JP5428734B2 - ネットワーク機器、情報処理装置、ストリーム切替方法、情報処理方法、プログラムおよびコンテンツ配信システム - Google Patents
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Description
(1)基盤技術に関する説明
(2)第1の実施形態
(2−1)コンテンツ配信システムについて
(2−2)コンテンツサーバについて
(2−3)情報処理装置について
(2−4)スイッチについて
(2−5)コンテンツ配信方法について
(2−6)情報処理方法について
(2−7)ストリーム切替方法について
(3)本発明の実施形態に係るコンテンツサーバ、情報処理装置およびスイッチのハードウェア構成について
(4)まとめ
まず、本発明に係る好適な実施形態について詳細な説明をするに先立ち、本実施形態を実現する上で基盤を成す技術的事項について述べる。なお、本実施形態は、以下に記載する基盤技術の上に改良を加えることにより、より顕著な効果を得ることができるように構成されたものである。従って、その改良に係る技術こそが本実施形態の特徴を成す部分である。つまり、本実施形態は、ここで述べる技術的事項の基礎概念を踏襲するが、その本質はむしろ改良部分に集約されており、その構成が明確に相違すると共に、その効果において基盤技術とは一線を画するものであることに注意されたい。
<コンテンツ配信システムについて>
まず、図1を参照しながら、本発明の第1の実施形態に係るコンテンツ配信システムについて、詳細に説明する。図1は、本実施形態に係るコンテンツ配信システムを説明するための説明図である。なお、以下の説明では、コンテンツ配信システムの一例として、IPTVシステムを例に挙げながら、詳細に説明する。
次に、図2を参照しながら、本実施形態に係るコンテンツサーバ10の構成について、詳細に説明する。図2は、本実施形態に係るコンテンツサーバ10の構成について説明するためのブロック図である。
続いて、図3を参照しながら、本実施形態に係る情報処理装置20の構成について、詳細に説明する。図3は、本実施形態に係る情報処理装置20の構成を説明するためのブロック図である。
続いて、図4を参照しながら、本実施形態に係るネットワーク機器の一例であるスイッチ30の構成について、詳細に説明する。図4は、本実施形態に係るスイッチ30の構成を説明するためのブロック図である。
一般的には、IDRピクチャが存在するIPパケットから次のIDRピクチャの直前のIPパケットまでデータをバッファリングすれば、その間にIGMPによる配信要求があった場合は、そのIDRピクチャの配信を行うことができる。本実施形態では、チャンネルの2つのストリームのGOPはGOPの半分(すなわち15フレーム分)だけずれている。また、スイッチは、端末に対していずれかのストリームのデータを配信すればよいため、バッファは15フレーム分の容量があれば十分であると考えることもできる。ストリームが例えば8Mbpsであるとすると、一つのストリームあたり0.5Mバイトのバッファ、すなわち、チャンネル当たり1Mバイトのバッファが必要となる。そのため、コンテンツ配信システム内の全てのチャンネルについて、上述のようなバッファ容量を確保すると、全体のバッファ容量が非常に大きな量となるため、好ましくない。また、かかるバッファリングを行った場合には、バッファリングに起因する配信遅延が生じる可能性もある。
続いて、図5〜図8を参照しながら、本実施形態に係るコンテンツサーバ10が実行するコンテンツ配信方法について、詳細に説明する。
図5は、本実施形態に係るコンテンツサーバ10から出力されるMPEG2−TSストリーム中のIDRピクチャの位置関係を説明するための説明図である。図5では、1秒間に1回の割合で、基準圧縮映像データであるIDRピクチャが出現するように設定してエンコードする例を示したが、動的にIDRピクチャの生成タイミングを変えるエンコード方式を採用してもよい。その場合には、互いの符号化部はそれぞれ連携して、IDRピクチャの出現タイミングがずれるように動作するように設定する。
