(57)【要約】      （修正有）【課題】分散処理基盤を利用したストリーム生成処理及び配信処理において、分割生成したストリームの集約による遅延を低減する装置、システム及びプログラムを提供する。【解決手段】分散処理システム１における配信管理装置１３は、素材映像データの分割位置及び分割ストリームの格納場所を示すマニフェストファイルを作成し、受信装置２０−１〜２０−ｎから受信したマニフェストファイル取得要求に応じて、マニフェストファイルのみを受信装置に送信する。受信装置は、受信したマニフェストファイルに基づき、複数の処理装置１２−１〜１２−ｎから分割ストリームを直接受信する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
素材映像データを分割して分散処理により圧縮符号化した分割ストリームの配信を管理する配信管理装置であって、
素材映像データの分割位置、及び前記分割ストリームの格納場所を示すマニフェストファイルを作成するマニフェストファイル生成部と、
受信装置から受信したマニフェストファイル取得要求に応じて、前記マニフェストファイルのみを該受信装置に送信するマニフェストファイル出力部と、
を備えることを特徴とする配信管理装置。
【請求項２】
配信管理装置及び複数の処理装置と通信を行い、素材映像データを分割して分散処理により圧縮符号化した分割ストリームを受信する受信装置であって、
前記配信管理装置から、前記素材映像データの分割位置、及び前記分割ストリームの格納場所を示すマニフェストファイルを取得するマニフェストファイル取得部と、
前記マニフェストファイルに基づき、前記複数の処理装置から前記分割ストリームを直接取得する分割ストリーム取得部と、
を備えることを特徴とする受信装置。
【請求項３】
生成管理装置と、複数の処理装置と、配信管理装置とを備え、分散処理を行う分散処理システムであって、
前記生成管理装置は、
素材映像データを分割した分割素材映像データを生成するとともに、前記素材映像データの分割位置を示す情報を含む分割情報を生成する分割素材映像データ生成部を備え、
前記処理装置は、
前記分割素材映像データを圧縮符号化して分割ストリームを生成する分割ストリーム生成部と、
前記分割情報に前記分割ストリームの格納場所を示す情報を加えたメタデータを生成するメタデータ生成部と、を備え、
前記配信管理装置は、
前記メタデータに基づいて所定の形式のマニフェストファイルを生成するマニフェストファイル生成部と、
受信装置から受信したマニフェストファイル取得要求に応じて、前記マニフェストファイルのみを該受信装置に送信するマニフェストファイル出力部と、を備える
ことを特徴とする、分散処理システム。
【請求項４】
コンピュータを、請求項１に記載の配信管理装置として機能させるためのプログラム。
【請求項５】
コンピュータを、請求項２に記載の受信装置として機能させるためのプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、配信管理装置、配信管理装置を備える分散処理システム、分散処理システムと通信を行う受信装置、並びに配信管理装置及び受信装置のプログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、ネットワークの高速化に伴い、ネットワークを介した大容量の映像配信のニーズが高まっている。映像配信における主な処理は、ストリームの生成処理とストリームの配信処理に大別される。
【０００３】
映像配信システムの概念について、図６を参照して説明する。素材映像データはストリーム生成サーバ１００に入力される。ストリーム生成サーバ１００は、素材映像データを圧縮符号化して、配信に適したビットレートの配信映像ストリームを生成する。この処理は、一般的にサーバ負荷が高くなる。
【０００４】
また、ストリーム配信サーバ２００は、受信装置３００の要求に応じて映像ストリームの配信を行う。この処理は、受信装置３００の数に応じてサーバ負荷が増減する。ストリーム配信中に受信装置３００の数が増加する場合、ストリーム配信処理のサーバ負荷も増加する。したがって、ストリームの生成と配信は、お互いの処理の負荷が影響しないよう、それぞれ専用のサーバで処理するのが一般的である。
【０００５】
映像配信において、高画質化や受信装置数の増加に対応するには、ストリーム生成と配信の増加する負荷に耐え得るシステムが必要となる。そこで、負荷に合わせてシステムリソースを増減できる分散処理基盤を用いて映像配信を行う分散処理システムの利用が広まっている。（例えば、非特許文献１参照）。
【０００６】
