JP3204434B2

JP3204434B2 - ビデオサーバ

Info

Publication number: JP3204434B2
Application number: JP26999593A
Authority: JP
Inventors: 田中　　勉
Original assignee: Panasonic Corp; Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Corp; Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1993-09-30
Filing date: 1993-09-30
Publication date: 2001-09-04
Anticipated expiration: 2016-09-04
Also published as: JPH07107425A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ビデオサーバに関し、
より特定的には、ユーザーからのリクエストに従って、
任意の時間に任意の映像をユーザーに提供可能なビデオ
サーバに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来のビデオシステムやテレビシステム
等は、情報が一方通行的に受け手に流れていくだけであ
り、ユーザーの選択度は極めて小さかった。しかしなが
ら、最近のマルチメディア環境の急速な進展に伴い、ケ
ーブルテレビシステム等の分野においては、対話型のテ
レビシステム（インタラクティブテレビシステム）の開
発が重要視されている。このようなインタラクティブテ
レビシステムでは、ユーザーが自由に選択、応答しなが
らシステムと対話でき、任意の時間に任意の映像を見る
ことができる。

【０００３】ところで、従来のインタラクティブテレビ
システムとして実現されているサービスの形態として
は、（１）オンデマンド型、（２）ニアオンデマンド型
等がある。オンデマンド型は、ユーザーからセンタ（例
えば、放送局）に対してリクエストがあると、センタ側
のオペレータが予め準備された複数の番組映像の中から
ユーザーのリクエストに対応する番組映像を選択してユ
ーザー側に提供する方式である。また、ニアオンデマン
ド型は、１つの番組映像を一定時間（例えば，１０分間
隔）毎にサイクリックに提供（放送等）する方式であ
り、ユーザーは所望の番組映像の開始時間がくれば、当
該番組映像を頭から見ることができる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記オ
ンデマンド型のサービス形態は、センタ側での操作の大
部分を人手に頼っているため、ユーザーの数が増加する
に従って多くのオペレータを必要とし、運用コストが高
くつく。また、人為的操作ミスが発生し易く、さらには
対応速度が遅いという問題点を有している。

【０００５】一方、上記ニアオンデマンド型のサービス
形態は、オンデマンド型に比べてオペレータの数は少な
くて済むが、ユーザーがリクエストを出してから所望の
映像が得られるまでの待機時間が長くなるという問題点
がある。特に、リクエストした番組の放送時間が長く、
かつ前回の放送が始まったばかりの場合、ユーザーは当
該番組の次の放送開始時間が来るまで長時間待たされる
ことになる。

【０００６】理想的なインタラクティブテレビシステム
は、例えば１９９３年２月１５日付け発行の日経コミュ
ニケーションＮｏ．１４４，ｐｐ．３８−５５にピュア
オンデマンド型として示されているように、希望する番
組映像を任意の時間にリアルタイムでアクセスでき、か
つ早送りしたり、巻戻したりできるものである。このよ
うなシステムを構築するためには、センタ側にビデオサ
ーバを設置する必要があるが、多くのユーザが同時に検
索できるようなビデオサーバは、いまだ実現されていな
い。なお、ＡＴＭ交換機とビデオサーバを組み合わせて
インタラクティブテレビシステムを構築しようとする研
究が発表されているが（例えば、日経エレクトロニクス
Ｎｏ．５８４，ｐｐ．５８参照）、具体的な構成は提案
されていない。

【０００７】それ故に、本発明の目的は、任意の映像を
待ち時間なくリアルタイムでアクセスでき、しかも同時
アクセス数の大きいビデオサーバを提供することであ
る。

【０００８】

【課題を解決するための手段】請求項１に係る発明は、
ユーザーからのリクエストに従って、所定のビデオデー
タをユーザーに提供するビデオサーバであって、所定の
単位ブロックの画像データに分割されたビデオデータ
を、当該単位ブロック毎に任意の順序で分散的に記憶す
る複数の画像メモリ、ユーザーによってリクエストされ
たビデオデータを構成する各単位ブロックの画像データ
を、複数の画像メモリから所定の順序で読み出すための
読出手段、および読出手段によって読み出された各単位
ブロックの画像データを、リクエストを発したユーザー
に接続された回線に順次的に送出するための非同期交換
機を備えている。

【０００９】請求項２に係る発明は、請求項１の発明に
おいて、読出手段は、ビデオデータを構成する各単位ブ
ロックの画像データが、どの画像メモリに記憶されてい
るかを管理するデータベース管理手段と、データベース
管理手段から与えられる管理情報に基づいて、複数の画
像メモリからの各単位ブロックの画像データの読み出し
順序を制御する読出順序制御手段と、読出順序制御手段
によって規定される順序で、複数の画像メモリから各単
位ブロックの画像データを読み出す読出制御手段とを含
むことを特徴とする。

