JP3440208B2

JP3440208B2 - Stream distribution method and system

Info

Publication number: JP3440208B2
Application number: JP26800998A
Authority: JP
Inventors: 優次森西; 浩史秦泉寺
Original assignee: Nippon Telegraph and Telephone Corp
Current assignee: Nippon Telegraph and Telephone Corp
Priority date: 1998-09-22
Filing date: 1998-09-22
Publication date: 2003-08-25
Anticipated expiration: 2018-09-22
Also published as: JP2000101642A

Description

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８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品質
の低下を予測し、サービスの品質が改善され長時間に渡
って安定している別の経路を短時間により正確に検索し
て経路を再構成し、受信している映像や音声が乱れない
ように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, the present invention predicts the deterioration of service quality so that the transfer rate is not decreased and the meaning of the service is not lost, and the quality of service is improved and stable for a long time. To provide a stream distribution method and system that realizes a data stream type client / server system that accurately searches for a route in a short time and reconstructs the route to prevent the received video and audio from being disturbed. It is an issue.

【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、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、前記候補と
なる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測定用データにより、ネット
ワーク状況を測定し、前記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
上位サーバから前記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、前記転送レートが規定値未満になれば、前記上位サ
ーバから前記下位サーバもしくはクライアントへと伝送
された測定用データにより、ネットワーク状況を測定
し、前記測定したネットワーク状況をもとに、ストリー
ムが正しく受信されるかを予測し、前記予測の結果、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
ク状況を判断して、再度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. Is a stream delivery method for delivering to a client in real time through a relay server, and investigates an address of a candidate upper server that can deliver a stream of the same content, and receives the lower server from the candidate upper server. Alternatively, the network condition is measured by the measurement data transmitted to the client, the measured network condition is judged, and the stream is expected to be correctly received and transmitted from the upper server to the lower server or client. The transfer rate of the stream If the transfer rate is less than the specified value, the network status is measured by the measurement data transmitted from the upper server to the lower server or client, and the measurement is performed. If the stream is not correctly received as a result of the prediction, it is predicted whether the stream will be correctly received based on the network status of the network, and the network status with the candidate upper server obtained in the investigation. Is selected, an upper-level server expected to receive the stream again is selected again, the route is actually changed, and the source of the stream is changed to the selected upper-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 address of the upper server which is a candidate for delivering the stream of the same content, the lower server or the client requests the delivery destination address to the upper server or another relay server or the originating server. It is characterized in that it receives the delivery destination address information transmitted in accordance with the request, and investigates the address of the upper-level server that is a candidate for delivering the stream of the same content.

【００２３】また、前記上位サーバを選択する過程で
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し、前記未到着パケット数
が少ない被測定サーバが２以上あれば、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すること
を特徴とする。Further, in the process of selecting the upper server, a continuous packet transmission request recording the transmission interval, the size of the transmission packet, and the number of transmission packets is made in order to measure the network condition, and the continuous packet transmission request is transmitted. When receiving consecutive packets returned from the measured server according to the value, measure and record the number of undelivered packets and select the originating server or relay server that uses the route with the smaller number of undelivered packets. If there are two or more measured servers with a small number of undelivered packets, a continuous packet transmission request recording the transmission interval, the size of the transmitted packet, and the number of transmitted packets is made to measure the network condition, and the continuous packet is transmitted. Receives consecutive packets returned from the measured server according to the value of the transmission request, and measures the time taken to reach them. And recording, and the variance of the measured and recorded time calculated and recorded, and selects the originating server or relay server uses the path of smaller the dispersion.

