(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
圧縮された複数の映像信号を保持するディスクと、
該ディスクから読み出された上記圧縮映像信号を保持するＲＡＭとを有し、
上記ディスクに保持された上記圧縮映像信号を再生要求の前に上記ＲＡＭに記憶させるように制御し、上記ディスクに保持された全ての上記圧縮映像信号を上記ＲＡＭに記憶させることができない場合、要求頻度の高い順番に上記圧縮映像信号を上記ＲＡＭに記憶させるように制御することを特徴とする多チャンネル映像信号装置。
【請求項２】
さらに、上記圧縮映像信号のアドレスを管理するアドレス管理テーブルを有し、
上記ディスクから読み出された上記圧縮映像信号を上記ＲＡＭに書き込むときに、上記アドレス管理テーブルで管理されている上記アドレスを、上記ディスクのアドレスから上記ＲＡＭのアドレスへ変更するようにしたことを特徴とする請求項１に記載の多チャンネル映像信号装置。
【請求項３】
圧縮された複数の映像信号をディスクに保持し、
該ディスクから読み出された上記圧縮映像信号をＲＡＭに保持し、
上記ディスクに保持された上記圧縮映像信号を再生要求の前に上記ＲＡＭに記憶させるように制御し、上記ディスクに保持された全ての上記圧縮映像信号を上記ＲＡＭに記憶させることができない場合、要求頻度の高い順番に上記圧縮映像信号を上記ＲＡＭに記憶させるように制御することを特徴とする多チャンネル映像信号装置の制御方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
この発明は、例えば、ビデオオンデマンドシステムにおいて、利用者から映像再生要求を受けると、直ちに映像信号が再生され利用者へ提供することが可能な多チャンネル映像再生装置およびその制御方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ここで、図９は、複数の端末から同時に映像再生要求を受けるようなビデオオンディマンドシステムの一例を示すブロック図である。１で示す映像再生装置に、モニター４１１  〜４１ｎ  と、そのモニター４１１  〜４１ｎ  に対応する端末４２１  〜４２ｎ  が接続されている。映像再生装置１には、複数の映像信号が保持されている。端末４２１  から映像再生装置１へ映像再生の要求がなされた場合、映像再生装置１からモニター４１１  へ要求された映像信号が供給され、写し出される。
【０００３】
図１０は、この映像再生装置１の詳細な内部の一例を示すブロック図である。２で示すｍ個のディスク（磁気ディスク、光ディスク等）へ符号化による圧縮がなされた映像信号が保持されている。端末が接続されている入力端子１３からＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ  ）１４へ所定の映像信号の再生要求信号が供給される。供給された再生要求信号に対応したコントローラ３１  〜３ｍ  に対して、読出信号が供給され、ディスク２１  〜２ｍ  から保持されている圧縮映像信号が読み出される。
【０００４】
この圧縮映像信号は、ＭＰＥＧ２（Ｍｏｖｉｎｇ  Ｐｉｃｔｕｒｅ  ｉｍａｇｅ  ｃｏｄｉｎｇ  Ｅｘｐｅｒｔｓ  Ｇｒｏｕｐ  ｐｈａｓｅ  ２  ）による符号化が映像信号に対してなさている。ディスク２１  〜２ｍ  から読み出された圧縮映像信号は、バッファ４１  〜４ｍ  へ供給され、バッファ４１  〜４ｍ  では、タイミング制御回路１５から信号が供給されると共に、マルチプレクサ６により読み出される。
【０００５】
