JP2006059496A

JP2006059496A - マルチメディアデータ制御装置

Info

Publication number: JP2006059496A
Application number: JP2004242635A
Authority: JP
Inventors: Naoto Otake; 直人大岳
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 2004-08-23
Filing date: 2004-08-23
Publication date: 2006-03-02

Abstract

【課題】マルチメディアデータのヘッダ解析処理を早くし、再生開始までの時間を短縮すること。
【解決手段】マルチメディアデータ解析部１０３は、マルチメディアファイルを記録・保存する際、そのファイルのヘッダ部を解析する。マルチメディアデータ制御メイン部１０２は、再生開始時から一定時間分の再生情報を別ファイル（再生情報ファイル）として作成し、再生情報ファイルをマルチメディアファイルと関連付けて保存する。また、マルチメディアデータ制御メイン部１０２は、保存したマルチメディアファイルを再生する際に、再生情報ファイルより、直接マルチメディアファイルの各先頭メディアフレームへアクセスし、再生開始をおこなう。
【選択図】図１

Description

本発明は、符号化されたビデオデータおよび符号化されたオーディオデータを多重化したマルチメディアデータを、記録・保存・再生するマルチメディアデータ制御装置に関する。

ＤＶＤプレーヤーなどのマルチメディアデータ再生装置により、ＭＰＥＧ（ＭｏｖｉｎｇＰｉｃｔｕｒｅｃｏｄｉｎｇＥｘｐｅｒｔｓＧｒｏｕｐ）などのコーデックを利用した圧縮動画像データを再生することが一般的になってきた。

そのマルチメディアデータとしては、符号化されたビデオデータおよび符号化されたオーディオデータを一定のルールに沿って一つのファイル、もしくは複数のファイルでＤＶＤやハードディスクといった媒体に保存されることになる。このようなマルチメディアデータを再生開始（ＴＶやＰＣの画面に表示、スピーカより出力）する際に、おおよそ以下のような手順を踏むことになる。
（１）マルチメディアデータのヘッダ情報を解析する。（再生可能なコーデックか？画像サイズか？ビットレートか？などをチェック）
（２）マルチメディアデータ内に存在するメディアのコーデックがデコード可能なように準備する。
（３）各メディア（ビデオ、オーディオ、テキストなど）の１フレーム目から順に読み出し、その再生時間に合わせてデコーダに送出し、デコード・再生をおこなう。

以上のような再生開始動作において、再生したいファイルを選択してから再生を開始するまでの時間を早めるためには、（１）〜（３）の処理を短縮しなければならない。

この課題に対して、再生開始までを高速化するために、従来から、特許文献１のように、フレームの位置情報を圧縮動画像データとは別に記録し、その情報により再生開始をおこなう技術が提案されている。

このように、圧縮動画像データとは別にフレーム位置情報を保存する方法は、標準規格であるＭＰ４ファイルフォーマット(ISO/IEC 14496-1:2001/Amd 6, "Information technology - Coding of audio-visual objects - Part 1: Systems - Amendment 6: MP4, the MPEG-4 file format".)などでも用いられている。

ここで、ＭＰ４ファイルは、再生情報（再生時間、フレーム位置）を含むヘッダ部と圧縮データを含むデータ部がファイル内で完全に分離しているという特徴を有している。

このため、再生したいファイルを選択してから再生開始までの処理は、図４の番号に沿って以下のような処理となる。

まず、ヘッダ部(moov)を解析し始め、各メディア再生情報(trak)が再生可能なものかチェックしデコーダを準備する（Ｓ４０１）。

またフレーム位置情報１(stco)、フレーム位置情報２(stsc)、フレームサイズ情報(stsz)より、先頭フレームのデータ部（mdat）内位置を取得する。また、再生開始時間情報(stts)より開始時間を取得する（Ｓ４０２）。なお、先頭フレームの開始時間は通常０である。

次に、Ｓ４０２で取得した位置のデータ部（mdat）より、先頭フレームデータ（Video1,Audio1）を取得する（Ｓ４０３）。

そして、Video1,Audio1の同期をあわせて各デコーダに出力・再生する（Ｓ４０４）。

このように、従来技術では、特にＳ４０１、Ｓ４０２の処理としてファイルの複数位置をランダムアクセス（ファイルシーク動作）することになる。特許文献１に示された方法においても、メディアごとに作成するフレーム位置情報などにアクセスすることになる。
特開平１１−２６１９６２号公報