【００１０】請求項３に係る発明は、請求項２の発明に
おいて、非同期交換機から出力される単位ブロックの画
像データを、回線に送出される前に一時的に蓄積するバ
ッファメモリ、およびバッファメモリの空き容量を監視
するバッファメモリ監視手段をさらに備え、読出順序制
御手段は、バッファメモリ監視手段の監視結果に基づい
て、読出手段による画像データの読み出しタイミングを
制御することにより、バッファメモリにオーバーフロー
およびアンダフローが生じないようにすることを特徴と
する。

【００１１】請求項４に係る発明は、請求項１〜３のい
ずれかの発明において、１つの画像メモリに対して、複
数のユーザーから同一の画像データについてのリクエス
トが競合したとき、当該画像メモリから読み出された画
像データを複製して、複数の画像データを作成するコピ
ー手段をさらに備え、非同期交換機は、コピー手段によ
って複製された各画像データを、それぞれリクエストを
発したユーザーに接続された回線に分配して送出するこ
とを特徴とする。

【００１２】請求項５に係る発明は、請求項１の発明に
おいて、各画像メモリは、単位ブロックの画像データと
共に、次に読み出すべき単位ブロックの画像データの格
納場所を示す格納場所情報を記憶しており、読出手段
は、ビデオデータを構成する単位ブロックの画像データ
の内、少なくとも先頭の単位ブロックの画像データが、
どの画像メモリに記憶されているかを管理するデータベ
ース管理手段と、データベース管理手段から与えられる
管理情報に基づいて、複数の画像メモリのいずれかから
先頭の単位ブロックの画像データおよび場所情報を読み
出し、その後は読み出された当該場所情報に基づいて、
残りの単位ブロックの画像データおよび場所情報を連鎖
的に読み出すための読出制御手段とを含むことを特徴と
する。

【００１３】

【作用】請求項１に係る発明においては、所定の単位ブ
ロックの画像データに分割されたビデオデータを、当該
単位ブロック毎に任意の順序で複数の画像メモリに分散
して格納しておき、ユーザーからビデオデータがリクエ
ストされたとき、当該ビデオデータを構成する各単位ブ
ロックの画像データを、複数の画像メモリから所定の順
序で読み出して、リクエストを発したユーザーに接続さ
れた回線に順次的に送出するようにしている。したがっ
て、各ユーザーは、任意の映像を待ち時間なくリアルタ
イムでアクセスできる。また、複数のユーザーからのリ
クエストが同時に発生しても、並行的に画像データを読
み出して各ユーザーに同時に提供できるため、同時アク
セス数が大きいビデオサーバが得られる。

【００１４】請求項２に係る発明においては、ビデオデ
ータを構成する各単位ブロックの画像データが、どの画
像メモリに記憶されているかをデータベース管理手段で
管理している。そして、このデータベース管理手段から
与えられる管理情報に基づいて、複数の画像メモリから
の各単位ブロックの画像データの読み出し順序を規定
し、この規定された順序で、複数の画像メモリから各単
位ブロックの画像データを読み出すようにしている。

【００１５】請求項３に係る発明においては、回線に送
出される前に、単位ブロックの画像データをバッファメ
モリに一時的に蓄積するようにしている。そして、この
バッファメモリの空き容量を監視しておき、この監視結
果に基づいて、画像メモリからの画像データの読み出し
タイミングを制御するようにしている。これによって、
バッファメモリでオーバーフローおよびアンダフローが
生じるのを防止することができる。

【００１６】請求項４に係る発明においては、１つの画
像メモリに対して複数のユーザーから同一の画像データ
についてのリクエストが競合したとき、当該画像メモリ
から読み出された１つの画像データを複製して、複数の
画像データを作成し、それぞれリクエストを発したユー
ザーに接続された回線に分配して送出するようにしてい
る。これによって、画像メモリからの画像データを繰り
返して読み出す手間が省け、リクエスト競合時のアクセ
ス速度が速くなる。

【００１７】請求項５に係る発明においては、各画像メ
モリは、単位ブロックの画像データと共に、次に読み出
すべき単位ブロックの画像データの格納場所を示す格納
場所情報を記憶しており、データベース管理手段は、ビ
デオデータを構成する単位ブロックの画像データの内、
先頭の単位ブロックの画像データが、どの画像メモリに
記憶されているかを管理している。そして、このデータ
ベース管理手段から与えられる管理情報に基づいて、複
数の画像メモリのいずれかから先頭の単位ブロックの画
像データおよび場所情報を読み出し、その後は読み出さ
れた当該場所情報に基づいて、残りの単位ブロックの画
像データおよび場所情報を連鎖的に読み出すようにして
いる。

