JP3440195B2 - Stream distribution method and system - Google Patents

Stream distribution method and system

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JP3440195B2
JP3440195B2 JP21723397A JP21723397A JP3440195B2 JP 3440195 B2 JP3440195 B2 JP 3440195B2 JP 21723397 A JP21723397 A JP 21723397A JP 21723397 A JP21723397 A JP 21723397A JP 3440195 B2 JP3440195 B2 JP 3440195B2
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Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、クライアントから
の提供要求を受信したサーバが、要求されたデータをク
ライアントに送信し、そのデータをクライアントが受信
する場合のクライアント・サーバ間のデータ伝送能力を
向上させるデータ伝送システムに関する技術分野に属す
るものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a data transmission capability between a client and a server when a server that receives a request for providing from a client sends the requested data to the client and the client receives the data. The present invention belongs to the technical field of improving data transmission systems.

【0002】[0002]

【従来の技術】クライアント・サーバ型のデータ伝送シ
ステムが数多く存在しているが、その中に実時間映像通
信などの様に時間制約を受ける連続したデータであるス
トリームを扱うデータストリーム型クライアント・サー
バシステムが存在する。このストリームは時間的制約を
受けるため、あらかじめクライアント・サーバ間で決め
られた時間を超えるデータの遅延が起これば、データが
意味をなさなくなる場合がある。また、サーバからは連
続したデータを送信するので、クライアント・サーバ間
には絶えずデータが流れている。
2. Description of the Related Art There are many client / server type data transmission systems, and a data stream type client / server that handles a continuous stream of data subject to time constraints such as real-time video communication. System exists. Since this stream is time-constrained, the data may be meaningless if there is a data delay that exceeds a predetermined time between the client and the server. Moreover, since continuous data is transmitted from the server, data constantly flows between the client and the server.

【0003】このようなストリームを扱うクライアント
・サーバシステムでは、サーバは映像や音声を符号化し
たストリームを発信する機能を有する。クライアント
は、サーバが提供し得るストリームを利用したい場合に
は、サーバに対して、ストリームの提供要求を行う。こ
の要求に基づき、サーバはクライアントに対してストリ
ームの送信を始める。クライアントは、そのストリーム
を受信、復号化し、適宜利用する。
In a client / server system that handles such a stream, the server has a function of transmitting a stream in which video and audio are encoded. When the client wants to use a stream that the server can provide, the client makes a stream providing request to the server. Based on this request, the server begins sending the stream to the client. The client receives the stream, decodes it, and uses it appropriately.

【0004】サーバとクライアントは1対1である必要
はなく、サーバが同時に複数のクライアントに対してス
トリームの提供を行ったり、クライアントが同時に複数
のサーバからストリームを提供されたりするシステムも
多数存在する。
There is no need for one-to-one correspondence between the server and the client, and there are many systems in which the server simultaneously provides a stream to a plurality of clients, or the client simultaneously receives a stream from a plurality of servers. .

【0005】また、同一コンテンツを保持したサーバが
1つである必要もなく、サーバを複数個有するようなシ
ステムも存在する。サーバが提供し得るコンテンツを別
のサーバ上に複製するのがそのシステムで、どのサーバ
からストリームの提供を受けても、同一コンテンツを得
ることができる。
Further, there is no need for one server holding the same content, and there is a system having a plurality of servers. In that system, the content that a server can provide is duplicated on another server, and the same content can be obtained regardless of which server receives the stream.

【0006】また、サーバとクライアントが直接接続さ
れているのではなく、いくつかの中継サーバがクライア
ント・サーバ間に含まれている様なシステムも存在す
る。その一例を図7に示す。
There is also a system in which a server and a client are not directly connected, but some relay servers are included between the client and the server. An example thereof is shown in FIG.

【0007】この従来例は、クライアントからのデータ
の提供要求を受信し、要求されたストリームを他のサー
バに依存することなく送信できるサーバを発信サーバ1
01として、クライアント111とともに中継サーバ2
01,202を発信サーバ101に接続し、クライアン
ト112とともに中継サーバ203を中継サーバ202
に接続し、クライアント113を中継サーバ203に、
クライアント114を中継サーバ201に接続した、ク
ライアント・サーバ型データ伝送システムの例である。
In this conventional example, a server which can receive a data providing request from a client and can send a requested stream without depending on another server is an originating server 1.
01, together with the client 111, the relay server 2
01 and 202 are connected to the originating server 101, and the relay server 203 is connected to the client 112 together with the client 112.
To connect the client 113 to the relay server 203,
It is an example of a client-server type data transmission system in which a client 114 is connected to a relay server 201.

【0008】発信サーバ101は、送信機構121を用
いて、符号化されたデータを中継サーバ201,20
2、クライアント111に送る。
The transmission server 101 uses the transmission mechanism 121 to transmit the encoded data to the relay servers 201, 20.
2. Send to client 111.

【0009】中継サーバ201,202は、発信サーバ
101より送信されたデータを、それぞれの備える受信
機構221,222で受信する。そして、受信したデー
タを、送信機構211,212を用いてクライアント1
14と中継サーバ203、クライアント112にそれぞ
れ送信する。すなわち、中継サーバは伝送されるストリ
ームを中継する機能を果たす。ここで、中継サーバ20
2と中継サーバ203のように、中継サーバを多段に接
続することもある。
The relay servers 201 and 202 receive the data transmitted from the transmission server 101 by the receiving mechanisms 221 and 222 provided therein. Then, the received data is sent to the client 1 using the transmission mechanisms 211 and 212.
14, the relay server 203, and the client 112. That is, the relay server has a function of relaying the stream to be transmitted. Here, the relay server 20
2 and relay server 203, relay servers may be connected in multiple stages.

【0010】また、このシステムに加えて発信サーバや
各中継サーバの負荷を定期的、もしくは不定期的に測定
し、収集されたサーバの負荷を基にサーバ間やサーバと
クライアント間の経路を再構成するようなシステムも存
在する。
In addition to this system, the load on the originating server and each relay server is measured regularly or irregularly, and the routes between the servers and between the server and the client are re-established based on the collected server load. There are also systems to configure.

【0011】[0011]

【発明が解決しようとする課題】上記の従来のクライア
ント・サーバ型データ伝送システムを用いて安定した実
時間ストリームを配信するためには、 ・複数のクライアントからの要求に対し安定した情報提
供が可能な発信サーバ、 ・他のデータに影響を及ぼされることやデータが欠落す
ることがなく、常に必要な伝送帯域を提供できるネット
ワーク、 ・提供されたデータを欠落することなく受信し、復号化
できるクライアント、により構成されるシステムが必要
である。
In order to deliver a stable real-time stream using the above-mentioned conventional client / server type data transmission system, it is possible to provide stable information in response to requests from a plurality of clients. An outgoing server, ・ A network that can always provide the required transmission band without being affected by other data or loss of data, ・ A client that can receive and decrypt the provided data without loss A system consisting of, is required.

【0012】また、クライアントの数が非常に多い場合
には、発信サーバの負荷と発信サーバ付近のネットワー
クトラフィックを軽減するために、 ・発信サーバから提供されたデータを欠落することなく
受信し、複数のクライアントに安定した情報提供が可能
な中継サーバ、が必要である。
In addition, when the number of clients is very large, in order to reduce the load on the transmission server and the network traffic in the vicinity of the transmission server, the data provided from the transmission server can be received without loss, and a plurality of data can be received. It is necessary to have a relay server that can provide stable information to clients.

【0013】データストリーム型のクライアント・サー
バシステムは既存の環境での使用が望まれているが、既
存の環境においては、様々な外因のために安定したホス
トやネットワークを用いてサービスを提供することは難
しい。
A data stream type client / server system is desired to be used in an existing environment, but in the existing environment, it is necessary to provide a service by using a stable host or network due to various external factors. Is difficult

【0014】既存の環境としては、 ・システムが単独で用いられることはなく、システム以
外の用途にネットワークが利用される。
As the existing environment, the system is not used alone, but the network is used for purposes other than the system.

【0015】・サーバからクライアントまでの経路は様
々な未知のネットワークを経由する場合がある。
The route from the server to the client may go through various unknown networks.

【0016】・各サーバ間およびクライアント・サーバ
間の経路は長時間にわたり分断されることはない。
The paths between the servers and between the client and the server are not divided for a long time.

【0017】・発信サーバ、中継サーバおよびクライア
ントが稼働するノードはストリームの送受信以外の用途
でも使わる。
The transmission server, the relay server, and the node where the client operates are used for purposes other than stream transmission / reception.

【0018】ような状況を想定する。Assume the following situation.

【0019】共有型ネットワークでは、サーバから送信
可能な単位時間当たりのデータ転送量(以下転送レー
ト)が維持できない状況が起こり得るが、そのような場
合には、ストリームは時間的制約を受けているので単位
時間当たりのデータ量を減らすことによって実時間性を
保つ必要がある。そのため、クライアントで再生される
映像や音声等の情報は均質ではなくなり、サービス品質
の低下につながる場合がある。この転送レートの低下に
伴うサービス品質の低下は、システムで利用されるサー
ビスの種類によって許容範囲が異なるが、転送レートが
低下し続ければどのようなサービスでもいずれ、サービ
スとしての意味が著しく失われる状況が起こり得る。
In a shared network, a situation may occur in which the amount of data that can be transmitted from the server per unit time (hereinafter referred to as a transfer rate) cannot be maintained, but in such a case, the stream is time-limited. Therefore, it is necessary to maintain the real-time property by reducing the amount of data per unit time. Therefore, information such as video and audio reproduced by the client is not homogeneous, which may lead to deterioration of service quality. The deterioration of service quality due to the decrease of the transfer rate depends on the type of service used in the system, but if the transfer rate continues to decrease, any service loses its significance as a service. A situation can occur.

