(57)【要約】【課題】　伝送路に余裕がある場合に、必要とする伝送レート以上で送信することができたデータを蓄積しておくことにより、通信に必要なサービスコストを削減することができる。【解決手段】　リアルタイムデータ伝送用情報提供システムは、最低限のデータ伝送レートを保証して通信する通信手段と、前記通信手段により保証される前記最低限のデータ伝送レート以下の再生伝送レートにより、蓄積されたリアルタイムデータを送信する送信手段と、前記送信手段により送信されたリアルタイムデータを入力して前記再生伝送レートにより出力する先入れ先出し（ＦＩＦＯ）動作によってデータを蓄積する蓄積手段と、前記蓄積手段の出力を受信して前記リアルタイムデータを再生する再生手段と、を備える。【選択図】　図１
2004088811.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
　最低限のデータ伝送レートを保証して通信する通信手段と、
　前記通信手段により保証される前記最低限のデータ伝送レート以上の再生伝送レートにより、蓄積されたリアルタイムデータを送信する送信手段と、
　前記送信手段により送信されたリアルタイムデータを入力して前記再生伝送レートにより出力する先入れ先出し（ＦＩＦＯ）動作によってデータを蓄積する蓄積手段と、
　前記蓄積手段の出力を受信して前記リアルタイムデータを再生する再生手段と、
　を備えることを特徴とするリアルタイムデータ伝送用情報提供システム。
【請求項２】
　前記蓄積手段は、蓄積データ量を監視する監視手段と、前記監視手段により監視した蓄積データ量に基づいて前記通信手段により保証される前記最低限のデータ伝送レートを越えて出力できる伝送レートに対する制御信号を前記送信手段に対して送信する制御手段と、を備え、
　前記送信手段は、前記制御信号に基づいて動作することを特徴とする請求項１に記載のリアルタイムデータ伝送用情報提供システム。
【請求項３】
　前記送信手段を使用する前記リアルタイムデータ伝送と、前記通信手段を使用して品質を保証して通信する前記アルタイムデータ伝送と、を前記送信手段側または前記再生手段側で選択可能にしたことを特徴とする請求項１に記載のリアルタイムデータ伝送用情報提供システム。
【請求項４】
　前記蓄積手段に蓄積されたリアルタイムデータを前記再生手段により再生した後に、前記蓄積手段に残されたリアルタイムデータを消去することを特徴とする請求項１に記載のリアルタイムデータ伝送用情報提供システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
　本発明は、ネットワークを介してＶＯＤ（Video on Demand ）サービスのような蓄積されたメディアをリアルタイムで再生するサービスを実現するシステムであり、特にネットワークの種々のサービスクラスをその特性にあったサービスごとに使い分けるシステムに関する。
【０００２】
　また、本発明は、ＶＯＤ（Video on Demand ）サービスやＭＯＤ（Multimedia on Demand）サービスのように、サーバに蓄積されたメディア情報を、ユーザからの要求に応じて、ネットワークを介してリアルタイムでユーザに提供するサービスを実現するシステムに関する。
【０００３】
　特に本発明で対象としているのは、データが時系列的に順序管理されているようなデータ、あるいは、より限定すると、そのデータの利用がタイムスタンプなどの時間情報によって管理されているような性質のデータに関する装置及びシステムであり、本明細書においては、これらのデータをリアルタイムデータと総称している。
【背景技術】
【０００４】
　近年、ネットワークの高速化及び広帯域化とディジタル映像技術の進展により、インタラクティブなビデオサービスの実用化が始まろうとしている。このようなサービスの典型的な例の一つにＶＯＤサービスがある。ＶＯＤサービスとは、ビデオソースを蓄えたビデオサーバがクライアントと基本的に１対１の回線接続を行い、クライアントの通常再生、サーチ、特殊再生などの要求に応じてビデオサーバからビデオソースの出力を行うサービスである。これらＶＯＤサービスの多くは、少なくともネットワークの基幹部分においては非同期転送モード（以下、ＡＴＭという）を利用することを想定している。
【０００５】
　なお、本発明で言うところのビデオサーバには、あるユーザに対して提供中のビデオ情報を伝送するために設定された通信回線の途中またはその近傍において、そのビデオを蓄積しておき、他のユーザからの同一のビデオへの要求に対して、これを再利用する、いわゆるキャッシュノード、あるいはネットワークキャッシュなどと呼ばれる一時記憶型のサーバをも包含するものとする。
【０００６】
　ＡＴＭではいくつかクラスが提供される。たとえば、ＡＴＭの業界標準設定組織であるＡＴＭフォーラムでは以下の５つのクラスが標準化される。すなわち、固定ビットレート（以下、ＣＢＲ−Constant Bit Rate −という）、リアルタイム可変ビットレート（以下、ＲＴ−ＶＢＲ−Real Time Variable Bit Rate−という）、非実時間可変ビットレート（以下、ＮＲＴ−ＶＢＲ−Non-Real Time Variable Bit Rate−という）、有効ビットレート（以下、ＡＢＲ−Available Bit Rate−という）、非特定ビットレート（以下、ＵＢＲ−Unspecified Bit Rate−という）の５つである。これらのうち、上述したようなビデオの伝送サービスはリアルタイムサービスであるため、現状ではＣＢＲのサービスクラスが使われるのが普通である。
【０００７】
　上述した５つのサービスクラスについて考える。実時間性という見地からは、ギャランティクラスであるＣＢＲ、ＲＴ−ＶＢＲの２クラスが品質保証される。また、ＣＢＲはセル廃棄確率が極めて低く、高品質であるが、ＡＴＭで特に帯域の有効利用方法として有効であると言われている統計多重効果を用いないのでコストは高い。ＲＴ−ＶＢＲは、セル廃棄特性はＣＢＲほどよくないが統計多重効果を用いるのでＣＢＲよりも安価である。一方、ＮＲＴ−ＶＢＲ、ＡＢＲ、ＵＢＲは実時間性が保証されないが、空き帯域の有効利用を図るベストエフォートサービスであるため、通信コストの大幅な低下が期待できる。
【０００８】
　上述のような従来の画像配送方式では、伝送品質はＣＢＲで一定である。たとえば、ＶＯＤで２時間のビデオを観る状況を考えてみる。一般的にＶＯＤでは通信呼への要求品質としては、以下のような事項が考えられる。即時提供のための実時間性、画像、あるいは音声の品質確保のための低いセル廃棄率、ビデオサービスの低コスト化を実現するための低コスト通信などである。実時間性、セル廃棄特性保証の点から、ＣＢＲが前提となっている。
【０００９】
　一般に、ＣＢＲは呼接続手続きにおいて帯域がピークセルレートで割り付けられ、この帯域は呼が設定されている間は恒常的に設定されたままである。ＣＢＲは帯域を十分に確保して通信するため品質が良い反面、多重効果を使わない方式であり、したがって、通信コストとしては高価である。たとえば、上記ＶＯＤを考えると、観ている間は呼を設定している必要がある。１５５Ｍｂｐｓの通信回線上に６ＭｂｐｓのＭＰＥＧ（Moving Picture Experts Group）方式で画像を配送することを考えると、同時に提供できる画像は２５本である。その条件のもとで通信コストが設定される。もちろん、総コストの中にはソフト的なコストも含まれてくるから、通信コストを削減することは低コスト化の点からも重要である。従来方式では、この低コスト化という点で問題があった。
【００１０】
　また、従来も前のクライアントのために蓄えられたビデオを別のクラアイントがアクセスする場合に再利用することが行われていたが、データ蓄積装置の蓄積容量が有限であるため、アクセス頻度の低いビデオは順次消去する必要がある。この場合、ビデオの消去はビデオソース単位で行うしかなかったので、消去された直後に別のクライアントがアクセスした場合には、再度上記ＣＢＲによる伝送を行う必要があり、上記問題点をさらに増幅するという不具合があった。
【００１１】
