(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
フレーム間の相関を利用して圧縮する圧縮方式を用いて圧縮ビデオ信号を変換又は生成する圧縮ビデオ信号出力手段と、
前記圧縮ビデオ信号出力手段から出力される圧縮ビデオ信号の解像度及びビットレートを制御する圧縮ビデオ信号制御手段と、
前記圧縮ビデオ信号出力手段から出力される圧縮ビデオ信号をネットワークに送出する第１のネットワークインターフェースと、
ネットワーク経由で送られてきた圧縮ビデオ信号を受信する第２のネットワークインターフェースと、
前記第２のネットワークインターフェースによって受信された圧縮ビデオ信号をデコードするデコーダと、
前記デコーダが、所定時間内に、前記受信された圧縮ビデオ信号のうち、予め定められたフレームの組み合わせのデコードを完了したか否かを監視するデコーダ監視手段と、
前記第２のネットワークインターフェースによって受信された圧縮ビデオ信号に欠落が発生したか否かを検出するパケット欠落検出手段と、
前記デコーダ監視手段による監視結果及び前記パケット欠落検出手段による検出結果を含む受信情報を生成する受信情報生成手段と
を有し、
前記第２のネットワークインターフェースは、前記受信情報をネットワークに送出し、
前記第１のネットワークインターフェースは、前記受信情報を受信し、
前記圧縮ビデオ信号制御手段は、前記受信された受信情報に含まれる監視結果に基づいて、前記圧縮ビデオ信号出力手段から出力される圧縮ビデオ信号の解像度を制御し、前記受信された受信情報に含まれる検出結果に基づいて、前記圧縮ビデオ信号出力手段から出力される圧縮ビデオ信号のビットレートを制御する
ことを特徴とするビデオストリーム供給システム。
【請求項２】
前記圧縮ビデオ信号制御手段は、前記受信情報に含まれている検出結果が欠落の発生を示す場合には、前記ビットレートを低下させるとともに、予め定められたビットレート以下になったときには、前記解像度を下げることを特徴とする請求項１に記載のビデオストリーム供給システム。
【請求項３】
前記圧縮ビデオ信号出力手段は、前記圧縮ビデオ信号出力手段に入力される圧縮ビデオ信号の解像度及びビットレートを変換するトランスコーダを含むことを特徴とする請求項１又は２に記載のビデオストリーム供給システム。
【請求項４】
前記圧縮ビデオ信号出力手段は、前記圧縮ビデオ信号出力手段に入力されるビデオ信号をデジタル化するＡ／Ｄ変換手段と、前記Ａ／Ｄ変換手段から出力されたデジタル信号を圧縮符号化して前記圧縮ビデオ信号を生成するエンコーダとを含むことを特徴とする請求項１又は２に記載のビデオストリーム供給システム。
【請求項５】
予め定められた解像度及びビットレートのテスト用圧縮ビデオ信号を送出するテストストリーム送出手段を有し、
前記圧縮ビデオ信号制御手段は、前記テスト用圧縮ビデオ信号送出に対応する前記受信情報に基づいて、前記圧縮ビデオ信号出力手段から出力される圧縮ビデオ信号の解像度及びビットレートを制御する
ことを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載のビデオストリーム供給システム。
【請求項６】
第１のソフトウェアに基づいて動作する第１のプロセッサを有し、
前記第１のプロセッサは、前記圧縮ビデオ信号出力手段、前記圧縮ビデオ信号制御手段、及び第１のネットワークインターフェースとして機能する
ことを特徴とする請求項１乃至５のいずれかに記載のビデオストリーム供給システム。
【請求項７】
第２のソフトウェアに基づいて動作する第２のプロセッサを有し、
前記第２のプロセッサは、前記第２のネットワークインターフェース、前記デコーダ、前記デコーダ監視手段、前記パケット欠落検出手段、及び前記受信情報生成手段として機能する
ことを特徴とする請求項１乃至６のいずれかに記載のビデオストリーム供給システム。
【請求項８】
ネットワーク経由で受信された圧縮ビデオ信号をデコードし、所定時間内に前記受信された圧縮ビデオ信号のうち予め定められたフレームの組み合わせのデコードを完了したか否かを監視し、前記受信された圧縮ビデオ信号に欠落が発生したか否かを検出し、前記監視結果及び前記検出結果を含む受信情報を生成してネットワーク経由で送出するビデオストリーム受信装置に対して、ネットワーク経由で圧縮ビデオ信号を供給するビデオストリーム供給装置であって、
フレーム間の相関を利用して圧縮する圧縮方式を用いて、入力される圧縮ビデオ信号を変換又は入力されるビデオ信号から圧縮ビデオ信号を生成する圧縮ビデオ信号出力手段と、