図７に、映像配信を行う分散処理システムの構成例を示す。分散処理システム２は、ストリーム生成処理及びストリーム配信処理を、複数の処理装置（ノード）で分散処理する。ストリーム生成処理については、生成管理装置１０１が素材映像データを分割し、各処理装置１０２が分割された素材映像データを圧縮符号化して分割ストリームを生成する。ストリーム配信処理については、配信管理装置２０１が分割ストリームを集約することにより配信ストリームを生成し、複数の処理装置２０２へコピーする。その際、配信管理装置２０１は、受信装置３００のアクセスが特定の処理装置２０２へ集中しないように管理する。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００７】
【非特許文献１】亀山 渉、「インプレス標準教科書シリーズ  デジタル・コンテンツ流通教科書」、株式会社インプレスＲ＆Ｄ、2006年12月1日、第３章、pp.57-88
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
図８（ａ）に、分散処理基盤によるストリーム生成処理の概念を示し、図８（ｂ）に、分散処理基盤によるストリーム配信処理の概念を示す。分散処理基盤を用いた映像配信では、図７に示すように、ストリーム生成処理によって各処理装置上に生成された分割ストリームを一度集約し、連続した配信ストリーム形式にした後、配信管理装置から各処理装置へコピーする必要がある。しかし、この分割ストリームを集約する工程は映像配信処理のボトルネックとなり、配信管理装置へ分割ストリームの転送遅延が１つでも発生すると、映像配信処理全体が遅延してしまうという問題があった。
【０００９】
かかる事情に鑑みてなされた本発明は、ストリームの生成処理及び配信処理を分散処理基盤上で効率的に行い、上述したボトルネックの影響を低減することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記課題を解決するため、本発明に係る配信管理装置は、素材映像データを分割して分散処理により圧縮符号化した分割ストリームの配信を管理する配信管理装置であって、素材映像データの分割位置、及び前記分割ストリームの格納場所を示すマニフェストファイルを作成するマニフェストファイル生成部と、受信装置から受信したマニフェストファイル取得要求に応じて、前記マニフェストファイルのみを該受信装置に送信するマニフェストファイル出力部と、を備えることを特徴とする。
【００１１】
また、上記課題を解決するため、本発明に係る受信装置は、配信管理装置及び複数の処理装置と通信を行い、素材映像データを分割して分散処理により圧縮符号化した分割ストリームを受信する受信装置であって、前記配信管理装置から、前記素材映像データの分割位置、及び前記分割ストリームの格納場所を示すマニフェストファイルを取得するマニフェストファイル取得部と、前記マニフェストファイルに基づき、前記複数の処理装置から前記分割ストリームを直接取得する分割ストリーム取得部と、を備えることを特徴とする。
【００１２】
また、上記課題を解決するため、本発明に係る分散処理システムは、生成管理装置と、複数の処理装置と、配信管理装置とを備え、分散処理を行う分散処理システムであって、前記生成管理装置は、素材映像データを分割した分割素材映像データを生成するとともに、前記素材映像データの分割位置を示す情報を含む分割情報を生成する分割素材映像データ生成部を備え、前記処理装置は、前記分割素材映像データを圧縮符号化して分割ストリームを生成する分割ストリーム生成部と、前記分割情報に前記分割ストリームの格納場所を示す情報を加えたメタデータを生成するメタデータ生成部と、を備え、前記配信管理装置は、前記メタデータに基づいて所定の形式のマニフェストファイルを生成するマニフェストファイル生成部と、受信装置から受信したマニフェストファイル取得要求に応じて、前記マニフェストファイルのみを該受信装置に送信するマニフェストファイル出力部と、を備えることを特徴とする。
【００１３】
また、上記課題を解決するため、本発明に係るプログラムは、コンピュータを、上記配信管理装置として機能させることを特徴とする。
【００１４】
また、上記課題を解決するため、本発明に係るプログラムは、コンピュータを、上記受信装置として機能させることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、分散処理基盤を利用したストリーム生成処理及び配信処理において、分割生成したストリームの集約による遅延を低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の一実施形態に係る分散処理システムの構成例を示すブロック図である。
【図２】本発明の一実施形態に係る分散処理システムにおける生成管理装置の構成例を示すブロック図である。
【図３】本発明の一実施形態に係る分散処理システムにおける処理装置の構成例を示すブロック図である。
