(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定の順序で入力され、当該所定の順序に従い常に一定の出力転送レートで連続的に出力される時系列データであって、所定データ数ごとに分割されて入力される複数の分割時系列データで構成される上記時系列データを含んだデータファイルを蓄積する手段と、
上記データファイルを上記複数の分割時系列データごとに記憶する記憶手段と、
上記記憶手段に記憶された上記データファイルに上記時系列データとして含まれる画像データから、画像の時間的に不連続な変化を示すシーンチェンジ位置を検出するシーンチェンジ位置検出手段と、
上記シーンチェンジ位置検出手段によって検出された上記シーンチェンジ位置において上記時系列データの分割箇所として上記画像データを分割し、上記記憶手段の空き容量が所定の量よりも少なくなったときにおいて、上記各分割時系列データのデータ数に対して上記出力転送レートと当該出力転送レートよりも転送レートが遅く上記各分割時系列データが入力される毎に適用される入力転送レートとの比に応じた割合のデータ数の画像データを、当該分割時系列データにおける上記所定の順序の末尾から選択して削除するデータ削除手段と、
上記データ削除手段によって上記割合のデータ数の画像データを削除されたデータファイルに含まれる時系列データを構成する上記各分割時系列データを上記記憶手段から上記一定の出力転送レートで連続的に出力するデータ出力手段と、
上記データ削除手段によって上記割合のデータ数の画像データを削除されたデータファイルに含まれる時系列データを構成する上記各分割時系列データが上記データ出力手段によって上記一定の出力転送レートで連続的に出力されている間において、上記データ削除手段により削除された上記割合のデータ数の画像データを、上記各分割時系列データの分割期間の終期で入力が完了するように上記各入力転送レートで当該入力を開始して、上記記憶手段の当該データファイルに記憶させるデータ入力手段と
を有するデータ蓄積装置。
【請求項２】
所定の順序で入力され、当該所定の順序に従い常に一定の出力転送レートで連続的に出力される時系列データであって、所定データ数ごとに分割されて入力される複数の分割時系列データで構成される上記時系列データを含んだデータファイルを蓄積する手段と、
上記データファイルを上記複数の分割時系列データごとに記憶する記憶手段と、
上記記憶手段に記憶された上記データファイルに上記時系列データとして含まれる画像データから、画像の時間的に不連続な変化を示すシーンチェンジ位置を検出するシーンチェンジ位置検出手段と、
上記シーンチェンジ位置検出手段によって検出された上記シーンチェンジ位置において上記時系列データの分割箇所として上記画像データを分割し、上記記憶手段の空き容量が所定の量よりも少なくなったときにおいて、上記各分割時系列データから所定データ数の画像データを、当該分割した画像データにおける上記所定の順序の先頭に残して、削除するデータ削除手段と、
上記データ削除手段によって上記所定データ数の画像データを削除されたデータファイルに含まれる時系列データを構成する上記各分割時系列データを上記記憶手段から上記一定の出力転送レートで連続的に出力するデータ出力手段と、
上記データ削除手段によって上記所定データ数の画像データを削除されたデータファイルに含まれる時系列データを構成する上記各分割時系列データが上記データ出力手段によって上記一定の出力転送レートで連続的に出力されている間において、上記データ削除手段において分割時系列データから削除される画像データのデータ数と、当該分割時系列データが上記出力転送レートによって出力される転送時間との比に応じた上記出力転送レートよりも遅い入力転送レートを入力する各分割時系列データに対して設定し、上記データ削除手段により削除された上記所定データ数の画像データを、上記各分割時系列データの分割期間の終期で入力が完了するように上記各入力転送レートで当該入力を開始して、上記記憶手段の当該データファイルに記憶させるデータ入力手段と
を有するデータ蓄積装置。
【請求項３】
所定の順序で入力され、当該所定の順序に従い常に一定の出力転送レートで連続的に出力される時系列データであって、所定データ数ごとに分割されて入力されて蓄積される複数の分割時系列データで構成される上記時系列データを含んだデータファイルを上記各分割時系列データごとに蓄積するステップと、
上記蓄積された上記データファイルに上記時系列データとして含まれる画像データから、画像の時間的に不連続な変化を示すシーンチェンジ位置を検出するシーンチェンジ位置検出ステップと、
上記シーンチェンジ位置検出ステップによって検出された上記シーンチェンジ位置において上記時系列データの分割箇所として上記画像データを分割し、データの蓄積容量が所定の量よりも少なくなったときには、上記各分割時系列データのデータ数に対して上記出力転送レートと当該出力転送レートよりも転送レートが遅く上記各分割時系列データが入力される毎に適用される入力転送レートとの比に応じた割合のデータ数の画像データを、当該分割時系列データにおける上記所定の順序の末尾から選択して削除するデータ削除ステップと、
上記データ削除ステップによって上記割合のデータ数の画像データを削除されたデータファイルに含まれる時系列データを構成する上記各分割時系列データを上記一定の出力転送レートで連続的に出力するとともに、上記データ削除ステップにより削除された上記割合のデータ数の画像データを、上記各分割時系列データの分割期間の終期で入力が完了するように上記各入力転送レートで当該入力を開始して上記データファイルの蓄積を行うデータ入出力ステップと
を有するデータ蓄積方法。
【請求項４】
所定の順序で入力され、当該所定の順序に従い常に一定の出力転送レートで連続的に出力される時系列データであって、所定データ数ごとに分割されて入力されて蓄積される複数の分割時系列データで構成される上記時系列データを含んだデータファイルを上記各分割時系列データごとに蓄積するステップと、
上記蓄積された上記データファイルに上記時系列データとして含まれる画像データから、画像の時間的に不連続な変化を示すシーンチェンジ位置を検出するシーンチェンジ位置検出ステップと、
上記シーンチェンジ位置検出ステップによって検出された上記シーンチェンジ位置において上記時系列データの分割箇所として上記画像データを分割し、データの蓄積容量が所定の量よりも少なくなったときには、上記各分割時系列データから所定データ数の画像データを、当該分割した画像データにおける上記所定の順序の先頭に残して、削除するデータ削除ステップと、
上記データ削除ステップによって上記所定データ数の画像データを削除されたデータファイルに含まれる時系列データを構成する上記各分割時系列データを上記一定の出力転送レートで連続的に出力するとともに、上記データ削除ステップにおいて分割時系列データから削除される画像データのデータ数と、当該分割時系列データが上記出力転送レートによって出力される転送時間との比に応じた上記出力転送レートよりも遅い入力転送レートを入力する各分割時系列データに対して設定し、上記データ削除ステップにより削除された上記所定データ数の画像データを、上記各分割時系列データの分割期間の終期で入力が完了するように上記各入力転送レートで当該入力を開始して上記データファイルの蓄積を行うデータ入出力ステップと
を有するデータ蓄積方法。
【請求項５】
コンピュータで実行される、データ蓄積方法を遂行するルーチンをコンピュータで読み取り可能に記録した記録媒体であって、
所定の順序で入力され、当該所定の順序に従い常に一定の出力転送レートで連続的に出力される時系列データであって、所定データ数ごとに分割されて入力されて蓄積される複数の分割時系列データで構成される上記時系列データを含んだデータファイルを上記各分割時系列データごとに蓄積させるルーチンと、
上記蓄積された上記データファイルに上記時系列データとして含まれる画像データから、画像の時間的に不連続な変化を示すシーンチェンジ位置を検出するシーンチェンジ位置検出ルーチンと、
上記シーンチェンジ位置検出ルーチンによって検出された上記シーンチェンジ位置において上記時系列データの分割箇所として上記画像データを分割し、データの蓄積容量が所定の量よりも少なくなったときには、上記各分割時系列データのデータ数に対して上記出力転送レートと当該出力転送レートよりも転送レートが遅く上記各分割時系列データが入力される毎に適用される入力転送レートとの比に応じた割合のデータ数の画像データを、当該分割時系列データにおける上記所定の順序の末尾から選択して削除するデータ削除ルーチンと、
上記データ削除ルーチンによって上記割合のデータ数の画像データを削除されたデータファイルに含まれる時系列データを構成する上記各分割時系列データを上記一定の出力転送レートで連続的に出力するとともに、上記データ削除ステップにより削除された上記割合のデータ数の画像データを、上記各分割時系列データの分割期間の終期で入力が完了するように上記各入力転送レートで当該入力を開始して上記データファイルの蓄積を行うデータ入出力ルーチンと
