(57)【要約】本発明は、ビデオ信号を符号化する方法（２００）およびシステム（１００）に関する。この方法は、プログレッシブ・ビデオ信号を受信するステップ（２１２）と、このプログレッシブ・ビデオ信号を符号化して、少なくとも１つの予測ソース・ピクチャおよび少なくとも１つの非予測ソース・ピクチャを有する少なくとも１つのピクチャ群にするステップ（２１４）とを含んでいる。全ての非予測ソース・ピクチャは予測ソース・ピクチャから予測され、非予測ソース・ピクチャが別の非予測ソース・ピクチャから予測されないようになっている。また、この方法は、順方向トリック・モード・コマンドに応答して、少なくともピクチャ群内の非予測ソース・ピクチャの数を変更して、プログレッシブ・ビデオ信号をトリック・モード・ビデオ信号に変換するステップ（２１７、２１８）も含むことができる。
2006525769.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ディジタル・ビデオ信号を符号化する方法であって、
プログレッシブ・ビデオ信号を受信するステップと、
前記プログレッシブ・ビデオ信号を符号化して、少なくとも１つの予測ソース・ピクチャおよび少なくとも１つの非予測ソース・ピクチャを有する少なくとも１つのピクチャ群にするステップと、を含み、
全ての非予測ソース・ピクチャが、予測ソース・ピクチャから予測され、非予測ソース・ピクチャが、別の非予測ソース・ピクチャから予測されないようになっている、前記方法。
【請求項２】
前記プログレッシブ・ビデオ信号を記憶媒体に記録するステップと、
前記プログレッシブ・ビデオ信号を再生するステップと、を含む、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
順方向トリック・モード・コマンドに応答して、少なくとも前記ピクチャ群内の非予測ソース・ピクチャの数を変更し、前記プログレッシブ・ビデオ信号をトリック・モード・ビデオ信号に変換するステップを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項４】
前記予測ソース・ピクチャが、イントラ符号化画像である、請求項１に記載の方法。
【請求項５】
前記非予測ソース・ピクチャの少なくとも一部が、双方向予測符号化画像である、請求項１に記載の方法。
【請求項６】
前記非予測ソース・ピクチャの少なくとも一部が、予測符号化画像である、請求項１に記載の方法。
【請求項７】
前記双方向予測符号化画像がそれぞれ、一方向双方向予測符号化画像である、請求項５に記載の方法。
【請求項８】
前記変更ステップが、前記ピクチャ群内の少なくとも１つの非予測ソース・ピクチャをスキップし、前記プログレッシブ・ビデオ信号をトリック・モード・ビデオ信号に変換するステップを含む、請求項３に記載の方法。
【請求項９】
前記変更ステップが、少なくとも１つの非予測ソース・ピクチャの複製を前記ピクチャ群に挿入し、前記プログレッシブ・ビデオ信号をトリック・モード・ビデオ信号に変換するステップを含む、請求項３に記載の方法。
【請求項１０】
スキップされる非予測ソース・ピクチャが、前記ピクチャ群内の表示順序が最後のピクチャである予測符号化画像であり、前記方法が、前記ピクチャ群内で表示順序がその直前である非予測ソース・ピクチャを、前記直前の非予測ソース・ピクチャが予測符号化画像でない限り、予測符号化画像に変換するステップを含む、請求項８に記載の方法。
【請求項１１】
予測ソース・ピクチャおよび非予測ソース・ピクチャが、それぞれ表示指示を含み、前記方法が、所期の表示順序を反映するように、予測ソース・ピクチャおよび非予測ソース・ピクチャの少なくとも一部の表示指示を変更するステップを含む、請求項３に記載の方法。
【請求項１２】
前記表示指示が、時間的参照フィールドである、請求項１１に記載の方法。
【請求項１３】
ディジタル・ビデオ信号を符号化するシステムであって、
プログレッシブ・ビデオ信号を符号化し、少なくとも１つの予測ソース・ピクチャおよび少なくとも１つの非予測ソース・ピクチャを有する少なくとも１つのピクチャ群にするプロセッサであって、全ての非予測ソース・ピクチャが予測ソース・ピクチャから予測され、非予測ソース・ピクチャが別の非予測ソース・ピクチャから予測されないようにする、前記プロセッサと、
前記ピクチャ群を復号するデコーダと、
を含む、前記システム。
【請求項１４】
前記プログレッシブ・ビデオ信号を記憶媒体に記録し、前記プログレッシブ・ビデオ信号を再生する制御装置を含む、請求項１３に記載のシステム。
【請求項１５】
前記プロセッサが、順方向トリック・モード・コマンドに応答して、少なくとも前記ピクチャ群内の非予測ソース・ピクチャの数を変更し、前記プログレッシブ・ビデオ信号をトリック・モード・ビデオ信号に変換するようにプログラムされる、請求項１３に記載のシステム。
【請求項１６】