図6は、本実施形態に係る配信部105,107が送出するUDPパケットのフォーマットを説明するための説明図である。コンテンツサーバ10が備える各符号化部101,103で生成されたMPEG2−TSパケットは、それぞれの符号化部が属する処理部に設けられた配信部に出力され、IPパケットとして伝送される。このIPパケットは、例えば図6に示したようなフォーマットを有する。
次に、図7および図8を参照しながら、本実施形態に係るIPパケットが情報処理装置へ伝送される仕組みについて、詳細に説明する。なお、以下では、IPTVシステムの規格であるDVB−IP(ETSI TS102 034)に基づき、詳細に説明を行う。
れている。
続いて、図9〜図13を参照しながら、本実施形態に係る情報処理装置20が実行する情報処理方法について、詳細に説明する。図9は、本実施形態に係る情報処理装置20が実施する情報処理方法を説明するための流れ図である。
続いて、図12を参照しながら、本実施形態に係る情報処理装置20が実施するチャンネル選局処理について、詳細に説明する。図12は、本実施形態に係る情報処理方法におけるチャンネル選局処理を説明するための流れ図である。
図13Aは、パラメータ「CurrentChan」が−1の場合、つまり、既に配信しているマルチキャストがない場合のものである。図13Aでは、パラメータ「SelectChan」(例では1)の複数のマルチキャストアドレス(例では224.0.1.1と224.0.1.2)の2つのマルチキャストグループに対して、RecodeType=1(MODE_IS_INCLUDE)を指定している。これは、マルチキャストデータ配信を開始するために、あるチャンネルに対応する2つのマルチキャストアドレスに加入することを意味している。
続いて、図14を参照しながら、情報処理装置20が実施するチャンネル受信終了の処理について詳細に説明する。
続いて、図15〜図17を参照しながら、本実施形態に係るネットワーク機器の一例であるスイッチ30が実施するストリーム切替方法について、詳細に説明する。図15は、本実施形態に係るストリーム切替方法を説明するための流れ図であり、図16および図17は、本実施形態に係るストリーム切替方法を説明するための説明図である。
次に、図18を参照しながら、本発明の実施形態に係るコンテンツサーバ10のハードウェア構成について、詳細に説明する。図18は、本発明の実施形態に係るコンテンツサーバ10のハードウェア構成を説明するためのブロック図である。
以上説明したように、本発明の実施形態によれば、IPTVの加入者宅へのアクセスネットワークのデータ帯域が限定される環境でも、高品位な映像にて高速チャンネルスイッチを利用者に提供できるIPTVシステムを、高価なネットワーク機器や特殊コンテンツサーバをアクセスネットワーク近傍に設置せずに実現することが可能である。
10 コンテンツサーバ
11A 第1処理部
11B 第2処理部
20 情報処理装置
30 スイッチ
101 第1符号化部
103 第2符号化部
105 第1配信部
107 第2配信部
109,111 記憶部
201 チャンネル選択部
203 コンテンツ取得部
205 コンテンツ再生部
207 記憶部
301 バッファ
303 ストリーム解析部
305 配信要求処理部
307 配信切替部
Claims (11)
- 映像信号の圧縮によって生成された時系列データにおいて、以前のデータに依存せずにそれ以降の映像信号の復号を開始できるデータである基準圧縮映像データが対応する映像フレームおよび当該基準圧縮映像データの配信される時刻が互いに異なるように一つの映像音声コンテンツから生成された複数の圧縮データストリームをそれぞれ解析して、前記基準圧縮映像データが配信された最も新しい時刻を検出するストリーム解析部と、
前記映像音声コンテンツを再生する情報処理装置から送信された映像音声コンテンツの配信要求を受信するとともに、前記ストリーム解析部により検出された前記基準圧縮映像データの配信時刻を利用して、前記配信要求に関する前記映像音声コンテンツに対応する前記複数の圧縮データストリームの中から、前記情報処理装置へ配信する圧縮データストリームを選択する配信要求処理部と、
前記配信要求を送信した前記情報処理装置に配信される前記圧縮データストリームを、前記配信要求処理部により選択された前記圧縮データストリームへと切り替える配信切替部と、
