(57)【要約】本発明は、受信端末に対して、映像や音声コンテンツのストリーミングサービスが実施されるコンテンツ配信システムに利用されるものである。配信サーバは、その管理下にある全受信端末のストリーミング中データの残量を把握し、コンテンツデータ枯渇などの再生障害が生じそうな受信端末に対して、他の安定動作中の受信端末よりも優先的に通信帯域を割り当てることによって、再生障害を回避し、安定したストリーミングが可能なシステムを提供する。
2005062566.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の受信端末に情報を送信し、前記受信端末の少なくとも一つから該受信端末の残存再生時間通知を受信する送受信部と、
前記受信端末から受信した残存再生時間通知を格納する受信端末情報格納部と、
前記受信端末から受信した残存再生時間通知に基づいて、前記受信端末への情報送信の優先順位を決定する優先順位決定部と、
前記決定された優先順位を格納する優先順位管理テーブルと、
前記決定された優先順位に従って、前記受信端末の各々に対する情報送出に使用する帯域を割り当てる通信帯域配分部と、を備え、
前記送受信部は、前記割り当てられた帯域に基づいて、前記複数の受信端末に情報を送信することを特徴とする情報送信装置。
【請求項２】
前記送受信部は、無線通信回線を介して、前記受信端末に情報を送信し、前記受信端末から残存再生時間通知を受信することを特徴とする請求の範囲第１項に記載の情報送信装置。
【請求項３】
前記帯域配分部は、前記受信端末から受信した残存再生時間が所定時間を下回る受信端末を抽出し、
前記抽出された受信端末に優先的に帯域を割り当てるように、前記優先順位を決定することを特徴とする請求の範囲第１項に記載の情報通信装置。
【請求項４】
前記送受信部は、前記受信端末が情報再生の残存時間に代わって送信した、前記受信端末に蓄積された未再生の情報量を受信することを特徴とする請求の範囲第１項に記載の情報通信装置。
【請求項５】
前記優先順位決定部は、前記受信端末の何れかからの残存再生時間通知を受信した場合に、前記受信端末への情報送信の優先順位を決定することを特徴とする請求の範囲第１項に記載の情報通信装置。
【請求項６】
前記送受信部は、前記受信端末が所定間隔で送信した前記残存再生時間の通知を受信することを特徴とする請求の範囲第１項に記載の情報通信端末。
【請求項７】
前記送受信部は、前記受信端末に蓄積された未再生の情報量と所定値との比較結果に基づいて、送信される前記残存再生時間の通知を受信することを特徴とする請求の範囲第１項に記載の情報通信端末。
【請求項８】
複数の受信端末に情報を送信し、受信端末の少なくとも一つから該受信端末の残存再生時間通知を受信する送受信部と、
受信端末から受信した残存再生時間通知を格納する受信端末情報格納部と、
受信端末から受信した残存再生時間通知に基づいて、前記複数の受信端末への情報送信の優先順位を決定する優先順位決定部と、
前記決定された優先順位を格納する優先順位管理テーブルと、
前記決定された優先順位に従って、前記受信端末の各々に対する情報送出に使用する帯域を割り当てる通信帯域配分部と、を備え、
前記送受信部は、前記割り当てられた帯域に基づいて、前記複数の受信端末に情報を送信する情報送信装置に接続されて、送信される情報を受信することを特徴とする受信端末。
【請求項９】
無線通信回線を介して、前記情報通信装置に接続されることを特徴とする請求の範囲第８項に記載の受信端末。
【請求項１０】
前記残存再生時間の通知を所定時間間隔で送信することを特徴とする請求の範囲第８項に記載の情報通信端末。
【請求項１１】
前記情報送信装置から送信されバッファに蓄積された未再生の情報量と所定値との比較結果に基づいて、前記残存再生時間を通知することを特徴とする請求の範囲第８項に記載の受信端末。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】  本発明は、コンテンツデータを配信するコンテンツ配信システムに用いられる情報送信装置及び受信端末に関する。
【背景技術】  近年、ブロードバンド技術の急速な立ち上がり、携帯電話やＰＤＡ（Ｐｅｒｓｏｎａｌ  Ｄｉｇｉｔａｌ  Ａｓｓｉｓｔａｎｃｅ）等のモバイル端末（以下「受信端末」と呼ぶ）の普及などにより、セルラ電話通信網や無線ＬＡＮ（Ｌｏｃａｌ  Ａｒｅａ  Ｎｅｔｗｏｒｋ）等の無線インフラを利用した映像や音声のストリーミングサービス市場が拡大している。これら受信端末向けのストリーミングは、受信端末が移動中においてもコンテンツを視聴できることが大きな特徴である。無線インフラ技術の例の一つに、セル方式による移動通信システムがある。
セル方式の移動通信システムは、受信端末がセル間を移動する時に、無線基地局と受信端末との間で無線チャンネルを自動的に切り替える「ハンドオーバ処理」が実行される。このセル方式の移動通信システムでストリーミングを実行する場合は、ハンドオーバ処理に伴う通信の中断、すなわち、ストリーミングの中断の発生が問題となる。そこで、予め一定時間分のストリーミングデータを予備データとして受信端末のバッファ内に確保することで、ハンドオーバに伴う通信の中断を一時的に隠匿し、通信の中断を利用者に気付かせないことが可能である。しかし、セル間の移動が繰り返されると、確保していた予備データを使い果たしてしまい、最終的にはある時点でストリーミングの中断が発生するという課題がある。
コンテンツ配信システムにおける無線インフラなどのセル間移動を伴った配信制御方法の従来技術として、次のような例が開示されている。
日本国特許庁が２００２年に公開した特開２００２−８４３３９号広報には、受信端末が、サーバから受信端末へのデータ伝送速度が予め設定した閾値をまたいで変化した場合に、コンテンツデータのバッファ格納目標量、書き込みから再生までの遅延時間、バッファ占有量などをサーバへ通知し、サーバ側でコンテンツデータの通信速度を制御する方法が記載されている。