【図４】本発明の一実施形態に係る分散処理システムにおける配信管理装置の構成例を示すブロック図である。
【図５】本発明の一実施形態に係る分散処理システムからデータを受信する受信装置の構成例を示すブロック図である。
【図６】従来の映像配信システムの概念を示す図である。
【図７】従来の映像配信を行う分散処理システムの構成例を示す図である。
【図８】従来の分散基盤によるストリーム生成処理及びストリーム配信処理の概念を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、本発明の一実施形態について、図面を参照して詳細に説明する。
【００１８】
図１は、本発明の一実施形態に係る分散処理システム１の構成例を示すブロック図である。図１に示す例では、分散処理システム１は、生成管理ノードとして機能する生成管理装置１１と、処理ノードとして機能する複数の処理装置１２（１２−１，１２−２，・・・，１２−ｎ）と、配信管理ノードとして機能する配信管理装置１３とを備える。なお、本実施形態では、映像に係るデータやストリームの入出力を実線の矢印で示し、その他情報の入出力を破線の矢印で示す。
【００１９】
分散処理システム１は、入力された素材映像データを分割する。そして、分散処理により、分割された素材映像データに画像処理を行って分割ストリームを生成し、１以上の受信装置２０（２０−１，２０−２，２０−３，・・・，２０−ｎ）に出力する。
【００２０】
受信装置２０は、配信管理装置１３及び複数の処理装置１２と通信を行う。なお、図１では便宜上、受信装置２０−１のみ配信管理装置１３及び複数の処理装置１２からデータを受信する矢印を示しているが、他の受信装置２０−２，２０−３，・・・，２０−ｎについても同様に、配信管理装置１３及び複数の処理装置１２からデータを受信する。
【００２１】
図２は、生成管理装置１１の構成例を示すブロック図である。図２に示す生成管理装置１１は、分割素材映像データ生成部１１１と、管理部１１２とを備える。
【００２２】
分割素材映像データ生成部１１１は、入力された素材映像データを数秒単位のフレーム数で分割する。具体的には、ＧＯＰ（Group of Pictures）単位で分割する。そして、分割された素材映像データ（以下、「分割素材映像データ」という）を各処理装置１２へ送信する。
【００２３】
また、分割素材映像データ生成部１１１は、素材映像データの分割位置を示す情報（例えば、分割位置のフレームに対応する時刻）、及び分割素材映像データのファイル名などを含む分割情報を生成し、分割素材映像データに対応する分割情報を各処理装置１２へ送信する。
【００２４】
管理部１１２は、各処理装置１２から各処理装置１２のＣＰＵやＨＤＤのリソース利用状況を含むリソース情報を取得し、特定の処理装置１２へ負荷が集中しないよう管理する。分割素材映像データ生成部１１１は、管理部１１２の指示に基づき、分割素材映像データ及び分割情報を各処理装置１２へ送信する。
【００２５】
図３は、処理装置１２の構成例を示すブロック図である。図３に示す処理装置１２は、分割ストリーム生成部１２１と、記憶部１２２と、分割ストリーム出力部１２３と、メタデータ生成部１２４と、リソース情報生成部１２５とを備える。
【００２６】
分割ストリーム生成部１２１は、生成管理装置１１から入力された分割素材映像データを圧縮符号化して分割ストリームを生成し、記憶部１２２に格納する。圧縮符号化は、ＭＰＥＧ標準規格などの既存の技術を用いるものとする。分割ストリーム生成部１２１は、同一の分割素材映像データに対して複数種類の圧縮符号化を行ってもよい。例えば、圧縮符号化率の異なる複数の分割ストリームを用意しておくことにより、受信装置２０は通信環境に応じて適切なサイズの分割ストリームを選択して取得することができるようになる。
【００２７】
分割ストリーム出力部１２３は、受信装置２０から分割ストリームの取得要求を受信すると、記憶部１２２に格納された分割ストリームを受信装置２０に送信する。
【００２８】
メタデータ生成部１２４は、生成管理装置１１から入力された分割情報に、分割ストリーム生成部１２１が生成した分割ストリームの格納場所を示す情報（例えば、ＩＰアドレス）を加えたメタデータを配信管理装置１３に出力する。分割ストリーム生成部１２１が同一の分割素材映像データに対して複数種類の圧縮符号化を行った場合には、メタデータに更に、分割ストリームごとに圧縮符号化のパラメータ（解像度やビットレート情報など）を含める。なお、メタデータに各処理装置１２を識別する情報（処理装置名）を含めてもよい。
【００２９】
リソース情報生成部１２５は、リソース情報を生成管理装置１１に送信する。
【００３０】
図４は、配信管理装置１３の構成例を示すブロック図である。図４に示す配信管理装置１３は、マニフェストファイル生成部１３１と、記憶部１３２と、マニフェストファイル出力部１３３とを備える。
