JP5330835B2 - パーソナルネットワーク記憶装置に基づくピアツーピアビデオコンテンツ配信ネットワーク - Google Patents

パーソナルネットワーク記憶装置に基づくピアツーピアビデオコンテンツ配信ネットワーク Download PDF

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Description

本発明は、ネットワークに関する。特に、ピアツーピアビデオコンテンツ配信ネットワーク上のビデオサービスの配信に関する。
最近、ピアツーピア(P2P)コンテンツ配信は、その簡易さ、展開及び運用の低価格のお陰で、マスコミ及び娯楽産業にかなりな衝撃を与えてきた。
P2Pコンテンツ配信のアイデアは、ネットワークを形成するために顧客のコンピュータをピアとして利用することで、顧客の資源を使い、コンテンツは、格納されかつ配信が可能である。サービス提供者は、少額の投資と維持費で、コンテンツ配信を実現する。
ブロードバンドホームネットワークにおいて、特に、大きいサイズの高価値ビデオコンテンツ用のネットワークに使われているP2Pアプローチには主に2つの問題がある。第1の問題は、合意された規則に従いコンテンツを購入するための個人の権利の管理を保障しながら、同時に許可されていない配信を予防するというコンテンツの保護の問題である。コンテンツの所有者は、彼らの貴重なコンテンツが消費者のコンピュータに格納されることを許可することは気が進まないであろう。消費者のコンピュータに格納されたコンテンツは、より容易に他の装置にコピーされ又転送されうる。第2の問題は、アップリンクがネックとなる問題である。P2Pアプローチは、消費者の装置とアクセスネットワークとの間で対称的ネットワークトラヒック負荷を生成する。図1に示すようにアップリンクトラヒック負荷は、ピアー2及びピアー3からのファイルーA及びファイルーBの合計であり、それはピアー1へのダウンリンクトラヒック負荷と全く同じである。P2Pサービスが提供されている時、アクセスネットワークへの/からの全体のトラヒック負荷は、釣り合っていなければならない(対称トラヒック負荷)。しかし、アクセスネットワーク容量は、アップリンク及びダウンリンクトラヒック負荷に関し、釣り合っていない(非対称容量)。ケーブル及びDSLネットワークについては、それらはウエッブダウンローディング/ストリーミングアプリケーションのためのインターネットアクセスを支援するように設計されているので、ダウンリンク容量のアップリンク容量に対する比率は非常に大きく、例えば10:1以上である。ビデオコンテンツの大きいサイズが原因で、アクセスネットワークのアップリンク容量は、P2Pサービスソルーションによって簡単に過負荷状態になりうる。
本発明においては、ピア記憶装置間で交換されるコンテンツのためのP2P配信技術は、アクセスネットワーク(個人ネットワーク記憶システムとして参照する)に存在する。個人ネットワーク記憶システムは、個々の予約購入者専用のアクセスネットワーク内に記憶領域を指定する。 本発明は、同時にアップリンクのネックとなる問題を避けるので現存のP2P配信アルゴリズムを有利に利用している。
パーソナルネットワーク記憶システムは、アクセスネットワーク提供者によって提供される1つのサービスとなりうる。例えば、ネットワークPVRは、パーソナルネットワーク記憶装置の1形式である。パーソナルネットワーク記憶装置は、論理的にピアリングコンピュータ(peering computer)に属するので、それらは、P2Pコンテンツ配信ネットワークソルーションに対し透過的である。このように、P2Pコンテンツ配信ネットワークの同様の間便さ及び操作性が達成できる。
個人ネットワーク記憶装置付P2Pコンテンツ配信ネットワークは、従来のP2Pコンテンツ配信ネットワークソルーションに対し以下の有利な点を含む:(1)アップリンクボトルネックの回避;(2)ピアリングコンピュータの電源を切ったあとでもコンテンツが利用できること;(3)コンテンツ保護に関しより多くの選択肢;及び(4)特にセットトップボックス(STB)が使われた時の費用が安いピアリング装置。加えて、ネットワークサービス運用者がネットワーク記憶システム内の格納されたコンテンツへ、より統御されたアクセスができるので、彼らは、彼らのネットワーク内の海賊版コンテンツの存在を探知するためのより予測的な方法を持つことができる。
