JP2020149568A - 通信ノード、通信プログラム、通信方法、配信構成管理装置、及び情報配信システム - Google Patents

Abstract

【課題】 各通信ノードが要求する表示解像度を考慮しつつ、配信する映像データの情報量を削減して、ネットワーク帯域の浪費を低減できる通信ノードが望まれている。【解決手段】 本発明は、ツリー構成の配信経路で映像データをマルチキャスト配信する配信元の通信ノードにおいて、前記配信経路の下位に位置する１又は２以上の下位通信ノードの表示解像度情報を含む解像度情報を受信する解像度情報受信部と、前記解像度情報受信部により受信された前記各下位通信ノードの表示解像度情報を含む解像度情報を管理する解像度情報管理部と、前記解像度情報管理部で管理されている前記各下位通信ノードの表示解像度情報を含む解像度情報に基づいて、配信する映像データの解像度制御を行う解像度制御部と、前記解像度制御部により解像度制御が行われた映像データを送信する送信部とを備えることを特徴とする。【選択図】 図１

Description

本発明は、通信ノード、通信プログラム、通信方法、配信構成管理装置、及び情報配信システムに関し、例えば、映像情報や音声情報等を含むマルチメディアデータを複数のユーザー端末に配信する情報配信システムに適用し得るものである。

近年、情報通信技術の発達により、遠隔の離れた場所にいる者同士が、あたかも同じ場所にいるかのようにコミュニケーションをしたり、共同作業を行ったりする技術が注目されている。例えば、複数の映像情報や音声情報等を含むマルチメディアデータを情報配信装置（例えば、配信サーバー等）が、複数の拠点や複数のユーザー（ユーザー端末）に配信することにより、これら遠隔の複数者間のコミュニケーションを実現している。

マルチメディアデータを複数のユーザーに配信する場合、ビデオカメラ等の映像ソースやマイク等の音声ソースから得たマルチメディアデータを保持する配信元（配信サーバー）が、当該データを要求するユーザーに対して、ＩＰパケット等を用いたユニキャスト通信で配信する方法が用いられる。

このようなユニキャスト通信では、同じデータを要求するユーザー数が増加すると、配信サーバーでは、ユーザー数に応じたユニキャスト通信路の数だけ同じデータを複製して配信するため、ネットワークの帯域幅を浪費して十分な数のユーザーに配信できないという問題がある。また、ユニキャスト通信ではなくマルチキャスト通信を用いてデータの複製を配信経路の途中のルーターで行うことによりネットワーク帯域の浪費を防止する方法もあるが、経路上のすべてのルーターがマルチキャスト通信に対応する必要があり、一般には普及していない。

このような問題への対策として、アプリケーションレベルマルチキャストと呼ばれる方法が知られている。これは、配信を受けているユーザーが中継ノードとなり、さらに別のユーザーに対して再配信することにより、ユーザーのアプリケーションのみで多数のユーザーへのマルチキャストを実現する方法である。

このようなアプリケーションレベルマルチキャストでは、配信経路をいかに構築するかがシステム全体の配信性能に大きく影響する。

例えば、特許文献１では、アプリケーションレベルマルチキャストを用いて配信を行う配信ツリーを、配信パスのスループット等を計測することによって、状況に応じて配信ツリーを切り替えていく方法などが開示されている。

特開２００７−２３５６８１号公報

ここで、上記のようなアプリケーションレベルマルチキャストを用いて、複数のユーザーがお互いの映像情報を配信しあうことによる、複数ユーザーによる映像対話、又は映像会議のようなアプリケーションを想定する。このようなアプリケーションでは、各ユーザーから配信された複数の映像は、ユーザー端末の表示画面上に、例えば画面分割等によりレイアウトされて表示されることになる（例えば、図６（Ａ））。また、あるユーザーは特定の配信映像に注目していて、ほかの配信映像よりも大きな表示解像度で表示する場合も考えられる（例えば、図６（Ｂ））。

このような用途を想定すると、従来のアプリケーションレベルマルチキャスト技術では、全ユーザーに対して、配信映像全体を高解像度に配信することとなり、例えば配信ツリーに参加するすべてのユーザー端末で、小さな表示解像度で縮小表示されているような配信映像についても高解像度のまま配信することとなり、ネットワーク帯域が浪費されたり、また、ネットワーク品質によっては画質を低下させて配信せざるを得ない状況となるという課題があった。

そのため、各通信ノードが要求する表示解像度を考慮しつつ、配信する映像データの情報量を削減して、ネットワーク帯域の浪費を低減できる通信ノード、通信プログラム、通信方法、配信構成管理装置、及び情報配信システムが望まれている。

第１の本発明は、ツリー構成の配信経路で映像データをマルチキャスト配信する配信元の通信ノードにおいて、（１）前記配信経路の下位に位置する１又は２以上の下位通信ノードの表示解像度情報を含む解像度情報を受信する解像度情報受信部と、（２）前記解像度情報受信部により受信された前記各下位通信ノードの表示解像度情報を含む解像度情報を管理する解像度情報管理部と、（３）前記解像度情報管理部で管理されている前記各下位通信ノードの表示解像度情報を含む解像度情報に基づいて、配信する映像データの解像度制御を行う解像度制御部と、（４）前記解像度制御部により解像度制御が行われた映像データを送信する送信部とを備えることを特徴とする。

