JP2006018643A - 映像配信システム - Google Patents

Abstract

【課題】本発明は映像配信を行う複数の配信サーバと端末及び端末からの要求を受ける配信管理サーバとがネットワークに接続された映像配信システムに関し，回線を無駄に使用することなく配信サーバの切り替えを映像の切れ目無く行うことを目的とする。
【解決手段】端末は複数の配信サーバと接続して映像を受信する複数の映像受信部と，複数の映像情報から１つの映像信号を選択して処理して表示部に出力する受信処理部と回線接続制御部とを備え，配信管理サーバは端末からの配信要求を処理する端末要求制御部と配信サーバ管理データベースと配信サーバを決定し，配信サーバに配信指示を出すと共に，配信サーバまたは端末の状態から配信サーバの切替要因の発生を検出すると現在の配信サーバを待機系へ，他の配信サーバを運用系へ切替え，端末に対し切替指示を発生し，配信サーバは映像データベースと，端末への映像の配信の制御を行うよう構成する。
【選択図】図１

Description

本発明は，映像配信を行う複数の配信サーバと多数の端末及び端末からの要求を受けて配信サーバに対して映像の配信を指示する配信管理サーバとがネットワークに接続された映像配信システムに関する。

近年，インターネット等のネットワークに接続された端末に対して映像を配信するための配信サーバを設け，各端末からの映像配信の要求を受け付けて配信サーバに対して映像配信を指示する接続要求分配サーバ（または配信管理サーバと呼ばれる場合もある）を設ける映像配信システムが知られている。

従来のシステム構成の例を図１４に示す。図中，８０はインターネット等のネットワーク，８１，８２はネットワーク８０に接続された映像等のコンテンツを端末に対して配信する配信サーバ，８３はネットワーク８０に接続されて端末からの映像配信の要求に対しどの配信サーバへ接続すればよいか判別して端末に通知する接続要求分配サーバ，８４−１，８４−２はネットワークに接続された複数の端末を表す。このシステムでは，最初に一つの端末８４から接続要求分配サーバ８３にアクセスして，配信を希望するコンテンツ（映像）を指定すると，その映像を提供できる配信サーバを検索して，検索された一つの配信サーバのアドレスを端末に通知すると，その端末は通知された配信サーバに対してアクセスして，その配信サーバから希望した映像を受け取って視聴する。図１４の例では端末８４−１が映像１を配信サーバ８１から受け取り，端末８４−２が映像２を配信サーバ８２から受け取っている。なお，接続要求分配サーバ８３が検索された一つの配信サーバに対して当該端末に対して接続を行うよう接続要求を発生して，その配信サーバからその端末に接続を行うようにする方法もある。

図１５は異常発生時の従来例の説明図であり，図１５において，８０〜８３，８４−１の各符号は上記図１４と同じである。上記の図１４の構成において，端末８４−１が配信サーバ８１から映像１を受信している時，図１５のａに示すように映像の異常または回線品質の劣化が発生すると，ｂのように配信サーバ８１と端末８４−１間の回線切断を行う。次にｃに示すように端末８４−１から接続要求分配サーバ８３に対して再接続要求を行うと，接続要求分配サーバ８３はｄに示すように他の配信サーバ８２に対して再接続要求を行う。これに応じて，配信サーバ８２から端末８４−１に対して再接続を行い，端末８４−１は配信サーバ８２から改めて希望する映像の配信を受ける。

この上記従来例の方法では最初に映像配信を行った配信サーバ８１による映像の異常または回線品質の劣化が発生すると，端末８４−１から接続要求分配サーバ８３に対し再接続要求を行う等の動作が必要であり，受け取っているストリーミングの映像（動画等）の受信が中断し，再接続した他の配信サーバからの同じ映像を受け取るまでの時間がかかり，更に映像が中断した部分から受信することは複雑な制御を要するため困難であり，短時間で中断した映像を視聴することができなかった。

上記図１５に示す従来例の問題を解決する技術として他の方法がある（特許文献１参照）。その方法によれば，最初に，端末（クライアント）から情報提供サーバへ映像（ストリームデータ）の配信を問い合わせると，情報提供サーバから複数の配信サーバのアドレスが端末に送られてくるので，それらを優先順位を付けて端末の管理テーブルに格納し，端末はその管理テーブルに格納した複数の配信サーバ（優先順位の最上位から一定個数の配信サーバ）に対してアクセスする。この時，最も早く応答した配信サーバを選択し，その配信サーバからの映像だけを受信するが，他の配信サーバから応答があった場合は，映像を受信せず，それぞれの配信サーバとの接続を継続する。最初の配信サーバから配信を受けている途中でデータが受信できないと，端末は障害が発生したと判断して配信サーバを変更するため，上記管理テーブルに格納され，接続が継続している他の配信サーバに対してデータ送信要求を行い，早く応答した配信サーバからのデータ受信を行うようにしたものである。
特開２０００−９９４３５号公報

上記特許文献１に記載した方法によれば，端末は複数の配信サーバに対してアクセスしてその中の一つの配信サーバから映像を受信しているが，同時に他の配信サーバとの接続を継続（回線を使用する）しており，端末は常時複数の配信サーバと回線により接続するため回線（または帯域）を２倍以上使用とし，回線が無駄に使用され，コストがかかるという問題があった。また，配信サーバを切り替えた場合に，元の配信サーバの画像から切り替え先の配信サーバの画像への切り替え時に映像を切れ目なく切り替えることができないという問題があった。

