JP2005507218A - 情報ファイルを使用した早送りトリックモード及び巻き戻しトリックモード - Google Patents
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Abstract
本発明は、記憶媒体106に記録されたMPEGビデオプレゼンテーションをトリックモードで再生するための方法を提供する。該MPEGビデオプレゼンテーションの一部のトリックモードでの再生を要求するコマンドに応答して、該ビデオプレゼンテーションに関する情報ファイル400がアクセスされる。要求されたトリックモードのコマンドを実行するための情報は、情報ファイル400から検索される。検索された情報は、情報ファイルからの、該ビデオプレゼンテーションの再生部分の少なくとも1つのIピクチャの位置を識別するパラメータを含んでいる。また、あるピクチャをノンインタレースピクチャ又はインタレースピクチャとして識別するピクチャフラグ565も情報ファイル400から検索される。また、情報ファイル400におけるパラメータ540は、該ビデオプレゼンテーションの再生部分に関してGOPに含まれるバイト数を定義する。情報ファイル400における情報は、早送り又は巻き戻しトリックモードでの再生を容易にするために使用される。
Description
【技術分野】
【0001】
本発明は、改良されたトリックモードに関し、より詳細には、ビデオプレゼンテーションのビデオ部分に関する早送りトリックモード及び巻き戻しトリックモードでの再生に関する。
【背景技術】
【0002】
たとえば、MPEG(Moving Picture Experts Group)圧縮プロトコルを利用してデジタル形式で圧縮されたオーディオ及びビデオ信号が記録されるディスクが導入されたことで、オリジナルのマテリアルと実際に区別できない音質及び画質を提供することができる。しかし、ユーザは、かかるデジタルビデオディスク(DVD)が最低でもアナログビデオカセットレコーダ(VCR)のような旧式の装置に類似した特徴を提供することを期待する。たとえば、慣習により1×と示される通常の再生速度以外の速度で、順方向又は逆方向のいずれかでの再生を提供することがDVDには期待される。かかる規格化されていない速度での再生機能は、トリックモードとして知られている。
【0003】
圧縮アルゴリズムの階層的な性質のために、MPEGエンコードされたビデオ信号のトリックモード機能を提供することが取り組まれている。この圧縮アルゴリズムは、変化する圧縮度を有するピクチャをグループに形成するために使用される。これらのグループは、グループ・オブ・ピクチャ(GOP)と呼ばれ、連続的なデコードを要求することができる。MPEG2規格の詳細な説明は、ISO/IEC規格13818−2で公表されている。
【0004】
それにもかかわらず、MPEG2信号ストリームは、変動するコンテント圧縮度を有する3つのタイプのピクチャを備えている。イントラピクチャ(Iピクチャ)は、3つのタイプのうちで最も低い圧縮度を有しており、任意の他のピクチャを参照することなしにデコードすることができる。予測ピクチャ(Pピクチャ)は、先行するIピクチャ又はPピクチャを参照することで圧縮することができ、このPピクチャは、Iピクチャよりも高い圧縮度を達成することができる。第三のタイプのMPEGピクチャは、双方向予測ピクチャ(Bピクチャ)と呼ばれ、先行するIピクチャ又はPピクチャ、及び/又は後続するIピクチャ又はPピクチャからの予測に基づいて圧縮することができる。Bピクチャは、最も高い圧縮度を有している。3つのタイプのMPEGピクチャは、GOPを構成するように配置される。
【0005】
図1は、MPEG表示シーケンス50での基本的なGOP55を示している。図1を参照して、GOP55は、MPEG表示シーケンス50に12の連続するピクチャを含んでいる。任意の他のピクチャを参照することなしにIピクチャのみがデコード可能であるため、それぞれのGOPは、Iピクチャのデコードに続いてのみデコードされる。記憶された先行するIピクチャに基づいて、最初のPピクチャがデコードされて記憶される。先行するIピクチャに基づくPピクチャの予測は、参照符号62により示される。後続するPピクチャは、先行するPピクチャから予測される。先行するPピクチャに基づいたPピクチャの予測は、参照符号60及び68により示される。最後に、Bピクチャは、たとえば、記憶されているPピクチャといった、先行する参照画像及び/又は後続する参照画像からの予測によりデコードされる。先行するPピクチャからのBピクチャの基本的な予測は、参照符号64及び70である。後続するPピクチャからのBピクチャの基本的な予測は、参照符号66及び72である。
【0006】
MPEGグループ・オブ・ピクチャを備える符号化ピクチャの階層的な性質は、それぞれのGOPのIピクチャ及びPピクチャを順方向でデコードすることを必要とする。順方向では、所望の再生速度を達成するために、ピクチャがスキップ又は加算される場合があるが、典型的に連続的な再生が行われる。とりわけ、逆方向では、先行するIピクチャに効果的にジャンプして戻り、該Iピクチャに対応するGOPを通して順方向でデコードされる。デコードされたピクチャは、所望の逆方向の番組シーケンスを達成するために、その後の逆方向での読出しのために、フレームバッファメモリに記憶される。
【0007】
図2は、巻き戻しトリックモードの間の典型的なピクチャのデコード及び表示を例示している。図2を参照して、MPEG表示シーケンス70が示されており、このシーケンスは、時間軸tに沿って時間的に進む2つの連続したGOPを含んでいる。MPEG表示シーケンス70は、時間t0の前に通常の速度(1×)で行われる順方向でのビデオピクチャの再生を示している。時間t0で、3倍の規定速度(3×)での巻き戻しトリックモードが選択される。時間t0で、トリックモードが始動されたとき、IピクチャI(25)がデコードされて表示される。デコードのために必要とされる次のピクチャは、IピクチャI(13)である。I(13)を取得するために、デコードトランスデューサ又は読取りヘッドは、J1で示されるように、I(25)の位置からI(13)の位置に再び位置決めされる。IピクチャI(13)を取得してデコードした後、トランスデューサ又は読み取りヘッドは、J2で示されるように、ピクチャP(16)を取得してデコードするために再び位置決めされる。この処理は、J3及びJ4で示されるように、P(19)及びP(22)をそれぞれ取得してデコードするために繰り返される。シームレスな再生を保証するため、前のIピクチャの位置が適時に決定され、トランスデューサ又は読み取りヘッドは、前のIピクチャの位置を即座に位置決めされる。固体メモリのようなファイルストレージシステムが使用される場合、読み取りヘッド又はトランスデューサが存在しないことが認識されるべきである。その場合、コントロールCPUは、固体メモリのメモリ位置から読み出すことができる。
【0008】
ピクチャP(22)の取得及びデコードに続いて、トランスデューサ又は読み取りヘッドは、J5で示されるように、ピクチャI(1)を回復するために再び位置決めされる。スムーズなビデオ表現を容易にするため、利用可能なフレームバッファが十分に存在する場合には、I、P、及び可能であればBピクチャをデコードして表示することが必要である。ジャンプ及び再生処理は、先行するGOPについて繰り返され、それにより、巻き戻しシーケンスにおいてプログラムマテリアルをビデオ出力でスムーズに表示する間でも、レコードを通して不完全に後方に進行する。図2を参照して、瞬間t0の前に、ビデオピクチャは、I(1)からI(25)まで速度1×で連続再生される。瞬間t0で、巻き戻しトリックモードが速度3×で選択されたとき、ピクチャは、次の順序でデコードされる。I(25)、I(13)、P(16)、P(19)、P(22)、I(1)、P(4)、P(7)、P(10)。これらデコードされたビデオピクチャは、3×の巻き戻しトリックモードの間、次の順序で表示される。I(15)、P(22)、P(19)、P(16)、I(13)、P(10)、P(7)、P(4)、I(1)。ビデオピクチャのデコード及び表示は、同時に行われる。
【0009】
トリックモードの間に視覚的にスムーズな再生を提供するため、メモリから特定のピクチャへの適時的なディスク検索及びアクセスが要求される。それぞれのデジタルディスクは、ピクチャのアクセスポイントを提供するナビゲーションデータでエンコードされるが、これらは、番号的に制限されており、一時的にエイリアスされた画像の動きに本質的に寄与する場合がある。順方向及び逆方向において変化する速度で、一時的にスムーズなトリックモードでの再生を達成するため、全てのエンコードされたピクチャへのアクセス、及び該全てのエンコードされたピクチャのデコードを提供することが必要とされる。これは、非常に大容量のメモリを必要とし、かかるメモリが利用可能でない場合には、バッファがオーバランして、結果的に、ピクチャの損失及び性能の低下となる。したがって、大容量の高速メモリ及び処理能力に全体的に依存することなしに、改良されたトリックモードの性能が必要とされている。
【発明の開示】
【課題を解決するための手段】
【0010】
