JP4337375B2 - 情報配信サーバ、受信端末、情報配信システム、予約端末、および予約サーバ - Google Patents
情報配信サーバ、受信端末、情報配信システム、予約端末、および予約サーバ Download PDFInfo
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
【０００２】
【従来の技術】
従来、無線ＬＡＮやＤＳＲＣ（Dedicated Short Range Communications）等の無線通信技術を用いて車両に情報を配信するというサービスが検討されている。
【０００３】
これら無線ＬＡＮやＤＳＲＣにおいて、１つの無線セル内で複数の車両がサービスを受ける場合は、サービスの数だけ伝送のセッションを設ける必要があり、無線伝送路の利用効率が低下する。
【０００４】
これらの問題を解決する技術が特許文献１に開示されている。この技術は、データ集合としての入力ファイルから、相互に独立した情報を有する一連の断片データとしてのメタパケットを出力する。図２３に、入力ファイルと生成されるメタパケットとの関係を示す。なお、以下の説明は特許文献１からの引用ではなく、本発明者が技術的検討を元に数式を使って表現しなおしたものである。入力ファイル５１を単位データ長のソースパケットｓ0、ｓ1…、ｓn ー 1に分割し、それらソースパケットから成るｎ個の成分を有するベクトルに、ｎ＋ｋ行ｎ列の符号化行列を乗算する（ｎ、ｋは自然数）。この乗算によって得られるベクトルのｎ＋ｋ個の成分が、それぞれメタパケットである。
【０００５】
符号化行列は、この行列から任意の（１＋α）ｎ行を抜き出した（１＋α）ｎ行ｎ列の行列が正則になるように作られている。また、αは１より十分小さいものとなっている。従って、メタパケットを必要な数だけ、すなわち（１＋α）ｎ個だけ取得すれば、符号化行列から取得したメタパケットに対応する行を抜き出した（１＋α）ｎ行ｎ列の行列の逆行列を、取得したメタパケットから成るベクトルに乗算することで、ソースパケットｓ0、ｓ1…、ｓn-1から成るベクトル、すなわち入力ファイルが復元できる。図２４に、取得したメタパケットから元の入力ファイルを復元する方法の概念図を示す。
【０００６】
この技術を無線ＬＡＮやＤＳＲＣで用い、無線セル内にメタパケットを連続して送信しておけば、この無線セルを出入りする車両に情報を一斉配信することができる。すなわち、無線セルに入った車両は、送信されてくるメタパケットの受信を、必要個数たまるまで繰り返す。必要個数たまればそれに基づいて元のファイルを復元できる。上記した様に、必要個数さえ揃っていれば受信するメタパケットは任意でよいので、サービス提供側とサービス受信側との間でサービス開始のタイミングを合わせる必要がない。したがって、複数の車両が異なるタイミングで無線セルに出入りしようと、メタパケットを必要数取得できた時点で各車両は受信を完了することができるので、個々にセッションを設ける必要がない。
【０００７】
【特許文献１】
特開２００１−１８９６６５号公報
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、実際に車両に対して情報配信サービスを行う場合には、１つの無線セル内の全車両に同一のファイルを配信することが最適であるとは限らず、車両の走行速度等の状況によって配信すべき情報が異なる場合が多い。
【０００９】
また、複数のユーザへの配信時に同一の送信経路を用いるため、特定のユーザのみに配信すべきデータは、他のユーザが傍受できないような工夫を施す必要がある。
【００１０】
上記したメタパケットの技術を用いてこれらの状況に対処する手段は、特許文献１には開示されていない。
【００１１】
上記点に鑑み、本発明は、必要な数だけ取得すれば符号化行列に基づいて元のデータ集合を復元できる断片データを用いて、車両の状況にふさわしい情報配信を行うことを目的とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するための請求項１に記載の発明は、複数のデータ集合の各々について符号化行列を用い、必要な数だけ取得すれば前記符号化行列に基づいて元のデータ集合を復元できる断片データを生成する断片データ生成手段（１０３、１０５、１０７）と、前記断片データ生成手段が生成した断片データに、その断片データによって復元されるデータ集合に対応付けられた識別符号を付与する符号付与手段（１０９）と、前記符号付与手段が前記識別符号を付与した断片データを、同一の送信経路に送出させる送出制御手段（１５０）と、を備え、前記送出制御手段は、前記符号付与手段が前記識別符号を付与した断片データを、前記断片データの元となるデータ集合毎に、前記送信経路に同一の頻度で送出させ、前記断片データ生成手段が断片データを生成する元の複数のデータ集合は、ダイジェスト情報から成るデータ集合と、前記ダイジェスト情報と同一のカテゴリに属する詳細情報から成るデータ集合と、を有し、前記ダイジェスト情報から成るデータ集合は、前記詳細情報から成るデータ集合よりもサイズが小さいことを特徴とする情報配信サーバである。
【００１３】
これによって、複数のデータ集合の各々について符号化行列を用い、必要な数だけ取得すればこの符号化行列に基づいて元のデータ集合を復元できる断片データを生成する情報配信において、断片データに、その断片データによって復元されるデータ集合毎に異なる識別符号が付されるので、受信側では断片データがどのデータ集合を復元するものであるかを区別して受信することができる。また複数のデータ集合を元とするメタパケットが同一の送信経路に送出されるので、データ量の多いデータ集合の受信にかかる時間は大きくなり、データ量の少ないデータ集合の受信にかかる時間は小さくなる。したがって、車両の走行速度等の状況にふさわしい情報配信を行うことができる。
【００１５】
また、請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の情報配信サーバにおいて、前記断片データ生成手段は、生成した断片データの送信順序を乱数表を用いて入れ替えることを特徴とする。
【００１６】
なお、乱数表を用いたものとその効果において同一視できるような実質１対１対応の乱数生成規則（例えば乱数列）を用いた場合も「乱数表を用いた」の概念に含まれる。
【００１８】
また、請求項３に記載の発明は、請求項１または２に記載の情報配信サーバにおいて、前記断片データ生成手段が断片データを生成する元の複数のデータ集合は、緊急情報から成るデータ集合を有し、前記緊急情報は、ダイジェスト情報の一種であり、前記符号付与手段は、前記断片データ生成手段が前記緊急情報から成るデータ集合から生成した断片データに、緊急情報である旨の所定の識別符号を付与することを特徴とする。
【００１９】
また、請求項４に記載の発明は、請求項１ないし３のいずれか１つに記載の情報配信サーバから送信される断片化データを受信する受信手段（３５）と、前記受信手段が受信した断片化データを、前記断片化データに付与された前記識別符号に基づいて区別し、前記符号化行列に基づいて前記データ集合を復元する復元手段（４１、４２）と、自己の移動速度を検出する速度検出手段（８１０）を備え、前記受信手段は、前記速度検出手段が検出した移動速度が所定の速度より高いとき、当該情報配信サーバから、前記ダイジェスト情報からなるデータ集合を元に生成された断片データを受信し、前記移動速度が前記所定の速度より低いとき、当該情報配信サーバから、前記詳細情報から成るデータ集合を元に生成された断片データを受信することを特徴とする車載用の受信端末である。
【００２０】
また、請求項５に記載の発明は、請求項４に記載の受信端末において、前記復元手段は、前記受信手段が請求項２に記載の情報配信サーバから受信した断片化データから、前記符号化行列および前記乱数表に基づいて前記データ集合を復元することを特徴とする。
【００２３】
また、請求項６に記載の発明は、請求項４または５に記載の受信端末において、前記受信手段は、請求項５に記載の情報配信サーバから、緊急情報である旨の所定の識別符号が付与された断片データを優先して受信することを特徴とする。
【００２４】
また、請求項７に記載の発明は、情報配信サーバ（１）および受信端末（３）を備えた情報配信システムであって、前記情報配信サーバは、複数のデータ集合の各々について符号化行列を用い、必要な数だけ取得すれば前記符号化行列に基づいて元のデータ集合を復元できる断片データを生成する断片データ生成手段（１０３、１０５、１０７）と、前記断片データ生成手段が生成した断片データに、その断片データによって復元されるデータ集合に対応付けられた識別符号を付与する符号付与手段（１０９）と、前記符号付与手段が前記識別符号を付与した断片データを、同一の送信経路に送出させる送出制御手段（１５０）と、を備え、
前記受信端末は、前記情報配信サーバから送信される断片化データを受信する受信手段（３５）と、前記受信手段が受信した断片化データを、前記断片化データに付与された前記識別符号に基づいて区別し、前記符号化行列に基づいて前記データ集合を復元する復元手段（４１、４２）と、を備え、前記情報配信サーバの前記送出制御手段は、前記符号付与手段が前記識別符号を付与した断片データを、前記断片データの元となるデータ集合毎に、前記送信経路に同一の頻度で送出させ、
前記情報配信サーバの前記断片データ生成手段が断片データを生成する元の複数のデータ集合は、ダイジェスト情報から成るデータ集合と、前記ダイジェスト情報と同一のカテゴリに属する詳細情報から成るデータ集合と、を有し、前記ダイジェスト情報から成るデータ集合は、前記詳細情報から成るデータ集合よりもサイズが小さく、前記受信端末の前記受信手段は、前記情報配信サーバから、前記ダイジェスト情報から成るデータ集合を元に生成された断片データと、前記ダイジェスト情報と同一のカテゴリに属する詳細情報から成るデータ集合を元に生成された断片データの双方を受信することを特徴とする情報配信システムである。
また、請求項８に記載の発明は、請求項７に記載の情報配信システムにおいて、前記断片データ生成手段は、生成した断片データの送信順序を乱数表を用いて入れ替え、前記復元手段は、前記符号化行列および前記乱数表に基づいて前記データ集合を復元することを特徴とする。
また、請求項９に記載の発明は、請求項７または８に記載の情報配信システムにおいて、前記断片データ生成手段が断片データを生成する元の複数のデータ集合は、緊急情報から成るデータ集合を有し、前記緊急情報は、ダイジェスト情報の一種であり、前記符号付与手段は、前記断片データ生成手段が前記緊急情報から成るデータ集合から生成した断片データに、緊急情報である旨の所定の識別符号を付与し、前記受信手段は、前記情報配信サーバから、緊急情報である旨の所定の識別符号が付与された断片データを優先して受信することを特徴とする。
また、請求項１０に記載の発明は、請求項７ないし９のいずれか１つに記載の情報配信システムにおいて、前記受信端末は、車両に搭載されるものであり、前記受信端末は、自己の移動速度を検出する速度検出手段（８１０）を備え、前記受信手段は、前記速度検出手段が検出した移動速度が所定の速度より高いとき、前記情報配信サーバから、前記ダイジェスト情報からなるデータ集合を元に生成された断片データを受信し、前記移動速度が前記所定の速度より低いとき、前記詳細情報から成るデータ集合を元に生成された断片データを受信することを特徴とする。
【００３６】
【発明の実施の形態】
（第１実施形態）
図１に、本発明の第１実施形態に係る情報配信システムの全体図を示す。本実施形態の情報配信システムは、情報配信サーバとしてのメタパケットサーバ１が、メタパケット技術を用いてファイルから生成されるメタパケットを無線セル４に送出する。そして車両２に搭載される受信端末３は、車両２が無線セル４を通過する際に当該メタパケットを受信し、受信したメタパケットの数が必要な数になった時点で元のファイルを復元する。
【００３７】
メタパケットサーバ１は、ＣＰＵ１１、ＨＤＤ１２、ＲＡＭ１３、ＲＯＭ１４、送信機１５、およびアンテナ１６を備えている。
【００３８】
ＣＰＵ１１は、ＲＯＭ１４からプログラムを読み出して実行し、そのプログラムに記述された処理内容に基づいて動作し、その動作において、適宜ＨＤＤ（ハードディスクドライブ）１２、ＲＡＭ１３、およびＲＯＭ１４からデータを読み出し、またＨＤＤ１２およびＲＡＭ１３にデータを書き込む。またＣＰＵ１１は、その動作中に必要に応じて送信機１５にデータを出力する。
【００３９】
送信機１５は、ＣＰＵ１１から入力されたデータに対して変調、Ｄ／Ａ変換、増幅等の処理を行い、その処理された後の信号をアンテナ１６に出力する。
【００４０】
アンテナ１６は、送信機１５から入力された信号を無線信号として無線セル４の範囲内に放射する。
【００４１】
なお、送信機１５およびアンテナ１６は、メタパケットサーバ１の外部にあり、インターネット、専用回線等のネットワークを介してメタパケットサーバ１と接続されていてもよい。
【００４２】
以下、ＣＰＵ１１の実行する処理について説明する。ＣＰＵ１１は、メタパケットサーバ１の動作中、ＨＤＤ１２に保存されているデータ集合としてのファイルのうち、車両２に配信するようにあらかじめ定められているファイルを、例えばＨＤＤ１２に保存されたファイルリストを参照することで検出する。そして、それら検出したファイル毎に、当該ファイルについてメタパケット化処理を行うプロセスを生成する。
【００４３】
図２に、各ファイル毎に生成されるメタパケット化処理の構成を示す。この図におけるステップ１０１〜１０９が上記したあらかじめ配信するよう定められているファイルの１つであるファイル０についてのメタパケット化処理プロセスを構成し、またステップ１１１〜１１９がファイル１についての同様なメタパケット化処理プロセスを構成する。これらのプロセスは、例えばＲＯＭ１４から読み出されたプログラム中の１つのクラスから生成される複数のインスタンスとして実現することができる。
【００４４】
以下、メタパケット化処理のプロセスについて、ステップ１０１〜１０９を例に説明する。まずステップ１０１では、ＨＤＤ１２からファイル０の読み出し処理を行う。ファイルの特定は、例えばこのプロセスが生成されるときに渡される引数によって行われる。
【００４５】
次にステップ１０３で、読み出したファイルの分割・符号化を行い、ステップ１０５で、生成したメタパケットをスクランブルし、ステップ１０７で、複数のメタパケットを１つのＵＤＰパケットにまとめるパケット化を行い、ステップ１０９でファイルＩＤ付加の処理を行う。ファイルＩＤとは、ファイル毎に対応付けられた識別符号である。
【００４６】
この分割・符号化からファイルＩＤ付加までの処理の概念図を図３に示す。まずステップ１０３におけるファイル分割とは、図３の上段に示す様に、ヘッダ長、ファイル名、ファイル長の情報、ファイル本体からなるファイルｆを長さの等しいｎ個のソースパケットｓ0、ｓ1…、ｓn ー 1に分割する。
【００４７】
