JP3629008B2 - データ受信装置及びデータ配信システム - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、サーバから配信されるデータを受信して再生するデータ受信装置及びデータ配信システムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、インターネット網のメディアサーバから動画等の画像や音声等のパケットデータを配信し、移動局装置で受信し再生するストリーミングと呼ばれる技術がある。このストリーミング技術によれば、インターネット網に接続された無線網及び無線網に接続された基地局装置を介して、メディアサーバから配信される動画等のデータを移動局装置が基地局装置より受信して、動画等を再生する。動画等のパケットデータを受信した移動局装置は、メディアサーバから受信した動画等のデータを再生する。
【０００３】
このようなストリーミング技術においては、ネットワークの状態によってジッタと呼ばれるデータの受信に遅延が増減する現象が発生する。そして、ジッタによりデータの受信に遅延が生じた際には、データの受信速度がデータの再生速度よりも遅くなる。この場合には、受信したデータをそのまま再生すると再生するデータがなくなって再生できなくなるため、移動局装置にバッファを設け、バッファに受信したデータを一旦格納して、バッファよりデータを読み出して再生を行う。これにより、受信するデータに多少遅延が生じても、バッファに格納してあるデータを用いて再生するため、受信データの遅延により再生が停止してしまうことを防止することができる。最初にデータの再生の開始をする場合には、データを再生する前にまずバッファにデータを所定量格納するバッファリングという動作を行い、データの再生を開始した後も、受信したデータはバッファに格納し、再生するデータはバッファから読み出して再生を行う。バッファにデータを格納する速度は、再生中に再生するデータがなくなってしまわないように、バッファからデータを読み出す速度と同一か若しくは速くしておく必要がある。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来の無線装置においては、通信環境の悪化により、通信回線における開設可能な最大の伝送速度が低下して、データ受信速度がバッファからデータを読み出す速度以下に低下してしまい、データを再生できなくなるという問題がある。
【０００５】
本発明はかかる点に鑑みてなされたものであり、通信環境の悪化により通信回線における開設可能な最大の伝送速度が低下しても、データの再生が停止してしまうことがないデータ受信装置及びデータ配信システムを提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明のデータ受信装置は、サーバよりデータを受信するデータ受信手段と、前記データ受信手段により受信したデータを格納する格納手段と、前記格納手段よりデータを読み出す読み出し手段と、前記読み出し手段により読み出したデータを再生する再生手段と、無線回線伝送速度の変化を監視する監視手段と、前記無線回線伝送速度が前記格納手段からデータを読み出す速度以上の場合は、前記格納手段に格納されるデータ量に応じて前記格納手段からデータを読み出す速度以上の速度にてデータを送信することをサーバへ要求する要求手段と、を具備する構成を採る。
【０００９】
本発明のデータ受信装置は、前記構成において、前記要求手段は、前記格納手段に格納されるデータ量がしきい値未満でかつ前記無線回線伝送速度が前記格納手段からデータを読み出す速度以上の場合は、前記格納手段からデータを読み出す速度以上の速度にてデータを送信することをサーバへ要求する構成を採る。
【００１０】
また、本発明のデータ受信装置における前記要求手段は、前記監視手段の監視により変化した無線回線伝送速度を、データの前記読み出し速度で除算することによって決定した速度をサーバへ要求する構成を採る。
【００１１】
これらの構成によれば、データの格納量に応じたデータ受信速度にて格納手段にデータを格納でき、通信環境が悪化した場合でも、格納手段にデータが不足することによるデータの再生ができないという状態を防ぐことができる。また、これらの構成によれば、通信環境が良好になった時にのみデータ受信速度を高速にするので、効率よくデータの受信を行うことができる。
【００１２】
本発明のデータ受信装置は、前記要求手段は、前記格納手段に格納されるデータ量がしきい値以上になった場合は、前記格納手段からデータを読み出す速度と同一の速度にてデータを送信することをサーバへ要求する構成を採る。
【００１３】
この構成によれば、データの格納量がしきい値以上になった場合に、データがあふれて喪失してしまうことを防止できる。
【００１４】
本発明のデータ受信装置における前記要求手段は、開設可能な無線回線伝送速度の中の最大速度を要求する構成を採る。
【００１５】
この構成によれば、無線回線伝送速度の最大速度にてデータを送信することをサーバへ要求するので、短時間にデータを格納手段に格納でき、通信環境が悪化した場合でも、格納手段にデータが不足することによるデータの再生ができないという状態を防ぐことができる。
【００１６】
本発明の通信端末装置は、上記いずれかに記載のデータ受信装置を具備する構成を採る。
【００１７】
この構成によれば、基地局装置からデータを受信する際に、通信環境が悪化してもデータが格納手段に格納されているので、再生するデータの不足によりデータが再生できない状態を防ぐことができる。
【００１８】
本発明のデータ配信システムは、データを配信する配信手段と、前記配信手段により配信されるデータを無線信号に変換して送信する送信手段と、前記送信手段より送信されるデータを受信する受信手段と、前記受信手段により受信したデータを格納する格納手段と、前記格納手段に格納されたデータを前記格納手段から読み出す読み出し手段と、前記読み出し手段により前記格納手段から読み出したデータを再生する再生手段と、無線回線伝送速度の変化を通知する通知手段からの通知に基づいて無線回線伝送速度の変化を監視する監視手段と、前記監視手段の監視により無線回線伝送速度が前記格納手段からデータを読み出す速度以上の速度になった場合でかつ前記格納手段に格納されるデータ量がしきい値を超えない場合は、前記格納手段からデータを読み出す速度以上の速度にてデータを受信することを前記配信手段へ要求し、前記監視手段の監視により無線回線伝送速度が前記格納手段からデータを読み出す速度以上の速度になった場合でかつ前記格納手段に格納されるデータ量がしきい値以上の場合は、前記格納手段からデータを読み出す速度と同一の速度にてデータを受信することを前記配信手段へ要求する要求手段と、を具備する構成を採る。
【００１９】
この構成によれば、無線回線伝送速度が増加した場合に、データの伝送速度を増加させるように要求するので、通信環境が悪化した場合に、格納手段にデータがなくなることによりデータの再生が停止してしまうことを防ぐことができる。
【００２０】
本発明のデータ受信方法は、サーバよりデータを受信するデータ受信工程と、受信したデータを格納する格納工程と、格納したデータを読み出す読み出し工程と、読み出したデータを再生する再生工程と、無線回線伝送速度の変化を監視する監視工程と、前記無線回線伝送速度が格納したデータを読み出す速度以上の場合は、格納したデータ量に応じて前記データを読み出す速度以上の速度にてデータを送信することをサーバへ要求する要求工程と、を具備することである。
【００２１】
この方法によれば、格納工程からデータを読み出す速度以上の速度にてデータを受信することをサーバへ要求するので、データの格納量に応じたデータ受信速度にてデータを格納でき、通信環境が悪化した場合でも、データが不足することによるデータの再生ができないという状態を防ぐことができる。
【００２２】
【発明の実施の形態】
本発明の骨子は、無線回線伝送速度における開設可能な最大速度がメディアデータをバッファから読み出す速度以上である場合に、サーバにメディアデータを高速で送ってもらうように要求することによって、余裕がある時にデータを多めにバッファへ格納しておくことである。
