技术领域
[0003] 本发明涉及利用IP(因特网协议)网络分发视频的系统和方法。
相关背景技术
[0004] 视频分发系统一直受到以下问题困扰，即它们未能提供足够有保证的QoS(服务质量)，并且因而无法保证分发视频内容所需的带宽，并且不一定提供稳定工作的服务。
[0005] 专利文献1(JP-A No.2003-051846)中公开的发明涉及用于获取视频分发所需带宽的技术。专利文献1揭示了这样一种系统，其中当收到来自用户终端的内容请求时，内容服务器向区域管理器发送带宽保留请求，如果区域管理器能够接受带宽保留请求，那么区域管理器向带宽控制器发送带宽保留设置请求。
[0006] 因为专利文献1公开的发明中的内容服务器和区域管理器之间的控制较复杂并且这种控制因为未应用通用协议而仍有成本和灵活性问题要解决，因此提出了专利文献2(JP-A No.2005-12655)。
[0007] 根据专利文献2中公开的发明，当终端请求内容分发子系统建立会话时，SIP(会话发起协议)会话控制子系统获取与查看来自内容分发子系统的内容所需的带宽有关的信息，并且向带宽控制子系统发送带宽保留请求，并且内容分发子系统在由带宽控制子系统保证的带宽中向终端发送内容。
[0008] 专利文献1：JP-A No.2003-051846
[0009] 专利文献2：JP-A No.2005-12655
具体实施方式
[0054] 下面将参考附图描述本发明的第一示例性实施例。
[0055] 图1是根据本发明第一示例性实施例的配置的框图。如图1所示，本示例性实施例包括作为NGN的IP网络1、用户终端2、带宽控制器3、SIP会话控制器4、门户服务器5和视频分发服务器6。用户终端2、带宽控制器3、SIP会话控制器4、门户服务器5和视频分发服务器6通过IP网络1互连。
[0056] 用户终端2、带宽控制器3、SIP会话控制器4、门户服务器5和视频分发服务器6中的每一个包括CPU、主存储器、输出设备、输入设备、外部存储装置等，并且被认为属于如下计算机配置，该计算机配置用于将存储在诸如CD-ROM等记录介质中的程序和数据通过光盘驱动器等安装到外部存储装置中，并且利用CPU处理这些程序和数据，从而执行各种功能。然而，它们不限于上面的配置，只要它们具有等同功能即可，其中这些功能的任何一种可以是硬件实现的。
[0057] IP网络1包括诸如路由器等具有响应于来自带宽控制器3的请求而保证指定通信带宽的功能的设备。
[0058] 用户终端2是作为PC(个人计算机)或专用STB(机顶盒)而提供的通信终端。用户终端2被用户操作来通过IP网络1从视频分发服务器6获取用户所需内容并且在可以是显示器等的输出设备上显示该内容。
[0059] 用户终端2具有如下功能：当用户将要获取内容时，用户终端2根据HTTP或HTTPS访问作为WWW服务器的门户服务器5，并且获取用户所需内容的会话信息和与该内容有关的元信息。为了获取该内容，用户终端2基于SIP(会话发起协议)发送SIP请求并且接收SIP响应，并且与视频分发服务器6和SIP会话控制器4协作以保留接收内容所需的带宽。
[0060] SIP会话控制器4控制用户终端2与视频分发服务器6之间的会话的建立和结束，并且控制带宽控制器3保留分发来自视频分发服务器6的所请求内容所需的带宽。
[0061] 基于来自SIP会话控制器4的请求，带宽控制器3控制诸如路由器等存在于用户终端2和视频分发服务器6之间的路由上的设备，并且保证用于该路由上的通信路径的带宽。
[0062] 门户服务器5通常被配置为WWW服务器，并且向用户终端2提供可供用户观看的内容的电子节目表以及用户所需内容的会话信息和与内容有关的元信息。
[0063] 视频分发服务器6根据SIP与SIP会话控制器4协作，建立与用户终端2的会话并且保证向用户终端2分发内容所需的带宽。在保证了该带宽之后，视频分发服务器6根据RTSP(实时流传输协议)等控制内容分发，并且根据诸如RTP(实时传输协议)之类的协议向用户终端2分发内容数据。
[0064] 图2是本示例性实施例的操作的流程图，而图3至图5是示出本示例性实施例的操作的具体细节的时序图。下面将参考图1至图5详细描述本示例性实施例的操作。
