アプリケーションレイヤの情報であるメタ情報によって、動画の転送経路として、当該レート変換装置を経由させるか否かを判定し、アクセス制御装置に通知することで、当該レート変換装置への不要な動画の転送を抑えることができる。これによって、本発明は、レート変換装置に加わる負荷を軽減することができ、アクセスルータとレート変換装置との間のネットワーク帯域を削減することができる。
【００２５】
請求項６に記載の発明によれば、アクセス制御装置は、レイヤ変換装置から、アプリケーションレイヤの情報であるメタ情報によってレート変換が可能か否かの判定結果を取得することができ、レート変換装置への不要な動画の転送を抑えることができる。これによって、本発明は、レート変換装置に加わる負荷を軽減することができ、アクセスルータとレート変換装置との間のネットワーク帯域を削減することができる。
【００２６】
請求項７に記載の発明によれば、アクセスルータは、レート変換装置の折り返しの中止を通知されることで、転送経路からレイヤ変換装置を除き、直接端末に動画を転送することができる。これによって、本発明は、レート変換装置に加わる負荷を軽減することができ、アクセスルータとレート変換装置との間のネットワーク帯域を削減することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】本発明の実施形態に係る映像伝送システムの概要を説明するための説明図である。
【図２】本発明の実施形態に係る映像伝送システムの各装置の構成を示すブロック構成図である。
【図３】加入者ＤＢ（データベース）の内容の一例を示すデータ構造図である。
【図４】回線情報ＤＢ（データベース）の内容の一例を示すデータ構造図である。
【図５】本発明の実施形態に係る映像伝送システムの動作を示すシーケンス図（１／２）である。
【図６】本発明の実施形態に係る映像伝送システムの動作を示すシーケンス図（２／２）である。
【図７】スタッタ発生の仕組みを説明するための説明図である。
【図８】スタッタ発生を防止するマルチレートの手法の１つである、異なる動画レートの動画から、端末が動画を取得する概念を示す概念図である。
【図９】スタッタ発生を防止するマルチレートの手法の１つである、映像最適化装置（レート変換装置）が端末のデータ受信速度に応じて動画レートを変換する概念を示す概念図である。
【図１０】従来の映像伝送システムの概要を説明するための説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００２８】
本発明の実施形態について図面を参照して説明する。
≪映像伝送システムの全体構成≫
まず、図１を参照して、本発明の実施形態に係る映像伝送システムＳの構成および動作の概要について説明する。
【００２９】
映像伝送システムＳは、動画サーバ４から、端末５が利用可能なネットワーク帯域に合わせて動画レートを変換し、動画を端末５に伝送するものである。
図１に示すように、映像伝送システムＳは、アクセスルータ１と、映像最適化装置（レート変換装置）２と、アクセス制御装置３と、動画サーバ４とを、ＩＰネットワークＮＩＰに接続し、アクセスルータ１と端末５とを、Ｌ２（レイヤ２）ネットワークＮＬ２で接続して構成する。
【００３０】
アクセスルータ１は、ＩＰネットワークＮＩＰと、Ｌ２ネットワークＮＬ２との間で、動画（パケット）を中継するものである。
ここでは、アクセスルータ１は、動画伝送時に、アクセス制御装置３からの指示により、動画サーバ４から伝送される動画を、映像最適化装置２経由で動画レートの変更を行った後、端末５に伝送するか、映像最適化装置２を介さずにそのまま端末５に伝送するかのいずれかを実行する。
また、アクセスルータ１は、アクセス制御装置３から端末５が利用可能なネットワーク帯域を通知されることで、端末５との間の帯域を制御する。
【００３１】
映像最適化装置（レート変換装置）２は、動画サーバ４から端末５に伝送される動画を中継して、端末５が利用可能なネットワーク帯域に動画レートを変換するものである。
ここでは、映像最適化装置２は、動画伝送時に通知されるアプリケーションレイヤのメタ情報により、動画レートの最適化が可能か否かを判定し、伝送対象の動画の動画レートとともに、判定結果をアクセス制御装置３に通知する。
【００３２】
アクセス制御装置３は、アクセスルータ１に対する帯域制御と経路制御とを行うものである。
ここでは、アクセス制御装置３は、加入者ＤＢ（データベース）、回線情報ＤＢ（データベース）を参照して、端末５が利用可能なネットワーク帯域をアクセスルータ１に設定する。また、アクセス制御装置３は、映像最適化装置２から通知される動画レートの最適化が可能か否かの判定結果、および、伝送対象の動画の動画レートによって、動画を映像最適化装置２経由で伝送させるか否かを決定し、アクセスルータ１に伝送経路を指示する。
【００３３】
動画サーバ４は、動画を提供する一般的なサーバであって、要求された動画を要求元に送信するものである。
端末５は、動画を視聴可能な装置である。例えば、端末５は、携帯端末（スマートフォン、タブレット等）、ＰＣ（パーソナルコンピュータ）等である。
なお、端末５とアクセスルータ１との接続形態は、有線、宅内無線ＬＡＮ、公衆無線回線（３Ｇ、ＬＴＥ、無線ＬＡＮ）等、限定されるものではない。
