JPH0898166A - ビデオの対話型再生のための効率的なサポート - Google Patents

ビデオの対話型再生のための効率的なサポート

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JPH0898166A
JPH0898166A JP7221709A JP22170995A JPH0898166A JP H0898166 A JPH0898166 A JP H0898166A JP 7221709 A JP7221709 A JP 7221709A JP 22170995 A JP22170995 A JP 22170995A JP H0898166 A JPH0898166 A JP H0898166A
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JP7221709A
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Dilip Kandlur
ディリプ・カンドラ
Ming-Syan Chen
ミン−シャン・チェン
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International Business Machines Corp
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    • H04N7/17318—Direct or substantially direct transmission and handling of requests
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  • Signal Processing (AREA)
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 本発明の目的は、配布に使用される標準圧縮
媒体ストリームをクライアント・ステーション用のロー
カル形式に変換するシステムおよび方法を提供すること
である。 【解決の手段】 本発明によれば、媒体ストリームが、
入力源からローカル・ステーション内の装置にダウンロ
ードされ、その後、ローカル・ステーション内でビデオ
・ストリームが再生される。再生中に、このストリーム
が、標準的な元の圧縮形式をローカル形式に変更するこ
とによって、別の記憶フォーマットに変換される。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、プレイヤ装置での
圧縮ビデオ・ストリームに対する対話型再生操作のサポ
ートに関する。
【０００２】
【従来の技術】圧縮技法は、ディジタル・マルチメディ
ア・データ、特にビデオ・データの処理において重要な
役割を演じる。ビデオ・データ圧縮を行う必要には、次
の３つの主な理由がある。（１）非圧縮マルチメディア
・データに必要な記憶域が非現実的に大きいこと、
（２）データを圧縮しないと、リアルタイム再生のため
にビデオ・データを取り出すことができない比較的低速
な記憶装置装置、および（３）非圧縮データのリアルタ
イム・ビデオ伝送を許容しないネットワーク帯域幅であ
る。
【０００３】たとえば、６２０×５６０画素で１画素あ
たり２４ビットの１枚のカラー・ビデオ・フレームは、
１Ｍバイトの記憶域を必要とする。毎秒２０フレームの
リアルタイム速度では、３０分のビデオが、３５Ｇバイ
トを超える記憶域を必要とするはずである。ビデオ・デ
ータの量が極端に大きい結果として、上の３つの要因か
ら、ビデオ・データを処理するための唯一の解決策が、
記憶と伝送の前にビデオ・データを圧縮し、再生の前に
圧縮解除することであることが示された。ＭＰＥＧによ
って提供されるフレーム間圧縮技法によれば、記憶と伝
送においてかなりの利益が得られ、その結果、ＭＰＥＧ
は、ビデオ・ストリーム処理の優勢な標準となった。記
憶と取出しを簡単にするために、ＭＰＥＧ標準規格で
は、速度に上限が設けられる圧縮ストリームが定義され
ている。
【０００４】対話型ＴＶとムービーオンデマンドは、ビ
デオ圧縮とネットワーク伝送技術の進歩によって可能に
なった２つの重要なサービスとして識別されている。こ
の目的のためのビデオ・サーバは、多数のクライアント
（数百以上）に同時にサービスするだけではなく、家庭
視聴者が現在のビデオ・デッキ・システムで享受してい
る一時停止／再開、逆方向再生、早送り（ＦＦ）および
逆早送り（ＦＢ）再生など、ビデオ再生の多くの対話型
機能を提供することも期待される。しかし、最近の研究
から、この要件を満たすためには、サーバがかなりの量