本発明は、記憶媒体に記録されたMPEGビデオプレゼンテーションをトリックモードで再生するための方法を提供する。該MPEGビデオプレゼンテーションの一部についてトリックモードでの再生を要求するコマンドに応答して、該MPEGビデオプレゼンテーションの情報ファイルがアクセスされる。この情報ファイルは、MPEGビデオプレゼンテーションに関して選択されたデータを含んでおり、この選択されたデータは、該トリックモードを容易にするために使用される。要求されたトリックモードを実行するための情報は、該情報ファイルから検索される。検索された情報は、該MPEGビデオプレゼンテーションの再生部分についてIピクチャの位置を識別するパラメータを含んでいる。あるピクチャをノンインタレースピクチャ又はインタレースピクチャとして識別するピクチャフラグもまた、情報ファイルから検索される。情報ファイルにおけるパラメータは、該MPEGビデオプレゼンテーションの再生部分についてGOPに含まれるバイト数を定義する。
【0011】
情報ファイルから情報を検索する間、MPEGファイル名、MPEGシーケンス開始アドレス、GOP開始アドレス、及び現在のピクチャにおけるバイト数のうちの少なくとも1つを示す情報が検索される。情報ファイルは、該ビデオプレゼンテーションを該トリックモードで再生する前に作成され、該記憶媒体の再生用の装置に接続されたメモリストレージに記憶される。
【0012】
また、本発明は、記憶媒体に記録されたMPEGビデオプレゼンテーションをトリックモードで再生するための装置を提供する。本装置は、該MPEGビデオプレゼンテーションの一部をトリックモードで再生するためのコマンドに応答するためにプログラムされるビデオプロセッサを含んでいる。このビデオプロセッサは、該MPEGビデオプレゼンテーションの情報ファイルにアクセスするために構成されている。この情報ファイルは、該トリックモードを容易にするための該MPEGビデオプレゼンテーションに関して選択されたデータを含んでいる。ビデオプロセッサは、該情報ファイルから、該コマンドにより示された該トリックモードでの再生を実行するための情報を検索する。
【0013】
本装置は、該情報ファイルから、該MPEGビデオプレゼンテーションの一部について少なくとも1つのIピクチャの位置を識別する情報を検索するために構成される処理手段をさらに含んでいる。この処理手段は、該情報ファイルから、該MPEGビデオプレゼンテーションの一部について少なくとも1つのノンインタレースフレームのフラグの位置を検索する。また、処理手段は、該情報ファイルから、該MPEGビデオプレゼンテーションの一部についてGOPのために使用されるバイト数を示す情報を検索する。
【0014】
処理手段により検索される他の情報は、限定されるものではないが、MPEGファイル名、MPEGシーケンス開始アドレス、MPEGシーケンスヘッダ、GOP開始アドレス、GOPにおけるバイト数、ピクチャ符号化タイプ、ピクチャ符号化構造、ピクチャ繰り返しフラグ、及び現在のピクチャにおけるバイト数のうちの1以上を示す情報を含んでいる。情報ファイルは、該MPEGビデオプレゼンテーションを該トリックモードで再生する前に作成されるか、及び/又は情報ファイルは、記憶媒体に記憶される。にもかかわらず、情報ファイルは、該トリックモードでの再生を容易にするために、該MPEGビデオプレゼンテーションの少なくとも1部について選択されたデータを含んでいる。
【発明を実施するための最良の形態】
【0015】
本明細書で教示される本発明による様々な最新の動作機能を実現するための装置100は、図3のブロック図で示される本発明の構成に従い、ファイルストレージシステム104を利用する。図3は、ディスクベースの記憶装置106を例示しているが、本発明は、記憶媒体106の状態に関らず、任意のMPEG又は他の圧縮ビデオ再生装置で実施することができる。本実施の形態で使用されるように、MPEG又はMPEGビデオは、限定されるのもではないが、MPEG−1,MPEG−2を含めたMPEG符号化規格に従うビデオ圧縮をいう。ディスク媒体106は、例示される実施の形態では固定ディスクとして実施される。多くの例では理解されるように、ファイルストレージシステム104は、たとえば、固体メモリ又は光磁気ディスク(MOD)である。MODの例は、ミニディスクである。いずれの場合であっても、かかるストレージシステムは、当該技術分野で公知であり、それらの動作は、本発明の実施例での理解には重要ではない。
【0016】
装置100の制御セクション120は、コントロール中央処理装置(CPU)122及び「情報ファイル生成アプリケーション及びロジック」126を含んでいる。コントロールCPU122は、情報ファイル生成ロジック126に入力信号を供給するために構成される。また、コントロールCPU122は、本発明に従う再生機能を可能にし、制御するためのルーチン134を含んでいる。視聴者によりアクチベート可能な機能のための再生機能バッファ132は、一般的な機能、すなわち再生、停止、巻き戻し、早送り及びポーズの動作を容易にする。再生及び停止以外のこれらの機能は、トリックモード機能である。ポーズは、VCRにおけるポーズ動作に類似しており、これは、予め記録されたプレゼンテーション再生を手動により割込みすることを容易にする。また、VCRにおけるポーズ動作は、記憶からコマーシャルを除くために、視聴される番組の記録に割込みするために使用される。
【0017】
コントロールCPU122は、情報ファイル生成アプリケーション及びロジック126と共に、記憶媒体106から情報を読出し、及び/又は結果として得られた情報ファイルを生成して記憶するために構成される。メモリ130は、コントロールCPU122及び情報ファイル生成アプリケーション及びロジック126により生成された、結果として得られた情報ファイルを記憶するために使用される。コントロールCPU122により生成された出力信号は、MPEG規格に従いフォーマット化されたデータストリームである。この出力データは、遠隔的に位置されるMPEGデコーダ、或いはNTSC又は他のデコーダに供給されるが、この点に関して、本発明は限定されない。本発明の構成に従う情報ファイルを使用することで、遠隔的に位置されるデコーダによりデジタル形式でエンコードされた信号をデコードすることにおける重要な制約が克服される。特に、遠隔的に位置されるデコーダの構成においてトリックモードを実行することは非常に困難である。トリックモードは、コマ落としのトリックモードの間のような、ビデオ信号における多数のピクチャをスキップすることを含んでいることがある。リモートデコーダに転送されるビデオ信号におけるピクチャをスキップすることで、該信号の平均ビットレートは、実際に増加する。一般に、デジタルビデオレコーダ又はプレーヤと遠隔的に位置されるデコーダの間の帯域幅は制限されているので、コマ落としトリックモードを実行することで、該信号のビットレートが転送チャネルの最大ビットレートを超える場合がある。有利なことに、よりスムーズなトリックモードを提供するため、情報ファイルを使用してMPEGビデオストリーム全体を通してダミーのピクチャを分散することで、所定のイベントの発生を予測して、ビットレートを超えること等の問題を解決することができる。
【0018】
本発明の構成に戻り、図4は、典型的な情報ファイル400の構造を例示している。図4を参照して、MPEGストリーム情報405、MPEGシーケンス情報410、GOP情報415,420、及びピクチャ情報415a,415b,415c,415n,420a,420b,420c,420nが情報ファイル400に含まれる。MPEGストリーム情報405、MPEGシーケンス情報410、GOP情報415,420、及びピクチャ情報415a,415b,415c,415n,420a,420b,420c,420nに含まれるパラメータは、MPEGビデオプレゼンテーションを表すMPEGデータストリームの特徴を記述するために使用される。情報ファイル400は、データ構造として表され、メモリ及び/又は媒体に記憶され、ここでは、それぞれのパラメータが容易にアクセスされる。情報ファイル400におけるパラメータへの高速なアクセスを可能とするため、情報ファイルが読み出されてランダムアクセスメモリ(RAM)に記憶される。代替的に、情報ファイルは、MPEGビデオプレゼンテーションを再生する最初の段階で生成することもできる。その場合、情報ファイルが作成され、RAMに直接記憶される。また、情報ファイルは、MPEGビデオプレゼンテーションを再生する間に生成することもできる。これは、巻き戻しトリックモードの間に特に有効である。
【0019】
MPEGストリーム情報405は、ファイルヘッダとして機能し、このファイルヘッダは、MPEGビデオプレゼンテーションのMPEGビデオストリームを定義するパラメータを含んでいる。図5aは、MPEGストリーム情報405に含まれる典型的なパラメータを例示している。図5aを参照して、MPEGデータストリーム識別子(steram_id)505、MPEGファイル名の長さ(filename_length)510、ファイル名識別子(filename)515、及びMPEGストリームタイプの識別子(stream_type)520を含む幾つかのパラメータが示されている。stream_id505は、MPEGビデオプレゼンテーションを固有に識別するために使用される。filename_length510は、ファイル名識別子515により占有されるバイト数を定義する。ファイル名515は、MPEGデータストリームのファイル名を表すキャラクタストリングである。最後に、stream_type520は、MPEGビデオプレゼンテーションを備えるMPEGデータストリームのタイプを識別する。
【0020】
