(57)【要約】  サーバ装置とクライアント装置間のネットワーク内の伝送状況情報を取得して伝送状況情報記憶手段に格納し、サーバ伝送制御手段により、伝送状況情報から伝送状況の悪化を検出した場合、伝送中の全サーバ装置に対して伝送帯域を下げる命令を送信し、また、新たに伝送開始したサーバ装置が現れた場合には各サーバ装置の伝送帯域を再割り当てして帯域に変更があったサーバ装置に対して伝送帯域の変更命令を送信する。【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のサーバ装置から動画像データや音声データなどの伝送データを複数のクライアント装置に伝送するネットワークに接続される伝送制御装置であって、
サーバ装置とクライアント装置間のネットワーク内の伝送状況情報を、伝送開始時、伝送中および伝送終了時に取得して登録または更新により格納する伝送状況情報記憶手段と、
格納された伝送状況情報を監視し、当該伝送状況情報から伝送状況の悪化を検出した場合には伝送を行っている全サーバ装置に対して伝送帯域を下げる命令を送信し、また、新たに伝送開始したサーバ装置が現れた場合には各サーバ装置の伝送帯域を再割り当てし、帯域に変更があったサーバ装置に対して伝送帯域の変更命令を送信するサーバ伝送制御手段とを備えたことを特徴とする伝送制御装置。
【請求項２】
各サーバ装置に予め付与された優先度を含むサーバ優先度情報を格納するサーバ優先度情報記憶手段と、
サーバ伝送制御手段に代えて設けられ、伝送状況情報から伝送状況の悪化を検出した場合に、サーバ優先度情報を参照して優先度の低いサーバ装置からの伝送データの伝送帯域を下げる命令を該当するサーバ装置に対し送信するサーバ伝送優先制御手段を備えたことを特徴とする請求の範囲第１項記載の伝送制御装置。
【請求項３】
サーバ優先度情報記憶手段は、任意のサーバ装置あるいは任意のクライアント装置から受信した変更後のサーバの優先度を含む優先度変更通知に従って該当サーバ装置の伝送データに対応するサーバ優先度情報が変更され、
サーバ伝送優先制御手段は、伝送状況情報を参照した後に、サーバ優先度情報を参照し、変更後の優先度を検出した場合には該当するサーバ装置からの伝送データの伝送帯域を当該変更後の優先度に基づいて変更する命令を該当するサーバ装置に対して送信するようにしたことを特徴とする請求の範囲第２項記載の伝送制御装置。
【請求項４】
順次各サーバ装置から受信する、各伝送データの伝送レートに関連する情報に基づいてデータ伝送量情報を算出するデータ伝送量情報受信手段と、
算出された各データ伝送量情報を格納するデータ伝送量情報記憶手段と、
サーバ伝送制御手段に代えて設けられ、伝送状況情報から伝送状況の悪化を検出した場合に、格納された前記データ伝送量情報を参照して、各サーバ装置が送出する各伝送データの伝送レートに基づいて伝送データ量の比率を算出し、算出された比率が所定の閾値以上の場合の伝送データに対してのみ伝送帯域を下げる命令を、該当するサーバ装置に対して送信するサーバ伝送優先制御手段を備えたことを特徴とする請求の範囲第１項記載の伝送制御装置。
【請求項５】
クライアント装置から各サーバ装置に対して送信された伝送開始リクエストに関する伝送要求回数をサーバ装置ごとに伝送要求頻度履歴として格納する伝送要求頻度履歴記憶部と、
サーバ伝送制御手段に代えて設けられ、伝送状況情報から伝送状況の悪化を検出した場合に、伝送要求頻度履歴を参照し、伝送要求頻度が最も低い値、所定値以下または所定の比率にあるサーバ装置に対してのみ伝送帯域を低くする命令を送信するサーバ伝送優先制御手段を備えたことを特徴とする請求の範囲第１項記載の伝送制御装置。
【請求項６】
現在伝送されている各サーバ装置の伝送データを受信しているクライアント装置に関する受信クライアント装置数をサーバ装置ごとに格納する伝送クライアント装置数記憶手段と、
サーバ伝送制御手段に代えて設けられ、伝送状況情報から伝送状況の悪化を検出した場合に、受信クライアント装置数を参照し、装置数が最も低い値、所定値以下または所定の比率にあるクライアント装置に伝送しているサーバ装置に対してのみ伝送帯域を低くする命令を送信するサーバ伝送優先制御手段を備えたことを特徴とする請求の範囲第２項記載の伝送制御装置。
【請求項７】
各クライアント装置の優先度を含むクライアント優先度情報を予め格納するクライアント優先度記憶手段と、
サーバ伝送制御手段に代えて設けられ、伝送状況情報から伝送状況の悪化を検出した場合に、前記クライアント優先度情報から現在伝送中のクライアント装置の優先度を検索し、検索された優先度が最も高い値、所定の値以上または所定の比率にあるクライアント装置に伝送していないサーバ装置の伝送データの伝送帯域を下げる命令を、該当するサーバ装置に対して送信するサーバ伝送優先制御手段とを備えたことを特徴とする請求の範囲第２項記載の伝送制御装置。
【請求項８】
サーバ装置の伝送開始時に、そのサーバ装置がクライアント装置に伝送する伝送データのメディア種別を含む伝送メディア情報を格納する伝送メディア情報記憶手段と、
メディア種別とそのメディア優先度を含むメディア優先度情報を予め格納するメディア優先度情報記憶手段と、
サーバ伝送制御手段に代えて設けられ、伝送状況情報から伝送状況の悪化を検出した場合に、伝送メディア情報から各サーバ装置が伝送しているメディア種別を抽出し、抽出したメディア種別についてメディア優先度情報にある他のメディア情報とメディア優先度を比較し、その中でメディア優先度の低いメディア情報が存在する場合、当該メディア優先度の低いメディア情報を伝送しているサーバ装置に対して伝送データの伝送帯域を下げる命令を送信するサーバ伝送優先制御手段とを備えたことを特徴とする請求の範囲第２項記載の伝送制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、ネットワーク上の複数のサーバ装置と複数のクライアント装置間で動画像データや音声データなどのデジタルデータを伝送する場合において、ネットワークの輻輳制御を行う伝送制御装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、インターネット等のネットワークを介して動画像データや音声データなどマルチメディアデータを伝送する伝送システムの普及が著しくなって来ている。この状況はネットワーク上で複数の利用者が伝送帯域を共有するので、輻輳問題が発生し、そのため、輻輳回避や輻輳発生時における沈静化の制御が要求されてきた。動画像データ等のリアルタイムデータを伝送するための輻輳制御方法として、ネットワークが輻輳していない時にはエンコードレートを高くして高品質な動画像データを送信するようにし、一方、ネットワークの輻輳時にはエンコードレートを低くすることで、動画像データの品質はある程度落とすが、輻輳を回避するように送信することが知られている。【０００３】
