JP3096600B2 - データを供給する装置及びビデオ・オン・デマンドを提供する装置 - Google Patents

データを供給する装置及びビデオ・オン・デマンドを提供する装置

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JP3096600B2
JP3096600B2 JP07013284A JP1328495A JP3096600B2 JP 3096600 B2 JP3096600 B2 JP 3096600B2 JP 07013284 A JP07013284 A JP 07013284A JP 1328495 A JP1328495 A JP 1328495A JP 3096600 B2 JP3096600 B2 JP 3096600B2
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Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は長期コンピュータ・メ
モリからの入出力速度を最大化する技術分野に関し、特
に、データをセントラル・プロセッサ及び主メモリを介
して転送することなく長期メモリ装置への入力或いは長
期メモリ装置からの出力を直接行なう技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】コンピュータ装置は一般的にセントラル
・プロセッサ、入出力インタフェース、多数の入出力装
置（キーボード、モニタ、プリンタなど）及びメモリ装
置を包含する。上記セントラル・プロセッサは上記メモ
リ装置をプログラム及びそれらプログラムによって使用
されるデータを格納するために使用する。現在のコンピ
ュータ理論によれば、メモリ装置は階層的に編成され
る。即ち、頻繁にアクセスされるデータは高速メモリ
（例えば、キャッシュ・メモリ）に格納され、滅多にア
クセスされないデータは主メモリ（ＲＡＭ）に格納さ
れ、稀にアクセスされるデータはハード・ディスクやフ
ロッピー・ディスク、更に現在ではＣＤ・ＲＯＭ及びデ
ィジタル・テープのような装置を包含する低速メモリに
格納される。
【０００３】このような階層構造では、ディスク或いは
その他の長期格納装置に格納されるデータはセントラル
・プロセッサ装置（ＣＰＵ）によって当座使用するため
の主メモリにコピーされる。長期格納装置に格納される
データはまた、コンピュータ装置から伝送することがで
きるが、一般的には上記ＣＰＵの制御の下で主メモリを
通して格納することができる。更に主メモリへのデータ
伝送或いは主メモリからのデータ伝送を行なう直接メモ
リ・アクセス（ＤＭＡ）伝送を用いることでも、このＤ
ＭＡアクセスが行なわれている間は上記ＣＰＵがメモリ
をアクセスすることができないので上記装置は上記ＣＰ
Ｕに対してサイクル・スティールを行なう。このデータ
転送は代表的には上記ＣＰＵが隘路となっている比較的
に遅い速度のタスクであるが、殆どの対話型コンピュー
タ・プログラムに対してもまたオーディオ・ディスクや
ビデオ・ディスクのような専用のデータ伝送システムに
対しても充分である。
【０００４】更に、コンピュータ装置でデータを伝送す
る際のデータ・フローの隘路は上記入出力（input/outp
ut；以下、Ｉ／Ｏと言う）インタフェース装置である。
Ｉ／Ｏインタフェース装置は一般的にはＣＰＵ及び主メ
モリに対し入力或いは出力されるデータが全て通なけれ
ばならない集中型システムである。ディスク装置からそ
のシステムの外部へ出ていくデータは全て先ず上記Ｉ／
Ｏ装置を介して上記主メモリへ進み、主メモリからＩ／
Ｏ装置を介して外部へ出て行かなければならない。
【０００５】大容量長期メモリ装置からの膨大な量のデ
ータの伝送を必要とする新しい用途にビデオ・オン・デ
マンド（video-on-demand）が有る。ビデオ・オン・デ
マンドでは、消費者が映画プログラム或いはその他のプ
ログラムを注文し、それに応じてそのシステムがその消
費者にそのプログラムを送出する。そのようなプログラ
ムは装置上載置コンバータへディジタル形態で送出さ
れ、その装置上載置コンバータはそれらプログラムをテ
レビジョン受像機へ入力するためのアナログ信号に変換
することとなる。それらプログラムはディジタル形態で
格納されるので、ＣＤ・ＲＯＭやコンピュータディス
ク、大きなＲＡＭアレイそれにディジタル・テープのよ
うな媒体を包含する大きなコンピュータ・メモリ装置に
格納されなければならない。各プログラムの複数並行上
映が可能であり、各消費者が利用可能なプログラムを異