図5bは、MPEGシーケンス情報410を定義するために使用される典型的なパラメータを例示している。図5bを参照して、MPEGシーケンス情報410は、MPEGデータストリームに含まれる特定のMPEG表示シーケンス用の開始アドレス(sequence_start_address)525、及びシーケンスヘッダ(sequence_header)530を含んでいる。MPEG表示シーケンスは、MPEGビデオプレゼンテーションのためのMPEGデータストリームのサブセットである。sequence_start_address525は、記憶装置の物理的な位置、すなわちセクタを定義する。この場合、MPEG表示シーケンスにおける最初のバイトが位置される。MPEGシーケンス情報410は、MPEGビデオプレゼンテーションにおけるMPEG表示シーケンスのそれぞれについて一度現れる。sequence_header530は、特定のMPEGシーケンスの特徴を定義する。
【0021】
図5cは、GOP情報415を定義するために使用される典型的なパラメータを例示している。図5cを参照して、GOP情報415は、GOPの開始アドレス(GOP_start_address)535、及びGOPにおけるピクチャ数N540を含んでいる。GOP_start_address535は、GOPにおける最初のIピクチャの物理的な位置を表している。GOP_start_address535は、sequence_start_address525からのオフセットとして表され、記憶媒体の物理的な位置、すなわちセクタを言及する。
【0022】
図5dは、たとえば参照符号415aであるピクチャ情報を定義するために使用される典型的なパラメータを例示している。図5dを参照して、ピクチャ情報は、GOPにおけるピクチャの特徴を定義するパラメータを含んでいる。ピクチャ情報415aは、ピクチャ符号化タイプ(picture_coding_type)545、ピクチャ符号化構造(picture_coding_structure)550、及びピクチャ走査タイプ(progressive_frame)565を定義するパラメータを含んでいる。picture_coding_typeは、符号化タイプを表すためのビットを使用する。たとえば、二進1(001)は、Iピクチャを表し、二進2(010)は、Pピクチャを表し、二進3(011)は、Bピクチャを表している。
【0023】
ピクチャ情報におけるパラメータは、あるピクチャがどのように表示されるかをさらに記述する。たとえば、top_field_firstパラメータ555は、あるピクチャのトップフィールドを最初に表示すべきか、又は2つのフィールドを有するあるフレームピクチャについて、あるピクチャのボトムフィールドを表示すべきかを定義する。1は、トップフィールドを最初に表示すべきことを表し、0は、ボトムフィールドを最初に表示すべきことを表している。repeat_firstフィールドパラメータ560は、ピクチャがノンインタレースフレームである場合に、最初のフィールド又はピクチャを繰り返すべきかを定義している。最後に、ピクチャにおけるデータのバイト数(num_bytes_in_picture)570が定義される。巻き戻しトリックモードでは、GOP_info_bytesパラメータ575は、GOPのための情報ファイルにおける全情報バイト数を定義しており、この全情報バイト数は、前のGOP情報の開始アドレスを決定するために使用される。特に、GOP_info_bytes575は、情報ファイル内の各ピクチャの情報では見られないが、情報ファイルにおけるGOPの最後のピクチャ情報にのみ位置される。特に、GOP_info_bytes575は、情報ファイル400におけるGOPの最後のピクチャの最後の2バイトである。
【0024】
なお、図5a、図5b、図5c及び図5dは、典型的な情報ファイルにおけるそれぞれのパラメータのサイズをビット又はバイトとして定義しているが、本発明は、この点に関して限定されるものではない。したがって、それぞれのパラメータのサイズは、特定のアプリケーションに非常に依存する。さらに、パラメータは、典型的なものであって、本発明の範囲を制限することを意図するものではない。
【0025】
図6a、図6b及び図6cは組み合わせて、トリックモードの間に情報ファイルを利用するための典型的な処理を例示するフローチャートである。情報ファイルは、早送りトリックモード又は巻き戻しトリックモードについて使用される。図6aを参照して、ステップ600では、順方向における1×速度での通常再生が行われる。ステップ605で、この順方向再生の間、情報ファイルが読み出され、RAMに記憶される。ステップ610で、MPEGビデオストリームが開かれる。なお、ビデオのトリックモードを実行するため、順方向で再生が行われる必要がないことを理解されたい。特に、情報ファイル400から読み出された情報に基づいて、ハードディスク106の読み出しヘッドが、ディスク上の指定された位置に向けて進められる。この指定された位置には、特定のMPEGビデオシーケンスが位置され、その指定された位置から、巻き戻し又は早送りのトリックモードのようなトリックモードが開始される。
【0026】
ステップ610におけるMPEGビデオストリームを開くことに続いて、ステップ615では、MPEGデータシーケンスの始まりから開始するデータの読出し及び転送を始めるため、ハードディスク106の読み取りヘッドが再び位置決めされる。ステップ620では、トリックモードのコマンドが受信される。ステップ622では、受信されたトリックモードが逆方向のトリックモードであるかに関して判定が行われる。受信されたトリックモードが逆方向のトリックモードである場合、図6bにおけるステップ625が実行される。受信されたトリックモードが逆方向のトリックモードではない場合、ステップ623で、受信されたトリックモードが順方向のトリックモードであるかに関して判定が行われる。受信されたトリックモードが順方向のトリックモードである場合、図6cにおけるステップ680が実行される。受信されたトリックモードが順方向のトリックモードではない場合、ステップ624において、たとえばポーズといった別のトリックモードの処理が行われる。
【0027】
図6bを参照して、ステップ622での逆方向のトリックモードのコマンドが受信されたことに関する判定に続いて、ステップ625では、現在のピクチャの位置が探される。ハードディスク106上の現在のピクチャの位置は、媒体上の物理的な位置、すなわちセクタに基づいて決定される。ステップ630では、情報ファイル400に基づいて、現在のピクチャを含んでいるGOPが続いて探される。たとえば、ピクチャの位置に関する物理的な位置を情報ファイル400におけるGOP_start_address535に比較することで、現在のピクチャの位置を含んでいるGOPが決定される。ピクチャは一定にデコードされて表示されるため、ステップ635で、現在のGOPのピクチャが転送される。ステップ640では、現在のピクチャが転送されたかに関して判定が行われる。現在のピクチャが転送されていない場合、現在のピクチャにおける全てのデータが転送バッファから転送されたことを保証するため、ステップ635が実行される。現在のピクチャが転送された場合、逆方向のトリックモードのためにピクチャの転送に備えて、ステップ645において、転送バッファがフラッシュされる。
【0028】
ハードディスク106の読み取りヘッドが再び位置決めされている間、待ち時間が生じるため、ダミーのピクチャが追加され、MPEGビデオプレゼンテーションの表示の連続性が保証される。したがって、ステップ650では、連続性を保証することが必要である場合、ダミーのピクチャが追加される。ダミーピクチャを追加することは、Pピクチャ及び/又はBピクチャを追加することを含んでいる。これらのピクチャは、転送された最後のIピクチャ又はPピクチャから予測される。
【0029】
ステップ655では、ハードディスク106の読み取りヘッドがMPEGストリームにおいて先行するGOPの始まりで再び位置決めされる。これは、GOP情報415からGOP_start_address535を抽出することにより行われる。特に、GOP_start_address535は、GOP情報415から決定される。ステップ660では、この位置からデータが読み取られる。該位置は、Iピクチャの位置である。ステップ665では、所望の巻き戻し再生速度を維持することが必要である場合、ダミーのピクチャが挿入される。ダミーのピクチャは、Pピクチャ及び/又はBピクチャであり、これらPピクチャ及びBピクチャは、前の参照画像から予測される。ステップ670では、前のGOPの開始アドレスが決定され、この決定された位置で、ハードディスク106の読み取りヘッドが再び位置決めされる。該決定された位置は、前のGOPの始めである。情報ファイル400に位置される様々なパラメータに基づいて、前のGOPの開始アドレスが決定される。巻き戻しトリックモードがキャンセルされるまで、又はMPEGデータの始めに到達されるまで、ステップ660及び665は、ステップ670の後に続いて繰り返される。
【0030】