【００２４】さらに、前記ストリームが正しく受信され
るかを予測する過程では、上位サーバから下位サーバも
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
ートを定期的もしくは不定期的に測定し、前記転送レー
トが規定値未満になれば、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前記上位サーバである被測
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、前記測定・記録
されたパケットの到達に掛かった時間の分散を計算・記
録し、その分散が規定値以上であれば、正しく受信され
ないと判断し、前記分散が規定値以下であって、前記未
到着のパケット数が規定値以上であれば、正しく受信さ
れないと判断し、その未到着のパケット数が規定値以下
であれば、正しく受信されると判断することを特徴とす
る。Further, in the process of predicting whether the stream is correctly received, the transfer rate of the stream transmitted from the upper server to the lower server or client is measured regularly or irregularly, and the transfer rate is If it is less 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 in order to measure the network condition, and the host server is the upper server according to the value of the continuous packet transmission request. It receives continuous packets returned from the measured server, measures and records the time taken to reach them, calculates and records the variance of the time taken to reach the measured and recorded packets, and calculates the variance. If it is more than the specified value, it is judged that it is not received correctly, the dispersion is less than the specified value, and the number of undelivered packets If the specified value or more, it is determined not to be received correctly, if the number of packets of the non-arrival is less than the specified value, and determines that is received correctly.

【００２５】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、前記転送レート
が規定値未満になれば、前記負荷測定用データ送信要求
手段により前記被測定サーバに負荷測定用データ送信要
求を送信し、該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かを予測する予測手段と、
前記予測の結果、ストリームが正しく受信されないこと
が判明した場合、前記負荷測定用データ送信要求手段に
より候補となる上位サーバである発信サーバもしくは中
継サーバに負荷測定用データ送信要求を送信し、該負荷
測定用データ送信要求に従って該候補となる上位サーバ
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 a transmission server has, 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. And a load measurement data transmission requesting means for transmitting a load measurement data transmission request to one or more relay servers or a measured server which is a transmission server in order to measure a network condition, and the transfer rate is defined. If it is less than the value, the load measurement data transmission request means transmits a load measurement data transmission request to the measured server, and the load measurement data returned from the measured server according to the load measurement data transmission request. To measure the network status and predict whether the stream will be received correctly based on the measurement results And means measurement,
As a result of the prediction, when it is determined that the stream is not correctly received, the load measurement data transmission request unit transmits a load measurement data transmission request to the transmission source server or the relay server which is a candidate upper server, and the load is transmitted. It is an upper-level server that is expected to receive the load measurement data returned from the candidate upper-level server according to the measurement data transmission request, measure the network status, and correctly receive the stream based on the measurement result. The client has upper-layer server selecting means for selecting the originating server or the relay server, and upper-layer server changing means for changing the transmission source of the stream to the relay server or the originating server selected by the upper-layer server selecting means. , Receive and decode the stream from the originating server or relay server Characterized in that it has a stream receiving means.

【００２６】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。In addition to the above, in order to know the candidate upper-level server, the relay server, in addition to the above, a 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 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

【００２７】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
転送レートが規定値未満になれば、前記負荷測定用デー
タ送信要求手段により前記被測定サーバに負荷測定用デ
ータ送信要求を送信し、該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かを予測する予
測手段と、前記予測の結果、ストリームが正しく受信さ
れないことが判明した場合、前記負荷測定用データ送信
要求手段により前記配信先アドレス要求で取得した候補
となる上位サーバである発信サーバもしくは中継サーバ
に負荷測定用データ送信要求を送信し、該負荷測定用デ
ータ送信要求に従って該候補となる上位サーバから返信
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 a 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.
And a load measurement data transmission requesting means for transmitting a load measurement data transmission request to one or more relay servers or a measured server which is a transmission server in order to measure a network condition. If the transfer rate is less than a specified value, the load measurement data transmission request means transmits a load measurement data transmission request to the measured server, and the measured server returns a response in accordance with the load measurement data transmission request. And a prediction means for predicting whether a stream is correctly received based on the measurement result by receiving the load measurement data, and the result of the prediction has revealed that the stream is not correctly received. In this case, the upper server which is a candidate acquired by the delivery destination address request by the load measurement data transmission requesting means. A load measurement data transmission request is transmitted to a certain originating server or relay server, load measurement data returned from the candidate upper-level server is received in accordance with the load measurement data transmission request, and the network status is measured. Based on the measurement result, an upper server selecting unit that selects an originating server or a relay server that is expected to receive a stream correctly, and a relay server or an originating server selected by the upper server selecting unit And an upper server changing means for changing the transmission source of the.