なる時間に最初から観ることができる。従って、各媒体
は同一のプログラムの複数の記憶領域を読み出し、各プ
ログラムを同時に送出することができなければならな
い。
【０００６】ビデオ・オン・デマンド・システムを従来
技術の階層を使用して構築するには、データを上記格納
媒体から、データを消費者への伝送用にフォーマットす
る主メモリへ上記Ｉ／Ｏ装置を介して転送する必要があ
る。続いてそのデータは上記Ｉ／Ｏ装置を再び介してネ
ットワーク・インタフェースへ伝送される。ビデオ・オ
ン・デマンド・システムで必要とされるような、複数の
格納媒体及び各媒体の複数の記憶領域同時に読み出すこ
とができる装置は、極めて高速なプロセッサ、極めて高
速度の主メモリ及び複雑なＩ／Ｏ装置を必要とする。全
データを上記格納媒体から上記Ｉ／Ｏ装置からメモリへ
転送し、続いてそのＩ／Ｏ装置を介して複数の宛先へ転
送するには同時に行なわれる複数の動作が必要であり、
同様に同一のプログラムを幾つかの異なる記憶領域へ伝
送するために同一のデータに幾つかの動作を行なうこと
が必要となるであろう。更に、上記コンピュータ・プロ
グラムもまた加入者からの注文を受け取り、課金情報を
記録し、上記プログラムの停止や巻戻し、速送り、切換
えを行なう加入者からの信号を監視しなければならな
い。これら同時的な作用の全てに、上記ＣＰＵがサイク
ルを失せず、且つ膨大な並行処理を持たないようにする
ことが必要とされる。
【０００７】更に、ビデオ・オン・デマンド・システム
を構築するうえで、各プログラムが個々に他のプログラ
ムのものと同一ではない帯域幅要件を有している問題が
有る。例えば、モノーラル音声を伴う白黒映画では必要
とされるデータが少なく、従ってステレオ音声（或いは
高度なステレオ音声）を伴う現在大勢を占めているカラ
ー映画よりも狭い帯域幅で済む。帯域幅が広くなるにつ
れてＣＰＵが実行することができる、例えば注文を受け
る処理のような他の処理は、ＣＰＵ、主メモリ及び上記
Ｉ／Ｏ装置が伝送されるデータで占有されるので少なく
なる。
【０００８】従って、従来技術には変動的な帯域幅要件
を持つ大量のデータをそれらをセントラル・プロセッサ
によって主メモリへ転送することなく長期メモリから外
部装置へ伝送するための装置が存在しない問題が有る。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】本発明は上記問題を解
決し、本技術分野での技術的進展を達成するため、ハー
ド・ディスクやＣＤ・ＲＯＭのような長期メモリ装置か
らの出力を最初にセントラル・プロセッサや主メモリ、
或いは集中型Ｉ／Ｏ装置を通すことなく直接その宛先へ
送出するシステム及び方法を提供することを目的とす
る。
【００１０】
【課題を解決するための手段】本発明による装置は複数
の長期メモリ装置からのデータを検索し、そのデータを
各々が特定の帯域幅を必要とする複数のチャネルを通じ
てパケット通信網へ送出する。本装置には、ディスク装
置やＣＤ・ＲＯＭなどのような長期格納装置に接続され
た格納装置アダプタが包含される。この格納装置アダプ
タは選択されたチャネルに応じたデータを格納装置から
読み出し、そのデータをバッファ・メモリ中の記憶領域
へ送出する。ネットワーク・インタフェースが上記バッ
ファ・メモリ中の記憶領域からデータを読み出し、その
データをフォーマットし、そのデータを選択されたチャ
ネルに応じたパケット通信網へ伝送する。コントローラ
は上記チャネルを全チャネルがそれらのチャネルで必要
とされる帯域幅を受け取るような方法で選択する。上記
コントローラは、複数の記載項目を有し各記載項目がチ
ャネルＩＤを収容することができるテーブルを包含する
のが好都合である。全チャネルが上記テーブルに少なく
とも一個の記載項目を有し、より広い帯域幅を必要とす
るチャネルは上記テーブルに複数の記載項目を有する。
上記コントローラは上記テーブルの各記載項目を順次に
巡回し、その記載項目に収容されているチャネルを選択
する。このようにして、全データが上記ＣＰＵ、主メモ
リ或いは中央Ｉ／Ｏ装置の関与を受けることなく本装置
を通り、上記ＣＰＵを注文を受けるタスク、課金タスク
或いはその他のタスクのために解放する。更に、各デー
タ・チャネルはＣＰＵの動作との干渉無しにそれ自体の
帯域幅要件を有することが可能である。
【００１１】更に、本発明による装置はビデオ・オン・
デマンドを提供する。本装置は、希望のプログラムを指
し示す加入者信号或いはそのプログラムを操作する加入
者からのコマンドを受信する。一以上の情報格納装置が