図7は、前のGOP情報に対する情報ファイルにおけるオフセットを決定するための典型的な処理を例示している。図7を参照して、現在のGOP705と前のGOP70の情報を有する情報ファイル750が示されている。現在のGOP705全体の情報ファイル400における全体のバイトは、GOP_info_bytesパラメータ705bにより表されており、前のGOP710全体の情報ファイル400における全体のバイトは、GOP_info_bytesパラメータ710bにより表される。現在のGOP705における最後のピクチャは、パラメータ705aにより表されている。特に、情報ファイル400における部分的なオフセット値760は、現在のGOP705の終わりから前のGOP710の始めまでのオフセットを表しており、参照符号705bと710bに対応するアドレス値を加えることにより、すなわち(705b+710b)により決定される。特に、情報ファイル400における実際のオフセット765は、現在のGOP705情報の終わりで開始するために、及び前のGOP710情報の始めで終了するために定義される。前のGOP_start_address710cに対する実際のオフセット765が示されており、部分的なオフセット値760に等価である。この実際のオフセット765は、メモリ130に記憶され、次のジャンプバックのために使用される。ハードディスク106の読み取りヘッドは、現在のGOP705におけるパラメータ705aにより識別される最後のピクチャの物理的な位置から、前のGOP710のGOP_start_address710cにより識別される開始アドレスにより識別される物理的な位置に再び位置決めされる。にもかかわらず、部分的なオフセット値760は、例示的な目的で使用されており、本発明を制限することを意図するものではないことを理解されたい。さらに、部分的なオフセット値760の判定は、本発明の実施に必要なものではない。
【0031】
図6cを参照して、ステップ623での順方向のトリックモードのコマンドが受信されたかに関する判定に続いて、ステップ680では、表示すべきピクチャ数が決定される。順方向でのトリックモードは、低速の早送りトリックモードであり、再生速度は、典型的には2×と8×の間の範囲である。低速の早送りトリックモードの間、所望の再生レートを達成するために、IピクチャとPピクチャが表示される。また、順方向のトリックモードは、中速の早送りトリックモードであり、再生速度は、典型的には5×と15×との間の範囲である。中速の早送りトリックモードの間、Iピクチャが表示され、GOPは、所望の再生レートを達成するためにスキップされないことが好ましい。さらに、順方向のトリックモードは、超高速の早送りトリックモードであり、再生速度は、15×を超える。超高速の早送りトリックモードの間、所望の再生レートを達成するために、Iピクチャのみを表示することが好ましい。
【0032】
ステップ690では、決定されたピクチャ表示レートを達成するため、どのピクチャを表示すべきかに関して判定が行われる。ステップ695では、現在のビットレートが決定される。判定ブロック700では、現在のビットレートが最大のビットレートを超えたかに関して判定が行われる。この最大ビットレートは、バッファのオーバラン条件を引き起こすことなしに許容されるビットレートである。最大ビットレートを超えていない場合、ステップ730では、現在のGOPのピクチャが表示される。現在のGOPにおけるピクチャの表示に続いて、ステップ725では、ハードディスク106の読み取りヘッドは、次のGOPの開始アドレスにより識別された物理的な位置に進められる。次のGOPにおける最初のIピクチャの開始アドレスは、情報ファイル400のGOP情報415におけるGOP_start_address535パラメータから決定される。
【0033】
判定ブロック700に戻り、現在のビットレートが最大のビットレートを超える場合、ステップ707では、GOPにおける現在のピクチャがアンカーピクチャ、すなわちIピクチャであるかに関して判定が行われる。現在のピクチャがIピクチャである場合、ステップ711では、ピクチャデータが転送される。ステップ725では、ハードディスク106の読み取りヘッドは、次のGOPの開始アドレスにより識別される位置に続いて進む。さらに、次のGOPにおける最初のIピクチャの位置は、情報ファイル400のGOP情報415におけるGOP_start_address535パラメータから判定される。
【0034】
ステップ707に戻り、現在のピクチャが、GOPにおける最初のIピクチャ、すなわちアンカーピクチャではない場合、ステップ720では、ダミーのピクチャが追加される。ステップ695で、ビットレートが続けてチェックされ、これに応じて、判定ブロック700が実行される。
【0035】
なお、個別の順方向の情報ファイル及び逆方向の情報ファイルは、早送りトリックモード及び巻き戻しトリックモードのそれぞれについて維持される。にもかかわらず、順方向のトリックモードと逆方向のトリックモードの両者についてパラメータを含んでいる単一の情報ファイルを維持することができ、この単一の情報ファイルが維持されることが好ましい。個別の情報ファイルが維持される場合、順方向の情報ファイルは、GOPパラメータGOP_info_bytes575を必要としないことが認識されるべきである。これは、順方向のトリックモードでは、前のGOPに対するオフセットを計算する必要がないためである。
【0036】
本発明の上述された説明に照らして、本発明は、ハードウェア、ソフトウェア、又はハードウェアとソフトウェアの組み合わせで実現されることを理解されたい。本発明による情報ファイルを使用した早送りのトリックモード及び巻き戻しのトリックモードは、中央集約方式で実現されるか、又は異なるビデオ処理エレメントが幾つかの相互接続されたシステムにわたって分散される分散方式で実現される場合がある。有利なことに、かかる娯楽システムでは、独立に位置されるMPEGデコーダと遠隔的に位置されるMPEGデコーダとの間で情報を伝達するために情報ファイルが使用される。任意の種類のコンピュータ化されたMPEG処理システム又はデジタルMPEG処理システム、或いは本実施の形態で記載される方法を実行するために調節される他の装置が適している。
【0037】
本明細書で説明される本発明は、図1のコントロールCPU122を意図しているが、ハードウェアとソフトウェアの典型的な組み合わせは、コンピュータプログラムを有する汎用のコンピュータシステムを含んでいる。このコンピュータプログラムは、ロードされて実行されたときに、本実施の形態で説明されたような方法を実行するように、図1の制御セクション120に類似したコンピュータシステム及びデジタルビデオ記録システムを制御する。また、本発明は、コンピュータプログラムプロダクトに埋め込まれる。このコンピュータプログラムプロダクトは、本実施の形態で説明された方法の実現を可能にする全ての機能を備えており、コンピュータシステムにロードされたときに、これらの方法を実行することができる。
【0038】
この文脈におけるコンピュータプログラムは、a)別の言語、コード又は表記への変換、b)異なるマテリアル形式での再生、のいずれか一方又は両方を直接又は後に、情報処理機能を有するシステムに特定の機能を実行させることが意図される命令のセットからなる任意の言語、コード又は表記での任意の表現を意味する。
【0039】
上述された説明は、例示することのみを意図しており、特許請求の範囲に説明された点を除いて、本発明を制限することを意図するものではない。
【図面の簡単な説明】
【0040】
【図1】MPEG表示シーケンスでの一般的なGOP構造を示す図である。
【図2】巻き戻しトリックモードでの再生での一般的なピクチャのデコード及び表示を説明する図である。
【図3】本発明の構成に係る、トリックモードを実現するための典型的な装置100に関するブロック図である。
【図4】本発明の構成に係る、典型的な情報ファイルの構造を示す図である。
【図5a】MPEGストリーム情報、MPEGシーケンス情報、GOP情報及びピクチャ情報に含まれる典型的なパラメータを示す図である。
【図5b】MPEGストリーム情報、MPEGシーケンス情報、GOP情報及びピクチャ情報に含まれる典型的なパラメータを示す図である。
【図5c】MPEGストリーム情報、MPEGシーケンス情報、GOP情報及びピクチャ情報に含まれる典型的なパラメータを示す図である。
【図5d】MPEGストリーム情報、MPEGシーケンス情報、GOP情報及びピクチャ情報に含まれる典型的なパラメータを示す図である。
【図6a】本発明の構成に係る方法を説明する典型的なフローチャートである。
【図6b】本発明の構成に係る方法を説明する典型的なフローチャートである。
【図6c】本発明の構成に係る方法を説明する典型的なフローチャートである。
【図7】前のGOPに対するオフセットの決定を説明する図である。
【0001】
本発明は、改良されたトリックモードに関し、より詳細には、ビデオプレゼンテーションのビデオ部分に関する早送りトリックモード及び巻き戻しトリックモードでの再生に関する。
【背景技術】
【0002】
たとえば、MPEG(Moving Picture Experts Group)圧縮プロトコルを利用してデジタル形式で圧縮されたオーディオ及びビデオ信号が記録されるディスクが導入されたことで、オリジナルのマテリアルと実際に区別できない音質及び画質を提供することができる。しかし、ユーザは、かかるデジタルビデオディスク(DVD)が最低でもアナログビデオカセットレコーダ(VCR)のような旧式の装置に類似した特徴を提供することを期待する。たとえば、慣習により1×と示される通常の再生速度以外の速度で、順方向又は逆方向のいずれかでの再生を提供することがDVDには期待される。かかる規格化されていない速度での再生機能は、トリックモードとして知られている。
【0003】
圧縮アルゴリズムの階層的な性質のために、MPEGエンコードされたビデオ信号のトリックモード機能を提供することが取り組まれている。この圧縮アルゴリズムは、変化する圧縮度を有するピクチャをグループに形成するために使用される。これらのグループは、グループ・オブ・ピクチャ(GOP)と呼ばれ、連続的なデコードを要求することができる。MPEG2規格の詳細な説明は、ISO/IEC規格13818−2で公表されている。
【0004】