【００２８】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、前記連続パケット送信要求送信手段
により候補となる上位サーバである発信サーバもしくは
中継サーバに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上位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手
段と、前記未到着パケット数が少ない被測定サーバが２
以上あれば、前記連続パケット送信要求送信手段により
候補となる上位サーバである発信サーバもしくは中継サ
ーバに連続パケット送信要求を行い、前記連続パケット
送信要求の値に従って該上位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、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, Continuous packet transmitting means for transmitting continuous packets, wherein the upper server selecting means makes a continuous packet transmission request to the originating server or relay server which is a candidate upper server by the continuous packet transmission request transmitting means, When receiving consecutive packets returned from the upper server according to the value of the transmission request, 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 used. And the measured server with a small number of non-arrival packets is 2
If there are any, the continuous packet transmission request transmission means makes a continuous packet transmission request to the originating server or the relay server which is a candidate upper server, and the continuous packets returned from the upper server according to the value of the continuous packet transmission request. Receiving, measuring and recording the time taken to reach it, calculating and recording the variance of the measured and recorded times, and selecting the originating server or relay server that uses the path with the smaller variance. And are included.

【００２９】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.

【００３０】本発明では、まず、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。次に、前記候補となる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
測定用データにより、ネットワーク状況を測定、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
ーバから前記下位サーバもしくはクライアントへと伝送
されたストリームを受信し、その転送レートを、該下位
サーバもしくはクライアント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。前記転送レート
が規定値未満になれば、上位サーバ選択手段において、
前記上位サーバから前記下位サーバもしくはクライアン
トへと伝送された測定用データによりネットワーク状況
を判断し、このネットワーク状況をもとに、ストリーム
が正しく受信されるかを判断し、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判断して、
再度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。最後に、上位サーバ変更手段により、
上記で選択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、スト
リーム配信のサービスの品質が完全に低下する前に、長
時間に渡って安定するような経路を短時間に正確に選択
して経路を再構成することができ、受信している映像や
音声が乱れることを少なくすることができる。In the present invention, first, the address of the upper-level server that is a candidate for delivering the stream of the same content is investigated. Next, from the upper server which is expected to receive the stream correctly, the network condition is measured and judged by the measurement data transmitted from the candidate upper server to the receiving lower server or client. The stream transmitted to the lower server or the client is received, and the transfer rate thereof is measured regularly or irregularly by the transfer rate measuring means of the lower server or the client. If the transfer rate is less than the specified value, the upper server selecting means
The network status is judged from the measurement data transmitted from the upper server to the lower server or client, and based on this network status, it is judged whether the stream is received correctly, and the stream may not be received correctly. If found, determine the network status with the candidate upper server obtained in the survey,
Select the upper server that is expected to receive the stream again correctly. Finally, by the upper server change means,
The route is actually changed so that the upper-level server selected above becomes a new transmission source. In this way, it is possible to accurately select a route that stabilizes for a long time in a short time and reconfigure the route before the quality of service for stream delivery is completely deteriorated. It is possible to reduce the disturbance of the displayed image and sound.

【００３１】[0031]

【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.

【００３２】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８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を具備し、発信サー
バ１０１および中継サーバ２０１〜２０３およびクライ
アント１１１〜１１４上に経路情報制御機構３３１〜３
３８を具備している。FIG. 1 is a block diagram showing an embodiment of a stream distribution system according to the present invention, and is a block diagram showing an embodiment having some mechanisms in addition to the structure shown in 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, the load measurement data transmission mechanisms 321 to 324 on the originating server 101 and the relay servers 201 to 203, and the originating server 101, the relay servers 201 to 203, and the clients 111 to 111. 114 on the path information control mechanism 331
38 are provided.

