(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
伝送対象のデータの生成時の品質を示す生成品質情報を設定した後に、伝送対象のデータの伝送時の品質を示す伝送品質情報を設定する品質管理装置と、
上記生成品質情報に基づく品質のデータを生成して出力する生成装置と、
データを伝送する伝送路と、
上記伝送路を介して入力されたデータを受信する受信装置と、
上記生成装置からのデータが入力されるとともに上記伝送路のデータ伝送方向上流側端部に接続され、当該伝送路の伝送品質情報を厳守するようにデータ量を調整して当該データを上記データの伝送経路下流側に出力する伝送路管理装置とを備えたデータ伝送システムにおいて、
上記品質管理装置は、生成するデータの品質の切り替えのために許容可能な目標切替時間を設定し、上記目標切替時間において伝送品質情報を変更し、
上記生成装置は、上記目標切替時間において、生成するデータの品質を段階的に変化させると共に、
上記生成装置は、生成品質情報の変更によりデータ量が増加する場合には、当該目標切替時間より後に、変更後の生成品質情報による品質を達成するようにデータの生成を切り替え、生成品質情報の変更によりデータ量が減少する場合には、当該目標切替時間より前に、変更後の生成品質情報による品質を達成するようにデータの生成を切り替える
ことを特徴とするデータ伝送システム。
【請求項２】
生成装置は、品質管理装置から伝送路管理装置と同じ形式の品質情報を受け取り、対応するデータの品質に変更し、当該品質のデータを生成して出力する
ことを特徴とする請求項１記載のデータ伝送システム。
【請求項３】
生成装置または受信装置は、品質管理装置に対して所望の目標切替時間を要求し、
上記品質管理装置は、当該要求された目標切替時間を考慮して目標切替時間を設定する
ことを特徴とする請求項１記載のデータ伝送システム。
【請求項４】
生成装置、受信装置および伝送路管理装置のうちの少なくとも１つは、品質管理装置に対して品質設定要求を出力する品質設定要求手段を有し、
生成装置および伝送路管理装置は、当該要求に対する品質管理装置からの応答あるいは指示を待って所定の品質変更処理を行う品質変更手段を有し、
上記品質管理装置は、当該品質設定要求があった場合、まず要求された品質が設定可能であるか否かを判断し、次にそれ以上あるいはそれ以下の品質の設定が可能であるか否かを判断し、それらの判断において最も高い品質を応答あるいは指示する
ことを特徴とする請求項１記載のデータ伝送システム。
【請求項５】
品質管理装置は、各目標切替時間におけるすべての生成装置の設定品質を、各目標切替時間に対応付けて記憶する設定品質記憶手段を備え、
品質設定要求があった場合、当該品質設定要求で指定された品質が、前記設定品質記憶手段に記憶されており、かつ当該要求で指定された目標切替時間以降となる全ての目標切替時間において満たすか否かを判断する
ことを特徴とする請求項４記載のデータ伝送システム。
【請求項６】
品質設定要求手段は、品質設定要求とともに最低品質要求を出力し、
品質管理装置は、当該最低品質以上の品質について設定可能判断を行い、設定可能な設定が１つも無い場合にはその旨を応答する
ことを特徴とする請求項４記載のデータ伝送システム。
【請求項７】
請求項１記載のデータ伝送システムを利用したネットワークシステムにおいて、
複数の生成装置および伝送路管理装置を有する配信端末と、
受信装置を有する受信端末と、
上記配信端末と上記受信端末とを接続するとともに伝送路がその一部あるいは全部に対応するネットワークと、
上記ネットワーク上に配設され、品質管理装置を有するサーバと
を備えることを特徴とするネットワークシステム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明が属する技術分野】
この発明は複数のデータを１つにまとめて伝送するデータ伝送システムおよびネットワークシステムに係り、特に、データを生成中にそれぞれのデータの品質を変更したとしてもそれに起因する品質劣化を抑制することができ、連続的に配信される複数のスケーラブルなデータを同時に伝送できるデータ伝送システムおよびネットワークシステムに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、この種のネットワークシステムは例えば「ＶｏＲ：Ａ  ＮｅｔｗｏｒｋＳｙｓｔｅｍ  Ｆｒａｍｅｗｏｒｋ  ｆｏｒ  ＶＢＲ  ｏｖｅｒ  Ｒｅｓｅｒｖｅｄ  Ｂａｎｄｗｉｄｔｈ」（Ｙ．Ｍａｔｓｕｉ  ａｎｄ  Ｈ．Ｔｏｋｕｄａ，Ｌｅｃｔｕｒｅ  Ｎｏｔｅｓ  ｉｎ  Ｃｏｍｐｕｔｅｒ  Ｓｃｉｅｎｃｅ，Ｖｏｌ．１３０９，ｐｐ１８９−１９８，Ｓｐｒｉｎｇｅｒ）などに開示されている。
【０００３】
図２２はこの従来のネットワークシステムを示すシステム構成図である。図において、６２はそれぞれメディアデータを出力する送信端末、６３は通信ケーブル、６４は複数の送信端末６２のメディアデータが入力され、これを多重化して通信ケーブル６３に出力する通信制御モジュール、６５は通信ケーブル６３の他端に接続された受信手段、６６はこの受信手段６５が多重化メディアデータから選択したメディアデータを再生する再生手段、６７は各送信端末６２からの要求に応じてすべての送信端末６２および通信制御モジュール６４へそれぞれの指定帯域情報を出力する管理サーバである。
【０００４】
次に動作について説明する。
各送信端末６２はその起動時にはメディアデータの出力に先だって管理サーバ６７へ要求を出力する。管理サーバ６７はこの要求に応じてすべての送信端末６２および通信制御モジュール６４へそれぞれの指定帯域情報を出力する。上記起動された送信端末６２および既に起動されている送信端末６２はこの指定帯域情報を受信するとその新たな帯域にてメディアデータの出力を開始する。また、通信制御モジュール６４も管理サーバ６７からの指定帯域情報を受信するとこの新たな帯域割り当てに応じて各メディアデータを多重化し、通信ケーブル６３へ出力する。受信手段６５はこの新たな帯域のメディアデータを抽出し、再生手段６６はこれを再生する。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
従来のネットワークシステムは以上のように構成されているので、管理サーバ６７（品質管理装置）は送信端末６２（生成装置）および通信制御モジュール６４（伝送路管理装置）に対して同時にデータの品質を変更する応答あるいは指示を出力することになり、例えば送信端末６２（生成装置）においてデータを生成している途中において他の送信端末６２（生成装置）に新たに帯域を割り当てるためにその帯域を狭くするデータ品質変更指示がなされた場合には、通信制御モジュール６４（伝送路管理装置）には通信ケーブル６３（伝送路）の帯域以上のデータが入力されてしまうこととなり、その余分なデータの間引きや遅延量増大が発生してしまい、再生手段６６（受信装置）においては当該データを適当に再生することができない（品質の意図しない劣化）などの課題があった。
【０００６】
図２３は従来のネットワークシステムにおける課題を説明する図である。図において、（ａ）は当該フローの帯域幅を広げる場合、（ｂ）は狭める場合であり、横軸は時間軸、縦軸は帯域幅、６８および７０はそれぞれ通信制御モジュール６４における当該フローの帯域、６９および７１はそれぞれ送信端末６２における当該フローの帯域、７２は通信ケーブル６３に入力されない余分なデータ、Ｔ８は帯域の通知タイミングである。そして、この従来のネットワークシステムでは、帯域を広げる場合には同時に切り替えたとしても当該フローにおいてデータ間引きは発生することはないが、帯域を狭める場合には当該フローにおいてデータ間引きが発生してしまう。そして、このような意図しないデータ間引きが発生すると、再生手段６６においては連続的にメディアを再生することはできなくなってしまう。
【０００７】
