JP3685727B2

JP3685727B2 - Stream broadcast relay method and system apparatus

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Publication number: JP3685727B2
Application number: JP2001084700A
Authority: JP
Inventors: 真樹谷川; 重彦牛島; 真也花野; 清柳本
Original assignee: Nippon Telegraph and Telephone Corp
Current assignee: Nippon Telegraph and Telephone Corp
Priority date: 2001-03-23
Filing date: 2001-03-23
Publication date: 2005-08-24
Anticipated expiration: 2021-03-23
Also published as: JP2002290400A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ストリーム放送中継方法及びシステム装置に関し、詳しくは、ストリームサーバに蓄積されたストリーム放送データを、複数のクライアント端末からの視聴配信要求に応じ、大容量データの同報配信が可能な同報通信網を経由して中継するためのストリーム放送中継方法、及びその実施に直接使用するストリーム放送中継システム装置に係わる。
【０００２】
【従来の技術】
従来、大容量データの同報配信が可能な同報通信網を利用したストリーム放送の中継方式としては、一般に、「ユニキャスト方式」と「マルチキャスト方式」とが知られている。以下、これら各方式によるストリーム放送の概要につき、図面を参照しながら説明する。
【０００３】
まず、図３は、同報通信網として通信衛星網を利用した従来のユニキャスト方式によるストリーム放送中継システム装置の構成を示す図である。
【０００４】
同図に示すように、従来のユニキャスト方式によるストリーム放送中継システム装置αは、ストリームサーバ１に蓄積された所定のストリーム放送データを、複数のクライアント端末２からの視聴配信要求に応じ、通信衛星３を経由させながら、ストリームサーバ１側のストリーム中継装置４からクライアント端末２側の複数のストリーム中継装置４への、コネクション型プロトコルであるＴＣＰ（Transmission Control Protocol ）によるユニキャスト配信コネクション（図中、「ＵＣ／ＴＣＰ」と表記。ＵＣ：Unicast ）により、複数の受信拠点ごとに個別に配信するものである。
【０００５】
ここで、実際のストリーム放送データの中継は、当該ストリーム放送データを構成するストリームパケットにより行われ、上記通信衛星３は、そのストリームパケットに含まれるデータパケット（即ち、動画データや音声データなどのストリームパケット）の転送にのみ供され、当該データパケットの配信状態の管理に供される同ストリームパケット中の制御パケット（その応答パケットを含む）の転送に関しては、上記通信衛星３を経由したデータパケット転送のスループットを不用意に低下させることのないよう、別途、インターネット５を経由したＴＣＰによるユニキャスト配信コネクションによって行われている。
【０００６】
なお、以上の同報通信網としては、上記通信衛星３（網）以外に、例えば、超高速のＡＴＭ（Asynchronous Transfer Mode）によるＩＰマルチキャスト（ＩＰ：Internet Protocol ）を実現するＡＴＭマルチキャスト網などを利用することが可能である（以下、同じ）。
【０００７】
一方、図４は、同じく、同報通信網として通信衛星網を利用した従来のマルチキャスト方式によるストリーム放送中継システム装置の構成を示す図である（図３で説明した構成要素と同一又は同等の要素に対しては、それらと共通の符号を付してある）。
【０００８】
同図に示すように、従来のマルチキャスト方式によるストリーム放送中継システム装置βは、ストリームサーバ１に蓄積されたストリーム放送データを、複数のクライアント端末２からの視聴配信要求に応じ、通信衛星３の同報配信機能を利用して、ストリームサーバ１側のストリーム中継装置４からクライアント端末２側の複数のストリーム中継装置４への、コネクションレス型プロトコルであるＵＤＰ（User Diagram Protocol ）によるマルチキャスト配信コネクション（図中、「ＭＣ／ＵＤＰ」と表記。ＭＣ：Multicast ）により、複数の受信拠点に対し同時に配信するものである。
【０００９】
なお、このマルチキャスト方式による場合、その配信コネクションに使用されるＵＤＰがコネクションレス型プロトコルであることから、ストリーム放送データを構成するストリームパケットはデータパケットそのものであって、本来的に制御パケットは存在しないため、前述したユニキャスト方式の場合のように、通信衛星３を経由したデータパケットの配信状態の管理を目的として、図示のインターネット５が使用されることはない。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、以上に説明したストリーム放送の各中継方式には、それぞれ、以下に示すような欠点がある。
【００１１】
即ち、ＴＣＰによるユニキャスト方式を用いたストリーム放送の場合、同一のストリーム放送データの配信にも拘らず、存在する複数の受信拠点（クライアント端末２側の複数のストリーム中継装置４）ごとに個別の配信コネクションを必要とするため、データパケットの転送に利用する当該同報通信網（通信衛星３（網））の伝送容量の制限などから、効率的なデータ配信を行えないという問題があった。
【００１２】
これに対し、ＵＤＰによるマルチキャスト方式を用いたストリーム放送の場合には、同報通信網（通信衛星３（網））が具備する同報配信機能を利用しているため、以上のような問題を生じることはないが、本マルチキャスト方式では、データパケットの配信状態の管理を一切行わないため、どの受信拠点（クライアント端末２側の複数のストリーム中継装置４）でストリーム放送データを受信しているのかを管理することができず、本来的にデータパケット伝送の信頼性が低いという問題があった。
【００１３】
また、同マルチキャスト方式では、データパケットの宛先を示すＩＰアドレスとして、特殊な「クラスＤ」のアドレスの使用が必須であるため、このクラスＤのＩＰアドレスを受信できないクライアント端末２や、或いは、クラスＤのＩＰアドレスを転送できない網に収容されたクライアント端末２では、所要のストリーム放送データを全く受信できないという問題があった。
【００１４】
ここにおいて、本発明の解決すべき主要な目的は、次のとおりである。
【００１５】
即ち、本発明の第１の目的は、ストリーム放送データの受信拠点数に何ら依存することなく、効率的なデータ配信を行うことの可能なストリーム放送中継方法及びシステム装置を提供せんとするものである。
【００１６】
本発明の第２の目的は、ストリーム放送データの配信状態の管理を複数の受信拠点ごとに個別に行うことの可能なストリーム放送中継方法及びシステム装置を提供せんとするものである。
【００１７】
本発明の第３の目的は、クラスＤのＩＰアドレスを受信できないクライアント端末や、クラスＤのＩＰアドレスを転送できない網に収容されたクライアント端末でも、所要のストリーム放送データを受信することの可能なストリーム放送中継方法及びシステム装置を提供せんとするものである。
【００１８】
本発明の他の目的は、明細書、図面、特に特許請求の範囲の各請求項の記載から自ずと明らかとなろう。
【００１９】
【課題を解決するための手段】
本発明方法においては、上記課題の解決のため、ストリーム放送データの送出拠点において、ストリームパケットの種別を個々に解析して、これをデータパケット及び制御パケットに振り分け、そのうちのデータパケットを、同報通信網を経由した単一のマルチキャスト転送用コネクションにより、ストリーム放送データの複数の受信拠点を対象に同報転送する一方、制御パケットを、インターネットを経由した複数の配信状態管理用ユニキャストコネクションにより、対応する複数の受信拠点を対象に個別に転送し、当該各受信拠点において、転送されたデータパケット及び制御パケットを、ユニキャスト配信コネクション用の単一のストリームパケットに再構成して、これをクライアント端末に向け所定のユニキャストプロトコルで送出する、という特徴的構成手法を講じる。
【００２０】
一方、本発明装置においては、同課題の解決のため、ストリーム放送データを構成するストリームパケットに含まれるデータパケットを、同報通信網を経由した単一のマルチキャスト転送用コネクションにより、ストリーム放送データの複数の受信拠点を対象に同報転送する一方、同ストリームパケットに含まれる制御パケットを、インターネットを経由した複数の配信状態管理用ユニキャストコネクションにより、対応する複数の受信拠点を対象に個別に転送するストリーム分離中継装置と、このストリーム分離中継装置から転送されたデータパケット及び制御パケットを、ユニキャスト配信コネクション用の単一のストリームパケットに再構成して、これをクライアント端末に向け所定のユニキャストプロトコルで送出する複数のストリーム再構成中継装置とを具備させる、という特徴的構成手段を講じる。
【００２１】
さらに具体的詳細に述べると、当該課題の解決では、本発明が次に列挙する新規な特徴的構成手法及び手段を採用することにより、前記目的を達成するよう為される。
【００２２】
即ち、本発明方法の第１の特徴は、ストリームサーバに蓄積されたストリーム放送データを、複数のクライアント端末からの視聴配信要求に応じ、同報通信網を経由して中継するためのストリーム放送中継方法であって、前記ストリーム放送データの送出拠点において、前記ストリームサーバからユニキャスト配信コネクションにより送出されたストリームパケットの種別を個々に解析して、当該ストリームパケットをデータパケット及び制御パケットに振り分け、その振り分けられた前記データパケットを、前記同報通信網を経由した単一のマルチキャスト転送用コネクションにより、前記ストリーム放送データの複数の受信拠点を対象として同報転送する一方、振り分けられた前記制御パケットを、インターネットを経由した複数の配信状態管理用ユニキャストコネクションにより、対応する前記複数の受信拠点を対象として個別に転送し、当該各受信拠点において、転送された前記制御パケットに記述されている宛先を解析し、その解析された前記制御パケットの前記宛先に基づき、当該制御パケット及び転送された前記データパケットを、前記ユニキャスト配信コネクション用の単一のストリームパケットに再構成し、その再構成された前記単一のストリームパケットを、該当する前記宛先が付与された前記クライアント端末に向け、当該クライアント端末から要求されたユニキャストプロトコルで送出してなる、ストリーム放送中継方法の構成採用にある。
【００２４】
本発明方法の第２の特徴は、上記本発明方法の第１の特徴における前記ユニキャスト配信コネクションを、コネクション型プロトコルであるＴＣＰにより確立してなる、ストリーム放送中継方法の構成採用にある。
【００２５】
本発明方法の第３の特徴は、上記本発明方法の第１又は第２の特徴における前記単一のマルチキャスト転送用コネクションを、コネクションレス型プロトコルであるＵＤＰにより確立してなる、ストリーム放送中継方法の構成採用にある。
【００２６】
本発明方法の第４の特徴は、上記本発明方法の第２又は第３の特徴における前記複数の配信状態管理用ユニキャストコネクションを、前記ユニキャスト配信コネクションに採用される前記ＴＣＰにより確立してなる、ストリーム放送中継方法の構成採用にある。
【００２７】
本発明方法の第５の特徴は、上記本発明方法の第１、第２、第３又は第４の特徴における前記送出拠点における前記ストリームパケットの種別解析を、当該ストリームパケットの記述に含まれるヘッダ及びペイロードタイプ情報の少なくとも一方を参照することにより行ってなる、ストリーム放送中継方法の構成採用にある。
【００２８】
本発明方法の第６の特徴は、上記本発明方法の第１、第２、第３、第４又は第５の特徴における前記受信拠点における前記制御パケットの宛先解析を、当該制御パケットの記述に含まれるヘッダ及びペイロードタイプ情報の少なくとも一方を参照することにより行ってなる、ストリーム放送中継方法の構成採用にある。
【００２９】
本発明方法の第７の特徴は、上記本発明方法の第１、第２、第３、第４、第５又は第６の特徴における前記データパケットの転送を、前記同報通信網を構成する通信衛星網により行ってなる、ストリーム放送中継方法の構成採用にある。
【００３０】
本発明方法の第８の特徴は、上記本発明方法の第１、第２、第３、第４、第５又は第６の特徴における前記データパケットの転送を、前記同報通信網を構成するＡＴＭマルチキャスト網により行ってなる、ストリーム放送中継方法の構成採用にある。
【００３１】
一方、本発明装置の第１の特徴は、ストリームサーバに蓄積されたストリーム放送データを、複数のクライアント端末からの視聴配信要求に応じ、同報通信網を経由して中継するためのストリーム放送中継システム装置であって、前記ストリーム放送データの送信拠点を成し、前記ストリームサーバからユニキャスト配信コネクションにより送出されたストリームパケットに含まれるデータパケットを、前記同報通信網を経由した単一のマルチキャスト転送用コネクションにより、前記ストリーム放送データの複数の受信拠点を対象として同報転送する一方、送出された前記ストリームパケットに含まれる制御パケットを、インターネットを経由した複数の配信状態管理用ユニキャストコネクションにより、対応する前記複数の受信拠点を対象として個別に転送するストリーム分離中継装置と、前記複数の受信拠点を成し、前記ストリーム分離中継装置から転送された前記制御パケットに記述されている宛先を解析すると共に、当該制御パケット及び転送された前記データパケットを、前記ユニキャスト配信コネクション用の単一のストリームパケットに再構成する複数のストリーム再構成中継装置と、当該複数のストリーム再構成中継装置と一対一に対応して設けられ、一の前記ストリーム再構成中継装置において再構成された前記単一のストリームパケットを、該当する前記宛先が付与された前記クライアント端末に向け、当該クライアント端末から要求されたユニキャストプロトコルで送出すると共に、その単一のストリームパケットを受信した前記クライアント端末から対応送出される応答制御パケットを、該当する前記ストリーム再構成中継装置及び前記インターネットを経由した前記配信状態管理用ユニキャストコネクションにより、前記ストリーム分離中継装置に転送するデータサーバとを有してなる、ストリーム放送中継システム装置の構成採用にある。
【００３２】
本発明装置の第２の特徴は、上記本発明装置の第１の特徴における前記データサーバが、対応する前記ストリーム再構成中継装置における機能手段の一部として、当該ストリーム再構成中継装置の内部に設置されてなる、ストリーム放送中継システム装置の構成採用にある。
【００３３】
本発明装置の第３の特徴は、上記本発明装置の第１の特徴における前記データサーバが、対応する前記ストリーム再構成中継装置とは独立して、当該ストリーム再構成中継装置の外部に設置されてなる、ストリーム放送中継システム装置の構成採用にある。
【００３４】
本発明装置の第４の特徴は、上記本発明装置の第１、第２又は第３の特徴における前記ストリーム分離中継装置が、前記ストリームサーバから、前記ユニキャスト配信コネクションにより送出された前記ストリームパケットを受信するストリームパケット受信手段と、このストリームパケット受信手段を通じて受信された前記ストリームパケットを一時的に格納するパケット格納手段と、このパケット格納手段に格納された前記ストリームパケットの種別を個々に解析するパケット種別解析手段と、このパケット種別解析手段による前記ストリームパケットの種別解析結果に基づき、当該ストリームパケットを前記データパケット及び前記制御パケットに振り分けるパケット振分手段と、このパケット振分手段により振り分けられた前記データパケットを、前記同報通信網を経由した前記単一のマルチキャスト転送用コネクションにより、前記複数のストリーム再構成中継装置を対象として送出するデータパケット送出手段と、前記パケット振分手段により振り分けられた前記制御パケットを、前記インターネットを経由した前記複数の配信状態管理用ユニキャストコネクションにより、前記複数のストリーム再構成中継装置を対象として送出する制御パケット送出手段とを有してなる、ストリーム放送中継システム装置の構成採用にある。
【００３５】
本発明装置の第５の特徴は、上記本発明装置の第４の特徴における前記複数のストリーム再構成中継装置が、それぞれ、前記ストリーム分離中継装置の前記データパケット送出手段から送出された前記データパケットを、前記単一のマルチキャスト転送用コネクションにより受信するデータパケット受信手段と、前記ストリーム分離中継装置の前記制御パケット送出手段から送出された前記制御パケットを、前記複数の配信状態管理用ユニキャストコネクションにより受信する制御パケット受信手段と、前記データパケット受信手段及び前記制御パケット受信手段を通じてそれぞれ受信された前記データパケット及び前記制御パケットを一時的に格納するパケット格納手段と、このパケット格納手段に格納された前記制御パケットに記述されている宛先を解析するパケット宛先解析手段と、このパケット宛先解析手段により解析された前記制御パケットの前記宛先に基づき、当該制御パケット及び前記パケット格納手段に格納された前記データパケットを、前記ユニキャスト配信コネクション用の前記単一のストリームパケットに再構成するパケット再構成手段と、このパケット再構成手段により再構成された前記単一のストリームパケットを前記データサーバに送出するストリームパケット送出手段とを有してなる、ストリーム放送中継システム装置の構成採用にある。
