JPH08205064A

JPH08205064A - ビデオサーバ装置

Info

Publication number: JPH08205064A
Application number: JP2886295A
Authority: JP
Inventors: Koichi Emura; 恒一江村; Michinori Masuda; 通憲舛田
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1995-01-26
Filing date: 1995-01-26
Publication date: 1996-08-09
Anticipated expiration: 2017-03-11
Also published as: JP3265146B2

Abstract

(57)【要約】【目的】再生開始の冒頭から乱れのない画像を送るこ
とができるビデオサーバ装置を提供する。【構成】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27と、端末装置１から指定されたストリ
ームを読出す読出し手段25と、読出されたストリームを
端末装置に送信する送信手段23とを備えるビデオサーバ
装置において、ストリームにおけるキーフレームのアド
レスを管理するキーフレーム管理手段29と、端末装置か
ら指定されたストリーム上の読出し位置の近傍に位置す
るキーフレームをキーフレーム管理手段から求めて、そ
のキーフレームからの読出しを読出し手段に指示するス
トリームファイル読出し位置管理手段28とを設ける。端
末装置には、キーフレームを先頭にして、順次、Ｂピク
チャやＰピクチャが送信されるので、端末装置では、各
フレームを完全に復号することができ、再生の冒頭から
乱れのない画像を表示することができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、通信網を通じて端末装
置に映像を提供するビデオサーバシステムやＡＶライブ
ラリなどのビデオサーバ装置に関し、特に、乱れのない
映像を提供できるように構成したものである。

【０００２】

【従来の技術】近年、動画像や音声などの時間連続性を
有する情報（これを「ストリーム」という）を圧縮符号
化して蓄積するサーバ装置と、そのサーバ装置にＣＡＴ
Ｖや通信回線を介して接続し、サーバ装置より受信した
ストリームを伸張復号化して動画像や音声を再生する端
末装置とからなるマルチメディアシステムが開発されて
いる。

【０００３】このシステムの一つであるビデオサーバシ
ステムでは、映像を見ようとするユーザが、端末装置か
ら、ビデオ装置を操作するときの要領で、再生を希望す
る番組の再生位置（開始位置と終了位置）と再生速度
（通常再生か高速再生か、正方向か逆方向か）とを指定
する。一方、ビデオサーバ装置は、ディスクや半導体メ
モリに、国際標準ＭＰＥＧ（Motion Picture Experts G
roup）規格に従って圧縮符号化された多数の番組の音声
付き映像情報を蓄積しており、この中から、端末装置か
ら送られたコマンドに従って、指定された番組の指定位
置からの映像情報を指定された速度で送信する。端末装
置は、通信網を介して送られてきた映像信号を伸張復号
化し、表示部に映像を再生する。

【０００４】従来のビデオサーバシステムは、図３に示
すように、映像信号を提供するサーバ装置２と、通信網
を介してそれに接続する複数の端末装置１とから構成さ
れ、端末装置１は、ユーザが再生位置や再生速度の入力
操作を行なうユーザインタフェース11と、入力操作に基
づいてサーバ装置２に送る制御情報を生成し、また受信
した制御情報に基づいて端末装置１の動作を制御する制
御部12と、制御情報をサーバ装置２に送信する制御情報
送信部13と、サーバ装置２から制御情報を受信する制御
情報受信部14と、受信したストリームを伸張復号化する
デコーダ部15と、復号化された映像を表示するＣＲＴ16
とを備えており、また、サーバ装置２は、端末装置１か
ら制御情報を受信する制御情報受信部21と、受信した制
御情報に基づいて処理を行なう制御情報処理部24と、制
御情報を端末装置１に送信する制御情報送信部22と、ビ
デオ情報のファイルを蓄積するストリーム情報ディスク
27と、ストリーム情報ディスク27の管理情報を蓄積する
管理情報ディスク26と、ストリーム情報ディスク27及び
管理情報ディスク26へのアクセスを制御するストリーム
ファイルアクセス制御部25と、ストリーム情報ディスク
27のファイルから読出されたストリームを端末装置１に
送信するストリーム送信部23とを備えている。

