JPH1032809A - ビデオ・オン・デマンドシステムとそれを構成するビデオサーバ装置及び端末装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 正確な任意倍速での高速再生を実現するビデ
オ・オン・デマンドシステムを提供する。 【解決手段】 端末が指定する再生速度を満足するキー
フレーム読み出し間隔及びキーフレーム再生間隔を定め
るストリーム制御手段101をビデオサーバに設け、決定
したキーフレーム再生間隔を端末に伝える。ビデオサー
バは、ストリーム制御手段の定めたキーフレーム読み出
し間隔でビットストリーム１ａのキーフレームを読み出
して端末に送信し、端末は、ビデオサーバから送られた
ストリームを、ストリーム制御手段から伝えられたキー
フレーム再生間隔で再生する。このシステムでは、端末
が指定する任意倍速での再生を正確に実現することがで
きる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、動画像を蓄積する
ビデオサーバ装置と、ビデオサーバ装置より提供された
映像を表示する端末装置とから成るビデオ・オン・デマ
ンドシステム、放送システム、ビデオライブラリシステ
ムなどに関し、特に、動画像の任意速度での高速再生を
可能にするものである。

【０００２】

【従来の技術】近年、ハードディスクなどの蓄積媒体に
符号化した動画像を多数蓄積し、複数の端末の要求に応
えて、同じまたは異なる映像を同時に多重再生するビデ
オサーバ装置が商品化の段階に入り、このビデオサーバ
装置と端末装置とを組み合わせて、端末装置からの個々
の番組要求に、ビデオサーバ装置が即座に応えるビデオ
・オン・デマンドシステムが実現されている。また、博
物館などでは、館内閲覧のためにこのシステムを取り入
れたビデオライブラリシステムが構築され、ＣＡＴＶの
放送システムでも、ユーザが端末装置から選択した映画
をビデオ・オン・デマンドシステムを利用して提供する
サービスが考えられている。この明細書では、これらの
システムを全て「ビデオ・オン・デマンドシステム」と
総称することにする。

【０００３】こうしたシステムでは、通常再生だけで無
く、早送り再生や巻き戻し再生などの特殊再生の映像に
対しても強い関心が持たれている（石橋、西村、中野
“ビデオオンデマンドサービスのための多重特殊再生技
術の検討" 信学技報、IE92-96,pp101-106,Dec.1992）
（森、阪本、西村、鈴木、丸山 “ＶＯＤシステムでの
映像蓄積・表現法の検討" 信学技報、IE94-81,pp9-16,N
ov.1994）。

【０００４】ビデオ・オン・デマンドシステムを構成す
る従来のビデオサーバ装置は、図１０に示すように、映
像及び音声のＡＶストリーム１ａを多数蓄積するハード
ディスク１と、ＡＶストリーム１ａへのアクセステーブ
ル２ｂを蓄積するハードディスク２と、ハードディスク
１からＡＶストリーム１ａを読み出すストリーム読み出
し部３と、読み出されたＡＶストリームを端末装置に送
信するストリーム送信部４と、アクセステーブル２ｂを
管理するアクセステーブル管理部５と、端末装置からの
コマンドを受信するコマンド受信部６と、端末装置から
の要求に基づいてＡＶストリームの読み出し及び送信を
制御するストリーム制御部７と、高速再生でのキーフレ
ームの読み出し間隔が設定されているキーフレームスキ
ップ数設定テーブル８とを備えている。

【０００５】また、このシステムの端末装置は、キーボ
ードやマウスなどの入力装置16と、入力操作に応じてコ
マンドを生成する入力制御部13と、コマンドをビデオサ
ーバ装置に送信するコマンド送信部９と、ビデオサーバ
装置から送られたＡＶストリームを受信するストリーム
受信部10と、ＡＶストリームをデコード（復号）するデ
コーダ部12と、デコーダ部12のデコード及び再生タイミ
ングを制御するデコーダ制御部11と、デコードされた映
像を表示するモニタ14と、デコードされた音声を出力す
るスピーカ15とを備えている。

【０００６】ＡＶストリームは、国際標準ＭＰＥＧに従
って圧縮符号化された音声付き映像信号のフレームが図
１３（ａ）に示すフレーム順にハードディスク１に蓄積
されている。図１３（ａ）では各フレームの蓄積順と各
フレームサイズとを示しており、英文字はフレームタイ
プを表し、数字は再生順序を表している。フレームタイ
プには、Ｉ、Ｐ、Ｂの３種類があり、Ｉはフレーム内符
号化されたイントラ符号化フレーム、Ｐは動き補償フレ
ーム間符号化された前方予測符号化フレーム、Ｂは動き
補償フレーム間符号化された両方向予測符号化フレーム
である。

【０００７】また、図１３（ｂ）は、このストリームが
端末装置において通常再生されるときのフレーム列を示
している。

【０００８】早送り再生や巻き戻し再生ではＩフレーム
がキーフレームとして用いられ、このキーフレームだけ
を読出すことにより高速再生が行なわれる。

【０００９】アクセステーブル２ｂには、ＡＶストリー
ムの各Ｉフレームにおける先頭アドレスとそのＩフレー
ムのデータ長、ＡＶストリーム１ａの符号化ビットレー
トなどが記述され、アクセステーブル管理部５はそれを
管理している。

【００１０】このビデオ・オン・デマンドシステムで
は、端末側の入力装置16より入力された番組指定、再生
開始位置、再生速度などの信号が、端末装置の入力制御
部13で番組指定コマンドや動画像の再生開始位置、再生
速度を指定するコマンドに変換され、コマンド送信部９
よりビデオサーバ装置のコマンド受信部６へ送信され
る。

【００１１】ビデオサーバ装置のストリーム制御部７
は、コマンド受信部６が受信した番組指定情報、再生開
始位置及び再生速度と、アクセステーブル管理部５が管
理するＡＶストリーム１ａのキーフレーム情報及び符号
化ビットレートとを基に、蓄積装置１に蓄積された複数
のＡＶストリームの中から指定された番組のＡＶストリ
ーム１ａを選択し、端末装置が指定する再生開始位置の
近傍に位置するキーフレームの蓄積位置を求め、また、
符号化ビットレートなどから読み出しビットレートを決
め、それらの情報をストリーム読み出し部３に伝えて、
ストリームの読み出しを指示する。

【００１２】読み出しビットレートは、通常再生時には
符号化ビットレートと同じになるように、また、高速再
生時には符号化ビットレートと同じか、それより小さく
なるようにストリーム制御部７が設定する。

【００１３】再生速度が高速再生の場合には、ストリー
ム制御部７は、コマンド受信部６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に記述されてい
る再生倍速とキーフレーム読み出し間隔との関係と、ア
クセステーブル管理部５に管理されている情報とから、
高速再生において読み出すべきキーフレームと読み出し
ビットレートとを決定し、ストリーム読み出し部３に、
そのＩフレームの読み出しと、再生速度の変化を規定す
る再生モードを読み出したストリームに付加することと
を指示する。

【００１４】ストリーム読み出し部３は、ストリーム制
御部７が指定する読み出しビットレートでＡＶストリー
ム１ａから、指定されたキーフレームを読み出し、読み
出されたキーフレームのみのストリームの中に、再生速
度の変化を規定する再生モードを挿入または埋め込む。

【００１５】ストリーム送信部４は、ストリーム読み出
し部３より受け取ったストリームを端末装置側のストリ
ーム受信部10に送信する。このとき、ストリーム制御部
７は、現に接続している端末装置の数などに応じて送信
ビットレートを制御する。

【００１６】端末装置のデコーダ制御部11は、ストリー
ム受信部10で取り出されたストリーム内の再生モードを
トリガーとして、デコーダ部12のデコード及び再生タイ
ミングを制御し、デコーダ部12は、この制御に従って、
ストリーム受信部10が受信したストリームをデコードす
る。デコードされたストリームは、モニタ14より映像と
して、また、通常再生の場合には、スピーカ15より音声
として出力される。

【００１７】蓄積装置１に図１３（ａ）に示すフレーム
順で蓄積されたＡＶストリーム１ａは、通常再生の場合
には、ストリーム読み出し部３が蓄積されたＡＶストリ
ーム１ａを全て読み出し、ストリーム送信部４が全て送
信し、図１３（ｂ）に示すフレーム順でモニタ14に出力
される。

【００１８】また、高速再生の場合は、ストリーム読み
出し部３が指定されたキーフレーム（Ｉフレーム）のみ
を読み出し、ストリーム送信部４が読み出されたキーフ
レームを送信し、モニタ14が、図１２に示すように、送
られた各Ｉフレームを所定期間に渡って表示し続ける。
図１２において、実線で画かれたフレームは実際にデコ
ードされるフレーム、点線で画かれたフレームは以前に
デコードされたフレームをそのまま表示している状態を
表している。図１２（ａ）は、ＩフレームがＩ（１）、
Ｉ（１６）、Ｉ（３１）、Ｉ（４６）‥の順（カッコ内
の数字は通常再生におけるフレームの表示の順番を示し
ている）に読み出され、各Ｉフレームがモニタ14におい
て９フレーム分の再生期間に渡って表示される状態を示
しており、また、図１２（ｂ）は、ＩフレームがＩ
（１）、Ｉ（３１）、Ｉ（６１）、Ｉ（９１）‥の順に
読み出され、各Ｉフレームがモニタ14で９フレーム分の
再生期間に渡って表示される状態を示している。