この発明は上記のような課題を解決するためになされたもので、生成装置においてデータを生成している途中においてその品質を狭くするデータ品質変更指示がなされた場合であっても、伝送路管理装置においてデータの間引きや遅延量増大が発生してしまうことを抑制し、これにより受信装置においては当該データを適当に再生することができるデータ伝送システムおよびネットワークシステムを得ることを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
この発明に係るデータ伝送システムは、伝送対象のデータの生成時の品質を示す生成品質情報を設定した後に、伝送対象のデータの伝送時の品質を示す伝送品質情報を設定する品質管理装置と、上記生成品質情報に基づく品質のデータを生成して出力する生成装置と、データを伝送する伝送路と、上記伝送路を介して入力されたデータを受信する受信装置と、上記生成装置からのデータが入力されるとともに上記伝送路のデータ伝送方向上流側端部に接続され、当該伝送路の伝送品質情報を厳守するようにデータ量を調整して当該データを上記データの伝送経路下流側に出力する伝送路管理装置とを備えたデータ伝送システムにおいて、上記品質管理装置は、生成するデータの品質の切り替えのために許容可能な目標切替時間を設定し、上記目標切替時間において伝送品質情報を変更し、上記生成装置は、上記目標切替時間において、生成するデータの品質を段階的に変化させると共に、上記生成装置は、生成品質情報の変更によりデータ量が増加する場合には、当該目標切替時間より後に、変更後の生成品質情報による品質を達成するようにデータの生成を切り替え、生成品質情報の変更によりデータ量が減少する場合には、当該目標切替時間より前に、変更後の生成品質情報による品質を達成するようにデータの生成を切り替えるものである。
【００１１】
この発明に係るデータ伝送システムは、生成装置が、品質管理装置から伝送路管理装置と同じ形式の品質情報を受け取り、対応するデータの品質に変換し、当該品質のデータを生成して出力するようにしたものである。
【００１２】
この発明に係るデータ伝送システムは、生成装置または受信装置が、品質管理装置に対して所望の目標切替時間を要求し、上記品質管理装置が、当該要求された目標切替時間を考慮して目標切替時間を設定するようにしたものである。
【００１３】
この発明に係るデータ伝送システムは、生成装置、受信装置および伝送路管理装置のうちの少なくとも１つが、品質管理装置に対して品質設定要求を出力する品質設定要求手段を有し、生成装置および伝送路管理装置が、当該要求に対する品質管理装置からの応答あるいは指示を待って所定の品質変更処理を行う品質変更手段を有し、上記品質管理装置が、当該品質設定要求があった場合、まず要求された品質が設定可能であるか否かを判断し、次にそれ以上あるいはそれ以下の品質の設定が可能であるか否かを判断し、それらの判断において最も高い品質を応答あるいは指示するようにしたものである。
【００１４】
この発明に係るデータ伝送システムは、品質管理装置が、各目標切替時間におけるすべての生成装置の設定品質を、各目標切替時間に対応付けて記憶する設定品質記憶手段を備え、品質設定要求があった場合、当該品質設定要求で指定された品質が、前記設定品質記憶手段に記憶されており、かつ当該要求で指定された目標切替時間以降となる全ての目標切替時間において満たすか否かを判断するようにしたものである。
【００１５】
この発明に係るデータ伝送システムは、品質設定要求手段が、品質設定要求とともに最低品質要求を出力し、品質管理装置が、当該最低品質以上の品質について設定可能判断を行い、設定可能な設定が１つも無い場合にはその旨を応答するようにしたものである。
【００１６】
この発明に係るネットワークシステムは、複数の生成装置および伝送路管理装置を有する配信端末と、受信装置を有する受信端末と、上記配信端末と受信端末とを接続するとともに伝送路がその一部あるいは全部に対応するネットワークと、上記ネットワーク上に配設され、品質管理装置を有するサーバとを備えるものである。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の実施の一形態を説明する。
実施の形態１．
図１はこの発明の実施の形態１によるネットワークシステムを示すシステム構成図である。図において、１は中央処理装置、大容量ディスクデバイスなどを備え、オペレーティングシステムプログラム（以下ＯＳと呼ぶ）上で複数のアプリケーションプログラム（以下ＡＰと呼ぶ）を実行することができる配信端末、２はこの配信端末１に接続され、イーサネットＬＡＮ（ローカルエリアネットワーク）やＡＴＭ網でのＶＣ（バーチャルチャネル）などを用いて実現される最大帯域Ｗｍの通信ケーブル（伝送路、ネットワーク）、３はこの通信ケーブル２の他端が接続された通信ネットワーク（伝送路、ネットワーク）、４はこの通信ネットワーク３に接続され、中央処理装置、大容量ディスクデバイスなどを備えてＯＳ上で複数のＡＰを実行することができる受信端末（受信装置）、５はこの通信ネットワーク３上に配設された一括管理サーバ（品質管理装置、サーバ）である。
【００１８】
配信端末１において、６はそれぞれ中央処理装置で実行される送信アプリケーションプログラム（生成装置）、７はＯＳに組み込まれた通信制御モジュール（伝送路管理装置）である。また、８は大容量ディスクデバイスの一部に設けられ、画像ストリーミングデータ、時系列の計測制御データ、音声データ、それらを複合したマルチメディアデータなどのメディアデータを記憶するメディアデータ記憶手段、９は大容量ディスクデバイスの一部に設けられ、現在の指定帯域情報（生成品質情報）、将来の指定帯域情報（生成品質情報）および将来の指定帯域情報を新たな現在の指定帯域情報に変更するための指定切替時刻情報を記憶する生成品質情報記憶手段である。１０は現在の指定帯域情報に応じた拡縮率にて上記メディアデータを順次拡縮し、これを通信制御モジュール７へ順次出力するスケーリングデータ送出手段、１１は送信ＡＰの起動時、スケーリングデータの送出途中、スケーリングデータの送出終了時にそれぞれのタイミングに応じた要求帯域情報や要求切替時刻を含む要求情報を通信ネットワーク３を介して一括管理サーバ５へ送信する要求生成手段（品質設定要求手段）、１２は一括管理サーバ５から通信ネットワーク３を介して送信されてきた指定帯域情報および指定切替時刻情報を受信し、これを将来の指定帯域情報および指定切替時刻情報として生成品質情報記憶手段９に記憶させる生成品質変更手段（品質変更手段）である。
【００１９】
通信制御モジュール７において、１３は各メディアデータ毎に同一容量が割り当てられた複数のキューの働きをする一時記憶手段、１４は各送信ＡＰ６毎の指定帯域情報（伝送品質情報）を記憶する送信品質情報記憶手段、１５は一括管理サーバ５から通信ネットワーク３を介して送信されてきた指定帯域情報を受信し、これを送信品質情報記憶手段１４に記憶させる送信品質変更手段（品質変更手段）、１６はすべての送信ＡＰ６から出力されるメディアデータが入力され、それぞれのキューに空きがある限りこのデータを一時記憶手段１３に順次記憶させ、空きが無い場合には空きが生じるまでの期間当該データを破棄する通信品質制御手段、１７は送信品質情報記憶手段１４に記憶されている各送信ＡＰ６毎の指定帯域情報を参照し、それぞれの帯域に応じたデータ量をそれぞれのキューから読み出し、これを多重化して多重化メディアデータとして通信ケーブル２へ出力するスケジューリング手段である。なお、キューに空きがあるとは、キューの記憶容量の一部あるいは全部に未書込みのデータ領域あるいはスケジューリング手段１７により読出し済みのデータ領域がある状態を言う。
【００２０】
