(57)【要約】【課題】帯域幅ｂが異なる端末に対するディジタルコンテンツの配信におけるネットワーク帯域資源の効率的な活用を図るディジタルコンテンツ配信システムを提供する。【解決手段】ディジタルコンテンツ配信システム１０は、複数の端末１２、１４、１６に対してネットワーク２０を介してディジタルコンテンツをセグメントＳに分割して配信するコンテンツ配信サーバ１８コンテンツ配信サーバを備える。コンテンツ配信サーバ１８は、ディジタルコンテンツの配信を要求する帯域幅ｂが同一の端末グループ２２、２４、２６毎のディジタルコンテンツの配信要求の平均発生率λに基づいてセグメントＳを求める配信制御部３０を有し、このセグメントＳに基づいてディジタルコンテンツを分割して配信することによりネットワーク帯域資源の効率的な活用を図ることができる。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の端末に対してネットワークを介してディジタルコンテンツをセグメントに分割して配信するコンテンツ配信サーバを備えるディジタルコンテンツ配信システムであって、
前記コンテンツ配信サーバは、前記ディジタルコンテンツの配信を要求する帯域幅が同一の端末グループ毎の前記ディジタルコンテンツの配信要求の平均発生率に基づいて前記セグメントを求める配信制御部を有することを特徴とするディジタルコンテンツ配信システム。
【請求項２】
請求項１記載のディジタルコンテンツ配信システムにおいて、
前記コンテンツ配信サーバは、前記ディジタルコンテンツを前記帯域幅に応じて階層毎に符号化する階層符号化部を有し、
前記符号化されたディジタルコンテンツを階層毎に前記セグメントに分割して配信することを特徴とするディジタルコンテンツ配信システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えばインターネット等を経由して、映像や音声等のストリーム配信を行い、リアルタイムで閲覧する際に好適な、ディジタルコンテンツ配信システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
コンテンツ配信サーバからオンデマンドで配信された映像データをパーソナルコンピュータや携帯電話等の移動体通信端末等の受信端末で閲覧する方法として、映像データを受信端末が一括ダウンロードし、全てのダウンロードが終了してから映像データを再生する方法と、連続的に送信される映像データを受信端末が受信しながら、それを順次再生していく方法がある。しかし、前者は、高度な圧縮技術を使ったとしても巨大な映像データを全てダウンロードするために膨大な時間を必要とし、現在のＩＰネットワークの転送速度においては、リアルタイム性にあまりにもかけ離れたものとなってしまう。そこで、後者のような、ダウンロード完了を待たずして映像の再生ができる手法（映像ストリーミング）が注目されている。
【０００３】
これらオンデマンド配信には、ディジタルコンテンツの配信要求をした受信端末毎に配信するユニキャスト配信と、複数の受信端末に向けて配信するマルチキャスト配信とがある。
【０００４】
このうちユニキャスト配信は、受信端末からの配信要求に応じて直ちにディジタルコンテンツを配信でき、かつ簡素な制御によって実現可能であるというメリットを有するが、受信端末毎にディジタルコンテンツを配信するために配信要求の数が増大するにつれてネットワーク帯域資源の消費が増大してしまう。
【０００５】
これに対しマルチキャスト配信は、コンテンツ配信サーバからディジタルコンテンツを配信し、ネットワーク内の中継ノードにおいて必要に応じてこれをコピーして各受信端末に向けて配信するため、ネットワーク帯域資源をユニキャスト配信に比べて大幅に節減することができる。しかしながら、マルチキャストで配信されたディジタルコンテンツを受信する複数の受信端末において視聴時間を統一する必要があり、配信要求のタイミングによっては、配信要求をした受信端末は次のマルチキャスト配信まで長い時間待たされてしまうという問題がある。
【０００６】