【００１８】

【実施例】図１は、本発明の一実施例のビデオサーバの
構成を示すブロック図である。図１において、本実施例
のビデオサーバは、交換機１と、この交換機１に接続さ
れた複数の加入者線インタフェイス（サブスクライバ・
ライン・インタフェイス；図１では、ＳＬＩと略記して
いる）２，複数のビデオメモリ（図１では、ＶＭと略記
している）３，データベース管理部４，コピー部５とを
備えている。交換機１は、画像データをセル単位で交換
するためのセル交換機であり、入力セルを非同期で交換
できる。各加入者線インタフェイス２は、交換機１と各
ユーザーとの間に配設された有線または無線の通信回線
（加入者線）６のそれぞれに対して設けられている。コ
ピー部５は、１つの入力セルを複製して、複数の宛先の
セルを作成する機能を有する。

【００１９】図２は、図１に示すビデオメモリ３のより
詳細な構成を示すブロック図である。図２において、ビ
デオメモリ３は、単位ブロック毎に画像データを読み書
きできる画像メモリ３１と、画像メモリ３１からの画像
データの読み出しを制御するためのメモリ読み出し制御
部３２とを含む。画像メモリ３１は、ＲＡＭディスク等
の半導体メモリや、磁気ディスク装置等によって構成さ
れる。

【００２０】図３は、図１に示す加入者線インタフェイ
ス２のより詳細な構成を示すブロック図である。図３に
おいて、加入者線インタフェイス２は、交換機１から出
力されるディジタル映像信号を通信回線６に送出する前
に一時的に蓄積するバッファメモリ２１と、バッファメ
モリ２１の空き容量を監視するバッファメモリ監視部２
２と、各単位ブロックの画像データの読み出し順序を制
御する単位ブロック順序制御部２３と、ユーザーから送
られてくるリクエスト（映像選択信号）を解析する通信
制御部２４とを含む。

【００２１】上記のような本実施例のビデオサーバの動
作を詳細に説明する前に、本実施例の理解を容易にする
目的で、その動作原理を以下に説明する。本実施例のビ
デオサーバでは、番組映像のためのビデオデータは、所
定の単位ブロックの画像データに分割され、各ビデオメ
モリ３内の画像メモリ３１に任意の順序で分散的に記憶
されている。例えば、１分番組のビデオデータが１８０
０フレームで構成され、１００個のビデオメモリ３が準
備されていたとすると、各ビデオメモリ３内の画像メモ
リ３１には、それぞれ１単位ブロックとして１８フレー
ムずつの画像データが格納される。なお、好ましくは、
各ビデオメモリ３内の画像メモリ３１には、上記と同様
の態様で、複数番組分のビデオデータが格納される。

【００２２】データベース管理部４は、１つの番組のビ
デオデータに含まれている各単位ブロックの画像データ
が、それぞれどのビデオメモリ３内の画像メモリ３１に
格納されているかを示す順序テーブル（図７参照）を、
各番組映像のそれぞれについて記憶保持している。通信
回線６を介してユーザーから或る番組映像を選択するリ
クエストが来ると、単位ブロック順序制御回路２３は、
データベース管理部４から対応する番組用の順序テーブ
ルを取得し、各画像メモリ３１から読み出す画像データ
の順序を決定，制御する。各画像メモリ３１から所定の
順序で読み出された画像データは、交換機１を介して、
リクエストを発した加入者線インタフェイス２に与えら
れ、その内部のバッファメモリ２１に一旦蓄積される。
その後、バッファメモリ２１から画像データが読み出さ
れ、通信回線６を介して、リクエストを発したユーザー
へと伝送される。

【００２３】次に、図面を参照して、上記実施例のより
詳細な動作について説明する。図４は、図１のデータベ
ース管理部４の動作を示すフローチャートである。ま
ず、この図４を参照して、データベース管理部４の動作
を説明する。今、ユーザーが例えばサッカーニュースを
選択したとすると、上り通信回線ＳＬ１を介して通信制
御部２４にサッカーニュースの選択信号（リクエスト）
が入力される。この選択信号は、通信制御部２４で解析
された後、信号線ＳＬ１，交換機１を通ってデータベー
ス管理部４に与えられる。データベース管理部４は、当
該選択信号を受信すると（ステップＳ１０１）、選択さ
れたサッカーニュースに対応する順序テーブルを検索す
る（ステップＳ１０２）。この順序テーブルには、図７
に示すように、各単位ブロックの画像データの読み出し
順序と、各順序に対応する単位ブロックの画像データを
記憶しているビデオメモリ３の番号（アドレス）と、各
順序に対応する単位ブロックを識別するための管理番号
とが記述されている。次に、データベース管理部４は、
検索した順序テーブルを、交換機１，信号線ＳＬ３を通
ってリクエスト送出元の加入者インタフェース２内の単
位ブロック順序制御部２３に送出する（ステップＳ１０
３）。

