(57)【要約】【課題】非標準のトリック・モード速度で、高速かつ応答性の高いビデオ／オーディオ再生を行うために使用される情報の伝送を容易にする、システム、方法、およびコンピュータ製品を提供すること。【解決手段】本発明の一実施形態では、符号化されたデジタル・ビデオ情報またはデジタル・オーディオ情報から導出された低分解能の圧縮された独立フレームを使用して、ユーザが要求する、デジタル・ビデオ／オーディオ・フレームに関連するＶＴＲのような速度変化機能の操作を容易にする。本発明によれば、一般にデジタル編集に使用される早送りおよび巻き戻しスキャンなどのために、ビデオまたはオーディオ表示の特定のフレームを突き止めることが、大幅に簡略化される。【選択図】図１
2004531184.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ユーザのためにコンピュータ・システム上でのトリック・モード再生を容易にする方法であって、
複数の符号化デジタル・フレームにアクセスするステップと、
圧縮された符号化のために、前記符号化デジタル・フレームのサブセットを特定するステップと、
前記特定された符号化デジタル・フレームのすべてについて、関連する再生フレームを符号化するステップと、
前記符号化再生フレームを前記コンピュータ・システム上にダウンロードするステップと、
前記デジタル・フレームおよび前記再生フレームを前記コンピュータ・システム上で復号化するステップと、
前記ユーザが指示する場合には、前記デジタル・フレームまたは前記再生フレームの増分的再生を行うステップと、
前記ユーザが前記デジタル・フレームの再生と前記再生フレームの再生とを切り換えできるようにするステップと、
前記ユーザが前記再生フレームを再生する位置を変更できるようにするステップと、
前記再生フレームの再生から前記デジタル・フレームの再生に切り換えた場合、前記デジタル・フレームの再生を、前記再生フレームの再生の前記位置に合致させるステップと、
を有する方法。
【請求項２】
前記ユーザが前記再生フレームの増分的再生を指示した場合に、前記ユーザが前記再生フレームの順方向または逆方向の再生を指示できるようにするステップ、をさらに有する、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記アクセスするステップと、前記特定するステップと、前記符号化するステップとが第１のコンピュータ・システム上で実施され、また前記ダウンロードするステップと、前記復号化するステップと、前記再生するステップとが第２のコンピュータ・システム上で実施される、請求項１に記載の方法。
【請求項４】
前記デジタル・フレームがデジタル・ビデオおよびデジタル・オーディオを有し、また、前記符号化するステップの後に前記第１のコンピュータ上で前記符号化デジタル・フレームを多重化するステップと、前記復号化するステップの前に前記多重化されたデジタル・フレームを逆多重化するステップと、をさらに有する、請求項３に記載の方法。
【請求項５】
前記復号化するステップの前に、前記符号化デジタル・フレームを前記第２のコンピュータ・システムに流すステップ、をさらに有する、請求項３に記載の方法。
【請求項６】
前記第２のコンピュータ・システム上で１つのデジタル・ウィンドウを介して前記デジタル・フレームを再生するステップと、
前記第２のコンピュータ・システム上で１つのプレビュー・ウィンドウを介して前記再生フレームを再生するステップと、
をさらに有する、請求項３に記載の方法。
【請求項７】
前記第２コンピュータ・システム上で１つのデジタル・ウィンドウを介して前記デジタル・フレームを再生するステップと、
前記デジタル・ウィンドウ上に１つのプレビュー・ウィンドウを重ねて前記再生フレームを再生するステップと、
をさらに有する、請求項３に記載の方法。
【請求項８】
前記再生フレームに複数の属性を関連付けするステップと、
前記プレビュー・ウィンドウ上に前記関連付けられた諸属性を表示するステップと、
をさらに有する、請求項６に記載の方法。
【請求項９】
不揮発性メモリ記憶装置を備えるデータ処理システム上で実行されるとき、前記システムに請求項１ないし８のいずれか一項に記載の方法を実施させる命令を有する、コンピュータ・プログラム記録媒体。
【請求項１０】
ユーザのためにトリック・モード再生を容易にするシステムであって、
１つの開始側コンピュータ・システムおよび１つのデータ・コンピュータ・システムを含む第１のコンピュータ・システムと、
１つのデータ・サーバ・コンピュータ・システムおよび１つのクライアント・コンピュータ・システムを含む第２のコンピュータ・システムと、
データ伝送装置と、
前記第１のコンピュータ・システム上にあり、前記第２のコンピュータ・システムに流すことができるように適合化された複数の符号化デジタル・フレームと、
前記第１のコンピュータ・システム上にある複数の再生フレームであって、前記第１のコンピュータ・システム上で圧縮すべく特定され、前記第２コンピュータ・システム上にダウンロードするように適合化された、前記符号化デジタル・フレームのサブセットを有する再生フレームと、
前記第１のコンピュータ・システム上にあり、前記デジタル・フレームおよび前記再生フレームを符号化するエンコーダと、
前記第２のコンピュータ・システム上にあり、前記デジタル・フレームおよび前記再生フレームを復号化するデコーダと、
前記第２のコンピュータ・システム上にあり、前記デジタル・フレームまたは前記再生フレームを再生するプレイヤと、
を有するシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ビデオ／オーディオのスキャン（走査）、記憶、および再生の分野を対象にするものである。より詳細には、コンピュータ・システム上でのトリック・モード再生を容易にするデジタル・ビデオ／オーディオ操作を対象にするものである。
