JP2017143475A - Distribution management apparatus, reception apparatus, distributed processing system, and program - Google Patents
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Description
本発明は、配信管理装置、配信管理装置を備える分散処理システム、分散処理システムと通信を行う受信装置、並びに配信管理装置及び受信装置のプログラムに関する。 The present invention relates to a distribution management apparatus, a distributed processing system including the distribution management apparatus, a receiving apparatus that communicates with the distributed processing system, a distribution management apparatus, and a program for the receiving apparatus.
近年、ネットワークの高速化に伴い、ネットワークを介した大容量の映像配信のニーズが高まっている。映像配信における主な処理は、ストリームの生成処理とストリームの配信処理に大別される。 In recent years, with the speeding up of networks, there is an increasing need for large-capacity video distribution via networks. The main processing in video distribution is roughly divided into stream generation processing and stream distribution processing.
映像配信システムの概念について、図6を参照して説明する。素材映像データはストリーム生成サーバ100に入力される。ストリーム生成サーバ100は、素材映像データを圧縮符号化して、配信に適したビットレートの配信映像ストリームを生成する。この処理は、一般的にサーバ負荷が高くなる。
The concept of the video distribution system will be described with reference to FIG. The material video data is input to the
また、ストリーム配信サーバ200は、受信装置300の要求に応じて映像ストリームの配信を行う。この処理は、受信装置300の数に応じてサーバ負荷が増減する。ストリーム配信中に受信装置300の数が増加する場合、ストリーム配信処理のサーバ負荷も増加する。したがって、ストリームの生成と配信は、お互いの処理の負荷が影響しないよう、それぞれ専用のサーバで処理するのが一般的である。
Further, the
映像配信において、高画質化や受信装置数の増加に対応するには、ストリーム生成と配信の増加する負荷に耐え得るシステムが必要となる。そこで、負荷に合わせてシステムリソースを増減できる分散処理基盤を用いて映像配信を行う分散処理システムの利用が広まっている。(例えば、非特許文献1参照)。 In video distribution, a system that can withstand the increased load of stream generation and distribution is necessary to cope with higher image quality and an increase in the number of receiving devices. Thus, the use of distributed processing systems that distribute video using a distributed processing platform that can increase or decrease system resources according to the load is widespread. (For example, refer nonpatent literature 1).
図7に、映像配信を行う分散処理システムの構成例を示す。分散処理システム2は、ストリーム生成処理及びストリーム配信処理を、複数の処理装置(ノード)で分散処理する。ストリーム生成処理については、生成管理装置101が素材映像データを分割し、各処理装置102が分割された素材映像データを圧縮符号化して分割ストリームを生成する。ストリーム配信処理については、配信管理装置201が分割ストリームを集約することにより配信ストリームを生成し、複数の処理装置202へコピーする。その際、配信管理装置201は、受信装置300のアクセスが特定の処理装置202へ集中しないように管理する。
FIG. 7 shows a configuration example of a distributed processing system that performs video distribution. The distributed processing system 2 performs distributed processing of stream generation processing and stream distribution processing with a plurality of processing devices (nodes). Regarding the stream generation processing, the
図8(a)に、分散処理基盤によるストリーム生成処理の概念を示し、図8(b)に、分散処理基盤によるストリーム配信処理の概念を示す。分散処理基盤を用いた映像配信では、図7に示すように、ストリーム生成処理によって各処理装置上に生成された分割ストリームを一度集約し、連続した配信ストリーム形式にした後、配信管理装置から各処理装置へコピーする必要がある。しかし、この分割ストリームを集約する工程は映像配信処理のボトルネックとなり、配信管理装置へ分割ストリームの転送遅延が1つでも発生すると、映像配信処理全体が遅延してしまうという問題があった。 FIG. 8A shows the concept of stream generation processing based on the distributed processing infrastructure, and FIG. 8B shows the concept of stream distribution processing based on the distributed processing infrastructure. In the video distribution using the distributed processing platform, as shown in FIG. 7, the divided streams generated on each processing device by the stream generation processing are once aggregated into a continuous distribution stream format, and then each of the divided management streams is transmitted from the distribution management device. Must be copied to the processing unit. However, the process of aggregating the divided streams becomes a bottleneck of the video distribution process, and there is a problem that the entire video distribution process is delayed if even one transfer delay of the divided stream occurs to the distribution management apparatus.