前記圧縮ビデオ信号出力手段から出力される圧縮ビデオ信号の解像度及びビットレートを制御する圧縮ビデオ信号制御手段と、
前記圧縮ビデオ信号出力手段から出力される圧縮ビデオ信号をネットワークに送出するネットワークインターフェースと
を有し、
前記ネットワークインターフェースは、前記受信情報を受信し、
前記圧縮ビデオ信号制御手段は、前記受信された受信情報に含まれる監視結果に基づいて、前記圧縮ビデオ信号出力手段から出力される圧縮ビデオ信号の解像度を制御し、前記受信された受信情報に含まれる検出結果に基づいて、前記圧縮ビデオ信号出力手段から出力される圧縮ビデオ信号のビットレートを制御する
ことを特徴とするビデオストリーム供給装置。
【請求項９】
前記圧縮ビデオ信号制御手段は、前記受信情報に含まれている検出結果が欠落の発生を示す場合には、前記ビットレートを低下させるとともに、予め定められたビットレート以下になったときには、前記解像度を下げることを特徴とする請求項８に記載のビデオストリーム供給装置。
【請求項１０】
前記圧縮ビデオ信号出力手段は、前記圧縮ビデオ信号出力手段に入力される圧縮ビデオ信号の解像度及びビットレートを変換するトランスコーダを含むことを特徴とする請求項８又は９に記載のビデオストリーム供給装置。
【請求項１１】
前記圧縮ビデオ信号出力手段は、前記圧縮ビデオ信号出力手段に入力されるビデオ信号をデジタル化するＡ／Ｄ変換手段と、前記Ａ／Ｄ変換手段から出力されたデジタル信号を圧縮符号化して前記圧縮ビデオ信号を生成するエンコーダとを含むことを特徴とする請求項８又は９に記載のビデオストリーム供給装置。
【請求項１２】
予め定められた解像度及びビットレートのテスト用圧縮ビデオ信号を送出するテストストリーム送出手段を有し、
前記圧縮ビデオ信号制御手段は、前記テスト用圧縮ビデオ信号に対応する前記受信情報に基づいて、前記圧縮ビデオ信号出力手段から出力される圧縮ビデオ信号の解像度及びビットレートを制御する
ことを特徴とする請求項８乃至１１のいずれかに記載のビデオストリーム供給装置。
【請求項１３】
ソフトウェアに基づいて動作するプロセッサを有し、
前記プロセッサは、前記圧縮ビデオ信号出力手段、前記圧縮ビデオ信号制御手段、及び前記ネットワークインターフェースとして機能する
ことを特徴とする請求項８乃至１２のいずれかに記載のビデオストリーム供給装置。
【請求項１４】
フレーム間の相関を利用して圧縮する圧縮方式を用いて圧縮ビデオ信号を変換又は生成してネットワークに送出し、受信された受信情報に含まれる監視結果に基づいて、前記圧縮ビデオ信号の解像度を制御し、前記受信された受信情報に含まれる検出結果に基づいて、前記圧縮ビデオ信号のビットレートを制御するビデオストリーム供給装置から、ネットワーク経由で圧縮ビデオ信号を受信するビデオストリーム受信装置であって、
ネットワーク経由で送られてきた圧縮ビデオ信号を受信するネットワークインターフェースと、
前記ネットワークインターフェースによって受信された圧縮ビデオ信号をデコードするデコーダと、
前記デコーダが、所定時間内に、前記受信された圧縮ビデオ信号のうち、予め定められたフレームの組み合わせのデコードを完了したか否かを監視するデコーダ監視手段と、
前記ネットワークインターフェースによって受信された圧縮ビデオ信号に欠落が発生したか否かを検出するパケット欠落検出手段と、
前記デコーダ監視手段による監視結果及び前記パケット欠落検出手段による検出結果を含む前記受信情報を生成する受信情報生成手段と
を有し、
前記ネットワークインターフェースは、前記受信情報をネットワークに送出することによって、前記ビデオストリーム供給装置に通知する
ことを特徴とするビデオストリーム受信装置。
【請求項１５】
ソフトウェアに基づいて動作するプロセッサを有し、
前記プロセッサは、前記ネットワークインターフェース、前記デコーダ、前記デコーダ監視手段、前記パケット欠落検出手段、及び前記受信情報生成手段として機能する