この輻輳制御方法では、動画像データ等のデータ送信装置側においてネットワークの輻輳状態の判定を行うが、そのために、例えばＲＦＣ３５５０として標準化されたプロトコル、ＲＴＰ（Real-Time Transport Protocol）およびＲＴＣＰ（RTP Control Protocol）が用いられている。ＲＴＣＰは、動画像データ等リアルタイムデータを伝送するためのＲＴＰパケット送受信を制御するために必要な情報を送受信するプロトコルを規定している。ＲＴＰに従ってリアルタイムデータを伝送する際、データ送信装置側からは送信状態を表す送信者レポートパケットを受信装置側に送信し、受信装置側からはＲＴＰパケットの受信状態等を表す受信者レポートパケットを送信する。ここで、送信者レポートパケットは、ＲＴＰパケットを送信した時間、送信ＲＴＰパケットの数、ＲＴＰパケットのバイト数等を含む情報である。一方、受信者レポートパケットは、受信したＲＴＰパケットのパケット廃棄率、廃棄パケット数、受信したＲＴＰパケットの最大のシーケンス番号、到着間隔ジッタ、送信者レポートパケットを最後に受信した時刻、当該時刻からの経過時間等を含む情報である。【０００４】
データ送信装置では、定期的に送信されてくる受信者レポートパケットに基づいてネットワークの輻輳状態の判定を行う。この判定では、ＲＴＰパケットのパケット廃棄率を認識し、パケット損失がある場合には、ネットワークで輻輳が発生しており、中継ノードでデータが破棄された確率が高いものとして認識する。逆に、パケット損失率がゼロである場合には、ネットワークで輻輳が発生していないものとして認識している。【０００５】
しかし、ネットワーク内で起こるデータ損失は、ネットワークの輻輳によらない場合もある。すなわち、ネットワークの輻輳以外に、データ損失としては、伝送時の単純なビットエラー、あるいはトラフィックバーストなどによる一時的な損失がある。したがって、データ送信装置において、ネットワークの輻輳以外による一時的なデータ損失に対して反応しエンコードレートを低下させるようなことがあると、動画像や音声等のリアルタイムデータも通信品質を無用に低下させてしまうことになる。【０００６】
上述の問題を考慮して、リアルタイムデータを伝送する場合に、データ損失に対して過敏に反応することを防止して通信品質の安定化を図る技術が、例えば特開２００１−３２０４４０号公報（特許文献１とする。）に記載されている。ここでは、データ送信装置は、データ受信装置から送られてくるデータ損失率（上記パケット廃棄率に相当。）を受信すると、そのデータ損失率を予め設定された第１の閾値および第２の閾値と比較し、その結果により次のような制御を行う。すなわち、データ損失率が第１の閾値および第２の閾値よりも低い場合には送信レートを増加させる。また、データ損失率が第１の閾値よりも高く第２の閾値よりも低い場合には送信レートの変更を行わない。さらに、データ損失率が第１の閾値および第２の閾値よりも高いときには送信レートを減少させるようにしている。【０００７】
以上のような従来の技術では、データ送信装置とデータ受信装置間で対となってリアルタイムデータの伝送を行う場合を想定して、両者間のデータ損失率に基づいてデータ送信装置側で送信レートの制御を行うようにしている。これに対し、ネットワークを介して複数のデータ送信装置から複数のデータ受信装置へリアルタイムデータを伝送する映像伝送システムが出現してきている。その場合、上記のように対で送受信を行っているデータ送信装置とデータ受信装置間のみで送信レートを制御する方法では、システム全体を統合的に伝送制御し、ネットワーク帯域を効率的に使用することは困難である。【０００８】
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、ネットワーク接続された複数のサーバ装置と複数のクライアント装置間でマルチメディアデータ等のデジタルデータを伝送する場合において、ネットワーク上の伝送状況を監視し、複数のサーバ装置の伝送帯域を統合的に制御可能とする伝送制御装置を得ることを目的とする。
【発明の開示】
【０００９】
この発明に係る伝送制御装置は、複数のサーバ装置から動画像データや音声データなどの伝送データを複数のクライアント装置に伝送するネットワークに接続される伝送制御装置であって、サーバ装置とクライアント装置間のネットワーク内の伝送状況情報を、伝送開始時、伝送中および伝送終了時に取得して登録または更新により格納する伝送状況情報記憶手段と、格納された伝送状況情報を監視し、当該伝送状況情報から伝送状況の悪化を検出した場合には伝送を行っている全サーバ装置に対して伝送帯域を下げる命令を送信し、また、新たに伝送開始したサーバ装置が現れた場合には各サーバ装置の伝送帯域を再割り当てし、帯域に変更があったサーバ装置に対して伝送帯域の変更命令を送信するサーバ伝送制御手段とを備えたものである。
【００１０】
このことによって、ネットワーク上に形成されるマルチメディアデータ等の複雑な伝送システムの伝送状況を監視し、複数のサーバ装置の伝送帯域を統合的に制御することで、伝送システムの限られたネットワーク帯域を効率的に使用可能とする効果がある。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】この発明の各実施の形態による伝送制御装置を適用した伝送システムの構成を示すブロック図である。
【図２】この発明の実施の形態１による伝送制御装置の構成を示すブロック図である。