一括管理サーバ５において、１８は指定帯域情報および指定切替時刻情報を生成するための情報、例えば要求情報や端末１，４や通信ネットワーク３の資源などの管理情報を記憶する管理情報記憶手段（設定品質記憶手段）、１９は要求生成手段１１からの要求情報を受信し、これに応じて調停指令を出力するサーバ受信手段、２０はこの調停指令に応じて一連の調停処理を実施する調停手段、２１はこの調停手段２０で生成された上記指定帯域情報や指定切替時刻情報を管理するとともに適宜これを生成品質変更手段１２や送信品質変更手段１５へ通信ネットワーク３を介して送信する通知手段、２２はこの通知手段２１が管理する指定帯域情報や指定切替時刻情報を記憶するサーバ一時記憶手段である。なお、端末１，４や通信ネットワーク３の資源としては、例えば、ネットワークリンクの帯域、ネットワークノードでのバッファ、端末１，４における中央処理装置の処理能力やメモリ（バッファ）の容量などが挙げられる。
【００２１】
受信端末４において、２３は通信ネットワーク３からの多重化メディアデータなどを受信し、この受信信号から所定のメディアデータを抽出して出力する受信手段、２４は抽出されたメディアデータを再生する再生手段である。
【００２２】
図２はこの発明の実施の形態１において各種の記憶手段に記憶される情報の種類および構造を示す模式図である。同図（ａ）は管理情報記憶手段１８における情報の種類および構造、（ｂ）はサーバ一時記憶手段２２における情報の種類および構造、（ｃ）は生成品質情報記憶手段９における情報の種類および構造である。図において、２５はそれぞれ時刻別管理情報のうちの１つとして指定時刻情報をキーとして管理情報記憶手段１８に登録され、それぞれの時点での各管理資源の使用量、上限値（例えば最大帯域など）、利用フロー（利用送信ＡＰ）のリストなどを記憶する時刻別管理テーブル、２６はそれぞれフロー別管理情報のうちの１つとしてフロー（送信ＡＰ）情報をキーとして管理情報記憶手段１８に登録されるフロー別管理テーブル、２７は要求帯域情報、最低帯域情報、優先度、現在の指定帯域情報、使用資源情報を記憶するフロー要求情報、２８はそれぞれ現時点以降において送信ＡＰ６などに設定する指定帯域情報および指定切替時刻情報を記憶する時刻別帯域情報である。また、２９はそれぞれフロー情報をキーとしてサーバ一時記憶手段２２に登録され、指定切替時刻別に指定帯域情報、指定切替時刻情報、仮帯域情報、コミット済み情報を記録するフロー別設定情報テーブル、３０は各生成品質情報記憶手段９に登録され、現在の指定帯域情報、将来の指定帯域情報、将来の指定帯域情報を使用しはじめる時間を示す指定切替時刻情報を記録する生成条件情報テーブルである。なお、送信品質情報記憶手段１４にはすべてのキュー（送信ＡＰ６）それぞれについての指定帯域情報が記憶され、フロー別管理テーブルは当該通信ネットワーク３、特に当該通信ケーブル２を用いて伝送されるすべてのフローについて登録される。
【００２３】
次に動作について説明する。
まず、ネットワークシステムの基本的な動作について説明する。生成品質情報記憶手段９および送信品質情報記憶手段１４に指定帯域情報が設定された状態では、各送信ＡＰ６のスケーリングデータ送出手段１０は生成品質情報記憶手段９に記憶されている現在の指定帯域情報に相当するデータ拡縮率にてメディアデータ記憶手段８から読み出したメディアデータを拡縮し、通信品質制御手段１６は複数の送信ＡＰ６から出力された複数のメディアデータを一時記憶手段１３に記憶させる。そして、スケジューリング手段１７は、送信品質情報記憶手段１４に記憶されている各フロー毎の指定帯域情報を参照し、この帯域に相当するデータ量毎に各フローのメディアデータを所定の順番で読出し、これを多重化メディアデータとして通信ケーブル２に出力する。通信ケーブル２に出力された多重化メディアデータは通信ネットワーク３を介して受信端末４に入力され、受信手段２３がこの多重化メディアデータを含む受信信号から１つのメディアデータを抽出し、再生手段２４はこの抽出されたメディアデータを再生する。
【００２４】
なお、スケーリングの方法としては、例えば画像データであるならば、フレームレートを間引いたり、画像サイズを拡大・縮小したり、符号化の圧縮率を変更したり、階層符号化されたデータについて通信する階層レベルを変更するやり方などがある。また、通信品質制御手段１６は、複数のメディアデータのデータ量が所定値を超えた場合には、超えた分を破棄する。他にも、ＡＴＭ（非同期転送モード）交換機において用いられている所謂リーキーバケットアルゴリズムでデータを破棄してもよい。更に、スケジューリング手段１７については、ＬＡＮスイッチやルータなどで用いられるＷＦＱ（Ｗｅｉｇｈｔｅｄ  Ｆａｉｒ  Ｑｕｅｕｅｉｎｇ）などの手法で実現すれば良い。
【００２５】
次に生成品質情報記憶手段９や送信品質情報記憶手段１４に指定帯域情報や指定切替時刻情報を設定するまでの処理について説明する。図３はこの発明の実施の形態１による設定処理までの流れの説明図である。図において、縦線はその上に付した番号の各構成要素の時間軸（上から下に時間は流れる）を意味し、矢印は情報の流れを意味している。そして、同図に示すように、起動、停止あるいは帯域変更希望が発生した送信ＡＰ６において、要求帯域情報、要求切替時刻情報（すなわち、目標切替時間の要求情報）、最低帯域情報、優先度、現在の指定帯域情報、使用資源情報などを含む要求情報が要求生成手段１１からサーバ受信手段１９へ送信されると、管理情報記憶手段１８に記憶され、また、サーバ受信手段１９から調停手段２０へ起動指令が出力される（時刻Ｔ１）。
【００２６】
これに応じて調停手段２０が、管理情報記憶手段１８に記憶されている情報に基づいて調停処理を実行する。調停処理では、１または複数の送信ＡＰ６からの要求帯域、要求切替時刻などが考慮され、現時刻以降の所定の時間区分毎に、帯域の割当てが試みられる。なお、停止希望時や帯域変更希望時においては起動時に要求情報が通知されているので、それを用いる場合にはこれらの情報を送信しなくても良い。この調停処理においては必要に応じて適宜管理情報記憶手段１８から通知手段２１へ指定帯域情報などが送られ、通知手段２１はこの情報に基づいてサーバ一時記憶手段２２の記憶内容を更新する（時刻Ｔ２）。また、調停手段２０は一連の調停処理の終了時に、その調停処理の結果に応じて上記要求に応じて適当な調停処理がなされた場合には通知手段２１へコミット通知を行い、調停処理が適当になされなかった場合には上記要求に係る送信ＡＰ６へ受付拒否を送信する。通知手段２１はこのコミット通知に応じてサーバ一時記憶手段２２に記憶しているすべての指定帯域情報や指定切替時刻情報の組に対してコミット済みマークを付加する（時刻Ｔ３）。
【００２７】
その後、通知手段２１は各キューの先頭にあるコミット済みの指定帯域情報や指定切替時刻情報の組を各キュー毎にそれぞれの生成品質変更手段１２へ通知し（時刻Ｔ４）、また、指定切替時刻になったらそれに対応するすべてのキューの指定帯域情報を送信品質変更手段１５へ通知する（時刻Ｔ５）。生成品質変更手段１２はこの指定帯域情報や指定切替時刻情報を将来の指定帯域情報および指定切替時刻情報として生成条件情報テーブル３０に記録し、送信品質変更手段１５はこの複数の指定帯域情報を送信品質情報記憶手段１４に更新記憶させる。
【００２８】
そして、スケーリングデータ送出手段１０はこの将来の指定帯域情報が登録されると、帯域幅が狭くなる場合にはそのタイミング（時刻Ｔ４）から指定切替時刻（時刻Ｔ５）までの間で徐々に変化させ、最終的にはその指定切替時刻（時刻Ｔ５）において指定帯域となるように拡縮率を変更する。逆に、帯域幅が広くなる場合には指定切替時刻（時刻Ｔ５）を過ぎてから徐々に変化させ、最終的には指定帯域となるように拡縮率を変更する。また、スケジューリング手段１７は上記指定切替時刻（時刻Ｔ５）までは１つ前の設定における帯域のままで複数のメディアデータを送信し、上記指定切替時刻（時刻Ｔ５）になって更新されてから始めて上記指定帯域にて複数のメディアデータを送信することになる。
【００２９】
また、通知手段２１による生成品質変更手段１２への通知処理から送信品質変更手段１５への通知処理までの一連の処理は、各キューに格納された指定帯域情報と指定切替時刻情報との組の数だけ繰返し実行される（時刻Ｔ６，Ｔ７）。
