JP2006333293A - Network compression system - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a network compression system applicable when analog broadcast is received and digitally recorded. <P>SOLUTION: When the broadcast contents are digitized and compressed, they are compressed so that the data to be recorded are equalized as much as possible by being synthesized between pieces of equipment connected to the system. Then, the size to be recorded is made small by creating difference with reference data in a data base server and holding the difference in a data base server or equipment in a data base server or equipment. <P>COPYRIGHT: (C)2007,JPO&INPIT

Description

本発明はアナログ放送内容をデジタル記録するハードディスクレコーダーやパソコンなどの機器と、その圧縮率を向上させるサービスを行う、通信ネットワーク上に設置されたデータベースサーバに関するものである。   The present invention relates to devices such as a hard disk recorder and a personal computer for digitally recording analog broadcast contents, and a database server installed on a communication network for providing a service for improving the compression rate.

従来のアナログTV放送内容をデジタル記録するハードディスクレコーダーやパソコンなどの民生機器は、放送内容を受信し、MPEG等のフォーマットに変換し、そのままハードディスク等の記録装置に記録していた。近年、記録装置の容量の増大は著しいが、それでもユーザーの要望を完全に満たすには至っていない。放送内容を記録するにあたって用いられるMPEG等のフォーマットは、近接するフレーム間の画像の差分情報を用いるなどしてデータサイズを大幅に削減しているものの、元のデータ量が非常に多いので、圧縮後のデータサイズでもかなり大きくなる。   Conventional consumer devices such as hard disk recorders and personal computers for digitally recording analog TV broadcast contents receive the broadcast contents, convert them into a format such as MPEG, and record them directly on a recording device such as a hard disk. In recent years, the capacity of recording devices has increased significantly, but it has not yet fully satisfied user demands. MPEG and other formats used to record broadcast content have greatly reduced the data size by using image difference information between adjacent frames, but the original data volume is very large. Even later data sizes will be quite large.

このデータサイズを削減することにより、記録装置に記録できる時間が延びるため、画質を落として記録時間を延ばすオプションなどが提供されるのが普通である。しかしこのオプションを使用した場合は画質が低下するという致命的な問題が発生する。   By reducing the data size, the time that can be recorded in the recording apparatus is extended, so that an option to extend the recording time by reducing the image quality is usually provided. However, when this option is used, there is a fatal problem that the image quality deteriorates.

記録装置に記録できる量が限られている問題を解決するために、通信ネットワーク上に設置されたデータベースサーバを利用可能にするシステム/サービスが提案されている。しかし、一時的に記録する量が多くなった場合に柔軟に対応でき、データのバックアップサービスを受けることができるなどの魅力は有るものの、本質的には記録装置が家庭内の機器に有るのか、それとも通信ネットワークの先(データベースサーバ内)に有るのかの違いだけであり、一定のコストで提供できる記憶容量に本質的な違いは無い。データベースサーバのサービスを提供する業者は大規模記録装置を使うことによるコスト削減が多少は可能であるが、通信ネットワークの回線使用料や、データを記録する管理費用、利益などを付加しなければならないので、それを考えるとあまり魅力のあるものにならないようである。少なくとも現時点で実際にこのようなサービスを大規模に行い成功している例は無いと思われる。   In order to solve the problem that the amount that can be recorded in the recording device is limited, a system / service that makes available a database server installed on a communication network has been proposed. However, although there is an appeal such as being able to respond flexibly when the amount of temporary recording increases and receiving a data backup service, essentially whether the recording device is in home equipment, The only difference is whether it is at the end of the communication network (in the database server), and there is no essential difference in the storage capacity that can be provided at a fixed cost. Companies that provide database server services can reduce costs somewhat by using large-scale recording devices, but they must add line usage fees for communication networks, management costs for recording data, and profits. So it doesn't seem to be very attractive considering it. There seems to be no example of successful implementation of such services on a large scale at least at the present time.

特許文献1は、デジタル放送に関してこの問題を解決するものである。デジタル放送の場合は最初からデジタル化されたデータが放送されるため、ハードディスクレコーダーやパソコンなどでエンコードすることはなく、そのまま放送内容をデジタル記録するだけである。記録されるデータは原則として全ての機器で同じになる。場合によっては記録時間を延ばすため、いったんデコードした後、画質を落として再エンコードすることもあるが、パラメータが同じであれば同じ結果が得られると考えられる。このような条件下では、通信ネットワーク上に設置されたデータベースサーバに多くのユーザーから寄せられた記録内容を預かった場合、データベースサーバ上には全く同じデータが数多く存在すると考えられる。このとき、1個だけを残して他のデータを削除することができれば、記録装置の利用効率が格段に向上する。その他特許文献1では、同一番組のデータが複数の画質で記録された場合に最も解像度の高いものを選択すること、低い解像度のデータを記録した機器には解像度が高いデータから記録時と同程度に解像度を落として返すことを述べている。   Patent document 1 solves this problem regarding digital broadcasting. In the case of digital broadcasting, since the digitized data is broadcast from the beginning, it is not encoded by a hard disk recorder or a personal computer, and the broadcast contents are simply digitally recorded. In principle, the recorded data is the same for all devices. In some cases, in order to extend the recording time, after decoding, the image quality may be reduced and re-encoding may be performed. However, if the parameters are the same, the same result can be obtained. Under such conditions, it is considered that there are a lot of identical data on the database server when the recorded contents received from many users are stored in the database server installed on the communication network. At this time, if only one data can be deleted and other data can be deleted, the utilization efficiency of the recording apparatus is remarkably improved. In Patent Document 1, when data of the same program is recorded with a plurality of image quality, the one with the highest resolution is selected, and the data recorded with the low resolution is the same as when recording from the data with high resolution. It is said that the resolution is returned to lower.

