JP2002118552A - ストリーム中継装置およびストリーム放送配信ネットワークおよび記録媒体 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ストリーム放送サービス提供における大規模
化、効率化、既存網との親和性の向上を目指す。 【解決手段】 ストリーム中継装置は、クライアントと
ストリームサーバの両方の制御プロトコル処理機能を具
備し、いずれかの区間においてもストリーム制御プロト
コル手順を使用する。ストリーム放送のデータを受信し
ている場合は、放送データメモリから読み出してクライ
アントへ放送する。ストリーム放送の視聴要求が一番目
の場合は、当該視聴要求をクライアントの代理でそのス
トリーム中継装置が上流のストリーム中継装置あるいは
ストリームサーバへ要求し、最終的に当該ストリーム放
送データを受信して下流のクライアントへ配信する。プ
ロファイルにしたがってユニキャストあるいはマルチキ
ャストで放送データを配信したり、複数の転送プロトコ
ルを選択して配信する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、映像、音声を含む
ストリーム放送の配信に利用する。特に、大規模かつ高
速な放送サービスを扱うストリーム配信に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来のストリーム中継装置は、Ｒｅａｌ
Ｎｅｔｗｏｒｋｓ社のスプリッタ装置が該当する。これ
は、ストリームサーバとクライアントとの間に一つまた
は複数設置され、ユニキャストにてストリーム放送デー
タを受信し、これを複製して下流のクライアントへ配信
している。

【０００３】また、従来の情報配信システムとして「情
報配信システムの制御方法および情報配信システム（特
開平１１−６８７４４号公報）」が知られている。これ
は、所望のコンテンツをすでに受信しているマルチメデ
ィア端末がある場合に、この端末がサーバに代わって配
信を行うものである。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】従来のストリーム中継
装置における技術では、まずストリームサーバからスト
リーム中継装置へのデータ配信は、下流のクライアント
からのリクエストの有無にかかわらず事前の設定に基づ
きデータを垂れ流しているため、伝送帯域に無駄を生じ
る。

【０００５】したがって、下流からの視聴要求をベース
にデータ中継を開始し、視聴終了要求によりデータ中継
を終了する効率的な転送の仕組みがない。また、ストリ
ーム中継装置は、ストリーム制御プロトコルを終端せ
ず、直接ストリームサーバとの視聴要求処理を実行して
いるため、サーバに処理負荷が集中する。各ストリーム
中継装置が負荷分散することにより、サーバに集中する
負荷を軽減する仕組みがない。

【０００６】また、ストリーム放送の開始および終了の
指示に使われるストリーム制御プロトコルは、クライア
ントと中継サーバとの間と、中継サーバとストリームサ
ーバとの間では異なるプロトコルが用いられる。よっ
て、二種類のソフトウェアモジュールおよびコンフィグ
レーションを強いられるために効率が悪い。相互接続の
容易性および運用コスト等の面では、一種類のストリー
ム制御プロトコルにより運用することが得策である。

【０００７】一方、従来の情報配信システムにおける技
術では、マルチメディア端末が、サーバに代わって配信
を行うことにより、サーバへの処理負荷を軽減すること
は可能であるが、多数の端末装置から同時に配信要求が
発生した場合には、代理配信を行うマルチメディア端末
自身の配信処理が大きくなってしまうという問題や、こ
のマルチメディア端末と配信ネットワークとの間の回線
の帯域を配信数分だけ消費してしまい、各クライアント
の通信コストが大きくなってしまうという問題が生じて
いる。また、マルチメディア端末間で配信を行うため、
配信ネットワーク資源の無駄も大きくなってしまい、階
層的なストリーム中継技術が求められる。

【０００８】さらに、従来のストリーム中継装置および
情報配信システムでは、ストリーム放送データを送信す
ることに専念し、放送するコンテンツや宛先クライアン
トなどによって、ユニキャストかマルチキャストかをプ
ロファイルにしたがって選択する機能がない。放送形サ
ービスではマルチキャストが転送効率の面で適している
が、ＩＰマルチキャスト等のプロトコルに適合したネッ
トワーク機器の普及が十分でない。よって、ユニキャス
トとマルチキャストを適材適所で使い分ける必要がある
が、従来のストリーム中継装置では、使い分けることが
できないために、ユニキャストもしくはマルチキャスト
のいずれかを用いて配信することしかできない。コンテ
ンツやクライアントの属性により、自動的に選択する機
能がサービス性を高めるために必要である。

【０００９】さらに、ストリームデータを転送する際、
イーサネット（登録商標）、ギガビットイーサネット、
ＡＴＭ等の転送プロトコルを選択する機能もない。よっ
て、ストリーム放送の品質を差異化することは困難であ
る。

【００１０】本発明は、このような背景に行われたもの
であって、ストリーム放送データの受付処理の負荷分
散、中継トラヒック量の効率化、ストリーム制御プロト
コルの単一化、転送プロトコルの選択機能等により、ス
トリーム放送サービス提供における大規模化、効率化、
既存網との親和性の向上を目指すことを目的とする。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明では、ストリーム
中継装置を上流にはクライアントとして、下流にはサー
バとしてみせるために、クライアントとストリームサー
バの両方の制御プロトコル処理機能を具備する。このと
きに、クライアントとストリーム中継装置との間および
ストリーム中継装置相互間およびストリーム中継装置と
ストリームサーバとの間のいずれかの区間においても、
クライアントとストリームサーバとが直接やりとりする
ストリーム制御プロトコル手順を使用することが望まし
い。これにより、プロトコル制御を簡単化することがで
きる。

