JP2009225175A - ルータ装置、受信端末、放送配信システム、配信方法、受信方法、プログラム及び記録媒体 - Google Patents

ルータ装置、受信端末、放送配信システム、配信方法、受信方法、プログラム及び記録媒体 Download PDF

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Abstract

【課題】IP放送の配信に際しての受信要求において、帯域に制限がある状態であっても優先的な扱いを可能とする。
【解決手段】IP放送を行う映像配信機器101から送信されるIP放送を受信するための映像受信端末106と、映像配信機器101と映像受信端末106との間でデータの配信を行う中継ルータ103を備え、映像受信端末106は、中継ルータ103に対し、受信の対象となるIP放送に関し配信要求及び優先要求を行い、中継ルータ103は、映像配信機器101から送信されるIP放送の映像受信端末106への配信を、映像受信端末106からの配信要求及び優先要求に基づき、マルチキャストアドレスを用いて制御する。
【選択図】図1

Description

本発明は、ルータ装置、受信端末、放送配信システム、配信方法、受信方法、プログラム及び記録媒体に関し、特に、複数の映像受信端末が接続されているネットワークの帯域破綻防止に関するものである。
IPネットワーク上で映像コンテンツを提供する放送型サービス(以下、IP放送)は、IPマルチキャスト技術を用いて実現されることが一般的である。IPマルチキャスト技術では、受信端末が映像ストリームを制御するプロトコルとして、IGMP(Internet Group Management Protocol)やMLD(Multicast Listener Discovery)を用いる。これらの標準プロトコルでは、受信端末が、映像ストリームの受信を開始したい場合は、Joinメッセージをネットワーク上の中継ルータに対して送信し、反対に、映像ストリームの受信を中止したい場合は、Leaveメッセージを送信することで、受信端末は、所望の映像ストリームだけを受信することが可能となっている(非特許文献1および非特許文献2を参照)。
ここで、IP放送をFTTH等のブロードバンドアクセス回線を介して、一般家庭に提供する場合、通信帯域の確保の問題が生じる。IP放送では、一定の映像品質を確保するため1チャンネルの視聴毎に一定のネットワーク帯域を占有する必要があり、この帯域を超えると映像品質が保証されない。すなわち、各家庭毎のネットワーク帯域の上限を超えた数のチャンネル数の視聴が生じた場合、IP放送の映像品質に劣化が発生する。一方、IGMPやMLDでは、上述の通り、単純なJoin、Leaveの制御を行なうだけであり、ネットワーク帯域を考慮した映像ストリーム制御を行なうことは出来ない。
この課題に対する従来技術として、特許文献1「マルチキャスト映像配信システム及び同システムにおけるリクエスト受付処理プログラム」に開示された方法がある。この方法では、加入者回線とバックボーンネットワークの間に、フィルタリングゲートウェイ装置を設置する。
フィルタリングゲートウェイ装置は、受信端末から視聴要求リクエストを受信した場合、1)既に同じチャンネルを視聴している受信端末があるか否か、2)ネットワーク帯域に余裕があるか否かをチェックし、リクエスト処理の中継動作を動的に変更する。これらの動作により、加入者回線に伝送される情報量を動的に制御し、ネットワーク帯域溢れの課題を解決している。
特許第3652670号 RFC2326 IGMP Version2 RFC3810 MLD Version2
しかしながら、上記従来のIGMPやMLDや特許文献1に記載の方法においては、Joinメッセージ等の、受信端末からの受信要求は受信端末の種類や操作目的に関わらず平等に扱われている。すなわち、中継ルータやIP放送側に先に届いた受信要求から順番に処理される。
一方で、受信端末の用途によっては、帯域に余裕がない状態であっても、優先的に映像受信を行いたいという場合があるが、従来のIGMPやMLDや特許文献1に記載の方法によっては、このような要望に対応することができない。
本発明は上記従来の課題に鑑みてなされたものであり、受信要求において、帯域に制限がある状態であっても優先的な扱いを可能とするルータ装置、受信端末、放送配信システム、配信方法、受信方法、プログラム及び記録媒体を提供することを目的とする。
上記の目的を達成するために、第1の本発明は、IP放送を行うサーバ装置と前記サーバ装置から送信される前記IP放送を受信する受信端末との間でデータの配信を行うルータ装置であって、
前記サーバ装置から送信される前記IP放送の前記受信端末への配信を、前記受信端末からの配信要求及び優先要求に基づき、マルチキャストアドレスを用いて制御するルータ装置である。
又、第2の本発明は、前記受信端末からの配信要求及び優先要求に基づく前記制御を、予め定めた所定の制限の下に行う、第1の本発明のルータ装置である。
又、第3の本発明は、前記受信端末による前記IP放送の受信に現在用いられている前記マルチキャストアドレスの数又はその数に関連する情報を所定単位毎に監視し、当該数又は情報が、前記所定の制限である、前記所定単位毎に定められた上限に達しているかどうかを判断する配信数管理部を備えた、第2の本発明のルータ装置である。
又、第4の本発明は、前記受信端末から、前記IP放送の受信を要求するマルチキャストアドレスを用いる前記配信要求を受信し、かつ前記配信要求の受信から所定時間内に、前記IP放送の受信を優先的に受信することを要求するための前記優先要求を受信した場合は、前記受信端末に関して前記IP放送のチャンネルを高い優先度で管理し、前記所定時間内に前記優先要求を受信しなかった場合は、前記受信端末に関して前記IP放送のチャンネルを通常の優先度で管理する優先度管理部と、
前記優先度管理部にて管理される前記高い優先度又は前記通常の優先度に基づき、前記サーバ装置から送信される前記IP放送の前記受信端末への配信を制御する配信制御部とを備えた、第3の本発明のルータ装置である。
又、第5の本発明は、前記配信数管理部は、前記受信端末との接続に用いられるポートを前記所定単位として、前記ポート毎に前記上限を設定するものである、第4の本発明のルータ装置である。
又、第6の本発明は、前記優先度管理部は、
前記IP放送を受信している前記受信端末のIPアドレス、前記受信端末が受信している前記IP放送のチャンネル、及び前記前記受信端末が受信している前記IP放送のチャンネルに対応した優先度を関連づけて管理する優先度管理テーブルを有し、
