(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
送信局から受信局に対して所定のネットワークを通じて所定の情報を配信する情報配信システムであって、
前記送信局と前記受信局と中継サーバーとを備え、
前記受信局が、前記送信局からの情報を受信する情報受信手段と、
前記情報受信手段で受信した情報に生じた損失の度合いを検出する受信損失管理部と
を備え、
前記情報受信手段が、前記送信局に対して初期的にＵＤＰでの情報の送信要求を行う一方、前記受信損失管理部で検出した情報の損失が所定の閾値を超えている場合に、前記送信局に対して配信停止要求を与えるとともに、前記中継サーバーに対してＴＣＰ／ＩＰでの映像及び音声の情報配信要求を与え、
前記中継サーバーが、前記受信局の前記情報受信手段からＴＣＰ／ＩＰでの前記情報配信要求が与えられたときに、前記送信局に対してＵＤＰでの前記情報配信要求を与え、これに応じて前記送信局から与えられたＵＤＰでの情報をＴＣＰ／ＩＰに変換して前記受信局に送信することを特徴とする情報配信システム。
【請求項２】
請求項１に記載の情報配信システムであって、
前記受信局が、前記情報をパケットの単位で受信するとともに、前記パケットの損失の数が所定の閾値を超えたときに前記情報の損失が所定の閾値を超えたものとすることを特徴とする情報配信システム。
【請求項３】
送信局から受信局に対して所定のネットワークを通じて所定の情報を配信する情報配信方法であって、
前記受信局が、前記送信局に対してＵＤＰで情報の配信を要求する第１の工程と、
前記第１の工程の後に前記送信局がＵＤＰで情報を前記受信局に送信する第２の工程と、
前記受信局が前記送信局から与えられるＵＤＰでの情報の損失の度合いを判断する第３の工程と、
前記第３の工程で情報の損失の度合いが所定の閾値を超えた場合に、前記受信局が前記送信局に対して配信停止要求を行う第４の工程と、
前記第４の工程の後に、前記受信局が所定の中継サーバーに対してＴＣＰ／ＩＰでの情報の配信要求を行う第５の工程と、
前記第５の工程の後に、前記中継サーバーが前記送信局に対してＵＤＰでの情報の配信要求を行う第６の工程と、
前記第６の工程の後、前記送信局が前記中継サーバーに対してＵＤＰで情報を送信する第７の工程と、
前記第７の工程の後、前記中継サーバーが前記送信局から与えられたＵＤＰでの情報をＴＣＰ／ＩＰに変換する第８の工程と、
前記第８の工程の後、前記中継サーバーが前記受信局に対してＴＣＰ／ＩＰで情報を送信する第９の工程と
を備える情報配信方法。
【請求項４】
請求項３に記載の情報配信方法であって、
前記第３の工程において、前記受信局が、前記情報をパケットの単位で受信して前記パケットの損失の数を検出し、
前記第４の工程において、前記受信局が、前記パケットの損失の数が所定の閾値を超えたことをもって情報の損失の度合いが所定の閾値を超えた旨を判断することを特徴とする情報配信方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、送信局から受信局に対して所定のネットワークを通じて所定の情報を配信する情報配信システム及びそれに関連する技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】
所定のネットワーク上で映像や音声を配信する場合、インターネット上で多用されているhttp（hyper transfer protocol）においては、ＴＣＰコネクションを張り付けたセッション型の標準化された通信に対応している。この場合、トランスポート層において、誤り検出、再送及びフロー制御等といった処理機能を備えるＴＣＰ（transmission control protocol）／ＩＰ（internet protocol）が採用されることが多い。
【０００３】
