JP5200415B2 - 受信装置、受信方法及び送受信方法 - Google Patents

Description

技術分野は、ネットワークを介したコンテンツ配信システム、コンテンツ配信サーバ、コンテンツ受信クライアント及びコンテンツ録画再生方法に関する。

上記技術分野について、例えば特許文献１には「ダウンロードの進行状況やビデオの再生位置やディスク容量を確認でき、且つ、ビデオコンテンツの再生タイミングを自由に選択できるようにする」ことを課題とし、その解決手段として「送信部１１１からビデオサーバにコンテンツを要求すると、ビデオサーバからコンテンツが送信され、受信部１１２がコンテンツサイズを取得する。そして、コンテンツサイズとディスク容量を比較して、ディスク容量が不足していれば表示部１１７にディスク容量不足を表示する。ディスク容量が不足していなければ、受信部１１２がコンテンツを取得し、書込部１１３がディスク１１４にコンテンツを書込み、表示部１１７にダウンロード進行状況を表示させる。コンテンツが再生可能な状態になったとき、表示部１１７に再生可能の旨を表示させる。ユーザが再生を実行すると、読出部１１５がディスク１１４からコンテンツを読み出し、再生部１１６が表示部１１７に再生位置を表示させる」ことが記載されている。

特開２００２−２９０９４８号公報

近年、ネットワーク回線の大容量化、ハードディスクの大容量化にともない、ＩＰ（Ｉｎｔｅｒｎｅｔ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）ネットワークを通じて、テレビ番組や映画などの映像を配信するＩＰテレビ（ＩＰＴＶ）サービスが実現しつつある。ＩＰ放送番組の視聴形態には、大別すると、リアルタイムで視聴するストリーミング視聴、ダウンロード後に視聴するダウンロード視聴、さらには、両者を併せたダウンロードしつつ再生するプログレッシブダウンロード視聴の3つの形態がある。

特許文献１にはプログレッシブダウンロードについて、プログレッシブダウンロード中にダウンロード進行状況を表示し、コンテンツが再生可能な状態になったとき、表示部に再生可能の旨を表示させる技術的思想が開示されている。

しかしながら、上記した特許文献１では、コンテンツが再生可能になったか否かを判定するための具体的な手段が、明示されていない。特に、コンテンツの内容やネットワーク環境によって視聴が可能になるタイミングは異なることが考慮されていないという課題がある。またプログレッシブダウンロード視聴中のコンテンツを早送等できないという課題がある。

そこで、プログレッシブダウンロードに関して、より使い勝手に優れたコンテンツ配信システムならびにコンテンツ配信サーバ、コンテンツ受信クライアント、コンテンツ録画再生方法を提供する。

例えば、ネットワークを介してコンテンツを配信するサーバと、該コンテンツ配信サーバから配信されたコンテンツを受信し録画再生するコンテンツ受信クライアントとを含むコンテンツ配信システムであって、該コンテンツ配信サーバは、コンテンツ配信の際、再生制御メタファイルにコンテンツの符号化平均ビットレートのヒント情報を付加し、該コンテンツ受信クライアントはプログレッシブ再生が指示されたときに、マージンを考慮して最後まで再生可能かどうかを判定し、再生可能ならば再生スタートする。

すなわち、プログレッシブダウンロード（ダウンロード中の視聴）に備えて、ダウンロードされるメタファイルに情報を付加する。具体的には、
（１）コンテンツ配信サーバは、再生制御メタファイルに符号化平均ビットレートのヒント情報を付加して配信し、コンテンツ受信クライアントは、プログレッシブ再生が指示されたときに、マージンを考慮して最後まで再生可能かどうかを判定し、可能なら再生スタートする。
（２）コンテンツ配信サーバは、ストリーム再生制御情報を付加してコンテンツを配信し、コンテンツ受信クライアントにコンテンツをダウンロードさせる。コンテンツ受信クライアントは、ストリーム再生制御情報が付いていないコンテンツをダウンロード中に再生するときには早送り、早戻しを禁止する。

