JP3844445B2 - 映像コンテンツ配信方法、装置、および映像コンテンツ配信プログラム - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、映像コンテンツ配信する映像コンテンツ配信サーバに関する。
【0002】
【従来の技術】
ブロードバンドが脚光を浴びるのに伴い、映像コンテンツを配信するシステムの開発が進んでいる。映像コンテンツを配信するシステムとしては、映像コンテンツをファイルの形式でサーバからダウンロードしてクライアントに提供するシステムや、いわゆるビデオ・オン・デマンド(VOD)システムのように、サーバとクライアント間でインタラクティブに映像コンテンツの配信制御を可能にしたシステムや、映像コンテンツをクライアントに実時間でライブ形式により提供するシステム等がある。
【0003】
一方、映像コンテンツを扱うシステムの開発が活発化するのに伴い、映像コンテンツの品質評価についての重要性が高まってきており、映像コンテンツの評価方法についての研究開発も進んでいる。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
上述した従来の映像コンテンツを提供するシステムは、開発の主眼が、システムの構築やサービスの提供におかれており、必ずしも映像コンテンツの品質を考慮したものではなかった。また、映像コンテンツの評価方法についても、その研究開発成果を実際の映像コンテンツ配信システムに適用したものはなかった。
【0005】
本発明の目的は、上記課題を解決し、映像コンテンツの品質の保証を可能にした映像コンテンツ配信方法および装置を提供することにある。
【0006】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明の映像コンテンツ配信装置は、品質評価の対象とする映像コンテンツを決定する評価対象決定手段と、品質評価の対象の映像コンテンツの配信に先立ち、該映像コンテンツの品質を示す第1の品質パラメータを算出する品質パラメータ算出手段と、前記品質評価の対象の映像コンテンツをネットワークを介して所定のクライアントに配信するとともに、評価対象の映像コンテンツである旨を前記クライアントに通知する映像コンテンツ配信手段と、前記クライアントから、該クライアントにおいて算出された、前記映像コンテンツの品質を示す第2の品質パラメータを受信する品質パラメータ受信手段と、品質パラメータ受信手段により受信された第2の品質パラメータと、品質パラメータ算出手段により算出された第1の品質パラメータとを比較し、品質評価パラメータを算出する品質評価手段を有する。
【0007】
映像配信装置から映像コンテンツを配信する際に、映像コンテンツの品質パラメータを算出しておき、クライアントにおいても受信した映像コンテンツの品質パラメータを算出し、映像配信装置において、配信前の品質パラメータと配信された後の品質パラメータとを比較して、品質評価することにより、評価結果をさまざまに利用することが可能となる。
【0008】
【発明の実施の形態】
次に、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。
【0009】
図1を参照すると、本発明の一実施形態の映像コンテンツ配信システムは、映像コンテンツの配信を行なう映像配信サーバ100と、映像サーバ100からの映像コンテンツを再生するクライアント200と、映像配信サーバ100とクライアント200を互いに接続するネットワーク300で構成されている。ネットワーク300は、光ネットワーク、インターネット、電話網等、どのようなものでもよい。
【0010】
映像配信サーバ100は、映像コンテンツを蓄積するコンテンツ蓄積部101と、品質評価の対象となる映像コンテンツを決定する評価対象決定部102と、映像コンテンツのなかで品質評価の対象となる位置を決定する評価位置決定部103、評価対象の映像コンテンツのなかで評価対象の位置について第1の品質パラメータを算出する品質パラメータ算出部104と、映像コンテンツをクライアント200に配信するための処理を行う映像コンテンツ配信部105と、クライアントにおいて算出した第2の品質パラメータを受信する品質パラメータ受信部106と、上述の第1の品質パラメータと第2のパラメータを比較し(両者の差異を求め)、その差異が許容値内にあるかにより、品質評価パラメータを算出する品質評価部107と、品質評価パラメータに基づいて所定の処理を行う利用部108とを含む。映像コンテンツ配信部105は、映像コンテンツに電子透かしを挿入する電子透かし処理や映像コンテンツを符号化する符号化処理を含む。