【００２３】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。図１は、ストリーミング技術の概要を説明するための図である。最初に、ストリーミング技術の概要について説明する。データを配信する配信手段であるメディアサーバ１０１は、配信データ記憶部１０７、伝送レート増減部１０８及びパケット送受信部１０９とから主に構成される。配信データ記憶部１０７は、配信するメディアが記憶されており、移動局装置から送信要求があった場合に、伝送レート増減部１０８へ出力する。伝送レート増減部１０８は、配信データ記憶部１０７から入力した配信するメディアのデータに対して、移動局装置１０６から要求された伝送レートに等しくなるように伝送レートを制御し、伝送レートを制御した後にパケット送受信部１０９へ出力する。パケット送受信部１０９は、移動局装置１０６とのパケットの送受信を行うものであり、移動局装置１０６からの配信要求データ等の制御コマンドをインターネット網１０２から受信し、伝送レート増減部１０８にて伝送レートを制御された配信データをパケット化して、移動局装置１０６に向けてインターネット網１０２へ送信する。
【００２４】
インターネット網１０２は、パケット送受信部１０９からの配信データをゲートウェイ１０３を介して無線網１０４へ出力するとともに、ゲートウェイ１０３を介して受け取った無線網１０４からの制御コマンドを、パケット送受信部１０９へ出力する。無線網１０４は無線網制御部１１０を有し、無線網制御部１１０は無線回線制御部１１１を有する。
【００２５】
通知手段である無線網制御部１１０は、インターネット網１０２から出力された配信データを基地局装置１０５へ出力する。無線回線制御部１１１は、基地局装置１０５より移動局装置１０６からのメディアの配信要求を受け取った場合には、移動局装置１０６との無線回線を開設し、無線状況に応じて無線回線伝送速度を調節し、その結果を基地局装置１０５へ出力する。
【００２６】
送信手段である基地局装置１０５は、無線網制御部１１０から出力された配信データ及び無線回線制御部１１１から出力された無線回線伝送速度の調節結果が入力され、配信データ及び無線回線伝送速度の調節結果を合成して無線信号に変換した後に、無線信号にて移動局装置１０６へ送信する。一方、基地局装置１０５は、移動局装置１０６からの配信要求の制御コマンドを受信して無線網制御部１１０へ出力するとともに、配信要求があった旨を無線回線制御部１１１へ出力する。移動局装置１０６は、基地局装置１０５から無線にて送信されるメディアの配信データ及び無線回線伝送速度調節の結果を受信するとともに、メディアの配信データの送信要求を無線信号にて基地局装置１０５へ送信する。
【００２７】
次に、移動局装置１０６の構成について、図２を用いて説明する。図２は、移動局装置１０６の構成を示した図である。移動局装置１０６は、無線伝送部２０１及びアプリケーション部２０２とから構成される。無線伝送部２０１は、アンテナ２１１、無線送受信部２０３、パケット送受信部２０４及び無線制御部２０５とから主に構成される。アプリケーション部２０２は、制御信号送受信部２０６、伝送速度決定部２０７、バッファ監視部２０８、メディア受信バッファ２０９及び再生部２１０とから主に構成される。
【００２８】
最初に、無線伝送部２０１の構成について説明する。データ受信手段である無線送受信部２０３は、アンテナ２１１を介して受信したパケットデータに対して無線処理を施してパケット送受信部２０４へ出力するとともに、パケット送受信部２０４から入力したパケットデータをアンテナ２１１より基地局装置１０５に対して無線送信する。また、無線送受信部２０３は、無線制御部２０５から入力したメディア配信に用いるパケット通信回線を開設することを要求する信号を送信するとともに、無線網制御部１１０から送信される開設されたパケット通信回線の伝送レートを無線制御部２０５へ出力する。
【００２９】
監視手段である無線制御部２０５は、無線回線伝送速度の変化を監視するものであり、無線送受信部２０３から入力する無線網制御部１１０との間に開設されたパケット通信回線の伝送レートを、伝送速度決定部２０７へ出力する。パケット送受信部２０４は、無線送受信部２０３から入力する受信したパケットデータのうち、アプリケーションの制御信号については制御信号送受信部２０６へ出力し、画像信号等のメディアデータについてはメディア受信バッファ２０９へ出力する。また、パケット送受信部２０４は、制御信号送受信部２０６から入力するバッファリングの時間及びバッファリングの速度の信号が入力し、このバッファリング時間及びバッファリング速度の信号を無線送受信部２０３へ出力する。
【００３０】
次に、アプリケーション部２０２の構成について説明する。制御信号送受信部２０６は、パケット送受信部２０４から入力するアプリケーションの制御信号によりアプリケーション部２０２の制御を行う。また、制御信号送受信部２０６は、伝送速度決定部２０７から入力する伝送速度変更要求制御コマンドをパケット送受信部２０４へ出力する。
【００３１】
要求手段である伝送速度決定部２０７は、無線制御部２０５から入力する無線回線伝送速度情報及びバッファ監視部２０８から入力するメディア受信バッファ２０９に格納されているデータ量情報を用いて、メディアサーバに対して伝送速度の変更を要求するか否かを判定する。即ち、無線回線伝送速度がメディア受信バッファ２０９からメディアデータを読み出す速度以上でかつメディア受信バッファ２０９に格納されているメディアデータ量がしきい値を超えていない場合は、伝送速度決定部２０７から制御信号送受信部２０６へメディアデータ伝送速度変更要求制御コマンドを出力し、無線回線伝送速度がメディア受信バッファ２０９からメディアデータを読み出す速度より遅い場合若しくはメディア受信バッファ２０９に格納されているメディアデータ量がしきい値以上である場合は、伝送速度決定部２０９から制御信号送受信部２０６へは何も出力しない。
【００３２】
バッファ監視部２０８は、メディア受信バッファ２０９を監視し、バッファオーバーフロー（あふれ）を防止するため、しきい値以上のデータ量がメディア受信バッファに格納された場合、伝送速度決定部２０７に対して伝送速度を適切な速度にするように指示する信号を出力する。格納手段であるメディア受信バッファ２０９は、パケット送受信部２０４から入力するパケットデータのメディアデータをバッファリングの時間に受信して格納し、バッファリングが終了した後に再生部２１０への出力を開始する。また、メディア受信バッファ２０９は、再生を開始した後も引き続きメディア受信バッファ２０９へのメディアデータの格納を行うとともに、再生するためのメディアデータを順次再生部２１０へ出力する。再生部２１０は、メディア受信バッファ２０９から読み出した画像データを再生する。
【００３３】
次に、上記構成を有するメディアサーバ１０１、無線網制御部１１０及び移動局装置１０６の動作について、開設可能な最大速度を３８４ｋｂｐｓとし、メディアの通常の伝送速度（以下「メディア固有速度」と記載する）を１２８ｋｂｐｓとした場合を例に、図３及び図４を用いて説明する。図３は、ストリーミング技術全体の動作を示す図であり、図４は、各ステップにおいて用いられるＲＴＳＰメッセージである。図４に記載した各ステップは、図３のステップに対応するものである。なお、動作の説明において、無線伝送部２０１と無線網制御部１１０との間には基地局装置１０５が介在しており、無縁網制御部１１０とメディアサーバ１０１との間にはゲートウェイ１０３及びインターネット網１０２部が介在しているが、説明の都合上その記載は省略する。
【００３４】
メディアサーバ１０１から移動局装置１０６がメディアデータを受信する際は、メディア配信の制御プロトコルであるＲＴＳＰを用いるが、ＲＴＳＰ以外のプロトコルを用いても良い。
【００３５】
最初に、移動局装置１０６が、メディアサーバ１０１からメディアデータを何も受け取っていない状態からメディア固有速度にてメディアデータを受け取るまでの動作について説明する。移動局装置１０６において、アプリケーション部２０２は、無線制御部２０５へ最大３８４ｋｂｐｓの無線回線を開設するように要求する要求信号を送る（ステップ（以下「ＳＴ」と記載する）３０１）。
【００３６】
無線制御部２０５は、アプリケーション部２０２から３８４ｋｂｐｓ開設要求の要求信号を受信すると、無線送受信部２０３を介して無線網制御部１１０とネゴシエーションし、無線状況と無線網の状況を鑑み、伝送ビットレートを決定し、メディア固有速度である１２８ｋｂｐｓの回線が開設される（ＳＴ３０２）。ここで、メディア固有速度とは、メディアデータをメディア受信バッファ２０９から読み出して再生部２１０にて再生することができる速度である。無線制御部２０５は、伝送速度決定部２０７に、１２８ｋｂｐｓの回線が開設されたことを通知する（ＳＴ３０３）。
【００３７】
アプリケーション部２０２は、再生を要求するメディア固有速度が１２８ｋｂｐｓなので、再生に十分な１２８ｋｂｐｓの回線が開設されたことを承認する。アプリケーション部２０２は、１２８ｋｂｐｓの回線が開設されたことを通知されると、アプリケーション部２０２から無線伝送部２０１を介して、メディアサーバ１０１へ向けてストリーミングセッションの開始を要求する信号を送る（ＳＴ３０４）。
【００３８】
