(57)【要約】【課題】限られた伝送帯域の中で、経由装置に過度な負荷をかけずに、動画における重要なデータを欠落させることなく配信する。【解決手段】動画配信装置１００は、動画データをパケット化するパケット化手段１０１と、動画データを構成するフレームの種別ごとに定める優先順位を、パケット化する元のフレームの種別に基づいて、パケットのそれぞれに付加する優先順位付加手段１０２と、所定の優先順位のパケットを、単位時間当たりに送出するパケット群に分散させるパケット分散手段１０３と、を有することを特徴とする。【選択図】図１
2009239514.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
動画データをパケット化し、
前記動画データを構成する映像再生単位の種別ごとに定める優先順位を、パケット化する元の映像再生単位の種別に基づいて、パケットのそれぞれに付加し、
付加された優先順位が高いパケットを、単位時間当たりに送出するパケット群に分散させて送出することを特徴とする、動画配信装置。
【請求項２】
動画データをパケット化するパケット化手段と、
前記動画データを構成する映像再生単位の種別ごとに定める優先順位を、パケット化する元の映像再生単位の種別に基づいて、パケットのそれぞれに付加する優先順位付加手段と、
所定の優先順位のパケットを、単位時間当たりに送出するパケット群に分散させるパケット分散手段と、
を有することを特徴とする、動画配信装置。
【請求項３】
優先順位が付加されたパケットを受信して、配信先へ送信する経由装置であって、
前記配信先への伝送経路が、配信するために十分な帯域を確保できるか否かを確認する帯域確認手段と、
前記伝送経路が十分な帯域を確保できないと判断される場合、所定の優先順位のパケットを優先して選択するパケット選択手段と、
選択されたパケットを送信する送信手段と、
を有することを特徴とする、経由装置。
【請求項４】
通信ネットワークを介して動画配信装置と経由装置とが接続されている動画配信システムであって、
前記動画配信装置は、
動画データをパケット化するパケット化手段と、
前記動画データを構成する映像再生単位の種別ごとに定める優先順位を、パケット化する元の映像再生単位の種別に基づいて、パケットのそれぞれに付加する優先順位付加手段と、
所定の優先順位のパケットを、単位時間当たりに送出するパケット群に分散させるパケット分散手段と、
を有し、
前記経由装置は、
優先順位が付加されたパケットを受信して、配信先へ送信する経由装置であって、
前記配信先への伝送経路が、配信するために十分な帯域を確保できるか否かを確認する帯域確認手段と、
前記伝送経路が十分な帯域を確保できないと判断される場合、前記所定の優先順位のパケットを優先して選択するパケット選択手段と、
選択されたパケットを送信する送信手段と、
を有することを特徴とする、動画配信システム。
【請求項５】
動画データをパケット化するパケット化工程と、
前記動画データを構成する映像再生単位の種別ごとに定める優先順位を、パケット化する元の映像再生単位の種別に基づいて、パケットのそれぞれに付加する優先順位付加工程と、
所定の優先順位のパケットを、単位時間当たりに送出するパケット群に分散させるパケット分散工程と、
を含むことを特徴とする、動画配信方法。
【請求項６】
配信先への伝送経路が、配信するために十分な帯域を確保できるか否かを確認する帯域確認工程と、
前記伝送経路が十分な帯域を確保できないと判断される場合、前記所定の優先順位のパケットを優先して選択するパケット選択工程と、
選択されたパケットを送信する送信工程と、
さらに含むことを特徴とする、請求項５記載の動画配信方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、動画配信装置、経由装置、動画配信システム、動画配信方法に関し、特に、制限された帯域において動画配信を好適に行うための技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
本発明に関連する技術が記載されている文献として特許文献１を挙げる。特許文献１には、映像再生単位ごとに伝送データ（パケット）を生成し、優先順位をつけることが記載されている。
【特許文献１】特開２００５−０９４１８３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
