JP6793526B2

JP6793526B2 - Video distribution system, distribution server, and program

Info

Publication number: JP6793526B2
Application number: JP2016221781A
Authority: JP
Inventors: 山本　正男; 正男山本; 黒住　正顕; 正顕黒住
Original assignee: Japan Broadcasting Corp
Current assignee: Japan Broadcasting Corp
Priority date: 2016-03-22
Filing date: 2016-11-14
Publication date: 2020-12-02
Anticipated expiration: 2036-11-14
Also published as: JP2017175597A

Description

本発明は、動画配信システム、該動画配信システムを構成する配信サーバ、及びプログラムに関する。 The present invention relates to a video distribution system, a distribution server constituting the video distribution system , and a program.

インターネット上で、アダプティブストリーミング方式によりストリーミング動画配信を行うために、ＭＰＥＧ−ＤＡＳＨ（MPEG-Dynamic Adaptive Streaming over HTTP）、ＨＬＳ（HTTP Live Streaming）、ＨＤＳ（HTTP Dynamic Streaming）などの規格が制定されている。 Standards such as MPEG-DASH (MPEG-Dynamic Adaptive Streaming over HTTP), HLS (HTTP Live Streaming), and HDS (HTTP Dynamic Streaming) have been established for streaming video distribution on the Internet using the adaptive streaming method. ..

これらは、ベースとなる仕組みは同じであり、動画コンテンツを配信する配信サーバはエンコードレート（品質に相当）の異なる複数のストリームをそれぞれ数秒から数十秒程度のファイルに分割したもの（セグメント）と、それらの動画コンテンツの属性やＵＲＬを記述したマニフェストファイルを用意する。個々の受信装置は、マニフェストファイルからビットレートやセグメントの構成を把握し、インターネットの回線品質の変化等に伴う受信状況の良否に応じて、セグメント単位で再生可能なエンコードレートの動画ファイルを自律的に選択する。そして、マニフェストファイルに従って１本の動画コンテンツにつなぎ合わせて再生する（例えば、非特許文献１参照）。 These have the same basic mechanism, and the distribution server that distributes video content divides multiple streams with different encoding rates (corresponding to quality) into files of several seconds to several tens of seconds (segments). , Prepare a manifest file that describes the attributes and URLs of those video contents. Each receiver grasps the bit rate and segment configuration from the manifest file, and autonomously creates a video file with an encoding rate that can be played back in segment units according to the quality of the reception status due to changes in the Internet line quality, etc. Select to. Then, according to the manifest file, one moving image content is connected and played back (see, for example, Non-Patent Document 1).

平林光治、「次世代動画配信技術「ＭＰＥＧ−ＤＡＳＨ」技術概要と標準化・関連技術動向」、映像情報メディア学会誌、２０１３年、Ｖｏｌ.６７、Ｎｏ.２、ｐｐ.１０９−１１５Mitsuharu Hirabayashi, "Next Generation Video Distribution Technology" MPEG-DASH "Technology Overview and Standardization / Related Technology Trends", Journal of the Institute of Image Information and Television Engineers, 2013, Vol.67, No.2, pp.109-115

アダプティブストリーミングは、回線品質の劣化による動画再生の途切れを抑制することができるが、以下に述べる課題がある。 Adaptive streaming can suppress interruptions in video playback due to deterioration of line quality, but has the following problems.

従来のアダプティブストリーミングでは、配信サーバは、専ら高品質、中品質、低品質のエンコードレートの動画ストリームを生成する。受信できる品質の上限は、受信者の設置したインターネット受信環境の持つ潜在的な性能（回線容量）により、おのずと決まる。例えば、光回線の契約世帯は高品質の動画を受信できるが、メタル回線やモバイル回線といった回線容量の低い通信環境を利用している場合には、中品質あるいは低品質の動画を受信せざるを得ない。したがって、インターネットの回線品質を無視したとき、高品質、中品質、低品質の動画を受信する受信装置数の構成は、受信者設備等の回線容量で決まる。 In traditional adaptive streaming, the distribution server exclusively produces high-quality, medium-quality, and low-quality encoded rate video streams. The upper limit of the quality that can be received is naturally determined by the potential performance (line capacity) of the Internet reception environment installed by the recipient. For example, an optical line contract household can receive high-quality video, but if you are using a communication environment with a low line capacity such as a metal line or mobile line, you have to receive medium-quality or low-quality video. I don't get it. Therefore, when the line quality of the Internet is ignored, the configuration of the number of receiving devices for receiving high-quality, medium-quality, and low-quality moving images is determined by the line capacity of the receiver equipment and the like.

実際には、インターネットの輻輳等の品質劣化要因（受信状況）は時々刻々と変化する。アダプティブストリーミングでは、受信装置は受信状況に応じて再生可能な品質を適宜、自律的に選択するため、動画再生の途切れは発生しにくい。しかし、例えば高品質から、中品質や低品質に急に品質が変化した場合（最悪、途切れた場合）には、ユーザは品質劣化を体感し、それが繰り返される頻度が多いほど不快に感じてしまう。 In reality, quality deterioration factors (reception status) such as Internet congestion change from moment to moment. In adaptive streaming, the receiving device autonomously selects the playable quality according to the reception situation, so that the moving image playback is unlikely to be interrupted. However, for example, when the quality suddenly changes from high quality to medium quality or low quality (worst case, interruption), the user experiences quality deterioration, and the more frequently it is repeated, the more unpleasant it feels. It ends up.

急な品質劣化を避ける方法として、例えば高品質と中品質の間や、中品質と低品質の間の品質の多くの動画ストリームをあらかじめ生成することで、受信装置が選択する品質が変化した場合でも、品質の変化量を小さくすることができる。しかし、品質種類が多くなればなるほどエンコード処理量は増加し、ハードウェア処理であればマシン台数の増加につながり、ソフトウェア処理であれば演算量の増加につながる。すなわち、コスト増加につながる。 As a way to avoid sudden quality degradation, for example, if the quality selected by the receiver changes by pre-generating many video streams of quality between high quality and medium quality or between medium quality and low quality. However, the amount of change in quality can be reduced. However, as the number of quality types increases, the amount of encoding processing increases, which leads to an increase in the number of machines in the case of hardware processing and an increase in the amount of calculation in the case of software processing. That is, it leads to an increase in cost.

かかる事情に鑑みてなされた本発明の目的は、エンコード処理にかかるコストを増加させることなく、受信状況の変化に伴う動画再生の品質変化を緩やかにし、ユーザに品質劣化を体感させにくくすることが可能な動画配信システム、配信サーバ、及びプログラムを提供することにある。 An object of the present invention made in view of such circumstances is to slow down the quality change of video reproduction due to a change in reception status without increasing the cost of encoding processing, and to make it difficult for the user to experience the quality deterioration. possible video distribution system is to provide a delivery server, and a program.