【0011】
クライアント200は、映像配信サーバ100から映像コンテンツを受信する映像コンテンツ受信部201と、映像コンテンツの配信先情報、配信期間、映像コンテンツの内容を入力し、これらと合致するコンテンツをデータベース(不図示)から選び出し、評価対象の映像コンテンツと判定する評価対象判定部202と、評価対象の映像コンテンツの中で評価対象の位置かどうかを、画像フレームのなかの特定フレームと1枚のフレームの中の画素領域の少なくとも一方に基づいて判定する評価位置判定部203と、映像コンテンツから第2の品質パラメータを算出するの品質パラメータ算出部204と、算出した第2の品質パラメータを映像配信サーバ100に送信する品質パラメータ送信部205とを含む。評価対象位置の判定方法としては、最も簡単には利用者側から、フレーム位置およびフレーム内容の領域位置を入力する方法、映像コンテンツの中から符号化処理によって算出された動き補償データ量が所定の閾値より多い領域だけを動きのある部分フレームとみなして評価対象として抽出するという方法、別の方法として映像フレーム間に跨る動きベクトルを算出し、その大きさがある閾値以上の領域を評価対象とするという処理が用いられる。
【0012】
図2は、本実施形態の映像コンテンツ配信システムの動作を示すシーケンス例図である。以下、図1と図2に基づいて、本実施形態の動作を詳細に説明する。
【0013】
クライアント200に配信する映像コンテンツは、映像配信サーバ100のコンテンツ蓄積部101に蓄積される(ステップ401)。
【0014】
映像配信サーバ100の評価対象決定部102は、品質評価の対象とする映像コンテンツを決定する(ステップ402)。クライアント200に配信する全ての映像コンテンツを評価対象にする場合は、本評価対象決定部102は不要であるが、通常は品質評価の目的に応じて、品質対象の映像コンテンツを選定する。例えば、特定のクライアントとの間のサービス開始時や故障診断時などの場合には、特定の配信先への映像コンテンツについてのみ品質評価の対象にする。また、システムの本格サービスに先立つ試行サービス期間中の各種試験データ収集時等の場合や、定期的に品質評価試験を行う場合には、特定の期間に配信する映像コンテンツについてのみ品質評価の対象にする。さらに、特定の映像コンテンツの品質評価を行いたい場合には、該映像コンテンツについてのみ品質評価の対象にする。このように、評価対象決定部102では、映像コンテンツの配信先情報、配信期間、映像コンテンツの内容などのいずれかあるいはこれらの組合せに基づいて品質評価対象の映像コンテンツを決定する。
【0015】
映像配信サーバ100の評価位置決定部103は、評価対象決定部102により決定された映像コンテンツのなかで品質評価の対象とする部分の位置を決定する(ステップ403)。映像コンテンツ全体を評価対象にする場合は、本評価位置決定部103は不要であるが、通常は評価処理の効率化のために、映像コンテンツの内容、データ量の少なくとも一つに基づき、評価対象決定部102により決定された映像コンテンツのなかで品質評価を行う位置を限定する。例えば、動きのある部分のみを評価対象にする。本評価位置決定部103は、映像コンテンツのフレーム位置、フレーム内の領域位置の少なくとも一つに基づき、評価対象決定部102により決定された映像コンテンツのなかで品質評価を行う位置を表す。
【0016】
映像配信サーバ100の品質パラメータ算出部104は、コンテンツ蓄積部101により蓄積されている映像コンテンツに対し、第1の品質パラメータを算出する(ステップ404)。品質パラメータとしては、正規化カラーヒストグラム、動きエネルギー、エッジ・エネルギー、空間周波数などがある。正規化カラーヒストグラムとは、各色および各輝度ごとの画素数を数え、それぞれを全体の画素の総数(1フレーム内の画素数)で割ることにより得られる。動きエネルギー、エッジ・エネルギー、および空間周波数はANSI標準の品質評価パラメータであり、ANSI T1.801.03に計算方法が規定されている。これらの品質パラメータの一部あるいは全部がフレームごとに算出される。