メディアサーバ１０１は、ストリーミングセッションの開始の信号を受信すると、セッションを開始しても良いか否かを判断し、ストリーミングセッションを開始しても良いと判断した場合は、セッションが開始されたことを意味するＯＫの信号を無線送受信部２０３へ送る（ＳＴ３０５）。
【００３９】
次に、無線送受信部２０３が、セッションが開始されたことを意味する信号を受け取って、無線制御部２０５を介してアプリケーション部２０２へ送る。アプリケーション部２０２が、無線制御部２０５よりセッションが開始された旨の信号を受け取ると、無線制御部２０５及び無線送受信部２０３を介して、メディアサーバ１０１に対してメディアデータの送信を要求する。この際に、アプリケーション部２０２は、ＮＰＴ＝０−の信号をメディアサーバ１０１に送信して、メディアデータをはじめから終わりまで若しくは終了を指示するまで送信することを要求する（ＳＴ３０６）。メディアサーバ１０１は、アプリケーション部２０２の送信要求に対応可能である場合、送信可能である旨のＯＫの信号を無線伝送部２０１を介してアプリケーション部２０２へ送信する（ＳＴ３０７）。次に、メディアサーバ１０１は、無線送受信部２０３、メディアデータを移動局装置１０６に対してＲＴＳＰプロトコルを介して送信を開始し、無線通信が行われる（ＳＴ３０８）。
【００４０】
このように無線通信を行っている間、ユーザーが移動することにより、移動局装置の周りにビル等の障害物がなくなるような場合、無線環境が改善される場合がある。また、同じ基地局装置に属している他ユーザー数が減った場合、無線リソースが増加する場合がある。これらの状況では、無線網制御部１１０は、無線制御部２０５に対して、回線開設当初に付与した伝送速度１２８ｋｂｐｓから、３８４ｋｂｐに伝送速度を増加するような制御を行う。このような制御によって無線リソースと許容ユーザー数の効率化を図る。このような状況が発生すると、無線網制御部１１０は無線制御部２０５との間で、伝送速度を開設可能な最大速度である３８４ｋｂｐｓに増加することを通信途中でやりとりするベアラリネゴシエーションと呼ばれる動作を行う（ＳＴ３０９）。
【００４１】
次に、無線制御部２０５は、回線伝送速度が３８４ｋｂｐｓに増加したことを通知する信号を伝送速度決定部２０７へ送る（ＳＴ３１０）。次に、伝送速度決定部２０７は、速度が３８４ｋｂｐｓに増加したことを知ると、メディアサーバ１０１からのメディアデータの送信を一旦停止することを要求する制御コマンドであるＰＡＵＳＥを、制御信号送受信部２０６に出力し、制御信号送受信部２０６からパケット送受信部２０４及び無線送受信部２０３を介して無線網制御部１１０へ送信し、無線網制御部１１０はメディアデータの送信を一旦停止するようにメディアサーバ１０１に要求する（ＳＴ３１１）。次に、伝送速度決定部２０７は、メディアサーバ１０１に要求する受信可能スピードを算出し、算出の結果が３倍速であるので、３倍速でデータを送信するよう要求する制御コマンドであるＰＬＡＹ Ｓｐｅｅｄ ３．０を、制御信号送受信部２０６に出力し、制御信号送受信部２０６からパケット送受信部２０４及び無線送受信部２０３を介して無線網制御部１１０へ送信し、無線網制御部１１０は３倍速でデータを送信するようにメディアサーバ１０１に要求する（ＳＴ３１２）。次に、ＳＴ３１１において、メディアデータの送信を一旦停止するように要求を受けたメディアサーバ１０１は、承諾した旨のＯＫの信号を送る（ＳＴ３１３）。次に、ＳＴ３１２において、３倍速でデータを送信するように要求を受けたメディアサーバ１０１は、無線送受信部２０３及び無線制御部２０５を介してアプリケーション部２０２に対して３倍速で送信することを承諾した旨のＯＫの信号を送り（ＳＴ３１４）、メディアサーバ１０１はデータの送信速度をメディア固有速度の１倍速から３倍速に変えてメディアデータを移動局装置１０６へ継続して送信する（ＳＴ３１５）。なお、ＰＡＵＳＥとＰＬＡＹ Ｓｐｅｅｄ ３．０は、連続して送信するため、メディアデータの配信が停止する時間はわずかであり、再生部２１０でのメディアデータの再生に影響を及ぼすことはない。
【００４２】
ここで、データの送信速度を３倍速にした理由について説明する。メディアサーバ１０１から受信しているメディアの固有伝送速度は１２８ｋｂｐｓであるから、３８４ｋｂｐｓの伝送速度を持つ無線回線上では、３８４／１２８＝３倍速、で伝送することが可能である。次に、無線回線状況が再び悪化すると、無線網制御部１１０は、無線送受信部２０３を介して無線制御部２０５とベアラリネゴシエーションし（ＳＴ３１６）、無線制御部２０５は、回線伝送速度が１２８ｋｂｐｓに減少したことを通知する信号を伝送速度決定部２０７へ送る（ＳＴ３１７）。次に、伝送速度決定部２０７は、メディアサーバ１０１からのメディアデータの送信を一旦停止することを要求する制御コマンドであるＰＡＵＳＥを、制御信号送受信部２０６に出力し、制御信号送受信部２０６からパケット送受信部２０４及び無線送受信部２０３を介して無線網制御部１１０へ送信し、無線網制御部１１０はメディアデータの送信を一旦停止するようにメディアサーバ１０１に要求する（ＳＴ３１８）。次に、伝送速度決定部２０７は、無線回線伝送速度をメディア固有速度の１倍速である１２８ｋｂｐｓに戻す旨を要求する制御コマンドであるＰＬＡＹ Ｓｐｅｅｄ １．０を制御信号送受信部２０６へ出力し、制御信号送受信部２０６からパケット送受信部２０４及び無線送受信部２０３を介して無線網制御部１１０へ送信し、無線網制御部１１０は本来の伝送速度すなわち１倍速にするようにメディアサーバ１０１に要求する（ＳＴ３１９）。次に、ＳＴ３１８において、メディアデータの送信を一旦停止するように要求を受けたメディアサーバ１０１は、承諾した旨のＯＫの信号を送る（ＳＴ３２０）。次に、ＳＴ３１９において、メディアサーバ１０１は、回線伝送速度を１倍にする要求に対して承諾した旨のＯＫの信号を無線送受信部２０３を介してアプリケーション部２０２へ送り（ＳＴ３２１）、回線伝送速度を３倍速から１倍速に変えて移動局装置１０６へのメディアデータの送信を継続する。なお、ＰＡＵＳＥとＰＬＡＹ Ｓｐｅｅｄ １．０は、連続して送信するため、メディアデータの配信が停止する時間はわずかであり、再生部２１０でのメディアデータの再生に影響を及ぼすことはない。
【００４３】
次に、上記構成を有する移動局装置１０６の動作について、図５を用いて説明する。図５は、移動局装置１０６の動作を示すフロー図である。アプリケーション部２０２は、メディアサーバ１０１に対してメディアデータの送信を通常速度で送信することを要求する（ＳＴ５０１）。次に、メディアサーバ１０１は、通常の回線伝送速度を承認した後にメディアデータを送信し始めると、移動局装置１０６はメディアデータを受信する（ＳＴ５０２）。次に、バッファ監視部２０８は、メディア受信バッファ２０９に格納されるバッファデータ量が、しきい値αを超えたか否かを監視する（ＳＴ５０３）。
【００４４】
バッファ監視部２０８にてバッファデータ量の格納が、しきい値αを超えている場合には、１２８ｋｂｐｓの伝送速度での受信を継続し、バッファデータ量の格納がしきい値αを下回る場合は回線伝送速度が増加しているか否かを判定する（ＳＴ５０４）。回線伝送速度が、増加していない場合は１２８ｋｂｐｓでの伝送速度で受信を継続し、回線伝送速度が増加している場合はメディアサーバ１０１からメディアデータを送ってもらう伝送速度を決定し（ＳＴ５０５）、回線伝送速度の変更を無線網制御部１１０へ要求する（ＳＴ５０６）。
【００４５】
メディアサーバ１０１は、伝送速度増加を承認し、１２８ｋｂｐｓよりも高速な伝送速度である３８４ｋｂｐｓの速度でメディアデータの送信を行い、移動局装置１０６は３８４ｋｂｐｓの伝送速度にて受信を行う（ＳＴ５０７）。バッファ監視部２０８は、３８４ｋｂｐｓの伝送速度にて受信中にバッファデータ量を監視し、しきい値αを超えるバッファデータ量が格納されている場合には、１２８ｋｂｐｓの回線伝送速度に戻す要求をメディアサーバ１０１へ要求し、１２８ｋｂｐｓの伝送速度に戻して受信を継続する。
【００４６】
一方、バッファデータ量がしきい値αを下回る場合は、まだ３８４ｋｂｐｓの伝送速度による受信が可能であるため、３８４ｋｂｐｓの伝送速度による受信を継続する（ＳＴ５０８）。次に、無線制御部２０５は、無線回線伝送速度が低下したかどうか判定し、回線伝送速度が低下していない場合は３８４ｋｂｐｓの伝送速度での受信を継続し、回線伝送速度が低下している場合は、１２８ｋｂｐｓの伝送速度に戻す要求をメディアサーバ１０１へ要求し、１２８ｋｂｐｓの伝送速度に戻して受信を継続する（ＳＴ５０９）。
【００４７】