【0020】本発明は、この様に、転送レートが低下し
サービスとしての意味が失われないように、サービス毎
に決められた規定値よりも転送レートが低下すれば、転
送レートが高くなる別の経路を検索し、サービス品質を
改善するデータストリーム型クライアント・サーバシス
テムを実現するストリーム配信方法およびシステムを提
供することを課題とする。
As described above, according to the present invention, if the transfer rate is lower than the specified value determined for each service, the transfer rate becomes higher so that the transfer rate is not lowered and the meaning of the service is not lost. It is an object of the present invention to provide a stream distribution method and system that realizes a data stream type client / server system that searches for a route of, and improves service quality.

【0021】[0021]

【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
め、本発明による方法は、発信サーバが有する、符号化
され時間的制約を持つ連続したデータであるストリーム
を、ネットワークを介し1または複数の中継サーバを通
してクライアントに実時間で配信するストリーム配信方
法であって、1つの経路を利用してストリームを配信す
る側の上位サーバから受信する側の下位サーバもしくは
クライアントへと伝送されたストリームの転送レート
を、該下位サーバもしくはクライアントで定期的もしく
は不定期的に測定し、前記転送レートの測定の結果によ
り、ストリームが正しく受信されないことが判明した場
合、同一コンテンツのストリームを配信可能な候補とな
る上位サーバのアドレスを調査し、前記調査で得られ
た、候補となる上位サーバとのネットワーク状況を測定
し、該測定したネットワーク状況を判断して、正しくス
トリームが受信されると期待される上位サーバを選択
し、実際に経路の変更を行い、ストリームの送信元を前
記選択された上位サーバに変更することを特徴とする。
In order to solve the above-mentioned problems, the method according to the present invention provides a method in which one or a plurality of streams of continuous data, which are encoded and have time constraints, which an origination server has, are transmitted via a network. Stream delivery method for delivering to a client in real time through a relay server of the above, which is a transfer of a stream transmitted from an upper server on a side delivering a stream to a lower server on a receiving side or a client by using one route. The rate is periodically or irregularly measured by the lower-level server or client, and if the result of the transfer rate measurement shows that the stream is not received correctly, it becomes a candidate for delivering the stream of the same content. The address of the upper server is investigated, and the candidate upper server obtained in the above survey is The network condition with the network is measured, the measured network condition is judged, the upper server expected to receive the stream correctly is selected, the route is actually changed, and the source of the stream is selected. It is characterized in that it is changed to a higher-level server.

【0022】また、前記同一コンテンツのストリームを
配信可能な候補となる上位サーバのアドレスを調査する
過程では、前記転送レートの測定の結果により、ストリ
ームが正しく受信されないことが判明した場合、前記下
位サーバもしくはクライアントから上位サーバもしくは
別の中継サーバもしくは発信サーバに配信先アドレス要
求を行い、該要求に従って送信される配信先アドレス情
報を受信して、同一コンテンツのストリームを配信可能
な候補となる上位サーバのアドレスを調査することを特
徴とする。
Further, in the process of investigating the addresses of the upper-level servers that are candidates for delivering the stream of the same content, if the stream is not correctly received as a result of the measurement of the transfer rate, the lower-level server is Alternatively, the client makes a delivery destination address request to the host server, another relay server, or the originating server, receives the delivery destination address information transmitted in accordance with the request, and receives the delivery destination address information of a candidate upper server that can deliver the same content stream. Characterized by investigating an address.

【0023】さらに、前記上位サーバを選択する過程で
は、ストリーム送信元とは別の1つもしくは複数の中継
サーバもしくは発信サーバであり候補となる上位サーバ
である被測定サーバとの往復時間を測定し、1以上の前
記被測定サーバとの往復時間の測定値が規定値よりも小
さい場合には、ネットワークの状況を測定するために送
信間隔、送信パケットの大きさ、送信パケット数を記録
した連続パケット送信要求を行い、該連続パケット送信
要求の値に従って該被測定サーバから返信される連続し
たパケットを受信し、その到達に掛かった時間を測定・
記録し、該測定・記録された時間の分散を計算・記録
し、該分散の小さい方の経路を利用する発信サーバもし
くは中継サーバを選択し、全ての前記被測定サーバとの
往復時間の測定値が規定値よりも大きい場合には、ネッ
トワークの状況を測定するために送信間隔、送信パケッ
トの大きさ、送信パケット数を記録した連続パケット送
信要求を行い、該連続パケット送信要求の値に従って該
被測定サーバから返信される連続したパケットを受信す
る際に、未到着のパケット数を測定・記録し、該未到達
パケット数の少ない方の経路を利用する発信サーバもし
くは中継サーバを選択することを特徴とする。
Further, in the process of selecting the upper server, the round trip time with the measured server, which is one or more relay servers or transmission servers different from the stream transmission source and the candidate upper server, is measured. If the measured round-trip time with one or more of the measured servers is smaller than the specified value, the continuous packet recording the transmission interval, the size of the transmitted packet, and the number of transmitted packets to measure the network condition. Make a transmission request, receive the continuous packets returned from the server under measurement according to the value of the continuous packet transmission request, and measure the time taken to reach them.
Record, calculate and record the variance of the measured / recorded time, select the originating server or relay server that uses the route with the smaller variance, and measure the round-trip time with all the measured servers. Is larger than the specified value, a continuous packet transmission request recording the transmission interval, the size of the transmission packet, and the number of transmission packets is made to measure the network condition, and the target packet is transmitted according to the value of the continuous packet transmission request. When receiving consecutive packets returned from the measurement server, the number of unarriving packets is measured and recorded, and the originating server or relay server that uses the route with the smaller number of unreached packets is selected. And

【0024】一方、上記の課題を解決するため、本発明
のシステムは、発信サーバが有する、符号化され時間的
制約を持った連続したデータであるストリームを、ネッ
トワークを介し1または複数の中継サーバを通してクラ
イアントに実時間で配信するストリーム配信システムで
あって、発信サーバには、ストリームを送信するストリ
ーム送信手段と、ネットワークの状況を測定するため
に、負荷測定用データ送信要求を受信すれば、負荷測定
用データを送信する負荷測定用データ送信手段と、を有
し、中継サーバには、上位サーバである発信サーバもし
くは中継サーバからのストリームを受信し、中継サーバ
もしくはクライアントに送信するストリーム送信手段
と、定期的もしくは不定期的に単位時間当たりに受信す
るストリームの大きさを測定しストリームの転送レート
を算出・記録する転送レート測定手段と、ネットワーク
の状況を測定するために、負荷測定用データ送信要求を
受信すれば、負荷測定用データを送信する負荷測定用デ
ータ送信手段と、ネットワークの状況を測定するため
に、負荷測定用データ送信要求をストリーム送信元とは
別の1つもしくは複数の中継サーバもしくは発信サーバ
であり候補となる上位サーバである被測定サーバに送信
する負荷測定用データ送信要求手段と、前記負荷測定用
データ送信要求に従って前記被測定サーバから返信され
る負荷測定用データを受信して、ネットワーク状況を測
定し、該測定結果に基づいて、正しくストリームが受信
されると期待される上位サーバである発信サーバもしく
は中継サーバを選択する上位サーバ選択手段と、前記上
位サーバ選択手段によって選択された中継サーバもしく
は発信サーバに、ストリームの送信元を変更する上位サ
ーバ変更手段と、を有し、クライアントには、前記発信
サーバもしくは中継サーバからのストリームを受信し、
復号化するストリーム受信手段を有することを特徴とす
る。
On the other hand, in order to solve the above-mentioned problems, the system of the present invention uses a stream of continuous data, which is coded and has a time constraint, which is possessed by a transmission server, through one or more relay servers via a network. Is a stream distribution system for real-time distribution to clients through a transmission server, the transmission server for transmitting a stream, and a load measurement data transmission request for measuring the network status A load measuring data transmitting means for transmitting measuring data, and the relay server, a stream transmitting means for receiving a stream from a transmission server or a relay server, which is a higher-level server, and transmitting the stream to a relay server or a client. , The size of the stream received per unit time on a regular or irregular basis A transfer rate measuring means for measuring and calculating and recording the transfer rate of the stream, and a load measuring data transmitting means for transmitting the load measuring data when a load measuring data transmission request is received in order to measure the network condition. Then, in order to measure the network condition, a load measurement data transmission request is transmitted to one or more relay servers or transmission servers other than the stream transmission source or to the measured server which is a candidate upper-level server. The load measurement data transmission requesting means and the load measurement data transmitted from the measured server in response to the load measurement data transmission request are received to measure the network condition, and based on the measurement result, the correct stream is generated. A higher-level server selector that selects the originating server or relay server that is the higher-level server expected to be received And an upper server changing unit for changing the transmission source of the stream to the relay server or the originating server selected by the upper server selecting unit, and the client receives the stream from the originating server or the relay server. Then
It is characterized by having a stream receiving means for decoding.

