JP2015177344A - 配信方法、再生装置、配信装置、転送制御プログラムおよび配信制御プログラム - Google Patents
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Abstract
Description
さらに、1つの案では、上記配信装置と同様の処理をコンピュータに実行させる配信制御プログラムが提供される。
[第1の実施の形態]
図1は、第1の実施の形態の配信システムの構成例および処理例を示す図である。第1の実施の形態の配信システムは、ストリーミングデータ11を配信するシステムである。本配信システムは、配信装置10および再生装置20a,20bを有する。なお、再生装置は、3台以上であってもよい。
パケット#1には、3秒かけて再生されるデータが格納されている。また、パケット#1に含まれる再生データ量の合計は、20Mbである。このため、パケット#1が再生装置20aから25Mbpsで送信された場合、送信開始から3秒以内で、再生装置20bでのパケット#1の受信が完了する。
図2は、第2の実施の形態のデータ配信システムの例を示す図である。データ配信システム1は、システムの利用者にストリーミングにより動画データを配信するシステムである。第2の実施の形態において、データ配信システム1は、eラーニング(Electronic Learning)を利用した学習システムに用いるが、それ以外のシステムに適用してもよい。データ配信システム1は、所定の時刻にeラーニングに用いる動画を、端末装置へストリーミングにより配信する。端末装置は、本システムのeラーニングの参加者により使用されるものである。
配信装置100は、端末装置200a,200b,200cのアドレスを認証サーバ300から取得する。配信装置100は、各端末装置と配信装置100との間の有効帯域幅と、端末装置間の有効帯域幅とを収集する。有効帯域幅とは、単位時間(ここでは、1秒)あたりに送信可能なデータ量(すなわち、通信速度)を意味する。配信装置100は、収集した有効帯域幅に基づいて、動画を配信するための配信経路を決定する。配信経路は、端末装置がデイジーチェーン方式で接続されるように決定される。
なお、配信装置100はディスクドライブ106を備えていなくてもよく、専ら他の端末装置から制御される場合には、画像信号処理部104や入力信号処理部105を備えていなくてもよい。また、ディスプレイ51や入力デバイス52は、配信装置100の筐体と一体に形成されていてもよい。
図5は、端末装置のハードウェア構成例を示す図である。なお、端末装置200a,200b,200cはそれぞれ同様のハードウェア構成を有するので、図5ではこれらを“端末装置200”と表す。また、これ以降、端末装置200a,200b,200cを区別せずに説明する場合には、“端末装置200”という表記を使用する。
管理情報記憶部270は、例えば、端末装置200の備える記憶装置(例えば、RAM202)によって実現される。管理情報記憶部270は、単位再生時間毎のデータ量を格納した動画解析情報を記憶する。
認証部320は、端末装置200から参加要求を受信する。参加要求は、利用者のIDとパスワードとを含む。認証部320は、受信した利用者のIDとパスワードとを用いて、利用者を認証する。認証部320は、認証に成功した場合、利用者情報テーブルにその旨を登録する。認証部320は、参加要求を送信した端末装置へ認証結果を通知する。認証に成功した利用者は、認証サーバ300に参加者として認識される。
配信経路の項目には、動画の配信経路の候補を示す情報が設定される。例えば、配信装置100から端末装置200a,200b,200cの順に経由する配信経路を示す場合、配信経路の項目には、“配,#A,#B,#C”が設定される。
動画解析情報121は、配信する動画データの解析結果を示す情報である。動画解析情報121は、動画データを一定の再生時間毎の区間に区切り、区切られた各区間について、再生に必要なデータ量(再生データ量)を記録したものである。以下、上記のように区切られた区間を“単位区間”と記載する場合があり、単位区間の再生時間を"単位再生時間"と記載する場合がある。以下、例として、単位再生時間は1/8秒であるものとする。データ配信システム1において、単位区間を最小単位として動画データが分割され、パケットが生成される。以下、単位区間の再生データを“単位区間データ”と記載する場合がある。
まず、配信装置100は、初期設定として、動画データを一定再生時間間隔の再生区間に区切り、区切られた各再生区間に関する情報を算出し、再生区間情報テーブル122に登録する。以下、初期設定時には再生区間の長さが1秒に設定されるものとする。各再生区間に関する情報には、再生区間に含まれる単位区間数や、再生区間の再生データ量が含まれる。