　次に、ＶＯＤサービスにおけるサーバの配置について説明する。ＶＯＤサービスにおいて提供すべきビデオソースとしては、映画館で上映された映画にとどまらず、テレビ用に製作されたテレビ映画やドラマ、記録映画など、そのジャンルは多岐にわたり、しかも映画が発明されて以来、現在までに製作されてきた全ての作品が対象となるため、その数は極めて膨大である。一方、このようなビデオソースを蓄えるビデオサーバの持つ記録容量は有限であり、一つのビデオサーバに全てのビデオソースを蓄えておくことは不可能である。しかも、一つのビデオサーバから同時に読み出すことのできる情報量も有限であるため、一般にアクセス頻度が高いと予想されるビデオソースを蓄積するビデオサーバは、ユーザに近いところに地域ごとに配置し、アクセス頻度が低いと予想されるビデオソースを蓄積するビデオサーバは、ユーザから遠いセンターに設置するという２階層構成、あるいはアクセス頻度に応じてさらに多階層の構成をとることが考えられている。
【００１２】
　このように提供すべきビデオソースを蓄積しているビデオサーバが、ネットワーク上に分散的に配置されている場合、ユーザの要求に従って要求されたビデオソースを蓄積しているビデオサーバのうち、ユーザに最も近いサーバとユーザとの間に通信回線を設定し、その通信回線を通じてビデオ伝送を行うことが通信コストの観点から必要である。従来は、ユーザが予め配布されたビデオリストなどによって見たいビデオを決定し、そのビデオを直接指定していたため、ユーザがビデオを指定してから、そのビデオを提供すべき最適なビデオサーバを決定し、通信回線の設定を行えば良かった。
【００１３】
　ところが、今後はユーザが、例えば最も末端のビデオサーバとの間に通信回線を設定し、画面に表示されたビデオリストやプレビュー用に用意されたビデオソースの一部、またはハイライトシーンを集めたプロモーションビデオなどインタラクティブにアクセスしながら、最終的に見たいビデオを決定するようになることが考えられる。このとき、ユーザの操作に対する応答性および通信コストの観点から、末端のビデオサーバにビデオリストまたはプレビュー用のビデオ情報を蓄積しておくことが好ましいが、その場合、ユーザが見たいビデオを決定してから、実際にそのビデオソースが蓄積されているサーバとの間に通信回線を設定しようとすると、通信ネットワークの幅輳があった場合には通信回線が設定できず、そのビデオをユーザに提供できない。また、そのビデオソースが蓄積されているサーバの同時サービス数がサーバの性能限界に達している場合には、通信回線の設定が可能であってもそのビデオを提供することはできない。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
　以上のように、従来の画像配送方式で即時の画像提供を実現するためには、セル廃棄率の低いサービスを実現することが必要であったが、画像伝送サービスの低コスト化の点、また通信資源の有効利用の点から問題があった。
　また、上述のようにサーバがネットワークに対して階層的に配置された場合、ユーザが見たいビデオを決定してから通信網資源やサーバ資源を確保しようとすると、見たいビデオを決定するために費やした時間が無駄になる場合があり、ユーザにとって極めて不都合である。
【００１５】
　本発明は、伝送路に余裕がある場合に、必要とする伝送レート以上で送信することができたデータを蓄積しておくことにより、通信に必要なサービスコストを削減することができるリアルタイムデータ用情報提供システムを提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
　上述の課題を解決するために、本発明の基本構成に係るリアルタイムデータ伝送用情報提供システムは、　最低限のデータ伝送レートを保証して通信する通信手段と、前記通信手段により保証される前記最低限のデータ伝送レート以上の再生伝送レートにより蓄積されたリアルタイムデータを送信する送信手段と、前記送信手段により送信されたリアルタイムデータを入力して前記再生伝送レートにより出力する先入れ先出し（ＦＩＦＯ）動作によってデータを蓄積する蓄積手段と、前記蓄積手段の出力を受信して前記リアルタイムデータを再生する再生手段と、を備えることにより、効率の良い通信を実現しコストの削減を図ろうとするものである。
【００１７】
　上記基本構成に係るリアルタイムデータ伝送用情報提供システムにおいて、前記蓄積手段は、蓄積データ量を監視する監視手段と、前記監視手段により監視した蓄積データ量に基づいて前記通信手段により保証される前記最低限のデータ伝送レートを越えて出力できる伝送レートに対する制御信号を前記送信手段に対して送信する制御手段と、を備え、前記送信手段は、前記制御信号に基づいて動作するようにしても良い。
　また、上記基本構成に係るリアルタイムデータ伝送用情報提供システムにおいて、前記送信手段を使用する前記リアルタイムデータ伝送と、前記通信手段を使用して品質を保証して通信する前記アルタイムデータ伝送と、を前記送信手段側または前記再生手段側で選択可能にするようにしても良い。
　さらに、上記基本構成に係るリアルタイムデータ伝送用情報提供システムにおいて、前記蓄積手段に蓄積されたリアルタイムデータを前記再生手段により再生した後に、前記蓄積手段に残されたリアルタイムデータを消去するようにしても良い。
【００１８】
　また、最低限のデータ伝送レートが保証される通信手段と、蓄積されたリアルタイムデータを上記通信手段を利用して再生伝送レートが上記保証される最低限のデータ伝送レート以下になるように送信する手段と、上記送信されたリアルタイムデータを入力し、上記再生伝送レートで出力する蓄積手段（ＦＩＦＯ）と、上記蓄積手段からの出力を受信して上記リアルタイムデータを再生する再生手段とを有し、同じく効率の良い通信を実現しコストの削減を図ろうとするものである。
【００１９】
　上記の方法は、特に、ＶＯＤのような蓄積型のデータを実時間でサービスする場合に通信コストを低減する方法として有効である。画像提供の要求を受けたサーバシステムは、１本の映画など情報源の初めから順方向に実時間で要求を出した受信装置に情報提供を始める。その場合の品質としては実時間性、低セル廃棄特性が必要であるから、ＣＢＲのような品質保証が十分なされるクラスを用いている。一方、その呼の提供と同時に、非実時間ではあるが、安価なベストエフォート通信クラス、たとえば、ＡＢＲ、あるいは、ＵＢＲなどを第２の通信路としてもちいて、実時間提供の必要の無い情報、例えば、その情報源の最後尾部から時間を遡る方向に情報を同じ受信装置に配送する。受信装置としては、ＣＢＲを介して転送されてきた実時間情報はそのまま、さらに下流に転送する。一方、ベストエフォートで転送された非実時間情報は、蓄積装置に蓄えていって、実時間情報と同じ情報まで至った時点で、実時間用の高品質クラスの呼を解放する。その時点以降の情報は既に蓄積装置に蓄えられているからＣＢＲでの転送の必要はない。
　つまり、１つの情報源の転送としてみると、高品質クラスの呼確保を要求する時間としては、第２のクラスの通信路によって転送される情報分は不要になり、その分は低い通信コストで転送される。
【００２０】
　特に、第２の情報路をベストエフォートクラスとすれば、転送が極めて効率よく行える。すなわち、上記の６ＭｂｐｓのＭＰＥＧ情報通信で考えてみると、実時間情報通信路は伝送路の帯域にかかわらず、６Ｍｂｐｓで転送されなければならない。しかし、非実時間情報側が使用するベストエフォートクラスでは、ギャランティクラス以外の空いた帯域を無駄なく使用して情報転送するから、もしも他のユーザからの情報提供要求がなければ、１５５Ｍｂｐｓ−６Ｍｂｐｓ＝１４９Ｍｂｐｓ分はベストエフォートクラスが使用できる。したがって、実時間情報側よりも、２０倍以上の帯域で転送することができ、情報の大部分をベストエフォートクラスで転送することと等価になる。もちろん、他のユーザが同時に情報提供を要求している場合はこれほどの効率はでない。一般的には、通信路設計では、大群化効果等、呼の非同期性など前提に帯域設計を行うが、そこで、帯域にある一定基準で余裕をもたせている。これが、セルレベルでの帯域使用効率という点からＡＴＭの運用上でみると現実的には空き帯域がかなりあると期待できる。たとえば、セルレベルでの帯域使用効率を５０％でネットワーク設計すれば、残りの５０％はベストエフォートクラスで使用することができ、ＣＢＲで情報転送するコストと比較するとその半分はベストエフォートクラスのコストで安価に転送できることになる。
