JP4245798B2

JP4245798B2 - Video distribution system and intermediate server

Info

Publication number: JP4245798B2
Application number: JP2000395788A
Authority: JP
Inventors: 茂樹大内
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 2000-12-26
Filing date: 2000-12-26
Publication date: 2009-04-02
Anticipated expiration: 2020-12-26
Also published as: JP2002199365A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、映像を配信・放送する映像配信システムおよび映像配信方法に係り、特に、広域ネットワークシステム上で映像を配信・放送するときの課金に関する。
【０００２】
【従来の技術】
映像の圧縮技術やネットワークの普及にともない、映像を代表とするマルチメディア情報をネットワークを介して視聴する機会が増えてきている。
これらのマルチメディア情報の中には当然有料のものも含まれ、ユーザの要求に応じて課金する仕組も整ってきた。
たとえば特開平９−１６０８９９号公報の技術では、構造化された映像の一部分のみ視聴する際の課金方法が開示され、特開平１０−１６４５５２号公報の技術では映像の品質に応じた課金の方法が開示されている。
一方、通常、複数のネットワーク間をそれらネットワークの回線より帯域の狭い回線で結んで広域のコンピュータネットワークとしている。
この広域のコンピュータネットワーク上に映像・音声等の映像を配信するシステムを構築する場合には、各ネットワーク間を結ぶ帯域幅がネックとなっている。
また、全体のネットワークの規模が大きくなれば、それだけクライアントの数も増加するため、そのクライアントへ配信するサーバにも負荷がかかることになってくる。
そこで、このサーバーへの負荷を低減するために、特開平１１−１６４２８３号公報の技術は、クライアントと同一ネットワーク上に中間サーバを設け、映像ファイルをキャッシュし、次に同一ネットワーク内の（別の）クライアントから同一の映像のリクエストがあった場合には、中間サーバ上に保持されている映像ファイルをそのリクエストのあったクライアントに送信するという方式を提案している。
また、たとえば特開平１０−１５５１５５号公報や特開平１１−２２５１６０号公報の技術では、映像ファイルを広域ネットワークのように帯域の狭いネットワークで配信する場合には、配信量をユーザの要求やネットワーク上のトラフィックに応じて調節し、その調節された映像を可変レートで配信することによって、帯域を有効に使う方法を提案している。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
今後、デジタル放送が発展するにつれて、構造化された有料のコンテンツは増える一方である。このような状況において、たとえば構内ネットワーク内でキャッシュされたり、クライアントが取り込んだ有料コンテンツの二次利用に対して、不正利用や不正コピー等の利用管理をコンテンツの提供者側から正しく行えなくなるので、きめ細かに課金を行なえなくなるという問題が生じてくる。
しかしながら、上記記載の従来技術では、ユーザが要求した映像が一つのサーバで一元管理されていない限り、課金情報を正しく管理することができないので、このコンテンツを一元管理するようにすると、ネットワークを有効利用できなくなる。
したがって、上記記載の従来技術では、ネットワークの有効利用と状況に応じた課金システムの両立は不可能であるから、課金を正しく行なうためにネットワークやサーバに負荷をかけるように設定するか、または、課金されない無料コンテンツのみを配信して、負荷を減らすかのどちらかにしなければならなくなってしまう。
本発明は、上記問題点を解決するためになされたものであって、帯域の狭い広域ネットワーク上で静止画・動画・音声を含む映像を配信するときに、ネットワークの帯域や、映像蓄積サーバ、中間サーバのディスクスペースを有効に利用しながら、有料コンテンツ等の二次利用などの状況に応じた課金を可能とする映像配信システムおよび映像配信方法を提供することを目的とする。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
上記の問題を解決するために、請求項１に記載の映像配信システムは、ネットワークに接続された、映像を蓄積する映像蓄積サーバと、映像を要求するための端末装置と、該映像蓄積サーバに蓄積された映像を記憶するための記憶手段を備えた中間サーバと、から構成される映像配信システムにおいて、前記中間サーバは、前記端末装置から送信された、前記端末装置が要求する映像を特定する映像識別情報と、当該映像の品質を特定する品質識別情報と、を受信する手段と、受信した前記映像識別情報及び前記品質識別情報を前記映像蓄積サーバに送信する要求転送手段と、前記記憶手段に記憶されている映像の品質が前記品質識別情報により特定される品質よりも劣る場合は前記品質識別情報に応じた品質の映像を前記映像蓄積サーバから取得し、前記記憶手段に記憶されている映像の品質が前記品質識別情報により特定される品質より優れている場合は当該映像の品質を低下させて、前記端末装置に送信するための送信用映像を準備する映像準備手段と、該映像準備手段により準備された前記送信用映像を前記端末装置に送信する映像送信手段と、を備え、前記映像蓄積サーバは、前記映像識別情報及び前記品質識別情報に基づく映像を前記中間サーバに送信する手段と、前記要求転送手段により送信された前記映像識別情報に基づいて課金処理を行う課金手段と、を備えた映像配信システムを特徴とする。
また、請求項２に記載の中間サーバは、映像を蓄積する映像蓄積サーバ及び映像を要求するための端末装置とネットワークを介して接続され、前記映像蓄積サーバに蓄積された映像を一時的に記憶するための記憶手段を備えた中間サーバであって、前記端末装置から送信された、前記端末装置が要求する映像を特定する映像識別情報と、当該映像の品質を特定する品質識別情報と、を受信する手段と、受信した前記映像識別情報及び前記品質識別情報を前記映像蓄積サーバに送信する要求転送手段と、前記記憶手段に記憶されている映像の品質が前記品質識別情報により特定される品質よりも劣る場合は前記品質識別情報に応じた品質の映像を前記映像蓄積サーバから取得し、前記記憶手段に記憶されている映像の品質が前記品質識別情報により特定される品質よりも優れている場合は当該映像の品質を低下させることにより、前記端末装置に送信するための送信用映像を準備する映像準備手段と、該映像準備手段により準備された前記送信用映像を前記端末装置に送信する映像送信手段と、を備え、前記要求転送手段により送信した前記映像識別情報に基づく課金処理を、前記映像蓄積サーバにより行わせることを特徴とする。
また、請求項３に記載の中間サーバは、前記映像準備手段は、映像を構成する各フレームを空間周波数成分に変換した際の高周波成分を間引くことによって、映像品質を可変にすることを特徴とする。
また、請求項４に記載の中間サーバは、請求項２又は３に記載の中間サーバにおいて、前記要求転送手段により前記映像蓄積サーバに送信した前記品質識別情報に応じた課金処理を行わせることを特徴とする。
【０００６】
【発明の実施の形態】
以下に、図面を用いて本発明の実施例の構成および動作を詳細に述べる。
＜第１の実施の形態＞
（１）第１の実施の形態の概要説明
図１は、本発明の第１の実施の形態の運用環境を示すネットワーク図である。図示するように、本発明の第１の実施の形態の映像配信システムは、ユーザの端末１００、映像を一時的に蓄積する中間サーバ１１０と、映像を蓄積し、ユーザが端末１００からその映像を視聴したときに課金情報を管理する映像蓄積サーバ１２０とをローカルネットワーク９および広域ネットワーク１０を介して接続している。
端末１００、中間サーバ１１０および映像蓄積サーバ１２０とは、必要であればそれぞれ複数台が接続されていて良い。
このローカルネットワーク９および広域ネットワーク１０は、これらのユーザの端末１００、中間サーバおよび映像蓄積サーバー１２０とを結合するための伝送路であって、一般には、ケーブルで実現され、通信プロトコルにはＴＣＰ／ＩＰが使われる。但し、伝送路としてはケーブルだけではなく、それらの間の通信プロトコルが一致するものであれば無線ＬＡＮや放送波を使ったものであっても良い。
【０００７】
このようなネットワーク環境において、ユーザは、端末１００から視聴したい映像を映像蓄積サーバ１２０に対して要求する。この要求は、まずローカルネットワーク９内の中間サーバ１１０によってキャッシュされているかを検査され、キャッシュされていれば中間サーバ１１０からユーザの端末１００へ映像を送信すると同時に、中間サーバ１１０は映像蓄積サーバ１２０へユーザが映像を視聴したことを報告し、課金処理を行わせる。
また、ユーザから要求された映像が中間サーバ１１０に蓄積されていなかった場合は、他の中間サーバ１１０または映像蓄積サーバ１２０へ、映像を特定する映像識別情報とユーザを特定するユーザ識別情報を送信して映像を送信するように要求する。
他の中間サーバまたは映像蓄積サーバ１２０から送信された映像は、この中間サーバ１１０へ一時的に蓄積するとともに、ユーザの端末１００へ送信する。
映像蓄積サーバ１２０は、静止画・動画・音声を含む映像を蓄積し、端末１００や中間サーバ１１０からの要求に応じて、要求された映像を配信するとともに、直接ユーザの端末１００から映像を要求された場合と中間サーバ１１０から課金要求がなされた場合には、配信した映像に対してユーザごとに課金計算をして、課金情報を一元管理する。
ネットワーク回線の負荷状況を監視することによって、送信するデータ量から送信するときの映像品質を決定すると、キャッシュされる映像の品質はユーザが要求するものではなくなる恐れがある。
このような状況で、ユーザが映像品質を要求した場合、ユーザの要求した品質よりも中間サーバ１１０に一時的に蓄積されている映像よりも低ければ、中間サーバ１１０は、要求品質と蓄積されている映像の品質との差分を計算して、その差分を他の中間サーバ１１０または映像蓄積サーバ１２０から取り寄せ、それを保持している映像と再構成して、一時的に蓄積し、それを端末１００へ送信する。
また、中間サーバ１１０または映像蓄積サーバ１２０に蓄積されている映像の品質の方が要求された品質の方が高い場合には、品質を落としてからユーザへ送信する。
【０００８】
（２）第１の実施の形態において稼動するコンピュータの構成
図２は、ユーザの端末１００、中間サーバ１１０や映像蓄積サーバ１２０のハードウェアの構成を示している。
入力装置１はキーボード、マウス、タッチパネル、スキャナ等により構成され、情報の入力に使用される。
出力装置２は、種々の出力情報や入力装置１からの入力された情報などを出力させるディスプレイやプリンタで構成される。
ＣＰＵ（Central Processing Unit；中央処理ユニット）３は、種々のプログラムを動作させる。
メモリ４は、プログラム自身を保持し、またそのプログラムがＣＰＵ３によって実行されるときに一時的に作成される情報等を保持する。
記憶装置５は、データ、プログラムやプログラム実行時の一時的な情報等を保持する。
媒体駆動装置６は、プログラムやデータ等を記憶した記録媒体を装着してそれらを読み込み、メモリ４または記憶装置５へ格納するのに用いられる。また、直接データの入出力やプログラム実行するのに使ってもよい。
ネットワーク接続装置７は、端末１００、中間サーバ１１０や映像蓄積サーバ１２０をローカルネットワーク９や広域ネットワーク１０へ接続するためのインタフェースである。
バス８は、上記各部を接続する。
【０００９】
このようなコンピュータ装置において、図１に示した端末１００、中間サーバ１１０や映像蓄積サーバ１２０を構成する各機能をそれぞれプログラム化し、予めＣＤ−ＲＯＭ等の記録媒体に書き込んでおき、このＣＤ−ＲＯＭを各サイトのＣＤ−ＲＯＭドライブのような媒体駆動装置６を搭載したコンピュータに装着して、プログラムをメモリ４あるいは記憶装置５に格納し、それを実行することによって、本映像配信システムの機能を実現することができる。
