JP4886500B2 - データ転送装置、及びそのシステム - Google Patents

Description

本発明は，インタネットプロトコル（ＩＰ）で放送サービスに関するものであり，マルチキャスト技術を用いた放送通信融合サービスを行うＩＰ放送システム技術に関する。

マルチキャスト通信は，ＩＰデータグラムをマルチキャストルータでコピーしながら，マルチキャストグループに所属するメンバに送信する技術であり，既に広い範囲で開発されている。いわゆるマルチキャスト技術とは，ＩＥＴＦ（Internet Engineering Task Force）で作成され，ＩＡＢ（Internet Architecture Board）で公表された標準文書ＲＦＣ（Request for Comments）１１１２，２２３６，３３７６に準拠しており，マルチキャスト通信を行うグループ内のメンバに関する情報を管理および通知するための技術である。この技術は，上述のＲＦＣにてＩＧＭＰ(Internet Group Management Protocol)とも呼ばれ，マルチキャストルータに適用されている。これらの技術が適用されたマルチキャストルータにより，マルチキャスト通信が実行される。またＲＦＣ２７１０，３８１０に準拠したＭＬＤ（Multicast Listener Discovery）も使用される。これはＩＰｖ６に対応したマルチキャスト通信に適用される。

マルチキャスト通信の特徴として，送信時に１つのマルチキャストＩＰデータグラムを送信するだけでよい。具体的には，マルチキャストＩＰデータグラムは，ＩＧＭＰが適用されていたマルチキャストルータによって，マルチキャストＩＰデータグラムが自動にコピーされ，マルチキャストグループのメンバに所属するネットワークに送信される。マルチキャストＩＰデータグラムは，マルチキャストアドレスと呼ばれる１つのアドレス値で識別される。

近年，ＩＰＴＶ（Internet Protocol TV）放送サービスでは，このマルチキャスト技術が応用されている。放送サービスでは，ＩＰＴＶの放送チャネルにマルチキャストアドレスを割り当て，マルチキャストルータから構成されるネットワークによって、マルチキャストグループに配信される。一方，ＩＰＴＶ放送チャネルの視聴者であるＩＰ放送端末は，ＩＰＴＶ放送を受信したいときに，このマルチキャストグループに参加し，マルチキャストグループのメンバになることで，ＩＰＴＶ放送を受信できる。このとき、ＩＰ放送端末は予めマルチキャストアドレス情報などのＩＰ情報を知っておく必要がある。このようなマルチキャストのメンバに関する情報の管理や通知は，ＩＧＭＰやＭＬＤによって実行される。

これらのマルチキャスト技術は，ＩＰＴＶ放送サービスのように，同じデータ受信するユーザが多数いるとき，ネットワーク上のデータ量の削減を必要とするサービスに利用する。また，受信ユーザが増減するサービスにおいて，個々の送信先ＩＰアドレスの設定負荷を削減する必要があるＩＰパケット配信に利用される。

然るに，実際のＩＰＴＶ放送サービスでは，ＩＰ放送ユーザは，放送事業者が提供するＩＰＴＶ放送チャネル名やチャネル番号から，視聴するＩＰＴＶ放送チャネルを選択する。そこで，ＩＰ放送端末は，このチャネル番号からマルチキャストアドレスを割り出し，ネットワークからＩＰ放送データを取得する必要がある。しかし、提供されるＩＰ放送番組数、ＩＰ放送チャンネル数、更にはユーザ数の増加に伴いＩＰ放送端末自身が増加すると、ＩＰ放送システムが、ネットワーク上の全てのマルチキャストアドレスを管理・取得することは極めて困難になる。

一方、特許文献１では，放送デジタルサービスを行うときに，番組に対する内容と番組の種類に関する情報を含むＥＰＧ(Electronic Program Guide)情報に，放送チャンネル別のＩＰ情報を含む修正ＥＰＧ情報を生成し，放送ストリームに多重化して，ユーザの端末機に伝送する方式を開示している。

特開２００６−１７４４５３号公報

従来のＩＰ放送サーバは，ＴＶ放送チャネルの情報とマルチキャストアドレスの情報をユーザに通知する機能を保持しないため，ＩＰ放送端末の新規追加などに対して，マルチキャスト情報を効率よく通知できない。また、ＥＰＧ情報を用いる場合にあっては、放送ストリームにＥＰＧ情報が付加されているため，放送ストリームを受信しているときのみ，そのプログラムのＥＰＧ情報を受信できる。そのため、放送事業者が新しい放送番組を追加しただけでは，ユーザはそのＥＰＧ情報や，その中に含まれるＩＰ情報を知る手段がなかった。

本発明の目的は，放送事業者によるＩＰ放送チャネル情報とマルチキャストアドレスの設定を不要とし，且つ，ＩＰ放送端末に対してマルチキャストアドレスを通知する負荷を削減するためのＩＰ放送システム、及びそのＩＰ放送用マルチキャストグループ管理装置を提供することにある。

上記した目的を達するために，本発明は、ＩＰマルチキャストネットワークを介して，ＩＰ放送サービスを提供するＩＰ放送システムを、マルチキャストグループ識別子を付与して映像データを配信できるＩＰ放送サーバと，ＩＰ放送チャネル識別子を送信することができるＩＰ放送端末と，マルチキャストグループ識別子とＩＰ放送チャネル識別子の対応情報を保持する記憶部を有するＩＰ放送用マルチキャストグループ管理装置とから構成する。そして、ＩＰ放送端末は，要求するＩＰ放送チャネル識別子を含むクエリーメッセージをＩＰ放送用マルチキャストグループ管理装置へ送信し，ＩＰ放送用マルチキャストグループ管理装置から送信される、クエリーメッセージに含まれるＩＰ放送チャネル識別子に対応したマルチキャストグループ識別子を含むレスポンスメッセージを受信し、受信したマルチキャストグループ識別子を用いて、映像受信要求メッセージを送信する送受信部を備える構成とする。