日本国特許庁が２００３年に公開した特開２００３−７００５４号広報には、サーバが、ハンドオーバしようとする受信端末を検出し、ハンドオーバ後のセル内に存在する全ての受信端末の所定条件に応じて通信帯域の再配分を行う方法が記載されている。受信端末の所定条件とは、契約料金体系、通信帯域、通信帯域の制御回数実績、配信コンテンツの種類などである。
【発明の開示】
しかしながら、特開２００２−８４３３９号広報に示された従来技術では、サーバ（又は、無線基地局）の通信帯域の再分配が考慮されていないため、複数の受信端末からのサーバの通信能力を超える要求には対応できないという課題がある。
また、特開２００３−７００５４号広報に示された従来技術では、通信帯域を再配分するための判断条件が、契約料金体系や通信帯域の制御回数実績など、サーバと受信端末間のリアルタイムな通信状態とは異なるパラメータに基づいている。従って、受信端末においてハンドオーバに伴うストリーミング中断などの、直近の通信状態に大きく依存する場合に、サーバが必ずしも対応できないという課題がある。
本発明は、通信回線を使用し、ストリーミングサービスを目的としたコンテンツ配信システムにおいて、受信端末には、コンテンツバッファ部の未再生バッファ残量、またはこれに相当する情報を配信サーバへ通知する手段を備える。また、配信サーバには、受信端末から送られてきた情報を元に、通知のあった端末を含む同一管理下にある全ての受信端末に対して、未再生バッファ残量の少ない受信端末ほど優先順位を高くする優先順位付けを行い、通信帯域の再配分を実行する手段を備える。
配信サーバが、その管理下にある全受信端末のストリーミング中データの残量を把握する。そして、通信状態によって、コンテンツバッファ枯渇等の再生障害が生じそうな受信端末に対して、他の安定動作中の受信端末よりも優先的に通信帯域を割り当てる。このことによって、再生障害を回避し、安定したストリーミングが可能なシステムを提供することができる。
【図面の簡単な説明】  図１は、本発明の実施の形態の配信サーバ１００を中心としたコンテンツ配信システムの構成を示すブロック図である。
図２は、本発明の実施の形態の受信端末２００の構成を示すブロック図である。
図３は、本発明の実施の形態の受信端末２００のコンテンツバッファ部２０２に格納されたコンテンツデータの内容の説明図である。
図４は、本発明の第１の実施の形態の受信端末２００のデータ残量監視動作の説明図である。図４（ａ）はデータ残量監視部２０７を中心としたブロック図であり、図４（ｂ）はコンテンツバッファ部２０２のデータ量とデータ残量の情報を含む受信端末情報の送信タイミングとの関係を示すグラフである。
図５は、本発明の第１の実施の形態の配信サーバ１００へ通知される受信端末情報６００の内容の説明図である。
図６は、本発明の第１の実施の形態の配信サーバ１００へ通知する受信端末情報の内容の別の例を示す説明図である。
図７は、本発明の第１の実施の形態の受信端末２００の動作を示すフローチャートである。
図８は、本発明の第１の実施の形態の受信端末２００から受信端末情報の通知があった場合の、配信サーバ１００の動作を示すフローチャートである。
図９は、本発明の第１の実施の形態において、図８のステップ１００３で行われる、優先順位決定の動作の説明図である。図９（ａ）は、優先順位の調整直の状態を示し、図９（ｂ）は、優先順位決定部１０７による優先順位の調整後の状態を示す。
図１０は、本発明の第２の実施の形態の配信サーバ１００の通信帯域配分部１０８で行われる通信帯域配分の調整の動作を示すフローチャートである。
図１１は、本発明の第２の実施の形態の受信端末２００のデータ残量監視動作の別の例の説明図である。図１１（ａ）はデータ残量監視部２０７を中心としたブロック図であり、図１１（ｂ）はコンテンツバッファ部２０２のデータ量とデータ残量の情報を含む受信端末情報の送信タイミングとの関係を示すグラフである。
図１２は、本発明の第２の実施の形態の受信端末２００の動作の別の例を示すフローチャートである。
図１３は、本発明の第２の実施の形態の受信端末２００から受信端末情報の通知があった場合の、配信サーバ１００の動作の別の例を示すフローチャートである。
図１４は、本発明の第２の実施の形態において、図１３のステップ１２０６で行われる、優先順位決定の動作の説明図である。図１４（ａ）は、優先順位の調整直の状態を示し、図１４（ｂ）は、優先順位決定部１０７による優先順位の調整後の状態を示す。
図１５は、本発明の第２の実施の形態において、図１３のステップ１２０３で行われる、優先順位決定の動作別の例の説明図である。図１５（ａ）は、優先順位の調整直の状態を示し、図１５（ｂ）は、優先順位決定部１０７による優先順位の調整後の状態を示す。
図１６は、本発明の第２の実施の形態の配信サーバと受信端末を用いた実施形態の一例を示すブロック図である。
図１７は、本発明の第２の実施の形態の配信サーバと受信端末を用いた実施形態の別の例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】  図１は、本発明の実施の形態の配信サーバ１００を中心としたコンテンツ配信システムの構成を示すブロック図である。
配信サーバ（情報送信装置）１００は、通信網１１１を介して受信端末２００と通信可能に接続されている。通信網１１１は、無線通信回線によって構成される。なお、通信網１１１は、無線通信回線でなくても有線の回線や他の方式のネットワークでもよい。また、図１では一つの受信端末２００のみ示されているが、実際には、複数の受信端末２００が設けられており、配信サーバ１００は複数の受信端末２００と接続されている。また、通信網１１１には中継局が含まれ、中継局単位で受信端末２００を管理する。
