JP7162295B2 - セグメントファイル分割機能を備えたストリーム配信システム及びプログラム - Google Patents

Description

本発明は、ストリーム配信システムにおける時間管理とセグメントファイル分割方法に関する。具体的には、ＨＬＳ（HTTP Live Streaming）ストリーム配信システムにおいて、メタファイル（プレイリストなど）に記載されたセグメントファイルに基づいて、ストリーミング配信を行う際に、指定された時間でストリーミング配信を中断してＣＭ等の別のコンテンツを挿入することを可能にする、セグメントファイル分割機能を備えたＨＬＳストリーム配信システム及びプログラムに関する。

電波による放送をインターネットなどのＩＰネットワーク経由で同じ時間帯に同時配信するサービスは、ＩＰサイマル放送と呼ばれている。ラジオの場合は、IPサイマルラジオともいう。例えば、図６に示されるように、放送局（ラジオ局など）のコンテンツ提供者から提供されるライブコンテンツ（例えば、ラジオ音声信号）を中継配信するメディアセンターでは、エンコーダによって、音声映像データをエンコードし、分配サーバを介してユーザともいうべき視聴者（リスナー）に配信を行っている。サーバへは、セグメンタによって音声や映像データを数秒程度毎のデータにして（セグメント化）送信することができる。

ＩＰサイマルラジオ等の放送コンテンツ配信システムでは、広告等の特定コンテンツを差替えて配信するサービスが求められており、特に、放送局の存在する地域と異なる地域へ配信する場合、当初作成した広告を配信先の地域に適したものに差替えて配信するニーズが高い。このようなニーズに対応するための従来技術としては、例えば、ラジオ局における自動番組制御装置において、ラジオ番組を差替える技術（特許文献１）がある。当該方式は、番組制作においてテーブル情報の共用化により差替え作業を軽減することができる。

その他、スケジュール表に基づいて、指定の時刻になると広告を挿入、置き換えることが可能なＩＰラジオ配信システム（特許文献２）や、スケジュール表等を必要とせず配信時刻が不明のコンテンツの差替えが可能なコンテンツ配信システム（特許文献３）などがある。

特開平６－１１２９１２号公報 特許第４６４７８７９号公報 特許第６２５４５００号公報

しかしながら、従来技術では、元の各放送局（送出設備）で予めコンテンツを差替えて、メディアセンターはそのまま中継配信している（例えば、特許文献１）ため、メディアセンター側でリアルタイムにコンテンツ内容を判定して差替えることができなかった。

また、ドラマ等のコンテンツの場合は、各放送局は、いつＣＭを入れるかを事前に設定でき、タイムスケジュールデータを元に差替えを行うことができるが、スポーツ中継等の生放送では、ＣＭを入れる時刻を事前に設定することができないという問題があった。例えば、特許文献２に記載のＩＰラジオ配信システムでは、差替え対象のコンテンツを検出するのに配信時刻を含むスケジュール表が必要であるため、このような問題に対処することができない。

さらに、中継配信するメディアセンターでは、音声映像データをエンコードした後、セグメント化して分配サーバを介して視聴者（リスナー）に配信を行う（例えば、特許文献３に記載）が、通常セグメントは、数秒程度毎のデータでまとめられる。そのため、普通にセグメント化するとＣＭの切れ目ではない箇所で切れてしまうことになり、コンテンツ切り替えの繋ぎ目に不要な画面や音声が見えたり聞こえたりしてしまう、コンテンツの途中で切り替わってしまう等の事態が発生するといった不具合が生じ得る。以降、ＩＰサイマルラジオを例に説明を行うこととし、音声を映像に読み替えれば、動画配信やテレビ放送についても同様である。

上述の課題を解決するために、本発明では、ＩＰラジオ配信を行うメディアセンターにおいて、放送用音声信号をIP化したデータストリームおよび放送局での制御信号をIP化した情報をそれぞれ受け取り、コンテンツ切り替えのタイミングを利用してコンテンツデータ分割（セグメントファイルの作成）を行うことで、放送時のコンテンツ制御に合わせたセグメント化を実現し、広告等の特定コンテンツの差替え配信において、コンテンツの乱れの無い差替えがリアルタイムに可能となるコンテンツ配信システム及びプログラム（以下、コンテンツ配信システム等）を提供する。

本発明に係るコンテンツ配信システムの１つの実施形態として、コンテンツ配信システムは、ストリームデータをエンコードしてエンコードデータを生成するエンコーダと、
前記エンコードデータを一定のセグメント継続時間で分割してセグメントファイルを生成するセグメンタと、
前記ストリームデータ又は前記エンコードデータを入力データとして受け取り、前記入力データを遅延させて出力する遅延回路と、
を含み、
前記セグメンタは、コンテンツ制御データを受信し、
前記ストリームデータ及び前記コンテンツ制御データには、同一の計時機能によりタイムスタンプが付与され、
前記セグメンタは、前記コンテンツ制御データの発生時刻と同一時刻に発生したベースバンド信号に対応するエンコードデータを発見した場合に、前記エンコードデータを前記コンテンツ制御データに基づくタイミングで分割して、セグメントファイルを生成することを特徴とする。

