JP2015065486A - 出力装置 - Google Patents

Abstract

【課題】受信側でデータの欠落をなるべく回避できるようにデータを出力する出力装置を提供することを目的とする。【解決手段】外部機器が映像データを受信した場合に映像データを一時記憶する時間に関する情報を外部機器から受信する第１の受信部と、映像データを受信する第２の受信部と、第２の受信部により受信された映像データを一時記憶するバッファと、バッファに一時記憶された映像データを外部機器に出力する出力部と、第１の受信部により受信された一時記憶する時間に関する情報の内容に応じて、バッファに映像データを一時記憶させる時間を決定し、決定した時間、映像データをバッファに一時記憶させた後に、バッファに一時記憶されている映像データの外部機器への出力を開始するよう出力部を制御する制御部と、を備える。【選択図】図１

Description

本発明は出力装置に関し、特に、クライアントからの要求に応じて映像データを出力する出力装置に関する。

特許文献１は、送信装置及び受信装置を開示する。この送信装置または受信装置のうち、データ伝送中に伝送異常が生じてその復帰を完了した一方の装置が、復帰完了通知をパケット通信により他方の装置に通知する。復帰完了通知を受信した他方の装置において、その装置自身の伝送異常の復帰動作を、一方の装置の復帰動作と同期して実施する。

これにより、無線を用いて連続性を必要とするデータをリアルタイムに伝送する構成において、データ欠落により連続性を保てなくなった異常状態から、送信側と受信側とで同期を取って復帰することが可能となる。

特開２００５−１５１００７号公報

しかしながら、上記特許文献１に開示されている送信装置と受信装置においては、データ欠落や遅延により連続性を保てなくなった異常状態から送信側と受信側とで同期を取って復帰する構成を開示するだけであり、そもそもデータ欠落や遅延により連続性を保てなくなることを回避する構成については開示されていない。

本発明は、受信側でデータの遅延をなるべく回避できるようにデータを出力する出力装置を提供することを目的とする。

上記課題を解決するために本発明にかかる出力装置は、外部機器が映像データを受信した場合に映像データを一時記憶する時間に関する情報を外部機器から受信する第１の受信部と、映像データを受信する第２の受信部と、第２の受信部により受信された映像データを一時記憶するバッファと、バッファに一時記憶された映像データを外部機器に出力する出力部と、第１の受信部により受信された一時記憶する時間に関する情報の内容に応じて、バッファに映像データを一時記憶させる時間を決定し、決定した時間、映像データをバッファに一時記憶させた後に、バッファに一時記憶されている映像データの外部機器への出力を開始するよう出力部を制御する制御部と、を備える。

本発明によれば、受信側でデータの遅延をなるべく回避できるようにデータを出力する出力装置を提供できる。

リアルタイムストリーム伝送システムの構成図 実施例１のリアルタイムストリーミング伝送シーケンス図 チャンネルオブジェクトの例を示す模式図 ストリーミング開始要求コマンドの例を示す模式図 送出開始待ち時間の算定式を示す模式図 一般的なリアルタイムストリーミング伝送シーケンス図

［１．構成］
［１−１．映像リアルタイムストリーム伝送システムの構成］
リアルタイムストリーム伝送システムの概要について説明する。図１はデジタル放送などのサーバ１で受信可能なライブ映像をＩＰネットワークを用いて接続されるクライアント２に対してリアルタイムストリーム伝送を実現する為の構成図である。サーバ１はネットワークを介してクライアント２と接続されクライアントからの要求に応じて、チューナー１４で受信したデジタル放送番組をリアルタイム映像コンテンツとして送信するサーバである。クライアント２はサーバ１からネットワークを介してリアルタイムに伝送される映像コンテンツを受信し、バッファメモリ２３に一時的にコンテンツを蓄積しつつ順次デコードし、映像データとしてテレビ９へ映像を出力する。
ルータ３はサーバ１とクライアント２をネットワークを介して接続させ、データの送受信を可能にするネットワーク装置である。リモコン４はユーザがクライアント２を操作するために使用するリモコンである。

