JP2012089990A - 片方向伝送システム及びコンテンツ配信方法 - Google Patents

Abstract

【課題】ＦＤＴインスタンスを等しい配信間隔で配信する場合と比較して、受信完了確率を高め、かつ無線帯域の浪費を防ぐことができる片方向伝送システム及びコンテンツ配信方法を提供することを目的とする。
【解決手段】本発明の片方向伝送システムは、ＦＤＴインスタンスの配信タイミングを決定する、配信タイミング決定部１１６と、分割コンテンツに識別子を付与して片方向伝送路へ送出するとともに、コンテンツ配信前及び配信中にＦＤＴインスタンスを周期的に配信する配信部１１３とを備え、配信タイミング決定部１１６は、コンテンツ配信開始時刻Ｔ_ｓから閾値時刻Ｔ_ｔｈまでの時間領域では、第一の配信間隔をＦＤＴインスタンスの配信間隔として設定し、閾値時刻Ｔ_ｔｈからコンテンツ配信完了時刻までの時間領域では、第一の配信間隔よりも間隔の大きい第二の配信間隔をＦＤＴインスタンスの配信間隔として設定することを特徴とする。
【選択図】図１

Description

本発明は、放送システム等の片方向伝送システム及びコンテンツ配信方法に関する。

近年、放送システムと通信システムの融合が進められている。例えば、携帯電話向けデジタル放送の受信機能であるワンセグ（携帯電話・移動体端末向けの１セグメント部分受信サービス）機能は、日本国内の携帯電話端末の多くに実装されているが、携帯電話端末内において、このワンセグ用のデバイスと、通信システム用のデバイスの一部の共有化が図られている。

また、ＩＳＤＢ−Ｔｍｍ（非特許文献１）やＭＢＭＳ（非特許文献２）等の、携帯電話向け放送サービスに関する技術規格の策定も進められている。ＩＳＤＢ−ＴｍｍやＭＢＭＳでは、放送波である片方向伝送路を介した任意のマルチメディアコンテンツ（単にコンテンツとも呼ぶ）の伝送を可能としている。ここで、マルチメディアコンテンツ（コンテンツ）とは、ｍｐ４形式の動画ファイル等の任意のメディアファイルをいう。

ところで、片方向伝送路を用いるコンテンツの配信では、通信網に代表される双方向伝送路を用いる伝送とは異なり、受信機側から送信機側へ確認応答信号を送信することができない。このため、受信機側がコンテンツを正常に受信できたかどうかを、送信機側が確認することはできない。

このような片方向伝送路を用いるコンテンツ配信において、コンテンツの受信完了確率を向上させるために、コンテンツ（ソースシンボル）に加え、誤り訂正を可能とするための冗長パケット（パリティーシンボル）を付加して伝送する方式を採用する場合がある。この方式は、ＡＬ−ＦＥＣ（Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ Ｌａｙｅｒ Ｆｏｒｗａｒｄ Ｅｒｒｏｒ Ｃｏｒｒｅｃｔｉｏｎ）と呼ばれる。

ＡＬ−ＦＥＣは、既存の地上デジタル放送等で適用されているＤＳＭ−ＣＣ（Ｄｉｇｉｔａｌ ｓｔｏｒａｇｅ ｍｅｄｉａ ｃｏｍｍａｎｄ ａｎｄ ｃｏｎｔｒｏｌ）等の、同一ビット列を複数回送信する方式とは異なり、ソースシンボル及びパリティーシンボルをインターリーブした上で複数に分割し、一定量以上のビット列を受信機側が受信できれば、コンテンツ全体が復元可能となる方式である。ＡＬ−ＦＥＣの符号としては、Ｒｅｅｄ−Ｓｏｌｏｍｏｎ符号（非特許文献３）や、ＬＤＰＣ Ｓｔａｉｒｃａｓｅ符号（非特許文献４）等が挙げられる。

ＡＬ−ＦＥＣを放送波へ適用した例を図６に示す。この場合、送信機側において、コンテンツは符号化処理され、パケットに分割される。その後、伝送路を介して、符号化されたパケットが受信機側に伝送され、受信機側では、復号化処理を行ってデータを再構築し、オリジナルのコンテンツを得る。受信機側では、一部のパケットが伝送路上にて失われた場合でも、正常に受信したパケットが一定量以上あれば、オリジナルのコンテンツを復元することが可能である。

片方向伝送路にてコンテンツを配信する際には、ＲＦＣにて規定されている片方向伝送路用のセッション管理プロトコルであるＦＬＵＴＥ（非特許文献５）が適用される。ＦＬＵＴＥによるコンテンツ配信の概要を図７に示す。図７はコンテンツ長（コンテンツサイズ）Ｌのコンテンツが放送波により、送信レートＲ（所要送信時間Ｌ／Ｒ）にて配信される状況を示している。片方向伝送路を用いるコンテンツ配信では、受信機の設置場所や移動状況により受信環境が変化すると、正常に受信できるパケットが減少することがある。このため、受信機は、一回のコンテンツ配信のみではコンテンツ全体の受信を完了することができないこともある。このような受信完了確率の低下を抑制するために、ＦＬＵＴＥでは、コンテンツへＡＬ−ＦＥＣを施した上で分割し、所定時間Ｘ後に異なるビット列によるコンテンツ配信を再度行うことにより複数回（Ｙ回）のコンテンツ配信を行う方式が採られる。