【図３】この発明の実施の形態１に係る伝送状況情報のデータ構成を示す説明図である。
【図４】この発明の実施の形態２による伝送制御装置の構成を示すブロック図である。
【図５】この発明の実施の形態３および実施の形態４による伝送制御装置の構成を示すブロック図である。
【図６】この発明の実施の形態５による伝送制御装置の構成を示すブロック図である。
【図７】この発明の実施の形態６による伝送制御装置の構成を示すブロック図である。
【図８】この発明の実施の形態７による伝送制御装置の構成を示すブロック図である。
【図９】この発明の実施の形態８による伝送制御装置の構成を示すブロック図である。
【図１０】この発明の実施の形態９による伝送制御装置の構成を示すブロック図である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、この発明をより詳細に説明するために、この発明を実施するための最良の形態について、添付の図面に従って説明する。
実施の形態１．
図１はこの発明の各実施の形態による伝送制御装置を適用した伝送システムの構成を示すブロック図で、複数のサーバ装置が複数のクライアント装置に対して映像カメラから取得した動画像データをストリーム伝送する伝送システムを例として示している。
図において、複数のサーバ装置ＳＲＶ１〜ＳＲＶｎがネットワーク１０７に接続されている。サーバ装置ＳＲＶ１〜ＳＲＶｎには、それぞれ対応して動画像を取り込むための映像カメラＣＡＭ１〜ＣＡＭｎが接続されている。この例では、一台のサーバ装置に対して一台の映像カメラが接続されているが、複数のカメラを接続するようにしてもよい。また、ネットワーク１０７には複数のクライアント装置ＣＬＴ１〜ＣＬＴｍおよびこの発明の伝送制御装置１１１が接続されている。【００１３】
ここで想定している伝送システムの稼動態様の例としては、少なくとも１台のクライアント装置（例えばＣＴＬ１）が１台以上のサーバ装置（例えばＳＲＶ１〜ＳＲＶｉ、ただしｉ≦ｎとする。）からの動画像データを同じ時間帯に利用する場合、複数のクライアント装置（例えばＣＬＴ１〜ＣＬＴｋ、ただしｋ≦ｍとする。）が少なくとも１台のサーバ装置（例えばＳＲＶ１）からの動画像データを同じ時間帯に利用する場合、あるいはこれらを組み合わせた最大のケース、すなわち全てのクライアント装置ＣＬＴ１〜ＣＬＴｍのそれぞれが全てのサーバ装置ＳＲＶ１〜ＳＲＶｎからの動画像データを同じ時間帯に利用する場合などが考えられる。この発明の伝送制御装置１１１は、これらの稼動態様に応じて以下に述べるような制御動作を行うものである。【００１４】
クライアント装置（例えばＣＬＴ１）は、サーバ装置ＳＲＶ１〜ＳＲＶｎのいずれか１台または複数に対して伝送リクエストを送信したとする。この伝送リクエストは、例えばＩＥＴＦのＲＦＣ２３２６で規定されているＲＴＳＰ（Real Time Streaming Protocol）を使用して実施される。クライアント装置ＣＬＴ１からの伝送リクエストを受信したサーバ装置（例えばＳＲＶ２）は、対応する映像カメラＣＡＭ２で撮像した映像をデジタル化、符号化して動画像データを生成し、ＩＥＴＦ  ＲＦＣ３５５０で規定されているＲＴＰ（Real-Time Transport Protocol）を使用して要求のあったクライアント装置ＣＬＴ１に伝送する。ＲＴＰによる動画像データの伝送中は、サーバ装置ＳＲＶ２からクライアント装置ＣＬＴ１に対して、ＩＥＴＦ  ＲＦＣ３５５０で規定されているＲＴＣＰ（RTP Control Protocol）のＳＲ（Sender Report：以下、送信者レポートパケット）を送信し、クライアント装置ＣＬＴ１からはサーバ装置ＳＲＶ２に対してＲＴＣＰのＲＲ（Receiver Report：以下、受信者レポートパケット）を送信する。各サーバ装置は複数のクライアント装置に対してビデオデータの送信を実施することが可能であり、動画像データの伝送はマルチキャストで行われる。伝送がマルチキャストの場合には、ＲＴＣＰのＳＲおよびＲＲもマルチキャストで送信される。【００１５】
図２はこの実施の形態１による伝送制御装置の構成を示すブロック図である。伝送制御装置１１１は、伝送開始情報受信部２０１、伝送状況情報受信部２０２、サーバ伝送制御部２０３および伝送状況情報記憶部２０４を備えている。
各サーバ装置（例えばＳＲＶ１〜ＳＲＶｉのそれぞれ）は、クライアント装置（例えばＣＴＬ１）からの伝送リクエストを受信すると、このクライアント装置ＣＴＬ１に対してマルチキャスト伝送を開始する。その場合、サーバ装置ＳＲＶ１〜ＳＲＶｉのそれぞれは、サーバ装置ＩＤ、初期伝送先クライアント装置ＩＤ、マルチキャスト伝送に使用するＲＴＰとＲＴＣＰのマルチキャストアドレスと各ポート番号とそのメディア種別とカメラＩＤをＴＣＰ（Transmission Control Protocol）通信により伝送制御装置１１１に対して通知する。【００１６】
伝送制御装置１１１では、伝送開始情報受信部２０１がマルチキャスト伝送に使用するＲＴＰとＲＴＣＰのマルチキャストアドレスとポート番号とそのメディア種別とカメラＩＤを受信すると、その情報を伝送状況情報受信部２０２に通知する。伝送状況情報受信部２０２は、通知されたマルチキャスト伝送に関連する受信者レポートパケットの受信を開始し、受信した情報を伝送状況情報記憶部２０４に登録する。受信者レポートパケットには、パケット廃棄率（クライアント装置が前回の受信者レポートパケットを送信してから今回の受信者レポートパケットを送信するまでのパケット廃棄率）、総パケット廃棄数、到着間隔ジッタなどが含まれる。【００１７】
図３に伝送状況情報記憶部２０４に格納された伝送状況情報のデータ構成を示す。行（横）方向にサーバ装置とそれと接続されているクライアント装置の情報が組になって並べられている。列（縦）方向には各組のデータ、すなわちサーバ装置ＩＤ３０１、クライアント装置ＩＤ３０２、マルチキャストアドレス３０３、対象ＲＴＰポート番号３０４、パケット廃棄率（クライアント装置が前回の受信者レポートパケットを送信してから今回の受信者レポートパケットを送信するまでのパケット廃棄率）３０５、総パケット廃棄数３０６、到着間隔ジッタ３０７、メディア種別３０８およびカメラＩＤ３０９が順に並べられている。【００１８】
