JP2020162039A - データ中継装置、データ中継方法及びプログラム - Google Patents

データ中継装置、データ中継方法及びプログラム Download PDF

Info

Publication number
JP2020162039A
JP2020162039A JP2019060992A JP2019060992A JP2020162039A JP 2020162039 A JP2020162039 A JP 2020162039A JP 2019060992 A JP2019060992 A JP 2019060992A JP 2019060992 A JP2019060992 A JP 2019060992A JP 2020162039 A JP2020162039 A JP 2020162039A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
data
relay device
coding parameter
unit
data relay
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP2019060992A
Other languages
English (en)
Other versions
JP7310212B2 (ja
Inventor
夏季 甲斐
Natsuki Kai
夏季 甲斐
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
NEC Corp
Original Assignee
NEC Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by NEC Corp filed Critical NEC Corp
Priority to JP2019060992A priority Critical patent/JP7310212B2/ja
Publication of JP2020162039A publication Critical patent/JP2020162039A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP7310212B2 publication Critical patent/JP7310212B2/ja
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Landscapes

  • Information Transfer Between Computers (AREA)
  • Two-Way Televisions, Distribution Of Moving Picture Or The Like (AREA)

Abstract

【課題】データ中継装置を介して、複数の端末装置にデータを送信する場合に、データ中継装置における処理負荷を抑制するとともに、複数の端末装置で視聴されるデータの映像品質を向上させるデータ中継装置、データ中継方法及びプログラム提供する。【解決手段】データ中継装置であって、データ中継装置に関する所定の処理負荷と、データ中継装置がデータ配信装置及び複数の端末装置と通信する際の通信品質と、複数の端末装置における映像品質とに基づいて、符号化パラメータを決定する符号化パラメータ決定部と、符号化パラメータ決定部が決定した符号化パラメータを用いて、データ配信装置から受信したデータであって、複数の端末装置に送信するデータに対して、トランスコードを行うトランスコード部と、を備える。【選択図】図3