図７に示すとおり、ＦＬＵＴＥにてコンテンツを配信する場合、ＦＤＴインスタンスと呼ばれる制御情報が周期的に配信される。ＦＤＴインスタンスには、配信中のコンテンツのＵＲＩやコンテンツサイズ、ＡＬ−ＦＥＣの方式、コンテンツ配信時のセッションＩＤ等、コンテンツの復元に必要な情報が含まれる。このため、ＦＤＴインスタンスを正常に受信するまでは、受信機は、コンテンツ本体の受信を開始することができない。

ここで、受信機が受信状態となってから、ＦＤＴインスタンスの受信までに要する時間の期待値を考える。図８に示すように、ＦＤＴインスタンスの配信間隔をＴ_０、・・・、Ｔ_ｋ、・・・、Ｔ_Ｎとする。簡単のためにコンテンツ長Ｌを１とすると、下記式１が成り立つ。

また、各ＦＤＴインスタンスの送信間隔にて、受信機が受信状態になってからＦＤＴインスタンス受信までに要する時間の期待値は、下記式２で表現される。

よって、コンテンツ全体での、ＦＤＴインスタンス受信までに要する時間の期待値は、下記式３で与えられる。

この期待値の最小値は、シュワルツの不等式による下記式４において等号が成立する条件、すなわちＴ_０＝Ｔ_１＝・・・＝Ｔ_ｋ＝・・・＝Ｔ_Ｎとなる場合である。よって、通常は、ＦＤＴインスタンスが等間隔で配信されていれば、ＦＤＴインスタンス受信までにかかる時間を最小化することができる。

情報通信審議会 平成２１年１０月１６日 携帯端末向けマルチメディア放送方式の技術的条件（一部答申） ３ＧＰＰ ＴＳ ２６．３４６ ＲＦＣ５５１０−Ｒｅｅｄ−Ｓｏｌｏｍｏｎ Ｆｏｒｗａｒｄ Ｅｒｒｏｒ Ｃｏｒｒｅｃｔｉｏｎ （ＦＥＣ） Ｓｃｈｅｍｅｓ ＲＦＣ５１７０−Ｌｏｗ Ｄｅｎｓｉｔｙ Ｐａｒｉｔｙ Ｃｈｅｃｋ （ＬＤＰＣ） Ｓｔａｉｒｃａｓｅ ａｎｄ Ｔｒｉａｎｇｌｅ ＲＦＣ３９２６−ＦＬＵＴＥ−Ｆｉｌｅ Ｄｅｌｉｖｅｒｙ ｏｖｅｒ Ｕｎｉｄｉｒｅｃｔｉｏｎａｌ Ｔｒａｎｓｐｏｒｔ

しかしながら、ＡＬ−ＦＥＣを適用した場合、上述のように等間隔でＦＤＴインスタンスを配信する方法では問題が発生する。図９は、所定時間Ｘの間隔でＹ回（２回）のコンテンツ配信を行う際に、等間隔でＦＤＴインスタンスを配信する場合のＦＤＴインスタンス配信タイミング等を示している。例えば、図９のＵｓｅｒ２で示されるタイミングのように、あるＦＤＴインスタンス配信タイミングと次のＦＤＴインスタンス配信タイミングとの間においては、受信機は、次のＦＤＴインスタンスを受信するまで、コンテンツ本体を受信できない。このように、コンテンツ本体の受信開始までに一定期間を要すると、受信機の状態によっては、受信完了確率が低下する恐れがある。

また、例えば、図９のＵｓｅｒ３で示されるタイミングのように、送信機がコンテンツの配信を開始したタイミングから所定時間経過した以降のタイミングにおいては、受信機は、そのコンテンツ配信期間内にコンテンツの受信を完了することができない。このため、受信機は、次回のコンテンツ配信を待ってコンテンツの受信を行わなくてはならない。すなわち、コンテンツ配信開始後においては、あるタイミング以降は、ＦＤＴインスタンスを頻繁に配信しても、受信完了までに要する時間は短縮されず、また、受信完了確率も向上しない。このため、コンテンツ配信開始後においては、あるタイミング以降におけるＦＤＴインスタンスの頻繁な配信は、単に無線帯域の浪費という弊害を生じるだけになる。

本発明はかかる点に鑑みてなされたものであり、ＦＤＴインスタンスを等しい配信間隔で配信する場合と比較して、受信完了確率を高め、かつ無線帯域の浪費を防ぐことができる片方向伝送システム及びコンテンツ配信方法を提供することを目的とする。

本発明の片方向伝送システムは、任意のメディアファイルからなるコンテンツを、当該コンテンツ本体に冗長パケットを付加して配信するコンテンツの片方向伝送システムであって、コンテンツの詳細情報であってコンテンツの復元に必要な情報が含まれるＦＤＴインスタンスの配信タイミングを決定する、配信タイミング決定部と、コンテンツが任意のブロックサイズに分割された各分割コンテンツに識別子を付与して片方向伝送路へ送出するとともに、コンテンツ配信前及び配信中にＦＤＴインスタンスを周期的に配信する配信部とを備え、前記配信タイミング決定部は、コンテンツ配信開始時刻Ｔ_ｓから閾値時刻Ｔ_ｔｈまでの時間領域では、第一の配信間隔をＦＤＴインスタンスの配信間隔として設定し、閾値時刻Ｔ_ｔｈからコンテンツ配信完了時刻までの時間領域では、前記第一の配信間隔よりも間隔の大きい第二の配信間隔をＦＤＴインスタンスの配信間隔として設定することを特徴とする。