次に、配信装置100は、再生区間の再生時間以内に送信可能なデータ量を、再生区間の再生データ量が超えないように、調整の対象と判定した各再生区間を調整する。そして、配信装置100は、調整後の各再生区間に関する情報を算出し、算出した各再生区間に関する情報で再生区間情報テーブル122を更新する。
図13は、利用者情報テーブルの例を示す図である。利用者情報テーブル311は、利用者情報記憶部310に記憶されている。利用者情報テーブル311は、利用者ID、端末ID、アドレス、パスワードおよび参加フラグの項目を有する。利用者IDの項目には、データ配信システム1の利用者を識別するための識別子が設定される。端末IDの項目には、利用者が使用する装置(例えば、端末装置200a)を識別するための識別子が設定される。アドレスの項目には、本データ配信システム1の利用者が使用する装置のアドレスが設定される。パスワードの項目には、データ配信システム1の利用者のパスワードが設定される。
図14は、パケットのフォーマット例を示す図である。配信装置100は、動画を配信する際、図14に示すようなパケットを用いてパケット化する。このパケットには、IP(Internet Protocol)ヘッダ、UDP(User Datagram Protocol)ヘッダ、RTP(Real-time Transport Protocol)ヘッダおよびRTPペイロードを含む。
1つ目のパケットのオプション部には、動画データの配信経路を示す配信経路情報が設定される。配信経路情報には、配信先の端末装置のIPアドレス(配信先IPアドレス#1,#2,…)が、配信経路上の端末装置を動画データが経由する順に設定される。例えば、端末装置200a,200b,200cの順に経由して動画が配信される場合、端末装置200aのIPアドレス、端末装置200bのIPアドレス、端末装置200cのIPアドレスの順に、配信経路情報に各配信先IPアドレスが設定される。オプション部のデータ長は、“4×配信先IPアドレスの数”となる。
UDPヘッダは、UDPのヘッダ部である。UDPヘッダは、図示しない2バイトの送信元ポート番号と、図示しない2バイトの送信先のポート番号を有する。送信元ポート番号は、パケットの送信元の装置が使用するポート番号を示し、送信先ポート番号は、パケットの送信先の端末装置が使用するポート番号を示す。
図16は、参加者確認画面を示す図である。参加者確認画面131は、配信装置100の管理者がeラーニングの参加者を確認するための画面である。参加者確認画面131は、配信装置100が宛先要求を受信したとき、ディスプレイ51に表示される。参加者確認画面131の右側には、eラーニングに参加可能なグループに属する利用者のIDが表示され、各利用者IDの右側にチェックボックスが表示される。このとき、eラーニングに参加する利用者のIDの右側のチェックボックスには、チェックマークが表示される。
例えば、図16の参加者確認画面131では、表示されている複数の利用者のIDに対応するいずれのチェックボックスにもチェックマークが表示されている。そのため、配信装置100が指定した利用者のいずれもがeラーニングに参加することを示す。
(S2)端末装置200bは、参加要求を認証サーバ300へ送信する。認証サーバ300は、参加要求を端末装置200bから受信し、受信した利用者IDとパスワードを用いて、ステップS1と同様の方法で、利用者を認証して、認証に成功した場合、利用者情報テーブル311を更新する。
(S3)端末装置200cは、参加要求を認証サーバ300へ送信する。認証サーバ300は、参加要求を端末装置200cから受信し、受信した利用者IDとパスワードを用いて、ステップS1と同様の方法で、利用者を認証して、認証に成功した場合、利用者情報テーブル311を更新する。
(S4)配信装置100は、eラーニングの開始の所定時間前(例えば、15分前)になると、参加確認要求を認証サーバ300へ送信する。参加確認要求には、eラーニングに参加可能な利用者のIDが含まれる。認証サーバ300は、参加確認要求を配信装置100から受信する。
(S6)配信装置100は、宛先要求を認証サーバ300へ送信する。宛先要求には、確認結果通知に含まれる各利用者のID、すなわち、eラーニングの各参加者のIDが含まれる。認証サーバ300は、宛先要求を配信装置100から受信する。
(S10)配信装置100は、動画確認通知を端末装置200cへ送信する。端末装置200cは、動画確認通知を配信装置100から受信する。
(S12)端末装置200bは、了承通知を配信装置100へ送信する。
(S13)端末装置200cは、了承通知を配信装置100へ送信する。
(S28)配信装置100は、ステップS24〜S27で取得した有効帯域幅に基づいて、図8で説明した方法で、複数の配信経路の候補の中から1つの配信経路を選択する。