【００３４】
≪映像伝送システムの動作概要≫
次に、本発明の実施形態に係る映像伝送システムＳの動作の概要について説明する。
まず、アクセスルータ１は、端末５からの新規通信を検出すると、端末５のＩＰアドレスとポート番号とを、アクセス制御装置３に通知する（ステップＳ１）。
そして、アクセス制御装置３は、加入者ＤＢおよび回線情報ＤＢを参照し、端末使用者（加入者）の契約条件に基づいて、当該通信で利用可能なネットワーク帯域をアクセスルータ１に設定する（ステップＳ２）。
【００３５】
また、アクセス制御装置３は、ポート番号によって、当該通信が動画視聴用の通信であることを認識し、かつ、端末５のＩＰアドレスによって、当該通信が公衆無線回線からのアクセスで動画レートの変換が必要であると判定すると、アクセスルータ１に対して、動画データ（メタ情報〔動画レート、コーデック種別等〕を含む）を映像最適化装置２に転送する旨を指示する（ステップＳ３）。
ここで、映像最適化装置２は、アクセスルータ１から転送されたメタ情報によって、動画レートの最適化が可能か否かの判定結果と、伝送対象の動画の動画レートとを、アクセス制御装置３に通知する（ステップＳ４）。
【００３６】
そして、映像最適化装置２による動画レートの最適化が可能であれば、映像最適化装置２は、アクセスルータ１から転送された動画ファイルおよびそのメタ情報を端末５に転送（折り返し伝送）し、端末５との間のデータ転送速度を監視する。そして、映像最適化装置２は、監視しているデータ転送速度が動画レートよりも小さい場合、動画レートをデータ転送速度よりも低くなるように変換（映像最適化）する（ステップＳ５）。
【００３７】
一方、映像最適化装置２による動画レートの最適化が不可、あるいは、動画レートがネットワーク帯域よりも小さければ、アクセス制御装置３は、アクセスルータ１に対して、映像最適化装置２への中継を切り離す指示（転送切り戻し指示）を通知する（ステップＳ６）。
そして、アクセスルータ１は、映像最適化装置２を経由せずに、動画サーバ４の動画を端末５に直接伝送する（ステップＳ７）。
【００３８】
このように、映像伝送システムＳは、動画レートの変換が不要、あるいは、映像最適化装置２で動画レートの変換ができない場合は、映像最適化装置２を経由せずに動画を端末５に伝送することができる。
以下、本発明の実施形態に係る映像伝送システムＳを構成する各装置の構成および詳細な動作について説明する。なお、動画サーバ４および端末５については、一般的なものであるため、構成の説明は省略する。
【００３９】
≪映像伝送システムの各構成≫
〔アクセスルータ〕
まず、図２を参照して、アクセスルータ１の構成について説明する。
アクセスルータ１は、図２に示すように、網側通信部１０と、端末側通信部１１と、ＩＰトンネル通信部１２と、切り戻し設定部１３と、スイッチ部１４と、データ量計測部１５と、を備える。
【００４０】
網側通信部１０は、網（ＩＰネットワークＮＩＰ）との間でパケットを送受信するものである。ここでは、網側通信部１０は、記憶部１００と、ＩＰ受信部１０１と、ＩＰ送信部１０２と、を備える。
【００４１】
記憶部１００は、網側から受信したパケットの転送先を切り替える振り分けテーブルを記憶するもので、半導体メモリ等の記憶媒体で構成される。なお、以下、振り分けテーブル１００と呼ぶこととする。
この振り分けテーブル１００は、パケットの宛先および送信元のＩＰアドレスとポート番号とに対応付けて、振り分けルール（経路）を記述したテーブル情報である。この振り分けルールは、宛先のＩＰアドレスにパケットを転送するか、ＩＰトンネルにパケットを転送するかを定めたものである。
なお、この振り分けテーブル１００の情報（各エントリ）は、ＩＰ受信部１０１によって、追加、更新、削除される。
【００４２】
ＩＰ受信部１０１は、網（ＩＰネットワークＮＩＰ）側からパケットを受信するものである。このＩＰ受信部１０１は、受信したパケットのＩＰアドレスおよびポート番号をキーとして、振り分けテーブル１００を参照することで、パケットの転送先を決定する。
ここで、振り分けテーブル１００に、受信したパケットのＩＰアドレスおよびポート番号に対応する振り分けルールが存在しない場合、すなわち、新規の通信を検出した場合、ＩＰ受信部１０１は、アクセス制御装置３にキー情報（ＩＰアドレス、ポート番号）を通知し、アクセス制御装置３から当該キー情報に対応する振り分けルールを取得して、振り分けテーブル１００に記録する。
【００４３】
そして、ＩＰ受信部１０１は、受信したパケットに対応する振り分けルールが、宛先のＩＰアドレスにパケットを転送するルールである場合、ＩＰ受信部１０１は、端末側通信部１１に当該パケットを転送する旨、スイッチ部１４に指示する。また、対応する振り分けルールが、ＩＰトンネルにパケットを転送するルールである場合、ＩＰ受信部１０１は、ＩＰトンネル通信部１２に当該パケットを転送する旨、スイッチ部１４に指示する。
【００４４】
なお、ＩＰ受信部１０１は、パケットの受信間隔をタイマで監視し、予め設定された閾値を超過したときに、振り分けテーブル１００の当該パケットに対応するエントリを削除する。そして、ＩＰ受信部１０１は、アクセス制御装置３にエントリを削除した旨を通知する。
【００４５】
