(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
（ａ）ビデオ番組を含むビデオ信号を録画媒体上に録画するステップと、
（ｂ）ビデオ信号中の事象を検出するために録画時にビデオ信号を監視するステップと、
（ｃ）検出された各事象の発生時点を表すデータを記憶するステップと、
（ｄ）前記記憶されたデータに基づき当該各事象の発生時点を解析して当該事象間の間隔が所定の間隔であるか自動的に識別するステップと、
（ｅ）前記所定の間隔と異なる間隔を有する事象間のビデオ信号については再生時に再生すべき第１のタイプのビデオ信号と分類し、前記所定の間隔を有する事象間のビデオ信号については再生時に省略すべき第２のタイプのビデオ信号として分類するステップと、
（ｆ）項目が記録される再生マップであって、各項目が録画されたビデオ番組中の前記ビデオ信号の省略すべき部分を再生時において省略すべきである旨示すものである再生マップを、前記ビデオ番組の録画が完了した後に記憶するステップと
からなり、録画時には全てのビデオ信号をありのままに録画し、再生時に前記記憶された再生マップに基づき前記省略すべきビデオ信号を省略するビデオ番組の録画再生方法。
【請求項２】
（ｇ）録画媒体上に録画されたビデオ信号を再生するために録画媒体を再生するステップと、
（ｈ）前記再生マップに基づき第２のタイプとして分類されたビデオ信号について高速スキャンモードにするステップとをさらに含むことを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項３】
ビデオ信号中の検出すべき事象がブラック・フレームであることを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項４】
ビデオ信号をしきい値ブラック・レベルと比較して事象を検出することを特徴とする請求項３に記載の方法。
【請求項５】
ビデオ信号中に検出された事象がサイレント・フレームを含むことを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項６】
事象の間隔を識別するステップ（ｄ）が、事象の長さ及び各事象間の間隔の分析を含むことを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項７】
再生マップが録画媒体上に録画されることを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項８】
録画媒体がビデオテープであることを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項９】
録画媒体が光ディスクであることを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項１０】
第１のタイプのビデオ信号が番組であり、第２のタイプのビデオ信号がコマーシャルであることを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項１１】
（ａ）ビデオ信号を録画するためのビデオ・レコーダと、
（ｂ）ビデオ信号を録画するときにビデオ信号内の事象を検出する手段と、
（ｃ）検出された各事象の発生時点を表すデータを記憶するためのデータ・メモリと、
（ｄ）前記記憶されたデータに基づき当該各事象の発生時点を解析して当該事象間の間隔が所定の間隔であるか自動的に識別する手段と、
（ｅ）前記所定の間隔と異なる間隔を有する事象間のビデオ信号については再生時に再生すべき第１のタイプのビデオ信号と分類し、前記所定の間隔を有する事象間のビデオ信号については再生時に省略すべき第２のタイプのビデオ信号として分類する手段と、
（ｆ）項目が記録される再生マップであって、各項目が録画されたビデオ番組中の前記ビデオ信号の省略すべき部分を再生時において省略すべきである旨示すものである再生マップを、前記ビデオ番組の録画が完了した後に記憶する手段と
からなり、録画時には全てのビデオ信号をありのままに録画し、再生時に前記記憶された再生マップに基づき前記省略すべきビデオ信号を省略するビデオ番組の録画再生システム。
【請求項１２】
（ｇ）録画されたビデオ信号を再生するためのビデオ・プレーヤと、
（ｈ）ビデオ・プレーヤに、再生マップ内で再生時に省略されるビデオ信号と示された部分について高速スキャンモードにするための手段とをさらに含むことを特徴とする請求項11に記載のシステム。
【請求項１３】
再生マップを記憶するための手段が、その上にビデオ信号が録画される録画媒体を含むことを特徴とする請求項11に記載のシステム。
【請求項１４】
ビデオ・レコーダがビデオテープ・レコーダであることを特徴とする請求項11に記載のシステム。
【請求項１５】
ビデオ・レコーダが光ディスク・レコーダであることを特徴とする請求項11に記載のシステム。
【発明の詳細な説明】
発明の背景
1.関連出願
本出願は、1993年１月８日に出願された同時係属出願第08/002782号および1993年８月６日に出願された同時係属出願第08/103067号の一部継続出願である。
2.発明の分野
本発明は、ビデオ録画および再生システムの分野に関し、具体的には録画されたビデオ信号の再生時に特定の番組素材を選択的に省く方法および装置に係わる。
3.背景技術
商業放送テレビジョン番組をビデオ・テープ・レコーダ（VTR、ビデオ・カセット・レコーダまたはVCRとも呼ぶ）に録画することが一般的に行われている。録画された番組を後で見るときに、大多数ではないにしても多くの視聴者は、通常、番組中に間隔をおいて放送されるコマーシャル、販売促進メッセージ、および同様のものまで見ずに、番組素材だけを見たいと考える。
大衆的な価格のビデオ・テープ・レコーダが出現する前にも、家庭のテレビ視聴者に、コマーシャル・メッセージを削除するシステムを提供しようとする多くの試みがなされていた。初期の試みとしては、コマーシャル・メッセージが送信された所定期間のあいだ音声信号をミュートするシステムがあった。VCRが普及し、「不在時録画」がテレビジョン番組を視聴する好都合な方法となるにつれて、コマーシャル・メッセージを削除するより高度な方法が提案されるようになってきた。
コマーシャルを削除する１つの従来の手法は、コマーシャル・メッセージの送信時にVCRを録画モードで休止させることだった。このタイプのシステムは、米国特許第4319286号で開示されている。このシステムでは、ビデオ・フレーム（すなわちブランク・フレーム）の間にビデオ変調がないことを検出し、それを用いてタイミング回路をトリガする。タイミング回路がトリガされると、ビデオテープ・レコーダに休止コマンドが送られる。休止コマンドは、所定の期間、またはタイミング回路が再トリガされた場合はそれより長い期間、アサートされたままである。たとえば、タイミング回路を32秒間設定して、ブランク・フレームが30秒間隔（コマーシャル・メッセージの標準的な長さ）で検出された場合に、最後のブランク・フレーム後の32秒までVCRが休止モードのままになっているようにすることができる。ビデオ信号中にブランク・フレームが検出された後一定期間VCRを休止させるこの種のシステムの変形を開示している従来の技術の文献はわずかである。たとえば、PCT出願第WO81/00945号は、このタイプのシステムを開示している。このようなシステムは、コマーシャル・メッセージを削除するのに比較的効果があると主張されているが、いくつか欠点がある。これに関しては、テレビジョン信号中の各中断後、所定の期間（30ないし60秒以上）VCRが「休止」モードのままになっているため、コマーシャル中断の直後の番組素材が失われて回復不可能になる。さらに、番組中の場面の間のフェードなどにより、タイミング回路が誤ってトリガされた場合、番組素材がさらに失われ回復不可能になることがある。
