JP3843797B2

JP3843797B2 - Multicast hierarchical system, distribution server, address allocation server, and multicast distribution method

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Publication number: JP3843797B2
Application number: JP2001315476A
Authority: JP
Inventors: 淳史濱野
Original assignee: Sony Corp
Current assignee: Sony Corp
Priority date: 2001-10-12
Filing date: 2001-10-12
Publication date: 2006-11-08
Anticipated expiration: 2021-10-12
Also published as: JP2003124991A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、階層符号化されたストリームデータを配信するマルチキャスト階層化システム、配信サーバ、アドレス割り当てサーバ及びマルチキャスト配信方法に関し、特に受信端末における最適な性能別のマルチキャスト階層を知り、無駄のないマルチキャスト通信を行うためのマルチキャスト階層化システム、配信サーバ、アドレス割り当てサーバ及びマルチキャスト配信方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、高度情報化社会に伴い様々な通信ネットワークが利用されている。特にインターネット（Internet）は、高価な交換機が不要であり安価なルータ（Router）によりネットワーク構築が可能なため、全世界に急速に拡大発展している。また拡大発展に伴い、各ユーザに振り分けるＩＰアドレス（Internet Protocol Address：ネットワークに接続された機器の所在を識別する番地）の枯渇という問題が発生していた。しかしながら、それまでの約４３億個分のアドレス情報を示す３２ビットのＩＰアドレスを使用したＩＰｖ４（Internet Protocol Version4）ネットワークから、１２８ビットのＩＰアドレスを使用したＩＰｖ６（Internet Protocol Version6）ネットワークへバージョンアップすることで解決し、更なる拡大発展が期待されている。
【０００３】
このような状況の中で、ＩＰｖ４あるいはＩＰｖ６のプロトコル（Protocol：ＩＰアドレスも含めたデータ通信のための取り決め）を使用しているネットワーク、特にインターネットを利用した各種サービスも様々なものが提供されている。例えば、インターネットを利用して個人が使用している機器に対応する動画像等、すなわち階層符号化されたストリームデータを配信するサービスである。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このサービスを効率よく実現するためには、ストリームデータを最適に階層符号化する方法、またサービスを提供するサーバは、配信するサービスを個人が使用している機器性能に対応させる必要がある。
【０００５】
このため、階層符号化されたストリームデータを配信する階層化マルチキャストの方法が多数提案されている。一般的に階層化マルチキャストでは、幾つかの階層化されたストリームは下の層を補完し、多くの層が利用可能なほど品質が良くなるように符号化されている。例えば３つの階層に符号化されている場合には、第１層のみよりは、第１層と第２層を合わせた方が、また、第１層と第２層よりは、全ての層を合わせた方が、それぞれ品質が良くなる。送信者は、階層化されたストリームを、階層の数だけのグループにそれぞれマルチキャストするだけでよく、受信者が参加すべきグループを選択することにより、無駄なデータの送信を必要とせずに、多様な環境にある多数の受信者に対応できる。
【０００６】
階層化マルチキャストの具体的な方法としては、例えばReceiver-driven Layered Multicast（以下、ＲＬＭと称する）がある（Steven McCanne,et al. "Receiver-driven Layered Multicast",in Proceedings of SIGCOMM'96,pp.117-130,Aug.1996）。ＲＬＭでは、受信者が参加するグループを選択する際の指標として、パケットの損失率を利用する。一定時間における損失率がある閾値を超えた場合には、受信者は階層を１つ落とす。上記の例でいうと、第１層から第３層までを受信していたが、損失率が大きいので、第３層の受信を取り止めるというものである。反対に、一定時間における損失率がある閾値を超えなかった場合には、受信する階層を１つ上げる。以上により、それぞれの受信者は、利用可能なネットワーク帯域に応じた品質でストリームデータを受信することができる。
【０００７】
また、特開平１０−２３３８０号公報では、階層化マルチキャストに類似した方法が報告されている。特開平１０−２３３８０号公報では、プログレッシブ方式で階層符号化された画像を、階層の数だけのマルチキャストグループに分割して送信するようなことはせずに、全てを１つのマルチキャストグループ宛てに送信する。それぞれの受信者では、全ての階層のデータを受信するが、あらかじめ設定された品質を満足するだけの階層のデータのみを用いて伸張する。以上により、各受信者の要求する品質でそれぞれユニキャストする場合と比較した場合には、通信トラフィックを大きくすることなく、要求に合わせた品質で画像を配送できると主張している。
【０００８】
さらに、ＲＬＭでは、通信品質のボトルネックはネットワークの帯域であるとしている。しかしながら、ブロードバンド時代に突入し、また、多種多様な端末がネットワークに接続されるようになる場合には、通信品質のボトルネックは、ネットワークの帯域だけでなく、端末の能力となることも十分に考えられる。ところが、ＲＬＭを代表とする、既存の階層化マルチキャストの方法では、端末の能力を考慮したものはない。また、特開平１０−２３３８０号公報では、受信画像品質の設定は自動的に行うことができないという点で問題があった。さらに、全受信者が全ての階層のデータを受信するので、ＲＬＭと比較した場合には、通信トラフィックが大きくなるという点で問題があった。
【０００９】
また、個人が使用している機器性能に対応するためには、特開平７−３０２２３６号公報、特開平１１−３４１０７４号公報に示すように、使用している機器のオペレータが、あらかじめ機器性能を手動により登録する必要があった。また登録のためのアプリケーションも必要であった。
【００１０】
本発明の目的は、上記のような点に鑑みてなされたものであり、次世代インターネットプロトコルのＩＰｖ６（アドレス部に端末識別子が実装されている）を利用することにより、受信端末において機器性能の手動登録なしに自動的に最適な階層を知ることができ、無駄のないマルチキャスト通信が可能であるマルチキャスト階層化システム、配信サーバ、アドレス割り当てサーバ及びマルチキャスト配信方法を提供することを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
本発明では上記課題を解決するために、階層符号化されたストリームデータを配信するマルチキャスト階層化システムにおいて、ストリームデータを識別するストリーム識別子と自機を識別する端末識別子とを含むマルチキャスト参加情報を送信し、その応答としてＩＰマルチキャストアドレスを受信し、受信したＩＰマルチキャストアドレスを基にマルチキャストグループに参加する受信端末と、所定のストリームデータの配信を開始する前に、そのストリームデータの階層ごとのＩＰマルチキャストアドレスを要求するためのアドレス要求を送信し、その応答として受信したＩＰマルチキャストアドレスを用いてストリームデータを配信し、ストリームデータの配信が終了すると、使用していたＩＰマルチキャストアドレスを返還するためのアドレス返還要求を送信する配信サーバと、マルチキャスト参加情報内の端末識別子をキーとして、対応する能力情報を検索し、送信する端末能力データベースサーバと、配信サーバから受信したアドレス要求に応じて、ストリームデータの階層ごとのＩＰマルチキャストアドレスを配信サーバに送信するとともに、送信したＩＰマルチキャストアドレスをアドレスデータベースに登録し、受信端末からマルチキャスト参加情報を受信すると、端末識別子を抽出して端末能力データベースサーバに送信して、対応する能力情報を受信し、マルチキャスト参加情報から抽出したストリーム識別子に対応するストリームデータのＩＰマルチキャストアドレスをアドレスデータベースから抽出して、受信した能力情報に対応するＩＰマルチキャストアドレスを選択して受信端末に送信し、配信サーバからアドレス返還要求を受信すると、対応するストリームデータのＩＰマルチキャストアドレスをアドレスデータベースから削除するアドレス割り当てサーバとを有することを特徴とするマルチキャスト階層化システムが提供される。
【００１２】
上記構成によれば、いわゆる階層化マルチキャストにおいて、アドレス割り当てサーバと端末能力データベースサーバとを具備することにより、また端末識別子を実装可能な通信プロトコルを利用することにより、受信端末において最適な階層を知ることができ、無駄のないマルチキャスト通信を提供することが可能である。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。
図１は本発明のマルチキャスト階層化システムの原理図である。
【００１４】
マルチキャスト階層化システム１は、動画像などのデータを受信する受信端末１０、動画像などのデータをマルチキャスト配信する配信サーバ２０、マルチキャストアドレスを割り当てるアドレス割り当てサーバ３０、端末の能力情報を一元集中管理している端末能力データベースサーバ４０、情報をＩＰパケット（Packet：ネットワークにおいて情報を伝送するとき、小包化されたデータの集まり）として伝送するネットワーク５０から構成される。
【００１５】
受信端末１０は、配信サーバ２０とアドレス割り当てサーバ３０とにネットワーク５０を介して接続され、動画像などのデータを受信する。また、配信サーバ２０からストリームを、アドレス割り当てサーバ３０からストリームリストとマルチキャストアドレスとを受信する。さらに、アドレス割り当てサーバ３０へストリームのリスト要求と端末識別子とストリームの識別子とを送信する。
【００１６】
配信サーバ２０は、受信端末１０とアドレス割り当てサーバ３０とにネットワーク５０を介して接続され、動画像などのデータをマルチキャスト配信する。また、アドレス割り当てサーバ３０からマルチキャストアドレスを受信する。さらに、受信端末１０へストリームを、アドレス割り当てサーバ３０へアドレス要求であるマルチキャストグループの数やストリーム識別子と、アドレス返還要求とを送信する。
【００１７】
アドレス割り当てサーバ３０は、受信端末１０と配信サーバ２０と端末能力データベースサーバ４０とにネットワーク５０を介して接続され、マルチキャストアドレスを割り当てる。また、受信端末１０からリスト要求と端末識別子とストリーム識別子とを、配信サーバ２０からアドレス要求とアドレス返還要求とを、端末能力データベースサーバ４０から能力情報を受信する。一方、受信端末１０へストリームリストとアドレスを、配信サーバ２０へマルチキャストアドレスを、端末能力データベースサーバ４０へ端末識別子をそれぞれ送信する。
【００１８】
端末能力データベースサーバ４０は、アドレス割り当てサーバ３０にネットワーク５０を介して接続され、端末の識別子と能力情報との対応関係を一元集中管理している。また、アドレス割り当てサーバ３０から端末識別子を受信する。さらに、アドレス割り当てサーバ３０へ能力情報を送信する。
【００１９】
