(57)【要約】【課題】ネットワークの状況に関わらず、複数のユーザから画像の要求がきたときでも、各ユーザに対して配信する画像のフレームレートを保証することができるフレームレート保証方法及びネットワーク機器を提供する。【解決手段】レコーダ５０Ａ〜５０ＣからのＪＰＥＧ画像の要求に応じて、記憶部１２に各レコーダ５０Ａ〜５０Ｃへ要求されたＪＰＥＧ画像を配信する際の保証フレームレートＸを設定する。計算部１３が各レコーダ５０Ａ〜５０ＣからのＪＰＥＧ画像の要求間隔に基づいて各フレームレートを算出し、算出した各フレームレートに基づき、制御部１５が計算部１３とともに、レコーダ５０Ａ〜５０Ｃへ配信する画像の全配信量を保証フレームレートに基づく単位周期毎に算出し、算出した全配信量がネットワーク帯域Ｚを超えた場合に、レコーダ５０Ａ〜５０ＣのうちＪＰＥＧ画像の要求回数が複数であるものに対してＪＰＥＧ画像の配信回数を１回にする。【選択図】図１
2008167207.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の要求側ネットワーク機器からの画像の要求に応じて、配信側ネットワーク機器から前記複数の要求側ネットワーク機器へ要求された画像を配信する際の保証フレームレートを設定するフレームレート設定工程と、
前記複数の要求側ネットワーク機器からの画像の要求間隔に基づき各フレームレートを算出するフレームレート算出工程と、
前記フレームレート算出工程で算出された前記各フレームレートに基づき、前記配信側ネットワーク機器から前記複数の要求側ネットワーク機器へ配信する画像の全配信量を、前記フレームレート設定工程で設定された前記保証フレームレートに基づく単位周期毎に算出する全配信量算出工程と、
前記全配信量算出工程で算出された前記全配信量が、使用可能なネットワーク帯域を超えた場合、前記複数の要求側ネットワーク機器のうち画像の要求回数が複数であるものに対して、前記配信側ネットワーク機器からの画像の配信回数を制限する配信回数制限工程と、
を備えるフレームレート保証方法。
【請求項２】
前記配信回数制限工程において、前記配信側ネットワーク機器からの画像の配信回数を前記複数の要求側ネットワーク機器毎に前記単位周期に１回とする請求項１に記載のフレームレート保証方法。
【請求項３】
前記フレームレート算出工程において、前記フレームレートは、前記画像の要求間隔の逆数である請求項１又は請求項２に記載のフレームレート保証方法。
【請求項４】
前記全配信量算出工程において、前記単位周期は、前記保証フレームレートの逆数である請求項１乃至請求項３のいずれかに記載のフレームレート保証方法。
【請求項５】
複数の要求側ネットワーク機器からの画像の要求に応じて、要求された画像を配信する際の保証フレームレートを設定するフレームレート設定手段と、
前記複数の要求側ネットワーク機器からの画像の要求間隔に基づき各フレームレートを算出するフレームレート算出手段と、
前記フレームレート算出手段で算出された前記各フレームレートに基づき、前記複数の要求側ネットワーク機器へ配信する画像の全配信量を、前記フレームレート設定手段で設定された前記保証フレームレートに基づく単位周期毎に算出する全配信量算出手段と、
前記配信量算出手段で算出された前記全配信量が、使用可能なネットワーク帯域を超えた場合、前記複数の要求側ネットワーク機器のうち画像の要求回数が複数であるものに対して、前記配信側ネットワーク機器からの画像の配信回数を制限する配信回数制限手段と、