第２の本発明は、ツリー構成の配信経路で映像データをマルチキャスト配信する通信ノードにおいて、（１）前記配信経路の下位に位置する１又は２以上の下位通信ノードの表示解像度情報を含む解像度情報を受信する解像度情報受信部と、（２）前記解像度情報受信部により受信された前記各下位通信ノードの表示解像度情報を含む解像度情報と、自装置の表示解像度情報とを管理する解像度情報管理部と、（３）前記解像度情報管理部で管理されている前記各下位通信ノードの表示解像度情報を含む解像度情報と、自装置の表示解像度情報を含む解像度情報とを、前記配信経路の上位に位置する上位通信ノードに送信する解像度情報送信部と、（４）前記上位通信ノードから映像データを受信する受信部と、（５）自装置の表示解像度情報に基づいて、受信した映像データを出力する表示処理部と、（６）前記解像度情報管理部で管理されている前記各下位通信ノードの表示解像度情報を含む解像度情報に基づいて、映像データの解像度制御を行う解像度制御部と、（７）前記解像度制御部により解像度制御が行われた再配信用の映像データを送信する再送信部とを備えることを特徴とする。

第３の本発明は、ツリー構成の配信経路で映像データをマルチキャスト配信する通信ノードにおいて、（１）前記配信経路の下位に位置する１又は２以上の下位通信ノードの表示解像度情報を含む解像度情報を受信する解像度情報受信部と、（２）前記解像度情報受信部により受信された前記各下位通信ノードの表示解像度情報を含む解像度情報と、自装置の表示解像度情報とを管理する解像度情報管理部と、（３）前記解像度情報管理部で管理されている前記各下位通信ノードの表示解像度情報を含む解像度情報と、自装置の表示解像度情報を含む解像度情報とを、前記配信経路の上位に位置する上位通信ノードに送信する解像度情報送信部と、（４）前記上位通信ノードから映像データを受信する受信部と、（５）自装置の表示解像度情報に基づいて、映像データを出力する表示処理部と、（６）受信した映像データを再送する再送信部とを備えることを特徴とする。

第４の本発明は、映像データの配信元の通信ノードを頂点としてツリー状のネットワークで構築された複数の通信ノードの配信ツリーの構成を管理する配信構成管理装置において、前記配信ツリーを決定し、前記各通信ノードに対して、前記配信ツリーを構成する各ノード間の配信パスの通信路の設定、及びノード間の解像度情報の送受信のための通信路の設定を指示する通信路設定部を備えることを特徴とする。

第５の本発明は、映像データの配信元の通信ノードを頂点としてツリー状のネットワークで構築された複数の通信ノードの配信ツリーの構成を管理する配信構成管理装置において、（１）前記配信ツリーを決定し、前記各通信ノードに対して、前記配信ツリーを構成する前記各ノード間の配信パスの通信路の設定を指示する通信路設定部と、（２）前記各ノード間の解像度情報の送受信を中継する解像度情報中継部とを備えることを特徴とする。

第６の本発明は、映像データの配信元である配信元ノードと、前記配信元ノードを頂点としてツリー状のネットワークで構築された複数の通信ノードと、配信ツリーの構成を管理する配信構成管理装置とを備える情報配信システムにおいて、（１）前記配信構成管理装置として、第５の本発明の配信構成管理装置が適用され、（２）前記通信ノードは、（２−１）自装置の表示解像度情報を管理する解像度情報管理部と、（２−２）自装置の表示解像度情報を含む解像度情報を、前記配信構成管理装置に送信する解像度情報送信部と、（２−３）ツリー構成の配信経路の上位に位置する上位通信ノードから映像データを受信する受信部と、（２−４）自装置の表示解像度情報に基づいて、受信した映像データを出力する表示処理部と、（２−５）受信した映像データを再送する再送信部とを備えることを特徴とする。

第７の本発明は、映像データの配信元である配信元ノードと、前記配信元ノードを頂点としてツリー状のネットワークで構築された複数の通信ノードと、配信ツリーの構成を管理する配信構成管理装置とを備える情報配信システムにおいて、（１）前記配信構成管理装置として、第４の本発明の配信構成管理装置が適用され、（２）前記配信元ノードとして、第１の本発明の通信ノードが適用され、（３）前記通信ノードとして、第２の本発明の通信ノードが適用されたことを特徴とする。

第８の本発明の通信プログラムは、ツリー構成の配信経路で映像データをマルチキャスト配信する配信元の通信ノードに搭載されるコンピュータを、（１）前記配信経路の下位に位置する１又は２以上の下位通信ノードの表示解像度情報を含む解像度情報を受信する解像度情報受信部と、（２）前記解像度情報受信部により受信された前記各下位通信ノードの表示解像度情報を含む解像度情報を管理する解像度情報管理部と、（３）前記解像度情報管理部で管理されている前記各下位通信ノードの表示解像度情報を含む解像度情報に基づいて、配信する映像データの解像度制御を行う解像度制御部と、（４）前記解像度制御部により解像度制御が行われた映像データを送信する送信部として機能させることを特徴とする。

第９の本発明の通信プログラムは、ツリー構成の配信経路で映像データをマルチキャスト配信する通信ノードに搭載されるコンピュータを、（１）前記配信経路の下位に位置する１又は２以上の下位通信ノードの表示解像度情報を含む解像度情報を受信する解像度情報受信部と、（２）前記解像度情報受信部により受信された前記各下位通信ノードの表示解像度情報を含む解像度情報と、自装置の表示解像度情報とを管理する解像度情報管理部と、（３）前記解像度情報管理部で管理されている前記各下位通信ノードの表示解像度情報を含む解像度情報と、自装置の表示解像度情報を含む解像度情報とを、前記配信経路の上位に位置する上位通信ノードに送信する解像度情報送信部と、（４）前記上位通信ノードから映像データを受信する受信部と、（５）自装置の表示解像度情報に基づいて、受信した映像データを出力する表示処理部と、（６）前記解像度情報管理部で管理されている前記各下位通信ノードの表示解像度情報を含む解像度情報に基づいて、映像データの解像度制御を行う解像度制御部と、（７）前記解像度制御部により解像度制御が行われた再配信用の映像データを送信する再送信部として機能させることを特徴とする。