本発明は回線を無駄に使用することなく配信サーバの切り替えを実現すると共に配信サーバを切り替える時に映像を切れ目無く行うことができる映像配信システムを提供することを目的とする。

図１は本発明の原理構成を示す図である。図中，１は配信管理サーバ，１０は利用可能な配信サーバの状態，各配信サーバが備える映像（コンテンツ）のテーブル等の情報が格納された配信サーバ管理データベース（ＤＢで表示），１１は利用可能な各配信サーバの状態（正常，障害かの状態，負荷の状態等）の情報を受け取って管理を行うサーバ状態管理部，１２は指定した配信サーバに対し，運用系または待機系として指定した端末に配信するよう指示を行ったり，配信サーバからの応答を受け取る制御を行う配信サーバ制御部，１３は端末に対して配信サーバを切り替えるよう指示を行うと共に端末からの応答を受け取る端末要求制御部である。２−１，２−２は第１の配信サーバ，第２の配信サーバ，２０はストリーミングの映像データを格納した映像データベース（ＤＢ），２１は配信サーバの状態を監視して配信管理サーバ１に通知するサーバ監視部，２２は映像送信部（後述する２３）から端末へ送信する映像の配信制御を行う配信制御部，２３は映像データベース２０からの映像をフレーム単位で送信したり停止する制御を行う映像送信部，３は映像を受け取って表示を行う端末，３０−１，３０−２は複数の配信サーバからの映像を受信する第１の映像受信部，第２の映像受信部，３１−１，３１−２は接続回線の回線断，ビット誤り，フレーム損失等の回線状況を監視し，異常や品質劣化を検出する第１の回線品質監視部，第２の回線品質監視部，３２は受信処理部，３３は回線接続制御部，３４は受信した映像を表示する表示部，４はインターネット等のネットワークである。

図１の構成では，端末３から配信管理サーバ１に対し配信要求を行い，配信管理サーバ１で配信サーバ管理ＤＢ１０を用いて要求された映像を提供できる配信サーバを検出すると共にサーバ状態管理部１１が管理する各配信サーバ２−１，２−２の負荷状態を検出して一つの配信サーバまたは複数の配信サーバを選択する。一つの配信サーバを選択した場合，配信サーバ制御部１２から選択した配信サーバ（２−１とする）に対して運用系として画像を配信するよう指示し，第１の配信サーバ２−１から応答を受け取ると，配信要求を行った端末３に対して第１の配信サーバ２−１から配信することを表す情報を含む配信要求応答を出力する。端末３はこれを受けると，運用系の第１の配信サーバ２−１への接続要求をネットワーク４を介して第１の配信サーバ２−１に送信すると，第１の配信サーバ２−１から接続要求応答が返ってくる。端末３がこれに対しコンテンツ名（見たい画像）を要求すると，第１の配信サーバ２−１が要求されたコンテンツの送信を行う。第１の配信サーバ２−１はサーバ監視部２１で故障や負荷異常を検出すると配信管理サーバ１のサーバ状態管理部１１に通知し，端末３でも第１の回線品質監視部３１−１（または第２の回線品質監視部３１−２）で回線の異常や品質劣化を検出すると，回線接続制御部３３を通じて配信管理サーバ１に対して別の配信サーバに要求する。

配信管理サーバ１は第１の配信サーバ２−１に対し運用系から待機系への配信切替指示（コンテンツ名や切替時刻等を含む）を出力し，第１の配信サーバ２−１から配信切替指示応答が返ってくると，配信サーバ管理ＤＢ１０が保持する情報（コンテンツ情報等）を参照して，切替先となる配信サーバ（２−２とする）を決定し，他の第２の配信サーバ２−２に対して運用系として配信するよう配信切替指示（コンテンツ名，切替のフレーム番号を含む）を出して，第２の配信サーバ２−２から切替指示の応答が返ってくると，端末３に対して第２の配信サーバ２−２への配信切替指示を出力し，端末３からの応答を受け取る。この後端末３から切替先である第２の配信サーバ２−２に対し接続要求を行い，第２の配信サーバ２−２からの応答が返ってくると，コンテンツの映像の切替のフレーム番号前までは第１の配信サーバ２−１（待機系）の映像を選択し，切替のフレーム番号からは第２の配信サーバ２−２（運用系）の映像を選択するよう受信処理部３２で処理を行う。

なお，端末３からの最初に配信要求を行った時に，配信管理サーバ１で複数の配信サーバを選択して，一方を運用系，他方を待機系として確保しておくようにすることができる。その場合，配信サーバを切替える必要が生じると，上記の一つの配信サーバだけ選択した場合に比べて，速やかに切替えを行うことが可能となる。

本発明によれば配信サーバからの映像の配信の故障や回線品質の劣化等が発生しても，他の配信サーバから配信される同じ映像に切れ目なく切替えることができ，利用者に違和感なく連続して映像を表示することができる。また，映像を一つの配信サーバだけ選択してそこから映像を配信した場合には，無駄に回線を占有することがない。更に，映像を配信する配信サーバとして最初に複数の配信サーバを選択して指定した場合，故障や回線品質の劣化が発生した場合に速やかに切れ目なく運用系から待機系に切替えることが可能となる。