上記課題を解決するため、本発明に係る動画配信システムは、動画コンテンツを配信する配信サーバと、該配信サーバから動画コンテンツを受信する複数の受信装置とを備える動画配信システムであって、前記受信装置はそれぞれ、前記配信サーバからマニフェストファイルを取得するマニフェスト取得部と、前記配信サーバから動画コンテンツのセグメントを取得するセグメント取得部と、前記セグメントをデコードして再生する再生部と、通信速度及びバッファ蓄積量を前記配信サーバに送信する端末情報送信部と、を備え、前記配信サーバは、前記複数の受信装置から取得した、各受信装置の前記通信速度及び前記バッファ蓄積量に基づいて、動画コンテンツの複数の品質に対応する複数のエンコードレートを適応的に決定するエンコードレート通知部と、前記エンコードレートに基づいてマニフェストファイルを生成するマニフェスト生成部と、前記エンコードレートでエンコードされた動画ストリームを分割してセグメントを生成するセグメント生成部と、を備え、前記エンコードレート通知部は、前記複数の受信装置から、各受信装置の通信速度及びバッファ蓄積量を取得する受信状況取得部と、セグメントの品質毎に、セグメントを受信している受信装置の数を集計する品質毎集計部と、エンコードレートの変更値の候補となる候補エンコードレートを複数決定し、各候補エンコードレートに対応する品質毎に、セグメントを受信する受信装置の数を予測する品質毎集計予測部と、前記品質毎集計部により集計した受信装置の数と、前記品質毎集計予測部により予測した受信装置の数との差Ｎに基づいて、前記複数の候補エンコードレートから新たなエンコードレートを決定するエンコードレート決定部と、を備えることを特徴とする。 In order to solve the above problems, the video distribution system according to the present invention is a video distribution system including a distribution server that distributes video content and a plurality of receiving devices that receive video content from the distribution server. Each device has a manifest acquisition unit that acquires a manifest file from the distribution server, a segment acquisition unit that acquires a segment of video content from the distribution server, a playback unit that decodes and reproduces the segment, and a communication speed and buffer. The distribution server includes a terminal information transmission unit that transmits the accumulated amount to the distribution server, and the distribution server has the moving image content based on the communication speed of each receiving device and the buffer storage amount acquired from the plurality of receiving devices. An encode rate notification unit that adaptively determines a plurality of encoding rates corresponding to a plurality of qualities of the above, a manifest generation unit that generates a manifest file based on the encoding rate, and a video stream encoded at the encoding rate are divided. The encoding rate notification unit includes a segment generation unit that generates a segment, and a reception status acquisition unit that acquires the communication speed and buffer accumulation amount of each reception device from the plurality of reception devices, and the quality of the segment. For each quality, a quality-based aggregation unit that aggregates the number of receiving devices receiving segments and a plurality of candidate encoding rates that are candidates for change values of the encoding rate are determined, and for each quality corresponding to each candidate encoding rate, The difference N between the number of receiving devices aggregated by the quality-based aggregation prediction unit that predicts the number of receiving devices that receive the segment, the number of receiving devices aggregated by the quality-based aggregation prediction unit, and the number of receiving devices predicted by the quality-based aggregation prediction unit. based on the encoding rate determining section for determining a new encoding rate from said plurality of candidate encoding rate, characterized by Rukoto equipped with.

また、上記課題を解決するため、本発明に係る配信サーバは、動画コンテンツを複数の受信装置に配信する配信サーバであって、前記複数の受信装置から取得した、各受信装置の通信速度及びバッファ蓄積量に基づいて、動画コンテンツの複数の品質に対応する複数のエンコードレートを適応的に決定するエンコードレート通知部と、前記エンコードレートに基づいてマニフェストファイルを生成するマニフェスト生成部と、前記エンコードレートに基づいてエンコードされたデータを分割してセグメントを生成するセグメント生成部と、を備え、前記エンコードレート通知部は、前記複数の受信装置から、各受信装置の通信速度及びバッファ蓄積量を取得する受信状況取得部と、セグメントの品質毎に、セグメントを受信している受信装置の数を集計する品質毎集計部と、エンコードレートの変更値の候補となる候補エンコードレートを複数決定し、各候補エンコードレートに対応する品質毎に、セグメントを受信する受信装置の数を予測する品質毎集計予測部と、前記品質毎集計部により集計した受信装置の数と、前記品質毎集計予測部により予測した受信装置の数との差Ｎに基づいて、前記複数の候補エンコードレートから新たなエンコードレートを決定するエンコードレート決定部と、を備えることを特徴とする。 Further, in order to solve the above problems, the distribution server according to the present invention is a distribution server that distributes video content to a plurality of receiving devices, and the communication speed and buffer of each receiving device acquired from the plurality of receiving devices. An encode rate notification unit that adaptively determines a plurality of encoding rates corresponding to a plurality of qualities of video content based on the accumulated amount, a manifest generation unit that generates a manifest file based on the encoding rate, and the encoding rate. A segment generation unit that divides data encoded based on the above to generate segments, and the encoding rate notification unit acquires the communication speed and buffer storage amount of each receiving device from the plurality of receiving devices. The reception status acquisition unit, the quality-based aggregation unit that aggregates the number of receiving devices receiving the segment for each segment quality, and multiple candidate encoding rates that are candidates for the encoding rate change value are determined, and each candidate is determined. For each quality corresponding to the encoding rate, the number of receiving devices that receive the segment is predicted by the quality-based aggregation prediction unit, the number of receiving devices aggregated by the quality-specific aggregation unit, and the prediction by the quality-specific aggregation prediction unit. based on the difference N between the number of the receiving apparatus, an encoding rate determining section for determining a new encoding rate from said plurality of candidate encoding rate, characterized by Rukoto equipped with.

さらに、本発明に係る配信サーバにおいて、前記エンコードレート通知部は、前記複数の受信装置から、各受信装置の通信速度及びバッファ蓄積量を取得する受信状況取得部と、セグメントの品質毎に、セグメントを受信している受信装置の数を集計する品質毎集計部と、エンコードレートの変更値の候補となる候補エンコードレートを複数決定し、各候補エンコードレートに対応する品質毎に、セグメントを受信する受信装置の数を予測する品質毎集計予測部と、前記品質毎集計部により集計した受信装置の数と、前記品質毎集計予測部により予測した受信装置の数との差Ｎに基づいて、前記複数の候補エンコードレートから新たなエンコードレートを決定するエンコードレート決定部と、を備える特徴とする。 Further, in the distribution server according to the present invention, the encode rate notification unit is a reception status acquisition unit that acquires the communication speed and buffer storage amount of each reception device from the plurality of reception devices, and a segment for each quality of the segment. Determines a plurality of candidate encoding rates that are candidates for the change value of the encoding rate and the quality-based aggregation unit that aggregates the number of receiving devices that are receiving the above, and receives the segment for each quality corresponding to each candidate encoding rate. The above is based on the difference N between the number of receiving devices aggregated by the quality-based aggregation prediction unit for predicting the number of receiving devices, the number of receiving devices aggregated by the quality-based aggregation prediction unit, and the number of receiving devices predicted by the quality-based aggregation prediction unit. It is characterized by including an encoding rate determining unit that determines a new encoding rate from a plurality of candidate encoding rates.

さらに、本発明に係る配信サーバにおいて、前記エンコードレート決定部は、前記Ｎが最も小さくなるときの候補エンコードレートを新たなエンコードレートとして決定することを特徴とする。 Further, in the distribution server according to the present invention, the encoding rate determining unit is characterized in that the candidate encoding rate when the N is the smallest is determined as a new encoding rate.

さらに、本発明に係る配信サーバにおいて、前記エンコードレート決定部は、前記Ｎが閾値以下となったときの候補エンコードレートを新たなエンコードレートとして決定することを特徴とする。 Further, in the distribution server according to the present invention, the encoding rate determining unit is characterized in that the candidate encoding rate when the N becomes equal to or less than the threshold value is determined as a new encoding rate.

さらに、本発明に係る配信サーバにおいて、前記エンコードレート決定部は、候補エンコードレートを下げていったときの前記Ｎの変化量が閾値以下となる場合には、前記Ｎの変化量が閾値以下となる直前の候補エンコードレートを新たなエンコードレートとして決定することを特徴とする。 Further, in the distribution server according to the present invention, when the change amount of N is equal to or less than the threshold value when the candidate encoding rate is lowered, the encoding rate determination unit sets the change amount of N to be equal to or less than the threshold value. It is characterized in that the candidate encoding rate immediately before becoming is determined as a new encoding rate.

さらに、本発明に係る配信サーバにおいて、前記複数の候補エンコードレートは、最も低いエンコードレートについては固定値であることを特徴とする。 Further, in the distribution server according to the present invention, the plurality of candidate encoding rates are fixed values for the lowest encoding rate.

さらに、本発明に係る配信サーバにおいて、緊急情報を受信する緊急情報受信部と、前記緊急情報が入力された場合には前記エンコードレート決定部により決定されたエンコードレートを低下させるエンコードレート調整部と、を更に備えることを特徴とする。 Further, in the distribution server according to the present invention, an emergency information receiving unit that receives emergency information and an encoding rate adjusting unit that lowers the encoding rate determined by the encoding rate determining unit when the emergency information is input. , Is further provided.

また、上記課題を解決するため、本発明に係るプログラムは、コンピュータを、上記配信サーバとして機能させることを特徴とする。 Further, in order to solve the above problems, the program according to the present invention is characterized in that the computer functions as the distribution server.

本発明によれば、エンコード処理にかかるコストを増加させることなく、受信状況の変化に伴う動画再生の品質変化を緩やかにし、ユーザに品質劣化を体感させにくくすることができるようになる。 According to the present invention, it is possible to moderate the quality change of the moving image playback due to the change of the reception situation and make it difficult for the user to experience the quality deterioration without increasing the cost of the encoding process.