【００２１】
　また、こういう品質の異なる複数クラスを用いた多重伝送方式は、特に、ユーザ要求が多重されるサーバ装置に近い大容量伝送路を用いるコアネットワークで有効であり、個々の家庭へのアクセスネットワークの伝送路では、必ずしも必要ないかもしれない。そういう場合は、上記の複数クラスを受信し非実時間情報蓄積する装置自体は、各家庭、あるいはユーザではなく、コアネットワークとアクセスネットワークとの間に置かれるヘッドエンドなどの中間装置にもつ機能として提供することにより、ネットワーク全体のコストパフォーマンスのよいシステムが提供できる。
【００２２】
　さらに、上記リアルタイムデータを蓄積する手段は、リアルタイムデータを複数のデータセグメントに分割して管理し、その蓄積容量が飽和状態になったと見なした場合に、蓄積されているリアルタイムデータの最終アクセス時刻からの経過時間と、リアルタイムデータの先頭から各データセグメントの最後までの所用再生時間とから、各データセグメントの消去順序を決定するので、上記リアルタイムデータを蓄積する手段の蓄積容量が飽和状態になって、アクセス頻度の低いビデオソースを消去する必要が生じても、ビデオ単位で消去するのではなく、ベストエフォートクラスで伝送するのに適するビデオソースの先頭から遠い部分から消去し、再度アクセスがあった場合に上記ＣＢＲ伝送する必要の生じる確率を低くすることができる。
【００２３】
　上述の課題を解決するために、本発明においては、時系列的に順序管理されたリアルタイムデータを蓄積する複数のデータ蓄積手段と、該リアルタイムデータを伝送する通信手段と、該リアルタイムデータを受信して再生する再生手段と、該通信手段の通信資源を管理し、該データ蓄積手段と再生手段との間に通信路を設定する通信網資源管理制御手段と、該データ蓄積手段が蓄積しているリアルタイムデータの種類を管理するとともに、該データ蓄積手段が同時に送信可能なリアルタイムデータの数を管理し、要求されたリアルタイムデータを送信すべきデータ蓄積手段を決定する蓄積資源管理制御手段と、ユーザからのサービス要求を受け付け、該通信網資源管理制御手段と該蓄積資源管理制御手段とから得た資源状態に基づき、通信網資源管理制御手段および蓄積資源管理制御手段に対して資源の予約を指示し、選択された場合に即座に提供可能なリアルタイムデータのみを選択候補としてユーザに通知するサービス制御手段とを有し、即座に提供することを保証できるリアルタイムデータをあらかじめユーザに通知し、その中から選択させることにより、必要とするリアルタイムデータをインタラクティブに選択するためにユーザが費やした時間と労力が無駄になるのを防止し、ユーザの利便性の向上を図るものである。
【００２４】
　また、上記サービス制御手段は、資源の予約が選択されたとしても十分な資源の予約が成立していないリアルタイムデータについては、即座に提供することを保証しない選択候補としてユーザに通知するように構成してもよい。このように構成することにより、各リアルタイムデータを即座に提供することを保証するか否かをあらかじめユーザに通知し、必要とするリアルタイムデータをインタラクティブに選択するためにユーザが費やした時間と労力が無駄になるリスクを犯すか否かの判断をユーザの判断に委ねることにより、ユーザの利便性の向上を図るものである。
【発明の効果】
【００２５】
　上述してきたように、本発明によればリアルタイムデータの伝送にあまり適さないベストエフォートサービスクラスをリアルタイムデータの伝送に有効に利用することができるようになり、通信の効率を向上させ、サービス実現のためのコストを低減することができるようになる。
　また、本発明によれば、即座に提供することを保証できるリアルタイムデータのみをあらかじめユーザに通知し、あるいは、各リアルタイムデータを即座に提供することを保証するか否かをあらかじめユーザに通知し、必要とするリアルタイムデータをインタラクティブに選択するためにユーザが費やした時間と労力が無駄になるのを防止することにより、あるいは、そのリスクを犯すか否かの判断をユーザの判断に委ねることにより、ユーザの利便性を高めることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２６】
　本発明は、特にＶＯＤのような蓄積型のデータを実時間でサービスする場合に通信コストを低減する方法として有効である。画像提供の要求を受けたサーバシステムは、１本の映画など情報源の初めから順方向に実時間で要求を出した受信装置に情報提供を始める。その場合の品質としては、実時間性、低セル廃棄特性が必要であるから、ＣＢＲのような品質保証が十分なされるクラスを用いる。一方、その呼の提供と同時に、非実時間ではあるが、安価なベストエフォート通信クラス、例えば、ＡＢＲ或いはＵＢＲなどを第２の通信路として用いて、実時間提供の必要の無い情報、例えば、その情報源の最後尾部から時間を遡る方向に情報を同じ受信装置に配送する。
【００２７】
　受信装置としては、ＣＢＲを介して転送されてきた実時間情報はそのまま、さらに下流に転送する。一方、ベストエフォートで転送された非実時間情報は、蓄積装置に蓄えていって、実時間情報と同じ情報まで至った時点で、実時間用の高品質クラスの呼を解放する。その時点以降の情報は既に蓄積装置に蓄えられているからＣＢＲでの転送の必要はない。
【００２８】
　つまり、１つの情報源の転送としてみると、高品質クラスの呼確保を要求する時間としては、第２のクラスの通信路によって転送される情報分は不要になり、その分は低い通信コストで転送される。特に、第２の情報路をベストエフォートクラスとすれば、転送が極めて効率よく行える。
【００２９】
　すなわち、上記の６ＭｂｐｓのＭＰＥＧ情報通信で考えてみると、実時間情報通信路は伝送路の帯域にかかわらず、６Ｍｂｐｓで転送されなければならない。しかし、非実時間情報側が使用するベストエフォートクラスでは、ギャランティクラス以外の空いた帯域を無駄なく使用して情報転送するから、もしも、他のユーザからの情報提供要求がなければ、１５５Ｍｂｐｓ−６Ｍｂｐｓ＝１４９Ｍｂｐｓ分はベストエフォートクラスが使用できる。
【００３０】
　したがって、実時間情報側よりも２０倍以上の帯域で転送することができ、情報の大部分をベストエフォートクラスで転送することと等しいことになる。もちろん、他のユーザが同時に情報提供を要求している場合にはこれほどの効率で転送することはできない。一般的には、通信路設計では、大群化効果等の呼の非同期性などを前提に帯域設計を行なうが、そこで、帯域にある一定基準で余裕をもたせている。これが、セルレベルでの帯域使用効率という点からＡＴＭの運用上でみると現実的には空き帯域がかなりあると期待できる。たとえば、セルレベルでの帯域使用効率を５０％でネットワーク設計すれば、残りの５０％はベストエフォートクラスで使用することができ、ＣＢＲで情報転送するコストと比較するとその半分はベストエフォートクラスのコストで安価に転送できることになる。
【００３１】
　またこういう品質の異なる複数クラスを用いた多重伝送方式は、特にユーザ要求が多重されるサーバ装置に近い大容量伝送路を用いるコアネットワークで有効であり、個々の家庭へのアクセスネットワークの伝送路では、必ずしも必要ないかもしれない。そういう場合は、上記の複数クラスを受信し非実時間情報蓄積する装置自体は、各家庭、あるいはユーザではなく、コアネットワークとアクセスネットワークとの間に置かれるヘッドエンドなどの中間装置にもつ機能として提供することにより、ネットワーク全体のコストパフォーマンスのよいシステムが提供できる。
【００３２】
　以下、図面を参照しながら本発明の実施の形態を説明する。なお、以下の説明は全て動画像データの伝送に関して行なうが、伝送されるデータは必ずしも動画像に限る必要はなく一般的なリアルタイムデータであれば動画像以外のデータ（例えばオーディオデータなど）であってもよい。
【００３３】