を備えるネットワーク機器。 - 前記配信要求処理部は、
前記基準圧縮映像データが配信されてから次の前記基準圧縮映像データが配信されるまでの時間間隔に関する情報を保持しており、
前記ストリーム解析部により検出された最も新しい基準圧縮映像データの配信時刻と、前記時間間隔に関する情報とに基づいて、前記複数の圧縮データストリームそれぞれについて次に前記基準圧縮映像データが配信される時刻を算出し、
算出した時刻までの時間が最も短い前記圧縮データストリームを、前記情報処理装置へ配信する圧縮データストリームとして選択する、請求項1に記載のネットワーク機器。 - 前記配信切替部は、前記配信要求処理部によって算出された時刻までに前記配信要求処理部によって選択された前記圧縮データストリームへの切替が完了するように、当該圧縮データストリームへの切替処理を行う、請求項2に記載のネットワーク機器。
- 前記ネットワーク機器は、前記配信切替部による前記圧縮データストリームの切替処理に要する遅延時間分の圧縮データストリームを一時的に記憶するバッファを更に備え、
前記配信切替部は、前記バッファに格納されている前記圧縮データストリームを前記情報処理装置へと配信しつつ、前記圧縮データストリームの切替処理を行う、請求項1に記載のネットワーク機器。 - 映像信号の圧縮によって生成された時系列データにおいて、以前のデータに依存せずにそれ以降の映像信号の復号を開始できるデータである基準圧縮映像データが対応する映像フレームおよび当該基準圧縮映像データの配信される時刻が互いに異なるように一つの映像音声コンテンツから生成された複数の圧縮データストリームの配信切替を行うネットワーク機器に対して、取得すべき前記映像音声コンテンツに対応する前記複数の圧縮データストリーム全ての配信を要求し、前記ネットワーク機器から前記映像音声コンテンツを取得するコンテンツ取得部を備える、情報処理装置。
- 前記複数の圧縮データストリームには、互いに異なる固有のネットワークアドレスが割り当てられており、
前記コンテンツ取得部は、
取得すべき前記映像音声コンテンツに対応する全ての前記圧縮データストリームに割り当てられたネットワークアドレスを前記ネットワーク機器に対して通知し、
前記ネットワーク機器に通知したネットワークアドレスのうち、当該ネットワーク機器から配信された前記圧縮データストリームに割り当てられた前記ネットワークアドレスを、前記取得すべき前記映像音声コンテンツに対応するネットワークアドレスとして設定する、請求項5に記載の情報処理装置。 - ネットワーク機器のストリーム解析部が、映像信号の圧縮によって生成された時系列データにおいて、以前のデータに依存せずにそれ以降の映像信号の復号を開始できるデータである基準圧縮映像データが対応する映像フレームおよび当該基準圧縮映像データの配信される時刻が互いに異なるように一つの映像音声コンテンツから生成された複数の圧縮データストリームをそれぞれ解析して、前記基準圧縮映像データが配信された最も新しい時刻を検出するステップと、
ネットワーク機器の配信要求処理部が、前記映像音声コンテンツを再生する情報処理装置から送信された映像音声コンテンツの配信要求を受信するステップと、
ネットワーク機器の配信要求処理部が、前記基準圧縮映像データが配信された時刻を検出するステップにて検出された前記基準圧縮映像データの配信時刻を利用して、前記配信要求に関する前記映像音声コンテンツに対応する前記複数の圧縮データストリームの中から、前記情報処理装置へ配信する圧縮データストリームを選択するステップと、
ネットワーク機器の配信切替部が、前記配信要求を送信した前記情報処理装置に配信される前記圧縮データストリームを、前記圧縮データストリームを選択するステップにより選択された前記圧縮データストリームへと切り替えるステップと、
を含む、ストリーム切替方法。 - 情報処理装置のコンテンツ取得部が、映像信号の圧縮によって生成された時系列データにおいて、以前のデータに依存せずにそれ以降の映像信号の復号を開始できるデータである基準圧縮映像データが対応する映像フレームおよび当該基準圧縮映像データの配信される時刻が互いに異なるように一つの映像音声コンテンツから生成された複数の圧縮データストリームの配信切替を行うネットワーク機器に対して、取得すべき前記映像音声コンテンツに対応する前記複数の圧縮データストリーム全ての配信を要求するステップと、