入力端子１３から再生要求信号が発生した出力端子９１  〜９ｎ  へ出力するために、マルチプレクサ６に読み出された圧縮映像信号は、対応する復号化器７１  〜７ｎ  へ供給される。復号化器７１  〜７ｎ  では、供給された圧縮映像信号が復号され、タイミング制御回路１６から信号が供給された後、復号化器７１  〜７ｎ  からＤ／Ａ変換回路８１  〜８ｎ  へ映像信号が供給される。Ｄ／Ａ変換回路８１  〜８ｎ  において、アナログへ変換された映像信号は、出力端子９１  〜９ｎ  を介して、再生要求に対応した所定の映像信号が利用者へ供給される。
【０００６】
ここで、ｍ個のディスク２に対応するため、ｍ個のコントローラ３とｍ個のバッファ４が設けられている。また、ｎ個の出力端子に対応するため、ｎ個の復号化器７とｎ個のＤ／Ａ変換回路８が設けられている。すなわち、この映像再生装置１は、複数の圧縮映像信号を複数（ｎ）の利用者へ提供することができるビデオオンデマンドシステムの一例である。
【０００７】
また、この映像再生装置１のチャンネル数をｎ〔ｃｈ〕、圧縮映像信号のデコードスピードをＥ〔Ｍｂｐｓ〕とすると、映像再生装置として、Ｅ×ｎ〔Ｍｂｐｓ〕以上のスループットが必要となる。一個のディスクの実効データ転送レートをＤ〔Ｍｂｐｓ〕とすると、Ｅ×ｎ／Ｄ（＝ｍとする）個のディスクがあれば、全体で必要とされるスループットを満たす。ところが、出力チャンネル全てに異なる映像を供給するには、プログラムのエンコードデータをｍ個のディスクに分割して入れる必要があり、単位時間あたりｎチャンネルの圧縮映像信号を取り出せるようにしなければならない。つまり、一個のディスクから取り出す単位時間あたりの１チャンネル分の圧縮映像信号は、Ｄ／ｎ〔Ｍｂｉｔ〕となり、これにディスク台数掛けたものが１チャンネル分の圧縮映像信号に相当することになり、（１）式が成り立つ。
【０００８】
Ｄ／ｎ〔Ｍｂｉｔ〕×Ｅｎ／Ｄ＝Ｅ〔Ｍｂｐｓ〕        （１）
【０００９】
ところで、一般的にディスクは、同心円状のトラックにデータが書かれている。このデータ転送レートを上げるためには、シークと回転待ち時間をできるだけ少なくする必要がある。特に映像信号のように途切れなく多量のデータが続く場合、連続トラックにデータを書き込み連続して読み出すことが、効率的にデータ転送を行う一つの方法である。そのため、図１０のような構成において、ディスクからデータをバースト的に読み出し、復号化器７１  〜７ｎ  の入力側にバッファを入れて復号化器７１  〜７ｎ  のデコードスピードに従って、そのデータを送り出すことになる。
【００１０】
ここで、図１１は、マルチプレクサ６の部分をより具体的に示すブロック図である。バススロット５１１  〜５１ｍ  は、ディスク２１  〜２ｍ  から読み出された圧縮映像信号が再生要求がなされたチャンネル９１  〜９ｎ  へ出力される。また、入力端子１２から供給された圧縮映像信号は、ネットワーク・インタフェース１１、バッファ１０を介して、バススロット５２１  〜５２ｍ  へ供給される。バススロット５２１  〜５２ｍ  では、供給された圧縮映像信号を所定のブロックに分割し、所定のディスクへ供給され、記録がなされる。これらのバススロットは、ＣＰＵ１４によって、制御され、所定のディスク２１  〜２ｍ  、およびチャンネル９１  〜９ｎ  の対応するバススロット５１１  〜５１ｍ  、５２１  〜５２ｍ  がオンとなり、圧縮映像信号が供給される。
【００１１】
具体的に数値を代入すると、デコードスピードＥを６〔Ｍｂｐｓ〕、チャンネル数ｎを２０〔ｃｈ〕、実効データ転送レートＤを２０〔Ｍｂｐｓ〕、とすれば、Ｅ×ｎ／Ｄの計算から６個のディスクが必要となる。再生時に、Ｅ×ｎ＝１２０〔Ｍｂｐｓ〕のスループットを出力するためには、バッファ４から復号化器７へのバス５１は、バス幅を８ビットとすれば、１２０〔Ｍｂｐｓ〕×８〔ｂｉｔ〕＝１５〔ＭＨｚ〕となりチャンネル１からチャンネル２０まで順番に圧縮映像信号が転送される。
【００１２】
