(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１のビデオストリームをｍ（ｍ≧１）個の第２のビデオストリームに階層分離する分離手段と、該ｍ個の第２のビデオストリームをそれぞれ第１のマルチキャストチャネルを用いて配信する配信手段とを有するサーバと、
ｍ個の前記第１のマルチキャストチャネルを用いてそれぞれの前記第２のビデオストリームを受信する受信手段と、ユーザ端末から受信される所望統合階層数に基づいて、前記ｍ個の第２のビデオストリームを、ｎ（ｎ≧１）個のユーザ端末に対してそれぞれの第３のビデオストリームに統合処理する統合手段と、ｎ個の該第３のビデオストリームを配信する配信手段とを有するゲートウェイと、
１個の前記第３のビデオストリームを受信する受信手段と、該第３のビデオストリームを復号する復号手段と、該復号された信号を表示する表示手段と、当該ユーザ端末についてのデータ処理能力、利用可能な通信帯域、及び／又は動作する複数の通信アプリケーションの通信帯域利用状態から所望ビットレートを算出し、前記第３のビデオストリームのビットレートが該所望ビットレートを超えない最大のビットレートとなるように統合階層数を決定し、該統合階層数を前記ゲートウェイへ通知する決定手段とを有するユーザ端末と
を有することを特徴とする階層符号化ビデオ配信システム。
【請求項２】
第１のビデオストリームをｍ（ｍ≧１）個の第２のビデオストリームに階層分離する分離手段と、ユーザ端末から提示される所望統合階層数に基づいて、前記ｍ個の第２のビデオストリームを、ｎ（ｎ≧１）個のユーザ端末に対してそれぞれの第３のビデオストリームに統合処理する統合手段と、ｎ個の該第３のビデオストリームを配信する配信手段とを有するサーバと、
１個の前記第３のビデオストリームを受信する受信手段と、該第３のビデオストリームを復号する復号手段と、該復号された信号を表示する表示手段と、当該ユーザ端末についてのデータ処理能力、利用可能な通信帯域、及び／又は動作する複数の通信アプリケーションの通信帯域利用状態から所望ビットレートを算出し、前記第３のビデオストリームのビットレートが該所望ビットレートを超えない最大のビットレートとなるように統合階層数を決定し、該統合階層数を前記サーバへ通知する決定手段とを有することを特徴とする階層符号化ビデオ配信システム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、受信側ユーザ端末の能力と、インターネット、イントラネット、移動通信パケット等のＩＰ網における通信回線の速度とに応じた、効率的な動画像配信システムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、ＩＰマルチキャストを利用したビデオ配信システムは、ＩＰユニキャストを利用したビデオ配信システムに比べて、送信側サーバの負荷又はネットワーク上のデータ量を削減できるために、インターネット又はイントラネットにおいて、利用範囲が広がってきている。
【０００３】
しかし、単純なＩＰマルチキャストを利用したビデオ配信システムでは、受信側ユーザ端末の能力と回線速度とに応じた個別の対応ができない。このため、受信側端末ごとに適切な情報を受け取ることができるように、サーバ側は、元のビデオストリームを、ビデオ再生に最低限必要となるデータを含む1つのビデオストリームと、画質を向上させるためのデータを含む複数のビデオストリームとに分割して、ビデオストリーム毎に別々のマルチキャストチャネルで送信し、また、受信側ユーザ端末から必要とするマルチキャストチャネルのみを中継ルータに要求することで、各受信ユーザ端末に応じたマルチキャストチャネルを受信し、マルチキャストチャネル上のビデオストリームを合成し、表示することを可能とした階層型ビデオ配信システムが提案及び実用化されている。参考文献としては、S.Sakazawa, Y.Takishima, M.Wada and K.Amano, Bandwidth-Adaptive Video Transmission Method for Heterogeneous Network Environment, Proceedings of International Workshop on New Video Media Technology, pp.49-54 (1997)酒澤茂之、滝嶋康弘、和田正裕：ビデオマルチキャストにおける符号化伝送制御方式、映像情報メディア学会誌、Vol.52, No.6, pp.863-870 (1998)がある。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、前述した構成のシステムでは、送信ビデオストリームを階層分離して複数のマルチキャストチャネルで送信し、受信側ユーザ端末の要求に従って登録したマルチキャストチャネルからのビデオストリームを受信側ユーザ端末で合成及び表示することにより、受信側ユーザ端末の処理能力と回線速度との制限を緩和しているが、小型携帯端末のように受信ユーザ端末の処理能力が低い場合は、複数のマルチキャストチャネルの受信、複数のビデオストリームの合成及び表示処理を行うことが難しい。また、受信側ユーザ端末の処理能力と通信回線速度とに応じて、所望のビデオストリームの配信データ量をユーザ側で設定する必要がある。