その加入者信号を受信し、従ってその加入者信号に応答
する。主に、上記情報格納装置は一以上の長期メモリ装
置からデータを読み出し、そのデータをパケット通信網
を通じて伝送するためにフォーマットし、そのデータを
パケット通信網へ送出する。各情報格納装置は、格納装
置アダプタ、バッファ及びネットワーク・インタフェー
スを包含する方が好都合である。上記格納装置アダプタ
は選択されたチャネルに関する格納装置からデータを読
み出し、そのデータをバッファ中へ転送する。上記ネッ
トワーク・インタフェースは上記選択されたチャネルに
関するデータが格納されている記憶領域で上記バッファ
を読み出し、そのデータをパケット通信網上での伝送の
ためにフォーマット化し、そのデータをパケット通信網
へ送出する。上記情報格納装置中にチャネルを選択する
コントローラが有る方が好都合である。そのコントロー
ラには複数の記載項目を有し各記載項目がチャネルＩＤ
を収容することができるテーブルが包含される。全チャ
ネルが上記テーブルに少なくとも一個の記載項目を有
し、より広い帯域幅を必要とするチャネルは上記テーブ
ルに複数の記載項目を有する。上記コントローラは上記
テーブルの各記載項目を順次に巡回し、その記載項目に
収容されているチャネルを選択する。このようにして、
本発明は、データを上記Ｉ／Ｏ装置を介して主メモリへ
読み込み、そのデータを主メモリ中でフォーマットし、
続いてそのデータを主メモリから上記Ｉ／Ｏ装置を介し
て送出するために多数の動作を持たないビデオ・オン・
デマンド装置を実現することができる。
【００１２】
【実施例】図１は本発明の一実施例による、検索された
データを中央Ｉ／Ｏ装置や主メモリを介して転送した
り、或いはＣＰＵにサイクル・スティールを行なうこと
なく、データを長期メモリ装置から直接転送することが
できる対話型ビデオ・サーバ１０を示す。対話型ビデオ
・サーバ１０はビデオ・プログラム（即ち、映画或いは
その他のプログラム・データ）を複数の加入者へ提供す
る。これらの加入者は彼らが希望するプログラムを本装
置へ信号通信することによってプログラムを注文するこ
とができ、更に同一の信号通信チャネルを介してそのプ
ログラムの停止、一時中断、速送り、巻戻し、或いは切
換えを行なうことができる。加入者のリクエストに応じ
て、対話型ビデオ・サーバ１０は長期メモリ装置に直接
アクセスし、ディジタル符号化ビデオ信号をそのプログ
ラムの宛先へ搬送するために加入者通信網へ与える。
【００１３】本発明の一実施例の対話型ビデオ・サーバ
１０では、オーダ・プロセッサ１２、１４及び１６で表
わされている複数個のオーダ・プロセッサが存在し、こ
れらオーダ・プロセッサ１２、１４、１６が加入者信号
を受信して確認信号或いはその他のデータを加入者へ返
信する。オーダ・プロセッサ１２、１４、１６はリクエ
ストされたプログラムの格納領域及び加入者の宛先アド
レスをそのデータを構内通信網（Local Area Network；
以下、ＬＡＮと言う）１８へ送出する。この実施例で
は、ＬＡＮ１８には従来技術で周知なイーサネット（Et
hernet）ＬＡＮが利用される。ＬＡＮ１８はオーダ・プ
ロセッサ１２、１４及び１６と情報格納装置２０によっ
て代表される複数の情報格納装置との間の通信に供され
る。
【００１４】オーダ・プロセッサ１２、１４、１６は、
従来技術で知られているようなＣＰＵ、主メモリ及びＩ
／Ｏ装置を持つコンピュータで構成することができる。
或いはその代わりに、オーダ・プロセッサ１２、１４及
び１６を加入者信号を受信するための入出力装置によっ
て構成し、大型の分散コンピュータの一部を成すものと
することもできる。この場合はＬＡＮ１８に接続された
ＣＰＵ（図示せず）が含まれることとなろう。主メモリ
装置（図示せず）はそのＣＰＵ或いはＬＡＮ１８へ接続
されるようにすることができる。情報格納装置２０は上
記他の装置から別個に独立しており、オーダ・プロセッ
サ１２、１４及び１６とＬＡＮ１８上の何らかの他のコ
ンピュータから独立して動作する。
【００１５】情報格納装置２０は、本実施例により、動
画エキスパート・グループ-２（Motion Picture Expart
s Group-2；以下、ＭＰＥＧ-２と言う）標準に準拠して
パケット化された音声及び映像信号を格納している長期
記憶装置２２及び２４によって代表される長期メモリ装
置へのアクセスを行なう。情報格納装置２０はそのよう
なデータをネットワーク・リンク２６、２８及び３０に
よって代表される複数のネットワーク・リンクへ送出す
る。これらのネットワーク・リンクは情報格納装置２０
