(57)【要約】      （修正有）【課題】動画を受信する情報端末側において、受信する動画データのデータ容量をより削減しつつ、かつ動画の画質を高品度に維持する動画配信システム、プログラム、及び動画配信方法を提供する。【解決手段】配信サーバ１０は、動画の周辺部を囲む領域にデータ領域を生成するデータ領域生成部１２を有する。また、配信サーバ１０は削除対象の画像フレームを圧縮するよう変換して先頭の画像フレームのデータ領域へと埋め込み、情報端末２０に配信する。情報端末２０は復元部２３によって、削除されたフレームを復元して再生する。【選択図】図１
2016076802.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
動画を配信する配信サーバと、前記配信サーバから配信された動画データを受信し、再生する情報端末とを含む動画配信システムであって、
前記配信サーバは、
前記動画を記憶する動画記憶部と、
前記動画を構成する画像フレームに対して、前記画像フレームの周縁部を囲むデータ領域を生成して付加するデータ領域生成部と、
連続する前記画像フレームから、先頭の前記画像フレームにおいて生成された前記データ領域に対して、ほかの前記画像フレームを画像単位ごとに圧縮して順に前記データ領域に対して埋め込んでいくとともに、埋め込みが完了した前記画像フレームを削除する動画変換部と、
前記先頭の前記画像フレームを前記情報端末に対して配信する配信部と、
を備え、
前記情報端末は、
配信された前記先頭の前記画像フレームを受信する受信部と、
前記先頭の前記画像フレームの前記データ領域から削除された前記画像フレームを前記動画変換部が前記画像単位を圧縮した際と同様の変換規則によって復元する復元部と、
復元された前記動画を再生する再生部と、
を備える
ことを特徴とする動画配信システム。
【請求項２】
先頭の前記画像フレームの画像単位の位置情報を一意に変換した識別情報との対応を示した対応表を記憶する変換規則部と、
前記対応表と同様の対応表を記憶する復元記憶部と、
を備え、
前記動画変換部は、削除対象の前記画像フレームと、前記先頭の画像フレームとを比較し、前記画像単位、または前記画像単位を構成するピクセルが前記先頭の画像フレーム中に存在するか否かを判定し、存在する場合に前記画像単位、または前記画像単位を構成するピクセルを前記位置情報と対応する前記識別情報に変換して、埋め込みを行う
ことを特徴とする請求項１に記載の動画配信システム。
【請求項３】
前記変換規則部は、前記画像単位、または前記画像単位を構成するピクセルを変換したバイナリデータに対する法則性を有する操作態様それぞれを、前記位置情報の識別情報とは区別可能な識別情報として記憶し、
前記動画変換部は、前記画像単位、または前記画像単位を構成するピクセルが前記先頭の画像フレーム中に存在しない場合に、前記先頭の画像フレームに存在する前記画像単位、または前記画像単位を構成するピクセルに前記操作態様に従って操作を行った場合に、削除する前記画像フレームの前記画像単位、または前記画像単位を構成するピクセルが一致するものがあるかを検索し、該当した先頭の画像フレームの前記位置情報を示す識別情報と、前記操作態様を示す識別情報との組み合わせに前記画像単位、または前記画像単位を構成するピクセルを変換して、埋め込みを行う
ことを特徴とする請求項２に記載の動画配信システム。
【請求項４】
前記動画変換部は、削除する前記画像フレームを変換した場合に必要なデータ容量を算出し、前記データ領域の残りの要領に削除する前記画像フレームを埋め込み可能な場合に、前記画像フレームを削除する
ことを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の動画配信システム。
【請求項５】
コンピュータに、
動画を記憶する動画記憶ステップと、
前記動画を構成する画像フレームに対して、前記画像フレームの周縁部を囲むデータ領域を生成して付加するデータ領域生成ステップと、
連続する前記画像フレームから、先頭の前記画像フレームにおいて生成された前記データ領域に対して、ほかの前記画像フレームを画像単位ごとに圧縮して順に前記データ領域に対して埋め込んでいくとともに、埋め込みが完了した前記画像フレームを削除する動画変換ステップと、