【００３０】
図４はこの発明の実施の形態１によるネットワークシステムにおいて或るフローの帯域を切り替える時の処理を説明する図である。図において（ａ）は当該フローの帯域幅を広げる場合、（ｂ）は狭める場合であり、横軸は時間軸、縦軸は帯域幅である。そして、この実施の形態１の制御では、時刻Ｔ８において帯域が広くなる将来の指定帯域情報（＋５Ｍｂｐｓ［ｂｉｔ  ｐｅｒ  ｓｅｃｏｎｄ］）および指定切替時刻（時刻Ｔ９）が指定された後、更に当該指定切替時刻（時刻Ｔ９）が過ぎると、スケーリングデータ送出手段１０は同図（ａ）の符号３１に示すように徐々に帯域を広げ最終的には指定帯域まで帯域幅を増加させる。その一方で、通信制御モジュール７は指定切替時刻（時刻Ｔ９）において同図（ａ）の符号３２に示すように直ちに帯域を指定帯域まで拡大している。
【００３１】
また、時刻Ｔ１０において帯域が狭くなる将来の指定帯域情報（−５Ｍｂｐｓ）および指定切替時刻（時刻Ｔ１１）が指定されると、当該指定切替時刻（時刻Ｔ１１）までに、スケーリングデータ送出手段１０は同図（ｂ）の符号３３に示すように徐々に帯域を狭め最終的には指定帯域まで帯域幅を減少させる。その一方で、通信制御モジュール７は指定切替時刻（時刻Ｔ１１）において同図（ａ）の符号３４に示すように直ちに帯域を指定帯域まで狭めている。例えば、現在の指定帯域が１０Ｍｂｐｓ、将来の指定帯域が５Ｍｂｐｓ、現時刻と指定切替時刻との時間差がｄｔとすると、（ｄｔ／５）秒毎に１Ｍｂｐｓずつ減少させるようにすればよい。この場合は５回に分けて段階的に帯域を変更することになる。また、この制御の途中において将来の指定帯域が変更された場合には、そのときの帯域と指定帯域とに基づいて新たに計算をしなおせばよい。
【００３２】
次に調停処理について詳しく説明する。図５から図８はこの発明の実施の形態１による調停手段２０の処理の流れを示すフローチャートである。図５は調停処理のメインフローチャート、図６は帯域を広げる場合に実行される仮登録フローチャート、図７は帯域が余っている場合の再調整処理フローチャート、図８は帯域が不足している場合の再調整処理フローチャートである。また、図９から図１２はこの発明の実施の形態１による通知手段２１の処理の流れを示すフローチャートである。図９は通知手段２１が所定の短い期間毎に周期的に実行する通知処理のメインフローチャート、図１０は調停手段２０からのキューイング要求に応じて実行されるキューイングフローチャート、図１１は調停手段２０からの削除要求に応じて実行される削除フローチャート、図１２は調停手段２０からのコミット要求に応じて実行されるコミットフローチャートである。
【００３３】
そして、図５に示すように、サーバ受信手段１９がいずれかの要求生成手段１１からの要求情報を受信し、サーバ受信手段１９からの起動指令が入力されると、まず初期化処理として当該要求に係る送信ＡＰ６の現在の帯域情報Ｗｐ（送信ＡＰ６の起動時には「０」である）、要求の帯域情報Ｗｄ（送信ＡＰ６の終了時には「０」である）および要求の切替時刻ｔｄを準備し（ステップＳＴ１）、現在の帯域Ｗｐと要求の帯域Ｗｄとの大小関係を比較する（ステップＳＴ２）。現在の帯域Ｗｐより要求の帯域Ｗｄが大きい場合には図６の仮登録フローチャートの処理を実行し（ステップＳＴ３）、すべての時刻においてすべての資源で資源が不足しているか否かを判断する（ステップＳＴ４）。帯域が余っている場合には図７に示す再調整処理フローチャートの処理を実行し（ステップＳＴ５）、帯域が不足している場合には図８の再調整処理フローチャートの処理を実行する（ステップＳＴ６）。
【００３４】
そして、ステップＳＴ６を実施した場合にはその再調整の結果においてすべての時刻においてすべての資源で資源が不足しているか否かを再度判断し（ステップＳＴ７）、再調整をしても不足している場合には仮登録フローチャートに示す処理で登録、変更した内容をすべて元に戻し（ステップＳＴ８）、上記要求情報を出力した送信ＡＰ６に対して受付拒否を応答する（ステップＳＴ９）。逆に、その他の場合にはすべて再調整の結果すべての時刻においてすべての資源で資源が足りているので、通知手段２１へ情報の確定を意味するコミット通知を行う（ステップＳＴ１０）。また、ステップＳＴ２において要求の帯域Ｗｄが現在の帯域Ｗｐ以下である場合には、更に要求帯域が「０」であるか否かを判断し（ステップＳＴ１１）、「０」でない場合には上記要求時刻以降の当該フローに係る帯域をすべて要求の帯域Ｗｄに変更するとともに通知手段２１へキューイング要求を出力し（ステップＳＴ１２）、「０」である場合には当該要求に係るフロー別管理テーブルおよび時刻別管理テーブルの当該フローに関する情報をすべて削除するとともに通知手段２１へ削除要求を出力し（ステップＳＴ１３）、更に、当該フローを除く他のすべてのフローについて図７に示す再調整処理フローチャートの処理を実行する（ステップＳＴ１４）。
【００３５】
図６の仮登録フローチャートにおいて、ステップＳＴ１５は現在の帯域が「０」、すなわちフローの新規追加であるか否かを判断する要求種別判断ステップ、ステップＳＴ１６はフロー別管理情報に当該新規のフローのフロー別管理テーブル２６を追加すると共にそのテーブルにフロー要求情報２７を登録するフロー情報仮登録ステップ、ステップＳＴ１７は要求切替時刻ｔｄの時刻別管理テーブル２５が既に存在するか否かを判断する切替時刻有無判断ステップ、ステップＳＴ１８は当該要求切替時刻ｔｄの時刻別管理テーブル２５を時刻別管理情報に追加する時刻別管理テーブル仮登録ステップ、ステップＳＴ１９はこの要求切替時刻ｔｄ以降のキーを備えるすべての時刻別管理テーブル２５に要求を出力したフローの要求帯域情報を追加更新するとともに要求切替時刻ｔｄ以降についてのすべての時刻別帯域情報２８をフロー別管理テーブル２６に追加更新する要求帯域仮登録ステップ、ステップＳＴ２０は通知手段２１へキューイング要求を出力するキューイング通知ステップである。
【００３６】
このキューイング要求が入力されると通知手段２１は管理情報記憶手段１８に記憶されている指定帯域情報および指定切替時刻情報を取得し、これらを各送信ＡＰ６毎に設けられたキューに時間順に並べて格納する。具体的には、図１０に示すように、キューイング要求に係る送信ＡＰ６を特定し、その要求に係る指定切替時刻情報および指定帯域情報を確保するとともに当該送信ＡＰ６に対応するキューの取得を試みる（ステップＳＴ２１〜ステップＳＴ２３）。そして、キューが存在しない場合には新たに当該送信ＡＰ６に対応するキューを生成し（ステップＳＴ２４，ステップＳＴ２５）、次に当該キューに上記指定切替時刻と同じ時刻の情報が格納されているか否を検索し（ステップＳＴ２６，ステップＳＴ２７）、格納されている場合には既にコミット済みであるか（ステップＳＴ２８）、ひいては同じ品質であるか否か判定し（ステップＳＴ２９）、その上で上記指定切替時刻となる時刻の昇順位置に上記情報を項目として追加／変更格納する（ステップＳＴ３１）。また、このように新たに追加した情報（項目）については、コミット済みマークおよび通知済みマークをクリアしておく（ステップＳＴ３２，ステップＳＴ３３）。
【００３７】
また、通知手段２１は、削除処理（ステップＳＴ１３）において削除要求が入力されると、サーバ一時記憶手段２２から当該削除要求に関するキューを削除する。具体的には、図１１に示すように、削除要求に係る送信ＡＰ６を特定し、当該送信ＡＰ６に対応するキューを取得し（ステップＳＴ３４〜ステップＳＴ３６）、更にそのキューの先頭項目から順番に項目を検索する。そして、コミット済み以外のすべての項目を削除し（ステップＳＴ３７〜ステップＳＴ４１）、キューが空であれば更にそのキュー自体を削除する（ステップＳＴ４２，ステップＳＴ４３）。
【００３８】