ことを特徴とする請求項１４に記載のビデオストリーム受信装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ビデオストリームをネットワーク経由でビデオストリーム供給装置からビデオストリーム受信装置に供給するビデオストリーム供給システム、並びに、このシステムを構成するビデオストリーム供給装置及びビデオストリーム受信装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、セットトップボックス（ＳＴＢ）等に蓄積したビデオ信号を配信するビデオストリーム供給装置としてのビデオサーバが製品化されている。従来のビデオサーバにおいては、蓄積されたビデオ信号を読み出し、そのままネットワークインターフェースに供給し、イーサネット（登録商標）やＩＥＥＥ１３９４等のネットワークに送出していた。しかし、ビデオストリーム受信装置としての受信表示機器（クライアント機器）の復号能力及び表示能力は多様であり、接続されるクライアント機器によってはビデオサーバに蓄積された圧縮ビデオ信号を復号又は表示できない場合もある。そのため、受信表示機器の特性に応じて、ビデオサーバにおいて圧縮ビデオ信号を予め適切な信号形態に変換するトランスコードを導入して、クライアント機器が処理可能な信号に変更して供給する方法が提案されている（例えば、特許文献１及び２参照）。
【０００３】
このようなビデオサーバに接続されるクライアント機器としては、従来、専用のデコーダ等を備えたＳＴＢやデジタルＴＶ受信機等が用いられることが多く、クライアント機器の復号能力は予め実装されたハードウェアによって固定されていた。このため、上記特許文献１及び２に記載の装置では、接続されるクライアント機器毎に決められたパラメータに基づいてトランスコードして圧縮ビデオ信号を供給していた。
【０００４】
【特許文献１】特開２００３−７８８５６号公報
【特許文献２】特開２００１−４５４３６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、近年、パーソナルコンピュータ（ＰＣ）が家庭に普及し、専用のデコーダ等のハードウェアを持たずにソフトウェアで圧縮ビデオ信号をデコードして、モニタ画面上でＴＶ映像を表示することが行われるようになった。また、ビデオサーバから無線ＬＡＮ等のネットワークを介してＰＣに圧縮ビデオ信号を送り、ＰＣ上で表示して映像を楽しむという使用法も考えられる。このような場合、デコード可能な映像の解像度及び伝送可能なビットレートは、必ずしも一意には定まらず、ＰＣのハードウェア構成、ソフトウェア構成、ＣＰＵの負荷状態、及びネットワークのトラフィック等に依存して変動する。しかしながら、上記特許文献１及び２に記載の装置は、クライアント機器のデコード能力やネットワーク伝送帯域の変動に応じて最適な解像度及び最適な転送ビットレートを可能とすることはできなかった。
【０００６】
そこで、本発明は、上記従来技術の課題を解決するためになされたものであり、その目的は、デコーダの処理能力やネットワークの伝送状態が変動しても、常に与えられた条件下で最適な解像度及び転送ビットレートの圧縮ビデオ信号を供給することができるビデオストリーム供給システム、並びに、このシステムを構成するビデオストリーム供給装置及びビデオストリーム受信装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明のビデオストリーム供給システムは、フレーム間の相関を利用して圧縮する圧縮方式を用いて圧縮ビデオ信号を変換又は生成する圧縮ビデオ信号出力手段と、前記圧縮ビデオ信号出力手段から出力される圧縮ビデオ信号の解像度及びビットレートを制御する圧縮ビデオ信号制御手段と、前記圧縮ビデオ信号出力手段から出力される圧縮ビデオ信号をネットワークに送出する第１のネットワークインターフェースと、ネットワーク経由で送られてきた圧縮ビデオ信号を受信する第２のネットワークインターフェースと、前記第２のネットワークインターフェースによって受信された圧縮ビデオ信号をデコードするデコーダと、前記デコーダが、所定時間内に、前記受信された圧縮ビデオ信号のうち、予め定められたフレームの組み合わせのデコードを完了したか否かを監視するデコーダ監視手段と、前記第２のネットワークインターフェースによって受信された圧縮ビデオ信号に欠落が発生したか否かを検出するパケット欠落検出手段と、前記デコーダ監視手段による監視結果及び前記パケット欠落検出手段による検出結果を含む受信情報を生成する受信情報生成手段とを有し、前記第２のネットワークインターフェースは、前記受信情報をネットワークに送出し、前記第１のネットワークインターフェースは、前記受信情報を受信し、前記圧縮ビデオ信号制御手段は、前記受信された受信情報に含まれる監視結果に基づいて、前記圧縮ビデオ信号出力手段から出力される圧縮ビデオ信号の解像度を制御し、前記受信された受信情報に含まれる検出結果に基づいて、前記圧縮ビデオ信号出力手段から出力される圧縮ビデオ信号のビットレートを制御することを特徴とするものである。
