JP2016134845A

JP2016134845A - 映像配信システム、及び映像配信方法

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Publication number: JP2016134845A
Application number: JP2015009644A
Authority: JP
Inventors: 雄介中野; Yusuke Nakano; 憲昭上山; Kensho Kamiyama; 公平塩本; Kohei Shiomoto
Original assignee: Nippon Telegraph and Telephone Corp
Current assignee: Nippon Telegraph and Telephone Corp
Priority date: 2015-01-21
Filing date: 2015-01-21
Publication date: 2016-07-25
Anticipated expiration: 2035-01-21
Also published as: JP6378631B2

Abstract

【課題】映像配信サービスにおいて、配信サーバから端末への配信品質を維持するための技術を提供する。【解決手段】映像コンテンツを端末に配信する複数の配信サーバと、ＤＮＳサーバとを含む映像配信システムにおいて、前記複数の配信サーバにおける各配信サーバは、映像配信に係る負荷情報を作成し、当該負荷情報を前記ＤＮＳサーバに送信する負荷情報提供手段を備え、前記ＤＮＳサーバは、各配信サーバから受信する負荷情報を保持する負荷情報保持手段と、前記端末からの問い合わせに基づいて、所定の基準で選定対象とした配信サーバの中から、前記負荷情報に基づいて、前記端末への映像配信を行う配信サーバを選定し、当該配信サーバのアドレスを前記端末に通知する配信サーバ選定通知手段とを備えるように構成する。【選択図】図２

Description

本発明は、映像配信事業者が、自身の提供する映像を、利用者が所望する画質で、継続的に配信するための技術に関するものである。

映像コンテンツを配信する技術の一つとして、ＩＳＯ／ＩＥＣで国際標準化されているＭＰＥＧ−ＤＡＳＨ（ｄｙｎａｍｉｃａｄａｐｔｉｖｅｓｔｒｅａｍｉｎｇｏｖｅｒＨＴＴＰ）がある（非特許文献１）。

図１に示すように、当該技術では、映像コンテンツを数秒から１０秒程度の細切れのファイル（チャンクと呼ぶ）に分割し、配信サーバ２が当該チャンク群を保持する。配信サーバ２は、端末１からのＨＴＴＰリクエストに応じて、各チャンクを端末１に送信し、端末１は、チャンクを定期的に受信することで、映像コンテンツを構成するチャンク群を組み立てて連続的に映像再生を行う。

また、ＭＰＥＧ−ＤＡＳＨでは、配信サーバ２が、同一コンテンツに対して符号化レート（画質に相当する）を変えた複数のチャンク群を用意しておき、ネットワークの混雑状況等に応じて、端末１が適切な符号化レートのチャンクを配信サーバ２に要求することで、映像の再生レートを変更することが可能である。

ISO/IEC 23009-1 "Dynamic adaptive streaming over HTTP (DASH) Part 1:Media presentation description and segment formats" IEEE/ACM TRANSACTIONS ON NETWORKING, VOL. 8, NO. 2, APRIL 2000 133, "Modeling TCP Reno Performance: A Simple Model and Its Empirical Validation"

上述したＭＰＥＧ−ＤＡＳＨでは、映像配信サービスの途中でネットワークが混雑すると、符号化レートが低下し、配信品質が劣化する。なお、このような品質劣化の問題は、ＭＰＥＧ−ＤＡＳＨに限らず、他の映像配信方式においても生じ得る問題である。

従って、端末が映像を要求してから配信サーバによる配信が開始されるまでの待ち時間、配信中にフリーズする時間、及び再生画像品質の観点で配信品質をできるだけ維持するための技術が必要である。

本発明は上記の点に鑑みてなされたものであり、映像配信サービスにおいて、配信サーバから端末への配信品質を維持するための技術を提供することを目的とする。

本発明の実施の形態によれば、映像コンテンツを端末に配信する複数の配信サーバと、ＤＮＳサーバとを含む映像配信システムであって、
前記複数の配信サーバにおける各配信サーバは、
映像配信に係る負荷情報を作成し、当該負荷情報を前記ＤＮＳサーバに送信する負荷情報提供手段を備え、
前記ＤＮＳサーバは、
各配信サーバから受信する負荷情報を保持する負荷情報保持手段と、
前記端末からの問い合わせに基づいて、所定の基準で選定対象とした配信サーバの中から、前記負荷情報に基づいて、前記端末への映像配信を行う配信サーバを選定し、当該配信サーバのアドレスを前記端末に通知する配信サーバ選定通知手段と
を備えることを特徴とする映像配信システムが提供される。