更に、通知手段２１は、コミット通知処理（ステップＳＴ１０）においてコミット要求が入力されると、サーバ一時記憶手段２２にキューイングしてある項目に対して確定処理および削除処理を行う。具体的には、図１２に示すように、コミット要求に係る送信ＡＰ６を特定し、当該送信ＡＰ６に対応するキューを取得し（ステップＳＴ４４〜ステップＳＴ４５）、更にそのキューの先頭項目から順番に各項目に対する処理を行う。そして、コミット済み以外のすべての項目において指定切替時刻を過ぎた項目は削除し、指定切替時刻を過ぎていない項目にコミットマークを付加する（ステップＳＴ４６〜ステップＳＴ５２）。
【００３９】
そして、通知手段２１はこれら各種の要求に応じて割込み処理を実施する一方で図９に示すメインフローチャートを周期的に実行する。具体的には、図９に示すように、前回のチェックの開始時間から所定の通知精度の時間が経過したら各送信ＡＰ６毎に順番にキューのチェックを開始する。キューに未通知の項目があれば、これを各送信ＡＰ６に通知するとともに通知済みマークを付加し、更に指定切替時刻を経過した項目があればそれを通信制御モジュール７に通知するとともにキューから削除する。この作業をすべての送信ＡＰ６のキューについて実施する（ステップＳＴ５３〜ステップＳＴ６３）。そして、再び上記所定の通知精度の時間スリープ状態となる（ステップＳＴ６４）。
【００４０】
次に再調整処理について説明する。ステップＳＴ５やステップＳＴ１４のように帯域に余りが生じている状態では図７に示す再調整処理フローチャートの処理を実行し、ステップＳＴ６のように帯域が不足している場合には図８に示す再調整処理フローチャートの処理を実行する。帯域に余りが生じている再調整処理フローチャートにおいては、要求の切替時刻以降の時間において最も残りが少なくなる資源ｒ１およびその時刻を抽出し（ステップＳＴ６５）、その残りが「０」であるか否かを判定する（ステップＳＴ６６）。「０」で無い場合（つまり余りがある場合）には更にその資源ｒ１をその時刻において利用するすべての送信ＡＰ（フロー）のリストを部分集合として抽出し（ステップＳＴ６７）、その内の優先度が高いフロー（送信ＡＰ）から順番に、その時点で要求帯域（最大帯域）を割り当てることができるか否かを判定し、可能である場合には管理情報記憶手段１８に記憶させている情報をそれで更新するとともにキューイング要求を出力する（ステップＳＴ６６〜ステップＳＴ７６）。また、要求帯域（最大帯域）を割り当てることができない場合にはその余剰分の帯域をすべて当該送信ＡＰ（フロー）に割り当てるように管理情報記憶手段１８に記憶させている情報をそれで更新するとともにキューイング要求を出力する（ステップＳＴ７７〜ステップＳＴ７９）。
【００４１】
帯域が不足している再調整処理フローチャートにおいては、要求の切替時刻以降の時間において不足する資源を抽出し、更にその資源をその時刻において利用するすべての送信ＡＰ６（フロー）のリストを部分集合として抽出し（ステップＳＴ８０）、その内の優先度が低いフロー（送信ＡＰ６）から順番に、その時点で最低帯域を割り当てるように管理情報記憶手段１８に記憶させている情報を更新するとともにキューイング要求を出力する（ステップＳＴ８１〜ステップＳＴ８８）。なお、既に最低帯域に設定されている場合には次の優先度のフローについて検討する。そして、上記更新処理によりすべての時刻、すべての資源において帯域が十分であるか否かを判断する（ステップＳＴ８９）。
【００４２】
以上のように、この実施の形態１によれば、複数の送信ＡＰ６から生成される複数のメディアデータを過剰分は破棄するように一時記憶手段１３に一旦記憶させ、さらにこれを帯域に応じて読み出して通信ケーブル２に出力するネットワークシステムにおいて、送信ＡＰ６の生成品質情報記憶手段９に指定帯域情報を設定した後に送信品質情報記憶手段１４に指定帯域情報を設定するので、生成するデータの帯域を変更してから通信ケーブル２における帯域を変更させるように動作させることができる。従って、この切替のタイムラグの期間において、例えば帯域を狭める場合には生成するデータ量を下げて一時記憶手段１３に蓄積されるデータ量を削減してから通信ケーブル２への伝送帯域を下げることができ、データの間引きや遅延量増大の発生を効果的に抑制しつつ、当該データを適当に伝送し再生することができる効果がある。特に、送信ＡＰ６においてメディアデータを生成しつづけたままで帯域を変更し、且つ、その変更の際のデータの間引きや遅延量増大の発生を効果的に抑制することができるので、データの欠落を効果的に抑制しつつ動的に品質を変更することができ、例えば複数の動画ストリーミングデータを多重化して配信しつつオンデマンドで配信を開始し、しかも、受信端末４においては所定のプログラムのストリーミングデータをその受信間隔に基づいて再生するような場合において、好適に利用することができる効果がある。
【００４３】
また、このように指定切替時刻情報を各送信ＡＰ６に予め通知するとともに、各送信ＡＰ６においてはその猶予期間に基づいて段階的に帯域を変化させるので、例えこの切替前後の品質の差が大きい場合であったとしても受信端末４においてはデータの品質が段階的に変化していくことになるので、例えば動画ストリーミングデータを配信しているような場合においてその品質を一気に低下させた場合にはあたかも配信が停止してしまったかのように受け取られてしまうこともあるが、そのような誤認を生じさせることがないなどの効果がある。なお、段階的に生成するメディアデータの帯域（データ量）を変更するやり方としては、他にも、生成品質変更手段１２が指定帯域情報を受信したら、これを最終目標値として生成品質情報記憶手段９に記憶させる将来の指定帯域情報を段階的に更新設定するようにしてもよい。
【００４４】
この実施の形態１によれば、生成品質情報記憶手段９には、送信品質情報記憶手段１４と同じ指定帯域情報が設定され、スケーリングデータ送出手段１０はこの指定帯域情報に応じた拡縮率にてメディアデータを順次拡縮するので、一括管理サーバ５においてはこの帯域のみを判断して設定すれば良く、その分構成や処理を簡素化することができる。例えば、一括管理サーバ５に画像の拡縮率そのものを指定させる場合には、その拡縮率と帯域との換算テーブルなどが必要であるばかりか、通信ケーブル２における帯域不足の確認などの処理を行うと共に当該換算処理を行わなければならず、処理負荷もその分増加してしまう。この発明では、そのような余分な処理を、高速動作やリアルタイム動作が要求される一括管理サーバ５にさせる必要がなくなる。
【００４５】
この実施の形態１によれば、各送信ＡＰ６に起動時、停止時、帯域変更時に要求を出力する要求生成手段１１を設け、一括管理サーバ５はこの要求に係る帯域の設定が可能か否かを判断し、次にそれ以上あるいは以下の品質の設定が可能であるか否かを判断し、それらの判断において最もデータ量が多くなる品質を応答あるいは指示し、更に、各送信ＡＰ６に当該応答に基づいて帯域の変更設定を行う生成品質変更手段１２を設けたので、通信ケーブル２の帯域を最大限利用するように複数の送信ＡＰ６におけるメディアデータの生成品質を管理することができる。
【００４６】
この実施の形態１によれば、生成した切替時刻毎にその時刻における各資源の利用率などを記憶する時刻別管理テーブル２５を設け、上記要求があったらすべての目標切替時間において伝送路管理装置による間引きが発生しないか否かを判断し、当該間引きが発生しない場合には当該帯域にて設定可能であると判断するので、連続的に複数の帯域変更が発生するような場合であっても、それらの間で調整を行い、常に通信ネットワーク３の帯域を最大限利用するように管理することができる。
【００４７】
この実施の形態１によれば、最低帯域情報を要求と共に送信し、調停手段２０はこの最低帯域情報を用いてそれよりも広い帯域についてのみ調整検討を行うので、指示された品質が低すぎてアプリケーションにとって使用できないデータが伝送されることを抑制することができる。
【００４８】
なお、この実施の形態１では、通信ケーブル２の帯域すべてについての調停処理を行うようにしたが、一部の送信ＡＰ（フロー）についてのみ管理して調停処理を行うようにしてもよい。
【００４９】
実施の形態２．