なお、記録媒体としては半導体媒体（たとえばＲＯＭ、ＩＣメモリカード等）、光媒体（たとえばＤＶＤ−ＲＯＭ，ＭＯ，ＭＤ，ＣＤ−Ｒ等）、磁気媒体（たとえば磁気テープ、フレキシブルディスク等）のいずれであってもよい。
また、本発明の映像配信システムの機能を実現するプログラムは、媒体の形で頒布することができる。
また、本発明の映像配信システムの機能を実現するプログラムを磁気ディスク等の記憶装置に格納しておき、有線又は無線の通信ネットワークによりダウンロード等の形式で頒布することも可能である。
さらに、本発明の映像配信システムの機能を実現するプログラムを放送波によって配布することで提供するようにしても良い。
【００１０】
（３）第１の実施の形態の詳細構成
（Ａ）中間サーバの構成
図３は、第１の実施の形態における映像配信システムの中間サーバ１１０の機能構成を表すブロック図である。
中間サーバ１１０は、制御部１１１、検査部１１２、要求転送部１１３、品質調整部１１４、状況監視部１１５、映像配信部１１６、キャッシュ記憶部１１７から構成される。
制御部１１１は、ユーザの端末１００からの映像配信要求、その端末への映像配信および必要な映像がキャッシュ記憶部１１７にないときの他の中間サーバ１１０や映像蓄積サーバ１２０への映像要求と受信等の全体的な制御を行う。
検査部１１２は、キャッシュ記憶部１１７中に端末から要求された映像があるか調べる。この検査には、ユーザから映像の品質に対する要求があれば、その要求を満たすかどうかも検査する。
要求転送部１１３は、この検査部１１２で要求された映像がキャッシュ記憶部１１７中に含まれていなければ、他の中間サーバ１１０や映像蓄積サーバ１２０へ要求元のユーザを特定するユーザ識別情報、要求された映像を識別する映像識別情報と品質とを付加した映像送信要求を送信する。
この検査部１１２でキャッシュ記憶部１１７を検査したとき、その映像が存在するものの、ユーザから要求された映像の品質以下であった場合には、差分を算出し、この差分だけを他の中間サーバ１１０や映像蓄積サーバ１２０へ要求する。
また、映像を構成するフレームまたは映像を構成するフレームを空間周波数成分に変換した際の高周波成分を間引いて可変な品質の映像が作り出される。したがって、この差分はどの情報が間引かれたかで表現される。
しかし、理論的には品質は、無限の段階を考えることができるが、かえって効率が悪くなるので、実際には数段階のレベルを設け、そのレベルを数値で指定するようにする。
したがって、この映像蓄積サーバ１２０へ要求には、ユーザ識別情報、必要な映像を特定する映像識別情報、この中間サーバ１１０自身が持っている品質のレベルと要求されている品質レベルとを送信するようにする。
【００１１】
たとえば、１（最低）〜４（最高）の４レベルの品質を対象にした１時間のニュース番組映像を扱うとした場合を考える。この場合、映像蓄積サーバ１２０には、必ず、レベル４の品質をもつ映像を１時間分保持している。
また、ユーザの端末のそばにある中間サーバ１１０が下記の表１のように映像を持っているとする。
【表１】

この中間サーバ１１０が蓄積した映像は、以前にこの中間サーバ１１０を使った別のユーザ（偶然同じユーザである可能性もある）が要求したことによって、この中間サーバ１１０に蓄積されたものであるから、ネットワークの状態に応じて可変の品質で送ることができたり、ユーザが品質を指定して送ることができるならば、このように一つの番組なりコンテンツがばらばらの品質で一時的に蓄積されることは起こり得ることである。
このような状態で、ユーザが端末１００から１時間番組のうち２０分目から３０分目の映像をレベル３の品質で要求したとき、上表より、この中間サーバ１１０には２５分まではレベル３の映像を保持しているため、そのままユーザの端末１００へ送信できるが、２５分から３０分までは、レベル１の品質の映像のみ保持しているので、この品質差分を映像蓄積サーバ１２０へ要求する。
映像蓄積サーバ１２０からこの２５分から３０分までのレベル３の映像を得て、中間サーバ１１０は、自分の保持していた映像とを再構成してから要求元の端末１００へ送信するようにする。
また、上記と同様のことは、ネットワーク状況に応じて品質を決定する場合でも、過去に一時的に蓄積した時と現在のネットワーク状況は当然違うから起こり得ることである。
【００１２】
配信部１１６は、キャッシュ記憶部１１７に映像がある場合は、そこから要求された映像を取り出して、要求元へ送信するとともに、要求してきたユーザを特定するユーザ識別情報と映像を特定する映像識別情報と品質とを映像蓄積サーバ１２０へ送信して課金処理させる。
また、要求転送部１１３で要求した映像を受信した場合、それをキャッシュ記憶部１１７へ蓄積し、要求元の端末とこの中間サーバ１１０の近隣の中間サーバ１１０へも送信する。
また、要求転送部１１３で、差分の映像を送信するように要求した場合、取得した映像とすでに保持している映像とを組み合わせて必要な品質の映像を再構成し、それをキャッシュ記憶部１１７へ記録する。
状況監視部１１５は、この中間サーバ１１０が接続しているネットワーク９または１０のトラフィック状況を監視する。
この監視によって、負荷が大きいと判断したときには、品質調整部１１４で送信する映像情報の量を変更させる。
品質調整部１１４は、配信部１１６で映像を配信する場合、状況監視部１１５でネットワーク９，１０の負荷状況によって品質を落としてから送信する。
また、ユーザから要求された品質がキャッシュ記憶部１１７に蓄積された映像の品質より低いときには、キャッシュ記憶部１１７の映像の品質を落として送信するようにする。
キャッシュ記憶部１１７は、他の中間サーバ１１０や映像蓄積サーバ１２０から獲得した映像情報を一時的に記憶しておく記憶装置である。この情報には、どのサーバから得た映像かを示すサーバ情報と品質レベル付きの映像とを対比させて記憶させておく。この映像情報には、構造化されない映像も構造化された映像もある。
【００１３】
（Ｂ）映像蓄積サーバの構成
図４は、第１の実施の形態における映像配信システムの映像蓄積サーバ１２０の機能構成を表すブロック図である。
映像蓄積サーバ１２０は、制御部１２１、品質調整部１２２、課金計算部１２３、状況監視部１２４、映像配信部１２５、課金記憶部１２６、映像記憶部１２７から構成される。
制御部１２１は、ユーザの端末１００や中間サーバ１１０からの映像要求、それへの映像配信およびユーザの映像ごとの課金管理等の全体的な制御を行う。
課金計算部１２３は、送られてきたユーザを特定するためのユーザ識別情報および映像を特定するための映像識別情報と品質をもとに、ユーザごとに、中間サーバ１１０や端末１００から要求された映像に対し、どのくらいの頻度で要求されたか、また、その累計金額等の課金情報を計算し、課金記憶部１２６へ蓄積する。
課金記憶部１２６は、ユーザごとに各映像識別情報に対して課金情報を保持する。課金情報には、映像の利用回数、利用履歴および累積金額等が蓄積される。
映像記憶部１２７は、静止画・動画・音声を含む映像を構造化したもの、または構造化しないものとして表現され、映像識別情報ごとに価格情報（有料／無料の区別、有料の場合の品質ごとの単価等）を蓄積する記憶装置である。
映像配信部１２５は、映像記憶部１２７から要求された映像を取り出して、要求元へ送信する。
また、中間サーバ１１０から差分の映像を送信するように要求してきた場合には、映像記憶部１２７から差分情報を取り出して送信する。
品質調整部１２２は、映像配信部１２５で映像を配信する場合、状況監視部１２４でネットワーク９，１０の負荷状況によって品質を落としてから送信する。
また、ユーザから要求された品質が映像記憶部１２７に蓄積された映像の品質より低いときには、映像の品質を落として送信するようにする。
状況監視部１２４は、この映像蓄積サーバ１２０が接続しているネットワーク９または１０のトラフィック状況を監視する。
この監視によって、負荷が大きいと判断したときには、品質調整部１２２で送信する映像情報の量を変更させる。
このように本システムを構成することにより、映像蓄積サーバや帯域の狭い広域ネットワークに大きな負荷をかけることなく、有料コンテンツ等の二次利用などの状況に応じた課金処理を行なうことができる。
また、すべての要求が映像蓄積サーバへ送信されることによって、各ユーザの要求を一元管理し、映像情報ごとにユーザ単位での課金が可能となる。
【００１４】
（４）各構成の処理の流れ
図５は、本第１の実施の形態における映像配信システムの全体的な流れを説明するフローチャートである。
ユーザは、端末１００から視聴したい映像を映像蓄積サーバ１２０へ要求を出す。この要求は、まずローカルネットワーク９内の中間サーバ１１０に送られる（ステップＳ１００）。また、映像の品質も合わせて要求することができる。
【００１５】
この要求を受信した中間サーバ１１０は、キャッシュ記憶部１１７中にユーザから要求された映像があるか調べる（ステップＳ２００）。
キャッシュされていないときには、他の中間サーバ１１０や映像蓄積サーバ１２０へ要求元のユーザを特定するユーザ識別情報、要求された映像を識別する映像識別情報と映像の品質とを付加した映像送信要求を送信する（ステップＳ２１０）。
キャッシュされているときには、そのキャッシュされた映像の品質がユーザの要求する映像の品質を満たすかどうか調べる（ステップＳ２２０）。
キャッシュされた映像の品質の方が高ければ、ユーザの要求する品質へ落とし（ステップＳ２３０）、ステップＳ２４０へ進む。この品質の調整は、映像を構成するフレームまたは映像を構成するフレームを空間周波数成分に変換した際の高周波成分を間引くことによって行われる。
キャッシュされた映像の品質と等しければ、そのままステップＳ２４０へ進む。
この中間サーバ１１０が接続しているネットワーク９または１０の負荷が大きいときには、送信する映像情報の量を変更させる（ステップＳ２４０）。
映像の視聴を要求してきたユーザを特定するユーザ識別情報と映像を特定する映像識別情報と品質とを映像蓄積サーバ１２０へ送信して課金処理させ（ステップＳ２５０）、その映像を要求元の端末１００へ送信する（ステップＳ２６０）。
端末１００は、要求した映像を受信し（ステップＳ１１０）、ディスプレイやスピーカ等の出力装置から映像を視聴する（ステップＳ１２０）。
ステップＳ２２０で、キャッシュされている映像の品質の方が低いと判断されたときには、その差分を他の中間サーバ１１０や映像蓄積サーバ１２０へ要求する（ステップＳ２７０）。
【００１６】
他の中間サーバ１１０または映像蓄積サーバ１２０のいずれかから要求した差分の映像を受信すると、この映像とすでに保持している映像とを組み合わせて必要な品質の映像を再構成する（ステップＳ２８０）。
この再構成した映像をキャッシュ記憶部１１７へ蓄積する（ステップＳ２９０）。
この中間サーバ１１０が接続しているネットワーク９または１０の負荷が大きいときには、送信する映像情報の量を変更させ（ステップＳ３００）、ここで計算された映像を要求元の端末へ送信する（ステップＳ３１０）。
さらに、この中間サーバ１１０の近隣の中間サーバ１１０へも配信する（ステップＳ３２０）。
ステップＳ２１０で要求されたサーバが他の中間サーバ１１０であれば、ステップＳ２００から同じ処理を繰り返すことになるが、映像蓄積サーバ１２０であれば、要求された映像を映像記憶部１２７から取り出し（ステップＳ４００）、ステップＳ４２０へ進む。
また、中間サーバ１１０から差分の映像を送信するように要求してきた場合には、映像記憶部１２７から差分の映像を取り出し（ステップＳ４１０）、ステップＳ４２０へ進む。
この映像蓄積サーバ１２０が接続しているネットワーク９または１０の負荷が大きいときには、送信する映像情報の量を変更させる（ステップＳ４２０）。
送られてきたユーザを特定するためのユーザ識別情報と映像を特定するための映像識別情報および最終的に計算された品質をもとに、映像記憶部１２７の単価情報を参照して、このユーザに対して、要求された映像がどのくらいの頻度で要求されたか、また、その累計金額等の課金情報を計算し、課金記憶部１２６へ蓄積する（ステップＳ４３０）。
ステップＳ４２０で品質調整された映像を要求元へ送信する（ステップＳ４４０）。