【0025】また、前記候補となる上位サーバを知るた
めに、前記中継サーバには前記に加えて、自分の発信し
ているアドレスをコンテンツ毎に上位サーバに送信する
配信先アドレス配信手段と、中継サーバのアドレスが記
載されたデータを受信すれば、それらのアドレスを記録
するとともに、自分の発信しているアドレスをコンテン
ツ毎に追加し上位サーバに送信する配信先アドレス中継
手段と、上位サーバもしくは別の中継サーバもしくは発
信サーバに、配信先アドレスを要求する第1の配信先ア
ドレス要求手段と、前記配信先アドレス中継手段により
知り得たアドレスが要求されると、その要求に従って配
信先アドレスと上位サーバのアドレスを返送する配信先
アドレス返信手段と、前記第1の配信先アドレス要求手
段の要求に従って送信された配信先アドレス情報を受信
することによって得られた中継サーバの数が規定値に達
するか判断し、達していない場合には前記受信した情報
に基づき、さらに上位の中継サーバもしくは発信サーバ
に配信先アドレスを要求する第2の配信先アドレス要求
手段と、を有し、前記発信サーバには前記に加えて、中
継サーバのアドレスが記載されたデータを受信すれば、
それらのアドレスを記録する配信先アドレス収集手段
と、前記配信先アドレス収集手段により知り得たアドレ
スが要求されると、その要求に従って該アドレスを返送
する配信先アドレス返信手段と、を有することを特徴と
する。
Further, in order to know the candidate upper-level server, in addition to the above, in the relay server, a delivery destination address distribution means for transmitting the address transmitted by itself to the upper-level server, and a relay When receiving the data that describes the server address, record those addresses, add the address that you are sending for each content and send it to the upper server, and the destination address relay means, the upper server or another First delivery destination address requesting means for requesting a delivery destination address and an address learned by the delivery destination address relaying means are requested to the relay server or the origination server of the delivery destination address and the upper server according to the request. Delivery destination address returning means for returning the address of the first delivery destination address, and according to the request of the first delivery destination address requesting means. It is determined whether or not the number of relay servers obtained by receiving the received delivery destination address information reaches a specified value, and if it does not reach, a higher relay server or an originating server is determined based on the received information. Second delivery destination address requesting means for requesting a delivery destination address, and in addition to the above, the transmission server receives the data in which the address of the relay server is described,
A delivery destination address collecting means for recording those addresses, and a delivery destination address returning means for returning the addresses in response to the request when the addresses known by the delivery destination address collecting means are requested. And

【0026】また、前記クライアントには前記に加え
て、定期的もしくは不定期的に単位時間当たりに受信す
るストリームの大きさを測定しストリームの転送レート
を算出・記録する転送レート測定手段と、上位サーバも
しくは別の中継サーバもしくは発信サーバに配信先アド
レスを要求する第1の配信先アドレス要求手段と、前記
配信先アドレス要求手段の要求に従って送信された配信
先アドレス情報を受信することによって得られた中継サ
ーバの数が規定値に達するか判断し、達していない場合
には前記受信した情報に基づき、さらに上位の中継サー
バもしくは発信サーバに配信先アドレスを要求する第2
の配信先アドレス要求手段と、ネットワークの状況を測
定するために、負荷測定用データ送信要求をストリーム
送信元とは別の1つもしくは複数の中継サーバもしくは
発信サーバであり候補となる上位サーバである被測定サ
ーバに送信する負荷測定用データ送信要求手段と、前記
負荷測定用データ送信要求に従って前記被測定サーバか
ら返信される負荷測定用データを受信して、ネットワー
ク状況を測定し、該測定結果に基づいて、正しくストリ
ームが受信されると期待される上位サーバである発信サ
ーバもしくは中継サーバを選択する上位サーバ選択手段
と、前記上位サーバ選択手段によって選択された中継サ
ーバもしくは発信サーバに、ストリームの送信元を変更
する上位サーバ変更手段と、を有することを特徴とす
る。
In addition to the above, the client further includes transfer rate measuring means for measuring the size of the stream received per unit time on a regular or irregular basis and calculating / recording the transfer rate of the stream. Obtained by receiving first delivery destination address requesting means for requesting a delivery destination address to the server or another relay server or origination server, and delivery destination address information transmitted according to the request of the delivery destination address requesting means. It is judged whether or not the number of relay servers reaches a specified value, and if not, a second requesting a delivery destination address to a higher-level relay server or transmission server based on the received information.
Of the delivery destination address requesting means and the load measurement data transmission request, in order to measure the state of the network, is one or more relay servers or transmission servers different from the stream transmission source and is a candidate upper server. Load measurement data transmission requesting means for transmitting to the measured server, and load measurement data returned from the measured server in response to the load measurement data transmission request, measures the network status, and outputs the measurement result. Based on the above, upper stream server selection means for selecting a transmission server or relay server which is an upper stream server expected to receive a stream correctly, and transmission of the stream to the relay server or transmission server selected by the higher server selection means. And an upper server changing means for changing the origin.

【0027】また、前記負荷測定用データ送信要求手段
は、ネットワークの状況を測定するために、送信間隔、
送信パケットの大きさ、送信パケット数を記録した連続
パケット送信要求を前記被測定サーバに送信する連続パ
ケット送信要求手段であり、前記負荷測定用データ送信
手段は、連続パケット送信要求を受信すれば、連続パケ
ットを送信する連続パケット送信手段であり、前記上位
サーバ選択手段は、前記被測定サーバとの往復時間を測
定する手段と、1以上の前記被測定サーバとの前記往復
時間の測定値が規定値よりも小さい場合には、前記連続
パケット送信要求送信手段により連続パケット送信要求
を行い、該連続パケット送信要求の値に従って該被測定
サーバから返信される連続したパケットを受信し、その
到達に掛かった時間を測定・記録し、該測定・記録され
た時間の分散を計算・記録し、該分散の小さい方の経路
を利用する発信サーバもしくは中継サーバを選択する手
段と、全ての前記被測定サーバとの往復時間の測定値が
規定値よりも大きい場合には、前記連続パケット送信要
求送信手段により連続パケット送信要求を行い、該連続
パケット送信要求の値に従って該被測定サーバから返信
される連続したパケットを受信し、その際の未到着のパ
ケット数を測定・記録し、該未到達のパケット数の少な
い方の経路を利用する発信サーバもしくは中継サーバを
選択する手段と、を有することを特徴とする。
Further, the load measurement data transmission requesting means, in order to measure the network condition,
It is a continuous packet transmission request means for transmitting to the measured server a continuous packet transmission request in which the size of the transmission packet and the number of transmission packets are recorded, and the load measuring data transmission means receives the continuous packet transmission request, It is a continuous packet transmitting means for transmitting continuous packets, wherein the upper server selecting means defines a means for measuring a round trip time with the measured server and a measured value of the round trip time with one or more measured servers. If it is smaller than the value, the continuous packet transmission request transmission means makes a continuous packet transmission request, receives the continuous packets returned from the measured server according to the value of the continuous packet transmission request, and waits for the arrival. Measured and recorded time, calculate and record the variance of the measured and recorded time, and use the route with the smaller variance. If the measured value of the round-trip time between all the measured servers and the means for selecting a relay server or relay server is larger than a specified value, the continuous packet transmission request transmission means makes a continuous packet transmission request and Transmission that receives consecutive packets returned from the measured server according to the value of the packet transmission request, measures and records the number of undelivered packets at that time, and uses the route with the smaller number of undelivered packets. Means for selecting a server or a relay server.

【0028】さらに、前記発信サーバのストリーム送信
手段は、ストリームを送信する際に、定期的に時間イン
デックスを付加するものであり、前記上位サーバ変更手
段は、前記上位サーバ選択手段によって選択された中継
サーバもしくは発信サーバからもストリームを受信し、
前記ストリーム中の時間インデックスを用いて同期を合
わせてから送信元を変更するものであることを特徴とす
る。
Further, the stream transmitting means of the transmission server periodically adds a time index when transmitting a stream, and the upper server changing means is the relay selected by the upper server selecting means. Receive streams from the server or the originating server,
It is characterized in that the transmission source is changed after synchronization is achieved using the time index in the stream.

【0029】本発明では、まず、1つの経路を利用して
ストリームを配信する側の上位サーバから受信する側の
下位サーバへと伝送されたストリームを、下位サーバの
転送レート測定手段により定期的もしくは不定期的に測
定する。転送レート測定手段によりストリームが正しく
受信されないことが判明すれば、配信先アドレス要求手
段により同一コンテンツのストリームを配信可能な次の
候補となる上位サーバのアドレスを調査する。次に、候
補となる上位サーバとの往復時間を測定し、上位サーバ
選択手段によって、候補となる上位サーバとの往復時間
が規定値以下であるような上位サーバがあれば、連続パ
ケット等の負荷測定用データの送信要求を行い、その候
補となる上位サーバの連続パケット等の負荷測定用デー
タ送信手段により送信される連続したパケット等の負荷
測定用データを受信することによって測定された結果か
ら、正しくストリームが受信されると期待される上位サ
ーバを決定する。最後に、上位サーバ変更手段により、
上記で決定された上位サーバが新たな送信元になるよう
に、実際に経路の変更を行う。このようにすれば、正し
くストリームが受信されない状態を回復することができ
るようになる。
In the present invention, first, the stream transmitted from the upper server on the side of delivering the stream to the lower server on the receiving side by using one route is periodically or by the transfer rate measuring means of the lower server. Measure irregularly. If it is determined by the transfer rate measuring means that the stream is not correctly received, the delivery destination address requesting means examines the address of the next candidate upper-level server that can deliver the stream of the same content. Next, the round-trip time with the candidate upper server is measured, and if there is an upper server whose round-trip time with the candidate upper server is less than or equal to the specified value by the upper server selection means, the load of continuous packets etc. From the result measured by making a transmission request for the measurement data and receiving the load measurement data such as the continuous packets transmitted by the load measurement data transmitting unit such as the continuous packet of the upper server which is the candidate, Determine which upstream server is expected to receive the stream correctly. Finally, by the upper server change means,
The route is actually changed so that the upper server determined above becomes a new transmission source. By doing so, it becomes possible to recover from the situation where the stream is not correctly received.

