(57)【要約】【課題】移動通信端末装置でビデオストリームを受信する場合の、移動通信端末装置における消費電力を低減することにより、バッテリでの駆動可能残り時間を延長可能とする。【解決手段】ビデオストリームを配信するストリーム配信装置とバッテリで駆動される移動通信端末装置とがネットワークを介して接続される通信システムにおいて、該移動通信端末装置が、バッテリの残量を監視するバッテリ残量監視手段と、該バッテリ残量監視手段によって監視されるバッテリ残量に応じて、該ストリーム配信装置へビデオストリームの送信レートの変更要求を通知する送信レート変更要求手段と、を具備し、該ストリーム配信装置が、該移動通信端末装置から通知された送信レートの変更要求に応じて、該移動通信端末装置へのビデオストリームの送信レートを変更する手段、を具備するように構成される。【選択図】図６
2009182417.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ビデオストリームを配信するストリーム配信装置とバッテリで駆動される移動通信端末装置とがネットワークを介して接続される通信システムであって、
該移動通信端末装置が、
バッテリの残量を監視するバッテリ残量監視手段と、
該バッテリ残量監視手段によって監視されるバッテリ残量に応じて、該ストリーム配信装置へビデオストリームの送信レートの変更要求を通知する送信レート変更要求手段と、
を具備し、
該ストリーム配信装置が、
該移動通信端末装置から通知された送信レートの変更要求に応じて、該移動通信端末装置へのビデオストリームの送信レートを変更する手段、
を具備する通信システム。
【請求項２】
ビデオストリームを配信するストリーム配信装置とバッテリで駆動される移動通信端末装置とがネットワークを介して接続される通信システムにおけるビデオストリームの送信レートを制御する方法であって、
該移動通信端末装置が、バッテリの残量を監視するステップと、
該移動通信端末装置が、監視されるバッテリ残量に応じて、該ストリーム配信装置へビデオストリームの送信レートの変更要求を通知するステップと、
該ストリーム配信装置が、該移動通信端末装置から通知された送信レートの変更要求に応じて、該移動通信端末装置へのビデオストリームの送信レートを変更するステップと、
を具備するビデオストリーム送信レート制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、バッテリで駆動される移動通信端末装置を用いてビデオストリームデータの視聴を行うための通信システム及びビデオストリーム送信レート制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、高速ネットワーク網の発展とともに、これらのネットワークを利用したビデオストリームの視聴が増えてきている。ストリーム配信の多くにはＲＴＰ（Real-time Transport Protocol）、ＲＴＳＰ（Real-Time Streaming Protocol）、ＲＴＣＰ（RTP Control Protocol）といったプロトコルが使用されており、ＲＴＰ及びＲＴＳＰにより、ストリーム配信装置からクライアントにストリームデータを送信し、ＲＴＣＰにより、クライアントで測定されたストリーム受信実績をストリーム配信装置にフィードバックすることによって、ネットワークの混雑度の変化に応じてストリーム配信レートを制御している。
【０００３】
ストリーム配信に関する技術として、ビデオストリーム配信サーバからのデータレートについての回線品質状態に応じた制御方法や、受信側が移動端末の場合に対するストリーミングデータの送信方法が知られている。例えば、下記特許文献１には、無線通信の送信局側において、受信局側からのフィードバックを必要とすることなく、通信環境の変化に対する反応速度の速い伝送レート制御を可能とする方法が開示されている。また、下記特許文献２には、気付け先装置等を設けることなく、移動端末へのストリーム配信を可能とするストリーム配信システムが開示されている。
【０００４】
しかし、最近では、ストリームデータを、携帯電話機、ＰＤＡ（Personal Digital Assistant）等の、バッテリで駆動される端末で受信するケースが増加する傾向にあり、移動通信端末装置のバッテリによる駆動時間の増加が望まれている。同時に、ビデオストリーム視聴時における電力消費を効率化する必要性が生じている。
【０００５】
しかし、従来技術においては、携帯電話機等の移動通信端末装置でビデオストリームを受信する場合の消費電力について考慮されておらず、バッテリ切れによって視聴が中断されてしまうという問題がある。