Description

本発明は、データ中継装置、データ中継方法及びプログラムに関する。
ネットワークを介して映像データを送信する際、膨大な量の映像データをそのまま送信するのではなく、圧縮符号化を行うことによりデータ量を減らしてから送信を行う技術が知られている。この技術では、映像データ量をどの程度減らすか、映像の滑らかさをどうするか、などを決めるパラメータである圧縮符号化パラメータが用いられる。
圧縮符号化された映像データを、視聴者が視聴した場合、いずれの圧縮符号化パラメータが用いられているかにより、視聴者の体感品質は異なる。視聴者の体感品質の指標値は、映像体感品質QoE(Quality of Experience)と呼ばれる。
LTE(Long Term Evolution)や、Wi−Fiのような無線区間を含むベストエフォート型のネットワークでは、電波品質の変化や他のユーザのクロストラフィックにより、単位時間あたりに通信可能なデータ量を表す通信スループットが大きく変動する。
データ配信装置が送信する映像データを、データ中継装置を介して、視聴者が用いる端末装置に配信する場合、データ配信装置とデータ中継装置との間の通信スループットの変動に合わせて、配信装置上で映像データの圧縮符号化パラメータを動的に変更する技術(QoS制御技術)が必要となる。また、データ中継装置と端末装置との間の通信品質変動に合わせてQoSを制御するために、データ中継装置上で、受信した映像データを復号して再度符号化するトランスコード処理が必要となる。
端末装置の数の増加に伴って、トランスコードによるデータ中継装置の処理負荷が増大し、データ中継装置の許容処理量を超えると、処理遅延が発生する。この処理遅延を解消するためには、演算素子を追加する必要があるが、コストが増加してしまう。
特許文献1は、通信品質が低下した場合に、データ中継装置上で、トランスコードを行うのではなく、参照フレーム(BフレームやPフレーム)のパケットを破棄して伝送レートを制御することで、データ中継装置の処理負荷を小さくし、システム規模の増大を抑制する技術について開示している。
また、非特許文献1は、IP(Internet Protocol)マルチキャスト技術を、アプリケーション層で実現したアプリケーション層マルチキャストについて開示している。このアプリケーション層マルチキャストでは、データ中継装置で、トランスコードを行なわずに、映像フレームをそのまま送受信するだけなので、端末装置の数が増加しても、データ中継端末の処理負荷の増大を抑制することができる。
アプリケーション層マルチキャストでは、データ配信装置からデータ中継装置を介した全ての端末装置までの通信品質の中で、最も低い通信品質で符号化してデータ配信装置から映像データを配信する方式が、一般的に用いられる。
特開2005−244315号公報
Hosseini, M. et al., "A Survey of Application Layer Multicast Protocols", In IEEE Communications Surveys and Tutorials, vol. 9, No. 3, Sep. 27, 2007, pp. 58-74
しかし、特許文献1では破棄した映像フレームが、後続の映像フレームで参照されていた場合、後続の映像フレームの復号に失敗するため、端末装置上で映像に乱れが生じる。また、破棄した映像フレームの分、遅延が発生し、リアルタイム性が損なわれる。
一方、非特許文献1のアプリケーション層マルチキャストでは、複数の端末装置に、映像データを配信する場合に、1台でも極端に通信品質が悪くなると、他の全ての端末装置も低品質な映像を視聴することになる。
そのため、データ中継装置を介して、複数の端末装置に映像データを送信する場合には、端末装置の数に応じて、データ中継装置のトランスコードによる処理負荷が増大する一方で、極端に通信品質の悪い端末装置が存在すると、全ての端末装置の映像体感品質が著しく低下する。
よって、特許文献1や、非特許文献1では、データ中継装置を介して、複数の端末装置にデータを送信する場合に、データ中継装置における処理負荷を抑制するとともに、複数の端末装置で視聴されるデータの映像品質を向上させることはできなかった。
そこで、この発明は、上述の課題を解決するデータ中継装置、データ中継方法及びプログラムを提供することを目的としている。
本発明のいくつかの態様は、上述の課題を解決すべくなされたものであり、本発明の第1の態様は、データ中継装置であって、前記データ中継装置に関する所定の処理負荷と、前記データ中継装置がデータ配信装置及び複数の端末装置と通信する際の通信品質と、前記複数の端末装置における映像品質とに基づいて、符号化パラメータを決定する符号化パラメータ決定部と、前記符号化パラメータ決定部が決定した前記符号化パラメータを用いて、前記データ配信装置から受信したデータであって、前記複数の端末装置に送信するデータに対して、トランスコードを行うトランスコード部と、を備える。
また、本発明の第2の態様は、データ中継方法であって、データ中継装置に関する所定の処理負荷と、前記データ中継装置がデータ配信装置及び複数の端末装置と通信する際の通信品質と、前記複数の端末装置における映像品質とに基づいて、符号化パラメータを決定し、決定した前記符号化パラメータを用いて、前記データ配信装置から受信したデータであって、前記複数の端末装置に送信するデータに対して、トランスコードを行う。
また、本発明の第3の態様は、プログラムであって、データ中継装置のコンピュータを、前記データ中継装置に関する所定の処理負荷と、前記データ中継装置がデータ配信装置及び複数の端末装置と通信する際の通信品質と、前記複数の端末装置における映像品質とに基づいて、符号化パラメータを決定する符号化パラメータ決定手段、前記符号化パラメータ決定手段が決定した前記符号化パラメータを用いて、前記データ配信装置から受信したデータであって、前記複数の端末装置に送信するデータに対して、トランスコードを行うトランスコード手段、として機能させる。
本発明によれば、データ中継装置を介して、複数の端末装置にデータを送信する場合に、データ中継装置における処理負荷を抑制するとともに、複数の端末装置で視聴されるデータの映像品質を向上させることができる。
本発明の第1の実施形態によるデータ中継システムの構成を示すシステム構成図である。 本発明の第1の実施形態によるデータ中継システムを構成するデータ配信装置の構成を示すブロック図である。 本発明の第1の実施形態によるデータ中継システムを構成するデータ中継装置の構成を示すブロック図である。 本発明の第1の実施形態による符号化パラメータ制御部の構成を示すブロック図である。 本発明の第1の実施形態によるデータ中継システムを構成する端末装置の構成を示すブロック図である。 本発明の第1の実施形態によるデータ中継システムで行われる処理を示すシーケンス図である。 本発明の第1の実施形態によるデータ中継装置の符号化パラメータ制御部の処理を示すフローチャートである。 本発明の第1の実施形態によるデータ中継装置の符号化パラメータ制御部の第1の集合生成部の処理を示すフローチャートである。 本発明の第1の実施形態によるデータ中継装置の符号化パラメータ制御部の第2の集合生成部の処理を示すフローチャートである。 本発明の第1の実施形態によるデータ中継装置の符号化パラメータ制御部の要素選択部の処理を示すフローチャートである。 本発明の第1の実施形態によるデータ中継装置の符号化パラメータ制御部の符号化パラメータ決定部の処理を示すフローチャートである。 本発明の第1の実施形態の具体例における通信状態の一例を示すグラフである。 本発明の第2の実施形態によるデータ中継システムを構成するデータ中継装置の構成を示すブロック図である。 本発明の第2の実施形態によるデータ中継装置の符号化パラメータ制御部の処理を示すフローチャートである。 本発明の第2の実施形態によるデータ中継装置の符号化パラメータ制御部の第2の集合生成部の処理を示すフローチャートである。 本発明の第2の実施形態によるデータ中継装置の符号化パラメータ制御部の要素選択部の処理を示すフローチャートである。 本発明の第2の実施形態の具体例における通信状態の一例を示すグラフである。 最小構成を有するデータ中継装置の構成を示すブロック図である。 最小構成を有するデータ中継装置の処理を示すフローチャートである。 データ中継装置の機能をプログラムで実現する場合におけるデータ中継装置の構成を示すブロック図である。
[第1の実施形態]
始めに、本発明の第1の実施形態について説明する。
図1は、本発明の第1の実施形態によるデータ中継システム100の構成を示すシステム構成図である。データ中継システム100は、データ配信装置10、データ中継装置20、複数の端末装置30A、30B、30Cを備える。
データ配信装置10は、映像データのコンテンツを有料又は無料で配信する業者が保有するPC(Personal Computer)などであり、インターネットなどのネットワークN1を介して、データ中継装置20に接続される。
データ中継装置20は、映像データのコンテンツを有料又は無料で配信する業者が保有するPCなである。データ中継装置20は、ネットワークN1を介して、データ配信装置10に接続されており、データ中継装置20から送信される映像データを受信する。また、データ中継装置20は、インターネットなどのネットワークN2を介して、複数の端末装置30A、30B、30Cに接続されており、データ中継装置20から受信した映像データを、必要に応じてトランスコードした後、複数の端末装置30A、30B、30Cに送信する。
複数の端末装置30A、30B、30Cは、映像データを視聴する視聴者が保有するPC又はスマートフォンなどであり、それぞれ、ネットワークN2に接続される。なお、図1では、端末装置が3台の場合について示しているが、これに限定されるものではなく、端末装置は3台以外であっても良い。なお、本願では、端末装置30A、30B、30C、・・・の任意のものを、端末装置30と表記することがある。
図2は、本発明の第1の実施形態によるデータ中継システム100を構成するデータ配信装置10の構成を示すブロック図である。
データ配信装置10は、符号化パラメータ受信部11、符号化パラメータ制御部12、データ記憶部13、データ圧縮符号部14、データ送信部15を備える。
符号化パラメータ受信部11は、データ配信装置10が、データ中継装置20に、映像データを送信する際に用いられる符号化パラメータを、ネットワークN1を介して、データ中継装置20から受信し、符号化パラメータ制御部12に出力する。なお、符号化パラメータには、例えば、MPEG(Moving Picture Experts Group)−1、MPEG−2、MPEG−4などがある。
符号化パラメータ制御部12は、データ配信装置10が映像データを、データ中継装置20に送信する際に用いられる符号化パラメータを、符号化パラメータ受信部11から入力された符号化パラメータに変更し、変更後の符号化パラメータを、データ圧縮符号部14に出力する。また、符号化パラメータ制御部12は、データ記憶部13から所定の映像データを読み出し、データ圧縮符号部14に出力する。
データ記憶部13は、ハードディスクなどの記憶装置であり、視聴者により視聴されるコンテンツの映像データを、多数、記憶しており、その中の1つの映像データを、符号化パラメータ制御部12からの指示に基づき、符号化パラメータ制御部12に出力する。
データ圧縮符号部14は、符号化パラメータ制御部12から入力される映像データを、符号化パラメータ制御部12から入力される符号化パラメータを用いて、圧縮符号化し、データ送信部15に出力する。
データ送信部15は、データ圧縮符号部14から出力される圧縮符号化された映像データを、ネットワークN1を介して、データ中継装置20に送信する。
図3は、本発明の第1の実施形態によるデータ中継システム100を構成するデータ中継装置20の構成を示すブロック図である。
データ中継装置20は、データ受信部21、通信品質取得部22、符号化パラメータ制御部23a、トランスコード部24、データ送信部25、符号化パラメータ送信部26を備える。
データ受信部21は、ネットワークN1を介して、データ配信装置10のデータ送信部15から送信される映像データを受信し、トランスコード部24又はデータ送信部25に出力する。具体的には、データ配信装置10から受信した映像データについて、符号化パラメータ制御部23aがトランスコードを行わないと判定した場合には、データ受信部21は、受信した映像データを、データ送信部25に出力する。一方、データ配信装置10から受信した映像データについて、符号化パラメータ制御部23aがトランスコードを行うと判定した場合には、データ受信部21は、受信した映像データを、トランスコード部24に出力する。
通信品質取得部22は、データ中継装置20と通信を行う複数の端末装置30A、30B、30Cのそれぞれから、ネットワークN2を介して、通信品質を取得し、符号化パラメータ制御部23aに出力する。また、通信品質取得部22は、データ中継装置20と通信を行うデータ配信装置10から、ネットワークN1を介して、通信品質を取得し、符号化パラメータ制御部23aに出力する。
符号化パラメータ制御部23aは、データ中継装置20における最大処理負荷と、データ中継装置20がデータ配信装置10及び複数の端末装置30A、30B、30Cと通信する際の通信品質と、複数の端末装置30A、30B、30Cにおける映像品質とに基づいて、データ中継装置20から、複数の端末装置30A、30B、30Cに送信する映像データをトランスコードする際に用いられる符号化パラメータを決定し、トランスコード部24及びデータ送信部25に出力する。
トランスコード部24は、データ受信部21から出力される映像データを、符号化パラメータ制御部23aから出力される符号化パラメータを用いてトランスコードを行い、データ送信部25に出力する。
データ送信部25は、データ受信部21から出力される映像データ、又は、トランスコード部24から出力される映像データを、ネットワークN2を介して、複数の端末装置30A、30B、30Cに送信する。
符号化パラメータ送信部26は、符号化パラメータ送信部26から出力される符号化パラメータを、ネットワークN1を介して、データ配信装置10の符号化パラメータ受信部11に送信する。
なお、符号化パラメータ送信部26は、データ中継装置20と、複数の端末装置30A、30B、30Cとの通信品質の状況に基づいて、データ配信装置10のデータ圧縮符号部14が圧縮符号化する際に用いる符号化パラメータを、符号化パラメータ受信部11に送信しても良い。例えば、データ中継装置20と、複数の端末装置30A、30B、30Cとの通信品質が向上した場合には、高い品質が得られる符号化パラメータに代えたり、データ中継装置20と、複数の端末装置30A、30B、30Cとの通信品質が劣化した場合には、低い品質が得られる符号化パラメータに代えたりするために、符号化パラメータ送信部26は、その符号化パラメータを、符号化パラメータ受信部11に送信しても良い。
図4は、本発明の第1の実施形態による符号化パラメータ制御部23aの構成を示すブロック図である。符号化パラメータ制御部23aは、第1の集合生成部231、第2の集合生成部232a、要素選択部233a、符号化パラメータ決定部234a、記憶部235を備える。
第1の集合生成部231は、通信品質取得部22から出力される通信品質に基づき、データ配信装置10からのデータの送信、及び、各端末装置30A、30B、30Cへのデータの送信に用いられている符号化パラメータの集合Pを生成し、第2の集合生成部232aに出力する。
第2の集合生成部232aは、データ中継装置20について設定される最大処理負荷を、記憶部235から読み出し、その最大処理負荷を超えないように、各端末装置30A、30B、30Cに対して、集合Pの符号化パラメータを任意のパターンで割り当てた集合Λを生成し、要素選択部233aに出力する。
要素選択部233aは、集合Λの各要素において、全ての端末装置30A、30B、30Cの映像体感品質の総和が最大となる要素Λqmaxを選択し、符号化パラメータ決定部234aに出力する。