本発明に係るコンテンツ配信システムの好ましい実施形態として、前記遅延回路は、前記エンコーダよりも前に設けられ、前記入力データとして前記ストリームデータを受け取ることを特徴とする。

本発明に係るコンテンツ配信システムの好ましい実施形態として、前記遅延回路は、前記エンコーダと前記セグメンタとの間に設けられ、前記入力データとして前記エンコードデータを受け取ることを特徴とする。

本発明に係るコンテンツ配信システムの好ましい実施形態として、前記コンテンツ制御データは、前記ストリームデータにおけるコンテンツを差替えるためのタイミングを示す発火信号又は前記ストリームデータにおけるＣＭのＯＮ／ＯＦＦデータであることを特徴とする。

本発明に係るコンテンツ配信システムの好ましい実施形態として、前記セグメンタは、前記コンテンツ制御データに基づくタイミングで、前記エンコードデータを分割した際に、前記コンテンツ制御データに基づくタイミングよりも前に生成されたセグメントファイルを、直前のセグメントファイルにマージすることを特徴とする。

本発明に係るコンテンツ配信システムの好ましい実施形態として、前記セグメンタは、前記コンテンツ制御データに基づくタイミングで、前記エンコードデータを分割した際に、次のコンテンツ制御データを受け取るまで、後続のエンコードデータを前記一定のセグメント継続時間で分割してセグメントファイルを生成することを特徴とする。

本発明に係るコンテンツ配信システムの好ましい実施形態として、前記セグメンタは、前記コンテンツ制御データに基づくタイミングで、前記エンコードデータを分割した際に、前記コンテンツ制御データに基づくタイミングよりも前に生成されたセグメントファイルを、直前のセグメントファイルにマージし、
前記セグメンタは、前記コンテンツ制御データに基づくタイミングで、前記エンコードデータを分割した際に、前記コンテンツ制御データに基づくタイミングよりも前に生成されたセグメントファイルの時間だけ前記一定の分割タイミングを遅らせ、
前記コンテンツ制御データに基づくタイミングよりも後の前記エンコードデータを、遅らせた前記一定の分割タイミングで分割して、セグメントファイルを生成することを特徴とする。

本発明に係るコンテンツ配信システムの好ましい実施形態として、前記セグメンタは、前記コンテンツ制御データに基づくタイミングで、前記エンコードデータを分割した際に、前記コンテンツ制御データに基づくタイミングよりも後に生成されたセグメントファイルを、該セグメントファイルの直後のセグメントファイルにマージすることを特徴とする。

本発明に係るコンテンツ配信システムの好ましい実施形態として、前記セグメンタは、生成された１以上のセグメントファイルの時間的な長さ及びＵＲＬを記録したメタファイルを生成することを特徴とする。

本発明に係るコンテンツ配信システムの好ましい実施形態として、前記メタファイルに記録された１以上のセグメントファイルのＵＲＬを、別のセグメントファイルを指し示す新たなＵＲＬに書き換えることで、前記ストリームデータにおけるコンテンツの一部を別の内容に差替えることを特徴とする。

本発明に係るプログラムの１つの実施形態として、プログラムをコンピュータによって実行させることで、前記コンピュータを前記コンテンツ配信システムとして機能させることを特徴とする。

本発明に係るコンテンツ配信システム等は、リアルタイムに広告等の特定コンテンツの差替え配信において、コンテンツの乱れの無い差替えを可能とする。これにより、メディアセンター（ＩＰラジオ配信事業者）は、自動的に広告等のコンテンツを差替えて配信するサービスを行うことができる。

本発明の一実施形態に係るコンテンツ配信システムの構成を示す概念図である。 コンテンツ制御データを用いた音声ストリームのセグメント化の概要を示す概念図である。 図２のセグメント化により生成されたセグメントファイルのメタファイル（プレイリスト）の内容を示す図である。 コンテンツ制御データを用いて音声ストリームをセグメント化する処理を行うプログラムの動作を説明するシーケンス図である。 音声ストリームのセグメント化の変形例を示す概念図である。 音声ストリームのセグメント化のさらに別の変形例を示す概念図である。 従来のストリーミング配信において音声ストリームの内容の差替えなしでセグメント化を行うコンテンツ配信システムの構成を示す概念図である。 従来のストリーミング配信において発火信号に基づいて音声ストリームの内容の差替えを試みた場合に生じ得るセグメント化の問題点を示す概念図である。

以下に図面を参照して、本発明の一実施形態について説明する。なお、実施の形態を説明するための全ての図において、同じものには原則として同一の符号を付し、その繰り返しの説明は省略する。本発明の個々の実施形態は、独立したものではなく、それぞれ組み合わせて適宜実施することができる。

図７は、従来のストリーミング配信において音声ストリームの内容の差替えなしでセグメント化を行うコンテンツ配信システムの構成を概念的に示す。従来、コンテンツ提供者であるラジオ局は、配信コンテンツである音声のベースバンド信号（デジタル又はアナログの電気信号）を局側配信装置８００に流し込むことにより、ＩＰストリーム伝送によって広域ＩＰ網（インターネット、専用線など）を介して、メディアセンターに伝送する。局側配信装置８００は、信号遠隔伝送機能を備えた信号遠隔伝送部８０５を含む。ベースバンド信号は、信号遠隔伝送部８０５の信号遠隔伝送機能によってストリームデータとして伝送される。

