(57)【要約】記録されたデータの非線形再生性能を改善するために、基本ストリーム及び拡張ストリームを有するデータストリームを記録媒体に記録するための方法及び装置が開示される。データストリームは、受信され、基本ストリームからのＩピクチャが、第１のバッファに保存される。データストリームからの残りのデータの全ては、第２のバッファに保存される。第１のバッファがフルになる度に、第１のバッファに保存されているＩピクチャは、記録媒体の内部符号化割り当てユニットに書き込まれる。第２のバッファの内容は、少なくとも１つの次の相互符号化割り当てユニットに書き込まれる。
2007520111.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基本ストリーム及び拡張ストリームを有するデータストリームを記録媒体に記録する方法であって：
前記データストリームを受信するステップ；
前記基本ストリームからのＩピクチャを第１のバッファに保存するステップ；
全ての残存データを第２のバッファに保存するステップ；
前記第１のバッファがフルになる度に、前記第１のバッファに保存されているＩピクチャを前記記録媒体の内部符号化割り当てユニットに書き込むステップ；及び
第２のバッファの内容を少なくとも１つの次の相互符号化割り当てユニットに書き込むステップ；
を有する方法。
【請求項２】
前記データストリームからの残存データは、前記拡張ストリームからのＩピクチャと、両ストリームからのＰピクチャ、Ｂピクチャ及び非ビデオデータとであることを特徴とする、請求項１記載の方法。
【請求項３】
前記非ビデオデータは、オーディオデータ、プライベートデータ及びシステム情報を有することを特徴とする、請求項２記載の方法。
【請求項４】
前記少なくとも１つの相互符号化割り当てユニットは、前の内部符号化割り当てユニットに保存されているIピクチャに関連づけられたPピクチャ、Bピクチャ及び非ビデオデータを含むことを特徴とする、請求項１記載の方法。
【請求項５】
非ビデオデータが、前記Ｉピクチャと共に保存されることを特徴とする、請求項１記載の方法。
【請求項６】
前記保存されたデータのトリックプレー要求を受信するステップ；及び
記録されたデータの前記要求されたトリックプレー・ストリームを作るよう、前記内部符号化割り当てユニットのデータを読み出すステップ；
を更に有する、請求項１記載の方法。
【請求項７】
前記内部符号化割り当てユニットのデータは、第１のコードにより符号化され、前記相互符号化割り当てユニットのデータは、第２のコードにより符号化されることを特徴とする、請求項１記載の方法。
【請求項８】
前記第１のバッファ及び第２のバッファは、単一バッファの異なるセクションに配置されることを特徴とする、請求項１記載の方法。
【請求項９】
前記拡張ストリームからのＩピクチャを前記第１のバッファに保存するステップ；及び
前記基本及び拡張ストリームからの全ての残存データを前記第２のバッファに保存するステップ；
を更に有する、請求項１記載の方法。
【請求項１０】
前記拡張ストリームからのＩピクチャを第３のバッファに保存するステップ；及び
前記基本及び拡張ストリームからの全ての残存データを前記第２のバッファに保存するステップ；
を更に有する、請求項１記載の方法。
【請求項１１】
基本ストリーム及び拡張ストリームを有するデータストリームを記録媒体に記録する方法であって：
前記データストリームを受信するステップ；
前記基本ストリームからのＩピクチャを第１のバッファに保存するステップ；
前記基本ストリームからのＰピクチャ及び非ビデオデータを第２のバッファに保存するステップ；
前記基本ストリームからのＢピクチャを第３のバッファに保存するステップ；
前記第１のバッファがフルになる度に、前記第１のバッファに保存されているＩピクチャを前記記録媒体の内部符号化割り当てユニットに書き込むステップ；
前記第２のバッファの内容を、予め書き込まれている相互符号化割り当てユニットの後にある少なくとも１つのＰピクチャ割り当てユニットに書き込むステップ；及び
前記第３のバッファの内容を、前記少なくとも１つのＰピクチャ割り当てユニットの後にある少なくとも１つのＢピクチャ割り当てユニットに書き込むステップ；
を有する方法。
【請求項１２】
前記拡張ストリームからのＩピクチャを前記第１のバッファに保存するステップ；
前記拡張ストリームからのＰピクチャを前記第２のバッファに保存するステップ；及び
前記拡張ストリームからのＢピクチャを前記第３のバッファに保存するステップ；
を更に有する、請求項１１記載の方法。
【請求項１３】
基本ストリーム及び拡張ストリームを有するデータストリームを記録媒体に記録するための装置であって：
前記データストリームを受信するための手段；
前記基本ストリームからのＩピクチャを保存するための第１のバッファ；
