(57)【要約】【課題】複数種類の情報要素を組み合わせて得られる情報の伝送を、通信帯域の広狭に応じて適応的に制御できる情報伝送装置を提供する。【解決手段】種類ごとに、伝送に要する個別帯域幅が互いに異なる複数の情報要素を保持し、伝送路で利用可能な帯域幅の情報を取得し、この取得された帯域幅の情報に基づき、情報要素のうち、種類が重複しない、少なくとも一つの情報要素を選択する。そして選択した情報要素を含む伝送情報を、送信対象として生成する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
種類ごとに、伝送に要する個別帯域幅が互いに異なる複数の情報要素を保持する保持手段と、
伝送路を介して、少なくとも一つの情報要素を含む伝送情報を送信する送信手段と、
前記伝送路で利用可能な帯域幅の情報を取得する取得手段と、
前記取得された帯域幅の情報に基づき、前記情報要素のうち、種類が重複しない、少なくとも一つの情報要素を選択する選択手段と、
前記選択した情報要素を含む伝送情報を、送信対象として生成する生成手段と、
を含むことを特徴とする情報伝送装置。
【請求項２】
前記選択手段は、
前記情報要素ごとの個別帯域幅の総和が、前記取得された帯域幅を越えないよう、送信対象の伝送情報に含める情報要素を選択することを特徴とする請求項１記載の情報伝送装置。
【請求項３】
前記選択手段は、前記情報要素ごとの個別帯域幅の総和が、前記取得された帯域幅を越えない、互いに異なる種類の前記情報要素の組み合わせ集合のうち、予め指定された指定種類の情報要素を含む組み合わせに係る部分集合があれば、当該部分集合に属する組み合わせに基づいて送信対象の伝送情報に含める情報要素を選択することを特徴とする請求項１または２記載の情報伝送装置。
【請求項４】
前記情報要素の種類には、動画像を含み、
前記選択手段は、前記情報要素ごとの個別帯域幅の総和が、前記取得された帯域幅を越えない、互いに異なる種類の前記情報要素の組み合わせ集合のうち、前記動画像の種類の情報要素を含む組み合わせに係る部分集合があれば、当該部分集合に属する組み合わせに基づいて送信対象の伝送情報に含める情報要素を選択することを特徴とする請求項１または２記載の情報伝送装置。
【請求項５】
コンピュータを、
種類ごとに、伝送に要する個別帯域幅が互いに異なる複数の情報要素を保持する保持部との間で情報の授受を行う手段と、
伝送路を介して、少なくとも一つの情報要素を含む伝送情報を送信する送信手段と、
前記伝送路で利用可能な帯域幅の情報を取得する取得手段と、
前記取得された帯域幅の情報に基づき、前記情報要素のうち、種類が重複しない、少なくとも一つの情報要素を選択する選択手段と、
前記選択した情報要素を含む伝送情報を、送信対象として生成する生成手段と、
として機能させることを特徴とするプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、情報伝送装置及びプログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
情報伝送にあたり、通信帯域の占有状態を表す情報に基づき、割当帯域を動的に変更し、通信中のメディア情報の使用帯域を増減する技術がある（特許文献１）。
【特許文献１】特開平７−２４８９８０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
例えば動画像や音声情報、静止画情報などの組み合わせを含む動的情報をストリーム配信することが広く行われている。しかし、こうしたストリーム配信には一般に、比較的広い通信帯域が必要である。
【０００４】
このように、複数種類の情報要素を組み合わせて得られる情報の伝送を、通信帯域の広狭に応じて適応的に制御する技術が求められている。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
