JPH10233991A - Ａｔｍバックボーンネットワークを利用したビデオサーバ - Google Patents
Ａｔｍバックボーンネットワークを利用したビデオサーバInfo
- Publication number
- JPH10233991A JPH10233991A JP1554198A JP1554198A JPH10233991A JP H10233991 A JPH10233991 A JP H10233991A JP 1554198 A JP1554198 A JP 1554198A JP 1554198 A JP1554198 A JP 1554198A JP H10233991 A JPH10233991 A JP H10233991A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- movie
- atm
- stored
- backbone network
- video
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
- H04N7/00—Television systems
- H04N7/16—Analogue secrecy systems; Analogue subscription systems
- H04N7/173—Analogue secrecy systems; Analogue subscription systems with two-way working, e.g. subscriber sending a programme selection signal
- H04N7/17309—Transmission or handling of upstream communications
- H04N7/17336—Handling of requests in head-ends
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Multimedia (AREA)
- Signal Processing (AREA)
- Two-Way Televisions, Distribution Of Moving Picture Or The Like (AREA)
- Data Exchanges In Wide-Area Networks (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】ビデオサーバに格納される映画のためのデータ
編成方式を提供する事を目的とする。 【解決手段】Ｉ／Ｏシステムの利用可能な帯域幅とスペ
ースを利用することにより、ＡＴＭにおけるデータコン
テンションを回避する。基本的には、人気映画の各部分
をサーバ装置に複製する。人気映画のリクエストの大部
分はこのサーバ装置に転送される。しかし、サーバ装置
が、キューが長すぎるなどという理由により、リクエス
トされたビデオオブジェクトを所要制限時間内に配送で
きない場合には、ビデオオブジェクトは別のサーバから
ＡＴＭを経由して転送される。サーバユニットが局所的
に応じるリクエストは、いずれも該ネットワークを通過
しない。このように、ディスク利用率を犠牲にして、Ａ
ＴＭを経由するトラヒックを減少する。
編成方式を提供する事を目的とする。 【解決手段】Ｉ／Ｏシステムの利用可能な帯域幅とスペ
ースを利用することにより、ＡＴＭにおけるデータコン
テンションを回避する。基本的には、人気映画の各部分
をサーバ装置に複製する。人気映画のリクエストの大部
分はこのサーバ装置に転送される。しかし、サーバ装置
が、キューが長すぎるなどという理由により、リクエス
トされたビデオオブジェクトを所要制限時間内に配送で
きない場合には、ビデオオブジェクトは別のサーバから
ＡＴＭを経由して転送される。サーバユニットが局所的
に応じるリクエストは、いずれも該ネットワークを通過
しない。このように、ディスク利用率を犠牲にして、Ａ
ＴＭを経由するトラヒックを減少する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、ビデオサーバに格
納された映画のデータ編成機構に関するものであり、更
に詳細には、非同期伝送モード（ＡＴＭ）バックボーン
ネットワークを利用するビデオサーバにおけるセル損失
を減少するＡＴＭバックボーンネットワークを利用した
ビデオサーバに関するものである。
納された映画のデータ編成機構に関するものであり、更
に詳細には、非同期伝送モード（ＡＴＭ）バックボーン
ネットワークを利用するビデオサーバにおけるセル損失
を減少するＡＴＭバックボーンネットワークを利用した
ビデオサーバに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】ビデオ・オン・デマンドならびにビデオ
・オーサリング・ツールは、非常に興味深く関心をそそ
るマルチメディアアプリケーションとなりつつある。こ
のようなマルチメディアアプリケーションには、それに
必要な広い帯域幅と、これらアプリケーションのリアル
タイムな要求に対応できる特殊なハードウェア及びネッ
トワーキングプロトコルが欠かせない。
・オーサリング・ツールは、非常に興味深く関心をそそ
るマルチメディアアプリケーションとなりつつある。こ
のようなマルチメディアアプリケーションには、それに
必要な広い帯域幅と、これらアプリケーションのリアル
タイムな要求に対応できる特殊なハードウェア及びネッ
トワーキングプロトコルが欠かせない。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】一部のビデオサーバア
ーキテクチャでは、ビデオ・オン・デマンド・アプリケ
ーションを扱うことが計画されている。本発明の主眼
は、 ＡＴＭネットワークにより内部接続された多数の
ディスクとファイルサーバを利用するというＹ．イトウ
とＴ．タナカの「ＡＴＭ切換技術を利用したビデオサー
バ（A Video ServerUsing ATM Switching Technolog
y）」（第５回国際マルチメディア通信研究会、pp. 341
-346、1994年5月）で提唱されたアーキテクチャに関する
ものである。前述の出版物で説明されているアーキテク
チャはPanaVISS IITM に採用されている。現システム
が直面している問題は、該システムの輻輳によって、ク
ライアントに表示される映画品質を低下するセル損失を
招く恐れがあることである。PanaVISS IITM ビデオサ
ーバの模擬実験調査から、トラヒック輻輳によるセル損
失の大部分は非同期伝送モード（ＡＴＭ）スイッチのせ
いであることが分かっている。
ーキテクチャでは、ビデオ・オン・デマンド・アプリケ
ーションを扱うことが計画されている。本発明の主眼
は、 ＡＴＭネットワークにより内部接続された多数の
ディスクとファイルサーバを利用するというＹ．イトウ
とＴ．タナカの「ＡＴＭ切換技術を利用したビデオサー
バ（A Video ServerUsing ATM Switching Technolog
y）」（第５回国際マルチメディア通信研究会、pp. 341
-346、1994年5月）で提唱されたアーキテクチャに関する
ものである。前述の出版物で説明されているアーキテク
チャはPanaVISS IITM に採用されている。現システム
が直面している問題は、該システムの輻輳によって、ク
ライアントに表示される映画品質を低下するセル損失を
招く恐れがあることである。PanaVISS IITM ビデオサ
ーバの模擬実験調査から、トラヒック輻輳によるセル損
失の大部分は非同期伝送モード（ＡＴＭ）スイッチのせ
いであることが分かっている。
【０００４】
【課題を解決するための手段】そこで、本発明の目的
は、トラヒック輻輳によるセル損失を低減する編成方式
を提供することである。
は、トラヒック輻輳によるセル損失を低減する編成方式
を提供することである。
【０００５】本発明の別の目的は、話題の新作映画をビ
デオサーバに追加するための更新を容易に行える編成方
式を提供することである。
デオサーバに追加するための更新を容易に行える編成方
式を提供することである。
【０００６】本発明の前述ならびに他の目的は、ＡＴＭ
バックボーンネットワークと、システムマネージャと、