を備えるネットワーク機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＪＰＥＧ（Joint Photographic Experts Group）画像、ＧＩＦ（Graphic Interchange Format）画像、ＰＮＧ（Portable Network Graphics）画像などの画像の要求に対してフレームレートを保証するフレームレート保証方法及びネットワーク機器に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、ＪＰＥＧ画像、ＧＩＦ画像、ＰＮＧ画像などの画像を配信可能なネットワーク機器は、ネットワーク環境やシステム構成に関わらず、パーソナルコンピュータなどのユーザ側のネットワーク機器からの画像要求に対して、できる限り可能な範囲で画像を配信するようにしている。例えば、特許文献１では、アクセスを要求しているユーザ数が所定数以下の場合は、ユーザ要求を受理し、所定数を超えるとユーザ要求を受け付けなくするようにしている。つまり、アクセスを要求しているユーザ数が所定数まではユーザ要求を受理するようにしている。
【０００３】
【特許文献１】特開平１０−１６４５５９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上述した画像を配信可能なネットワーク機器に対して複数のユーザがアクセスし、多数の画像要求が重なったりするような状況になった場合、あるユーザに対して、どれ程のフレームレートで応答できるかを予測することは非常に困難である。したがって、ネットワークの状況によってフレームレートが高かったり低かったりする可能性があり、各ユーザからの画像要求に対してフレームレートを保証することができないという問題がある。
【０００５】
本発明は、係る事情に鑑みてなされたものであり、ネットワークの状況に関わらず、複数のユーザから画像の要求がきたときでも、各ユーザに対して配信する画像のフレームレートを保証することができるフレームレート保証方法及びネットワーク機器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】
【０００６】
本発明のフレームレート保証方法は、複数の要求側ネットワーク機器からの画像の要求に応じて、配信側ネットワーク機器から前記複数の要求側ネットワーク機器へ要求された画像を配信する際の保証フレームレートを設定するフレームレート設定工程と、前記複数の要求側ネットワーク機器からの画像の要求間隔に基づき各フレームレートを算出するフレームレート算出工程と、前記フレームレート算出工程で算出された前記各フレームレートに基づき、前記配信側ネットワーク機器から前記複数の要求側ネットワーク機器へ配信する画像の全配信量を、前記フレームレート設定工程で設定された前記保証フレームレートに基づく単位周期毎に算出する全配信量算出工程と、前記全配信量算出工程で算出された前記全配信量が、使用可能なネットワーク帯域を超えた場合、前記複数の要求側ネットワーク機器のうち画像の要求回数が複数であるものに対して、前記配信側ネットワーク機器からの画像の配信回数を制限する配信回数制限工程と、を備える。
【０００７】
上記方法によれば、複数の要求側ネットワーク機器へ要求された画像を配信する際の保証フレームレートを設定し、この保証フレームレートに基づく単位周期毎に複数の要求側ネットワーク機器へ配信する画像の全配信量を算出し、この全配信量が使用可能なネットワーク帯域を超えた場合に、要求回数が複数ある要求側ネットワーク機器に画像を配信する回数を制限する。したがって、全配信量を単位周期毎に確認して、各要求側ネットワーク機器に対する配信のフレームレートを調整するので、ネットワークの状況に関わらず、複数のユーザから画像の要求がきたときでも、各ユーザに対して配信する画像のフレームレートを保証することが可能となる。
【０００８】
また、本発明のフレームレート保証方法は、前記配信回数制限工程において、前記配信側ネットワーク機器からの画像の配信回数を前記複数の要求側ネットワーク機器毎に前記単位周期に１回とする。
【０００９】
