(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
接続用同期ネットワークを介して互いに接続されるストリーム中継装置、同期信号中継装置およびストリーム受信装置を備えるストリーム受信システムであって、
上記ストリーム中継装置は、
ストリーム配信装置が放送局の用いるクロックに基づいて生成した時間インデックスの付加された符号化ストリームを、非同期ネットワークを介して接続された当該ストリーム配信装置から受信する手段と、
上記受信した符号化ストリームを上記接続用同期ネットワークを介して上記ストリーム受信装置に送信する手段とを備え、
上記同期信号中継装置は、
上記接続用同期ネットワークとは別に設けられる中継用同期ネットワークを介して、上記放送局が所定のクロックに基づいて生成した時間インデックスの付加された同期用ストリームを受信する手段と、
上記受信した同期用ストリームを上記ストリーム受信装置が受信できる形に整形する手段と、
上記整形した同期用ストリームを上記接続用同期ネットワークを介して上記ストリーム受信装置に送信する手段とを備え、
上記ストリーム受信装置は、
上記接続用同期ネットワークを介して、上記同期信号中継装置から同期用ストリームを受信する手段と、
上記受信した同期用ストリームから上記放送局の用いたクロックを生成する手段と、
上記接続用同期ネットワークを介して、上記ストリーム中継装置から符号化ストリームを受信する手段と、
上記生成したクロックを使って、上記受信した符号化ストリームを復号する手段とを備える
ことを特徴とするストリーム受信システム。
【請求項２】
請求項１に記載のストリーム受信システムにおいて、
上記ストリーム中継装置の備える符号化ストリームを受信する手段は、上記ストリーム配信装置が上記中継用同期ネットワークを介して放送局から受信した同期用ストリームから生成されるクロックに基づいて生成した時間インデックスの付加された符号化ストリームを受信する
ことを特徴とするストリーム受信システム。
【請求項３】
請求項１に記載のストリーム受信システムにおいて、
上記同期信号中継装置の備える同期用ストリームを受信する手段は、放送局が標準クロックを用いる場合には、上記ストリーム配信装置が用いる放送局とは別の放送局から同期用ストリームを受信する
ことを特徴とするストリーム受信システム。
【請求項４】
請求項１に記載のストリーム受信システムにおいて、
上記ストリーム中継装置の備える符号化ストリームを受信する手段は、放送局が標準クロックを用いる場合には、上記ストリーム配信装置が自装置の発生する標準クロックに基づいて生成した符号化ストリームを上記ストリーム配信装置から受信する
ことを特徴とするストリーム受信システム。
【請求項５】
接続用同期ネットワークを介して互いに接続されるストリーム中継装置、同期信号中継装置およびストリーム受信装置を備えるストリーム受信システムで実行されるストリーム受信方法であって、
上記ストリーム中継装置は、ストリーム配信装置が放送局の用いるクロックに基づいて生成した時間インデックスの付加された符号化ストリームを、非同期ネットワークを介して接続された当該ストリーム配信装置から受信して、その受信した符号化ストリームを上記接続用同期ネットワークを介して上記ストリーム受信装置に送信し、
上記同期信号中継装置は、上記接続用同期ネットワークとは別に設けられる中継用同期ネットワークを介して、上記放送局が所定のクロックに基づいて生成した時間インデックスの付加された同期用ストリームを受信して、その受信した同期用ストリームを上記ストリーム受信装置が受信できる形に整形し、その整形した同期用ストリームを上記接続用同期ネットワークを介して上記ストリーム受信装置に送信し、
上記ストリーム受信装置は、上記接続用同期ネットワークを介して、上記同期信号中継装置から同期用ストリームを受信して、その受信した同期用ストリームから上記放送局の用いたクロックを生成するとともに、上記接続用同期ネットワークを介して、上記ストリーム中継装置から符号化ストリームを受信して、その生成したクロックを使って、その受信した符号化ストリームを復号する
ことを特徴とするストリーム受信方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ストリーム受信装置が非同期ネットワークを介して配信されてくる符号化ストリームを受信するストリーム受信システムと、そのストリーム受信システムで実行されるストリーム受信方法とに関する。
【０００２】
本発明は、さらに具体的に説明するならば、ＩＰネットワークなどのような２点間のパケットの伝送時間が一定でないような非同期ネットワークにおいて、サーバがクライアントからの提供要求データをストリーム伝送方式でクライアントに送信し、これを受けて、クライアントがそのデータを受信して復号化する場合に、その復号精度を向上させることができるようにするストリーム配信技術に関するものである。
【０００３】
【従来の技術】
高品質のデジタル化された映像や音声を標準化された規格に従って伝送する際には、通常、ＭＰＥＧなどの圧縮技術（ＩＴＵ−Ｔ勧告Ｈ.222.0）を用いて圧縮して伝送するか、あるいはデジタル信号を変調した電波を用いて伝送することになる。
【０００４】
デジタルデータを圧縮して伝送する場合には、実時間映像通信などのように時間的制約を受ける連続したデータであるストリームとして伝送するストリーム伝送型か、時間的制約を与えずにデータを一方的に伝送するダウンロード伝送型のどちらかの伝送方式を用いて伝送する。
【０００５】
ストリーム型のデータ伝送を行うデータストリーム型クライアント・サーバシステムでは、符号化回路の出力データや蓄積データのようなサーバ側で生成される情報発生源に対して、クライアント側で復号化を行う場合には、情報発生源と同期を取りながら復号化を行う必要がある。
【０００６】
クライアント側で復号化される際に、ＲＴＣＰ("RTP: A Transport Protocol for Real-Time Applications",RFC1889)などを用いてクライアントがサーバ側に対してデータのレートを調整することが可能であれば、情報発生源と同期を取ることが可能であるものの、実時間映像通信のように時間的制約がある場合、レートを制御すればその時間的制約が保たれなくなる。また、データがあらかじめ蓄積されたデータである場合には、再符号化が必要となる。
【０００７】