メディアセンターは、コンテンツ配信システム９００によってベースバンド信号（音声）に対応するストリームデータを受け取り、番組など内容を変更せずにインターネット経由でほぼ同時に視聴者に配信提供を行う。インターネットなどのＩＰネットワーク上で電波による放送と同内容のものを配信することは、同時並行放送（サイマル放送）、特にＩＰサイマル放送と呼ばれている。

インターネット経由での音や映像などマルチメディアコンテンツの提供は、コンピュータやスマートフォンに適した形式に圧縮変換（エンコード）されて、なおかつ情報配信に広く利用されているＨＴＴＰプロトコルを利用する方式である ＨＬＳ（ＲＦＣ８２１６） が一般的に利用されている。ＨＬＳでは、エンコードされた微小なストリームデータを時間軸上でパックして秒単位の大きなかたまりのファイルを生成してＨＴＴＰにより配信する。

ここでは、このかたまりを作ることをセグメント化と呼び、生成された各々のファイルをセグメントファイルと呼ぶことにする。セグメントファイルに格納されている信号の長さ（尺）は一定で、数秒～数十秒のファイルである。セグメントファイルの尺を十秒としても一般性を失わないので、特に断りがなれば、便宜上セグメントファイルの尺を１０秒として考える。

コンテンツ配信システム９００は、エンコーダ９１０とセグメンタ９２０とを含む。エンコードを行うプログラム（もしくはプログラム内の機能ブロックもしくはシステム）をエンコーダと呼び、セグメント化を行うプログラム（もしくはプログラム内の機能ブロックもしくはシステム）をセグメンタと呼ぶ。放送局から伝送されたストリームデータは、エンコーダ９１０によってエンコードされ、セグメンタ９２０によってセグメント化される。

図７に示すようなストリーミング配信の従来例において、メディアセンターにおけるコンテンツ配信システム９００は、そのままでは、ＣＭや番組などの提供された放送内容の一部を差替えてインターネットで配信提供することができない。差替えるためには、切り替え箇所のタイミング情報が必要なので、コンテンツ提供者である放送局からベースバンド信号とは別に、当該タイミングを示す発火信号の提供を受ける必要がある。

図７に示す従来例では、信号遠隔伝送部８０５の信号遠隔伝送機能による広域ＩＰ網でのＩＰストリーム伝送、エンコーダ９１０、セグメンタ９２０の各処理により遅延が発生して、元のベースバンド信号が発生した時刻は、セグメントファイルにおいて喪失するという不具合が生じる。そのため、メディアセンターのコンテンツ配信システム９００が、コンテンツ提供者である放送局から差替えタイミングを取得したとしても、セグメントファイル上の差替え点を特定することが困難である。

このような問題を解決するために、コンテンツ提供者である放送局にて信号が発生した時点で、その信号にその時刻を打刻して（タイムスタンプを付加して）遠隔伝送することが考えられる。図８は、従来のストリーミング配信において発火信号に基づいて音声ストリームの内容の差替えを試みた例を示す。

図８に示す従来例において、局側配信装置８００は、信号遠隔伝送機能に替えて、ベースバンド信号（音声）にタイムスタンプを付加して伝送するためのスタンプ付加信号遠隔伝送機能を備えたタイムスタンプ付加信号遠隔伝送部８１０と、ベースバンド信号における音声コンテンツの差替えタイミングを指定可能なようにコンテンツ制御データにタイムスタンプを付加して伝送するための付加情報伝送機能を備えた付加情報伝送部８２０と、タイムスタンプの時刻を発生させるための計時機能を備えた計時部８３０とを含む。計時部８３０は、コンテンツの差替えタイミングを指定可能なように同じタイムスタンプの時刻をタイムスタンプ付加信号遠隔伝送部８１０及び付加情報伝送部８２０に提供する。

ベースバンド信号はリアルタイムに時々刻々と発生するので、タイムスタンプ付加信号遠隔伝送部８１０は、計時部８３０で発生させた時刻に基づいて時々刻々と打刻を行う（タイムスタンプを付加する）。ベースバンド信号に対応するストリームデータを受け取ったコンテンツ配信システム９００では、エンコーダ９１０により、時刻情報は失われるため、エンコーダ９１０とセグメンタ９２０との間を調停してエンコードされたデータがどの時点のデータかを示すタイムスタンプ情報連携機能が必要となる。

調停連携されたタイムスタンプとエンコード後のデータ（「エンコードデータ」と呼ぶ）（微小時間）の組を元にセグメンタ９２０は、ＨＬＳを生成する。ＨＬＳにおいては、＊．ｍ３ｕ８（メタファイル）もしくはセグメントファイルのファイル名などにより、時刻情報を記述することが可能である。

セグメントファイルの時刻情報とは、当該ファイル内の信号の最初の時間と最後の時間である。これを開始時間と終了時間と呼ぶ。また、情報としては、開始時間と尺など開始時間と終了時間の２点を導出特定可能な２組の情報でもよい。

