JP2010154006A - プログレッシブダウンロード再生用プログラム - Google Patents

Abstract

【課題】待ち時間や中断時間のないプログレッシブダウンロード再生が可能なプログラムを提供する。
【解決手段】プログレッシブダウンロード再生を実行するためのプログラムであって、前記管理ファイルをダウンロードして一時的に記憶するステップと、前記通信回線による通信速度を検出するステップと、前記配信サーバに格納された、データ量が異なる複数のストリームファイルの中から、前記ステップで検出された通信速度に応じたデータ量のストリームファイルを選択するステップと、前記ステップにより選択されたストリームファイルをダウンロードして一時的に記憶するステップと、前記ステップにより記憶されたストリームファイルのデータ量を、前記管理ファイルで規定されたデータ量に調整するステップと、をコンピュータに実行させる。
【選択図】 図１

Description

本発明は、映画やビデオカメラで撮影した動画などのコンテンツをダウンロードしながら再生する、プログレッシブダウンロード再生（擬似ストリーミング再生）を実行するためのプログラム、デジタルデータの配信システム及び配信サーバに関する。

この種のプログレッシブダウンロード再生を行うコンテンツの配信システムや再生方法は、特許文献１などで知られている。この特許文献１に開示された配信システムは、インターネットを介して配信サーバから受信クライアントへコンテンツを送信する際に再生ビットレート情報を付加し、受信クライアントはこの再生ビットレート情報に基づいてプログレッシブ再生が可能かどうかを判断し、可能であるときは再生をスタートさせるものである。

特開２００８−２７８０９０号公報

しかしながら、上述した従来例ではプログレッシブ再生が不可能であると判断したときは再生が可能になるまでダウンロードを続けるため、使用者にとって再生開始までの待ち時間や中断時間が発生する。

このため、コンテンツのストリームファイルについて、データ量が異なる複数のストリームファイルを配信サーバに用意しておき、ネットワークの通信速度に応じて適切なデータ量のストリームファイルを選択することも考えられるが、ストリームファイルに対応したクリップインフォファイルがストリームファイルのデータ量を予め定義しているため、定義されたデータ量と異なるデータ量のストリームファイルがダウンロードされても再生することができないという問題がある。

本発明が解決しようとする課題は、待ち時間や中断時間のないプログレッシブダウンロード再生が可能なプログラム、配信システム及び配信サーバを提供することである。

本発明は、配信サーバに格納された、データ量が異なる複数のストリームファイルの中から通信速度に応じたデータ量のストリームファイルを選択し、このストリームファイルのデータ量を、管理ファイルで規定されたデータ量に調整することによって上記課題を解決する。

本発明によれば、待ち時間や中断時間のないプログレッシブダウンロード再生が可能となる。

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。

図１は、発明の実施形態に係るプログラムを用いたデジタルデータの配信システムを示すブロック図、図２は、図１のデジタルデータの配信システムで用いられるプレイリストファイル、クリップインフォファイル及びストリームファイルを示すデータ構造図、図３は、図１の配信サーバに格納されたデータ量が異なる３つのストリームファイルを示すデータ構造図、図４は、図１に示す再生装置で実行されるデータ量の調整を説明するためのデータ構造図、図５は、図１に示す再生装置で実行されるＩピクチャのデータ量の調整を説明するためのデータ構造図である。

本実施形態の再生装置１は、ＢＤ−ＬＩＶＥ規格に対応した再生装置であって、インターネット５などの通信回線を介して配信サーバ４に接続し、映画やビデオカメラで撮影した動画などの所望のコンテンツをダウンロードしつつダウンロード中に再生を開始する、いわゆるプログレッシブダウンロード再生を行うものである。このプログレッシブダウンロード再生は、ブルーレイディスク媒体ＢＤのフォーマットにおいて記録及び実行可能なＪａｖａ（登録商標）プログラムなどのプログラムによって行われる。

図１に示す再生装置１は、ＢＤフォーマットの情報が再生可能な装置であって、ＢＤの入力部、情報処理用ＣＰＵ、表示装置２への出力部を備える。同図に示す再生装置１は、当該装置の入力部にＪａｖａ（登録商標）プログラムを記録したＢＤをセットして情報処理用ＣＰＵにプログラムの内容が展開された状態の機能ブロックを示す。なお、本発明のプログラムはＢＤに記録するほか配信サーバ４からダウンロードすることもできる。

