JP3194694B2 - ビデオサーバ装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、符号化した動画像の各
種特殊再生をよりスムーズに実現するビデオサーバ装置
に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】近年、ハードディスクなどの蓄積媒体に
圧縮符号化した動画像信号を複数蓄積し、複数端末での
多重再生を目的としたビデオ・オン・デマンドシステム
におけるビデオサーバ装置が商品化の段階に入ってい
る。また動画像の再生には、通常再生のほか早送り再生
や巻き戻し再生に対する要求が高まっている。

【０００３】以下、従来のビデオ・オン・デマンドシス
テムについて説明する。図８は従来のビデオ・オン・デ
マンドシステムの構成を示すものである。図８におい
て、１は蓄積媒体であるハードディスク、１ａはＡＶス
トリーム、１ｂはアクセステーブル、２はストリーム読
み出し部、３はストリーム送信部、４はアクセステーブ
ル管理部、５はコマンド受信部、６はストリーム制御部
であり、これらによりビデオサーバ装置ＶＳが構成され
ている。７はストリーム受信部、８はコマンド送信部、
９はデコーダ部、１０は入力制御部であり、これらによ
り端末装置ＳＴが構成されている。１１はモニタ、１２
はスピーカ、１３は入力装置であり、これらは端末装置
ＳＴに接続されている。

【０００４】図９は上記従来例のビデオサーバ装置ＶＳ
におるストリーム制御部６の詳細を示すブロック図であ
る。図９において、８１はストリーム読み出し位置決定
部、８２はキーフレームスキップ数設定テーブルであ
る。

【０００５】図４（ａ）は従来例における高速再生時の
キーフレーム読み出し時間間隔を説明するための図であ
る。図４（ａ）において、４１、４２、４３は、それぞ
れ一つ目、二つ目、三つ目に読み出されたキーフレー
ム、ａ、ｂ、ｃは、それぞれキーフレーム４１、４２、
４３を一定ビットレートで読み出す時間である。

【０００６】図５（ａ）は従来例における高速再生時の
キーフレーム読み出し時間間隔を説明するための図であ
る。図５（ａ）において、ｎは蓄積単位ブロック長を一
定ビットレートで読み出す時間、５１、５２、５３はそ
れぞれ一つ目、二つ目、三つ目に読み出されたキーフレ
ーム、ａ′、ｂ′、ｃ′は、それぞれキーフレーム５
１、５２、５３を一定ビットレートでかつ蓄積ブロック
単位に読み出す時間である。

【０００７】図７（ａ）は従来例におけるアクセステー
ブル管理部４の動作を説明するための図である。図７
（ａ）において、１ｂはアクセステーブル、ｕはアクセ
ステーブル１ｂを一定ビットレートで読み出す時間であ
る。

【０００８】図１０（ａ）はＡＶストリーム１ａの蓄積
フレーム順を説明するための図、図１０（ｂ）はＡＶス
トリーム１ａの通常再生フレーム順を説明するための図
である。

【０００９】以上のように構成されたビデオサーバ装置
について、以下、その動作を説明する。入力装置１３か
ら入力された信号は、入力制御部１０で再生位置と再生
速度に変換され、コマンド送信部８からコマンド受信部
５へ送信される。ストリーム制御部６は、コマンド受信
部５が受信した再生位置と再生速度と、アクセステーブ
ル管理部４が管理するキーフレームのアドレスから読み
出すキーフレームとそのキーフレームの蓄積位置を求
め、ストリーム読み出し部２に指示する。ここで、スト
リーム読み出し決定部８１が、コマンド受信部５から得
た再生速度と、キーフレームスキップ数設定テーブル８
２と、キーフレーム間隔と、ＡＶストリーム１ａの符号
化ビットレートから読み出すキーフレームを決定し、コ
マンド受信部５から得た再生位置と、アクセステーブル
管理部４が管理するキーフレームのアドレスからＡＶス
トリーム１ａの読み出し位置を求め、ストリーム読み出
し部２に指示する。ストリーム読み出し部２は、指定さ
れた読み出しビットレートでＡＶストリーム１ａを読み
出し、読み出されたストリームは、ストリーム送信部３
からストリーム受信部７へ送信される。ストリーム受信
部７が受信したストリームは、デコーダ部９でデコード
され、モニタ１１から映像として、またスピーカ１２か
ら音声として出力される。

【００１０】ＡＶストリーム１ａは、国際標準ＭＰＥＧ
によって音声付き映像信号を圧縮符号化したもので、図
１０（ａ）に示すようなフレーム順で蓄積される。通常
再生の場合は、ストリーム読み出し部２が蓄積されたＡ
Ｖストリーム１ａを全て読み出し、ストリーム送信部３
が全て送信し、図１０（ｂ）に示すようなフレーム順で
モニタ１１に出力される。また高速再生の場合は、スト
リーム読み出し部２がキーフレームであるＩフレームの
みを読み出し、ストリーム送信部３がキーフレームのみ
送信し、図４（ａ）または図５（ａ）等のフレーム順で
モニタ１１から出力される。

【００１１】図４、図５、図１０において、説明のため
各フレームにＩ、Ｐ、Ｂのフレームタイプと通常再生時
の表示フレーム順番号を示した。フレームタイプは、そ
れぞれＩフレームがフレーム内符号化されたイントラ符
号化画像、Ｐフレームが動き補償フレーム間符号化され
た前方予測符号化画像、Ｂフレームが動き補償フレーム
間符号化された両方向予測符号化画像である。