更に、本発明においては、マルチキャストグループ識別子を付与して映像データを配信できるＩＰ放送サーバが接続されるＩＰマルチキャストネットワークに、ＩＰ放送端末を接続するセットトップボックスを、接続されたＩＰ放送端末からのユーザ情報に基づき，映像配信要求メッセージを予め送信する送信部と、映像配信要求メッセージに基づき送信される映像データを受信する受信部と、ＩＰ放送端末からの映像受信要求メッセージを受信した場合，映像受信要求メッセージに対応する映像データをＩＰ放送端末に送信するよう制御する処理部とから構成する。

なお、マルチキャストグループ識別子としては、好適にはマルチキャストアドレス、或いは、マルチキャストアドレスとソースアドレスの組み合わせなどが用いられる。これら、マルチキャストグループ識別子となるマルチキャストアドレスやソースアドレスは、上述したＩＧＭＰやＭＬＤにおいて規定されているものである。

本発明によれば，ＩＰネットワークを介したＩＰ放送サービスを提供するＩＰ放送システムにおいて，ＩＰ放送用マルチキャストグループ管理装置とＩＰ放送端末が連携することで，ＩＰ放送チャネル番号とマルチキャストアドレスを効率的に管理することが可能となる。

また，ＩＰＴＶ放送チャネル数が増加しても，ＩＰ放送端末は必要なＩＰ放送チャネル番号に対するマルチキャストアドレスのみを取得することが可能となる。このため，ＩＰＴＶ放送チャネル数の変更に伴う負荷が低減される。

更に，ＩＰ放送端末が増加しても，すべてのＩＰ放送サーバにアクセスすることなく，マルチキャストアドレスを取得することが可能となるため，ＩＰ放送端末数の変更に伴う負荷が低減される。

更にまた，ＩＰ放送端末とＩＰ放送用マルチキャストグループ管理装置が連携することにより，放送事業者のマルチキャストアドレスをＩＰ放送端末に設定する負荷が低減される。

また更に，好適にはセットトップボックスが，予め映像データを受信しておくことで，ＩＰ放送のチャネルの変更にかかる時間が短くなる。このため，ユーザに対して快適なサービスの提供が可能となる。

以下，アプリケーションとしてＩＰＴＶ放送を使用して場合の一例として，本発明の実施形態について説明する。但し，必ずしもこのアプリケーションに限定されないことは言うまでもない。また、マルチキャストグループ識別子として、マルチキャストアドレスを用いる場合を例示するが、これに限定されるものでないことは、上述の通りである。

図１は，本発明のＩＰ放送サービスを提供するためのＩＰ放送システムの第１の実施例を示す図である。

最初にネットワーク構成について説明する。ＩＰ放送サービスは，ＩＰ放送サーバ２０とＩＰ放送端末３０の間で，マルチキャストネットワーク４０を介して行われる。マルチキャストネットワーク４０は，マルチキャストグループ識別子としてのマルチキャスアドレスを有するＩＰパケットをマルチキャスト可能な、図示されていないマルチキャストルータから構成され，マルチキャストアドレスに基づき送信される。ここでＩＰ放送端末３０は複数でもかまわない。またセットトップボックス８０は，通常宅内に設置され，メディア変換機能などを有する。たとえば，光アクセスネットワークの場合，ＯＮＵ（Optical Network Unit）は，光信号から電気信号へ変換する。その他の機能については、後で説明する。

本実施例のＩＰ放送用マルチキャストグループ管理装置１０は，放送チャネル識別子とマルチキャストアドレスの対応関係を保持するＩＰ放送チャネル識別子―マルチキャストアドレス・バイティングテーブル１１と，ネットワークで使用できるマルチキャストアドレスリストを管理するためのマルチキャストアドレス・プールテーブル１２と，ネットワークで使用できるＩＰ放送チャネル識別のリストを管理するためのＩＰ放送チャネル管理テーブル１３とを備える。

ここで，ＩＰ放送チャネル識別子―マルチキャストアドレス・バイティングテーブル１１には，ＩＰ放送サーバに設定されているＩＰ放送チャネル識別子とマルチキャストアドレスが予め設定されている。また，マルチキャストアドレス・プールテーブル１２には，初期状態において，ネットワークで使用できるマルチキャストアドレスが設定されている。また，ＩＰ放送チャネル管理テーブル１３には，ネットワークで放送できるＩＰ放送チャネル識別子が予め設定されている。

ＩＰ放送用マルチキャストグループ管理装置１０は，更に，ＩＰ放送端末３０からのメッセージを送受信するＩ／Ｏインタフェース１４と，このメッセージを処理する処理部として機能するＣＰＵ (Central Processing Unit)１５と，プログラムが保持されているメモリ１６からなっている。

このＣＰＵ１５は，ＩＰ放送端末３０から受信したメッセージ７３，またはＩＰ放送ポータル受信したメッセージ７２から放送チャネルＩＤ（識別子）を抽出し，マルチキャストアドレス・バインディングテーブル１１から，メモリ１６に保持されているプログラムに従って，ＩＰ放送チャネル識別子に対応するマルチキャストアドレスを決定する。その後ＣＰＵ１５は，決定したマルチキャストアドレスを含むメッセージ７４を生成し，ＩＰ放送端末へ送信するためにＩ／Ｏインタフェース１４へ出力する。

ＩＰ放送用マルチキャストグループ管理装置１０において，ＣＰＵ１５はＩＰ放送サーバ２０からＩＰ放送チャネル識別子に対してマルチキャストアドレスの割り当て要求を受信し，ＩＰ放送チャネル管理テーブル１３とマルチキャストアドレス・プールテーブル１２に基づき，マルチキャストアドレスを決定し，ＩＰ放送サーバ２０へ通知する。ＣＰＵ３５は，ＩＰ放送チャネル識別子と決定したマルチキャストアドレスに従って，ＩＰ放送チャネル識別子―マルチキャストアドレス・バイティングテーブル１１を更新する。