【０００５】このシステムの端末装置１とサーバ装置２
との間では、ストリームの通信に先だって、電話装置の
呼の確立に相当するセションの確立が行なわれる。その
ために端末装置１の制御部12は、端末装置１の電源入力
後、ユーザインタフェース11からのサービス開始要求に
従い、セション確立の制御コマンドを出力する。この制
御コマンドは、制御情報送信部13から送信され、サーバ
装置２の制御情報受信部21で受信されて、制御情報処理
部24に送られる。このコマンドを受けた制御情報処理部
24は、応答の制御コマンドを出力し、この制御コマンド
が、制御情報送信部22、及び端末装置１の制御情報受信
部14を介して、端末装置１の制御部12に送られ、セショ
ンが確立する。

【０００６】セション確立後、ユーザがユーザインタフ
ェース11から再生位置及び再生速度を入力すると、制御
部12は再生位置と再生速度とを指定する制御コマンドを
出力し、これらの制御コマンドが制御情報送信部13及び
サーバ装置２の制御情報受信部21を介してサーバ装置２
の制御情報処理部24に入力する。

【０００７】制御情報処理部24は、この制御コマンドを
ストリームファイルアクセス制御部25に送り、ストリー
ムファイルアクセス制御部25は、管理情報ディスク26の
管理情報にアクセスして、ストリーム情報ディスク27に
蓄積されたファイルの読出すべき位置を知り、ストリー
ム情報ディスク27のファイルにアクセスして、指定され
た番組の指定位置からの映像信号を読出す。読出された
ストリームは、ストリーム送信部23から端末装置１に送
信される。

【０００８】また、ストリームファイルアクセス制御部
25は、読出しが指示通りに実行できたとき（または実行
できなかったっとき）、それを知らせる制御情報を出力
し、この制御情報は、制御情報処理部24から、制御情報
送信部22及び端末装置１の制御情報受信部14を介して、
端末装置１の制御部12に送られる。

【０００９】ストリームを受信した端末装置１のデコー
ダ部15は、受信した映像信号を伸張して復号し、再生さ
れた映像がＣＲＴ16に表示される。

【００１０】ストリームの受信を終了するときは、ユー
ザが端末装置１のユーザインタフェース11から終了の操
作を行ない、これを受けて制御部12がセション解放の制
御コマンドを出力する。この制御コマンドは、制御情報
送信部13及びサーバ装置２の制御情報受信部21を介し
て、サーバ装置２の制御情報処理部24に送られ、ストリ
ームファイルアクセス制御部25のディスク読出しを停止
する制御が行なわれ、セションが解放される。

【００１１】ところで、ストリーム情報ディスク27のフ
ァイルに蓄積する映像信号の圧縮符号化方式であるＭＰ
ＥＧ規格では、映像フレームを、前後のフレームを用い
て動き補償フレーム間予測を行なうフレーム（Ｂピクチ
ャ）と、前のフレームを用いて動き補償フレーム間予測
を行なうフレーム（Ｐピクチャ）と、フレーム間予測を
使わずにフレーム内予測符号化するフレーム（Ｉピクチ
ャ）との３種類のピクチャとして符号化する。Ｂピクチ
ャは、時間的に前に位置するＩピクチャやＰピクチャだ
けでなく、時間的に後に位置するＩピクチャやＰピクチ
ャをも予測画像に用いて符号化されるが、ストリーム情
報ディスク27上では、このＢピクチャは予測画像に用い
たＩピクチャやＰピクチャの後になるように蓄積され
る。従って、図２（ａ）に示すように、ストリーム情報
ディスク27でのピクチャの蓄積順序は、再生時のフレー
ムの時間順序（図２（ｂ））とは異なったものとなる。
なお、図２において、「Ｉ」はＩピクチャ、「Ｂ」はＢ
ピクチャ、「Ｐ」はＰピクチャを表し、その下の数字は
再生時のピクチャの時間的な順序を表している。１つの
Ｉピクチャと複数のＰ、Ｂピクチャとをまとめたものを
ＧＯＰ（Group of Picture）と呼び、これが符号化の単
位となる。

