JP5150459B2 - コンテンツ配信方法及び受信装置 - Google Patents

Description

技術分野は、ネットワークを介したコンテンツ配信方法、コンテンツ受信装置に関する。

近年、ネットワーク回線の大容量化、ハードディスクの大容量化にともない、ＩＰ（Ｉｎｔｅｒｎｅｔ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）ネットワークを通じて、テレビ番組や映画などのコンテンツを配信するＩＰテレビ（ＩＰＴＶ）サービスが実現しつつある。視聴したいときに視聴することができるストリーミングサービスや、クオリティの高い映像を視聴することができるダウンロードサービスなど、ユーザのニーズにあったVODサービスがテレビで利用できるようになってきている。また、ダウンロードサービスは、ユーザが明示的にコンテンツをダウンロードするサービスだけでなく、HDD付のテレビやレコーダにユーザの嗜好に沿ったコマーシャルコンテンツを自動的にダウンロードするサービスも提供することができる。このように、用途の広い映像のダウンロードサービスは、今後利用されるタイミングが多くなり、宅内外の通信占有率も高くなっていく可能性があるため、効率的なダウンロード制御方法は重要な課題となる。

特許文献１には、ダウンロードサービスの再生制御方法について検討されている。
「ダウンロードの進行状況やビデオの再生位置やディスク容量を確認でき、且つ、ビデオコンテンツの再生タイミングを自由に選択できるようにする」ことを課題とし、その解決手段として「送信部１１１からビデオサーバにコンテンツを要求すると、ビデオサーバからコンテンツが送信され、受信部１１２がコンテンツサイズを取得する。そして、コンテンツサイズとディスク容量を比較して、ディスク容量が不足していれば表示部１１７にディスク容量不足を表示する。ディスク容量が不足していなければ、受信部１１２がコンテンツを取得し、書込部１１３がディスク１１４にコンテンツを書込み、表示部１１７にダウンロード進行状況を表示させる。コンテンツが再生可能な状態になったとき、表示部１１７に再生可能の旨を表示させる。ユーザが再生を実行すると、読出部１１５がディスク１１４からコンテンツを読み出し、再生部１１６が表示部１１７に再生位置を表示させる」ことが記載されている。

特開２００２−２９０９４８号公報（要約参照）

ＩＰ放送番組の視聴形態には、大別すると、リアルタイムで視聴するストリーミング視聴、ダウンロード後に視聴するダウンロード視聴、さらには、両者を併せたダウンロードしつつ再生するプログレッシブダウンロード視聴の３つの形態がある。

特許文献１では、プログレッシブダウンロードについて、プログレッシブダウンロード中にダウンロード進行状況を表示し、コンテンツが再生可能な状態になったとき、表示部に再生可能の旨を表示させる技術的思想が開示されている。

しかしながら、上記した特許文献１では、コンテンツが再生可能になったか否かを判定するための具体的な手段が明示されていなく、特に、コンテンツの内容やネットワーク環境によって視聴が可能になるタイミングが異なることは考慮されていないという課題がある。

本発明の一実施の態様は、端末がサーバと端末との間のホームゲートウェイ或いはブロードバンドルータにダウンロードしているコンテンツの再生を開始する要求を送信し、送信された要求に基づいて前記ホームゲートウェイがサーバと端末との間の伝送帯域を制御し、端末は前記ダウンロードに必要なリソースを確保し、ダウンロードの実行速度を変更し、コンテンツを再生する。
また、本発明の一実施の態様は、端末がサーバにダウンロードしているコンテンツの再生を開始する要求を送信し、送信された要求に基づいて端末がサーバとの間の伝送帯域を制御し、端末は前記ダウンロードに必要なリソースを確保し、ダウンロードの実行速度を変更し、コンテンツを再生する。

上記手段によれば、使い勝手に優れたコンテンツ配信方法及びコンテンツ受信装置を提供できる。例えば、コンテンツの内容やネットワーク環境に応じたＩＰ放送番組の視聴が可能となる。

以下、本発明に好適な実施形態の例（実施例）を、図面を用いて説明する。ただし、本発明の適用は本実施例に限定されない。

まず、システム構成について説明する。図１は本発明のシステム構成の一例である。

この図において、符号１０１はコンテンツ配信サーバ、符号１０２はホームゲートウェイ、符号１０３はコンテンツ受信クライアント１、符号１０４はコンテンツ受信クライアント２、符号１０５はネットワーク、符号１０６はホームネットワークである。

コンテンツ配信サーバ１０１は映像等のコンテンツを蓄積し、ネットワークを介して接続されたクライアントの要求に応じてコンテンツを配信する装置であり、ネットワーク１０５と接続されている。

ホームゲートウェイ１０２は一般的にはブロードバンドルータと同等の機能を有する家庭内のネットワーク（ホームネットワーク）と、外部のネットワーク（インターネット等）との境界に位置する装置であり、宅内と宅外のプロトコルや接続変換などのゲートウェイ機能を基本とした様々な機能を搭載する装置であり、ネットワーク１０５、コンテンツ受信クライアント１０３、コンテンツ受信クライアント１０４と接続されている。

コンテンツ受信クライアント１０３、１０４はネットワークを通じてコンテンツ配信サーバから送信されるコンテンツを、コンテンツ受信クライアントが持つデータ蓄積部に記憶し、再生することが可能な情報処理装置であり、ホームゲートウェイ１０２と接続されている。

ネットワーク１０５はインターネットやCDN(Content Delivery Network)等の広帯域ネットワークであり、コンテンツ配信サーバ１０１、ホームゲートウェイ１０２と接続されている。

ホームネットワーク１０６は無線LAN、有線LAN、ルータ及びHUBなどによって宅内の各装置が接続された宅内ネットワークであり、ホームゲートウェイ１０２、コンテンツ受信クライアント１０３、コンテンツ受信クライアント１０４から構成されている。