サーバ装置（例えばＳＲＶ１）は、新たなクライアント装置（例えばＣＬＴ２）からデータ伝送の伝送リクエスト（ＲＴＳＰのＰＬＡＹコマンド）を受信した場合、伝送制御装置１１１の伝送開始情報受信部２０１に対し、新規クライアント受信開始通知を送信する。伝送開始情報受信部２０１は、この新規クライアント受信開始通知を受信すると、伝送状況情報受信部２０２に対して新規クライアント受信開始通知を転送する。新規クライアント受信開始通知には、サーバ装置ＳＲＶ１のサーバ装置ＩＤ、カメラＩＤ、受信開始したＲＴＰマルチキャストアドレスとポート番号、メディア種別、受信するクライアント装置ＣＬＴ２のクライアント装置ＩＤが含まれている。伝送状況情報受信部２０２は、受信した新規クライアント受信開始通知を伝送状況情報記憶部２０４に伝送状況情報として追加し、その後、受信者レポートを受信するたびに伝送状況情報を更新する。【００１９】
サーバ装置ＳＲＶ１はクライアント装置（例えばＣＬＴ１）から伝送終了のリクエスト（ＲＴＳＰのＴＥＡＲＤＯＷＮコマンド）を受信した場合には、伝送制御装置１１１の伝送開始情報受信部２０１に対し、クライアント受信終了通知を送信する。このクライアント受信終了通知には、受信ＲＴＰマルチキャストアドレスとポート番号、メディア種別、受信終了するクライアント装置ＩＤが含まれている。伝送開始情報受信部２０１はこのクライアント受信終了通知を伝送状況情報受信部２０２に転送する。伝送状況情報受信部２０２は、受信したクライアント受信終了通知に基づいて伝送状況情報記憶部２０４から格納していた該当データを削除する。【００２０】
サーバ伝送制御部２０３は、伝送状況情報記憶部２０４の伝送状況情報を定期的に参照し、ネットワークの状況を監視する。この実施の形態１では、伝送状況情報からネットワークの伝送状況を判断する方法については特に特定しないが、例えばパケット廃棄率３０５が所定値より増加した場合、その増加が監視サイクルの複数回により確認された場合、あるいは上記特許文献１に記載された方法などが考えられる。このような方法により伝送状況が悪化している状態を、この発明の説明では、「伝送状況の悪化」と以下表現することにする。サーバ伝送制御部２０３は、伝送状況情報で管理している伝送状況情報から伝送状況の悪化を検出した場合、動画像データの伝送を行っている全サーバ装置に対して伝送帯域を下げる命令を送信する。また、伝送データを新たに伝送開始したサーバ装置が現れた場合には、それまで伝送中のものを含め各サーバ装置の伝送帯域を再割り当てし、帯域に変更があったサーバ装置に対しては伝送帯域の変更命令を送信する。
この動作により、全体のネットワーク伝送量を減少させるため、伝送システム中のパケット廃棄率を減少させることができる。【００２１】
以上のように、この実施の形態１によれば、サーバ装置とクライアント装置間のネットワーク内の伝送状況情報を伝送開始時、伝送中および伝送終了時に取得して伝送状況情報記憶部（伝送状況情報記憶手段）２０４に格納し、サーバ伝送制御部（サーバ伝送制御手段）２０３により、格納された伝送状況情報を監視し、当該伝送状況情報から伝送状況の悪化を検出した場合には伝送を行っている全サーバ装置に対して伝送帯域を下げる命令を送信し、また、新たに伝送開始したサーバ装置が現れた場合には各サーバ装置の伝送帯域を再割り当てし、帯域に変更があったサーバ装置に対して伝送帯域の変更命令を送信するようにしている。したがって、全体のネットワーク伝送量を減少させることができ、伝送システム中のパケット廃棄率を減少させることができる。すなわち、ネットワーク上に形成されるマルチメディアデータ等の複雑な伝送システムの伝送状況を監視し、複数のサーバ装置の伝送帯域を統合的に制御することで、伝送システムの限られたネットワーク帯域を効率的に使用可能にする効果が得られる。【００２２】
実施の形態２．
図４はこの発明の実施の形態２による伝送制御装置の構成を示すブロック図で、図において、図２に相当する部分には同一符号を付し、原則としてその説明を省略する。この実施の形態２の伝送制御装置１１１では、図２のサーバ伝送制御部２０３に代えてサーバ伝送優先制御部４０２を備え、新たにサーバ優先度情報記憶部４０１を備えている点が実施の形態１と異なる。ここで、サーバ伝送優先制御部４０２は、伝送状況情報を監視する点はサーバ伝送制御部２０３と同じであるが、他にサーバ優先度情報記憶部４０１を参照して後述する処理を行う。【００２３】
サーバ優先度情報記憶部４０１には、サーバ装置ＩＤ、サーバ装置と接続されているカメラＩＤ、マルチキャストアドレス、ＲＴＰポート番号およびサーバ装置に付与された優先度を含むサーバ優先度情報が予め格納されている。ここで用いる優先度としては、例えば予め５段階に決められ、ネットワークに接続されたサーバ装置がその５段階の優先度うちのいずれかの値に割り当てられるというものである。したがって、異なるサーバ装置が同じ優先度を共有することがある。【００２４】
サーバ伝送優先制御部４０２は、この伝送状況情報記憶部２０４を参照して、伝送状況情報から伝送状況の悪化を検出した場合に伝送帯域の制御を行う。その際、サーバ伝送優先制御部４０２は、サーバ優先度情報記憶部４０１を参照し、サーバ優先度情報に登録されている優先度の低い方から順にサーバ装置の映像カメラからの動画像データの伝送帯域を下げるようにする命令を、該当するサーバ装置に対し送信する。命令を受信したサーバ装置はその命令に従って動画像データの伝送帯域を下げるように動作する。このことにより、ネットワーク１０７中の伝送量を減少させても、優先度の高い動画像データについては帯域を下げることなく引き続き伝送することが可能となる。【００２５】