第１０の本発明は、ツリー構成の配信経路で映像データをマルチキャスト配信する配信元の通信ノードに使用する通信方法おいて、解像度情報受信部、解像度情報管理部、解像度制御部、及び送信部を備え、（１）前記解像度情報受信部は、前記配信経路の下位に位置する１又は２以上の下位通信ノードの表示解像度情報を含む解像度情報を受信し、（２）前記解像度情報管理部は、前記解像度情報受信部により受信された前記各下位通信ノードの表示解像度情報を含む解像度情報を管理し、（３）前記解像度制御部は、前記解像度情報管理部で管理されている前記各下位通信ノードの表示解像度情報を含む解像度情報に基づいて、配信する映像データの解像度制御を行い、（４）前記送信部は、前記解像度制御部により解像度制御が行われた映像データを送信することを特徴とする。

第１１の本発明は、ツリー構成の配信経路で映像データをマルチキャスト配信する通信ノードに使用する通信方法おいて、解像度情報受信部、解像度情報管理部、解像度情報送信部、受信部、表示処理部、解像度制御部、及び再送信部を備え、（１）前記解像度情報受信部は、前記配信経路の下位に位置する１又は２以上の下位通信ノードの表示解像度情報を含む解像度情報を受信し、（２）前記解像度情報管理部は、前記解像度情報受信部により受信された前記各下位通信ノードの表示解像度情報を含む解像度情報と、自装置の表示解像度情報とを管理し、（３）前記解像度情報送信部は、前記解像度情報管理部で管理されている前記各下位通信ノードの表示解像度情報を含む解像度情報と、自装置の表示解像度情報を含む解像度情報とを、前記配信経路の上位に位置する上位通信ノードに送信し、（４）前記受信部は、前記上位通信ノードから映像データを受信し、（５）前記表示処理部は、自装置の表示解像度情報に基づいて、受信した映像データを出力し、（６）前記解像度制御部は、前記解像度情報管理部で管理されている前記各下位通信ノードの表示解像度情報を含む解像度情報に基づいて、映像データの解像度制御を行い、（７）前記再送信部は、前記解像度制御部により解像度制御が行われた再配信用の映像データを送信することを特徴とする。

本発明によれば、各通信ノードが要求する表示解像度を考慮しつつ、配信する映像データの情報量を削減して、ネットワーク帯域の浪費を低減できる。

実施形態に係る配信元ノードの機能的構成を示すブロック図である。 実施形態に係る情報配信システムの全体構成を示す全体構成図である。 実施形態に係る受信ノードの機能的構成を示すブロック図である。 実施形態に係る受信ノードの表示解像度のイメージを示す説明図である。 実施形態に係る受信ノードから配信ノードに解像度情報を送信するイメージを示す説明図である。 従来の受信ノードにおける配信映像の表示例を示す説明図である。

（Ａ）主たる実施形態
以下では、本発明に係る通信ノード、通信プログラム、通信方法、配信構成管理装置、及び情報配信システムの実施形態を、図面を参照しながら詳細に説明する。

（Ａ−１）実施形態の構成
（Ａ−１−１）全体構成
図２は、実施形態に係る情報配信システムの全体構成を示す全体構成図である。

図２において、この実施形態に係る情報配信システム１は、映像配信管理サーバー１０、配信元ノード２０、及び複数の受信ノード３０（３０−１〜３０−５）を有する。なお、以下では、受信ノードに共通する処理や構成を説明するときには、受信ノード３０と表現して説明する。図２では、５台の受信ノード３０を示しているが、受信ノード３０の数はこれに限定されるものではない。

配信元ノード２０は、映像（音声を含んでも良い）のコンテンツデータ、ビデオカメラ等の映像ソース（マイク等の音声ソースからの音響データを含んでも良い）からの映像データなどの映像情報を１つ以上の受信ノード３０が要求する解像度に応じて配信するものである。配信元ノード２０は、映像配信管理サーバー１０の指示に応じて、複数の受信ノード３０の内、直接の配信先となる受信ノード３０のそれぞれに、配信したい映像情報に対して受信ノード３０から通知される解像度情報に応じた解像度制御処理を行った映像情報の送信を行う。

受信ノード３０は、配信元ノード２０又は他の受信ノード３０から、ＷＡＮ（Ｗｉｄｅ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）、広域ＬＡＮ（Ｌｏｃａｌ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）等に代表される種々様々なネットワーク（有線無線を問わない）を介して情報を受信し、配信された情報を表示したい解像度で映像出力して表示する。さらに、受信ノード３０は、映像配信管理サーバー１０の指示に応じて、自身を親としている他の受信ノード３０(以下、「子ノード」とも呼ぶ)に対して、受信した映像情報に対して他の受信ノード３０から通知される解像度情報に応じた解像度制御処理を行った映像情報の再配信を行う。なお、子ノードの親に当たる受信ノード３０（又は配信元ノード２０）を「親ノード」と呼ぶものとする。

映像配信管理サーバー１０は、配信元ノード２０や、各受信ノード３０の間の配信ツリーの構成を管理し、新規の受信ノード３０の参加の場合や、受信ノード３０の離脱に伴う配信ツリーの再構成の際に、配信元ノード２０や受信ノード３０に対して配信ツリーの構成の指示を行う。また、映像配信管理サーバー１０は、後述するように、受信ノード３０や配信元ノード２０の間の解像度情報の送受信は、直接ノード間で送受信しても良いが、映像配信管理サーバー１０が解像度情報の送受信の仲介をするような構成としても良い。

なお、情報配信システム１では、配信元ノード２０は複数存在しても良い。その場合、映像配信管理サーバー１０は、配信ツリーをそれぞれの配信元ごと（配信したい映像コンテンツごと）に管理する。例えば、情報配信システム１は、複数の拠点にそれぞれ配信元ノード２０を配置し、複数拠点間で双方向に情報を配信しあうことでコミュニケーションを実現するような構成としても良い。