また、本発明の実施の形態によれば、映像コンテンツを端末に配信する複数の配信サーバと、ＤＮＳサーバとを含む映像配信システムにより実行される映像配信方法であって、
前記複数の配信サーバにおける各配信サーバが、映像配信に係る負荷情報を作成し、当該負荷情報を前記ＤＮＳサーバに送信するステップと、
前記ＤＮＳサーバが、各配信サーバから受信する負荷情報を負荷情報保持手段に保持する保持するステップと、
前記ＤＮＳサーバが、前記端末からの問い合わせに基づいて、所定の基準で選定対象とした配信サーバの中から、前記負荷情報に基づいて、前記端末への映像配信を行う配信サーバを選定し、当該配信サーバのアドレスを前記端末に通知するステップと
を備えることを特徴とする映像配信方法が提供される。

本発明の実施の形態によれば、映像配信サービスにおいて、配信サーバから端末への配信品質を維持することを可能とする技術が提供される。

従来技術を説明するための図である。本発明の実施の形態の概要を説明するための図である。本発明の実施の形態における通信システムの全体構成図である。ＤＮＳサーバの構成図である。端末の構成図である。配信サーバの構成図である。選定対象とする配信サーバを決定するための処理の流れを示すフローチャートである。配信サーバの選定の流れを示すフローチャートである。スループットの測定の流れを示すシーケンス１である。スループットの測定の流れを示すシーケンス２である。スループットの測定の流れを示すシーケンス３である。スループットの測定の流れを示すシーケンス４である。スループットの測定と映像配信との関係を説明するための図である。

以下、図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。なお、以下で説明する実施の形態は一例に過ぎず、本発明が適用される実施の形態は、以下の実施の形態に限られるわけではない。例えば、本実施の形態では、映像配信方式としてＭＰＥＧ−ＤＡＳＨを使用しているが、本発明はＭＰＥＧ−ＤＡＳＨに限らず、他の映像配信方式にも適用可能である。

（実施の形態の概要）
まず、図２を参照して、本実施の形態の概要を説明する。図２に示すように、本実施の形態では、通信ネットワーク（例：インターネット）上にＤＮＳサーバ１０、及び複数の配信サーバ３０（Ｗｅｂサーバ等）が備えられ、端末２０が配信サーバ３０から映像コンテンツ（チャンク）を受信して映像再生を行う通信システムを対象とする。

本実施の形態では、当該通信システムにおいて、複数の配信サーバ３０に映像コンテンツが配置され、端末２０は、チャンク毎にどの配信サーバ３０からチャンクを取得するかを動的に決め、所望のスループットを満足する配信サーバ３０からチャンクを受信することが可能である。

上記の仕組みは、通信ネットワーク内のＤＮＳサーバ１０により、端末２０からの問い合わせに基づく名前解決時に動的に負荷の軽い配信サーバ３０のアドレス（具体的にはＩＰアドレス）を端末２０に返すことで実現している。すなわち、ＤＮＳサーバ１０は全配信サーバ３０から負荷に関する報告を受け、その報告を考慮して、端末２０が所望する画質を実現できる配信サーバ３０のＩＰアドレスを返す。なお、配信サーバ３０とＤＮＳサーバ１０は、例えば同じ組織（映像配信事業者など）によって運営されており、配信サーバ３０からＤＮＳサーバ１０に対して情報提供可能としている。

また、本実施の形態では、配信サーバ３０の負荷の変化に応じて、動的に配信サーバ３０を切り替えられるよう、端末２０におけるＤＮＳ有効期限（ＩＰアドレスが有効である期間）は短く設定し、定期的に名前解決が行われるようにしている。

（通信システムの構成）
図３に、本実施の形態における通信システムの全体構成を示す。図３に示すように、当該通信システムは、ＤＮＳサーバ１０と複数の配信サーバ３０を含む。また、配信サーバ３０から映像コンテンツを取得する複数の端末２０が存在する。

配信サーバ３０は、１つ又は複数の画質のチャンク群からなる映像コンテンツを保持し、自身の負荷（例：後述する計算リソースに関する情報）とネットワークの負荷（例：後述するスループット）とを測定し、測定結果と、各端末２０に配信している映像の画質についての情報とをＤＮＳサーバ１０に送信するとともに、端末２０からリクエストされる映像コンテンツを配信する機能を有する装置である。

ＤＮＳサーバ１０は、各配信サーバ３０の上記負荷と、各端末２０に配信されている映像の画質とを収集し、各端末２０の要求する映像を提供できる配信サーバ３０のＩＰアドレスを返す機能を有する。

端末２０は、ＷｅｂブラウザがインストールされたＰＣであり、配信サーバ３０へのチャンクの要求に際して、ＤＮＳサーバ１０にＤＮＳ問い合わせを送信し、ＤＮＳサーバ１０により決定された配信サーバ３０のＩＰアドレスを受信することにより、当該ＩＰアドレスの配信サーバ３０に対してＨＴＴＰリクエストを送信することでチャンクを要求し、ＨＴＴＰレスポンスでチャンクを受信し、映像コンテンツを構成するチャンク群を組み立てて連続的に映像再生する機能を有する。