前記データストリームからの全ての残存データを保存するための第２のバッファ；
前記第１のバッファがフルになる度に、前記第１のバッファに保存されているＩピクチャを前記記録媒体の内部符号化割り当てユニットに書き込むための手段；及び
第２のバッファの内容を少なくとも１つの次の相互符号化割り当てユニットに書き込むための手段；
を有する装置。
【請求項１４】
前記拡張ストリームからのＩピクチャは、前記第１のバッファに保存され、前記基本及び拡張ストリームからの全ての残存データは、前記第２のバッファに保存されることを特徴とする、請求項１３記載の装置。
【請求項１５】
前記拡張ストリームからのＩピクチャを保存するための第３のバッファを更に有し、
前記基本及び拡張ストリームからの全ての残存データは、前記第２のバッファに保存されることを特徴とする、請求項１３記載の装置。
【請求項１６】
基本ストリーム及び拡張ストリームを有するデータストリームを記録媒体に記録するための装置であって：
前記データストリームを受信するための手段；
前記基本ストリームからのＩピクチャを保存するための第１のバッファ；
前記基本ストリームからのＰピクチャ及び非ビデオデータを保存するための第２のバッファ；
前記基本ストリームからのＢピクチャを保存するための第３のバッファ；
前記第１のバッファがフルになる度に、前記第１のバッファに保存されているＩピクチャを前記記録媒体の内部符号化割り当てユニットに書き込むための手段；
前記第２のバッファの内容を、予め書き込まれている相互符号化割り当てユニットの後にある少なくとも１つのＰピクチャ割り当てユニットに書き込むための手段；及び
前記第３のバッファの内容を、前記少なくとも１つのＰピクチャ割り当てユニットの後にある少なくとも１つのＢピクチャ割り当てユニットに書き込むための手段；
を有する装置。
【請求項１７】
前記拡張ストリームからのＩピクチャは、前記第１のバッファに保存され、前記拡張ストリームからのＰピクチャは、前記第２のバッファに保存され、前記拡張ストリームからのＢピクチャは、前記第３のバッファに保存されることを特徴とする、請求項１６記載の装置。
【請求項１８】
基本ストリーム及び拡張ストリームを有するデータストリームを、少なくとも１つの基本割り当てユニット及び少なくとも１つの拡張割り当てユニットを有する記録媒体に記録する方法であって：
前記データストリームを受信するステップ；
前記基本割り当てユニットにある基本ストリームを前記記録媒体に保存するステップ；及び
前記拡張割り当てユニットにある拡張ストリームを前記記録媒体に保存するステップ；
を有する方法。
【請求項１９】
基本ストリーム及び拡張ストリームを有するデータストリームを、少なくとも１つの基本割り当てユニット及び少なくとも１つの拡張割り当てユニットを有する記録媒体に記録するための装置であって：
前記データストリームを受信するための手段；
前記基本割り当てユニットにある基本ストリームを前記記録媒体に保存するための手段；及び
前記拡張割り当てユニットにある拡張ストリームを前記記録媒体に保存するための手段；
を有する装置。
【請求項２０】
基本ストリームを保存するための少なくとも１つの基本割り当てユニット；及び
拡張ストリームを保存するための少なくとも１つの拡張割り当てユニット；
を有する記録媒体。
【請求項２１】
基本ストリームを保存するための少なくとも１つの基本割り当てユニットと、拡張ストリームを保存するための少なくとも１つの拡張割り当てユニットとを有する記録媒体から基本ストリーム及び拡張ストリームを有するデータストリームを読み出すための装置であって：
前記基本割り当てユニットから基本ストリームを読み出すための第１の読込ユニット；
前記拡張割り当てユニットから拡張ストリームを読み出すための第２の読込ユニット；
前記データストリームを供給するために、前記基本ストリームを前記拡張ストリームと結合するための結合ユニット；及び
前記データストリームを復元するための復元ユニット；
を有する装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
階層化ビデオのためのディスク割り当てに関し、更に具体的には、基本ストリーム及び拡張ストリームから成るビデオストリームの割り当て及びスケジューリングのための方法及び装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
大量のデジタル映像により、様々な映像圧縮方法が、ビデオデータを媒体に保存するために用いられる。これらの圧縮ビデオストリームが１つの解像度で媒体に保存されることは、よく知られた慣例である。アプリケーションが、例えば早送り又は巻き戻しのような、非線形なアクセスを必要とする場合に、この保存形式は、深刻な欠点を有する。全ての保存されたデータは、非常に高速で記録媒体から読み出され、更に、復号化は、非常に高速である必要がある。この読み出し及び復号化は、コスト高及び高電力の要求の原因となる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