このとき、１チャンネル分の圧縮映像信号は、８〔ｂｉｔ〕×６〔台〕＝４８〔ｂｉｔ〕となる。つまり、各チャンネルのデータ転送サイクルが６〔台〕×２０〔ｃｈ〕／１５〔ＭＨｚ〕＝８〔μｓｅｃ〕毎に回ってくるため、圧縮映像信号が出力されると、瞬時に復号化器へ供給することが可能となる。また、ネットワーク・インタフェース１１を介して、圧縮映像信号は、バス５１と同様の機能を示すｍ個のバス５２を介して、ディスクへ供給される。
【００１３】
【発明が解決しようとする課題】
ここで、一個のディスクから一度に読み出すデータ量をＫ〔Ｍｂｉｔ〕とすれば、ｎ〔ｃｈ〕のときの各チャンネルの読み出しサイクルは、Ｋ／Ｄ×ｎ〔秒〕となる。つまり、ビデオオンデマンドシステムにおいて、全てのチャンネルに対して、公平にサービスを行うことを考えると、チャンネルからの再生要求があってからその映像データがディスクから読まれるまでには、最大Ｋ／Ｄ×ｎ〔秒〕待たなければならない問題があった。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
この発明は、圧縮された複数の映像信号を保持するディスクと、該ディスクから読み出された圧縮映像信号を保持するＲＡＭとを有し、ディスクに保持された圧縮映像信号を再生要求の前にＲＡＭに記憶させるように制御し、ディスクに保持された全ての圧縮映像信号をＲＡＭに記憶させることができない場合、要求頻度の高い順番に圧縮映像信号をＲＡＭに記憶させるように制御することを特徴とする多チャンネル映像信号装置である。
【００１５】
さらに、この発明は、圧縮された複数の映像信号をディスクに保持し、該ディスクから読み出された圧縮映像信号をＲＡＭに保持し、ディスクに保持された圧縮映像信号を再生要求の前にＲＡＭに記憶させるように制御し、ディスクに保持された全ての圧縮映像信号をＲＡＭに記憶させることができない場合、要求頻度の高い順番に圧縮映像信号をＲＡＭに記憶させるように制御することを特徴とする多チャンネル映像信号装置の制御方法である。
【００１６】
【作用】
符号化による圧縮がなされた映像信号が供給され、供給された圧縮映像信号は、複数の圧縮映像ファイルへ分割される。その複数に分割された圧縮映像ファイルの第１ブロックをディスクと並列に配置されているＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｍｅｍｏｒｙ）へ記憶することにより、利用者から映像信号の再生要求がなされると直ちにＲＡＭに記憶されている第１ブロックを転送することにより、待ち時間なく利用者へ映像信号の提供ができる。
【００１７】
【実施例】
以下、この発明の実施例について、図面を用いて説明する。図１は、この発明の多チャンネル映像再生装置の一実施例を示したブロック図である。圧縮映像信号を保持するための磁気ディスク、光ディスク等のディスク２１  〜２ｍ  、ディスク２１  〜２ｍ  から圧縮映像信号を読み出すためのコントローラ３１  〜３ｍ  、ディスク２１  〜２ｍ  から読み出される圧縮映像信号とマルチプレクサの圧縮映像信号の転送レートを調整するためのバッファ４１  〜４ｍ  、ディスク２１  〜２ｍ  からの圧縮映像信号の先頭ブロック、すなわち第１ブロックが書き込まれ、マルチプレクサ６へ圧縮映像ファイルを供給するＲＡＭ５とこれらを制御するＣＰＵ１４から構成されている。
【００１８】
このとき、ディスク２１  〜２ｍ  へ保持される圧縮映像信号は、入力端子１２から供給され、ネットワーク・インタフェース１１、バッファ１０を介し、マルチプレクサ６へ供給される。マルチプレクサ６では、供給された圧縮映像信号が複数のブロックに分割され、所定のディスク２１  〜２ｍ  へ保持される。そして、チャンネルに対応した出力端子９１  〜９ｎ  、出力端子９１  〜９ｎ  に対応したＤ／Ａ変換回路８１  〜８ｎ  、供給される圧縮映像信号を伸長するための復号化器７１  〜７ｎ  、供給される圧縮映像信号を時分割にならべるマルチプレクサ６から構成されている。復号化器７１  〜７ｎ  では、供給される圧縮映像ファイルを一時保持するためのバッファが含まれている。