【００３７】
本発明装置の第６の特徴は、上記本発明装置の第５の特徴における前記ストリーム分離中継装置における前記ストリームパケット受信手段、及び前記ストリーム再構成中継装置における前記ストリームパケット送出手段が、共に、コネクション型プロトコルであるＴＣＰによる前記ユニキャスト配信コネクションを終端するためのユニキャストＴＣＰコネクション終端手段である、ストリーム放送中継システム装置の構成採用にある。
【００３８】
本発明装置の第７の特徴は、上記本発明装置の第５又は第６の特徴における前記ストリーム分離中継装置における前記データパケット送出手段、及び前記ストリーム再構成中継装置における前記データパケット受信手段が、共に、コネクションレス型プロトコルであるＵＤＰによる前記単一のマルチキャスト転送用コネクションを相互に終端するためのマルチキャストＵＤＰコネクション終端手段である、ストリーム放送中継システム装置の構成採用にある。
【００３９】
本発明装置の第８の特徴は、上記本発明装置の第６又は第７の特徴における前記ストリーム分離中継装置における前記制御パケット送出手段、及び前記ストリーム再構成中継装置における前記制御パケット受信手段が、共に、前記ユニキャスト配信コネクションに採用される前記ＴＣＰによる前記複数の配信状態管理用ユニキャストコネクションを相互に終端するためのユニキャストＴＣＰコネクション終端手段である、ストリーム放送中継システム装置の構成採用にある。
【００４０】
本発明装置の第９の特徴は、上記本発明装置の第４、第５、第６、第７又は第８の特徴における前記ストリーム分離中継装置における前記パケット種別解析手段が、前記ストリームパケットの記述に含まれるヘッダ及びペイロードタイプ情報の少なくとも一方を参照することにより、当該ストリームパケットの前記種別を解析する機能手段を具備してなる、ストリーム放送中継システム装置の構成採用にある。
【００４１】
本発明装置の第１０の特徴は、上記本発明装置の第５、第６、第７、第８又は第９の特徴における前記ストリーム再構成中継装置における前記パケット宛先解析手段が、前記制御パケットの記述に含まれるヘッダ及びペイロードタイプ情報の少なくとも一方を参照することにより、当該制御パケットの前記宛先を解析する機能手段を具備してなる、ストリーム放送中継システム装置の構成採用にある。
【００４２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について、添付図面を参照しつつ、その装置例及びこれに対応する方法例を順に挙げて詳細に説明する。
【００４３】
（装置例）
図１は、本発明の一装置例に係るストリーム放送中継システム装置の構成を示す図であり、図２は、図１に示されるストリーム分離中継装置及びストリーム再構成中継装置の各構成を示す図である（既に図３及び図４で説明した構成要素と同一又は同等の要素に対しては、それらと共通の符号を付してある）。
【００４４】
なお、本装置例では、同報通信網として、従来例と同様に通信衛星３（網）を挙げているが、同じく大容量データの同報配信機能を具備している前述のＡＴＭマルチキャスト網を適用することも無論可能である（当該ＡＴＭマルチキャスト網の適用例については、以降の説明により明らかとなる本発明の原理と実質的に等価であるため、その詳細な説明は省略するものとする）。
【００４５】
まず、図１に示すように、本装置例に係るストリーム放送中継システム装置γは、既存のストリーム中継装置４に代え、ストリーム放送データの送信拠点を成すストリーム分離中継装置６と、同ストリーム放送データの受信拠点を成す複数のストリーム再構成中継装置７とを有して構成される。
【００４６】
このうち、ストリーム分離中継装置６は、ストリームサーバ１からＴＣＰによるユニキャスト配信コネクション（ＵＣ／ＴＣＰ）により送出されたストリームパケットに含まれるデータパケットを、同報通信網である通信衛星３（網）を経由したＵＤＰによる単一のマルチキャスト転送用コネクション（ＭＣ／ＵＤＰ）により、複数のストリーム再構成中継装置７を対象として同報転送する一方、送出されたストリームパケットに含まれる制御パケットを、インターネット５を経由したＴＣＰによる複数の配信状態管理用ユニキャストコネクション（ＵＣ／ＴＣＰ）により、対応する複数のストリーム再構成中継装置７を対象として個別に転送する機能手段を具備している。
【００４７】
また、複数のストリーム再構成中継装置７は、それぞれが、ストリーム分離中継装置６から転送された制御パケットに記述されている宛先を解析すると共に、当該制御パケット及び転送されたデータパケットを、ユニキャスト配信コネクション用の単一のストリームパケットに再構成する機能手段を具備している。
【００４８】
これらストリーム分離中継装置６及びストリーム再構成中継装置７の更なる詳細につき説明すれば、以下のようになる。
【００４９】
即ち、図２に示すように、まず、ストリーム分離中継装置６は、ＵＣ／ＴＣＰコネクション終端部６１と、パケットバッファ部６２と、パケット種別解析部６３と、パケット振分部６４と、ＭＣ／ＵＤＰコネクション終端部６５と、ＵＣ／ＴＣＰコネクション終端部６６とを有して構成される。
【００５０】
このうち、初段に位置するＵＣ／ＴＣＰコネクション終端部６１は、ストリームサーバ１との間のＴＣＰによるユニキャスト配信コネクションを終端し、当該ストリームサーバ１から送出されたストリームパケットを受信するストリームパケット受信手段を構成するものであり、パケットバッファ部６２は、その受信されたストリームパケットを一時的に格納するパケット格納手段を構成するものである。
【００５１】
また、パケット種別解析部６３は、パケットバッファ部６２に格納されたストリームパケットの種別を個々に解析するパケット種別解析手段を構成するものであり、パケット振分部６４は、パケット種別解析部６３によるストリームパケットの種別解析結果に基づき、ストリームパケットをデータパケット及び制御パケットに振り分けるパケット振分手段を構成するものである。
【００５２】
なお、上記パケット種別解析部６３は、ストリームパケットの記述に含まれるヘッダ及びペイロードタイプ情報の少なくとも一方を参照することにより、当該ストリームパケットの種別を解析する機能手段を具備している。
【００５３】
そして、終段に位置するＭＣ／ＵＤＰコネクション終端部６５は、後述するストリーム再構成中継装置７の初段に位置するＭＣ／ＵＤＰコネクション終端部７１との間の、通信衛星３を経由したＵＤＰによるマルチキャスト転送用コネクションを終端し、パケット振分部６４により振り分けられたデータパケットを、そのストリーム再構成中継装置７を対象として送出するデータパケット送出手段を構成するものであり、同様に、終段に位置するＵＣ／ＴＣＰコネクション終端部６６は、後述するストリーム再構成中継装置７の初段に位置するＵＣ／ＴＣＰコネクション終端部７２との間の、インターネット５を経由したＴＣＰによる配信状態管理用ユニキャストコネクションを終端し、パケット振分部６４により振り分けられた制御パケットを、そのストリーム再構成中継装置７を対象として送出する制御パケット送出手段を構成するものである。
【００５４】
一方、ストリーム再構成中継装置７は、同じく図２に示すように、ＭＣ／ＵＤＰコネクション終端部７１と、ＵＣ／ＴＣＰコネクション終端部７２と、パケットバッファ部７３と、パケット宛先解析部７４と、パケット再構成部７５と、ＵＣ／ＴＣＰコネクション終端部７６と、データサーバ部７７とを有して構成される。
【００５５】
このうち、初段に位置するＭＣ／ＵＤＰコネクション終端部７１は、前述したストリーム分離中継装置６の終段に位置するＭＣ／ＵＤＰコネクション終端部６５との間の、通信衛星３を経由したＵＤＰによるマルチキャスト転送用コネクションを終端し、当該ＭＣ／ＵＤＰコネクション終端部６５から送出されたデータパケットを受信するデータパケット受信手段を構成するものであり、同様に、初段に位置するＵＣ／ＴＣＰコネクション終端部７２は、前述したストリーム分離中継装置６の終段に位置するＵＣ／ＴＣＰコネクション終端部６６との間の、インターネット５を経由したＴＣＰによる配信状態管理用ユニキャストコネクションを終端し、当該ＵＣ／ＴＣＰコネクション終端部６６から送出された制御パケットを受信する制御パケット受信手段を構成するものである。
【００５６】
また、パケットバッファ部７３は、ＭＣ／ＵＤＰコネクション終端部７１及びＵＣ／ＴＣＰコネクション終端部７２を通じてそれぞれ受信されたデータパケット及び制御パケットを、一時的に格納するパケット格納手段を構成するものであり、パケット宛先解析部７４は、パケットバッファ部７３に格納された制御パケットに記述されている宛先を解析するパケット宛先解析手段を構成するものである。
【００５７】
なお、上記パケット宛先解析部７４は、制御パケットの記述に含まれるヘッダおよびペイロードタイプ情報の少なくとも一方を参照することにより、当該制御パケットの宛先を解析する機能手段を具備している。
【００５８】
そして、パケット再構成部７５は、パケット宛先解析部７４により解析された制御パケットの宛先に基づき、当該制御パケット及びパケットバッファ部７３に格納されたデータパケットを、ＴＣＰによるユニキャスト配信コネクション用の単一のストリームパケットに再構成するパケット再構成手段を構成するものであり、終段に位置するＵＣ／ＴＣＰコネクション終端部７６は、図示の複数のクライアント端末２を収容するデータサーバ部７７との間のＴＣＰによるユニキャスト配信コネクション（ＵＣ／ＴＣＰ）を終端し、パケット再構成部７５により再構成された単一のストリームパケットをデータサーバ部７７に送出するストリームパケット送出手段を構成するものである。
【００５９】
さらに、データサーバ部７７は、パケット再構成部７５により再構成された単一のストリームパケットを、該当する宛先が付与されたクライアント端末２に向け、当該クライアント端末２から要求されたユニキャストプロトコルで送出すると共に、当該単一のストリームパケットを受信したクライアント端末２から対応送出される応答制御パケットを、ストリーム再構成中継装置７における初段のＵＣ／ＴＣＰコネクション終端部７２及びインターネット５を経由したＴＣＰによる配信状態管理用ユニキャストコネクション（ＵＣ／ＴＣＰ）により、ストリーム分離中継装置６に転送する機能手段（本発明にいう「データサーバ」）を構成するものである。
【００６０】
なお、上記データサーバ部７７は、その適用に際し、本例のように、ストリーム再構成中継装置７の内部に、その機能手段の一部として設置する以外に、例えば、当該ストリーム再構成中継装置７の外部に、それとは独立して設置することなども可能である（その外部設置時には、初段及び終段に位置する双方のＵＣ／ＴＣＰコネクション終端部７２，７６との接続関係を保つようにする）。
【００６１】
（方法例）
続いて、以上のように構成されたストリーム放送中継システム装置γに適用される方法例について説明する。
【００６２】
まず、ストリーム分離中継装置６は、その初段に位置するＵＣ／ＴＣＰコネクション終端部６１を通じて、ストリームサーバ１から、ＴＣＰによるユニキャスト配信コネクションにより送出されたストリームパケットを受信し、これを、所定のパケット書込手段（図示せず）によりパケットバッファ部６２に順次書き込んでいく。
【００６３】
次に、パケット種別解析部６３は、所定のパケット読出手段（図示せず）によりパケットバッファ部６２から順次読み出されるストリームパケットの種別を、そのヘッダ及びペイロードタイプ情報の少なくとも一方を参照することにより解析する。
【００６４】
次に、パケット振分部６４は、パケット種別解析部６３によるストリームパケットの種別解析結果に基づき、当該ストリームパケットをデータパケット及び制御パケットに振り分け、このうちのデータパケットを、終段に位置するＭＣ／ＵＤＰコネクション終端部６５に与えると共に、制御パケットを、同じく終段に位置するＵＣ／ＴＣＰコネクション終端部６６に与える。
【００６５】
そして、終段に位置するＭＣ／ＵＤＰコネクション終端部６５は、パケット振分部６４から与えられたデータパケットを、通信衛星３を経由したＵＤＰによる単一のマルチキャスト転送用コネクションにより、複数のストリーム再構成中継装置７を対象として送出し（同報転送し）、同時に、終段に位置するＵＣ／ＴＣＰコネクション終端部６６は、パケット振分部６４から与えられた制御パケットを、インターネット５を経由したＴＣＰによる複数の配信状態管理用ユニキャストコネクションにより、複数のストリーム再構成中継装置７を対象として送出する（個別転送する）。
【００６６】
これに対し、ストリーム再構成中継装置７は、その初段に位置するＭＣ／ＵＤＰコネクション終端部７１を通じて、ストリーム分離中継装置６の終段に位置するＭＣ／ＵＤＰコネクション終端部６５から、通信衛星３を経由したＵＤＰによる単一のマルチキャスト転送用コネクションにより送出されたデータパケットを受信し、これを、所定のパケット書込手段（図示せず）によりパケットバッファ部７３に順次書き込んでいく。
【００６７】
これと同時に、ストリーム再構成中継装置７は、その初段に位置するＵＣ／ＴＣＰコネクション終端部７２を通じて、ストリーム分離中継装置６の終段に位置するＵＣ／ＴＣＰコネクション終端部６６から、インターネット５を経由したＴＣＰによる複数の配信状態管理用ユニキャストコネクションにより送出された制御パケットを受信し、これを、上述のパケット書込手段によりパケットバッファ部７３に順次書き込んでいく。
【００６８】
次に、パケット宛先解析部７４は、所定のパケット読出手段（図示せず）によりパケットバッファ部７３から順次読み出される制御パケットに記述されている宛先を、そのヘッダ及びペイロードタイプ情報の少なくとも一方を参照することにより解析する。
【００６９】
次に、パケット再構成部７５は、パケット宛先解析部７４により解析された制御パケットの宛先に基づき、当該制御パケット及び上述のパケット読出手段によりパケットバッファ部７３から順次読み出されるデータパケットを、ＴＣＰによるユニキャスト配信コネクション用の単一のストリームパケットに再構成し、これを、終段に位置するＵＣ／ＴＣＰコネクション終端部７６に与える。
【００７０】
次に、終段に位置するＵＣ／ＴＣＰコネクション終端部７６は、パケット再構成部７５から与えられた単一のストリームパケットを、ＴＣＰによるユニキャスト配信コネクションによりデータサーバ部７７に送出する。
【００７１】
そして、データサーバ部７７は、終段に位置するＵＣ／ＴＣＰコネクション終端部７６から受信した単一のストリームパケットを、該当する宛先が付与されたクライアント端末２に向け、当該クライアント端末２から要求されたユニキャストプロトコルで送出すると共に、当該単一のストリームパケットを受信したクライアント端末２から対応送出される応答制御パケットを、ストリーム再構成中継装置７における初段のＵＣ／ＴＣＰコネクション終端部７２及びインターネット５を経由したＴＣＰによる配信状態管理用ユニキャストコネクションにより、ストリーム分離中継装置６に転送する。
【００７２】
なお、データサーバ部７７とクライアント端末２との間のユニキャストプロトコルとしては、通常のＴＣＰによるユニキャスト配信コネクション（ＵＣ／ＴＣＰ）の他に、コネクションレス型のＵＤＰが適用されることもあるが、この場合には、上記データサーバ部７７において、終段に位置するＵＣ／ＴＣＰコネクション終端部７６から受信した単一のストリームパケットのプロトコルをＴＣＰからＵＤＰに変換し、これにより得られたＵＤＰによるユニキャスト配信コネクション用の単一のストリームパケットを、指定されたクライアント端末２に向け、当該ＵＤＰによるユニキャスト配信コネクション（ＵＣ／ＵＤＰ）により送出させるようにすればよい。
【００７６】
以上、本発明の実施の形態について、その装置例及び方法例を順に挙げて説明したが、本発明は、必ずしも上述した手段及び手法にのみ限定されるものではなく、本発明にいう目的を達成し、後述する効果を有する範囲内において、適宜、変更実施することが可能なものである。
【００７７】
【発明の効果】
以上、詳細に説明したように、本発明によれば、同報通信網経由のマルチキャスト転送用コネクションを適用したことから、ストリーム放送データの受信拠点数に依存しない効率的なデータ配信が可能になると共に、インターネット経由の配信状態管理用ユニキャストコネクションを適用したことから、ストリーム放送データの配信状態管理を複数の受信拠点ごとに行うことが可能となり、加えて、クライアント端末に対するユニキャスト配信コネクションを適用したことから、クラスＤのＩＰアドレスを受信できないクライアント端末や、クラスＤのＩＰアドレスを転送できない網に収容されたクライアント端末でも、所要のストリーム放送データを受信することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一装置例に係るストリーム放送中継システム装置の構成を示す図である。
【図２】図１に示したストリーム分離中継装置及びストリーム再構成中継装置の各構成を示す図である。