をコンピュータで読み取り可能に記録した記録媒体。
【請求項６】
コンピュータで実行される、データ蓄積方法を遂行するルーチンをコンピュータで読み取り可能に記録した記録媒体であって、
所定の順序で入力され、当該所定の順序に従い常に一定の出力転送レートで連続的に出力される時系列データであって、所定データ数ごとに分割されて入力されて蓄積される複数の分割時系列データで構成される上記時系列データを含んだデータファイルを上記各分割時系列データごとに蓄積させるルーチンと、
上記蓄積された上記データファイルに上記時系列データとして含まれる画像データから、画像の時間的に不連続な変化を示すシーンチェンジ位置を検出するシーンチェンジ位置検出ルーチンと、
上記シーンチェンジ位置検出ルーチンによって検出された上記シーンチェンジ位置において上記時系列データの分割箇所として上記画像データを分割し、データの蓄積容量が所定の量よりも少なくなったときには、上記各分割時系列データから所定データ数の画像データを、当該分割した画像データにおける上記所定の順序の先頭に残して、削除するデータ削除ルーチンと、
上記データ削除ルーチンによって上記所定データ数の画像データを削除されたデータファイルに含まれる時系列データを構成する上記各分割時系列データを上記一定の出力転送レートで連続的に出力するとともに、上記データ削除ルーチンにおいて分割時系列データから削除される画像データのデータ数と、当該分割時系列データが上記出力転送レートによって出力される転送時間との比に応じた上記出力転送レートよりも遅い入力転送レートを入力する各分割時系列データに対して設定し、上記データ削除ルーチンにより削除された上記所定データ数の画像データを、上記各分割時系列データの分割期間の終期で入力が完了するように上記各入力転送レートで当該入力を開始して上記データファイルの蓄積を行うデータ入出力ルーチンと
をコンピュータで読み取り可能に記録した記録媒体。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、所定の順序で入力され、当該所定の順序で出力される時系列データを含んだデータファイルを蓄積するデータ蓄積装置およびその方法ならびに記録媒体に係り、例えば、インターネットなどのネットワーク上でマルチメディア・データの通信に用いられるデータ蓄積装置およびその方法ならびに記録媒体に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
インターネットなどのネットワーク上において、サーバ装置からクライアントの端末装置へ映像や音声などを含んだ大容量のマルチメディア・データを送信させる場合に、データの伝送経路上にキャッシュ装置を設けることによって、端末側に対するデータの伝送時間を短縮させるとともに、ネットワークの負荷を緩和させる手法が、従来より一般的に用いられている。
【０００３】
キャッシュ装置には伝送されるデータが一時的に蓄積されており、端末側からキャッシュ装置に蓄積されているデータの供給がサーバ装置に対して要求された場合、サーバ装置の代わりにキャッシュ装置から端末装置へ要求されたデータが伝送される。したがって、サーバ装置からキャッシュ装置の間をデータが伝送される時間が短縮されるため、キャッシュ装置を用いない場合に比べてデータの伝送時間を短くさせることができる。また、サーバ装置からキャッシュ装置の間の経路においてデータを伝送させずに済むので、ネットワークの負荷を軽減させることができる。
【０００４】
一般にキャッシュ装置では、キャッシュ内のデータが満杯になって次に入力されるデータの記憶領域が無くなると、現在記憶されているデータの中から何れかのデータを削除して記憶領域に空きスペースを作り、そこに入力されたデータを記憶させる処理が行われている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来のネットワーク用キャッシュ装置においては、ファイル単位や記憶装置のブロック単位、ファイルシステムの管理単位などの情報を元に、データの管理が行われているため、データはファイルごとあるいはブロックごとに削除されている。伝送データが映像や音声を含むマルチメディアデータである場合、一般的にシーンの切り替わり目からのデータが頻繁にアクセスされる傾向があるが、従来の方法ではこうした傾向とは関係なく、まとまったデータを一度に削除させてしまうので、キャッシュされたデータが効率的に使用されない問題がある。
【０００６】
また、キャッシュ装置とサーバ装置との間における通信回線が、要求された転送レートまでの伝送が可能となるように帯域保証されている場合、一般にキャッシュ装置は不要であり、一定の転送レートで送られてきたデータをキャッシュ装置やバッファ装置を用いずにそのまま再生させることが可能であるが、キャッシュ装置を設けることによって、サーバ装置からキャッシュ装置へ伝送させるデータの量を減らすことができるので、原理的には帯域保証された転送レートよりも低い転送レートでデータを伝送できるはずである。しかしながら、サーバ装置からの入力転送レートを端末装置への出力転送レートに比べて低い帯域に予約しながら、端末装置へのデータを途切れさせずに伝送させる仕組みが従来のキャッシュ装置には備わっていないため、予約した帯域で保証される転送レートよりも平均的に低い転送レートで通信回線を使用することになり、通信コストに無駄を生ずる問題がある。
【０００７】
本発明はかかる事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、蓄積された時系列データが従来に比べて効率的に使用されるとともに、蓄積された時系列データが使用される場合に、入力の転送レートを出力の転送レートに比べて低い値に設定できるデータ蓄積装置およびその方法ならびに記録媒体を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するため、本発明のデータ蓄積装置は、所定の順序で入力され、当該所定の順序に従い常に一定の出力転送レートで連続的に出力される時系列データであって、所定データ数ごとに分割されて入力される複数の分割時系列データで構成される上記時系列データを含んだデータファイルを蓄積する手段と、上記データファイルを上記複数の分割時系列データごとに記憶する記憶手段と、上記記憶手段に記憶された上記データファイルに上記時系列データとして含まれる画像データから、画像の時間的に不連続な変化を示すシーンチェンジ位置を検出するシーンチェンジ位置検出手段と、上記シーンチェンジ位置検出手段によって検出された上記シーンチェンジ位置において上記時系列データの分割箇所として上記画像データを分割し、上記記憶手段の空き容量が所定の量よりも少なくなったときにおいて、上記各分割時系列データのデータ数に対して上記出力転送レートと当該出力転送レートよりも転送レートが遅く上記各分割時系列データが入力される毎に適用される入力転送レートとの比に応じた割合のデータ数の画像データを、当該分割時系列データにおける上記所定の順序の末尾から選択して削除するデータ削除手段と、上記データ削除手段によって上記割合のデータ数の画像データを削除されたデータファイルに含まれる時系列データを構成する上記各分割時系列データを上記記憶手段から上記一定の出力転送レートで連続的に出力するデータ出力手段と、上記データ削除手段によって上記割合のデータ数の画像データを削除されたデータファイルに含まれる時系列データを構成する上記各分割時系列データが上記データ出力手段によって上記一定の出力転送レートで連続的に出力されている間において、上記データ削除手段により削除された上記割合のデータ数の画像データを、上記各分割時系列データの分割期間の終期で入力が完了するように上記各入力転送レートで当該入力を開始して、上記記憶手段の当該データファイルに記憶させるデータ入力手段とを有する。
【０００９】
