JP2012004969A - コンテンツ配信装置及びプログラム - Google Patents
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Abstract
【解決手段】複数のクライアント端末9に同時にコンテンツを配信するコンテンツ配信装置1において、配信サーバー3は、配信帯域の上限から配信データの再送に用いられる配信帯域を除いた残りの配信帯域を、コンテンツ配信中のクライアント数で除算して1クライアント当たりに使用可能な配信帯域を算出する。エンコードサーバー2は、映像音声信号を圧縮し、算出されたエンコードレートでコンテンツの配信データを生成し、配信サーバー3は、エンコードサーバー2がエンコードした配信データを配信する。
【選択図】図1
Description
このような中で、ネットワークにおけるパケット廃棄率などからネットワーク状況を取得し、伝送する内容やクライアントの優先度に応じて伝送レートを調節する技術が提案されている(例えば、特許文献1参照)。
この構成によれば、複数のクライアント端末に、複数のエンコード処理部により生成された異なる品質の配信データ、または、異なるチャンネルの配信データを同時に配信するコンテンツ配信装置は、各エンコード処理部により生成された配信データを配信中のクライアント数に基づき、配信データの配信帯域の合計が上限の配信帯域を超えないように、各エンコード処理部におけるエンコードレートを決定する。
これにより、複数のクライアント端末が帯域を共有するネットワーク上で映像等のコンテンツを配信する際に、予めクライアント数を予測する必要なく、コンテンツが配信されているクライアント数が増減した場合であっても、使用可能な配信帯域の上限まで活用してコンテンツを配信することができる。
この構成によれば、コンテンツ配信装置は、複数のクライアント端末に異なる品質によってコンテンツを配信しており、各品質のコンテンツを配信中のクライアント数に基づき、配信データの配信帯域の合計が上限の配信帯域を超えないように、相対的な品質が高いほど相対的に高いエンコードレートを算出する。
これにより、コンテンツを異なる品質によって配信する際に、予めクライアント数を予測する必要なく、各品質のコンテンツが配信されているクライアント数が増減した場合であっても、相対的な品質を維持しながら、使用可能な配信帯域の上限まで活用してコンテンツを配信することができる。
この構成によれば、コンテンツ配信装置は、複数のクライアント端末に複数のチャンネルのコンテンツを配信しており、各チャンネルのコンテンツを配信中のクライアント数に基づき、配信データの配信帯域の合計が上限の配信帯域を超えないように、全てのチャンネルに対して同一のエンコードレートを算出する。
これにより、複数のチャンネルのコンテンツを配信する際に、予めクライアント数を予測する必要なく、各コンテンツが配信されているクライアント数が増減した場合であっても、使用可能な配信帯域の上限まで活用し、いずれのチャンネルを視聴しているクライアントにも同等の品質によりコンテンツを配信することができる。
この構成によれば、コンテンツ配信装置は、複数のクライアント端末に複数のチャンネルのコンテンツを配信しており、全体として上限の配信帯域を超えないように各チャンネルに配信帯域を割り当てた後、各チャンネルについて、そのクライアント数に基づき、エンコードレートを算出する。
これにより、複数のチャンネルのコンテンツを配信する際に、予めクライアント数を予測する必要なく、各コンテンツが配信されているクライアント数が増減した場合であっても、使用可能な配信帯域の上限まで活用して、クライアント数が少ないチャンネルほど高品質で、クライアント数が多いチャンネルほど低品質でコンテンツを配信することができる。
この構成によれば、コンテンツ配信装置は、複数のクライアント端末に複数のチャンネルのコンテンツを配信しており、上限の配信帯域を超えないように、チャンネルに対応した所定の定数と該チャンネルのクライアント数とを乗じた値に比例するよう各チャンネルのエンコードレートを算出する。
これにより、複数のチャンネルのコンテンツを配信する際に、予めクライアント数を予測する必要なく、各コンテンツが配信されているクライアント数が増減した場合であっても、使用可能な配信帯域の上限まで活用して、クライアント数が多いチャンネルほど高品質で、クライアント数が少ないチャンネルほど低品質でコンテンツを配信することができる。