【００１２】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来例では、ストリーム毎にキーフレームのデータ長が異
なる場合、高速再生時に一定ビットレートで読み出す際
に、同じキーフレームスキップ数を設定しても再生速度
が一定しないという問題点があった。

【００１３】また、上記従来例では、ストリーム内で各
キーフレームのデータ長が異なる場合、高速再生時に一
定ビットレートでストリームを読み出すまたは送信する
際に、一枚のキーフレームを読み出すまたは送信する時
間が一定しないという問題点があった。

【００１４】また、上記従来例では、ストリーム内で各
キーフレームのデータ長が異なる場合、高速再生時に一
定ビットレートで固定長ブロック毎に読み出すまたは送
信する際に、一枚のキーフレームを読み出すまたは送信
する時間が一定しないという問題点があった。

【００１５】また、上記従来例では、一定ビットレート
でアクセステーブルを取得する際に、全てのアクセステ
ーブルを再生の直前に取得するため、ストリームの再生
要求から実際にストリームの再生が開始されるまでの応
答時間が長くなるという問題点があった。

【００１６】本発明は、上記従来の問題点を解決するも
ので、ストリーム毎のキーフレームデータサイズのばら
つきに関係なく、端末から要求される再生速度で高速再
生を実現することのできるビデオサーバ装置を提供する
ことを第１の目的とする。

【００１７】本発明はまた、ストリーム内のキーフレー
ムデータサイズのばらつきに関係なく、高速再生フレー
ムを等間隔に送信することのできるビデオサーバ装置を
提供することを第２の目的とする。

【００１８】本発明はまた、アクセステーブルの大きさ
に関係なく、端末からの再生要求からストリームを送信
するまでの応答時間を短縮することのできるビデオサー
バ装置を提供することを第３の目的とする。

【００１９】

【課題を解決するための手段】上記第１の目的を達成す
るために、本発明によるビデオサーバ装置は、ストリー
ム制御部にアクセステーブル管理部からキーフレームデ
ータ長を取得するキーフレームデータ長算出部と、スト
リームを読み出すビットレートとキーフレーム間隔とキ
ーフレームデータ長算出部が取得するキーフレームデー
タ長から端末装置が指定する任意の再生速度を保つよう
に抜き出すキーフレームを選択するストリーム読み出し
位置決定部を備えており、これにより、ストリーム毎の
キーフレームデータサイズのばらつきに関係なく、端末
から要求される再生速度で高速再生を実現することので
きるビデオサーバ装置を提供することができる。

【００２０】また、上記第２の目的を達成するために、
本発明によるビデオサーバ装置は、ストリーム制御部に
アクセステーブル管理部からキーフレームデータ長を取
得するキーフレームデータ長算出部と、ストリームを読
み出すビットレートとキーフレーム間隔とキーフレーム
データ長算出部が取得するキーフレームデータ長から端
末装置が指定する任意の再生速度を保つように抜き出す
キーフレームを選択するストリーム読み出し位置決定部
と、各キーフレームの送信タイミングを指示するストリ
ーム送信タイミング設定部を備えており、これにより、
ストリーム内のキーフレームデータサイズのばらつきに
関係なく、高速再生フレームを等間隔に送信することの
できるビデオサーバ装置を提供することができる。

【００２１】また、上記第３の目的を達成するために、
本発明のビデオサーバ装置は、ハードディスクからアク
セステーブルを任意データ長または任意時間分のページ
毎に取得するアクセステーブル管理部と、ストリーム制
御部に端末装置が指定する任意の再生位置からキーフレ
ームの読み出し位置を決定するストリーム読み出し位置
決定部と、ストリーム読み出し位置決定部が決定する読
み出し位置とアクセステーブル管理部が取得しているア
クセステーブルのページとからアクセステーブルの次の
ページを取得するかどうかを判定してアクセステーブル
管理部に指示するアクセステーブルページ切り替え判定
部を備えており、これにより、アクセステーブルの大き
さに関係なく、端末からの再生要求からストリームを送
信するまでの応答時間を短縮することのできるビデオサ
ーバ装置を提供することができる。

【００２２】

【発明の実施の形態】本発明の請求項１に記載の発明
は、圧縮符号化されたストリームを蓄積するストリーム
蓄積手段と、ストリームにおけるキーフレームのアドレ
スをアクセステーブルにより管理するアクセステーブル
管理手段と、アクセステーブル管理手段から各キーフレ
ームデータ長を取得するキーフレームデータ長算出手段
と、端末装置が指定する再生位置の近傍に位置するキー
フレームをアクセステーブル管理手段が管理するアクセ
ステーブルから求め、そのキーフレームの読み出し位置
を指示するストリーム読み出し位置決定手段と、指定さ
れた読み出し位置を基にストリームを読み出すストリー
ム読み出し手段と、読み出したストリームを端末装置に
送信するストリーム送信手段とを備えたビデオサーバ装
置において、ストリーム読み出し位置決定手段が、スト
リームを読み出すビットレートと、ストリームの符号化
ビットレートと、キーフレーム間隔と、キーフレームデ
ータ長算出手段が取得するキーフレームデータ長から、
端末装置が指定する任意の再生速度を保つようにストリ
ームから抜き出すべきキーフレームを選択し、ストリー
ム読み出し手段に指示するものであり、キーフレームデ
ータ長算出部が、任意間隔でキーフレームのデータ長を
アクセステーブル管理部から取得し、ストリーム読み出
し位置決定部が、ストリームを読み出すビットレートと
キーフレーム間隔とキーフレームデータ長算出部が取得
するキーフレームデータ長から、高速再生時に端末が指
定する任意の再生速度に最も近い再生速度になるように
抜き出すキーフレームを動的に選択し、ストリーム読み
出し部に指示することによって、ストリーム毎にキーフ
レームのデータ長が異なっていても、端末の要求する再
生速度に最も近く、かつストリーム毎に再生速度のばら
つきの少ないスムースな高速再生を実現することができ
る。