本発明は、空間階層化圧縮方法を用いて、より低い解像度の基本ストリーム及び拡張ストリームを媒体の２つの別々の場所に保存することによって、従来のシステムの欠陥を解決する。基本及び拡張ストリームを記録媒体に保存するための異なる割り当てユニットを用いることによって、異なったストリームが、再生装置の要求に依存して、要求する再生装置へ別々に送られることが可能である。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
本発明の実施例に従って、記録されたデータの非線形再生性能を改善するために、基本ストリーム及び拡張ストリームを有するデータストリームを記録媒体に記録するための方法及び装置が開示される。データストリームは、受信され、基本ストリームからのＩピクチャが、第１のバッファに保存される。データストリームからの残存データの全ては、第２のバッファに保存される。第１のバッファがフルになる度に、第１のバッファに保存されているＩピクチャは、記憶媒体の内部符号化（ｉｎｔｒａ−ｃｏｄｅｄ）割り当てユニットに書き込まれる。第２のバッファの内容は、少なくとも１つの次の相互符号化（ｉｎｔｅｒ−ｃｏｄｅｄ）割り当てユニットに書き込まれる。
【０００５】
本発明の他の実施例に従って、基本ストリーム及び拡張ストリームを有するデータストリームを、少なくとも１つの基本割り当てユニット及び少なくとも１つの拡張割り当てユニットを有する記録媒体に記録するための方法及び装置が開示される。データストリームが受信されると、基本ストリームは、記録媒体の基本割り当てユニットに保存され、拡張ストリームは、記録媒体の拡張割り当てユニットに保存される。
【０００６】
本発明の上記及び他の態様を、以下の実施例を参照して説明し、明らかとする。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
本発明を、一例として、添付の図面を参照して説明する。
【０００８】
図１は、本発明と共に使用可能な、例となる階層化ビデオエンコーダ／デコーダのブロック図である。当業者には当然のことながら、本発明は、基本ストリーム及び少なくとも１つの拡張ストリームを作る如何なる階層化ビデオエンコーダとも、共に使用可能であって、本発明は、以下の実施形態に限定されない。
【０００９】
エンコーダ／デコーダ１００は、符号化部１０１と、復号化部とを有する。高解像度ビデオストリーム１０２は、符号化部１０１に入力される。次に、ビデオストリーム１０２は、分配器１０４によって分けられ、これによって、ビデオストリームは、低域通過フィルタ１０６と、第２の分配器１１１とに送られる。低域通過フィルタ、即ち、ダウンサンプリングユニット１０６は、ビデオストリームの解像度を低減させる。次に、ビデオストリームは、基本エンコーダ１０８へ供給される。基本エンコーダ１０８は、既知の方法で、ダウンサンプリングされたビデオストリームを符号化し、基本ストリーム１０９を出力する。本実施例では、基本エンコーダ１０８は、局部デコーダ出力をアップコンバートユニット１１０へ出力する。アップコンバートユニット１１０は、局部復号化ビデオストリームから、フィルタ処理された解像度を再構成し、既知の方法で高解像度の入力ビデオストリームと同じ解像度フォーマットを基本的に有する再構成ビデオストリームを供給する。代替的には、基本エンコーダ１０８は、符号化出力をアップコンバートユニット１１０へ出力しても良い。この場合に、別のデコーダ（図示せず。）又はアップコンバートユニット１１０に設けられたデコーダのいずれか一方は、符号化信号を、それがアップコンバートされる前に、最初に復号化する必要がある。
【００１０】
分配器１１１は、高解像度の入力ビデオストリームを分ける。これによって、入力ビデオストリーム１０２は、減算ユニット１１２と、画像分析器１１４とへ送られる。更に、再構成ビデオストリームも、画像分析器１１４と、減算ユニット１１２とに入力される。画像分析器１１４は、入力ストリームのフレーム及び／又は再構成ビデオストリームのフレームを分析して、ビデオストリームの夫々のフレーム内の夫々の画素又は画素のグループの内容に係るゲイン数値を作る。ゲイン数値は、例えば、フレーム内の画素又は画素のグループのｘ、ｙ座標によって与えられる画素又は画素のグループの位置と、フレーム数と、ゲイン値とから成る。画素又は画素のグループが多数のディテール（ｄｅｔａｉｌ）を有すると、ゲイン値は、最大値「１」に近づく。同様に、画素又は画素のグループがほとんどディテールを有さないと、ゲイン値は、最小値「０」に近づく。画像分析器のディテール基準の幾つかの例を以下で記述するが、本発明は、これらの例に限定されない。第１に、画像分析器は、フレーム全体に亘って広がる平均的な画素に対して、画素の周りに広がる局部を分析することができる。画像分析器は、また、フレーム全体に亘る平均値に関して分けられた画素毎に、例えば、