　ここで本発明で対象としているのは、データが時系列的に順序管理されているようなデータ、あるいはより限定していえばそのデータの利用がタイムスタンプなどの時間情報によって管理されているような性質のデータに関する装置及びシステムであり、本発明ではこれらのデータを総括してリアルタイムデータと称している。
【００３４】
　なお、一般にリアルタイムデータの伝送についてはＭＰＥＧ　Ｓｙｓｔｅｍ規格に代表されるような多重化伝送フォーマットにおいてタイムスタンプがつけられ、時間管理されている場合が多い。本発明においてもこのような場合を想定する。
【００３５】
　図２は、ＶＯＤシステムの一般的な構成を示す図である。システムは図に示すように大きく分けてサーバ１０１、ネットワーク、セットトップユニット（ＳＴＵ：受信端末）１０４の３つからなる。ネットワークはさらにコアネットワーク１０２とアクセスネットワーク１０３に分かれる。
【００３６】
　図１は本発明に係る情報提供システムの第１の実施の形態としての動画像伝送システムの構成を示す図である。図で、コアネットワークとアクセスネットワークの間には、例えばＣＡＴＶシステムでいうヘッドエンドと呼ばれる施設があるような場合を想定している。この場合、ヘッドエンドから先はアクセスネットワーク（ＣＡＴＶ−CAble TeleVision−網）でＳＴＵまでつながれている。
【００３７】
　図１において、２０１はビデオソースを蓄えた蓄積装置で、ビデオソースの先頭から出力するポート２０１ａとビデオソースの最後尾から出力するポート２０１ｂの２つのポートを有している。各ポートに接続されている符号２０２、２０３はネットワーク終端装置であり、ネットワーク終端装置２０２はＣＢＲまたはＶＢＲのように通信品質が保証されたサービスを用いて通信を行なう。ネットワーク終端装置２０３はＡＢＲまたはＵＢＲのような通信品質を必ずしも保証しないサービスクラスを用いて通信を行なう。これらはコアネットワーク２０４を介してヘッドエンド２１２に接続している。ヘッドエンド２１２のコアネットワーク側のネットワーク終端装置が２０５及び２０６である。
【００３８】
　蓄積装置２０１は１クライアントに対して論理的に少なくとも２つのポートを提供でき、１つのリアルタイムデータストリームに時間的に２点以上からアクセスすることのできる蓄積装置である（図１ではポート、ネットワーク終端装置、回線が各々２つ書かれているが、これは論理的に２つであることを示すものであって、物理的にはむしろ１つであることも多い。また、時間的に異なる２点以上からのアクセスはマルチクライアントをサポートするサーバシステムでは通常サポートされている仕様であり、多くは時分割によるアクセスによって実現される）。
【００３９】
　蓄積装置２０１はポート２０１ａを使ってリアルタイムの動画像データを回線２１３に流す。回線２１３を流れるサービスはＣＢＲまたはＶＢＲであるので、ビットレート、遅延に対してサービス品質が保証されている。このデータはネットワーク終端装置２０５を通してスイッチ２０９に送られると同時に、ネットワーク終端装置２０５においてタイムスタンプが検知され、検知されたタイムスタンプはストリーム制御回路２０８に送られる。スイッチ２０９は２入力のうち一方をアクセスネットワークに乗せ換え、ＳＴＵにサービスが行なわれる。
【００４０】
　一方、品質を保証しないサービスを用いる回線２１４では、送れるビットレート、誤り率などが必ずしも保証されない（ベストエフォート）、蓄積装置２０１は回線を使ってビデオソースの最後尾からビデオデータを送る。最後尾から送られたビデオデータはネットワーク終端装置２０６で必要に応じて誤り訂正または再送要求を行うなどして誤りのないデータとして蓄積装置２０７に送られ蓄積される。この際、ネットワーク終端装置２０６では送られたデータのタイムスタンプを見てその値をストリーム制御回路２０８に通知する。ここで、回線２１４より送られるデータは最後尾より時間をさかのぼる方向に送られてくるので、タイムスタンプの値も減少する方向に検知されるはずである。
【００４１】
　ストリーム制御回路２０８はネットワーク終端装置２０５、２０６より送られてくるタイムスタンプを常に監視している。ストリーム制御回路２０８はスイッチ２０９に対して、常に時間的に早いタイムスタンプがついている方のストリームを出力するように制御信号を送る。言い換えると、ネットワーク終端装置２０５からのタイムスタンプがネットワーク終端装置２０６からのタイムスタンプよりも小さい値である場合ネットワーク終端装置２０５からの出力がアクセスネットを通してＳＴＵに送られるように、逆の場合蓄積装置２０７からの出力がアクセスネットを通してＳＴＵに送られるように制御信号を送り制御する。並行して、両者の関係が初めて逆転すると同時に、蓄積装置２０７に制御信号を送ってネットワークからのデータの蓄積を停止するとともに蓄積したデータをタイムスタンプの小さな値が付いた方から再生するように要求する。この時点でアクセスネットを介してＳＴＵに送られる画像データはコアネットワーク経由から蓄積装置２０７経由に切り替えられる。切り替えを確認後ストリーム制御回路２０８はネットワーク終端装置２０５、２０６に対してサーバ側とのコネクションを切断するよう要求を出す。これ以降コアネットワークはこのサービスに関しては使用する必要が無くなるので、ネットワーク資源を別のサービスに振り向けることができるようになる。
【００４２】
　図３は全体のビデオソースに対する伝送の様子を示した図である。図３（ａ）に示したように出力ポート２０１ａからは長さＴのストリームの先頭から、ポート２０１ｂからは最後尾から出力する。図３（ｂ）は同じストリームをネットワーク終端装置２０５からくるストリームと２０７からくるストリームに分けたものである。図でタイムスタンプ値がＴ０の時に両者のタイムスタンプ値の大小関係が逆転し、スイッチ２０９からの出力が切り替わる。但しこの場合、図に示したように、切り替えを完全にＴ０の時点で行なうのではなく少しマージンを持たせた方がよい（図の重なりの部分）。この場合、Ｔ０からしばらくの間は両方のストリームが同方向に再生されるが、この両者が完全に同期したことを確認した時点でスイッチを切り替えるように制御すれば、切り替えによる不連続が生じることなく自然にストリームの切り替えが行なわれる。
【００４３】
　また、上述の説明における最後尾からのアクセスとは、必ずしもビットごとの逆転を意味するものではなく、何らかの単位ごとに最後尾からデータを取ってくることを意味するものである。蓄積した後に逆順で読み出しを行なうので、蓄積装置２０７において逆順の読み出しを行なったときにもとのデータを順方向から読み出したのと同じようにビットが並ぶようにする必要があり、これを実現するのが容易な単位は蓄積媒体の種類に依存する。例えば、蓄積装置にハードディスクを使用している場合、アクセスの単位はトラックになるので、この単位で後ろから読み出してきて伝送することなどが考えられる。
【００４４】
　以上の説明ではポート２０１ｂから伝送するソースは最後尾からとして説明したが、長いソースの場合必ずしも最後尾でなくてもよく、全体を何分割かして各分割に対して上記のような処理を行なってもよい。この場合、上記で説明したストリームの切り替え、コネクションの設定、切断が分割の回数だけ繰り返されることになる。
【００４５】
　また、以上の説明は蓄積装置に蓄えられるデータは実時間で再生されるデータと同時に送信される実施例であったが、ここに蓄えられるデータは必ずしも同時に送信されるのではなくあらかじめ蓄えられている場合も考えられる。これは例えば蓄積装置を複数のクライアントで共有する場合であって、別のクライアントが既に見た番組をアクセスする場合に前のクライアントのために蓄えられたデータが既に蓄積装置内にあり、再利用できるような場合などである。
【００４６】
　また、以上の説明ではヘッドエンドに蓄積装置を配置した第１の実施の形態につき説明したが、図４に示す第２の実施の形態のように図１の構成要素２０５〜２０９の構成をそのままＳＴＵに配置しても同じ主旨の発明を実施することが可能である（動作の説明は図１の第１の実施例の場合と同様のため省略する）。この場合、ＳＴＵを使用するクライアントがビデオソースよりも短い時間でコネクションを切断できることになり、ＣＢＲのコネクションよりもＡＢＲのコネクションの方が伝送単価が安い場合、サービスを受けるユーザのコストを下げることができる。