【背景技術】
【０００２】
デジタル・ビデオ／オーディオ情報は一般に、高圧縮され符号化されたフレーム・フォーマットでコンピュータ・システム間で伝送される。さらに、ビデオ情報は記憶および伝送のために差分符号化されたフレームに変換することができる。デジタル・ビデオ／オーディオ情報を、順序に依存した、したがって時間に敏感でもある方法にて、参照し再生することができるように、圧縮され符号化されたフレームはフォーマットされる。一般に、情報はフレーム表示の順方向で順序付けられている。こうした符号化技術によって、早送りスキャンや巻き戻しスキャンなどのＶＴＲ（Video Tape Recorder：ビデオ・テープ・レコーダ）機能、をエミュレートしたトリック・モード操作が可能になる。しかし、符号化フレーム作成時に生成される、可変サイズで順序に依存しかつ時間に敏感な情報が、大容量であることに主に起因して、デジタル符号化操作は、再生時における効率上の問題と応答性の遅さとを被ってきた。
【０００３】
一般に、トリック・モード・ファイルは、開始側コンピュータ・システム、またはしばしば「データ・サーバ」コンピュータ・システムと称される管理側コンピュータ・システム上で処理される。こうしたトリック・モード・ファイルは、ビデオ・フレームを抽出し、同期をとり、また符号化ビデオ・フレームの一部を取り除くことによって作成される。抽出されたビデオ・フレームに伴うオーディオ情報は一般に、ビデオ情報とオーディオ情報の関連付けが保持されるように圧縮および識別される。こうしたトリック・モード・フレームは複雑なので、適切に生成するのは難しい傾向にある。さらに、こうした複雑なフレームによって、必要となるデータ記憶容量が、符号化されたデジタル・ビデオ／オーディオ・ファイルに比べて７５パーセントほども増加することがある。またトリック・モード・ファイルは一般にデータ・サーバ・コンピュータ・システム上に置かれるので、それらのファイルはしばしば「クライアント・コンピュータ・システム」と称される閲覧側コンピュータ・システムに関して伝送遅延の問題を被る。トリック・モード・ファイルに伴う伝送速度は、デジタル・ビデオ／オーディオ情報に伴う伝送速度の２０倍になることがある。
【０００４】
あるいは、トリック・モード・ビデオ・フレームおよびそれに付随する圧縮オーディオ・フレームは、クライアント・コンピュータ・システム上など、局所的に格納することができる。つまり、トリック・モード・ビデオ・フレームおよびそれに関連する圧縮オーディオ・フレームは、ビデオおよびオーディオの再生時にクライアント・コンピュータ・システム上で復号化し再符号化することができる。しかし、この解決策では、クライアント・コンピュータ・システム上に多大なコンピュータ処理リソースおよび大規模なデータ記憶容量が必要になる。この解決策もまた、クライアント・コンピュータ・システム上に大規模なファイルがダウンロードされるので、伝送遅延を被る。
【０００５】
複雑なトリック・モード・フレーム処理の問題に対する別の解決策は、クライアント・コンピュータ・システムとデータ・サーバ・コンピュータ・システムを密結合することである。つまり、クライアント・コンピュータ・システムの再生要求は、データ・サーバ・コンピュータ・システム上で管理される索引コマンドに関連付けることができる。クライアント・コンピュータ・システム上での再生操作は、データ・サーバ・コンピュータ・システム上に格納されている、要求されたビデオ／オーディオ・フレームの適正な位置に依存している。この解決策もまた、データ・サーバ・コンピュータ・システムとクライアント・コンピュータ・システムの間の伝送遅延の問題を被る。さらに、この解決策は、データ・サーバ・コンピュータ・システムとクライアント・コンピュータ・システムの間の密結合を維持することに付随するコンピュータ・リソースおよびネットワーク使用率の両方に対する要件が広範なので、ユーザ数の増加に対処できるようスケーリングする際に諸問題を被る。
【０００６】
差分符号化は一般に、「アンカー」フレームと称されることがあるキー・フレームの間の差異を追跡するものである。しかし、ランダムに選択された位置を参照するための十分な情報を提供するには、複数のアンカー・フレームが必要とされ、また符号化フレームに関連する情報を含むヘッダは、そのサイズが変わることがあるので、トリック・モード操作のために使用することができるフレームのランダム・アクセスは困難である。より具体的には、特定のフレームの位置を突き止めることに関連する参照情報は、複数の関連するフレームに格納される場合がある。さらに、それぞれのフレームに関連付けられ、符号化デジタル・ビデオ・フレームの正確な復号化を可能にする復号化規則は、そのサイズが変わり、またこうした規則に関連する情報を格納するヘッダもまた、そのサイズが変わる。トリック・モード操作を実施することによって、差分符号化されたビデオ・フレームの再生プロセスがさらに複雑になる。したがって、差分符号化操作は、関連するフレームの数とサイズが変化する差分符号化フレームとに起因した、再生中における効率上の問題と応答性の遅さとを被ってきた。
【０００７】
アンカー・フレームに関連する伝送エラーは、多数のデジタル・ビデオ・フレームに影響を及ぼすことがある。したがって、大量のデジタル情報の伝送に関する伝送エラー管理、に伴う問題を被ってきた符号化操作は、情報が差分符号化されるときには、さらに妨害を受ける。
【０００８】
巻き戻しビデオ再生操作は特に難しい。こうした難しさは、順方向で作成され時間に対しても敏感な情報を逆方向に再生することに主に関連している。逆再生もまた、符号化フレームのサイズが変化するので、同様に困難である。より具体的には、一定の情報配信速度を維持する一方で、巻き戻し方向でのスキャンをするために特定のフレームの場所を突き止めるのは難しい。ビデオ／オーディオ配信技術はしばしば、一定の情報配信速度に依存しているということが、当業者には理解されよう。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
