メディアストリームの品質イベントを特定する方法、端末、通信ノード装置及びプログラム
【課題】階層符号化されたメディアストリームを、メディア配信サーバ−端末間に備えられた通信ノード装置によって階層制御を実行する場合、その制御のための端末の品質イベントを即時に特定することができる方法等を提供する。
【解決手段】端末は、通信ノード装置から受信するメディアストリームにおける品質イベントを計測している。第１の端末が、自らの第１の品質イベントを、マルチキャストで送信する。次に、第１の品質イベントを受信した第２の端末が、第１の品質イベントと比較して、自らの第２の品質イベントが劣化している場合にのみ、第２の品質イベントをマルチキャストで送信する。これらを繰り返し、通信ノード装置は、１つ以上の端末から最終的に受信した品質イベントに基づいて、端末全てへ送信すべきメディアストリームの階層数を制御する。
【解決手段】端末は、通信ノード装置から受信するメディアストリームにおける品質イベントを計測している。第１の端末が、自らの第１の品質イベントを、マルチキャストで送信する。次に、第１の品質イベントを受信した第２の端末が、第１の品質イベントと比較して、自らの第２の品質イベントが劣化している場合にのみ、第２の品質イベントをマルチキャストで送信する。これらを繰り返し、通信ノード装置は、１つ以上の端末から最終的に受信した品質イベントに基づいて、端末全てへ送信すべきメディアストリームの階層数を制御する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、メディア配信サーバからメディアストリームを配信する技術であって、そのメディアストリームの制御に用いられる品質イベントを特定する方法、端末、通信ノード装置及びプログラムに関する。特に、階層符号化されたメディアストリームを、通信ノード装置によって階層制御することによって、端末へ配信する技術に基づく。
【背景技術】
【０００２】
近年、端末がＩＰ(Internet Protocol)ネットワークに接続するためのアクセスネットワークについては、移動網又は固定網を問わず、データ転送速度が高速化されてきている。このようなアクセスネットワークの急速な普及に伴って、コアネットワークに「ＮＧＮ（New Generation Network、次世代ネットワーク）」を用いた、大規模なメディア配信サービスの構築が検討されている。ＮＧＮを用いることによって、メディアの種類や配信形態（ビジネスモデル）の多様化に即した、高品質且つ高安全性のメディア配信サービスが期待されている。
【０００３】
メディア配信サービスとは、ユーザによって所持される端末が、メディア配信サーバからメディアストリームを受信しつつ再生するサービスである。メディアストリームとは、リアルタイムに連続的に配信される音声又は映像のコンテンツデータである。従来、メディアストリームを受信しつつ再生する端末には、高性能なプロセッサ及び大容量のメモリを搭載する必要があった。
【０００４】
これに対し、端末の処理能力及びメモリ量に応じて、メディアストリームを再生することができるように、メディア配信サーバが、階層符号化されたメディアストリームを送信する技術がある。階層符号化とは、メディアストリームを複数の階層に分けて符号化し、異なる復号データを段階的に得る技術である。最初の層では、基本的な解像度のメディアデータを符号化し、次の層ではより高い解像度のメディアデータを符号化し、これら多層の符号化を実現する（例えばＭＰＥＧ２におけるプロファイルとレベルとの関係に基づく符号化がある）。例えば、音声／映像、可聴周波数帯域、解像度、色調等、メディア種別や各種品質尺度に応じて階層符号化される。
【０００５】
メディア配信サービスにＮＧＮを用いた場合、送信装置と受信装置との間にあるネットワークのＩＰパケット転送状態が、常に計測される。メディアストリームの受信時に、品質劣化（例えば音声の途切れ又は画像の乱れ）が生じた際、ＩＰ網におけるメディアストリームの転送リソース又は転送レートが制御される。これによって、ＩＰパケットの品質劣化が防止される。
【０００６】
第１の従来技術として、メディア配信サーバが、複数の異なる転送レート毎のメディアストリームを蓄積し、端末が、その転送レートを選択する技術がある（例えば特許文献１参照）。
【０００７】
第２の従来技術として、端末又はネットワークシステムが、アクセスネットワークにおけるメディア・アクセス種別（ＭＡＣ(Media Access Control)レイヤの種別）に応じて、転送レートを制御する技術がある（例えば特許文献２参照）。
【０００８】
第３の従来技術として、端末が、受信したメディアデータの品質劣化状態をメディア配信サーバへ送信し、メディア配信サーバが、符号化レート又は送信レートを制御してそのメディアデータを送信する技術もある（例えば特許文献３参照）。この技術によれば、送信されるＩＰパケットのサイズと、そのパケットのロス率と、端末−メディア配信サーバ間の往復遅延時間とに基づいて、メディアデータを配信すべきＩＰパケットの転送レートを推定し且つ制御する。
【０００９】
第４の従来技術として、端末で計測された品質劣化状態に応じて、階層符号化の階層数の増減を制御する技術もある（例えば特許文献４参照）。この技術によれば、端末自ら品質劣化度を確認し、そのメディアデータの受信を開始した端末から順に、その転送帯域のリソースを獲得する。
【００１０】
【特許文献１】特開２００４−１３５０１７号公報
【特許文献２】特開２０００−２９５２７６号公報
【特許文献３】特開２００３−２９８６７７号公報
【特許文献４】Xue Li, Sanjoy Paul, Mostafa H. Ammar,"Multi-session Rate Control for Layered Video Multicast, " in Proc.SPIE Multimedia Computing and Networking, vol. 3654, San Jose, CA, Jan. 1999,pp. 175-189.
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
第１の従来技術によれば、ネットワーク全体の混雑状態に関係なく、端末自らの判断のみにより、転送レートを選択する。そのために、ネットワーク全体として大幅な品質劣化が生じる可能性がある。また、各端末が、独立にＩ転送レートを選択することができるために、ネットワークの輻輳を、長期に増大させる可能性もある。
【００１２】
第２の従来技術によれば、１つの端末が複数のアクセスネットワークを選択的に用いる場合、アクセスネットワーク毎に制御スキームを備える必要がある。また、パケットロス補償などのアプリケーションレイヤの制御によって、ＭＡＣ(Media Access Control)レイヤ以下のレイヤに基づく制御結果と、ＩＰアプリケーションサービスの品質とが一致しない場合がある。
【００１３】
第３の従来技術によれば、端末が、メディア配信サーバへ送信する品質劣化状態情報のトラヒックの増加によって、メディア配信サーバの負荷増大と、ネットワークの輻輳増大とが生じる可能性がある。
【００１４】
第４の従来技術によれば、メディアデータの受信を開始した端末から順に、その転送帯域のリソースを獲得するので、端末間の公平性を維持することはできない。また、端末が階層数の増減制御を実行するために（特に階層数を減らす処理に時間を要する）、ネットワーク全体の輻輳に対する制御の追随性が悪くなる。
【００１５】
従って、本発明は、階層符号化されたメディアストリームを、メディア配信サーバ−端末間に備えられた通信ノード装置によって階層制御を実行する場合、その制御のための端末の品質イベントを即時に特定することができる方法、端末、通信ノード装置及びプログラムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
本発明によれば、階層符号化されたメディアストリームを送信するメディア配信サーバと、メディア配信サーバからメディアストリームを受信し且つそのメディアストリームをマルチキャストで送信する通信ノード装置と、メディアストリームを受信する端末とを有するシステムについて、メディアストリームの品質イベントを特定する方法であって、
端末は、通信ノード装置から受信するメディアストリームにおける品質イベントを計測しており、
第１の端末が、自らの第１の品質イベントを、マルチキャストで送信する第１のステップと、
第１の品質イベントを受信した第２の端末が、第１の品質イベントと比較して、自らの第２の品質イベントが劣化している場合にのみ、第２の品質イベントをマルチキャストで送信する第２のステップと、
通信ノード装置は、１つ以上の端末から最終的に受信した品質イベントに基づいて、端末全てへ送信すべきメディアストリームの階層数を制御する第３のステップと