それにもかかわらず、MPEG2信号ストリームは、変動するコンテント圧縮度を有する3つのタイプのピクチャを備えている。イントラピクチャ(Iピクチャ)は、3つのタイプのうちで最も低い圧縮度を有しており、任意の他のピクチャを参照することなしにデコードすることができる。予測ピクチャ(Pピクチャ)は、先行するIピクチャ又はPピクチャを参照することで圧縮することができ、このPピクチャは、Iピクチャよりも高い圧縮度を達成することができる。第三のタイプのMPEGピクチャは、双方向予測ピクチャ(Bピクチャ)と呼ばれ、先行するIピクチャ又はPピクチャ、及び/又は後続するIピクチャ又はPピクチャからの予測に基づいて圧縮することができる。Bピクチャは、最も高い圧縮度を有している。3つのタイプのMPEGピクチャは、GOPを構成するように配置される。
【0005】
図1は、MPEG表示シーケンス50での基本的なGOP55を示している。図1を参照して、GOP55は、MPEG表示シーケンス50に12の連続するピクチャを含んでいる。任意の他のピクチャを参照することなしにIピクチャのみがデコード可能であるため、それぞれのGOPは、Iピクチャのデコードに続いてのみデコードされる。記憶された先行するIピクチャに基づいて、最初のPピクチャがデコードされて記憶される。先行するIピクチャに基づくPピクチャの予測は、参照符号62により示される。後続するPピクチャは、先行するPピクチャから予測される。先行するPピクチャに基づいたPピクチャの予測は、参照符号60及び68により示される。最後に、Bピクチャは、たとえば、記憶されているPピクチャといった、先行する参照画像及び/又は後続する参照画像からの予測によりデコードされる。先行するPピクチャからのBピクチャの基本的な予測は、参照符号64及び70である。後続するPピクチャからのBピクチャの基本的な予測は、参照符号66及び72である。
【0006】
MPEGグループ・オブ・ピクチャを備える符号化ピクチャの階層的な性質は、それぞれのGOPのIピクチャ及びPピクチャを順方向でデコードすることを必要とする。順方向では、所望の再生速度を達成するために、ピクチャがスキップ又は加算される場合があるが、典型的に連続的な再生が行われる。とりわけ、逆方向では、先行するIピクチャに効果的にジャンプして戻り、該Iピクチャに対応するGOPを通して順方向でデコードされる。デコードされたピクチャは、所望の逆方向の番組シーケンスを達成するために、その後の逆方向での読出しのために、フレームバッファメモリに記憶される。
【0007】
図2は、巻き戻しトリックモードの間の典型的なピクチャのデコード及び表示を例示している。図2を参照して、MPEG表示シーケンス70が示されており、このシーケンスは、時間軸tに沿って時間的に進む2つの連続したGOPを含んでいる。MPEG表示シーケンス70は、時間t0の前に通常の速度(1×)で行われる順方向でのビデオピクチャの再生を示している。時間t0で、3倍の規定速度(3×)での巻き戻しトリックモードが選択される。時間t0で、トリックモードが始動されたとき、IピクチャI(25)がデコードされて表示される。デコードのために必要とされる次のピクチャは、IピクチャI(13)である。I(13)を取得するために、デコードトランスデューサ又は読取りヘッドは、J1で示されるように、I(25)の位置からI(13)の位置に再び位置決めされる。IピクチャI(13)を取得してデコードした後、トランスデューサ又は読み取りヘッドは、J2で示されるように、ピクチャP(16)を取得してデコードするために再び位置決めされる。この処理は、J3及びJ4で示されるように、P(19)及びP(22)をそれぞれ取得してデコードするために繰り返される。シームレスな再生を保証するため、前のIピクチャの位置が適時に決定され、トランスデューサ又は読み取りヘッドは、前のIピクチャの位置を即座に位置決めされる。固体メモリのようなファイルストレージシステムが使用される場合、読み取りヘッド又はトランスデューサが存在しないことが認識されるべきである。その場合、コントロールCPUは、固体メモリのメモリ位置から読み出すことができる。
【0008】
ピクチャP(22)の取得及びデコードに続いて、トランスデューサ又は読み取りヘッドは、J5で示されるように、ピクチャI(1)を回復するために再び位置決めされる。スムーズなビデオ表現を容易にするため、利用可能なフレームバッファが十分に存在する場合には、I、P、及び可能であればBピクチャをデコードして表示することが必要である。ジャンプ及び再生処理は、先行するGOPについて繰り返され、それにより、巻き戻しシーケンスにおいてプログラムマテリアルをビデオ出力でスムーズに表示する間でも、レコードを通して不完全に後方に進行する。図2を参照して、瞬間t0の前に、ビデオピクチャは、I(1)からI(25)まで速度1×で連続再生される。瞬間t0で、巻き戻しトリックモードが速度3×で選択されたとき、ピクチャは、次の順序でデコードされる。I(25)、I(13)、P(16)、P(19)、P(22)、I(1)、P(4)、P(7)、P(10)。これらデコードされたビデオピクチャは、3×の巻き戻しトリックモードの間、次の順序で表示される。I(15)、P(22)、P(19)、P(16)、I(13)、P(10)、P(7)、P(4)、I(1)。ビデオピクチャのデコード及び表示は、同時に行われる。
【0009】
トリックモードの間に視覚的にスムーズな再生を提供するため、メモリから特定のピクチャへの適時的なディスク検索及びアクセスが要求される。それぞれのデジタルディスクは、ピクチャのアクセスポイントを提供するナビゲーションデータでエンコードされるが、これらは、番号的に制限されており、一時的にエイリアスされた画像の動きに本質的に寄与する場合がある。順方向及び逆方向において変化する速度で、一時的にスムーズなトリックモードでの再生を達成するため、全てのエンコードされたピクチャへのアクセス、及び該全てのエンコードされたピクチャのデコードを提供することが必要とされる。これは、非常に大容量のメモリを必要とし、かかるメモリが利用可能でない場合には、バッファがオーバランして、結果的に、ピクチャの損失及び性能の低下となる。したがって、大容量の高速メモリ及び処理能力に全体的に依存することなしに、改良されたトリックモードの性能が必要とされている。
【発明の開示】
【課題を解決するための手段】
【0010】
本発明は、記憶媒体に記録されたMPEGビデオプレゼンテーションをトリックモードで再生するための方法を提供する。該MPEGビデオプレゼンテーションの一部についてトリックモードでの再生を要求するコマンドに応答して、該MPEGビデオプレゼンテーションの情報ファイルがアクセスされる。この情報ファイルは、MPEGビデオプレゼンテーションに関して選択されたデータを含んでおり、この選択されたデータは、該トリックモードを容易にするために使用される。要求されたトリックモードを実行するための情報は、該情報ファイルから検索される。検索された情報は、該MPEGビデオプレゼンテーションの再生部分についてIピクチャの位置を識別するパラメータを含んでいる。あるピクチャをノンインタレースピクチャ又はインタレースピクチャとして識別するピクチャフラグもまた、情報ファイルから検索される。情報ファイルにおけるパラメータは、該MPEGビデオプレゼンテーションの再生部分についてGOPに含まれるバイト数を定義する。
【0011】
情報ファイルから情報を検索する間、MPEGファイル名、MPEGシーケンス開始アドレス、GOP開始アドレス、及び現在のピクチャにおけるバイト数のうちの少なくとも1つを示す情報が検索される。情報ファイルは、該ビデオプレゼンテーションを該トリックモードで再生する前に作成され、該記憶媒体の再生用の装置に接続されたメモリストレージに記憶される。
【0012】
また、本発明は、記憶媒体に記録されたMPEGビデオプレゼンテーションをトリックモードで再生するための装置を提供する。本装置は、該MPEGビデオプレゼンテーションの一部をトリックモードで再生するためのコマンドに応答するためにプログラムされるビデオプロセッサを含んでいる。このビデオプロセッサは、該MPEGビデオプレゼンテーションの情報ファイルにアクセスするために構成されている。この情報ファイルは、該トリックモードを容易にするための該MPEGビデオプレゼンテーションに関して選択されたデータを含んでいる。ビデオプロセッサは、該情報ファイルから、該コマンドにより示された該トリックモードでの再生を実行するための情報を検索する。
【0013】
本装置は、該情報ファイルから、該MPEGビデオプレゼンテーションの一部について少なくとも1つのIピクチャの位置を識別する情報を検索するために構成される処理手段をさらに含んでいる。この処理手段は、該情報ファイルから、該MPEGビデオプレゼンテーションの一部について少なくとも1つのノンインタレースフレームのフラグの位置を検索する。また、処理手段は、該情報ファイルから、該MPEGビデオプレゼンテーションの一部についてGOPのために使用されるバイト数を示す情報を検索する。
【0014】
処理手段により検索される他の情報は、限定されるものではないが、MPEGファイル名、MPEGシーケンス開始アドレス、MPEGシーケンスヘッダ、GOP開始アドレス、GOPにおけるバイト数、ピクチャ符号化タイプ、ピクチャ符号化構造、ピクチャ繰り返しフラグ、及び現在のピクチャにおけるバイト数のうちの1以上を示す情報を含んでいる。情報ファイルは、該MPEGビデオプレゼンテーションを該トリックモードで再生する前に作成されるか、及び/又は情報ファイルは、記憶媒体に記憶される。にもかかわらず、情報ファイルは、該トリックモードでの再生を容易にするために、該MPEGビデオプレゼンテーションの少なくとも1部について選択されたデータを含んでいる。
【発明を実施するための最良の形態】
【0015】