を他の装置や通信網或いは個々の加入者へ接続すること
ができる。
【００１６】情報格納装置２０には、ＬＡＮ１８に接続
されたコントローラ３２を包含しており、従ってオーダ
・プロセッサ１２、１４、１６と交信状態にある。コン
トローラ３２はＬＡＮ１８から受け取られたビデオ・サ
ービス・リクエストを管理し、且つ格納装置アダプタ３
４、バッファ３６及びネットワーク・インタフェース３
８をそれらによって長期記憶装置２２、２４からのデー
タがネットワーク・リンク２６乃至３０へ送出されるよ
うに構成する。図２に関連して更に以下で説明されるよ
うに、格納装置アダプタ３４は長期記憶装置２２、２４
へのアクセスをもたらし、それら長期記憶装置２２、２
４から検索されたデータをバッファ３６へ転送する。ネ
ットワーク・インタフェース３８はバッファ３６に格納
されたデータを図３に関連して以下で述べるアルゴリズ
ムに従って転送し、そのデータをネットワーク・リンク
２６、２８、３０へ送出する。
【００１７】注文がオーダ・プロセッサ、例えば、オー
ダ・プロセッサ１２に到達したとき、このオーダ・プロ
セッサ１２は複数の情報格納装置２０のうち、どの装置
が希望されたプログラム材料と対応付けられているかを
判定するため、データベース（図示せず）の検索を実行
する。オーダ・プロセッサ１２は続いてその希望された
プログラム材料の識別コード及び加入者の宛先アドレス
をメッセージに入れ、そのメッセージを適切な情報格納
装置、この実施例では情報格納装置２０へのＬＡＮ１８
へ送出する。情報格納装置２０中のコントローラ３２は
プログラム・リクエストを受け取り、複数の長期記憶装
置２２乃至２４のうちどの装置がそのプログラムを保持
しているかを判定する。コントローラ３２は続いてその
プログラム材料を情報格納装置２０を介してネットワー
ク・リンク、例えばネットワーク・リンク２８へ転送す
るためにそのプログラムのためのチャネルを設定する。
そのプログラム・データは続いて長期メモリ装置、例え
ば長期記憶装置２２からバッファ３６へ読み出される。
続いてネットワーク・インタフェース３８がそのデータ
をバッファ３６から取り出し、そのデータをネットワー
ク・リンク２８上での伝送のためフォーマットし、その
データをそのネットワーク・リンク２８へ送出する。
【００１８】更に、オーダ・プロセッサ１２はそのプロ
グラムを停止或いは一時中断、速送り、巻戻し操作する
ための各コマンドを受け取ることができる。オーダ・プ
ロセッサ１２はそれらコマンドをメッセージ中に挿入し
てそのメッセージをＬＡＮ１８へ送出し、従ってそのメ
ッセージがコントローラ３２によって受領される。コン
トローラ３２はそのテーブルを更新して情報格納装置２
０が適切な措置を取るようにさせる。
【００１９】次に、図２には図１の情報格納装置２０が
示されている。上記で述べたように、情報格納装置２０
には、一般的にＬＡＮ１８に接続されそのＬＡＮ１８か
らコマンドを受け取るコントローラ３２が包含されてい
る。コントローラ３２は格納装置アダプタ３４がそれと
接続されている長期記憶装置２２、２４によって代表さ
れる複数の格納装置のうちの一つにアクセスしてそのデ
ータをバッファ３６へ送出するようにさせる。長期記憶
装置２２、２４は磁気ディスク装置として示されている
が、ＣＤ・ＲＯＭ、８ミリＤＡＴまたは４ミリＤＡＴの
ような他の形態の格納装置であってもよい。本発明のこ
の実施例では、格納装置アダプタ３４と長期記憶装置２
２及び２４との間の接続はＳＣＳＩ規格の双方向リンク
であり、それによりデータが長期記憶装置２２、２４か
ら格納装置アダプタ３４へ送出され、或いはまた格納装
置アダプタ３４から長期記憶装置２２、２４へ送出され
る。例えば格納媒体に他の情報格納装置からのプログラ
ム材料（即ち、データ）がロードされている場合には、
長期記憶装置２２、２４へのこのようなデータ伝送が望
ましい。このことは、例えば人気が高く多数の需要が有
る映画を多数複製する場合に有益である。
【００２０】上記の如く、コントローラ３２は、長期記
憶装置２２、２４から読み出されネットワーク・リンク
２６乃至３０へ送出される各プログラムに対するチャネ
ルを設定する。各チャネルについて一以上の記憶領域が
バッファ３６中に存在し、特定のプログラムに関するデ
ータがその記憶領域へ送出される。一つのチャネルでデ
ータがバッファ３６中へ転送されるとき、別のチャネル
で他のデータがネットワーク・インタフェース３８から
取り出される。ネットワーク・インタフェース３８はバ
ッファ３６からデータを取り出し、そのデータをフォー
マットし、そのデータをネットワーク・リンク２６乃至