他の従来技術のシステムが、これらの欠点を克服しようと努めてきた。たとえば、米国特許第5151788号は、ブランク・フレーム直後のビデオ信号のリアル・タイム分析を行う、ビデオ信号からコマーシャルを削除するシステムを開示している。ブランク・フレーム直後の信号に高レベルの「活動」がある場合、コマーシャル・メッセージであると推定し、VCRを休止させるようにコマンドを出す。一方、低レベルの活動が検出された場合は、直前のブランク・フレームはフェードであると推定し、VCRに録画を再開するようにコマンドを出す。この手法は、VCR休止が誤ってトリガされた場合に番組素材の一定量が失われる問題を解決するが、それでも誤った分類が行われやすい。番組のフェードの直後に「活動」場面がある場合、それが誤ってコマーシャルとして分類される。一方、低レベルの「活動」のコマーシャルは、誤って番組素材として分類される。コマーシャル・メッセージを削除する別の手法は、テレビジョン番組の録画中にコマーシャル・メッセージが検出されるたびに、VCRを自動的にコマーシャル・メッセージの先頭に巻き戻す方法である。このようなシステムの１つは、米国特許第4750052号に開示されている。また、実質的に同様のシステムが米国特許第4752834号で開示されている。この２つのシステムでは、ビデオ信号中のフェード（すなわちブランク・フレーム）を検出し、連続したフェード間の時間間隔をタイミング回路で測定する。コマーシャル・メッセージのタイミング基準が満たされていれば、VCRはコマーシャル・メッセージの先頭に対応するフェードの位置まで巻き戻され、VCRは録画モードに戻る。検出された各コマーシャル・メッセージについてこの過程が繰り返される。これらのシステムでは、１つのコマーシャル全体が放送された後で編集の決定を行うことができる。しかし、前述の他のシステムの場合は、コマーシャルの検出誤りがあった場合に番組素材が失われて回復不可能になる。さらに、長いコマーシャル中断の時にテープを頻繁に巻き戻すと、VCRのテープ駆動機構だけでなくテープ自体も摩耗が早まる。さらに他の手法が、1983年８月31日に発行されたミズキの日本の特許書類58−146072で開示されている。このシステムでは、番組の録画時または再生時にオペレータがビデオ番組を見る。オペレータは、テープ上の各コマーシャル・メッセージまたはその他の望まない録画素材の先頭および終端に電子マークを入れる。後でそのテープを見るため、または他のテープに録画するために再生するとき、テープのマークで区切られた部分を早送りするようにVCRにコマンドを出す。このシステムはもっぱら人間の知能に依存してビデオ信号の異なる部分を分類する。
さらに、伝送されたビデオ信号の特性に基づいてコマーシャル・メッセージを区別する他の周知のシステムがある。このタイプのシステムは、日本で三菱が「オート・カット」という名称で市販している。このシステムでは、第２音声プログラム（SAP）またはステレオ変調がないかを音声チャネルで監視する。視聴者が録画したいと思う番組の多くは、二カ国語（たとえば日本語と英語）やモノラル音声で放送される。しかし、日本ではコマーシャル・メッセージは一般にステレオで日本語のみで放送される。したがって、「オーディオ・カット」システムを使用したVCRは、モノラル番組またはSAPを使用した番組を録画し、コマーシャル時には録画を抑止することができる。日本で市販されている他のシステムは同様の原理で動作するが、番組全体を録画し、その後で再生時にステレオ音声が検出されたりSAPがないことが検出されると、VCRを高速スキャン・モードにする。
周知のコマーシャル削除システムはすべて、リアル・タイム信号分析に基づいて放送信号を番組素材またはコマーシャル・メッセージとして分類する。これは、分類を録画時に行うか再生過程で行うかにはかかわらない。従来の技術のシステムで行われる信号分析および分類は、検出された事象を周囲事象との関連では検査しない。したがって、分類誤りが比較的よく見られる。録画過程で区別するシステムの場合は、このような分類誤りによって番組素材の一部が失われて回復できなくなる。
発明の概要
本発明の１つの目的は、録画されたテレビジョン信号を再生時に自動的に編集する方法および装置を提供することである。
本発明の他の目的は、録画セッション以後の時点で信号分析を行うことにより、録画されたテレビジョン信号中のコマーシャル・メッセージの存在を判定する方法および装置を提供することである。
本発明の他の目的は、テレビジョン信号全体をそのまま録画し、後でテレビジョン信号の特定の部分、特にコマーシャル・メッセージが、自動的に高速で通過スキャンされるように再生する方法および装置を提供することである。
本発明の上記およびその他の諸目的は、VCRに内蔵することができる電子回路または従来のVCRに接続される別個の装置内で実施することができる電子回路によって達成される。テレビジョン信号の録画時、テレビジョン信号中のブランク・フレームなど、検出可能な事象の発生時点および存続期間に関してデータが蓄積され、そのようなデータが一時的に記憶される。録画セッション全体を通して、固有セッション識別子を含むタイミング・データがテープに書き込まれる。録画セッション後の時点で、記憶されたデータが分析され、検出可能事象の間にあるテレビジョン信号の内容が分類される。次に、「再生マップ」が構築され、永続メモリに記憶される。再生マップには、録画されたテレビジョン番組のうちのビデオテープ再生時に削除する部分を識別するデータが含まれている。
録画されたビデオテープの再生時に、記憶されている再生マップがメモリから取り出され、そのデータがテープから読み取られたタイミング・データと比較される。再生時に削除するように分類されているビデオ信号部分の開始時点にテープが達すると、VCRに対して高速スキャン・モードに入るように自動的にコマンドが出される。次に、テープがビデオ信号のその部分の終了時点に達すると、VCRに対して通常の「再生」モードに戻るようにコマンドが出される。テレビジョン信号がすべてテープに録画されているため、その一部が誤って分類されたとしても信号全体が視聴できるように保存されている。
コマーシャル検出アルゴリズムは、コマーシャル・メッセージと放送番組の間に一般に見られる「ブラック・フレーム」（すなわち有意のビデオ信号がないテレビジョン・フレーム）および「サイレント・フレーム」（すなわち有意の音声信号がないテレビジョン・フレーム）を用いて、コマーシャル・メッセージの開始と終了の位置を検出する。ビデオ信号は、ブラック・フレームおよびサイレント・フレームとの間の遷移部分によって規定されるセグメントに分割され、各セグメントが周囲のセグメントに関連して分析され、コマーシャル・メッセージと番組素材のどちらに属するかが判断される。コマーシャル・メッセージとして分類された隣接するセグメント・グループによって、録画ビデオテープの再生時に通過スキャンされるコマーシャル・クラスタが定義される。
コマーシャル検出アルゴリズムは、各項がその項の定数によって重みづけされたデータの属性として定義される多項「検出式」を採用する。重みづけされた項の合計が各番組セグメントの合計値を提供し、これがグローバルしきい値と比較される。しきい値を超える値を持つセグメントはコマーシャル・メッセージとして分類され、しきい値より下の値を持つセグメントは番組素材として分類される。
【図面の簡単な説明】
第１図は、本発明に従ったコマーシャル削除システムの機能ブロック図である。
第２図は、第１図に示すシステムの制御装置の拡大機能ブロック図である。
第３図は、本発明の録画機能および再生機能の概略図である。
第４図は、本発明とともに採用されるビデオ信号のタイム・コーディングの方法の概略図である。
第５図は、第１図に示すシステムの制御装置の他の拡大機能ブロック図である。
第６図は、本発明とともに使用するのに適したブラック・フレーム検出回路の配線略図である。
第７図は、本発明とともに使用するのに適したタイム・コード複合回路の配線略図である。
第８図は、本発明の「セット・アップ」ルーチンの機能流れ図である。
第９図は、本発明の「スダンドバイ」ルーチンの機能流れ図である。
第10図は、本発明の「録画」ルーチンの機能流れ図である。
第11図は、本発明とともに使用するコマーシャル検出アルゴリズムの各項の計算を示す図である。
第12図は、本発明の「再生」ルーチンの機能流れ図である。
第13図は、VCRの内蔵機能として使用するのに適した、本発明に従ったコマーシャル削除システムの機能ブロック図である。
第14図は、従来のビデオテープに信号が録画される様子を示した概略図である。
第15図は、本発明の他の実施の形態で使用する永続タイミング標識を用いてビデオテープを符号化することができるる様子を示した概略図である。
第16図は、第15図に示すビデオテープを作成するシステムの概略図である。
発明の詳細な説明
以下の説明では、本発明を十分に理解することができるように、限定のためではなく説明の目的で特定の詳細が記載されている。しかし、当業者には、本発明が、これらの特定の詳細から外れた他の実施の形態で実施できることが明かであろう。他の実施の形態では、本発明の説明が、不要な詳細によって不明瞭にならないように、周知の方法、装置、および回路の詳細な説明が省略されている。