同図に示すように、再生装置１に本実施形態のプログラムが読み込まれると、入出力部１１、復号部１２、管理ファイル記憶部１３、ストリームファイル記憶部１４、容量調整部１５、検出部１６、選択部１７および再生制御部１８といった各種機能が展開される。

入出力部１１は、配信サーバ４に対して所定のコンテンツのダウンロード要求を出力するとともに、ダウンロードしたコンテンツを入力する。コンテンツのダウンロード要求は、たとえば配信サーバのダウンロード画面に「ダウンロード」と「プログレッシブダウンロード再生」の選択肢が用意され、「ダウンロード」をクリックすると通常のダウンロードが実行されて再生装置１の図示しないメモリに記録される一方で、「プログレッシブダウンロード再生」をクリックするとプログレッシブダウンロード再生が実行される。通常のダウンロードについては説明を省略し、以下においてはプログレッシブダウンロード再生について説明する。

ここで、図２を参照して本実施形態にて取り扱われるコンテンツのデータ構造を説明すると、一つのコンテンツ（たとえば一つの映画）は、プレイリストファイルと、クリップインフォファイルと、ストリームファイルとからなる。プレイリストファイルは、ストリーム再生を行うための情報を保持するファイルであり、複数のプレイアイテム１，２，…ｎを有するが、一つのコンテンツに対して一つのファイルで構成されている。

クリップインフォファイルは、プレイリストファイルのプレイアイテムのそれぞれに対応して複数のクリップインフォファイル１，２，…ｎが存在し、ストリームファイルのサイズや再生時間等の情報を保持するファイルである。

ストリームファイルは、たとえば動画圧縮規格Ｈ．２６４／ＭＰＥＧ−４ ＡＶＣ形式で保存された動画ファイルであるｍ２ｔｓなどの再生用ＡＶストリームファイルであり、上述したプレイアイテムおよびクリップインフォファイル毎に一つのファイルが存在する。したがって、ストリームファイルもクリップインフォファイルと同じ数だけ存在する。これらプレイリストに対応した一つのクリップインフォファイルと一つのストリームファイルが存在することにより再生が可能となる。

図１に戻り、復号部１２は、配信サーバ４にて暗号化されたクリップインフォファイルを複合化するものである。すなわち、コンテンツの容量が大きい場合は、一つのプレイリストファイルに対するクリップインフォファイルも多数存在することになるが、このクリップインフォファイルのダウンロード時間を短縮するために、配信サーバ４側でクリップインフォファイルを一定のアルゴリズムを用いて暗号化（圧縮）する。復号部１２は、この圧縮されたクリップインフォファイルを所定のアルゴリズムを用いて復号化（解凍）する。

ただし、クリップインフォファイルの送信時間が所定時間未満であるように、クリップインフォファイルのデータ量が所定量未満の場合は、配信サーバ４にてファイルの暗号化はせず、その場合は復号部１２による複合化処理も行わない。

管理ファイル記憶部１３は、バッファメモリであり、配信サーバ４からダウンロードしたプレイリストファイルとクリップインフォファイルを一時的に記憶し、コンテンツの再生処理が終了したら消去する。ただし、消去しないでそのまま保持することもでき、保持した場合は、同じコンテンツを再度視聴する場合に保持したプレイリストファイルとクリップインフォファイルを用いることができるのでダウンロード時間を短縮することができる。

ストリームファイル記憶部１４も、バッファメモリであり、配信サーバ４からダウンロードしたストリームファイルを一時的に記憶し、コンテンツの再生処理が終了したら消去する。すなわち、本実施形態のストリームファイルは複数に分割され、各ストリームファイルが順次ダウンロードされるが、図２に示すようにダウンロードされたストリームファイルは、ストリームファイル記憶部（バッファメモリ）に順次保存され、再生を終了したら消去される。

検出部１６は、配信サーバ４と再生装置１との間のインターネット５による通信速度を検出する。この検出は、最初のストリームファイル（データ量は既知）をダウンロードしたときの通信速度を検出してもよいし、直前にダウンロードしたストリームファイルの通信速度を検出してもよい。また、データ量が既知の速度検出用ファイルを配信サーバ４から再生装置１へ送り、このときの通信速度を検出することもできる。