本発明の一実施形態に係る動画配信システムの概念図である。It is a conceptual diagram of the moving image distribution system which concerns on one Embodiment of this invention. 本発明の一実施形態に係る受信装置の構成例を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structural example of the receiving apparatus which concerns on one Embodiment of this invention. 本発明の第１の実施形態に係る配信サーバの構成例を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the configuration example of the distribution server which concerns on 1st Embodiment of this invention. ＭＰＥＧ−ＤＡＳＨ形式のエンコードレートの変更前のマニフェストファイルの一例（抜粋）を示す図である。It is a figure which shows an example (excerpt) of the manifest file before the change of the encoding rate of the MPEG-DASH format. ＭＰＥＧ−ＤＡＳＨ形式のエンコードレートの変更後のマニフェストファイルの一例（抜粋）を示す図である。It is a figure which shows an example (excerpt) of the manifest file after changing the encoding rate of the MPEG-DASH format. 本発明の第１の実施形態に係る配信サーバにおけるエンコードレート通知部の構成例を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structural example of the encoding rate notification part in the distribution server which concerns on 1st Embodiment of this invention. 本発明の効果を説明する図である。It is a figure explaining the effect of this invention. 本発明の第２の実施形態に係る配信サーバの構成例を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the configuration example of the distribution server which concerns on 2nd Embodiment of this invention. 本発明の第２の実施形態に係る配信サーバにおけるエンコードレート通知部の構成例を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structural example of the encoding rate notification part in the distribution server which concerns on 2nd Embodiment of this invention.

以下、本発明の一実施形態について、図面を参照して詳細に説明する。 Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

（動画配信システム）
図１に、本発明の一実施形態に係る動画配信システムの概念図を示す。動画配信システム１は、配信サーバ１０と、複数の受信装置２０（２０−１，２０−２，・・・，２０−ｎ）とを備える。配信サーバ１０と複数の受信装置２０とは、インターネット３０を介して接続される。 (Video distribution system)
FIG. 1 shows a conceptual diagram of a moving image distribution system according to an embodiment of the present invention. The video distribution system 1 includes a distribution server 10 and a plurality of receiving devices 20 (20-1, 20-2, ..., 20-n). The distribution server 10 and the plurality of receiving devices 20 are connected via the Internet 30.

配信サーバ１０は、受信装置２０からの動画配信要求に応じて、アダプティブストリーミング方式により動画ストリームを生成し、インターネット３０を経由して受信装置２０に配信する。配信サーバ１０は、品質（エンコードレート）の異なる複数のセグメントと、動画コンテンツの属性やＵＲＬを記述したマニフェストファイルを用意する。本実施形態では、高品質、中品質、低品質の３種類のセグメントが用意されているものとする。 The distribution server 10 generates a moving image stream by an adaptive streaming method in response to a moving image distribution request from the receiving device 20, and distributes the moving image stream to the receiving device 20 via the Internet 30. The distribution server 10 prepares a plurality of segments having different qualities (encoding rates) and a manifest file in which the attributes and URLs of the moving image contents are described. In this embodiment, it is assumed that three types of segments, high quality, medium quality, and low quality, are prepared.

受信装置２０は、配信サーバ１０からマニフェストファイルを取得し、内容を解析する。そして、マニフェストファイルに記述された情報を基に、配信サーバ１０に対して配信要求を行う。配信サーバ１０からセグメントを受信すると、セグメントを１本の動画コンテンツにつなぎ合わせて再生する。 The receiving device 20 acquires the manifest file from the distribution server 10 and analyzes the contents. Then, a distribution request is made to the distribution server 10 based on the information described in the manifest file. When the segment is received from the distribution server 10, the segment is connected to one video content and played.

（受信装置）
まず、受信装置２０の構成について説明する。図２に、本発明の一実施形態に係る受信装置２０の構成例を示す。図２に示す受信装置２０は、マニフェスト取得部２１と、セグメント取得部２２と、バッファ２３と、デコード部２４と、再生部２５と、受信状況計測部２６と、端末情報送信部２７とを備える。なお、図中の矢印は主なデータの流れを示すものであって、双方向にデータをやり取りしてもよい。 (Receiver)
First, the configuration of the receiving device 20 will be described. FIG. 2 shows a configuration example of the receiving device 20 according to the embodiment of the present invention. The receiving device 20 shown in FIG. 2 includes a manifest acquisition unit 21, a segment acquisition unit 22, a buffer 23, a decoding unit 24, a reproduction unit 25, a reception status measurement unit 26, and a terminal information transmission unit 27. .. Note that the arrows in the figure indicate the main data flow, and data may be exchanged in both directions.

マニフェスト取得部２１は、アプリケーション起動時又は番組選択時に、マニフェスト要求（リクエスト）を生成して配信サーバ１０に送信する。そして、配信サーバ１０から該要求に対するレスポンスとして所望の番組のマニフェストファイル（ＭＰＤファイル）を取得する。そして、マニフェストファイルを基にセグメント開始時刻及びセグメントのＵＲＬを対応付けたセグメントＵＲＬリストを生成し、セグメント取得部２２に出力する。 The manifest acquisition unit 21 generates a manifest request (request) and sends it to the distribution server 10 when the application is started or a program is selected. Then, the manifest file (MPD file) of the desired program is acquired from the distribution server 10 as a response to the request. Then, a segment URL list associated with the segment start time and the segment URL is generated based on the manifest file, and is output to the segment acquisition unit 22.

受信状況計測部２６は、受信状況として、通信速度（セグメントの受信速度）、及びバッファ２３の蓄積量を定期的に計測し、セグメント取得部２２及び端末情報送信部２７に出力する。通信速度は、例えばバッファ２３の１秒当たりの蓄積量の変化から求めることができる。 The reception status measurement unit 26 periodically measures the communication speed (segment reception speed) and the accumulated amount of the buffer 23 as the reception status, and outputs the reception status to the segment acquisition unit 22 and the terminal information transmission unit 27. The communication speed can be obtained, for example, from the change in the accumulated amount of the buffer 23 per second.

セグメント取得部２２は、マニフェスト取得部２１から入力されたセグメントＵＲＬリストから、セグメント開始時刻に対応付けられたセグメントのＵＲＬを抽出する。そして、受信状況計測部２６から入力された受信状況（通信速度及びバッファ蓄積量）に基づき、高品質、中品質、低品質の３種類のセグメントから１つを選択し、選択したセグメントのＵＲＬを含むセグメント要求（リクエスト）を生成して配信サーバ１０に送信する。受信状況計測部２６から受信状況が入力される前においては、予め決められた品質を選択する。例えば、光回線に接続されている受信装置２０は高品質を選択し、メタル回線に接続されている受信装置２０は中品質を選択し、モバイル回線に接続されている受信装置２０は低品質を選択する。 The segment acquisition unit 22 extracts the URL of the segment associated with the segment start time from the segment URL list input from the manifest acquisition unit 21. Then, based on the reception status (communication speed and buffer accumulation amount) input from the reception status measurement unit 26, one is selected from three types of segments of high quality, medium quality, and low quality, and the URL of the selected segment is selected. A segment request (request) including the segment request is generated and transmitted to the distribution server 10. Before the reception status is input from the reception status measurement unit 26, a predetermined quality is selected. For example, the receiving device 20 connected to the optical line selects high quality, the receiving device 20 connected to the metal line selects medium quality, and the receiving device 20 connected to the mobile line selects low quality. select.

なお、セグメント取得部２２は、アダプティブストリーミングが従来持つ仕組みにより、複数種類のセグメントのうち一つを選択するようにしてもよい。セグメント取得部２２は、配信サーバ１０から該要求に対するレスポンスとして対応するセグメントを取得すると、バッファ２３に蓄積する。 In addition, the segment acquisition unit 22 may select one of a plurality of types of segments by the mechanism conventionally possessed by adaptive streaming. When the segment acquisition unit 22 acquires the corresponding segment as a response to the request from the distribution server 10, it accumulates it in the buffer 23.

バッファ２３は、セグメント取得部２２から入力されたセグメントを一時的に蓄積しておくメモリである。 The buffer 23 is a memory for temporarily storing the segment input from the segment acquisition unit 22.

デコード部２４は、再生部２５から要求されたセグメントをバッファ２３から読み出す。そして、読み出したセグメントをメディアの形式（映像、音声、テキスト等）に従ってデコードし、再生部２５に出力する。 The decoding unit 24 reads the segment requested by the reproduction unit 25 from the buffer 23. Then, the read segment is decoded according to the media format (video, audio, text, etc.) and output to the playback unit 25.