上記手段によれば、使い勝手に優れたコンテンツ配信システム、コンテンツ配信サーバ、コンテンツ受信クライアントおよびコンテンツ録画再生方法を提供できる。

以下、本発明に好適な実施形態の例（実施例）を、図面を用いて説明する。ただし、本発明の適用は本実施例に限定されない。

図２は、本実施例におけるネットワーク構成の一例を示す。このコンテンツ配信システムでは、コンテンツ配信サーバ２０１とコンテンツ受信クライアント２０２から２０４が、ネットワーク２００を通じて接続している。

図１は、図２のコンテンツ受信クライアント２０２から２０４に相当するコンテンツ録画再生装置１の構成例を示すブロック図である。

コンテンツ録画再生装置１は、インターネット（通信回線）を介してコンテンツ配信サーバ２０１等から放映される映像コンテンツ（例えば映画やスポーツやニュース等の番組）のデータやメタデータ（ダウンロード制御メタファイルや再生制御メタファイルを含む）をＬＡＮアダプタ１２１を通じて受信し、受信したデータを録画再生制御部１０３を介してハードディスクや光ディスクなどのストレージ部１１９部に録画する。また、コンテンツ録画再生装置１は、ＴＶ放送（例えば地上デジタル放送）をアンテナ１０１で受信し、チューナ１０２で所望の番組を選局する。選局した番組を録画再生制御部１０３を介してハードディスクや光ディスクなどのストレージ部１１９部に録画する。なお、録画した番組はキーワードを入力することにより、キーワードが含まれるシーンを検索し、再生することができる。録画再生のためには様々な信号処理を伴うが、図１では省略している。

音声入力部１１７は、取得したコンテンツから音声信号を分離して逐次デジタル変換し、インターフェイス１０８を介して番組処理部１０４に入力する。デジタル信号に変換する際の音声のサンプリング周波数、チャンネル数といった各種情報も、音声入力部１１７から番組処理部１０４に受け渡される。もちろん、これらの情報は、番組処理部１０４で設定したものを音声入力部１１７に与えるようにしてもよい。

映像入力部１１８は、取得したコンテンツから映像信号を分離して逐次デジタル変換し、インターフェイス１０８を介して番組処理部１０４に入力する。デジタル信号に変換する際の映像のサンプリング周波数などの各種情報も、映像入力部１１８から番組処理部１０４に受け渡される。もちろん、これらの情報は、番組処理部１０４で設定したものを映像入力部１１８に与えるようにしてもよい。

音声入力部１１７と１１８の前段の分岐点には分離部が設けられる。またこの分離部でメタデータも分離されるようにしてもよい。

ＬＡＮアダプタ１２１で受信するメタデータには、大別すると、再生制御メタファイルとストリーム再生制御情報が含まれている。
再生制御メタファイルは、コンテンツのダウンロードに先駆けてコンテンツ配信サーバから受信クライアントが受信する。再生制御メタファイルには、コンテンツを起動するのに必要な情報が含まれている。具体的には、再生制御メタファイルには、作成日時、暗号化／非暗号化コンテンツの種別、ライセンスリンク情報、コンテンツのタイトル、コンテンツの概要、コンテンツの符号化平均ビットレートのヒント情報等を含む。

一方、ストリーム再生制御情報は、コンテンツ本体をコンテンツ配信サーバからダウンロードする際に、受信クライアントがコンテンツ本体と共に受信する。ストリーム再生制御情報は、早戻しや早送りをする際に使用する。ストリーム再生制御情報は、タイムスタンプ付きコンテンツファイルに関する情報、及びセグメンテーションデータ中の時刻情報に対応するファイル先頭からのバイト位置を示す情報を含む。とくに、再構成するのに他のフレーム情報を必要としないＩフレームに関する位置情報を含んでいるために、このＩフレームに関する情報を参照することにより、早送り、早戻しすることが可能となる。