（Ａ−１−２）配信元ノード２０の構成
図１は実施形態に係る配信元ノードの機能的構成を示すブロック図である。実施形態の配信元ノードは、図１に示す各構成部を搭載した専用のＩＣチップ等のハードウェアとして構成しても良いし、又は、ＣＰＵと、ＣＰＵが実行するプログラムを中心としてソフトウェア的に構成して良いが、機能的には、図１で表すことができる。

配信元ノード２０は、解像度制御部２０３、送信部２０４、解像度情報受信部２０５、及び解像度情報管理部２０６を有する。

解像度制御部２０３は、配信したい映像を含む配信データを入力し、配信元ノード２０から直接配信を受ける子ノード（受信ノード３０）への配信用の映像の解像度を制御するものである。映像の解像度の制御は、後述する解像度情報管理部２０６で保持する子ノードやその子孫ノードの表示解像度情報を含む解像度情報にしたがった解像度の映像となるように制御する。

送信部２０４は、解像度制御された映像を子ノードへ配信するものである。

解像度情報受信部２０５は、子ノードやその子孫ノード（配信ツリー上の子ノード以下のツリーを構成する受信ノード３０）の表示解像度情報を含む子ノードからの解像度情報を受信するものである。

解像度情報管理部２０６は、解像度情報受信部２０５が受信した解像度情報を管理するものである。

（Ａ−１−３）受信ノード３０の構成
図３は、実施形態に係る受信ノードの機能的構成を示すブロック図である。実施形態の受信ノードは、図３に示す各構成部を搭載した専用のＩＣチップ等のハードウェアとして構成しても良いし、又は、ＣＰＵと、ＣＰＵが実行するプログラムを中心としてソフトウェア的に構成して良いが、機能的には、図３で表すことができる。

受信部３０１は、親ノード（配信元ノード２０、又は他の受信ノード３０）からの配信データを受信するものである。

表示処理部３０２は、受信した映像から、ユーザーから指示されるその受信ノード３０での表示解像度情報にしたがった解像度で映像出力して表示するものである。

解像度制御部３０３は、受信ノード３０が子ノード（他の受信ノード３０）への再配信を行う中継ノードである場合に、子ノードへの配信用に映像の解像度を制御するものである。映像の解像度の制御は、後述する解像度情報管理部３０６で保持する解像度情報にしたがって再配信用の映像の解像度を制御する。

なお、受信ノード３０は、解像度制御部３０３を省略し、受信ノード３０では解像度の制御を行わず、受信した映像の解像度のまま再送信するような構成としても良い。また、後述するように、ノード間でやり取りする解像度情報を映像配信管理サーバー１０で仲介する構成で、解像度制御部３０３を省略するような構成では、受信ノード３０は、後述する解像度情報受信部３０５も省略する構成としても良い。

再送信部３０４は、再配信用の映像を子ノードへ配信するものである。

解像度情報受信部３０５は、子ノードやその子孫ノード（配信ツリー上の子ノード以下のツリーを構成する受信ノード３０）の表示解像度情報を含む子ノードからの解像度情報を受信するものである。

解像度情報管理部３０６は、ユーザーから指示されている受信ノード３０自身の表示解像度情報と解像度情報受信部３０５からの解像度情報とを管理するものである。

解像度情報送信部３０７は、解像度情報管理部３０６で保持する解像度情報から、受信ノード３０自身の表示解像度情報や子孫ノードの表示解像度情報から求まる解像度情報を親ノードへの解像度情報として送信するものである。

（Ａ−２）実施形態の動作
次に、この実施形態に係る情報配信システム１における処理の動作を、図面を参照して説明する。

（Ａ−２−１）全体（情報配信システム１）の概要動作
図２に示すように、配信したい映像情報の配信元である配信元ノード２０は、映像情報の受信者である受信ノード３０（３０−１〜３０−５）に対してアプリケーションレベルマルチキャストを用いて情報の配信を行う。

映像情報の配信経路となる配信ツリーの構成状態は、映像配信管理サーバー１０が管理しており、配信元ノード２０や受信ノード３０との間で各ノードに関するノード情報や配信ツリーの構成に関わる情報をやり取りすることにより、動的なノードの追加や離脱に応じた配信ツリーの再構築を行う。

具体的な配信ツリーの構成に関わる情報の内容や、具体的な配信パスとなる通信路を設定するためのシグナリング等については任意の方法を用いることができ、例えば、映像配信管理サーバー１０がノード間の通信路設定のためのシグナリングを中継するシグナリングサーバーを兼務するような構成としても良い。また、受信ノード３０や配信元ノード２０の間の解像度情報の送受信を行うための通信路の設定のためのシグナリングサーバーを兼務したり、又は、ノード間では解像度情報を直接送受信せず、ノード間の解像度情報の送受信を映像配信管理サーバー１０が中継する役割を兼務するような構成としても良い。

まず、配信元ノード２０は、配信したい映像である配信データを入力し、配信元ノードとしてのノード情報を映像配信管理サーバー１０に通知する。

受信ノード３０は、例えば、配信を受けたい映像データを特定する情報などを含む、受信ノードとしてのノード情報を映像配信管理サーバー１０に通知する。

映像配信管理サーバー１０は、配信元ノード２０や、１又は２以上の受信ノード３０で構成する配信ツリーの構成を決定し、それぞれのノード（配信元ノード２０と受信ノード３０）に対して配信パスの接続相手に関わる情報を通知する。

各ノードは配信データを受信するための親ノードとの通信路や、配信データを送信するための子ノードへの通信路を設定し、配信データの送受信を行う。

配信元ノード２０や受信ノード３０の各ノードは、配信パスに従った接続相手との通信路を確保し、配信元ノード２０は自身が持つ映像情報を、１又は２以上の受信ノード３０から要求される解像度情報に応じた解像度に制御した映像データの送信を、受信ノード３０は親ノードからの配信データの受信と、自身が子ノードを持つ場合は、受信した映像データを、子ノード若しくは子孫ノードとなる受信ノード３０から要求される解像度情報に応じた解像度に制御した、又は解像度はそのままの映像データの再送信を行う。