この構成によれば、上限の配信帯域の代わりに、上限の配信帯域から配信データの再送に用いられる配信帯域を除いた残りの配信帯域を用いてエンコードレートを算出する。
これにより、再送される配信データの帯域を確保しながら、使用可能な配信帯域の上限まで活用してコンテンツを配信することができる。
この構成によれば、複数のクライアント端末に同時にコンテンツを配信するコンテンツ配信装置は、配信データを配信中のクライアント数に基づき、配信データの配信帯域の合計が、配信帯域の上限から配信データの再送に用いられる配信帯域を除いた残りの配信帯域を超えないように、配信データのエンコードレートを決定する。
これにより、複数のクライアント端末が帯域を共有するネットワーク上で映像等のコンテンツを配信する際に、予めクライアント数を予測する必要なく、コンテンツが配信されているクライアント数が増減した場合であっても、再送される配信データの帯域を確保しながら、使用可能な配信帯域の上限まで活用してコンテンツを配信することができる。
図1は、本発明の第1の実施形態によるコンテンツ配信装置1の構成を示すブロック図である。コンテンツ配信装置1は、複数のクライアント端末9に対して、同時に映像、音声などのコンテンツを配信する。同図に示すコンテンツ配信装置1は、コンテンツの映像や音声を符号化した映像音声信号を配信用に圧縮して配信データを生成するエンコードサーバー2と、エンコードサーバー2が生成した配信データを複数のクライアント端末9に配信する配信サーバー3とを備え、配信サーバー3とクライアント端末9とは、IP(Internet Protocol)網などのネットワークNを介して接続される。映像音声信号より生成される配信データのエンコードレートは、コンテンツ配信中のクライアント端末9の数に応じてエンコードサーバー2から配信サーバー3に指示される。以下、n台のクライアント端末9をそれぞれ、クライアント端末9−1〜9−nと記載する。
レート指示受信部21は、配信サーバー3からエンコードレートを示すレート指示値を受信する。エンコード処理部22は、外部装置等から入力された映像音声信号を記憶する記憶部20を備えており、レート指示受信部21が受信したレート指示値に従って映像音声信号を圧縮するエンコード処理を行い、エンコードデータを生成する。エンコードデータ送信部23は、エンコード処理部22が生成したエンコードデータを配信データとして配信サーバー3に出力する。
配信要求受信部31は、クライアント端末9からコンテンツの配信要求信号及び配信終了要求信号を受信する。クライアント数カウント部32は、配信要求受信部31が受信した配信要求信号及び配信終了要求信号に基づいて、コンテンツ配信中のクライアント数をカウントする。レート計算部33は、クライアント数カウント部32がカウントしたクライアント数等に基づいて、エンコードレートを算出する。レート指示送信部34は、レート計算部33によって算出されたエンコードレートをレート指示値としてエンコードサーバー2に出力する。配信データ受信部35は、エンコードサーバー2から受信した配信データを伝送部36に出力する。伝送部36は、配信要求信号送信元のクライアント端末9へ配信要求信号を受信してから配信終了要求信号を受信するまでの間、配信データ受信部35から入力された配信データをユニキャストにより配信する。
図4は、コンテンツ配信装置1の配信処理フローを示す。
エンコードサーバー2のエンコード処理部22は、外部装置等から映像音声信号の入力が開始されると、この入力された映像音声信号を記憶部20に書き込んでいく(ステップS105)。
配信サーバー3の配信要求受信部31がクライアント端末9からコンテンツの配信を要求するための配信要求信号を受信すると(ステップS110:配信要求)、クライアント数カウント部32は、コンテンツ配信中のクライアント数に1を加算し、レート計算部33に出力する(ステップS115)。
なお、上記においては、配信帯域の上限、または、配信帯域の上限から再送データ量を減算した帯域を用いてエンコードレートを決定しているが、実際の配信サービスに適した多様な条件により、配信帯域の上限を超えないようにエンコードレートを決定することができる。