以下、各装置の構成をより詳しく説明する。

（ＤＮＳサーバの構成）
図４は、ＤＮＳサーバ１０の構成図である。図４に示すように、ＤＮＳサーバ１０は、負荷情報受信部１１、負荷情報保持部１２、ＤＮＳ問い合わせ受信部１３、配信サーバ選定部１４、ＤＮＳ応答送信部１５を有する。各機能部の概要は以下のとおりである。

負荷情報受信部１１は、配信サーバ３０から負荷情報を受信し、当該負荷情報を負荷情報保持部１２に格納する。後述するように、負荷情報には、配信サーバ３０における計算リソースに関する情報、画質毎の端末数、映像の配信スループット等が含まれる。

ＤＮＳ問い合わせ受信部１３は、端末２０から、配信サーバホスト名を含むＤＮＳ問い合わせを受信し、問い合わせ元の端末ＩＰアドレスと配信サーバホスト名を配信サーバ選定部１４に渡し、配信サーバ選定を依頼する。配信サーバホスト名は、映像コンテンツの識別子と画質とに対応する情報である。

配信サーバ選定部１４は、負荷情報保持部１２に対して配信サーバ３０の負荷情報を問い合わせることで、当該負荷情報を取得し、当該負荷情報に基づいて、問い合わせ元の端末２０がアクセスすべき配信サーバ３０を決定し、当該配信サーバ３０のＩＰアドレスをＤＮＳ応答送信部１５に渡す。ＤＮＳ応答送信部１５は、当該配信サーバＩＰアドレスを、ＤＮＳ問い合わせに対する応答として端末２０に返す。

本実施の形態に係るＤＮＳサーバ１０は、コンピュータに、本実施の形態で説明する処理内容を記述したプログラムを実行させることにより実現可能である。すなわち、ＤＮＳサーバ１０が有する機能は、当該コンピュータに内蔵されるＣＰＵやメモリ、ハードディスクなどのハードウェア資源を用いて、ＤＮＳサーバ１０で実施される処理に対応するプログラムを実行することによって実現することが可能である。また、上記プログラムは、コンピュータが読み取り可能な記録媒体（可搬メモリ等）に記録して、保存したり、配布したりすることが可能である。また、上記プログラムをインターネットや電子メールなど、ネットワークを通して提供することも可能である。

（端末の構成）
図５は、端末２０の構成図である。図５に示すように、端末２０は、映像表示部２１を有する。端末２０は、例えばＰＣ、スマートフォン等のコンピュータであり、映像表示部２１は、ブラウザ等のＭＰＥＧ−ＤＡＳＨ端末ソフトウェアにより実現される機能部である。

映像表示部２１は、ＤＮＳサーバ１０にＤＮＳ問い合わせを送信し、ＤＮＳサーバ１０から配信サーバ３０のＩＰアドレスを受け取り、当該ＩＰアドレスを用いて、配信サーバ３０にＨＴＴＰリクエストを送信し、配信サーバ３０からＨＴＴＰレスポンス（チャンク）を受信し、チャンクを再生して映像の表示を行う。

（配信サーバの構成）
図６は、配信サーバ３０の構成図である。図６に示すように、配信サーバ３０は、負荷情報作成部３１、負荷情報送信部３２、端末ＩＰアドレス／画質保持部３３、リクエスト／レスポンス時刻・サイズ保持部３４、ＨＴＴＰリクエスト受信部３５、ＨＴＴＰレスポンス組み立て部３６、ＨＴＴＰレスポンス送信部３７、映像保持部３８を有する。各機能部の概要は以下のとおりである。

負荷情報作成部３１は、端末ＩＰアドレス／画質保持部３３から端末ＩＰアドレスと品質（後述する画質）を取得し、リクエスト／レスポンス時刻・サイズ保持部３４からリクエスト／レスポンスの時刻と、レスポンスに係るチャンクサイズを取得する。負荷情報作成部３１は、これらの情報から負荷情報を作成し、当該負荷情報を負荷情報送信部３２に渡す。負荷情報送信部３２は、当該負荷情報をＤＮＳサーバ１０に送信する。負荷情報は、「単位時間あたりの全端末の合計リクエスト数」、「単位時間あたりの全端末へのレスポンス数」、提供している画質毎の端末数、端末毎のスループットを含む。なお、後述するように、スループットは、例えば、各チャンクの送信時刻とサイズとから算出される。

端末ＩＰアドレス／画質保持部３３は、ＨＴＴＰレスポンス組み立て部３６から、映像配信を行っている端末のＩＰアドレスと、提供している画質を受信し、保持する。リクエスト／レスポンス時刻・サイズ保持部３４は、ＨＴＴＰリクエスト受信部３５からリクエスト時刻を受信し、ＨＴＴＰレスポンス送信部３７からレスポンス時刻とチャンクのサイズを受信し、これらの情報を保持する。