【図３】同報通信網として通信衛星網を利用した従来のユニキャスト方式によるストリーム放送中継システム装置の構成を示す図である。
【図４】同報通信網として通信衛星網を利用した従来のマルチキャスト方式によるストリーム放送中継システム装置の構成を示す図である。
【符号の説明】
α，β，γ…ストリーム放送中継システム装置
１…ストリームサーバ
２…（複数の）クライアント端末
３…通信衛星
４…（複数の）ストリーム中継装置
５…インターネット
６…ストリーム分離中継装置
６１…ＵＣ／ＴＣＰコネクション終端部（初段）
６２…パケットバッファ部
６３…パケット種別解析部
６４…パケット振分部
６５…ＭＣ／ＵＤＰコネクション終端部（終段）
６６…ＵＣ／ＴＣＰコネクション終端部（終段）
７…ストリーム再構成中継装置
７１…ＭＣ／ＵＤＰコネクション終端部（初段）
７２…ＵＣ／ＴＣＰコネクション終端部（初段）
７３…パケットバッファ部
７４…パケット宛先解析部
７５…パケット再構成部
７６…ＵＣ／ＴＣＰコネクション終端部（終段）
７７…データサーバ部[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a stream broadcast relay method and system device, and more specifically, stream broadcast data stored in a stream server can be broadcast and distributed in large amounts according to viewing distribution requests from a plurality of client terminals. The present invention relates to a stream broadcast relay method for relaying via an information communication network, and a stream broadcast relay system apparatus used directly for the implementation.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, “unicast method” and “multicast method” are generally known as relay methods for stream broadcasting using a broadcast communication network capable of broadcasting large-volume data. Hereinafter, an overview of stream broadcasting by each of these methods will be described with reference to the drawings.
[0003]
First, FIG. 3 is a diagram showing a configuration of a conventional unicast stream broadcast relay system apparatus using a communication satellite network as a broadcast communication network.
[0004]
As shown in the figure, the conventional unicast stream broadcast relay system device α transmits predetermined stream broadcast data stored in the stream server 1 to a communication satellite in response to viewing distribution requests from a plurality of client terminals 2. 3, a unicast distribution connection by TCP (Transmission Control Protocol), which is a connection type protocol, from the stream relay device 4 on the stream server 1 side to the plurality of stream relay devices 4 on the client terminal 2 side. Notated as “UC / TCP.” UC: Unicast), which is delivered individually to a plurality of receiving bases.
[0005]
Here, the relay of the actual stream broadcast data is performed by the stream packet constituting the stream broadcast data, and the communication satellite 3 transmits the data packet included in the stream packet (that is, a stream such as moving image data or audio data). For the transfer of the control packet (including the response packet) in the same stream packet that is provided only for the transfer of the packet and is used for managing the distribution state of the data packet, the data packet transfer via the communication satellite 3 is performed. In order not to inadvertently reduce the throughput of the network, a separate unicast distribution connection by TCP via the Internet 5 is used.
[0006]
In addition to the communication satellite 3 (network), for example, an ATM multicast network that implements an IP multicast (IP: Internet Protocol) using an ultra-high speed ATM (Asynchronous Transfer Mode) is used as the above-described broadcast communication network (network). (Hereinafter the same).
[0007]
On the other hand, FIG. 4 is also a diagram showing a configuration of a conventional multicast broadcast stream broadcast system apparatus using a communication satellite network as a broadcast communication network (elements identical or equivalent to the components described in FIG. 3) Are given the same reference numerals).
[0008]
As shown in the figure, the stream broadcast relay system device β according to the conventional multicast method uses the stream broadcast data stored in the stream server 1 in accordance with the viewing distribution request from the plurality of client terminals 2 in the same communication satellite 3. A multicast distribution connection by UDP (User Diagram Protocol), which is a connectionless protocol, from the stream relay device 4 on the stream server 1 side to the plurality of stream relay devices 4 on the client terminal 2 side using the information distribution function (see FIG. In the middle, it is expressed as “MC / UDP.” MC: Multicast) is used for simultaneous distribution to a plurality of receiving bases.
[0009]
In the case of this multicast method, since the UDP used for the distribution connection is a connectionless protocol, the stream packet constituting the stream broadcast data is the data packet itself, and there is essentially no control packet. Therefore, unlike the unicast method described above, the illustrated Internet 5 is not used for the purpose of managing the distribution state of the data packets via the communication satellite 3.
[0010]
[Problems to be solved by the invention]
By the way, each relay method of stream broadcasting described above has the following drawbacks.
[0011]
In other words, in the case of stream broadcasting using the unicast method based on TCP, each of a plurality of receiving bases (a plurality of stream relay devices 4 on the client terminal 2 side) exists independently of the distribution of the same stream broadcast data. Since a distribution connection is required, there has been a problem that efficient data distribution cannot be performed due to a limitation in transmission capacity of the broadcast communication network (communication satellite 3 (network)) used for transferring data packets.
[0012]
On the other hand, in the case of stream broadcasting using the multicast method based on UDP, since the broadcast distribution function provided in the broadcast communication network (communication satellite 3 (network)) is used, the above-described problems are caused. Although this does not occur, this multicast method does not manage the distribution state of data packets at all, so which receiving base (the plurality of stream relay devices 4 on the client terminal 2 side) receives the stream broadcast data. There is a problem that the reliability of data packet transmission is inherently low.
[0013]
Further, in the multicast method, since it is essential to use a special “class D” address as the IP address indicating the destination of the data packet, the client terminal 2 that cannot receive the class D IP address, or the class The client terminal 2 accommodated in the network that cannot transfer the IP address of D cannot receive the required stream broadcast data at all.
[0014]
Here, the main objects to be solved by the present invention are as follows.
[0015]
That is, the first object of the present invention is to provide a stream broadcast relay method and system device capable of performing efficient data distribution without depending on the number of reception points of stream broadcast data. is there.
[0016]
The second object of the present invention is to provide a stream broadcast relay method and system device capable of managing the distribution status of stream broadcast data individually for each of a plurality of receiving bases.
[0017]
A third object of the present invention is to allow a client terminal that cannot receive a class D IP address or a client terminal accommodated in a network that cannot transfer a class D IP address to receive the required stream broadcast data. It is intended to provide a stream broadcast relay method and system apparatus.
[0018]
Other objects of the present invention will become apparent from the specification, drawings, and particularly the description of each claim.
[0019]
[Means for Solving the Problems]