ネットワーク５０は、通信経路が張りめぐらされた網内にて、所定のプロトコルに基づいて情報を伝送する。なおプロトコルとは、例えば、ＴＣＰ／ＩＰ（Transmission Control Protocol/Internet Protocol）、ＩＰｖ６、ＨＴＴＰ（Hypertext Transfer Protocol）、あるいはＦＴＰ（File Transfer Protocol）である。またネットワーク５０は、例えば公衆回線網、ＩＰｖ６のインターネットあるいはインターネット２（以下、いずれもＩＰｖ６ネットワークと称する）である。
【００２０】
このようなマルチキャスト階層化システムによれば、アドレス割り当てサーバ３０では、受信端末１０と配信サーバ２０と端末能力データベースサーバ４０とから送信されたアドレス要求、端末識別子、ストリームの識別子、および能力情報を受信する。そして、それらをもとに、受信端末１０に最適なマルチキャストアドレスを知らせることができる。
【００２１】
これにより、受信端末において最適な階層を知ることができ、無駄のないマルチキャスト通信を提供することが可能になる。
以下に、本発明の実施の形態を具体的に説明する。
【００２２】
本発明の実施の形態では、図１に示したようなシステムにおいて、受信端末１０、配信サーバ２０、アドレス割り当てサーバ３０、および端末能力データベースサーバ４０がネットワーク５０を介して接続される。この中で、受信端末１０と配信サーバ２０との間、受信端末１０とアドレス割り当てサーバ３０との間、配信サーバ２０とアドレス割り当てサーバ３０との間、およびアドレス割り当てサーバ３０と端末能力データベースサーバ４０との間で、それぞれデータ伝送が行われる。そこで、対向する装置へのデータ送信、あるいは対向する装置からのデータ受信する場合を例に採り、以下に本実施の形態における各装置の機能を具体的に説明する。
【００２３】
図２は本発明の受信端末の処理機能を示した機能ブロック図である。
受信端末１０は、マルチキャストデータを受信する受信部１１、処理全般を受け持つ処理部１２、および、ネットワーク５０を介した通信を行うネットワークインタフェース１３から構成されている。ここで、受信部１１は、受信部１１ａ〜１１ｍに細分されている。また、受信端末１０は、配信サーバ２０とアドレス割り当てサーバ３０とにネットワーク５０を介して、それぞれ対向している。
【００２４】
受信部１１は、処理部１２とネットワークインタフェース１３とに接続され、対応する階層のマルチキャストデータをネットワークインタフェース１３から受信し、処理部１２へ出力する。ここで、受信部１１は、例えばコンピュータプログラムであり、図示しないメモリ（Memory）に格納され、図示しないＣＰＵ（Central Processing Unit）により実行されることで、本発明の機能を実現する。
【００２５】
処理部１２は、受信部１１とネットワークインタフェース１３とに接続され、全体の制御や処理を行う。ここで、処理部１２は受信部１１からの要求を受け、ネットワークインタフェース１３へアドレス割り当てサーバ３０との通信データを出力する。また処理部１２は、例えばコンピュータプログラムであり、図示しないメモリに格納され、図示しないＣＰＵにより実行されることで、本発明の機能を実現する。
【００２６】
ネットワークインタフェース１３は、受信部１１と処理部１２とに接続され、ネットワーク５０を介して、配信サーバ２０とアドレス割り当てサーバ３０との通信を行う。ここで、ネットワークインタフェース１３は、デバイス（Device）であり、通信媒体を介してネットワーク５０に接続される。なお、通信媒体とは例えば有線であるメタルケーブルや光ファイバなどの物理媒体、あるいは無線媒体である。
【００２７】
図３は本発明の配信サーバの処理機能を示した機能ブロック図である。
配信サーバ２０は、マルチキャストデータを配信する配信部２１、処理全般を受け持つ処理部２２、および、ネットワーク５０を介した通信を行うネットワークインタフェース２３から構成されている。ここで、配信部２１は、配信部２１ａ〜２１ｎに細分されている。また、配信サーバ２０は、受信端末１０とアドレス割り当てサーバ３０とにネットワーク５０を介して、それぞれ対向している。
【００２８】
配信部２１は、処理部２２とネットワークインタフェース２３とに接続され、各部ごとに階層化されたマルチキャストデータをネットワークインタフェース２３から配信する。ここで、配信部２１は、例えばコンピュータプログラムであり、図示しないメモリに格納され、図示しないＣＰＵにより実行されることで、本発明の機能を実現する。
【００２９】
処理部２２は、配信部２１とネットワークインタフェース２３とに接続され、全体の制御や処理を行う。ここで、処理部２２は配信部２１からの要求を受け、ネットワークインタフェース２３へアドレス割り当てサーバ３０との通信データを出力する。また、処理部２２は例えばコンピュータプログラムであり、図示しないメモリに格納され、図示しないＣＰＵにより実行されることで、本発明の機能を実現する。
【００３０】
ネットワークインタフェース２３は、配信部２１と処理部２２とに接続され、ネットワーク５０を介して、受信端末１０とアドレス割り当てサーバ３０との通信を行う。ここで、ネットワークインタフェース２３は、デバイスであり、通信媒体を介してネットワーク５０に接続される。なお、通信媒体とは例えば有線であるメタルケーブルや光ファイバなどの物理媒体、あるいは無線媒体である。
【００３１】
図４は本発明のアドレス割り当てサーバの処理機能を示した機能ブロック図である。
アドレス割り当てサーバ３０は、配信サーバ２０からの要求を登録する登録部３１、マルチキャストアドレスを検索する検索部３２、処理全般を受け持つ処理部３３、受信端末の能力を問い合わせる問い合わせ部３４、および、ネットワーク５０を介した通信を行うネットワークインタフェース３５から構成されている。ここで、アドレス割り当てサーバ３０は、受信端末１０と配信サーバ２０と端末能力データベースサーバ４０とにネットワーク５０を介して、それぞれ対向している。
【００３２】
登録部３１は、処理部３３とアドレスデータベース３６とに接続される。また、処理部３３から送られた情報をもとに、配信サーバ２０が配信するストリームの識別子をアドレスデータベース３６に登録する。これにより、要求されている数のマルチキャストアドレスを渡せるようにできる。ここで、登録部３１は、例えばコンピュータプログラムであり、図示しないメモリに格納され、図示しないＣＰＵにより実行されることで、本発明の機能を実現する。
【００３３】
検索部３２は、処理部３３とアドレスデータベース３６とに接続され、検索要求に対応するマルチキャストアドレスを検索する。また、検索部３２は例えばコンピュータプログラムであり、図示しないメモリに格納され、図示しないＣＰＵにより実行されることで、本発明の機能を実現する。
【００３４】
処理部３３は、登録部３１と検索部３２と問い合わせ部３４とネットワークインタフェース３５とに接続され、全体の制御や処理を行う。ここで、処理部３３は、配信サーバ２０からの要求をネットワークインタフェース３５より受け、登録部３１へ要求の登録指示を出す。また、処理部３３は、受信端末１０からの端末能力に対応するマルチキャストアドレス検索要求をネットワークインタフェース３５より受け、検索部３２へ検索指示を出す。さらに、処理部３３は、受信端末１０の端末能力を問い合わせる。なお処理部３３は、例えばコンピュータプログラムであり、図示しないメモリに格納され、図示しないＣＰＵにより実行されることで、本発明の機能を実現する。
【００３５】
問い合わせ部３４は、処理部３３とアドレスデータベース３６とに接続され、受信端末１０の端末能力を端末能力データベースサーバ４０へ問い合わせる。ここで、問い合わせ部３４は、例えばコンピュータプログラムであり、図示しないメモリに格納され、図示しないＣＰＵにより実行されることで、本発明の機能を実現する。
【００３６】
アドレスデータベース３６は、登録部３１と検索部３２とに接続され、利用可能なマルチキャストアドレスと、すでに割り当てられたマルチキャストアドレスに対応するストリーム識別子と受信端末能力情報とを保持し、一元集中管理する。ここで、アドレスデータベース３６は書き換え可能な記憶媒体であり、例えばハードディスク（Hard Disk）あるいはメモリ等である。
【００３７】
ネットワークインタフェース３５は、処理部３３と問い合わせ部３４とに接続され、ネットワーク５０を介して、受信端末１０と配信サーバ２０との通信を行う。ここで、ネットワークインタフェース３５は、デバイスであり、通信媒体を介してネットワーク５０に接続される。なお、通信媒体とは例えば有線であるメタルケーブルや光ファイバなどの物理媒体、あるいは無線媒体である。
【００３８】
次に、各装置の処理の流れについて、具体的に説明する。
図５は、本発明の受信端末の基本動作を説明するフローチャートである。なお、本フローチャートの説明は、各装置の名称を原理図である図１、および装置各部の名称を機能ブロック図である図２をもとにして行う。また、説明の中において、必要とするマルチキャストグループの数は、階層化されたストリームデータの階層数である。ここでは、この階層数をｍとして説明する。さらに、ｍ個のマルチキャストアドレスがどの階層に対応するかは、昇順あるいは降順とするなど、システム全体で一意となるように決めておく。
【００３９】
［Ｓ１００］処理部１２は、アドレス割り当てサーバ３０に対して、マルチキャストされるストリームのリスト要求を送信する。
［Ｓ１０１］処理部１２にて、アドレス割り当てサーバ３０から送信されたストリームのリストを受信する。
【００４０】
［Ｓ１０２］処理部１２は、受信したストリームのリストをもとに、受信端末１０のオペレータであるユーザへ問い合わせるなどして、受信するストリームが選択されるのを待つ。
【００４１】
［Ｓ１０３］処理部１２は、アドレス割り当てサーバ３０に対して、自分の端末識別子と、受信するストリームの識別子を送信する。
［Ｓ１０４］処理部１２は、アドレス割り当てサーバ３０から送信されたｍ個のアドレスを受信する。そして、ｍ個の受信部１１ａ〜１１ｍに対して、それぞれにマルチキャストアドレスを渡す。
【００４２】
［Ｓ１０５］受信部１１は、アドレス割り当てサーバ３０から送信されたマルチキャストアドレスをもとにして、マルチキャストグループに参加する。
［Ｓ１０６］受信部１１は、配信サーバ２０からマルチキャスト送信されたストリームを受信する。
【００４３】
［Ｓ１０７］受信部１１は、それ以上マルチキャストデータを受信しないと決定するか、配信サーバ２０による配信が終了した場合には、ステップＳ１０８へ進み、終了しない場合には、ステップＳ１０６へ処理帰還する。
【００４４】
［Ｓ１０８］受信部１１は、それ以上マルチキャストデータを受信しないと決定するか、配信サーバ２０による配信が終了したので、参加していたマルチキャストグループから離脱する。
【００４５】
図６は、本発明の配信サーバの基本動作を説明するフローチャートである。なお、本フローチャートの説明は、各装置の名称を原理図である図１、および装置各部の名称を機能ブロック図である図３をもとにして行う。また、説明の中において、必要とするマルチキャストグループの数は、階層化されたストリームデータの階層数である。ここでは、この階層数をｎとして説明する。さらにｎ個のマルチキャストアドレスがどの階層に対応するかは、昇順あるいは降順とするなど、システム全体で一意となるように決めておく。
【００４６】
［Ｓ２００］処理部２２は、アドレス割り当てサーバ３０に対して、必要とするマルチキャストグループの数と要求される能力情報とストリームの識別子とを含むアドレス要求を送信する。
【００４７】
［Ｓ２０１］処理部２２にて、アドレス割り当てサーバ３０から送信されたｎ個のアドレスを受信する。
［Ｓ２０２］ｎ個のアドレスを受信した処理部２２は、ｎ個の配信部２１ａ〜２１ｎに対して、それぞれにマルチキャストアドレスを渡す。その後、ｎ個の配信部２１ａ〜２１ｎは、配信開始までブロックする。ここで、予め決められた配信開始時間に達した場合には、ステップＳ２０３へ進み、達しない場合には、ステップＳ２０１へ処理帰還する。
【００４８】
［Ｓ２０３］処理部２２は、配信開始時間になると受信端末１０に対して、ストリームをマルチキャスト配信する。
［Ｓ２０４］ステップＳ２０３によりマルチキャスト配信が終了した場合には、ステップＳ２０５へ進み、終了していない場合には、ステップＳ２０３へ処理帰還する。
【００４９】
［Ｓ２０５］処理部２２は、アドレス割り当てサーバ３０に対して、マルチキャスト配信が終了したストリームの識別子を含む、アドレス返還要求を送信する。