ＩＰ送信部１０２は、網（ＩＰネットワークＮＩＰ）側へパケットを送信するものである。ここでは、ＩＰ送信部１０２は、スイッチ部１４から入力されるパケットを、ＩＰネットワークＮＩＰに出力する。
【００４６】
端末側通信部１１は、回線（Ｌ２（レイヤ２）ネットワークＮＬ２）を介して、端末５との間でパケットを送受信するものである。ここでは、端末側通信部１１は、記憶部１１０と、ＩＰ受信部１１１と、ＩＰ送信部１１２と、を備える。
【００４７】
記憶部１１０は、端末５から受信したパケットの転送先を切り替える振り分けテーブルを記憶するもので、半導体メモリ等の記憶媒体で構成される。なお、以下、振り分けテーブル１１０と呼ぶこととする。この振り分けテーブル１１０の内容は、先に説明した振り分けテーブル１００と同様である。
なお、この振り分けテーブル１１０の情報（各エントリ）は、ＩＰ受信部１１１によって、追加、更新、削除される。
【００４８】
ＩＰ受信部１１１は、回線（Ｌ２ネットワークＮＬ２）を介して、端末５からパケットを受信するものである。
このＩＰ受信部１１１は、受信したパケットのＩＰアドレスおよびポート番号をキーとして、振り分けテーブル１１０を参照することで、パケットの転送先を決定する。
なお、ＩＰ受信部１１１による振り分けテーブル１１０のエントリの追加、更新、削除は、先に説明した網側通信部１０のＩＰ受信部１０１による振り分けテーブル１００のエントリの追加、更新、削除と同様である。
【００４９】
ＩＰ送信部１１２は、回線（Ｌ２ネットワークＮＬ２）を介して、端末５にパケットを送信するものである。ここでは、ＩＰ送信部１１２は、スイッチ部１４から入力されるパケットを、Ｌ２ネットワークＮＬ２に出力する。
なお、ＩＰ送信部１１２は、アクセス制御装置３から、端末５に許容するネットワーク帯域が通知された場合、当該帯域内でパケットの送信を行う。
また、ＩＰ送信部１１２は、回線（Ｌ２ネットワークＮＬ２）への送信データ量を逐次データ量計測部１５に出力する。
さらに、ＩＰ送信部１１２は、端末５に許容するネットワーク帯域が通知された場合、端末５ごとの送信データ量を逐次データ量計測部１５に出力する。
【００５０】
ＩＰトンネル通信部１２は、ＩＰトンネルによって、映像最適化装置２との間で通信を行うものである。すなわち、ＩＰトンネル通信部１２は、映像最適化装置２のＩＰトンネル通信部２０との間で予め確立されている、ＩＰパケットをカプセル化した仮想的なパス（ＩＰトンネル）で通信を行う。
ここでは、ＩＰトンネル通信部１２は、ＩＰトンネル送信部１２０と、ＩＰトンネル受信部１２１と、を備える。
【００５１】
ＩＰトンネル送信部１２０は、スイッチ部１４から入力されるＩＰパケットをカプセル化して映像最適化装置２に送信するものである。このＩＰトンネル送信部１２０は、ＩＰパケットに新たなＩＰヘッダ（宛先ＩＰアドレスは、映像最適化装置２）を付加して、ＩＰネットワークＮＩＰ上の仮想ＩＰネットワークＮＩＰ２に出力する。
【００５２】
ＩＰトンネル受信部１２１は、映像最適化装置２から、カプセル化されたＩＰパケットを受信するものである。このＩＰトンネル受信部１２１は、受信したＩＰパケットのうち、アクセスルータ１のＩＰアドレスを宛先として含むＩＰヘッダを除いたＩＰパケットを、スイッチ部１４に出力する。
【００５３】
切り戻し設定部１３は、アクセス制御装置３からの指示により、振り分けテーブル１００，１１０に設定されている転送先を、ＩＰトンネルから、元のＩＰアドレスに設定するものである。
ここでは、切り戻し設定部１３は、キー情報（ＩＰアドレス、ポート番号）を含んだ切り戻し指示をアクセス制御装置３から受信することで、振り分けテーブル１００，１１０に記憶されている当該キー情報に対応する振り分けルールに対して、転送先をＩＰトンネルからＩＰアドレスに設定しなおす。すなわち、切り戻し設定部１３は、動画サーバ４から端末５までのＩＰパケットの転送経路において、ＩＰパケットが映像最適化装置２を経由しないように、映像最適化装置２への経路（ＩＰトンネル）を切り戻す。
【００５４】
スイッチ部１４は、ＩＰパケットの出力先を切り替えるものである。ここでは、スイッチ部１４は、ＩＰ受信部１０１から入力されたＩＰパケットを、指示された出力先（端末側通信部１１またはＩＰトンネル通信部１２）に切り替えて出力する。また、スイッチ部１４は、ＩＰ受信部１１１から入力されたＩＰパケットを、指示された出力先（網側通信部１０またはＩＰトンネル通信部１２）に切り替えて出力する。また、スイッチ部１４は、ＩＰトンネル受信部１２１から入力されたＩＰパケットを、ネットワークアドレスに対応する出力先（網側通信部１０または端末側通信部１１）に出力する。
【００５５】
データ量計測部１５は、ＩＰ送信部１１２から通知されるＩＰパケットの送信データ量を計測するものである。
このデータ量計測部１５は、ＩＰ送信部１１２から通知される回線（Ｌ２ネットワークＮＬ２）への送信データ量を周期的にその周期内で累計して、アクセス制御装置３に通知する。
さらに、データ量計測部１５は、ＩＰ送信部１１２から端末５ごとの送信データ量が通知される場合、その送信データ量を周期的にその周期内で累計して、アクセス制御装置３に通知する。
これによって、アクセス制御装置３では、回線（ネットワークアドレス）ごと、あるいは、端末（端末ＩＰアドレス）ごとに、どれだけネットワーク帯域を使用しているのかを把握することができる。