【0017】
ANSI T1.801.03には次の点が記載されている。
【0018】
画素値Y(i,j,tn)からフレーム間差分Tl(i,j,tn)の計算、P個の画素からなる小領域中の平均値Tlmean(tn)、標準偏差Tlstdev(tn)、平均二乗誤差Tlrms(tn)の計算をフレーム毎に行い、これを動きエネルギーとする(16〜17頁)。ここで、第1の品質パラメータと第2の品質パラメータの差異について、サーバ側、端末側での動きエネルギーをain(tn)、aout(tn−d)に代入して計算した対数比log−ratio(tn)(22頁6.5.1.1)差異を示すパラメータとする。
【0019】
エッジエネルギーについては、垂直方向の傾きSiy(i,j,tn)と水平方向の傾きSih(i,j,tn)を注目する座標(i,j)における画素値Y(i,j,tn)とその周辺の画素値との差分から求め、これらの値から傾きの大きさSir(i,j,tn)とその方向SIθ(i,j,tn)を求め、それからP個の画素からなる小領域中の平均標準偏差Sistdev(tn)をフレームごとに計算する(30頁7.1.6)。ここで、第1の品質パラメータと第2の品質パラメータの差異について、サーバ側、端末側での動きエネルギーをain(tn)、aout(tn−d)に代入して計算した誤差比err−ratio(tn)(23頁6.5.1.4)を差異を示すパラメータとする。
【0020】
空間エネルギーについては、画素数N×Nの小領域の画素値T(tn)の二次元フーリエ変換の大きさF(tn)を求め、画素の原点からの半径k−lからkに含まれる領域内のF(tn)に対する平均値f(k,tn)を要素とするベクトルf(tn)をフレームごとに計算する(17頁6.1.2)。ここで、第1の品質パラメータと第2の品質パラメータの差異について、サーバ側、端末側での動きエネルギーをbin(tn)、bout(tn−d)に代入して計算した半径iに跨って平均した平均誤差比sum−neg−err−ratio(tn)(26頁6.5.2.2.参照)を差異を示すパラメータとする。
【0021】
映像配信サーバ100の映像コンテンツ配信部105は、クライアント200への映像コンテンツの配信に先立ち、映像コンテンツの著作権保護のため、電子透かし処理により、映像コンテンツに電子透かしを埋め込んだり、符号化処理により、MPEG方式により映像コンテンツを符号化する(ステップ405)。
【0022】
映像コンテンツ配信部105は、映像コンテンツをクライアント200に配信する(ステップ406)。この際、配信する映像コンテンツが、品質パラメータ算出部104により、第1の品質パラメータを算出した評価対象の映像コンテンツの場合には、その旨を示す評価対象識別情報を映像コンテンツに付加し、映像コンテンツとともにクライアント200に配信する。また、評価位置決定部103により決定した、品質評価を行う位置情報を映像コンテンツに付加し、映像コンテンツとともにクライアント200に配信する。
【0023】
クライアント200は、映像コンテンツ受信部201により、映像配信サーバ100から映像コンテンツを受信する(ステップ407)。その際、評価対象識別情報がある場合には、その情報も受信する。また、品質評価を行う位置情報がある場合には、その情報も受信する。
【0024】
クライアント200の評価対象判定部202は、映像コンテンツ受信部201により受信した映像コンテンツに評価対象識別情報が付加されているかをチェックし、受信した映像コンテンツが品質評価の対象か否かを判定する(ステップ408)。
【0025】
クライアント200の評価位置判定部203は、映像コンテンツ受信部201により受信した映像コンテンツに、品質評価を行う位置情報が付加されているかをチェックし、受信した映像コンテンツのなかで品質評価の対象の位置か否かを判定する(ステップ409)。
【0026】