本実施例のＩＰ放送端末３０は，送受信部として機能し、ＩＰパケットを受信するＧＥインターフェース３１と，受信すべきＩＰパケットを選択し処理するパケット処理部３２，パケットから映像を処理するＭＰＥＧ(Moving Picture Expert Group)処理部３３と，これらを制御し、メッセージの処理をするＣＰＵ３５と，ＣＰＵ３５が実行するプログラムが保持されているメモリ３６、また後にその機能を説明するキャッシュメモリ３４を備える。このキャッシュメモリ３４とメモリ３６とでＩＰ放送端末３０の記憶部を構成する。なお、パケット処理部３２、ＭＰＥＧ処理部３３はハードウエア構成のみならず、ソフトウエア処理で構成されても良いことは言うまでもなく、その場合、これらのソフトウエア処理もＣＰＵ３５で実行されることになる。

ＩＰ放送端末３０において，第１の方法，ＣＰＵ３５はユーザのＩＰ放送チャネル選択要求７０から，例えばリモコンからの入力など，ＩＰ放送チャネル識別子を含むメッセージ７３を作成し，ＩＰ放送用マルチキャストグループ管理装置１０へ送信する。また，第２の方法，ＨＴＴＰなどでＩＰ放送ポータル５０にアクセスして，ＩＰ放送チャネル識別子を含むメッセージ７２を作成し，ＩＰ放送用マルチキャストグループ管理装置１０へ送信することもできる。以下の実施例では，第１の方法を用いて説明するが，この限りではない。

その後，ＣＰＵ３５は，ＩＰ放送用マルチキャストグループ管理装置１０から受信したメッセージ７４から，マルチキャストアドレス情報を決定し，パケット処理部３２へ通知する。パケット処理部３２は，通知されたマルチキャストアドレスに従って，マルチキャストグループへ映像受信要求メッセージ７５を送信し，受信が可能になった後，ＩＰパケットを選択して処理する。たとえば，参加メッセージとして，ＲＦＣ（Request for Comments）２２３６のＩＧＭＰｖ２のＪｏｉｎメッセージなどが使用できる。

ＩＰ放送端末３０において，ＣＰＵ３５は，ＩＰ放送用マルチキャストグループ管理装置１０から受信したマルチキャストアドレスと，ＩＰ放送チャネル識別子に従い，キャッシュメモリ３４を更新する。次回より，キャッシュメモリを検索することにより，ＩＰ放送チャネル選択の応答速度が向上する。

図２は，本実施例のＩＰ放送端末３０が実行するマルチキャストアドレス解決動作のフローチャートを示す。ここでは，本実施例のＩＰ放送サービスを行うＩＰ放送システムにおけるＩＰ放送端末の一実施例ついて説明する。即ち、ＩＰ放送端末３０が，ＩＰ放送チャネル識別子に基づいて，マルチキャストネットワークから放送映像のＩＰパケットを選択して受信するフローを説明する。また，このフローチャートは，例えば，ＩＰ放送端末３０のＣＰＵ３５で実行される。

先ず，ＩＰ放送端末３０は，ユーザが視聴するＩＰ放送チャネル情報を含むＩＰ放送チャネル識別子を受信したか否か判定する（ステップ３０１）。次に，ＩＰ放送チャネル識別子を受信した場合，キャッシュメモリを参照して，ＩＰ放送チャネル識別子に対応するマルチキャストアドレス(ＭＣＡ：Multicast Address)を検索する（ステップ３０２）。

キャッシュメモリ３４には，例えば，図４に示すように，ＩＰ放送チャネル識別子１１ａとマルチキャストアドレス１１ｂのリストを含むＩＰ放送チャネル識別子−ＩＰ放送チャネル識別子−マルチキャストアドレス・バイディングテーブル１１が記憶されている。本実施例では，例えば，ＩＰ放送チャネル識別子は「Ch1@ISP-A.COM」，マルチキャストアドレスは「239.255.255.10」であることを示している。

ステップ３０２にて，ＩＰ放送チャネル識別子−ＩＰ放送チャネル識別子−マルチキャストアドレス・バイディングテーブル１１に，ＩＰ放送チャネル識別子と一致するマルチキャストアドレスが存在しない場合，ＩＰ放送チャネル識別子を含むマルチキャストアドレス・クエリーメッセージを送信する（ステップ３０３）。

本実施例では，クエリーメッセージ６１は，例えば，図６（a）に示すように，ＩＰ放送チャネル識別子を含む。またメッセージのフォーマットとして，ＳＩＰ ＵＲＬ(Session Initiation Protocol Uniform Resource Locator)やＸＭＬ(Extensible Markup Language)等を用いてもよい。尚，ＩＰ放送チャネル識別子としては，ＩＰ放送チャネルを識別する情報であればよい。

次に，送信したＩＰ放送チャネル識別子と対応するマルチキャストアドレスを含むマルチキャストアドレス・レスポンスメッセージを受信した否かを判定する（ステップ３０４）。マルチキャストアドレス・レスポンスメッセージを受信した場合，ＩＰ放送チャネル識別子とマルチキャストアドレスが登録され，ＩＰ放送チャネル識別子−マルチキャストアドレス・バイディングテーブルが更新される（ステップ３０５）。本実施例では，レスポンスメッセージ６２は，例えば，図６（ｂ）に示すように，ＩＰ放送チャネル識別子と対応するマルチキャストアドレスを含む。またメッセージのフォーマットとして，ＳＩＰ ＵＲＬやＸＭＬ等を用いてもよい。また，マルチキャストアドレスとして，ＩＰｖ４，ＩＰｖ６であってもよい。

次に，マルチキャストアドレス・レスポンスメッセージを受信した場合，又は，ステップ３０２にてキャッシュメモリに記憶されているＩＰ放送チャネル識別子−マルチキャストアドレス・バイディングテーブル１１にＩＰ放送チャネル識別子と一致するマルチキャストアドレスが存在する場合，マルチキャストグループ参加メッセージを，マルチキャストネットワーク４０へ送信する（ステップ３０６）。これによって，ＩＰ放送チャネル識別子が示すＩＰＴＶ放送チャネルデータを伝送するＩＰパケットを受信できる。尚，ＩＰ放送端末には，ＩＰ放送チャネル識別子−マルチキャストアドレス・バイディングテーブル１１を備えなくてもよい。この場合、例えば，本実施例のフローチャートで，ステップ３０２とステップ３０５は必ずしも必要でない。