【００２４】図５は、図３の単位ブロック順序制御部２
３の動作を示すフローチャートである。以下、この図５
を参照して、単位ブロック順序制御部２３の動作を説明
する。単位ブロック順序制御部２３は、データベース管
理部４から順序テーブルを受信すると（ステップＳ２０
１）、ユーザーが選択した再生モードの判定を行う（ス
テップＳ２０２）。ユーザーが選択する再生モードとし
ては、通常再生，早送り再生，逆送り再生，こま送り再
生，スキップ再生，スチル再生，途中再生等のモードが
考えられる。ユーザーがいずれかの再生モードを選択す
ると、上り通信回線ＳＬ１を介して通信制御部２４に再
生モード選択信号が入力される。この再生モード選択信
号は、通信制御部２４で解析された後、信号線ＳＬ４を
介して単位ブロック順序制御部２３に与えられる。単位
ブロック順序制御部２３は、与えられた再生モード選択
信号に基づいて、ユーザーが選択した再生モードの判定
を行う。

【００２５】次に、単位ブロック順序制御部２３は、上
記ステップＳ２０１で受信した順序テーブルと、上記ス
テップＳ２０２の判定結果とに基づいて、画像データの
読み出し順序を決定する（ステップＳ２０３）。例え
ば、通常再生モードが選択された場合、単位ブロック順
序制御部２３は、順序テーブルに記述された読み出し順
序そのままを、各単位ブロックの画像データの読み出し
順序として決定する。また、逆送り再生モードが選択さ
れた場合、単位ブロック順序制御部２３は、順序テーブ
ルに記述された読み出し順序の逆向きの順序を、各単位
ブロックの画像データの読み出し順序として決定する。
また、スキップ再生モードが選択された場合、単位ブロ
ック順序制御部２３は、順序テーブルに記述された読み
出し順序を所定個数ずつ飛ばした順序を、各単位ブロッ
クの画像データの読み出し順序として決定する。また、
途中再生モードが選択された場合、単位ブロック順序制
御部２３は、順序テーブル内の所定行目からの順序（何
行目からかは、ユーザーによって指定される）を、各単
位ブロックの画像データの読み出し順序として決定す
る。

【００２６】次に、単位ブロック順序制御部２３は、バ
ッファメモリ２１内に画像メモリ３１から読み出された
画像データを記憶し得るだけの空き容量があるか否かを
バッファメモリ監視部２２に問い合わせる（ステップＳ
２０４）。バッファメモリ２１内に画像データを格納し
得るだけの空き容量が存在する場合、単位ブロック順序
制御部２３は、上記ステップＳ２０３で決定された順序
に従って、各ビデオメモリのメモリ読み出し制御部３２
に画像データの読み出し要求を送出する。この読み出し
要求は、信号線ＳＬ５，交換機１，信号線ＳＬ６を介し
て、対応するメモリ読み出し制御部３２に与えられる。
ここで、各画像メモリ３１からの画像データの読み出し
速度，交換機１の交換能力，バッファメモリ２１からの
画像データの読み出し速度等は、予め判っているため、
単位ブロック順序制御部２３は、最初の読み出し要求を
送出した後は、バッファメモリ２１にオーバーフローや
アンダーフローが生じないタイミング（時間間隔）で、
以後の各単位ブロックの読み出し要求をそれぞれ対応す
る画像メモリ３１に送出する。なお、読み出し要求に
は、単位ブロックの管理番号が付与されている。単位ブ
ロック順序制御部２３は、最後の単位ブロックの読み出
し要求を送出し終わると（ステップＳ２０６）、ステッ
プＳ２０１において次の順序テーブルの受信を待機す
る。

【００２７】図６は、図２のメモリ読み出し制御部３２
の動作を示すフローチャートである。以下、この図６を
参照して、メモリ読み出し制御部３２の動作を説明す
る。メモリ読み出し制御部３２は、単位ブロック順序制
御部２３から読み出し要求を受信すると（ステップＳ３
０１）、現在実行中の他の読み出し要求が存在するか否
かを判断する（ステップＳ３０２）。現在実行中の他の
読み出し要求が存在しない場合、メモリ読み出し制御部
３２は、読み出し要求に付与された管理番号に対応する
単位ブロックの画像データを画像メモリ３１内から読み
出して、読み出し要求発生元の加入者線インタフェイス
２に送出する（ステップＳ３０３）。