またステップ１０３におけるファイル符号化とは、この等分割されたデータｓ0、ｓ1…、ｓn ー 1から成るｎ成分ベクトルに、ｎ＋ｋ行ｎ列の符号化行列を乗算する（ｎ、ｋは自然数）。この乗算によって得られるベクトルのｎ＋ｋ個の成分それぞれがメタパケットｃ0、ｃ1…、ｃ2n ー 1である。なお、符号化行列とソースパケットから成るベクトルとの乗算において、行列、ベクトルの各要素間の演算については、各要素が２のガロア体ＧＦ（２）の元であるとする。具体的には、ソースパケットと符号化行列の要素はいずれも２進数であり、要素間の積がＡＮＤ演算、和がＸＯＲ演算であるとする。
【００４８】
本実施形態においては、符号化行列としてTornado符号を用いる。Tornado符号を用いる場合、ｋ＝ｎとなり、２ｎ個のメタパケットの内訳は、ｃ0、…、ｃn ー 1がそれぞれｓ0、…、ｓn ー 1までと同等であり、ｃn+1、…、ｃ2n-1までがそれぞれｓ0、…、ｓn ー 1のパリティ情報となっている。なお、ここで用いる符号化行列としては、予めＨＤＤ１２に保存されたものを用いる。
【００４９】
なお、Tornado符号を用いた符号化では、情報の復元に必要なメタパケットの個数が、何番目のメタパケットを取得するかにより若干変動する。このため、上記のようにして生成されたメタパケットの順序を入れ替えずに送出すると、メタパケットの受信側の受信タイミングにより、復元が早く終了する場合とそうでない場合との差が激しくなる場合がある。
【００５０】
そこで、本実施形態ではステップ１０５においてメタパケットｃ0、ｃ1…の順序を入れ替えるスクランブルを行う。スクランブルは、予めＨＤＤ１２に保存されている乱数表（乱数列）に基づいて行う。図４に、この乱数表の例を示す。この乱数表は、０〜ｎ＋ｋ−１の範囲の値（メタパケットの添字の番号；以下メタパケットの番号と記す）から０〜ｎ＋ｋ−１の範囲の値（送信順序）への１対１写像を実現する、概ねランダムな写像の表である。すなわち、生成された時点でｊ番目（１≦ｊ≦ｎ＋ｋ）のメタパケットであるｃj-1は、この乱数表中でメタパケットの番号ｊ−１に対応する送信順序の値に１を加えた順番に入れ替えられる。このように乱数表を用いてスクランブルすることで、受信のタイミングによらず復号に要する計算処理量が平均化される。
【００５１】
またステップ１０７のＵＤＰパケット化においては、スクランブルされたメタパケットを、１つのＵＤＰパケットｕに複数格納する。このとき、メタパケットを格納する方法として２つ考えられる。
【００５２】
１つは各メタパケットにそれぞれが何番目に生成されたメタパケットであるか、すなわちどの番号のメタパケットであるかを示すヘッダを付加した上で、ＵＤＰパケットに格納する方法である（図５参照）。この場合、個々のメタパケットのヘッダだけを見れば、それがどの番号のメタパケットであるかを判定できる。ただし、ヘッダの分だけＵＤＰパケットに格納する情報量が増加してしまい、伝送効率が低下する。
【００５３】
もう１つは、個々のメタパケットに上記のヘッダを付けないでＵＤＰパケットに格納し、ＵＤＰパケットのヘッダに、ＵＤＰパケットの生成順であるＵＤＰパケット通し番号を付加する方法である。この場合、ヘッダは複数のメタパケットをまとめて格納したＵＤＰパケット毎に付加すればよいため、情報量の増加は最小限に抑えられ、伝送の効率を高めることができる。ただしこの場合、ＵＤＰパケットだけでは、格納されたメタパケットがどの番号のものであるかを特定することができないので、受信側でもメタパケットサーバ１が用いた乱数表と同じものを有する必要がある。この場合のファイルの復元については後述する。本実施形態においては、この後者の方法を用いる。
【００５４】
このような処理によって、ファイル０を元にしたメタパケットが生成される。
【００５５】
以上のようなメタパケット化処理の各プロセスによって、それぞれのファイルを元とするメタパケットが生成される。この方法で生成されたＵＤＰパケットは、図３の下段のような構成となる。この際、１つのＵＤＰパケット内のメタパケットの数は、ＵＤＰパケットが予め定められたＭＴＵ（Max Transfer Unit）を超えない範囲でなるべく多くする。これによって、情報伝達の効率を高くすることができる。
【００５６】
またステップ１０９のファイルＩＤ付加については、図３の下段のＵＤＰパケットｕの様に、ＵＤＰパケット毎にヘッダにファイルＩＤを付加する。本実施形態におけるファイルの種別とファイルＩＤとの対応関係を図６に示す。メタパケットサーバ１が送出するファイルは、時事ニュース、スポーツ、渋滞情報、天気予報等の複数のカテゴリに区分けされており、それぞれのカテゴリについてダイジェスト情報である音声ファイル、および詳細情報である画像ファイルが設けられている。ファイルＩＤは２桁の１０進数であり、各カテゴリの音声ファイル、画像ファイルのファイルＩＤは、１０の位の値が同じとなっている。このように、同カテゴリの音声ファイル、画像ファイルのファイルＩＤを同じくすることで、カテゴリ間の区分けを実現している。
【００５７】
それぞれのファイルから生成されたメタパケットは、上記したメタパケット化処理とは別のプロセスである送信タイミング制御処理１５０によって、同一密度で送出される。すなわち、送信タイミング制御処理１５０は、メタパケットを、メタパケットの元となるファイル毎に、送信機１５にほぼ同一の頻度で送出させるための処理を行う。例えば、図６に示すような８種類のファイルがメタパケットサーバ１から配信される場合は、一定時間中にメタパケットサーバ１から送出されるメタパケットのうち、個々のファイルを元とするメタパケットの出現確率はそれぞれ１／８づつとなるように送信タイミング制御処理１５０が処理を行う。
【００５８】
この送信タイミング制御処理１５０は、例えば各メタパケット化処理の実行タイミングを等しいプライオリティで管理するタスクスケジューリング処理として実現することができる。あるいは、各メタパケット化処理からメタパケットを受け取り、受け取ったメタパケットを、それぞれの頻度がほぼ同一になるような順序で送信機１５に出力する処理としても実現することができる。
【００５９】
送信機１５に出力されたメタパケットは、アンテナ１６から無線セル４に送出される。
【００６０】
図７に、本実施形態における受信端末３の構成を示す。受信端末３は、ＣＰＵ３１、ＨＤＤ３２、ＲＡＭ３３、ＲＯＭ３４、受信機３５、アンテナ３６、入力装置３７、および表示装置３８を備えている。
【００６１】
入力装置３７は、ボタン、タッチパネル、スイッチ等を備え、これらへのユーザの操作に基づいた信号をＣＰＵ３１に出力する。
【００６２】
表示装置３８は、ＣＰＵ３１からの画像信号の入力に基づいて画像や文字を表示するディスプレイ、およびＣＰＵ３１からの音声信号の入力に基づいて音声を出力するスピーカから成る。
【００６３】
ＣＰＵ３１は、ＲＯＭ３４からプログラムを読み出して実行し、そのプログラムに記述された処理内容に基づいて動作し、その動作において、適宜ＨＤＤ３２、ＲＡＭ３３、およびＲＯＭ３４から情報を読み出し、またＨＤＤ３２およびＲＡＭ３３に情報を書き込む。またＣＰＵ３１は、その動作中に適宜受信機３５と信号の授受を行い、表示装置３８に画像信号、音声信号を出力し、また入力装置３７から信号を入力される。
【００６４】
以下、ＣＰＵ３１の動作について説明する。受信端末３に電力が供給されている際に、ユーザによる情報配信を受ける旨の操作を入力装置３７に対して行うと、入力装置３７からＣＰＵ３１にその旨の信号が出力され、ＣＰＵ３１はこの信号入力に基づいて図８に記載の処理を開始する。
【００６５】
まずステップ６０５では、ユーザに受信したいカテゴリの選択を促す表示を行わせるための画像信号、音声信号を表示装置３８に出力し、入力装置３７からユーザの入力に基づく入力を受け付ける。
【００６６】
ユーザによる受信したいカテゴリの選択に対応する信号の入力が入力装置３７からあると、処理はステップ６１０に進み、この入力に対応するカテゴリのファイルＩＤ、乱数表、符号化行列を決定する。例えばカテゴリが渋滞情報の場合はＩＤが３０、３１となり、乱数表はこれに対応する乱数表Ｒ３１、Ｒ３２となり、符号化行列もこれに対応する符号化行列Ｅ３１、Ｅ３２となる。
【００６７】
次に、ステップ６１５では、当該ジャンルのメタパケットの受信処理のプロセスが生成されていなければ、これを新たに生成する。
【００６８】
そして、ステップ６２０では、音声受信が完了したか否かを、上記したプロセスに問い合わせることで判定する。完了していれば、処理はステップ６２５に進み、音声受信完了直後の場合のみ、音声再生のプロセスを生成し、処理はステップ６３０に進む。なお、音声受信完了直後であるとは、ステップ６１５で生成した受信処理のプロセスが、前回のこのステップ６２０の処理の時点において必要な数のメタパケットを受信し終えており、かつ今回のこのステップ６２０の処理の時点においてその受信が終わっている場合のことをいう。
【００６９】
音声受信が完了していない場合は、処理はステップ６３０に進み、画像受信が完了したか否かを、上記したプロセスに問い合わせることで判定する。完了していなければ処理はステップ６１５に戻る。
【００７０】
画像受信が完了していれば、処理はステップ６３５に進み、音声再生中か否かを、音声再生用のプロセスが実行されているか否かで判定する。音声再生中でなければ、処理はステップ６４５に進み、受信が完了した画像の再生のためのプロセスを生成し、その後処理は終了する。音声再生中であれば、処理はステップ６４０に進み、画像受信が完了したことをユーザに通知して、ユーザの意志による画像の再生をするかどうかの決定を促すために、その旨の画像信号、音声信号を表示装置３８に出力する。そして処理は終了する。
【００７１】
図９に、図８のステップ６１５において生成されるメタパケットの受信処理、およびステップ６２５、６４５において生成される音声、画像の再生処理のプロセスの構成を示す。
【００７２】
ステップ６１５において生成されるプロセスは、図９のステップ７０５、７１０、７１５の処理をこの順に繰り返す処理を行うパケット振り分けプロセス４０である。ステップ７０５では、受信機３５が受信したメタパケットを含むＵＤＰパケットの入力を受ける。そしてステップ７１０では、受けたＵＤＰパケットからファイルＩＤを読み取る。すなわち、ファイルＩＤの情報を抽出する。
【００７３】
そしてステップ７１５では、抽出したファイルＩＤがステップ６１０でセットされたファイルＩＤならば、そのファイルＩＤに対応する復号処理プロセスが生成されていなければ生成し、当該復号処理プロセスにファイルＩＤを渡す。
【００７４】
ステップ７１５で生成され、またはＵＤＰパケットが渡された復号処理プロセスとしては、音声復号処理プロセス４１および画像復号処理プロセス４２がある。
【００７５】
音声復号処理プロセス４１は、ステップ７２０で、パケット振り分けプロセス４０が受信したＵＤＰパケットのうち、パケット振り分けプロセス４０から渡されたファイルＩＤを有するＵＤＰパケットを順次取り出す。そして受け取ったメタパケットの数が必要な数に達したら、処理はステップ７２５に進む。必要な数は、あらかじめ設定されるものであり、用いられる符号化行列の種類によって決まる。例えばTornado符号の場合、ソースパケットの数に（１＋α）を乗じた数が必要な数となり、αは０．０５以上となる。なお、αは冗長度と呼ばれる指数である。
【００７６】
ステップ７２５では、あらかじめＨＤＤ３２に格納されている複数の乱数表のうちから、図８のステップ６１０で決定された音声ファイル用のファイルＩＤ（例では３０）に対応する乱数表Ｒx0（例では乱数表Ｒ30）を読み出す。ファイルＩＤと乱数表との対応は、メタパケットサーバ1と受信端末３とであらかじめ統一されて定められており、受信端末３はこの対応関係の情報をプログラム中に有している。そして、この乱数表Ｒx0に基づいて個々のメタパケットの番号を特定する。具体的には、ＵＤＰパケットに含まれるＵＤＰパケット通し番号と、そのＵＤＰパケット中のメタパケットの順番から、個々のメタパケットの送信された順番を特定し、この順番に対応するメタパケット番号を乱数表Ｒx0から検索し、検索した値を当該メタパケットの番号とする。そして、この番号の小さい順にメタパケットを並び替える。
【００７７】
そしてステップ７３０で、符号化行列Ｅx0を用いてファイルの復元を行う。具体的には、あらかじめＨＤＤ３２に格納されている複数の符号化行列のうちから、図８のステップ６１０で決定された音声ファイル用のファイルＩＤ（例では３０）に対応する符号化行列Ｅx0（例では乱数表Ｅ30）を読み出す。ファイルＩＤと符号化行列との対応は、乱数表と同様メタパケットサーバ1と受信端末３とであらかじめ統一されて定められており、受信端末３はこの対応関係の情報をプログラム中に有している。そして、この符号化行列Ｅx0から、ステップ７２５で特定した各メタパケットの番号に対応する行を抽出し、その抽出した行からなる行列の逆行列を、ステップ７２０で並び替えたメタパケットから成る行ベクトルに掛ける。これによって生成されたベクトルの個々の成分を順に繋ぎ合わせたものが、元のファイルである。このようにして、元のファイルが復元される。
【００７８】
そして、ステップ７３５で復元したファイルをＨＤＤ１２に保存する。
【００７９】
また、画像復号処理プロセス４２は、デスクランブル処理（ステップ７４５）において受信した画像ファイルに対応する乱数表Ｒx1を用い、また復号・ファイル復元処理（ステップ７５０）に符号化行列Ｅx1を用いること以外は、音声復号処理プロセス４１と同等の処理を行い、それによって画像ファイルがＨＤＤ３２に保存される。
【００８０】
また、図８のステップ６２５およびステップ６４５において生成されるプロセスである再生プログラム４３は、音声復号処理プロセス４１、画像復号処理プロセス４２等の復号処理プロセスによってＨＤＤ３２に保存された音声・画像ファイルを読み出して、それを音声信号、画像信号として表示装置３８に出力する。
【００８１】
以上のような情報配信システムによって、音声データの様なファイルサイズの比較的小さいダイジェスト情報と、画像データの様なファイルサイズの比較的大きい詳細情報とを、メタパケットサーバ１がそれぞれに異なるＩＤを付して同じ伝送経路としての無線セルにメタパケットとして送出するので、受信端末３がこのＩＤを用いて復号する複数のファイルを区別して受信、復号することができる。
【００８２】
また、受信端末３では、ファイルサイズの小さい音声データは短時間で受信を完了し、ファイルサイズの大きい画像データは受信完了に長時間かかる。したがって、受信端末３を搭載する車両の速度が速く、この車両の無線セル内における滞在時間が短い場合は、音声のみが受信可能となるが、車両のユーザにとっては、走行時は画像を見る余裕はなく音声を聞ければ十分であると言える。また、渋滞等でこの車両の速度が遅い場合は、車両のユーザは画像を見る余裕ができるが、この場合は無線セル内における滞在時間が長く、受信端末３は音声のみならず画像も受信可能となる。したがって、同一の送信経路に長さの異なる複数のコンテンツを配信することにより、車両の速度にふさわしい情報配信を行うことができる。
【００８３】
（第２実施形態）