【００１７】
＜第２の実施の形態＞
（１）第２の実施の形態の概要説明
第２の実施の形態における運用環境の構成およびコンピュータの構成は、第１の実施の形態の図１および図２と同様であるので、ここではその動作の違いを説明するのみとする。
このようなネットワーク環境において、ユーザは、端末１００から視聴したい映像（品質を含めて）を映像蓄積サーバ１２０に対して直接要求する。この要求を受信した映像蓄積サーバ１２０は、まず、課金処理を行う。次に、要求された映像を蓄積している中間サーバ１１０のうち、ユーザの端末１００の最も近い中間サーバ１１０を探し、その中間サーバ１１０へ映像をユーザへ送信するように指示する。
この指示を受けた中間サーバ１１０は、指示されたユーザの端末１００へ映像を送信するとともに、経路上に存在する中間サーバ１１０にも配信する。
また、中間サーバ１１０のいずれにもユーザの要求した映像が保持されていないときには、直接ユーザの端末１００へ送信するとともに、経路上の中間サーバへも配信する。
これにより映像蓄積サーバ１２０は、ユーザに要求された映像を配信するとともに、配信した映像に対してユーザごとに課金計算をして、課金情報を一元管理することができる。
【００１８】
（２）第２の実施の形態の詳細構成
（Ａ）映像蓄積サーバの構成
図６は、第２の実施の形態における映像配信システムの映像蓄積サーバ１２０の機能構成を表すブロック図である。
映像蓄積サーバ１２０は、制御部２２１、品質調整部２２２、課金計算部２２３、状況監視部２２４、送信指示部２２５、要求受付部２２６、映像配信部２２７、課金記憶部２２８、映像記憶部２２９、キャッシュ情報記憶部２３０から構成される。
制御部２２１は、ユーザの端末１００からの映像要求に対する課金処理から中間サーバ１１０への映像配信指示および端末１００や中間サーバ１１０への映像配信等の全体的な制御を行う。
要求受付部２２６は、ユーザの端末１００から映像の送信要求を受け、課金計算部２２３でユーザごとの課金処理を行わせるとともに、ユーザ識別情報をもとに、キャッシュ情報記憶部２３０を検索して、要求された映像を蓄積している中間サーバ１１０のうち、そのユーザの端末１００の最も近い中間サーバ１１０を探し、送信指示部２２５で映像の送信を指示する。
キャッシュ情報記憶部２３０を検索して、ユーザから要求された映像を保持している中間サーバ１１０が存在しないとき、映像配信部２２７で要求された映像を配信させる。
キャッシュ情報記憶部２３０は、中間サーバ１１０の所在とそれぞれの中間サーバ１１０が保持している映像識別情報（品質を含む）のリストを保持している。
【００１９】
送信指示部２２５は、ユーザ識別情報、映像識別情報、指定された品質およびユーザの端末１００までの経路情報とを映像送信指示に付加して、ユーザの最も近い中間サーバ１１０へ送信する。
映像配信部２２７は、ユーザの識別情報をもとにキャッシュ情報記憶部２３０を検索して、要求された映像（要求された品質をもつ）をキャッシュしている中間サーバ１１０がないときに起動し、映像記憶部２２９から取出し、要求を受けたユーザの端末１００と経路上の中間サーバ１１０へその映像を配信する。
このとき配信した映像と送付先の中間サーバ１１０をキャッシュ情報記憶部２３０へ記憶させる。
映像を配信するときには、ネットワークの付加状況を状況監視部２２４から得て、送信する情報の量を品質調整部２２２で調整してから送信する。
品質調整部２２２は、映像配信部２２５で映像を配信する場合、状況監視部２２４でネットワーク９，１０の負荷状況によって品質を落としてから送信する。また、ユーザから要求された品質が映像記憶部２２９に蓄積された映像の品質より低いときには、映像の品質を落として送信するようにし、これに応じて課金計算もこの落とされた品質をもとに計算される。
状況監視部２２４は、この映像蓄積サーバ１２０が接続しているネットワーク９または１０のトラフィック状況を監視する。
この監視によって、負荷が大きいと判断したときには、品質調整部２２２で送信する映像情報の量を変更させる。
課金計算部２２３は、ユーザの端末１００から送られてきたユーザを特定するためのユーザ識別情報、映像を特定するための映像識別情報および品質等をもとに、ユーザごとに、要求された映像に対し、どのくらいの頻度で要求されたか、
また、その累計金額等の課金情報を計算し、課金記憶部２２８へ蓄積する。
課金記憶部２２８は、ユーザごとに、各映像に対して課金情報を保持する。
課金情報には、映像の利用回数、利用履歴および累積金額等が蓄積される。
映像記憶部２２９は、静止画・動画・音声を含む映像を構造化したもの、または構造化しないものとして表現され、映像識別情報ごとに価格情報（有料／無料の区別、有料の場合の品質ごとの単価等）を蓄積する記憶装置である。
【００２０】
（Ｂ）中間サーバの構成
図７は、第２の実施の形態における映像配信システムの中間サーバ１１０の機能構成を表すブロック図である。
中間サーバ１１０は、制御部２１１、検査部２１２、要求転送部２１３、品質調整部２１４、状況監視部２１５、映像配信部２１６、映像受信部２１８、キャッシュ記憶部２１７から構成される。
制御部２１１は、ユーザの端末１００からの映像配信要求、その端末への映像配信および必要な映像がキャッシュ記憶部２１７にないときの他の中間サーバ１１０や映像蓄積サーバ１２０への映像要求と受信等の全体的な制御を行う。
要求転送部２１３は、検査部２１２で要求された映像（品質も含めて）がキャッシュ記憶部２１７中に含まれていなければ、他の中間サーバ１１０や映像蓄積サーバ１２０へ要求元のユーザを特定するユーザ識別情報、要求された映像を識別する映像識別情報、品質情報と経路情報とを付加した映像送信要求を送信する。
この検査部２１２でキャッシュ記憶部２１７を検査したとき、その映像が存在するものの、ユーザから要求された映像の品質以下であった場合には、その差分を他の中間サーバ１１０や映像蓄積サーバ１２０へ要求する。
映像の差分に関しては、第１の実施の形態と同様に考える。
検査部２１２は、キャッシュ記憶部２１７中に端末から要求された映像があるか調べる。この検査には、ユーザから映像の品質に対する要求があれば、その要求を満たすかどうかも検査する。
映像配信部２１６は、キャッシュ記憶部２１７に映像がある場合は、そこから要求された映像を取り出して、要求元のユーザの端末１００へ送信するとともに、その経路上にある中間サーバ１１０へもユーザへ送信したと同じ映像を配信する。
また、要求転送部２１３で、差分の映像を送信するように要求した場合、取得した映像とすでに保持している映像とを組み合わせて必要な品質の映像を再構成し、それをキャッシュ記憶部２１７へ記憶し、その映像をキャッシュとして蓄積した中間サーバの情報を更新してもらうように映像蓄積サーバ１２０へ依頼するとともに、キャッシュした映像を要求元の端末とこの中間サーバ１１０の近隣の中間サーバ１１０へも送信する。
【００２１】
品質調整部２１４は、配信部２１６で映像を配信する場合、状況監視部２１５でネットワーク９，１０の負荷状況によって品質を落としてから送信する。
また、ユーザから要求された品質がキャッシュ記憶部２１８に蓄積された映像の品質より低いときには、キャッシュ記憶部２１７の映像の品質を落として送信するようにする。
状況監視部２１５は、この中間サーバ１１０が接続しているネットワーク９または１０のトラフィック状況を監視する。
この監視によって、負荷が大きいと判断したときには、品質調整部２１４で送信する映像情報の量を変更させる。
映像受信部２１８は、他の中間サーバ１１０から配信された映像をキャッシュ記憶部２１７へ蓄積し、その映像をキャッシュとして蓄積した中間サーバの情報を更新してもらうように映像蓄積サーバ１２０へ依頼する。
キャッシュ記憶部２１７は、他の中間サーバ１１０や映像蓄積サーバ１２０から獲得した映像情報を一時的に記憶しておく記憶装置である。この情報には、どのサーバから得た映像かを示すサーバ情報と品質付きで映像とを対比させて記憶させておく。
このように本システムを構成することにより、映像蓄積サーバや帯域の狭い広域ネットワークに大きな負荷をかけることなく、有料コンテンツ等の二次利用などの状況に応じた課金処理を行なうことができる。
また、すべての要求が映像蓄積サーバへ送信されることによって、各ユーザの要求を一元管理し、映像情報ごとにユーザ単位での課金が可能となる。
【００２２】
（３）各構成の処理の流れ
図８は、第２の実施の形態における映像配信システムの全体的な流れを説明するフローチャートである。
ユーザは、端末１００から視聴したい映像を映像蓄積サーバ１２０へ直接要求する（ステップＳ５００）。また、映像の品質も合わせて要求することができる。
映像蓄積サーバ１２０は、送られてきたユーザを特定するためのユーザ識別情報、映像を特定するための映像識別情報と品質とをもとに、映像記憶部２２９の単価情報を参照して、ユーザに対して、要求された映像がどのくらいの頻度で要求されたか、また、その累計金額等の課金情報を計算し、課金記憶部２２８へ蓄積する（ステップＳ６００）。
ユーザの識別情報をもとにキャッシュ情報記憶部２３０を検索して、ユーザに要求された映像を保持している中間サーバ１１０のうち、ユーザの端末に最も近い中間サーバ１１０を検出する（ステップＳ６１０）。
最も近い中間サーバ１１０があった場合（ステップＳ６２０）、ユーザ識別情報、映像識別情報、品質情報と経路情報を付加した送信指示要求をその検出された中間サーバへ送信する（ステップＳ６３０）。
ステップＳ６１０で適当な中間サーバが検出されなかった場合、映像記憶部２２９から要求された映像を取り出して、ユーザの要求品質へ調整する（ステップＳ６４０）。
この映像蓄積サーバ１２０が接続しているネットワーク９または１０の負荷が大きいときには、送信する映像情報の量を変更させる（ステップＳ６５０）。
ここで計算された映像を要求元の端末へ送信し（ステップＳ６６０）、端末までの経路上に存在する中間サーバ１１０へも配信する（ステップＳ６７０）。
また、映像蓄積サーバ１２０は、中間サーバ１１０からキャッシュ情報更新依頼を受信したときには、その中間サーバの所在と映像識別情報および品質とからキャッシュ情報記憶部２３０を更新する（ステップＳ６８０）。
【００２３】
端末１００は、要求した映像を中間サーバ１１０または映像蓄積サーバ１２０から受信し（ステップＳ５１０）、ディスプレイやスピーカ等の出力装置から映像を視聴する（ステップＳ５２０）。
中間サーバ１１０は、映像蓄積サーバ１２０からの映像送信指示や他の中間サーバ１１０からの映像送信要求を受信すると、キャッシュ記憶部２１７中に要求された映像があるか調べる（ステップＳ７００）。
キャッシュされていないときには、他の中間サーバ１１０や映像蓄積サーバ１２０へ要求元のユーザを特定するユーザ識別情報、要求された映像を識別する映像識別情報と品質とを付加した映像送信要求を送信する（ステップＳ７１０）。
キャッシュされているときには、そのキャッシュされた映像の品質がユーザの要求する映像の品質を満たすかどうか調べる（ステップＳ７２０）。
キャッシュされた映像の品質の方が高ければ、ユーザの要求する品質へ落とし（ステップＳ７３０）、ステップＳ７４０へ進む。この品質調整は、映像を構成するフレームまたは映像を構成するフレームを空間周波数成分に変換した際の高周波成分を間引くことによって行われる。
キャッシュされた映像の品質と等しければ、そのままステップＳ７４０へ進む。
この中間サーバ１１０が接続しているネットワーク９または１０の負荷が大きいときには、送信する映像情報の量を変更させる（ステップＳ７４０）。
この計算された映像を要求元の端末１００へ送信し（ステップＳ７５０）、この中間サーバ１１０と端末までの経路上に存在する中間サーバ１１０へ配信する（ステップＳ７６０）。
ステップＳ７２０で、キャッシュされている映像の品質の方が低いと判断されたときには、その差分を送付するように他の中間サーバ１１０や映像蓄積サーバ１２０へ要求する（ステップＳ７７０）。
【００２４】
中間サーバ１１０が要求した差分の映像を受信すると、この映像とすでに保持している映像とを組み合わせて必要な品質の映像を再構成する（ステップＳ７８０）。
この再構成した映像をキャッシュ記憶部２１７へ蓄積し（ステップＳ７９０）、この中間サーバの所在とキャッシュされた映像識別情報と品質を付加してキャッシュ情報記憶部２３０の更新要求を映像蓄積サーバ１２０へ送信する（ステップＳ８００）。