図２〜図４は，それぞれ上記図１に示す配信管理サーバ１，配信サーバ２及び端末３の実施例の構成を示す。

図２は配信管理サーバ（図１の１）の実施例の構成であり，図中，１，１０〜１３の各符号は上記図１の同一符号の各部に対応し，１は配信管理サーバ，１０は各配信サーバの状態（障害の有無，負荷等の状態），各配信サーバが保持するコンテンツの情報等を格納した配信サーバ管理ＤＢ（データベース），１１はサーバ状態管理部，１３は端末要求制御部である。配信サーバ制御部１２の中の，１２０は各配信サーバと監視，映像管理，映像選択のための通信制御を行う通信制御部，１２１は各配信サーバの映像管理部に対する映像情報の管理を行う配信サーバ映像情報管理部，１２２は配信制御部，１２３は配信サーバ切替の制御を行う配信サーバ切替制御部である。端末要求制御部１３内には，端末処理部１３が設けられている。

図３は配信サーバ（図１の２−１，２−２）の実施例の構成であり，図中，２，２０〜２３の各符号は上記図１の同一符号の各部に対応し，２は配信サーバ（図１の２−１，２−２に対応），２０は映像ＤＢ（データベース），２１はサーバ監視部，２２は配信制御部，２３は映像送信部である。配信制御部２２内の２２０は配信管理サーバとの通信制御を行う管理サーバ通信制御部，２２１は端末からの映像を要求する接続要求の制御を行う端末接続要求制御部，２２２は映像の選択制御を行う映像選択制御部である。映像送信部２３内の２３０は映像のフレームを抽出するフレーム抽出部，２３１はこの配信サーバから端末へ送信する映像（コンテンツの動画等）の開始または終了すべきフレーム番号（配信制御部２２の映像選択制御部２２２から設定）を保持する開始／終了フレーム番号保持部，２３２はフレーム抽出部２３０で抽出したフレームの送信制御を行う送信制御部，２３３は開始／終了フレーム番号保持部２３１で保持したフレーム番号とフレーム抽出部２３０で抽出したフレームの番号とを比較して一致すると送信を開始または終了する指示信号を送信制御部２３２に出力する比較部，２３４は通信制御部であり，内部に監視フレーム制御部２３４０を備えている。

図４は端末（図１の３）の実施例の構成であり，図中，３，３０−１〜３１−２，３２，３３の各符号は上記図１の同一符号の各部に対応し，３は端末，３０−１，３０−２はそれぞれ異なる配信サーバからの映像を受信する第１と第２の映像受信部，３１−１，３１−２は第１と第２の各映像受信部３０−１，３０−２で受信した映像について回線断や，ビット誤り，フレーム損失等の回線品質を品質閾値設定部３１０に設定された閾値より劣化したかの監視を行う第１と第２の回線品質監視部，３２は受信処理部，３３は回線接続制御部である。受信処理部３２において，３２０−１，３２０−２は受信した各配信サーバからの映像信号を一次保持する第１と第２の受信バッファ，３２１はフレームカウンタ３２２のカウント値により第１または第２の受信バッファ３２０−１，３２０−２の何れかを選択する制御を行うバッファ制御部，３２２は受信フレームのフレーム数をカウントして切替るべきカウント数になるとバッファ制御部３２１に出力を発生するフレームカウンタ，３２３は第１と第２の受信バッファ３２０−１，３２０−２の何れかをバッファ制御部３２１により選択制御されて入力する出力バッファである。

図５は監視ポイントと監視項目の例を示す。上記図３に示す配信サーバ２及び図４に示す端末３の状態を表す情報は監視情報として図２に示す配信管理サーバで収集され配信管理データベースに格納されるが，監視ポイントは配信サーバが単一の場合は選択された一つの配信サーバで，複数の配信サーバを選択した場合は運用系と待機系の配信サーバの２つの配信サーバと，端末である。

配信サーバはサーバ監視部（図３の２１）において監視を行い，監視項目は，サーバ負荷，ＣＰＵ負荷，ネットワーク負荷及び再送要求数等である。第１の配信サーバ２−１から配信される映像を受信する端末３では，第１及び第２の回線品質監視部（図４の３１−１，３１−２）で監視を行い，監視項目は，映像到着間隔，到着の統計情報，通信フレーム異常等である。配信サーバ及び端末で得られた各監視項目の監視情報は配信管理サーバにネットワーク４を介して伝送される。

図６は配信管理サーバ内のサーバ状態管理部（図２の１１）と端末処理部（図２の１３）における監視の処理フローであり，Ａ．は配信サーバ監視情報の処理フロー，Ｂ．は端末監視情報の処理フローである。なお，この処理フローは配信サーバから端末へ映像を配信している状況において実行される。