−１−１−１
−１  ８−１
−１−１−１
のａｂｓといった、エッジレベルを分析し得る。
【００１１】
ディテールの度合いを変化させるためのゲイン値は、夫々の画素又は画素のグループに関するディテールのレベルが決定されると、予め決定されて、呼び戻しのために参照テーブルに保存され得る。
【００１２】
上述したように、再構成ビデオストリーム及び高解像度入力ビデオストリームは、減算ユニット１１２に入力される。減算ユニット１１２は、残存ストリームを作るよう、入力ビデオストリームから再構成ビデオストリームを引き算する。画像分析器１１４からのゲイン値は、残存ストリームの減衰を制御するために用いられる乗算器１１６へ送られる。代わりの実施例では、画像分析器１１４は、システムから取り除かれ、所定のゲイン値が、乗算器１１６に読み込まれ得る。残存ストリームにゲイン値を乗じる効果は、一種のフィルタリングが、ほとんどディテールを有さない夫々のフレームの領域に対して行われることである。このような領域では、本来、多数のビットが、主として重要でない僅かなディテール又はノイズにおいて費やされるべきでありうる。しかし、僅かなディテールを有する領域又はディテールを有さない領域に関して零に近づくゲイン値を残存ストリームに乗じることによって、これらのビットは、拡張エンコーダ１１８において符号化される前に、残存ストリームから取り除かれ得る。同様に、乗算器は、エッジ及び／又はテキスト領域に関して１に近づき、それらの領域のみが、符号化され得る。標準的な画像への効果は、大幅なビット節約でありうる。映像の品質は、幾らか影響を受けるが、ビットレートの節約に関して、これは、同じ総体的なビットレートでの標準的な圧縮技術と比べられる場合に、特に、良好な妥協案である。乗算器１１６からの出力は、拡張ストリームを作る拡張エンコーダ１１８に入力される。
【００１３】
基本ストリーム及び拡張ストリームが作られると、ストリームは、後の呼び戻しのために記録媒体へ送られる。図２は、本発明の一実施例に従う記録媒体２００を表す。少なくとも１つの基本割り当てユニット２０２は、受信した基本ストリームを保存するために用いられ、一方、少なくとも１つの拡張割り当てユニット２０４は、受信した拡張ストリームを保存するために用いられる。当然のことながら、記録媒体は、例えば、セットトップボックス、持ち運び可能な表示装置、等のような、種々の装置に設置可能である。用語「セットトップボックス」がここでは使用されているが、当然のことながら、この用語は、送信された信号を受信して処理し、処理された信号を表示装置へ伝達するための、如何なる受信器又は処理ユニットも言及する。
【００１４】
図３は、本発明の実施に適するオーディオ−ビデオ（ＡＶ）装置を表す。当該装置は、ディスク３に記録されるべきデジタルビデオ信号を受信するための入力端子１を有する。更に、当該装置は、ディスクから再生されたデジタルビデオ信号を供給するための出力端子２を有する。これらの端子は、使用に際して、デジタルインターフェースを介して、セットトップボックス（ＳＴＢ）１２の形をしたデジタルテレビ受信器及びデコーダへ接続される。セットトップボックス１２は、また、ＭＰＥＧ  ＴＳフォーマットで、衛星、ケーブル又は同様のものから放送信号を受信する。ＭＰＥＧフォーマットが論じられている一方で、当業者には当然のことながら、類似するＩＢＰ状構造を有する他のフォーマットが使用されても良い。セットトップボックス１２は、表示信号を表示装置１４へ供給する。表示装置１４は、従来のテレビ受像機である。
【００１５】
図３に示すような映像記録装置は、記録及び再生を制御する２つの主要部分、即ち、ディスクサブシステム６及び映像記録サブシステム８から構成されている。２つのサブシステムは、ディスクサブシステム６が論理アドレス（ＬＡ）に関して透過的にアドレス指定されえ、且つ、ディスクから／へのデータを読み出し及び／又は書き込みを行うために、最大持続ビットレートを保証することができることを含め、容易に理解されるように、多数の機能を有する。
【００１６】
このような装置を実施するための適切なハードウェア配置は、特許出願ＷＯ−Ａ−００／００９８１で説明されている１つの例により、当業者に知られる。一般的に、装置は、信号処理ユニットと、ディスク３からの読み出し／への書き込みのために構成される読み出し／書き込みヘッドを含む読み出し／書き込みユニットとを有する。アクチュエーターは、ディスクの半径方向にヘッドを位置づけ、一方、モータは、ディスクを回転させる。マイクロプロセッサは、既知の方法で全ての回路を制御するために存在する。