クライアントがサーバに対してレート制御を行うことができない場合には、情報発生源と復号化回路ではそれぞれ独立したシステムクロックを用いて処理が行われる。それぞれのシステムクロックが共通のクロックを参照し、そのクロックに合わせたシステムクロックを生成できなければ、サーバ側のデータのレートとクライアント側の復号化レートとが異なる値で処理されることで、実際よりも早く再生されたり遅く再生され、これにより、復号化回路のバッファのオーバーフローやアンダーフローが発生し、その結果、クライアント側で利用者に提示される映像や音声が一時的に停止したりすることになる。
【０００８】
こういった問題に対し、データをＭＰＥＧ標準に従ったトランスポートストリーム（以下ＭＰＥＧ２−ＴＳと略す）にカプセル化して送信する方法などが提案されている。
【０００９】
ＢＳデジタル放送でも利用されているＭＰＥＧ２−ＴＳを用いた伝送方式は、ストリーム中にＰＣＲ（プログラム・クロック・リファレンス）と呼ばれる時間インデックスが少なくとも１００ミリ秒以内に１つ挿入されている。
【００１０】
このＰＣＲを受信したクライアントは、受信した時刻と受信した順番とＰＣＲの値とからクロックを生成するＰＬＬ（フェーズ・ロック・ループ）と呼ばれる回路を使ってクロックを生成して、この生成したクロックを用いることで情報発生源と同じシステムクロックを用いて、受信、復号化、情報提示を行うことが可能である。
【００１１】
現存のＰＬＬ回路を用いてクロックを生成するためには、クライアント側で受信するパケットのジッタ（例えば、非特許文献１参照）が数ミリ秒程度以内でなければならないため、ＢＳデジタルなどのデジタル放送網や特殊なＡＴＭ網や小規模ネットワークでは利用可能である。
【００１２】
これに対し、伝送に際してルータなどの外部ネットワーク機器を複数経由するようなネットワークを利用する場合には、ジッタが大きくなることでＰＬＬ回路を利用してもクロックを生成することができないため、ＧＰＳからクロックを生成したり、ＩＳＤＮのような広帯域デジタル通信網からクロックを生成したりする方法（例えば、特許文献１参照）などが提案されている。
【００１３】
しかしながら、この方法は、ＩＰネットワークのようなジッタが大きい非同期ネットワークに対して、ＩＳＤＮのようなクロック生成源となる同期ネットワークも同時に施設しなければならないという問題がある。
【００１４】
【非特許文献１】
ＡＴＭフォーラム "Audio/Visual Multimedia Services : Video on Demand v1.1" af-saa-0049.001,March 1997 のAnnex A
【特許文献１】
特開平８-251152 号公報
【００１５】
【発明が解決しようとする課題】
このように、従来技術に従っていると次のような問題がある。
【００１６】
すなわち、ＢＳデジタル放送でも利用されているＭＰＥＧ２−ＴＳを用いた伝送方式は、ストリーム中にＰＣＲと呼ばれる時間インデックスが少なくとも１００ミリ秒以内に１つ挿入されている。
【００１７】
このＰＣＲを受信したクライアントは、受信した時刻と受信した順番とＰＣＲの値とからクロックを生成するＰＬＬと呼ばれる回路を使ってクロックを生成して、この生成したクロックを用いることで情報発生源と同じシステムクロックを用いて、受信、復号化、情報提示を行うことが可能である。
【００１８】
しかしながら、現存のＰＬＬ回路を用いてクロックを生成するためには、クライアント側で受信するパケットのジッタが数ミリ秒程度以内でなければならないため、ＢＳデジタルなどのデジタル放送網や特殊なＡＴＭ網や小規模ネットワークでは利用可能であるものの、伝送に際してルータなどの外部ネットワーク機器を複数経由するようなネットワークでは利用不可能であるという問題がある。
【００１９】
これに対し、伝送に際してルータなどの外部ネットワーク機器を複数経由するようなネットワークを利用する場合には、ＰＬＬ回路を利用してもクロックを生成することができないことから、ＧＰＳからクロックを生成したり、ＩＳＤＮのような広帯域デジタル通信網からクロックを生成したりする方法などが提案されている。
【００２０】
しかしながら、この方法は、ＩＰネットワークのようなジッタが大きい非同期ネットワークに対して、ＩＳＤＮのようなクロック生成源となる同期ネットワークも同時に施設しなければならないという問題がある。
【００２１】
本発明はかかる事情に鑑みてなされたものであって、ＩＰネットワークのような２点間のパケットの伝送時間が一定でないような非同期ネットワークにおいて、サーバがクライアントからの提供要求データをストリーム伝送方式でクライアントに送信し、これを受けて、クライアントがそのデータを受信して復号化する場合に、その復号精度を向上させることができるようにする新たなストリーム配信技術の提供を目的とする。
【００２２】
【課題を解決するための手段】
本発明のストリーム受信システムは、接続用同期ネットワークを介して互いに接続されるストリーム中継装置、同期信号中継装置およびストリーム受信装置を備える。
（１）ストリーム中継装置の構成
ストリーム中継装置は、（イ）ストリーム配信装置が放送局の用いるクロックに基づいて生成した時間インデックスの付加された符号化ストリームを、非同期ネットワークを介して接続された当該ストリーム配信装置から受信する受信手段と、（ロ）受信手段の受信した符号化ストリームを接続用同期ネットワークを介してストリーム受信装置に送信する送信手段とを備える。
（２）同期信号中継装置の構成
同期信号中継装置は、（イ）接続用同期ネットワークとは別に設けられる中継用同期ネットワークを介して、放送局が所定のクロックに基づいて生成した時間インデックスの付加された同期用ストリームを受信する受信手段と、（ロ）受信手段の受信した同期用ストリームをストリーム受信装置が受信できる形に整形する整形手段と、（ハ）整形手段の整形した同期用ストリームを接続用同期ネットワークを介してストリーム受信装置に送信する送信手段とを備える。
（３）ストリーム受信装置の構成
ストリーム受信装置は、（イ）接続用同期ネットワークを介して、同期信号中継装置から同期用ストリームを受信する第１の受信手段と、（ロ）第１の受信手段の受信した同期用ストリームから放送局の用いたクロックを生成する生成手段と、（ハ）接続用同期ネットワークを介して、ストリーム中継装置から符号化ストリームを受信する第２の受信手段と、（ニ）生成手段の生成したクロックを使って、第２の受信手段の受信した符号化ストリームを復号する復号手段とを備える。
この構成を採るときにあって、ストリーム中継装置の備える受信手段は、ストリーム配信装置が中継用同期ネットワークを介して放送局から受信した同期用ストリームから生成されるクロックに基づいて生成した時間インデックスの付加された符号化ストリームを受信することがある。
また、同期信号中継装置の備える受信手段は、放送局が標準クロックを用いる場合には、ストリーム配信装置が用いる放送局とは別の放送局から同期用ストリームを受信することがある。