【００５６】
以上説明したようにアクセスルータ１を構成することで、アクセスルータ１は、映像最適化装置２において、動画レートの変換（最適化）ができない場合、あるいは、動画レートの変換（最適化）が不要な場合に、動画サーバ４からの動画を、端末５に直接転送することができる。
【００５７】
〔映像最適化装置〕
次に、同じく図２を参照して、映像最適化装置２の構成について説明する。
映像最適化装置（レート変換装置）２は、図２に示すように、ＩＰトンネル通信部２０と、映像最適化部２１と、メタ情報記憶部２２と、折り返し制御部２３と、通信部２４と、を備える。
【００５８】
ＩＰトンネル通信部２０は、ＩＰトンネルによって、アクセスルータ１との間で通信を行うものである。すなわち、ＩＰトンネル通信部２０は、アクセスルータ１のＩＰトンネル通信部１２との間で予め確立されている、ＩＰパケットをカプセル化した仮想的なパス（ＩＰトンネル）で通信を行う。
ここでは、ＩＰトンネル通信部２０は、ＩＰトンネル受信部２００と、ＩＰトンネル送信部２０１と、を備える。
【００５９】
ＩＰトンネル受信部２００は、アクセスルータ１から、カプセル化されたＩＰパケットを受信するものである。このＩＰトンネル受信部２００は、受信したＩＰパケットのうち、映像最適化装置２のＩＰアドレスを宛先として含むＩＰヘッダを除いたＩＰパケットを、映像最適化部２１に出力する。
【００６０】
ＩＰトンネル送信部２０１は、映像最適化部２１から入力されるＩＰパケットをカプセル化してアクセスルータ１に送信するものである。このＩＰトンネル送信部２０１は、ＩＰパケットに新たなＩＰヘッダ（宛先ＩＰアドレスは、アクセスルータ１）を付加して、ＩＰネットワークＮＩＰ上の仮想ＩＰネットワークＮＩＰ２に出力する。
【００６１】
映像最適化部（レート変換部）２１は、端末５へのデータ転送速度を監視して、アクセスルータ１からＩＰトンネル通信部２０を介して転送されてくる動画（動画データ）の動画レートを変更するものである。この映像最適化部２１は、ＩＰトンネル受信部２００からＩＰパケットを受信すると、当該パケットの端末５との通信（ＴＣＰおよびｈｔｔｐ）を終端する。
ここでは、映像最適化部２１は、コーデック可否判定部２１０と、レート変換実行部２１１と、を備える。
【００６２】
コーデック可否判定部２１０は、動画データが、コーデック（復号、符号化）可能であるか否かを判定するものである。
このコーデック可否判定部２１０は、ＩＰパケットで伝送される動画データのメタ情報に記述されている動画レートとコーデック種別とを取得する。
そして、コーデック可否判定部２１０は、メタ情報で示されたコーデック種別が、予め映像最適化部２１内に組み込まれているコーデック（装置あるいはプログラム）の種類に含まれているか否かにより、コーデックが可能か否かを判定する。
そして、コーデック可否判定部２１０は、コーデックが可能か否かの判定情報と、動画レートと、当該ＩＰパケットの宛先および送信元のＩＰアドレスとポート番号とを対応付けて、メタ情報記憶部２２に記憶する。
【００６３】
レート変換実行部２１１は、コーデック可否判定部２１０において、コーデックが可能と判定された場合に、動画データの動画レートの変換を行うものである。
このレート変換実行部２１１は、コーデックが可能な場合、ＩＰパケットとして順次受信する動画データをデコード（復号）し、映像最適化部２１から端末５へのデータ転送速度に合わせた動画レートで、復号データをエンコード（符号化）して、ＩＰトンネル送信部２０１に出力する。これによって、動画データは、動画サーバ４から映像最適化装置２を経由して動画レートが変換されて端末５に伝送される。
一方、映像最適化部２１は、処理不可のコーデックの場合、受信したＩＰパケットをそのままＩＰトンネル送信部２０１に転送する。
【００６４】
なお、レート変換実行部２１１は、折り返し制御部２３を介して、アクセス制御装置３から、動画サーバ４および端末５とのＴＣＰの通信をリセットする旨を指示（リセット指示）された場合、動画サーバ４と端末５とに対して、リセット（ＴＣＰ−ＲＳＴ信号）を送信する。これによって、映像最適化装置２経由の動画の経路が切断される。
【００６５】
メタ情報記憶部２２は、映像最適化部２１によって取得された動画データのメタ情報を記憶するもので、半導体メモリ等の記憶媒体で構成される。
ここでは、メタ情報記憶部２２には、映像最適化部２１によって、メタ情報から取得された動画レートとともに、映像最適化部２１でコーデックが可能か否かの判定情報と、ＩＰパケットの宛先および送信元のＩＰアドレスとポート番号とが書き込まれる。
【００６６】
折り返し制御部２３は、映像最適化部２１を経由してのＩＰパケット（動画データ）の折り返しを制御するものである。
この折り返し制御部２３は、メタ情報記憶部２２への書き込みを検出し、メタ情報記憶部２２に書き込まれた動画レートと、コーデックが可能か否かの判定情報と、ＩＰパケットの宛先および送信元のＩＰアドレスとポート番号とを、アクセス制御装置３に通知する。これによって、映像最適化装置２において、動画レートを変換して折り返す処理が可能か否かを、アクセス制御装置３が判定することができる。
また、折り返し制御部２３は、アクセス制御装置３から通知される、映像最適化装置２経由の動画伝送（折り返し処理）の中止の指示を、映像最適化部２１に通知する。