クライアント200の品質パラメータ算出部204は、評価対象判定部202により評価対象であると判定された映像コンテンツのなかで、評価位置判定部203により評価対象の位置であると判定された映像コンテンツの部分に対し、第2の品質パラメータを算出する(ステップ410)。第2の品質パラメータは、上述した第1の品質パラメータと同じものであり、映像配信サーバ100の品質パラメータ算出部104で算出されたパラメータと同じパラメータが算出される。品質パラメータ算出部204でどの品質パラメータを算出するかの情報は、映像配信サーバ100の映像コンテンツ配信部105で、映像コンテンツを配信する際の評価対象識別情報等に設定すればよい。
【0027】
クライアント200の品質パラメータ送信部205は、品質パラメータ算出部204で算出された第2の品質パラメータを映像配信サーバ100に送信する(ステップ411)。
【0028】
映像配信サーバ100は、品質パラメータ受信部106により、クライアント200から第2の品質パラメータを受信する。
【0029】
映像配信サーバ100の品質評価部107は、品質パラメータ受信部106により受信した第2の品質パラメータと、配信時に品質パラメータ算出部104により算出した第1の品質パラメータとを比較し、品質評価(品質パラメータの算出)を行う(ステップ412)。
【0030】
映像コンテンツは、映像コンテンツ配信部105において、電子透かし処理や符号化処理がなされており、また、映像配信サーバ100からネットワーク300を介してクライアント200に配信されるため、ネットワーク300上の伝走路や各種中継機器等の影響をうけており、第2の品質パラメータ値は第1の品質パラメータ値とは異なったものになる。
【0031】
品質評価部107では、各品質パラメータ値について、第1の品質パラメータ値と第2の品質パラメータ値との間の差異を求め、その差異が許容値内にあるか等の評価を行う。一例として当該パラメータがある閾値以下である、といった基準で判断する。この場合、パラメータ種別ごとに閾値が異なる。
【0032】
映像配信サーバ100の利用部108は、品質評価部107の評価結果(品質評価パラメータ)を利用する。
【0033】
利用部108による利用としては、映像コンテンツ配信部105の電子透かし処理における各種パラメータ値を品質評価結果に応じて変更し、電子透かしの劣化を最低限にしたり(評価に用いた品質評価パラメータが大きくなる程、透かし強度パラメータを小さくする)、符号化処理の各種パラメータ値を品質評価結果に応じて変更し(評価に用いた品質評価パラメータが大きくなる程ビットレートを大きくする)、符号化による劣化を最小限にする等に利用する。また、評価結果をサービス開始前や開始後の各種試験に利用することもできる。これにより、本発明による品質パラメータの値が閾値以下になるようにする。
【0034】
なお、映像配信サーバ100は専用のハードウェアにより実現されるもの以外に、その機能を実現するためのプログラムを、コンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録して、この記録媒体に記録されたプログラムをコンピュータシステムに読み込ませ、実行するものであってもよい。コンピュータ読み取り可能な記録媒体とは、フロッピーディスク、光磁気ディスク、CD−ROM等の記録媒体、コンピュータシステムに内蔵されるハードディスク装置等の記憶装置を指す。さらに、コンピュータ読み取り可能な記録媒体は、インターネットを介してプログラムを送信する場合のように、短時間の間、動的にプログラムを保持するもの(伝送媒体もしくは伝送波)、その場合のサーバとなるコンピュータシステム内部の揮発性メモリのように、一定時間プログラムを保持しているものも含む。
【0035】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、映像配信サーバから映像コンテンツを配信する際に、映像コンテンツの品質パラメータを算出しておき、クライアントにおいても受信した映像コンテンツの品質パラメータを算出し、映像配信サーバにおいて、配信前の品質パラメータと配信された後の品質パラメータとを比較して、品質評価することにより、評価結果をさまざまに利用することが可能となる。例えば、評価結果に基づき電子透かし処理や符号化処理等の各種パラメータ値を変更し、最適化したり、評価結果をサービス開始前や開始後の各種試験等に利用することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施形態の映像コンテンツ配信システムの構成図である。