選択部１７は、検出部１６にて検出された現在の通信速度に基づいて、配信サーバ４に格納された、データ量が異なる複数のストリームファイルの中から、適切なデータ量のストリームファイルを選択する。すなわち、本実施形態の配信サーバ４には、図３に示すように、ひとつのストリームファイルに対して３種類のデータ量が異なるストリームファイルが用意されている。同図に示す例では、最もデータ量が大きいHi bit rate ストリームファイル（通信速度は１０Ｍｂｐｓ）と、最もデータ量が小さいLow bit rateストリームファイル（通信速度は２Ｍｂｐｓ）と、その中間のMiddle bit rateストリームファイル（通信速度は５Ｍｂｐｓ）という３種類の、内容が同じでデータ量が異なるストリームファイルが、配信サーバ４のコンテンツ記憶部４３に格納されている。このデータ量が異なるストリームファイルは、ストリームファイル１，２，…ｎごとに用意されている。なお、データ量の大小はフレームレートｆｐｓ、圧縮比、解像度などを変更することにより調整することができる。

そして、検出部１６で検出された現在の通信速度が遅い場合に、Hi bit rateストリームファイルをダウンロードするとダウンロードに長時間を要するため、前のストリームファイルの再生が終了しているにも拘らず次のストリームファイルのダウンロードが終了せず、画像再生の中断が生じる。

このため、本実施形態では、検出部１６で検出された通信速度を予め３段階に分類し、第１の所定値以上の高速の場合はHi bit rateストリームファイルを選択し、第１の所定値より小さい第２の所定値以下の低速の場合はLow bit rateストリームファイルを選択し、第１及び第２の所定値の間である場合はMiddle bit rateストリームファイルを、選択部１７により選択する。これにより、通信速度が遅い場合でも、前のストリームファイルの再生が終了する前に次のストリームファイルのダウンロードが終了することになる。逆に、通信速度が速い場合には、高画質のストリームファイルを再生することができる。

容量調整部１５は、選択部１７により選択されてダウンロードされたストリームファイルのデータ量を、対応するクリップインフォファイルに規定されたデータ量に調整するものである。

クリップインフォファイルは、対応するストリームファイルのデータ量を保持し、再生時にプレイリストファイルとともにこれらの情報を用いて再生処理を実行するが、クリップインフォファイルに規定されたデータ量とストリームファイルの実際のデータ量が異なると再生処理を実行することができない。

特に本実施形態の場合は、プレイリストファイルとクリップインフォファイルはダウンロードの当初に管理ファイル記憶部１３にダウンロードされ、これに対し、ストリームファイルは通信速度に応じて３種類のデータ量の中から一つのストリームファイルが選択される。したがって、クリップインフォファイルにあらかじめ規定されたストリームファイルのデータ量と、実際にダウンロードされたストリームファイルのデータ量が異なる場合がある。

本例ではクリップインフォファイルにHi bit rateストリームファイルのデータ量を規定するので、Middle bit rateやLow bit rateのストリームファイルをダウンロードした場合はクリップインフォファイルに規定されたデータ量と異なる。

そこで、選択部１７にてMiddle bit rateやLow bit rateのストリームファイルを選択し、これをダウンロードした場合は、このストリームファイルのデータ量を、クリップインフォファイルに規定されたHi bit rateのストリームファイルのデータ量に調整するために、パディングデータ(Padding data)を付加する。具体的には、図４に示すようにNull Packと称される空データをHi bit rateストリームファイルとのデータ量の差だけMiddle bit rateやLow bit rateのストリームファイルに付加する。Null Packはデータ量を調整するためのデータであって、再生処理の際、再生制御部１８はNull Packを無視する。

再生制御部１８は、容量調整部１５で調整されたストリームファイル（Hi bit rateストリームファイルに対してはパディングデータを付加しない調整をする）を、プレイリストファイル及びクリップインフォファイルに基づいて再生処理を実行し、表示装置２に出力する。これにより、表示装置２にダウンロードしたコンテンツがプログレッシブダウンロード再生されることになる。

配信サーバ４は、ビデオカメラなどの撮像装置３からのライブ映像や再生装置１からの要求信号を入力するとともに、コンテンツ記憶部４３に格納されたコンテンツを出力する入出力部４１と、撮像装置３から入力したライブ映像をＢＤ−ＬＩＶＥ規格のデジタルデータを生成するコンテンツ生成部４２と、このコンテンツ生成部４２で生成したコンテンツを格納するコンテンツ記憶部４３とを備える。