上記方法によれば、配信側ネットワーク機器から画像を配信する回数を複数の要求側ネットワーク機器毎に単位周期に１回に抑える。したがって、ネットワークの状況に関わらず、複数のユーザから画像の要求がきたときでも、各ユーザに対して配信する画像のフレームレートを保証することが可能となる。
【００１０】
また、本発明のフレームレート保証方法は、前記フレームレート算出工程において、前記フレームレートは、前記画像の要求間隔の逆数である。
【００１１】
上記方法によれば、画像の要求間隔の逆数を求めることで、フレームレートを求めることができる。
【００１２】
また、本発明のフレームレート保証方法は、前記全配信量算出工程において、前記単位周期は、前記保証フレームレートの逆数である。
【００１３】
上記方法によれば、保証フレームレートの逆数を求めることで、全配信量の計算を行う周期である単位周期を求めることができる。
【００１４】
また、本発明のネットワーク機器は、複数の要求側ネットワーク機器からの画像の要求に応じて、要求された画像を配信する際の保証フレームレートを設定するフレームレート設定手段と、前記複数の要求側ネットワーク機器からの画像の要求間隔に基づき各フレームレートを算出するフレームレート算出手段と、前記フレームレート算出手段で算出された前記各フレームレートに基づき、前記複数の要求側ネットワーク機器へ配信する画像の全配信量を、前記フレームレート設定手段で設定された前記保証フレームレートに基づく単位周期毎に算出する全配信量算出手段と、前記配信量算出手段で算出された前記全配信量が、使用可能なネットワーク帯域を超えた場合、前記複数の要求側ネットワーク機器のうち画像の要求回数が複数であるものに対して、前記配信側ネットワーク機器からの画像の配信回数を制限する配信回数制限手段と、を備える。
【００１５】
上記構成によれば、複数の要求側ネットワーク機器へ要求された画像を配信する際の保証フレームレートを設定し、この保証フレームレートに基づく単位周期毎に複数の要求側ネットワーク機器へ配信する画像の全配信量を算出し、この全配信量が使用可能なネットワーク帯域を超えた場合に、要求回数が複数ある要求側ネットワーク機器に画像を配信する回数を制限する。したがって、全配信量を単位周期毎に確認して、各要求側ネットワーク機器に対する配信のフレームレートを調整するので、ネットワークの状況に関わらず、複数のユーザから画像の要求がきたときでも、各ユーザに対して配信する画像のフレームレートを保証することが可能となる。
【発明の効果】
【００１６】
本発明は、ネットワークの状況に関わらず、複数のユーザから画像の要求がきたときでも、各ユーザに対して配信する画像のフレームレートを保証することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、本発明を実施するための好適な実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。
【００１８】
図１は、本発明の一実施の形態に係るネットワーク機器の概略構成を示すブロック図である。本実施の形態のネットワーク機器は、ユーザが所有するネットワーク機器（要求側ネットワーク機器）にＪＰＥＧ画像を配信するものであり、また配信するＪＰＥＧ画像の画質（画像サイズ＝データ量）や解像度の設定ができるものである。図１において、本実施の形態のネットワーク機器（配信側ネットワーク機器）１０は、各ユーザのレコーダ（要求側ネットワーク機器）５０Ａ〜５０Ｃと通信を行うネットワーク部１１と、レコーダ５０Ａ〜５０Ｃに対して保証するフレームレートＸを記憶する記憶部１２と、ＪＰＥＧ画像の配信が可能な最大ユーザ数ｕを算出するとともに、配信量の計算を行う周期Ｙを算出する計算部１３と、ＩＰアドレスで特定されるレコーダ５０Ａ〜５０Ｃに配信するＪＰＥＧ画像を作成する画像作成部１４と、装置（ネットワーク機器１０）各部を制御する制御部１５とを備えて構成される。
【００１９】