３０のうちの適切なチャネルへ送出する。ネットワーク
・リンク２６、２８、３０は通信網への回線を例示して
いる。もしネットワーク・リンク２６、２８、３０のう
ちの一つのリンクの帯域幅がネットワーク・インタフェ
ース３８の総合帯域幅より広いかまたは同等であれば、
多重化されたネットワーク・リンクが単に一個だけ有れ
ばよい。
【００２１】本発明の一実施例では、各々が８８バイト
のデータを収容するＭＰＥＧ-２トランスポート・スト
リーム・パケットにデータが格納される。本技術分野で
周知な如く、ＡＴＭセルは、宛先アドレスを持つヘッダ
と４８バイトのペイロードとを包含する。ＭＰＥＧ-２
標準に依れば、ＭＰＥＧ-２トランスポート・ストリー
ム・パケットのうちの４７バイトが各ＡＴＭペイロード
にロードされる。４８番目のバイトはＡＴＭ整合層（Ａ
ＴＭ adaption layer；以下、ＡＡＬと略記する）ヘッ
ダであり、上記ＡＴＭセル中の一続きのＭＰＥＧ-２ト
ランスポート・ストリーム・パケット部分の推移を常に
把握するために使用される。
【００２２】バッファ３６が格納装置アダプタ３４から
ＭＰＥＧ-２パケットを受け取り、このバッファ３６か
らネットワーク・インタフェース３８が４７バイト部分
を読み出してそれらバイト部分をネットワーク・リンク
２６乃至３０を通じて送信するためにＡＴＭセルにカプ
セル化する。そのＡＴＭセルに、送信器２０２は特定の
加入者の宛先アドレスを持つＡＴＭヘッダ情報がコント
ローラ３２から受け取られたとき、そのヘッダ情報を付
加する。送信器２０２はそのＡＴＭパケットをＦＩＦＯ
２０４へ送出する。ＦＩＦＯ２０４はパケット伝送のた
めの整合バッファとして動作する。このＦＩＦＯ２０４
は上記ＡＴＭセルをインタフェース２０６へ送出し、上
記ＡＴＭセルはこのインタフェース２０６から更にネッ
トワーク・リンク２６乃至３０へ送出される。
【００２３】ネットワーク・インタフェース３８はま
た、ネットワーク・リンク２６乃至３０からデータを受
け取ることができる。インタフェース２０６はデータを
受け取ってそのデータを受信器２１０での処理のために
ＦＩＦＯ２０８（整合バッファ）へ送出する。受信器２
１０はＦＩＦＯ２０８からＡＴＭセルを取り出し、ＡＴ
Ｍヘッダを取り除き、それを特定のチャネルに従いバッ
ファ３６に送出する。続いて格納装置アダプタ３４はバ
ッファ３６からその特定チャネルを読み出し、バッファ
３６の内容を適切な格納装置へ送出する。
【００２４】送信器２０２はネットワーク・クロック・
ソースから、層（stratum）１の精度を持つネットワー
ク同期パルス２１２を受信する。このネットワーク同期
パルス２１２は送信器２０２で以下で述べるようにその
アクティビティの対応付けを行なうために使用される。
【００２５】図３はコントローラ３２の動作を説明する
ためのフローチャートを示している。このフローチャー
トの処理は実行ステップ３００で開始され、ここで先ず
上記コントローラ３２が初期化され且つタイム・スロッ
ト・テーブル（図４参照）にアクセスするために使用さ
れるインデックスが零に初期化される。処理は判定ステ
ップ３１０へ進み、ここでクロック・シンクが既に受信
されているかどうかの点検が行なわれる。もしクロック
・シンクが未だ受信されていない場合、処理はこの判定
ステップ３１０に留まってクロック・シンクの受信を待
機する。判定ステップ３１０で既にクロック・シンクが
受信されていれば処理は実行ステップ３２０へ進み、そ
こで或るチャネルがサービスを受ける必要が有るかどう
かを判定するためのタイム・スロット・テーブルが上記
インデックスの値を用いて読み出される。
【００２６】ここで、図４を参照してコントローラ３２
で用いられるタイム・スロット・テーブルの例を説明す
る。情報格納装置２０の目的の一つは複数の帯域幅レー
トを支援することにあり、この情報格納装置２０で各チ
ャネルはそれ自体の帯域幅要件を持つことができる。本
実施例では、各テーブル記載項目に一つのチャネルＩＤ
（或いは空白記載項目）を持つことができるタイム・ス
ロット・テーブルが使用される。コントローラ３２は有
効な各チャネルＩＤを見つけるためにそれらテーブル記
載項目を順次トラバースし、そのチャネルに対する４７
バイトのデータをバッファ３６からネットワーク・イン
タフェース３８へ移し、上記ＡＴＭヘッダ情報を加え、
そのセルが上記ＡＴＭ通信網へ伝送されるようにする。
このようにして、上記タイム・スロット・テーブルに特
定チャネルに対する多数の記載項目を埋めることによ
り、より大きな帯域幅が確保されるようにすることがで