コンテンツ記憶部４３は、既述したとおりひとつのストリームファイルに対して、最もデータ量が大きいHi bit rate ストリームファイル（通信速度は１０Ｍｂｐｓ）と、最もデータ量が小さいLow bit rateストリームファイル（通信速度は２Ｍｂｐｓ）と、その中間のMiddle bit rateストリームファイル（通信速度は５Ｍｂｐｓ）という３種類の、内容が同じでデータ量が異なるストリームファイルが格納されている。

また、コンテンツ生成部４２は、複数のクリップインフォファイルの送信時間が所定時間以上であるように、複数のクリップインフォファイルのデータ量が所定量以上の場合は、複数のクリップインフォファイルを一定のアルゴリズムを用いて暗号化（圧縮）する。

また、コンテンツ生成部４２は、再生装置１から早送りまたは早戻しの要求信号が入力されたら、生成したコンテンツのストリームファイルに含まれるＩピクチャのみを抽出し、これをコンテンツ記憶部４３に格納したのち入出力部４１を介して再生装置１へ送出する。

ストリームファイルは、図５に示すように、他のピクチャと切り離して画像生成の復号化処理が可能なＩピクチャ(Intra Picture)と、過去、未来両方のフレームから予測したデータとの差分を符号化したＢピクチャと、過去のフレームから予測したデータとの差分をエンコードしたＰピクチャとで構成されているが、早送りまたは早戻しする際は画像生成が可能なＩピクチャのみを再生装置１へ送出し、これを受けた再生装置１は、容量調整部１５においてＩピクチャと次のＩピクチャとの間に、本来存在したＢピクチャとＰピクチャのデータ量に相当するデータ量のパディングデータを付加する。これにより、早送りまたは早戻し操作をクリップインフォファイルに基づいて実行することができる。

以上のように、たとえば配信サーバ４のコンテンツ記憶部４３に格納された映画などのコンテンツをプログレッシブダウンロード再生する場合は、再生装置１からプログレッシブダウンロード再生の要求を配信サーバ４に送出する。これを受けた配信サーバ４は、コンテンツ記憶部４３に格納されたコンテンツのうち、プレイリストファイルと複数のクリップインフォファイルを、インターネット５を介して再生装置１の入出力部１１に出力し、再生装置１は管理ファイル記憶部１３に格納する。このとき、クリップインフォファイルのデータ量が大きい場合は、配信サーバ４側で複数のクリップインフォファイルを圧縮処理して送信し、再生装置１の復号部１２で解凍したのち管理ファイル記憶部１３に格納する。

プレイリストファイルとクリップインフォファイルをダウンロードしたら、次に複数のストリームファイルを順次ダウンロードする。最初のストリームファイルはHi bit rateストリームファイルをダウンロードし、検出部１６はこのストリームファイルのダウンロード時間を検出することにより通信速度を検出する。次のストリームファイルは、今検出した通信速度に基づいて３種類のストリームファイルの中から適切なサイズのファイルを選択部１７で選択する。例えば、通信速度が遅い場合はサイズが小さいLow bit rateのストリームファイルを選択し、通信速度が速い場合はサイズが大きいHi bit rateのストリームファイルを選択する。このダウンロード処理を最後のストリームファイルまで繰り返す。

選択部１７で選択したストリームファイルがHi bit rateのストリームファイル以外のファイルサイズである場合は、図４に示すように容量調整部１５にてパディングデータを付加し、データ量をHi bit rateのストリームファイルのファイルサイズと等しくする。

このように容量調整されたストリームファイルを用いると、管理ファイル記憶部１３に格納されたプレイリストファイルとクリップインフォファイルに基づいてストリームファイルを再生することができる。また、選択部１７にて通信速度に応じた適切なファイルサイズのストリームファイルを選択してダウンロードするので、再生中に画像再生が中断することが防止される。

なお、図１に示す撮像装置３により、たとえば運動会などのイベント会場で撮影したライブ映像を、インターネット５を介して配信サーバ４へ送信し、配信サーバ４ではこのライブ映像に基づいてコンテンツを生成する一方で、イベント会場から離れた場所にある再生装置１を配信サーバ４に接続すれば、運動会などのライブ映像を離れた場所でリアルタイムに観賞することができる。