番組処理部１０４は、ＬＡＮアダプタ１２１を通じて受信した再生制御メタファイルの中に含まれるコンテンツの符号化平均ビットレートのヒント情報と、クライアントでの受信速度の平均ビットレートから、プログレッシブダウンロード（Ｐｒｏｇｒｅｓｓｉｖｅ Ｄｏｗｎｌｏａｄ）中に再生可能か否かを判定する。詳細は図７で後述する。なお、プログレッシブダウンロードとは、ダウンロードしつつ再生するダウンロード又は再生の形式（モード）である。

番組処理部１０４は、ＬＡＮアダプタ１２１を通じて受信したコンテンツに含まれるストリーム再生制御情報から、録画再生する映像信号の各Ｉフレームの例えば位置情報を取得し、録画再生制御部１０３に送信することにより、当該フレーム番号の画像をスキップ（早送り、早戻し）再生させることができる。

また、ＬＡＮアダプタ１２１を通じて受信したコンテンツにストリーム再生制御情報が含まれていない場合には、早送りおよび早戻しを禁止することが出来る。ストリーム再生制御情報としては、ストリームリソースの時間軸とバイト位置マッピング情報を持っているもの、例えばＡＲＩＢ規格ＴＲ−Ｂ２７記載のＳＣＩ（Ｓｔｒｅａｍｉｎｇ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ）を使用することが出来る。

番組処理部１０４では、ＬＡＮアダプタ１２１を通じて受信した信号を一旦メモリ１０７に入力し、ＣＰＵ１０６によって、再生可否判定処理やＩフレーム位置解析処理等を実施する。その処理プログラムは補助記憶部１０５に格納しておき、ＣＰＵ１０６はこれを適宜読み出し、メモリ１０７に転送して処理する。処理プログラムの内容は、後述する図６及び図７の機能構成となっている。メモリ１０７には、処理によって作成される各種のデータ及び計算結果が蓄積され、必要に応じて参照される。また、処理結果等の各種情報は補助記憶部１０５に格納することもできる。なお、本実施例ではプログラムをＣＰＵで実行する構成としているが、複数のＬＳＩで実行されたり、全てをハードウェアで実行されたりするようにしてもよい。

ＰＤＰやＬＣＤなどのディスプレイ装置１２０は、インターフェイス１１１を介して、番組処理部１０４の出力内容を表示する。スピーカ１１３は、番組処理部１０４に入力した音声信号をインターフェイス１１０を介して出力したり、メモリ１０７に蓄積された音声信号をユーザの要求に応じて出力したりする。入力装置１１５は、マウスなどのポインティングデバイスやキーボードなどの数値入力デバイス、マイクなどの音声入力デバイスからなり、インターフェイス１１４を介して番組処理部１０４に対する命令等を行う。

なお、コンテンツ録画再生装置の構成は、図１の構成に限定されるものではなく、チューナ１０２などの放送受信部、ストレージ部１１９、ディスプレイ装置１２０やスピーカ１１３などの映像・音声出力部は、装置内蔵型でも外付け型でも構わない。

図３は、ストリーム再生制御情報のうち、早送り、早戻しをする際に必要となるＩフレームに関する情報のデータテーブルの一例を示す模式図である。

タイムスタンプ情報（例えば映像入力部１１８に含まれるデコーダへの相対的入力時刻を制御するためのクロックカウンタの値）とそれに対応するコンテンツ先頭からのアドレス情報は、コンテンツ配信サーバから送信される際にコンテンツストリームに付加され、受信クライアントはストレージ部１１９に受信したコンテンツを格納する。

番組処理部１０４はストレージ部１１９に格納されたコンテンツを読み出す際に上記タイムスタンプとアドレスとを組にしたＩフレーム情報を読み出すことにより、受信クライアントで早送りや早戻しの再生制御することが可能となる。上記タイムスタンプと情報とアドレス情報を読み出すのは、コンテンツをストレージ部１１９に格納する際でもよい。上記タイムスタンプと情報とアドレス情報を読み出すタイミングは本実施例に限定されるものではない。

