JPWO2014162981A1 - 制御装置、制御方法、コンピュータプログラム及び映像伝送システム - Google Patents

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Abstract

【課題】IPマルチキャストを利用して映像を伝送する際に、受信側で映像が乱れないように映像をスイッチングすることが可能な制御装置を提供する。【解決手段】IPマルチキャスト送信される第1の映像ストリームを受信する受信装置に対する前記第1の映像ストリームから第2の映像ストリームへの受信指示を取得すると、ネットワークトポロジの状態及び伝送されている映像ストリームの情報を取得し、前記第1の映像ストリームに加えて前記第2の映像ストリームを伝送するためのネットワーク帯域を予約する帯域予約部と、前記受信装置に対して、前記帯域予約部が予約したネットワーク帯域を用いて前記第2の映像ストリームを受信する指示を送出する受信指示部と、を備える、制御装置が提供される。【選択図】図2

Description

本開示は、制御装置、制御方法、コンピュータプログラム及び映像伝送システムに関する。
複数の映像ソースの中から1つの映像ソースを選択させて表示させる映像システムにおける、映像ソースの切り替え方法に関する技術が、例えば特許文献1等で開示されている。
特開2011−114490号公報
このような、複数の映像ソースの中から1つの映像ソースを選択させる映像システムにおいて、映像ソースの伝送にIPマルチキャスト技術が用いられるケースも増えている。IPマルチキャスト技術を利用して映像を伝送する際には、映像のスイッチング時に、受信側で映像が乱れないように映像をスイッチングすることが求められる。
そこで本開示は、IPマルチキャストを利用して映像を伝送する際に、受信側で映像が乱れないように映像をスイッチングすることが可能な、新規かつ改良された制御装置、制御方法、コンピュータプログラム及び映像伝送システムを提供する。
本開示によれば、IPマルチキャスト送信される第1の映像ストリームを受信する受信装置に対する前記第1の映像ストリームから第2の映像ストリームへの受信指示を取得すると、ネットワークトポロジの状態及び伝送されている映像ストリームの情報を取得し、前記第1の映像ストリームに加えて前記第2の映像ストリームを伝送するためのネットワーク帯域を予約する帯域予約部と、前記受信装置に対して、前記帯域予約部が予約したネットワーク帯域を用いて前記第2の映像ストリームを受信する指示を送出する受信指示部と、を備える、制御装置が提供される。
また本開示によれば、IPマルチキャスト送信される第1の映像ストリームを受信する受信装置に対する前記第1の映像ストリームから第2の映像ストリームへの受信指示を取得すると、ネットワークトポロジの状態及び伝送されている映像ストリームの情報を取得し、前記第1の映像ストリームに加えて前記第2の映像ストリームを伝送するためのネットワーク帯域を予約するステップと、前記受信装置に対して、前記予約するスッテプで予約されたネットワーク帯域を用いて前記第2の映像ストリームを受信する指示を送出するステップと、を備える、制御方法が提供される。
また本開示によれば、コンピュータに、IPマルチキャスト送信される第1の映像ストリームを受信する受信装置に対する前記第1の映像ストリームから第2の映像ストリームへの受信指示を取得すると、ネットワークトポロジの状態及び伝送されている映像ストリームの情報を取得し、前記第1の映像ストリームに加えて前記第2の映像ストリームを伝送するためのネットワーク帯域を予約するステップと、前記受信装置に対して、前記予約するスッテプで予約されたネットワーク帯域を用いて前記第2の映像ストリームを受信する指示を送出するステップと、を実行させる、コンピュータプログラムが提供される。
また本開示によれば、映像ストリームをIPマルチキャスト送信する1以上の送信装置と、前記送信装置からIPマルチキャスト送信される映像ストリームを受信する受信装置と、前記受信装置に映像ストリームの受信指示を送信する制御装置と、を備え、前記制御装置は、前記送信装置からIPマルチキャスト送信される第1の映像ストリームを受信する前記受信装置に対する前記第1の映像ストリームから第2の映像ストリームへの受信指示を取得すると、ネットワークトポロジの状態及び伝送されている映像ストリームの情報を取得し、前記第1の映像ストリームに加えて前記第2の映像ストリームを伝送するためのネットワーク帯域を予約する帯域予約部と、前記受信装置に対して、前記帯域予約部が予約したネットワーク帯域を用いて前記第2の映像ストリームを受信する指示を送出する受信指示部と、を備える、映像伝送システムが提供される。
以上説明したように本開示によれば、IPマルチキャストを利用して映像を伝送する際に、映像が乱れることなく表示される映像をスイッチングすることが可能な、新規かつ改良された制御装置、制御方法及びコンピュータプログラムを提供することが出来る。
本開示の一実施形態に係る映像伝送システム1の全体構成例を示す説明図である。 本開示の一実施形態に係るネットワークマネージャ100の機能構成例を示す説明図である。 本開示の一実施形態に係るネットワークマネージャ100の動作例を示す流れ図である。 本開示の一実施形態にかかる映像伝送システム1の動作例を示す流れ図である。 本開示の一実施形態にかかる映像伝送システム1でネットワーク上を流れるストリームの様子を示す説明図である。 本開示の一実施形態にかかる映像伝送システム1でネットワーク上を流れるストリームの様子を示す説明図である。 本開示の一実施形態に係るネットワークマネージャ100の機能構成例を示す説明図である。 本開示の一実施形態にかかる映像伝送システム1でネットワーク上を流れるストリームの様子を示す説明図である。 メッセージのフォーマット例を示す説明図である。 本開示の一実施形態にかかる映像伝送システム1でネットワーク上を流れるストリームの様子を示す説明図である。
以下に添付図面を参照しながら、本開示の好適な実施の形態について詳細に説明する。なお、本明細書及び図面において、実質的に同一の機能構成を有する構成要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略する。
なお、説明は以下の順序で行うものとする。
<1.本開示の一実施形態>
[システムの全体構成例]
[ネットワークマネージャの機能構成例]
[ネットワークマネージャの動作例]