次に、無線回線伝送速度の変化と再バッファリング期間との関係を、図６を用いて説明する。横軸は時間（秒）縦軸は無線回線伝送速度（ｋｂｐｓ）である。時刻ｔ０に移動局装置１０６は、メディアサーバ１０１からメディアデータの受信を開始する。時刻ｔ１になるとメディア受信バッファ２０９のデータ量が再生を開始するビット数であるｘビットに達し、メディアの再生を開始する。メディアデータの再生が開始される時刻ｔ１以降は、１２８ｋｂｐｓの一定の速度でメディアデータはメディア受信バッファ２０９から読み出されるため、メディアデータの受信速度が１２８ｋｂｐｓである場合は、メディア受信バッファ２０９に格納されているメディアデータが減ることはない。一方、メディアデータの受信速度が１２８ｋｂｐｓ未満の場合は、メディア受信バッファ２０９に格納されているメディアデータは減少していく。
【００４８】
時刻ｔ０から時刻ｔ２までの間は、無線回線伝送速度６０１は１２８ｋｂｐｓで一定であり、メディア受信バッファ２０９からメディアデータを読み出す速度と同じであるため、メディア受信バッファ２０９に格納されているメディアデータの格納量はｘビットのまま変わらない。時刻ｔ２になると、無線回線伝送速度が３８４ｋｂｐｓに増加することが、無線制御部２０５から伝送速度決定部２０７へ通知される。
【００４９】
伝送速度決定部２０７は、メディア受信バッファ２０９が空であることを確認し、伝送速度を３倍速にするように要求するＲＴＳＰ制御コマンドを、制御信号送受信部２０６及び無線送受信部２０３を介してメディアサーバ１０１へ送信する。この場合、無線回線伝送速度が３８４ｋｂｐｓに増加しており、メディアの固有伝送速度が１２８ｋｂｐｓであるため、３８４／１２８ｋｂｐｓ＝３として要求する伝送速度が計算される。したがって、時刻ｔ２からは３倍速でメディアデータを受信することができるため、無線回線伝送速度６０１が３８４ｋｂｐｓである時刻ｔ２から時刻ｔ３までの間は、ｙビット余計にメディア受信バッファ２０９に格納することができ、メディア受信バッファ２０９におけるメディアデータの格納量は、ｘビットより多くなる。次に、時刻ｔ３では無線回線伝送速度が１２８ｋｂｐｓに戻ったことが、無線制御部２０５から伝送速度決定部２０７へ通知される。
【００５０】
次に、伝送速度決定部２０７は、制御信号送受信部２０６及び無線送受信部２０３を介して、伝送速度を１２８ｋｂｐｓに戻すように速やかにメディアサーバ１０１へ要求する。時刻ｔ３から時刻ｔ４までは、無線回線伝送速度６０１は、１２８ｋｂｐｓであり、メディア受信バッファ２０９からメディアデータを読み出す速度と同じであるが、時刻ｔ２から時刻ｔ３の間に格納したｙビットがあるため、時刻ｔ３から時刻ｔ４におけるメディア受信バッファ２０９のメディアデータの格納量は、ｘビットより多くなる。
【００５１】
時刻ｔ４になると、無線環境がさらに悪化し、無線回線伝送速度が６４ｋｂｐｓにまで低下したことが、無線制御部２０５から伝送速度決定部２０７へ通知される。この場合、メディアデータを読み出す速度１２８ｋｂｓに対して無線回線伝送速度６４ｋｂｐｓの方が小さいため、メディア受信バッファ２０９に格納されたメディアデータは減少してゆき、時刻ｔ５でｘビット数のデータを全て消費してしまう。しかし、時刻ｔ２から時刻ｔ３の間にｙビットをメディア受信バッファ２０９に格納しているため、引き続きメディアの再生を行うことができる。時刻ｔ４から時刻ｔ６までは、無線回線伝送速度６０１は、６４ｋｂｐｓであり、時刻ｔ６で無線回線伝送速度５０１が元の１２８ｋｂｐｓに戻る。結局、時刻ｔ４から時刻ｔ６までの間には、無線回線伝送速度は、メディア受信バッファ２０９よりメディアデータを読み出す速度よりも低いため、メディア受信バッファ２０９におけるメディアデータの格納量は、ｚビット不足することとなる。しかし、不足分のｚビットは、ｘビット以上であるが（ｘ＋ｙ）ビットよりは少ないビット数であるため、メディアデータ不足によりメディアの再生が途切れるということはなく、（ｘ＋ｙ）ビットが全て消費されるまではメディアの再生は途切れない。
【００５２】
なお、時刻ｔ０から時刻ｔ６までにメディア受信バッファ２０９に格納されるメディアデータの合計ビット数は、（ｘ＋ｙ＋ｗ）ビットである。また、時刻ｔ７以降も同様に無線回線伝送速度が１２８ｋｂｐｓ以上になった場合には、メディアデータを１２８ｋｂｐｓ以上の速度でメディア受信バッファ２０９へ格納していく。
【００５３】
このように、本実施の形態の無線装置によれば、無線伝送部２０１が無線回線伝送速度を監視して、無線回線伝送速度がメディア固有速度以上になった場合には、無線伝送部２０１からアプリケーション部２０２へ通知をして、アプリケーション部２０２において、無線回線制御部１１１へ回線伝送速度を増加させるように要求して回線伝送速度に余裕がある間にメディア受信バッファ２０９へメディアデータを多めに格納するため、回線伝送速度がメディア固有速度以下になってもメディア受信バッファ２０９にメディアデータがなくなって再生できなくなることを防止できる。
【００５４】
なお、本実施の形態においては、メディア固有速度を１２８ｋｂｐｓとし、メディアデータを高速で受信する場合には伝送速度を３８４ｋｂｐｓに上げることとしたが、メディア固有速度及び高速受信の場合の速度は、通信環境及びメディアの種類等に応じて任意に変更できる。また、無線回線伝送速度の開設が３８４ｋｂｐｓまで可能である場合には、メディアデータの伝送速度を３８４ｋｂｐｓまで上げることとしたが、１２８ｋｂｐｓ以上でかつ３８４ｋｂｐｓ以下の速度であれば、３８４ｋｂｐｓ以外の速度にしても良い。また、移動局装置１０６の代わりに、固定された通信端末装置を用いても良い。また、上記実施の形態においては、３８４ｋｂｐｓから１２８ｋｂｐｓに戻すタイミングを、メディア受信バッファ２０９に格納されるデータ量がしきい値を超えているか否かによって判断しているが、無線回線における開設可能な伝送速度とメディア固有速度よりメディア受信バッファ２０９にメディアデータを格納できる時間を求め、求めた時間だけ３８４ｋｂｐｓで受信するようにしても良い。
【００５５】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、通信環境の悪化により無線回線伝送速度における開設可能な最大速度が低下しても、データの再生が停止してしまうことがない。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施の形態に係るストリーミング技術の概要を示す図
【図２】上記実施の形態に係る移動局装置の構成を示すブロック図
【図３】上記実施の形態に係るストリーミング技術全体の動作を示す図
【図４】上記実施の形態に係る各ステップにおいて用いるＲＴＳＰメッセージ
【図５】上記実施の形態に係る移動局装置の動作を示すフロー図
【図６】上記実施の形態に係る無線回線伝送速度と時間との関係及びデータ格納量を示す図
【符号の説明】
１０１ メディアサーバ
１１０ 無線網制御部
１１１ 無線回線制御部
１０６ 移動局装置
２０１ 無線伝送部
２０２ アプリケーション部
２０５ 無線制御部
２０７ 伝送速度決定部
２０９ メディア受信バッファ
２１０ 再生部
【発明の属する技術分野】
本発明は、サーバから配信されるデータを受信して再生するデータ受信装置及びデータ配信システムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、インターネット網のメディアサーバから動画等の画像や音声等のパケットデータを配信し、移動局装置で受信し再生するストリーミングと呼ばれる技術がある。このストリーミング技術によれば、インターネット網に接続された無線網及び無線網に接続された基地局装置を介して、メディアサーバから配信される動画等のデータを移動局装置が基地局装置より受信して、動画等を再生する。動画等のパケットデータを受信した移動局装置は、メディアサーバから受信した動画等のデータを再生する。
【０００３】
このようなストリーミング技術においては、ネットワークの状態によってジッタと呼ばれるデータの受信に遅延が増減する現象が発生する。そして、ジッタによりデータの受信に遅延が生じた際には、データの受信速度がデータの再生速度よりも遅くなる。この場合には、受信したデータをそのまま再生すると再生するデータがなくなって再生できなくなるため、移動局装置にバッファを設け、バッファに受信したデータを一旦格納して、バッファよりデータを読み出して再生を行う。これにより、受信するデータに多少遅延が生じても、バッファに格納してあるデータを用いて再生するため、受信データの遅延により再生が停止してしまうことを防止することができる。最初にデータの再生の開始をする場合には、データを再生する前にまずバッファにデータを所定量格納するバッファリングという動作を行い、データの再生を開始した後も、受信したデータはバッファに格納し、再生するデータはバッファから読み出して再生を行う。バッファにデータを格納する速度は、再生中に再生するデータがなくなってしまわないように、バッファからデータを読み出す速度と同一か若しくは速くしておく必要がある。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来の無線装置においては、通信環境の悪化により、通信回線における開設可能な最大の伝送速度が低下して、データ受信速度がバッファからデータを読み出す速度以下に低下してしまい、データを再生できなくなるという問題がある。