【００１２】また、上流のストリームサーバあるいはス
トリーム中継装置から１本のストリーム放送データを受
信して複製する機能を実現するために、受信したストリ
ームデータを一旦蓄積するための放送データメモリと、
ストリーム放送単位に放送中か否かを表示するテーブル
を持つ。

【００１３】ストリーム中継装置は、クライアントから
の視聴要求をサーバの立場で処理し、その装置で当該ス
トリーム放送のデータを受信している場合は、放送デー
タメモリから読み出して当該クライアントへ放送する。
しかしながら、当該ストリーム放送の視聴要求が一番目
の場合は、当該視聴要求をクライアントの代理でそのス
トリーム中継装置が上流のストリーム中継装置あるいは
ストリームサーバへ要求し、最終的に当該ストリーム放
送データを受信して下流のクライアントへ配信する。

【００１４】さらに、宛先クライアントアドレスやスト
リーム放送コンテンツなどのプロファイルにより、通信
プロトコルを明示しておき、プロファイルにしたがって
ユニキャストあるいはマルチキャストで放送データを配
信したり、複数の転送プロトコルを選択して配信したり
することができる。この選択は、ストリーム中継装置毎
に実行される。

【００１５】本発明のストリーム中継装置が複数分散配
置されたネットワークを構成することにより、ストリー
ム放送データの受付処理の負荷分散、中継トラヒック量
の効率化を図ることができる。

【００１６】このように本発明では、まず、ストリーム
中継装置は、上流にも下流にも同一のストリーム制御プ
ロトコルを用い、かつ、下流にはサーバ、上流にはクラ
イアントの役割を持つため、階層的に接続することが容
易である。また、下流からの要求にしたがって、中継デ
ータを転送するため、伝送効率が高い。さらに、宛先ク
ライアントやコンテンツに対して通信プロトコルを対応
させることにより、接続されたネットワーク機器に親和
性の高い放送配信を実現することができる。特に、スト
リーム中継装置毎にユニキャストかマルチキャストかの
選択をするため、ネットワーク全体で最も適した放送配
信を実現することができる。

【００１７】すなわち、本発明の第一の観点は、ストリ
ームサーバの送信するストリーム放送のパケットを受信
して当該パケットをクライアントへ放送配信するストリ
ーム中継装置である。

【００１８】ここで、本発明の特徴とするところは、自
己とクライアントとの間でやりとりするプロトコルの処
理手段と、自己とストリームサーバとの間でやりとりす
るプロトコルの処理手段と、ストリーム放送データを蓄
積する放送データメモリと、ストリーム放送毎に放送中
を表示する放送中管理テーブルと、クライアントから視
聴要求を受付ける手段と、前記放送中管理テーブルの表
示に基づき当該要求ストリーム放送が放送中のときには
前記放送データメモリからデータを読出して前記視聴要
求を送信したクライアントに向け放送を開始する手段
と、前記放送中管理テーブルの表示に基づき当該要求ス
トリームの放送が放送中でないときには前記視聴要求を
上流のストリーム中継装置あるいはストリームサーバに
送信し上流から当該要求ストリーム放送データを受信し
て前記放送データメモリに蓄積後に当該視聴要求を送信
したクライアントに向け放送を開始する手段とを備えた
ところにある。

【００１９】下流で同一ストリーム放送コンテンツを受
信しているクライアントあるいはストリーム中継装置の
視聴が全て終了したときには上流のストリームサーバあ
るいはストリーム中継装置に視聴終了要求を送信する手
段を備えることが望ましい。これにより、上流にあるス
トリームサーバあるいはストリーム中継装置は、無駄と
なるストリーム放送の垂れ流しを回避することができ
る。

【００２０】クライアントとストリーム中継装置との間
およびストリーム中継装置相互間およびストリーム中継
装置とストリームサーバとの間に同一ストリーム制御プ
ロトコル手順を用いることが望ましい。これにより、プ
ロトコル制御を簡単化することができる。

【００２１】ストリーム放送データを下流に送信するた
めの通信プロトコルを当該ストリーム放送コンテンツ名
あるいは配信先クライアントアドレスに対応付けしてお
き、受信したストリーム放送データを当該対応付けにし
たがう通信プロトコルを選択して送信する手段を備える
ことが望ましい。これにより、異なる通信プロトコルに
柔軟に対応することができる。この際に、通信プロトコ
ルの選択肢にＩＰユニキャストプロトコルおよびＩＰマ
ルチキャストプロトコルを含むことができる。また、Ｉ
ＰユニキャストまたはＩＰマルチキャストを転送する下
位レイヤプロトコルを選択する手段を備えることが望ま
しい。さらに、選択した通信プロトコルに応じて配信先
アドレスを変換して送信する手段を備えることが望まし
い。