を有することを特徴とする。
【００１７】
本発明の方法における他の実施形態によれば、端末は、所定周期のトリガを発生するタイマ部を有し、第１のステップ又は第２のステップは、そのトリガが発生した際に実行されることも好ましい。
【００１８】
本発明の方法における他の実施形態によれば、メディアストリームは、ＲＴＰ(Real-time Transport Protocol)を用いて送信されるものであり、品質イベントは、ＲＴＰヘッダ情報及びＲＴＣＰ(RTP Control Protocol)情報に基づいて計測され、且つ、ＲＴＣＰを用いて送信されるものであることも好ましい。
【００１９】
本発明の方法における他の実施形態によれば、品質イベントは、音声メディアにおける１つの特定階層のメディアストリームに基づくものであることも好ましい。
【００２０】
本発明によれば、メディア配信サーバから階層符号化されたメディアストリームを受信する通信ノード装置に接続され、その通信ノード装置からメディアストリームを受信する端末であって、
通信ノード装置から受信するメディアストリームにおける品質イベントを計測する品質イベント計測手段と、
所定周期のトリガを発生するタイマ手段と、
トリガが発生した際に、他の端末から第１の品質イベントを既に受信しており、且つ、第１の品質イベントと比較して自らの第２の品質イベントが劣化している場合、又は、他の端末から品質イベントを未だ受信していない場合を判定する品質イベント判定手段と、
判定が真である場合、第２の品質イベントを、マルチキャストで送信するマルチキャスト送信手段と
を有することを特徴とする。
【００２１】
本発明の端末における他の実施形態によれば、
メディアストリームは、ＲＴＰを用いて送信されるものであり、
品質イベントは、ＲＴＰヘッダ情報及びＲＴＣＰ情報に基づいて計測され、且つ、ＲＴＣＰを用いて送信されるものであることも好ましい。
【００２２】
本発明の端末における他の実施形態によれば、
品質イベント計測手段は、音声メディアにおける１つの特定階層のメディアストリームに基づく品質イベントを計測することも好ましい。
【００２３】
本発明によれば、前述した端末へ、メディアストリームを送信する通信ノード装置であって、
１つ以上の端末から最終的に受信した品質イベントに基づいて、制御イベントを生成する制御イベント生成手段と、
制御イベントに基づいて、端末全てへ送信すべきメディアストリームの階層数を制御するメディアストリーム制御手段とを有することを特徴とする。
【００２４】
本発明によれば、メディア配信サーバから階層符号化されたメディアストリームを受信する通信ノード装置に接続され、その通信ノード装置からメディアストリームを受信する端末に搭載されたコンピュータを機能させるプログラムであって、
通信ノード装置から受信するメディアストリームにおける品質イベントを計測する品質イベント計測手段と、
所定周期のトリガを発生するタイマ手段と、
トリガが発生した際に、他の端末から第１の品質イベントを既に受信しており、且つ、第１の品質イベントと比較して自らの第２の品質イベントが劣化している場合、又は、他の端末から品質イベントを未だ受信していない場合を判定する品質イベント判定手段と、
判定が真である場合、第２の品質イベントを、マルチキャストで送信するマルチキャスト送信手段としてコンピュータを機能させることを特徴とする。
【００２５】
本発明によれば、前述の端末へ、メディアストリームを送信する通信ノード装置に搭載されたコンピュータを機能させるプログラムであって、
１つ以上の端末から最終的に受信した品質イベントに基づいて、制御イベントを生成する制御イベント生成手段と、
制御イベントに基づいて、端末全てへ送信すべきメディアストリームの階層数を制御するメディアストリーム制御手段としてコンピュータを機能させることを特徴とする。
【発明の効果】
【００２６】
本発明の方法、端末、通信ノード装置及びプログラムによれば、階層符号化されたメディアストリームを、メディア配信サーバ−端末間に備えられた通信ノード装置によって階層制御を実行する場合、その制御のための端末の品質イベントを即時に特定することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２７】
以下では、図面を用いて、本発明を実施するための最良の形態について詳細に説明する。
【００２８】
図１は、本発明におけるシステム構成図である。
【００２９】
図１のシステムによれば、メディア配信サーバ３は、階層符号化されたメディアストリームを、通信ノード装置２へ送信する。メディアストリームは、ＲＴＰを用いて送信される。
【００３０】
マルチキャストに対応したＩＰネットワークは、ツリー構造に配置された複数の通信ノード装置２によって構成される。これら通信ノード装置２は、通常、通信事業者によって運用される通信設備である。メディアストリームは、上位層の通信ノード装置から下位層の通信ノード装置へ向けて送信される（階層型マルチキャスト）。
【００３１】
端末１は、アクセスネットワークを介して最下位層の通信ノード装置２に接続する。アクセスネットワークとしては、例えば携帯電話網、ＷｉＭＡＸ網、有線ブロードバンド網等がある。
【００３２】
通信ノード装置２は、配下の複数の端末１及び／又は通信ノード装置に対して、メディアストリームの階層数を制御して送信する。通信ノード装置２は、その階層数を制御するために、端末１における「品質イベント」を知る必要がある。本発明によれば、通信ノード装置２が、メディアストリームの階層数を制御するための要素となる「品質イベント」を即時に収集して特定することができる。
【００３３】
端末１におけるメディアストリームの通信品質を表す「品質イベント」は、例えばジッタである。尚、イベントとは、「事象」を意味するが、単に「情報」を意味するものとしてもよい。
【００３４】
図２は、本発明における端末、通信ノード装置及びメディア配信サーバの機能構成図である。
【００３５】
メディア配信サーバ３は、階層符号化されたメディアコンテンツを蓄積するメディアコンテンツ蓄積部３０と、パケット送受信部３１と、マルチキャスト処理部３２と、ＲＴＰ処理部３３とを有する。パケット送受信部３１は、トランスポートレイヤ以下の通信プロトコルを処理し、具体的には、トランスポートプロトコル処理部（ＵＤＰ／ＴＣＰ）と、ＩＰ処理部と、網接続インタフェース部とから構成される。これら機能構成部（パケット送受信部３１における網接続インタフェースを除く）は、サーバに搭載されたコンピュータを機能させるメディア配信用プログラムを実行させることによって実現される。
【００３６】
ＲＴＰ処理部３３は、メディアコンテンツ蓄積部３０から出力された階層符号化のメディアストリームを、ＲＴＰパケットに構成する。ＲＴＰパケットのメディアストリームは、マルチキャスト処理部３２へ出力される。
【００３７】
マルチキャスト処理部３２は、１つ以上の通信ノード装置及び端末に対して、ＲＴＰパケットをマルチキャストで送信する。マルチキャスト送信は、マルチキャストグループ識別子に基づいて実行される。尚、非マルチキャストのパケットについては、ユニキャストで送信される。
【００３８】
パケット送受信部３１では、マルチキャスト処理部３２から出力されたメディアストリームを、トランスポートプロトコル処理部によってＵＤＰパケットに構成する。また、ＩＰ処理部によって、ＩＰパケットに構成される。そして、そのＩＰパケットは、網接続インタフェース部から送信される。網接続インタフェース部は、無線又有線のアクセスネットワークに接続する物理レイヤ部である。
【００３９】
通信ノード装置２は、パケット送受信部２０１（トランスポートプロトコル処理部、ＩＰ処理部、網接続インタフェース部）と、マルチキャスト処理部２０２と、ＲＴＣＰ処理部２１３と、制御イベント生成部２１４と、メディアストリーム制御部２０５とを有する。これら機能構成部（パケット送受信部２０１の網接続インタフェース部を除く）は、通信ノード装置に搭載されたコンピュータを機能させるプログラムを実行することによって実現できる。
【００４０】
パケット送受信部２０１及びマルチキャスト処理部２０２は、前述したメディア配信サーバ３のものと同様である。ここで、マルチキャスト処理部２０２は、メディアストリーム制御部２０５から出力された階層数に応じて、マルチチャスト送信を制御する。また、ＲＴＣＰ処理部２１３は、その配下の端末１から送信された品質イベントを、ＲＴＣＰによって送受信する。受信された品質イベントは、制御イベント生成部２１４へ通知される。
【００４１】