また、ストリーム中継装置の備える受信手段は、放送局が標準クロックを用いる場合には、ストリーム配信装置が自装置の発生する標準クロックに基づいて生成した符号化ストリームをストリーム配信装置から受信することがある。
【００４８】
このように構成される本発明のストリーム受信システムでは、同期信号中継装置は、放送局から同期用ストリームを受信すると、その受信した同期用ストリームをＩＰパケット化することで、その受信した同期用ストリームをストリーム受信装置が受信できる形に整形してストリーム受信装置に送信する。
このとき、同期信号中継装置は、ストリーム受信装置が必要とするストリーム部分である時間インデックスの付加された同期用ストリーム部分のみを送信することがある。
一方、ストリーム中継装置は、ストリーム配信装置が放送局の用いるクロックに基づいて生成した時間インデックスの付加された符号化ストリームを、非同期ネットワークを介して接続された当該ストリーム配信装置から受信する。
【００５０】
このＩＰパケット化された同期用ストリームの送信を受けて、ストリーム受信装置は、同期信号中継装置から同期用ストリームを受信すると、その受信した同期用ストリームから、放送局の用いているクロックを生成する。そして、非同期ネットワークを介して接続されたストリーム配信装置から送られてくる受信対象のストリームの送信を受けて、その受信対象のストリームを受信すると、その同期用ストリームから生成したクロックを使って、その受信対象のストリームを復号する。
【００５１】
このように、本発明のストリーム受信システムでは、放送局の放送する同期用ストリームを使うことで、放送局とストリーム配信装置とストリーム受信装置との間でクロックを共有することを実現し、これにより、ストリーム配信装置とストリーム受信装置とが同一クロックにより符号化と復号化とを行うことができるようになることで、バッファのオーバーランやアンダーランを防ぐことができるようになって、映像や音声を途切れさせずにユーザに提示できるようになる。
しかも、本発明のストリーム配信システムでは、放送局の放送する同期用ストリームを用いてクロック合わせを実現することから、放送局の放送を受信できる設備さえあればよく、ＩＳＤＮのような広帯域デジタル通信網などを新たに施設する必要がないとともに、標準クロック（世界中のいずれの場所で測定しても常に同じ値を取得できるクロック）を用いなくても実現できることから、原子時計などのような高価な設備を用意する必要もない。
そして、この実現にあたって、同期信号中継装置が備えられない場合には、各ストリーム受信装置が同期用ストリームを受信するためのアンテナなどの設備を備える必要があるのに対して、本発明のストリーム受信システムでは同期信号中継装置を備える構成を採るので、その同期信号中継装置のみが同期用ストリームを受信するためのアンテナなどの設備を備えればよく、その同期信号中継装置に接続される複数のストリーム受信装置については同期用ストリームを受信するためのアンテナなどの設備を備える必要がなくなる。
【００５２】
【発明の実施の形態】
以下、実施の形態に従って本発明を詳細に説明する。
【００５３】
ネットワークには、ＩＰネットワークのようなジッタの大きい非同期ネットワークと、デジタル放送網のようなジッタの小さい同期ネットワークとが存在する。
【００５４】
ＩＰネットワークのようなジッタの大きい非同期ネットワークでは、▲１▼２つのホスト間は複数のゲートウェイやルータや中継器やハブなどのネットワーク装置を介して接続され、▲２▼２つのホスト間のパケット伝送に必要な時間は一定でなく、そのジッタは１０ミリ秒よりもはるかに大きいという性質を持つ。
【００５５】
一方、デジタル放送網のような同期ネットワークでは、▲１▼２つのホスト間は有線や無線を介して直接接続され、▲２▼２つのホスト間のパケット伝送に必要な時間はほぼ一定であり、そのジッタは１０ミリ秒以内に収まり、ＭＰＥＧ２−ＴＳを伝送した場合にはＰＬＬを用いてクロックを抽出できるという性質を持つ。
【００５６】
ここで、ＡＴＭのような非同期ネットワークでも、これらの特徴を持つことがあるため、本発明では、これらの特徴を持つＡＴＭネットワークなどについても特別に同期ネットワークとして扱うことにする。
【００５７】
図１に、本発明の基本的なシステム構成を図示する。
【００５８】
この図に示すように、本発明は、ビデオ・オン・デマンドのサービスを提供する発信サーバ１と、デジタル放送局２と、複数のクライアント３とで構成され、各クライアント３は、非同期ネットワーク４上の発信サーバ１に接続されるとともに、同期ネットワーク５上のデジタル放送局２に接続されている。
【００５９】
発信サーバ１及びデジタル放送局２は、所定のクロック（標準クロックのこともある）を用いて時間インデックスを付加したストリームを送信するための送信機構を持つ。
【００６０】
ここで、標準クロックとは、世界中のいずれの場所で測定しても常に同じ値を取得できるクロックのことを意味し、ＧＰＳや原子時計から取得できる標準時刻を基準としたクロックである。
【００６１】
一方、クライアント３は、同期ネットワーク５上のデジタル放送局２からストリームを受信してクロックを生成する機構と、非同期ネットワーク４上の発信サーバ１からストリームを受信して、その生成したクロックを用いて復号化する機構とを持つ。
【００６２】
〔イ〕本発明に関連する第１の技術
図２に、本発明に関連する第１の技術を実現するシステム構成の一例を図示する。
【００６３】
この図２に示す本発明の関連する第１の技術を実現する場合には、発信サーバ１は、非同期ネットワーク４を介してクライアント３に接続されるとともに、デジタル放送局２とクライアント３との間を接続する同期ネットワーク５を介してデジタル放送局２に接続されることになる。
【００６４】
図３に、この図２に示すシステム構成を実現するための発信サーバ１、デジタル放送局２及びクライアント３の詳細な装置構成の一例を図示する。
【００６５】
図２に示す本発明に関連する第１の技術もまた、デジタル放送局２は、所定のクロックを用いて時間インデックスを付加した同期用のストリーム（特別のストリームを用意する必要はなく、通常の放送番組の符号化ストリームでもよい）を放送する処理を行うことになるので、発信サーバ１は、その同期用のストリームの放送を受信して、それからデジタル放送局２の用いているクロックを生成し、そのクロックを使って、自分の持っている自励水晶発振器のクロックをそのクロックに合わせる処理を行いながら、クライアント３に提供するストリームの符号化を行うとともに、時間インデックスを付加して、それを非同期ネットワーク４を介してクライアント３に送信するように処理する。