Ａ．の場合，配信サーバからの監視情報を受け取る（図２のサーバ状態管理部１１で受信）すると（図６のＳ１），運用系側サーバの監視項目（上記図５の配信サーバについて記載した項目）に対して予め設定した閾値を超過したか判別し（同Ｓ２），超過してないとＳ１に戻るが，超過していると待機系側サーバ候補が有るか判別する（同Ｓ３）。待機系側サーバ候補がないとＳ１に戻るが，待機系側サーバ候補が有る場合は，待機系側サーバの監視項目について閾値を超過しているか判別し（図６のＳ４），超過していると更に他の待機系側サーバについて同様の判別をする。待機系側サーバの監視項目が閾値を超過してないと，サーバの切替え（待機系を運用系へ，運用系を待機系への切替え）を行い（同Ｓ５），運用系／待機系情報の更新を行い（同Ｓ６），Ｓ１に戻る。

Ｂ．の場合，端末からの監視情報を受け取る（図２の端末処理部１３で受信）すると（図６のＳ１０），運用系側監視項目（上記図５の端末側について記載した項目）について予め設定した閾値を超過したか判別し（同Ｓ１１），超過してなければＳ１０に戻るが，超過していると待機系接続があるか判別し（同Ｓ１２），待機系がなければＳ１０に戻るが，ある場合は待機系接続（待機系からの配信映像の監視結果）が正常か判別する（同Ｓ１３）。正常でない場合は，他の待機系サーバ候補分についてＳ１３の処理を繰り返し，待機系サーバが正常であれば端末で受け取る配信サーバをその待機系サーバに切替えさせ（図６のＳ１４），端末の状態情報である運用系／待機系の情報を更新する（同Ｓ１５）。

図７は本発明のシステムによる１配信サーバ接続の場合の通常シーケンスの例であり，上記図２〜図４に示す配信管理サーバ，配信サーバ及び端末の各実施例により実行される。最初に，端末３の回線接続制御部（図４の３３）からネットワーク（図１の４）を介して配信管理サーバ１に対し端末情報と配信を希望するコンテンツ名を送信情報として「配信要求」を行うと（図７のａ），配信管理サーバ１は端末要求制御部１３（図１，図２）で配信要求を受信すると配信サーバ制御部１２（図２）の配信制御部１２２に配信開始を指示する。配信制御部１２２は配信サーバ管理ＤＢ（図２の１０）のコンテンツ情報やサーバ状態を参照して，配信サーバ（２−１とする）を決定し，第１の配信サーバ２−１に対して「配信指示（運用系）」を送信する（図７のｂ）。この「配信指示（運用系）」には，サーバの運用系／待機系の指定（この場合，運用系指定とする），端末情報，コンテンツ名を送信する。

この「配信指示を（運用系）」を第１の配信サーバ２−１の管理サーバ通信制御部２２０（図３）で受信すると，指定したコンテンツの配信が可能であれば「配信指示応答」を配信管理サーバに送信し（図７のｃ），端末からの接続要求待ちとなる。「配信指示応答」を受信した配信管理サーバ１は，端末に対して「配信要求応答」を送信する（図７のｄ）。この「配信要求応答」の送信情報には，配信サーバ情報（運用系）と配信サーバ情報（待機系）とコンテンツ名が含まれている。１配信サーバ接続（１つの配信サーバの接続）の場合は，配信サーバ（待機系）は指示無しとなる。「配信要求応答」を受信した端末３は，配信サーバ情報（運用系）から第１の配信サーバ２−１に接続要求を出して（図７のｅ），第１の配信サーバ２−１から接続要求応答を受けて（同ｆ），接続を実行する。この時，配信サーバ情報（待機系）が指示無しのため運用系のみの接続となる。接続完了後に第１の配信サーバ２−１に「コンテンツ要求」を送信する（図７のｇ）。送信情報としてはコンテンツ名とフレーム番号（以下，フレームNoという) が含まれる。

「コンテンツ要求」を端末接続要求制御部（図３の２２１）で受信した第１の配信サーバ２−１は，映像選択制御部及び映像送信部に指示して，要求されたコンテンツの送信を開始する（図７のｈ）。端末ではこれを受信して表示部（図１の３４）に表示する。

上記図７に示す１配信サーバ接続の通常シーケンスにおいて，配信サーバの切替要因（運用中の配信サーバに障害発生等）が発生した場合に図８に示す切替の動作シーケンス（１配信サーバ接続時）が実行される。

第１の配信サーバ２−１から端末３にコンテンツが順番に配信されている時，配信管理サーバ１において切替要因発生を検出すると（図８のａ），配信管理サーバ１の配信制御部（図３の２２）で切替決定が行われ，第１の配信サーバ２−１に対し「配信サーバ切替指示１（待機系）を送信する（図８のｂ）。この「配信切替指示１（待機系）」には配信サーバ情報（待機系指定）と端末情報，コンテンツ名，フレームNo，配信サーバの切替時刻を送信情報とする。但し，フレームNoは指定無しとする。「配信切替指示１（待機系１）」を受信した第１の配信サーバ２−１は，切替時刻までに端末に配信するフレームNoを「配信切替指示応答」にて配信管理サーバに送信する（図８のｃ）。