【００１２】管理情報ディスク26には、ストリーム情報
ディスク27のファイルに蓄積された各ピクチャの番組冒
頭からのアドレス、そのピクチャの種別及びその番組再
生時の各ピクチャが再生されるまでの経過時間に関する
各情報が対応付けられて管理情報として蓄積されてい
る。

【００１３】ユーザが端末装置１のユーザインタフェー
ス11から、番組と再生位置（開始位置と終了位置）とを
指定し、通常再生か高速再生かを指定する入力操作を行
なったとき、制御部12は、その再生位置について、入力
情報に基づいて、指定された番組の再生開始からの時間
（例えば、図２におけるｔ１）を指定する制御情報を生
成し、サーバ装置２に出力する。

【００１４】サーバ装置２のストリームファイルアクセ
ス制御部25は、この制御情報を受取ると、管理情報ディ
スク26に蓄積された管理情報から、再生時間ｔ１に対応
するピクチャ「Ｂ，５」のアドレスを検索し、そこから
の通常再生開始が指定されている場合には、ストリーム
情報ディスク27のファイルから、「Ｂ，５」を先頭に
「Ｂ，６」、「Ｉ，１０」、「Ｂ，８」、「Ｂ，９」、
‥の順に各ピクチャの映像データを読出し、ストリーム
送信部23を介して、端末装置１に送信する。また、そこ
での再生終了が指定されている場合には、該当するピク
チャを読出した時点でストリーム情報ディスク27からの
読出しを停止する。

【００１５】端末装置１のデコーダ部15は、サーバ装置
２からストリームを受信すると、ストリームの予測符号
化されている各ピクチャの映像信号を復号するととも
に、ピクチャの順序を時間順に入替えてＣＲＴ16に出力
し、ＣＲＴ16はその映像信号を画像に表示する。

【００１６】また、ユーザから高速再生が指定されてい
る場合には、ストリームファイルアクセス制御部25は、
管理情報ディスク26の管理情報からピクチャ「Ｂ，５」
以降のＩピクチャのアドレスを検索し、ストリーム情報
ディスク27のファイルから該当するＩピクチャだけを読
出して端末装置１に送信し、端末装置１のデコーダ部15
は、その映像信号をデコードしてＣＲＴ16に出力し、Ｃ
ＲＴ16は高速再生映像を表示する。

【００１７】なお、ユーザから逆方向の再生が指定され
ている場合は、ストリームファイルアクセス制御部25
は、ストリーム情報ディスク27のファイルに蓄積された
ピクチャを、指定された先頭のピクチャから逆方向にＧ
ＯＰ単位で順に読出す。

【００１８】

【発明が解決しようとする課題】しかし、従来のビデオ
サーバ装置は、通常再生時に、端末装置が指定する開始
位置のピクチャから終了位置のピクチャまでを読出し
て、端末装置に送信しているため、この開始位置のピク
チャがＩピクチャ（キーフレーム）でない場合には、端
末装置では、次にキーフレームが送られて来るまで、完
全な画像の映像信号を復号することができず、ＣＲＴ画
面には乱れた画像が表示されるという問題点を有してい
る。この画像の乱れは、最悪の場合、５００ｍｓｅｃ程
度にまで及び、人間の視覚にとっては充分に長い時間で
あり、視聴者に不快感を抱かせる。

【００１９】本発明は、こうした従来の問題点を解決す
るものであり、再生開始の冒頭から乱れのない画像を送
ることができるビデオサーバ装置を提供することを目的
としている。

【００２０】

【課題を解決するための手段】そこで、本発明では、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、端末装置により指定されたストリームを読出す読
出し手段と、読出されたストリームをこの端末装置に送
信する送信手段とを備えるビデオサーバ装置において、
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
キーフレーム管理手段と、端末装置により指定されたス
トリーム上の読出し位置の近傍に位置するキーフレーム
をキーフレーム管理手段から求めて、そのキーフレーム
からの読出しを読出し手段に指示するストリームファイ
ル読出し位置管理手段とを設けている。

