(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
外部からの特殊再生要求を受信する受信手段と、
再生装置に送信される送信データ及び送信データとともに上記再生装置に送信される挿入データを記憶するデータ記憶手段と、
上記受信した特殊再生要求に基づいて上記データ記憶手段から送信データ及び挿入データを読み出す読み出し手段と、
上記読み出された上記送信データと挿入データの符号発生量制御用の仮想バッファに対するビット占有量を検出するビット占有量検出手段と、
上記ビット占有量検出手段で検出されたビット占有量に基づいて、上記読み出し手段で読み出された挿入データに付加データを付加して、挿入データのデータサイズを調整する挿入データ調整手段と、
上記ビット占有量検出手段によりビット占有量が検出された送信データ、及び上記挿入データ調整手段でデータサイズが調整された挿入データを、上記受信手段で受信した特殊再生要求に含まれる特殊再生の種類に基づいて切換出力する切換出力手段と、
上記切換出力手段から出力された送信データ及び挿入データを上記再生装置に送信する送信手段とを備えること
を特徴とするデータ配信装置。
【請求項２】
上記受信手段は、一時停止を特殊再生の種類として指定した特殊再生要求を受信し、
上記読み出し手段は、一時停止中のデータとして上記挿入データを上記データ記憶手段から読み出し、
上記切換出力手段は、上記読み出し手段から読み出された挿入データを一時停止用データとして上記送信手段に出力すること
を特徴とする請求項１記載のデータ配信装置。
【請求項３】
上記受信手段は、早送り再生を特殊再生の種類として指定した特殊再生要求を受信し、
上記読み出し手段は、早送り再生中のデータとして上記送信データ及び上記挿入データを上記データ記憶手段から読み出し、
上記切換出力手段は、上記読み出し手段により読み出された挿入データを送信データ間に挿入したデータを早送り再生用データとして上記送信手段に出力すること
を特徴とする請求項１記載のデータ配信装置。
【請求項４】
上記読み出し手段は、上記早送り再生用データを構成する送信データとしてフレーム内符号化画像又はフレーム間順方向予測符号化画像を選択すること
を特徴とする請求項３記載のデータ配信装置。
【請求項５】
上記受信手段は、巻き戻し再生を特殊再生の種類として指定した特殊再生要求を受信し、
上記読み出し手段は、巻き戻し再生中のデータとして上記送信データ及び挿入データを上記データ記憶手段から読み出して、読み出した送信データを時間方向における逆順序に配列し、
上記切換出力手段は、上記読み出し手段により読み出された挿入データを送信データ間に挿入したデータを巻き戻し再生用データとして上記送信手段に出力すること
を特徴とする請求項１記載のデータ配信装置。
【請求項６】
上記読み出し手段は、上記巻き戻し再生用データを構成する送信データとしてフレーム内符号化画像を選択すること
を特徴とする請求項５記載のデータ配信装置。
【請求項７】
上記受信手段は、スロー再生を特殊再生の種類として指定した特殊再生要求を受信し、
上記読み出し手段は、スロー再生中のデータとして上記送信データ及び挿入データを上記データ記憶手段から読み出し、
上記切換出力手段は、上記読み出し手段により読み出された挿入データを送信データ間に挿入したデータをスロー再生用データとして上記送信手段に出力すること
を特徴とする請求項１記載のデータ配信装置。
【請求項８】
上記読み出し手段は、上記受信手段で受信した特殊再生要求で指定されたスロー再生の速度に従って、上記挿入データのフレーム枚数を調整して読み出す処理をすること
を特徴とする請求項７記載のデータ配信装置。
【請求項９】
上記受信手段は、ジャンプ再生を特殊再生の種類として指定した特殊再生要求を受信し、
上記読み出し手段は、ジャンプ元の送信データ及びジャンプ先の送信データ及び挿入データを上記データ記憶手段から読み出し、
上記切換出力手段は、上記読み出し手段により読み出された挿入データをジャンプ元の送信データとジャンプ先の送信データとの間に挿入したデータをジャンプ再生用データとして上記送信手段に出力すること
を特徴とする請求項１記載のデータ配信装置。
【請求項１０】
上記受信手段は、コマ送り再生を特殊再生の種類として指定した特殊再生要求を受信し、
上記読み出し手段は、コマ送り再生中のデータとして上記送信データ及び挿入データを上記データ記憶手段から読み出し、
上記切換出力手段は、上記読み出し手段により読み出された送信データの一部を挿入データに置き換えたデータをコマ送り再生用データとして上記送信手段に出力すること
を特徴とする請求項１記載のデータ配信装置。
【請求項１１】
上記読み出し手段は、上記コマ送り再生用データを構成する送信データとしてフレーム内符号化画像又はフレーム間順方向予測符号化画像を選択すること
を特徴とする請求項１０記載のデータ配信装置。
【請求項１２】
上記読み出し手段は、上記切り換え手段で置き換える送信データがフレーム内符号化画像又はフレーム間順方向予測符号化画像であるときにはフレーム間順方向予測符号化画像を挿入データとして読み出し、上記切り換え手段で置き換える送信データが双方向予測符号化画像であるときには双方向予測符号化画像を挿入データとして読み出すこと
を特徴とする請求項１０記載のデータ配信装置。
【請求項１３】
上記読み出し手段は、上記受信手段で受信した特殊再生要求で指定されたコマ送り再生におけるフレームごとの時間間隔に従って、送信データ内から選択するフレームごとの時間長を調整してコマ送り再生用データとして読み出すこと
を特徴とする請求項１０記載のデータ配信装置。
【請求項１４】
上記読み出し手段は、上記受信手段で受信した特殊再生要求で指定されたコマ送り再生の速度に従って、送信データ内から選択するフレームごとの時間長を調整してコマ送り再生用データとして読み出すとともに、選択したフレーム間を置き換える挿入データを読み出すこと
を特徴とする請求項１０記載のデータ配信装置。
【請求項１５】
上記挿入データ調整手段は、上記読み出し手段で読み出した挿入データの上記ビット占有量検出手段で検出したビット占有量、及び上記読み出し手段で読み出した送信データの上記ビット占有量検出手段で検出したビット占有量に基づいて、挿入データに付加データを付加すること
を特徴とする請求項１４記載のデータ配信装置。
【請求項１６】
上記読み出し手段は、送信データから選択するフレームの間隔を調整して、再生の速度を調整すること
を特徴とする請求項１記載のデータ配信装置。
【請求項１７】
上記読み出し手段は、上記受信手段で受信した特殊再生を解除する特殊再生要求に応じて、特殊再生を解除する際の戻り先データのビット占有量に基づいて、挿入データを挿入すること
を特徴とする請求項１記載のデータ配信装置。
【請求項１８】
上記読み出し手段は、特殊再生から通常再生に戻るに際して、通常再生に戻ったときの送信データの上記再生装置の表示順先頭から連続するフレームを挿入データで差し替えるように上記データ記憶手段から挿入データを読み出すこと
を特徴とする請求項１記載のデータ配信装置。
【請求項１９】
上記挿入データ調整手段は、上記読み出し手段により読み出された挿入データを、差し替え前の送信データのデータサイズと等しくすること
を特徴とする請求項１８記載のデータ配信装置。
【請求項２０】
外部からの特殊再生要求を受信し、
受信した上記特殊再生要求に基づいて、再生装置に送信する送信データ及び送信データとともに上記再生装置に送信する挿入データをデータ記憶手段から読み出し、
読み出した上記送信データと上記挿入データの符号発生量制御用の仮想バッファに対するビット占有量を検出し、
検出した上記ビット占有量に基づいて、読み出した上記挿入データに付加データを付加して上記挿入データのデータサイズを調整し、
上記ビット占有量が検出された上記送信データ、及びデータサイズが調整された上記挿入データを、受信した上記特殊再生要求に含まれる特殊再生の種類に基づいて切換出力し、
出力された上記送信データ及び上記挿入データを上記再生装置に送信すること
を特徴とするデータ配信方法。
【請求項２１】
一時停止を特殊再生の種類として指定した上記特殊再生要求を受信し、
一時停止中のデータとして上記挿入データを上記データ記憶手段から読み出し、
読み出した挿入データを一時停止用データとして送信すること
を特徴とする請求項２０記載のデータ配信方法。
【請求項２２】
早送り再生を特殊再生の種類として指定した上記特殊再生要求を受信し、
早送り再生中のデータとして上記送信データ及び上記挿入データを上記データ記憶手段から読み出し、
読み出した上記挿入データを上記送信データ間に挿入したデータを早送り再生用データとして送信すること
を特徴とする請求項２０記載のデータ配信方法。
【請求項２３】