以上の結果として，ＩＰ放送端末３０は，ＩＰ放送チャネル識別子に対応するＩＰパケットを受信して，ＩＰ放送チャネルを再生することができる。

図３は，第１の実施例のＩＰ放送システムに必要となるＩＰ放送用マルチキャストグループ管理装置１０が実行するマルチキャストアドレス解決動作のフローチャートの一例を示す。即ち、ＩＰ放送用マルチキャストグループ管理装置１０が，ＩＰ放送端末３０からの問い合わせに応答し，マルチキャストアドレスを返信する動作フローを説明する。本実施例で，このフローチャートは，例えば，ＩＰ放送用マルチキャストグループ管理装置１０のＣＰＵ１５で実行される。

先ず，ＩＰ放送用マルチキャストグループ管理装置１０は，ＩＰ放送チャネル識別子を含むマルチキャストアドレス・クエリーメッセージを受信した否かを判定する（ステップ１０１）。マルチキャストアドレス・クエリーメッセージを受信した場合，マルチキャストアドレス・クエリーメッセージからＩＰ放送チャネル識別子を抽出し，ＩＰ放送チャネル管理テーブル１３を参照して，ＩＰ放送チャネル識別子が存在する否かを判定する（ステップ１０２）。

ＩＰ放送チャネル管理テーブル１３には，例えば，図５に示すように，ＩＰ放送チャネル識別子と対応して状況を示す情報が記憶されている。本実施例では，ＩＰ放送チャネル識別子１３aは「Ｃｈ１＠ＩＳＰ−Ａ．ＣＯＭ」を示し，それに対応して，状況１３bは「放送中」であることを示している。またIP放送チャネル管理テーブルには，その他の情報項目も含むことができる。

次に，ステップ１０２において，ＩＰ放送チャネル識別子が存在する場合，ＩＰ放送チャネル識別子−マルチキャストアドレス・バイディングテーブル１１を参照にして，対応するマルチキャストアドレスを検索する（ステップ１０３）。

本実施例では，ＩＰ放送チャネル識別子−マルチキャストアドレス・バイディングテーブル１１とは，図４に示すように，ＩＰ放送チャネル識別子１１ａと対応するマルチキャストアドレス１１ｂのリストを含む。また，ＩＰ放送チャネル識別子−マルチキャストアドレス・バイディングテーブルは，ＩＰ放送用マルチキャストグループ管理装置１０に，予め設定されている。例えば，ＩＰ放送チャネル識別子１１ａは「Ch1@ISP-A.COM」，それに対応するマルチキャストアドレス１１ｂは「239.255.255.10」であることを示している。

ステップ１０３にて，ＣＰＵ１５は、対応するマルチキャストアドレス１１ｂが存在する場合，そのマルチキャストアドレス１１ｂを含むマルチキャストアドレス・レスポンスメッセージを生成してＩＰ放送端末へ送信する（ステップ１０４）。この結果，ＩＰ放送端末３０は，マルチキャストアドレス１１ｂに基づき，ＩＰパケットを選択して受信できる。

次に、図７は，本発明のＩＰ放送サービスを管理するＩＰ放送用マルチキャストグループ管理装置１０が実行するマルチキャストアドレス割り当てる動作のフローチャートを示す。この実施例では，ＩＰ放送用マルチキャストグループ管理装置１０が，ＩＰ放送サーバ３０からのマルチキャストアドレス割り当て要求に応答し，マルチキャストアドレスを割り当てる動作フローを説明する。

先ず，ＩＰ放送用マルチキャストグループ管理装置１０は，ＩＰ放送サーバ３０からＩＰ放送チャネル識別子を含むマルチキャストアドレス・リクエストメッセージを受信した否かを判定する（ステップ２０１）。マルチキャストアドレス・リクエストメッセージを受信した場合，マルチキャストアドレス・リクエストメッセージからＩＰ放送チャネル識別子を抽出し，マルチキャストアドレス・プールテーブル１２を参照して，割り当て可能なマルチキャストアドレスが存在する否かを判定する（ステップ１０２，１０３）。

マルチキャストアドレス・プールテーブル１２は，例えば，図８に一実施例を示すように，マルチキャストアドレス１２ａと対応して割り当て状況を示す情報１２ｂが記憶されている。本実施例では，マルチキャストアドレス１２ａは「224.0.0.0」を示し，それに対応して，割り当て状況１２ｂは割り当て「可能」を示している。またマルチキャストアドレス・プールテーブル１２には，その他の情報項目も含むことができる。

次に，ステップ２０３において，割り当て可能なマルチキャストアドレスが存在する場合，マルチキャストアドレス・プールテーブル１２を参照にして，割り当て可能なマルチキャストアドレスを含むマルチキャストアドレス・割り当てメッセージを生成してＩＰ放送サーバへ送信する（ステップ２０４）。また，マルチキャストアドレス・プールテーブル１２において，割り当て状況を「割り当て済み」に変更する。またＩＰ放送チャネル識別子−マルチキャストアドレス・バイディングテーブル１１においては，ＩＰ放送チャネル識別子情報とマルチキャスト情報のデータを更新する。

この結果，ＩＰ放送サーバ２０は，割り当てられたマルチキャストアドレスに基づき，ＩＰパケットを送信する。これにより，ＩＰ放送用マルチキャストグループ管理装置１０は，マルチキャストアドレスを一元管理でき，ＩＰ放送端末の問い合わせに対しても，迅速に応答できる。

図９は，上述した第１の実施例におけるＩＰ放送システム全体説明するためのメッセージシーケンスを示す図である。時間ｔ０において。ＩＰ放送サーバ２０から送信されたマルチキャストアドレス・リクエストメッセージは，ＩＰ放送用マルチキャストグループ管理装置１０で受信される（ステップ１４１）。ＩＰ放送用マルチキャストグループ管理装置１０は，図７に示したように，マルチキャストアドレス・プールテーブル１２を参照にして，マルチキャストアドレスを決定し（ステップ１４２），マルチキャストアドレス割り当てメッセージをＩＰ放送サーバ３０へ送信する（ステップ１４３）。この結果，ＩＰ放送サーバ２０は，割り当てられたマルチキャストアドレスを含むＩＰパケットを送信してＩＰ放送開始する。この時点では，ＩＰパケットはマルチキャストネットワーク４０に送信されているが，ＩＰ放送端末３０は受信してない。