符号化パラメータ決定部234aは、要素選択部233aから入力される要素Λqmaxに基づき、各端末装置30A、30B、30Cに送信する映像データにトランスコードを行うか否か、トランスコードに用いる符号化パラメータを決定し、その結果を、トランスコード部24(図3)などに出力する。また、符号化パラメータ決定部234aは、データ配信装置10からデータ中継装置20に映像データを送信させる際に用いられる符号化パラメータを決定し、その決定結果を、符号化パラメータ送信部26に出力する。
記憶部235は、メモリなどであり、データ中継装置20について予め設定される最大処理負荷の値を記憶する。例えば、最大処理負荷は、データ中継装置20の管理者などにより設定され、データ中継装置20のトランスコード部24がトランスコードの処理を行う際に許容される上限の処理負荷が設定される。
図5は、本発明の第1の実施形態によるデータ中継システム100を構成する端末装置30Aの構成を示すブロック図である。なお、図5では、図1の端末装置30Aの構成を示しているが、図1の端末装置30B、30Cの構成も、図5の端末装置30Aの構成と同じである。
端末装置30Aは、データ受信部31、デコード部32、表示部33、通信品質測定部34、通信品質送信部35を備える。
データ受信部31は、データ中継装置20のデータ送信部25から、ネットワークN2を介して送信される映像データであって、端末装置30A用の符号化パラメータを用いてトランスコードされた映像データを受信し、デコード部32、通信品質測定部34に出力する。
デコード部32は、データ受信部31から出力される映像データであって、トランスコードされた映像データを、デコードし、表示部33に出力する。
表示部33は、ディスプレイなどの表示機器であり、デコード部32から出力される映像データを表示する。
通信品質測定部34は、データ受信部31が、データ中継装置20のデータ送信部25から受信する信号に基づき、データ中継装置20と端末装置30Aとの間の通信品質を測定し、通信品質測定部35に出力する。
なお、端末装置30Bの通信品質測定部34は、データ受信部31が、データ中継装置20のデータ送信部25から受信する信号に基づき、データ中継装置20と端末装置30Bとの間の通信品質を測定し、通信品質測定部35に出力する。また、端末装置30Cの通信品質測定部34は、データ受信部31が、データ中継装置20のデータ送信部25から受信する信号に基づき、データ中継装置20と端末装置30Cとの間の通信品質を測定し、通信品質測定部35に出力する。
通信品質送信部35は、通信品質測定部34から出力される通信品質を、ネットワークN2を介して、データ中継装置20の通信品質取得部22に送信する。
次に、本発明の第1の実施形態によるデータ中継システム100で行われる処理について説明する。
図6は、本発明の第1の実施形態によるデータ中継システム100で行われる処理を示すシーケンス図である。
始めに、データ中継装置20の通信品質取得部22は、ネットワークN2を介して、端末装置30A、30B、30Cの通信品質送信部35から送信される通信品質を取得する(ステップS101、S102、S103)。
また、データ中継装置20の通信品質取得部22は、ネットワークN1を介して、データ配信装置10から送信される信号に基づいて、データ配信装置10とデータ中継装置20との間の通信品質を測定する(ステップS104)。
そして、データ中継装置20のデータ受信部21は、ネットワークN1を介して、データ配信装置10のデータ送信部15から送信される映像データを受信する(ステップS105)。
そして、データ中継装置20の符号化パラメータ決定部234aは、各端末装置30A、30B、30Cに映像データを送信する際に用いる符号化パラメータと、データ配信装置10からデータ中継装置20に映像データを配信させる際に用いられる符号化パラメータを決定する(ステップS106)。
そして、データ中継装置200の符号化パラメータ送信部26は、符号化パラメータ決定部234aが決定したパラメータであって、データ配信装置10からデータ中継装置20に映像データを配信させる際に用いられる符号化パラメータを、データ配信装置10に送信する(ステップS107)。
そして、データ中継装置10のデータ圧縮符号部14は、データ中継装置20に送信する映像データを、ステップS107でデータ中継装置20から受信した符号化パラメータを用いて圧縮符号化し、データ送信部15から、データ中継装置20に送信する(ステップS108)。
そして、データ中継装置20のトランスコード部24は、端末装置30Aについて決定された符号化パラメータを用いて、ステップS108で、データ配信装置10から受信した映像データをトランスコードし、ネットワークN2を介して、端末装置30Aのデータ受信部31に送信する(ステップS109)。
また、データ中継装置20のトランスコード部24は、ステップS108で、端末装置30Bについて決定された符号化パラメータを用いて、データ配信装置10から受信した映像データをトランスコードし、ネットワークN2を介して、端末装置30Bのデータ受信部31に送信する(ステップS110)。
また、データ中継装置20のトランスコード部24は、端末装置30Cについて決定された符号化パラメータを用いて、ステップS108で、データ配信装置10から受信した映像データをトランスコードし、ネットワークN2を介して、端末装置30Cのデータ受信部31に送信する(ステップS111)。
なお、データ中継装置20からデータ中継装置20が受信した映像データで用いられている符号化パラメータと、所定の端末装置30に割り当てられた符号化パラメータとが同じである場合には、その所定の端末装置30に対しては、トランスコード部24でトランスコードを行うことなく、データ中継装置20からデータ中継装置20が受信した映像データが、その所定の端末装置30に送信される。
図7は、本発明の第1の実施形態によるデータ中継装置20(図1)の符号化パラメータ制御部23a(図3)の処理を示すフローチャートである。
始めに、符号化パラメータ制御部23aの第1の集合生成部231は、データ配信装置10からデータ中継装置20に送信される映像データに用いられている符号化パラメータと、データ中継装置20から各端末装置30A、30B、30Cに送信される映像データの送信に用いられている符号化パラメータの集合Pを生成する(ステップS201)。
次に、符号化パラメータ制御部23aの第2の集合生成部232aは、データ中継装置20に、ネットワークN2を介して、n台の端末装置30が接続されている場合には、データ中継装置20について設定され、記憶部235に予め記憶されている最大処理負荷を超えないように、各端末装置30A、30B、30Cに対して、ステップS201で生成した集合Pの符号化パラメータを任意のパターンで割り当てた集合Λを生成する(ステップS202)。
次に、符号化パラメータ制御部23aの要素選択部233aは、ステップS202で生成した集合Λの各要素において、全ての端末装置30の映像体感品質の総和が最大となる要素Λqmaxを選択する(ステップS203)。
次に、符号化パラメータ制御部23aの符号化パラメータ決定部234aは、ステップS203で選択した要素Λqmaxに基づき、各端末装置30に送信する映像データにトランスコードを行うか否か、トランスコードに用いる符号化パラメータを、端末装置30ごとに決定するとともに、データ配信装置10からデータ中継装置20に映像データを送信させる際に用いられる符号化パラメータを決定する(ステップS204)。なお、ステップS204では、例えば、符号化パラメータ決定部234aは、ある端末装置30に割り当てられた符号化パラメータが、データ中継装置20がデータ配信装置10から受信した映像データで用いられている符号化データと同じである場合に、その端末装置30に送信するデータにトランスコードを行わないと決定する。また、符号化パラメータ決定部234aは、ステップS204では、ある端末装置30に割り当てられた符号化パラメータが、データ中継装置20がデータ配信装置10から受信した映像データで用いられている符号化データよりも品質が低い場合に、その端末装置30に送信するデータにトランスコードを行うと決定する。
図8は、本発明の第1の実施形態によるデータ中継装置20(図1)の符号化パラメータ制御部23a(図3)の第1の集合生成部231(図4)の処理を示すフローチャートである。図8に示すフローチャートは、図7のフローチャートのステップS201の処理を、具体的に示したものであり、第1の集合生成部231が、集合Pを生成する処理を示している。
始めに、第1の集合生成部231は、通信品質取得部22から出力される通信品質であって、データ配信装置10とデータ中継装置20との間の通信品質に基づく符号化パラメータPupを取得する(ステップS301)。
また、第1の集合生成部231は、通信品質取得部22から出力される通信品質であって、n台の端末装置30とデータ中継装置20との間の通信品質に基づく符号化パラメータp(i=0,1,・・・,n−1)を取得する(ステップS302)。なお、変数iは、i番目の端末装置30を示す。
なお、符号化パラメータには、映像ビットレート(画質)、フレームレート(滑らかさ)、解像度などの情報が含まれており、本願では、符号化パラメータの大小を比較する際は、映像ビットレートの大小を比較する。
次に、第1の集合生成部231は、集合Pを初期化する(ステップS303)。具体的には、第1の集合生成部231は、空集合である集合Pの要素に、符号化パラメータPupを追加する。
次に、第1の集合生成部231は、n台の端末装置30の通信品質に基づく符号化パラメータを1つずつ取り出していき、次の符号化パラメータがあるか否かについて判定する(ステップS304)。ステップS304で、第1の集合生成部231が、次の符号化パラメータが無いと判定した場合には(ステップS304でNO)、第1の集合生成部231は、図8に示すフローチャートの処理を終了する。
一方、ステップS304で、第1の集合生成部231が、次の符号化パラメータが有ると判定した場合には(ステップS304でYES)、第1の集合生成部231は、ステップS305の処理を行う。
つまり、第1の集合生成部231は、符号化パラメータpが、符号化パラメータPupよりも小さいか否かについて判定する(ステップS305)。第1の集合生成部231が、符号化パラメータpが、符号化パラメータPup以上であると判定した場合には(ステップS305でNO)、第1の集合生成部231は、上述したステップS304の処理を行う。
一方、第1の集合生成部231が、符号化パラメータpが、符号化パラメータPupよりも小さいと判定した場合には(ステップS305でYES)、第1の集合生成部231は、符号化パラメータpを、集合Pに追加し(ステップS306)、上述したステップS304の処理を行う。
図8に示すフローチャートの処理を行うことにより、データ配信装置10から送信された送信された映像データで用いられている符号化パラメータPup、及び、符号化パラメータPup未満かつ各端末装置30に映像データを送信する際に用いることができる符号化パラメータを含む集合Pが生成される。
図9は、本発明の第1の実施形態によるデータ中継装置20(図1)の符号化パラメータ制御部23a(図3)の第2の集合生成部232a(図4)の処理を示すフローチャートである。図9に示すフローチャートは、図7のフローチャートのステップS202の処理を、具体的に示しており、第2の集合生成部232aが、集合Λを生成する処理を示している。
始めに、第2の集合生成部232aは、図8のフローチャートに基づいて生成された符号化パラメータの集合Pを、第1の集合生成部231から取得する(ステップS401)。
次に、第2の集合生成部232aは、データ中継装置20で、符号化パラメータpを用いてトランスコードする場合の処理負荷L(p)を取得する(ステップS402)。例えば、処理負荷L(p)は、データ中継装置20のCPU(Central Processing Unit)使用率に基づいて算出され、予め、記憶部235に記憶され、第2の集合生成部232aにより読み出される。
符号化パラメータpには、映像ビットレート(画質)の他に、フレームレート(滑らかさ)fや、解像度sの情報が含まれている。予め基準となるフレームレートFと解像度Sで圧縮符号化した際のCPU使用率Lとして計測しておくことで、L(p)=((f/F)+(s/S))*Lと算出することができる。ただし、p≧Pupの場合には、データ中継装置20のトランスコード部24でのトランスコードの処理は不要となるので、L(p)=0となる。なお、本願において、記号“/”は、除算の演算子を示し、記号“*”は、乗算の演算子を示す。
次に、第2の集合生成部232aは、データ中継装置20で許容される最大処理負荷Lmaxを取得する(ステップS403)。ここでは、データ中継装置20のトランスコード部24がトランスコードの処理を行う場合に許容されるデータ中継装置20の最大処理負荷Lmaxが、予め、データ中継装置20の管理者などにより設定され、記憶部235に記憶されており、第2の集合生成部232aは、最大処理負荷Lmaxを、記憶部235から読み出す。
次に、第2の集合生成部232aは、集合Λを、空集合Φを用いて初期化する(ステップS404)。
次に、第2の集合生成部232aは、n台の端末装置30に集合Pを、任意のパターンで割り当て、割当パターンを1つずつ取り出していき、次の割当パターンがあるか否かについて判定する(ステップS405)。次の割当パターンが無いと判定した場合には(ステップS405でNO)、第2の集合生成部232aは、図9に示すフローチャートの処理を終了する。一方、次の割当パターンが有ると判定した場合には(ステップS405でYES)、第2の集合生成部232aは、ステップS406の処理を行う。
つまり、第2の集合生成部232aは、取り出した割当パターンの処理負荷の総和ΣL(p)(p∈P)は、最大処理負荷Lmax以下か否かについて判定する(ステップS406)。総和ΣL(p)(p∈P)が、最大処理負荷Lmax以下ではない場合には(ステップS406でNO)、第2の集合生成部232aは、ステップS405の処理を行う。一方、総和ΣL(p)(p∈P)が、最大処理負荷Lmax以下である場合には(ステップS406でYES)、第2の集合生成部232aは、ステップS407の処理を行う。
つまり、第2の集合生成部232aは、集合Λに、要素pを追加する(ステップS407)。なお、割当パターンpは、n台の端末装置30のそれぞれに対して割り当てられる符号化パラメータの集合である。
図9に示すフローチャートの処理を行うことにより、トランスコード部24のトランスコードによる処理負荷が、最大処理負荷Lmaxを超えない集合Λであって、任意の符号化パラメータの割当パターンを持つ集合Λが作成される。
図10は、本発明の第1の実施形態によるデータ中継装置20(図1)の符号化パラメータ制御部23a(図3)の要素選択部233a(図4)の処理を示すフローチャートである。図10に示すフローチャートは、図7のフローチャートのステップS203の処理を、具体的に示しており、要素選択部233aが、集合Λの各要素における全ての端末装置30の映像体感品質の総和が最大となる要素Λqmaxを選択する処理を示している。
始めに、要素選択部233aは、i番目の端末装置30の通信品質v(i=0,1,・・・,n−1)を、通信品質取得部22から取得する(ステップS501)。
次に、要素選択部233aは、通信品質Xの端末装置30について、符号化パラメータYで、映像データを送信した場合の映像体感品質Q(X,Y)を取得する(ステップS502)。映像体感品質Q(X,Y)は、映像データを視聴する視聴者による体感品質であり、映像ビットレート、フレームレート、解像度、映像の乱れなどの情報に基づき、算出される。ここでは、要素選択部233aは、ITU−T(International Telecommunication Union Telecommunication Standardization Sector)で標準化されているP.1201を用いて、映像体感品質Q(X,Y)を算出する。符号化パラメータYの映像ビットレートが高くなるほど、映像体感品質Q(X,Y)は大きくなるが、通信品質X以上の品質となる映像ビットレートで映像データを送信した場合、映像データを送信しきれずに、遅延や映像の乱れが生じ、映像体感品質Q(X,Y)は著しく低下する。
次に、要素選択部233aは、図9に示すフローチャートの処理に基づき、第2の集合生成部232aが生成した任意の符号化パラメータの集合Λを、第2の集合生成部232aから取得する(ステップS503)。