ファイルアクセスの増加自体は、通常再生時には特に問題なく、比較的メモリに余裕があるシステムの場合、ファイル(もしくはヘッダ部)自体をメモリに読み込んでしまうことでファイルアクセスをなくすことも可能である。

しかしながら、メモリ容量に制限があり、かつファイルサイズによらず再生しなくてはならないシステムにおいては、必要に応じてファイルから“再生情報”を取得する必要があり、シーケンシャルにアクセスする場合と比較して、ファイルから読み込むデータのキャッシュがきかないなどの理由によりファイルアクセス速度が遅くなってしまう。

再生するメディア一つに対して、Ｓ４０１では１回、Ｓ４０２では４回、ランダムアクセスが発生することになり、例えばビデオ・オーディオ・テキストの３メディアを含むＭＰ４ファイルを再生しようとすると、最低１５回はランダムアクセスすることになり、ファイルアクセス速度の遅い媒体やファイルシステムの場合、目に見えて再生開始までに時間が遅くなることになってしまう。

本発明はかかる点に鑑みてなされたものであり、ファイルアクセス速度の遅いシステムにおいても動画再生開始までの処理を早めることができるマルチメディアデータ制御装置を提供することを目的とする。

本発明のマルチメディアデータ制御装置は、マルチメディアファイルの記録及び管理並びに再生をおこなうマルチメディアデータ制御装置において、マルチメディアファイルを記録及び保存する際に、前記マルチメディアファイルのヘッダ部を解析する解析手段と、前記解析の結果より、少なくとも前記再生開始時から所定時間分の各メディアフレーム情報及び前記マルチメディアファイル上の位置情報を含む再生情報を再生情報ファイルとして作成し、前記マルチメディアファイルと関連付けて記録媒体に保存する制御手段と、を具備し、前記制御手段は、前記再生情報ファイルを再生する際、前記再生情報ファイルから前記マルチメディアファイルの各先頭メディアフレームへアクセスして再生開始をおこなう構成を採る。

また、本発明のマルチメディアデータ制御装置は、データ使用領域を再生情報ファイル及びマルチメディアファイルの総和とし、記録保存可能領域を最大格納サイズからデータ使用領域及び再生情報ファイル領域の総和を減算したものとする構成を採る。

本発明によれば、再生開始時にファイルアクセスが再生テーブル読み込みの一回のみとなるため、処理として各種メディアデコーダ(ビデオ・オーディオ)の起動処理や先頭フレームデータ送信処理・デコード処理のみとなり、再生開始までの時間が高速化される。また、冗長になる再生情報ファイルはＭＰ４ファイルと一緒にマルチメディアデータ制御装置内で管理することで、再生要求などをおこなう利用者に意識させなくて済み、これらの情報より、利用者側からのＭＰ４ファイルデータの扱い方法はそのままに、再生開始処理を高速化することができる。

本発明の骨子は、再生開始時に毎回おこなうファイルアクセスのための情報を別ファイル(再生情報ファイル)としてＭＰ４(マルチメディア)ファイルと関連付けて管理することである。

以下、本発明の実施の形態について、図面を用いて説明する。

（実施の形態）
本発明の一実施の形態でのマルチメディアデータ制御装置の構成及びシーク処理時間測定手順を図１、図２及び図３を用いて説明する。

図１において、利用者１０４がマルチメディアデータ制御装置１０１に対してマルチメディアデータの保存要求をおこなう。この利用者１０４とは、マルチメディアデータの再生及び管理を主な目的とする動画プレイヤーアプリケーションなどであり、直接ユーザ操作に対するやりとりをする部分である。具体的には、例えば、インターネットなどからダウンロードしてきたＭＰ４ファイルを必要に応じて保存する事である。