図８に示す従来例では、正確な時刻情報を持つセグメントファイルと、発火信号やＣＭのＯＮ／ＯＦＦデータなどのコンテンツ制御データに含まれる差替え発火情報に基づいて差替えを試みることができる。差替えタイミングの近傍で開始時間(終了時間）が最も近いセグメントファイルの切れ目が差替え箇所となる。この差替え箇所に挟まれたセグメントファイル群を別の内容のファイルと差替えればよい。

ところが、セグメントファイルの尺は、例えば１０秒(小さくとも数秒)なので、理想の差替え点とは秒単位のズレが生じることが多く、図７に示すとおり、このズレは、コンテンツ切り替えの繋ぎ目に不要な音声が聴こえたり、必要な音声が欠如したりするため、視聴において致命的なズレとなる。このような致命的なズレを防ぐために、理想の差替え点を含むファイルを編集して、ファイル内の理想差替え点を演算検出して差替えたい別の内容を書き込む方法が考えられるが、これは演算量や処理時間を考慮すると現実的ではない。

図８に示すような、セグメントファイルの切れ目（分かれ目）と差替えタイミングがズレる問題を解決するために、セグメンタに対し任意の時間にセグメントファイルを分割する機能を付与した、図１に示すようなコンテンツ配信システムが必要である。図１は、本発明の一実施形態に係るコンテンツ配信システムの構成を概念的に示す。

コンテンツ提供者であるラジオ局は、配信コンテンツである音声ベースバンド信号及び、配信コンテンツにおいて差替え部分を指定するための情報を含むコンテンツ制御データ（例えば、発火信号、ＣＭのＯＮ／ＯＦＦデータ）を、ＩＰストリーム伝送によって広域ＩＰ網（インターネット／専用回線）を介してメディアセンターに伝送することができる。

コンテンツ提供者の局側配信装置１００は、図８に示した局側配信装置８００と同様の構成であり、信号遠隔伝送機能に替えて、ベースバンド信号（音声）にタイムスタンプを付加して伝送するためのスタンプ付加信号遠隔伝送機能を備えたタイムスタンプ付加信号遠隔伝送部１１０と、ベースバンド信号における音声の差替えタイミングを指定可能なようにコンテンツ制御データにタイムスタンプを付加して伝送するための付加情報伝送機能を備えた付加情報伝送部１２０と、タイムスタンプの時刻を発生させるための計時機能を備えた計時部１３０とを含む。計時部１３０は、コンテンツの差替えタイミングを指定可能なように同じタイムスタンプの時刻をタイムスタンプ付加信号遠隔伝送部１１０及び付加情報伝送部１２０に提供する。

メディアセンターでは、外部から発火情報を受け付け、当該タイミングでセグメントファイルを分割するセグメンタを準備する必要がある。具体的には、メディアセンターのコンテンツ配信システム２００に含まれるセグメンタ２３０においてエンコード後のデータ（エンコードデータ）に対応する信号の発生時刻を常に観測する。

セグメンタ２３０は、放送用音声ストリームであるエンコードデータを予め決められた一定のセグメント継続時間（例えば、１０秒）で分割してセグメントファイルを生成する。セグメンタ２３０は、一定のセグメント継続時間の他に、コンテンツ制御データで指定されるタイミングに基づいて、エンコードデータを分割してセグメントファイルを生成することができる。

つまり、セグメンタ２３０は、放送局などのコンテンツ提供者で計測したコンテンツ制御データ（発火信号、ＣＭのＯＮ／ＯＦＦデータ）を利用して、コンテンツ制御データと同一時刻に発生したベースバンド信号に対応するエンコードデータを発見した場合に、エンコードデータをコンテンツ制御データに基づくタイミングで分割して、セグメントファイルを生成する。

ここで、ベースバンド信号を伝送したストリームデータ（言い換えると、ＩＰストリーム伝送データ）と発火信号等のコンテンツ制御データは、別々に到着するため、その順序や同期は保証されない。そのため、コンテンツ配信システム２００は、ストリームデータをエンコーダ２２０又はセグメンタ２３０に入力するタイミングを遅延させるためのバッファなどの遅延回路２１０を備えている。

コンテンツ配信システム２００は、遅延回路２１０により、コンテンツ制御データに含まれる必ず発火情報が先にセグメンタ２３０に到達して、それを基に遅れてくるエンコードデータを観察することにより、エンコードデータを分割して、セグメントファイルを生成することが可能になる。

図１に示す本発明の１つ実施形態では、エンコーダ２２０の前に遅延回路２１０として遅延回路を設けて、入力データとしてストリームデータを受け取って、入力データを予め決められた時間だけ遅らせて出力させているが、これに限定されるものではなく、遅延回路は、エンコーダの前後、セグメンタ内部など、セグメントファイルが生成される前であれば設置箇所は問わない。例えば、遅延回路は、エンコーダとセグメンタとの間に設けられ、入力データとしてエンコード後のデータ、すなわち、エンコードデータを受け取って、入力データを予め決められた時間だけ遅らせて出力させることもできる。

メディアセンターにおいて、セグメントファイルの中身を編集するのに比して、本発明の１つの実施形態に係るコンテンツ配信システム２００により、セグメントファイルの差替え区間を指定して、差替え区間におけるセグメントファイルの差替えを行う場合には、対象のセグメントファイルの検出とファイル単位での入替えという簡易かつ効率的な方法で正確に差替えが可能となる。