きる。各チャネルは上記タイム・スロット・テーブル中
に少なくとも一個の記載項目が保証される。従って、そ
の帯域幅の粒度は上記タイム・スロット・テーブル中の
記載項目数である。
【００２７】図４によるタイム・スロット・テーブルは
次のようにして導出される。ネットワーク同期パルス２
１２が周期ｆを持つものと仮定すると、クロック周波数
は上記チャネル（このチャネルは４７バイトのＭＰＥＧ
トランスポート・ストリーム・パケットをＡＴＭセルに
カプセル化して一回のクロック周期で送信することが可
能である）を搬送するために必要なクロック周期の整数
倍に相当するネットワーク同期信号から抽出される。従
って、１８８バイトのＭＰＥＧ-２トランスポート・ス
トリーム・パケットを完全に搬送するにはそのようなク
ロック周期が四回必要である。ｔはこのクロック周波数
の周期であり、ｆ/ｔは整数となる。Ｃは上記ネットワ
ーク・インタフェースの帯域幅容量である。ＳＯＮＥＴ
・ＳＴＳ-３ＣポートのＡＴＭ出力に対する利用可能な
帯域幅は約１３２Ｍｂｐｓである。スーパフレーム間隔
Ｆがトランスポート・ストリーム・パケット全体をトラ
バースするのに必要な時間量を表わすために選択されて
いる。Ｐ個のタイム・スロットが上記スーパフレーム中
に有り、Ｆ ＝ Ｐ・ｔの関係が成立する。ｒは上記出力
ポートへ向かうビデオ・チャネルの最小帯域幅であり、
Ｐ・ｒ ≦ Ｃなる関係がある。上記出力ポートへ向かう
各々異なる速度ｒiを持つ独立したビデオ・チャネルの
数をｎとすると、次の条件式、即ち；Σn i=1（ｒｉ）
≦ Ｃが成立する。各速度ｒiは速度ｒの整数倍である。
本発明の好適な実施例では、Ｐを大きな値にし、Ｆを小
さい値のｆの整数倍にする必要がある。ｒはＣ/Ｐに等
しくなり、極めて小さな値になる。
【００２８】極めて小さい値の最小帯域幅が望まれる場
合、もしｆ（クロック周期即ちクロック・シンク）が１
２５μ秒に等しく、Ｃ（ＡＴＭ出力ポートの帯域幅容
量）が１３２．３５２Ｍｂ/ｓ（ＳＯＮＥＴ・ＳＴＳ-３
Ｃポート）に等しければ、ｆ/ｔ ＝ ４４となり、且
つ、ｔ ＝ ２．８４１μ秒となる。もしＰ ＝ ５０００
（タイム・スロット・テーブル中の記載項目数が５００
０）であれば、Ｆ（上記タイム・スロット・テーブルを
一回トラバースする時間周期） ＝ Ｐ・ｔ（一個の記載
項目で使用される時間）なる関係から、Ｆの値は５００
０×２．８４１、即ち１４．２０５μ秒となり、且つ、
ｒ（帯域幅分解能） ＝ Ｃ/Ｐなる関係から、ｒの値は
１３２．３５２／５０００、即ち、２６．４７ｂｐｓと
なる。
【００２９】あるいは、スループットを最大にするとき
は、Ｆ ＝ ｆであり、その値は１２５μ秒となる。この
１２５μ秒内では４７バイトは３．００８Ｍｂｐｓの速
度を超えることとなる。もしこの速度をｒとすると、ｔ
＝ １/ｒなる関係から、ｔは２．８４１μ秒となる。
従って、Ｐ ＝ Ｆ/ｔなる関係から、タイム・スロット
・テーブル中の記載項目数Ｐは１２５／２．８４１、即
ち４４個となる。
【００３０】ここで再び図３において、処理は実行ステ
ップ３２０から判定ステップ３３０へ進み、そこではタ
イム・スロット・テーブル中で見つけ出されたチャネル
ＩＤが有効かどうかが点検される。そのチャネルＩＤが
有効でない場合、即ち、利用可能なチャネルＩＤの範囲
から外れている場合は、処理は実行ステップ３４０へ進
み、そこでは上記インデックスが増分されて処理がここ
でのループの先頭、即ち、判定ステップ３１０へ戻り、
ここで次のクロック・シンクを待機する。
【００３１】判定ステップ３３０において、もしテーブ
ル４００からのチャネルＩＤが有効であることが判定さ
れると、処理は実行ステップ３５０へ進み、そこでチャ
ネル記述テーブルがそのチャネルＩＤをインデックスと
して用いて読み出される。代表的なチャネル記述テーブ
ルが図５に示されている。最初の宛先は、判定ステップ
３６０でそのチャネルがアクティブ状態であることが判
定された場合に為される。図５の例では、そのチャネル
状態はチャネル１に対してアクティブである。チャネル
がアクティブ状態でない場合、例えばチャネル状態が
「一時中断（ｐａｕｓｅ）」であるチャネル２やチャネ
ル状態が「停止（ｓｔｏｐ）」であるチャネル５では、
そのＡＡＬ（ＡＴＭ整合層）シーケンスのカウント値が
零であるかどうかによって任意に為される。ＡＡＬシー
ケンスのカウント値は如何に多くのＡＴＭセルが各ＭＰ
ＥＧ-２搬送パケットへ既に送出されたかの推移を常に
把握し続ける。一個のＭＰＥＧ-２トランスポート・ス
トリーム・パケットを搬送するには四個のＡＴＭパケッ