それぞれメディアセグメントファイルサーバとシーケン
ス制御ブローカを有する複数の装置とを具備し、格納す
る各映画は、それぞれの装置に格納される複数のビデオ
オブジェクトに分割され、人気映画と判断される映画も
上記複数の装置のいずれかに格納されて、上記ＡＴＭバ
ックボーンネットワークを通過するセル数を減少するよ
うに構成されたビデオサーバを提供することによって達
成される。
バックボーンネットワークと、システムマネージャと、
それぞれメディアセグメントファイルサーバとシーケン
ス制御ブローカを有する複数の装置とを具備し、格納す
る各映画は、それぞれの装置に格納される複数のビデオ
オブジェクトに分割され、人気映画と判断される映画も
上記複数の装置のいずれかに格納されて、上記ＡＴＭバ
ックボーンネットワークを通過するセル数を減少するよ
うに構成されたビデオサーバを提供することによって達
成される。
【０００７】本発明の目的は、 ＡＴＭバックボーンネ
ットワークと、システムマネージャと、それぞれメディ
アセグメントファイルサーバとシーケンス制御ブローカ
とを有する複数の装置とを具備し、格納する各映画はそ
れぞれの装置に格納される複数のビデオオブジェクトに
分割され、人気映画と判断される映画もその大部分が上
記複数の装置のいずれかに格納され、上記ＡＴＭバック
ボーンネットワークを通過する、上記人気映画に対応す
るセルの数を減少するように構成されたビデオサーバを
提供することによっても達成される。
ットワークと、システムマネージャと、それぞれメディ
アセグメントファイルサーバとシーケンス制御ブローカ
とを有する複数の装置とを具備し、格納する各映画はそ
れぞれの装置に格納される複数のビデオオブジェクトに
分割され、人気映画と判断される映画もその大部分が上
記複数の装置のいずれかに格納され、上記ＡＴＭバック
ボーンネットワークを通過する、上記人気映画に対応す
るセルの数を減少するように構成されたビデオサーバを
提供することによっても達成される。
【０００８】本発明は、ＡＴＭネットワーク上のデータ
の輻輳を緩和することを目的とするデータ複製方式を提
供する。基本概念は、アクセスが頻繁に行われる一部の
ビデオオブジェクト（以下、「映画」という）に好適な
記憶装置を割り当て、映画の各部分を対応好適装置に複
製するというものである。本発明は、最大限の努力を基
礎とし、その好適装置から映画のリクエストに応じるも
のである。
の輻輳を緩和することを目的とするデータ複製方式を提
供する。基本概念は、アクセスが頻繁に行われる一部の
ビデオオブジェクト（以下、「映画」という）に好適な
記憶装置を割り当て、映画の各部分を対応好適装置に複
製するというものである。本発明は、最大限の努力を基
礎とし、その好適装置から映画のリクエストに応じるも
のである。
【０００９】記載されている詳細説明から上記以外の本
発明の適用範囲も明らかになるであろう。詳細説明なら
びに特定実施形態は、本発明の望ましい実施態様を示す
ものであるが、当業者には本発明の範囲内の種々の変更
および修正が詳細説明から明らかとなり、それらも本発
明に含まれるものである。
発明の適用範囲も明らかになるであろう。詳細説明なら
びに特定実施形態は、本発明の望ましい実施態様を示す
ものであるが、当業者には本発明の範囲内の種々の変更
および修正が詳細説明から明らかとなり、それらも本発
明に含まれるものである。
【００１０】
【発明の実施の形態】図１にシステムアーキテクチャの
主要構成要素を示す。PanaVISS IITM ビデオサーバ１
０は、ＡＴＭバックボーンネットワーク１２を介して接
続される複数のビルディングブロックから構成されてい
る。 PanaVISS IITM ビデオサーバでは、メディアセグ
メントファイルサーバ（ＭＳＦＳ）１４とシーケンス制
御ブローカ（ＳＣＢ）１６が、 PanaVISS装置（ＰＵ）
１８と呼ばれる１個の装置に統合されている。現システ
ムは１５台のＰＵ１８を備える。
主要構成要素を示す。PanaVISS IITM ビデオサーバ１
０は、ＡＴＭバックボーンネットワーク１２を介して接
続される複数のビルディングブロックから構成されてい
る。 PanaVISS IITM ビデオサーバでは、メディアセグ
メントファイルサーバ（ＭＳＦＳ）１４とシーケンス制
御ブローカ（ＳＣＢ）１６が、 PanaVISS装置（ＰＵ）
１８と呼ばれる１個の装置に統合されている。現システ
ムは１５台のＰＵ１８を備える。
【００１１】各ＰＵ１８において、メディアセグメント
ファイルサーバ（ＭＳＦＳ）１４は複数のビデオオブジ
ェクトを格納し、シーケンス制御ブローカ（ＳＣＢ）１
６はＭＳＦＳ１４からのビデオオブジェクトの読み出し
を制御するとともにユーザにデータを供給する。
ファイルサーバ（ＭＳＦＳ）１４は複数のビデオオブジ
ェクトを格納し、シーケンス制御ブローカ（ＳＣＢ）１
６はＭＳＦＳ１４からのビデオオブジェクトの読み出し
を制御するとともにユーザにデータを供給する。
【００１２】システムマネージャ（ＳＭ）２０は、デー
タベースサーバとして提供される。現装置では、ＭＰＥ
Ｇ符号化（すなわち、圧縮）ビデオを固定長のメディア
セグメントファイル（ＭＳＦ）ブロックに分割し、各Ｐ
Ｕ１８に配分して格納している。全部のＭＳＦＳ１４に
対するポインタは、システムマネージャ（ＳＭ）２０に
管理されるシーケンス制御ブローカ（ＳＣＢ）１６に格
納される。
タベースサーバとして提供される。現装置では、ＭＰＥ
Ｇ符号化（すなわち、圧縮）ビデオを固定長のメディア
セグメントファイル（ＭＳＦ）ブロックに分割し、各Ｐ
Ｕ１８に配分して格納している。全部のＭＳＦＳ１４に
対するポインタは、システムマネージャ（ＳＭ）２０に
管理されるシーケンス制御ブローカ（ＳＣＢ）１６に格
納される。
【００１３】シーケンス制御ブローカ（ＳＣＢ）１６
は、ユーザに代わってビデオ再生の流れを維持する。ビ
デオ再生セッションの開始に際し、ＳＣＢ１６はリクエ
ストされた映画のシーケンス制御ファイル（ＳＣＦ）を
取り出す。再生中、ＳＣＢ１６はユーザに代わって、Ｓ
ＣＢ１６と、ネットワークトラヒック特性と、エンドユ
ーザの容量とリクエストとに基づいて、 読み出された
リクエストをＭＳＦＳに送信する。ＳＣＢ１６は、早送
りや巻戻し等の仮想ＶＣＲ機能要求を処理する役割も果
たす。
は、ユーザに代わってビデオ再生の流れを維持する。ビ
デオ再生セッションの開始に際し、ＳＣＢ１６はリクエ
ストされた映画のシーケンス制御ファイル（ＳＣＦ）を
取り出す。再生中、ＳＣＢ１６はユーザに代わって、Ｓ
ＣＢ１６と、ネットワークトラヒック特性と、エンドユ
ーザの容量とリクエストとに基づいて、 読み出された
リクエストをＭＳＦＳに送信する。ＳＣＢ１６は、早送
りや巻戻し等の仮想ＶＣＲ機能要求を処理する役割も果
たす。
【００１４】メディアセグメントファイルサーバ（ＭＳ
ＦＳ）１４は、ビデオセグメントファイルを格納して、
ＳＣＢのリクエストに応じて検索をかける。ＡＴＭバッ
クボーンネットワークスイッチ１２は、ＳＣＢ１６を他
のＰＵ１８のＭＳＦＳ１４に結合する。
ＦＳ）１４は、ビデオセグメントファイルを格納して、
ＳＣＢのリクエストに応じて検索をかける。ＡＴＭバッ
クボーンネットワークスイッチ１２は、ＳＣＢ１６を他
のＰＵ１８のＭＳＦＳ１４に結合する。
【００１５】外部ネットワーク２２は、ビデオサーバー
１０を複数のエンドユーザ端末２４に結合する。ＭＰＥ
Ｇ符号化ビデオデータ復号機能、仮想ＶＣＲ機能要求の
ためのユーザインタフェース提供機能、ＳＣＢ１６との
通信機能をユーザ端末２４に有することもできる。
１０を複数のエンドユーザ端末２４に結合する。ＭＰＥ
Ｇ符号化ビデオデータ復号機能、仮想ＶＣＲ機能要求の
ためのユーザインタフェース提供機能、ＳＣＢ１６との
通信機能をユーザ端末２４に有することもできる。
【００１６】ＡＴＭバックボーンスイッチ１２は、限定
バッファ（例えば、セル数５００個）を有する。別々の
出力ポートから同一ＰＵ１８に複数のセルが送られると
きにＡＴＭバックボーンスイッチ１２で輻輳が生じる。
１つのＡＴＭ入力ポート（すなわち、１つのＰＵ）に同
時に複数のセルが到達した場合、１個のセルだけが読み
出され、残りのセルはバッファに格納される。全部のバ
ッファセルがいっぱいの場合、残りのセル伝送は廃棄さ