【００３３】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.

【００３４】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: Originating server 101 and a plurality of relay servers 201-203
And a plurality of clients 111 to 114.

【００３５】・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.

【００３６】ことを特徴とする。It is characterized in that

【００３７】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, a distribution destination address collection means and a distribution destination address It has a route information control mechanism 331 having a reply means.

【００３８】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、・正しくストリームが受信されるかを予測する予測手段
と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, a reroute configuration mechanism 311 to 313 having a predicting unit that predicts whether a stream is correctly received, an upper server selecting unit, and an upper server changing unit, and a load measurement data transmitting mechanism similar to the transmitting server 101. 322 to 324, 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.

【００３９】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 as follows: 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.

【００４０】図２、図３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って、図２は経路変
更の判断手続きを示し、図３は上位サーバ選択の手続き
を示す。以下では、中継サーバ２０３を下位サーバとし
て述べる。2 and 3 are flowcharts showing an example of an embodiment of a procedure in the method of the present invention for solving the problem of the present invention using this system, and FIG. The procedure is shown in FIG. 3, and FIG. Hereinafter, the relay server 203 will be described as a lower server.

【００４１】始めに、経路変更の手続きについて述べ
る。First, the route changing procedure will be described.

【００４２】経路変更の手続きが開始されると、まず、
再経路構成機構３１３により、後記する上位サーバ選択
の手続きを実行する。この上位サーバ選択の手続きが終
了し、中継サーバ２０２が上位サーバとして選択され、
経路接続されたとすると、この中継サーバ２０２からス
トリームを受信する。その際、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２０２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。この転送レートが単位時間に規定
転送レートＡｋｂｐｓ以下（あるいは未満）になって、
転送レート監視機構３０３により転送レートの低下が検
出されると、再経路構成機構３１３では、予測手段によ
りストリームが正しく受信されるかを予測し、正しく受
信されないと予測されれば、再度、上位サーバ選択の手
続きを実行する。When the route change procedure is started, first,
The reroute configuration mechanism 313 executes a procedure for selecting a higher-level server described later. The procedure for selecting the upper server is completed, the relay server 202 is selected as the upper server,
If the route is established, the stream is received from the relay server 202. At that time, the transfer rate monitoring mechanism 303 of the lower server 203 measures or records the transfer rate of the stream received from the relay server 202 regularly or irregularly. This transfer rate becomes less than (or less than) the specified transfer rate Akbps per unit time,
When the transfer rate monitoring mechanism 303 detects a decrease in the transfer rate, the reroute composing mechanism 313 predicts by the predicting means whether the stream is correctly received, and if it is predicted that the stream is not correctly received, the upper server again. Perform the selection procedure.

【００４３】ストリームが正しく受信されるか否かは、
測定用パケットの到着時間分散とパケットロス率から判
断する。すなわち、再経路構成機構３１３により上位サ
ーバに測定用パケットの送信要求を発して、その受信パ
ケットから到着時間分散を計算し、この到着時間分散が
規定値のＢｍｓｅｃ²以下でない場合（または以上であ
る場合）には、ストリームが正しく受信されないと判断
して上位サーバ選択の手続きに移行する。あるいは、到
着時間分散が規定値以下の場合には、さらに受信パケッ
トからパケットロス率を計算し、このパケットロス率が
規定値のＣ％以下でない場合（または以上である場合）
には、ストリームが正しく受信されないと判断して上位
サーバ選択の手続きに移行する。それ以外の場合は、引
き続きストリームを受信し、転送レートの監視と、経路
変更の判断を繰り返し行う。Whether or not the stream is correctly received depends on
Judgment is made from the arrival time variance of the measurement packets and the packet loss rate. That is, the reroute structuring mechanism 313 issues a measurement packet transmission request to the upper server, calculates the arrival time variance from the received packet, and when this arrival time variance is not less than the specified value Bmsec ² (or more). In the case), it is determined that the stream is not correctly received, and the procedure moves to the upper server selection procedure. Alternatively, when the arrival time variance is less than or equal to the specified value, the packet loss rate is further calculated from the received packet, and the packet loss rate is not less than or equal to C% of the specified value (or more).
First, it judges that the stream is not correctly received, and moves to the procedure for selecting the upper server. In other cases, the stream is continuously received, the transfer rate is monitored, and the route change is determined repeatedly.