【００１７】
図４を参照すると、セットトップボックス１２のブロック図が示されている。当業者には当然のことながら、本発明は、セットトップボックスに限定されず、例えば、ＤＶＤ再生機、ＰＶＲボックス、ハードディスクを含むボックス（記録モジュール）、等のような、種々の装置に及ぶ。放送信号は、受信されて、チューナ３１に供給される。チューナ３１は、放送オーディオ−ビデオ双方向信号が送信されるチャネルを選択し、当該信号を処理ユニット３２へ送る。処理ユニット３２は、必要ならば、放送信号からパケットを分離し、前記信号において具現化されるテレビプログラム及び／又は双方向アプリケーションを再構成する。次に、プログラム及びアプリケーションは、復元ユニット３３によって解凍される。次に、前記信号において具現化されるテレビプログラムに関連する音声及び映像の情報は、表示ユニット３４へ伝達される。表示ユニット３４は、更なる処理と、例えばＮＴＳＣ又はＨＤＴＶのような適切なテレビジョンフォーマットへの情報の変換とを実行しても良い。放送信号から再構成されるアプリケーションは、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）３７へ送られ、制御システム３５によって実行される。
【００１８】
制御システム３５は、マイクロプロセッサ、マイクロコントローラ、デジタル信号処理装置（ＤＳＰ）、又は他の何らかのフォーマットのソフトウェア命令処理装置を有しても良い。ＲＡＭ３７は、セットトップボックスの機能を支持するために必要な、静的（例えばＳＲＡＭ）、動的（例えばＤＲＡＭ）、揮発性又は不揮発性（例えばフラッシュ）であるメモリユニットを有しても良い。電源がセットトップボックスへ印加されると、制御システム３５は、ＲＯＭ３６に保存された動作システムコードを実行する。動作システムコードは、セットトップボックスが標準的なパーソナルコンピュータの動作システムコードと同じように電源を供給される間、連続的に実行し、セットトップボックスが、制御情報に従って動作して、双方向アプリケーション及び他のアプリケーションを実行することを可能にする。セットトップボックスは、また、モデム３８を有する。モデム３８は、視聴データが放送局へ送信され得るリターンパスと、放送局がデータをセットトップボックスへ送信することができる代替パスとを提供する。
【００１９】
本発明の一実施例に従って、非線形再生性能は、異なる記録媒体にある基本ストリーム及び拡張ストリームの夫々の中に異なる部分（Ｉピクチャ、Ｂピクチャ、Ｐピクチャ及び他のデータ）を分割して保存することによって改善され得る。非線形再生は、例えば再生及び巻き戻しのような、トリックプレー動作と、例えば時間的、ＳＮＲ及び空間的拡張性のような、保存されている階層化／拡張性音声／映像フォーマットを再生することとに言及する。これは、記録時にＩピクチャをディスクの別々の割り当てユニットに割り当てることによって達成される。図５に示すように、内部符号化割り当てユニット３０２は、基本ストリームからのＩピクチャを保存するために用いられ、一方、相互符号化割り当てユニット３０４は、拡張ストリームからのＩピクチャと、基本ストリーム及び拡張ストリームの両方にあるＢピクチャ及びＰピクチャ並びに非ビデオデータとを保存するために用いられる。内部符号化割り当てユニット内のデータは、第１のコードにより符号化され、相互符号化割り当てユニット内のデータは、第２のコードにより符号化される。ここで、コードは、例えば空間的及びＳＮＲ符号化のような、圧縮技術及び拡張性／階層化フォーマットを呼ぶ。これらの別個の内部及び相互符号化割り当てユニットは、セットトップボックス内（例えばＲＡＭ３７）又はセットトップボックスの外部に設置可能な記録媒体３００へ、交互にではあるが、望ましくは連続して書き込まれる。これらのＩピクチャの開始及び終了位置は、予めＣＰＩ抽出アルゴリズムから利用可能であるので、これは、記録装置の複雑性を著しくは増大させない。図６に示すように、Ｉピクチャ及び残りのデータに関してスケジューラバッファを分けることによって、１つの内部符号化スケジューラバッファ４０２は、基本ストリームからのＩピクチャを保存するために用いられ、他の相互符号化スケジューラバッファ４０４は、拡張ストリームからのＩピクチャと、基本及び拡張ストリーム内のＰピクチャ及びＢピクチャ並びに非ビデオデータとに関して用いられる。
【００２０】
メモリ内のスケジューラバッファのうちの１つが割り当てユニット全体を満たすに足る十分なデータを有するや否や、バッファ内容は、記録媒体３００へ書き込まれ得る。平均的なＧＯＰサイズｃＧ＝３９０ｋＢ及びＩピクチャサイズｃＩ＝７５ｋＢを有する標準的なＤＶＢストリームに関して、記録されたＤＶＢ放送ストリームに対しておおよそ４〜５個毎の割り当てユニットが記録媒体３００の相互符号化割り当てユニット３０４となることが、決定され得る。本明細書の最後に、記録媒体３００における個々の画像の位置で、如何なる演繹的知識、即ち、余分なメタデータも必要とせずに、別個のバッファの出力を、元のストリームと全く同じである単一のＭＰＥＧストリームに再交互配置する事例的アルゴリズムが示される。
