DE69733441T2

DE69733441T2 - Netzwerk-Daten-Verteilungssystem

Info

Publication number: DE69733441T2
Application number: DE69733441T
Authority: DE
Inventors: Hiroshi Yokosuka-shi Jinzenji; Tatsuaki Yokohama-shi Ito; Tetsuo Yokohama-shi Tajiri
Original assignee: Nippon Telegraph and Telephone Corp
Current assignee: Nippon Telegraph and Telephone Corp
Priority date: 1996-02-06
Filing date: 1997-02-05
Publication date: 2006-03-16
Anticipated expiration: 2017-02-06
Also published as: DE69733441D1; US6032189A; EP0789471A3; CA2196622C; EP0789471A2; CA2196622A1; EP0789471B1

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG
1. Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Netz-Datenverteilungssystem, in dem die Verteilung hochwertiger Daten (insbesondere Videodaten) realisiert wird und die Fähigkeit der Datenübertragung zwischen einem Server und Clients in einem System, das aus einem Server (oder aus Servern), Clients und einem Netz besteht, die getrennt gemanagt werden, verbessert wird. Diese Anmeldung beruht auf den Patenten JP 9 214 936 und JP 10 116 239 .
2. Beschreibung des verwandten Gebiets
Gemäß der Verbreitung lokaler Netze (im Folgenden als "LAN" abgekürzt), Verbesserungen bei den Eigenschaften von Rechnern und der Entwicklung von Massenspeichervorrichtungen und preiswerten Diskettenvorrichtungen haben Datenbanksysteme der Server-Client-Form in letzter Zeit ebenfalls zugenommen. In einem solchen Datenbanksystem ist auf der Server-Seite eine Datenbank konstruiert, während ein Client bei Bedarf Informationen von dem Server anfordert. Gemäß der ausgegebenen Anforderung werden zwischen dem Server und dem Client eine Datensendung und ein Datenempfang ausgeführt. Wenn der Client Daten empfängt, die von dem Server gesendet wurden, decodiert der Client die Daten für den richtigen Gebrauch.
In letzter Zeit haben Datenbanksysteme nicht nur Daten von Informationen in Textform zu handhaben, sondern auch Audio- oder Videoinformationen. Insbesondere Videodaten haben größere Datengrößen als andere Medien, selbst wenn die Videodaten vorverarbeitet und unter Verwendung eines Kompressionscodierungsverfahrens gespeichert worden sind; somit ist es nicht praktisch, z. B. ein Dateiübertragungsverfahren anzunehmen, in dem alle Daten einmal zu einem Client gesendet werden und daraufhin irgendwelche Daten ausgelesen werden. Somit ist allgemein ein weiteres Verfahren angenommen worden, in dem Daten, die für einen Client zum Ausführen einer Echtzeitdatendecodierung und -wiedergewinnung erforderlich sind, ununterbrochen von dem Server geliefert werden. Wie in dem Artikel "RTP payload format for H.261 video streams" vom 10. 7. 1995 von T. Turletti und C. Huitema offenbart ist, steuert die Server-Seite in diesem Verfahren die Rate des Lieferns von Daten, während der Client die Daten lediglich zu empfangen und wiederzugewinnen braucht.
Um unter Verwendung eines herkömmlichen Datenbanksystems, das die Videoverteilung ausführt, einen stabilen Videoverteilungsdienst zu schaffen, ist es dagegen erforderlich, eine Systemkonstruktion aufzubauen, die einen hochwertigen Server, um eine stabile Datenlieferung an mehrere Clients sicherzustellen; ein Netz mit einem gesicherten Übertragungsband, in dem die Datenübertragung nicht durch anderen Verkehr beeinflusst wird; und Clients, die einheitliche Eigenschaften zum Wiedergewinnen aller gelieferten Daten haben, enthält. Diese Anforderungen beruhen auf der Voraussetzung, dass die Datenübertragung in einem idealen Systemumstand ohne Betrachtung anderer externer Faktoren ausgeführt wird. Allerdings ist es auch vom Standpunkt der Effizienz oder Wirtschaftlichkeit aus erwünscht, ein Videoverteilungssystem unter vorhandenen Umständen zu realisieren.
Der "vorhandene Umstand" ist hier für jeden der Server, des Netzes und der Clients einzeln definiert. Bezüglich des Servers wird ein allgemeiner Computer angenommen, der mit einem vorhandenen Netz verbunden ist, wobei ein solcher allgemeiner Computer auch für eine andere Verwendung als für die Videoverteilung verwendet werden kann. Bezüglich des Netzes kann es ebenfalls für eine andere Verwendung als für die Videoverteilung verwendet werden, wobei in dem Netz nicht immer ein für die Videodatenübertragung erforderliches Band sichergestellt ist. Außerdem wird ebenfalls eine andere Situation angenommen, in der unter einem Unstand, in der mehrere Netze miteinander verbunden sind, die Datenübertragung von einem Server zu einem Client über mehrere Netze ausgeführt wird. Bezüglich der Clients werden vorhandene Computer wie etwa PCs (Personal Computer) oder WSs (Workstations) angenommen, die eine Hardware ausschließlich zum Decodieren codierter Videodaten haben können oder die anhand von Software betrieben werden können. Hinsichtlich der Softwarebasis kann der Client leicht an einer Wirkung leiden, dass die Bedingung der Betriebsmittel (der CPU, Speicher und dergleichen) gelegentlich in Übereinstimmung mit internen oder externen Verarbeitungssituationen geändert werden kann.
Andererseits ist es nicht notwendig, dass der Server und der Client während der Datenübertragung in einer eineindeutigen Entsprechung sind, wobei verschiedene Systeme realisiert worden sind, die Daten für mehrere Clients gleichzeitig liefern können. 8 zeigt ein Beispiel des Server-Clients-Datenübertragungssystems, das einen Server 101 zum Bereitstellen von Daten unter Verwendung des Senders 121 und vier Clients 111, 112, 113, und 114, die über das Netz 3 mit dem Server verbunden sind, zum Empfangen von Daten unter Verwendung der Empfänger 131, 132, 133 und 134 zeigt. Dieses Datenübertragungssystem kann auf den obigen Videoverteilungsdienst angewendet werden.
Darüber hinaus ist ein weiterer Typ eines Übertragungssystems mit mehreren Servern, d. h. ein System, in dem die Anzahl der Server nicht auf eins begrenzt ist, realisiert worden. In diesem System werden die Daten, die die Gleichen wie die durch einen Server bereitgestellten sind, zu anderen Servern dupliziert. In diesem System kann ein Client durch Zugreifen auf irgendeinen Server in dem System die gleichen Daten erhalten.
Allerdings besitzt das oben beschriebene Server-Clients-Datenübertragungssystem einige zu lösende Probleme.
Das erste Problem ist die Verringerung der Datenübertragungsfähigkeit eines Servers wegen Überlastung des Servers, d. h. wegen eines Überschusses an Zugriff durch die Clients. Falls gleichzeitige Datenlieferoperationen für mehrere Clients zulässig sind, nimmt die durch den Server getragene Last gemäß der Zunahme der Anzahl der Clients, die auf den Server zugreifen, zu. Falls die durch den Server getragene Last einen für die normale Datenlieferung bestimmten zulässigen Betrag überschreitet, kann die Datenlieferung von dem Server an die Clients verzögert werden oder ferner angehalten werden. Das heißt, das Absenken der Fähigkeit (oder des Durchsatzes) des Servers wegen der Überlastung stört die normale Datenlieferung.
Das zweite Problem bezieht sich auf ein herkömmliches Übertragungssystem, das mehrere Server, die die gleichen Daten haben (d. h. Spiegel-Server), umfasst. Dieses herkömmliche System besitzt eine Wirkung, die Last zu verteilen. Allerdings ist es erforderlich, die Situation aufrechtzuerhalten, dass alle Server die gleichen Daten haben; somit müssen die bereitzustellenden Daten jedes Mal, wenn sie geändert werden, an die anderen Server dupliziert werden. Dies ist das zweite Problem.
Das dritte Problem bezieht sich auf einen Fall, in dem die Erlaubnis des Zugriffs durch Clients auf den Server begrenzt wird. Wenn der Zugriff auf den Server begrenzt wird, um die Systemsicherheit zu schützen, kann ein Client, dem es nicht erlaubt ist, auf den Server zuzugreifen, keine Daten erlangen.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Die vorliegende Erfindung ist in Anbetracht der oben erläuterten Umstände gemacht worden, wobei es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist, ein Netz-Datenverteilungssystem zu realisieren, das unter Umständen betrieben wird, die durch externe oder interne Faktoren beeinflusst werden, ohne einen Datenverteilungsdienst zu unterbrechen, während es an die vorhandene Situation angepasst ist. Außerdem ist es ebenfalls eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Netz-Datenverteilungssystem mit einer verbesserten Server-Client-Datenübertragungsfähigkeit zu realisieren.