【００２２】本発明の第二の観点は、ストリーム放送デ
ータを転送する方向に対して上流は１以上の本発明のス
トリーム中継装置およびまたは１以上のストリームサー
バに直接または間接的に接続されるとともに下流は１以
上の本発明のストリーム中継装置およびまたは１以上の
クライアントに直接または間接的に接続された階層構造
を形成することを特徴とするストリーム放送配信ネット
ワークである。このようなストリーム放送配信ネットワ
ークを形成することにより、ストリーム放送データの受
付処理の負荷分散、中継トラヒック量の効率化を図るこ
とができる。

【００２３】本発明の第三の観点は、所定のハードウェ
アと、このハードウェアにインストールされた所定の基
本ソフトウェアとを備えたコンピュータ装置に、さらに
インストールすることによりそのコンピュータ装置を本
発明のストリーム中継装置に相応する装置とするソフト
ウェアが記録された記録媒体である。

【００２４】

【発明の実施の形態】本発明実施例のストリーム中継装
置およびストリーム放送配信ネットワークの構成を図１
および図２を参照して説明する。図１は本発明のストリ
ーム放送配信ネットワークの構成図である。図２は本発
明のストリーム中継装置のブロック構成図である。ここ
ではストリーム中継装置１１に着目して説明する。

【００２５】本発明は、図１に示すように、ストリーム
サーバ２１の送信するストリーム放送のパケットを受信
して当該パケットをクライアント１および２へ放送配信
するストリーム中継装置１１である。

【００２６】ここで、本発明の特徴とするところは、図
２に示すように、自己とクライアント１および２との間
でやりとりするプロトコルの処理手段としてのサーバプ
ロトコル処理部１０４と、自己とストリームサーバ２１
との間でやりとりするプロトコルの処理手段としてのク
ライアントプロトコル処理部１０６と、ストリーム放送
データを蓄積する放送データメモリ１１４と、ストリー
ム放送毎に放送中を表示する放送中管理テーブル１１３
と、クライアント１および２から視聴要求を受付ける要
求受付処理部１０５と、放送中管理テーブル１１３の表
示に基づき当該要求ストリーム放送が放送中のときには
放送データメモリ１１４からデータを読出して前記視聴
要求を送信したクライアント１および２に向け放送を開
始し、放送中管理テーブル１１３の表示に基づき当該要
求ストリームの放送が放送中でないときには前記視聴要
求を上流のストリーム中継装置１３あるいはストリーム
サーバ２１に送信し上流から当該要求ストリーム放送デ
ータを受信して放送データメモリ１１４に蓄積後に当該
視聴要求を送信したクライアント１および２に向け放送
を開始する手段としての転送制御部１０７とを備えたと
ころにある。

【００２７】また、転送制御部１０７は、下流で同一ス
トリーム放送コンテンツを受信しているクライアント１
および２の視聴が全て終了したときには上流のストリー
ム中継装置１３に視聴終了要求を送信する。このとき、
ストリーム中継装置１３の転送制御部１０７は、ストリ
ーム中継装置１２およびクライアント５および６に対し
て配信したストリーム放送コンテンツに対してストリー
ム中継装置１２およびクライアント５および６からも視
聴終了要求が送信されているときには、視聴終了要求を
ストリームサーバ２１に送信する。

【００２８】クライアント１〜６とストリーム中継装置
１１〜１３との間およびストリーム中継装置１１〜１３
相互間およびストリーム中継装置１１〜１３とストリー
ムサーバ２１との間に同一ストリーム制御プロトコル手
順を用いる。

【００２９】また、転送制御部１０７は、ストリーム放
送データを下流に送信するための通信プロトコルを当該
ストリーム放送コンテンツ名あるいは配信先クライアン
トアドレスに対応付けしておき、受信したストリーム放
送データを当該対応付けにしたがう通信プロトコルを選
択して送信する。この際に、通信プロトコルの選択肢に
ＩＰユニキャストプロトコルおよびＩＰマルチキャスト
プロトコルを含む。さらに、ＩＰユニキャストまたはＩ
Ｐマルチキャストを転送する下位レイヤプロトコルを選
択する。また、選択した通信プロトコルに応じて配信先
アドレスを変換して送信する。

【００３０】本発明のストリーム放送配信ネットワーク
は、例えば、図１のストリーム中継装置１３に着目する
と、ストリーム放送データを転送する方向に対して上流
はストリームサーバ２１に直接に接続されるとともに下
流はストリーム中継装置１１および１２およびクライア
ント１〜６に直接または間接的に接続された階層構造を
形成することを特徴とする。

【００３１】本発明のストリーム中継装置１１は、所定
のハードウェアと、このハードウェアにインストールさ
れた所定の基本ソフトウェアとを備えたコンピュータ装
置に、さらにインストールすることによりそのコンピュ
ータ装置を本発明のストリーム中継装置１１に相応する
装置とするソフトウェアが記録された記録媒体によりコ
ンピュータ装置に当該ソフトウェアをインストールする
ことにより実現できる。