図20は、動画データの配信時のシーケンス例を示す図である。配信装置100がパケットを生成した時点において、端末装置200a,200b,200cは、動画データの配信経路を認識していない。そこで、データ配信システム1では、次のシーケンスの実行により、動画データが配信装置100により選択された配信経路を経由して配信される。図20では、配信装置100から、端末装置200a,200b,200cの順に経由する配信経路が、配信装置100により選択されたものとする。また、パケット#1〜#3は、配信する動画データがパケット化されたときのパケットの一部である。“パケット#1”は、RTPヘッダのシーケンス番号が“1”であるパケットであることを示す。すなわち、パケット#1は、1つ目に端末装置へ送信されるパケットとなる。同様に、“パケット#2”は、RTPヘッダのシーケンス番号が“2”であるパケットであることを示す。“パケット#3”は、RTPヘッダのシーケンス番号が“3”であるパケットであることを示す。
(S32)端末装置200aは、パケット要求を配信装置100へ送信する。パケット要求の送信先アドレスは、受信したパケット#1の送信元アドレスから取得できる。配信装置100は、パケット要求を端末装置200aから受信する。
(S34)端末装置200aは、パケット要求を配信装置100へ送信する。配信装置100は、パケット要求を端末装置200aから受信する。
なお、ステップS31でパケット#1を受信した後、端末装置200aは、デコーダバッファのデータ蓄積量を確認し、データ蓄積量が所定の閾値未満である場合に、配信装置100へパケット要求を送信する。
(S39)端末装置200bは、パケット要求を端末装置200aへ送信する。端末装置200aは、パケット要求を端末装置200bから受信する。
なお、ステップS36でパケット#1を受信した後、端末装置200bは、デコーダバッファのデータ蓄積量を確認し、データ蓄積量が所定の閾値未満である場合に、端末装置200aへパケット要求を送信する。
(S44)端末装置200cは、パケット要求を端末装置200bへ送信する。端末装置200bは、パケット要求を端末装置200cから受信する。
なお、ステップS41でパケット#1を受信した後、端末装置200cは、デコーダバッファのデータ蓄積量を確認し、データ蓄積量が所定の閾値未満である場合に、端末装置200bへパケット要求を送信する。
図21は、配信準備処理の例を示すフローチャートである。図21を用いて説明する処理は、配信装置100で実行される。図21では、認証サーバ300がeラーニングの参加者を認証済であるものとする。以下、図21に示す処理をステップ番号に沿って説明する。
(S58)配信準備部130は、参加者確認画面131上のOKボタンの押下が検出されたか判定する。OKボタンは、例えば、配信装置100の管理者により押下され、後で説明する動画選択画面132についても同様である。OKボタンの押下が検出された場合、処理をステップS59へ進める。OKボタンの押下が検出されていない場合、処理をステップS58へ進める。
(S59)配信準備部130は、図17で説明したような、動画選択画面132をディスプレイ51に表示させる。
(S61)配信準備部130は、動画確認通知を配信先の各端末装置へ送信する。動画確認通知には、配信する動画を示す情報が含まれる。動画を示す情報は、配信装置100の管理者により動画選択画面132上から選択されたものである。配信先の各端末装置のアドレスは、ステップS56で受信した宛先通知から取得できる。
図22は、動画データの配信処理の例を示すフローチャートである。図22〜23を用いて説明する処理は、図21で説明した配信準備処理の実行後に、配信装置100で実行される。以下、図22〜23に示す処理をステップ番号に沿って説明する。
通信品質通知を受信済でない端末装置が存在する場合、処理をステップS73へ進める。
(S75)通信品質取得部140は、動画の配信先の各端末装置との間の有効帯域幅を計測する。有効帯域幅は、例えば、計測先の端末装置にpingを送信し、送信したpingの応答結果を受信し、受信した応答結果に基づいて計測できる。また、例えば、計測先の端末装置にRTPC(Real-time Transport Protocol Control protocol)に規定されるSR(Sender Report)パケットを送信し、送信したSRパケットに対応するRR(Receiver Report)パケット(RTPCに規定)を受信する。そして、受信したRRパケットおよびSRパケットの送信からRRパケットの受信までの時間に基づいて計測してもよい。通信品質取得部140は、計測した各有効帯域幅を配信経路情報テーブル112へ登録する。
(S77)パケット生成部160は、配信する動画データをパケット化する。動画データをパケット化する処理の詳細は、図24を用いて後で説明する。
(S81)動画配信部170は、図22のステップS77でパケット化された複数のパケットから未送信のパケットを1つ選択する。その際、動画配信部170は、上記複数のパケットのうち、RTPヘッダに含まれるシーケンス番号が一番小さいパケットを選択する。