この構成によれば、コンテンツ配信開始時刻Ｔ_ｓから閾値時刻Ｔ_ｔｈまでの時間領域では、ＦＤＴインスタンスが第一の配信間隔で配信され、閾値時刻Ｔ_ｔｈからコンテンツ配信完了時刻までの時間領域では、ＦＤＴインスタンスが第一の配信間隔よりも間隔の大きい第二の配信間隔で配信されるため、閾値時刻Ｔ_ｔｈまではＦＤＴインスタンスの配信頻度が高く、閾値時刻Ｔ_ｔｈからはＦＤＴインスタンスの配信頻度が低くなる。このため、一回のコンテンツ配信で、コンテンツを復元するために必要なデータ量を受信可能な時間領域では、早期にコンテンツ本体の受信を開始することが可能になるように相対的に配信間隔の短い第一の配信間隔を設定でき、ＦＤＴインスタンスを等しい配信間隔で配信する場合と比較して受信完了確率を高めることができる。また、一回のコンテンツ配信で、コンテンツを復元するために必要なデータ量を受信することができない時間領域では、相対的に配信間隔の長い第二の配信間隔を設定でき、それにより、ＦＤＴインスタンスの配信頻度を低く抑えることができるため、ＦＤＴインスタンスを等しい配信間隔で配信する場合と比較して無線帯域の浪費を防ぐことができる。

本発明の片方向伝送システムにおいて、前記配信タイミング決定部は、コンテンツ配信開始時刻Ｔ_ｓまでは、前記第一の配信間隔よりも間隔の小さい配信間隔初期値をＦＤＴインスタンスの配信間隔として設定しても良い。

この構成によれば、コンテンツ配信開始前の所定時間には高い頻度でＦＤＴインスタンスが配信されるため、コンテンツ本体の受信開始タイミングを早めることが可能であり、コンテンツの受信完了確率を高めることができる。また、コンテンツの受信完了時刻が早くなる確率が高くなるため、ユーザは早期にコンテンツの視聴を開始することが可能となる。

本発明の片方向伝送システムにおいて、前記配信タイミング決定部は、前記配信間隔初期値に配信間隔変更倍率を乗算することにより、前記第一の配信間隔及び前記第二の配信間隔を決定しても良い。

本発明の片方向伝送システムにおいて、前記配信タイミング決定部は、受信ユーザ数又は受信完了率に基づいて、前記配信間隔初期値及び前記配信間隔変更倍率を決定しても良い。

本発明の片方向伝送システムにおいて、前記配信タイミング決定部は、コンテンツ本体のデータ量であるソースコンテンツ長、コンテンツをＡＬ−ＦＥＣ（Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ Ｌａｙｅｒ Ｆｏｒｗａｒｄ Ｅｒｒｏｒ Ｃｏｒｒｅｃｔｉｏｎ）を適用して符号化する場合のＡＬ−ＦＥＣ符号化率、受信機がコンテンツを復元するために必要な平均データ量である平均所要受信長、のいずれか又はそれらの任意の組み合わせに基づいて、閾値時刻Ｔ_ｔｈを決定しても良い。

本発明のコンテンツ配信方法は、任意のメディアファイルからなるコンテンツを、当該コンテンツ本体に冗長パケットを付加して片方向伝送路へ送出するコンテンツ配信方法であって、コンテンツの詳細情報であってコンテンツの復元に必要な情報が含まれるＦＤＴインスタンスの配信タイミングを決定する工程と、コンテンツが任意のブロックサイズに分割された各分割コンテンツに識別子を付与して前記片方向伝送路へ送出するとともに、コンテンツ配信前及び配信中にＦＤＴインスタンスを周期的に配信する工程とを備え、コンテンツ配信開始時刻Ｔ_ｓから閾値時刻Ｔ_ｔｈまでの時間領域では、第一の配信間隔をＦＤＴインスタンスの配信間隔として設定し、閾値時刻Ｔ_ｔｈからコンテンツ配信完了時刻までの時間領域では、前記第一の配信間隔よりも間隔の大きい第二の配信間隔をＦＤＴインスタンスの配信間隔として設定することを特徴とする。

本発明によれば、ＦＤＴインスタンスを等しい配信間隔で配信する場合と比較して、コンテンツの受信完了確率を高め、非効率なＦＤＴインスタンス配信による無線帯域の浪費を防ぐことができる。

ＦＤＴインスタンスの配信間隔について示す模式図である。 通信放送連携システムの全体を示す概略図である。 通信放送連携システムに用いられるコンテンツサーバの構成例を示すブロック図である。 ＦＤＴインスタンスの配信間隔を決定するためのフローを示す図である。 ＸＭＬ形式で記述されたＦＤＴインスタンスの例を示す図である。 ＡＬ−ＦＥＣを放送波へ適用した例を示す模式図である ＦＬＵＴＥによるコンテンツ配信の概要を示す模式図である。 ＦＤＴインスタンスの配信間隔について示す模式図である。 ＡＬ−ＦＥＣを適用した場合のＦＤＴインスタンス配信タイミングを示す模式図である。