【００３２】以下では、本発明実施例をさらに詳細に説
明する。

【００３３】図１に、本発明実施例におけるクライアン
ト１〜６、ストリーム中継装置１１〜１３、ストリーム
サーバ２１の接続構成を示す。なお、これらは、回線３
１〜３９により接続されているが、この回線は、直接接
続される場合と、スイッチあるいはルータ等のネットワ
ーク機器が含まれる場合とがある。

【００３４】また、ストリーム制御プロトコルとして、
ＩＥＴＦ(Internet Engineering Task Force:インター
ネット技術標準化委員会)のＲＦＣ(Request for Commen
ts)２３２６で規定されたＲＴＳＰ(Real Time Streamin
g Protocol)プロトコルを想定し、視聴受信要求、視聴
終了要求、あるいはそれらの応答手順を実行する。ＲＴ
ＳＰパケットは、下位レイヤとしてＴＣＰ(Transmissio
n Control Protocol)プロトコル、ＩＰ(Internet Proto
col)ユニキャストプロトコルにより転送されるものとす
る。さらに、ＲＴＳＰによりストリームサーバ２１、ス
トリーム中継装置１１、１２、１３、クライアント１、
２、３、４、５、６の順番にストリーム放送データを中
継するが、このデータは、ＩＥＴＦ ＲＦＣ１８８９で
規定されたＲＴＰ(Real-time Transport Protocol)プロ
トコルにより転送され、その下位プロトコルとして、Ｕ
ＤＰ(User Datagram Protocol)、ＩＰユニキャストプロ
トコルを使用するものとする。

【００３５】接続構成に関しては、ストリーム中継装置
１１は下流にクライアント１、２、上流にストリーム中
継装置１３と直接接続され、また、ストリーム中継装置
１３は、下流にクライアント５、６、ストリーム中継装
置１１、１２、上流にストリームサーバ２１が直接接続
されている。この中で、ストリーム中継装置１３は、そ
の下流のクライアント１、２、３、４、５、６とストリ
ーム中継装置１１、１２が接続され、それらの下流装置
からの視聴要求に対して、上流のストリームサーバ２１
へ視聴要求を代理で実行し、ストリーム放送データを受
信しながら中継する。

【００３６】図１において、クライアント１、２、３の
順番に視聴受信要求を送信する場合の実施形態を説明す
る。まず、クライアント１は、サーバ２１のストリーム
放送を視聴するため、視聴要求をストリーム中継装置１
１へ送信する。ストリーム中継装置１１は、未だ要求コ
ンテンツの放送データを受信していないため、上流のス
トリーム中継装置１３へ視聴要求を送信する。ストリー
ム中継装置１３も、未だ要求コンテンツの放送データを
受信していないため、同様に視聴要求をストリームサー
バ２１へ送信する。ストリームサーバ２１は、要求を受
付け、当該ストリーム放送データを３９→１３→３５→
１１→３１を経由してクライアント１へ配信する。

【００３７】次にクライアント２が同一のコンテンツに
対して視聴要求をストリーム中継装置１１へ送信する。
この場合は、ストリーム中継装置１１が既にストリーム
放送データを受信し、クライアント１へ配信している。
したがって、ストリーム中継装置１１は、クライアント
２の視聴要求を受付け、放送データメモリ１１４より当
該コンテンツデータを読み出し、クライアント２宛てに
同一コンテンツを配信する。

【００３８】さらに、クライアント３が同一のコンテン
ツに対して視聴要求をストリーム中継装置１２へ送信し
た場合には、ストリーム中継装置１２は、クライアント
３の視聴要求に対するコンテンツ未受信中のため、上流
のストリーム中継装置１３へ視聴要求を送信する。ここ
で、ストリーム中継装置１３は、既に当該コンテンツを
受信しているため、その要求は受付けられ、ストリーム
中継装置１３から３６→１２→３３→３の経路でクライ
アント３宛てに同一コンテンツを配信する。

【００３９】また、これら３つのクライアント１〜３へ
の放送が３、２、１の順番に終了する場合の流れについ
て説明する。クライアント３が視聴終了要求をストリー
ム中継装置１２宛てに送信すると、ストリーム中継装置
１２は、同一コンテンツに関してクライアント３宛ての
中継を中止するとともに、下流の全てのクライアントが
視聴を終了したと判断し、ストリーム中継装置１３に代
表して視聴終了要求を送信する。ストリーム中継装置１
３は、下流のストリーム中継装置１１がまだクライアン
ト１および２に配信中であるため、上流であるストリー
ムサーバ２１には、視聴終了要求を送信しない。

【００４０】次に、クライアント１、２が共に視聴終了
要求をストリーム中継装置１１に送信すると、ストリー
ム中継装置１１は、下流がすべて視聴終了したことを理
解し、上流のストリーム中継装置１３へ視聴終了要求を
代表で送信する。この時点で、ストリーム中継装置１３
は、下流すべて視聴が終了したことを知り、ストリーム
サーバ２１へ代表で視聴終了要求を送信する。これによ
り、当該コンテンツの全配信サービスは終了する。