制御イベント生成部２１４は、１つ以上の端末１から最終的に受信した品質イベントに基づいて、それら端末全てへ送信すべきメディアストリームの階層数を制御するための制御イベントを生成する。生成された制御イベントは、メディアストリーム制御部２０５へ通知される。逆に、制御イベントを、メディアストリーム制御部２０５から制御イベント生成部２１４に通知する場合もある。尚、制御イベントは、配下の端末１の中で、マルチキャストグループ識別子及びサービス識別子毎に生成される。
【００４２】
制御イベントは、品質イベントに基づくものであって、
（１）メディアストリームにおけるＲＴＰパケット送信間隔、
（２）パケットロス補償部におけるパケットロス補償強度及び／又は補償アルゴリズム、
（３）符号化部における転送レート
（４）トランスポートパケット送受信部におけるＵＤＰ又はＴＣＰパケットに積載されるメディアフレーム数、
（５）同一コンテンツに対する同時接続ストリーム数
のいずれか１つ又はこれらの組合せである。
【００４３】
メディアストリーム制御部２０５は、制御イベントに基づいて、端末全てへ送信すべきメディアストリームの階層数を制御する。具体的には、メディアストリームの転送ポート番号の開閉制御である。
【００４４】
端末１は、メディア出力インタフェース部１０と、パケット送受信部１１（トランスポートプロトコル処理部、ＩＰ処理部、網接続インタフェース部）と、ＲＴＰ／ＲＴＣＰ処理部１３と、マルチキャスト処理部１２と、階層復号部１４と、メディアストリーム再生部１５と、品質イベント計測部１６と、サービス制御処理部１７と、品質イベント判定部１８と、タイマ部１９とを有する。これら機能構成部（メディア出力インタフェース部１０と、パケット送受信部１１の網接続インタフェース部を除く）は、端末に搭載されたコンピュータを機能させるプログラムを実行することによって実現される。
【００４５】
パケット送受信部１１及びマルチキャスト処理部１２は、前述したメディア配信サーバ３のものと同様である。ＲＴＰ／ＲＴＣＰ処理部１３は、通信ノード装置２から送信された品質イベントを、ＲＴＣＰによって受信し、その品質イベントを品質イベント判定部１８へ出力する。また、ＲＴＰ／ＲＴＣＰ処理部１３は、通信ノード装置２から受信したメディアストリームを、ＲＴＰによって受信し、そのメディアストリームを階層復号部１４へ出力する。尚、ＲＴＰ／ＲＴＣＰ処理部１３は、ＲＴＰとＲＴＣＰとの間の同期を確認する。
【００４６】
階層復号部１４は、階層符号化されたメディアデータを復号して、統合されたメディアストリームを生成する。生成されたメディアストリームは、メディアストリーム再生部１５へ通知される。
【００４７】
メディアストリーム再生部１５は、サービス制御処理部１７の指示に応じて、メディアストリームを、メディア出力インタフェース部１０へ出力する。メディア出力インタフェース部１０は、例えばディスプレイ及びスピーカである。これによって、メディアストリームを受信しつつ再生することができる。
【００４８】
品質イベント計測部１６は、通信ノード装置２から受信しているメディアストリームにおける品質イベントを計測する。具体的には、ＲＴＰ／ＲＴＣＰ処理部１３におけるパケットの、例えばジッタ（遅延時間）やパケットロスを計測する。品質イベント計測部１６は、音声メディアにおける１つの特定階層のメディアストリームに基づく品質イベントを計測する。計測された品質イベントは、品質イベント判定部１８へ出力される。
【００４９】
タイマ部１９は、所定周期のトリガを発生する。複数の端末１における所定周期が同じであっても、トリガ発生時刻（起動時刻）は異なるために、全ての端末が同時にトリガを発生することはない。
【００５０】
品質イベント判定部１８は、トリガが発生した際に、他の端末から第１の品質イベントを既に受信しており、且つ、第１の品質イベントと比較して自らの第２の品質イベントが劣化している場合、又は、他の端末から品質イベントを未だ受信していない場合を判定する。この判定が真となる場合、第２の品質イベントを、ＲＴＰ／ＲＴＣＰ処理部１３及びサービス制御処理部１７へ通知する。
【００５１】
ＲＴＰ／ＲＴＣＰ処理部１３は、第２の品質イベントをＲＴＣＰで構成する。そのＲＴＣＰパケットは、マルチキャスト処理部１２によってマルチキャストで送信される。
【００５２】
サービス制御処理部１７は、品質イベント判定部１８から、第２の品質イベントを受け取る。そして、サービス制御処理部１７は、最終的に受信した品質イベントに基づいて、メディアストリーム再生部１５を制御する。具体的には、メディアストリーム再生部１５におけるパケットロス補償処理又は再生速度制御処理などの制御が実行される。また、メディア出力インタフェース部１０における再生音量の調整、又は表示画面数の調整などの制御も実行される。
【００５３】
図３は、本発明における他のシステム構成図である。
【００５４】
図２によれば、ＩＰパケット転送機能（パケット送受信部２０１、マルチキャスト処理部２０２、ＲＴＣＰ処理部２１３）と、メディアストリーム制御機能（制御イベント生成部２１４、メディアストリーム制御部２０５）とが、１つの通信ノード装置内に一体的に搭載されている。しかしながら、図３のように、ＩＰパケット転送装置（ＩＰパケット転送機能）２０と、メディアストリーム制御サーバ（メディアストリーム制御機能）２１とに、機能区分することもできる。これによって、既存のマルチキャストルータを、ＩＰパケット転送装置として用いることができる。即ち、メディア配信サーバ３からメディアストリームを受信したＩＰパケット転送装置２０に対し、メディアストリーム制御サーバ２１が、メディアの制御イベントを送信することにより、ＩＰパケット転送装置２０は、そのメディアストリームに対して階層制御を実行する。そして、ＩＰパケット転送装置２０は、制御に基づくメディアストリームを、端末１へ送信する。
【００５５】
図４は、本発明における品質イベントの送信シーケンス図である。
【００５６】
図４によれば、５台の端末Ａ〜Ｅが、１つの通信ノード装置２に接続されている。各端末は、通信ノード装置２から受信するメディアストリームにおける品質イベントを計測している。また、各端末は、所定周期のトリガを発生するタイマ部を有し、図４によれば、端末Ａ−＞端末Ｃ−＞端末Ｅ−＞端末Ｄ−＞端末Ｂの順に、トリガが発生したとする。
【００５７】
（Ｔ１）最初に、端末Ａのトリガが発生した。このとき、端末Ａは、他の端末から品質イベントを未だ受信していない。そこで、端末Ａは、自ら受信しているメディアストリームの第１の品質イベント（ジッタ＝１００ｍｓ）を、マルチキャストで送信する。この品質イベントは、通信ノード装置２を介して、端末Ｂ〜Ｅへ送信される。これによって、通信ノード装置２配下の全ての端末は、ジッタ＝１００ｍｓの品質イベントの端末の存在を知る。
【００５８】
（Ｔ２）端末Ｃのトリガが発生した。このとき、端末Ｃは、端末Ａから第１の品質イベントを既に受信している。端末Ｃは、第１の品質イベント（ジッタ＝１００ｍｓ）と比較して、自らの第２の品質イベント（ジッタ＝１２０ｍｓ）が劣化していると判定する。この場合、端末Ｃは、自ら受信しているメディアストリームの第２の品質イベント（ジッタ＝１２０ｍｓ）をマルチキャストで送信する。この品質イベントは、通信ノード装置２を介して、端末Ａ、Ｂ、Ｄ及びＥへ送信される。これによって、通信ノード装置２配下の全ての端末は、ジッタ＝１２０ｍｓの品質イベントの端末の存在を知る。
【００５９】
（Ｔ３）端末Ｅのトリガが発生した。このとき、端末Ｅは、端末Ａから第１の品質イベントを既に受信し、更に、端末Ｃから第２の品質イベントを既に受信している。端末Ｅは、第２の品質イベント（ジッタ＝１２０ｍｓ）と比較して、自らの第３の品質イベント（ジッタ＝１１０ｍｓ）は良好であると判定する。この場合、端末Ｅは、品質イベントを送信することはない。
【００６０】
（Ｔ４）端末Ｄのトリガが発生した。このとき、端末Ｄは、端末Ａから第１の品質イベントを既に受信し、更に、端末Ｃから第２の品質イベントを既に受信している。端末Ｄは、直近の第２の品質イベント（ジッタ＝１２０ｍｓ）と比較して、自らの第４の品質イベント（ジッタ＝１００ｍｓ）は良好であると判定する。この場合、端末Ｄは、品質イベントを送信することはない。
【００６１】
（Ｔ５）端末Ｂのトリガが発生した。このとき、端末Ｂは、端末Ａから第１の品質イベントを既に受信し、更に、端末Ｃから第２の品質イベントを既に受信している。端末Ｂは、直近の第２の品質イベント（ジッタ＝１２０ｍｓ）と比較して、自らの第５の品質イベント（ジッタ＝８０ｍｓ）は良好であると判定する。この場合、端末Ｂは、品質イベントを送信することはない。
【００６２】