また、差替えについてファイルを書き換え交換することの他に、事前に差替え区間に相当する別ファイルを準備して、＊．ｍ３ｕ８メタファイルの示すファイル名を当該別ファイルのファイル名に変更することにより、差替え区間におけるセグメントファイルを別のセグメントファイルに差替えて、視聴者には、差替えファイルを届けるという方法も可能であり効率的である。

ここで、図１に示す本発明の１つの実施形態における各機能や各構成について説明する。タイムスタンプ付加信号遠隔伝送部１１０のタイムスタンプ付加信号遠隔伝送機能は、ベースバンド信号（音声）を入力として受け取る。ベースバンド信号（音声）は、アナログもしくはデジタル信号（ＰＣＭ信号など）等である。タイムスタンプ付加信号遠隔伝送機能の出力は、ＩＰパケットであり、パケット内部には、一定微小期間の音声信号と当該信号の発生した時刻が含まれ、発生時刻は、ＲＴＰプロトコルを用いてＲＴＰヘッダに記述してもよい。

付加情報伝送部１２０の付加情報伝送機能は、発火信号、ＣＭのＯＮ／ＯＦＦデータなどのコンテンツ制御データを入力として受け取る。コンテンツ制御データは、本編カット・復帰制御情報（本編カット・復帰手動スイッチのＯＮ／ＯＦＦ）である。付加情報伝送機能の出力は、ＩＰパケットであり、スイッチＯＮ／ＯＦＦした時刻が含まれる。

計時部１３０の計時機能は、ＯＳのシステムクロックやリアルタイムクロックなどのシステムコールであり、時刻要求命令を入力として受けて、時刻を出力として返す。

遅延回路２１０は、例えば、プログラム中のＦＩＦＯバッファで実現可能である。遅延回路への入力は、タイムスタンプ付加信号遠隔伝送機能が出力するＩＰパケット群(ストリーム)の中身であり、時刻情報と一定微小期間の音声信号の組である。遅延回路２１０からの出力は、予め設定された一定時間（例えば、１秒～数分）経過後の入力である。

エンコーダ２２０は、入力として、デジタル信号を受け取る。エンコーダ２２０の出力は、圧縮変換後の音声のデータである。

コンテンツ配信システム２００は、タイムスタンプ情報連携機能を備えており、タイムスタンプ情報連携機能は、エンコーダ２２０の遅延を計測もしくは補償して、エンコーダデータと、対応する信号の発生時刻(タイムスタンプ)を同期する機能である。当該機能は、タイムスタンプ付加信号遠隔伝送機能が出力するＩＰパケット群(ストリーム)の中身である、時刻情報と一定微小期間の音声信号の組等を受け取って、エンコードデータと対応するタイムスタンプの同期を保って、その組をセグメンタに引き渡す。

任意タイミングでの分割制御機能付セグメンタ２３０は、第１の入力としてエンコードデータとタイムスタンプを受け取り、第２の入力として発火情報を受け取る。セグメンタ２３０の出力は、ＨＬＳファイル群(＊．ｍ３ｕ８およびセグメントファイル群)であり、ただし、ＨＬＳファイル群には、放送局で発生したタイムスタンプが反映されており、なおかつ、図２に示すように、通常のセグメンタの分割ペース（一定のセグメント継続時間）に加えて、発火情報（コンテンツ制御データに基づくタイミング）に従って当該時刻でファイルが分割されている。

図２は、コンテンツ制御データを用いた音声ストリームのセグメント化の概要を示す。図２では、ストリームデータとして音声ストリームを用いているが、これに限定されるものではなく、映像ストリーム等でもよい。図２に示されるように、従来のストリーミングにおけるセグメント化では、一定のセグメント継続時間のみで、放送用音声ストリームであるエンコードデータを分割して、セグメント継続時間ΔＴ（例えば、１０秒）の長さのセグメントファイルを生成することができる。図２に示す横軸は時間軸であり、放送用音声ストリームは、セグメントファイル開始時間ＳＴ_m、ＳＴ_m+1、ＳＴ_m+2、ＳＴ_m+3（ｍは自然数）で分割されている。

図２に示した、本発明のコンテンツ制御データを用いたセグメント化では、一定のセグメント継続時間ΔＴに加えて、コンテンツ制御データに基づくタイミングでエンコードデータを分割して、セグメントファイル（例えば、ＳＧ１０４）を生成することができる。図２に示すように、コンテンツ制御データが、ＣＭのＯＮ／ＯＦＦデータである場合には、ＣＭ開始時刻ＴＴ_x（ｘは自然数）で放送用音声ストリームを分割して、通常よりも短い尺（ＳＴ_mからＴＴ_x）のセグメントファイル（ＳＧ１０５）を生成する。ＴＴ_x以降の放送用音声ストリームは、一定のセグメント継続時間ΔＴで分割されて、ＴＴ_xからＳＴ_m+1の尺でセグメントファイル（ＳＧ１０６）が生成される。また、ＣＭ終了時刻ＴＴ_x+1でも、同様に、放送用音声ストリームを分割して、ＳＴ_m+3からＴＴ_x+1の尺でセグメントファイルが生成される。