の計算力、記憶域および通信帯域幅を必要とすることが
示された。また、一時停止／再開機能、いびつなムービ
ー要求およびピーク時間活動などの要因のために、コス
ト効率の良い資源割振り（ＣＰＵ、記憶域およびネット
ワーク帯域幅に関して）を得ることが、不可能ではない
にせよ非常に困難になっている。さらに、ＭＰＥＧのフ
レーム間依存性のために、ネットワーク上で逆方向再
生、ＦＦおよびＦＢ機能を提供することは、非常にコス
トが高くつく。その結果、ネットワーク（バックボーン
・ネットワークとケーブル・ネットワークを含む）を介
する対話型ムービー視聴の提供の実現可能性は、コスト
面のさらなる見直しを必要としている。
【０００５】上記の欠点を回避するために、本発明で
は、ムービーオンデマンド・サービスのための代替解決
策を検討する。この解決策では、顧客の建物に置かれる
プレイヤ装置の記憶域へのビデオ・データのダウンロー
ドが含まれ、顧客は、その後、それ以上ネットワークか
らの介入を受けずにこのプレイヤ装置を操作することが
できる。現在のディスク帯域幅（たとえばＳＣＳＩディ
スク）を用いると、１００分のＭＰＥＧムービーをネッ
トワークを介して遠隔ビデオ・サーバーからクライアン
ト・ステーションのディスクにダウンロードするには、
約３分から５分を要すると期待され、これは、ＴＶのコ
マーシャル時間に近く、末端視聴者にとって一般的に許
容可能である。
【０００６】ビデオ・データをプレイヤの記憶域に記憶
した状態で、視聴者は、サーバ資源やネットワーク帯域
幅の制約を受けずに、ビデオ鑑賞のための対話機能のす
べてを享受することができる。さらに、ダウンロードは
視聴の前に行うことができるので、いびつなムービー要
求とピーク時間活動の影響を最小にすることができる。
【０００７】顧客の建物にプレイヤ装置を提供すること
が望ましいが、それでもＭＰＥＧムービーの対話型再生
に関する欠陥に遭遇する。これは、逆方向再生で（高速
逆方向再生でも）生じる。
【０００８】ＭＰＥＧストリームの構造は、ビデオ・デ
ータの記憶と再生にいくつかの制約を課す。ＭＰＥＧビ
デオ・ストリームは、フレーム内符号化フレーム（Ｉフ
レーム）、フレーム間順方向予測符号化フレーム（Ｐフ
レーム）および双方向予測符号化フレーム（Ｂフレー
ム）からなる。このストリーム内で、Ｉフレームは、シ
ーケンス内の他のフレームから独立になるように符号化
される。Ｐフレームは、運動の見積を使用して符号化さ
れ、先行するＩフレームまたはＰフレームに対する依存
性を有する。その一方で、Ｂフレームは、２つの「アン
カー」フレームすなわち、先行するＩフレームまたはＰ
フレームと、後続のＩフレームまたはＰフレームとに依
存する。ＰフレームとＢフレームはフレーム間圧縮を使
用するので、Ｉフレームよりかなり小さい。
【０００９】デコーダでのバッファリングを単純化する
ために、ＭＰＥＧ標準規格では、復号に適した順序でデ
コーダにフレームを提示することが要求されている。具
体的に言うと、あるフレームは、それが依存するフレー
ムのすべてが提示された後でなければデコーダに提示さ
れない。この提示順序は、Ｂフレームの時間的な順序と
異なることがわかる。というのは、これらのフレーム
が、後続のアンカー（ＩまたはＰ）フレームに依存する
からである。時間的な順序と異なるフレームの提示順序
は、フレームをデコーダに供給しなければならない順序
を反映したものである。フレーム間依存性があるため
に、先行するＩフレームまたはＰフレームなしでＰフレ
ームを復号できないことが暗示される。同様に、Ｂフレ
ームは、対応する２つのアンカー・フレーム（すなわ
ち、２つのＰフレームまたは１つのＩフレームおよび１
つのＰフレーム）がなければ復号できない。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】この提示順序によっ
て、順方向再生に必要なバッファ空間が減るが、これ
は、逆方向再生の問題に対処していない。フレームは、
順方向予測を使用して符号化されるので、特定のフレー
ムを表示するためには、このフレームが依存する可能性
のある大量の先行フレームを圧縮解除する必要がある。
これらの圧縮解除されたフレームは大きく、デコーダの
メモリ要件をかなり増加させる。さらに、このような必
要なバッファの数は、予測フレームの連鎖の長さに伴っ
て線形に増大する。ビデオ・プレイヤは、ほとんどの消
費者製品と同様に、値段に敏感な構成要素であり、この
ような大量のメモリ・バッファの要件は、製品の競争力
にとって非常に望ましくない。
【００１１】
【課題を解決するための手段】上記に鑑みて、本発明
は、プレイヤが受け取る標準圧縮ストリームがローカル