[0065] 本示例性实施例的操作在图2的流程图中被总地示出，并且图2所示的步骤的详细序列在图3至图5的时序图中被图示出。在图3至图5的时序图的右边示出的编号201至207对应于在图2的流程图中示出的相应步骤。
[0066] 在本示例性实施例中，在带宽有保证的基础上分发视频内容的顺序处理如下：
[0067] 在步骤201中，为了接收从门户服务器5分发的内容，用户终端2获取诸如用于访问视频分发服务器6的地址之类的会话信息和诸如内容标题之类的元信息。
[0068] 下面将描述具体序列：
[0069] 用户终端2根据HTTP或HTTPS访问门户服务器5并且请求与所观看内容有关的信息(S301)。门户服务器5向用户终端2发送内容信息(S302)，该内容信息包括诸如用于建立与视频分发服务器6的会话的SIP URI之类的会话信息和诸如内容标题之类的元信息。
[0070] 在步骤202中，用户终端2请求SIP会话控制器4利用从门户服务器5得到的会话信息建立与视频分发服务器6的会话。
[0071] 下面将描述具体序列：
[0072] 用户终端2向SIP会话控制器4发送SIP INVITE消息(S303)。SIP会话控制器4向用户终端2发送SIP 100 Trying，作为对S303中的SIP INVITE的临时响应(S304)。
[0073] 在步骤203中，基于来自用户终端2的请求，SIP会话控制器4建立与视频分发服务器6的会话，并且请求带宽控制器3在用户终端2和视频分发服务器6之间的通信路径中为视频内容控制的分发保留带宽。
[0074] 下面将描述具体序列：
[0075] SIP会话控制器4向带宽控制器3发送对发送和接收视频分发控制的RTSP(实时流传输协议)信号的带宽保留请求(S305)。
[0076] 带宽控制器3对IP网络1上的路由器执行带宽保留处理(S306)。当带宽保留成功时，带宽控制器3向SIP会话控制器4发送确认响应(S307)。
[0077] 当带宽保留成功并且发现带宽可以得到保证时，SIP会话控制器4向视频分发服务器6发送SIP INVITE，作为建立会话的请求(S308)。
[0078] 视频分发服务器6向SIP会话控制器4发送SIP 100 Trying，作为对SIP INVITE的临时响应(S309)。
[0079] 视频分发服务器6向SIP会话控制器4发送SIP 200 OK，作为对SIP INVITE的成功响应(S310)。当成功建立与视频分发服务器6的会话时，SIP会话控制器4向带宽控制器3发送带宽保证请求(S311)。
[0080] 响应于带宽保证请求，带宽控制器3操作IP网络1中的诸如路由器等的设备以执行带宽保证处理(S312)。当带宽成功地得到保证时，带宽控制器3向SIP会话控制器4发送成功响应(S313)。
[0081] 当带宽成功地得到保证时，SIP会话控制器4向用户终端2发送SIP 200 OK，作为对S303中的SIP INVITE的成功响应(S314)。响应于SIP 200 OK，用户终端2向SIP会话控制器4发送指示对成功会话建立的确认的SIP ACK(S315)。
[0082] SIP会话控制器4响应于来自视频分发服务器6的成功会话建立消息(S310)而发送SIP ACK(S316)。
[0083] 在步骤204中，当用户终端2成功建立与视频分发服务器6的会话时，用户终端2请求视频分发服务器6开始分发内容。
[0084] 下面将描述具体序列：
[0085] 首先，用户终端2建立与视频分发服务器6的TCP(传输控制协议)会话以便使用RTSP(实时流传输协议)。用户终端2向视频分发服务器6发送TCP SYN(S317)，并且视频分发服务器6响应于TCP SYN而向用户终端2发送TCP SYN ACK(S318)。
[0086] 用户终端2向视频分发服务器6发送TCP ACK(S319)，于是在用户终端2和视频分发服务器6之间建立了TCP会话。当建立了TCP会话时，用户终端2请求视频分发服务器6开始根据RTSP分发视频。