「配信切替指示応答」を受信した配信管理サーバ１は，配信サーバ制御部（図２の１２）で配信管理ＤＢ（図２の１０）のコンテンツ情報やサーバ状態より第２の配信サーバ２−２を決定し，第２の配信サーバ２−２に対し「配信切替指示１（運用系）」を送信する（図８のｄ）。「配信切替指示１（運用系）」の送信情報には配信サーバ情報（運用系指定）と端末情報，コンテンツ名，フレームNo，切替時刻が含まれる。フレームNoは第１の配信サーバ２−１からの「配信切替指示応答」で通知されたフレームNo＋１を指定する。第２の配信サーバ２−２からの「配信切替指示応答」を配信管理サーバ１が受信すると（図８のｅ），端末に対して「配信切替指示２」を送信する（図８のｆ）。「配信切替指示２」には，配信サーバ情報（運用系）と配信サーバ情報（待機系）とコンテンツ名を送信情報とする。この例では，配信サーバ情報（運用系）は第２の配信サーバ２−２，配信サーバ情報（待機系）は第１の配信サーバ２−１を指定する。端末はこれを受け取ると「配信切替指示応答」を配信管理サーバ１に送信し（図８のｇ），続いて端末は，第２の配信サーバ２−２への接続要求を行う（図８のｈ）。第２の配信サーバ２−２は接続要求応答を端末３に送って（図８のｉ），その後第２の配信サーバ２−２は，切替時刻になり次第，コンテンツをフレームNo＋１から配信を開始する。図８の例では，「フレームNo＝９９９」までは第１の配信サーバ２−１からのコンテンツ（図８のｊで示す）で，「フレームNo＋１＝１０００」から第２の配信サーバ２−２からのコンテンツ（図８のｋで示す）を選択するよう切替えられる。こうして端末では切替え前後のフレームを切れ目なく（連続して）映像を見ることができる。

図９は本発明のシステムによる複数（この例では２台）の配信サーバ接続の場合の通常シーケンスの例であり，上記図２〜図４に示す配信管理サーバ，配信サーバ及び端末の各実施例により実行される。

端末３の回線接続制御部（図４の３３）からネットワーク（図１の４）を介して配信管理サーバ１に対し端末情報と配信を希望するコンテンツ名を送信情報として「配信要求」を送信する（図９のａ）。配信管理サーバ１は，端末要求制御部（図２の１３）で「配信要求」を受信すると配信制御部（図２の１２２）に配信開始を指示する。配信制御部は配信サーバ管理ＤＢ（図２の１０）のコンテンツ情報やサーバ状態から配信サーバとして２つを決定し，第１の配信サーバ２−１に対し「配信指示（運用系）」を送信する（図９のｂ）。この指示には，サーバの運用系／待機系の指定（この場合運用系指定とする），端末情報，コンテンツ名を送信情報とする。「配信指示（運用系）」を管理サーバ通信制御部（図２の２２０）で受信した第１の配信サーバ２−１は，指定したコンテンツの配信が可能であれば「配信指示応答」を配信管理サーバに送信し（図９のｃ），端末からの接続要求待ちとなる。また配信管理サーバ１は，第２の配信サーバ２−２に対し「配信指示（待機系）」を送信する（図９のｄ）。その送信情報として，サーバの運用系／待機系（この場合待機系指示とする），端末情報，コンテンツ名が含まれる。「配信指示（待機系）」を管理サーバ通信制御部で受信した第２の配信サーバ２−２は，指定したコンテンツの配信が可能であれば「配信指示応答」を配信管理サーバに送信し（図９のｅ），端末からの接続要求待ちとなる。

「配信指示応答」を受信した配信管理サーバは，端末に対して「配信要求応答」を送信する（図９のｆ）。「配信要求応答」には，配信サーバ情報（運用系）と配信サーバ情報（待機系）とコンテンツ名を送信情報とする。「配信要求応答」を受信した端末は，配信サーバ情報（運用系）から第１の配信サーバ２−１及び配信サーバ（待機系）から第２の配信サーバ２−２に接続要求を送信する（図９のｇ，ｉ），それぞれから接続要求応答を受け取る（同ｈ，ｊ）。接続完了後に配信サーバ（運用系）２−１に「コンテンツ要求」を送信する（図９のｋ）。送信情報としてコンテンツ名とフレームNoが含まれる。「コンテンツ要求」を第１の配信サーバ２−１の端末接続要求制御部（図３の２２１）で受信すると，映像選択制御部（図３の２２２）及び映像送信部（図３の２３）に指示し，要求されたコンテンツの送信を開始する（コンテンツ（フレームNo 1），コンテンツ（フレームNo 2），……）。

上記図９により複数の配信サーバを接続した場合の配信サーバ切替の動作シーケンスを図１０に示す。上記図９の通常動作により第１の配信サーバ２−１（運用系）からのコンテンツを端末３で受信している時，配信管理サーバ１で配信サーバの切替要因（運用中の配信サーバに障害発生等）が発生すると（図１０のａ），配信管理サーバ１の配信制御部（図３の２２）で切替決定が行われ，第１の配信サーバ２−１に対し「配信切替指示１（待機系）」を送信する（同ｂ）。この「配信切替指示１（待機系）」には配信サーバ情報（待機系指定）と端末情報，コンテンツ名，フレームNo（指定無しとする），配信サーバの切替時刻を送信情報とする。但し，フレームNoは指定無しとする。「配信切替指示１（待機系１）」を受信した第１の配信サーバ２−１は，切替時刻までに端末に配信するフレームNoを「配信切替指示応答」にて配信管理サーバに送信する（図１０のｃ）。