次に、本発明の第２実施形態としての情報配信システムについて説明する。本実施形態の情報配信システムは、メタパケットサーバ１および１つ以上の受信端末３から成り、メタパケットサーバ１の構成、作動は第１実施形態と同等である。また、受信端末３のハードウェア構成は図７に示した第１実施形態の受信端末３の構成に加え、車両に搭載された図示しない車速センサから車速パルス信号をＣＰＵ３１が受信するようになっている。本実施形態における受信端末３は、後述するように、この車速センサを用い、車両の走行速度（移動速度）に基づいて受信するファイルをダイジェスト情報とするか詳細情報とするかを決定するようになっている。
【００８４】
本実施形態における受信端末３のＣＰＵ３１は、受信端末３に電力が供給されている際に、ユーザによる情報配信を受ける旨の操作を入力装置３７に対して行うと、入力装置３７からＣＰＵ３１にその旨の信号が出力され、ＣＰＵ３１はこの信号入力に基づいて図１０に記載の処理を開始する。
【００８５】
まずステップ８０５で、図８のステップ６０５と同様、ユーザに受信したいカテゴリの選択を促す表示を行わせるための画像信号、音声信号を表示装置３８に出力し、入力装置３７からユーザの選択操作に基づく入力を受け付ける。
【００８６】
そしてステップ８１０で、入力される車速パルス信号に基づいて、当該車両の車速を検出する。
【００８７】
次にステップ８２０で、車速が既定の基準値以上であるか否かを判定する。既定の基準値は、予めＨＤＤ３２に記録されている。
【００８８】
車速が基準値以上なら、ステップ８２５で音声のＩＤを設定する。具体的には、ステップ８０５で選択されたカテゴリの音声のファイルＩＤおよびこれに対応する乱数表、符号化行列を特定する。
【００８９】
また、車速が基準値以下ならステップ８３０で画像のＩＤを設定する。具体的には、ステップ８０５で選択されたカテゴリの画像のファイルＩＤ、およびこれに対応する乱数表、符号化行列を特定する。
【００９０】
ステップ８２５または８３０の後、処理はステップ８３５で、当該ジャンルのメタパケットの受信処理のプロセスが生成されていなければ、これを新たに生成する。
【００９１】
そしてステップ８４０で、受信が完了したか否かを、上記したプロセスに問い合わせることで判定する。完了していなければ処理はステップ８３５に戻り、完了していれば処理はステップ８４５に進み、受信した音声または画像の再生処理のプロセスを生成する。
【００９２】
図１１に、図１０のステップ８３５において生成されるメタパケットの受信処理、およびステップ８４５において生成される音声、画像の再生処理のプロセスの構成を示す。
【００９３】
ステップ８３５において生成される受信処理のプロセスは、図１１のステップ９０５〜９３５の処理を行う。ステップ９０５では、受信機３５が受信したメタパケットを含むＵＤＰパケットの入力を受ける。そしてステップ９１０では、受けたＵＤＰパケットからファイルＩＤを読み取る。すなわち、ファイルＩＤの情報を抽出する。
【００９４】
そしてステップ９２０で、抽出したＩＤがステップ８２５または８３０で特定したＩＤと同じなら、そのＵＤＰパケットからメタパケットを取り出し、そのメタパケットをステップ９２５の処理に渡す。ステップ９２５の処理は、ステップ９２０の処理から受け取ったメタパケットの数が必要な数に達したら、ＨＤＤ３２に格納されている、当該ＩＤに対応する乱数表Ｒx0を読み出し、この乱数列に基づいて、図９のステップ７２５、７４５と同様に、個々のメタパケットの番号を特定する。そしてステップ９３０では、符号化行列Ｅx0を用いて、図９のステップ７３０、７５０と同様に、メタパケットからファイルの復元を行う。そしてステップ９３５で、復元したファイルをＨＤＤ１２に保存する。
【００９５】
ステップ８４５において生成されるプロセスである再生プログラム４５は、上記した受信処理プロセスによってＨＤＤ３２に保存された音声・画像ファイルを読み出して、それを音声信号、画像信号として表示装置３８に出力する。
【００９６】
以上のような情報配信システムの作動によって、音声データの様なファイルサイズの比較的小さいダイジェスト情報と、画像データの様なファイルサイズの比較的大きい詳細情報とを、メタパケットサーバ１がそれぞれに異なるＩＤを付して同じ無線セルという伝送経路にメタパケットとして送出するので、受信端末３がこのＩＤを用いて復号する複数のファイルを区別して受信、復号することができる。
【００９７】
また、受信端末３では、車速が基準値以上のときはファイルサイズの比較的小さい音声データを受信し、基準値未満のときはファイルサイズの比較的大きい画像データを受信する。したがって、受信端末３を搭載する車両の速度が速く、この車両の無線セル内における滞在時間が短い場合は、音声のみが受信可能となるが、車両のユーザにとっては、高速走行時は画像を見る余裕はなく音声を聞ければ十分であると言える。また、渋滞等でこの車両の速度が遅い場合は、車両のユーザは画像を見る余裕ができるが、この場合は無線セル内における滞在時間が長く、受信端末３は音声のみならず画像も受信可能となる。したがって、同一の送信経路に長さの異なる複数のコンテンツを配信することにより、車両の速度にふさわしい情報配信を行うことができる。
【００９８】
（第３実施形態）
次に、本発明の第３実施形態としての情報配信システムについて説明する。本実施形態の情報配信システムは、メタパケットサーバ１および１つ以上の受信端末３から成り、メタパケットサーバ１の構成、作動は第１実施形態と同等である。ただし、本実施形態においては、メタパケットサーバ１が送出するファイルのカテゴリに、緊急情報が付加されている。図１２の表に、本実施形態におけるファイルの種別とファイルＩＤとの対応関係を示す。この表のように、緊急情報カテゴリとして送出されるファイルは、ファイルＩＤ９０の、緊急情報の音声ファイルのみである。緊急情報とは、事故情報、災害情報等、車両の乗員に緊急に伝えることが望ましい情報である。メタパケットサーバ１は、緊急情報がある場合にのみ、このＩＤ９０のファイルのメタパケットを送出する。
【００９９】
受信端末３のハードウェア構成は図７に示した第１実施形態の受信端末３の構成と同等である。本実施形態においては、受信端末３は、ファイルＩＤが９０のメタパケットがメタパケットサーバ１から送出されているときは、他のファイルを受信していてもそれを一旦停止し、この緊急情報の受信を行うようになっている。
【０１００】
このための受信端末３のＣＰＵ３１が実行する処理について図１３に示す。この図中のステップ３０５、３１０はそれぞれ、図９に示したＣＰＵ３１の処理のステップ７０５、７１０と同等である。
【０１０１】
ステップ３１５では、ステップ７１５に示したファイルＩＤの判定に加え、受信したＵＤＰパケットにファイルＩＤが緊急情報を示す９０のものがあるか、すなわちメタパケットサーバ１が緊急情報ファイルの送出を行っているかを判定する。緊急情報を示すファイルＩＤのＵＤＰパケットを受信していなければ、図６の音声復号処理プロセス４１として示されたステップ７２０、７２５、７３０、７３５の処理のそれぞれと同等な処理としてステップ３２０、３２５、３３０、３３５の処理を行う。
【０１０２】
緊急情報を示すファイルＩＤのＵＤＰパケットを受信していなければ、ブロック初期化モジュール３５０のプロセスを生成する。このブロック初期化モジュールは、ステップ３２０〜３５０で行われている処理を一旦初期化する。すなわち、それまでに蓄積されたメタパケットを破棄させる。そして、ステップ３２０で符号データ取り出しのために用いるファイルＩＤ、ステップ３２５で読み出す乱数列Ｒx0、ステップ３３０で読み出す符号化行列Ｅx0の内容を、その内容が保持されているＲＡＭ３３の領域を書き換えることによって変更する。この処理によって、ステップ３２０〜３３５の処理は、強制的に緊急情報ファイルを受信して復元することになる。
【０１０３】
このようにすることで、例えば配信している場所の近くで事故が発生し、道路が不通になったなど、緊急の情報を配信したい場合には、送信側は一般情報（緊急情報でない情報）の配信を停止し、緊急情報のＩＤを付けた情報のみを送信する。受信側は、ＵＤＰパケットに緊急情報のＩＤが含まれるものを検出すると、これまで受信・復号していた処理を一旦初期化し、緊急情報用のファイルＩＤ、乱数表Ｒx0’、符号化行列Ｅx0’を用いて情報受信を再開する。これによって、第１実施形態の効果に加え、緊急性の高い情報を確実に伝達することができる。
【０１０４】
（第４実施形態）
図１４に、本発明の第４実施形態に係る情報配信システムの全体図を示す。この情報配信システムは、メタパケットサーバ１、受信端末３、予約サーバ８および予約端末９から成る。
【０１０５】
メタパケットサーバ１は、第１実施形態において図１に示したハードウェア構成に加え、予約サーバ８と通信するためのアンテナおよび送受信機を備えている。
【０１０６】
受信端末３は車両に搭載され、第１実施形態において図７に示したハードウェア構成に加え、予約端末９と通信を行うための有線または無線の通信装置を備えている。
【０１０７】
予約サーバ８は、第１実施形態において図７に示したものと同等の、ＣＰＵ、ＲＡＭ、ＲＯＭ、入力装置、表示装置、アンテナ、受信機等を有している。ただし、アンテナ、受信機は、メタパケットサーバ１および予約端末９と通信することができるようになっている。
【０１０８】
予約端末９は、第１実施形態において図７に示したものと同等の、ＣＰＵ、ＲＡＭ、ＲＯＭ、入力装置、表示装置、アンテナ、受信機等を有している。ただし、アンテナ、受信機は、予約端末９と通信することができるようになっている。また、以上の構成に加え、受信端末３と通信を行うための有線または無線での通信装置を備えている。なお、予約端末９と予約サーバ８は、直接有線で接続されていてもよいし、インターネット等の通信回線を経由して通信するようになっていてもよい。
【０１０９】
このような構成の情報配信システムでは、受信端末３および予約端末９のユーザの操作によって、あらかじめ予約端末９が予約サーバ８に対してファイルのリクエストを行い、予約サーバ８がリクエストされたファイルについての情報をメタパケットサーバ１に送信する。そして後に受信端末３を搭載した車両がメタパケットサーバ１のメタパケットの送信のセル内に入るとき、メタパケットサーバ１から送出される当該ファイルのメタパケットを受信して当該ファイルを復元する。
【０１１０】
以上のような動作のために、メタパケットサーバ１、受信端末３、予約サーバ８、予約端末９が以下のような情報の授受を行う。
（１） 予約端末９がクライアントＩＤ、パスワード等の、予約端末９および受信端末３を特定する認証情報、およびリクエストするファイル名を予約サーバ８に送信する。
（２） 予約サーバ８が、リクエストされたファイルの識別符号としてのファイルＩＤ、当該ファイルのデスクランブルに用いるための乱数表Ｒx（または乱数表Ｒxを指定する情報）、復号に用いるための符号化行列Ｅx（または符号化行列Ｅxを指定する情報）等の予約情報を予約端末９に送信する。
（３） 予約サーバ８が、リクエストされたファイルのファイル名およびファイルＩＤ、当該ファイルのスクランブルに用いるための乱数表Ｒx（または乱数表Ｒxを指定する情報）、メタパケット生成に用いるための符号化行列Ｅx（または符号化行列Ｅxを指定する情報）、予約端末９および受信端末３を特定するためのクライアントＩＤ等の予約情報をメタパケットサーバ１に送信する。
（４） 予約端末９が、予約サーバ８から受信した乱数表Ｒx（または乱数表Ｒxを指定する情報）、符号化行列Ｅx（または符号化行列Ｅxを指定する情報）、ファイルＩＤを受信端末３に送信する。
（５） 予約端末９がメタパケットサーバ１から送出される当該ファイルのメタパケットを、予約端末９から受信したファイルＩＤ、符号化行列Ｅx（または指定された符号化行列Ｅx）、乱数表Ｒx（または指定された乱数表Ｒx）を用いて復元する。
【０１１１】
以下、このような動作を行う情報配信システムのためのメタパケットサーバ１、受信端末３、予約サーバ８、および予約端末９の機能について説明する。
【０１１２】
図１５に、予約サーバ８の機能構成を示す。予約処理部８２は、予約サーバ８のＣＰＵが実行するプログラムとして実現される機能であり、予約端末９と無線通信する機能である送受信機８１を介して予約端末９と情報の授受を行い、またメタパケットサーバ１と通信する機能であるネットワークインターフェース８３を介してメタパケットサーバ１と情報の授受を行う。図１６に予約処理部８２の詳細な機能を示す。
【０１１３】
予約処理部８２は、予約端末９からクライアントＩＤ、パスワード、ファイル名の情報を受信すると、自らが有するＨＤＤ等の記憶装置に保存されているファイルＩＤとパスワードとの組のリストから、受信したパスワードとクライアントＩＤの組を検索し、その結果該当する組が見つからなければ予約端末９に対してサービス拒否の旨の情報を送信する（ステップ８２１）。これは上記（１）に対応する。
【０１１４】
該当する組が見つかった場合、予約処理部８２は、受信したファイル名を予約する対象のファイルとして認識し（ステップ８２３）、このファイルの配信に用いる乱数表Ｒx（または乱数表Ｒxを指定する情報）符号化行列Ｅx（または符号化行列Ｅxを指定する情報）、およびファイルＩＤを決定する（ステップ８２５）。この決定は、例えばあらかじめ定められた範囲内の値からランダムに選ぶことによって行ってもよいし、また例えば値の小さい順に選ぶことによって行ってもよい。
【０１１５】
そして、このようにして決定された乱数表Ｒx（または乱数表Ｒxを指定する情報）符号化行列Ｅx（または符号化行列Ｅxを指定する情報）、およびファイルＩＤを予約端末９に送信し（これは上記（２）に対応する）、また決定された乱数表Ｒx（乱数表Ｒxを指定する情報）符号化行列Ｅx（または符号化行列Ｅxを指定する情報）、ファイルＩＤ、ファイル名、クライアントＩＤを予約端末９に送信する（これは上記（３）に対応する）（ステップ８２７）。
【０１１６】
図１７に、メタパケットサーバ１の機能構成を示す。制御部５１は、メタパケットサーバ１のＣＰＵ１１が実行するプログラムとして実現される機能であり、予約サーバ８と通信する機能であるネットワークインターフェース５２を介して予約サーバ８から乱数表Ｒx（乱数表Ｒxを指定する情報）、符号化行列Ｅx（または符号化行列Ｅxを指定する情報）、ファイルＩＤ、ファイル名、クライアントＩＤを受信する（これは上記（３）に対応する）と、これらの情報をメタパケット生成部５３に渡す。
【０１１７】
メタパケット生成部５３も、ＣＰＵ１１が実行するプログラムであり、渡されたファイル名に対応するファイルについて、図２のステップ１０１〜１０９と同等の処理を行う複数の符号化計算部５４、５５のうちの１つに相当するメタパケット生成プロセスを生成する。すなわち、制御部５１から渡された符号化行列Ｅx（または渡された情報が指定する符号化行列Ｅx）を用いて当該ファイルを符号化し（ステップ１０３）、渡された乱数表Ｒx（または渡された情報が指定する乱数表Ｒx）を用いてデスクランブルし（ステップ１０５）、渡されたファイルＩＤをＵＤＰパケットに付加する（ステップ１０９）。なお、予約サーバ８からメタパケットサーバ１へ送信される情報が、乱数表Ｒxを指定する情報および符号化行列Ｅxを指定する情報であって乱数表Ｒxおよび符号化行列Ｅxそのものではない場合は、ＨＤＤ１２より指定された乱数表Ｒxおよび符号化行列Ｅxを読み出して用いる。この場合はメタパケットサーバ１のＨＤＤ１２には、あらかじめ符号化行列と乱数表が複数記憶されており、予約情報には、そのうちどの行列と乱数表を用いたかの情報を含めるということになる。