請求項１記載の発明は、情報伝送装置であって、種類ごとに、伝送に要する個別帯域幅が互いに異なる複数の情報要素を保持する保持手段と、伝送路を介して、少なくとも一つの情報要素を含む伝送情報を送信する送信手段と、前記伝送路で利用可能な帯域幅の情報を取得する取得手段と、前記取得された帯域幅の情報に基づき、前記情報要素のうち、種類が重複しない、少なくとも一つの情報要素を選択する選択手段と、前記選択した情報要素を含む伝送情報を、送信対象として生成する生成手段と、を含むこととしたものである。
【０００６】
請求項２記載の発明は、請求項１記載の情報伝送装置であって、前記選択手段は、前記情報要素ごとの個別帯域幅の総和が、前記取得された帯域幅を越えないよう、送信対象の伝送情報に含める情報要素を選択することとしたものである。
【０００７】
請求項３記載の発明は、請求項１または２記載の情報伝送装置であって、前記選択手段は、前記情報要素ごとの個別帯域幅の総和が、前記取得された帯域幅を越えない、互いに異なる種類の前記情報要素の組み合わせ集合のうち、予め指定された指定種類の情報要素を含む組み合わせに係る部分集合があれば、当該部分集合に属する組み合わせに基づいて送信対象の伝送情報に含める情報要素を選択することとしたものである。
【０００８】
請求項４記載の発明は、請求項１または２記載の情報伝送装置であって、前記情報要素の種類には、動画像を含み、前記選択手段は、前記情報要素ごとの個別帯域幅の総和が、前記取得された帯域幅を越えない、互いに異なる種類の前記情報要素の組み合わせ集合のうち、前記動画像の種類の情報要素を含む組み合わせに係る部分集合があれば、当該部分集合に属する組み合わせに基づいて送信対象の伝送情報に含める情報要素を選択することとしたものである。
【０００９】
請求項５記載の発明はプログラムであって、コンピュータを、種類ごとに、伝送に要する個別帯域幅が互いに異なる複数の情報要素を保持する保持部との間で情報の授受を行う手段と、伝送路を介して、少なくとも一つの情報要素を含む伝送情報を送信する送信手段と、前記伝送路で利用可能な帯域幅の情報を取得する取得手段と、前記取得された帯域幅の情報に基づき、前記情報要素のうち、種類が重複しない、少なくとも一つの情報要素を選択する選択手段と、前記選択した情報要素を含む伝送情報を、送信対象として生成する生成手段と、して機能させることとしたものである。
【発明の効果】
【００１０】
請求項１，５記載の発明によると、複数種類の情報要素を組み合わせて得られる情報の伝送を、通信帯域の広狭に応じて適応的に制御できる。
【００１１】
請求項２記載の発明によると、利用可能な帯域幅を超えない情報要素の組み合わせを選択できる。
【００１２】
請求項３記載の発明によると、利用可能な帯域幅を超えず、かつ指定された種類の情報要素を必ず含む組み合わせを選択できる。
【００１３】
請求項４記載の発明によると、利用可能な帯域幅を超えず、かつ動画像を必ず含む組み合わせを選択できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
本発明の実施の形態について図面を参照しながら説明する。本発明の実施の形態に係る情報伝送装置１は、図１に例示するように、制御部１１、記憶部１２、及び通信部１３を含んで構成されている。
【００１５】
制御部１１は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）を含み、記憶部１２に格納されているプログラムに従って動作する。この制御部１１は、通信部１３を介して接続された相手方への伝送路で利用可能な帯域幅を判定し、この判定された帯域幅の情報に基づき、伝送の対象となるデータを構成する要素の組み合わせを選択して、当該選択した組み合わせでデータを伝送する。この制御部１１の詳しい動作の内容については、後に述べる。