【０００８】
本発明のビデオストリーム供給装置は、ネットワーク経由で受信された圧縮ビデオ信号をデコードし、所定時間内に前記受信された圧縮ビデオ信号のうち予め定められたフレームの組み合わせのデコードを完了したか否かを監視し、前記受信された圧縮ビデオ信号に欠落が発生したか否かを検出し、前記監視結果及び前記検出結果を含む受信情報を生成してネットワーク経由で送出するビデオストリーム受信装置に対して、ネットワーク経由で圧縮ビデオ信号を供給するビデオストリーム供給装置であって、フレーム間の相関を利用して圧縮する圧縮方式を用いて、入力される圧縮ビデオ信号を変換又は入力されるビデオ信号から圧縮ビデオ信号を生成する圧縮ビデオ信号出力手段と、前記圧縮ビデオ信号出力手段から出力される圧縮ビデオ信号の解像度及びビットレートを制御する圧縮ビデオ信号制御手段と、前記圧縮ビデオ信号出力手段から出力される圧縮ビデオ信号をネットワークに送出するネットワークインターフェースとを有し、前記ネットワークインターフェースは、前記受信情報を受信し、前記圧縮ビデオ信号制御手段は、前記受信された受信情報に含まれる監視結果に基づいて、前記圧縮ビデオ信号出力手段から出力される圧縮ビデオ信号の解像度を制御し、前記受信された受信情報に含まれる検出結果に基づいて、前記圧縮ビデオ信号出力手段から出力される圧縮ビデオ信号のビットレートを制御することを特徴とするものである。
【０００９】
本発明のビデオストリーム受信装置は、フレーム間の相関を利用して圧縮する圧縮方式を用いて圧縮ビデオ信号を変換又は生成してネットワークに送出し、受信された受信情報に含まれる監視結果に基づいて、前記圧縮ビデオ信号の解像度を制御し、前記受信された受信情報に含まれる検出結果に基づいて、前記圧縮ビデオ信号のビットレートを制御するビデオストリーム供給装置から、ネットワーク経由で圧縮ビデオ信号を受信するビデオストリーム受信装置であって、ネットワーク経由で送られてきた圧縮ビデオ信号を受信するネットワークインターフェースと、前記ネットワークインターフェースによって受信された圧縮ビデオ信号をデコードするデコーダと、前記デコーダが、所定時間内に、前記受信された圧縮ビデオ信号のうち、予め定められたフレームの組み合わせのデコードを完了したか否かを監視するデコーダ監視手段と、前記ネットワークインターフェースによって受信された圧縮ビデオ信号に欠落が発生したか否かを検出するパケット欠落検出手段と、前記デコーダ監視手段による監視結果及び前記パケット欠落検出手段による検出結果を含む前記受信情報を生成する受信情報生成手段とを有し、前記ネットワークインターフェースは、前記受信情報をネットワークに送出することによって、前記ビデオストリーム供給装置に通知することを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１０】
本発明は、デコーダの処理能力やネットワークの伝送状態が変動しても、常に与えられた条件下で最適な解像度及び転送ビットレートの圧縮ビデオ信号を供給することができるという顕著な効果を奏する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
実施の形態１．
図１は、本発明の実施の形態１による適応型ビデオストリーム供給システムの構成を示すブロック図である。
【００１２】
図１に示されるように、実施の形態１によるビデオストリーム供給システムは、ビデオストリーム供給装置としてのビデオサーバ６と、イーサネット（登録商標）等のネットワークによってビデオサーバ６に接続されたビデオストリーム受信装置としての受信表示機器１６とから構成される。
【００１３】
図１に示されるように、ビデオサーバ６は、ハードディスクドライブ（ＨＤＤ）１と、読出制御手段２と、圧縮ビデオ信号出力手段としてのトランスコーダ３と、ネットワークインターフェース４と、圧縮ビデオ信号制御手段としてのトランスコーダ制御手段５とから構成される。圧縮ビデオ信号は、図示しない書込み手段によってＨＤＤ１に記録され、読出制御手段２によって読み出されてトランスコーダ３に入力される。トランスコーダ３は、トランスコーダ制御手段５からの制御信号に従って、圧縮ビデオ信号のビットレート及び解像度を変換してネットワークインターフェース４に供給する。
【００１４】