【００１９】図１２（ａ）の場合は、通常再生において
１５フレーム分のフレーム間隔を有する映像が９フレー
ム分のフレーム間隔ごとに更新されて再生されるので、
再生倍速は１５÷９＝１．６７倍速となり、また、図１
２（ｂ）の場合は、通常再生において３０フレーム分の
フレーム間隔を有する映像が９フレーム分のフレーム間
隔ごとに更新されて再生されるので、再生倍速は３０÷
９＝３．３３倍速となる。

【００２０】図１１は、高速再生における再生倍速と、
キーフレーム読み出し間隔及びキーフレーム再生間隔と
の関係を説明する再生速度表である。この表では、スト
リーム中のキーフレームとキーフレームとの間のフレー
ム数であるキーフレーム間隔を１５に設定し、横軸にキ
ーフレーム読み出し間隔ｘ（ＡＶストリーム１ａの各キ
ーフレームのうち実際に読み出されるキーフレーム間の
フレーム間隔）を取り、縦軸にキーフレーム再生間隔ｙ
（端末装置が１つのキーフレームを再生し続けるフレー
ム間隔）を取り、このときの再生速度を（再生速度＝キ
ーフレーム読み出し間隔ｘ÷キーフレーム再生間隔ｙ）
の式で算出し、ｘとｙとの交点に表示している。

【００２１】従来のビデオサーバ装置のキーフレームス
キップ数設定テーブル８には、システムの仕様に従っ
て、この表の一部に相当する関係、例えば、キーフレー
ム再生間隔ｙが９の場合のキーフレーム読み出し間隔ｘ
と再生倍速との関係（図１１の領域91）が記述されてい
る。

【００２２】ビデオサーバ装置のストリーム制御部７
は、端末装置より再生速度として２倍速、３倍速、４倍
速、５倍速が指定されると、キーフレームスキップ数設
定テーブル８に記述された関係から、指定された速度に
最も近い再生速度を選択し、その再生速度に対応するキ
ーフレーム読み出し間隔ｘを求める。この例では、端末
装置の指定が２倍速の場合に、再生速度１．６７に対応
するキーフレーム読み出し間隔ｘである１５を求め、指
定が３倍速の場合に、再生速度３．３３に対応するキー
フレーム読み出し間隔ｘである３０を求め、指定が４倍
速の場合に、再生速度３．３３に対応するキーフレーム
読み出し間隔ｘである３０を求め、指定が５倍速の場合
に、再生速度５に対応するキーフレーム読み出し間隔ｘ
である４５を求める。そして、ストリーム読み出し部３
に対して、蓄積装置１のＡＶストリーム１ａから、求め
たキーフレーム読み出し間隔ｘごとのＩフレームを読み
出すように制御する。この場合の実際の再生速度はそれ
ぞれ１．６７倍速、３．３３倍速、３．３３倍速、５倍
速である。

【００２３】このとき、端末装置は、システムの仕様に
従い、キーフレーム再生間隔ｙを９に設定してビデオサ
ーバ装置から送られたストリームを再生する。この端末
装置における再生フレーム列を図１２に示している。図
１２（ａ）は再生速度２倍速を指定したときの再生フレ
ーム列であり、また、図１２（ｂ）は再生速度３倍速を
指定したとき、図１２（ｃ）は再生速度４倍速を指定し
たとき、そして図１２（ｄ）は再生速度５倍速を指定し
たときの各再生フレーム列である。

【００２４】

【発明が解決しようとする課題】しかし、従来のビデオ
・オン・デマンドシステムでは、端末装置から任意倍速
の再生速度を指定しても、実際には、指定した値に近似
する再生速度でしか再生することができない。また、前
記の例で３倍速及び４倍速の場合のように、異なる再生
速度を指定しても実際の再生速度が同じになってしまう
こともあり、再生速度をきめ細かく制御することができ
ない。

【００２５】また、ストリームごとに、キーフレーム読
出し間隔が異なるため、キーフレーム再生間隔を変更し
なければ指定された再生倍速を実現できない場合がある
が、このようなときでも、従来のシステムでは、ビデオ
サーバ側の都合で決定したキーフレーム再生間隔を端末
装置に伝える機構を持たないため、端末装置においてス
トリームの特性に合わせてキーフレーム再生間隔を制御
することができず、不正確な倍速のまま高速再生されて
しまうという問題点を有している。

【００２６】本発明は、こうした従来の問題点を解決す
るものであり、正確な任意倍速での高速再生を実現する
ビデオ・オン・デマンドシステムと、それを構成するビ
デオサーバ装置及び端末装置を提供することを目的とし
ている。

【００２７】

【課題を解決するための手段】そこで、本発明のビデオ
・オン・デマンドシステムでは、端末装置が指定する再
生速度を満足するキーフレーム読み出し間隔及びキーフ
レーム再生間隔を定めるストリーム制御手段を、ビデオ
サーバ装置または端末装置に設け、ストリーム制御手段
をビデオサーバ装置に設けた場合には、決定したキーフ
レーム再生間隔を端末装置に伝え、ストリーム制御手段
を端末装置に設けた場合には、決定したキーフレーム読
み出し間隔をビデオサーバ装置に伝え、ビデオサーバ装
置は、ストリーム制御手段の定めたキーフレーム読み出
し間隔でビットストリームのキーフレームを読み出して
端末装置に送信し、端末装置は、ビデオサーバ装置から
送られたストリームを、ストリーム制御手段から伝えら
れたキーフレーム再生間隔に従って再生するように構成
している。

【００２８】そのため、このシステムでは、端末装置が
指定する任意倍速での再生を正確に実現することができ
る。

【００２９】

【発明の実施の形態】請求項１に記載の発明は、ビット
ストリームを保持するビデオサーバ装置と、ビデオサー
バ装置にビットストリームの提供を要求する端末装置と
から成るビデオ・オン・デマンドシステムにおいて、端
末装置が指定する再生速度に基づいてビットストリーム
からキーフレームのみが読み出される場合に、この再生
速度を満足するキーフレーム読み出し間隔及びキーフレ
ーム再生間隔を定めるストリーム制御手段を設け、ビデ
オサーバ装置が、このストリーム制御手段の定めたキー
フレーム読み出し間隔でビットストリームのキーフレー
ムを読み出して端末装置に送信し、端末装置が、ビデオ
サーバ装置から送られたストリームを、ストリーム制御
手段から伝えられたキーフレーム再生間隔に従って再生
するように構成したものであり、端末装置が指定する任
意倍速での再生を正確に実現することができる。

【００３０】請求項２に記載の発明は、ストリーム制御
手段がビデオサーバ装置に設けられ、ストリーム制御手
段により定められたキーフレーム再生間隔が端末装置に
伝えられるように構成したものであり、端末装置が、送
られたキーフレームを定められたキーフレーム再生間隔
で再生することにより、正確な再生速度での再生が可能
になる。

【００３１】請求項３に記載の発明は、キーフレーム再
生間隔が、ビデオサーバ装置から端末装置に制御情報送
信手段を通じて送信されるように構成したものであり、
キーフレーム再生間隔が、読み出されたストリームとは
別のルートで端末装置に送信される。

【００３２】請求項４に記載の発明は、キーフレーム再
生間隔が、ビデオサーバ装置から端末装置に送られるス
トリームの中に挿入されて端末装置に伝えられるように
構成したものであり、端末装置においてキーフレーム再
生間隔のきめ細かな制御を容易に行なうことができる。

【００３３】請求項５に記載の発明は、ストリーム制御
手段が端末装置に設けられ、このストリーム制御手段に
より定められたキーフレーム読み出し間隔がビデオサー
バ装置に伝えられるように構成したものであり、キーフ
レーム再生間隔を端末装置側で生成するため、端末装置
におけるキーフレーム再生間隔の制御をきめ細かく行な
うことができる。

【００３４】請求項６に記載の発明は、ストリーム制御
手段が、ビットストリームのキーフレーム間隔を整数倍
した値の中で、キーフレームのデータの送信が可能な最
小キーフレーム再生間隔より大きく且つ最小の値をキー
フレーム再生間隔として定め、このキーフレーム再生間
隔と端末装置が指定する再生速度との乗算値をキーフレ
ーム読み出し間隔として定めるように構成したものであ
り、端末装置の指定する倍速の高速再生を正確に実現す
ることができる。

【００３５】請求項７に記載の発明は、ストリーム制御
手段が、ビットストリームのキーフレーム間隔を整数倍
した値の中で、キーフレームのデータの送信が可能な最
小キーフレーム再生間隔より大きく且つ最小の値を基本
キーフレーム再生間隔として設定し、最小キーフレーム
再生間隔から基本キーフレーム再生間隔までの中で、端
末装置が指定する再生速度を満たす最も小さい値をキー
フレーム再生間隔に定め、このキーフレーム再生間隔と
再生速度との乗算値をキーフレーム読み出し間隔として
定めるように構成したものであり、キーフレーム再生間
隔をできるだけ小さく取ることにより高速再生画像の品
質を高めることができる。