ＨＴＴＰリクエスト受信部３５は、端末２０からＨＴＴＰリクエストを受信し、リクエスト時刻をリクエスト／レスポンス時刻・サイズ保持部３４に渡し、当該ＨＴＴＰリクエストをＨＴＴＰレスポンス組み立て部３６に渡す。ＨＴＴＰレスポンス組み立て部３６は、ＨＴＴＰリクエスト受信部３５から受け取ったＨＴＴＰリクエストに基づいて、映像保持部３８から該当映像コンテンツ（チャンク）を取得し、当該チャンクを含むＨＴＴＰレスポンスを組み立ててＨＴＴＰレスポンス送信部３７に渡すとともに、端末ＩＰアドレス／画質保持部３３に、端末ＩＰアドレスと画質を渡す。

ＨＴＴＰレスポンス送信部３７は、ＨＴＴＰレスポンスを端末２０に送信する。映像保持部３８は、各画質のチャンク群からなる映像コンテンツを保持する。

複数の配信サーバ３０の各々は、負荷情報送信部３２によりＤＮＳサーバ１０へ負荷情報を報告する。この際、全ての配信サーバ３０が同時に報告しないよう、配信サーバの起動時刻（各配信サーバでバラバラの時刻）を起点として、定期的に報告を行うこととしている。これにより、ＤＮＳサーバ１０の負荷を分散できる。報告の頻度はサービス提供前に性能測定などを行うことで予め決定する。

本実施の形態に係る配信サーバ３０は、コンピュータに、本実施の形態で説明する処理内容を記述したプログラムを実行させることにより実現可能である。すなわち、配信サーバ３０が有する機能は、当該コンピュータに内蔵されるＣＰＵやメモリ、ハードディスクなどのハードウェア資源を用いて、配信サーバ３０で実施される処理に対応するプログラムを実行することによって実現することが可能である。また、上記プログラムは、コンピュータが読み取り可能な記録媒体（可搬メモリ等）に記録して、保存したり、配布したりすることが可能である。また、上記プログラムをインターネットや電子メールなど、ネットワークを通して提供することも可能である。

（配信サーバ選定処理）
次に、ＤＮＳサーバ１０において実行される配信サーバ選定処理について説明する。配信サーバ選定処理は、選定対象となる１つ又は複数の配信サーバ３０を決定する第１の段階と、端末２０からのＤＮＳ問い合わせに対し、当該端末２０に対する１つの配信サーバ３０を選定対象の中から選定する第２の段階からなる。

まず、上記の第１の段階の処理手順を図７を参照して説明する。

ＤＮＳサーバ１０の負荷情報受信部１１は、負荷情報を配信サーバ３０から受信する（ステップ１０１）。当該情報は負荷情報保持部１２により保持される。配信サーバ選定部１４は、負荷情報保持部１２から、配信サーバ毎に、「単位時間あたりの全端末の合計リクエスト数」、「単位時間あたりの全端末へのレスポンス数」、画質毎の端末数を取得する。

次に、配信サーバ選定部１４は、「単位時間あたりの全端末の合計リクエスト数」＞「単位時間あたりの全端末へのレスポンス数」となる配信サーバ３０が存在するか否かを判定し（ステップ１０２）、判定結果がＹｅｓであればステップ１０３に進み、Ｎｏであればステップ１０４に進む。

ステップ１０３において、配信サーバ選定部１４は、「単位時間あたりの全端末の合計リクエスト数」＞「単位時間あたりの全端末へのレスポンス数」となる配信サーバ３０が高負荷であり、計算リソースが枯渇していると判断し、当該配信サーバ３０を選定対象から外す。ここで選定対象から外すとは、例えば、最初に全配信サーバ３０（のアドレス）を選定対象として記憶手段に保持しておき、当該選定対象から計算リソースが枯渇している配信サーバを除くことである。

ステップ１０４において、配信サーバ選定部１４は、リクエスト／レスポンスについての報告をしない配信サーバ３０を選定対象から外す。すなわち、負荷情報保持部１２の中にリクエスト／レスポンスについての情報を持たない配信サーバ３０を選定対象から外す。

ステップ１０５において、配信サーバ選定部１４は、ステップ１０２〜１０４における判断により、全配信サーバ３０が選定対象外になったかどうかを判定する。判定結果がＹｅｓであればステップ１０６に進む。判定結果がＮｏであれば処理を終了し、現時点で残っている配信サーバ３０を選択対象とする。

ステップ１０６では、配信サーバ選定部１４は、高画質の端末２０の割合が高い配信サーバ３０を選定対象とする。より具体的には、画質は、ＭＰＤのＲｅｐｒｅｓｅｎｔａｔｉｏｎに含まれるＢａｎｄｗｉｄｔｈの値に対応し、配信サーバ選定部１４は、映像配信を行っている全端末におけるＢａｎｄｗｉｄｔｈの値の平均が所定のしきい値以上の配信サーバ３０を選定対象とする。なお、所定のしきい値はサービス提供前に性能測定などを行うことで予め決定する。

上記のようにして残った選定対象の配信サーバ３０の情報がメモリ等の記憶手段に保持される。上記の選定処理は、一定期間毎に行うこととしてもよいし、各配信サーバ３０からの負荷情報の報告の度に行うこととしてもよいし、その他のタイミングで行うこととしてもよい。また、上記の処理のうち、ステップ１０５、１０６の処理については、後述する第２の段階に含めて、ＤＮＳ問い合わせを受けたタイミングで行うこととしてもよい。