Somit schafft die vorliegende Erfindung ein Netz-Datenverteilungssystem gemäß den unabhängigen Ansprüchen 1, 14, 19, 26 und 32.
Wenn gemäß dem System Daten über ein Netz verteilt werden, ist es möglich, gemäß Verzögerungssituationen, die auf jeder Seite des Servers, des Netzes und der Clients, die unabhängig gemanagt werden, auftreten, adaptive Operationen auszuführen und die beste Datenwiedergewinnung zu realisieren, die bei der vorhandenen Systemfähigkeit ausgeführt wird. In den meisten vorhandenen Systemen wird die Datenübertragungsgeschwindigkeit durch die Server-Seite gesteuert; in dem vorliegenden System hat dagegen der Client die Initiative, die Übertragungsgeschwindigkeit zu steuern und die (Verzögerungs-)Situationen zu erfassen. Das heißt, die Client-Seite erfasst zentral (i) die Situationen der Server- und der Netzseite, indem sie die Ankunft der Daten überwacht; und (ii) die Situation der Client-Seite, indem sie den Fortschritt der Decodierung überwacht. Somit kann die Last der Server-Seite verringert werden; kann der obere Grenzwert der Anzahl der Clients, die gleichzeitig auf den Server zugreifen können, erhöht werden; und ist es außerdem möglich, die Übertragung nutzloser Pakete in dem Netz zu unterdrücken. Besonders effektiv ist das vorliegende System, wenn die Client-Seite die Codierung unter Verwendung von Software ausführt oder wenn in dem Netz kein für die Verteilung von Videodaten erforderliches Übertragungsband sichergestellt ist.
Falls die codierten Daten andererseits eine Form derart haben, dass Daten, die unabhängig decodiert werden können, periodisch in Daten aufgenommen werden, die unter Verwendung einer Korrelation mit anderen Daten decodiert werden können, kann es effektiv sein, eine Abwandlung zu verwenden, in der die Verzögerungsinformations-Übermittlungseinrichtung auf der Client-Seite aufgefrischte Datenanforderungsinformationen, um die Daten anzufordern, die unabhängig decodiert werden können, sowie die Verzögerungsinformationen sendet, wobei die Sendeeinrichtung dann, wenn die Server-Seite die aufgefrischten Datenanforderungsinformationen empfängt, anhand der Verzögerungszeitinformationen die als Nächstes zu sendenden Paketdaten, die solche Daten enthalten, die unabhängig decodiert werden können, auswählt und sendet. Gemäß dieser Abwandlung können Daten, die unabhängig decodiert werden können, periodisch in die gesendeten Daten aufgenommen werden.
Außerdem ist es ebenfalls möglich, auf der Client-Seite eine Decodierungssteuereinrichtung zum Steuern eines Decodierungsprozesses in der Weise bereitzustellen, dass der Decodierungsprozess für die Paketdaten, die empfangen und noch nicht decodiert worden sind, angehalten wird, wenn die Sendeeinrichtung auf der Server-Seite die Paketdaten wahlweise anhand der Verzögerungszeitinformationen sendet, und der Decodierungsprozess mit den Paketdaten, die die Sendeeinrichtung neu auswählt und sendet, erneut begonnen wird.
Gemäß dieser Einrichtung ist es möglich, eine Störung in den decodierten Daten zu beseitigen und eine schnelle Systemreaktion zu realisieren.
Falls das Übertragungsband des Netzes schmal ist oder die Übertragungsverzögerung groß ist, kann darüber hinaus die folgende Änderung verwendet werden, dass die Anforderungseinrichtung auf der Client-Seite anfordert, dass der Server mehrere Paketdaten gemeinsam sendet, während die Sendeeinrichtung auf der Server-Seite die mehreren Paketdaten ununterbrochen an die Client-Seite sendet, wenn durch die Anforderungseinrichtung die Übertragung einer Gruppe der mehreren Paketdaten angefordert worden ist. Diese Abwandlung ist zur Lösung der Prozessverzögerung erwünscht.
Wie oben beschrieben wurde, kann durch Erfassen der Situation jedes Systembestandteils und Ausführen adaptiver Operationen gemäß den erfassten Situationen in einem System, das aus einem Server, aus einem Netz und Clients besteht, die unabhängig gemanagt werden, wobei ein solches System derzeit hauptsächlich verwendet wird, ein wünschenswerter Datenverteilungsdienst realisiert werden.
Außerdem ist es möglich, in einem Teil der mehreren Wege, die den Server und die Clients über das Netz verbinden, oder in der Gesamtheit dieser mehreren Wege Einzel- oder Mehrstufen-Weiterleitungsserver zu lokalisieren, wovon jeder einen Empfänger zum Empfangen von Daten und einen Sender zum Senden der empfangenen Daten besitzt. Der Sender kann Daten an mehrere Ziele parallel senden.
Dementsprechend wird die Verteilungsfunktion verbessert und dezentralisiert; somit können, wenn die Datenübertragungsfähigkeit des Servers zum Verteilen von Daten unzureichend ist oder wenn ein Weiterleitungsserver enthalten ist, der unzureichende Kapazität zum Weiterleiten von Daten hat, Daten durch geeignetes Bilden der Wege in dem System an die Clients verteilt werden. Außerdem ist es möglich, die Anzahl der Clients zu erhöhen, die den Dienst gleichzeitig verwenden können.
Außerdem ist es möglich, ferner eine Serverlast-Überwachungseinrichtung zum Überwachen des Laststatus des Servers, der Daten verteilt; und eine Wegumbildungseinrichtung zum Ändern der Form der Wegverbindung zwischen dem Server, der Daten verteilt, den Weiterleitungsservern und den Clients anhand des Laststatus, der durch die Serverlast-Überwachungseinrichtung überwacht wird, bereitzustellen. Ähnlich ist es hinsichtlich der Weiterleitungsserver ebenfalls möglich, ferner eine Weiterleitungsserverlast-Überwachungseinrichtung zum Überwachen eines Laststatus jedes Weiterleitungsservers; und eine Wegumbildungseinrichtung zum Ändern der Form der Wegverbindung zwischen dem Server, der Daten verteilt, den Weiterleitungsservern und den Clients anhand des Laststatus, der durch die Weiterleitungsserverlast-Überwachungseinrichtung überwacht wird, bereitzustellen.
Gemäß einer solchen Anordnung kann der Laststatus jedes Servers durch jede Lastüberwachungseinrichtung erfasst werden, wobei es möglich ist, die Wegverbindungsform des Systems in der Weise zu ändern, dass einige Clients oder Weiterleitungsserver unter Verwendung der Wegumbildungseinrichtung nicht mit einem Weiterleitungsserver mit einer starken Last, sondern mit einem Weiterlei tungsserver mit einer kleineren Last verbunden werden. Somit werden die Durchschnittslasten des Servers für die Verteilung von Daten und der Weiterleitungsserver immer klein gehalten; somit wird die Qualität des Gesamtdiensts gleichförmig gemacht.
Außerdem besitzt jeder Weiterleitungsserver keine Daten, sondern leitet Daten weiter. Wenn die für die Clients zu liefernden Daten geändert werden, braucht somit lediglich der eine Master-Server für die Verteilung von Daten die Daten zu ändern; somit werden Operationen nach der Datenänderung leicht ausgeführt.
Darüber hinaus können die Weiterleitungsserver einen Weiterleitungsserver enthalten, der die Erlaubnis hat, sowohl auf den Server, der Daten verteilt, als auch auf einen Client, der keine Erlaubnis zum Zugreifen auf den Server hat, der Daten verteilt, zuzugreifen. In diesem Fall ist es möglich, Daten zu einem Client zu liefern, der keine Erlaubnis zum Zugreifen auf den Server hat, der Daten verteilt.
Außerdem schafft die vorliegende Erfindung Vorrichtungen und Verfahren (mit den oben beschriebenen Merkmalen), die sich sowohl auf die Server- als auch auf die Client-Seite beziehen, wobei die Bestandteile des obigen Netz-Datenverteilungssystems und die vorliegende Erfindung ferner Speichermedien schaffen, die Computerprogramme speichern, die einen Computer dazu veranlassen, die Verfahren auszuführen.
KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNG
1 ist ein Diagramm zur Erläuterung der Systemkonstruktion der ersten Ausführungsform gemäß der vorliegenden Erfindung.
2A–2C zeigen das Format zur Übertragung von Paketdaten in der ersten Ausführungsform.
3 ist ein Blockschaltplan, der die Konstruktion des Servers und des Clients in der ersten Ausführungsform zeigt.