れて損失したものと見なされる。ＡＴＭの最大帯域幅が
１．２５Ｇｂｉｔ／ｓであったとしても、いかなる時も
この帯域幅が実現されるのは、各出力ポートが異なる入
力ポートにセルを送出する場合のみである。スペクトル
の反対側では、１５個のＰＵ１８の全部の出力ポートが
ＡＴＭバックボーンスイッチ１２の同一入力ポートに出
力する場合には、ＡＴＭの帯域幅は１５０Ｍｂｉｔ／ｓ
程度の低さとなる可能性がある。達成可能なＡＴＭ帯域
幅は、実際には、ユーザのリクエストパターンとデータ
配列に応じて１５０メガビット／秒と２．２５Ｇｂｉｔ
／行の間で変化する。
バッファ（例えば、セル数５００個）を有する。別々の
出力ポートから同一ＰＵ１８に複数のセルが送られると
きにＡＴＭバックボーンスイッチ１２で輻輳が生じる。
１つのＡＴＭ入力ポート（すなわち、１つのＰＵ）に同
時に複数のセルが到達した場合、１個のセルだけが読み
出され、残りのセルはバッファに格納される。全部のバ
ッファセルがいっぱいの場合、残りのセル伝送は廃棄さ
れて損失したものと見なされる。ＡＴＭの最大帯域幅が
１．２５Ｇｂｉｔ／ｓであったとしても、いかなる時も
この帯域幅が実現されるのは、各出力ポートが異なる入
力ポートにセルを送出する場合のみである。スペクトル
の反対側では、１５個のＰＵ１８の全部の出力ポートが
ＡＴＭバックボーンスイッチ１２の同一入力ポートに出
力する場合には、ＡＴＭの帯域幅は１５０Ｍｂｉｔ／ｓ
程度の低さとなる可能性がある。達成可能なＡＴＭ帯域
幅は、実際には、ユーザのリクエストパターンとデータ
配列に応じて１５０メガビット／秒と２．２５Ｇｂｉｔ
／行の間で変化する。
【００１７】ＡＴＭバックボーンスイッチ１２のセル損
失とディスク性能を調査するために、いくつかの模擬実
験が行われた。この模擬実験の結果から、ＡＴＭスイッ
チ１２がボトルネックであることが判明した。ＡＴＭス
イッチ１２のトラヒックの増加に伴ってセル損失が増加
する。本発明は、人気映画のアクセス頻度の歪度を利用
してＡＴＭスイッチ１２のトラヒックを減少するデータ
複製方式を提供する。
失とディスク性能を調査するために、いくつかの模擬実
験が行われた。この模擬実験の結果から、ＡＴＭスイッ
チ１２がボトルネックであることが判明した。ＡＴＭス
イッチ１２のトラヒックの増加に伴ってセル損失が増加
する。本発明は、人気映画のアクセス頻度の歪度を利用
してＡＴＭスイッチ１２のトラヒックを減少するデータ
複製方式を提供する。
【００１８】PanaVISSTMは、データをそれぞれのＰＵ１
８とそれぞれのディスクとに均等に分配する。１本の映
画は、「ビデオオブジェクト」と呼ばれる、それぞれが
６４Ｋバイトである複数のセグメントに分割される。映
画を均等に分配することの長所は、Ｉ／Ｏシステムの最
大帯域幅が達成できる点である。ユーザが或る映画をリ
クエストすると、そのリクエストはシステムマネージャ
２０により、ホスティングＰＵと呼ばれるいずれかPana
VISS装置（ＰＵ）１８に伝えられる。ホスティングＰＵ
１８のシーケンス制御ブローカ（ＳＣＢ）１６は、読み
出されたリクエストをユーザに代わって他のＰＵ１８に
送出し、別のビデオオブジェクトを検索する。それぞれ
のＰＵ１８のＡＴＭバックボーンスイッチ１２は、所要
データブロックを検索して、検索されたデータブロック
をＡＴＭバックボーンスイッチ１２を介してホスティン
グＰＵ１８に戻す。ビデオオブジェクトは、一連の小デ
ータセルとして送られる。各セルの長さは５３バイト
（ヘッダ５バイト＋データ４８バイト）である。最後
に、ホスティングＰＵ１８のＳＣＢモジュール１６がそ
れぞれのビデオオブジェクトを適切な順序でユーザ端末
２４に送出する。ビデオサーバにはＰＵ１８が１５個あ
るので、リクエストされた各映画の大半（１４／１５）
はＡＴＭスイッチ１２を通過する。これによりＡＴＭに
輻輳が生じ、データ損失を招く。
８とそれぞれのディスクとに均等に分配する。１本の映
画は、「ビデオオブジェクト」と呼ばれる、それぞれが
６４Ｋバイトである複数のセグメントに分割される。映
画を均等に分配することの長所は、Ｉ／Ｏシステムの最
大帯域幅が達成できる点である。ユーザが或る映画をリ
クエストすると、そのリクエストはシステムマネージャ
２０により、ホスティングＰＵと呼ばれるいずれかPana
VISS装置（ＰＵ）１８に伝えられる。ホスティングＰＵ
１８のシーケンス制御ブローカ（ＳＣＢ）１６は、読み
出されたリクエストをユーザに代わって他のＰＵ１８に
送出し、別のビデオオブジェクトを検索する。それぞれ
のＰＵ１８のＡＴＭバックボーンスイッチ１２は、所要
データブロックを検索して、検索されたデータブロック
をＡＴＭバックボーンスイッチ１２を介してホスティン
グＰＵ１８に戻す。ビデオオブジェクトは、一連の小デ
ータセルとして送られる。各セルの長さは５３バイト
（ヘッダ５バイト＋データ４８バイト）である。最後
に、ホスティングＰＵ１８のＳＣＢモジュール１６がそ
れぞれのビデオオブジェクトを適切な順序でユーザ端末
２４に送出する。ビデオサーバにはＰＵ１８が１５個あ
るので、リクエストされた各映画の大半（１４／１５）
はＡＴＭスイッチ１２を通過する。これによりＡＴＭに
輻輳が生じ、データ損失を招く。
【００１９】図３に前述システムの事例データフロー図
を示す。図では簡単明快にするために、記載されている
ＰＵ１８は４個だけである。図３では、映画のリクエス
トはユーザ端末２４から外部ネットワーク２２に送られ
る。次いで、リクエストは外部ネットワーク２２からシ
ステムマネージャ２０に伝送される。システムマネージ
ャ２０は、ＰＵ１８の中からホスティングＰＵとなる１
個を選択する。図３では、ＰＵ２がホスティングＰＵに
選択されている。ホスティングＰＵ（ＰＵ２）のシーケ
ンス制御ブローカ１６は、ＡＴＭ１２を介して残りのＰ
Ｕ（ＰＵ１、ＰＵ３、ＰＵ４）にリクエストを送出し、
それぞれのＰＵのメディアセグメントファイルサーバ１
４に、そのＰＵに格納されているリクエスト映画に対応
するビデオオブジェクトを検索させる。この実施形態で
は、当該映画は１／４ずつ各ＰＵ１８に格納されてい
る。次にＰＵ１８は、検索されたビデオオブジェクトま
たはセルを、ＡＴＭ１２を介してホスティングＰＵ（Ｐ
Ｕ２）に送る。前述の説明に基づき、ホスティングＰＵ
（ＰＵ２）に格納されている当該リクエスト映画の１／
４はＡＴＭ１２を通過しないが、３／４はＡＴＭ１２を
通過する。
を示す。図では簡単明快にするために、記載されている
ＰＵ１８は４個だけである。図３では、映画のリクエス
トはユーザ端末２４から外部ネットワーク２２に送られ
る。次いで、リクエストは外部ネットワーク２２からシ
ステムマネージャ２０に伝送される。システムマネージ
ャ２０は、ＰＵ１８の中からホスティングＰＵとなる１
個を選択する。図３では、ＰＵ２がホスティングＰＵに
選択されている。ホスティングＰＵ（ＰＵ２）のシーケ
ンス制御ブローカ１６は、ＡＴＭ１２を介して残りのＰ
Ｕ（ＰＵ１、ＰＵ３、ＰＵ４）にリクエストを送出し、
それぞれのＰＵのメディアセグメントファイルサーバ１
４に、そのＰＵに格納されているリクエスト映画に対応
するビデオオブジェクトを検索させる。この実施形態で
は、当該映画は１／４ずつ各ＰＵ１８に格納されてい
る。次にＰＵ１８は、検索されたビデオオブジェクトま
たはセルを、ＡＴＭ１２を介してホスティングＰＵ（Ｐ
Ｕ２）に送る。前述の説明に基づき、ホスティングＰＵ
（ＰＵ２）に格納されている当該リクエスト映画の１／
４はＡＴＭ１２を通過しないが、３／４はＡＴＭ１２を
通過する。
【００２０】映画のアクセスは均一とは程遠いものであ
る。ごく僅かの人気のある（はやりの）映画と、他の多
くの不人気な（はやっていない）映画とがある。図２
に、ビデオ店の或る週の各種映画の貸出し頻度（Electr
onic Engineering Times、p.77、1993年3月）を示す。映
画アクセス頻度は、図２に記載のＺｉｐｐｆｉａｎ分布
で近似される。 Ｇ．Ｚｉｐｆ著「人間行動と最小努力
の原理：ヒューマンエクソロジーへの案内（Human Beha
vior and Principles of Least Effort: An Introducti
on to Human Exology）」 マサチューセッツ州ケンブリ