[0087] 用户终端2向视频分发服务器6发送RTSP DESCRIBE(S320)，并且视频分发服务器6响应于RTSP DESCRIBE而向用户终端2发送RTSP 200 OK(S321)。通过S320、S321中的通信来交换可以使用的功能。此后，用户终端2向视频分发服务器6发送RTSP SETUP(S322)，以便执行与传输处理和端口有关的协商。
[0088] 在步骤205中，视频分发服务器6将在步骤203中为SIP会话控制器4保证的带宽改变为分发视频内容所需带宽的一部分。
[0089] 下面将描述具体序列：
[0090] 视频分发服务器6向SIP会话控制器4发送SIP UPDATE，作为用于将在步骤203中保证的带宽改变为分发视频内容所需带宽的一部分的带宽改变请求(S323)。SIP会话控制器4请求带宽控制器3为视频分发作出带宽保留(S324)。
[0091] 带宽控制器3操作IP网络1中的路由器等以执行带宽保留处理(S325)。当带宽成功地得到保留时，带宽控制器3向SIP会话控制器4发送确认响应(S326)。当带宽保留成功并且发现带宽可以得到保证时，SIP会话控制器4向用户终端2发送SIP UPDATE(S327)，从而指示可以使用的带宽的变化。
[0092] 响应于S327中的SIP UPDATE，用户终端2向SIP会话控制器4发送SIP 200 OK(S328)。SIP会话控制器4向带宽控制器3发送对保证在S324、S325、S326中保留的带宽的请求(S329)。
[0093] 带宽控制器3操作IP网络1中的路由器等以执行带宽保证处理(S330)。当带宽成功地得到保证时，带宽控制器3向SIP会话控制器4发送确认响应(S331)。当用于分发视频内容的带宽成功地得到保证时，SIP会话控制器4向视频分发服务器6发送SIP 200 OK，作为对S323中的SIP UPDATE的成功响应(S332)。
[0094] 视频分发服务器6向用户终端2发送RTSP 200 OK，作为对S322中的RTSP SETUP的成功响应(S333)。
[0095] 在步骤206中，当完成对用于分发视频内容的带宽的保证时，视频分发服务器6基于来自用户终端2的请求而开始分发内容。
[0096] 下面将描述具体序列：
[0097] 用户终端2向视频分发服务器6发送RTSP PLAY作为重放开始请求(S334)，并且视频分发服务器6向用户终端2发送RTSP 200 OK，作为对S334中的RTSP的成功响应(S335)。
[0098] 视频分发服务器6根据RTP等向用户终端2发送视频内容的数据(S336)。当内容重放结束时，用户终端2向视频分发服务器6发送RTSP TEARDOWN(S337)。当视频分发服务器6向用户终端2发送RTSP 200 OK作为对S337的响应(S338)时，视频分发结束，从而切断RTSP会话。
[0099] 当内容分发结束时，在步骤207中，SIP会话被结束并且所保证的带宽被释放。
[0100] 下面将描述具体序列：
[0101] 用户终端2向SIP会话控制器4发送SIP BYE作为会话结束请求(S339)。SIP会话控制器4向带宽控制器3发送带宽释放请求(S340)。
[0102] 响应于带宽释放请求，带宽控制器3操作IP网络1中的路由器等以执行释放为会话保证的带宽的处理(S341)。当带宽成功得到释放时，带宽控制器3向SIP会话控制器4发送确认响应(S342)。
[0103] SIP会话控制器4向视频分发服务器6发送SIP BYE作为会话结束请求(S343)。视频分发服务器6向SIP会话控制器4发送SIP 200 OK作为对S343中的SIP BYE的响应(S344)，于是SIP会话控制器4和视频分发服务器6之间的SIP会话被结束。
[0104] SIP会话控制器4向用户终端2发送SIP 200 OK作为对S339中的SIP BYE的响应(S345)，于是SIP会话控制器4和用户终端2之间的SIP会话被结束。
[0105] 根据本发明，当建立SIP会话时，SIP会话控制器保证用于发送根据RTSP等的视频分发的控制信号的最小带宽。当视频分发服务器6收到分发开始请求并且找到分发视频内容所需的带宽时，视频分发服务器6新保证所需带宽。因此，门户服务器5等不需要具有与内容所需带宽有关的信息。另外，因为实际带宽是在通过用户终端2和视频分发服务器6之间的协商确定了所需带宽之后保证的，因此所使用的带宽可以通过考虑到可供使用的带宽和用户终端2的能力来灵活地设置。因为仅所需带宽被保证，因此带宽可以得到高效的利用。