サーバ１とクライアント２は、例えばＬＡＮケーブルや無線ＬＡＮで接続される。その場合にはルータ３が使用されることが多いが、ルータ３を使わずにＬＡＮケーブルで直接接続する形態も考えられる。また、サーバ１とクライアント２を接続する手段はＬＡＮでなくてもかまわない。

リモコン４は、例えば赤外線または無線を用いてクライアント２に対するユーザの操作情報をクライアント２に伝送する。

アンテナ７はデジタル放送を受信するためのアンテナであり、例えば地上デジタル放送であればUHFアンテナ、ＢＳ／ＣＳデジタル放送であればパラボラアンテナなどが考えられ、同軸ケーブル等でサーバ１に接続される。

テレビ９はデジタルテレビ等の映像表示装置であり、例えばＨＤＭＩケーブル、コンポジット信号ケーブル等でクライアント２に接続され、クライアント２より出力される映像や音声を提示する。

［１−２．サーバの構成］
次にサーバ１の構成について詳細に説明する。サーバ１は、コントローラ１１と、フラッシュメモリ１２と、バッファメモリ１３と、電源１５と、ＨＤドライブ１６と、タイマー１７と、ネットワークＩ／Ｆ１８と、チューナー１４を含む。

コントローラ１１はバッファメモリ１３をワークエリアとしてフラッシュメモリ１２に保持される制御プログラムに基づき、電源１５、ＨＤドライブ１６、ネットワークＩ／Ｆ１８、チューナー１４の動作を制御し、サーバ１の動作を司る。

フラッシュメモリ１２はコントローラ１１が動作するために必要な制御プログラムおよびコントローラ１１の動作制御に必要な情報を保持する。通常、フラッシュメモリ１２には、電源供給が断たれてもデータ保持可能な不揮発性メモリが使用される。

バッファメモリ１３はコントローラ１１の動作に必要なデータを一時的に保持する。通常、バッファメモリ１３には、データ保持のために電源供給が必要なＤＲＡＭなどの揮発性メモリが使用される。

電源１５はサーバ１の動作に必要な電源を供給する装置であり、コントローラ１１の制御により電源供給のＯＮ／ＯＦＦを行う。

ＨＤドライブ１６はハードディスクドライブであり、コントローラ１１の制御によりデータの保存および読み出しを行う。

タイマー１７はユーザが指定する時刻にコントローラ２１へ信号を送信することで所定の機能を起動させる為に用いるタイマーである。通常タイマー１７は水晶を用いた発振機が用いられる。

ネットワークＩ／Ｆ１８はコントローラ１１の制御によりネットワークに対してデータの送受信を行う。

チューナー１４はデジタルチューナでありアンテナ７で受信された放送電波を復調及び復号処理を施し、サーバ１で再生及び記録可能なデジタルデータとしてコントローラ１１へ出力する。

［１−３．クライアントの構成］
次にクライアント２の構成について詳細に説明する。クライアント２は、コントローラ２１と、フラッシュメモリ２６と、バッファメモリ２３と、タイマー２４と、電源２５と、映像出力部２２と、受信部２７と、ネットワークＩ／Ｆ２８とを含む。

コントローラ２１はバッファメモリ２３をワークエリアとしてフラッシュメモリ２６に保持される制御プログラムに基づきタイマー２４、電源２５、映像出力部２２、受信部２７、ネットワークＩ／Ｆ２８の動作を制御し、クライアント２の動作を司る。

フラッシュメモリ２６はコントローラ２１が動作するために必要な制御プログラムおよびコントローラ２１の動作制御に必要な情報を保持する。通常、フラッシュメモリ２６には、電源供給が断たれてもデータ保持可能な不揮発性メモリが使用される。

バッファメモリ２３はコントローラ２１の動作に必要なデータを一時的に保持する。通常、バッファメモリ２３には、データ保持のために電源供給が必要なＤＲＡＭなどの揮発性メモリが使用される。