また、新規に受信ノード３０が配信ツリーに参加する場合には、映像配信管理サーバー１０は、新規の受信ノード３０から通知されるノード情報にしたがって、配信元となる親ノード（配信元ノード２０、又は既に配信を受けている受信ノード３０）を割り当て、割り当てられた親ノードが、新規受信ノード３０への配信を開始することにより、配信ツリーの構築を行う。

一方、配信ツリーに参加している受信ノード３０の内の１つが配信ツリーから離脱した場合には、離脱したノードを親ノード（や祖先ノード）としていた受信ノード３０への配信が停止してしまうため、映像配信管理サーバー１０は、配信が停止してしまう受信ノード３０に対して新たな親ノードの割り当てを行う。親ノードの再割り当ては、離脱ノードの直接の子ノードに対してのみ行っても良いし、直接の子ノード以外にも、子ノードの子孫のノードに対しても再割り当てを行っても良い。これらの受信ノード３０に対して、親ノードの再割り当てを行うことにより、配信ツリーの再構築を行う。

（Ａ−２−２）配信元ノード２０の特徴動作
配信元ノード２０では、配信したい映像である配信データが入力されるが、これをそのまま送信するのではなく、子ノードから通知される解像度情報に従った解像度制御処理を行ったうえで送信を行う。

入力された配信データである映像データは、配信元ノード２０の解像度制御部２０３を用いて、配信元ノード２０から直接配信を受ける子ノード（受信ノード３０）への配信用に解像度を制御する処理を行う。具体的には、入力される映像データの解像度が子ノードから要求される解像度より大きい場合には、映像の縮小処理などを行う。配信データの入力手段が複数種類の解像度での入力が可能なカメラデバイスである場合や、予め複数種類の解像度で用意された映像コンテンツである場合には、解像度制御部２０３は最適な入力解像度を選択して入力する。即ち、送信解像度より大きくなるような最小の入力解像度を選択する。送信解像度より大きな入カ解像度が選択できない場合は、最大の入力解像度を選択して入力し、解像度制御部２０３では拡大するような制御はせずに送信部２０４に供給する。

解像度制御部２０３から得られた映像データは、送信部２０４からそれぞれの子ノードに対して送信される。

また、配信元ノード２０は、子ノードやその子孫ノード（配信ツリー上の子ノード以下のツリーを構成する受信ノード３０）の表示解像度情報を含む子ノードからの解像度情報を、解像度情報受信部２０５で受信する。

解像度情報受信部２０５で受信した解像度情報は、解像度情報管理部２０６に供給される。そして、解像度制御部２０３では、解像度情報管理部２０６で保持する子ノードやその子孫ノードの表示解像度情報を含む解像度情報にしたがって映像の解像度を制御する処理を行う。

（Ａ−２−３）受信ノード３０の特徴動作
受信ノード３０では、それぞれの受信ノード３０で表示したい解像度を示す情報である表示解像度情報が入力される。これは、例えば先述の図６に示すように、複数の映像を並べて表示している場合など、画面上のレイアウトに従った表示領域の画素数（幅、高さ）のような情報である。

受信ノード３０は、映像情報の直接の配信元である親ノード（配信元ノード２０又は他の受信ノード３０）からの映像データを受信部３０１で受信する。受信した映像データは表示処理部３０２で、入力される表示解像度情報にしたがった解像度で映像出力され、ディスプレイ等のレイアウト部分に表示される。

受信ノード３０が、子ノード（他の受信ノード３０）への再配信を行う中継ノードである場合には、解像度制御部３０３で、子ノードへの配信用に解像度情報管理部３０６に保持している子ノードや子孫ノードの表示解像度情報を含む解像度情報に応じて、映像の解像度を制御し、得られた映像情報を再送信部３０４からそれぞれの子ノードに対して送信を行う。ただし、子ノードが存在しない場合には、受信ノード３０は、解像度制御処理及び再送信処理は行わない。

また、受信ノード３０では、解像度制御部３０３を省略した構成として、受信部３０１で受信した映像の解像度はそのままで、再送信部３０４から再送信するようにしても良い。解像度制御部３０３の省略は、それぞれの受信ノード３０ごとに混在していてもよく、また、同じ受信ノード３０内でも処理負荷等の判断によって動的に処理を省略するような構成としても良い。

また、受信ノード３０は、子ノードである受信ノード３０および配信ツリーにおけるその子孫である受信ノードのそれぞれの表示解像度情報を含む子ノードからの解像度情報が通知され、解像度情報受信部３０５で受信する。

受信した子ノードからの解像度情報と、受信ノード３０自身の表示解像度情報は、解像度情報管理部３０６に入力され、解像度情報管理部３０６は、これらの解像度情報にしたがって子ノードに必要な解像度情報を解像度制御部３０３に供給する。

また、解像度情報管理部３０６は、子ノードからの解像度情報と、自身の表示解像度情報を統合した、解像度情報を親ノードに通知するために解像度情報送信部３０７に供給し、解像度情報送信部３０７から親ノードに対して通知を行う。解像度情報の統合は、例えば、単純に、幅および高さそれぞれの最大値を求め、自身と子孫ノードに必要な解像度情報とする。

（Ａ−２−４）各ノード（受信ノード３０や配信元ノード２０）間で送受信される解像度情報の詳細
図４は、実施形態に係る受信ノードの表示解像度のイメージを示す説明図である。また、図５は、実施形態に係る受信ノードから配信ノードに自身の表示解像度を含む解像度情報を送信するイメージを示す説明図である。