【００３６】請求項８に記載の発明は、ストリーム制御
手段が、ビットストリームのキーフレーム間隔を整数倍
した値の中で、キーフレームのデータの送信が可能な最
小キーフレーム再生間隔と端末装置が指定する再生速度
との乗算値より大きく且つ最小の値をキーフレーム読み
出し間隔として定め、端末装置が受信したｎ枚目のキー
フレームにおけるキーフレーム再生間隔（ｎ）を、キー
フレーム読み出し間隔をｎ倍して再生速度で割った値に
最も近い整数から、キーフレーム読み出し間隔を（ｎ−
１）倍して再生速度で割った値に最も近い整数を引いた
値に定めるように構成したものであり、このようにキー
フレーム再生間隔をキーフレーム毎に定めることにより
非整数の倍速を実現できる。

【００３７】請求項９に記載の発明は、ストリーム制御
手段が、正方向または逆方向の高速再生における再生速
度を満足するキーフレーム読み出し間隔及びキーフレー
ム再生間隔を定めるように構成したものであり、正、逆
両方向の正確な倍速での高速再生を実現できる。

【００３８】請求項１０に記載の発明は、ビットストリ
ームを保持し、端末装置からの要求に応じてビットスト
リームを提供するビデオ・オン・デマンドシステムのビ
デオサーバ装置に、ビットストリームを蓄積するストリ
ーム蓄積手段と、ビットストリームからキーフレームの
みを読み出すときのキーフレーム読み出しビットレート
及びキーフレーム送信ビットレート並びにキーフレーム
のデータ長を算出するキーフレーム読み出し／送信ビッ
トレート算出手段と、端末装置より指定された再生速度
に基づいてビットストリームからキーフレームのみを読
み出す場合に、キーフレーム読み出しビットレートまた
はキーフレーム送信ビットレートとキーフレームデータ
長とから、キーフレームのデータの送信が可能な最小キ
ーフレーム再生間隔を求め、この最小キーフレーム再生
間隔とビットストリームのキーフレーム間隔と端末装置
より指定された再生速度とから再生速度を満足するキー
フレーム読み出し間隔及びキーフレーム再生間隔を定め
るストリーム制御手段と、ストリーム制御手段が定めた
キーフレーム読み出し間隔に従ってストリーム蓄積手段
に蓄積されたビットストリームからキーフレームのみを
読み出すストリーム読み出し手段と、ストリーム読み出
し手段が読み出したストリームを端末装置へ送信するス
トリーム送信手段と、ストリーム制御手段が定めたキー
フレーム再生間隔を端末装置へ送信する制御情報送信手
段とを設けたものであり、これは請求項３のビデオ・オ
ン・デマンドシステムにおけるビデオサーバ装置として
用いることができる。

【００３９】請求項１１に記載の発明は、ビットストリ
ームが保持されたビデオサーバ装置にビットストリーム
の提供を要求するビデオ・オン・デマンドシステムの端
末装置に、番組、再生位置、再生速度などの要求をコマ
ンドに変換する入力制御手段と、入力制御手段が変換し
たコマンドをビデオサーバ装置に送信するコマンド送信
手段と、ビデオサーバ装置から送信されたストリームを
受信するストリーム受信手段と、ストリーム受信手段で
受信されたストリームを復号する復号手段と、復号手段
を制御する復号制御手段と、ビデオサーバ装置から送信
されたキーフレーム再生間隔を受信する制御情報受信手
段とを設け、再生速度として高速再生を要求したとき、
復号制御手段が、制御情報受信手段より取得するキーフ
レーム再生間隔に基づいて、復号手段の復号を制御する
ように構成したものであり、請求項１０のビデオサーバ
装置と組み合わて、請求項３のビデオ・オン・デマンド
システムを構成することができる。

【００４０】請求項１２に記載の発明は、ビデオ・オン
・デマンドシステムのビデオサーバ装置に、ビットスト
リームを蓄積するストリーム蓄積手段と、ビットストリ
ームからキーフレームのみを読み出すときのキーフレー
ム読み出しビットレート及びキーフレーム送信ビットレ
ート並びにキーフレームのデータ長を算出するキーフレ
ーム読み出し／送信ビットレート算出手段と、端末装置
より指定された再生速度に基づいてビットストリームか
らキーフレームのみを読み出す場合に、キーフレーム読
み出しビットレートまたはキーフレーム送信ビットレー
トとキーフレームデータ長とから、キーフレームのデー
タの送信が可能な最小キーフレーム再生間隔を求め、こ
の最小キーフレーム再生間隔とビットストリームのキー
フレーム間隔と端末装置より指定された再生速度とから
この再生速度を満足するキーフレーム読み出し間隔及び
キーフレーム再生間隔を定めるストリーム制御手段と、
ストリーム制御手段が定めたキーフレーム読み出し間隔
に従ってストリーム蓄積手段に蓄積されたビットストリ
ームからキーフレームのみを読み出し、読み出したスト
リーム内にストリーム制御手段が定めたキーフレーム再
生間隔を付加情報として挿入または埋め込むストリーム
読み出し手段と、ストリーム読み出し手段から出力され
たストリームを端末装置へ送信するストリーム送信手段
とを設けたものであり、これは請求項４のビデオ・オン
・デマンドシステムにおけるビデオサーバ装置として用
いることができる。

【００４１】請求項１３に記載の発明は、ビデオ・オン
・デマンドシステムの端末装置に、番組、再生位置、再
生速度などの要求をコマンドに変換する入力制御手段
と、入力制御手段が変換したコマンドをビデオサーバ装
置に送信するコマンド送信手段と、ビデオサーバ装置か
ら送信されたストリームを受信するストリーム受信手段
と、ストリーム受信手段で受信されたストリームを復号
する復号手段と、復号手段を制御する復号制御手段とを
設け、再生速度として高速再生を要求したとき、ストリ
ーム受信手段が、受信するストリームに挿入または埋め
込まれたキーフレーム再生間隔を取り出し、復号制御手
段が、ストリーム受信手段より取得するキーフレーム再
生間隔に基づいて、復号手段の復号を制御するように構
成したものであり、請求項１２のビデオサーバ装置と組
み合わて、請求項４のビデオ・オン・デマンドシステム
を構成することができる。

【００４２】請求項１４に記載の発明は、ビデオ・オン
・デマンドシステムのビデオサーバ装置に、ビットスト
リームを蓄積するストリーム蓄積手段と、端末装置より
指定された再生速度に基づいてビットストリームからキ
ーフレームのみを読み出す場合に、端末装置から送られ
たキーフレーム読み出し間隔及び読み出しビットレート
に従ってストリーム蓄積手段に蓄積されたビットストリ
ームからキーフレームのみを読み出すストリーム読み出
し手段と、ストリーム読み出し手段が読み出したストリ
ームを端末装置から送られたキーフレーム送信ビットレ
ートに従って端末装置へ送信するストリーム送信手段と
を設けたものであり、これは請求項５のビデオ・オン・
デマンドシステムにおけるビデオサーバ装置として用い
ることができる。

【００４３】請求項１５に記載の発明は、ビデオ・オン
・デマンドシステムの端末装置に、番組、再生位置、再
生速度などの要求をコマンドに変換する入力制御手段
と、ビデオサーバ装置から送信されたストリームを受信
するストリーム受信手段と、ストリーム受信手段で受信
されたストリームを復号する復号手段と、復号手段を制
御する復号制御手段と、ビデオサーバ装置に保持されて
いる、ビットストリームのアクセステーブルからキーフ
レーム情報を読み出すアクセステーブル管理手段と、ビ
デオサーバ装置でビットストリームからキーフレームの
みが読み出されるときのキーフレーム読み出しビットレ
ート及びキーフレーム送信ビットレート並びにキーフレ
ームのデータ長を算出するキーフレーム読み出し／送信
ビットレート算出手段と、端末装置の要求する再生速度
に基づいてビデオサーバ装置でビットストリームからキ
ーフレームのみが読み出される場合に、キーフレーム読
み出しビットレートまたはキーフレーム送信ビットレー
トとキーフレームデータ長とから、キーフレームのデー
タの送信が可能な最小キーフレーム再生間隔を求め、最
小キーフレーム再生間隔とビットストリームのキーフレ
ーム間隔と再生速度とからこの再生速度を満足するキー
フレーム読み出し間隔及びキーフレーム再生間隔を定め
るストリーム制御手段と、ストリーム制御手段が定めた
キーフレーム読み出し間隔をビデオサーバ装置へ送信す
る制御情報送信手段とを設けたものであり、再生速度と
して高速再生を要求したとき、復号制御手段が、ストリ
ーム制御手段より伝えられるキーフレーム再生間隔に基
づいて、復号手段の復号を制御するように構成したもの
であり、請求項１４のビデオサーバ装置と組み合わて、
請求項５のビデオ・オン・デマンドシステムを構成する
ことができる。

【００４４】以下、本発明の実施の形態について、図面
を用いて説明する。

【００４５】（第１の実施形態）第１の実施形態のビデ
オ・オン・デマンドシステムでは、図１に示すように、
ビデオサーバ装置が、映像及び音声のＡＶストリーム１
ａを蓄積するハードディスク１と、ＡＶストリーム１ａ
へのアクセステーブル２ｂを蓄積するハードディスク２
と、ハードディスク１からＡＶストリーム１ａを読み出
すストリーム読み出し部３と、読み出されたＡＶストリ
ームを端末装置に送信するストリーム送信部４と、アク
セステーブル２ｂを管理するアクセステーブル管理部５
と、端末装置からのコマンドを受信するコマンド受信部
６と、端末装置からの要求に基づいてＡＶストリームの
読み出し及び送信を制御するストリーム制御部101と、
ＡＶストリームよりキーフレームのみを読み出す場合の
キーフレーム読み出しビットレート及びキーフレーム送
信ビットレート並びにキーフレームデータ長を算出する
キーフレーム読み出し／送信ビットレート算出部102
と、高速再生におけるキーフレーム再生間隔を端末装置
に送信する制御情報送信部103とを備えている。