次に、要素選択部233aは、変数である最大の映像体感品質Qmaxと、そのインデックスを初期化する(ステップS504)。つまり、要素選択部233aは、映像体感品質Qmax=0に設定するとともに、そのインデックスを0に設定する。
次に、要素選択部233aは、集合Λから要素を1つずつ取り出していき、集合Λに残りの要素があるか否かについて判定する(ステップS505)。集合Λに残りの要素が無いと判定した場合には(ステップS505でNO)、要素選択部233aは、図10に示すフローチャートの処理を終了する。一方、集合Λに残りの要素が有ると判定した場合には(ステップS505でYES)、要素選択部233aは、ステップS506の処理を行う。
つまり、要素選択部233aは、Λの符号化パラメータのパターンで映像データを送信した場合の各端末装置30における映像体感品質の総和Q(Λ)=ΣQ(v,p)(j=0,1,・・・,n−1:pj∈Λ)を求める(ステップS506)。
そして、要素選択部233aは、映像体感品質Qmaxが、映像体感品質の総和Q(Λ)よりも小さいか否かについて判定する(ステップS507)。映像体感品質Qmaxが、映像体感品質の総和Q(Λ)以上である場合には(ステップS507でNO)、要素選択部233aは、上述したステップS505の処理を行う。
一方、映像体感品質Qmaxが、映像体感品質の総和Q(Λ)よりも小さい場合には(ステップS507でYES)、要素選択部233aは、ステップS508の処理を行う。
つまり、要素選択部233aは、映像体感品質Qmaxを、Q(Λ)とし、そのインデックスを、iとする(ステップS508)。
図10のフローチャートで示す処理が行われることにより、要素選択部233aは、データ中継装置20の処理負荷が最大処理負荷Lmaxを超えず、かつ、全ての端末装置30の映像体感品質が最大となる符号化パラメータの割当パターンΛqmax=Λindexを求めることができる。
図11は、本発明の第1の実施形態によるデータ中継装置20(図1)の符号化パラメータ制御部23a(図3)の符号化パラメータ決定部234a(図4)の処理を示すフローチャートである。図11に示すフローチャートは、図7のフローチャートのステップS204の処理を、具体的に示しており、符号化パラメータ決定部234aが、各端末装置30に映像データを送信する際にトランスコードを行うか否かや、各端末装置30に映像データを送信する際のトランスコード時に用いる符号化パラメータを決定する処理を示している。
始めに、符号化パラメータ決定部234aは、図9のフローチャートで示す処理に基づき第2の集合生成部232aが生成した集合Λの各要素において、全ての端末装置30の映像体感品質の総和が最大となる要素Λqmaxを求める(ステップS601)。
次に、符号化パラメータ決定部234aは、要素Λqmaxの符号化パラメータの中で、最大の映像ビットレートを持つ符号化パラメータをPqmaxとする(ステップS602)。
次に、符号化パラメータ決定部234aは、Λqmaxから1つずつ符号化パラメータ要素を取り出していき、Λqmaxに残りの要素があるか否かについて判定する(ステップS603)。Λqmaxに残りの要素が無い場合には(ステップS603でNO)、符号化パラメータ決定部234aは、図11で示すフローチャートの処理を終了する。一方、Λqmaxに残りの要素が有る場合には(ステップS603でYES)、符号化パラメータ決定部234aは、取り出したi番目の符号化パラメータをpとし、ステップS604の処理を行う。
つまり、符号化パラメータ決定部234aは、符号化パラメータpは、符号化パラメータPqmaxと等しいか否かについて判定する(ステップS604)。符号化パラメータpが、符号化パラメータPqmaxと等しい場合には(ステップS604でYES)、符号化パラメータ決定部234aは、ステップS605の処理を行う。一方、符号化パラメータpが、符号化パラメータPqmaxと等しくない場合には(ステップS604でNO)、つまり、符号化パラメータpが、符号化パラメータPqmaxよりも小さい場合には、符号化パラメータ決定部234aは、ステップS606の処理を行う。
つまり、符号化パラメータ決定部234aは、i番目の端末装置30に送信する映像データについては、トランスコードを行わず、データ配信装置10から受信した映像データを、そのままi番目の端末装置30に送信すると決定する(ステップS605)。
一方、符号化パラメータ決定部234aは、i番目の端末装置30に送信する映像データについて、符号化パラメータpでトランスコードを行うと決定する(ステップS606)。
なお、符号化パラメータ決定部234aは、符号化パラメータ送信部26に対して、符号化パラメータPqmaxを出力する。また、符号化パラメータ決定部234aは、トランスコード部24に対して、ステップS605又はステップS606の決定結果を出力する。
これにより、トランスコード部24は、符号化パラメータ決定部234aによって、映像データの送信時にトランスコードを行うことが必要と決定された端末装置30に対して、ステップS606で決定された符号化パラメータを用いてトランスコード処理を行う。
第1の実施形態によるデータ中継装置20によれば、複数の端末装置30に、映像データを配信する場合に、データ中継装置20のトランスコード処理による処理負荷を抑えつつ、全ての端末装置30の映像体感品質を最大化することができる。
次に、本発明の第1の実施形態の具体例について説明する。
なお、第1の実施形態の具体例では、データ中継装置20と、データ配信装置10、端末装置30A、30B、30Cとの間の通信品質が、図12の状態である場合について説明する。また、複数の端末装置30が、3台(端末装置30A、30B、30C)の場合について説明する。
図12において、横軸は、時間を示しており、縦軸は、通信品質を示している。曲線gup1は、データ中継装置20と、データ配信装置10との間の通信品質(Cup1)を示している。また、曲線g11は、データ中継装置20と、端末装置30Aとの間の通信品質(C11)を示している。また、曲線g12は、データ中継装置20と、端末装置30Bとの間の通信品質(C12)を示している。また、曲線g13は、データ中継装置20と、端末装置30Cとの間の通信品質(C13)を示している。
図12では、任意の時刻において、通信品質C11>C12>Cup1>C13となっている。図12では、通信品質C13が、他の通信品質C11、C12、Cup1と比較して、悪くなっている。
なお、第1の実施形態の具体例では、記憶部235に予め記憶される最大処理負荷Lmaxが5である場合について説明する。
始めに、図7のステップS201の処理に基づき、データ配信装置10からの映像データの送信、及び、各端末装置30A、30B、30Cへの映像データの送信に用いられている符号化パラメータの集合Pが生成される。
データ配信装置10との間の通信品質(Cup1)よりも高い品質の符号化パラメータで、トランスコード部24が圧縮符号化することによりトランスコードを行った場合、リアルタイムに映像を配信することができずに、映像再生の途絶や乱れが生じる。この問題を解決するため、データ配信装置10から、データ中継装置20を介して、各端末装置30A、30B、30Cに映像データを送信する際に用いられる符号化パラメータは、通信品質がCup1)以下の符号化パラメータを用いる。
なお、ここでは、データ配信装置10からデータ中継装置20に送信されている映像データに用いられている符号化パラメータを、Pupとする。また、データ中継装置20から端末装置30Aに送信されている映像データに用いられている符号化パラメータを、pv301とする。また、データ中継装置20から端末装置30Bに送信されている映像データに用いられている符号化パラメータを、pv302とする。また、データ中継装置20から端末装置30Cに送信されている映像データに用いられている符号化パラメータを、pv303とする。
図12に示す状況の場合には、端末装置30A、30B、30Cに映像データを送信する際に用いられる符号化パラメータの集合Pは、{Pup,pv303}となる。
次に、図7のステップS202の処理に基づき、トランスコード部24によるトランスコードの処理負荷が、最大処理負荷Lmaxを超えない条件で、集合Pの各要素を各端末装置30A、30B、30Cに対して、任意のパターンで割り当てた集合Λを求める。
集合P={Pup,pv303}の各要素を、端末装置30A、30B、30Cに対して、任意のパターンで割り当てると、割当パターンは、(Pup,Pup,Pup)、(Pup,Pup,pv303)、(Pup,pv303,Pup)、(pv303,Pup,Pup)、(Pup,pv303,pv303)、(pv303,Pup,pv303)、(pv303,pv303,Pup)、(pv303,pv303,pv303)の計8パターンとなる。なお、例えば、割当パターン(Pup,pv303,Pup)は、端末装置30Aに、符号化パラメータPupを割り当て、端末装置30Bに、符号化パラメータpv303を割り当て、端末装置30Aに、符号化パラメータPupを割り当てることを示している。
ここでは、符号化パラメータpv303を用いてトランスコードする際の処理負荷L(pv303)は、3である場合について説明する。なお、符号化パラメータPupを用いてトランスコードする際の処理負荷L(Pup)は、0となる。これは、データ配信装置10から、符号化パラメータPupを用いて送信された映像データを、データ中継装置20から端末装置30に、符号化パラメータPupを用いて送信する場合には、トランスコード部24によるトランスコードの処理が不要となるためである。
次に、第2の集合生成部232aは、図9のステップS406の処理に基づき、各割当パターンの処理負荷L(p)の総和を算出する。
例えば、割当パターン(Pup,Pup,Pup)については、最大の符号化パラメータは、Pupであるため、データ中継装置20のトランスコード部24によるトランスコードの処理は不要となる。そのため、割当パターン(Pup,Pup,Pup)を用いる場合の処理負荷の総和は、L(Pup,Pup,Pup)=L(Pup)+L(Pup)+L(Pup)=0+0+0=0となる。
次の割当パターン(Pup,Pup,pv303)については、データ中継装置20から端末装置30A及び30Bに映像データを送信する際には、符号化パラメータPupが用いられるため、トランスコードは不要となる。しかし、データ中継装置20から端末装置30Cに映像データを送信する際には、符号化パラメータpv303を用いてトランスコードを行う必要がある。そのため、割当パターン(Pup,Pup,pv303)を用いる場合の処理負荷の総和は、L(Pup,Pup,pv303)=L(Pup)+L(Pup)+L(pv303)=0+0+3=3となる。
次の割当パターン(Pup,pv303,Pup)については、データ中継装置20から端末装置30A及び30Cに映像データを送信する際には、符号化パラメータPupが用いられるため、トランスコードは不要となる。しかし、データ中継装置20から端末装置30Bに映像データを送信する際には、符号化パラメータpv303を用いてトランスコードを行う必要がある。そのため、割当パターン(Pup,pv303,Pup)を用いる場合の処理負荷の総和は、L(Pup,Pv303,Pup)=L(Pup)+L(pv303)+L(Pup)=0+3+0=3となる。
次の割当パターン(pv303,Pup,Pup)については、データ中継装置20から端末装置30B及び30Cに映像データを送信する際には、符号化パラメータPupが用いられるため、トランスコードは不要となる。しかし、データ中継装置20から端末装置30Aに映像データを送信する際には、符号化パラメータpv303を用いてトランスコードを行う必要がある。そのため、割当パターン(pv303,Pup,Pup)を用いる場合の処理負荷の総和は、L(pv303,Pup,Pup)=L(pv303)+L(Pup)+L(Pup)=3+0+0=3となる。
次の割当パターン(Pup,pv303,pv303)については、データ中継装置20から端末装置30Aに映像データを送信する際には、符号化パラメータPupが用いられるため、トランスコードは不要となる。しかし、データ中継装置20から端末装置30B及び30Cに映像データを送信する際には、符号化パラメータpv303を用いてトランスコードを行う必要がある。なお、本来であれば、データ中継装置20から端末装置30B及び30Cに映像データを送信する際には、同じ符号化パラメータpv303を用いてトランスコードされるため、1回だけ、符号化パラメータpv303を用いてトランスコードを行なえば良いが、ここでは、説明を簡略化するために、端末装置30B及び30Cのそれぞれについて、符号化パラメータpv303を用いたトランスコードが行われる場合について説明する。そのため、割当パターン(Pup,pv303,pv303)を用いる場合の処理負荷の総和は、L(Pup,pv303,pv303)=L(Pup)+L(pv303)+L(pv303)=0+3+3=6となる。
次の割当パターン(pv303,Pup,pv303)については、データ中継装置20から端末装置30Bに映像データを送信する際には、符号化パラメータPupが用いられるため、トランスコードは不要となる。しかし、データ中継装置20から端末装置30A及び30Cに映像データを送信する際には、符号化パラメータpv303を用いてトランスコードを行う必要がある。なお、本来であれば、データ中継装置20から端末装置30A及び30Cに映像データを送信する際には、同じ符号化パラメータpv303を用いてトランスコードされるため、1回だけ、符号化パラメータpv303を用いてトランスコードを行なえば良いが、ここでは、説明を簡略化するために、端末装置30A及び30Cのそれぞれについて、符号化パラメータpv303を用いたトランスコードが行われる場合について説明する。そのため、割当パターン(pv303,Pup,pv303)を用いる場合の処理負荷の総和は、L(pv303,Pup,pv303)=L(pv303)+L(Pup)+L(pv303)=3+0+3=6となる。
次の割当パターン(pv303,pv303,Pup)については、データ中継装置20から端末装置30Cに映像データを送信する際には、符号化パラメータPupが用いられるため、トランスコードは不要となる。しかし、データ中継装置20から端末装置30A及び30Bに映像データを送信する際には、符号化パラメータpv303を用いてトランスコードを行う必要がある。なお、本来であれば、データ中継装置20から端末装置30A及び30Bに映像データを送信する際には、同じ符号化パラメータpv303を用いてトランスコードされるため、1回だけ、符号化パラメータpv303を用いてトランスコードを行なえば良いが、ここでは、説明を簡略化するために、端末装置30A及び30Bのそれぞれについて、符号化パラメータpv303を用いたトランスコードが行われる場合について説明する。そのため、割当パターン(pv303,pv303,Pup)を用いる場合の処理負荷の総和は、L(pv303,pv303,Pup)=L(pv303)+L(pv303)+L(Pup)=3+3+0=6となる。
最後の割当パターン(pv303,pv303,pv303)については、データ中継装置20から端末装置30A、30B、30Cに映像データを送信する際には、符号化パラメータpv303を用いてトランスコードを行う必要がある。なお、本来であれば、データ中継装置20から端末装置30A、30B、30Cに映像データを送信する際には、同じ符号化パラメータpv303を用いてトランスコードされるため、1回だけ、符号化パラメータpv303を用いてトランスコードを行なえば良いが、ここでは、説明を簡略化するために、端末装置30A、30B、30Cのそれぞれについて、符号化パラメータpv303を用いたトランスコードが行われる場合について説明する。そのため、割当パターン(pv303,pv303,pv303)を用いる場合の処理負荷の総和は、L(pv303,pv303,pv303)=L(pv303)+L(pv303)+L(pv303)=3+3+3=9となる。
記憶部235から読み出される最大処理負荷Lmaxは5であるため、図7のステップS202において、第2の集合生成部232aは、最大処理負荷Lmaxを超えない割当パターンの集合Λとして、Λ={(Pup,Pup,Pup),(Pup,Pup,pv303),(Pup,pv303,Pup),(pv303,Pup,Pup)}を生成する。