前記先頭の前記画像フレームを前記情報端末に対して配信する配信ステップと、
を実行させるためのプログラム。
【請求項６】
動画を記憶する動画記憶ステップと、
前記動画を構成する画像フレームに対して、前記画像フレームの周縁部を囲むデータ領域を生成して付加するデータ領域生成ステップと、
連続する前記画像フレームから、先頭の前記画像フレームにおいて生成された前記データ領域に対して、ほかの前記画像フレームを画像単位ごとに圧縮して順に前記データ領域に対して埋め込んでいくとともに、埋め込みが完了した前記画像フレームを削除する動画変換ステップと、
前記先頭の前記画像フレームを前記情報端末に対して配信する配信ステップと、
を含む動画配信方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、情報端末に対して動画を配信する動画配信システム、プログラム、及び動画配信方法の技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、動画配信においては、動画の配信サーバにＭＰＥＧ-４、ＨＥＶＣなど様々な動画のエンコーディング方式によりエンコードされた動画データが配置され、この動画データをストリーミング方式やＤＬ方式などにより情報端末から閲覧することによって視聴が行われている。ストリーイング方式の場合は、全ての動画データを情報端末側で取得しなくとも、視聴が開始されるため、利用者側から動画視聴までに待機する時間を少なくすることができるため、より多く動画配信サービスにあっては利用されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００８−０７９０６１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
現在、ネットワーク回線の高速化によってこのような動画の取得に要する時間は短縮化されるようになり、利用者側での動画視聴に係る環境は向上している。一方、動画閲覧を行う情報端末としては、コンピュータよりは、今後スマートフォンなどを使用する場合が増加することが予想されている。ここで、問題になるのが、３Ｇ、４Ｇなどのネットワーク回線を使用する場合、端末に通信量制限が課されている場合があり、大量の動画を視聴した場合、すぐにこの通信量制限の限度に通信量が達してしまい、快適な視聴が困難になることが予想される。したがって、動画を受信する情報端末側において、受信する動画データのデータ容量をより削減しつつ、かつ動画の画質を高品度に維持する技術が求められている。
【０００５】
本発明は、このような背景の下に案出されたものであり、動画を受信する情報端末側において、受信する動画データのデータ容量をより削減しつつ、かつ動画の画質を高品度に維持することのできる動画配信システムを実現することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、動画を配信する配信サーバと、前記配信サーバから配信された動画データを受信し、再生する情報端末とを含む動画配信システムであって、  前記配信サーバは、前記動画を記憶する動画記憶部と、前記動画を構成する画像フレームに対して、前記画像フレームの周縁部を囲むデータ領域を生成して付加するデータ領域生成部と、連続する前記画像フレームから、先頭の前記画像フレームにおいて生成された前記データ領域に対して、ほかの前記画像フレームを画像単位ごとに圧縮して順に前記データ領域に対して埋め込んでいくとともに、埋め込みが完了した前記画像フレームを削除する動画変換部と、前記先頭の前記画像フレームを前記情報端末に対して配信する配信部と、を備え、前記情報端末は、配信された前記先頭の前記画像フレームを受信する受信部と、前記先頭の前記画像フレームの前記データ領域から削除された前記画像フレームを前記動画変換部が前記画像単位を圧縮した際と同様の変換規則によって復元する復元部と、復元された前記動画を再生する再生部と、を備えることを特徴とする動画配信システムである。
【０００７】