ッジ、アディソンウェズレー、1949年、Asit Dan、 Dink
ar Sitaram、 Perwez Shahabuddin共著「一括処理による
オン・デマンド・ビデオサーバーのためのスケジューリ
ング法（Scheduling Policies for an On Demand Video
Server with Batching）」Proc ofACM Multimedia, p
p. 15-23、カリフォルニア州サンフランシスコ、1994年
を参照されたい。Zippfian分布（ジップ分布）のlog-lo
gプロットは直線である。直線αの勾配は、分布を特徴
付けるパラメータである。特定映画の貸出し頻度は次の
ようにして求めることができる。映画をアクセス頻度に
基づいて降順に保管する。このとき、ｉ番目の映画の頻
度ｆjは次の式で与えられる。
る。ごく僅かの人気のある（はやりの）映画と、他の多
くの不人気な（はやっていない）映画とがある。図２
に、ビデオ店の或る週の各種映画の貸出し頻度（Electr
onic Engineering Times、p.77、1993年3月）を示す。映
画アクセス頻度は、図２に記載のＺｉｐｐｆｉａｎ分布
で近似される。 Ｇ．Ｚｉｐｆ著「人間行動と最小努力
の原理：ヒューマンエクソロジーへの案内（Human Beha
vior and Principles of Least Effort: An Introducti
on to Human Exology）」 マサチューセッツ州ケンブリ
ッジ、アディソンウェズレー、1949年、Asit Dan、 Dink
ar Sitaram、 Perwez Shahabuddin共著「一括処理による
オン・デマンド・ビデオサーバーのためのスケジューリ
ング法（Scheduling Policies for an On Demand Video
Server with Batching）」Proc ofACM Multimedia, p
p. 15-23、カリフォルニア州サンフランシスコ、1994年
を参照されたい。Zippfian分布（ジップ分布）のlog-lo
gプロットは直線である。直線αの勾配は、分布を特徴
付けるパラメータである。特定映画の貸出し頻度は次の
ようにして求めることができる。映画をアクセス頻度に
基づいて降順に保管する。このとき、ｉ番目の映画の頻
度ｆjは次の式で与えられる。
【００２１】
【数１】 式中、ｋは規格化定数である。図２の曲線のαの値は
０．２７１である。（ Asit Dan、 Dinkar Sitaram、 Per
wez Shahabuddin共著「一括処理によるオン・デマンド
・ビデオサーバーのためのスケジューリング法（Schedu
ling Policies foran On Demand Video Server with Ba
tching）」 Proc of ACM Multimedia, pp.15-23、カリ
フォルニア州サンフランシスコ、1994年および Asit Da
n、 Dinkar Sitaram共著「帯域幅対空間比に基づくオン
ラインビデオ配置法（An On-line Video Placement Pol
icy Based On Bandwidth To Space Ratio）」 Proc of
ACM SIGMOD, pp. 376-385、カリフォルニア州サンジョ
ーズ、1995年を参照されたい。）
０．２７１である。（ Asit Dan、 Dinkar Sitaram、 Per
wez Shahabuddin共著「一括処理によるオン・デマンド
・ビデオサーバーのためのスケジューリング法（Schedu
ling Policies foran On Demand Video Server with Ba
tching）」 Proc of ACM Multimedia, pp.15-23、カリ
フォルニア州サンフランシスコ、1994年および Asit Da
n、 Dinkar Sitaram共著「帯域幅対空間比に基づくオン
ラインビデオ配置法（An On-line Video Placement Pol
icy Based On Bandwidth To Space Ratio）」 Proc of
ACM SIGMOD, pp. 376-385、カリフォルニア州サンジョ
ーズ、1995年を参照されたい。）
【００２２】ユーザのアクセスパターンは通常は時間の
経過に伴って次第に変化する。従って、アクセスすなわ
ち貸出し頻度に関する統計は定期的、例えば毎週、修正
される可能性がある。新作映画のアクセスすなわち貸出
し頻度は、過去に出た他の同様映画のアクセス頻度から
推測できる。
経過に伴って次第に変化する。従って、アクセスすなわ
ち貸出し頻度に関する統計は定期的、例えば毎週、修正
される可能性がある。新作映画のアクセスすなわち貸出
し頻度は、過去に出た他の同様映画のアクセス頻度から
推測できる。
【００２３】本発明は、ＡＴＭバックボーンネットワー
ク１２を通過するトラヒックを減少して、トラヒック輻
輳による過度なセル損失を回避するものである。本発明
では、ローカルオブジェクトと呼ばれる、映画のホステ
ィングＰＵ１８に格納される部分はＡＴＭ１２を通過し
ない。また、本発明では、ホスティングＰＵ１８の人気
映画の一部または全部を複製することにより、リクエス
トされた映画（特に人気映画）のローカルオブジェクト
のサイズを増大する。従って、１種類の人気映画につい
て２つのコピーがあることになる。最初にサーバに映画
が届いたときに格納されたオリジナルコピーと、その映
画が人気映画と断定された時点で作成され、好適ＰＵ１
８に格納される副コピーである。この映画のリクエスト
は、全部のＰＵ１８に分配されているオリジナルコピー
か、全部または大部分が好適ＰＵ１８に複製されている
副コピーを検索することによって応えられる。
ク１２を通過するトラヒックを減少して、トラヒック輻
輳による過度なセル損失を回避するものである。本発明
では、ローカルオブジェクトと呼ばれる、映画のホステ
ィングＰＵ１８に格納される部分はＡＴＭ１２を通過し
ない。また、本発明では、ホスティングＰＵ１８の人気
映画の一部または全部を複製することにより、リクエス
トされた映画（特に人気映画）のローカルオブジェクト
のサイズを増大する。従って、１種類の人気映画につい
て２つのコピーがあることになる。最初にサーバに映画
が届いたときに格納されたオリジナルコピーと、その映
画が人気映画と断定された時点で作成され、好適ＰＵ１
８に格納される副コピーである。この映画のリクエスト
は、全部のＰＵ１８に分配されているオリジナルコピー
か、全部または大部分が好適ＰＵ１８に複製されている
副コピーを検索することによって応えられる。
【００２４】本発明の複製方式では次の２つの問題が出
た。第１の問題は、好適ＰＵ１８にどの位の使用可能帯
域幅およびスペースが必要であるかということである。
第２の問題は、好適ＰＵ１８が入ってくるリクエストに
追いつけなくなったときにどうなるかである。極端な場
合、何本かの（人気）映画の大部分を複製すると、ディ
スクＩ／Ｏシステムが飽和状態になって読み出しリクエ
ストに応じられなくなる。この方式では、帯域幅の制限
のために、好適ＰＵがリクエストに応じられないときに
性能を上手に縮退しなくてはならない。
た。第１の問題は、好適ＰＵ１８にどの位の使用可能帯
域幅およびスペースが必要であるかということである。
第２の問題は、好適ＰＵ１８が入ってくるリクエストに
追いつけなくなったときにどうなるかである。極端な場
合、何本かの（人気）映画の大部分を複製すると、ディ
スクＩ／Ｏシステムが飽和状態になって読み出しリクエ
ストに応じられなくなる。この方式では、帯域幅の制限
のために、好適ＰＵがリクエストに応じられないときに
性能を上手に縮退しなくてはならない。
【００２５】前述の２つの問題について論じる前に、後
で使うことになるいくつかの項について定義しておく。 − サーバー中のＰＵの個数はＮpuとする。１個当たり
のＰＵのディスク枚数はＮdiskとする。 − ディスクｉの有効帯域幅は、ＢＷdiskiとする。 − 映画ｊの所要帯域幅および所要スペースは、それぞ
れ、ＢＷmoviejとＳＺmo-viejとする。 − 映画ｊのアクセス頻度は、映画ｊをリクエストする