【００２１】また、ストリームファイル読出し位置管理
手段が、読出しを指示するキーフレームとして、端末装
置の指定するストリーム上の読出し位置が再生範囲に含
まれる位置にあるキーフレームを選択するように構成し
ている。

【００２２】また、ストリームファイル読出し位置管理
手段が、端末装置により指定されたストリーム上の読出
し終了位置の近傍に位置するキーフレームをキーフレー
ム管理手段から求めて、そのキーフレームでの読出し終
了を読出し手段に指示するように構成している。

【００２３】また、ストリームファイル読出し位置管理
手段が、読出し終了を指示するキーフレームとして、端
末装置の指定するストリーム上の読出し終了位置が再生
範囲に含まれる位置にあるキーフレームを選択するよう
に構成している。

【００２４】

【作用】そのため、端末装置には、キーフレームを先頭
にして、順次、ＢピクチャやＰピクチャが送信されるの
で、端末装置では、各フレームを完全に復号することが
でき、再生の冒頭から乱れのない画像を表示することが
できる。

【００２５】通常再生時には、読出し開始のキーフレー
ムとして、端末装置から指定されたストリーム読出し位
置の前にあるキーフレームを指示することにより、その
指定されたストリーム読出し位置を含む再生が行なわれ
る。

【００２６】また、逆方向再生時には、読出し開始のキ
ーフレームとして、端末装置から指定されたストリーム
読出し位置の後にあるキーフレームを指示することによ
り、その指定されたストリーム読出し位置を含む再生が
行なわれる。

【００２７】また、読出しの終了をキーフレームで終わ
らせることにより、再生終了時の画像の乱れが抑えられ
る。

【００２８】通常再生時には、端末装置から指定された
読出し終了位置の後にあるキーフレームを指示すること
により、その指定されたストリーム読出し終了位置を含
む再生が行なわれた後、再生が停止する。

【００２９】また、逆方向再生時には、端末装置から指
定された読出し終了位置の前にあるキーフレームを指示
することにより、その指定されたストリーム読出し終了
位置を含む再生が行なわれた後、再生が停止する。

【００３０】

【実施例】本発明の実施例におけるビデオサーバ装置
は、図１に示すように、キーフレームのアドレスを管理
するキーフレーム管理部29と、ストリームファイルの読
出すべき位置を指示するストリームファイル読出し位置
管理部28とを備えており、また、管理情報ディスク26に
は、ストリーム情報ディスク27に格納された各番組の再
生総時間、ＧＯＰ数、ＧＯＰを構成するフレーム数など
の管理情報が蓄積されている。その他の構成は従来の装
置（図３）と変わりがない。

【００３１】このビデオサーバ装置では、端末装置１か
ら、番組の再生位置を番組冒頭からの再生時間によって
指定し、また、再生方向を再生速度の正負によって指定
する制御情報を受信すると、制御情報処理部24がストリ
ームファイルアクセス制御部25にその制御情報を伝え
る。

【００３２】これを受けたストリームファイルアクセス
制御部25は、管理情報ディスク26に蓄積された管理情報
から、制御情報の指定する指定時間が幾つ目のＧＯＰに
対応しているかを求める。そのために、１ＧＯＰの構成
フレーム数とフレーム周期とから１ＧＯＰ当たりの再生
時間を算出し、この１ＧＯＰ当たりの再生時間を基に、
指定時間に対応するＧＯＰの番号を求める。もしＧＯＰ
構成フレーム数が可変の場合は、番組の再生総時間と総
ＧＯＰ数及びフレーム周波数より平均ＧＯＰ構成フレー
ム数を算出し、それを前記の計算に用いる。ストリーム
ファイルアクセス制御部25は、こうして求めたＧＯＰの
番号をストリームファイル読出し位置管理部28に伝え
る。

【００３３】ストリームファイル読出し位置管理部28
は、ストリームファイルアクセス制御部25を通じて、キ
ーフレーム管理部29に蓄積されたキーフレーム（Ｉピク
チャ）のアドレスを参照し、制御情報の指定が再生開始
位置または再生終了位置のどちらであるか、また、再生
方向が正方向または逆方向のどちらであるかに応じて、
伝えられた番号のＧＯＰのキーフレーム・アドレス、ま
たは、その次の番号のＧＯＰのキーフレーム・アドレス
を得る。