発明の実施形態に係るプログラムを用いたデジタルデータの配信システムを示すブロック図である。 図１のデジタルデータの配信システムで用いられるプレイリストファイル、クリップインフォファイル及びストリームファイルを示すデータ構造図である。 図１の配信サーバに格納されたデータ量が異なる３つのストリームファイルを示すデータ構造図である。 図１に示す再生装置で実行されるデータ量の調整を説明するためのデータ構造図である。 図１に示す再生装置で実行されるＩピクチャのデータ量の調整を説明するためのデータ構造図である。

符号の説明

１…再生装置
１１…入出力部
１２…復号部
１３…管理ファイル記憶部
１４…ストリームファイル記憶部
１５…容量調整部
１６…検出部
１７…選択部
１８…再生制御部
２…表示装置
３…撮像装置
４…配信サーバ
４１…データ入出力部
４２…コンテンツ生成部
４３…コンテンツ記憶部
５…インターネット

Claims (8)

1. 管理ファイルおよびストリームファイルを有するコンテンツを、配信サーバから通信回線を介して再生装置にダウンロードし、当該ダウンロード中にコンテンツの再生を開始するためのプログラムであって、
   前記管理ファイルをダウンロードして一時的に記憶するステップと、
   前記通信回線による通信速度を検出するステップと、
   前記配信サーバに格納された、データ量が異なる複数のストリームファイルの中から、前記ステップで検出された通信速度に応じたデータ量のストリームファイルを選択するステップと、
   前記ステップにより選択されたストリームファイルをダウンロードして一時的に記憶するステップと、
   前記ステップにより記憶されたストリームファイルのデータ量を、前記管理ファイルで規定されたデータ量に調整するステップと、
   前記ステップにより調整されたストリームファイルを前記再生装置に出力するステップと、をコンピュータに実行させるためのプログラム。
2. 請求項１に記載のプログラムにおいて、
   前記管理ファイルは、プレイリストファイルとクリップインフォファイルを含み、
   前記クリップインフォファイルは、ストリームファイルのデータ量を、データ量が異なる複数のストリームファイルのうち最大のデータ量に設定することを特徴とするプログラム。
3. 請求項２に記載のプログラムにおいて、
   前記コンテンツは、一つのプレイリストファイルに対し、複数のストリームファイルと、当該それぞれのストリームファイルに対応した複数のクリップインフォファイルを含むことを特徴とするプログラム。
4. 請求項３に記載のプログラムにおいて、
   前記配信サーバにより一つのファイルに符号化されてダウンロードされた前記複数のクリップインフォファイルを、復号化するステップを備えたことを特徴とするプログラム。
5. 請求項２〜４のいずれか一項に記載のプログラムにおいて、
   前記配信サーバに対して再生の早送り又は早戻しの要求を出力し、前記配信サーバは、この早送り又は早戻しの要求に対して前記ストリームファイルに含まれるＩピクチャを抽出して出力した場合に、
   ダウンロードされた複数のＩピクチャを一時的に記憶するステップと、
   前記記憶された複数のＩピクチャのデータ量が本来のストリームファイルのデータ量となるように調整するステップと、を備えたことを特徴とするプログラム。
6. 請求項１〜５のいずれか一項に記載のプログラムにおいて、
   前記データ量の調整は、パディングデータを用いて実行することを特徴とするプログラム。
7. デジタルデータを取得して出力するデータ取得手段と、
   通信回線を介して前記デジタルデータを入力するとともに当該デジタルデータに基づいて管理ファイル及びストリームファイルを有するコンテンツを生成するサーバと、
   通信回線を介して前記コンテンツを再生する再生装置と、を備えたデジタルデータの配信システムであって、
   前記コンテンツを前記配信サーバから前記通信回線を介して前記再生装置にダウンロードし、当該ダウンロード中に前記コンテンツの再生を開始することを特徴とするデジタルデータの配信システム。
8. データ取得手段により取得され、通信回線を介して入力されたデジタルデータに基づいて、管理ファイル及びデータ量が異なる複数のストリームファイルを有するコンテンツを生成して記憶する生成記憶部と、
   ダウンロード要求に基づいて前記生成記憶部に記憶されたコンテンツを出力する出力部と、を備えたことを特徴とするデジタルデータの配信サーバ。

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