レコーダ５０Ａ〜５０Ｃは、ネットワーク機器１０から配信されるＪＰＥＧ画像を録画するものである。なお、本実施の形態では、要求側ネットワーク機器としてレコーダ５０Ａ〜５０Ｃを用いているが、例えばパーソナルコンピュータを用いても構わない。すなわち、配信されるＪＰＥＧ画像を取得できるものであれば、如何なるものであっても構わない。
【００２０】
制御部１５は、ＪＰＥＧ画像の要求があったレコーダ５０Ａ〜５０ＣのＩＰ（Internet Protocol）アドレスを管理するためのＩＰアドレス管理表を有し、ＪＰＥＧ画像の要求を受信するたびに要求元のレコーダ５０Ａ〜５０ＣのＩＰアドレスを取得し記録する。図２にＩＰアドレス管理表の一例を示す。この図に示すＩＰアドレス管理表は、「ユーザ」、「ＩＰアドレス」、「現在の要求間隔」、「現在のフレームレート」の各項から構成される。
【００２１】
本実施の形態では、３台のレコーダ５０Ａ〜５０Ｃを用いているので、図２に示すＩＰアドレス管理表では、ユーザＡ〜Ｃのレコーダ５０Ａ〜５０Ｃが管理されている。詳細には、ユーザＡのレコーダ５０ＡのＩＰアドレス「１９２．１６８．０．５１」と、ユーザＢのレコーダ５０ＢのＩＰアドレス「１９２．１６８．０．５２」と、ユーザＣのレコーダ５０ＣのＩＰアドレス「１９２．１６８．０．５３」とが管理されている。レコーダのＩＰアドレスを管理することで、ネットワーク機器１０にアクセスしているユーザ数を把握することが可能となる。
【００２２】
ＩＰアドレスを管理しているユーザについては、計算部１３がＪＰＥＧ画像要求の間隔（「要求間隔」）を測定するので、制御部１５はそれをＩＰアドレス管理表で管理する。図２に示すＩＰアドレス管理表では、ユーザＡの現在の要求間隔は「３３ｍｓｅｃ」、ユーザＢの現在の要求間隔は「１００ｍｓｅｃ」、ユーザＣの現在の要求間隔は「１５０ｍｓｅｃ」となっている。
【００２３】
また、計算部１３が要求間隔の逆数を計算してフレームレートを求めるので、制御部１５はそれをＩＰアドレス管理表で管理する。図２に示すＩＰアドレス管理表では、ユーザＡの現在のフレームレートは、１／３３ｍｓｅｃ≒「３０ｆｐｓ」、ユーザＢの現在のフレームレートは、１／１００ｍｓｅｃ＝「１０ｆｐｓ」、ユーザＣの現在のフレームレートは、１／１５０ｍｓｅｃ≒「６．７ｆｐｓ」となっている。例えば、保証フレームレートＸを１０ｆｐｓに設定した場合、ユーザＣの現在のフレームレート「６．７ｆｐｓ」は「１０ｆｐｓ」以下であるが、ユーザＣは１０ｆｐｓ以下のフレームレートしか要求していないユーザである。
【００２４】
なお、ユーザをＩＰアドレスの管理から外す判断は、本実施の形態では、フレームレートの算出間隔よりも十分に長い時間ネットワーク機器１０に対してアクセスが無かった場合などの条件としている。すなわち、ある程度アクセスしてくるユーザについてはＩＰアドレスを管理するが、たまにしかアクセスしてこないユーザについてはＩＰアドレスの管理は行わないようにしている。なお、同一ＩＰアドレスでポート番号だけが異なる場合は同一ユーザとして扱うものとする。
【００２５】
最大ユーザ数ｕは、
使用可能なネットワーク帯域（規定値）を“Ｚ”
保証したいフレームレートを“Ｘ”
ＪＰＥＧ画像１枚あたりのデータサイズを“ａ”
とすると、“ｕ＝Ｚ／ａＸ（小数点以下切捨て）”で求まる。
【００２６】
例えば、
Ｚ：４Ｍｂｙｔｅ
Ｘ：１０ｆｐｓ
ａ：１００Ｋｂｙｔｅ
とした場合、最大ユーザ数ｕは以下のようになる。
ｕ＝４／０．１×１０＝４／１＝４
【００２７】
また、配信量の計算を行う周期Ｙは“Ｙ＝１／Ｘ”で求まる。つまり、配信量の計算を行う周期Ｙは、保証したいフレームレートＸの逆数で求まる。
【００２８】
そして、配信量の計算を行う周期Ｙ（ｍｓｅｃ）を単位周期として、全ユーザのフレームレートから単位周期毎に管理されている全配信量を計算し、算出した値が使用可能なネットワーク帯域Ｚを超えるようであれば、配信量が該ネットワーク帯域Ｚを超えないように、各ユーザＡ〜Ｃに対する配信のフレームレートを調整する。単位周期毎に全配信量をチェックし、各ユーザＡ〜Ｃに対する配信のフレームレートを調整することで、１ユーザに対するＪＰＥＧ画像の配信において保証したいフレームレートを維持することが可能となる。