図４に示すように、配信元ノード２０からの映像配信を受けるユーザーであるそれぞれの受信ノード３０（受信ノード３０−１〜受信ノード３０−５）は、それぞれが表示したい解像度である表示解像度（表示解像度４０−１〜表示解像度４０−５）が与えられている。解像度情報は、ユーザーの画面上のレイアウトに従った表示領域の画素数（幅と高さ）のような情報である。

また、図５に示すように、それぞれの受信ノード３０は、子ノードから通知される解像度情報５０に自身の解像度情報５０を統合したうえで親ノードへの解像度情報５０として通知する。解像度情報の統合は、例えば、幅および高さのそれぞれの最大値より求める。これらの解像度情報５０は、順次経路上の受信ノード３０の表示解像度が統合されながら親ノードに伝搬し、最終的に配信元ノード２０まで通知される。

なお、これら解像度情報５０の送受信は、ノード間（受信ノード３０や配信元ノード２０の間）で直接の通信路を設けてやり取りする構成としても良いが、映像配信管理サーバー１０などのサーバーを介した中継により情報交換する構成としても良い。さらに、例えば、映像配信管理サーバー１０で中継するような場合には、解像度情報送信部３０７からは自身の解像度情報５０のみを送信し、映像配信管理サーバー１０で配信ツリーの構成状態に従って、それぞれの受信ノード３０ごとに解像度情報５０の統合を行ったうえで、解像度情報受信部３０５や解像度情報受信部２０５に送信するような構成としても良い。このような構成の場合、受信ノード３０で解像度制御部３０３を省略する場合には、子ノードからの解像度情報５０は不要となるため、解像度情報受信部３０５も省略することができ、映像配信管理サーバー１０も、このような受信ノード３０へは解像度情報の送信を省略できる。

次に、図５を参照しながら、各ノード（配信元ノード２０および受信ノード３０）での解像度制御を説明する。

図５に示すように、子ノードからは、子ノードやその子孫ノード（配信ツリー上の子ノード以下のツリーを構成する受信ノード３０）の解像度情報５０を統合した解像度情報５０が通知されている。即ち、その子ノード以下のすべての受信ノード３０での表示解像度以上の解像度となるような解像度情報５０が通知されている。

各ノード（配信元ノード２０および受信ノード３０）における解像度制御部２０３及び解像度制御部３０３では、入力した映像、又は受信した映像の解像度が、子ノードからの解像度情報５０で要求される解像度よりも大きな解像度であった場合には、要求されている解像度まで縮小した映像を生成する。要求されている解像度のほうが大きい場合には、拡大するような制御は必要なくそのままの解像度を送信解像度として良い。

なお、受信ノード３０での解像度制御部３０３を省略するケースは前述の通りである。これによって、必要以上の解像度で送信する場合があることとなるが、受信ノード３０の処理負荷の低減することとなる。

上記説明（図５の例）では、子ノードが複数存在する場合には、それぞれの子ノードごとに、その子ノード以下の配信ツリーの解像度情報に従った解像度制御処理をそれぞれ行う場合について述べたが、例えば、解像度制御処理の処理負荷を低減するため、すべての子ノードの解像度情報５０を統合した１種類の送信用映像のみを生成する解像度制御処理を行うような構成としても良い。即ち、すべての子ノードからの解像度情報５０の最大値をもとに送信解像度を求め、１種類の送信用映像のみを生成する。ただし、この場合には、子ノード以下では必要以上の解像度の映像が送信される場合も起こり得る。

また、前述したような映像配信管理サーバー１０が各ノード間の解像度情報を中継する構成では、映像配信管理サーバー１０が、配信ツリーを構成する各ノードがどのような表示解像度を要求しているかを把握することができる。映像配信管理サーバー１０は、例えば、各ノードから通知される配信パスのネットワーク状況等に応じて、動的に配置ツリーの構成を更新していくような構成が可能であるが、この時、各ノードの要求している解像度情報も考慮して、配信ツリーの構成を更新していくように構成してもよい。すなわち、受信ノード自身は低解像度での表示でよいようなノードが、より高解像度の映像を要求する子孫ノードの親となっていると無駄が生じるため、このようなノードが減少するように動的に配信ツリーの構成を更新していくように構成することができる。

以上のような処理により、アプリケーションレベルマルチキャストを用いた映像情報の配信を行う。

（Ａ−３）実施形態の効果
以上のように、この実施形態によれば、以下のような効果が得られる。

アプリケーションレベルマルチキャストを用いた映像情報の配信システム（情報配信システム１）において、配信ツリーを構成する、配信元ノード２０および受信ノード３０の解像度制御部（解像度制御部２０３、解像度制御部３０３）において、配信ツリー上の子ノードやその子孫ノードの要求する最大の解像度に応じて配信用の画像の解像度を低解像度化することが可能となるため、送信部２０４や再送信部３０４で用いられる映像符号化技術による発生符号量を低減することができる。各受信ノード３０で表示される映像については必要な解像度の映像が受信できるので、解像度制御２０３による悪影響を受けることなく、子ノードに対して送信される送信データや再送信データの情報量を削減することができる。

即ち、ネットワーク帯域の浪費を低減することができる。また、これによって、ネットワーク帯域に余裕ができるため、より高画質の映像符号化を施すことが可能となり、各受信ノードで出力される映像データの映像符号化による画質劣化を低減することが可能となる。

（Ｂ）他の実施形態
本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、以下に例示するような変形実施形態も挙げることができる。

（Ｂ−１）上記実施形態では、映像データや音声データ等を配信する情報配信システムに本発明を適用する例を説明したが、これに限らず、種々様々な情報配信システム（例えば、文書やプレゼンテーション等の様々な情報を配信するシステム）にも適用可能である。