かかる事情に鑑みてなされた本発明は、ストリームの生成処理及び配信処理を分散処理基盤上で効率的に行い、上述したボトルネックの影響を低減することを目的とする。 An object of the present invention made in view of such circumstances is to efficiently perform stream generation processing and distribution processing on a distributed processing platform and reduce the influence of the bottleneck described above.
上記課題を解決するため、本発明に係る配信管理装置は、素材映像データを分割して分散処理により圧縮符号化した分割ストリームの配信を管理する配信管理装置であって、素材映像データの分割位置、及び前記分割ストリームの格納場所を示すマニフェストファイルを作成するマニフェストファイル生成部と、受信装置から受信したマニフェストファイル取得要求に応じて、前記マニフェストファイルのみを該受信装置に送信するマニフェストファイル出力部と、を備えることを特徴とする。 In order to solve the above-described problem, a distribution management apparatus according to the present invention is a distribution management apparatus that manages distribution of a divided stream obtained by dividing material video data and compression-encoding by distributed processing, and the division position of the material video data A manifest file generation unit that creates a manifest file indicating a storage location of the divided stream, and a manifest file output unit that transmits only the manifest file to the reception device in response to a manifest file acquisition request received from the reception device; It is characterized by providing.
また、上記課題を解決するため、本発明に係る受信装置は、配信管理装置及び複数の処理装置と通信を行い、素材映像データを分割して分散処理により圧縮符号化した分割ストリームを受信する受信装置であって、前記配信管理装置から、前記素材映像データの分割位置、及び前記分割ストリームの格納場所を示すマニフェストファイルを取得するマニフェストファイル取得部と、前記マニフェストファイルに基づき、前記複数の処理装置から前記分割ストリームを直接取得する分割ストリーム取得部と、を備えることを特徴とする。 In order to solve the above-described problem, a receiving apparatus according to the present invention communicates with a distribution management apparatus and a plurality of processing apparatuses, and receives a divided stream obtained by dividing material video data and compression-coding it by distributed processing. A plurality of processing devices based on the manifest file, and a manifest file acquisition unit that acquires a manifest file indicating a division position of the material video data and a storage location of the divided stream from the distribution management device And a divided stream acquisition unit that directly acquires the divided stream.
また、上記課題を解決するため、本発明に係る分散処理システムは、生成管理装置と、複数の処理装置と、配信管理装置とを備え、分散処理を行う分散処理システムであって、前記生成管理装置は、素材映像データを分割した分割素材映像データを生成するとともに、前記素材映像データの分割位置を示す情報を含む分割情報を生成する分割素材映像データ生成部を備え、前記処理装置は、前記分割素材映像データを圧縮符号化して分割ストリームを生成する分割ストリーム生成部と、前記分割情報に前記分割ストリームの格納場所を示す情報を加えたメタデータを生成するメタデータ生成部と、を備え、前記配信管理装置は、前記メタデータに基づいて所定の形式のマニフェストファイルを生成するマニフェストファイル生成部と、受信装置から受信したマニフェストファイル取得要求に応じて、前記マニフェストファイルのみを該受信装置に送信するマニフェストファイル出力部と、を備えることを特徴とする。 In order to solve the above problems, a distributed processing system according to the present invention is a distributed processing system that includes a generation management device, a plurality of processing devices, and a distribution management device, and performs distributed processing. The apparatus includes a divided material video data generation unit that generates divided material video data obtained by dividing the material video data and generates division information including information indicating a division position of the material video data, and the processing device includes: A divided stream generating unit that compresses and encodes the divided material video data to generate a divided stream; and a metadata generating unit that generates metadata in which information indicating a storage location of the divided stream is added to the divided information. The distribution management device includes a manifest file generation unit that generates a manifest file of a predetermined format based on the metadata, and a reception device. Depending on the manifest file acquisition request it received from, only the manifest file, characterized in that it comprises a manifest file output unit that transmits to the receiving device.
また、上記課題を解決するため、本発明に係るプログラムは、コンピュータを、上記配信管理装置として機能させることを特徴とする。 In order to solve the above problem, a program according to the present invention causes a computer to function as the distribution management device.