指定されたＭＰ４ファイルに対して、マルチメディアデータ制御メイン部１０２は、マルチメディアデータ解析部１０３でＭＰ４ファイルのヘッダ部を解析して、各メディアの開始フレーム位置などを含む一定ファイルサイズの図３のような再生情報ファイルを作成する（Ｓ２０１）。

その後、マルチメディアデータ制御メイン部１０２は、その再生情報ファイルとＭＰ４ファイルを関連付けて記憶媒体１０５に保存する（Ｓ２０２）。

次に利用者１０４が保存したＭＰ４ファイルを再生したい場合には、上記のように保存したＭＰ４ファイルに対して利用者１０４がマルチメディアデータ制御メイン部１０２に対してマルチメディアデータの再生要求をおこなうことになる。

このときマルチメディアデータ制御メイン部１０２は、記憶媒体１０５からＳ２０２で保存した再生情報ファイルをメモリに展開して、その情報から直接以下の処理をおこなうことになる（Ｓ２０３）。
（１）ファイル内の各メディアコーデックにあったデコーダの準備
（２）各メディアの１フレーム目をＭＰ４ファイルから読み取る処理並びにデコーダに送信し再生する処理

通常の再生ではこの部分がＳ２０１の工程となりファイルアクセスが頻発する。但し、この再生情報ファイルはメモリに展開しファイルアクセスを減らすことを目的としているためファイルサイズに上限が必要である。その為、再生中にこの再生情報ファイルを逐次更新することになる（Ｓ２０４）。

例えば図３において再生時間が９．９秒目のデータを再生してしまうとビデオの再生情報が終了してしまう為、次の１０秒以降から各メディアの再生情報を読み込むという動作となる。この更新の際はマルチメディアデータ解析部１０３を用い、メモリ上の再生情報を書き換え再生継続することになる（Ｓ２０５）。

また、ファイル格納領域を管理するマルチメディアデータ制御装置１０１は、この再生情報ファイルのサイズ(データ使用領域及び保存可能領域)を以下のように扱い利用者１０４へ通知する。
（１）データ使用領域（＝再生情報ファイル＋マルチメディアファイル）
（２）保存可能領域（＝最大格納サイズ−データ使用領域−再生情報ファイル）

このように再生開始時のファイルアクセスを減らすことで、ユーザがファイルの再生開始を選択してから再生開始までの時間が短縮されることになる。

また、ここで作成した再生情報ファイルは、利用者１０４側からみると余分なファイルとなるが、利用者１０４からは意識させず通常のＭＰ４ファイルのみ扱っているときと同じ取り扱いでできる。

本発明は、符号化されたビデオデータおよび符号化されたオーディオデータを多重化したマルチメディアデータを、記録・保存・再生するマルチメディアデータ制御装置に用いるに好適である。

本発明の一実施の形態に係るマルチメディアデータ制御装置の構成を示すブロック図上記実施の形態に係る記録保存・再生時のフローチャート上記実施の形態に係る再生情報ファイル例マルチメディアデータ（ＭＰＧ４）の特徴と再生手順説明図

符号の説明

１０１マルチメディアデータ制御装置
１０２マルチメディアデータ制御メイン部
１０３マルチメディアデータ解析部
１０５記録媒体

Claims

マルチメディアファイルの記録及び管理並びに再生をおこなうマルチメディアデータ制御装置において、
マルチメディアファイルを記録及び保存する際に、前記マルチメディアファイルのヘッダ部を解析する解析手段と、
前記解析の結果より、少なくとも前記再生開始時から所定時間分の各メディアフレーム情報及び前記マルチメディアファイル上の位置情報を含む再生情報を再生情報ファイルとして作成し、前記再生情報ファイルを前記マルチメディアファイルと関連付けて記録媒体に保存する制御手段と、を具備し、
前記制御手段は、前記再生情報ファイルを再生する際、前記再生情報ファイルから前記マルチメディアファイルの各先頭メディアフレームへアクセスして再生開始をおこなうことを特徴とするマルチメディアデータ制御装置。
データ使用領域を再生情報ファイル及びマルチメディアファイルの総和とし、記録保存可能領域を最大格納サイズからデータ使用領域及び再生情報ファイル領域の総和を減算したものとすることを特徴とする請求項１記載のマルチメディアデータ制御装置。