形式に変換されるプレイヤ装置での、圧縮ビデオ・スト
リームに対する対話型再生操作のサポートを提供する。
このローカル形式は、逆方向再生、逆早送り再生などの
対話型再生機能をサポートするように最適化されてい
る。
【００１２】有利なことに、本発明は、ＭＰＥＧビデオ
の対話型再生をサポートするための効率的な方法を提供
し、プレイヤ装置でのメモリ・バッファ要件を最小にす
る。さらに、セットトップ・ボックスでのローカル形式
への変換によって、ビデオ・データ配布用の標準規格と
の互換性が考慮され、それと同時に、セットトップ・ボ
ックスに、特殊効果のためにストリームをローカル的に
拡張するための柔軟性が与えられる。
【００１３】標準ストリームは、配布のコスト（記憶
域、ネットワーク伝送など）を最小にするために、通常
は高度に圧縮されているが、ローカル・ストリームは、
効率的な再生のために最適化されている。
【００１４】好ましい実施例では、標準ストリームが、
通信ネットワークを介してサーバから供給されるＭＰＥ
Ｇストリームである。この実施例では、セットトップ・
ボックスが、着信Ｐフレームを、各Ｐフレームの圧縮解
除と再生の後にＩフレームとして符号化し、したがっ
て、標準圧縮ＭＰＥＧストリームをローカル・ストリー
ムに変換する。具体的に言うと、Ｐフレームを取り出
し、圧縮解除し、再生した後に、Ｉフレームとして符号
化し、セットトップ・ボックス内の二次記憶装置に記憶
する。このＰ−Ｉ変換は、Ｐフレームの圧縮解除と再生
の後に実行されるので、復号のための余分なコストは不
要である。さらに、単一のフレームをＩフレームに圧縮
するのに必要な運動の見積や補償が存在しないので、こ
のＩフレーム符号化は、非常に効率的に実行できる。
【００１５】
【発明の実施の形態】図１は、顧客の建物にあるビデオ
・プレイヤ１０２を使用するムービーオンデマンド・シ
ステムの環境を示す図である。この環境では、ビデオ・
データが、ビデオ・サーバ１０４に記憶され、要求時に
広域ネットワーク１０６によってビデオ・プレイヤ１０
２に送信される。送信は、数分以内の経過時間でムービ
ー全体をダウンロードできるように、高速で行われる。
ムービーオンデマンド・システムには、ネットワークに
結合され、したがって、ビデオ・サーバ１０４に、その
ローカル記憶域に保持できる量以上の大量のムービーへ
のアクセスを与えるアーカイブ１０８（たとえばビデオ
・テープ・ライブラリ）も含まれる。
【００１６】本発明の実施例によるクライアント・ステ
ーション・ビデオ・プレイヤのブロック図を、図５に示
す。ビデオ・プレイヤには、入力装置５０２、二次（一
時）記憶装置５０４、ビデオ・オーディオ・エンコーダ
５０８、ビデオ・オーディオ・デコーダ５１０、バッフ
ァ・メモリ５１２および表示ドライバ（表示論理回路）
５１４が含まれる。ビデオ・プレイヤには、図６および
図７に関して後に説明する機能を実行するようプログラ
ムされた通常のマイクロプロセッサとして実施できる制
御論理機構５１５も含まれる。上記に加えて、クライア
ント・ステーションには、ビデオの再生を制御するユー
ザ制御５１６（装置自体またはリモート・コントローラ
の上の押しボタンの形態とすることができる）も含まれ
る。この制御には、停止、一時停止、再生、早送り、お
よび巻き戻しなどの通常のビデオ・デッキの機能が含ま
れる。
【００１７】入力装置５０２は、ネットワーク・インタ
ーフェース、ＣＤ−ＲＯＭリーダ、または他の同様の装
置として実施でき、これは、ＭＰＥＧ標準ビデオ・スト
リームの読込みに使用される。実際には、ビデオ・プレ
イヤには、通常、入力装置から到着するＭＰＥＧストリ
ームを受け取り、一時的に記憶する入力バッファ（図示
せず）が含まれる。通常の磁気ハード・ディスク駆動装
置や読み書き可能光磁気ディスク駆動装置などの読み書
き装置である二次記憶装置５０４は、変換されたビデオ
・ストリームの記憶に使用される。バッファ・メモリ５
１２は、通常のランダム・アクセス半導体メモリとして
実施できる。
【００１８】ビデオ・オーディオ・エンコーダ５０８
は、ＪＰＥＧエンコーダとして、または、ＭＰＥＧ「Ｉ
フレーム専用」エンコーダとして実施できる。ビデオ・
オーディオ・デコーダ５１０は、通常のＭＰＥＧデコー
ダとして実施できる。表示ドライバ５１４は、バッファ
・メモリ５１２からデータを読み取り、そのデータを通
常のテレビジョン・モニタによる表示のためのＲＦ信号
に変換する通常のテレビジョン表示コントローラとする
ことができる。その代わりに、表示ドライバを、通常の
ＳＶＧＡコンピュータ・モニタへの提示のためバッファ
・メモリ内のデータを処理するＳＶＧＡコントローラと
することができる。
【００１９】図２は、フレームに時間的順序で番号が付