【０００５】
本発明はかかる点に鑑みてなされたものであり、通信環境の悪化により通信回線における開設可能な最大の伝送速度が低下しても、データの再生が停止してしまうことがないデータ受信装置及びデータ配信システムを提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明のデータ受信装置は、サーバよりデータを受信するデータ受信手段と、前記データ受信手段により受信したデータを格納する格納手段と、前記格納手段よりデータを読み出す読み出し手段と、前記読み出し手段により読み出したデータを再生する再生手段と、無線回線伝送速度の変化を監視する監視手段と、前記無線回線伝送速度が前記格納手段からデータを読み出す速度以上の場合は、前記格納手段に格納されるデータ量に応じて前記格納手段からデータを読み出す速度以上の速度にてデータを送信することをサーバへ要求する要求手段と、を具備する構成を採る。
【０００９】
本発明のデータ受信装置は、前記構成において、前記要求手段は、前記格納手段に格納されるデータ量がしきい値未満でかつ前記無線回線伝送速度が前記格納手段からデータを読み出す速度以上の場合は、前記格納手段からデータを読み出す速度以上の速度にてデータを送信することをサーバへ要求する構成を採る。
【００１０】
また、本発明のデータ受信装置における前記要求手段は、前記監視手段の監視により変化した無線回線伝送速度を、データの前記読み出し速度で除算することによって決定した速度をサーバへ要求する構成を採る。
【００１１】
これらの構成によれば、データの格納量に応じたデータ受信速度にて格納手段にデータを格納でき、通信環境が悪化した場合でも、格納手段にデータが不足することによるデータの再生ができないという状態を防ぐことができる。また、これらの構成によれば、通信環境が良好になった時にのみデータ受信速度を高速にするので、効率よくデータの受信を行うことができる。
【００１２】
本発明のデータ受信装置は、前記要求手段は、前記格納手段に格納されるデータ量がしきい値以上になった場合は、前記格納手段からデータを読み出す速度と同一の速度にてデータを送信することをサーバへ要求する構成を採る。
【００１３】
この構成によれば、データの格納量がしきい値以上になった場合に、データがあふれて喪失してしまうことを防止できる。
【００１４】
本発明のデータ受信装置における前記要求手段は、開設可能な無線回線伝送速度の中の最大速度を要求する構成を採る。
【００１５】
この構成によれば、無線回線伝送速度の最大速度にてデータを送信することをサーバへ要求するので、短時間にデータを格納手段に格納でき、通信環境が悪化した場合でも、格納手段にデータが不足することによるデータの再生ができないという状態を防ぐことができる。
【００１６】
本発明の通信端末装置は、上記いずれかに記載のデータ受信装置を具備する構成を採る。
【００１７】
この構成によれば、基地局装置からデータを受信する際に、通信環境が悪化してもデータが格納手段に格納されているので、再生するデータの不足によりデータが再生できない状態を防ぐことができる。
【００１８】
本発明のデータ配信システムは、データを配信する配信手段と、前記配信手段により配信されるデータを無線信号に変換して送信する送信手段と、前記送信手段より送信されるデータを受信する受信手段と、前記受信手段により受信したデータを格納する格納手段と、前記格納手段に格納されたデータを前記格納手段から読み出す読み出し手段と、前記読み出し手段により前記格納手段から読み出したデータを再生する再生手段と、無線回線伝送速度の変化を通知する通知手段からの通知に基づいて無線回線伝送速度の変化を監視する監視手段と、前記監視手段の監視により無線回線伝送速度が前記格納手段からデータを読み出す速度以上の速度になった場合でかつ前記格納手段に格納されるデータ量がしきい値を超えない場合は、前記格納手段からデータを読み出す速度以上の速度にてデータを受信することを前記配信手段へ要求し、前記監視手段の監視により無線回線伝送速度が前記格納手段からデータを読み出す速度以上の速度になった場合でかつ前記格納手段に格納されるデータ量がしきい値以上の場合は、前記格納手段からデータを読み出す速度と同一の速度にてデータを受信することを前記配信手段へ要求する要求手段と、を具備する構成を採る。
【００１９】
この構成によれば、無線回線伝送速度が増加した場合に、データの伝送速度を増加させるように要求するので、通信環境が悪化した場合に、格納手段にデータがなくなることによりデータの再生が停止してしまうことを防ぐことができる。
【００２０】
本発明のデータ受信方法は、サーバよりデータを受信するデータ受信工程と、受信したデータを格納する格納工程と、格納したデータを読み出す読み出し工程と、読み出したデータを再生する再生工程と、無線回線伝送速度の変化を監視する監視工程と、前記無線回線伝送速度が格納したデータを読み出す速度以上の場合は、格納したデータ量に応じて前記データを読み出す速度以上の速度にてデータを送信することをサーバへ要求する要求工程と、を具備することである。
【００２１】
この方法によれば、格納工程からデータを読み出す速度以上の速度にてデータを受信することをサーバへ要求するので、データの格納量に応じたデータ受信速度にてデータを格納でき、通信環境が悪化した場合でも、データが不足することによるデータの再生ができないという状態を防ぐことができる。
【００２２】
【発明の実施の形態】
本発明の骨子は、無線回線伝送速度における開設可能な最大速度がメディアデータをバッファから読み出す速度以上である場合に、サーバにメディアデータを高速で送ってもらうように要求することによって、余裕がある時にデータを多めにバッファへ格納しておくことである。
【００２３】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。図１は、ストリーミング技術の概要を説明するための図である。最初に、ストリーミング技術の概要について説明する。データを配信する配信手段であるメディアサーバ１０１は、配信データ記憶部１０７、伝送レート増減部１０８及びパケット送受信部１０９とから主に構成される。配信データ記憶部１０７は、配信するメディアが記憶されており、移動局装置から送信要求があった場合に、伝送レート増減部１０８へ出力する。伝送レート増減部１０８は、配信データ記憶部１０７から入力した配信するメディアのデータに対して、移動局装置１０６から要求された伝送レートに等しくなるように伝送レートを制御し、伝送レートを制御した後にパケット送受信部１０９へ出力する。パケット送受信部１０９は、移動局装置１０６とのパケットの送受信を行うものであり、移動局装置１０６からの配信要求データ等の制御コマンドをインターネット網１０２から受信し、伝送レート増減部１０８にて伝送レートを制御された配信データをパケット化して、移動局装置１０６に向けてインターネット網１０２へ送信する。
【００２４】
インターネット網１０２は、パケット送受信部１０９からの配信データをゲートウェイ１０３を介して無線網１０４へ出力するとともに、ゲートウェイ１０３を介して受け取った無線網１０４からの制御コマンドを、パケット送受信部１０９へ出力する。無線網１０４は無線網制御部１１０を有し、無線網制御部１１０は無線回線制御部１１１を有する。
【００２５】
通知手段である無線網制御部１１０は、インターネット網１０２から出力された配信データを基地局装置１０５へ出力する。無線回線制御部１１１は、基地局装置１０５より移動局装置１０６からのメディアの配信要求を受け取った場合には、移動局装置１０６との無線回線を開設し、無線状況に応じて無線回線伝送速度を調節し、その結果を基地局装置１０５へ出力する。
【００２６】
送信手段である基地局装置１０５は、無線網制御部１１０から出力された配信データ及び無線回線制御部１１１から出力された無線回線伝送速度の調節結果が入力され、配信データ及び無線回線伝送速度の調節結果を合成して無線信号に変換した後に、無線信号にて移動局装置１０６へ送信する。一方、基地局装置１０５は、移動局装置１０６からの配信要求の制御コマンドを受信して無線網制御部１１０へ出力するとともに、配信要求があった旨を無線回線制御部１１１へ出力する。移動局装置１０６は、基地局装置１０５から無線にて送信されるメディアの配信データ及び無線回線伝送速度調節の結果を受信するとともに、メディアの配信データの送信要求を無線信号にて基地局装置１０５へ送信する。