以上のことから、ビデオ／オーディオ・デジタル・データの高速で応答性の高い再生を容易にするために使用される情報の伝送を改善することの必要性が依然としてあることが明らかなものとなる。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
したがって、本発明は、ユーザのためにコンピュータ・システム上でのトリック・モード再生を容易にする方法を提供する。本発明の方法によれば、複数の符号化デジタル・フレームにアクセスし、圧縮符号化するために、これらのフレームのサブセット（部分集合）を特定する。特定された符号化デジタル・フレームのすべてについて、関連する再生フレームを符号化する。再生フレームは、コンピュータ・システムによってダウンロードされる。デジタル・フレームおよび再生フレームは、コンピュータ・システムによって復号化され、ユーザが指示したとき、増分的に再生される。ユーザは、デジタル・フレームの再生と再生フレームの再生との間の切換えを行うことができる。ユーザはさらに、再生フレームの再生位置を変更することができ、再生フレームの再生からデジタル・フレームの再生に切り換えるとき、デジタル・フレームの再生の位置は再生フレームの再生の位置に合致する。
【００１１】
本発明はさらに、不揮発性メモリ記憶装置を備えるデータ処理システム上で実行されるとき、システムに上記の方法を実行させる命令を含むコンピュータ・プログラム記録媒体を提供する。
【００１２】
本発明はさらに、ユーザのためにトリック・モード再生を容易にするシステムを提供する。このシステムは、１つの開始側コンピュータ・システムと１つのデータ・コンピュータ・システムとを含んだ第１コンピュータ・システムを有する。このシステムは、データ伝送装置、および、１つのデータ・サーバ・コンピュータ・システムと１つのクライアント・コンピュータ・システムとを含んだ第２コンピュータシステム、をさらに有する。当該第１コンピュータ・システムは、当該第２コンピュータ・システムに流すように適合させられた複数の符号化デジタル・フレームと、第２コンピュータ・システム上での圧縮のために特定され、第２コンピュータ・システム上にダウンロードされるように適合させられた、符号化デジタル・フレームのサブセットからなる複数の再生フレームと、デジタル・フレームおよび再生フレームを符号化するためのエンコーダ（符号化器）とを有する。当該第２コンピュータシステムは、デジタル・フレームおよび再生フレームを復号化するためのデコーダ（復号化器）と、デジタル・フレームおよび再生フレームを再生するためのプレイヤ（再生器）とを含む。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
図面に示すように、また例示として示すと、本発明の実施形態は、非標準のトリック・モード速度で高速かつ応答性の高いビデオ／オーディオ再生を行うために使用される情報の伝送を、新規なやり方で容易ならしめるものである。既存の再生システムは、非標準トリック・モードのビデオ／オーディオ情報を効率的に生成および伝送することができなかった。
【００１４】
本発明は、デジタル・フレームのサブセットを、順方向または逆方向にスキャンすることができる一連の圧縮フレーム、たとえばＪＰＥＧフレームに変換することによって、デジタル分解能を低くするものである。圧縮フレームは、フレーム・セット全体のうちのサブセットなので、ユーザにはスキャン操作が順方向または逆方向の高速操作に見える。低分解能では、低ビットレート、したがって比較的小さいデジタル・ファイルしか必要でない。ユーザがスキャンするのに高い分解能は必要ないので、低い分解能によってユーザのスキャンする能力が制限されることはない。したがって、それぞれのフレームを新しい圧縮フレームとして処理することによって、それぞれのフレームを以前よりも効率よく順方向または逆方向にスキャンすることができる。本発明書では、表現「ビットレート」とは、小容量のコンピュータ情報の伝送速度を意味する。「ビット」は一般に、コンピュータ・システムにおける最小の情報単位である。
【００１５】
本発明の代替実施形態では、可変サイズのデジタル・フレームのサブセットを生成する。たとえば１つ置きのフレームを一連の圧縮フレームに含めることができ、結果として生じる圧縮フレームのサブセットによって、元のデジタル・フレームに比べて２倍速のデータ表示がもたらされる。別の実施形態では、あるデジタル・フレームをスキップし、その次のデジタル・フレームを圧縮フレームに変換し、次いで２つのデジタル・フレームをスキップした後で、その次の圧縮フレームを生成するという反復シーケンスを生成することができる。スキャン機能に関して圧縮画像間に依存関係はないので、こうした非対称の反復シーケンスが可能になる。したがって、本発明によって、ほぼどんなスキャン速度も実現することができる。「フレーム」とは一般に、デジタル情報の独立した単一のサンプル（抜き取り部分）を意味する。
【００１６】
図１および要素１００に示す本発明の好ましい実施形態では、圧縮画像情報の抽出は、開始側コンピュータ・システム１０５で行われ、データ・サーバ・コンピュータ・システム１１０上に格納される。次いで、圧縮フレーム情報を、それが要求された時に、クライアント・コンピュータ・システム１１５に効率的に伝送することができる。代替実施形態では、開始側コンピュータ・システム１０５、データ・サーバ・コンピュータ・システム１１０およびクライアント・コンピュータ・システム１１５を使用する代わりに、１つまたは２つのコンピュータ・システム上で操作を実施することができる。