【００１６】
記憶部１２は、ＲＡＭ（Random Access Memory）等の記憶素子や、ハードディスク等のストレージデバイスを含む。この記憶部１２は、制御部１１によって実行されるプログラムに従って動作する。このプログラムは、ＤＶＤ−ＲＯＭ等のコンピュータ可読な記録媒体に格納されて提供されたものでもよい。
【００１７】
この記憶部１２には、また、伝送の対象となるデータが少なくとも一つ保持されている。本実施の形態においては、この伝送の対象となるデータが、動的情報（Ｖ）と、資料静止画像（Ｈ）と、同期情報（Ｃ）との各種類の情報要素を含むものとする。このうち動的情報は、例えば動画像と音声との少なくとも一方を含む情報であるとする。もっとも、本実施の形態の情報伝送装置１が伝送の対象とするデータはこれに限られず、他の複数の種類の情報要素を組み合わせたデータであってもよい。
【００１８】
本実施の形態では、この記憶部１２には、図２に示すように、伝送の対象となるデータを特定するデータ識別子（ＩＤ）に関連づけて、データに含まれるべき複数の種類の要素について、種類ごとに、伝送時に要する帯域幅（個別帯域幅）が互いに異なる複数の情報要素が保持されている。すなわち記憶部１２には、データごとに、動的情報（Ｖ）として、毎秒２メガビット（２Ｍｂｐｓ）ずつ配信するべき動画像（Ｖ１）と、これより画質を低下させるなどして毎秒２５６キロビット（２５６ｋｂｐｓ）ずつ配信するべき動画像（Ｖ２）と、映像を除き、音声のみとして、毎秒１６キロビット（１６ｋｂｐｓ）ずつ配信すればよい動画像（Ｖ３）とを格納しておく。
【００１９】
また、資料静止画像（Ｈ）は、データごとに一般に複数含まれる。そして各資料静止画像（Ｈａ，Ｈｂ…）について、送信時の帯域幅（個別帯域幅）が互いに異なるよう、それぞれ設定された複数の情報要素を記憶部１２に格納しておく。例えば、ある資料静止画像Ｈｘについて、比較的劣化が少なく、毎秒１２８キロビット（１２８ｋｂｐｓ）で送信する必要のある画像形式（例えばビットマップなど：Ｈｘ１）と、圧縮処理を施し、毎秒６４キロビット（６４ｋｂｐｓ）で送信すればよい画像形式（例えばＪＰＥＧ（Joint Picture Experts Group）など：Ｈｘ２）と、カラー情報を限定するなどしてさらに圧縮効率を向上して毎秒８キロビット（８ｋｂｐｓ）で送信すれば済む画像形式（２値化画像など：Ｈｘ３）とを、記憶部１２に格納しておく。
【００２０】
また、同期情報（Ｃ）は、例えば、動的情報（Ｖ）の配信開始からの時刻により、各資料静止画像（Ｈａ，Ｈｂ…）を表示するタイミングを表す情報であり、一例としては、図２に示すように、動的情報（Ｖ）の配信開始からＴ１秒後に資料静止画像Ｈａを表示し…というように設定されている。
【００２１】
通信部１３は、例えばネットワークインタフェースなどであり、ネットワーク等の通信回線を介してクライアント２に接続されている。この通信部１３は、制御部１１から入力される指示に従って、クライアント２までの伝送路で利用可能な帯域幅の情報を取得する。また、この通信部１３は、制御部１１から入力される指示に従って、クライアント２に対してデータを配信する。
【００２２】
次に本実施の形態の制御部１１の動作について述べる。制御部１１は、クライアント２から配信要求を受信する。この配信要求には、配信の対象となるデータを特定する情報（データ識別子など）が含まれる。そして制御部１１は、図３に示す処理を開始する。
【００２３】
制御部１１は、まず、通信部１３に対してクライアント２までの伝送路で利用可能な帯域幅Ｗの情報を取得させる（Ｓ１）。この帯域幅Ｗは、例えばＴＣＰ／ＩＰ（Transmission Control Protocol/Internet Protocol）ネットワークであれば、ＰＩＮＧ（Packet