【００２８】画像メモリ３１からの画像データの読み出
しは、セル単位（例えば、数バイト〜数１０バイト単
位）で行われ、各セルのヘッダには宛て先を示すアドレ
ス（加入者線インタフェイス２の番号）が書かれてい
る。画像メモリ３１から読み出された各セルは、データ
線ＤＬ１を介して交換機１に与えられ、この交換機１か
らヘッダ内のアドレスに対応する加入者線インタフェイ
ス２に送出される。加入者線インタフェイス２に入力さ
れたセルは、データ線ＤＬ２を介して、バッファメモリ
２１に与えられ、そこに一時的に格納される。バッファ
メモリ２１は、所定のクロック信号に同期して、そこに
格納された画像データを読み出して出力する。バッファ
メモリ２１から読み出された画像データは、下り通信回
線ＤＬ３を介してリクエスト発生元のユーザーに伝送さ
れる。

【００２９】次に、メモリ読み出し制御部３２は、画像
メモリ３１から単位ブロックの画像データ（読み出し要
求のあった単位ブロックの画像データ）の読み出しが終
了したか否かを判断する（ステップＳ３０４）。画像メ
モリ３１からの画像データの読み出しが終了していない
場合、メモリ読み出し制御部３２は、ステップＳ３０１
において、次の読み出し要求を受信したか否かを判断す
る。次の読み出し要求を受信していない場合、メモリ読
み出し制御部３２は、現在実行中の読み出し要求が存在
するか否かを判断する（ステップＳ３０５）。このと
き、画像メモリ３１からの画像データの読み出しが終了
していないため、現在実行中の読み出し要求が存在して
いると判断され、メモリ読み出し制御部３２は、再びス
テップＳ３０４の動作に進み、画像メモリ３１からの画
像データの読み出しが終了したか否かを判断する。

【００３０】以後、画像メモリ３１からの画像データの
読み出しが終了するまで、上記ステップＳ３０１〜Ｓ３
０５の動作が繰り返される。画像メモリ３１からの画像
データの読み出しが終了すると、メモリ読み出し制御部
３２は、待機中の読み出し処理が存在するか否かを判断
する（ステップＳ３０６）。待機中の読み出し処理が存
在していない場合、メモリ読み出し制御部３２は、再び
ステップＳ３０１の動作に戻り、次の読み出し要求を受
信するまで、ステップＳ３０１，Ｓ３０５の動作を繰り
返す。

【００３１】次に、現在実行中の読み出し要求に対する
処理が終了する前に、すなわち画像メモリ３１からの画
像データの読み出しが終了する前に、次の読み出し要求
が他の加入者線インタフェイス２から来た場合の動作を
説明する。この場合、メモリ読み出し制御部３２は、ス
テップＳ３０１で次の読み出し要求を受信したことを判
断した後、ステップＳ３０２で現在実行中の読み出し要
求が存在することを判断する。その後、メモリ読み出し
制御部３２は、ステップＳ３０１で受信した次の読み出
し要求が、現在実行中の読み出し要求と同一の単位ブロ
ックに対する読み出し要求か否かを判断する（ステップ
Ｓ３０７）。受信した次の読み出し要求が、現在実行中
の読み出し要求と同一の単位ブロックに対する読み出し
要求である場合、メモリ読み出し制御部３２は、当該次
の読み出し要求を待機させるとともに、フラグＦに
“１”をセットする（ステップＳ３０８）。一方、受信
した次の読み出し要求が、現在実行中の読み出し要求と
異なる単位ブロックに対する読み出し要求である場合、
メモリ読み出し制御部３２は、当該次の読み出し要求を
待機させるとともに、フラグＦに“０”をセットする
（ステップＳ３０９）。

【００３２】上記ステップＳ３０８またはＳ３０９の動
作が終了すると、メモリ読み出し制御部３２は、ステッ
プＳ３０４の動作に進み、現在実行中の読み出し要求に
対する処理が終了したか否かを判断する。現在実行中の
読み出し要求に対する処理が終了していない場合、メモ
リ読み出し制御部３２は、再びステップＳ３０１の動作
に戻り、さらに次の読み出し要求を受信すると上記と同
様の待機処理（ステップＳ３０７〜Ｓ３０９）を繰り返
す。