これによって、映像最適化装置２経由の動画伝送がリセットされる。
【００６７】
通信部２４は、ＩＰネットワークＮＩＰを介して、アクセス制御装置３からの指示、あるいは、アクセス制御装置３への通知を行うものである。
以上説明したように映像最適化装置２を構成することで、映像最適化装置２において、アプリケーションレイヤの情報であるメタ情報によって、動画レートの変換（最適化）が可能か否かを判定することができ、映像最適化装置２に対する不必要な伝送を抑えることができる。
【００６８】
〔アクセス制御装置〕
次に、同じく図２を参照して、アクセス制御装置３の構成について説明する。
図２に示すように、アクセス制御装置３は、データベース記憶部３０と、アクセス制御部３１と、通信部３２と、を備える。
【００６９】
データベース記憶部３０は、端末５（利用者）の契約条件、ネットワークの使用状況等の各種情報を記憶するものである。ここでは、データベース記憶部３０は、加入者ＤＢ（データベース）３００と、回線情報ＤＢ（データベース）３０１とを記憶している。
【００７０】
加入者ＤＢ３００は、端末５の使用者の契約状況、端末５の帯域使用状況等、端末５のＩＰアドレスごとの情報を記憶するデータベースである。
具体的には、図３の例に示すように、加入者ＤＢ３００は、端末５のＩＰアドレス（端末ＩＰアドレス）に対応付けて、端末５に許容するネットワーク帯域（許容ＮＷ帯域）、当該ネットワーク帯域の平均空き帯域、端末５の通信中のフロー数等が記憶される。ここで、端末ＩＰアドレスおよび許容ＮＷ帯域は、予め設定される情報で、平均空き帯域および通信中フロー数は、アクセス制御部３１の帯域監視部３１１によって、更新される情報である。
【００７１】
図２に戻り、回線情報ＤＢ３０１は、回線速度等の回線のネットワークアドレスごとの情報を記憶するデータベースである。
具体的には、図４の例に示すように、回線情報ＤＢ３０１は、回線（Ｌ２ネットワーク）ＮＬ２のネットワークアドレス（回線ＮＷアドレス）に対応付けて、回線速度、回線の平均空き帯域等が記憶される。ここで、回線ＮＷアドレスおよび回線速度は、予め設定される情報で、平均空き帯域は、アクセス制御部３１の帯域監視部３１１によって、更新される情報である。
【００７２】
図２に戻り、アクセス制御部３１は、動画サーバ４から端末５に伝送される動画データの経路と、ネットワーク帯域を制御するものである。ここでは、アクセス制御部３１は、経路決定部３１０と、帯域監視部３１１と、を備える。
【００７３】
経路決定部３１０は、動画サーバ４から端末５までの動画を伝送する通信経路を決定するものである。
この経路決定部３１０は、アクセスルータ１から、通信部３２を介して、キー情報（宛先および送信元のＩＰアドレス、ポート番号）を通知された場合、当該キー情報に基づいて、動画サーバ４と端末５とを中継するアクセスルータ１におけるＩＰパケットの伝送経路を決定する。
具体的には、経路決定部３１０は、キー情報のうちのポート番号によって、開始される通信が、動画視聴用の通信であるか否かを判定する。例えば、ポート番号が“８０”である場合、経路決定部３１０は、当該通信が、動画視聴用の通信であると判定する。
また、経路決定部３１０は、キー情報のうちのＩＰアドレスをキーに加入者ＤＢ３００を参照し、端末５における平均空き帯域を取得する。さらに、経路決定部３１０は、ＩＰアドレスのネットワークアドレスをキーに回線情報ＤＢ３０１を参照し、回線における平均空き帯域を取得する。
【００７４】
そして、経路決定部３１０は、当該通信が、動画視聴用の通信で、かつ、端末５の平均空き帯域と回線の平均空き帯域のどちらかが予め定めた閾値以下の場合、ＩＰパケットをＩＰトンネル経由で映像最適化装置２に転送する振り分けルールを、通信部３２を介して、アクセスルータ１に通知する。
【００７５】
また、経路決定部３１０は、当該通信が、動画視聴用の通信ではない、または、端末５の平均空き帯域と回線の平均空き帯域のどちらも予め定めた閾値よりも大きい場合、ＩＰパケットを当該ＩＰパケットの宛先に転送する振り分けルールを、通信部３２を介して、アクセスルータ１に通知する。
これによって、経路決定部３１０は、まず、Ｌ４（レイヤ４）以下の情報（ＩＰアドレス、ポート番号）によって、動画のＩＰパケットを映像最適化装置２に転送するように、アクセスルータ１に指示する。
【００７６】
また、経路決定部３１０は、映像最適化装置２から、通信部３２を介して、最適化処理が可能（コーデックが可能）か否かを示す判定情報と動画レートとを通知された場合、アクセスルータ１におけるＩＰトンネル経由の転送を切り戻すか否かを決定する。
具体的には、経路決定部３１０は、最適化処理が不可能、または、加入者ＤＢ３００および回線情報ＤＢ３０１を参照し、端末５の平均空き帯域と回線の平均空き帯域のどちらも通知された動画レートよりも大きい場合、ＩＰパケットを当該ＩＰパケットの宛先に切り戻す、すなわち、映像最適化装置２への折り返しの中止の指示をキー情報（ＩＰアドレス、ポート番号）とともに、通信部３２を介して、アクセスルータ１に通知する。
【００７７】
さらに、経路決定部３１０は、映像最適化装置２に対して、動画サーバ４および端末５とのＴＣＰの通信をリセットする旨を指示（リセット指示）する。