上記早送り再生用データを構成する送信データとしてフレーム内符号化画像又はフレーム間順方向予測符号化画像を選択すること
を特徴とする請求項２２記載のデータ配信方法。
【請求項２４】
巻き戻し再生を特殊再生の種類として指定した上記特殊再生要求を受信し、
巻き戻し再生中のデータとして上記送信データ及び挿入データを上記データ記憶手段から読み出して、読み出した上記送信データを時間方向における逆順序に配列し、
読み出した上記挿入データを上記送信データ間に挿入したデータを巻き戻し再生用データとして送信すること
を特徴とする請求項２０記載のデータ配信方法。
【請求項２５】
上記巻き戻し再生用データを構成する送信データとしてフレーム内符号化画像を選択すること
を特徴とする請求項２４記載のデータ配信方法。
【請求項２６】
スロー再生を特殊再生の種類として指定した上記特殊再生要求を受信し、
スロー再生中のデータとして上記送信データ及び挿入データを上記データ記憶手段から読み出し、
読み出した上記挿入データを送信データ間に挿入したデータをスロー再生用データとして送信すること
を特徴とする請求項２０記載のデータ配信方法。
【請求項２７】
受信した上記特殊再生要求で指定されたスロー再生の速度に従って、上記挿入データのフレーム枚数を調整して上記データ記憶手段から読み出す処理をすること
を特徴とする請求項２６記載のデータ配信方法。
【請求項２８】
ジャンプ再生を特殊再生の種類として指定した上記特殊再生要求を受信し、
ジャンプ元の上記送信データ及びジャンプ先の上記送信データ及び上記挿入データを上記データ記憶手段から読み出し、
読み出した上記挿入データをジャンプ元の上記送信データとジャンプ先の上記送信データとの間に挿入したデータをジャンプ再生用データとして送信すること
を特徴とする請求項２０記載のデータ配信方法。
【請求項２９】
コマ送り再生を特殊再生の種類として指定した上記特殊再生要求を受信し、
コマ送り再生中のデータとして上記送信データ及び挿入データを上記データ記憶手段から読み出し、
読み出した上記送信データの一部を上記挿入データに置き換えたデータをコマ送り再生用データとして送信すること
を特徴とする請求項２０記載のデータ配信方法。
【請求項３０】
上記コマ送り再生用データを構成する上記送信データとしてフレーム内符号化画像又はフレーム間順方向予測符号化画像を選択して上記データ記憶手段から読み出すこと
を特徴とする請求項２９記載のデータ配信方法。
【請求項３１】
上記置き換える送信データがフレーム内符号化画像又はフレーム間順方向予測符号化画像であるときにはフレーム間順方向予測符号化画像を上記挿入データとして読み出し、上記置き換える送信データが双方向予測符号化画像であるときには双方向予測符号化画像を上記挿入データとして読み出すこと
を特徴とする請求項２９記載のデータ配信方法。
【請求項３２】
受信した上記特殊再生要求で指定されたコマ送り再生におけるフレームごとの時間間隔に従って、上記送信データ内から選択するフレームごとの時間長を調整して上記コマ送り再生用データとして読み出すこと
を特徴とする請求項２９記載のデータ配信方法。
【請求項３３】
受信した上記特殊再生要求で指定されたコマ送り再生の速度に従って、上記送信データ内から選択するフレームごとの時間長を調整して上記コマ送り再生用データとして読み出すとともに、選択したフレーム間を置き換える上記挿入データを読み出すこと
を特徴とする請求項２９記載のデータ配信方法。
【請求項３４】
読み出した上記挿入データのビット占有量、及び読み出した上記送信データのビット占有量に基づいて、上記挿入データに付加データを付加すること
を特徴とする請求項３３記載のデータ配信方法。
【請求項３５】
上記送信データから選択するフレームの間隔を調整して、再生の速度を調整すること
を特徴とする請求項２０記載のデータ配信方法。
【請求項３６】
受信した特殊再生を解除する特殊再生要求に応じて、特殊再生を解除する際の戻り先データのビット占有量に基づいて、上記挿入データを挿入すること
を特徴とする請求項２０記載のデータ配信方法。
【請求項３７】
特殊再生から通常再生に戻るに際して、通常再生に戻ったときの送信データの上記再生装置の表示順先頭から連続するフレームを挿入データで差し替えるように上記データ記憶手段から挿入データを読み出すこと
を特徴とする請求項２０記載のデータ配信方法。
【請求項３８】
読み出された上記挿入データを、差し替え前の送信データのデータサイズと等しくすること
を特徴とする請求項３７記載のデータ配信方法。
【請求項３９】
データを配信するデータ配信装置と、上記データ配信装置からのデータを受信する受信端末とが伝送媒体を介して接続されたデータ配信システムにおいて、
上記データ配信装置は、ユーザによる特殊再生要求を受信する受信手段と、上記受信端末に送信される送信データ、及び送信データとともに上記受信端末に送信される挿入データを記憶するデータ記憶手段と、上記受信手段で受信した特殊再生要求に基づいて上記データ記憶手段から送信データ及び挿入データを読み出す読み出し手段と、上記読み出し手段で読み出された上記送信データと挿入データの符号発生量制御用の仮想バッファに対するビット占有量を検出するビット占有量検出手段と、上記ビット占有量検出手段で検出されたビット占有量に基づいて、上記読み出し手段で読み出された挿入データに付加データを付加して挿入データのデータサイズを調整する挿入データ調整手段と、上記ビット占有量検出手段によりビット占有量が検出された送信データ、及び上記挿入データ調整手段でデータサイズが調整された挿入データを上記受信手段で受信した特殊再生要求に含まれる特殊再生の種類に基づいて切換出力する切換出力手段と、上記切換出力手段から出力された送信データ及び挿入データを上記受信端末に送信する送信手段とを備え、
上記受信端末は、上記特殊再生要求に基づく上記送信手段からの送信データ及び挿入データを特殊再生用データとして受信する受信手段と、上記受信手段で受信した特殊再生用データを復号する復号手段とを備えること
を特徴とするデータ配信システム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば動画像データ等のマルチメディアデータをネットワークを介して配信して、受信端末側で特殊再生をするためのデータ配信装置及び方法、データ配信システムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
ビデオデータやオーディオデータ等からなるマルチメディアデータを圧縮して蓄積し、伝送媒体を介して配信し、データ受信側である復号端末において受信し、復号して映像を表示するような従来のデータ配信システムは、例えば図１９に示すように構成されている。この図１９では、説明の簡単のために、ビデオデータのみを配信するデータ配信システムを示す。
【０００３】
従来のデータ配信システムでは、データを送信するサーバ装置１００と、サーバ装置１００から送信されたビデオデータを受信する復号端末２００からなる。このデータ配信システムは、サーバ装置１００と復号端末２００とが通信回線からなる伝送媒体３００を介して接続され、伝送媒体３００を介してビデオデータの伝送を行う。
【０００４】
サーバ装置１００は、ビデオデータを記憶するデータ記憶部１０１、特殊再生制御部１０２、送信部１０３を備え、送信部１０３によりビデオデータを復号端末２００に送信する。
【０００５】
復号端末２００は、受信部２０１、復号部２０２、特殊再生制御部２０３を備え、受信部２０１によりサーバ装置１００の送信部１０３から送信されたビデオデータを受信し、復号部２０２により受信したビデオデータを復号し、図示しない表示装置に出力してビデオデータの内容をユーザに提示する。
【０００６】
このようなデータ配信システムにおいて、早送り再生や一時停止等の特殊再生を行う場合には、復号端末２００を操作するユーザが特殊再生制御部２０３に特殊再生指定信号を入力する。これに応じ、復号端末２００の特殊再生制御部２０３は、サーバ装置１００の特殊再生制御部１０２に特殊再生指定に基づく特殊再生要求を送信する。
【０００７】
サーバ装置１００の特殊再生制御部１０２は、復号端末２００からの特殊再生要求に応じて、特殊再生要求を示す制御信号Ｓ１０２を送信部１０３に供給し、送信部１０３により特殊再生要求に従った特殊再生用ビデオデータＳ１０１をデータ記憶部１０１から読み出して伝送媒体３００を介して復号端末２００に送信するように制御する。
【０００８】
上述した従来のデータ配信システムを家庭内のネットワークで使用する場合、ビデオデータとして例えばＩＳＯ／ＩＥＣ１３８１８−２（ＭＰＥＧ−２ｖｉｄｅｏ）に準拠してエンコードされたビデオデータが使用される。ＩＳＯ／ＩＥＣ１３８１８−２に規定されているビデオデータは、ＭＰＥＧ２規格に準拠したｖｂｖバッファと呼ばれるデコーダバッファをオーバーフロー及びアンダーフローさせないように符号化されることが規定されている。