【００４１】以上のように、ストリームサーバ２１が配
信しているストリーム放送コンテンツは、クライアント
の要求に合わせてデータ中継を開始し、クライアントが
視聴を終了した部分から中継を中止してゆくため、ネッ
トワーク利用に無駄がない。また、回線３１から３９上
でやりとりされる視聴要求や視聴終了要求等のストリー
ム制御プロトコルは、どの区間においても同一のＲＴＳ
Ｐプロトコル手順で、回線の左端はクライアント処理、
右端はサーバ処理が実行される。よって、相互接続性、
ネットワーク拡張性に優れ、階層的にストリーム中継装
置を増設することにより大規模化が図れる。

【００４２】図２は、本発明実施例におけるストリーム
配信装置１１〜１３の構成図である。図２では、ストリ
ームサーバとストリーム中継装置との間、ストリーム中
継装置相互間、ストリーム中継装置とクライアントとの
間の各区間でのストリームデータ転送はＲＴＰ、ＵＤ
Ｐ、ＩＰユニキャストプロトコルにて転送することとす
る。

【００４３】ここで、下流回線終端部１０１は、下流の
ストリーム配信装置かクライアント宛ての回線と接続す
る部分、受信ドライバ部１０２は、受信したパケットを
下流回線終端部１０１から取り出しサーバプロトコル処
理部１０４へ転送する処理部である。送信ドライバ部１
０３は、処理済のストリーム制御プロトコルパケット
か、ストリームデータを下流回線終端部１０１へ転送す
る処理部、サーバプロトコル処理部１０４は、下流のス
トリーム配信装置かクライアントから受信した要求信号
を解析し、解析結果を要求受付処理部に伝える処理部で
ある。要求受付処理部１０５は、視聴要求を受けると、
放送中管理テーブル１１３に記載されたコンテンツ毎の
受信状態を参照し、既に要求コンテンツを受信している
場合は、そのままサーバプロトコル処理部１０４に受付
を許可するとともに、配信テーブル１１２に要求を受け
付けた配信先の情報を更新する。

【００４４】一方、視聴要求に記載されたコンテンツが
未受信である場合には、クライアントプロトコル処理部
１０６へ、上流に対して視聴要求を送信するよう指示を
する。その結果として、上流から視聴要求の受付信号を
受信した時点で、要求受付処理部１０５は、放送中管理
テーブル１１３を放送中に設定し、配信テーブルに宛先
情報を追加して、サーバプロトコル処理部１０４へ下流
に対して受付信号を返信するように指示する。配信テー
ブル１１２は、下流へ直接配信するためのアドレス情報
を記載したテーブル、放送中管理テーブル１１３は、上
流から受信中のコンテンツを表示するテーブルである。
転送制御部１０７は、上流回線終端部１１１から受信し
たデータのうち、振分け部１０８で選択されたストリー
ムデータパケットを受信し、配信テーブル１１２に基づ
いて宛先情報等のパケットヘッダ情報を書き換え、送信
する処理部である。

【００４５】振分け部１０８は、ストリーム制御プロト
コルパケットとストリームデータパケットをポート番号
により識別して、それぞれクライアントプロトコル処理
部１０６と転送制御部１０７へ転送する処理部である。
送信ドライバ部１０９は、クライアントプロトコル処理
部１０６により処理済のパケットを上流へ送る機能を持
つ。受信ドライバ部１１０は、上流回線終端部１１１か
らデータを受信し、振分け部１０８へ転送する。各機能
ブロック間をつなげた矢線は、データ、制御の流れを示
す。

【００４６】図２のストリーム中継装置の基本的なスト
リーム制御プロトコル処理の流れの中で、下流からの視
聴要求を受け付ける部分の処理に関して図３を用いて説
明する。

【００４７】矢印の２０１から２０６は、下流のクライ
アントあるいはストリーム中継装置が要求したコンテン
ツが既に受信中の場合の処理フローを示している。下流
から視聴要求が到着すると、２０１により受信ドライバ
部１０２に伝えられ、２０２によりサーバプロトコル処
理部１０４へ転送される。サーバプロトコル処理部１０
４は、信号内容を解析し、要求コンテンツ名を取り出し
て、２０３によりそのコンテンツが受信中かどうかを要
求受付処理部１０５へ問い合わせる。放送中管理テーブ
ル１１３参照の結果受信中であることが２０４によりサ
ーバプロトコル処理部１０４に伝えられるとともに、配
信先のクライアントあるいは下流ストリーム中継装置の
アドレス情報を配信テーブル１１２に設定する。

【００４８】サーバプロトコル処理部１０４は、視聴要
求に対する許可応答を作成し、２０５にて送信ドライバ
部１０３へ転送し、２０６により下流へ伝えられる。こ
れにより、受信中のコンテンツに対するストリーム放送
を下流に接続することができる。

【００４９】次に、矢印の２１１から２２３は、下流の
クライアントあるいはストリーム中継装置が要求したコ
ンテンツが未受信である場合の処理フローを示してい
る。２１１から２１３は前記２０１から２０３と同等の
ため説明を省略する。要求受付処理部１０５は、２１３
により受信したコンテンツ情報を放送中管理テーブル１
１３を参照し、未受信であることが分かった場合には、
視聴要求を上流に発行するようクライアントプロトコル
処理部１０６へ指示する（２１４）。この視聴要求は、
２１５、２１６を経由して上流のストリームサーバある
いはストリーム中継装置へ送信され、最終的には、２１
７、２１８、２１９により許可応答が返答される。これ
を受けて、クライアントプロトコル処理部１０６は、要
求受付処理部１０５へ許可応答が伝えられる（２２
０）。