再生部２５は、再生開始時刻情報を含む再生命令を入力すると、再生開始時刻に基づいてセグメントを再生する。また、停止命令を入力した場合には、再生を停止する。 When a reproduction command including the reproduction start time information is input, the reproduction unit 25 reproduces the segment based on the reproduction start time. If a stop command is input, playback is stopped.

端末情報送信部２７は、受信状況計測部２６から入力された受信状況（通信速度及びバッファ蓄積量）、及び受信装置を識別する識別情報を含む端末情報を、定期的に配信サーバ１０に送信する。 The terminal information transmission unit 27 periodically transmits terminal information including the reception status (communication speed and buffer accumulation amount) input from the reception status measurement unit 26 and identification information for identifying the receiving device to the distribution server 10. ..

なお、上述した受信装置２０として機能させるためにコンピュータを好適に用いることができ、そのようなコンピュータは、受信装置２０の各機能を実現する処理内容を記述したプログラムを該コンピュータの記憶部に格納しておき、該コンピュータのＣＰＵによってこのプログラムを読み出して実行させることで実現することができる。なお、このプログラムは、コンピュータ読取り可能な記録媒体に記録可能である。 A computer can be preferably used to function as the above-mentioned receiving device 20, and such a computer stores a program describing processing contents for realizing each function of the receiving device 20 in the storage unit of the computer. However, this can be realized by reading and executing this program by the CPU of the computer. This program can be recorded on a computer-readable recording medium.

（第１の実施形態に係る配信サーバ）
配信サーバについては実施形態を２つ挙げる。まず、第１の実施形態について説明する。図３に、本発明の第１の実施形態に係る配信サーバ１０の構成例を示す。図３に示す配信サーバ１０は、端末情報受信部１１と、エンコードレート通知部１２と、エンコーダ１３と、マニフェスト生成部１４と、セグメント生成部１５と、マニフェスト送信部１６と、データ生成部１７と、セグメント送信部１８とを備える。エンコーダ１３は、配信サーバ１０の外部に設けられる装置であってもよい。なお、図中の矢印は主なデータの流れを示すものであって、双方向にデータをやり取りしてもよい。また、マニフェストファイルやセグメントなどのデータを一時的に蓄積するバッファの図示は省略する。 (Distribution server according to the first embodiment)
Two embodiments are given for the distribution server. First, the first embodiment will be described. FIG. 3 shows a configuration example of the distribution server 10 according to the first embodiment of the present invention. The distribution server 10 shown in FIG. 3 includes a terminal information receiving unit 11, an encoding rate notification unit 12, an encoder 13, a manifest generation unit 14, a segment generation unit 15, a manifest transmission unit 16, and a data generation unit 17. , A segment transmission unit 18. The encoder 13 may be a device provided outside the distribution server 10. Note that the arrows in the figure indicate the main data flow, and data may be exchanged in both directions. In addition, the illustration of the buffer that temporarily stores data such as manifest files and segments is omitted.

端末情報受信部１１は、受信装置２０からあらかじめ指定した時間間隔で送信される端末情報を受信し、端末情報に含まれる受信状況をエンコードレート通知部１２に出力する。 The terminal information receiving unit 11 receives the terminal information transmitted from the receiving device 20 at a time interval specified in advance, and outputs the reception status included in the terminal information to the encode rate notification unit 12.

エンコードレート通知部１２は、端末情報受信部１１から受信状況が入力される度に、動画コンテンツの複数の品質（高品質、中品質、低品質）に対応するエンコードレートを適応的に決定し、エンコーダ１３及びマニフェスト生成部１４に出力する。エンコードレート通知部１２の詳細については後述する。 Each time the reception status is input from the terminal information receiving unit 11, the encoding rate notification unit 12 adaptively determines the encoding rate corresponding to a plurality of qualities (high quality, medium quality, low quality) of the video content. Output to the encoder 13 and the manifest generation unit 14. The details of the encode rate notification unit 12 will be described later.

エンコーダ１３は、エンコードレート通知部１２から通知されたエンコードレートで動画をエンコードして動画ストリームを生成し、セグメント生成部１５に出力する。 The encoder 13 encodes a moving image at the encoding rate notified from the encoding rate notification unit 12, generates a moving image stream, and outputs the moving image stream to the segment generation unit 15.

マニフェスト生成部１４は、エンコードレート通知部１２から入力されたエンコードレートに基づいてマニフェストファイルを生成し、マニフェスト送信部１６及びデータ生成部１７に出力する。マニフェストファイルに記述するエンコードレートは、エンコードレート通知部１２から通知されたエンコードレートに基づいて随時変更される。 The manifest generation unit 14 generates a manifest file based on the encoding rate input from the encoding rate notification unit 12, and outputs the manifest file to the manifest transmission unit 16 and the data generation unit 17. The encoding rate described in the manifest file is changed at any time based on the encoding rate notified by the encoding rate notification unit 12.

図４にＭＰＥＧ−ＤＡＳＨ形式のマニフェストファイルの一例（抜粋）を示す。ＭＰＤ形式ではPeriod，AdaptationSet，Representationの順に階層構造となっている。Periodは、番組を時間方向に一つ又は複数に区切った一区画を示している。Periodは一つ以上のAdaptationSetから構成される。 FIG. 4 shows an example (excerpt) of the MPEG-DASH format manifest file. The MPD format has a hierarchical structure in the order of Period, AdaptationSet, and Representation. Period indicates a section in which a program is divided into one or a plurality in the time direction. Period consists of one or more Adapter Sets.

AdaptationSetは、メディアのコンポーネント（映像、音声、テキストなど）の情報を示しており、同じメディアでパラメータ（ビットレートや画像サイズ、音声のチャンネル数など）の異なる複数のコンポーネントを含むことができる。 The AdaptationSet shows information about media components (video, audio, text, etc.) and can include multiple components of the same media with different parameters (bit rate, image size, number of audio channels, etc.).

Representationは、AdaptationSetに含まれるそれぞれのメディアのコンポーネントの画像サイズ、エンコードレート、そのファイルの格納場所（例えば、ＵＲＬ）などの情報を示しており、一つ以上のセグメントで構成される。 The Representation shows information such as the image size, encoding rate, and storage location (for example, URL) of the component of each media included in the AdaptationSet, and is composed of one or more segments.

マニフェスト生成部１４は、エンコードレートを変更する場合には、マニフェストファイルのbandwidthの値を、エンコードレート通知部１２から通知されたエンコードレートの値に書き換える。図４（ａ）はエンコードレートの変更前のマニフェストファイルの一例であり、低品質、中品質、高品質の動画のエンコードレートはそれぞれ２４０ｋｂｐｓ、１０Ｍｂｐｓ、２０Ｍｂｐｓである（図４（ａ）の下線部参照）。図４（ｂ）はエンコードレートの変更後のマニフェストファイルの一例であり、低品質の動画のエンコードレートは２４０ｋｂｐｓで変わらないが、中品質、高品質の動画のエンコードレートがそれぞれ７．２Ｍｂｐｓ、１８．５Ｍｂｐｓに変更されている（図４（ｂ）の下線部参照）。 When changing the encoding rate, the manifest generation unit 14 rewrites the bandwidth value of the manifest file to the encoding rate value notified from the encoding rate notification unit 12. FIG. 4A is an example of a manifest file before the encoding rate is changed, and the encoding rates of low-quality, medium-quality, and high-quality moving images are 240 kbps, 10 Mbps, and 20 Mbps, respectively (underlined portion of FIG. 4 (a)). reference). FIG. 4B is an example of the manifest file after the encoding rate is changed. The encoding rate of the low quality video does not change at 240 kbps, but the encoding rates of the medium quality and high quality videos are 7.2 Mbps and 18 respectively. It has been changed to .5 Mbps (see the underlined part in FIG. 4 (b)).

マニフェスト送信部１６は、受信装置２０からマニフェスト要求を受信すると、マニフェスト生成部１４から入力されたマニフェストファイルを該受信装置２０に送信する。 When the manifest transmission unit 16 receives the manifest request from the reception device 20, the manifest transmission unit 16 transmits the manifest file input from the manifest generation unit 14 to the reception device 20.