【０００９】
すなわち、図２０において、ｖｂｖバッファの占有量をｖｂｖバッファのバッファサイズ（ｖｂｖ＿ｂｕｆｆｅｒ＿ｓｉｚｅ）以上にオーバーフローさせず、ｖｂｖバッファの占有量をアンダーフローさせないようにビデオデータを各ＤＴＳ（Decode Time Stamp）で符号化する必要がある。ここで、ｖｂｖバッファは、ビデオデータの伝送レート（占有量の軌跡の傾き）でビデオデータが入力され、デコードされるタイミング（ＤＴＳ）でビデオデータが引き抜かれる。
【００１０】
例えばデータサイズＳ（ｎ）のｎ番目のビデオフレームｎは、復号時刻ＤＴＳ（ｎ）においてｖｂｖバッファから引き抜かれる。ｖｂｖバッファから引き抜かれるビデオデータは、復号時刻までにｖｂｖバッファに入力されていることが必要であり、ビデオフレームのデータが入力し始めてから、ビデオフレームの復号時刻までの時間は、ｖｂｖディレイ（ｖｂｖ＿ｄｅｌａｙ）と呼ばれ、そのフレームを符号化したデータのヘッダ中に符号化される。
【００１１】
ＩＳＯ／ＩＥＣ１３８１８−２のビデオフレームの符号化方法には、フレーム内データのみから符号化するＩピクチャ（I(Intra)-Picture）と、フレーム間の動き予測を利用して符号化するＢピクチャ（B(Bidirectionally predictive)-Picture）及びＰピクチャ（P(Predictive)-Picture）がある。従来のデータ配信システムでは、特殊再生用に予め用意されている上記特殊再生用ビデオデータとして、ビデオフレーム間の予測処理を使用しないＩピクチャを使用する。この特殊再生用データは、通常再生用ビデオデータ内に定期的に含まれるＩピクチャが抽出されてなり、特殊再生用に使用される。
【００１２】
また、従来のデータ配信システムでは、伝送するビデオデータとして例えばＩＳＯ／ＩＥＣ１３８１８−１（ＭＰＥＧ−２システム）で規定されているトランスポートストリーム（Transport Stream：ＴＳ）を使用してビデオデータをパケット化し、他のオーディオデータ等と多重化することが行われている。ＴＳのＩＳＯ／ＩＥＣ１３８１８−１では、ＴＳを復号するために、図２１に示すようなデコーダモデルが規定されている。
【００１３】
このデコーダモデルは、入力されたＴＳを切換出力するスイッチ部４０１、トランスポートバッファ（ＴＢ）４０２、マルチプレクシングバッファ（ＭＢ）４０３、エレメンタリバッファ（ＥＢ）４０４、ビデオデコーダ（Ｄ）４０５、リオーダバッファ４０６、スイッチ部４０７からなり、入力されたＴＳからビデオパケットがスイッチ部４０１により選択されて入力レートでトランスポートバッファ４０２に送られ、各バッファ４０２、４０３、４０４を介してビデオデコーダ４０５でデコードされてビデオ出力される。
【００１４】
このようなデコーダモデルでは、それぞれのバッファサイズが決められたトランスポートバッファ４０２、マルチプレクシングバッファ４０３、エレメンタリバッファ４０４から構成され、各バッファ間のデータ転送レートも規定されている。
【００１５】
このデコーダモデルにおいて、エレメンタリバッファ４０４はビデオデータについてのｖｂｖバッファに相当し、ＩＳＯ／ＩＥＣ１３８１８−１では、それぞれのバッファをオーバーフロー若しくはアンダーフローさせないようにパケット化する必要性を規定している。
【００１６】
また、ＴＳ等の伝送データは、更に伝送媒体３００で使用されるプロトコルを使用して伝送され、例えばＩＳＯ／ＩＥＣ１３８１８−１の規定を満たすＴＳは、ＩＥＣ６１８８３の”Digital Interface for consumer audio/video equipment”で規定された方法でＩＥＥＥ１３９４規格に準じたＩＥＥＥ１３９４ケーブルで伝送することが可能である。ＭＰＥＧ２規格に準じたＴＳをＩＥＥＥ１３９４規格に従って伝送するＭＰＥＧ−２ＴＳｏｖｅｒ１３９４は、ホームネットワークにおいてコンテンツを記憶しているサーバから、例えば各部屋に置かれたＴＶ等のクライアントへのコンテンツ配信に使用されることが提案されている。
【００１７】
【発明が解決しようとする課題】
上述の従来のデータ配信システムで特殊再生を行う際には、サーバ装置１００が特殊再生用に用意した特別なビデオデータを伝送媒体３００を介して配信する。特殊再生として例えば早送り再生するときには、ＩＳＯ／ＩＥＣ１３８１８−２のＩピクチャのみからなるビデオデータが伝送される。Ｉピクチャのみからなるビデオデータは、ｖｂｖバッファをオーバーフロー若しくはアンダーフローさせてしまうことがあるため、通常再生中とは異なる特殊再生用の特別な伝送データを配信する必要があった。更に、従来のデータ配信システムでは、特別な伝送データの形式に対応して特殊再生を行うことができる特別な復号端末２００が必要となっていた。
【００１８】
特殊再生として例えば早送り再生するときには、ＩＳＯ／ＩＥＣ１３８１８−２のＩピクチャのみからなるビデオデータが伝送されるが、そのためには、サーバ装置１００のデータ記憶部１０１に、通常再生用ビデオデータとは異なる特殊再生用ビデオデータという特別なビデオデータを用意する必要がある。
【００１９】
しかし、例えばＴＳをＩＥＣ６１８８３で規定された手法でＩＥＥＥ１３９４ケーブルで伝送する場合には、特殊再生用のビデオデータがＩＳＯ／ＩＥＣ１３８１８−１で規定されたＴＳでないと伝送することができない。
【００２０】
また、特殊再生用に特別な配信データ形式でのデータ伝送をしても、特別な配信データ形式に対応した特別な復号端末２００が必要となってしまう。例えば、ＩＳＯ／ＩＥＣ１３８１８−２のＩピクチャのみからなるビデオデータは、ｖｂｖバッファの規定を満足するように符号化されている通常再生用のビデオストリームとは異なり、ｖｂｖバッファのオーバーフローやアンダーフローを引き起こす可能性がある。したがって、特別なサーバ装置１００と復号端末２００との組み合わせでなくとも使用可能なデータの配信方法が強く望まれている。
【００２１】
また、特殊再生のために特別なデータ配信手法を使用する場合には、復号端末２００は、通常再生だけでなく、特殊再生用の特別な処理が可能な復号機能を備える必要があり、構成が複雑となるという問題点がある。例えば、復号端末２００側で早送り再生を行うときに、ｖｂｖバッファがアンダーフローする可能性のあるＩＳＯ／ＩＥＣ１３８１８−２のＩピクチャのみからなるビデオデータが入力された場合、復号端末２００は、あるピクチャのデコード時刻において、そのピクチャの入力データが全て揃っていないときには、例えば前のピクチャのデータで代用するように扱う必要がある。
【００２２】
更に、家庭内のネットワークシステムにおいて、複数の復号端末２００がサーバ装置１００と接続されている場合、簡易な構成の復号端末２００で使用可能なデータ配信方法が望まれていたが、従来の技術では実現する手法が存在しなかったのが現状である。
【００２３】
このような問題に対し、図２２に示すようなデータ配信システムが考えられる。このデータ配信システムでは、サーバ装置１００内にデータ記憶部５０１、特殊再生指定信号が入力される特殊再生制御部５０２、特殊再生制御部５０２からの特殊再生指定信号に基づく特殊再生制御信号に従って特殊再生用データを作成するデータ変換部５０３、多重化部５０４、送信部５０５を備え、復号端末２００内に伝送媒体３００を介してサーバ装置１００から伝送データを受信する受信部６０１、受信部６０１からの特殊再生用データを復号して図示しない表示装置に表示してユーザに提示する復号部６０２を備えて構成されている。
【００２４】
このようなデータ配信システムにおいて、データ変換部５０３は、特殊再生制御部５０２から特殊再生制御信号が供給されるとともに、データ記憶部５０１からビデオデータを入力するデコーダ７０１、デコーダ７０１で復号されたデータを変換するエンコーダ７０２を備える。
【００２５】
デコーダ７０１は、特殊再生制御部５０２からの特殊再生制御信号に従って、指定されたビデオデータを、特殊再生の種類に応じて最適な読み出し手法でデータ記憶部５０１から読み出す。デコーダ７０１は、例えば特殊再生の種類として、早送り再生をすることを要求する特殊再生制御信号が入力されたときには、復号に使用しないＢピクチャを読み飛ばすようにデータ変換部５０３からビデオデータを読み出す。
【００２６】
デコーダ７０１は、読み出したビデオデータに復号処理をして、復号済ビデオ信号としてエンコーダ７０２に供給する。ここで、復号済ビデオ信号は、データ記憶部５０１から読み出されることで特殊再生の結果が反映されている。
【００２７】