上記で構成された本システムは、コンテンツダウンロードを実施するコンテンツダウンロード配信システムであり、コンテンツ受信クライアント１０３及び、コンテンツ受信クライアント１０４が、コンテンツ配信サーバ１０１に対して、HTTP等のネットワークロトコルを利用して、コンテンツのダウンロード要求を送信し、ネットワークを介して配信されたコンテンツを受信及びコンテンツ受信クライアント内の蓄積部へ記録するものである。コンテンツダウンロードに際し、コンテンツ受信クライアント１０３及び、コンテンツ受信クライアント１０４は、ホームゲートウェイに対して、ネットワークの帯域確保要求を行なうことによって、ダウンロード途中の再生でもコンテンツの最後まで途切れることなく、再生することを可能にする。

次に、図１のシステム構成におけるコンテンツ受信クライアントについて説明する。図２は本発明の番組録画再生装置の一例であり、図１のコンテンツ受信クライアント１０３及び、コンテンツ受信クライアント１０４に相当する。

この図において、符号２０１はアンテナ、符号２０２はディスプレイ装置、符号２０３
はスピーカ、符号２０４はチューナ、符号２０５はLANアダプタ、符号２０６は番組録画再生装置、符号２０７はメモリ、符号２０８は補助記憶部、符号２０９は入力装置、符号２１０は録画再生制御部、符号２１１はデータ蓄積部、符号２１２はCPU、符号２１３はI/F、符号２１４はI/F、符号２１５はI/F、符号２１６はI/F、符号２１７はI/F、符号２１８はI/F、符号２１９はI/F、符号２２０はバス、符号２２１はネットワーク、符号２２２はI/F、符号２２３はリソース管理部である。

アンテナ２０１は地上アナログ放送、地上デジタル放送或いはBS/CSデジタル放送等のTV放送を受信するデバイスであり、チューナ２０４と接続されている。

ディスプレイ装置２０２はインターフェイスによって流れてきたデータストリームを映像として出力することが可能なデバイスであり、I/F２１３と接続されている。

スピーカ２０３はプログラムによって指示された音声情報を音として出力することができるデバイスであり、I/F２１７と接続されている。

チューナ２０４はアンテナで受信した放送信号からチャンネルを選局するデバイスであり、I/F２１５、アンテナ２０１と接続されている。

LANアダプタ２０５はLAN(Local Area Network)を使って他の装置とデータの送受信ができるデバイスであり、ネットワーク２２１、I/F２１９と接続されている。

番組録画再生装置２０６はチューナ２０４、LANアダプタ２０５、メモリ２０７、補助記憶部２０８、録画再生制御部２１０、データ蓄積部２１１、CPU２１２、I/F２１３、I/F２１４、I/F２１５、I/F２１６、I/F２１７、I/F２１８、I/F２１９、バス２２０、I/F２２２、リソース管理部２２３から構成されている。

メモリ２０７は例えばＲＡＭ(Random Access Memory)等であって、プログラムやデータを一時的に記録する半導体であり、CPU２１２、I/F２２２と接続されている。

補助記憶部２０８はCPUで実行するプログラムを格納するための記憶部であり、ROM(Read Only Memory)或いは、SDカード、コンパクトフラッシュ（登録商標）、HDD(Hard Disk Drive)等の不揮発性の記憶媒体であり、I/F２１４と接続されている。

入力装置２０９は番組録画再生装置を制御するためのユーザ操作を電気信号に変換し、番組録画再生装置に送信する入力デバイスであり、I/F２１８と接続されている。

録画再生制御部２１０はチューナやLANアダプタから送信されてくる複数のコンテンツデータやディスプレイやスピーカに出力するコンテンツデータを制御できるＬＳＩであり、データ蓄積部２１１、I/F２１６と接続されている。

データ蓄積部２１１はチューナやネットワークから取得したコンテンツデータを蓄積できるICメモリかHDD(Hard Disk Drive)等の記憶デバイスであり、録画再生制御部２１０と接続されている。データ蓄積部２１１は番組録画再生装置に内蔵されていてもよいし、取り外し可能な記録媒体（リムーバブルメディア）であってもよい。

CPU２１２はメモリに展開されたプログラムを実行するための中央演算装置であり、メモリ２０７、I/F２１３、I/F２１７、I/F２１４、I/F２１９、I/F２１５、I/F２１６、I/F２１８と接続されている。

I/F２１３は他のデバイスからバスを通じてディスプレイ装置を制御することができるインターフェイスである。

I/F２１４は他のデバイスからバスを通じて補助記憶部を制御することができるインターフェイスである。

I/F２１５は他のデバイスからバスを通じてチューナを制御することができるインターフェイスである。

I/F２１６は他のデバイスからバスを通じて録画再生制御部を制御することができるインターフェイスである。

I/F２１７は他のデバイスからバスを通じてスピーカを制御することができるインターフェイスである。

I/F２１８は入力装置から送信されてくる電気信号を受信し、バスを通じて他のデバイスへ電気信号を送信できるインターフェイスである。

I/F２１９は他のデバイスからバスを通じてLANアダプタを制御することができるインターフェイスである。

バス２２０は各インターフェイスを経由して各デバイスを接続し、データ送受信を可能にする通信路である。

ネットワーク２２１はインターネットやCDN(Content Delivery Network)等の広帯域ネットワークであり、LANアダプタ２０５と接続されている。

I/F２２２は他のデバイスからバスを通じてリソース管理部を制御することができるインターフェイスである。

リソース管理部２２３はバス容量やCPU利用率、メモリ容量を監視し、放送の録画、コンテンツの再生、VOD、ダウンロード録画等のストリーム処理が実施可能かを判定するLSI或いはプログラムであり、I/F２２２と接続されている。

コンテンツをダウンロードする際は、ディスプレイ装置２０２に提示されているユーザインタフェイスからユーザが所望するコンテンツをリモコン操作等によって選択すると、ＣＰＵ２１２はＬＡＮアダプタ２０５を介してダウンロードに必要なメタファイルをネットワーク上のサーバから取得する。メタファイルにはコンテンツのＵＲＩやダウンロード中にユーザに対してメニュー画面として提示するコンテンツの情報が記述されている。