【００５０】
図７は、本発明のアドレス割り当てサーバの基本動作を説明するフローチャートである。なお、本フローチャートの説明は、各装置の名称を原理図である図１、および装置各部の名称を機能ブロック図である図４をもとにして行う。また、説明の中において、必要とするマルチキャストグループの数は、階層化されたストリームデータの階層数である。ここでは、この階層数をｍ、ｎとして説明する。さらに、ｍ、ｎ個のマルチキャストアドレスがどの階層に対応するかは、昇順あるいは降順とするなど、システム全体で一意となるように決めておく。
【００５１】
［Ｓ３００］処理部３３は、配信サーバ２０からのマルチキャストグループの数と要求される能力情報とストリームの識別子とを含むアドレス要求を受信する。
【００５２】
［Ｓ３０１］アドレス要求があった場合には、ステップＳ３０２へ進み、アドレス要求がなかった場合には、ステップＳ３０４へ進む。
［Ｓ３０２］アドレス要求を受信した処理部３３は、登録部３１に対して登録要求を出す。また、登録部３１は、アドレスデータベース３６に対してストリームの識別子と階層数ｎと要求される能力情報を渡す。渡されたアドレスデータベース３６は、データベースに保持しているマルチキャストアドレスから利用可能なｎ個を選択し、ストリーム識別子と能力情報をそれぞれ対応付けてデータベースに登録し、登録部３１に対してｎ個のアドレスを渡す。さらに、登録部３１は、処理部３３に対してｎ個のアドレスを渡す。
【００５３】
［Ｓ３０３］ｎ個のアドレスを渡された処理部３３は、配信サーバ２０に対してｎ個のアドレスを送信する。
［Ｓ３０４］受信端末１０からのリスト要求を受信した場合には、ステップＳ３０５へ進み、受信しない場合には、ステップＳ３０７へ進む。
【００５４】
［Ｓ３０５］リスト要求を受信した処理部３３は、検索部３２に対してリスト要求を渡す。検索部３２は、アドレスデータベース３６に対して、現在保持している全てのストリーム識別子を問い合わせる。アドレスデータベース３６は、検索部３２に対して、現在保持している全てのストリーム識別子を渡す。ストリーム識別子を渡された検索部３２は、それらの識別子を含むストリームリストを作成する。
【００５５】
［Ｓ３０６］ストリームリストを渡された処理部３３は、受信端末１０に対してストリームリストを送信する。
［Ｓ３０７］受信端末１０からの端末識別子とストリーム識別子とを受信した場合には、ステップＳ３０８へ進み、受信しない場合には、ステップＳ３１２へ進む。
【００５６】
［Ｓ３０８］端末識別子とストリーム識別子とを受信した処理部３３は、問い合わせ部３４に対して、端末識別子を渡す。問い合わせ部３４は、端末能力データベースサーバ４０に対して、端末識別子を送信する。
【００５７】
［Ｓ３０９］問い合わせ部３４は、端末能力データベースサーバ４０からの問い合わせ結果を受信し、処理部３３に対して能力情報を渡す。
［Ｓ３１０］能力情報を渡された処理部３３は、検索部３２に対して、ストリーム識別子と能力情報とを渡す。検索部３２は、アドレスデータベース３６に対して、ストリーム識別子と能力情報を渡す。アドレスデータベース３６は、ストリーム識別子に対応する階層の中から、能力情報に適する階層を選択し、その階層に割り当てられたｍ個のマルチキャストアドレスを検索部３２に対して渡す。検索部３２は、処理部３３に対して、ｍ個のアドレスを渡す。
【００５８】
［Ｓ３１１］処理部３３は、受信端末１０に対して、ｍ個のアドレスを送信する。
［Ｓ３１２］処理部３３にて、配信サーバ２０からのアドレス返還要求を受信した場合には、ステップＳ３１３へ進み、受信しない場合には、ステップＳ３００へ処理帰還する。
【００５９】
［Ｓ３１３］アドレス返還要求を受信した処理部３３は、登録部３１に対して、ストリーム識別子を渡す。登録部３１は、アドレスデータベース３６からストリーム識別子に対応するマルチキャストアドレスの割り当てを削除する。
【００６０】
図８は、本発明の端末能力データベースサーバの基本動作を説明するフローチャートである。なお、本フローチャートの説明は、各装置の名称を原理図である図１をもとにして行う。
【００６１】
［Ｓ４００］端末能力データベースサーバ４０は、アドレス割り当てサーバ３０から、能力問い合わせのための端末識別子を受信する。
［Ｓ４０１］端末識別子を受信した端末能力データベースサーバ４０は、その端末識別子により識別される端末の能力を検索する。
【００６２】
［Ｓ４０２］ステップＳ４０１により検索された結果である能力情報を、アドレス割り当てサーバ３０に対して送信する。
次に、各対向している装置間の基本的な処理の流れについて、具体的に説明する。
【００６３】
図９は、本発明の配信サーバとアドレス割り当てサーバとの間の動作を説明するネットワークシーケンス図である。配信サーバからのアドレス要求−受信は、以下の流れに従って処理が行われる。なお、本フローチャートの説明は、各装置の名称を原理図である図１、および装置各部の名称を機能ブロック図である図３、図４をもとにして行う。また、説明の中において、必要とするマルチキャストグループの数は、階層化されたストリームデータの階層数である。ここでは、この階層数をｎとして説明する。さらに、ｎ個のマルチキャストアドレスがどの階層に対応するかは、昇順あるいは降順とするなど、システム全体で一意となるように決めておく。
【００６４】
［Ｓ１０００］配信サーバ２０の処理部２２は、アドレス割り当てサーバ３０の処理部３３に対して、必要とするマルチキャストグループの数と要求される能力情報とストリームの識別子とを含むアドレス要求を送信する（これは、既に説明したステップＳ２００に対応する）。
【００６５】
［Ｓ１００１］アドレス割り当てサーバ３０において、処理部３３は、配信サーバ２０からのマルチキャストグループの数と要求される能力情報とストリームの識別子とを含むアドレス要求を受信する。そして、登録部３１に対して登録要求を出す（これは、既に説明したステップＳ３００、ステップＳ３０１に対応する）。
【００６６】
［Ｓ１００２］アドレス割り当てサーバ３０において、登録部３１は、アドレスデータベース３６に対してストリームの識別子と階層数ｎと要求される能力情報を渡す（これは、既に説明したステップＳ３０２に対応する）。
【００６７】
［Ｓ１００３］アドレス割り当てサーバ３０において、アドレスデータベース３６は、データベースに保持しているマルチキャストアドレスから利用可能なｎ個を選択し、ストリーム識別子と能力情報をそれぞれ対応付けてデータベースに登録し、登録部３１に対してｎ個のアドレスを渡す（これは、既に説明したステップＳ３０２に対応する）。
【００６８】
［Ｓ１００４］アドレス割り当てサーバ３０において、登録部３１は、処理部３３に対してｎ個のアドレスを渡す（これは、既に説明したステップＳ３０２に対応する）。
【００６９】
［Ｓ１００５］アドレス割り当てサーバ３０において、ｎ個のアドレスを渡された処理部３３は、配信サーバ２０に対してｎ個のアドレスを送信する（これは、既に説明したステップＳ３０３に対応する）。
【００７０】
［Ｓ１００６］配信サーバ２０において、処理部２２は、アドレス割り当てサーバ３０から送信されたｎ個のアドレスを受信する。ｎ個のアドレスを受信した処理部２２は、ｎ個の配信部２１ａ〜２１ｎに対して、それぞれにマルチキャストアドレスを渡す。その後、ｎ個の配信部２１ａ〜２１ｎは、配信開始までブロックする（これは、既に説明したステップＳ２０１、ステップＳ２０２に対応する）。
【００７１】
図１０は、本発明の受信端末とアドレス割り当てサーバと端末能力データベースとの間の動作を説明するネットワークシーケンス図である。受信端末からのマルチキャストアドレス要求−受信は、以下の流れに従って処理が行われる。なお、本フローチャートの説明は、各装置の名称を原理図である図１、および装置各部の名称を機能ブロック図である図２、図４をもとにして行う。また、説明の中において、必要とするマルチキャストグループの数は、階層化されたストリームデータの階層数である。ここでは、この階層数をｍ、ｎとして説明する。さらに、ｍ、ｎ個のマルチキャストアドレスがどの階層に対応するかは、昇順あるいは降順とするなど、システム全体で一意となるように決めておく。
【００７２】
［Ｓ２０００］受信端末１０において、処理部１２は、アドレス割り当てサーバ３０の処理部３３に対して、マルチキャストされるストリームのリスト要求を送信する（これは、既に説明したステップＳ１００に対応する）。
【００７３】
［Ｓ２００１］アドレス割り当てサーバ３０において、リスト要求を受信した処理部３３は、検索部３２に対してリスト要求を渡す（これは、既に説明したステップＳ３０４、ステップＳ３０５に対応する）。
【００７４】
［Ｓ２００２］アドレス割り当てサーバ３０において、検索部３２は、アドレスデータベース３６に対して、現在保持している全てのストリーム識別子を問い合わせる（これは、既に説明したステップＳ３０５に対応する）。
【００７５】
［Ｓ２００３］アドレスデータベース３６は、検索部３２に対して、現在保持している全てのストリーム識別子を渡す（これは、既に説明したステップＳ３０５に対応する）。
【００７６】
［Ｓ２００４］アドレス割り当てサーバ３０において、ストリーム識別子を渡された検索部３２は、それらの識別子を含むストリームリストを作成する（これは、既に説明したステップＳ３０５に対応する）。ストリームリストを作成した検索部３２は、ストリームリストを処理部３３へ渡す（これは、既に説明したステップＳ３０６に対応する）。
【００７７】
［Ｓ２００５］アドレス割り当てサーバ３０において、ストリームリストを渡された処理部３３は、受信端末１０の処理部１２へストリームリストを送信する（これは、既に説明したステップＳ３０６に対応する）。
【００７８】
［Ｓ２００６］受信端末１０において、処理部１２は、アドレス割り当てサーバ３０から送信されたストリームリストを受信する。そして、受信したストリームのリストをもとに、受信端末１０のオペレータであるユーザへ問い合わせるなどして、受信するストリームが選択されるのを待つ（これは、既に説明したステップＳ１０１、ステップＳ１０２に対応する）。
【００７９】
［Ｓ２００７］受信端末１０において、処理部１２は、アドレス割り当てサーバ３０に対して、自分の端末識別子と、受信するストリームの識別子を送信する（これは、既に説明したステップＳ１０３に対応する）。
【００８０】
［Ｓ２００８］アドレス割り当てサーバ３０において、端末識別子とストリーム識別子とを受信した処理部３３は、問い合わせ部３４に対して、端末識別子を渡す（これは、既に説明したステップＳ３０８に対応する）。
【００８１】
［Ｓ２００９］アドレス割り当てサーバ３０において、問い合わせ部３４は、端末能力データベースサーバ４０に対して、端末識別子を送信する（これは、既に説明したステップＳ３０８に対応する）。
【００８２】
［Ｓ２０１０］端末識別子を受信した端末能力データベースサーバ４０は、その端末識別子により識別される端末の能力を検索する。その後、その結果をアドレス割り当てサーバ３０の問い合わせ部３４に対して送信する（これは、既に説明したステップＳ４００、ステップＳ４０１、ステップＳ４０２に対応する）。
【００８３】
［Ｓ２０１１］アドレス割り当てサーバ３０において、問い合わせ部３４は、端末能力データベースサーバ４０からの問い合わせ結果を受信し、処理部３３に対して能力情報を渡す（これは、既に説明したステップＳ３０９に対応する）。
【００８４】
［Ｓ２０１２］アドレス割り当てサーバ３０において、能力情報を渡された処理部３３は、検索部３２に対して、ストリーム識別子と能力情報とを渡す（これは、既に説明したステップＳ３１０に対応する）。
【００８５】
［Ｓ２０１３］アドレス割り当てサーバ３０において、検索部３２は、アドレスデータベース３６に対して、ストリーム識別子と能力情報を渡す（これは、既に説明したステップＳ３１０に対応する）。
【００８６】
［Ｓ２０１４］アドレス割り当てサーバ３０において、アドレスデータベース３６は、ストリーム識別子に対応する階層の中から、能力情報に適する階層を選択し、その階層に割り当てられたｍ個のマルチキャストアドレスを検索部３２に対して渡す（これは、既に説明したステップＳ３１０に対応する）。
【００８７】