エンコーダ７０２は、デコーダ７０１からの復号済ビデオ信号にエンコード処理をし、エンコードすることで特殊再生用ビデオデータとして多重化部５０４に出力する。このエンコーダ７０２でエンコードされた特殊再生用ビデオデータは、上述のデコーダ７０１で読み出されたビデオデータが特殊再生の結果が反映されているので、特殊再生の種類に応じたビデオデータとなっている。例えば、ビデオデータの符号化方法として、ＩＳＯ／ＩＥＣ１３８１８−２に準じたエンコードを行う場合、エンコーダ７０２から出力される特殊再生用ビデオデータは、ＩＳＯ／ＩＥＣ１３８１８−２の規定を満たすデータである。
【００２８】
このようなデータ配信システムによれば、特殊再生を行うときであっても、データ変換部５０３により変換した特殊再生用ビデオデータを、通常再生の場合と同様のビデオデータの形式に変換しているので、復号端末２００側で特殊再生のための特別な受信処理や復号処理を必要とすることがなく、更には復号端末２００側に特殊再生用の制御装置も必要とすることはない。
【００２９】
しかし、図２２に示すデータ配信システムにおけるサーバ装置１００のデータ変換部５０３では、デコーダ７０１及びエンコーダ７０２によりデータ記憶部５０１に記憶されているビデオデータを再符号化するので、データを変換するときの処理負荷が大きく、更には画質が劣化するおそれもある。また、データの変換に要する処理遅延が大きくなると、結果として特殊再生指定信号がユーザにより入力されてから、実際に復号端末２００で特殊再生の内容が表示装置で表示されるまでの遅延が増大してしまうという問題点もある。
【００３０】
そこで、本発明は、上述したような実情に鑑みて提案されたものであり、データの復号及び再符号化を行うことなく特殊再生を行った結果のデータに変換することができるデータ配信装置及び方法、データ配信システムを提供することを目的とする。
【００３１】
【課題を解決するための手段】
本発明に係るデータ配信装置は、上述の課題を解決するために、外部からの特殊再生要求を受信する受信手段と、再生装置に送信される送信データ及び送信データとともに上記再生装置に送信される挿入データを記憶するデータ記憶手段と、上記受信した特殊再生要求に基づいて上記データ記憶手段から送信データ及び挿入データを読み出す読み出し手段と、上記読み出された上記送信データと挿入データの符号発生量制御用の仮想バッファに対するビット占有量を検出するビット占有量検出手段と、上記ビット占有量検出手段で検出されたビット占有量に基づいて、上記読み出し手段で読み出された挿入データに付加データを付加して、挿入データのデータサイズを調整する挿入データ調整手段と、上記ビット占有量検出手段によりビット占有量が検出された送信データ、及び上記挿入データ調整手段でデータサイズが調整された挿入データを、上記受信手段で受信した特殊再生要求に含まれる特殊再生の種類に基づいて切換出力する切換出力手段と、上記切換出力手段から出力された送信データ及び挿入データを上記再生装置に送信する送信手段とを備える。
【００３２】
本発明に係るデータ配信方法は、上述の課題を解決するために、外部からの特殊再生要求を受信し、受信した上記特殊再生要求に基づいて、再生装置に送信する送信データ及び送信データとともに上記再生装置に送信する挿入データをデータ記憶手段から読み出し、読み出した上記送信データと上記挿入データの符号発生量制御用の仮想バッファに対するビット占有量を検出し、検出した上記ビット占有量に基づいて、読み出した上記挿入データに付加データを付加して上記挿入データのデータサイズを調整し、上記ビット占有量が検出された上記送信データ、及びデータサイズが調整された上記挿入データを、受信した上記特殊再生要求に含まれる特殊再生の種類に基づいて切換出力し、出力された上記送信データ及び上記挿入データを上記再生装置に送信する。
【００３３】
本発明に係るデータ配信システムは、上述の課題を解決するために、データを配信するデータ配信装置と、上記データ配信装置からのデータを受信する受信端末とが伝送媒体を介して接続されたデータ配信システムにおいて、上記データ配信装置は、ユーザによる特殊再生要求を受信する受信手段と、上記受信端末に送信される送信データ、及び送信データとともに上記受信端末に送信される挿入データを記憶するデータ記憶手段と、上記受信手段で受信した特殊再生要求に基づいて上記データ記憶手段から送信データ及び挿入データを読み出す読み出し手段と、上記読み出し手段で読み出された上記送信データと挿入データの符号発生量制御用の仮想バッファに対するビット占有量を検出するビット占有量検出手段と、上記ビット占有量検出手段で検出されたビット占有量に基づいて、上記読み出し手段で読み出された挿入データに付加データを付加して挿入データのデータサイズを調整する挿入データ調整手段と、上記ビット占有量検出手段によりビット占有量が検出された送信データ、及び上記挿入データ調整手段でデータサイズが調整された挿入データを上記受信手段で受信した特殊再生要求に含まれる特殊再生の種類に基づいて切換出力する切換出力手段と、上記切換出力手段から出力された送信データ及び挿入データを上記受信端末に送信する送信手段とを備え、上記受信端末は、上記特殊再生要求に基づく上記送信手段からの送信データ及び挿入データを特殊再生用データとして受信する受信手段と、上記受信手段で受信した特殊再生用データを復号する復号手段とを備える。
【００３４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら詳細に説明する。
【００３５】
本発明は、例えば図１に示すようなデータ配信システムに適用される。
【００３６】
このデータ配信システムは、蓄積したデータを配信するサーバ装置１と、サーバ装置１と伝送媒体２０を介して接続された復号端末１０とを備える。
【００３７】
サーバ装置１は、データを記憶するデータ記憶部２、特殊再生制御部３、データ変換部４、多重化部５、送信部６を備えて構成されている。
【００３８】
データ記憶部２には、サーバ装置１から復号端末１０に伝送媒体２０を介して伝送するビデオデータ、挿入データが格納されている。このデータ記憶部２に記憶されているビデオデータは、時間的に連続した通常再生用ビデオデータとして格納されている。このデータ記憶部２は、データ変換部４からの要求に従って、ビデオデータ及び挿入データを読み出してデータ変換部４に出力する。
【００３９】
このデータ記憶部２に記憶されている挿入データとして、例えばＭＰＥＧ２規格に準拠したリピートピクチャが挙げられる。リピートピクチャとは、全てのマクロブロックがスキップマクロブロックで構成されることにより、予測元ビデオデータを繰り返すことを示すピクチャのことである。
【００４０】
本例では、このデータ記憶部２にビデオデータ及び挿入データのみが記憶されている場合について説明するが、静止画像データ、オーディオデータ、テキストデータ、及びグラフィックデータ等のマルチメディアデータであっても良い。
【００４１】
特殊再生制御部３は、外部から送信される特殊再生を要求する特殊再生指定信号を受信するための図示しない受信部を備えている。この特殊再生制御部３の図示しない受信部で受信される特殊再生指定信号は、例えば早送り再生やコマ送り再生等の特殊再生の種類、データ記憶部２に格納されているビデオデータの指定を含む。この特殊再生制御部３は、特殊再生指定信号に従って、特殊再生の種類、ビデオデータの指定を含む特殊再生制御信号をデータ変換部４に供給する。
【００４２】
データ変換部４は、特殊再生制御信号に従って、データ記憶部２から指定されたビデオデータを入力し、入力したビデオデータに特殊再生の種類に応じたデータ変換処理をする。このとき、データ変換部４は、指定されたビデオデータをデータ記憶部２から読み出しながら、指定された種類の特殊再生を行った結果のビデオデータを示す特殊再生用データに変換する。データ変換部４は、変換した特殊再生用データを多重化部５に供給する。
【００４３】
多重化部５は、データ変換部４からの特殊再生用データ、データ記憶部２からデータ変換部４により読み出されたビデオデータを必要に応じて多重化して、送信部６に供給する。
【００４４】
多重化部５は、データ変換部４からのデータが、ビデオデータとオーディオデータのように複数のデータからなる場合には、伝送媒体２０に配信するデータの形式に多重化する。
【００４５】
送信部６は、多重化部５からの特殊再生用ビデオデータを、伝送媒体２０を介して伝送するための形式に変換することで、伝送データとして、伝送媒体２０を介して復号端末１０に送信する。
【００４６】
復号端末１０は、伝送媒体２０を介してサーバ装置１と接続された受信部１１、復号部１２を備えて構成されている。
【００４７】
受信部１１は、伝送媒体２０を介してサーバ装置１の送信部６から送信された伝送データを受信する。この受信部１１は、伝送データを後段の復号部１２で処理可能なデータ形式に変換することで、特殊再生用ビデオデータにして復号部１２に供給する。