以上のように、この実施の形態２によれば、各サーバ装置に予め付与された優先度を含むサーバ優先度情報をサーバ優先度情報記憶部（サーバ優先度情報記憶手段）４０１に格納しておき、サーバ伝送優先制御部（サーバ伝送優先制御手段）４０２により、伝送状況情報から伝送状況の悪化を検出した場合に、サーバ優先度情報を参照して優先度の低い方から順にサーバ装置の伝送データの伝送帯域を下げる命令を該当サーバ装置に対し送信するようにしている。したがって、例えば映像監視システムなどで、重要な監視場所を撮影している映像カメラからの動画像データは帯域を落とさずに伝送し、一方、重要度の低い映像カメラの動画像データのみの伝送帯域を下げて伝送することで、システム全体の伝送量を減少させることが可能となる。すなわち、サーバ優先度情報を用いて複数のサーバ装置が送信している複数の伝送データ中から伝送帯域制御の対象データを選定するので、伝送帯域を統合的に制御できる効果が得られる。【００２６】
実施の形態３．
図５はこの発明の実施の形態３による伝送制御装置の構成を示すブロック図で、図において、図４に相当する部分には同一符号を付し、原則としてその説明を省略する。この実施の形態３の伝送制御装置１１１では、図４の構成に加えて優先度変更受信部５０１を備えている点が実施の形態２と異なる。ここでは、サーバ伝送優先制御部４０２は実施の形態２の場合と後述のように少し異なる処理を行う。
あるサーバ装置自身が伝送している伝送データの優先度を変更する場合、そのサーバ装置は伝送制御装置１１１に対して優先度変更通知を送信する。優先度変更通知は、サーバ装置ＩＤとカメラＩＤ、変更後の優先度を含んでいる。伝送制御装置１１１では、優先度変更受信部５０１が優先度変更通知を受信すると、サーバ優先度情報記憶部４０１の該当サーバ装置の伝送データに対応するサーバ優先度情報の優先度を、優先度変更通知に基づいた優先度に変更する。【００２７】
次に、サーバ伝送優先制御部４０２が、伝送状況情報を参照した後、サーバ優先度情報記憶部４０１を参照する。この参照動作は、伝送状況の悪化を検出した場合は勿論のこと、無かった場合にも行われる。このとき、サーバ優先度情報に新しい変更後の優先度を検出した場合には、その変更後の優先度のサーバ装置からの動画像データの伝送帯域をその変更後の優先度に基づいて変更する命令を該当するサーバ装置に対し送信する。したがって、動的なサーバ優先度情報に対応して伝送帯域制御を行うことが可能となる。また、このようにサーバ装置から優先度変更通知を受信した場合には、サーバ伝送優先制御部４０２は、更新されたサーバ優先度情報に基づいて各サーバ装置の伝送帯域を再割り当てし、帯域に変更を要することになったサーバ装置に対しては伝送帯域の変更命令を出す。【００２８】
以上のように、この実施の形態３によれば、任意のサーバ装置から受信した変更後の優先度を含む優先度変更通知に従って該当サーバ装置の伝送データに対応するサーバ優先度情報を変更し、サーバ伝送優先制御部（サーバ伝送優先制御手段）４０２により、伝送状況情報を参照した後に、サーバ優先度情報を参照して、変更後の優先度を検出した場合には該当するサーバ装置からの伝送データの伝送帯域を当該変更後の優先度に基づいて変更する命令を該当するサーバ装置に対して送信するようにしている。したがって、例えば映像監視システムの場合、警報情報を発生したセンサに対応する映像カメラからの動画像データの優先度を高く変更設定することにより、警報情報に対応した動画像データの伝送帯域を優先的に変更して伝送することが可能となる。このように、サーバ優先度情報がシステム稼働中に変更になる場合にも動的に伝送帯域の再割り当てを可能にする。すなわち、サーバ装置の優先度情報の変更に対応して複数のサーバ装置が送信している複数の伝送データ中から伝送帯域制御を行う伝送データを選定するので、伝送帯域を統合的に制御できる効果が得られる。【００２９】
実施の形態４．
図５において、優先度変更受信部５０１に対して、サーバ装置からではなく、クライアント装置から直接優先度変更通知を出す場合もある。このケースにおいても実施の形態３と同様な管理方法および処理によりサーバ優先度情報を変更することができる。この場合の優先度通知の内容も同一である。
この場合には、映像監視システムにおいて緊急事態に対処するために映像を閲覧している監視員が、担当しているクライアント装置から伝送制御装置１１１に対して直接優先度変更通知を送付し、対象ストリームの優先度を高く設定することにより、動画像データのレートを変動させることなく閲覧することを可能とする。【００３０】
実施の形態５．
図６はこの発明の実施の形態５による伝送制御装置の構成を示すブロック図で、図において、図２に相当する部分には同一符号を付し、原則としてその説明を省略する。この実施の形態５の伝送制御装置１１１では、図２のサーバ伝送制御部２０３に代えてサーバ伝送優先制御部４０２１を備え、新たにデータ伝送量情報記憶部６０１およびデータ伝送量情報受信部６０２を備えている点が実施の形態１と異なる。ここで、サーバ伝送優先制御部４０２１は、伝送状況情報を監視する点はサーバ伝送制御部２０３と同じであるが、他にデータ伝送量情報記憶部６０１を参照して後述する処理を行う。【００３１】
データ伝送量情報受信部６０２は、伝送開始情報受信部２０１からＲＴＣＰのマルチキャストアドレスとポート番号の通知を受けた場合、送信者レポートの受信を開始する。ここで送信者レポートには、ＲＴＰタイムスタンプとＮＴＰタイムスタンプの対応関係情報や総伝送パケット数、総伝送ペイロードオクテット数が格納されている。データ伝送量情報受信部６０２では、送信者レポートを順次受信すると、その中に含まれる総伝送ペイロードオクテット数（sender’s octet count）と前回の送信者レポートの総伝送オクテット数との差分を、今回と前回の送信者レポートのタイムスタンプ差で除算することにより、各サーバ装置の伝送したペイロードの平均ビットレート（データ伝送量情報）を計算する。算出された平均ビットレートは、サーバ装置ＩＤとＲＴＰのマルチキャストアドレスと受信ポートと共にデータ伝送量情報記憶部６０１に蓄積される。
なお、データ伝送量情報記憶部６０１に格納するデータとしては、ＲＴＣＰの送信者レポートを使用する以外にも独自のプロトコルを使用した送信データでも可能である。例えば各サーバ装置が一定時間毎に、自身が送信している伝送データに関し、平均ビットレート、マルチキャストアドレス、ポート番号を組とした伝送データの伝送レートに関連する情報を伝送制御装置１１１に対して送信することで、同様の効果を得ることが可能である。【００３２】