ＣＰＵ２１２はダウンロードを開始する際に、記憶する容量が十分かどうかを録画再生制御部２１０に問い合わせる。コンテンツダウンロードに必要な容量を確保できたら、ソース管理部２２３にリソース利用許可をもらう。リソース管理部２２３は端末内のＣＰＵやバスを管理しており、新規にストリーム受信をすることが可能かどうかの判定を行なう。リソース管理部２２３で受信可能と判断された場合、ＣＰＵ２１２はＬＡＮアダプタ２０５、ネットワーク２２１を介してダウンロードを開始し、リソース管理部２２３からの停止要求がない限りは、コンテンツを最後まで受信できた段階でダウンロード処理が終了する。ダウンロード中のストリームはＬＡＮアダプタ２０５とバス２２０を経由して、データ蓄積部２１１に蓄積される。

ダウンロード以外のストリーム処理が行われる場合、ＣＰＵ２１２はリソース管理部２２３にリソースが十分に存在しているかを確認する。リソース管理部２２３には、各ストリーム処理の優先順位が定義されており、リソースが不足してしまう場合には、優先順位の低いストリーム処理が一時中断もくしは、スループットを下げる等の処理を行なう。この優先順位は、番組録画再生装置が利用するサービスによって決められるようにしてもよい。通常はダウンロードが低く、ストリーミングが高く設定されればよいが、任意に設定できるようにしてもよい。

ここで、ダウンロード途中のコンテンツを再生する場合には、再生位置がダウンロード完了位置を追いぬかないようにダウンロード速度を再生速度と同じかそれ以上にする必要がある。番組録画再生装置２０６において、リソース管理部２２３はダウンロード中のコンテンツに対する再生処理を行なう場合、ダウンロード処理の優先順位を上げてダウンロードで利用可能な通信帯域を広げること等、再生位置がダウンロード完了位置を追い抜かないよう通信帯域の制御を行なう。複数のダウンロード処理が行われている場合、優先順位は再生処理を行ったダウンロード中コンテンツのバス帯域やＣＰＵの占有率をあげることが望ましい。

また、ホームネットワーク上の機器が宅外の配信サーバ等と通信をするには、ホームゲートウェイを経由するため、通信帯域を広げるにはＬＡＮアダプタ２０５からホームゲートウェイ１０２に対して、帯域確保要求を出すことによって、ホームネットワーク内の通信帯域を確保することが望ましい。そのため、番組録画再生装置２０６で受信するストリームの利用帯域が変化する場合、ホームゲートウェイ１０２にその変化に対してホームネットワークが許容する通信のスループット内で対応可能であるかを帯域確保要求によってホームゲートウェイに確認してから変更するようにしてもよい。

図４は番組録画再生装置２０６からホームゲートウェイに対して送信する帯域確保要求の一例である。帯域確保要求には、要求するサービスを示すサービス識別子と、当該サービスに利用する帯域を示す要求帯域とを含む。

上述の通り、例えば宅外のネットワークを利用してダウンロードしているコンテンツに対して再生処理を行なう等により通信帯域の変更を要する場合、ホームネットワークの番組録画再生装置は図４のプログレッシブダウンロードを示す「ＰＤＬ」のサービス識別子とそれに対して「２０Ｍｂｐｓ」の利用帯域を含む帯域確保要求をホームゲートウェイに送信する。帯域確保要求を受信したホームゲートウェイは、リソース管理部２２３と同様に番組録画再生装置が利用するサービス、即ち帯域確保要求のサービス識別子が示すサービスによって、転送するストリームの優先順位を決定するようにしてもよい。通常はダウンロードが低く、ストリーミングが高く設定されるが、プログレッシブダウンロードは優先度を高くする等、任意に設定できるようにしてもよい。

また、サービスがダウンロードの場合は、送信された帯域確保要求の帯域容量が確保されない場合であっても、送信された帯域確保要求の帯域容量より少ない帯域容量でダウンロードするようにしてもよい。例えば、利用しているサービスの利用帯域の容量の合計がホームネットワークの帯域容量を越える場合、ストリーミングを優先すると、ストリーミングで利用している帯域をホームネットワーク全宅の帯域容量から引き、残りの帯域をダウンロードで利用するように制御するので、送信された帯域確保要求の帯域容量は確保されないが、その場合でも帯域確保要求の帯域容量より少ない帯域容量であってもダウンロードを行なうようにしてもよい。

次に、図１のシステム構成におけるホームゲートウェイについて説明する。図３は本発明におけるホームゲートウェイの一例であり、図１のホームゲートウェイ１０２に相当する。WANとLANと接続するNAT(Network Address Translator)機能を搭載し、ホームットワーク３０２内の通信制御を行なう。

この図において、符号３０１は宅外ネットワーク、符号３０２はホームネットワーク、符号３０３はLANアダプタ、符号３０４はI/F、符号３０５はWANアダプタ、符号３０６はホームゲートウェイ、符号３０７はメモリ、符号３０８は補助記憶部、符号３０９は帯域制御部、符号３１０はI/F、符号３１２はCPU、符号３１４はI/F、符号３１５はI/F、符号３１９はI/F、符号３２０はバスである。

宅外ネットワーク３０１はインターネットやCDN(Content Delivery Network)等の広帯域ネットワークであり、WANアダプタ３０５と接続されている。

ホームネットワーク３０２は無線LANや有線LAN、ルータ及びHUBなどで宅内の各装置が接続されているネットワークであり、LANアダプタ３０３と接続されている。

LANアダプタ３０３はLAN(Local Area Network)を使って他の装置とデータの送受信ができるデバイスであり、ホームネットワーク３０２、I/F３０４と接続されている。

I/F３０４は他のデバイスからバスを通じてLANアダプタを制御することができるインターフェイスである。

WANアダプタ３０５はWAN(Wide Area Network)を使って他の装置とデータの送受信ができるデバイスであり、宅外ネットワーク３０１、I/F３１９と接続されている。

ホームゲートウェイ３０６は家庭内のネットワーク（ホームネットワーク）と、外部のネットワーク（インターネット等）との境界に位置する装置であり、宅内と宅外のプロトコルや接続変換などのゲートウェイ機能を基本とした様々な機能が搭載する装置であり、LANアダプタ３０３、I/F３０４、WANアダプタ３０５、メモリ３０７、補助記憶部３０８、帯域制御部３０９、I/F３１０、CPU３１２、I/F３１４、I/F３１５、I/F３１９、バス３２０から構成されている。