従来のP2Pコンテンツ配信ネットワークソルーションは、音楽及び/又は小さいデータファイルのダウンローディングに使用され、それはビデオファイルのダウンローディングに比較して小さい帯域幅を要する。標準定義(SD)DVDファイルは、4GB以上で、そのようなファイルのリアルタイムストリーミングレートは、11Mbpsが可能である。ファイルをダウンロード又はストリームすることは非常に時間がかかる。ダウンリンク容量が十分大きくても、速度は、通常ダウンリンク容量より十分小さいアップリンク容量によって制限される。
ピアツーピアネットワークのコンテンツにアクセスする方法及びシステムの記述は、ピアによってディレクトリーサービスからコンテンツの使用可能性を含むコンテンツリストを受け取ること、ピアによってディレクトリーサービスからコンテンツを要求すること、及び第2のピアに関連する第2のパーソナルネットワーク記憶領域から要求元のピアに関連する第1のパーソナルネットワーク記憶領域へ要求されたコンテンツをダウンロードすることを含む。ここで、第1及び第2のパーソナルネットワーク記憶領域は、アクセスネットワーク内のサーバーによって管理される。又、ピアツーピアネットワークのコンテンツにアクセスする方法及びシステムの記述は、ピア情報及びコンテンツの使用可能性情報をディレクトリーサービスにより受け取ること、ピア情報及びコンテンツの使用可能性情報をディレクトリーサービスにより掲示すること、ピアからのコンテンツの要求をディレクトリーサービスにより受け取ること、及びピアに関連するパーソナルネットワーク記憶領域を有するパーソナルネットワークサーバーを指示して第2ピアに関連するパーソナルネットワーク記憶領域から要求元ピアに関連するパーソナルネットワーク記憶領域へコンテンツを転送させることを含む。
本発明は添付図面を読むことにより以下の詳細な記述から、最も深く理解することができる。以下の図面中の番号付要素名は明細書中の類似要素を表す。
いくつかのP2Pソリューションは、コンテンツを縞状のセグメントにすることによりアップリンクのボトルネックの問題を解決しようと試みてきた。そうすることによりコンテンツの各ユニットは、複数のピアにより管理されうる。コンテンツの部分は、同時に複数のピアから複数のアップリンク容量を合わせたレートで1つのピアへダウンロードされる。例えば、図1で、ファイルA及びファイルBは、コンテンツの1単位の2つの部分であり、ピアー1へのダウンロードレートは、ピアー2及びピアー3の組み合わされたアップリンク容量によって制限され、そのレートは、最大アップリンク容量の2倍になりうる。1つ以上のピアから同時にコンテンツをダウンロードすること自体は、全体のアップリンク容量を上げることにはならないし、2つのアップローディングピアが異なった物理的ネットワークにない限り、全体のアップロードトラヒック負荷を減らさない。ビデオのような大きいサイズのコンテンツの2Pサービスにおいて、アップリンクは、容易に過負荷になりうる。
ネットワークパーソナルビデオ記録器(PVRs)のようなパーソナルネットワーク記憶システムは、格納用のより高価なセットアップボックスなしで顧客がテレビ番組を記録することができるようなクライアントサーバーアーキテクチャを所有するケーブル会社によって使われてきた。例えば、オンライン写真アルバムは、顧客が自分達の写真を格納するためのパーソナルネットワーク記憶システムで、他の人々が自分たちの都合に合わせてその写真を見ることができる。
本発明は、P2Pコンテンツ配信ネットワークにおいてビデオコンテンツ配信のための個人ネットワーク記憶装置を使用する。言い換えると、P2Pプロトコルは、ピアコンピュータの間で採用されているが、記憶装置は、アクセスネットワーク内にある。これが、アップリンクボトルネック問題を解決し、柔軟なアクセス能力を提供する。P2Pネットワークは、無線配線が可能である。
本発明は、P2Pコンテンツ配信ネットワークソリューションを含み、それは、パーソナルネットワーク記憶(PNS)システム(アクセスネットワーク内のサーバーにより働くネットワークドライブとして定義される)並びにアップローディング、ダウンローディング及び/又はストリーミング機能を実行するためのサーバーを含む。