サーバ伝送優先制御部４０２１は、伝送状況情報から伝送状況の悪化を検出した場合に、データ伝送量情報記憶部６０１を参照して、各サーバ装置が伝送しているペイロードの平均ビットレートに基づいて伝送データ量の比率を計算する。次に、計算した比率が所定の閾値以上の場合の動画像データに対してのみ伝送帯域を下げる命令を該当するサーバ装置に対して送信する。また、伝送データ量の比率が一定量以上変化した段階で、再度各サーバ装置への伝送帯域の割り当てを計算し、変更があったサーバ装置に対して伝送帯域の変更の命令を送る。このことにより、帯域を大きく使用しているサーバ装置からの伝送データのみの帯域を小さくすることができる。【００３３】
以上のように、この実施の形態５によれば、データ伝送量情報受信部（データ伝送量情報受信手段）６０２により、順次各サーバ装置から受信する、各伝送データの伝送レートに関連する情報に基づいてデータ伝送量情報を算出し、この算出された各データ伝送量情報をデータ伝送量情報記憶部（データ伝送量情報記憶手段）６０１に格納し、サーバ伝送優先制御部（サーバ伝送優先制御手段）４０２１により、伝送状況情報から伝送状況の悪化を検出した場合に、格納されたデータ伝送量情報を参照して、各サーバ装置が送出する各伝送データの伝送レートに基づいて伝送データ量の比率を算出し、算出された比率が所定の閾値以上の場合の伝送データに対してのみ伝送帯域を下げる命令を、該当するサーバ装置に対して送信するようにしている。【００３４】
したがって、帯域を大きく使用しているサーバ装置からの伝送データのみの帯域を小さくすることができるので、元々低帯域で伝送しているサーバ装置には影響を与えることなく、ネットワークの負荷を減少させることが可能となる。例えば６ＭｂｐｓのＭＰＥＧ−２動画像データを配信するサーバ装置と１２８ＫｂｐｓのＭＰＥＧ−４動画像データを配信するサーバ装置がそれぞれ複数存在した場合、ネットワーク負荷が高くなり伝送帯域の制御を行う場合には６ＭｂｐｓのＭＰＥＧ−２の伝送データの帯域を下げ、１２８ｋｂｐｓのＭＰＥＧ−４の伝送データの帯域は下げることなく、ネットワーク負荷を下げることが可能となる。すなわち、ネットワークの全帯域に対する各サーバ装置の伝送データ量の占有率を用いることにより、複数のサーバ装置が送信している複数の伝送データ中から伝送帯域制御を行う伝送データを選定するので、伝送帯域を統合的に制御できる効果が得られる。【００３５】
実施の形態６．
図７はこの発明の実施の形態６による伝送制御装置の構成を示すブロック図で、図において、図２に相当する部分には同一符号を付し、原則としてその説明を省略する。この実施の形態６の伝送制御装置１１１では、図２のサーバ伝送制御部２０３に代えてサーバ伝送優先制御部４０２２を備え、新たに伝送要求頻度履歴記憶部７０１を備えている点が実施の形態１と異なる。ここで、サーバ伝送優先制御部４０２２は、伝送状況情報を監視する点はサーバ伝送制御部２０３と同じであるが、他に伝送要求頻度履歴記憶部７０１を参照して後述する処理を行う。【００３６】
図４のサーバ優先度情報記憶部４０１に代えて伝送要求頻度履歴記憶部７０１を備えている点が実施の形態２と異なる。
伝送要求頻度履歴記憶部７０１は、各サーバ装置ＩＤとそのサーバ装置に対するクライアント装置からの伝送要求回数を管理するための伝送要求頻度履歴データを格納する。伝送状況情報受信部２０２は、あるサーバ装置に対して新たなクライアント装置が伝送開始リクエストを送信した場合、伝送要求頻度履歴記憶部７０１の伝送要求頻度履歴に対し、該当サーバ装置に係るサーバ装置ＩＤとＲＴＰマルチキャストアドレス、ポート番号に対応する伝送要求回数を１増加させる。サーバ伝送優先制御部４０２２は、伝送状況情報から伝送状況の悪化を検出した場合に、伝送要求頻度履歴記憶部７０１を参照し、伝送要求頻度が所定値以下のサーバ装置がある場合にはそのサーバ装置に対してのみ伝送帯域を低くする命令を送信する。これにより、閲覧頻度が高いサーバ装置の動画像データの帯域は減少させず、閲覧頻度の低いサーバ装置の動画像データのみの帯域を減少させることができる。なお、サーバ伝送優先制御部４０２２で、伝送帯域を低くするサーバ装置の対象としては、伝送要求頻度が所定値以下としてきたが、替りに、最も低い値（但し０は除く）のものとしてもよいし、あるいは所定の比率（例えば頻度の低い方から３０％）にあるものとするようにしてもよい。【００３７】
以上のように、この実施の形態６によれば、クライアント装置から各サーバ装置に対して送信された伝送開始リクエストに関する伝送要求回数をサーバ装置ごとに伝送要求頻度履歴として伝送要求頻度履歴記憶部（伝送要求頻度履歴記憶手段）７０１に格納していき、サーバ伝送優先制御部（サーバ伝送優先制御手段）４０２２により、伝送状況情報から伝送状況の悪化を検出した場合に、伝送要求頻度履歴を参照し、伝送要求頻度が最も低い値、所定値以下または所定の比率にあるサーバ装置に対してのみ伝送帯域を低くする命令を送信するようにしている。したがって、閲覧頻度の低いサーバ装置の伝送データのみの帯域を減少させるので、閲覧頻度が高いサーバ装置の伝送データを使用しているクライアント装置に与える影響を極力少なくすることが可能となる。【００３８】
例えば映像監視システムにおいて、過去に事故が多く起こっている場所に設置された映像カメラの動画像データを送信しているサーバ装置に対しては、クライアント装置からのアクセスが必然的に多くなることが考えられる。このようなシステムにおいて、ネットワーク負荷が高くなってきた場合には、その重要視されているサーバ送置以外のサーバ装置が伝送している動画像データの伝送帯域を下げることで、ネットワーク負荷を減少させればよいことになる。すなわち、各クライアント装置から各サーバ装置に対して過去に発行した伝送要求頻度を用いることにより、複数のサーバ装置が送信している複数の伝送データ中から伝送帯域制御を行う対象伝送データを選定するので、伝送帯域を統合的に制御できる効果が得られる。【００３９】
実施の形態７．