推定平均ユーザー数ｆjとする。 − 帯域幅ＰＵ（ＢＷpu）は、全部のディスク（Ｐａｎ
ａＶＩＳＳ ＩＩTMの現バージョンではＮdisk＝１６）
の総帯域幅と定義される。
で使うことになるいくつかの項について定義しておく。 − サーバー中のＰＵの個数はＮpuとする。１個当たり
のＰＵのディスク枚数はＮdiskとする。 − ディスクｉの有効帯域幅は、ＢＷdiskiとする。 − 映画ｊの所要帯域幅および所要スペースは、それぞ
れ、ＢＷmoviejとＳＺmo-viejとする。 − 映画ｊのアクセス頻度は、映画ｊをリクエストする
推定平均ユーザー数ｆjとする。 − 帯域幅ＰＵ（ＢＷpu）は、全部のディスク（Ｐａｎ
ａＶＩＳＳ ＩＩTMの現バージョンではＮdisk＝１６）
の総帯域幅と定義される。
【００２６】
【数２】 − ＰＵkで利用（使用）される帯域幅は、 ＰＵkに格納
されている映画に対するリクエストを満足することが要
求される。 ＰＵkにおける利用可能（未使用）帯域幅は
次のように定義される。
されている映画に対するリクエストを満足することが要
求される。 ＰＵkにおける利用可能（未使用）帯域幅は
次のように定義される。
【００２７】
【数３】 ＰＵ上の利用可能ディスクスペースは、ＳＺpuとする。 − １個のＰＵのＩ／Ｏシステムの帯域幅利用率Ｕpuは
次の通りである。
次の通りである。
【００２８】
【数４】
【００２９】「人気がある」とされる複数の映画につい
ては、その映画にとって好適なＰＵ１８と見なされるＰ
Ｕ１８がそれぞれの映画に割り当てられる。特定の１本
の人気映画に対する全部のリクエストは、その好適ＰＵ
１８に伝送される。該映画の一部分Ｂjは、その好適Ｐ
Ｕ１８に複製される。ＰＵ１８に複製された映画Ｂの一
部は、利用可能なディスク帯域幅とスペースの両方によ
って制限が課せられる。入出力（Ｉ／Ｏ）システムの帯
域幅とスペースが十分であれば、１個のＰＵ１８を複数
の映画の好適ＰＵ１８として利用できる。簡略化のため
に、各ＰＵ１８に１本の映画を割り当てるものと想定す
る。人気映画の部分の帯域幅は、ＰＵ１８の利用可能帯
域幅未満でなければならない。Ｂjは、以下の２つの制
約を満足しなくてはならない。
ては、その映画にとって好適なＰＵ１８と見なされるＰ
Ｕ１８がそれぞれの映画に割り当てられる。特定の１本
の人気映画に対する全部のリクエストは、その好適ＰＵ
１８に伝送される。該映画の一部分Ｂjは、その好適Ｐ
Ｕ１８に複製される。ＰＵ１８に複製された映画Ｂの一
部は、利用可能なディスク帯域幅とスペースの両方によ
って制限が課せられる。入出力（Ｉ／Ｏ）システムの帯
域幅とスペースが十分であれば、１個のＰＵ１８を複数
の映画の好適ＰＵ１８として利用できる。簡略化のため
に、各ＰＵ１８に１本の映画を割り当てるものと想定す
る。人気映画の部分の帯域幅は、ＰＵ１８の利用可能帯
域幅未満でなければならない。Ｂjは、以下の２つの制
約を満足しなくてはならない。
【００３０】
【数５】 同様に、映画の複製部分は、好適ＰＵの利用可能ディス
クスペースより小さくなくてはならない。
クスペースより小さくなくてはならない。
【００３１】
【数６】 ＰＵ１８が複数の人気映画の好適ＰＵとして作用する場
合、当該好適ＰＵ１８の利用可能帯域幅／スペースは、
何らかの分配法、例えば均等分配、に基づいて好適ＰＵ
１８に格納されている全部の人気映画に分配される。こ
の複製によるＡＴＭバックボーンネットワークトラヒッ
クの節減ＢＷsavingは、次の式により推定される。
合、当該好適ＰＵ１８の利用可能帯域幅／スペースは、
何らかの分配法、例えば均等分配、に基づいて好適ＰＵ
１８に格納されている全部の人気映画に分配される。こ
の複製によるＡＴＭバックボーンネットワークトラヒッ
クの節減ＢＷsavingは、次の式により推定される。
【００３２】
【数７】
【００３３】映画リクエスト頻度は、特定期間にわたっ
てユーザパターンを監視することによって取られた予測
である。その結果、実際のアクセス頻度が予測パターン
と異なる場合がある。従って、長いキューのために（す
なわち、ディスク帯域幅が使い果たされて）、制限時間
内で一部の読み出しリクエストに応じられない可能性が
ある。解決策の１つは、好適ＰＵのディスク帯域幅が使
い果たされた時点で、好適ＰＵは映画の副コピーを無視
し、その映画のオリジナルコピーが入っているＰＵ１８
に読み出しリクエストを送るというものである。この場
合、非複製方式と同様に、データはＡＴＭ１２を介して
送出される。別の解決策は、ＰＵ１８のロードがＢＷpu
に達すると、システムマネージャ（２０）が当該ＰＵを
好適ＰＵとみなすのをやめ、リクエストを全部のＰＵ１
８に均等に分配する。この場合、ビデオオブジェクトは
オリジナルデザインのようにＡＴＭ１２を通過する。
てユーザパターンを監視することによって取られた予測
である。その結果、実際のアクセス頻度が予測パターン
と異なる場合がある。従って、長いキューのために（す
なわち、ディスク帯域幅が使い果たされて）、制限時間
内で一部の読み出しリクエストに応じられない可能性が
ある。解決策の１つは、好適ＰＵのディスク帯域幅が使
い果たされた時点で、好適ＰＵは映画の副コピーを無視
し、その映画のオリジナルコピーが入っているＰＵ１８
に読み出しリクエストを送るというものである。この場
合、非複製方式と同様に、データはＡＴＭ１２を介して
送出される。別の解決策は、ＰＵ１８のロードがＢＷpu
に達すると、システムマネージャ（２０）が当該ＰＵを
好適ＰＵとみなすのをやめ、リクエストを全部のＰＵ１
８に均等に分配する。この場合、ビデオオブジェクトは
オリジナルデザインのようにＡＴＭ１２を通過する。
【００３４】映画のリクエスト頻度が時間とともに変換
するのは言うまでもない。提唱方式の保守は簡単であ
る。人気映画が下火（不人気）になったときに、好適Ｐ
Ｕ１８から副コピーが除かれ、システムマネージャ２０
は、その映画のリクエストを全部のＰＵ１８に均一に分
配する。解放されたＰＵの帯域幅とスペースは、別の人
気映画に利用できる。
するのは言うまでもない。提唱方式の保守は簡単であ
る。人気映画が下火（不人気）になったときに、好適Ｐ
Ｕ１８から副コピーが除かれ、システムマネージャ２０
は、その映画のリクエストを全部のＰＵ１８に均一に分
配する。解放されたＰＵの帯域幅とスペースは、別の人
気映画に利用できる。
【００３５】図４に、本発明の好適（第１の）実施形態
によるシステムの事例データフロー図を示す。簡単明快
にするために、記載されているＰＵ１８は４個になって
いる。図４において、映画のリクエストはユーザ端末２
４から外部ネットワーク２２に送られる。次にリクエス
トは、外部ネットワーク２２から、ビデオサーバ１０の
システムマネージャ２０に伝送される。システムマネー
ジャ２０では、映画が人気映画に指定されるか否かを判
断し、そうであるならば、その映画のリクエストを、そ
の映画の完全コピーを格納している好適ＰＵ（ここでは
ＰＵ２という）に伝送する。次に好適ＰＵ（ＰＵ２）の
シーケンス制御ブローカ１６は、ユーザ端末２４に伝送
するために、リクエストされた映画に対応するビデオオ
ブジェクトを外部ネットワーク２２に直接に送出する。
上記事例データフロー図によれば、リクエストされた人
気映画はいずれもＡＴＭ１２を通過せず、ホスティング
ＰＵ（ＰＵ２）に格納されている映画はいずれも外部ネ
ットワーク２２を介して直接にユーザ端末２４に行く。
このように、ＡＴＭ１２を介して伝送されるのは原則と
して不人気な映画だけなので、ＡＴＭ１２における輻輳
は大幅に緩和される。
によるシステムの事例データフロー図を示す。簡単明快
にするために、記載されているＰＵ１８は４個になって
いる。図４において、映画のリクエストはユーザ端末２
４から外部ネットワーク２２に送られる。次にリクエス
トは、外部ネットワーク２２から、ビデオサーバ１０の
システムマネージャ２０に伝送される。システムマネー
ジャ２０では、映画が人気映画に指定されるか否かを判
断し、そうであるならば、その映画のリクエストを、そ
の映画の完全コピーを格納している好適ＰＵ（ここでは
ＰＵ２という）に伝送する。次に好適ＰＵ（ＰＵ２）の
シーケンス制御ブローカ１６は、ユーザ端末２４に伝送
するために、リクエストされた映画に対応するビデオオ
ブジェクトを外部ネットワーク２２に直接に送出する。