配信サーバ１００にはコンテンツ格納部１０９が接続されている。コンテンツ格納部１０９には、ストリーミングサービスで受信端末２００に配信するための映像や音声等のコンテンツデータが予め格納されている。
この配信サーバ１００において、次のような手順によって、受信端末２００にコンテンツデータが送信される。
コンテンツ入力部１０１は、コンテンツ格納部１０９からコンテンツデータを読み出し、読み出したコンテンツデータを、一旦コンテンツバッファ部１０２に格納する。パケット生成部１０３は、通信帯域配分部１０８の指示によって、配信するコンテンツ毎のパケット生成量の増減を制御する。このパケットの生成量は、例えば、通信網１１１の帯域幅や受信端末２００の再生能力等に応じて適切なパケットを生成する。そして、生成したパケットを、一旦パケットバッファ部１０４に格納する。送受信部１０５は、所定のタイミングで、パケットバッファ部１０４からパケットを読み出し、通信網１１１を介して受信端末２００に送信する。
配信サーバ１００が複数の受信端末２００に対してコンテンツデータのパケットを送信している際に、配信サーバ１００が受信端末２００から所定の通知を受信することによって、現在配信サーバ１００と通信している複数の受信端末２００の通信帯域の割り当てを再配分することができる。その手段は、次の手順による。
受信端末２００から通知があった場合、送受信部１０５はその通知を受け取り、その通知の内容を受信端末情報格納部１０６に格納する。また、現在配信サーバ１００と通信している複数の受信端末２００の通信帯域の配分に関する優先順位情報は、優先順位管理テーブル１１０に格納されている。
優先順位決定部１０７は、受信端末情報格納部１０６と優先順位管理テーブル１１０とに格納されている情報に基づいて、受信端末２００の通信帯域配分に関する優先順位を決定する。決定した優先順位は優先順位管理テーブル１１０に格納するとともに通信帯域配分部１０８に通知される。通信帯域配分部１０８は、決定された優先順位に基づいて受信端末２００毎の通信帯域を調整し、パケット生成部１０３に対して、受信端末２００毎の送信されるコンテンツのパケット生成量を制御する。
図２は、本発明の実施の形態の受信端末２００の構成を示すブロック図である。
配信サーバ１００が送信し受信端末２００が受け取るコンテンツデータは、データの扱い易さから、一般的に、ＭＰＥＧ（Ｍｏｔｉｏｎ  Ｐｉｃｔｕｒｅ  Ｅｘｐｅｒｔｓ  Ｇｒｏｕｐ）やＡＶＩ（Ａｕｄｉｏ  Ｖｉｄｅｏ  Ｉｎｔｅｒｌｅａｖｅｄ）等の、所定の符号化方式で圧縮されたデータを用いる。受信端末２００は、配信サーバ１００から送信されたコンテンツデータを、通信網１１１を介して受信する。
受信端末２００は、配信サーバ１００から受信したコンテンツを、次のような手順によって再生する。
送受信部２０１は、配信サーバ１００から送られたコンテンツデータを受信し、一旦、コンテンツバッファ部２０２に格納する。再生部２０３は、コンテンツの再生スピードに従ってコンテンツバッファ部２０２からコンテンツデータを読み出し、所定の復号化を行う。複号化されたデータのうち、映像はモニタ２０４に表示し、音声はスピーカ２０５に出力する。
受信端末２００は、コンテンツデータを受信し再生する際に、コンテンツバッファ部２０２のコンテンツデータの枯渇を防ぐために、データ残量を監視し、配信サーバへ通知する機能を備える。その動作は、次の手順による。
データ残量監視部２０７は、コンテンツバッファ部２０２のデータ残量を検出し、その情報を受信端末情報生成部２０６に出力する。データ残量の検出は、基準タイマ２０８を参照し、予め決められた所定のタイミングで行う。受信端末情報生成部２０６は、データ残量監視部２０７が検出したデータ残量を受けて、これに受信端末ＩＤ、現在通信中の中継局ＩＤ、送信日時等を付加した受信端末情報を作成し、送受信部２０１に送る。送受信部２０１はこの受信端末情報を配信サーバ１００へ送信する。
図３は、本発明の実施の形態の受信端末２００のコンテンツバッファ部２０２に格納されたコンテンツデータの内容の説明図である。
コンテンツバッファ部２０２には、配信サーバから送られてきたコンテンツデータが格納されている。図３の例では、コンテンツバッファ部２０２は、ある一つのコンテンツデータを、パケットを受信した順番にＡからＣ方向に向かって、パケットからコンテンツデータを構成し、順次格納する。再生時には、ＡからＣ方向に向かってコンテンツデータを読み出す。
今、コンテンツバッファ部２０２のＡからＣまで全て、コンテンツデータで満たされていると仮定し、コンテンツデータの再生処理によって、既にＡからＢまで読み出されたとする。このとき、データ残量監視部２０７が検出し、受信端末情報生成部２０６が配信サーバ１００に通知するデータ残量は、ＢからＣの未再生コンテンツデータ量３０１となる。
図４は、本発明の第１の実施の形態の受信端末２００のデータ残量監視動作の説明図である。図４（ａ）はデータ残量監視部２０７を中心としたブロック図であり、図４（ｂ）はコンテンツバッファ部２０２のデータ量とデータ残量の情報を含む受信端末情報の送信タイミングとの関係を示すグラフである。
図４（ａ）において、データ残量監視部２０７は、基準タイマ２０８を参照しながら所定の間隔でコンテンツバッファ部２０２のデータ残量を監視する。この所定の間隔は、予め監視間隔設定部４００に設定しておく。
図４（ｂ）において、データ残量監視部２０７の動作の一例を示す。なお、データ残量監視の所定の間隔は、予め「Ｔ」と設定されていると仮定する。データ残量監視部２０７は、コンテンツデータの再生開始（４０１）から時間Ｔが経過したときに（４０５）、コンテンツバッファ部２０２から１回目のコンテンツデータ残量を検出し（４０２）、その情報を受信端末情報生成部２０６に送る。受信端末情報生成部２０６は、受け取った情報から受信端末情報を作成し、送受信部２０１を介して配信サーバ１００に通知する。