【０１１８】
上記のようにして生成されたメタパケットを含むＵＤＰパケットは、図２の送信タイミンク制御１５０、および送信機１５とそれぞれ同等の機能を有する図１７の送信タイミンク制御１５０、および送信機１５によってアンテナ１６を介して送出される。これは上記（５）に対応する。
【０１１９】
図１８に、予約端末９の機能構成を示す。予約処理部９２はＣＰＵが実行するプログラムとして実現される機能であり、予約サーバ８と無線通信する機能である送受信機９１を介して予約サーバ８と情報の授受を行い、また受信端末３と通信する機能であるネットワークインターフェース８３を介して受信端末３と情報の授受を行う。図１９に予約処理部９２の詳細な機能を示す。なお、予約情報インターフェース９３は、有線接続、メモリカードを介した転送、赤外線、近距離無線等による受信端末３との通信のための機能であってもよい。
【０１２０】
予約処理部９２は、ユーザからクライアントＩＤ、パスワード入力を受け付け（ステップ９２１）、さらに配信を予約したいコンテンツのファイル名の入力を受け付け（ステップ９２３）、これら受け付けた情報を予約サーバ８に送信する（上記（１）に対応する）。そして、この送信に基づいて予約サーバ８から送信された乱数表Ｒx（または乱数表Ｒxを指定する情報）符号化行列Ｅx（または符号化行列Ｅxを指定する情報）、およびファイルＩＤ（上記（２）に対応する）を受信する（ステップ９２５）。
【０１２１】
そして、この受信した情報を受信端末３に送信する（上記（４）に対応する）（ステップ９２７）。
【０１２２】
図２０に、受信端末３の機能構成を示す。制御部６１は、受信端末３のＣＰＵ３１が実行するプログラムとして実現される機能であり、予約端末９と通信する機能であるネットワークインターフェース６２を介して予約端末９から乱数表Ｒx（乱数表Ｒxを指定する情報）、符号化行列Ｅx（または符号化行列Ｅxを指定する情報）、ファイルＩＤを受信する（これは上記（４）に対応する）と、これらの情報をメタパケット復号部６３に渡す。
【０１２３】
メタパケット復号部６３も、ＣＰＵ３１が実行するプログラムであり、渡されたファイル名に対応するファイルについて、図２のステップ７２０〜７３５と同等の処理を行う複数の復号化計算部６４、６５のうちの１つに相当するメタパケット復号プロセスを生成する。すなわち、送信機３５を介してメタパケットサーバ１から受信したＵＤＰパケットのうち、制御部６１から渡されたファイルＩＤを有するＵＤＰパケットからメタパケットを取り出し（ステップ７２０）、取り出したメタパケットが必要数に達すると、制御部６１から渡された乱数表Ｒx（または渡された情報が指定する乱数表Ｒx）を用いてデスクランブルし（ステップ７２５）、渡された符号化行列Ｅx（または渡された情報が指定する符号化行列Ｅx）を用いて当該ファイルを復元する（ステップ７３０）。なお、予約端末９から受信端末３へ送信される情報が、乱数表Ｒxを指定する情報および符号化行列Ｅxを指定する情報であって乱数表Ｒxおよび符号化行列Ｅxそのものではない場合は、ＨＤＤ３２より指定された乱数表Ｒxおよび符号化行列Ｅxを読み出して用いる。この場合は受信端末３のＨＤＤ３２には、あらかじめ符号化行列と乱数表を複数記憶されており、予約情報には、そのうちどの行列と乱数表を用いたかの情報を含めるということになる。
【０１２４】
上記のようにして復元されたファイルは、図８再生プログラム４３によって再生される。
【０１２５】
このような、（１）〜（５）のためのメタパケットサーバ１、受信端末３、予約サーバ８、および予約端末９の動作によって、受信端末３を用いて配信の予約を行ったファイルが、予約サーバ８の決定したファイルＩＤ、乱数表Ｒx、および符号化行列Ｅxを用いて生成されたメタパケットとしてメタパケットサーバ１から送信され、それを受信端末３が受信し、同じく予約サーバ８の決定したファイルＩＤ、乱数表Ｒx、および符号化行列Ｅxを用いて受信したメタパケットから予約したファイルを復元することができる。
【０１２６】
これによって、必要な数だけ取得すれば符号化行列に基づいて元のファイルを復元できるメタパケットを生成する情報配信において、メタパケットに、そのメタパケットによって復元されるファイル毎に異なるファイルＩＤが付されるので、受信側ではメタパケットがどのファイルを復元するものであるかを区別して受信することができる。また、ユーザ予約端末９を用いてファイルの予約を行うと、予約端末９は予約サーバ８に当該ファイルの受信要求を送信し、これを受信した予約サーバ８は、メタパケットサーバ１および予約端末９にファイルＩＤ符号化行列、および乱数表を通知し、予約端末９はこれを受信して受信端末３に送信するので、メタパケットサーバ１と受信端末３とは同じファイルＩＤ、符号化行列、および乱数表を用いて当該ファイルの配信を行うことができる。したがって、この符号化行列等の通知を受けた受信端末３のみが情報配信を受けることができるので、特定のユーザ以外が傍受できないような配信を行うことができる。したがって、必要な数だけ取得すれば符号化行列に基づいて元のデータ集合を復元できる断片データを用いて、車両の状況にふさわしい情報配信を行うことができる。
【０１２７】
なお、本実施形態において使用するファイルＩＤ、符号化行列、乱数列と、配信するファイルの種類との関係を図２１に示す。ファイルのカテゴリは、無料コンテンツ、有料公共コンテンツ、個人専用コンテンツの３つの分類に分かれる。
【０１２８】
無料コンテンツは、受信端末３を有する車両のユーザが常に利用可能なコンテンツである。無料コンテンツのファイル用の符号化行列および乱数表は公開されており、どの受信端末３もそれを利用してデスクランブル、復号を行うことができる。図２１においては、広告、緊急情報のための符号化行列、乱数表の番号は０となっている。すなわち受信端末３は０の番号で識別される符号化行列および乱数表を、ＨＤＤ等の記憶媒体から読み出してファイルの復元を行う。
【０１２９】
有料公共コンテンツは、配信業者と契約を結ぶと利用可能となる特定多数向けのコンテンツである。ニュース、スポーツ、天気予報等、契約の種別に応じて受信できるカテゴリが増減するようになっている。有料公共コンテンツのファイル用の符号化行列および乱数表は、契約を行ったユーザの受信端末３のみに配布されるようになっている。図２１の例では、ユーザがニュースとスポーツの契約を結ぶと、番号が１の行列、乱数が開示され、それを受信端末３に記憶させれば復号が可能となる。
【０１３０】
個人専用コンテンツは、例えばソフトウェアの購入等、特定の個人のみ利用可能となるコンテンツである。これらのコンテンツの配信は、本実施形態のようにユーザが予約端末９を用いて購入操作を行い、その際に予約サーバ８がファイルＩＤ、符号化行列、乱数表を個別に設定し、それを最終的に受信端末３に通知することによって、その契約者のみが情報を受け取ることができるようになる。
【０１３１】
このように符号化行列、乱数表を、送信すべき情報が公開するものであるか契約者にのみ限定するものであるかによって変更し、またこれら符号化行列、乱数表を暗号鍵として用い、特定の相手にはその暗号鍵の通知を行い、それ以外の相手には通知をしないことで、秘匿性の高い配信を行うことができる。
【０１３２】
なお、暗号鍵として用いるのは、符号化行列、乱数表のいずれか１つであってもよい。その場合、暗号鍵として用いない方は公開することとなる。
【０１３３】
（第５実施形態）
次に、本発明の第５実施形態について説明する。図２２に、本実施形態に係る情報配信システムの全体構成図を示す。本実施形態が第４実施形態と異なるのは、予約サーバ８は複数のメタパケットサーバに予約情報を送信することである。更に予約端末９は、予約時に自らの位置と走行方向を検出し、情報予約サーバ８に通知する。そして予約サーバ８はその位置に基づいて車両が通過するであろうメタパケットサーバのみに予約情報を配信する。
【０１３４】
すなわち、本実施形態の予約端末９は、図１９のステップ９２７で予約情報を予約サーバ８に送信する際に、車両に搭載されたＧＰＳ受信機等から位置情報を取得し、その位置情報の変化から車両の走行方向を検出し、これら位置情報および走行方向情報を当該予約情報に含めて予約サーバ８に送信する。
【０１３５】
また予約サーバ８は、図１６のステップ８２１でこの予約情報を受信すると、受信した位置情報および走行方向情報から、車両が通過すると予想される位置にセルを有するメタパケットサーバを特定し、ステップ８２７で特定したメタパケットサーバにのみ、予約情報を送信する。例えば図２２では、ＡメタパケットサーバおよびＢメタパケットサーバにのみ予約情報が送信される。
【０１３６】
これによって、予約情報を受信したＡメタパケットサーバ、Ｂメタパケットサーバは予約情報に基づいてメタパケットを送出し、予約情報を受信しないＣメタパケットサーバは、予約情報に係るファイルのメタパケットは送信しない。
【０１３７】
これにより、第４実施形態の効果に加え、情報配信を受ける車が通る可能性のない無線セルでは、該当するデータの情報配信は行われず、セルの電波資源を有効に活用することができる。
【０１３８】
（他の実施形態）
なお、上記した各実施形態において、受信端末３はカーナビゲーション装置として実現されていてもよい。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の第１実施形態に係る情報配信システムの全体図である。
【図２】各ファイル毎に生成されるメタパケット化処理の構成を示す図である。
【図３】分割・符号化からＩＤ付加までの処理の概念図である。
【図４】乱数表の一例を示す図である。
【図５】 各メタパケットにヘッダを付加する方法を示す図である。
【図６】ファイルの種別とファイルＩＤとの対応関係を示す図表である。
【図７】受信端末３の構成を示す図である。
【図８】ＣＰＵ３１の処理を示すフローチャートである。
【図９】メタパケットの再生処理および音声、画像の再生処理のプロセスの構成図である。
【図１０】第２実施形態に係るＣＰＵ３１の処理を示すフローチャートである。
【図１１】メタパケットの再生処理および音声、画像の再生処理のプロセスの構成図である。
【図１２】第３実施形態におけるファイルの種別とファイルＩＤとの対応関係を示す図表である。
【図１３】第３実施形態において受信端末３のＣＰＵ３１が実行する処理を示す図である。
【図１４】第４実施形態に係る情報配信システムの全体図である。
【図１５】予約サーバ８の機能構成を示す図である。
【図１６】予約処理部８２の詳細な機能を示す図である。
【図１７】メタパケットサーバ１の機能構成を示す図である。
【図１８】予約端末９の機能構成を示す図である。
【図１９】予約処理部９２の詳細な機能を示す図である。
【図２０】受信端末３の機能構成を示す図である。
【図２１】ファイルＩＤ、符号化行列、乱数列と、配信するファイルの種類との関係を示す図表である。
【図２２】第５実施形態に係る情報配信システムの全体図である。
【図２３】従来例における、入力ファイルと生成されるメタパケットとの関係を示す図である。
【図２４】従来例における、取得したメタパケットから元の入力ファイルを復元する方法の概念図である。
【符号の説明】
１…メタパケットサーバ、２…車両、３…受信端末、４…無線セル、
８…予約サーバ、９…予約端末、１１…ＣＰＵ、１２…ＨＤＤ、
１３…ＲＡＭ、１４…ＲＯＭ、１５…送信機、１６…アンテナ、
３１…ＣＰＵ、３２…ＨＤＤ、３３…ＲＡＭ、３４…ＲＯＭ、３５…送信機、
３６…アンテナ、３７…入力装置、３８…表示装置、
４０…パケット振り分けプロセス、４１…音声復号処理プロセス、
４２…画像復号処理プロセス、４３、４５…再生プログラム、
４４…復号処理プロセス、５１…制御部、
５２…ネットワークインターフェース、５３…メタパケット生成部、
５４…符号化計算部、６１…制御部、６２…ネットワークインターフェース、
６３…メタパケット復号部、６４…復号化計算部、８１…送受信機、
８２…予約処理部、８３…ネットワークインターフェース、９１…送受信機、
９２…予約処理部、９３…予約情報インターフェース。
【発明の属する技術分野】
【０００２】
【従来の技術】
従来、無線ＬＡＮやＤＳＲＣ（Dedicated Short Range Communications）等の無線通信技術を用いて車両に情報を配信するというサービスが検討されている。
【０００３】
これら無線ＬＡＮやＤＳＲＣにおいて、１つの無線セル内で複数の車両がサービスを受ける場合は、サービスの数だけ伝送のセッションを設ける必要があり、無線伝送路の利用効率が低下する。
【０００４】
これらの問題を解決する技術が特許文献１に開示されている。この技術は、データ集合としての入力ファイルから、相互に独立した情報を有する一連の断片データとしてのメタパケットを出力する。図２３に、入力ファイルと生成されるメタパケットとの関係を示す。なお、以下の説明は特許文献１からの引用ではなく、本発明者が技術的検討を元に数式を使って表現しなおしたものである。入力ファイル５１を単位データ長のソースパケットｓ0、ｓ1…、ｓn ー 1に分割し、それらソースパケットから成るｎ個の成分を有するベクトルに、ｎ＋ｋ行ｎ列の符号化行列を乗算する（ｎ、ｋは自然数）。この乗算によって得られるベクトルのｎ＋ｋ個の成分が、それぞれメタパケットである。
【０００５】
符号化行列は、この行列から任意の（１＋α）ｎ行を抜き出した（１＋α）ｎ行ｎ列の行列が正則になるように作られている。また、αは１より十分小さいものとなっている。従って、メタパケットを必要な数だけ、すなわち（１＋α）ｎ個だけ取得すれば、符号化行列から取得したメタパケットに対応する行を抜き出した（１＋α）ｎ行ｎ列の行列の逆行列を、取得したメタパケットから成るベクトルに乗算することで、ソースパケットｓ0、ｓ1…、ｓn-1から成るベクトル、すなわち入力ファイルが復元できる。図２４に、取得したメタパケットから元の入力ファイルを復元する方法の概念図を示す。
【０００６】
この技術を無線ＬＡＮやＤＳＲＣで用い、無線セル内にメタパケットを連続して送信しておけば、この無線セルを出入りする車両に情報を一斉配信することができる。すなわち、無線セルに入った車両は、送信されてくるメタパケットの受信を、必要個数たまるまで繰り返す。必要個数たまればそれに基づいて元のファイルを復元できる。上記した様に、必要個数さえ揃っていれば受信するメタパケットは任意でよいので、サービス提供側とサービス受信側との間でサービス開始のタイミングを合わせる必要がない。したがって、複数の車両が異なるタイミングで無線セルに出入りしようと、メタパケットを必要数取得できた時点で各車両は受信を完了することができるので、個々にセッションを設ける必要がない。
【０００７】
【特許文献１】
特開２００１−１８９６６５号公報
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、実際に車両に対して情報配信サービスを行う場合には、１つの無線セル内の全車両に同一のファイルを配信することが最適であるとは限らず、車両の走行速度等の状況によって配信すべき情報が異なる場合が多い。