図１を用いて、本実施の形態のコンテンツ配信方法におけるＦＤＴインスタンスの配信間隔について説明する。

本実施の形態では、複数のコンテンツ配信期間においてコンテンツが配信される。また、あるコンテンツ配信期間と、次のコンテンツ配信期間との間には、所定時間Ｘの間隔が設けられている。本実施の形態のコンテンツ配信方法では、コンテンツ配信開始時刻より所定時間前から、コンテンツ配信完了時刻付近までを三つの時間領域（初期時間領域ｒ_ｉｎｉｔ、第一の時間領域ｒ_１、第二の時間領域ｒ_２）に分け、分割された各時間領域でＦＤＴインスタンスの配信間隔を異ならせている。すなわち、コンテンツ配信開始時刻Ｔ_ｓの所定時間前からコンテンツ配信開始時刻Ｔ_ｓまでの初期時間領域ｒ_ｉｎｉｔと、コンテンツ配信開始時刻Ｔ_ｓから閾値時刻Ｔ_ｔｈまでの第一の時間領域ｒ_１と、閾値時刻Ｔ_ｔｈからコンテンツ配信完了時刻付近までの第二の時間領域ｒ_２とに分け、初期時間領域ｒ_ｉｎｉｔに、配信間隔初期値Ｔ_ｉｎｉｔでＦＤＴインスタンスを配信し、第一の時間領域ｒ_１に、第一の配信間隔Ｔ_１でＦＤＴインスタンスを配信し、第二の時間領域ｒ_２に、第二の配信間隔Ｔ_２でＦＤＴインスタンスを配信している（図１参照）。なお、ここでは、最後のＦＤＴインスタンス配信タイミングを第二の時間領域ｒ_２の終端としているが、第二の時間領域ｒ_２の終端は、コンテンツ配信完了時刻としても良い。

閾値時刻Ｔ_ｔｈは、コンテンツ配信開始時刻Ｔ_ｓから所定時間経過後の時刻である。閾値時刻Ｔ_ｔｈは、一回のコンテンツ配信で、オリジナルのコンテンツを復元するために必要なデータ量を、受信機が受信可能な時間領域（初期時間領域ｒ_ｉｎｉｔ及び第一の時間領域ｒ_１）の終端である。すなわち、閾値時刻Ｔ_ｔｈ以降は、一回のコンテンツ配信で、オリジナルのコンテンツを復元するために必要なデータ量を、受信機が受信することができない時間領域（第二の時間領域ｒ_２）となる。例えば、閾値時刻Ｔ_ｔｈは、コンテンツ本体のデータ量であるソースコンテンツ長Ｌ_０、コンテンツをＡＬ−ＦＥＣを適用して符号化する場合のＡＬ−ＦＥＣ符号化率Ｗ、受信機がコンテンツを復元するために必要な平均データ量である平均所要受信長Ｌ_ｔｈ、送信レートＲに基づいて決定することができる。

より具体的には、例えば、閾値時刻Ｔ_ｔｈは、コンテンツ配信開始時刻Ｔ_ｓからの経過時間ｔ_ｔｈを用いて下記式５のように表すことができる。

ここで、上記式５における経過時間ｔ_ｔｈは、一回のコンテンツ配信期間において配信されるデータ量であるＡＬ−ＦＥＣ符号化後のコンテンツ長Ｌ、コンテンツを復元するために必要な平均データ量である平均コンテンツサイズ（平均所要受信長）Ｌ_ｔｈ、及び、伝送路の送信レートＲ、を用いて、下記式６のように表現される。

なお、上記式５における、Ｌ及びＬ_ｔｈは、コンテンツ配信回数Ｙ、受信平均オーバーヘッド長Ｎ、ＡＬ−ＦＥＣ符号化率Ｗ、冗長率αを用いて、下記式７、式８で与えられる。なお、受信平均オーバーヘッド長Ｎは、ソースコンテンツ長Ｌ_０を基準として、復号に必要とされるデータ量を表す場合の係数である。冗長率αは、正常に受信できないパケットの存在を前提として、一回のコンテンツ配信期間内にコンテンツ配信を完了させるための安全係数である。

なお、閾値時刻Ｔ_ｔｈは、コンテンツ本体のデータ量であるソースコンテンツ長Ｌ_０、コンテンツをＡＬ−ＦＥＣを適用して符号化する場合のＡＬ−ＦＥＣ符号化率Ｗ、受信機がコンテンツを復元するために必要な平均データ量である平均所要受信長Ｌ_ｔｈ、のいずれか又はそれらの任意の組み合わせに基づいて決定しても良い。

また、本実施の形態のコンテンツ配信方法において、初期時間領域ｒ_ｉｎｉｔにおけるＦＤＴインスタンスの配信間隔である配信間隔初期値Ｔ_ｉｎｉｔは、受信ユーザ数や受信完了率を考慮して決定することができる。具体的には、例えば、初期時間領域ｒ_ｉｎｉｔにおいて、ＦＤＴインスタンスをＮ回配信した場合に、全受信ユーザの平均ＦＤＴインスタンス受信エラー率をＰＥＲとして下記式９により決定することができる。ただし、本発明はこれに限定されない。

第一の時間領域ｒ_１におけるＦＤＴインスタンスの配信間隔である第一の配信間隔Ｔ_１は、配信間隔初期値Ｔ_ｉｎｉｔに、配信間隔変更倍率Ａ_１（Ａ_１＞１．０）を乗じる（乗算する）ことで決定される。

また、第二の時間領域ｒ_２におけるＦＤＴインスタンスの配信間隔である第二の配信間隔Ｔ_２は、配信間隔初期値Ｔ_ｉｎｉｔに、配信間隔変更倍率Ａ_２（Ａ_２＞Ａ_１）を乗じることで決定される。

すなわち、第二の配信間隔Ｔ_２は第一の配信間隔Ｔ_１より大きい値になり、第一の配信間隔Ｔ_１は配信間隔初期値Ｔ_ｉｎｉｔより大きい値になるから、初期時間領域ｒ_ｉｎｉｔにおけるＦＤＴインスタンスの配信頻度は、第一の時間領域ｒ_１におけるＦＤＴインスタンスの配信頻度より高くなり、第一の時間領域ｒ_１におけるＦＤＴインスタンスの配信頻度は、第二の時間領域ｒ_２におけるＦＤＴインスタンスの配信頻度より高くなる。なお、配信間隔変更倍率Ａ_１は、受信ユーザ数や受信完了率を考慮して決定することができる。同様に、配信間隔変更倍率Ａ_２は、受信ユーザ数や受信完了率を考慮して決定することができる。具体的には、例えば、同一ストリーム、同一無線帯域、または、同一ＦＬＵＴＥセッション中のＦＤＴインスタンス以外のトラヒック量を、初期時間領域ｒ_ｉｎｉｔにおいてＺ１、第一の時間領域ｒ_１においてＺ２として、下記式９によりＴ_１を求め、これをもとに決定することができる。この場合、バックグラウンドトラヒックの量を考慮した制御が実現される。ただし、本発明はこれに限定されない。