【００１７】
より具体的には、本発明は、トリック・モード再生を容易にする、デジタル・ビデオ／オーディオ・スキャンのためのコンピュータで実施されるシステム、方法、またはコンピュータ・プログラム・記録媒体であることがある。本発明の好ましい実施形態では、符号化デジタル・ビデオ・フレーム１２０および符号化デジタル・オーディオ・フレーム１２５にアクセスする。本明細書では、これらのフレームを総称して、符号化デジタル・フレーム１２６と称する。符号化デジタル・フレーム１２６は、コンピュータ・システムに付随するデータ記憶装置１３０に格納してもよいし、必要時に、ビデオ情報１３５およびオーディオ情報１４０から生成してもよい。エンコーダ１５５は一般に、情報を圧縮することによって、デジタル・ビデオ・フレーム１２０およびデジタル・オーディオ・フレーム１２５を符号化し、また、差分位置情報は圧縮されたデジタル・ビデオ・フレーム１２０に含まれている。たとえば、エンコーダ１５５は、ＭＰＥＧエンコーダ（ＭＰＥＧは、Philips Electronics N.V.の商標または登録商標）であることもある。符号化デジタル・ビデオ・フレーム１２０のサブセットは、特定され再生ビデオ・フレーム１４５に変換される。同様に、符号化デジタル・オーディオ・フレーム１２５のサブセットは、特定され再生オーディオ・フレーム１５０に変換される。再生ビデオ・フレーム１４５および再生オーディオ・フレーム１５０は、符号化デジタル・フレーム１２６から生成してもよいし、必要時に応じてデジタル・ビデオ情報１３５およびデジタル・オーディオ情報１４０から生成してもよい。
【００１８】
各々の再生ビデオ・フレーム１４５は、符号化再生ビデオ・フレームを生成するエンコーダ１５５によって処理される。同様に、各々の再生オーディオ・フレーム１５０は、符号化再生オーディオ・フレームを生成するエンコーダ１５５によって処理される。本明細書では、符号化再生ビデオ・フレームと符号化再生オーディオ・フレームを合わせて、符号化再生フレーム１６１で表す。これらのコンポーネント、すなわち任意の数の異なるコンポーネントと他の装置とを組み合わせることでエンコーダ１５５を作成することができるのであるということは、当業者には理解されよう。エンコーダ１５５は、ソフトウェア・モジュールでも、ハードウェア・コンポーネントでも、また両者の組合せでもよい。さらに、符号化再生フレーム１６１を生成するエンコーダ１５５は、符号化デジタル・フレーム１２６を生成するエンコーダ１５５とは異なる場合がある。本発明の代替実施形態では、デジタル・オーディオ・フレーム１２５だけ、またはデジタル・ビデオ・フレーム１２０だけが処理される。
【００１９】
一般に、本発明は、ＭＰＥＧフォーマットのビデオ情報を、符号化段階でＪＰＥＧフォーマットの圧縮情報に変換することになる。符号化技術を一般的に使用した、当技術分野で周知の圧縮用のアプリケーションおよび標準は数多く存在する。スムーズなフルモーションのビデオまたはフィルムとして見えるものは、実際には、単に目で見きわめることができない程速く動く一連の静止画像である。オーディオ符号化は、追加の圧縮を含んでもよいし、単に再生時にビデオ情報とオーディオ情報の同期を確実にとるための情報だけを含んでもよい。アナログ・オーディオ情報は、サンプリング（抜き取り）をして、音量、ピッチ、音色などの関数によって音声を表現するデジタル値に変換することができる。これらサンプル（抜き取り部分）は、ＷＡＶファイルやコンパクト・ディスクの中にあるようなデジタル・オーディオを表している。このデジタル・オーディオ情報は、十分に精密なサンプルを用いた場合、非常に高品質で精度の高いものとすることができる。このデジタル・オーディオ・データは、ストリーミングを可能にするためにエンコーダ１５５によって圧縮される。
【００２０】
当該好ましい実施形態では、ビデオ情報とオーディオ情報の両方が処理される。符号化デジタル・フレーム１２６は、マルチプレクサ１６０によって多重化されて、多重化デジタル・フレーム１６２が生成される。符号化再生フレーム１６１は、マルチプレクサ１６０によって多重化されて、多重化再生フレーム１６３が生成される。多重化デジタル・フレーム１６２は、データ・サーバ・コンピュータ・システム１１０に流れ、また一般には、直接クライアント・コンピュータ・システム１１５に流れる。次いでクライアント・コンピュータ・システム１１５は、ソフトウェア・ベースのプレイヤ１７５として動作することができ、オーディオ／ビデオ・レンダリングに必要なビット操作を提供することができる。クライアント・コンピュータ・システム１１５はデマルチプレクサ１６５を含むことができ、このデマルチプレクサは、多重化デジタル・フレーム１６２を、個々の符号化デジタル・ビデオ・フレーム１２０および符号化デジタル・オーディオ・フレーム１２５、すなわち合わせて符号化デジタル・フレーム１２６と総称されるフレームに変換する。次いで、デコーダ１７０は、符号化デジタル・フレーム１２６を、クライアント・コンピュータ・システム１１５上でユーザに対して再生を行うのに適したデジタル・ビデオ・フレーム１３５およびデジタル・オーディオ・フレーム１４０に戻す。たとえば、ＭＰＥＧデコーダは一般に、ネットワーク・インターフェイス・カードまたはローカル・ディスクからデータを受信し、次いでユーザに表示するために、ビデオ／オーディオ・ビット・マップをコンピュータ・メモリに直接に書き込む。アプリケーションは、デジタル・ビデオ１３５およびデジタル・オーディオ１４０のクリップのすべてまたは一部をバッファリングしてから再生することができることは、当業者には理解されよう。
【００２１】