次に、図7のステップS203の処理に基づいて、要素選択部233aは、集合Λの各要素において、全ての端末装置30A、30B、30Cの映像体感品質の総和が最大となる要素Λqmaxを選択する。ここでは、端末装置30Aに、符号化パラメータPupを用いて映像データを配信する際の映像体感品質Q(v301,Pup)が4.0であり、端末装置30Aに、符号化パラメータpv303を用いて映像データを配信する際の映像体感品質Q(v301,pv303)が2.0である場合について説明する。
また、端末装置30Bに、符号化パラメータPupを用いて映像データを配信する際の映像体感品質Q(v302,Pup)が4.0であり、端末装置30Bに、符号化パラメータpv303を用いて映像データを配信する際の映像体感品質Q(v302,pv303)が2.0である場合について説明する。
また、端末装置30Cに、符号化パラメータPupを用いて映像データを配信する際の映像体感品質Q(v303,Pup)が0.5であり、端末装置30Cに、符号化パラメータpv303を用いて映像データを配信する際の映像体感品質Q(v303,pv303)が2.0である場合について説明する。
集合Λの要素(Pup,Pup,Pup)における映像体感品質の総和Q(Λ)は、Q(Λ)=4.0+4.0+0.5=8.5となる。
集合Λの要素(Pup,Pup,pv303)における映像体感品質の総和Q(Λ)は、Q(Λ)=4.0+4.0+2.0=10.0となる。
集合Λの要素(Pup,pv303,Pup)における映像体感品質の総和Q(Λ)は、Q(Λ)=4.0+2.0+0.5=6.5となる。
集合Λの要素(pv303,Pup,Pup)における映像体感品質の総和Q(Λ)は、Q(Λ)=2.0+4.0+0.5=6.5となる。
よって、要素選択部233aは、映像体感品質の総和が最大となるQ(Λ)が得られる要素(Pup,Pup,pv303)を選択する。
次に、符号化パラメータ決定部234aは、選択されたΛqmax(ここでは、要素(Pup,Pup,pv303))から、データ配信装置10に送信する符号化パラメータと、端末装置30A、30B、30Cに対してトランスコードを行うか否かと、端末装置30A、30B、30Cに対してトランスコードを行う場合に各端末装置30A、30B、30Cに対して用いられる符号化パラメータを決定する。ここでは、Λqmaxの中で、最大の映像ビットレートを持つ符号化パラメータは、Pupである。そのため、符号化パラメータ決定部234aは、符号化パラメータ送信部26を介して、符号化パラメータPupを、データ配信装置10に送信することにより、データ配信装置10に、符号化パラメータPupを用いて圧縮符号化させ、データ中継装置20に送信させる。
一方、選択したΛqmax(ここでは、要素(Pup,Pup,pv303))では、端末装置30Aには、符号化パラメータPupが割り当てられており、データ配信装置10から受信する映像データで用いられている符号化パラメータPupがと同じであるため、データ中継装置20のトランスコード部24は、データ配信装置10から受信する映像データについて、トランスコードを行うことなく、端末装置30Aに送信する。
また、選択したΛqmaxでは、端末装置30Bには、符号化パラメータPupが割り当てられているため、データ中継装置20のトランスコード部24は、データ配信装置10から受信する映像データについて、トランスコードを行うことなく、端末装置30Bに送信する。
また、選択したΛqmaxでは、端末装置30Cには、符号化パラメータpv303が割り当てられているため、データ中継装置20のトランスコード部24は、データ配信装置10から受信する映像データを、符号化パラメータpv303を用いてトランスコードして、端末装置30Cに送信する。
これにより、データ中継装置20は、複数の端末装置30A、30B、30Cに、映像データを配信する場合に、データ中継装置20のトランスコード処理による処理負荷を、最大処理負荷Lmaxよりも小さくしつつ、全ての端末装置30A、30B、30Cの映像体感品質の総和Q(Λ)を最大化することができる。
[第2の実施形態]
次に、本発明の第2の実施形態について説明する。なお、第2の実施形態が、第1の実施形態と同様の構成を採り、又は、同様の処理を行う部分については、それらの説明を省略する。なお、第1の実施形態では、最大処理負荷Lmaxを用いて、端末装置30に映像データを送信する際に用いる符号化パラメータを決定する場合について説明したが、第2の実施形態では、最大処理負荷Lmaxではなく、独自評価値Wを用いて、符号化パラメータを決定する場合について説明する。
図13は、本発明の第2の実施形態によるデータ中継システム100を構成するデータ中継装置20の構成を示すブロック図である。
第2の実施形態では、データ中継装置20が、符号化パラメータ制御部23a(図4)の代わりに、符号化パラメータ制御部23b(図13)を備えている点において、第1の実施形態と相違する。
図13に示すように、符号化パラメータ制御部23bは、第1の集合生成部231、第2の集合生成部232b、要素選択部233b、符号化パラメータ決定部234b、記憶部235を備える。
図14は、本発明の第2の実施形態によるデータ中継装置20の符号化パラメータ制御部23b(図13)の処理を示すフローチャートである。
始めに、符号化パラメータ制御部23bの第1の集合生成部231は、データ配信装置10からデータ中継装置20に送信される映像データに用いられている符号化パラメータと、データ中継装置20から各端末装置30A、30B、30Cに送信される映像データの送信に用いられている符号化パラメータの集合Pを生成する(ステップS701)。
次に、符号化パラメータ制御部23bの第2の集合生成部232bは、各端末装置30A、30B、30Cに対して、ステップS701で生成された集合Pの符号化パラメータを任意のパターンで割り当てた集合Λを生成する(ステップS702)。
次に、符号化パラメータ制御部23bの要素選択部233bは、ステップS702で生成された集合Λの各要素において、独自評価値Wが、最大となる要素Λwmaxを選択する(ステップS703)。
次に、符号化パラメータ制御部23bの符号化パラメータ決定部234bは、選択した要素Λwmaxに基づき、各端末装置30A、30B、30Cに送信する映像データにトランスコードを行うか否か、トランスコードに用いる符号化パラメータを決定するとともに、データ配信装置10からデータ中継装置20に映像データを送信させる際に用いられる符号化パラメータを決定する(ステップS704)。
なお、図14のステップS701の処理は、第1の実施形態における図7のステップS201の処理と同じであり、その処理の詳細は、第1の実施形態における図8と同じであるため、その説明を省略する。
また、第1の実施形態では、図7のステップS204の処理(及び、図11のフローチャートの処理)において、Λqmaxを用いていたが、第2の実施形態の図14のステップS704の処理では、Λqmaxの代わりに、Λwmaxを用いるため、図14のステップS704の処理については、詳細なフローチャートの説明を省略する。
図15は、本発明の第2の実施形態によるデータ中継装置20の符号化パラメータ制御部23bの第2の集合生成部232b(図13)の処理を示すフローチャートである。図15に示すフローチャートは、図14のフローチャートのステップS702の処理を、具体的に示しており、第2の集合生成部232bが、集合Λを生成する処理を示している。
なお、第2の実施形態においても、第1の実施形態と同様に、符号化パラメータp(X)の大小を比較する場合は、映像ビットレートの大小を比較する場合について説明する。
始めに、第2の集合生成部232bは、図8のフローチャートに示す処理に基づいて生成された符号化パラメータの集合Pを、第1の集合生成部231から取得する(ステップS801)。
次に、第2の集合生成部232bは、集合Λを、空集合Φを用いて初期化する(ステップS802)。
次に、第2の集合生成部232bは、ステップS801で取得された集合Pの符号化パラメータを、n台の端末装置30に対して、任意のパターンで割り当てていき、割当パターンを作成する。そして、第2の集合生成部232bは、割当パターンを1つずつ取り出していき、次の割当パターンがあるか否かについて判定する(ステップS803)。次の割当パターンが無い場合には(ステップS803でNO)、第2の集合生成部232bは、図15で示すフローチャートの処理を終了する。一方、次の割当パターンが有る場合には(ステップS803でYES)、第2の集合生成部232bは、ステップS804の処理を行う。
つまり、第2の集合生成部232bは、集合Λに、要素p(p∈P)を追加する(ステップS804)。
図15に示す処理を行うことにより、第1の実施形態の図7のステップS202で生成される集合Λとは異なり、全ての割当パターンを持つ集合Λが生成される。
図16は、本発明の第2の実施形態によるデータ中継装置20の符号化パラメータ制御部23bの要素選択部233b(図13)の処理を示すフローチャートである。図16に示すフローチャートは、図14のフローチャートのステップS703の処理を、具体的に示しており、要素選択部233bが、図15に示すフローチャートで生成した集合Λに基づいて、独自評価値Wが最大となる要素Λwmaxを選択する処理を示している。
始めに、要素選択部233bは、通信品質取得部22から、i番目の端末装置30の通信品質v(i=0,1,・・・,n−1)を取得する(ステップS901)。
次に、要素選択部233bは、通信品質Xの端末装置30について、符号化パラメータYで、映像データを送信した場合の映像体感品質Q(X,Y)を取得する(ステップS902)。なお、第2の実施形態においても、映像体感品質Q(X,Y)は、第1の実施形態で説明した方法と同じ方法により算出される。
次に、要素選択部233bは、第2の集合生成部232bから、任意の符号化パラメータの集合Λを取得する(ステップS903)。
次に、要素選択部233bは、データ中継装置が、符号化パラメータpを用いてトランスコードする場合の処理負荷L(p)を、記憶部235から読み出すことにより取得する(ステップS904)。なお、第2の実施形態においても、処理負荷L(p)は、第1の実施形態で説明した方法と同じ方法により算出される。
次に、要素選択部233bは、処理負荷関数L’(p)=max(1,L(p))を定義する(ステップS905)。なお、トランスコード部24がトランスコードを行わない場合、処理負荷L(p)は、0となるが、処理負荷関数L’(p)は、1となる。
次に、要素選択部233bは、通信品質がXである端末装置30に対して、映像データを符号化パラメータYでトランスコードして送信する際の独自評価値W=(q/l)・Q(X,Y)/L’(Y)を定義する(ステップS906)。値q及び値lは、感度係数であり、端末装置30の視聴者から入力される値が使用される。独自評価値Wは、映像体感品質が増減するような符号化パラメータに対して比例して増減する特性を持つ。一方、独自評価値Wは、トランスコード処理負荷の増減に対しては反比例して増減する特性を持つ。
次に、要素選択部233bは、最大の独自評価値Wmax=0と設定するとともに、そのインデックスを0とすることにより、最大の独自評価値とそのインデックスを初期化する(ステップS907)。
次に、要素選択部233bは、ステップS903で取得した集合Λから、要素を1つずつ取り出していくことにより、残りの要素があるか否かについて判定する(ステップS908)。残りの要素が無い場合には(ステップS908でNO)、要素選択部233bは、図16に示すフローチャートの処理を終了する。一方、残りの要素が有る場合には(ステップS908でYES)、要素選択部233bは、ステップS909の処理を行う。
つまり、要素選択部233bは、独自評価値の総和W(Λ)=ΣW(v,p)(p∈Λ)を求める(ステップS909)。
そして、要素選択部233bは、Wmaxが、W(Λ)よりも小さいか否かについて判定する(ステップS910)。Wmaxが、W(Λ)以上である場合には(ステップS910でNO)、要素選択部233bは、前述したステップS908の処理を行う。一方、Wmaxが、W(Λ)よりも小さい場合には(ステップS910でYES)、要素選択部233bは、ステップS911の処理を行う。
つまり、要素選択部233bは、Wmaxを、W(Λ)とするとともに、インデックスを、iとすることにより、Wmax及びそのインデックスを更新する(ステップS911)。
図16に示すフローチャートの処理を行うことにより、独自評価値Wが最大となる割当パターン、つまり、トランスコード部24によるトランスコードの処理負荷が小さく、且つ、全ての端末装置30の映像体感品質の総和が大きくなる割当パターンΛwmax=Λindexを求めることができる。
第2の実施形態によれば、独自評価値Wが最大となるような符号化パラメータのパターン、及び、端末装置30に送信する映像データにトランスコードを行うか否かについて決定することで、複数の端末装置30に映像データを配信する場合においても、データ中継装置20のトランスコード部24によるトランスコードの処理負荷を抑えつつ、全ての端末装置30の映像体感品質を最大化することができる。
次に、本発明の第2の実施形態の具体例について説明する。
なお、第2の実施形態の具体例では、データ中継装置20と、データ配信装置10、端末装置30A、30B、30Cとの間の通信品質が、図17の状態である場合について説明する。また、複数の端末装置30が、3台(端末装置30A、30B、30C)の場合について説明する。また、予め視聴者により入力される感度係数が、l=1、q=1である場合について説明する。
図17において、横軸は、時間を示しており、縦軸は、通信品質を示している。曲線gup2は、データ中継装置20と、データ配信装置10との間の通信品質(Cup2)を示している。また、曲線g21は、データ中継装置20と、端末装置30Aとの間の通信品質(C21)を示している。また、曲線g22は、データ中継装置20と、端末装置30Bとの間の通信品質(C22)を示している。また、曲線g23は、データ中継装置20と、端末装置30Cとの間の通信品質(C23)を示している。
図17では、任意の時刻において、通信品質Cup>C21>C22>C23となっている。図17では、通信品質Cup2が、他の通信品質C21、C22、C23と比較して、良くなっている。
始めに、図14のステップS701の処理に基づき、データ配信装置10からの映像データの送信、及び、各端末装置30A、30B、30Cへの映像データの送信に用いられている符号化パラメータの集合Pが生成される。
データ配信装置10との間の通信品質(Cup2)よりも高い品質の符号化パラメータで、トランスコード部24が圧縮符号化することによりトランスコードを行った場合、リアルタイムに映像を配信することができずに、映像再生の途絶や乱れが生じる。この問題を解決するため、データ配信装置10から、データ中継装置20を介して、各端末装置30A、30B、30Cに映像データを送信する際に用いられる符号化パラメータは、通信品質がCup2)以下の符号化パラメータを用いる。
なお、ここでは、データ配信装置10からデータ中継装置20に送信されている映像データに用いられている符号化パラメータを、Pupとする。また、データ中継装置20から端末装置30Aに送信されている映像データに用いられている符号化パラメータを、Pv301とする。また、データ中継装置20から端末装置30Bに送信されている映像データに用いられている符号化パラメータを、pv302とする。また、データ中継装置20から端末装置30Cに送信されている映像データに用いられている符号化パラメータを、pv303とする。
図17に示す状況の場合には、端末装置30A、30B、30Cに映像データを送信する際に用いられる符号化パラメータの集合Pは、{Pup,pv301,pv302,pv303}となる。
次に、図14のステップS702の処理に基づき、第2の集合生成部232bは、第1の集合生成部231が生成した集合Pの符号化パラメータを、各端末装置30A、30B、30Cに対して、任意のパターンで割り当てた集合Λを求める。