これに対して、撮像カメラで撮像している映像及びマイクロホンで採取している音声を遠隔地にリアルタイムに配信するような場合等、ネットワーク等の情報を一方通行的に送信するための専用ネットワークにおいては、若干のネットワーク障害等が発生した場合でもその障害が許容され、且つ、そのようなネットワーク障害が発生したときに、むしろ過去の映像及び音声を破棄しても最新の映像及び音声を配信すべきとの要請があることがある。このような場合には、ネットワーク上の信頼性（ネットワーク障害等に対するサポート）を保証しないトランスポート層の通信プロトコルとしてＵＤＰ（user datagram protocol）の方が、ネットワーク間での確認応答を不要とする分だけ、ＴＣＰ／ＩＰよりもむしろ効率的な通信を実現できる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
一般に映像及び音声等の大量データを配信する場合、コリジョンが多く発生しているなどネットワークの状況が良くない場合や、クライアントに受信能力が無い場合などには、パケットの損失が発生する。特に映像及び音声のデータの場合、１枚のデータ量が大きいため、１枚の映像及び音声を構成するパケット数が多くなる。ここで、ＴＣＰ／ＩＰの場合は、パケットの送信に対する再送等の種々の処理が行われるが、ＵＤＰプロトコルで映像及び音声のデータを配信する場合、ネットワーク障害等に対するサポートが行われないことから、パケット損失により１枚の映像等が構成できないことが多くなり、状況によっては映像及び音声の再生が困難になるおそれがある。
【０００５】
そこで、この発明の課題は、映像及び音声等の大量のデータを一方通行的に配信する場合に、効率よく配信を行いつつ、映像及び音声の劣化を軽減し得る情報配信システム及びそれに関連する技術を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決すべく、請求項１に記載の発明は、送信局から受信局に対して所定のネットワークを通じて所定の情報を配信する情報配信システムであって、前記送信局と前記受信局と中継サーバーとを備え、前記受信局が、前記送信局からの情報を受信する情報受信手段と、前記情報受信手段で受信した情報に生じた損失の度合いを検出する受信損失管理部とを備え、前記情報受信手段が、前記送信局に対して初期的にＵＤＰでの情報の送信要求を行う一方、前記受信損失管理部で検出した情報の損失が所定の閾値を超えている場合に、前記送信局に対して配信停止要求を与えるとともに、前記中継サーバーに対してＴＣＰ／ＩＰでの映像及び音声の情報配信要求を与え、前記中継サーバーが、前記受信局の前記情報受信手段からＴＣＰ／ＩＰでの前記情報配信要求が与えられたときに、前記送信局に対してＵＤＰでの前記情報配信要求を与え、これに応じて前記送信局から与えられたＵＤＰでの情報をＴＣＰ／ＩＰに変換して前記受信局に送信するものである。
【０００８】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の情報配信システムであって、前記受信局が、前記情報をパケットの単位で受信するとともに、前記パケットの損失の数が所定の閾値を超えたときに前記情報の損失が所定の閾値を超えたものとするものである。
【００１０】
請求項３に記載の発明は、送信局から受信局に対して所定のネットワークを通じて所定の情報を配信する情報配信方法であって、前記受信局が、前記送信局に対してＵＤＰで情報の配信を要求する第１の工程と、前記第１の工程の後に前記送信局がＵＤＰで情報を前記受信局に送信する第２の工程と、前記受信局が前記送信局から与えられるＵＤＰでの情報の損失の度合いを判断する第３の工程と、前記第３の工程で情報の損失の度合いが所定の閾値を超えた場合に、前記受信局が前記送信局に対して配信停止要求を行う第４の工程と、前記第４の工程の後に、前記受信局が所定の中継サーバーに対してＴＣＰ／ＩＰでの情報の配信要求を行う第５の工程と、前記第５の工程の後に、前記中継サーバーが前記送信局に対してＵＤＰでの情報の配信要求を行う第６の工程と、前記第６の工程の後、前記送信局が前記中継サーバーに対してＵＤＰで情報を送信する第７の工程と、前記第７の工程の後、前記中継サーバーが前記送信局から与えられたＵＤＰでの情報をＴＣＰ／ＩＰに変換する第８の工程と、前記第８の工程の後、前記中継サーバーが前記受信局に対してＴＣＰ／ＩＰで情報を送信する第９の工程とを備える。