少なくともトリガＴ５までの時間が経過した際には、通信ノード装置２及びその配下の全ての端末は、最悪の品質イベントがジッタ＝１２０ｍｓであることを知ることができる。通信ノード装置２は、メディアストリームを、ジッタ＝１２０ｍｓに応じて制御して配信することができる。例えば、図１からも明らかなとおり、最下層の通信ノード装置に接続される複数の端末は、通常、アクセスネットワークを同一とする。従って、品質イベントに大きく差が生じない。この場合、通信ノード装置２は、同一のアクセスネットワークにおける最悪の品質イベントに応じて、メディアストリームを制御して配信することができる。
【００６３】
一方で、異なるアクセスネットワークに接続される複数の端末に対しては、品質イベントも大きく異なる。このような場合に、通信ノード装置２が、最悪の品質イベントに応じてメディアストリームを制御した場合、システム全体としてのサービスが極めて劣化することとなる。
【００６４】
他の実施形態として、上位層の通信ノード装置が、下位層の通信ノード装置に送信するメディアストリームの制御に用いることもできる。例えば、メディア配信サーバが７層のメディアストリームをメディア配信サーバにより近い上位層の通信ノード装置へ送信し、その上位層の通信ノード装置は、メディア配信サーバに対して自身より下位層の２つの通信ノード装置へ５層のメディアストリームを送信することもできる。また、第１の下位層の通信ノード装置は、その最下位層の通信ノード装置へ３層のメディアストリームを送信し、第２の下位層の通信ノード装置は、その最下位層の通信ノード装置へ５層のメディアストリームを送信することもできる。
【００６５】
また、図４によれば、最下位層の通信ノード装置２と、その配下の複数の端末１との間のシーケンスを表している。しかしながら、端末１から送信された品質イベントは、最下位層から更に上位層の通信ノード装置２へ送信されるものであってもよい。これは、通信ノード装置２のＩＰパケット転送機能（ＩＰパケット転送装置）のパケットフィルタの設定によって、その転送範囲を制御することができる。上位層の通信ノード装置２へ送信されることによって、その上位層の通信ノード装置２が受信した最悪の品質イベントによってメディアストリームが制御されることとなる。
【００６６】
以上、詳細に説明したように、本発明の方法、端末、通信ノード装置及びプログラムによれば、階層符号化されたメディアストリームを、メディア配信サーバ−端末間に備えられた通信ノード装置によって階層制御を実行する場合、その制御のための端末の品質イベントを即時に特定することができる。これによって、端末の通信品質に応じて（例えばアクセスネットワークに応じて）、メディアストリームの階層制御が可能となり、システム全体のメディア配信サービスの品質が向上する。また、端末が異なるアクセスネットワークに接続する場合であっても、メディア配信サーバ自体が何ら制御することなく、端末の通信品質に応じたメディアストリームを配信することができる。また、本発明によれば、メディア配信サーバまで品質イベントのパケットが送信されず、且つ、極めて少ないシーケンスで、最悪の品質イベントが通信ノード装置−端末間で特定されるために、ネットワークリソースに与える負荷の影響も少ない。
【００６７】
前述した本発明の種々の実施形態において、本発明の技術思想及び見地の範囲の種々の変更、修正及び省略は、当業者によれば容易に行うことができる。前述の説明はあくまで例であって、何ら制約しようとするものではない。本発明は、特許請求の範囲及びその均等物として限定するものにのみ制約される。
【図面の簡単な説明】
【００６８】
【図１】本発明におけるシステム構成図である。
【図２】本発明における端末、通信ノード装置及びメディア配信サーバの機能構成図である。
【図３】本発明における他のシステム構成図である。
【図４】本発明における品質イベントの送信シーケンス図である。
【符号の説明】
【００６９】
１ 端末
１０ メディア出力インタフェース部
１１ パケット送受信部
１２ マルチキャスト処理部
１３ ＲＴＰ／ＲＴＣＰ処理部
１４ 階層復号部
１５ メディアストリーム再生部
１６ 品質イベント計測部
１７ サービス制御処理部
１８ 品質イベント判定部
２ 通信ノード装置
２０ ＩＰパケット転送装置
２１ メディアストリーム制御サーバ
２０１、２１１ パケット送受信部
２０２ マルチキャスト処理部
２１３ ＲＴＣＰ処理部
２１４ 制御イベント生成部
２０５ メディアストリーム制御部
３ メディア配信サーバ
３０ メディアコンテンツ蓄積部
３１ パケット送受信部
３２ マルチキャスト処理部
３３ ＲＴＰ処理部
【技術分野】
【０００１】
本発明は、メディア配信サーバからメディアストリームを配信する技術であって、そのメディアストリームの制御に用いられる品質イベントを特定する方法、端末、通信ノード装置及びプログラムに関する。特に、階層符号化されたメディアストリームを、通信ノード装置によって階層制御することによって、端末へ配信する技術に基づく。
【背景技術】
【０００２】
近年、端末がＩＰ(Internet Protocol)ネットワークに接続するためのアクセスネットワークについては、移動網又は固定網を問わず、データ転送速度が高速化されてきている。このようなアクセスネットワークの急速な普及に伴って、コアネットワークに「ＮＧＮ（New Generation Network、次世代ネットワーク）」を用いた、大規模なメディア配信サービスの構築が検討されている。ＮＧＮを用いることによって、メディアの種類や配信形態（ビジネスモデル）の多様化に即した、高品質且つ高安全性のメディア配信サービスが期待されている。
【０００３】
メディア配信サービスとは、ユーザによって所持される端末が、メディア配信サーバからメディアストリームを受信しつつ再生するサービスである。メディアストリームとは、リアルタイムに連続的に配信される音声又は映像のコンテンツデータである。従来、メディアストリームを受信しつつ再生する端末には、高性能なプロセッサ及び大容量のメモリを搭載する必要があった。
【０００４】
これに対し、端末の処理能力及びメモリ量に応じて、メディアストリームを再生することができるように、メディア配信サーバが、階層符号化されたメディアストリームを送信する技術がある。階層符号化とは、メディアストリームを複数の階層に分けて符号化し、異なる復号データを段階的に得る技術である。最初の層では、基本的な解像度のメディアデータを符号化し、次の層ではより高い解像度のメディアデータを符号化し、これら多層の符号化を実現する（例えばＭＰＥＧ２におけるプロファイルとレベルとの関係に基づく符号化がある）。例えば、音声／映像、可聴周波数帯域、解像度、色調等、メディア種別や各種品質尺度に応じて階層符号化される。
【０００５】
メディア配信サービスにＮＧＮを用いた場合、送信装置と受信装置との間にあるネットワークのＩＰパケット転送状態が、常に計測される。メディアストリームの受信時に、品質劣化（例えば音声の途切れ又は画像の乱れ）が生じた際、ＩＰ網におけるメディアストリームの転送リソース又は転送レートが制御される。これによって、ＩＰパケットの品質劣化が防止される。
【０００６】
第１の従来技術として、メディア配信サーバが、複数の異なる転送レート毎のメディアストリームを蓄積し、端末が、その転送レートを選択する技術がある（例えば特許文献１参照）。
【０００７】
第２の従来技術として、端末又はネットワークシステムが、アクセスネットワークにおけるメディア・アクセス種別（ＭＡＣ(Media Access Control)レイヤの種別）に応じて、転送レートを制御する技術がある（例えば特許文献２参照）。
【０００８】
第３の従来技術として、端末が、受信したメディアデータの品質劣化状態をメディア配信サーバへ送信し、メディア配信サーバが、符号化レート又は送信レートを制御してそのメディアデータを送信する技術もある（例えば特許文献３参照）。この技術によれば、送信されるＩＰパケットのサイズと、そのパケットのロス率と、端末−メディア配信サーバ間の往復遅延時間とに基づいて、メディアデータを配信すべきＩＰパケットの転送レートを推定し且つ制御する。
【０００９】
第４の従来技術として、端末で計測された品質劣化状態に応じて、階層符号化の階層数の増減を制御する技術もある（例えば特許文献４参照）。この技術によれば、端末自ら品質劣化度を確認し、そのメディアデータの受信を開始した端末から順に、その転送帯域のリソースを獲得する。
【００１０】
【特許文献１】特開２００４−１３５０１７号公報
【特許文献２】特開２０００−２９５２７６号公報
【特許文献３】特開２００３−２９８６７７号公報
【特許文献４】Xue Li, Sanjoy Paul, Mostafa H. Ammar,"Multi-session Rate Control for Layered Video Multicast, " in Proc.SPIE Multimedia Computing and Networking, vol. 3654, San Jose, CA, Jan. 1999,pp. 175-189.