【００４６】また、このシステムの端末装置は、キーボ
ードやマウスなどの入力装置16と、入力操作に応じてコ
マンドを生成する入力制御部13と、コマンドをビデオサ
ーバ装置に送信するコマンド送信部９と、ビデオサーバ
装置から送られたＡＶストリームを受信するストリーム
受信部10と、ＡＶストリームをデコードするデコーダ部
12と、ビデオサーバ装置から送信されたキーフレーム再
生間隔の情報を受信する制御情報受信部104と、ストリ
ーム受信部10から取得する再生モードが変化し高速再生
となった場合に、制御情報受信部104から取得するキー
フレーム再生間隔でデコード処理が行なわれるようにデ
コーダ部12を制御するデコーダ制御部105と、デコード
された映像を表示するモニタ14と、デコードされた音声
を出力するスピーカ15とを備えている。

【００４７】このシステムの動作について説明する。

【００４８】端末側の入力装置16より入力された信号
は、端末装置の入力制御部13で番組指定コマンドと、再
生開始位置及び再生速度を指定するコマンドに変換さ
れ、コマンド送信部９よりビデオサーバ装置のコマンド
受信部６へ送信される。

【００４９】ビデオサーバ装置のストリーム制御部101
は、コマンド受信部６が受信した番組情報、再生開始位
置及び再生速度と、アクセステーブル管理部５が管理す
るキーフレーム情報とから、読み出すべきＡＶストリー
ム、読み出すべきキーフレームとその蓄積位置を求め、
それらの情報をストリーム読み出し部３に伝えて、蓄積
装置１からのストリームの読み出しを指令する。

【００５０】再生速度が高速再生の場合には、キーフレ
ーム読み出し／送信ビットレート算出部102は、アクセ
ステーブル２ｂに記録されたＡＶストリームの各Ｉフレ
ームのデータ長からキーフレーム平均データ長を算出
し、また、キーフレーム平均データ長やアクセステーブ
ル２ｂに記録された符号化ビットレート、ＡＶストリー
ムの記録形態などから読み出しビットレートを決め、現
に接続する端末装置の数などから送信ビットレートを決
める。

【００５１】ストリーム制御部101は、高速再生の場合
に、キーフレーム読み出し／送信ビットレート算出部10
2より得たキーフレーム読み出しビットレート、送信ビ
ットレート及びキーフレーム平均データ長と、アクセス
テーブル管理部５より得たストリームのキーフレーム間
隔と、端末装置が指定する再生速度とから、キーフレー
ム再生間隔及びキーフレーム読み出し間隔を決定し、こ
のキーフレーム再生間隔を制御情報送信部103に伝え、
また、キーフレーム読み出し間隔とキーフレームの読み
出し位置と読み出しビットレートとを読み出し部３に伝
え、指定するキーフレームの読み出しと、読み出したス
トリームへ再生速度の変化を規定する再生モードを付加
することを指令する。

【００５２】このストリーム制御部101がキーフレーム
再生間隔及びキーフレーム読み出し間隔を決める方法に
ついては後述する。

【００５３】制御情報送信部103は、ストリーム制御部1
01が決めたキーフレーム再生間隔を端末装置へ送信す
る。また、ストリーム読み出し部３は、指定された読み
出しビットレートで、ＡＶストリーム１ａから指定され
たキーフレームを読み出し、読み出されたキーフレーム
のみのストリームの中に再生モードを挿入または埋め込
む。ストリーム送信部４は、ストリーム読み出し部３よ
り受け取ったストリームを端末装置のストリーム受信部
10に送信する。このとき、ストリーム制御部101は、キ
ーフレーム読み出し／送信ビットレート算出部102より
得た送信ビットレートの情報に基づいてストリーム送信
部４の送信を制御する。

【００５４】端末装置のデコーダ制御部105は、ストリ
ーム受信部10で取り出されたストリーム内の再生モード
をトリガーとして、デコーダ部12におけるデコードが、
制御情報受信部104で受信したキーフレーム再生間隔に
従って行なわれるように制御する。ストリーム受信部10
が受信したストリームは、デコーダ部12でデコードされ
モニタ14より映像として出力される。この場合、キーフ
レーム再生間隔は再生速度の変更につき少なくとも一回
受信すれば足りる。また、デコーダ制御部105は、高速
再生の場合に音声をデコードしないようにデコード部12
を制御する。また、通常再生における動作は従来と同じ
である。

【００５５】このように、第１の実施形態のシステムで
は、ビデオサーバ装置に、端末装置より指定された再生
速度を満足するキーフレーム読み出し間隔及びキーフレ
ーム再生間隔を定めるストリーム制御部と、このキーフ
レーム再生間隔を端末装置に伝える制御情報送信部103
とを設け、端末装置にキーフレーム再生間隔を受信する
制御情報受信部104を設けたことにより、端末装置にお
けるキーフレーム再生間隔をビデオサーバ側から指定す
ることが可能となり、それにより、端末装置が要求する
任意の再生速度での高速再生を実現することができる。

【００５６】次に、ストリーム制御部101がキーフレー
ム再生間隔及びキーフレーム読み出し間隔を決める方法
について説明する。この方法は三通りあり、各方法を第
２の実施形態、第３の実施形態及び第４の実施形態とし
て説明する。

【００５７】（第２の実施形態）指定された再生倍速を
実現するためのキーフレーム再生間隔及びキーフレーム
読み出し間隔を求める第１の方法では、ビデオサーバ装
置のストリーム制御部101は、キーフレーム読み出し／
送信ビットレート算出部102が求めたキーフレーム平均
データ長を、キーフレーム読み出しビットレートまたは
キーフレーム送信ビットレートの小さい方のビットレー
トで割り、キーフレームの送信が可能な最小間隔（この
間隔より短い期間ではキーフレームのデータの全てを送
ることができなくなる時間間隔）としての最小キーフレ
ーム再生間隔を求める。

【００５８】次いで、ストリーム内のキーフレーム間隔
またはその整数倍の間隔の中から最小キーフレーム再生
間隔より大きく且つ最小の間隔を選びキーフレーム再生
間隔とする。そして、端末装置から再生速度が指定され
ている場合には、キーフレーム読み出し間隔＝キーフレ
ーム再生間隔×再生速度によりキーフレーム読み出し間
隔を求める。

【００５９】図２の再生速度表（この表自体は図１１の
表と同じである）を用いて、キーフレーム再生間隔及び
キーフレーム読み出し間隔の求め方を具体的に説明す
る。ここでは最小キーフレーム再生間隔が９であるとす
る。キーフレーム間隔は１５であるので、この場合、９
より大きい１５の倍数の中で最小の値は１５であるか
ら、キーフレーム再生間隔ｙを１５に設定する。次に、
端末装置が指定する再生速度が２倍速の場合、（キーフ
レーム読み出し間隔＝キーフレーム再生間隔×再生速
度）の式から、キーフレーム読み出し間隔ｘを１５×２
=３０に設定する。従って、ストリーム読み出し部３が
読み出すキーフレームは３０フレーム飛びごとになり、
フレーム番号１、３１、６１の順に読み出される。

【００６０】読み出されたキーフレームは、端末装置に
送られ、デコーダ制御部105の制御の下に、図３（ａ）
に示すように、一枚のキーフレームが表示された後１５
フレーム後に次のキーフレームがデコードされ、２倍速
高速再生が行なわれる。

【００６１】図３（ｂ）、図３（ｃ）、図３（ｄ）は、
それぞれ３倍速、４倍速、５倍速の場合を示している。

【００６２】この方法では、端末装置の指定する再生速
度を実現するためのキーフレーム再生間隔とキーフレー
ム読み出し間隔とを、簡単な手順で得ることができる。
また、一度設定されたキーフレーム再生間隔は、そのス
トリームの各倍速の高速再生において不変であるから、
端末装置へのキーフレーム再生間隔に関する情報伝達が
簡単であり、また、端末装置におけるキーフレーム再生
間隔の制御が容易である。

【００６３】（第３の実施形態）指定された再生倍速を
実現するためのキーフレーム再生間隔及びキーフレーム
読み出し間隔を求める第２の方法では、ビデオサーバ装
置のストリーム制御部101は、第２の実施形態の場合と
同じように最小キーフレーム再生間隔を求めた後、スト
リーム内のキーフレーム間隔またはその整数倍の間隔の
中から最小キーフレーム再生間隔より大きい最小の間隔
を選んで、それを基本キーフレーム再生間隔とする。そ
して、端末装置が再生速度を指定している場合には、基
本キーフレーム読み出し間隔＝基本キーフレーム再生間
隔×再生速度により基本キーフレーム読み出し間隔を求
める。