4A ist ein Diagramm zur Erläuterung des Konzepts für die Übertragungsoperation für einen Fall, in dem die verstrichene Zeit, die sich auf die Übertragung und Decodierung bezieht, kleiner als eine zugewiesene Verarbeitungszeit für ein Paket ist; und 4B ist ein Diagramm zur Erläuterung des Konzepts für die Übertragungsoperation für einen Fall, in dem die verstrichene Zeit, die sich auf die Übertragung und Decodierung bezieht, größer als eine zugewiesene Verarbeitungszeit für ein Paket ist.
5A ist ein Diagramm zur Erläuterung des Konzepts für die Übertragungsoperation für einen Fall, in dem eine Paketdateneinheit für ein Anforderungspaket übertragen wird;
5B ist ein Diagramm zur Erläuterung des Konzepts für die Übertragungsoperation für einen Fall, in dem Anforderungspakete und Paketdaten abwechselnd übertragen werden; und
5C ist ein Diagramm zur Erläuterung des Konzepts für die Übertragungsoperation für einen Fall, in dem mehrere Paketdaten nach einem Anforderungspaket gemeinsam übertragen werden.
6 ist ein Diagramm zur Erläuterung der Systemkonstruktion der dritten Ausführungsform gemäß der vorliegenden Erfindung.
7 ist ein Diagramm zur Erläuterung der Systemkonstruktion der vierten Ausführungsform gemäß der vorliegenden Erfindung.
8 zeigt ein Beispiel eines herkömmlichen Server-Client-Datenübertragungssystems.
BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
Im Folgenden werden anhand der Zeichnung bevorzugte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung ausführlich erläutert.
Erste Ausführungsform
1 ist ein Diagramm zur Erläuterung der Systemkonstruktion der ersten Ausführungsform gemäß der vorliegenden Erfindung. In dieser Ausführungsform ist ein Systembeispiel gezeigt, das das Codierungsverfahren H.261 verwendet, das z. B. in ISDN-Bildtelephonen verwendet wird. Dieses System ist im (wie in 1 gezeigten) Netz 3 wie etwa dem Internet realisiert, das als eine Menge mehrerer LANs und durch einen Server 1 und durch mehrere Clients 2 konstruiert ist. Der Server 1 und die Clients 2 sind über das Netz 3, mit dem der Server bzw. die Clients verbunden sind, miteinander verbunden.
Die 2A–2C zeigen das Format zur Übertragung von Daten in der vorliegenden Ausführungsform. Das H.261-Verfahren verwendet das so genannte "Rahmenredundanz-Prädiktionscodierungs"-Verfahren. Bezüglich der an die Clients 2 zu verteilenden Videodaten (d. h. Bewegtbilddaten) wird, wie in 2A gezeigt ist, periodisch ein Bildrahmen eingefügt, der unter Verwendung des so genannten "Rahmenredundanzcodierungs"-Verfahrens codiert ist. Diese Einfügung wird durch einen Codierer ausgeführt, der eine Anweisung in der Codierungsoperation empfängt.
Im Folgenden wird ein Bildrahmen, der unter Verwendung der Rahmenredundanzcodierungs-Betriebsart codiert ist, "aufgefrischte Daten" genannt. Die schraffierten Teile in 2A geben aufgefrischte Daten an, die periodisch in Videodaten eingefügt wurden, wobei die Pfeile 4 den Anfangsblock jeder aufgefrischten Dateneinheit angeben. Die gemäß dem H.261-Schema codierten Daten sind als ein Bitstrom dargestellt. Somit ist ein Bitstrom von Daten wie in 2B gezeigt in Pakete 5 unterteilt, um den Datenübertragungsprozess im Netz 3 zu erleichtern, wobei die Größe jedes Pakets für die Datenübertragung in dem Netz geeignet ist; ist zu jedem Paket 5 ein Anfangsblock 7 hinzugefügt, um Paketdaten 6 zu erzeugen; und ist eine Menge von Paketdaten 6 als einzelne Videodaten im Server 1 gespeichert. Außerdem können im Folgenden die jeweiligen "Paketdaten" zur zweckmäßigen Erläuterung einfach ein "Paket" genannt werden.
Im Fall eines Diensts vom Speichertyp werden eine Menge Paketdaten 6 als Dateien gespeichert, während im Fall eines Echtzeitverteilungsdiensts eine Menge Paketdaten 6, die zu einer vorgegebenen Periode gehören, von den Jüngsten bis zu den Ältesten stets in dem Server gespeichert werden. Das heißt, der Server 1 behandelt Videodaten, in denen Daten, die hohe Priorität haben und die unabhängig decodiert werden können, periodisch angeordnet sind, unabhängig davon, ob die Daten zuvor gespeichert worden sind oder ob die Daten in Echtzeit behandelt werden.
Der Anfangsblock 7 jeder Paketdateneinheit enthält (i) einen Zeitindex 71, der durch eine (erwartete) Anfangszeit des Decodierungsprozesses für in dem Paket enthaltenen Bitstrom angegeben ist, unter einer Situation, dass eine Decodierung der früheren Bitströme ohne irgendwelche unerwünschte Wirkungen wie etwa eine Verzögerung normal ausgeführt worden ist, und (ii) einen Identifizierer 72, der angibt, ob durch die Rahmenredundanzcodierung codierte Daten in dem Paket enthalten sind.
3 ist ein Blockschaltplan, der die Konstruktion des Servers und des Clients in der vorliegenden Ausführungsform zeigt. Die Seite des Servers 1 umfasst einen Videodatenspeicher- und -verarbeitungsteil 11, einen Teil 12 zur Erfassung aufgefrischter Daten und einen Paketsende- und -verarbeitungsteil 13 auf Server-Seite. Andererseits umfasst die Seite des Clients 2 einen Videoanzeige- und -verarbeitungsteil 21, einen Decodierungsteil 22, einen Paketanforderungs- und -empfangsteil 23, einen Decodierungsprozessverzögerungs-Erfassungsteil 24 und einen Übertragungsprozessverzögerungs-Decodierungsteil 25. Der Paketsende- und -verarbeitungsteil 13 auf Server-Seite auf Seiten des Servers 1 und der Paketanforderungs- und -empfangsteil 23 auf Seiten des Clients 2 sind hier mit dem Netz 3 verbunden.
Anhand des in 3 gezeigten obigen Aufbaus wird der Betrieb der vorliegenden Ausführungsform erläutert.
Zunächst führt der Paketanforderungs- und -empfangsteil 23 in Bezug auf den Paketsende- und -verarbeitungsteil 13 auf Server-Seite über das Netz 3 eine Verbindungsoperation aus, um einen Namen des Inhalts der Videodaten (d. h. einen Namen eines Videoprogramms) zu bestimmen, die der Client zuerst anfordert. Nachfolgend fordert der Paketanforderungs- und -empfangsteil 23 auf Seiten des Clients 2 an, dass der Paketsende- und -verarbeitungsteil 13 auf Server-Seite Daten von den aufgefrischten Daten, die zuerst in den angeforderten Daten erscheinen, in der Einheit eines Pakets (d. h. ein Paket für jede Übertragungsoperation) überträgt. Auf Seiten des Servers 1 werden die relevanten Daten in Reaktion auf die Anforderung von dem Videodatenspeicher- und -verarbeitungsteil 11 zu dem Paketsende- und -verarbeitungsteil 13 auf Server-Seite gesendet, wobei die Daten von dem Paketsende- und -verarbeitungsteil 13 an die Seite des Clients 2 weiter gesendet werden. Das durch den Paketanforderungs- und -empfangsteil 23 empfangene Paket wird in einem Empfangspuffer im Paketanforderungs- und -empfangsteil 23 gespeichert, den der Decodierungsteil 22 seinerseits ausliest und decodiert. Andererseits werden auf Seiten des Clients 2 gleichzeitig mit dem Empfang eines Pakets in Bezug auf die ersten durch den Paketsende- und -verarbeitungsteil 13 auf Server-Seite gesendeten Videodaten durch den Decodierungsprozessverzögerungs-Erfassungsteil 24 und durch den Übertragungsprozessverzögerungs-Decodierungsteil 25 Messungen für jede verstrichene Zeit, die sich auf die Sendung und Decodierung bezieht, begonnen.
Wenn ein neues Paket empfangen wird, misst der Übertragungsprozessverzögerungs-Decodierungsteil 25 beim Beginn der Datenübertragung eine von dem Ankunftszeitpunkt des ersten Pakets (in Bezug auf das neue Paket) verstrichene Zeit. Die im Übertragungsprozessverzögerungs-Erfassungsteil 25 gemessene verstrichene Zeit wird mit dem Zeitindex 71 verglichen, der auf den Datenstrom des Ankunftspakets bezogen ist, wobei der Index in dem Paket registriert ist. Zum Beispiel wird eine verstrichene Zeit von der Ankunft des ersten Pakets bis zur Ankunft des n-ten Pakets mit einer Zeit verglichen, die durch Subtrahieren des Zeitindex des ersten Pakets von dem Zeitindex des n-ten Pakets erhalten wird.