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
第１の従来技術によれば、ネットワーク全体の混雑状態に関係なく、端末自らの判断のみにより、転送レートを選択する。そのために、ネットワーク全体として大幅な品質劣化が生じる可能性がある。また、各端末が、独立にＩ転送レートを選択することができるために、ネットワークの輻輳を、長期に増大させる可能性もある。
【００１２】
第２の従来技術によれば、１つの端末が複数のアクセスネットワークを選択的に用いる場合、アクセスネットワーク毎に制御スキームを備える必要がある。また、パケットロス補償などのアプリケーションレイヤの制御によって、ＭＡＣ(Media Access Control)レイヤ以下のレイヤに基づく制御結果と、ＩＰアプリケーションサービスの品質とが一致しない場合がある。
【００１３】
第３の従来技術によれば、端末が、メディア配信サーバへ送信する品質劣化状態情報のトラヒックの増加によって、メディア配信サーバの負荷増大と、ネットワークの輻輳増大とが生じる可能性がある。
【００１４】
第４の従来技術によれば、メディアデータの受信を開始した端末から順に、その転送帯域のリソースを獲得するので、端末間の公平性を維持することはできない。また、端末が階層数の増減制御を実行するために（特に階層数を減らす処理に時間を要する）、ネットワーク全体の輻輳に対する制御の追随性が悪くなる。
【００１５】
従って、本発明は、階層符号化されたメディアストリームを、メディア配信サーバ−端末間に備えられた通信ノード装置によって階層制御を実行する場合、その制御のための端末の品質イベントを即時に特定することができる方法、端末、通信ノード装置及びプログラムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
本発明によれば、階層符号化されたメディアストリームを送信するメディア配信サーバと、メディア配信サーバからメディアストリームを受信し且つそのメディアストリームをマルチキャストで送信する通信ノード装置と、メディアストリームを受信する端末とを有するシステムについて、メディアストリームの品質イベントを特定する方法であって、
端末は、通信ノード装置から受信するメディアストリームにおける品質イベントを計測しており、
第１の端末が、自らの第１の品質イベントを、マルチキャストで送信する第１のステップと、
第１の品質イベントを受信した第２の端末が、第１の品質イベントと比較して、自らの第２の品質イベントが劣化している場合にのみ、第２の品質イベントをマルチキャストで送信する第２のステップと、
通信ノード装置は、１つ以上の端末から最終的に受信した品質イベントに基づいて、端末全てへ送信すべきメディアストリームの階層数を制御する第３のステップと
を有することを特徴とする。
【００１７】
本発明の方法における他の実施形態によれば、端末は、所定周期のトリガを発生するタイマ部を有し、第１のステップ又は第２のステップは、そのトリガが発生した際に実行されることも好ましい。
【００１８】
本発明の方法における他の実施形態によれば、メディアストリームは、ＲＴＰ(Real-time Transport Protocol)を用いて送信されるものであり、品質イベントは、ＲＴＰヘッダ情報及びＲＴＣＰ(RTP Control Protocol)情報に基づいて計測され、且つ、ＲＴＣＰを用いて送信されるものであることも好ましい。
【００１９】
本発明の方法における他の実施形態によれば、品質イベントは、音声メディアにおける１つの特定階層のメディアストリームに基づくものであることも好ましい。
【００２０】
本発明によれば、メディア配信サーバから階層符号化されたメディアストリームを受信する通信ノード装置に接続され、その通信ノード装置からメディアストリームを受信する端末であって、
通信ノード装置から受信するメディアストリームにおける品質イベントを計測する品質イベント計測手段と、
所定周期のトリガを発生するタイマ手段と、
トリガが発生した際に、他の端末から第１の品質イベントを既に受信しており、且つ、第１の品質イベントと比較して自らの第２の品質イベントが劣化している場合、又は、他の端末から品質イベントを未だ受信していない場合を判定する品質イベント判定手段と、
判定が真である場合、第２の品質イベントを、マルチキャストで送信するマルチキャスト送信手段と
を有することを特徴とする。
【００２１】
本発明の端末における他の実施形態によれば、
メディアストリームは、ＲＴＰを用いて送信されるものであり、
品質イベントは、ＲＴＰヘッダ情報及びＲＴＣＰ情報に基づいて計測され、且つ、ＲＴＣＰを用いて送信されるものであることも好ましい。
【００２２】
本発明の端末における他の実施形態によれば、
品質イベント計測手段は、音声メディアにおける１つの特定階層のメディアストリームに基づく品質イベントを計測することも好ましい。
【００２３】
本発明によれば、前述した端末へ、メディアストリームを送信する通信ノード装置であって、
１つ以上の端末から最終的に受信した品質イベントに基づいて、制御イベントを生成する制御イベント生成手段と、
制御イベントに基づいて、端末全てへ送信すべきメディアストリームの階層数を制御するメディアストリーム制御手段とを有することを特徴とする。
【００２４】
本発明によれば、メディア配信サーバから階層符号化されたメディアストリームを受信する通信ノード装置に接続され、その通信ノード装置からメディアストリームを受信する端末に搭載されたコンピュータを機能させるプログラムであって、
通信ノード装置から受信するメディアストリームにおける品質イベントを計測する品質イベント計測手段と、
所定周期のトリガを発生するタイマ手段と、
トリガが発生した際に、他の端末から第１の品質イベントを既に受信しており、且つ、第１の品質イベントと比較して自らの第２の品質イベントが劣化している場合、又は、他の端末から品質イベントを未だ受信していない場合を判定する品質イベント判定手段と、
判定が真である場合、第２の品質イベントを、マルチキャストで送信するマルチキャスト送信手段としてコンピュータを機能させることを特徴とする。
【００２５】
本発明によれば、前述の端末へ、メディアストリームを送信する通信ノード装置に搭載されたコンピュータを機能させるプログラムであって、
１つ以上の端末から最終的に受信した品質イベントに基づいて、制御イベントを生成する制御イベント生成手段と、
制御イベントに基づいて、端末全てへ送信すべきメディアストリームの階層数を制御するメディアストリーム制御手段としてコンピュータを機能させることを特徴とする。
【発明の効果】
【００２６】
本発明の方法、端末、通信ノード装置及びプログラムによれば、階層符号化されたメディアストリームを、メディア配信サーバ−端末間に備えられた通信ノード装置によって階層制御を実行する場合、その制御のための端末の品質イベントを即時に特定することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２７】
以下では、図面を用いて、本発明を実施するための最良の形態について詳細に説明する。
【００２８】
図１は、本発明におけるシステム構成図である。
【００２９】
図１のシステムによれば、メディア配信サーバ３は、階層符号化されたメディアストリームを、通信ノード装置２へ送信する。メディアストリームは、ＲＴＰを用いて送信される。
【００３０】
マルチキャストに対応したＩＰネットワークは、ツリー構造に配置された複数の通信ノード装置２によって構成される。これら通信ノード装置２は、通常、通信事業者によって運用される通信設備である。メディアストリームは、上位層の通信ノード装置から下位層の通信ノード装置へ向けて送信される（階層型マルチキャスト）。
【００３１】
端末１は、アクセスネットワークを介して最下位層の通信ノード装置２に接続する。アクセスネットワークとしては、例えば携帯電話網、ＷｉＭＡＸ網、有線ブロードバンド網等がある。
【００３２】
通信ノード装置２は、配下の複数の端末１及び／又は通信ノード装置に対して、メディアストリームの階層数を制御して送信する。通信ノード装置２は、その階層数を制御するために、端末１における「品質イベント」を知る必要がある。本発明によれば、通信ノード装置２が、メディアストリームの階層数を制御するための要素となる「品質イベント」を即時に収集して特定することができる。
【００３３】
端末１におけるメディアストリームの通信品質を表す「品質イベント」は、例えばジッタである。尚、イベントとは、「事象」を意味するが、単に「情報」を意味するものとしてもよい。
【００３４】
図２は、本発明における端末、通信ノード装置及びメディア配信サーバの機能構成図である。
【００３５】
メディア配信サーバ３は、階層符号化されたメディアコンテンツを蓄積するメディアコンテンツ蓄積部３０と、パケット送受信部３１と、マルチキャスト処理部３２と、ＲＴＰ処理部３３とを有する。パケット送受信部３１は、トランスポートレイヤ以下の通信プロトコルを処理し、具体的には、トランスポートプロトコル処理部（ＵＤＰ／ＴＣＰ）と、ＩＰ処理部と、網接続インタフェース部とから構成される。これら機能構成部（パケット送受信部３１における網接続インタフェースを除く）は、サーバに搭載されたコンピュータを機能させるメディア配信用プログラムを実行させることによって実現される。