【００１９】
ここで、この実施例では、ディスク２１  〜２ｍ  とコントローラ３１  〜３ｍ  は、ＳＣＳＩ（Ｓｍａｌｌ  Ｃｏｍｐｕｔｅｒ  Ｓｙｓｔｅｍ  Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ  ）により、接続され、コントローラ３１  〜３ｍ  とバッファ４１  〜４ｍ  は、ＤＭＡ（Ｄｉｒｅｃｔ  Ｍｅｍｏｒｙ  Ａｃｃｅｓｓ）により、接続されている。また、これらの機能を有するブロックは、一つの装置内に設けられているか否かは、この発明とな何ら関係はない。さらに、入力端子１２から圧縮映像信号が供給されるときに、供給された圧縮映像信号の先頭ブロックをＲＡＭ５へ書き込むことも可能である。
【００２０】
ここで、図２は、この発明のディスクの動作原理の一例を示す略線図である。この図２では、ディスクのヘッドがシークしている様子を点線で示す。このビデオオンディマンドシステムの一例では、ディスクへ７つのプログラム、すなわち圧縮映像信号が登録され、その登録されているプログラムを利用できるチャンネル数は、５つとする。このシステムにおいて、既にチャンネル１、２、３、４の４つのチャンネルに対してプログラム１、２、４、５が再生されているときのディスクのヘッドの動作の一例を図２Ａに示す。
【００２１】
そして、図２Ｂに示すように、矢印の位置で、チャンネル５からプログラム７の再生要求がされた場合、従来、最大Ｔ１＋Ｔ２時間待たなければならない。しかしながら、プログラム７の再生要求がされるとすぐに、ディスクと並列に配置されているＲＡＭから圧縮映像信号の先頭ブロックの圧縮映像ファイルが読み出され、再生され、チャンネル５へ供給される。このとき、ＲＡＭから読み出される圧縮映像ファイルは、ディスクから読み出される通常のタイミングで供給される。
【００２２】
ここで、図３は、プログラム１〜７がブロックに分割された一例を示す。図３に示すように全てのプログラムは、所定のブロックに分割され、分割されたブロックの先頭ブロックを第１ブロックと称する。また、分割されたブロックをさらに、ディスク１〜ｍへ記録するために分割される。言い換えれば、ディスクへ記録される単位のｍ倍がブロックの単位となる。ここで、ｘＫのｘとは、書き込まれる、および読み出される順番を示す。
【００２３】
ここで、図４は、１つのプログラムのエンコードデータがＫ〔Ｍｂｉｔ〕を単位として、複数（ｍ）のディスクへ記録される一例を示す。つまり、圧縮映像信号の最初のＫ〔Ｍｂｉｔ〕は、ディスク１、次のＫ〔Ｍｂｉｔ〕は、ディスク２、というように、Ｋ〔Ｍｂｉｔ〕づつディスク１からｍまで、順番に繰り返し、書き込まれる。その結果、ディスクには、圧縮映像信号がＫ〔Ｍｂｉｔ〕のファイルとして、（以下、圧縮映像ファイルと称する）保持される。
【００２４】
ここで、図５は、ディスク１〜ｍに記録されたプログラム１〜７の一例を示す。ディスク１〜ｍには、プログラム１の第１ブロック（Ｐ１１  ）、プログラム１の第２ブロック（Ｐ１２  ）、‥‥、プログラム１の第ａブロック（Ｐ１ａ  ）、プログラム２の第１ブロック（Ｐ２１  ）、プログラム２の第２ブロック（Ｐ２２  ）、‥‥、プログラム２の第ｂブロック（Ｐ２ｂ  ）、プログラム３の第１ブロック（Ｐ３１  ）、‥‥の順番でプログラム７まで記録されている。
【００２５】
ＣＰＵは、複数（ｍ）のディスクを一個のディスクのように管理する。図４、および図５の縦のデータ列は同じアドレスで管理する。これにより、ｍ個のディスクのヘッドは全て同じ軌跡を動くようになる。また、ＣＰＵは、圧縮映像ファイル毎にブロックアドレスの管理がなされる。図６にその管理テーブルの一例を示す。この図６中の管理テーブルでは、ディスクのセクタの番号を示している。また、このようなディスクの使用方法をストライピングという。