【００６６】
一方、クライアント３は、デジタル放送局２の放送する同期用のストリームの放送を受信して、それからデジタル放送局２の用いているクロックを生成し、そのクロックを使って、自分の持っている自励水晶発振器のクロックをそのクロックに合わせる処理を行いながら、発信サーバ１から送信されてくる自分の要求した符号化ストリームを受信して復号するように処理する。
【００６７】
このように、発信サーバ１は、所定のクロックを用いて符号化され時間インデックスが付加されたストリームを放送しているデジタル放送局２のいずれか１つからストリームを受信し、そのストリームからデジタル放送局２の用いているクロックを生成し、この生成したクロックを用いて動画データを符号化し、蓄積を行うか、そのままクライアント３に送信するように処理するのである。
【００６８】
このときに行うクロック合わせの処理は、符号化をしている間、およびクライアント３にストリームを送信している間は絶え間なく続けられる。
【００６９】
そして、クライアント３は、デジタル放送局２から受信した同期用のストリームからデジタル放送局２の用いているクロックを生成し、この生成したクロックを使って、発信サーバ１から送信されてくる自分の要求した符号化ストリームを受信して復号するように処理するのである。
【００７０】
すなわち、クライアント３は、図４の処理フローに示すように、同期用のストリームとなる番組を放送しているチャンネルを選択すると、その選択したチャンネルからストリームを受信して、その受信したストリームからクロックを抽出し、自分の持っている自励水晶発振器のクロックをその抽出したクロックに合わせる処理に入って、そのクロック合わせを続行していく。
【００７１】
このときに、ユーザからストリームのリクエスト要求が発行されると、発信サーバ１にそのストリームをリクエストし、このリクエストに応答して発信サーバ１から符号化レートの通知があるとそれを受信して、発信サーバ１から送信されてくるストリームの受信に入って、発信サーバ１からストリームが送信されてくる間、自分の持っている自励水晶発振器からクロックを抽出して、その抽出したクロックと受信した符号化レートとを用いて、受信したストリームを復号してモニタに出力する処理を行うのである。
【００７２】
このようにして、図２に示す本発明の関連する第１の技術では、同一のデジタル放送局２の放送する同期用ストリームを使うことで、デジタル放送局２と発信サーバ１とクライアント３との間でクロックを共有することを実現し、これにより、同一クロックにて符号化と復号化とが行われることになるので、バッファのオーバーランやアンダーランを防ぐことができるようになることで、映像や音声を途切れさせずにユーザに提示できるようになる。
【００７３】
ここで、クライアント３は、発信サーバ１から送信されてくるストリームの復号を行うために、発信サーバ１が受信している同期用ストリームの放送を行っているデジタル放送局２を特定する必要がある。
【００７４】
そこで、発信サーバ１は、クライアント３に対して、どのデジタル放送局２の放送する同期用ストリームを受信しているのかを知らせるために、その同期用ストリームの放送を行っているデジタル放送局２を特定するための情報を通知し、これを受けて、クライアント３は、発信サーバ１から、その同期用ストリームの放送を行っているデジタル放送局２を特定するための情報を取得して、それに基づいて、デジタル放送局２から発信サーバ１の受信している同期用ストリームを受信できるようにしている。
【００７５】
発信サーバ１がこのような通知機能を有していない場合には、クライアント３は、各デジタル放送局２が同期用となるストリームを放送しているのか否かを管理しているので、各デジタル放送局２に問い合わせることで、同期用として用いられるストリームの放送を行っているデジタル放送局２を検索するようにしている。
【００７６】
図２に示すシステム構成に従う場合には、発信サーバ１及びクライアント３が共通のデジタル放送局２からのストリームを受信するという構成を採っているので、デジタル放送局２のクロックが標準クロックに合わせられている必要はないが、デジタル放送局２のクロックが標準クロックに合わせられている場合には、発信サーバ１は、クライアント３の接続するデジタル放送局２と同一のデジタル放送局２に接続されている必要はない。
【００７７】
すなわち、各デジタル放送局２がＧＰＳを受信したり原子時計からクロックを抽出することなどにより、標準クロックに合わせられている場合には、図５に示すように、発信サーバ１は、同期ネットワーク５ａなどを介して、クライアント３の接続するデジタル放送局２とは別のデジタル放送局２ａに接続されて、そのデジタル放送局２ａから、同期用のストリーム（標準クロックに基づいて生成される時間インデックスが付加されている）を受信することで、クロック合わせを実行することが可能である。
【００７８】
図６に、この図５に示すシステム構成を実現するための発信サーバ１、デジタル放送局２及びクライアント３の詳細な装置構成の一例を図示する。
【００７９】
この図６に示すように、発信サーバ１、デジタル放送局２及びクライアント３の装置構成については、図２に示すシステム構成を用いる場合と基本的に同一である。
【００８０】
従って、この図５に示すシステム構成を用いる場合の処理については、図２に示すシステム構成を用いる場合の処理と同様のものとなる。
【００８１】
すなわち、デジタル放送局２，２ａは、標準クロックを用いて符号化し、パケットに時間インデックスを記録することで同期用となるストリームを生成して、そのストリームの放送を行う。
【００８２】
これを受けて、クライアント３は、同期ネットワーク５を介して、同期用のストリームを放送しているデジタル放送局のいずれか１つ（図５の場合にはデジタル放送局２）から同期用のストリームを受信し、そのストリームから標準クロックを生成する。そして、クライアント３は、自分の持っている自励水晶発振器のクロックを標準クロックに合わせる。この自励水晶発振器のクロック合わせの処理については、発信サーバ１からストリームを受信し、復号化している間は絶え間なく続けられることになる。
【００８３】
一方、発信サーバ１は、同期用のストリームを放送しているデジタル放送局のいずれか１つ（図５の場合にはデジタル放送局２ａ）から同期用のストリームを受信し、そのストリームから標準クロックを生成する。そして、発信サーバ１は、クライアント３に提供することになるストリームを、この生成した標準クロックを用いて符号化し、パケットに時間インデックスを記録する。
【００８４】