前記配信制御部は、
前記配信数管理部が、前記数又は情報が前記上限に達していないと判断した場合は、前記受信端末からの前記配信要求に応じて、前記配信要求に用いられる前記マルチキャストアドレスに対応するチャンネルの前記IP放送の配信を開始し、
前記配信数管理部が、前記数又は情報が前記上限に達していると判断した場合は、前記受信端末からの前記優先要求の受信の有無に応じて、前記IP放送の配信を制御する、第4又は5の本発明のルータ装置である。
又、第7の本発明は、前記配信制御部は、
前記配信数管理部が、前記数又は情報が前記上限に達していると判断した場合において、前記所定時間内に前記受信端末から前記優先要求を受信した場合、
前記優先度管理テーブルを参照し、前記通常の優先度のみが管理されている前記チャンネルを検索し、検索の結果該当する前記チャンネルが存在した場合は、そのチャンネルによる前記IP放送の配信を停止し、前記優先要求を送信した前記受信端末に対し前記配信要求に用いられる前記マルチキャストアドレスに対応するチャンネルの前記IP放送の配信を開始する、第6の本発明のルータ装置である。
又、第8の本発明は、前記配信制御部は、
前記検索の結果該当する前記チャンネルが存在しない場合は、前記優先要求を送信した前記受信端末に対して前記IP放送の配信を行わない、第7の本発明のルータ装置である。
又、第9の本発明は、前記配信制御部は、
前記配信数管理部が、前記数又は情報が前記上限に達していると判断した場合において、前記所定時間内に前記受信端末から前記優先要求を受信しなかった場合、
前記配信要求を送信した前記受信端末に対して前記IP放送の配信を行わない、第6の本発明のルータ装置である。
又、第10の本発明は、前記優先要求は、所定のマルチキャストアドレスを用いるものである、第1から第9のいずれかの本発明のルータ装置である。
又、第11の本発明は、IP放送を行うサーバ装置から送信される前記IP放送を、配信要求及び優先要求に基づきマルチキャストアドレスを用いて制御するルータ装置から配信されることにより受信する受信端末であって、
前記ルータ装置に対し、前記配信要求及び優先要求を行う、受信端末である。
又、第12の本発明は、前記IP放送の受信を要求するための前記マルチキャストアドレスを用いる前記配信要求、及び前記IP放送の受信を優先的に受信することを要求するための前記優先要求を送信する要求送信部と、
前記IP放送を、前記マルチキャストアドレスに基づき受信する受信部とを備え、
前記要求送信部は、前記配信要求の送信後に前記優先要求を送信する、第11の本発明の受信端末である。
又、第13の本発明は、前記要求送信部は、外部に設けられた又は内蔵された記録媒体に対する前記IP放送の記録動作に連動して前記優先要求を送信する、第12の本発明の受信端末である。
又、第14の本発明は、IP放送を行うサーバ装置から送信される前記IP放送を受信するための受信端末と、前記サーバ装置と前記受信端末との間でデータの配信を行うルータ装置とを備えた放送配信システムであって、
前記ルータ装置は、前記サーバ装置から送信される前記IP放送の前記受信端末への配信を、前記受信端末からの配信要求及び優先要求に基づき、マルチキャストアドレスを用いて制御するものであり、
前記受信端末は、前記ルータ装置に対して前記配信要求及び優先要求を行うものである、放送配信システムである。
又、第15の本発明は、IP放送を行うサーバ装置と前記サーバ装置から送信される前記IP放送を受信する受信端末との間でデータの配信を行う配信方法であって、
前記サーバ装置から送信される前記IP放送の前記受信端末への配信を、前記受信端末からの配信要求及び優先要求に基づき、マルチキャストアドレスを用いて制御する工程を備えた、配信方法である。
又、第16の本発明は、IP放送を行うサーバ装置から送信される前記IP放送を、配信要求及び優先要求に基づきマルチキャストアドレスを用いて制御するルータ装置から配信されることにより受信する受信方法であって、
前記ルータ装置に対し、前記配信要求及び優先要求を行う工程を備えた、受信方法である。
又、第17の本発明は、第15の本発明の配信方法の、前記サーバ装置から送信される前記IP放送の前記受信端末への配信を、前記受信端末からの配信要求及び優先要求に基づき、マルチキャストアドレスを用いて制御する工程をコンピュータに実行させるためのプログラムである。
又、第18の本発明は、第16の本発明の受信方法の、前記ルータ装置に対し、前記配信要求及び優先要求を行う前記工程をコンピュータに実行させるためのプログラムである。
又、第19の本発明は、第17又は第18の本発明のプログラムを記録した記録媒体であって、コンピュータにより処理可能な記録媒体である。
以上のような本発明によれば、IP放送の配信において、帯域に制限がある状態であっても優先的な扱いを可能とすることができる。
本発明を実施するための最良の形態について図面を参照して説明する。
図1は本発明の映像配信システムの全体構成図である。本実施の形態のシステムは、映像配信機器101と、基幹ネットワーク102と、中継ルータ103と、加入者回線104と、ホームルータ105と、映像受信端末106とで構成されている。映像配信機器101は、多チャンネルのマルチキャスト映像配信を行う機器である。この映像配信機器101はシステム内に複数台設置され、それぞれが別のチャンネルを配信する場合もある。
中継ルータ103は複数の加入者回線104が接続されている。基幹ネットワーク102は映像配信機器101や中継ルータ103などの機器が接続されている。ホームルータ105は加入者回線104を経由して中継ルータ103と接続されている。このホームルータ105が存在しない形態も考えうる。映像受信端末106はホームルータ105に複数台接続されている。以下の説明においては、映像受信端末106として、デジタルテレビとデジタルレコーダを想定するが、セットトップボックスやパーソナルコンピュータなど、デジタル信号により映像を受信できる機能を有するものであれば、他の機器であってもよい。
次に、図2は、映像受信端末106の一例としてのデジタルテレビ106aの構成図である。
図2において、制御入力インタフェース(I/F)21は、ユーザからのチャンネル選択、電源のオン/オフ等の制御入力をリモコンにより、又は直接受け付ける手段である。受信要求生成部23は、テーブル格納部22に格納された、後述する要求マルチキャストアドレス表501を参照して、制御I/F21に入力されたチャンネルに対応するマルチキャストアドレスを設定することによりIGMP Joinメッセージを生成する手段で、マルチキャスト通信部24を介して中継ルータ103に対して送信することができる。又、マルチキャスト通信部24はマルチキャストアドレスを用いて中継ルータ103と通信するための手段である。