【００２６】
システム起動時、ＣＰＵは、図６に示す管理テーブルを参照し、各圧縮映像信号の先頭ブロックをディスクから読み出し、バッファへ書き込む。次に、マルチプレクサを介して、ディスクと並列に配置したＲＡＭへ書き込む。このとき、ＣＰＵは、管理テーブルの第１ブロックのアドレスをディスクのアドレスからＲＡＭのアドレスへ変更する。
【００２７】
端末からの再生要求は、まずＣＰＵへ供給され、ＣＰＵは、現在のディスクのヘッドの位置に関係なく、要求されたプログラムの先頭ブロックのＲＡＭのアドレスを管理テーブルから検出し、マルチプレクサへ出力する。そして、次のブロックリードシーケンス時、このプログラムの第２ブロックがディスクから読み出されるようスケジューリングを行う。
【００２８】
また、ＲＡＭへ書き込まれるプログラムは、ＲＡＭの容量によって全てのプログラムがＲＡＭへ書き込まれることが可能な場合と一部のプログラムしかＲＡＭへ書き込むことができない場合が発生する。ここで、一部のプログラムしかＲＡＭへ書き込むことができない場合は、ＣＰＵはプログラムの要求頻度を記憶し、要求頻度の高いプログラムから順番にＲＡＭへ書き込む方法等何れを選択することも可能である。
【００２９】
ここで、図７は、この発明の多チャンネル映像再生装置のシステム起動時の一例を示すフローチャートである。ステップ２１からこのフローチャートが開始され、ステップ２２の書き込まれていない圧縮映像ファイル有りでは、ディスクに記録されている全ての圧縮映像信号の先頭ブロック、すなわち第１ブロックが圧縮映像ファイルとして、ＲＡＭに書き込まれているか否かが判断される。すなわち、ディスクに記録されている全ての圧縮映像信号の先頭部分が圧縮映像ファイルとして、ＲＡＭに記録されていれば、ステップ２８へ制御が移り、このフローチャートは、終了する。また、ディスクに記録されている全ての圧縮映像信号の先頭部分が圧縮映像ファイルとして、ＲＡＭに記録されていなければ、ステップ２３へ制御が移る。
【００３０】
ステップ２３のアドレス検出では、ＲＡＭに書き込まれていない圧縮映像信号の第１ブロックのアドレスが圧縮映像ファイルの管理テーブルから検出され、ステップ２４へ制御が移る。ステップ２４のバッファへ書き込みでは、ステップ２３（アドレス検出）において、検出されたアドレスに基づいて、ディスクから第１ブロックの圧縮映像ファイルが読み出され、バッファへ書き込まれる。ステップ２５のマルチプレクサへ読み出しでは、バッファへ書き込まれた圧縮映像ファイルがバッファからマルチプレクサへ読み出され、ステップ２６へ制御が移る。
【００３１】
ステップ２６のＲＡＭへ書き込みでは、マルチプレクサから圧縮映像ファイルが取り出され、取り出された圧縮映像ファイルは、ＲＡＭへ書き込まれる。そして、ステップ２７のアドレス変更では、圧縮映像ファイルの管理テーブルの第１ブロックのアドレスがディスクのアドレスからＲＡＭのアドレスへ変更され、ステップ２２（書き込まれていない圧縮映像ファイル有り）へ制御が移る。すなわち、ディスクに記録されている全ての圧縮映像信号の第１ブロックが圧縮映像ファイルとしてＲＡＭへ書き込まれるまで、このフローチャートは、制御がなされる。
【００３２】
ここで、図８は、この発明の再生要求応答時の一例を示すフローチャートである。ステップ３１からこのフローチャートの制御は、開始され、ステップ３２の映像再生要求有りでは、端末からＣＰＵへ映像再生の要求がなされる。ステップ３３のアドレス検出では、ＣＰＵへ映像再生の要求がなされた圧縮映像信号のアドレスを圧縮映像ファイルの管理テーブルから検出する。すなわち、圧縮映像信号の第１ブロックが圧縮映像ファイルとして記録されているＲＡＭのアドレスが検出される。