次に，ユーザがＩＰ放送を視聴するため，ＩＰ放送チャネル識別子を含む信号を，ＩＰ放送チャネル選択要求７０を用いて、ＩＰ放送端末３０へ入力もしくは送信する（ステップ１４４）。ＩＰ放送端末３０は，図２に示すように，ＩＰ放送チャネル識別子を含むマルチキャストアドレス・クエリーメッセージを，ＩＰ放送用マルチキャストグループ管理装置１０へ送信する（ステップ１４５）。

次に，ＩＰ放送用マルチキャストグループ管理装置１０は，図３に示すように，受信したＩＰ放送チャネル識別子とＩＰ放送チャネル識別子−マルチキャストアドレス・バイディングテーブル１１を参照にして，対応するマルチキャストアドレスを決定し（ステップ１４６），決定したマルチキャストアドレスを含むマルチキャストアドレス・レスポンスメッセージを，ＩＰ放送端末３０へ送信する（ステップ１４７）。

ＩＰ放送端末３０は，受信したマルチキャストアドレス・レスポンスメッセージを解析して，受信すべきマルチキャストアドレスを決定し，マルチキャストルータへマルチキャストグループ参加メッセージを送信し，ＩＰ放送端末３０が受信可能となった後，ＩＰパケットを選択して受信する（ステップ１４８）。この結果，ＩＰ放送端末３０は，放送映像ＩＰパケットを受信でき，ユーザはＩＰ放送を視聴できる。

図１０は，本発明のＩＰ放送用マルチキャストグループ管理装置１０が実行するマルチキャストアドレス割り当てを解消する動作のフローチャートを示す。図１０を用いて，ＩＰ放送用マルチキャストグループ管理装置１０が，ＩＰ放送サーバ２０からのマルチキャストアドレスの解消要求に応答し，マルチキャストアドレスを解消する動作フローを説明する。この動作フローは、ＩＰ放送用マルチキャストグループ管理装置１０のＣＰＵ１５で実行される。

先ず，ＩＰ放送用マルチキャストグループ管理装置１０は，ＩＰ放送サーバ２０からネットワークを介して、ＩＰ放送チャネル識別子を含むマルチキャストアドレス・解消要求メッセージ（MCA Return）を受信した否かを判定する（ステップ２０１）。マルチキャストアドレス・解消要求メッセージを受信した場合，マルチキャストアドレス・解消要求メッセージからＩＰ放送チャネル識別子とマルチキャストアドレスを抽出し，ＩＰ放送チャネル識別子−マルチキャストアドレス・バイディングテーブル１１を参照して，受信したＩＰ放送チャネル識別子とマルチキャストアドレスが存在する否かを判定する（ステップ４０２，４０３）。

次に，ステップ４０３において，ＩＰ放送チャネル識別子とマルチキャストアドレスが存在する場合，ＩＰ放送チャネル識別子−マルチキャストアドレス・バイディングテーブル１１から，受信したＩＰ放送チャネル識別子とマルチキャストアドレスを削除して， マルチキャストアドレス・解消応答メッセージ（MCA Return ACK）を生成してＩＰ放送サーバへ送信する（ステップ４０４）。また，マルチキャストアドレスプールテーブル１２において，割り当て状況を「割り当て可能」に変更する。さらにIP放送チャネル管理テーブル管理テーブル１３において，状況のステータスを「未放送」に変更する。この結果，ＩＰ放送サーバ２０は，マルチキャストアドレスの使用権をＩＰ放送用マルチキャストグループ管理装置１０へ返却する。これにより，マルチキャストアドレスの再利用が可能となり，効率的にマルチキャストネットワーク４０を運用できる。

図１１は，上述したマルチキャストアドレスの割り当て解消シーケンスを説明する図である。ＩＰ放送サーバ２０は，時間ｔ２においてＩＰ放送を終了する（ステップ１５０）。次にＩＰ放送サーバ２０は，マルチキャストアドレス・解消要求メッセージ（MCA Return）をＩＰ放送用マルチキャストグループ管理装置１０へ送信する（ステップ１５１）。ＩＰ放送用マルチキャストグループ管理装置１０は，図１０に示したように，マルチキャスト・バイディングテーブル１１を参照にして，マルチキャストアドレスを割り当てを解消し（ステップ１５２），マルチキャストアドレス・解消応答メッセージ（MCA Return ACK）をＩＰ放送サーバ３０へ送信する（ステップ１５３）。この結果，ＩＰ放送サーバ２０は，マルチキャストアドレスの使用権を返却し，ＩＰ放送用マルチキャストグループ管理装置１０は，そのマルチキャストアドレスを再利用できるようになる。

図１２は，本実施例のシステムにおけるＩＰ放送用マルチキャストグループ管理装置１０内のマルチキャストアドレス・プールテーブル１２の他の実施例を示す。ＩＰ放送用マルチキャストグループ管理装置１０は，マルチキャストネットワーク４０においてマルチキャストアドレスを割り当てるための情報を予め記憶している。

本実施例では，図１２に明らかなように、図８に示した実施例のテーブルと異なり、マルチキャストアドレス１３ａと割り当て状況１３ｂに加えて、ＩＰパケットの転送優先度１３ｃの情報項目を含む。これにより，ＩＰ放送用マルチキャストグループ管理装置１０は，例えば，ＩＰ放送サーバから優先度の高いマルチキャストアドレスの要求を受信した場合，条件を満たすマルチキャストアドレスを割り当てることができる。

図１３は，本実施例におけるマルチキャストアドレス・プールテーブルの他の実施例を示す。本実施例では、マルチキャストアドレス１３ａと，割り当て状況１３ｂに加え、マルチキャストアドレス１３ａでＩＰパケットを伝送できるネットワークエリア情報１３ｄの情報項目を含む。これにより，ＩＰ放送用マルチキャストグループ管理装置１０は，例えば，ＩＰ放送サーバ２０から，エリア（地域）を限定してＩＰ放送を実行するためのマルチキャストアドレス１３ａの要求を受信した場合，条件を満たすマルチキャストアドレス１３ａを割り当てることができる。