(S84)動画配信部170は、パケットを送信先の端末装置へ送信する。送信先の端末装置は、図22のステップS76で決定した配信経路から取得できる。
(S776)パケット生成部160は、動画解析情報121に登録された、ステップS775で選択した再生区間に含まれる単位区間に関する情報を参照する。パケット生成部160は、単位区間に関する情報に基づいて、処理対象の再生区間においてステップS774で算出した閾値を超えるデータ量の単位区間が2以上連続して存在しているか判定する。閾値を超える単位区間が2以上連続して存在している場合、処理をステップS777へ進める。閾値を超える単位区間が2以上連続して存在していない場合、処理をステップS779へ進める。
(S778)パケット生成部160は、図11〜12で説明した方法で、ステップS777で調整の対象とされた再生区間の分割位置を調整する。そして、パケット生成部160は、調整後の再生区間に関する情報を算出し、算出した再生区間に関する情報で再生区間情報テーブル122を更新する。
図25は、パケット生成処理の例を示すフローチャート(続き)である。
(S782)パケット生成部160は、ステップS781で分割後の動画データを1つ選択する。
(S94)パケット再生成部240は、ステップS93で受信されたパケット内の動画データを解析し、単位区間毎の再生データ量を取得する。パケット再生成部240は、取得した単位区間毎の再生データ量を、管理情報記憶部110の動画解析情報に登録する。
以上説明した第2の実施の形態のデータ配信システム1によれば、パケット化した動画をデイジーチェーン方式により接続された配信経路を用いて配信する際、その配信経路上の各端末装置は、転送先の他の端末装置との間の有効帯域幅と、分割された各動画に含まれる各単位区間データのデータ量とに基づいて、動画データをパケット化し直す。これにより、パケット化された動画データを転送する際に発生するパケットの欠落や遅延のリスクを軽減することができる。よって、転送先の各端末装置は、配信された動画を連続的に再生することができる。
(付記1) 可変ビットレートのストリーミングデータがパケット化されて配信装置から複数の再生装置へ配信され、配信された前記ストリーミングデータが前記複数の再生装置のうち一の再生装置から他の1以上の再生装置へ転送される配信システムにおける配信方法であって、
前記複数の再生装置のうち、受信した前記ストリーミングデータを他の再生装置へ転送する再生装置が、
転送先の前記他の再生装置との間の通信品質を計測し、
受信した前記ストリーミングデータにおける単位再生時間毎の再生データ量と、計測された前記通信品質とに基づいて、受信した前記ストリーミングデータをパケットに分割し直して転送する、
ことを特徴とする配信方法。
ことを特徴とする付記1記載の配信方法。
前記他の再生装置との間の通信品質を計測する計測部と、
受信した前記ストリーミングデータにおける単位再生時間毎の再生データ量と、計測された前記通信品質とに基づいて、受信した前記ストリーミングデータをパケットに分割し直して転送する転送制御部と、
を有することを特徴とする再生装置。
前記配信装置と前記複数の再生装置のそれぞれとの間の通信品質と、前記複数の再生装置それぞれの相互間の通信品質とを取得する取得部と、
取得された前記各通信品質に基づいて、前記ストリーミングデータが前記複数の再生装置の間でデイジーチェーン方式により転送されるように、前記ストリーミングデータの配信経路を決定する経路制御部と、
を有することを特徴とする配信装置。
(付記9) 前記経路制御部は、前記複数の再生装置をデイジーチェーン方式で接続して得られる複数の配信経路パターンのうち、配信経路における装置間の通信品質を示す数値の合計値が最大となる配信経路パターンを、前記ストリーミングデータの前記配信経路に決定することを特徴とする付記7または8のいずれかに記載の配信装置。
前記コンピュータに、
前記他の再生装置との間の通信品質を計測し、
受信した前記ストリーミングデータにおける単位再生時間毎の再生データ量と、計測された前記通信品質とに基づいて、受信した前記ストリーミングデータをパケットに分割し直して転送する、
処理を実行させることを特徴とする転送制御プログラム。
前記コンピュータに、
前記コンピュータと前記複数の再生装置のそれぞれとの間の通信品質と、前記複数の再生装置それぞれの相互間の通信品質とを取得し、
取得された前記各通信品質に基づいて、前記ストリーミングデータが前記複数の再生装置の間でデイジーチェーン方式により転送されるように、前記ストリーミングデータの配信経路を決定する、
処理を実行させることを特徴とする配信制御プログラム。
11 ストリーミングデータ
20a,20b 再生装置
R1〜R6 再生区間
Claims (11)
- 可変ビットレートのストリーミングデータがパケット化されて配信装置から複数の再生装置へ配信され、配信された前記ストリーミングデータが前記複数の再生装置のうち一の再生装置から他の1以上の再生装置へ転送される配信システムにおける配信方法であって、