【００４７】
　構成のみを簡単に説明すると、図４に示す、第２の実施の形態に係る情報提供システムは、動画像データを蓄積しているサーバ４００と、コアネットワーク４０４と、アクセスネットワーク４１０と、セットトップユニット（ＳＴＵ）４１１と、を備えている。前記サーバ４００は、ポート４０１ａ及び４０１ｂを有する蓄積装置４０１と、ポート４０１ａと回線４１３との間に設けられるネットワーク終端装置４０２と、ポート４０１ｂと回線４１４との間に設けられるネットワーク終端装置４０３と、を備えている。前記セットトップユニット（ＳＴＵ）４１１は、回線４１３及び４１４にそれぞれ接続されるネットワーク終端装置４０５及び４０６と、ネットワーク終端装置４０６を介して供給される動画像データを蓄積する蓄積装置４０７と、回線４１３及び４１４を介して供給されるデータのタイムスタンプ（Ｔ・Ｓ）をそれぞれ検知して時間的に早いタイムスタンプ（Ｔ・Ｓ）のついている方のデータストリームを出力するようにスイッチ４０９に切換信号を出力すると共に蓄積装置４０７に蓄積を停止する制御信号を出力するストリーム制御回路４０８と、ネットワーク終端装置４０５からのデータと蓄積装置４０７からのデータとをストリーム制御回路４０８の切換信号により切換えるスイッチ４０９と、そして、スイッチ４０９により切換えられて順次供給されるデータを復号するデコーダ４１２と、を備えている。
【００４８】
　また、以上の説明においては、クライアントが特殊再生を要求した場合についての対応が説明されていなかったが、特殊再生のうち早送り、スロー再生、ポーズについては従来の場合と同様問題なく対応できる。問題となる可能性のあるのは出力が蓄積装置に切り替わった後の逆転再生（高速、スローを含む）とランダムアクセスである。これに対応する方法としては、（１）上記の要求が出た時点で品質が保証されているサービス側の回線を再発呼し、サーバからのサービスを再スタートする。（２）実時間再生している方のデータも蓄積装置に蓄積し、ここに蓄積されたデータで対応する等が考えられる。
【００４９】
　また、別の適用環境として、サーバとヘッドエンド間のコアネットワークに通信品質が保証された回線が専用線のように永続的に設定されている場合にも本発明は有効に作用する。例えば、コアネットワークに複数のＣＢＲ回線（またはＶＢＲ回線）を（半）永続的に設定し、それを複数のビデオデータが共用して使用する構成を考える。本発明では、サーバからコアネットワークにて転送されるビデオデータは、ヘッドエンドを経由してＳＴＵへそのまま再生する即時データと、ヘッドエンドの蓄積装置に一時的に蓄積される一時記憶データの２種類がある。一時記憶データは、例えばビデオデータの最後尾部から時間を遡る方向に転送されるデータである。従来は複数のＣＢＲ回線を即時データのみが共用していた。このときビデオデータ転送要求の発生に対して十分高い確率で空きＣＢＲ回線を得るために、複数のＣＢＲ回線の利用率をある程度低くしておく必要があった。これではＣＢＲ回線の本来の転送能力を十分に生かしているとはいえなかった。
【００５０】
　本発明では、ビデオデータの時間的に先行する部分を一時記憶データとして従来使用していなかった空きＣＢＲ回線を利用してヘッドエンドに転送するという使用法に適用することも可能である。すなわち、ヘッドエンドの蓄積装置はそのビデオデータを一時的に蓄積する。即時データとしてＳＴＵへ転送しているビデオデータと同じものを蓄積装置が再生できるとわかったら、即時データが使用しているＣＢＲ回線を空きに戻し、ＳＴＵには蓄積装置から再生したビデオデータを伝送する。このように本発明は即時データがＣＢＲ回線を使用する割合を低下させことができるわけである。この場合、一時記憶データよりも即時データのＣＢＲ回線使用の優先度を高く設定するとより効果が得られる。新たなビデオデータ転送があった時、空きＣＢＲ回線が無ければ一時記憶データが使用しているＣＢＲ回線の利用を中断し、代わりに即時データがその回線を使用するわけである。このようにしても、ＳＴＵにて再生されるビデオデータの品質が悪化することはなく（一時的に即時データで転送するビデオデータの割合が高くなるだけである）、再び空きＣＢＲ回線が発生した場合に一時記憶データの転送を再開すれば良い。
【００５１】
　次に、図５により蓄積手段２０７の読み出しレートにつき説明する。ここでは前述したようにＡＶ多重方式としてＭＰＥＧシステムを想定しているが、ＭＰＥＧシステムで多重されたビットストリームには、符号化ソースが持つクロックを使ってクロック参照情報が書き込まれている。理想的には符号化ソースが想定している伝送ビットレートで蓄積手段２０７を読み出すべきである。これを実現するために通常は図５のような構成でローカルに符号化ソースのクロックを再生し、そのクロックを元に読み出しを行う。図５で、５０１は物理媒体としての蓄積手段である。ここに蓄積されたデータを読み出してクロック参照情報読み出し手段５０２でＭＰＥＧシステムの解読を一部行いクロック参照情報読み出す。クロック参照情報はソースクロックで動作するカウンタ値をサンプルとしたものである。この情報はカウンタ５０４と電圧制御発振器（以下、ＶＣＯ−Voltage Controlled Oscilator−という）５０３、低域通過フィルタ５０５、減算器５０６よりなるフェーズロックループ（以下、ＰＬＬ−Phase Locked Loop −という）に送られる。動作開始時にまずカウンタにクロック参照情報がカウンタの初期値としてセットされる。カウンタ５０４はＶＯＣ５０３のクロックで動作するカウンタで、その出力はクロック参照情報が読み出される度に減算器５０６でクロック参照情報との差分がとられ差分は低域通過フィルタ５０５を経てＶＣＯ５０３に入力される。この動作によりＶＣＯは符号化ソースのクロックにロックして安定したときに差分が０となるようになる。このようにして符号化ソースのクロックがローカルに回復され、このクロックに基づいて蓄積手段５０１のデータが読み出される。ちなみに蓄積装置２０１のポート２０１ａ側の読み出しも基本的にはこれと同じ動作である。読み出されたデータはスイッチ２０９、図示されていないアクセスネットワーク側のインタフェースを経て伝送されるが、アクセスネットワーク側の伝送クロックはスイッチ２０９の切り替えによっても不変であり、更に一般にこのクロックは符号化ソースが持つクロックとは独立のクロックである。図４の第２の実施の形態では同様の動作でもよいし、蓄積装置４０７はローカルであり読み出しレートはデコーダ４１２にとって制御可能であるので、スイッチ４０９を蓄積装置４０７に切り替えた後はローカルなデコーダのクロック（スイッチ切り替え前は上述の方法で符号化ソースのクロックに同期していたもの）が自走して動作するようにしても特に問題はない。
【００５２】
　次に図６により本発明において更に機能を追加した場合の第３の実施の形態を説明する。本実施の形態も図２、図４のように蓄積手段が存在する位置で２つのバリエーションがあり得るが、簡単のためここでは図４と同じ蓄積装置がＳＴＵ側にある場合の構成についてのみ説明する。基本的な動作は図４の実施の形態と同様なので、動作が同じ部分の説明は省略する。
【００５３】
　蓄積装置６０１は、ビデオソースの先頭から出力するポート６０１ａとビデオソースの最後尾から出力するポート６０１ｂの２つのポートを持っている。この実施例ではネットワーク終端装置６０２はＣＢＲ、６０３はＵＢＲ（またはより一般的にはインターネットのようなベストエフォートサービスを行う独立した回線などでもよい。）を使って通信すると想定している。
【００５４】
　通信開始時にＳＴＵ側の通信制御手段６２１はサーバ側の通信制御手段６１７に対して蓄積装置６０７の使える容量を申告する。実際にネットワーク終端装置６０３側を通って伝送されるデータの量はデータ量カウント手段６１５でカウントされ、この値が申告された値と等しくなったら、蓄積手段６０７はいっぱいであると判断して、データ量カウント手段６１５は出力ポート６０３からの先行データの伝送を停止するように蓄積手段６０１、ネットワーク終端装置６０３に制御信号を送る。