［Ｓ２０１５］アドレス割り当てサーバ３０において、検索部３２は、処理部３３に対して、ｍ個のアドレスを渡す（これは、既に説明したステップＳ３１０に対応する）。
【００８８】
［Ｓ２０１６］アドレス割り当てサーバ３０において、処理部３３は、受信端末１０の処理部１２に対して、ｍ個のアドレスを送信する（これは、既に説明したステップＳ３１１に対応する）。
【００８９】
［Ｓ２０１７］受信端末１０において、処理部１２は、アドレス割り当てサーバ３０から送信されたｍ個のアドレスを受信する。そして、ｍ個の受信部１１ａ〜１１ｍに対して、それぞれにマルチキャストアドレスを渡す（これは、既に説明したステップＳ１０４に対応する）。
【００９０】
図１１は、本発明の配信サーバと受信端末との間の動作を説明するネットワークシーケンス図である。配信サーバからのストリーム配信−受信は、以下の流れに従って処理が行われる。なお、本フローチャートの説明は、各装置の名称を原理図である図１、および装置各部の名称を機能ブロック図である図２、図３をもとにして行う。また、説明の中において、必要とするマルチキャストグループの数は、階層化されたストリームデータの階層数である。ここでは、この階層数をｍ、ｎとして説明する。さらに、ｍ、ｎ個のマルチキャストアドレスがどの階層に対応するかは、昇順あるいは降順とするなど、システム全体で一意となるように決めておく。
【００９１】
［Ｓ３０００］受信端末１０において、各受信部１１ａ〜１１ｍは、アドレス割り当てサーバ３０から送信されたマルチキャストアドレスをもとにして、マルチキャストグループに参加する（これは、既に説明したステップＳ１０５に対応する）。
【００９２】
［Ｓ３００１］配信サーバ２０において、各配信部２１ａ〜２１ｎは、配信開始時間になると受信端末１０の受信部１１ａ〜１１ｍに対して、ストリームをマルチキャスト配信する（これは、既に説明したステップＳ２０２、ステップＳ２０３、ステップＳ２０４に対応する）。受信端末１０において、受信部１１は、サーバ２０からマルチキャスト送信されたストリームを受信する（これは、既に説明したステップＳ１０６、ステップＳ１０７に対応する）。
【００９３】
［Ｓ３００２］受信端末１０において、各受信部１１ａ〜１１ｍは、それ以上マルチキャストデータを受信しないと決定するか、配信サーバ２０による配信が終了した場合には、参加していたマルチキャストグループから離脱する（これは、既に説明したステップＳ１０７、ステップＳ１０８に対応する）。
【００９４】
図１２は、本発明の配信サーバとアドレス割り当てサーバとの間の動作を説明するネットワークシーケンス図である。配信サーバからのアドレス返還要求−削除は、以下の流れに従って処理が行われる。なお、本フローチャートの説明は、各装置の名称を原理図である図１、および装置各部の名称を機能ブロック図である図３、図４をもとにして行う。
【００９５】
［Ｓ４０００］配信サーバ２０において、処理部２２は、アドレス割り当てサーバ３０に対して、マルチキャスト配信が終了したストリームの識別子を含む、アドレス返還要求を送信する（これは、既に説明したステップＳ２０５に対応する）。
【００９６】
［Ｓ４００１］アドレス割り当てサーバ３０において、配信サーバ２０からのアドレス返還要求を受信した処理部３３は、登録部３１に対して、ストリーム識別子を渡す（これは、既に説明したステップＳ３１２、ステップＳ３１３に対応する）。
【００９７】
［Ｓ４００２］アドレス割り当てサーバ３０において、登録部３１は、アドレスデータベース３６から、ストリーム識別子に対応するマルチキャストアドレスの割り当てを削除する（これは、既に説明したステップＳ３１３に対応する）。
【００９８】
次に、具体例を用いて一実施例の全体構成、動作および流れを説明する。
図１３は本発明のマルチキャスト階層化システムの具体的な例を示す全体構成図である。なお、図１３に図示する数字（丸で囲ってある数字）は、次の（１）〜（７）に対応する。
【００９９】
マルチキャスト階層化システムは、階層符号化可能なストリームと、マルチキャスト通信が利用可能な場合に応用できる。そこで例えば、プログレッシブ機能が標準で組み込まれているＪＰＥＧ−２０００（Joint Photographic Experts Group - 2000）で圧縮された映像を、次世代インターネットプロトコルであるＩＰｖ６を利用してマルチキャスト配信する例について説明する。
【０１００】
まず、全体構成について説明する。マルチキャスト階層化システム１は、映像の受信を望む受信端末１０に分類されるパーソナルコンピュータ１０ａ（以下、受信者Ａと称する）、携帯情報端末１０ｂ（以下、受信者Ｂと称する）、および携帯電話１０ｃ（以下、受信者Ｃと称する）と、配信サーバ２０と、アドレス割り当てサーバ３０と、端末能力データベースサーバ４０とが、ＩＰｖ６に基づくネットワーク５０によって接続されたネットワーク環境において構成される。ここで、携帯情報端末１０ｂと携帯電話１０ｃは、無線により基地局６０を介してネットワーク５０に接続される。
【０１０１】
次に、動作および流れ（１）〜（７）について説明する。
（１）配信サーバ２０は、解像度プログレッシブにより映像を４つの階層に分けている。各階層は低品質な層から順に、８０×６０（第１層）、１６０×１２０（第２層）、３２０×２４０（第３層）、および６４０×４８０（第４層）となっている。このとき、配信サーバ２０は、アドレス割り当てサーバ３０に対して、階層数（４つ）と、各階層に要求される能力（解像度）と、自分の配信するストリームの識別子（任意の文字列）を送信する。
【０１０２】
（２）これらの情報を受信したアドレス割り当てサーバ３０は、４つのＩＰｖ６マルチキャストアドレス、例えば、ｆｆ１８：：１２３４：５６７８：９ａｂｃ：０００１（第１層）、ｆｆ１８：：１２３４：５６７８：９ａｂｃ：０００２（第２層）、ｆｆ１８：：１２３４：５６７８：９ａｂｃ：０００３（第３層）、およびｆｆ１８：：１２３４：５６７８：９ａｂｃ：０００４（第４層）を割り当てる。そして、能力情報と対応付けてアドレスデータベースに保存し、配信サーバ２０に対して、これら４つのアドレスを送信する。
【０１０３】
（３）３つの受信端末１０（この例では、代表して携帯電話１０ｃ）では、アドレス割り当てサーバ３０に対して、配信サーバ２０が配信するストリームの識別子と共に、自分のＩＰｖ６アドレスを送信する。
【０１０４】
（４）アドレス割り当てサーバ３０では、まず、これらのＩＰｖ６アドレスから、各端末の能力を取得するために、端末能力データベース４０に対して、各端末のＩＰｖ６アドレスを送信する。
【０１０５】
（５）端末能力データベースサーバ４０では、自分が保持しているデータベースから、これらのＩＰｖ６アドレス内にある受信者Ａの識別子に対応する能力情報を検索する。検索結果としては、受信者Ａの解像度能力は１０２４×７６８、受信者Ｂの解像度能力は１６０×１２０、受信者Ａの解像度能力は８０×６０が得られたとする。すると、端末能力データベースサーバ４０は、アドレス割り当てサーバ３０に対して、これらの結果である能力情報を送信する。
【０１０６】
（６）端末能力情報を取得したアドレス割り当てサーバ３０では、内蔵されているアドレスデータベース３６からストリーム識別子と能力情報をキーとして、マルチキャストアドレスを検索する。そして、結果として得られた１つあるいは複数のマルチキャストアドレスを各受信端末１０（この例では、代表して携帯電話１０ｃ）に送信する。例えば、受信者Ａに対しては、解像度能力１０２４×７６８は配信されるストリームの全ての層を許容できるので、ｆｆ１８：：１２３４：５６７８：９ａｂｃ：０００１（第１層）、ｆｆ１８：：１２３４：５６７８：９ａｂｃ：０００２（第２層）、ｆｆ１８：：１２３４：５６７８：９ａｂｃ：０００３（第３層）、およびｆｆ１８：：１２３４：５６７８：９ａｂｃ：０００４（第４層）の全てのアドレスが送信される。
【０１０７】
（７）配信サーバ２０は、４つのマルチキャストアドレスで表されるグループに対して、それぞれ対応する階層（解像度成分）のデータをマルチキャスト送信する。一方、各受信端末１０（この例では、代表して携帯電話１０ｃ）は、アドレス割り当てサーバ３０から知らされたマルチキャストグループに参加し、配信サーバ２０からの映像を受信する。
【０１０８】
以上の構成により、各受信端末１０がアドレス割り当てサーバ３０から知らされたマルチキャストグループに参加することにより、不必要なデータを受信することなく、各受信端末１０の能力に最適な品質で映像を受信することが可能になる。
【０１０９】
なお、本実施例では受信端末の能力情報として解像度のみを取り上げたが、本発明においてはそれに規定されることはなく、様々な能力情報に応じたマルチキャスト階層化システムを実現可能である。
【０１１０】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、配信サーバからのアドレス要求およびアドレス返還要求を基に、ストリームデータの階層ごとの配信先アドレスをアドレス割り当てサーバが一元的に管理し、そのアドレス割り当てサーバが端末能力データベースサーバと連携して、受信端末に対してその能力に対応するＩＰマルチキャストアドレスを通知するようにしたことで、ＩＰマルチキャストアドレスを効率的に利用できるとともに、受信端末では不必要なデータを受信することなく、各受信端末の能力に最適な品質でストリームデータを受信することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のマルチキャスト階層化システムの原理図である。
【図２】本発明の受信端末の処理機能を示した機能ブロック図である。
【図３】本発明の配信サーバの処理機能を示した機能ブロック図である。
【図４】本発明のアドレス割り当てサーバの処理機能を示した機能ブロック図である。
【図５】本発明の受信端末の基本動作を説明するフローチャートである。
【図６】本発明の配信サーバの基本動作を説明するフローチャートである。
【図７】本発明のアドレス割り当てサーバの基本動作を説明するフローチャートである。
【図８】本発明の端末能力データベースサーバの基本動作を説明するフローチャートである。
【図９】本発明の配信サーバとアドレス割り当てサーバとの間の動作を説明するネットワークシーケンス図である。
【図１０】本発明の受信端末とアドレス割り当てサーバと端末能力データベースとの間の動作を説明するネットワークシーケンス図である。
【図１１】本発明の配信サーバと受信端末との間の動作を説明するネットワークシーケンス図である。
【図１２】本発明の配信サーバとアドレス割り当てサーバとの間の動作を説明するネットワークシーケンス図である。
【図１３】本発明のマルチキャスト階層化システムの具体的な例を示す全体構成図である。
【符号の説明】
１・・・マルチキャスト階層化システム、１０・・・受信端末、１１、１１ａ〜１１ｍ・・・受信部、１２・・・処理部、１３・・・ネットワークインタフェース、２０・・・配信サーバ、２１、２１ａ〜２１ｎ・・・配信部、２２・・・処理部、２３・・・ネットワークインタフェース、３０・・・アドレス割り当てサーバ、３１・・・登録部、３２・・・検索部、３３・・・処理部、３４・・・問い合わせ部、３５・・・ネットワークインタフェース、３６・・・アドレスデータベース、４０・・・端末能力データベースサーバ、５０・・・ネットワーク[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a multicast layered system, a distribution server, an address allocation server, and a multicast for distributing layer-coded stream data Delivery Multicast layered system, distribution server, address allocation server, and multicast for knowing multicast layer according to optimum performance at receiving terminal and performing multicast communication without waste Delivery Regarding the method.