前記予測ソース・ピクチャが、イントラ符号化画像である、請求項１３に記載のシステム。
【請求項１７】
前記非予測ソース・ピクチャの少なくとも一部が、双方向予測符号化画像である、請求項１３に記載のシステム。
【請求項１８】
前記非予測ソース・ピクチャの少なくとも一部が、予測符号化画像である、請求項１３に記載のシステム。
【請求項１９】
前記双方向予測符号化画像がそれぞれ、一方向双方向予測符号化画像である、請求項１７に記載のシステム。
【請求項２０】
前記プロセッサが、前記ピクチャ群内の少なくとも１つの非予測ソース・ピクチャをスキップし、前記プログレッシブ・ビデオ信号をトリック・モード・ビデオ信号に変換するようにプログラムされる、請求項１５に記載のシステム。
【請求項２１】
前記プロセッサが、少なくとも１つの非予測ソース・ピクチャの複製を前記ピクチャ群に挿入し、前記プログレッシブ・ビデオ信号をトリック・モード・ビデオ信号に変換するようにプログラムされる、請求項１５に記載のシステム。
【請求項２２】
スキップされる非予測ソース・ピクチャが、前記ピクチャ群内の表示順序が最後のピクチャである予測符号化画像であり、前記プロセッサが、前記ピクチャ群内で表示順序がその直前である非予測ソース・ピクチャを、前記直前の非予測ソース・ピクチャが予測符号化画像でない限り、予測符号化ピクチャに変換するようにプログラムされる、請求項２０に記載のシステム。
【請求項２３】
予測ソース・ピクチャおよび非予測ソース・ピクチャが、それぞれ表示指示を含み、前記プロセッサが、所期の表示順序を反映するように、予測ソース・ピクチャおよび非予測ソース・ピクチャの少なくとも一部の表示指示を変更するようにプログラムされる、請求項１５に記載のシステム。
【請求項２４】
前記表示指示が、時間的参照フィールドである、請求項２３に記載のシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の構成は、一般にビデオ・システムに関し、特にディジタル符号化されたビデオ・シーケンスを記録または再生するビデオ・システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
現在の家電製品市場では、ビデオの再生を容易にする装置の人気が高まっている。例えば、多くの消費者は、以前に録画した番組を見たり、好きな番組を録画したりする目的でディジタル・ビデオ・ディスク（ＤＶＤ）のレコーダまたはプレーヤを購入している。通常、ＤＶＤレコーダまたはプレーヤは、当該レコーダまたはプレーヤが再生するディスクに記憶されたディジタル符号化されたマルチメディア・データを復号するためのＭＰＥＧ（Ｍｏｖｉｎｇ  Ｐｉｃｔｕｒｅ  Ｅｘｐｅｒｔ  Ｇｒｏｕｐ）デコーダ（復号器）を内蔵している。復号されるＭＰＥＧビデオ信号は、複数のピクチャ群（ＧＯＰ：Ｇｒｏｕｐ  Ｏｆ  Ｐｉｃｔｕｒｅｓ）からなり、各ＧＯＰは、通常はイントラ（フレーム内）符号化画像（Ｉ（Ｉｎｔｒａ）ピクチャ）、複数の予測符号化画像（Ｐ（Ｐｒｅｄｉｃｔｉｖｅ）ピクチャ）、および複数の双方向予測符号化画像（Ｂ（Ｂｉ−ｐｒｅｄｉｃｔｉｖｅ）ピクチャ）を含んでいる。
【０００３】
ビデオ信号の再生中に、視聴者が特定のトリック・モードを実行したいと思うこともある。トリック・モード（ｔｒｉｃｋ  ｍｏｄｅ）とは、通常速度でまたは順方向に再生を行わない任意のビデオ再生であると考えられる。例えば、高速順方向（ｆａｓｔ−ｆｏｒｗａｒｄ）トリック・モードを開始すれば、視聴者は幾つかのビデオ部分をより速く見ることができる。ＭＰＥＧビデオ信号で高速順方向トリック・モードを実行するためには、ＤＶＤのデコーダは、ビデオ信号の各ＧＯＰに含まれる幾つかのピクチャをスキップする（読み飛ばす）。トリック・モードが高速になるほど、スキップする必要のある各ＧＯＰ内のピクチャ数は増加する。一般に、連続したＧＯＰ内で双方向予測符号化画像（Ｂピクチャ）が最初にスキップされる。Ｂピクチャが全てスキップされた後に、予測符号化画像（Ｐピクチャ）がスキップされる。Ｐピクチャも、最終的には全てスキップされる。Ｐピクチャに関しては、ＧＯＰの末尾にあるＰピクチャ（通常は表示順序がＧＯＰ内で最後になるピクチャ）を最初にスキップして、その後に表示順序がその直前であるＰピクチャをスキップしなければならない。このプロセスは、当該ＧＯＰ内の（表示順序が）最後のＰピクチャをスキップするようにして、Ｐピクチャが１つも残らなくなるまで続けることができる。必要なら、イントラ符号化画像（Ｉピクチャ）もスキップすることができ、この時点で当該ＧＯＰ全体がスキップされる。
【０００４】