このような事情から、例えば特許文献１、２では、マルチキャスト配信とユニキャスト配信とを併用する非同期マルチキャスト配信システムが提案されている。非同期マルチキャスト配信では、受信端末からの配信要求に対して、ディジタルコンテンツの開始部分から配信する共有フローを所定のタイミングで周期的に反復して生成され、配信要求時刻の近い複数の受信端末に対して同じ共有フローが割り当てられて配信される。さらに、受信端末が配信要求する前に共有フローの配信が開始されたために取得できなかったディジタルコンテンツの既配信部分を受信端末に配信する個別フローによって、ディジタルコンテンツが配信される。
【０００７】
【特許文献１】特開２００３−２２９９０４号公報
【特許文献２】特開２００４−１４６８８１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、ディジタルコンテンツの配信を要求する帯域幅が、受信端末毎に異なる場合がある。従来の非同期マルチキャスト配信システムでは、狭帯域、広帯域を問わず、帯域幅を考慮せずにディジタルコンテンツを配信していたために、ネットワーク帯域資源の効率的な活用が図れていなかった。
【０００９】
本発明は、上記の課題を考慮してなされたものであって、帯域幅が異なる端末に対するディジタルコンテンツの配信におけるネットワーク帯域資源の効率的な活用を図るディジタルコンテンツ配信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】
【００１０】
本発明に係るディジタルコンテンツ配信システムは、複数の端末に対してネットワークを介してディジタルコンテンツをセグメントに分割して配信するコンテンツ配信サーバを備えるディジタルコンテンツ配信システムであって、前記コンテンツ配信サーバは、前記ディジタルコンテンツの配信を要求する帯域幅が同一の端末グループ毎の前記ディジタルコンテンツの配信要求の平均発生率に基づいて前記セグメントを求める配信制御部を有することを特徴とする。
【００１１】
本発明によれば、配信制御部によって、前記ディジタルコンテンツの配信を要求する帯域幅が同一の端末グループ毎のディジタルコンテンツの平均発生率に基づいてセグメントを求め、このセグメントに基づいてディジタルコンテンツを分割して配信することによりネットワーク帯域資源の効率的な活用を図ることができる。
【００１２】
前記コンテンツ配信サーバが有する階層符号化部によって、前記ディジタルコンテンツを前記帯域幅に応じて階層毎に符号化して、符号化された前記ディジタルコンテンツを階層毎に前記セグメントに分割して配信することにより、さらにネットワーク帯域資源の効率的な活用を図ることができる。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、ディジタルコンテンツの配信を要求する帯域幅が同一の端末グループ毎のディジタルコンテンツの平均発生率に基づいてセグメントを求め、このセグメントに基づいてディジタルコンテンツを分割して配信することによりネットワーク帯域資源の効率的な活用を図ることができる。また、符号化したディジタルコンテンツを階層毎にセグメントに分割して配信することにより、さらにネットワーク帯域資源の効率的な活用を図ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。図１は、本発明の実施形態に係るディジタルコンテンツ配信システム１０の全体の説明図である。
【００１５】
ディジタルコンテンツ配信システム１０は、端末１２（１２ａ、１２ｂ）、１４（１４ａ、１４ｂ）、１６（１６ａ、１６ｂ）と、コンテンツ配信サーバ１８とを備え、端末１２、１４、１６とコンテンツ配信サーバ１８は、ネットワーク２０に接続されている。
【００１６】
端末１２、１４、１６は、携帯電話等の移動体通信端末であり、端末１２、１２ａ、１２ｂは、コンテンツ配信サーバ１８に対するディジタルコンテンツの配信を要求する帯域幅（通信速度）が同一の端末グループ２２を形成している。同様に、端末１４、１４ａ、１４ｂは端末グループ２４を形成し、端末１６、１６ａ、１６ｂは端末グループ２６を形成している。
【００１７】
コンテンツ配信サーバ１８は、映像又は音声等のディジタルコンテンツを端末１２、１４、１６に配信するサーバである。
【００１８】