【００５０】その結果、要求受付処理部１０５は、放送
中管理テーブル１１３を受信中に更新し、配信先のクラ
イアントあるいは下流ストリーム中継装置のアドレス情
報を配信テーブル１１２に設定する。それ以降の処理
は、２０４から２０６の流れと同等のため、説明を省略
する。これにより、未受信のコンテンツに対するストリ
ーム放送を下流へ接続することができる。

【００５１】次に、図２にストリーム中継装置の基本的
なストリーム制御プロトコル処理の流れの中で、下流か
らの視聴終了要求を受け付ける部分の処理に関して図４
を用いて説明する。なお、この場合は、二つのクライア
ントへストリーム放送を提供しており、１台ずつ視聴終
了要求を送信した場合の例である。また、下流の二台
は、ストリーム中継装置であってもよい。

【００５２】矢印３０１から３０６は、一番目の視聴終
了要求をストリーム配信装置が処理する流れを示す。視
聴終了要求は、３０１、３０２を経てサーバプロトコル
処理部１０４に到着する。サーバプロトコル処理部１０
４は、３０３により要求受付処理部１０５へ、現在下流
へ配信中のストリーム本数を問い合わせる。その結果、
当該要求処理後の宛先アドレス登録数が１であることを
３０４により返答される。これにより、下流全てが視聴
終了していないことを理解し、３０５、３０６により視
聴終了要求したクライアントに対して受付応答を返す。
これにより、一つのクライアントだけが切断される。

【００５３】矢印３１１から３２３は、二番目の視聴終
了要求をストリーム配信装置が処理する流れを示す。視
聴終了要求は、３１１、３１２を経て、サーバプロトコ
ル処理部１０４へ到着する。その後、３１３により３０
３と同様の問い合わせを行った結果、この視聴終了要求
により、下流全てが退去することが３１４により伝えら
れる。これにより、サーバプロトコル処理部１０４は、
１番目の処理と同様に受付応答を返答するとともに、配
信テーブル１１２のアドレス情報を削除、放送中管理テ
ーブル１１３の状態を初期化する。

【００５４】これとは別に、要求受付処理部１０５は、
クライアントプロトコル処理部１０６に対して３１６に
より下流全てが退去したため、上流から得ているストリ
ームデータ受信を終了するために、視聴終了要求を上流
に送るように指示する（３１７）。これを受けて、視聴
終了要求は、上流回線へ送信され、それに対する応答が
要求受付処理部１０５に返答される（３１８〜３２
３）。これにより、全部の下流クライアントの配信が終
了されるとともに、上流から得ていたストリーム受信も
終了することになる。以上説明したとおり、図３と図４
により、必要最小限の伝送リソースを使った配信が実現
できる。

【００５５】次に、図２の転送制御部の動作を図５を用
いて説明する。図５は、通信プロトコル選択に関する処
理の一実施形態を説明する図である。プロトコル選択部
４０１は、配信テーブル１１２に記載された送信ＩＰプ
ロトコル（５１０）を引き、ＩＰユニキャスト転送であ
れば４０２、ＩＰマルチキャスト転送であれば４０４に
制御を移す処理部、コピー処理部４０２は、受信したパ
ケットを配信テーブル１１２を参照しながらコピーする
処理部、ユニキャストＩＰアドレス変換部４０３は、下
流のストリーム中継装置あるいはクライアントの宛先Ｉ
Ｐアドレスを配信テーブル１１２から求めて書き換える
処理部、ポート番号変換部４０４は、配信テーブル１１
２から求めたポート番号に付け替える処理部、チェック
サム計算部４０５は、ＩＰヘッダおよびＵＤＰポート番
号の書き換えによるチェックサム再計算の処理部であ
る。下位レイヤマッピング部４０６は、配信テーブルか
ら求めた下位レイヤ転送プロトコルによりＩＰパケット
をカプセル化する処理部である。なお、ここでの矢線
は、制御とデータの流れを示しており、４０１〜４０６
の各処理ブロックには、放送データメモリが格納されて
いるものとする。なお、放送データメモリは、各処理ブ
ロック共通のメモリを用いることもできる。

【００５６】図５を用いて、転送制御部１０７の処理の
流れを説明する。なお、この中で後述する図６を引用す
る。受信されたストリームデータは、まずプロトコル選
択部４０１において、パケットヘッダを解析し、ＩＰア
ドレス（ＳＡ）（５０３）、ＩＰアドレス（ＤＡ）（５
０４）、Ｄｅｓｔポート番号５０５により対応するコン
テンツ識別子５０１を取得する。当該コンテンツ識別子
に対応した送信ＩＰプロトコル５１０により、ユニキャ
ストであれば、コピー処理部４０２、マルチキャストで
あれば、ポート番号変換部４０４へデータを転送する。
マルチキャストの場合は、当該コンテンツ識別子に記載
された送信パケット書換データ５０６の登録数分だけ受
信パケットをコピーする。次に、ユニキャストＩＰアド
レス変換部４０３とポート番号変換部４０４は、配信テ
ーブル１１２の送信パケット書換データ５０６を参照
し、ヘッダを書き換える。また、マルチキャストの場合
は、ポート番号変換部４０４が、配信テーブルより、送
信パケット書換データ５０６を参照してＤｅｓｔポート
番号を求め、受信パケットのＤｅｓｔポート番号５０５
に対応する値に付け替える。