In the method of the present invention, in order to solve the above-mentioned problem, at the stream broadcast data transmission base, the stream packet type is individually analyzed, and the stream packet is divided into data packets and control packets. A single multicast transfer connection via a communication network is used for broadcast transmission to a plurality of reception sites of stream broadcast data, while a control packet is transmitted via a plurality of distribution status management unicast connections via the Internet. The data is transferred individually to a plurality of corresponding receiving bases, and at each receiving base, the transferred data packet and control packet are reconstructed into a single stream packet for unicast distribution connection, and this is transferred to the client. Send to the terminal using the specified unicast protocol That, take the characteristic configuration technique called.
[0020]
On the other hand, in the device of the present invention, in order to solve the same problem, the data packet included in the stream packet constituting the stream broadcast data is transferred to the stream broadcast data by a single multicast transfer connection via the broadcast network. While broadcast transmission to multiple receiving locations, control packets included in the same stream packet are individually transferred to multiple corresponding receiving locations via multiple distribution status management unicast connections via the Internet. Stream separating relay apparatus, and data packet and control packet transferred from the stream separating relay apparatus are reconfigured into a single stream packet for unicast distribution connection, and this is transmitted to the client terminal for a predetermined unicast. Multiple streams sent by protocol To and a beam reconstruction repeater, characteristic configuration take steps that.
[0021]
More specifically, in order to solve the problem, the present invention achieves the object by adopting the following novel characteristic configuration methods and means.
[0022]
In other words, the first feature of the method of the present invention is that the stream broadcast data stored in the stream server is relayed via a broadcast network in response to viewing distribution requests from a plurality of client terminals. A method of individually analyzing the types of stream packets transmitted from the stream server through a unicast distribution connection at the transmission base of the stream broadcast data, and distributing the stream packets into data packets and control packets; The distributed data packet is broadcasted to a plurality of receiving points of the stream broadcast data by a single multicast transfer connection via the broadcast communication network, while the distributed control packet is transmitted. , Multiple delivery via the Internet The state management unicast connection individually transfers the corresponding reception bases as targets, analyzes the destination described in the transferred control packet at each reception base, and analyzes the analyzed Based on the destination of the control packet, the control packet and the transferred data packet are reconstructed into a single stream packet for the unicast distribution connection, and the reconstructed single stream packet is The stream broadcast relay method is adopted to send to the client terminal to which the corresponding destination is assigned by using the unicast protocol requested by the client terminal.
[0024]
A second feature of the method of the present invention is the adoption of a stream broadcast relay method configuration in which the unicast distribution connection in the first feature of the method of the present invention is established by TCP, which is a connection type protocol.
[0025]
A third feature of the method of the present invention is a stream broadcast relay method in which the single multicast transfer connection in the first or second feature of the method of the present invention is established by UDP which is a connectionless protocol. The configuration is adopted.
[0026]
According to a fourth aspect of the method of the present invention, the plurality of distribution state management unicast connections in the second or third aspect of the method of the present invention are established by the TCP employed in the unicast distribution connection. The stream broadcast relay method configuration is adopted.
[0027]
A fifth feature of the method of the present invention is that a header included in a description of the stream packet includes a type analysis of the stream packet at the transmission base in the first, second, third, or fourth feature of the method of the present invention. And a stream broadcast relay method configuration adopted by referring to at least one of the payload type information.
[0028]
The sixth feature of the method of the present invention is that the destination analysis of the control packet at the receiving base in the first, second, third, fourth or fifth feature of the method of the present invention is described in the description of the control packet. The stream broadcast relay method is adopted by referring to at least one of the included header and payload type information.
[0029]
A seventh feature of the method of the present invention is that the data packet transfer according to the first, second, third, fourth, fifth or sixth feature of the method of the present invention constitutes the broadcast network. The stream broadcast relay method adopted by the communication satellite network is employed.
[0030]
The eighth feature of the method of the present invention is that the data packet transfer in the first, second, third, fourth, fifth or sixth feature of the method of the present invention constitutes the broadcast network. The stream broadcast relay method is employed by the ATM multicast network.
[0031]
On the other hand, the first feature of the apparatus of the present invention is that the stream broadcast data stored in the stream server is relayed via a broadcast network in response to viewing distribution requests from a plurality of client terminals. A system apparatus, comprising a transmission base for the stream broadcast data, wherein a data packet included in a stream packet transmitted from the stream server through a unicast distribution connection is transmitted by a single multicast via the broadcast network The transfer connection is used for broadcast transmission to a plurality of reception sites of the stream broadcast data, while the control packet included in the transmitted stream packet is transmitted by a plurality of distribution state management unicast connections via the Internet. The corresponding receiving bases And a stream separation relay device that individually transfers as a plurality of reception bases, analyzes a destination described in the control packet transferred from the stream separation relay device, and transmits the control packet and A plurality of stream reconstruction relay devices for reconfiguring the data packet into a single stream packet for the unicast distribution connection; and a plurality of stream reconstruction relay devices corresponding to the plurality of stream reconstruction relay devices. The single stream packet reconstructed in the stream reconstruction relay device is sent to the client terminal to which the corresponding destination is assigned by the unicast protocol requested by the client terminal, and the single stream packet is transmitted. From the client terminal that has received one stream packet. A stream comprising: a response server for transmitting a response control packet to the stream separation relay device via the stream reconfiguration relay device and the distribution state management unicast connection via the Internet. The configuration of the broadcast relay system apparatus is adopted.