セグメント生成部１５は、エンコーダ１３から入力された動画ストリームを分割して所定の形式のセグメントを生成し、データ生成部１７に出力する。 The segment generation unit 15 divides the moving image stream input from the encoder 13 to generate a segment of a predetermined format, and outputs the segment to the data generation unit 17.

データ生成部１７は、マニフェスト生成部１４から入力されたマニフェストファイルに基づき、セグメント生成部１５から入力されたセグメントを所定のアダプティブストリーミングのファイル形式に変換し、セグメント送信部１８に出力する。 The data generation unit 17 converts the segment input from the segment generation unit 15 into a predetermined adaptive streaming file format based on the manifest file input from the manifest generation unit 14, and outputs the segment to the segment transmission unit 18.

セグメント送信部１８は、受信装置２０からセグメント要求を受信すると、データ生成部１７から入力されたセグメントを該受信装置２０に送信する。 When the segment transmission unit 18 receives the segment request from the reception device 20, the segment transmission unit 18 transmits the segment input from the data generation unit 17 to the reception device 20.

（エンコードレート通知部）
つぎに、エンコードレート通知部１２の処理内容について、図５を参照して説明する。図５は、エンコードレート通知部１２の構成例を示すブロック図である。図５に示すエンコードレート通知部１２は、受信状況取得部１２１と、品質毎集計部１２２と、受信状況分析部１２３と、品質毎集計予測部１２４と、エンコードレート決定部１２５とを備える。なお、図中の矢印は主なデータの流れを示すものであって、双方向にデータをやり取りしてもよい。 (Encoding rate notification section)
Next, the processing content of the encode rate notification unit 12 will be described with reference to FIG. FIG. 5 is a block diagram showing a configuration example of the encode rate notification unit 12. The encoding rate notification unit 12 shown in FIG. 5 includes a reception status acquisition unit 121, a quality-specific aggregation unit 122, a reception status analysis unit 123, a quality-specific aggregation prediction unit 124, and an encoding rate determination unit 125. Note that the arrows in the figure indicate the main data flow, and data may be exchanged in both directions.

受信状況取得部１２１は、端末情報受信部１１から複数の受信装置２０の受信状況（通信速度及びバッファ蓄積量）を取得し、品質毎集計部１２２及び受信状況分析部１２３に出力する。 The reception status acquisition unit 121 acquires the reception status (communication speed and buffer accumulation amount) of the plurality of reception devices 20 from the terminal information reception unit 11 and outputs the reception status (communication speed and buffer accumulation amount) to the quality-specific aggregation unit 122 and the reception status analysis unit 123.

品質毎集計部１２２は、受信状況取得部１２１から受信状況が入力される度に、各受信装置２０がどの品質のセグメントを要求しているかを把握し、高品質のセグメントを受信している受信装置２０の数Ｈ_ｎｏｗと、中品質のセグメントを受信している受信装置２０の数Ｍ_ｎｏｗと、低品質のセグメントを受信している受信装置２０の数Ｌ_ｎｏｗをそれぞれ集計し、集計した品質毎受信装置数Ｈ_ｎｏｗ、Ｍ_ｎｏｗ、Ｌ_ｎｏｗを品質毎集計予測部１２４及びエンコードレート決定部１２５に出力する。あるいは、品質毎集計部１２２は、受信装置２０から受信したセグメント要求からどの品質のセグメントを要求しているかを把握し、品質毎受信装置数Ｈ_ｎｏｗ、Ｍ_ｎｏｗ、Ｌ_ｎｏｗを集計してもよい。 Each time the reception status is input from the reception status acquisition unit 121, the quality-by-quality aggregation unit 122 grasps which quality segment each receiving device 20 requests, and receives the high-quality segment. The number H _now of the device 20, the number M _now of the receiving device 20 receiving the medium quality segment, and the number L _now of the receiving device 20 receiving the low quality segment are totaled and the totaled quality. The number of receiving devices H _now , M _now , and L _now are output to the quality-based aggregation prediction unit 124 and the encoding rate determination unit 125. Alternatively, the quality-based aggregation unit 122 may grasp which quality segment is requested from the segment request received from the receiving device 20, and aggregate the number of receiving devices H _now , M _now , and L _now for each quality. ..

受信状況分析部１２３は、受信状況取得部１２１から受信状況が入力される度に、各受信装置２０受信状況の良否を判定し、判定結果を品質毎集計予測部１２４に出力する。例えば、バッファ蓄積量が所定のバイト数よりも多い場合には受信状況が良いと判定し、バッファ蓄積量が所定のバイト数以下になった場合に受信状況が悪いと判定する。また、受信状況が良い場合にはエンコードレートをどれだけ高くしたセグメントを受信可能か判定し、受信状況が悪い場合にはエンコードレートをどれだけ低くしたセグメントを受信可能か判定する。 Each time the reception status is input from the reception status acquisition unit 121, the reception status analysis unit 123 determines whether the reception status of each receiving device 20 is good or bad, and outputs the determination result to the quality-based aggregation prediction unit 124. For example, when the buffer storage amount is larger than the predetermined number of bytes, it is determined that the reception status is good, and when the buffer storage amount is less than the predetermined number of bytes, it is determined that the reception status is bad. Further, when the reception condition is good, it is determined whether a segment having a high encoding rate can be received, and when the reception condition is bad, it is determined whether a segment having a low encoding rate can be received.

例えば、当初、高品質の２０Ｍｂｐｓのセグメントを受信していた受信装置２０が、回線品質の劣化によりバッファ蓄積量が少なくなってきた場合、品質を切り替えて中品質の１０Ｍｂｐｓのセグメントを要求すると予測される。しかし、高品質に対応するエンコードレートを２０Ｍｂｐｓから１８Ｍｂｐｓに変更した場合には、中品質の１０Ｍｂｐｓのセグメントを要求することなく、高品質の１８Ｍｂｐｓのセグメントを要求すると予測される。 For example, when the receiving device 20 initially receiving a high-quality 20 Mbps segment becomes low in buffer accumulation due to deterioration of line quality, it is predicted that the quality will be switched to request a medium-quality 10 Mbps segment. To. However, if the encoding rate corresponding to high quality is changed from 20 Mbps to 18 Mbps, it is predicted that a high quality 18 Mbps segment is required instead of a medium quality 10 Mbps segment.

そこで、品質毎集計予測部１２４は、高品質、中品質、低品質に対応する各エンコードレートの変更値の候補となる候補エンコードレートを複数決定する。そして、品質毎集計予測部１２４は、品質毎集計部１２２から入力された品質毎受信装置数Ｈ_ｎｏｗ、Ｍ_ｎｏｗ、Ｌ_ｎｏｗと、受信状況分析部１２３から入力された判定結果とに基づき、候補エンコードレートに対応する品質毎に、セグメントを受信する受信装置の予測数（品質毎予測受信装置数）Ｈ_{ａｆｔｅｒ}，Ｍ_{ａｆｔｅｒ}，Ｌ_{ａｆｔｅｒ}を求め、エンコードレート決定部１２５に出力する。この処理を候補エンコードレートの値を変えながら、繰り返し行う。すなわち、高品質、中品質、低品質に対応するエンコードレートの値を変更させたと仮定して、高品質のセグメントを受信すると予測される受信装置２０の数Ｈ_{ａｆｔｅｒ}と、中品質のセグメントを受信すると予測される受信装置２０の数Ｍ_{ａｆｔｅｒ}と、低品質のセグメントを受信すると予測される受信装置２０の数Ｌ_{ａｆｔｅｒ}を求める。 Therefore, the quality-based aggregation prediction unit 124 determines a plurality of candidate encoding rates that are candidates for change values of each encoding rate corresponding to high quality, medium quality, and low quality. Then, the quality-based aggregation prediction unit 124 is a candidate based on the number of receiving devices for each quality H _now , M _now , and L- _now input from the quality-based aggregation unit 122 and the determination result input from the reception status analysis unit 123. For each quality corresponding to the encoding rate, the predicted number of receiving devices for receiving the segment (predicted number of receiving devices for each quality) H _After , _Master , and L _After are obtained and output to the encoding rate determining unit 125. This process is repeated while changing the value of the candidate encoding rate. That is, the reception quality, medium quality, assuming that was changing the value of the encoding rate corresponding to the low quality, the number and H _after the receiving device 20 which is expected to receive a high-quality segment of the middle quality segment Then, the number M _after of the receiving device 20 predicted to be received and the number L _after of the receiving device 20 predicted to receive the low quality segment are obtained.