[映像伝送システムの動作例]
[メッセージフォーマット例]
[変形例]
<2.まとめ>
<1.本開示の一実施形態>
[システムの全体構成例]
まず、図面を参照しながら、本開示の一実施形態に係る映像伝送システムの全体構成例について説明する。図1は、本開示の一実施形態に係る映像伝送システム1の全体構成例を示す説明図である。以下、図1を用いて本開示の一実施形態に係る映像伝送システム1の全体構成例について説明する。
図1に示したように、本開示の一実施形態に係る映像伝送システム1は、コントローラ10と、送信装置20a〜20hと、IPスイッチ30a〜30jと、受信装置40a〜40hと、ネットワークマネージャ100と、を含んで構成される。
コントローラ10は、映像伝送システム1の全体の動作についての制御を行う。コントローラ10は、例えばパーソナルコンピュータ、タブレット型端末、ワークステーション等の形態が考えられる。例えばコントローラ10は、どの送信装置20a〜20hから出力される映像をどの受信装置40a〜40hで受信させるかを指定し、その指定した内容をネットワークマネージャ100に送る。
ネットワークマネージャ100は、図1に示した映像伝送システム1の状態を管理し、コントローラ10から送られる内容に基づき、送信装置20a〜20hが出力する映像を受信装置40a〜40hに受信させる装置である。ネットワークマネージャ100は、本開示の制御装置として機能し得る。ネットワークマネージャ100は、送信装置20a〜20h、IPスイッチ30a〜30j、及び受信装置40a〜40hから、各機器のIPネットワークに関する情報を取得して、映像伝送システム1のネットワークトポロジの状態を管理する。
送信装置20a〜20hは、IPマルチキャストに対応し、それぞれ映像を映像ストリームとしてIPマルチキャスト配信する装置である。送信装置20a〜20hは、例えば映像を撮像する撮像装置であってもよい。送信装置20a〜20hが撮像装置である場合は、送信装置20a〜20hは、撮像した映像を映像ストリームとしてIPマルチキャスト配信する。図1に示した映像伝送システム1の全体構成例では、8台の送信装置20a〜20hが示されているが、本開示は係る例に限定されない。また送信装置20a〜20hは、あらかじめ撮像された映像をIPマルチキャスト配信する装置であってもよい。
IPスイッチ30a〜30jは、IPマルチキャストに対応したスイッチであり、送信装置20a〜20hから受信装置40a〜40hへIPマルチキャスト配信される映像ストリームを中継する。本実施形態では、IPスイッチ30a〜30jは図1に示したように接続されているものとして説明するが、もちろん、IPスイッチ30a〜30jの数や接続形態は係る例に限定されるものではない。
図1では、IPスイッチ30a〜30jにそれぞれ番号が振られた状態で示されている。「IPスイッチn−m」のnは、送信装置20a〜20hに近い側から1,2,3の順に付番されている。また「IPスイッチn−m」のmは、同じ番号nが付番されたIPスイッチを区別するために付番されている。
受信装置40a〜40hは、IPマルチキャストに対応し、それぞれ送信装置20a〜20hからIPマルチキャスト配信された映像ストリームを受信する装置である。受信装置40a〜40hが受信する映像ストリームは、圧縮されたものであっても良く、圧縮されていない非圧縮のものであってもよい。
ネットワークマネージャ100は、コントローラ10から送られる内容に基づき、送信装置20a〜20hが出力する映像を受信装置40a〜40hに受信させる。本実施形態では、送信装置20a〜20hは映像ストリームをIPマルチキャスト配信するので、受信装置40a〜40hは、Joinコマンドを発行することで映像ストリームの受信を開始する。また受信装置40a〜40hは、Leaveコマンドを発行することで映像ストリームの受信を終了する。
しかし受信装置40a〜40hが既に映像ストリームを受信している状態で、別の映像ストリームに切り替えて受信しようとする場合に、Leaveコマンドを発行してからJoinコマンドを発行すると、即座に映像ストリームを切り替えることができない。映像ストリームの受信を停止してから別の映像ストリームの受信を開始するまでには時間がかかり、受信装置40a〜40hが受信した映像ストリームに基づき映像を表示する場合には、映像ストリームの切り替えのタイミングで映像が表示されなくなる。
そこで本実施形態では、受信装置40a〜40hは、映像ストリームを新たに受信する際に、受信中の映像ストリームの受信は停止させずに、新たに受信する映像ストリームの受信を開始する。そして受信装置40a〜40hは、新たな映像ストリームを受信して、その映像ストリームによって映像を出力できる状態になってから、それまで受信していた映像ストリームの受信を停止する。
またネットワークマネージャ100は、受信装置40a〜40hで上述のような映像ストリームの受信開始処理及び停止処理を実行させるために、ネットワークトポロジの状態や、既にネットワーク上を流れているストリームの状態についての情報を用いて、新たに受信装置40a〜40hが受信する映像ストリームのための帯域を確保しておく。
そしてネットワークマネージャ100は、新たに受信装置40a〜40hが受信する映像ストリームのための帯域を確保すると、受信装置40a〜40hに対して新たなストリームの受信を指示する。受信装置40a〜40hは、ネットワークマネージャ100からの受信指示を受けて、ネットワークマネージャ100が確保した帯域を用いて送信される新たな映像ストリームを受信することができる。
図1に示した映像伝送システム1は、例えば放送局に設けられるシステムであり得る。映像伝送システム1が放送局に設けられるシステムである場合は、例えば、送信装置20a〜20hは映像を撮像して、撮像した映像をリアルタイムでIPマルチキャスト配信する装置であり、受信装置40a〜40hは、送信装置20a〜20hで撮像された映像を編集する編集機であり得る。送信装置20a〜20hで撮像され、受信装置40a〜40hで編集される映像は、その後放送波として放送局から送信され得る。
なお、図1ではコントローラ10とネットワークマネージャ100とが異なる装置として図示されているが、本開示は係る例に限定されるものではない。コントローラ10の機能とネットワークマネージャ100の機能とが同じ装置の内部に設けられるような形態も、同様に本開示の技術的範囲に含まれるものである。