【００５５】
　これとは別に、通信開始時にＳＴＵ側は通信モードとして出力ポート６０１ａのみを使った通信と出力ポート６０１ａ及び６０１ｂを使った通信のどちらかを選択できる。これは、コンテンツの内容によって先送りが有効な場合とそうでない場合があるからである。例えば、映画のように継続時間が長く最初から最後まで見られる可能性の高いコンテンツの場合先送りは有効であるが、スポーツの結果、とりわけ相撲などのように短い時間ごとに独立した内容が数多く集まって全体を形成しているようなコンテンツの場合、先送りをした部分が見られず捨てられてしまうかもしれず先送りがかえってコスト高になる可能性もある。このようなコンテンツに対してはＣＢＲの伝送のみにすることができるように、通信開始時（コンテンツ選択時）に通信制御手段６２１と６１７の間でその選択信号をやりとりする。あるいはサーバ側でコンテンツとモードの対応をあらかじめ設定するようにしてもよい。
【００５６】
　さて、ＵＢＲあるいはより一般的なインターネットのような回線では、誤りに対する保証がない。そこでこのサービスを利用する回線ではサーバ側の誤り検出符号化手段６１６で誤り検出符号を付加し、ＳＴＵ側の誤り検出手段６２０で誤りを検出、誤りが検出された伝送単位については通信制御手段６２１を介して再送を要求するようにすることも有効である。図２、図４の実施例ではそのようなことは行っていないので、誤りはデコーダでコンシールされることが想定されている。ビデオのデコーダはデコーダレベルで存在し得ないビットの並びなどの誤りを検出すると前のフレームの画像を出力するなど誤りを隠すように動作するものがあるため、誤りがあるままでも動作が大きく破綻することはないが、再送により誤りを正しておいた方が品質は向上する。オーディオについては誤りの影響はいっそう顕著である。誤り検出の代わりに誤り訂正を行ってもよいが、ＵＢＲで伝送するデータは実時間では再生しないので、検出と再送とを行なうのみで十分である。
【００５７】
　本実施の形態ではＳＴＵの中に蓄積装置６０７があり、伝送されたリアルタイムデータの一部が蓄積装置に残って後からでもアクセス可能になる点が著作権の関連で好ましくないこともあり得る。このため、蓄積手段６０７はコンテンツの終わりを表す符号を検出する手段６２２を具備し、この符号を検出した後自動的に蓄積内容を消去するようにしてもよい。
【００５８】
　また、別の実現形態では、画像提供の要求を受けたサーバシステムは、１本の映画などを、必ずしも実時間性は保証されないが最低データ伝送レート、低セル廃棄特性が保証されるＡＢＲの通信路をもちいて情報源の初めから順方向に伝送する。この際、最低限保証されるデータ伝送レートを映画などをリアルタイムで再生するのに十分な再生伝送レートになるようにして伝送する。これにより再生伝送レートを最低限確保し、帯域に余裕があれば更にそれ以上の伝送レートで伝送することが可能になる。帯域の余裕により先行して伝送されたリアルタイムデータは、送信手段と再生手段の間にあるＦＩＦＯに滞留し、再生に必要になる時点で引き抜かれる。これはＦＩＦＯからの出力を再生伝送レートと一致させることにより実現される。この場合、転送に使われる通信路は全体がベストエフォートクラスであり、全体をＣＢＲで伝送するのと比較して低い通信コストで実現される。
【００５９】
　次に図７を用いて本発明に係る第４の実施の形態を説明する。本実施の形態も図２、図４のように蓄積手段が存在する位置で２つのバリエーションがあり得るが、簡単のためここでは図４と同じ蓄積装置がＳＴＵ側にある場合の構成についてのみ説明する。本件も図４の実施例と同様の動作をする部分の説明については省略する。
【００６０】
　本実施の形態ではＡＢＲのサービスクラスを提供する回線７１３一本のみでリアルタイムデータを伝送する。ＡＢＲでは最低限保証される伝送レート（ＭｉｎＲと表す）とピークレート（ＰｅａｋＲと表す）等のパラメータを申告して通信を行う。すなわちＭｉｎＲの帯域を最低限確保した上で帯域に余裕があれば最大ＰｅａｋＲまでの伝送レートが得られる。そこで今送ろうとするリアルタイムデータをリアルタイムで再生するための伝送レートをＲｒとすると、Ｒｒ≦ＭｉｎＲとなるように申告して伝送すれば受信側にデータが必要な時刻よりも遅れて到着することは起こらない。この方法で図の先入れ先出し情報蓄積手段（以下、ＦＩＦＯ−Ｆｉｒｓｔ‐ｉｎ　Ｆｉｒｓｔ‐ｏｕｔ−という）７０７の入り口までリアルタイムデータを伝送する。ＦＩＦＯ７０７の出力の読み出しレートは図５で説明した原理により決定し、Ｒｒの速度で読み出してデコーダ７１２に入力し、リアルタイムで再生される。ＦＩＦＯ７０７には実際の伝送レート「−Ｒｒ」の積分値が蓄積されていく。最終的に送信側でデータを全部送り終わった時点で残っているこの積分値のデータは、ネットワーク帯域の余裕により送ることができた分であり、本質的にこの分をＣＢＲで伝送するのに比べて安い伝送コストで送ることができる。ＦＩＦＯ７０７に蓄積されたデータ量は蓄積データ量監視手段７２２により監視されており、この蓄積データ量を基に通信制御手段７１８，７１７を介した制御信号により送信側のＭｉｎＲを越える伝送レートの範囲について制御される。これは、ＦＩＦＯ７０７の容量が有限で送信されるリアルタイムデータの最大値全部を蓄積する容量（＝Ｔ（１−ＭｉｎＲ／ＰｅａｋＲ）、Ｔ：全データ量）に満たない場合に、ＦＩＦＯ７０７がオーバーフローしないようにするためである。一番簡単な方法は、ＦＩＦＯ７０７がある値Ｔｈ１になった時点以降は送信側の伝送レートをＭｉｎＲとするように制御するものである。この様子を図８に示す。Ｔｈ１は以下の関係から求められる。
【００６１】
　Ｆ＝Ｎ／ＭｉｎＲ＊（ＭｉｎＲ−Ｒｒ）＋Ｔｈ１　
　Ｎ＝Ｔ−Ｒｒ＊ｔ−Ｔｈ１　
ただし、Ｆ：ＦＩＦＯの容量　
　ｔ：今までの再生時間　
　Ｎ：送信側に残っているデータ量
　また、ＡＢＲは必ずしも遅延に対する保証をしてくれないので、遅延に対するモデル化を行うなどにより確率的に発生しても許容される遅延量Ｄを求め、Ｔｈ２＝Ｄ＊ＲｒだけＦＩＦＯ７０７にデータがたまった後ＦＩＦＯ７０７以降の部分の動作を開始するようにしてＦＩＦＯ７０７のアンダーフローの確率を許容範囲内におさえることが有効である。
【００６２】
　また、オーバーフローについては、現状ではサポートされていないが将来シグナリングにより呼を接続したまま帯域を変更することができるようになれば、その機能を利用することも有効である。
【００６３】
　以下、図面を参照して本発明の第５の実施の形態を説明する。
【００６４】
　以上説明した種々のバリエーションのうち特にネットワーク内に蓄積手段を有する図２などの情報提供システムにおいては、上記ビデオデータの蓄積装置の持つ蓄積容量は有限であるため、蓄積容量が飽和状態に達した場合には、新たなビデオデータを蓄積するために古いビデオデータを消去する必要が生じる。この場合、各ビデオデータを複数のセグメントに分割して管理しておき、各ビデオデータの最終アクセス時刻からの経過時間と各セグメントのビデオデータの先頭からの所用再生時間とから、各セグメントの消去順序を決定し、上記ベストエフォートクラスでの伝送に適するセグメントから優先的に消去することによって、再度同じビデオソースへのアクセスがあった場合に、上記ＣＢＲ回線による伝送の必要性を低下させ、通信リソースのさらなる有効利用が図れる。この場合、ベストエフォートクラスでの伝送に適するセグメントを優先する消去順序の決め方は、例えば以下のようにすれば良い。
【００６５】
　今、ビデオソースｉの最終アクセス終了時刻からの経過時間をｔｉとし、ビデオソースｉの先頭からｊ番目のセグメントの最後までの所要の再生時間をＴｉｊとする。このとき、ビデオソースｉのセグメントｊの優先度Ｐｉｊを　
　　　Ｐｉｊ＝ｔｉ×Ｔｉｊ　