続いて、図１４は，本実施例におけるＩＰ放送端末が実行するチャネル切替え動作のフローチャートを示す。現在，ＩＰ放送端末３０は，マルチキャストアドレス“Ａ”を示すＩＰ放送を受信している。先ず，ＩＰ放送端末３０は，ユーザが新たに視聴するＩＰ放送チャネル情報を含むＩＰ放送チャネル識別子を受信したか否か判定する（ステップ５０１）。次に，ＩＰ放送チャネル識別子を受信した場合，このＩＰ放送チャネル識別子を含むマルチキャストアドレス・クエリーメッセージを送信する（ステップ５０２）。

次に，送信したＩＰ放送チャネル識別子と対応するマルチキャストアドレス“Ｂ”を含むマルチキャストアドレス・レスポンスメッセージを受信した否かを判定する（ステップ５０３）。次に，マルチキャストアドレス・レスポンスメッセージを受信した場合，マルチキャストグループ“Ｂ”への参加メッセージを，マルチキャストネットワークへ送信する（ステップ５０４）。同時に，マルチキャストグループ“Ａ”への離脱メッセージをマルチキャストネットワークへ送信する（ステップ５０５）。これによって，ＩＰ放送チャネルをマルチキャストグループ“Ａ”を示すＩＰ放送チャネルからマルチキャストグループ“Ｂ”を示すＩＰ放送チャネルへ切替えることができる。尚，ステップ５０４とステップ５０５は順不同であるが、ステップ５０４を先行させることにより、ユーザにとってチャネル切り替え時間を短縮できる。

図１５は，本実施例におけるＩＰ放送端末が実行するチャネル切替えのメッセージシーケンス図を示す。

時間ｔ１において，ＩＰ放送端末は，マルチキャストアドレス“Ａ”を示すＩＰ放送チャネルを受信している（ステップ１６０）。時間ｔ２において，ユーザがＩＰ放送チャネルＢを視聴するため，ＩＰ放送チャネル識別子を含むＩＰ放送チャネルＢ要求信号を，ＩＰ放送端末３０へ入力もしくは送信する（ステップ１６１）。ＩＰ放送端末３０は，ＩＰ放送チャネル識別子を含むマルチキャストアドレス・クエリーメッセージを，ＩＰ放送用マルチキャストグループ管理装置１０へ送信する（ステップ１６２）。次に，ＩＰ放送用マルチキャストグループ管理装置１０は，決定したマルチキャストアドレス“Ｂ”を含むマルチキャストアドレス・レスポンスメッセージを，ＩＰ放送端末３０へ送信する（ステップ１６３）。

次に，ＩＰ放送端末３０は，マルチキャストネットワークに配置され、図示されていないマルチキャストルータへ，マルチキャストグループ“Ｂ”への参加メッセージもしくは映像受信要求メッセージを送信する（ステップ１６４）。同時に，ＩＰ放送端末３０は，マルチキャストグループ“Ａ”への参加メッセージもしくは映像配信キャンセルメッセージを送信する（ステップ１６５）。これにより，ＩＰ放送端末３０は，マルチキャストグループ“Ａ”を示すＩＰ放送チャネルの映像から，マルチキャストグループ“Ｂ”を示すＩＰ放送チャネルの映像へ切替える。上述の通り、映像受信要求（ＩＧＭＰ Ｊｏｉｎ Ｂ）１６４を映像受信キャンセル（ＩＧＭＰ Ｌｅａｖｅ Ａ）１６５に先行させることにより、ユーザにとってチャネル切り替え時間を短縮することができる。

さて、図１６〜図２０を用いて、図１に示した本実施例のＩＰ放送システムを実現するためのセットトップボックス８０の具体的構成とその動作について説明する。図１６、図１７は，セットトップボックス８０の構成の一実施例を示す図であり、図１６はその機能構成図であり、図１７はその回路構成図である。

まず、図１６において、セットトップボックス８０は，映像データ制御部８１，転送部８２，ＩＰ放送チャネル情報などのユーザ情報を格納するメモリ８３から構成される。映像データ制御部８１は，マルチキャストネットワーク４０へ映像配信要求メッセージを生成する。またＩＰ放送端末３０から映像受信要求メッセージを受信したとき，転送部８２に転送命令を送出する。メモリ８３は，ＩＰ放送端末３０を使用しているユーザの視聴可能なＩＰ放送チャネル情報が格納されている。同図においては、セットトップボックスとしての他の機能部、即ち、先に説明したメディア変換機能部分などについては図示を省略してある。

映像データ制御部８１は，メモリ８３に記憶したＩＰ放送チャネル情報に基づき，予め映像配信要求メッセージを送信する。これによりセットトップボックス８０は，複数の映像データを受信し続けた状態になる。この状態で，セットトップボックス８０がＩＰ放送端末３０から映像受信要求メッセージを受信したとき，映像データ制御部８１は受信した映像受信要求メッセージを解析し，転送部８２へ転送命令を送出し，該当する映像データの転送を開始する。これによりＩＰ放送端末３０は，映像データを受信できる。

図１７は、図１６に対応したセットトップボックス８０の具体的構成を示す。８４、８５、８６はそれぞれ転送制御処理などのプログラムを実行する処理部(CPU)、プログラムなどを記憶するメモリ、情報、データを記憶するキャッシュメモリである。キャッシュメモリ８６には、先に説明したＩＰ放送チャネル識別子―マルチキャストアドレス・バイティングテーブル１１と同様な情報が一時記憶される。８７、８９はセットトッブボックス８０の送受信部である外部としてのインターフーイス部(IF)、８８はパケット転送処理部であり、映像データ制御部８１であるＣＰＵ８４の制御によりパケット転送処理を実行する図１６の転送部８２に該当する。