また、本発明においては、先頭の前記画像フレームの画像単位の位置情報を一意に変換した識別情報との対応を示した対応表を記憶する変換規則部と、前記対応表と同様の対応表を記憶する復元記憶部と、を備え、前記動画変換部は、削除対象の前記画像フレームと、前記先頭の画像フレームとを比較し、前記画像単位、または前記画像単位を構成するピクセルが前記先頭の画像フレーム中に存在するか否かを判定し、存在する場合に前記画像単位、または前記画像単位を構成するピクセルを前記位置情報と対応する前記識別情報に変換して、埋め込みを行うようにしてもよい。
【０００８】
さらには、前記変換規則部は、前記画像単位、または前記画像単位を構成するピクセルを変換したバイナリデータに対する法則性を有する操作態様それぞれを、前記位置情報の識別情報とは区別可能な識別情報として記憶し、前記動画変換部は、前記画像単位、または前記画像単位を構成するピクセルが前記先頭の画像フレーム中に存在しない場合に、前記先頭の画像フレームに存在する前記画像単位、または前記画像単位を構成するピクセルに前記操作態様に従って操作を行った場合に、削除する前記画像フレームの前記画像単位、または前記画像単位を構成するピクセルが一致するものがあるかを検索し、該当した先頭の画像フレームの前記位置情報を示す識別情報と、前記操作態様を示す識別情報との組み合わせに前記画像単位、または前記画像単位を構成するピクセルを変換して、埋め込みを行うようにすることもできる。
【０００９】
さらには、  前記動画変換部は、削除する前記画像フレームを変換した場合に必要なデータ容量を算出し、前記データ領域の残りの要領に削除する前記画像フレームを埋め込み可能な場合に、前記画像フレームを削除することもできる。
【発明の効果】
【００１０】
本発明では、動画を受信する情報端末側において、受信する動画データのデータ容量をより削減しつつ、かつ動画の画質を高品度に維持することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の実施形態である動画配信システムの構成図である。
【図２】同システムで配信される動画データの概要を示す図である。
【図３】同システムにおける動画圧縮方式の概要を示す図である。
【図４】同システムの動画圧縮の処理の流れを示すフロー図である。
【図５】同システムの動画の復元の処理の流れを示すフロー図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
本発明の実施形態について以下、図面を参照して説明する。図１は、実施形態の動画配信システムの構成を示す図である。図１に示されるように、動画配信システム１は、配信サーバ１０、及び情報端末２０がネットワーク回線３０を通じて接続された構成をしている。ネットワーク回線３０は、例えばＷｉ−Ｆｉなどの無線インターネット回線を利用しても良いし、３Ｇ、４Ｇなどの携帯電話用の通信回線を利用しても良い。
【００１３】
配信サーバ１０は、動画データが配置されるサーバであり、情報端末２０からの要求に基づいて動画データを配信する。配信サーバ１０は、動画記憶部１１、データ領域生成部１２、動画変換部１３、変換規則部１４、配信部１５を備えている。動画記憶部１１は動画データを記憶する記憶領域であり、ハードディスクなどを利用して実現されている。
【００１４】
データ領域生成部１２は、動画データを構成する画像フレームに対して、画像フレームの周縁部を囲むデータ領域を生成して付加する。図２は、動画データの概要を示す図ある。また、図３は、動画データの圧縮の方式を示す概要図である。図２に示されるように、動画データは、本実施形態では１９２０×１０８０ピクセルのフルＨＤ方式のデータが示されている。しかしながら、動画の解像度はこれに限定されず適宜変更してもよい。また、以降の例では動画データがＭＯＴＩＯＮ  ＪＰＥＧの場合を用いて説明するが、動画のフォーマットはこれに限定されず、ＭＰＥＧ−４やＨＥＶＣなど適宜ほかの動画フォーマットを活用することもできる。ＭＯＴＩＯＮ  ＪＰＥＧでは、動画データは、動画フレームをＪＰＥＧ形式で圧縮／伸長し、連続でこれを表示することで動画としている。したがって、動画フレームをそれぞれ取り出して加工、編集がしやすいため好適であるが、動画フレーム間での圧縮が行われている。
【００１５】