コンテンツサービス提供者は、パーソナルネットワーク記憶装置付ピアのためにP2Pコンテンツ配信ネットワークを構築することができる。PNS装置は、ネットワークドライブと考えるので、それらは、P2Pコンテンツ配信ネットワークプロトコルに対して透過的である。実際のコンテンツ配信がアクセスネットワーク内でPNS装置間で行われるにもかかわらず、P2Pプロトコルは、ピアコンピュータ間で維持される。
PNS装置は、ネットワークドライブであり、それは、読み出しアクセスについては全てのピアで、書き込みアクセス権については少なくとも1の所有者で共有される。図2に示す通り、ファイルーAは、PNS−1からPNS−3へダウンロードされうる。ピアー3によりデータの転送が始められるが、データの転送は、ピアー3のネットワークインターフェースを介することなく、PNS−1及びPNS−3を管理するサーバー間で直接行われる。オプションで、データ転送は、ピアー3及び/又はピアー1のネットワークインターフェースを介することなく、第3者により始められることが可能である。例えば、第3者は、コンテンツサービス提供者が位置する/管理するピアでありうる。もしコンテンツサービス提供者を管理するピアが書き込みアクセス権を持っているなら、又もしそれが必要で適切なら複数のピアを巻き込むことなく、直接コンテンツ配信を管理することができる。
特に、図2を参照して、P2Pコンテンツ配信ネットワークディレクトリーサービスは、それが各ピア及びコンテンツ使用可能性(PNS装置で利用可能でピアに関連したコンテンツ)について持っている情報を継続的に更新する。例えば、ピアー2は、更新されたコンテンツの使用可能性をディレクトリーサービスに供給する。ピアー3がファイルーAを要求する時、ファイルーAは、PNS−1及びPNS−3を管理するサーバー間で転送され、ついでPNS−3からピアー3にストリームされる。
ピアは、アクセスネットワークのディレクトリーサービスから、例えば、ユニバーサル資源位置指定子アクセスプロトコルを介して、使用可能性を含むコンテンツリストを要求し、受け取る。それからピアは、ディレクトリーサービスを介してコンテンツを要求する。それからコンテンツは、ピア間ではなく、むしろピアに関連したパーソナルネットワーク記憶領域/装置間でダウンロードされる。即ち、コンテンツを持つピアのパーソナルネットワーク記憶領域及びコンテンツを要求するピア間である。ディレクトリーサービス及びダウンローディングは、アクセスプロトコル例えば、ユニバーサル資源位置指定子アクセスプロトコルを介して実行される。
通常、ドライブEがもしネットワークドライブであったとしても、あるドライブ、例えば、ドライブEへアクセスプロトコルを介してピアがコンテンツファイルをダウンロードしようと試みる時、コンテンツファイルは、先ずアクセスプロトコルを介してネットワークインターフェースかつネットワークへダウンロードされ、再びネットワークインターフェースを介してネットワークのドライブEへダウンロードされる。ローカルコンピュータ上のP2Pダウンローディングプログラムは、そのインターフェースを介しての往復のトラヒックを避ける必要がある。行き先が、パーソナルネットワーク記憶システム上である時、このプログラムは、そのネットワークドライブを管理するサーバー上のダウンローディングプログラムを、そのコンテンツファイルをパーソナルネットワーク記憶システムに直接ダウンロードするために呼び出さなければならない。
1実施例において、ピアのパーソナルネットワーク記憶サーバーは、HTTPサーバー及びクライアントプログラムを実行する。ピアが、コンテンツファイルをアクセスプロトコルを介してネットワークドライブ、(例えば、ドライブE)へダウンロードしようとする時、P2Pダウンローディングプログラムが実行される。これは、そのパーソナルネットワーク記憶サーバー上のHTTPサーバーにサーバー側プログラムを呼び込む。サーバー側プログラム、例えば、コンピュータが生成したインターフェース(cgi)プログラムは、アクセスプロトコルを介してコンテンツのダウンロードを引き起こし、ピアのためのネットワークドライブ、(例えば、ドライブE)に対応するディレクトリーに格納する。パーソナルネットワーク記憶システムのための読み出し及び書き込みアクセス権は、例えば、HTTPアクセス制御機構によって実行されうる。
もう1つの実施例において、ピアのパーソナルネットワーク記憶サーバーは、ファイル転送プロトコル(ftp)サーバー及びクライアントプログラムを走らせる。P2Pダウンローディングプログラムは、デスティネーションサ−バー上にftpを呼び出し、ftpサーバーを走らせるソースからコンテンツファイルをダウンロードする。