ＦＤＴインスタンスの配信間隔を上述のように異ならせることで、閾値時刻Ｔ_ｔｈまでの初期時間領域ｒ_ｉｎｉｔ及び第一の時間領域ｒ_１ではＦＤＴインスタンスの配信頻度が相対的に高く、閾値時刻Ｔ_ｔｈからの第二の時間領域ｒ_２ではＦＤＴインスタンスの配信頻度が相対的に低くなる。このため、一回のコンテンツ配信で、オリジナルのコンテンツを復元するために必要なデータ量を受信機が受信可能な初期時間領域ｒ_ｉｎｉｔ及び第一の時間領域ｒ_１では、早期にコンテンツ本体の受信を開始することが可能になり、ＦＤＴインスタンスを等しい配信間隔で配信する場合と比較して受信完了確率を高めることができる。また、一回のコンテンツ配信で、オリジナルのコンテンツを復元するために必要なデータ量を受信機が受信することができない第二の時間領域ｒ_２では、ＦＤＴインスタンスの配信頻度を低く抑えることにより、ＦＤＴインスタンスを等しい配信間隔で配信する場合と比較して無線帯域の浪費を防ぐことができる。

なお、初期時間領域ｒ_ｉｎｉｔではコンテンツ配信が行われておらず、同一ストリーム、同一無線帯域、同一ＦＬＵＴＥセッション中のトラヒック量が小さいため、ＦＤＴインスタンスの配信頻度が高くとも帯域を圧迫する可能性は低い。このため、ＦＤＴインスタンスの配信頻度が高くしておくことが望ましい。これにより、コンテンツ本体の受信開始タイミングを早め、コンテンツの受信完了確率を高めることができる。また、コンテンツの受信完了時刻が早くなる確率が高くなるため、ユーザは早期にコンテンツの視聴を開始することが可能となる。

本実施の形態に係るシステムは、ＩＳＤＢ−Ｔｍｍに代表される通信放送連携システムに適用可能であり、地上デジタル放送で提供されているストリーミングサービスの他、任意のマルチメディアコンテンツを放送網にて配信するファイルキャスティングサービスを提供できる。図２は、本実施の形態の通信放送連携システム１００の全体を示す概略図である。

図２に示す通信放送連携システム１００は、片方向伝送システム（放送システム）と双方向伝送システム（通信システム）とを備えている。片方向伝送システムは、コンテンツサーバ１０１に格納されているマルチメディアコンテンツを、放送網１０２経由で放送波送信アンテナ１０３から送信して、放送エリア１０４に在圏する受信機１０５に配信する。双方向伝送システムは、通信用サーバ１０９が、通信網１０６経由で通信用基地局１０７を通じ通信エリア１０８に在圏する受信機１０５との間で双方向通信を行う。

上記通信放送連携システム１００を用いたファイルキャスティングサービスでは、放送網１０２を介し、放送エリア１０４に在圏する受信機１０５へとマルチメディアコンテンツを配信することができる。また、受信機１０５が携帯電話等の通信エリア１０８に在圏する場合には、受信機１０５は、通信網１０６を介して、通信用サーバ１０９やコンテンツサーバ１０１と双方向通信できる。受信機１０５が上記通信エリア１０８に在圏する場合には、コンテンツサーバ１０１は、放送網１０２にて受信機１０５が受信できなかったパケットを補完するために、受信機１０５からの要求に応じて、受信機１０５にマルチメディアコンテンツを送信することができる。同様に、番組情報等を有する通信用サーバ１０９は、受信機１０５からの要求に応じて、受信機１０５に番組情報等を送信することができる。

図３は、通信放送連携システム１００に用いられるコンテンツサーバ１０１の構成例を示すブロック図である。なお、ここでは、コンテンツ配信方式として、ＡＬ−ＦＥＣおよびＦＬＵＴＥを適用する場合の構成について説明する。つまり、コンテンツ（ソースシンボル）に誤り訂正を可能とするための冗長パケット（パリティーシンボル）を付加して（これを、単に、ＡＬ−ＦＥＣ符号化とも呼ぶ）配信すると共に、ＦＤＴインスタンスと呼ばれる制御情報を周期的に配信する場合の構成について説明する。なお、ＦＤＴインスタンスには、配信中のコンテンツのＵＲＩ、コンテンツサイズ、ＡＬ−ＦＥＣの方式、コンテンツ配信時のセッションＩＤ等、コンテンツの復元に必要な情報が含まれる。