（Ｂ−２）本発明は、上記構成を有するようなシステム、装置として構成する場合や、上記システムを構成する各装置の処理を実現するようなプログラムとしても実施可能である。例えば、配信元ノード２０や受信ノード３０の機能を実現するようなダワンロード可能なプログラム（例えばＪａｖａｓｃｒｉｐｔプログラム）をサーバー上（Ｗｅｂサーバーや映像配信管理サーバー）に配置し、ＰＣなどにダウンロードして（Ｗｅｂブラウザにダウンロードして）システムを構成するようなサーバー装置（サーバープログラム）として構成することも可能である。

１…情報配信システム、１０…映像配信管理サーバー、２０…配信元ノード、３０…受信ノード、４０…表示解像度、５０…解像度情報、２０３…解像度制御、２０３…解像度制御部、２０４…送信部、２０５…解像度情報受信部、２０６…解像度情報管理部、３０１…受信部、３０２…表示処理部、３０３…解像度制御部、３０４…再送信部、３０５…解像度情報受信部、３０６…解像度情報管理部、３０７…解像度情報送信部。

Claims (16)

1. ツリー構成の配信経路で映像データをマルチキャスト配信する配信元の通信ノードにおいて、
   前記配信経路の下位に位置する１又は２以上の下位通信ノードの表示解像度情報を含む解像度情報を受信する解像度情報受信部と、
   前記解像度情報受信部により受信された前記各下位通信ノードの表示解像度情報を含む解像度情報を管理する解像度情報管理部と、
   前記解像度情報管理部で管理されている前記各下位通信ノードの表示解像度情報を含む解像度情報に基づいて、配信する映像データの解像度制御を行う解像度制御部と、
   前記解像度制御部により解像度制御が行われた映像データを送信する送信部と
   を備えることを特徴とする通信ノード。
2. ツリー構成の配信経路で映像データをマルチキャスト配信する通信ノードにおいて、
   前記配信経路の下位に位置する１又は２以上の下位通信ノードの表示解像度情報を含む解像度情報を受信する解像度情報受信部と、
   前記解像度情報受信部により受信された前記各下位通信ノードの表示解像度情報を含む解像度情報と、自装置の表示解像度情報とを管理する解像度情報管理部と、
   前記解像度情報管理部で管理されている前記各下位通信ノードの表示解像度情報を含む解像度情報と、自装置の表示解像度情報を含む解像度情報とを、前記配信経路の上位に位置する上位通信ノードに送信する解像度情報送信部と、
   前記上位通信ノードから映像データを受信する受信部と、
   自装置の表示解像度情報に基づいて、受信した映像データを出力する表示処理部と、
   前記解像度情報管理部で管理されている前記各下位通信ノードの表示解像度情報を含む解像度情報に基づいて、映像データの解像度制御を行う解像度制御部と、
   前記解像度制御部により解像度制御が行われた再配信用の映像データを送信する再送信部と
   を備えることを特徴とする通信ノード。
3. 前記解像度制御部は、映像データの解像度が、直接通信する前記下位の通信ノードの解像度情報で要求される解像度よりも大きな解像度であった場合に、要求されている解像度まで縮小した映像を生成するような解像度制御を行うことを特徴とする請求項１又は２に記載の通信ノード。
4. 前記解像度情報管理部は、管理している前記各下位通信ノードの表示解像度情報を含む解像度情報と、自装置の表示解像度情報とから、最大の表示解像度を算出し、
   前記解像度情報送信部は、算出した最大の表示解像度情報を含む解像度情報を、前記上位通信ノードに送信する
   ことを特徴とする請求項２に記載の通信ノード。
5. ツリー構成の配信経路で映像データをマルチキャスト配信する通信ノードにおいて、
   前記配信経路の下位に位置する１又は２以上の下位通信ノードの表示解像度情報を含む解像度情報を受信する解像度情報受信部と、
   前記解像度情報受信部により受信された前記各下位通信ノードの表示解像度情報を含む解像度情報と、自装置の表示解像度情報とを管理する解像度情報管理部と、
   前記解像度情報管理部で管理されている前記各下位通信ノードの表示解像度情報を含む解像度情報と、自装置の表示解像度情報を含む解像度情報とを、前記配信経路の上位に位置する上位通信ノードに送信する解像度情報送信部と、
   前記上位通信ノードから映像データを受信する受信部と、
   自装置の表示解像度情報に基づいて、映像データを出力する表示処理部と、
   受信した映像データを再送する再送信部と
   を備えることを特徴とする通信ノード。
6. 映像データの配信元の通信ノードを頂点としてツリー状のネットワークで構築された複数の通信ノードの配信ツリーの構成を管理する配信構成管理装置において、
   前記配信ツリーを決定し、前記各通信ノードに対して、前記配信ツリーを構成する各ノード間の配信パスの通信路の設定、及びノード間の解像度情報の送受信のための通信路の設定を指示する通信路設定部を
   を備えることを特徴とする配信構成管理装置。
7. 映像データの配信元の通信ノードを頂点としてツリー状のネットワークで構築された複数の通信ノードの配信ツリーの構成を管理する配信構成管理装置において、
   前記配信ツリーを決定し、前記各通信ノードに対して、前記配信ツリーを構成する前記各ノード間の配信パスの通信路の設定を指示する通信路設定部と、
   前記各ノード間の解像度情報の送受信を中継する解像度情報中継部と
   を備えることを特徴とする配信構成管理装置。
8. 前記配信元の通信ノードは複数であり、
   前記配信ツリーは、前記各配信元の通信ノードを頂点としたツリー状のネットワークが複数存在し、
   前記通信路設定部は、前記各通信ノードから要求される映像データの配信特定情報に従って、前記各配信ツリーの構成を決定する
   ことを特徴とする請求項６又は７に記載の配信構成管理装置。
9. 映像データの配信元である配信元ノードと、前記配信元ノードを頂点としてツリー状のネットワークで構築された複数の通信ノードと、配信ツリーの構成を管理する配信構成管理装置とを備える情報配信システムにおいて、
   前記配信構成管理装置として、請求項７に記載の配信構成管理装置が適用され、