説明すると、単純ストリームはオーディオもしくはビデオ・データ、またはデータ符号化の出力をカプセル化し、通常「パケット」と称される各部分毎にこれらデータを受信側のコンピュータ・システム、たとえばクライアント・コンピュータ・システム１１５に直接に伝送する。単純ストリームは一般に、デジタル・オーディオ１４０やデジタル・ビデオ１３５などの単一タイプの信号を含む。単純ストリームを組み合わせて単一の同期伝送ビット・ストリームにするプロセスは多重化といわれる。多重化された情報は、データ伝送装置１９７を介して流すことができ、これらの装置は一般に「リンク」、たとえば無線周波数リンク（ＵＨＦおよびＶＨＦ）、デジタル衛星放送リンク、ケーブル・テレビ・ネットワークなどと称される。トランスポート・ストリームとは、特別なタイプの多重化ストリームであり、１つまたは複数の単純ストリームを組み合わせ、一般にはコンピュータ・システム間でデータを移送する。
【００２２】
更に、多重化再生フレーム１６３が得られる場合には、それをクライアント・コンピュータ・システム１１５などのコンピュータ・システムに直接に流してもよいし、データ記憶装置１３０に格納してもよい。多重化再生フレーム１６３は、デマルチプレクサ１６５によって逆多重化することができる。次いで、符号化再生フレーム１６１は、ユーザに表示するため、デコーダ１７０によって、再生ビデオ・フレーム１４５および再生オーディオ・フレーム１５０に戻すことができる。符号化再生フレーム１６１は、一般に比較的小さい記憶空間しか必要とせず、効率的に伝送されてクライアント・コンピュータ・システム１１５上に格納することも、あるいはデータ・サーバ・コンピュータ・システム１１０上に格納することもできる。
【００２３】
より具体的には、多重化再生フレーム１６３は、クライアント・コンピュータ・システム１１５に直接に流してもよいし、ダウンロードして、必要とされるまでデータ・サーバ・コンピュータ・システム１１０もしくはクライアント・コンピュータ・システム１１５に付随するデータ記憶装置１３０上に格納してもよい。画像サイズ、分解能、および色の深みの縮小と、ＪＰＥＧなどの周知の技術によって提供される高水準の圧縮と、によって達成された高水準のデータ削減により、フレームは符号化デジタル・フレーム１２６よりもはるかに小さくなり、その結果、従来の解決策よりもより効率的に処理、伝送、および表示を行うことができる。このようにサイズが小さければ、ＨＴＴＰダウンロードやＦＴＰ（File Transfer Protocol、ファイル転送プロトコル）などの周知の操作を用いて、ストリームをファイルとしてクライアント・コンピュータ・システム１１５上にダウンロードすることが可能になり、これにより、圧縮フレームを閲覧およびスキャンする際のユーザ応答時間が非常に短くなる。デジタル・データをダウンロードするためにＨＴＴＰダウンロードやＦＴＰを使用することは、当業者には理解されよう。
【００２４】
当該好ましい実施形態では、符号化のプロセスでは単純ストリーム中にタイム・スタンプ情報が含まれ、デコーダ１７０はこの符号化された情報から正確なタイム・スタンプを再生成することができる。ビデオ情報とオーディオ情報は、このタイム・スタンプ情報を用いることによって同期化することができる。たとえば、プレイヤ１７５は、オーディオ１４０およびビデオ１３５のデジタル・データを提供することができるが、これらのデジタル・データは、それぞれのフレームに付随するタイム・スタンプによって同期化される再生ビデオ・フレーム１４５および再生オーディオ・フレーム１５０に関連付けられている。タイム・スタンプは、デジタル・ビデオ・フレーム１３５およびデジタル・オーディオ・フレーム１４０が生成された正確な時刻を示すことができる。再生ビデオ・フレーム１４５または再生オーディオ・フレーム１５０に付随するタイム・スタンプは、フレームの派生元であるタイム・コードを参照することができる。同期化は、プレイヤ１７５を介して、同じタイム・スタンプをもつフレームを、同時にユーザに提示することによって実現される。したがって、それぞれのフレームのタイム・スタンプが合致するとき、情報を同期化することができる。
【００２５】
本発明の好ましい実施形態では、ユーザは、デジタル情報１２６の増分的再生を行うか、それとも再生ビデオ・フレーム１４５および再生オーディオ・フレーム１５０の増分的再生を行うかを指示することができる。ユーザ入力１９９は、開始側コンピュータ・システム１０５、データ・サーバ・コンピュータ・システム１１０またはクライアント・コンピュータ・システム１１５から受信することができる。ユーザは、デジタル・フレーム１２６の再生を一時停止することもできるし、または再生ビデオ・フレーム１４５および再生オーディオ・フレーム１５０の再生を一時停止することもできる。再生ビデオ・フレーム１４５および再生オーディオ・フレーム１５０の再生から、デジタル・フレーム１２６の再生に切り換えたとき、そのタイム・スタンプ位置識別子は、再生ビデオ・フレーム１４５および再生オーディオ・フレーム１５０の現在の再生位置に合致する。たとえば、ユーザが現在表示中の再生ビデオ・フレーム１４５の位置を変更したとき、関連する再生オーディオ・フレーム１５０およびデジタル・フレーム１２６のその後の再生が合致して、確実にフレーム再生が同期化されるようになる。それぞれのフレームに付随するタイム・スタンプ参照は、元のビデオ／オーディオ情報に付随する時間ベースの順序を維持する。格納情報のサイズを縮小することにより、従来技術で早送りまたは巻き戻し操作を行うのに必要なコンピュータ情報記憶量に比べて大幅な改善を得ることができる。
【００２６】
本実施形態では、図５を参照して説明するように、コンピュータ・システム５００の例には、開始側コンピュータ・システム１０５、データ・サーバ・コンピュータ・システム１１０およびクライアント・コンピュータ・システム１１５が含まれる。これらコンポーネント、すなわち任意の数の異なるコンポーネントと、周辺装置と、他の装置とによる任意の組合せを、開始側コンピュータ・システム１０５、データ・サーバ・コンピュータ・システム１１０、およびクライアント・コンピュータ・システム１１５で使用できるということは、当業者には理解されよう。本発明は、単一のコンピュータ・システム上でも、互いにネットワーク化された任意の数のコンピュータ・システム上でも実装することができることも、当業者には理解されよう。
【００２７】
図２は、要素２００内に示すように、符号化ビデオ・フレーム１２０、符号化オーディオ・フレーム１２５、再生ビデオ・フレーム１４５、および再生オーディオ・フレーム１５０の間の関連付けを示すブロック図である。符号化ビデオ・フレーム１２０は、フレームを同期化するために、符号化オーディオ・フレーム１２５に関連付けることができる。たとえば、符号化ビデオ・フレーム（１）２１０および符号化オーディオ・フレーム（１）２１２はそれぞれ、位置識別子３０５（図３に示す）、たとえばタイム・スタンプなどを含む。多重化された転送後でも、関連する位置識別子３０５を合致させることによって、符号化ビデオ・フレーム（１）２１０と符号化オーディオ・フレーム（１）２１２を同期化することができる。オーディオ情報は、使用可能なオーディオ情報の一部であるオーディオ・サンプルによって表すことができるので、符号化ビデオ・フレーム１２０と符号化オーディオ・フレーム１２５の関連付けは１対１である必要はないことは、同業者には理解されよう。同様に、再生ビデオ・フレーム１４５と再生オーディオ・フレーム１５０の関連付けも１対１である必要はない。
【００２８】
低分解能の圧縮再生フレームは、符号化デジタル・フレーム１２６から変換されて、デジタル情報のサブセットである圧縮再生フレーム・ストリーム２２５を形成する。たとえば、３つ、４つ、または６つ置きのビデオ・フレーム１２０でＪＰＥＧ画像をキャプチャして、再生フレーム・ストリーム２２５として格納することができる。その後これらの画像が順に表示されるとき、ビデオ情報を通常よりもそれぞれ３倍、４倍または６倍の速度で表示しているように見える。フレームをスキップして、特定されたフレームだけを表示することにより、速度をさらに上げることができ、この場合も順方向、逆方向いずれでも、広範囲の表示速度を実現することができる。
【００２９】
別法では、低分解能の圧縮再生オーディオ・フレーム１５０は、符号化デジタル・オーディオ・フレーム１２５から変換される。その結果本発明では、再生オーディオ・フレーム１５０に含まれるオーディオ・キューを使用し、合致する位置識別子３０５を利用して、即座にデジタル・オーディオ・フレーム１２５の位置を突き止めることもできる。つまり、符号化デジタル・オーディオ・フレーム１２５を圧縮しサブ・サンプリング（２段抜き取り）して、クライアント・コンピュータ・システム１１５（図１に示す）による再生オーディオ・フレーム１５０の索引付けを可能にすることができる。したがって、サブ・サンプリングされた符号化デジタル・オーディオ・フレーム１２５に付随する位置識別子３０５と再生オーディオ・フレーム１５０とを比較して、再生位置を同期化することができる。
【００３０】
たとえば、本発明の一実施形態では、圧縮された情報を再生することで、デジタル・ビデオ／オーディオ情報の再生よりも速度が３倍増す。したがって、再生フレーム・ストリーム２２５は、３つ置きの圧縮フレーム・フォーマットのフレームを含む。まず、符号化ビデオ・フレーム（１）２１０が再生ビデオ・フレーム（１）２３０に関連付けられ、次に３つ置きに符号化ビデオ・フレームが再生ビデオ・フレーム１４５に関連付けられる。したがって、「ｎ」が３の整数倍である場合、符号化ビデオ・フレーム（ｎ−３）２３５は、再生ビデオ・フレーム（ｎ−３）２４０に関連付けられ、符号化ビデオ・フレーム（ｎ）２４５は、符号化ビデオ・フレーム（ｎ）２５０に関連付けられる。再生オーディオ・フレーム１５０についての手順も同様である。すなわち、符号化オーディオ・フレーム（１）２１２は、再生オーディオ・フレーム（１）２５５に関連付けられ、次に３つ置きに符号化オーディオ・フレーム１２５が再生オーディオ・フレーム１５０に関連付けられる。したがって、「ｎ」が３の整数倍である場合、符号化オーディオ・フレーム（ｎ−３）２６０は、再生オーディオ・フレーム（ｎ−３）２６５に関連付けられ、符号化オーディオ・フレーム（ｎ）２７０は、再生オーディオ・フレーム（ｎ）２７５に関連付けられる。
【００３１】
図３は、要素３００内でユーザへの情報表示を示すブロック図である。当該好ましい実施形態では、クライアント・コンピュータ・システム１１５上で情報を表示する。この情報は別のコンピュータ・システム、たとえば開始側コンピュータ・システム１０５やデータ・サーバ・コンピュータ・システム１１０上などで表示することもできることが理解されよう。たとえば、通常のデジタル・ウィンドウ３２０と、トリック・モード表示が可能な特別なプレビュー・ウィンドウ３２５の両方をユーザに提示することができる。プレビュー・ウィンドウ３２５は、、このクライアント・コンピュータ・システム１１５に流すことができるデジタル・フレームに関連付けられた、再生オーディオ・フレーム１５０および再生ビデオ・フレーム１４５を、高速でプレビューし、またＶＴＲのようにブラウズする（ざっと目を通す）ことを可能にする。。あるいは、こうしたウインドウを、適切な機能を実現するために、重ねあわせたりまたは組み合わせることもできる。これによって、ユーザは再生ビデオ・フレーム１４５および再生オーディオ・フレーム１５０の位置を即座に突き止め、次いで最大分解能モードで表示されるデジタル・オーディオ・フレーム１４０およびデジタル・ビデオ・フレーム１３５の関連する位置にアクセスすることができるようになる。符号化再生フレーム１６１は一般に、データ記憶装置１３０に格納されており、プレビュー・ウィンドウ３２５を介して表示するために復号化することができる。要素１０５、１１０および１６１についても、図１を参照して説明される。