以上、図1を用いて本開示の一実施形態に係る映像伝送システム1の全体構成例について説明した。次に、本開示の一実施形態に係るネットワークマネージャ100の機能構成例について説明する。
[ネットワークマネージャの機能構成例]
図2は、本開示の一実施形態に係るネットワークマネージャ100の機能構成例を示す説明図である。以下、図2を用いて本開示の一実施形態に係るネットワークマネージャ100の機能構成例について説明する。
図2に示したように、本開示の一実施形態に係るネットワークマネージャ100は、ネットワークトポロジ管理部110と、帯域予約部120と、受信指示部130と、を含んで構成される。
ネットワークトポロジ管理部110は、映像伝送システム1のネットワークトポロジ、すなわち、映像伝送システム1における各機器の接続形態を各機器から取得して管理する。ネットワークトポロジ管理部110が管理する映像伝送システム1のネットワークトポロジの情報は、帯域予約部120での帯域予約に用いられる。
ネットワークトポロジ管理部110は、例えばDHCP(Dynamic Host Configuration Protocol)を用いて映像伝送システム1に接続されている各機器のIPアドレスを設定し、各機器がIPアドレスをネットワークトポロジ管理部110に登録することで、映像伝送システム1のネットワークトポロジを管理しうる。ネットワークトポロジ管理部110は、また例えば、LLDP(Link Layer Discovery Protocol)を用いて映像伝送システム1に接続されている各機器の情報を収集することで、映像伝送システム1のネットワークトポロジを管理しうる。もちろんここに挙げた例は一例に過ぎないものであり、ネットワークトポロジ管理部110は、その他の方法によって映像伝送システム1のネットワークトポロジを管理しても良い。
ネットワークトポロジの情報と、現在伝送中の映像ストリームの情報に変更があった場合は、各機器はネットワークマネージャ100に変更内容を通知する。ネットワークマネージャ100は、IPスイッチ30a〜30jを管理しているので、IPスイッチ30a〜30jから情報を取得して、ネットワークトポロジの情報を自動生成し得る。
ネットワークトポロジ管理部110は、ネットワークトポロジの情報として、例えば各機器(送信装置20a〜20h、IPスイッチ30a〜30j、受信装置40a〜40h)を識別するID、Ethernet(登録商標)情報の配列、各々のEthernetが接続しているEthernet情報の配列、各機器が現在受信している映像ストリームの情報を収集する。
帯域予約部120は、受信装置40a〜40hに、映像を途切れさせずに映像ストリームを切り替えて受信させるために、受信装置40a〜40hで受信させる映像ストリームのための帯域を予約する。帯域予約部120は、ネットワークトポロジ管理部110が管理しているネットワークトポロジの状態、及び映像伝送システム1で伝送されている映像ストリームの情報に基づき、受信装置40a〜40hで受信させる映像ストリームのための帯域を予約する。
より詳細には、帯域予約部120は、受信装置40a〜40hに対する映像ストリームの受信指示をコントローラ10から取得すると、ネットワークトポロジ管理部110が管理しているネットワークトポロジの状態、及び映像伝送システム1で伝送されている映像ストリームの情報に基づき、予約可能なネットワーク帯域を算出する。そして帯域予約部120は、予約可能なネットワーク帯域を算出すると、受信装置40a〜40hで新たに受信する(切り替え後の)映像ストリーム用にIPスイッチ30a〜30jの帯域予約設定を変更する。
なお帯域予約部120は、受信装置40a〜40hが新たな映像ストリームを受信し、それまで受信していた映像ストリームの受信を停止すると、それまで受信していた映像ストリームのためのネットワーク帯域を開放しても良い。受信装置40a〜40hの中のある受信装置(例えば受信装置40aとする)で受信されなくなった映像ストリームが、ほかの受信装置40b〜40hのいずれにおいても受信されていなければ、帯域予約部120は、その受信されなくなった映像ストリームが使用していた帯域を開放してもよい。
受信指示部130は、コントローラ10から取得した受信装置40a〜40hに対する映像ストリームの受信指示に基づき、受信装置40a〜40hに対して映像ストリームの受信指示を送出する。受信指示部130からの指示によって受信装置40a〜40hで受信される映像ストリームは、帯域予約部120で予約された帯域を用いて、送信装置20a〜20hから受信装置40a〜40hへ、IPスイッチ30a〜30jを経由して伝送される。
上述したように、本実施形態では、映像ストリームを受信中の受信装置40a〜40hは、受信指示部130からの受信指示を受けると、受信中の映像ストリームに加え、新たな映像ストリームを、受信指示に基づいて受信する。そして受信装置40a〜40hは、新たな映像ストリームによる映像の出力が可能になった時点で、速やかに、それまで受信していた映像ストリームの受信停止を要求する。
ネットワークマネージャ100は、図2に示したような構成を有することで、IPマルチキャストを利用した映像ストリームの伝送時に、受信装置40a〜40hで映像が乱れないように映像をスイッチングさせることを可能にする。
以上、本開示の一実施形態に係るネットワークマネージャ100の機能構成例について説明した。次に、本開示の一実施形態に係るネットワークマネージャ100の動作例について説明する。
[ネットワークマネージャの動作例]
図3は、本開示の一実施形態に係るネットワークマネージャ100の動作例を示す流れ図である。図3に示したのは、ネットワークマネージャ100がコントローラ10から受信装置40a〜40hに対する映像ストリームの受信指示を取得してから、受信装置40a〜40hに対して映像ストリームの受信指示を送出するまでの、ネットワークマネージャ100の動作例である。以下、図3を用いて開示の一実施形態に係るネットワークマネージャ100の動作例について説明する。
ネットワークマネージャ100は、コントローラ10から受信装置40a〜40hに対する映像ストリームの受信指示を、例えば帯域予約部120で取得すると(ステップS101)、ネットワークトポロジ管理部110が管理しているネットワークトポロジの状態、及び映像伝送システム1で伝送されている映像ストリームの情報に基づき、予約可能なネットワーク帯域を帯域予約部120で算出する。そして帯域予約部120は、予約可能なネットワーク帯域を算出すると、受信装置40a〜40hで新たに受信する(切り替え後の)映像ストリーム用にIPスイッチ30a〜30jの帯域予約設定を変更することで、ネットワーク帯域を予約する(ステップS102)。