品質毎集計予測部１２４は、候補エンコードレートの試行順番は任意とすることができる。例えば、受信状況が良い受信装置２０の割合が閾値以上である場合には、現状よりもエンコードレートが高い候補エンコードレートを、現状のエンコードレートとの差が徐々に大きくなる順番で試行するようにしてもよい。また、受信状況が悪い受信装置２０の割合が閾値以上である場合には、現状よりもエンコードレートが低い候補エンコードレートを、現状のエンコードレートとの差が徐々に大きくなる順番で試行するようにしてもよい。 The quality-based aggregation prediction unit 124 can make the trial order of the candidate encoding rates arbitrary. For example, when the ratio of the receiving device 20 having a good reception condition is equal to or higher than the threshold value, the candidate encoding rate having a higher encoding rate than the current one is tried in the order in which the difference from the current encoding rate gradually increases. You may. Further, when the ratio of the receiving device 20 having a poor reception condition is equal to or higher than the threshold value, the candidate encoding rate having a lower encoding rate than the current one is tried in the order in which the difference from the current encoding rate gradually increases. You may.

候補エンコードレートの変化量は高品質、中品質、低品質ともに同一であってもよいし、品質毎に変化量の大きさが異なってもよい。例えば、高品質、中品質、低品質に対応するエンコードレートの初期値が２０Ｍｂｐｓ、１０Ｍｂｐｓ、２４０ｋｂｐｓである場合、候補エンコードレートは高品質を０．５Ｍｂｐｓきざみで２０Ｍｂｐｓ〜１５Ｍｂｐｓとし、中品質を０．５Ｍｂｐｓきざみで１０Ｍｂｐｓ〜５Ｍｂｐｓとし、低品質を２４０ｋｂｐｓ又は１２０ｋｂｐｓとする。 The amount of change in the candidate encoding rate may be the same for high quality, medium quality, and low quality, or the amount of change may differ for each quality. For example, when the initial values of the encoding rates corresponding to high quality, medium quality, and low quality are 20 Mbps, 10 Mbps, and 240 kbps, the candidate encoding rates are set to 20 Mbps to 15 Mbps in 0.5 Mbps increments for high quality and 0 Mbps for medium quality. It is set to 10 Mbps to 5 Mbps in 5 Mbps increments, and the low quality is 240 kbps or 120 kbps.

ここで、低品質に対応するエンコードレートを低く設定している場合には、更にエンコードレートを下げると映像が途切れてしまうおそれがある。そのため、複数の候補エンコードレートは、最も低いエンコードレートについては固定値（例えば、初期値のまま）としてもよい。 Here, when the encoding rate corresponding to low quality is set low, if the encoding rate is further lowered, the image may be interrupted. Therefore, the plurality of candidate encoding rates may be fixed values (for example, the initial values) for the lowest encoding rate.

エンコードレート決定部１２５は、品質毎集計部１２２により集計した受信装置２０の数と、品質毎集計予測部１２４により予測した受信装置の数との差、すなわち、エンコードレートを候補エンコードレートに変更した場合に受信するセグメントの品質を変更すると予測される受信装置２０の総数（予測品質変更数）Ｎを求める。Ｎは式（１）で表される。そして、予測品質変更数Ｎに基づいて、複数の候補エンコードレートから新たなエンコードレートを決定し、エンコーダ１３及びマニフェスト生成部１４に出力する。 The encoding rate determination unit 125 changed the difference between the number of receiving devices 20 aggregated by the quality-based aggregation unit 122 and the number of receiving devices predicted by the quality-based aggregation prediction unit 124, that is, the encoding rate to the candidate encoding rate. The total number (predicted quality change number) N of the receiving devices 20 that are predicted to change the quality of the segment to be received in the case is obtained. N is represented by the equation (1). Then, a new encoding rate is determined from the plurality of candidate encoding rates based on the predicted quality change number N, and output to the encoder 13 and the manifest generation unit 14.

候補エンコードレートから新たなエンコードレートを決定する例を、以下に説明する。第１のエンコードレート決定例では、エンコードレート決定部１２５は、予測品質変更数Ｎが最小となるときの候補エンコードレートを新たなエンコードレートとして決定する。 An example of determining a new encoding rate from the candidate encoding rate will be described below. In the first encoding rate determination example, the encoding rate determination unit 125 determines as a new encoding rate the candidate encoding rate when the predicted quality change number N becomes the minimum.

第２のエンコードレート決定例では、品質毎集計予測部１２４は、エンコードレート決定部１２５から予測品質変更数Ｎを取得して予測品質変更数Ｎが閾値以下となったときにはその時点で処理を停止し、エンコードレート決定部１２５は、予測品質変更数Ｎが閾値以下となったときの候補エンコードレートを新たなエンコードレートとして決定する。 In the second encoding rate determination example, the quality-based aggregation prediction unit 124 acquires the predicted quality change number N from the encoding rate determination unit 125, and stops processing at that point when the predicted quality change number N becomes equal to or less than the threshold value. Then, the encoding rate determination unit 125 determines as a new encoding rate the candidate encoding rate when the predicted quality change number N becomes equal to or less than the threshold value.

また、候補エンコードレートを下げていってもあるところから予測品質変更数Ｎが小さくならず、予測品質変更数Ｎの変化量が閾値以下となる場合には、回線に異常が発生していると考えられる。そのため、第３のエンコードレート決定例では、品質毎集計予測部１２４は、エンコードレート決定部１２５から予測品質変更数Ｎを取得して予測品質変更数Ｎの変化量が閾値以下となったときにはその時点で処理を停止し、エンコードレート決定部１２５は、予測品質変更数Ｎの変化量が閾値以下となる直前の候補エンコードレートを新たなエンコードレートとして決定する。 In addition, if the predicted quality change number N does not decrease even if the candidate encoding rate is lowered and the change amount of the predicted quality change number N is less than the threshold value, it means that an abnormality has occurred in the line. Conceivable. Therefore, in the third encoding rate determination example, the quality-based aggregation prediction unit 124 acquires the prediction quality change number N from the encoding rate determination unit 125, and when the change amount of the prediction quality change number N becomes equal to or less than the threshold value, the predicted quality change number N is acquired. The processing is stopped at that point, and the encoding rate determination unit 125 determines as a new encoding rate the candidate encoding rate immediately before the amount of change in the predicted quality change number N becomes equal to or less than the threshold value.

例えば、表１に示すように、高品質の候補エンコードレートを２０Ｍｂｐｓから０．５Ｍｂｐｓきざみで下げていったときに、予測品質変更数Ｎの変化量の閾値が２０である場合、予測品質変更数Ｎの変化量が閾値以下となる直前の候補エンコードレートである１８．０Ｍｂｐｓを新たなエンコードレートとして決定する。 For example, as shown in Table 1, when the high quality candidate encoding rate is lowered from 20 Mbps in 0.5 Mbps increments and the threshold value of the change amount of the predicted quality change number N is 20, the predicted quality change number. 18.0 Mbps, which is a candidate encoding rate immediately before the amount of change in N becomes equal to or less than the threshold value, is determined as a new encoding rate.

また、候補エンコードレートの値を上げていった場合には、低い品質に切り替える受信装置２０が増加すると考えられる。そのため、第４のエンコードレート決定例では、品質毎集計予測部１２４は、エンコードレート決定部１２５から予測品質変更数Ｎを取得して予測品質変更数Ｎの変化量が閾値以上となったときにはその時点で処理を停止し、エンコードレート決定部１２５は、予測品質変更数Ｎの変化量が閾値以上となる直前の候補エンコードレートを新たなエンコードレートとして決定する。 Further, if the value of the candidate encoding rate is increased, it is considered that the number of receiving devices 20 that switch to lower quality increases. Therefore, in the fourth encoding rate determination example, the quality-based aggregation prediction unit 124 acquires the prediction quality change number N from the encoding rate determination unit 125, and when the change amount of the prediction quality change number N becomes equal to or greater than the threshold value, the predicted quality change number N is acquired. The processing is stopped at that point, and the encoding rate determination unit 125 determines as a new encoding rate the candidate encoding rate immediately before the amount of change in the predicted quality change number N becomes equal to or greater than the threshold value.