いっぽう、アナログTV放送を受信し、MPEGフォーマットで記録した場合、それぞれの記録データは同じにはならない。この違いが出る原因は、受信状態の違いや重畳されるノイズの量の違いに加えて、記録を開始する時間の微妙なずれがあることや、MPEGフォーマットのIフレームのタイミングがずれることによる。   On the other hand, when an analog TV broadcast is received and recorded in the MPEG format, the recorded data is not the same. The reason for this difference is that, in addition to the difference in reception state and the amount of superimposed noise, there is a subtle shift in the recording start time and the I frame timing in the MPEG format.

MPEGフォーマットは一般に知られているように、動画像の各フレームを1フレームだけの情報だけから画像を圧縮したIフレームと、前のフレームからの差分情報を圧縮したPフレームに分類して圧縮する。場合によっては前後のフレームの情報を使用するさらに複雑な形式も使用されるが、ここでの説明に関係ないので詳細は省略する。MPEGフォーマットの仕様ではIフレームはどこかに1個以上存在すれば良く、残りは全てPフレームでも構わない。圧縮率を高めるにはなるべくPフレームを増やし、Iフレームを減らすほうが有利であるが、ハードディスクレコーダーやパソコンなどの機器が放送内容をMPEGフォーマットで記録する際は、再生時の特殊再生(途中からの再生、早送りなど)に備えて、0.5秒〜1秒毎にIフレームを入れるのが一般的である。
特開2003−153152号公報
As is generally known, the MPEG format classifies and compresses each frame of a moving image into an I frame obtained by compressing an image from only one frame of information and a P frame obtained by compressing difference information from the previous frame. . In some cases, a more complicated format using the information of the previous and subsequent frames is also used. In the specification of the MPEG format, it is sufficient that one or more I frames exist somewhere, and all the rest may be P frames. In order to increase the compression rate, it is advantageous to increase the P frame and reduce the I frame as much as possible. In general, I frames are inserted every 0.5 to 1 second in preparation for playback, fast-forwarding, etc.
JP 2003-153152 A

特許文献1で述べられた内容は優れた方法であるが、デジタル放送にしか適用できないことが問題である。また、最も高画質なデータだけを記録するため、低画質のデータを記録した場合は記録した内容と必ずしも一致しない結果が返される可能性がある。本発明はアナログ放送を受信しデジタル記録した場合に適用可能であり、機器で記録したデータと同じ内容以外が返されることはない。   Although the contents described in Patent Document 1 are excellent methods, there is a problem that they can be applied only to digital broadcasting. Further, since only the data with the highest image quality is recorded, when data with low image quality is recorded, a result that does not necessarily match the recorded content may be returned. The present invention is applicable when analog broadcasting is received and digitally recorded, and nothing other than the same content as data recorded by the device is returned.

前記従来の課題を解決するために、本発明のネットワーク圧縮のシステムはハードディスクレコーダーやパソコン等の機器でアナログ放送を受信し、内容をデジタル記録した内容をいったん通信ネットワークに接続された圧縮サービスを提供するデータベースサーバに送る。データベースサーバは機器から送られたデータをリファレンスデータと比較し、その差分だけをデータベースサーバに記録するか、差分を暗号化して機器に送り返す。リファレンスデータはデータベースサーバを運用する業者自身で放送内容を受信して記録した結果を使用したり、圧縮のために送られてきたデータから平均値を取るなどして作成したデータを使用したりすれば良い。差分データをなるべく小さくするためには後者のほうが有効であるが、処理に少し時間がかかるので、場合によって使い分ける方法も考えられる。   In order to solve the above-described conventional problems, the network compression system of the present invention provides a compression service in which analog broadcasts are received by devices such as a hard disk recorder and a personal computer, and the contents digitally recorded are once connected to a communication network. Sent to the database server. The database server compares the data sent from the device with the reference data and records only the difference in the database server or encrypts the difference and sends it back to the device. For the reference data, use the result of receiving and recording the broadcast contents by the database server operator itself, or using the data created by taking the average value from the data sent for compression. It ’s fine. The latter is more effective for reducing the difference data as much as possible, but it takes a little time for processing, so there are also possible methods depending on the case.

差分データをなるべく小さくするために、それぞれの機器では圧縮率などの記録パラメータを統一するとともに、記録するタイミングを合わせる。データの記録形式としてMPEGフォーマットを使用する場合はこれによってIフレーム挿入のタイミングが揃い、記録データ毎の違いを減らすことができる。タイミングを合わせるには正確な時計を使用するか、ネットワークを利用して時計の同期を取るか、あるいは記録に先立って放送内容をパターン認識したり、放送内容の色や明るさのヒストグラムデータの変化量を認識したりして同期を取る必要が有る。いくら正確な時計を使用しても多少のずれは避けられないことと、放送局からの距離や、アンテナで受信してからの機器までの間の配線での遅れの量を考えれば、放送内容を使用して同期を取る方法が最も効果が高いであろう。   In order to make the difference data as small as possible, the recording parameters such as the compression rate are unified in each device and the recording timing is matched. When the MPEG format is used as the data recording format, the I frame insertion timing is thus aligned, and the difference for each recorded data can be reduced. To match the timing, use an accurate clock, synchronize the clock using the network, pattern recognition of the broadcast content prior to recording, change in the color and brightness histogram data of the broadcast content It is necessary to synchronize by recognizing the amount. Considering the fact that some deviation is inevitable no matter how accurate the watch is used, and the distance from the broadcasting station and the amount of delay in the wiring from the antenna to the equipment, the contents of the broadcast The method of synchronizing using will be most effective.