動画配信の技術分野においては、動画配信装置から動画受信装置に動画データが至るまでの経路に経由装置を配して、動画配信システムを構築する場合がある。この場合、動画配信装置と経由装置間の経路や、経由装置と受信装置間の経路などの伝送帯域は、常に一様ではなく、種々の理由により伝送帯域が狭まってしまう可能性がある。とりわけ、上流の経路の伝送帯域に対して下流の経路の伝送帯域が狭まってしまう場合に問題となる。経由装置において、細い伝送帯域に合わせてパケットを破棄してしまう可能性が生じるからである。
【０００４】
この問題に対して、経由装置において大きなバッファを保持し、優先順位の高いパケットをなるべく破棄しないよう制御することによって対処することが考えられる。しかしながら、その場合、経由装置が大きなバッファ搭載により高価になることに加え、優先順位の判定が複雑化することにより、パフォーマンスが低下する。
【０００５】
そこで本発明は、上記実情に鑑みて、限られた伝送帯域の中で、経由装置に過度な負荷をかけずに、動画における重要なデータを欠落させることなく配信することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するために本発明は、以下に記載するような構成を特徴とする。
【０００７】
本発明に係る動画配信装置は、動画データをパケット化するパケット化手段と、前記動画データを構成する映像再生単位の種別ごとに定める優先順位を、パケット化する元の映像再生単位の種別に基づいて、パケットのそれぞれに付加する優先順位付加手段と、所定の優先順位のパケットを、単位時間当たりに送出するパケット群に分散させるパケット分散手段と、を有することを特徴とする。
【０００８】
また、本発明に係る経由装置は、優先順位が付加されたパケットを受信して、配信先へ送信する経由装置であって、前記配信先への伝送経路が、配信するために十分な帯域を確保できるか否かを確認する帯域確認手段と、前記伝送経路が十分な帯域を確保できないと判断される場合、所定の優先順位のパケットを優先して選択するパケット選択手段と、選択されたパケットを送信する送信手段と、を有することを特徴とする。
【０００９】
また、本発明に係る動画配信システムは、通信ネットワークを介して動画配信装置と経由装置とが接続されている動画配信システムであって、前記動画配信装置は、動画データをパケット化するパケット化手段と、前記動画データを構成する映像再生単位の種別ごとに定める優先順位を、パケット化する元の映像再生単位の種別に基づいて、パケットのそれぞれに付加する優先順位付加手段と、所定の優先順位のパケットを、単位時間当たりに送出するパケット群に分散させるパケット分散手段と、を有し、前記経由装置は、優先順位が付加されたパケットを受信して、配信先へ送信する経由装置であって、前記配信先への伝送経路が、配信するために十分な帯域を確保できるか否かを確認する帯域確認手段と、前記伝送経路が十分な帯域を確保できないと判断される場合、前記所定の優先順位のパケットを優先して選択するパケット選択手段と、選択されたパケットを送信する送信手段と、を有することを特徴とする。
【００１０】
また、本発明に係る動画配信方法は、動画データをパケット化するパケット化工程と、前記動画データを構成する映像再生単位の種別ごとに定める優先順位を、パケット化する元の映像再生単位の種別に基づいて、パケットのそれぞれに付加する優先順位付加工程と、所定の優先順位のパケットを、単位時間当たりに送出するパケット群に分散させるパケット分散工程と、を含むことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、限られた伝送帯域の中で、経由装置に過度な負荷をかけずに、動画における重要なデータを欠落させることなく配信す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、本発明を実施するための形態について図面を参照しながら説明する。
【００１３】
本実施形態が解決する課題の一つは、動画配信システムにおいて、通信経路の途中で帯域が狭くなった場合、配信データに遅延や欠落等が発生するという問題である。そこで、本実施形態においては、まず、動画を構成するＩフレーム、Ｐフレーム、Ｂフレームを区別し、優先順位を付加し、送出することで、経由装置において重要なデータであるＩフレームを破棄されないようにする。