「配信切替指示応答」を受信した配信管理サーバ１は，配信サーバ制御部（図２の１２）で配信サーバ管理ＤＢ（図２の１０）のコンテンツ情報やサーバ状態により第２の配信サーバ２−２を決定し，第２の配信サーバ２−２に対し「配信切替指示１（運用系）」を送信する（図１０のｄ）。「配信切替指示１（運用系）」の送信情報には配信サーバ情報（運用系指定）と端末情報，コンテンツ名，フレームNo，切替時刻が含まれる。フレームNoは第１の配信サーバ２−１からの「配信切替指示応答」で通知されたフレームNo＋１を指定する。第２の配信サーバ２−２からの「配信切替指示応答」を配信管理サーバ１が受信すると（図１０のｅ），端末に対して「配信切替指示２」を送信する（図１０のｆ）。「配信切替指示２」には，配信サーバ情報（運用系）と配信サーバ情報（待機系）とコンテンツ名を送信情報とする。この例では，配信サーバ情報（運用系）は第２の配信サーバ２−２，配信サーバ情報（待機系）は第１の配信サーバ２−１を指定する。端末はこれを受け取ると「配信切替指示応答」を配信管理サーバ１に送信し（図１０のｇ），続いて端末は，第２の配信サーバ２−２への接続要求を行う（図示省略）。第２の配信サーバ２−２は，端末からの接続要求後，指定された切替時刻になり次第，コンテンツをフレームNo＋１から配信を開始する。この例では，「フレームNo＝９９９」まで第１の配信サーバ２−１からのコンテンツ（図１０のｈ）で，「フレームNo＋１＝１０００」から第２の配信サーバ２−２からのコンテンツ（図１０のｉ）を選択するよう切替えられ，連続した画像を端末で見ることができる。

図１１は複数配信サーバ接続時のサーバ追加変更の動作シーケンスである。上記図１０に示す動作シーケンスにより第１の配信サーバ２−１から２−２への切替が実行された状態において，更に別の配信サーバ（２−３）を追加して配信サーバの切替を可能にする。

配信管理サーバ１において配信サーバの切替要因（運用中の配信サーバに障害発生等）が発生すると（図１１のａ），配信管理サーバ１の配信制御部（図３の２２）で切替決定が行われ，第２の配信サーバ２−２に対し「配信切替指示１（待機系）」を送信する（同ｂ）。この「配信切替指示１（待機系）」には配信サーバ情報（待機系指定）と端末情報，コンテンツ名，フレームNo（指定無しとする），配信サーバの切替時刻を送信情報とする。但し，フレームNoは指定無しとする。「配信切替指示１（待機系１）」を受信した第２の配信サーバ２−２は，切替時刻までに端末に配信するフレームNoを「配信切替指示応答」にて配信管理サーバに送信する（図１１のｃ）。「配信切替指示応答」を受信した配信管理サーバ１は，配信サーバ制御部（図２の１２）で配信サーバ管理ＤＢ（図２の１０）のコンテンツ情報やサーバ状態により配信サーバ２−３を決定し，配信サーバ２−３に対し「配信切替指示１（運用系）」を送信する（図１１のｄ）。この「配信切替指示１（運用系）」の送信情報には配信サーバ情報（運用系指定）と端末情報，コンテンツ名，フレームNo，切替時刻が含まれる。フレームNoは第２の配信サーバ２−２からの「配信切替指示応答」で通知されたフレームNo＋１を指定する。配信サーバ２−３からの「配信切替指示応答」を配信管理サーバ１が受信すると（図１１のｅ），端末に対して「配信切替指示２」を送信する（図１１のｆ）。「配信切替指示２」には，配信サーバ情報（運用系）と配信サーバ情報（待機系）とコンテンツ名を送信情報とする。この例では，配信サーバ情報（運用系）は配信サーバ２−３，配信サーバ情報（待機系）は第２の配信サーバ２−２を指定する。

端末がこの「配信切替指示２」を受け取ると，配信管理サーバ１に「配信切替指示応答」を送信するが（図１１のｇ），配信サーバ情報（運用系）及び配信サーバ（待機系）の情報が元の現在の接続情報と異なることから，第１の映像受信部（図４の３０−１）と第１の配信サーバ２−１との接続の切断を行うため第１の配信サーバ２−１に対し切断要求を送信し（図１１のｈ），第１の配信サーバ２−１から切断要求応答を受け取ると（同ｉ），第１の映像受信部（図４の３０−１）から配信サーバ２−３への接続要求を行う（図１１のｊ）。なお，この時端末の第２の映像受信部（図４の３０−２）は第２の配信サーバ２−２からの映像を受信している。

配信サーバ２−３はこれに対し「接続要求応答」を端末に返した後（図１１のｋ），切替時刻になるとコンテンツをフレームNo＋１から配信を開始する。端末３では切替時刻になると受信処理部３２において，第２の映像受信部（図４の３０−２）による第２の配信サーバ２−２からのコンテンツから，第１の映像受信部（図４の３０−１）による第１の配信サーバ２−１からのコンテンツに切替える。正確にはNoが「１９９９」の場合，第２の映像受信部は，フレーム１９９９まで受信し，第１の映像受信部はフレーム２０００以降を受信するので，フレーム２０００を境にして切替えられる。