次に、このセットトップボックス８０の具体的動作の一例を、図１８、図１９、図２０を用いて説明する。図１８において、まず、セットトップボックス８０は初期状態にあり映像を受信していない（１８０）。そこで、セットトップボックス８０は、ＩＰ放送チャネル管理サーバであるＩＰ放送用マルチキャストグループ管理装置１０に現在視聴可能な放送を問い合わせる（１８１）。次に、セットトップボックス８０は、ユーザが視聴可能な映像の配信要求メッセージを送信する（１８２）。その結果、セットトップボックス８０は送信した映像配信要求メッセージに対応する複数の映像を受信することができる（１８３）。

図１９は、予め映像がセットトップボックス８０まで配信（１９０）されている場合について説明する図である。この場合、セットトップボックス８０は、ＩＰ放送端末３０から、先に説明したＩＰ放送チャネル識別子を含むクエリーメッセージであるマルチキャストアドレス問合せメッセージを受信する（１９１）。ＣＰＵ８４はキャッシュメモリ８６を検索し、ＩＰ放送チャネル識別子に対応するマルチキャストアドレスが存在するか否かを調べる（１９２）。存在する場合、そのマルチキャストアドレスをレスポンスメッセージに記録してＩＰ放送端末３０へ送信する（１９４）。存在しなかった場合、ＣＰＵ８４は、マルチキャストアドレス問い合わせメッセージをＩＰ放送用マルチキャストグループ管理装置１０へ転送して問い合わせするよう制御する（１９３）。その結果、セットトップボックス８０は、マルチキャストアドレス応答メッセージを受信し（１９５）、それに基づいて、キャッシュメモリ８６の内容を更新する（１９６）。

図２０は、セットトップボックス８０、即ちＣＰＵ８４の処理機能として、映像受信要求メッセージの認証機能を追加した場合の映像配信の一例を示す。まず、セットトップボックス８０は、ＩＰ放送端末３０から映像受信要求メッセージを受信する（１９７）。このとき、セットトップボックス８０は、まずこの要求メッセージを認証し、その認証結果に基づき、該当する映像パケットのみをＩＰ放送端末３０に転送する。

以上の詳述してきたように，本発明によれば，マルチキャストルーティング可能なマルチキャストネットワークにおいて，ユーザのマルチキャストアドレスの設定負荷を軽減でき，またＩＰ放送端末へのマルチキャストの設定負荷が軽減できるＩＰ放送通信システム、及びそのシステムに好適なＩＰ放送用マルチキャストグループ管理装置などを提供することができる。

本発明の第１の実施例のＩＰ放送チャネル管理方式が適用されているＩＰ放送通信システムとＩＰ放送用マルチキャストアドレス管理装置とＩＰ放送端末を説明するための図。 第１の実施例のＩＰ放送端末が実行するマルチキャストアドレス解決動作のフローチャート図。 第１の実施例のＩＰ放送用マルチキャストアドレス管理装置が実行するマルチキャストアドレスの解決動作フローチャート図。 第１の実施例のＩＰ放送チャネル識別子−マルチキャストアドレス・バイディングテーブルの構成例を示す図。 第１の実施例のＩＰ放送チャネル管理テーブルの構成例を示す図。 第１の実施例のメッセージフォーマット例を示す図。 第１の実施例のＩＰ放送用マルチキャストアドレス管理装置が実行するマルチキャストアドレスの割り当て動作フローチャート図。 第１の実施例のマルチキャストアドレス・プールテーブルの構成例を示す図。 第１の実施例のＩＰ放送通信システムにおける基本メッセージシーケンス図。 第１の実施例のＩＰ放送用マルチキャストアドレス管理装置が実行するマルチキャストアドレスの解消動作フローチャートを示す図。 第１の実施例のマルチキャストアドレス解消のメッセージシーケンス図。 第１の実施例のマルチキャストアドレス・プールテーブルの構成例を示す図。 第１の実施例のマルチキャストアドレス・プールテーブルの構成例を示す図。 第１の実施例のＩＰ放送端末が実行するチャネル切替え動作のフローチャート図。 第１の実施例のＩＰ放送端末が実行するチャネル切替えのメッセージシーケンス図。 第１の実施例のＩＰ放送通信システムを実現するためのセットトップボックスを説明するための機能図。 第１の実施例のＩＰ放送通信システムを実現するためのセットトップボックスを説明するための構成図。 第１の実施例のセットトップボックスの機能を説明するためのフロー図。 第１の実施例のセットトップボックスの機能を説明するためのフロー図。 第１の実施例セットトップボックスの機能を説明するためのフロー図。

符号の説明

１０…ＩＰ放送用マルチキャストアドレス管理装置、２０…IP放送サーバ、３０…ＩＰ放送端末、５０…ＩＰ放送ポータルサーバ、１１…ＩＰ放送チャネル識別子−マルチキャストアドレス・バイディングテーブル、１２…マルチキャストアドレス・プールテーブル、１３…ＩＰ放送チャネル管理テーブル、１４…I/Oインタフェース、１５…CPU、３１…GEインタフェース、３２…パケット処理部、３３…MPEG処理部、３４…キャッシュメモリ、３５…CPU、８０…セットトップボックス、８１…映像データ制御部、８２…転送部、８３…ＩＰ放送チャネル情報、８４…ＣＰＵ、８５…メモリ、８６…キャッシュメモリ、８７、８９…インタフェース、８８…パケット転送処理部。

Claims (14)