Wenn die Decodierung in Bezug auf die Videodaten, die in einem vom Paketanforderungs- und -empfangsteil 23 empfangenen Paket enthalten sind, abgeschlossen ist, misst der Decodierungsprozessverzögerungs-Erfassungsteil 24 eine von dem Zeitpunkt, zu dem das erste Paket (zu Beginn der Datenübertragung) aus dem Empfangspuffer in dem Paketanforderungs- und -empfangsteil 23 ausgelesen wurde, verstrichene Zeit. Die in dem Decodierungsprozessverzögerungs-Erfassungsteil 24 gemessene verstrichene Zeit wird mit dem Zeitindex 71 verglichen, der auf den Datenstrom des aus dem Paketanforderungs- und -empfangsteil 23 ausgelesenen Pakets bezogen ist. Zum Beispiel wird eine verstrichene Zeit vom Auslesen des ersten Pakets bis zum Auslesen des n-ten Pakets mit einer durch Subtrahieren des Zeitindex des ersten Pakets von dem Zeitindex des n-ten Pakets erhaltenen Zeit verglichen.
Jede Verzögerungserfassung, die in dem Decodierungsprozessverzögerungs-Erfassungsteil 24 und in dem Übertragungsprozessverzögerungs-Decodierungsteil 25 ausgeführt wird, wird durch eine ähnliche Operation wie folgt ausgeführt. Die 4A und 4B sind Diagramme zur Erläuterung des Konzepts für die Operation.
Falls die gemessene verstrichene Zeit kleiner als die relevante Zeitdifferenz in Bezug auf den Zeitindex 71 ist, werden die Operationen im Decodierungsteil 22 und im Paketanforderungs- und -empfangsteil 23 bis zu der durch den relevanten Zeitindex angegebenen Verarbeitungsanfangszeit angehalten. Wie in diesem Fall gezeigt ist, ist die Übertragungs- und Decodierungsverarbeitungszeit 1111 pro Paket kleiner als die jedem Paket zugewiesene Verarbeitungszeit 1110.
Falls die Übertragungs- und Decodierungsverarbeitungszeit 1112 pro Paket größer als die Verarbeitungszeit 1110 ist und somit die verstrichene Zeit die relevante Zeitdifferenz in Bezug auf den Zeitindex überschreitet, wird wie in 4B gezeigt gemäß der Größe der Differenz 1113 eine der folgenden zwei Operationen ausgeführt.
Hier ist die durch den Decodierungsprozessverzögerungs-Verarbeitungsteil 24 gemessene bei der Verarbeitung verstrichene Zeit etwa um eine für die Decodierung erforderliche Zeit länger als die durch den Übertragungsprozessverzögerungs-Decodierungsteil 25 gemessene bei der Verarbeitung verstrichene Zeit. Somit gibt es einen Fall, in dem die durch den Übertragungsprozessverzögerungs-Decodierungsteil 25 gemessene bei der Verarbeitung verstrichene Zeit die Verarbeitungszeit 1110 bereits überschritten hat, während es einen weiteren Fall gibt, in dem die durch den Übertragungsprozessverzögerungs-Decodierungsteil 25 gemessene bei der Verarbeitung verstrichene Zeit die Verarbeitungszeit 1110 nicht überschreitet, sondern die durch den Codierungsprozessverzögerungs-Erfassungsteil 24 gemessene bei der Verarbeitung verstrichene Zeit die Verarbeitungszeit 1110 überschreitet. Wenn die durch den Übertragungsprozessverzögerungs-Decodierungsteil 25 gemessene bei der Verarbeitung verstrichene Zeit die Verarbeitungszeit 1110 bereits überschritten hat, kann sofort, ohne auf Messergebnisse des Codierungsprozessverzögerungs-Erfassungsteils 24 zu warten, ein Prozess zur Behandlung (d. h. Beseitigung) der Verzögerung begonnen werden.
In dem Prozess zur Behandlung der Verzögerung wird auf der Client-Seite ein zulässiger Wert für die Verarbeitungsverzögerung entschieden. Falls die Differenz 1113 kleiner als der zulässige Wert ist, werden die Operationen im Decodierungsteil 22 und im Paketanforderungs- und -empfangsteil 23 so, wie sie sind, fortgesetzt.
Falls die Differenz 1113 größer als der zulässige Wert ist, wird die Operation im Decodierungsteil 22 angehalten und werden die Pakete, die bereits im Paketan forderungs- und -empfangsteil 23 angekommen sind, gelöscht. Daraufhin fordert die Client-Seite von dem Paketsende- und -verarbeitungsteil 13 auf Server-Seite aufgefrischte Daten an, die zuerst nach einem Paket erscheinen, das auf die nächste Übertragung wartet. Bei dieser Anforderung für aufgefrischte Daten wird ebenfalls ein Wert der Differenz 1113, die in dem Decodierungsprozessverzögerungs-Erfassungsteil 24 und in dem Übertragungsprozessverzögerungs-Decodierungsteil 25 erfasst wurde, zu dem Server 1 übermittelt. Auf Seiten des Servers 1, der die Anforderung (für aufgefrischte Daten) vom Client 2 empfangen hat, erfasst der Teil 12 zur Erfassung aufgefrischter Daten ein Paket, das aufgefrischte Daten enthält und von dem erwartet wird, dass es nach einer Zeit erscheinen, die der übermittelten Zeitdifferenz entspricht, die von der durch den Zeitindex 71 eines Pakets, von dem erwartet wird, dass es als Nächstes übertragen wird, angegebenen Zeit vergeht. Daraufhin beginnt der Server 1 die Datenübertragung von dem erfassten Paket erneut.
Wenn die Seite des Clients 2 die aufgefrischten Daten, die der Anforderung genügen, empfängt, fordert der Paketanforderungs- und -empfangsteil 23 ununterbrochen Pakete an, von denen erwartet wird, dass sie auf das empfangene Paket folgen. Der Decodierungsteil 22 hält die Decodierungsoperation bis zu der in dem Empfangspaket registrierten Anfangszeit an und beginnt daraufhin die Decodierungsoperation erneut, wodurch die Verzögerung der Verarbeitung beseitigt wird.
Zweite Ausführungsform
Nachfolgend wird die zweite Ausführungsform gemäß der vorliegenden Erfindung erläutert. Diese Ausführungsform verwendet die gleiche Konstruktion, wie sie in 3 gezeigt ist, und ist effektiv, wenn das Übertragungsband des Netzes, das sich zwischen dem Server und den Clients befindet, im Vergleich zu einem Übertragungsband, das für eine Videodatenübertragung erforderlich ist, sehr schmal ist oder wenn wegen des Durchgangs durch mehrere Netze eine hohe Größe der Übertragungsverzögerung erwartet wird. Die 5A–5C sind Diagramme zur Erläuterung des Konzepts für Übertragungsoperationen dieser Ausführungsform.
In diesem System werden aufgefrischte Daten zum Beseitigen der Verzögerung verwendet. Im Fall von Videodaten, die durch das Codierungsverfahren H.261 codiert worden sind, sind die Größen der aufgefrischten Daten selbst verhältnismäßig größer als die anderer Daten. Das heißt, dass die aufgefrischten Daten wie in 5B gezeigt im Vergleich zur maximalen Größe des in dem Netz übertragenen Pakets 1104 groß sind und sich über eine Länge verteilen können, die mehreren Paketen entspricht (siehe den durch das Bezugszeichen 1105 angegebenen Fall). Um die Verzögerung zu beseitigen, ist es erforderlich, die gesamten aufgefrischten Daten zu empfangen, sie zu decodieren und anzuzeigen. Falls hier mehrere Pakete für die Verarbeitung aufgefrischter Daten erforderlich sind, ist es für eine Paketdateneinheit 1102 wie in 5A gezeigt ineffizient, für ein Anforderungspaket 1101 übertragen zu werden, das von der Client-Seite zu der Server-Seite übertragen wird. Insbesondere dann, wenn das Übertragungsband unzureichend ist oder die Übertragungsverzögerung groß ist, kann die in der Verarbeitungszeit 1103 enthaltene Verarbeitungsverzögerung in Bezug auf ein Anforderungspaket nicht vernachlässigt werden. Somit wird ein weiteres Verfahren angenommen, in dem der Client mehrere Pakete durch eine Anforderung erhält.
Wenn sich die Client-Seite zuerst mit dem Server verbindet, um erste aufgefrischte Daten zu empfangen, wird eine Datenübertragung in der Einheit eines Pakets angefordert. Der Übertragungsprozessverzögerungs-Decodierungsteil 25 misst hier die Zeit von der Ausgabe einer Anforderung bis zur Ankunft des relevanten Pakets und bestätigt, ob die Übertragungszeit pro Paket größer als eine für die Verarbeitung von in dem Paket enthaltenen Videodaten zugewiesene Verarbeitungszeit ist. Außerdem erfasst der Übertragungsprozessverzögerungs-Decodierungsteil 25, über wie viele Pakete die empfangenen aufgefrischten Daten verteilt sind.