さらに、この中間サーバ１１０が接続しているネットワーク９または１０の負荷が大きいときには、送信する映像情報の量を変更させる（ステップＳ８１０）。
ここで計算された映像を要求元の端末へ送信し（ステップＳ８２０）、この中間サーバ１１０と端末までの経路上に存在する中間サーバ１１０へも配信する（ステップＳ８３０）。
【００２５】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、コンピュータネットワークシステム上で、静止画・動画・音声を含む映像を視聴者の要求に応じて配信、または配信者の要求に応じて放送するシステムにおいて、映像蓄積サーバや帯域の狭い広域ネットワークに大きな負荷をかけることなく、有料コンテンツ等の二次利用などの状況に応じた課金を行なう映像配信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】本発明の運用環境を示すネットワーク図である。
【図２】本発明を実施するためのハードウエアの構成例を示すネットワーク図である。
【図３】第１の実施の形態における中間サーバの機能構成を表すブロック図である。
【図４】第１の実施の形態における映像蓄積サーバの機能構成を表すブロック図である。
【図５】第１の実施の形態における全体的な処理の流れを説明するフローチャートである。
【図６】第２の実施の形態における映像蓄積サーバの機能構成を表すブロック図である。
【図７】第２の実施の形態における中間サーバの機能構成を表すブロック図である。
【図８】第２の実施の形態における全体的な処理の流れを説明するフローチャートである。
【符号の説明】
９：ローカルネットワーク
１０：広域ネットワーク
１００：端末
１１０：中間サーバ
１２０：映像蓄積サーバ[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a video distribution system and a video distribution method for distributing / broadcasting a video, and more particularly to charging when a video is distributed / broadcast on a wide area network system.
[0002]
[Prior art]
With the spread of video compression technology and networks, the opportunity to view multimedia information typified by video via the network is increasing.
Of course, some of the multimedia information includes a fee, and a mechanism for charging according to the user's request has been established.
For example, the technique disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 9-160899 discloses a charging method for viewing only a part of a structured video, and the technique disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 10-164552 provides a charging method according to the quality of the video. It is disclosed.
On the other hand, usually, a wide area computer network is formed by connecting a plurality of networks with a line having a narrower bandwidth than the lines of those networks.
When constructing a system for distributing video such as video and audio on this wide-area computer network, the bandwidth connecting the networks becomes a bottleneck.
Also, as the size of the entire network increases, the number of clients increases accordingly, and a load is also imposed on the server that distributes to the clients.
Therefore, in order to reduce the load on this server, the technique of Japanese Patent Laid-Open No. 11-164283 provides an intermediate server on the same network as the client, caches video files, and then ( When a request for the same video is received from a client, a method is proposed in which the video file held on the intermediate server is transmitted to the client that has made the request.
Further, for example, in the techniques disclosed in Japanese Patent Laid-Open Nos. 10-155155 and 11-225160, when a video file is distributed over a narrow-band network such as a wide area network, the amount of distribution is determined according to user requests or on the network It proposes a method that uses the bandwidth effectively by adjusting according to the traffic and distributing the adjusted video at a variable rate.
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
In the future, as digital broadcasting develops, structured paid content will continue to increase. In such a situation, for example, for the secondary usage of paid content that is cached in the local network or taken in by the client, usage management such as unauthorized usage and unauthorized copying cannot be performed correctly from the content provider side, There arises a problem that it becomes impossible to make a detailed billing.
However, in the conventional technology described above, the billing information cannot be correctly managed unless the video requested by the user is centrally managed by one server. Therefore, if this content is centrally managed, the network is effective. It becomes unavailable.
Therefore, in the above-described prior art, it is impossible to achieve both effective use of the network and a billing system according to the situation. Therefore, in order to perform billing correctly, the network or server is set to be loaded, or Only free content that is not charged must be distributed to reduce the load.
The present invention has been made to solve the above problems, and when distributing video including still images, moving images, and audio over a wide-area network with a narrow bandwidth, the network bandwidth, the video storage server, It is an object of the present invention to provide a video distribution system and a video distribution method that enable charging according to a situation such as secondary use of paid content while effectively using the disk space of an intermediate server.