けられた、ＭＰＥＧフレーム１ないし１６のシーケンス
のフレーム間依存性を示す図である。ＭＰＥＧストリー
ムは、Ｉフレーム、ＰフレームおよびＢフレームからな
る。矢印は、フレーム間の依存性を示す。順方向予測が
Ｐフレームについて使用されるので、Ｐフレームは、時
間順序で先行するフレームに依存する。たとえば、フレ
ーム１３（Ｐ）は、フレーム１０（Ｐ）に依存し、フレ
ーム１０は、フレーム７（Ｐ）に依存する。
【００２０】ＭＰＥＧフレーム・シーケンスについて、
図３に、圧縮フレームがビデオ・オーディオ・デコーダ
５１０に提示される順序（提示順序）と、圧縮解除され
たフレームが表示ドライバ５１４上で視聴者に提示され
る順序（時間的順序）の間の相違を示す。ＭＰＥＧ標準
規格では、あるフレームが依存するすべてのフレームが
提示された後に限って、そのフレームがデコーダに提示
されると指定されている。たとえば、フレーム２（Ｂ）
は、フレーム１（Ｉ）とフレーム４（Ｐ）が提示された
後に限って、ビデオ・オーディオ・デコーダ５１０に提
示される。通常の順方向再生の場合、２つのフレームを
参照するフレームを復号するために、バッファ・メモリ
５１２に正確に２つの圧縮解除されたフレームを保存す
る必要があることがわかる。
【００２１】図３の例では、フレーム２（Ｂフレーム）
を復号するためには、圧縮解除されたフレーム１（Ｉフ
レーム）とフレーム４（Ｐフレーム）が必要である。そ
の一方で、フレーム５（Ｂフレーム）を復号する時に
は、圧縮解除されたフレーム４および７（２つのＰフレ
ーム）が必要であり、フレーム１はもう必要ない。圧縮
解除されたフレームは、同一のサイズであるから、通常
再生のための復号を行うには、２つの圧縮解除されたフ
レームのためのバッファ空間が必要である。
【００２２】この提示シーケンスによって、順方向再生
中に圧縮フレームを記憶する必要がなくなるが、この提
示シーケンスは、逆方向再生の問題には対処していな
い。視聴者が、フレーム１４を見ている時（その時点で
バッファ内には圧縮解除されたフレーム１３および１６
がある）に逆方向に再生しようと決断した場合を検討す
る。彼は、次にフレーム１３を見ることができる。しか
し、フレーム１２を復号するためには、デコーダは「圧
縮解除」されたフレーム１０および１３を必要とする。
【００２３】圧縮解除されたフレーム１０を得るために
は、ビデオ・オーディオ・デコーダ５１０に、圧縮解除
されたフレーム７が必要であり、このフレーム７は、圧
縮解除されたフレーム４とフレーム１を必要とする。し
たがって、ＭＰＥＧストリームを使用する逆方向再生中
にＰフレームを復号するためには、Ｉフレームに達する
まですべてのＰフレームを逆のシーケンスで復号する必
要がある。この逆連鎖復号は、ＭＰＥＧストリームから
の逆方向再生のために必要であるが、順方向再生のため
には必要ないことに留意されたい。というのは、Ｐフレ
ームが「前の」Ｉ／Ｐフレームに基づいて符号化される
からである。したがって、逆方向再生のために必要なバ
ッファ空間は、かなり増加する（この場合では、５つの
圧縮解除されたフレームのためのバッファ空間が必要で
ある）。また、このような逆連鎖復号のバーストは、非
常に望ましくない。というのは、メモリ帯域幅が、復号
の性能に対する主要な制約として識別されるからであ
る。
【００２４】逆方向再生を容易にするために、本発明
は、標準ＭＰＥＧ符号化ストリームからローカル圧縮形
式への変換を実行する。具体的に言うと、Ｐフレームを
取り出し、圧縮解除し、再生した後に、ビデオ・オーデ
ィオ・エンコーダ５０８がそのフレームをＩフレームと
して符号化し、二次記憶装置５０４に記憶する。このＰ
−Ｉ変換は、Ｐフレームの圧縮解除と再生の後に実行さ
れるので、復号のための余分なコストは存在しない。よ
り重要な事に、単一のフレームをＩフレームに圧縮する
のに必要な運動の見積や補償がないので、このＩフレー
ム符号化は、非常に効率的に行うことができる。
【００２５】図４は、通常再生がフレーム１４に達した
時（圧縮解除されたフレーム１３および１６がバッファ
に保存されている時）に二次記憶装置に記憶されている
圧縮フレームのスナップショットである。Ｐ−Ｉ変換を
使用することによって、逆方向再生に必要なバッファ空
間は、２つの圧縮解除されたフレームを記憶するための
量すなわち、順方向再生に必要な量と同一の量になる。
【００２６】たとえば、視聴者がフレーム１４を見てい
る（バッファ内に圧縮解除されたフレーム１３および１
６がある）時に、逆方向に再生することを決断した場合
をもう一度検討する。彼は、次にフレーム１３を見、そ
の後、フレーム１０および１３に基づいて符号化された