図１２は各種制御信号のフレーム構成であり，上記の各動作シーケンスにおいて端末，配信管理サーバ，配信サーバの間で送受信される各種の要求，指示，応答の各種の制御信号のフレーム構成を示す。図１２のＡ．は配信要求であり，端末から配信管理サーバに対して送られ，「配信要求」を表す符号，「端末情報」及び「コンテンツ名」とで構成される。Ｂ．は配信要求応答であり，配信管理サーバから端末へ送られ，「配信要求応答」を表す符号，「配信サーバ情報（運用系）」，「配信サーバ情報（待機系）」及び「コンテンツ名」とで構成される。Ｃ．は配信指示であり，配信管理サーバから配信サーバへ送られ，「配信指示」を表す符号，「運用系／待機系指定」，「端末情報」及び「コンテンツ名」とで構成される。Ｄ．はコンテンツ要求であり，端末から配信サーバに送られ，「コンテンツ要求」を表す符号，「コンテンツ名」及び「フレームNo」とで構成される。Ｅ．はコンテンツであり，端末から配信サーバへ送信され，「コンテンツ要求」を表す符号，「コンテンツ名」，「フレームNo」及び「映像フレーム」とで構成される。Ｆ．は配信切替指示１で，配信管理サーバから配信サーバへ送られ，「配信切替指示」を表す符号，「運用系／待機系指定」，「端末情報」，「コンテンツ名」，「フレームNo」及び「切替時刻」とで構成される。Ｇ．は配信切替指示２であり，配信管理サーバから端末へ送信され，「配信切替指示」を表す符号，「配信サーバ情報（運用系）」，「配信サーバ情報（待機系）」及び「コンテンツ名」とで構成される。

図１３はコンテンツフレームの構成を示し，フレームNoとそれに対応する映像フレームとで構成され，配信サーバから配信される。コンテンツは，先頭からフレームNoにより管理され，切替時の配信開始ポインタとして使用される。

（付記１） 映像配信を行う複数の配信サーバと多数の端末及び端末からの要求を受けて配信サーバに対して映像の配信を指示する配信管理サーバとがネットワークに接続された映像配信システムにおいて，前記端末に複数の配信サーバと接続して映像を受信する複数の映像受信部と，前記複数の映像受信部からの映像情報から１つの映像信号として処理して表示部に出力する受信処理部と，前記配信管理サーバ及び配信サーバとの接続制御を行う回線接続制御部とを備え，前記配信管理サーバは，端末からの配信要求を処理する端末要求制御部と，各配信サーバに関する情報を格納した配信サーバ管理データベースと，前記端末要求制御部で配信要求の受付けにより前記配信サーバ管理データベースを参照し，前記端末に割り当てる運用系の配信サーバを決定し，該配信サーバに配信指示を出すと共に前記端末へ映像を配信する配信サーバまたは前記端末の状態から配信サーバの切替要因の発生を検出すると現在の配信サーバを待機系へ，他の配信サーバに対し運用系へそれぞれ切替えるサーバ切替指示を発生し，端末にも切替指示を発生する配信サーバ制御部とを備え，前記配信サーバは，映像情報を格納した映像データベースと，前記配信管理サーバからの指令及び端末からの要求に応じて，端末へ映像の配信の制御を行う配信制御部及び配信制御部の指示により映像の送出開始・停止を制御する映像送信部とを備えることを特徴とする映像配信システム。

（付記２） 付記１において，前記配信サーバ内にサーバの故障状態や負荷状態を監視するサーバ監視部を備え，前記配信管理サーバ内に各配信サーバのサーバ監視部からの情報を収集するサーバ状態管理部を設け，配信サーバが故障したり負荷異常となると前記サーバ状態管理部で検出して前記配信サーバ制御部から他の配信サーバへの切替を指示することを特徴とする映像配信システム。

（付記３） 付記１において，前記端末内に複数の映像受信部に対応する回線品質監視部を設け，各映像受信部に対応する接続回線の回線断，ビット誤り，フレーム損失等の回線状況を監視し，異常や品質劣化発生時に前記回線接続制御部から前記配信管理サーバに対して別の配信サーバへの切替を要求することを特徴とする映像配信システム。

（付記４） 付記３において，前記回線品質監視部に対して，品質劣化の基準となる閾値を設定する品質閾値設定部を設け，回線品質が前記品質閾値設定部の値を越えると配信サーバの切替を要求することを特徴とする映像配信システム。

（付記５） 付記１において，前記配信管理サーバの配信サーバ制御部は，配信サーバの切替要因の発生を検出すると現在の配信サーバに対して待機系に切替えるよう指示すると共に端末情報，コンテンツ名，フレーム番号，切替時刻を含む配信切替指示を発生し，他の配信サーバに対し運用系に切替えるよう指示すると共に端末情報，コンテンツ名，フレーム番号，切替時刻を含む配信切替指示を発生すると共に，映像を受信中の端末に対し映像を受信する配信サーバを切替えることを指示する配信切替指示を送信することを特徴とする映像配信システム。