[0004]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above-described problem, a video distribution system according to claim 1 includes a video storage server that stores video, a terminal device that requests video, and a video storage server connected to a network. And an intermediate server having storage means for storing the accumulated video, wherein the intermediate server specifies the video requested by the terminal device transmitted from the terminal device. Means for receiving video identification information and quality identification information for specifying the quality of the video, request transfer means for transmitting the received video identification information and the quality identification information to the video storage server, and storage means When the quality of the video stored in the video is inferior to the quality specified by the quality identification information, the video having the quality corresponding to the quality identification information is sent from the video storage server. If the quality of the video acquired and stored in the storage means is superior to the quality specified by the quality identification information, the video for transmission for reducing the quality of the video and transmitting it to the terminal device And video transmission means for transmitting the transmission video prepared by the video preparation means to the terminal device, wherein the video storage server includes the video identification information and the quality identification information. A video distribution system comprising: means for transmitting a video based on the information to the intermediate server; and charging means for performing charging processing based on the video identification information transmitted by the request transfer means.
The intermediate server according to claim 2 is connected to a video storage server for storing video and a terminal device for requesting video via a network, and temporarily stores the video stored in the video storage server. An intermediate server provided with storage means for performing video identification information identifying the video requested by the terminal device and quality identification information identifying the quality of the video transmitted from the terminal device. Means for receiving, request transfer means for transmitting the received video identification information and the quality identification information to the video storage server, and quality in which the quality of the video stored in the storage means is specified by the quality identification information If the quality identification information is inferior to the quality identification information, the video of the quality corresponding to the quality identification information is acquired from the video storage server, and the quality of the video stored in the storage means is included in the quality identification information. If the quality is higher than the specified quality, the video preparation means for preparing the video for transmission to be transmitted to the terminal device by reducing the quality of the video, and the video prepared by the video preparation means Video transmission means for transmitting video for transmission to the terminal device, and the video storage server performs charging processing based on the video identification information transmitted by the request transfer means.
The intermediate server according to claim 3, wherein the video Preparation The means is characterized in that the video quality is made variable by thinning out a high frequency component when each frame constituting the video is converted into a spatial frequency component.
Further, the intermediate server according to claim 4 causes the intermediate server according to claim 2 or 3 to perform a billing process according to the quality identification information transmitted to the video storage server by the request transfer unit. Features.
[0006]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, the configuration and operation of the embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
<First Embodiment>
(1) Outline of the first embodiment
FIG. 1 is a network diagram showing an operational environment according to the first embodiment of this invention. As shown in the figure, the video distribution system according to the first embodiment of the present invention includes a user terminal 100, an intermediate server 110 that temporarily stores video, and video, and the user receives the video from the terminal 100. A video storage server 120 that manages billing information when viewed is connected via the local network 9 and the wide area network 10.
If necessary, a plurality of terminals 100, intermediate server 110, and video storage server 120 may be connected.
The local network 9 and the wide area network 10 are transmission paths for connecting the user's terminal 100, the intermediate server, and the video storage server 120, and are generally realized by cables. IP is used. However, the transmission path is not limited to a cable, and may be a wireless LAN or a broadcast wave as long as the communication protocol between them is the same.
[0007]
In such a network environment, the user requests the video storage server 120 for video to be viewed from the terminal 100. This request is first checked to see if it is cached by the intermediate server 110 in the local network 9, and if it is cached, the video is transferred from the intermediate server 110 to the user terminal 100. Send At the same time, the intermediate server 110 reports to the video storage server 120 that the user has viewed the video, and performs accounting processing.
If the video requested by the user is not stored in the intermediate server 110, the video identification information specifying the video and the user identification information specifying the user are transmitted to the other intermediate server 110 or the video storage server 120. And request to send the video.