上記の処理手順によって、配信サーバ３０の計算リソースの枯渇による、スループットの頭打ちを発見でき、端末２０からのＤＮＳクエリ毎に配信サーバ３０を動的に変更することで、要求してから配信が開始されるまでの待ち時間、配信中にフリーズする時間、及び再生画像品質の観点での品質を維持することができる。

また、上記の処理手順により、全配信サーバ３０が高負荷となっても、出来る限り映像配信の品質を維持することができる。これは、高画質を要求している端末は中画質・低画質に変更する余裕が有るためであり、もともと低画質から更に低画質に変更することと比べると品質の低下は抑えられるためである。

次に、ＤＮＳサーバ１０が、端末２０からのＤＮＳ問い合わせに対し、当該端末２０に対する１つの配信サーバ３０を選定対象の中から選定する第２の段階について図８のフローチャートを参照して説明する。

ＤＮＳサーバ１０の負荷情報受信部１１は、各配信サーバ３０からネットワークリソースについての負荷情報の報告を受けており、当該負荷情報は負荷情報保持部１２により保持される。当該報告の内容は配信サーバ３０から各端末２０までのスループットである。より具体的には、例えば、配信サーバ３０は、各チャンクの送信時刻とサイズとを保持しておき、これらの情報から端末毎のネットワークのスループットを算出し、当該スループットをＤＮＳサーバ１０に報告する。

上記算出手法は一例であり、上記の算出手法以外にも、例えば、配信サーバ３０のＨＴＴＰレスポンス送信部３７でＲＴＴとパケットロス率とを測定しておき、非特許文献２「ＭｏｄｅｌｉｎｇＴＣＰＲｅｎｏＰｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ：ＡＳｉｍｐｌｅＭｏｄｅｌａｎｄＩｔｓＥｍｐｉｒｉｃａｌＶａｌｉｄａｔｉｏｎ」の式（２０）でスループットを算出してもよい。配信サーバ３０は、このスループットをＤＮＳサーバ１０に送信する。

図８に示すように、ＤＮＳサーバ１０において、ＤＮＳ問い合わせ受信部１３が、ＤＮＳ問い合わせを端末２０から受信する（ステップ２０１）と、配信サーバ選定部１４は、図７の処理で決定された選定対象の配信サーバ３０のうち、当該端末２０に対するスループットが未測定の配信サーバ３０があるか否かを判定する。なお、端末２０に対するスループットが未測定であるとは、当該スループットのデータが記憶手段（例：負荷情報保持部１２）にない場合、及び、データはあるが、スループット測定結果の有効期限が満了している場合を含む。スループット測定結果の有効期限は、例えば負荷情報保持部１２において、各配信サーバについて、端末毎に設定されており、例えば、スループットが負荷情報保持部１２に格納されてから当該期限が開始し、期限の経過でもって満了する。

当該端末２０に対するスループットが未測定の配信サーバ３０がない場合（ステップ２０２のＮｏ）、ステップ２０３に進み、配信サーバ選定部１４は、当該端末２０へのスループットが最も高い配信サーバ３０を選定対象から選定する。

当該端末２０に対するスループットが未測定の配信サーバ３０がある場合（ステップ２０２のＹｅｓ）、ステップ２０４に進み、配信サーバ選定部１４は、当該未測定の配信サーバ３０を選定する。

配信サーバ選定部１４は、選定された配信サーバ３０のＩＰアドレスをＤＮＳ応答送信部１５に渡し、ＤＮＳ応答送信部１５が、端末２０に対してＩＰアドレスを返す（ステップ２０５）。

上記の処理によって、スループットの低下を発見でき、端末２０からのＤＮＳクエリ毎に配信サーバ３０を動的に変更することが可能となり、配信中にフリーズする時間、及び再生画像品質の観点での品質を維持することができる。

上記のように、ＤＮＳサーバ１０は、スループットの測定が完了していない端末２０と配信サーバ３０との組み合わせがある場合、その組み合わせの測定を行わせるために、その端末２０からのＤＮＳ問合せに対して、その配信サーバ３０のＩＰアドレスを返す（複数の未測定のサーバがある場合はランダムに選択）。こうすることで、全ての端末２０と配信サーバ３０との組み合わせについてのスループットを測定できる。全ての測定が完了している場合は、スループットの高い配信サーバ３０を選定する手法によって、配信サーバ３０を選定する。

また、上述したように、ＤＮＳサーバ１０はスループットの測定結果に対して有効期限（数時間程度）を設定する。これにより、スループットの変化があったとしても、有効期限が満了したタイミングで再度測定を行うようにすることができ、頻繁なスループットの測定を防ぐことができる。