集合P={Pup,pv301,pv302,pv303}の各要素を、端末装置30A、30B、30Cに対して、任意のパターンで割り当てた場合、割当パターンは、64通りあるが、ここでは、説明を簡略化するために、端末装置30の通信品質を超える符号化パラメータは、割り当てられない場合について説明する。
例えば、割当パターン(Pup,pv302,pv303)は、端末装置30Aの通信品質C21より高品質の符号化パラメータPupが、端末装置30Aに割り当てられているため、候補から除外する。このような処理を行う理由は、通信品質より大きなビットレートで符号化しても、映像データを送信しきれずに、遅延や映像の乱れが生じ、映像体感品質を著しく低下させ、結果として、独自評価値Wも著しく低下し、その割当パターンが選択されにくくなるからである。この条件に基づけば、第2の集合生成部232bが生成する集合Λは、Λ={(pv301,pv302,pv303),(pv301,pv303,pv303),(pv302,pv302,pv303),(pv302,pv303,pv303),(pv303,pv302,pv303),(pv303,pv303,pv303)}の6通りとなる。
次に、図14のステップS703の処理に基づき、要素選択部233bは、集合Λの各要素において、独自評価値Wが最大となる要素Λwmaxを選択する。
ここでは、端末装置30Aに、符号化パラメータpv301を用いて映像データを配信する際の映像体感品質Q(v301,pv301)が3.0であり、端末装置30Aに、符号化パラメータpv302を用いて映像データを配信する際の映像体感品質Q(v301,pv302)が2.5であり、端末装置30Aに、符号化パラメータpv303を用いて映像データを配信する際の映像体感品質Q(v301,pv303)が2.0であり、端末装置30Aに、符号化パラメータpv303を用いて映像データを配信する際の映像体感品質Q(v301,pv303)が2.0である場合について説明する。
また、符号化パラメータpv302を用いてトランスコード部24によりトランスコードを行った際の処理負荷L(pv302)が4であり、符号化パラメータpv303を用いてトランスコード部24によりトランスコードを行った際の処理負荷L(pv303)が3である場合について説明する。
要素選択部233bは、各割当パターンの独自評価値Wを、順番に計算する。割当パターンΛ=(pv301,pv302,pv303)について、最大の符号化パラメータは、pv301であり、端末装置30Bに対しては、符号化パラメータpv302を用いてトランスコードを行い、端末装置30Cに対しては、符号化パラメータpv303を用いてトランスコードを行う必要がある。
要素選択部233bは、端末装置30Aに対して符号化パラメータpv301を用いる場合の独自評価値W(v301,pv301)と、端末装置30Bに対して符号化パラメータpv302を用いる場合の独自評価値W(v302,pv302)と、端末装置30Cに対して符号化パラメータpv303を用いる場合の独自評価値W(v303,pv303)とを用いて独自評価値W(Λ)を、算出する。
具体的には、要素選択部233bは、独自評価値W(Λ)を、W(Λ)=W(v301,pv301)+W(v302,pv302)+W(v303,pv303)=(3.0/1)+(2.5/4)+(2.0/3)=4.291と算出する。
次の割当パターンΛ=(pv301,pv303,pv303)について、最大の符号化パラメータは、pv301であり、端末装置30B、30Cに対しては、符号化パラメータpv303を用いてトランスコードを行う必要がある。なお、本来であれば、データ中継装置20から端末装置30B及び30Cに映像データを送信する際には、同じ符号化パラメータpv303を用いてトランスコードされるため、1回だけ、符号化パラメータpv303を用いてトランスコードを行なえば良いが、ここでは、説明を簡略化するために、端末装置30B及び30Cのそれぞれについて、符号化パラメータpv303を用いたトランスコードが行われる場合について説明する。
要素選択部233bは、端末装置30Aに対して符号化パラメータpv301を用いる場合の独自評価値W(v301,pv301)と、端末装置30Bに対して符号化パラメータpv303を用いる場合の独自評価値W(v302,pv303)と、端末装置30Cに対して符号化パラメータpv303を用いる場合の独自評価値W(v303,pv303)とを用いて独自評価値W(Λ)を、算出する。
具体的には、要素選択部233bは、独自評価値W(Λ)を、W(Λ)=W(v301,pv301)+W(v302,pv303)+W(v303,pv303)=(3.0/1)+(2.0/3)+(2.0/3)=4.333と算出する。
次の割当パターンΛ=(pv302,pv302,pv303)について、最大の符号化パラメータは、pv302であり、端末装置30Cに対しては、符号化パラメータpv303を用いてトランスコードを行う必要がある。
要素選択部233bは、端末装置30Aに対して符号化パラメータpv302を用いる場合の独自評価値W(v301,pv302)と、端末装置30Bに対して符号化パラメータpv302を用いる場合の独自評価値W(v302,pv302)と、端末装置30Cに対して符号化パラメータpv303を用いる場合の独自評価値W(v303,pv303)とを用いて独自評価値W(Λ)を、算出する。
具体的には、要素選択部233bは、独自評価値W(Λ)を、W(Λ)=W(v301,pv302)+W(v302,pv302)+W(v303,pv303)=(2.5/1)+(2.5/1)+(2.0/3)=5.666と算出する。
次の割当パターンΛ=(pv302,pv303,pv303)について、最大の符号化パラメータは、pv302であり、端末装置30B、30Cに対しては、符号化パラメータpv303を用いてトランスコードを行う必要がある。なお、本来であれば、データ中継装置20から端末装置30B及び30Cに映像データを送信する際には、同じ符号化パラメータpv303を用いてトランスコードされるため、1回だけ、符号化パラメータpv303を用いてトランスコードを行なえば良いが、ここでは、説明を簡略化するために、端末装置30B及び30Cのそれぞれについて、符号化パラメータpv303を用いたトランスコードが行われる場合について説明する。
要素選択部233bは、端末装置30Aに対して符号化パラメータpv302を用いる場合の独自評価値W(v301,pv302)と、端末装置30Bに対して符号化パラメータpv303を用いる場合の独自評価値W(v302,pv303)と、端末装置30Cに対して符号化パラメータpv303を用いる場合の独自評価値W(v303,pv303)とを用いて独自評価値W(Λ)を、算出する。
具体的には、要素選択部233bは、独自評価値W(Λ)を、W(Λ)=W(v301,pv302)+W(v302,pv303)+W(v303,pv303)=(2.5/1)+(2.0/3)+(2.0/3)=3.833と算出する。
次の割当パターンΛ=(pv303,pv302,pv303)について、最大の符号化パラメータは、pv302であり、端末装置30A、30Cに対しては、符号化パラメータpv303を用いてトランスコードを行う必要がある。なお、本来であれば、データ中継装置20から端末装置30A及び30Cに映像データを送信する際には、同じ符号化パラメータpv303を用いてトランスコードされるため、1回だけ、符号化パラメータpv303を用いてトランスコードを行なえば良いが、ここでは、説明を簡略化するために、端末装置30A及び30Cのそれぞれについて、符号化パラメータpv303を用いたトランスコードが行われる場合について説明する。
要素選択部233bは、端末装置30Aに対して符号化パラメータpv303を用いる場合の独自評価値W(v301,pv303)と、端末装置30Bに対して符号化パラメータpv302を用いる場合の独自評価値W(v302,pv302)と、端末装置30Cに対して符号化パラメータpv303を用いる場合の独自評価値W(v303,pv303)とを用いて独自評価値W(Λ)を、算出する。
具体的には、要素選択部233bは、独自評価値W(Λ)を、W(Λ)=W(v301,pv303)+W(v302,pv302)+W(v303,pv303)=(2.0/3)+(2.5/1)+(2.0/3)=3.833と算出する。
最後の割当パターンΛ=(pv303,pv303,pv303)について、最大の符号化パラメータは、pv303となり、端末装置30A、30B、30Cに送信する映像データについて、トランスコードは不要となる。
要素選択部233bは、端末装置30Aに対して符号化パラメータpv303を用いる場合の独自評価値W(v301,pv303)と、端末装置30Bに対して符号化パラメータpv303を用いる場合の独自評価値W(v302,pv303)と、端末装置30Cに対して符号化パラメータpv303を用いる場合の独自評価値W(v303,pv303)とを用いて独自評価値W(Λ)を、算出する。
具体的には、要素選択部233bは、独自評価値W(Λ)を、W(Λ)=W(v301,pv303)+W(v302,pv303)+W(v303,pv303)=(2.0/1)+(2.0/1)+(2.0/1)=6.0と算出する。
要素選択部233bは、独自評価値W(Λ)〜W(Λ)の中で、最大の値であるW(Λ)に基づき、Λwmaxとして、Λ=(pv303,pv303,pv303)を選択する。
次に、符号化パラメータ決定部234bは、選択されたΛwmax(ここでは、要素(pv303,pv303,pv303))から、データ配信装置10に送信する符号化パラメータと、端末装置30A、30B、30Cに対してトランスコードを行うか否かと、端末装置30A、30B、30Cに対してトランスコードを行う場合に各端末装置30A、30B、30Cに対して用いられる符号化パラメータを決定する。
ここでは、Λwmaxの中で、最大の映像ビットレートを持つ符号化パラメータは、pv303である。そのため、符号化パラメータ決定部234bは、符号化パラメータ送信部26を介して、符号化パラメータpv303を、データ配信装置10に送信することにより、データ配信装置10に、符号化パラメータpv303を用いて圧縮符号化させ、データ中継装置20に送信させる。
一方、選択したΛwmax(ここでは、要素(pv303,pv303,pv303))では、端末装置30A、30B、30Cのいずれにも、符号化パラメータ送信部26からデータ配信装置10に通知される符号化パラメータpv303と同じ符号化パラメータpv303が割り当てられるため、データ中継装置20のトランスコード部24は、データ配信装置10から受信する映像データについて、トランスコードを行うことなく、端末装置30A、30B、30Cに送信する。
これにより、独自評価値Wが最大となるように、データ中継装置20は、複数の端末装置30A、30B、30Cに対して、映像データを配信することができる。
図18は、最小構成を有するデータ中継装置200の構成を示すブロック図である。データ中継装置200は、符号化パラメータ決定部201、トランスコード部202を備えている。
図19は、データ中継装置200の処理を示すフローチャートである。
符号化パラメータ決定部201は、前記データ中継装置に関する所定の処理負荷Lmaxと、データ中継装置200がデータ配信装置10及び複数の端末装置30A、30B、30Cと通信する際の通信品質Cup1、C11、C12、C13と、複数の端末装置30A、30B、30Cにおける映像品質Q(X,Y)とに基づいて、符号化パラメータを決定する。
トランスコード部202は、符号化パラメータ決定部201が決定した符号化パラメータを用いて、データ配信装置10から受信したデータであって、複数の端末装置30A、30B、30Cに送信するデータに対して、トランスコードを行う。
なお、図2〜5、13、18における各部の機能を実現するためのプログラムをコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録して、この記録媒体に記録されたプログラムをコンピュータシステムに読み込ませ、実行することにより各部の処理を行ってもよい。なお、ここでいう「コンピュータシステム」とは、OSや周辺機器等のハードウェアを含むものとする。また、「コンピュータシステム」は、ホームページ提供環境(あるいは表示環境)を備えたWWWシステムも含むものとする。また、「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、フレキシブルディスク、光磁気ディスク、ROM、CD−ROM等の可搬媒体、コンピュータシステムに内蔵されるハードディスク等の記憶装置のことをいう。さらに「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、インターネット等のネットワークや電話回線等の通信回線を介してプログラムが送信された場合のサーバやクライアントとなるコンピュータシステム内部の揮発性メモリ(RAM)のように、一定時間プログラムを保持しているものも含むものとする。
例えば、本願のデータ中継装置の機能を実現するためのプログラムを、コンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録して、この記録媒体に記録されたプログラムを、データ中継装置のコンピュータに読み込ませて実現する場合には、図20に示すような構成が用いられる。
図20は、上述したデータ中継装置の機能をプログラムで実現する場合におけるデータ中継装置300の構成を示すブロック図である。
データ中継装置300は、図7〜11に示すフローチャートの処理、図14〜16に示すフローチャートの処理、又は、図19に示すフローチャートの処理を、プログラムにより実行する。
データ中継装置300は、CPU301、主記憶装置302、補助記憶装置303、インタフェース304、バス305を備える。
CPU301は、データ中継装置300を構成する各部を制御する。例えば、CPU301は、主記憶装置302に記憶されているプログラムであって、上述したデータ中継装置20又はデータ中継装置200の機能を実現するためのプログラムを、主記憶装置302から読み出す。また、CPU301は、プログラムの実行中に取得したデータを、補助記憶装置303に記憶させ、必要に応じて、そのデータを読み出して利用する。
主記憶装置302は、HDD(Hard Disk Drive)などの大容量の記憶装置である。
補助記憶装置303は、メモリなどの小容量の記憶装置である。
インタフェース304は、データ中継装置と、データ配信装置10及び端末装置30との間で、データを送受信する。
バス305は、データ中継装置300を構成する各部に接続され、データ中継装置300を構成する各部の間で、データのやり取りを行う際に用いられる。
本発明の一態様は、データ中継装置を介して、複数の端末装置にデータを送信する場合に、データ中継装置における処理負荷を抑制するとともに、複数の端末装置で視聴されるデータの映像品質を向上させることが必要なデータ中継装置、データ中継方法及びプログラムなどに適用することができる。
10・・・データ配信装置
11・・・符号化パラメータ受信部
12・・・符号化パラメータ制御部
13・・・データ記憶部
14・・・データ圧縮符号部
15・・・データ送信部
20・・・データ中継装置
21・・・データ受信部
22・・・通信品質取得部
23a・・・符号化パラメータ制御部
23b・・・符号化パラメータ制御部
24・・・トランスコード部
25・・・データ送信部
26・・・符号化パラメータ送信部
30、30A、30B、30C・・・端末装置
31・・・データ受信部
32・・・デコード部
33・・・表示部
34・・・通信品質測定部
35・・・通信品質送信部
100・・・データ中継システム
200・・・データ中継装置
201・・・符号化パラメータ決定部
202・・・トランスコード部
231・・・第1の集合生成部
232a・・・第2の集合生成部
232b・・・第2の集合生成部
233a、233b・・・要素選択部
234a、234b・・・符号化パラメータ決定部
235・・・記憶部
300・・・データ中継装置
301・・・CPU
302・・・主記憶装置
303・・・補助記憶装置
304・・・インタフェース
305・・・バス
N1・・・ネットワークN1
N2・・・ネットワークN2