【００３３】上記のように待機処理された読み出し要求
が存在する状態で、現在実行中の読み出し要求に対する
処理が終了すると（ステップＳ３０４）、メモリ読み出
し制御部３２は、ステップＳ３０６において、待機中の
読み出し要求が存在すると判断する。次に、メモリ読み
出し制御部３２は、待機中の読み出し要求の中から最先
に待機処理された読み出し要求を選択する（ステップＳ
３１０）。次に、メモリ読み出し制御部３２は、ステッ
プＳ３１０で選択した最先の読み出し要求に対応するフ
ラグＦに“１”がセットされているか否かを判断する
（ステップＳ３１１）。当該最先の読み出し要求に対応
するフラグＦに“０”がセットされている場合、すなわ
ち当該最先の読み出し要求が直前に終了した読み出し要
求と異なる単位ブロックに対する読み出し要求である場
合、メモリ読み出し制御部３２は、画像メモリ３１から
当該最先の読み出し要求に対応する単位ブロックの画像
データを読み出して、当該最先の読み出し要求を発した
加入者線インタフェイス２に送出する（ステップＳ３１
２）。

【００３４】一方、上記最先の読み出し要求に対応する
フラグＦに“１”がセットされている場合、すなわち当
該最先の読み出し要求が直前に終了した読み出し要求と
同一の単位ブロックに対する読み出し要求である場合、
メモリ読み出し制御部３２は、フラグＦに“１”がセッ
トされている読み出し要求が他にも存在するか否かを判
断する（ステップＳ３１３）。フラグＦに“１”がセッ
トされている他の読み出し要求が存在しない場合、メモ
リ読み出し制御部３２は、上記ステップＳ３１２の動作
を実行する。すなわち、メモリ読み出し制御部３２は、
画像メモリ３１から当該最先の読み出し要求に対応する
単位ブロックの画像データを読み出して、当該最先の読
み出し要求を発した加入者線インタフェイス２に送出す
る。

【００３５】一方、フラグＦに“１”がセットされてい
る他の読み出し要求が存在する場合、メモリ読み出し制
御部３２は、画像メモリ３１から当該最先の読み出し要
求に対応する単位ブロックの画像データを読み出して、
セル毎にコピー部５に送出する（ステップＳ３１４）。
コピー部５は、与えられた画像データを各セル毎に複写
し、同一のセルを複数個（フラグＦに“１”がセットさ
れている読み出し要求が存在する個数）作成する。コピ
ー部５によって作成された各セルは、交換機１によって
分配され、フラグＦに“１”がセットされている読み出
し要求を発した各加入者線インタフェイス２に送出され
る。

【００３６】次に、上記実施例の各回路部に具体的な設
計パラメータを設定し、各ユーザーが同時に映像をアク
セスし得る数（同時アクセス可能数）について説明す
る。ここで、パラメータを以下の様に定義する。Ｓｍ；番組（ビデオソース）の数Ｔ；１番組の継続時間ＮＤＢ；ビデオメモリ３の設置個数ＤＢ；ビデオメモリ３に記録される単位ブロックのデー
タ量ＮＢ；１つのビデオメモリ３に記録される単位ブロック
の数ｒｒ；ビデオメモリ３の最大検索速度ＮＳＢ；通信回線６の配設本数 ρ；１ユーザー当りの使用頻度Ｂ；各加入者線インタフェイス２のバッファメモリ２１
の記憶サイズｒｔ；通信回線６の１映像当りの伝送速度ＥＸ；交換機１の交換能力

【００３７】ユーザーが同時に検索し得る画像の総数
は、交換機１の交換能力以下であるから、ＮＳＢ×ρ×ｒｔ＜ＥＸ …（１）の条件を必要とする。また、画像メモリ３１から読み出
す単位ブロックの読み出し速度は、交換能１の交換能力
以上を必要とするため、ＥＸ＜ＮＤＢ×ｒｒ …（２）の条件を必要とする。ここで、同時アクセス可能数ＮＡ
ＣＣは、ＮＡＣＣ＝ＮＤＢ×（ｒｒ／ｒｔ） …（３）となる。一方、記録する画像メモリ３１の記憶容量は、Ｓｍ×Ｔ×ｒｔ＜ＮＤＢ×（ＤＢ×ＮＢ） …（４）の条件を必要とする。また、ビデオメモリ３からの単位
ブロックの読み出し時間ｔｒは、ｔｒ＝ＤＢ／ｒｒ …（５）で表すことができ、また加入者線インタフェース２から
送出される単位ブロックの送出時間ｔｔは、ｔｔ＝ＤＢ／ｒｔ …（６）で表すことができるから、加入者線インタフェース２内
のバッファメモリ２１の記憶容量Ｂは、Ｂ＞ｔｒ（ｒｒ−ｒｔ）＝｛１−（ｒｔ／ｒｒ）｝・ＤＢ …（７）の関係が必要である。参考のために、加入者線インタフ
ェース２内のバッファメモリ２１の記憶容量の説明図を
図８に示しておく。