特に、図3の参照番号100を参照すると、パーソナルネットワーク格納サービスは、アクセスネットワークの顧客/使用者に提供される。101において、顧客/使用者は、パーソナルネットワーク格納サービスを予約購入する。110において、顧客のセットトップボックスは、P2Pコンテンツ配信ネットワーク付パーソナルネットワーク記憶装置に登録することによりピアとしてコンテンツサービスに加わる。111において、顧客/使用者のセットトップボックスにより提供された情報に基づき、P2Pコンテンツ配信ネットワークのディレクトリーサービスは、各ピアのパーソナルネットワーク記憶装置で使用可能なコンテンツをリストし、更新する。120において、P2Pコンテンツ配信ネットワークのディレクトリーサービスは、したがって、ピアのパーソナルネットワーク記憶領域/装置で動的にコンテンツのアクセスプロトコル(例えば、ユニバーサル資源位置指定子アクセスプロトコル)を提供する。121において、顧客/使用者が、P2Pコンテンツ配信ネットワークのディレクトリーサービスからライセンス及びコンテンツアクセス制御信用証明を購入することは可能である。130において、ピアは、品質認定されたURL(ウエッブサイト)を介してそのパーソナルネットワーク記憶領域/装置にコンテンツ1単位をダウンローディングするクライアントプログラムを呼び出す。131において、コンテンツサービスサーバーは、要求されたコンテンツをダウンロードする。140において、ピアは、パーソナルネットワーク記憶装置に格納されたコンテンツを見る/再生するためのライセンスを持つ必要があり、かつそうするためのライセンスを購入する必要がある。150において、ピアはまた、そのパーソナルネットワーク記憶領域からコンテンツを削除/クリアすることができる。151において、いかなる削除されたコンテンツもディレクトリーサービスの更新を引き起こす。コンテンツは、すぐに又は遅れて使用可能になることに注意を向けることは、重要である。
パーソナルネットワーク記憶装置に基づくP2Pコンテンツ配信ネットワークにおいて、コンテンツを縞状のセグメントにすること(contents striping)は、コンテンツ配信又はアップリンクのネックとなる問題を処理するためには必要はないが、コンテンツサービス提供者は、速度の改善のような他の理由でなおコンテンツをなお、ストライプ(stripe)したい可能性がある。もしコンテンツが複数の記憶装置に跨ってストライプ(stripe)されるなら、要求者/受取人は、コンテンツをより速く得ることができる。というのは、コンテンツは、並行して引き出されるからである。
一度コンテンツが物理的にアクセスネットワーク内で格納され、管理されると、アクセス制御及びクライアントに基礎を置く再符号化のような他の技術を介して、より多くのコンテンツ保護が選択利用できる。
本発明は、例えば、移動ターミナル、アクセスポイント、携帯ネットワーク内のハードウエア、ソフトウエア、ファームウエアー、特別目的プロセッサー、又はそれらの組み合わせという種々の形式で実行することができることは、理解されなければならない。好ましくは、本発明は、ハードウエア及びソフトウエアの組み合わせとして実行される。更に、ソフトウエアは、プログラム記憶装置上に明らかに具現化したアプリーションプログラムとして好ましくは実行される。アプリーションプログラムは、如何なる適したアーキテクチャを含むマシンにでもアップロードされ、及びそれらによって実行される。好ましくは、マシンは、1以上の中央制御装置(CPU)、ランダムアクセスメモリー(RAM)、及び入出力(I/O)インターフェースのようなハードウエアを持ったコンピュータプラットフォーム上で実行される。コンピュータプラットフォームはまた、オペレーティングシステム及びマイクロインストラクションコードを含む。ここで記述された種々のプロセス及び機能は、マイクロインストラクションコードの部分か又は、アプリーションプログラム(又はそれらの組み合わせ)の部分になることができ、それらは、オペレーティングシステムを介して実行される。加えて、種々の他の周辺機器は、追加のデータ格納装置及び印刷装置のようなコンピュータプラットフォームへ接続することができる。