Sent from another intermediate server or video storage server 120 The video is temporarily stored in the intermediate server 110 and transmitted to the user terminal 100.
The video storage server 120 stores video including still images, moving images, and audio, distributes the requested video in response to a request from the terminal 100 or the intermediate server 110, and directly requests video from the user's terminal 100. When the billing request is made or when the billing request is made from the intermediate server 110, billing calculation is performed for each user on the distributed video, and billing information is managed centrally.
If the video quality at the time of transmission is determined from the amount of data to be transmitted by monitoring the load status of the network line, the quality of the cached video may not be what the user requires.
In this situation, if the user requests video quality, User Than the video temporarily stored in the intermediate server 110 than the quality requested by the If low , The intermediate server 110 The difference between the required quality and the quality of the stored video is calculated, the difference is obtained from the other intermediate server 110 or the video storage server 120, reconfigured with the video that holds it, and temporarily Accumulation And It Terminal 100 Send to.
In addition, the quality of the video stored in the intermediate server 110 or the video storage server 120 Is better If the requested quality is higher, the quality is lowered before transmission to the user.
[0008]
(2) Configuration of computer operating in the first embodiment
FIG. 2 shows a hardware configuration of the user terminal 100, the intermediate server 110, and the video storage server 120.
The input device 1 includes a keyboard, a mouse, a touch panel, a scanner, and the like, and is used for inputting information.
The output device 2 includes a display and a printer that output various output information and information input from the input device 1.
A CPU (Central Processing Unit) 3 operates various programs.
The memory 4 holds the program itself, and holds information that is temporarily created when the program is executed by the CPU 3.
The storage device 5 holds data, programs, temporary information at the time of program execution, and the like.
The medium driving device 6 is used to load a recording medium storing programs, data, and the like, read them, and store them in the memory 4 or the storage device 5. It may also be used for direct data input / output and program execution.
The network connection device 7 is an interface for connecting the terminal 100, the intermediate server 110, and the video storage server 120 to the local network 9 or the wide area network 10.
The bus 8 connects the above parts.
[0009]
In such a computer apparatus, each function constituting the terminal 100, the intermediate server 110, and the video storage server 120 shown in FIG. 1 is programmed and written in a recording medium such as a CD-ROM in advance. Is mounted on a computer equipped with a medium driving device 6 such as a CD-ROM drive at each site, the program is stored in the memory 4 or the storage device 5, and the program is executed to execute the functions of the video distribution system. Can be realized.
The recording medium may be a semiconductor medium (eg, ROM, IC memory card, etc.), an optical medium (eg, DVD-ROM, MO, MD, CD-R, etc.), or a magnetic medium (eg, magnetic tape, flexible disk, etc.). There may be.
The program for realizing the functions of the video distribution system of the present invention can be distributed in the form of a medium.
It is also possible to store a program that realizes the function of the video distribution system of the present invention in a storage device such as a magnetic disk and distribute it in the form of download or the like via a wired or wireless communication network.
Further, a program that realizes the function of the video distribution system of the present invention may be provided by distributing it through broadcast waves.
[0010]
(3) Detailed configuration of the first embodiment
(A) Configuration of intermediate server
FIG. 3 is a block diagram illustrating a functional configuration of the intermediate server 110 of the video distribution system according to the first embodiment.
The intermediate server 110 includes a control unit 111, an inspection unit 112, a request transfer unit 113, a quality adjustment unit 114, a situation monitoring unit 115, a video distribution unit 116, and a cache storage unit 117.
The control unit 111 receives a video distribution request from the user terminal 100, a video distribution to the terminal, and a video request and reception to the other intermediate server 110 or the video storage server 120 when the necessary video is not in the cache storage unit 117. And so on.
The checking unit 112 checks whether there is a video requested from the terminal in the cache storage unit 117. In this inspection, if there is a request for video quality from the user, it is also checked whether the request is satisfied.
If the video requested by the checking unit 112 is not included in the cache storage unit 117, the request transfer unit 113 specifies user identification information for identifying the requesting user to the other intermediate server 110 or the video storage server 120, A video transmission request to which video identification information for identifying the requested video and quality are added is transmitted.
When the inspection unit 112 inspects the cache storage unit 117, if the image exists but is less than the quality of the image requested by the user, the difference is calculated, and only this difference is calculated as another intermediate server. 110 and the video storage server 120 are requested.
Also, a variable quality video is created by thinning out the high frequency components when the frames constituting the video or the frames constituting the video are converted into spatial frequency components. Therefore, this difference is expressed by which information is thinned out.
However, theoretically, the quality can be considered infinite stages, but the efficiency is rather deteriorated. Therefore, in practice, several levels are provided and the levels are designated numerically.
Therefore, the request to the video storage server 120 is transmitted with user identification information, video identification information for specifying necessary video, and the quality level of the intermediate server 110 itself and the required quality level. To.
[0011]
For example, let us consider a case where an hourly news program video targeting four levels of quality from 1 (lowest) to 4 (highest) is handled. In this case, the video storage server 120 always holds video having level 4 quality for one hour.
Further, it is assumed that the intermediate server 110 near the user's terminal has an image as shown in Table 1 below.
[Table 1]

The video stored in the intermediate server 110 is the video stored in the intermediate server 110 as a result of a request from another user who may have used the intermediate server 110 (which may happen to be the same user by chance). If the content can be sent with variable quality depending on the network status, or if the user can specify and send the quality, the contents of one program or content can be temporarily stored in this manner. Things can happen.
In this state, when the user requests the video of the 20th to 30th minutes of the one-hour program from the terminal 100 with the level 3 quality, from the above table, the intermediate server 110 has the level up to 25 minutes. 3 is held and can be transmitted to the user's terminal 100 as it is, but since only video of level 1 quality is held from 25 to 30 minutes, this quality difference is requested to the video storage server 120. To do.
The level 3 video from 25 to 30 minutes is obtained from the video storage server 120, and the intermediate server 110 reconstructs the video held by itself and transmits it to the requesting terminal 100. .
The same thing as the above is that even when the quality is determined according to the network status, it may occur because the current network status is naturally different from the temporarily accumulated quality in the past.
[0012]
When there is a video in the cache storage unit 117, the distribution unit 116 extracts the requested video from the video, transmits the video to the request source, and also identifies the user identification information for identifying the requesting user and the video identification for identifying the video. Information and quality are transmitted to the video storage server 120 to be charged.
When the request transfer unit 113 receives the requested video, it stores it in the cache storage unit 117 and transmits it to the requesting terminal and the intermediate server 110 in the vicinity of the intermediate server 110.
Further, when the request transfer unit 113 requests to transmit the difference video, the acquired video and the video already held are combined to reconstruct the video of the required quality, and the cache storage unit 117 To record.
The status monitoring unit 115 monitors the traffic status of the network 9 or 10 to which the intermediate server 110 is connected.
When it is determined by this monitoring that the load is large, the amount of video information transmitted by the quality adjustment unit 114 is changed.
When the distribution unit 116 distributes the video, the quality adjustment unit 114 transmits the video after the quality is lowered according to the load status of the networks 9 and 10 by the status monitoring unit 115.
When the quality requested by the user is lower than the quality of the video stored in the cache storage unit 117, the quality of the video stored in the cache storage unit 117 is lowered and transmitted.
The cache storage unit 117 is a storage device that temporarily stores video information acquired from other intermediate servers 110 and video storage servers 120. In this information, server information indicating which video is obtained from which server and a video with a quality level are compared and stored. This video information includes both unstructured video and structured video.
[0013]
(B) Configuration of video storage server
FIG. 4 is a block diagram illustrating a functional configuration of the video storage server 120 of the video distribution system according to the first embodiment.
The video storage server 120 includes a control unit 121, a quality adjustment unit 122, a billing calculation unit 123, a status monitoring unit 124, a video distribution unit 125, a billing storage unit 126, and a video storage unit 127.
The control unit 121 performs overall control such as a video request from the user terminal 100 or the intermediate server 110, video distribution to the user, and accounting management for each video of the user.
The billing calculation unit 123 is requested by the intermediate server 110 or the terminal 100 for each user based on the user identification information for identifying the sent user and the video identification information for identifying the video and the quality. How often the video is requested, and charging information such as the accumulated amount is calculated and stored in the charging storage unit 126.
The billing storage unit 126 holds billing information for each video identification information for each user. In the billing information, the number of times the video is used, the usage history, the accumulated amount, and the like are accumulated.
The video storage unit 127 is expressed as structured or unstructured video including still images / moving images / audio, and price information (paid / free distinction, paid quality for each fee) Storage unit for storing the unit price.
The video distribution unit 125 extracts the requested video from the video storage unit 127 and transmits it to the request source.
When the intermediate server 110 requests to transmit a difference video, the difference information is extracted from the video storage unit 127 and transmitted.