本明細書で教示される本発明による様々な最新の動作機能を実現するための装置100は、図3のブロック図で示される本発明の構成に従い、ファイルストレージシステム104を利用する。図3は、ディスクベースの記憶装置106を例示しているが、本発明は、記憶媒体106の状態に関らず、任意のMPEG又は他の圧縮ビデオ再生装置で実施することができる。本実施の形態で使用されるように、MPEG又はMPEGビデオは、限定されるのもではないが、MPEG−1,MPEG−2を含めたMPEG符号化規格に従うビデオ圧縮をいう。ディスク媒体106は、例示される実施の形態では固定ディスクとして実施される。多くの例では理解されるように、ファイルストレージシステム104は、たとえば、固体メモリ又は光磁気ディスク(MOD)である。MODの例は、ミニディスクである。いずれの場合であっても、かかるストレージシステムは、当該技術分野で公知であり、それらの動作は、本発明の実施例での理解には重要ではない。
【0016】
装置100の制御セクション120は、コントロール中央処理装置(CPU)122及び「情報ファイル生成アプリケーション及びロジック」126を含んでいる。コントロールCPU122は、情報ファイル生成ロジック126に入力信号を供給するために構成される。また、コントロールCPU122は、本発明に従う再生機能を可能にし、制御するためのルーチン134を含んでいる。視聴者によりアクチベート可能な機能のための再生機能バッファ132は、一般的な機能、すなわち再生、停止、巻き戻し、早送り及びポーズの動作を容易にする。再生及び停止以外のこれらの機能は、トリックモード機能である。ポーズは、VCRにおけるポーズ動作に類似しており、これは、予め記録されたプレゼンテーション再生を手動により割込みすることを容易にする。また、VCRにおけるポーズ動作は、記憶からコマーシャルを除くために、視聴される番組の記録に割込みするために使用される。
【0017】
コントロールCPU122は、情報ファイル生成アプリケーション及びロジック126と共に、記憶媒体106から情報を読出し、及び/又は結果として得られた情報ファイルを生成して記憶するために構成される。メモリ130は、コントロールCPU122及び情報ファイル生成アプリケーション及びロジック126により生成された、結果として得られた情報ファイルを記憶するために使用される。コントロールCPU122により生成された出力信号は、MPEG規格に従いフォーマット化されたデータストリームである。この出力データは、遠隔的に位置されるMPEGデコーダ、或いはNTSC又は他のデコーダに供給されるが、この点に関して、本発明は限定されない。本発明の構成に従う情報ファイルを使用することで、遠隔的に位置されるデコーダによりデジタル形式でエンコードされた信号をデコードすることにおける重要な制約が克服される。特に、遠隔的に位置されるデコーダの構成においてトリックモードを実行することは非常に困難である。トリックモードは、コマ落としのトリックモードの間のような、ビデオ信号における多数のピクチャをスキップすることを含んでいることがある。リモートデコーダに転送されるビデオ信号におけるピクチャをスキップすることで、該信号の平均ビットレートは、実際に増加する。一般に、デジタルビデオレコーダ又はプレーヤと遠隔的に位置されるデコーダの間の帯域幅は制限されているので、コマ落としトリックモードを実行することで、該信号のビットレートが転送チャネルの最大ビットレートを超える場合がある。有利なことに、よりスムーズなトリックモードを提供するため、情報ファイルを使用してMPEGビデオストリーム全体を通してダミーのピクチャを分散することで、所定のイベントの発生を予測して、ビットレートを超えること等の問題を解決することができる。
【0018】
本発明の構成に戻り、図4は、典型的な情報ファイル400の構造を例示している。図4を参照して、MPEGストリーム情報405、MPEGシーケンス情報410、GOP情報415,420、及びピクチャ情報415a,415b,415c,415n,420a,420b,420c,420nが情報ファイル400に含まれる。MPEGストリーム情報405、MPEGシーケンス情報410、GOP情報415,420、及びピクチャ情報415a,415b,415c,415n,420a,420b,420c,420nに含まれるパラメータは、MPEGビデオプレゼンテーションを表すMPEGデータストリームの特徴を記述するために使用される。情報ファイル400は、データ構造として表され、メモリ及び/又は媒体に記憶され、ここでは、それぞれのパラメータが容易にアクセスされる。情報ファイル400におけるパラメータへの高速なアクセスを可能とするため、情報ファイルが読み出されてランダムアクセスメモリ(RAM)に記憶される。代替的に、情報ファイルは、MPEGビデオプレゼンテーションを再生する最初の段階で生成することもできる。その場合、情報ファイルが作成され、RAMに直接記憶される。また、情報ファイルは、MPEGビデオプレゼンテーションを再生する間に生成することもできる。これは、巻き戻しトリックモードの間に特に有効である。
【0019】
MPEGストリーム情報405は、ファイルヘッダとして機能し、このファイルヘッダは、MPEGビデオプレゼンテーションのMPEGビデオストリームを定義するパラメータを含んでいる。図5aは、MPEGストリーム情報405に含まれる典型的なパラメータを例示している。図5aを参照して、MPEGデータストリーム識別子(steram_id)505、MPEGファイル名の長さ(filename_length)510、ファイル名識別子(filename)515、及びMPEGストリームタイプの識別子(stream_type)520を含む幾つかのパラメータが示されている。stream_id505は、MPEGビデオプレゼンテーションを固有に識別するために使用される。filename_length510は、ファイル名識別子515により占有されるバイト数を定義する。ファイル名515は、MPEGデータストリームのファイル名を表すキャラクタストリングである。最後に、stream_type520は、MPEGビデオプレゼンテーションを備えるMPEGデータストリームのタイプを識別する。
【0020】
図5bは、MPEGシーケンス情報410を定義するために使用される典型的なパラメータを例示している。図5bを参照して、MPEGシーケンス情報410は、MPEGデータストリームに含まれる特定のMPEG表示シーケンス用の開始アドレス(sequence_start_address)525、及びシーケンスヘッダ(sequence_header)530を含んでいる。MPEG表示シーケンスは、MPEGビデオプレゼンテーションのためのMPEGデータストリームのサブセットである。sequence_start_address525は、記憶装置の物理的な位置、すなわちセクタを定義する。この場合、MPEG表示シーケンスにおける最初のバイトが位置される。MPEGシーケンス情報410は、MPEGビデオプレゼンテーションにおけるMPEG表示シーケンスのそれぞれについて一度現れる。sequence_header530は、特定のMPEGシーケンスの特徴を定義する。
【0021】
図5cは、GOP情報415を定義するために使用される典型的なパラメータを例示している。図5cを参照して、GOP情報415は、GOPの開始アドレス(GOP_start_address)535、及びGOPにおけるピクチャ数N540を含んでいる。GOP_start_address535は、GOPにおける最初のIピクチャの物理的な位置を表している。GOP_start_address535は、sequence_start_address525からのオフセットとして表され、記憶媒体の物理的な位置、すなわちセクタを言及する。
【0022】
図5dは、たとえば参照符号415aであるピクチャ情報を定義するために使用される典型的なパラメータを例示している。図5dを参照して、ピクチャ情報は、GOPにおけるピクチャの特徴を定義するパラメータを含んでいる。ピクチャ情報415aは、ピクチャ符号化タイプ(picture_coding_type)545、ピクチャ符号化構造(picture_coding_structure)550、及びピクチャ走査タイプ(progressive_frame)565を定義するパラメータを含んでいる。picture_coding_typeは、符号化タイプを表すためのビットを使用する。たとえば、二進1(001)は、Iピクチャを表し、二進2(010)は、Pピクチャを表し、二進3(011)は、Bピクチャを表している。
【0023】
ピクチャ情報におけるパラメータは、あるピクチャがどのように表示されるかをさらに記述する。たとえば、top_field_firstパラメータ555は、あるピクチャのトップフィールドを最初に表示すべきか、又は2つのフィールドを有するあるフレームピクチャについて、あるピクチャのボトムフィールドを表示すべきかを定義する。1は、トップフィールドを最初に表示すべきことを表し、0は、ボトムフィールドを最初に表示すべきことを表している。repeat_firstフィールドパラメータ560は、ピクチャがノンインタレースフレームである場合に、最初のフィールド又はピクチャを繰り返すべきかを定義している。最後に、ピクチャにおけるデータのバイト数(num_bytes_in_picture)570が定義される。巻き戻しトリックモードでは、GOP_info_bytesパラメータ575は、GOPのための情報ファイルにおける全情報バイト数を定義しており、この全情報バイト数は、前のGOP情報の開始アドレスを決定するために使用される。特に、GOP_info_bytes575は、情報ファイル内の各ピクチャの情報では見られないが、情報ファイルにおけるGOPの最後のピクチャ情報にのみ位置される。特に、GOP_info_bytes575は、情報ファイル400におけるGOPの最後のピクチャの最後の2バイトである。