図１３はこの発明の実施の形態２の管理情報記憶手段１８における情報の種類および構造を示す模式図である。図において、３５は要求帯域情報、最低帯域情報、優先度、現在の指定帯域情報、使用資源情報に加えて最大転送遅延時間情報および最大データ損失率情報を有するフロー要求情報である。これ以外の構成は実施の形態１と同様であり説明を省略する。
【００５０】
そして、調停手段２０はすべての時刻、すべての資源について帯域の収容可能性を考慮する際にこの最大データ損失率情報を用い、この最大データ損失率の範囲内であれば帯域をオーバしても十分であると判断する。また、単に帯域のみならず、最大転送遅延時間を超えないで伝送できる場合には十分と判断される。これ以外の動作は実施の形態１と同様であり説明を省略する。
【００５１】
以上のように、この実施の形態２では、帯域のみならず最大転送遅延時間および最大データ損失率を考慮して調停の成否を判断しているので、より柔軟に帯域割り当てを切り替えしかも、帯域すべてを使い切ることができる確率をより高めることができる。
【００５２】
なお、この実施の形態２では帯域に関連性が深い最大転送遅延時間情報および最大データ損失率情報を共に用いて判断する場合を例に説明したが、他にも例えばこの帯域とは全く別のパラメータ、色数などの情報を合わせて考慮するようにしてもよく、この場合、それぞれを別個に考慮してもあるいは何らかの指標に基づいて複数の情報から重み付け和演算などにより１つのパラメータを生成し、このパラメータにてベクトル的に判断するようにしてもよい。
【００５３】
実施の形態３．
図１４はこの発明の実施の形態３の管理情報記憶手段における情報の種類および構造を示す模式図である。図において、３６は要求帯域情報、最低帯域情報、優先度、現在の指定帯域情報、使用資源情報、最大転送遅延時間情報、最大データ損失率情報に加えて、送信／受信端末の種類、役割情報およびＡＰユーザの種類、役割情報を有するフロー要求情報である。これ以外の構成は実施の形態２と同様であり説明を省略する。
【００５４】
そして、調停手段２０は優先度とともに送信／受信端末１，４の種類、役割情報およびＡＰユーザの種類、役割情報を用いて検討順を特定する。これ以外の動作は実施の形態２と同様であり説明を省略する。
【００５５】
なお、優先度としては、ユーザにより外部から設定されるものや、データの内容に応じて動的かつ自動的に設定されるものが考えられる。
【００５６】
以上のように、この実施の形態３では、優先度とともに送信／受信端末１，４やＡＰユーザの種類や役割を考慮して帯域割り当ての検討順を特定しているので、単に優先度のみで当該順番を決定する場合には決まった順番になってしまうが、マルチキャスト通信で受信端末が動的に参加／離脱する場合に柔軟に割り当て順を変更させることができる効果がある。
【００５７】
実施の形態４．
図１５はこの発明の実施の形態４のスケーリングデータ送出手段１０による拡縮率の選択方法を説明するための説明図である。図において、横軸は帯域、縦軸は画質、３７は帯域（データ量）と画質（例えば画像のＳ／Ｎ比）との関係を示す曲線、３８はそれぞれ送信ＡＰ６において設定可能な画質レベル、３９〜４２はそれぞれの画質レベルに対応する帯域（データ量）レベルである。そして、このスケーリングデータ送出手段１０は、例えば４３の指定帯域情報が設定されれば帯域レベル３９となる画質が選択され、４４の指定帯域情報が設定されれば帯域レベル４０となる画質が選択され、４５の指定帯域情報が設定されれば帯域レベル４１となる画質が選択され、４６の指定帯域情報が設定されれば帯域レベル４２となる画質が選択される。また、指定帯域が４３から４６に変更された場合には、画質レベルが３９から４２に順次変更されることになる。これ以外の構成および動作は実施の形態３と同様であり説明を省略する。
【００５８】
以上のように、この実施の形態４によれば、スケーリングデータ送出手段１０が指定された帯域以下において最大の画質レベルとなる離散帯域（データ量）を選択し、その帯域でメディアデータを生成することができる。
【００５９】
なお、一括管理サーバ５内において画質レベルを判定し、これを出力するようにしてもよい。この場合、図１６に示すように、指定帯域と実際に生成されるメディアデータとの帯域との差がなくなるので、帯域の利用効率を更に向上させることができる効果がある。
【００６０】
実施の形態５．
図１７はこの発明の実施の形態５によるネットワークシステムを示すシステム構成図である。図において、４７は受信端末４において所定のメディアデータの帯域（データ量）を実測するとともにこの実測情報と共に帯域変更要求を送信する帯域実測手段（品質設定要求手段）、４８はこの帯域変更要求に応じて調停指令を出力する第二サーバ受信手段である。これ以外の構成は実施の形態４と同様であり説明を省略する。
【００６１】
次に動作について説明する。
受信端末４に所定のメディアデータを含む受信信号が入力されると、受信手段２３はこの受信信号から所定のメディアデータを抽出して出力する。帯域実測手段はこの受信手段２３が抽出したメディアデータの帯域（データ量）を実測し、この実測情報と共に帯域変更要求を送信する。第二サーバ受信手段４８はこの帯域変更要求に応じて調停指令を出力し、調停手段２０はこの実測情報を参照して、上記メディアデータの帯域（データ量）が管理情報記憶手段１８に記憶させた指定帯域よりも狭い場合であって、且つ、当該メディアデータよりも優先度などが低い他のメディアデータにおいて最低帯域となっていない場合には、当該他のメディアデータの設定をより低い帯域（例えば最低帯域）に変更するとともに、その差分を上記測定されたメディアデータの指定帯域に追加しこれを通知手段２１に通知させる。これ以外の動作は実施の形態４と同様であり説明を省略する。
【００６２】
以上のように、この実施の形態５によれば、実際のデータ量を受信端末４で測定し、これに応じて帯域の設定を変更できるようにしたので、例えば一括管理サーバ５にて管理していないデータフローなどが通信ネットワーク３上にあって、それが故に想定した帯域よりも実際の帯域が狭くなってしまったとしても、優先度などが高いフローの帯域を実際に確保することができる効果がある。特に、複数の受信端末４において測定し、複数の測定結果を用いて一括管理サーバ５において総合的に再調整を行うことにより、最小限の設定変更により通信ネットワーク３全体において効果的に優先度の高いフローの品質を維持することができる効果がある。なお、通信品質を測定する位置としては通信ネットワーク３の比較的下流側に位置する部位であればどこでもよく、この実施の形態５のような受信端末４に限られるものではない。
【００６３】
以上の実施の形態では、この発明のデータ伝送システムをあるネットワークシステムに適用した例について説明したが、このデータ伝送システムは複数のデータで伝送路を共用する場合には常に適用することが可能である。例えば、コンピュータシステムの内部におけるデータバス、パイプ、ＵＮＩＸ（商標）ドメインソケット、共有メモリなどのデータ転送管理のため、ネットワークシステムにおけるデータ伝送管理のため、更には、ネットワークからのデータとコンピュータシステム内部のデータとのデータ伝送管理のためなどに利用することができる。
【００６４】
図１８に１つのコンピュータシステム内に適用した例を示す。同図（ａ）において、４９はコンピュータシステム、５０は記憶手段（受信装置）、５１はそれぞれアプリケーションプログラム（生成装置）、５２は記憶手段５０とのデータ入出力に用いられるデータバス（伝送路）、５３は複数のアプリケーションプログラム５１から出力されたデータをリアルタイム的に記憶手段５０に書きこむアクセス制御モジュール（伝送路管理装置）、５４は複数のアプリケーションプログラム５１からの要求が入力され、これに応じて所定のスケジュールなどで各アプリケーションプログラム５１による記憶手段５０へのアクセスを制御する一括管理手段（品質管理装置）である。同図（ｂ）において、５５は外部から記憶手段５０にアクセスする外部機器（生成装置）、５６はこの外部機器５５および複数のアプリケーションプログラム５１からの要求が入力され、これに応じて所定のスケジュールなどで各アプリケーションプログラム５１あるいは外部機器５５による記憶手段５０へのアクセスを制御する一括管理手段（品質管理装置）である。このように、同一コンピュータシステム４９内での資源であったとしても、その資源に対してリアルタイム的にアクセスする必要があり、且つ、複数の独立したアプリケーションプログラム５１において当該アクセスが発生するような場合であれば、この発明を好適に利用することができる。