[0106] 上面已经针对示例性实施例描述了本发明。然而，本发明不限于上面的示例性实施例。在本发明的范围内可以对本发明的布置并对本发明的细节作出本领域技术人员可以明白的各种改变。
[0107] 例如，虽然在本示例性实施例中用户终端2从门户服务器5获取内容信息，但是内容信息可以存储在用户终端2中的存储介质中，而非从门户服务器5获取。作为替代，内容信息可以经由光盘、外部存储器等来获取，或者可以根据任意所需处理来获取。
[0108] 虽然作为用于实现上面步骤中的每个步骤的处理已经图示了具体序列，但是用于执行每个步骤的序列的一部分可被省略或者次序可被改变。协议可以用不同的协议替换，只要这些协议可以实现相同功能即可。
[0109] 根据一个示例，如图6所示，步骤202、步骤203和步骤206中的带宽保留处理可被省略。
[0110] 下面将参考图6来描述根据这种示例的步骤202和步骤203中的具体操作。
[0111] 在步骤202中，用户终端2请求SIP会话控制器4利用从门户服务器5得到的会话信息建立与视频分发服务器6的会话。
[0112] 下面将描述具体序列：
[0113] 用户终端2向SIP会话控制器4发送SIP INVITE消息(S601)。SIP会话控制器4向用户终端2发送SIP 100 Trying，作为对S601中的SIP INVITE的临时响应(S602)。
[0114] 在步骤203中，基于来自用户终端2的请求，SIP会话控制器4建立与视频分发服务器6的会话，并且请求带宽控制器3在用户终端2和视频分发服务器6之间的通信路径中保留用于分发视频内容控制的带宽。
[0115] 下面将描述具体序列：
[0116] SIP会话控制器4向带宽控制器3发送对用于发送和接收视频分发控制的RTSP(实时流传输协议)信号的带宽保证请求(S603)。
[0117] 响应于带宽保证请求，带宽控制器3操作IP网络1中的诸如路由器等的设备以执行带宽保证处理(S604)。当带宽成功地得到保证时，带宽控制器3向SIP会话控制器4发送成功响应(S605)。
[0118] 当带宽成功地得到保证时，SIP会话控制器4向视频分发服务器6发送SIP INVITE，作为建立会话的请求(S606)。
[0119] 视频分发服务器6向SIP会话控制器4发送SIP 100 Trying，作为对SIP INVITE的临时响应(S607)。
[0120] 视频分发服务器6向SIP会话控制器4发送SIP 200 OK，作为对SIP INVITE的成功响应(S608)。
[0121] SIP会话控制器4向用户终端2发送SIP 200 OK，作为对S601中的SIP INVITE的成功响应(S609)。响应于SIP 200 OK，用户终端2向SIP会话控制器4发送指示对成功会话建立的确认的SIP ACK(S610)。
[0122] SIP会话控制器4响应于来自视频分发服务器6的成功会话建立消息(S608)而发送SIP ACK(S611)。
[0123] 根据另一示例，如图7所示，视频分发服务器6可以在步骤204中根据RTSP向用户终端2发送与所需带宽有关的信息，并且用户终端2可以在步骤205中发送对改变带宽的请求。
[0124] 下面将参考图7描述根据这种示例的步骤204和步骤205中的具体操作。
[0125] 在步骤204中，当用户终端2成功建立与视频分发服务器6的会话时，用户终端2请求视频分发服务器6开始分发内容，并且获取与分发内容所需带宽有关的信息。
[0126] 下面将描述具体序列：
[0127] 首先，用户终端2建立与视频分发服务器6的TCP(传输控制协议)会话以便使用RTSP(实时流传输协议)。用户终端2向视频分发服务器6发送TCP SYN(S701)，并且视频分发服务器6响应于TCP SYN而向用户终端2发送TCP SYN ACK(S702)。
[0128] 用户终端2向视频分发服务器6发送TCP ACK(S703)，于是在用户终端2和视频分发服务器6之间建立了TCP会话。当建立了TCP会话时，用户终端2请求视频分发服务器6开始根据RTSP分发视频。