【００３６】
ＲＴＰ処理部３３は、メディアコンテンツ蓄積部３０から出力された階層符号化のメディアストリームを、ＲＴＰパケットに構成する。ＲＴＰパケットのメディアストリームは、マルチキャスト処理部３２へ出力される。
【００３７】
マルチキャスト処理部３２は、１つ以上の通信ノード装置及び端末に対して、ＲＴＰパケットをマルチキャストで送信する。マルチキャスト送信は、マルチキャストグループ識別子に基づいて実行される。尚、非マルチキャストのパケットについては、ユニキャストで送信される。
【００３８】
パケット送受信部３１では、マルチキャスト処理部３２から出力されたメディアストリームを、トランスポートプロトコル処理部によってＵＤＰパケットに構成する。また、ＩＰ処理部によって、ＩＰパケットに構成される。そして、そのＩＰパケットは、網接続インタフェース部から送信される。網接続インタフェース部は、無線又有線のアクセスネットワークに接続する物理レイヤ部である。
【００３９】
通信ノード装置２は、パケット送受信部２０１（トランスポートプロトコル処理部、ＩＰ処理部、網接続インタフェース部）と、マルチキャスト処理部２０２と、ＲＴＣＰ処理部２１３と、制御イベント生成部２１４と、メディアストリーム制御部２０５とを有する。これら機能構成部（パケット送受信部２０１の網接続インタフェース部を除く）は、通信ノード装置に搭載されたコンピュータを機能させるプログラムを実行することによって実現できる。
【００４０】
パケット送受信部２０１及びマルチキャスト処理部２０２は、前述したメディア配信サーバ３のものと同様である。ここで、マルチキャスト処理部２０２は、メディアストリーム制御部２０５から出力された階層数に応じて、マルチチャスト送信を制御する。また、ＲＴＣＰ処理部２１３は、その配下の端末１から送信された品質イベントを、ＲＴＣＰによって送受信する。受信された品質イベントは、制御イベント生成部２１４へ通知される。
【００４１】
制御イベント生成部２１４は、１つ以上の端末１から最終的に受信した品質イベントに基づいて、それら端末全てへ送信すべきメディアストリームの階層数を制御するための制御イベントを生成する。生成された制御イベントは、メディアストリーム制御部２０５へ通知される。逆に、制御イベントを、メディアストリーム制御部２０５から制御イベント生成部２１４に通知する場合もある。尚、制御イベントは、配下の端末１の中で、マルチキャストグループ識別子及びサービス識別子毎に生成される。
【００４２】
制御イベントは、品質イベントに基づくものであって、
（１）メディアストリームにおけるＲＴＰパケット送信間隔、
（２）パケットロス補償部におけるパケットロス補償強度及び／又は補償アルゴリズム、
（３）符号化部における転送レート
（４）トランスポートパケット送受信部におけるＵＤＰ又はＴＣＰパケットに積載されるメディアフレーム数、
（５）同一コンテンツに対する同時接続ストリーム数
のいずれか１つ又はこれらの組合せである。
【００４３】
メディアストリーム制御部２０５は、制御イベントに基づいて、端末全てへ送信すべきメディアストリームの階層数を制御する。具体的には、メディアストリームの転送ポート番号の開閉制御である。
【００４４】
端末１は、メディア出力インタフェース部１０と、パケット送受信部１１（トランスポートプロトコル処理部、ＩＰ処理部、網接続インタフェース部）と、ＲＴＰ／ＲＴＣＰ処理部１３と、マルチキャスト処理部１２と、階層復号部１４と、メディアストリーム再生部１５と、品質イベント計測部１６と、サービス制御処理部１７と、品質イベント判定部１８と、タイマ部１９とを有する。これら機能構成部（メディア出力インタフェース部１０と、パケット送受信部１１の網接続インタフェース部を除く）は、端末に搭載されたコンピュータを機能させるプログラムを実行することによって実現される。
【００４５】
パケット送受信部１１及びマルチキャスト処理部１２は、前述したメディア配信サーバ３のものと同様である。ＲＴＰ／ＲＴＣＰ処理部１３は、通信ノード装置２から送信された品質イベントを、ＲＴＣＰによって受信し、その品質イベントを品質イベント判定部１８へ出力する。また、ＲＴＰ／ＲＴＣＰ処理部１３は、通信ノード装置２から受信したメディアストリームを、ＲＴＰによって受信し、そのメディアストリームを階層復号部１４へ出力する。尚、ＲＴＰ／ＲＴＣＰ処理部１３は、ＲＴＰとＲＴＣＰとの間の同期を確認する。
【００４６】
階層復号部１４は、階層符号化されたメディアデータを復号して、統合されたメディアストリームを生成する。生成されたメディアストリームは、メディアストリーム再生部１５へ通知される。
【００４７】
メディアストリーム再生部１５は、サービス制御処理部１７の指示に応じて、メディアストリームを、メディア出力インタフェース部１０へ出力する。メディア出力インタフェース部１０は、例えばディスプレイ及びスピーカである。これによって、メディアストリームを受信しつつ再生することができる。
【００４８】
品質イベント計測部１６は、通信ノード装置２から受信しているメディアストリームにおける品質イベントを計測する。具体的には、ＲＴＰ／ＲＴＣＰ処理部１３におけるパケットの、例えばジッタ（遅延時間）やパケットロスを計測する。品質イベント計測部１６は、音声メディアにおける１つの特定階層のメディアストリームに基づく品質イベントを計測する。計測された品質イベントは、品質イベント判定部１８へ出力される。
【００４９】
タイマ部１９は、所定周期のトリガを発生する。複数の端末１における所定周期が同じであっても、トリガ発生時刻（起動時刻）は異なるために、全ての端末が同時にトリガを発生することはない。
【００５０】
品質イベント判定部１８は、トリガが発生した際に、他の端末から第１の品質イベントを既に受信しており、且つ、第１の品質イベントと比較して自らの第２の品質イベントが劣化している場合、又は、他の端末から品質イベントを未だ受信していない場合を判定する。この判定が真となる場合、第２の品質イベントを、ＲＴＰ／ＲＴＣＰ処理部１３及びサービス制御処理部１７へ通知する。
【００５１】
ＲＴＰ／ＲＴＣＰ処理部１３は、第２の品質イベントをＲＴＣＰで構成する。そのＲＴＣＰパケットは、マルチキャスト処理部１２によってマルチキャストで送信される。
【００５２】
サービス制御処理部１７は、品質イベント判定部１８から、第２の品質イベントを受け取る。そして、サービス制御処理部１７は、最終的に受信した品質イベントに基づいて、メディアストリーム再生部１５を制御する。具体的には、メディアストリーム再生部１５におけるパケットロス補償処理又は再生速度制御処理などの制御が実行される。また、メディア出力インタフェース部１０における再生音量の調整、又は表示画面数の調整などの制御も実行される。
【００５３】
図３は、本発明における他のシステム構成図である。
【００５４】
図２によれば、ＩＰパケット転送機能（パケット送受信部２０１、マルチキャスト処理部２０２、ＲＴＣＰ処理部２１３）と、メディアストリーム制御機能（制御イベント生成部２１４、メディアストリーム制御部２０５）とが、１つの通信ノード装置内に一体的に搭載されている。しかしながら、図３のように、ＩＰパケット転送装置（ＩＰパケット転送機能）２０と、メディアストリーム制御サーバ（メディアストリーム制御機能）２１とに、機能区分することもできる。これによって、既存のマルチキャストルータを、ＩＰパケット転送装置として用いることができる。即ち、メディア配信サーバ３からメディアストリームを受信したＩＰパケット転送装置２０に対し、メディアストリーム制御サーバ２１が、メディアの制御イベントを送信することにより、ＩＰパケット転送装置２０は、そのメディアストリームに対して階層制御を実行する。そして、ＩＰパケット転送装置２０は、制御に基づくメディアストリームを、端末１へ送信する。
【００５５】
図４は、本発明における品質イベントの送信シーケンス図である。
【００５６】
図４によれば、５台の端末Ａ〜Ｅが、１つの通信ノード装置２に接続されている。各端末は、通信ノード装置２から受信するメディアストリームにおける品質イベントを計測している。また、各端末は、所定周期のトリガを発生するタイマ部を有し、図４によれば、端末Ａ−＞端末Ｃ−＞端末Ｅ−＞端末Ｄ−＞端末Ｂの順に、トリガが発生したとする。
【００５７】
（Ｔ１）最初に、端末Ａのトリガが発生した。このとき、端末Ａは、他の端末から品質イベントを未だ受信していない。そこで、端末Ａは、自ら受信しているメディアストリームの第１の品質イベント（ジッタ＝１００ｍｓ）を、マルチキャストで送信する。この品質イベントは、通信ノード装置２を介して、端末Ｂ〜Ｅへ送信される。これによって、通信ノード装置２配下の全ての端末は、ジッタ＝１００ｍｓの品質イベントの端末の存在を知る。
【００５８】