上記ステップS102で、受信装置40a〜40hで受信される映像ストリームのためのネットワーク帯域を帯域予約部120で予約すると、続いてネットワークマネージャ100は、コントローラ10から取得した受信装置40a〜40hに対する映像ストリームの受信指示に基づき、受信装置40a〜40hに対して映像ストリームの受信指示を受信指示部130から送出する(ステップS103)。受信装置40a〜40hは、受信指示部130からの映像ストリームの受信指示に基づき、新たな映像ストリームの受信開始を行なってから、それまで受信していた映像ストリームの受信停止を行なう。
ネットワークマネージャ100は、図3に示したような動作を実行することで、IPマルチキャストを利用した映像ストリームの伝送時に、映像が乱れないように受信装置40a〜40hで映像をスイッチングさせることを可能にする。
以上、図3を用いて本開示の一実施形態に係るネットワークマネージャ100の動作例について説明した。続いて、本開示の一実施形態に係る映像伝送システム1の動作例についてより詳細に説明する。
[映像伝送システムの動作例]
図4は、本開示の一実施形態にかかる映像伝送システム1の動作例を示す流れ図である。図4に示したのは、送信装置20aからIPマルチキャスト配信される映像ストリームが受信装置40aで受信されている状態で、コントローラ10から受信装置40aに対して別の映像ストリームの受信指示が送出される場合の、映像伝送システム1の動作例である。以下、図4を用いて本開示の一実施形態にかかる映像伝送システム1の動作例について説明する。
送信装置20aからIPマルチキャスト配信される映像ストリーム(Stream Aとする)が受信装置40aで受信されている状態で(ステップS111)、コントローラ10が受信装置40aに対して別の映像ストリーム(送信装置20bからIPマルチキャスト配信されるStream Bとする)の受信指示をネットワークマネージャ100に送出する(ステップS112)。ネットワークマネージャ100は、コントローラ10からの受信命令に基づき、Stream Bの伝送のために予約可能なネットワーク帯域を算出し、(IPスイッチ30a〜30jの総称である)IPスイッチ30に対してStream B分の帯域を予約する(ステップS113)。
Stream B分の帯域を予約すると、ネットワークマネージャ100は、受信装置40aに対してStream Bの受信指示を送出する(ステップS114)。ネットワークマネージャ100からStream Bの受信指示を受けた受信装置40aは、まずIPスイッチ30に対して、IPマルチキャスト配信されるStream Bを受信するためのJoinコマンドを送出する(ステップS115)。
受信装置40aがJoinコマンドを送出すると、送信装置20bからIPマルチキャスト配信されるStream Bが、IPスイッチ30を経て受信装置40aまで到達する(ステップS116)。受信装置40aは、送信装置20bからIPマルチキャスト配信されるStream Bを受信すると、それまで受信していたStream Aに基づく映像の出力から、Stream Bに基づく映像の出力に切り替える(ステップS117)。Stream Bに基づく映像の出力が可能になると、受信装置40aは、速やかに、Stream Aの受信を停止するためのLeaveコマンドを送出する(ステップS118)。
受信装置40aがLeaveコマンドを送出すると、受信装置40aへのStream Aの伝送は停止される。受信装置40aは、Leaveコマンドの成功レスポンスをネットワークマネージャ100に通知する(ステップS119)。
ネットワークマネージャ100は、受信装置40aから、Stream Aに対するLeaveコマンドの成功レスポンスを受信すると、Stream A分のネットワーク帯域を開放する(ステップS120)。ネットワークマネージャ100が、Leaveコマンドの成功レスポンスに基づき、受信装置40aで受信されなくなったStream A分のネットワーク帯域を開放することで、無駄なネットワーク帯域の占有が防止される。
ネットワークマネージャ100は、Stream A分のネットワーク帯域を開放すると、受信装置40aでStream Bへの切り替えが成功したことを通知するための成功レスポンスをコントローラ10へ送出する(ステップS121)。コントローラ10は、ネットワークマネージャ100からの成功レスポンスによって、受信装置40aでStream Bへの切り替えが成功したことを知ることが出来る。
本開示の一実施形態にかかる映像伝送システム1は、図4に示したような動作を実行することで、IPマルチキャストを利用した映像ストリームの伝送時に、映像が乱れないように受信装置40a〜40hで映像をスイッチングさせることを可能にする。
以上、図4を用いて本開示の一実施形態にかかる映像伝送システム1の動作例について説明した。ここで、本開示の一実施形態にかかる映像伝送システム1でネットワーク上を流れるストリームの様子を、図1に示した映像伝送システム1の構成例を用いて説明する。
図5は、本開示の一実施形態にかかる映像伝送システム1でネットワーク上を流れるストリームの様子を示す説明図である。図5に示したのは、本開示の一実施形態にかかる映像伝送システム1が図1に示したような構成を有する場合において、ネットワークマネージャ100が送信装置20aからIPマルチキャスト配信される映像ストリームの受信を受信装置40aに指示した際の、ネットワーク上を流れるストリームの様子である。なお、送信装置20aからIPマルチキャスト配信される映像ストリームは、RTP(Real−time Transport Protocol)によってIPスイッチ30aまで流れているものとする。
ネットワークマネージャ100は、送信装置20aからIPマルチキャスト配信される映像ストリームの受信を受信装置40aに指示すると((1)Start)、受信装置40aは、映像ストリームを受信するためにJoinコマンドを発行する。
送信装置20aと受信装置40aとの間の経路上で、他に送信装置20aからIPマルチキャスト配信される映像ストリームを受信する機器が存在していなければ、送信装置20aに最も近いIPスイッチ30aまで、受信装置40aが発行したJoinコマンドが転送される((2)Join、(3)Join、(4)Join)。IPスイッチ30aまでJoinコマンドが転送されると、送信装置20aからIPマルチキャスト配信される映像ストリームが、RTPにより受信装置40aまで流れる((5)Join)。