フレーム１２を見ることができる。Ｐ−Ｉ変換を用いる
と、フレーム１０が、二次記憶装置にＩフレームとして
記憶され、フレーム１２の復号に使用するためにそれ自
体を取り出し、圧縮解除できることに留意されたい。し
たがって、元のＭＰＥＧストリームでの逆方向再生に必
要な逆連鎖復号が回避される。
【００２７】通常再生中の復号の実行フローを、図６に
示す。ここでは、図５のプレイヤが、連続したビデオ・
フレームを読み取り、復号し、表示する。デコーダの動
作は、フレーム・タイプによって決定され、２つの圧縮
解除された「アンカー」・フレームに依存する。図６で
は、破線によって、ＰフレームをＩフレームに変換する
ために通常のプレイヤに追加された動作を示す。
【００２８】ステップ６０２で、制御論理機構が、処理
すべき入力ＭＰＥＧフレームがまだあるかどうかを判定
する。ない場合、制御論理機構は、復号動作を終了す
る。処理すべきフレームがまだある場合、ステップ６０
４で、制御論理機構がフレーム・タイプを判定する。Ｍ
ＰＥＧストリームには、フレーム・タイプを識別するマ
ーカーが含まれることに留意されたい。
【００２９】そのフレームがＩフレームの場合、他のフ
レームに依存せずに、ステップ６０６でそのフレームを
復号（圧縮解除）し、ステップ６０８で（モニタ上に）
再生する。ステップ６１０で、圧縮解除されたＩフレー
ムを、アンカー・フレームとしてバッファ・メモリ５１
２に保持する。
【００３０】ステップ６０５で、フレームがＢフレーム
として識別される場合、ステップ６１２で、前の２つの
アンカー・フレーム（ステップ６１０でバッファ・メモ
リに記憶された）を普通に参照することによって、その
フレームを復号する。その後、ステップ６１４で、圧縮
解除されたフレームを再生する。
【００３１】ステップ６０４で、そのフレームがＰフレ
ームとして識別される場合、ステップ６１６で、前のア
ンカー・フレーム（ステップ６１０でバッファ・メモリ
に記憶された）を普通に参照することによってそのフレ
ームを圧縮解除し、その後、ステップ６１８で再生す
る。ステップ６２０で、圧縮解除されたＰフレームを、
アンカー・フレームとしてバッファ・メモリに保持す
る。さらに、ステップ６２２で、圧縮解除されたＰフレ
ームをＩフレームとして符号化し、ステップ６２４で二
次記憶装置に記憶する。
【００３２】このＰ−Ｉ変換は、Ｐフレームの圧縮解除
と再生の後に実行されるので、デコーダに追加のコスト
や遅延を課さない。また、ＰフレームからＩフレームへ
の変換処理は、計算集中型の運動の探索または見積を必
要としないので、リアルタイムで簡単に実行できる。こ
の変換からもたらされたＩフレームは、記憶媒体上の元
のＰフレームと置換される（このＰフレームは冗長であ
るから）ことに留意されたい。
【００３３】逆方向再生中の復号の実行フローを、図７
に示す。ステップ７０２で、制御論理機構が、処理すべ
き入力ＭＰＥＧフレームがまだあるかどうかを判定す
る。ない場合、制御論理機構は、復号動作を終了する。
復号すべきフレームがまだある場合、ステップ７０４
で、制御論理機構が、フレーム・タイプを判定する。そ
のフレームがＢフレームの場合、ステップ７０６で前の
２つのアンカー・フレームを参照することによってその
フレームを復号し、ステップ７０８で再生する。そのフ
レームがＩフレームの場合、ステップ７１０でそれを復
号し、ステップ７１２で再生し、ステップ７１４でアン
カー・フレームとして二次記憶装置に保持する。Ｉフレ
ームとＢフレームの復号は、通常の形で行われる。
【００３４】逆方向再生のためのフレーム取出しの順序
は、順方向再生の順序の逆である。順方向再生の場合と
同じく、フレームは、時間的順序と異なる順序でデコー
ダに提示される。たとえば、図８では、フレーム１２
が、フレーム１４の復号に必要なアンカー・フレームで
あるから、フレーム１４の前に復号される。しかし、フ
レーム１４は、フレーム１２の前に提示（表示）され
る。Ｐフレームは、順方向再生中にＩフレームに置換さ
れるので、逆方向再生中に遭遇するフレームのタイプ
は、ＩフレームとＢフレームだけである。
【００３５】まとめとして、本発明の構成に関して以下
の事項を開示する。
【００３６】（１）圧縮媒体ストリームを入力源からロ
ーカル・ステーション内の装置にダウンロードするステ
ップと、圧縮媒体ストリームから復号されたビデオ・ス
トリームを、ローカル・ステーションから再生するステ
ップと、圧縮媒体ストリームの元の圧縮フォーマットを
異なるローカル・フォーマットに変更することによっ
て、再生中に圧縮媒体ストリームを別の記憶フォーマッ
トを有するデータに変換するステップとを含む、配布に
使用される圧縮媒体ストリームをクライアント・ステー