上記事例データフロー図によれば、リクエストされた人
気映画はいずれもＡＴＭ１２を通過せず、ホスティング
ＰＵ（ＰＵ２）に格納されている映画はいずれも外部ネ
ットワーク２２を介して直接にユーザ端末２４に行く。
このように、ＡＴＭ１２を介して伝送されるのは原則と
して不人気な映画だけなので、ＡＴＭ１２における輻輳
は大幅に緩和される。
【００３６】前述の複製方式の変形例は、映画のリクエ
スト頻度の関数として偏った配分で映画を分配すること
である。この本発明の第２の実施形態によれば、最初に
映画が届いた時点で、１個のＰＵ１８をその映画の好適
ＰＵと決定および指定する。その映画の大部分は好適Ｐ
Ｕ１８に割り当てられ、残った部分はその他のＰＵ１８
に均等に分配される。従って、ビデオサーバ１０には各
映画について１本のコピーしかない。
スト頻度の関数として偏った配分で映画を分配すること
である。この本発明の第２の実施形態によれば、最初に
映画が届いた時点で、１個のＰＵ１８をその映画の好適
ＰＵと決定および指定する。その映画の大部分は好適Ｐ
Ｕ１８に割り当てられ、残った部分はその他のＰＵ１８
に均等に分配される。従って、ビデオサーバ１０には各
映画について１本のコピーしかない。
【００３７】図５に本発明の第２の実施形態によるシス
テムの事例データフロー図を示す。簡単明快にするため
に、記載されているＰＵ１８は４個になっている。図５
において、映画のリクエストはユーザ端末２４から外部
ネットワーク２２に送られる。次にリクエストは、外部
ネットワーク２２から、ビデオサーバ１０のシステムマ
ネージャ２０に伝送される。システムマネージャ２０で
は、映画が人気映画に指定されるか否かを判断し、そう
であるならば、その映画のリクエストを、その映画の大
部分（例えば、２／３）を格納している好適ＰＵ（ここ
ではＰＵ２という）に伝送する。次に好適ＰＵ（ＰＵ
２）のシーケンス制御ブローカ１６は、ＡＴＭ１２を介
して残りのＰＵ（ＰＵ１、ＰＵ３、ＰＵ４）にリクエス
トを送り、各ＰＵのメディアセグメントファイルサーバ
１４に、そのＰＵに格納されているリクエスト映画に対
応するビデオオブジェクトを検索させる。図示の例で
は、残りのＰＵ１８のそれぞれに、その映画の１／９
（３個のＰＵで残った１／３をに分けた）が格納されて
いる。次にＰＵ１８は、検索されたビデオオブジェクト
を、ＡＴＭ１２を介してホスティングＰＵ（ＰＵ２）に
送る。上記により、リクエストされた映画の１／３はＡ
ＴＭ１２を通過するが、好適ＰＵ（ＰＵ１２）に格納さ
れている２／３は、ＡＴＭ１２を通過しない。従って、
ＡＴＭ１２における輻輳は緩和される
テムの事例データフロー図を示す。簡単明快にするため
に、記載されているＰＵ１８は４個になっている。図５
において、映画のリクエストはユーザ端末２４から外部
ネットワーク２２に送られる。次にリクエストは、外部
ネットワーク２２から、ビデオサーバ１０のシステムマ
ネージャ２０に伝送される。システムマネージャ２０で
は、映画が人気映画に指定されるか否かを判断し、そう
であるならば、その映画のリクエストを、その映画の大
部分（例えば、２／３）を格納している好適ＰＵ（ここ
ではＰＵ２という）に伝送する。次に好適ＰＵ（ＰＵ
２）のシーケンス制御ブローカ１６は、ＡＴＭ１２を介
して残りのＰＵ（ＰＵ１、ＰＵ３、ＰＵ４）にリクエス
トを送り、各ＰＵのメディアセグメントファイルサーバ
１４に、そのＰＵに格納されているリクエスト映画に対
応するビデオオブジェクトを検索させる。図示の例で
は、残りのＰＵ１８のそれぞれに、その映画の１／９
（３個のＰＵで残った１／３をに分けた）が格納されて
いる。次にＰＵ１８は、検索されたビデオオブジェクト
を、ＡＴＭ１２を介してホスティングＰＵ（ＰＵ２）に
送る。上記により、リクエストされた映画の１／３はＡ
ＴＭ１２を通過するが、好適ＰＵ（ＰＵ１２）に格納さ
れている２／３は、ＡＴＭ１２を通過しない。従って、
ＡＴＭ１２における輻輳は緩和される
【００３８】映画のデータ配列は、リクエスト頻度の分
散の関数であるので、第２の実施形態による方式に要す
る保守費用は先述の複製方式よりもはるかに高い。時間
に伴ってリクエスト頻度が変化したら、高価なデータ再
編成を行う必要がある。データ再編成は、サーバにほと
んどまたは全くトラヒックが存在しないときでなければ
実施できない。第１の実施形態により複製方式の別の長
所は、１本の映画について２本のコピーを置くことによ
り、その映画の利用度が増え、より多くのユーザが同時
にその映画を見ることができる点である。
散の関数であるので、第２の実施形態による方式に要す
る保守費用は先述の複製方式よりもはるかに高い。時間
に伴ってリクエスト頻度が変化したら、高価なデータ再
編成を行う必要がある。データ再編成は、サーバにほと
んどまたは全くトラヒックが存在しないときでなければ
実施できない。第１の実施形態により複製方式の別の長
所は、１本の映画について２本のコピーを置くことによ
り、その映画の利用度が増え、より多くのユーザが同時
にその映画を見ることができる点である。
【００３９】ＡＴＭ１２のセル損失の主原因は、リクエ
ストされた映画をユーザに送出するときにホスティング
ＰＵ１８を介さなければならないことである。均等分配
とする場合には、残りのＰＵのそれぞれが、以下の式で
与えられる映画の残り部分を送出しなくてはならない。
ストされた映画をユーザに送出するときにホスティング
ＰＵ１８を介さなければならないことである。均等分配
とする場合には、残りのＰＵのそれぞれが、以下の式で
与えられる映画の残り部分を送出しなくてはならない。
【００４０】
【数８】
【００４１】本発明の第３の実施形態により、それぞれ
のＰＵ１８は、その映画の分担分をＡＴＭバックボーン
１２を通さずに直接にユーザに送ることができ、それに
よってＡＴＭ１２のトラヒックを大幅に緩和できる。こ
れを実現するために、各ＰＵ１８には、図６のように外
部ネットワーク２２に接続する出力ノード３０が設けら
れる。映画のリクエストが入ると、システムマネージャ
２０は、そのリクエストをホスティングＰＵ１８に割り
当てる。図１の事例データフロー図によれば、ＰＵ１は
ホスティングＰＵに指定されている。ホスティングＰＵ
（ＰＵ１）は、ユーザに代わってリクエストを他のＰＵ
１８に送り、対応するデータブロックを取り出す。ホス
ティングＰＵ（ＰＵ１）は、依然として他のＰＵ１８へ
の同期信号の送出を担当し、種々のフレームを正しい順
序で送信する。ＰＵ１８は、該信号を受信すると、デー
タブロックを出力ノード３０を介して直接にユーザ端末
２４に送る。同期信号のサイズはきわめて小さい。従っ
て、このジョブは、帯域幅の小さいＡＴＭバックボーン
ネットワーク１２で間にあう。
のＰＵ１８は、その映画の分担分をＡＴＭバックボーン
１２を通さずに直接にユーザに送ることができ、それに
よってＡＴＭ１２のトラヒックを大幅に緩和できる。こ
れを実現するために、各ＰＵ１８には、図６のように外
部ネットワーク２２に接続する出力ノード３０が設けら
れる。映画のリクエストが入ると、システムマネージャ
２０は、そのリクエストをホスティングＰＵ１８に割り
当てる。図１の事例データフロー図によれば、ＰＵ１は
ホスティングＰＵに指定されている。ホスティングＰＵ
（ＰＵ１）は、ユーザに代わってリクエストを他のＰＵ
１８に送り、対応するデータブロックを取り出す。ホス
ティングＰＵ（ＰＵ１）は、依然として他のＰＵ１８へ
の同期信号の送出を担当し、種々のフレームを正しい順
序で送信する。ＰＵ１８は、該信号を受信すると、デー
タブロックを出力ノード３０を介して直接にユーザ端末
２４に送る。同期信号のサイズはきわめて小さい。従っ
て、このジョブは、帯域幅の小さいＡＴＭバックボーン
ネットワーク１２で間にあう。
【００４２】第３の実施形態による方式に関しては、異
なるデータブロックが外部ネットワーク２２を介して異
なるルートを取るため、ブロックの順が狂ってユーザに
届く場合がある。これを回避するために、外部ネットワ
ーク（図１参照）は、或る種の遅延（ジッタ）を保証し
てデータブロックを配送しなくてはならない。これは、
ネットワークがＣ±ε ｍ秒（Ｃおよびεは、定数）で
データパケットを配送することを意味する。遅延を保証
するネットワークに関する更なる考察については、D.D.