図４は、ディスプレイ装置１２０に出力される画面構成の一例であり、特にダウンロード中の画面である。番組提示画面４は、現在ダウンロード中の番組を表示するミニ画面４１と、現在ダウンロード可能な番組に関する情報を提示する番組放送情報表示画面４２と、映像操作ボタン群４３と、テレビ欄切り替えボタン４４と、キーワード検索画面切り替えボタン４５と、録画一覧表示切替ボタン４６と、電子番組表表示領域４７とを有する。番組放送情報画面４２に表示されているチャンネルを選択すると、選択チャンネルがハイライト表示４８される。ダウンロードの進行状況は、プログレッシブバー４９に提示する。プログレッシブダウンロード中に再生可能になると、番組提示画面４は、図５に示す録画コンテンツ再生画面５になる。

図５は、ディスプレイ装置１２０に出力される画面構成の一例であり、特にダウンロード中に再生可能になった場合の画面である。プログレッシブダウンロードにおいて、再生可能になった場合は、図５に示すように、再生制御用ボタン群５１が有効になる。なお、本実施の形態では、再生可能になった場合には、再生制御用ボタン群５１が表示されるようにしたが、再生制御用ボタン群５１を常に表示し、再生が可能でない場合は、再生制御用ボタン群５１の操作を受け付けないあるいは、再生制御用ボタン群５１が操作できないようにすることでも良いことは言うまでもないことである。なお、本画面構成に限らないことはいうまでもないことである。

図６は、コンテンツ録画再生装置１が早送り、早戻し再生（特殊再生）をする際の処理例を示すフローチャートである。

本フローチャートは再生中にユーザから早送り、早戻し再生の指示が入力されたときに実行開始される。

処理ステップＳ６１ではまず早送り、早戻しを禁止する。

処理ステップＳ６２では、早送り、早戻しをする際に必要となるＩフレームに関する情報をもつストリーム再生制御情報がコンテンツに付加されているか否かを判定する。
処理ステップＳ６２で付加されていると判定されているにもかかわらず、図３のテーブルがない場合は、図３のデータテーブルを作成したりせず、早送り、早戻しを禁止する。

コンテンツに再生制御情報が付加されている場合には、処理ステップＳ６３に進み、コンテンツに再生制御情報が付加されていない場合には、処理を終了する。

処理ステップＳ６３では、Ｓ６１での禁止を解除して、早送り、早戻し再生を許可し、処理を終了する。

本フローチャートは変更可能で、例えばＳ６１を除去して、Ｓ６２でＮｏのときに早送り、早戻しを禁止してもよい。

図７は、コンテンツ録画再生装置１がプログレッシブダウンロード中にコンテンツを再生するか否かを判定する処理例を示すフローチャートである。

処理ステップＳ７１では、コンテンツダウンロードを開始するよう、コンテンツ配信サーバ２０１に送信し、コンテンツダウンロードを開始する。

処理ステップＳ７２では、再生制御メタファイルに付加されたコンテンツの符号化平均ビットレートのヒント情報から、再生時のビットレートを得る。例えば、コンテンツの符号化平均ビットレートのヒント情報に１０Ｍｂｐｓの記述がある場合には、コンテンツの符号化平均ビットレートは１０Ｍｂｐｓであることが分かる。

処理ステップＳ７３では、受信したコンテンツファイルサイズとプログレッシブダウンロード開始からの経過時間から、ネットワーク回線とサーバの性能とを加味したクライアントでの受信速度の平均ビットレートを算出する。

処理ステップＳ７４では、クライアントでの受信速度の平均ビットレートとコンテンツの符号化平均ビットレートのヒント情報をもとにして算出した再生時の平均ビットレートを比較する。クライアントでの受信速度の平均ビットレートが再生時の平均ビットレートを上回っている場合には、処理ステップＳ７５に進み、上回っていない場合には、処理ステップＳ７６に進む。このステップＳ７４判定の詳細を図８を用いて説明する。