Falls die Übertragungszeit pro Paket ausreichend kleiner als die Verarbeitungszeit für ein Paket ist, wird gefolgert, dass ein erforderliches Verarbeitungsband in dem Netz sichergestellt ist. In diesem Fall werden auch in Anbetracht der Dezentralisierung des Verkehrs nicht mehrere Pakete (pro eine Übertragung) angefordert. Wie durch den Übertragungszeitverlauf jedes Anforderungspakets, das durch nach oben gerichtete Pfeile in 5B angegeben ist; und durch den Übertragungszeitverlauf jeder Paketdateneinheit, die ebenfalls in 5B durch nach unten gerichtete Pfeile angegeben ist, gezeigt ist, wird dementsprechend die Übertragung in der Einheit eines Pakets ausgeführt. Das heißt, die Operationen sind in diesem Fall die Gleichen wie jene, die in der ersten Ausführungsform ausgeführt werden.
Andererseits ist in einer Situation, in der die zum Übertragen eines Pakets erforderliche Zeit die für ein Paket zugewiesene Verarbeitungszeit überschreitet, eine Resynchronisierung erforderlich. Dementsprechend wird dann, wenn aufgefrischte Daten neu anfordert werden, zu der durch den Pfeil 1108 in 5C angegebenen Zeit eine Anforderung für mehrere Pakete ausgegeben, wobei die Anzahl der mehreren Pakete anhand der Anzahl der Pakete entschieden wird, die der Länge der aufgefrischten Daten entspricht, die nach der Anforderung für die ersten aufgefrischten Daten erfasst worden sind. Wie durch das Bezugszeichen 1109 in 5C gezeigt ist, sendet der Server an diesem Fall in Reaktion auf eine Anforderung ununterbrochen weiter die angeforderte Anzahl von Paketen. Auf der Client-Seite werden die ununterbrochen übertragenen Videodatenpakete in dem Empfangspuffer gespeichert. Die in dem Empfangspuffer gespeicherten Videodatenpakete werden übertragen, um in der Reihenfolge der Zeit, zu der sie angekommen sind, decodiert zu werden.
Falls kein erforderliches Übertragungsband sichergestellt ist, kann der in der ersten Ausführungsform eingestellte zulässige Wert (in Bezug auf die Verarbeitungsverzögerung) nicht ausreichend für die Verarbeitung aufgefrischter Daten sein. Somit wird, wenn die Verarbeitung für aufgefrischte Daten nicht abgeschlossen ist, die Resynchronisierung selbst dann angehalten, wenn die Verzögerung den zulässigen Wert überschreitet. Dementsprechend wird, falls aufgefrischte Daten in einer Zeit verarbeitet werden, die den zulässigen Wert überschreitet, die Resynchronisierung ausgeführt, nachdem die Verarbeitung der aufgefrischten Daten abgeschlossen ist. Weitere Operationen in Bezug auf diese Ausführungsform folgen jenen, die in der ersten Ausführungsform ausgeführt werden.
Dritte Ausführungsform
6 ist ein Blockschaltplan, der die Konstruktion der dritten Ausführungsform gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt. In der Figur führen der Server 101 und die Clients 111–114 Videodatensendung und Videodatenempfang aus, wie sie in der oben erläuterten ersten oder zweiten Ausführungsform, in denen die Verzögerungssteuerung durch die Client-Seite ausgeführt wird, erläutert worden sind.
In dem in 8 gezeigten herkömmlichen Beispiel ist angenommen, dass der Server 101 Daten an drei Clients gleichzeitig senden kann und dass somit die Datenübertragung an vier Clients oder mehr zur Überlastung des Servers führt. Falls in diesem Fall vier Clients gleichzeitig auf den Server 101 zugreifen, überschreitet die durch den Server getragene Last die zulässige Last (die "drei Clients" entspricht). In diesem Fall kann der Server 101 nicht normal Daten senden, d. h., erforderliche Daten können nicht zu einem Client gesendet werden oder die Datenübertragung kann verzögert werden.
In Anbetracht einer solchen Situation sind in der vorliegenden Ausführungsform wie in 6 gezeigt die Weiterleitungsserver 201 und 202 sowie der Client 111 mit einem Master-Server 101 verbunden; sind der Weiterleitungsserver 203 sowie der Client 112 mit einem Weiterleitungsserver 202 verbunden; und sind die Clients 113 und 114 mit den Weiterleitungsservern 203 bzw. 201 verbunden.
Der Master-Server 101 sendet unter Verwendung des Senders 121 codierte Videodaten zu den Weiterleitungsservern 201, 202 und zu dem Client 111.
Die Weiterleitungsserver 201 und 202 empfangen unter Verwendung der in jedem Weiterleitungsserver vorgesehenen Empfänger 221 bzw. 222 die vom Master-Server 101 übertragenen Daten. Daraufhin senden die Weiterleitungsserver 201 und 202 die empfangenen Daten unter Verwendung der Sender 211 bzw. 212 zu einem weiteren Weiterleitungsserver 203 bzw. zu dem Client 114 und 112. Das heißt, jeder Weiterleitungsserver besitzt eine Funktion zum Verzögern übertragener Daten. Wie im Fall der Weiterleitungsserver 202 und 203 gezeigt ist, ist hier eine Mehrstufenverbindung von Weiterleitungsservern möglich.
Die Clients 111, 112, 113 und 114 empfangen jeweils unter Verwendung der Empfänger 131, 132, 133 und 134 Daten, die vom Master-Server 101 und von den Weiterleitungsservern 202, 203 und 201 gesendet wurden.
Zu dieser Zeit entspricht die Last, die der Master-Server 101 trägt, drei Vorrichtungen, d. h. dem Client 111 und den Weiterleitungsservern 201 und 202; somit überschreitet die Last nicht den zulässigen Betrag für die normale Datenlieferung. Außerdem können Daten normal für alle angeordneten Weiterleitungsserver und Clients bereitgestellt werden, falls ein zulässiger Betrag in Bezug auf jeden Weiterleitungsserver zwei Vorrichtungen oder mehr sind.
Dadurch, dass der Master-Server und die Clients wie oben erläutert über Einzel- oder Mehrstufen-Weiterleitungsserver verbunden sind, ist es möglich, effektive Sender zu erhöhen; die Übertragungsfunktion zu verteilen; und die Anzahl der Clients, die die registrierten Daten gleichzeitig verwenden, zu erhöhen.
Vierte Ausführungsform
7 ist ein Blockschaltplan, der die Konstruktion der vierten Ausführungsform gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt. In diese Konstruktion sind im Master-Server bzw. in den Weiterleitungsservern 201, 202 und 203 die Lastüberwachungseinrichtungen 301, 311, 312 und 313 vorgesehen. Außerdem sind in den Weiterleitungsservern 201, 202, 203 bzw. in den Clients 111, 112, 113 und 114 die Wegumbildungseinheiten 321, 322, 323, 331, 332, 333 und 334 vorgesehen.
Die Lastüberwachungseinrichtungen 301, 311, 312 und 313 in den Servern messen regelmäßig oder unregelmäßig die Laststatus jedes Servers und speichern die Messergebnisse. Jeder erfasste Laststatus wird zu einem Server gesendet, mit dem der Server, auf den der Laststatus bezogen ist, verbunden ist. Der Server, der den Laststatus empfangen hat, sendet den empfangenen Laststatus und einen Laststatus von sich selbst zu einem Server weiter, mit dem dieser Server (der den Laststatus empfangen hat) verbunden ist. Diese Operation wird wiederholt, bis die Laststatus zu dem Master-Server 101 übermittelt worden sind. In einem Beispielfall hinsichtlich des Master-Servers 101 und der Weiterleitungsserver 202 und 203 wird ein Laststatus in Bezug auf den Weiterleitungsserver 203 zu dem Weiterleitungsserver 202 übermittelt und werden daraufhin die Laststatus in Bezug auf die Weiterleitungsserver 202 und 203 zu dem Master-Server 101 übermittelt. Daraufhin werden die Laststatus, wie sie oben gesammelt worden sind, vom Master-Server 101 über ähnliche Wege, wie sie in der Datenübertragung verwendet werden, an die Wegumbildungseinheiten 321–323 und 331–334 gesendet.
Die Wegumbildungseinheiten 321–323 und 331–334 in den Weiterleitungsservern und in den Clients erfassen einen Server mit einer kleineren Last unter den Servern, deren Lasten untersucht wurden. Falls es einen weiteren Server gibt, dessen Last kleiner als die eines Servers ist, mit dem der relevante Client oder Weiterleitungsserver momentan verbunden ist, trennt die Wegumbildungseinheit des relevanten Servers den Weg in Bezug auf den derzeit verbundenen Server und stellt eine neue Verbindung mit einem Server mit einer kleineren Last her.