【００５７】それぞれのルートでヘッダ変換されたパケ
ットは、ＩＰヘッダとＵＤＰパケットのチェックサム値
が変更されるため、その再計算をチェックサム再計算部
４０５で行う。さらに、下位レイヤマッピング部４０６
は、配信テーブル１１２で対応する下位レイヤプロトコ
ルをマッピングする。

【００５８】以上の説明によりストリーム中継装置は、
中継毎に、指定されたＩＰマルチキャストまたはユニキ
ャストや下位レイヤプロトコルを選択した配信が可能と
なる。これにより、接続ネットワークのプロトコルに合
わせたストリーム放送サービスを実現することができ
る。

【００５９】図６に配信テーブル１１２の構成を示す。
本テーブルは、ストリーム中継装置がコンテンツ毎に受
信パケットのヘッダパターンから送信パケットへの書き
換えパターン、送信ＩＰプロトコルや下位レイヤプロト
コルの選択を示している。ここで、コンテンツ識別子５
０１は、ストリーム放送コンテンツを一意に識別する番
号である。受信パケット参照データ５０２は、受信した
パケットヘッダのＩＰアドレス（ＳＡ）（５０３）、Ｉ
Ｐアドレス（ＤＡ）（５０４）、およびＵＤＰのＤｅｓ
ｔポート番号（５０５）を持つ。送信パケット書換デー
タ（５０６）は、受信時と送信時に変換するヘッダ情報
が記載されており、ＩＰアドレス（ＳＡ）（５０７）、
ＩＰアドレス（ＤＡ）（５０８）、Ｄｅｓｔポート番号
（５０９）を持つ。以上のデータはＲＴＳＰ制御プロト
コルで最初にストリームセッションを確立した際に書き
込まれ、セッションが解放された時点で削除される。

【００６０】次に、送信ＩＰプロトコル（５１０）は、
送信時にユニキャストで転送するか、マルチキャストで
転送するかの選択を表示する。また、送信下位レイヤプ
ロトコル（５１１）は、ＩＰパケットの下位レイヤプロ
トコルを表示するものである。これらのデータは、図７
で示す転送モードテーブルからコンテンツ識別子に対応
した送信ＩＰプロトコル（５１０）、送信下位レイヤプ
ロトコル（５１１）を求める。

【００６１】ここで、コンテンツ識別子１の場合は、上
流マルチキャストアドレス２２４．１．１０．５で受信
したストリーム放送データパケットをイーサネットパケ
ットでカプセル化してマルチキャストで転送する場合に
は、コンテンツ識別子２の場合は、上流からマルチキャ
ストアドレス２２４．０．２０．２で受信したストリー
ム放送データパケットを下流の三つの宛先である、ＩＰ
アドレス１２９．６０．１１１．２２、１２９．６０．
１１１．２３、１２９．６０．１１１．２４へユニキャ
ストに変換してＡＴＭセルにより配信する場合を示して
いる。なお、ここで述べたマルチキャストを受信してユ
ニキャスト変換する機能は既存のストリーム中継装置に
はないものである。また、この実施形態では、コンテン
ツ毎に送信側の転送モードやプロトコルを指定している
が、同様に宛先ＩＰアドレスなどによっても、指定する
ことが可能である。

【００６２】図７は、放送中管理テーブルを示す。これ
は、コンテンツ識別子毎に放送中（上流から当該ストリ
ーム放送データを受信している）か、否かを表示する。

【００６３】このように、本発明のストリーム中継装置
は、同一プロトコルで多段接続が容易である点、さら
に、ストリーム中継装置により、ストリームサーバが実
行する視聴要求処理を負荷分散する点、中継区間の伝送
リソースを効率利用できる点などにより、ストリーム放
送ネットワークを柔軟に、しかも、経済的に大規模化で
きる効果がある。また、中継区間や、ストリーム中継装
置とクライアント区間で、転送プロトコルを選択できる
ことにより、利用する網に親和性のあるサービスを提供
することができる。特に、マルチキャストを利用できる
場合とユニキャストにより配信する場合とを区間毎に選
択することで、既存網をそのまま利用できるメリットは
大きい。

【００６４】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
ストリーム放送サービス提供における大規模化、効率
化、既存網との親和性の向上を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明実施例のストリーム放送配信ネットワー
クの構成図。