この発信サーバ１の処理を受けて、クライアント３は、所望のサービスを提供している発信サーバ１から、符号化され時間インデックスが付けられたストリームを符号化レートを含む復号に必要な情報とともに受信して、その復号を開始する。その際に、同期用のストリームから得られた標準クロックを用いて復号化の処理を行う。
【００８５】
このようにして、図５に示すシステム構成を用いる場合にも、デジタル放送局２と発信サーバ１とクライアント３との間でクロックを共有することを実現し、これにより、同一クロックにて符号化と復号化とが行われることになるので、バッファのオーバーランやアンダーランを防ぐことができるようになることで、映像や音声を途切れさせずにユーザに提示できるようになる。
【００８６】
ここで、図５に示すシステム構成を用いる場合には、発信サーバ１は、デジタル放送局２ａの放送する同期用のストリームから標準クロックを生成するようにしたが、図７に示すように、発信サーバ１自身がＧＰＳなどのような標準クロック発生機構を備えるようにしてもよい。
【００８７】
図８に、この図７に示すシステム構成を実現するための発信サーバ１、デジタル放送局２、クライアント３の詳細な装置構成の一例を図示する。
【００８８】
この図に示すように、発信サーバ１自身がＧＰＳなどのような標準クロック発生機構を備える場合には、発信サーバ１は、デジタル放送局２ａなどの放送する同期用のストリームから標準クロックを生成する処理を行う機構については備える必要はない。
【００８９】
〔ロ〕本発明に関連する第２の技術
図９に、本発明に関連する第２の技術を実現するシステム構成の一例を図示する。
【００９０】
この図９に示す本発明に関連する第２の技術はゲートウェイ６を備えることを特徴とする。
【００９１】
このゲートウェイ６は、非同期ネットワーク７を介して発信サーバ１に接続されるとともに、同期ネットワーク９を介してデジタル放送局２に接続され、さらに、同期ネットワーク８を介してクライアント３に接続されることになる。
【００９２】
ここで、発信サーバ１は、同期ネットワーク９を介して放送局２に接続されることになる。また、図９では図示していないが、１つのゲートウェイ６には、複数のクライアント３が接続されることになる。
【００９３】
なお、この本発明に関連する第２の技術で備えられる同期ネットワーク８は、例えば、１つの家などで用いられている複数のクライアント３を接続するための小規模ネットワークなどである。
【００９４】
図１０に、この図９に示すシステム構成を実現するための発信サーバ１、デジタル放送局２、クライアント３及びゲートウェイ６の詳細な装置構成の一例を図示する。
【００９５】
図９に示す本発明に関連する第２の技術もまた、デジタル放送局２は、所定のクロックを用いて時間インデックスを付加した同期用のストリームを放送する処理を行うことになるので、発信サーバ１は、その同期用のストリームの放送を受信して、それからデジタル放送局２の用いているクロックを生成し、そのクロックを使って、自分の持っている自励水晶発振器のクロックをそのクロックに合わせる処理を行いながら、クライアント３に提供するストリームの符号化を行うとともに時間インデックスを付加して、それを非同期ネットワーク７を介して、ゲートウェイ６経由でクライアント３に送信するように処理する。
【００９６】
一方、ゲートウェイ６は、デジタル放送局２の放送する同期用のストリームを受信して、それからデジタル放送局２の用いているクロックを生成し、そのクロックを使って、自分の持っている自励水晶発振器のクロックをそのクロックに合わせる処理を行うことで、発信サーバ１から送信されてくるストリームのジッタを吸収して、等間隔でもってクライアント３に送信する処理を行う。
【００９７】
このゲートウェイ６の介在を受けて、クライアント３は、既存のＰＬＬ回路を使って、ゲートウェイ６を経由して発信サーバ１から送信されてくるストリームからクロックを生成して、そのクロックに従ってそのストリームを復号するように処理する。
【００９８】
このように、発信サーバ１は、所定のクロックを用いて符号化され時間インデックスが付加されたストリームを放送しているデジタル放送局２のいずれか１つからストリームを受信して、そのストリームからデジタル放送局２の用いているクロックを生成し、この生成したクロックを用いて動画データを符号化し、蓄積を行うか、そのままゲートウェイ６経由でクライアント３に送信するように処理するのである。
【００９９】
このときに行うクロック合わせの処理は、符号化をしている間、およびクライアント３にストリームを送信している間は絶え間なく続けられる。
【０１００】
そして、ゲートウェイ６は、デジタル放送局２から受信した同期用のストリームからデジタル放送局２の用いているクロックを生成し、この生成したクロックを使って、発信サーバ１から送信されてくるクライアント３の要求したストリームの送信間隔が等間隔になるようにと調整して、それをクライアント３に送信するように処理するのである。
【０１０１】
そして、このジッタの吸収された発信サーバ１から送信されてくるストリームを受けて、クライアント３は、既存のＰＬＬ回路を使って、ゲートウェイ６を経由して送信されてくる発信サーバ１からのストリームからクロックを生成して、そのクロックに従ってそのストリームを復号するように処理するのである。
【０１０２】
すなわち、図２に示す本発明に関連する第１の技術では、クライアント３は、デジタル放送局２の放送する同期用のストリームの放送を受信して、それからデジタル放送局２の用いているクロックを生成し、そのクロックを使って、自分の持っている自励水晶発振器のクロックをそのクロックに合わせる処理を行いながら、発信サーバ１から送信されてくる自分の要求した符号化ストリームを復号するように処理するのに対して、図９に示す本発明に関連する第２の技術に従う場合には、クライアント３は、既存のＰＬＬ回路を使って、ゲートウェイ６を経由して送信されてくる発信サーバ１からのストリームからクロックを生成して、そのクロックに従ってそのストリームを復号するように処理するのである。
【０１０３】
この構成に従って、図９に示す本発明に関連する第２の技術に従うと、同一のデジタル放送局２の放送する同期用ストリームを使うことで、デジタル放送局２と発信サーバ１とクライアント３との間でクロックを共有することを実現し、これにより、同一クロックにて符号化と復号化とが行われることになるので、バッファのオーバーランやアンダーランを防ぐことができるようになることで、映像や音声を途切れさせずにユーザに提示できるようになることを実現するとともに、ゲートウェイ６のみが同期用ストリームを受信するためのアンテナなどの設備を備えればよく、ゲートウェイ６に接続される複数のクライアント３については従来構成のものを用いることができるようになる。
【０１０４】