（処理シーケンス例）
以下、図９〜図１２を参照して、前述した配信サーバ選定処理を行うＤＮＳサーバ１０を含む通信システムにおける処理シーケンス例を説明する。ここでの例では、配信サーバ３０として配信サーバＡ〜Ｂが存在し、配信サーバ選定処理において、ＤＮＳサーバ１０はこれらの配信サーバＡ〜Ｂから１つの配信サーバを選定する。

図９に示すように、端末２０がＤＮＳ問い合わせをＤＮＳサーバ１０に送信する（ステップ３０１）。この時点では、ＤＮＳサーバ１０は、当該端末２０について、全ての配信サーバ３０でスループット未測定であると判定し（ステップ３０２）、ランダムに配信サーバ３０を選定した結果、配信サーバＡを選定し、そのＩＰアドレスを端末２０に返す（ステップ３０３、３０４）。

端末２０は、配信サーバＡにＨＴＴＰリクエストを送信し（ステップ３０５）、配信サーバＡからＨＴＴＰレスポンスを受信する（ステップ３０６）。端末２０におけるＤＮＳの有効期限満了までは、端末２０は、配信サーバＡにＨＴＴＰリクエストを送信する。また、配信サーバＡは、端末２０へのスループットを含む負荷情報をＤＮＳサーバ１０に送信する（ステップ３０７）。

ＤＮＳの有効期限が満了すると（ステップ３０８）、端末２０は、ＤＮＳ問い合わせをＤＮＳサーバ１０に送信する（ステップ３０９）。

ＤＮＳサーバ１０は、当該端末２０について、配信サーバＢ、Ｃでスループット未測定であると判定し（ステップ３１０）、配信サーバＢ、Ｃのどちらかを選定した結果、配信サーバＣを選定し、そのＩＰアドレスを端末２０に返す（ステップ３１１、３１２）。

図１０に示すように、端末２０は、配信サーバＣにＨＴＴＰリクエストを送信し（ステップ３１３）、配信サーバＣからＨＴＴＰレスポンスを受信する（ステップ３１４）。配信サーバＣは、端末２０へのスループットを含む負荷情報をＤＮＳサーバ１０に送信する（ステップ３１５）。

ＤＮＳの有効期限が満了すると（ステップ３１６）、端末２０は、ＤＮＳ問い合わせをＤＮＳサーバ１０に送信する（ステップ３１７）。

ＤＮＳサーバ１０は、当該端末２０について、配信サーバＢでスループット未測定であると判定し（ステップ３１８）、配信サーバＢを選定し、そのＩＰアドレスを端末２０に返す（ステップ３１９、３２０）。端末２０は、配信サーバＢにＨＴＴＰリクエストを送信し（ステップ３２１）、配信サーバＢからＨＴＴＰレスポンスを受信する（ステップ３２２）。配信サーバＢは、端末２０へのスループットを含む負荷情報をＤＮＳサーバ１０に送信する（ステップ３２３）。

ＤＮＳの有効期限が満了すると（ステップ３２４）、端末２０は、ＤＮＳ問い合わせをＤＮＳサーバ１０に送信する（ステップ３２５）。

図１１に示すように、ＤＮＳサーバ１０は、全配信サーバでスループット測定が完了していると判定し（ステップ３２６）、当該端末２０に対するスループットの最も高い配信サーバ３０として配信サーバＣを選定し、そのＩＰアドレスを返す（ステップ３２７、３２８）。

端末２０は、配信サーバＣにＨＴＴＰリクエストを送信し（ステップ３２９）、配信サーバＣからＨＴＴＰレスポンスを受信する（ステップ３３０）。配信サーバＣは、端末２０へのスループットを含む負荷情報をＤＮＳサーバ１０に送信する（ステップ３３１）。ステップ３３２において、ＤＮＳサーバ１０において、配信サーバＡのスループットの測定結果に関する有効期限満了が到来する。

一方、端末２０のＤＮＳ有効期限が満了すると（ステップ３３３）、端末２０は、ＤＮＳ問い合わせをＤＮＳサーバ１０に送信する（ステップ３３４）。

ＤＮＳサーバ１０は、当該端末２０について、配信サーバＡでスループット未測定であると判定し（ステップ３３５）、配信サーバＡを選定し、そのＩＰアドレスを端末２０に返す（ステップ３３６、図１２のステップ３３７）。端末２０は、配信サーバＡにＨＴＴＰリクエストを送信し（ステップ３３８）、配信サーバＡからＨＴＴＰレスポンスを受信する（ステップ３３９）。配信サーバＡは、端末２０へのスループットを含む負荷情報をＤＮＳサーバ１０に送信する（ステップ３４０）。

ＤＮＳの有効期限が満了すると（ステップ３４１）、端末２０は、ＤＮＳ問い合わせをＤＮＳサーバ１０に送信する（ステップ３４２）。ＤＮＳサーバ１０は、全配信サーバでスループット測定が完了していると判定し（ステップ３４３）、当該端末２０に対するスループットの最も高い配信サーバ３０として配信サーバＡを選定し、そのＩＰアドレスを返す（ステップ３４４、３４５）。以降、同様の処理が行われる。