【図2】図1の映像コンテンツ配信システムの動作を示すシーケンス図である。
【符号の説明】
100 映像配信サーバ
101 コンテンツ蓄積部
102 評価対象決定部
103 評価位置決定部
104 品質パラメータ算出部
105 映像コンテンツ配信部
106 品質パラメータ受信部
107 品質評価部
108 利用部
200 クライアント
201 映像コンテンツ受信部
202 評価対象判定部
203 評価位置判定部
204 品質パラメータ算出部
205 品質パラメータ送信部
300 ネットワーク
401〜413 ステップ
Claims (9)
- ネットワークを介してクライアントに映像コンテンツを配信する映像コンテンツ配信方法であって、
品質評価の対象とする映像コンテンツを決定する評価対象決定段階と、
品質評価の対象の映像コンテンツの配信に先立ち、該映像コンテンツの品質を示す第1の品質パラメータを算出する品質パラメータ算出段階と、
前記品質評価の対象の映像コンテンツを前記ネットワークを介して所定のクライアントに配信するとともに、評価対象の映像コンテンツである旨を前記クライアントに通知する映像コンテンツ配信段階と、
前記クライアントから、該クライアントにおいて算出された、前記映像コンテンツの品質を示す第2の品質パラメータを受信する品質パラメータ受信段階と、
前記品質パラメータ受信段階で受信された前記第2の品質パラメータと、前記品質パラメータ算出段階により算出された前記第1の品質パラメータとを比較し、品質評価パラメータを算出する品質評価段階と
を有する映像コンテンツ配信方法。 - ネットワークを介してクライアントに映像コンテンツを配信する映像コンテンツ配信装置であって、
品質評価の対象とする映像コンテンツを決定する評価対象決定手段と、
品質評価の対象の映像コンテンツの配信に先立ち、該映像コンテンツの品質を示す第1の品質パラメータを算出する品質パラメータ算出手段と、
前記品質評価の対象の映像コンテンツを前記ネットワークを介して所定のクライアントに配信するとともに、評価対象の映像コンテンツである旨を前記クライアントに通知する映像コンテンツ配信手段と、
前記クライアントから、該クライアントにおいて算出された、前記映像コンテンツの品質を示す第2の品質パラメータを受信する品質パラメータ受信手段と、
前記品質パラメータ受信手段により受信された前記第2の品質パラメータと、前記品質パラメータ算出手段により算出された前記第1の品質パラメータとを比較し、品質評価パラメータを算出する品質評価手段を有する映像コンテンツ配信装置。 - 前記評価対象決定手段は、映像コンテンツの配信先情報、配信期間、映像コンテンツの内容の少なくとも1つに基づき、品質評価対象の映像コンテンツを決定する、請求項2記載の映像コンテンツ配信装置。
- 映像コンテンツの品質評価の対象とする位置を決定する評価位置決定手段をさらに有し、映像コンテンツのなかで、前記評価位置決定手段により決定された位置に対してのみ前記品質パラメータ算出手段、前記品質パラメータ受信手段、前記品質評価手段による処理を行うとともに、前記映像コンテンツ配信手段は、前記映像コンテンツを配信するとともに、映像コンテンツの評価対象位置を前記クライアントに通知する、請求項2または3に記載の映像コンテンツ配信装置。
- 前記評価位置決定手段は、映像コンテンツの内容、データ量の少なくとも1つに基づき、1つの映像コンテンツのなかで品質評価を行う位置を決定する、請求項4に記載の映像コンテンツ配信装置。
- 前記品質評価パラメータに応じて所定の処理を行う利用手段をさらに有する、請求項2から5のいずれか1項に記載の映像コンテンツ配信装置。
- 前記映像コンテンツ配信手段は、映像コンテンツへの電子透かし挿入処理を含み、前記利用手段は、前記品質評価パラメータに応じて電子透かしのパラメータ値を制御する、請求項6に記載の映像コンテンツ配信装置。
- 前記映像コンテンツ配信手段は、映像コンテンツの符号化処理を含み、前記利用手段は、前記品質評価パラメータに応じて符号化処理のパラメータ値を制御する、請求項6に記載の映像コンテンツ配信装置。
- 請求項1に記載の映像コンテンツ配信方法をコンピュータに実行させるための映像コンテンツ配信プログラム。
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