表示順序に鑑みてＢピクチャを最初にスキップし、その次にＰピクチャをスキップするというこの特定のアルゴリズムの背後にある原理は、通常のＧＯＰで利用される予測方式に基づいている。具体的には、Ｂピクチャはその他のピクチャの予測には使用されず、Ｂピクチャをスキップすることは、中程度または低程度のスピードアップを行うのに有用である。対照的に、Ｉピクチャは、ＧＯＰ内のその他の全てのピクチャの予測に直接的にも間接的にも使用される。ＧＯＰ内にＩピクチャが１つしか存在しない場合には、ＧＯＰ内のその他のピクチャの何れもスキップされない場合には、そのＩピクチャを保持しなければならない。その他のピクチャを何れもスキップせずにＩピクチャをスキップした場合には、残りのピクチャを正確に予測することが不可能になる。同様に、Ｐピクチャはその他のＰピクチャの予測に使用され、その時のＧＯＰ内の最後のＰピクチャ以外のＰピクチャをスキップすると、表示順序でそのスキップしたＰピクチャの後に表示される任意のピクチャの表示に悪影響が及ぶことになる。
【０００５】
許容可能ではあるが、上述のアルゴリズムでは、ピクチャをスキップする特定の順序に応答して更なるマイクロプロセッサのプログラミングを行う必要がある。更に、このスキップ・アルゴリズムでは、ピクチャをスキップして最適な再生を行うことができない。例えば、視聴者が通常の再生速度の２倍の速度でビデオを再生したいと思う場合には、ビデオ内のピクチャをスキップする最も望ましい方法は、ピクチャを１つおきにスキップする方法となる。しかし、通常のＧＯＰ構造では、上述のような制限があるためにこの方法でピクチャをスキップすることはできない。
【発明の開示】
【０００６】
（発明の概要）
本発明は、ディジタル・ビデオ信号を符号化する方法に関する。この方法は、プログレッシブ・ビデオ信号を受信するステップと、このプログレッシブ・ビデオ信号を符号化して、少なくとも１つの予測ソース・ピクチャ（ｐｒｅｄｉｃｔｉｏｎ  ｓｏｕｒｃｅ  ｐｉｃｔｕｒｅ）および少なくとも１つの非予測ソース・ピクチャ（ｎｏｎ−ｐｒｅｄｉｃｔｉｏｎ  ｓｏｕｒｃｅ  ｐｉｃｔｕｒｅ）を有する少なくとも１つのピクチャ群（ＧＯＰ）にするステップとを含むことができる。全ての非予測ソース・ピクチャは予測ソース・ピクチャから予測され、非予測ソース・ピクチャが別の非予測ソース・ピクチャから予測されないようになっている。
【０００７】
更に、この方法は、プログレッシブ・ビデオ信号を記憶媒体に記録するステップと、プログレッシブ・ビデオ信号を再生するステップとを含むことができる。また、この方法は、順方向トリック・モード・コマンドに応答して、少なくともピクチャ群内の非予測ソース・ピクチャの数を変更して、プログレッシブ・ビデオ信号をトリック・モード・ビデオ信号に変換するステップも含むことができる。
【０００８】
一構成では、予測ソース・ピクチャはイントラ符号化画像（Ｉピクチャ）にする。更に、非予測ソース・ピクチャの少なくとも一部を、双方向予測符号化画像（Ｂピクチャ）、または予測符号化画像（Ｐピクチャ）にする。例えば、双方向予測符号化ピクチャをそれぞれ、一方向双方向予測符号化画像にする。
【０００９】
本発明の一態様では、変更ステップは、ピクチャ群（ＧＯＰ）内の少なくとも１つの非予測ソース・ピクチャをスキップして、プログレッシブ・ビデオ信号をトリック・モード・ビデオ信号に変換するステップを含むことができる。或いは、変更ステップは、少なくとも１つの非予測ソース・ピクチャの複製をピクチャ群に挿入して、プログレッシブ・ビデオ信号をトリック・モード・ビデオ信号に変換するステップを含むことができる。
【００１０】
別の態様では、スキップされる非予測ソース・ピクチャは、ピクチャ群内の表示順序が最後のピクチャである予測符号化画像にする。更に、この方法は、ピクチャ群内で表示順序がその直前である非予測ソース・ピクチャを、該直前の非予測ソース・ピクチャが予測符号化画像でない限り、予測符号化画像に変換するステップを更に含むことができる。
【００１１】
別の構成では、予測ソース・ピクチャおよび非予測ソース・ピクチャは、それぞれ表示指示を含むことができ、この方法は、所期の表示順序を反映するように、予測ソース・ピクチャおよび非予測ソース・ピクチャの少なくとも一部の表示指示を変更するステップを更に含むことができる。例えば、表示指示は、時間的参照フィールドとする。
【００１２】
また、本発明は、ディジタル・ビデオ信号を符号化するシステムにも関する。このシステムは、プログレッシブ・ビデオ信号を符号化して、少なくとも１つの予測ソース・ピクチャおよび少なくとも１つの非予測ソース・ピクチャを有する少なくとも１つのピクチャ群にするプロセッサを含んでいる。全ての非予測ソース・ピクチャは、予測ソース・ピクチャから予測され、非予測ソース・ピクチャが別の非予測ソース・ピクチャから予測されないようになっている。更に、このシステムは、プログレッシブ・ビデオ信号を復号するデコーダを含んでいる。また、このシステムは、上述の方法を実施するために適当なソフトウェアおよび回路も含んでいる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