これによって、経路決定部３１０は、アプリケーションレイヤの情報（動画レート、コーデック種別）によって、動画のＩＰパケットの不必要な映像最適化装置２への転送を中止するように、アクセスルータ１に指示する。
【００７８】
帯域監視部３１１は、端末５や回線のネットワーク帯域を監視するものである。
この帯域監視部３１１は、アクセスルータ１から、キー情報を受信したときに、当該キー情報（ＩＰアドレス）に対応する加入者ＤＢ３００の通信中フロー数に“１”を加算する。このとき、通信中フロー数が“１”となった場合（当初“０”）、帯域監視部３１１は、当該キー情報に対応する加入者ＤＢ３００の許容ネットワーク帯域（許容ＮＷ帯域）を、アクセスルータ１のＩＰ送信部１１２に割り当てるネットワーク帯域として通知する。
【００７９】
また、帯域監視部３１１は、アクセスルータ１から、振り分けテーブル１００，１１０のエントリの削除が通知されたタイミングで、加入者ＤＢ３００の通信中フロー数から“１”を減算する。そして、通信中フロー数が“０”となった場合、帯域監視部３１１は、アクセスルータ１のＩＰ送信部１１２に、割り当てたネットワーク帯域を解除する旨を指示する。
【００８０】
また、帯域監視部３１１は、アクセス制御装置３から通知される端末５ごとの送信データ量に基づいて、加入者ＤＢ３００および回線情報ＤＢ３０１の平均空き領域を更新する。例えば、帯域監視部３１１は、周期的に通知される端末５ごとの送信データ量から単位時間あたりの平均ネットワーク使用帯域を算出し、加入者ＤＢ３００の端末５のＩＰアドレスに対応する許容ネットワーク（ＮＷ）帯域から減算することで、加入者ＤＢ３００の平均空き帯域を算出する。
【００８１】
また、帯域監視部３１１は、周期的に通知される端末５ごとの送信データ量をネットワークアドレスごとに集計し、回線情報ＤＢ３０１のネットワークアドレス（回線ＮＷアドレス）の回線速度から減算することで、回線情報ＤＢ３０１平均空き帯域を算出する。
【００８２】
通信部３２は、ＩＰネットワークＮＩＰを介して、アクセスルータ１および映像最適化装置２との間で、指示、通知等の通信を行うものである。
以上説明したようにアクセス制御装置３を構成することで、アクセス制御装置３は、映像最適化装置２において、動画レートの変換（最適化）ができない場合、あるいは、変換（最適化）が不要な場合に、アクセスルータ１に対して、映像最適化装置２に動画を転送しないように制御することができる。
【００８３】
≪映像伝送システムの動作≫
次に、図５および図６を参照（構成については、適宜図２参照）して、映像伝送システムＳの動作について説明する。
ここでは、動画視聴のプロトコルとして使用例の多い、ｈｔｔｐプログレッシブダウンロード方式を例として動作を説明する。
なお、端末５および回線の平均空き帯域（利用可能ＮＷ帯域）は、アクセス制御装置３の帯域監視部３１１によって、アクセスルータ１のデータ量計測部１５で逐次計測されるデータ量により更新されるが、その逐次更新動作については、説明を省略する。
【００８４】
まず、端末５は、動画を取得するために通信の開始を要求するパケット（ＴＣＰ（ＳＹＮ））を送信する（ステップＳ１０）。そして、アクセスルータ１は、ＩＰ受信部１１１によって当該パケットを受信する（ステップＳ１１）。
ここで、ＩＰ受信部１１１は、振り分けテーブル１１０に当該パケットの振り分けルールが存在するか否かで、当該通信が新規な通信であるか否かを判定する（ステップＳ１２）。なお、ここで、新規通信でない場合（ステップＳ１２でＮｏ）、アクセスルータ１は、すでに存在する振り分けテーブル１１０の振り分けルールに従って、パケットのルーティングを行うだけであるため、ここでは説明を省略する。
【００８５】
一方、当該通信が新規な通信である場合（ステップＳ１２でＹｅｓ）、アクセスルータ１は、ＩＰ受信部１１１によって、パケットに記述されているキー情報（端末ＩＰアドレス、宛先ポート番号）をアクセス制御装置３に通知する。そして、アクセス制御装置３は、アクセス制御部３１によって、キー情報を取得する（ステップＳ１３）。
【００８６】
そして、アクセス制御装置３は、アクセス制御部３１の帯域監視部３１１によって、ステップＳ１３で取得したキー情報のうちの端末ＩＰアドレスに割り当てられているネットワーク帯域（許容ＮＷ帯域）と、端末ＩＰアドレスに対応する平均空き帯域とを加入者ＤＢ３００から取得するとともに、回線（ネットワークアドレス）の平均空き帯域を回線情報ＤＢから取得する（ステップＳ１４）。
その後、帯域監視部３１１は、取得した許容ＮＷ帯域をアクセスルータ１に通知する（ステップＳ１５）。アクセスルータ１は、許容ＮＷ帯域を取得し（ステップＳ１６）、ＩＰ送信部１１２に設定する（ステップＳ１７）。
【００８７】
また、アクセス制御装置３は、経路決定部３１０によって、ステップＳ１３で取得したキー情報のうちの宛先ポート番号から、当該通信が動画視聴用の通信であることを検出し、かつ、ステップＳ１４で取得した平均空き帯域から、端末５の平均空き帯域と回線（ネットワークアドレス）の平均空き帯域のどちらかが予め定めた閾値以下である判定された場合（ステップＳ１８でＹｅｓ）、転送先を映像最適化装置（ＯＭ）２とする振り分けルールを、アクセスルータ１に通知する。そして、アクセスルータ１は、ＩＰ受信部１０１，１１１によって、転送先を映像最適化装置（ＯＭ）２とする振り分けルールを取得し（ステップＳ１９）、振り分けテーブル１００，１１０に設定する（ステップＳ２０）。