【００２３】本発明の請求項２に記載の発明は、圧縮符
号化されたストリームを蓄積するストリーム蓄積手段
と、ストリームにおけるキーフレームのアドレスを管理
するアクセステーブル管理手段と、アクセステーブル管
理手段のアクセステーブルから各キーフレームデータ長
を取得するキーフレームデータ長算出手段と、端末装置
が指定する再生位置の近傍に位置するキーフレームをア
クセステーブル管理手段が管理するアクセステーブルか
ら求め、かつ端末装置が指定する再生速度を満たすキー
フレームを選択し、そのキーフレームの読み出し位置を
指示するストリーム読み出し位置決定手投と、キーフレ
ームデータ長から各キーフレームの送信タイミングを指
示するストリーム送信タイミング設定手段と、指示され
た読み出し位置を基に前記ストリームを読み出すストリ
ーム読み出し手段と、読み出したストリームを送信タイ
ミングで端未装置に送信するストリーム送信手段とを備
えたビデオサーバ装置において、ストリーム送信タイミ
ング設定手段が、キーフレームデータ長算出手段の取得
するキーフレーム長から、送信する各キーフレームの送
信タイミングが一定になるように、ストリーム送信手段
の送信ビットレートと、ストリーム読み出し手段の読み
出しビットレートを制御することを特徴とするものであ
り、ストリーム送信タイミング設定部が、キーフレーム
データ長算出部の取得するキーフレームデータ長から、
高速再生時に送信する各キーフレームの送信タイミング
が一定になるように、ストリーム送信部の送信ビットレ
ートと、ストリーム読み出し部の読み出しビットレート
を制御することによって、ストリーム内で各キーフレー
ムのデータ長が異なっていても、高速再生時に端末へ送
信する各キーフレームの間隔が一定になり、より見易い
高速再生を実現することができる。

【００２４】本発明の請求項３に記載の発明は、圧縮符
号化されたストリームを蓄積するストリーム蓄積手段
と、ストリームにおけるキーフレームのアドレスをアク
セステーブルにより管理するアクセステーブル管理手段
と、アクセステーブル管理手段が管理するアクセステー
ブルから各キーフレームデータ長を取得するキーフレー
ムデータ長算出手段と、端末装置が指定する再生位置の
近傍に位置するキーフレームをアクセステーブル管理手
段が管理するアクセステーブルから求め、そのキーフレ
ームの読み出し位置を指示するストリーム読み出し位置
決定手段と、アクセステーブル管理手段が管理するキー
フレームのアドレスを蓄積手段から取得することをアク
セステーブル管理手段に指示するアクセステーブルペー
ジ切り替え判定手段と、指示された読み出し位置を基に
ストリームを読み出すストリーム読み出し手段と、読み
出したストリームを端末装置に送信するストリーム送信
手段とを備えたビデオサーバ装置において、アクセステ
ーブル管理手段が、キーフレームのアドレスを任意デー
タ長または任意時間分のページ毎に分割取得し、アクセ
ステーブルページ切り替え判定手段が、ストリーム読み
出し手段が読み出し中のキーフレームのアドレスから次
のページを取得するか否かを判定してアクセステーブル
管理手段に指示することを特徴とするものであり、アク
セステーブル管理部が、キーフレームのアドレスを任意
データ長または任意時間分のページ毎に取得し、ストリ
ーム読み出し位置決定部は、アクセステーブル管理部が
ページ単位にキーフレームのアドレスを取得した後すぐ
に処理を開始し、アクセステーブルページ切り替え判定
部が、ストリーム読み出し位置決定部が処理中のキーフ
レームの位置とアクセステーブル管理部が取得するキー
フレームのアドレスを取得するキーフレームのアドレス
のレンジから次のキーフレームのアドレスを取得するか
どうか判定し、アクセステーブル管理部に指示すること
によって、全てのキーフレームのアドレスの取得完了を
待たずに各種再生を開始することができ、ストリームの
再生要求から実際にストリームの再生が開始されるまで
の応答時間を短縮することができる。