図８は、本発明におけるコンテンツのダウンロードと再生ビットレートの関係を示す図である。図８-(ａ)は、クライアントでの受信速度の平均ビットレートがコンテンツの符号化平均ビットレートよりも大きい場合を、図８-(ｂ)は、クライアントでの受信速度の平均ビットレートがコンテンツの符号化平均ビットレートよりも小さい場合を示す。

以下、図８を用いて、プログレッシブダウンロード中に再生が可能か否かを判定する方法を説明する。f(t)は、ネットワーク回線を通じてダウンロードしたコンテンツのファイルサイズと経過時間との関係を示す。f(t)の傾きは、クライアントでの受信速度の平均ビットレートを表す。tmは、コンテンツダウンロード完了の推定時間を示す。

g(t)は、コンテンツ再生ファイルサイズと経過時間との関係を表す。

g(t)の傾きは、再生制御メタファイルに付加されたコンテンツの符号化平均ビットレートのヒント情報から得た再生時の平均ビットレートを表す。taは、コンテンツ再生開始時間を、tbはコンテンツの再生完了時間を示す。(tb−ta)は、コンテンツの再生時間を示す。

クライアントでの受信速度の平均ビットレートがコンテンツの符号化平均ビットレートよりも大きい場合、プログレッシブダウンロード再生開始時点taは、任意の時間に設定することが出来る。

一方、クライアントでの受信速度の平均ビットレートがコンテンツの符号化平均ビットレートよりも小さい場合は、まず、ダウンロードが完了見込み時刻tmをクライアントでの受信速度の平均ビットレートとコンテンツの全体容量から算出する。なお、本実施例においては、コンテンツの全体容量の値は、コンテンツ配信サーバと受信クライアントとの通信過程において、通信プロトコルの応答として、コンテンツ配信サーバから明示的に与えられるが、コンテンツ配信サーバから取得した再生制御メタファイル中にコンテンツの全体容量の値が記述されていてもよい。なお、コンテンツの全体容量の値の取得方法は、本実施例に限定されない。次に、コンテンツ再生完了見込み時刻tbをtb＝tmとなるよう、tbを設定する。次に、コンテンツ再生完了見込み時刻tbからコンテンツの長さ（再生時間）を減じることでコンテンツ再生開始可能時刻taを算出する。コンテンツ再生開始可能時刻taと現在時刻を比較し、再生開始可能時刻が現在時刻を経過しているときに再生可能と判定することが出来る。なお、本実施例においては、コンテンツの長さ（再生時間）は符号化平均ビットレートと全体容量から算出するが、コンテンツ配信サーバと受信クライアントとの通信過程において、コンテンツ配信サーバから通信プロトコルの応答結果として明示的に取得しても良い。

処理ステップＳ７５では、再生を許可し、処理ステップＳ８１に進む。

処理ステップＳ７６では、コンテンツのダウンロード完了時間ｔｍを推定する。

処理ステップＳ７７では、コンテンツの再生終了時間ｔｂを推定する。

処理ステップＳ７８では、コンテンツの再生開始時間ｔａを推定する。

処理ステップＳ７９では、コンテンツの再生開始時間ｔａが正であるか否かを判定する。コンテンツの再生開始時間ｔａが正である場合には、処理ステップＳ７５に進み、正でない場合には、処理ステップＳ８０に進む。

処理ステップＳ８０では、再生を禁止し、処理ステップＳ８１に進む。

処理ステップＳ８１では、コンテンツのダウンロードが完了したか否かを判定する。ダウンロードが完了した場合には、処理を終了する。ダウンロードが完了していない場合には、処理ステップＳ７２に戻り、処理を継続する。