【０００９】
また、複数のユーザへの配信時に同一の送信経路を用いるため、特定のユーザのみに配信すべきデータは、他のユーザが傍受できないような工夫を施す必要がある。
【００１０】
上記したメタパケットの技術を用いてこれらの状況に対処する手段は、特許文献１には開示されていない。
【００１１】
上記点に鑑み、本発明は、必要な数だけ取得すれば符号化行列に基づいて元のデータ集合を復元できる断片データを用いて、車両の状況にふさわしい情報配信を行うことを目的とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するための請求項１に記載の発明は、複数のデータ集合の各々について符号化行列を用い、必要な数だけ取得すれば前記符号化行列に基づいて元のデータ集合を復元できる断片データを生成する断片データ生成手段（１０３、１０５、１０７）と、前記断片データ生成手段が生成した断片データに、その断片データによって復元されるデータ集合に対応付けられた識別符号を付与する符号付与手段（１０９）と、前記符号付与手段が前記識別符号を付与した断片データを、同一の送信経路に送出させる送出制御手段（１５０）と、を備え、前記送出制御手段は、前記符号付与手段が前記識別符号を付与した断片データを、前記断片データの元となるデータ集合毎に、前記送信経路に同一の頻度で送出させ、前記断片データ生成手段が断片データを生成する元の複数のデータ集合は、ダイジェスト情報から成るデータ集合と、前記ダイジェスト情報と同一のカテゴリに属する詳細情報から成るデータ集合と、を有し、前記ダイジェスト情報から成るデータ集合は、前記詳細情報から成るデータ集合よりもサイズが小さいことを特徴とする情報配信サーバである。
【００１３】
これによって、複数のデータ集合の各々について符号化行列を用い、必要な数だけ取得すればこの符号化行列に基づいて元のデータ集合を復元できる断片データを生成する情報配信において、断片データに、その断片データによって復元されるデータ集合毎に異なる識別符号が付されるので、受信側では断片データがどのデータ集合を復元するものであるかを区別して受信することができる。また複数のデータ集合を元とするメタパケットが同一の送信経路に送出されるので、データ量の多いデータ集合の受信にかかる時間は大きくなり、データ量の少ないデータ集合の受信にかかる時間は小さくなる。したがって、車両の走行速度等の状況にふさわしい情報配信を行うことができる。
【００１５】
また、請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の情報配信サーバにおいて、前記断片データ生成手段は、生成した断片データの送信順序を乱数表を用いて入れ替えることを特徴とする。
【００１６】
なお、乱数表を用いたものとその効果において同一視できるような実質１対１対応の乱数生成規則（例えば乱数列）を用いた場合も「乱数表を用いた」の概念に含まれる。
【００１８】
また、請求項３に記載の発明は、請求項１または２に記載の情報配信サーバにおいて、前記断片データ生成手段が断片データを生成する元の複数のデータ集合は、緊急情報から成るデータ集合を有し、前記緊急情報は、ダイジェスト情報の一種であり、前記符号付与手段は、前記断片データ生成手段が前記緊急情報から成るデータ集合から生成した断片データに、緊急情報である旨の所定の識別符号を付与することを特徴とする。
【００１９】
また、請求項４に記載の発明は、請求項１ないし３のいずれか１つに記載の情報配信サーバから送信される断片化データを受信する受信手段（３５）と、前記受信手段が受信した断片化データを、前記断片化データに付与された前記識別符号に基づいて区別し、前記符号化行列に基づいて前記データ集合を復元する復元手段（４１、４２）と、自己の移動速度を検出する速度検出手段（８１０）を備え、前記受信手段は、前記速度検出手段が検出した移動速度が所定の速度より高いとき、当該情報配信サーバから、前記ダイジェスト情報からなるデータ集合を元に生成された断片データを受信し、前記移動速度が前記所定の速度より低いとき、当該情報配信サーバから、前記詳細情報から成るデータ集合を元に生成された断片データを受信することを特徴とする車載用の受信端末である。
【００２０】
また、請求項５に記載の発明は、請求項４に記載の受信端末において、前記復元手段は、前記受信手段が請求項２に記載の情報配信サーバから受信した断片化データから、前記符号化行列および前記乱数表に基づいて前記データ集合を復元することを特徴とする。
【００２３】
また、請求項６に記載の発明は、請求項４または５に記載の受信端末において、前記受信手段は、請求項５に記載の情報配信サーバから、緊急情報である旨の所定の識別符号が付与された断片データを優先して受信することを特徴とする。
【００２４】
また、請求項７に記載の発明は、情報配信サーバ（１）および受信端末（３）を備えた情報配信システムであって、前記情報配信サーバは、複数のデータ集合の各々について符号化行列を用い、必要な数だけ取得すれば前記符号化行列に基づいて元のデータ集合を復元できる断片データを生成する断片データ生成手段（１０３、１０５、１０７）と、前記断片データ生成手段が生成した断片データに、その断片データによって復元されるデータ集合に対応付けられた識別符号を付与する符号付与手段（１０９）と、前記符号付与手段が前記識別符号を付与した断片データを、同一の送信経路に送出させる送出制御手段（１５０）と、を備え、
前記受信端末は、前記情報配信サーバから送信される断片化データを受信する受信手段（３５）と、前記受信手段が受信した断片化データを、前記断片化データに付与された前記識別符号に基づいて区別し、前記符号化行列に基づいて前記データ集合を復元する復元手段（４１、４２）と、を備え、前記情報配信サーバの前記送出制御手段は、前記符号付与手段が前記識別符号を付与した断片データを、前記断片データの元となるデータ集合毎に、前記送信経路に同一の頻度で送出させ、
前記情報配信サーバの前記断片データ生成手段が断片データを生成する元の複数のデータ集合は、ダイジェスト情報から成るデータ集合と、前記ダイジェスト情報と同一のカテゴリに属する詳細情報から成るデータ集合と、を有し、前記ダイジェスト情報から成るデータ集合は、前記詳細情報から成るデータ集合よりもサイズが小さく、前記受信端末の前記受信手段は、前記情報配信サーバから、前記ダイジェスト情報から成るデータ集合を元に生成された断片データと、前記ダイジェスト情報と同一のカテゴリに属する詳細情報から成るデータ集合を元に生成された断片データの双方を受信することを特徴とする情報配信システムである。
また、請求項８に記載の発明は、請求項７に記載の情報配信システムにおいて、前記断片データ生成手段は、生成した断片データの送信順序を乱数表を用いて入れ替え、前記復元手段は、前記符号化行列および前記乱数表に基づいて前記データ集合を復元することを特徴とする。
また、請求項９に記載の発明は、請求項７または８に記載の情報配信システムにおいて、前記断片データ生成手段が断片データを生成する元の複数のデータ集合は、緊急情報から成るデータ集合を有し、前記緊急情報は、ダイジェスト情報の一種であり、前記符号付与手段は、前記断片データ生成手段が前記緊急情報から成るデータ集合から生成した断片データに、緊急情報である旨の所定の識別符号を付与し、前記受信手段は、前記情報配信サーバから、緊急情報である旨の所定の識別符号が付与された断片データを優先して受信することを特徴とする。
また、請求項１０に記載の発明は、請求項７ないし９のいずれか１つに記載の情報配信システムにおいて、前記受信端末は、車両に搭載されるものであり、前記受信端末は、自己の移動速度を検出する速度検出手段（８１０）を備え、前記受信手段は、前記速度検出手段が検出した移動速度が所定の速度より高いとき、前記情報配信サーバから、前記ダイジェスト情報からなるデータ集合を元に生成された断片データを受信し、前記移動速度が前記所定の速度より低いとき、前記詳細情報から成るデータ集合を元に生成された断片データを受信することを特徴とする。
【００３６】
【発明の実施の形態】
（第１実施形態）
図１に、本発明の第１実施形態に係る情報配信システムの全体図を示す。本実施形態の情報配信システムは、情報配信サーバとしてのメタパケットサーバ１が、メタパケット技術を用いてファイルから生成されるメタパケットを無線セル４に送出する。そして車両２に搭載される受信端末３は、車両２が無線セル４を通過する際に当該メタパケットを受信し、受信したメタパケットの数が必要な数になった時点で元のファイルを復元する。
【００３７】
メタパケットサーバ１は、ＣＰＵ１１、ＨＤＤ１２、ＲＡＭ１３、ＲＯＭ１４、送信機１５、およびアンテナ１６を備えている。
【００３８】
ＣＰＵ１１は、ＲＯＭ１４からプログラムを読み出して実行し、そのプログラムに記述された処理内容に基づいて動作し、その動作において、適宜ＨＤＤ（ハードディスクドライブ）１２、ＲＡＭ１３、およびＲＯＭ１４からデータを読み出し、またＨＤＤ１２およびＲＡＭ１３にデータを書き込む。またＣＰＵ１１は、その動作中に必要に応じて送信機１５にデータを出力する。
【００３９】
送信機１５は、ＣＰＵ１１から入力されたデータに対して変調、Ｄ／Ａ変換、増幅等の処理を行い、その処理された後の信号をアンテナ１６に出力する。
【００４０】
アンテナ１６は、送信機１５から入力された信号を無線信号として無線セル４の範囲内に放射する。
【００４１】
なお、送信機１５およびアンテナ１６は、メタパケットサーバ１の外部にあり、インターネット、専用回線等のネットワークを介してメタパケットサーバ１と接続されていてもよい。
【００４２】
以下、ＣＰＵ１１の実行する処理について説明する。ＣＰＵ１１は、メタパケットサーバ１の動作中、ＨＤＤ１２に保存されているデータ集合としてのファイルのうち、車両２に配信するようにあらかじめ定められているファイルを、例えばＨＤＤ１２に保存されたファイルリストを参照することで検出する。そして、それら検出したファイル毎に、当該ファイルについてメタパケット化処理を行うプロセスを生成する。
【００４３】
図２に、各ファイル毎に生成されるメタパケット化処理の構成を示す。この図におけるステップ１０１〜１０９が上記したあらかじめ配信するよう定められているファイルの１つであるファイル０についてのメタパケット化処理プロセスを構成し、またステップ１１１〜１１９がファイル１についての同様なメタパケット化処理プロセスを構成する。これらのプロセスは、例えばＲＯＭ１４から読み出されたプログラム中の１つのクラスから生成される複数のインスタンスとして実現することができる。
【００４４】
以下、メタパケット化処理のプロセスについて、ステップ１０１〜１０９を例に説明する。まずステップ１０１では、ＨＤＤ１２からファイル０の読み出し処理を行う。ファイルの特定は、例えばこのプロセスが生成されるときに渡される引数によって行われる。
【００４５】
次にステップ１０３で、読み出したファイルの分割・符号化を行い、ステップ１０５で、生成したメタパケットをスクランブルし、ステップ１０７で、複数のメタパケットを１つのＵＤＰパケットにまとめるパケット化を行い、ステップ１０９でファイルＩＤ付加の処理を行う。ファイルＩＤとは、ファイル毎に対応付けられた識別符号である。
【００４６】
この分割・符号化からファイルＩＤ付加までの処理の概念図を図３に示す。まずステップ１０３におけるファイル分割とは、図３の上段に示す様に、ヘッダ長、ファイル名、ファイル長の情報、ファイル本体からなるファイルｆを長さの等しいｎ個のソースパケットｓ0、ｓ1…、ｓn ー 1に分割する。
【００４７】
またステップ１０３におけるファイル符号化とは、この等分割されたデータｓ0、ｓ1…、ｓn ー 1から成るｎ成分ベクトルに、ｎ＋ｋ行ｎ列の符号化行列を乗算する（ｎ、ｋは自然数）。この乗算によって得られるベクトルのｎ＋ｋ個の成分それぞれがメタパケットｃ0、ｃ1…、ｃ2n ー 1である。なお、符号化行列とソースパケットから成るベクトルとの乗算において、行列、ベクトルの各要素間の演算については、各要素が２のガロア体ＧＦ（２）の元であるとする。具体的には、ソースパケットと符号化行列の要素はいずれも２進数であり、要素間の積がＡＮＤ演算、和がＸＯＲ演算であるとする。
【００４８】
本実施形態においては、符号化行列としてTornado符号を用いる。Tornado符号を用いる場合、ｋ＝ｎとなり、２ｎ個のメタパケットの内訳は、ｃ0、…、ｃn ー 1がそれぞれｓ0、…、ｓn ー 1までと同等であり、ｃn+1、…、ｃ2n-1までがそれぞれｓ0、…、ｓn ー 1のパリティ情報となっている。なお、ここで用いる符号化行列としては、予めＨＤＤ１２に保存されたものを用いる。
【００４９】
なお、Tornado符号を用いた符号化では、情報の復元に必要なメタパケットの個数が、何番目のメタパケットを取得するかにより若干変動する。このため、上記のようにして生成されたメタパケットの順序を入れ替えずに送出すると、メタパケットの受信側の受信タイミングにより、復元が早く終了する場合とそうでない場合との差が激しくなる場合がある。
【００５０】
そこで、本実施形態ではステップ１０５においてメタパケットｃ0、ｃ1…の順序を入れ替えるスクランブルを行う。スクランブルは、予めＨＤＤ１２に保存されている乱数表（乱数列）に基づいて行う。図４に、この乱数表の例を示す。この乱数表は、０〜ｎ＋ｋ−１の範囲の値（メタパケットの添字の番号；以下メタパケットの番号と記す）から０〜ｎ＋ｋ−１の範囲の値（送信順序）への１対１写像を実現する、概ねランダムな写像の表である。すなわち、生成された時点でｊ番目（１≦ｊ≦ｎ＋ｋ）のメタパケットであるｃj-1は、この乱数表中でメタパケットの番号ｊ−１に対応する送信順序の値に１を加えた順番に入れ替えられる。このように乱数表を用いてスクランブルすることで、受信のタイミングによらず復号に要する計算処理量が平均化される。
【００５１】
またステップ１０７のＵＤＰパケット化においては、スクランブルされたメタパケットを、１つのＵＤＰパケットｕに複数格納する。このとき、メタパケットを格納する方法として２つ考えられる。
【００５２】
１つは各メタパケットにそれぞれが何番目に生成されたメタパケットであるか、すなわちどの番号のメタパケットであるかを示すヘッダを付加した上で、ＵＤＰパケットに格納する方法である（図５参照）。この場合、個々のメタパケットのヘッダだけを見れば、それがどの番号のメタパケットであるかを判定できる。ただし、ヘッダの分だけＵＤＰパケットに格納する情報量が増加してしまい、伝送効率が低下する。
【００５３】
もう１つは、個々のメタパケットに上記のヘッダを付けないでＵＤＰパケットに格納し、ＵＤＰパケットのヘッダに、ＵＤＰパケットの生成順であるＵＤＰパケット通し番号を付加する方法である。この場合、ヘッダは複数のメタパケットをまとめて格納したＵＤＰパケット毎に付加すればよいため、情報量の増加は最小限に抑えられ、伝送の効率を高めることができる。ただしこの場合、ＵＤＰパケットだけでは、格納されたメタパケットがどの番号のものであるかを特定することができないので、受信側でもメタパケットサーバ１が用いた乱数表と同じものを有する必要がある。この場合のファイルの復元については後述する。本実施形態においては、この後者の方法を用いる。