[0032]
The second feature of the device of the present invention is that the data server in the first feature of the device of the present invention is provided inside the stream reconstruction relay device as a part of the functional means in the corresponding stream reconstruction relay device. The configuration of the installed stream broadcast relay system apparatus is employed.
[0033]
A third feature of the device of the present invention is that the data server according to the first feature of the device of the present invention is installed outside the corresponding stream reconstruction relay device independently of the corresponding stream reconstruction relay device. The configuration of the stream broadcast relay system apparatus.
[0034]
A fourth feature of the device of the present invention is that the stream separation relay device according to the first, second, or third feature of the device of the present invention is transmitted from the stream server by the unicast distribution connection. Packet packet receiving means for receiving the packet, packet storage means for temporarily storing the stream packet received through the stream packet receiving means, and the type of the stream packet stored in the packet storage means are individually analyzed Based on the packet type analysis unit, the packet packet type analysis unit, the packet distribution unit that distributes the stream packet to the data packet and the control packet, and the packet distribution unit. The day Data packet sending means for sending packets to the plurality of stream reconfiguring relay devices by the single multicast transfer connection via the broadcast network, and the packet sorting means sent by the packet sorting means Stream broadcast relay system apparatus comprising control packet transmission means for transmitting a control packet to the plurality of stream reconfiguration relay apparatuses through the plurality of distribution state management unicast connections via the Internet The configuration is adopted.
[0035]
A fifth feature of the device of the present invention is that the plurality of stream reconstruction relay devices according to the fourth feature of the device of the present invention are each sent from the data packet sending means of the stream separation relay device. The data packet receiving means for receiving the single multicast transfer connection and the control packet sent from the control packet sending means of the stream separation relay apparatus via the plurality of distribution state management unicast connections Control packet receiving means for receiving, packet storage means for temporarily storing the data packet and the control packet received through the data packet receiving means and the control packet receiving means, respectively, and stored in the packet storage means Described in the control packet A packet destination analyzing means for analyzing a destination, and the unicast distribution of the control packet and the data packet stored in the packet storage means based on the destination of the control packet analyzed by the packet destination analyzing means. A packet restructuring unit configured to reconfigure the single stream packet for connection; and a stream packet transmitting unit configured to transmit the single stream packet reconfigured by the packet reconfiguring unit to the data server. The configuration of the stream broadcast relay system apparatus.
[0037]
The sixth feature of the present invention apparatus is that both the stream packet receiving means in the stream separation relay apparatus and the stream packet sending means in the stream reconstruction relay apparatus in the fifth feature of the present invention apparatus are connected. The stream broadcast relay system apparatus is employed as a unicast TCP connection termination means for terminating the unicast distribution connection by TCP, which is a type protocol.
[0038]
The seventh feature of the device of the present invention is that the data packet sending means in the stream separation relay device and the data packet receiving means in the stream reconstruction relay device in the fifth or sixth feature of the device of the present invention are as follows: Both are in the configuration adoption of a stream broadcast relay system device which is multicast UDP connection termination means for terminating the single multicast transfer connection by UDP which is a connectionless protocol.
[0039]
The eighth feature of the device of the present invention is that the control packet sending means in the stream separating relay device in the sixth or seventh feature of the device of the present invention and the control packet receiving means in the stream reconstruction relay device are as follows: Both of them adopt the configuration of the stream broadcast relay system device, which is a unicast TCP connection termination means for terminating the plurality of distribution status management unicast connections by the TCP employed in the unicast distribution connection. .
[0040]
A ninth feature of the device of the present invention is that the packet type analyzing means in the stream separation relay device according to the fourth, fifth, sixth, seventh, or eighth feature of the device of the present invention is a description of the stream packet. The stream broadcast relay system apparatus is configured to include function means for analyzing the type of the stream packet by referring to at least one of the header and payload type information included in the stream broadcast information.
[0041]
According to a tenth feature of the device of the present invention, the packet destination analyzing means in the stream reconstruction relay device according to the fifth, sixth, seventh, eighth or ninth feature of the device of the present invention is characterized in that the control packet By referring to at least one of the header and payload type information included in the description, the configuration of the stream broadcast relay system apparatus including functional means for analyzing the destination of the control packet is employed.
[0042]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
DESCRIPTION OF EMBODIMENTS Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings in order of an apparatus example and a corresponding method example.
[0043]
(Example of equipment)
FIG. 1 is a diagram showing a configuration of a stream broadcast relay system device according to an example of the present invention, and FIG. 2 is a diagram showing configurations of a stream separation relay device and a stream reconfiguration relay device shown in FIG. (The same or equivalent elements as those already described with reference to FIGS. 3 and 4 are given the same reference numerals).
[0044]
In this apparatus example, the communication satellite 3 (network) is cited as the broadcast communication network, as in the conventional example. However, the above-described ATM multicast network having a large-capacity data broadcast distribution function is used. Of course, it is also possible to apply (the application example of the ATM multicast network is substantially equivalent to the principle of the present invention that will be clarified by the following description, and the detailed description thereof will be omitted). .
[0045]