コンテンツサーバ１０１は、オリジナルのコンテンツ１１０を暗号化する暗号化部１１１と、暗号化されたコンテンツをＡＬ−ＦＥＣ符号化するＡＬ−ＦＥＣ部１１２と、ＡＬ−ＦＥＣ符号化されたコンテンツを、伝送路（放送網）の状況に応じて適当なサイズへ分割し、放送網へと送出するＦＬＵＴＥ配信部１１３と、を有する。また、分割されたコンテンツに対し、コンテンツの多重や識別に必要となるＩＤ（ＴＯＩ（Ｔｒａｎｓｐｏｒｔ Ｏｂｊｅｃｔ Ｉｄｅｎｔｉｆｉｅｒ）やＴＳＩ（Ｔｒａｎｓｐｏｒｔ Ｓｅｓｓｉｏｎ Ｉｄｅｎｔｉｆｉｅｒ）等）を付与するための制御情報をＦＬＵＴＥ配信部１１３に提供するＴＯＩ／ＴＳＩ制御部１１４を有する。ＦＤＴインスタンス生成部１１５において生成されたＦＤＴインスタンスは、ＦＤＴインスタンス配信タイミング決定部１１６がタイマー部１１７から時刻情報を参照して決定した送信タイミングで、ＦＬＵＴＥ配信部１１３から放送網へと送出される。

なお、本実施の形態では、コンテンツサーバ１０１内にコンテンツ１１０が格納され、また、コンテンツサーバ１０１が暗号化部１１１、ＡＬ−ＦＥＣ部１１２、ＦＬＵＴＥ配信部１１３等を有する例について示しているが、発明はこれに限定されない。それぞれの機能が物理的に別の場所に存在していても良い。例えば、コンテンツサーバ１０１にはコンテンツ１１０のみを格納し、暗号化部１１１、ＡＬ−ＦＥＣ部１１２、ＦＬＵＴＥ配信部１１３等を別の筐体内に設置しても良い。

図４は、ＦＤＴインスタンス配信タイミング決定部１１６によるＦＤＴインスタンスの配信間隔決定のためのフローチャートである。ＦＤＴインスタンス配信タイミング決定部１１６では、はじめに、ＦＤＴインスタンスの配信間隔初期値Ｔ_ｉｎｉｔ、ＦＤＴインスタンスの配信間隔変更倍率Ａ_１、及びＡ_２が設定される（ステップ２０１）。これらは、端末から通信網経由で通知される受信成功率や受信ユーザ数に関する情報に基づいて設定することができる。例えば、受信成功率が閾値以上であれば配信間隔変更倍率Ａ_１やＡ_２を大きく設定し（例えば、２．０）、受信成功率が閾値未満であれば配信間隔変更倍率Ａ_１やＡ_２を小さく設定する（例えば、１．１）ことにより、ＦＤＴインスタンスの受信成功確率を高めることができる。ただし、本発明はこれに限定されない。

次に、ＦＤＴインスタンス配信タイミング決定部１１６は、タイマー部１１７により与えられる現在時刻Ｔ_{ｃｕｒｒｅｎｔ}が、コンテンツ配信開始時刻Ｔ_ｓより前であるか、後であるかを判定する（ステップ２０２）。具体的には、Ｔ_{ｃｕｒｒｅｎｔ}とＴ_ｓとの大小関係を判定する。Ｔ_{ｃｕｒｒｅｎｔ}＜Ｔ_ｓ、すなわち、現在時刻Ｔ_{ｃｕｒｒｅｎｔ}がコンテンツ配信開始時刻Ｔ_ｓより前であれば、ステップ２０３に進む。それ以外の場合、すなわち、現在時刻Ｔ_{ｃｕｒｒｅｎｔ}がコンテンツ配信開始時刻Ｔ_ｓ以降の場合には、ステップ２０４に進む。

ステップ２０３において、ＦＤＴインスタンス配信タイミング決定部１１６は、ＦＤＴインスタンスの配信間隔Ｔ_ｉとして、ＦＤＴインスタンスの配信間隔初期値Ｔ_ｉｎｉｔを設定する。設定された配信間隔Ｔ_ｉは、ＦＤＴインスタンス配信タイミング決定部１１６からＦＬＵＴＥ配信部１１３に与えられ、ＦＬＵＴＥ配信部１１３は、当該配信間隔Ｔ_ｉをもとにＴ_ｉｎｉｔの時間間隔でＦＤＴインスタンスを配信する。つまり、現在時刻Ｔ_{ｃｕｒｒｅｎｔ}がコンテンツ配信開始時刻Ｔ_ｓを経過していないときには、ＦＬＵＴＥ配信部１１３は、ＦＤＴインスタンスを配信間隔初期値Ｔ_ｉｎｉｔで配信する。これにより、コンテンツ配信開始前の所定時間には高い頻度でＦＤＴインスタンスが配信されるため、コンテンツ本体の受信開始タイミングを早めることが可能であり、コンテンツの受信完了確率を高めることができる。

ステップ２０４において、ＦＤＴインスタンス配信タイミング決定部１１６は、さらに、現在時刻Ｔ_{ｃｕｒｒｅｎｔ}が、閾値時刻Ｔ_ｔｈより前であるか、後であるかを判定する。具体的には、Ｔ_{ｃｕｒｒｅｎｔ}とＴ_ｔｈとの大小関係を判定する。Ｔ_{ｃｕｒｒｅｎｔ}≦Ｔ_ｔｈ、すなわち、現在時刻Ｔ_{ｃｕｒｒｅｎｔ}が閾値時刻Ｔ_ｔｈ以前であれば、ステップ２０５に進む。それ以外の場合、すなわち、現在時刻Ｔ_{ｃｕｒｒｅｎｔ}が閾値時刻Ｔ_ｔｈより後の場合には、ステップ２０６に進む。

ここで、閾値時刻Ｔ_ｔｈは、第一の時間領域ｒ_１と、第二の時間領域ｒ_２と、を分ける時刻である。閾値時刻Ｔ_ｔｈは、ソースコンテンツ長Ｌ_０、ＡＬ−ＦＥＣ符号化率Ｗ、平均所要受信長Ｌ_ｔｈ、を用い、式５に基づいて決定することができる。