【００６４】次に、最小キーフレーム再生間隔より大き
く基本キーフレーム再生間隔より小さいキーフレーム再
生間隔ｙを用いて算出した（キーフレーム読み出し間隔
ｘ÷キーフレーム再生間隔ｙ）の値が、指定された再生
速度と一致するようなキーフレーム再生間隔ｙ及びキー
フレーム読み出し間隔ｘを探索する。

【００６５】この探索の結果、該当するキーフレーム再
生間隔及びキーフレーム読み出し間隔が見つかれば、そ
れらを、それぞれ、キーフレーム再生間隔、キーフレー
ム読み出し間隔として採用し、見つからなければ、基本
キーフレーム再生間隔及び基本キーフレーム読み出し間
隔をキーフレーム再生間隔、キーフレーム読み出し間隔
として採用する。

【００６６】図４の再生速度表（この表自体は図１１の
表と同じである）を用いて、キーフレーム再生間隔及び
キーフレーム読み出し間隔の求め方を具体的に説明す
る。ここでは最小キーフレーム再生間隔が９であるとす
る。キーフレーム間隔は１５であるので、この場合、９
より大きい１５の倍数の中での最小値は１５であるか
ら、基本キーフレーム再生間隔は１５になる。また、端
末装置が指定する再生速度が２倍速の場合、（キーフレ
ーム読み出し間隔＝キーフレーム再生間隔×再生速度）
の式から、基本キーフレーム読み出し間隔は１５×２＝
３０になる。

【００６７】次に、キーフレーム再生間隔が９から１５
の間（図４の領域41内）でキーフレーム読み出し間隔ｘ
÷キーフレーム再生間隔ｙが２となるキーフレーム再生
間隔及びキーフレーム読み出し間隔を探索する。この場
合、該当するものが見つからないので、基本キーフレー
ム再生間隔１５をキーフレーム再生間隔に、また、基本
キーフレーム読み出し間隔３０をキーフレーム読み出し
間隔に設定する。

【００６８】端末装置が指定する再生速度が３倍速の場
合には、基本キーフレーム読み出し間隔は１５×３＝４
５になる。次に、キーフレーム再生間隔が９から１５の
間でキーフレーム読み出し間隔ｘ÷キーフレーム再生間
隔ｙが３となるキーフレーム再生間隔及びキーフレーム
読み出し間隔を探索する。この場合、キーフレーム再生
間隔ｙが１０でキーフレーム読み出し間隔ｘが３０のも
のが見つかるので、キーフレーム再生間隔として１０
を、キーフレーム読み出し間隔として３０を設定する。

【００６９】このように、この方法では、再生速度が変
われば、キーフレーム再生間隔も変化する可能性があ
る。

【００７０】２倍速の場合に、ストリーム読み出し部３
は、図５（ａ）に示すように、ストリーム制御部101の
指示に従い、キーフレームを３０フレーム飛びに、フレ
ーム番号１、３１、６１の順に読み出す。読み出された
キーフレームは、端末装置に送られ、デコーダ制御部10
5の制御の下に、図５（ａ）に示すように、一枚のキー
フレームが表示された後１５フレーム後に次のキーフレ
ームがデコードされ、２倍速高速再生が行なわれる。

【００７１】また、３倍速の場合には、ストリーム読み
出し部３は、図５（ｂ）に示すように、ストリーム制御
部101の指示に従い、キーフレームを３０フレーム飛び
に、フレーム番号１、３１、６１の順に読み出す。読み
出されたキーフレームは、端末装置に送られ、デコーダ
制御部105の制御の下に、図５（ｂ）に示すように、一
枚のキーフレームが表示された後１０フレーム後に次の
キーフレームがデコードされ、３倍速高速再生が行なわ
れる。

【００７２】図５（ｃ）、図５（ｄ）は、同様に４倍
速、５倍速の場合を示している。

【００７３】この方法では、端末装置の指定する再生速
度を実現するためのキーフレーム再生間隔及びキーフレ
ーム読み出し間隔ができるだけ小さくなるように設定さ
れるため、高速再生映像の動きが滑らかになり、映像品
質を高めることができる。

【００７４】（第４の実施形態）指定された再生倍速を
実現するためのキーフレーム再生間隔及びキーフレーム
読み出し間隔を求める第３の方法は、非整数倍速での再
生要求に応えるための方法である。また、この方法で
は、端末装置が受信する１枚ごとのキーフレームについ
て、それぞれキーフレーム再生間隔を定める。

【００７５】ビデオサーバ装置のストリーム制御部101
は、第２の実施形態の場合と同じように最小キーフレー
ム再生間隔を求める。そして、端末装置が再生速度とし
て非整数ｍを指定している場合に、キーフレーム読み出
し間隔÷再生速度ｍ＞最小キーフレーム再生間隔（ある
いは、キーフレーム読み出し間隔＞最小キーフレーム再
生間隔×再生速度ｍ）の式を満たすキーフレーム読み出
し間隔の内、最小のものを基本キーフレーム読み出し間
隔として設定する。

【００７６】ここで、ｎを１から始まる整数とし、ｎ番
目に再生するキーフレームを再生キーフレーム（ｎ）と
し、再生キーフレーム（ｎ）と再生キーフレーム（ｎ＋
１）との間の間隔をキーフレーム再生間隔（ｎ）とする
と、蓄積されたストリームにおける先頭から再生キーフ
レーム（ｎ＋１）の手前までのフレーム数は（基本キー
フレーム読み出し間隔×ｎ）となる。再生倍速を非整数
ｍに近似させるためには、端末装置が、このフレーム間
隔を、（基本キーフレーム読み出し間隔×ｎ÷再生速度
ｍ）の値に最も近い整数を再生間隔として再生すればよ
い。従って、キーフレーム再生間隔（ｎ）は、（基本キ
ーフレーム読み出し間隔×ｎ÷再生速度ｍ）の値に最も
近い整数から、（基本キーフレーム読み出し間隔×（ｎ
−１）÷再生速度ｍ）の値に最も近い整数を引いた値と
なる。このキーフレーム再生間隔（ｎ）は可変値であ
る。

【００７７】図６の再生速度表（この表自体は図１１の
表と同じである）を用いて、キーフレーム読み出し間隔
及びキーフレーム再生間隔（ｎ）の求め方を具体的に説
明する。ここでは最小キーフレーム再生間隔が９であ
り、また、キーフレーム間隔が１５であるとする。端末
装置が指定する再生速度が３．１倍速である場合に、次
のようにキーフレーム読み出し間隔を求める。

【００７８】キーフレーム読み出し間隔を最小値から順
に計算する。キーフレーム読み出し間隔はキーフレーム
間隔の倍数なので、まずキーフレーム読み出し間隔を最
小値の１５として計算すると、キーフレーム読み出し間
隔１５÷再生速度３．１＝４．８３‥となり、最小キー
フレーム再生間隔９よりも小さくなり、（キーフレーム
読み出し間隔÷再生速度ｍ＞最小キーフレーム再生間
隔）の式を満たさない。そこで、次に大きいキーフレー
ム読み出し間隔３０について計算する。キーフレーム読
み出し間隔を３０として計算すると、キーフレーム読み
出し間隔３０÷再生速度３．１＝９．６７‥となり、最
小キーフレーム再生間隔９よりも大きいので、このキー
フレーム読み出し間隔３０を基本キーフレーム読み出し
間隔として採用する。

【００７９】次に、キーフレーム再生間隔（１）を、基
本キーフレーム読み出し間隔３０×１÷再生速度３．１
＝９．６７‥という値を小数点第一位で四捨五入した１
０から、基本キーフレーム読み出し間隔３０×（１−
１）÷再生速度３．１＝０に最も近い整数０を引いて求
める。従って、キーフレーム再生間隔（１）は１０とな
る。

【００８０】キーフレーム再生間隔（２）は、基本キー
フレーム読み出し間隔３０×２÷再生速度３．１＝１
９．３５‥という値を小数点第一位で四捨五入した１９
から、基本キーフレーム読み出し間隔３０×（２−１）
÷再生速度３．１＝９．６７‥という値を小数点第一位
で四捨五入した１０を引いて、９として求めることがで
きる。

【００８１】同様に、キーフレーム再生間隔（３）は、
基本キーフレーム読み出し間隔３０×３÷再生速度３．
１＝２９．０３‥という値を小数点第一位で四捨五入し
た２９から、基本キーフレーム読み出し間隔３０×（３
−１）÷再生速度３．１＝１９．３５‥という値を小数
点第一位で四捨五入した１９を引いて、１０となる。同
様の手順で、順次、キーフレーム再生間隔を求めること
ができる。このように、キーフレーム再生間隔は再生キ
ーフレーム一枚毎に変化する。

【００８２】端末装置の指定する再生倍速が３．１倍速
の場合に、ストリーム読み出し部３は、図７（ａ）に示
すように、ストリーム制御部101の指示に従い、キーフ
レームを３０フレーム飛びに、フレーム番号１、３１、
６１の順に読み出す。読み出されたキーフレームは、端
末装置に送られ、デコーダ制御部105の制御の下に、求
められたキーフレーム再生間隔で表示される。