【００５４】
このような処理によって、ファイル０を元にしたメタパケットが生成される。
【００５５】
以上のようなメタパケット化処理の各プロセスによって、それぞれのファイルを元とするメタパケットが生成される。この方法で生成されたＵＤＰパケットは、図３の下段のような構成となる。この際、１つのＵＤＰパケット内のメタパケットの数は、ＵＤＰパケットが予め定められたＭＴＵ（Max Transfer Unit）を超えない範囲でなるべく多くする。これによって、情報伝達の効率を高くすることができる。
【００５６】
またステップ１０９のファイルＩＤ付加については、図３の下段のＵＤＰパケットｕの様に、ＵＤＰパケット毎にヘッダにファイルＩＤを付加する。本実施形態におけるファイルの種別とファイルＩＤとの対応関係を図６に示す。メタパケットサーバ１が送出するファイルは、時事ニュース、スポーツ、渋滞情報、天気予報等の複数のカテゴリに区分けされており、それぞれのカテゴリについてダイジェスト情報である音声ファイル、および詳細情報である画像ファイルが設けられている。ファイルＩＤは２桁の１０進数であり、各カテゴリの音声ファイル、画像ファイルのファイルＩＤは、１０の位の値が同じとなっている。このように、同カテゴリの音声ファイル、画像ファイルのファイルＩＤを同じくすることで、カテゴリ間の区分けを実現している。
【００５７】
それぞれのファイルから生成されたメタパケットは、上記したメタパケット化処理とは別のプロセスである送信タイミング制御処理１５０によって、同一密度で送出される。すなわち、送信タイミング制御処理１５０は、メタパケットを、メタパケットの元となるファイル毎に、送信機１５にほぼ同一の頻度で送出させるための処理を行う。例えば、図６に示すような８種類のファイルがメタパケットサーバ１から配信される場合は、一定時間中にメタパケットサーバ１から送出されるメタパケットのうち、個々のファイルを元とするメタパケットの出現確率はそれぞれ１／８づつとなるように送信タイミング制御処理１５０が処理を行う。
【００５８】
この送信タイミング制御処理１５０は、例えば各メタパケット化処理の実行タイミングを等しいプライオリティで管理するタスクスケジューリング処理として実現することができる。あるいは、各メタパケット化処理からメタパケットを受け取り、受け取ったメタパケットを、それぞれの頻度がほぼ同一になるような順序で送信機１５に出力する処理としても実現することができる。
【００５９】
送信機１５に出力されたメタパケットは、アンテナ１６から無線セル４に送出される。
【００６０】
図７に、本実施形態における受信端末３の構成を示す。受信端末３は、ＣＰＵ３１、ＨＤＤ３２、ＲＡＭ３３、ＲＯＭ３４、受信機３５、アンテナ３６、入力装置３７、および表示装置３８を備えている。
【００６１】
入力装置３７は、ボタン、タッチパネル、スイッチ等を備え、これらへのユーザの操作に基づいた信号をＣＰＵ３１に出力する。
【００６２】
表示装置３８は、ＣＰＵ３１からの画像信号の入力に基づいて画像や文字を表示するディスプレイ、およびＣＰＵ３１からの音声信号の入力に基づいて音声を出力するスピーカから成る。
【００６３】
ＣＰＵ３１は、ＲＯＭ３４からプログラムを読み出して実行し、そのプログラムに記述された処理内容に基づいて動作し、その動作において、適宜ＨＤＤ３２、ＲＡＭ３３、およびＲＯＭ３４から情報を読み出し、またＨＤＤ３２およびＲＡＭ３３に情報を書き込む。またＣＰＵ３１は、その動作中に適宜受信機３５と信号の授受を行い、表示装置３８に画像信号、音声信号を出力し、また入力装置３７から信号を入力される。
【００６４】
以下、ＣＰＵ３１の動作について説明する。受信端末３に電力が供給されている際に、ユーザによる情報配信を受ける旨の操作を入力装置３７に対して行うと、入力装置３７からＣＰＵ３１にその旨の信号が出力され、ＣＰＵ３１はこの信号入力に基づいて図８に記載の処理を開始する。
【００６５】
まずステップ６０５では、ユーザに受信したいカテゴリの選択を促す表示を行わせるための画像信号、音声信号を表示装置３８に出力し、入力装置３７からユーザの入力に基づく入力を受け付ける。
【００６６】
ユーザによる受信したいカテゴリの選択に対応する信号の入力が入力装置３７からあると、処理はステップ６１０に進み、この入力に対応するカテゴリのファイルＩＤ、乱数表、符号化行列を決定する。例えばカテゴリが渋滞情報の場合はＩＤが３０、３１となり、乱数表はこれに対応する乱数表Ｒ３１、Ｒ３２となり、符号化行列もこれに対応する符号化行列Ｅ３１、Ｅ３２となる。
【００６７】
次に、ステップ６１５では、当該ジャンルのメタパケットの受信処理のプロセスが生成されていなければ、これを新たに生成する。
【００６８】
そして、ステップ６２０では、音声受信が完了したか否かを、上記したプロセスに問い合わせることで判定する。完了していれば、処理はステップ６２５に進み、音声受信完了直後の場合のみ、音声再生のプロセスを生成し、処理はステップ６３０に進む。なお、音声受信完了直後であるとは、ステップ６１５で生成した受信処理のプロセスが、前回のこのステップ６２０の処理の時点において必要な数のメタパケットを受信し終えており、かつ今回のこのステップ６２０の処理の時点においてその受信が終わっている場合のことをいう。
【００６９】
音声受信が完了していない場合は、処理はステップ６３０に進み、画像受信が完了したか否かを、上記したプロセスに問い合わせることで判定する。完了していなければ処理はステップ６１５に戻る。
【００７０】
画像受信が完了していれば、処理はステップ６３５に進み、音声再生中か否かを、音声再生用のプロセスが実行されているか否かで判定する。音声再生中でなければ、処理はステップ６４５に進み、受信が完了した画像の再生のためのプロセスを生成し、その後処理は終了する。音声再生中であれば、処理はステップ６４０に進み、画像受信が完了したことをユーザに通知して、ユーザの意志による画像の再生をするかどうかの決定を促すために、その旨の画像信号、音声信号を表示装置３８に出力する。そして処理は終了する。
【００７１】
図９に、図８のステップ６１５において生成されるメタパケットの受信処理、およびステップ６２５、６４５において生成される音声、画像の再生処理のプロセスの構成を示す。
【００７２】
ステップ６１５において生成されるプロセスは、図９のステップ７０５、７１０、７１５の処理をこの順に繰り返す処理を行うパケット振り分けプロセス４０である。ステップ７０５では、受信機３５が受信したメタパケットを含むＵＤＰパケットの入力を受ける。そしてステップ７１０では、受けたＵＤＰパケットからファイルＩＤを読み取る。すなわち、ファイルＩＤの情報を抽出する。
【００７３】
そしてステップ７１５では、抽出したファイルＩＤがステップ６１０でセットされたファイルＩＤならば、そのファイルＩＤに対応する復号処理プロセスが生成されていなければ生成し、当該復号処理プロセスにファイルＩＤを渡す。
【００７４】
ステップ７１５で生成され、またはＵＤＰパケットが渡された復号処理プロセスとしては、音声復号処理プロセス４１および画像復号処理プロセス４２がある。
【００７５】
音声復号処理プロセス４１は、ステップ７２０で、パケット振り分けプロセス４０が受信したＵＤＰパケットのうち、パケット振り分けプロセス４０から渡されたファイルＩＤを有するＵＤＰパケットを順次取り出す。そして受け取ったメタパケットの数が必要な数に達したら、処理はステップ７２５に進む。必要な数は、あらかじめ設定されるものであり、用いられる符号化行列の種類によって決まる。例えばTornado符号の場合、ソースパケットの数に（１＋α）を乗じた数が必要な数となり、αは０．０５以上となる。なお、αは冗長度と呼ばれる指数である。
【００７６】
ステップ７２５では、あらかじめＨＤＤ３２に格納されている複数の乱数表のうちから、図８のステップ６１０で決定された音声ファイル用のファイルＩＤ（例では３０）に対応する乱数表Ｒx0（例では乱数表Ｒ30）を読み出す。ファイルＩＤと乱数表との対応は、メタパケットサーバ1と受信端末３とであらかじめ統一されて定められており、受信端末３はこの対応関係の情報をプログラム中に有している。そして、この乱数表Ｒx0に基づいて個々のメタパケットの番号を特定する。具体的には、ＵＤＰパケットに含まれるＵＤＰパケット通し番号と、そのＵＤＰパケット中のメタパケットの順番から、個々のメタパケットの送信された順番を特定し、この順番に対応するメタパケット番号を乱数表Ｒx0から検索し、検索した値を当該メタパケットの番号とする。そして、この番号の小さい順にメタパケットを並び替える。
【００７７】
そしてステップ７３０で、符号化行列Ｅx0を用いてファイルの復元を行う。具体的には、あらかじめＨＤＤ３２に格納されている複数の符号化行列のうちから、図８のステップ６１０で決定された音声ファイル用のファイルＩＤ（例では３０）に対応する符号化行列Ｅx0（例では乱数表Ｅ30）を読み出す。ファイルＩＤと符号化行列との対応は、乱数表と同様メタパケットサーバ1と受信端末３とであらかじめ統一されて定められており、受信端末３はこの対応関係の情報をプログラム中に有している。そして、この符号化行列Ｅx0から、ステップ７２５で特定した各メタパケットの番号に対応する行を抽出し、その抽出した行からなる行列の逆行列を、ステップ７２０で並び替えたメタパケットから成る行ベクトルに掛ける。これによって生成されたベクトルの個々の成分を順に繋ぎ合わせたものが、元のファイルである。このようにして、元のファイルが復元される。
【００７８】
そして、ステップ７３５で復元したファイルをＨＤＤ１２に保存する。
【００７９】
また、画像復号処理プロセス４２は、デスクランブル処理（ステップ７４５）において受信した画像ファイルに対応する乱数表Ｒx1を用い、また復号・ファイル復元処理（ステップ７５０）に符号化行列Ｅx1を用いること以外は、音声復号処理プロセス４１と同等の処理を行い、それによって画像ファイルがＨＤＤ３２に保存される。
【００８０】
また、図８のステップ６２５およびステップ６４５において生成されるプロセスである再生プログラム４３は、音声復号処理プロセス４１、画像復号処理プロセス４２等の復号処理プロセスによってＨＤＤ３２に保存された音声・画像ファイルを読み出して、それを音声信号、画像信号として表示装置３８に出力する。
【００８１】
以上のような情報配信システムによって、音声データの様なファイルサイズの比較的小さいダイジェスト情報と、画像データの様なファイルサイズの比較的大きい詳細情報とを、メタパケットサーバ１がそれぞれに異なるＩＤを付して同じ伝送経路としての無線セルにメタパケットとして送出するので、受信端末３がこのＩＤを用いて復号する複数のファイルを区別して受信、復号することができる。
【００８２】
また、受信端末３では、ファイルサイズの小さい音声データは短時間で受信を完了し、ファイルサイズの大きい画像データは受信完了に長時間かかる。したがって、受信端末３を搭載する車両の速度が速く、この車両の無線セル内における滞在時間が短い場合は、音声のみが受信可能となるが、車両のユーザにとっては、走行時は画像を見る余裕はなく音声を聞ければ十分であると言える。また、渋滞等でこの車両の速度が遅い場合は、車両のユーザは画像を見る余裕ができるが、この場合は無線セル内における滞在時間が長く、受信端末３は音声のみならず画像も受信可能となる。したがって、同一の送信経路に長さの異なる複数のコンテンツを配信することにより、車両の速度にふさわしい情報配信を行うことができる。
【００８３】
（第２実施形態）
次に、本発明の第２実施形態としての情報配信システムについて説明する。本実施形態の情報配信システムは、メタパケットサーバ１および１つ以上の受信端末３から成り、メタパケットサーバ１の構成、作動は第１実施形態と同等である。また、受信端末３のハードウェア構成は図７に示した第１実施形態の受信端末３の構成に加え、車両に搭載された図示しない車速センサから車速パルス信号をＣＰＵ３１が受信するようになっている。本実施形態における受信端末３は、後述するように、この車速センサを用い、車両の走行速度（移動速度）に基づいて受信するファイルをダイジェスト情報とするか詳細情報とするかを決定するようになっている。
【００８４】
本実施形態における受信端末３のＣＰＵ３１は、受信端末３に電力が供給されている際に、ユーザによる情報配信を受ける旨の操作を入力装置３７に対して行うと、入力装置３７からＣＰＵ３１にその旨の信号が出力され、ＣＰＵ３１はこの信号入力に基づいて図１０に記載の処理を開始する。
【００８５】
まずステップ８０５で、図８のステップ６０５と同様、ユーザに受信したいカテゴリの選択を促す表示を行わせるための画像信号、音声信号を表示装置３８に出力し、入力装置３７からユーザの選択操作に基づく入力を受け付ける。
【００８６】
そしてステップ８１０で、入力される車速パルス信号に基づいて、当該車両の車速を検出する。
【００８７】
次にステップ８２０で、車速が既定の基準値以上であるか否かを判定する。既定の基準値は、予めＨＤＤ３２に記録されている。
【００８８】
車速が基準値以上なら、ステップ８２５で音声のＩＤを設定する。具体的には、ステップ８０５で選択されたカテゴリの音声のファイルＩＤおよびこれに対応する乱数表、符号化行列を特定する。
【００８９】
また、車速が基準値以下ならステップ８３０で画像のＩＤを設定する。具体的には、ステップ８０５で選択されたカテゴリの画像のファイルＩＤ、およびこれに対応する乱数表、符号化行列を特定する。
【００９０】
ステップ８２５または８３０の後、処理はステップ８３５で、当該ジャンルのメタパケットの受信処理のプロセスが生成されていなければ、これを新たに生成する。
【００９１】
そしてステップ８４０で、受信が完了したか否かを、上記したプロセスに問い合わせることで判定する。完了していなければ処理はステップ８３５に戻り、完了していれば処理はステップ８４５に進み、受信した音声または画像の再生処理のプロセスを生成する。
【００９２】
図１１に、図１０のステップ８３５において生成されるメタパケットの受信処理、およびステップ８４５において生成される音声、画像の再生処理のプロセスの構成を示す。
【００９３】
ステップ８３５において生成される受信処理のプロセスは、図１１のステップ９０５〜９３５の処理を行う。ステップ９０５では、受信機３５が受信したメタパケットを含むＵＤＰパケットの入力を受ける。そしてステップ９１０では、受けたＵＤＰパケットからファイルＩＤを読み取る。すなわち、ファイルＩＤの情報を抽出する。
【００９４】
そしてステップ９２０で、抽出したＩＤがステップ８２５または８３０で特定したＩＤと同じなら、そのＵＤＰパケットからメタパケットを取り出し、そのメタパケットをステップ９２５の処理に渡す。ステップ９２５の処理は、ステップ９２０の処理から受け取ったメタパケットの数が必要な数に達したら、ＨＤＤ３２に格納されている、当該ＩＤに対応する乱数表Ｒx0を読み出し、この乱数列に基づいて、図９のステップ７２５、７４５と同様に、個々のメタパケットの番号を特定する。そしてステップ９３０では、符号化行列Ｅx0を用いて、図９のステップ７３０、７５０と同様に、メタパケットからファイルの復元を行う。そしてステップ９３５で、復元したファイルをＨＤＤ１２に保存する。