【０００５】
そこで、本発明は、受信ユーザ端末において階層分割した複数のＩＰマルチキャストチャネルの受信、合成及び表示処理を行う際にユーザ端末の処理能力上の制約があるという問題点を除去することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明のシステムは、マルチキャストチャネル合成処理機能を、通信網上に配備されるゲートウェイ若しくはサーバに設けることを特徴とする。また、受信ユーザ端末の能力や通信回線速度から求められる所望ビットレートに応じた統合階層数を、ゲートウェイ若しくはサーバに通知することにより、ユーザ端末のデータ処理能力及び／又は通信回線速度の変更に伴って、適応的に統合階層分のマルチキャストデータを配信することを可能とする通知インタフェースを設けたことを特徴とする。
【０００７】
従って、本発明の階層符号化ビデオ配信システムは、
第１のビデオストリームをｍ（ｍ≧１）個の第２のビデオストリームに階層分離する分離手段と、該ｍ個の第２のビデオストリームをそれぞれ第１のマルチキャストチャネルを用いて配信する配信手段とを有するサーバと、
ｍ個の第１のマルチキャストチャネルを用いてそれぞれの第２のビデオストリームを受信する受信手段と、ユーザ端末から受信される所望統合階層数に基づいて、ｍ個の第２のビデオストリームを、ｎ（ｎ≧１）個のユーザ端末に対してそれぞれの第３のビデオストリームに統合処理する統合手段と、ｎ個の該第３のビデオストリームを配信する配信手段とを有するゲートウェイと、
１個の第３のビデオストリームを受信する受信手段と、該第３のビデオストリームを復号する復号手段と、該復号された信号を表示する表示手段と、当該ユーザ端末についてのデータ処理能力、利用可能な通信帯域、及び／又は動作する複数の通信アプリケーションの通信帯域利用状態から所望ビットレートを算出し、第３のビデオストリームのビットレートが該所望ビットレートを超えない最大のビットレートとなるように統合階層数を決定し、該統合階層数をゲートウェイへ通知する決定手段とを有するユーザ端末とを有することを特徴とする。
【０００８】
また、本発明のシステムは、
第１のビデオストリームをｍ（ｍ≧１）個の第２のビデオストリームに階層分離する分離手段と、ユーザ端末から受信される所望統合階層数に基づいて、ｍ個の第２のビデオストリームを、ｎ（ｎ≧１）個のユーザ端末に対してそれぞれの第３のビデオストリームに統合処理する統合手段と、ｎ個の該第３のビデオストリームを配信する配信手段とを有するサーバと、
１個の第３のビデオストリームを受信する受信手段と、該第３のビデオストリームを復号する復号手段と、該復号された信号を表示する表示手段と、当該ユーザ端末についてのデータ処理能力、利用可能な通信帯域、及び／又は動作する複数の通信アプリケーションの通信帯域利用状態から所望ビットレートを算出し、第３のビデオストリームのビットレートが該所望ビットレートを超えない最大のビットレートとなるように統合階層数を決定し、該統合階層数をサーバへ通知する決定手段とを有することを特徴とする。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下では、図面を用いて、本発明の実施形態を詳細に説明する。
【００１３】
図１は、本発明による第１の実施形態のシステム構成図である。該システムは、サーバ１、ゲートウェイ２及びユーザ端末３が通信ネットワーク上に配備されている。
【００１４】
サーバ１は、ビデオストリーム階層符号化機能１１と、ビデオストリームマルチキャストチャネル配信機能１２から構成される。ビデオストリーム階層符号化機能１１へ入力されたビデオストリームはｍ本に階層分離されたのち符号化され、ビデオストリームマルチキャストチャネル配信機能１２へ渡される。
【００１５】