First, as shown in FIG. 1, the stream broadcast relay system apparatus γ according to the present apparatus example replaces the existing stream relay apparatus 4 with the stream separation relay apparatus 6 that forms the transmission base of the stream broadcast data, and the stream broadcast data And a plurality of stream reconstructing relay devices 7 that form the receiving base.
[0046]
Among these, the stream separation relay device 6 transmits the data packet included in the stream packet transmitted from the stream server 1 by the unicast distribution connection (UC / TCP) by TCP to the communication satellite 3 (network) which is a broadcast communication network. A single multicast transfer connection (MC / UDP) based on UDP via the network is used for broadcast transmission to a plurality of stream reconstruction relay devices 7, while control packets included in the transmitted stream packets are transmitted to the Internet 5. Are provided with a function means for individually transferring a plurality of corresponding stream reconstruction relay devices 7 by a plurality of distribution state management unicast connections (UC / TCP) via TCP.
[0047]
Each of the plurality of stream reconstruction relay devices 7 analyzes the destination described in the control packet transferred from the stream separation relay device 6 and unicasts the control packet and the transferred data packet. Functional means for reconstructing a single stream packet for distribution connection is provided.
[0048]
Further details of the stream separation relay device 6 and the stream reconstruction relay device 7 will be described as follows.
[0049]
That is, as shown in FIG. 2, first, the stream separation relay device 6 includes a UC / TCP connection termination unit 61, a packet buffer unit 62, a packet type analysis unit 63, a packet distribution unit 64, and an MC / UDP. A connection termination unit 65 and a UC / TCP connection termination unit 66 are included.
[0050]
Among these, the UC / TCP connection termination unit 61 located in the first stage terminates a unicast distribution connection by TCP with the stream server 1 and receives a stream packet transmitted from the stream server 1. The packet buffer unit 62 constitutes a packet storage means for temporarily storing the received stream packet.
[0051]
The packet type analysis unit 63 constitutes a packet type analysis unit that individually analyzes the types of stream packets stored in the packet buffer unit 62. The packet distribution unit 64 is based on the packet type analysis unit 63. Based on the result of stream packet type analysis, packet distribution means for distributing stream packets into data packets and control packets is configured.
[0052]
Note that the packet type analysis unit 63 includes functional means for analyzing the type of the stream packet by referring to at least one of the header and payload type information included in the description of the stream packet.
[0053]
Then, the MC / UDP connection termination unit 65 located at the final stage communicates with the MC / UDP connection termination unit 71 located at the first stage of the stream reconstruction relay device 7 described later by multicasting via the communication satellite 3. The transfer connection is terminated, and constitutes a data packet sending means for sending the data packet distributed by the packet sorting unit 64 to the stream reconstruction relay device 7, and is similarly positioned at the final stage. The UC / TCP connection termination unit 66 that performs the distribution state management unicast connection by the TCP via the Internet 5 with the UC / TCP connection termination unit 72 located at the first stage of the stream reconstruction relay device 7 to be described later. The control packet is terminated and distributed by the packet distribution unit 64. The constitutes a control packet sending means for sending the stream reconstruction repeater 7 as a target.
[0054]
On the other hand, as shown in FIG. 2, the stream reconstruction relay device 7 also includes an MC / UDP connection termination unit 71, a UC / TCP connection termination unit 72, a packet buffer unit 73, a packet destination analysis unit 74, a packet A reconfiguration unit 75, a UC / TCP connection termination unit 76, and a data server unit 77 are configured.
[0055]
Among these, the MC / UDP connection termination unit 71 located at the first stage is a multicast by UDP via the communication satellite 3 with the MC / UDP connection termination unit 65 located at the last stage of the stream separation relay device 6 described above. This constitutes a data packet receiving means for terminating the transfer connection and receiving the data packet sent from the MC / UDP connection termination unit 65. Similarly, the UC / TCP connection termination unit 72 located at the first stage includes The UC / TCP connection termination unit 66 located at the final stage of the above-described stream separation relay device 6 terminates the unicast connection for distribution state management by TCP via the Internet 5 and terminates the UC / TCP connection termination. Control packet for receiving the control packet sent from the unit 66 It constitutes a Tsu preparative receiving means.
[0056]
The packet buffer unit 73 constitutes a packet storage means for temporarily storing data packets and control packets received through the MC / UDP connection termination unit 71 and the UC / TCP connection termination unit 72, respectively. The packet destination analysis unit 74 constitutes a packet destination analysis unit that analyzes a destination described in a control packet stored in the packet buffer unit 73.
[0057]
Note that the packet destination analysis unit 74 includes functional means for analyzing the destination of the control packet by referring to at least one of the header and payload type information included in the description of the control packet.
[0058]
Then, based on the destination of the control packet analyzed by the packet destination analysis unit 74, the packet reconstruction unit 75 converts the control packet and the data packet stored in the packet buffer unit 73 into a single unicast distribution connection for TCP. UC / TCP connection terminator 76 located at the final stage is connected to data server unit 77 accommodating a plurality of client terminals 2 shown in the figure. The unicast distribution connection (UC / TCP) based on TCP is terminated, and stream packet sending means for sending a single stream packet reconstructed by the packet reconstructing unit 75 to the data server unit 77 is configured.
[0059]
Further, the data server unit 77 directs the single stream packet reconstructed by the packet reconstructing unit 75 to the client terminal 2 to which the corresponding destination is assigned according to the unicast protocol requested from the client terminal 2. The response control packet correspondingly transmitted from the client terminal 2 that has received the single stream packet is transmitted by TCP via the first stage UC / TCP connection termination unit 72 and the Internet 5 in the stream reconstruction relay device 7 A functional means (“data server” in the present invention) for transferring to the stream separation relay device 6 is configured by a unicast connection for distribution state management (UC / TCP).
[0060]
In addition, the data server unit 77 is not limited to being installed inside the stream reconstruction relay device 7 as a part of its functional means, as in this example. It is also possible to install it outside the network, and to maintain the connection relationship with both the UC / TCP connection termination units 72 and 76 located at the first stage and the last stage. ).
[0061]
(Example method)