図３に示されるように、データ領域生成部１２は、先頭の画像フレーム５０ａの周縁部を囲うようにデータ領域５１を付加している。データ領域５１は、ＭＯＴＩＯＮ  ＪＰＥＧの場合画像単位が、８×８ピクセルによって構成されることから、縦、及び横がそれぞれ８ピクセルの領域である。したがって、データ領域５１のデータ容量は１０８０×８×２＋１９２０×８×２−６４×４＝４８７０４ｂｙｔｅ（画像単位では７４１）である。なお、データ領域５１の大きさは定義変更することができる。動画変換部１３は、削除対象の画像フレーム５０ｂ〜５０ｅを変換してデータ領域５１に埋め込んだ後に、画像フレーム５０ｂ〜５０eを削除する。なお、削除する画像フレームの数は、データ領域５１のデータ容量や、圧縮効率によって適宜変更されるが、本実施形態では４枚の画像フレームを削除して、先頭の画像フレーム５０ａへと埋め込む場合について検討する。
【００１６】
以下、画像変換の処理の流れについて図４を参照しつつ説明する。
動画変換部１３は、まず画像フレーム５０ａ〜５０ｅの読み込みを行う（ステップＳ１０１）。次いで、動画変換部１３は、読み込んだ画像フレームが削除対象の画像フレームであるか否かを判定する（ステップＳ１０２）。削除対象の画像フレームでないと判定された場合（ステップＳ１０２：Ｎｏ）、先頭の画像フレーム５０ａであることから、データ領域生成部１２は、先頭の画像フレーム５０ａの周辺部にデータ領域５１を生成して追加する（ステップＳ１０３）。そして、次のフレームに移行する（ステップＳ１０４）。
【００１７】
一方、削除対象の画像フレームであると判定された場合（ステップＳ１０２：Ｙｅｓ）動画変換部１３は、全ての画像単位５２に対して変換の処理が完了したか否かを判定する（ステップＳ１０５）。画像単位５２は、８ピクセル×８ピクセルのデータであるため、最大６４ｂｙｔｅのデータであるが、ＪＰＥＧによる圧縮がされているため、データ量は通常これより低い水準にある。すべての画像単位５２の処理が完了したと判定された場合（ステップＳ１０５：Ｙｅｓ）、動画変換部１３は、その画像フレームを削除して、次の画像フレームへと移行する（ステップＳ１１１）。一方、全ての画像単位５２の処理が完了していない場合（ステップＳ１０５：Ｎｏ）、動画変換部１３は画像単位５２のバイナリデータを取得する（ステップＳ１０６）。次いで、動画変換部１３は、取得したバイナリデータ５３が先頭の画像フレーム５０ａに存在しているか否かを判定する（ステップＳ１０７）。
【００１８】
取得したバイナリデータ５３が先頭の画像フレーム５０ａに存在していると判定された場合（ステップＳ１０７：Ｙｅｓ）、動画変換部１３は先頭の画像フレーム５０ａにおけるその位置情報に対応する識別情報を変換規則部１４を参照して、識別情報５４へと変換する（ステップＳ１１２）。変換規則部１４は、識別情報として、例えば最大２バイトで示される値と、画像フレームにおける画像単位５２の位置情報との対応表を有している。また、変換規則部１４には、バイナリデータに対する所定の操作態様と対応する識別情報も記憶しており、この識別情報は位置情報の識別情報とは区別されるように記述されていることが望ましい。操作態様は、例えばバイナリデータを２次元マトリクスとして表現した場合に、上下左右方向へのシフトや９０度ずつの回転といった処理のことであり、これらの各操作態様に対してそれぞれ識別情報が付与されている。
【００１９】
一方、取得したバイナリデータ５３が先頭の画像フレーム５０ａに存在していないと判定された場合（ステップＳ１０７：Ｎｏ）、動画変換部１３は取得したバイナリデータ５３に対して、所定の操作態様に従った操作を行う（ステップＳ１０８）。そして、動画変換部１３は、操作後のバイナリデータが先頭の画像フレーム５０ａに存在するか否かを判定する（ステップＳ１０９）。存在しないと判定された場合（ステップＳ１０９：Ｎｏ）、再度ステップＳ１０８に戻り異なる操作態様での処理を繰り返し、一致するバイナリデータが現れるまで処理を繰り返す。そして、一致するバイナリデータが操作の結果存在するようになると（ステップＳ１０９：Ｙｅｓ）、動画変換部１３は、変換規則部１４を参照して、その操作態様に対応する識別情報と、一致する識別情報との組み合わせに変換する（ステップＳ１１０）。すなわち、位置情報によって特定される先頭の画像フレーム５０ａの画像単位のバイナリデータに対して、識別情報と対応する操作態様と反対の操作を行うことによって、元のバイナリデータに戻すことができるためこのような処理が可能となる。また、先頭の画像フレーム５０ａに存在するバイナリデータに所定の操作を行うことによって、削除対象の画像フレームのバイナリデータと一致するようになるのは、動画の性質上連続した画像フレームには同様の画像単位や類似した画像単位が出現する可能性が高いからであり、多少の違いであればこのような操作を繰り返すことで、一致する画像を検索することができるようになる。