システムの概要
まず、第１図を参照すると、本発明を実施するシステムの例が図示されている。この特定のシステムは、従来のビデオ・カセット・レコーダ（VCR）10とともに動作する「スタンド・アロン」制御装置12として構成されている。しかし、本発明はこの点にのみ限定されるものではなく、たとえばオープン・リール磁気テープ・レコーダや書込み可能光ディスク・レコーダなど、他のタイプの録画装置とともに採用することもできる。さらに、本発明は、VCRの「内蔵」機能として実施できるという利点があり、その場合、以下で説明する別個のVCRとの機能インターフェースの多くが不要である。VCRの内蔵機能としての本発明の実施については、本明細書の後段で詳しく説明する。
制御装置12は、VCR10および従来のテレビジョン受像機／モニタ14の間に接続されている。制御装置12に線16で広帯域RF入力信号が従来の方式で供給される。RF入力線は、アンテナ、ケーブル・ジャック、またはケーブル・コンバータ・ボックスなど、テレビジョン信号の任意の適切な信号源に接続することができる。テレビジョン信号は、制御装置12からケーブル18でVCR10に供給される。VCR10の音声出力信号20およびビデオ出力信号22が制御装置12への入力信号として供給される。
制御装置12は、音声／ビデオ出力ジャックとRF出力ジャックの両方を備えており、テレビジョン14にどちらのタイプの信号も供給する。制御装置は、RFケーブル24によって、または、テレビジョンがモニタ入力端を備えている場合は音声ケーブル26およびビデオ・ケーブル28によって、それぞれテレビジョンに接続されている。
制御装置12の配線電力はコード30を介して受け取る。VCRに供給される電流を制御装置が監視できるように、VCR10はVCR電源コード32を使用して制御装置12に接続されていなければならない。
制御装置12は、VCR10のリモート・コントロール入力端と通信するために送信器34を備えてる。現在、VCRはほとんど例外なく赤外線（IR）リモート・コントロール装置を備えているため、送信器34はIRエミッタであることが好ましい。IRエミッタはVCRのIR受信器の照準範囲内に配置されなければならないため、エミッタ34はケーブル36によって制御装置12に接続されて、VCR10に制御信号を送信するのに好都合な場所に置かれるようにすることが好ましい。
VCRによって番組が録画されるとき、ビデオ信号中の「特徴」または「事象」のパターン、存続期間、および間隔が制御装置12によって検出され、それに関する情報が後で分析するために記憶される。記憶データの分析に基づいて、検出可能事象の間のビデオ信号を、ビデオテープの再生時に表示するかどうかによって分類する。特に、「ブラック・フレーム」と「サイレント・フレーム」のパターン、存続期間、および間隔が分析されて、ビデオ信号中のどの時点にコマーシャル・メッセージが入っているかを判断し、再生時にビデオ信号のうちのそれらの部分を高速スキャンできるようにする。時間に基づくビデオ信号の「再生マップ」が作成され、制御装置12に記憶され、再生時にIRエミッタ34を使用してビデオテープの進行が制御される。
第２図に、制御装置12の機能区分を示す。コマーシャル検出サブシステムは、特徴抽出サブシステム40、特徴事象スクラッチ・パッド・メモリ42、およびコマーシャル検出プロセッサ44を備えている。特徴抽出サブシステム40は、VCRからビデオ信号と音声信号を受信し、ブラック・フレーム事象とサイレント・フレーム事象を検出する。これらの事象は、発生時刻を示すタイム・スタンプとともに特徴事象スクラッチ・パッド・メモリに記憶される。タイム・スタンプは、タイム・コード生成回路50によって供給されるデジタル・コードを含んでいる。録画セッションの終わりに、コマーシャル検出プロセッサがスクラッチ・パッド・メモリに記憶された事象を分析する。コマーシャル検出プロセッサは、前後両方向を適時に調べる非因果（non−casual）コマーシャル検出アルゴリズムを実行する。テレビジョン番組中のコマーシャル・クラスタが識別され、再生マップが再生マップ・メモリ64に記憶されて、録画されたビデオテープの再生時に使用される。
録画／タイム・コード・サブシステムは、タイム・コード生成回路50と変調器52を備えている。前述のように、タイム・コード生成回路50は、ビデオ信号から抽出された事象のタイム・スタンプとして利用されるデジタル・コードを生成する。これらのコードは変調器52にも提供され、変調器はそれらのコードを固有セッション識別コードとともにビデオテープに書き込む。
再生サブシステムは、復調器60、再生制御プロセッサ62、および前述の再生マップ・メモリ64を備えている。ビデオテープに書き込まれたタイム・コードおよびセッション識別コードは、再生時に復調器60によって回復される。ビデオテープから回復されたタイム・コードは、再生マップ・メモリに記憶されているタイム・スタンプと再生制御プロセッサによって相互に関係づけられ、再生制御プロセッサはVCRに再生／スキャン・コマンドを出す。各コマーシャル・クラスタの開始時点に達すると、VCRには、そのコマーシャル・クラスタを通過スキャン（すなわちスキップ）してコマーシャル・クラスタの終わりで通常の再生を再開するようにコマンドが出される。VCRがコマーシャル・クラスタを通過スキャンしている間は、テレビジョン視聴者に対して全面青色の画面が表示されることが好ましい。
この過程は、第３図を参照するとわかりやすい。この図の上部を参照すると、事象Ａでテレビジョン信号の録画が開始される。事象Ｂ、Ｃ、Ｄ、およびＥで、１つまたは複数のブラック・フレームまたはサイレント・フレームあるいはその両方が発生する。録画が完了すると、検出された各事象の発生時刻と存続期間が、後で述べるように分析され、テレビジョン信号の各間隔が番組素材またはコマーシャル・メッセージとして分類される。第３図に図示する例では、事象ＢとＣの間および事象ＣとＤの間でコマーシャル・メッセージが放送されている。事象Ｅはコマーシャル・クラスタには関連していないと判断される。事象Ｂで始まり事象Ｄで終わる信号を再生時に削除するように指定する再生マップが作成される。録画開始後に最初に検出された事象の直前の信号（すなわち事象ＡとＢの間）は、常に番組素材とみなされる。
ビデオテープの再生時に、テープは開始点（事象Ａ）まで巻き戻される。VCRは再生を開始し、テープが事象Ｂの始まりに対応する位置に達するまで通常の方式で番組の再生を続ける。事象ＢとＣの間のテレビジョン信号はコマーシャル・メッセージとして分類されているため、VCRに対して高速スキャン・モードに入って視聴者に全面青色の画面を表示するようにコマンドが出される。テープが事象Ｄに対応する位置まで進むと、VCRに対して、事象ＤとＥの間の番組素材の通常の表示のための再生モードに戻るようにコマンドが出される。
本明細書で説明する実施の形態は従来の「シングル・デッキ」VCRとともに使用するように意図されているが、本発明は「デュアル・デッキ」VCRとともに使用しても有利である。その場合、番組の録画は第１のデッキで前述のように進められる。その後、テレビジョン信号の分析を用いて、第１のデッキで録画された番組を第２のデッキに複写するが、コマーシャルの割込みは複写しない。これに関して説明すると、第２のデッキで録画を行うと同時に、第１のデッキに対して前述のように通常の再生モードと高速スキャン・モードを交互に切り換えるようにコマンドを出すことができる。あるいは、第２のデッキに対して、第１のデッキでテレビジョン信号のコマーシャル素材として分類された部分の再生を行っている間、休止するようにコマンドを出すこともできる。どちらの場合も、第２のデッキで録画された信号には番組素材として分類された信号部分だけが含まれることになる。
タイム・コード化
VCR10によってビデオ信号が録画されるときに、ビデオ信号にタイム・コードが挿入される。制御装置12からVCR10に供給される放送RF入力信号にはビデオ信号のスペクトルが含まれている。VCR内部の同調回路によって、RF搬送波から所望のビデオ信号が回復される。VCRと同じチャネルに同調された別個の同調回路を使用しない限り、録画中のビデオ信号には、録画される前に制御回路12内にアクセスすることはできない。したがって、制御回路12は録画ビデオ信号に直接タイム・コードを挿入することはできない。しかし、RF搬送波信号の変調は録画ビデオ信号に影響を与える。そのため、RF搬送波信号をデジタル・コードで変調することによって、デジタル・コードがVCRによってビデオ信号とともに録画される。以下で説明する実施の形態では、デジタル・コードによって制御される切替え可能減衰器を使用して符号化変調が行われる。減衰器は、RF搬送波の振幅を６ないし20dB減少させ、それによって搬送波上のすべてのビデオ信号にパルスを挿入する。RF信号は周期的な間隔でこのような一連のパルスによって符号化され、タイム・コードが提供される。