【００４８】
復号部１２は、受信部１１からの特殊再生用ビデオデータを復号して、図示しない表示装置に出力することで、特殊再生用ビデオデータの内容を表示させる。
【００４９】
つぎに、上述のデータ変換部４の構成について説明する。
【００５０】
データ変換部４は、データ記憶部２からビデオデータ及び挿入データを読み出す読み出し部２１、ｖｂｖディレイ検出部２２、スタッフィング挿入部２３、切換出力部２４を備えて構成されている。
【００５１】
読み出し部２１は、特殊再生制御部３から特殊再生制御信号に従って、指定されたビデオデータをデータ記憶部２から読み出すとともに、挿入データをデータ記憶部２から読み出す処理をする。読み出し部２１は、特殊再生制御信号に含まれる特殊再生の種類に応じて、指定されたビデオデータのうち、特殊再生に必要なビデオデータのみを選択して読み出す。読み出し部２１は、読み出したビデオデータＳ１をｖｂｖディレイ検出部２２に出力するとともに、読み出した挿入データＳ２をスタッフィング挿入部２３に出力する。
【００５２】
ｖｂｖディレイ検出部２２は、ビデオデータごとに符号化されているｖｂｖバッファのビット占有量の軌跡を表す情報であるｖｂｖディレイを検出する。このｖｂｖディレイ検出部２２は、読み出し部２１からのビデオデータを切換出力部２４に出力するとともに、検出したｖｂｖディレイをスタッフィング挿入部２３に供給する。
【００５３】
スタッフィング挿入部２３は、ｖｂｖディレイ検出部２２からのｖｂｖディレイに基づいて、ｖｂｖバッファのビット占有量の軌跡を連続させるために、挿入データのデータサイズを調整する。このスタッフィング挿入部２３は、挿入データにスタッフィングデータを挿入することにより挿入データのデータサイズを調整する。スタッフィング挿入部２３は、データサイズを調整した後の挿入データを切換出力部２４に出力する。
【００５４】
例えば、スタッフィング挿入部２３は、リピートピクチャのデータサイズがＩピクチャと比較して小さいため、スタッフィングデータとしてリピートピクチャを加えることで、ｖｂｖバッファを破綻させないために望ましいデータサイズとすることが可能である。ビデオデータを接続するときのリピートピクチャのデータサイズは、編集に使用するビデオデータのｖｂｖディレイ参照することで決定される。なお、挿入データは、複数のリピートピクチャから構成されていても良い。
【００５５】
切換出力部２４は、ｖｂｖディレイ検出部２２からのビデオデータと、スタッフィング挿入部２３からの挿入データを切り換えて、特殊再生制御部３からの特殊再生制御信号に従った特殊再生用データとして多重化部５に出力する。切換出力部２４は、入力端子ｂからビデオデータを入力して出力端子ａから出力するとともに、入力端子ｃから挿入データを入力して出力端子ａから出力することで、ビデオデータ或いは挿入データを特殊再生用ビデオデータとして多重化部５に出力する。
【００５６】
つぎに、上述したデータ変換部４において、特殊再生を行うときにビデオデータを切換出力部２４によりビデオデータＡからビデオデータＢに切り換え出力するときの挿入データの挿入手法について説明する。
【００５７】
図２にビデオデータＡのｖｂｖバッファのビット占有量の軌跡を示し、図３にビデオデータＢのｖｂｖバッファのビット占有量の軌跡を示す。ここで、ビデオデータＡ中のフレームｎ以降のデータを、ビデオデータＢのフレームｍ以降のデータに切り換えて出力する一例について説明する。すなわち、ビデオデータＡのフレームｎ−１がアウトフレームであるときにはフレームｎ−１の終了点がアウト点となり、ビデオデータＢのフレームｍがインフレームであるときにはフレームｍの開始点がイン点となる。
【００５８】
図２及び図３によれば、フレームｎのｖｂｖディレイと、フレームｍのｖｂｖディレイとが異なっているため、切換出力部２４により切換を行うと、図４に示すようにｖｂｖバッファのビット占有量の軌跡は整合がとれずにｖｂｖバッファのバッファサイズをオーバーフローしたり、若しくはアンダーフローを発生させたりする。
【００５９】
これに対し、データ変換部４では、ビデオデータの切換を行うに際して、ｖｂｖバッファのビット占有量の軌跡の整合性を保つ目的で、図５に示すようにフレームｎとフレームｍとの間に挿入データを挿入して、ビデオデータの切換前後においてｖｂｖバッファを破綻させない処理をする。
【００６０】
すなわち、ｖｂｖディレイ検出部２２は、ビデオデータの切換を切換出力部２４で行うに際して、ｖｂｖバッファのビット占有量の軌跡を連続させるために、切り換え前後のビデオデータのｖｂｖディレイを検出する。これに対し、スタッフィング挿入部２３は、ｖｂｖバッファのビット占有量の軌跡を連続させるためにスタッフィングデータとしてリピートピクチャを挿入し、挿入データのデータサイズを調整する。そして、切換出力部２４は、ビデオデータＡとビデオデータＢとの間に挿入する挿入データを構成するリピートピクチャのピクチャタイプ、リピートピクチャの枚数を調整するように切り換え処理をすることで、ビデオデータＡとビデオデータＢとの間に挿入する挿入データのデータサイズを決定する。これにより、切換出力部２４は、ｖｂｖバッファを破綻させることのない特殊再生用ビデオデータを多重化部５に出力する。
【００６１】
つぎに、特殊再生制御部３の図示しない受信部で、外部から送信された特殊再生の種類として一時停止を指定する特殊再生指定信号が受信されたときのデータ変換部４の処理について説明する。
【００６２】
データ変換部４は、特殊再生制御部３の図示しない受信部で、特殊再生の種類として一時停止をする特殊再生制御信号が受信されたときには、図６に示すようにアウトフレーム以降に挿入データを挿入し、一時停止を解除するときにはアウトフレーム以降のビデオデータに戻る。
【００６３】
このような処理を行うときのデータ変換部４の処理手順を図７に示す。図７によれば、読み出し部２１により通常再生用のビデオデータを読み出して、復号端末１０に伝送データを伝送している最中に一時停止をする旨の特殊再生制御信号が入力されたときには（ステップＳＴ１１）、先ず、アウトフレームを決定する処理をする（ステップＳＴ１２）。このとき、読み出し部２１は、アウトフレームのピクチャタイプがＩピクチャ、或いはＩピクチャ以降に連続しているＢピクチャのビデオデータを選択することが望ましい。これにより、読み出し部２１は、一時停止中の画質を高くすることができる。
【００６４】
次に、データ変換部４は、一時停止に相当する時間だけ挿入データの挿入をし（ステップＳＴ１３）、一時停止を解除する特殊再生制御信号が入力されるまで挿入データを挿入する処理を繰り返す（ステップＳＴ１４）。
【００６５】
このとき、読み出し部２１は、一時停止中に復号端末１０側に表示させるデータとして、挿入データとしてリピートピクチャをデータ記憶部２から読み出してスタッフィング挿入部２３に出力する。スタッフィング挿入部２３は、ｖｂｖバッファの破綻を防止すべく、ビデオデータのレートにビデオフレームの表示間隔時間を乗じたデータサイズとするように読み出し部２１からのリピートピクチャにスタッフィングデータを付加して切換出力部２４に出力する。切換出力部２４は、一時停止をしている最中には、スタッフィング挿入部２３からのリピートピクチャを多重化部５に出力する。
【００６６】
ここで、スタッフィング挿入部２３は、アウトフレーム以降に連続するＢピクチャの枚数が一時停止を行わなかった通常再生時と同じ枚数となるように、リピートピクチャのピクチャタイプを決定することにより、アウトフレーム以前のピクチャの表示順序を保つことができる。
【００６７】
一時停止が解除されたとき、データ変換部４の読み出し部２１は、インフレーム以降の先頭のピクチャのピクチャタイプを判定し（ステップＳＴ１５）、Ｂピクチャでないと判定したときにはそのまま通常再生に戻り（ステップＳＴ１７）、処理を終了する。読み出し部２１は、Ｂピクチャと判定したときには補正処理（ステップＳＴ１６）を行い、インフレーム以降の先頭のピクチャのピクチャタイプがＢピクチャでなくなったら、通常再生に戻って（ステップＳＴ１７）、処理を終了する。
【００６８】
上記補正処理を、図８（ａ）に示すような符号化順序、表示順序の通常再生用ビデオデータに一時停止の処理をしたときの一例を挙げて説明する。なお、以下の説明では、図中の矢印を動き予測方向、矢印が指し示すフレームを予測先ピクチャ、矢印の開始元を予測元ピクチャとする。
【００６９】
図８（ａ）に示す通常再生用ビデオデータは、フレームＩ６（表示順番が６番目のＩピクチャ）をアウトフレーム、フレームＢ４をインフレームとしたデータである。ここで、通常再生用ビデオデータは、インフレーム直後のフレームがＢピクチャとなり、フレームＢ４、フレームＢ５はフレームＰ３、フレームＩ６からの予測を用いて符号化されている。