【００１４】
しかしながら、優先順位を付加した場合においても、優先順位の高いパケットが時間軸上でまとめて伝送されるため、その中の一部が破棄される危険性がある。したがって、この優先順位の高いパケットがまとめて伝送されることに対処するため、本実施形態はさらに、以下で詳述する特徴を備える。
【００１５】
図１は、本実施形態に係る動画配信システムの全体構成を示す図である。また、図２は、本実施形態に係る動画配信システムの全体の動作を説明するための図である。図１に示すように、本実施形態に係る動画配信システムは、動画配信装置１００と、経由装置２００と、受信装置３００とを含む。本実施形態に係る動画配信システムにおいて、動画データは、動画配信装置１００にてパケット化され、経路αを通って経由装置２００へと送出され、さらに、経路βを通って受信装置３００へと送られる。
【００１６】
動画配信装置１００は、動画データ（TS:TimeStampedTS）をフレーム種別により優先順位を付加してパケット化する。続いて、優先順位の高いパケットを時間軸で分散し、経由装置２００へ配信する。図示のように、動画配信装置１００は、パケット化手段１０１と、優先順位付加手段１０２と、パケット分散手段１０３と、パケット送出手段１０４とを備える。
【００１７】
パケット化手段１０１は、動画配信するための動画データをシーケンシャルにパケット化する手段である。優先順位付加手段１０２は、パケット化手段１０１により得られたパケットに、元の動画データにおけるフレーム種別に応じて、優先順位を付加する手段である。
【００１８】
優先順位の付加は、本実施形態においては、Ｉフレームからパケット化されたパケットを「第１の優先順位」とし、ＰフレームやＢフレームなど他種のフレームを第１の優先順位以外の、別の優先順位とする。優先順位付加手段１０２の動作は、例えば図２に示すように、Ｉフレームの優先順位を５段階評価で最高の５とし、Ｐフレームを３、Ｂフレームを１とするようにしてもよい。
【００１９】
パケット分散手段１０３は、元の動画データの並び通りに並んでいるパケットシーケンスに対して、個々のパケットの優先順位を調べ、第１の優先順位を付加されたパケットが連続している場合、パケットの並ぶ順番を変えることによって、第１の優先順位を付加されたパケットを時間軸で分散させる手段である。この優先順位に応じたパケットの分散のアルゴリズムは、特に限定はしないが、後段のパケット送出手段１０４で単位時間当たりに送出されるパケット群に含まれる第１の優先順位を付加されたパケットの数が、一定になるようであればよい。
【００２０】
パケット送出手段１０４は、パケット分散手段１０３にて所定の優先順位のパケットの偏りがないよう処理されたパケットシーケンスを、経由装置２００へと送出する手段である。
【００２１】
経由装置２００は、動画配信装置１００から送出された動画データのパケットが受信装置３００へと配信される際に経由する装置である。動画データは、経路αが動画データを伝送するために十分な帯域を確保できる場合、そのまま経由装置２００に伝送される。しかしながら、経路βが動画データを伝送するために十分な帯域を確保できない場合、優先順位に従いパケットを間引いて、受信装置３００に伝送する。図２の場合は、パケット３つに対して、優先順位に従い１つロス（経由装置２００による破棄）される場合を例示した。経由装置２００は、例えばルータなどとして実施することができる。
【００２２】
図１に示すように本実施形態の経由装置２００は、帯域確認手段２０１と、パケット選択手段２０２と、パケット送受信手段２０３とを備える。動画配信装置１００から送出されたパケットは、パケット送受信手段２０３が受信し、経路βの状態等に応じて適宜バッファリングして受信装置３００へと送信する。
【００２３】
帯域確認手段２０１は、動画配信の開始時、経路βの帯域が動画データを電送するために十分であるか否かを確認する手段である。帯域の広さを確認した結果、十分でない場合、パケット選択手段２０２にその旨を伝える。
【００２４】
パケット選択手段２０２は、経路βが動画データを電送するために十分な帯域を確保できないことが帯域確認手段２０１により判明した場合、パケットに付加されている優先順位に応じて、パケットの取捨選択を行う。本実施形態においては、第１の優先順位を付加されたパケットを優先的に選択して受信装置３００へと送信し、第１の優先順位を付加されたパケットが破棄されないようにする。