【０００６】
【特許文献１】特開２００６−１２９２７７号公報
【特許文献２】特開２００６−０４１８１９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は、上述した問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、移動通信端末装置でビデオストリームを受信する場合の、移動通信端末装置における消費電力を低減することにより、バッテリでの駆動可能残り時間を延長することができる通信システム及びビデオストリーム送信レート制御方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するために、本発明によれば、ビデオストリームを配信するストリーム配信装置とバッテリで駆動される移動通信端末装置とがネットワークを介して接続される通信システムであって、該移動通信端末装置が、バッテリの残量を監視するバッテリ残量監視手段と、該バッテリ残量監視手段によって監視されるバッテリ残量に応じて、該ストリーム配信装置へビデオストリームの送信レートの変更要求を通知する送信レート変更要求手段と、を具備し、該ストリーム配信装置が、該移動通信端末装置から通知された送信レートの変更要求に応じて、該移動通信端末装置へのビデオストリームの送信レートを変更する手段、を具備する通信システムが提供される。
【０００９】
さらに、本発明によれば、上述の通信システムにおいて実行されるビデオストリーム送信レート制御方法が提供される。
【発明の効果】
【００１０】
携帯電話機等の移動通信端末装置を用いてビデオストリームを視聴する場合、データをデコードするためにプロセッサ等のデバイスで多くの電力を消費している。そのため、ビデオストリームの送信レートを低下させて、移動通信端末装置でのデコード処理量を削減させることにより、画像品質は低下するが、バッテリによる駆動可能残り時間（バッテリの残り有効時間）を延長させることできる。
【００１１】
開示の通信システム及びビデオストリーム送信レート制御方法によれば、移動通信端末装置が、バッテリ残量を監視し、その残量に応じてストリーム配信装置からのストリームデータの送信レートを動的に制御することによって、移動通信端末装置における、バッテリによる駆動可能残り時間（バッテリの残り有効時間）を延長させることが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、添付図面を参照して本発明の実施形態について説明する。図１は、ビデオストリームを配信する通信システムの構成例を示す図である。同図に示されるように、移動通信端末装置としての携帯電話機（以下、単に「端末」ともいう。）１０２は、無線ネットワークを介して基地局１０４に接続される。基地局１０４は、有線ネットワーク１０６を介してゲートウェイ１０８に接続され、ゲートウェイ１０８は、有線ネットワーク１１０を介して、ストリーム配信装置としての配信サーバ１１２に接続される。かくして、携帯電話機１０２と配信サーバ１１２とは、有線及び無線のネットワークを介して相互に接続される。そして、配信サーバ１１２は、端末（携帯電話機）１０２からの送信レート変更要求を受信し、その要求に応じて送信レートを変更する機能を備える。
【００１３】
図２は、図１における携帯電話機１０２の構成例を示す図である。同図において、符号２０２はアンテナ、符号２０４は送信回路、符号２０６は受信回路、符号２０８はベースバンド信号処理部、符号２１０は制御部、符号２１２はスピーカ／マイク部、符号２１４はキー入力部、符号２１６は表示部（ディスプレイ）、符号２１８は電源回路、符号２２０はバッテリ、をそれぞれ示す。
【００１４】
ここで、ベースバンド信号処理部２０８は、変調、復調、無線通信制御、音声処理、画像処理、マルチメディアインタフェース処理、等を実行する。また、制御部２１０は、プロセッサ、メモリ等を備え、メモリに格納されたプログラムをプロセッサに実行させることで、通信プロトコル処理、アプリケーション処理、等を実現するとともに、バッテリ２２０の残量に応じて、配信サーバ１１２に送信レート変更要求を通知する機能を備える。
【００１５】