【００８３】具体的には、デコードされたフレーム番号
１のキーフレームを表示した後、９フレーム静止表示
し、１１フレーム目にフレーム番号３１のキーフレーム
を表示する。フレーム番号３１のキーフレームは表示ま
でにデコードを完了する。フレーム番号３１のキーフレ
ームは、表示した後、８フレーム静止表示し、２０フレ
ーム目にフレーム番号６１のキーフレームを表示する。
フレーム番号６１のキーフレームは表示までにデコード
を完了する。フレーム番号６１のキーフレームは、表示
した後、９フレーム静止表示し、３０フレーム目にフレ
ーム番号９１のキーフレームを表示する。フレーム番号
９１のキーフレームは表示までにデコードを完了する。
このような再生処理を順次行なうことによって、３．１
倍速再生が実現される。

【００８４】また、３．２倍速再生の場合には、ストリ
ーム読み出し部３は、図７（ｂ）に示すように、キーフ
レームを３０フレーム飛びに、フレーム番号１、３１、
６１の順に読み出す。端末装置のデコーダ制御部105
は、読み出されたキーフレームについて、フレーム番号
１のキーフレームを表示し、８フレーム静止表示、フレ
ーム番号３１のキーフレームを表示し、９フレーム静止
表示、フレーム番号６１のキーフレームを表示し、８フ
レーム静止表示、の順に表示を行ない、３．２倍速再生
を実現する。

【００８５】同様に、３．３倍速、３．４倍速につい
て、それぞれ図７（ｃ）、図７（ｄ）に示している。

【００８６】このように、この方法では、端末装置から
指定される非整数の再生倍速を実現することができる。
この方法は、再生速度を徐々に変えるジョグシャトルな
どを構成する場合にも利用することができる。

【００８７】なお、第２、第３、第４の実施形態では、
キーフレーム間隔を１５としているが、これに限定され
ない。また、キーフレーム間隔は可変する値であってよ
い。また、再生速度は、各実施形態で例示した倍速に限
るものではなく、逆方向高速再生として負の倍速値を持
つものであってもよい。また、第４の実施形態では、キ
ーフレーム再生間隔（ｎ）を求める際に、小数点第一位
で四捨五入しているが、これに限定するものではない。
また、各実施形態では、キーフレーム再生間隔により再
生キーフレームの静止表示を制御しているが、再生開始
キーフレームまたはその他のキーフレームから数えた絶
対フレーム数によって静止表示を制御してもよい。

【００８８】（第５の実施形態）第５の実施形態では、
第１の実施形態に示したビデオ・オン・デマンドシステ
ムのビデオサーバ装置及び端末装置の構成の変更につい
て説明する。

【００８９】このシステムのビデオサーバ装置は、図８
に示すように、ビデオサーバ側で設定したキーフレーム
再生間隔の情報を、送信するストリームに埋め込んで端
末装置に伝える。そのため、第１の実施形態（図１）の
ビデオサーバ装置が備えていた制御情報送信部103、及
び端末装置が備えていた制御情報受信部104を、ともに
具備していない。その他の構成は第１の実施形態と変わ
りがない。

【００９０】このシステムでは、端末側の入力装置16よ
り入力された信号は、端末装置の入力制御部13で番組指
定コマンドと、再生開始位置及び再生速度を指定するコ
マンドに変換され、コマンド送信部９よりビデオサーバ
装置のコマンド受信部６へ送信される。

【００９１】ビデオサーバ装置のストリーム制御部201
は、コマンド受信部６が受信した番組情報、再生開始位
置及び再生速度と、アクセステーブル管理部５が管理す
るキーフレーム情報とから、読み出すべきＡＶストリー
ム、読み出すべきキーフレームとその蓄積位置を求め、
それらの情報をストリーム読み出し部３に伝えて、蓄積
装置１からのストリームの読み出しを指令する。

【００９２】再生速度が高速再生の場合には、ストリー
ム制御部201は、キーフレーム読み出し／送信ビットレ
ート算出部102より得たキーフレーム読み出しビットレ
ート、送信ビットレート及びキーフレーム平均データ長
と、アクセステーブル管理部５より得たストリームのキ
ーフレーム間隔と、端末装置が指定する再生速度とか
ら、キーフレーム再生間隔及びキーフレーム読み出し間
隔を決定し、キーフレーム読み出し間隔とキーフレーム
の読み出し位置と読み出しビットレートとキーフレーム
再生間隔とをストリーム読み出し部３に伝え、指定する
キーフレームの読み出しと、読み出したストリームへの
キーフレーム再生間隔の書き込みとを指令する。

【００９３】ストリーム読み出し部３は、指定された読
み出しビットレートで、ＡＶストリーム１ａから指定さ
れたキーフレームを読み出し、読み出されたキーフレー
ムのみのストリームの中にキーフレーム再生間隔を挿入
または埋め込む。ストリーム送信部４は、ストリーム読
み出し部３より受け取ったストリームを端末装置のスト
リーム受信部207に送信する。

【００９４】端末装置のデコーダ制御部205は、ストリ
ーム受信部207で取り出されたストリーム内のストリー
ム再生間隔の情報に基づいて、デコーダ部12におけるス
トリームのデコードを制御する。デコーダ部12でデコー
ドされたストリームはモニタ14より映像として出力され
る。

【００９５】この端末装置のデコーダ制御部205は、第
４の実施形態で示すように、同じ再生速度の中でキーフ
レーム再生間隔が変化する場合でも、そのキーフレーム
再生間隔に従うデコーダの制御を容易に行なうことがで
き、きめ細かい再生速度の制御が可能となる。

【００９６】なお、通常再生は従来と同じである。

【００９７】このように、第５の実施形態のシステム
は、端末装置から非整数の再生速度など、精緻な高速再
生が要求された場合でも、容易に対応することができ、
端末装置の要求に沿った高速再生を実現することができ
る。

【００９８】（第６の実施形態）第６の実施形態のビデ
オ・オン・デマンドシステムは、端末装置側でキーフレ
ーム再生間隔及びキーフレーム読み出し間隔を設定して
いる。

【００９９】このシステムのビデオサーバ装置は、図９
に示すように、映像及び音声のＡＶストリーム１ａを蓄
積するハードディスク１と、ＡＶストリーム１ａへのア
クセステーブル２ｂを蓄積するハードディスク２と、ハ
ードディスク１からＡＶストリーム１ａを読み出すスト
リーム読み出し部306と、読み出されたＡＶストリーム
を端末装置に送信するストリーム送信部４と、ＡＶスト
リームの読み出し及び送信を制御するストリーム読み出
し制御部308とを備えている。

【０１００】また、端末装置は、キーボードやマウスな
どの入力装置16と、入力操作に応じてコマンドを生成す
る入力制御部13と、ビデオサーバ装置に蓄積されたアク
セステーブル２ｂの情報を読み出すアクセステーブル管
理部５と、アクセステーブル管理部５が読み出した情報
を基にキーフレーム読み出しビットレート、キーフレー
ム送信ビットレート及びキーフレームデータ長を算出す
るキーフレーム読み出し／送信ビットレート算出部102
と、キーフレーム再生間隔やキーフレーム読み出し間隔
を決定するストリーム制御部301と、ビデオサーバ装置
から送られたＡＶストリームを受信するストリーム受信
部307と、ＡＶストリームをデコードするデコーダ部12
と、デコーダ部12を制御するデコーダ制御部305と、デ
コードされた映像を表示するモニタ14と、デコードされ
た音声を出力するスピーカ15とを備えている。

【０１０１】このシステムの動作について説明する。

【０１０２】端末側の入力装置16より入力された信号
は、入力制御部13で番組指定情報と、再生開始位置及び
再生速度を指定する情報に変換され、ストリーム制御部
301に入力する。ストリーム制御部301は、入力された指
定番組の再生開始位置と再生速度とから、アクセステー
ブル管理部５に、指定番組に対応するキーフレームの情
報をビデオサーバ装置に格納されたアクセステーブル２
ｂから取得するように指示する。

【０１０３】次いで、ストリーム制御部301は、入力さ
れた指定番組の再生開始位置と再生速度とアクセステー
ブル管理部５の持つキーフレームの情報とから、読み出
すべきＡＶストリーム、読み出すべきキーフレームとそ
の蓄積位置を求め、それらの情報をビデオサーバ装置の
ストリーム読み出し制御部308に伝え、蓄積装置１から
のストリームの読み出しを指示する。

【０１０４】再生速度が高速再生の場合には、キーフレ
ーム読み出し／送信ビットレート算出部102は、アクセ
ステーブル管理部５から取得したＡＶストリームの各Ｉ
フレームのデータ長からキーフレーム平均データ長を算
出し、また、キーフレーム平均データ長や符号化ビット
レートなどからキーフレーム読み出しビットレート及び
送信ビットレートを算出する。

【０１０５】ストリーム制御部301は、このキーフレー
ム平均データ長、キーフレーム読み出しビットレート及
び送信ビットレートと、アクセステーブル管理部５より
得たストリームのキーフレーム間隔と、指定された再生
速度とから、キーフレーム再生間隔とキーフレーム読み
出し間隔とを決定し、キーフレーム読み出し間隔とキー
フレームの読み出し位置と読み出しビットレートとをビ
デオサーバ装置のストリーム読み出し制御部308に送
り、また、決定したキーフレーム再生間隔をデコーダ制
御部305に伝える。