図6は、本開示の一実施形態にかかる映像伝送システム1でネットワーク上を流れるストリームの様子を示す説明図である。図6に示したのは、本開示の一実施形態にかかる映像伝送システム1が図1に示したような構成を有する場合において、ネットワークマネージャ100が送信装置20aからIPマルチキャスト配信される映像ストリームの受信を受信装置40aに指示した際の、ネットワーク上を流れるストリームの様子である。なお、送信装置20aからIPマルチキャスト配信される映像ストリームは、既に受信装置40bで受信されており、RTPによってIPスイッチ30gまで流れているものとする。
ネットワークマネージャ100は、送信装置20aからIPマルチキャスト配信される映像ストリームの受信を受信装置40aに指示すると((1)Start)、受信装置40aは、映像ストリームを受信するためにJoinコマンドを発行する。
送信装置20aと受信装置40aとの間の経路上で、他に送信装置20aからIPマルチキャスト配信される映像ストリームを受信する機器が存在していれば、映像ストリームが流れているIPスイッチ(図6に示した例ではIPスイッチ30g)まで、受信装置40aが発行したJoinコマンドが転送される((2)Join)。IPスイッチ30gまでJoinコマンドが転送されると、送信装置20aからIPマルチキャスト配信される映像ストリームが、RTPにより受信装置40aまで流れる((3)Join)。
図5に示した例と図6に示した例とを比較すると、ネットワークマネージャ100が受信装置40aに映像ストリームの受信指示を送出してから、実際に受信装置40aでその映像ストリームの受信が可能になるまでの時間(この時間のことを以下では「切り替え時間」とも称する)は、その映像ストリームがどこまで到達しているかによって異なることが分かる。
このように、同じ映像ストリームの受信指示であっても、その映像ストリームがどこまで到達しているかによって、受信装置40a〜40hが映像ストリームの受信指示を受けてから、受信装置40a〜40hに映像ストリームが到達するまでの時間が異なる。そこでネットワークマネージャ100は、映像ストリームの受信指示を受信装置40a〜40hへ送出する際に、映像ストリームの伝送状況を考慮して、受信装置40a〜40hでの切り替え時間を推測する。そしてネットワークマネージャ100は、受信装置40a〜40hでの切り替え時間を推測すると、推測した切り替え時間を考慮に入れて、映像ストリームの受信指示を送出するタイミングを決定する。
図7は、本開示の一実施形態に係るネットワークマネージャ100の機能構成例を示す説明図である。図7に示した本開示の一実施形態に係るネットワークマネージャ100は、図2に示したネットワークマネージャ100に、時間推測部140が追加されたものである。以下、図7を用いて本開示の一実施形態に係るネットワークマネージャ100の機能構成例について説明する。
時間推測部140は、コントローラ10から受信装置40a〜40hに対する映像ストリームの受信指示が送出されると、その映像ストリームの受信装置40a〜40hでの切り替え時間を推測する。時間推測部140は、切り替え時間を、あらかじめネットワークマネージャ100で収集した統計情報に基づいて推測する。
本実施形態では、ネットワークマネージャ100は、受信装置40a〜40hからJoinリクエストが送出されてから、RTPによって映像ストリームを受信できるようになるまでの時間を1ホップ毎に測定する。
例えば、送信装置20aからIPマルチキャスト配信される映像ストリームがIPスイッチ30aまで送信されていた場合の、Joinリクエストの送出から映像ストリームの受信までの時間を測定した結果、その時間の平均値がa_1であったとする。ネットワークマネージャ100は、その時間の平均値a_1を、例えばネットワークトポロジ管理部110で保持しておく。
同様に、送信装置20aからIPマルチキャスト配信される映像ストリームがIPスイッチ30eまで送信されていた場合の、Joinリクエストの送出から映像ストリームの受信までの時間を測定した結果、その時間の平均値がa_2であったとする。ネットワークマネージャ100は、その時間の平均値a_2を、例えばネットワークトポロジ管理部110で保持しておく。
また同様に、送信装置20aからIPマルチキャスト配信される映像ストリームがIPスイッチ30gまで送信されていた場合の、Joinリクエストの送出から映像ストリームの受信までの時間を測定した結果、その時間の平均値がa_3であったとする。ネットワークマネージャ100は、その時間の平均値a_3を、例えばネットワークトポロジ管理部110で保持しておく。
時間推測部140は、切り替え時間の推測の際に、IPスイッチ30の負荷についての情報を用いても良い。IPスイッチ30に全く映像ストリームが流れていない場合と、既に映像ストリームが流れている場合とでは、IPスイッチ30に掛かる負荷は異なる。すなわち、IPスイッチ30に全く映像ストリームが流れていない場合と、既に映像ストリームが流れている場合とでは、IPスイッチ30がJoinコマンドを受信してから映像ストリームのRTP送信の開始までに掛かる時間も異なる。
ネットワークマネージャ100は、全てのIPスイッチ30a〜30jに対して、映像ストリームの伝送本数ごとに、Joinコマンドを受信してから映像ストリームのRTP送信の開始までに掛かる時間を収集する。
IPスイッチ30a〜30jの転送可能ストリーム数がn本である場合に、IPスイッチ30a〜30jが全く映像ストリームを伝送していない場合の、Joinコマンドを受信してから映像ストリームのRTP送信の開始までに掛かる時間を測定した結果、その時間の平均値がc_0であったとする。ネットワークマネージャ100は、その時間の平均値c_0を、例えばネットワークトポロジ管理部110で保持しておく。またIPスイッチ30a〜30jが映像ストリームをn本伝送している場合の、Joinコマンドを受信してから映像ストリームのRTP送信の開始までに掛かる時間を測定した結果、その時間の平均値がc_nであったとする。ネットワークマネージャ100は、その時間の平均値c_nを、例えばネットワークトポロジ管理部110で保持しておく。