図１に示されるように、受信表示機器１６は、ネットワークインターフェース１０と、デコーダ１１と、表示装置１２と、受信情報生成手段１３と、パケット欠落検出手段１４と、デコーダ監視手段１５とから構成される。受信表示機器１６では、ネットワークインターフェース１０が、ビデオサーバ６から送られてくる圧縮ビデオ信号を受け、デコーダ１１に送り、ここで表示可能な映像信号に復号して表示装置１２に供給する。表示装置１２は、供給された映像信号に基づく映像を表示する。パケット欠落検出手段１４は、ネットワークインターフェース１０で受信したデータパケットの欠落の有無を検出する。デコーダ監視手段１５は、デコーダ１１の動作状況、すなわち、デコーダが所定時間内に前記受信された圧縮ビデオ信号のデコードを完了したか否かを監視する。受信情報生成手段１３は、デコーダ監視手段１５による監視結果及びパケット欠落検出手段１４による検出結果を含む受信情報を生成する。ネットワークインターフェース１０は、受信情報生成手段１３により生成された受信情報をネットワークに送出する。
【００１５】
ビデオサーバ６のネットワークインターフェース４は、受信表示機器１６からの受信情報を受信し、トランスコーダ制御手段５に送る。トランスコーダ制御手段５は、受信表示機器１６からの受信情報に基づいて、トランスコーダ３から出力される圧縮ビデオ信号の解像度及びビットレートを制御する。
【００１６】
次に、上記構成を有するビデオストリーム供給システムの動作をより具体的に説明する。ここでは、圧縮ビデオ信号がＭＰＥＧ−２トランスポートストリームの形態でＨＤＤ１に蓄積され、ＨＤＤ１から読み出されて伝送され、ネットワークとしてイーサネット（登録商標）を用いる場合についての動作を説明する。
【００１７】
読出制御手段２は、ＭＰＥＧ−２トランスポートストリームと共にＨＤＤ１に記録された時間情報に基づき、書き込まれた際と同じビットレート、すなわち、元の転送ビットレートでＭＰＥＧ−２トランスポートストリームをＨＤＤ１から読み出してトランスコーダ３へ送る。ここで、読出の基準にする時間情報としてはＭＰＥＧ−２システム規格に定められたＰＣＲ（Ｐｒｏｇｒａｍ  Ｃｌｏｃｋ  Ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ）を用いる。ただし、読出の基準にする時間情報として、記録時に付加して別途記録した時間情報を用いてもよい。
【００１８】
トランスコーダ３では、ＭＰＥＧ−２トランスポートストリームに多重された圧縮ビデオ信号を抽出し、元の画面の解像度を変換して再圧縮することによって得られる、及び／又は、解像度は変更せずにビットレートを低減することによって得られる圧縮ビデオ信号を、ＭＰＥＧ−２トランスポートストリームに再多重してネットワークインターフェース４に出力する。
【００１９】
ネットワークインターフェース４は、トランスコーダ３から入力されたＭＰＥＧ−２トランスポートストリームをネットワークに送出する。ネットワークを通じて受信表示機器１６にＭＰＥＧ−２トランスポートストリームを送る方式として、例えば、ＲＴＰ（Ｒｅａｌ  Ｔｉｍｅ  Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）方式を用いることができる。ＲＴＰでは、複数のトランスポートパケットにヘッダを付けて一つのＲＴＰパケットとし、ＵＤＰ／ＩＰ（Ｕｓｅｒ  Ｄａｔａｇｒａｍ  Ｐｒｏｔｏｃｏｌ／Ｉｎｔｅｒｎｅｔ  Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）によってＲＴＰパケットをネットワーク上に伝送する。受信表示機器１６では、ネットワークインターフェース１０が、送られてきたＲＴＰパケットを受信して、そのペイロードにあるＭＰＥＧ−２トランスポートパケットを抽出し、デコーダ１１に送る。ここで、ＲＴＰパケットのヘッダには、パケット毎に１ずつ増える番号（シーケンス番号）が付加されており、このシーケンス番号をパケット欠落検出手段１４で監視し、シーケンス番号が不連続になった場合にパケットが欠落したと判断し、受信情報生成手段１３に伝える。
【００２０】
デコーダ１１は、ネットワークインターフェース１０から受け取ったＭＰＥＧ−２トランスポートストリームから圧縮音声及び圧縮ビデオ信号を分離し、それぞれデコードして、ビデオ信号については、表示装置１２に出力する。ここで、圧縮ビデオ信号として、例えば、ＭＰＥＧ−２ビデオ規格に基づくものを用いる。ＭＰＥＧ−２ビデオ規格では次のような処理によって入力ビデオ信号を圧縮する。