【００３１】
マニフェストファイル生成部１３１は、各処理装置１２からメタデータを入力し、各分割ストリームと処理装置１２の対応関係を管理する。そして、メタデータに基づいて所定の形式のマニフェストファイルを生成し、記憶部１３２に格納する。マニフェストファイルは、配信ストリームの再生に必要な情報（素材映像データの分割位置を示す情報、及び分割ストリームの格納場所を示す情報を含む）を記したファイルであり、マニフェストファイルの形式は、例えばＭＰＥＧ−ＤＡＳＨ(Dynamic Adaptive Streaming over HTTP)標準規格に基づくＭＰＤ（Media Presentation Description）形式とする。
【００３２】
マニフェストファイル出力部１３３は、受信装置２０からマニフェストファイルの取得要求を受信すると、該取得要求に応じて、記憶部１３２に格納されたマニフェストファイルを受信装置２０に送信する。このように、配信管理装置１３はマニフェストファイルのみを受信装置２０に送信する。
【００３３】
図５は、受信装置２０の構成例を示すブロック図である。図５に示す受信装置２０は、マニフェストファイル取得部２０１と、分割ストリーム取得部２０２と、記憶部２０３と、配信ストリーム再生部２０４とを備える。
【００３４】
マニフェストファイル取得部２０１は、分割ストリームの取得に先立ち、配信管理装置１３にマニフェストファイルの取得要求を行い、配信管理装置１３からマニフェストファイルを取得する。
【００３５】
分割ストリーム取得部２０２は、マニフェストファイルに含まれる、映像の分割位置を示す情報及び分割ストリームの格納場所を示す情報に基づき、各処理装置１２に分割ストリーム取得要求を行い、映像を再生する順に各処理装置１２から分割ストリームを直接取得し、記憶部２０３に格納する。
【００３６】
配信ストリーム再生部２０４は、記憶部２０３に格納された分割ストリームを再生順に読み出して映像（配信ストリーム）を再生する。
【００３７】
従来は、配信管理装置により分割ストリームを集約していたが、上述したように本発明に係る配信管理装置１３は各処理装置１２からメタデータのみを受信し、各受信装置２０が処理装置１２から分割ストリームを直接受信して集約する。メタデータは分割ストリームと比較してデータ容量が小さいので、配信管理装置１３への転送遅延も小さくなり、映像配信処理全体に対する遅延の影響を低減することができる。
【００３８】
なお、上述した配信管理装置１３として機能させるためにコンピュータを好適に用いることができ、そのようなコンピュータは、配信管理装置１３の各機能を実現する処理内容を記述したプログラムを該コンピュータの記憶部に格納しておき、該コンピュータのＣＰＵによってこのプログラムを読み出して実行させることで実現することができる。なお、このプログラムは、コンピュータ読取り可能な記録媒体に記録可能である。
【００３９】
また、上述した受信装置２０として機能させるためにコンピュータを好適に用いることができ、そのようなコンピュータは、受信装置２０の各機能を実現する処理内容を記述したプログラムを該コンピュータの記憶部に格納しておき、該コンピュータのＣＰＵによってこのプログラムを読み出して実行させることで実現することができる。なお、このプログラムは、コンピュータ読取り可能な記録媒体に記録可能である。
【００４０】
上述の実施形態は代表的な例として説明したが、本発明の趣旨及び範囲内で、多くの変更及び置換ができることは当業者に明らかである。したがって、本発明は、上述の実施形態によって制限するものと解するべきではなく、特許請求の範囲から逸脱することなく、種々の変形や変更が可能である。例えば、実施形態に記載の複数の構成ブロックを１つに組み合わせたり、あるいは１つの構成ブロックを分割したりすることが可能である。
【符号の説明】
【００４１】
１      分散処理システム
１１    生成管理装置
１２    処理装置
１３    配信管理装置
２０    受信装置
１１１  分割素材映像データ生成部
１１２  管理部
１２１  分割ストリーム生成部
１２２  記憶部
１２３  分割ストリーム出力部
１２４  メタデータ生成部
１２５  リソース情報生成部
１３１  マニフェストファイル生成部
１３２  記憶部
１３３  マニフェストファイル出力部
２０１  マニフェストファイル取得部
２０２  分割ストリーム取得部
２０３  記憶部
２０４  配信ストリーム再生部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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