コンテンツ配信サーバ１８は、図２に示すように、端末１２、１４、１６からのディジタルコンテンツの配信要求を受信する配信制御部３０と、配信制御部３０で受信した配信要求に基づいて取得した帯域幅ｂ（通信速度）に応じてディジタルコンテンツを階層符号化する階層符号化部３２と、端末１２、１４、１６に対するディジタルコンテンツを配信する配信予定時間、配信内容及び配信方法を設定する配信スケジュール部３４と、配信対象となるディジタルコンテンツを格納するディジタルコンテンツ格納部３６とを備える。
【００１９】
配信制御部３０は、端末１２、１４、１６からのディジタルコンテンツの配信要求を受信し、要求するディジタルコンテンツの対象、平均発生率λ及び帯域幅ｂを取得する。ここで、平均発生率λは、端末グループ２２、２４、２６からコンテンツ配信サーバ１８に対する単位時間あたりの配信要求の平均発生回数、発生頻度を意味する。
【００２０】
また、配信制御部３０は、平均発生率λからセグメントＳを算出し、ディジタルコンテンツをセグメントＳで分割して端末１２、１４、１６に対して配信する。セグメントＳは、平均発生率λの逆数、すなわち、Ｓ＝１／λとして算出される。
【００２１】
さらに、配信制御部３０によるディジタルコンテンツの配信は、共有フロー又は個別フローで行われる。ここで、共有フローとは、端末１２、１４、１６からの同一のディジタルコンテンツに対する配信要求に基づいて、配信要求時刻の近い端末１２、１４、１６に対してディジタルコンテンツの開始部分から配信するフローを意味する。また、個別フローとは、端末１２、１４、１６が配信要求する前に共有フローの配信が開始されたために取得できなかったディジタルコンテンツの既配信部分を端末１２、１４、１６に個別に配信するフローを意味する。
【００２２】
階層符号化部３２は、配信制御部３０で取得された帯域幅ｂの種類に応じて、ディジタルコンテンツを階層毎に符号化を行う。階層符号化は、配信制御部３０で取得された帯域幅ｂのうち、最も狭い帯域幅ｂに対応して符号化した階層を基本階層として、以後、帯域幅ｂに応じて狭い方から第１層、第２層・・・第Ｎ層と符号化し、結果としてディジタルコンテンツは、（Ｎ＋１）層の層構造となる。
【００２３】
端末１２、１４、１６は、基本階層から階層数の小さい順番に符号化された階層を受信する。基本階層は、すべての端末１２、１４、１６で受信され、端末１２、１４、１６の帯域幅ｂに応じて、第１層、第２層・・第Ｎ層が受信される。端末１２、１４、１６は、多くの階層を受信することにより、高画質のディジタルコンテンツを得ることができる。つまり、基本階層のみを受信して形成されたディジタルコンテンツよりも、基本階層及び第１階層を受信して形成されたディジタルコンテンツの方が高画質となり、基本階層、第１階層・・・第Ｎ層のすべての階層を受信して形成されたディジタルコンテンツが最も高画質となる。
【００２４】
配信スケジュール部３４は、配信制御部３０で受信した配信要求から、ディジタルコンテンツ格納部３６に記憶されているディジタルコンテンツのファイル名を特定するとともに、配信予定時刻及び配信方法を含む配信スケジュールを設定する。配信方法は、配信予定時刻に共有フロー、個別フローのいずれの方法で配信するかが、ディジタルコンテンツが配信される配信元とともに設定される。配信元は、通常は、ディジタルコンテンツが格納されているディジタルコンテンツ格納部３６となるが、配信要求されたディジタルコンテンツが既に端末１２、１４、１６に配信されている場合には、受信した端末１２、１４、１６を配信元とすることも可能である。
【００２５】
ディジタルコンテンツ格納部３６は、配信対象となるディジタルコンテンツが複数格納されている。
【００２６】
次に、ディジタルコンテンツ配信システム１０の処理手順について、ディジタルコンテンツ配信システム１０の動作を説明するためのフローチャートである図３を用いて説明する。
【００２７】
まず、配信制御部３０が端末グループ２２、２４、２６内の端末１２、１４、１６からの配信要求に基づいて、ディジタルコンテンツの対象、端末グループ２２の平均発生率λ１、帯域幅ｂ１、端末グループ２４の平均発生率λ２、帯域幅ｂ２、端末グループ２６の平均発生率λ３、帯域幅ｂ３を取得する（ステップＳ１）。なお、帯域幅ｂについては、ｂ１＜ｂ２＜ｂ３とする。
【００２８】
配信スケジュール部３４は、配信制御部３０で受信した配信要求から配信スケジュールを設定する（ステップＳ２）。具体的には、配信要求からディジタルコンテンツ格納部３６に格納されているディジタルコンテンツのファイル名を特定するとともに配信予定時刻、配信方法を設定する。