   前記通信ノードは、
   自装置の表示解像度情報を管理する解像度情報管理部と、
   自装置の表示解像度情報を含む解像度情報を、前記配信構成管理装置に送信する解像度情報送信部と、
   ツリー構成の配信経路の上位に位置する上位通信ノードから映像データを受信する受信部と、
   自装置の表示解像度情報に基づいて、受信した映像データを出力する表示処理部と、
   受信した映像データを再送する再送信部とを備える
   ことを特徴とする情報配信システム。
10. 前記解像度情報中継部は、前記通信ノードから表示解像度情報を受信した場合、受信した解像度情報に加えて、表示解像度情報を受信した通信ノードより下位に位置する通信ノードの解像度情報を含む解像度情報を、表示解像度情報を受信した通信ノードの直接の映像データの配信先となる上位の通信ノードに対して、送信することを特徴とする請求項９に記載の情報配信システム。
11. 前記解像度情報中継部は、受信した解像度情報と、表示解像度情報を受信した通信ノードより下位に位置する通信ノードの解像度情報とから最大の解像度を算出し、算出した最大の解像度情報のみを統合情報として中継することを特徴とする請求項９に記載の情報配信システム。
12. 映像データの配信元である配信元ノードと、前記配信元ノードを頂点としてツリー状のネットワークで構築された複数の通信ノードと、配信ツリーの構成を管理する配信構成管理装置とを備える情報配信システムにおいて、
    前記配信構成管理装置として、請求項６に記載の配信構成管理装置が適用され、
    前記配信元ノードとして、請求項１に記載の通信ノードが適用され、
    前記通信ノードとして、請求項２に記載の通信ノードが適用された
    ことを特徴とする情報配信システム。
13. ツリー構成の配信経路で映像データをマルチキャスト配信する配信元の通信ノードに搭載されるコンピュータを、
    前記配信経路の下位に位置する１又は２以上の下位通信ノードの表示解像度情報を含む解像度情報を受信する解像度情報受信部と、
    前記解像度情報受信部により受信された前記各下位通信ノードの表示解像度情報を含む解像度情報を管理する解像度情報管理部と、
    前記解像度情報管理部で管理されている前記各下位通信ノードの表示解像度情報を含む解像度情報に基づいて、配信する映像データの解像度制御を行う解像度制御部と、
    前記解像度制御部により解像度制御が行われた映像データを送信する送信部と
    して機能させることを特徴とする通信プログラム。
14. ツリー構成の配信経路で映像データをマルチキャスト配信する通信ノードに搭載されるコンピュータを、
    前記配信経路の下位に位置する１又は２以上の下位通信ノードの表示解像度情報を含む解像度情報を受信する解像度情報受信部と、
    前記解像度情報受信部により受信された前記各下位通信ノードの表示解像度情報を含む解像度情報と、自装置の表示解像度情報とを管理する解像度情報管理部と、
    前記解像度情報管理部で管理されている前記各下位通信ノードの表示解像度情報を含む解像度情報と、自装置の表示解像度情報を含む解像度情報とを、前記配信経路の上位に位置する上位通信ノードに送信する解像度情報送信部と、
    前記上位通信ノードから映像データを受信する受信部と、
    自装置の表示解像度情報に基づいて、受信した映像データを出力する表示処理部と、
    前記解像度情報管理部で管理されている前記各下位通信ノードの表示解像度情報を含む解像度情報に基づいて、映像データの解像度制御を行う解像度制御部と、
    前記解像度制御部により解像度制御が行われた再配信用の映像データを送信する再送信部と
    して機能させることを特徴とする通信プログラム。
15. ツリー構成の配信経路で映像データをマルチキャスト配信する配信元の通信ノードに使用する通信方法おいて、
    解像度情報受信部、解像度情報管理部、解像度制御部、及び送信部を備え、
    前記解像度情報受信部は、前記配信経路の下位に位置する１又は２以上の下位通信ノードの表示解像度情報を含む解像度情報を受信し、
    前記解像度情報管理部は、前記解像度情報受信部により受信された前記各下位通信ノードの表示解像度情報を含む解像度情報を管理し、
    前記解像度制御部は、前記解像度情報管理部で管理されている前記各下位通信ノードの表示解像度情報を含む解像度情報に基づいて、配信する映像データの解像度制御を行い、
    前記送信部は、前記解像度制御部により解像度制御が行われた映像データを送信する
    ことを特徴とする通信方法。
16. ツリー構成の配信経路で映像データをマルチキャスト配信する通信ノードに使用する通信方法おいて、
    解像度情報受信部、解像度情報管理部、解像度情報送信部、受信部、表示処理部、解像度制御部、及び再送信部を備え、
    前記解像度情報受信部は、前記配信経路の下位に位置する１又は２以上の下位通信ノードの表示解像度情報を含む解像度情報を受信し、
    前記解像度情報管理部は、前記解像度情報受信部により受信された前記各下位通信ノードの表示解像度情報を含む解像度情報と、自装置の表示解像度情報とを管理し、
    前記解像度情報送信部は、前記解像度情報管理部で管理されている前記各下位通信ノードの表示解像度情報を含む解像度情報と、自装置の表示解像度情報を含む解像度情報とを、前記配信経路の上位に位置する上位通信ノードに送信し、
    前記受信部は、前記上位通信ノードから映像データを受信し、
    前記表示処理部は、自装置の表示解像度情報に基づいて、受信した映像データを出力し、
    前記解像度制御部は、前記解像度情報管理部で管理されている前記各下位通信ノードの表示解像度情報を含む解像度情報に基づいて、映像データの解像度制御を行い、
    前記再送信部は、前記解像度制御部により解像度制御が行われた再配信用の映像データを送信する
    ことを特徴とする通信方法。
    

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