ション用のローカル形式に変換する方法。 （２）元の圧縮フォーマットが、時間的に後のフレーム
を復号するのに時間的に前のフレームを必要とするタイ
プであり、ローカル・フォーマットが、時間的に後のフ
レームを復号するのに時間的に前のフレームを必要とし
ないことを特徴とする、上記（１）に記載の方法。 （３）ローカル・フォーマットに、圧縮ビデオ・データ
が含まれることを特徴とする、上記（１）に記載の方
法。 （４）データをメモリ・バッファに記憶するステップを
さらに含む、上記（１）に記載の方法。 （５）データの少なくとも一部を逆の時間的順序でメモ
リ・バッファから再生するステップをさらに含む、上記
（４）に記載の方法。 （６）逆の時間的順序での再生が、再生間の複数のフレ
ームのスキップを含むことを特徴とする、上記（４）に
記載の方法。 （７）圧縮媒体ストリームが、ＭＰＥＧフォーマットで
あり、ローカル・フォーマットが、圧縮解除されたＰフ
レームからＩフレームへの変換を含むことを特徴とす
る、上記（１）に記載の方法。 （８）圧縮ストリームがＭＰＥＧストリームであり、変
換が、ＭＰＥＧストリーム内のＰフレームを、各Ｐフレ
ームの圧縮解除および再生の後にＩフレームとして符号
化するステップと、圧縮されたＩフレームを、後に使用
するために二次記憶装置に記憶するステップとを含む手
順であることを特徴とする、上記（１）に記載の方法。 （９）ＰフレームからＩフレームへの符号化が、ローカ
ル・ステーション内の構成要素によって実行されること
を特徴とする、上記（８）に記載の方法。（１０）ビデ
オ・データが複数のフレームとして符号化され、少なく
とも一部のフレームの圧縮解除が少なくとも１つの先行
フレームの圧縮解除に依存するというフレーム間依存性
が存在する圧縮媒体ストリームを変換する方法であっ
て、圧縮媒体ストリームを供給源からビデオ再生ステー
ションにダウンロードするステップと、再生ステーショ
ンで圧縮媒体ストリームを圧縮解除し、圧縮媒体ストリ
ームから生成されたビデオ信号を表示装置に供給するス
テップと、供給中に、圧縮媒体ストリームを、フレーム
間依存性の少なくとも一部が除去されたタイプの別の記
憶フォーマットを有するビデオ・データに変換するステ
ップと、再生ステーションに配置された記憶媒体にビデ
オ・データを記憶するステップとを含む変換方法。 （１１）圧縮媒体ストリームが、ＭＰＥＧフォーマット
であり、変換が、ストリーム内のＰフレームをＩフレー
ムに変換するステップを含むことを特徴とする、上記
（１０）に記載の方法。 （１２）さらに、記憶媒体に記憶されたもう１つの記憶
フォーマットのフレームの少なくとも一部を、逆の時間
的順序で再生するステップを含む、上記（１１）に記載
の方法。 （１３）圧縮ビデオ・データを受け取るためのインター
フェースと、インターフェースに結合された、圧縮ビデ
オ・データを圧縮解除するためのデコーダと、圧縮解除
されたビデオ・データを記憶するためのバッファ・メモ
リと、バッファ・メモリに結合された、バッファ・メモ
リからデータを読み取り、データを表示可能形式に変換
するための表示コントローラと、バッファ・メモリに結
合された、圧縮ビデオ・データの少なくとも一部を、圧
縮ビデオ・データと異なる記憶フォーマットのローカル
・フォーマットを有するビデオ・データに変換するため
のエンコーダと、エンコーダからローカル記憶フォーマ
ットを有するビデオ・データを受け取るために接続され
た二次記憶装置とを含む、圧縮形式で供給されるビデオ
を再生するための装置。 （１４）デコーダが、ＭＰＥＧデコーダであり、エンコ
ーダが、デコーダによって受け取られるＰフレームをＩ
フレームに変換することを特徴とする、上記（１３）に
記載の装置。 （１５）圧縮ビデオ・データが、時間的に後のフレーム
を復号するために時間的に前のフレームを必要とする圧
縮フォーマットであり、ローカル・フォーマットを有す
るビデオ・データが、時間的に後のフレームを復号する
のに時間的に前のフレームを必要としないことを特徴と
する、上記（１３）に記載の装置。 （１６）さらに、逆の時間的順序でメモリ・バッファか
らデータの少なくとも一部を再生するための手段を含
む、上記（１３）に記載の装置。 （１７）逆の時間的順序での再生が、再生間の複数のフ
レームのスキップを含むことを特徴とする、上記（１
６）に記載の装置。 （１８）圧縮ストリームが、ＭＰＥＧストリームであ
り、エンコーダが、ＭＰＥＧストリーム内のＰフレーム
を、各Ｐフレームの圧縮解除および再生の後にＩフレー
ムとして符号化する手段を含み、圧縮されたＩフレーム
が、後に使用するために二次記憶装置に記憶されること
を特徴とする、上記（１３）に記載の装置。 （１９）さらに、ユーザ制御と、ユーザ制御からのコマ