このようにして挿入されたコードは、コード・パルスが表示ラスタと同期化されない限り、ビデオ信号がテレビジョン受像機に表示されるときにランダムなパターンとして現れる。したがって、制御装置はVCRのビデオ出力端子から提供されたビデオ信号を処理して、垂直および水平の同期パルスを検出する。このようにして、コードは表示ラスタ内の任意の所望の場所に挿入することができる。コードは当然、録画ビデオ信号の視聴者には見えない部分で、しかも従来の試験信号および基準信号に干渉しない部分に埋め込まれることが好ましい。
次に第４図を参照すると、ビデオ信号のタイム・コード化の好ましい方法は、各水平同期パルスのカラー・バースト信号の直後のバック・ポーチに１ビット・パルスを挿入する。位置と幅の両方を調整することができるタイム・コード・ウィンドウが、ビデオ信号に１ないし５マイクロ秒のデータ・パルスを挿入するためのゲート信号を提供する。RF搬送波信号の減衰として論理「１」が符号化され、減衰のない部分は論理「０」として符号化される。データ形式は、５個の８ビット・バイトを含み、各バイトの間に１個の「１」と５番目のバイトの後に11個の「０」がある。したがって、このデータ形式全体を作成するには55本のビデオ線が必要である。各ビデオ・フィールドについてこのシーケンスが４回繰り返される。最初のバイトは、各録画セッションを固有のものとして識別する８ビットのセッション識別コードを含んでいる。本明細書ではこのデータ形式全体を「タイム・コード」と呼ぶが、これにはセッション識別コードも含まれるものと了解されたい。中間の３バイトは、各ビデオ・フィールドで増加する24ビットのタイム・コードを含んでおり、それによって録画セッションが開始されてからのビデオ・フィールドの実行カウントを提供する。したがって、タイム・コードの最大カウントは77時間であり、行われる最長録画セッションをはるかに超える。５番目のバイトは、エラー検出および修正のための巡回冗長検査（CRC）コードを含んでいる。
以下の説明から明らかになるように、タイム・コードの主目的は、テープの再生時に録画済み番組セグメントの開始と終わりを明確に識別するために使用できるテープ位置マーカを形成することである。本発明で採用するタイム・コード化方法を使用すると、他の利点も得られる。たとえば、録画セッションの開始位置または終了位置を探すための索引として、タイム・コードを簡単に使用することができる。さらに、テープにはタイム・コードとともに固有セッション識別コードが書き込まれるため、特定の録画セッションを指定することができ、指定したセッションの開始または終わりを自動的に索引検索することができる。本発明とともに採用するタイム・コード化技法は、録画済みビデオ信号の他のタイプの情報を符号化するためにも使用できることに留意されたい。たとえば、このようなデータには、録画済みビデオ信号の再生とともに視聴者に表示するテキストまたはグラフィックスを含めることができる。この符号化技法はデータ伝達媒体として適用しても有利である。この態様では、ソフトウェア更新またはその他のデータが入った特製ビデオテープを、本明細書で説明している制御装置または変形VCRの所有者に配布することができる。所有者はそのビデオテープをVCRで「再生」するだけで、データが復号化され、プログラム命令またはその他のメモリに記憶される。制御装置が符号化されたデータを適切に処理できるように、この目的のために特別なセッション識別コードを指定することができる。
ハードウェアの説明
第５図を参照して制御装置12の構造を詳細な機能レベルで説明する。制御装置12は、VCRから送られたビデオ信号を前述のように制御装置12のビデオ入力コネクタで受信する。ビデオ信号はまず回路102でバッファに入れられる。バッファ102の出力信号が同期分離器104に送られる。同期分離器はビデオ信号内の水平および垂直同期パルスを検出し、ビデオ処理器に論理レベルのタイミング信号を提供する。同期分離器104は、周知のビデオ器を使用して個別部品で構築するか、またはモトローラMC44145素子または同等品などの市販の集積回路を利用することができる。主タイミング回路は、ブラック検出ウィンドウ生成器106およびタイム・コード・ウィンドウ生成器108である。ブラック検出ウィンドウ生成器106は、ビデオ信号の表示可能部分内にサンプリング・ウィンドウを提供する。垂直帰線消去期間に隣接するビデオ線はブラック検出ウィンドウから排除され、それらの線内で伝送される各種の特殊目的信号によってブラック検出器の誤リセットが起こらないようにする。同様に、各水平線の水平同期パルスに隣接する部分がブラック検出ウィンドウから排除される。したがって、ブラック検出ウィンドウ内に含まれる信号は、テレビジョン信号で放送されている番組の音声およびビデオ・コンテンツのみを表す。
バッファ102のビデオ出力信号は、ブラック・フレーム検出器110に送られ、そこでバック・ポーチについて信号レベルがクランプされる。所望の場合には、高周波「スノー」を除去するためにフィルタを組み込むこともできる。検出器110もブラック検出ウィンドウ生成器106からの出力信号を受け取る。ブラック検出ウィンドウ内の任意の場所で、クランプされたビデオ信号が所定のしきい値を超える場合、ラッチ112がトリガされる。ラッチ112は、各ブラック検出ウィンドウの終わりでマイクロプロセッサ120に読み取られ、垂直同期パルスによってリセットされる。ビデオ情報がまったくないフィールドのみが、ラッチ112をトリガさせないでおくことができる。テレビジョン番組中の夜の場面であっても、通常は、各フレーム内にしきい値を超えるだけの多少のビデオ・コンテンツが含まれており、ラッチ112がトリガされる。「ブラック・フレーム」は、コマーシャル・メッセージの直前および直後のフレームの特性のように、ビデオ信号がまったくないときにのみ検出される。この説明では、各ビデオ・フィールドでブラック・フレーム検出ラッチがリセットされても「ブラック・フレーム」という用語を使用する。実際には、「ブラック」フィールドには事実上常に「ブラック」が間に入ったフィールドが伴い、「ブラック・フィールド」という用語と「ブラック・フレーム」という用語は相互に置き換えて使用することができる。
適切なブラック・フレーム検出器の設計は、ビデオ回路設計の分野で普通の技術を持つ技術者の能力の範囲で十分であるが、バッファ102およびブラック・ポーチ・クランプを含む適合する回路を第６図に図示する。Q8を制御するB_FLAG信号は、カラー・バーストから決定されたバック・ポーチと一致する。ビデオ信号が、ブラック検出ウィンドウ内のどの点でも、抵抗器R12を使用して設計されたしきい値を超えない場合、ラッチ112はトリガされず、ラッチの出力信号はマイクロプロセッサ120に送られ、フレームがブラックだったことを示す。それに対して、ビデオ信号がブラック検出ウィンドウ内の任意の点でしきい値を超える場合、ラッチ112がトリガされ、ラッチの出力信号が非ブラック・フレームを示すものと解釈される。
本発明は、音声信号を分析して、サイレント・フレーム、すなわち音声信号が所定のしきい値を超えないフレーム（フィールド）も検出する。サイレント・フレーム検出器114内で、VCR10からの左右の音声信号（ステレオ信号の場合）の和をとって、しきい値と対照して試験される。この回路は本質的にブラック・フレーム検出器と同じであり、回路106からのブラック検出ウィンドウによってゲートされる。ブラック・フレーム検出の場合と同様に、ブラック検出ウィンドウ内に音声信号があればラッチ116がトリガされ、フレーム内で音声信号が検出されたという標識がマイクロプロセッサ120に送られる。
ビデオ信号内に書き込まれたタイム・コードは、タイム・コード検出器122によって検出される。この回路は、バッファ102から出力信号を受け取り、回路108からタイム・コード・ウィンドウを受け取る。前述のように、タイム・コードはビデオ信号のカラー・バーストの直後のバック・ポーチに挿入される。タイム・コードは、通常の帰線消去レベルが論理０を示し高減衰信号（すなわち「白より白い」）が論理１を表す各水平線に１ビットを含む。タイム・コード検出器122に適合する回路を第７図に図示する。Q6を制御するサンプル信号は、ビデオ信号のバック・ポーチ上のデータ・ウィンドウである。タイム・コード・データ・ウィンドウの水平同期パルスに対応する部分が、後述するように、動作の「セット・アップ」モード時に調整される。