（スループットの測定と映像配信との関係）
図１３は、配信サーバＡ〜Ｂが配備された上記の例において、端末２０のアクセス先を時系列で示すことにより、ＤＮＳ有効期限と、配信サーバ３０のスループットの測定結果に関する有効期限との関係を分かり易く示した図である。

図１３に示すように、ＤＮＳ有効期限後の選定の際に、スループット未測定の配信サーバ３０がある場合に、当該配信サーバ３０が選定され、ＤＮＳ有効期限内において、当該端末２０は同じ配信サーバ３０にアクセスし、ＤＮＳ有効期限後の選定の際に、スループット未測定の配信サーバ３０がなければスループットに基づく選定が行われる。また、ある配信サーバ３０についてスループット測定がなされた後、「スループットの測定結果に関する有効期限」までは、当該配信サーバ３０がスループット測定のために選定されることはない。

図１３に示すように、「スループットの測定結果に関する有効期限」が「ＤＮＳ有効期限」の配信サーバ数倍よりも長いことから、頻繁なスループットの測定が防止されている。より具体的には、「スループットの測定結果に関する有効期限」を「ＤＮＳ有効期限」の配信サーバ数（図１３の例では３）の数倍〜数十倍程度とすることで、頻繁なスループットの測定を防ぎ、ある程度長い時間、スループットの測定結果に従った配信サーバ３０の選定を行うよう設定する。なお、スループット測定のための配信サーバ３０選定の際のＤＮＳ有効期限のみを短くすることで、上記を実現してもよい。

（実施の形態のまとめ、効果等）
以上、説明したように、本実施の形態により、映像コンテンツを端末に配信する複数の配信サーバと、ＤＮＳサーバとを含む映像配信システムであって、前記複数の配信サーバにおける各配信サーバは、映像配信に係る負荷情報を作成し、当該負荷情報を前記ＤＮＳサーバに送信する負荷情報提供手段を備え、前記ＤＮＳサーバは、各配信サーバから受信する負荷情報を保持する負荷情報保持手段と、前記端末からの問い合わせに基づいて、所定の基準で選定対象とした配信サーバの中から、前記負荷情報に基づいて、前記端末への映像配信を行う配信サーバを選定し、当該配信サーバのアドレスを前記端末に通知する配信サーバ選定通知手段とを備えることを特徴とする映像配信システムが提供される。

前記負荷情報提供手段により提供される負荷情報は、各端末への映像配信に係るリクエスト数とレスポンス数を含み、前記配信サーバ選定通知手段は、例えば、前記リクエスト数と前記レスポンス数とに基づいて、各配信サーバの計算リソースを判定し、計算リソースが枯渇していると判定された配信サーバを前記複数の配信サーバから除外した配信サーバ群を前記選定対象とし、前記複数の配信サーバの全てについて計算リソースが枯渇していると判断された場合には、各端末に対して提供する映像の画質の平均が所定のしきい値以上となる配信サーバを前記選定対象とするように構成してもよい。

前記配信サーバ選定通知手段は、例えば、ある配信サーバについて、単位時間あたりの全端末の合計リクエスト数が単位時間あたりの全端末の合計レスポンス数よりも大きい場合に、当該配信サーバの計算リソースが枯渇していると判断する。

前記負荷情報提供手段により提供される負荷情報は、配信サーバから各端末への映像配信におけるスループットを含み、前記配信サーバ選定通知手段は、いずれの配信サーバについても前記スループットの測定が完了している端末からの問い合わせに基づいて、前記選定対象の中から、当該端末へのスループットが最も高い配信サーバを当該端末への映像配信を行う配信サーバとして選定し、当該配信サーバのアドレスを前記端末に通知するように構成してもよい。

前記配信サーバ選定通知手段は、前記選定対象の中のある配信サーバについて、前記スループットの測定が完了していない端末から問い合わせを受信した場合、当該配信サーバを当該端末への映像配信を行う配信サーバとして選定し、当該配信サーバのアドレスを当該端末に通知するように構成してもよい。

前記スループットには、前記負荷情報保持手段に当該スループットが格納されてからの有効期限が設定してあり、当該有効期限が満了している場合に、前記配信サーバ選定通知手段は、当該スループットの測定が完了していないと判断するようにしてもよい。なお、前記スループットの有効期限は、例えば、端末におけるＤＮＳ有効期限の配信サーバ数倍よりも長い値に設定されることとしてもよい。

従来は動的に配信サーバ３０を変更する事はできず、スループットの低下による映像配信の品質低下は避けられなかったが、本実施の形態において説明した技術により、ネットワーク内で、動的に配信サーバ３０を切り替えることで、品質低下を回避することができるようになる。

すなわち、配信サーバ３０が所望の品質の映像配信ができなくなる場合、ＤＮＳサーバ１０が別の配信サーバ３０のＩＰアドレスを端末２０に返すことで、端末２０は配信サーバ３０を別の配信サーバ３０に切り替え、所望の品質を維持できる。