本発明の構成による様々な先進的な動作機能を実施するシステム１００を、図１Ａにブロック図として示す。しかし、本発明は、図１Ａに示す特定のシステムに限定されるものではなく、本発明は、ビデオ信号を受信し、この信号を処理し、この信号をディスプレイ・デバイスなど任意の適当な構成要素に対して出力することができるその他任意のシステムで実施することができる。また、システム１００がデータを読み取る、またはデータを書き込む記憶媒体は、いかなる特定のタイプの記憶媒体にも制限されず、ディジタル符号化データを記憶することができる任意の記憶媒体をシステム１００と共に使用することができる。
【００１４】
システム１００は、入来するビデオ信号を符号化するエンコーダ（符号器）１１０と、このビデオ信号を様々な技術で符号化するようエンコーダ１１０に命令するマイクロプロセッサ１１２とを備えることができる。ビデオ信号を符号化する様々な技術のうちの幾つかについては、後述する。本発明では、エンコーダ１１０およびマイクロプロセッサ１１２の全体または一部を、プロセッサ１１４とみなすことができる。エンコーダ１１０は、マイクロプロセッサ１１２と同じ装置内に位置していても良いし、或いはマイクロプロセッサ１１２を収容した装置とは遠隔に配置されたデバイス内に配置しても良い。離れた場所に遠隔に配置される場合には、エンコーダ１１０は、必ずしもマイクロプロセッサ１１２により制御されるとは限らない。
【００１５】
また、システム１００は、記憶媒体１１８からデータを読み取り、且つこれにデータを書き込むための制御装置１１６も備えることができる。例えば、データは、ディジタル符号化ビデオ信号とすることができる。また、システム１００は、符号化ビデオ信号が記憶媒体１１８から読み取られたときにこの信号を復号し、復号したビデオ信号をディスプレイ・デバイスなど適当な構成要素に転送するデコーダ１２０も有することができる。デコーダ１２０は、エンコーダ１１０（エンコーダ１１０が遠隔配置されていない場合）、マイクロプロセッサ１１２および制御装置１１６を収容しているのと同じ装置内に取り付けることもできるし、或いは以下で述べるように、別のデバイス内に取り付けることもできる。
【００１６】
また、マイクロプロセッサ１１２が（上述のように）エンコーダ１１０の動作を制御し、また制御装置１１６およびデコーダ１２０の動作を制御できるようにするために、制御インタフェースおよびデータ・インタフェースを設けることもできる。マイクロプロセッサ１１２により従来の動作が行われるように適当なソフトウェアまたはファームウェアをメモリに記憶する。更に、本発明の構成によれば、マイクロプロセッサ１１２にプログラム・ルーチンを与えることもできる。
【００１７】
動作中には、エンコーダ１１０は、入来するプログレッシブ・ビデオ信号を受信し、符号化する。当技術分野で既知の通り、このタイプのビデオ信号は、漸進的に走査された複数のピクチャで構成される。本発明の構成によれば、マイクロプロセッサ１１２は、入来するビデオ信号を、トリック・モードを実行するのに特に有用な１つまたは複数のＧＯＰに符号化するようエンコーダ１１０に命令する。このようなＧＯＰの例の幾つかを、以下に挙げる。次いで、エンコーダ１１０は、符号化したビデオ信号を制御装置１１６に転送することができ、制御装置１１６は、この信号を記憶媒体１１８に記録する。エンコーダ１１０が遠隔に位置する場合には、エンコーダ１１０は、入来する非プログレッシブなビデオ信号を符号化することができるが、必ずしもマイクロプロセッサ１１２から符号化命令を受信するとは限らない。
【００１８】
マイクロプロセッサ１１２が再生コマンドを受信した場合には、マイクロプロセッサ１１２は、記憶媒体１１８から符号化ビデオ信号を読み取るよう制御装置１１６に命令する。制御装置１１６は、この信号をマイクロプロセッサ１１２に転送することができ、マイクロプロセッサ１１２はこの信号をデコーダ１２０に送信する。デコーダ１２０は、ビデオ信号を復号し、適当なデバイスで表示するためにこの信号を出力する。マイクロプロセッサ１１２がトリック・モード・コマンドを受信した場合には、マイクロプロセッサ１１２は、ＧＯＰ内の複数のピクチャをスキップする、またはＧＯＰのピクチャを反復する。
【００１９】
上述のように、復号ステップを実行するデコーダ１２０がマイクロプロセッサ１１２を収容している装置とは別のデバイス内に位置している例も幾つか考えられる。このような構成の一例を、図１Ｂに示す。図１Ｂでは、デコーダ１２０が、マイクロプロセッサ１１２を収容することができるマルチメディア・デバイス１２４とは別のディスプレイ・デバイス１２２内に位置している。この場合には、デコーダ１２０は、マイクロプロセッサ１１２の制御の下にないこともある。このようなシステムは、遠隔デコーダ・システムと呼ぶことができる。この状態でも、依然としてこのシステム１００内でトリック・モードを実行することができ、マイクロプロセッサ１１２は、ディスプレイ・デバイス１２２内のデコーダ１２０がビデオ信号を復号する前に、ビデオ信号中のピクチャを削除する、またはピクチャの複製をビデオ信号に挿入する。このタイプのシステムでは、エンコーダ１１０も遠隔に位置することができることを理解されたい。
【００２０】
図１Ａおよび図１Ｂに関連して述べた構成の何れにおいても、符号化プロセス中に作成されるＧＯＰにより、順方向トリック・モードの効率的な実施が容易になる。以下では、本発明の全体的な動作について詳細に述べる。
【００２１】
図２を参照すると、特別なＧＯＰを用いてプログレッシブ・ビデオ信号のトリック・モードを実行する１つの方法を実施する方法２００が示してある。この方法２００は、ビデオ信号を符号化および復号することができる任意の適当なシステムで実施する。この方法２００は、ステップ２１０に示すように開始する。ステップ２１２で、プログレッシブ・ビデオ信号を受信する。上述のように、プログレッシブ・ビデオ信号は、漸進的に走査された複数のピクチャを含むものである。ステップ２１４に示すように、このプログレッシブ・ビデオ信号を符号化して、少なくとも１つの予測ソース・ピクチャおよび少なくとも１つの非予測ソース・ピクチャを有する少なくとも１つのＧＯＰにする。一構成では、全ての非予測ソース・ピクチャを予測ソース・ピクチャから予測することができ、非予測ソース・ピクチャが別の非予測ソース・ピクチャから予測されることがないようになっている。
【００２２】
図３を参照すると、このプロセスの一例が示してある。この特定の構成では、ビデオ信号を符号化して、１つまたは複数のＧＯＰ３００にする。ＧＯＰ３００は、表示順序で示してある。各ＧＯＰ３００は、少なくとも１つの予測ソース・ピクチャ３１０と、少なくとも１つの非予測ソース・ピクチャ３１２とを含むことができる。予測ソース・ピクチャは、別のピクチャからは予測されないが、ＧＯＰ内の他のピクチャを予測するために使用することができる、ＧＯＰ内のピクチャである。更に、非予測ソース・ピクチャは、当該ＧＯＰ内の予測ソース・ピクチャから予測することができる、ＧＯＰ内の任意のピクチャとする。
【００２３】
例えば、予測ソース・ピクチャ３１０をＩ（イントラ）ピクチャとし、非予測ソース・ピクチャ３１２をＢ（双方向予測）ピクチャおよび／またはＰ（予測）ピクチャとする。各非予測ソース・ピクチャ３１２は、予測ソース・ピクチャ３１０から予測する。これは、この例で言えば、各ＢピクチャおよびＰピクチャがＩピクチャから予測されるということである。Ｐピクチャが非予測ソース・ピクチャ３１２として働くので、非予測ソース・ピクチャ３１２が、Ｂピクチャなど、その他のピクチャを予測するのに利用することが出来ないピクチャに限定されないことは明らかであろう。
【００２４】
しかし、本発明の構成によれば、各非予測ソース・ピクチャ３１２は、予測ソース・ピクチャ３１０からしか予測することができない。一構成では、Ｂピクチャを一方向予測画像とし、Ｉピクチャより前（表示順序）のＢピクチャは、Ｉピクチャから逆方向に予測することができ、Ｉピクチャより（表示順序）後のＢピクチャはＩピクチャから順方向に予測することができるようにする。予測ソース・ピクチャ３１０および非予測ソース・ピクチャ３１２に付した下付き数字は、これらの各ピクチャが通常の再生速度で表示される順序（当該ＧＯＰ内におけるその他のピクチャとの相対的な順序）を示している。
【００２５】
上述のように、ＧＯＰ３００は表示順序で示してある。この例ではピクチャＩ３である予測ソース・ピクチャ３１０を最初にデコーダに送信し、その後に予測ソース・ピクチャ３１０から予測される非予測ソース・ピクチャ３１２を送信することができるので、送信順序は表示順序とは若干異なる。
【００２６】
本発明は、本発明の構成によるＧＯＰ構造の単なる一例を表しているだけであり、これらの特定のＧＯＰ３００に限定されるものではないことに留意することは重要である。実際に、その中に含まれる全ての非予測ソース・ピクチャを当該ＧＯＰ内の予測ソース・ピクチャから予測することができる任意のＧＯＰが、本発明の構成に含まれるものとする。更に、図３には、１つの予測ソース・ピクチャ３１０および６個の非予測ソース・ピクチャ３１２をそれぞれ有する２つのＧＯＰ３００しか示していないが、受信されるビデオ信号は、任意の適当な数の予測ソース・ピクチャ３１０および非予測ソース・ピクチャ３１２を有する任意の適当な数のＧＯＰ３００に符号化することができることを理解されたい。
【００２７】
また、ＧＯＰ３００内に複数の予測ソース・ピクチャ３１０が存在する場合には、ＧＯＰ３００内の任意のＢピクチャを両方向に予測する。例えば、複数の予測ソース・ピクチャ３１０をＧＯＰ３００内に位置づけ、非予測ソース・ピクチャ３１２の幾つかをこれらの予測ソース・ピクチャ３１０から予測する。従って、予測ソース・ピクチャ３１０を、これらの予測ソース・ピクチャ３１０に依存してその予測が行われる非予測ソース・ピクチャ３１２より先にデコーダに送信することができる。
【００２８】
方法２００に戻ると、ステップ２１５で、これらのＧＯＰを含むプログレッシブ・ビデオ信号を、適当な記憶媒体に記録する。一度記録されたら、これらのＧＯＰを含むプログレッシブ・ビデオ信号は、ステップ２１６に示すように再生する。判定ブロック２１７で、ＧＯＰ内の非予測ソース・ピクチャの数を変更するかどうかを判定する。例えば、この変更は、高速順方向や低速順方向などの順方向トリック・モード・コマンドに応答して行うことができる。変更が行われない場合には、ステップ２１６で方法２００を再開する。変更を行う場合には、ステップ２１８で変更プロセスを実行する。ステップ２１８で行われる動作では、プログレッシブ・ビデオ信号をトリック・モード・ビデオ信号に変換する。幾つかの例を、図４Ａから図４Ｄに示す。
【００２９】
図４Ａを参照すると、図３に最初に示したように、各ＧＯＰ３００は、幾つかの非予測ソース・ピクチャ３１２が除去またはスキップされた状態で示してある。具体的には、左側のＧＯＰ３００では、ピクチャＢ０、Ｂ２、Ｂ４およびＰ６をスキップすることができ、右側のＧＯＰ３００では、Ｂ１、Ｂ４およびＰ６をスキップする。これらの非予測ソース・ピクチャ３１２をスキップすることにより、再生速度を高めることができる。ここで、スキップされる非予測ソース・ピクチャ３１２の数は、２つのＧＯＰ３００に含まれる総ピクチャの２分の１であるが、この数が、通常の再生速度の２倍の再生速度、即ち２Ｘ（１Ｘが通常の再生速度（１倍）を表す）と関係している。
【００３０】
本発明の構成によれば、ＧＯＰ３００内の非予測ソース・ピクチャ３１２のうちのどのピクチャをスキップしても、ＧＯＰ３００内の残りの任意の非予測ソース・ピクチャ３１２の予測に影響を及ぼすことなく、ビデオ信号の再生速度を高めることができる。この機能は、上述の符号化プロセスにより可能になるものである。例えばＭＰＥＧ規格に従ってＧＯＰ３００を配置するステップについては、後述する。
【００３１】
言うまでもなく、本発明は図４Ａに関連して述べた例に限定されるものではなく、全ての非予測ソース・ピクチャ３１２をスキップすることができるということは、予測ソース・ピクチャ３１０から非予測ソース・ピクチャ３１２が予測されるその他の任意のＧＯＰについても当てはまることを理解されたい。また、ＧＯＰ３００全体をスキップして、より高速の再生を行うこともできる。
【００３２】
図２に戻ると、変更ステップ２１８は、少なくとも１つの予測ソース・ピクチャ３１０または非予測ソース・ピクチャ３１２の複製をＧＯＰ３００に挿入して、プログレッシブ・ビデオ信号をトリック・モード・ビデオ信号に変換するステップを更に含むことができる。このような動作の一例を、図４Ｂに示す。ここで、各予測ソース・ピクチャ３１０および非予測ソース・ピクチャ３１２の複製を、ＧＯＰ３００に挿入することができる（便宜上、図３に示すＧＯＰ３００のうち１つのみを示す）。この特定の例では、１／２Ｘ（１／２倍）の再生速度を生じることができる。下付き文字「ｄ」は、それが付されたピクチャがその直前のピクチャの複製であることを表している。
【００３３】
元の非予測ソース・ピクチャ３１２と同様に、これらのピクチャの複製も、予測ソース・ピクチャ３１０から予測することができる（ＭＰＥＧ規格によれば、ＧＯＰ３００内の最後のピクチャ、ここでは複製ピクチャＰ６ｄは、その直前のＰピクチャ、この場合ではピクチャＰ６から予測することができる）。更に、元の非予測ピクチャ３１２およびそれらの複製は、予測ソース・ピクチャ３１０の複製から予測することもできる。
【００３４】
図４Ｂに示す例は、次のように説明される。つまり、元の予測ソース・ピクチャ３１０、即ちピクチャＩ３より前（表示順序）の全ての非予測ソース・ピクチャ３１２およびその複製は、ピクチャＩ３から予測する。更に、元の予測ソース・ピクチャ３１０の複製、即ちピクチャＩ３ｄより後（表示順序）の元の非予測ソース・ピクチャ３１２およびその複製は、複製ピクチャＩ３ｄから予測することができる（複製ピクチャＰ６ｄは例外とする）。ただし、この特定の構成は単なる例示であり、非予測ソース・ピクチャ３１２およびそれらの複製は、予測ソース・ピクチャ３１０の任意の複製も含めてその他の任意の適当な予測ソース・ピクチャ３１０から予測することができることを理解されたい。
【００３５】
別の構成では、ＧＯＰ３００に挿入された複製ピクチャのうちの１つまたは複数を、ダミーＢピクチャまたはダミーＰピクチャとすることができる。ダミーＢピクチャまたはダミーＰピクチャとは、そのダミー・ピクチャの動きベクトルがゼロに設定され、その残りの信号がゼロに設定される、または符号化されない、ＢピクチャまたはＰピクチャである。例えば、ＧＯＰ３００内の予測ソース・ピクチャ３１０（ピクチャＩ３）の複製を、ピクチャＩ３ｄなど、別のＩピクチャではなく、ダミーＰピクチャとする。同様に、最後の非予測ピクチャ３１２（ピクチャＰ６）の複製を、ピクチャＰ６ｄなど、従来のＰピクチャではなくダミーＰピクチャにすることもできる。トリック・モード中にダミーＢピクチャまたはダミーＰピクチャを使用することにより、状況によっては必要となることもあるビデオ信号のビット・レートの低下を実現することができる。
【００３６】
図２に戻って、判定ブロック２２０で、ＧＯＰ内の最後の非予測ソース・ピクチャがスキップされたかどうかを判定する。スキップされていない場合には、ジャンプ・サークルＡ（ｊｕｍｐ  ｃｉｒｃｌｅ  Ａ）を介して判定ブロック２２６で方法２００を再開する。スキップされている場合には、判定ブロック２２２で、ＧＯＰ内で表示順序がその直前の非予測ソース・ピクチャがＰピクチャであるかどうかを判定する。Ｐピクチャである場合には、方法２００は、ジャンプ・サークルＡを介して判定ブロック２２６に進むことができる。Ｐピクチャでない場合には、ステップ２２４に示すように、ＧＯＰ内のその直前の非予測ソース・ピクチャをＰピクチャに変換する。
【００３７】
この動作の一例を、図４Ｃに示す。ＭＰＥＧビデオの仕様によれば、ＧＯＰ内の最後のピクチャがＰピクチャまたはＩピクチャであることが必要である。従って、非予測ソース・ピクチャ３１２であるＧＯＰ３００内のピクチャＰ６がトリック・モード中にスキップされた場合、ＧＯＰ３００内の最後のピクチャは、（スキップされていなければ）ピクチャＢ５となり、ＭＰＥＧ規格に沿わなくなる。ＭＰＥＧの要件を満たすために、直前の非予測ソース・ピクチャ３１２、この場合はピクチャＢ５を、Ｐピクチャ、即ちピクチャＰ５に変換することができる。
【００３８】
Ｂピクチャは、Ｂピクチャのピクチャ・ヘッダ内にあるパラメータ、ｐｉｃｔｕｒｅ＿ｃｏｄｉｎｇ＿ｔｙｐｅ、ｆｕｌｌ＿ｐｅｌ＿ｂａｃｋｗａｒｄ＿ｖｅｃｔｏｒおよびｂａｃｋｗａｒｄ＿ｆ＿ｃｏｄｅを、Ｐピクチャの値に設定することにより、Ｐピクチャに変換する。更に、ｍａｃｒｏｂｌｏｃｋ＿ｔｙｐｅについての可変長コード、ｍａｃｒｏｂｌｏｃｋ＿ｑｕａｎｔ、ｍａｃｒｏｂｌｏｃｋ＿ｍｏｔｉｏｎ＿ｆｏｒｗａｒｄ、ｍａｃｒｏｂｌｏｃｋ＿ｍｏｔｉｏｎ＿ｂａｃｋｗａｒｄ、ｍａｃｒｏｂｌｏｃｋ＿ｐａｔｔｅｒｎ、ｍａｃｒｏｂｌｏｃｋ＿ｉｎｔｒａ、ｓｐａｔｉａｌ＿ｔｅｍｐｏｒａｌ＿ｗｅｉｇｈｔ＿ｃｏｄｅ＿ｆｌａｇおよびｐｅｒｍｉｔｔｅｄ＿ｓｐａｔｉａｌ＿ｔｅｍｐｏｒａｌ＿ｗｅｉｇｈｔ＿ｃｌａｓｓｅｓを、Ｐピクチャの値に設定する。
【００３９】
このプロセスにより、このピクチャをＰピクチャとして復号するようデコーダに命令することができる。従って、本発明の構成によれば、ＧＯＰ内の最後のピクチャはＰピクチャでなければならないというＭＰＥＧ要件に背くことなく、ＧＯＰ３００内の最後のピクチャをスキップする。別の例として、図４Ａを参照すると、両ＧＯＰ３００内のピクチャＢ５を、ＭＰＥＧ規格に合うようにＰピクチャに変換する。
【００４０】
図２の方法２００に戻って、予測ソース・ピクチャおよび非予測ソース・ピクチャは、表示指示を含むことができる。ジャンプ・サークルＡから判定ブロック２２６に進んで、これらのピクチャの表示指示を変更すると判定された場合には、この変更プロセスをステップ２２８で実行する。これらのピクチャの何れか１つがスキップまたは複製される場合には、これらの表示指示の変更は、予測ソース・ピクチャおよび非予測ソース・ピクチャの所期の表示順序を反映して行うことができることに留意されたい。表示指示を変更しない場合には、ステップ２３０で方法２００を終了する。
【００４１】
一構成では、表示指示は、時間的参照フィールドとすることができる。時間的参照フィールドは、通常は、ディジタル符号化ピクチャのピクチャ・ヘッダに位置する１０ビット・フィールドである。デコーダによっては、ビデオ信号内の特定のピクチャが、当該ビデオ信号内のその他のピクチャとの関係においていつ表示されるかを判定するのに、時間的参照フィールドに依拠するものもある。このフィールドは、通常は整数値を有する。
【００４２】
例えば、再度図３を参照すると、各ＧＯＰ３００は７個のピクチャを含んでいる。各ＧＯＰ３００内のピクチャに付された下付き数字は、それぞれのピクチャの時間的参照フィールドの整数値に対応する。例えば、第１の非予測ソース・ピクチャ３１２、即ちピクチャＢ０の時間的参照フィールドの整数値を０とする。この０という数値は、この特定のピクチャが、各ＧＯＰ３００内で最初に表示されることを示している。次に表示されるピクチャであるピクチャＢ１の時間的参照フィールドは、整数値１を有する。このように、その後に表示される各ピクチャの時間的参照フィールドの整数値を、その時間的参照フィールドが整数値６を有することができるピクチャＰ６まで、１ずつ大きくする。便宜上、「時間的参照フィールドの整数値」という表現を、「整数値」とすることもできる。
【００４３】
しかし、例えば、非予測ソース・ピクチャ３１２がスキップされた場合には、元の時間的参照フィールドに基づく表示順序が有効ではなくなる。従って、スキップされたピクチャの後に続く予測ソース・ピクチャ３１０および非予測ソース・ピクチャ３１２の時間的参照フィールドの整数値を変更して、適当な表示順序を示すようにする。この機能は、予測ソース・ピクチャ３１０または非予測ソース・ピクチャ３１２の複製がＧＯＰ３００に挿入された場合にも適用する。
【００４４】
例えば、右側のＧＯＰ３００のピクチャＢ１がスキップされた場合には、このピクチャの後に続く予測ソース・ピクチャ３１０および非予測ソース・ピクチャ３１２の整数値を１ずつ減少させることができる。従って、ピクチャＢ２の時間的参照フィールドの整数値は２から１に変更することができ、ピクチャＩ３の時間的参照フィールドの整数値は３から２に変更することができ、以下同様に変更を行うことができる。この変更プロセスは、ＧＯＰ３００の末端に到達するまで継続することができ、この変更プロセスにより、ＧＯＰ３００内の残りのピクチャが適当な順序で表示されることを保証する。
【００４５】
従って、ＧＯＰ内の予測ソース・ピクチャ３１０または非予測ソース・ピクチャ３１２がスキップされるたびに、スキップされたピクチャの後に続く当該ＧＯＰ内の残りのピクチャの時間的参照フィールド（ｔｅｍｐｏｒａｌ  ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ  ｆｉｅｌｄ）の整数値を１ずつ減少させることができる。その最終的な結果を図４Ｄに示す。この図では、新しい整数値を示し、スキップされたピクチャＢ１は輪郭を破線で示し、以前の整数値は括弧書きで示してある。同様に、予測ソース・ピクチャ３１０または非予測ソース・ピクチャ３１２の複製がＧＯＰ３００に挿入されるたびに、挿入された複製の後に続くピクチャの整数値を１ずつ増加させることができる。
【００４６】
本発明はこれらの特定の例に限定されるわけではなく、所期の表示順序を反映するように関連のある時間的参照フィールドの整数値を変更するその他の方法を、その他の任意の適当な形態で実行することができることを理解されたい。更に、本発明は、時間的参照フィールドの使用に限定されるわけではなく、上述の実施形態の何れにおいても、その他の任意の適当な表示指示を変更して所期の表示順序を反映することができることに留意されたい。図２に戻って、方法２００はステップ２３０で終了する。
【００４７】
本明細書に開示の実施形態に関連して本発明について説明したが、上述の説明は例示を目的としたものであり、特許請求の範囲により定義される本発明の範囲を制限するものではないことを理解されたい。
【図面の簡単な説明】
【００４８】
【図１Ａ】本発明の構成による、ビデオ信号を特別なＧＯＰに符号化し、順方向動作トリック・モードを実行することができるシステムを示すブロック図である。
【図１Ｂ】本発明の構成による、ビデオ信号を特別なＧＯＰに符号化し、順方向動作トリック・モードを実行することができる別のシステムを示すブロック図である。
【図２】本発明の構成による、ビデオ信号を特別なＧＯＰに符号化し、順方向動作トリック・モードを実行する方法を示す流れ図である。
【図３】本発明の構成による特別なＧＯＰの一例を示す図である。
【図４Ａ】本発明の構成による、図３に示す特別なＧＯＰ内でのピクチャのスキップの一例を示す図である。
【図４Ｂ】本発明の構成による、図３に示す特別なＧＯＰへの複製ピクチャの挿入の一例を示す図である。
【図４Ｃ】本発明の構成による、図３に示す特別なＧＯＰ内でのピクチャのスキップの別の例を示す図である。
【図４Ｄ】本発明の構成による、図３に示す特別なＧＯＰ内でのピクチャのスキップ、および任意の残りのピクチャの表示指示の変更の更に別の例を示す図である。
【図１Ａ】
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【図１Ｂ】
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【図２】
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【図３】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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【図４Ｃ】
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【図４Ｄ】
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【国際調査報告】
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