又、応答受信部25はマルチキャスト通信部24により受信されたデジタルテレビ106a宛てのマルチキャストパケットを受信する手段であり、映像コンテンツその他のデータを受信する。デコーダ26は、応答受信部25で受信した各放送チャンネルの映像コンテンツを復号するための手段である。表示部27は、デコーダ26で復号した映像等を表示する手段である。
次に、図3は、映像受信端末106の一例としてのデジタルレコーダ106bの構成図である。
図3において、制御入力インタフェース(I/F)31は、ユーザからのチャンネル選択、番組録画のオン/オフ等の制御入力をリモコンにより、又は直接受け付ける手段である。受信要求生成部33は、受信要求生成部23と同様に、テーブル格納部32に格納された、後述する要求マルチキャストアドレス表501を参照して、制御I/F31に入力されたチャンネルに対応するマルチキャストアドレスを設定することによりIGMP Joinメッセージを生成する手段で、マルチキャスト通信部34を介して中継ルータ103に対して送信することができる。又、マルチキャスト通信部34はマルチキャストアドレスを用いて中継ルータ103と通信するための手段である。
又、応答受信部35はマルチキャスト通信部34により受信されたデジタルレコーダ106b宛てのマルチキャストパケットを受信する手段であり、映像コンテンツその他のデータを受信する。記録部36は、応答受信部35が受信した映像コンテンツをストリームのまま記録又は再生する手段であり、ハードディスクドライブ(HDD)、DVDドライブ、Blu−rayディスクドライブ等により実現される。又、デコーダ37は記録部36から再生されたストリームを映像信号にデコードし、外部の表示装置へ出力する手段である。なお、映像受信端末106としては、セットトップボックスやパーソナルコンピュータ等の他の機器であっても、制御入力I/F21(31)、受信要求生成部23(33)、テーブル格納部22(32)、マルチキャスト通信部24(34)、応答受信部25(35)の構成は共通して備えているものとする。
次に、図4(a)は中継ルータ103の構成図である。
図4(a)において、複数の加入者回線用ポート41は加入者回線104と接続するためのポートである。本実施の形態では一つの加入者回線用ポート41が、デジタルテレビ106a及びデジタルレコーダ106bが接続されたホームルータ105に接続されているものとする。ネットワーク用ポート42は基幹ネットワーク102と接続するためのポートである。パケット転送部43は複数の加入者回線用ポート41とネットワーク用ポート42との間でのパケット転送を制御する手段である。
次に、図4(b)はパケット転送部43の構成図である。
図4(b)において、ネットワーク側通信部431は、ネットワーク用ポート42と接続され、マルチキャストパケットに基づく通信を行う手段である。ポート側通信部432は、複数の加入者回線用ポート41とそれぞれ接続され、各ポート毎にマルチキャストパケットに基づく通信を行う手段である。又、配信数管理部433は、テーブル格納部434に格納された、後述するチャンネル監視テーブル701を参照して、ポート側通信部432に接続された加入者回線用ポート41一つ当たりの配信チャンネル数を管理する手段である。又、優先度管理部435は、加入者回線用ポート41経由で受信される高優先要求マルチキャストアドレスを含むメッセージに応じて、テーブル格納部434に格納された、後述する配信先アドレス表601を管理する手段である。
又、通信管理部436は、配信数管理部433及び優先度管理部435の管理内容に応じて、中継ルータ103と複数の加入者回線用ポート41それぞれとの通信を管理する手段である。
次に、図5は、映像受信端末106としてのデジタルテレビ106a、デジタルレコーダ106bのテーブル格納部22/テーブル格納部32と中継ルータ103のテーブル格納部434において共有される、配信チャンネルと優先度に応じた要求マルチキャストアドレス表501の一例である。通常は、配信チャンネルと映像配信要求マルチキャストアドレスが1対1で対応付けられた表を用いるが、本発明の特徴として、通常の映像配信要求マルチキャストアドレスに加えて高優先要求マルチキャストアドレスがそれぞれの配信チャンネルに対応付けられている。
次に、図6(a)〜(g)はそれぞれ中継ルータ103のテーブル格納部434に格納される、配信先アドレス表601の一例である。通常は、配信先アドレスと配信チャンネルの関係のみを保持するが、本発明の特徴として、上記関係に加えてそれぞれの配信の優先度が保持される。
次に、図7(a)〜(c)はそれぞれ中継ルータ103のテーブル格納部434に格納される、チャンネル監視テーブル701の一例である。チャンネル監視テーブル701では、加入者配線用ポート番号と配信チャンネル数、および配信しているマルチキャストアドレスリストが対応付けされている。本実施の形態の場合、中継ルータ103にはホームルータ105が配置された一世帯に対応するただ1つの加入者回線用ポートが接続されているものとする。
なお、以上の構成において、デジタルテレビ106a、デジタルレコーダ106bその他の映像受信端末106は本発明の受信端末に相当し、中継ルータ103は本発明のルータ装置に相当する。
又、デジタルテレビ106a及びデジタルレコーダ106bにおいて、制御入力I/F21(制御入力I/F31)、テーブル格納部22(テーブル格納部32)、受信要求生成部23(受信要求生成部33)及びマルチキャスト通信部24(マルチキャスト通信部34)は本発明の要求送信部に相当し、マルチキャスト通信部24(マルチキャスト通信部34)及び応答受信部25(応答受信部35)は、本発明の受信部に相当する。
又、中継ルータ103において、テーブル格納部434及び配信数管理部433は本発明の配信数管理部に相当し、テーブル格納部434及び優先度管理部435は本発明の優先度管理部に相当する。又、通信管理部436及びポート側通信部432は本発明の配信制御部に相当する。又、配信先アドレス表601は本発明の優先度管理テーブルに相当する。