図９に示すシステム構成に従う場合には、発信サーバ１及びゲートウェイ６が共通のデジタル放送局２からのストリームを受信するという構成を採っているので、デジタル放送局２のクロックが標準クロックに合わせられている必要はないが、デジタル放送局２のクロックが標準クロックに合わせられている場合には、発信サーバ１は、ゲートウェイ６の接続するデジタル放送局２と同一のデジタル放送局２に接続されている必要はない。
【０１０５】
すなわち、各デジタル放送局２がＧＰＳを受信したり原子時計からクロックを抽出することなどにより、標準クロックに合わせられている場合には、図１１に示すように、発信サーバ１は、同期ネットワーク９ａなどを介して、ゲートウェイ６の接続するデジタル放送局２とは別のデジタル放送局２ａに接続されて、そのデジタル放送局２ａから、同期用のストリーム（標準クロックに基づいて生成される時間インデックスが付加されている）を受信することで、クロック合わせを実行することが可能である。
【０１０６】
図１２に、この図１１に示すシステム構成を実現するための発信サーバ１、デジタル放送局２、クライアント３及びゲートウェイ６の詳細な装置構成の一例を図示する。
【０１０７】
この図１２に示すように、発信サーバ１、デジタル放送局２、クライアント３及びゲートウェイ６の装置構成については、図９に示すシステム構成を用いる場合と基本的に同一である。
【０１０８】
従って、この図１１に示すシステム構成を用いる場合の処理については、図９に示すシステム構成を用いる場合の処理と同様のものとなる。
【０１０９】
すなわち、デジタル放送局２，２ａは、標準クロックを用いて符号化し、パケットに時間インデックスを記録することで同期用となるストリームを生成して、そのストリームの放送を行う。
【０１１０】
これを受けて、ゲートウェイ６は、同期ネットワーク９を介して、同期用のストリームを放送しているデジタル放送局のいずれか１つ（図１１の場合にはデジタル放送局２）から同期用のストリームを受信し、そのストリームから標準クロックを生成する。そして、ゲートウェイ６は、自分の持っている自励水晶発振器のクロックを標準クロックに合わせる。この自励水晶発振器のクロック合わせの処理については、発信サーバ１からストリームを受信している間は絶え間なく続けられることになる。
【０１１１】
一方、発信サーバ１は、同期用のストリームを放送しているデジタル放送局のいずれか１つ（図１１の場合にはデジタル放送局２ａ）から同期用のストリームを受信し、そのストリームから標準クロックを生成する。そして、発信サーバ１は、クライアント３に提供することになるストリームを、この生成した標準クロックを用いて符号化し、パケットに時間インデックスを記録する。
【０１１２】
そして、クライアント３は、ゲートウェイ６を介して、所望のストリームを提供している発信サーバ１に対して、上述のように符号化され時間インデックスが付けられたストリームを要求する。
【０１１３】
この要求に応答して、発信サーバ１からストリームが送信されてくると、ゲートウェイ６は、そのストリームをバッファに蓄積しながら、それと同時に、受信した符号化レートの情報を元にバッファから一定の割合で読み出し、そのままクライアント３に送信する。
【０１１４】
これを受けて、クライアント３は、従来構成のＰＬＬ回路を使って、ゲートウェイ６から受信したストリームから標準クロックを抽出して、その抽出した標準クロックに従って復号化の処理を行う。
【０１１５】
このようにして、図１１に示すシステム構成を用いる場合にも、デジタル放送局２と発信サーバ１とクライアント３との間でクロックを共有することを実現し、これにより、同一クロックにて符号化と復号化とが行われることになるので、バッファのオーバーランやアンダーランを防ぐことができるようになることで、映像や音声を途切れさせずにユーザに提示できるようになる。
【０１１６】
ここで、図１１に示すシステムを構成を用いる場合には、発信サーバ１は、デジタル放送局２ａの放送する同期用のストリームから標準クロックを生成するようにしたが、図１３に示すように、発信サーバ１自身がＧＰＳなどのような標準クロック発生機構を備えるようにしてもよい。
【０１１７】
図１４に、この図１３に示すシステム構成を実現するための発信サーバ１、デジタル放送局２及びクライアント３の詳細な装置構成の一例を図示する。
【０１１８】
この図に示すように、発信サーバ１自身がＧＰＳなどのような標準クロック発生機構を備える場合には、発信サーバ１は、デジタル放送局２ａなどの放送する同期用のストリームから標準クロックを生成する処理を行う機構については備える必要はない。
【０１１９】
〔ハ〕本発明の実施形態例
図１５に、本発明の一実施形態例を実現するシステム構成の一例を図示する。
【０１２０】
この図１５に示すように、本実施形態例ではブリッジ１０を備えることを特徴とする。
【０１２１】
このブリッジ１０は、同期ネットワーク９を介して放送局２に接続されるとともに、同期ネットワーク８を介してクライアント３に接続されることになる。
【０１２２】
ここで、本実施形態例でも、非同期ネットワーク７を介して発信サーバ１に接続されるとともに、同期ネットワーク８を介してクライアント３に接続されるゲートウェイ１１が備えられているが、このゲートウェイ１１は、図９に示す本発明に関連する第２の技術で備えるゲートウェイ６とは異なって、発信サーバ１から送信されてくる符号化ストリームを中継してクライアント３に送信するだけの処理を行う。
【０１２３】
なお、本実施形態例で備えられる同期ネットワーク８は、例えば、１つの家などで用いられている複数のクライアント３を接続するための小規模ネットワークなどである。
【０１２４】
図１６に、この図１５に示すシステム構成を実現するための発信サーバ１、デジタル放送局２、クライアント３、ゲートウェイ１１及びブリッジ１０の詳細な装置構成の一例を図示する。
【０１２５】
本発明では、デジタル放送局２は、所定のクロックを用いて時間インデックスを付加した同期用のストリームを放送する処理を行うことになるので、発信サーバ１は、その同期用のストリームの放送を受信して、それからデジタル放送局２の用いているクロックを生成し、そのクロックを使って、自分の持っている自励水晶発振器のクロックをそのクロックに合わせる処理を行いながら、クライアント３に提供するストリームの符号化を行うとともに時間インデックスを付加して、それを非同期ネットワーク７を介して、ゲートウェイ１１経由でクライアント３に送信するように処理する。
【０１２６】
一方、ブリッジ１０は、デジタル放送局２の放送する同期用のストリームを受信すると、例えば、デジタル放送網のＭＰＥＧ２−ＴＳパケットにＩＰヘッダなどを付けることなどにより、そのストリームをＩＰパケット化して、同期ネットワーク８を介してクライアント３に送信することで、クライアント３がその同期用のストリームを受信できるようにする処理を行う。