【0030】[0030]

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て図を用いて詳細に説明する。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Embodiments of the present invention will be described in detail below with reference to the drawings.

【0031】図1は、本発明のストリーム配信システム
の一実施形態例を示す構成図であって、図7での構成図
に加えていくつかの機構を具備した実施形態例を示す構
成図である。中継サーバ201〜203およびクライア
ント111〜114上に転送レート監視機構301〜3
07と再経路構成機構311〜317を具備し、発信サ
ーバ101および中継サーバ201〜203上に負荷測
定用データ送信機構321〜324と経路情報制御機構
331〜338を具備している。
FIG. 1 is a block diagram showing an example of an embodiment of a stream distribution system of the present invention, and is a block diagram showing an example of an embodiment having some mechanisms in addition to the block diagram of FIG. is there. Transfer rate monitoring mechanisms 301 to 301 on the relay servers 201 to 203 and the clients 111 to 114.
07 and the re-route configuration mechanisms 311 to 317, and the load measurement data transmission mechanisms 321 to 324 and the route information control mechanisms 331 to 338 on the originating server 101 and the relay servers 201 to 203.

【0032】詳しくは、本実施形態例によるシステム
は、以下の特徴を持つ。
More specifically, the system according to the present embodiment has the following features.

【0033】システムは、 ・発信サーバ101と複数の中継サーバ201〜203
と複数のクライアント111〜114から構成される。
The system is as follows: transmission server 101 and a plurality of relay servers 201 to 203
And a plurality of clients 111 to 114.

【0034】・発信サーバ101とクライアント111
〜114の間には中継サーバ201〜203が一段また
は多段に接続される。
-Transmission server 101 and client 111
The relay servers 201 to 203 are connected in a single stage or in a multistage manner between ~ 114.

【0035】ことを特徴とする。It is characterized in that

【0036】発信サーバ101は、 ・時間インデックスを付加したストリームを送信するた
めのストリーム送信機構121、 ・連続パケット送信手段を有する負荷測定用データ送信
機構321、 ・配信先アドレス収集手段と配信先アドレス返信手段を
有する経路情報制御機構331、を持つ。
The transmission server 101 includes: -a stream transmission mechanism 121 for transmitting a stream to which a time index is added; -a load measurement data transmission mechanism 321 having continuous packet transmission means; -delivery destination address collecting means and delivery destination address It has a route information control mechanism 331 having a reply means.

【0037】中継サーバ201〜203は、 ・ストリームを受信するストリーム受信機構221〜2
23、 ・受信したストリームを送信するストリーム送信機構2
11〜213、 ・転送レート測定手段を有する転送レート監視機構30
1〜303、 ・上位サーバ選択手段と上位サーバ変更手段を有する再
経路構成機構311〜313、 ・発信サーバ101と同様の負荷測定用データ送信機構
322〜324、 ・配信先アドレス配信手段、配信先アドレス中継手段、
第1の配信先アドレス要求手段、配信先アドレス返信手
段、および第2の配信先アドレス要求手段を有する経路
情報制御機構332〜334、を持つ。
The relay servers 201-203 are as follows: Stream receiving mechanisms 221-2 for receiving streams
23, Stream transmission mechanism 2 for transmitting the received stream
11-213, transfer rate monitoring mechanism 30 having transfer rate measuring means
1 to 303, reroute configuration mechanisms 311 to 313 having upper server selection means and higher server change means, load measurement data transmission mechanisms 322 to 324 similar to the originating server 101, delivery destination address delivery means, delivery destination Address relay means,
It has route information control mechanisms 332 to 334 having a first delivery destination address requesting means, a delivery destination address returning means, and a second delivery destination address requesting means.

【0038】クライアント111〜114は、 ・中継サーバ201〜203もしくは発信サーバ101
からストリームを受信するストリーム受信機構131〜
134、 ・中継サーバ201〜203と同様の転送レート監視機
構304〜307および再経路構成機構314〜31
7、 ・第1の配信先アドレス要求手段および第2の配信先ア
ドレス要求手段を有する経路情報制御機構335〜33
8、を持つ。
The clients 111 to 114 are: -Relay servers 201 to 203 or originating server 101
Stream receiving mechanism 131 to receive a stream from
134, transfer rate monitoring mechanisms 304 to 307 and reroute configuration mechanisms 314 to 31 similar to the relay servers 201 to 203
7. Route information control mechanisms 335 to 33 having first delivery destination address requesting means and second delivery destination address requesting means
Have eight.

【0039】図2は、このシステムを用いて本発明の課
題を解決するための本発明の方法での手順の実施形態例
を示したフローチャートである。図2では、中継サーバ
203を下位サーバとして述べる。
FIG. 2 is a flow chart showing an example of an embodiment of a procedure in the method of the present invention for solving the problems of the present invention using this system. In FIG. 2, the relay server 203 is described as a lower server.

【0040】まず、下位サーバ203の転送レート監視
機構303が、定期的もしくは不定期的に中継サーバ2
02から受信しているストリームの転送レートを測定、
記録する。転送レートが単位時間に規定転送レート以下
になれば、あらかじめ持っている中継サーバのアドレス
の中から候補となる上位サーバのアドレスとして、同一
コンテンツのストリームを配信可能な中継サーバと発信
サーバのアドレスを探し出す。
First, the transfer rate monitoring mechanism 303 of the lower server 203 periodically or irregularly transfers the relay server 2
Measure the transfer rate of the stream received from 02,
Record. If the transfer rate is less than or equal to the specified transfer rate per unit time, the addresses of the relay server and the origination server that can deliver the stream of the same content are selected as the addresses of the upper-level servers that are candidates from the addresses of the relay server that you have in advance. Find out.

【0041】これに対しては、クライアントにのみ配信
している最も下位の中継サーバが、その経路情報制御機
構の配信先アドレス配信手段により、上位サーバの経路
情報制御機構の配信先アドレス中継手段に対して、定期
的もしくは不定期的に自らが配信している中継サーバの
アドレスをコンテンツ毎に送信し、そのアドレステーブ
ルを受け取った上位サーバの経路情報制御機構の配信先
アドレス中継手段が、さらにその上位サーバに、自分の
アドレステーブルを付加して送信する。これを、発信サ
ーバ101に至るまで繰り返す。このようにして、発信
サーバ及び中継サーバは定期的もしくは不定期的に、自
分よりも下位にある全中継サーバのアドレスをコンテン
ツ毎に調査することができ、あらかじめアドレステーブ
ルを持つ必要がなくなり、アドレステーブルが動的に変
化しても柔軟に対応することもできる。
On the other hand, the lowest relay server delivering only to the client becomes the delivery destination address relay means of the route information control mechanism of the upper server by the delivery destination address delivering means of the route information control mechanism. On the other hand, the delivery destination address relay means of the route information control mechanism of the higher-level server, which transmits the address of the relay server that it distributes periodically or irregularly for each content and receives the address table, Adds its own address table to the upper server and sends it. This is repeated until the transmission server 101 is reached. In this way, the originating server and relay server can periodically or irregularly investigate the addresses of all relay servers that are subordinate to themselves for each content, and there is no need to have an address table in advance. Even if the table changes dynamically, it is possible to respond flexibly.