[0129] 用户终端2向视频分发服务器6发送RTSP DESCRIBE(S704)，并且视频分发服务器6响应于RTSP DESCRIBE而向用户终端2发送RTSP 200 OK(S705)。响应于RTSP 200 OK，视频分发服务器6向用户终端2发送与分发内容所需带宽有关的信息。此后，用户终端2向视频分发服务器6发送RTSP SETUP(S706)，以便执行与传输处理和端口有关的协商。
[0130] 在步骤205中，执行通过用户终端2将在步骤303中为SIP会话控制器4保证的带宽改变为分发视频内容所需带宽的一部分的处理。
[0131] 下面将描述具体序列：
[0132] 用户终端2向SIP会话控制器4发送SIP UPDATE，作为用于将在步骤203中保证的带宽改变为分发视频内容所需带宽的一部分的带宽改变请求(S707)。SIP会话控制器4请求带宽控制器3为视频分发作出带宽保留(S708)。
[0133] 带宽控制器3操作IP网络1中的路由器等以执行带宽保留处理(S709)。当带宽成功地得到保留时，带宽控制器3向SIP会话控制器4发送确认响应(S710)。当带宽保留成功并且发现带宽可以得到保证时，SIP会话控制器4向视频分发服务器6发送SIP UPDATE(S711)，从而指示可以使用的带宽的变化。
[0134] 视频分发服务器6向SIP会话控制器4发送SIP 200 OK，作为对S711中的SIP UPDATE的响应(S712)。SIP会话控制器4向带宽控制器3发送对保证在S708、S709、S710中保留的带宽的请求(S713)。
[0135] 带宽控制器3操作IP网络1中的路由器等以执行带宽保证处理(S714)。当带宽成功地得到保证时，带宽控制器3向SIP会话控制器4发送确认响应(S715)。当用于分发视频内容的带宽成功地得到保证时，SIP会话控制器4向用户终端2发送SIP 200 OK，作为对在S707中的SIP UPDATE的成功响应(S716)。
[0136] 视频分发服务器6向用户终端2发送RTSP 200 OK，作为对S706中的RTSP SETUP的成功响应(S717)。
[0137] [第二示例性实施例]
[0138] 下面将参考附图来描述本发明的第二示例性实施例。
[0139] 图1示出本示例性实施例的配置。本示例性实施例的配置与第一示例性实施例的配置相同。因此，下面将仅描述与第一示例性实施例不同的那些特征。
[0140] SIP会话控制器4控制用户终端2和视频分发服务器6之间的会话的建立和结束，并且控制带宽控制器3保留分发来自视频分发服务器6的所请求内容所需的带宽，并且还控制带宽控制器3执行用于使得特定种类的分组可以在通信路径中优先流动的优先级控制处理。
[0141] 基于来自SIP会话控制器4的请求，带宽控制器3控制存在于用户终端2和视频分发服务器6之间的路由上的诸如路由器等的设备以便为该路由上的通信路径保留带宽并且执行优先级控制处理。
[0142] 图8是本示例性实施例的操作的流程图，图9和图10是示出本示例性实施例的操作的具体细节的时序图。下面将参考图9和图10详细描述本示例性实施例的操作。
[0143] 本示例性实施例的操作在图8的流程图中被总地示出，并且图8所示的步骤的详细序列在图9和图10的时序图中被图示出。在图9和图10的时序图的右边示出的编号801至805对应于在图8的流程图中示出的相应步骤。虽然作为用于实现上面步骤中的每个步骤的处理已经图示了具体序列，但是用于执行每个步骤的序列的一部分可被省略或者次序可被改变。协议可以用不同的协议替换，只要这些协议可以实现相同功能即可。
[0144] 在本示例性实施例中，在带宽有保证的基础上分发视频内容的顺序处理如下：
[0145] 根据本示例性实施例的步骤801、步骤802、步骤804、步骤806和步骤807分别与根据第一示例性实施例的步骤201、步骤202、步骤204、步骤206和步骤207相同，并且在下面将不再描述。
[0146] 在步骤803中，基于来自用户终端2的请求，SIP会话控制器4建立与视频分发服务器6的会话，并且请求带宽控制器3执行有线控制处理，以使得用于根据RTSP的视频分发控制的分组可以在用户终端2和视频分发服务器6之间的通信路径中优先流动。