[0002]
[Prior art]
In recent years, various communication networks have been used with the advanced information society. In particular, the Internet is rapidly expanding all over the world because an expensive exchange is not required and a network can be constructed by an inexpensive router. Along with the expansion and development, there has been a problem of depletion of IP addresses (Internet Protocol Address: addresses for identifying the location of devices connected to the network) assigned to each user. However, version upgrade from IPv4 (Internet Protocol Version 4) network using 32-bit IP address indicating about 4.3 billion address information to IPv6 (Internet Protocol Version 6) network using 128-bit IP address. This will solve the problem and further expansion and development is expected.
[0003]
Under such circumstances, various services using a network using the IPv4 or IPv6 protocol (Protocol: an agreement for data communication including an IP address), particularly the Internet, are provided. Yes. For example, it is a service that distributes a moving image corresponding to a device used by an individual using the Internet, that is, stream data that is hierarchically encoded.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
However, in order to efficiently realize this service, the method for optimally hierarchically encoding stream data and the server providing the service need to make the service to be distributed correspond to the performance of the device used by the individual. .
[0005]
For this reason, a number of hierarchical multicast methods for distributing hierarchically encoded stream data have been proposed. In general, in layered multicast, several layered streams complement the lower layers and are encoded so that the quality is improved as many layers are available. For example, in the case of encoding in three layers, it is better to combine the first layer and the second layer than only the first layer, and all layers than the first layer and the second layer. The combined quality will be better. The sender only has to multicast the layered stream to groups as many as the number of layers, and by selecting the group to which the receiver should participate, there is no need for unnecessary data transmission. Can handle a large number of recipients in different environments.
[0006]
As a specific method of layered multicast, for example, there is Receiver-driven Layered Multicast (hereinafter referred to as RLM) (Steven McCanne, et al. “Receiver-driven Layered Multicast”, in Proceedings of SIGCOMM '96, pp. 117-130, Aug. 1996). In RLM, a packet loss rate is used as an index for selecting a group in which a receiver participates. If the loss rate for a certain time exceeds a certain threshold, the receiver drops one hierarchy. In the above example, reception was performed from the first layer to the third layer, but since the loss rate is large, reception of the third layer is canceled. On the other hand, if the loss rate at a certain time does not exceed a certain threshold, the received hierarchy is increased by one. As described above, each receiver can receive the stream data with quality according to the available network bandwidth.
[0007]
Japanese Patent Laid-Open No. 10-23380 reports a method similar to hierarchical multicast. In Japanese Patent Application Laid-Open No. 10-23380, images that are hierarchically encoded by the progressive method are not divided into multicast groups as many as the number of layers and transmitted, but all are transmitted to one multicast group. To do. Each receiver receives data of all layers, but decompresses only using data of a layer that satisfies a preset quality. From the above, it is claimed that images can be delivered with quality that meets the requirements without increasing communication traffic when compared with the case of unicasting with the quality required by each receiver.
[0008]
Furthermore, in RLM, the bottleneck of communication quality is the network bandwidth. However, when the broadband era is entered and a wide variety of terminals are connected to the network, the bottleneck of communication quality is not only the bandwidth of the network but also the capacity of the terminal. Conceivable. However, there is no existing hierarchical multicast method represented by RLM that considers terminal capabilities. Japanese Patent Laid-Open No. 10-23380 has a problem in that it is not possible to automatically set the received image quality. Furthermore, since all receivers receive data of all layers, there is a problem in that communication traffic increases when compared with RLM.
[0009]
In addition, in order to cope with the performance of equipment used by individuals, as shown in Japanese Patent Application Laid-Open No. 7-302236 and Japanese Patent Application Laid-Open No. 11-34174, the operator of the equipment in use has previously determined the device performance. It was necessary to register manually. An application for registration was also required.
[0010]
The object of the present invention has been made in view of the above points, and by using IPv6 of the next generation Internet protocol (a terminal identifier is mounted in the address portion), the performance of the device at the receiving terminal is improved. Knowing the best hierarchy automatically without manual registration But Multicast layering system, distribution server, address assignment server, and Multicast distribution It aims to provide a method.
[0011]
[Means for Solving the Problems]
In the present invention, in order to solve the above-mentioned problem, in a multicast layered system that distributes stream-encoded stream data, Includes a stream identifier that identifies stream data and a terminal identifier that identifies the device itself Send multicast participation information, As a response IP multicast address is received, and received IP multicast address Base Receiving terminals participating in the multicast group, Before starting delivery of predetermined stream data, an address request for requesting an IP multicast address for each layer of the stream data is transmitted, and stream data is delivered using the IP multicast address received as a response, When stream data distribution is complete, an address return request is sent to return the IP multicast address used. Distribution server and multicast participation information Terminal identifier in From the terminal capability database server and the distribution server that search and transmit the corresponding capability information using as a key In response to the received address request, the IP multicast address for each layer of the stream data is transmitted to the distribution server, the transmitted IP multicast address is registered in the address database, and when multicast participation information is received from the receiving terminal, the terminal identifier is set. Extract and send to the terminal capability database server, receive the corresponding capability information, extract the IP multicast address of the stream data corresponding to the stream identifier extracted from the multicast participation information from the address database, to the received capability information When the corresponding IP multicast address is selected and transmitted to the receiving terminal and an address return request is received from the distribution server, the IP multicast address of the corresponding stream data is deleted from the address database. There is provided a multicast hierarchization system characterized by having an address allocation server.
[0012]
According to the above configuration, in the so-called layered multicast, the receiving terminal knows the optimum layer by providing the address assignment server and the terminal capability database server, and by using the communication protocol that can implement the terminal identifier. Therefore, it is possible to provide lean multicast communication.
[0013]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 is a principle diagram of a multicast layered system according to the present invention.
[0014]
The multicast tiering system 1 centrally manages the receiving terminal 10 that receives data such as moving images, the distribution server 20 that multicasts data such as moving images, the address assignment server 30 that assigns multicast addresses, and the capability information of the terminals. A terminal capability database server 40, and a network 50 that transmits information as IP packets (Packet: a collection of data packaged when information is transmitted in the network).
[0015]
The receiving terminal 10 is connected to the distribution server 20 and the address assignment server 30 via the network 50, and receives data such as moving images. Also, the stream is received from the distribution server 20, and the stream list and multicast address are received from the address assignment server 30. Further, it transmits a stream list request, a terminal identifier, and a stream identifier to the address allocation server 30.
[0016]
The distribution server 20 is connected to the receiving terminal 10 and the address assignment server 30 via the network 50, and distributes data such as moving images by multicast. In addition, a multicast address is received from the address assignment server 30. Furthermore, the stream is transmitted to the receiving terminal 10, and the number of multicast groups and the stream identifier, which are address requests, are transmitted to the address assignment server 30 and the address return request.
[0017]
The address assignment server 30 is connected to the receiving terminal 10, the distribution server 20, and the terminal capability database server 40 via the network 50, and assigns a multicast address. Further, it receives a list request, a terminal identifier, and a stream identifier from the receiving terminal 10, an address request and an address return request from the distribution server 20, and capability information from the terminal capability database server 40. On the other hand, the stream list and address are transmitted to the receiving terminal 10, the multicast address is transmitted to the distribution server 20, and the terminal identifier is transmitted to the terminal capability database server 40.
[0018]
The terminal capability database server 40 is connected to the address assignment server 30 via the network 50, and centrally manages the correspondence between the identifiers of the terminals and the capability information. Further, the terminal identifier is received from the address assignment server 30. Further, the capability information is transmitted to the address allocation server 30.
[0019]
The network 50 transmits information based on a predetermined protocol in a network in which communication paths are extended. The protocol is, for example, TCP / IP (Transmission Control Protocol / Internet Protocol), IPv6, HTTP (Hypertext Transfer Protocol), or FTP (File Transfer Protocol). The network 50 is, for example, a public network, the Internet of IPv6, or the Internet 2 (hereinafter, both are referred to as IPv6 networks).
[0020]
According to such a multicast hierarchy system, the address allocation server 30 receives the address request, terminal identifier, stream identifier, and capability information transmitted from the receiving terminal 10, the distribution server 20, and the terminal capability database server 40. To do. Based on these, the receiving terminal 10 can be notified of the optimum multicast address.
[0021]
As a result, it is possible to know the optimum hierarchy at the receiving terminal, and to provide multicast communication without waste.
Embodiments of the present invention will be specifically described below.