また、本発明のデータ蓄積装置は、所定の順序で入力され、当該所定の順序に従い常に一定の出力転送レートで連続的に出力される時系列データであって、所定データ数ごとに分割されて入力される複数の分割時系列データで構成される上記時系列データを含んだデータファイルを蓄積する手段と、上記データファイルを上記複数の分割時系列データごとに記憶する記憶手段と、上記記憶手段に記憶された上記データファイルに上記時系列データとして含まれる画像データから、画像の時間的に不連続な変化を示すシーンチェンジ位置を検出するシーンチェンジ位置検出手段と、上記シーンチェンジ位置検出手段によって検出された上記シーンチェンジ位置において上記時系列データの分割箇所として上記画像データを分割し、上記記憶手段の空き容量が所定の量よりも少なくなったときにおいて、上記各分割時系列データから所定データ数の画像データを、当該分割した画像データにおける上記所定の順序の先頭に残して、削除するデータ削除手段と、上記データ削除手段によって上記所定データ数の画像データを削除されたデータファイルに含まれる時系列データを構成する上記各分割時系列データを上記記憶手段から上記一定の出力転送レートで連続的に出力するデータ出力手段と、上記データ削除手段によって上記所定データ数の画像データを削除されたデータファイルに含まれる時系列データを構成する上記各分割時系列データが上記データ出力手段によって上記一定の出力転送レートで連続的に出力されている間において、上記データ削除手段において分割時系列データから削除される画像データのデータ数と、当該分割時系列データが上記出力転送レートによって出力される転送時間との比に応じた上記出力転送レートよりも遅い入力転送レートを入力する各分割時系列データに対して設定し、上記データ削除手段により削除された上記所定データ数の画像データを、上記各分割時系列データの分割期間の終期で入力が完了するように上記各入力転送レートで当該入力を開始して、上記記憶手段の当該データファイルに記憶させるデータ入力手段とを有する。
【００１６】
本発明のデータ蓄積方法は、所定の順序で入力され、当該所定の順序に従い常に一定の出力転送レートで連続的に出力される時系列データであって、所定データ数ごとに分割されて入力されて蓄積される複数の分割時系列データで構成される上記時系列データを含んだデータファイルを上記各分割時系列データごとに蓄積するステップと、上記蓄積された上記データファイルに上記時系列データとして含まれる画像データから、画像の時間的に不連続な変化を示すシーンチェンジ位置を検出するシーンチェンジ位置検出ステップと、上記シーンチェンジ位置検出ステップによって検出された上記シーンチェンジ位置において上記時系列データの分割箇所として上記画像データを分割し、データの蓄積容量が所定の量よりも少なくなったときには、上記各分割時系列データのデータ数に対して上記出力転送レートと当該出力転送レートよりも転送レートが遅く上記各分割時系列データが入力される毎に適用される入力転送レートとの比に応じた割合のデータ数の画像データを、当該分割時系列データにおける上記所定の順序の末尾から選択して削除するデータ削除ステップと、上記データ削除ステップによって上記割合のデータ数の画像データを削除されたデータファイルに含まれる時系列データを構成する上記各分割時系列データを上記一定の出力転送レートで連続的に出力するとともに、上記データ削除ステップにより削除された上記割合のデータ数の画像データを、上記各分割時系列データの分割期間の終期で入力が完了するように上記各入力転送レートで当該入力を開始して上記データファイルの蓄積を行うデータ入出力ステップとを有する。
【００１７】
また、本発明のデータ蓄積方法は、所定の順序で入力され、当該所定の順序に従い常に一定の出力転送レートで連続的に出力される時系列データであって、所定データ数ごとに分割されて入力されて蓄積される複数の分割時系列データで構成される上記時系列データを含んだデータファイルを上記各分割時系列データごとに蓄積するステップと、上記蓄積された上記データファイルに上記時系列データとして含まれる画像データから、画像の時間的に不連続な変化を示すシーンチェンジ位置を検出するシーンチェンジ位置検出ステップと、上記シーンチェンジ位置検出ステップによって検出された上記シーンチェンジ位置において上記時系列データの分割箇所として上記画像データを分割し、データの蓄積容量が所定の量よりも少なくなったときには、上記各分割時系列データから所定データ数の画像データを、当該分割した画像データにおける上記所定の順序の先頭に残して、削除するデータ削除ステップと、上記データ削除ステップによって上記所定データ数の画像データを削除されたデータファイルに含まれる時系列データを構成する上記各分割時系列データを上記一定の出力転送レートで連続的に出力するとともに、上記データ削除ステップにおいて分割時系列データから削除される画像データのデータ数と、当該分割時系列データが上記出力転送レートによって出力される転送時間との比に応じた上記出力転送レートよりも遅い入力転送レートを入力する各分割時系列データに対して設定し、上記データ削除ステップにより削除された上記所定データ数の画像データを、上記各分割時系列データの分割期間の終期で入力が完了するように上記各入力転送レートで当該入力を開始して上記データファイルの蓄積を行うデータ入出力ステップとを有する。
【００２１】
本発明のコンピュータで読み取り可能に記録した記録媒体は、コンピュータで実行される、データ蓄積方法を遂行するルーチンをコンピュータで読み取り可能に記録した記録媒体であって、所定の順序で入力され、当該所定の順序に従い常に一定の出力転送レートで連続的に出力される時系列データであって、所定データ数ごとに分割されて入力されて蓄積される複数の分割時系列データで構成される上記時系列データを含んだデータファイルを上記各分割時系列データごとに蓄積させるルーチンと、上記蓄積された上記データファイルに上記時系列データとして含まれる画像データから、画像の時間的に不連続な変化を示すシーンチェンジ位置を検出するシーンチェンジ位置検出ルーチンと、上記シーンチェンジ位置検出ルーチンによって検出された上記シーンチェンジ位置において上記時系列データの分割箇所として上記画像データを分割し、データの蓄積容量が所定の量よりも少なくなったときには、上記各分割時系列データのデータ数に対して上記出力転送レートと当該出力転送レートよりも転送レートが遅く上記各分割時系列データが入力される毎に適用される入力転送レートとの比に応じた割合のデータ数の画像データを、当該分割時系列データにおける上記所定の順序の末尾から選択して削除するデータ削除ルーチンと、上記データ削除ルーチンによって上記割合のデータ数の画像データを削除されたデータファイルに含まれる時系列データを構成する上記各分割時系列データを上記一定の出力転送レートで連続的に出力するとともに、上記データ削除ステップにより削除された上記割合のデータ数の画像データを、上記各分割時系列データの分割期間の終期で入力が完了するように上記各入力転送レートで当該入力を開始して上記データファイルの蓄積を行うデータ入出力ルーチンとをコンピュータで読み取り可能に記録した。
また、本発明のコンピュータで読み取り可能に記録した記録媒体は、コンピュータで実行される、データ蓄積方法を遂行するルーチンをコンピュータで読み取り可能に記録した記録媒体であって、所定の順序で入力され、当該所定の順序に従い常に一定の出力転送レートで連続的に出力される時系列データであって、所定データ数ごとに分割されて入力されて蓄積される複数の分割時系列データで構成される上記時系列データを含んだデータファイルを上記各分割時系列データごとに蓄積させるルーチンと、上記蓄積された上記データファイルに上記時系列データとして含まれる画像データから、画像の時間的に不連続な変化を示すシーンチェンジ位置を検出するシーンチェンジ位置検出ルーチンと、上記シーンチェンジ位置検出ルーチンによって検出された上記シーンチェンジ位置において上記時系列データの分割箇所として上記画像データを分割し、データの蓄積容量が所定の量よりも少なくなったときには、上記各分割時系列データから所定データ数の画像データを、当該分割した画像データにおける上記所定の順序の先頭に残して、削除するデータ削除ルーチンと、上記データ削除ルーチンによって上記所定データ数の画像データを削除されたデータファイルに含まれる時系列データを構成する上記各分割時系列データを上記一定の出力転送レートで連続的に出力するとともに、上記データ削除ルーチンにおいて分割時系列データから削除される画像データのデータ数と、当該分割時系列データが上記出力転送レートによって出力される転送時間との比に応じた上記出力転送レートよりも遅い入力転送レートを入力する各分割時系列データに対して設定し、上記データ削除ルーチンにより削除された上記所定データ数の画像データを、上記各分割時系列データの分割期間の終期で入力が完了するように上記各入力転送レートで当該入力を開始して上記データファイルの蓄積を行うデータ入出力ルーチンとをコンピュータで読み取り可能に記録した。
【００２２】
【発明の実施の形態】
図１は、サーバ装置と端末装置との間で本発明に係るキャッシュ装置が用いられる位置を説明するための図である。
図１において、映像や音声などのＡＶコンテンツを配信する機能を有するサーバ装置１０１がネットワーク１００に接続されており、このサーバ装置１０１から伝送されるＡＶコンテンツは、ネットワーク１００を介し、ネットワークのエッジ部分１０２（例えば商業プロバイダのアクセスポイントなど）から家庭やオフィスなどに置かれるルータ装置１０３を経て、クライアントの端末装置１０４に供給される。ルータ装置１０３には複数の端末装置１０４が接続されている。
【００２３】