図８はこの発明の実施の形態７による伝送制御装置の構成を示すブロック図で、図において図２に相当する部分には同一符号を付し、原則としてその説明を省略する。この実施の形態７の伝送制御装置１１１では、図２のサーバ伝送制御部２０３に代えてサーバ伝送優先制御部４０２３を備え、新たに伝送クライアント装置数記憶部８０１を備えている点が実施の形態１と異なる。ここで、サーバ伝送優先制御部４０２３は、伝送状況情報を監視する点はサーバ伝送制御部２０３と同じであるが、他に伝送クライアント装置数記憶部８０１を参照して後述する処理を行う。【００４０】
伝送クライアント装置数記憶部８０１は、サーバ装置ＩＤとマルチキャストアドレス、ＲＴＰポート番号とそのストリームの受信クライアント装置数を格納している。伝送状況情報受信部２０２では、あるサーバ装置からの動画像データに関して新たなクライアント装置がデータ受信に参加した場合、伝送クライアント装置数記憶部８０１の対応するサーバ装置の受信クライアント装置数を１増加させる。また、伝送開始情報受信部２０１経由で伝送状況情報受信部２０２がクライアント受信終了通知を受信し、伝送状況情報記憶部２０４から該当データを削除した場合、対応する伝送クライアント装置数を１減少させる。これにより伝送クライアント装置数を用いて、現在伝送されている各サーバ装置の動画像データを受信しているクライアント装置数を管理することができる。【００４１】
サーバ伝送優先制御部４０２３は、伝送状況情報から伝送状況の悪化を検出した場合に、伝送クライアント装置数記憶部８０１を参照し、装置数が所定値以下にあるクライアント装置（複数の場合もあり）に動画像データを伝送しているサーバ装置が存在する場合、そのサーバ装置に対してのみ伝送帯域を低くする命令を送信する。また、伝送途中で受信しているクライアント装置数に変動があった場合には、再度各サーバ装置への伝送帯域の割り当てを計算し、変更があったサーバ装置に対して伝送帯域の変更通知を行う。なお、サーバ伝送優先制御部４０２３で、伝送帯域を低くするサーバ装置の対象としてクライアント装置数が所定値以下のものとしてきたが、替りに、最も低い値（但し０は除く）のものとしてもよいし、あるいは所定の比率（例えば装置数の低い方から３０％）にあるものとするようにしてもよい。【００４２】
以上のように、この実施の形態７によれば、現在伝送されている各サーバ装置の伝送データを受信しているクライアント装置に関する受信クライアント装置数をサーバ装置ごとに伝送クライアント装置数記憶部（伝送クライアント装置数記憶手段）８０１に格納しておき、サーバ伝送優先制御部（サーバ伝送優先制御手段）４０２３により、伝送状況情報から伝送状況の悪化を検出した場合に、受信クライアント装置数を参照し、装置数が最も低い値、所定値以下または所定の比率にあるクライアント装置に伝送しているサーバ装置に対してのみ伝送帯域を低くする命令を送信するようにしている。したがって、伝送帯域を下げることで影響を受けるクライアント装置数を最小限に抑えて伝送帯域制御を行うことが可能となる。【００４３】
例えば映像監視システムにおいて、あるサーバ装置に接続した映像カメラの映像に問題になる内容が映っており、１０人の監視員がその映像を見ながら善後策を検討しているようなケースでネットワークの負荷が高くなっている場合、１０人の監視員が閲覧している動画像データについては帯域を下げず、その他の動画像データ帯域のみを下げることによりネットワークの負荷を下げることが可能となる。すなわち、各サーバ装置の現在の伝送している受信クライアント装置数を用いることにより、複数のサーバ装置が送信している複数の伝送データ中から伝送帯域制御を行う伝送データを選定するので、伝送帯域を統合的に制御できる効果が得られる。【００４４】
実施の形態８．
図９はこの発明の実施の形態８による伝送制御装置の構成を示すブロック図で、図において、図２に相当する部分には同一符号を付し、原則としてその説明を省略する。この実施の形態８の伝送制御装置１１１では、図２のサーバ伝送制御部２０３に代えてサーバ伝送優先制御部４０２４を備え、新たにクライアント優先度情報記憶部９０１を備えている点が実施の形態１と異なる。ここで、サーバ伝送優先制御部４０２４は、伝送状況情報を監視する点はサーバ伝送制御部２０３と同じであるが、他にクライアント優先度情報記憶部９０１を参照して後述する処理を行う。【００４５】
クライアント優先度情報記憶部９０１には、各クライアント装置に関するクライアント装置ＩＤとその優先度を含むクライアント優先度情報が予め登録格納されている。サーバ伝送優先制御部４０２４は、伝送状況情報から伝送状況の悪化を検出した場合に、伝送状況情報から各サーバ装置から現在伝送中のクライアント装置のクライアント装置ＩＤを抽出し、そのＩＤを用いてクライアント優先度情報から該当するクライアント装置の優先度を検索する。次に、この検索された優先度が所定値以上のクライアント装置が存在することを検出した場合、そのクライアント装置に伝送を行っていないサーバ装置の伝送データの伝送帯域を下げる命令を、そのサーバ装置に対して送信する。また、伝送途中で優先度の高いクライアント装置が受信を開始した場合には、再度各サーバ装置への伝送帯域の割り当てを計算し、変更があったサーバ装置に対して伝送帯域の変更通知を行う。なお、サーバ伝送優先制御部４０２４で、伝送帯域を低くするサーバ装置の対象として、優先度が所定値以上のクライアント装置に伝送を行っていないサーバ装置としてきたが、このクライアント装置の優先度の条件としては、所定値以上とする替りに、最も低い値（但し０は除く）を条件としてもよいし、あるいは所定の比率（例えば優先度の低い方から３０％）を条件として用いてもよい。【００４６】
以上のように、この実施の形態８によれば、各クライアント装置の優先度をクライアント優先度情報記憶部（クライアント優先度情報記憶手段）９０１に予め格納しておき、サーバ伝送優先制御部（サーバ伝送優先制御手段）４０２４により、伝送状況情報から伝送状況の悪化を検出した場合に、クライアント優先度情報から現在伝送中のクライアント装置の優先度を検索し、検索された優先度が最も高い値、所定の値以上または所定の比率にあるクライアント装置に伝送していないサーバ装置の伝送データの伝送帯域を下げる命令を、該当するサーバ装置に対して送信するようにしている。したがって、優先度の高いクライアント装置には影響を与えることなく伝送帯域制御を行うことが可能となる。【００４７】