【００２５】次に、本発明の実施の形態におけるビデオ
サーバ装置について、図面を参照しながら説明する。図
１は本発明のビデオサーバ装置を含むビデオ・オン・デ
マンドシステムの構成を示すものである。図１におい
て、１は蓄積媒体であるハードディスク、１ａはＡＶス
トリーム、１ｂはアクセステーブル、２はストリーム読
み出し部、３はストリーム送信部、４はアクセステーブ
ル管理部、５はコマンド受信部、６０はストリーム制御
部であり、これらによりビデオサーバ装置ＶＳが構成さ
れている。７はストリーム受信部、８はコマンド送信
部、９はデコーダ部、１０は入力制御部であり、これら
により端末装置ＳＴが構成されている。１１はモニタ、
１２はスピーカ、１３は入力装置であり、これらは端末
装置ＳＴに接続されている。本発明のビデオサーバ装置
が図８の従来例と異なるのは、ストリーム制御部６０の
みである。

【００２６】（実施の形態１）以下、本発明の第１の実
施の形態におけるビデオサーバ装置について説明する。
図２は本実施の形態におけるビデオサーバ装置ＶＳのス
トリーム制御部６０の構成を示すものである。図２にお
いて、２１は端末ＳＴが指定する再生位置の近傍に位置
するキーフレームをアクセステーブル管理部４から求
め、そのキーフレームの読み出し位置をストリーム読み
出し部２に指示するストリーム読み出し位置決定部、２
２はキーフレームのデータ長を任意間隔でアクセルテー
ブル管理部４から取得するキーフレームデータ長算出部
である。

【００２７】以上のように構成されたビデオサーバ装置
について、以下、ストリーム制御部６０の動作を中心に
説明する。ストリーム読み出し位置決定部２１は、コマ
ンド受信部５が再生位置を受信した場合、その再生位置
と、アクセステーブル管理部４がハードディスク１に蓄
積されるアクセステーブル１ｂから取得するキーフレー
ムのアドレスとから、指定された再生位置近傍のキーフ
レームの読み出し位置を決定し、コマンド受信部５が再
生位置を受信しない場合、次に読み出しを指定されたキ
ーフレームの読み出し位置またはＡＶストリーム１ａの
連続する読み出し位置を決定し、ストリーム読み出し部
２に指示する。

【００２８】またストリーム読み出し位置決定部２１
は、コマンド受信部５が受信する再生速度が高速再生等
の不連続再生の場合、キーフレームデータ長算出部２２
がアクセステーブル１ｂから取得する任意数分のキーフ
レームデータ長と、ストリーム読み出し部２がＡＶスト
リーム１ａを読み出すビットレートから、キーフレーム
の平均データ長を読み出す時間を求めてキーフレーム送
信時間間隔と想定し、この想定したキーフレーム送信時
間間隔とキーフレーム間隔とフレーム周波数から、再生
速度を満足する次に読み出すキーフレームを指定する。
コマンド受信部５が受信する再生速度が通常再生・スロ
ー再生等の連続再生の場合は、次に読み出すキーフレー
ムの指定を行わない。

【００２９】コマンド受信部５が受信する再生速度が高
速再生等の不連続再生の場合、具体的には、アクセステ
ーブル１ｂから取得するキーフレームデータ数をａ、各
キーフレームデータ長をＡｉ（ｉ＝１，２，．．．，
ａ）、ストリーム読み出し部２がＡＶストリーム１ａを
読み出すビットレートをＢＲ、キーフレームの平均デー
タ長をＫＬとすると、ＫＬは以下の式で求められる。 ＫＬ＝（Ａ１＋Ａ２＋．．．Ａａ）÷ａ ・・・（１）

【００３０】また、キーフレームの平均データ長を読み
出す時間をＫＴ、キーフレーム間隔をＫＩ、フレーム周
波数をＦＲ、次に読み出すキーフレームまでのキーフレ
ームスキップ数をＮＳ、再生速度をＰＳとすると、ＫＴ
及びＰＳは以下の式で求められる。 ＫＴ＝ＫＬ÷ＢＲ ・・・（２） ＰＳ＝（ＫＩ÷ＦＲ）×（ＮＳ＋１）÷ＫＴ ・・・（３） 上記の式において、指定された再生速度が再生速度ＰＳ
に最も近くなるキーフレームスキップ数ＮＳを求める。
ここでキーフレーム間隔ＫＩが一定でない場合は、スト
リームのキーフレーム間隔の平均値等で計算する。

【００３１】ストリーム読み出し部２は、ＡＶストリー
ム１ａの、ストリーム読み出し位置決定部２１から指示
されたキーフレームまたは連続読み出し位置を読み出し
て、ストリーム送信部３に送信する。ストリーム送信部
３は、一定時間間隔で端末へストリームを送信する。

【００３２】以上のように、上記第１の実施の形態によ
れば、ストリーム制御部６０にキーフレームデータ長算
出部２２を設けることにより、キーフレームデータ長を
もとに高速再生の再生速度を保つように次に読み出すキ
ーフレームを決定するため、ストリーム毎にキーフレー
ムデータ長が異なる場合においても、指定された任意再
生速度に最も近く、ストリーム毎の再生速度のばらつき
が最小限になり、よりスムーズな高速再生を提供するこ
とができる。

【００３３】（実施の形態２）次に、本発明の第２の実
施の形態におけるビデオサーバ装置について説明する。
図３は本実施の形態におけるビデオサーバ装置ＶＳのス
トリーム制御部６０の構成を示すものである。図３にお
いて、３１は端末ＳＴが指定する再生位置の近傍に位置
するキーフレームをアクセステーブル管理部４から求
め、かつ端末装置ＳＴが指定する再生速度を満たすキー
フレームを選択し、そのキーフレームの読み出し位置を
ストリーム読み出し部２に指示するストリーム読み出し
位置決定部、３２はキーフレームのデータ長を任意間隔
でアクセルテーブル管理部４から取得するキーフレーム
データ長算出部、３３はストリーム送信部３に各キーフ
レームの送信タイミングを指示するストリーム送信タイ
ミング設定部である。