キャッシュ装置が配置される位置としては、データが供給される端末装置に近い位置に置いた方が、キャッシュ装置本来の機能であるアクセス速度の改善に対して効果的である。例えば図１においてネットワークのエッジ部分１０２や、ルータ装置１０３、端末装置１０４の内部などに配置することができるが、上述の説明から、端末装置１０４に置いた方がアクセス速度の改善に効果的である。また、これら３点の場所のうちの２か所または３か所にキャッシュ装置を設置させても良い。
【００２４】
また好適には、本発明のキャッシュ装置が用いられるシステムにおいて、キャッシュ装置とサーバ装置との間の通信経路は帯域保証が可能になっている。これにより、キャッシュ装置への入力転送レートが一定に制御されるので、後述の方法によりキャッシュ装置からの出力転送レートに比べて入力転送レートを低くできる。
【００２５】
第１の実施形態
以下、本発明の第１の実施形態に係るキャッシュ装置について、図面を参照しながら説明する。
図２は、本発明の第１の実施形態に係るキャッシュ装置の概略的な構成図である。図２に示すキャッシュ装置は、データ入力部１、記憶部２、データ出力部３、およびデータ削除部４を有する。
なお、データ入力部１は、本発明のデータ入力手段の一実施形態である。
記憶部２は、本発明の記憶手段の一実施形態である。
データ出力部３は、本発明のデータ出力手段の一実施形態である。
データ削除部４は、本発明のデータ削除手段の一実施形態である。
【００２６】
記憶部２は、データ入力部１から入力されるＡＶコンテンツなどの時系列データを順次記憶する。また、記憶した時系列データをデータ出力部３に順次読みだされる。なお、時系列データは時系列的に順次入力される一連のデータであり、入力された順序で端末装置へ出力される。また、時系列データはデータファイルの単位で記憶部２に記憶される。
【００２７】
データ出力部３は、図示しない端末装置からの要求に応じて、記憶部２に記憶されているデータファイルの時系列データを記憶部２から順次読みだして出力する。出力転送レートは、端末装置との間で設定された一定の値に保持されている。
なお、端末装置から要求されたデータファイルが記憶部２にキャッシュされていない場合には、データ入力部１で入力された時系列データがそのままデータ出力部３を介して端末装置に出力される。この場合にも、入力された時系列データは記憶部２に順次記憶される。
【００２８】
データ入力部１は、図示しないサーバ装置から伝送されてきたＡＶコンテンツなどの時系列データを所定の転送レートで入力し、記憶部２の空き領域へ入力したデータを書き込む。なお、記憶部２に記憶された時系列データは、所定の条件（例えば空き領域の量など）に応じて、データ削除部４によりデータファイル中の一部の時系列データが削除される。
【００２９】
またデータ入力部１は、記憶部２にキャッシュされたデータファイルの時系列データがデータ出力部３より一定の出力転送レートで端末装置に出力される場合に、出力データが記憶部２から枯渇しないようにするため、一部削除された時系列データを出力転送レートより低い入力転送レートでサーバ装置から再び入力し、記憶部２に記憶させる。この場合、サーバ装置とキャッシュ装置との間の入力転送レートは、キャッシュ装置と端末装置との間の出力転送レートに比べて低くなる。
端末装置から要求されたデータファイルが記憶部２にキャッシュされていない場合には、端末装置から要求される出力転送レートと同じ転送レートで時系列データをサーバ装置から入力し、これをデータ出力部３を介して端末装置に出力する。
【００３０】
データ削除部４は、例えば空き領域の量が所定の量より少なくなった場合などの所定の条件に応じて、記憶部２にキャッシュされているデータファイルの中の時系列データを一部削除する。例えば、時系列データの先頭から所定データ量の時系列データをキャッシュ・データとして残しておき、残りの時系列データを削除する。先頭からのデータをキャッシュ・データとして残すので、キャッシュ・データとして記憶部２に残された時系列データを所定の出力転送レートで端末装置に出力させながら、同時に、削除された時系列データを出力転送レートより低い入力転送レートで入力して記憶部２に補充させて、記憶部２の時系列データを枯渇させずに、時系列データを出力させることができる。
【００３１】
また、データファイルの時系列データを所定データ量ごとに分割して、各分割された時系列データの先頭部分をキャッシュ・データとして記憶部２に残し、残りの時系列データを削除しても良い。この場合も上述と同様にして、各分割された時系列データの先頭にあるキャッシュ・データを端末装置に出力させながら、同時に、削除された残りの時系列データをサーバ装置から入力して記憶部２に補充することにより、入力転送レートを出力転送レートより低くすることができる。
【００３２】
図３は、時系列データの入力転送量と出力転送量の時間的推移の例を示す図である。図３において、横軸はキャッシュ装置にデータの転送が開始されてからの時刻を示し、縦軸は時系列データの先頭データからのデータ量を示している。また、図３の実線はキャッシュ装置に入力されるデータのグラフを示し、点線はキャッシュ装置から出力されるデータのグラフを示している。
【００３３】
図３においては、時刻０から時刻ｔｍが１つのデータファイルの転送時間を示している。図３に示すように、時刻０ｓｅｃにおいてキャッシュ装置には先頭データから２ｂｙｔｅのデータが入力されているが、これは先頭データから２ｂｙｔｅのデータが既に記憶部２にキャッシュされており、以降のデータがデータ削除部４によって記憶部２から削除されていることを示している。したがって、先頭データから２ｂｙｔｅ以降のデータが、入力転送レートＲ２でキャッシュ装置に入力される。一方キャッシュ装置からは、先頭データから順番に、出力転送レートＲ１でデータが出力されている。入力転送レートＲ２に比べて出力転送レートＲ１の方が高いため、入力される時系列データと出力される時系列データとの間のデータ量の差はだんだん少なくなり、データファイルの転送が終了する時刻ｔｍにおいて、入力される時系列データと出力される時系列データが一致している。
【００３４】
データファイルのデータ量ｎ、データファイルの出力転送時間ｔｍ、およびキャッシュされている時系列データのデータ量ｉによって、入力転送レートＲ２と出力転送レートＲ１は次式のように表される。
【００３５】
【数１】
Ｒ１  ＝  ｎ／ｔｍ  ・・・・・・・（１）
Ｒ２  ＝  （ｎ−ｉ）／ｔｍ  ・・・（２）
【００３６】
したがって、データファイルのデータ量ｎに対してキャッシュのデータ量ｉを大きくするほど、入力転送レートＲ２を低くすることができる。これにより、帯域予約のときに申告する予約帯域幅を下げられるため、通信コストを低減させることができる。また、キャッシュのデータ量ｉを小さくした場合入力転送レートＲ２を高くする必要があるが、キャッシュのための記憶領域を小さくできる。
【００３７】
図４は、データファイル中の時系列データを一定のデータ量ごとに分割し、各分割された時系列データの先頭部分をキャッシュデータにした場合における、入力転送量と出力転送量の時間的推移を示す図である。
図３と同様に、横軸はキャッシュ装置にデータの転送が開始されてからの時刻を示し、縦軸は時系列データの先頭データからのデータ量を示している。また、実線はキャッシュ装置に入力されるデータのグラフを示し、点線はキャッシュ装置から出力されるデータのグラフを示している。
【００３８】
図４においては、時刻０から時刻ｔ３までが１つのデータファイルの転送時間であり、時刻ｔ１から時刻ｔ２までの区間の先頭部分における時系列データが、キャッシュ・データとして記憶部２にキャッシュされている。また、図示が省略されているが、時刻０から時刻ｔ１、および時刻ｔ２から時刻ｔ３の区間においても、時刻ｔ１から時刻ｔ２の区間と同様に時間間隔Δｔごとの複数の区間に分割されており、各分割された区間の先頭部分における時系列データが、キャッシュ・データとして記憶部２にキャッシュされている。
時間間隔Δｔにおいて、出力転送レートＲ１で出力されるデータ量と、入力転送レートＲ２で入力されるデータ量とが釣り合うために必要なキャッシュのデータ量ｉは次式のように表される。
【００３９】
【数２】
ｉ  ＝  Δｔ×（Ｒ１−Ｒ２）  ・・・・・（３）
【００４０】
式（３）は、ｔｍ＝Δｔとして式（１）および式（２）からも得られる。
キャッシュのデータ量ｉと入力転送レートＲ２は、いずれも値が小さい方が望ましいが、式（３）に示すように一方の値を小さくすると他方の値が大きくなるトレードオフの関係にあるため、用途に応じてユーザが何れのパラメータを重視するかを選択する必要がある。すなわち、サーバ装置から不足分の時系列データを補充する際のデータ転送レートＲ２を低く抑えて通信コストを削減させるか、または、キャッシュのデータ量ｉを低く抑えて記憶部２の容量を小さくするかが用途に応じて選択される。
【００４１】