また、全ての配信サーバ３０において所望の品質の映像配信ができなくなった場合、品質の低下が最小限となる配信サーバ３０のＩＰアドレスを端末２０に返すことで、端末２０は品質低下の少ない配信サーバ３０に切り替えることで、所望の品質からの低下を抑えられる。

本発明は、上記の実施の形態に限定されることなく、特許請求の範囲内において、種々変更・応用が可能である。

１０ＤＮＳサーバ
２０端末
３０配信サーバ
１１負荷情報受信部
１２負荷情報保持部
１３ＤＮＳ問い合わせ受信部
１４配信サーバ選定部
１５ＤＮＳ応答送信部
２１映像表示部
３１負荷情報作成部
３２負荷情報送信部
３３端末ＩＰアドレス／画質保持部
３４リクエスト／レスポンス時刻・サイズ保持部
３５ＨＴＴＰリクエスト受信部
３６ＨＴＴＰレスポンス組み立て部
３７ＨＴＴＰレスポンス送信部
３８映像保持部

Claims

映像コンテンツを端末に配信する複数の配信サーバと、ＤＮＳサーバとを含む映像配信システムであって、
前記複数の配信サーバにおける各配信サーバは、
映像配信に係る負荷情報を作成し、当該負荷情報を前記ＤＮＳサーバに送信する負荷情報提供手段を備え、
前記ＤＮＳサーバは、
各配信サーバから受信する負荷情報を保持する負荷情報保持手段と、
前記端末からの問い合わせに基づいて、所定の基準で選定対象とした配信サーバの中から、前記負荷情報に基づいて、前記端末への映像配信を行う配信サーバを選定し、当該配信サーバのアドレスを前記端末に通知する配信サーバ選定通知手段と
を備えることを特徴とする映像配信システム。
前記負荷情報提供手段により提供される負荷情報は、各端末への映像配信に係るリクエスト数とレスポンス数を含み、
前記配信サーバ選定通知手段は、
前記リクエスト数と前記レスポンス数とに基づいて、各配信サーバの計算リソースを判定し、計算リソースが枯渇していると判定された配信サーバを前記複数の配信サーバから除外した配信サーバ群を前記選定対象とし、
前記複数の配信サーバの全てについて計算リソースが枯渇していると判断された場合には、各端末に対して提供する映像の画質の平均が所定のしきい値以上となる配信サーバを前記選定対象とする
ことを特徴とする請求項１に記載の映像配信システム。
前記配信サーバ選定通知手段は、ある配信サーバについて、単位時間あたりの全端末の合計リクエスト数が単位時間あたりの全端末の合計レスポンス数よりも大きい場合に、当該配信サーバの計算リソースが枯渇していると判断する
ことを特徴とする請求項２に記載の映像配信システム。
前記負荷情報提供手段により提供される負荷情報は、配信サーバから各端末への映像配信におけるスループットを含み、
前記配信サーバ選定通知手段は、いずれの配信サーバについても前記スループットの測定が完了している端末からの問い合わせに基づいて、前記選定対象の中から、当該端末へのスループットが最も高い配信サーバを当該端末への映像配信を行う配信サーバとして選定し、当該配信サーバのアドレスを前記端末に通知する
ことを特徴とする請求項１ないし３のうちいずれか１項に記載の映像配信システム。
前記配信サーバ選定通知手段は、前記選定対象の中のある配信サーバについて、前記スループットの測定が完了していない端末から問い合わせを受信した場合、当該配信サーバを当該端末への映像配信を行う配信サーバとして選定し、当該配信サーバのアドレスを当該端末に通知する
ことを特徴とする請求項４に記載の映像配信システム。
前記スループットには、前記負荷情報保持手段に当該スループットが格納されてからの有効期限が設定してあり、当該有効期限が満了している場合に、前記配信サーバ選定通知手段は、当該スループットの測定が完了していないと判断する
ことを特徴とする請求項４又は５に記載の映像配信システム。
前記スループットの有効期限は、端末におけるＤＮＳ有効期限の配信サーバ数倍よりも長い値に設定される
ことを特徴とする請求項６に記載の映像配信システム。
映像コンテンツを端末に配信する複数の配信サーバと、ＤＮＳサーバとを含む映像配信システムにより実行される映像配信方法であって、
前記複数の配信サーバにおける各配信サーバが、映像配信に係る負荷情報を作成し、当該負荷情報を前記ＤＮＳサーバに送信するステップと、
前記ＤＮＳサーバが、各配信サーバから受信する負荷情報を負荷情報保持手段に保持する保持するステップと、
前記ＤＮＳサーバが、前記端末からの問い合わせに基づいて、所定の基準で選定対象とした配信サーバの中から、前記負荷情報に基づいて、前記端末への映像配信を行う配信サーバを選定し、当該配信サーバのアドレスを前記端末に通知するステップと
を備えることを特徴とする映像配信方法。