Kandlur, K.G. Shie, D.Ferrari共著「マルチループネ
ットワークにおけるリアルタイム通信（Real-time Comm
unication in Multiloop Netoworks）」Distributed Co
mputing Systems, pp. 300-307、1991年5月； D.D. Cl
ark, S.Shenker, L.Zhang共著「統合サービスパケット
ネットワークにおけるリアルタイムアプリケーションを
支援する：アーキテクチャとメカニズム（Supporting R
eal-time Applications in an Integrated Services Pa
cket network: Architecture and Mechanism）」SIGCOM
M '92, pp. 14-26、メリーランド州バルチモア、1992年
8月； D.C. Verma, H.Zhang, D.Ferrari共著「パケッ
ト交換ネットワークにおけるリアルタイム通信の遅延ジ
ッタ制御（Delay Jitter Control for Real-time Commu
nication in a Packet-switching Network）」IEEE TRI
COMM, pp. 35-43、ノースキャロナイナ州、チャペルヒ
ル、1991年4月を参照されたい。ここで、ブロックiがＰ
Ｕkに格納され、ブロックi+1がＰＵwに格納されている
と仮定する。データがエンドユーザに順序通りに到着す
ることを保証するために、ビデオサーバでは次のアルゴ
リズムを利用できる。
なるデータブロックが外部ネットワーク２２を介して異
なるルートを取るため、ブロックの順が狂ってユーザに
届く場合がある。これを回避するために、外部ネットワ
ーク（図１参照）は、或る種の遅延（ジッタ）を保証し
てデータブロックを配送しなくてはならない。これは、
ネットワークがＣ±ε ｍ秒（Ｃおよびεは、定数）で
データパケットを配送することを意味する。遅延を保証
するネットワークに関する更なる考察については、D.D.
Kandlur, K.G. Shie, D.Ferrari共著「マルチループネ
ットワークにおけるリアルタイム通信（Real-time Comm
unication in Multiloop Netoworks）」Distributed Co
mputing Systems, pp. 300-307、1991年5月； D.D. Cl
ark, S.Shenker, L.Zhang共著「統合サービスパケット
ネットワークにおけるリアルタイムアプリケーションを
支援する：アーキテクチャとメカニズム（Supporting R
eal-time Applications in an Integrated Services Pa
cket network: Architecture and Mechanism）」SIGCOM
M '92, pp. 14-26、メリーランド州バルチモア、1992年
8月； D.C. Verma, H.Zhang, D.Ferrari共著「パケッ
ト交換ネットワークにおけるリアルタイム通信の遅延ジ
ッタ制御（Delay Jitter Control for Real-time Commu
nication in a Packet-switching Network）」IEEE TRI
COMM, pp. 35-43、ノースキャロナイナ州、チャペルヒ
ル、1991年4月を参照されたい。ここで、ブロックiがＰ
Ｕkに格納され、ブロックi+1がＰＵwに格納されている
と仮定する。データがエンドユーザに順序通りに到着す
ることを保証するために、ビデオサーバでは次のアルゴ
リズムを利用できる。
【００４３】１．ホスティングＰＵは、ＰＵkとＰＵwと
にコマンドを送って対応ブロックを検索する。 ２．データの準備が整った時点で、ＰＵはハウジングＰ
Ｕに肯定応答を送る。 ３．ホスティングＰＵはＰＵkにコマンドを送って、外
部ネットワーク経由でユーザにブロックiを伝送させ
る。 ４．その後、ホスティングＰＵは少なくともε ｍ秒待
機した後に、 ＰＵwにコマンドを送って、ユーザにブロ
ックi+1を伝送させる。
にコマンドを送って対応ブロックを検索する。 ２．データの準備が整った時点で、ＰＵはハウジングＰ
Ｕに肯定応答を送る。 ３．ホスティングＰＵはＰＵkにコマンドを送って、外
部ネットワーク経由でユーザにブロックiを伝送させ
る。 ４．その後、ホスティングＰＵは少なくともε ｍ秒待
機した後に、 ＰＵwにコマンドを送って、ユーザにブロ
ックi+1を伝送させる。
【００４４】同期の問題に対する別の解決策は、正しい
順にビデオフレームを表示できるだけのバッファをユー
ザ端末に有することである。しかしながら、これはユー
ザ端末の価格を大幅に増大するものである。
順にビデオフレームを表示できるだけのバッファをユー
ザ端末に有することである。しかしながら、これはユー
ザ端末の価格を大幅に増大するものである。
【００４５】第３の実施形態のアーキテクチャは、ＡＴ
Ｍバックボーン１２の重要性を低減し、狭い帯域幅でＡ
ＴＭバックボーン１２を使えるようにするものである。
外部ネットワーク２２について、これ以外にも性能上の
問題が存在する。各ＰＵ１８には、ＡＴＭネットワーク
１２を介して直接に映画分担部分をユーザに送らせるの
で、同一リクエストについてＮpu本の経路が存在する。
このアーキテクチャによるルーチングテーブルは、オリ
ジナルデザインのルーチングテーブルのＮpu倍の大きさ
である。従って、テーブル内の検索コストが増大する。
一方、各ルートのトラヒックが小さくなるので、ＡＴＭ
ネットワーク１２により望ましい最適化およびロード分
配が達成され、それは、より望ましい応答時間という形
で反映される。
Ｍバックボーン１２の重要性を低減し、狭い帯域幅でＡ
ＴＭバックボーン１２を使えるようにするものである。
外部ネットワーク２２について、これ以外にも性能上の
問題が存在する。各ＰＵ１８には、ＡＴＭネットワーク
１２を介して直接に映画分担部分をユーザに送らせるの
で、同一リクエストについてＮpu本の経路が存在する。
このアーキテクチャによるルーチングテーブルは、オリ
ジナルデザインのルーチングテーブルのＮpu倍の大きさ
である。従って、テーブル内の検索コストが増大する。
一方、各ルートのトラヒックが小さくなるので、ＡＴＭ
ネットワーク１２により望ましい最適化およびロード分
配が達成され、それは、より望ましい応答時間という形
で反映される。
【００４６】本発明は、ビデオサーバ１０におけるＡＴ
Ｍバックボーンネットワーク１２のトラヒックを緩和す
る方法を提供し、およびPanasonicで開発されたPanaViS
STMに適したデータ複製方式を提供するものである。本
発明の望ましい実施形態では、指定された好適ＰＵ１８
上の人気映画の一部または全部を複製して、ＡＴＭ１２
におけるトラヒック輻輳を回避するとともに、各ＰＵ１
８におけるディスク利用率を向上するものである。当該
編成方式では、ＡＴＭネットワーク１２上のトラヒック
を減少するので、ローカルディスクから、より多くの読
み出しリクエストに応じられる。また、ＡＴＭバックボ
ーン１２の所要帯域幅を大幅に縮小する別の設計シナリ
オについても説明されている。
Ｍバックボーンネットワーク１２のトラヒックを緩和す
る方法を提供し、およびPanasonicで開発されたPanaViS
STMに適したデータ複製方式を提供するものである。本
発明の望ましい実施形態では、指定された好適ＰＵ１８
上の人気映画の一部または全部を複製して、ＡＴＭ１２
におけるトラヒック輻輳を回避するとともに、各ＰＵ１
８におけるディスク利用率を向上するものである。当該
編成方式では、ＡＴＭネットワーク１２上のトラヒック
を減少するので、ローカルディスクから、より多くの読
み出しリクエストに応じられる。また、ＡＴＭバックボ
ーン１２の所要帯域幅を大幅に縮小する別の設計シナリ
オについても説明されている。
【００４７】以上、本発明を開示してきたが、種々の方
法で同を変更できることは明白である。そのような変更
は本発明の精神ならびに範囲からの逸脱と見なされるも
のではなく、また、当業者に自明であるような全ての修
正は、請求項の適用範囲に含まれるものとする。
法で同を変更できることは明白である。そのような変更
は本発明の精神ならびに範囲からの逸脱と見なされるも
のではなく、また、当業者に自明であるような全ての修
正は、請求項の適用範囲に含まれるものとする。
【図１】 現在のビデオサーバのアーキテクチャの模式
図である。
図である。
【図２】 ビデオ店の或る週における各種映画のビデオ
貸出頻度を示すグラフである。
貸出頻度を示すグラフである。
【図３】 図１に記載の従来のビデオサーバアーキテク
チャのデータフロー図である。
チャのデータフロー図である。
【図４】 本発明の原理に基づく複製方式のデータフロ
ー図である。
ー図である。
【図５】 本発明の第２の実施形態に基づく複製方式の
データフロー図である。
データフロー図である。
【図６】 本発明の第３の実施形態に基づく複製方式の
データフロー図である。
データフロー図である。
１０ ビデオサーバ １２ ＡＴＭバックボーンスイッチ １４ メディアセグメントファイルサーバ １６ シーケンス制御ブローカ １８ PanaViSS装置 ２０ システムマネージャ ２２ 外部ネットワーク ２４ エンドユーザ端末 ３０ 出力ノード
Claims (3)
- 【請求項１】 ＡＴＭバックボーンネットワークと、 それぞれがメディアセグメントファイルサーバとシーケ
ンス制御ブローカとを備える複数の装置とを具備し、 それぞれの前記複数の装置は、相互に交信できるように
前記ＡＴＭバックボーンネットワークに接続され、前記
ビデオサーバに格納される各映画は、それぞれの装置に
格納される複数のビデオオブジェクトに分割され、人気
映画であると判断された映画も、前記複数の装置のいず
れかに格納されて、前記ＡＴＭバックボーンネットワー
クを通過するセルの数を減少するように構成されたＡＴ
Ｍバックボーンネットワークを利用したビデオサーバ。 - 【請求項２】 ＡＴＭバックボーンネットワークと、 それぞれがメディアセグメントファイルサーバとシーケ
ンス制御ブローカとを備える複数の装置とを具備し、 それぞれの前記複数の装置は、相互に交信できるように
前記ＡＴＭバックボーンネットワークに接続され、前記
ビデオサーバに格納される各映画は、それぞれの装置に
格納される複数のビデオオブジェクトに分割され、人気
映画と判断される映画も、その大部分が前記複数の装置
のいずれかに格納されて、前記ＡＴＭバックボーンネッ
トワークを通過する、前記人気映画に対応するセルの数
を減少するように構成されたＡＴＭバックボーンネット
ワークを利用したビデオサーバ。 - 【請求項３】 ＡＴＭバックボーンネットワークと、 それぞれがメディアセグメントファイルサーバとシーケ
ンス制御ブローカとを備える複数の装置とを具備し、 それぞれの前記複数の装置は、相互に交信できるように
前記ＡＴＭバックボーンネットワークに接続され、前記
ビデオサーバに格納される各映画は、それぞれの装置に
格納される複数のビデオオブジェクトに分割され、人気
映画と判断される映画は、その大部分が前記複数の装置
のいずれかに格納されるとともに、残りは他の前記複数
の装置に格納されるように、前記複数の装置に分配され
て、前記ＡＴＭバックボーンネットワークを通過する、
前記人気映画に対応するセルの数を減少するように構成