【００２１】
ビデオ信号は、連続する複数のフレームで構成されており、一般に、ＭＰＥＧ−２による符号化に際しては、フレーム毎に、各フレーム独立に符号化が行われるフレーム内符号化と、符号化対象のフレームと前後のフレームとの差異を符号化するフレーム間予測符号化が使い分けられる。フレーム内符号化されたフレームをＩフレーム（Ｉｎｔｒａ  Ｆｒａｍｅ）と呼ぶ。フレーム間予測符号化では、符号化対象のフレームより時間的に前のフレームのみを用いて符号化するＰフレーム（Ｐｒｅｄｉｃｔｉｖｅ  Ｆｒａｍｅ）と時間的に前後に位置する２つのフレームを用いるＢフレーム（Ｂｉｄｉｒｅｃｔｉｏｎａｌ  Ｐｒｅｄｉｃｔｉｖｅ  Ｆｒａｍｅ）の２種類に分類される。いずれのフレームにおいても、いわゆる空間的な冗長度を除去し、より少ないビット数で符号化するための手法の一つである離散コサイン変換（Ｄｉｓｃｒｅｔｅ  Ｃｏｓｉｎｅ  Ｔｒａｎｓｆｏｒｍ：ＤＣＴ）を用いた処理が施される。ＭＰＥＧ−２では、フレーム内の画素を、８×８画素を含む複数のブロックに分割し、そのブロック毎にＤＣＴを施し、ブロック内の画素値の平均値であるＤＣ係数とその他の成分を表すＡＣ係数を得る。また、フレーム間予測符号化に際しては、符号化すべき差異をできるだけ小さくして符号量を削減するために、フレームを小ブロックに分割し、ブロック毎に差異算出の基準となるフレームに対する動き量を求め、動きベクトルとしてＤＣＴ係数と共に符号化される。このとき、Ｉフレームと次のＩフレームの間には、十数フレームのＰ又はＢフレームが挿入され、Ｉフレームと続くＰフレームの間、又は、Ｐフレームと次のＰフレームの間には、１又は２のＢフレームが挿入されるのが一般的である。Ｉフレームから次のＩフレームの前までに挿入されたフレームの組を、１ＧＯＰ（Ｇｒｏｕｐ  ｏｆ  Ｐｉｃｔｕｒｅ）と呼ぶ。ＭＰＥＧ−２ビデオストリームは、このようなＧＯＰが連続して繋がった形で構成される。このように、ＭＰＥＧ−２ビデオ符号化に際しては、時間的に前後するフレームを用いたフレーム間予測符号化を行うＢフレームがあるため、符号化及び復号は元のフレーム順ではなく、例えば、以下に示す順序で行われる。
【００２２】
Ｉ、Ｂ、Ｐのそれぞれを、Ｉフレーム、Ｂフレーム、Ｐフレームとすると、あるＧＯＰ構造は、例えば、以下のようになる。
“ＩＢＢＰＢＢＰＢＢＰＢＢＰＢＢＰＢＢＰ”
ここで、フレーム順を示す番号を、Ｉ、Ｐ、Ｂに添字として付け加えると、以下のようになる。
“Ｉ１Ｂ２Ｂ３Ｐ４Ｂ５Ｂ６Ｐ７Ｂ８Ｂ９Ｐ１０・・・”
【００２３】
これを、符号化の順序で示すと以下のようになる。
“Ｉ１Ｐ４Ｂ２Ｂ３Ｐ７Ｂ５Ｂ６Ｐ１０Ｂ８Ｂ９・・・”
このため、デコーダ１１では、最初にＩ１フレーム、次にＰ４フレーム、続いてＢ２フレーム、Ｂ３フレームの順にデコードすることになる。Ｂフレームのデコードにあたっては、前後のフレームが必要になるため、Ｉフレーム及びＰフレームをデコードして得た映像は一旦フレームバッファに蓄えられ、元のフレーム順にして出力する。従って、デコードを途切れることなく続けるためには、“ＢＢＰ”又は“ＢＢＩ”の３フレームが元の３フレーム分の期間（毎秒３０フレームでは１００ｍｓ）内にデコードされなければならない。そこで、デコーダ監視手段１５では、デコーダ１１がデコードに要した時間を計測し、所定の時間内にデコードが完了できない場合には、計測結果（すなわち、監視結果）を受信情報生成手段１３に通知する。
【００２４】
受信情報生成手段１３は、パケット欠落検出手段１４からパケットの欠落が通知された場合、又は、デコーダ監視手段１５からデコードが必要な処理速度を維持できていないことが通知された場合、ネットワークを介してトランスコーダ制御手段５に、パケット欠落検出手段１４の検出結果及びデコーダ監視手段１５の監視結果を含む情報（すなわち、受信情報）を伝達する。トランスコーダ制御手段５は、パケットの欠落が通知された場合には、トランスコーダ３にビットレートを下げるように指示し、また、デコーダ１１の処理速度が十分でないことを知るとトランスコーダ３に映像の解像度を低下するよう指示する。圧縮ビデオ信号のデコードにあたっては、上記のような復号化処理をフレーム毎に行うため、各フレームの画素数が少ない程、すなわち、解像度が低い方が、処理負荷が軽減されるので、所定の時間内にデコードを完了できるようになる。
【００２５】