【００３４】図４（ｂ）は本実施の形態における第１の
高速再生時のキーフレーム読み出し時間間隔の説明図で
ある。図４（ｂ）において、ｍはストリームの最大キー
フレームを一定読み出しビットレートで読み出す時間で
ある。また、図５（ｂ）は本実施の形態における第２の
高速再生時のキーフレーム読み出し時間間隔の説明図で
ある。図５（ｂ）において、ｎ′はストリームのキーフ
レームが最も多くの蓄積単位ブロックに含まれる場合の
蓄積ブロック数を一定ビットレートで読み出す時間であ
る。他の符号は、従来技術で説明したものと同じであ
る。

【００３５】以上のように構成されたビデオサーバ装置
について、以下、ストリーム制御部６０の動作を中心に
説明する。ストリーム読み出し位置決定部３１は、コマ
ンド受信部５が再生位置を受信した場合、その再生位置
と、アクセステーブル管理部４がハードディスク１に蓄
積されるアクセステーブル１ｂから取得するキーフレー
ムのアドレスから、指定された再生位置近傍のキーフレ
ームの読み出し位置を決定し、コマンド受信部５が再生
位置を受信しない場合、次に読み出しを指定されたキー
フレームの読み出し位置またはＡＶストリーム１ａの連
続する読み出し位置を決定し、ストリーム読み出し部２
に指示する。

【００３６】またストリーム読み出し位置決定部３１
は、コマンド受信部５が受信する再生速度が高速再生等
の不連続再生の場合、キーフレームデータ長算出部３２
がアクセステーブル１ｂから取得する全部または任意数
分のキーフレームデータ長と、ストリーム読み出し部２
がＡＶストリーム１ａを読み出す最大ビットレートか
ら、最大キーフレームの読み出し時間ｍを求めてキーフ
レーム送信時間間隔とし、ストリーム送信タイミング設
定部３３に指示し、キーフレーム送信時間間隔とキーフ
レーム間隔とフレーム周波数から、再生速度を満たす次
に読み出すキーフレームを指定する。コマンド受信部５
が受信する再生速度が通常再生・スロー再生等の連続再
生の場合は、次に読み出すキーフレームの指定を行わな
い。

【００３７】コマンド受信部５が受信する再生速度が高
速再生等の不連続再生の場合、具体的には、アクセステ
ーブル１ｂから取得する最大キーフレームデータ長をＡ
ｍ、ストリーム読み出し部２がＡＶストリーム１ａを読
み出すビットレートをＢＲとすると、最大キーフレーム
の読み出し時間ｍは以下の式で求められる。 ｍ＝Ａｍ÷ＢＲ ・・・（４）

【００３８】さらに、キーフレーム間隔をＫＩ、フレー
ム周波数をＦＲ、次に読み出すキーフレームまでのキー
フレームスキップ数をＮＳ、再生速度をＰＳとすると、
ＰＳは以下の式で求められる。 ＰＳ＝（ＫＩ÷ＦＲ）×（ＮＳ＋１）÷ｍ ・・・（５） 上記の式において、指定された再生速度が再生速度ＰＳ
に最も近くなるキーフレームスキップ数ＮＳを求める。
ここでキーフレーム間隔ＫＩが一定でない場合は、スト
リームのキーフレーム間隔の平均値等で計算する。

【００３９】ストリーム送信タイミング設定部３３は、
高速再生の場合、ストリーム読み出し位置決定部３１が
指定するキーフレーム送信時間間隔でストリーム読み出
し部２が読み出したキーフレームを送信するようストリ
ーム送信部３に指示し、次のキーフレームを読み出すタ
イミングをストリーム読み出し部２に指示する。

【００４０】また、ストリーム読み出し部２が、ＡＶス
トリーム１ａを任意固定長ブロック単位に読み出す場
合、ストリーム読み出し位置決定部３１は、コマンド受
信部５が受信する再生速度が高速再生等の不連続再生の
場合、その再生速度と、キーフレームデータ長算出部３
１がアクセステーブル１ｂから取得する全部または任意
数分のキーフレームアドレスとデータ長とストリーム読
み出し部２がＡＶストリーム１ａを読み出す最大ビット
レートから、キーフレームが配置するＡＶストリーム１
ａの最大固定長ブロック数の読み出し時間ｎ′を求め、
それをキーフレーム送信時間間隔とし、ストリーム送信
タイミング設定部３３に指示し、キーフレーム送信時間
間隔とキーフレーム間隔とフレーム周波数から次に読み
出すキーフレームを指定する。

【００４１】具体的には、キーフレームを含む固定長ブ
ロックが最大数になる場合のキーフレームを含む全固定
長ブロックの連続読み出し時間をｎ′とし、キーフレー
ム間隔をＫＩ、フレーム周波数をＦＲ、次に読み出すキ
ーフレームまでのキーフレームスキップ数をＮＳ、再生
速度をＰＳとすると、ＰＳは以下の式で求められる。 ＰＳ＝（ＫＩ÷ＦＲ）×（ＮＳ＋１）÷ｎ′ ・・・（６） 上記の式において、指定された再生速度が再生速度ＰＳ
に最も近くなるキーフレームスキップ数ＮＳを求める。
ここでキーフレーム間隔ＫＩが一定でない場合は、スト
リームのキーフレーム間隔の平均値等で計算する。