【００２９】
配信スケジュール部３４は、配信予定時刻と既に設定されている配信スケジュールとを対比する（ステップＳ３）。配信スケジュール部３４が、配信要求されたディジタルコンテンツの配信は当該配信要求前にはされていないと判断した場合には、配信方法として、ディジタルコンテンツ格納部３６からディジタルコンテンツを共有フローで配信すると設定される。配信制御部３０は、配信スケジュールの設定後、配信要求してきた端末１２、１４、１６に対して、配信スケジュールを通知する（ステップＳ４）。
【００３０】
次に、階層符号化部３２は、図４に示すように帯域幅ｂに応じて、ディジタルコンテンツを階層符号化する（ステップＳ５）。
【００３１】
本実施形態では、３つの帯域幅（ｂ１、ｂ２、ｂ３）に対応してディジタルコンテンツ格納部３６に格納されているディジタルコンテンツを３階層に符号化している。帯域幅ｂについては、ｂ１＜ｂ２＜ｂ３であることから、帯域幅ｂ１に対してディジタルコンテンツの一部を基本階層として符号化し、帯域幅ｂ２に対してディジタルコンテンツの一部を第１階層として符号化し、帯域幅ｂ３に対して符号化されていないディジタルコンテンツの残部を第２階層として符号化する。
【００３２】
次に、配信制御部３０は、平均発生率λからセグメントＳを算出する（ステップＳ６）。基本階層は端末グループ２２、２４、２６で受信されるので、基本階層に対する平均発生率は端末グループ２２、２４、２６の各々の平均発生率の和となる。従って、基本階層に対するセグメントＳ１はＳ１＝１／（λ１＋λ２＋λ３）となる。
【００３３】
また、第１階層は端末グループ２４、２６で受信されるので、第１階層に対する平均発生率は端末グループ２４、２６の各々の平均発生率の和となる。従って、第１階層に対するセグメントＳ２はＳ２＝１／（λ２＋λ３）となる。さらに、第２階層は端末グループ２６で受信されるので、第２階層に対する平均発生率は端末グループ２６の平均発生率λ３となり、第２階層に対するセグメントＳ３はＳ３＝１／λ３となる。
【００３４】
配信制御部３０は、配信スケジュールに従って、配信予定時刻にディジタルコンテンツ格納部３６に格納されているディジタルコンテンツを共有フローで配信する（ステップＳ７）。具体的には、ディジタルコンテンツの基本階層がセグメントＳ１で分割されて配信され、第１階層がセグメントＳ２で分割されて配信され、第２階層がセグメントＳ３で分割されて配信される。
【００３５】
ステップＳ３において、配信スケジュール部３４が、配信要求されたディジタルコンテンツの配信が当該配信要求前に行われていると判断した場合には、配信制御部３０が端末１２、１４、１６以外の端末４０（図示無し）に対して、配信予定時刻にディジタルコンテンツの配信が可能であるかを問い合わせる（ステップＳ８）。配信制御部３０は、端末４０からの配信状況の応答を受信する（ステップＳ９）。
【００３６】
次に、配信スケジュール部３４がディジタルコンテンツの配信が完了しているかを判断する（ステップＳ１０）。配信スケジュール部３４が配信完了と判断した場合には、配信スケジュールの配信方法を共有フローとし、配信元を配信可能であると応答してきた端末４０と設定する（ステップＳ１１）。そして、配信制御部３０が当該端末４０に対して、配信スケジュールを通知する（ステップＳ１２）。
【００３７】
通知を受信した端末４０は、配信スケジュールに従って、配信予定時刻に自身に格納されているディジタルコンテンツを共有フローで配信する（ステップＳ１３）。
【００３８】
配信スケジュール部３４が、配信中であると判断した場合には、既に配信されたディジタルコンテンツの配信完了部分について、配信スケジュールの配信方法を個別フローとし、配信元を配信可能であると応答してきた端末４０と設定する（ステップＳ１４）。そして、配信制御部３０が当該端末４０に対して、配信スケジュールを通知する（ステップＳ１５）。
【００３９】
通知を受信した端末４０は、配信スケジュールに従って、配信予定時刻に自身に格納されているディジタルコンテンツを個別フローで配信要求した端末１２、１４、１６に配信する（ステップＳ１６）。
【００４０】