Next, an example of a method applied to the stream broadcast relay system apparatus γ configured as described above will be described.
[0062]
First, the stream separation relay device 6 receives a stream packet sent from the stream server 1 through a unicast distribution connection by TCP through the UC / TCP connection termination unit 61 located at the first stage, and converts the stream packet into a predetermined packet. Writing is sequentially performed to the packet buffer unit 62 by writing means (not shown).
[0063]
Next, the packet type analyzing unit 63 analyzes the type of the stream packet sequentially read from the packet buffer unit 62 by a predetermined packet reading unit (not shown) by referring to at least one of the header and payload type information. To do.
[0064]
Next, the packet sorting unit 64 sorts the stream packet into a data packet and a control packet based on the stream packet type analysis result by the packet type analysis unit 63, and the data packet is assigned to the MC located at the final stage. / UDP connection terminator 65 and a control packet is also given to UC / TCP connection terminator 66 located at the final stage.
[0065]
Then, the MC / UDP connection termination unit 65 located at the final stage retransmits the data packet given from the packet distribution unit 64 by using a single multicast transfer connection by UDP via the communication satellite 3. At the same time, the UC / TCP connection termination unit 66 located at the final stage transmits the control packet given from the packet distribution unit 64 via the Internet 5. A plurality of stream reconstruction relay devices 7 are sent out (individually transferred) through a plurality of distribution state management unicast connections by TCP.
[0066]
On the other hand, the stream reconfiguration relay device 7 passes the communication satellite 3 from the MC / UDP connection termination unit 65 located at the final stage of the stream separation relay device 6 through the MC / UDP connection termination unit 71 located at the first stage. A data packet transmitted through a single multicast transfer connection via UDP is received, and this is sequentially written in the packet buffer unit 73 by a predetermined packet writing means (not shown).
[0067]
At the same time, the stream reconstruction relay device 7 passes through the Internet 5 from the UC / TCP connection termination unit 66 located at the final stage of the stream separation relay device 6 through the UC / TCP connection termination unit 72 located at the first stage. The control packets sent out by the plurality of distribution state management unicast connections by TCP are received, and are sequentially written in the packet buffer unit 73 by the packet writing means described above.
[0068]
Next, the packet destination analysis unit 74 refers to the destination described in the control packet sequentially read from the packet buffer unit 73 by a predetermined packet reading unit (not shown), and refers to at least one of the header and payload type information. To analyze.
[0069]
Next, based on the destination of the control packet analyzed by the packet destination analysis unit 74, the packet reconstruction unit 75 converts the control packet and the data packet sequentially read out from the packet buffer unit 73 by the packet reading unit described above using TCP. A single stream packet for the unicast distribution connection is reconfigured and given to the UC / TCP connection termination unit 76 located at the final stage.
[0070]
Next, the UC / TCP connection termination unit 76 located at the final stage sends the single stream packet given from the packet reconstruction unit 75 to the data server unit 77 through a unicast distribution connection by TCP.
[0071]
Then, the data server unit 77 requests the single stream packet received from the UC / TCP connection termination unit 76 located at the final stage toward the client terminal 2 to which the corresponding destination is assigned, and is requested from the client terminal 2. The response control packet sent correspondingly from the client terminal 2 receiving the single stream packet is sent to the first stage UC / TCP connection terminator 72 and the Internet 5 in the stream reconstruction relay device 7. The data is transferred to the stream separation relay device 6 by the distribution status management unicast connection via TCP.
[0072]
As a unicast protocol between the data server unit 77 and the client terminal 2, a connectionless UDP may be applied in addition to a normal TCP unicast distribution connection (UC / TCP). In this case, in the data server unit 77, the protocol of the single stream packet received from the UC / TCP connection termination unit 76 located at the final stage is converted from TCP to UDP, and the resulting UDP is used. A single stream packet for a unicast distribution connection may be sent to a designated client terminal 2 by a unicast distribution connection (UC / UDP) using the UDP.
[0076]
As mentioned above, although the example of the apparatus and the example of a method were mentioned in order about embodiment of this invention, this invention is not necessarily limited only to the means and method mentioned above, The objective said to this invention is achieved. However, changes can be made as appropriate within the range having the effects described below.
[0077]
【The invention's effect】
As described above in detail, according to the present invention, since the multicast transfer connection via the broadcast communication network is applied, it is possible to efficiently distribute data independent of the number of reception points of stream broadcast data. At the same time, since the unicast connection for distribution status management via the Internet has been applied, it is possible to manage the distribution status of stream broadcast data at multiple receiving locations, and in addition, apply unicast distribution connections to client terminals. Therefore, a client terminal that cannot receive a class D IP address or a client terminal that is accommodated in a network that cannot transfer a class D IP address can receive the required stream broadcast data.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a diagram showing a configuration of a stream broadcast relay system apparatus according to an apparatus example of the present invention.
2 is a diagram illustrating each configuration of a stream separation relay device and a stream reconstruction relay device illustrated in FIG. 1. FIG.
FIG. 3 is a diagram showing a configuration of a conventional unicast stream broadcast relay system apparatus using a communication satellite network as a broadcast communication network.
FIG. 4 is a diagram showing a configuration of a conventional multicast broadcast stream broadcast relay system device using a communication satellite network as a broadcast communication network.
[Explanation of symbols]
α, β, γ… Stream broadcast relay system
1 ... Stream server
2 ... (multiple) client terminals
3. Communication satellite
4 ... (plural) stream relay devices
5 ... Internet
6 ... Stream separation repeater
61 ... UC / TCP connection termination (first stage)
62: Packet buffer section
63 ... Packet type analysis unit
64: Packet distribution unit
65 ... MC / UDP connection termination (final stage)
66 ... UC / TCP connection termination (final stage)
7 ... Stream reconstruction relay device
71 ... MC / UDP connection termination (first stage)
72 ... UC / TCP connection termination (first stage)
73: Packet buffer section
74: Packet destination analysis unit
75: Packet reconstruction unit
76 ... UC / TCP connection termination (final stage)
77 ... Data server part