なおネットワークマネージャ100は、平均値c_0とc_nだけを求めておき、その間の映像ストリーム数についての値は、比例関係にあるとみなし、平均値c_0とc_nとから求めても良い。
ネットワークトポロジの状態と、ネットワーク上を流れている映像ストリームの状態とから、対象となる映像ストリームがIPスイッチxまで送信されており、そのIPスイッチxがy本の映像ストリームの伝送を行なっている場合、時間推測部140は、以下の式により映像の切り替え時間tを推測する。なお、下記の式におけるzはネットワーク遅延を考慮した安全係数である。
t=a_x+c_0+(c_n−c_0)×y/n+z
図8は、本開示の一実施形態にかかる映像伝送システム1でネットワーク上を流れるストリームの様子を示す説明図である。図8に示したのは、本開示の一実施形態にかかる映像伝送システム1が図1に示したような構成を有する場合において、ネットワークマネージャ100が送信装置20aからIPマルチキャスト配信される映像ストリームの受信を受信装置40aに指示し、送信装置20fからIPマルチキャスト配信される映像ストリームの受信を受信装置40eに指示することで、受信装置40a、40eで同時に映像を切り替えさせる際の、ネットワーク上を流れるストリームの様子である。
なお、送信装置20aからIPマルチキャスト配信される映像ストリームは、RTPによってIPスイッチ30aまで流れているものとする。また送信装置20fからIPマルチキャスト配信される映像ストリームは、既に受信装置40hで受信されており、RTPによってIPスイッチ30fまで流れているものとする。
図8に示したように映像ストリームがネットワーク上を流れている場合、ネットワークマネージャ100は、送信装置20aでの切り替え時間と、送信装置20eでの切り替え時間とをそれぞれ推測する。送信装置20aからIPマルチキャスト配信される映像ストリームは、送信装置20aから1ホップ目のIPスイッチ30aまで流れており、送信装置20fからIPマルチキャスト配信される映像ストリームは、送信装置20fから2ホップ目のIPスイッチ30fまで流れているので、送信装置20eでの切り替え時間の方が短いとネットワークマネージャ100が推測したとする。この場合、ネットワークマネージャ100は、切り替え時間が長いと推測した送信装置20aに対して、まず映像ストリームの受信指示を送出し、その後に送信装置20eに対して映像ストリームの受信指示を送出する。
上述したように、本実施形態では、受信する映像ストリームを切り替える際に、一時的に映像ストリームを2本受信する時間が生じる。映像ストリームを2本分受信するためには、映像ストリームを2本分流すための帯域が必要になるが、この2本分の帯域の確保は一時的なものであるので、2本分の帯域を確保する時間は短ければ短いほど望ましい。ネットワークマネージャ100は、各装置での切り替え時間を推測することで、ネットワークトポロジや、ネットワーク上を流れている映像ストリームの状態に応じて、各装置での映像の切り替え時にネットワーク帯域を必要以上に使用せずに済む適切なタイミングで映像ストリームの受信指示を送出することができる。
[メッセージフォーマット例]
図9は、ネットワークマネージャ100から受信装置40a〜40hへ送出するメッセージのフォーマット例を示す説明図である。図9に示したメッセージ150は、実行時間151、コマンド152、及びパラメータ153を含む。
実行時間151には、映像ストリームを受信し、受信した映像ストリームに基づく映像の出力を実行する時間が記述される。受信装置40a〜40hは、実行時間151に記述された時刻になると、受信する映像ストリームを変更する。コマンド152には、映像ストリームの受信を指示するコマンド(Startコマンド)の情報が記述される。パラメータ153には、映像ストリームの受信に際し、受信装置40a〜40hに指定するパラメータの情報が記述される。
[変形例]
上述したように、本開示の一実施形態に係るネットワークマネージャ100は、受信装置40a〜40hで新たに受信される映像ストリームのための帯域を予約する。映像伝送システム1のネットワーク帯域に余裕がある場合は、ネットワークマネージャ100は、あらかじめ受信装置40a〜40hに近いIPスイッチまで映像ストリームを流すよう設定しても良い。
図10は、本開示の一実施形態にかかる映像伝送システム1でネットワーク上を流れるストリームの様子を示す説明図である。図10に示したのは、本開示の一実施形態にかかる映像伝送システム1が図1に示したような構成を有する場合において、ネットワークマネージャ100が送信装置20aからIPマルチキャスト配信される映像ストリームの受信を受信装置40aに指示した際の、ネットワーク上を流れるストリームの様子である。なお、送信装置20aからIPマルチキャスト配信される映像ストリームは、RTPによってIPスイッチ30aまで流れているものとする。
ネットワークマネージャ100は、ネットワークトポロジの情報と、流れている映像ストリームの情報とに基づき、送信装置20aから受信装置40aまでの経路のネットワーク帯域に余裕があるかどうか、例えば帯域予約部120で調べる。ネットワークマネージャ100は、ネットワーク帯域に余裕があるかどうかを、送信装置20aから受信装置40aまでの経路を流れる映像ストリームの有無によって判断し得る。またネットワークマネージャ100は、ネットワーク帯域に余裕があるかどうかを、送信装置20aから配信される映像ストリームを流すと所定の閾値を超えてネットワーク帯域が使用されるか否かで判断しても良い。
送信装置20aから受信装置40aまでの経路のネットワーク帯域に余裕があれば、ネットワークマネージャ100は、送信装置20aから配信される映像ストリームのための帯域を予約するとともに、送信装置20aから配信される映像ストリームをあらかじめIPスイッチ30gまで流させるよう設定する((1)Setting)。IPスイッチ30a、30e、30gは、ネットワークマネージャ100からの設定に基づき、送信装置20aから配信される映像ストリームをIPスイッチ30gまで流す((2)RTP)。
そして、コントローラ10で指定された時間になると、ネットワークマネージャ100は受信装置40aに対して、送信装置20aから配信される映像ストリームの受信指示を送出する((3)Start)。この時点で、送信装置20aから配信される映像ストリームは既にIPスイッチ30gまで流れているので、受信装置40aからのJoinコマンドがIPスイッチ30gに送られると((4)Join)、送信装置20aから配信される映像ストリームはIPスイッチ30gから受信装置40aに伝送される((5)RTP)。