図６は、本発明の効果を説明する図である。図６（ａ）に示すように高品質、中品質、低品質のセグメントを受信している受信装置２０の数がそれぞれ同じであった場合に、ネットワークの輻輳等が発生すると、従来は図６（ｂ）に示すように高品質のセグメントを受信していた受信装置の一部は中品質のセグメントを受信するようになり、中品質のセグメントを受信していた受信装置の一部は低品質のセグメントを受信するようになる。品質間のエンコードレートの差が大きい程、ユーザの体感品質の変化が大きくなる。また、低品質においては途切れが発生してしまう。 FIG. 6 is a diagram illustrating the effect of the present invention. As shown in FIG. 6A, when the number of receiving devices 20 receiving the high-quality, medium-quality, and low-quality segments is the same, and network congestion or the like occurs, conventionally, FIG. As shown in (b), some of the receivers that received the high quality segment now receive the medium quality segment, and some of the receivers that received the medium quality segment are of low quality. Will receive the segment of. The greater the difference in encoding rate between qualities, the greater the change in user experience quality. In addition, interruptions occur in low quality.

本発明では、配信サーバ１０は、受信装置２０の通信速度及び前記バッファ蓄積量に基づいて、動画コンテンツの複数の品質に対応するエンコードレートを適応的に決定し、図６（ｃ）に示すようにエンコードレートを略高品質、略中品質、略低品質に緩やかに変更させる。そのため、受信するセグメントの品質を大きく変更する受信装置２０の数を少なくすることができ、アダプティブストリーミングの仕組みをそのまま利用しながらも、体感品質の維持を図ることができるようになる。 In the present invention, the distribution server 10 adaptively determines the encoding rate corresponding to a plurality of qualities of the moving image content based on the communication speed of the receiving device 20 and the buffer storage amount, and as shown in FIG. 6 (c). The encoding rate is gradually changed to high quality, medium quality, and low quality. Therefore, the number of receiving devices 20 that significantly change the quality of the receiving segment can be reduced, and the perceived quality can be maintained while using the adaptive streaming mechanism as it is.

また、本発明は、あらかじめ多くの品質の動画ストリームを用意しておくのではなく、生成する動画ストリームの数は変わらないため、エンコーダ１３によるエンコード処理にかかるコストを増加させることもない。 Further, the present invention does not prepare many quality moving image streams in advance, and the number of moving image streams to be generated does not change, so that the cost required for the encoding process by the encoder 13 does not increase.

なお、上述した配信サーバ１０として機能させるためにコンピュータを好適に用いることができ、そのようなコンピュータは、配信サーバ１０の各機能を実現する処理内容を記述したプログラムを該コンピュータの記憶部に格納しておき、該コンピュータのＣＰＵによってこのプログラムを読み出して実行させることで実現することができる。なお、このプログラムは、コンピュータ読取り可能な記録媒体に記録可能である。 A computer can be preferably used to function as the distribution server 10 described above, and such a computer stores a program describing processing contents for realizing each function of the distribution server 10 in the storage unit of the computer. However, this can be realized by reading and executing this program by the CPU of the computer. This program can be recorded on a computer-readable recording medium.

（第２の実施形態に係る配信サーバ）
つぎに、第２の実施形態に係る配信サーバについて説明する。第１の実施形態に係る配信サーバ１０は、端末情報に基づいてエンコードレートを決定したが、端末情報に加えて他の情報に基づいてエンコードレートを決定してもよい。そこで、第２の実施形態では、端末情報及び緊急情報に基づいてエンコードレートを決定する配信サーバについて説明する。 (Distribution server according to the second embodiment)
Next, the distribution server according to the second embodiment will be described. Although the distribution server 10 according to the first embodiment determines the encoding rate based on the terminal information, the encoding rate may be determined based on other information in addition to the terminal information. Therefore, in the second embodiment, the distribution server that determines the encoding rate based on the terminal information and the emergency information will be described.

図７に、本発明の第２の実施形態に係る配信サーバ４０の構成例を示す。図７に示す配信サーバ４０は、端末情報受信部１１と、緊急情報受信部４１と、エンコードレート通知部４２と、エンコーダ１３と、マニフェスト生成部１４と、セグメント生成部１５と、マニフェスト送信部１６と、データ生成部１７と、セグメント送信部１８とを備える。配信サーバ４０は、第１の実施形態に係る配信サーバ１０と比較して、更に緊急情報受信部４１を備え、エンコードレート通知部１２に代えてエンコードレート通知部４２を備える点が相違する。その他の構成については配信サーバ１０と同一であるため、同一の参照番号を付して説明を省略する。 FIG. 7 shows a configuration example of the distribution server 40 according to the second embodiment of the present invention. The distribution server 40 shown in FIG. 7 includes a terminal information receiving unit 11, an emergency information receiving unit 41, an encode rate notification unit 42, an encoder 13, a manifest generation unit 14, a segment generation unit 15, and a manifest transmission unit 16. A data generation unit 17 and a segment transmission unit 18 are provided. The distribution server 40 is different from the distribution server 10 according to the first embodiment in that it further includes an emergency information receiving unit 41 and includes an encoding rate notification unit 42 instead of the encoding rate notification unit 12. Since the other configurations are the same as those of the distribution server 10, the same reference numbers are assigned and the description thereof will be omitted.

緊急情報受信部４１は、緊急情報を受信すると、エンコードレート通知部４２に出力する。緊急情報は、例えば、緊急地震速報のテレビ放送のチャイム音を検知して発報される信号や、気象庁が発表する緊急地震速報である。 When the emergency information receiving unit 41 receives the emergency information, it outputs it to the encode rate notification unit 42. The emergency information is, for example, a signal issued by detecting the chime sound of a television broadcast of an Earthquake Early Warning, or an Earthquake Early Warning announced by the Japan Meteorological Agency.

エンコードレート通知部４２は、配信サーバ１０のエンコードレート通知部１２と同様に、端末情報受信部１１から受信状況が入力される度に、動画コンテンツの複数の品質に対応するエンコードレートを適応的に決定し、エンコーダ１３及びマニフェスト生成部１４に出力するが、緊急情報が入力された場合には、エンコードレートを一定の時間低下させる。 Similar to the encoding rate notification unit 12 of the distribution server 10, the encoding rate notification unit 42 adaptively adjusts the encoding rate corresponding to a plurality of qualities of the video content each time the reception status is input from the terminal information receiving unit 11. It is determined and output to the encoder 13 and the manifest generation unit 14, but when emergency information is input, the encoding rate is lowered for a certain period of time.

図８は、エンコードレート通知部４２の構成例を示すブロック図である。図８に示すエンコードレート通知部４２は、受信状況取得部１２１と、品質毎集計部１２２と、受信状況分析部１２３と、品質毎集計予測部１２４と、エンコードレート決定部１２５と、エンコードレート調整部４２１とを備える。なお、図中の矢印は主なデータの流れを示すものであって、双方向にデータをやり取りしてもよい。エンコードレート通知部４２は、第１の実施形態に係る配信サーバ１０のエンコードレート通知部１２と比較して、エンコードレート調整部４２１を更に備える点が相違する。その他の構成についてはエンコードレート通知部１２と同一であるため、同一の参照番号を付して説明を省略する。 FIG. 8 is a block diagram showing a configuration example of the encode rate notification unit 42. The encoding rate notification unit 42 shown in FIG. 8 includes a reception status acquisition unit 121, a quality-specific aggregation unit 122, a reception status analysis unit 123, a quality-specific aggregation prediction unit 124, an encoding rate determination unit 125, and an encoding rate adjustment. A unit 421 is provided. Note that the arrows in the figure indicate the main data flow, and data may be exchanged in both directions. The encoding rate notification unit 42 is different from the encoding rate notification unit 12 of the distribution server 10 according to the first embodiment in that it further includes an encoding rate adjustment unit 421. Since the other configurations are the same as those of the encode rate notification unit 12, the same reference numbers are assigned and the description thereof will be omitted.

エンコードレート調整部４２１は、緊急情報が入力された場合には、エンコードレート決定部１２５により決定されたエンコードレートを一定の時間低下させる。低下させる時間は任意（例えば３０秒）に設定することができ、この時間が経過した後、エンコードレートを原状に戻す。 When emergency information is input, the encoding rate adjusting unit 421 lowers the encoding rate determined by the encoding rate determining unit 125 for a certain period of time. The reduction time can be set arbitrarily (for example, 30 seconds), and after this time elapses, the encoding rate is returned to the original state.