されたＡＴＭバックボーンネットワークを利用したビデ
オサーバ。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US08/791,112 US5875300A (en) | 1997-01-30 | 1997-01-30 | Cell loss reduction in a video server with ATM backbone network |
| US08/791112 | 1997-01-30 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10233991A true JPH10233991A (ja) | 1998-09-02 |
| JP2901947B2 JP2901947B2 (ja) | 1999-06-07 |
Family
ID=25152724
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1554198A Expired - Fee Related JP2901947B2 (ja) | 1997-01-30 | 1998-01-28 | Ａｔｍバックボーンネットワークを利用したビデオサーバ |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5875300A (ja) |
| JP (1) | JP2901947B2 (ja) |
Families Citing this family (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE19741885A1 (de) * | 1997-09-23 | 1999-03-25 | Cit Alcatel | Einrichtung zum Zuweisen von Übertragungskanälen an Endstellen eines Dienste-auf-Abruf Systems |
| US7278153B1 (en) | 2000-04-12 | 2007-10-02 | Seachange International | Content propagation in interactive television |
| US7318107B1 (en) | 2000-06-30 | 2008-01-08 | Intel Corporation | System and method for automatic stream fail-over |
| WO2002002891A1 (en) * | 2000-07-05 | 2002-01-10 | Vogue Pool Products | Above ground swimming pool support structure |
| US7234003B2 (en) * | 2001-12-10 | 2007-06-19 | Sun Micorsystems, Inc. | Method and apparatus to facilitate direct transfer of data between a data device and a network connection |
| US20080222274A1 (en) * | 2007-03-09 | 2008-09-11 | Joshua Millstein | Method and system for an interactive, web-based environment |
| WO2013155490A1 (en) * | 2012-04-12 | 2013-10-17 | Huawei Technologies Co., Ltd. | System and method for quality of experience aware media search and recommendation with unified portal |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5610841A (en) * | 1993-09-30 | 1997-03-11 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Video server |
| JPH08153113A (ja) * | 1994-11-28 | 1996-06-11 | Fujitsu Ltd | マルチメディアサーバ |
| US5756280A (en) * | 1995-10-03 | 1998-05-26 | International Business Machines Corporation | Multimedia distribution network including video switch |
| US5771435A (en) * | 1995-12-14 | 1998-06-23 | Time Warner Entertainment Co. L.P. | Method and apparatus for processing requests for video presentations of interactive applications in which VOD functionality is provided during NVOD presentations |
-
1997
- 1997-01-30 US US08/791,112 patent/US5875300A/en not_active Expired - Fee Related
-
1998
- 1998-01-28 JP JP1554198A patent/JP2901947B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US5875300A (en) | 1999-02-23 |
| JP2901947B2 (ja) | 1999-06-07 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US7913282B2 (en) | Distributed cooperative memory for interactive and scalable video-on-demand system | |
| US5978843A (en) | Scalable architecture for media-on-demand servers | |
| US6246680B1 (en) | Highly integrated multi-layer switch element architecture | |
| KR0149211B1 (ko) | 완전 이동 비디오 화일 분배 시스템 및 방법 | |
| JP3617089B2 (ja) | 映像蓄積配送装置及び映像蓄積配送システム | |
| JP3730686B2 (ja) | データを伝送する方法、データ通信システム、データ通信ネットワーク | |
| US5761416A (en) | Method and apparatus for distributing network bandwidth on a video server for transmission of bit streams across multiple network interfaces connected to a single internet protocol (IP) network | |
| US5408465A (en) | Flexible scheme for admission control of multimedia streams on integrated networks | |
| US5808607A (en) | Multi-node media server that provides video to a plurality of terminals from a single buffer when video requests are close in time | |
| KR100256016B1 (ko) | 비디오 데이타를 서비스하는 노드 선택 방법, 분산비디오 서버 시스템, 비디오 서버 시스템, 분산 컴퓨팅 시스템 및 그의 제어 방법 | |
| US8041832B2 (en) | Network data distribution system and method | |
| US20050188073A1 (en) | Transmission system, delivery path controller, load information collecting device, and delivery path controlling method | |
| JPH11505095A (ja) | データ処理システム | |
| US6356947B1 (en) | Data delivery system | |
| KR20100037032A (ko) | 피어-투-피어 라이브 스트리밍을 위한 큐-기반 적응성 청크 스케줄링 | |
| JP2002314598A (ja) | データ配送方法 | |
| WO2003083597A2 (en) | Collapsed distributed cooperative memory for interactive and scalable media-on-demand systems | |
| US20090142055A1 (en) | Control device and a method for controlling an optical data transmission, and a shared storage network system | |
| JP2901947B2 (ja) | Ａｔｍバックボーンネットワークを利用したビデオサーバ | |
| Sheu et al. | Virtual batching: A new scheduling technique for video-on-demand servers | |
| US6393001B1 (en) | Satellite communication system, routing method for the system and storage device with program of the routing | |
| Ko et al. | An overview of interactive video on demand system | |
| Kanada et al. | Netwarp: An ultra-high-throughput computer communications service | |
| JP2836620B1 (ja) | 衛星通信システム、該衛星通信システムにおける経路制御方法及び経路制御プログラムを格納した記録媒体 | |
| KR100431734B1 (ko) | 멀티 펌핑을 이용한 동영상 동시 제공방법 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 19990216 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |