(57)【要約】  DVRの選択されたトリック再生モードに従って、表示のためにビデオ・プログラムの画像を選択する技術が記載されている。しばしば、所望の再生速度が、通常のものより速い場合、DVRは、再生する画像を選択しかついくつかの画像をスキップする。理想的には、「スムーズな」視聴品質を保持するために次に表示される画像は、現在表示されている画像に時間的に近接しているべきである。いくつかの画像は、他の画像より複合化に時間が掛かってしまうので、画像を複合化するコストを計算することは、確実に、所定の再生速度要求に対し最良の画像を選択することを可能にする。本発明の一実施例によると、ビデオ・データ・ストリーム内の複数の画像の各画像に対し、DVRは、その画像に対する複合化コストを決定する。この決定された複合化コストに基づいて、DVRは、特定画像を選択する。DVRは、表示のためにこの選択された画像を出力する。【選択図】  図２
2010508733.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
表示のためにマルチ画像ビデオ番組の画像を選択するための方法であって、前記方法が、
前記プログラムを表すデータ・ストリーム内の複数の画像の画像ごとに、その画像の復号化に関連するコストを決定すること;
複数の画像内の画像に関連するコストに少なくとも部分的に基づいて、複数の画像の中から特定画像を選択すること;及び
表示のために前記特定画像を出力することを、
備える方法。
【請求項２】
デジタル・ビデオ・レコーダ（DVR）で前記データ・ストリームの少なくとも一部を受信すること;
コーデックに基づいて、複数の画像の各画像を符合化すること;及び、
前記DVRで、前記複数の画像においてどの画像が、前記複数の画像の他のどの画像に従属するかを示す従属性グラフを、生成しかつ格納すること
を備える請求項１の方法。
【請求項３】
前記複数の画像の各画像のコストを決定する前記ステップが、
複数の画像の個々の画像ごとに、その個々の画像に対応する画像を表示することができる前に、復号化を必要とする他の画像の最小数を決定すること
を備える請求項１の方法。
【請求項４】
複数の画像内の各画像ごとにコストを決定する前記ステップが、複数の画像の個々の画像ごとに、
従属する完全なフレームを表示するために、前記個々の画像が従属する一つ以上の他の画像の組を決定すること、及び
すでに画像の前記組においてどれくらいの数の画像が、既に、復号化されていて、かつすでに、DVRの画像キャッシュ内に存在していると決定すること
を備えるステップを実行する請求項１の方法。
【請求項５】
前記複数の画像の各画像が、I-画像、P-画像またはB-画像の少なくとも1つである、請求項１に記載の前記方法。
【請求項６】
DVRで、前記プログラム内の規定されたポイントで、前記プログラムの再生を開始する要求を受信すること;及び
前記要求の受信に応答して、
・前記規定されたポイントに対応するターゲット画像を決定すること;
・復号化コストが、前記ターゲット画像を復号化するために、復号化する必要がある多くの他の画像に少なくとも部分的に依存する、前記ターゲット画像のための復号化コストを決定すること;
・復号化コストが規定された閾値以下にあるか否か決定すること;
・もし、前記復号化コストが前記規定された閾値より低い場合には前記ターゲット画像を復号化しかつ提示すること;及び
・もし、前記復号化コストが、前記規定された閾値より低くない場合には、前記ターゲット画像以外の画像を復号化しかつ提示すること
を備えるステップを実行することを、
更に、備える請求項１の方法。
【請求項７】
前記ターゲット画像を復号化しかつ提示する前記ステップが、さらに、前記ターゲット画像が従属する一つ以上の他の画像を復号化することを含む請求項６の方法。
【請求項８】
前記ターゲット画像以外の画像を復号化しかつ提示する前記ステップが、
前記ターゲット画像への時間的に近接する規定された程度内にある画像の規定の組を決定すること;
前記規定された閾値より低い復号化コストに関連する選択された画像を、前記規定の組の中から選択すること;及び
前記選択された画像を復号化しかつ提示すること、
を更に備える、請求項６の方法。
【請求項９】
複数のアクセス・ユニットの内のアクセス・ユニットに関連するコストに基づいて前記特定画像を選択する前記ステップが、
デジタル・ビデオ・レコーダ（DVR）が、規定されたモードの範囲内で作動している間に、前記複数の画像内の画像に関連するコストが、前記プログラムの異なる画像が示される時間の間に通過することができる最大時間量に対応する規定値を越えるか否かに、少なくとも部分的に基づいて、前記複数の画像の中から特定画像を選択すること、
を備える請求項１の方法。
【請求項１０】
前記複数の画像内の画像に関連するコストに少なくとも部分的に基づいて、前記複数の画像から特定な画像を選択する前記ステップが、
ユーザが指定した再生率に少なくとも部分的に基づいて、提示順序で現在の画像から第一の特定された時間距離、離れているターゲット画像を決定すること;
前記ターゲット画像の復号化コストを決定すること;
前記ターゲット画像の復号化コストが、特定された閾値より低いか否かを決定すること;
もし、前記ターゲット画像の復号化コストが、前記特定された閾値より低い場合には、前記ターゲット画像を復号化しかつ再生し;及び
もし、前記ターゲット画像の復号化コストが、前記特定された閾値より低くない場合には、
・提示順序で前記ターゲット画像から第二の特定された時間的距離内にある他の画像の特定の組を決定すること;
・他の画像の特定の組から、前記特定された閾値より低い復号化コストに関連する一つ以上の画像を選択すること;及び
・前記特定された閾値より低い復号化コストに関連する一つ以上の画像の少なくとも一つを復号化しかつ提示すること
を備えるステップを実行する、
請求項１の方法。
【請求項１１】
プログラムを表すデータ・ストリーム内の複数の画像の各画像ごとに、その画像の復号化に関連するコストを決定し、
前記複数の画像内の画像と関連するコストに少なくとも部分的に基づいて、前記複数の画像の中から特定画像を選択し、かつ表示のために前記特定画像を表示するように構成されているデジタル・ビデオ・レコーダ（DVR）。
【請求項１２】
DVRが、
少なくとも前記データ・ストリームの一部を受信し、
コーデックに基づいて、前記複数の画像の各画像を符合化し、かつ、
前記複数の画像内のどの画像が、前記複数の画像内の他のどの画像に従属するかを示す従属性グラフを生成しかつ提示する
ように、更に、構成されている請求項１１のDVR。
【請求項１３】
前記DVRが、更に、
複数の画像の個々の画像ごとに、その個々の画像に対応する画像を示すことができる前に、復号化を必要とする他の画像の最小数を決定するように、構成されている請求項１１のDVR。
【請求項１４】
前記DVRが、更に、
前記複数の画像の各画像ごとに、次の、
完全なフレームを表示するために、前記個々の画像が従属する一つ以上の他の画像の組を決定すること;及び
画像の前記組のどれ程度の数の画像がすでに復号化されていてかつDVRの画像キャッシュ内にすでに存在するかを決定すること
を備えるステップを、
実行するように、構成されている請求項１１のDVR。
【請求項１５】
複数の画像の各画像が、I-画像、P-画像またはB-画像の少なくとも1つである、請求項１１のDVR。
【請求項１６】
前記DVRが、更に、
前記プログラムの規定されたポイントでの前記プログラムの再生を開始する要求を受信し;かつ、
前記要求の受信に応答して、
・前記規定されたポイントに対応するターゲット画像を決定し;
・復号化コストが、前記ターゲット画像を復号化するために、復号化する必要がある多くの他の画像に少なくとも部分的に依存する、前記ターゲット画像のための復号化コストを決定し;
・復号化コストが規定された閾値以下にあるか否かを決定し;
・もし、前記復号化コストが前記規定された閾値より低い場合には、前記ターゲット画像を復号化しかつ提示し;及び
・もし、前記復号化コストが、前記規定された閾値より低くない場合には、前記ターゲット画像以外の画像を復号化しかつ提示する
ように、構成されている請求項１１のDVR。
【請求項１７】
前記ターゲット画像を復号化しかつ提示することが、前記ターゲット画像が従属する一つ以上の他の画像を復号化することを、更に、含む請求項１６に記載の前記DVR。
【請求項１８】
前記ターゲット画像以外の画像を復号化しかつ提示することが、更に、
時間的に前記ターゲット画像に近接する規定された程度の範囲内にある画像の規定の組を決定すること;
前記規定の組の中から、前記規定された閾値より低い復号化コストに関連する選択された画像を選択すること;及び
前記選択された画像を復号化しかつ提示すること
を備える請求項１６のDVR。
【請求項１９】
前記DVRが、更に、
複数の画像の内の画像に関連するコストが、前記DVRが規定されたモードの範囲内で作動している間に、前記プログラムの異なる画像が表示される時間の間に通過することを可能にする最大時間量に対応する規定値を越えたか否かに、少なくとも部分的に、基づいて前記複数の画像の中から、特定画像を選択する、
ように、構成されている請求項１１のDVR。
【請求項２０】
前記DVRが、更に、
少なくとも部分的にユーザが指定した再生率に基づいて、提示順序で現在の画像から第一の規定された時間的距離、離れているターゲット画像を決定し;
前記ターゲット画像の復号化コストを決定し;
前記ターゲット画像の前記復号化コストが、規定された閾値より低いか否かを決定し;
もし、前記ターゲット画像の前記復号化コストが、前記規定された閾値より低いならば、前記ターゲット画像を復号化しかつ再生し;かつ、
もし、前記ターゲット画像の前記復号化コストが、前記規定された閾値より低くないならば、少なくとも次の、
・提示順序の前記ターゲット画像から間隔をおいて配置される第二規定された時間的距離の範囲内である他の画像の規定の組を決定すること;
・他の画像の前記規定の組から、前記規定された閾値以下にある復号化コストと関連している一つ以上の画像を選択すること;及び
・前記規定された閾値より低い復号化コストに関連する一つ以上の前記画像の少なくとも一つを復号化しかつ提示すること
を備えるステップを実行するように、構成されている請求項１１のDVR。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施例は、一般に、デジタル・ビデオ・レコーダ（DVR）に関する。本発明の実施例は、より詳しくは、デジタル・ビデオ・レコーダによって管理されるデジタル・ビデオ録画のための早送り、巻戻し及び他のトリック再生機能を実行する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
優先権の主張
本出願は、2006年10月31日に出願された米国仮特許出願シリアル番号60/855,890（発明の名称「高度なコーデックのためのトリック再生」）に基づいて優先権を主張し、かつ、これは、すべての目的に対し本願明細書に引用されているものとする。
【０００３】
このセクションにおいて記述されるアプローチは、追求可能のものであるが、以前考えられていたまたは追求されていたアプローチではない。従って、本願明細書においてこれに反する記載がない限り、このセクションにおいて記述されるアプローチは、本願の請求項に対する従来技術ではなく、かつこのセクションへの導入により従来技術であるとすることは認められない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】米国特許第6,233,389号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
映画の専門家グループ（MPEG）は、ビデオ・ストリームを符号化するためのいくつかの標準を規定する。MPEG標準は、符号化されたビデオ・ストリームが多数のフレームを含むことができることを規定する。符号化されたビデオ・ストリームは、「インタレースさせ」または「プログレッシブ走査」させることができる。もし符号化されたビデオ・ストリームがインタレースされるならば、ビデオ・ストリームの各フレームは2つのフィールドを含む。インタレース・フレームの「下部」フィールドが、フレームの画素の偶数水平線を表す一方、インタレース・フレームの「上部」フィールドは、フレームの画素の奇数水平線を表す。本願で使用されているように、「画像」は、フレーム（プログレッシブ・ビデオ・ストリームの場合）またはフィールド（インタレース・ビデオ・ストリームの場合）の何れかの表現であり、かつフレーム（プログレッシブ・ビデオ・ストリームの場合）またはフィールド（インタレース・ビデオ・ストリームの場合）の何れかを符号化する。フレームを符号化する画像は、「フレーム画像」と呼ばれている。単一フィールドを符号化する画像は、「フィールド画像」と呼ばれる。
【０００６】
フレーム画像またはフィールド画像の何れかであることに加えて、所定の画像を、さらに、イントラ画像（「I-画像」）、予測符号化画像（「P-画像」）または二方向予測符号化画像（「B-画像」）とすることができる。I-画像は、ビデオ・ストリーム内の完全なフレームまたはフィールドを表す。I-画像が表すフレームまたはフィールドを復号化しかつ提示するためには、ビデオ・ストリームの他のいかなる画像からのデータも、不必要である。これに対し、P-画像及びB-画像は、ビデオ・ストリーム内で完全なフレームまたはフィールドを独立して表示しない。P-画像及びB-画像は、ビデオ・ストリーム内の完全なフレームまたはフィールドを完全に表すために、（これらのP-画像及びB-画像自体によって符号化されるデータに加えて）ビデオ・ストリーム内の一つ以上の他の画像によって符号化されるデータに依存する。より詳しくは、P-画像及びB-画像のサブコンポーネントは、ビデオ・ストリームの他の画像を参照する。
【０００７】
MPEGで復号化されたビデオ・ストリームの各画像は、「マクロ・ブロック」に再分割される。各「マクロ・ブロック」は、高さ16ピクセル及び幅16ピクセルの256ピクセルの組である。各マクロ・ブロックは、更に「ブロック」に再分割される。「ブロック」は、一組のピクセルである。画素のブロック・サイズは、ビデオ・ストリームを符号化するために使用される規定のMPEG標準に応じて、変化させることができる。
【０００８】
MPEGで復号化されたビデオ・ストリームの場合、画像は、「提示順序」（これらの画像が表すコンテンツが提示されるであろう順序）よりはむしろ「復号化順序」（これらの画像が復号化されるであろう順序）で発生する。特定画像を完全に復号化することはできないので、特定画像のブロックが参照する他の画像のすべてが復号化されるまで、このような特定画像は、復号化順に並べられたMPEGで復号化されたビデオ・ストリームにおいて、このような他の画像が符号化される時点より後に配置される。その結果、特定画像が復号化される時点で、特定画像のブロックが参照する他の画像は、すでに復号化されているであろう。
【０００９】
I-画像及びP-画像は、他の画像のブロックがこれらを参照することができるので、「参照用画像」と呼ばれる。いくつかの符号化標準によると、これらの標準の下では他の画像のブロックがB-画像を参照しないので、B-画像は参照用画像でない。P-画像のブロックは、（提示順序を参照して）ビデオ・ストリーム内の前の参照用画像を参照することができる。B-画像のブロックは、ビデオ・ストリーム内の一対の他の画像を参照することができる。このような一対は、（提示順序を参照して）ビデオ・ストリームの前の参照用画像と、（提示順序を参照して）ビデオ・ストリームの次の参照用画像を含む。I-画像のブロックは、ビデオ・ストリームの他のいかなる画像も参照しない。
【００１０】
MPEG-2標準は、特定画像のブロックが他のどの画像を参照することが出来るかと言う点について、いくつかの制限を規定している。MPEG-2標準は、P-画像のブロックが参照する画像が、別の画像を参照するP-画像のブロックの全てに対し、同じ画像であることを要求する。MPEG-2標準によると、同じP-画像の異なるブロックが、ビデオ・ストリームの異なる画像を参照することは許されていない。同様に、MPEG-2標準は、B-画像のブロックが参照する一対の画像が、一対の画像を参照するB-画像のブロックのすべてに対し、同じ対の画像であることを要求する。MPEG-2標準によると、同じB-画像の異なるブロックが、ビデオ・ストリームの画像の異なる対を参照することは許されない。VC-1符号化標準も、この様な制限を規定している。これに対し、MPEG-4標準は、これとは異なる。 MPEG-4で復号化されたビデオ・ストリーム内の所定の画像の異なるブロックは、ビデオ・ストリームの異なる画像（P-画像の場合）または異なる対の画像（B-画像の場合）を参照することができる。
【００１１】
加えて、MPEG-2標準は、他の画像のブロックがそれらの復号化されたフレームを参照することができるように、最も最近復号化された2つの参照用画像のフレームのみをフレーム・キャッシュに保有することを規定している。MPEG-2で復号化されたビデオ・ストリームにおいて参照用画像の新規なフレームに遭遇する場合には常に、2個の復号化されたフレームがフレーム・キャッシュにすでに存在するならば、復号化されたフレームの1つは、新規なフレームのために余地を設けるために、フレーム・キャッシュから排除される。これは、MPEG-2で復号化されたストリームのブロックが、参照することができる他のフレームの組に制限を課す。VC-1符号化標準も、この様な制限を課す。これに対し、MPEG-4標準の下では、参照用画像の16の復号化されたフレーム（または参照用画像の32の復号化されたフィールド）は、他の画像のブロックがそれらの復号化されたフレームを参照することができるように、フレーム・キャッシュに保有される。したがって、ブロックが参照することができる他のフレームの組は、MPEG-4標準の下では、ほとんど制限されない。
【００１２】
加えて、MPEG-2標準の下では、フレームが、上述したようにフレーム・キャッシュから排除されることが必要となるときはいつでも、最も古く復号化されたフレームが、その排除のために選択される。これに対し、MPEG-4標準の下では、フレームがフレーム・キャッシュから排除されることが必要となるときはいつでも、フレーム・キャッシュ内の規定された如何なるフレームも、その規定されたフレームが、どの程度最近に復号化されたかに関わりなく、排除のために選択することができる。
【００１３】
デジタル・ビデオ・レコーダ（DVR）の機能は、コンテンツの再生、ランダム・アクセス及び「トリック再生」を含む。トリック再生機能は、表示の休止、及びさまざまなフレーム・レートまたは表示速度で実行される早送り及び巻戻しを含む。MPEG-2標準と他のより高度な標準（例えば、VC1（SMPTE-421M）及びAve（MPEG-4Part10またはH264））とは相違するにもかかわらず、市販のDVRは、しばしば、あたかもそれらのDVRが以前のMPEG-2標準の少なくともいくつかの制約の下で作動しなければならなかったかのように、トリック再生機能性を扱う。その結果、市販のDVRによりユーザに提供されるトリック再生の経験は、相対的に洗練されていなくかつ粗雑である。DVRのトリック再生機能を実行するための従来のアプローチは、典型的には、プロセッサー資源、メモリおよび／またはディスク空間を含む大量の情報資源を使用し、または（低い毎秒フレーム数などをストリーム内部で正確に再設定しないことによって特徴づけられる）劣った視聴経験を提供する。通常の再生に必要な資源の量を越える余分の資源の量が限定されていて、同時に高品質な視聴者経験を提供する仕方で、高度なコーデックまたは従来のコーデックによってDVRのトリック再生機能を提供するアプローチが、必要となっている。
本発明は、例証として かつ制限するためでなく示されていて、かつ添付の図面において類似した参照番号は類似の要素を示す。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】動画ビデオ・プログラムを表示する一部のデータ・ストリームの一連の画像の表現の具体例を示す。
【図２】本発明の一実施例に従って、DVRが、図1において示されるシリーズに基づいて、構成される従属性グラフの一例を示す。
【図３】本発明の一実施例に従う、DVRの内部構造及びオペレーションの一例を示すブロック図である。
【図４】実施例を実施することができるデジタル・ビデオ・レコーダを示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
資源を効率的に利用してデジタル・ビデオ・レコーダのトリック再生機能を実行するための方法と装置が、記述される。以下の記載において、多数の具体的な詳細が、説明を目的として、本発明を完全に理解するために、記載される。しかしながら、本発明をこれらの具体的な詳細なしに実施することができることは、当業者には明らかであろう。他の例においては、本発明を不必要に不明瞭にすることを回避するために、周知の構造及び装置は、ブロック図形式で示される。
実施例は、以下の概略に従って本願明細書において記載される：
1.0  一般の概観
2.0  DVR概観
3.0  資源を効率的に使用するデジタル・ビデオ・レコーダのトリック再生機能の実行
4.0  実施メカニズム-ハードウェアの概観
5.0  拡張及び変形例
【実施例】
【００１６】
1.0  一般の概観
前述の技術背景において規定される必要性、及び以下の記載により明らかになるであろう他の必要性及び目的が、本発明で達成される。本発明は、その一態様において、DVRの選択されたトリック再生モードに従って、表示のためにマルチ・フレーム・ビデオ番組のフレームを選択するための方法を備える。例えば、DVRは、このような方法を実行することができる。
DVRは、このDVRのユーザが望む（通常の再生速度より速い速度も含む）速度でビデオ・プログラムを再生することが出来る必要がある。例えば、DVRのあるユーザは、DVRが通常の再生速度の3倍でビデオ・ストリームを再生することを望むかもしれない。しかしながら、DVRが、通常の再生率の3倍の、ビデオ・ストリームの画像を復号化するために必要な処理パワーを有すると仮定した場合でさえ、DVRが駆動している表示装置が、通常の再生率の3倍でそれらの画像を表示することは可能でないかもしれない。例えば、NTSC対応の表示装置は、1秒につき最高35枚の画像を表示する能力がある。このような状況では、（いずれにしろ、再生の間に表示されないであろう）いくつかの画像のDVRによる復号化は、DVRによる処理資源の浪費となる可能性がある。
【００１７】
DVRが、（ストレージ空間を保存するために）符号化された形でプログラムを格納し、かつこれらのビデオ・プログラムの画像が、復号化のために時間及び処理資源を必要とするので、しばしば、所望の再生速度が通常より速い場合には、（限定された処理パワーでは）DVRが、プログラムの時間的に隣接する画像の全てを復号化しかつ再生することは出来ない。時々、所望の再生速度を維持するために、再生中、ある画像は、スキップさせなければならない。
例えば、DVRユーザが、通常の再生速度の2倍でプログラムを視聴したい場合、DVRの資源が限定されているので、DVRが、通常の再生速度で復号化する時間の半分で、2倍の画像を復号化することは、出来ないかもしれない。DVRの資源によっては、DVRが、いくつかの画像をスキップすることを強制されることがある。1つのアプローチに従うと、もし、データ・ストリームがMPEG-2データ・ストリームであるならば、DVRは、B-画像が参照用画像でないので、ストリーム内のB-画像のいくつかまたはすべてを復号化及び表示することをスキップする。しかしながら、これが行われると、視聴経験の品質が、しばしば、顕著に減少してしまうことがある。プログラムの画像が、再生中にスキップされると、プログラムには不安定なばらつきが生じるかもしれない。表示された画像は、バラバラに見えかつ各々はほとんど又は全く関係がないように見えるかもしれない。表示された画像間には、ほとんど又は全く視覚の連続性が無いように見えるかもしれない。
【００１８】
理想的には、再生速度の要求を満たしつつ、可能な限り最大限「スムーズな」視聴品質を保持するために、再生の間、次に表示される画像は、（提示順序を参照して）再生速度の制約内で現在表示されている画像に時間的にできる限り近いものでなければならない。いくつかの画像は、復号化に、他のものより長く時間が掛かる。上述したように、MPEG-4標準の下では、参照用画像の16個の復号化されたフレーム（または参照用画像の32個の復号化されたフィールド）は、他の画像のブロックがこれらの復号化されたフレームを参照することができるように、フレーム・キャッシュに保有することができる。このような状況下では、DVRが、これらの他の画像の各々を、先ず確実に復号化する必要があるため、大量の他の画像を参照するブロックを含む特定画像を復号化することは、コンピュータ的に高価になる可能性がある。もし特定画像を復号化することがスキップされないならば、特定画像のブロックが参照する他の画像を復号化することも、スキップすることはできない。画像の復号化コストを計算することは、所定のユーザが規定した再生速度での復号化に対し確実に「最高の」画像を選択することの助けとなる。復号化コストが高価過ぎる画像については、必要な再生速度を、通常より早い再生の間の復号プロセスから除外することができる。
【００１９】
本発明のある実施例の場合、復号化しかつ表示するプログラムの画像を選択する際に、画像の復号化コストが考慮される。本発明の一実施例に従うと、そのプログラムを表すデータ・ストリームの複数の画像ごとに、その画像の復号化に関するコストが決定される。複数の画像の画像に関連するコストに基づいて、特定画像は、これらの複数の画像の中から選択される。特定画像が、復号化されかつ表示される。
本発明の一実施例の場合、DVRは、データ・ストリーム内の特定画像ごとに、この特定画像を復号化するためにDVRが復号化することを必要とするであろう他の画像の最小組を示す従属性グラフを作成する。DVRは、データ・ストリームのいかなる画像の復号化コストも計算するために、従属性グラフに示す情報を使用することができる。したがって、本発明の一実施例の場合、DVRは、データ・ストリームに対し従属性グラフを作成し、そして次に、従属性グラフの情報とDVRのユーザによって現在規定されている再生速度とに基づいて、復号化しかつ表示する画像を選択する。
他の実施態様の場合、本発明は、前述のステップを実行するように構成されているコンピュータ装置及びコンピュータ読み込み可能な媒体を含む。
【００２０】
2.0  DVRの概容
図3は、本発明の一実施例による、DVRの内部構造と動作の例を示すブロック図である。DVRの内部構造及び動作の例は、米国特許第6,233,389号に詳細に記載されている。そして、これは、元々本願明細書において開示されていたかのように、引用により本願明細書に組み込まれているものとする。
図3に示されるDVRは、入力モジュール301、媒体スイッチ302及び出力モジュール303を備える。入力モジュール301は、如何なる形態のテレビジョン（TV）入力ストリームも受信する。例えば、入力モジュール301によって受信されるTV入力ストリームは、ナショナル・テレビジョン標準委員会（NTSC）に対応した信号またはPALに対応した放送信号という形をとることができる。他の例の場合、入力モジュール301によって受信されるTV入力ストリームは、デジタル衛星システム（DSS）対応信号、デジタル放送システム（DBS）対応信号、デジタル形式の高度テレビジョン標準委員会（ATSC）対応信号を持つことができる。DBS、DSS及びATSCは、動画専門家グループ2（MPEG-2）及びMPEG-2 Transportと呼ばれる標準に基づく。MPEG-2 Transportは、テレビ受像機が、多重化信号のプログラムを見いだすために入力ストリームを分解することができるように、TVソース送信器からのデジタル・データ・ストリームをフォーマットする標準である。本発明の一実施例に従うと、入力モジュール301は、MPEGストリームを作成する。本発明の他の実施例によると、入力モジュール301は、異なるコーデックを使用して符合化されるストリームを作成する。
【００２１】
MPEG-2トランスポート・マルティプレックスは、複数のビデオ及びオーディオ入力とプライベート・データを多重化する、同じ放送チャネル内の多重プログラムをサポートする。入力モジュール301は、特定プログラムにチャンネルを合わせ、そのチャンネルから規定されたMPEGストリームを抽出し、かつ残りのシステムにMPEGストリームを供給する。アナログTV信号は、別々のビデオ及び音声符号器を使用して、同様なMPEGフォーマットに符合化され、システムの残りの部分は、これらの信号がどのように得られたかを知らない。この情報は、多くの標準的な方法で、アナログTV信号の垂直帰線消去区間（VBI）に変調させることができる。例えば、北アメリカ放送テレテキスト標準（NABTS）は、NTSC信号のあるライン上に情報を変調するために使用することができる。FCCは、字幕（CC）及び拡張されたデータサービス（EDS）のためにある他のラインの使用を強制する。このような信号は、入力モジュール301によって復号化され、かつ、あたかも信号が、MPEG-2プライベート・データ・チャンネルを介して送られて来たかのように、他のモジュールに渡される。
【００２２】
媒体スイッチ302は、マイクロプロセッサCPU 306、ハード・ディスクまたはストレージ装置305とメモリ304との間に介在する。入力ストリームは、MPEGストリームに変換されかつ媒体スイッチ302に送信される。媒体スイッチ302は、メモリ304にMPEGストリームを蓄える。DVRユーザがリアルタイムでTVを見ているならば、媒体スイッチ302は2つの動作を実行する。つまり、媒体スイッチ302は、出力モジュール303にMPEGストリームを送信し、かつ同時にハード・ディスクまたはストレージ装置305にMPEGストリームを書込む。
出力モジュール303は、入力としてMPEGストリームを受信し、かつNTSC、PALまたは他のTV標準のアナログTV信号を作成する。出力モジュール303は、MPEG復号器、スクリーン表示装置（OSD）発生器、アナログTV符号器及び音声ロジックを備える。OSD発生器は、プログラム・ロジックが、結果として生じるTVアナログ信号の上に重ねることができる画像を供給することを可能にする。加えて、出力モジュール303は、プログラム・ロジックによって供給される情報を、NABTS、CC及びEDSを含む多くの標準フォーマットの出力信号のVBIに、変調することができる。
【００２３】
3.0  資源を効率的に利用したデジタル・ビデオテープ・レコーダのトリック再生機能の実行
3.1 従属性グラフ
本発明の一実施例の場合、DVRは、データ・ストリーム内の画像のヘッダに含まれる情報に基づいて、データ・ストリームの画像の従属性グラフを作成する。例えば、DVRは、データ・ストリームの特定画像のヘッダから、特定画像のブロックが参照する他の画像の指定された組を決定することができる。DVRは、例えば、MPEG-4データ・ストリーム内の画像のヘッダから、この情報を得ることができる。データ・ストリームがMPEG-4データ・ストリームである場合、特定画像のブロックは、データ・ストリームの最高16個の他のフレーム画像まで（または最高32個の他のフィールド画像まで）を参照することができる。
【００２４】
本発明の一実施例の場合、DVRは、復号順序で画像を表すデータ・ストリームを受信する。DVRがデータ・ストリームを受信次第、DVRは、このデータ・ストリーム内の画像のヘッダを調べ、かつそれらのヘッダに含まれる従属情報に基づいて従属性グラフを造りかつ格納する。データ・ストリームの特定画像ごとに、この特定画像のヘッダは、この特定画像のブロックが参照する（従って、それらのブロックが従属する）他の画像を識別する。本発明の一実施例において、DVRは、供給源（例えば、衛星、ケーブル等）からデータ・ストリームを録画し、かつデータ・ストリームが録画されている間に従属性グラフを造る。したがって、DVRが全てのデータ・ストリームを録画するまでに、DVRは、このデータ・ストリームに対し従属性グラフを完全に造っているであろう。これは、グラフが完全になるまで、従属性グラフが使用できないことを意味するものではない。本発明の一実施例の場合、DVRが、入って来るデータ・ストリームを録画している間の何時の時点でも、DVRは、ある動作をより能率的に実行するために、部分的に造られた従属性グラフを使用することができる。
【００２５】
図１は、一連のデータ・ストリームの一部の画像を表す具体例を示す。これらの画像のタイプ（I, PまたはB）を示す文字によって図１に示される画像は、データ・ストリーム範囲内の提示順序よりむしろ復号順序で発生する。各画像の括弧の数字は、提示順序でその画像の位置を示す。復号順序の場合、画像は、I(2), B(0), B(1), P(5), B(3), B(4), P(8), B(6)及びB(7)である。提示順序の場合、画像は、B(0), B(1), I(2), B(3), B(4), P(5), B(6) ,  B(7) 及び P(8)である。図１に示されるように、B(0)はI(2)を参照し、B(1)はB(0)及びI(2)を参照し、 P(5)はB(1)を参照し、 B(3)はI(2)及びP(5)を参照し、 B(4)はB(3)を参照し、 P(8)はB(3)を参照し、B(6)はP(8)及びB(4)を参照し、そしてB(7)はB(6)を参照する。図示されるデータ・ストリームの部分は、B-画像が、参照用画像として機能することを可能にする符号化標準に従うものと仮定されている（いくつかの符号化標準は、これを可能にしないが）。
【００２６】
図２は、DVRが、図１に示されるシリーズに基づいて造る従属性グラフの具体例を示す。DVRは、最初、グラフにI(2)を加える。DVRは、B(0)がI(2)を参照し、したがって、DVRが、B(0)をグラフに加え、そしてB(0)からI(2)までのリンクをグラフに加えると決定する。DVRは、B(1)がB(0)およびI(2)の両方を参照することを決定する。DVRは、グラフにB(1)を加え、かつB(1)からB(0)までのリンクをグラフに加える。B(1)がすでにB(0)にリンクし、かつB(0)がすでにI(2)にリンクしているので、DVRは、B(1)とI(2)の間に直接リンクを加える必要はない。DVRは、P(5)がB(1)を参照することを決定し、したがって、DVRはP(5)をグラフに加え、かつ、グラフに、P(5)からB(1)までのリンクを加える。DVRは、B(3)がI(2)及びP(5)を参照することを決定する。DVRは、B(3)をグラフに加えかつB(3)からP(5)へのリンクをグラフに加える。B(3)が、すでにP(5)にリンクし、かつP(5)が、P(5)からB(1)へ B(0)へ I(2)へのリンクの連鎖を介してすでに間接的にI(2)にリンクしているので、DVRは、B(3)とI(2)との間に直接リンクを加える必要はない。DVRは、B(4)がB(3)を参照することを決定し、したがって、DVRは、グラフにB(4)を加え、かつグラフにB(4)からB(3)へのリンクを加える。DVRは、P(8)もB(3)を参照することを決定し、したがって、DVRは、グラフにP(8)を加え、かつグラフにP(8)からB(3)へのリンクを加える。DVRは、B(6)が、P(8)及びB(4)を参照することを決定し、したがって、DVRは、グラフにB(6)を加え、かつ、グラフに、B(6)とP(8)との間に1つのリンクを加え、かつB(6)とB(4)との間に別のリンクを加える。DVRは、B(7)がB(6)とP(8)を参照することを決定する。DVRは、グラフにB(7)を加え、かつグラフにB(7)からB(6)へのリンクを加える。B(7)がすでにB(6)にリンクし、かつB(6)がすでにP(8)にリンクしているので、DVRは、B(7)とP(8)との間に直接リンクを加える必要はない。
【００２７】
本発明の一実施例において、（画像ヘッダの参考情報に基づいて）グラフの2つの画像間にリンクを加える前に、DVRが、従属性グラフに画像を加えているときはいつでも、上述の具体例から推論することができるように、DVRは、先ず、2つの画像が、グラフの他の既存のリンクの連鎖を介して間接的にすでにリンクされているか否かを調べる。DVRが、2つの画像が、すでにこのようにリンクされていることを決定すると、DVRは、グラフに、2つの画像の間に直接リンクを加えない。これに代えて、DVRが、2つの画像がまだこのように連結されていないと決定すると、DVRは、グラフに、2つの画像の間に（画像のヘッダ情報の少なくとも1つが、このようなリンクが存在すべきであることを示すと仮定して）直接リンクを加える。
DVRが図２に示される従属性グラフを作成したあと、DVRは、例えば、DVRがB(4)を完全に復号化しかつ提示することができる前に、DVRは、以下の画像I(2), B(0), B(1), P(5)及びB(3)がすでに復号化されている必要があることを決定することができる。B(4)の復号化が、3つの他の画像の復号化も必要であることを決定することによって、DVRが、B(4)の復号化コストの見積もりを始めることができる。DVRは、「トリック再生」動作モード中に、次にどの画像を復号化しかつ表示すべきかを選択するとき、グラフの他の画像に関連するそのようなコストを使用することが出来る。
【００２８】
特定画像を復号化するコストを決定する際に、DVRは、画像キャッシュを調べて、特定画像が従属する他のどの画像が、すでに複合化されているかを決定することができる。特定画像が従属する他の画像の一つ以上が、復号化された形態ですでに画像キャッシュに存在する場合には、DVRは、特定画像の復号化コストのその見積額を減らすことができる。例えば、上述の具体例の場合、B(4)の復号化は、I(2), B(0), B(1), P(5)及びB(3)の復号化を要求するが、もしI(2), B(0), B(1), P(5)及びB(3) が、すでに復号化されていてかつ現在DVRの画像キャッシュに存在している場合には、B(4)の復号化コストは、それ自身によるB(4)の復号化コストとほとんど変わらない。
本発明の他の実施態様の場合、各画像は2個以上の領域に再分割され、かつ1つの全体画像から他の全体画像への従属性の代わりに、グラフは、1つの画像の領域から他の画像の領域への従属性を反映させる。グラフの各ノードは、全体画像では無くいくつかの画像の領域を表すことができる。例えば、本発明の一実施例の場合、グラフの各ノードは、画像の半分（例えば、左側または右側の何れか）を表すかもしれない。したがって、本発明の一実施例の場合、グラフは、全体画像より微細である精度で、従属性を示すことができる。本発明のこのような実施例の場合、DVRは、特定画像が再分割される領域の復号化コストに少なくとも部分的に依存する特定画像の復号化コストを決定することができる。
【００２９】
DVRが、従属性グラフを作成してしまうと、DVRは、ユーザがDVRに実行を命じるかもしれないさまざまな動作のパフォーマンスを改善するこの従属性グラフを使用することができる。このような動作は、ユーザが直ちに視聴したいデータ・ストリームの範囲内の場所を、ユーザが、（例えば、時間ラインを介して）規定する「ランダム・アクセス」である。ユーザは、このデータ・ストリーム内のこの規定された場所に「ジャンプし」かつその規定された場所でデータ・ストリームによって表示されるプログラムを提示し始めるよう、DVRに命令するかもしれない。別のこのような動作（または動作のクラス）は、ユーザが、多倍速（例えば、順方向又は逆方向の何れかで、2倍速、3倍速）を示す「トリック再生」である。このような動作を実行する場合、DVRは、ユーザが規定する順方向または逆方向の何れかで、ユーザが規定するより速い速度でデータ・ストリームからの画像を提示する。
【００３０】
3.2 ランダム・アクセス動作
例えば、ユーザは、（データ・ストリームの画像のヘッダが、画像が各々に対して提示されるべき時間を示すタイム・スタンプを示すことができる）画像B(3)に対応する時点で、プログラムの提示を始めるよう、DVRに指示するかもしれない。このような状況では、B(3)は、「ターゲット」画像である。これは、ランダム・アクセス動作である。これに応じて、
これらの画像は、いずれもまだ復号化されていなくかつ現在DVRの画像キャッシュに存在しない（典型的には、ランダム・アクセス動作が実行されるとき、DVRのユーザが「ジャンプ」したい時間の場所は、DVRの画像キャッシュ内のすでに復号化されているいかなる画像も、動作の実行には役立たない現在の場所から、はるかに離れている）との仮定の基に、B(3)を復号化するためには、先ず、I(2), B(0), B(1) 及びP(5) (さらにB(3)それ自体）を復号化する必要があるであろうと言う事実に基づいて、DVRは、従属性グラフから、B(3)を復号化するコストを決定することができる。特定画像（例えば、B(3)）の復号化が可能となる前に、復号化する必要がある他の画像の数が多くなればなるほど、典型的には、特定画像の復号化コストも、より高くなるであろう。
【００３１】
このように、本発明の一実施例の場合、特定画像（または領域）を復号化するための初期見積コストは、DVRが、特定画像（または領域）を復号化するために復号化を必要とするであろう他の画像（または領域）の合計数に等しい。B(3)が依存するこれらの他の画像の何れかが、すでにDVRの画像キャッシュに存在する場合、DVRは、B(3)の復号化の見積コストを減らすためにこの事実を使用することができる。例えば、もし、P(5)が、すでに復号化されていてかつ現在、DVRの画像キャッシュに存在するのであれば、DVRは、それ自身によるB(3)の復号化コストのみが、B(3)の復号化の総コストに影響するであろうことを決定することができる（P(5)がすでに画像キャッシュに存在している場合には、例え、B(3)もこれらに依存しているとしても、これらがすでにP(5)を復号するために使用されているので、I(2), B(0)またはB(1)を復号化する必要は無い）。
【００３２】
この例では、DVRのユーザがランダム・アクセス動作において「ジャンプ」したい画像である、B(3)の復号化コストを、DVRが決定したあと、DVRは、提示順序で時間的にB(3)の近くにある他の画像に対する復号化コストを、これと同様の方法で、決定することもできる。例えば、DVRは、（提示順序で、両方ともB(3)の次にある）I(2)及びB(4)の復号化コストを決定するかもしれない。DVRは、I(2)の復号化コストが、B(3)の復号化コストよりはるかに低いと決定するかもしれない。その理由は、I(2)の復号化が、他のいかなる画像の復号化も必要としない（I(2)は、他のいかなる画像にも従属していない）からである。
（提示順序で）「ターゲット」画像（この例ではB(3)）に時間的に近い画像の組の画像ごとに、DVRは、その画像に対して重み付けされたコストを決定することができる。このような重み付けされたコストは、(a)画像の復号化コストと、(b)（提示順序で）ターゲット画像からの時間距離とに基づくことができる。ターゲット画像に時間的に非常に近い画像は、時間的に近くない画像に比較してより有利に重み付けされている。したがって、ターゲット画像は、他の画像の全てに比較してより有利に重み付けすることができる。この有利な重み付けにもかかわらず、ターゲット画像の重み付けされたコストは、依然として、ターゲット画像の潜在的により高い復号化コストにより、他の時間的に近い画像の重み付けされたコストを越えることができる。所定の画像の重み付けされたコストを決定するために、本発明の一実施例においては、DVRは、その画像の復号化コストに、（例えば、タイムユニットで）ターゲット画像からの時間距離に基づく量を乗算する。例えば、ターゲット画像から2秒間離れている画像に対する重み付けされたコストを計算するためには、DVRは、その画像の復号化コストに2を乗算するかもしれない。このような実施例では、ターゲット画像の重み付けされたコストは、（ゼロの乗算を回避するために）ターゲット画像の復号化コストに設定することができる。
【００３３】
本発明のさまざまな異なる実施例の場合、画像の復号化コストに与える影響の程度が、ターゲット画像からの画像の時間距離と、画像の重み付けされたコストとでは、異なる。本発明の一実施例の場合、復号化コストは、時間距離よりも、重み付けされたコストからより大きく影響を受けるかもしれないが、本発明の他の実施例の場合には、復号化コストは、重み付けされたコストよりも、時間距離からより大きく影響を受けるかもしれない。
（提示順序（以前の又は以後の）でターゲット画像に時間的に最も近い10個（または他の規定数字）の画像の組のような、画像の全ての選択されたサブセットとすることができる） 上で考察した各画像に関連する重み付けされたコストに基づいて、DVRは、画像の内の１つを選択することができる。例えば、DVRは、最も低く重み付けされたコストと関連する画像を選択することができる。この画像は、ターゲット画像であるかもしれないし、ターゲット画像でないかもしれない。この画像は、最も低い復号化コストを有する画像であるかもしれないし、そうではないかもしれない。画像を選択した後、一実施例の場合、DVRは、選択された画像を復号化するために、DVRが復号化する必要がある、選択された画像及び他のいかなる画像も復号化する。DVRは、次いで、復号化された選択された画像を提示し、かつデータ・ストリーム内のその位置からのデータ・ストリームのコンテンツを提示し、これによって、ランダム・アクセス動作を完了させる。
【００３４】
最も低く重み付けされたコストを有する画像を選択することにより、DVRは、ユーザがその位置から時間的に実際に見分けがつかないように実際に規定した位置に非常に近い位置にジャンプすると共に、DVRがデータ・ストリームの所望の位置にジャンプするのをユーザが待たなければならない時間を短縮させることができる。上記の技術を、DVRが常にターゲット画像にジャンプするアプローチと対比させると、このようなアプローチでは、DVRが、大量の画像を復号化する間に、時々、耐えられないほど長い遅延を発生することがある。上記の技術を、また、DVRが、データ・ストリームで復号化順序にターゲット画像に最も近くに存在するI-画像に常にジャンプするアプローチと対比させると、このようなアプローチでは、時々、ユーザが実際にジャンプしたかった位置から、提示順序で、DVRに時間的に非常に遠い場所にジャンプさせてしまう。
【００３５】
3. 3  トリック再生動作
上述したように、DVRは、「トリック再生」動作モードの間、どの画像を復号化しかつ表示すべきかを選択するために、従属性グラフを使用することもできる。トリック再生動作には、4つの一般形
(1)通常の再生速度より速く、順方向でデータ・ストリームを再生すること、
(2)通常の再生速度でまたはそれより速く、逆方向でデータ・ストリームを再生すること、
(3)通常の再生速度より遅く、順方向でデータ・ストリームを再生すること、および
(4)通常の再生速度より遅く、逆方向でデータ・ストリームを再生すること
がある。
DVRが、通常の再生速度より遅く、順方向でデータ・ストリームを再生するとき、特別に考慮する事項はない。DVRが、復号化し、かつ通常の再生速度で、データ・ストリームのすべての画像を再生する能力があると仮定するならば、DVRは、通常の再生速度より遅いいかなる速度でもこのような画像の全てを復号化しかつ再生する能力がなければならない。したがって、このようなトリック再生動作を実行するときに、DVRは、データ・ストリーム内にあるあらゆる画像を実際に復号化しかつ再生することができる。DVRは、このような状況の下では、いかなる画像の復号化または提示もスキップする必要はない。
しかしながら、DVRが、順方向又は逆方向に、通常の再生速度より速く、データ・ストリームを再生する際には、DVRが、DVRのユーザによって規定される率（速度）ですべての画像を復号化しかつ提示することは、（処理制限により）出来ないかもしれない。DVRのユーザは、DVRが、通常再生速度の3倍速で、データ・ストリームによって表されるプログラムを提示することを望むかもしれないが、例えば、DVRは、通常再生速度の3倍速で画像を復号化することができないかもしれない（例えば、DVRは、この半分の率しか画像を復号化することができるかもしれない）。したがって、DVRは、データ・ストリーム内の画像の中から、DVRが復号化しかつユーザに提示するであろう画像のサブセットを選択する必要があるかもしれない。本発明の一実施例によれば、DVRは、ユーザの再生率の要求も満足しつつ、可能な限り時間的提示の一貫性を維持するために、復号化しかつユーザに提示する画像をより良く選択するために、従属性グラフの情報を使用する。
【００３６】
本発明の一実施例の場合、ユーザが規定した再生率が、DVRが画像を復号化することができる率より大きいときには、ユーザが規定した再生率を維持するために、データ・ストリーム内の少なくともいくつかの画像を復号化しかつ提示することをスキップし、DVRが実現できる率で、DVRは、画像を復号化する。（異なる画像の提示の間に長過ぎる期間待たせることのないようにして）「スムーズに」表示される経験をDVRユーザに提供するために、DVRは、少なくとも部分的にこれらの画像の復号化コストに基づいて、画像を選択し、復号化し、かつ提示する。復号化コストおよびその計算は、上では、ランダム・アクセス動作の文脈で述べられている。
【００３７】
本発明の一実施例の場合、通常より速い順方向再生モードの間、DVRが復号化することができる率より速いユーザが規定した率で、DVRは、ユーザが規定した再生率（例えば、60画像／秒）を、DVRが実際に画像を復号化することができる最速率（例えば、7.5画像／秒）によって分割する。商は、「スキッピング数」と呼ぶことができる。DVRは、その結果が整数でない場合には、最も近い整数に丸めて、（提示順序で）時間的に現在の画像より何秒も前にある画像を見つける；例えば、現在の画像が提示順で見て、3秒の位置にあって、かつスキッピング数が8（すなわち60/7.5）である場合、DVRは、提示順で見て、13秒の位置（すなわち、3＋8）にある画像を見つける。本発明のいくつかの実施例の場合、DVRが適切な画像を見つけかつ復号化するために掛かる時間を補正するために、スキッピング数字を、商が上述した商より大きい規定値に選択してもよい。
【００３８】
例えば、13秒の位置の画像は、B(97)であるかもしれない。これは、B(97)を、もし、DVRが十分速く行うことができるならば、DVRが復号化すべきでかつ提示すべき画像、つまり、「ターゲット」画像にする。しかしながら、もしB(97)が、（例えば、B(97)が大量の他の画像に従属しているとの理由で）非常に高い復号化コストを持つならば、このDVRが、実際にB(97)を復号化しかつ提示する場合、このDVRは、ユーザが規定した率を維持することは出来ないかもしれない。DVRは、B(97)に対する復号化コストを計算し、かつ復号化コストが規定された閾値より低いか否かを決定する。この規定された閾値は、例えば、DVRがどの程度速く単一の画像を復号化することができるかという情報に基づいて選択される値で、この値は、DVRのハードウェアおよび構成に依存し、かつDVRごとに異なる。もし復号化コストが規定された閾値より低い場合には、これは、DVRが、ユーザが規定した再生率を維持するのに十分速いであろう速度を有するB(97)を復号化しかつ提示することが可能であることを示す。このような状況では、DVRは、B(97)を（および従属性グラフに規定されているように、B(97)を復号化するために復号化することが必要となる他のいかなる画像も）復号化し、かつ上記のプロセスを再び実行する前に、B(97) （この場合は、B(97)を現在の画像として）をユーザに提示する。
【００３９】
これに代えて、復号化コストが規定された閾値より低くない場合、これは、DVRが、ユーザが規定した再生率を維持するために十分速いであろう速度でB(97)を復号化しかつ提示することが出来ないことを示す。このような状況下で、DVRは、(a)ユーザが規定した再生率を維持するために十分に速いであろう速度によって復号化させることができる、及び、(b)（提示順序で）時間的に可能である限りB(97)（この具体例では、「ターゲット」画像）に近接する、他の画像を捜す。
本発明の一実施例の場合、この画像を見いだすために、DVRは、時間的に提示順序で（ターゲット画像の前および後の両方で）、ターゲット画像（この具体例ではB(97)）の近くにある他の画像（例えば、16個の画像またはいくつかの他の規定数の画像）の組を形成する。従属性グラフを使用して、DVRは、これらの他の画像の各々に対し復号化コストを計算する。これらの他の画像のうちの少なくとも１つが、規定された閾値より低い復号化コストを有する場合、DVRは、その復号化コストが規定された閾値より低い画像の中から、ターゲット画像に（提示順序で）時間的に最も近接する画像を、選択する。このような状況では、DVRは、選択された画像を（および選択された画像への順序で復号化する必要がある他のいかなる画像も）復号化し、かつ上記プロセスを再び実行する前に、選択された画像をユーザに提示する。ここでは、（再生の増分時間の「すべり」を防止するために選択された画像では無い）ターゲット画像B(97)を、新しい現在の画像としている。
【００４０】
これに代えて、他の画像のいずれもが、規定された閾値より低い復号化コストを有しない場合、本発明の一実施例の場合、DVRは、上記プロセスを再び実行する前に、再び、現在の画像を提示するだけである。ここでは、（この場合、復号化も、提示もされていない）ターゲット画像（例えば、B(97)）を、新しい現在の画像としている。このような状況では、DVRは、ユーザが規定した再生率を維持しつつ、復号化しかつ提示するいかなる適切な画像も見つけることはできないので、DVRは、移動する前に同じ画像を再び提示するのみである。この状況は、提示の「スムーズさ」を低下させ、かつ最終的には、提示された画像間に、より大きい時間的ギャップをもたらす結果になるので、理想的には、この状況は、できる限り、回避されるべきである。
少なくとも本発明のいくつかの実施例の場合、DVRが、いかなる画像に対しても復号化コストを計算する際には何時でも、その画像が従属する一つ以上の他の画像が、DVRの画像キャッシュに復号化された形で存在する場合には、DVRは、その画像に対する復号化コストを相当量低減させる。このような状況下で、DVRは、画像を復号化するのに多くの時間を必要としないかもしれない。従って、画像の復号化コストは、DVRの画像キャッシュ内の他の画像の存在により、節約されるであろう時間に基づく量低減する。
本発明の一実施例の場合、DVRが、通常より速い逆方向の再生モードの間に、提示順序で時間的に現在の画像より前にあるターゲット画像を見つける代わりに、スキッピング数に基づいて、提示順序で時間的に現在の画像の後にあるターゲット画像を見つける場合を除き、DVRが復号化することができる率より速いユーザが規定した率での、逆方向の再生モードの間、DVRは、通常より速い順方向再生モードに対する上述した技術と類似する技術を使用する。
【００４１】
本発明の一実施例の場合、もし、DVRが、ユーザが規定した再生率で画像を復号化することができるのであれば、ユーザが規定した再生率が通常の再生率より大きいか否かに関係なく、DVRは、データ・ストリーム内のすべての画像を復号化しかつ再生する。したがって、本発明の一実施例の場合、ユーザが規定した再生率がDVRの最大の画像復号化率より大きい状況では、DVRは、いくつかの画像の復号化及び提示をスキップするだけである。
【００４２】
4.0 実施メカニズム-ハードウェアの概観
図４は、本発明の実施例を実施することができるコンピュータ・システム400を示すブロック図である。コンピュータ・システム400は、バス402または通信情報のための通信メカニズム及び処理情報のためのバス402に結合されているプロセッサ404を含む。コンピュータ・システム400は、ランダム・アクセス・メモリ（「RAM」）またはバス402に結合されている、情報及びプロセッサ404によって実行されるべき命令を格納するための他の動的ストレージ装置のような主記憶装置406も含む。メイン・メモリ406は、プロセッサ404によって実行される命令の実行中に一時変数または他の中間情報を格納するために用いることもできる。コンピュータ・システム400は、更に、読出し専用メモリ（「ROM」）408または静的情報およびプロセッサ404のためのバス402に結合されている他の静的記憶装置を含む。磁気ディスクまたは光ディスクのような、ストレージ装置410が設けられていて、かつこれは、情報および命令を格納するためのバス402に結合されている。
コンピュータ・システム400は、コンピュータ・ユーザに情報を表示するためのブラウン管（「CRT」）のような、表示装置412に、バス402を介して、結合させることができる。英数字および他のキーを含む入力装置414は、プロセッサ404に情報および命令選択を通信するためにバス402に結合されている。他の種類のユーザ入力装置は、マウスのような、カーソル制御416、トラックボール、スタイラス、または、プロセッサ404に方向情報および命令選択を通信するためかつ表示装置412上のカーソルの移動を制御するためのカーソル指示キーである。この入力装置は、典型的に、（装置が平面の位置を規定することを可能にする、第一軸（例えば、x）および第二軸（例えば、y）の2本の軸に2つの自由度を有する。
【００４３】
本発明は、DVRの選択されたトリック再生モードに従って、表示のためにマルチ・フレーム・ビデオ番組のフレームを選択するための、コンピュータ・システム400の使用に関する。本発明の一実施例によれば、DVRの選択されたトリック再生モードに従って、表示のためにマルチ・フレーム・ビデオ番組のフレームを選択することは、主記憶装置406に含まれる一つ以上の命令の一つ以上のシーケンスを実行するプロセッサ404に応答するコンピュータ・システム400によって提供される。このような命令は、ストレージ装置410のような他のコンピュータ可読媒体から主記憶装置406に読込むことができる。主記憶装置406に含まれる命令のシーケンスの実行は、プロセッサ404に、本願明細書に記述されるプロセス・ステップを実行させる。これに代わる実施例の場合、配線接続された回路網を、本発明を実施するために、ソフトウェア命令の代わりにまたはそれと組み合わせて使用することができる。従って、本発明の実施形態は、ハードウェア回路とソフトウェアの如何なる規定の組み合わせにも限定されない。
【００４４】
「コンピュータ可読媒体」と言う本願明細書において使用される用語は、実行のためにプロセッサ404に命令を提供することに関与するいかなる媒体をも意味する。このような媒体は、これらに限定されるものではないが、不揮発性媒体、揮発性媒体および伝送媒体を含む多くの形態を取ることができる。不揮発性媒体は、例えば、ストレージ装置410のような光学または磁気ディスクを含む。揮発性媒体は、主記憶装置406のような、ダイナミック・メモリを含む。伝送媒体は、バス402を備える導線を含む、同軸ケーブル、銅線および光ファイバを含む。伝送媒体は、電波通信および赤外線通信の間に生成される音響または光波のような形態を取ることもできる。
コンピュータ可読媒体の通常の形態は、例えば、フロッピーディスク、フレキシブルディスク、ハード・ディスク、磁気テープまたはいかなる他の磁気媒体、CD-ROM、いかなる他の光媒体、せん孔カード、紙テープ、孔のパターンを有する他のいかなる物理媒体、RAM、PROM及びEPROM、FLASH-EPROM、いかなる他のメモリーチップまたはカートリッジ、後述されるような搬送波、または、コンピュータが読出すことが出来るいかなる他の媒体も含む。
【００４５】
コンピュータ可読媒体のさまざまな形態は、実行のためのプロセッサ404への一つ以上の命令の一つ以上のシーケンスを担持することに関係させることができる。例えば、命令は、最初、リモートコンピュータの磁気ディスク上に担持させることができる。リモートコンピュータは、命令をそのダイナミック・メモリへロードすることができ、かつ電話線路を介してモデムを使用して命令を送ることができる。コンピュータ・システム400へのモデム・ローカルは、電話線路上のデータを受信することができ、かつデータを赤外線信号に変換するのに赤外線送信機を用いる。赤外検出器は、赤外線信号において担持されるデータおよび適切な1gを受信することができる。回路は、バス402上にデータを置くことができる。バス402は、プロセッサ404が命令を読み出してかつ実行する主記憶装置406にデータを担持する。主記憶装置406によって受信される命令は、プロセッサ404による実行の前または後の何れかで、オプションとしてストレージ装置410に格納させることができる。
【００４６】
コンピュータ・システム400は、バス402に結合される通信インタフェース418も含む。
通信インタフェース418は、ローカル・ネットワーク422に接続されているネットワーク・リンク420に、双方向データ通信結合を提供する。例えば、通信インタフェース418は、電話線に対応するタイプにデータ通信接続を提供するサービス総合ディジタル網（「ISDN」）カードまたはモデムとすることができる。別の具体例の場合、通信インタフェース418は、互換性を持つLANにデータ通信接続を提供するローカル・エリア・ネットワーク（「LAN」）カードとすることができる。無線リンクを、実施することもできる。いずれの種類の実施においても、通信インタフェース418は、様々な形の情報を表すデジタル・データ・ストリームを担持する、電気、電磁気または光学信号を送受信する。
ネットワーク・リンク420は、典型的には、他のデータ装置に一つ以上のネットワークを介してデータ通信を提供する。例えば、ネットワーク・リンク420は、ローカル・ネットワーク422を介してホスト・コンピュータ424に、または、インターネット・サービス・プロバイダ（「ISP」）426によって動作されるデータ機器に、接続することができる。ISP 426は、現在、一般に「インターネット」428と呼ばれる世界的パケット・データ通信ネットワークを介して、次々に、データ通信サービスを提供する。ローカル・ネットワーク422及びインターネット428は、両方とも、デジタル・データ・ストリームを担持させることが出来る、電気的、電磁気または光学信号を使用する。さまざまなネットワークを介する信号及びネットワーク・リンク420上の信号及びコンピュータ・システム400へ／からのディジタル・データを担持する通信インタフェース418を介する信号は、情報を搬送する搬送波の典型的な形である。
【００４７】
コンピュータ・システム400は、メッセージを送り、かつネットワーク、ネットワーク・リンク420及び通信インタフェース418を介して、プログラム・コードを含むデータを送信することができる。インターネットの具体例の場合、サーバー430は、インターネット428、ISP 426、ローカル・ネットワーク422及び通信インタフェース418を介してアプリケーション・プログラムに要請されたコードを送信するかもしれない。本発明によれば、本願明細書において記述されるように、このようなダウンロードされたアプリケーションは、上述したDVRの選択されたトリック再生モードに従って、表示のためにマルチ・フレーム・ビデオ番組のフレームを選択することを提供する。
受信されたコードは、それが受信されると、プロセッサ404によって実行させることができ、および／またはストレージ装置410に、または  後の実行のための他の不揮発性記憶装置に、格納させることができる。このように、コンピュータ・システム400は、搬送波の形態でアプリケーション・コードを得ることができる。
【００４８】
5.0 拡張かつ変形例
今まで、本発明は、明細書において、本発明の規定された実施例を参照して記述された。しかしながら、本発明のより広い精神と範囲から逸脱することなく、本発明にさまざまな変更と改変を為すことができることは、明らかであろう。したがって、明細書および図面は、制限すると言う意味よりはむしろ例示的であると考えるべきである。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【国際調査報告】
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