【０１２７】
このとき、クライアント３は時間インデックスの付加された同期用ストリーム部分のみが必要となるので、ブリッジ１０は、その同期用ストリーム部分のみをクライアント３に送信するように処理することがある。
【０１２８】
このブリッジ１０の介在を受けて、クライアント３は、ブリッジ１０から送信されてくる同期用のストリームの放送を受信して、それからデジタル放送局２の用いているクロックを生成し、そのクロックを使って、自分の持っている自励水晶発振器のクロックをそのクロックに合わせる処理を行いながら、発信サーバ１から送信されてくる自分の要求した符号化ストリームを復号するように処理する。
【０１２９】
このように、発信サーバ１は、所定のクロックを用いて符号化され時間インデックスが付加されたストリームを放送しているデジタル放送局２のいずれか１つからストリームを受信し、そのストリームからデジタル放送局２の用いているクロックを生成して、この生成したクロックを用いて動画データを符号化し、蓄積を行うか、そのままゲートウェイ１１経由でクライアント３に送信するように処理するのである。
【０１３０】
このときに行うクロック合わせの処理は、符号化をしている間、およびクライアント３にストリームを送信している間は絶え間なく続けられる。
【０１３１】
一方、ブリッジ１０は、発信サーバ１が受信するデジタル放送局２（どのデジタル放送局２であるのかについては、例えばクライアント３から通知される）の放送する同期用のストリームを受信すると、そのストリームをＩＰパケット化して、同期ネットワーク８を介してクライアント３に送信することで、クライアント３がその同期用のストリームを受信できるようにする処理を行う。
【０１３２】
そして、クライアント３は、ブリッジ１０から送信されてくる同期用のストリームの放送を受信して、それからデジタル放送局２の用いているクロックを生成し、そのクロックを使って、自分の持っている自励水晶発振器のクロックをそのクロックに合わせる処理を行いながら、発信サーバ１から送信されてくる自分の要求した符号化ストリームを復号するように処理するのである。
【０１３３】
すなわち、図２に示す本発明に関連する第１の技術に従う場合には、クライアント３は、デジタル放送局２の放送する同期用のストリームの放送を受信して、それからデジタル放送局２の用いているクロックを生成し、そのクロックを使って、自分の持っている自励水晶発振器のクロックをそのクロックに合わせる処理を行いながら、発信サーバ１から送信されてくる自分の要求した符号化ストリームを復号するように処理するのに対して、図１５に示す本実施形態例に従う場合には、クライアント３は、ブリッジ１０の受信する同期用のストリームを受け取り、それからデジタル放送局２の用いているクロックを生成し、そのクロックを使って、自分の持っている自励水晶発振器のクロックをそのクロックに合わせる処理を行いながら、発信サーバ１から送信されてくる自分の要求した符号化ストリームを復号するように処理するのである。
【０１３４】
この構成に従って、本実施形態例に従うと、同一のデジタル放送局２の放送する同期用ストリームを使うことで、デジタル放送局２と発信サーバ１とクライアント３との間でクロックを共有することを実現し、これにより、同一クロックにて符号化と復号化とが行われることになるので、バッファのオーバーランやアンダーランを防ぐことができるようになることで、映像や音声を途切れさせずにユーザに提示できるようになることを実現するとともに、ブリッジ１０のみが同期用ストリームを受信するためのアンテナなどの設備を備えればよく、クライアント３についてはそのようなアンテナなどの設備を備える必要がないことを実現できるようになる。
【０１３５】
図１５に示すシステム構成に従う場合には、発信サーバ１及びクライアント３が共通のデジタル放送局２からのストリームを受信するという構成を採っているので、デジタル放送局２のクロックが標準クロックに合わせられている必要はないが、デジタル放送局２のクロックが標準クロックに合わせられている場合には、発信サーバ１は、クライアント３の接続するデジタル放送局２と同一のデジタル放送局２に接続されている必要はない。
【０１３６】
すなわち、各デジタル放送局２がＧＰＳを受信したり原子時計からクロックを抽出することなどにより、標準クロックに合わせられている場合には、図１７に示すように、発信サーバ１は、同期ネットワーク９ａなどを介して、クライアント３の接続するデジタル放送局２とは別のデジタル放送局２ａに接続されて、そのデジタル放送局２ａから、同期用のストリーム（標準クロックに基づいて生成される時間インデックスが付加されている）を受信することで、クロック合わせを実行することが可能である。
【０１３７】
図１８に、この図１７に示すシステム構成を実現するための発信サーバ１、デジタル放送局２、クライアント３、ゲートウェイ１１及びブリッジ１０の詳細な装置構成の一例を図示する。
【０１３８】
この図１８に示すように、発信サーバ１、デジタル放送局２、クライアント３、ゲートウェイ１１及びブリッジ１０の装置構成については、図１６に示すシステム構成を用いる場合と基本的に同一である。
【０１３９】
従って、この図１７に示すシステム構成を用いる場合の処理については、図１５に示すシステム構成を用いる場合の処理と同様のものとなる。
【０１４０】
すなわち、デジタル放送局２，２ａは、標準クロックを用いて符号化し、パケットに時間インデックスを記録することで同期用となるストリームを生成して、そのストリームの放送を行う。
【０１４１】
これを受けて、ブリッジ１０は、同期ネットワーク９を介して、同期用のストリームを放送しているデジタル放送局のいずれか１つ（図１７の場合にはデジタル放送局２）から同期用のストリームを受信し、その受信したストリームをＩＰパケット化して同期ネットワーク８を介してクライアント３に送信する。
【０１４２】
これを受けて、クライアント３は、ブリッジ１０から送信されくる同期用のストリームを受信し、そのストリームから標準クロックを生成する。そして、クライアント３は、自分の持っている自励水晶発振器のクロックを標準クロックに合わせる。この自励水晶発振器のクロック合わせの処理については、発信サーバ１からストリームを受信し、復号化している間は絶え間なく続けられることになる。
【０１４３】
一方、発信サーバ１は、同期用のストリームを放送しているデジタル放送局のいずれか１つ（図１７の場合にはデジタル放送局２ａ）から同期用のストリームを受信し、そのストリームから標準クロックを生成する。そして、発信サーバ１は、クライアント３に提供することになるストリームを、この生成した標準クロックを用いて符号化し、パケットに時間インデックスを記録する。