このネットワーク圧縮は、いったん機器ローカルの記録装置に記録し、オフラインで通信ネットワークを通じて圧縮サービスを提供するデータベースサーバに送り、圧縮結果をオフラインで送り返してもらうか、データベースサーバに記録してもらう実現方法と、受信した時に特にローカルに保存は行わず、記録結果をリアルタイムでデータベースサーバに送り、少しの遅延時間で圧縮結果を受け取るか、データベースサーバに記録してもらう実現方法が考えられる。圧縮結果を受け取る場合には、機器上から圧縮前のデータは削除するが、圧縮前のデータと圧縮後のデータの両方を持っていると論理的にはリファレンスデータを再現できてしまう点で法律的に問題がある。そのため、本発明に本質的には関係が無いが、圧縮結果を機器に送り返す場合は内容を自由に操作できないように暗号化しておく必要があるだろう。   This network compression is once recorded in the device local recording device, sent offline to the database server providing the compression service through the communication network, and the compression result is sent back offline or recorded in the database server. When received, the storage method is not particularly stored locally, and the recording result is sent to the database server in real time, and the compression result is received with a slight delay time, or the database server records it. When receiving the compression result, the uncompressed data is deleted from the device, but if you have both the uncompressed data and the compressed data, you can logically reproduce the reference data. Problem. For this reason, the present invention is essentially irrelevant, but when the compression result is sent back to the device, it will be necessary to encrypt the content so that it cannot be freely manipulated.

圧縮後にそのデータを再生したい場合は、圧縮後のデータをデータベースサーバに送るか、データベースサーバ上に記録されているデータから、オフラインで圧縮前のデータを送り返してもらう実現形態か、もしくはストリーミング技術等を用いてリアルタイムで再生を行う実現形態が考えられる。   If you want to play back the data after compression, send the compressed data to the database server, or the data recorded on the database server can send back the uncompressed data offline, or streaming technology, etc. A realization mode in which reproduction is performed in real time by using a PC is conceivable.

リアルタイムで圧縮/再生を行うサービスを提供する場合はもちろんであるが、オフラインで処理するサービスを提供する場合でも、番組の一部だけを記録するユーザーもいるので、放送内容の記録ファイルは適当な間隔で細分化し、細分化された単位で差分処理を行うべきである。この細分化の間隔は任意に選択できる。   Of course, when providing a service that performs compression / playback in real time, even when providing a service that processes offline, some users record only a part of the program, so the recording file of the broadcast content is appropriate. It should be subdivided at intervals, and difference processing should be performed in subdivided units. The subdivision interval can be arbitrarily selected.

本発明のネットワーク圧縮システムによれば、アナログ放送内容をデジタル記録する際に、その記録データのサイズを非常に小さくすることが可能になる。そのため、一定量の記録装置に保存できる時間数を飛躍的に伸ばすことができる。   According to the network compression system of the present invention, when the analog broadcast content is digitally recorded, the size of the recorded data can be extremely reduced. Therefore, the number of hours that can be stored in a certain amount of recording device can be dramatically increased.

以下本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。   Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.

(実施の形態1)
図1は本発明の実施の形態1におけるネットワーク圧縮システムの概念図である。アンテナ107で受信した放送の内容を記録する機器A101で記録したデータ104を、通信ネットワーク110を用いて圧縮サービスを提供するデータベースサーバ111に送信する。データベースサーバ111は自分自身がアンテナ114で受信した放送内容を記録し、リファレンスデータ113とする。そしてデータベースサーバ111では機器A101から届いたデータ115と、リファレンスデータ113の差分を取り、その結果117をデータベースサーバ111の記憶装置112に記録する。
(Embodiment 1)
FIG. 1 is a conceptual diagram of a network compression system according to Embodiment 1 of the present invention. The data 104 recorded by the device A 101 that records the content of the broadcast received by the antenna 107 is transmitted to the database server 111 that provides a compression service using the communication network 110. The database server 111 records the broadcast content received by the antenna 114 itself as reference data 113. The database server 111 calculates the difference between the data 115 received from the device A 101 and the reference data 113 and records the result 117 in the storage device 112 of the database server 111.

なお、ここでいう「差分」はデータのフォーマットを無視してバイナリデータ列と見立てての単純な差分でも構わないが、データのフォーマットを知り、構成する成分別に分類し、それぞれ成分別の差分を計算することにより、データ全体の差分データをより小さくすることが可能となる。   Note that the “difference” here may be a simple difference that is regarded as a binary data string ignoring the data format, but knows the format of the data, classifies it by component, and sets the difference for each component. By calculating, the difference data of the entire data can be made smaller.