図5は、本発明の第2の実施形態によるコンテンツ配信装置4の構成を示すブロック図である。同図において、図1に示す第1の実施形態によるコンテンツ配信装置1と同一の部分には同一の符号を付し、その説明を省略する。
図7は、クライアント端末9への接続先通知手順を示す図である。
本実施形態において、各クライアント端末9が配信サーバー5にアクセスしてコンテンツの配信を要求する際に、ウェブサーバー8は、各クライアントについて定まる指標に従って接続先の配信サーバー5を決定する。具体的には、まず、クライアント端末9が、代表のウェブサーバー8にアクセスする(ステップS305)。ウェブサーバー8は、アクセス元のクライアント端末9について定まる指標に従って高画質、中画質、低画質のいずれの品質のコンテンツを送信するかを決定し、決定した品質のコンテンツを配信する配信サーバー5のアドレスを通知する(ステップS310)。例えば、配信開始後、接続してきたクライアント端末9が所定数aに達するまでは高画質、所定数αを超えて所定数β(>α)までは中画質、所定数βを超えた場合は低画質と決定する。あるいは、ウェブサーバー8は、各クライアントのIDに対応づけて接続優先権を記憶しておき、接続元のクライアント端末9から受信したクライアントのIDに対応して読み出した接続優先権が高い場合は高画質、標準の場合は中画質、低い場合は低画質と決定する。これ以外にも、任意の指標によって各クライアントに適用すべき品質を決定することができる。
各画質のエンコードサーバー2及び配信サーバー5の組のそれぞれは、以下の点を除いて、図4に示す第1の実施形態と同様の処理を行なう。
ステップS115において、配信サーバー5のクライアント数カウント部52は、第1の実施形態のクライアント数カウント部32と同様に、配信要求受信部31が受信した配信要求信号及び配信終了要求信号に従ってクライアント数をカウントすると、カウントしたクライアント数をレート計算部53に出力するとともに、他の配信サーバー5に通知する。
このとき、例えば以下の式(3)を満たすようにエンコードレートx,y,zを決定することにより、使用可能な配信帯域を全て有効に使いながら、それぞれのクライアントの持つ指標に適した画質の映像を配信することができる。
中画質の映像エンコードレートy=200[kbps]
高画質の映像エンコードレートz=300[kbps]
中画質の映像エンコードレートy=400[kbps]
高画質の映像エンコードレートz=600[kbps]
また、上記においては、各配信サーバー5−1〜5−3のレート計算部53がエンコードレートを算出していたが、複数の配信サーバー5のうち1台のみが外部クライアント数取得部57、レート計算部53及びレート指示送信部34を備え、レート計算部53が各品質のエンコードレートを算出し、レート指示送信部34が、各エンコードサーバー2に対して、対応する品質のエンコードレートを指示するようにしてもよい。
図8は、本発明の第3の実施形態によるコンテンツ配信装置6の構成を示すブロック図である。同図において、図5に示す第2の実施形態によるコンテンツ配信装置4と同一の部分には同一の符号を付し、その説明を省略する。
まず、本実施形態のコンテンツ配信装置6による接続先通知手順は、以下の点を除いて、図7に示す第2の実施形態と同様の処理を行なう。
ステップS305において、クライアント端末9は、代表のウェブサーバー8aにアクセスし、配信を要求するチャンネルを特定する情報を送信する。ステップS310において、ウェブサーバー8aは、受信した情報により特定されるチャンネルの配信する配信サーバー7を特定し、この特定した配信サーバー7のアドレスを通知する。ステップS315において、クライアント端末9は、ウェブサーバー8aから通知されたアドレスを宛先として配信サーバー7にアクセスして所望チャンネルのコンテンツの配信要求信号を送信し、配信サーバー7は、要求されたチャンネルの配信データを配信する。従って、配信サーバー7のアドレスが、配信を要求するチャンネルを示す情報に相当する。なお、1台の配信サーバー7が複数チャンネルを配信する場合、クライアント端末9は、チャンネルを特定する情報を配信要求信号に明示的に設定して配信サーバー7へ送信し、配信サーバー7は、受信した情報により特定されるチャンネルの配信データを配信する。
各チャンネルのエンコードサーバー2及び配信サーバー7の組のそれぞれは、以下の点を除いて、図4に示す第1の実施形態と同様の処理を行なう。