When the video distribution unit 125 distributes the video, the quality adjustment unit 122 transmits the video after the quality is lowered by the status monitoring unit 124 depending on the load status of the networks 9 and 10.
Further, when the quality requested by the user is lower than the quality of the video stored in the video storage unit 127, the video quality is lowered and transmitted.
The status monitoring unit 124 monitors the traffic status of the network 9 or 10 to which the video storage server 120 is connected.
When it is determined by this monitoring that the load is large, the amount of video information transmitted by the quality adjustment unit 122 is changed.
By configuring this system in this way, it is possible to perform billing processing according to the situation such as secondary use of paid content or the like without imposing a heavy load on the video storage server or the narrow-area wide-area network.
In addition, since all requests are transmitted to the video storage server, each user's request can be centrally managed, and charging for each user can be performed for each video information.
[0014]
(4) Process flow of each configuration
FIG. 5 is a flowchart for explaining the overall flow of the video distribution system according to the first embodiment.
The user issues a request to the video storage server 120 for video to be viewed from the terminal 100. This request is first sent to the intermediate server 110 in the local network 9 (step S100). It is also possible to request video quality.
[0015]
Receiving this request, the intermediate server 110 checks whether there is a video requested by the user in the cache storage unit 117 (step S200).
When not cached, a video transmission request including user identification information for identifying the requesting user to the other intermediate server 110 and the video storage server 120, video identification information for identifying the requested video, and video quality is added. Transmit (step S210).
If it is cached, it is checked whether the quality of the cached video satisfies the quality of the video requested by the user (step S220).
If the quality of the cached video is higher, the quality is reduced to the quality requested by the user (step S230), and the process proceeds to step S240. This quality adjustment is performed by thinning out the high-frequency component when the frame constituting the video or the frame constituting the video is converted into the spatial frequency component.
If it is equal to the quality of the cached video, the process proceeds to step S240.
When the load on the network 9 or 10 to which the intermediate server 110 is connected is large, the amount of video information to be transmitted is changed (step S240).
The user identification information for identifying the user who has requested the viewing of the video, the video identification information for identifying the video, and the quality are transmitted to the video storage server 120 for billing (step S250). (Step S260).
The terminal 100 receives the requested video (step S110) and views the video from an output device such as a display or a speaker (step S120).
If it is determined in step S220 that the quality of the cached video is lower, the difference is requested to the other intermediate server 110 and video storage server 120 (step S270).
[0016]
When the requested difference video is received from either the other intermediate server 110 or the video storage server 120, the video of the required quality is reconstructed by combining this video with the video already held (step S280).
The reconstructed video is stored in the cache storage unit 117 (step S290).
When the load on the network 9 or 10 to which the intermediate server 110 is connected is large, the amount of video information to be transmitted is changed (step S300), and the video calculated here is transmitted to the requesting terminal (step S310). ).
Further, it is also distributed to the intermediate server 110 adjacent to the intermediate server 110 (step S320).
If the server requested in step S210 is another intermediate server 110, the same processing is repeated from step S200, but if the server is the video storage server 120, the requested video is extracted from the video storage unit 127 (step S400), the process proceeds to step S420.
If the intermediate server 110 requests to transmit the difference video, the difference video is extracted from the video storage unit 127 (step S410), and the process proceeds to step S420.
When the load on the network 9 or 10 to which the video storage server 120 is connected is large, the amount of video information to be transmitted is changed (step S420).
Based on the user identification information for identifying the sent user, the video identification information for identifying the video, and the finally calculated quality, the unit price information in the video storage unit 127 is referred to, and this user On the other hand, how often the requested video is requested, and billing information such as the accumulated amount is calculated and stored in the billing storage unit 126 (step S430).
The video whose quality has been adjusted in step S420 is transmitted to the request source (step S440).
[0017]
<Second Embodiment>
(1) Outline of the second embodiment
Since the configuration of the operating environment and the configuration of the computer in the second embodiment are the same as those in FIGS. 1 and 2 of the first embodiment, only the difference in operation will be described here.
In such a network environment, the user directly requests the video storage server 120 for video (including quality) that the user wants to view from the terminal 100. The video storage server 120 that has received this request first performs billing processing. Next, the intermediate server 110 that is closest to the user's terminal 100 among the intermediate servers 110 that store the requested video is searched, and the intermediate server 110 is instructed to transmit the video to the user.
The intermediate server 110 that has received this instruction transmits the video to the terminal 100 of the instructed user and distributes it to the intermediate server 110 existing on the route.
Further, when the video requested by the user is not held in any of the intermediate servers 110, the video is transmitted directly to the user's terminal 100 and distributed to the intermediate server on the route.
As a result, the video storage server 120 can distribute the video requested by the user, perform billing calculation for the distributed video for each user, and centrally manage the billing information.
[0018]
(2) Detailed configuration of the second embodiment
(A) Configuration of video storage server
FIG. 6 is a block diagram illustrating a functional configuration of the video storage server 120 of the video distribution system according to the second embodiment.
The video storage server 120 includes a control unit 221, a quality adjustment unit 222, a charge calculation unit 223, a status monitoring unit 224, a transmission instruction unit 225, a request reception unit 226, a video distribution unit 227, a charge storage unit 228, a video storage unit 229, The cache information storage unit 230 is configured.
The control unit 221 performs overall control such as a video processing instruction for a video request from the user terminal 100 to a video distribution instruction to the intermediate server 110 and a video distribution to the terminal 100 or the intermediate server 110.
The request reception unit 226 receives a video transmission request from the user's terminal 100, causes the charging calculation unit 223 to perform charging processing for each user, and searches the cache information storage unit 230 based on the user identification information. The intermediate server 110 that stores the requested video is searched for the intermediate server 110 closest to the user's terminal 100, and the transmission instruction unit 225 instructs the transmission of the video.
The cache information storage unit 230 is searched, and when the intermediate server 110 holding the video requested by the user does not exist, the video requested by the video distribution unit 227 is distributed.
The cache information storage unit 230 holds the location of the intermediate server 110 and a list of video identification information (including quality) held by each intermediate server 110.
[0019]
The transmission instruction unit 225 adds the user identification information, the video identification information, the specified quality, and the route information to the user terminal 100 to the video transmission instruction, and transmits the video transmission instruction to the intermediate server 110 closest to the user.
The video distribution unit 227 searches the cache information storage unit 230 based on the user identification information, and starts when there is no intermediate server 110 that caches the requested video (having the requested quality). The video is taken out from the video storage unit 229, and the video is distributed to the terminal 100 of the user who received the request and the intermediate server 110 on the route.
At this time, the distributed video and the destination intermediate server 110 are stored in the cache information storage unit 230.
When distributing video, the network addition status is obtained from the status monitoring unit 224, and the amount of information to be transmitted is adjusted by the quality adjustment unit 222 before being transmitted.
When the video distribution unit 225 distributes the video, the quality adjustment unit 222 transmits the video after the quality is lowered according to the load status of the networks 9 and 10 by the status monitoring unit 224. Also, when the quality requested by the user is lower than the quality of the video stored in the video storage unit 229, the video quality is reduced and transmitted, and accordingly the billing calculation is based on the reduced quality. Is calculated.
The status monitoring unit 224 monitors the traffic status of the network 9 or 10 to which the video storage server 120 is connected.
When it is determined by this monitoring that the load is large, the amount of video information transmitted by the quality adjustment unit 222 is changed.
The billing calculation unit 223 receives the requested video for each user based on the user identification information for identifying the user transmitted from the user terminal 100, the video identification information for identifying the video, the quality, and the like. How often it was requested,
Also, charging information such as the accumulated amount is calculated and stored in the charging storage unit 228.
The billing storage unit 228 holds billing information for each video for each user.
In the billing information, the number of times the video is used, the usage history, the accumulated amount, and the like are accumulated.
The video storage unit 229 is expressed as a structured or unstructured image including a still image / moving image / sound, and price information (paid / free distinction, charged quality for each fee) for each video identification information. Storage unit for storing the unit price.
[0020]
(B) Configuration of intermediate server
FIG. 7 is a block diagram illustrating a functional configuration of the intermediate server 110 of the video distribution system according to the second embodiment.
The intermediate server 110 includes a control unit 211, an inspection unit 212, a request transfer unit 213, a quality adjustment unit 214, a status monitoring unit 215, a video distribution unit 216, a video reception unit 218, and a cache storage unit 217.
The control unit 211 receives a video distribution request from the terminal 100 of the user, a video distribution to the terminal, and a video request and reception to the other intermediate server 110 or the video storage server 120 when the necessary video is not in the cache storage unit 217. And so on.
If the video (including quality) requested by the inspection unit 212 is not included in the cache storage unit 217, the request transfer unit 213 identifies the requesting user to the other intermediate server 110 or the video storage server 120. User identification information to be transmitted, video identification information for identifying the requested video, and a video transmission request to which quality information and route information are added.
When the inspection unit 212 inspects the cache storage unit 217, if the video exists but is less than the quality of the video requested by the user, the difference is transferred to the other intermediate server 110 or the video storage server 120. To request.