トを要するので、本装置は一個のＭＰＥＧ-２パケット
の送出が完了したかどうか推移を常に把握し続けなけれ
ばならない。例えば、このことは加入者が「停止」操作
または「一時中断」操作を行なうと、ＭＰＥＧ-２パケ
ットがそのストリームが再開されるときの同期問題を防
止するように完結されるようにすることができる。
【００３２】チャネル２では、ＡＡＬシーケンスのカウ
ント値が、事実、零である。従って、それ以上行なわれ
ることは無く、処理は実行ステップ３４０へ進み、そこ
でインデックスが増分され判定ステップ３１０へ戻り次
のネットワーク同期信号を待機する。例えばＡＡＬが１
であるチャネル５のように、もしＡＡＬシーケンスのカ
ウント値が零でない場合は、処理は上記ＡＡＬシーケン
スの送出を完了しなければならない。このチャネルの処
理は上記ＡＡＬシーケンスのカウント値が零に戻るま
で、即ち、上記ＭＰＥＧ-２トランスポート・ストリー
ム・パケットを包含する四個のＡＴＭパケットの全ての
送出が完了し、上記ＡＡＬシーケンスのカウント値が零
に戻るまで継続する。
【００３３】それ以上の点検はチャネル・タイプ・フィ
ールド及びバッファ状態フィールドについて任意に行な
うことができる。バッファの状態には、「満（full）」
状態（搬送されるべきデータが有る状態）、「空（empt
y）」状態（搬送されるべきデータが無い状態）、「格
納装置」状態（格納装置がそのバッファに書込みしてい
る状態）、或いは「ＡＴＭ」状態（バッファが送信器に
よって読出しされている状態）がある。送信器２０２は
一般的にこのフィールド内の「満」状態を見いだし、そ
の状態を「ＡＴＭ」状態に変える。もしバッファの状態
が「空」状態であると、エラー状態が現れることがあ
る。続いて上記チャネル・タイプ・フィールドが調べら
れる。もしチャネル・タイプが「一定」であれば、バッ
ファが一定速度で読出しされているのでそのバッファ中
にデータが存在しなければならない。もしそのチャネル
・タイプが「変動（variable）」であると、「空」状態
は単にその時点で読出されるデータが存在しないことを
意味しており、このチャネルをスキップすることが可能
である。
【００３４】判定ステップ３６０で判定されたとき、も
しチャネル状態がアクティブ、即ち、ＡＡＬシーケンス
のカウント値が零以外（non-zero）であれば処理は実行
ステップ３７０へ進み、そこで開始バッファ・アドレス
及び終了バッファ・アドレスが読出される。これらアド
レス値が比較されて、４７バイトの読出しの際に読出し
動作が終了バッファ・アドレスを越えることがないよう
にされる（なお、データがバッファ３６に移されると
き、そのバッファ中に更にデータを反映させるために終
了バッファ・アドレスが増分される）。続いて処理は実
行ステップ３８０へ進み、そこで４７バイト（一個のＡ
ＴＭセルのペイロード）がバッファ３６から送信器２０
２へ読み出され且つ読み出されたポインタが更新され
る。続いて送信器２０２で上記ＡＴＭ宛先ヘッダが特定
チャネルに付加され、且つ、完全なＡＴＭセルがＦＩＦ
Ｏ２０４中に格納され、このＦＩＦＯ２０４で次の送信
をインタフェース２０６を介して行なうために待機す
る。
【００３５】処理は実行ステップ３４０へ進み、そこで
は上記インデックスが増分され、且つ、範囲に関する点
検が為される。もしそのインデックスが利用可能なタイ
ム・スロットの範囲外であれば、そのインデックスは最
初の記載項目に戻るように設定されて処理は判定ステッ
プ３１０に戻り、そこで次のクロック・シンクに対する
待機する。
【００３６】
【発明の効果】本発明は、ハード・ディスクやＣＤ・Ｒ
ＯＭのような長期メモリ装置からの出力を最初にセント
ラル・プロセッサや主メモリ、或いは集中型Ｉ／Ｏ装置
を通すことなく直接その宛先へ送出するシステム及び方
法を提供することができる効果がある。従って、本シス
テムは、例えば一つのコンピュータ・システムから別の
コンピュータ・システムへデータを伝送するために使用
することができる。それら何れのコンピュータ・システ
ムによってもＣＰＵサイクルは使用されず、その際の伝
送効率が改善される。従って、そのような変形例も本発
明の請求範囲に包含されるものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例による、データを長期メモリ
装置からネットワーク・インタフェースへ直接伝送する
対話型ビデオ・サーバの一実施例を示すブロック図であ
る。
【図２】本発明の一実施例による、図１の情報格納装置
を示すブロック図である。
【図３】図２の情報格納装置の動作を示すフローチャー