【0042】この場合、下位サーバ203の転送レート
監視機構303により転送レートが単位時間に規定転送
レート以下になったことがわかれば、経路情報制御機構
334が、第1の配信先アドレス要求手段により上位サ
ーバ202の経路情報制御機構333に候補となる上位
サーバのアドレスを要求する。候補となる上位サーバの
アドレスを要求された上位サーバ202の経路情報制御
機構333は、配信先アドレス返信手段により、配信先
アドレス中継手段で知り得た自分が配信している中継サ
ーバのアドレス、すなわち中継サーバ203のアドレス
とさらに上位サーバ101のアドレスとを、下位サーバ
203の経路情報制御機構334に知らせる。経路情報
制御機構334に送信されたこれらのアドレスは、候補
となる上位サーバの数が規定値未満であるので、第2の
配信先アドレス要求手段により上位サーバ101のアド
レスをもとに、上位サーバ101の経路情報制御機構3
31に候補となる上位サーバのアドレスを要求する。経
路情報制御機構331は、配信先アドレス収集手段によ
り知り得た自分が配信している中継サーバのアドレスす
なわち中継サーバ201〜203のアドレスを、配信先
アドレス返信手段により中継サーバ203の経路情報制
御機構334に知らせる。これらは、経路情報制御機構
334に送信されたこれらのアドレスが、候補となる上
位サーバの数が規定値以上か、もしくは上位サーバが発
信サーバであるまで繰り返される。こうして中継サーバ
203は、候補となる上位サーバのアドレスを知る。
In this case, if it is found by the transfer rate monitoring mechanism 303 of the lower server 203 that the transfer rate is less than or equal to the specified transfer rate per unit time, the route information control mechanism 334 causes the first delivery destination address requesting means. It requests the route information control mechanism 333 of the upper server 202 for the address of the candidate upper server. The route information control mechanism 333 of the higher-level server 202, which has been requested the address of the upper-level server that is a candidate, uses the distribution-destination address replying means to know the address of the relay server that it has learned by the distribution-destination address relay means, The route information control mechanism 334 of the lower server 203 is notified of the address of the relay server 203 and the address of the upper server 101. Since these addresses transmitted to the route information control mechanism 334 have the number of candidate upper servers less than the specified value, the second delivery destination address requesting means determines the upper server 101 based on the address of the upper server 101. 101 route information control mechanism 3
It requests 31 the address of the candidate upper-level server. The route information control mechanism 331 uses the delivery destination address replying unit to determine the address of the relay server distributed by itself, that is, the addresses of the relay servers 201 to 203, which is obtained by the delivery destination address collecting unit, by the delivery destination address returning unit. Notify 334. These are repeated until these addresses transmitted to the route information control mechanism 334 have the number of candidate upper servers equal to or more than a specified value, or until the upper server is the originating server. In this way, the relay server 203 knows the address of the candidate upper server.

【0043】次に、候補となる上位サーバと下位サーバ
203との往復時間(RTT,Round−Trip
Time)を次のようにして測定し、候補となる上位サ
ーバを、RTTにより分類して、正しくストリームが受
信されると期待される上位サーバを選択する。
Next, the round-trip time (RTT, Round-Trip) between the candidate upper server and the lower server 203.
Time) is measured as follows, candidate upper servers are classified by RTT, and an upper server expected to receive a stream correctly is selected.

【0044】RTTの測定手法の例として、下位サーバ
203の再経路構成機構313は、候補となる上位サー
バの負荷測定用データ送信機構に対して連続パケット送
信要求を出すと同時に送信時刻を測定し記録する。この
時のパラメータはいずれの値も最小値を用いる。連続パ
ケット送信要求を受信した候補となる上位サーバの負荷
測定用データ送信機構は、受信した要求パケットに記述
されたパラメータを用いて下位サーバ203にパケット
を返信する。下位サーバ203の再経路構成機構313
によりパケットが受信されると、その時刻を測定し、送
信時間と到着時間との差(RTT)を記録する。
As an example of the RTT measurement method, the re-routing mechanism 313 of the lower server 203 issues a continuous packet transmission request to the load measuring data transmission mechanism of the candidate upper server and simultaneously measures the transmission time. Record. The minimum value is used as the parameter at this time. The load measurement data transmission mechanism of the upper-level server that is a candidate that has received the continuous packet transmission request returns the packet to the lower-level server 203 using the parameters described in the received request packet. Reroute configuration mechanism 313 of lower-level server 203
When a packet is received by, the time is measured and the difference between the transmission time and the arrival time (RTT) is recorded.

【0045】あるいは、エコー要求を受信するとエコー
を返信する既存の機構を利用して、下位サーバ203か
ら候補となる上位サーバにエコー要求を送信し、当該上
位サーバから返信されるエコーを受信して送信時間と到
着時間との差(RTT)を記録してもよい。
Alternatively, by utilizing the existing mechanism for returning an echo when an echo request is received, an echo request is transmitted from the lower server 203 to a candidate upper server, and an echo returned from the upper server is received. The difference between the transmission time and the arrival time (RTT) may be recorded.

【0046】このように測定されたRTTにより、候補
となる上位サーバの中から1つの上位サーバを選択する
ための方式が、2つに分類される。RTTが一定値(X
ms)よりも小さなサーバが1つ以上あれば方式1.の
パケット分散測定法を利用する。候補となるすべての上
位サーバがXmsよりも大きい場合には、方式2.のパ
ケットロス測定法を利用する。
Based on the RTT measured in this way, the methods for selecting one upper-level server from the upper-level servers that are candidates are classified into two types. RTT is a constant value (X
If there is at least one server smaller than ms), method 1. The packet dispersion measurement method of is used. When all the candidate upper servers are larger than Xms, the method 2. Packet loss measurement method of.

【0047】方式1.パケット分散測定法 転送レートが低下する場合には、下位サーバ203の再
経路構成機構313は、候補となる上位サーバ101,
201,202に対して送信間隔、送信データ長、送信
回数などを記録した連続パケット送信要求を出す。上位
サーバ101,201,202の負荷測定用データ送信
機構321〜323により連続パケット送信要求が受信
されると、負荷測定用データ送信機構321〜323
が、連続パケット送信要求に基づいて下位サーバ203
に対して複数の連続したパケットを送信する。その一連
のパケットを下位サーバ203の再経路構成機構313
により受信し、あらかじめ上位サーバ101,201,
202に送信した送信間隔から各パケットが伝送される
のにかかった時間を算出する。この時、各パケットの伝
送時間を正確に知る必要はなく、各パケットの相対時間
がわかればよい。このパケットの伝送時間をもとに分散
を算出し記録する。その分散が最も低い経路を利用する
上位サーバを選択する。
Method 1. When the packet distribution measurement method transfer rate decreases, the reroute configuration mechanism 313 of the lower server 203 determines that the candidate upper server 101,
A continuous packet transmission request in which the transmission interval, the transmission data length, the number of transmissions, etc. are recorded is issued to 201 and 202. When the continuous packet transmission request is received by the load measurement data transmission mechanisms 321 to 323 of the upper servers 101, 201, 202, the load measurement data transmission mechanisms 321 to 323 are received.
However, based on the continuous packet transmission request, the lower server 203
To send multiple consecutive packets to. The rerouting mechanism 313 of the lower server 203 transfers the series of packets.
Received by the upper server 101, 201,
The time taken for each packet to be transmitted is calculated from the transmission interval transmitted to 202. At this time, it is not necessary to know the transmission time of each packet accurately, but it is sufficient to know the relative time of each packet. The variance is calculated and recorded based on the transmission time of this packet. Select the upper server that uses the route with the lowest dispersion.

【0048】方式2.パケットロス測定法 転送レートが低下する場合には、下位サーバ203の再
経路構成機構313は、上位サーバ101,201,2
02に対して送信間隔、送信データ長、送信回数などを
記録した連続パケット送信要求を出す。上位サーバ10
1,201,202の負荷測定用データ送信機構321
〜323により連続パケット送信要求が受信されると、
負荷測定用データ送信機構321〜323が、連続パケ
ット送信要求に基づいて下位サーバ203に対して複数
のパケットを送信する。その一連のパケットを下位サー
バ203の再経路構成機構313で受信し、到達しなか
ったパケットとあらかじめ送った送信回数からパケット
ロスの割合を算出し記録する。そのパケットロスの割合
が最も低い経路を利用する上位サーバを選択する。
Method 2. When the packet loss measuring method transfer rate decreases, the re-routing mechanism 313 of the lower server 203 causes the upper server 101, 201, 201.
02, a continuous packet transmission request in which the transmission interval, the transmission data length, the number of transmissions, etc. are recorded is issued. Upper server 10
1, 201, 202 load measurement data transmission mechanism 321
When a continuous packet transmission request is received by ~ 323,
The load measurement data transmission mechanisms 321 to 323 transmit a plurality of packets to the lower server 203 based on the continuous packet transmission request. The rerouting mechanism 313 of the lower server 203 receives the series of packets, and calculates and records the packet loss ratio from the packets that did not arrive and the number of times of transmission that was sent in advance. The upper server that uses the route with the lowest packet loss rate is selected.

【0049】次に、上記のネットワーク負荷測定手段を
含む上位サーバ選択手段により上位サーバが選択・決定
されると、再経路構成機構313が変更前の上位サーバ
202からのストリームと上位サーバ選択手段により選
択・決定された上位サーバからのストリームとの同期を
とりながら実際に接続経路を変更する。図3に、中継サ
ーバ203において、上位サーバAから上位サーバBへ
と経路を変更する場合の概念を示す。
Next, when an upper server is selected and determined by the upper server selecting means including the network load measuring means, the rerouting mechanism 313 uses the stream from the upper server 202 before the change and the upper server selecting means. The connection route is actually changed while synchronizing with the stream from the selected and determined upper server. FIG. 3 shows the concept of changing the route from the upper server A to the upper server B in the relay server 203.