また、上記課題を解決するため、本発明に係るプログラムは、コンピュータを、上記受信装置として機能させることを特徴とする。 In order to solve the above problems, a program according to the present invention causes a computer to function as the receiving device.
本発明によれば、分散処理基盤を利用したストリーム生成処理及び配信処理において、分割生成したストリームの集約による遅延を低減することができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the delay by aggregation of the stream produced | generated by division | segmentation can be reduced in the stream production | generation process and delivery process using a distributed processing infrastructure.
以下、本発明の一実施形態について、図面を参照して詳細に説明する。 Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
図1は、本発明の一実施形態に係る分散処理システム1の構成例を示すブロック図である。図1に示す例では、分散処理システム1は、生成管理ノードとして機能する生成管理装置11と、処理ノードとして機能する複数の処理装置12(12−1,12−2,・・・,12−n)と、配信管理ノードとして機能する配信管理装置13とを備える。なお、本実施形態では、映像に係るデータやストリームの入出力を実線の矢印で示し、その他情報の入出力を破線の矢印で示す。
FIG. 1 is a block diagram illustrating a configuration example of a distributed processing system 1 according to an embodiment of the present invention. In the example illustrated in FIG. 1, the distributed processing system 1 includes a generation management device 11 that functions as a generation management node and a plurality of processing devices 12 (12-1, 12-2,..., 12− that function as processing nodes. n) and a
分散処理システム1は、入力された素材映像データを分割する。そして、分散処理により、分割された素材映像データに画像処理を行って分割ストリームを生成し、1以上の受信装置20(20−1,20−2,20−3,・・・,20−n)に出力する。 The distributed processing system 1 divides the input material video data. Then, image processing is performed on the divided material video data by distributed processing to generate a divided stream, and one or more receiving devices 20 (20-1, 20-2, 20-3, ..., 20-n). ).
受信装置20は、配信管理装置13及び複数の処理装置12と通信を行う。なお、図1では便宜上、受信装置20−1のみ配信管理装置13及び複数の処理装置12からデータを受信する矢印を示しているが、他の受信装置20−2,20−3,・・・,20−nについても同様に、配信管理装置13及び複数の処理装置12からデータを受信する。
The
図2は、生成管理装置11の構成例を示すブロック図である。図2に示す生成管理装置11は、分割素材映像データ生成部111と、管理部112とを備える。
FIG. 2 is a block diagram illustrating a configuration example of the generation management apparatus 11. The generation management device 11 illustrated in FIG. 2 includes a divided material video
分割素材映像データ生成部111は、入力された素材映像データを数秒単位のフレーム数で分割する。具体的には、GOP(Group of Pictures)単位で分割する。そして、分割された素材映像データ(以下、「分割素材映像データ」という)を各処理装置12へ送信する。
The divided material video
また、分割素材映像データ生成部111は、素材映像データの分割位置を示す情報(例えば、分割位置のフレームに対応する時刻)、及び分割素材映像データのファイル名などを含む分割情報を生成し、分割素材映像データに対応する分割情報を各処理装置12へ送信する。
In addition, the divided material video
管理部112は、各処理装置12から各処理装置12のCPUやHDDのリソース利用状況を含むリソース情報を取得し、特定の処理装置12へ負荷が集中しないよう管理する。分割素材映像データ生成部111は、管理部112の指示に基づき、分割素材映像データ及び分割情報を各処理装置12へ送信する。
The
図3は、処理装置12の構成例を示すブロック図である。図3に示す処理装置12は、分割ストリーム生成部121と、記憶部122と、分割ストリーム出力部123と、メタデータ生成部124と、リソース情報生成部125とを備える。
FIG. 3 is a block diagram illustrating a configuration example of the
分割ストリーム生成部121は、生成管理装置11から入力された分割素材映像データを圧縮符号化して分割ストリームを生成し、記憶部122に格納する。圧縮符号化は、MPEG標準規格などの既存の技術を用いるものとする。分割ストリーム生成部121は、同一の分割素材映像データに対して複数種類の圧縮符号化を行ってもよい。例えば、圧縮符号化率の異なる複数の分割ストリームを用意しておくことにより、受信装置20は通信環境に応じて適切なサイズの分割ストリームを選択して取得することができるようになる。
The divided
分割ストリーム出力部123は、受信装置20から分割ストリームの取得要求を受信すると、記憶部122に格納された分割ストリームを受信装置20に送信する。
When receiving the split stream acquisition request from the receiving