ンド信号に応答して、逆の時間的順序で二次記憶装置か
らローカル記憶フォーマットのフレームを再生する手段
とを含む、上記（１３）に記載の装置。 （２０）ローカル記憶フォーマットが、圧縮ビデオ・フ
レームを含むことを特徴とする、上記（１３）に記載の
装置。
【００３７】
【発明の効果】本発明は、プレイヤが受け取る標準圧縮
ストリームがローカル形式に変換されるプレイヤ装置で
の、圧縮ビデオ・ストリームに対する対話型再生操作の
サポートを提供する。このローカル形式は、逆方向再
生、逆早送り再生などの対話型再生機能をサポートする
ように最適化されている。有利なことに、本発明は、Ｍ
ＰＥＧビデオの対話型再生をサポートするための効率的
な方法を提供し、プレイヤ装置でのメモリ・バッファ要
件を最小にする。さらに、セットトップ・ボックスでの
ローカル形式への変換によって、ビデオ・データ配布用
の標準規格との互換性が考慮され、それと同時に、セッ
トトップ・ボックスに、特殊効果のためにストリームを
ローカル的に拡張するための柔軟性が与えられる。
【図面の簡単な説明】
【図１】顧客の建物にあるプレイヤ装置を使用するムー
ビーオンデマンド・システムの環境を示す図である。
【図２】ＭＰＥＧフレームのシーケンス内のフレーム間
依存性を示す図である。
【図３】ＭＰＥＧフレームのシーケンスの提示順序と時
間的順序の間の相違を示す図である。
【図４】フレーム変換処理の前と後のＭＰＥＧフレーム
のシーケンスを示す図である。
【図５】標準圧縮ストリームをローカル形式に変換する
能力を有するプレイヤ装置を示す図である。
【図６】順方向再生中のプレイヤ装置内のデコーダの詳
細な流れ図である。
【図７】逆方向再生中のプレイヤ装置内のデコーダの詳
細な流れ図である。
【図８】逆方向再生のためのＭＰＥＧフレームの時間的
順序と提示順序を示す図である。
【符号の説明】
１０２ ビデオ・プレイヤ １０４ ビデオ・サーバ １０６ 広域ネットワーク １０８ アーカイブ ５０２ 入力装置 ５０４ 二次（一時）記憶装置５０８ ビデオ・オーデ
ィオ・エンコーダ ５１０ ビデオ・オーディオ・デコーダ ５１２ バッファ・メモリ ５１４ 表示ドライバ（表示論理回路） ５１５ 制御論理機構 ５１６ ユーザ制御
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ミン−シャン・チェン アメリカ合衆国10598 ニューヨーク州ヨ ークタウン・ハイツ ブレンダー・レーン 710

Claims (20)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】圧縮媒体ストリームを入力源からローカル
    ・ステーション内の装置にダウンロードするステップ
    と、 圧縮媒体ストリームから復号されたビデオ・ストリーム
    を、ローカル・ステーションから再生するステップと、 圧縮媒体ストリームの元の圧縮フォーマットを異なるロ
    ーカル・フォーマットに変更することによって、再生中
    に圧縮媒体ストリームを別の記憶フォーマットを有する
    データに変換するステップとを含む、配布に使用される
    圧縮媒体ストリームをクライアント・ステーション用の
    ローカル形式に変換する方法。
  2. 【請求項２】元の圧縮フォーマットが、時間的に後のフ
    レームを復号するのに時間的に前のフレームを必要とす
    るタイプであり、ローカル・フォーマットが、時間的に
    後のフレームを復号するのに時間的に前のフレームを必
    要としないことを特徴とする、請求項１に記載の方法。
  3. 【請求項３】ローカル・フォーマットに、圧縮ビデオ・
    データが含まれることを特徴とする、請求項１に記載の
    方法。
  4. 【請求項４】データをメモリ・バッファに記憶するステ
    ップをさらに含む、請求項１に記載の方法。
  5. 【請求項５】データの少なくとも一部を逆の時間的順序
    でメモリ・バッファから再生するステップをさらに含
    む、請求項４に記載の方法。
  6. 【請求項６】逆の時間的順序での再生が、再生間の複数
    のフレームのスキップを含むことを特徴とする、請求項
    ４に記載の方法。
  7. 【請求項７】圧縮媒体ストリームが、ＭＰＥＧフォーマ
    ットであり、ローカル・フォーマットが、圧縮解除され
    たＰフレームからＩフレームへの変換を含むことを特徴
    とする、請求項１に記載の方法。
  8. 【請求項８】圧縮ストリームがＭＰＥＧストリームであ
    り、変換が、 ＭＰＥＧストリーム内のＰフレームを、各Ｐフレームの