【００３４】いま、制御情報により再生開始位置が指定
され、その位置が図２（ａ）における「Ｂ，５」のピク
チャに対応しているとすると、ストリームファイルアク
セス制御部25は、「Ｂ，５」のピクチャの属するＧＯＰ
の番号をストリームファイル読出し位置管理部28に伝
え、ストリームファイル読出し位置管理部28は、制御情
報が通常再生を指示しているときには、伝えられた番号
のＧＯＰのキーフレーム（「Ｉ，１」）を読出し開始位
置のピクチャと決め、キーフレーム管理部29に蓄積され
たキーフレームのアドレスの中から、その番号のキーフ
レーム「Ｉ，１」のアドレスを得る。

【００３５】そして、ストリームファイル読出し位置管
理部28は、この「Ｉ，１」のピクチャのアドレスをスト
リームファイルアクセス制御部25に伝える。

【００３６】ストリームファイルアクセス制御部25は、
ストリーム情報ディスク27のファイルからストリームフ
ァイル読出し位置管理部28の決定したアドレスのピクチ
ャ「Ｉ，１」を先頭に読出し、引き続いて、端末装置１
の通常再生の指示に従って、「Ｂ，−１」「Ｂ，０」
「Ｐ，４」「Ｂ，２」「Ｂ，３」「Ｐ，７」「Ｂ，５」
…の順に読出す。読出されたピクチャは、ストリーム送
信部23を介して端末装置１に送信される。

【００３７】端末装置１のデコーダ部15は、受信した各
ピクチャの映像信号を復号するとともに、ピクチャの順
序を時間順に入替えてＣＲＴ16に出力し、ＣＲＴ16はそ
の映像信号を画像に表示する。このとき、デコーダ部15
には、キーフレームを先頭にして各ピクチャの映像信号
が送られてくるため、各フレームの映像信号を完全な形
で復号することができ、従って、ＣＲＴ16には、再生の
冒頭から乱れのない画像が表示される。

【００３８】また、制御情報が通常再生の再生終了位置
を指定しているときは、ストリームファイル読出し位置
管理部28は、キーフレーム管理部29に蓄積されたキーフ
レームのアドレスの中から、伝えられたＧＯＰの番号の
次の番号のキーフレームのアドレスを得る。例えば、端
末装置１が通常再生の終了を指定している位置がピクチ
ャ「Ｂ，３」に対応しているとき、ストリームファイル
アクセス制御部25は、「Ｂ，３」の属するＧＯＰの番号
をストリームファイル読出し位置管理部28に伝え、スト
リームファイル読出し位置管理部28は、伝えられた番号
の次の番号のＧＯＰのキーフレーム（「Ｉ，１０」）を
終了位置のピクチャに決め、そのアドレスをキーフレー
ム管理部29から求めて、ストリームファイルアクセス制
御部25に伝える。

【００３９】ストリームファイルアクセス制御部25は、
これを受けて、ストリーム情報ディスク27のファイルか
ら「Ｉ，１０」のピクチャまで読出した後、読出しを終
了する。

【００４０】このように、ストリームファイル読出し位
置管理部28は、端末装置１の指定する再生開始位置及び
再生終了位置が再生範囲に含まれるように、再生開始位
置及び再生終了位置のキーフレームを決定する。

【００４１】また、端末装置１の指示する再生の方向が
逆方向である場合にも、ストリームファイル読出し位置
管理部28は、同様に、端末装置１の指定する再生開始位
置及び再生終了位置が再生範囲に含まれるように、開始
位置及び終了位置のキーフレームを決定する。例えば、
端末装置１の指示する再生開始位置がピクチャ「Ｂ，
５」に対応しているとき、「Ｂ，５」の属するＧＯＰの
次のＧＯＰのキーフレーム「Ｉ，１０」を開始位置のピ
クチャに決定し、また、端末装置１の指示する再生終了
位置がピクチャ「Ｂ，３」に対応しているとき、「Ｂ，
３」の属するＧＯＰのキーフレーム「Ｉ，１」を終了位
置のピクチャに決定する。