システムはオンライン・リアルタイム、オフライン・非リアルタイムのいずれでも実装できる。単純なのはオフライン・非リアルタイムのシステムで、機器A101で記録したデータ104をネットワークが混雑する時間帯を避けるなどしてデータベースサーバ111に送信すれば良い。以降の処理はデータベースサーバ111が行う。記録したデータを再生したい場合は、データベースサーバ111に指示すれば、データベースサーバ111は記憶装置112に記録してあった差分情報117とリファレンスデータ113から元のデータ115を作成し、通信ネットワーク110を介して機器A101にデータを返すようにすれば良い。   The system can be implemented online / real-time, offline / non-real-time. A simple system is an offline / non-real-time system, and the data 104 recorded by the device A 101 may be transmitted to the database server 111 while avoiding the time zone in which the network is congested. Subsequent processing is performed by the database server 111. When the recorded data is to be reproduced, the database server 111 creates the original data 115 from the difference information 117 and the reference data 113 recorded in the storage device 112 when the database server 111 is instructed. The data may be returned to the device A101 via this.

オンライン・リアルタイムのシステムの場合は、機器A101で記録したデータ104は放送中も記録したところまで通信ネットワーク110を介してデータベースサーバ111に送信する。差分データ117の作成もリアルタイムで行うようにすれば、機器A上に大きなデータを置く必要が無くなる。このような構成の場合、再生時はデータベースサーバ111が記憶装置112に記録してあった差分情報117とリファレンスデータ113から元のデータ115を作成し、通信ネットワーク110を介して機器A101にデータを返すのは同じであるが、データファイルとして返すのではなく、ストリーム配信することで簡単にリアルタイムに再生することが可能になる。もちろん、実施の形態6のようにデータを細かい時間に区切ればストリームを用いなくてもリアルタイム的な処理が可能になるが、これについては後で説明する。   In the case of an online real-time system, the data 104 recorded by the device A 101 is transmitted to the database server 111 via the communication network 110 until it is recorded even during broadcasting. If the difference data 117 is also created in real time, it is not necessary to place large data on the device A. In such a configuration, the original data 115 is created from the difference information 117 and the reference data 113 recorded in the storage device 112 by the database server 111 during playback, and the data is transmitted to the device A 101 via the communication network 110. It returns the same, but instead of returning it as a data file, it can be played back in real time simply by streaming. Of course, if the data is divided into fine times as in the sixth embodiment, real-time processing is possible without using a stream. This will be described later.

データベースサーバ111への記録はオフライン・非リアルタイムで、再生はオンライン・リアルタイムという構成もありうる。   Recording to the database server 111 may be offline / non-real time, and playback may be online / real time.

なお、言うまでも無いが説明上単純化しているが、本システムに接続される機器A〜Cは3台とは限らず、台数は一般的にはもっと多数であり、しかも台数が動的に変化しうる。放送は同時に複数のチャンネルで行われており、オフライン処理を行う場合は同じチャンネルの前後の放送内容とも並列処理を行うことになる。ここでの説明は特定のチャンネルの特定の番組(放送内容)に着目した場合のものであり、実際の運用上はチャンネル別、番組別に複数の処理が並列処理する形態になるであろう。   Needless to say, although the description is simplified, the number of devices A to C connected to the system is not limited to three, and the number of devices is generally larger, and the number of devices is dynamically increased. It can change. Broadcasting is performed simultaneously on a plurality of channels. When offline processing is performed, parallel processing is also performed on the broadcast contents before and after the same channel. The explanation here is for a case where attention is paid to a specific program (broadcast content) of a specific channel. In actual operation, a plurality of processes will be processed in parallel for each channel and each program.

(実施の形態2)
図2は本発明の実施の形態2におけるネットワーク圧縮システムの概念図である。実施の形態1との違いは、データベースサーバ211自身は放送の受信を行わず、それぞれの機器から送られてきたデータを元にして、できるだけデータベースサーバ211に記録する差分データ217等の合計サイズが小さくなるようにリファレンス値を設定することである。
(Embodiment 2)
FIG. 2 is a conceptual diagram of a network compression system according to Embodiment 2 of the present invention. The difference from Embodiment 1 is that the database server 211 itself does not receive the broadcast, and the total size of the difference data 217 and the like recorded in the database server 211 as much as possible is based on the data sent from each device. The reference value is set to be small.

図2では本システムを構成するのは機器A201、機器B202、機器C203の3機であり、それら全てが放送を受信し、それぞれデータをデータベースサーバ211に送ってくるものとして説明をしているが、実際には機器の台数はずっと多く、そしてそれらの機器が特定の番組についてデータを送ってくるものかどうかが分からないのである。オフライン処理を認めている場合、かなり時間が経過してからデータが送られてくる場合もあるから、全てのデータが揃うのを待ってから処理するというのは現実的ではない。その場合は先着順に一定数のデータを選ぶなどして、その範囲で最も差分データの総量が一番少なくなるようにリファレンス値213を決めて運用する。   In FIG. 2, this system is configured by three devices, device A 201, device B 202, and device C 203, all of which receive broadcasts and send data to the database server 211. In fact, the number of devices is much larger, and it is not known if they will send data for a particular program. If off-line processing is permitted, data may be sent after a considerable amount of time, so it is not realistic to wait for all data to be processed before processing. In that case, the reference value 213 is determined and used so that the total amount of difference data is the smallest in the range by selecting a certain number of data in the order of arrival.