図３は、コンテンツ制御データを用いてセグメント化した際の音声ストリームのメタファイル（プレイリスト）の内容を示す。プレイリスト（ｍ３ｕ８ファイル）中のセグメントファイルＳＧ_n（ｎは自然数）に関する情報は２行からなり、１行目の“#EXTINF: ΔＴ”は次行（２行目）のセグメントファイルの長さを表わしている。２行目の“/ts/audio/xxx/ts/SG102”は、セグメントファイルのＵＲＬである。なお、図３には図示していないが、ｍ３ｕ８ファイルを用いた実施形態では、ｍ３ｕ８ファイルにセグメントファイルの開始時刻（ｄａｔａＴｓ）を記述することができる。

プレイリスト中の“#EXTINF: TTx-STm”“/ts/audio/xxx/ts/SG105”及び“#EXTINF: ΔＴ-(TTx-STm)”“/ts/audio/xxx/ts/SG106”は、セグメントファイルＳＧ１０５生成時に発火信号を受け取った（ＳＴ_m＜ＴＴ_x＜ＳＴ_m＋ΔＴ）例（図２参照）を表しており、ＣＭ開始時刻（発火信号発生時刻）ＴＴｘで分割されたセグメントファイルＳＧ１０５とＳＧ１０６（図２参照）の長さとＵＲＬである。プレイリスト中のＵＲＬを書き換えることで、例えば、“/ts/audio/xxx/ts/SG106”を別のＵＲＬに変更し、ＣＭ終了時間ＴＴ_x＋１の前までの後続のセグメントファイルも、同様にＵＲＬを変更することで、ＣＭ等のコンテンツを別のコンテンツに差替えることができる。つまり、メタファイルに記録された１以上のセグメントファイルのＵＲＬを、別のセグメントファイルを指し示す新たなＵＲＬに書き換えることで、音声ストリーム（ストリームデータ）におけるコンテンツの一部を別の内容に差替えることができる。

図４は、コンテンツ制御データを用いて音声ストリームをセグメント化する処理のシーケンス図である。当該処理は、例えば、コンテンツ配信システム２００のセグメンタ２３０によって実行される。図４のシーケンス図では、セグメントコントローラ（Segment Controler）が、タイムキーパ（TimeKeeper）にセグメントファイルの継続可否を確認し（canContinue(ts)実行）、継続する場合（OPT continue = yes）は、セグメントファイルにエンコードデータを追記する（write(mmData)実行）。継続しない場合（OPT continue = no）は、ＨＬＳハンドラ（HlsHandler）にincrementHls(dataTs,mmData)指示を送り、セグメントファイルを切断した後、新しいセグメントファイルにエンコードデータを追記する（write(mmData)実行）。

タイムキーパ（TimeKeeper）は、セグメントコントローラからのセグメントファイル継続確認（canContinue(ts)）に対して、セグメントファイルの分割を行う場合（コンテンツ制御データの発火時刻に対応する時刻のデータを発見した場合やセグメント継続時間ΔＴの経過による）にnoを返し、分割せずにセグメントファイルを継続する場合にyesを返す。なお、TimeKeeper は、常時setCutTiming(cutTs)により、発火時刻（セグメントファイルの切断希望時刻）の登録を受け付けている。

セグメントコントローラは、セグメントファイルを分割する場合（OPT continue = no）に、ＨＬＳハンドラにincrementHls(dataTs,mmData)指示を送る。

ＨＬＳハンドラは、updateM3u8(dataTs, FileName)を実行して、現在書き込み中のセグメントファイルの情報をプレイリストに書き込み、ファイルハンドラ（FileHandler）にincrement(newFileName)指示を送る。

ファイルハンドラは、closeOld()を実行してオープン中のセグメントファイルをクローズし、さらに、createNew()を実行して次のセグメントファイルをオープンする。図４に示す処理により、図２に示すように、放送用音声ストリーム（エンコードデータ）を分割して保存した複数のセグメントファイルが生成される。

図５は、音声ストリームのセグメント化の変形例を示す概念図である。上から１段目と２段目、すなわち、従来のストリーミングにおけるセグメント化、及び本発明のコンテンツ制御データを用いたセグメント化（ａ１）は、図２に示すセグメント化と同じであり、既に説明したとおりである。

本発明のコンテンツ制御データ（発火信号）を用いたセグメント化の１つの変形例（ａ２）は、ベースとなる分割タイミング（ＳＴ_m）と、発火信号（ＴＴ_x）の両方で放送用音声ストリーム（エンコードデータ）を分割して、ＴＴ_x前にできた小さなファイルを前のセグメントファイル（ＳＧ１０４）にマージすることができる。つまり、変形例（ａ２）は、コンテンツ制御データに基づくタイミング（ＴＴ_x）で、エンコードデータを分割した際に、コンテンツ制御データに基づくタイミング（ＴＴ_x）よりも前に生成されたセグメントファイルを、直前のセグメントファイル（ＳＧ１０４）にマージすることができる。