Anstatt die Verbindungsform in Bezug auf einen Client oder Weiterleitungsserver zu ändern, der selbst eine Wegumbildungseinheit enthält, kann die Wegumbildungseinheit die Verbindungsform in Bezug auf einen anderen Client oder Wei terleitungsserver ändern, der selbst keine Wegumbildungseinheit besitzt. Das heißt, die Lastüberwachungseinrichtung in einem Server sendet einen gemessenen Laststatus zu einem weiteren Server, mit dem der relevante Server verbunden ist. Daraufhin sendet der Server an der Empfangsseite den empfangenen Laststatus und einen in sich selbst gemessenen Laststatus zu einem anderen Server, mit dem der Server auf der Empfangsseite verbunden ist. Diese Operation wird wiederholt, bis die Laststatus zu dem Master-Server übermittelt worden sind. In diesen Operationen kann jede Wegumbildungseinheit Laststatus erfassen, die sich auf einen Weiterleitungsserver beziehen, mit dem der relevante Server verbunden ist; oder Weiterleitungsserver erfassen, die sich in niedrigeren Reichweiten in den Verbindungswegen befinden. Jede Wegumbildungseinheit findet einen Server mit Überlastung in Bezug auf die wie oben erfassten Laststatus. Falls ein Server mit Überlastung ermittelt wird, wählt die Wegumbildungseinheit eine Menge von Weiterleitungsservern oder Clients aus, die ausreichend ist, um den Überlastungsstatus unter den mit dem Überlastungsserver verbundenen Weiterleitungsservern und Clients zu überwinden, und ändert die Verbindungswege derart, dass die gewählte Menge mit einem Server mit einer kleineren Last verbunden wird.
Außerdem ist es als eine von der obigen Konstruktion, in der jeder der Master- und Weiterleitungsserver in eineindeutiger Form eine Lastüberwachungseinrichtung besitzt, verschiedene Abweichung ebenfalls möglich, eine Konstruktion zu realisieren, in der eine Lastüberwachungseinrichtung vorgesehen ist, die die Laststatus mehrerer Server überwacht.
Außerdem ist es ähnlich möglich, nur eine Wegumbildungseinheit in dem Videoverteilungssystem vorzusehen, um durch diese Wegumbildungseinheit jede Änderung auszuführen, die auf die Gesamtheit der Wege bezogen ist. Falls das Videoverteilungssystem unter Verwendung einer einzigen Wegumbildungseinheit realisiert ist, sammelt die Wegumbildungseinheit die Laststatus, die sich auf alle Master- und Weiterleitungsserver beziehen, von den relevanten Lastüberwachungseinrichtungen, wobei sie einen Server mit Überlastung erfasst. Falls es einen Server mit Überlastung gibt, wählt die Wegumbildungseinheit eine Menge von Weiterleitungsservern oder Clients aus, die ausreicht, um den Überlastungsstatus unter den mit dem Überlastungsserver verbundenen Weiterleitungsservern und Clients zu überwinden, wobei sie die Verbindungswege derart ändert, dass die gewählte Menge mit einem Server mit einer kleineren Last verbunden ist.
Wie oben beschrieben wurde, werden durch Erfassen eines Servers mit Überlastung unter Verwendung der Lastüberwachungseinrichtungen und der Wegumbildungseinheiten und durch Ausführen der Wegänderung zu einem Server mit einer kleineren Last die Lasten des Master-Servers und der Weiterleitungsserver immer klein gehalten, wobei die Durchschnittslast klein ist. Dementsprechend wird die Qualität in Bezug auf den Gesamtdienst gleichförmig gemacht.
Fünfte Ausführungsform
Diese Ausführungsform wird zum Ändern von Videodaten verwendet, die in dem System der obigen dritten oder vierten Ausführungsform verwendet werden.
Die Weiterleitungsserver 201, 202 und 203 leiten die vom Master-Server 101 gesendeten Daten lediglich weiter, d. h. stellen nie selbst Daten bereit. Wenn in dem System verwendete Daten geändert werden, braucht lediglich der Master-Server 101, der eine Funktion zum Bereitstellen von Daten besitzt, einen Prozess zum Ändern von Daten auszuführen, während die Weiterleitungsserver 201–203 durch einen solchen Datenänderungsprozess nicht beeinflusst werden.
Auf diese Weise wird die Datenbereitstellung lediglich durch einen Master-Server realisiert, während die Datenübertragungsfunktion für die Clients unter Verwendung von Weiterleitungsservern, die eine Funktion der Datenweiterleitung besitzen, verteilt wird. Daher benötigt lediglich der eine Master-Server eine Datenänderung; somit werden Operationen nach der Datenänderung leicht ausgeführt.
Sechste Ausführungsform
Die Ausführungsform wird auf einen Fall zum Bereitstellen von Daten für einen Client angewendet, der keine Erlaubnis zum Zugriff auf den Master-Server besitzt.
In einem wie in 8 gezeigten herkömmlichen Beispiel kann es einen Fall geben, in dem der Zugriff für den Master-Server 101 derart begrenzt ist, dass die Systemsicherheit sichergestellt ist; und dass der Client 112 keine Erlaubnis zum Zugreifen auf den Master-Server 101 hat. In diesem Fall kann der Client 112 nicht auf den Master-Server 101 zugreifen und somit nicht direkt Daten vom Master-Server 101 empfangen.
In der vorliegenden Ausführungsform wird z. B. der Weiterleitungsserver 202 verwendet, dem es erlaubt ist, auf den Master-Server 101 zuzugreifen, und dem es ebenfalls erlaubt ist, auf den Client 112 zuzugreifen. In diesem Fall werden gleichzeitig eine Verbindung zwischen dem Master-Server 101 und dem Weiterleitungsserver 202 sowie eine Verbindung zwischen dem Weiterleitungsserver 202 und dem Client 112 aufgebaut (es wird auf die Systemkonstruktion in 7 verwiesen). Auf diese Weise kann die Weiterleitungsfunktion derart realisiert werden, dass der Weiterleitungsserver 202 Daten empfängt, die vom Master-Server 101 gesendet werden, und die empfangenen Daten zu dem Client 112 sendet. Gemäß dieser Funktion kann die Datenübertragung zwischen dem Master-Server und dem Client realisiert werden, die wegen der Zugangserlaubnis nie realisiert werden könnte.
Somit können unter Verwendung eines Weiterleitungsservers, dem es erlaubt ist, auf einen Server zuzugreifen, Daten für einen weiteren Server oder für einen Client bereitgestellt werden, der nicht direkt auf den Master-Server zugreifen kann.
Außerdem sind die zu übertragenden Daten in den oben erläuterten Ausführungsformen Videodaten. Allerdings ist die vorliegende Erfindung nicht auf ein Videodatenverteilungssystem beschränkt und kann auf ein System angewendet werden, das Daten behandelt, die aus (i) Daten, die unter Verwendung einer Korrelation mit anderen Daten decodiert werden können; und (ii) Daten, die unabhängig decodiert werden können und die periodisch in die Gesamtheit der Daten aufgenommen werden, bestehen.

Claims

System zum Verteilen codierter Daten in Form von Paketen von einer Server-Seite über ein Netz an Clients (3), dadurch gekennzeichnet, dass es umfasst: auf Seiten des Servers (1): eine Paketdaten-Formungseinrichtung (11) zum Unterteilen der codierten Daten, die durch Codieren von von einem Client angeforderten Daten erhalten werden, in Pakete und zum Bilden von Paketdaten durch Hinzufügen eines Zeitindexes, der auf einen Prozess bezogen ist, der für die Verarbeitung jedes durch Unterteilen erhaltenen Pakets verwendet wird, zu dem Paket; eine Sendeeinrichtung (13) zum Senden der Paketdaten zu dem Client, der die Daten angefordert hat; und auf Seiten des Clients (2): eine Anforderungseinrichtung, die von dem Server das Senden mehrerer der Paketdaten zusammen als gewünschte Daten anfordert; eine Empfangseinrichtung zum Empfangen der von dem Server gesendeten Paketdaten; eine Übertragungsverzögerungs-Berechnungseinrichtung (25) zum Berechnen eines Übertragungsverzögerungsbetrags anhand des Zeitindexes, der in den von der Empfangseinrichtung empfangenen Paketdaten enthalten ist; eine Prozessverzögerungs-Berechnungseinrichtung (24) zum Berechnen eines Prozessverzögerungsbetrags, der mit dem Decodieren der empfangenen Paketdaten in Beziehung steht, anhand des Zeitindexes, der in den von der Empfangseinrichtung empfangenen Paketdaten enthalten ist; und eine Verzögerungsinformation-Übermittlungseinrichtung zum Übermitteln von Verzögerungszeitinformationen anhand des berechneten Übertragungs- oder Prozessverzögerungsbetrags an den Server, wobei die Sendeeinrichtung (13) auf Seiten des Servers eine Einrichtung zum Auswählen der als Nächstes zu übertragenden Paketdaten anhand der von der Verzögerungsinformation-Übermittlungseinrichtung übermittelten Verzögerungszeitinformationen und eine Einrichtung zum ununterbrochenen Senden der mehreren von der Anforderungseinrichtung angeforderten Paketdaten zu dem Client umfasst.