以上のような構成を有する本実施の形態の映像配信システムの動作を説明するとともに、これにより、本発明の受信端末、ルータ装置の動作、及び本発明の受信方法、配信方法の一実施の形態について、映像受信端末106としてのデジタルレコーダ106bを例に取り、上述の各図並びに図8〜10を参照して説明を行う。ただし、図8は映像受信端末106における映像配信要求時のフローチャート、図9及び10は中継ルータ103における映像配信要求受信時のフローチャートをそれぞれ示す図である。
先に述べたように、中継ルータ103とデジタルレコーダ106bは予めIPマルチキャストの仕組みにより、それぞれのテーブル格納部32、434に、図5に示す要求マルチキャストアドレス表501を共有しており、これを参照することにより通信を行う。
以下、基本的な動作を、デジタルレコーダ106b側、中継ルータ103側毎にそれぞれ説明する。
デジタルレコーダ106b側の動作を説明する。デジタルレコーダ106bはユーザによる電源オンやチャンネル切り替え等の制御入力を制御入力I/F31に受けると、デジタルレコーダ106bの受信要求生成部33は、テーブル格納部32に格納した要求マルチキャストアドレス表501により、ユーザが所望するチャンネルに対応するマルチキャストアドレスを取得する。今回は一例として所望のチャンネルは「チャンネル1」であり、これに対応する映像配信要求マルチキャストアドレス225.1.1.1を取得するものとする。
次にデジタルレコーダ106bの受信要求生成部33は、マルチキャスト通信部340により中継ルータ103に対して、映像配信要求マルチキャストアドレス225.1.1.1宛のIGMP Joinメッセージを送信する(S201)。なお、S201にて送信されるIGMP Joinメッセージは本発明の配信要求に相当する。
次に、受信要求生成部33においては、先に送信した映像配信要求マルチキャストアドレス225.1.1.1宛のIGMP Joinメッセージの優先度が判断される(S202)。
ここで、優先度の判断とは、上記IGMP Joinメッセージが高い優先度を有するものか通常の優先度を有するかの択一的な判断であって、制御入力I/F31への制御入力の内容によって決定することができるものである。
一例として、単なるチャンネルの視聴や、EPG等の番組情報の取得と連動した制御入力であれば通常の優先度に定めることができる。又、予約録画等の、記録部36への録画と連動する制御入力であれば高い優先度として定めることができる。又、ユーザの自発的な入力によって設定されるものとしてもよい。
ここでは、通常の優先度の例としては、単なるチャンネルの視聴のための制御入力が、又、高い優先度の例としては、記録部36への録画と連動する制御入力が、それぞれ制御入力I/F31へなされるものである、として説明を続ける。なお、通常の優先度は、高い優先度との比較において「低い」優先度(低優先度)として扱うこともできる。
制御入力I/F31に対する制御入力が記録部36への録画と連動するものである場合、受信要求生成部33は、S201で送信した映像配信要求マルチキャストアドレス225.1.1.1宛のIGMP Joinメッセージは高い優先度を持つものと判断して、要求マルチキャストアドレス表501を参照して、チャンネル「1」に対応する高優先要求マルチキャストアドレス226.1.1.1を取得し、マルチキャスト通信部340により中継ルータ103に対して、高優先要求マルチキャストアドレス226.1.1.1宛のIGMP Joinメッセージを送信する(S203)。その後、中継ルータ103からの応答を待機する。なお、S203にて送信されるIGMP Joinメッセージは本発明の優先要求に相当する。
一方、制御入力I/F31に対する制御入力が単なるチャンネル視聴のためのものである場合、受信要求生成部33は、S201における映像配信要求マルチキャストアドレス225.1.1.1宛のIGMP Joinメッセージ送信以降の動作を行わず、中継ルータ103からの応答を待機する。
次に、中継ルータ103側の動作を説明する。中継ルータ103においては、通信管理部436は、デジタルレコーダ106bから送信された映像配信要求マルチキャストアドレス225.1.1.1宛のIGMP Joinメッセージを、ポート側通信部432を介して受信する(S301)と、その後一定時間、デジタルレコーダ106bから、高優先要求マルチキャストアドレス226.1.1.1宛のIGMP Joinメッセージの待機を開始する(S302)。ここで一定時間とは、5秒程度の時間であることが望ましい。
一方S302の待機時間中に、通信管理部436における映像配信要求マルチキャストアドレス225.1.1.1宛のIGMP Joinメッセージの受信を受けて、配信数管理部433は、テーブル格納部434に格納したチャンネル監視テーブル701を参照することにより、受信元の加入者配線用ポート41において、映像配信要求マルチキャストアドレス225.1.1.1に対応する配信チャンネルの映像ストリームが既に配信されているかどうかを検索する(S303)。
図7(a)に例示するように、チャンネル監視テーブル701においてマルチキャストアドレス225.1.1.1が記載されている場合は、既に当該マルチキャストアドレスに対応するチャンネルの映像ストリームが配信されており、その後の中継ルータ103の動作は、S302の待機時間経過時の状態によって、以下のように分岐する。
通信管理部436が一定時間内に高優先要求マルチキャストアドレス226.1.1.1宛のIGMP Joinメッセージを受信しなかった場合は、優先度管理部435は、テーブル格納部434に格納された配信先アドレス表601に、デジタルレコーダ106bに対応する(ユニキャストアドレスにより記述される)配信先アドレスを、配信チャンネル及び、配信先アドレスに対する優先度を「低」として登録する(S305)。このときの配信先アドレス表601の状態を図6(a)に示す。
一方、通信管理部436が一定時間内に高優先要求マルチキャストアドレス226.1.1.1宛のIGMP Joinメッセージを受信した場合は、当該受信を受けて、優先度管理部435は、テーブル格納部434に格納された配信先アドレス表601に、デジタルレコーダ106bに対応する(ユニキャストアドレスにより記述される)配信先アドレスを、配信チャンネル及び、配信先アドレスに対する優先度を「高」として登録する(S306)。このときの配信先アドレス表601の状態を図6(b)に示す。
次に、図7(b)(c)に例示するように、S303の配信数管理部433による検索の結果、チャンネル監視テーブル701において映像配信要求マルチキャストアドレス225.1.1.1が記載されていない、すなわち、受信元の加入者配線用ポート41において映像配信要求マルチキャストアドレス225.1.1.1に対応する配信チャンネルの映像ストリームが配信されていない場合の動作は、以下のようになる。