Internet Groper）などを用いて相手先であるクライアント２までの帯域幅を取得できる。またここでは通信部１３が、利用可能な帯域幅Ｗを取得することとしているが、これに限らず、この利用可能な帯域幅Ｗを予め定数として定めて記憶部１２に格納しておき、制御部１１は、当該記憶部１２に格納された帯域幅Ｗの情報を取得してもよい。
【００２４】
制御部１１は、予め定められた最大要求量Ｎを取得する（Ｓ２）。この最大要求量Ｎは、配信対象となるクライアント２の最大数であり、最大Ｎ台までのクライアント２に対して配信が可能である場合に「Ｎ」とする。この値は予め定数として定められていてもよいし、時間帯ごとに定めておき、制御部１１は、図示しない時刻計時部（日時を計時しているカレンダーチップなど）で計時されている時刻を取得し、当該取得した時刻が属している時間帯に対応付けて設定されている最大要求量Ｎを取得することとしてもよい。制御部１１は、帯域幅Ｗを、最大要求量Ｎで除して、１つの要求あたりの利用可能帯域幅Ｗ／Ｎを算出する（Ｓ３）。
【００２５】
次に制御部１１は、取得した帯域幅Ｗに基づき、伝送の対象として指定されたデータ識別子に関連づけられている情報要素のうちから、種類が重複しない、少なくとも一つの情報要素を選択する。例えばここでは、情報要素の個別帯域幅の総和が、取得した帯域幅Ｗを越えないよう、送信対象の伝送情報に含める情報要素を選択する。
【００２６】
一例として制御部１１は、指定されたデータ識別子に関連づけられている各種類の情報要素のうち、個別帯域幅（必要とされる帯域幅）が最大の情報要素を選択して組み合わせ候補を生成する（Ｓ４）。そして、現在の組み合わせ候補の個別帯域幅の総和Ｍを求める（Ｓ５）。
【００２７】
制御部１１は、処理Ｓ５で求めた個別帯域幅の総和Ｍが、処理Ｓ３で演算した１つの要求あたりの利用可能帯域幅Ｗ／Ｎを超えるか否か（Ｍ＞Ｗ／Ｎか）を調べる（Ｓ６）。そして、制御部１１は、ここで、Ｍ＞Ｗ／Ｈでなければ、現在の組み合わせ候補に係る組み合わせで配信が可能と判断して、現在の組み合わせ候補に含まれる各情報要素を選択して、配信の処理を開始し（Ｓ７）、処理を終了する。
【００２８】
一方処理Ｓ６において、Ｍ＞Ｗ／Ｈであれば、制御部１１は、組み合わせ候補に含まれる情報要素のいずれかを注目要素として選択する。そして当該注目要素と同じ種類の情報要素であって、注目要素より少ない個別帯域幅となっている情報要素を取得して、組み合わせ候補に含まれている注目要素に置き換えて組み合わせ候補を更新する。または、制御部１１は注目要素を、組み合わせ候補から除去してもよい。このようにして制御部１１は、個別帯域幅の総和Ｍがより小さい組み合わせ候補を生成する（Ｓ８）。そして、処理Ｓ５に戻って処理を続ける。
【００２９】
制御部１１は、処理Ｓ８において注目要素を選択する方法として、組み合わせ候補に含まれる情報要素のうち、個別帯域幅が最大のものを注目要素として選択してもよい。そして注目要素と同じ種類の情報要素のうちに、注目要素よりも少ない個別帯域幅となっている情報要素があるか否かを調べ、そのような情報要素があれば、そのうちで最も個別帯域幅の大きいもの（注目要素よりも一段階個別帯域幅の小さいもの）を選択して、注目要素を置き換える。
【００３０】
また、そして注目要素と同じ種類の情報要素のうちに、注目要素よりも少ない個別帯域幅となっている情報要素がなければ、注目要素を組み合わせ候補から除去してもよいし、組み合わせ候補に含まれる情報要素のうちから次に個別帯域幅の大きいものを注目要素として選択して、同じように、注目要素と同じ種類の情報要素のうちに、注目要素よりも少ない個別帯域幅となっている情報要素があるか否かを調べ、そのような情報要素があれば、そのうちで最も個別帯域幅の大きいもの（注目要素よりも一段階個別帯域幅の小さいもの）を選択して、注目要素を置き換えるようにしてもよい。