【０１４４】
そして、クライアント３は、ゲートウェイ１１を介して、所望のストリームを提供している発信サーバ１に対して、上述のように符号化され時間インデックスが付けられたストリームを要求する。
【０１４５】
この要求に応答して、発信サーバ１からストリームが送信されてくると、クライアント３は、その符号化され時間インデックスが付けられたストリームを、符号化レートを含む復号に必要な情報とともに受信して、その復号を開始する。その際に、同期用のストリームから得られた標準クロックを用いて復号化の処理を行う。
【０１４６】
このようにして、図１７に示すシステム構成を用いる場合にも、デジタル放送局２と発信サーバ１とクライアント３との間でクロックを共有することを実現し、これにより、同一クロックにて符号化と復号化とが行われることになるので、バッファのオーバーランやアンダーランを防ぐことができるようになることで、映像や音声を途切れさせずにユーザに提示できるようになる。
【０１４７】
ここで、図１７に示すシステムを構成を用いる場合には、発信サーバ１は、デジタル放送局２ａの放送する同期用のストリームから標準クロックを生成するようにしたが、図１９に示すように、発信サーバ１自身がＧＰＳなどのような標準クロック発生機構を備えるようにしてもよい。
【０１４８】
図２０に、この図１９に示すシステム構成を実現するための発信サーバ１、デジタル放送局２、クライアント３、ゲートウェイ１１及びブリッジ１０の詳細な装置構成の一例を図示する。
【０１４９】
この図に示すように、発信サーバ１自身がＧＰＳなどのような標準クロック発生機構を備える場合には、発信サーバ１は、デジタル放送局２ａなどの放送する同期用のストリームから標準クロックを生成する処理を行う機構については備える必要はない。
【０１５０】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明では、ネットワークを介して実時間ストリームを配信する際に、デジタル放送網上のストリームを使ってデジタル放送局の用いるクロックをクライアントで生成し、そのクロックを用いて復号化することによって、符号化する際のレートと復号化する際のレートとを正確に合わせることができることで、バッファのオーバーランやアンダーランを防ぐことができるようになる。その結果、長時間のＩＰネットワーク上の映像配信サービスを受けていても、途中で映像や音声が途切れたり止まったりすることがなくなる。
【０１５１】
また、発信サーバとクライアントとが同一のデジタル放送局からストリームを受信してクロックを生成することで、標準クロックを用いることなく発信サーバとクライアントのクロックとを同じにすることができることを実現でき、これにより標準クロックに合わせるための高価な機器が必要なくなる。
【０１５３】
そして、この実現にあたって、本発明では、デジタル放送を受信して、その受信したストリームをＩＰパケット化しながらクライアントに転送するという処理を行うブリッジを用意するようにしており、この構成に従って、このブリッジのみが受信アンテナを装備すればよくなることで、コストの削減が図れるようになる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の基本的なシステム構成を示す図である。
【図２】  本発明に関連する第１の技術を実現するシステム構成の一例を示す図である。
【図３】  本発明に関連する第１の技術を実現する各装置の装置構成の一例を示す図である。
【図４】  クライアントの実行する処理フローである。
【図５】  本発明に関連する第１の技術を実現するシステム構成の他の一例を示す図である。
【図６】  本発明に関連する第１の技術を実現する各装置の装置構成の他の一例を示す図である。
【図７】  本発明に関連する第１の技術を実現するシステム構成の他の一例を示す図である。
【図８】  本発明に関連する第１の技術を実現する各装置の装置構成の他の一例を示す図である。
【図９】  本発明に関連する第２の技術を実現するシステム構成の一例を示す図である。
【図１０】  本発明に関連する第２の技術を実現する各装置の装置構成の一例を示す図である。
【図１１】  本発明に関連する第２の技術を実現するシステム構成の他の一例を示す図である。
【図１２】  本発明に関連する第２の技術を実現する各装置の装置構成の他の一例を示す図である。
【図１３】  本発明に関連する第２の技術を実現するシステム構成の他の一例を示す図である。
【図１４】  本発明に関連する第２の技術を実現する各装置の装置構成の他の一例を示す図である。
【図１５】  本発明の実施形態例を実現するシステム構成の一例を示す図である。
【図１６】  本発明の実施形態例を実現する各装置の装置構成の一例を示す図である。
【図１７】  本発明の実施形態例を実現するシステム構成の他の一例を示す図である。
【図１８】  本発明の実施形態例を実現する各装置の装置構成の他の一例を示す図である。
【図１９】  本発明の実施形態例を実現するシステム構成の他の一例を示す図である。
【図２０】  本発明の実施形態例を実現する各装置の装置構成の他の一例を示す図である。
【図１】
0003831323.tif 000002
【図２】
0003831323.tif 000003
【図３】
0003831323.tif 000004
【図４】
0003831323.tif 000005
【図５】
0003831323.tif 000006
【図６】
0003831323.tif 000007
【図７】
0003831323.tif 000008
【図８】
0003831323.tif 000009
【図９】
0003831323.tif 000010
【図１０】
0003831323.tif 000011
【図１１】
0003831323.tif 000012
【図１２】
0003831323.tif 000013
【図１３】
0003831323.tif 000014
【図１４】
0003831323.tif 000015
【図１５】
0003831323.tif 000016
【図１６】
0003831323.tif 000017
【図１７】
0003831323.tif 000018
【図１８】
0003831323.tif 000019
【図１９】
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【図２０】
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