送られてきた複数のデータからリファレンス値213を算出するモジュール218の実装方法については、データのファイルフォーマットや、差分データの記録形式によってどうすれば差分の総量が小さくなるかは変わってくる。通常、「もっとも小さい」というのを目指すのは難しく、「できるだけ小さくする」ぐらいのアルゴリズムを目指すことになる。   As for the mounting method of the module 218 for calculating the reference value 213 from a plurality of sent data, how the total amount of differences becomes small depends on the file format of the data and the recording format of the difference data. Usually, it is difficult to aim for the “smallest”, and an algorithm that “makes it as small as possible” will be aimed.

単純なアルゴリズム実装例として、以下のような実装が考えられる。   The following implementation can be considered as a simple algorithm implementation example.

まず、送られてきた複数のデータをそれぞれ構成している成分別に分解する。次に各成分について、送られてきた複数のデータ間で、それぞれが似ている部分の対応付けを行う。対応付けとは、一致しているか、非常に似ている部分を関連付けることである。たとえば、対応付けできた部分の単純な数値の平均値を成分別のリファレンス値とすれば良い。対応付けできなかった部分は順増部分としてデータそのものを差分データに含むか、リファレンス値から削減部分として取除く範囲の情報を差分データに含む必要が有る。   First, a plurality of sent data is decomposed for each constituent component. Next, for each component, a plurality of pieces of sent data are associated with similar parts. Matching is associating parts that are identical or very similar. For example, an average value of simple numerical values of the matched parts may be used as the reference value for each component. For the part that could not be associated, it is necessary to include the data itself in the difference data as an increasing part, or to include information on the range to be removed as a reduction part from the reference value in the difference data.

成分別に作成したデータからリファレンス値213を構成する。   A reference value 213 is constructed from data created for each component.

オフライン処理で、時間をかけても良い場合は、さまざまな値をリファレンス値にして、差分データの合計サイズがどれぐらいになるのかを実際にやってみて、もっとも小さくなるものを採用すればよい。   If you need more time for offline processing, you can use various values as reference values, actually try to see how much the total size of the difference data will be, and use the smallest value.

(実施の形態3)
実施の形態1、実施の形態2をアナログTV放送に関して適用する際に問題となるのは、一般に動画像の記録フォーマットは1フレームだけの情報を使用するIフレームと、前のフレームとの差分情報を使用するPフレームに分かれているため、Iフレームが入る位置によってデータが大きく違ってくることである。
(Embodiment 3)
When the first and second embodiments are applied to analog TV broadcasting, the difference between the I frame that uses information of only one frame and the previous frame is generally a moving image recording format. Data is greatly different depending on the position where the I frame enters.

この問題を避ける一番簡単な方法は、Iフレームのタイミングを合わせることである。たとえば、正確な時間を刻むように調整された時計を用い、たとえば毎秒正時(ちょうど秒単位になり、秒未満の時間が0のタイミング)以降開始された最初のフレームをIフレームと定め、それ以外のフレームをPフレームと定めれば良い。通信ネットワークを用いて時計を正確な値に保つ方法は一般に知られている。その仕組みを用いれば時計の精度が多少悪くても充分実用になる。   The simplest way to avoid this problem is to synchronize the timing of the I frame. For example, using a clock adjusted to give accurate time, for example, the first frame started after the hour on every second (just in seconds, when the time less than a second is 0) is defined as an I frame, and otherwise These frames may be defined as P frames. It is generally known how to keep a clock accurate using a communication network. If this mechanism is used, it will be practical enough even if the accuracy of the watch is somewhat inferior.

ただし、実際には放送局からの距離、アンテナから機器までの間のシステム構成(たとえばケーブルテレビでは時間が少し遅くなっている可能性が高い)によってディレイの量は異なるため、微調整が必要となる。正確な時計に機器のユーザーが設定する微調整の時間定数を加えて同期を取ることになる。   However, since the amount of delay varies depending on the distance from the broadcast station and the system configuration from the antenna to the device (for example, cable TV is likely to be a little late), fine adjustment is necessary. Become. A precise time constant set by the user of the device is added to the accurate clock to achieve synchronization.

(実施の形態4)
実施の形態3での問題点は、同期を取るための微調整量を決めることが実際問題として難しいことである。そこで、その調整を自動化するのが実施の形態4である。
(Embodiment 4)
The problem with the third embodiment is that it is difficult to determine the fine adjustment amount for synchronization. The fourth embodiment automates the adjustment.

実施の形態4では同期を取るために実際に受信している放送内容を利用する。簡単な実装としては、記録を開始する少し前に試験的に適当な時間、たとえば1秒分を仮に記録し、それに対して画像認識を実施し、映っている人物や物体の位置などの情報を得る。これを機器の時計で計測した時間とともに通信ネットワークを介してデータベースサーバに送り、同期に必要なパラメータを依頼する。データベースサーバはリファレンス値に対して実施した画像認識結果と付き合わせ、どの程度時間をずらせば良いのかを判定し、再び通信ネットワークを介して機器に情報を送り返す。   In the fourth embodiment, the broadcast contents actually received are used for synchronization. A simple implementation is to record an appropriate time on a trial basis, for example 1 second, just before starting the recording, and perform image recognition on it to obtain information such as the position of the person or object in the image. obtain. This is sent together with the time measured by the device clock to the database server via the communication network, and the parameters required for synchronization are requested. The database server matches the image recognition result performed on the reference value, determines how much time should be shifted, and sends information back to the device via the communication network again.