Claims

A stream broadcast relay method for relaying stream broadcast data stored in a stream server via a broadcast communication network in response to a viewing distribution request from a plurality of client terminals,
In the stream broadcast data transmission base,
Analyzing each type of stream packet sent from the stream server through a unicast distribution connection, and distributing the stream packet into a data packet and a control packet,
The distributed data packet is broadcasted to a plurality of receiving points of the stream broadcast data by a single multicast transfer connection via the broadcast communication network, while the distributed control packet is transmitted. Are individually transferred to the corresponding receiving bases by a plurality of distribution state management unicast connections via the Internet,
At each receiving site,
Analyzing the destination described in the transferred control packet,
Based on the analyzed destination of the control packet, the control packet and the transferred data packet are reconstructed into a single stream packet for the unicast distribution connection,
Sending the reconstructed single stream packet to the client terminal to which the corresponding destination is assigned, using the unicast protocol requested by the client terminal.
A stream broadcast relay method characterized by the above.

The unicast delivery connection is
Established by TCP, which is a connection type protocol,
The stream broadcast relay method according to claim 1.

The single multicast transfer connection is:
Established by UDP, a connectionless protocol,
The stream broadcast relay method according to claim 1 or 2.

The plurality of delivery state management unicast connections are:
Established by the TCP employed in the unicast distribution connection;
The stream broadcast relay method according to claim 2 or 3,

The type analysis of the stream packet at the transmission base is as follows:
By referring to at least one of header and payload type information included in the description of the stream packet,
The stream broadcast relay method according to claim 1, 2, 3 or 4.

The destination analysis of the control packet at the receiving base is
By referring to at least one of header and payload type information included in the description of the control packet,
The stream broadcast relay method according to claim 1, 2, 3, 4 or 5.

The transfer of the data packet is
Performed by a communication satellite network constituting the broadcast communication network,
The stream broadcast relay method according to claim 1, 2, 3, 4, 5 or 6.

The transfer of the data packet is
Performed by an ATM multicast network constituting the broadcast communication network,
The stream broadcast relay method according to claim 1, 2, 3, 4, 5 or 6.

A stream broadcast relay system device for relaying stream broadcast data stored in a stream server via a broadcast communication network in response to a viewing distribution request from a plurality of client terminals,
Forming a transmission base for the stream broadcast data, the data packet included in the stream packet transmitted from the stream server through a unicast distribution connection is transmitted by the single multicast transfer connection via the broadcast network. While broadcast transmission is performed for a plurality of reception sites of stream broadcast data, the control packet included in the transmitted stream packet is transmitted to the corresponding plurality of distribution status management unicast connections via the Internet. A stream separation relay device that individually transfers to the receiving site;
Analyzing the destination described in the control packet transferred from the stream separation relay device, forming the plurality of receiving bases, and transferring the control packet and the transferred data packet to the unicast distribution connection A plurality of stream reconstruction relay devices that reconfigure a single stream packet of
The client terminal which is provided in one-to-one correspondence with the plurality of stream reconstruction relay devices and to which the corresponding destination is assigned to the single stream packet reconstructed in the one stream reconstruction relay device And sending the response control packet correspondingly sent from the client terminal that has received the single stream packet as well as the corresponding stream reconfiguration relay device and the unicast protocol requested by the client terminal A data server that transfers to the stream separation relay device through the distribution state management unicast connection via the Internet,
A stream broadcast relay system device characterized by the above.

The data server is
As part of the functional means in the corresponding stream reconstruction relay device, installed in the stream reconstruction relay device,
The stream broadcast relay system apparatus according to claim 9.

The data server is
Independent of the corresponding stream reconstruction relay device, installed outside the stream reconstruction relay device,
The stream broadcast relay system apparatus according to claim 9.

The stream separation relay device
Stream packet receiving means for receiving the stream packet sent from the stream server through the unicast distribution connection;
Packet storing means for temporarily storing the stream packet received through the stream packet receiving means;
A packet type analyzing means for individually analyzing the type of the stream packet stored in the packet storing means;
Packet distribution means for distributing the stream packet to the data packet and the control packet based on the result of the stream packet type analysis by the packet type analysis means;
A data packet sending means for sending the data packet sorted by the packet sorting means to the plurality of stream reconfiguring relay devices through the single multicast transfer connection via the broadcast network; ,
A control packet sending means for sending the control packet sorted by the packet sorting means to the plurality of stream reconfiguring relay devices through the plurality of distribution status management unicast connections via the Internet; Having
The stream broadcast relay system apparatus according to claim 9, 10 or 11.

Each of the plurality of stream reconstruction relay devices is
Data packet receiving means for receiving the data packet sent from the data packet sending means of the stream separation relay device via the single multicast transfer connection;
Control packet receiving means for receiving the control packet sent from the control packet sending means of the stream separation relay device through the plurality of distribution state management unicast connections;
Packet storage means for temporarily storing the data packet and the control packet respectively received through the data packet receiving means and the control packet receiving means;
A packet destination analyzing means for analyzing a destination described in the control packet stored in the packet storing means;
Based on the destination of the control packet analyzed by the packet destination analysis unit, the control packet and the data packet stored in the packet storage unit are re-converted into the single stream packet for the unicast distribution connection. Packet reconfiguration means to configure;
Stream packet sending means for sending the single stream packet reconstructed by the packet reconstruction means to the data server,
The stream broadcast relay system apparatus according to claim 12.

The stream packet receiving means in the stream separation relay device and the stream packet sending means in the stream reconstruction relay device are both:
A unicast TCP connection termination means for terminating the unicast distribution connection by TCP which is a connection type protocol;
The stream broadcast relay system apparatus according to claim 13.

The data packet sending means in the stream separation relay device and the data packet receiving means in the stream reconstruction relay device are both:
Multicast UDP connection termination means for mutually terminating the single multicast transfer connection by UDP which is a connectionless protocol;
The stream broadcast relay system apparatus according to claim 13 or 14,

The control packet sending means in the stream separation relay device and the control packet receiving means in the stream reconstruction relay device are both:
Unicast TCP connection termination means for terminating the plurality of distribution state management unicast connections by the TCP employed in the unicast distribution connection.
The stream broadcast relay system apparatus according to claim 14 or 15,

The packet type analysis means in the stream separation relay device,
Comprising functional means for analyzing the type of the stream packet by referring to at least one of a header and payload type information included in the description of the stream packet;
The stream broadcast relay system apparatus according to claim 12, 13, 14, 15, or 16.

The packet destination analysis means in the stream reconstruction relay device is:
Comprising functional means for analyzing the destination of the control packet by referring to at least one of a header and payload type information included in the description of the control packet;
The stream broadcast relay system apparatus according to claim 13, 14, 15, 16 or 17.