【００２７】
次に、移動局装置１０６の構成について、図２を用いて説明する。図２は、移動局装置１０６の構成を示した図である。移動局装置１０６は、無線伝送部２０１及びアプリケーション部２０２とから構成される。無線伝送部２０１は、アンテナ２１１、無線送受信部２０３、パケット送受信部２０４及び無線制御部２０５とから主に構成される。アプリケーション部２０２は、制御信号送受信部２０６、伝送速度決定部２０７、バッファ監視部２０８、メディア受信バッファ２０９及び再生部２１０とから主に構成される。
【００２８】
最初に、無線伝送部２０１の構成について説明する。データ受信手段である無線送受信部２０３は、アンテナ２１１を介して受信したパケットデータに対して無線処理を施してパケット送受信部２０４へ出力するとともに、パケット送受信部２０４から入力したパケットデータをアンテナ２１１より基地局装置１０５に対して無線送信する。また、無線送受信部２０３は、無線制御部２０５から入力したメディア配信に用いるパケット通信回線を開設することを要求する信号を送信するとともに、無線網制御部１１０から送信される開設されたパケット通信回線の伝送レートを無線制御部２０５へ出力する。
【００２９】
監視手段である無線制御部２０５は、無線回線伝送速度の変化を監視するものであり、無線送受信部２０３から入力する無線網制御部１１０との間に開設されたパケット通信回線の伝送レートを、伝送速度決定部２０７へ出力する。パケット送受信部２０４は、無線送受信部２０３から入力する受信したパケットデータのうち、アプリケーションの制御信号については制御信号送受信部２０６へ出力し、画像信号等のメディアデータについてはメディア受信バッファ２０９へ出力する。また、パケット送受信部２０４は、制御信号送受信部２０６から入力するバッファリングの時間及びバッファリングの速度の信号が入力し、このバッファリング時間及びバッファリング速度の信号を無線送受信部２０３へ出力する。
【００３０】
次に、アプリケーション部２０２の構成について説明する。制御信号送受信部２０６は、パケット送受信部２０４から入力するアプリケーションの制御信号によりアプリケーション部２０２の制御を行う。また、制御信号送受信部２０６は、伝送速度決定部２０７から入力する伝送速度変更要求制御コマンドをパケット送受信部２０４へ出力する。
【００３１】
要求手段である伝送速度決定部２０７は、無線制御部２０５から入力する無線回線伝送速度情報及びバッファ監視部２０８から入力するメディア受信バッファ２０９に格納されているデータ量情報を用いて、メディアサーバに対して伝送速度の変更を要求するか否かを判定する。即ち、無線回線伝送速度がメディア受信バッファ２０９からメディアデータを読み出す速度以上でかつメディア受信バッファ２０９に格納されているメディアデータ量がしきい値を超えていない場合は、伝送速度決定部２０７から制御信号送受信部２０６へメディアデータ伝送速度変更要求制御コマンドを出力し、無線回線伝送速度がメディア受信バッファ２０９からメディアデータを読み出す速度より遅い場合若しくはメディア受信バッファ２０９に格納されているメディアデータ量がしきい値以上である場合は、伝送速度決定部２０９から制御信号送受信部２０６へは何も出力しない。
【００３２】
バッファ監視部２０８は、メディア受信バッファ２０９を監視し、バッファオーバーフロー（あふれ）を防止するため、しきい値以上のデータ量がメディア受信バッファに格納された場合、伝送速度決定部２０７に対して伝送速度を適切な速度にするように指示する信号を出力する。格納手段であるメディア受信バッファ２０９は、パケット送受信部２０４から入力するパケットデータのメディアデータをバッファリングの時間に受信して格納し、バッファリングが終了した後に再生部２１０への出力を開始する。また、メディア受信バッファ２０９は、再生を開始した後も引き続きメディア受信バッファ２０９へのメディアデータの格納を行うとともに、再生するためのメディアデータを順次再生部２１０へ出力する。再生部２１０は、メディア受信バッファ２０９から読み出した画像データを再生する。
【００３３】
次に、上記構成を有するメディアサーバ１０１、無線網制御部１１０及び移動局装置１０６の動作について、開設可能な最大速度を３８４ｋｂｐｓとし、メディアの通常の伝送速度（以下「メディア固有速度」と記載する）を１２８ｋｂｐｓとした場合を例に、図３及び図４を用いて説明する。図３は、ストリーミング技術全体の動作を示す図であり、図４は、各ステップにおいて用いられるＲＴＳＰメッセージである。図４に記載した各ステップは、図３のステップに対応するものである。なお、動作の説明において、無線伝送部２０１と無線網制御部１１０との間には基地局装置１０５が介在しており、無縁網制御部１１０とメディアサーバ１０１との間にはゲートウェイ１０３及びインターネット網１０２部が介在しているが、説明の都合上その記載は省略する。
【００３４】
メディアサーバ１０１から移動局装置１０６がメディアデータを受信する際は、メディア配信の制御プロトコルであるＲＴＳＰを用いるが、ＲＴＳＰ以外のプロトコルを用いても良い。
【００３５】
最初に、移動局装置１０６が、メディアサーバ１０１からメディアデータを何も受け取っていない状態からメディア固有速度にてメディアデータを受け取るまでの動作について説明する。移動局装置１０６において、アプリケーション部２０２は、無線制御部２０５へ最大３８４ｋｂｐｓの無線回線を開設するように要求する要求信号を送る（ステップ（以下「ＳＴ」と記載する）３０１）。
【００３６】
無線制御部２０５は、アプリケーション部２０２から３８４ｋｂｐｓ開設要求の要求信号を受信すると、無線送受信部２０３を介して無線網制御部１１０とネゴシエーションし、無線状況と無線網の状況を鑑み、伝送ビットレートを決定し、メディア固有速度である１２８ｋｂｐｓの回線が開設される（ＳＴ３０２）。ここで、メディア固有速度とは、メディアデータをメディア受信バッファ２０９から読み出して再生部２１０にて再生することができる速度である。無線制御部２０５は、伝送速度決定部２０７に、１２８ｋｂｐｓの回線が開設されたことを通知する（ＳＴ３０３）。
【００３７】
アプリケーション部２０２は、再生を要求するメディア固有速度が１２８ｋｂｐｓなので、再生に十分な１２８ｋｂｐｓの回線が開設されたことを承認する。アプリケーション部２０２は、１２８ｋｂｐｓの回線が開設されたことを通知されると、アプリケーション部２０２から無線伝送部２０１を介して、メディアサーバ１０１へ向けてストリーミングセッションの開始を要求する信号を送る（ＳＴ３０４）。
【００３８】
メディアサーバ１０１は、ストリーミングセッションの開始の信号を受信すると、セッションを開始しても良いか否かを判断し、ストリーミングセッションを開始しても良いと判断した場合は、セッションが開始されたことを意味するＯＫの信号を無線送受信部２０３へ送る（ＳＴ３０５）。
【００３９】
次に、無線送受信部２０３が、セッションが開始されたことを意味する信号を受け取って、無線制御部２０５を介してアプリケーション部２０２へ送る。アプリケーション部２０２が、無線制御部２０５よりセッションが開始された旨の信号を受け取ると、無線制御部２０５及び無線送受信部２０３を介して、メディアサーバ１０１に対してメディアデータの送信を要求する。この際に、アプリケーション部２０２は、ＮＰＴ＝０−の信号をメディアサーバ１０１に送信して、メディアデータをはじめから終わりまで若しくは終了を指示するまで送信することを要求する（ＳＴ３０６）。メディアサーバ１０１は、アプリケーション部２０２の送信要求に対応可能である場合、送信可能である旨のＯＫの信号を無線伝送部２０１を介してアプリケーション部２０２へ送信する（ＳＴ３０７）。次に、メディアサーバ１０１は、無線送受信部２０３、メディアデータを移動局装置１０６に対してＲＴＳＰプロトコルを介して送信を開始し、無線通信が行われる（ＳＴ３０８）。
【００４０】
このように無線通信を行っている間、ユーザーが移動することにより、移動局装置の周りにビル等の障害物がなくなるような場合、無線環境が改善される場合がある。また、同じ基地局装置に属している他ユーザー数が減った場合、無線リソースが増加する場合がある。これらの状況では、無線網制御部１１０は、無線制御部２０５に対して、回線開設当初に付与した伝送速度１２８ｋｂｐｓから、３８４ｋｂｐに伝送速度を増加するような制御を行う。このような制御によって無線リソースと許容ユーザー数の効率化を図る。このような状況が発生すると、無線網制御部１１０は無線制御部２０５との間で、伝送速度を開設可能な最大速度である３８４ｋｂｐｓに増加することを通信途中でやりとりするベアラリネゴシエーションと呼ばれる動作を行う（ＳＴ３０９）。