【００６５】
また、ネットワークシステムに利用する場合であっても図１９に示すように各種のバリエーションを考えることができる。同図（ａ）に示すように通信ネットワーク３のエッジノードユニット（伝送路管理装置）５７に通信制御モジュール７を設けるようにしても、同図（ｂ）に示すように第一通信ネットワーク（伝送路、ネットワーク）５８と第二通信ネットワーク（伝送路、ネットワーク）５９との間のルータなどの通信機器（伝送路管理装置）６０に通信制御モジュール７を設けるようにしても、同図（ｃ）に示すように配信端末１や通信機器６０などの複数箇所に通信制御モジュール７を設けるようにしてもよい。このように通信ネットワーク３上でフローの品質管理を行うものとしては例えば各フローが申告帯域を守っているか否かなどの品質を管理するＡＴＭ網のＵＰＣ（Ｕｓａｇｅ  Ｐａｒａｍｅｔｅｒ  Ｃｏｎｔｒｏｌ）などがあり、これらを適用することで本願の通信制御モジュール７を実現することができる。
【００６６】
特に、このように通信ネットワーク３上の複数の通信機器６０に通信制御モジュール７を設ける場合には、これらに帯域実測手段４７を設け、一括管理サーバ５においてはこれらのすべての通信機器６０から管理しているメディアデータの帯域（データ量）の実測値を得るようにすれば、通信ネットワーク３全体においてその全体で保有する帯域を最大限に利用したメディアサービスを展開することができる効果がある。例えば、図２０のように複数の配信端末１からのメディアデータにおいて複数の実測値から輻輳（データ落ち）が発生していた場合、例えば配信端末Ａ１のメディアデータの優先度が高いとすると、配信端末Ｃ１のメディアデータの品質を低下させるよりも配信端末Ｂ１の品質を低下させるほうが通信ネットワーク３全体における輻輳の発生を効果的に抑制することができると考えられるので、それに従って調停順を決定すれば良い。このようにネットワークシステム全体を管理することで、アプリケーションの相違などに関係無く優先度に応じた最適な資源割り当てを実現することができる。なお、ネットワークの要所でのみデータ量を実測するようにしてもよく、また、通信機器に限らずネットワークに接続されたパーソナルコンピュータなどでデータ量を実測するようにしてもよい。
【００６７】
更に、以上の実施の形態では一括管理サーバ５を１つだけ設けた例で説明したが、図２１に示すようにバックアップ用のサーバ（品質管理装置）６１を設けてもよい。これにより、一括管理サーバ５がダウンしたとしてもバックアップ用のサーバ６１に切り替えるだけで通信ネットワーク３などの資源を継続して管理することができる。また、例えば複数のネットワークノードとして機能する装置において分散協調するようにして論理的に１つの一括管理サーバ５を実現するようにしてもよい。
【００６８】
【発明の効果】
以上のように、この発明によれば、伝送対象のデータの生成時の品質を示す生成品質情報を設定した後に、伝送対象のデータの伝送時の品質を示す伝送品質情報を設定する品質管理装置と、上記生成品質情報に基づく品質のデータを生成して出力する生成装置と、データを伝送する伝送路と、上記伝送路を介して入力されたデータを受信する受信装置と、上記生成装置からのデータが入力されるとともに上記伝送路のデータ伝送方向上流側端部に接続され、当該伝送路の伝送品質情報を厳守するようにデータ量を調整して当該データを上記データの伝送経路下流側に出力する伝送路管理装置とを備えるので、生成装置におけるデータの品質を変更してから伝送路管理装置における伝送品質を変更させるように動作させることができる。なお、生成品質情報や伝送品質情報としては、例えば、伝送路での割り当て帯域、データの圧縮率、データの転送遅延時間、データ損失率などが挙げられる。
【００６９】
従って、この切替のタイムラグの期間において、例えば品質を下げる場合には生成するデータ量を下げることで、この伝送路管理装置におけるデータの間引きや遅延量増大の発生を効果的に抑制し、受信装置においては当該データを適当に再生することができる効果がある。
【００７０】
特に、複数の生成装置と、伝送路と、伝送路管理装置とからなる既存のデータ伝送システムを殆どそのまま利用しつつしかも生成装置においてデータを生成しつづけたままでその品質を変更し、更に、その変更の際の伝送路管理装置におけるデータの間引きや遅延量増大の発生を効果的に抑制することができるので、データの欠落を効果的に抑制しつつ動的に品質を変更することができ、例えば複数の動画ストリーミングデータを多重化して配信しつつオンデマンドで配信を開始するような場合において、好適に利用することができる効果がある。
【００７１】
具体的には例えば、生成装置が、新たな生成品質情報によるデータ量が今までの生成品質情報によるデータ量よりも多くなる場合には目標切替時間より後に新たな品質となるようにデータの生成を切り替え、新たな生成品質情報によるデータ量が今までの生成品質情報によるデータ量よりも少なくなる場合には目標切替時間より前に新たな品質となるようにデータの生成を切り替え、品質管理装置が、目標切替時間において伝送品質情報を設定すればよい。
【００７２】
そして、このように品質管理装置が目標切替時間を予め生成装置に通知することで、生成装置がその猶予期間を知ることができるので、例えば、生成するデータの品質を、今までの品質から新たに記憶された品質まで段階的に変化させることが可能となる。そして、このように品質を段階的に低下／向上させることで、例えこの切替前後の品質の差が大きい場合であったとしても受信装置においてはデータの品質が段階的に変化していくことになるので、例えば動画ストリーミングデータを配信しているような場合においてその品質を一気に低下させた場合にはあたかも配信が停止してしまったかのように受け取られてしまうこともあるが、そのような誤認を生じさせることがなく自然で滑らかな印象を与えつつ品質を変更することができるなどの効果がある。
【００７３】
この発明によれば、生成装置が品質管理装置から伝送路管理装置と同じ形式の品質情報を受け取り、対応するデータの品質に変換し、当該品質のデータを生成して出力するので、品質管理装置においては生成装置と伝送路管理装置に対して共通の情報を設定すれば良く、その分構成や処理を簡素化することができる。例えば、品質管理装置にデータの品質そのものを指定させる場合には、伝送路の品質（帯域幅）とデータの品質との換算テーブルなどがアプリケーション毎に必要になるだけではなく、伝送路における帯域不足の確認などの処理を行うと共に当該換算処理を行わなければならず、処理負荷もその分増加してしまう。この発明では、そのような余分な処理を、高速動作やリアルタイム動作が要求される品質管理装置にさせる必要がなくなるとともに、上記アプリケーション毎の換算テーブルも不要になる。
【００７４】
この発明によれば、生成装置、受信装置および伝送路管理装置のうちの少なくとも１つが、品質管理装置に対して品質設定要求を出力する品質設定要求手段を有し、生成装置および伝送路管理装置が、当該要求に対する品質管理装置からの応答あるいは指示を待って所定の品質変更処理を行う品質変更手段を有し、上記品質管理装置が、当該品質設定要求があった場合、まず要求された品質が設定可能であるか否かを判断し、次にそれ以上あるいはそれ以下の品質の設定が可能であるか否かを判断し、それらの判断において最も高い品質を応答あるいは指示するので、伝送路の帯域などの品質を最大限利用するように複数の生成装置における品質を管理することができる。なお、品質管理装置が品質を判断する際に利用する情報としては、例えば、伝送路の最大帯域、伝送路の利用可能帯域、各生成装置において生成するデータの種類や優先度、各生成装置の役割や優先度、あるいはこれらを適当に重み付けして総和を取った値などが挙げられる。また、上記品質設定要求としては、例えば、データ伝送開始の際の品質初期設定要求、データ伝送途中における品質変更要求、データ伝送終了時の終了要求などが挙げられる。