続けて第５図を参照すると、テレビジョン・アンテナまたはケーブル・システム・アウトレットが制御装置12のANT  IN端子と接続され、分配器130の入力として適用される。分配器130は、単純な3dB分配器であり、その出力端がRFスイッチ132および減衰器134に接続されている。RFスイッチ132は、生アンテナ信号または生ケーブル信号をRF  OUT端子に直接通し、テレビジョン受像機に表示する。この信号経路は、１つの番組を録画しながら別の番組を見たい場合に必要である。この信号経路がないと、使用しているタイム・コード化体系によって、録画中のチャネルを除くすべてのテレビジョン・チャネルのビデオ信号にランダム・ノイズが挿入されることになる。テレビジョン受像機にノイズのないRF信号を提供するには、減衰器134を迂回する必要がある。制御装置12には、RFスイッチ132の動作を制御する手動「TV/VCR」スイッチが設けてある。
RFスイッチ132は、RF変調器136からも入力信号を受け取る。この変調器は、ビデオ・スイッチ138から受け取ったビデオ信号で変調されたテレビジョン対応RF信号を生成する従来のチャネル3/4変調器である。このスイッチは、VCR動作モードに応じてバッファ102からのビデオ出力信号またはビデオ生成器140からの出力信号を選択する。ビデオテープの再生時は、VCRが高速スキャン・モードになっている間、テレビジョン画面をブランクにすることが好ましい。これを実現するため、ビデオ生成器140はビデオ信号を提供して全面青色またはその他の色の画面など、所定のビデオ形式を生成する。ビデオ・スイッチ138は、通常の再生モード時にはVCRビデオ信号を選択し、高速スキャン・モード時にはビデオ生成器140の出力信号を選択する。
減衰器134は、前述のように広帯域RF信号を選択的に減衰することにより、タイム・コード情報をビデオ信号に「書き込む」。減衰器はPINダイオード・スイッチで実施すると好都合である。タイム・コード・パルス生成器142の制御下で各水平線上に１ビットが書き込まれる。タイム・コード・パルス生成器は、マイクロプロセッサ120から符号化するデジタル・データを受け取る。このデータは、各タイム・コード・ウィンドウで適切なデータ・ビットおよびバイト区切りをクロック・アウトして、ビデオ・フィールドごとに１回ずつ５バイトのシリアル・バーストとして生成器142に提供されることが好ましい。
これまでの説明から明かなように、制御装置12の動作はマイクロプロセッサ120によって制御される。本発明の好ましい実施の形態では、マイクロプロセッサ120は30メガヘルツで動作する８ビット8031チップを含む。マイクロプロセッサ120の動作の動作命令は読取り専用メモリ（ROM）150に記憶されている。このメモリは好ましい実施の形態では64KのEPROM素子として実施される。前述のように、稼働ソフトウェアを更新したい場合は、書込み可能メモリを採用することができる。ランダム・アクセス・メモリ（RAM）152はスクラッチ・パッド・メモリを構成し、最も重要なのは、テレビジョン番組を録画するときに生成された再生マップ情報を記憶することである。RAM152（好ましい実施の形態では32K）は不揮発性であり、電源異常があった場合に再生マップ・データを保持するために、バッテリまたはスーパーキャパシタを備えている。
IRプロセッサ154がIRエミッタ34の動作を制御する。IRプロセッサ154は、様々な構造および型式のVCRによって使用されるIRコマンドのライブラリを含んでいることが好ましい。このようなプロセッサは、市販されており「汎用」リモート・コントロール送信器で広く使用されている。
制御装置12は、電源装置156に供給される従来の家庭用電流で動作する。この電源装置は、制御装置12のすべてのデジタル回路およびアナログ回路に動作電圧を供給する。配線電源入力端は、電流センサ158にも接続されている。電流センサはVCR10に電源レセプタクルを提供し、VCRに供給される電流を測定する。電流センサは、小型変圧器を、抵抗はしご形回路および比較回路を用いてVCR電源レセプタクルおよび逐次比較アナログ−デジタル変換器に結合することで簡単に実施することができる。
動作の説明
以上で本発明を実施するためのハードウェア・システムについて説明したが、次に、第５図およびさらに第８図ないし12図を参照して、一連の動作事象について詳しく説明する。説明する事象は、マイクロプロセッサ120の動作を制御する一連のプログラム・ステップによって最もよく実施されるということが認識できよう。前述のように、この一連のプログラム・ステップはROM152に記憶されている。
制御装置12には４種類の基本動作モードがある。これらは、「セット・アップ」、「スタンドバイ」、「録画」、および「再生」である。「録画」モードには、録画セッションの各セグメントを番組セグメントとコマーシャル・メッセージのいずれかに分類する後処理サブモードが含まれる。これらのモードのそれぞれについて以下で論じる。
制御装置12は、制御装置を「セット・アップ」モードにする瞬時接触スイッチを備えている。「セット・アップ」ルーチンの目的は、制御装置が接続されている特定のVCRとともに動作するように制御装置を初期設定することである。これには、適切な遠隔コマンドのセットを選択することと、VCRの電流供給およびビデオ遅延タイミングを較正することが含まれる。通常、「セット・アップ」ルーチンは制御装置を最初に設置したときにのみ実行される。その後は、制御装置を別のVCRと接続する場合にのみ、再度「セット・アップ」ルーチンが必要になる。「セット・アップ」スイッチを押す前に、ユーザはVCRに新品のビデオテープを挿入し、VCRを鮮明なテレビジョン信号に合わせて調整し、VCRが「電源オフ」モードになっていることを確認する。
第８図に、「セット・アップ」ルーチンの機能流れ図を示す。前述のように、「セット・アップ」スイッチの作動が検出されると、このルーチンに入る。IRプロセッサ154には、様々な構造および型式のVCRに関連するVCRコマンドのライブラリが含まれている。ステップ302で、ライブラリ内の最初のコマンドのセットを指すポインタが初期設定される。ステップ304に進み、最初のコマンド・セットで定義されているVCR電源オン・コマンドが、IRエミッタ34によってVCRに送られる。VCRに供給された電流がスイッチ306でしきい値と比較され、VCRが電源オン・コマンドに応答したかどうかが判定される。あるいは、VCRがオンになったことを示す信号が現れていないかどうかビデオ入力端子を監視することもできる。VCRが応答しなかった場合、ステップ308でVCRの次のコマンドのセットが選択され、再びVCRに送られる。電流供給から、VCRが電源オン・コマンドに適切に応答したと判定されるまで、このプロセスが続けられる。
VCRがオンになると、ステップ310で、現在選択されているコマンドのセットから電源オフコマンドがVCRに送られる。VCRに供給された電流またはビデオ信号がステップ312で再度監視され、VCRが電源オフコマンドに適切に応答したかどうかが判定される。ステップ312でVCRがオフにならない場合、ステップ314で次のVCRコマンドのセットが選択され、VCRによる適切な応答が検出されるまでこのプロセスが繰り返される。
電源オン／オフ・コマンドが検証されると、VCRの「再生」モードおよび「録画」モードを実行するコマンドが送られる。これらの動作は、適切なコマンドのセットが見つかるまで、前記と本質的に同じ方式で進められる。このコマンド選択プロセスは完全に自動化されており、ユーザが制御装置に情報を入力したり、その他の方法で「セット・アップ」プロセスに関与したりする必要はない。
正しいVCRコマンドのセットが選択されると、ステップ318で「再生」モードおよび「録画」モードでのVCRへの電流供給が較正される。これは、VCRを短時間「再生」モードおよび「録画」モードにし、電流センサから受け取った測定電流値を記憶するだけで行われる。これらの値は、後でVCR動作のユーザ制御モードを判定するために使用される。