前記複数の再生装置のうち、受信した前記ストリーミングデータを他の再生装置へ転送する再生装置が、
転送先の前記他の再生装置との間の通信品質を計測し、
受信した前記ストリーミングデータにおける単位再生時間毎の再生データ量と、計測された前記通信品質とに基づいて、受信した前記ストリーミングデータをパケットに分割し直して転送する、
ことを特徴とする配信方法。 - 前記配信装置は、当該配信装置と前記複数の再生装置のそれぞれとの間の通信品質と、前記複数の再生装置それぞれの相互間の通信品質とに基づいて、前記ストリーミングデータが前記複数の再生装置の間でデイジーチェーン方式により転送されるように、前記ストリーミングデータの配信経路を決定する、
ことを特徴とする請求項1記載の配信方法。 - 可変ビットレートのストリーミングデータをパケット化された状態で受信し、受信した前記ストリーミングデータを再生すると共に他の再生装置へ転送する再生装置において、
前記他の再生装置との間の通信品質を計測する計測部と、
受信した前記ストリーミングデータにおける単位再生時間毎の再生データ量と、計測された前記通信品質とに基づいて、受信した前記ストリーミングデータをパケットに分割し直して転送する転送制御部と、
を有することを特徴とする再生装置。 - 前記転送制御部は、分割し直したパケットに含まれる前記ストリーミングデータが、当該パケットに含まれる前記ストリーミングデータを再生する際の再生時間以下の時間で送信されるように、受信した前記ストリーミングデータをパケットに分割し直すことを特徴とする請求項3記載の再生装置。
- 前記転送制御部は、受信したパケットに含まれる前記ストリーミングデータについての単位再生時間毎の再生データ量と、計測された前記通信品質に応じた判定閾値との比較に基づいて、前記受信したパケットに含まれる前記ストリーミングデータを別のパケットに分割し直すかを判定することを特徴とする請求項3記載の再生装置。
- 前記転送制御部は、前記受信したパケットに含まれる前記ストリーミングデータを別のパケットに分割し直すと判定した場合、前記受信したパケットおよびその前後の少なくとも一方のパケットに含まれる前記ストリーミングデータを複数の分割区間に分割し直して、前記複数の分割区間それぞれに含まれる前記ストリーミングデータを個別のパケットに格納して送信し、前記複数の分割区間に分割する際に、一の分割区間に含まれる前記ストリーミングデータが、当該一の分割区間に含まれる前記ストリーミングデータを再生する際の再生時間以下の時間で送信されるように前記複数の分割区間を決定することを特徴とする請求項5記載の再生装置。
- ストリーミングデータを複数の再生装置へ配信する配信装置において、
前記配信装置と前記複数の再生装置のそれぞれとの間の通信品質と、前記複数の再生装置それぞれの相互間の通信品質とを取得する取得部と、
取得された前記各通信品質に基づいて、前記ストリーミングデータが前記複数の再生装置の間でデイジーチェーン方式により転送されるように、前記ストリーミングデータの配信経路を決定する経路制御部と、
を有することを特徴とする配信装置。 - 前記経路制御部は、決定された前記配信経路を示す情報を、前記複数の再生装置それぞれに通知することを特徴とする請求項7記載の配信装置。
- 前記経路制御部は、前記複数の再生装置をデイジーチェーン方式で接続して得られる複数の配信経路パターンのうち、配信経路における装置間の通信品質を示す数値の合計値が最大となる配信経路パターンを、前記ストリーミングデータの前記配信経路に決定することを特徴とする請求項7または8のいずれかに記載の配信装置。
- 可変ビットレートのストリーミングデータをパケット化された状態で受信し、受信した前記ストリーミングデータを再生すると共に他の再生装置へ転送するコンピュータが実行する転送制御プログラムにおいて、
前記コンピュータに、
前記他の再生装置との間の通信品質を計測し、
受信した前記ストリーミングデータにおける単位再生時間毎の再生データ量と、計測された前記通信品質とに基づいて、受信した前記ストリーミングデータをパケットに分割し直して転送する、
処理を実行させることを特徴とする転送制御プログラム。 - ストリーミングデータを複数の再生装置へ配信するコンピュータが実行する配信制御プログラムにおいて、
前記コンピュータに、
前記コンピュータと前記複数の再生装置のそれぞれとの間の通信品質と、前記複数の再生装置それぞれの相互間の通信品質とを取得し、
取得された前記各通信品質に基づいて、前記ストリーミングデータが前記複数の再生装置の間でデイジーチェーン方式により転送されるように、前記ストリーミングデータの配信経路を決定する、
処理を実行させることを特徴とする配信制御プログラム。
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