Claims (10)

  1. データ中継装置であって、
    前記データ中継装置に関する所定の処理負荷と、前記データ中継装置がデータ配信装置及び複数の端末装置と通信する際の通信品質と、前記複数の端末装置における映像品質とに基づいて、符号化パラメータを決定する符号化パラメータ決定部と、
    前記符号化パラメータ決定部が決定した前記符号化パラメータを用いて、前記データ配信装置から受信したデータであって、前記複数の端末装置に送信するデータに対して、トランスコードを行うトランスコード部と、
    を備えるデータ中継装置。
  2. 前記符号化パラメータ決定部が決定した前記符号化パラメータに基づいて、前記データ配信装置が前記データ中継装置にデータを送信する際に用いられる符号化パラメータを決定し、その符号化パラメータを、前記データ配信装置に送信する送信部を、
    更に備える請求項1に記載のデータ中継装置。
  3. 前記符号化パラメータ決定部は、前記トランスコード部が前記トランスコードを行う際の処理負荷が、前記所定の処理負荷を超えないように、かつ、前記映像品質が最大となるように、前記符号化パラメータを決定する
    請求項1に記載のデータ中継装置。
  4. 前記符号化パラメータ決定部は、前記所定の処理負荷と前記映像品質とに基づいて、独自評価値を算出し、前記独自評価値が最大となるように、前記符号化パラメータを決定する
    請求項1に記載のデータ中継装置。
  5. 前記符号化パラメータ決定部は、前記複数の端末装置ごとに、前記符号化パラメータを決定し、
    前記トランスコード部は、前記複数の端末装置ごとに、前記符号化パラメータ決定部により決定された前記符号化パラメータを用いて、前記データをトランスコードする
    請求項1から4のいずれかに記載のデータ中継装置。
  6. 前記複数の端末装置ごとに決定された前記符号化パラメータを用いて、前記トランスコード部によりトランスコードされた前記データを、前記複数の端末装置に送信する送信部を更に備える
    請求項1に記載のデータ中継装置。
  7. 前記符号化パラメータ決定部は、前記データ配信装置から送信されるデータで用いられている符号化パラメータを超えないように、前記トランスコード部がトランスコードを行う際に用いる前記符号化パラメータを決定する
    請求項1から6のいずれかに記載のデータ中継装置。
  8. 前記符号化パラメータ決定部が決定し、前記複数の端末装置の少なくとも1つに割り当てられた符号化パラメータが、前記データ配信装置から送信されたデータで用いられている符号化パラメータと同じである場合には、前記トランスコード部は、前記データについてトランスコードを行うことなく、前記複数の端末装置の少なくとも1つに、前記データを送信する
    請求項1から6のいずれかに記載のデータ中継装置。
  9. データ中継装置に関する所定の処理負荷と、前記データ中継装置がデータ配信装置及び複数の端末装置と通信する際の通信品質と、前記複数の端末装置における映像品質とに基づいて、符号化パラメータを決定し、
    決定した前記符号化パラメータを用いて、前記データ配信装置から受信したデータであって、前記複数の端末装置に送信するデータに対して、トランスコードを行う
    データ中継方法。
  10. データ中継装置のコンピュータを、
    前記データ中継装置に関する所定の処理負荷と、前記データ中継装置がデータ配信装置及び複数の端末装置と通信する際の通信品質と、前記複数の端末装置における映像品質とに基づいて、符号化パラメータを決定する符号化パラメータ決定手段、
    前記符号化パラメータ決定手段が決定した前記符号化パラメータを用いて、前記データ配信装置から受信したデータであって、前記複数の端末装置に送信するデータに対して、トランスコードを行うトランスコード手段、
    として機能させるプログラム。
JP2019060992A 2019-03-27 2019-03-27 データ中継装置、データ中継方法及びプログラム Active JP7310212B2 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2019060992A JP7310212B2 (ja) 2019-03-27 2019-03-27 データ中継装置、データ中継方法及びプログラム