配信数管理部433は、チャンネル監視テーブル701を更に参照することにより、加入者配線用ポート41における配信チャンネル数が最大値、すなわち予め定めた上限値に達しているかどうかを判断する(S401)。なお、加入者配線用ポート41当たりの配信チャンネル数は、一定品質の映像ストリームを確保するのに必要な数として規定され、ここでは、上限値を2(2チャンネル)として定めた。
図7(b)のチャンネル監視テーブル701に示すように、配信数管理部443が、配信数が最大に達していないことを確認した場合は、通信管理部436等の動作は、S302の待機時間経過時の状態によって(S402)、以下のように分岐する。
通信管理部436が一定時間内に高優先要求マルチキャストアドレス226.1.1.1宛のIGMP Joinメッセージを受信しなかった場合は、優先度管理部435は、テーブル格納部434に格納された配信先アドレス表601に、デジタルレコーダ106bに対応する(ユニキャストアドレスにより記述される)配信先アドレスを、配信チャンネル及び、配信先アドレスに対する優先度を「低」として登録し、通信管理部436は、通信管理部436は、受信元の加入者配線用ポート41に向けて映像配信要求マルチキャストアドレス225.1.1.1により指定されるチャンネル1の映像ストリームの配信を開始する。(S403)。このときの配信先アドレス表601の状態を図6(c)に示す。
一方、通信管理部436が一定時間内に高優先要求マルチキャストアドレス226.1.1.1宛のIGMP Joinメッセージを受信した場合は、当該受信を受けて、優先度管理部435は、テーブル格納部434に格納された配信先アドレス表601に、デジタルレコーダ106bに対応する(ユニキャストアドレスにより記述される)配信先アドレスを、配信チャンネル及び、配信先アドレスに対する優先度を「高」として登録し、通信管理部436は、S403同様、チャンネル1の映像ストリームの配信を開始する(S407)。このときの配信先アドレス表601の状態を図6(d)に示す。
次に、図7(c)のチャンネル監視テーブル701に示すように、配信数管理部443が、配信数が最大に達していることを確認した場合は、通信管理部436等の動作は、S302の待機時間経過時の状態によって(S404)、以下のように分岐する。
通信管理部436が一定時間内に高優先要求マルチキャストアドレス226.1.1.1宛のIGMP Joinメッセージを受信した場合は、当該受信を受けて、優先度管理部435は、テーブル格納部434に格納された配信先アドレス表601を参照し、現在配信中のチャンネルのうち、「低」優先度が割り当てられているものを検索する(S405)。図6(e)に示す配信先アドレス表601のように、「低」優先度が割り当てられているチャンネルがあった場合は(図6(e)の場合はチャンネル2)、優先度管理部435は、配信先アドレス表601から当該「低」優先度に関する配信先アドレス、配信チャンネル、優先度の記載を削除するとともに、通信管理部436は、削除対象となった映像ストリームの配信を停止する(S406)。
続いて、優先度管理部435は、デジタルレコーダ106bに対応する(ユニキャストアドレスにより記述される)配信先アドレス、配信チャンネル、及び配信先アドレスに対する優先度を「高」として登録し、通信管理部436は、S403同様、チャンネル1の映像ストリームの配信を開始する(S407)。配信開始後の配信先アドレス表601の状態を図6(f)に示す。
なお、上記S406の説明においては、図6(e)に例示したように、「低」優先度に該当する配信チャンネルはただ一つであるとしたが、該当するチャンネルが複数ある場合は、任意選択により削除してもよいが、チャンネルあたりの配信先アドレスの個数を鑑みて、最も配信アドレス数が少ないものを選択して削除することが望ましい。
一方、通信管理部436が一定時間内に高優先要求マルチキャストアドレス226.1.1.1宛のIGMP Joinメッセージを受信しなかった場合、又は受信したとしてもS405において、優先度管理部435の検索の結果、図6(g)の配信先アドレス表601に示すように、「低」優先度が割り当てられているチャンネルが存在しない場合は、優先度管理部435は、配信先アドレス表601の記載を以前のまま保つとともに、通信管理部436は、映像配信要求マルチキャストアドレス225.1.1.1宛のIGMP Joinメッセージを破棄し(S408)、一連の動作を終了する。
以上説明したように、本実施の形態の放送配信システムにおいては、中継ルータ130において加入者回線用ポート毎あたりの配信数に上限を設け、かつ、映像受信端末106から中継ルータ103への配信要求に二段階の優先度を設けたことにより、以下の6通りの処理が実現されることになる。
(1・映像受信端末106が配信を要求するチャンネルが中継ルータ130により現在配信中で、高優先の要求が受信されなかった(映像受信端末106により送信されなかった)場合)
通常の優先度として配信先アドレス表601に配信先アドレスと配信チャンネルと優先度が登録され、映像受信端末106には要求したチャンネルの映像ストリームが配信される。
(2・映像受信端末106が配信を要求するチャンネルが中継ルータ130により現在配信中で、かつ高優先要求が(映像受信端末106により送信されることにより)受信された場合)
高優先度として配信先アドレス表601に配信先アドレスと配信チャンネルと優先度が登録され、映像受信端末106には要求したチャンネルの映像ストリームが配信される。
(3・映像受信端末106が配信を要求するチャンネルが中継ルータ130により現在配信されておらず、かつ高優先要求が受信されず(映像受信端末106により送信されず)、そのときの中継ルータ130の配信数が配信最大数に達していなかった場合)
通常優先度として配信先アドレス表601に配信先アドレスと配信チャンネルと優先度を登録が登録され、映像受信端末106には要求したチャンネルの映像ストリームの配信が開始される。
(4・映像受信端末106が配信を要求するチャンネルが中継ルータ130により現在配信されておらず、かつ高優先要求が(映像受信端末106により送信されることにより)受信され、そのときの中継ルータ130の配信数が配信最大数に達していなかった場合)