【００７０】
図８（ｂ）には、切換出力部２４によりフレームＩ６とフレームＢ４との間に一時停止用にリピートピクチャＲ（Ｂ１）〜リピートピクチャＲ（Ｐ９）を挿入したときの図を示す。フレームＢ４及びフレームＢ５は、リピートピクチャＲ（Ｐ６）及びリピートピクチャＲ（Ｐ９）からの予測を用いて復号端末１０で復号されることになる。フレームＢ４、フレームＢ５は本来、フレームＰ３及びフレームＩ６からの予測を用いて復号される。このような場合、Ｒ（Ｐ９）はリピートピクチャであるので、復号結果はフレームＩ６と等しくなるが、フレームＲ（Ｐ６）の復号結果はフレームＰ３とは異なるため、フレームＢ４、フレームＢ５は正しく復号できないことになる。
【００７１】
これに対し、補正処理において、読み出し部２１は、図８（ｂ）に示すようにインフレーム以降の表示順の先頭に続くＢピクチャであるフレームＢ４、フレームＢ５を、後方予測のみを用いたリピートＢピクチャで置き換えるように補正用のリピートピクチャを挿入することにより正しく復号させる。読み出し部２１は、図８（ｃ）に示すようにリピートピクチャＲ（Ｐ９）からの予測のみを使用したリピートピクチャＲ（Ｂ７）、リピートピクチャＲ（Ｂ８）でフレームＢ４、フレームＢ５を差し替えるように挿入データをデータ記憶部２から読み出す処理をする。これにより、復号端末１０では、フレームＢ４、フレームＢ５を正確に復号することができる。また、スタッフィング挿入部２３は、補正用に差し替えたリピートピクチャＲ（Ｂ７）、リピートピクチャＲ（Ｂ８）にスタッフィングデータを挿入することにより、ｖｂｖバッファを破綻させないことを保証することができる。
【００７２】
なお、ＩＳＯ／ＩＥＣ１４４９６−２（所謂ＭＰＥＧ−４ｖｉｄｅｏ）で規定されている符号化方式のようにピクチャの表示間隔を可変とすることが可能な符号化方式により符号化されているビデオデータを伝送するときには、リピートピクチャを挿入する代わりに、ピクチャの表示時間を変更することで、特殊再生におけるピクチャの繰り返しを行い、一時停止を実現することができる。
【００７３】
つぎに、特殊再生制御部３の図示しない受信部で、外部から送信された特殊再生の種類として早送り再生を指定する特殊再生指定信号が受信されたときのデータ変換部４の処理について説明する。
【００７４】
データ変換部４は、特殊再生制御部３の図示しない受信部で、特殊再生の種類として早送り再生をする特殊再生制御信号が受信されたときには、図９に示すようにアウトフレーム以降から適当なＩピクチャを選択してデータ記憶部２から読み出すように読み出し部２１を動作させ、ｖｂｖバッファを破綻させないように挿入データを挿入し、早送り再生を解除するときにはインフレーム以降のビデオデータに戻る。
【００７５】
このような処理を行うときのデータ変換部４の処理手順を図１０に示す。図１０によれば、読み出し部２１により通常再生用のビデオデータを読み出して、復号端末１０に伝送データを伝送している最中に早送り再生をする旨の特殊再生制御信号が入力されたときには（ステップＳＴ２１）、先ず、アウトフレームを決定する処理をする（ステップＳＴ２２）。このとき、読み出し部２１は、アウトフレームのピクチャタイプがＩピクチャのビデオデータを選択することが望ましい。これにより、読み出し部２１は、早送り再生直後の画質を高くすることができる。
【００７６】
次に、読み出し部２１は、データ記憶部２に記憶されている通常再生用のビデオデータから、早送り再生に使用するＩピクチャ若しくはＰピクチャを選択して読み出す（ステップＳＴ２３）。ここで、読み出し部２１は、Ｉピクチャを選択することにより、早送り再生をしているときの画質を高くすることができる。また、読み出し部２１は、特殊再生制御部３からの特殊再生制御信号により早送り再生の速度が指定されたときには、選択するピクチャ間の間隔を調整することで、早送り再生の速度調整をする。
【００７７】
次に、ｖｂｖディレイ検出部２２はステップＳＴ２３で読み出されたビデオデータが読み出し部２１から供給され、スタッフィング挿入部２３は、読み出し部２１で読み出したリピートピクチャ（挿入データ）が供給される。ｖｂｖディレイ検出部２２はビデオデータを用いてｖｂｖディレイを検出し、スタッフィング挿入部２３によりｖｂｖディレイに基づいてｖｂｖバッファのビット占有量の軌跡が連続するようにリピートピクチャにスタッフィングデータを挿入し、切換出力部２４に出力する。これにより、切換出力部２４は、図９に示すようにビデオデータにリピートピクチャ及びスタッフィングデータを挿入する（ステップＳＴ２４）。
【００７８】
次に、データ変換部４は、早送り再生の解除を示す特殊再生制御信号が入力されて早送り再生を解除すると判定するまで、上述のステップＳＴ２３における処理及びステップＳＴ２４における処理を繰り返して、早送り再生を解除するときには次の処理に進む（ステップＳＴ２５）。
【００７９】
早送り再生が解除されたときには、読み出し部２１は、インフレームとするＩピクチャを選択してデータ記憶部２から読み出す処理をし（ステップＳＴ２６）、ｖｂｖディレイ検出部２２に供給する。
【００８０】
次に、ｖｂｖディレイ検出部２２は読み出し部２１からのインフレームとなるビデオデータのｖｂｖディレイを検出し、スタッフィング挿入部２３はｖｂｖディレイに基づいてｖｂｖバッファを破綻させないようにスタッフィングデータを挿入してリピートピクチャを切換出力部２４に出力する（ステップＳＴ２７）。
【００８１】
次に、読み出し部２１は、選択したインフレームとなるビデオデータがクローズドＧＯＰの符号化順序における先頭であるか否かを判定する（ステップＳＴ２８）。
【００８２】
読み出し部２１は、インフレームとなるビデオデータがクローズドＧＯＰの符号化順序における先頭となるビデオデータであるときには、通常再生用のビデオデータを読み出す処理に戻り（ステップＳＴ３０）、処理を終了する。
【００８３】
具体的には、図１１（ａ）に示すようなクローズドＧＯＰの先頭であるフレームＩ２をインフレームとして早送り再生を解除するときには、図１１（ｂ）に示すようにリピートピクチャを挿入することなく復号端末１０側で復号することができる。
【００８４】
一方、読み出し部２１は、インフレームとなるビデオデータがクローズドＧＯＰの符号化順序における先頭となるビデオデータで無いときには同じデータサイズのリピートピクチャで置き換える補正処理をし（ステップＳＴ２９）、通常再生用のビデオデータを読み出す処理に戻り（ステップＳＴ３０）、処理を終了する。
【００８５】
具体的には、図１２（ａ）に示すようなクローズドＧＯＰの先頭でないフレームＩ２をインフレームとして早送り再生を解除するときには、図１２（ｂ）に示すようにインフレーム直後の表示順における先頭から連続するＢピクチャが予測元ピクチャが特殊再生用に切り換えられているため、正しく復号することができない。ここで、読み出し部２１は、インフレーム直後のＢピクチャを後方予測のみを用いたリピートピクチャＲ（Ｂ０）、Ｒ（Ｂ１）で置き換える補正処理をすることにより正確に復号端末１０側で復号処理をさせる。また、スタッフィング挿入部２３は、ｖｂｖバッファの破綻を防止するために、置き換える前のピクチャＢ０、ピクチャＢ１と、置き換えた後のリピートピクチャＲ（Ｂ０）、Ｒ（Ｂ１）とのデータサイズが等しくなるようにスタッフィングデータを挿入する。
【００８６】
なお、早送り再生をするときにおいて、データ変換部４は、インフレームが必ずクローズドＧＯＰを選択するといったように、ステップＳＴ２６において決定するインフレームの条件に、ステップＳＴ２３において選択するピクチャの条件と特に違いを設けている場合以外は、ステップＳＴ２６及びステップＳＴ２７での処理をそれぞれステップＳＴ２３及びステップＳＴ２４で行っても良い。
【００８７】
また、データ変換部４は、逆方向での早送り再生をするときには、ステップＳＴ２３で選択するＩピクチャの時間方向を逆方向に配列する処理をする。
【００８８】
つぎに、特殊再生制御部３の図示しない受信部で、外部から送信された特殊再生の種類としてスロー再生を指定する特殊再生指定信号が受信されたときのデータ変換部４の処理について説明する。
【００８９】
データ変換部４は、特殊再生制御部３の図示しない受信部で、特殊再生の種類としてスロー再生をする特殊再生制御信号が受信されたときには、図１３に示すようにアウトフレーム以降から通常再生用ビデオデータのフレーム間にリピートピクチャを挿入する処理をし、スロー再生を解除するときにはインフレーム以降のビデオデータに戻る。
【００９０】