【0024】
なお、図5a、図5b、図5c及び図5dは、典型的な情報ファイルにおけるそれぞれのパラメータのサイズをビット又はバイトとして定義しているが、本発明は、この点に関して限定されるものではない。したがって、それぞれのパラメータのサイズは、特定のアプリケーションに非常に依存する。さらに、パラメータは、典型的なものであって、本発明の範囲を制限することを意図するものではない。
【0025】
図6a、図6b及び図6cは組み合わせて、トリックモードの間に情報ファイルを利用するための典型的な処理を例示するフローチャートである。情報ファイルは、早送りトリックモード又は巻き戻しトリックモードについて使用される。図6aを参照して、ステップ600では、順方向における1×速度での通常再生が行われる。ステップ605で、この順方向再生の間、情報ファイルが読み出され、RAMに記憶される。ステップ610で、MPEGビデオストリームが開かれる。なお、ビデオのトリックモードを実行するため、順方向で再生が行われる必要がないことを理解されたい。特に、情報ファイル400から読み出された情報に基づいて、ハードディスク106の読み出しヘッドが、ディスク上の指定された位置に向けて進められる。この指定された位置には、特定のMPEGビデオシーケンスが位置され、その指定された位置から、巻き戻し又は早送りのトリックモードのようなトリックモードが開始される。
【0026】
ステップ610におけるMPEGビデオストリームを開くことに続いて、ステップ615では、MPEGデータシーケンスの始まりから開始するデータの読出し及び転送を始めるため、ハードディスク106の読み取りヘッドが再び位置決めされる。ステップ620では、トリックモードのコマンドが受信される。ステップ622では、受信されたトリックモードが逆方向のトリックモードであるかに関して判定が行われる。受信されたトリックモードが逆方向のトリックモードである場合、図6bにおけるステップ625が実行される。受信されたトリックモードが逆方向のトリックモードではない場合、ステップ623で、受信されたトリックモードが順方向のトリックモードであるかに関して判定が行われる。受信されたトリックモードが順方向のトリックモードである場合、図6cにおけるステップ680が実行される。受信されたトリックモードが順方向のトリックモードではない場合、ステップ624において、たとえばポーズといった別のトリックモードの処理が行われる。
【0027】
図6bを参照して、ステップ622での逆方向のトリックモードのコマンドが受信されたことに関する判定に続いて、ステップ625では、現在のピクチャの位置が探される。ハードディスク106上の現在のピクチャの位置は、媒体上の物理的な位置、すなわちセクタに基づいて決定される。ステップ630では、情報ファイル400に基づいて、現在のピクチャを含んでいるGOPが続いて探される。たとえば、ピクチャの位置に関する物理的な位置を情報ファイル400におけるGOP_start_address535に比較することで、現在のピクチャの位置を含んでいるGOPが決定される。ピクチャは一定にデコードされて表示されるため、ステップ635で、現在のGOPのピクチャが転送される。ステップ640では、現在のピクチャが転送されたかに関して判定が行われる。現在のピクチャが転送されていない場合、現在のピクチャにおける全てのデータが転送バッファから転送されたことを保証するため、ステップ635が実行される。現在のピクチャが転送された場合、逆方向のトリックモードのためにピクチャの転送に備えて、ステップ645において、転送バッファがフラッシュされる。
【0028】
ハードディスク106の読み取りヘッドが再び位置決めされている間、待ち時間が生じるため、ダミーのピクチャが追加され、MPEGビデオプレゼンテーションの表示の連続性が保証される。したがって、ステップ650では、連続性を保証することが必要である場合、ダミーのピクチャが追加される。ダミーピクチャを追加することは、Pピクチャ及び/又はBピクチャを追加することを含んでいる。これらのピクチャは、転送された最後のIピクチャ又はPピクチャから予測される。
【0029】
ステップ655では、ハードディスク106の読み取りヘッドがMPEGストリームにおいて先行するGOPの始まりで再び位置決めされる。これは、GOP情報415からGOP_start_address535を抽出することにより行われる。特に、GOP_start_address535は、GOP情報415から決定される。ステップ660では、この位置からデータが読み取られる。該位置は、Iピクチャの位置である。ステップ665では、所望の巻き戻し再生速度を維持することが必要である場合、ダミーのピクチャが挿入される。ダミーのピクチャは、Pピクチャ及び/又はBピクチャであり、これらPピクチャ及びBピクチャは、前の参照画像から予測される。ステップ670では、前のGOPの開始アドレスが決定され、この決定された位置で、ハードディスク106の読み取りヘッドが再び位置決めされる。該決定された位置は、前のGOPの始めである。情報ファイル400に位置される様々なパラメータに基づいて、前のGOPの開始アドレスが決定される。巻き戻しトリックモードがキャンセルされるまで、又はMPEGデータの始めに到達されるまで、ステップ660及び665は、ステップ670の後に続いて繰り返される。
【0030】
図7は、前のGOP情報に対する情報ファイルにおけるオフセットを決定するための典型的な処理を例示している。図7を参照して、現在のGOP705と前のGOP70の情報を有する情報ファイル750が示されている。現在のGOP705全体の情報ファイル400における全体のバイトは、GOP_info_bytesパラメータ705bにより表されており、前のGOP710全体の情報ファイル400における全体のバイトは、GOP_info_bytesパラメータ710bにより表される。現在のGOP705における最後のピクチャは、パラメータ705aにより表されている。特に、情報ファイル400における部分的なオフセット値760は、現在のGOP705の終わりから前のGOP710の始めまでのオフセットを表しており、参照符号705bと710bに対応するアドレス値を加えることにより、すなわち(705b+710b)により決定される。特に、情報ファイル400における実際のオフセット765は、現在のGOP705情報の終わりで開始するために、及び前のGOP710情報の始めで終了するために定義される。前のGOP_start_address710cに対する実際のオフセット765が示されており、部分的なオフセット値760に等価である。この実際のオフセット765は、メモリ130に記憶され、次のジャンプバックのために使用される。ハードディスク106の読み取りヘッドは、現在のGOP705におけるパラメータ705aにより識別される最後のピクチャの物理的な位置から、前のGOP710のGOP_start_address710cにより識別される開始アドレスにより識別される物理的な位置に再び位置決めされる。にもかかわらず、部分的なオフセット値760は、例示的な目的で使用されており、本発明を制限することを意図するものではないことを理解されたい。さらに、部分的なオフセット値760の判定は、本発明の実施に必要なものではない。
【0031】
図6cを参照して、ステップ623での順方向のトリックモードのコマンドが受信されたかに関する判定に続いて、ステップ680では、表示すべきピクチャ数が決定される。順方向でのトリックモードは、低速の早送りトリックモードであり、再生速度は、典型的には2×と8×の間の範囲である。低速の早送りトリックモードの間、所望の再生レートを達成するために、IピクチャとPピクチャが表示される。また、順方向のトリックモードは、中速の早送りトリックモードであり、再生速度は、典型的には5×と15×との間の範囲である。中速の早送りトリックモードの間、Iピクチャが表示され、GOPは、所望の再生レートを達成するためにスキップされないことが好ましい。さらに、順方向のトリックモードは、超高速の早送りトリックモードであり、再生速度は、15×を超える。超高速の早送りトリックモードの間、所望の再生レートを達成するために、Iピクチャのみを表示することが好ましい。
【0032】
ステップ690では、決定されたピクチャ表示レートを達成するため、どのピクチャを表示すべきかに関して判定が行われる。ステップ695では、現在のビットレートが決定される。判定ブロック700では、現在のビットレートが最大のビットレートを超えたかに関して判定が行われる。この最大ビットレートは、バッファのオーバラン条件を引き起こすことなしに許容されるビットレートである。最大ビットレートを超えていない場合、ステップ730では、現在のGOPのピクチャが表示される。現在のGOPにおけるピクチャの表示に続いて、ステップ725では、ハードディスク106の読み取りヘッドは、次のGOPの開始アドレスにより識別された物理的な位置に進められる。次のGOPにおける最初のIピクチャの開始アドレスは、情報ファイル400のGOP情報415におけるGOP_start_address535パラメータから決定される。
【0033】