System nach Anspruch 1, das eine Einrichtung umfasst, um die Daten, die unabhängig decodiert werden können, periodisch in Daten aufzunehmen, die unter Verwendung einer Korrelation mit anderen Daten decodiert werden können.
System nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die codierten Daten Videodaten sind, die unter Verwendung eines Kompressionscodierungsverfahrens verarbeitet wurden.
System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Verzögerungsinformation-Übermittlungseinrichtung so beschaffen ist, dass sie die Verzögerungszeitinformationen an den Server übermittelt, wenn der berechnete Übertragungs- oder Prozessverzögerungsbetrag einen vorgegebenen zulässigen Wert übersteigt.
System nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Paketdaten-Formungseinrichtung (11) auf Seiten des Servers eine Einrichtung umfasst, die zu den Paketdaten einen Identifizierer, der angibt, ob die Daten, die unabhängig decodiert werden können, in den Paketdaten enthalten sind, sowie den Zeitindex hinzufügt.
System nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Verzögerungsinformation-Übermittlungseinrichtung auf der Client-Seite ferner eine Einrichtung umfasst, die aufgefrischte Datenanforderungsinformationen, um die Daten anzufordern, die unabhängig decodiert werden können, sowie die Verzögerungszeitinformationen sendet, und die Sendeeinrichtung (13) dann, wenn die Server-Seite die aufgefrischten Datenanforderungsinformationen empfängt, die als Nächstes zu sendenden Paketdaten, die Daten enthalten, die unabhängig decodiert werden können, anhand der Verzögerungszeitinformationen auswählt und sendet.
System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die codierten Daten eine Form haben, derart, dass Daten, die unabhängig decodiert werden können, in Daten, die unter Verwendung einer Korrelation mit anderen Daten decodiert werden können, periodisch enthalten sind, und das System auf der Client-Seite ferner eine Einrichtung enthält, um die Anzahl der Paketdaten in den empfangenen Paketdaten, die der Länge der Daten entspricht, die unabhängig decodiert werden können, zu berechnen und um die Anzahl der mehreren Paketdaten, die die Anforderungseinrichtung vom Server anfordert, anhand eines Rechenergebnisses zu bestimmen.
System nach Anspruch 1, ferner dadurch gekennzeichnet, dass es auf der Client-Seite umfasst: eine Decodierungssteuereinrichtung zum Steuern eines Decodierungsprozesses in der Weise, dass der Decodierungsprozess für die Paketdaten, die empfangen und noch nicht decodiert worden sind, angehalten wird, wenn die Sendeeinrichtung auf der Server-Seite die Paketdaten wahlweise anhand der Verzögerungszeitinformationen sendet, und der Decodierungsprozess mit den Paketdaten, die die Sendeeinrichtung neu auswählt und sendet, erneut begonnen wird.
System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass sich in einem Teil der mehreren Wege, die den Server (1) und die Clients (2) über das Netz (3) verbinden, oder in der Gesamtheit dieser mehreren Wege Einzel- oder Mehrstufen-Weiterleitungsserver (201, 202, 203), wovon jeder einen Empfänger zum Empfangen von Daten und einen Sender zum Senden der empfangenen Daten besitzt, befinden.
System nach Anspruch 9 dadurch gekennzeichnet, dass der Sender so beschaffen ist, dass er Daten parallel zu mehreren Zielen sendet.
System nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass es ferner umfasst: eine Serverlast-Überwachungseinrichtung (301) zum Überwachen eines Laststatus des Servers, der Daten verteilt hat; und eine Wegumbildungseinrichtung zum Ändern der Form der Wegverbindung zwischen dem Server, der Daten verteilt, den Weiterleitungsservern und den Clients anhand des Laststatus, der durch die Serverlast-Überwachungseinrichtung überwacht wird.
System nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass es ferner umfasst: eine Weiterleitungsserverlast-Überwachungseinrichtung (311, 312, 313) zum Überwachen eines Laststatus jedes Weiterleitungsservers; und eine Wegumbildungseinrichtung zum Ändern der Form der Wegverbindung zwischen dem Server, der Daten verteilt, den Weiterleitungsservern und den Clients anhand des Laststatus, der durch die Weiterleitungsserverlast-Überwachungseinrichtung überwacht wird.
System nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Einzel- oder Mehrstufen-Weiterleitungsserver einen Weiterleitungsserver enthalten, der die Erlaubnis hat, sowohl auf den Server zuzugreifen, der Daten verteilt, als auch auf einen Client zuzugreifen, der nicht die Erlaubnis hat, auf jenen Server, der Daten verteilt, zuzugreifen.
Datenverteilungsserver (1), der in einem Netz-Datenverteilungssystem verwendet wird, um codierte Daten in Form von Paketen von einer Server-Seite über ein Netz an Clients zu verteilen, wobei der Server dadurch gekennzeichnet ist, dass er umfasst: eine Paketdaten-Formungseinrichtung (11) zum Unterteilen der codierten Daten, die durch Codieren von von einem Client angeforderten Daten erhalten werden, in Pakete und zum Bilden von Paketdaten durch Hinzufügen eines Zeitindexes, der mit einem Prozess in Beziehung steht, der für die Verarbeitung jedes durch Unterteilen erhaltenen Pakets verwendet wird, zu dem Paket; und eine Sendeeinrichtung (13) zum Senden der Paketdaten zu dem Client, der die Daten angefordert hat, und zum Auswählen der als Nächstes zu sendenden Paketdaten anhand von Verzögerungszeitinformationen, die von dem Client übermittelt werden, wobei die Informationen mit der Übertragung oder mit einem Codierungsprozess der Paketdaten in Beziehung stehen; und zum Senden der ausgewählten Paketdaten, wobei dann, wenn die Übertragung einer Gruppe mehrerer Paketdaten von einem Client angefordert wird, die mehreren Paketdaten ununterbrochen zur Client-Seite gesendet werden.
Datenverteilungsserver nach Anspruch 14, der eine Einrichtung umfasst, um die Daten, die unabhängig decodiert werden können, periodisch zu Daten hinzuzufügen, die unter Verwendung einer Korrelation mit anderen Daten decodiert werden können.
Datenverteilungsserver nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass die codierten Daten Videodaten sind, die unter Verwendung eines Kompressionscodierungsverfahrens verarbeitet wurden.
Datenverteilungsserver nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Paketdaten-Formungseinrichtung (11) so beschaffen ist, dass sie zu den Paketdaten einen Identifizierer, der angibt, ob die Daten, die unabhängig decodiert werden können, in den Paketdaten enthalten sind, sowie den Zeitindex hinzufügt.
Datenverteilungsserver nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Sendeeinrichtung (13) so beschaffen ist, dass sie die Paketdaten, die als Nächstes gesendet werden sollen und jene Daten enthalten, die unabhängig decodiert werden können, anhand der Verzögerungszeitinformationen auswählt und sendet, wenn die Daten, die unabhängig decodiert werden können, von einem Client angefordert werden.
Clientvorrichtung (2), die in einem Netz-Datenverteilungssystem verwendet wird, um codierte Daten in Form von Paketen von Seiten eines Servers (1) über ein Netz an Clients (3) zu verteilen, wobei die Vorrichtung dadurch gekennzeichnet ist, dass sie umfasst: eine Anforderungseinrichtung, die von dem Server das Senden mehrerer Paketdaten gemeinsam als gewünschte Daten anfordert; eine Empfangseinrichtung, die die Paketdaten empfängt, die durch Unterteilen im Server der durch Codieren der gewünschten Daten erhaltenen codierten Daten in Pakete gebildet werden, eine Übertragungsverzögerungs-Berechnungseinrichtung (25), die einen Übertragungsverzögerungsbetrag anhand eines Zeitindexes berechnet, der in den von der Empfangseinrichtung empfangenen Paketdaten enthalten ist, wobei der Zeitindex auf einen Prozess bezogen ist, der für die Verarbeitung der Paketdaten verwendet wird; eine Prozessverzögerungs-Berechnungseinrichtung (24), die einen Prozessverzögerungsbetrag, der auf das Decodieren der empfangenen Paketdaten bezogen ist, anhand des Zeitindexes, der in den von der Empfangseinrichtung empfangenen Paketdaten enthalten ist, berechnet; eine Verzögerungsinformation-Übermittlungseinrichtung, die Verzögerungszeit-Informationen anhand des berechneten Übertragungs- oder Prozessverzögerungsbetrags an den Server übermittelt; und eine Sendeeinrichtung, die die mehreren Paketdaten, die von der Anforderungseinrichtung angefordert werden, ununterbrochen an den Client sendet.