【００３２】
ユーザはデジタル・ウィンドウ３２０またはプレビュー・ウィンドウ３２５の表示を変更するよう指示することができる。新しい位置は、プレビュー・ウィンドウ３２５を介して再生されるフレームを全域にわたって移動することによってユーザによって特定することができる。デジタル・オーディオ・フレーム１４０、デジタル・ビデオ・フレーム１３５、再生ビデオ・フレーム１４５および再生オーディオ・フレーム１５０の再生位置の同期化を容易にする位置識別子３０５は、タイム・スタンプでもよいし、他の位置識別情報でもよい。本実施形態では、ユーザ入力装置３１０を使用して、プレビュー・ウィンドウ３２５またはデジタル・ウィンドウ３２０を変更するよう指示し、また、新しい表示位置が望まれていることを示す。ユーザは、プレビュー・フレーム３２５内で再生位置を変更するよう指示することができる。ユーザ入力装置の機能は、当技術分野で周知の任意の方法、たとえばスライダ・スイッチ、ノブ、ジョイスティックなどによって、あるいは既に知られているものであれ、これから開発されるものであれ他の任意の技法によって実現することができる。
【００３３】
図４は、本発明を示すフローチャートである。要素４００に示す本発明の好ましい実施形態では、要素４０５に示すように、符号化デジタル・ビデオ・フレーム１２０にアクセスし、要素４１０に示すように、デジタル・オーディオ・フレーム１２５にアクセスする。デジタル・ビデオ・フレーム１３５は一般に、情報を圧縮し差分位置情報を含めることによって、差分符号化される。デジタル・オーディオ・フレーム１４０は一般には圧縮される。要素４１５に示すように、符号化デジタル・ビデオ・フレーム１２０のサブセットが、圧縮されたビデオ再生符号化のために特定される。同様に、要素４２０に示すように、符号化デジタル・オーディオ・フレーム１２５のサブセットが、圧縮されたオーディオ再生符号化のために特定される。要素４２５に示すように、特定された符号化デジタル・ビデオ・フレーム１２０のそれぞれについて、関連する圧縮再生ビデオ・フレーム１４５を符号化する。同様に、要素４３０に示すように、特定された符号化デジタル・オーディオ・フレーム１２５のそれぞれについて、関連する圧縮再生オーディオ・フレーム１５０を符号化する。たとえば、均等に間隔をおいたデジタル・フレームのサブセットであれば、圧縮符号化に適していると認識することができる。その場合、圧縮フレームのデータ量は、関連するデジタル・フレーム・データよりも小さい。したがって、再生ビデオ・フレーム１４５および再生オーディオ・フレーム１５０の再生では、トリック・モード操作に適した高速データ表示がもたらされる。要素１２０、１２５、１３５、１４０、１４５および１５０については、図１を参照して説明される。
【００３４】
本発明の一実施形態によれば、要素４３５に示すように、符号化された再生ビデオ・フレーム１４５および符号化された再生オーディオ・フレーム１５０が多重化されない場合には、それらフレームは開始側コンピュータ・システム１０５からデータ・サーバ・コンピュータ・システム１１０にダウンロードされる。次いで、要素４４０に示すように、符号化デジタル・ビデオ・フレーム１２０、デジタル・オーディオ・フレーム１２５、および符号化再生フレーム１６１が、当業者に周知の方法によって多重化される。符号化再生フレーム１６１の多重化は任意選択であることを理解されたい。次いで、要素４４５に示すように、多重化デジタル・フレーム１６２が、開始側コンピュータ・システム１０５からクライアント・コンピュータ・システム１１５に流されて伝送される。また、要素４４７に示すように、再生フレーム１６３が多重化されている場合には、それらはデータ・サーバ・コンピュータ・システム１１０またはクライアント・コンピュータ・システム１１５にダウンロードされる。次いで、要素４５０に示すように、多重化再生フレーム１６３が存在する場合には、それらは多重化デジタル・フレーム１６２とともに逆多重化される。また、要素４５５に示すように、符号化デジタル・フレーム１２６および符号化再生フレーム１６１が復号化される。この時点で、クライアント・コンピュータ・システム１１５は、ユーザがこのデジタルおよびオーディオ情報を視聴することができるように、デジタル・ビデオ・フレーム１３５、デジタル・オーディオ・フレーム１４０、再生ビデオ・フレーム１４５、および再生オーディオ・フレーム１５０を、一般に情報を増分的に再生することによって処理することができる。要素１０５、１１０、１１５、１２６、１６１、１６２および１６３については、図１を参照して説明される。
【００３５】
デジタル・フレームおよび圧縮フレームの同期化は重要であり、要素４６０に示すように、この実施形態では、再生ビデオ・フレーム１４５、再生オーディオ・フレーム１５０、デジタル・ビデオ・フレーム１３５、およびデジタル・オーディオ・フレーム１４０の再生を同期化する。一般に、フレーム再生の同期化は、タイム・スタンプ識別子を用いることによって可能になる。タイム・スタンプ識別子は、それぞれのフレームに付随する。同期化は、同じタイム・スタンプ識別子をもつフレームを特定し、それぞれのフレームの再生が、タイム・スタンプ識別子上で参照される適切な時刻に行われるように確実にタイミングをとることによって可能になる。
【００３６】
ユーザが指示するとき、この実施形態では、デジタル・ビデオ・フレーム１３５、およびデジタル・オーディオ・フレーム１４０を増分的に再生する。代替方法として、ユーザは、再生ビデオ・フレーム１４５および再生オーディオ・フレーム１５０の再生を指示することもできる。ユーザはそれぞれの代替方法の間で切り換えることができる。ユーザの指示については要素４６５に示す。
【００３７】