（Ｔ２）端末Ｃのトリガが発生した。このとき、端末Ｃは、端末Ａから第１の品質イベントを既に受信している。端末Ｃは、第１の品質イベント（ジッタ＝１００ｍｓ）と比較して、自らの第２の品質イベント（ジッタ＝１２０ｍｓ）が劣化していると判定する。この場合、端末Ｃは、自ら受信しているメディアストリームの第２の品質イベント（ジッタ＝１２０ｍｓ）をマルチキャストで送信する。この品質イベントは、通信ノード装置２を介して、端末Ａ、Ｂ、Ｄ及びＥへ送信される。これによって、通信ノード装置２配下の全ての端末は、ジッタ＝１２０ｍｓの品質イベントの端末の存在を知る。
【００５９】
（Ｔ３）端末Ｅのトリガが発生した。このとき、端末Ｅは、端末Ａから第１の品質イベントを既に受信し、更に、端末Ｃから第２の品質イベントを既に受信している。端末Ｅは、第２の品質イベント（ジッタ＝１２０ｍｓ）と比較して、自らの第３の品質イベント（ジッタ＝１１０ｍｓ）は良好であると判定する。この場合、端末Ｅは、品質イベントを送信することはない。
【００６０】
（Ｔ４）端末Ｄのトリガが発生した。このとき、端末Ｄは、端末Ａから第１の品質イベントを既に受信し、更に、端末Ｃから第２の品質イベントを既に受信している。端末Ｄは、直近の第２の品質イベント（ジッタ＝１２０ｍｓ）と比較して、自らの第４の品質イベント（ジッタ＝１００ｍｓ）は良好であると判定する。この場合、端末Ｄは、品質イベントを送信することはない。
【００６１】
（Ｔ５）端末Ｂのトリガが発生した。このとき、端末Ｂは、端末Ａから第１の品質イベントを既に受信し、更に、端末Ｃから第２の品質イベントを既に受信している。端末Ｂは、直近の第２の品質イベント（ジッタ＝１２０ｍｓ）と比較して、自らの第５の品質イベント（ジッタ＝８０ｍｓ）は良好であると判定する。この場合、端末Ｂは、品質イベントを送信することはない。
【００６２】
少なくともトリガＴ５までの時間が経過した際には、通信ノード装置２及びその配下の全ての端末は、最悪の品質イベントがジッタ＝１２０ｍｓであることを知ることができる。通信ノード装置２は、メディアストリームを、ジッタ＝１２０ｍｓに応じて制御して配信することができる。例えば、図１からも明らかなとおり、最下層の通信ノード装置に接続される複数の端末は、通常、アクセスネットワークを同一とする。従って、品質イベントに大きく差が生じない。この場合、通信ノード装置２は、同一のアクセスネットワークにおける最悪の品質イベントに応じて、メディアストリームを制御して配信することができる。
【００６３】
一方で、異なるアクセスネットワークに接続される複数の端末に対しては、品質イベントも大きく異なる。このような場合に、通信ノード装置２が、最悪の品質イベントに応じてメディアストリームを制御した場合、システム全体としてのサービスが極めて劣化することとなる。
【００６４】
他の実施形態として、上位層の通信ノード装置が、下位層の通信ノード装置に送信するメディアストリームの制御に用いることもできる。例えば、メディア配信サーバが７層のメディアストリームをメディア配信サーバにより近い上位層の通信ノード装置へ送信し、その上位層の通信ノード装置は、メディア配信サーバに対して自身より下位層の２つの通信ノード装置へ５層のメディアストリームを送信することもできる。また、第１の下位層の通信ノード装置は、その最下位層の通信ノード装置へ３層のメディアストリームを送信し、第２の下位層の通信ノード装置は、その最下位層の通信ノード装置へ５層のメディアストリームを送信することもできる。
【００６５】
また、図４によれば、最下位層の通信ノード装置２と、その配下の複数の端末１との間のシーケンスを表している。しかしながら、端末１から送信された品質イベントは、最下位層から更に上位層の通信ノード装置２へ送信されるものであってもよい。これは、通信ノード装置２のＩＰパケット転送機能（ＩＰパケット転送装置）のパケットフィルタの設定によって、その転送範囲を制御することができる。上位層の通信ノード装置２へ送信されることによって、その上位層の通信ノード装置２が受信した最悪の品質イベントによってメディアストリームが制御されることとなる。
【００６６】
以上、詳細に説明したように、本発明の方法、端末、通信ノード装置及びプログラムによれば、階層符号化されたメディアストリームを、メディア配信サーバ−端末間に備えられた通信ノード装置によって階層制御を実行する場合、その制御のための端末の品質イベントを即時に特定することができる。これによって、端末の通信品質に応じて（例えばアクセスネットワークに応じて）、メディアストリームの階層制御が可能となり、システム全体のメディア配信サービスの品質が向上する。また、端末が異なるアクセスネットワークに接続する場合であっても、メディア配信サーバ自体が何ら制御することなく、端末の通信品質に応じたメディアストリームを配信することができる。また、本発明によれば、メディア配信サーバまで品質イベントのパケットが送信されず、且つ、極めて少ないシーケンスで、最悪の品質イベントが通信ノード装置−端末間で特定されるために、ネットワークリソースに与える負荷の影響も少ない。
【００６７】
前述した本発明の種々の実施形態において、本発明の技術思想及び見地の範囲の種々の変更、修正及び省略は、当業者によれば容易に行うことができる。前述の説明はあくまで例であって、何ら制約しようとするものではない。本発明は、特許請求の範囲及びその均等物として限定するものにのみ制約される。
【図面の簡単な説明】
【００６８】
【図１】本発明におけるシステム構成図である。
【図２】本発明における端末、通信ノード装置及びメディア配信サーバの機能構成図である。
【図３】本発明における他のシステム構成図である。
【図４】本発明における品質イベントの送信シーケンス図である。
【符号の説明】
【００６９】
１ 端末
１０ メディア出力インタフェース部
１１ パケット送受信部
１２ マルチキャスト処理部
１３ ＲＴＰ／ＲＴＣＰ処理部
１４ 階層復号部
１５ メディアストリーム再生部
１６ 品質イベント計測部
１７ サービス制御処理部
１８ 品質イベント判定部
２ 通信ノード装置
２０ ＩＰパケット転送装置
２１ メディアストリーム制御サーバ
２０１、２１１ パケット送受信部
２０２ マルチキャスト処理部
２１３ ＲＴＣＰ処理部
２１４ 制御イベント生成部
２０５ メディアストリーム制御部
３ メディア配信サーバ
３０ メディアコンテンツ蓄積部
３１ パケット送受信部
３２ マルチキャスト処理部
３３ ＲＴＰ処理部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
階層符号化されたメディアストリームを送信するメディア配信サーバと、前記メディア配信サーバから前記メディアストリームを受信し且つ該メディアストリームをマルチキャストで送信する通信ノード装置と、前記メディアストリームを受信する端末とを有するシステムについて、メディアストリームの品質イベントを特定する方法であって、
前記端末は、前記通信ノード装置から受信する前記メディアストリームにおける品質イベントを計測しており、
第１の端末が、自らの第１の品質イベントを、マルチキャストで送信する第１のステップと、
第１の品質イベントを受信した第２の端末が、第１の品質イベントと比較して、自らの第２の品質イベントが劣化している場合にのみ、第２の品質イベントをマルチキャストで送信する第２のステップと、
前記通信ノード装置は、１つ以上の端末から最終的に受信した品質イベントに基づいて、前記端末全てへ送信すべき前記メディアストリームの階層数を制御する第３のステップと
を有することを特徴とする方法。
【請求項２】
前記端末は、所定周期のトリガを発生するタイマ部を有し、第１のステップ又は第２のステップは、該トリガが発生した際に実行されることを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記メディアストリームは、ＲＴＰ(Real-time Transport Protocol)を用いて送信されるものであり、
前記品質イベントは、ＲＴＰヘッダ情報及びＲＴＣＰ(RTP Control Protocol)情報に基づいて計測され、且つ、前記ＲＴＣＰを用いて送信されるものであることを特徴とする請求項１又は２に記載の方法。
【請求項４】
前記品質イベントは、音声メディアにおける１つの特定階層のメディアストリームに基づくものであることを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の方法。
【請求項５】
前記メディア配信サーバから階層符号化されたメディアストリームを受信する通信ノード装置に接続され、該通信ノード装置から前記メディアストリームを受信する端末であって、
前記通信ノード装置から受信する前記メディアストリームにおける品質イベントを計測する品質イベント計測手段と、
所定周期のトリガを発生するタイマ手段と、
前記トリガが発生した際に、他の端末から第１の品質イベントを既に受信しており、且つ、第１の品質イベントと比較して自らの第２の品質イベントが劣化している場合、又は、他の端末から品質イベントを未だ受信していない場合を判定する品質イベント判定手段と、