【０１０６】ビデオサーバ装置のストリーム読み出し制
御部308は、ストリーム読み出し部306を制御して、ＡＶ
ストリーム１ａから指定されたキーフレームを指定され
た読み出しビットレートで読み出す。読み出されたスト
リームはストリーム送信部４に送られ、ストリーム送信
部４は、受け取ったストリームを端末装置のストリーム
受信部307に送信する。

【０１０７】端末装置のデコーダ部12は、ストリーム受
信部307が受信したストリームをデコードする。このと
き、デコーダ制御部105は、ストリーム制御部301から受
取ったキーフレーム再生間隔でデコードされるようにデ
コーダ部12を制御する。デコーダ部12でデコードされた
映像信号はモニタ14より映像として出力される。

【０１０８】この端末装置のデコーダ制御部305は、同
じ再生速度の中でキーフレーム再生間隔が変化した場合
でも、ストリーム制御部301から直接キーフレーム再生
間隔の情報を受けて、デコーダ部12のデコーダを制御す
ることができるため、キーフレーム再生間隔の頻繁な変
化にも的確に対処することができる。

【０１０９】このように、第６の実施形態のシステム
は、ストリーム制御部301、キーフレーム読み出し／送
信ビットレート算出部102及びアクセステーブル管理部
５を端末側に備えることにより、キーフレーム再生間隔
を端末装置側で指定することができ、高速再生のきめ細
かい制御を容易に行なうことができる。

【０１１０】なお、各実施形態では、キーフレーム平均
データ長を用いてキーフレーム再生間隔などの算出を行
なっているが、キーフレーム平均データ長に代えてキー
フレーム最大データ長を用いてもよい。また、ＡＶスト
リーム１ａとアクセステーブル２ｂとを別々の蓄積媒体
に蓄積する場合を示しているが、これらを同一の蓄積媒
体に配置しても勿論構わない。また、ＡＶストリーム１
ａは、ビデオストリーム、オーディオストリーム、その
他のストリームであってもよい。また、動画像圧縮方式
としてＭＰＥＧを用いたが、これに限定するものではな
い。また、高速再生の場合であっても、音声をデコード
し、スピーカ15から出力するように構成してもよい。

【０１１１】また、ビデオサーバ装置と端末装置との接
続は、１つのビデオサーバ装置に複数の端末装置を繋げ
たり、複数のビデオサーバ装置に複数の端末装置を繋げ
たり、１つのビデオサーバ装置に１つの端末装置を繋げ
るなど、多様な形態を取ることができる。

【０１１２】また、第５の実施形態において、ビットス
トリーム中に挿入または埋め込むキーフレーム再生間隔
は、対象のキーフレームがデコード・再生される時間情
報に変換して、国際標準ＭＰＥＧ１（Motion Picture c
oding Experts Group Phase1）またはＭＰＥＧ２（Moti
on Picture coding Experts Group Phase2）に規定され
るＤＴＳ（Decoding Time Stamp）、ＰＴＳ（Presentat
ion Time Stamp）フィールドに記述してもよいし、国際
標準ＭＰＥＧ１またはＭＰＥＧ２に規定されない方法で
キーフレーム再生間隔に関する時間情報を挿入または埋
め込みしてもよい。また、第５の実施形態において、第
１の実施形態と同様に再生モードを併せてストリームに
挿入または埋め込んでもよい。

【０１１３】

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
のビデオ・オン・デマンドシステムは、端末装置から指
定された任意の再生速度を正確に実現することができ
る。また、本発明のビデオサーバ装置及び端末装置は、
こうした特性を持つビデオ・オン・デマンドシステムを
構成することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施形態におけるビデオサーバ
装置及び端末装置から成るビデオ・オン・デマンドシス
テムのブロック図、

【図２】本発明の第２の実施形態におけるキーフレーム
読み出し間隔及びキーフレーム再生間隔の決め方を説明
するための再生速度表、

【図３】第２の実施形態で設定される再生フレーム列を
示す説明図、

【図４】本発明の第３の実施形態におけるキーフレーム
読み出し間隔及びキーフレーム再生間隔の決め方を説明
するための再生速度表、

【図５】第３の実施形態で設定される再生フレーム列を
示す説明図、

【図６】本発明の第４の実施形態におけるキーフレーム
読み出し間隔及びキーフレーム再生間隔の決め方を説明
するための再生速度表、

【図７】第３の実施形態で設定される再生フレーム列を
示す説明図、

【図８】本発明の第５の実施形態におけるビデオサーバ
装置及び端末装置から成るビデオ・オン・デマンドシス
テムのブロック図、

【図９】本発明の第６の実施形態におけるビデオサーバ
装置及び端末装置から成るビデオ・オン・デマンドシス
テムのブロック図、

【図１０】従来のビデオサーバ装置及び端末装置から成
るビデオ・オン・デマンドシステムのブロック図、

【図１１】従来のビデオサーバ装置でのキーフレーム読
み出し間隔及びキーフレーム再生間隔の決め方を説明す
るための再生速度表、

【図１２】従来のビデオサーバ装置で設定される再生フ
レーム列を示す説明図、

【図１３】蓄積フレーム順（ａ）及び通常再生における
再生フレーム列（ｂ）を示す説明図である。

【符号の説明】

１ ハードディスク １ａ ＡＶストリーム ２ ハードディスク ２ｂ アクセステーブル ３、206、306 ストリーム読み出し部 ４ ストリーム送信部 ５ アクセステーブル管理部 ６ コマンド受信部 ７、101、201、301 ストリーム制御部 ８ キーフレームスキップ数設定テーブル ９ コマンド送信部 10、207、307 ストリーム受信部 11、105、205、305 デコーダ制御部 12 デコーダ部 13 入力制御部 14 モニタ 15 スピーカ 16 入力装置 21 第２の実施形態におけるキーフレーム再生間隔及び
キーフレーム読み出し間隔を求める探索範囲 41 第３の実施形態におけるキーフレーム再生間隔及び
キーフレーム読み出し間隔を求める探索範囲 102 キーフレーム読み出し／送信ビットレート算出部 103 制御情報送信部 104 制御情報受信部 111 従来例におけるキーフレーム再生間隔及びキーフ
レーム読み出し間隔を求める探索範囲 308 ストリーム読み出し制御部