情報処理装置のコンテンツ取得部が、前記ネットワーク機器から配信された前記映像音声コンテンツに対応する前記圧縮データストリームを取得するステップと、
を含む、情報処理方法。 - コンピュータに、
映像信号の圧縮によって生成された時系列データにおいて、以前のデータに依存せずにそれ以降の映像信号の復号を開始できるデータである基準圧縮映像データが対応する映像フレームおよび当該基準圧縮映像データの配信される時刻が互いに異なるように一つの映像音声コンテンツから生成された複数の圧縮データストリームをそれぞれ解析して、前記基準圧縮映像データが配信された最も新しい時刻を検出するストリーム解析機能と、
前記映像音声コンテンツを再生する情報処理装置から送信された映像音声コンテンツの配信要求を受信するとともに、前記ストリーム解析機能により検出された前記基準圧縮映像データの配信時刻を利用して、前記配信要求に関する前記映像音声コンテンツに対応する前記複数の圧縮データストリームの中から、前記情報処理装置へ配信する圧縮データストリームを選択する配信要求処理機能と、
前記配信要求を送信した前記情報処理装置に配信される前記圧縮データストリームを、前記配信要求処理機能により選択された前記圧縮データストリームへと切り替える配信切替機能と、
を実現させるためのプログラム。 - コンピュータに、
映像信号の圧縮によって生成された時系列データにおいて、以前のデータに依存せずにそれ以降の映像信号の復号を開始できるデータである基準圧縮映像データが対応する映像フレームおよび当該基準圧縮映像データの配信される時刻が互いに異なるように一つの映像音声コンテンツから生成された複数の圧縮データストリームの配信切替を行うネットワーク機器に対して、取得すべき前記映像音声コンテンツに対応する前記複数の圧縮データストリーム全ての配信を要求し、前記ネットワーク機器から前記映像音声コンテンツを取得するコンテンツ取得機能を実現させるためのプログラム。 - 映像信号の圧縮によって生成された時系列データにおいて、以前のデータに依存せずにそれ以降の映像信号の復号を開始できるデータである基準圧縮映像データが対応する映像フレームおよび当該基準圧縮映像データの配信される時刻が互いに異なるように映像音声コンテンツを符号化し、一つの前記映像音声コンテンツから複数の圧縮データストリームを生成する複数の符号化部を有するコンテンツサーバと、
前記コンテンツサーバが配信する複数の配信された前記映像音声コンテンツに対応する前記圧縮データストリームを再生する情報処理装置と、
1または複数の前記コンテンツサーバから配信された前記複数の圧縮データストリームを、当該圧縮データストリームの配信を希望する前記情報処理装置へと配信するネットワーク機器と、
を含み、
前記ネットワーク機器は、
1または複数の前記コンテンツサーバから配信された前記複数の圧縮データストリームを解析して、前記基準圧縮映像データが配信された最も新しい時刻を検出するストリーム解析部と、
前記情報処理装置から送信された映像音声コンテンツの配信要求を受信するとともに、前記ストリーム解析部により検出された前記基準圧縮映像データの配信時刻を利用して、前記配信要求に関する前記映像音声コンテンツに対応する前記複数の圧縮データストリームの中から、前記情報処理装置へ配信する圧縮データストリームを選択する配信要求処理部と、
前記配信要求を送信した前記情報処理装置に配信される前記圧縮データストリームを、前記配信要求処理部により選択された前記圧縮データストリームへと切り替える配信切替部と、
を有し、
前記情報処理装置は、
取得すべき前記映像音声コンテンツに対応する前記複数の圧縮データストリーム全ての配信を前記ネットワーク機器に要求し、前記ネットワーク機器から前記映像音声コンテンツを取得するコンテンツ取得部を有する、コンテンツ配信システム。
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