別の変形例（ｂ１）は、発火信号（ＴＴ_x）で放送用音声ストリーム（エンコードデータ）を分割した場合には、その後は、次の発火信号（ＴＴ_x+1）を受け取るまで、一定の分割タイミングの時間間隔であるセグメント継続時間ΔＴ毎に、後続のエンコードデータを分割してセグメントファイル（ＳＧ１０６、ＳＧ１０７等）を生成することができる。言い換えると、別の変形例（ｂ１）は、コンテンツ制御データ（発火信号）に基づくタイミング（ＴＴ_x）で、エンコードデータを分割した際に、コンテンツ制御データに基づくタイミング（ＴＴ_x）よりも前に生成されたセグメントファイル（ＳＧ１０５）の時間（ＴＴ_x－ＳＴ_m）だけ、一定のセグメント継続時間（（ＴＴ_x－ＳＴ_m）＋ＳＴ_m+1）を遅らせて、コンテンツ制御データに基づくタイミング（ＴＴ_x）よりも後のエンコードデータを、遅らせた一定のセグメント継続時間（（ＴＴ_x－ＳＴ_m）＋ＳＴ_m+1）で分割して、セグメントファイル（ＳＧ１０６、ＳＧ１０７等）を生成することができる。

さらに別の変形例（ｂ２）は、変形例（ａ２）と変形例（ｂ１）を組み合わせたものである。つまり、ベースとなる分割タイミング（ＳＴ_m）と、発火信号（ＴＴ_x）の両方で放送用音声ストリーム（エンコードデータ）を分割して、ＴＴ_x前にできた小さなファイルを前のセグメントファイル（ＳＧ１０４）にマージすることと、発火信号（ＴＴ_x）で放送用音声ストリーム（エンコードデータ）を分割した場合には、その後は、次の発火信号（ＴＴ_x+1）を受け取るまで、一定の分割タイミングの時間間隔であるセグメント継続時間ΔＴ毎に、後続のエンコードデータを分割してセグメントファイル（ＳＧ１０５、ＳＧ１０６等）を生成することの両方を行うものである。

図６は、音声ストリームのセグメント化のさらに別の変形例を示す概念図である。別の変形例（ｃ）は、ベースとなる分割タイミング（ＳＴ_m）と、発火信号（ＴＴ_x+1）の両方で放送用音声ストリーム（エンコードデータ）を分割して、ＴＴ_x+1後にできた小さなファイルを、その小さなファイルの直後のセグメントファイル（ＳＧ１０９）にマージすることができる。言い換えると、ＣＭ終了のタイミング（ＴＴ_x+1）後に、ベースとなる分割タイミング（ＳＴ_m+3）とで生成されたセグメントファイル（本編ファイル、中段に示すＳＧ１０９）が小さい場合（例えば、当該セグメントファイル（本編ファイル）が、通常のセグメント継続時間ΔＴの半分に満たないセグメント継続時間となる場合など）に、直後のセグメントファイル（中段に示すＳＧ１１０）にマージして、大きなセグメントファイル（下段に示すＳＧ１０９）を生成することができる。

以上のとおり、本発明のコンテンツ配信システムは、リアルタイムに広告等の特定コンテンツの差替え配信において、差替えが必要な区間に応じて、セグメントファイルの尺を柔軟に変えることができるため、コンテンツの乱れの無い時点で、コンテンツの差替えが可能となる。これにより、メディアセンター（例えば、ＩＰラジオ配信事業者）は、自動的に広告等のコンテンツを差替えて配信するサービスを行うことができ、放送事業者にとっては、放送局でＣＭ等のコンテンツの差替えを個々に行う必要がなく運用業務を効率化することができる。

図２、図５及び図６に示す実施例では、ＣＭの切り替えを例に説明しているが、ＣＭ以外にも中継番組と自局番組との切り替えにも適用できる。その他、システム構成、遠隔局の構成、取り扱うデジタル放送信号の種類、切り替え手順等についても、この発明の要旨を逸脱しない範囲で種々変形して実施できる。コンテンツ制御データとして、ＣＭのＯＮおよびＯＦＦの情報としているが、ＣＭのＯＮ時刻とＣＭコンテンツの時間でもＣＭのＯＦＦ時刻がわかるので、これを利用した分割を行っても良い。

発火信号は、放送局で一般的な電気的スイッチ（接点）による信号であるが、これは必須ではなくこの方式に限定するものではない。放送局等であるコンテンツ提供者が、発火情報を内包したＩＰパケットを発信してもよい。また、放送局が切り替え可能区間の音声もしくは切替えタイミングに不可視、不可聴の印を埋め込んでおいて、セグメンタに至る経路のどこかで当該タイミングを検出して、セグメンタに引き渡してもよい。この場合、任意タイミングでの分割制御機能付セグメンタに適した発火信号の形式で情報を引き渡せるように、その前段に各種形式の発火情報を集約変換する調停回路（機能）を設けることとなる。

なお、本発明の１つの実施形態に係るコンテンツ配信システムでは、例えば、コンテンツ配信係る各種プログラムは、記憶装置に記憶され、これらのプログラムは、制御部（ＣＰＵ）、メモリ等）により必要に応じて読み出されてＲＡＭに移され、ＣＰＵに読み出されて実行される。このように、コンピュータにコンテンツ配信に係る各種プログラムを実行させることで、コンピュータをコンテンツ配信システムとして機能させることができる。また、コンテンツ配信システムの少なくとも一部の機能を、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）等でハードウェア的に実装することも可能である。