【００２９】
ここで、図３に示すシーケンス図を参照して、各ユーザＡ〜Ｃに対する配信のフレームレートの調整を具体的に説明する。周期Ｙは、保証したいフレームレートＸの逆数であるので１００ｍｓｅｃである。
【００３０】
まずユーザＢがＪＰＥＧ画像の要求を出し、この要求に対してネットワーク機器１０がユーザＢに対してＪＰＥＧ画像を返す。次いで、ユーザＡがＪＰＥＧ画像の要求を出し、この要求に対してネットワーク機器１０がユーザＡに対してＪＰＥＧ画像を返す。次いで、ユーザＣがＪＰＥＧ画像の要求を出し、この要求に対してネットワーク機器１０がユーザＣに対してＪＰＥＧ画像を返す。
【００３１】
さらに、その後、ユーザＡが再びＪＰＥＧ画像の要求を出し、この要求に対してネットワーク機器１０がユーザＡに対してＪＰＥＧ画像を返す。これでこの周期ＹにおけるＪＰＥＧ画像の配信が終了すると、全配信量の計算を行う（＜計算２＞）。＜計算２＞以前で算出していた各ユーザＡ〜Ｃのフレームレート値によって要求（ＪＰＥＧ画像の要求）に応じて計算された全配信量がネットワーク帯域Ｚ（規定値）を超えていた場合、次回計算時＜計算３＞までユーザＡからの３回のＪＰＥＧが画像の要求に対して１回しか応答を返さないようにして１人あたりの配信量を抑えて、管理されている全ユーザＡ〜Ｃの要求に対して応答できるようにする。
【００３２】
例えば、前述したように、最大ユーザ数ｕを４とすると、各ユーザＡ〜Ｃに対する配信量は、
ユーザＡ：３０ｆｐｓ×１００＝３Ｍｂｙｔｅ／ｓｅｃ
ユーザＢ：１０ｆｐｓ×１００＝１Ｍｂｙｔｅ／ｓｅｃ
ユーザＣ：６．７ｆｐｓ×１００＝６７０Ｋｂｙｔｅ／ｓｅｃ
となる。
【００３３】
全配信量は、
３Ｍｂｙｔｅ＋１Ｍｂｙｔｅ＋０．６７Ｍｂｙｔｅ＝４．６７Ｍｂｙｔｅ
となる。
【００３４】
この全配信量４．６７Ｍｂｙｔｅは、使用可能なネットワーク帯域４Ｍｂｙｔｅを超えるので、ユーザＡからの３回のＪＰＥＧ画像の要求に対して応答を１回に抑え、ユーザＡに対して保証フレームレート１０ｆｐｓを下回らないようにして配信量を抑える。例えば、ユーザＡのフレームレートを３０ｆｐｓから１０ｆｐｓに下げる。これにより、各ユーザＡ〜Ｃに対する配信量は以下のようになる。
ユーザＡ：１０ｆｐｓ×１００＝１Ｍｂｙｔｅ／ｓｅｃ
ユーザＢ：１０ｆｐｓ×１００＝１Ｍｂｙｔｅ／ｓｅｃ
ユーザＣ：６．７ｆｐｓ×１００＝６７０Ｋｂｙｔｅ／ｓｅｃ
したがって、全配信量は、１Ｍｂｙｔｅ＋１Ｍｂｙｔｅ＋０．６７Ｍｂｙｔｅ＝２．６７Ｍｂｙｔｅとなる。ユーザＡ及びＢについて、保証フレームレート１０ｆｐｓを確保することができる。
【００３５】
なお、ユーザＣがログアウトするなどして全配信量が減少し使用可能なネットワーク帯域Ｚ以内に収まるようになった場合、要求通りに応答を返すものとする。すなわち、ユーザＡについてはフレームレート３０ｆｐｓで、ユーザＢについてはフレームレート１０ｆｐｓで応答を返す。
【００３６】
ネットワーク機器１０の動作の流れは以下のようになる。
（１）  記憶部１２に、保証したいフレームレートＸを設定する。
【００３７】
（２）  計算部１３は、ＪＰＥＧ画像の配信可能な最大ユーザ数ｕ＝Ｚ／ａＸを算出する（小数点以下切捨て）。但し、Ｚ：使用可能なネットワーク帯域、ａ：ＪＰＥＧ画像１枚あたりのデータサイズとする。
（３）  計算部１３は、全配信量の計算を行う周期Ｙ＝１／Ｘ（ｍｓｅｃ）を算出する。
（４）  ネットワーク部１１は、ＩＰアドレス「１９２．１６８．０．５１」で特定されるレコーダ５０ＡからＪＰＥＧ画像の要求を受信する。
【００３８】
（５）  制御部１５は、ＩＰアドレス管理表（図２参照）に、ＩＰアドレス「１９２．１６８．０．５１」を登録する。