また、ステップS150において、伝送部36は、配信要求信号送信元のクライアント端末9に対して、配信が要求されたチャンネルの配信データを配信する。
このとき、例えば以下の式(4)を満たすようにエンコードレートx,y,zを決定することにより、使用可能な配信帯域を全て有効に使いながら、それぞれのチャンネルに適した画質の映像を配信することができる。
a,b,cの値は、コンテンツの種類によって変化させることができる。例えば、より高画質な映像が要求されるスポーツ番組については割合を高く、映画やドラマであればスポーツ番組より低く、バラエティ番組ではさらに低くする。配信サーバー7のレート計算部73は、各チャンネルで配信されるコンテンツが変わるときに、a,b,cの比率を変化させる。
また、第1の実施形態、第2の実施形態と同様に、配信データの再送を考慮してエンコードレートを決定することで、より安定してクライアント端末9に配信データを配信することができる。つまり、第2の実施形態と同様に、各配信サーバー7間において再送データ量を通知しあう。各配信サーバー7のレート計算部73は、配信帯域の上限(L)から自配信サーバー7の再送データ量と他の配信サーバー7から通知された再送データ量とを減算した帯域を、式(4)の左辺である配信帯域の上限(L)の代わりに用い、自配信サーバー7が配信するチャンネルのエンコードレートを算出する。これにより、各クライアント端末9に対して必要となる再送データ分も含めて、コンテンツ配信装置6から出力される配信データの合計帯域が配信帯域の上限を超えることなく、配信データを配信することが可能である。
また、上記においては、各配信サーバー7−1〜7−kのレート計算部73がエンコードレートを算出していたが、複数の配信サーバー7のうち1台のみが外部クライアント数取得部77、レート計算部73及びレート指示送信部34を備え、レート計算部73が各チャンネルのエンコードレートを算出し、レート指示送信部34が、各エンコードサーバー2に対して、各チャンネルのエンコードレートを指示するようにしてもよい。
また、「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、フレキシブルディスク、光磁気ディスク、ROM、CD−ROM等の可搬媒体、コンピュータシステムに内蔵されるハードディスク等の記憶装置のことをいう。さらに「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、インターネット等のネットワークや電話回線等の通信回線を介してプログラムを送信する場合の通信線のように、短時間の間、動的にプログラムを保持するもの、その場合のサーバーやクライアントとなるコンピュータシステム内部の揮発性メモリのように、一定時間プログラムを保持しているものも含むものとする。また上記プログラムは、前述した機能の一部を実現するためのものであっても良く、さらに前述した機能をコンピュータシステムにすでに記録されているプログラムとの組み合わせで実現できるものであっても良い。
2、2−1、2−2、2−3…エンコードサーバー
3、5、5−1〜5−3、7、7−1〜7−3、7a…配信サーバー
8、8a…ウェブサーバー
9、9−1〜9−n…クライアント端末
20…記憶部
21…レート指示受信部
22…エンコード処理部
23…エンコードデータ送信部
31…配信要求受信部
32、52、72…クライアント数カウント部
33、53、73、73a…レート計算部
34…レート指示送信部
35…配信データ受信部
36…伝送部
57、77…外部クライアント数取得部
78…レート受信部
Claims (8)
- 複数のクライアント端末が帯域を共有するネットワーク上で前記複数のクライアント端末に同時にコンテンツを配信するコンテンツ配信装置において、
エンコード処理を行ない、コンテンツの配信データを生成する複数のエンコード処理部と、
前記ネットワークを介して接続される前記クライアント端末から配信要求信号及び配信終了要求信号を受信する配信要求受信部と、
前記配信要求信号を受信してから前記配信終了要求信号を受信するまで前記配信要求信号の送信元のクライアント端末へ、前記配信要求信号により特定される前記エンコード処理部が生成した前記配信データを配信する伝送部と、