電源２５はクライアント２の動作に必要な電源を供給する装置であり、コントローラ２１の制御により電源供給のＯＮ／ＯＦＦを行う。

受信部２７はリモコン４からのクライアント２に対するユーザの操作情報を検出する。

ネットワークＩ／Ｆ２８はコントローラ２１の制御によりネットワークに対してデータの送受信を行う。

タイマー２４はユーザが指定する時刻にコントローラ２１へ信号を送信することで所定の機能を起動させる為に用いるタイマーである。通常タイマー２４は水晶を用いた発振機が用いられる。

映像出力部２２はテレビ９と映像信号ケーブルで接続されネットワークＩ／Ｆ２８で受信された映像ストリームデータの再生映像やユーザ操作画面をＧＵＩとして前記再生映像に重畳してテレビ９に出力する。

［２．リアルタイムストリーム伝送システムの動作］
次にリアルタイムストリーム伝送システムの動作について説明する。

［２−１．本実施形態の動作］
ユーザがリアルタイムストリーム伝送システムを利用する場合には、まずクライアント２を操作し、サーバ１で送出可能なデジタル放送チャンネルの一覧を取得すると共にストリーミング対象となるチャンネルを指定する必要がある。

クライアント２はサーバ１に対しネットワークＩ／Ｆ２８を介してまずサーバ１がストリーム送出可能なデジタル放送チャンネルの一覧を取得する為にチューナオブジェクト一覧取得コマンドを送信する（タイミングＴ１）。

サーバ１はチューナー１４で受信可能なデジタル放送チャンネルの一覧の情報をフラッシュメモリ１２から読み出しチューナオブジェクト一覧データを作成し、ネットワークＩ／Ｆ１８を介してクライアント２に送信する（タイミングＴ２）。フラッシュメモリ１２に格納されたチャンネル情報はサーバ１の初期設定操作などによりチューナー１４を介してアンテナ７で受信可能なチャンネル一覧を走査した結果と、サーバ１が動作中には番組名称やジャンルなどの付加情報が変更となった場合、常に最新の情報となるようにコントローラ１１で保守されている。
ここでサーバ１から送信されるチャンネルオブジェクトの例を図３に示す。

本実施例で示すチャンネルオブジェクトはＤＬＮＡ（Ｄｉｇｉｔａｌ ＬｉｖｉｎｇＮｅｔｗｏｒｋ Ａｌｌｉａｎｃｅ）及びＵＰＮＰ（Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ Ｐｌｕｇ ａｎｄ Ｐｌａｙ）で定義されたＣＤＳ（Ｃｏｎｔｅｎｔ Ｄｉｒｅｃｔｒｙ ｓｅｒｖｉｃｅ）のオブジェクトブラウズコマンドに対する応答としてサーバ１よりクライアント２へ送信される。チャンネルオブジェクトはＸＭＬ（Ｅｘｔｅｎｓｉｂｌｅ Ｍａｒｋｕｐ Ｌａｎｇｕａｇｅ）形式で記述されいくつかの属性から構成される。主な属性としてはチャンネルオブジェクトを一意に識別するｉｔｅｍ ｉｄ、チャンネル名を識別する為のＣｈａｎｎｅｌＮａｍｅ、現在放送中の番組名称を示すｔｉｔｌｅ、サーバ１へストリーミングを要求する為のＵＲＩ（Ｕｎｉｆｏｒｍ Ｒｅｓｏｕｒｃｅ Ｉｄｅｎｔｉｆｅｒ）などから構成される。本実施例ではサーバ１が送出可能なチャンネルオブジェクトを複数まとめてリスト形式でクライアント２へ送信するものとする。