図３は、ストリームの送受信を実行する装置に実装されるプロトコルスタックを例示する図である。端末（携帯電話機）１０２及び配信サーバ１１２には、同図に示されるように、下層側から、物理層（Ｌ１：Layer 1）プロトコル、データリンク層（Ｌ２：Layer 2）プロトコル、ＩＰ（Internet Protocol）、ＴＣＰ（Transmission Control Protocol）、ＵＤＰ（User Datagram Protocol）、ＲＴＰ（Real-time Transport Protocol）／ＲＴＣＰ（RTP Control Protocol）、ＲＴＳＰ（Real-Time Streaming Protocol）等が実装される。
【００１６】
ここで、特に、ＲＴＰは、映像データ、音声データ等をリアルタイムに転送することを目的としたプロトコルであり、ＵＤＰの上位プロトコルとして機能する。また、ＲＴＣＰは、データのフローチェックや送信者受信者間の情報を伝達するためにＲＴＰと組み合わせて使用されるプロトコルである。また、ＲＴＳＰは、音声、動画等のデータをダウンロードしながらそのコンテンツをリアルタイムに配信又は再生するためにＲＴＰ／ＲＴＣＰとともに使用されるアプリケーションレベルのプロトコルである。
【００１７】
図４は、従来のＲＴＳＰ／ＲＴＰシーケンス例を示す図である。まず、ストリーミングの準備のために、端末（携帯電話機）１０２から配信サーバ１１２へ、ＲＴＳＰのＳＥＴＵＰメッセージにより、ストリーム送出用のリソース確保及びセッション開始が指示される（ステップ４０２）。次いで、それに対する応答が、配信サーバから端末へ送信される（ステップ４０４）。
【００１８】
次いで、端末から配信サーバへ、ＲＴＳＰによるＰＬＡＹメッセージが送信されることで、ＳＥＴＵＰによって確保されたリソースによるメディアデータの送出開始が指示される（ステップ４０６）。次いで、それに対する応答が、配信サーバから端末へ送信される（ステップ４０８）。
【００１９】
次いで、配信サーバから端末へ、ＲＴＰによる音声／映像パケットが送信される（ステップ４１０）。次いで、端末から配信サーバへ、ＲＴＣＰにより受信状態の通知がなされる（ステップ４１２）。すると、配信サーバは、通知された受信状態に応じて送信レートを変更した後、再び、ＲＴＰにより音声／映像パケットを端末に送信する（ステップ４１４）。
【００２０】
その後、端末から配信サーバへ、ストリーミングの終了のために、ＲＴＳＰのＴＥＡＲＤＯＷＮメッセージにより、リソースの解放及びセッションの終了が指示される（ステップ４１６）。最後に、それに対する応答が、配信サーバから端末へ送信されて（ステップ４１８）、一連のシーケンスが終了する。
【００２１】
図４に例示される従来のシーケンスでは、回線状態に応じた送信レート制御が実行されるのみであり、端末の消費電力について考慮されていないため、バッテリ切れによって視聴が中断されてしまう可能性がある。
【００２２】
図５は、第一実施形態の動作を示すシーケンス図である。基本動作としては、図４の場合と同様に、端末からのＳＥＴＵＰメッセージにより配信サーバが送信準備を行い、端末からのＰＬＡＹメッセージにより送信が開始され、端末からのＴＥＡＲＤＯＷＮメッセージにより送信が終了するというシーケンスが用いられる（ステッブ５０２、５０４、５０６、５０８、５１０、５１６及び５１８）。
【００２３】
その一方、第一実施形態では、端末１０２の制御部２１０が、バッテリ２２０の残量を監視しており、その残量が予め設定されたスレッシュホールド以下になった場合、ＲＴＳＰのメッセージとして送信レート変更要求を配信サーバ１１２に送信する（ステップ５１２）。配信サーバ１１２は、その送信レート変更要求を受信し、それ以降は送信レートを要求送信レートに変更して、端末１０２へストリームデータを送信する（ステップ５１４）。
【００２４】
このように、バッテリ残量が少なくなると、ストリームデータの送信レートを下げることで、バッテリの残り有効時間すなわちバッテリによる端末の駆動可能残り時間を延長することができる。具体的には、例えば、バッテリの残量が７５％、５０％、２５％と低下する時点において、送信レートもバッテリ残量に応じた送信レートへと低下させることが可能である。
【００２５】
図５に示されるシーケンスは、配信サーバ１１２からのデータの送信中に、端末１０２から送信レート変更要求が通知される例を示しているが、ストリームの送信が開始される前、すなわち端末がＰＬＡＹメッセージを送信する前に送信レート変更要求が通知されてもよい。また、図４の従来シーケンスにあるような回線状態に応じた送信レート制御が同時に実行されてもよい。その場合、配信サーバは、バッテリ残量に応じて要求された送信レートと回線状況に応じた送信レートとを比較して、低い方の送信レートでストリームデータを送信する。
【００２６】