次に、データ残量監視部２０７は、１回目のデータ残量検出から、さらに時間Ｔが経過したときに（４０６）、２回目のデータ残量を検出し（４０３）、その情報を配信サーバ１００に通知する。以後、同様に、時間Ｔが経過する度にコンテンツデータの残量を検出し、コンテンツデータの残量情報を含む受信端末情報を配信サーバに通知する。
図５は、本発明の第１の実施の形態の配信サーバ１００へ通知される受信端末情報６００の内容の説明図である。
この受信端末情報６００は、配信サーバ１００が、通信帯域を再配分する手順において、優先順位を決定するための判断条件となる、受信端末の状態を示す情報である。
図５（ａ）において、受信端末情報６００は、受信端末２００を識別するための端末ＩＤ６０１、ストリームデータの通信を中継している中継局（通信網１１１に含まれる中継局）を識別するための中継局ＩＤ６０２、受信端末情報６００の送信日時６０３、受信端末２００の未再生コンテンツデータの残量６０４、受信端末２００のコンテンツデータの再生スピードを示すコンテンツビットレート６０５、データ残量の下限設定値６０６で構成されている。
図５（ｂ）は、受信端末２００が実際に送信する受信端末情報６００に設定されているパラメータの一例を示す。この例では、端末ＩＤ６０１は「ＴＭＩＤ＿０１２３４」（６０７）であることを示す。また、中継局ＩＤ６０２は「ＢＳＩＤ＿５６７８９」（６０８）であることを示す。また、送信日時６０３は、「２００３０１０１＿１２３４５６」（６０９）であり、これは、西暦２００３年１月１日１２時３４分５６秒を示す。また、データ残量６０４は「３２７６８０」ｂｙｔｅ（６１０）であることを示す。また、コンテンツビットレート６０５は「１３１０７２」ｂｐｓ（６１１）であることを示す。また、データ残量下限設定値６０６は「１６３８４０」ｂｙｔｅ（６１２）であることを示す。
配信サーバ１００は、受信端末情報６００を受信すると、データ残量６０４をコンテンツビットレート６０５で除算し、コンテンツデータの残りの再生時間長（コンテンツ予備再生時間）を求める。配信サーバ１００は、このコンテンツ予備再生時間の値に基づいて、複数の受信端末２００の優先順位を決定する。
図６は、本発明の第１の実施の形態の配信サーバ１００へ通知する受信端末情報の内容の別の例を示す説明図である。
図６（ａ）において、受信端末情報７００は、図５（ａ）に示したデータ残量６０４、コンテンツビットレート６０５、データ残量下限設定値６０６の代わりに、コンテンツ予備再生時間７０４、コンテンツ予備再生時間下限設定値７０５を含んでいる。なお、端末ＩＤ７０１、７０６、中継局ＩＤ７０２、７０７、及び送信日時７０３、７０８は、図５に示した受信端末情報６００と同一であるためその説明を省略する。
すなわち、図６に示す実施の形態では、受信端末情報７００にコンテンツ予備再生時間７０４を含んでいるので、配信サーバ１００が、受信端末情報７００を受け取ると、受信端末の優先順位決定過程において、前述したようなコンテンツ予備再生時間の算出をする必要がない。そのため、配信サーバ１００の処理の負荷が減少する利点がある。
図６（ｂ）は、受信端末２００が実際に送信する受信端末情報７００に設定されているパラメータの一例を示す。コンテンツ予備再生時間７０４は「２０」秒（７０９）であることを示す。また、コンテンツ予備再生時間下限設定値７０５は「１０」秒（７１０）であることを示す。
図７は、本発明の第１の実施の形態の受信端末２００の動作を示すフローチャートである。
図７のフローチャートでは、図４で前述したように、一定間隔毎に受信端末情報６００を配信サーバ１００に通知する。
データ残量監視部３０７は、監視間隔設定部４００に設定された内容を参照して、データ残量の監視時間間隔を設定する（ステップ８００）。
次に、基準タイマ２０８からの信号に従って監視タイマ動作を開始する（ステップ８０１）。
次に、コンテンツのストリーミング処理を開始する（ステップ８０２）。ストリーミング処理の開始によって、配信サーバ１００から送られたコンテンツデータを、送受信部２０１が受信する（ステップ８０３）。受信したコンテンツデータはコンテンツバッファ部２０２に格納され、再生部２０３によってコンテンツデータが再生される（ステップ８０４）。
コンテンツデータを再生している際に、データ残量監視部２０７は、監視タイマがデータ残量の監視時間に到達したか否かを判定する（ステップ８０５）。
データ残量監視部２０７は、監視時刻に到達したと判定した場合は、図４において前述したように、コンテンツバッファ部２０２の残量を検出して、検出した情報を受信端末情報生成部２０６に送る。受信端末情報生成部２０６は、受け取った情報から受信端末情報を生成し、生成した受信端末情報を、送受信部２０１を介して配信サーバ１００に通知する（ステップ８０６）。通知が完了すると、ストリーミング継続の判定（ステップ８０７）に移行する。
なお、コンテンツデータの残量ではなく、図６に示すように、コンテンツ予備再生時間を通知するようにしてもよい。
ステップ８０５において、データ残量監視部２０７は、監視時刻に到達していないと判定した場合は、受信端末情報の通知（ステップ８０６）を行わずに、ストリーミングの継続の判定（ステップ８０７）に移行する。
ステップ８０７では、ストリーミングを継続するか否かを判定する。ストリーミングを継続すると判定した場合は、コンテンツデータ受信の処理（ステップ８０３）に移行する。
一方、ストリーミングを継続しないと判定した場合は、ストリーミング処理を終了する。ストリーミングを継続しない場合とは、例えば、コンテンツデータの終了やユーザーのストリーミング終了の指示等があった場合である。
図８は、本発明の第１の実施の形態の受信端末２００から受信端末情報の通知があった場合の、配信サーバ１００の動作を示すフローチャートである。