【００４４】上位サーバ選択の手続きでは、まず、あら
かじめ調査し保持し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。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。In the procedure for selecting the upper server, first, 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 candidate upper servers from the addresses of the relay servers that have been investigated and held in advance. Find out. On the other hand, the lowest relay server that delivers only to the client uses the delivery destination address delivery means of the route information control mechanism to deliver destination address relay means of the route information control mechanism of the upper server. The delivery destination address relaying means of the route information control mechanism of the higher-level server that receives the address table of the relay server, which is periodically or irregularly distributed by itself, for each content, and receives the address table , Add your own address table and send. 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.

【００４５】この場合、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３
３４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３３１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３３
４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。なお、ストリ
ームの受信が開始された以降は、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った場合に、上
記のアドレスの調査を行うようにしてもよい。In this case, the route information control mechanism 334 requests the address of the candidate upper server from the route information control mechanism 333 of the upper server 202 by the first delivery destination address requesting means. The route information control mechanism 333 of the upper server 202 that is requested the address of the upper server that is a candidate
The address of the relay server distributed by itself, that is, the address of the relay server 203 and the address of the higher-level server 101, which the distribution-address relay means has learned by the distribution-address return means, and the route of the lower-level server 203. Notify the information control mechanism 334. Route information control mechanism 3
Since the number of upper-layer servers that are candidates for these addresses is less than the specified value, the route information of the upper-layer server 101 is obtained based on the address of the upper-layer server 101 by the second delivery destination address requesting means. It requests the control mechanism 331 for the address of a 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. 33
Notify 4. 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. Thus, the relay server 203
Know the address of the candidate upper server. After the stream reception is started, if the transfer rate monitoring mechanism 303 of the lower server 203 finds that the transfer rate has become less than or equal to the specified transfer rate per unit time, the above address is investigated. You may

【００４６】次に、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１０１，２０１，２０
２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、パケットロス率を計算し、パケットロス率が最小と
なる上位サーバが２つ以上あるか否かを判断し、２つ以
上ある場合は、上位サーバ選択手段により方式１を、１
つの場合は上位サーバ選択手段により方式２を実行す
る。Next, the re-routing mechanism 313 of the lower server 203 makes the candidate upper servers 101, 201, 20.
A continuous packet transmission request in which the transmission interval, the transmission data length, the number of times of transmission, etc. are recorded is issued to 2. 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 continuous 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, calculates the packet loss rate, determines whether there are two or more upper servers having the minimum packet loss rate, and has two or more. In this case, the method 1 is selected by the upper server selection means
In the two cases, method 2 is executed by the upper server selecting means.

【００４７】方式１．上記複数の連続したパケットを受
信する際に、同時に、あらかじめ上位サーバ１０１，２
０１，２０２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 receiving the plurality of consecutive packets, at the same time, in advance,
The time taken for each packet to be transmitted is calculated from the transmission interval transmitted to 01 and 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．上記パケットロス率（パケットロ
スの割合）が最小の経路を利用する上位サーバを選択す
る。Method 2. A higher-level server that uses a route with the smallest packet loss rate (rate of packet loss) is selected.