メタデータ生成部124は、生成管理装置11から入力された分割情報に、分割ストリーム生成部121が生成した分割ストリームの格納場所を示す情報(例えば、IPアドレス)を加えたメタデータを配信管理装置13に出力する。分割ストリーム生成部121が同一の分割素材映像データに対して複数種類の圧縮符号化を行った場合には、メタデータに更に、分割ストリームごとに圧縮符号化のパラメータ(解像度やビットレート情報など)を含める。なお、メタデータに各処理装置12を識別する情報(処理装置名)を含めてもよい。
The
リソース情報生成部125は、リソース情報を生成管理装置11に送信する。
The resource
図4は、配信管理装置13の構成例を示すブロック図である。図4に示す配信管理装置13は、マニフェストファイル生成部131と、記憶部132と、マニフェストファイル出力部133とを備える。
FIG. 4 is a block diagram illustrating a configuration example of the
マニフェストファイル生成部131は、各処理装置12からメタデータを入力し、各分割ストリームと処理装置12の対応関係を管理する。そして、メタデータに基づいて所定の形式のマニフェストファイルを生成し、記憶部132に格納する。マニフェストファイルは、配信ストリームの再生に必要な情報(素材映像データの分割位置を示す情報、及び分割ストリームの格納場所を示す情報を含む)を記したファイルであり、マニフェストファイルの形式は、例えばMPEG−DASH(Dynamic Adaptive Streaming over HTTP)標準規格に基づくMPD(Media Presentation Description)形式とする。
The manifest
マニフェストファイル出力部133は、受信装置20からマニフェストファイルの取得要求を受信すると、該取得要求に応じて、記憶部132に格納されたマニフェストファイルを受信装置20に送信する。このように、配信管理装置13はマニフェストファイルのみを受信装置20に送信する。
When the manifest
図5は、受信装置20の構成例を示すブロック図である。図5に示す受信装置20は、マニフェストファイル取得部201と、分割ストリーム取得部202と、記憶部203と、配信ストリーム再生部204とを備える。
FIG. 5 is a block diagram illustrating a configuration example of the receiving
マニフェストファイル取得部201は、分割ストリームの取得に先立ち、配信管理装置13にマニフェストファイルの取得要求を行い、配信管理装置13からマニフェストファイルを取得する。
Prior to the acquisition of the divided stream, the manifest
分割ストリーム取得部202は、マニフェストファイルに含まれる、映像の分割位置を示す情報及び分割ストリームの格納場所を示す情報に基づき、各処理装置12に分割ストリーム取得要求を行い、映像を再生する順に各処理装置12から分割ストリームを直接取得し、記憶部203に格納する。
The divided
配信ストリーム再生部204は、記憶部203に格納された分割ストリームを再生順に読み出して映像(配信ストリーム)を再生する。
The distribution
従来は、配信管理装置により分割ストリームを集約していたが、上述したように本発明に係る配信管理装置13は各処理装置12からメタデータのみを受信し、各受信装置20が処理装置12から分割ストリームを直接受信して集約する。メタデータは分割ストリームと比較してデータ容量が小さいので、配信管理装置13への転送遅延も小さくなり、映像配信処理全体に対する遅延の影響を低減することができる。
Conventionally, the divided streams are aggregated by the distribution management device. However, as described above, the
なお、上述した配信管理装置13として機能させるためにコンピュータを好適に用いることができ、そのようなコンピュータは、配信管理装置13の各機能を実現する処理内容を記述したプログラムを該コンピュータの記憶部に格納しておき、該コンピュータのCPUによってこのプログラムを読み出して実行させることで実現することができる。なお、このプログラムは、コンピュータ読取り可能な記録媒体に記録可能である。
It should be noted that a computer can be suitably used to function as the
また、上述した受信装置20として機能させるためにコンピュータを好適に用いることができ、そのようなコンピュータは、受信装置20の各機能を実現する処理内容を記述したプログラムを該コンピュータの記憶部に格納しておき、該コンピュータのCPUによってこのプログラムを読み出して実行させることで実現することができる。なお、このプログラムは、コンピュータ読取り可能な記録媒体に記録可能である。
In addition, a computer can be preferably used to function as the receiving
上述の実施形態は代表的な例として説明したが、本発明の趣旨及び範囲内で、多くの変更及び置換ができることは当業者に明らかである。したがって、本発明は、上述の実施形態によって制限するものと解するべきではなく、特許請求の範囲から逸脱することなく、種々の変形や変更が可能である。例えば、実施形態に記載の複数の構成ブロックを1つに組み合わせたり、あるいは1つの構成ブロックを分割したりすることが可能である。 Although the above embodiment has been described as a representative example, it will be apparent to those skilled in the art that many changes and substitutions can be made within the spirit and scope of the invention. Therefore, the present invention should not be construed as being limited by the above-described embodiments, and various modifications and changes can be made without departing from the scope of the claims. For example, a plurality of constituent blocks described in the embodiments can be combined into one, or one constituent block can be divided.