高優先度として配信先アドレス表601に配信先アドレスと配信チャンネルと優先度が登録され、映像受信端末106には要求したチャンネルの映像ストリームの配信が開始される。
(5・映像受信端末106が配信を要求するチャンネルが中継ルータ130により現在配信されておらず、かつ高優先要求が(映像受信端末106により送信されることにより)受信され、そのときの中継ルータ130の配信数が配信最大数に達していて、更に通常優先度のみで配信中のチャンネルがあった場合)
通常優先度に該当するチャンネルのうち、任意選択又は最も配信先アドレス数が少ないものを選択し、そのチャンネルの配信を停止、かつ配信先アドレス表601からそのチャンネルに該当する要素を削除する。その後、高優先度として配信先アドレス表601に配信先アドレスと配信チャンネルと優先度を登録し、映像受信端末106には要求したチャンネルの映像ストリームの配信が開始される。
(6・映像受信端末106が配信を要求するチャンネルが中継ルータ130により現在配信されておらず、かつ高優先要求が受信されず(映像受信端末106により送信されず)、そのときの中継ルータ130の配信数が最大数に達している場合、もしくは、要求チャンネルが配信されておらず、そのときの配信数が最大数に達していて、通常優先度のみで配信中のチャンネルがなかった場合)
配信の要求を破棄し、映像受信端末106には要求したチャンネルの映像ストリームの配信を行わない。
以上のような処理においては、(5)の場合、映像受信端末から高優先とされた配信の要求が通常優先の配信より優先され、送信チャンネル数が最大に達している場合でも配信を受けられるようになる。すなわち、IP放送の配信において、ネットワーク帯域に制限がある状態であっても、IP放送のネットワークに対して後発的に参加した映像受信端末が、従前から参加している映像受信端末に対して優先的な扱いを受けることを可能としている。
図11は、上記(5)の場合の例示であって、図1に示す映像配信システムにおいて、中継ルータ103が、デジタルテレビ106aの要求に応じて配信最大数分のチャンネル(此処では最大数を「1」とする)を配信しているときに、デジタルレコーダ106bから配信されていないチャンネルに対する高優先度の配信要求が中継ルータに送られ、通常優先度の配信のみのチャンネルの送信を停止して新たなチャンネルの送信を開始する際のシーケンス図である。
以下、図11を参照して説明すると、ユーザ宅1において、デジタルテレビ106aを操作してチャンネル1を選局すると(S1)、チャンネル1に対応する映像配信要求マルチキャストアドレス225.1.1.1宛のIGMP Joinメッセージが配信要求として中継ルータ103に送信される(S2)。デジタルテレビ106aは「高」優先度設定のための構成を有さないため、高優先要求のためのIGMP Joinメッセージが送信されることはない。
一方、中継ルータ103においては、映像配信要求マルチキャストアドレス225.1.1.1宛のIGMP Joinメッセージを受信すると、図9のフローチャートのS301〜S302〜S305の各プロセスに従い、「低」優先度の評価を行い(S3)、配信先アドレス表601に登録した上で、映像配信機器101から配信されるチャンネル1の映像ストリームをデジタルテレビ106aに配信する(S4)。
続いて、デジタルレコーダ106bにおいて、予め設定したスケジュールに基づく予約録画が、チャンネル2を対象として開始されると(S5)、図8のフローチャートのS201〜S202〜S203の各プロセスに従い、チャンネル2に対応する映像配信要求マルチキャストアドレス225.1.1.2宛のIGMP Joinメッセージが中継ルータ103に送信され(S6)、続いて高優先要求マルチキャストアドレス226.1.1.2宛のIGMP Joinメッセージが中継ルータ103に送信される(S7)。
中継ルータ103においては、映像配信要求マルチキャストアドレス225.1.1.2宛のIGMP Joinメッセージ、及び高優先要求マルチキャストアドレス226.1.1.2宛のIGMP Joinメッセージを受信すると、図9及び図10のフローチャートのS301〜S302〜S303〜S401〜S404〜S405〜S406〜S407の各プロセスに従い、「高」優先度の評価を行い(S8)、配信先アドレス表601からチャンネル1に関する記載を削除した上で、デジタルテレビ106aに向けたチャンネル1の映像配信を終了し(S9)、配信先アドレス表601にチャンネル1を「高」優先度で登録した上で、映像配信機器101から配信されるチャンネル2の映像ストリームをデジタルレコーダ106bに配信する(S10)。
このように、本実施の形態の映像配信システムによれば、同一宅内に配置された映像受信端末に対して、優先度に応じた配信を行わせることが可能となり、ネットワーク帯域(配信チャンネル数)が予め定められていた場合でも、ユーザが優先的に映像を配信させたい映像受信端末に対して優先的にIP放送の配信を行わせることが可能となる。
なお、上記の説明においては、高優先要求マルチキャストアドレスは映像受信端末106と中継ルータ103との高優先要求にのみ用いた。通常のマルチキャストシステムで行われるルーティング制御等、他の仕組みには使用されないようにすることが望ましい。
又、上記の説明においては、優先度を高と通常の2段階として説明したが、3段階以上でもよい。その場合は、要求マルチキャストアドレス表601に高優先要求マルチキャストアドレスを優先度の差に応じて複数用意して、新たな配信要求の優先度より低い優先度の配信のみで配信中のチャンネルに対して配信停止等の処理を行うようにすればよい。
又、上記の説明においては、中継ルータ103において、配信数管理部433は、ユーザ宅に一対一対応した加入者回線用ポート41を本発明の所定単位として、各ユーザ宅用ポート毎に配信数を監視し、上限に達するかどうかを判断するものとしたが、各ポートとユーザ宅の戸数との割り当ては一対一の組み合わせに限定されず、任意の組み合わせであってもよい。例えば、或るユーザ宅が2つの加入者回線用ポート41を用いて配信を受けている場合は、配信数管理部433は、2つのポートを一つの所定単位として、配信チャンネル数を監視するようにしてもよい。又、複数のユーザ宅にまたがって所定単位を規定し、配信の管理を行うようにしてもよい。この場合、或るユーザに対する他のユーザ宅が映像受信端末を使用していない場合は、当該他のユーザ分のチャンネル数を当該或るユーザに割り当てることもできる。又、優先度管理部435も同様に、他のユーザ宅に属するチャンネルに対して「低」優先度が設定されている場合は、当該或るユーザが「高」優先度を要求した場合に、上記(5)のような処理を行うことができる。