で与え、Ｐｉｊの値の大きい順に消去する。図９はこの様子を示したもので、縦軸は最終アクセス終了時刻からの経過時間、横軸はビデオソースの先頭からセグメントの最後までの所用再生時間を表し、４つのビデオソースが蓄えられている場合を示している。各ビデオソースは複数のセグメントに分割されており、その長さは必ずしも等しくはない。図９では１つのビデオソースに含まれるセグメントの長さは等しく描かれているが、必ずしも等しい必要はない。各セグメントの中に示された数字はＰｉｊの値を表し、各セグメントの上に括弧付きで示された数字は消去順序を表している。即ち、最終アクセス終了時刻からの経過時間の長いビデオソースほど、また各ビデオソースの先頭から遠いセグメントほど、優先的に消去されることが分かる。図９では、同じＰｉｊの値を持つセグメントがあった場合、先頭からの所用再生時間の大きいセグメントが優先されているが、これは一例であって最終アクセス終了時刻からの経過時間の大きいセグメントを優先しても構わない。上記のように各セグメントの消去順序を決めることにより、消去され始めたビデオソースが再度アクセスされた場合でも、ＣＢＲ回線を使用することなく、ベストエフォートクラスのみで消去されたセグメントの再送を行えば良いので、通信コストの低減が図れる。
【００６６】
　また、上記ビデオソースｉのセグメントｊの優先度Ｐｉｊの計算は、消去を行う必要が起きる度に行う必要があり、計算にはある程度の時間を必要とするので、蓄積容量の空きがある値以下になった場合にＰｉｊを計算しセグメントの消去を行って、ある値以上の空き容量を常に確保しておくことが望ましい。
【００６７】
　図１０は、ＶＯＤシステムの一般的な構成を示す図である。このシステムは、図に示すように大きく分けてサーバ、ネットワーク、セットトップ（ＳＴＵ：受信端末）の３つからなる。サーバはさらにセンターサーバ９０１とローカルサーバ９０３及び９０４とに分かれ、ネットワークはさらにコアネットワーク９０２とアクセスネットワーク９０５及び９０６とに分かれる。アクセスネットワーク９０５及び９０６は、例えば一定数の加入者のいる地域ごとに設けられる加入者収容のための網であり、コアネットワーク９０２は、複数のアクセスネットワーク９０５及び９０６を相互接続する広域ネットワークである。また、一般にローカルサーバ９０３及び９０４はアクセス頻度が高いと予想されるビデオソースを蓄積し、一定の加入者のいる地域ごとに配置され、センターサーバ９０１はアクセス頻度が低いと予想されるビデオソースを蓄積し、ユーザから比較的遠いセンターに配置され、高速広帯域のコアネットワーク９０２を経由してアクセスされる。ＨＦＣ（Ｈｙｂｒｉｄ　Ｆｉｂｅｒ　Ｃｏａｘ）と呼ばれるＣＡＴＶシステムを例にとって言えば、ＳＴＵ９０７ないし９１０とツリー状に繋がった同軸ケーブルによるＣＡＴＶ網がアクセスネットワークを構成し、光ファイバー網で構成されるコアネットワーク９０２とアクセスネットワーク９０５及び９０６との接続点に設置されたヘッドエンド（ＨＥ）を少なくとも一つ包含する地域毎にローカルサーバ９０３及び９０４を配置し、光ファイバー網の比較的遠方にセンターサーバが配置される。
【００６８】
　図１１は、本発明に係るＶＯＤシステムの第５の実施の形態の構成を示す図である。図１１で、１００１は比較的アクセス頻度の低いビデオソースを蓄えたセンターサーバ、１００５、１００６は比較的アクセス頻度の高いビデオソースを蓄えたローカルサーバで、コアネットワーク１００２に通信路１０１４、１０１５、１０１６により、サーバリソース管理制御装置１００３へ各サーバのリソース状態を通知するとともに、サーバリソース管理制御装置１００３の指示によって通信路１０１９を介してユーザ端末の接続されたＳＴＵ１０１０へのビデオ送信を行う。各サーバのリソース状態には、各サーバの蓄えているビデオソースの種類、各ビデオソースへの同時アクセス数、各サーバのサービス中のユーザ数などが含まれる。同一のビデオソースへの同時アクセス数やサーバごとの同時サービス可能なユーザ数には上限が存在するので、既にこの上限に達している場合には新たなサービス要求を受け付けることはできない。サーバリソース管理制御装置１００３は、サーバリソース状態を通信路１０１７を介してサービス制御装置１００７に通知する。通信路１０１９はネットワークリソース管理制御装置１００４により設定される。ネットワークリソース管理制御装置１００４は、コアネットワーク１００２に含まれる伝送路の帯域や交換ノードのバッファ量などの通信網資源を管理、制御している。伝送路の帯域や交換ノードのバッファ量には上限が存在するので、既にこの上限に達している場合には新たな通信路を設定することはできない。前記ネットワークリソース管理制御装置１００４は、ネットワークリソース状態を通信路１０１８を介してサービス制御装置１００７に通知する。
【００６９】
　新たにＶＯＤサービスを受けようとするユーザ１０１０は、シグナリング手段を用いてネットワーク管理制御装置１００４に要求を出し、サービス制御装置１００７との間に通信路１０２０を設定してもらい、サービス制御装置１００７に対して、新たなＶＯＤサービスの開始を要求する。サービス制御装置１００７は、ローカルサーバ１００５、１００６、センターサーバ１００１のそれぞれとユーザ１０１０との間にビデオ伝送のための通信路を設定可能か否かを判断し、設定可能なサーバとの間の帯域予約を通信路１０１８を介してネットワーク管理制御装置１００７に対して行う。この場合、ビデオ伝送のために必要な帯域としては、サーバ上に等しいビット速度で符号化されたビデオソースのみが蓄積されている場合はそのビット速度に相当する帯域を、サーバ上に異なるビット速度で符号化されたビデオソースが混在して蓄積されている場合は最低速度に相当する帯域以上最高速度に相当する帯域以下で、最も大きい帯域を確保する。異なるビット速度のビデオソースが混在し、最高速度に相当する帯域まで帯域が確保できなかった場合は、確保できた帯域を超えるビットレートのビデオリソースは提供不可能となる。サービス制御装置１００７は、さらに帯域予約ができたサーバのリソース状態から、ユーザからの要求があれば即座に提供可能なビデオソースを選択し、サーバリソース予約を通信路１０１７を介してサーバリソース管理制御装置１００３に対して行う。
【００７０】
　サービス制御装置１００７は、ネットワークリソースとサーバリソースの両方が確保できたビデオソースについては即座に提供可能として、ネットワークリソースかサーバリソースかの少なくとも一方が確保できないビデオソースについては提供不可能として、リソース予約処理途中のビデオソースについては即座に提供可能か否か保証できないビデオソースとしてそれぞれ識別し、それに基づいて選択候補をユーザ１０１０に通信路１０２０を介して通知する。この場合の通知方法としては、文字によるビデオタイトル一覧であっても、ビデオ内容を示すグラフィック表示やアイコン表示、あるいはそれらの組み合わせであってもよく、その形式には全く依存しない。ユーザ１０１０は、サービス管理制御装置１００７から通知された選択候補から希望のビデオソースを選択し、通信路１０２０を介してサービス制御装置１００７に通知する。サービス制御装置１００７は、ユーザの選択したビデオソースを提供すべきサーバ（例えばローカルサーバ１００５）を決定し、ローカルサーバ１００５とユーザ１０１０との間にビデオ伝送のための通信路１０１９の設定を、通信路１０１８を介してネットワークリソース管理制御装置１００９に指示する。ネットワークリソース管理制御装置１００４が通信路１０１９の設定完了を通信路１０１８を介して通知してくると、サービス制御装置１００７はローカルサーバ１００５の通信路１０１９によるユーザ１０１０へのビデオ伝送開始を、サーバリソース管理制御装置１００３に通信路１０１７を介して指示する。サーバリソース管理制御装置１００３は、ローカルサーバ１００５に対して通信路１０１９によるユーザ１０１０へのビデオ伝送開始を指示し、ローカルサーバ１００５がビデオの伝送を開始する。ビデオ送信中の巻き戻し、早送り、あるいは一時停止などの特殊再生は、通信路１０１９を介してユーザ１０１０とローカルサーバ１００６との間で直接やりとりされ、制御される。
【００７１】
　ここで、サービス制御装置１００７がユーザ１０１０に対して、ネットワークリソースとサーバリソースの両方の予約のできたビデオソースを即座に提供可能な選択候補として通信路１０２０を介してユーザ１０１０に通知する場合には、それらの選択候補のいずれをユーザが選択したとしても即座に提供可能であるため、ユーザが選択してから拒絶される可能性がなく、ユーザは確実なサービスを受けることが可能となる。