例えば、出力転送レートＲ１＝１０Ｍｂｐｓ、入力転送レートＲ２＝４Ｍｂｐｓ（出力転送レートＲ１の５分の２）、時間間隔Δｔ＝１０ｓｅｃとすると、キャッシュのデータ量ｉ＝６０Ｍｂｉｔ＝７．５Ｍｂｙｔｅとなる。一方、キャッシュデータが全くない場合にサーバ装置からキャッシュ装置へ伝送されるデータ量は、（出力転送レートＲ１）×（時間間隔Δｔ）＝１００Ｍｂｉｔ＝１２．５Ｍｂｙｔｅとなる。したがって、１２．５−７．５＝５Ｍｂｙｔｅの時系列データを記憶部２から削除することができる。
【００４２】
また、出力転送レートＲ１で端末装置に時系列データを出力させる場合、キャッシュのデータ量ｉの転送に要する時間ｔａは、次式のように表される。
【００４３】
【数３】
0004505977.tif 000002
【００４４】
したがって、時間間隔Δｔで分割された時系列データの各区間において、各区間の先頭から時間ｔａまでの時系列データはキャッシュデータとして記憶部２に残され、残りの時系列データはデータ削除部４により削除される。
【００４５】
なお、時間間隔Δｔの間に出力転送レートＲ１で端末装置へ出力されるデータ量ｎは次式で表される。
【００４６】
【数４】
ｎ  ＝  Ｒ１×Δｔ  ・・・・（５）
【００４７】
また、出力データ量と入力データ量とがちょうど釣り合う場合、時間間隔Δｔの間に入力転送レートＲ２でサーバ装置から入力されるデータ量ｋは、時間間隔Δｔの区間においてデータ削除部４により削除されたデータ量ｋと等しくなる。データ量ｋは次式で表される。
【００４８】
【数５】
ｋ  ＝  Ｒ２×Δｔ  ・・・・（６）
【００４９】
したがって、式（５）および式（６）により、データ削除部４により削除されるデータ量ｋは次式で表される。
【００５０】
【数６】
ｋ  ＝  （Ｒ２／Ｒ１）×ｎ  ・・・・（７）
【００５１】
式（７）から分かるように、時間間隔Δｔにおいてデータ削除部４により削除されるデータ量ｋは、時間間隔Δｔにおいてキャッシュ装置から出力されるデータ量に対して、出力転送レートＲ１と入力転送レートＲ２との比に応じた割合のデータ量になる。
【００５２】
図５は、時系列データの入力および削除において使用されるパラメータを生成するパラメータ生成部６ａを示す概略的な構成図である。
図５に示すパラメータ生成部６ａは、レジスタ１１〜レジスタ１４、減算部２１、乗算部２２、乗算部２４、除算部２３、および加算部２５を有する。
【００５３】
パラメータ生成部６ａは、時系列データの入力および削除において使用されるパラメータを生成するブロックであり、データ入力部１およびデータ削除部４に供給されるパラメータを生成する。
レジスタ１１に設定された出力転送レートＲ１と、レジスタ１２に設定された入力転送レートＲ２は、減算部２１で減算された後、乗算部２２においてレジスタ１３に設定された時間間隔Δｔと乗算され、さらに除算部２３において出力転送レートＲ１に除されることによって、時間ｔａのパラメータが生成される。この時間ｔａは式（４）に示されているものである。
【００５４】
また、レジスタ１３に設定された時間間隔Δｔが、レジスタ１４に設定されたループ回数と乗算されることにより時間間隔Δｔにおける時刻ｔ１のパラメータが生成される。レジスタ１４に設定されるループ回数は、初期値がゼロであり、時間間隔Δｔにおける時系列データが端末装置に全て出力される毎に１ずつインクリメントする。また、加算部２５において、この初期時刻ｔ１に時間間隔Δｔが加算されることにより、時間間隔Δｔにおける時刻ｔ２のパラメータが生成される。したがって、時刻ｔ１および時刻ｔ２のパラメータは、時間間隔Δｔにおける時系列データが端末装置に全て出力される毎に、時間間隔Δｔずつ増大する。
【００５５】
図５の下側に示されている時間軸は、生成された時間ｔａ、時刻ｔ１および時刻ｔ２の各パラメータによって指定される各時刻と時系列データの関係を表すものである。時刻ｔ１〜時間ｔａの斜線で示す時間範囲においては、時系列データがキャッシュデータとして記憶部２に残され、時刻ｔ１〜時間ｔａの時間範囲においては、時系列データがデータ削除部４によって削除されることが示されている。
【００５６】
次に、上述した構成を有するキャッシュ装置の動作について、図面を参照しながら説明する。
図６は、第１の実施形態に係るキャッシュ装置のデータ削除時における動作を説明するためのフローチャートである。
【００５７】
まず、ステップＳＴ１０１において、時間間隔Δｔと入力転送レートＲ２がパラメータ生成部６ａのレジスタ１３およびレジスタ１２にそれぞれ設定される。これに応じて、パラメータ生成部６ａの乗算部２２によりキャッシュのデータ量ｉが計算され（ステップＳＴ１０２）、このデータ量ｉに基づいて除算部２３により時刻ｔａが計算される（ステップＳＴ１０３）。また、ステップＳＴ１０４においては、ループ処理の終了を示すフラグ変数ｌａｓｔ＿ｆｌａｇにゼロが代入されるとともに、時刻ｔ１がゼロに初期化され、時刻ｔ２は時刻ｔ１に時間間隔Δｔを加算した値として加算部２５により計算される。
【００５８】
次いでステップＳＴ１０５において、時刻ｔａから時刻ｔ２の区間に相当する時系列パラメータが、データ削除部４によって記憶部２から削除される。その後、ステップＳＴ１０６においてフラグ変数ｌａｓｔ＿ｆｌａｇが１であるか否かが判断され、１である場合にはそのまま処理が終了される。１でない場合にはステップＳＴ１０７に処理が移行されて、時系列データの終了点を示す時刻ｔ３が、パラメータ生成部６ａにおいて計算された時刻ｔ２と時間間隔Δｔとの和に対して大小比較される。
【００５９】
ステップＳＴ１０７において、時刻ｔ２と時間間隔Δｔとの和が時刻ｔ３に達していないことが判断された場合には、ステップＳＴ１０８に処理が移行されて、レジスタ１４に設定されているループ回数がインクリメントされる。これにより、時刻ｔ１の値が時刻ｔ２の値に置き代わり、時刻ｔ２の値は時間間隔Δｔが加算された値になる。すなわち、時刻ｔ１および時刻ｔ２が共に時間間隔Δｔだけシフトする。その後、再びステップＳＴ１０５に処理が戻されて、同様な処理が反復される。
【００６０】
ステップＳＴ１０７において、時刻ｔ２と時間間隔Δｔとの和が時刻ｔ３に達していることが判断された場合には、ステップＳＴ１０９に処理が移行されて、時刻ｔ１の値が時刻ｔ２の値に置き代わり、時刻ｔ２の値は時刻ｔ３の値に置き代わるとともに、フラグ変数ｌａｓｔ＿ｆｌａｇが１にセットされる。次いでステップＳＴ１１０において時刻ｔａが新たに更新された後、ステップＳＴ１０５において、時刻ｔａから時刻ｔ２の区間に相当する時系列パラメータが、データ削除部４によって記憶部２から削除される。そしてステップＳＴ１０６においてフラグ変数ｌａｓｔ＿ｆｌａｇが１になっていることが判断されることにより、時系列データの削除に関する処理が終了される。
【００６１】
図７は、第１の実施形態に係るキャッシュ装置のデータ入出力時における動作を説明するためのフローチャートである。
まず、ステップＳＴ１１１において、パラメータ生成部６ａのレジスタ１３およびレジスタ１２に設定されている時間間隔Δｔと入力転送レートＲ２により、キャッシュのデータ量ｉおよびデータ時刻ｔａが生成される。またステップＳＴ１１２において、フラグ変数ｌａｓｔ＿ｆｌａｇ、時刻ｔ１がゼロに初期化され、時刻ｔ２が加算部２５により計算される。
【００６２】
次いでステップＳＴ１１３において、キャッシュ装置のデータ入力部１よりサーバ装置に対して、時刻ｔａ〜時刻ｔ２区間における時系列データの転送が要求される。また、サーバ装置からのデータの転送レートが、パラメータ生成部６ａにおいて設定された入力転送レートＲ２となるように、データ入力部１から帯域予約が発行される。
【００６３】
時系列データの転送が完了した後、ステップＳＴ１１４において、フラグ変数ｌａｓｔ＿ｆｌａｇが１であるか否かが判断され、１である場合処理が終了される。また、１でない場合、ステップＳＴ１１５に処理が移行されて、時系列データの終了点を示す時刻ｔ３が、パラメータ生成部６ａにおいて計算された時刻ｔ２と時間間隔Δｔとの和に対して大小比較される。
【００６４】
ステップＳＴ１１５において、時刻ｔ２と時間間隔Δｔとの和が時刻ｔ３に達していないことが判断された場合には、ステップＳＴ１１６に処理が移行されて、レジスタ１４に設定されているループ回数がインクリメントされる。これにより、時刻ｔ１の値が時刻ｔ２の値に置き代わり、時刻ｔ２の値は時間間隔Δｔが加算された値になる。すなわち、時刻ｔ１および時刻ｔ２が共に時間間隔Δｔだけシフトする。その後、再びステップＳＴ１１３に処理が戻されて、同様な処理が反復される。
【００６５】