クライアント２は受信したチューナオブジェクト情報より利用者が識別可能なチャンネル名称、番組タイトルを映像出力部２２を介してテレビ９に一覧表示する。（タイミングＴ３）ユーザはリモコン４を操作し、画面に表示されたチャンネル一覧より任意のチャンネルを選択し、視聴開始を指示する（タイミングＴ４）。クライアント２は受信部２７により受信されたリモコン４の視聴開始指示をコントローラ２１に伝達する。コントローラ２１はユーザが選択したチャンネルオブジェクトに対するＵＲＩを用いてサーバ１にストリーミング開始を指示する（タイミングＴ５）。具体的にはクライアント２はサーバ１に対してＨＴＴＰ（Ｈｙｐｅｒｔｅｘｔ Ｔｒａｎｓｆｅｒ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）を用いてストリーミングの開始を指示する。
一般的なＨＴＴＰプロトコルはＷｅｂブラウザの様にクライアントからサーバに対して所定のＵＲＩを付与してＧＥＴコマンドを送信する事で任意のコンテンツを取得するという機能を提供する為に用いられる。例えばＷＷＷ（Ｗｏｒｌｄ Ｗｉｄｅ Ｗｅｂ）ではクライアント機器がＷｅｂサーバに格納されたＨＴＭＬ（Ｈｙｐｅｒｔｅｘｔ Ｍａｒｋｕｐ Ｌａｎｇｕａｇｅ）文章やＧＩＦ（Ｇｒａｐｈｉｃ Ｉｎｔｅｒｃｈａｎｇｅ Ｆｏｒｍａｔ）などの画像データを要求しサーバから送信された文章や画像をクライアント画面上に表示する事で遠隔サーバにある各種情報を閲覧する事が可能となる。

本実施例においてはサーバ１がＨＴＴＰサーバとして動作し、クライアント２がＵＲＩにチャンネルを特定するＵＲＩをＨＴＴＰ ＧＥＴコマンドに付与することで、クライアント２で利用者が所望するテレビ放送を視聴する事を可能とするものである。具体的なＧＥＴコマンドの例を図４に示す。図４ではサーバ１からストリーミング可能なチャンネルのうち任意のチャンネルを特定するＵＲＩである“ＴＢ０＿００６８１０．ＭＰＧ“を指定する。

更に本実施例では一般的なＨＴＴＰコマンドで定義される情報に加えてクライアント２の初期バファリング時間を示す属性情報である”ｉｎｉｔｉａｌ＿ｂｕｆ＿ｔｉｍｅ：１．００”を付与する。

サーバ１はクライアント２より受信したストリーミング開始要求となるＨＴＴＰ ＧＥＴコマンドをネットワークＩ／Ｆを介してコントローラ１１へ伝達する。コントローラ１１はＧＥＴ要求で指定されるＵＲＩよりチューナー１４に対してストリーミング対象となるチャンネルを選局指示する。チューナー１４はコントローラ１１より指示されたチャンネルを選局した後に受信したデジタル放送ストリームであるＴＳ（Ｔｒａｎｓｐｏｒｔ Ｓｔｒｅａｍ）をパーシャル化すると共にＡＴＳ（Ａｒｒｉｖａｌ Ｔｉｍｅ Ｓｔａｍｐ）を付与するなど録画及びクライアント２へ送信するのに好適な状態にした上でコントローラ１１へ送出する。コントローラ１１はチューナー１４から受信したＴＳデータを逐次HDドライブ１６へ保存する。（タイミングＴ６）
次にコントローラ１１はクライアント２より受信したＨＴＴＰ ＧＥＴコマンドに付与されたｉｎｉｔｉａｌ＿ｂｕｆ＿ｔｉｍｅヘッダで指定された値を確認すると共に図６で示す式を用いてストリーミング開始待ち時間を算出する。本実施例ではクライアント２は１秒も初期バッファリング時間を示す。また、本実施例ではサーバ１は想定ジッタ時間として２秒を設定している。想定ジッタはサーバ１内の処理集中によりネットワークＩ／Ｆ１８を介して映像ストリームの送出が滞る時間を意味する。本実施例ではコントローラ１１は図６の式で求めた１秒をタイマー１７へ設定し、他の処理を実行する。タイマー１７はコントローラ１１により設定された１秒を監視し１秒の経過後、コントローラ１１に対してタイマー時間満了を示す信号をコントローラ１１に送信する。
コントローラ１１はタイマー１７よりの信号を受信するとＨＤドライブ１６より録画済の映像ストリームを読み出し、ネットワークＩ／Ｆ１８を介してクライアント２へ送信を開始する（タイミングＴ７）。