図６は、第二実施形態に係る端末（携帯電話機）１０２の動作を示すフローチャートである。また、図７及び図８は、図６に示される端末１０２の処理で使用される仮送信レート取得テーブル及び視聴可能予測時間取得テーブルをそれぞれ示す図である。第二実施形態では、端末１０２は、ユーザがビデオストリーミングの視聴予定時間を予め入力するのを受け付ける機能を備え、その視聴予定時間と、バッテリ残量及び現状のデータ送信レートに基づいて計算される端末の駆動可能残り時間と、を比較し、視聴予定時間の方が長ければ、配信サーバ１１２に送信レート低下指示を送信し、端末１０２の駆動可能残り時間の延長を可能とする。
【００２７】
具体的には、まず、ユーザによって端末１０２に視聴予定時間が入力される（ステップ６０２）。すると、端末１０２（詳細には、内部の制御部２１０）は、パーセンテージで示される、バッテリ２２０の残量に関する情報を収集する（ステップ６０４）。
【００２８】
次いで、端末１０２は、仮送信レート取得テーブル（図７）を参照して、視聴予定時間とバッテリ残量とに応じた仮送信レートを取得する（ステップ６０６）。仮送信レート取得テーブル（図７）は、予め端末１０２に備えられており、その値には、端末メーカでの実験などによって送信レート毎の視聴可能時間が評価されて得られた結果が格納されている。
【００２９】
仮送信レートが決定すると、端末１０２は、次に、現在接続中の回線の物理レート（ＰＨＹレート）の上限値と仮送信レートとを比較して、低い方のレートを要求送信レートとして決定する（ステップ６０８、６１０及び６１２）。
【００３０】
次に、端末１０２は、要求送信レートと現状のバッテリ残量とに基づいて、視聴可能予測時間取得テーブル（図８）を参照して視聴可能予測時間を取得する（ステップ６１４）。
【００３１】
次いで、端末１０２は、取得された視聴可能予測時間と要求送信レート（変更後の送信レート）とを送信レート変更予告として端末１０２の表示部（ディスプレイ）２１６に表示することによって、ユーザに送信レートを変更しようとしていることを通知する（ステップ６１６）。
【００３２】
その後、端末１０２は、ユーザに対して、そのレート変更を許可するか又はしないかの入力を促し、許可された場合には、配信サーバ１１２に対して送信レート変更要求を送信（通知）する一方、ユーザに許可されなければそこで処理を終了する（ステップ６１８及び６２０）。
【００３３】
上述した図６の動作により、端末１０２のユーザは、視聴予定時間に応じた最適なデータ送信レートで、ビデオストリームを受信することが可能となる。
【００３４】
以上の実施形態に関し、以下の付記を開示する。
【００３５】
（付記１）  ビデオストリームを配信するストリーム配信装置とバッテリで駆動される移動通信端末装置とがネットワークを介して接続される通信システムであって、
該移動通信端末装置が、
バッテリの残量を監視するバッテリ残量監視手段と、
該バッテリ残量監視手段によって監視されるバッテリ残量に応じて、該ストリーム配信装置へビデオストリームの送信レートの変更要求を通知する送信レート変更要求手段と、
を具備し、
該ストリーム配信装置が、
該移動通信端末装置から通知された送信レートの変更要求に応じて、該移動通信端末装置へのビデオストリームの送信レートを変更する手段、
を具備する通信システム。
【００３６】
（付記２）  前記送信レート変更要求手段は、ビデオストリームの視聴前又は視聴中にバッテリ残量が所定のスレッシュホールド以下になった場合に、該ストリーム配信装置へ送信レートの変更要求を通知する、付記１に記載の通信システム。
【００３７】
（付記３）  前記送信レート変更要求手段は、ビデオストリームの視聴前又は視聴中にユーザによって入力された視聴予定時間とバッテリ残量とに基づいて、該ビデオストリームを最後まで視聴可能とするのに最適な送信レートを要求送信レートとして決定する、付記１に記載の通信システム。
【００３８】
（付記４）  前記送信レート変更要求手段は、該要求送信レートと該バッテリ残量とに基づいて視聴可能予測時間を算出する、付記３に記載の通信システム。
【００３９】
（付記５）  前記送信レート変更要求手段は、該要求送信レートと該視聴可能予測時間とを送信レート変更予告としてユーザに通知する、付記４に記載の通信システム。
【００４０】
（付記６）  前記送信レート変更要求手段は、該送信レート変更予告に対して、ユーザが、送信レートの変更を許可することを指示する入力操作をした場合に、該ストリーム配信装置に対して、該要求送信レートへの変更要求を通知する、付記５に記載の通信システム。
【００４１】