このように、ネットワーク帯域に余裕があれば、あらかじめ受信装置40a〜40hに近いIPスイッチまで映像ストリームを流させることで、ネットワークマネージャ100は、受信装置40a〜40hでの切り替え時間を短縮させることが出来る。
<2.まとめ>
以上説明したように本開示の一実施形態によれば、IPマルチキャスト配信される映像を受信装置40a〜40hで受信する際に、それまで受信していた映像ストリームによる映像の出力から、新たに受信する映像ストリームによる映像の出力までの間に、映像を途切れさせないようにするネットワークマネージャ100が提供される。
ネットワークマネージャ100は、受信装置40a〜40hに対する映像ストリームの受信指示をコントローラ10から取得すると、その映像ストリームを受信装置40a〜40hに伝送するためのネットワーク帯域を確保する。そしてネットワークマネージャ100は、コントローラ10で指定された時間になると、またはネットワーク帯域が確保されるとすぐに、コントローラ10が指定した受信装置40a〜40hに対して、コントローラ10が指定した映像ストリームの受信指示を送出する。
本開示の一実施形態に係るネットワークマネージャ100は、このように、送信装置20a〜20hからIPマルチキャスト配信により送信される映像ストリームを、受信装置40a〜40hに伝送するためのネットワーク帯域を確保する。本開示の一実施形態に係るネットワークマネージャ100は、このようにネットワーク帯域を確保することで、受信装置40a〜40hが出力する映像を破綻させずに、受信装置40a〜40hで映像を切り替えさせることが出来る。
本明細書の各装置が実行する処理における各ステップは、必ずしもシーケンス図またはフローチャートとして記載された順序に沿って時系列に処理する必要はない。例えば、各装置が実行する処理における各ステップは、フローチャートとして記載した順序と異なる順序で処理されても、並列的に処理されてもよい。
また、各装置に内蔵されるCPU、ROMおよびRAMなどのハードウェアを、上述した各装置の構成と同等の機能を発揮させるためのコンピュータプログラムも作成可能である。また、該コンピュータプログラムを記憶させた記憶媒体も提供されることが可能である。また、機能ブロック図で示したそれぞれの機能ブロックをハードウェアで構成することで、一連の処理をハードウェアで実現することもできる。
以上、添付図面を参照しながら本開示の好適な実施形態について詳細に説明したが、本開示はかかる例に限定されない。本開示の属する技術の分野における通常の知識を有する者であれば、特許請求の範囲に記載された技術的思想の範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、これらについても、当然に本開示の技術的範囲に属するものと了解される。
なお、本技術は以下のような構成も取ることができる。
(1)
IPマルチキャスト送信される第1の映像ストリームを受信する受信装置に対する前記第1の映像ストリームから第2の映像ストリームへの受信指示を取得すると、ネットワークトポロジの状態及び伝送されている映像ストリームの情報を取得し、前記第1の映像ストリームに加えて前記第2の映像ストリームを伝送するためのネットワーク帯域を予約する帯域予約部と、
前記受信装置に対して、前記帯域予約部が予約したネットワーク帯域を用いて前記第2の映像ストリームを受信する指示を送出する受信指示部と、
を備える、制御装置。
(2)
前記ネットワークトポロジの状態及び前記伝送されている映像ストリームの情報から、前記受信装置へ前記第2の映像ストリームを受信する指示を送出してから前記第2の映像ストリームを受信するまでの時間を推測する時間推測部を更に備える、前記(1)に記載の制御装置。
(3)
前記時間推測部は、前記伝送されている映像ストリームが到達しているノードと前記受信装置との間のホップ数毎にあらかじめ取得した、映像ストリームの要求から該映像ストリームの受信までの時間の情報を用いて、前記受信装置へ前記第2の映像ストリームを受信する指示を送出してから前記第2の映像ストリームを受信するまでの時間を推測する、前記(2)に記載の制御装置。
(4)
前記時間推測部は、前記伝送されている映像ストリームが到達しているノードの負荷に関する情報を用いて、前記受信装置へ前記第2の映像ストリームを受信する指示を送出してから前記第2の映像ストリームを受信するまでの時間を推測する、前記(2)または(3)に記載の制御装置。
(5)
前記ノードの負荷に関する情報は、該ノードに既に流れている映像ストリームの数と、該ノードから新たに映像ストリームの伝送を開始する際の時間との関係の情報である、前記(4)に記載の制御装置。
(6)
前記帯域予約部は、前記受信装置から前記第1の映像ストリームの受信を終了する通知を受けると、前記第1の映像ストリームのために確保していた帯域を開放する、前記(1)〜(5)のいずれかに記載の制御装置。
(7)
前記受信指示部は、前記受信装置に対して、指定された時刻に前記第2の映像ストリームを受信する指示を送出する、前記(1)〜(6)のいずれかに記載の制御装置。
(8)
前記帯域予約部は、取得した前記ネットワークトポロジの状態及び前記伝送されている映像ストリームの情報に基づき、前記受信装置の直前のノードまで前記第2の映像ストリームを伝送するかどうかを判断する、前記(1)〜(7)のいずれかに記載の制御装置。
(9)
ネットワーク上の機器から収集する情報を用いて前記ネットワークトポロジを管理するネットワークトポロジ管理部を更に備える、前記(1)〜(8)のいずれかに記載の制御装置。
(10)
IPマルチキャスト送信される第1の映像ストリームを受信する受信装置に対する前記第1の映像ストリームから第2の映像ストリームへの受信指示を取得すると、ネットワークトポロジの状態及び伝送されている映像ストリームの情報を取得し、前記第1の映像ストリームに加えて前記第2の映像ストリームを伝送するためのネットワーク帯域を予約するステップと、
前記受信装置に対して、前記予約するステップで予約されたネットワーク帯域を用いて前記第2の映像ストリームを受信する指示を送出するステップと、
を備える、制御方法。
(11)
コンピュータに、