図８は、一定間隔毎に受信端末情報６００を配信サーバ１００へ通知する受信端末２００と接続している配信サーバ１００のフローチャートを示す。なお、配信サーバ１００が、複数の受信端末２００に対してコンテンツデータをストリーミングするとする。また、図８では、受信端末情報は、図６に示す予備再生時間のパラメータを含む情報（受信端末情報７００）である場合について説明する。
まず、送受信部１０５は、受信端末２００から受信端末情報の通知の着信が有ったか否かを判定する（ステップ１０００）。着信が無いと判定された場合は、コンテンツの送信処理を実行（ステップ１００５）し、ストリーミング対象の受信端末２００に対してコンテンツデータのストリーミングを行う。そして、ストリーミング継続の判定（ステップ１００６）に移行する。
一方、ステップ１０００において、受信端末２００から受信端末情報の通知の着信が有ると判定された場合は、送受信部１０５は、受信端末情報を受け取り、これを解析して受信端末情報に含まれているコンテンツ予備再生時間やその他の情報を取得し、取得した情報を受信端末情報格納部１０６に格納する（ステップ１００１）。
次に、優先順位決定部１０７は、受信端末情報格納部１０６に格納されたコンテンツ予備再生時間と中継局ＩＤとを参照する。そして、中継局ＩＤによって示された、中継局に属している全ての受信端末２００のコンテンツ予備再生時間を受信端末情報格納部１０６から取得し、これらを比較する（ステップ１００２）。
次に、優先順位決定部１０７は、この比較結果に応じて受信端末の優先順位を決定する（ステップ１００３）。そして、この優先順位を通信帯域配分部１０８に通知する。通信帯域配分部１０８は、優先順位に基づいて、各受信端末の通信帯域配分を再構築する（ステップ１００４）。そして、パケット生成部１０３の、各受信端末２００の送信されるコンテンツのパケット生成量を制御する。
次に、ストリーミングを継続するか否かを判定する（ステップ１００６）。ストリーミングを継続すると判定した場合は、受信端末情報の着信判定（ステップ１００１）に移行する。ストリーミングを継続しないと判定した場合は、ストリーミング処理を終了する。
図９は、本発明の実施の形態において、図８のステップ１００３で行われる、優先順位決定の動作の説明図であり、配信サーバ１００が、受信端末Ａ（１１０１）、受信端末Ｂ（１１０２）、受信端末Ｃ（１１０３）、受信端末Ｄ（１１０４）の４台の受信端末について、図８に示した配信サーバ１００の動作に基づいて、優先順位を調整する例を示す。
配信サーバ１００において、優先順位決定部１０７は、優先順位管理テーブル１１０を用いて受信端末２００の優先順位を調整する。なお、優先順位管理テーブル１１０は、受信端末ＩＤと、該受信端末ＩＤに対応したコンテンツ予備再生時間、配信ビットレート及び予備再生時間下限設定値との情報を含んでおり、受信端末情報の内容を参照して構成される。
図９（ａ）は、優先順位の調整前の状態を示す。受信端末Ａ（１１０１）は、優先順位が最も高く、コンテンツ予備再生時間は１００秒であり、配信ビットレートは１２８ｋｂｐｓに設定されている。また、受信端末Ｄ（１１０４）は、優先順位が最も低く、コンテンツ予備再生時間は５秒であり、配信ビットレートは１２８ｋｂｐｓに設定されている。
ここで、全ての受信端末の予備再生時間下限設定値が１０秒であるとした場合、予備再生時間下限値を下回っている受信端末Ｄ（１１０４）が、通信帯域変更（配信ビットレート変更）の対象となる。
図９（ｂ）は、優先順位の調整後の状態を示す。優先順位決定部１０７は、図９（ａ）において予備再生時間下限値を下回っている受信端末Ｄ（１１０４）は、優先順位を最も高くするとともに、受信端末Ｄ（１１０４）の通信帯域を大きく設定する。通信帯域は調整前の２倍以上に設定することが望ましい。図９（ｂ）の例では、２倍に設定している。
また、優先順位決定部１０７は、図９（ａ）において予備再生時間下限値を下回っていない受信端末は、通信帯域を変更せず、そのまま優先順位を下位方向に順位をシフトする。結果として、受信端末Ｄ（１１０４）は、優先順位が最も高く、予備再生時間は５秒のままであるが、配信ビットレートは２５６ｋｂｐｓと設定される。
図１０は、本発明の第１の実施の形態の配信サーバ１００の通信帯域配分部１０８で行われる通信帯域配分の調整の動作を示すフローチャートである。
まず、通知のあった受信端末の通信帯域（配信ビットレート）を大きく設定する（ステップ１５００）。通信帯域は調整前の２倍以上に設定することが望ましい。図１０の例では２倍に設定する。
次に、中継局ＩＤで示された中継局に属している全ての受信端末の配信ビットレートの合計を算出し、これを「ＳＢＲ」とする（ステップ１５０１）。
次に、中継局の最大通信帯域能力（送信ビットレート能力）を取得し、これを「ＭＲＢ」とする（ステップ１５０２）。
次に、算出したＳＢＲの値と取得したＭＢＲの値とを比較し、ＭＲＢがＳＲＢを上回っているか否かを判定する（ステップ１５０３）。
ＳＢＲよりもＭＢＲが上回っていると判定した場合、すなわち、中継局に属している全ての受信端末の通信帯域の合計よりも中継局の最大通信帯域能力が上回っており、中継局の通信帯域にまだ余裕がある場合は、通知のあった受信端末以外の配信ビットレートはそのまま維持する（ステップ１５０８）。そして、この結果を所定の時間維持するように設定する（ステップ１５０７）。図１０の例では所定の時間は１０秒とする。そして処理を終了する。
ステップ１５０３において、ＳＢＲよりもＭＢＲが小さいと判定した場合、すなわち、中継局の最大通信帯域能力よりも中継局に属している全て受信端末の通信帯域の合計が上回っており、中継局の通信帯域を使い果たしている場合である。この場合は、まず、通知のあった受信端末２００それぞれの配信ビットレートの合計を算出し、これを「ＰＢＲ」とする（ステップ１５０４）。次に、ステップ１５０２において算出したＭＢＲから算出したＰＢＲを減算して、これを「ＴＢＲ」とする（ステップ１５０５）。次に、算出したＴＲＢ、すなわち、優先順位を変更する受信端末２００を除いた受信端末２００で使用可能な通信帯域を、通知のあった受信端末２００以外の受信端末２００で再配分する（ステップ１５０６）。この再配分は、通知のあった受信端末２００以外の受信端末２００に現在設定されている配信ビットレートの比率をそのまま適応する。
次に、再配分結果を所定の時間間維持するように設定する（ステップ１５０７）。図１０の例では所定の時間は１０秒とする。そして処理を終了する。
なお、ステップ１５００において、通信帯域の変更量は、２倍以上の任意の値でよい。また、ステップ１５０７において、再配分結果を持続する所定の時間は、任意の時間長でよい。
次に、本発明の第２の実施の形態について説明する。
図１１は、本発明の第２の実施の形態の受信端末２００のデータ残量監視動作の別の例の説明図である。図１１（ａ）はデータ残量監視部２０７を中心としたブロック図であり、図１１（ｂ）はコンテンツバッファ部２０２のデータ量とデータ残量の情報を含む受信端末情報の送信タイミングとの関係を示すグラフである。
図１１（ａ）において、データ残量監視部２０７は、コンテンツバッファ部２０２のデータ残量が、予め設定したデータ量（データ残量の下限値）以下になった時点でその情報を配信サーバに通知する。このデータ残量の下限値は、予め、データ残量下限設定値５００に設定しておく。このデータ残量下限値５００が、配信サーバにコンテンツデータの残量情報を通知するタイミングの条件となる。
図１１（ｂ）において、データ残量監視部２０７は、コンテンツデータの再生開始（５０１）直後からコンテンツバッファ部２０２のデータ残量を連続して（又は、所定の短い間隔で）監視（５０３）する。データ残量がデータ残量下限設定値５００よりも上回っている間は、配信サーバ１００へは通知しない。そして、データ残量がデータ残量下限設定値５００を下回った時点（時間Ｔ’経過後（５０４））で、データ残量監視部２０７は、その情報、すなわち、コンテンツデータの残量（＝データ残量下限値５００）を、受信端末情報生成部２０６に送る。受信端末情報生成部２０６は、受け取った情報から受信端末情報を作成し、送受信部２０１を介して配信サーバ１００に通知する。
なお、第２の実施の形態においても、受信端末情報は、コンテンツデータの残量６０４を含むもの（図５）であっても、コンテンツ予備再生時間７０４を含むもの（図６）であってもよい。
図１２は、本発明の第２の実施の形態の受信端末２００の動作の別の例を示すフローチャートである。
図１２のフローチャートでは、コンテンツバッファ部２０２のデータ残量が、予め設定したデータ量以下になった場合に、その情報を配信サーバ１００に通知する。
データ残量監視部３０７は、データ残量下限設定値５００を参照して、コンテンツ予備再生時間の下限値「ＴＲＧ＿ＴＩＭＥ」を設定する（ステップ９００）。
次に、コンテンツのストリーミング処理を開始する（ステップ９０１）。ストリーミングの開始によって、配信サーバ１００から送られたコンテンツデータを、送受信部２０１が受信する（ステップ９０２）。受信したコンテンツデータはコンテンツバッファ部２０２に格納され、再生部２０３によってコンテンツデータが再生される（ステップ９０３）。
コンテンツデータを再生している際に、データ残量監視部２０７は、コンテンツ予備再生時間を算出し、算出したコンテンツ予備再生時間と下限値「ＴＲＧ＿ＴＩＭＥ」とを比較し、比較の結果、下限値「ＴＲＧ＿ＴＩＭＥ」の方が長い（多い）か否かを判定する（ステップ９０４）。コンテンツ予備再生時間は、コンテンツバッファ部２０２のコンテンツデータ残量を検出し、これをコンテンツビットレートの値で除算することで算出する。
コンテンツ予備再生時間が下限値「ＴＲＧ＿ＴＩＭＥ」よりも短い（少ない）と判定した場合は、コンテンツバッファ部２０２の残量を検出して、検出した情報をコンテンツ予備再生時間（このとき、コンテンツ予備再生時間は下限値「ＴＲＧ＿ＴＩＭＥ」と等しい）の情報を受信端末情報生成部２０６に送る。受信端末情報生成部２０６は、受け取った情報から受信端末情報を生成し、生成した受信端末情報を、送受信部２０１を介して配信サーバ１００に通知する（ステップ９０５）。通知が完了すると、ストリーミング継続の判定（ステップ９０６）に移行する。
ステップ９０４において、コンテンツ予備再生時間が下限値ＴＲＧ＿ＴＩＭＥよりも長い（多い）と判定した場合は、受信端末情報の通知（ステップ９０５）を行わずに、ストリーミングの継続の判定（ステップ９０６）に移行する。
ステップ９０６では、ストリーミングを継続するか否かを判定する。ストリーミングを継続すると判定した場合は、コンテンツデータ受信の処理（ステップ９０２）に移行する。一方、ストリーミングを継続しないと判定した場合は、ストリーミング処理を終了する。
なお、コンテンツデータの再生中にコンテンツ予備再生時間を算出することなく、コンテンツデータ残量と、予め設定されたコンテンツ予備再生時間の下限値とを比較して、コンテンツデータ残量が予め設定されたコンテンツ予備再生時間よりも短い（少ない）場合に、現在のコンテンツ予備再生時間の情報を配信サーバ１００に通知してもよい。
図１３は、本発明の第２の実施の形態の受信端末２００から受信端末情報の通知があった場合の、配信サーバ１００の動作の別の例を示すフローチャートである。
図１３は、前述したように、受信端末２００のコンテンツバッファ部２０２のデータ残量が予め設定したデータ量以下になった時点で、その情報を配信サーバ１００へ通知する受信端末２００と接続している配信サーバ１００のフローチャートである。また、図１３において、受信端末情報は、図６に示したコンテンツ予備再生時間のパラメータを含む情報（受信端末情報７００）であるとする。
まず、送受信部１０５は、受信端末２００から受信端末情報の着信が有ったか否かを判定する（ステップ１２００）。着信が無いと判定した場合は、コンテンツの送信処理を実行（ステップ１２０９）し、ストリーミング対象の受信端末２００に対してコンテンツデータのストリーミングを行う。そして、ストリーミング継続の判定（ステップ１２０８）に移行する。
一方、ステップ１２００において、受信端末２００から受信端末情報の通知の着信が有ると判定した場合は、送受信部１０５は、複数の受信端末２００からの受信端末情報の着信が有るか否かを判定する（ステップ１２０１）。受信端末情報の通知の着信が単独の受信端末２００のみであった場合は、受信端末情報を受け取り、これを解析して受信端末情報に含まれているコンテンツ予備再生時間（図６参照）やその他の情報を取得し、取得した情報を受信端末情報格納部１０６に格納する（ステップ１２０５）。
次に、優先順位決定部１０７は、通知のあった受信端末２００の優先順位を最も高く設定する（ステップ１２０６）。そして、この優先順位を通信帯域配分部１０８に通知する。通信帯域配分部１０８は、優先順位に基づいて、各受信端末の通信帯域配分を再構築する（ステップ１２０７）。そしてパケット生成部１０３の、各受信端末２００の送信されるコンテンツのパケット生成量を制御する。
ステップ１２０１において、複数の受信端末から受信端末情報の通知の着信があった場合は、送受信部１０５は、通知があった複数の受信端末のそれぞれについて、受信端末情報を取得し、取得した情報を受信端末情報格納部１０６に格納する（ステップ１２０２）。
次に、優先順位決定部１０７は、通知のあった受信端末２００同士のコンテンツ予備再生時間の比較を行う（ステップ１２０３）。優先順位決定部１０７は、この比較結果に応じて受信端末の優先順位を決定する。本フローチャートの場合、通知のあった受信端末２００の優先順位を上位に設定する（ステップ１２０６）。そして、この優先順位を通信帯域配分部１０８に通知する。通信帯域配分部１０８は、優先順位に基づいて、各受信端末の通信帯域配分の再構築を行う（ステップ１２０７）。そして、パケット生成部１０３の、各受信端末２００の送信されるコンテンツのパケット生成量を制御する。
次に、ストリーミングを継続するか否かを判定する（ステップ１２０８）。ストリーミングを継続すると判定した場合は、受信端末情報の着信判定（ステップ１２００）に移行する。一方、ストリーミングを継続しないと判定した場合は、ストリーミング処理を終了する。
なお、ステップ１２０１の、複数の受信端末からの通知の着信があったか否かの判定は、「同時に」複数の受信端末からの着信が有るか否かを判定してもよいし、予め定めた「所定の時間内に」複数の受信端末からの着信があるか否かの判定をしてもよい。
図１４は、本発明の第２の実施の形態において、図１３のステップ１２０６で行われる、優先順位決定の動作の説明図であり、受信端末Ａ（１３０１）、受信端末Ｂ（１３０２）、受信端末Ｃ（１３０３）、受信端末Ｄ（１３０４）の４台の受信端末について、図１３に示した配信サーバ１００の動作のうち、単独の受信端末から通知の着信があった場合の動作に基づいて、優先順位を調整する例である。
図１４（ａ）は、優先順位の調整直の状態を示す。受信端末Ａ（１３０１）は、優先順位が最も高く、コンテンツ予備再生時間は１００秒であり、配信ビットレートは１２８ｋｂｐｓに設定されている。また、受信端末Ｄ（１３０４）は、優先順位が最も低く、予備再生時間は５０秒であり、配信ビットレートは１２８ｋｂｐｓに設定されている。さらに、全ての受信端末の予備再生時間下限設定値が１０秒であるとした場合、受信端末Ｃ（１３０３）は、予備再生時間下限値を下回っており、配信サーバ１００に受信端末情報の通知を行う。
図１４（ｂ）は、受信端末Ｃ（１３０３）からの通知を受けて、優先順位を調整した後の状態を示す。優先順位決定部１０７は、通知のあった受信端末Ｃ（１３０３）の優先順位を最も高くするとともに、受信端末Ｄ（１１０４）の通信帯域を大きく設定する。通信帯域は調整前の２倍以上に設定することが望ましい。図１４（ｂ）の例では、２倍に設定している。
また、優先順位決定部１０７は、通知を受けておらず通信帯域を変更しない端末については、通信帯域を変更せず、そのまま優先順位を下位方向に順位をシフトする。結果として、受信端末Ｃ（１３０３）は、優先順位が最も高く、予備再生時間は５秒であり、配信ビットレートは２５６ｋｂｐｓと設定される。
図１５は、図１３のステップ１２０３で行われる、優先順位決定の動作の別の例の説明図であり、受信端末Ａ（１３０１）、受信端末Ｂ（１３０２）、受信端末Ｃ（１３０３）、受信端末Ｄ（１３０４）の４台の受信端末について、図１３に示した配信サーバ１００の動作のうち、複数の受信端末から通知の着信があった場合の動作に基づいて、優先順位を調整する例である。
図１５（ａ）は、優先順位の調整直前の状態を示す。受信端末Ａ（１４０１）は、優先順位が最も高く、予備再生時間は１００秒であり、配信ビットレートは１２８ｋｂｐｓと設定されている。また、受信端末Ｄ（１４０４）は、優先順位が最も低く、予備再生時間は１０秒であり、配信ビットレートは１２８ｋｂｐｓと設定されている。さらに、全ての受信端末の予備再生時間下限設定値が２０秒であるとした場合、受信端末Ｂ（１４０２）及び受信端末Ｄ（１４０４）は、予備再生時間下限値を下回っており、配信サーバ１００に受信端末情報の通知を行う。
図１５（ｂ）は、受信端末Ｂ（１４０２）及び受信端末Ｄ（１４０４）からの通知を受けて、優先順位を調整した後の状態を示す。優先順位決定部１０７は、まず、通知のあった受信端末Ｂ（１４０２）及び受信端末Ｄ（１４０４）の予備再生時間を比較する。図１５（ａ）の例では、受信端末Ｄ（１４０４）の予備再生時間の方が短いの。そこで、受信端末Ｄ（１４０４）の優先順位を最も高く設定し、受信端末Ｂ（１４０２）の優先順位を第２位の優先順位に設定する。さらに、受信端末Ｂ（１４０２）及び受信端末Ｄ（１４０４）の通信帯域は調整前の２倍以上に設定することが望ましい。図１５（ｂ）の例では、２倍に設定している。