ステップ320で、「再生」モード時にコマーシャル・クラスタを通過スキャンするのに要する時間の見積りに用いるため、VCRのテープ送りが較正される。これは、ビデオテープの一部を録画することによって行われ、その録画の間にタイム・コードが通常の通りに書き込まれる。次にテープが、録画された部分の始めまで巻き戻され、所定の時間ｔの間、高速「スキャン」モードで再生される。VCRは次に、通常の「再生」モードに戻り、タイム・コード値（すなわちフィールド・カウント）を読み取って通過スキャンされたビデオ・フィールド数を測定する。高速「スキャン」速度と通常の「再生」速度の近似比は、スキャンされたフィールド数を60tで割った数に等しい。このようにして算出された比はテープ送りのスピード・アップ遅延の影響を受けるため、様々なｔの値の時間でこのプロセスが繰り返される。収集されたデータの線形回帰によって定数ｍ（スピード比）およびｂ（遅延オフセット）が得られ、以下の式のようになる。
（１）  スキャンされたフィールド数＝mt＋ｂ
セット・アップ・ルーチンは、ステップ322でVCRを通過するビデオ信号の遅延も較正する。この較正を行うために、制御装置12のANT  OUT端子からVCRに供給されるRF信号にタイミング・パルスが挿入される。これらのパルスは、前述のように制御装置12のビデオ入力端子で受信したビデオ信号中で検出される。ビデオ信号からパルスが信頼性をもって読み取られるまで、タイム・コード・ウィンドウの位置と幅がマイクロプロセッサによって調整される。すべての較正が完了すると、制御装置は「スタンドバイ」モードになる。
第９図は「スタンドバイ」動作モードの機能流れ図である。ステップ340から始まり、制御装置12のビデオ入力端子で受信した信号に垂直同期パルスがないか監視する。そのようなパルスが検出されない場合、ビデオ信号は存在せず、VCRはオフ状態であるとみなされる。垂直同期パルスが検出された場合、VCRはオンであり、ステップ342でVCR電流の大きさが検査される。前述の「セット・アップ」ルーチンの間に、VCRに供給される電流が各種の動作モードで測定される。供給された電流の量に基づいてすべてのVCRモードを相互に区別することは困難であるかも知れないが、VCRテープ送りモータがオンかオフかを判定するのは簡単である。「セット・アップ」ルーチン時にVCRモータがオンになっているときとオフになっているときに検出されたVCR電流の相対値が、不揮発性メモリに記憶されている。
ステップ342で測定されたVCR電流が、VCRテープ送りモータがオフになっていることを示す場合、VCRは「調整」モード、すなわちオンになっているが、ビデオテープの再生も録画も行っていない状態である。しかし、VCRモータがオンになっているならば、VCRは「再生」モードまたは「録画」モードになっているはずである。VCR電流供給に基づいてこれらのモードを区別することができない場合、ステップ344でビデオ信号にタイム・コード・パルスがないかどうか検査される。「スタンドバイ」モードのときは、値「０」を持つタイム・コードがタイム・コード・パルス生成器に連続して送られる。ステップ344でタイム・コード・パルスが検出されない場合、VCRは事前にタイミング情報を用いて符号化されていなかったビデオテープを再生しているはずである。その場合、制御装置12は「スタンドバイ」モードのままである。一方、タイム・コード・パルスが検出された場合、ステップ346でそのタイム・コード値が検査される。値が「０」のままの場合、VCRから受信しているビデオ信号は符号化されたRF信号から復調されており、したがってVCRは「録画」モードになっていなければならない。その場合、制御は「録画」動作モードに分岐する。タイム・コードが非０の場合、そのタイム・コードは事前に符号化されたビデオテープの再生によるものとしか考えられない。その場合、制御は「再生」動作モードに分岐する。
第10図は「録画」モードの機能流れ図である。ステップ360から始まり、録画セッションの識別コードが選択される。通常は、セッション識別コードは、最も最近に録画されたセッションの識別コードから単純に増加する。しかし、再生マップ・メモリがいっぱいになった後は、最近廃棄された再生マップのセッション識別コードを利用して、再生マップ・メモリ内でセッション識別コードが重複しないようにすることが好ましい。いずれにしても、セッション識別コードが選択されると、ステップ362で現在の録画セッションのタイム・コードが初期設定される。ステップ364に進んで、ビデオ信号が新しいフィールドに進んだことを検出するために垂直同期パルスが監視される。垂直同期パルスが観察されると、ステップ366でタイム・コードが増加され、前述のようにRF信号の減衰によってビデオテープに書き込まれる。
ステップ368で、ビデオ信号が継続して存在しているかを監視することによって、録画セッションが終了したかどうかが試験される。VCRがオフになった場合、プログラムは後述する後処理ルーチンに分岐する。録画セッションが継続している限り、ステップ370で事象状況フラグに変化がないか調べられる。説明している実施の形態では、このフラグはブラック・フレーム検出器ラッチ112およびサイレント・フレーム検出器ラッチ116の出力信号である。ビデオ信号内で検出可能な他の事象または追加の事象を利用することも可能であることが認められるであろう。ブラック・フレーム・フラグに変化がない場合、プログラムはステップ364に戻り、次の垂直同期パルスを待つ。変化がある場合、すなわち直前のフレームがブラックで現在のフレームがブラックでない場合、または直前のフレームがブラックでなく現在のフレームがブラックの場合、両方の状況フラグの状態を含む項目が、RAMメモリのスクラッチ・パッド部分に書き込まれる。この項目には現在のタイム・コード（フィールド・カウント）および２つのラッチの状態が含まれる。一連の項目はたとえば、以下のような項目を含んでいる。
タイム・コード ブラック・フレーム サイレント・フレーム
998             １                  １
1010            ０                  ０
1520            １                  ０
1531            ０                  １
1534            １                  ０
録画セッションが終了するまで、このようにしてスクラッチ・パッド・メモリへの入力が続けられる。
録画セッションが終了すると、スクラッチ・パッド・メモリに蓄積されたデータが処理され、その録画セッションのための再生マップが作成される。最初に、タイム・コードを次に続く項目のタイム・コードと比較することによって、事象フラグの録画済みの各状態の存続期間dtが算出される。上記のリストを例として用いると、以下のような結果になる。
タイム・コード dt ブラック・フレーム サイレント・フレーム
998              12   １                  １
1010            510   ０                  ０
1520             11   １                  ０
1531              3   ０                  １
項目ごとに、以下の型式の多項式が計算される。
（２）  Ｔ＝（Ａ＊kA）＋（Ｂ＊kB）＋（Ｃ＊kB）＋...＋（Ｋ＊kK）
項Ａ、Ｂ、Ｃ、...、Ｋは、以下のようにスクラッチ・パッド・データ表の各項目の現行タイム・コード値（cur）について定義されている。
0003638602.tif 000002
0003638602.tif 000003
これらの項は、いつコマーシャル・メッセージが放映されているかを示す標識を提供するコマーシャル・テレビジョン・プログラミングの属性として選択されたものである。テレビジョン・コマーシャルのその他の属性を反映する追加の項を加えることもできる。多項式重みづけ定数およびエラー境界は、実際のテレビジョン放送信号を処理して発見的に決定するのが最もよい。本出願日の時点では、重みづけ定数およびエラー境界の最善の値はまだ決定していない。しかし、連続したブラック・フレームまたはサイレント・フレームの数はビデオ信号のセグメントの分類の重要な要因とは思われないため、kAを０またはきわめて小さい値に設定すべきであることは決定している。