クライアント２のコントローラ２１はサーバ１からのストリームデータ受信を検出すると同時にタイマー２４に対してｉｎｉｔｉａｌ＿ｂｕｆ＿ｔｉｍｅで示した１秒を設定し、サーバ１より受信したストリームデータをバファメモリ２３へ一時蓄積を開始する。ここでバファメモリ２３に蓄積されるストリームデータはサーバ１で蓄積した１秒に加えて、クライアント２での待ち時間である１秒を加えた２秒分が蓄積される事となる。タイマー２４はコントローラ２１より設定された１秒の経過後、タイマー時間満了を示す信号をコントローラ２１に送信する。コントローラ２１はタイマー２４よりの信号を受信すると、バファメモリ２３よりストリームデータを読み出し逐次デコードし映像出力部２２を介してテレビ９に映像を出力する（タイミングＴ８）。

一方、サーバ１はクライアント２へのリアルタイムストリーム処理中に録画済番組の削除などコントローラ１１やＨＤドライブ１６に対して高負荷な処理を行う必要がある。サーバ１にとって高負荷状態が継続するとコントローラ１１が他処理で専有される為にクライアント２に対するストリーミングが滞ることとなる。本実施例では２秒の間、クライアント２へのストリーム送出が滞る。（タイミングＴ９）。高負荷処理が終了するとサーバ１は高負荷処理状態に入る前のストリーム伝送を継続する（タイミングＴ１０）。クライアント２はサーバ１からのストリーム受信が滞っている間はストリーム再生開始前に受信しバッファメモリ２３に蓄積したデータをデコードする事で、ストリーム再生を継続する事が可能となる。

［２−２．一般的なリアルタイムストリームの動作例］
次に、本発明を用いない一般的なリアルタイムストリームの動作について図６を用いて説明する。

タイミングＴ１からＴ４までは本実施例と同じ動作となる為、説明は省略しタイミングT5より説明する。クライアント２はストリーミング開始要求であるＨＴＴＰ ＧＥＴ要求コマンドをサーバ１に対して送信する。ここで送信するＨＴＴＰ ＧＥＴ要求コマンドにはチャンネルを特定するＵＲＩのみが含まれることとなる。

サーバ１はクライアント２より受信したストリーミング開始要求となるＨＴＴＰ ＧＥＴコマンドをネットワークＩ／Ｆを介してコントローラ１１へ伝達する。コントローラ１１はＧＥＴ要求で指定されるＵＲＩよりチューナー１４に対してストリーミング対象となるチャンネルを選局指示する。チューナー１４はコントローラ１１より指示されたチャンネルを選局した後に受信したデジタル放送ストリームであるＴＳ（Ｔｒａｎｓｐｏｒｔ Ｓｔｒｅａｍ）をパーシャル化すると共にＡＴＳ（Ａｒｒｉｖａｌ Ｔｉｍｅ Ｓｔａｍｐ）を付与するなど録画及びクライアント２へ送信するのに好適な状態にした上でコントローラ１１へ送出する。コントローラ１１はチューナー１４から受信したＴＳデータを逐次ＨＤドライブ１６へ保存する（タイミングＴ６）。

続いて、コントローラ１１はクライアント２に対するストリーミングを開始する（タイミングＴ７）。

クライアント２のコントローラ２１はサーバ１からのストリームデータ受信を検出するとネットワークジッタを吸収する為に初期バファリングを行う為、同時にタイマ２４に対して１秒を設定し、サーバ１より受信したストリームデータをバファメモリ２３への一時蓄積を開始する。タイマ２４はコントローラ２１より設定された１秒の経過後、コントローラ２１に対してタイマ時間満了を示す信号をコントローラ２１に送信する。コントローラ２１はタイマ２４よりの信号を受信すると、バファメモリ２３よりストリームデータを読み出し逐次デコードし映像出力部２２を介してテレビ９に映像を出力する。（タイミングＴ８）
一方、サーバ１はクライアント２へのリアルタイムストリーム処理中に録画済番組の削除などコントローラ１１やＨＤドライブ１６に対して高負荷な処理を行う必要がある。サーバ１にとって高負荷状態が継続するとコントローラ１１が他処理で専有される為にクライアント２に対するストリーミングが滞ることとなる。本実施例では２秒の間、クライアント２へのストリーム送出が滞る。（タイミングＴ９）。