以上の処理のフローチャートを図２に示す。図２では、まず、パケットの欠落がある場合に（図２のステップＳＴ１）、ビットレートを低下させ（図２のステップＳＴ２）、パケットの欠落が無くなった後に、デコーダ１１の処理能力に応じた画像の解像度に設定している（図２のステップＳＴ３，ＳＴ４）。しかしながら、解像度を一定のままビットレートを下げるより、ビットレートがあるレベルを下回る場合には解像度も同時に下げた方が画質面で有利な場合が多い。そこで、図３に示すようにビットレートの調整時にも解像度を変化させることも取り入れることでより最適化が図れる。
【００２６】
図３では、まず、パケットの欠落がある場合に（図３のステップＳＴ１）、ビットレートを低下させ（図３のステップＳＴ２）、ビットレートが所定値以下であれば（図３のステップＳＴ５）、解像度を低下させる処理を行い（図３のステップＳＴ６）、パケットの欠落が無くなった後に、デコーダ１１の処理能力に応じた画像の解像度に設定している（図３のステップＳＴ３，ＳＴ４）。例えば、図３のステップＳＴ５において、図４に示すように、ビットレートがＢ１を超える場合には、ステップＳＴ５の判断はＮＯになり、解像度Ｒ２を維持するが、ビットレートがＢ１以下になると、ステップＳＴ５の判断はＹＥＳになり、解像度をＲ１に下げる（図３のステップＳＴ６）。その後、パケットの欠落があり（図３のステップＳＴ１）、さらにビットレートを下げ（ステップＳＴ２）、ビットレートがＢ０以下になると解像度をＲ０に設定する（ステップＳＴ６）。
【００２７】
なお、受信表示機器１６については、専用のハードウェアとして構築することも可能であるが、一般的にはＰＣ等の場合に見られるように、汎用プロセッサを用いてソフトウェアでデコードする機器を用いる場合に本発明は効果的に用いることができる。ＰＣを受信表示機器１６として用いる場合、表示装置１２はＰＣモニタに相当し、受信表示機器１６におけるデコード等の処理はすべてソフトウェアで実装できる。
【００２８】
このように、実施の形態１のビデオストリーム供給システムは、パケット欠落検出手段１４においてネットワーク伝送時のパケット欠落を検出し、デコーダ監視手段１５でデコードが必要な処理速度を維持しているかどうかを監視し、パケット欠落時には、トランスコーダ３でビットレートを下げ、また、デコーダ１１の処理速度が十分でないときにはトランスコーダ３で映像の解像度を下げるように構成したので、常に、ネットワークの状態やデコーダの処理能力に適応した圧縮ビデオ信号を供給でき、常に安定した映像を受信表示機器１６で表示することができる。
【００２９】
実施の形態２．
図５は、本発明の実施の形態２によるビデオストリーム供給システムの構成を示すブロック図である。図５において、図１の構成と同一又は対応する構成には、同じ符号を付す。
【００３０】
上記実施の形態１においては、予めＭＰＥＧ−２トランスポートストリームにエンコード済みの圧縮ビデオ信号を受信表示機器１６に供給する構成を説明したが、実施の形態２においては、ＴＶ放送を受信して得られたＮＴＳＣビデオ信号やＤＶＤプレーヤの再生出力信号等のアナログビデオ信号を受信表示機器１６にネットワーク経由で伝送する場合を説明する。
【００３１】
図５に示されるように、実施の形態２によるビデオストリーム供給システムは、ビデオストリーム供給装置としてのビデオサーバ２６と、ネットワークによってビデオサーバ２６に接続されたビデオストリーム受信装置としての受信表示機器１６とから構成される。
【００３２】
図５に示されるように、ビデオサーバ２６は、入力端子２１と、Ａ／Ｄ変換手段２２と、エンコーダ２３と、圧縮ビデオ信号制御手段としてのエンコーダ制御手段２５と、ネットワークインターフェース４とから構成される。Ａ／Ｄ変換手段２２とエンコーダ２３は、圧縮ビデオ信号出力手段として機能する。ビデオ信号は、入力端子２１に入力され、Ａ／Ｄ変換手段２２でデジタル信号に変換された後、エンコーダ２３によって圧縮ビデオ信号に符号化される。エンコーダ２３から出力された圧縮ビデオ信号はネットワークインターフェース４を介して受信表示機器１６に送られる。受信表示機器１６は実施の形態１で述べたものと同一で受信情報をビデオサーバ側に送り返す。
【００３３】