【００２５】
受信装置３００は、図１に示すように、動画再構築手段３０１を備え、受信したパケットを整列し、動画データを再構築する。図２の場合は、優先順位の高いＩフレームのみ再構築に成功した場合を例示した。
【００２６】
次に、図３のフローチャートを参照して、本実施形態の動画配信装置１００の動作について説明する。
【００２７】
優先順位付加手段１０２は、パケット化手段１０１により得られた全てのパケットに対して、Ｉフレームのパケットであるか否か、判定する（ステップＳ３０１）。Ｉフレームのパケットとは、動画データにおけるＩフレームをパケット化した結果のパケットのことである。
【００２８】
Ｉフレームのパケットである場合（ステップＳ３０１／Ｙｅｓ）、パケットの優先順位を「第１の優先順位」とする（ステップＳ３０２）。Ｉフレームのパケットでない場合（ステップＳ３０１／Ｎｏ）、パケットの優先順位を「第１の優先順位」ではない優先順位にする（ステップＳ３０３）。図２の例においては、Ｉフレームのパケットの優先順位を５段階の５、その他のＰフレームやＢフレームを３や１とした。
【００２９】
全てのパケットに対して優先順位の付加が終了したら、次に、パケット分散手段１０３がパケットシーケンスに対して第１の優先順位のパケットが連続している個所があるか否か、判定する（ステップＳ３０４）。連続している個所がなければ（ステップＳ３０４／Ｎｏ）、パケットシーケンスに何も処理を施さないでパケット送出手段１０４に送出処理をさせる。一方で、連続している個所があれば（ステップＳ３０４／Ｙｅｓ）、第１の優先順位のパケットを分散させる処理を行った上で（ステップＳ３０５）、送出処理をさせる（ステップＳ３０６）。
【００３０】
以下で、本実施形態の作用効果を説明する。
【００３１】
本実施形態においては、動画配信において、単独で画像表示可能なＩフレームを区別してパケット化し、その優先順位を上げるないし所定の優先順位に設定した後、そのパケットを時間軸上で分散させてから送出する。そのようにすることによって、経路の途中で帯域が狭くなった場合に、Ｉフレームを含む優先順位の高いパケットを優先的に通過させるだけでなく、優先順位の高いパケットが集中することによる帯域超過（優先順位の高いパケットの破棄）を防ぐことができる。ここで、経由装置２００においては、動画のトランスコード処理機能などは必要ない。
【００３２】
したがって、本実施形態によれば、限られた伝送帯域の中で、経由装置２００に過度な負荷をかけずに、動画における重要なデータを欠落させることなく配信することが可能となる。この効果は経由装置に大きなバッファを持たせる構成に比べて顕著に有利な点がある。たとえ経由装置に大きなバッファを持たせたとしても、継続的な帯域超過には絶えることができず結局パケットの破棄が必要になり、また、リアルタイム性が求められる動画配信においては過大なバッファリングは不適である。また、別の視点から見ると、経由装置は送出者の管理外であることが多く、本実施形態は送出者としてデータ欠落への対策を可能にする利点がある。
【００３３】
以上、本発明の好適な実施の形態について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、要旨を逸脱しない範囲内で種々の変形実施が可能である。なお、上記本実施形態に係る各装置の各手段は、ソフトウェアとハードウェアとが協働した複合構成によって、実現させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】本発明による実施形態の構成を示す機能ブロック図である。
【図２】本発明による実施形態の全体の動作を説明するための図である。
【図３】本発明による実施形態の動画配信装置の動作を示すフローチャートである。
【符号の説明】
【００３５】
１００    動画配信装置
１０１    パケット化手段
１０２    優先順位付加手段
１０３    パケット分散手段
１０４    パケット送出手段
２００    経由装置
２０１    帯域確認手段
２０２    パケット選択手段
２０３    パケット送受信手段
３００    受信装置
３０１    動画再構築手段
【図１】
2009239514.tif 000003
【図２】
2009239514.tif 000004
【図３】
2009239514.tif 000005