また、優先順位決定部１０７は、通知を受けておらず、通信帯域を変更しない端末は、そのまま優先順位を下位方向に順位をシフトする。結果として、受信端末Ｄ（１４０４）は、優先順位が最も高く、予備再生時間は１０秒であり、配信ビットレートは２５６ｋｂｐｓと設定される。また、受信端末Ｂ（１４０２）は、二番目の優先順位であり、予備再生時間は１５秒であり、配信ビットレートは２５６ｋｂｐｓと設定される。
次に、本発明に係る配信サーバ１００及び受信端末２００を適用した具体的な実施形態の例について説明する。
図１６は、配信サーバと受信端末を用いた実施形態の一例を示すブロック図である。
コンテンツ記憶装置１７０２に接続された配信サーバ１７００が、公衆網１７０６、送信局Ａ（１７１４）、及び送信局Ｂ（１７０４）と接続されている。また、送信局Ｂ（１７０４）、中継局Ａ（１７０５）を介して公衆網１７０６と接続されている。
配信サーバ１７００には、ＴＶ放送を受信するためのＴＶ受信機１７０１と、インターネット等の外部ネットワーク１７０３とが接続されている。配信サーバ１７００は、外部公衆網１７０３から入力されたコンテンツデータや、ＴＶ受信機１７０１で受信したＴＶ番組を所定の変換方法で配信可能なファイル形式に変換したコンテンツデータを、コンテンツ記憶装置１７０２に記録する。
送信局Ａ（１７１４）は、無線回線を介してノートＰＣ、ＰＤＡ、携帯電話等のモバイル端末と接続されている。送信局Ａ（１７１４）を経由する配信では、ノートＰＣ（１７１０）、ＰＤＡ（１７０９）、携帯電話１７０８等のモバイル端末が、直接コンテンツデータを受信して視聴する。
公衆網１７０６は、配信サーバ１７００から送信されたコンテンツデータを、有線回線を介して端末１７１５に送信する。さらに、公衆網１７０６には中継局Ｂ（１７０７）が接続されており、中継局Ｂ（１７０７）は無線回線を介して、ノートＰＣ、ＰＤＡ、携帯電話等のモバイル端末に接続される。なお、図示するように、配信サーバ１７００と公衆網１７０６との間は、有線回線を介して接続されてもよいし、送信局Ｂ（１７０４）及び中継局Ａ（１７０５）によって無線回線を介して接続されてもよい。
送信局Ｂ（１７０４）を経由する配信では、中継局Ａ（１７０５）、公衆網１７０６、中継局Ｂ（１７０７）を経由し、モバイル端末（１７１１〜１７１３、１７１５）でコンテンツデータを受信して視聴する。
外部公衆網１７０３やＴＶ受信機１７０１から取り込んだコンテンツデータは、モバイル端末からの要求に応じてリアルタイムに配信される。また、外部公衆網１７０３やＴＶ受信機１７０１から取り込んだコンテンツデータを、一旦、コンテンツ記憶装置１７０２に蓄積しておき、モバイル端末からの要求に応じて適宜、コンテンツデータを配信するようにしてもよい。
このように、本発明は、各配信経路において、送信局、中継局および無線回線網を複数経由して、配信サーバからコンテンツデータを配信するように構成することができる。従って、いずれかの配信経路において、通信に障害や遅延が発生した場合に、コンテンツを受信している受信端末のコンテンツ予備再生時間を配信サーバに送信することで、コンテンツバッファの枯渇しそうな受信端末の優先順位を高くすることができる。
図１７は、図１６に類似するが、配信サーバと受信端末を用いた実施形態の別の例を示すブロック図である。
コンテンツ記憶装置１６１３に接続された配信サーバ１６１２が、無線送信局１６１４と接続されている。無線送信局１６１４は、複数の無線中継局（１６００〜１６０２）と無線で接続されている。無線中継局（１６００〜１６０２）は、それぞれ所定の範囲のカバーエリア（セル）（１６０９〜１６１１）があり、そのカバーエリア内に存在する受信端末（１６０３Ａ〜１６０８Ｅ）と無線で接続されている。また、受信端末Ａ（１６０３）は、複数の無線中継局のカバーエリアを移動している。
図１７の例では、受信端末の優先順位調整動作及び通信帯域配分の再構築動作は、各無線中継局のカバーエリア範囲内に存在する受信端末に対して実施される。たとえば、無線中継局１６００のカバーエリア１６０９では、受信端末Ａ（１６０３）、受信端末Ｂ（１６０４）、受信端末Ｃ（１６０５）を対象に実施される。
従って、受信端末がカバーエリア（セル）を移動する際に、無線チャンネルを自動的に切り替えるハンドオーバ処理が発生するが、このハンドオーバ処理に伴う通信の中断、すなわちストリーミングの中断が発生する。そこで、コンテンツを受信している受信端末のコンテンツ予備再生時間を配信サーバに送信することで、コンテンツバッファの枯渇しそうな受信端末の優先順位を高くすることができる。
以上のように、本発明は、無線回線網を用いたストリーミング配信システム、有線回線網を用いたストリーミング配信システム、さらに両者の回線網を用いたストリーミング配信システムのいずれにも適用できる。
【産業上の利用可能性】  本発明は、通信状態が変化する通信網を用いて受信端末に対して、映像や音声コンテンツのストリーミングサービスが実施されるコンテンツ配信システムに利用することができ、特に、無線通信網のように通信状態が変化する通信システムや、セル方式の移動通信網のようにハンドオーバ時に通信が一時的に中断する津新システムに適用すると好適である。
【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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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【国際調査報告】
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2005062566.tif 000021
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