又、上記の説明においては、配信数管理部334は、配信チャンネルの数を監視するものとしたが、チャンネルに対応したマルチキャストアドレスの数を直接監視するものとしてもよい。なお、配信チャンネルの数は、本発明のマルチキャストアドレスの数に関連する情報の一例である。
又、上記の説明においては、本発明の優先要求は、高優先要求マルチキャストアドレス宛のIGMP Joinメッセージとして、マルチキャストアドレスを用いて要求、送信されるものとして説明をおこなったが、優先要求は中継ルータ103のユニキャストアドレスを直接指定するものであってもよい。要するに、本発明の優先要求の送信は、IGMP以外のプロトコルによって行われるものであってもよい。
又、上記の説明においては、デジタルレコーダ106bは内蔵した記録部36による記録動作と連動して高優先要求マルチキャストアドレス宛のIGMP Joinメッセージを送信可能なものとして説明を行ったが、本発明の受信端末としては、記録媒体を内蔵した外部装置と接続して、受信したIP放送を当該外部装置に記録させる動作形態も考えられる。この場合、セットトップボックスやデジタルテレビとして受信端末を実現した場合であっても、高優先要求マルチキャストアドレス宛のIGMP Joinメッセージを送信可能な構成とすることで対応可能となる。又、制御入力I/F21にユーザによる高優先要求の制御入力を直接受け付ける構成としても良い。
又、上記の説明では、IPv4を想定し、IGMPを用いて説明を行ったがIPv6の場合は、MLDを用いて同様の制御が可能である。
又、本発明は、上述した本発明の受信方法、又は配信方法の全部又は一部の工程の全部又は一部の動作をコンピュータにより実行させるためのプログラムを担持した媒体であり、コンピュータにより読み取り可能且つ、読み取られた前記プログラムが前記コンピュータと協動して前記動作を実行する媒体であってもよい。
なお、本発明の上記「一部の工程」とは、それらの複数の工程の内の、幾つかの工程を意味し、あるいは、一つの工程の内の、一部の動作を意味するものである。
又、本発明のプログラムを記録した、コンピュータに読みとり可能な記録媒体も本発明に含まれる。
又、本発明のプログラムの一利用形態は、コンピュータにより読み取り可能な記録媒体に記録され、コンピュータと協働して動作する態様であっても良い。
又、本発明のプログラムの一利用形態は、伝送媒体中を伝送し、コンピュータにより読みとられ、コンピュータと協働して動作する態様であっても良い。
又、記録媒体としては、ROM等も含まれる。
又、上述した本発明のコンピュータは、CPU等の純然たるハードウェアに限らず、ファームウェアや、OS、更に周辺機器を含むものであっても良い。
なお、以上説明した様に、本発明の構成は、ソフトウェア的に実現しても良いし、ハードウェア的に実現しても良い。
本発明にかかるルータ装置、受信端末、放送配信システム、配信方法、受信方法、プログラム及び記録媒体によれば、受信要求において、帯域に制限がある状態であっても優先的な扱いを可能とする効果があり、一例として、加入者回線に伝送される情報量を動的に制御してネットワーク帯域溢れを防ぐことができ、また配信要求に対して優先度付けを行うことができるので、配信映像の乱れや停止を防ぎながら、さらに録画用途などのより優先したい配信要求を、帯域溢れを伴わずに優先することが可能であるので、IPマルチキャストを用いて映像配信を行うシステム等として有用である。
本発明の実施の形態に係る映像配信システムの全体構成図 本発明の実施の形態に係る映像受信端末106の一例としてのデジタルテレビ106aの構成図 本発明の実施の形態に係る映像受信端末106の一例としてのデジタルレコーダ106bの構成図 (a)本発明の実施の形態に係る中継ルータ103の内部構成図(b)パケット転送部330の内部構成図 本発明の実施の形態に係る映像受信端末106と中継ルータ103において共有される要求マルチキャストアドレス表501の一例を示す図 本発明の実施の形態に係る中継ルータ103における配信先アドレス表601の一例を示す図 本発明の実施の形態に係る中継ルータ103における配信先アドレス表601の一例を示す図 本発明の実施の形態に係る中継ルータ103における配信先アドレス表601の一例を示す図 本発明の実施の形態に係る中継ルータ103における配信先アドレス表601の一例を示す図 本発明の実施の形態に係る中継ルータ103における配信先アドレス表601の一例を示す図 本発明の実施の形態に係る中継ルータ103における配信先アドレス表601の一例を示す図 本発明の実施の形態に係る中継ルータ103における配信先アドレス表601の一例を示す図 (a)本発明の実施の形態に係るチャンネル監視テーブル701の一例を示す図(b)本発明の実施の形態に係るチャンネル監視テーブル701の一例を示す図(c)本発明の実施の形態に係るチャンネル監視テーブル701の一例を示す図 本発明の実施の形態に係る映像受信端末106における映像配信要求時のフローチャートを示す図 本発明の実施の形態に係る中継ルータ103における映像配信要求受信時のフローチャートを示す図 本発明の実施の形態に係る中継ルータ103における映像配信要求受信時のフローチャートを示す図 本発明の実施の形態に係る映像配信システムにおける、通常の優先度の配信を停止して高い優先度の配信を開始するときの一例を説明するためのシーケンス図
符号の説明
21、31 制御入力I/F
22、32 テーブル格納部
23、33 受信要求生成部
24、34 マルチキャスト通信部
25、35 応答受信部
26、37 デコーダ
27 表示部
36 記録部
41 加入者回線用ポート
42 ネットワーク用ポート
43 パケット転送部
101 映像配信機器
102 基幹ネットワーク
103 中継ルータ
104 加入者回線
105 ホームルータ
106 映像受信端末
106a デジタルテレビ
106b デジタルレコーダ
431 ネットワーク側通信部
432 ポート側通信部
433 配信数管理部
434 テーブル格納部
435 優先度管理部
436 通信管理部
501 要求マルチキャストアドレス表
601 配信先アドレス表
701 チャンネル監視テーブル

Claims (19)

  1. IP放送を行うサーバ装置と前記サーバ装置から送信される前記IP放送を受信する受信端末との間でデータの配信を行うルータ装置であって、