【００９５】
ステップ８４５において生成されるプロセスである再生プログラム４５は、上記した受信処理プロセスによってＨＤＤ３２に保存された音声・画像ファイルを読み出して、それを音声信号、画像信号として表示装置３８に出力する。
【００９６】
以上のような情報配信システムの作動によって、音声データの様なファイルサイズの比較的小さいダイジェスト情報と、画像データの様なファイルサイズの比較的大きい詳細情報とを、メタパケットサーバ１がそれぞれに異なるＩＤを付して同じ無線セルという伝送経路にメタパケットとして送出するので、受信端末３がこのＩＤを用いて復号する複数のファイルを区別して受信、復号することができる。
【００９７】
また、受信端末３では、車速が基準値以上のときはファイルサイズの比較的小さい音声データを受信し、基準値未満のときはファイルサイズの比較的大きい画像データを受信する。したがって、受信端末３を搭載する車両の速度が速く、この車両の無線セル内における滞在時間が短い場合は、音声のみが受信可能となるが、車両のユーザにとっては、高速走行時は画像を見る余裕はなく音声を聞ければ十分であると言える。また、渋滞等でこの車両の速度が遅い場合は、車両のユーザは画像を見る余裕ができるが、この場合は無線セル内における滞在時間が長く、受信端末３は音声のみならず画像も受信可能となる。したがって、同一の送信経路に長さの異なる複数のコンテンツを配信することにより、車両の速度にふさわしい情報配信を行うことができる。
【００９８】
（第３実施形態）
次に、本発明の第３実施形態としての情報配信システムについて説明する。本実施形態の情報配信システムは、メタパケットサーバ１および１つ以上の受信端末３から成り、メタパケットサーバ１の構成、作動は第１実施形態と同等である。ただし、本実施形態においては、メタパケットサーバ１が送出するファイルのカテゴリに、緊急情報が付加されている。図１２の表に、本実施形態におけるファイルの種別とファイルＩＤとの対応関係を示す。この表のように、緊急情報カテゴリとして送出されるファイルは、ファイルＩＤ９０の、緊急情報の音声ファイルのみである。緊急情報とは、事故情報、災害情報等、車両の乗員に緊急に伝えることが望ましい情報である。メタパケットサーバ１は、緊急情報がある場合にのみ、このＩＤ９０のファイルのメタパケットを送出する。
【００９９】
受信端末３のハードウェア構成は図７に示した第１実施形態の受信端末３の構成と同等である。本実施形態においては、受信端末３は、ファイルＩＤが９０のメタパケットがメタパケットサーバ１から送出されているときは、他のファイルを受信していてもそれを一旦停止し、この緊急情報の受信を行うようになっている。
【０１００】
このための受信端末３のＣＰＵ３１が実行する処理について図１３に示す。この図中のステップ３０５、３１０はそれぞれ、図９に示したＣＰＵ３１の処理のステップ７０５、７１０と同等である。
【０１０１】
ステップ３１５では、ステップ７１５に示したファイルＩＤの判定に加え、受信したＵＤＰパケットにファイルＩＤが緊急情報を示す９０のものがあるか、すなわちメタパケットサーバ１が緊急情報ファイルの送出を行っているかを判定する。緊急情報を示すファイルＩＤのＵＤＰパケットを受信していなければ、図６の音声復号処理プロセス４１として示されたステップ７２０、７２５、７３０、７３５の処理のそれぞれと同等な処理としてステップ３２０、３２５、３３０、３３５の処理を行う。
【０１０２】
緊急情報を示すファイルＩＤのＵＤＰパケットを受信していなければ、ブロック初期化モジュール３５０のプロセスを生成する。このブロック初期化モジュールは、ステップ３２０〜３５０で行われている処理を一旦初期化する。すなわち、それまでに蓄積されたメタパケットを破棄させる。そして、ステップ３２０で符号データ取り出しのために用いるファイルＩＤ、ステップ３２５で読み出す乱数列Ｒx0、ステップ３３０で読み出す符号化行列Ｅx0の内容を、その内容が保持されているＲＡＭ３３の領域を書き換えることによって変更する。この処理によって、ステップ３２０〜３３５の処理は、強制的に緊急情報ファイルを受信して復元することになる。
【０１０３】
このようにすることで、例えば配信している場所の近くで事故が発生し、道路が不通になったなど、緊急の情報を配信したい場合には、送信側は一般情報（緊急情報でない情報）の配信を停止し、緊急情報のＩＤを付けた情報のみを送信する。受信側は、ＵＤＰパケットに緊急情報のＩＤが含まれるものを検出すると、これまで受信・復号していた処理を一旦初期化し、緊急情報用のファイルＩＤ、乱数表Ｒx0’、符号化行列Ｅx0’を用いて情報受信を再開する。これによって、第１実施形態の効果に加え、緊急性の高い情報を確実に伝達することができる。
【０１０４】
（第４実施形態）
図１４に、本発明の第４実施形態に係る情報配信システムの全体図を示す。この情報配信システムは、メタパケットサーバ１、受信端末３、予約サーバ８および予約端末９から成る。
【０１０５】
メタパケットサーバ１は、第１実施形態において図１に示したハードウェア構成に加え、予約サーバ８と通信するためのアンテナおよび送受信機を備えている。
【０１０６】
受信端末３は車両に搭載され、第１実施形態において図７に示したハードウェア構成に加え、予約端末９と通信を行うための有線または無線の通信装置を備えている。
【０１０７】
予約サーバ８は、第１実施形態において図７に示したものと同等の、ＣＰＵ、ＲＡＭ、ＲＯＭ、入力装置、表示装置、アンテナ、受信機等を有している。ただし、アンテナ、受信機は、メタパケットサーバ１および予約端末９と通信することができるようになっている。
【０１０８】
予約端末９は、第１実施形態において図７に示したものと同等の、ＣＰＵ、ＲＡＭ、ＲＯＭ、入力装置、表示装置、アンテナ、受信機等を有している。ただし、アンテナ、受信機は、予約端末９と通信することができるようになっている。また、以上の構成に加え、受信端末３と通信を行うための有線または無線での通信装置を備えている。なお、予約端末９と予約サーバ８は、直接有線で接続されていてもよいし、インターネット等の通信回線を経由して通信するようになっていてもよい。
【０１０９】
このような構成の情報配信システムでは、受信端末３および予約端末９のユーザの操作によって、あらかじめ予約端末９が予約サーバ８に対してファイルのリクエストを行い、予約サーバ８がリクエストされたファイルについての情報をメタパケットサーバ１に送信する。そして後に受信端末３を搭載した車両がメタパケットサーバ１のメタパケットの送信のセル内に入るとき、メタパケットサーバ１から送出される当該ファイルのメタパケットを受信して当該ファイルを復元する。
【０１１０】
以上のような動作のために、メタパケットサーバ１、受信端末３、予約サーバ８、予約端末９が以下のような情報の授受を行う。
（１） 予約端末９がクライアントＩＤ、パスワード等の、予約端末９および受信端末３を特定する認証情報、およびリクエストするファイル名を予約サーバ８に送信する。
（２） 予約サーバ８が、リクエストされたファイルの識別符号としてのファイルＩＤ、当該ファイルのデスクランブルに用いるための乱数表Ｒx（または乱数表Ｒxを指定する情報）、復号に用いるための符号化行列Ｅx（または符号化行列Ｅxを指定する情報）等の予約情報を予約端末９に送信する。
（３） 予約サーバ８が、リクエストされたファイルのファイル名およびファイルＩＤ、当該ファイルのスクランブルに用いるための乱数表Ｒx（または乱数表Ｒxを指定する情報）、メタパケット生成に用いるための符号化行列Ｅx（または符号化行列Ｅxを指定する情報）、予約端末９および受信端末３を特定するためのクライアントＩＤ等の予約情報をメタパケットサーバ１に送信する。
（４） 予約端末９が、予約サーバ８から受信した乱数表Ｒx（または乱数表Ｒxを指定する情報）、符号化行列Ｅx（または符号化行列Ｅxを指定する情報）、ファイルＩＤを受信端末３に送信する。
（５） 予約端末９がメタパケットサーバ１から送出される当該ファイルのメタパケットを、予約端末９から受信したファイルＩＤ、符号化行列Ｅx（または指定された符号化行列Ｅx）、乱数表Ｒx（または指定された乱数表Ｒx）を用いて復元する。
【０１１１】
以下、このような動作を行う情報配信システムのためのメタパケットサーバ１、受信端末３、予約サーバ８、および予約端末９の機能について説明する。
【０１１２】
図１５に、予約サーバ８の機能構成を示す。予約処理部８２は、予約サーバ８のＣＰＵが実行するプログラムとして実現される機能であり、予約端末９と無線通信する機能である送受信機８１を介して予約端末９と情報の授受を行い、またメタパケットサーバ１と通信する機能であるネットワークインターフェース８３を介してメタパケットサーバ１と情報の授受を行う。図１６に予約処理部８２の詳細な機能を示す。
【０１１３】
予約処理部８２は、予約端末９からクライアントＩＤ、パスワード、ファイル名の情報を受信すると、自らが有するＨＤＤ等の記憶装置に保存されているファイルＩＤとパスワードとの組のリストから、受信したパスワードとクライアントＩＤの組を検索し、その結果該当する組が見つからなければ予約端末９に対してサービス拒否の旨の情報を送信する（ステップ８２１）。これは上記（１）に対応する。
【０１１４】
該当する組が見つかった場合、予約処理部８２は、受信したファイル名を予約する対象のファイルとして認識し（ステップ８２３）、このファイルの配信に用いる乱数表Ｒx（または乱数表Ｒxを指定する情報）符号化行列Ｅx（または符号化行列Ｅxを指定する情報）、およびファイルＩＤを決定する（ステップ８２５）。この決定は、例えばあらかじめ定められた範囲内の値からランダムに選ぶことによって行ってもよいし、また例えば値の小さい順に選ぶことによって行ってもよい。
【０１１５】
そして、このようにして決定された乱数表Ｒx（または乱数表Ｒxを指定する情報）符号化行列Ｅx（または符号化行列Ｅxを指定する情報）、およびファイルＩＤを予約端末９に送信し（これは上記（２）に対応する）、また決定された乱数表Ｒx（乱数表Ｒxを指定する情報）符号化行列Ｅx（または符号化行列Ｅxを指定する情報）、ファイルＩＤ、ファイル名、クライアントＩＤを予約端末９に送信する（これは上記（３）に対応する）（ステップ８２７）。
【０１１６】
図１７に、メタパケットサーバ１の機能構成を示す。制御部５１は、メタパケットサーバ１のＣＰＵ１１が実行するプログラムとして実現される機能であり、予約サーバ８と通信する機能であるネットワークインターフェース５２を介して予約サーバ８から乱数表Ｒx（乱数表Ｒxを指定する情報）、符号化行列Ｅx（または符号化行列Ｅxを指定する情報）、ファイルＩＤ、ファイル名、クライアントＩＤを受信する（これは上記（３）に対応する）と、これらの情報をメタパケット生成部５３に渡す。
【０１１７】
メタパケット生成部５３も、ＣＰＵ１１が実行するプログラムであり、渡されたファイル名に対応するファイルについて、図２のステップ１０１〜１０９と同等の処理を行う複数の符号化計算部５４、５５のうちの１つに相当するメタパケット生成プロセスを生成する。すなわち、制御部５１から渡された符号化行列Ｅx（または渡された情報が指定する符号化行列Ｅx）を用いて当該ファイルを符号化し（ステップ１０３）、渡された乱数表Ｒx（または渡された情報が指定する乱数表Ｒx）を用いてデスクランブルし（ステップ１０５）、渡されたファイルＩＤをＵＤＰパケットに付加する（ステップ１０９）。なお、予約サーバ８からメタパケットサーバ１へ送信される情報が、乱数表Ｒxを指定する情報および符号化行列Ｅxを指定する情報であって乱数表Ｒxおよび符号化行列Ｅxそのものではない場合は、ＨＤＤ１２より指定された乱数表Ｒxおよび符号化行列Ｅxを読み出して用いる。この場合はメタパケットサーバ１のＨＤＤ１２には、あらかじめ符号化行列と乱数表が複数記憶されており、予約情報には、そのうちどの行列と乱数表を用いたかの情報を含めるということになる。
【０１１８】
上記のようにして生成されたメタパケットを含むＵＤＰパケットは、図２の送信タイミンク制御１５０、および送信機１５とそれぞれ同等の機能を有する図１７の送信タイミンク制御１５０、および送信機１５によってアンテナ１６を介して送出される。これは上記（５）に対応する。
【０１１９】
図１８に、予約端末９の機能構成を示す。予約処理部９２はＣＰＵが実行するプログラムとして実現される機能であり、予約サーバ８と無線通信する機能である送受信機９１を介して予約サーバ８と情報の授受を行い、また受信端末３と通信する機能であるネットワークインターフェース８３を介して受信端末３と情報の授受を行う。図１９に予約処理部９２の詳細な機能を示す。なお、予約情報インターフェース９３は、有線接続、メモリカードを介した転送、赤外線、近距離無線等による受信端末３との通信のための機能であってもよい。
【０１２０】
予約処理部９２は、ユーザからクライアントＩＤ、パスワード入力を受け付け（ステップ９２１）、さらに配信を予約したいコンテンツのファイル名の入力を受け付け（ステップ９２３）、これら受け付けた情報を予約サーバ８に送信する（上記（１）に対応する）。そして、この送信に基づいて予約サーバ８から送信された乱数表Ｒx（または乱数表Ｒxを指定する情報）符号化行列Ｅx（または符号化行列Ｅxを指定する情報）、およびファイルＩＤ（上記（２）に対応する）を受信する（ステップ９２５）。
【０１２１】
そして、この受信した情報を受信端末３に送信する（上記（４）に対応する）（ステップ９２７）。
【０１２２】
図２０に、受信端末３の機能構成を示す。制御部６１は、受信端末３のＣＰＵ３１が実行するプログラムとして実現される機能であり、予約端末９と通信する機能であるネットワークインターフェース６２を介して予約端末９から乱数表Ｒx（乱数表Ｒxを指定する情報）、符号化行列Ｅx（または符号化行列Ｅxを指定する情報）、ファイルＩＤを受信する（これは上記（４）に対応する）と、これらの情報をメタパケット復号部６３に渡す。
【０１２３】
メタパケット復号部６３も、ＣＰＵ３１が実行するプログラムであり、渡されたファイル名に対応するファイルについて、図２のステップ７２０〜７３５と同等の処理を行う複数の復号化計算部６４、６５のうちの１つに相当するメタパケット復号プロセスを生成する。すなわち、送信機３５を介してメタパケットサーバ１から受信したＵＤＰパケットのうち、制御部６１から渡されたファイルＩＤを有するＵＤＰパケットからメタパケットを取り出し（ステップ７２０）、取り出したメタパケットが必要数に達すると、制御部６１から渡された乱数表Ｒx（または渡された情報が指定する乱数表Ｒx）を用いてデスクランブルし（ステップ７２５）、渡された符号化行列Ｅx（または渡された情報が指定する符号化行列Ｅx）を用いて当該ファイルを復元する（ステップ７３０）。なお、予約端末９から受信端末３へ送信される情報が、乱数表Ｒxを指定する情報および符号化行列Ｅxを指定する情報であって乱数表Ｒxおよび符号化行列Ｅxそのものではない場合は、ＨＤＤ３２より指定された乱数表Ｒxおよび符号化行列Ｅxを読み出して用いる。この場合は受信端末３のＨＤＤ３２には、あらかじめ符号化行列と乱数表を複数記憶されており、予約情報には、そのうちどの行列と乱数表を用いたかの情報を含めるということになる。