【0050】中継サーバ203以外に同一コンテンツを
配信可能な上位サーバは、発信サーバ101および中継
サーバ201,202であり、下位サーバ203の再経
路構成機構313の上位サーバ選択手段により中継サー
バ202が最も正しく受信できると判断された場合に
は、下位サーバ203の再経路構成機構313は何もせ
ず、中継サーバ202から引き続きストリームを受信す
る(図3のCase1)。中継サーバ201の方が正し
く受信できると判断された場合には、再経路構成機構3
13は中継サーバ201からのストリームと中継サーバ
202からのストリームを同時に受信し、再経路構成機
構313が持つバッファの中で2つのストリームの同期
を合わせる。この同期合わせについては、図4により後
記する。同期が合えば中継サーバ202からのストリー
ムの受信を取りやめ、中継サーバ201からのストリー
ムを受信し続け、復号化し、利用者に提供する(図3の
Case2)。
Other than the relay server 203, the upper servers capable of delivering the same content are the origination server 101 and the relay servers 201 and 202, and the relay server 202 is the highest by the upper server selecting means of the rerouting mechanism 313 of the lower server 203. If it is determined that the stream can be correctly received, the reroute composing mechanism 313 of the lower server 203 does nothing and continues to receive the stream from the relay server 202 (Case 1 in FIG. 3). When it is determined that the relay server 201 can correctly receive the data, the rerouting mechanism 3
13 simultaneously receives the stream from the relay server 201 and the stream from the relay server 202, and synchronizes the two streams in the buffer held by the rerouting mechanism 313. This synchronization will be described later with reference to FIG. If they are synchronized, the reception of the stream from the relay server 202 is stopped, the stream from the relay server 201 is continuously received, the decrypted stream is provided to the user (Case 2 in FIG. 3).

【0051】図4は、中継サーバ202を上位サーバ
A、上記ネットワーク負荷測定手段により決定された上
位サーバを上位サーバBとして、ストリームの受信先上
位サーバをAからBへと変更する場合の経路変更の手順
を示した概念図である。
In FIG. 4, the relay server 202 is the upper server A, the upper server determined by the network load measuring means is the upper server B, and the route is changed when the stream receiving upper server is changed from A to B. It is a conceptual diagram showing the procedure of.

【0052】まず、下位サーバ203に入力される前の
ストリームを再経路構成機構313内のバッファ(以下
Aフレームバッファ)に取り込み、その出力をこれまで
の入力に取り込む。同時に、上位サーバBのストリーム
を受信し再経路構成機構313内のバッファ(以下Bフ
レームバッファ)に取り込む(図4(b))。両バッフ
ァ内で同期を合わせるためのキーとなるフレームをもと
に、マージするのに必要なフレームを摘出する。以下に
述べる方法により摘出が終われば、それらのフレームを
マージするために用意したバッファ(以下マージバッフ
ァ)にコピーし、マージバッファからの出力に切り替え
る(図4(c))。この時、上位サーバAとの接続を切
り、上位サーバBからの入力はマージバッファに入力す
る。マージバッファの中のデータを利用し終われば、マ
ージバッファを取り除き直結する(図4(d))。
First, the stream before being input to the lower server 203 is captured in the buffer (hereinafter referred to as the A frame buffer) in the rerouting mechanism 313, and the output thereof is captured in the previous input. At the same time, the stream of the upper server B is received and taken into the buffer (hereinafter referred to as B frame buffer) in the rerouting mechanism 313 (FIG. 4 (b)). The frames required for merging are extracted based on the frame that is the key for synchronizing in both buffers. When the extraction is completed by the method described below, the frames are copied to a buffer prepared for merging (hereinafter, merge buffer) and switched to the output from the merge buffer (FIG. 4 (c)). At this time, the connection with the upper server A is disconnected, and the input from the upper server B is input to the merge buffer. When the data in the merge buffer is completely used, the merge buffer is removed and the data is directly connected (FIG. 4 (d)).

【0053】図5、図6に、本実施形態例におけるマー
ジするのに必要なフレームの摘出方法の概念図を示す。
その摘出方法は、次の通りである。
5 and 6 are conceptual diagrams of a method of extracting a frame required for merging in this embodiment.
The extraction method is as follows.

【0054】・両フレームバッファ内に2つのストリー
ムのキーフレームが存在するとき Aフレームバッファからはキーとなるフレーム1001
までをマージバッファにコピーし、Bフレームバッファ
からはキーとなるフレーム1002の次のフレームから
マージバッファにコピーする(図5(a),(b))。
When there are two stream key frames in both frame buffers, a frame 1001 which is a key from the A frame buffer
Up to the merge buffer, and from the B frame buffer, the frame next to the key frame 1002 is copied to the merge buffer (FIGS. 5A and 5B).

【0055】・上位サーバBのキーフレームがBフレー
ムバッファから無くなってから、Aのキーフレームが受
信されたとき Aフレームバッファ、Bフレームバッファを順にマージ
バッファにコピーする(図6(a))。
When the key frame of the host server B is lost from the B frame buffer and the key frame of A is received, the A frame buffer and the B frame buffer are sequentially copied to the merge buffer (FIG. 6 (a)).

【0056】・上位サーバAのキーフレームがAフレー
ムバッファから無くなってから、Bのキーフレームが受
信されたとき Bフレームバッファのキーフレームをマージバッファに
コピーする(図6(b))。
When the key frame of B is received after the key frame of the upper server A is lost from the A frame buffer, the key frame of the B frame buffer is copied to the merge buffer (FIG. 6 (b)).

【0057】なお、上記の実施形態例では、中継サーバ
で経路の変更を行う例を説明したが、図1で示したよう
に、クライアント111〜114に、中継サーバ201
〜203と同様の転送レート監視機構304〜307お
よび再経路構成機構314〜317、並びに経路情報制
御機構335〜338を備えることにより、同様にクラ
イアント111〜114で経路の変更を行うことができ
る。
In the above embodiment, an example in which the route is changed by the relay server has been described. However, as shown in FIG.
By providing the transfer rate monitoring mechanisms 304 to 307, the reroute configuration mechanisms 314 to 317, and the route information control mechanisms 335 to 338 similar to those of Nos. 203 to 203, the clients 111 to 114 can similarly change the route.

【0058】[0058]

【発明の効果】以上述べたように、本発明によれば、ネ
ットワークを介して実時間ストリームを配信する際に、
転送レートを監視することによりストリームが伝送され
る経路の転送レートを明らかにし、経路を再構成するこ
とにより中継サーバを変更するようにしたので、ストリ
ームが流れる経路を変更する場合には、サービスとして
の意味が失われる程度にまで転送レートが低下する経路
を回避する事ができる。また、その結果、クライアント
に配信されるサービスの品質を維持することができる。
As described above, according to the present invention, when delivering a real-time stream via a network,
By monitoring the transfer rate, the transfer rate of the route through which the stream is transmitted was clarified, and the relay server was changed by reconfiguring the route. It is possible to avoid a route in which the transfer rate decreases to the extent that the meaning of is lost. As a result, the quality of service delivered to the client can be maintained.

【0059】また、経路情報を定期的、もしくは不定期
的に送受信するようにした場合には、ネットワーク上に
分散配置された発信サーバ、中継サーバ、およびクライ
アントが、あらかじめ他のホストアドレスを知っておく
必要はなく、サービス提供中にも中継網を自由に変更す
ることができる。
When the route information is transmitted / received regularly or irregularly, the originating server, the relay server, and the clients distributed on the network must know other host addresses in advance. There is no need to leave it, and the relay network can be changed freely while the service is being provided.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明のストリーム配信システムの一実施形態
例を示す構成図である。
FIG. 1 is a configuration diagram showing an embodiment of a stream distribution system of the present invention.

【図2】本発明のストリーム配信方法の手順の一実施形
態例を示すフローチャートである。
FIG. 2 is a flowchart showing an example of an embodiment of a procedure of a stream distribution method of the present invention.

【図3】上記実施形態例でのネットワーク負荷によりC
ase1もしくはCase2に遷移する経路変更の様子
を示す概念図である。
FIG. 3 is a diagram showing a case where C is caused by a network load in the above embodiment example.
It is a conceptual diagram which shows the mode of the route change which changes to case1 or Case2.

【図4】(a),(b),(c),(d)は、上記実施
形態例での上位サーバAから上位サーバBへと変更する
場合の概念図である。
4 (a), (b), (c), and (d) are conceptual diagrams in the case of changing from the higher-level server A to the higher-level server B in the above-described embodiment.

【図5】(a),(b)は、図5においてフレームバッ
ファ内に2つのストリームのキーフレームが同時に存在
する場合のフレームバッファ内の様子を示す概念図であ
る。
5 (a) and 5 (b) are conceptual diagrams showing a state in the frame buffer in the case where key frames of two streams exist at the same time in the frame buffer in FIG.

【図6】(a),(b)は、図5においてフレームバッ
ファ内に2つのストリームのキーフレームが同時に存在
しない場合のフレームバッファ内の様子を示す概念図で
ある。
6 (a) and 6 (b) are conceptual diagrams showing states in the frame buffer in the case where key frames of two streams do not exist in the frame buffer at the same time in FIG.