ステップ２０５において、ＦＤＴインスタンス配信タイミング決定部１１６は、ＦＤＴインスタンスの配信間隔Ｔ_ｉとして、ＦＤＴインスタンスの配信間隔初期値Ｔ_ｉｎｉｔにＦＤＴインスタンスの配信間隔変更倍率Ａ_１を乗じた値（Ｔ_ｉｎｉｔ×Ａ_１：第一の配信間隔Ｔ_１）を設定する。ここで、Ａ_１＞１．０である。第一の配信間隔Ｔ_１は、ＦＤＴインスタンス配信タイミング決定部１１６からＦＬＵＴＥ配信部１１３に与えられ、ＦＬＵＴＥ配信部１１３は、当該第一の配信間隔Ｔ_１をもとにＴ_１の時間間隔でＦＤＴインスタンスを配信する。つまり、コンテンツ配信開始時刻Ｔ_ｓから、閾値時刻Ｔ_ｔｈまでは、ＦＬＵＴＥ配信部１１３は、配信間隔初期値Ｔ_ｉｎｉｔより長い第一の配信間隔Ｔ_１でＦＤＴインスタンスを配信する。

ステップ２０６において、ＦＤＴインスタンス配信タイミング決定部１１６は、ＦＤＴインスタンスの配信間隔Ｔ_ｉとして、ＦＤＴインスタンスの配信間隔初期値Ｔ_ｉｎｉｔに、ＦＤＴインスタンスの配信間隔変更倍率Ａ_２を乗じた値（Ｔ_ｉｎｉｔ×Ａ_２：第二の配信間隔Ｔ_２）を設定する。ここで、Ａ_２＞Ａ_１である。第二の配信間隔Ｔ_２は、ＦＤＴインスタンス配信タイミング決定部１１６からＦＬＵＴＥ配信部１１３に与えられ、ＦＬＵＴＥ配信部１１３は、当該第二の配信間隔Ｔ_２をもとにＴ_２の時間間隔でＦＤＴインスタンスを配信する。つまり、閾値時刻Ｔ_ｔｈより後の所定期間では、ＦＬＵＴＥ配信部１１３は、第一の配信間隔Ｔ_１より長い第二の配信間隔Ｔ_２でＦＤＴインスタンスを配信する。これにより、第一の時間領域ｒ_１では第二の時間領域ｒ_２よりＦＤＴインスタンスの送信間隔が短くなり、コンテンツ本体の受信開始が大幅に遅延しなくなるため、受信完了確率の低下を抑制できる。また、第二の配信間隔が相対的に長く設定されるため、ＦＤＴインスタンスの配信頻度を低く抑えることができ、ＦＤＴインスタンスを等しい配信間隔で配信する場合と比較して無線帯域を効率的に使用することができる。

図５は、ＸＭＬ形式で記述されたＦＤＴインスタンスの例を示す図である。図５において、「Ｅｘｐｉｒｅｓ」は、ＦＤＴインスタンスの有効期限をＵＮＩＸ（登録商標）時間（１９７０年１月１日午前０時０分０秒からの経過秒数）で示すフィールドである。「ＦＥＣ−ＯＴＩ−ＦＥＣ−Ｅｎｃｏｄｉｎｇ−ＩＤ」は、ＦＥＣ Ｅｎｃｏｄｉｎｇ ＩＤを示すフィールドである。「ＦＥＣ−ＯＴＩ−ＦＥＣ−Ｉｎｓｔａｎｃｅ−ＩＤ」は、ＦＥＣ Ｉｎｓｔａｎｃｅ ＩＤを示すフィールドである。「ＦＥＣ−ＯＴＩ−Ｍａｘｉｍｕｍ−Ｓｏｕｒｃｅ−Ｂｌｏｃｋ−Ｌｅｎｇｔｈ」は、最大ソースブロック長を示すフィールドである。「ＦＥＣ−ＯＴＩ−Ｅｎｃｏｄｉｎｇ−Ｓｙｍｂｏｌ−Ｌｅｎｇｔｈ」は、エンコードシンボル長を示すフィールドである。「ＴＯＩ」は、コンテンツ伝送に使用されるＴＯＩを示すフィールドである。「Ｃｏｎｔｅｎｔ−Ｌｏｃａｔｉｏｎ」は、コンテンツを一意に識別するＵＲＩを記述するフィールドである。「Ｃｏｎｔｅｎｔ−Ｌｅｎｇｔｈ」は、ソースコンテンツ長Ｌ_０を示すフィールドである。「Ｃｏｎｔｅｎｔ−ＭＤ５」は、コンテンツのＭＤ５値を示すフィールドである。

コンテンツ長などの各パラメータの大きさは、例えば、ソースコンテンツ長Ｌ_０を１００ＭＢｙｔｅ、平均受信オーバーヘッド長Ｎを１．２（ＬＤＰＣ Ｓｔａｉｒｃａｓｅの適用を想定）、平均所要受信長Ｌ_ｔｈ（Ｌ_０×Ｎ）を１２０ＭＢｙｔｅ、ＡＬ−ＦＥＣ ｅｎｃｏｄｅ後のコンテンツ長Ｌ（Ｌ_０×（Ｎ＋α）＝１．５×Ｌ_０）を１５０ＭＢｙｔｅ、とすることができる。