【０１２４】
上記のようにして復元されたファイルは、図８再生プログラム４３によって再生される。
【０１２５】
このような、（１）〜（５）のためのメタパケットサーバ１、受信端末３、予約サーバ８、および予約端末９の動作によって、受信端末３を用いて配信の予約を行ったファイルが、予約サーバ８の決定したファイルＩＤ、乱数表Ｒx、および符号化行列Ｅxを用いて生成されたメタパケットとしてメタパケットサーバ１から送信され、それを受信端末３が受信し、同じく予約サーバ８の決定したファイルＩＤ、乱数表Ｒx、および符号化行列Ｅxを用いて受信したメタパケットから予約したファイルを復元することができる。
【０１２６】
これによって、必要な数だけ取得すれば符号化行列に基づいて元のファイルを復元できるメタパケットを生成する情報配信において、メタパケットに、そのメタパケットによって復元されるファイル毎に異なるファイルＩＤが付されるので、受信側ではメタパケットがどのファイルを復元するものであるかを区別して受信することができる。また、ユーザ予約端末９を用いてファイルの予約を行うと、予約端末９は予約サーバ８に当該ファイルの受信要求を送信し、これを受信した予約サーバ８は、メタパケットサーバ１および予約端末９にファイルＩＤ符号化行列、および乱数表を通知し、予約端末９はこれを受信して受信端末３に送信するので、メタパケットサーバ１と受信端末３とは同じファイルＩＤ、符号化行列、および乱数表を用いて当該ファイルの配信を行うことができる。したがって、この符号化行列等の通知を受けた受信端末３のみが情報配信を受けることができるので、特定のユーザ以外が傍受できないような配信を行うことができる。したがって、必要な数だけ取得すれば符号化行列に基づいて元のデータ集合を復元できる断片データを用いて、車両の状況にふさわしい情報配信を行うことができる。
【０１２７】
なお、本実施形態において使用するファイルＩＤ、符号化行列、乱数列と、配信するファイルの種類との関係を図２１に示す。ファイルのカテゴリは、無料コンテンツ、有料公共コンテンツ、個人専用コンテンツの３つの分類に分かれる。
【０１２８】
無料コンテンツは、受信端末３を有する車両のユーザが常に利用可能なコンテンツである。無料コンテンツのファイル用の符号化行列および乱数表は公開されており、どの受信端末３もそれを利用してデスクランブル、復号を行うことができる。図２１においては、広告、緊急情報のための符号化行列、乱数表の番号は０となっている。すなわち受信端末３は０の番号で識別される符号化行列および乱数表を、ＨＤＤ等の記憶媒体から読み出してファイルの復元を行う。
【０１２９】
有料公共コンテンツは、配信業者と契約を結ぶと利用可能となる特定多数向けのコンテンツである。ニュース、スポーツ、天気予報等、契約の種別に応じて受信できるカテゴリが増減するようになっている。有料公共コンテンツのファイル用の符号化行列および乱数表は、契約を行ったユーザの受信端末３のみに配布されるようになっている。図２１の例では、ユーザがニュースとスポーツの契約を結ぶと、番号が１の行列、乱数が開示され、それを受信端末３に記憶させれば復号が可能となる。
【０１３０】
個人専用コンテンツは、例えばソフトウェアの購入等、特定の個人のみ利用可能となるコンテンツである。これらのコンテンツの配信は、本実施形態のようにユーザが予約端末９を用いて購入操作を行い、その際に予約サーバ８がファイルＩＤ、符号化行列、乱数表を個別に設定し、それを最終的に受信端末３に通知することによって、その契約者のみが情報を受け取ることができるようになる。
【０１３１】
このように符号化行列、乱数表を、送信すべき情報が公開するものであるか契約者にのみ限定するものであるかによって変更し、またこれら符号化行列、乱数表を暗号鍵として用い、特定の相手にはその暗号鍵の通知を行い、それ以外の相手には通知をしないことで、秘匿性の高い配信を行うことができる。
【０１３２】
なお、暗号鍵として用いるのは、符号化行列、乱数表のいずれか１つであってもよい。その場合、暗号鍵として用いない方は公開することとなる。
【０１３３】
（第５実施形態）
次に、本発明の第５実施形態について説明する。図２２に、本実施形態に係る情報配信システムの全体構成図を示す。本実施形態が第４実施形態と異なるのは、予約サーバ８は複数のメタパケットサーバに予約情報を送信することである。更に予約端末９は、予約時に自らの位置と走行方向を検出し、情報予約サーバ８に通知する。そして予約サーバ８はその位置に基づいて車両が通過するであろうメタパケットサーバのみに予約情報を配信する。
【０１３４】
すなわち、本実施形態の予約端末９は、図１９のステップ９２７で予約情報を予約サーバ８に送信する際に、車両に搭載されたＧＰＳ受信機等から位置情報を取得し、その位置情報の変化から車両の走行方向を検出し、これら位置情報および走行方向情報を当該予約情報に含めて予約サーバ８に送信する。
【０１３５】
また予約サーバ８は、図１６のステップ８２１でこの予約情報を受信すると、受信した位置情報および走行方向情報から、車両が通過すると予想される位置にセルを有するメタパケットサーバを特定し、ステップ８２７で特定したメタパケットサーバにのみ、予約情報を送信する。例えば図２２では、ＡメタパケットサーバおよびＢメタパケットサーバにのみ予約情報が送信される。
【０１３６】
これによって、予約情報を受信したＡメタパケットサーバ、Ｂメタパケットサーバは予約情報に基づいてメタパケットを送出し、予約情報を受信しないＣメタパケットサーバは、予約情報に係るファイルのメタパケットは送信しない。
【０１３７】
これにより、第４実施形態の効果に加え、情報配信を受ける車が通る可能性のない無線セルでは、該当するデータの情報配信は行われず、セルの電波資源を有効に活用することができる。
【０１３８】
（他の実施形態）
なお、上記した各実施形態において、受信端末３はカーナビゲーション装置として実現されていてもよい。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の第１実施形態に係る情報配信システムの全体図である。
【図２】各ファイル毎に生成されるメタパケット化処理の構成を示す図である。
【図３】分割・符号化からＩＤ付加までの処理の概念図である。
【図４】乱数表の一例を示す図である。
【図５】 各メタパケットにヘッダを付加する方法を示す図である。
【図６】ファイルの種別とファイルＩＤとの対応関係を示す図表である。
【図７】受信端末３の構成を示す図である。
【図８】ＣＰＵ３１の処理を示すフローチャートである。
【図９】メタパケットの再生処理および音声、画像の再生処理のプロセスの構成図である。
【図１０】第２実施形態に係るＣＰＵ３１の処理を示すフローチャートである。
【図１１】メタパケットの再生処理および音声、画像の再生処理のプロセスの構成図である。
【図１２】第３実施形態におけるファイルの種別とファイルＩＤとの対応関係を示す図表である。
【図１３】第３実施形態において受信端末３のＣＰＵ３１が実行する処理を示す図である。
【図１４】第４実施形態に係る情報配信システムの全体図である。
【図１５】予約サーバ８の機能構成を示す図である。
【図１６】予約処理部８２の詳細な機能を示す図である。
【図１７】メタパケットサーバ１の機能構成を示す図である。
【図１８】予約端末９の機能構成を示す図である。
【図１９】予約処理部９２の詳細な機能を示す図である。
【図２０】受信端末３の機能構成を示す図である。
【図２１】ファイルＩＤ、符号化行列、乱数列と、配信するファイルの種類との関係を示す図表である。
【図２２】第５実施形態に係る情報配信システムの全体図である。
【図２３】従来例における、入力ファイルと生成されるメタパケットとの関係を示す図である。
【図２４】従来例における、取得したメタパケットから元の入力ファイルを復元する方法の概念図である。
【符号の説明】
１…メタパケットサーバ、２…車両、３…受信端末、４…無線セル、
８…予約サーバ、９…予約端末、１１…ＣＰＵ、１２…ＨＤＤ、
１３…ＲＡＭ、１４…ＲＯＭ、１５…送信機、１６…アンテナ、
３１…ＣＰＵ、３２…ＨＤＤ、３３…ＲＡＭ、３４…ＲＯＭ、３５…送信機、
３６…アンテナ、３７…入力装置、３８…表示装置、
４０…パケット振り分けプロセス、４１…音声復号処理プロセス、
４２…画像復号処理プロセス、４３、４５…再生プログラム、
４４…復号処理プロセス、５１…制御部、
５２…ネットワークインターフェース、５３…メタパケット生成部、
５４…符号化計算部、６１…制御部、６２…ネットワークインターフェース、
６３…メタパケット復号部、６４…復号化計算部、８１…送受信機、
８２…予約処理部、８３…ネットワークインターフェース、９１…送受信機、
９２…予約処理部、９３…予約情報インターフェース。
Claims (10)
- 複数のデータ集合の各々について符号化行列を用い、必要な数だけ取得すれば前記符号化行列に基づいて元のデータ集合を復元できる断片データを生成する断片データ生成手段（１０３、１０５、１０７）と、
前記断片データ生成手段が生成した断片データに、その断片データによって復元されるデータ集合に対応付けられた識別符号を付与する符号付与手段（１０９）と、
前記符号付与手段が前記識別符号を付与した断片データを、同一の送信経路に送出させる送出制御手段（１５０）と、を備え、
前記送出制御手段は、前記符号付与手段が前記識別符号を付与した断片データを、前記断片データの元となるデータ集合毎に、前記送信経路に同一の頻度で送出させ、
前記断片データ生成手段が断片データを生成する元の複数のデータ集合は、ダイジェスト情報から成るデータ集合と、前記ダイジェスト情報と同一のカテゴリに属する詳細情報から成るデータ集合と、を有し、
前記ダイジェスト情報から成るデータ集合は、前記詳細情報から成るデータ集合よりもサイズが小さいことを特徴とする情報配信サーバ。 - 前記断片データ生成手段は、生成した断片データの送信順序を乱数表を用いて入れ替えることを特徴とする請求項１に記載の情報配信サーバ。
- 前記断片データ生成手段が断片データを生成する元の複数のデータ集合は、緊急情報から成るデータ集合を有し、
前記緊急情報は、ダイジェスト情報の一種であり、
前記符号付与手段は、前記断片データ生成手段が前記緊急情報から成るデータ集合から生成した断片データに、緊急情報である旨の所定の識別符号を付与することを特徴とする請求項１または２に記載の情報配信サーバ。 - 車両に搭載される受信端末であって、
請求項１ないし３のいずれか１つに記載の情報配信サーバから送信される断片化データを受信する受信手段（３５）と、
前記受信手段が受信した断片化データを、前記断片化データに付与された前記識別符号に基づいて区別し、前記符号化行列に基づいて前記データ集合を復元する復元手段（４１、４２）と、
自己の移動速度を検出する速度検出手段（８１０）を備え、
前記受信手段は、前記速度検出手段が検出した移動速度が所定の速度より高いとき、当該情報配信サーバから、前記ダイジェスト情報からなるデータ集合を元に生成された断片データを受信し、前記移動速度が前記所定の速度より低いとき、当該情報配信サーバから、前記詳細情報から成るデータ集合を元に生成された断片データを受信することを特徴とする受信端末。 - 前記復元手段は、前記受信手段が請求項２に記載の情報配信サーバから受信した断片化データから、前記符号化行列および前記乱数表に基づいて、前記データ集合を復元することを特徴とする請求項４に記載の受信端末。
- 前記受信手段は、請求項３に記載の情報配信サーバから、緊急情報である旨の所定の識別符号が付与された断片データを優先して受信することを特徴とする請求項４または５に記載の受信端末。
- 情報配信サーバ（１）および受信端末（３）を備えた情報配信システムであって、
前記情報配信サーバは、
複数のデータ集合の各々について符号化行列を用い、必要な数だけ取得すれば前記符号化行列に基づいて元のデータ集合を復元できる断片データを生成する断片データ生成手段（１０３、１０５、１０７）と、
前記断片データ生成手段が生成した断片データに、その断片データによって復元されるデータ集合に対応付けられた識別符号を付与する符号付与手段（１０９）と、
前記符号付与手段が前記識別符号を付与した断片データを、同一の送信経路に送出させる送出制御手段（１５０）と、を備え、
前記受信端末は、前記情報配信サーバから送信される断片化データを受信する受信手段（３５）と、
前記受信手段が受信した断片化データを、前記断片化データに付与された前記識別符号に基づいて区別し、前記符号化行列に基づいて前記データ集合を復元する復元手段（４１、４２）と、を備え、
前記情報配信サーバの前記送出制御手段は、前記符号付与手段が前記識別符号を付与した断片データを、前記断片データの元となるデータ集合毎に、前記送信経路に同一の頻度で送出させ、
前記情報配信サーバの前記断片データ生成手段が断片データを生成する元の複数のデータ集合は、ダイジェスト情報から成るデータ集合と、前記ダイジェスト情報と同一のカテゴリに属する詳細情報から成るデータ集合と、を有し、
前記ダイジェスト情報から成るデータ集合は、前記詳細情報から成るデータ集合よりもサイズが小さく、
前記受信端末の前記受信手段は、前記情報配信サーバから、前記ダイジェスト情報から成るデータ集合を元に生成された断片データと、前記ダイジェスト情報と同一のカテゴリに属する詳細情報から成るデータ集合を元に生成された断片データの双方を受信することを特徴とする情報配信システム。 - 前記断片データ生成手段は、生成した断片データの送信順序を乱数表を用いて入れ替え、
前記復元手段は、前記符号化行列および前記乱数表に基づいて前記データ集合を復元することを特徴とする請求項７に記載の情報配信システム。 - 前記断片データ生成手段が断片データを生成する元の複数のデータ集合は、緊急情報から成るデータ集合を有し、
前記緊急情報は、ダイジェスト情報の一種であり、
前記符号付与手段は、前記断片データ生成手段が前記緊急情報から成るデータ集合から生成した断片データに、緊急情報である旨の所定の識別符号を付与し、
前記受信手段は、前記情報配信サーバから、緊急情報である旨の所定の識別符号が付与された断片データを優先して受信することを特徴とする請求項７または８に記載の情報配信システム。 - 前記受信端末は、車両に搭載されるものであり、
前記受信端末は、自己の移動速度を検出する速度検出手段（８１０）を備え、
前記受信手段は、前記速度検出手段が検出した移動速度が所定の速度より高いとき、前記情報配信サーバから、前記ダイジェスト情報からなるデータ集合を元に生成された断片データを受信し、前記移動速度が前記所定の速度より低いとき、前記詳細情報から成るデータ集合を元に生成された断片データを受信することを特徴とする請求項７ないし９のいずれか１つに記載の情報配信システム。
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