[0022]
In the embodiment of the present invention, in the system as shown in FIG. 1, the receiving terminal 10, the distribution server 20, the address assignment server 30, and the terminal capability database server 40 are connected via the network 50. Among these, between the receiving terminal 10 and the distribution server 20, between the receiving terminal 10 and the address allocation server 30, between the distribution server 20 and the address allocation server 30, and between the address allocation server 30 and the terminal capability database server 40. Data transmission is performed between each of them. Therefore, taking the case of data transmission to the opposite device or receiving data from the opposite device as an example, the function of each device in the present embodiment will be specifically described below.
[0023]
FIG. 2 is a functional block diagram showing processing functions of the receiving terminal of the present invention.
The receiving terminal 10 includes a receiving unit 11 that receives multicast data, a processing unit 12 that is responsible for overall processing, and a network interface 13 that performs communication via the network 50. Here, the receiving unit 11 is subdivided into receiving units 11a to 11m. Further, the receiving terminal 10 faces the distribution server 20 and the address assignment server 30 via the network 50, respectively.
[0024]
The receiving unit 11 is connected to the processing unit 12 and the network interface 13, receives multicast data of a corresponding layer from the network interface 13, and outputs it to the processing unit 12. Here, the receiving unit 11 is, for example, a computer program, stored in a memory (not shown), and executed by a CPU (Central Processing Unit) (not shown), thereby realizing the functions of the present invention.
[0025]
The processing unit 12 is connected to the receiving unit 11 and the network interface 13 and performs overall control and processing. Here, the processing unit 12 receives a request from the receiving unit 11 and outputs communication data with the address assignment server 30 to the network interface 13. The processing unit 12 is a computer program, for example, which is stored in a memory (not shown) and executed by a CPU (not shown), thereby realizing the functions of the present invention.
[0026]
The network interface 13 is connected to the reception unit 11 and the processing unit 12, and performs communication between the distribution server 20 and the address assignment server 30 via the network 50. Here, the network interface 13 is a device and is connected to the network 50 via a communication medium. The communication medium is a physical medium such as a wired metal cable or optical fiber, or a wireless medium.
[0027]
FIG. 3 is a functional block diagram showing processing functions of the distribution server of the present invention.
The distribution server 20 includes a distribution unit 21 that distributes multicast data, a processing unit 22 that is responsible for overall processing, and a network interface 23 that performs communication via the network 50. Here, the distribution unit 21 is subdivided into distribution units 21a to 21n. Further, the distribution server 20 faces the receiving terminal 10 and the address assignment server 30 via the network 50, respectively.
[0028]
The distribution unit 21 is connected to the processing unit 22 and the network interface 23, and distributes the multicast data layered for each unit from the network interface 23. Here, the distribution unit 21 is, for example, a computer program, which is stored in a memory (not shown) and executed by a CPU (not shown), thereby realizing the functions of the present invention.
[0029]
The processing unit 22 is connected to the distribution unit 21 and the network interface 23 and performs overall control and processing. Here, the processing unit 22 receives a request from the distribution unit 21 and outputs communication data with the address assignment server 30 to the network interface 23. The processing unit 22 is, for example, a computer program, which is stored in a memory (not shown) and executed by a CPU (not shown), thereby realizing the functions of the present invention.
[0030]
The network interface 23 is connected to the distribution unit 21 and the processing unit 22, and performs communication between the receiving terminal 10 and the address assignment server 30 via the network 50. Here, the network interface 23 is a device and is connected to the network 50 via a communication medium. The communication medium is a physical medium such as a wired metal cable or optical fiber, or a wireless medium.
[0031]
FIG. 4 is a functional block diagram showing processing functions of the address assignment server of the present invention.
The address allocation server 30 includes a registration unit 31 that registers a request from the distribution server 20, a search unit 32 that searches for a multicast address, a processing unit 33 that handles all processing, an inquiry unit 34 that inquires about the capabilities of the receiving terminal, and a network 50. It is comprised from the network interface 35 which communicates via. Here, the address assignment server 30 faces the receiving terminal 10, the distribution server 20, and the terminal capability database server 40 via the network 50.
[0032]
The registration unit 31 is connected to the processing unit 33 and the address database 36. Further, based on the information sent from the processing unit 33, the identifier of the stream distributed by the distribution server 20 is registered in the address database 36. As a result, the requested number of multicast addresses can be passed. Here, the registration unit 31 is, for example, a computer program, stored in a memory (not shown), and executed by a CPU (not shown) to realize the functions of the present invention.
[0033]
The search unit 32 is connected to the processing unit 33 and the address database 36 and searches for a multicast address corresponding to the search request. The search unit 32 is, for example, a computer program, stored in a memory (not shown), and executed by a CPU (not shown) to realize the functions of the present invention.
[0034]
The processing unit 33 is connected to the registration unit 31, the search unit 32, the inquiry unit 34, and the network interface 35, and performs overall control and processing. Here, the processing unit 33 receives a request from the distribution server 20 from the network interface 35 and issues a request registration instruction to the registration unit 31. Further, the processing unit 33 receives a multicast address search request corresponding to the terminal capability from the receiving terminal 10 from the network interface 35, and issues a search instruction to the search unit 32. Further, the processing unit 33 inquires about the terminal capability of the receiving terminal 10. The processing unit 33 is, for example, a computer program, and is stored in a memory (not shown) and executed by a CPU (not shown), thereby realizing the functions of the present invention.
[0035]
The inquiry unit 34 is connected to the processing unit 33 and the address database 36 and inquires the terminal capability database server 40 about the terminal capability of the receiving terminal 10. Here, the inquiry unit 34 is, for example, a computer program, stored in a memory (not shown), and executed by a CPU (not shown), thereby realizing the functions of the present invention.
[0036]
The address database 36 is connected to the registration unit 31 and the search unit 32, holds an available multicast address, a stream identifier corresponding to the already assigned multicast address, and receiving terminal capability information, and performs centralized management. Here, the address database 36 is a rewritable storage medium, such as a hard disk or a memory.
[0037]
The network interface 35 is connected to the processing unit 33 and the inquiry unit 34, and performs communication between the receiving terminal 10 and the distribution server 20 via the network 50. Here, the network interface 35 is a device and is connected to the network 50 via a communication medium. The communication medium is a physical medium such as a wired metal cable or optical fiber, or a wireless medium.
[0038]
Next, the processing flow of each device will be specifically described.
FIG. 5 is a flowchart for explaining the basic operation of the receiving terminal of the present invention. The description of this flowchart will be made based on FIG. 1 which is a principle diagram for names of respective devices and FIG. 2 which is a functional block diagram for names of respective portions of the devices. In the description, the number of necessary multicast groups is the number of hierarchized stream data. Here, the number of hierarchies will be described as m. Further, the layer to which m multicast addresses correspond is determined to be unique in the entire system, for example, in ascending order or descending order.
[0039]
[S100] The processing unit 12 transmits a list request for a stream to be multicast to the address allocation server 30.
[S101] The processing unit 12 receives a list of streams transmitted from the address assignment server 30.
[0040]
[S102] The processing unit 12 waits until a stream to be received is selected by, for example, inquiring of a user who is an operator of the receiving terminal 10 based on the received stream list.
[0041]
[S103] The processing unit 12 transmits its own terminal identifier and the identifier of the received stream to the address assignment server 30.
[S104] The processing unit 12 receives m addresses transmitted from the address assignment server 30. Then, a multicast address is passed to each of the m receiving units 11a to 11m.
[0042]
[S105] The receiving unit 11 participates in the multicast group based on the multicast address transmitted from the address assignment server 30.
[S106] The receiving unit 11 receives the stream transmitted from the distribution server 20 by multicast transmission.
[0043]
[S107] The receiving unit 11 determines that no more multicast data is to be received or if the distribution by the distribution server 20 is completed, the process proceeds to step S108, and if not, the process returns to step S106.
[0044]
[S108] The receiving unit 11 decides not to receive any more multicast data, or leaves the participating multicast group because the distribution by the distribution server 20 has ended.
[0045]
FIG. 6 is a flowchart for explaining the basic operation of the distribution server of the present invention. The description of this flowchart will be made based on FIG. 1 which is a principle diagram for names of respective devices and FIG. 3 which is a functional block diagram for names of respective parts of the devices. In the description, the number of necessary multicast groups is the number of hierarchized stream data. Here, the number of hierarchies will be described as n. Further, it is determined that the hierarchy corresponding to the n multicast addresses is unique in the entire system, such as ascending order or descending order.
[0046]
[S200] The processing unit 22 transmits an address request including the number of required multicast groups, required capability information, and a stream identifier to the address allocation server 30.
[0047]
[S201] The processing unit 22 receives n addresses transmitted from the address assignment server 30.
[S202] The processing unit 22 that has received n addresses passes the multicast address to each of the n distribution units 21a to 21n. Thereafter, the n distribution units 21a to 21n block until distribution starts. If the predetermined delivery start time is reached, the process proceeds to step S203. If not, the process returns to step S201.
[0048]
[S203] The processing unit 22 multicasts the stream to the receiving terminal 10 when the distribution start time comes.
[S204] If multicast distribution is completed in step S203, the process proceeds to step S205. If not, the process returns to step S203.
[0049]
[S205] The processing unit 22 transmits an address return request including the identifier of the stream for which multicast distribution has been completed to the address allocation server 30.
[0050]
FIG. 7 is a flowchart for explaining the basic operation of the address assignment server of the present invention. The description of this flowchart will be made with reference to FIG. 1 which is a principle diagram showing names of respective devices and FIG. 4 which is a functional block diagram showing names of respective parts of the devices. In the description, the number of necessary multicast groups is the number of hierarchized stream data. Here, the number of hierarchies will be described as m and n. Further, the layer to which the m and n multicast addresses correspond is determined to be unique in the entire system, for example, in ascending order or descending order.
[0051]
[S300] The processing unit 33 receives an address request including the number of multicast groups, requested capability information, and a stream identifier from the distribution server 20.
[0052]
[S301] If there is an address request, the process proceeds to step S302. If there is no address request, the process proceeds to step S304.
[S302] Upon receiving the address request, the processing unit 33 issues a registration request to the registration unit 31. Further, the registration unit 31 passes the identifier of the stream, the number n of layers, and the requested capability information to the address database 36. The passed address database 36 selects n available multicast addresses from the multicast addresses held in the database, associates stream identifiers and capability information with each other, registers them in the database, and registers n in the registration unit 31. Pass the address. Further, the registration unit 31 passes n addresses to the processing unit 33.
[0053]
[S303] The processing unit 33 to which the n addresses are passed transmits n addresses to the distribution server 20.
[S304] If a list request from the receiving terminal 10 is received, the process proceeds to step S305. If not received, the process proceeds to step S307.
[0054]
[S305] Upon receiving the list request, the processing unit 33 passes the list request to the search unit 32. The search unit 32 inquires of the address database 36 about all stream identifiers currently held. The address database 36 passes all stream identifiers currently held to the search unit 32. The search unit 32 to which the stream identifiers are passed creates a stream list including those identifiers.
[0055]
[S306] The processing unit 33 that has received the stream list transmits the stream list to the receiving terminal 10.
[S307] If the terminal identifier and the stream identifier from the receiving terminal 10 are received, the process proceeds to step S308. If not received, the process proceeds to step S312.