このような処理を行うときのデータ変換部４の処理手順を図１４に示す。図１４によれば、読み出し部２１により通常再生用のビデオデータを読み出して、復号端末１０に伝送データを伝送している最中にスロー再生をする旨の特殊再生制御信号が入力されたときには（ステップＳＴ４１）、先ず、アウトフレームを決定する処理をする（ステップＳＴ４２）。
【００９１】
ここで、通常再生用のビデオデータがＩＳＯ／ＩＥＣ１３８１８−１で規定されているＴＳである場合、Ｉピクチャ若しくはＰピクチャの表示時刻情報を、ピクチャデータに先立って符号化して送出することがあり、リピートピクチャを挿入するとＩピクチャ及びＰピクチャの表示時刻が変化するため、表示時刻を符号化するときには、アウトフレームをＩピクチャ若しくはＰピクチャから選択する。
【００９２】
次に、読み出し部２１は、現在のＩピクチャ若しくはＰピクチャの表示時刻を求めるために、スロー再生を開始してから、次のＩピクチャ又はＰピクチャまでに挿入するリピートピクチャの枚数を決定する（ステップＳＴ４３）。読み出し部２１は、上記表示時刻を符号化しなくても良い場合には予め挿入枚数を決定しておく必要はない。読み出し部２１は、挿入するピクチャの枚数によりスロー再生の速度を制御する。
【００９３】
次に、切換出力部２４は、通常再生用のビデオデータのピクチャ間に、Ｂピクチャであるリピートピクチャを挿入する処理をし（ステップＳＴ４４）、スロー再生として復号される特殊再生用ビデオデータを多重化部５に出力する。このとき、スタッフィング挿入部２３は、挿入するリピートピクチャのデータサイズを、ビデオデータのレートにビデオフレームの表示間隔時間を乗じたデータサイズとするようにスタッフィングデータを使用して、ｖｂｖバッファを破綻させないことを保証する。ここで、切換出力部２４は、表示時刻を符号化している場合には、ステップＳＴ４３で決定した枚数分のリピートピクチャを挿入するまでの間、スロー再生を解除しない制御をすることで、符号化した表示時刻の正確性を保持する。
【００９４】
次に、データ変換部４は、特殊再生制御部３からスロー再生を解除する特殊再生制御信号が入力されたか否かを判定し（ステップＳＴ４５）、スロー再生を解除するときには通常再生用データを読み出すように読み出し部２１で動作して（ステップＳＴ４６）、処理を終了し、スロー再生を解除しないときには上述のステップＳＴ４３、ステップＳＴ４４の処理を繰り返す。
【００９５】
つぎに、特殊再生制御部３の図示しない受信部で、外部から送信された特殊再生の種類としてジャンプ再生を指定する特殊再生指定信号が受信されたときのデータ変換部４の処理について説明する。
【００９６】
データ変換部４は、特殊再生制御部３の図示しない受信部で、特殊再生の種類としてジャンプ再生をする特殊再生制御信号が受信されたときには、図１５に示すようにアウトフレーム以降から通常再生用ビデオデータのフレーム間にリピートピクチャを挿入する処理をし、インフレーム以降のビデオデータに戻る。すなわち、サーバ装置１は、通常再生用ビデオデータの送信中に、通常再生用ビデオデータの異なるフレームから再生を続ける。
【００９７】
このような処理を行うときのデータ変換部４の処理手順を図１６に示す。図１６によれば、読み出し部２１により通常再生用のビデオデータを読み出して、復号端末１０に伝送データを伝送している最中にジャンプ再生をする旨の特殊再生制御信号が入力されたときには（ステップＳＴ５１）、先ず、アウトフレーム直後のフレームとインフレームのｖｂｖディレイを検出するようにｖｂｖディレイ検出部２２を動作させる。このとき、読み出し部２１は、アウトフレーム直後のフレームと、インフレームのビデオデータをデータ記憶部２から読み出してｖｂｖディレイ検出部２２に供給するとともに、リピートピクチャをデータ記憶部２から読み出してスタッフィング挿入部２３に供給する。
【００９８】
次に、スタッフィング挿入部２３は、検出したｖｂｖディレイに基づいてｖｂｖバッファを破綻させないようにスタッフィングデータを挿入することで、リピートピクチャのデータサイズを調整する（ステップＳＴ５２）。
【００９９】
また、サーバ装置１は、アウトフレーム以前の表示時刻情報をビデオデータに先立って符号化して復号端末１０に送出している場合には、アウトフレーム以降に連続するＢピクチャの枚数が、ジャンプ再生を行わなかった場合と同様の枚数となるように、リピートピクチャのピクチャタイプを決定することにより、アウトフレーム以前のピクチャの表示順番を保持する。
【０１００】
次に、読み出し部２１は、前のステップで読み出したインフレームのビデオデータがクローズドＧＯＰの先頭であるか否かを判定する（ステップＳＴ５３）。読み出し部２１は、インフレームのビデオデータがクローズドＧＯＰの先頭でないと判定したときには、上述のステップＳＴ２９と同様に同じデータサイズのリピートピクチャで置き換える補正処理をし（ステップＳＴ５４）、通常再生用のビデオデータを読み出す処理に戻り（ステップＳＴ５５）、処理を終了する。これにより、サーバ装置１は、ジャンプ再生をしたときでも、正確に復号端末１０側で復号処理をさせるとともに、ｖｂｖバッファの破綻を防止する。
【０１０１】
一方、読み出し部２１は、インフレームのビデオデータがクローズドＧＯＰの先頭であると判定したときには、通常再生用のビデオデータを読み出す処理に戻り（ステップＳＴ５５）、処理を終了する。
【０１０２】
つぎに、特殊再生制御部３の図示しない受信部で、外部から送信された特殊再生の種類としてコマ送りを指定する特殊再生指定信号が受信されたときのデータ変換部４の処理について説明する。
【０１０３】
データ変換部４は、特殊再生制御部３の図示しない受信部で、特殊再生の種類としてコマ送り再生をする特殊再生制御信号が受信されたときには、図１７に示すようにアウトフレーム以降から適当な間隔のＩピクチャ若しくはＰピクチャを選択し、選択したピクチャ間をリピートピクチャで置き換える処理をし、インフレーム以降のビデオデータに戻る。
【０１０４】
このような処理を行うときのデータ変換部４の処理手順を図１８に示す。図１８によれば、読み出し部２１により通常再生用のビデオデータを読み出して、復号端末１０に伝送データを伝送している最中にコマ送り再生をする旨の特殊再生制御信号が入力されたときには（ステップＳＴ６１）、先ず、読み出し部２１は、アウトフレームを決定する処理をする（ステップＳＴ６２）。ここで、読み出し部２１は、通常再生用ビデオデータ中の任意のピクチャをアウトフレームとして選択することができる。読み出し部２１は、アウトフレームとしてＩピクチャを選択することによりインフレームにおける画質を高くすることができる。
【０１０５】
次に、読み出し部２１は、通常再生用ビデオデータ中から、次に抽出するＩピクチャ又はＰピクチャ（コマ送り再生用ビデオデータ）を選択する（ステップＳＴ６３）。ここで、読み出し部２１は、コマ送り再生用ビデオデータとしてＰピクチャを選択する場合には、Ｐピクチャの予測元となるピクチャがリピートピクチャで差し替えられていると、復号端末１０側で正しく復号することができないため、選択するＰピクチャの直前のＩピクチャ又はＰピクチャが、リピートピクチャで差し替えられていないという条件を満たすようにデータ記憶部２からコマ送り再生用ビデオデータを読み出す処理をする。また、読み出し部２１は、コマ送り再生中の画質を高くするためには、コマ送り再生用ビデオデータとしてＩピクチャを選択する。
【０１０６】
また、読み出し部２１は、リピートピクチャをデータ記憶部２から読み出す処理をする。このとき、読み出し部２１は、リピートピクチャの枚数を選択することにより、各コマ送り再生用ビデオデータ間の間隔を調整し、各ピクチャごとに進む時間長を制御する。
【０１０７】
読み出し部２１は、この処理で読み出したコマ送り再生用のビデオデータをｖｂｖディレイ検出部２２に供給するとともに、リピートピクチャをスタッフィング挿入部２３に供給する。
【０１０８】
次に、データ変換部４は、前のステップで選択したコマ送り再生用ビデオデータ間を全てリピートピクチャで差し替える処理をする（ステップＳＴ６４）。読み出し部２１は、通常再生用ビデオデータの元のピクチャがＩピクチャ又はＰピクチャの場合にはＰピクチャからなるリピートピクチャで差し替えるように読み出し部２１からリピートピクチャを読み出し、元のピクチャがＢピクチャの場合にはＢピクチャからなるリピートピクチャで差し替えるように読み出し部２１からリピートピクチャを読み出す。これにより、データ変換部４は、ピクチャタイプごとの表示順序を保持することが可能となる。また、スタッフィング挿入部２３は、ｖｂｖバッファを破綻させないことを保証するために、リピートピクチャのデータサイズを差し替え前のピクチャと等しくするようにリピートピクチャにスタッフィングデータを付加する。
【０１０９】
次に、データ変換部４は、コマ送り再生の解除を示す特殊再生制御信号が入力されてコマ送り再生を解除すると判定するまで、上述のステップＳＴ６３における処理及びステップＳＴ６４における処理を繰り返して、コマ送り再生を解除するときには次の処理に進む（ステップＳＴ６５）。