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2019060992A JP7310212B2 (ja) 2019-03-27 2019-03-27 データ中継装置、データ中継方法及びプログラム

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2020162039A true JP2020162039A (ja) 2020-10-01
JP7310212B2 JP7310212B2 (ja) 2023-07-19

Family

ID=72640034

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2019060992A Active JP7310212B2 (ja) 2019-03-27 2019-03-27 データ中継装置、データ中継方法及びプログラム

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP7310212B2 (ja)

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002044622A (ja) * 2000-03-13 2002-02-08 Sony Corp コンテンツ供給装置および方法、記録媒体、信号生成装置および方法、変換装置および方法、並びに再生端末および方法
JP2004254248A (ja) * 2003-02-21 2004-09-09 Toshiba Corp 動画像変換装置と監視システム
WO2009122925A1 (ja) * 2008-03-31 2009-10-08 日本電気株式会社 動画像変換装置、動画像配信システム、動画像変換方法及びプログラム
JP2012050085A (ja) * 2010-08-30 2012-03-08 Hitachi Ltd 管理サーバ、映像配信制御システム及び映像配信制御方法

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002044622A (ja) * 2000-03-13 2002-02-08 Sony Corp コンテンツ供給装置および方法、記録媒体、信号生成装置および方法、変換装置および方法、並びに再生端末および方法
JP2004254248A (ja) * 2003-02-21 2004-09-09 Toshiba Corp 動画像変換装置と監視システム
WO2009122925A1 (ja) * 2008-03-31 2009-10-08 日本電気株式会社 動画像変換装置、動画像配信システム、動画像変換方法及びプログラム
JP2012050085A (ja) * 2010-08-30 2012-03-08 Hitachi Ltd 管理サーバ、映像配信制御システム及び映像配信制御方法

Also Published As

Publication number Publication date
JP7310212B2 (ja) 2023-07-19

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN110268717B (zh) 使用播放统计信息对多表示编码的比特率优化
KR101894420B1 (ko) 적응적 비디오 트랜스코딩 방법 및 시스템
CN106537923B (zh) 自适应视频流的技术
US8176199B2 (en) Content delivery system, communicating apparatus, communicating method, and program
EP2612495B1 (en) Adaptive streaming of video at different quality levels
Sun et al. A two-tier system for on-demand streaming of 360 degree video over dynamic networks
US20130304934A1 (en) Methods and systems for controlling quality of a media session
US8842159B2 (en) Encoding processing for conferencing systems
ITTO20090486A1 (it) Controllore dinamico della velocita' di trasmissione indipendente dal gruppo di immagini
US10595028B2 (en) Encoding/transcoding based on subjective video quality preferences
US20080123749A1 (en) Method of transmitting at varying bit rates through a transmission channel
CN106688239A (zh) 视频下载方法、装置及系统
JP2011019068A (ja) 品質制御装置、品質制御システム、品質制御方法およびプログラム
CN104539948A (zh) 视频处理系统和视频处理方法
CN114845106A (zh) 视频编码方法、装置和存储介质及电子设备
Nguyen et al. A client-based adaptation framework for 360-degree video streaming
Yao et al. Video streaming adaptation strategy for multiview navigation over DASH
CN111617466A (zh) 编码格式的确定方法、装置及云游戏的实现方法
Li et al. Delay-power-rate-distortion optimization of video representations for dynamic adaptive streaming
JP6145069B2 (ja) 主観画質推定装置及び主観画質推定プログラム
Li et al. Towards an automatic parameter-tuning framework for cost optimization on video encoding cloud
WO2014066975A1 (en) Methods and systems for controlling quality of a media session
JP7310212B2 (ja) データ中継装置、データ中継方法及びプログラム
JP5956316B2 (ja) 主観画質推定装置、主観画質推定方法及びプログラム
JP2013030852A (ja) スケーラブル映像符号化装置及び方法及びプログラム

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20220207

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20230112

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20230228

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20230418

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20230606

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20230619

R151 Written notification of patent or utility model registration

Ref document number: 7310212

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R151