[0147] 下面将描述具体序列：
[0148] SIP会话控制器4请求带宽控制器3使得用于视频分发控制的RTSP信号分组可以优先流动(S905)。
[0149] 带宽控制器3对IP网络1中的路由器执行优先级控制处理。当优先级控制处理成功时，带宽控制器3向SIP会话控制器4发送确认响应(S907)。
[0150] 当优先级控制处理成功时，SIP会话控制器4向视频分发服务器6发送SIP INVITE，作为建立会话的请求(S908)。
[0151] 视频分发服务器6向SIP会话控制器4发送SIP 100 Trying，作为对SIP INVITE的临时响应(S909)。
[0152] 视频分发服务器6向SIP会话控制器4发送SIP 200 OK，作为对SIP INVITE的成功响应(S910)。
[0153] 当带宽成功地得到保证时，SIP会话控制器4向用户终端2发送SIP 200OK，作为对S903中的SIP INVITE的成功响应(S911)。响应于SIP200 OK，用户终端2向SIP会话控制器4发送SIP ACK，从而指示对成功会话建立的确认(S912)。
[0154] SIP会话控制器4响应于来自视频分发服务器6的成功会话建立消息(S910)而发送SIP ACK(S913)。
[0155] 在步骤804中，当用户终端2成功建立与视频分发服务器6的会话时，用户终端2请求视频分发服务器6开始分发内容。
[0156] 在步骤805中，视频分发服务器6为SIP会话控制器4保证分发视频所需的带宽。
[0157] 下面将描述具体序列：
[0158] 视频分发服务器6向SIP会话控制器4发送SIP UPDATE，作为用于保证分发视频内容所需带宽的一部分的带宽保证请求(S920)。SIP会话控制器4请求带宽控制器3为视频分发作出带宽保留(S921)。
[0159] 带宽控制器3操作IP网络1中的路由器等以执行带宽保留处理(S922)。当带宽成功地得到保留时，带宽控制器3向SIP会话控制器4发送确认响应(S923)。当带宽保留成功并且发现带宽可以得到保证时，SIP会话控制器4向用户终端2发送SIP UPDATE(S924)，从而指示可以使用的带宽的变化。
[0160] 响应于S920中的SIP UPDATE，用户终端2向SIP会话控制器4发送SIP 200 OK(S925)。SIP会话控制器4向带宽控制器3发送对保证在S921、S922、S923中保留的带宽的请求(S926)。
[0161] 带宽控制器3操作IP网络1中的路由器等以执行带宽保证处理(S927)。当带宽成功地得到保证时，带宽控制器3向SIP会话控制器4发送确认响应(S928)。当用于分发视频内容的带宽成功地得到保证时，SIP会话控制器4向视频分发服务器6发送SIP 200 OK，作为对S920中的SIP UPDATE的成功响应(S929)。
[0162] 视频分发服务器6向用户终端2发送RTSP 200 OK，作为对S919中的RTSP SETUP的成功响应(S930)。
[0163] 根据本发明，与第一示例性实施例一样，当建立SIP会话时，SIP会话控制器仅执行用于使得用于根据RTSP等的视频分发的控制信号可以在通信路径中优先流动的优先级控制处理。当视频分发服务器6收到分发开始请求并且找到分发视频内容所需的带宽时，视频分发服务器6保证所需带宽。因此，门户服务器5等不需要具有与内容所需带宽有关的信息。另外，因为实际带宽是在通过用户终端2和视频分发服务器6之间的协商确定了所需带宽之后保证的，因此所使用的带宽可以通过考虑到可供使用的带宽和用户终端2的能力来灵活地设置。因为仅所需带宽被保证，因此带宽可以得到高效的利用。
[0164] 上面已经针对示例性实施例描述了本发明。然而，本发明不限于上面的示例性实施例。在本发明的范围内可以对本发明的布置和细节作出本领域技术人员可以明白的各种改变。
[0165] 本申请要求基于在2007年1月26日提交的日本专利申请No.2007-016380的优先权，并且通过引用将该申请的全部内容结合于此。