多項式の各項ＢないしＩの重みづけ値は、見つかった事象の、平均値からの相対位置に従って算出される。第11図に、curフレーム・カウントの約±30秒の範囲内で発生する事象のkBの値を算出する方法を示す。正確にB_MEAN値で、すなわち正確に＋または−30秒で事象が見つかった場合は、kBは最大値の256に設定される。見つかった事象の位置がB_MEANから離れるに従って、kBの値はエラー境界で値０になるまで線形に減少させられる。
録画セッション時に作成されたすべてのデータ項目について、項ごとにこの多項式が計算される。すなわち、すべての項目についてＡ項が計算され、次にＢ項が計算されるという具合になる。このようにして、Ｊ項およびＫ項が前の各項に基づいて計算される。その結果がデータ表内の各項目の数値である。次にこの値がしきい数値と比較される。このしきい値も、重みづけ定数とエラー境界の方式で発見的に決定されることが好ましい。データ表内の項目で、多項式の結果がこのしきい値を超える項目はコマーシャル・メッセージ・クラスタに属するものとして分類され、多項式の値がしきい値を下回る項目は番組素材として分類される。録画セッションの再生マップとしてRAMに記憶される最終的なデータ構造は、コマーシャル・クラスタに属するものとして分類された連続する項目の各グループの始まりを示す４バイトのタイム・コードと、コマーシャル・クラスタの長さを示す２バイトの存続期間値を含む。したがって、再生マップ内の各項目は、録画信号のうちの、ビデオテープの再生時にスキップすべき部分を示している。
再生マップをRAMに記憶するほかに、録画セッションの始め、終わり、またはその両方でビデオテープ自体に再生マップを保存することが望ましい。このようにすることで、ビデオテープの再生時にRAM内で特定の録画セッションの再生マップを見つけることができない場合、それを回復することができる。１本のテープのすべての録画セッションの再生マップを、テープの最初と最後に記憶することもできる。これはRAMへの電源が中断した場合に役に立ち、また、１つのシステムで録画されたビデオテープを、コマーシャルなしで別の機械で再生することもできる。
第12図は、「再生」モード処理ルーチンの機能流れ図である。ステップ380から始まり、ビデオ信号からセッション識別コードが読み取られる。次に、ステップ382でそれに対応する再生マップがメモリから取り出される。テープから読み取られたセッション識別コードに対応する再生マップが記憶されていない場合、テープは符号化されていないテープであるかのように再生される。あるいは、前述のように、ビデオテープにプログラム・ログが保存されている場合は、それをビデオテープからRAMにリストアすることができる。再生マップを取り出した後、ステップ384で現行タイム・コードが読み出され、解釈される。現行タイム・コードは、ステップ386で録画セッションの終了タイム・コードと照合して検査され、まだセッションの終わりに達していない場合は、現行タイム・コードは再生マップ内の次のコマーシャル・クラスタの記憶タイム・コードと比較される。プログラムは、現行タイム・コードが次のクラスタの記憶開始時刻と等しくなるまでループする。等しくなった時点で、VCRに対して高速「スキャン」モードになるようにコマンドが出され（すなわち削除すべきコマーシャル・クラスタがある）、ステップ394で音声信号とビデオ信号がミュートされる。VCRは、コマーシャル・クラスタの存続期間に対応する時間ｔのあいだ、高速「スキャン」モードのままになっている。このｔは等式（１）に従って算出される。前述のように、ビデオのミューティングによってテレビジョン受像機に全面青色の画面が提示される。
ｔの時間が経過した後、VCRは通常の「再生」モードに戻り、ステップ396でタイム・コードが検査される。テープがコマーシャル・クラスタの終わりの所望の位置に達している場合、398でビデオ信号と音声信号のミュートが解除され、ステップ384に制御が戻り、次のコマーシャル・クラスタの探索が開始される。テープがクラスタの最後に達していない場合、VCRは通常の「再生」モードのままであるが、音声信号とビデオ信号は依然としてミュートされている。現行タイム・コードとコマーシャル・クラスタの終わりとの間に相当な相違がある場合、または終了点を行き過ぎた場合、短時間で高速「スキャン」モードに戻るかまたはテープを巻き戻す必要があることがある。後者が起こる可能性を最小限にするため、予測エラーの徴候と大きさに基づいて定数ｍおよびｂを動的に調整することが望ましい。
プログラムは録画セッションの終わりに達するまでこのようにして続けられ、終わりに達した時点で、ステップ388でVCRにSTOPコマンドが送られ、プログラムは「スタンドバイ」モードに戻る。
「内蔵」実施の形態
前記の説明は、第１図および第５図に図示するような自給型装置として構成された本発明の実施の形態に集中していた。しかし、本発明はVCRと組み合わせると有利な場合がある。この場合、いくつかの重要な利点が実現される。たとえば、VCRのモードを赤外線信号を介さずに直接制御することができる。さらに、制御装置をVCRと組み合わせると、時刻およびテープ識別コードを広帯域RF信号に書き込む必要がなくなる。
第13図は、VCRの内蔵機能として実施することができる本発明の機能ブロック図である。この図を前述の第３図と比較されたい。VCRで通常行われる処理以上の広帯域RF信号処理は行われていないことがわかるであろう。さらに、再生／スキャン・コマンドを直接、再生制御プロセッサ62からVCRの制御システム70に出すことができる。
図の実施の形態では、VCRの再生ヘッドからのビデオ信号がすでに述べたように復調回路60によって復調され、回復したデータがデータ・デマルチプレクサ66に送られる。ビデオテープ上の符号化されたデータには、タイム・コード、再生マップ・メモリ64に記憶するためにダウンロードされた再生マップ、またはコマーシャル検出プロセッサ44や再生制御プロセッサ62の動作を制御するソフトウェアを置き換えまたは補足するためにダウンロードされたソフトウェアなどが含まれている。この実施の形態では、タイム・コード形式を拡張して機械識別バイトを組み込み、前に１台のシステムによって符号化されたビデオテープを別のシステムで再生できるようにし、その際、２番目のシステムのRAMから同じセッション識別コードを持つ番組マップが誤って取り出されないようにすることが好ましい。あるいは、セッション識別コードを、時刻などのランダムな構成要素を組み込んでコードの重複を避けることができる。
録画／タイム・コード・サブシステムにはデータ・マルチプレクサ54が組み込まれており、ビデオテープにアップロードするタイム・コードまたは再生マップあるいはその両方を、データ変調回路52に提供する。変調回路52の出力信号は、ビデオテープに録画されるビデオ信号に直接供給される。
タイム・コード・データは、ビデオ信号で直接復調することができるため、この内蔵実施の形態は、前述のバック・ポーチ・パルス方式よりもさらに効率的な符号化方式になる。たとえば、従来の垂直帰線期間タイム・コード（VITC）をビデオ信号上に簡単に符号化することができる。VITCの標準は、映画テレビ技術者協会（SMPTE）およびヨーロッパ放送連合（EBU）によって確立されている。
本発明をVCRと組み合わせると、ビデオテープからタイム・コード・データを取り出すための代替センサを提供することができる。たとえば、永続光学符号化マーキングを有する特製のビデオテープを使用して、光学式符号化方式を採用することができる。あるいは、ビデオ信号を録画するときに同時にタイム・コードを専用録画ヘッドでテープに録画することによって、変更を加えていない標準ビデオテープを採用することもできる。この場合、タイム・コードは再生時に専用読取りヘッドで回復することができる。このようなタイム・コード情報は、たとえば音声トラックを区切るガード・バンドに録画することができる。
その他の実施の形態
上記のように、本発明のシステムを採用して、永続的に符号化されたタイミング標識を有する特製ビデオ・カセットを利用することができる。このような他の実施の形態の１つでは、テープの一方の縁付近の長手方向のストライプに沿って酸化物を除去するために以下で詳細に説明するように処理されたビデオテープをビデオ・カセットに収容することができる。酸化物はテープに沿って周期的間隔で除去され、カセットの固有識別コードおよびテープの始めから位置を示すタイム・コードを符号化するパターンを形成する。