メモリ３０７はＲＡＭ(Random Access Memory)であり、プログラムやデータを一時的に記録するためのものであるであり、CPU３１２と接続されている。

補助記憶部３０８はCPUで実行するプログラムを格納するための記憶部であり、ROM(Read Only Memory)或いは、SDカード、コンパクトフラッシュ（登録商標）、HDD(Hard DiskDrive)等の不揮発性の記憶媒体であり、I/F３１４と接続されている。

帯域制御部３０９は複数の番組録画再生装置にいくつかの番組データを配信する際に、帯域制御を行い高速な番組データ受信を可能にするLSI及びプログラムであり、I/F３１０と接続されている。

I/F３１０は他のデバイスからバスを通じてLANアダプタを制御することができるインターフェイスである。

CPU３１２はメモリに展開されたプログラムを実行するための中央演算装置であり、メモリ３０７、I/F３１４、I/F３１９、I/F３１５、I/F３０４、I/F３１０と接続されている。

I/F３１４は他のデバイスからバスを通じて補助記憶部を制御することができるインターフェイスである。

I/F３１５は他のデバイスからバスを通じてチューナを制御することができるインターフェイスである。

I/F３１９は他のデバイスからバスを通じてWANアダプタを制御することができるインターフェイスである。

バス３２０は各インターフェイスを経由して各デバイスを接続し、データ送受信を可能にする通信路である。

ホームゲートウェイ３０６は一般的には宅外（宅外ネットワーク）と宅内（ホームネットワーク）のネットワークを利用し、ファイアウォール機能、プロトコル変換等の機能をもっている。ここでは、さらに番組録画再生装置からの帯域確保要求に対する帯域制御の方式について説明する。

ホームゲートウェイは番組録画再生装置からホームネットワークを介して送信されてくるデータを受信すると、受信したデータをＬＡＮアダプタ３０３を介してメモリ３０７内に展開する。番組録画再生装置から要求されたコンテンツをサーバから取得する前に、ホームネットワーク３０２で要求されたコンテンツのストリームを送信できるか否かの判断を行なう。すでにホームゲートウェイを通して宅外ネットワーク３０１からストリームを受信しているセッションがある場合には、ストリーム処理のサービスを見て、対象となるセッションの使用帯域を制限する。ここでいうサービスは、ストリーミングやダウンロードやプログレッシブダウンロードであり、使用帯域の制限としては例えばダウンロードのサービスを利用している番組録画再生装置がホームネットワーク内にあればそのスループットを下げる等がある。

ホームネットワーク内の複数の番組録画再生装置がダウンロード中の再生処理を実施した場合に、該番組録画再生装置のプログレッシブダウンロード開始要求をホームゲートウェイが受信したとしても、帯域確保要求に含まれる利用帯域が示す帯域が確保できないと、要求された処理が実行できないことを、エラーとしてプログレッシブダウンロードを要求した番組録画再生装置に送信する。

番組録画再生装置からホームゲートウェイへ送信する帯域確保要求は、通常コンテンツ配信に利用されるＨＴＴＰやＲＴＳＰ等のプロトコルのヘッダ部分を利用する。図4は前述したとおり帯域確保要求である。帯域確保要求は例えばＨＴＴＰやＲＴＳＰの拡張ヘッダを利用して、送信される。帯域確保要求のサービス識別子はストリーミングやダウンロード、プログレッシブダウンロードを識別するＩＤが入り、利用帯域はホームゲートウェイで利用したい通信帯域の容量を送信する。

次に、プログレッシブダウンロードについて説明する。図5は番組録画再生装置２０６におけるプログレッシブダウンロードの全体の流れを示すフローチャートの一例である。

まず、ダウンロード中のコンテンツリストを番組録画再生装置に接続されたディスプレイ装置に提示させ、そこから、再生するダウンロード中コンテンツを選択する（ステップ５０１）。ダウンロード中のコンテンツは、番組録画再生装置に搭載のＨＴＭＬブラウザを利用して配信サーバに接続し、配信可能なコンテンツリストを取得し、そこからユーザが選択してダウンロードを開始したコンテンツである。

次に、番組録画再生装置は図４の帯域確保要求をホームゲートウェイに発行し、プログレッシブダウンロードが開始されることを通知する。帯域確保要求には、プログレッシブダウンロードのサービス識別子とそれに利用する帯域の大きさ（ビットレート）が記述されている。利用するビットレートとは、当該コンテンツのビットレートと同じかそれ以上の値である（ステップ５０２）。

次に、ホームゲートウェイは番組録画再生装置が帯域確保要求により要求する帯域を確保するように帯域制御を行なう（ステップ５０３）。

次に、番組録画再生装置でリソース管理を行なう（ステップ５０４）。ここでは、番組録画再生装置がホームゲートウェイから帯域確保要求により要求した帯域を確保できる旨の通知を受信すると、番組録画再生装置内のリソースが確保できるか否かの検証を行なう。

番組録画再生装置内のリソースが確保できると、当該ダウンロード中のコンテンツの受信ストリームを一旦切断し、再度ホームゲートウェイに要求したビットレートでダウンロードを開始する（ステップ５０５）。即ち、ダウンロードを一時停止してセッションを停止して、ダウンロード実行速度を変更して再開する。経路上の各ルータは、設定された帯域制御情報をもとに、配信サーバから送信されてくる当該コンテンツのパケットを優先的にホームゲートウェイに送信する。

ダウンロードが正常に開始されると、ディスプレイ装置に選択したコンテンツが再生される（ステップ５０６）。ダウンロードは当該コンテンツが最後までダウンロードが終了すると、ダウンロード処理自体は終了するが、再生処理は継続して行われる。