ステップＳＴ１１５において、時刻ｔ２と時間間隔Δｔとの和が時刻ｔ３に達していることが判断された場合には、ステップＳＴ１１７に処理が移行されて、時刻ｔ１の値が時刻ｔ２の値に置き代わり、時刻ｔ２の値は時刻ｔ３の値に置き代わるとともに、フラグ変数ｌａｓｔ＿ｆｌａｇが１にセットされる。次いでステップＳＴ１１８において時刻ｔａが新たに更新された後、ステップＳＴ１１３において、時刻ｔａから時刻ｔ２の区間に相当する時系列パラメータが、データ削除部４によって記憶部２から削除される。そしてステップＳＴ１１４においてフラグ変数ｌａｓｔ＿ｆｌａｇが１になっていることが判断されることにより、時系列データの削除に関する処理が終了される。
【００６６】
第２の実施形態
次に、本発明の第２の実施形態について説明する。第２の実施形態と第１の実施形態との違いは、第１の実施形態において時間間隔Δｔが一定になっているのに対して、第２の実施形態においては、時間間隔Δｔが任意に可変されることにある。
【００６７】
図８は、本発明の第２の実施形態に係るキャッシュ装置の概略的な構成図である。図８と図２の同一符号は同一の構成要素を示し、その他、図８に示すキャッシュ装置は、シーンチェンジ位置検出部５を有する。
なお、本発明のシーンチェンジ位置検出部５は、シーンチェンジ位置検出手段の一実施形態である。
【００６８】
シーンチェンジ位置検出部５は、動画像において画像フレーム間の時間的な不連続性を検出することにより、シーンが移り変わる位置（シーンチェンジ位置）を検出するブロックであり、例えば文献”特開平１１−３２３０１”などにおいて開示されている従来の画像処理装置を用いることで実現できる。
時刻ｔ１および時刻ｔ２のパラメータは、シーンチェンジ位置検出部５によって検出されたシーンチェンジ位置により生成される。
【００６９】
なお、図８に示す例において時刻ｔ１および時刻ｔ２のパラメータを設定するためにシーンチェンジ位置検出部５が用いられているが、この例に限定されず、他の手段によって時刻ｔ１および時刻ｔ２を任意に設定させても良い。
【００７０】
ただし、シーンチェンジ位置に時刻ｔ１および時刻ｔ２が設定されることによって、シーンチェンジ位置から所定データ量のキャッシュデータが記憶部２にキャッシュされるので、例えばシーンチェンジ位置からの映像を表示させる場合に、サーバ装置からのデータ転送による待ち時間が無くなり、映像を直ちに表示させることができる。一般にシーンチェンジ位置からの映像はユーザから頻繁に要求されるので、映像の表示スピードを全体的に向上できるとともに、ネットワークの負荷軽減に貢献できる。
【００７１】
図９は、シーンチェンジ位置から後の時系列データをキャッシュデータにした場合における、入力転送量と出力転送量の時間的推移を示す図である。
図９において、横軸はキャッシュ装置にデータの転送が開始されてからの時刻を示し、縦軸は時系列データの先頭データからのデータ量を示している。また、実線はキャッシュ装置に入力されるデータのグラフを示し、点線はキャッシュ装置から出力されるデータのグラフを示している。
【００７２】
図９における時刻ｔ１〜時刻ｔ５は、それぞれシーンチェンジ位置検出部５により検出されたシーンチェンジ位置である。したがって、各時刻により分割された時系列データ（画像データ）の時間間隔Δｔは、それぞれ異なった大きさを有している。ただし、出力転送レートＲ１および入力転送レートＲ２は、ともに一定の値に設定されている。したがって、検出されたシーンチェンジ位置から各時刻ごとに時間間隔Δｔを計算することによって、式（４）により時刻ｔａを求めることができ、データの削除や入出力動作を行うことができる。
【００７３】
図１０は、時系列データの入力および削除において使用されるパラメータを生成するパラメータ生成部６ｂを示す概略的な構成図である。
図１０に示すパラメータ生成部６ｂは、レジスタ１１、レジスタ１２、レジスタ１５、減算部２６、乗算部２７、除算部２８、および減算部２９を有する。
【００７４】
パラメータ生成部６ｂは、時系列データの入力および削除において使用されるパラメータを生成するブロックであり、データ入力部１およびデータ削除部４に供給されるパラメータを生成する。
レジスタ１１に設定された出力転送レートＲ１と、レジスタ１２に設定された入力転送レートＲ２は、減算部２６で減算された後、減算部２９の計算結果である時間間隔Δｔと乗算され、さらに除算部２８において出力転送レートＲ１に除されることによって、時間ｔａのパラメータが生成される。この時間ｔａは式（４）に示されているものである。
【００７５】
また、シーンチェンジ位置検出部５によって検出されたシーンチェンジ位置が時刻ｔ１および時刻ｔ２としてレジスタ１５に設定されており、この時刻ｔ１と時刻ｔ２との差が時間間隔Δｔとして減算部２９により計算される。
【００７６】
図１０の下側に示されている時間軸は、生成された時間ｔａ、時刻ｔ１および時刻ｔ２の各パラメータによって指定される各時刻と時系列データの関係を表すものである。時刻ｔ１〜時間ｔａの斜線で示す時間範囲においては、時系列データがキャッシュデータとして記憶部２に残され、時刻ｔ１〜時間ｔａの時間範囲においては、時系列データがデータ削除部４によって削除されることが示されている。
【００７７】
次に、上述した構成を有するキャッシュ装置の動作について、図面を参照しながら説明する。
図１１は、第２の実施形態に係るキャッシュ装置のデータ削除時における動作を説明するためのフローチャートである。
【００７８】
まず、ステップＳＴ２０１において、入力転送レートＲ２がパラメータ生成部６ｂのレジスタ１２に設定される。また、ステップＳＴ２０２においては、ループ処理の終了を示すフラグ変数ｌａｓｔ＿ｆｌａｇおよび時刻ｔ１がゼロに初期化されるとともに、シーンチェンジ位置検出部５によって検出されたシーンチェンジ位置が時刻ｔ２として設定され、この時刻ｔ２から時間間隔Δｔが減算部２９により計算される。
【００７９】
ステップＳＴ２０２において計算された時間間隔Δｔに応じて、パラメータ生成部６ｂの乗算部２７によりキャッシュのデータ量ｉが計算され（ステップＳＴ２０３）、このデータ量ｉに基づいて除算部２８により時刻ｔａが計算される（ステップＳＴ２０４）。次いでステップＳＴ２０５において、時刻ｔａから時刻ｔ２の区間に相当する時系列パラメータが、データ削除部４によって記憶部２から削除される。その後、ステップＳＴ２０６においてフラグ変数ｌａｓｔ＿ｆｌａｇが１であるか否かが判断され、１である場合にはそのまま処理が終了される。１でない場合にはステップＳＴ２０７に処理が移行されて、時系列データの終了点を示す時刻ｔ３が、パラメータ生成部６ａにおいて計算された時刻ｔ２と時間間隔Δｔとの和に対して大小比較される。
【００８０】
第３の実施形態
次に、本発明の第３の実施形態について説明する。第３の実施形態と第２の実施形態との違いは、第２の実施形態において入力転送レートＲ２が一定でキャッシュのデータ量ｉが可変になっているのに対して、第３の実施形態においては、キャッシュのデータ量ｉが一定で、入力転送レートＲ２が可変になっていることにある。なお、構成図については図８と同一なので図示を省略する。
【００８１】
ステップＳＴ２０７において、時刻ｔ２と時間間隔Δｔとの和が時刻ｔ３に達していることが判断された場合には、ステップＳＴ２０９に処理が移行されて、時刻ｔ１の値が時刻ｔ２の値に置き代わり、時刻ｔ２の値は時刻ｔ３の値に置き代わるとともに、フラグ変数ｌａｓｔ＿ｆｌａｇが１にセットされる。その後、ステップＳＴ２０３に処理が戻されて、新たに設定された時間間隔Δｔに基づいてキャッシュのデータ量ｉが計算され、これから時刻ｔａが計算され（ステップＳＴ２０４）、時刻ｔａから時刻ｔ２の区間に相当する時系列パラメータが記憶部２から削除される（ステップＳＴ２０５）。そしてステップＳＴ２０６においてフラグ変数ｌａｓｔ＿ｆｌａｇが１になっていることが判断されることにより、時系列データの削除に関する処理が終了される。
【００８２】
図１２は、第２の実施形態に係るキャッシュ装置のデータ入出力時における動作を説明するためのフローチャートである。
まず、ステップＳＴ２１１において、パラメータ生成部６ｂのレジスタ１２に入力転送レートＲ２が設定される。また、ステップＳＴ２１２においては、ループ処理の終了を示すフラグ変数ｌａｓｔ＿ｆｌａｇおよび時刻ｔ１がゼロに初期化されるとともに、シーンチェンジ位置検出部５によって検出されたシーンチェンジ位置が時刻ｔ２として設定され、この時刻ｔ２から時間間隔Δｔが減算部２９により計算される。
【００８３】
次いでステップＳＴ２１３において、時間間隔Δｔおよび入力転送レートＲ２から、キャッシュのデータ量ｉおよびデータ時刻ｔａが生成される。ステップＳＴ２１４においては、キャッシュ装置のデータ入力部１よりサーバ装置に対して、時刻ｔａ〜時刻ｔ２区間における時系列データの転送が要求される。また、サーバ装置からのデータの転送レートが、パラメータ生成部６ｂにおいて設定された入力転送レートＲ２となるように、データ入力部１から帯域予約が発行される。
【００８４】
時系列データの転送が完了した後、ステップＳＴ２１５において、フラグ変数ｌａｓｔ＿ｆｌａｇが１であるか否かが判断され、１である場合処理が終了される。また、１でない場合、ステップＳＴ２１６に処理が移行されて、時系列データの終了点を示す時刻ｔ３が、パラメータ生成部６ａにおいて計算された時刻ｔ２と時間間隔Δｔとの和に対して大小比較される。