例えば部門の責任者が閲覧しているクライアント装置を最優先のクライアント装置として登録することにより、ネットワークが混雑してきても責任者が閲覧しているクライアント装置が受信中の伝送データは影響を与えることなく、他の伝送データの伝送帯域を変更することにより、システムの混雑を緩和することが可能となる。すなわち、伝送中のクライアント装置の優先度を用いることにより、複数のサーバ装置が送信している複数の伝送データ中から伝送帯域制御を行う対象伝送データを選定し、伝送帯域を統合的に制御できる効果が得られる。【００４８】
実施の形態９．
図１０はこの発明の実施の形態９による伝送制御装置の構成を示すブロック図で、図において、図２に相当する部分には同一符号を付し、原則としてその説明を省略する。この実施の形態９の伝送制御装置１１１では、図２のサーバ伝送制御部２０３に代えてサーバ伝送優先制御部４０２５を備え、新たに伝送メディア情報記憶部１００１およびメディア優先度情報記憶部１００２を備えている点が実施の形態１と異なる。ここで、サーバ伝送優先制御部４０２５は、伝送状況情報を監視する点はサーバ伝送制御部２０３と同じであるが、他に伝送メディア情報記憶部１００１とメディア優先度情報記憶部１００２を参照して後述する処理を行う。【００４９】
伝送開始情報受信部２０１は、受信開始の通知を受けた際に、伝送メディア情報記憶部１００１に各サーバ装置の伝送するメディア種別に関する伝送メディア情報を登録格納する。この伝送メディア情報は、各サーバ装置に関するサーバ装置ＩＤとマルチキャストアドレス、ポート番号と伝送しているメディア種別を含んでいる。メディア優先度情報記憶部１００２には、メディア種別とそのメディア優先度を含むメディア優先度情報が予め登録格納されている。【００５０】
サーバ伝送優先制御部４０２５は、伝送状況情報から伝送状況の悪化を検出した場合に、伝送メディア情報記憶部１００１を検索し、伝送メディア情報から各サーバ装置が伝送しているメディア種別を抽出する。次に、抽出したメディア種別についてメディア優先度情報を参照してメディア優先度を比較し、その中で優先度の低いメディア情報を伝送しているサーバ装置に対して、その伝送データの伝送帯域を下げる命令を送信する。したがって、優先度の高いメディア種別については伝送帯域を下げることがなく、優先的に伝送することができる。【００５１】
以上のように、この実施の形態９によれば、サーバ装置の伝送開始時に、そのサーバ装置がクライアント装置に伝送する伝送データのメディア種別を含む伝送メディア情報を伝送メディア情報記憶部（伝送メディア情報記憶手段）１００１に格納し、また、メディア種別とそのメディア優先度を含むメディア優先度情報を予めメディア優先度情報記憶部（メディア優先度情報記憶手段）１００２に格納しておき、サーバ伝送優先制御部（サーバ伝送優先制御手段）４０２５により、伝送状況情報から伝送状況の悪化を検出した場合に、伝送メディア情報から各サーバ装置が伝送しているメディア種別を抽出し、抽出したメディア種別についてメディア優先度情報にある他のメディア情報とメディア優先度を比較し、その中でメディア優先度の低いメディア情報が存在する場合、当該メディア優先度の低いメディア情報を伝送しているサーバ装置に対して伝送データの伝送帯域を下げる命令を送信するようにしている。【００５２】
したがって、優先度の高いメディア種別を優先的に伝送することができ、優先度の高いメディア種別の伝送データを使用しているクライアント装置には影響与えることなく伝送帯域制御を行うことが可能となる。例えば動画像データと音声データを同期させて複数サーバ装置と複数クライアント装置間で伝送している伝送システムにおいて、音声を優先度の高いメディアとして登録しておくことにより、ネットワークが混雑してきた場合でも先ず動画像データについての帯域を落としてネットワーク負荷を減少させることで、それらを受信しているクライアント装置では、より重要なメディアである音声については音質を落とすことなく聴取することが可能となる。すなわち、サーバ装置の伝送するメディアの優先度を用いることにより、複数のサーバ装置が送信している複数の伝送データ中から伝送帯域制御を行う対象の伝送データを選定するので、伝送帯域を統合的に制御できる効果が得られる。【００５３】
上記各実施の形態では、ＲＴＰを使用したメディア伝送を例としており、伝送状況情報を各クライアント装置からマルチキャスト送信されるＲＴＣＰのＲＲ（受信者レポートパケット）やＳＲ（送信者レポートパケット）を基に取得している。しかし、この発明は、特にＲＴＣＰのＲＲやＳＲに限定されるものではなく、同等の内容を含む独自プロトコルを使用する場合でも適用可能であることは理解できよう。また、独自プロトコルを使用すれば、伝送状況情報を各クライアント装置からこの発明の伝送制御装置に対してユニキャストで直接送信することも可能であり、また、この発明はマルチキャスト伝送に限定されるものでもない。
【産業上の利用可能性】
【００５４】
以上のように、この発明に係る伝送制御装置は、ネットワーク上の伝送状況を監視し、複数のサーバ装置の伝送帯域を統合的に制御可能とするので、ネットワークを利用した多様化する伝送システムの輻輳制御に適している。
【図１】
2006013618.tif 000002
【図２】
2006013618.tif 000003
【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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【国際調査報告】
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2006013618.tif 000013
2006013618.tif 000014
2006013618.tif 000015
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