【００２１】
標準的な再生速度で、全ての内部符号化割り当てユニット３０２は、次の内部符号化割り当てユニット３０２までの全ての次の相互符号化割り当てユニット３０４における相互符号化画像を復号化するために必要とされるＩピクチャの少なくとも全部を有する。これは、余計な飛び越し及び探索が、このようなストリームの通常再生中に必要とされないことを保証する。これは、Ｉピクチャが割り当てユニット境界を越えて、スケジューラバッファが２倍よりも僅かに大きい単一バッファサイズであることを要し、あるいは、割り当てユニットを満たすためにスタッフィング（ｓｔｕｆｆｉｎｇ）メカニズムの使用を必然的に伴う場合に、特に重要となる。留意すべきは、これは、割り当てユニットが、整数個の画像を有することを暗示することである。当業者には当然のことながら、複数の内部符号化割り当てユニットは、割り当てられた相互符号化データ及び非ビデオデータを書き込み始める前に、書き込み可能である。
【００２２】
この割り当て法をトリックプレー中に用いることは、Ｉピクチャ間での探索動作を実行することがもはや不要であることを確実にし、トリックプレー中に用いられない相互符号化データを記録媒体３００から読み込む必要性を取り除く。他の利点は、記録及び通常再生の間に、内部符号化割り当てユニットは、ディスクの相互符号化画像割り当てユニットと交互に配置されるので、如何なる余計なパフォーマンスに不利な条件も存在しないことである。言い換えると、余計な時間のかかる探索は、記録時及び通常再生時に用いられない。
【００２３】
この割り当て方法を用いることによって、留意すべきは、Ｉピクチャが、プログラムストリーム又は伝送ストリームのパケット境界で、必ずしも開始及び終了するわけではないことである。これは、全ての内部符号化画像及びそれに隣接する相互符号化画像の先行パケット及び後続パケットの処理を必要とする。画像のこのような開始及び終了の検出は、ＣＰＩ抽出の形で記録装置において予め利用可能であるので、利用可能な機能は、伝送パケット内でこれらの画像境界を見つけるために用いられ得る。次に、伝送ストリームパケットの適合範囲におけるスタッフィングが、記録時に不要な残留を除去するために、適用され得る。このとき、必要とされる余計な処理は、最低限である。
【００２４】
内部符号化画像が記憶媒体に別々に割り当てられるという事実は、他の何らかのあまり知られていない利点を有する。例えば、割り当ては、例えば、サムネイルの発生、場面変化の検出及びサマリーの発生といった内容を分析することを、より一層容易にする。これは、しばしばこれらの目的のために用いられるＩピクチャが、もはや記録媒体に亘って割り当てられないことによる。条件付きアクセス（ＣＡ）システムに関して、この分割は、また、異なる暗号化メカニズムが内部及び相互符号化データに適用可能であるという意味では有利である。このようなＣＡシステムにおいて、Ｉピクチャは、トリックプレーを容易にするために、時々、明白に、即ち、暗号化されずに保存され、一方、Ｐピクチャ及びＢピクチャは、暗号化されて保存される。
【００２５】
図７は、本発明の上記実施例に従うデータストリームの保存及び読み出しを説明するフローチャートである。最初に、データストリームが、ステップ５０２で受信される。次に、データストリームからのＩピクチャは、ステップ５０４で第１のバッファに保存され、データストリームからの残りのデータは、ステップ５０６で第２のバッファに保存される。第１のバッファがフルになる度に、第１のバッファに保存されているＩピクチャは、ステップ５０８で、記録媒体の内部符号化割り当てユニットに書き込まれる。次に、第２のバッファの内容は、ステップ５１０で、望ましくは次の相互符号化割り当てユニットに書き込まれる。
【００２６】
本発明の他の実施例に従って、基本ストリーム及び拡張ストリームの両方からのＩピクチャは、第１のバッファ４０２に共に保存されえ、一方、両ストリームからのＰピクチャ、Ｂピクチャ及び非ビデオデータは、第２のバッファ４０４に保存される。
【００２７】