[0056]
[S308] Upon receiving the terminal identifier and the stream identifier, the processing unit 33 passes the terminal identifier to the inquiry unit 34. The inquiry unit 34 transmits a terminal identifier to the terminal capability database server 40.
[0057]
[S309] The inquiry unit 34 receives the inquiry result from the terminal capability database server 40, and passes capability information to the processing unit 33.
[S310] The processing unit 33 to which the capability information is passed passes the stream identifier and the capability information to the search unit 32. The search unit 32 passes the stream identifier and capability information to the address database 36. The address database 36 selects a layer suitable for capability information from the layers corresponding to the stream identifier, and passes the m multicast addresses assigned to the layer to the search unit 32. The search unit 32 passes m addresses to the processing unit 33.
[0058]
[S311] The processing unit 33 transmits m addresses to the receiving terminal 10.
[S312] If the processing unit 33 receives an address return request from the distribution server 20, the process proceeds to step S313. If not received, the process returns to step S300.
[0059]
[S313] Upon receiving the address return request, the processing unit 33 passes the stream identifier to the registration unit 31. The registration unit 31 deletes the assignment of the multicast address corresponding to the stream identifier from the address database 36.
[0060]
FIG. 8 is a flowchart for explaining the basic operation of the terminal capability database server of the present invention. In the description of this flowchart, the names of the respective devices are described based on FIG.
[0061]
[S400] The terminal capability database server 40 receives a terminal identifier for a capability inquiry from the address allocation server 30.
[S401] Upon receiving the terminal identifier, the terminal capability database server 40 searches for the capability of the terminal identified by the terminal identifier.
[0062]
[S402] The capability information that is the result of the search in step S401 is transmitted to the address allocation server 30.
Next, a basic processing flow between the devices facing each other will be specifically described.
[0063]
FIG. 9 is a network sequence diagram for explaining the operation between the distribution server and the address assignment server of the present invention. Address request-reception from the distribution server is performed according to the following flow. The description of this flowchart is based on FIG. 1 which is a principle diagram for the names of the respective devices, and FIGS. 3 and 4 which are functional block diagrams of the names of the respective portions of the devices. In the description, the number of necessary multicast groups is the number of hierarchized stream data. Here, the number of hierarchies will be described as n. Further, the hierarchy corresponding to the n multicast addresses is determined to be unique in the entire system, for example, in ascending order or descending order.
[0064]
[S1000] The processing unit 22 of the distribution server 20 transmits an address request including the number of required multicast groups, required capability information, and a stream identifier to the processing unit 33 of the address allocation server 30 ( This corresponds to step S200 already described).
[0065]
[S1001] In the address assignment server 30, the processing unit 33 receives an address request including the number of multicast groups, requested capability information, and a stream identifier from the distribution server 20. Then, a registration request is issued to the registration unit 31 (this corresponds to steps S300 and S301 already described).
[0066]
[S1002] In the address assignment server 30, the registration unit 31 passes the identifier of the stream, the number n of layers, and the required capability information to the address database 36 (this corresponds to step S302 already described).
[0067]
[S1003] In the address allocation server 30, the address database 36 selects n usable multicast addresses from the multicast addresses held in the database, registers the stream identifiers and capability information in association with each other, and registers them in the database 31. (N corresponds to step S302 already described).
[0068]
[S1004] In the address assignment server 30, the registration unit 31 passes n addresses to the processing unit 33 (this corresponds to step S302 already described).
[0069]
[S1005] In the address assignment server 30, the processing unit 33 to which n addresses have been passed transmits n addresses to the distribution server 20 (this corresponds to step S303 already described).
[0070]
[S1006] In the distribution server 20, the processing unit 22 receives n addresses transmitted from the address assignment server 30. The processing unit 22 that has received n addresses passes the multicast address to each of the n distribution units 21a to 21n. Thereafter, the n distribution units 21a to 21n block until the distribution is started (this corresponds to steps S201 and S202 already described).
[0071]
FIG. 10 is a network sequence diagram illustrating operations among the receiving terminal, the address assignment server, and the terminal capability database according to the present invention. Multicast address request-reception from the receiving terminal is performed according to the following flow. The description of this flowchart will be made based on FIG. 1 which is a principle diagram of the names of the respective devices, and FIGS. 2 and 4 which are functional block diagrams of names of the respective parts of the devices. In the description, the number of necessary multicast groups is the number of hierarchized stream data. Here, the number of hierarchies will be described as m and n. Further, the layer to which the m and n multicast addresses correspond is determined to be unique in the entire system, for example, in ascending order or descending order.
[0072]
[S2000] In the receiving terminal 10, the processing unit 12 transmits a list request for a stream to be multicast to the processing unit 33 of the address assignment server 30 (this corresponds to step S100 described above).
[0073]
[S2001] In the address assignment server 30, the processing unit 33 that has received the list request passes the list request to the search unit 32 (this corresponds to steps S304 and S305 already described).
[0074]
[S2002] In the address allocation server 30, the search unit 32 inquires of the address database 36 about all stream identifiers currently held (this corresponds to step S305 already described).
[0075]
[S2003] The address database 36 passes all stream identifiers currently held to the search unit 32 (this corresponds to step S305 already described).
[0076]
[S2004] In the address assignment server 30, the search unit 32 to which stream identifiers are passed creates a stream list including those identifiers (this corresponds to step S305 already described). The search unit 32 that created the stream list passes the stream list to the processing unit 33 (this corresponds to step S306 already described).
[0077]
[S2005] In the address assignment server 30, the processing unit 33 which has received the stream list transmits the stream list to the processing unit 12 of the receiving terminal 10 (this corresponds to step S306 already described).
[0078]
[S2006] In the receiving terminal 10, the processing unit 12 receives the stream list transmitted from the address assignment server 30. Then, based on the received stream list, the user who is the operator of the receiving terminal 10 is inquired to wait for selection of the received stream (this corresponds to steps S101 and S102 already described). To do).
[0079]
[S2007] In the receiving terminal 10, the processing unit 12 transmits its own terminal identifier and the identifier of the stream to be received to the address allocation server 30 (this corresponds to step S103 already described).
[0080]
[S2008] In the address allocation server 30, the processing unit 33 that has received the terminal identifier and the stream identifier passes the terminal identifier to the inquiry unit 34 (this corresponds to step S308 already described).
[0081]
[S2009] In the address assignment server 30, the inquiry unit 34 transmits a terminal identifier to the terminal capability database server 40 (this corresponds to step S308 already described).
[0082]
[S2010] Upon receiving the terminal identifier, the terminal capability database server 40 searches for the capability of the terminal identified by the terminal identifier. Thereafter, the result is transmitted to the inquiry unit 34 of the address assignment server 30 (this corresponds to steps S400, S401, and S402 already described).
[0083]
[S2011] In the address assignment server 30, the inquiry unit 34 receives the inquiry result from the terminal capability database server 40, and passes capability information to the processing unit 33 (this corresponds to step S309 already described). .
[0084]
[S2012] In the address assignment server 30, the processing unit 33 to which the capability information has been transferred passes the stream identifier and the capability information to the search unit 32 (this corresponds to step S310 already described).
[0085]
[S2013] In the address assignment server 30, the search unit 32 passes the stream identifier and capability information to the address database 36 (this corresponds to step S310 already described).
[0086]
[S2014] In the address assignment server 30, the address database 36 selects a layer suitable for capability information from the layers corresponding to the stream identifier, and sends m multicast addresses assigned to the layer to the search unit 32. (This corresponds to step S310 already described).
[0087]
[S2015] In the address assignment server 30, the search unit 32 passes m addresses to the processing unit 33 (this corresponds to step S310 already described).
[0088]
[S2016] In the address assignment server 30, the processing unit 33 transmits m addresses to the processing unit 12 of the receiving terminal 10 (this corresponds to step S311 already described).
[0089]
[S2017] In the receiving terminal 10, the processing unit 12 receives m addresses transmitted from the address assignment server 30. Then, a multicast address is passed to each of the m receiving units 11a to 11m (this corresponds to step S104 already described).
[0090]
FIG. 11 is a network sequence diagram for explaining the operation between the distribution server and the receiving terminal of the present invention. Stream distribution-reception from the distribution server is performed according to the following flow. The description of this flowchart is based on FIG. 1 which is a principle diagram for the names of the respective devices, and FIGS. 2 and 3 which are functional block diagrams of the names of the respective units of the devices. In the description, the number of necessary multicast groups is the number of hierarchized stream data. Here, the number of hierarchies will be described as m and n. Further, the layer to which the m and n multicast addresses correspond is determined to be unique in the entire system, for example, in ascending order or descending order.
[0091]
[S3000] In the receiving terminal 10, the receiving units 11a to 11m participate in the multicast group based on the multicast address transmitted from the address assignment server 30 (this corresponds to step S105 already described). .
[0092]
[S3001] In the distribution server 20, each distribution unit 21a to 21n distributes the stream to the reception units 11a to 11m of the receiving terminal 10 at the distribution start time (this is the already-described step S202, step S203, corresponding to step S204). In the receiving terminal 10, the receiving unit 11 receives the stream transmitted from the server 20 by multicast transmission (this corresponds to steps S106 and S107 already described).
[0093]
[S3002] In the receiving terminal 10, each receiving unit 11a to 11m decides not to receive any more multicast data, or leaves the participating multicast group when distribution by the distribution server 20 ends ( This corresponds to steps S107 and S108 already described).
[0094]
FIG. 12 is a network sequence diagram for explaining the operation between the distribution server and the address assignment server of the present invention. Address return request-deletion from the distribution server is processed according to the following flow. The description of this flowchart is based on FIG. 1 which is a principle diagram for the names of the respective devices, and FIGS. 3 and 4 which are functional block diagrams of the names of the respective portions of the devices.
[0095]
[S4000] In the distribution server 20, the processing unit 22 transmits an address return request including the identifier of the stream for which multicast distribution has been completed to the address allocation server 30 (this corresponds to step S205 already described). ).
[0096]
[S4001] In the address assignment server 30, the processing unit 33 that has received the address return request from the distribution server 20 passes the stream identifier to the registration unit 31 (this corresponds to steps S312 and S313 already described). To do).
[0097]
[S4002] In the address assignment server 30, the registration unit 31 deletes the assignment of the multicast address corresponding to the stream identifier from the address database 36 (this corresponds to step S313 already described).
[0098]
Next, the overall configuration, operation, and flow of one embodiment will be described using specific examples.
FIG. 13 is an overall configuration diagram showing a specific example of the multicast layered system of the present invention. Note that the numbers (numbers circled) illustrated in FIG. 13 correspond to the following (1) to (7).
[0099]
The multicast layered system can be applied to a stream that can be hierarchically encoded and when multicast communication is available. Therefore, for example, an example will be described in which a video compressed by JPEG-2000 (Joint Photographic Experts Group-2000) in which a progressive function is incorporated as a standard is multicast distributed using IPv6 which is a next-generation Internet protocol.