【００３３】
ステップ３４のＲＡＭから読み出しでは、ステップ３３（アドレス検出）において、検出されたアドレスに従って、圧縮映像ファイルがＲＡＭから読み出される、ステップ３５へ制御が移る。ステップ３５のデータ書き込みでは、ステップ３４（ＲＡＭから読み出し）において、ＲＡＭから読み出された圧縮映像ファイルは、映像再生の要求がなされたチャンネルのバススロットへ圧縮映像ファイルがデータとして書き込まれる。ステップ３６のデータ読み出しでは、ステップ３５（データ書き込み）において、バススロットへ書き込まれた圧縮映像ファイルが所定のバススロットから復号化器により読み出される。
【００３４】
ステップ３７のブロック有りでは、映像再生の要求がなされた圧縮映像信号のブロックが全て再生されたか否かが判断され、全て再生されていない場合、ステップ３８へ制御が移る。ステップ３８のアドレス検出では、ＣＰＵが圧縮映像ファイルの管理テーブルからディスクへ記録されている次のブロックのアドレスを検出する。そして、ステップ３９のバッファへ書き込みでは、ステップ３８（アドレス検出）において、検出されたアドレスに基づいて圧縮映像ファイルがディスクから読み出されると共に、バッファへ書き込まれる。
【００３５】
バッファへ書き込まれた圧縮映像ファイルは、ステップ３５（データ書き込み）において、映像再生の要求がなされたチャンネルのバススロットへ圧縮映像ファイルがデータとして書き込まれる。ステップ３６（データ読み出し）においても、上述と同様な制御がなされ、ステップ３７（ブロック有り）では、上述のように映像再生の要求がなされた圧縮映像信号のブロックが全て再生された場合、ステップ４０へ制御が移り、このフローチャートは、終了する。
【００３６】
ここで、この実施例では、ディスクと並列に配置される記憶手段として、ＲＡＭが用いられているが、ディスクに記憶される圧縮映像信号の先頭ブロックを予め一括記録型メモリ、すなわちＦＬＡＳＨメモリへ記録することによりＦＬＡＳＨメモリを使用することも可能である。
【００３７】
【発明の効果】
この発明によれば、利用者から映像信号の再生要求がなされてから必要とされてた待ち時間を無くすことが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の多チャンネル映像再生装置の一実施例を示すブロック図である。
【図２】この発明に係るディスクの動作原理の一例を示す略線図である。
【図３】この発明に係る分割されるプログラムの一例を示す略線図である。
【図４】この発明に係る圧縮映像ファイルがディスクへ保持される説明に用いる略線図である。
【図５】この発明に係るディスクに記録されるプログラムの一例を示した略線図である。
【図６】この発明に係る圧縮映像ファイルの管理テーブルの一例を示した略線図である。
【図７】この発明の多チャンネル映像再生装置のシステム起動時の一例を示すフローチャートである。
【図８】この発明の再生要求応答時の一例を示すフローチャートである。
【図９】ビデオオンデマンドシステムの一例を示す略線図である。
【図１０】従来の映像再生装置の一例を示すブロック図である。
【図１１】マルチプレクサの一例を示したブロック図である。
【符号の説明】
２  ディスク
３  コントローラ
４  バッファ
５  ＲＡＭ
６  マルチプレクサ
７  復号化器
８  Ａ／Ｄ変換回路
１１  ネットワーク・インタフェース
１４  ＣＰＵ
１５、１６  タイミング制御回路
【図１】
0003586892.tif 000002
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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