本発明のさらに他の実施の形態では、ビデオ・カセットに、制御装置12内の対応する受信器を通信するマイクロ送信器ケーブルを設けることができる。テープの再生時（さらに録画処理時にも）、送信器は制御装置に符号化データを連続的に送信して、カセット内のテープの位置を示す。このようなデータは、テープの裏面に付けた光学式コード、カセット内の符号化リール、カセット・リールの１つによって駆動される回転カウンタなど、様々な手段で入手することができる。
本発明は、テープ位置の直接表示なしでも実施することができる。この場合、最初の「セット・アップ」手続き時にVCRの高速スキャン速度を較正することができる。VCRの高速スキャン速度を十分な精度で知ることができれば、制御装置12内で、録画された番組の先頭からの時間の関数としてテープの瞬間位置を計算することができる。これには、常に録画番組の始めから再生を開始するか、または再生を開始する位置をシステムに通知するその他の手段を提供する必要がある。また、適切な記憶データが利用されるようにテープ識別コードもシステムに通知する必要がある。この手法には、特製ビデオ・カセットによって得られるようなタイミング精度はないが、特に、パターン突き合わせアルゴリズムを使用して、再生時のテープ位置を録画プロセス時に記憶されたデータと照合して周期的に再較正すれば、十分な結果が得られるはずである。
タイム・コード化ビデオテープ
次に、上記の本発明の他の実施の形態とともに使用するのに適した特製ビデオテープについて説明する。第14図に、従来の家庭用ビデオテープに信号が録画される様子を図示する。ビデオテープ710は、酸化鉄や酸化クロムなどの磁気素材で被覆された、通常はポリエステル・フィルムの、プラスティック基層を備えている。テープには３種類の信号が録画される。テープの縁709に隣接する音声トラック712aおよび712bの一方または両方には、音声情報（モノラルまたはステレオ）が録音される。テープの反対側の縁711に隣接して制御トラック714が記録されている。制御トラック714は、ビデオテープの再生の同期化で使用する基準アナログ信号を録画する。
ビデオテープ710の表面の大半は、ビデオ信号を実質的に横断する一連のトラック716に録画するために用いられる。これらのトラックは、録画ヘッドが走行するテープを横切るヘリカル・パスをスキャンするときに生成される。一般に普及している家庭用ビデオ・システム（VHS）形式では、各ビデオ・トラック716には１フィールドのビデオ情報（1/2フレームまたは1/60秒）が含まれる。通常は１つの標準525ライン・テレビジョン・ラスタのうちの約480本の線を含む表示可能ビデオ画像が、ビデオテープ710の中央部に入れられ、一方、トラック716のトラック712bおよび714に隣接する部分には、通常は表示可能画像の外側になるラスタ線のビデオ信号が入れられることが認められよう。
次に第15図を参照すると、タイミング情報を用いてビデオテープ710を永続的に符号化する方法が図示されている。ビデオテープは、音声トラック712に隣接する長手方向の細いストライプ内の磁気被覆を選択的に除去するように処理されている。あるいは、ストライプ720を制御トラック714に隣接して配置することができる。その目的は、VCRの読取りヘッドによってスキャンされる領域内であって、テープ710の表示可能ビデオ画像が録画される領域の外部で、しかもクローズド・キャプショニング信号などの表示不能情報を含む垂直帰線消去期間が録画される領域の外部になる領域の磁気被覆を除去することである。磁気被覆を除去する代わりに、ストライプ720内の磁気被覆を選択的に減極またはその他の方法で処理し、被覆が処理された場所の録画信号に検出可能な変化があるようにすることもできる。
ストライプ720内の磁気被覆を所定の「ビット」間隔で選択的に除去する。たとえば、第15図に示すように、ａ、ｃ、ｄ、およびｆの期間で磁気被覆を除去し、ｂおよびｅの期間では除去しない。これは、101101の２進シーケンスと解釈することができる。エラー検査および修正を提供するより高度なデータ符号化技法を採用できることが、当業者には認められよう。
ビデオテープの再生時、再生ヘッドが磁気被覆が除去された領域を通過してスキャンするとき、表示可能画像の外部のビデオ信号が周期的にドロップ・アウトする。これらのドロップ・アウトは簡単に検出され、ドロップ・アウトのタイミング・シーケンスを分析して、テープ上に符号化されているデジタル情報を回復することができる。なお、ビデオ同期パルスを使用してビット・カウンタをクロックすることができるように、各ビット間隔は所定の数のビデオ・フレームにわたることが好ましい。
任意の好都合な間隔でタイミング・コードをマークすることができる。タイム・コードを公称１秒間隔でマークした場合、現在企図されているテープ長および録画速度のどのような組み合わせにも、16ビットの情報で対応することができる。タイミング・コードは時刻ではなく主としてテープ位置の識別子の役割を果たし、したがってタイミング・コードはテープの録画および再生の速度にかかわらず有効な情報を提供するということを認識することが重要である。
第16図に、標準ビデオテープ・カセットを処理して前述のように符号化することができる方法を図示する。テープは駆動機構742によって制御された高速度でレーザ754を通過する。十分な長さのテープ・リーダを通過させることができる適切な遅延の後、プロセッサ750がレーザ754に送られるコード化出力信号の生成を開始する。レーザ754はビデオテープ上のストライプ720に横位置の焦点を合わせている。ビデオテープが進むに従って、レーザ754がテープに適切なタイミング・コードを適切なビット・シーケンスで書き込む。各ビット・シーケンスが書き込まれた後、プロセッサ750がタイミング・コードを増加させ、ビデオテープの全長が符号化されるまで事象のシーケンスが続く。当然、ビデオテープはカセットのロード操作の前または同時に、一括形式で処理することもできる。
その他の符号化技法も採用することができる。前述のように磁気被覆は、除去する代わりに減極またはその他の方法で処理することもできる。さらに、テープの裏面（被覆されていない面）にバーコード・パターンを付けるなど、ビデオテープを光学的に符号化することもできる。当然、この技法では再生時にビデオ信号から符号化情報を回復することはできないが、前述のように、この技法は制御装置とVCRを組み合わせた場合に採用すると有利である。自給型制御装置の場合は、光学式復号器を設けることが必要になり、ビデオ・カセット自体の中に備えることが好ましい。光学式復号器からのタイミング情報は、やはりビデオ・カセット内に収容されたマイクロプロセッサによって編集制御装置に送ることができ、好都合である。あるいは、ビデオ・カセットと編集制御装置をアンビリカル・ケーブルで結合することができる。なお、家庭用VCRは現在、ほとんどが前面装填型機であり、ビデオ・カセットの再生中であっても、アンビリカル・ケーブルを簡単に装填ドアに通すことができる。
上述の発明は、本開示の精神または本質的な特性から逸脱することなく、他の特定の態様で実施することも可能であることが認められよう。したがって、本発明は前記で例示した詳細に限定されるものではなく、以下の特許請求の範囲によって定義されることが理解される。
【図１】
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【図３】
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【図２】
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【図４】
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【図１１】
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【図７】
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【図５】
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【図６】
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【図１６】
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【図１４】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１５】
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