ト図である。
【図４】本発明の一実施例による、図２の情報格納装置
によって使用されるタイム・スロット・テーブルの一例
を示す図である。
【図５】本発明の一実施例による、図２の情報格納装置
によって使用されるチャネル記述テーブルの一例を示す
図である。
【符号の説明】
１０ 対話型ビデオ・サーバ １２ オーダ・プロセッサ １４ オーダ・プロセッサ １６ オーダ・プロセッサ １８ 構内通信網（ＬＡＮ） ２０ 情報格納装置 ２２ 長期記憶装置 ２４ 長期記憶装置 ２６ ネットワーク・リンク ２８ ネットワーク・リンク ３０ ネットワーク・リンク ３２ コントローラ ３４ 格納装置アダプタ ３６ バッファ ３８ ネットワーク・インタフェース ２０２ 送信器 ２０４ ＦＩＦＯ ２０６ インタフェース ２０８ ＦＩＦＯ ２１０ 受信器 ２１２ ネットワーク同期パルス ４００ テーブル
フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) H04L 12/28 H04N 7/173 H04L 12/56

Claims (4)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 各々が所定の帯域幅を有する複数のチャ
    ネルにデータを供給する装置において、 （Ａ）前記複数のチャネルすべてのデータが読み出され
    る複数の大容量記憶装置に接続されている格納装置アダ
    プタと、 （Ｂ）前記格納装置アダプタからデータを受け取り、チ
    ャネルに対応するデータを各記憶領域に格納する複数の
    記憶領域を有するバッファと、 （Ｃ）所定時間毎に前記複数のチャネルからチャネルを
    選択し、その選択を各々のチャネルが所定の帯域幅要件
    を満たすかに従って決めるコントローラと、 （Ｄ）前記バッファの所定の記憶領域からデータを読み
    出し、そのデータを前記コントローラが選択した前記チ
    ャネルでパケット通信網へ送出するネットワーク・イン
    タフェースとを有することを特徴とするデータを供給す
    る装置。
  2. 【請求項２】 前記パケット通信網はＡＴＭ通信網から
    なり、ヘッダ及びペイロードを有する各ＡＴＭセルでデ
    ータは伝送され、 前記ネットワーク・インタフェース（Ｄ）が、 前記バッファ中のデータのうちＡＴＭセルのペイロード
    のサイズと等しい一部のデータをＡＴＭセルに読み出す
    手段と、 ＡＴＭヘッダをＡＴＭセルに付加する手段とを有するこ
    とを特徴とする請求項１に記載の装置。
  3. 【請求項３】 前記コントローラ（Ｃ）は、複数の項目
    を有するテーブルを有し、 前記コントローラは、所定時間の間にこのテーブル中の
    一つの項目を選択する手段が有し、各チャネルが前記テ
    ーブル中に少なくとも１つの項目を有し、且つ大きな帯
    域幅を必要とするチャネルほど前記テーブル中に多数の
    記載項目を有することを特徴とする、請求項１に記載の
    装置。
  4. 【請求項４】 加入者信号を受信してこの加入者信号に
    応じてプログラム材料を表わすデータをパケット通信網
    の、各々が所定の帯域幅を有する複数のチャネルを通じ
    て送出するビデオ・オン・デマンドを提供する装置にお
    いて、 前記加入者信号に応じて前記データを大容量記憶装置か
    ら読み出して、前記データを前記パケット通信網を通じ
    て搬送するためのフォーマッティングを行ない、前記デ
    ータを前記パケット通信網を介して伝送する情報格納手
    段と、複数の項目からなるテーブルを有するコントローラと を
    有し、 上記情報格納手段が、 前記データを前記大容量記憶装置からバッファに読み出
    す格納装置アダプタと、 各チャネルに対応するデータを前記バッファから読み出
    し、前記パケット通信網で利用するアドレスを付加し、
    及び前記パケット通信網へ前記パケットを送出するネッ
    トワーク・インタフェースとを有し、前記各チャネルは、前記テーブル中に少なくとも一つの
    項目を有し、 前記コントローラは、所定時間毎に前記テーブル中の項
    目を選択し、前記ネットワーク・インタフェースにチャ
    ネルの前記項目に従って前記バッファからデータを呼び
    出させる ことを特徴とするビデオ・オン・デマンドを提
    供する装置。
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