（付記７）  ビデオストリームを配信するストリーム配信装置にネットワークを介して接続されるバッテリ駆動型の移動通信端末装置であって、
バッテリの残量を監視するバッテリ残量監視手段と、
該バッテリ残量監視手段によって監視されるバッテリ残量に応じて、該ストリーム配信装置へビデオストリームの送信レートの変更要求を通知する送信レート変更要求手段と、
を具備する移動通信端末装置。
【００４２】
（付記８）  前記送信レート変更要求手段は、ビデオストリームの視聴前又は視聴中にバッテリ残量が所定のスレッシュホールド以下になった場合に、該ストリーム配信装置へ送信レートの変更要求を通知する、付記７に記載の移動通信端末装置。
【００４３】
（付記９）  前記送信レート変更要求手段は、ビデオストリームの視聴前又は視聴中にユーザによって入力された視聴予定時間とバッテリ残量とに基づいて、該ビデオストリームを最後まで視聴可能とするのに最適な送信レートを要求送信レートとして決定する、付記７に記載の移動通信端末装置。
【００４４】
（付記１０）  前記送信レート変更要求手段は、該要求送信レートと該バッテリ残量とに基づいて視聴可能予測時間を算出する、付記９に記載の移動通信端末装置。
【００４５】
（付記１１）  前記送信レート変更要求手段は、該要求送信レートと該視聴可能予測時間とを送信レート変更予告としてユーザに通知する、付記１０に記載の移動通信端末装置。
【００４６】
（付記１２）  前記送信レート変更要求手段は、該送信レート変更予告に対して、ユーザが、送信レートの変更を許可することを指示する入力操作をした場合に、該ストリーム配信装置に対して、該要求送信レートへの変更要求を通知する、付記１１に記載の移動通信端末装置。
【００４７】
（付記１３）  ビデオストリームを配信するストリーム配信装置とバッテリで駆動される移動通信端末装置とがネットワークを介して接続される通信システムにおけるビデオストリームの送信レートを制御する方法であって、
該移動通信端末装置が、バッテリの残量を監視するステップと、
該移動通信端末装置が、監視されるバッテリ残量に応じて、該ストリーム配信装置へビデオストリームの送信レートの変更要求を通知するステップと、
該ストリーム配信装置が、該移動通信端末装置から通知された送信レートの変更要求に応じて、該移動通信端末装置へのビデオストリームの送信レートを変更するステップと、
を具備するビデオストリーム送信レート制御方法。
【００４８】
（付記１４）  ビデオストリームを配信するストリーム配信装置にネットワークを介して接続されるバッテリ駆動型の移動通信端末装置において、制御部として設けられるコンピュータを、
バッテリの残量を監視するバッテリ残量監視手段と、
該バッテリ残量監視手段によって監視されるバッテリ残量に応じて、該ストリーム配信装置へビデオストリームの送信レートの変更要求を通知する送信レート変更要求手段と、
として機能させるプログラム。
【図面の簡単な説明】
【００４９】
【図１】ビデオストリームを配信する通信システムの構成例を示す図である。
【図２】図１における携帯電話機の構成例を示す図である。
【図３】ストリームの送受信を実行する装置に実装されるプロトコルスタックを例示する図である。
【図４】従来のＲＴＳＰ／ＲＴＰシーケンス例を示す図である。
【図５】第一実施形態の動作を示すシーケンス図である。
【図６】第二実施形態に係る端末（携帯電話機）の動作を示すフローチャートである。
【図７】仮送信レート取得テーブルを示す図である。
【図８】視聴可能予測時間取得テーブルを示す図である。
【符号の説明】
【００５０】
１０２    携帯電話機（移動通信端末装置）
１０４    基地局
１０６    有線ネットワーク
１０８    ゲートウェイ
１１０    有線ネットワーク
１１２    配信サーバ
２０２    アンテナ
２０４    送信回路
２０６    受信回路
２０８    ベースバンド信号処理部
２１０    制御部
２１２    スピーカ／マイク部
２１４    キー入力部
２１６    表示部
２１８    電源回路
２２０    バッテリ
【図１】
2009182417.tif 000003
【図２】
2009182417.tif 000004
【図３】
2009182417.tif 000005
【図４】
2009182417.tif 000006
【図５】
2009182417.tif 000007
【図６】
2009182417.tif 000008
【図７】
2009182417.tif 000009
【図８】
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