【００１１】
請求項４に記載の発明は、請求項３に記載の情報配信方法であって、前記第３の工程において、前記受信局が、前記情報をパケットの単位で受信して前記パケットの損失の数を検出し、前記第４の工程において、前記受信局が、前記パケットの損失の数が所定の閾値を超えたことをもって情報の損失の度合いが所定の閾値を超えた旨を判断する。
【００１２】
【発明の実施の形態】
｛第１の実施の形態｝
図１はこの発明の第１の実施の形態に係る情報配信システムを示す図である。一般に、送信局１から受信局２に対してＵＤＰで映像及び音声のデータのパケットを配信する場合には、パケットにシーケンシャル番号を付加し、パケット損失が発生した場合に、その損失したパケットを認識できる仕組みとなっている。このことを利用し、この情報配信システムは、受信局２において頻繁にパケット損失が発生することが認識できたときには、その受信局２が送信局１に対してＵＤＰからＴＣＰに切り替えるように要求し、この要求に基づいて送信局１が受信局２に対してＴＣＰ／ＩＰで映像及び音声を配信するようにしたものである。
【００１３】
具体的に、この情報配信システムは、送信局１と受信局２とがＬＡＮ等の所定のネットワーク３に接続された構成となっている。
【００１４】
送信局１は、ＲＯＭ、ＲＡＭ及びＣＰＵを有し、ＲＯＭ等に予め格納されたソフトウェアプログラムに従って動作する電子ユニットであって、図２の如く、映像及び音声を圧縮する映像・音声圧縮部１１と、受信局２から配信要求があったときに当該配信要求の内容を判断する配信要求処理部１２と、配信要求処理部１２で判断された内容に応じて、映像・音声圧縮部１１で圧縮された圧縮データをＵＤＰ１３で配信するかＴＣＰ／ＩＰ１４で配信するかを決定してＬＡＮドライバ１５を通じて圧縮データをネットワーク３を通じて受信局２に配信する映像・音声配信部１６とを備える。そして、映像・音声配信部１６は、ＵＤＰ１３でのデータ配信時に、映像及び音声のデータ内にシーケンシャル番号を付与する機能を有している。
【００１５】
受信局２は、図３の如く、ＬＡＮドライバ２０を通じてＵＤＰ２０ａまたはＴＣＰ／ＩＰ２０ｂで映像及び音声のデータをパケットの単位で受信する映像・音声受信部（情報受信手段）２１と、映像・音声受信部２１で受信した映像及び音声のデータについて所定の映像及び音声処理を行い表示モニター（図示せず）に表示したり記録装置（図示せず）に映像及び音声のデータの記録を行ったりする映像・音声再生部２２と、映像・音声受信部２１で受信しているパケットに発生した損失の度合いを検出する受信損失管理部２３とを備える。
【００１６】
受信損失管理部２３は、映像及び音声のデータ内に含まれているシーケンシャル番号が連続して受信されているか否かを判断することによりパケットの損失を検出するようになっている。
【００１７】
そして、映像・音声受信部２１は、受信損失管理部２３で検出したパケットの損失が所定の閾値を超えている場合に、送信局１に対して映像及び音声のデータの送信プロトコルのトランスポート層をＵＤＰからＴＣＰに変更するよう要求するプロトコル変更要求機能を備える。具体的に、例えば映像データにおいて、１フレームの映像がパケット損失により構成できないことが、連続してＮ（例：３）回以上続いた場合、配信プロトコルをＵＤＰ２０ａからＴＣＰ／ＩＰ２０ｂに変更し、再度配信要求を行う。または、配信されている１秒当たりのフレーム数の半分が再生できない場合や、３０フレーム／秒の映像及び音声が配信されているが、実際再生できたのが、１５フレームに満たない場合にも、配信プロトコルをＵＤＰ２０ａからＴＣＰ／ＩＰ２０ｂに変更し、再度配信要求を行う。
【００１８】
尚、図１中の符号４はハブ、符号５は中継サーバーをそれぞれ示している。
【００１９】
図４は送信局１側の処理フロー、図５は受信局２側の処理フローを示している。
【００２０】
上記構成の情報配信システムにおいて、送信局１は、まず図４中のステップＳ０１で、受信局２からの配信要求を待つ。