本発明の他の実施例に従って、最適な割り当てが、時間的拡張性の極めて複雑性の低い形と共に達成され得る。時間的拡張性は、図８に示すように、記録媒体の別個の割り当てユニットにＰピクチャ及びＢピクチャを保存することによって達成される。図８において、夫々の内部符号化割り当てユニット３０２は、少なくとも１つのＰピクチャ割り当てユニット３１０と、少なくとも１つのＢピクチャ割り当てユニット３１２とが後に続く。図９に示すように、３つのバッファは、データを保存するために用いられる。第１のバッファ７００は、基本ストリームのＩピクチャを保存する。第２のバッファは、本実施例では、基本ストリームのＰピクチャ及び非ビデオデータを保存する。第３のバッファ７０４は、基本ストーム内のＢピクチャを保存する。第１のバッファ７００は、また、拡張ストリームのＩピクチャを保存するために用いられても良い。第２のバッファ７０２は、また、本実施例では、拡張ストリームのＰピクチャ及び非ビデオデータを保存するために用いられても良い。第３のバッファ７０４は、拡張ストリーム内のＢピクチャを保存するために用いられても良い。エンコーダ内の余分な手段は、この形式の拡張性を得るために必要とされない。即ち、それは、既存のコードと互換性がある。拡張性は、電力消費抑制が映像品質より優先する持ち運び可能な装置にとっては特に重要となる。更に、この拡張性は、実ビデオストリームよりも狭い帯域幅を有するデジタルインターフェースを介するビデオデータの伝送が必要とされるネットワーク装置にとって、極めて有用となり得る。
【００２８】
この時間的ビデオ拡張性は、２つの異なる方法で実現可能である。第１に、内部デコーダのフレームリフレッシュ率は、効果的に同じ結果を達成するよう、再生中に、飛び越された元の画像の位置に空の画像を挿入することによって、再生時に、又はデジタルインターフェース上での再生の場合に、低下しうる。留意すべきは、この拡張性は、再生中の映像の存続期間に影響を及ぼさないので、オーディオデータは、変更されないままであり、従って、映像資料と同期して通常の再生速度で復号化されることである。これが作用するために、例えば、オーディオデータ、プライベートデータ及びＳＩ情報といった、全ての非ビデオデータは、図８に示すように、別々に、且つ、望ましくは、Ｉピクチャ割り当てユニット３０２の終了時、又はＰピクチャ割り当てユニット３１０の開始時のいずれかでＩピクチャ割り当てユニットに対して連続的に、保存される。
【００２９】
マクロブロック・スループットが電力消費と共に線形に増減されるとすると、時間的拡張性は、夫々の下位のサンプリング係数によって、ビデオデコーダの電力消費の低減をもたらすことができる。また、より少ないデータしか、取り出される必要はなく、電力消費の更なる著しい低減がもたらされる。特定のＧＯＰ構造を選択することによって、時間的拡張性の精度は、影響を及ぼされることがある。留意すべきは、Ｂピクチャ及びＰピクチャを同じ割り当てユニットに置くことによって、（ＧＯＰ長さＮに等しい係数による）拡張性の進行様式が達成可能であることである。
【００３０】
この割り当て法を用いることは、所要のデコーダ電力消費を低減するのみならず、保存エンジンの電力消費に関して最適な割り当てをもたらす。これは、媒体アクセスの数が、異なる精度レベルに関して最小限とされることを当該割り当て法が保証する、という事実に起因する。現在ストリーミング中の映像の再生が保証され得ない程にバッテリー電力が残り少なくなっている持ち運び可能な装置の場合に、装置及びデコーダの電力は、バッテリー寿命を延長するよう低減され得る。この割り当て形式は、また、ＩＰＰに基づくトリックモードに関する性能を改善する。このとき、割り当てユニットは、もはや、不要なＢピクチャにより汚染されない。
【００３１】
図１０は、本発明の上記実施例に従うデータストリームの保存及び読み出しを説明するフローチャートである。最初に、データストリームが、ステップ８０２で受信される。次に、データストリームからのＩピクチャは、ステップ８０４で第１のバッファに保存される。データストリームからのＰピクチャ及び非ビデオデータは、ステップ８０６で第２のバッファに保存される。データストリームからのＢピクチャは、ステップ８０８で第３のバッファに保存される。第１のバッファがフルになる度に、第１のバッファに保存されているＩピクチャは、ステップ８１０で、記録媒体の内部符号化割り当てユニットに書き込まれる。第２のバッファの内容は、ステップ８１２で、一般的に、予め書き込まれている内部符号化割り当てユニットの後に続く少なくとも１つのＰピクチャ割り当てユニットに書き込まれる。第３のバッファの内容は、ステップ８１４で、少なくとも１つのＰピクチャ割り当てユニットの後に続くＢピクチャ割り当てユニットに書き込まれる。
【００３２】