ゲートウェイ２は、ビデオストリームマルチキャストチャネル受信機能１３と、マルチキャストチャネル統合機能１４と、ビデオストリーム配信機能１５と、ユーザ管理機能２０から構成される。ビデオストリームマルチキャストチャネル配信機能１２でｍ本に階層分離されたビデオストリームは、ｍ本のマルチキャストチャネルであるサーバ−ゲートウェイ間通信インタフェース３１を通してビデオストリームマルチキャストチャネル受信機能１３に配信される。また、ユーザ端末の所望統合階層数は、所望統合階層数通知インタフェース３４によりユーザ管理機能２０へ通知され、ユーザごとに管理される。ユーザ管理機能２０において管理されるユーザの所望統合階層数がｎ通りあった場合、マルチキャストチャネル統合機能１４において、ｎ本のビデオストリームに統合され、ビデオストリーム配信機能１５からｎ本のゲートウェイ−ユーザ端末間通信インタフェースを通じて、各ユーザ端末へ配信される。
【００１６】
ユーザ端末＃１は、ビデオストリーム受信機能１６と、ビデオストリーム階層符号化復号機能１７と、ビデオストリーム表示機能１８と、所望統合階層数決定機能１９から構成される。ビデオストリーム受信機能１６は、インタフェース３２のうちからユーザ端末＃１の所望統合階層数に対応するゲートウェイ−ユーザ端末間通信インタフェース３３を選択し、該インタフェース３３上で配信されるビデオストリームを受信する。受信したビデオストリームは、ビデオストリーム階層符号化復号機能１７において復号し、ビデオストリーム表示機能１８において表示する。また、所望統合階層数決定機能１９において決定した所望統合階層数を所望統合階層数通知インタフェース３４からユーザ管理機能２０へ通知する。
【００１７】
図２は、本発明による第２の実施形態のシステム構成図である。該システムは、サーバ１及びユーザ端末３が通信ネットワーク上に配備されている。
【００１８】
サーバ１は、ビデオストリーム階層符号化機能１１と、マルチキャストチャネル統合機能１４と、ビデオストリーム配信機能１５及びユーザ管理機能２０から構成される。ビデオストリーム階層符号化機能１１へ入力されたビデオストリームはｍ本に階層分離されたのち符号化され、マルチキャストチャネル統合機能１４へ渡される。また、ユーザ端末の所望統合階層数は、所望統合階層数通知インタフェース３４によりユーザ管理機能２０へ通知され、ユーザごとに管理される。ユーザ管理機能２０において管理されるユーザの所望統合階層数がｎ通りあった場合、マルチキャストチャネル統合機能１４において、ｎ本のビデオストリームに統合され、ビデオストリーム配信機能１５からｎ本のサーバ−ユーザ端末間通信インタフェース３２を通じて、各ユーザ端末へ配信される。
【００１９】
ユーザ端末＃１は、ビデオストリーム受信機能１６と、ビデオストリーム階層符号化復号機能１７と、ビデオストリーム表示機能１８と、所望統合階層数決定機能１９から構成される。ビデオストリーム受信機能１６は、インタフェース３２のうちからユーザ端末＃１の所望統合階層数に対応するサーバ−ユーザ端末間通信インタフェース３３を選択し、該インタフェース３３上で配信されるビデオストリームを受信する。受信したビデオストリームは、ビデオストリーム階層符号化復号機能１７において復号し、ビデオストリーム表示機能１８において表示する。また、所望統合階層数決定機能１９において決定した所望統合階層数を所望統合階層数通知インタフェース３４からユーザ管理機能２０へ通知する。
【００２０】
図３は、本発明による第３の実施形態のシステム構成図である。該図３は、図１に対して、所望統合数決定機能１９の実装手段と、ゲートウェイ−ユーザ端末間通信インタフェース３２の実装手段と、インタフェース３２のうちのゲートウェイ−ユーザ端末間通信インタフェース３３を選択する手段を規定している。
【００２１】
所望統合数決定機能１９は、当該ユーザ端末のデータ処理能力、該ユーザ端末の通信機能が利用可能な通信帯域、及び／又は該ユーザ端末上で動作する複数の通信アプリケーションの通信帯域利用状態から所望ビットレートを算出し、同所望ビットレートを超えない最大のビットレートになるように統合階層数を決定する。
【００２２】
所望統合数決定機能１９で決定された統合階層数は、所望統合階層数通知インタフェース３４を通じてユーザ管理機能２０へ通知されるとともに、所望統合階層数通知内部インタフェース３５からビデオストリーム受信機能１６へ通知される。ビデオストリーム配信機能１５からｎ本のマルチキャストチャネルであるゲートウェイ−ユーザ端末間通信インタフェースは、ｎ本のマルチキャストチャネルを用いて配信しており、ビデオストリーム受信機能１６において、通知された所望統合階層数に対応するゲートウェイ−ユーザ端末間通信インタフェース３３を識別し、当該マルチキャストチャネルへの登録を行い、ビデオストリームを受信可能とする。
【００２３】
図４は、本発明による第４の実施形態のシステム構成図である。該図４は、図１に対して、所望統合数決定機能１９の実装手段と、ゲートウェイ−ユーザ端末間通信インタフェース３２の実装手段と、インタフェース３２のうちのゲートウェイ−ユーザ端末間通信インタフェース３３を選択する手段とを規定している。
【００２４】