【００４９】次に、上記のネットワーク負荷を測定する
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、ストリームを受信している場合には、
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して、上位サーバ選択の手続きを
終了する。また、ストリームを受信していない場合に
は、上位サーバ選択手段２により選択・決定された上位
サーバへと接続経路を変更し、ストリームを受信可能と
して、上位サーバ選択の手続きを終了する。Next, when the upper server is selected and determined by the upper server selecting means including the means for measuring the network load, when the stream is being received,
The rerouting mechanism 313 actually changes the connection route while synchronizing the stream from the upper server 202 before the change with the stream from the upper server selected and determined by the upper server selecting means, and selects the upper server. Finish the procedure. When the stream is not received, the connection route is changed to the upper server selected and determined by the upper server selecting means 2, the stream can be received, and the upper server selection procedure is ended.

【００５０】図４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。FIG. 4 shows the concept of changing the route from the upper server A to the upper server B in the relay server 203.

【００５１】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４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５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４の
Ｃａｓｅ２）。Other than the relay server 203, the upper servers that can deliver 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. When it is determined that the stream can be correctly received, the re-route configuration mechanism 313 of the lower server 203 does nothing and continues to receive the stream from the relay server 202 (Case 1 in FIG. 4). 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 the synchronization is achieved, the reception of the stream from the relay server 202 is stopped, the stream from the relay server 201 is continuously received, the decryption is made, and the stream is provided to the user (Case 2 in FIG. 4).

【００５２】図５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。FIG. 5 shows a case where 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 receiving destination upper server is changed from A to B. It is a conceptual diagram showing the procedure of.

【００５３】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５（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５（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５（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 its output is captured in the previous input. At the same time, the stream of the upper server B is received and fetched in the buffer (hereinafter, B frame buffer) in the rerouting mechanism 313 (FIG. 5B). 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. 5 (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. 5 (d)).

【００５４】図６、図７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。6 and 7 are conceptual diagrams of a method of extracting a frame required for merging in this embodiment.
The extraction method is as follows.

【００５５】・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６（ａ），（ｂ））。When there are two stream key frames in both frame buffers, a frame 1001 serving as a key from the A frame buffer
Are copied to the merge buffer, and from the B frame buffer, the frames next to the key frame 1002 are copied to the merge buffer (FIGS. 6A and 6B).

【００５６】・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７（ａ））。When the key frame of the upper 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. 7A).

【００５７】・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７（ｂ））。When a 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. 7 (b)).

【００５８】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 relay server changes the route 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.

【００５９】[0059]

【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、
転送レートを監視して転送レートが低下すれば、ネット
ワーク状況を判断してストリームが正しく受信されるか
を明らかにし、サービス品質の低下を予測して、長時間
に渡って安定するような経路を短時間に正確に検索し、
経路を再構成することができるようにしたので、受信し
ている映像や音声の乱れが少なくなり、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,
If the transfer rate drops by monitoring the transfer rate, determine the network condition to clarify whether the stream is received correctly, predict the quality of service deterioration, and establish a route that stabilizes for a long time. Search accurately in a short time,
Since the route can be reconfigured, the received video and audio are less disturbed, and the quality of service delivered to the client can be maintained.

【００６０】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。Further, when the route information is transmitted / received regularly or irregularly, the origination server, the relay server, and the clients distributed on the network 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.

[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って、経路変更の判断手
続きを説明する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, which is a flowchart illustrating a route change determination procedure.

【図３】上記ストリーム配信方法の手順の一実施形態例
における上位サーバ選択の手続きを説明するフローチャ
ートである。FIG. 3 is a flowchart illustrating a procedure of selecting a higher-level server in an exemplary embodiment of a procedure of the stream distribution method.

【図４】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. 4 is a block diagram showing a network load C in the above-described embodiment.
It is a conceptual diagram which shows the mode of the route change which changes to case1 or Case2.