【００２１】
受信局２側では、初期的には、図５中のステップＴ０１においてＵＤＰ２０ａでの配信要求をネットワーク３を通じて送信局１側に与える。
【００２２】
送信局１側の処理フロー（図４）に戻り、ステップＳ０２（図６参照）において、受信局２側から与えられた配信要求を受信し、ステップＳ０３で、配信要求処理部１２がＴＣＰ／ＩＰ１４での配信要求がなされたか否かを判断する。そして、ＵＤＰ１３での配信要求があった旨を判断し、ステップＳ０４に進む。ステップＳ０４（図６参照）においては、通常のＵＤＰ１３での配信方法にしたがって、映像及び音声のデータにシーケンシャル番号を付加し、これをネットワーク３を通じてＵＤＰ１３で受信局２側に送信する。
【００２３】
受信局２側では、ステップＴ０２で、送信局１から与えられた映像及び音声のデータを受信する。そして、ステップＴ０３で、映像及び音声のデータ内に含まれているシーケンシャル番号が連続して受信されているか否かを判断する。そして、シーケンシャル番号が連続している場合には、ステップＴ０４に進み、受信した映像及び音声を映像・音声再生部２２で再生する。
【００２４】
このように、送信局１側においてステップＳ０１〜Ｓ０４の処理を、受信局２側ではステップＴ０１〜Ｔ０４の処理を繰り返し行っている。
【００２５】
ところで、受信局２側のステップＴ０３で、受信損失管理部２３がシーケンシャル番号が連続していない旨を判断すると、ステップＴ０５に進み、欠落パケットの数を累積する。そして、ステップＴ０６で、映像・音声受信部２１は、受信損失管理部２３で検出した欠落パケットの数（パケット損失数）が所定の閾値を超えているか否かを判断する。
【００２６】
そして、ステップＴ０６において、欠落パケットの数が所定の閾値を超えていないと判断した場合には、ステップＴ０２〜Ｔ０６の処理を繰り返す。
【００２７】
一方、ステップＴ０６において、欠落パケットの数が所定の閾値を超えていると判断した場合には、ステップＴ０７に進む。
【００２８】
ステップＴ０７では、現在の配信を停止し（図６参照）、ＴＣＰ／ＩＰ２０ｂでの配信要求をネットワーク３を通じて送信局１に与える（図６参照）。
【００２９】
送信局１側の処理フロー（図４）に戻り、ステップＳ０１〜Ｓ０４の繰り返し処理において、ステップＴ０３で、受信局２からＴＣＰ／ＩＰ１４での配信要求があった旨を判断し、ステップＴ０５に進む。ステップＴ０５では、映像及び音声のデータをＴＣＰ／ＩＰ１４で受信局２に送信する（図６参照）。
【００３０】
受信局２側では、図５のステップＴ０８に進み、送信局１からＴＣＰ／ＩＰ２０ｂで与えられる映像及び音声のデータを受信し、映像・音声再生部２２で再生する。
【００３１】
以上のように、初期的には、一方通行的な情報配信に適したＵＤＰで映像及び音声のデータ配信を行う一方、受信局２側でパケットの損失が一定の閾値を超えた場合に、送信局１から受信局２への配信プロトコルをＵＤＰからＴＣＰ／ＩＰに変更するようにしているので、通常時にはＵＤＰにより効率よく一方通行的な情報配信を行いながらも、パケット損失が増大して例えば１枚の映像等が構成できない等の不具合が生じるような場合に、ＴＣＰ／ＩＰで映像及び音声の劣化を容易に軽減し得る。
【００３２】
｛第２の実施の形態｝
＜構成＞
図７はこの発明の第２の実施の形態に係る情報配信システムの処理の流れを示すブロック図である。なお、図７では第１の実施の形態と同様の機能を有する要素については同一符号を付している。図７の如く、この実施の形態の情報配信システムは、送信局１側がＵＤＰの配信プロトコルの機能しか保有していない場合に、受信局２でパケットの損失の数が所定の閾値を超えたときに、送信局１から与えられる映像及び音声のデータを中継サーバー５でＴＣＰ／ＩＰに方式に変換して受信局２に与えるようになっている。
【００３３】
具体的に、中継サーバー５は、受信局２からのＴＣＰ／ＩＰでの配信要求が与えられたときに、送信局１に対してＵＤＰでの映像及び音声のデータの配信要求を行い、これに応答して送信局１から与えられたＵＤＰの映像及び音声のデータをＴＣＰ／ＩＰに変換して受信局２に与える機能を有している。