【００８５】
ステップＳＴ２１６において、時刻ｔ２と時間間隔Δｔとの和が時刻ｔ３に達していないことが判断された場合には、ステップＳＴ２１７に処理が移行されて、時刻ｔ１の値が時刻ｔ２の値に置き代えられる。また、新たに検出されたシーンチェンジ位置が設定され、設定された時刻ｔ２と時刻ｔ１により、時間間隔Δｔの値が更新される。その後、再びステップＳＴ２１３に処理が戻されて、同様な処理が反復される。
【００８６】
ステップＳＴ２１６において、時刻ｔ２と時間間隔Δｔとの和が時刻ｔ３に達していることが判断された場合には、ステップＳＴ２１７に処理が移行されて、時刻ｔ１の値が時刻ｔ２の値に置き代えられ、時刻ｔ２の値は時刻ｔ３の値に置き代えられて、新たな時間間隔Δｔが計算されるとともに、フラグ変数ｌａｓｔ＿ｆｌａｇが１にセットされる。次いでステップＳＴ２１３に処理が戻されて、新たに設定された時間間隔Δｔに基づいて時刻ｔａが更新され、この時刻ｔａを元に、ステップＳＴ２１４においてキャッシュ装置のデータ入力部１よりサーバ装置に対して、時刻ｔａ〜時刻ｔ２区間における時系列データの転送が要求される。また、サーバ装置からのデータの転送レートが、パラメータ生成部６ｂにおいて設定された入力転送レートＲ２となるように、データ入力部１から帯域予約が発行される。そしてステップＳＴ２１５においてフラグ変数ｌａｓｔ＿ｆｌａｇが１になっていることが判断されることにより、時系列データの入出力に関する処理が終了される。
【００８７】
第３の実施形態
次に、本発明の第３の実施形態について説明する。第３の実施形態と第２の実施形態との違いは、第２の実施形態において入力転送レートＲ２が一定でキャッシュのデータ量ｉが可変になっているいるのに対して、第３の実施形態においては、キャッシュのデータ量ｉが一定で、入力転送レートＲ２が可変になっていることにある。なお、構成図については図８と同一なので図示を省略する。
【００８８】
図１３は、シーンチェンジ位置から後の一定データ量の時系列データをキャッシュデータにした場合における、入力転送量と出力転送量の時間的推移を示す図である。
図１３において、横軸はキャッシュ装置にデータの転送が開始されてからの時刻を示し、縦軸は時系列データの先頭データからのデータ量を示している。また、実線はキャッシュ装置に入力されるデータのグラフを示し、点線はキャッシュ装置から出力されるデータのグラフを示している。
【００８９】
図１３における時刻ｔ１〜時刻ｔ４は、それぞれシーンチェンジ位置検出部５により検出されたシーンチェンジ位置である。したがって、各時刻により分割された時系列データ（画像データ）の時間間隔Δｔは、それぞれ異なった大きさを有している。ただし、キャッシュのデータ量ｉおよび出力転送レートＲ１はともに一定の値に設定されており、入力転送レートＲｉが時間間隔Δｔに応じて変化（Ｒａ、Ｒｂ、Ｒｃ…）する。キャッシュのデータ量ｉ、出力転送レートＲ１および時間間隔Δｔによって、入力転送レートＲｉは以下の式により決定される。
【００９０】
【数７】
Ｒｉ  ＝  Ｒ１−ｉ／Δｔ  ・・・・・（８）
【００９１】
したがって、検出されたシーンチェンジ位置から各時刻ごとに時間間隔Δｔを計算することによって、式（８）により入力転送レートＲｉを求めることができ、データの削除や入出力動作を行うことができる。
【００９２】
図１４は、時系列データの入力および削除において使用されるパラメータを生成するパラメータ生成部６ｃを示す概略的な構成図である。
図１４に示すパラメータ生成部６ｃは、レジスタ１１、レジスタ１５、レジスタ１６、除算部３０、除算部３１、減算部３２、減算部３３を有する。
【００９３】
パラメータ生成部６ｃは、時系列データの入力および削除において使用されるパラメータを生成するブロックであり、データ入力部１およびデータ削除部４に供給されるパラメータを生成する。
レジスタ１１に設定された出力転送レートＲ１が、レジスタ１６に設定されたキャッシュのデータ量ｉによって除算部３０で除算されることにより、時刻ｔａが生成される。また、キャッシュのデータ量ｉが、減算部３３から出力される時間間隔Δｔによって除算部３１で除算された後、減算部３２で出力転送レートＲ１が減算されることにより、入力転送レートＲｉが生成される。この入力転送レートＲｉは、式（８）によるものである。
【００９４】
また、シーンチェンジ位置検出部５によって検出されたシーンチェンジ位置が時刻ｔ１および時刻ｔ２としてレジスタ１５に設定されており、この時刻ｔ１と時刻ｔ２との差が時間間隔Δｔとして減算部３３により計算される。
【００９５】
図１４の下側に示されている時間軸は、生成された時間ｔａ、時刻ｔ１および時刻ｔ２の各パラメータによって指定される各時刻と時系列データの関係を表すものである。時刻ｔ１〜時間ｔａの斜線で示す時間範囲においては、時系列データがキャッシュデータとして記憶部２に残され、時刻ｔ１〜時間ｔａの時間範囲においては、時系列データがデータ削除部４によって削除されることが示されている。
【００９６】
次に、上述した構成を有するキャッシュ装置の動作について、図面を参照しながら説明する。
図１５は、第３の実施形態に係るキャッシュ装置のデータ削除時における動作を説明するためのフローチャートである。
【００９７】
まず、ステップＳＴ３０１において、キャッシュのデータ量ｉがパラメータ生成部６ｃのレジスタ１６に設定される。また、ステップＳＴ３０２においては、ループ処理の終了を示すフラグ変数ｌａｓｔ＿ｆｌａｇおよび時刻ｔ１がゼロに初期化されるとともに、シーンチェンジ位置検出部５によって検出されたシーンチェンジ位置が時刻ｔ２として設定され、この時刻ｔ２から時間間隔Δｔが減算部３３により計算される。さらにこの時間間隔Δｔから入力転送レートＲｉが計算される。
ステップＳＴ３０３においては、設定せれた出力転送レートＲ１とキャッシュのデータ量ｉに基づいて、時刻ｔａが生成される。
【００９８】
ステップＳＴ３０３において計算された時間間隔Δｔに応じて、ステップＳＴ３０４において、時刻ｔａから時刻ｔ２の区間に相当する時系列パラメータが、データ削除部４によって記憶部２から削除される。その後、ステップＳＴ３０５においてフラグ変数ｌａｓｔ＿ｆｌａｇが１であるか否かが判断され、１である場合にはそのまま処理が終了される。１でない場合にはステップＳＴ３０６に処理が移行されて、時系列データの終了点を示す時刻ｔ３が、パラメータ生成部６ａにおいて計算された時刻ｔ２と時間間隔Δｔとの和に対して大小比較される。
【００９９】
ステップＳＴ３０６において、時刻ｔ２と時間間隔Δｔとの和が時刻ｔ３に達していないことが判断された場合には、ステップＳＴ３０７に処理が移行されて、時刻ｔ１の値が時刻ｔ２の値に置き代えられる。また、時刻ｔ２には、新たに検出されたシーンチェンジ位置が設定され、設定された時刻ｔ２と時刻ｔ１により、時間間隔Δｔの値が更新される。その後、再びステップＳＴ３０４に処理が戻されて、同様な処理が反復される。
【０１００】
ステップＳＴ３０６において、時刻ｔ２と時間間隔Δｔとの和が時刻ｔ３に達していることが判断された場合には、ステップＳＴ３０８に処理が移行されて、時刻ｔ１の値が時刻ｔ２の値に置き代わり、時刻ｔ２の値は時刻ｔ３の値に置き代わるとともに、フラグ変数ｌａｓｔ＿ｆｌａｇが１にセットされる。その後、ステップＳＴ３０４に処理が戻されて、時刻ｔａから時刻ｔ２の区間に相当する時系列パラメータが記憶部２から削除される。そしてステップＳＴ３０５においてフラグ変数ｌａｓｔ＿ｆｌａｇが１になっていることが判断されることにより、時系列データの削除に関する処理が終了される。
【０１０１】
図１６は、第３の実施形態に係るキャッシュ装置のデータ入出力時における動作を説明するためのフローチャートである。
まず、ステップＳＴ３１１において、パラメータ生成部６ｃのレジスタ１６に入力転送レートＲ２が設定される。また、ステップＳＴ３１２においては、ループ処理の終了を示すフラグ変数ｌａｓｔ＿ｆｌａｇおよび時刻ｔ１がゼロに初期化されるとともに、シーンチェンジ位置検出部５によって検出されたシーンチェンジ位置が時刻ｔ２として設定され、この時刻ｔ２から時間間隔Δｔが減算部３３により計算される。さらにこの時間間隔Δｔから入力転送レートＲｉが計算される。
ステップＳＴ３１３においては、設定せれた出力転送レートＲ１とキャッシュのデータ量ｉに基づいて、時刻ｔａが生成される。
【０１０２】
次いでステップＳＴ３１４において、キャッシュ装置のデータ入力部１よりサーバ装置に対して、時刻ｔａ〜時刻ｔ２区間における時系列データの転送が要求される。また、サーバ装置からのデータの転送レートＲｉが、パラメータ生成部６ｃにおいて計算された値と近くなるように、データ入力部１から帯域予約が発行される。
【０１０３】