    前記サーバ装置から送信される前記IP放送の前記受信端末への配信を、前記受信端末からの配信要求及び優先要求に基づき、マルチキャストアドレスを用いて制御するルータ装置。
  2. 前記受信端末からの配信要求及び優先要求に基づく前記制御を、予め定めた所定の制限の下に行う、請求項1に記載のルータ装置。
  3. 前記受信端末による前記IP放送の受信に現在用いられている前記マルチキャストアドレスの数又はその数に関連する情報を所定単位毎に監視し、当該数又は情報が、前記所定の制限である、前記所定単位毎に定められた上限に達しているかどうかを判断する配信数管理部を備えた、請求項2に記載のルータ装置。
  4. 前記受信端末から、前記IP放送の受信を要求するマルチキャストアドレスを用いる前記配信要求を受信し、かつ前記配信要求の受信から所定時間内に、前記IP放送の受信を優先的に受信することを要求するための前記優先要求を受信した場合は、前記受信端末に関して前記IP放送のチャンネルを高い優先度で管理し、前記所定時間内に前記優先要求を受信しなかった場合は、前記受信端末に関して前記IP放送のチャンネルを通常の優先度で管理する優先度管理部と、
    前記優先度管理部にて管理される前記高い優先度又は前記通常の優先度に基づき、前記サーバ装置から送信される前記IP放送の前記受信端末への配信を制御する配信制御部とを備えた、請求項3に記載のルータ装置。
  5. 前記配信数管理部は、前記受信端末との接続に用いられるポートを前記所定単位として、前記ポート毎に前記上限を設定するものである、請求項4に記載のルータ装置。
  6. 前記優先度管理部は、
    前記IP放送を受信している前記受信端末のIPアドレス、前記受信端末が受信している前記IP放送のチャンネル、及び前記前記受信端末が受信している前記IP放送のチャンネルに対応した優先度を関連づけて管理する優先度管理テーブルを有し、
    前記配信制御部は、
    前記配信数管理部が、前記数又は情報が前記上限に達していないと判断した場合は、前記受信端末からの前記配信要求に応じて、前記配信要求に用いられる前記マルチキャストアドレスに対応するチャンネルの前記IP放送の配信を開始し、
    前記配信数管理部が、前記数又は情報が前記上限に達していると判断した場合は、前記受信端末からの前記優先要求の受信の有無に応じて、前記IP放送の配信を制御する、請求項4又は5に記載のルータ装置。
  7. 前記配信制御部は、
    前記配信数管理部が、前記数又は情報が前記上限に達していると判断した場合において、前記所定時間内に前記受信端末から前記優先要求を受信した場合、
    前記優先度管理テーブルを参照し、前記通常の優先度のみが管理されている前記チャンネルを検索し、検索の結果該当する前記チャンネルが存在した場合は、そのチャンネルによる前記IP放送の配信を停止し、前記優先要求を送信した前記受信端末に対し前記配信要求に用いられる前記マルチキャストアドレスに対応するチャンネルの前記IP放送の配信を開始する、請求項6に記載のルータ装置。
  8. 前記配信制御部は、
    前記検索の結果該当する前記チャンネルが存在しない場合は、前記優先要求を送信した前記受信端末に対して前記IP放送の配信を行わない、請求項7に記載のルータ装置。
  9. 前記配信制御部は、
    前記配信数管理部が、前記数又は情報が前記上限に達していると判断した場合において、前記所定時間内に前記受信端末から前記優先要求を受信しなかった場合、
    前記配信要求を送信した前記受信端末に対して前記IP放送の配信を行わない、請求項6に記載のルータ装置。
  10. 前記優先要求は、所定のマルチキャストアドレスを用いるものである、請求項1から9のいずれかに記載のルータ装置。
  11. IP放送を行うサーバ装置から送信される前記IP放送を、配信要求及び優先要求に基づきマルチキャストアドレスを用いて制御するルータ装置から配信されることにより受信する受信端末であって、
    前記ルータ装置に対し、前記配信要求及び優先要求を行う、受信端末。
  12. 前記IP放送の受信を要求するための前記マルチキャストアドレスを用いる前記配信要求、及び前記IP放送の受信を優先的に受信することを要求するための前記優先要求を送信する要求送信部と、
    前記IP放送を、前記マルチキャストアドレスに基づき受信する受信部とを備え、
    前記要求送信部は、前記配信要求の送信後に前記優先要求を送信する、請求項11に記載の受信端末。
  13. 前記要求送信部は、外部に設けられた又は内蔵された記録媒体に対する前記IP放送の記録動作に連動して前記優先要求を送信する、請求項12に記載の受信端末。
  14. IP放送を行うサーバ装置から送信される前記IP放送を受信するための受信端末と、前記サーバ装置と前記受信端末との間でデータの配信を行うルータ装置とを備えた放送配信システムであって、
    前記ルータ装置は、前記サーバ装置から送信される前記IP放送の前記受信端末への配信を、前記受信端末からの配信要求及び優先要求に基づき、マルチキャストアドレスを用いて制御するものであり、
    前記受信端末は、前記ルータ装置に対して前記配信要求及び優先要求を行うものである、放送配信システム。
  15. IP放送を行うサーバ装置と前記サーバ装置から送信される前記IP放送を受信する受信端末との間でデータの配信を行う配信方法であって、
    前記サーバ装置から送信される前記IP放送の前記受信端末への配信を、前記受信端末からの配信要求及び優先要求に基づき、マルチキャストアドレスを用いて制御する工程を備えた、配信方法。
  16. IP放送を行うサーバ装置から送信される前記IP放送を、配信要求及び優先要求に基づきマルチキャストアドレスを用いて制御するルータ装置から配信されることにより受信する受信方法であって、
    前記ルータ装置に対し、前記配信要求及び優先要求を行う工程を備えた、受信方法。
  17. 請求項15に記載の配信方法の、前記サーバ装置から送信される前記IP放送の前記受信端末への配信を、前記受信端末からの配信要求及び優先要求に基づき、マルチキャストアドレスを用いて制御する工程をコンピュータに実行させるためのプログラム。
  18. 請求項16に記載の受信方法の、前記ルータ装置に対し、前記配信要求及び優先要求を行う前記工程をコンピュータに実行させるためのプログラム。
  19. 請求項17又は18に記載のプログラムを記録した記録媒体であって、コンピュータにより処理可能な記録媒体。
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