1. マルチキャストアドレスを付与して映像データをＩＰマルチキャストネットワークに配信するＩＰ放送サーバと前記ＩＰマルチキャストネットワークを介して接続され、さらにＩＰ放送端末に接続されるデータ転送装置であって、
   前記ＩＰ放送端末から映像データに関する映像データ受信要求メッセージを受信する前に、前記ＩＰマルチキャストネットワーク上で前記映像データに関する映像データ情報と前記マルチキャストアドレスの対応情報を管理するＩＰマルチキャストグループ管理装置から、前記データ転送装置が保持する、前記映像データに関する映像データ情報に基づき、前記映像データ情報に対応するマルチキャストアドレスを取得し、取得した前記マルチキャストアドレスを含む映像データ配信要求メッセージを、前記ＩＰマルチキャストネットワークに送信する送信部と、
   前記映像データ配信要求メッセージに基づき前記ＩＰマルチキャストネットワークから前記映像データ配信要求メッセージに含まれるマルチキャストアドレスが付与された映像データを受信する受信部と、
   前記ＩＰ放送端末からの映像データ受信要求メッセージを受信した場合、前記映像データ受信要求メッセージに対応する、該データ転送装置で受信中の前記映像データを前記ＩＰ放送端末に送信するよう制御する転送部とを有するデータ転送装置。
2. 請求項１記載のデータ転送装置であって，
   前記映像データ情報はＩＰ放送チャネル識別子であり、
   前記ＩＰ放送チャネル識別子と前記マルチキャストアドレスの対応情報を保持する記憶部を有することを特徴とするデータ転送装置。
3. 請求項２記載のデータ転送装置であって，
   前記ＩＰ放送端末から前記ＩＰ放送チャネル識別子を含むクエリーメッセージを受信した場合、前記記憶部に記憶された前記対応情報を検索し、前記ＩＰ放送チャネル識別子に対応する前記マルチキャストアドレスが存在しない場合、前記ＩＰ放送用マルチキャストグループ管理装置に問合せを行うことを特徴とするデータ転送装置。
4. 前記データ転送装置は、
   前記映像データに対応する前記ＩＰ放送チャネル識別子と前記マルチキャストアドレスの対応情報を保持し、
   前記ＩＰ放送端末から前記ＩＰ放送チャネル識別子を含むマルチキャストアドレス問合せメッセージを受信した場合、前記ＩＰ放送チャネル識別子と前記マルチキャストアドレスの対応情報に、前記マルチキャストアドレス問合せメッセージに含まれるＩＰ放送チャネル識別子に対応する前記マルチキャストアドレスが存在しない場合、前記ＩＰマルチキャストグループ管理装置に問合せをすることを特徴とする請求項２に記載のテータ転送装置。
5. 前記ＩＰマルチキャストグループ管理装置への問合せにより通知されたマルチキャストアドレスを前記対応情報に保持することを特徴とする請求項４に記載のデータ転送装置。
6. 前記データ転送装置はＯＮＵ（Optical Network Unit）であることを特徴とする請求項１に記載のデータ転送装置。
7. 前記ＩＰ放送端末が複数接続されたことを特徴とする請求項１に記載のデータ転送装置。
8. マルチキャストアドレスを付与して映像データを配信するＩＰ放送サーバと、ＩＰマルチキャストネットワークを介して接続されるデータ転送装置、及び前記データ転送装置に接続されるＩＰ放送端末を含むＩＰ放送システムであって、
   前記データ転送装置は、
   前記ＩＰ放送端末から映像データに関する映像データ受信要求メッセージを受信する前に、前記ＩＰマルチキャストネットワーク上で前記映像データに関する映像データ情報と前記マルチキャストアドレスの対応情報を管理するＩＰマルチキャストグループ管理装置から、前記データ転送装置が保持する、前記映像データに関する映像データ情報に基づき、前記映像データ情報に対応するマルチキャストアドレスを取得し、取得した前記マルチキャストアドレスを含む映像データ配信要求メッセージを、前記ＩＰマルチキャストネットワークに送信する送信部と、
   前記映像データ配信要求メッセージに基づき前記ＩＰマルチキャストネットワークから前記映像データ配信要求メッセージに含まれるマルチキャストアドレスが付与された映像データを受信する受信部と、
   前記ＩＰ放送端末からの映像データ受信要求メッセージを受信した場合、前記映像データ受信要求メッセージに対応する、該データ転送装置で受信中の前記映像データを前記ＩＰ放送端末に送信するよう制御する転送部とを備え、
   前記データ転送装置は、前記ＩＰ放送端末からの前記映像データ受信要求メッセージを受信する前に、前記ＩＰマルチキャストネットワーク上で前記映像データ情報と前記マルチキャストアドレスの対応情報を管理するＩＰマルチキャストグループ管理装置に、前記ＩＰ放送端末が視聴可能な映像データ情報を含むマルチキャストアドレス問合せを行い、前記ＩＰ放送端末が視聴可能な映像データ情報に対応するマルチキャストアドレスを受信して保持することを特徴とするＩＰ放送システム。
9. 請求項８記載のＩＰ放送システムであって，
   前記映像データ情報はＩＰ放送チャネル識別子であり、
   前記ＩＰ放送チャネル識別子と前記マルチキャストアドレスの対応情報を保持する記憶部を有することを特徴とするＩＰ放送システム。
10. 請求項９記載のＩＰ放送システムであって，
    前記ＩＰ放送端末から前記ＩＰ放送チャネル識別子を含むクエリーメッセージを受信した場合、前記記憶部に記憶された前記対応情報を検索し、前記ＩＰ放送チャネル識別子に対応する前記マルチキャストアドレスが存在しない場合、前記ＩＰ放送用マルチキャストグループ管理装置に問合せを行うことを特徴とするＩＰ放送システム。
11. 前記データ転送装置は、
    前記映像データに対応する前記ＩＰ放送チャネル識別子と前記マルチキャストアドレスの対応情報を保持し、
    前記ＩＰ放送端末から前記ＩＰ放送チャネル識別子を含むマルチキャストアドレス問合せメッセージを受信した場合、前記ＩＰ放送チャネル識別子と前記マルチキャストグループ識別子の対応情報に、前記マルチキャストアドレス問合せメッセージに含まれるＩＰ放送チャネル識別子に対応する前記マルチキャストアドレスが存在しない場合、前記ＩＰマルチキャストグループ管理装置に問合せをすることを特徴とする請求項９に記載のＩＰ放送システム。
12. 前記ＩＰマルチキャストグループ管理装置への問合せにより通知されたマルチキャストアドレスを前記対応情報に保持することを特徴とする請求項１１に記載のＩＰ放送システム。
13. 前記データ転送装置はＯＮＵ（Optical Network Unit）であることを特徴とする請求項８に記載のＩＰ放送システム。
14. 前記データ転送装置に前記ＩＰ放送端末が複数接続されたことを特徴とする請求項８に記載のＩＰ放送システム。

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