    圧縮解除および再生の後にＩフレームとして符号化する
    ステップと、 圧縮されたＩフレームを、後に使用するために二次記憶
    装置に記憶するステップとを含む手順であることを特徴
    とする、請求項１に記載の方法。
  9. 【請求項９】ＰフレームからＩフレームへの符号化が、
    ローカル・ステーション内の構成要素によって実行され
    ることを特徴とする、請求項８に記載の方法。
  10. 【請求項１０】ビデオ・データが複数のフレームとして
    符号化され、少なくとも一部のフレームの圧縮解除が少
    なくとも１つの先行フレームの圧縮解除に依存するとい
    うフレーム間依存性が存在する圧縮媒体ストリームを変
    換する方法であって、 圧縮媒体ストリームを供給源からビデオ再生ステーショ
    ンにダウンロードするステップと、 再生ステーションで圧縮媒体ストリームを圧縮解除し、
    圧縮媒体ストリームから生成されたビデオ信号を表示装
    置に供給するステップと、 供給中に、圧縮媒体ストリームを、フレーム間依存性の
    少なくとも一部が除去されたタイプの別の記憶フォーマ
    ットを有するビデオ・データに変換するステップと、 再生ステーションに配置された記憶媒体にビデオ・デー
    タを記憶するステップとを含む変換方法。
  11. 【請求項１１】圧縮媒体ストリームが、ＭＰＥＧフォー
    マットであり、変換が、ストリーム内のＰフレームをＩ
    フレームに変換するステップを含むことを特徴とする、
    請求項１０に記載の方法。
  12. 【請求項１２】さらに、記憶媒体に記憶されたもう１つ
    の記憶フォーマットのフレームの少なくとも一部を、逆
    の時間的順序で再生するステップを含む、請求項１１に
    記載の方法。
  13. 【請求項１３】圧縮ビデオ・データを受け取るためのイ
    ンターフェースと、 インターフェースに結合された、圧縮ビデオ・データを
    圧縮解除するためのデコーダと、 圧縮解除されたビデオ・データを記憶するためのバッフ
    ァ・メモリと、 バッファ・メモリに結合された、バッファ・メモリから
    データを読み取り、データを表示可能形式に変換するた
    めの表示コントローラと、 バッファ・メモリに結合された、圧縮ビデオ・データの
    少なくとも一部を、圧縮ビデオ・データと異なる記憶フ
    ォーマットのローカル・フォーマットを有するビデオ・
    データに変換するためのエンコーダと、 エンコーダからローカル記憶フォーマットを有するビデ
    オ・データを受け取るために接続された二次記憶装置と
    を含む、圧縮形式で供給されるビデオを再生するための
    装置。
  14. 【請求項１４】デコーダが、ＭＰＥＧデコーダであり、
    エンコーダが、デコーダによって受け取られるＰフレー
    ムをＩフレームに変換することを特徴とする、請求項１
    ３に記載の装置。
  15. 【請求項１５】圧縮ビデオ・データが、時間的に後のフ
    レームを復号するために時間的に前のフレームを必要と
    する圧縮フォーマットであり、ローカル・フォーマット
    を有するビデオ・データが、時間的に後のフレームを復
    号するのに時間的に前のフレームを必要としないことを
    特徴とする、請求項１３に記載の装置。
  16. 【請求項１６】さらに、逆の時間的順序でメモリ・バッ
    ファからデータの少なくとも一部を再生するための手段
    を含む、請求項１３に記載の装置。
  17. 【請求項１７】逆の時間的順序での再生が、再生間の複
    数のフレームのスキップを含むことを特徴とする、請求
    項１６に記載の装置。
  18. 【請求項１８】圧縮ストリームが、ＭＰＥＧストリーム
    であり、エンコーダが、ＭＰＥＧストリーム内のＰフレ
    ームを、各Ｐフレームの圧縮解除および再生の後にＩフ
    レームとして符号化する手段を含み、圧縮されたＩフレ
    ームが、後に使用するために二次記憶装置に記憶される
    ことを特徴とする、請求項１３に記載の装置。
  19. 【請求項１９】さらに、ユーザ制御と、ユーザ制御から
    のコマンド信号に応答して、逆の時間的順序で二次記憶
    装置からローカル記憶フォーマットのフレームを再生す
    る手段とを含む、請求項１３に記載の装置。
  20. 【請求項２０】ローカル記憶フォーマットが、圧縮ビデ
    オ・フレームを含むことを特徴とする、請求項１３に記
    載の装置。
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