ＩＳＤＢ−Ｔｍｍにおいて、変調方式を１６ＱＡＭ、畳込み符号化率を１／２、ＧＩ（ガードインターバル）を１／８として、上記コンテンツを１３セグメントで配信した場合の送信レートＲは、およそ８Ｍｂｉｔ／ｓである。この場合、閾値時刻Ｔ_ｔｈはコンテンツ配信開始時刻Ｔ_ｓから約３０秒後となる。配信間隔初期値Ｔ_ｉｎｉｔを１ｓ、配信間隔変更倍率Ａ_１を５、配信間隔変更倍率Ａ_２を２０とした場合、初期時間領域ｒ_ｉｎｉｔ、第一の時間領域ｒ_１、および第二の時間領域ｒ_２におけるＦＤＴインスタンスの送信間隔は、それぞれ、１秒、５秒、２０秒となる。

以上、実施の形態において示す構成により、閾値時刻Ｔ_ｔｈを境界に異なる配信間隔でＦＤＴインスタンスが配信されるので、ＦＤＴインスタンスを等しい配信間隔で配信する場合と比較して、コンテンツの受信完了確率を高め、非効率なＦＤＴインスタンス配信による無線帯域の浪費を防ぐことができる。

なお、本発明は上記実施の形態に限定されず、種々変更して実施することができる。例えば、上記実施の形態における構成の接続関係、機能などは適宜変更して実施することが可能である。また、上記実施の形態に示す構成は、適宜組み合わせて実施することが可能である。その他、本発明は、本発明の範囲を逸脱しないで適宜変更して実施することができる。

本発明の片方向伝送システム及びコンテンツ配信方法は、例えば、ＩＳＤＢ−Ｔｍｍに代表される通信放送連携システムに用いることが可能である。

１００ 通信放送連携システム
１０１ コンテンツサーバ
１０２ 放送網
１０３ 放送波送信アンテナ
１０４ 放送エリア
１０５ 受信機
１０６ 通信網
１０７ 通信用基地局
１０８ 通信エリア
１０９ 通信用サーバ
１１０ コンテンツ
１１１ 暗号化部
１１２ ＡＬ−ＦＥＣ部
１１３ ＦＬＵＴＥ配信部
１１４ ＴＯＩ／ＴＳＩ制御部
１１５ ＦＤＴインスタンス生成部
１１６ ＦＤＴインスタンス配信タイミング決定部
１１７ タイマー部

Claims (6)

1. 任意のメディアファイルからなるコンテンツを、当該コンテンツ本体に冗長パケットを付加して配信するコンテンツの片方向伝送システムであって、
   コンテンツの詳細情報であってコンテンツの復元に必要な情報が含まれるＦＤＴインスタンスの配信タイミングを決定する配信タイミング決定部と、
   コンテンツが任意のブロックサイズに分割された各分割コンテンツに識別子を付与して片方向伝送路へ送出するとともに、コンテンツ配信前及び配信中にＦＤＴインスタンスを周期的に配信する配信部とを備え、
   前記配信タイミング決定部は、コンテンツ配信開始時刻Ｔ_ｓから閾値時刻Ｔ_ｔｈまでの時間領域では、第一の配信間隔をＦＤＴインスタンスの配信間隔として設定し、閾値時刻Ｔ_ｔｈからコンテンツ配信完了時刻までの時間領域では、前記第一の配信間隔よりも間隔の大きい第二の配信間隔をＦＤＴインスタンスの配信間隔として設定することを特徴とする片方向伝送システム。
2. 前記配信タイミング決定部は、コンテンツ配信開始時刻Ｔ_ｓまでは、前記第一の配信間隔よりも間隔の小さい配信間隔初期値をＦＤＴインスタンスの配信間隔として設定することを特徴とする請求項１に記載の片方向伝送システム。
3. 前記配信タイミング決定部は、前記配信間隔初期値に配信間隔変更倍率を乗算することにより、前記第一の配信間隔及び前記第二の配信間隔を決定することを特徴とする請求項２に記載の片方向伝送システム。
4. 前記配信タイミング決定部は、受信ユーザ数又は受信完了率に基づいて、前記配信間隔初期値及び前記配信間隔変更倍率を決定することを特徴とする請求項３に記載の片方向伝送システム。
5. 前記配信タイミング決定部は、コンテンツ本体のデータ量であるソースコンテンツ長、コンテンツをＡＬ−ＦＥＣ（Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ Ｌａｙｅｒ Ｆｏｒｗａｒｄ Ｅｒｒｏｒ Ｃｏｒｒｅｃｔｉｏｎ）を適用して符号化する場合のＡＬ−ＦＥＣ符号化率、受信機がコンテンツを復元するために必要な平均データ量である平均所要受信長、のいずれか又はそれらの任意の組み合わせに基づいて、閾値時刻Ｔ_ｔｈを決定することを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか一に記載の片方向伝送システム。
6. 任意のメディアファイルからなるコンテンツを、当該コンテンツ本体に冗長パケットを付加して片方向伝送路へ送出するコンテンツ配信方法であって、
   コンテンツの詳細情報であってコンテンツの復元に必要な情報が含まれるＦＤＴインスタンスの配信タイミングを決定する工程と、
   コンテンツが任意のブロックサイズに分割された各分割コンテンツに識別子を付与して前記片方向伝送路へ送出するとともに、コンテンツ配信前及び配信中にＦＤＴインスタンスを周期的に配信する工程とを備え、
   コンテンツ配信開始時刻Ｔ_ｓから閾値時刻Ｔ_ｔｈまでの時間領域では、第一の配信間隔をＦＤＴインスタンスの配信間隔として設定し、閾値時刻Ｔ_ｔｈからコンテンツ配信完了時刻までの時間領域では、前記第一の配信間隔よりも間隔の大きい第二の配信間隔をＦＤＴインスタンスの配信間隔として設定することを特徴とするコンテンツ配信方法。

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