判定ブロック700に戻り、現在のビットレートが最大のビットレートを超える場合、ステップ707では、GOPにおける現在のピクチャがアンカーピクチャ、すなわちIピクチャであるかに関して判定が行われる。現在のピクチャがIピクチャである場合、ステップ711では、ピクチャデータが転送される。ステップ725では、ハードディスク106の読み取りヘッドは、次のGOPの開始アドレスにより識別される位置に続いて進む。さらに、次のGOPにおける最初のIピクチャの位置は、情報ファイル400のGOP情報415におけるGOP_start_address535パラメータから判定される。
【0034】
ステップ707に戻り、現在のピクチャが、GOPにおける最初のIピクチャ、すなわちアンカーピクチャではない場合、ステップ720では、ダミーのピクチャが追加される。ステップ695で、ビットレートが続けてチェックされ、これに応じて、判定ブロック700が実行される。
【0035】
なお、個別の順方向の情報ファイル及び逆方向の情報ファイルは、早送りトリックモード及び巻き戻しトリックモードのそれぞれについて維持される。にもかかわらず、順方向のトリックモードと逆方向のトリックモードの両者についてパラメータを含んでいる単一の情報ファイルを維持することができ、この単一の情報ファイルが維持されることが好ましい。個別の情報ファイルが維持される場合、順方向の情報ファイルは、GOPパラメータGOP_info_bytes575を必要としないことが認識されるべきである。これは、順方向のトリックモードでは、前のGOPに対するオフセットを計算する必要がないためである。
【0036】
本発明の上述された説明に照らして、本発明は、ハードウェア、ソフトウェア、又はハードウェアとソフトウェアの組み合わせで実現されることを理解されたい。本発明による情報ファイルを使用した早送りのトリックモード及び巻き戻しのトリックモードは、中央集約方式で実現されるか、又は異なるビデオ処理エレメントが幾つかの相互接続されたシステムにわたって分散される分散方式で実現される場合がある。有利なことに、かかる娯楽システムでは、独立に位置されるMPEGデコーダと遠隔的に位置されるMPEGデコーダとの間で情報を伝達するために情報ファイルが使用される。任意の種類のコンピュータ化されたMPEG処理システム又はデジタルMPEG処理システム、或いは本実施の形態で記載される方法を実行するために調節される他の装置が適している。
【0037】
本明細書で説明される本発明は、図1のコントロールCPU122を意図しているが、ハードウェアとソフトウェアの典型的な組み合わせは、コンピュータプログラムを有する汎用のコンピュータシステムを含んでいる。このコンピュータプログラムは、ロードされて実行されたときに、本実施の形態で説明されたような方法を実行するように、図1の制御セクション120に類似したコンピュータシステム及びデジタルビデオ記録システムを制御する。また、本発明は、コンピュータプログラムプロダクトに埋め込まれる。このコンピュータプログラムプロダクトは、本実施の形態で説明された方法の実現を可能にする全ての機能を備えており、コンピュータシステムにロードされたときに、これらの方法を実行することができる。
【0038】
この文脈におけるコンピュータプログラムは、a)別の言語、コード又は表記への変換、b)異なるマテリアル形式での再生、のいずれか一方又は両方を直接又は後に、情報処理機能を有するシステムに特定の機能を実行させることが意図される命令のセットからなる任意の言語、コード又は表記での任意の表現を意味する。
【0039】
上述された説明は、例示することのみを意図しており、特許請求の範囲に説明された点を除いて、本発明を制限することを意図するものではない。
【図面の簡単な説明】
【0040】
【図1】MPEG表示シーケンスでの一般的なGOP構造を示す図である。
【図2】巻き戻しトリックモードでの再生での一般的なピクチャのデコード及び表示を説明する図である。
【図3】本発明の構成に係る、トリックモードを実現するための典型的な装置100に関するブロック図である。
【図4】本発明の構成に係る、典型的な情報ファイルの構造を示す図である。
【図5a】MPEGストリーム情報、MPEGシーケンス情報、GOP情報及びピクチャ情報に含まれる典型的なパラメータを示す図である。
【図5b】MPEGストリーム情報、MPEGシーケンス情報、GOP情報及びピクチャ情報に含まれる典型的なパラメータを示す図である。
【図5c】MPEGストリーム情報、MPEGシーケンス情報、GOP情報及びピクチャ情報に含まれる典型的なパラメータを示す図である。
【図5d】MPEGストリーム情報、MPEGシーケンス情報、GOP情報及びピクチャ情報に含まれる典型的なパラメータを示す図である。
【図6a】本発明の構成に係る方法を説明する典型的なフローチャートである。
【図6b】本発明の構成に係る方法を説明する典型的なフローチャートである。
【図6c】本発明の構成に係る方法を説明する典型的なフローチャートである。
【図7】前のGOPに対するオフセットの決定を説明する図である。
Claims (18)
- 記憶媒体に記録されたMPEGビデオプレゼンテーションをトリックモードで再生するための方法であって、
該MPEGビデオプレゼンテーションの一部をトリックモードで再生するためのコマンドに応答して、該MPEGビデオプレゼンテーションのMPEGビデオストリームデータを除いて、該MPEGビデオプレゼンテーションの情報ファイルにアクセスするステップと、該情報ファイルは、該トリックモードを容易にするための該MPEGビデオプレゼンテーションに関して選択されたデータを含み、
該情報ファイルから、該コマンドにより示された該トリックモードでの再生を実行するための情報を検索するステップと、
を備える方法。 - 該検索するステップは、該情報ファイルから、該MPEGビデオプレゼンテーションの一部について少なくとも1つのIピクチャの位置を識別する情報を検索するステップを備える、
請求項1記載の方法。 - 該検索するステップは、該情報ファイルから、該MPEGビデオプレゼンテーションの一部について少なくとも1つのノンインタレースフレームのフラグの位置を検索するステップを備える、
請求項1記載の方法。 - 該検索するステップは、該情報ファイルから、該MPEGビデオプレゼンテーションの一部についてGOPのために使用されるバイト数を示す情報を検索するステップを備える、
請求項1記載の方法。 - 該検索するステップは、該情報ファイルから、MPEGファイル名、MPEGシーケンス開始アドレス、MPEGシーケンスヘッダ、GOP開始アドレス、GOPにおけるバイト数、ピクチャ符号化タイプ、ピクチャ符号化構造、ピクチャ繰り返しフラグ、及び現在のピクチャにおけるバイト数のうちの少なくとも1つを示す情報を検索するステップを備える、
請求項1記載の方法。 - 該MPEGビデオプレゼンテーションを該トリックモードで再生する前に、該情報ファイルを作成するステップをさらに備える、
請求項1記載の方法。 - 該記憶媒体に該情報ファイルを記憶するステップをさらに備える、
請求項6記載の方法。 - 該記憶媒体の再生用の装置に接続されたメモリストレージに該情報ファイルを記憶するステップをさらに備える、
請求項6記載の方法。 - 該情報ファイルは、該トリックモードでの再生を容易にするため、該MPEGビデオプレゼンテーションの少なくとも1部について選択されたデータを含む、
請求項1記載の方法。 - 記憶媒体に記録されたMPEGビデオプレゼンテーションをトリックモードで再生するための装置であって、
該MPEGビデオプレゼンテーションの一部をトリックモードで再生するためのコマンドに応答するためにプログラムされるビデオプロセッサを備え、
該ビデオプロセッサは、該MPEGビデオプレゼンテーションのためのMPEGビデオストリームデータを除いて、該MPEGビデオプレゼンテーションの情報ファイルにアクセスし、該情報ファイルは、該トリックモードを容易にするための該MPEGビデオプレゼンテーションに関して選択されたデータを含み、該情報ファイルから、該コマンドにより示された該トリックモードでの再生を実行するための情報を検索するために構成される、
装置。 - 該情報ファイルから、該MPEGビデオプレゼンテーションの一部について少なくとも1つのIピクチャの位置を識別する情報を検索するために構成される処理手段をさらに備える、
請求項10記載の装置。 - 該処理手段は、該情報ファイルから、該MPEGビデオプレゼンテーションの一部について少なくとも1つのノンインタレースフレームのフラグの位置を検索する、
請求項10記載の装置。 - 該処理手段は、該情報ファイルから、該MPEGビデオプレゼンテーションの一部についてGOPのために使用されるバイト数を示す情報を検索する、
請求項10記載の装置。 - 該処理手段は、該情報ファイルから、MPEGファイル名、MPEGシーケンス開始アドレス、MPEGシーケンスヘッダ、GOP開始アドレス、GOPにおけるバイト数、ピクチャ符号化タイプ、ピクチャ符号化構造、ピクチャ繰り返しフラグ、及び現在のピクチャにおけるバイト数のうちの少なくとも1つを示す情報を検索する、
請求項10記載の装置。 - 該処理手段は、該MPEGビデオプレゼンテーションを該トリックモードで再生する前に、該情報ファイルを作成する、
請求項10記載の装置。 - 該処理手段は、該情報ファイルを該記憶媒体に記憶する、
請求項15記載の装置。 - 該処理手段は、該記憶媒体の再生用の装置に接続されたメモリストレージに該情報ファイルを記憶する、
請求項15記載の装置。 - 該情報ファイルは、該トリックモードでの再生を容易にするため、該MPEGビデオプレゼンテーションの少なくとも1部について選択されたデータを含む、
請求項10記載の装置。
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