【００８８】
なお、ステップＳ１８において、当該通信が、動画視聴用の通信ではない、または、端末５の平均空き帯域と回線の平均空き帯域のどちらも予め定めた閾値よりも大きい場合（ステップＳ１８でＮｏ）、転送先をＩＰアドレスの宛先とする振り分けルールを、アクセスルータ１に通知する。その場合、アクセスルータ１は、動画サーバ４から直接、端末５に動画を転送するだけであるため、ここでは説明を省略する。
【００８９】
そして、ステップＳ２０において、転送先を映像最適化装置（ＯＭ）２に設定されたアクセスルータ１は、ステップＳ１１で受信した通信の開始を要求するパケット（ＴＣＰ（ＳＹＮ））を、ＩＰトンネル通信部１２を介して、映像最適化装置２に送信し、映像最適化装置２との間でコネクションを確立する（ステップＳ２１）。さらに、映像最適化装置２は、ＩＰトンネル通信部２０を介して、動画サーバ４とのコネクションを確立する（ステップＳ２２）。
【００９０】
その後、端末５は、動画をｈｔｔｐリクエスト（ｈｔｔｐ  Ｇｅｔ）により要求する（ステップＳ２３）。当該要求を取得した映像最適化装置２は、ＩＰトンネル通信部２０によって、その要求を動画サーバ４に転送する（ステップＳ２４）。そして、動画サーバ４が、ｈｔｔｐリクエスト（ｈｔｔｐ  Ｇｅｔ）を取得する（ステップＳ２５）。
そして、動画サーバ４は、ｈｔｔｐレスポンス（ｈｔｔｐ  Ｒｅｓｐｏｎｓｅ）を映像最適化装置２に送信する（図６のステップＳ２６）。
【００９１】
そして、映像最適化装置２は、ＩＰトンネル通信部２０を介してｈｔｔｐレスポンスを受信する（ステップＳ２７）。これによって、映像最適化装置２を経由しての動画データの転送が開始されることになる。
ここで、映像最適化装置２は、映像最適化部２１のコーデック可否判定部２１０によって、動画データに含まれる、あるいは、動画データに先立って送信されるメタ情報を解析する（ステップＳ２８）。すなわち、映像最適化装置２は、コーデック可否判定部２１０によって、メタ情報に記述されている動画レートとコーデック種別とを取得し、最適化可能か否かの判定情報と、動画レートとをメタ情報記憶部２２に書き込む。
そして、映像最適化装置２は、折り返し制御部２３によって、メタ情報記憶部２２に書き込まれた動画レートと、コーデックが可能か否かの判定情報とをアクセス制御装置３に通知する（ステップＳ２９）。
【００９２】
そして、アクセス制御装置３は、アクセス制御部３１の経路決定部３１０によって、ステップＳ２９で通知された判定情報および動画レートを取得する（ステップＳ３０）。
ここで、経路決定部３１０は、最適化処理が不可能、または、端末５の平均空き帯域と回線の平均空き帯域のどちらも通知された動画レートよりも大きい場合（ステップＳ３１でＹｅｓ）、転送先を動画サーバ４とする振り分けルールを、アクセスルータ１に通知する（ステップＳ３２）。そして、アクセスルータ１は、切り戻し設定部１３によって、転送先を動画サーバ４（ＩＰアドレス）とする振り分けルールを取得し（ステップＳ３３）、振り分けテーブル１００，１１０に対して、転送先を、ＩＰトンネルを経由しない動画サーバ４（ＩＰアドレス）に設定する（ステップＳ３４）。すなわち、端末５のＩＰパケットの転送先は、動画サーバ４に設定される。
【００９３】
なお、ステップＳ３１において、最適化処理が可能、かつ、端末５の平均空き帯域と回線の平均空き帯域のどちらかが通知された動画レート以下の場合（ステップＳ３１でＮｏ）、ステップＳ２７までの動作で開始された映像最適化装置２を経由した動画データの転送が継続して行われるだけであるため、ここでは説明を省略する。
【００９４】
そして、アクセス制御装置３は、映像最適化装置２に対して、動画サーバ４および端末５との通信をリセットする旨を指示（ＴＣＰリセット指示）する（ステップＳ３５）。そして、映像最適化装置２は、映像最適化部２１のレート変換実行部２１１によって、ＴＣＰリセット指示を取得し（ステップＳ３６）、動画サーバ４と端末５とに対して、リセット（ＴＣＰ（ＲＳＴ））を送信する（ステップＳ３７，Ｓ３８）。
【００９５】
そして、動画サーバ４では、映像最適化装置２との間の通信がリセットされる（ステップＳ３９）。また、端末５において、映像最適化装置２との間の通信がリセットされる（ステップＳ４０）。
【００９６】
その後、端末５はアクセスルータ１にコネクションを要求（ＴＣＰ（ＳＹＮ））する。このとき、アクセスルータ１の振り分けテーブル１００，１１０において、端末５と動画サーバ４との間でＩＰパケットを転送するルールが設定されているため、端末５と動画サーバ４との間でコネクションが確立される（ステップＳ４１）。
【００９７】
そして、端末５は、動画をｈｔｔｐリクエスト（ｈｔｔｐ  Ｇｅｔ）により要求する（ステップＳ４２）。そして、動画サーバ４が、映像最適化装置２を介さずに、ｈｔｔｐリクエストを取得する（ステップＳ４３）。
その後、端末５は、動画サーバ４から、映像最適化装置２を介さずに、ｈｔｔｐレスポンスを受信する（ステップＳ４４）。これによって、端末５は、動画サーバ４から、動画データを取得する。
【００９８】