【００３８】今、ＥＸ＝２．４Ｇｂｐｓ、ｒｔ＝１．５
Ｍｂｐｓ、ρ＝０．０５、ｒｒ＝１２Ｍｂｐｓとする
と、ＮＢＳは（１）式より、ＮＳＢ＜３２０００となる。また、（２）式よりＮＤＢは、ＮＤＢ＞２００となり、同時アクセス可能数ＮＡＣＣは、ＮＡＣＣ＝１６００となる。さらに、Ｔ＝３分、Ｓｍ＝３０００とすると、
（４）式より、１つのビデオメモリ３の記憶容量（ＤＢ
×ＮＢ）は、約５ＧＢとなる。以上のようパラメータを
設定した場合、ＭＰＥＧ１程度の画質の映像信号を、同
時に１６００程度アクセスできるビデオサーバーが構築
できる。

【００３９】なお、本実施例のシステムは全体が非同期
で動作している。ユーザーが映像を一次的に中断しよう
と思ったとき、単位ブロック順序制御部２３にその旨を
通知し、画像メモリ３１の読み出しを中断するだけで映
像を一時中断することができる。また、映像再生の再開
は中断された単位ブロックの次の単位ブロックの読み出
しを単位ブロック順序制御部２３がメモリ読み出し制御
部３２に依頼するだけで行える。

【００４０】なお、上記実施例では、順序テーブル（図
７参照）内に１つの番組映像における全ての単位ブロッ
クについての読み出し順序を記述するようにしたが、順
序テーブルには各番組映像の先頭の単位ブロックの格納
アドレス（ビデオメモリ３の番号等）および管理番号の
みを記述し、各画像メモリ３１に単位ブロックの画像デ
ータとともに、次の単位ブロックの画像データの格納ア
ドレス（ビデオメモリ３の番号等）を記憶させるように
してもよい。この場合、先頭の単位ブロックの画像デー
タが読み出された後は、残りの単位ブロックの画像デー
タが連鎖的に読み出されることになる。すなわち、単位
ブロック順序制御部２３は、画像メモリ３１から単位ブ
ロックの画像データが読み出されたとき、次の単位ブロ
ックの画像データの格納アドレスを受け取って、次の画
像メモリ３１に対して読み出し要求を送出する。

【００４１】また、上記実施例では、単位ブロック順序
制御部２３は、先頭の単位ブロックの画像データに対す
る読み出し要求を送出した後は、所定の時間間隔毎に残
りの単位ブロックの画像データに対する読み出し要求を
順番に送出するようにしているが、バッファメモリ監視
部２２によって常にバッファメモリ２１の空き容量を監
視し、画像データを格納可能な空きエリアができ次第、
次の読み出し要求を送出するようにしてもよい。

【００４２】

【発明の効果】請求項１に係る発明によれば、所定の単
位ブロックの画像データに分割されたビデオデータを、
当該単位ブロック毎に任意の順序で複数の画像メモリに
分散して格納しておき、ユーザーからビデオデータがリ
クエストされたとき、当該ビデオデータを構成する各単
位ブロックの画像データを、複数の画像メモリから所定
の順序で読み出して、リクエストを発したユーザーに接
続された回線に順次的に送出するようにしているので、
各ユーザーは、任意の映像を待ち時間なくリアルタイム
でアクセスできる。また、複数のユーザーからのリクエ
ストが同時に発生しても、並行的に画像データを読み出
して各ユーザーに同時に提供できるため、同時アクセス
数が大きいビデオサーバが得られる。さらに、交換機が
各画像メモリおよび読み出し手段と非同期で動作してい
るため、ユーザー数の増加やビデオデータの種類の増加
等、システムの拡張に対し柔軟に対応することができ
る。さらに、各ビデオデータの読み出しが相互に非同期
で実行されるため、ユーザーの要求に応じて、映像を途
中で一時停止することも容易にできる。

【００４３】請求項２に係る発明によれば、ビデオデー
タを構成する各単位ブロックの画像データがどの画像メ
モリに記憶されているかを管理するようにしているの
で、各単位ブロックの画像データの読み出し順序を適当
に変更するだけで、通常再生モード以外の特殊再生モー
ドにも柔軟に対応することができる。

【００４４】請求項３に係る発明によれば、回線に送出
される前に単位ブロックの画像データを一時的に蓄積す
るバッファメモリの空き容量を監視し、この監視結果に
基づいて、画像メモリからの画像データの読み出しタイ
ミングを制御するようにしているので、バッファメモリ
でオーバーフローおよびアンダフローが生じるのを防止
することができる。