クライアント２はサーバ１からのストリームデータ送信が滞っている間は初期バファリングでバッファメモリ２３に蓄積されたデータを再生することとなる。具体的にはコントローラ２１はバッファメモリ２３からデータを順次読み出してデコードし映像出力部２２を経由して映像をテレビ９へ出力するが、ネットワークＩ／Ｆ２８よりのストリーム受信が滞っている為にバッファメモリ２３に一時保存されたストリームデータは１秒間で枯渇することとなる。サーバ１からのストリームデータ送出が滞り始めて１秒後にはクライアント２での再生は不可能となり映像出力が停止する事となる（タイミングＴ１０）。更に１秒後にはサーバ１の高負荷処理が終了しストリーム伝送が再開（タイミングＴ１１）し、クライアント２は受信したストリームデータの再生を開始するが、十分な初期バファリングを確保できないため、ネットワークジッタの影響によりデコードエラーが継続的に発生し、不適切な再生を繰り返すこととなる。その後、ネットワーク伝送が安定しクライアント２のバッファメモリ２３に十分なストリームデータが一時蓄積出来た時点から正常な再生に復帰する（タイミングＴ１２）。この様に一般的なリアルタイムストリームではサーバ１側の処理負荷などが原因でクライアント２でのストリーミング再生に影響を与えてしまう事となる。

［３．他の実施形態］
実施の形態１ではクライアント２からクライアント２の初期バファリング時間をＨＴＴＰ ＧＥＴ要求に付与する方式について説明したが、初期バファリングについては時間でなく例えばバイトサイズなどのデータ量であってもよいものとする。また、初期場ふぁリングについては時間ではなくクライアント２の商品カテゴリーや品番といった情報であってもよい。要は、クライアント２の初期バファリングを特定できるような情報であればよい。

また、実施の形態１では初期バファリングについてのみ説明したが、例えば悪天候やアンテナの不調による一時的なストリーミング再生の中断後の再開についても本実施例の方式を適用してもよい。

本発明はレコーダ、サーバ等の出力装置に提供できる。

１ サーバ
１１ コントローラ
１２ フラッシュメモリ
１３ バッファメモリ
１４ チューナ
１５ 電源
１６ ＨＤドライブ
１７ タイマ
１８ ネットワークＩ／Ｆ
２ クライアント
２１ コントローラ
２２ 映像出力部
２３ バッファメモリ
２４ タイマ
２５ 電源
２６ フラッシュメモリ
２７ 受信部
２８ ネットワークＩ／Ｆ
３ ルータ

Claims (2)

1. 外部機器が映像データを受信した場合に映像データを一時記憶する時間に関する情報を前記外部機器から受信する第１の受信部と、
   映像データを受信する第２の受信部と、
   前記第２の受信部により受信された映像データを一時記憶するバッファと、
   前記バッファに一時記憶された映像データを前記外部機器に出力する出力部と、
   前記第１の受信部により受信された前記一時記憶する時間に関する情報の内容に応じて、前記バッファに映像データを一時記憶させる時間を決定し、該決定した時間、映像データを前記バッファに一時記憶させた後に、前記バッファに一時記憶されている映像データの前記外部機器への出力を開始するよう前記出力部を制御する制御部と、を備える、
   出力装置。
2. 外部機器が映像データを受信した場合に映像データを一時記憶する容量に関する情報を前記外部機器から受信する第１の受信部と、
   映像データを受信する第２の受信部と、
   前記第２の受信部により受信された映像データを一時記憶するバッファと、
   前記バッファに一時記憶された映像データを前記外部機器に出力する出力部と、
   前記第１の受信部により受信された前記一時記憶する容量に関する情報の内容に応じて、前記バッファに映像データを一時記憶させる容量を決定し、前記バッファに前記決定した容量の映像データを一時記憶した後に、前記バッファに一時記憶されている映像データの前記外部機器への出力を開始するよう前記出力部を制御する制御部と、を備える、
   出力装置。

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