The difference between the images is considered in the same manner as in the first embodiment.
The inspection unit 212 checks whether there is an image requested from the terminal in the cache storage unit 217. In this inspection, if there is a request for video quality from the user, it is also checked whether the request is satisfied.
When there is a video in the cache storage unit 217, the video distribution unit 216 extracts the requested video from the video and sends it to the terminal 100 of the requesting user, and also sends the user to the intermediate server 110 on the route. Deliver the same video as sent to.
Further, when the request transfer unit 213 requests to transmit the difference video, the acquired video and the video already held are combined to reconstruct the video of the required quality, and the cache storage unit 217 reconstructs it. The video storage server 120 is requested to update the information of the intermediate server that stores the video as a cache and the cached video is transmitted to the requesting terminal and the intermediate server 110 in the vicinity of the intermediate server 110. Also send to.
[0021]
When the distribution unit 216 distributes the video, the quality adjustment unit 214 transmits the image after the quality monitoring unit 215 deteriorates the quality depending on the load status of the networks 9 and 10.
When the quality requested by the user is lower than the quality of the video stored in the cache storage unit 218, the quality of the video stored in the cache storage unit 217 is reduced.
The status monitoring unit 215 monitors the traffic status of the network 9 or 10 to which the intermediate server 110 is connected.
When it is determined by this monitoring that the load is large, the amount of video information transmitted by the quality adjustment unit 214 is changed.
The video receiving unit 218 stores the video distributed from the other intermediate server 110 in the cache storage unit 217 and requests the video storage server 120 to update the information of the intermediate server that stores the video as a cache. .
The cache storage unit 217 is a storage device that temporarily stores video information acquired from other intermediate servers 110 and video storage servers 120. This information is stored by comparing server information indicating the video obtained from which server and video with quality.
By configuring this system in this way, it is possible to perform billing processing according to the situation such as secondary use of paid content or the like without imposing a heavy load on the video storage server or the narrow-area wide-area network.
In addition, since all requests are transmitted to the video storage server, each user's request can be centrally managed, and charging for each user can be performed for each video information.
[0022]
(3) Process flow of each configuration
FIG. 8 is a flowchart for explaining the overall flow of the video distribution system according to the second embodiment.
The user directly requests video to be viewed from the terminal 100 to the video storage server 120 (step S500). It is also possible to request video quality.
The video storage server 120 refers to the unit price information stored in the video storage unit 229 based on the user identification information for identifying the transmitted user, the video identification information for identifying the video, and the quality. On the other hand, how often the requested video is requested and accounting information such as the accumulated amount is calculated and stored in the accounting storage unit 228 (step S600).
The cache information storage unit 230 is searched based on the user identification information, and the intermediate server 110 closest to the user's terminal is detected among the intermediate servers 110 that hold the video requested by the user (step S610). ).
When there is the nearest intermediate server 110 (step S620), a transmission instruction request to which user identification information, video identification information, quality information and route information are added is transmitted to the detected intermediate server (step S630).
If an appropriate intermediate server is not detected in step S610, the requested video is extracted from the video storage unit 229 and adjusted to the user's required quality (step S640).
When the load on the network 9 or 10 to which the video storage server 120 is connected is large, the amount of video information to be transmitted is changed (step S650).
The video calculated here is transmitted to the requesting terminal (step S660), and is also distributed to the intermediate server 110 existing on the route to the terminal (step S670).
In addition, when receiving the cache information update request from the intermediate server 110, the video storage server 120 updates the cache information storage unit 230 from the location of the intermediate server, the video identification information, and the quality (step S680).
[0023]
The terminal 100 receives the requested video from the intermediate server 110 or the video storage server 120 (step S510), and views the video from an output device such as a display or a speaker (step S520).
When the intermediate server 110 receives a video transmission instruction from the video storage server 120 or a video transmission request from another intermediate server 110, the intermediate server 110 checks whether there is a requested video in the cache storage unit 217 (step S700).
When it is not cached, it transmits to the other intermediate server 110 and video storage server 120 the user identification information for identifying the requesting user and the video transmission request with the video identification information for identifying the requested video and the quality added. (Step S710).
If it is cached, it is checked whether the quality of the cached video satisfies the video quality requested by the user (step S720).
If the quality of the cached video is higher, it is reduced to the quality requested by the user (step S730), and the process proceeds to step S740. This quality adjustment is performed by thinning out a high frequency component when a frame constituting a video or a frame constituting a video is converted into a spatial frequency component.
If it is equal to the quality of the cached video, the process proceeds to step S740 as it is.
When the load on the network 9 or 10 to which the intermediate server 110 is connected is large, the amount of video information to be transmitted is changed (step S740).
The calculated video is transmitted to the requesting terminal 100 (step S750) and distributed to the intermediate server 110 and the intermediate server 110 existing on the route to the terminal (step S760).
If it is determined in step S720 that the quality of the cached video is lower, the other intermediate server 110 or the video storage server 120 is requested to send the difference (step S770).
[0024]
When the video of the difference requested by the intermediate server 110 is received, the video of the required quality is reconstructed by combining this video with the video already held (step S780).
The reconstructed video is stored in the cache storage unit 217 (step S790), and the update request of the cache information storage unit 230 is added to the video storage server 120 by adding the location of the intermediate server, the cached video identification information, and the quality. Transmit (step S800).
Further, when the load on the network 9 or 10 to which the intermediate server 110 is connected is large, the amount of video information to be transmitted is changed (step S810).
The video calculated here is transmitted to the requesting terminal (step S820), and distributed to the intermediate server 110 and the intermediate server 110 existing on the route to the terminal (step S830).
[0025]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, on a computer network system, in a system that distributes a video including a still image / moving image / sound in response to a viewer's request or broadcasts in response to a distributor's request, It is possible to provide a video distribution system that performs charging according to a situation such as secondary use of paid content or the like without imposing a heavy load on a video storage server or a wide-area network with a narrow bandwidth.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a network diagram showing an operational environment of the present invention.
FIG. 2 is a network diagram illustrating a configuration example of hardware for carrying out the present invention.
FIG. 3 is a block diagram illustrating a functional configuration of an intermediate server according to the first embodiment.
FIG. 4 is a block diagram showing a functional configuration of a video storage server in the first embodiment.
FIG. 5 is a flowchart for explaining the overall processing flow in the first embodiment;
FIG. 6 is a block diagram showing a functional configuration of a video storage server in the second embodiment.
FIG. 7 is a block diagram illustrating a functional configuration of an intermediate server according to the second embodiment.
FIG. 8 is a flowchart illustrating an overall processing flow in the second embodiment;
[Explanation of symbols]
9: Local network
10: Wide area network
100: Terminal
110: Intermediate server
120: Video storage server

Claims

A video storage server connected to a network for storing video, a terminal device for requesting video, and an intermediate server having storage means for storing video stored in the video storage server In the video distribution system
The intermediate server is
Means for receiving the video identification information specifying the video requested by the terminal device and the quality identification information specifying the quality of the video transmitted from the terminal device;
Request transfer means for transmitting the received video identification information and quality identification information to the video storage server;
When the quality of the video stored in the storage means is inferior to the quality specified by the quality identification information, the video having the quality corresponding to the quality identification information is acquired from the video storage server and stored in the storage means Video preparation means for reducing the quality of the video if the quality of the video being performed is superior to the quality specified by the quality identification information, and preparing a video for transmission to be transmitted to the terminal device;
Video transmission means for transmitting the video for transmission prepared by the video preparation means to the terminal device,
The video storage server
Means for transmitting a video based on the video identification information and the quality identification information to the intermediate server;
Charging means for performing charging processing based on the video identification information transmitted by the request transfer means;
A video distribution system comprising:

An intermediate server connected via a network to a video storage server for storing video and a terminal device for requesting video, and having storage means for temporarily storing the video stored in the video storage server. And
Means for receiving the video identification information specifying the video requested by the terminal device and the quality identification information specifying the quality of the video transmitted from the terminal device;
Request transfer means for transmitting the received video identification information and quality identification information to the video storage server;
When the quality of the video stored in the storage means is inferior to the quality specified by the quality identification information, the video having the quality corresponding to the quality identification information is acquired from the video storage server and stored in the storage means A video preparation means for preparing a transmission video for transmission to the terminal device by lowering the quality of the video when the quality of the video being recorded is superior to the quality specified by the quality identification information When,
Video transmission means for transmitting the video for transmission prepared by the video preparation means to the terminal device,
The intermediate server characterized in that the video storage server performs a charging process based on the video identification information transmitted by the request transfer means.

3. The intermediate server according to claim 2, wherein the video preparation means makes the video quality variable by thinning out high frequency components when each frame constituting the video is converted into a spatial frequency component. server.

4. The intermediate server according to claim 2, wherein a billing process corresponding to the quality identification information transmitted to the video storage server by the request transfer unit is performed.