【００４１】
次に、無線制御部２０５は、回線伝送速度が３８４ｋｂｐｓに増加したことを通知する信号を伝送速度決定部２０７へ送る（ＳＴ３１０）。次に、伝送速度決定部２０７は、速度が３８４ｋｂｐｓに増加したことを知ると、メディアサーバ１０１からのメディアデータの送信を一旦停止することを要求する制御コマンドであるＰＡＵＳＥを、制御信号送受信部２０６に出力し、制御信号送受信部２０６からパケット送受信部２０４及び無線送受信部２０３を介して無線網制御部１１０へ送信し、無線網制御部１１０はメディアデータの送信を一旦停止するようにメディアサーバ１０１に要求する（ＳＴ３１１）。次に、伝送速度決定部２０７は、メディアサーバ１０１に要求する受信可能スピードを算出し、算出の結果が３倍速であるので、３倍速でデータを送信するよう要求する制御コマンドであるＰＬＡＹ Ｓｐｅｅｄ ３．０を、制御信号送受信部２０６に出力し、制御信号送受信部２０６からパケット送受信部２０４及び無線送受信部２０３を介して無線網制御部１１０へ送信し、無線網制御部１１０は３倍速でデータを送信するようにメディアサーバ１０１に要求する（ＳＴ３１２）。次に、ＳＴ３１１において、メディアデータの送信を一旦停止するように要求を受けたメディアサーバ１０１は、承諾した旨のＯＫの信号を送る（ＳＴ３１３）。次に、ＳＴ３１２において、３倍速でデータを送信するように要求を受けたメディアサーバ１０１は、無線送受信部２０３及び無線制御部２０５を介してアプリケーション部２０２に対して３倍速で送信することを承諾した旨のＯＫの信号を送り（ＳＴ３１４）、メディアサーバ１０１はデータの送信速度をメディア固有速度の１倍速から３倍速に変えてメディアデータを移動局装置１０６へ継続して送信する（ＳＴ３１５）。なお、ＰＡＵＳＥとＰＬＡＹ Ｓｐｅｅｄ ３．０は、連続して送信するため、メディアデータの配信が停止する時間はわずかであり、再生部２１０でのメディアデータの再生に影響を及ぼすことはない。
【００４２】
ここで、データの送信速度を３倍速にした理由について説明する。メディアサーバ１０１から受信しているメディアの固有伝送速度は１２８ｋｂｐｓであるから、３８４ｋｂｐｓの伝送速度を持つ無線回線上では、３８４／１２８＝３倍速、で伝送することが可能である。次に、無線回線状況が再び悪化すると、無線網制御部１１０は、無線送受信部２０３を介して無線制御部２０５とベアラリネゴシエーションし（ＳＴ３１６）、無線制御部２０５は、回線伝送速度が１２８ｋｂｐｓに減少したことを通知する信号を伝送速度決定部２０７へ送る（ＳＴ３１７）。次に、伝送速度決定部２０７は、メディアサーバ１０１からのメディアデータの送信を一旦停止することを要求する制御コマンドであるＰＡＵＳＥを、制御信号送受信部２０６に出力し、制御信号送受信部２０６からパケット送受信部２０４及び無線送受信部２０３を介して無線網制御部１１０へ送信し、無線網制御部１１０はメディアデータの送信を一旦停止するようにメディアサーバ１０１に要求する（ＳＴ３１８）。次に、伝送速度決定部２０７は、無線回線伝送速度をメディア固有速度の１倍速である１２８ｋｂｐｓに戻す旨を要求する制御コマンドであるＰＬＡＹ Ｓｐｅｅｄ １．０を制御信号送受信部２０６へ出力し、制御信号送受信部２０６からパケット送受信部２０４及び無線送受信部２０３を介して無線網制御部１１０へ送信し、無線網制御部１１０は本来の伝送速度すなわち１倍速にするようにメディアサーバ１０１に要求する（ＳＴ３１９）。次に、ＳＴ３１８において、メディアデータの送信を一旦停止するように要求を受けたメディアサーバ１０１は、承諾した旨のＯＫの信号を送る（ＳＴ３２０）。次に、ＳＴ３１９において、メディアサーバ１０１は、回線伝送速度を１倍にする要求に対して承諾した旨のＯＫの信号を無線送受信部２０３を介してアプリケーション部２０２へ送り（ＳＴ３２１）、回線伝送速度を３倍速から１倍速に変えて移動局装置１０６へのメディアデータの送信を継続する。なお、ＰＡＵＳＥとＰＬＡＹ Ｓｐｅｅｄ １．０は、連続して送信するため、メディアデータの配信が停止する時間はわずかであり、再生部２１０でのメディアデータの再生に影響を及ぼすことはない。
【００４３】
次に、上記構成を有する移動局装置１０６の動作について、図５を用いて説明する。図５は、移動局装置１０６の動作を示すフロー図である。アプリケーション部２０２は、メディアサーバ１０１に対してメディアデータの送信を通常速度で送信することを要求する（ＳＴ５０１）。次に、メディアサーバ１０１は、通常の回線伝送速度を承認した後にメディアデータを送信し始めると、移動局装置１０６はメディアデータを受信する（ＳＴ５０２）。次に、バッファ監視部２０８は、メディア受信バッファ２０９に格納されるバッファデータ量が、しきい値αを超えたか否かを監視する（ＳＴ５０３）。
【００４４】
バッファ監視部２０８にてバッファデータ量の格納が、しきい値αを超えている場合には、１２８ｋｂｐｓの伝送速度での受信を継続し、バッファデータ量の格納がしきい値αを下回る場合は回線伝送速度が増加しているか否かを判定する（ＳＴ５０４）。回線伝送速度が、増加していない場合は１２８ｋｂｐｓでの伝送速度で受信を継続し、回線伝送速度が増加している場合はメディアサーバ１０１からメディアデータを送ってもらう伝送速度を決定し（ＳＴ５０５）、回線伝送速度の変更を無線網制御部１１０へ要求する（ＳＴ５０６）。
【００４５】
メディアサーバ１０１は、伝送速度増加を承認し、１２８ｋｂｐｓよりも高速な伝送速度である３８４ｋｂｐｓの速度でメディアデータの送信を行い、移動局装置１０６は３８４ｋｂｐｓの伝送速度にて受信を行う（ＳＴ５０７）。バッファ監視部２０８は、３８４ｋｂｐｓの伝送速度にて受信中にバッファデータ量を監視し、しきい値αを超えるバッファデータ量が格納されている場合には、１２８ｋｂｐｓの回線伝送速度に戻す要求をメディアサーバ１０１へ要求し、１２８ｋｂｐｓの伝送速度に戻して受信を継続する。
【００４６】
一方、バッファデータ量がしきい値αを下回る場合は、まだ３８４ｋｂｐｓの伝送速度による受信が可能であるため、３８４ｋｂｐｓの伝送速度による受信を継続する（ＳＴ５０８）。次に、無線制御部２０５は、無線回線伝送速度が低下したかどうか判定し、回線伝送速度が低下していない場合は３８４ｋｂｐｓの伝送速度での受信を継続し、回線伝送速度が低下している場合は、１２８ｋｂｐｓの伝送速度に戻す要求をメディアサーバ１０１へ要求し、１２８ｋｂｐｓの伝送速度に戻して受信を継続する（ＳＴ５０９）。
【００４７】
次に、無線回線伝送速度の変化と再バッファリング期間との関係を、図６を用いて説明する。横軸は時間（秒）縦軸は無線回線伝送速度（ｋｂｐｓ）である。時刻ｔ０に移動局装置１０６は、メディアサーバ１０１からメディアデータの受信を開始する。時刻ｔ１になるとメディア受信バッファ２０９のデータ量が再生を開始するビット数であるｘビットに達し、メディアの再生を開始する。メディアデータの再生が開始される時刻ｔ１以降は、１２８ｋｂｐｓの一定の速度でメディアデータはメディア受信バッファ２０９から読み出されるため、メディアデータの受信速度が１２８ｋｂｐｓである場合は、メディア受信バッファ２０９に格納されているメディアデータが減ることはない。一方、メディアデータの受信速度が１２８ｋｂｐｓ未満の場合は、メディア受信バッファ２０９に格納されているメディアデータは減少していく。
【００４８】
時刻ｔ０から時刻ｔ２までの間は、無線回線伝送速度６０１は１２８ｋｂｐｓで一定であり、メディア受信バッファ２０９からメディアデータを読み出す速度と同じであるため、メディア受信バッファ２０９に格納されているメディアデータの格納量はｘビットのまま変わらない。時刻ｔ２になると、無線回線伝送速度が３８４ｋｂｐｓに増加することが、無線制御部２０５から伝送速度決定部２０７へ通知される。
【００４９】
伝送速度決定部２０７は、メディア受信バッファ２０９が空であることを確認し、伝送速度を３倍速にするように要求するＲＴＳＰ制御コマンドを、制御信号送受信部２０６及び無線送受信部２０３を介してメディアサーバ１０１へ送信する。この場合、無線回線伝送速度が３８４ｋｂｐｓに増加しており、メディアの固有伝送速度が１２８ｋｂｐｓであるため、３８４／１２８ｋｂｐｓ＝３として要求する伝送速度が計算される。したがって、時刻ｔ２からは３倍速でメディアデータを受信することができるため、無線回線伝送速度６０１が３８４ｋｂｐｓである時刻ｔ２から時刻ｔ３までの間は、ｙビット余計にメディア受信バッファ２０９に格納することができ、メディア受信バッファ２０９におけるメディアデータの格納量は、ｘビットより多くなる。次に、時刻ｔ３では無線回線伝送速度が１２８ｋｂｐｓに戻ったことが、無線制御部２０５から伝送速度決定部２０７へ通知される。