前記判定が真である場合、第２の品質イベントを、マルチキャストで送信するマルチキャスト送信手段とを有することを特徴とする端末。
【請求項６】
前記メディアストリームは、ＲＴＰを用いて送信されるものであり、
前記品質イベントは、ＲＴＰヘッダ情報及びＲＴＣＰ情報に基づいて計測され、且つ、前記ＲＴＣＰを用いて送信されるものであることを特徴とする請求項５に記載の端末。
【請求項７】
前記品質イベント計測手段は、音声メディアにおける１つの特定階層のメディアストリームに基づく品質イベントを計測することを特徴とする請求項５又は６に記載の端末。
【請求項８】
請求項５から７のいずれか１項に記載の端末へ、前記メディアストリームを送信する通信ノード装置であって、
前記１つ以上の端末から最終的に受信した前記品質イベントに基づいて、制御イベントを生成する制御イベント生成手段と、
前記制御イベントに基づいて、前記端末全てへ送信すべき前記メディアストリームの階層数を制御するメディアストリーム制御手段と
を有することを特徴とする通信ノード装置。
【請求項９】
前記メディア配信サーバから階層符号化されたメディアストリームを受信する通信ノード装置に接続され、該通信ノード装置から前記メディアストリームを受信する端末に搭載されたコンピュータを機能させるプログラムであって、
前記通信ノード装置から受信する前記メディアストリームにおける品質イベントを計測する品質イベント計測手段と、
所定周期のトリガを発生するタイマ手段と、
前記トリガが発生した際に、他の端末から第１の品質イベントを既に受信しており、且つ、第１の品質イベントと比較して自らの第２の品質イベントが劣化している場合、又は、他の端末から品質イベントを未だ受信していない場合を判定する品質イベント判定手段と、
前記判定が真である場合、第２の品質イベントを、マルチキャストで送信するマルチキャスト送信手段としてコンピュータを機能させることを特徴とする端末用のプログラム。
【請求項１０】
請求項５から７のいずれか１項に記載の端末へ、前記メディアストリームを送信する通信ノード装置に搭載されたコンピュータを機能させるプログラムであって、
前記１つ以上の端末から最終的に受信した前記品質イベントに基づいて、制御イベントを生成する制御イベント生成手段と、
前記制御イベントに基づいて、前記端末全てへ送信すべき前記メディアストリームの階層数を制御するメディアストリーム制御手段としてコンピュータを機能させることを特徴とする通信ノード装置用のプログラム。
【請求項１】
階層符号化されたメディアストリームを送信するメディア配信サーバと、前記メディア配信サーバから前記メディアストリームを受信し且つ該メディアストリームをマルチキャストで送信する通信ノード装置と、前記メディアストリームを受信する端末とを有するシステムについて、メディアストリームの品質イベントを特定する方法であって、
前記端末は、前記通信ノード装置から受信する前記メディアストリームにおける品質イベントを計測しており、
第１の端末が、自らの第１の品質イベントを、マルチキャストで送信する第１のステップと、
第１の品質イベントを受信した第２の端末が、第１の品質イベントと比較して、自らの第２の品質イベントが劣化している場合にのみ、第２の品質イベントをマルチキャストで送信する第２のステップと、
前記通信ノード装置は、１つ以上の端末から最終的に受信した品質イベントに基づいて、前記端末全てへ送信すべき前記メディアストリームの階層数を制御する第３のステップと
を有することを特徴とする方法。
【請求項２】
前記端末は、所定周期のトリガを発生するタイマ部を有し、第１のステップ又は第２のステップは、該トリガが発生した際に実行されることを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記メディアストリームは、ＲＴＰ(Real-time Transport Protocol)を用いて送信されるものであり、
前記品質イベントは、ＲＴＰヘッダ情報及びＲＴＣＰ(RTP Control Protocol)情報に基づいて計測され、且つ、前記ＲＴＣＰを用いて送信されるものであることを特徴とする請求項１又は２に記載の方法。
【請求項４】
前記品質イベントは、音声メディアにおける１つの特定階層のメディアストリームに基づくものであることを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の方法。
【請求項５】
前記メディア配信サーバから階層符号化されたメディアストリームを受信する通信ノード装置に接続され、該通信ノード装置から前記メディアストリームを受信する端末であって、
前記通信ノード装置から受信する前記メディアストリームにおける品質イベントを計測する品質イベント計測手段と、
所定周期のトリガを発生するタイマ手段と、
前記トリガが発生した際に、他の端末から第１の品質イベントを既に受信しており、且つ、第１の品質イベントと比較して自らの第２の品質イベントが劣化している場合、又は、他の端末から品質イベントを未だ受信していない場合を判定する品質イベント判定手段と、
前記判定が真である場合、第２の品質イベントを、マルチキャストで送信するマルチキャスト送信手段とを有することを特徴とする端末。
【請求項６】
前記メディアストリームは、ＲＴＰを用いて送信されるものであり、
前記品質イベントは、ＲＴＰヘッダ情報及びＲＴＣＰ情報に基づいて計測され、且つ、前記ＲＴＣＰを用いて送信されるものであることを特徴とする請求項５に記載の端末。
【請求項７】
前記品質イベント計測手段は、音声メディアにおける１つの特定階層のメディアストリームに基づく品質イベントを計測することを特徴とする請求項５又は６に記載の端末。
【請求項８】
請求項５から７のいずれか１項に記載の端末へ、前記メディアストリームを送信する通信ノード装置であって、
前記１つ以上の端末から最終的に受信した前記品質イベントに基づいて、制御イベントを生成する制御イベント生成手段と、
前記制御イベントに基づいて、前記端末全てへ送信すべき前記メディアストリームの階層数を制御するメディアストリーム制御手段と
を有することを特徴とする通信ノード装置。
【請求項９】
前記メディア配信サーバから階層符号化されたメディアストリームを受信する通信ノード装置に接続され、該通信ノード装置から前記メディアストリームを受信する端末に搭載されたコンピュータを機能させるプログラムであって、
前記通信ノード装置から受信する前記メディアストリームにおける品質イベントを計測する品質イベント計測手段と、
所定周期のトリガを発生するタイマ手段と、
前記トリガが発生した際に、他の端末から第１の品質イベントを既に受信しており、且つ、第１の品質イベントと比較して自らの第２の品質イベントが劣化している場合、又は、他の端末から品質イベントを未だ受信していない場合を判定する品質イベント判定手段と、
前記判定が真である場合、第２の品質イベントを、マルチキャストで送信するマルチキャスト送信手段としてコンピュータを機能させることを特徴とする端末用のプログラム。
【請求項１０】
請求項５から７のいずれか１項に記載の端末へ、前記メディアストリームを送信する通信ノード装置に搭載されたコンピュータを機能させるプログラムであって、
前記１つ以上の端末から最終的に受信した前記品質イベントに基づいて、制御イベントを生成する制御イベント生成手段と、
前記制御イベントに基づいて、前記端末全てへ送信すべき前記メディアストリームの階層数を制御するメディアストリーム制御手段としてコンピュータを機能させることを特徴とする通信ノード装置用のプログラム。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図２】
【図３】
【図４】
【公開番号】特開２００９−２８４２５９（Ｐ２００９−２８４２５９Ａ）
【公開日】平成２１年１２月３日（２００９．１２．３）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−１３４６６９（Ｐ２００８−１３４６６９）
【出願日】平成２０年５月２２日（２００８．５．２２）
【国等の委託研究の成果に係る記載事項】（出願人による申告）平成１９年度、独立行政法人 情報通信研究機構「次世代ネットワーク（ＮＧＮ）基盤技術の研究開発」委託研究、産業技術力強化法第１９条の適用を受ける特許出願
【出願人】（５９９１０８２６４）株式会社ＫＤＤＩ研究所 (233)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年１２月３日（２００９．１２．３）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年５月２２日（２００８．５．２２）
【国等の委託研究の成果に係る記載事項】（出願人による申告）平成１９年度、独立行政法人 情報通信研究機構「次世代ネットワーク（ＮＧＮ）基盤技術の研究開発」委託研究、産業技術力強化法第１９条の適用を受ける特許出願
【出願人】（５９９１０８２６４）株式会社ＫＤＤＩ研究所 (233)
【Ｆターム（参考）】
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