（付記６） 付記１において，前記配信サーバの前記配信制御部は，前記配信管理サーバからの配信切替要求により送信済フレームの収集と切替時点でのフレーム番号の算出を行い配信管理サーバへ応答する映像選択制御部を備え，前記映像送信部は前記配信制御部から渡された開始・終了のフレーム番号の保持部と，映像情報のフレームから抽出したフレーム番号と前記保持部のフレーム番号を比較し，比較結果により送信の開始・終了を制御する送信制御部を備えることを特徴とする映像配信システム。

本発明の原理構成を示す図である。 配信管理サーバの実施例の構成を示す図である。 配信サーバの実施例の構成を示す図である。 端末の実施例の構成を示す図である。 監視ポイントと監視項目の例を示す図である。 配信管理サーバ内のサーバ状態管理部と端末処理部における監視の処理フローを示す図である。 本発明のシステムによる１配信サーバ接続の場合の通常シーケンスの例を示す図である。 切替の動作シーケンス（１配信サーバ接続時）を示す図である。 本発明のシステムによる複数の配信サーバ接続の場合の通常シーケンスの例を示す図である。 複数の配信サーバを接続した場合の配信サーバ切替の動作シーケンスを示す図である。 複数配信サーバ接続時のサーバ追加変更の動作シーケンスを示す図である。 各種制御信号のフレーム構成を示す図である。 コンテンツフレームの構成を示す図である。 従来のシステム構成を示す図である。 異常発生時の従来例の説明図である。

符号の説明

１ 配信管理サーバ
１０ 配信サーバ管理データベース（ＤＢ）
１１ サーバ状態管理部
１２ 配信サーバ制御部
１３ 端末要求制御部
２−１ 第１の配信サーバ
２−２ 第２の配信サーバ
２０ 映像データベース（ＤＢ）
２１ サーバ監視部
２２ 配信制御部
２３ 映像送信部
３ 端末
３０−１ 第１の映像受信部
３０−２ 第２の映像受信部
３１−１ 第１の回線品質監視部
３１−２ 第２の回線品質監視部
３２ 受信処理部
３３ 回線接続制御部
３４ 表示部
４ ネットワーク

Claims (5)

1. 映像配信を行う複数の配信サーバと多数の端末及び端末からの要求を受けて配信サーバに対して映像の配信を指示する配信管理サーバとがネットワークに接続された映像配信システムにおいて，
   前記端末に複数の配信サーバと接続して映像を受信する複数の映像受信部と，前記複数の映像受信部からの映像情報から１つの映像信号として処理して表示部に出力する受信処理部と，前記配信管理サーバ及び配信サーバとの接続制御を行う回線接続制御部とを備え，
   前記配信管理サーバは，端末からの配信要求を処理する端末要求制御部と，各配信サーバに関する情報を格納した配信サーバ管理データベースと，前記端末要求制御部で配信要求の受付けにより前記配信サーバ管理データベースを参照し，前記端末に割り当てる運用系の配信サーバを決定し，該配信サーバに配信指示を出すと共に前記端末へ映像を配信する配信サーバまたは前記端末の状態から配信サーバの切替要因の発生を検出すると現在の配信サーバを待機系へ，他の配信サーバに対し運用系へそれぞれ切替えるサーバ切替指示を発生し，端末にも切替指示を発生する配信サーバ制御部とを備え，
   前記配信サーバは，映像情報を格納した映像データベースと，前記配信管理サーバからの指令及び端末からの要求に応じて，端末へ映像の配信の制御を行う配信制御部及び配信制御部の指示により映像の送出開始・停止を制御する映像送信部とを備えることを特徴とする映像配信システム。
2. 請求項１において，
   前記配信サーバ内にサーバの故障状態や負荷状態を監視するサーバ監視部を備え，
   前記配信管理サーバ内に各配信サーバのサーバ監視部からの情報を収集するサーバ状態管理部を設け，配信サーバが故障したり負荷異常となると前記サーバ状態管理部で検出して前記配信サーバ制御部から他の配信サーバへの切替を指示することを特徴とする映像配信システム。
3. 請求項１において，
   前記端末内に複数の映像受信部に対応する回線品質監視部を設け，各映像受信部に対応する接続回線の回線断，ビット誤り，フレーム損失等の回線状況を監視し，異常や品質劣化発生時に前記回線接続制御部から前記配信管理サーバに対して別の配信サーバへの切替を要求することを特徴とする映像配信システム。
4. 請求項３において，
   前記回線品質監視部に対して，品質劣化の基準となる閾値を設定する品質閾値設定部を設け，回線品質が前記品質閾値設定部の値を越えると配信サーバの切替を要求することを特徴とする映像配信システム。
5. 請求項１において，
   前記配信管理サーバの配信サーバ制御部は，配信サーバの切替要因の発生を検出すると現在の配信サーバに対して待機系に切替えるよう指示すると共に端末情報，コンテンツ名，フレーム番号，切替時刻を含む配信切替指示を発生し，他の配信サーバに対し運用系に切替えるよう指示すると共に端末情報，コンテンツ名，フレーム番号，切替時刻を含む配信切替指示を発生すると共に，映像を受信中の端末に対し映像を受信する配信サーバを切替えることを指示する配信切替指示を送信することを特徴とする映像配信システム。

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