【図５】（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。5 (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
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。6 (a) and 6 (b) are conceptual diagrams showing a state in the frame buffer when the key frames of two streams exist at the same time in the frame buffer in FIG.

【図７】（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。7 (a) and 7 (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８】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. 8 is a configuration diagram showing a conventional example of a data transmission client / server system.

[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 (51)Int.Cl.⁷ 識別記号ＦＩＨ０４Ｊ 3/14 Ｈ０４Ｌ 11/20 １０２Ｅ (56)参考文献特開平11−68741（ＪＰ，Ａ) 特開平10−164132（ＪＰ，Ａ) 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，情報処理学会第56回（平成10年前期）全国大会講演論文集（３），日本, 社団法人情報処理学会，1998年３月17 日，５Ｇ−７ (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) H04L 12/56 230 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of front page (51) Int.Cl. ⁷ Identification code FI H04J 3/14 H04L 11/20 102E (56) Reference JP-A-11-68741 (JP, A) JP-A-10-164132 ( JP, A) Yuji Morinishi and others, Optimal control of real-time stream relay networks using the Internet, Proceedings of the 56th National Convention of IPSJ (3rd year), Japan, Japan IPSJ, March 17, 1998, 5G-7 (58) Fields investigated (Int.Cl. ⁷ , DB name) H04L 12/56 230

Claims

(57) [Claims]

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 address of a candidate upper server that can deliver a stream of the same content is investigated, and the network data is measured by the measurement data transmitted from the candidate upper server to the receiving lower server or client, The transfer rate of the stream transmitted from the upper server, which is expected to receive the stream correctly, to the lower server or the client is judged by the measured network condition, and the lower server or the client regularly or irregularly Measurement, the transfer rate is specified If it is less than, the network condition is measured by the measurement data transmitted from the upper server to the lower server or the client, and based on the measured network condition, it is predicted whether the stream is correctly received. If, as a result of the prediction, it is found that the stream is not correctly received, the upper server expected to receive the stream again is judged by judging the network condition with the candidate upper server obtained in the investigation. Is selected, the route is actually changed, and the transmission source of the stream is changed to the selected upper-level server.

2. In the process of investigating the address of an upper-level server that is a candidate for delivering the stream of the same content, the lower-level server or client requests a destination address from the upper-level server or another relay server or origination 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.

3. In the process of selecting the upper server, a continuous packet transmission request recording a transmission interval, a size of a transmission packet, and the number of transmission packets is made in order to measure a network condition, and the continuous packet transmission request is recorded. When receiving consecutive packets returned from the measured server according to the value, measure and record the number of undelivered packets and select the originating server or relay server that uses the route with the smaller number of undelivered packets. If there are two or more measured servers with a small number of non-arrival packets, the transmission interval for measuring the network condition,
Make a continuous packet transmission request that records the size of the transmission packet and the number of transmission packets, receive the continuous packets returned from the measured server according to the value of the continuous packet transmission request, and measure the time taken to reach it.・ Record,
The stream according to claim 1 or 2, wherein the distribution of the measured / recorded time is calculated / recorded, and an originating server or a relay server that uses a path with the smaller dispersion is selected. Delivery method.

4. In the process of predicting whether the stream is correctly received, the transfer rate of the stream transmitted from the upper server to the lower server or client is measured regularly or irregularly, and the transfer rate is If it is less 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 in order to measure the network condition, and the host server is the upper server according to the value of the continuous packet transmission request. Receives consecutive packets returned from the measured server, measures and records the time required to reach them, calculates and records the variance of the time required to reach the measured and recorded packets, and calculates the variance. If it is more than the specified value,
If it is determined that the packet is not received correctly, and the variance is less than or equal to a specified value, and the number of unarriving packets is greater than or equal to the specified value, then it is determined that the packet is not received correctly, and the number of unarriving packets is less than or equal to the specified value For example, it is determined that the stream is correctly received. The stream distribution method according to any one of claims 1, 2, and 3.