コンテンツ受信クライアントの構成例を示す図 ネットワークの構成例を示す図 データテーブルの構成例を示す図 コンテンツ受信クライアントの画面例その１ コンテンツ受信クライアントの画面例その２ ダウンロード中の特殊再生可否判断の処理例を示すフローチャート ダウンロード中のコンテンツ再生の可否判断の処理例を示すフローチャート コンテンツの受信ビットレートと再生ビットレートと再生開始時間との関係を示す図

符号の説明

１…コンテンツ録画再生装置（コンテンツ受信クライアント）、
１０１…アンテナ、
１０２…チューナ、
１０３…録画再生制御部、
１０４…番組処理部、
１０５…補助記憶部、
１０６…ＣＰＵ、
１０７…メモリ、
１１３…スピーカ、
１１５…入力装置、
１１７…音声入力部、
１１８…映像入力部、
１１９…ストレージ部、
１２０…ディスプレイ装置
２００…ネットワーク網
２０１…コンテンツ配信サーバ
２０２…コンテンツ受信クライアント１

Claims (3)

1. 外部から配信された動画コンテンツと前記動画コンテンツのメタデータとを受信する受信装置であって、
   外部から配信される前記メタデータは、前記動画コンテンツの再生時のビットレートを示す再生ビットレート情報と前記動画コンテンツのＩフレームの位置情報とを含み、
   前記動画コンテンツと前記動画コンテンツのメタデータとを受信する受信部と、
   前記受信部で受信した動画コンテンツを記録する記録部と、
   前記記録部で記録した動画コンテンツの再生を行う再生部と、
   前記受信部で受信中の動画コンテンツについて、前記受信中の動画コンテンツの受信速度が、前記再生ビットレート情報で示される再生時のビットレートより速ければ、再生部での前記動画コンテンツの再生を許可し、
   前記Ｉフレームの位置情報が取得できれば、前記動画コンテンツのＩフレームのみを用いた早送りまたは早戻しの再生を許可し、
   前記Ｉフレームの位置情報が取得できなければ、前記動画コンテンツの前記早送りまたは早戻しの再生を禁止する
   動画コンテンツ処理部と、を備えることを特徴とする受信装置。
2. 外部から配信された動画コンテンツと前記動画コンテンツのメタデータとを受信する受信方法であって、
   外部から配信される前記メタデータは、前記動画コンテンツの再生時のビットレートを示す再生ビットレート情報と前記動画コンテンツのＩフレームの位置情報とを含み、
   前記動画コンテンツと前記動画コンテンツのメタデータとを受信し、
   受信した動画コンテンツを記録し、
   受信中の動画コンテンツについて、前記受信中の動画コンテンツの受信速度が、前記再生ビットレート情報で示される再生時のビットレートより速ければ、記録した動画コンテンツの再生を可能とし、
   前記Ｉフレームの位置情報が取得できれば、前記動画コンテンツのＩフレームのみを用いた早送りまたは早戻しの再生を許可し、
   前記Ｉフレームの位置情報が取得できなければ、前記動画コンテンツの前記早送りまたは早戻しの再生を禁止
   することを特徴とする受信方法。
3. 動画コンテンツと前記動画コンテンツのメタデータとが配信され、配信された前記動画コンテンツと、前記動画コンテンツのメタデータとを受信する送受信方法であって、
   前記メタデータは、前記動画コンテンツの再生時のビットレートを示す再生ビットレート情報と前記動画コンテンツのＩフレームの位置情報とを含めて配信され、
   前記動画コンテンツと前記動画コンテンツのメタデータとを受信し、
   受信した動画コンテンツを記録し、
   受信中の動画コンテンツについて、前記受信中の動画コンテンツの受信速度が、前記再生ビットレート情報で示される再生時のビットレートより速ければ、記録した動画コンテンツの再生を可能とし、
   前記Ｉフレームの位置情報が取得できれば、前記動画コンテンツのＩフレームのみを用いた早送りまたは早戻しの再生を許可し、
   前記Ｉフレームの位置情報が取得できなければ、前記動画コンテンツの前記早送りまたは早戻しの再生を禁止することを特徴とする送受信方法。

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