このように、プログレッシブダウンロードを行なう場合に帯域制御等を行なうことで、コンテンツの内容やネットワーク環境に応じたコンテンツの再生が可能となる。

図６は、図５のステップ５０３のホームゲートウェイにおける帯域制御の処理のフローチャートの一例を示す図である。ディスプレイ装置に表示中のコンテンツリストから、ダウンロード中コンテンツを選択すると、番組録画再生装置から帯域確保要求が送信されるが、配信サーバからホームゲートウェイまでが帯域制御を実施できる機能を有する場合、より安定したプログレッシブダウンロードが可能になる。

まず、ホームゲートウェイからコンテンツ配信サーバまでの帯域制御処理を実施する（ステップ６０１）。配信サーバとホームゲートウェイ間のルータの機能を利用して帯域制御の初期処理を実施する。

次に、指定されたダウンロード実行速度が確保可能どうかを判定する（ステップ６０２）。例えば、ＳＩＰ（Session Initiation Protocol）のような機能を利用し、配信サーバとホームゲートウェイ間のセッションを確保する際に、帯域制御の確保を行なう。指定されたダウンロード実行速度が確保できていれば（ステップ６０２でＹｅｓの場合）、ステップ６０３へ進む。指定されたダウンロード実行速度が確保できなければ、ステップ606へ進む。

ステップ６０３では、番組録画再生装置からコンテンツ配信サーバまでの帯域確保を完
了する。

ステップ６０４は、帯域を確保できなかったことをユーザに通知する処理である。ディスプレイ装置に通信帯域を確保できないことを表示し、再生処理は行われず、それまで行われていたダウンロード処理を継続して行なう。

図７は、図５のステップ５０４の番組録画再生装置におけるリソースを確保する処理のフローチャートの一例を示す図である。ここでは、番組録画再生装置内で複数の処理が実施されている際の調停方法について述べる。複数の処理は、リソース管理部によって管理されており、処理を実施する際には、リソース管理部にＣＰＵやメモリやバスの状況を確認し、許可がおりたときに、当該処理が実行される。

まず、リソース管理部にプログレッシブダウンロードを行なう際に必要なダウンロード実行速度（ビットレート）を入力し、実行可能か否かの検証依頼を実施する（ステップ７０１）。

次に、ステップ７０１で入力されたダウンロード実行速度に対して番組録画再生装置内のリソースが不十分かどうか調べる（ステップ７０２）。リソース管理部は、現在の番組録画再生装置内の処理状況からステップ７０１で入力されたダウンロード実行速度でのウンロードが実行可能か否かを確認する。

番組録画再生装置内のリソースが不十分である場合（ステップ７０２でＹｅｓの場合）、現在番組録画再生装置内で処理中のタスクの一覧を作成して、ステップ７０３へ進む。番組録画再生装置内の必要リソースが十分である場合（ステップ７０２でＮｏの場合）、リソースを確保する処理を終了し、コンテンツを再生する処理へ移る。

ステップ７０３は、ＣＰＵがリソース管理部から現在処理中のタスクと各タスクが利用しているリソース情報（タスクリスト）を取得する処理である。取得したタスクリストをメモリに展開する。

ステップ７０４では、ＣＰＵがリソース管理部から取得したタスクリストからストリーム処理中のタスクが存在するかどうか調べる。処理中のタスクが存在する場合（ステップ７０４でＹｅｓの場合）、ステップ７０５へ進む。ストリーム処理中のタスクが存在しなければ（ステップ７０４でＮｏの場合）、ステップ７０８へ進む。

ステップ７０５は、ストリーム処理を中断する候補を選択する処理である。ここでは、放送の録画予約処理以外のタスクを選択する。放送の録画はダウンロードと異なり後から行なうことができないため、ストリーム処理を中断する候補のリストから外す。

ステップ７０６はリソース管理部に対して選択したタスクのサスペンドを依頼する処理である。この時点で、例えば、ストリーム処理を中断するリストには優先順位の低いものが上がっており、例えばＶＯＤのストリーミング、ダウンロード等が考えられる。この場合、ストリーミングについては、ユーザが視聴中であるものと判断し、ダウンロードについてサスペンドを依頼する。

ステップ７０７はストリーム処理を実行しようとしているダウンロード処理にリソース管理部に該ダウンロード実行速度を入力し、実行可能か否かを検証する処理である。

ステップ７０８はリソースを確保できなかったことをユーザに通知する処理である。リソースが不十分である場合、登録された当該ダウンロード処理は却下されディスプレイ装置を利用してユーザに処理が実施されなかったことを通知し終了する。

このように、ネットワーク環境等に応じて帯域制御やリソースの管理を行なうことで、より快適にサーバから配信されるコンテンツの蓄積、視聴が可能となる。

なお、送出側で転送レートを絞り、受信側で両者のスループット制御を行なうことによって、受信機の処理負荷を制御し、複数のダウンロード処理を制御しストリーミングとの同時動作が可能となる。ここで受信側の制御を固定し、転送レート制御における受信機の影響を示したものが図８である。

図８は、配信側の転送ビットレートを変化させ、そのときの受信機側のダウンロード処理のＣＰＵ利用率を計測した結果である。待機状態５２．１％のＣＰＵ利用率に対し、２０Ｍｂｐｓ以下で約６０％と下限をとる。この原因としては受信機側のバッファを固定にし、逐次処理にてＨＤＤへの書き込みを実施したためである。

第2の実施例においては、家庭内のネットワークにおいて、高機能なサービスを提供できるホームゲートウェイだけではなく、一般的に利用されるBBルータによっても本件を実現できる構成について説明する。

図９はシステム構成図である。

これは、本発明で想定するシステム構成の一例である。
この図において、符号901はコンテンツ配信サーバ、符号902はブロードバンドルータ、符号903はコンテンツ受信クライアント１、符号904はコンテンツ受信クライアント２、符号905はネットワーク、符号906はホームネットワークである。