【図２】本発明実施例のストリーム中継装置のブロック
構成図。

【図３】下流からの視聴要求を受付ける処理を説明する
ための図。

【図４】下流からの視聴終了要求を受付ける処理を説明
するための図。

【図５】通信プロトコル選択の処理を説明するための
図。

【図６】配信テーブルの構成図。

【図７】放送中管理テーブルの構成図。

【符号の説明】

１〜６ クライアント １１〜１３ ストリーム中継装置 ２１ ストリームサーバ ３１〜３９ 回線 １０１ 下流回線終端部 １０２、１１０ 受信ドライバ部 １０３、１０９ 送信ドライバ部 １０４ サーバプロトコル処理部 １０５ 要求受付処理部 １０６ クライアントプロトコル処理部 １０７ 転送制御部 １０８ 振分け部 １１１ 上流回線終端部 １１２ 配信テーブル １１３ 放送中管理テーブル １１４ 放送データメモリ ４０１ プロトコル選択部 ４０２ コピー処理部 ４０３ ユニキャストＩＰアドレス変換部 ４０４ ポート番号変換部 ４０５ チェックサム再計算部 ４０６ 下位レイヤマッピング部 ５０１ コンテンツ識別子 ５０２ 受信パケット参照データ ５０４、５０８ ＩＰアドレス（ＤＡ） ５０３、５０７ ＩＰアドレス（ＳＡ） ５０５、５０９ Ｄｅｓｔポート番号 ５０６ 送信パケット書換データ ５１０ 送信ＩＰプロトコル ５１１ 送信下位レイヤプロトコル ７０１ コンテンツ識別子 ７０２ 放送中表示

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 花野 真也 東京都千代田区大手町二丁目３番１号 日 本電信電話株式会社内 (72)発明者 柳本 清 東京都千代田区大手町二丁目３番１号 日 本電信電話株式会社内 Ｆターム(参考） 5C064 BA07 BB10 BC11 BC16 BD02 BD08 5K030 GA08 HA08 KA05 KA13 LD07

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ストリームサーバの送信するストリーム
   放送のパケットを受信して当該パケットをクライアント
   へ放送配信するストリーム中継装置において、 自己とクライアントとの間でやりとりするプロトコルの
   処理手段と、 自己とストリームサーバとの間でやりとりするプロトコ
   ルの処理手段と、 ストリーム放送データを蓄積する放送データメモリと、 ストリーム放送毎に放送中を表示する放送中管理テーブ
   ルと、 クライアントから視聴要求を受付ける手段と、 前記放送中管理テーブルの表示に基づき当該要求ストリ
   ーム放送が放送中のときには前記放送データメモリから
   データを読出して前記視聴要求を送信したクライアント
   に向け放送を開始する手段と、 前記放送中管理テーブルの表示に基づき当該要求ストリ
   ーム放送が放送中でないときには前記視聴要求を上流の
   ストリーム中継装置あるいはストリームサーバに送信し
   上流から当該要求ストリーム放送データを受信して前記
   放送データメモリに蓄積後に当該視聴要求を送信したク
   ライアントに向け放送を開始する手段とを備えたことを
   特徴とするストリーム中継装置。
2. 【請求項２】 下流で同一ストリーム放送コンテンツを
   受信しているクライアントあるいはストリーム中継装置
   の視聴が全て終了したときには上流のストリームサーバ
   あるいはストリーム中継装置に視聴終了要求を送信する
   手段を備えた請求項１記載のストリーム中継装置。
3. 【請求項３】 クライアントとストリーム中継装置との
   間およびストリーム中継装置相互間およびストリーム中
   継装置とストリームサーバとの間に同一ストリーム制御
   プロトコル手順を用いる請求項１または２記載のストリ
   ーム中継装置。
4. 【請求項４】 ストリーム放送データを下流に送信する
   ための通信プロトコルを当該ストリーム放送コンテンツ
   名あるいは配信先クライアントアドレスに対応付けして
   おき、受信したストリーム放送データを当該対応付けに
   したがう通信プロトコルを選択して送信する手段を備え
   た請求項１または２記載のストリーム中継装置。
5. 【請求項５】 通信プロトコルの選択肢にＩＰユニキャ
   ストプロトコルおよびＩＰマルチキャストプロトコルを
   含む請求項４記載のストリーム中継装置。
6. 【請求項６】 ＩＰユニキャストまたはＩＰマルチキャ
   ストを転送する下位レイヤプロトコルを選択する手段を
   備えた請求項４または５記載のストリーム中継装置。
7. 【請求項７】 選択した通信プロトコルに応じて配信先
   アドレスを変換して送信する手段を備えた請求項４記載
   のストリーム中継装置。
8. 【請求項８】 ストリーム放送データを転送する方向に
   対して上流は１以上の請求項１ないし７のいずれかに記
   載のストリーム中継装置およびまたは１以上のストリー
   ムサーバに直接または間接的に接続されるとともに下流
   は１以上の請求項１ないし７のいずれかに記載のストリ
   ーム中継装置およびまたは１以上のクライアントに直接
   または間接的に接続された階層構造を形成することを特
   徴とするストリーム放送配信ネットワーク。
9. 【請求項９】 所定のハードウェアと、このハードウェ
   アにインストールされた所定の基本ソフトウェアとを備
   えたコンピュータ装置に、さらにインストールすること
   によりそのコンピュータ装置を請求項１ないし７のいず
   れかに記載のストリーム中継装置に相応する装置とする
   ソフトウェアが記録された記録媒体。