ビデオサーバ２６のネットワークインターフェース４は、受信表示機器１６からの受信情報を受信し、エンコーダ制御手段２５に送る。エンコーダ制御手段２５は、受信表示機器１６からの受信情報に基づいて、エンコーダ２３から出力される圧縮ビデオ信号の解像度及びビットレートを制御する。ビデオサーバ２６では、受信情報に基づいて、パケットの欠落がある場合には、エンコーダ２３にエンコードビットレートを下げるように指示し、また、デコーダ１１の処理速度が十分でない場合にはＡ／Ｄ変換手段２２でのサンプリングレートを低くし、エンコーダ２３においてエンコードされる映像解像度を低下するよう制御する。
【００３４】
このように、実施の形態２のビデオストリーム供給システムにおいては、実施の形態１と同様に、ネットワーク伝送時のパケット欠落を検出すると共に、デコードが必要な処理速度を維持しているかどうかを監視し、パケット欠落時には、エンコーダ２３でのエンコードビットレートを下げ、また、デコーダ１１の処理速度が十分でないときにはビデオ信号のサンプリングレートを変えることで映像の解像度を下げるように構成したので、常にネットワークの状態やデコーダの処理能力に適応した圧縮ビデオ信号を供給でき、常に安定した映像を受信表示機器１６で表示することができる。
【００３５】
なお、実施の形態２において、上記以外の点は、上記実施の形態１の場合と同じである。
【００３６】
実施の形態３．
図６は、本発明の実施の形態３によるビデオストリーム供給システムの構成を示すブロック図である。図６において、図１の構成と同一又は対応する構成には、同じ符号を付す。
【００３７】
上記実施の形態１においては、ネットワークの伝送可能ビットレート、デコーダ１１の処理可能な映像解像度を共に実際の圧縮ビデオ信号を送ることによって判定していたが、実施の形態２においては、実際の圧縮ビデオ信号の送出に先立ち、デコーダ１１の処理能力を測定するためのテストストリームを受信表示機器１６に供給するテストストリーム送出手段３０を設けている。このため、実施の形態３のビデオストリーム供給システムによれば、予めデコーダ１１が対応可能な解像度を判定しておくことで、よりスムーズなシステムの立ち上げが可能となる。
【００３８】
この場合、予め作成した複数の異なる代表的な解像度（１９２０×１０８０画素、１４４０×１０８０画素、１２８０×７２０画素、７２０×４８０画素、及び３５４×２４０画素等）の圧縮ビデオ信号をＨＤＤ１に蓄積しておき、解像度の高いものから順にテストストリーム送出手段３０が読み出して受信表示機器１６に送出することにより、デコーダ１１が処理可能な解像度を決定し、トランスコーダ制御手段５での解像度を決定するパラメータとしてトランスコーダ３での変換に反映する。このように、実際の圧縮ビデオ信号の送出に先立ち、デコーダ１１の処理能力の概略を決めておくことにより、圧縮ビデオ信号の送出開始直後から安定に圧縮ビデオ信号を復号して表示することが可能となる。
【００３９】
なお、実施の形態３において、上記以外の点は、上記実施の形態１又は２の場合と同じである。
【図面の簡単な説明】
【００４０】
【図１】本発明の実施の形態１によるビデオストリーム供給システムの構成を示すブロック図である。
【図２】本発明の実施の形態１によるビデオストリーム供給システムの処理過程を示すフローチャート図である。
【図３】本発明の実施の形態１によるビデオストリーム供給システムの処理過程を示すフローチャート図である。
【図４】図３に示す処理を行う場合のビットレートと解像度の関係を示す折線図である。
【図５】本発明の実施の形態２によるビデオストリーム供給システムの構成を示すブロック図である。
【図６】本発明の実施の形態３によるビデオストリーム供給システムの構成を示すブロック図である。
【符号の説明】
【００４１】
１  ハードディスクドライブ（ＨＤＤ）、  ２  読出制御手段、  ３  トランスコーダ、  ４，１０  ネットワークインターフェース、  ５  トランスコーダ制御手段、  ６，２６，３６  ビデオサーバ（ビデオストリーム供給装置）、  １１  デコーダ、  １２  表示装置、  １３  受信情報生成手段、  １４  パケット欠落検出手段、  １５  デコーダ監視手段、  １６  受信表示機器（ビデオストリーム受信装置）、  ２２  Ａ／Ｄ変換手段、  ２３  エンコーダ、  ２５  エンコーダ制御手段、  ３０  テストストリーム送出手段。
【図１】
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【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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