コンテンツ配信サーバ901は映像等のコンテンツを蓄積し、ネットワークを介して接続されたクライアントの要求に応じてコンテンツを配信する装置であり、ネットワーク905と接続されている。ブロードバンドルータ902は家庭内のネットワーク（ホームネットワーク）と、外部のネットワーク（インターネット等）との境界に位置する装置であり、ネットワーク905、コンテンツ受信クライアント１903、コンテンツ受信クライアント２904と接続されている。コンテンツ受信クライアント１903及びコンテンツ受信クライアント２904はネットワークを通じてコンテンツ配信サーバから送信されるコンテンツを、コンテンツ受信クライアントが持つデータ蓄積部に記憶し、再生することが可能な情報処理装置である。一般にはVODサービスの受信が可能なテレビやHDDレコーダ及びPCがそれに相当する。コンテンツ受信クライアント同士は、UPnPなどの通信手段によって、互いの状態を通知し、コンテンツ受信クライアントが公開するサービスを利用することが可能である。ここでは、互いのVODサービス受信状況を管理し、ホームネットワーク内のコンテンツ受信クライアントで利用するVODサービスの通信帯域を互いに制御することで、プログレッシブダウンロード環境をユーザに提供することができる。

コンテンツ受信クライアントのハードウェア構成については図９の番組録画再生装置で示すが、LANアダプタ905を通して、UPnPによる通信を可能にする。補助記憶部908にはUPnPで提供されるサービスが定義されたサービス記述925が蓄積されており、コンテンツ受信クライアントの状態が変更され、他のコンテンツ受信クライアントへ更新情報を通知する場合には、補助記憶部908に蓄積されたサービス記述925を利用し、更新部分を修正して送信する。コンテンツ受信クライアントはホームネットワーク内に存在し、ブロードバンドルータ902と接続されており、ブロードバンドルータ902を介してコンテンツ配信サーバ901と通信を可能にする。

ネットワーク905はいわゆるインターネットやCDN(ContentDeliveryNetwork)等の広帯域ネットワークであり、コンテンツ配信サーバ901、ブロードバンドルータ902と接続されている。ホームネットワーク906は無線LAN、有線LAN、ルータ及びHUBなどによって宅内の各装置が接続された宅内のネットワークであり、ブロードバンドルータ902、コンテンツ受信クライアント１903、コンテンツ受信クライアント２904及び他の機器と通信可能なPCなどの情報処理装置(不図示)から構成されている。

図10は本実施例で利用する番組録画再生装置を示す図である。
この図において、符号1001はアンテナ、符号1002はディスプレイ装置、符号1003はスピーカ、符号1004はチューナ、符号1005はLANアダプタ、符号1006は番組録画再生装置、符号1007はメモリ、符号1008は補助記憶部、符号1009は入力装置、符号1010は録画再生制御部、符号1011はデータ蓄積部、符号1012はCPU、符号1013はI/F、符号1014はI/F、符号1015はI/F、符号1016はI/F、符号1017はI/F、符号1018はI/F、符号1019はI/F、符号1020はバス、符号1021はネットワーク、符号1022はI/F、符号1023はリソース管理部、符号１０２４はプログラム、符号１０２５はサービス記述、符号1026はI/F、符号1027は帯域制御テーブル蓄積部である。

アンテナ1001は地上アナログ放送、地上デジタル放送或いはBS/CSデジタル放送等のTV放送を受信するデバイスであり、チューナ1004と接続されている。ディスプレイ装置1002はインターフェイスによって流れてきたデータストリームを映像として出力することが可能なデバイスであり、I/F1013と接続されている。

スピーカ1003はプログラムによって指示された音声情報を音として出力することができるデバイスであり、I/F1017と接続されている。チューナ1004はアンテナで受信した放送信号からチャンネルを選局するデバイスであり、I/F1015、アンテナ1001と接続されている。

LANアダプタ1005はLAN(LocalAreaNetwork)を使って他の装置とデータの送受信ができるデバイスであり、ネットワーク1021、I/F1019と接続されている。

番組録画再生装置1006はチューナ1004、LANアダプタ1005、メモリ1007、補助記憶部1008、録画再生制御部1010、データ蓄積部1011、CPU1012、I/F1013、I/F1014、I/F1015、I/F1016、I/F1017、I/F1018、I/F1019、バス1020、I/F1022、リソース管理部1023、I/F1026、帯域制御テーブル蓄積部1027から構成されている。

メモリ1007は(RandomAccessMemory)であり、プログラムやデータを一時的に記録する半導体であり、CPU1012、I/F1022と接続されている。

補助記憶部1008はCPUで実行するプログラムを格納するための記憶部であり、ROM(ReadOnlyMemory)或いは、SDカード、コンパクトフラッシュ（登録商標）、HDD(HardDiskDrive)等の不揮発性の記憶媒体であり、プログラム１０２４、サービス記述1025から構成されており、I/F1014と接続されている。

入力装置1009は番組録画再生装置を制御するためのユーザ操作を電気信号に変換し、番組録画再生装置に送信する入力デバイスであり、I/F1018と接続されている。

録画再生制御部1010はチューナやLANアダプタから送信されてくる複数のコンテンツデータやディスプレイやスピーカに出力するためのコンテンツデータを制御できるLSIであり、データ蓄積部1011、I/F1016と接続されている。

データ蓄積部1011はチューナやネットワークから取得したコンテンツデータを蓄積できる内蔵するICメモリかHDD(HardDiskDrive)等の記憶デバイスであり、録画再生制御部1010と接続されている。

CPU1012はメモリに展開されたプログラムを実行するための中央演算装置であり、メモリ1007、I/F1013、I/F1017、I/F1014、I/F1019、I/F1015、I/F1016、I/F1018、I/F1026と接続されている。

I/F1013は他のデバイスからバスを通じてディスプレイ装置を制御することができるインターフェイスである。I/F1014は他のデバイスからバスを通じて補助記憶部を制御することができるインターフェイスである。I/F1015は他のデバイスからバスを通じてチューナを制御することができるインターフェイスである。I/F1016は他のデバイスからバスを通じて録画再生制御部を制御することができるインターフェイスである。I/F1017は他のデバイスからバスを通じてスピーカを制御することができるインターフェイスである。