IPマルチキャスト送信される第1の映像ストリームを受信する受信装置に対する前記第1の映像ストリームから第2の映像ストリームへの受信指示を取得すると、ネットワークトポロジの状態及び伝送されている映像ストリームの情報を取得し、前記第1の映像ストリームに加えて前記第2の映像ストリームを伝送するためのネットワーク帯域を予約するステップと、
前記受信装置に対して、前記予約するステップで予約されたネットワーク帯域を用いて前記第2の映像ストリームを受信する指示を送出するステップと、
を実行させる、コンピュータプログラム。
(12)
映像ストリームをIPマルチキャスト送信する1以上の送信装置と、
前記送信装置からIPマルチキャスト送信される映像ストリームを受信する受信装置と、
前記受信装置に映像ストリームの受信指示を送信する制御装置と、
を備え、
前記制御装置は、
前記送信装置からIPマルチキャスト送信される第1の映像ストリームを受信する前記受信装置に対する前記第1の映像ストリームから第2の映像ストリームへの受信指示を取得すると、ネットワークトポロジの状態及び伝送されている映像ストリームの情報を取得し、前記第1の映像ストリームに加えて前記第2の映像ストリームを伝送するためのネットワーク帯域を予約する帯域予約部と、
前記受信装置に対して、前記帯域予約部が予約したネットワーク帯域を用いて前記第2の映像ストリームを受信する指示を送出する受信指示部と、
を備える、映像伝送システム。
1 映像伝送システム
10 コントローラ
20a〜20h 送信装置
30a〜30j IPスイッチ
40a〜40h 受信装置
100 ネットワークマネージャ
110 ネットワークトポロジ管理部
120 帯域予約部
130 受信指示部
140 時間推測部

Claims (12)

  1. IPマルチキャスト送信される第1の映像ストリームを受信する受信装置に対する前記第1の映像ストリームから第2の映像ストリームへの受信指示を取得すると、ネットワークトポロジの状態及び伝送されている映像ストリームの情報を取得し、前記第1の映像ストリームに加えて前記第2の映像ストリームを伝送するためのネットワーク帯域を予約する帯域予約部と、
    前記受信装置に対して、前記帯域予約部が予約したネットワーク帯域を用いて前記第2の映像ストリームを受信する指示を送出する受信指示部と、
    を備える、制御装置。
  2. 前記ネットワークトポロジの状態及び前記伝送されている映像ストリームの情報から、前記受信装置へ前記第2の映像ストリームを受信する指示を送出してから前記第2の映像ストリームを受信するまでの時間を推測する時間推測部を更に備える、請求項1に記載の制御装置。
  3. 前記時間推測部は、前記伝送されている映像ストリームが到達しているノードと前記受信装置との間のホップ数毎にあらかじめ取得した、映像ストリームの要求から該映像ストリームの受信までの時間の情報を用いて、前記受信装置へ前記第2の映像ストリームを受信する指示を送出してから前記第2の映像ストリームを受信するまでの時間を推測する、請求項2に記載の制御装置。
  4. 前記時間推測部は、前記伝送されている映像ストリームが到達しているノードの負荷に関する情報を用いて、前記受信装置へ前記第2の映像ストリームを受信する指示を送出してから前記第2の映像ストリームを受信するまでの時間を推測する、請求項2に記載の制御装置。
  5. 前記ノードの負荷に関する情報は、該ノードに既に流れている映像ストリームの数と、該ノードから新たに映像ストリームの伝送を開始する際の時間との関係の情報である、請求項4に記載の制御装置。
  6. 前記帯域予約部は、前記受信装置から前記第1の映像ストリームの受信を終了する通知を受けると、前記第1の映像ストリームのために確保していた帯域を開放する、請求項1に記載の制御装置。
  7. 前記受信指示部は、前記受信装置に対して、指定された時刻に前記第2の映像ストリームを受信する指示を送出する、請求項1に記載の制御装置。
  8. 前記帯域予約部は、取得した前記ネットワークトポロジの状態及び前記伝送されている映像ストリームの情報に基づき、前記受信装置の直前のノードまで前記第2の映像ストリームを伝送するかどうかを判断する、請求項1に記載の制御装置。
  9. ネットワーク上の機器から収集する情報を用いて前記ネットワークトポロジを管理するネットワークトポロジ管理部を更に備える、請求項1に記載の制御装置。
  10. IPマルチキャスト送信される第1の映像ストリームを受信する受信装置に対する前記第1の映像ストリームから第2の映像ストリームへの受信指示を取得すると、ネットワークトポロジの状態及び伝送されている映像ストリームの情報を取得し、前記第1の映像ストリームに加えて前記第2の映像ストリームを伝送するためのネットワーク帯域を予約することと、
    前記受信装置に対して、前記予約されたネットワーク帯域を用いて前記第2の映像ストリームを受信する指示を送出することと、
    を備える、制御方法。
  11. コンピュータに、
    IPマルチキャスト送信される第1の映像ストリームを受信する受信装置に対する前記第1の映像ストリームから第2の映像ストリームへの受信指示を取得すると、ネットワークトポロジの状態及び伝送されている映像ストリームの情報を取得し、前記第1の映像ストリームに加えて前記第2の映像ストリームを伝送するためのネットワーク帯域を予約することと、
    前記受信装置に対して、前記予約されたネットワーク帯域を用いて前記第2の映像ストリームを受信する指示を送出することと、
    を実行させる、コンピュータプログラム。
  12. 映像ストリームをIPマルチキャスト送信する1以上の送信装置と、
    前記送信装置からIPマルチキャスト送信される映像ストリームを受信する受信装置と、
    前記受信装置に映像ストリームの受信指示を送信する制御装置と、
    を備え、
    前記制御装置は、
    前記送信装置からIPマルチキャスト送信される第1の映像ストリームを受信する前記受信装置に対する前記第1の映像ストリームから第2の映像ストリームへの受信指示を取得すると、ネットワークトポロジの状態及び伝送されている映像ストリームの情報を取得し、前記第1の映像ストリームに加えて前記第2の映像ストリームを伝送するためのネットワーク帯域を予約する帯域予約部と、
    前記受信装置に対して、前記帯域予約部が予約したネットワーク帯域を用いて前記第2の映像ストリームを受信する指示を送出する受信指示部と、
    を備える、映像伝送システム。
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