エンコードレート調整部４２１は、エンコードレートとともにフレームレートを低下させてもよい。例えば、フレームレートを、３０フレーム／秒の１／３０にあたる１フレーム／秒としたときには、エンコードレートも１／３０としてもよいし、フレーム内の画質（特に地図情報と文字情報の画質）を向上させるために１／１〜１／３０の間で任意に設定できるようにしてもよい。 The encoding rate adjusting unit 421 may reduce the frame rate together with the encoding rate. For example, when the frame rate is 1 frame / second, which is 1/30 of 30 frames / second, the encoding rate may be 1/30, and the image quality in the frame (particularly the image quality of map information and character information) is improved. It may be possible to arbitrarily set the value between 1/1 and 1/30.

第１の実施形態に係る配信サーバ１０では上述のように体感品質の維持を図ることができるが、気象庁の発表に基づく緊急地震速報のテレビ放送をストリーミング動画配信する際に動画再生の品質が低下したような場合には、画面にスーパーインポーズ表示される地図情報や文字情報の視認性が低下してしまう。このような場合に、第２の実施形態に係る配信サーバ４０では動画のフレームレートを低下させるため、各フレームの動画品質を維持し、緊急地震速報の地図情報や文字情報の劣化を抑えて再生することが可能となる。 The distribution server 10 according to the first embodiment can maintain the quality of experience as described above, but the quality of video reproduction deteriorates when the TV broadcast of the Earthquake Early Warning based on the announcement by the Japan Meteorological Agency is distributed as a streaming video. In such a case, the visibility of the map information and text information displayed on the screen as superimpose is reduced. In such a case, in the distribution server 40 according to the second embodiment, since the frame rate of the moving image is lowered, the moving image quality of each frame is maintained, and the map information and the character information of the Earthquake Early Warning are reproduced while being suppressed. It becomes possible to do.

なお、上述した配信サーバ４０として機能させるためにコンピュータを好適に用いることができ、そのようなコンピュータは、配信サーバ４０の各機能を実現する処理内容を記述したプログラムを該コンピュータの記憶部に格納しておき、該コンピュータのＣＰＵによってこのプログラムを読み出して実行させることで実現することができる。なお、このプログラムは、コンピュータ読取り可能な記録媒体に記録可能である。 A computer can be preferably used to function as the distribution server 40 described above, and such a computer stores a program describing processing contents for realizing each function of the distribution server 40 in the storage unit of the computer. However, this can be realized by reading and executing this program by the CPU of the computer. This program can be recorded on a computer-readable recording medium.

上述の実施形態は代表的な例として説明したが、本発明の趣旨及び範囲内で、多くの変更及び置換ができることは当業者に明らかである。したがって、本発明は、上述の実施形態によって制限するものと解するべきではなく、特許請求の範囲から逸脱することなく、種々の変形や変更が可能である。例えば、実施形態の構成図に記載の複数の構成ブロックを１つに組み合わせたり、あるいは１つの構成ブロックを分割したりすることが可能である。 Although the above embodiments have been described as typical examples, it will be apparent to those skilled in the art that many modifications and substitutions can be made within the spirit and scope of the present invention. Therefore, the present invention should not be construed as being limited by the above-described embodiments, and various modifications and modifications can be made without departing from the scope of claims. For example, it is possible to combine a plurality of constituent blocks described in the configuration diagram of the embodiment into one, or to divide one constituent block.

１動画配信システム
１０，４０配信サーバ
１１端末情報受信部
１２，４２エンコードレート通知部
１３エンコーダ
１４マニフェスト生成部
１５セグメント生成部
１６マニフェスト送信部
１７データ生成部
１８セグメント送信部
２０受信装置
２１マニフェスト取得部
２２セグメント取得部
２３バッファ
２４デコード部
２５再生部
２６受信状況計測部
２７端末情報送信部
３０インターネット
４１緊急情報受信部
１２１受信状況取得部
１２２品質毎集計部
１２３受信状況分析部
１２４品質毎集計予測部
１２５エンコードレート決定部
４２１エンコードレート調整部 1 Video distribution system 10, 40 Distribution server 11 Terminal information receiver 12, 42 Encode rate notification unit 13 Encoder 14 Manifest generator 15 Segment generator 16 Manifest transmitter 17 Data generator 18 Segment transmitter 20 Receiver 21 Manifest acquisition unit 22 Segment acquisition unit 23 Buffer 24 Decoding unit 25 Playback unit 26 Reception status measurement unit 27 Terminal information transmission unit 30 Internet 41 Emergency information reception unit 121 Reception status acquisition unit 122 Quality-specific aggregation unit 123 Reception status analysis unit 124 Quality-specific aggregation prediction unit 125 Encoding rate determination unit 421 Encoding rate adjustment unit

Claims

A video distribution system including a distribution server that distributes video content and a plurality of receiving devices that receive video content from the distribution server.
Each of the receiving devices
A manifest acquisition unit that acquires a manifest file from the distribution server,
A segment acquisition unit that acquires a segment of video content from the distribution server,
A playback unit that decodes and reproduces the segment,
It is provided with a terminal information transmission unit that transmits the communication speed and the buffer storage amount to the distribution server.
The distribution server
An encoding rate notification unit that adaptively determines a plurality of encoding rates corresponding to a plurality of qualities of video content based on the communication speed and the buffer storage amount of each receiving device acquired from the plurality of receiving devices.
A manifest generator that generates a manifest file based on the encoding rate,
A segment generator that divides a video stream encoded at the encoding rate to generate a segment,
Equipped with a,
The encode rate notification unit is
A reception status acquisition unit that acquires the communication speed and buffer accumulation amount of each receiving device from the plurality of receiving devices,
A quality-based aggregation unit that aggregates the number of receiving devices that are receiving segments for each segment quality,
A quality-based aggregation prediction unit that determines a plurality of candidate encoding rates that are candidates for change values of the encoding rate and predicts the number of receiving devices that receive segments for each quality corresponding to each candidate encoding rate.
Encoding that determines a new encoding rate from the plurality of candidate encoding rates based on the difference N between the number of receiving devices aggregated by the quality-based aggregation unit and the number of receiving devices predicted by the quality-based aggregation prediction unit. Rate determination part and
Video distribution system according to claim Rukoto equipped with.

A distribution server that distributes video content to multiple receiving devices.
An encoding rate notification unit that adaptively determines a plurality of encoding rates corresponding to a plurality of qualities of video content based on the communication speed and buffer storage amount of each receiving device acquired from the plurality of receiving devices.
A manifest generator that generates a manifest file based on the encoding rate,
A segment generator that divides data encoded based on the encoding rate to generate segments,
Equipped with a,
The encode rate notification unit is
A reception status acquisition unit that acquires the communication speed and buffer accumulation amount of each receiving device from the plurality of receiving devices,
A quality-based aggregation unit that aggregates the number of receiving devices that are receiving segments for each segment quality,
A quality-based aggregation prediction unit that determines a plurality of candidate encoding rates that are candidates for change values of the encoding rate and predicts the number of receiving devices that receive segments for each quality corresponding to each candidate encoding rate.
Encoding that determines a new encoding rate from the plurality of candidate encoding rates based on the difference N between the number of receiving devices aggregated by the quality-based aggregation unit and the number of receiving devices predicted by the quality-based aggregation prediction unit. Rate determination part and
Distribution server that characterized the Rukoto equipped with.

The distribution server according to claim 2 , wherein the encoding rate determining unit determines a candidate encoding rate when N becomes the smallest as a new encoding rate.

The distribution server according to claim 2 , wherein the encoding rate determining unit determines a candidate encoding rate when N becomes equal to or less than a threshold value as a new encoding rate.

When the amount of change in N when the candidate encoding rate is lowered becomes equal to or less than the threshold value, the encoding rate determining unit newly encodes the candidate encoding rate immediately before the amount of change in N becomes equal to or less than the threshold value. The distribution server according to claim 2 , wherein the distribution server is determined as a rate.

The distribution server according to any one of claims 2 to 5 , wherein the plurality of candidate encoding rates are fixed values for the lowest encoding rate.

An emergency information receiver that receives emergency information and
When the emergency information is input, an encoding rate adjusting unit that lowers the encoding rate determined by the encoding rate determining unit, and an encoding rate adjusting unit.
The distribution server according to any one of claims 2 to 6 , further comprising.

A program for causing a computer to function as the distribution server according to any one of claims 2 to 7 .