本発明に係るコンテンツ配信システム等は、放送局（ラジオ局など）のコンテンツ提供者から転送されるコンテンツ（例えば、ラジオコンテンツ）を中継配信するメディアセンターにおいて、個々の放送局固有のシステムに依拠せずに、コンテンツの特定の部分（例えば、ＣＭ部分）を差替えることに利用することである。

１００ 局側配信装置
１１０ タイムスタンプ付加信号遠隔伝送部
１２０ 付加情報伝送部
１３０ 計時部
２００ コンテンツ配信システム
２１０ 遅延回路
２２０ エンコーダ
２３０ セグメンタ
８００ 局側配信装置
８０５ 信号遠隔伝送部
８１０ タイムスタンプ付加信号遠隔伝送部
８２０ 付加情報伝送部
８３０ 計時部
９００ コンテンツ配信システム
９１０ エンコーダ
９２０ セグメンタ

Claims (11)

1. 配信コンテンツであるベースバンド信号から生成されたストリームデータとコンテンツ制御データとを、局側配信装置から広域ＩＰ網を介して伝送されるコンテンツ配信システムであり、
   前記ストリームデータをエンコードしてエンコードデータを生成するエンコーダと、
   前記エンコードデータを一定のセグメント継続時間で分割してセグメントファイルを生成するセグメンタと、
   前記ストリームデータ又は前記エンコードデータを入力データとして受け取り、前記入力データを遅延させて出力する遅延回路と、
   を含み、
   前記セグメンタは、コンテンツ制御データを受信し、
   前記ストリームデータ及び前記コンテンツ制御データには、前記局側配信装置において同一の計時機能によりタイムスタンプが付与され、
   前記セグメンタは、前記コンテンツ制御データの発生時刻と同一時刻に発生したベースバンド信号に対応するエンコードデータを発見した場合に、前記エンコードデータを前記コンテンツ制御データに基づくタイミングで分割して、セグメントファイルを生成すること
   を特徴とするコンテンツ配信システム。
2. 前記遅延回路は、前記エンコーダよりも前に設けられ、前記入力データとして前記ストリームデータを受け取ること
   を特徴とする請求項１に記載のコンテンツ配信システム。
3. 前記遅延回路は、前記エンコーダと前記セグメンタとの間に設けられ、前記入力データとして前記エンコードデータを受け取ること
   を特徴とする請求項１に記載のコンテンツ配信システム。
4. 前記コンテンツ制御データは、前記ストリームデータにおけるコンテンツを差替えるための発火信号又は前記ストリームデータにおけるＣＭのＯＮ／ＯＦＦデータであること
   を特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載のコンテンツ配信システム。
5. 前記セグメンタは、前記コンテンツ制御データに基づくタイミングで、前記エンコードデータを分割し、その分割によって生成される２つのセグメントファイルのうち、前側のセグメントファイルを、その直前のセグメントファイルにマージすること
   を特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載のコンテンツ配信システム。
6. 前記セグメンタは、前記コンテンツ制御データに基づくタイミングで、前記エンコードデータを分割した際に、次のコンテンツ制御データを受け取るまで、後続のエンコードデータを前記一定のセグメント継続時間で分割してセグメントファイルを生成すること
   を特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載のコンテンツ配信システム。
7. 前記セグメンタは、前記コンテンツ制御データに基づくタイミングで、前記エンコードデータを分割し、その分割によって生成される２つのセグメントファイルのうち、前側のセグメントファイルを、その直前のセグメントファイルにマージし、
   前記セグメンタは、前記コンテンツ制御データに基づくタイミングで、前記エンコードデータを分割した際に、前記コンテンツ制御データに基づくタイミングよりも前に生成されたセグメントファイルの時間だけ前記一定の分割タイミングを遅らせ、
   前記コンテンツ制御データに基づくタイミングよりも後の前記エンコードデータを、遅らせた前記一定の分割タイミングで分割して、セグメントファイルを生成すること
   を特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載のコンテンツ配信システム。
8. 前記セグメンタは、前記コンテンツ制御データに基づくタイミングで、前記エンコードデータを分割し、その分割によって生成される２つのセグメントファイルのうち、後側のセグメントファイルを、その直後のセグメントファイルにマージすること
   を特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載のコンテンツ配信システム。
9. 前記セグメンタは、生成された１以上のセグメントファイルの時間的な長さ及びＵＲＬを記録したメタファイルを生成すること
   を特徴とする請求項１から８のいずれか１項に記載のコンテンツ配信システム。
10. 前記メタファイルに記録された１以上のセグメントファイルのＵＲＬを、別のセグメントファイルを指し示す新たなＵＲＬに書き換えることで、前記ストリームデータにおけるコンテンツの一部を別の内容に差替えること
    を特徴とする請求項９に記載のコンテンツ配信システム。
11. コンピュータによって実行させることで、前記コンピュータを請求項１から１０のいずれか１項に記載のコンテンツ配信システムとして機能させることを特徴とするプログラム。

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