[0100]
First, the overall configuration will be described. The multicast hierarchization system 1 includes a personal computer 10a (hereinafter referred to as “receiver A”), a personal digital assistant 10b (hereinafter referred to as “recipient B”), and a mobile phone 10c that are classified as receiving terminals 10 that desire to receive video. (Hereinafter referred to as a recipient C), a distribution server 20, an address assignment server 30, and a terminal capability database server 40 are configured in a network environment connected by a network 50 based on IPv6. Here, the portable information terminal 10b and the cellular phone 10c are connected to the network 50 via the base station 60 by radio.
[0101]
Next, operations and flows (1) to (7) will be described.
(1) The distribution server 20 divides the video into four layers by resolution progressive. Each level is 80 × 60 (first layer), 160 × 120 (second layer), 320 × 240 (third layer), and 640 × 480 (fourth layer) in order from the lowest quality layer. . At this time, the distribution server 20 gives the address allocation server 30 the number of layers (four), the capability (resolution) required for each layer, and the identifier of the stream to be distributed (arbitrary character string). Send.
[0102]
(2) The address allocation server 30 that has received these pieces of information has four IPv6 multicast addresses, for example, ff18 :: 1234: 5678: 9abc: 0001 (first layer), ff18 :: 1234: 5678: 9abc: 0002 ( (Second layer), ff18 :: 1234: 5678: 9abc: 0003 (third layer), and ff18 :: 1234: 5678: 9abc: 0004 (fourth layer). Then, it is stored in the address database in association with the capability information, and these four addresses are transmitted to the distribution server 20.
[0103]
(3) The three receiving terminals 10 (typically, the cellular phone 10c in this example) transmit their IPv6 addresses to the address assignment server 30 together with the identifiers of the streams distributed by the distribution server 20.
[0104]
(4) The address allocation server 30 first transmits the IPv6 address of each terminal to the terminal capability database 40 in order to acquire the capability of each terminal from these IPv6 addresses.
[0105]
(5) The terminal capability database server 40 retrieves capability information corresponding to the identifier of the receiver A in these IPv6 addresses from the database held by itself. As a search result, it is assumed that the resolution capability of the receiver A is 1024 × 768, the resolution capability of the receiver B is 160 × 120, and the resolution capability of the receiver A is 80 × 60. Then, the terminal capability database server 40 transmits capability information as a result of these to the address allocation server 30.
[0106]
(6) The address allocation server 30 that has acquired the terminal capability information searches for a multicast address from the built-in address database 36 using the stream identifier and capability information as keys. Then, one or a plurality of multicast addresses obtained as a result are transmitted to each receiving terminal 10 (in this example, the mobile phone 10c as a representative). For example, for recipient A, the resolution capability 1024 × 768 can tolerate all layers of the stream being delivered, so ff18 :: 1234: 5678: 9abc: 0001 (first layer), ff18 :: 1234: All addresses 5678: 9abc: 0002 (layer 2), ff18 :: 1234: 5678: 9abc: 0003 (layer 3), and ff18 :: 1234: 5678: 9abc: 0004 (layer 4) are sent The
[0107]
(7) The distribution server 20 multicasts the data of the corresponding hierarchy (resolution component) to the groups represented by the four multicast addresses. On the other hand, each receiving terminal 10 (in this example, the mobile phone 10c as a representative) participates in the multicast group notified from the address assignment server 30 and receives video from the distribution server 20.
[0108]
With the above configuration, each receiving terminal 10 participates in the multicast group notified from the address assignment server 30 to receive video with quality optimum for the capability of each receiving terminal 10 without receiving unnecessary data. It becomes possible to do.
[0109]
In this embodiment, only the resolution is taken up as the capability information of the receiving terminal. However, the present invention is not limited thereto, and a multicast layered system according to various capability information can be realized.
[0110]
【The invention's effect】
As explained above, According to the present invention, based on the address request and address return request from the distribution server, the address allocation server centrally manages the distribution destination address for each layer of the stream data, and the address allocation server is connected to the terminal capability database server. By cooperating and notifying the receiving terminal of the IP multicast address corresponding to the capability, the IP multicast address can be used efficiently, The receiving terminal does not receive unnecessary data, and it has the best quality for each receiving terminal. Stream data Can be received.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a principle diagram of a multicast layered system according to the present invention.
FIG. 2 is a functional block diagram showing processing functions of a receiving terminal according to the present invention.
FIG. 3 is a functional block diagram showing processing functions of the distribution server of the present invention.
FIG. 4 is a functional block diagram showing processing functions of the address assignment server of the present invention.
FIG. 5 is a flowchart explaining the basic operation of the receiving terminal of the present invention.
FIG. 6 is a flowchart illustrating the basic operation of the distribution server of the present invention.
FIG. 7 is a flowchart illustrating the basic operation of the address assignment server of the present invention.
FIG. 8 is a flowchart illustrating the basic operation of the terminal capability database server of the present invention.
FIG. 9 is a network sequence diagram for explaining the operation between the distribution server and the address assignment server of the present invention.
FIG. 10 is a network sequence diagram illustrating operations among a receiving terminal, an address assignment server, and a terminal capability database according to the present invention.
FIG. 11 is a network sequence diagram for explaining the operation between the distribution server and the receiving terminal of the present invention.
FIG. 12 is a network sequence diagram for explaining the operation between the distribution server and the address assignment server of the present invention.
FIG. 13 is an overall configuration diagram showing a specific example of a multicast layered system according to the present invention.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Multicast hierarchization system, 10 ... Receiving terminal 11, 11a-11m ... Receiving part, 12 ... Processing part, 13 ... Network interface, 20 ... Distribution server, 21, 21a to 21n: distribution unit, 22 ... processing unit, 23 ... network interface, 30 ... address allocation server, 31 ... registration unit, 32 ... search unit, 33 ... processing 34: Inquiry part 35 ... Network interface 36 ... Address database 40 ... Terminal capability database server 50 ... Network

Claims

In a multicast layered system that distributes stream-encoded stream data,
Transmits the multicast join information including the terminal identifier identifying the stream identifier and the own device identifying the stream data, receives the IP multicast address as a response, to join the multicast group based on I P multicast address received A receiving terminal,
Before starting delivery of predetermined stream data, an address request for requesting an IP multicast address for each layer of the stream data is transmitted, and stream data is delivered using the IP multicast address received as a response, When the distribution of the stream data is finished, a distribution server that transmits an address return request for returning the IP multicast address used ,
A terminal capability database server that searches for and transmits corresponding capability information using the terminal identifier in the multicast participation information as a key;
In response to the address request received from the distribution server , an IP multicast address for each layer of stream data is transmitted to the distribution server, the transmitted IP multicast address is registered in an address database, and the multicast participation from the receiving terminal When receiving the information, the terminal identifier is extracted and transmitted to the terminal capability database server, the corresponding capability information is received, and the IP multicast address of the stream data corresponding to the stream identifier extracted from the multicast participation information Is extracted from the address database, an IP multicast address corresponding to the received capability information is selected and transmitted to the receiving terminal, and when the address return request is received from the distribution server, a corresponding stream is received. An address allocation server to delete the IP multicast address of Mudeta from the address database,
A multicast layered system comprising:

The distribution server, when transmitting the address request, transmits the stream identifier indicating stream data, the number of layers and processing capacity required for each layer,
2. The address assignment server registers the stream identifier, the number of layers, and the processing capability received from the distribution server in the address database in association with a returned IP multicast address. Multicast layered system.

The multicast join information, the multicast layered system according to claim 1, characterized in that it comprises an IP address as the terminal identifier.

The multicast layered system according to claim 1 , wherein the distribution server distributes the stream data by each of a plurality of distribution units subdivided in order to correspond to a plurality of IP multicast addresses .

2. The multicast layered system according to claim 1, wherein the receiving terminal receives stream data by each of a plurality of receiving units subdivided into a plurality of parts in order to correspond to a plurality of IP multicast addresses.

In the receiving terminal that receives the hierarchically encoded stream data distributed by multicast from the distribution server,
  A participation information transmitting unit for transmitting multicast participation information including a stream identifier for identifying stream data and a terminal identifier for identifying the own device;
  A stream receiving unit that joins a multicast group based on an IP multicast address received as a response to the transmission of the multicast participation information, and receives stream data from the distribution server;
  A receiving terminal comprising:

The receiving terminal according to claim 6, wherein the stream receiving unit is subdivided into a plurality of receiving units to correspond to a plurality of IP multicast addresses.

In the distribution server that distributes the hierarchically encoded stream data to the receiving terminal by multicast,
An address request unit that transmits an address request for requesting an IP multicast address for each layer of predetermined stream data to an address allocation server that centrally manages the correspondence between the IP multicast address and the stream data;
A stream delivery unit for delivering stream data by multicast using an IP multicast address received as a response to the address request;
When the distribution of the stream data is completed, an address return unit that transmits an address return request for returning the IP multicast address used to the address assignment server;
A distribution server characterized by comprising:

9. The distribution server according to claim 8, wherein the stream distribution unit is subdivided into a plurality of distribution units to correspond to a plurality of IP multicast addresses.

In the address assignment server that sets each device address on the network,
  When an address request for requesting an IP multicast address for each layer of predetermined stream data is received from a distribution server that distributes stream-encoded stream data, the stream data layer is transmitted to the address request source. Address registration unit for registering the transmitted IP multicast address in the address database,
  When receiving multicast participation information including a stream identifier for identifying stream data and a terminal identifier for identifying the receiving terminal from the receiving terminal for receiving the stream data, the terminal identifier is extracted and transmitted to the terminal capability database server, The capability searched by the terminal capability database server by receiving the search result of the corresponding capability information, extracting from the address database the IP multicast address of the stream data corresponding to the stream identifier extracted from the multicast participation information An address transmission unit that selects an IP multicast address corresponding to the information and transmits the IP multicast address to the receiving terminal;
  Upon receiving an address return request from the distribution server, an address deletion unit that deletes the IP multicast address of the corresponding stream data from the address database;
  An address allocation server comprising:

In a multicast delivery method for delivering stream-encoded stream data,
  Before the distribution server starts distributing predetermined stream data, it sends an address request for requesting an IP multicast address for each layer of the stream data,
  In response to the address request received from the distribution server, the address allocation server transmits an IP multicast address for each layer of stream data to the distribution server, and registers the transmitted IP multicast address in an address database,
  The distribution server distributes stream data using the IP multicast address received from the address allocation server;
  The receiving terminal transmits multicast participation information including a stream identifier for identifying stream data and a terminal identifier for identifying the own device to the address allocation server,
  The address allocation server extracts the terminal identifier from the multicast participation information received from the receiving terminal and transmits it to the terminal capability database server;
  The terminal capability database server returns capability information corresponding to the terminal identifier received from the address allocation server;
  The address allocation server extracts an IP multicast address of stream data corresponding to the stream identifier extracted from the received multicast participation information from the address database, and an IP corresponding to the capability information received from the terminal capability database server. Select a multicast address and send it to the receiving terminal,
  The receiving terminal joins a multicast group based on the IP multicast address received from the address allocation server;
  When the distribution server finishes distributing the stream data, it sends an address return request for returning the IP multicast address used,
  The address allocation server receives the address return request from the distribution server and deletes the IP multicast address of the corresponding stream data from the address database;
  A multicast delivery method characterized by the above.