【００４２】以上のように、本実施の形態によれば、ス
トリーム制御部６０にストリーム送信タイミング設定部
３３を設けることにより、高速再生時にキーフレーム送
信時間間隔を最大キーフレーム読み出し時間以上に設定
するため、ストリーム内でキーフレームデータ長が異な
る場合においても、指定された任意の再生速度において
送信フレーム時間間隔が一定になり、より見易い高速再
生を提供することができる。

【００４３】（実施の形態３）次に、本発明の第３の実
施の形態におけるビデオサーバ装置について説明する。
図６は本実施の形態におけるビデオサーバ装置ＶＳのス
トリーム制御部６０の構成を示すものである。図６にお
いて、６１は端末ＳＴが指定する再生位置の近傍に位置
するキーフレームをアクセステーブル管理部４から求
め、そのキーフレームの読み出し位置をストリーム読み
出し部２に指示するストリーム読み出し位置決定部、６
２はキーフレームのデータ長を任意間隔でアクセルテー
ブル管理部４から取得するキーフレームデータ長算出
部、６３はストリーム送信部３に各キーフレームの送信
タイミングを指示するストリーム送信タイミング設定
部、６４はアクセステーブル管理部４が管理するキーフ
レームのアドレスをハードディスク１から取得すること
をアクセステーブル管理部４に指示するアクセステーブ
ルページ切り替え判定部である。

【００４４】図７（ｂ）は本実施の形態におけるアクセ
ステーブル管理部４の動作説明図である。図７（ｂ）に
おいて、７１はアクセステーブルの第１のページ、７２
はアクセステーブルの第２のページ、７３はアクセステ
ーブルの第３のページ、７４はアクセステーブルの第４
のページ、７５はアクセステーブルの第５のページ、７
６はアクセステーブルの第ｎのページ、ｔは一定ビット
レートでアクセステーブルの１ページを読み出す時間で
ある。

【００４５】以上のように構成されたビデオサーバ装置
について、以下、ストリーム制御部６０の動作を中心に
説明する。ストリーム読み出し位置決定部６１は、コマ
ンド受信部５が再生位置を受信した場合、その再生位置
と、アクセステーブル管理部４がハードディスク１に蓄
積されるアクセステーブル１ｂから取得するキーフレー
ムのアドレスから、指定された再生位置近傍のキーフレ
ームの読み出し位置を決定し、コマンド受信部５が再生
位置を受信しない場合、次に読み出しを指定されたキー
フレームの読み出し位置またはＡＶストリーム１ａの連
続する読み出し位置を決定し、ストリーム読み出し部２
に指示する。

【００４６】またストリーム読み出し位置決定部６１
は、コマンド受信部５が受信する再生速度が高速再生等
の不連続再生の場合、キーフレームデータ長算出部６２
がアクセステーブル１ｂから取得する全部または任意数
分のキーフレームデータ長と、ストリーム読み出し部２
がＡＶストリーム１ａを読み出す最大ビットレートから
キーフレーム送信時間間隔を求め、ストリーム送信タイ
ミング設定部６３に指示し、キーフレーム送信時間間隔
とキーフレーム間隔とフレーム周波数から、再生速度を
満たす次に読み出すキーフレームを指定する。コマンド
受信部５が受信する再生速度が通常再生・スロー再生等
の連続再生の場合は、次に読み出すキーフレームの指定
を行わない。

【００４７】ストリーム送信タイミング設定部６３は、
高速再生の場合、ストリーム読み出し位置決定部６１が
指定するキーフレーム送信時間間隔でストリーム読み出
し部２が読み出したキーフレームを送信するようストリ
ーム送信部３に指示し、次のキーフレームを読み出すタ
イミングをストリーム読み出し部２に指示する。アクセ
ステーブル管理部４は、ハードディスク１からアクセス
テーブル１ｂを読み出す際に、任意データ長または任意
時間分のページ単位に取得し、アクセステーブルページ
切り替え判定部６４が、ストリーム読み出し位置決定部
６１が処理中の再生位置と、アクセステーブル管理部４
が取得しているページの持つ位置範囲を比較し、次のア
クセステーブルのページを取得するかどうか判定してア
クセステーブル管理部４に指示する。

【００４８】たとえば、再生要求をストリーム読み出し
位置決定部６１が受信したときに、アクセステーブルペ
ージ切り替え判定部６４は、アクセステーブルの第１の
ページ７１を読み出すようにアクセステーブル管理部４
に指示する。アクセステーブル管理部４は、アクセステ
ーブルページ切り替え判定部６４から指示されたアクセ
ステーブルの第１のページ７１をハードディスク１から
読み出す。読み出しに要する時間がｔである。ストリー
ム読み出し位置決定部６１は、アクセステーブルの取得
が終了したので、再生処理を開始する。アクセステーブ
ルページ切り替え判定部６４は、ストリーム読み出し位
置決定部６１が、アクセステーブルの第１のページの先
頭キーフレームを処理するときに、次のアクセステーブ
ルの第２のページの取得をアクセステーブル管理部４に
指示する。アクセステーブル管理部４の動作は上記と同
様である。