【０１１０】
コマ送り再生が解除されたときには、読み出し部２１は、インフレームの直前のＩピクチャ又はＰピクチャがリピートピクチャにより差し替えたか否かを判定し（ステップＳＴ６６）、差し替えていないときには、通常再生用のビデオデータを読み出す処理に戻り（ステップＳＴ６９）、処理を終了する。
【０１１１】
一方、読み出し部２１は、差し替えたと判定したときには、上述のステップＳＴ２８及びステップＳＴ２９と同様の処理をする。すなわち、読み出し部２１は、選択したインフレームとなるビデオデータがクローズドＧＯＰの符号化順序における先頭であるか否かを判定し（ステップＳＴ６７）、インフレームとなるビデオデータがクローズドＧＯＰの符号化順序における先頭であると判定したときには通常再生用のビデオデータを読み出す処理に戻り（ステップＳＴ６９）、処理を終了する。また、読み出し部２１は、インフレームとなるビデオデータがクローズドＧＯＰの符号化順序における先頭となるビデオデータで無いときには同じデータサイズのリピートピクチャで置き換える補正処理をし（ステップＳＴ６８）、通常再生用のビデオデータを読み出す処理に戻り（ステップＳＴ６９）、処理を終了する。
【０１１２】
なお、データ変換部４は、コマ送り再生の速度が等倍速以外のコマ送り再生を行う旨の特殊再生制御信号が入力されたときには、ステップＳＴ６３で選択するＩピクチャ又はＰピクチャの間隔を広げるようにリピートピクチャの枚数を調整する。このとき、データ変換部４は、ステップＳＴ６４で差し替えたリピートピクチャを間引く処理又はリピートピクチャを更に挿入する処理をする。また、データ変換部４は、リピートピクチャのデータサイズを、上述のステップＳＴ２４で説明した場合と同様にして決定する。
【０１１３】
また、データ変換部４は、逆方向のコマ送り再生を行う旨の特殊再生制御信号が入力されたときには、ステップＳＴ６３で選択するＩピクチャの時間方向を逆方向に並べる処理をする。
【０１１４】
このようなサーバ装置１では、特殊再生用ビデオデータを復号端末１０に伝送するときでも、特殊再生の種類に応じて枚数、データサイズを調整してリピートピクチャを挿入するので、通常再生用ビデオデータと変わらないデータ形式の特殊再生用ビデオデータを作成することができる。
【０１１５】
このようなデータ配信システムによれば、特殊再生を行うときであっても、データ変換部４により変換した特殊再生用ビデオデータを、通常再生の場合と同様のビデオデータの形式に変換しているので、復号端末１０側で特殊再生のための特別な受信処理や復号処理を必要とすることがなく、更には復号端末１０側に特殊再生用の制御装置も必要とすることはない。
【０１１６】
また、上述のデータ配信システムによれば、例えばＩＳＯ／ＩＥＣ１３８１８−２を使用している場合、データ変換部４により特殊再生を行うための特殊再生用ビデオデータに変換しているときにｖｂｖバッファを破綻させない特殊再生用ビデオデータを出力する制御処理を行うことにより、復号端末１０を、特殊再生のための特別な処理を必要としない簡易な構成とすることができる。
【０１１７】
更に、データ変換部４を備えたサーバ装置１によれば、特殊再生を行うときにも、通常再生を行う場合と同様のビデオデータの形式に変換しているために、特殊再生のための特別なデータ形式とする機能を持つ必要がない。サーバ装置１は、例えば、ＩＳＯ／ＩＥＣ１３８１８−１で規定されているＴＳをＩＥＣ６１８８３で定められた手法で、ＩＥＥＥ１３９４ケーブルを伝送媒体２０としてデータ伝送をする場合であっても、ｖｂｖバッファを破綻させないビデオデータに変換されているため、ＩＳＯ／ＩＥＣ１３８１８−１の規定を満たすＴＳに多重化することが可能であり、ＩＥＣ６１８８３の規定を満たすデータ形式でデータ伝送をすることができる。
【０１１８】
したがって、データ配信システムによれば、特殊再生をするためのデータを伝送するときに、特別なサーバと復号端末を組み合わせなくても良い。
【０１１９】
更に、このデータ配信システムによれば、サーバ装置１によりビデオデータを送出するときに、デコード及び再エンコードを行う必要がないので、データ変換部４の構成を簡単とすることができ、送出時の処理遅延を小さくすることができ、更には画質の劣化を発生させることがない。
【０１２０】
【発明の効果】
本発明によれば、ビット占有量が検出された送信データ、及びデータサイズが調整された挿入データを、外部から受信した特殊再生要求に含まれる特殊再生の種類に基づいて切換出力し、出力された送信データ及び挿入データを再生装置に送信するので、データ送信側は、再生装置に特殊再生をするためのビデオデータを送出する際に特殊再生のためのデコード及び再エンコードを行う必要がないため、データ送信側の構成を簡単とすることができるとともに、送出時の処理遅延を小さくすることができ、更には画質の劣化を発生させることがない。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明を適用したデータ配信システムを示すブロック図である。
【図２】ビデオデータＡについてのｖｂｖバッファのビット占有量の軌跡を示す図である。
【図３】ビデオデータＢについてのｖｂｖバッファのビット占有量の軌跡を示す図である。
【図４】ビデオデータＡからビデオデータＢに切り換えたときのｖｂｖバッファのビット占有量の軌跡を示す図である。
【図５】ビデオデータＡとビデオデータＢとの間にリピートピクチャを挿入したときのｖｂｖバッファのビット占有量の軌跡を示す図である。
【図６】本発明を適用したサーバ装置のデータ変換部により一時停止を行うときの処理を説明するための図である。
【図７】本発明を適用したサーバ装置のデータ変換部により一時停止を行うときの処理手順を説明するためのフローチャートである。
【図８】本発明を適用したサーバ装置のデータ変換部により一時停止を行うときの補正処理を説明するための図である。
【図９】本発明を適用したサーバ装置のデータ変換部により早送り再生を行うときの処理を説明するための図である。
【図１０】本発明を適用したサーバ装置のデータ変換部により早送り再生を行うときの処理手順を説明するためのフローチャートである。
【図１１】本発明を適用したサーバ装置のデータ変換部により早送り再生を行うときの一例について説明するための図である。
【図１２】本発明を適用したサーバ装置のデータ変換部により早送り再生を行うときの補正処理について説明するための図である。
【図１３】本発明を適用したサーバ装置のデータ変換部によりスロー再生を行うときの処理を説明するための図である。
【図１４】本発明を適用したサーバ装置のデータ変換部によりスロー再生を行うときの処理手順を説明するためのフローチャートである。
【図１５】本発明を適用したサーバ装置のデータ変換部によりジャンプを行うときの処理を説明するための図である。
【図１６】本発明を適用したサーバ装置のデータ変換部によりジャンプを行うときの処理手順を説明するためのフローチャートである。
【図１７】本発明を適用したサーバ装置のデータ変換部によりコマ送り再生を行うときの処理を説明するための図である。
【図１８】本発明を適用したサーバ装置のデータ変換部によりコマ送り再生を行うときの処理手順を説明するためのフローチャートである。
【図１９】従来のデータ配信システムを示すブロック図である。
【図２０】ｖｂｖバッファのビット占有量の軌跡について説明するための図である。
【図２１】ＩＳＯ／ＩＥＣ１３８１８−１において、ＴＳを復号するためのデコーダモデルについて説明するための図である。
【図２２】データ配信システムを示すブロック図である。
【符号の説明】
１  サーバ装置、２  データ記憶部、３  特殊再生制御部、４  データ変換部、５  多重化部、６  送信部、１０  復号端末、１１  受信部、１２  復号部、２０  伝送媒体、２１  読み出し部、２２  ｖｂｖディレイ検出部、２３  スタッフィング挿入部、２４  切換出力部
【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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【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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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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