I/F1018は入力装置から送信されてくる電気信号を受信し、バスを通じて他のデバイスへ電気信号を送信できるインターフェイスである。I/F1019は他のデバイスからバスを通じてLANアダプタを制御することができるインターフェイスである。バス1020は各インターフェイスを経由して各デバイスを接続し、データ送受信を可能にする通信路である。ネットワーク1021はインターネットやCDN(ContentDeliveryNetwork)等の広帯域ネットワークであり、LANアダプタ1005と接続されている。I/F1022は他のデバイスからバスを通じてリソース管理部を制御することができるインターフェイスである。

リソース管理部1023はバス容量やCPU利用率、メモリ容量を監視し、放送の録画、コンテンツの再生、VOD、ダウンロード録画等のストリーム処理が実施可能かを判定するLSI或いはプログラムであり、I/F1022と接続されている。プログラム1024はUPnPサービス及び他のコンテンツ受信クライアントと送受信した帯域確保要求を帯域制御テーブル蓄積部に登録するためのプログラムである。サービス記述1025はXML等で記述されたUPnPのサービス記述ファイルである。プログラムはサービス記述を利用してUPnPサービスを他のコンテンツ受信クライアントに対して提供する。I/F1026は他のデバイスからバスを通じて帯域管理テーブルを制御することができるインターフェイスである。

帯域制御テーブル蓄積部1027はコンテンツ受信クライアントで動作中のVODサービス一覧と、各VODサービスが利用しているネットワーク帯域が記憶されている蓄積部。コンテンツ受信クライアントに内蔵するICメモリかHDD(HardDiskDrive)等の記憶デバイスであり、I/F1026と接続されている。

図11は帯域制御テーブル1101を示す図である。帯域制御テーブル1101はコンテンツ受信クライアント内の帯域制御テーブル蓄積部に記憶されるテーブル情報であり、ホームネットワーク内の各コンテンツ受信クライアントで実行されているVODサービスの一覧及び各VODサービスで利用している帯域一覧が蓄積されている。各コンテンツ受信クライアントで管理するテーブルは同じ情報が登録されており、新規にVODサービスを実施する場合には、各コンテンツ受信クライアントが持つ帯域制御テーブル1101と新規VODサービスの利用帯域を評価することによって、実行可能か否かを判断する。評価に関しては、経験則に基づくWAN側の最大通信帯域を各コンテンツ受信クライアントが管理しているか、UPnP IGD(Internet Gateway Device)を実装しているブロードバンドルータに対して取得するWAN側の最大通信帯域と、新規VODサービスに必要な帯域及び帯域制御テーブル1101にて使われている利用帯域を比較することを言う。

次に、図12で本実施例におけるプログレッシブダウンロード中の処理フローを説明する。
ステップ１２０１は、ユーザがダウンロード中のコンテンツを選択する処理である。ユーザがダウンロード中のコンテンツ一覧をテレビ画面に表示し、リモコン操作によって所望のコンテンツを選択する。

ステップ１２０２は、プログレッシブダウンロードが行われる端末であるコンテンツ受信クライアントが管理する帯域制御テーブル1101と、開始されるプログレッシブダウンロードの帯域確保要求テーブルを評価する処理である。各コンテンツ受信クライアントが処理しているVODサービスが登録されている帯域制御テーブル1101とWAN側の経験則或いはブロードバンドルータから取得する最大通信帯域を比較し、プログレッシブダウンロードが可能な帯域が残っているかを評価する。

ステップ１２０３はステップ１２０２の結果を基に、帯域制御テーブル1101上でプログレッシブダウンロードに必要な帯域が十分に確保できるかを判断する処理である。可能である場合は、ステップ１２０７に遷移し、不可能である場合は、ステップ１２０４に遷移する。

ステップ１２０４は、ステップ１２０３の結果、各コンテンツ受信クライアントがほぼ最大通信帯域を使用してしまい、プログレッシブダウンロードが現状のままだと開始できない場合、帯域制御テーブル1101を評価し、他のダウンロード処理(他のコンテンツ受信クライアントの処理も含む)が動作しているかを判断する処理である。

ステップ１２０５は他のダウンロード処理を停止或いは、低速ダウンロードに切り替えるために、新規サービスが登録されたコンテンツ受信クライアントもしくは、他のコンテンツ受信クライアントで動作しているダウンロード処理を停止もしくは低速ダウンロードに切替依頼をする処理である。このときの停止或いは低速ダウンロードに関しては、実施例１で説明した、コンテンツ受信クライアント内のタスク優先順位制御を指す。

ステップ１２０６は、ステップ１２０４で現在利用しているホームネットワーク環境において、なんらかの理由によってサービスを実施するための十分な帯域が現在のホームネットワーク環境において確保できないため、新規サービス(ここではプログレッシブダウンロード)が利用できないことをユーザに対して通知する処理である。

ステップ１２０７は、帯域制御テーブル1101を評価した結果、高速ダウンロードが実施可能と判断されたため、プログレッシブダウンロード処理が登録されたコンテンツ受信クライアントが高速ダウンロードを開始する処理である。ここで言う高速ダウンロードについては実施例１で挙げたタスクの優先順位を変化させる以外にも、複数の通信セッションで対象となるコンテンツをダウンロードする方法も考えられる。高速の定義については、実施例1で行っているダウンロードしているスループットで、対象となるコンテンツの早送りが可能であるか否かである。

ステップ１２０８は、高速ダウンロードを実施した結果、実際に必要な通信帯域が利用可能かどうかを判断する処理である。帯域制御テーブル1101で管理ができないコンテンツ受信クライアントが実施している以外の通信処理に関しては、確実に把握することは困難であるため、実際に計測した結果を評価するものとする。

ステップ１２０９は、高速ダウンロードを実施した結果として、その実スループットを確認する処理である。

ステップ１２１０は、ステップ１２０８によって実際に必要なスループットが確保できず、通常のダウンロード処理のままとして処理が継続されることをユーザに通知する処理である。

ステップ１２１１は、新規サービス(ここではプログレッシブダウンロード)の実行が確認され、帯域確保要求401を各コンテンツ受信クライアントに送信する処理である。

ステップ１２１２は、各コンテンツ受信クライアントの帯域制御テーブル蓄積部1027に送信されてきた帯域確保要求401の内容を登録する処理である。宅外の通信帯域保証に関しては、高速ダウンロードを開始するステップ１２０７のタイミングにおいて、コンテンツ受信クライアントとコンテンツ配信サーバ間のQoS制御を実施してもよい。