（６）  画像作成部１４は、ＩＰアドレス「１９２．１６８．０．５１」で特定されるレコーダ５０Ａに配信するＪＰＥＧ画像を作成する。
（７）  ネットワーク部１１は、ＩＰアドレス「１９２．１６８．０．５１」で特定されるレコーダ５０ＡにＪＰＥＧ画像を送信する。
【００３９】
（８）  計算部１３は、ＩＰアドレス「１９２．１６８．０．５１」で特定されるレコーダ５０ＡからのＪＰＥＧ画像の要求間隔を監視し、フレームレートを算出する。フレームレートは、要求間隔の逆数である。
（９）  計算部１３と制御部１５は、Ｙ（ｍｓｅｃ）の周期で、要求（ＪＰＥＧ画像の要求）に応じて計算された全配信量がネットワーク帯域Ｚを超えていた場合に、各ユーザのフレームレートを調整する。
（１０）  制御部１５は、要求間隔×α（係数）の間に、要求が無ければ、そのユーザをＩＰアドレス管理表から削除する。
（１１）  制御部１５は、先に算出した「最大ユーザ数ｕ」までアクセスを管理する。
【００４０】
（２）〜（１１）までの処理により、どのユーザに対しても必ず設定したフレームレートを保証することが可能となる。また、（１）〜（７）は基本的な流れであり、（８）及び（９）は（１）〜（７）の処理と並列に行われる。
【００４１】
このように、本実施の形態のネットワーク機器１０によれば、レコーダ５０Ａ〜５０ＣからのＪＰＥＧ画像の要求に応じて、各レコーダ５０Ａ〜５０Ｃへ要求されたＪＰＥＧ画像を配信する際の保証フレームレートＸを設定し、また各レコーダ５０Ａ〜５０ＣからのＪＰＥＧ画像の要求間隔に基づき各フレームレートを算出し、算出した各フレームレートに基づき、レコーダ５０Ａ〜５０Ｃへ配信する画像の全配信量を保証フレームレートに基づく単位周期毎に算出し、算出した全配信量が使用可能なネットワーク帯域Ｚを超えた場合にレコーダ５０Ａ〜５０ＣのうちＪＰＥＧ画像の要求回数が複数であるものに対してＪＰＥＧ画像の配信回数を１回とするので、ネットワークの状況に関わらず、複数のユーザから画像の要求がきたときでも、各ユーザに対して配信する画像のフレームレートを保証することが可能となる。
【００４２】
なお、算出した全配信量が使用可能なネットワーク帯域Ｚを超えた場合、計算により、その都度、保証フレームレートＸを配信可能な必要最低限の値に動的に変えて設定することもできる。その場合、全配信量を計算する周期Ｙも動的に変化する。
【００４３】
また、本実施の形態では、ＪＰＥＧ画像を配信するようにしていたが、これに限定されず、ＧＩＦ画像やＰＮＧ画像などを配信するようにしてもよい。
【００４４】
また、要求を再送するようなシステムの場合には、再送要求による受信の負荷は考慮しないものとする。すなわち、本発明は、あくまで画像配信の負荷のみを考慮したものであり、その他、コマンド等の負荷は画像に比べて非常に軽微であるので、考慮に入れなくても実問題は無いと考えられる。
【産業上の利用可能性】
【００４５】
本発明は、ネットワークの状況に関わらず、複数のユーザから画像の要求がきたときでも、各ユーザに対して配信する画像のフレームレートを保証することができるといった効果を有し、ＪＰＥＧ画像、ＧＩＦ画像、ＰＮＧ画像などの画像を配信可能なネットワーク機器への適用が可能である。
【図面の簡単な説明】
【００４６】
【図１】本発明の一実施の形態に係るネットワーク機器の概略構成を示すブロック図
【図２】図１のネットワーク機器の制御部が有するＩＰアドレス管理表の一例を示す図
【図３】図１のネットワーク機器の動作を説明するためのシーケンス図
【符号の説明】
【００４７】
１０  ネットワーク機器
１１  ネットワーク部
１２  記憶部
１３  計算部
１４  画像作成部
１５  制御部
５０Ａ〜５０Ｃ  レコーダ
【図１】
2008167207.tif 000003
【図２】
2008167207.tif 000004
【図３】
2008167207.tif 000005