添付図中に記述されたいくつかの構成システム構成要素及び方法ステップは、好ましくはソフトウエア中で実行されるので、システム構成要素(又はプロセスステップ)間の実際の接続は、本発明がプログラムされる方法によって異なることがありうるということは、更に理解されなければならない。本明細書の記述により当業者は、本発明について、これらの又は類似の実装又は機器構成を考え出すことができるであろう。
従来型のピアツーピアビデオコンテンツ配信ネットワークにおけるアップリンクのネックとなっている問題を示す略図である。 本発明の原理に従ったパーソナルネットワーク記憶装置に基づくP2Pコンテンツ配信ネットワークの略図である。 本発明の原理に従ったパーソナルネットワーク記憶装置に基づくP2Pコンテンツ配信ネットワークの操作の略図である。

Claims (25)

  1. ピアツーピアネットワークにおいてコンテンツにアクセスする方法であって:
    前記ピアツーピアネットワークの第1ピアが、ディレクトリサービスからコンテンツ使用可能性情報とピア情報とを含むコンテンツリストを受信するステップ;
    前記第1ピアが、前記コンテンツリストを参照して前記ディレクトリサービスからコンテンツを要求するステップであって、前記コンテンツ要求は前記ディレクトリサービスからのライセンス購入を伴い、コントロールアクセス信用証明書が前記ディレクトリサービスにより提供される、前記要求するステップと
    アクセスネットワーク内のサーバが、前記要求されたコンテンツを有する第2ピアに関連する第2個人ネットワーク記憶領域から前記第1ピアに関連する第1個人ネットワーク記憶領域に前記要求されたコンテンツをダウンロードするステップ;及び
    前記第1ピアが、前記要求されたコンテンツを前記第1ピアに関連する第1個人ネットワーク記憶領域から受信するステップを含み、
    前記第1及び第2個人ネットワーク記憶領域は、前記サーバにより管理され、
    前記サーバは、前記第1及び第2ピアから遠隔配置される方法。
  2. 請求項1記載の方法であって、
    前記コンテンツリストは、アクセスプロトコルを介しアクセスされる方法。
  3. 請求項1記載の方法であって、
    前記ダウンロードするステップは、前記第1ピアにより遠隔的に呼び出される方法。
  4. 請求項1記載の方法であって、
    前記ダウンロードするステップは、アクセスプロトコルを介し呼び出される方法。
  5. 請求項1記載の方法であって、
    前記ピアツーピアネットワークは、無線ネットワークである方法。
  6. 請求項1記載の方法であって、
    前記第1ピア及び前記第2ピアの一方が、前記関連する個人ネットワーク記憶領域からコンテンツを削除するステップを更に含む方法。
  7. 請求項1記載の方法であって、
    前記第1ピア及び前記第2ピアの一方が、前記関連する個人ネットワーク記憶領域からのコンテンツを更新するステップを更に含む方法。
  8. ピアツーピアネットワークにおいてコンテンツにアクセスするシステムであって:
    第1ピア及び第2ピア;及び
    前記第1ピア及び第2ピアに通信接続されるサーバを有し、
    前記第1ピアは、
    ディレクトリサービスからコンテンツ使用可能性情報とピア情報とを含むコンテンツリストを受信する手段;
    前記コンテンツリストを参照して前記ディレクトリサービスからコンテンツを要求する手段であって、前記コンテンツ要求は前記ディレクトリサービスからのライセンス購入を伴い、コントロールアクセス信用証明書が前記ディレクトリサービスにより提供される、前記要求する手段;及び
    前記要求されたコンテンツを前記第1ピアに関連する第1個人ネットワーク記憶領域から受信する手段を含み、
    前記サーバは、
    前記要求されたコンテンツを有する前記第2ピアに関連する第2個人ネットワーク記憶領域から前記第1個人ネットワーク記憶領域に前記要求されたコンテンツをダウンロードする手段を含み、
    前記第1及び第2個人ネットワーク記憶領域は、前記サーバにより管理され、
    前記サーバは、前記第1ピア及び前記第2ピアから遠隔配置されるシステム。
  9. 請求項記載のシステムであって、
    前記コンテンツリストは、アクセスプロトコルを介しアクセスされるシステム。
  10. 請求項記載のシステムであって、
    前記ダウンロードする手段は、前記第1ピアにより遠隔的に呼び出されるシステム。