Claims (15)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ビットストリームを保持するビデオサー
   バ装置と、ビデオサーバ装置にビットストリームの提供
   を要求する端末装置とから成るビデオ・オン・デマンド
   システムにおいて、 前記端末装置が指定する再生速度に基づいて前記ビット
   ストリームからキーフレームのみが読み出される場合
   に、前記再生速度を満足するキーフレーム読み出し間隔
   及びキーフレーム再生間隔を定めるストリーム制御手段
   を備え、前記ビデオサーバ装置が、前記ストリーム制御
   手段の定めたキーフレーム読み出し間隔で前記ビットス
   トリームのキーフレームを読み出して端末装置に送信
   し、前記端末装置が、前記ビデオサーバ装置から送られ
   たストリームを、前記ストリーム制御手段から伝えられ
   た前記キーフレーム再生間隔に従って再生することを特
   徴とするビデオ・オン・デマンドシステム。
2. 【請求項２】 前記ストリーム制御手段が前記ビデオサ
   ーバ装置に設けられ、前記ストリーム制御手段により定
   められた前記キーフレーム再生間隔が前記端末装置に伝
   えられることを特徴とする請求項１に記載のビデオ・オ
   ン・デマンドシステム。
3. 【請求項３】 前記キーフレーム再生間隔が、前記ビデ
   オサーバ装置から前記端末装置に制御情報送信手段を通
   じて送信されることを特徴とする請求項２に記載のビデ
   オ・オン・デマンドシステム。
4. 【請求項４】 前記キーフレーム再生間隔が、前記ビデ
   オサーバ装置から前記端末装置に送られるストリームの
   中に挿入されて前記端末装置に伝えられることを特徴と
   する請求項２に記載のビデオ・オン・デマンドシステ
   ム。
5. 【請求項５】 前記ストリーム制御手段が前記端末装置
   に設けられ、前記ストリーム制御手段により定められた
   前記キーフレーム読み出し間隔が前記ビデオサーバ装置
   に伝えられることを特徴とする請求項１に記載のビデオ
   ・オン・デマンドシステム。
6. 【請求項６】 前記ストリーム制御手段が、前記ビット
   ストリームのキーフレーム間隔を整数倍した値の中で、
   キーフレームのデータの送信が可能な最小キーフレーム
   再生間隔より大きく且つ最小の値を前記キーフレーム再
   生間隔として定め、前記キーフレーム再生間隔と端末装
   置が指定する再生速度との乗算値を前記キーフレーム読
   み出し間隔として定めることを特徴とする請求項１乃至
   ５に記載のビデオ・オン・デマンドシステム。
7. 【請求項７】 前記ストリーム制御手段が、前記ビット
   ストリームのキーフレーム間隔を整数倍した値の中で、
   キーフレームのデータの送信が可能な最小キーフレーム
   再生間隔より大きく且つ最小の値を基本キーフレーム再
   生間隔として設定し、前記最小キーフレーム再生間隔か
   ら前記基本キーフレーム再生間隔までの中で、端末装置
   が指定する再生速度を満たす最も小さい値を前記キーフ
   レーム再生間隔に定め、前記キーフレーム再生間隔と前
   記再生速度との乗算値を前記キーフレーム読み出し間隔
   として定めることを特徴とする請求項１乃至５に記載の
   ビデオ・オン・デマンドシステム。
8. 【請求項８】 前記ストリーム制御手段が、前記ビット
   ストリームのキーフレーム間隔を整数倍した値の中で、
   キーフレームのデータの送信が可能な最小キーフレーム
   再生間隔と端末装置が指定する再生速度との乗算値より
   大きく且つ最小の値をキーフレーム読み出し間隔として
   定め、端末装置が受信したｎ枚目のキーフレームにおけ
   るキーフレーム再生間隔（ｎ）を、前記キーフレーム読
   み出し間隔をｎ倍して前記再生速度で割った値に最も近
   い整数から、前記キーフレーム読み出し間隔を（ｎ−
   １）倍して前記再生速度で割った値に最も近い整数を引
   いた値に定めることを特徴とする請求項１乃至５に記載
   のビデオ・オン・デマンドシステム。
9. 【請求項９】 前記ストリーム制御手段が、正方向また
   は逆方向の高速再生における再生速度を満足する前記キ
   ーフレーム読み出し間隔及びキーフレーム再生間隔を定
   めることを特徴とする請求項１、２、５、６、７または
   ８に記載のビデオ・オン・デマンドシステム。
10. 【請求項１０】 ビットストリームを保持し、端末装置
    からの要求に応じてビットストリームを提供するビデオ
    ・オン・デマンドシステムのビデオサーバ装置におい
    て、 前記ビットストリームを蓄積するストリーム蓄積手段
    と、 前記ビットストリームからキーフレームのみを読み出す
    ときのキーフレーム読み出しビットレート及びキーフレ
    ーム送信ビットレート並びに前記キーフレームのデータ
    長を算出するキーフレーム読み出し／送信ビットレート
    算出手段と、 前記端末装置より指定された再生速度に基づいて前記ビ
    ットストリームからキーフレームのみを読み出す場合
    に、前記キーフレーム読み出しビットレートまたは前記
    キーフレーム送信ビットレートと前記キーフレームデー
    タ長とから、キーフレームのデータの送信が可能な最小
    キーフレーム再生間隔を求め、前記最小キーフレーム再
    生間隔と前記ビットストリームのキーフレーム間隔と前
    記端末装置より指定された再生速度とから前記再生速度
    を満足するキーフレーム読み出し間隔及びキーフレーム
    再生間隔を定めるストリーム制御手段と、 前記ストリーム制御手段が定めた前記キーフレーム読み
    出し間隔に従って前記ストリーム蓄積手段に蓄積された
    ビットストリームからキーフレームのみを読み出すスト
    リーム読み出し手段と、 前記ストリーム読み出し手段が読み出したストリームを
    前記端末装置へ送信するストリーム送信手段と、 前記ストリーム制御手段が定めた前記キーフレーム再生
    間隔を前記端末装置へ送信する制御情報送信手段とを備
    えることを特徴とするビデオサーバ装置。
11. 【請求項１１】 ビットストリームが保持されたビデオ
    サーバ装置にビットストリームの提供を要求するビデオ
    ・オン・デマンドシステムの端末装置において、 番組、再生位置、再生速度などの要求をコマンドに変換
    する入力制御手段と、 前記入力制御手段が変換したコマンドを前記ビデオサー
    バ装置に送信するコマンド送信手段と、 前記ビデオサーバ装置から送信されたストリームを受信
    するストリーム受信手段と、 前記ストリーム受信手段で受信されたストリームを復号
    する復号手段と、 前記復号手段を制御する復号制御手段と、 前記ビデオサーバ装置から送信されたキーフレーム再生
    間隔を受信する制御情報受信手段とを備え、前記再生速
    度として高速再生を要求したとき、前記復号制御手段
    が、前記制御情報受信手段より取得する前記キーフレー
    ム再生間隔に基づいて、前記復号手段の復号を制御する
    ことを特徴とする端末装置。
12. 【請求項１２】 ビットストリームを保持し、端末装置
    からの要求に応じてビットストリームを提供するビデオ
    ・オン・デマンドシステムのビデオサーバ装置におい
    て、 前記ビットストリームを蓄積するストリーム蓄積手段
    と、 前記ビットストリームからキーフレームのみを読み出す
    ときのキーフレーム読み出しビットレート及びキーフレ
    ーム送信ビットレート並びに前記キーフレームのデータ
    長を算出するキーフレーム読み出し／送信ビットレート
    算出手段と、 前記端末装置より指定された再生速度に基づいて前記ビ
    ットストリームからキーフレームのみを読み出す場合
    に、前記キーフレーム読み出しビットレートまたは前記
    キーフレーム送信ビットレートと前記キーフレームデー
    タ長とから、キーフレームのデータの送信が可能な最小
    キーフレーム再生間隔を求め、前記最小キーフレーム再
    生間隔と前記ビットストリームのキーフレーム間隔と前
    記端末装置より指定された再生速度とから前記再生速度
    を満足するキーフレーム読み出し間隔及びキーフレーム
    再生間隔を定めるストリーム制御手段と、 前記ストリーム制御手段が定めた前記キーフレーム読み
    出し間隔に従って前記ストリーム蓄積手段に蓄積された
    ビットストリームからキーフレームのみを読み出し、読
    み出したストリーム内に前記ストリーム制御手段が定め
    た前記キーフレーム再生間隔を付加情報として挿入また
    は埋め込むストリーム読み出し手段と、 前記ストリーム読み出し手段から出力されたストリーム
    を前記端末装置へ送信するストリーム送信手段とを備え
    ることを特徴とするビデオサーバ装置。
13. 【請求項１３】 ビットストリームが保持されたビデオ
    サーバ装置にビットストリームの提供を要求するビデオ
    ・オン・デマンドシステムの端末装置において、 番組、再生位置、再生速度などの要求をコマンドに変換
    する入力制御手段と、 前記入力制御手段が変換したコマンドを前記ビデオサー
    バ装置に送信するコマンド送信手段と、 前記ビデオサーバ装置から送信されたストリームを受信
    するストリーム受信手段と、 前記ストリーム受信手段で受信されたストリームを復号
    する復号手段と、 前記復号手段を制御する復号制御手段とを備え、前記再
    生速度として高速再生を要求したとき、前記ストリーム
    受信手段が、受信するストリームに挿入または埋め込ま
    れたキーフレーム再生間隔を取り出し、前記復号制御手
    段が、前記ストリーム受信手段より取得する前記キーフ
    レーム再生間隔に基づいて、前記復号手段の復号を制御
    することを特徴とする端末装置。
14. 【請求項１４】 ビットストリームを保持し、端末装置
    からの要求に応じてビットストリームを提供するビデオ
    ・オン・デマンドシステムのビデオサーバ装置におい
    て、 前記ビットストリームを蓄積するストリーム蓄積手段
    と、 端末装置より指定された再生速度に基づいて前記ビット
    ストリームからキーフレームのみを読み出す場合に、前
    記端末装置から送られたキーフレーム読み出し間隔及び
    読み出しビットレートに従って前記ストリーム蓄積手段
    に蓄積されたビットストリームからキーフレームのみを
    読み出すストリーム読み出し手段と、 前記ストリーム読み出し手段が読み出したストリームを
    前記端末装置から送られたキーフレーム送信ビットレー
    トに従って前記端末装置へ送信するストリーム送信手段
    とを備えることを特徴とするビデオサーバ装置。
15. 【請求項１５】 ビットストリームが保持されたビデオ
    サーバ装置にビットストリームの提供を要求するビデオ
    ・オン・デマンドシステムの端末装置において、 番組、再生位置、再生速度などの要求をコマンドに変換
    する入力制御手段と、 前記ビデオサーバ装置から送信されたストリームを受信
    するストリーム受信手段と、 前記ストリーム受信手段で受信されたストリームを復号
    する復号手段と、 前記復号手段を制御する復号制御手段と、 前記ビデオサーバ装置に保持されている、前記ビットス
    トリームのアクセステーブルからキーフレーム情報を読
    み出すアクセステーブル管理手段と、 前記ビデオサーバ装置において前記ビットストリームか
    らキーフレームのみが読み出されるときのキーフレーム
    読み出しビットレート及びキーフレーム送信ビットレー
    ト並びに前記キーフレームのデータ長を算出するキーフ
    レーム読み出し／送信ビットレート算出手段と、 端末装置の要求する前記再生速度に基づいて前記ビデオ
    サーバ装置において前記ビットストリームからキーフレ
    ームのみが読み出される場合に、前記キーフレーム読み
    出しビットレートまたは前記キーフレーム送信ビットレ
    ートと前記キーフレームデータ長とから、キーフレーム
    のデータの送信が可能な最小キーフレーム再生間隔を求
    め、前記最小キーフレーム再生間隔と前記ビットストリ
    ームのキーフレーム間隔と前記再生速度とから前記再生
    速度を満足するキーフレーム読み出し間隔及びキーフレ
    ーム再生間隔を定めるストリーム制御手段と、 前記ストリーム制御手段が定めた前記キーフレーム読み
    出し間隔を前記ビデオサーバ装置へ送信する制御情報送
    信手段とを備え、前記再生速度として高速再生を要求し
    たとき、前記復号制御手段が、前記ストリーム制御手段
    より伝えられた前記キーフレーム再生間隔に基づいて、
    前記復号手段の復号を制御することを特徴とする端末装
    置。