【００７２】
　また、サービス制御装置１００７がユーザ１０１０に対して、リソース予約の処理途中のビテオソースを即座に提供可能か否かを保証しない条件付き選択候補としてユーザ１０１０に通知する場合には、これらの条件付き選択候補をユーザが選択したとすると、リソースが確保できずにサービスを拒絶される可能性があるが、ユーザにとっては選択肢の数が増えるメリットがあり、しかもサービス拒絶のリスクをあらかじめ知ることができるので、万一拒絶された場合にも納得性が高い。
【００７３】
　また、サービス制御装置１００７がユーザ１０１０に対して、現在提供不可能なビデオソースを選択不可能な選択候補として通知する場合には、ユーザにとっては見たいビデオソースがサービスメニューに存在することを認識でき、暫く待つなどの判断基準を得られるというメリットがある。
【００７４】
　また、サービス制御装置１００７が予約したリソースの内、ユーザの選択したビデオソースを提供するために必要なリソースのみを確保し、不要となったリソースを解放する場合には、実際のビデオ伝送には不要な帯域を別のユーザへのサービスに再利用可能となり、ネットワークリソースの有効利用を図ることが可能となる。この場合、ユーザが選択したビデオソースの一部、あるいは選択したビデオソースのハイライトシーンを集めたプロモーションビデオなどのプレビューを行うときには、通信路の予約されたネットワークリソースを使用して通信路の設定は行うが、ユーザがそのビデオソースを見ることを確定するまでは、残りのネットワークリーソスを解放は行わないようにする。ユーザがプレビューしたビデオソースを見ることを決定し、例えば課金の開始を承諾する操作を行った場合にはじめて残りのネットワークリソースを解放する。もし、ユーザがプレビューしたビデオソースが気に入らなかった場合には、設定された通信路を解放するものの、帯域の予約はもとの状態に戻す。
【００７５】
　また、ユーザが即座に提供することを保証できないビデオソースを選択した場合に、サービス制御装置１００７が要求されたビデオソース提供に必要なビデオリソースとネットワークリソースの確保を行い、それらリソースの確保ができた場合には不要となった残りのリソースを解放し、それらリソースの確保ができなかった場合にはそのビデオソース提供の拒絶を通知することで、ユーザ自身のリスクで選択の幅を広げることが可能となる。
【００７６】
　一方、サービス制御装置１００７がアクセスしているユーザ数よりも少ない人数分だけのリソースを、リソース不足の起こる確率がある値以下になるように予約することによって、リソースの利用効率の向上を図ることができる。１人のユーザは最終的には１つのビデオソースを選択するので、残りのリソースは最終的には使われないことになる。今１０４人のユーザが同時にアクセスしている場合を考える。ローカルサーバにはアクセス頻度の高いビデオソースを置くと考えられるので、各ユーザがローカルサーバ上にあるビデオソースを選択する確率が仮に８０％とすると、アクセスしている１０４人全員がこのローカルサーバのビデオソースを選択する確率は約８．３×１０-11 となる。従って、例えば１０３人分のリソースしか予約しなくても、リソースが不足する確率は１０-10 以下となる。同様に、アクセス頻度の低いビデオソースを蓄積しているセンターサーバ上のビデオソースが選択される確率を２０％とすると、１５人のユーザに対して１４人分のリソースを確保すれば、リソースが不足する確率を１０-10 以下にすることができる。これは大群化効果と呼ばれる現象で、多くの人がランダムに選択する場合に、人数よりも少ないリソースを予約するだけで、リソース不足が起こる確率をある値以下にすることができ、リソースの効率的運用が可能となる。特に、アクセス頻度の低いセンターサーバに対するリソース確保において、大幅な効率向上が期待できる。
【００７７】
　次に、サービス制御装置１００７がユーザ１０１０に対して、ネットワークリソースとサーバリソースの両方について、リソース不足の起こる確率がある値以下になるように予約したビデオソースを、即座に提供可能な選択候補として通信路１０２０を介してユーザ１０１０に通知する場合には、それらの選択候補のいずれをユーザが選択したとしても即座に提供不可能な確率はある値以下であるため、ユーザが選択してから拒絶される可能性が低く、ユーザは確実なサービスを受けることが可能となる。
【００７８】
　一方、サービス制御装置１００７がユーザ１０１０に対して、リソース予約の処理途中のビデオソースを即座に提供可能か否かを保証しない条件付き選択候補としてユーザ１０１０に通知する場合には、それらの条件付き選択候補をユーザが選択すると、リソースが確保できずにサービスを拒絶される可能性がある。しかし、ユーザにとっては選択肢の数が増えるメリットがあり、しかもサービス拒絶のリスクをあらかじめ知ることができるので、万一拒絶された場合にもユーザはサービスが拒絶されたことを納得する可能性が高い。
【００７９】
　また、サービス制御装置１００７がユーザ１０１０に対して、現在提供不可能なビデオソースを選択不可能な選択候補として通知する場合には、ユーザにとっては見たいビデオソースがサービスメニューに存在することを認識でき、暫く待つなどの判断基準を得られるというメリットがある。
【００８０】
　以上、本発明について具体的な例をあげて説明してきたが、本発明はこれらの例に限定されるものではなく、サーバはセンターサーバ、ローカルサーバの２階層構成で説明したが、３階層以上の多階層構成であってもよい。また、センターサーバ、ローカルサーバ、サーバリソース管理制御装置、ネットワークリソース管理制御装置、サービス制御装置、ヘッドエンドがそれぞれ別々にコアネットワークに収容されている例で説明したが、これらの装置のうちの２つ以上の組み合わせが物理的に一つの装置としてコアネットワークに接続され、通信路を介さずに互いに通信し合える構成であっても構わない。さらに、上記説明ではビデオの伝送に必要な帯域が、ビデオソースによらず等しい場合について説明したが、ビデオソースごとに伝送に必要な帯域が異なっていても構わないことは言うまでもない。
【図面の簡単な説明】
【００８１】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係る情報提供装置を説明するブロック図である。
【図２】一般的なＶＯＤシステムの構成例を説明する図である。
【図３】情報ストリームと時間の関係を説明する図である。
【図４】本発明の第２の実施の形態に係る情報提供装置を示すブロック図である。
【図５】蓄積手段からの読み出しビットレートの決定につき説明する図である。
【図６】本発明の第３の実施の形態に係る情報提供装置を示すブロック図である。
【図７】本発明の第４の実施の形態に係る情報提供装置を示すブロック図である。
【図８】図７の第４の実施の形態の蓄積容量と制御につき説明する図である。
【図９】本発明の第１ないし第４の実施の形態においてデータ蓄積手段での消去順序の決め方を説明する図である。
【図１０】一般的なＶＯＤシステムの構成例を説明する図である。
【図１１】本発明の第５の実施の形態を説明する図である。
【符号の説明】
【００８２】
１０１、２００、４００、６００、７００、９０１、９０３、９０４、１００１、１００５、１００６　サーバ
１０２、２０４、４０４、６０４、７０４、９０２、１００２　コアネットワーク
１０３、２１０、４１０、６１０、７１０、９０５、９０６、１００８、１００９　アクセスネットワーク
１０４、２１１、４１１、６１１、７１１、９０７〜９１０、１０１０〜１０１３　セットトップユニット（ＳＴＵ）
２０７、４０７、６０７、７０７　蓄積装置
【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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【図１０】
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【図１１】
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