  11. 請求項記載のシステムであって、
    前記ダウンロードする手段は、アクセスプロトコルを介し呼び出されるシステム。
  12. 請求項記載のシステムであって、
    前記ピアツーピアネットワークが、無線ネットワークであるシステム。
  13. 請求項記載のシステムであって、
    前記第1ピア及び前記第2ピアは、前記関連する個人ネットワーク記憶領域からコンテンツを削除する手段を更に含むシステム。
  14. 請求項記載のシステムであって、
    前記第1ピア及び前記第2ピアは、前記関連する個人ネットワーク記憶領域からのコンテンツを更新する手段を更に含むシステム。
  15. 請求項記載のシステムであって、
    前記サーバが、ネットワーク装置であるシステム。
  16. ピアツーピアネットワークにおいてコンテンツにアクセスする方法であって:
    ディレクトリサービスが、ピア情報及びコンテンツ使用可能性情報を受信するステップ;
    前記ディレクトリサービスが、前記ピア情報及び前記コンテンツ使用可能性情報を掲示するステップ;
    前記ディレクトリサービスが、前記ピアツーピアネットワークの第1ピアからコンテンツ要求を受信するステップであって、前記コンテンツ要求は前記ディレクトリサービスからのライセンス購入を伴い、コントロールアクセス信用証明書が前記ディレクトリサービスにより提供される、前記受信するステップ;及び
    アクセスネットワークのサーバに、第2ピアに関連した個人ネットワーク記憶領域から前記第1ピアに関連した個人ネットワーク記憶領域に前記コンテンツを転送するよう指示するステップを有し、
    前記個人ネットワーク記憶領域は、前記サーバにより管理され、
    前記サーバは、前記第1ピア及び前記第2ピアから遠隔配置される方法。
  17. 請求項16記載の方法であって、
    前記ディレクトリサービスは、前記サーバによって管理される方法。
  18. 請求項16記載の方法であって、
    前記ディレクトリサービスが、前記ピアツーピアネットワーク内のピアによって管理される方法。
  19. 請求項16記載の方法であって、
    前記ピアツーピアネットワークが、無線ネットワークである方法。
  20. ピアツーピアネットワークにおいてコンテンツにアクセスするためのシステムであって:
    第1ピア及び第2ピア;及び
    前記第1ピア及び第2ピアに通信接続されるサーバを有し、
    ディレクトリサービスは、
    ピア情報及びコンテンツ使用可能性情報を受信する手段;
    前記ピア情報及び前記コンテンツ使用可能性情報を掲示する手段;
    前記第1ピアからのコンテンツ要求を受信する手段であって、前記コンテンツ要求は前記ディレクトリサービスからのライセンス購入を伴い、コントロールアクセス信用証明書が前記ディレクトリサービスにより提供される、前記受信する手段;及び
    前記サーバに、前記第2ピアに関連する個人ネットワーク記憶領域から前記第1ピアに関連する個人ネットワーク記憶領域に前記コンテンツを転送するよう指示する手段を有し、
    前記個人ネットワーク記憶領域は、前記サーバにより管理され、
    前記サーバは、前記第1ピア及び前記第2ピアから遠隔配置されるシステム。
  21. 請求項20記載のシステムであって、
    前記ディレクトリサービスは、前記サーバによって管理されるシステム。
  22. 請求項20記載のシステムであって、
    前記ディレクトリサービスが、ピアツーピアネットワーク内のピアによって管理されるシステム。
  23. 請求項20記載のシステムであって、
    前記ピアツーピアネットワークが、無線ネットワークであるシステム。
  24. 請求項16記載の方法であって、
    前記要求されたコンテンツを自動的に転送するために前記第2ピアに関連する個人ネットワーク記憶領域を管理する前記サーバ上のダウンローディングプログラムを呼び出すステップを更に含む方法。
  25. 請求項20記載のシステムであって、
    前記要求されたコンテンツを自動的に転送するために前記第2ピアに関連する個人ネットワーク記憶領域を管理する前記サーバ上のダウンローディングプログラムを呼び出すための手段を更に含むシステム。
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