以上の動作によって、映像伝送システムＳは、動画レートの変換（最適化）が必要で、映像最適化装置２が最適化処理を行うことができる場合だけ、映像最適化装置２に動画データを転送することができる。また、映像伝送システムＳは、動画レートの変換（最適化）が不要、あるいは、映像最適化装置２が最適化処理を行うことができない場合、映像最適化装置２への転送を行わず、直接、端末５と動画サーバ４との間で動画の転送を行うことができる。
これによって、映像伝送システムＳは、映像最適化装置２に加わる負荷を軽減することができるとともに、アクセスルータ１と映像最適化装置２との間のネットワーク帯域を削減することができる。
【００９９】
以上、本発明の実施形態に係る映像伝送システムＳの構成および動作について説明したが、本発明は、この実施形態に限定されるものではない。
例えば、ここでは、アクセス制御装置３が、アクセスルータ１からパケットの送信データ量を取得して、端末５および回線の平均空き帯域と動画レートとを比較して、映像最適化装置２へ動画を転送するか否かを判定した。
しかし、アクセス制御装置３は、アクセスルータ１からパケットの送信データ量を取得せずに、端末５ごとに予め割り当てられた許容ネットワーク帯域と動画レートとを比較して、映像最適化装置２へ動画を転送するか否か判定することとしてもよい。
【０１００】
また、ここでは、アクセス制御装置３を個別の装置として構成した。
しかし、アクセス制御装置３を構成する各部は、複数のアクセスルータ１に分散して配備してもよい。また、アクセス制御装置３を、映像最適化装置２内に備えることとしてもよい。
【０１０１】
また、ここでは、映像最適化装置２を介して動画データを転送する場合、映像最適化装置２は、映像最適化部２１において、端末５のデータ転送速度に応じて動画レートを変更した。
しかし、映像最適化部２１は、アクセス制御装置３（帯域監視部３１１）から、空き帯域を取得し、動画ファイルの転送開始時から、動画レートの圧縮率を制御することとしてもよい。これによって、映像伝送システムＳは、動画転送開始時から、スタッタの発生を低く抑えることができる。
【０１０２】
また、映像最適化部２１は、端末５のデータ転送速度の代わりに、アクセス制御装置３（帯域監視部３１１）から、空き帯域を逐次取得し、その空き帯域に合わせて動画レートを変更することとしてもよい。これによって、他の通信トラヒックの影響によって、空き帯域が急激に増減する場合でも、映像最適化部２１は、素早く空き帯域に追従して動画レートの変換を行うことができる。
【０１０３】
また、映像最適化部２１は、アクセスルータ１のＩＰ送信部１１２において、送信キュー長やパケット紛失数が予め定めた閾値を超えた場合に、動画レートの圧縮率を大きくするように制御してもよい。その場合、アクセスルータ１のＩＰ送信部１１２は、送信キュー長やパケット紛失数が予め定めた閾値を超えた場合に映像最適化装置２に通知することとする。これによって、映像最適化部２１は、他の通信トラヒックの影響を抑えることができる。
【０１０４】
また、ここでは、アクセスルータ１のＩＰ送信部１１２は、動画サーバ４から、あるいは、必要に応じて、映像最適化装置２で動画レートが変更された動画のパケットを端末５に適宜送信することとした。
しかし、ＩＰ送信部１１２は、送信パケットを動画レート内で遅延させる（シェイピング）こととしてもよい。その場合、アクセス制御装置３が映像最適化装置２から動画レートを通知されたときに、アクセス制御装置３が動画レートをＩＰ送信部１１２に通知することとする。また、端末５の空き帯域は、ＩＰ送信部１１２が、直接計測することとしてもよいし、アクセス制御装置３から取得することとしてもよい。
これによって、アクセスルータ１は、他の通信への影響を抑止することができる。
【符号の説明】
【０１０５】
Ｓ      映像伝送システム
１      アクセスルータ
１０    網側通信部
１００  記憶部（振り分けテーブル）
１０１  ＩＰ受信部
１０２  ＩＰ送信部
１１    端末側通信部
１１０  記憶部（振り分けテーブル）
１１１  ＩＰ受信部
１１２  ＩＰ送信部
１２    ＩＰトンネル通信部
１２０  ＩＰトンネル送信部
１２１  ＩＰトンネル受信部
１３    切り戻し設定部
１４    スイッチ部
１５    データ量計測部
２      映像最適化装置（レート変換装置）
２０    ＩＰトンネル通信部
２００  ＩＰトンネル受信部
２０１  ＩＰトンネル送信部
２１    映像最適化部（レート変換部）
２１０  コーデック可否判定部
２１１  レート変換実行部
２２    メタ情報記憶部
２３    折り返し制御部
２４    通信部
３      アクセス制御装置
３０    データベース記憶部
３００  加入者ＤＢ
３０１  回線情報ＤＢ
３１    アクセス制御部
３１０  経路決定部
３１１  帯域監視部
４      動画サーバ
５      端末
【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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【図１０】
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