(実施の形態5)
実施の形態4では画像認識を用いるとしたが、画像認識は処理時間が非常に大きく、処理内容も複雑である。したがってリアルタイム系に実装するのは難しい場合もあると考えられる。そのような場合は、放送内容の1フレーム分の画像の平均色の変化、平均明度の変化、音声のボリュームといったより簡単に得られる情報を用い、その変化が起こったタイミングで同期を取ればよい。画像認識を正確に行うのに比べると不正確ではあるが、より簡単に実装できる。
(Embodiment 5)
Although the image recognition is used in the fourth embodiment, the image recognition requires a very long processing time and complicated processing contents. Therefore, it may be difficult to implement in a real-time system. In such a case, it is only necessary to use information that can be obtained more easily, such as a change in the average color of an image for one frame of broadcast content, a change in average brightness, and a volume of audio, and synchronize at the timing when the change occurs. . Although it is inaccurate compared to correctly performing image recognition, it can be implemented more easily.

(実施の形態6)
このネットワーク圧縮システムを利用するユーザーの全てが、放送内容を記録する際に、番組の最初から最後まで記録することしかしないという前提は置けない。また、リアルタイム処理をよりシンプルに実施するためにも、番組全体の受信が完了してからしか処理を開始できないのでは使い勝手が悪くなる。これらの問題を解決するには、適当な時間間隔を単位とし、その単位時間で区切ってデータ化することである。
(Embodiment 6)
It cannot be assumed that all users of this network compression system only record from the beginning to the end of the program when recording the broadcast content. Also, in order to perform real-time processing more simply, if the processing can be started only after reception of the entire program is completed, the usability deteriorates. In order to solve these problems, an appropriate time interval is used as a unit, and data is divided by the unit time.

たとえば、適当な時間間隔を5秒とし、その先頭フレームと、1秒間隔でIフレームが入ったデータを単位として考えると、通信ネットワークを介してデータベースサーバに送るのも、差分を計算するのもこのデータを単位とするとよい。こうすることによって番組の記録開始時間や終了時間は5秒単位で自由に設定可能になる。また、オフライン処理では適当な時間間隔(この例では5秒)以上のずれは自動的に関係が無くなるという利点もある。   For example, if the appropriate time interval is 5 seconds and the first frame and data containing I frames at 1 second intervals are considered as a unit, it can be sent to the database server via the communication network, or the difference can be calculated. This data should be used as a unit. By doing so, the recording start time and end time of the program can be freely set in units of 5 seconds. Further, in the offline processing, there is an advantage that a difference of more than an appropriate time interval (5 seconds in this example) is automatically unrelated.

(実施の形態7)
今までの実施の形態では作成した差分データをデータベースサーバの記憶装置に保存する形態であった。この形態の問題点は、このネットワーク圧縮システムを利用するユーザー数や記録されるデータの量が予想しにくい場合に、どうしてもデータベースサーバの記憶装置などは余裕を持った構成にせざるを得ず、高コストなシステムになってしまうことである。
(Embodiment 7)
In the embodiments so far, the created difference data is stored in the storage device of the database server. The problem with this configuration is that if the number of users who use this network compression system or the amount of data to be recorded is difficult to predict, the storage device of the database server must inevitably be configured with a margin. It will be a costly system.

この問題を避けるためには、データベースサーバで作成した差分データを、通信ネットワークを用いて機器に送り返せばよい。そうするとデータベースサーバに必要な記憶装置の容量はリファレンスデータを保存する容量と、作業用の一時データを保存するための多少の余裕が有れば良いことになる。仮に、非常に多くのユーザーがこのシステムを一斉に使用したとしても、リファレンスデータの容量は、各地で放送されている番組の総量を超えない。これはこのシステムを利用するユーザー数が非常に多い場合の“差分データの総和”よりもずっと少ないデータ量で済むと考えられる上、チャンネル数と時間経過で大雑把な必要容量が見積もれるので、計画的な設備投資が可能になる。   In order to avoid this problem, the difference data created by the database server may be sent back to the device using the communication network. Then, the capacity of the storage device required for the database server only needs to have a capacity for storing the reference data and a slight margin for storing the temporary data for work. Even if a very large number of users use this system all at once, the capacity of the reference data does not exceed the total amount of programs broadcast in various places. This is considered to require much less data than the “sum of differential data” when the number of users using this system is very large, and the required capacity can be estimated roughly based on the number of channels and time. Capital investment is possible.

(実施の形態8)
実装の形態7の問題点は、機器側に元データと差分データの両方が存在すると、そこからリファレンスデータを再現できる可能性があることである。これはユーザーが私的に記録した内容とは異なるため、現行国内法上、再現できると問題が有る。実際には、差分の逆演算を行うのはそれほど簡単な作業ではないし、そのような機能はもちろん機器としては提供しない。さらに、機器にデータベースサーバから差分データが届けば元データは消去するし、逆に元データが届けば差分データは消去するように実装すれば問題無いはずである。
(Embodiment 8)
The problem of the seventh embodiment is that if both the original data and the difference data exist on the device side, there is a possibility that the reference data can be reproduced therefrom. This is different from the contents that the user recorded privately, so there is a problem if it can be reproduced under the current domestic law. Actually, the inverse operation of the difference is not so easy, and such a function is not provided as a device. Furthermore, there should be no problem if the implementation is such that the original data is erased when the difference data arrives from the database server to the device, and the difference data is erased when the original data arrives.