【００４９】以後、ストリーム読み出し位置決定部６１
が、アクセステーブル管理部４が所有する２つ目のアク
セステーブルのページの先頭位置を過ぎる際に新たにア
クセステーブルのページを取得し、アクセステーブル管
理部４では常時０、１または２ページ分のアクセステー
ブルページを持つ。

【００５０】以上のように、本実施の形態によれば、ス
トリーム制御部６０にアクセステーブルページ切り替え
判定部６１を設けることにより、アクセステーブルの一
部のみ取得した時点で再生を開始することができ、再生
要求から再生開始までの応答時間を短縮することができ
る。

【００５１】なお、上記各実施の形態において、アクセ
ステーブル管理部４のアクセステーブル１ｂの配置方法
および参照方法、固定長ブロックのデータサイズｎ、ア
クセステーブル１ｂの分割単位、ＡＶストリーム１ａの
フレーム構成は上記したものに限定するものではない。
また、蓄積媒体をハードディスクとしたが、光ディス
ク、磁気テープ、半導体メモリ、ＲＡＩＤなどのアレー
化したディスクやアレー化したその他の蓄積媒体として
も良い。さらに、蓄積対象をＡＶストリームとしたが、
ビデオストリーム、オーディオストリームとしても良
い。また、ＡＶストリーム１ａの符号化方式をＭＰＥＧ
としたが、ＪＰＥＧやその他の方式であってもよい。さ
らに、高速再生時にストリーム送信部２がＡＶストリー
ム１ａの全部または一部を送信するビットレート、また
はストリーム読み出し部２がＡＶストリーム１ａの一部
または全部を読み出すビットレートを通常再生よりも大
きくすれば、よりスムーズな高速再生が実現できること
は言うまでもない。さらに、ＡＶストリーム１ａは物理
的に分散蓄積されていてもよい。

【００５２】

【発明の効果】以上のように、本発明によれば、第１
に、キーフレームデータ長算出手段を設けることによ
り、キーフレームデータ長をもとに高速再生の再生速度
を保つように次に読み出すキーフレームを決定するた
め、ストリーム毎にキーフレームデータ長が異なる場合
においても、指定された任意の再生速度に最も近く、ス
トリーム毎に再生速度のばらつきが最小になるスムース
な高速再生を実現することができる。

【００５３】第２に、ストリーム送信タイミング設定手
段を設けることにより、高速再生時にキーフレーム送信
時間間隔を最大キーフレーム読み出し時間以上に設定す
るため、ストリーム内でキーフレームデータ長が異なる
場合においても、指定された任意の再生速度において送
信フレーム時間間隔が一定になり、より見易い高速再生
を実現することができる。

【００５４】第３に、アクセステーブルページ切り替え
判定手段を設けることにより、アクセステーブルの一部
のみ取得した時点で再生を開始することができ、再生要
求から再生開始までの応答時間を短縮したビデオサーバ
装置を実現することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の各実施の形態におけるビデオサーバ装
置を含むビデオ・オン・デマンドシステムの構成を示す
ブロック図

【図２】本発明の第１の実施の形態におけるビデオサー
バ装置のストリーム制御部のブロック図

【図３】本発明の第２の実施の形態におけるビデオサー
バ装置のストリーム制御部のブロック図

【図４】（ａ）従来例における高速再生時のキーフレー
ム読み出し時間間隔を説明するための模式図 （ｂ）本発明の第２の実施の形態における第１の高速再
生時のキーフレーム読み出し時間間隔を説明するための
模式図

【図５】（ａ）従来例における高速再生時のキーフレー
ム読み出し時間間隔を説明するための模式図 （ｂ）本発明の第２の実施の形態における第２の高速再
生時のキーフレーム読み出し時間間隔を説明するための
模式図

【図６】本発明の第３の実施の形態におけるビデオサー
バ装置のストリーム制御部のブロック図

【図７】（ａ）従来例におけるアクセステーブル管理部
の動作を説明するための模式図 （ｂ）本発明の第３の実施の形態におけるアクセステー
ブル管理部の動作を説明するための模式図