以上説明したように、本実施形態に係るディジタルコンテンツ配信システム１０は、複数の端末１２、１４、１６に対してネットワーク２０を介してディジタルコンテンツをセグメントＳに分割して配信するコンテンツ配信サーバ１８コンテンツ配信サーバを備える。コンテンツ配信サーバ１８は、ディジタルコンテンツの配信を要求する帯域幅ｂが同一の各端末グループ２２、２４、２６毎のディジタルコンテンツの配信要求の平均発生率λに基づいてセグメントＳを求める配信制御部３０を有し、このセグメントＳに基づいてディジタルコンテンツを分割して配信することによりネットワーク帯域資源の効率的な活用を図ることができる。
【００４１】
また、階層符号化部３２によって、符号化されたディジタルコンテンツを階層毎にセグメントＳで分割して配信することにより、さらにネットワーク帯域資源の効率的な活用を図ることができる。
【００４２】
なお、上記実施形態では帯域幅毎に階層符号化しているが、一定範囲の帯域幅毎に階層符号化してもよい。すなわち、上記の端末グループ２２、２４、２６以外に帯域幅ｂ１ａでディジタルコンテンツの配信要求をする端末グループ４２（図示無し）、帯域幅ｂ２ａでディジタルコンテンツの配信要求をする端末グループ４４（図示無し）があり、帯域幅ｂはｂ１＜ｂ１ａ＜ｂ２＜ｂ２ａ＜ｂ３とする。かかる場合には、帯域幅ｂ１ａ、ｂ２ａの各々に対応して階層符号化せずに、帯域幅ｂ１よりも大きく帯域幅ｂ２よりも小さい帯域幅ｂについては、帯域幅ｂ１で階層符号化し、帯域幅ｂ２よりも大きく帯域幅ｂ３よりも小さい帯域幅については、帯域幅ｂ２で階層符号化するようにしてもよい。
【００４３】
また、ステップＳ８におけるディジタルコンテンツの配信の可否の確認では、端末１２、１４、１６に対して既にディジタルコンテンツの配信がされている場合には、端末１２、１４、１６に対して配信の可否の確認を行ってもよい。かかる場合には、ステップＳ９において、端末１２、１４、１６からの配信状況の応答を受信した後に、配信スケジュールが設定される。配信スケジュールには、端末１２が配信可能な状態の場合には、基本階層を共有フロー又は個別フローで配信することが可能であると設定され、端末１４が配信可能な状態の場合には、第１階層を共有フロー又は個別フローで配信することが可能であると設定され、端末１６が配信可能な状態の場合には、第２階層を共有フロー又は個別フローで配信することが可能であると設定される。
【００４４】
さらに、端末グループ２２、２４、２６のいずれかの帯域幅ｂと同一の帯域幅ｂを有し、かつ、平均発生率λが異なる端末グループ２２、２４、２６以外の端末グループがある場合には、ディジタルコンテンツを各セグメントＳよりも小さいスライスで分割して配信してもよい。かかる場合には、端末グループ２２、２４、２６内の端末グループと、端末グループ２２、２４、２６以外の端末グループであって同一の帯域幅ｂである端末グループに対して、各端末グループ毎に算出されたセグメントの最大公約数をスライスとして設定し、ディジタルコンテンツを当該スライスで分割して配信することとなる。
【００４５】
また、本発明は、上述の実施の形態に限らず、本発明の要旨を逸脱することなく、種々の構成を採り得ることはもちろんである。
【図面の簡単な説明】
【００４６】
【図１】本発明の実施形態に係るディジタルコンテンツ配信システムの全体の説明図である。
【図２】コンテンツ配信サーバの構成を説明する図である。
【図３】ディジタルコンテンツ配信システムの動作を説明するためのフローチャートである。
【図４】階層符号化されたディジタルコンテンツの構成を説明する図である。
【符号の説明】
【００４７】
１０…ディジタルコンテンツ配信システム
１２、１２ａ、１２ｂ、１４、１４ａ、１４ｂ、１６、１６ａ、１６ｂ、４０…端末
１８…コンテンツ配信サーバ              ２０…ネットワーク
２２、２４、２６、４２、４４…端末グループ
３０…配信制御部                        ３２…階層符号化部
３４…配信スケジュール部                ３６…ディジタルコンテンツ格納部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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