時系列データの転送が完了した後、ステップＳＴ３１５において、フラグ変数ｌａｓｔ＿ｆｌａｇが１であるか否かが判断され、１である場合処理が終了される。また、１でない場合、ステップＳＴ３１６に処理が移行されて、時系列データの終了点を示す時刻ｔ３が、パラメータ生成部６ａにおいて計算された時刻ｔ２と時間間隔Δｔとの和に対して大小比較される。
【０１０４】
ステップＳＴ３１６において、時刻ｔ２と時間間隔Δｔとの和が時刻ｔ３に達していないことが判断された場合には、ステップＳＴ３１７に処理が移行されて、時刻ｔ１の値が時刻ｔ２の値に置き代えられる。また、新たに検出されたシーンチェンジ位置が設定され、設定された時刻ｔ２と時刻ｔ１により、時間間隔Δｔの値が更新される。その後、ステップＳＴ３１９において新たな入力転送レートＲｉが計算されてから、再びステップＳＴ３１４に処理が戻されて、同様な処理が反復される。
【０１０５】
ステップＳＴ３１６において、時刻ｔ２と時間間隔Δｔとの和が時刻ｔ３に達していることが判断された場合には、ステップＳＴ３１８に処理が移行されて、時刻ｔ１の値が時刻ｔ２の値に置き代えられ、時刻ｔ２の値は時刻ｔ３の値に置き代えられて、新たな時間間隔Δｔが計算されるとともに、フラグ変数ｌａｓｔ＿ｆｌａｇが１にセットされる。その後、ステップＳＴ３１９において新たな入力転送レートＲｉが計算されてから、再びステップＳＴ３１４に処理が戻されて、キャッシュ装置のデータ入力部１よりサーバ装置に対して、時刻ｔａ〜時刻ｔ２区間における時系列データの転送が要求される。また、サーバ装置からのデータの転送レートＲｉが、ステップＳＴ３１９において計算された値と近くなるように、データ入力部１から帯域予約が発行される。そしてステップＳＴ３１５においてフラグ変数ｌａｓｔ＿ｆｌａｇが１になっていることが判断されることにより、時系列データの入出力に関する処理が終了される。
【０１０６】
以上説明した、第１の実施形態から第３の実施形態は、種々の記録媒体に記録されたソフトウェア・プログラムを、コンピュータ・システムで動作させることにより実現させることができる。例えば図１７に示すコンピュータ・システムによって実行される。
【０１０７】
図１７は、本発明をソフトウェア・プログラムによって実現させる場合のコンピュータ・システムの例を説明するための構成図である。
図１７に示すコンピュータ・システムは、ＣＰＵ４０、ＲＡＭ４１、ハードディスク装置４２、ディスク・インターフェース装置４３、シーンチェンジ位置検出部４４、ネットワーク・インターフェース４５、およびネットワーク・インターフェース４６を有する。
【０１０８】
上述した種々のアルゴリズムを有する本実施形態のソフトウェア・プログラムはハードディスク装置４２または他の図示しない記録媒体に記録されており、実行時にＣＰＵ４０を介してＲＡＭ４１に一時記憶され、ＲＡＭ４１からＣＰＵ４０に順次読みだされて処理を実行される。
ネットワーク・インターフェース４５はサーバ装置とネットワークを介して通信を行うためのインターフェース装置であり、ネットワーク・インターフェース４５は端末装置との通信を行うためのインターフェース装置である。
シーンチェンジ位置検出部４４は、図８に示したシーンチェンジ位置検出部５と同等の機能を有しており、ＣＰＵ４０からの指示に応じてハードディスク装置４２にキャッシュされている画像データのシーンチェンジ位置を検出する処理を行う。
【０１０９】
本発明がソフトウェア・プログラムで実現される場合、図１７に示したハードディスク装置４２の他に、例えばＣＤ−ＲＯＭやＭＯ、ＤＶＤなど種々の記録媒体に記憶されたソフトウェア・プログラムをプロセッサに読み込ませて実行させることも可能であり、また、ネットワークで接続されたサーバ装置からソフトウェア・プログラムをダウンロードさせて実行させることも可能である。
【０１１０】
以上説明したように、本発明の実施形態に係るキャッシュ装置によれば、記憶部２に時系列データを含んだデータファイルが記憶されており、この記憶部２に記憶されたデータファイルに含まれる時系列データの中から、一連の時系列データがデータ削除部４により選択されて削除される。また、このデータ削除部４において一連の時系列データを削除されたデータファイルに含まれる時系列データが、データ出力部３によって記憶部２から所定の出力転送レートで出力される。さらに、データ削除部４によって一連の時系列データを削除されたデータファイルに含まれる時系列データがデータ出力部３によって出力される場合に、データ入力部１により、当該時系列データが所定の順序で出力可能な大きさの入力転送レートで、データ削除部４により削除された時系列データが入力され、記憶部２の当該データファイルに記憶される。したがって、時系列データを従来のようにファイル単位で削除するのではなく、データファイル内から時系列データの単位で削除するので、キャッシュに必要な時系列データまで無駄に削除することがなくなり、キャッシュの利用効率が高めることができるとともに、キャッシュ用の記憶領域を節約することができる。また、帯域保証が可能な通信経路を利用して、サーバ装置との通信に必要な帯域幅を低く抑えることができ、これにより通信に係るコストを削減できる。
【０１１１】
さらに、データファイルの一連の時系列データの中で、キャッシュデータを保存させる位置をシーンチェンジ位置に設定させることができるので、ユーザが頻繁に試聴するシーンチェンジ位置からの画像を、広域ネットワーク側のサーバ装置へのアクセスするまでの待ち時間無しに、即座に見ることができる。すなわち、ユーザに対して映像を提供する時間を短縮できるので、ユーザの利便性を高めることができる。
【０１１２】
【発明の効果】
本発明によれば、従来に比べてキャッシュの利用効率が高めることができるとともに、キャッシュ用の記憶領域を節約することができる。また、帯域保証が可能な通信経路を利用して、サーバ装置との通信に必要な帯域幅を低く抑えることができ、これにより通信に係るコストを削減できる。さらに、ユーザに対して映像を提供する時間を短縮できるので、ユーザの利便性を高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】サーバ装置と端末装置との間で本発明に係るキャッシュ装置が用いられる位置を説明するための図である。
【図２】本発明の第１の実施形態に係るキャッシュ装置の概略的な構成図である。
【図３】時系列データの入力転送量と出力転送量の時間的推移の例を示す図である。
【図４】データファイル中の時系列データを一定のデータ量ごとに分割し、各分割された時系列データの先頭部分をキャッシュデータにした場合における、入力転送量と出力転送量の時間的推移を示す図である。
【図５】時系列データの入力および削除において使用されるパラメータを生成するパラメータ生成部６ａを示す概略的な構成図である。
【図６】第１の実施形態に係るキャッシュ装置のデータ削除時における動作を説明するためのフローチャートである。
【図７】第１の実施形態に係るキャッシュ装置のデータ入出力時における動作を説明するためのフローチャートである。
【図８】本発明の第２の実施形態に係るキャッシュ装置の概略的な構成図である。
【図９】シーンチェンジ位置から後の時系列データをキャッシュデータにした場合における、入力転送量と出力転送量の時間的推移を示す図である。
【図１０】時系列データの入力および削除において使用されるパラメータを生成するパラメータ生成部６ｂを示す概略的な構成図である。
【図１１】第２の実施形態に係るキャッシュ装置のデータ削除時における動作を説明するためのフローチャートである。
【図１２】第２の実施形態に係るキャッシュ装置のデータ入出力時における動作を説明するためのフローチャートである。
【図１３】シーンチェンジ位置から後の一定データ量の時系列データをキャッシュデータにした場合における、入力転送量と出力転送量の時間的推移を示す図である。
【図１４】時系列データの入力および削除において使用されるパラメータを生成するパラメータ生成部６ｃを示す概略的な構成図である。
【図１５】第３の実施形態に係るキャッシュ装置のデータ削除時における動作を説明するためのフローチャートである。
【図１６】第３の実施形態に係るキャッシュ装置のデータ入出力時における動作を説明するためのフローチャートである。
【図１７】本発明をソフトウェア・プログラムによって実現させる場合のコンピュータ・システムの例を説明するための構成図である。
【符号の説明】
１…データ入力部、２…記憶部、３…データ出力部、４…データ削除部、５，４４…シーンチェンジ位置検出部、４０…ＣＰＵ、４１…ＲＡＭ、４２…ハードディスク装置、４３…ディスク・インターフェース装置、４５，４６…ネットワーク・インターフェース
【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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