【図８】従来のビデオサーバ装置を含むビデオ・オン・
デマンドシステムの構成を示すブロック図

【図９】従来のビデオサーバ装置のストリーム制御部の
ブロック図

【図１０】（ａ）ＡＶストリームの蓄積フレーム順を説
明するための模式図 （ｂ）ＡＶストリームの通常再生フレーム順を説明する
ための模式図

【符号の説明】

１ ハードディスク １ａ ＡＶストリーム １ｂ アクセステーブル ２ ストリーム読み出し部 ３ ストリーム送信部 ４ アクセステーブル管理部 ５ コマンド受信部 ６、６０ ストリーム制御部 ７ ストリーム受信部 ８ コマンド送信部 ９ デコーダ部 １０ 入力制御部 １１ モニタ １２ スピーカ １３ 入力装置 ２１、３１、６１、８１ ストリーム読み出し位置決定
部 ２２、３２、６２ キーフレームデータ長算出部 ３３、６３ ストリーム送信タイミング設定部 ６４ アクセステーブルページ切り替え判定部 ４１ 第１のキーフレーム ４２ 第２のキーフレーム ４３ 第３のキーフレーム ５１ 第１のキーフレーム ５２ 第２のキーフレーム ５３ 第３のキーフレーム ７１ アクセステーブルの第１のページ ７２ アクセステーブルの第２のページ ７３ アクセステーブルの第３のページ ７４ アクセステーブルの第４のページ ７５ アクセステーブルの第５のページ ７６ アクセステーブルの第ｎのページ ａ 第１のキーフレームの読み出し時間 ｂ 第２のキーフレームの読み出し時間 ｃ 第３のキーフレームの読み出し時間 ｍ 最大キーフレームの読み出し時間 ｎ 固定長ブロックの読み出し時間 ａ’ 第１のキーフレームを含む固定長ブロックの読み
出し時間 ｂ’ 第２のキーフレームを含む固定長ブロックの読み
出し時間 ｃ’ 第３のキーフレームを含む固定長ブロックの読み
出し時間 ｎ′ キーフレームを含む固定長ブロック最大数の読み
出し時間 ｔ アクセステーブルの１ページ読み出し時間

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 圧縮符号化されたストリームを蓄積する
   ストリーム蓄積手段と、前記ストリームにおけるキーフ
   レームのアドレスをアクセステーブルにより管理するア
   クセステーブル管理手段と、前記アクセステーブル管理
   手段から各キーフレームデータ長を取得するキーフレー
   ムデータ長算出手段と、端末装置が指定する再生位置の
   近傍に位置するキーフレームを前記アクセステーブル管
   理手段が管理するアクセステーブルから求め、そのキー
   フレームの読み出し位置を指示するストリーム読み出し
   位置決定手段と、前記指定された読み出し位置を基に前
   記ストリームを読み出すストリーム読み出し手段と、前
   記読み出したストリームを前記端末装置に送信するスト
   リーム送信手段とを備えたビデオサーバ装置において、
   前記ストリーム読み出し位置決定手段が、前記ストリー
   ムを読み出すビットレートと、前記ストリームの符号化
   ビットレートと、キーフレーム間隔と、前記キーフレー
   ムデータ長算出手段からのキーフレームデータ長とか
   ら、前記端末装置が指定する任意の再生速度を保つよう
   に前記ストリームから抜き出すべきキーフレームを選択
   し、前記ストリーム読み出し手段に指示することを特徴
   とするビデオサーバ装置。
2. 【請求項２】 圧縮符号化されたストリームを蓄積する
   ストリーム蓄積手段と、前記ストリームにおけるキーフ
   レームのアドレスを管理するアクセステーブル管理手段
   と、前記アクセステーブル管理手段のアクセステーブル
   から各キーフレームデータ長を取得するキーフレームデ
   ータ長算出手段と、端末装置が指定する再生位置の近傍
   に位置するキーフレームを前記アクセステーブル管理手
   段が管理するアクセステーブルから求め、かつ前記端末
   装置が指定する再生速度を満たすキーフレームを選択
   し、そのキーフレームの読み出し位置を指示するストリ
   ーム読み出し位置決定手投と、前記キーフレームデータ
   長から各キーフレームの送信タイミングを指示するスト
   リーム送信タイミング設定手段と、前記指示された読み
   出し位置を基に前記ストリームを読み出すストリーム読
   み出し手段と、前記読み出したストリームを前記送信タ
   イミングで端未装置に送信するストリーム送信手段とを
   備えたビデオサーバ装置において、前記ストリーム送信
   タイミング設定手段が、前記キーフレームデータ長算出
   手段の取得するキーフレーム長から、送信する各キーフ
   レームの送信タイミングが一定になるように、前記スト
   リーム送信手段の送信ビットレートと、前記ストリーム
   読み出し手段の読み出しビットレートを制御することを
   特徴とするビデオサーバ装置。
3. 【請求項３】 圧縮符号化されたストリームを蓄積する
   ストリーム蓄積手段と、前記ストリームにおけるキーフ
   レームのアドレスをアクセステーブルにより管理するア
   クセステーブル管理手段と、前記アクセステーブル管理
   手段が管理するアクセステーブルから各キーフレームデ
   ータ長を取得するキーフレームデータ長算出手段と、端
   末装置が指定する再生位置の近傍に位置するキーフレー
   ムを前記アクセステーブル管理手段が管理するアクセス
   テーブルから求め、そのキーフレームの読み出し位置を
   指示するストリーム読み出し位置決定手段と、前記アク
   セステーブル管理手段が管理するキーフレームのアドレ
   スを前記蓄積手段から取得することを前記アクセステー
   ブル管理手段に指示するアクセステーブルページ切り替
   え判定手段と、前記指示された読み出し位置を基に前記
   ストリームを読み出すストリーム読み出し手段と、前記
   読み出したストリームを前記端末装置に送信するストリ
   ーム送信手段とを備えたビデオサーバ装置において、前
   記アクセステーブル管理手段が、キーフレームのアドレ
   スを任意データ長または任意時間分のページ毎に分割取
   得し、前記アクセステーブルページ切り替え判定手段
   が、前記ストリーム読み出し手段が読み出し中のキーフ
   レームのアドレスから次のページを取得するか否かを判
   定して前記アクセステーブル管理手段に指示することを
   特徴とするビデオサーバ装置。