5. A stream distribution system 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 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 measurement means and the network status, in order to measure the network status, the load measurement data transmission means that transmits the load measurement data when the load measurement data transmission request is received Load measurement data transmission request means for transmitting a load measurement data transmission request to one or more relay servers or a measured server that is a transmission server; and if the transfer rate is less than a specified value, the load measurement data The load requesting data transmission request is transmitted to the measured server by the transmission requesting means, the load measuring data returned from the measured server according to the load measuring data transmission request is received, and the network condition is measured. A predicting unit that predicts whether the stream is correctly received based on the measurement result, and the result of the prediction is that the stream is correct. When it is determined that the load measurement data transmission request is not received, the load measurement data transmission request unit transmits the load measurement data transmission request to the originating server or the relay server which is a candidate upper server, and the candidate is transmitted in accordance with the load measurement data transmission request. The network condition is measured by receiving the load measurement data returned from the upper server, and the transmission server or relay server that is the upper server expected to receive the stream correctly is selected based on the measurement result. Upper server selecting means, and upper server changing means for changing the transmission source of the stream to the relay server or the originating server selected by the upper server selecting means, the client from the originating server or relay server Stream reception means for receiving and decoding the stream of And a stream distribution system.

6. In order to know the candidate upper-layer server, in addition to the above, the relay server further includes a delivery destination address distribution means for transmitting the address transmitted by itself to the upper-layer 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. 6. A destination address collecting unit and a delivery address returning unit that returns the address when the address learned by the delivery address collecting unit is requested, according to the request. The described stream distribution system.

7. The client, in addition to the above, transfer rate measuring means for measuring or recording a transfer rate of the stream by periodically or irregularly measuring a size of a stream received per unit time, and a host. 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 status, one or more relay servers may send load measurement data transmission requests. The load measurement data transmission requesting means for transmitting to the measured server which is the transmission server, and the load measurement data transmitted to the measured server by the load measurement data transmission requesting means when the transfer rate becomes less than the specified value. A transmission request is transmitted, load measurement data returned from the measured server according to the load measurement data transmission request is received, the network status is measured, and whether the stream is correctly received based on the measurement result is determined. Predicting means for predicting, and when the result of the prediction indicates that the stream is not correctly received, the load measuring data transmission requesting means is an origin server or a relay which is a candidate upper server acquired by the delivery destination address request. A load measurement data transmission request is transmitted to the server, and the candidate upper layer is transmitted according to the load measurement data transmission request. An upper server that receives the load measurement data returned from the server, measures the network status, and selects the originating server or relay server that is the upper server expected to correctly receive the stream based on the measurement results. 7. The selecting unit, and the upper server changing unit for changing the transmission source of the stream to the relay server or the origination server selected by the upper server selecting unit, according to claim 5 or 6. Stream distribution system.

8. 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 transmitting means for transmitting a continuous packet when receiving the continuous packet transmission request, and the upper server selecting means is an originating server or a relay which is an upper server which is a candidate by the continuous packet transmission request transmitting means. When a continuous packet transmission request is issued to the server and the continuous packets returned from the higher-level server are received according to the value of the continuous packet transmission request, the number of unarriving packets is measured and recorded, and the number of unreachable packets is calculated. Means for selecting an outgoing server or a relay server that uses the lesser route; If there are two or more measured servers with a small number of packets, the continuous packet transmission request transmission means makes a continuous packet transmission request to the originating server or relay server which is a candidate upper server, and the continuous packet transmission request is sent according to the value of the continuous packet transmission request. Receives continuous packets returned from the host server, measures and records the time taken to reach them, calculates and records the variance of the measured and recorded times, and uses the route with the smaller variance. A means for selecting a transmission server or a relay server, and the stream distribution system according to any one of claims 5, 6, and 7.

9. The stream transmitting means of the transmission 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 8.