このままでもほとんど問題は無いが、機器に記録した内容をDVDや外部ハードディスク等の外部媒体に記録する仕組みを提供している場合は、悪意あるユーザーであれば元データと差分データの両方を手に入れることが可能になってしまう。   Although there is almost no problem even if it remains as it is, if you provide a mechanism to record the contents recorded on the device to an external medium such as a DVD or an external hard disk, if you are a malicious user, you can get both the original data and the difference data It becomes possible to put.

このような問題に対処するため、差分データはデータベースサーバから機器にそのまま送り返すのではなく、暗号化して送り返すことにする。そうすることによって元データと暗号化された差分データの両方が機器上に存在したとしても、リファレンスデータを再現することはできなくなる。暗号化の方法に関してはさまざまな方法が知られており、その適当なものを選択すればよい。   In order to deal with such a problem, the difference data is not sent back from the database server to the device as it is, but is sent back after being encrypted. By doing so, even if both the original data and the encrypted difference data exist on the device, the reference data cannot be reproduced. Various methods are known for the encryption method, and an appropriate one may be selected.

本発明の説明ではアナログのTV放送をデジタル化し、MPEG形式で記録する場合について説明したが、記録形式として他の形式を採用した場合も、フレーム間の差分情報を利用している形式であれば本質的な差は無く、同様に適用できることは言うまでも無い。   In the description of the present invention, the case where the analog TV broadcast is digitized and recorded in the MPEG format has been described. However, even if another format is adopted as the recording format, any format using the difference information between frames may be used. There is no essential difference and it goes without saying that the same applies.

フレーム間の差分情報を利用していない形式で記録する場合でも、リアルタイムのサービスを提供したり、番組の部分記録をサポートしたりするためには、一定間隔で区切りながら記録内容を比較する方法をとることが考えられ、区切る間隔を一定にするためには同期を取らないといけないことに変わりは無い。よって、やはり同様に適用できる。   Even when recording in a format that does not use the difference information between frames, in order to provide a real-time service or support partial recording of programs, a method of comparing the recorded contents while separating at regular intervals It is conceivable to take this, and in order to make the separation interval constant, there is no change in having to take synchronization. Therefore, it can be similarly applied.

TV放送の音声データの記録や、本発明をラジオ放送に適用した場合も同様である。   The same applies to the recording of audio data for TV broadcasts and when the present invention is applied to radio broadcasts.

また、原理的にはTV放送とラジオ放送に限定されるものではなく、それ以外にも同一内容の情報が多くのユーザーに配布されるような形態のものであって、単純に記録するだけでデジタル的に同一内容が得られるものではないものに適用できることは言うまでも無い。たとえば、無線通信の交信記録や、講演会やコンサートの内容を主催者の許可を得て私的に記録する場合などが考えられる。   Also, in principle, it is not limited to TV broadcasting and radio broadcasting, but other than that, information of the same content is distributed to many users and can be simply recorded. Needless to say, the present invention can be applied to a digital content that is not the same. For example, there may be a case where the communication record of wireless communication, the contents of lectures and concerts are recorded privately with the permission of the organizer.

本発明にかかるネットワーク圧縮のシステム/装置/方法を用いれば、ハードディスクレコーダーやパソコン等のアナログ放送をデジタル記録する機器において、記録するデータの圧縮率を飛躍的に高めることができる。圧縮結果をデータベースサーバに配置する場合も、記録しておくデータの量をかなり削減できるため、ユーザーに低コストでサービスを提供できる可能性が高い。したがってこれらの機能を含む家電機器、パソコン、ゲーム機などの分野で利用される可能性がある。   By using the network compression system / apparatus / method according to the present invention, it is possible to dramatically increase the compression rate of data to be recorded in devices that digitally record analog broadcasts such as hard disk recorders and personal computers. Even when the compression result is placed in the database server, the amount of data to be recorded can be considerably reduced, so there is a high possibility that the service can be provided to the user at a low cost. Therefore, it may be used in the fields of home appliances, personal computers, game machines and the like including these functions.

本発明の実施の形態1におけるネットワーク圧縮システムの概念図Conceptual diagram of a network compression system in Embodiment 1 of the present invention 本発明の実施の形態2におけるネットワーク圧縮システムの概念図Conceptual diagram of network compression system according to Embodiment 2 of the present invention