【００７５】
この発明によれば、品質管理装置が、各目標切替時間におけるすべての生成装置の設定品質を、各目標切替時間に対応付けて記憶する設定品質記憶手段を備え、品質設定要求があった場合、当該品質設定要求で指定された品質が、前記設定品質記憶手段に記憶されており、かつ当該要求で指定された目標切替時間以降となる全ての目標切替時間において満たすか否かを判断するので、順次複数の品質変更が発生するような場合であっても伝送路の帯域などの品質を最大限利用するように複数の生成装置における品質を管理することができる。
【００７６】
この発明によれば、品質設定要求手段が、品質設定要求とともに最低品質要求を出力し、品質管理装置が、当該最低品質以上の品質について設定可能判断を行い、設定可能な設定が１つも無い場合にはその旨を応答するので、指示された品質が低すぎてアプリケーションにとって使用できないデータが伝送されることを抑制することができる。なお、複数の品質のリストを品質設定要求手段から出力する場合であっても、その最も悪い品質の要求が当該最低品質要求に相当することは言うまでもない。
【００７７】
そして、このようなデータ伝送システムは、複数のデータで伝送路を共用する場合には常に適用することが可能である。例えば、コンピュータシステムの内部におけるデータバス、パイプ、ＵＮＩＸ（商標）ドメインソケット、共有メモリなどのデータ転送管理のため、ネットワークシステムにおけるデータ伝送管理のため、更には、ネットワークからのデータとコンピュータシステム内部のデータとのデータ伝送管理のためなどに利用することができる。
【００７８】
ネットワークシステムに利用した場合には、例えば、複数の生成装置および伝送路管理装置を備える配信端末と、受信装置を備える受信端末と、上記配信端末と受信端末とを接続するとともに伝送路がその一部あるいは全部に対応するネットワークと、上記ネットワーク上に配設され、品質管理装置を備えるサーバとからなるようにネットワークシステム内に分散させたりすればよい。この場合、伝送路管理装置はケーブルの帯域のすべてを管理する場合であっても、一部の帯域を管理する場合であっても適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】  この発明の実施の形態１によるネットワークシステムを示すシステム構成図である。
【図２】  この発明の実施の形態１において各種の記憶手段に記憶される情報の種類および構造を示す模式図である。
【図３】  この発明の実施の形態１による設定処理までの流れの説明図である。
【図４】  この発明の実施の形態１によるネットワークシステムにおいて或るフローの帯域を切り替える時の処理を説明する図である。
【図５】  この発明の実施の形態１による調停処理のメインフローチャートである。
【図６】  この発明の実施の形態１において、帯域を広げる場合に実行される仮登録フローチャートである。
【図７】  この発明の実施の形態１において、帯域が余っている場合の再調整処理フローチャートである。
【図８】  この発明の実施の形態１において、帯域が不足している場合の再調整処理フローチャートである。
【図９】  この発明の実施の形態１において、通知手段が所定の短い期間毎に周期的に実行する通知処理のメインフローチャートである。
【図１０】  この発明の実施の形態１において、調停手段からのキューイング要求に応じて実行されるキューイングフローチャートである。
【図１１】  この発明の実施の形態１において、調停手段からの削除要求に応じて実行される削除フローチャートである。
【図１２】  この発明の実施の形態１において、調停手段からのコミット要求に応じて実行されるコミットフローチャートである。
【図１３】  この発明の実施の形態２の管理情報記憶手段における情報の種類および構造を示す模式図である。
【図１４】  この発明の実施の形態３の管理情報記憶手段における情報の種類および構造を示す模式図である。
【図１５】  この発明の実施の形態４のスケーリングデータ送出手段による拡縮率の選択方法を説明するための説明図である。
【図１６】  この発明の実施の形態４の変形例である。
【図１７】  この発明の実施の形態５によるネットワークシステムを示すシステム構成図である。
【図１８】  この発明を１つのコンピュータシステム内に適用した変形例を示す図である。
【図１９】  この発明をネットワークシステムに適用した変形例を示す図である。
【図２０】  ネットワークシステムにおいて、複数の送信端末からのメディアデータにおいて複数の実測値から輻輳（データ落ち）が発生していた場合を説明する図である。
【図２１】  この発明をネットワークシステムに適用した変形例を示す図である。
【図２２】  従来のネットワークシステムを示すシステム構成図である。
【図２３】  従来のネットワークシステムにおける課題を説明する図である。
【符号の説明】
１  配信端末、２  通信ケーブル（伝送路、ネットワーク）、３  通信ネットワーク（伝送路、ネットワーク）、４  受信端末（受信装置）、５  一括管理サーバ（品質管理装置、サーバ）、６  送信アプリケーションプログラム（生成装置）、７  通信制御モジュール（伝送路管理装置）、８  メディアデータ記憶手段、９  生成品質情報記憶手段、１０  スケーリングデータ送出手段、１１  要求生成手段（品質設定要求手段）、１２  生成品質変更手段（品質変更手段）、１３  一時記憶手段、１４  送信品質情報記憶手段、１５  送信品質変更手段（品質変更手段）、１６  通信品質制御手段、１７  スケジューリング手段、１８管理情報記憶手段（設定品質記憶手段）、１９  サーバ受信手段、２０  調停手段、２１  通知手段、２２  サーバ一時記憶手段、２３  受信手段、２４  再生手段、２５  時刻別管理テーブル、２６  フロー別管理テーブル、２７  フロー要求情報、２８  時刻別帯域情報、２９  フロー別設定情報テーブル、３０  生成条件情報テーブル、３１，３３  スケーリングデータ送出手段の帯域曲線、３２，３４  通信制御モジュールの帯域曲線、３５，３６  フロー要求情報、３７  帯域と画質との関係を示す曲線、３８  設定可能な画質レベル、３９〜４２画質レベルに対応する帯域レベル、４３〜４６  指定帯域情報、４７  帯域実測手段（品質設定要求手段）、４８  第二サーバ受信手段、４９  コンピュータシステム、５０  記憶手段（受信装置）、５１  アプリケーションプログラム（生成装置）、５２  データバス（伝送路）、５３  アクセス制御モジュール（伝送路管理装置）、５４  一括管理手段（品質管理装置）、５５  外部機器（生成装置）、５６  一括管理手段（品質管理装置）、５７  エッジノードユニット（伝送路管理装置）、５８  第一通信ネットワーク（伝送路、ネットワーク）、５９  第二通信ネットワーク（伝送路、ネットワーク）、６０  通信機器（伝送路管理装置）、６１  バックアップ用のサーバ（品質管理装置）。
【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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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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