【００４２】なお、再生方向が正方向の場合の再生終了
位置及び再生方向が逆方向の場合の再生開始位置につい
ては、必ずしもキーフレームを指定しなくとも画像の乱
れは生じない。そのため、これらの位置については、端
末装置の指示に従うことにしてもよい。

【００４３】また、これまでの説明では、端末装置１の
指示する再生開始位置及び再生終了位置のピクチャが再
生範囲に含まれるように、ストリームファイル読出し位
置管理部28において、キーフレームを指定しているが、
そのピクチャが再生範囲に含まれないようなキーフレー
ム、つまり、通常再生の開始位置として、伝えられたＧ
ＯＰの次の番号のＧＯＰのキーフレーム、通常再生の終
了位置として、伝えられたＧＯＰの番号のキーフレー
ム、また、逆方向再生の開始位置として、伝えられたＧ
ＯＰの番号のキーフレーム、逆方向再生の終了位置とし
て、伝えられたＧＯＰの次の番号のＧＯＰのキーフレー
ムを指定しても、乱れのない画像を表示させることがで
きる。この場合、端末装置１の指示する再生開始位置ま
たは再生終了位置近傍の数フレームが再生されないこと
になるが、僅かの時間であり、実際上大きな支障にはな
らない。

【００４４】

【発明の効果】以上の実施例の説明から明らかなよう
に、本発明のビデオサーバ装置は、再生の冒頭から最後
まで乱れのない画像を端末装置に提供することができ、
視聴者に不快感を与えることが回避できる。

【００４５】特に、映像の提供時間に応じて課金するビ
デオサーバシステムでは、乱れた画像を送信した場合、
その時間が僅かであっても、視聴者の不満の原因となる
が、本発明のビデオサーバ装置では、そうした事態を防
ぐことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例におけるビデオサーバ装置の構
成を示すブロック図、

【図２】ＭＰＥＧ規格でのピクチャの配列を示す説明
図、

【図３】従来のビデオサーバ装置の構成を示すブロック
図である。

【符号の説明】

１端末装置 11 ユーザインタフェース 12 制御部 13 制御情報送信部 14 制御情報受信部 15 デコーダ部 16 ＣＲＴ２サーバ装置 21 制御情報受信部 22 制御情報送信部 23 ストリーム送信部 24 制御情報処理部 25 ストリームファイルアクセス制御部 26 管理情報ディスク 27 ストリーム情報ディスク 28 ストリームファイル読出し位置管理部 29 キーフレーム管理部

Claims

【特許請求の範囲】

【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、端末装置により指定された前記
ストリームを読出す読出し手段と、読出されたストリー
ムを前記端末装置に送信する送信手段とを備えるビデオ
サーバ装置において、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
するキーフレーム管理手段と、前記端末装置により指定されたストリーム上の読出し位
置の近傍に位置するキーフレームを前記キーフレーム管
理手段から求めて、そのキーフレームからの読出しを前
記読出し手段に指示するストリームファイル読出し位置
管理手段とを設けたことを特徴とするビデオサーバ装
置。
【請求項２】前記ストリームファイル読出し位置管理
手段が、読出しを指示する前記キーフレームとして、端
末装置の指定するストリーム上の読出し位置が再生範囲
に含まれる位置にあるキーフレームを選択することを特
徴とする請求項１に記載のビデオサーバ装置。
【請求項３】前記ストリームファイル読出し位置管理
手段が、前記端末装置により指定されたストリーム上の
読出し終了位置の近傍に位置するキーフレームを前記キ
ーフレーム管理手段から求めて、そのキーフレームでの
読出し終了を前記読出し手段に指示することを特徴とす
る請求項１または２に記載のビデオサーバ装置。
【請求項４】前記ストリームファイル読出し位置管理
手段が、読出し終了を指示する前記キーフレームとし
て、端末装置の指定するストリーム上の読出し終了位置
が再生範囲に含まれる位置にあるキーフレームを選択す
ることを特徴とする請求項３に記載のビデオサーバ装
置。