符号の説明Explanation of symbols

101 放送の内容を受信し記録する機器A
102 放送の内容を受信し記録する機器B
103 放送の内容を受信し記録する機器C
104 機器Aで記録されたデータ
105 機器Bで記録されたデータ
106 機器Cで記録されたデータ
107 機器Aに接続されたアンテナ
108 機器Bに接続されたアンテナ
109 機器Cに接続されたアンテナ
110 通信ネットワーク
111 圧縮サービスを提供するデータベースサーバ
112 データベースサーバの記憶装置
113 リファレンスデータ
114 データベースサーバに接続されたアンテナ
115 機器Aで記録したデータがデータベースサーバに転送されたもの
116 機器Aで記録したデータとリファレンスデータの差分を計算する手段
117 機器Aで記録したデータとリファレンスデータの差分データ
201 放送の内容を受信し記録する機器A
202 放送の内容を受信し記録する機器B
203 放送の内容を受信し記録する機器C
204 機器Aで記録されたデータ
205 機器Bで記録されたデータ
206 機器Cで記録されたデータ
207 機器Aに接続されたアンテナ
208 機器Bに接続されたアンテナ
209 機器Cに接続されたアンテナ
210 通信ネットワーク
211 圧縮サービスを提供するデータベースサーバ
212 データベースサーバの記憶装置
213 リファレンスデータ
215 機器Aで記録したデータがデータベースサーバに転送されたもの
216 機器Aで記録したデータとリファレンスデータの差分を計算する手段
217 機器Aで記録したデータとリファレンスデータの差分データ
218 機器A、機器B、機器Cから送られてきたデータからリファレンス値を作成するモジュール
101 Equipment A that receives and records broadcast content
102 Device B that receives and records the contents of the broadcast
103 Equipment C that receives and records the contents of the broadcast
104 Data Recorded by Device A 105 Data Recorded by Device B 106 Data Recorded by Device C 107 Antenna Connected to Device A 108 Antenna Connected to Device B 109 Antenna Connected to Device C 110 Communication Network 111 Database server providing compression service 112 Storage device of database server 113 Reference data 114 Antenna connected to database server 115 Data recorded by device A transferred to database server 116 Data recorded by device A and reference Means for calculating data difference 117 Difference data between data recorded by device A and reference data 201 Device A that receives and records contents of broadcast
202 Equipment B that receives and records the contents of broadcast
203 Equipment C that receives and records the contents of the broadcast
204 Data Recorded by Device A 205 Data Recorded by Device B 206 Data Recorded by Device C 207 Antenna Connected to Device A 208 Antenna Connected to Device B 209 Antenna Connected to Device C 210 Communication Network 211 Database server providing compression service 212 Storage device of database server 213 Reference data 215 Data recorded by device A transferred to database server 216 Means for calculating difference between data recorded by device A and reference data 217 Difference data between data recorded by device A and reference data 218 Module for creating a reference value from data sent from device A, device B, and device C

Claims (8)

放送の内容を受信し記録する機器と、通信ネットワーク上に設けられた圧縮サービスを提供するデータベースサーバとから構成される記録システムであって、
前記機器で記録したデータを、通信ネットワークを介して前記データベースサーバに送り、
前記データベースサーバ自身が受信し記録したデータをリファレンスデータとし、リファレンスデータとの差分を記録することを特徴とするネットワーク圧縮システム。
A recording system comprising a device that receives and records the content of a broadcast, and a database server that provides a compression service provided on a communication network,
The data recorded by the device is sent to the database server via a communication network,
A network compression system characterized in that data received and recorded by the database server itself is used as reference data, and a difference from the reference data is recorded.
前記データベースサーバに送られてきた複数のデータと前記リファレンスデータとの差分の総量ができるだけ少なくなるように算出したデータをリファレンスデータとする請求項1に記載のネットワーク圧縮システム。 The network compression system according to claim 1, wherein data calculated so that a total amount of differences between the plurality of data sent to the database server and the reference data is as small as possible is used as reference data. 前記機器で放送内容を記録する際に、記録するタイミングを他の前記機器と同期させる請求項1または2に記載のネットワーク圧縮システム。 The network compression system according to claim 1 or 2, wherein when the broadcast content is recorded by the device, the recording timing is synchronized with the other device. 放送内容の画像認識結果を、前記通信ネットワークを介して前記データベースサーバとやりとりすることで他の前記機器と記録するタイミングを同期させる請求項1〜3のいずれか一項に記載のネットワーク圧縮システム。 The network compression system according to any one of claims 1 to 3, wherein image recording results of broadcast contents are synchronized with the other devices by exchanging with the database server via the communication network. 放送内容の色や明るさの変化量、あるいは音声のパターン認識結果を、前記通信ネットワークを介して前記データベースサーバとやりとりすることで他の前記機器と記録するタイミングを同期させる請求項1〜3のいずれか一項に記載のネットワーク圧縮システム。 4. The timing for recording the amount of change in color and brightness of broadcast contents, or the result of voice pattern recognition with the database server via the communication network to synchronize the timing of recording. The network compression system according to any one of the above. 前記機器で受信内容を記録する際に適当な時間間隔で区切ってデータをそれぞれ個別に記録する請求項1〜5のいずれか一項に記載のネットワーク圧縮システム。 The network compression system according to any one of claims 1 to 5, wherein when the received content is recorded by the device, the data is individually recorded at an appropriate time interval. 前記差分データを前記データベースサーバから前記機器に送り返す、請求項1〜6のいずれか一項に記載のネットワーク圧縮システム。 The network compression system according to claim 1, wherein the difference data is sent back from the database server to the device. 前記差分データを前記データベースサーバから暗号化した上で前記機器に送り返す、請求項1〜6のいずれか一項に記載のネットワーク圧縮システム。 The network compression system according to any one of claims 1 to 6, wherein the difference data is encrypted from the database server and then sent back to the device.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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US10067700B2 (en) 2014-09-04 2018-09-04 International Business Machines Corporation Storing meta-information on tape recording systems

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