【００５０】
次に、伝送速度決定部２０７は、制御信号送受信部２０６及び無線送受信部２０３を介して、伝送速度を１２８ｋｂｐｓに戻すように速やかにメディアサーバ１０１へ要求する。時刻ｔ３から時刻ｔ４までは、無線回線伝送速度６０１は、１２８ｋｂｐｓであり、メディア受信バッファ２０９からメディアデータを読み出す速度と同じであるが、時刻ｔ２から時刻ｔ３の間に格納したｙビットがあるため、時刻ｔ３から時刻ｔ４におけるメディア受信バッファ２０９のメディアデータの格納量は、ｘビットより多くなる。
【００５１】
時刻ｔ４になると、無線環境がさらに悪化し、無線回線伝送速度が６４ｋｂｐｓにまで低下したことが、無線制御部２０５から伝送速度決定部２０７へ通知される。この場合、メディアデータを読み出す速度１２８ｋｂｓに対して無線回線伝送速度６４ｋｂｐｓの方が小さいため、メディア受信バッファ２０９に格納されたメディアデータは減少してゆき、時刻ｔ５でｘビット数のデータを全て消費してしまう。しかし、時刻ｔ２から時刻ｔ３の間にｙビットをメディア受信バッファ２０９に格納しているため、引き続きメディアの再生を行うことができる。時刻ｔ４から時刻ｔ６までは、無線回線伝送速度６０１は、６４ｋｂｐｓであり、時刻ｔ６で無線回線伝送速度５０１が元の１２８ｋｂｐｓに戻る。結局、時刻ｔ４から時刻ｔ６までの間には、無線回線伝送速度は、メディア受信バッファ２０９よりメディアデータを読み出す速度よりも低いため、メディア受信バッファ２０９におけるメディアデータの格納量は、ｚビット不足することとなる。しかし、不足分のｚビットは、ｘビット以上であるが（ｘ＋ｙ）ビットよりは少ないビット数であるため、メディアデータ不足によりメディアの再生が途切れるということはなく、（ｘ＋ｙ）ビットが全て消費されるまではメディアの再生は途切れない。
【００５２】
なお、時刻ｔ０から時刻ｔ６までにメディア受信バッファ２０９に格納されるメディアデータの合計ビット数は、（ｘ＋ｙ＋ｗ）ビットである。また、時刻ｔ７以降も同様に無線回線伝送速度が１２８ｋｂｐｓ以上になった場合には、メディアデータを１２８ｋｂｐｓ以上の速度でメディア受信バッファ２０９へ格納していく。
【００５３】
このように、本実施の形態の無線装置によれば、無線伝送部２０１が無線回線伝送速度を監視して、無線回線伝送速度がメディア固有速度以上になった場合には、無線伝送部２０１からアプリケーション部２０２へ通知をして、アプリケーション部２０２において、無線回線制御部１１１へ回線伝送速度を増加させるように要求して回線伝送速度に余裕がある間にメディア受信バッファ２０９へメディアデータを多めに格納するため、回線伝送速度がメディア固有速度以下になってもメディア受信バッファ２０９にメディアデータがなくなって再生できなくなることを防止できる。
【００５４】
なお、本実施の形態においては、メディア固有速度を１２８ｋｂｐｓとし、メディアデータを高速で受信する場合には伝送速度を３８４ｋｂｐｓに上げることとしたが、メディア固有速度及び高速受信の場合の速度は、通信環境及びメディアの種類等に応じて任意に変更できる。また、無線回線伝送速度の開設が３８４ｋｂｐｓまで可能である場合には、メディアデータの伝送速度を３８４ｋｂｐｓまで上げることとしたが、１２８ｋｂｐｓ以上でかつ３８４ｋｂｐｓ以下の速度であれば、３８４ｋｂｐｓ以外の速度にしても良い。また、移動局装置１０６の代わりに、固定された通信端末装置を用いても良い。また、上記実施の形態においては、３８４ｋｂｐｓから１２８ｋｂｐｓに戻すタイミングを、メディア受信バッファ２０９に格納されるデータ量がしきい値を超えているか否かによって判断しているが、無線回線における開設可能な伝送速度とメディア固有速度よりメディア受信バッファ２０９にメディアデータを格納できる時間を求め、求めた時間だけ３８４ｋｂｐｓで受信するようにしても良い。
【００５５】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、通信環境の悪化により無線回線伝送速度における開設可能な最大速度が低下しても、データの再生が停止してしまうことがない。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施の形態に係るストリーミング技術の概要を示す図
【図２】上記実施の形態に係る移動局装置の構成を示すブロック図
【図３】上記実施の形態に係るストリーミング技術全体の動作を示す図
【図４】上記実施の形態に係る各ステップにおいて用いるＲＴＳＰメッセージ
【図５】上記実施の形態に係る移動局装置の動作を示すフロー図
【図６】上記実施の形態に係る無線回線伝送速度と時間との関係及びデータ格納量を示す図
【符号の説明】
１０１ メディアサーバ
１１０ 無線網制御部
１１１ 無線回線制御部
１０６ 移動局装置
２０１ 無線伝送部
２０２ アプリケーション部
２０５ 無線制御部
２０７ 伝送速度決定部
２０９ メディア受信バッファ
２１０ 再生部
Claims (8)
- サーバよりデータを受信するデータ受信手段と、前記データ受信手段により受信したデータを格納する格納手段と、前記格納手段よりデータを読み出す読み出し手段と、前記読み出し手段により読み出したデータを再生する再生手段と、無線回線伝送速度の変化を監視する監視手段と、前記無線回線伝送速度が前記格納手段からデータを読み出す速度以上の場合は、前記格納手段に格納されるデータ量に応じて前記格納手段からデータを読み出す速度以上の速度にてデータを送信することをサーバへ要求する要求手段と、を具備することを特徴とするデータ受信装置。
- 前記要求手段は、前記格納手段に格納されるデータ量がしきい値未満でかつ前記無線回線伝送速度が前記格納手段からデータを読み出す速度以上の場合は、前記格納手段からデータを読み出す速度以上の速度にてデータを送信することをサーバへ要求することを特徴とする請求項１記載のデータ受信装置。
- 前記要求手段は、前記監視手段の監視により変化した無線回線伝送速度を、データの前記読み出し速度で除算することによって決定した速度をサーバへ要求することを特徴とする請求項１または請求項２記載のデータ受信装置。
- 前記要求手段は、前記格納手段に格納されるデータ量がしきい値以上になった場合は、前記格納手段からデータを読み出す速度と同一の速度にてデータを送信することをサーバへ要求することを特徴とする請求項１から請求項３のいずれかに記載のデータ受信装置。
- 前記要求手段は、開設可能な無線回線伝送速度の中の最大速度を要求することを特徴とする請求項１から請求項４のいずれかに記載のデータ受信装置。
- 請求項１から請求項５のいずれかに記載のデータ受信装置を具備することを特徴とする通信端末装置。
- データを配信する配信手段と、前記配信手段により配信されるデータを無線信号に変換して送信する送信手段と、前記送信手段より送信されるデータを受信する受信手段と、前記受信手段により受信したデータを格納する格納手段と、前記格納手段に格納されたデータを前記格納手段から読み出す読み出し手段と、前記読み出し手段により前記格納手段から読み出したデータを再生する再生手段と、無線回線伝送速度の変化を通知する通知手段からの通知に基づいて無線回線伝送速度の変化を監視する監視手段と、前記監視手段の監視により無線回線伝送速度が前記格納手段からデータを読み出す速度以上の速度になった場合でかつ前記格納手段に格納されるデータ量がしきい値を超えない場合は、前記格納手段からデータを読み出す速度以上の速度にてデータを受信することを前記配信手段へ要求し、前記監視手段の監視により無線回線伝送速度が前記格納手段からデータを読み出す速度以上の速度になった場合でかつ前記格納手段に格納されるデータ量がしきい値以上の場合は、前記格納手段からデータを読み出す速度と同一の速度にてデータを受信することを前記配信手段へ要求する要求手段と、を具備することを特徴とするデータ配信システム。
- サーバよりデータを受信するデータ受信工程と、受信したデータを格納する格納工程と、格納したデータを読み出す読み出し工程と、読み出したデータを再生する再生工程と、無線回線伝送速度の変化を監視する監視工程と、前記無線回線伝送速度が格納したデータを読み出す速度以上の場合は、格納したデータ量に応じて前記データを読み出す速度以上の速度にてデータを送信することをサーバへ要求する要求工程と、を具備することを特徴とするデータ受信方法。
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