【００３１】
また、別の例として、予め種類毎に優先度の情報を割り当てておき、組み合わせ候補に含まれる情報要素のうち、優先度が最高のものを注目要素として選択してもよい。そして注目要素と同じ種類の情報要素のうちに、注目要素よりも少ない個別帯域幅となっている情報要素があるか否かを調べ、そのような情報要素があれば、そのうちで最も個別帯域幅の大きいもの（注目要素よりも一段階個別帯域幅の小さいもの）を選択して、注目要素を置き換える。
【００３２】
そして注目要素と同じ種類の情報要素のうちに、注目要素よりも少ない個別帯域幅となっている情報要素がなければ、注目要素を組み合わせ候補から除去してもよいし、組み合わせ候補に含まれる情報要素のうちから次に優先度の高いものを注目要素として選択して、以下同様に、注目要素と同じ種類の情報要素のうちに、注目要素よりも少ない個別帯域幅となっている情報要素があるか否かを調べ、そのような情報要素があれば、そのうちで最も個別帯域幅の大きいもの（注目要素よりも一段階個別帯域幅の小さいもの）を選択して、注目要素を置き換えるようにしてもよい。
【００３３】
本実施の形態の情報伝送装置１は、以上のように構成されており、次のように動作する。情報伝送装置１は、利用可能な帯域幅Ｗの情報と、最大要求量Ｎとを取得する。ここではＷ／Ｎが毎秒１８０キロビット（１８０ｋｂｐｓ）であったとする。
【００３４】
情報伝送装置１は、要求されたデータに含めるべき各種類の情報要素を取り出す。情報伝送装置１は、まず各種類の情報要素のうち、個別帯域幅が最も大きいものを選択して組み合わせ候補とする。一例として、動的情報（Ｖ）と、資料静止画像（Ｈ）とを組み合わせる場合、２Ｍｂｐｓの動的情報（Ｖ）と、１２８ｋｂｐｓの資料静止画像（Ｈ）との組み合わせがそれぞれ最大の個別帯域幅の情報要素であるとする。
【００３５】
情報伝送装置１は、これらの個別帯域幅の総和Ｍを算出する。ここでの総和Ｍは、Ｗ／Ｎを上回っているので、組み合わせ候補に含まれる情報要素の一つを注目要素として選ぶ。ここでは個別帯域幅が最大となっている２Ｍｂｐｓの動的情報（Ｖ）を注目要素とし、これより一段階個別帯域幅の低い動的情報を選択する。ここでは、２５６ｋｂｐｓの動的情報（Ｖ）があるものとする。
【００３６】
情報伝送装置１は、２５６ｋｂｐｓの動的情報（Ｖ）と、１２８ｋｂｐｓの資料静止画像（Ｈ）とを組み合わせた組み合わせ候補を生成し、これらの個別帯域幅の総和Ｍを算出する。ここではＭ＝３８４ｋｂｐｓとなり、Ｗ／Ｎを超えるので、情報伝送装置１は、さらに組み合わせ候補に含まれる情報要素の一つを注目要素として選ぶ。ここでは個別帯域幅が最大となっている２５６ｋｂｐｓの動的情報（Ｖ）を注目要素とし、これより一段階個別帯域幅の低い動的情報を選択する。ここでは、１６ｋｂｐｓの音声のみの情報（Ｖ）があるものとする。
【００３７】
情報伝送装置１は、１６ｋｂｐｓの動的情報（Ｖ）と、１２８ｋｂｐｓの資料静止画像（Ｈ）とを組み合わせた組み合わせ候補を生成し、これらの個別帯域幅の総和Ｍを算出する。ここではＭ＝１３４ｋｂｐｓとなり、Ｗ／Ｎを下回るので、情報伝送装置１は、この、１６ｋｂｐｓの動的情報（Ｖ）と、１２８ｋｂｐｓの資料静止画像（Ｈ）とを組み合わせたデータを、要求元のクライアント２へ配信する。
【００３８】
また、本実施の形態は、これに限られるものではない。例えば、データの組み合わせ候補の生成方法として、可能な組み合わせの集合のうち、予め指定された指定種類の情報要素を含む組み合わせの部分集合を特定し、当該特定した部分集合のうちから、組み合わせ候補を選択してもよい。例えば、動的情報（Ｖ）が必ず含まれるように、動的情報（Ｖ）を含む組み合わせのうちから組み合わせ候補を選択してもよい。
【００３９】