システム構成の一例 実施例１の番組録画再生装置の一例 実施例１のホームゲートウェイの一例 帯域確保要求の一例 実施例１のプログレッシブダウンロードの全体の流れを示すフローチャートの一例 帯域制御の処理のフローチャートの一例 リソースを確保する処理のフローチャートの一例 転送レート制御における受信機の影響 実施例２のシステム構成の一例 実施例２の番組録画再生装置の一例 実施例２の帯域制御テーブルの一例 実施例２のプログレッシブダウンロードの全体の流れを示すフローチャートの一例

符号の説明

１０１…コンテンツ配信サーバ
１０２…ホームゲートウェイ
１０３…コンテンツ受信クライアント
１０４…コンテンツ受信クライアント
１０５…ネットワーク
１０６…ホームネットワーク
２０１…アンテナ
２０２…ディスプレイ装置
２０３…スピーカ
２０４…チューナ
２０５…ＡＮアダプタ
２０６…番組録画再生装置
２０７…メモリ
２０８…補助記憶部
２０９…入力装置
２１０…録画再生制御部
２１１…データ蓄積部
２１２…ＣＰＵ
２１３…Ｉ／Ｆ
２１４…Ｉ／Ｆ
２１５…Ｉ／Ｆ
２１６…Ｉ／Ｆ
２１７…Ｉ／Ｆ
２１８…Ｉ／Ｆ
２１９…Ｉ／Ｆ
２２０…バス
２２１…ネットワーク
２２２…Ｉ／Ｆ
２２３…リソース管理部
３０１…宅外ネットワーク
３０２…ホームネットワーク
３０３…ＡＮアダプタ
３０４…／Ｆ
３０５…ＡＮアダプタ
３０６…ホームゲートウェイ
３０７…メモリ
３０８…補助記憶部
３０９…帯域制御部
３１０…Ｉ／Ｆ
３１２…ＣＰＵ
３１４…Ｉ／Ｆ
３１５…Ｉ／Ｆ
３１９…Ｉ／Ｆ
３２０…バス
９０２…ブロードバンドルータ
１０２４…プログラム格納部
１０２５…サービス記述格納部
１０２７…帯域制御テーブル蓄積部

Claims (13)

1. サーバからのコンテンツを端末で再生するコンテンツ配信方法であって、
   前記端末が前記サーバと前記端末との間のホームゲートウェイにダウンロードしているコンテンツの再生を開始する要求を送信し、
   前記ホームゲートウェイが前記送信された要求に基づいて前記サーバと前記端末との間の伝送帯域を制御し、
   前記端末は前記ダウンロードに必要な当該端末のリソースを確保し、前記ダウンロードの実行速度を変更し、前記コンテンツを再生するコンテンツ配信方法。
2. 請求項１のコンテンツ配信方法であって、
   前記コンテンツの再生を開始する要求は、当該コンテンツのダウンロードに必要な伝送帯域を示す情報が含まれるコンテンツ配信方法。
3. 請求項２のコンテンツ配信方法であって、
   前記ホームゲートウェイによるサーバと端末との間の伝送帯域の制御は、前記コンテンツの再生を開始する要求に含まれる当該コンテンツのダウンロードに必要な伝送帯域の情報が示す伝送帯域の確保が可能であれば当該伝送帯域を確保し、当該コンテンツのダウンロードに必要な伝送帯域の情報が示す伝送帯域の確保が不可能であれば伝送帯域を確保できない旨を通知するコンテンツ配信方法。
4. 請求項１又は２のコンテンツ配信方法であって、
   前記端末は当該端末で処理しているタスクを中断してリソースを確保するコンテンツ配信方法。
5. 請求項４のコンテンツ配信方法であって、
   中断するタスクは放送録画の処理以外であるコンテンツ配信方法。
6. 請求項４又は５のコンテンツ配信方法であって、
   中断するタスクは予め設定された優先度に基づいて選択されるコンテンツ配信方法。
7. コンテンツを受信する受信部と、
   前記受信部で受信したコンテンツを蓄積する蓄積部と、
   前記受信部で受信したコンテンツ又は前記蓄積部に蓄積したコンテンツを出力する出力部と、
   前記受信部で受信中のコンテンツを再生する指示を受けると処理しているタスクを中断する制御部とを有する受信装置。
8. 請求項７の受信装置であって、
   前記制御部は放送録画の処理以外の処理を中断する受信装置。
9. 請求項７又は８の受信装置であって、
   前記制御部は予め設定された優先度に基づいて中断するタスクを選択する受信装置。
10. サーバからのコンテンツを端末で再生するコンテンツ配信方法であって、
    端末がダウンロードしているコンテンツの再生を開始する際に、コンテンツ再生に必要な伝送帯域に基づいてネットワーク内の各端末が利用している伝送帯域を制御し、
    前記端末は前記ダウンロードに必要な当該端末のリソースを確保し、前記ダウンロードの実行速度を変更し、前記コンテンツを再生するコンテンツ配信方法。
11. 請求項１０のコンテンツ配信方法であって、
    前記コンテンツの再生を開始する要求は、当該コンテンツのダウンロードに必要な伝送帯域を示す情報が含まれるコンテンツ配信方法。
12. 請求項１１のコンテンツ配信方法であって、
    前記各端末間によるサーバと端末との間の伝送帯域の制御は、前記コンテンツの再生を開始する要求に含まれる当該コンテンツのダウンロードに必要な伝送帯域の情報が示す伝送帯域の確保が可能であれば当該伝送帯域を確保し、当該コンテンツのダウンロードに必要な伝送帯域の情報が示す伝送帯域の確保が不可能であれば伝送帯域を確保できない旨を通知するコンテンツ配信方法。
13. 請求項７の受信装置であって、
    各端末で動作中の受信処理の識別子と、
    前記受信処理に必要な伝送帯域を蓄積する蓄積部と、
    各端末で登録された受信処理通知をネットワークを介して受信する受信部とを有する受信装置。

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