代替案として、空の画像に結合された音声及びシステム情報を共に、Ｉピクチャ、Ｐピクチャ及びＢピクチャ割り当てユニットに同様に保存することが可能である。この実施形態において、非ビデオデータは、三度再現されるが、オーバーヘッドは無視可能である。これは、以下の三層動作を提供する。第１に、読み出されたＩピクチャは、割り当てユニットにおいて、付加された空の画像を有し、非ビデオデータと交互配置される。留意すべきは、全てのオーディオデータが、同じ割り当てユニットにおいてＩピクチャと交互配置されることである。第２に、読み出されたＩピクチャ並びにＰピクチャ及び非ビデオデータは、Ｉピクチャ及びＰピクチャと交互配置される。再生中に、Ｉピクチャ部の空の画像、及び交互配置されている音声は、飛び越される。この部分は、再生中に全てのオーディオデータが利用可能であるように、Ｐピクチャにより再度、再現される。第３に、読み出されたＩピクチャ、Ｐピクチャ、Ｂピクチャ及び非ビデオデータは、Ｉピクチャ、Ｐピクチャ、Ｂピクチャと交互配置される。Ｉピクチャ及びＰピクチャの割り当てユニットの空の画像、並びにそれと交互配置されている非ビデオデータは、再生中に飛び越される。先と同じく、元のＩピクチャ、Ｐピクチャ及びＢピクチャと交互配置されている非ビデオデータは、完全なオーディオストリームとなりうる。
【００３３】
適切に構成される場合には、たとえ非ビデオデータのいくらかは再現され、空の画像が再生中に時々飛び越されるとしても、上記組合せのいずれも、有効なＭＰＥＧストリームをもたらしうる。非常に低いビットレートで、時間的拡張性は、それが、画像品質を低減させずに、画像リフレッシュ率のみを低減させるので、良い形式の拡張性となる。更に、記録媒体における類似する分割は、例えば空間的及びＳＮＲ拡張性のような、他の形式のレイヤー圧縮フォーマットに関して、類似する利点をもたらす。
【００３４】
通常速度の再生時に、内部及び相互符号化割り当てブロックは、再度、単一のＭＰＥＧ準拠のビデオストリームに再多重化されるべきである。これは、ＭＰＥＧ画像の時間基準、即ち、アクセスユニットに基づいてなされ得る。この再交互配置を達成するための一般的なアルゴリズムは、以下：
【００３５】
【表１】
2007520111.tif 000003
のように擬似Ｃコードで与えられるが、本発明は、これに限定されない。
【００３６】
当該アルゴリズムは、２つのバッファの実施例（別個の内部及び相互符号化バッファ）と、３つのバッファの実施例（別個のＩ、Ｐ及びＢピクチャバッファ）とに関して有効である。変数「ｐｒｅｖ」及び「ｃｕｒｒ」は、夫々、現在処理されているＧＯＰにおいて前及び現在のアンカー画像の時間基準を表す。唯一の仮定は、処理の開始時に、３つのバッファ内の読み出しポインタが同期する、即ち、全てが対応する正確な入力を指すことである。
【００３７】
相互符号化ブロックにおける第１の画像が、内部符号化割り当てユニットの第１のＩピクチャの直後に相互符号化画像から始まるとすると、当該システムは、上述したような如何なる余計な情報も必要とせずに、元のビデオストリームを再構成することができる。しかし、ランダムアクセスシステムに関しては、割り当てユニットの第１のＩピクチャの後のＩピクチャに対するランダムアクセスを容易にするために、この相互符号化画像の位置に対する基準を有するＣＰＩ情報テーブルに臨時フィールドを加えることが必要とされることがある。
【００３８】
本発明の他の実施例に従って、図９に示される３つのバッファは、異なった方法で、データストリームからのデータを保存するために使用可能である。この実施形態において、基本ストリームからのＩピクチャは、第１のバッファ７００に保存される。拡張ストリームからのＩピクチャは、第３のバッファ７０４に保存され、一方、両ストリームのＰピクチャ、Ｂピクチャ及び非ビデオデータは、第２のバッファ７０２に保存される。
【００３９】
当然のことながら、本発明の様々な実施例は、幾つかのステップのタイミングが本発明の動作全体に影響を及ぼすことなく交換可能であるので、上記ステップの正確な順序に限定されない。更に、語「有する」は、他の要素又はステップを認めないわけではなく、語「１つの」は、複数個を認めないわけではない。また、単一の処理装置又は他のユニットが、特許請求の範囲で挙げられているユニット又は回路の幾つかの機能を実現さえても良い。
【図面の簡単な説明】
【００４０】
【図１】本発明の一実施例に従う階層化ビデオエンコーダのブロック図である。
【図２】本発明の一実施例に従う記録媒体を示す。
【図３】本発明の実施例の実施に適するＡＶ装置のブロック図を示す。
【図４】本発明の少なくとも１つの実施例を実施するために使用可能なセットトップボックスのブロック図を示す。
【図５】本発明の一実施例に従う記録媒体を示す。
【図６】本発明の一実施例に従う記録装置を示す。
【図７】本発明の一実施例に従うデータストリームの保存を説明するフローチャートである。
【図８】本発明の一実施例に従う記録媒体を示す。
【図９】本発明の一実施例に従う記録装置を示す。
【図１０】本発明の一実施例に従うデータストリームの保存を説明するフローチャートである。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【国際調査報告】
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