所望統合数決定機能１９で決定された統合階層数及び、ルーティングのためのユーザ端末識別情報は、所望統合階層数通知インタフェース３４を通じてユーザ管理機能２０へ通知される。ビデオストリーム配信機能１５から配信されるｎ本のビデオストリームは、ｎ本のユニキャストチャネルであるゲートウェイ−ユーザ端末間通信インタフェースを用いて配信され、ビデオストリーム受信機能１６において、通知された所望統合階層数及びユーザ識別情報に対応するゲートウェイ−ユーザ端末間通信インタフェース３３を識別し、ビデオストリームを受信可能とする。
【００２５】
図５は、本発明による第５の実施形態のシステム構成図である。該図５は、図２に対して、所望統合数決定機能１９の実装手段と、サーバ−ユーザ端末間通信インタフェース３２の実装手段と、インタフェース３２のうちのサーバ−ユーザ端末間通信インタフェース３３を選択する手段とを規定している。
【００２６】
所望統合数決定機能１９で決定された統合階層数は、所望統合階層数通知インタフェース３４を通じてユーザ管理機能２０へ通知されるとともに、所望統合階層数通知内部インタフェース３５からビデオストリーム受信機能１６へ通知される。ビデオストリーム配信機能１５からｎ本のマルチキャストチャネルであるサーバ−ユーザ端末間通信インタフェースは、ｎ本のマルチキャストチャネルを用いて配信しており、ビデオストリーム受信機能１６において、通知された所望統合階層数に対応するサーバ−ユーザ端末間通信インタフェース３３を識別し、当該マルチキャストチャネルへの登録を行い、ビデオストリームを受信可能とする。
【００２７】
図６は、図２の構成において、所望統合数決定機能１９の実装方法と、サーバ−ユーザ端末間通信インタフェース３２の実装方法と、インタフェース３２のうちのサーバ−ユーザ端末間通信インタフェース３３を選択する方法を規定した構成図である。
【００２８】
所望統合数決定機能１９で決定された統合階層数及び、ルーティングのためのユーザ端末識別情報は、所望統合階層数通知インタフェース３４を通じてユーザ管理機能２０へ通知される。ビデオストリーム配信機能１５から配信されるｎ本のビデオストリームは、ｎ本のユニキャストチャネルであるゲートウェイ−ユーザ端末間通信インタフェースを用いて配信され、ビデオストリーム受信機能１６において、通知された所望統合階層数及びユーザ識別情報に対応するサーバ−ユーザ端末間通信インタフェース３３を識別し、ビデオストリームを受信可能とする。
【００２９】
前述した本発明の階層符号化ビデオ配信システムの種々の実施形態は、本発明の技術思想及び見地の範囲の中で、当業者によれば種々の変更、修正及び省略を容易に行うことができる。前述の説明はあくまで例であって、何ら制約しようとするものではない。本発明は、特許請求の範囲及びその均等物として限定するものにのみ制約される。
【００３０】
【発明の効果】
以上、詳細に説明したように、本発明の階層符号化ビデオ配信システムによれば、小型携帯端末のように処理能力が低い受信ユーザ端末においても、インターネット上で配信されているマルチキャストチャネル上を流れるビデオストリームの合成及び表示処理を行うことが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による第１の実施形態のシステム構成図である。
【図２】本発明による第２の実施形態のシステム構成図である。
【図３】本発明による第３の実施形態のシステム構成図である。
【図４】本発明による第４の実施形態のシステム構成図である。
【図５】本発明による第５の実施形態のシステム構成図である。
【図６】本発明による第６の実施形態のシステム構成図である。
【符号の説明】
１  サーバ
２  ゲートウェイ
３  ユーザ端末
１１  ビデオストリーム階層符号化機能
１２  ビデオストリームマルチキャストチャネル配信機能
１３  ビデオストリームマルチキャストチャネル受信機能
１４  マルチキャストチャネル統合機能
１５  ビデオストリーム配信機能
１６  ビデオストリーム受信機能
１７  ビデオストリーム階層符号化復号機能
１８  ビデオストリーム表示機能
１９  所望統合階層数決定機能
２０  ユーザ管理機能
３１  サーバ−ゲートウェイ間通信インタフェース
３２  ゲートウェイ−ユーザ端末間通信インタフェース
３３  ゲートウェイ−ユーザ端末間通信インタフェース
３４  所望統合階層数通知インタフェース
３５  所望統合階層数通知内部インタフェース
【図１】
0003931531.tif 000002
【図２】
0003931531.tif 000003
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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