Clientvorrichtung nach Anspruch 19, die eine Einrichtung umfasst, um Daten, die unabhängig decodiert werden können und in Daten, die unter Verwendung einer Korrelation mit anderen Daten decodiert werden können, periodisch enthalten sind, periodisch zu decodieren.
Clientvorrichtung nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, dass die codierten Daten Videodaten sind, die unter Verwendung eines Kompressionscodierungsverfahrens verarbeitet wurden.
Clientvorrichtung nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, dass die Verzögerungsinformation-Übermittlungseinrichtung so beschaffen ist, dass sie die Verzögerungszeitinformationen an den Server übermittelt, wenn der berechnete Übertragungs- oder Prozessverzögerungsbetrag einen vorgegebenen zulässigen Wert übersteigt.
Clientvorrichtung nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, dass die Verzögerungsinformation-Übermittlungseinrichtung so beschaffen ist, dass sie aufgefrischte Datenanforderungsinformationen, um die Daten anzufordern, die unabhängig decodiert werden können, sowie die Verzögerungszeitinformationen sendet.
Clientvorrichtung nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, dass die codierten Daten eine Form haben, derart, dass die Daten, die unabhängig decodiert werden können, in Daten, die unter Verwendung einer Korrelation mit anderen Daten decodiert werden können, periodisch enthalten sind, und die Vorrichtung ferner eine Einrichtung umfasst, um die Anzahl der Paketdaten zu berechnen, die der Länge der Daten entspricht, die in den empfangenen Paketdaten unabhängig decodiert werden können, und um die Anzahl der mehreren Paketdaten, die die Anforderungseinrichtung vom Server anfordert, anhand eines Rechenergebnisses zu bestimmen.
Clientvorrichtung nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, dass sie ferner umfasst: eine Decodierungssteuereinrichtung zum Steuern eines Decodierungsprozesses in der Weise, dass der Decodierungsprozess für die Paketdaten, die empfangen wurden und noch nicht decodiert worden sind, entsprechend der Art und des Übertragungszeitverlaufs in Bezug auf die von der Server-Seite gesendeten Paketdaten angehalten wird und der Decodierungsprozess mit anderen Paketdaten, die neu empfangen werden, erneut begonnen wird.
Datenverteilungsverfahren, das in einem Netz-Datenverteilungssystem verwendet wird, um codierte Daten in Form von Paketen von einer Server-Seite über ein Netz an Clients zu verteilen, wobei das Verfahren dadurch gekennzeichnet ist, dass es die folgenden Schritte umfasst: Unterteilen der codierten Daten, die durch Codieren von von einem Client angeforderten Daten erhalten werden, in Pakete und Bilden von Paketdaten durch Hinzufügen eines Zeitindexes, der auf einen für die Verarbeitung jedes durch Unterteilen erhaltenen Pakets verwendeten Prozess bezogen ist, zu dem Paket; und Senden der Paketdaten zu dem Client, der die Daten angefordert hat, Auswählen der als Nächstes zu sendenden Paketdaten anhand von Verzögerungszeitinformationen, die von dem Client übermittelt werden, wobei die Informationen auf den Übertragungs- oder einen Decodierungsprozess in Bezug auf die Paketdaten bezogen sind, und Senden der ausgewählten Paketdaten, wobei dann, wenn die Übertragung einer Gruppe mehrerer Paketdaten von einem Client angefordert wird, die mehreren Paketdaten ununterbrochen zu der Client-Seite gesendet werden.
Datenverteilungsverfahren nach Anspruch 26, dadurch gekennzeichnet, dass die codierten Daten eine Form besitzen, derart, dass Daten, die unabhängig decodiert werden können, in Daten, die unter Verwendung einer Korrelation mit anderen Daten decodiert werden können, periodisch enthalten sind.
Datenverteilungsverfahren nach Anspruch 27, dadurch gekennzeichnet, dass die codierten Daten Videodaten sind, die unter Verwendung eines Kompressionscodierungsverfahrens verarbeitet wurden.
Datenverteilungsverfahren nach Anspruch 27, dadurch gekennzeichnet, dass im Schritt des Bildens der Paketdaten die Paketdaten, die einen Identifizierer, der angibt, ob die Daten, die unabhängig decodiert werden können, in den Paketdaten enthalten sind, sowie den Zeitindex enthalten, gebildet werden.
Datenverteilungsverfahren nach Anspruch 27, dadurch gekennzeichnet, dass im Schritt des Auswählens und Sendens der Paketdaten dann, wenn die Daten, die unabhängig decodiert werden können, durch einen Client angefordert werden, die Paketdaten, die als Nächstes gesendet werden sollen und solche Daten enthalten, die unabhängig decodiert werden können, anhand der Verzögerungszeitinformationen ausgewählt und gesendet werden.
Speichermedium, das ein Computerprogramm speichert, das einen Computer dazu veranlasst, eines der Verfahren nach den Ansprüchen 26 bis 30 auszuführen.
Steuerverfahren auf Client-Seite, das in einem Netz-Datenverteilungssystem verwendet wird, um codierte Daten in Form von Paketen von einer Server-Seite über ein Netz an Clients zu verteilen, wobei das Verfahren dadurch gekennzeichnet ist, dass es die folgenden Schritte umfasst: Anfordern vom Server, dass er mehrere Paketdaten gemeinsam als gewünschte Daten sendet; Empfangen der Paketdaten, die durch Unterteilen der durch Codieren der gewünschten Daten erhaltenen codierten Daten in Pakete im Server gebildet werden; Berechnen eines Übertragungsverzögerungsbetrags anhand eines Zeitindexes, der in den empfangenen Paketdaten enthalten ist, wobei der Zeitindex mit einem für die Verarbeitung der Paketdaten verwendeten Prozess in Beziehung steht; Berechnen eines Prozessverzögerungsbetrags, der mit dem Decodieren der empfangenen Paketdaten in Beziehung steht, anhand des Zeitindexes, der in den empfangenen Paketdaten enthalten ist; Übermitteln der Verzögerungszeitinformationen anhand des berechneten Übertragungs- oder Prozessverzögerungsbetrags an den Server; und ununterbrochenes Senden der mehreren angeforderten Paketdaten zu dem Client.
Steuerverfahren auf Client-Seite nach Anspruch 32, dadurch gekennzeichnet, dass die codierten Daten eine Form haben, derart, dass Daten, die unabhängig decodiert werden können, periodisch in Daten enthalten sind, die unter Verwendung einer Korrelation mit anderen Daten decodiert werden können.
Steuerverfahren auf Client-Seite nach Anspruch 33, dadurch gekennzeichnet, dass die codierten Daten Videodaten sind, die unter Verwendung eines Kompressionscodierungsverfahrens verarbeitet wurden.
Steuerverfahren auf Client-Seite nach Anspruch 32, dadurch gekennzeichnet, dass im Schritt des Übermittelns der Verzögerungszeitinformationen die Verzögerungszeitinformationen an den Server übermittelt werden, wenn der berechnete Übertragungs- oder Prozessverzögerungsbetrag einen vorgegebenen zulässigen Wert übersteigt.
Steuerverfahren auf Client-Seite nach Anspruch 33, dadurch gekennzeichnet, dass im Schritt des Übermittelns der Verzögerungszeitinformationen aufgefrischte Datenanforderungsinformationen für die Anforderung der Daten, die unabhängig decodiert werden können, sowie die Verzögerungszeitinformationen gesendet werden.
Steuerverfahren auf Client-Seite nach Anspruch 32, dadurch gekennzeichnet, dass die codierten Daten eine Form haben, derart, dass Daten, die unabhängig decodiert werden können, periodisch in Daten enthalten sind, die unter Verwendung einer Korrelation mit anderen Daten decodiert werden können, und das Verfahren ferner den Schritt umfasst, bei dem die Anzahl der Paketdaten, die der Länge der Daten in den empfangenen Paketdaten entspricht, die unabhängig decodiert werden können, berechnet wird und die Anzahl der mehreren Paketdaten, die vom Server angefordert werden, anhand eines Rechenergebnisses bestimmt wird.
Steuerverfahren auf Client-Seite nach Anspruch 32, dadurch gekennzeichnet, dass es ferner den folgenden Schritt umfasst: Steuern eines Decodierungsprozesses in der Weise, dass der Decodierungsprozess für die Paketdaten, die empfangen wurden und noch nicht decodiert worden sind, in Übereinstimmung mit der Art und dem Übertragungszeitverlauf in Bezug auf die von der Server-Seite gesendeten Paketdaten angehalten wird und der Decodierungsprozess mit anderen Paketdaten, die neu empfangen werden, erneut begonnen wird.
Speichermedium, das ein Computerprogramm speichert, das einen Computer dazu veranlasst, eines der Verfahren nach einem der Ansprüche 32–38 auszuführen.