1 分散処理システム
11 生成管理装置
12 処理装置
13 配信管理装置
20 受信装置
111 分割素材映像データ生成部
112 管理部
121 分割ストリーム生成部
122 記憶部
123 分割ストリーム出力部
124 メタデータ生成部
125 リソース情報生成部
131 マニフェストファイル生成部
132 記憶部
133 マニフェストファイル出力部
201 マニフェストファイル取得部
202 分割ストリーム取得部
203 記憶部
204 配信ストリーム再生部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Distributed processing system 11
Claims (5)
素材映像データの分割位置、及び前記分割ストリームの格納場所を示すマニフェストファイルを作成するマニフェストファイル生成部と、
受信装置から受信したマニフェストファイル取得要求に応じて、前記マニフェストファイルのみを該受信装置に送信するマニフェストファイル出力部と、
を備えることを特徴とする配信管理装置。 A distribution management device that manages distribution of a divided stream obtained by dividing material video data and compression-encoding by distributed processing,
A manifest file generation unit that creates a manifest file indicating a division position of the material video data and a storage location of the divided stream;
In response to the manifest file acquisition request received from the receiving device, a manifest file output unit that transmits only the manifest file to the receiving device;
A distribution management device comprising:
前記配信管理装置から、前記素材映像データの分割位置、及び前記分割ストリームの格納場所を示すマニフェストファイルを取得するマニフェストファイル取得部と、
前記マニフェストファイルに基づき、前記複数の処理装置から前記分割ストリームを直接取得する分割ストリーム取得部と、
を備えることを特徴とする受信装置。 A receiving device that communicates with a distribution management device and a plurality of processing devices, receives a divided stream obtained by dividing the material video data and compression-coding the distributed video processing,
A manifest file acquisition unit for acquiring a manifest file indicating a division position of the material video data and a storage location of the division stream from the distribution management device;
A divided stream acquisition unit that directly acquires the divided streams from the plurality of processing devices based on the manifest file;
A receiving apparatus comprising:
前記生成管理装置は、
素材映像データを分割した分割素材映像データを生成するとともに、前記素材映像データの分割位置を示す情報を含む分割情報を生成する分割素材映像データ生成部を備え、
前記処理装置は、
前記分割素材映像データを圧縮符号化して分割ストリームを生成する分割ストリーム生成部と、
前記分割情報に前記分割ストリームの格納場所を示す情報を加えたメタデータを生成するメタデータ生成部と、を備え、
前記配信管理装置は、
前記メタデータに基づいて所定の形式のマニフェストファイルを生成するマニフェストファイル生成部と、
受信装置から受信したマニフェストファイル取得要求に応じて、前記マニフェストファイルのみを該受信装置に送信するマニフェストファイル出力部と、を備える
ことを特徴とする、分散処理システム。 A distributed processing system that includes a generation management device, a plurality of processing devices, and a distribution management device and performs distributed processing,
The generation management device includes:
A divided material video data generating unit that generates divided material video data obtained by dividing the material video data and generates division information including information indicating a division position of the material video data,
The processor is
A divided stream generating unit that compresses and encodes the divided material video data to generate a divided stream;
A metadata generation unit that generates metadata obtained by adding information indicating a storage location of the divided stream to the division information;
The distribution management device includes:
A manifest file generator that generates a manifest file of a predetermined format based on the metadata;
A distributed processing system comprising: a manifest file output unit that transmits only the manifest file to the receiving device in response to a manifest file acquisition request received from the receiving device.
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