【００４５】請求項４に係る発明によれば、１つの画像
メモリに対して複数のユーザーから同一の画像データに
ついてのリクエストが競合したとき、当該画像メモリか
ら読み出された１つの画像データを複製して、複数の画
像データを作成し、それぞれリクエストを発したユーザ
ーに接続された回線に分配して送出するようにしている
ので、画像メモリから同一の画像データを繰り返して読
み出す手間が省け、リクエスト競合時のアクセス速度を
速くすることができる。

【００４６】請求項５に係る発明によれば、ビデオデー
タを構成する単位ブロックの画像データの内、先頭の単
位ブロックの画像データが、どの画像メモリに記憶され
ているかを管理するだけで、各単位ブロックの画像デー
タを連鎖的に読み出すことができるので、管理処理を簡
素化することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例に係るビデオサーバの構成を
示すブロック図である。

【図２】図１に示すビデオメモリ３のより詳細な構成を
示すブロック図である。

【図３】図１に示す加入者線インタフェイス２のより詳
細な構成を示すブロック図である。

【図４】図１に示すデータベース管理部４の動作を示す
フローチャートである。

【図５】図３に示す単位ブロック順序制御部３２の動作
を示すフローチャートである。

【図６】図２に示すメモリ読み出し制御部３２の動作を
示すフローチャートである。

【図７】データベース管理部４に記憶保持されている順
序テーブルの一例を示す図である。

【図８】加入者線インタフェース２内のバッファメモリ
２１の記憶容量の説明図である。

【符号の説明】

１…非同期式セル交換機２…加入者線インタフェース３…ビデオメモリ４…データベース管理部５…コピー部２１…バッファメモリ２２…バッファメモリ監視部２３…単位ブロック順序制御部２４…通信制御部３１…画像メモリ３２…メモリ読み出し制御部１４０…セル交換機

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】ユーザーからのリクエストに従って、所
定のビデオデータをユーザーに提供するビデオサーバで
あって、所定の単位ブロックの画像データに分割されたビデオデ
ータを、当該単位ブロック毎に任意の順序で分散的に記
憶する複数の画像メモリ、ユーザーによってリクエストされたビデオデータを構成
する各単位ブロックの画像データを、前記複数の画像メ
モリから所定の順序で読み出すための読出手段、および
前記読出手段によって読み出された各単位ブロックの画
像データを、前記リクエストを発したユーザーに接続さ
れた回線に順次的に送出するための非同期交換機を備え
る、ビデオサーバ。
【請求項２】前記読出手段は、前記ビデオデータを構成する各単位ブロックの画像デー
タが、どの画像メモリに記憶されているかを管理するデ
ータベース管理手段と、前記データベース管理手段から与えられる管理情報に基
づいて、前記複数の画像メモリからの各単位ブロックの
画像データの読み出し順序を制御する読出順序制御手段
と、前記読出順序制御手段によって規定される順序で、前記
複数の画像メモリから各単位ブロックの画像データを読
み出す読出制御手段とを含む、請求項１に記載のビデオ
サーバ。
【請求項３】前記非同期交換機から出力される単位ブ
ロックの画像データを、前記回線に送出される前に一時
的に蓄積するバッファメモリ、および前記バッファメモ
リの空き容量を監視するバッファメモリ監視手段をさら
に備え、前記読出順序制御手段は、前記バッファメモリ監視手段
の監視結果に基づいて、前記読出手段による画像データ
の読み出しタイミングを制御することにより、前記バッ
ファメモリにオーバーフローおよびアンダフローが生じ
ないようにすることを特徴とする、請求項２に記載のビ
デオサーバ。
【請求項４】１つの前記画像メモリに対して、複数の
ユーザーから同一の画像データについてのリクエストが
競合したとき、当該画像メモリから読み出された画像デ
ータを複製して、複数の画像データを作成するコピー手
段をさらに備え、前記非同期交換機は、前記コピー手段によって複製され
た各画像データを、それぞれリクエストを発したユーザ
ーに接続された回線に分配して送出する、請求項１〜３
のいずれかに記載のビデオサーバ。
【請求項５】各前記画像メモリは、前記単位ブロック
の画像データと共に、次に読み出すべき単位ブロックの
画像データの格納場所を示す格納場所情報を記憶してお
り、前記読出手段は、前記ビデオデータを構成する単位ブロックの画像データ
の内、少なくとも先頭の単位ブロックの画像データが、
どの画像メモリに記憶されているかを管理するデータベ
ース管理手段と、前記データベース管理手段から与えられる管理情報に基
づいて、前記複数の画像メモリのいずれかから前記先頭
の単位ブロックの画像データおよび前記場所情報を読み
出し、その後は読み出された当該場所情報に基づいて、
残りの単位ブロックの画像データおよび前記場所情報を
連鎖的に読み出すための読出制御手段とを含む、請求項
１に記載のビデオサーバ。