前記配信要求受信部において受信した前記配信要求信号及び前記配信終了要求信号に基づいて配信中のクライアント数を前記エンコード処理部ごとにカウントするクライアント数カウント部と、
前記クライアント数カウント部によってカウントされた前記エンコード処理部ごとのクライアント数に基づいて、前記伝送部から前記クライアント端末へ送信される前記配信データの合計の配信帯域が、前記複数のクライアント端末が共有する前記帯域における上限の配信帯域を超えないように前記複数のエンコード処理部それぞれにおいて生成する前記配信データのエンコードレートを算出するレート計算部と、
を備えることを特徴とするコンテンツ配信装置。 - 前記複数のエンコード処理部は、他の前記エンコード処理部におけるエンコードレートと所定の比率の関係を有する異なるエンコードレートにより前記配信データを生成し、
前記レート計算部は、前記エンコード処理部ごとのクライアント数に基づいて、前記所定の比率の関係を満たすように前記複数のエンコード処理部それぞれにおけるエンコードレートを算出する、
ことを特徴とする請求項1に記載のコンテンツ配信装置。 - 前記複数のエンコード処理部は、それぞれ異なるチャンネルに対応し、
前記レート計算部は、前記複数のエンコード処理部それぞれに対して同一のエンコードレートを算出する、
ことを特徴とする請求項1に記載のコンテンツ配信装置。 - 前記複数のエンコード処理部は、それぞれ異なるチャンネルの前記配信データを、他の前記エンコード処理部とは異なるエンコードレートにより生成し、
前記レート計算部は、割り当てた配信帯域の合計が上限の配信帯域を超えないように前記複数のエンコード処理部に配信帯域を割り当て、前記エンコード処理部に割り当てた配信帯域と前記エンコード処理部のクライアント数とに基づいて前記複数のエンコード処理部それぞれにおけるエンコードレートを算出する、
ことを特徴とする請求項1に記載のコンテンツ配信装置。 - 前記複数のエンコード処理部は、それぞれ異なるチャンネルの前記配信データを、他の前記エンコード処理部とは異なるエンコードレートにより生成し、
前記レート計算部は、前記エンコード処理部ごとに与えられる所定の定数に前記エンコード処理部に対応するクライアント数を乗じた値に比例するように前記エンコード処理部ごとのエンコードレートを算出する、
ことを特徴とする請求項1に記載のコンテンツ配信装置。 - 前記伝送部は、前記クライアント端末へ送達しなかった前記配信データを再送し、
前記レート計算部は、前記上限の配信帯域に代えて、再送対象の未送信の前記配信データの配信帯域を前記上限の配信帯域から減算して得られた配信帯域を用いて前記エンコードレートを算出する、
ことを特徴とする請求項1から請求項5のいずれか1項に記載のコンテンツ配信装置。 - 複数のクライアント端末が帯域を共有するネットワーク上で前記複数のクライアント端末に同時にコンテンツを配信するコンテンツ配信装置において、
エンコード処理を行ない、コンテンツの配信データを生成する複数のエンコード処理部と、
前記ネットワークを介して接続される前記クライアント端末から配信要求信号及び配信終了要求信号を受信する配信要求受信部と、
前記配信要求信号を受信してから前記配信終了要求信号を受信するまで前記配信要求信号の送信元のクライアント端末へ、前記エンコード処理部が生成した前記配信データを配信するとともに、前記クライアント端末へ送達しなかった前記配信データを再送する伝送部と、
前記配信要求受信部において受信した前記配信要求信号及び前記配信終了要求信号に基づいて配信中のクライアント数をカウントするクライアント数カウント部と、
前記クライアント数カウント部によってカウントされたクライアント数に基づいて、前記伝送部から前記クライアント端末へ送信される前記配信データの合計の配信帯域が、前記複数のクライアント端末が共有する前記帯域における上限の配信帯域から未送信の再送対象の配信データを減算した帯域を超えないように前記エンコード処理部において生成する配信データのエンコードレートを算出するレート計算部と、
を備えることを特徴とするコンテンツ配信装置。 - コンピュータを、
請求項1から請求項7のいずれか1項に記載のコンテンツ配信装置として機能させることを特徴とするプログラム。
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