一例として情報伝送装置１は、指定種類の情報要素を含むすべての可能な組み合わせを列挙し、そのうち、その個別帯域幅の総和Ｍが、１つの要求あたりの利用可能帯域幅Ｗ／Ｎを下回る最大の値となっている組み合わせを選択し、当該選択した組み合わせのデータを、要求元へ配信してもよい。
【００４０】
さらに、ここでの資料静止画像（Ｈ）のように、複数の情報要素が断続的に配信されるものである場合、その情報量（Ｄ）と、配信に利用できる期間（ｔ）とを用いて、かかる情報要素（ここでは各資料静止画像（Ｈ）であるので、以下これを例として説明する）の個別帯域幅を、Ｄ／ｔとして算出してもよい。この場合、特定のデータに含まれる複数の資料静止画像（Ｈ）の個々について、個別帯域幅が異なることがあり得る。
【００４１】
そこで情報伝送装置１は、この場合、要求されたデータに含まれる各資料静止画像（Ｈ）の個別帯域幅を算出しておく。ここではｋ番目の各資料静止画像（Ｈk）について、情報量がＤk1，Ｄk2，…であるような（個別帯域幅が異なるべく設定された）情報要素が、複数用意されているものとする。またその、配信するべき時刻（動的情報の配信開始からの経過時間）がＴkとなっているものとする。このとき、直前に配信した資料静止画像（Ｈk-1）を配信すべき時刻Ｔk-1と、Ｔkとの差Ｔk−Ｔk-1の間に情報量Ｄknだけが伝送できればよい。そこで、このｋ番目の各資料静止画像（Ｈk）のうち、情報量がＤknであるものの個別帯域幅を、Ｄkn／（Ｔk−Ｔk-1）とする。
【００４２】
なお、最初の資料静止画像（Ｈａ）については、情報量Ｄａnを、配信するべき時刻Ｔａそのもので除して、個別帯域幅を、Ｄａn／Ｔａとする。
【００４３】
情報伝送装置１は、例えば、最初の資料静止画像（Ｈａ）を代表として、この資料静止画像（Ｈａ）について互いに個別帯域幅が異なる情報要素と、動的情報（Ｖ）とを用いて、それらの個別帯域幅の総和Ｍが、要求あたりの帯域幅Ｗ／Ｎ以下となる組み合わせを決定する。
【００４４】
そうして動的情報（Ｖ）の種類について、配信する情報要素が定まると、その個別帯域幅ｗｖを参照し、残りの帯域幅Ｒ＝Ｗ／Ｎ−ｗｖを算出する。
【００４５】
そして情報伝送装置１は、以下、資料静止画像の配信が完了するごとに、次の資料静止画像の情報要素を、この残りの帯域幅Ｒを超えない最大の個別帯域幅となっている情報要素と定める。そして、当該定めた情報要素の配信を開始し、表示するべき時刻までにクライアント２への配信が完了しているようにする。
【００４６】
また、ここまでの説明において、最大要求量Ｎは、予め定めた時間帯ごとの過去の配信の実績に基づいて、例えばその最大値または平均値などとして定めておいても構わない。
【００４７】
さらに、情報伝送装置１は、要求元のクライアント２から伝送帯域幅ωを指定する情報を要求とともに受信し、指定された伝送帯域幅ωが、利用可能な帯域幅Ｗ／Ｎ以下である場合には、この指定された伝送帯域幅ωを利用可能な帯域幅Ｗ／Ｎに置き換えて処理してもよい。この場合は、図３の処理Ｓ６において、Ｗ／Ｎに代えて指定された伝送帯域幅ωが用いられる。
【００４８】
本実施の形態によれば、複数種類の情報要素を組み合わせて得られる情報の伝送を、通信帯域の広狭に応じて適応的に制御できる。
【図面の簡単な説明】
【００４９】
【図１】本発明の実施の形態に係る情報伝送装置の構成例を表すブロック図である。
【図２】本発明の実施の形態に係る情報伝送装置が保持する伝送対象のデータ例を表す説明図である。
【図３】本発明の実施の形態に係る情報伝送装置の動作例を表すフローチャート図である。
【符号の説明】
【００５０】
１  情報伝送装置、２  クライアント、１１  制御部、１２  記憶部、１３  通信部。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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