【００２０】
そして、動画変換部１３は、ステップＳ１１０、またはステップＳ１１２で変換された識別情報をデータ領域５１に埋め込み、次の画像単位への処理へと移行する（ステップＳ１１１）。以上のような処理を行うことで、動画がバイナリデータからより容量の小さい識別情報へと変換され、データの圧縮が可能とある。なお、以上の実施形態にあっては、画像単位でのデータ変化を行ったが、この場合８×８ピクセルの画素のバイナリデータの一致を検索することから、非常にＣＰＵの処理性能を要求する処理となってしまうため、画像単位５２を構成するピクセル単位でバイナリデータの一致する位置情報を検索するようにしてもよい。その場合、ピクセル単位で識別情報に変換したデータを再度バイナリデータへと変換し、どうようの圧縮のための処理を繰り返すことで、処理速度を維持しつつ、高い圧縮率を維持することができるようになる。
【００２１】
また、動画変換部１３は、以上の処理のあとにハフマンコーディングなどの圧縮アルゴリズムを用いて、連続する数値が出る部分を短縮して、より圧縮率を高めることができるようにしてもよい。そして、このようにして先頭の画像フレーム５０ａのデータ領域５１に他の画像フレームが埋め込まれたものを、配信部１５は情報端末２０に対して配信する。なお、本実施形態では５枚の連続する画像フレームのうち、４枚の画像フレームを削除するようにしたが、圧縮率は画像フレームの内容によって変化することから、削除する画像フレームの枚数を可変にできるようにしてもよい。その場合、ステップＳ１０２とステップＳ１０５との間で、データ領域５１の残りのデータ容量と、削除対象の画像フレームを変換した際に予想される圧縮後のデータ容量を比較して、保存できそうな場合にその画像フレームを削除するようにすることもできる。
【００２２】
続いて、情報端末２０の詳細について説明する。情報端末２０は、例えばスマートフォンなどの動画を視聴することのできる端末である。受信部２１は、配信部１５が配信した動画を受信する（ステップＳ２０１）。次いで、復元部２３は、受信した動画を読み込む（ステップＳ２０２）。復元部２３は、復元記憶部２２を参照して、削除された画像フレームを復元する（ステップＳ２０３）。復元記憶部２２には、変換規則部１４と同様の識別情報と、位置情報との変換規則が記憶されている。また、復元部２３は、この際先頭の画像フレーム５０ａに生成されたデータ領域５１を削除したり、またブラウザなどの表示を制御して、見えないようにしたりするようにしてもよい。そして、再生部２４が復元された動画を再生する。
【００２３】
以上に示した本実施形態の動画配信システムにあっては、画像フレームの縁に設けられたデータ領域５１に削除対象の画像フレームのデータを圧縮して埋め込み、配信が行われる。したがって、削除した画像フレームの分だけ、動画データの容量は圧縮された配信が行われることなり、情報端末側で受信するデータ量を削減することができる。そして、情報端末側では、受け取った動画の画像フレームより削減された画像フレームを復元することができるため、再生時には高品質の動画を視聴することができる。したがって、動画を受信する情報端末側において、受信する動画データのデータ容量をより削減しつつ、かつ動画の画質を高品度に維持することのできるようになる。また、周縁部を囲うようにデータ領域を生成するようにしたため、動画の内容部分に影響を与えることなく加工が容易となり、処理の簡易化にもなる。
【符号の説明】
【００２４】
１…動画配信システム、１０…配信サーバ、１１…動画記憶部、１２…データ領域生成部、１３…動画変換部、１４…変換規則部、１５…配信部、２０…情報端末、２１…受信部、２２…復元記憶部、２３…復元部、２４…再生部
【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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