【図7】データ伝送クライアント・サーバシステムの従
来例を示す構成図である。
FIG. 7 is a configuration diagram showing a conventional example of a data transmission client / server system.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

101…発信サーバ 111〜114…クライアント 121,211〜213…ストリーム送信機構 131〜134,221〜223…ストリーム受信機構 201〜203…中継サーバ 301〜307…転送レート監視機構 311〜317…再経路構成機構 321〜324…負荷測定用データ送信機構 331〜338…経路情報制御機構 1001,1002…時間インデックスが挿入されたキ
ーフレーム
101 ... Originating server 111-114 ... Client 121, 211-213 ... Stream transmitting mechanism 131-134, 221-223 ... Stream receiving mechanism 201-203 ... Relay server 301-307 ... Transfer rate monitoring mechanism 311-317 ... Reroute configuration Mechanisms 321 to 324 ... Load measurement data transmission mechanisms 331 to 338 ... Route information control mechanisms 1001, 1002 ... Keyframes into which time indexes are inserted

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平10−164132(JP,A) 特開 平10−340236(JP,A) 森西優次 他3名,インターネット上 の実時間ストリーム配信に関する検討, 1997年電子情報通信学会通信ソサイエテ ィ大会,日本,電子情報通信学会,1997 年 8月13日,B−7−38 森西優次 他3名,インターネットを 用いた実時間ストリーム中継網の最適制 御法,信学技報,日本,電子情報通信学 会,1998年 9月24日,OFS98−30, IE98−56 (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H04L 12/56 230 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (56) References JP-A-10-164132 (JP, A) JP-A-10-340236 (JP, A) Yuji Morinishi and 3 others, Study on real-time stream distribution on the Internet , 1997 Institute of Electronics, Information and Communication Engineers Communication Society Conference, Japan, Institute of Electronics, Information and Communication Engineers, August 13, 1997, B-7-38 Yuji Morinishi and 3 others, Optimal control of real-time stream relay network using the Internet Hoho, IEICE Technical Report, Japan, The Institute of Electronics, Information and Communication Engineers, September 24, 1998, OFS98-30, IE98-56 (58) Fields investigated (Int.Cl. 7 , DB name) H04L 12/56 230