【００３４】
また、受信局２の映像・音声受信部（情報受信手段）２１は、受信損失管理部２３でパケットの損失が所定の閾値を超えている場合に、送信局１に対して配信停止要求を与えるとともに、中継サーバー５に対してＴＣＰ／ＩＰでの映像及び音声のデータ配信要求を与える機能を有している。
【００３５】
処理手順としては、ステップＵ０１で、受信局２から送信局１に対してＵＤＰでの映像及び音声のデータの配信要求をネットワーク３を通じて直接送信する。これに応答して、ステップＵ０２で、送信局１は受信局２に対してＵＤＰでの映像及び音声のデータを配信する。
【００３６】
ここで、受信局２側で、第１の実施の形態と同様にパケットの損失が所定の閾値を超えたと判断した場合には、ステップＵ０３で、受信局２から送信局１に対して配信停止要求を行う。続いて、ステップＵ０４で、受信局２は中継サーバー５に対してＴＣＰ／ＩＰでの配信要求を行う。このとき、中継サーバー５は、ステップＵ０５で送信局１に対してＵＤＰでの配信要求を行う。これに応答して、送信局１はＵＤＰで映像及び音声のデータを中継サーバー５に配信する（ステップＵ０６）。中継サーバー５は、送信局１から与えられたＵＤＰの映像及び音声のデータをＴＣＰ／ＩＰに変換し、受信局２に送信する（ステップＵ０７）。
【００３７】
かかる方法によると、送信局１と受信局２との間で通信状況が悪化してパケットの損失が増大した場合であっても、送信局１と中継サーバー５との間の通信状況が劣化していなければ、中継サーバー５を介してＴＣＰ／ＩＰで映像及び音声のデータをパケット単位で再送するなどして滞り無く大量データを受信局２に与えることができる。したがって、第１の実施の形態と同様の利点を得られる。
【００３８】
尚、上記実施の形態では、映像及び音声のデータの配信を例に挙げて説明したが、リアルタイムで大量データを送信する場合であれば、どのような内容の情報配信にも適用できることは言うまでもない。
【００４０】
【発明の効果】
請求項１乃至４の何れかに記載の発明によれば、送信局でＴＣＰ／ＩＰでの配信機能を備えていない場合において、初期的には、一方通行的な情報配信に適したＵＤＰで情報配信を行う一方、受信局側で情報（パケット）の損失が一定の閾値を超えた場合に、中継サーバーにて送信局から受信局への配信プロトコルをＵＤＰからＴＣＰ／ＩＰに変更して送信するようにしているので、通常時にはＵＤＰにより効率よく一方通行的な情報配信を行いながらも、情報の損失が増大した場合に、ＴＣＰ／ＩＰで映像及び音声の劣化を容易に軽減し得る。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の第１の実施の形態に係る情報配信システムの全体的な構成を示す概略ブロック図である。
【図２】この発明の第１の実施の形態に係る情報配信システムの送信局を示すブロック図である。
【図３】この発明の第１の実施の形態に係る情報配信システムの受信局を示すブロック図である。
【図４】この発明の第１の実施の形態に係る情報配信システムの送信局における処理フローを示すフローチャートである。
【図５】この発明の第１の実施の形態に係る情報配信システムの受信局における処理フローを示すフローチャートである。
【図６】この発明の第１の実施の形態に係る情報配信システムの全体的な処理フローを示すブロック図である。
【図７】この発明の第２の実施の形態に係る情報配信システムの全体的な処理フローを示すブロック図である。
【符号の説明】
１  送信局
２  受信局
３  ネットワーク
５  中継サーバー
１１  映像・音声圧縮部
１２  配信要求処理部
１５  ＬＡＮドライバ
１６  映像・音声配信部
２０  ＬＡＮドライバ
２１  映像・音声受信部
２２  映像・音声再生部
２３  受信損失管理部
【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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