Claims (8)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 発信サーバが有する、符号化され時間的
制約を持つ連続したデータであるストリームを、ネット
ワークを介し1または複数の中継サーバを通してクライ
アントに実時間で配信するストリーム配信方法であっ
て、 1つの経路を利用してストリームを配信する側の上位サ
ーバから受信する側の下位サーバもしくはクライアント
へと伝送されたストリームの転送レートを、該下位サー
バもしくはクライアントで定期的もしくは不定期的に測
定し、 前記転送レートの測定の結果により、ストリームが正し
く受信されないことが判明した場合、同一コンテンツの
ストリームを配信可能な候補となる上位サーバのアドレ
スを調査し、 前記調査で得られた、候補となる上位サーバとのネット
ワーク状況を測定し、該測定したネットワーク状況を判
断して、正しくストリームが受信されると期待される上
位サーバを選択し、 実際に経路の変更を行い、ストリームの送信元を前記選
択された上位サーバに変更する、 ことを特徴とするストリーム配信方法。
1. A stream distribution method for distributing in real time a stream, which is an encoded server and is continuous data having a time constraint, to a client through one or more relay servers via a network, The transfer rate of a stream transmitted from a higher-level server that distributes a stream to a lower-level server or client on the receiving side using one route is measured regularly or irregularly by the lower-level server or client. If the result of the measurement of the transfer rate shows that the stream is not received correctly, the address of the upper-level server that is a candidate that can deliver the stream of the same content is investigated, and it becomes the candidate obtained in the investigation. Measure the network status with the host server, and measure the network status The upper stream server that is expected to receive the stream correctly, the route is actually changed, and the source of the stream is changed to the selected upper stream server. Delivery method.
【請求項2】 前記同一コンテンツのストリームを配信
可能な候補となる上位サーバのアドレスを調査する過程
では、 前記転送レートの測定の結果により、ストリームが正し
く受信されないことが判明した場合、前記下位サーバも
しくはクライアントから上位サーバもしくは別の中継サ
ーバもしくは発信サーバに配信先アドレス要求を行い、
該要求に従って送信される配信先アドレス情報を受信し
て、同一コンテンツのストリームを配信可能な候補とな
る上位サーバのアドレスを調査する、 ことを特徴とする請求項1に記載のストリーム配信方
法。
2. In the process of investigating the address of a higher-ranking server that is a candidate for delivering the stream of the same content, if the result of the measurement of the transfer rate indicates that the stream is not correctly received, the lower-ranking server Alternatively, the client requests the delivery destination address from the host server or another relay server or originating server,
The stream delivery method according to claim 1, wherein the delivery destination address information transmitted in accordance with the request is received, and the address of an upper-level server that is a candidate for delivering the stream of the same content is investigated.
【請求項3】 前記上位サーバを選択する過程では、 ストリーム送信元とは別の1つもしくは複数の中継サー
バもしくは発信サーバであり候補となる上位サーバであ
る被測定サーバとの往復時間を測定し、 1以上の前記被測定サーバとの往復時間の測定値が規定
値よりも小さい場合には、ネットワークの状況を測定す
るために送信間隔、送信パケットの大きさ、送信パケッ
ト数を記録した連続パケット送信要求を行い、該連続パ
ケット送信要求の値に従って該被測定サーバから返信さ
れる連続したパケットを受信し、その到達に掛かった時
間を測定・記録し、該測定・記録された時間の分散を計
算・記録し、該分散の小さい方の経路を利用する発信サ
ーバもしくは中継サーバを選択し、 全ての前記被測定サーバとの往復時間の測定値が規定値
よりも大きい場合には、ネットワークの状況を測定する
ために送信間隔、送信パケットの大きさ、送信パケット
数を記録した連続パケット送信要求を行い、該連続パケ
ット送信要求の値に従って該被測定サーバから返信され
る連続したパケットを受信する際に、未到着のパケット
数を測定・記録し、該未到達パケット数の少ない方の経
路を利用する発信サーバもしくは中継サーバを選択す
る、 ことを特徴とする請求項1または請求項2に記載のスト
リーム配信方法。
3. In the process of selecting the upper server, the round trip time with a measured server which is one or more relay servers or transmission servers different from the stream transmission source and a candidate upper server is measured. , 1 or more, when the measured value of the round trip time with the measured server is smaller than the specified value, the continuous packet in which the transmission interval, the size of the transmitted packet, and the number of transmitted packets are recorded to measure the network condition. Send request, receive continuous packets returned from the measured server according to the value of the continuous packet transmission request, measure and record the time taken to reach it, and calculate the variance of the measured and recorded times. Calculate and record, select the originating server or relay server that uses the route with the smaller dispersion, and measure the round-trip time with all the measured servers as the specified value. If it is larger than the above, a continuous packet transmission request recording the transmission interval, the size of the transmission packet, and the number of transmission packets is made to measure the network condition, and the measured server sends the continuous packet transmission request according to the value of the continuous packet transmission request. When receiving a series of returned packets, the number of unarriving packets is measured and recorded, and the originating server or relay server that uses the route with the smaller number of unreached packets is selected. The stream distribution method according to claim 1.
【請求項4】 発信サーバが有する、符号化され時間的
制約を持った連続したデータであるストリームを、ネッ
トワークを介し1または複数の中継サーバを通してクラ
イアントに実時間で配信するストリーム配信システムで
あって、 発信サーバには、 ストリームを送信するストリーム送信手段と、 ネットワークの状況を測定するために、負荷測定用デー
タ送信要求を受信すれば、負荷測定用データを送信する
負荷測定用データ送信手段と、を有し、 中継サーバには、 上位サーバである発信サーバもしくは中継サーバからの
ストリームを受信し、中継サーバもしくはクライアント
に送信するストリーム送信手段と、 定期的もしくは不定期的に単位時間当たりに受信するス
トリームの大きさを測定しストリームの転送レートを算
出・記録する転送レート測定手段と、 ネットワークの状況を測定するために、負荷測定用デー
タ送信要求を受信すれば、負荷測定用データを送信する
負荷測定用データ送信手段と、 ネットワークの状況を測定するために、負荷測定用デー
タ送信要求をストリーム送信元とは別の1つもしくは複
数の中継サーバもしくは発信サーバであり候補となる上
位サーバである被測定サーバに送信する負荷測定用デー
タ送信要求手段と、 前記負荷測定用データ送信要求に従って前記被測定サー
バから返信される負荷測定用データを受信して、ネット
ワーク状況を測定し、該測定結果に基づいて、正しくス
トリームが受信されると期待される上位サーバである発
信サーバもしくは中継サーバを選択する上位サーバ選択
手段と、 前記上位サーバ選択手段によって選択された中継サーバ
もしくは発信サーバに、ストリームの送信元を変更する
上位サーバ変更手段と、を有し、 クライアントには、 前記発信サーバもしくは中継サーバからのストリームを
受信し、復号化するストリーム受信手段を有する、 ことを特徴とするストリーム配信システム。
4. A stream distribution system for distributing in real time a stream, which is an encoded server and is continuous data with time constraints, to a client through one or a plurality of relay servers via a network. , The transmission server, a stream transmission means for transmitting a stream, and a load measurement data transmission means for transmitting the load measurement data when a load measurement data transmission request is received in order to measure the network condition, The relay server has a stream transmitting means for receiving a stream from a higher-level server, an originating server or a relay server, and transmitting it to a relay server or a client, and periodically or irregularly per unit time. A transfer that measures the size of the stream and calculates and records the transfer rate of the stream. In order to measure the transmission rate measuring means and the network condition, in order to measure the network condition, if the load measuring data transmission request is received, the load measuring data transmitting means for transmitting the load measuring data and the network condition are measured. Load measurement data transmission request means for transmitting a load measurement data transmission request to one or more relay servers or transmission servers different from the stream transmission source and the measured server which is a candidate upper server, and the load It is a higher-level server that is expected to receive the load measurement data returned from the measured server according to the measurement data transmission request, measure the network condition, and correctly receive the stream based on the measurement result. An upper server selecting means for selecting an originating server or a relay server, and an upper server selecting means for selecting A relay server or an originating server, and an upper server changing means for changing a source of the stream; and a client, a stream receiving means for receiving and decoding the stream from the originating server or the relay server. A stream distribution system characterized in that
【請求項5】 前記候補となる上位サーバを知るため
に、前記中継サーバには前記に加えて、 自分の発信しているアドレスをコンテンツ毎に上位サー
バに送信する配信先アドレス配信手段と、 中継サーバのアドレスが記載されたデータを受信すれ
ば、それらのアドレスを記録するとともに、自分の発信
しているアドレスをコンテンツ毎に追加し上位サーバに
送信する配信先アドレス中継手段と、 上位サーバもしくは別の中継サーバもしくは発信サーバ
に、配信先アドレスを要求する第1の配信先アドレス要
求手段と、 前記配信先アドレス中継手段により知り得たアドレスが
要求されると、その要求に従って配信先アドレスと上位
サーバのアドレスを返送する配信先アドレス返信手段
と、 前記第1の配信先アドレス要求手段の要求に従って送信
された配信先アドレス情報を受信することによって得ら
れた中継サーバの数が規定値に達するか判断し、達して
いない場合には前記受信した情報に基づき、さらに上位
の中継サーバもしくは発信サーバに配信先アドレスを要
求する第2の配信先アドレス要求手段と、を有し、 前記発信サーバには前記に加えて、 中継サーバのアドレスが記載されたデータを受信すれ
ば、それらのアドレスを記録する配信先アドレス収集手
段と、 前記配信先アドレス収集手段により知り得たアドレスが
要求されると、その要求に従って該アドレスを返送する
配信先アドレス返信手段と、を有する、 ことを特徴とする請求項4に記載のストリーム配信シス
テム。
5. In order to know the candidate upper-level server, in addition to the above, the relay server includes a destination address distribution means for transmitting an address transmitted by itself to the upper-level server, and a relay. When the data with the server address is received, those addresses are recorded, and the destination address relaying means that adds the address sent by itself to the upper server and sends it to the upper server, or the upper server or another First delivery destination address requesting means for requesting the delivery destination address to the relay server or origination server of the above, and the delivery destination address and the upper-level server according to the request when the address learned by the delivery destination address relay means is requested. Delivery address return means for returning the address of the first delivery destination address, and the delivery address according to the request of the first delivery destination address requesting means. It is determined whether the number of relay servers obtained by receiving the delivered destination address information reaches a specified value, and if not, delivery is made to a further higher relay server or originating server based on the received information. Second delivery destination address requesting means for requesting a destination address, and, when the transmission server receives the data in which the address of the relay server is described in addition to the above, the delivery server records the addresses. 5. A destination address collecting unit and a delivery destination address returning unit that returns the address when the address learned by the delivery destination address collecting unit is requested, according to the request. The described stream distribution system.
【請求項6】 前記クライアントには前記に加えて、 定期的もしくは不定期的に単位時間当たりに受信するス
トリームの大きさを測定しストリームの転送レートを算
出・記録する転送レート測定手段と、 上位サーバもしくは別の中継サーバもしくは発信サーバ
に配信先アドレスを要求する第1の配信先アドレス要求
手段と、 前記配信先アドレス要求手段の要求に従って送信された
配信先アドレス情報を受信することによって得られた中
継サーバの数が規定値に達するか判断し、達していない
場合には前記受信した情報に基づき、さらに上位の中継
サーバもしくは発信サーバに配信先アドレスを要求する
第2の配信先アドレス要求手段と、 ネットワークの状況を測定するために、負荷測定用デー
タ送信要求をストリーム送信元とは別の1つもしくは複
数の中継サーバもしくは発信サーバであり候補となる上
位サーバである被測定サーバに送信する負荷測定用デー
タ送信要求手段と、 前記負荷測定用データ送信要求に従って前記被測定サー
バから返信される負荷測定用データを受信して、ネット
ワーク状況を測定し、該測定結果に基づいて、正しくス
トリームが受信されると期待される上位サーバである発
信サーバもしくは中継サーバを選択する上位サーバ選択
手段と、 前記上位サーバ選択手段によって選択された中継サーバ
もしくは発信サーバに、ストリームの送信元を変更する
上位サーバ変更手段と、 を有することを特徴とする請求項4または請求項5に記
載のストリーム配信システム。
6. The client, in addition to the above, transfer rate measuring means for measuring the size of a stream received per unit time on a regular or irregular basis and calculating / recording the transfer rate of the stream, It is obtained by first delivering destination address requesting means for requesting a delivering destination address to the server or another relay server or originating server, and receiving the delivering destination address information transmitted according to the request of the delivering destination address requesting means. Second delivery destination address requesting means for determining whether or not the number of relay servers reaches a prescribed value, and if not, based on the received information, a delivery destination address requesting a delivery destination address to a higher relay server or an originating server. , In order to measure the network condition, the load measurement data transmission request may be different from the stream source. Or a plurality of relay servers or transmission servers, load measurement data transmission request means for transmitting to a measured server which is a candidate upper server, and a load returned from the measured server according to the load measurement data transmission request. An upper server selecting means for receiving measurement data, measuring a network condition, and selecting an originating server or a relay server which is an upper server expected to correctly receive a stream based on the measurement result; 6. The stream distribution system according to claim 4 or 5, further comprising: an upper server changing unit that changes a transmission source of the stream, in the relay server or the origination server selected by the upper server selecting unit.
【請求項7】 前記負荷測定用データ送信要求手段は、
ネットワークの状況を測定するために、送信間隔、送信
パケットの大きさ、送信パケット数を記録した連続パケ
ット送信要求を前記被測定サーバに送信する連続パケッ
ト送信要求手段であり、 前記負荷測定用データ送信手段は、連続パケット送信要
求を受信すれば、連続パケットを送信する連続パケット
送信手段であり、 前記上位サーバ選択手段は、 前記被測定サーバとの往復時間を測定する手段と、 1以上の前記被測定サーバとの前記往復時間の測定値が
規定値よりも小さい場合には、前記連続パケット送信要
求送信手段により連続パケット送信要求を行い、該連続
パケット送信要求の値に従って該被測定サーバから返信
される連続したパケットを受信し、その到達に掛かった
時間を測定・記録し、該測定・記録された時間の分散を
計算・記録し、該分散の小さい方の経路を利用する発信
サーバもしくは中継サーバを選択する手段と、 全ての前記被測定サーバとの往復時間の測定値が規定値
よりも大きい場合には、前記連続パケット送信要求送信
手段により連続パケット送信要求を行い、該連続パケッ
ト送信要求の値に従って該被測定サーバから返信される
連続したパケットを受信し、その際の未到着のパケット
数を測定・記録し、該未到達のパケット数の少ない方の
経路を利用する発信サーバもしくは中継サーバを選択す
る手段と、を有する、 ことを特徴とする請求項4、請求項5、請求項6のいず
れか1項に記載のストリーム配信システム。
7. The load measurement data transmission requesting means,
A continuous packet transmission request means for transmitting a continuous packet transmission request recording the transmission interval, the size of the transmission packet, and the number of transmission packets to the server under test in order to measure the network condition. The means is a continuous packet transmission means for transmitting a continuous packet when receiving the continuous packet transmission request, and the upper server selection means is a means for measuring a round trip time with the measured server, and one or more of the When the measured value of the round-trip time with the measurement server is smaller than the specified value, the continuous packet transmission request transmission means makes a continuous packet transmission request, and the measured server replies according to the value of the continuous packet transmission request. Receives consecutive packets, measures and records the time taken to reach them, and calculates the variance of the measured and recorded times A means for recording and selecting a sending server or a relay server that uses the route with the smaller variance, and if the measured values of the round-trip time with all the measured servers are larger than the specified value, the continuous The packet transmission request transmission means makes a continuous packet transmission request, receives the continuous packets returned from the measured server according to the value of the continuous packet transmission request, and measures and records the number of unarriving packets at that time, 7. A means for selecting an originating server or a relay server that uses the route having the smaller number of unreached packets, and any one of claims 4, 5 and 6 is provided. The described stream distribution system.
【請求項8】 前記発信サーバのストリーム送信手段
は、ストリームを送信する際に、定期的に時間インデッ
クスを付加するものであり、 前記上位サーバ変更手段は、前記上位サーバ選択手段に
よって選択された中継サーバもしくは発信サーバからも
ストリームを受信し、前記ストリーム中の時間インデッ
クスを用いて同期を合わせてから送信元を変更するもの
である、 ことを特徴とする請求項4、請求項5、請求項6、請求
項7のいずれか1項に記載のストリーム配信システム。
8. The stream transmitting means of the originating server periodically adds a time index when transmitting a stream, and the upper server changing means is a relay selected by the upper server selecting means. The stream is received also from the server or the transmission server, and the transmission source is changed after the synchronization is achieved by using the time index in the stream. The stream distribution system according to claim 7.
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森西優次 他3名,インターネットを用いた実時間ストリーム中継網の最適制御法,信学技報,日本,電子情報通信学会,1998年 9月24日,OFS98−30,IE98−56
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