ユーザは、再生ビデオ・フレーム１４５および再生オーディオ・フレーム１５０の再生位置を変更することができる。位置変更が行われ、再生がデジタル・ビデオ・フレーム１３５およびデジタル・オーディオ・フレーム１５０再生に切り換えられたとき、本発明では、確実にこのときの位置が再生ビデオ・フレーム１４５および再生オーディオ・フレーム１５０の最新の再生位置に合致するようにする。これを要素４７０に示す。これによって、カスタマイズされた（特注設定の）スキャンのための、再生ビデオ・フレーム１４５および再生オーディオ・フレーム１５０の高速位置決めが可能になる。
【００３８】
図５は、本発明を使用するのに適したコンピュータ・システム５００のブロック図である。システム５００は、汎用マイクロコンピュータ、たとえばＩＢＭパーソナル・コンピュータ・ファミリ（ＩＢＭは、米国および他国のインターナショナル・ビジネス・マシーンズ・コーポレーションの商標または登録商標）のメンバの１つや、他の従来型ワークステーションまたはグラフィックス・コンピュータ装置などで実装することができる。好ましい実施形態では、システム５００は、ユーザ・インターフェイス５０５、ユーザ入力装置３１０、ディスプレイ５１５、プリンタ５２０、プロセッサ５５５、ＲＯＭ（Read Only Memory、読み出し専用メモリ）５５０、ハード・ドライブなどのデータ記憶装置１３０、ＲＡＭ（Random Access Memory、ランダム・アクセス・メモリ）５４０および記憶媒体インターフェイス５３５を含み、これらの装置はすべて、情報通信のためにバス５２５または他の通信手段に結合されている。システム５００は、本明細書ではスタンドアロン・システムとして表されているが、それだけに限らず、ネットワーク・システムの一部でもよい。たとえば、コンピュータ・システム５００は、固定または取り外し可能なデータ記憶装置１３０およびデータ伝送装置１９７に、ローカル（局部接続）でも、リモート（遠隔接続）でも接続することができる。たとえば、開始側コンピュータ・システム１０５、データ・サーバ・コンピュータ・システム１１０およびクライアント・コンピュータ・システム１１５もまた、データ伝送装置１９７を介して、他のコンピュータ・システムに接続することができる。要素１０５、１１０、１１５、１３０、および１９７については、図１を参照して説明されている。
【００３９】
ＲＡＭ５４０、データ記憶装置１３０、およびＲＯＭ５５０は、メモリ・コンポーネント５５８であり、プロセッサ５５５の動作を制御するためのデータおよび命令を格納する。このプロセッサは、単一のプロセッサとしても、複数のプロセッサとしても構成することができる。プロセッサ５５５は、本明細書で説明する本発明の方法を実施するためのプログラム５４２を実行する。
【００４０】
プログラム５４２は、ＲＡＭ５４０にロードされるものとして示されているが、適切な記憶媒体インターフェイス５３５を介して後でデータ記憶装置１３０、ＲＯＭ５５０、またはＲＡＭ５４０にロードするために、記憶媒体５３０上に構成してもよい。記憶媒体５３０は、磁気テープ、光ディスク記憶媒体、コンパクト・ディスク、フロッピー（Ｒ）ディスクなど、任意の従来型記憶媒体でよい。あるいは、記憶媒体５３０は、ランダム・アクセス・メモリ５４０でも、リモート記憶システムに置かれた他のタイプの電子記憶装置でもよい。
【００４１】
一般に、コンピュータ・プログラムおよびオペレーティング・システムはすべて、コンピュータ読み取り可能な装置または媒体、たとえばメモリ５５８、データ記憶装置１３０、データ伝送装置１９７内で有形的に実装され、それによって、本発明によるコンピュータ・プログラム・記録媒体などの製造品ができる。従って、本明細書にて使われる用語「コンピュータ・プログラム・記録媒体」は、任意のコンピュータ読み取り可能な装置または媒体からアクセスすることができるコンピュータ・プログラムを包含していることを意図するものである。
【００４２】
さらに、コンピュータ・プログラム５４２およびオペレーティング・システムは、開始側コンピュータ・システム１０５、データ・サーバ・コンピュータ・システム１１０、およびクライアント・コンピュータ・システム１１５によって読み取られ実行されたとき、開始側コンピュータ・システム１０５、データ・サーバ・コンピュータ・システム１１０、およびクライアント・コンピュータ・システム１１５に、本発明を実装し使用するのに必要なステップを実行させる命令からなる。オペレーティング・システムの制御下で、コンピュータ・プログラム５４２は、実際に動作している間に使用することができるように、メモリ５５８、データ記憶装置１３０、またはデータ伝送装置１９７から開始側コンピュータ・システム１０５、データ・サーバ・コンピュータ・システム１１０、およびクライアント・コンピュータ・システム１１５のメモリ５５８にロードすることができる。本発明の範囲から逸脱せずに、この構成に対して多くの修正を行うことができることは、当業者には理解されよう。
【００４３】
ユーザ・インターフェイス５０５は、キーボードや音声認識サブシステムなどの入力装置であり、これによって、ユーザは情報およびコマンド選択をプロセッサ５５５と通信することができる。ユーザは、ディスプレイ５１５またはプリンタ５２０を介して、システム５００によって生成された情報を観察することができる。ユーザ入力装置３１０は、マウス、トラック・ボール、ジョイスティックなどの装置であり、これを用いてユーザはディスプレイ５１５上のカーソルを操作して、追加の情報およびコマンド選択をプロセッサ５５５と通信することができる。
【００４４】
本発明の一実施形態に従って操作するとき、システム５００は、符号化デジタル・ビデオ情報１２０または符号化デジタル・オーディオ情報１２５（図１に示す）から低分解能の圧縮されたフレームを生成する際に使用する機能を選択する。プロセッサ５５５およびプログラム５４２は連携して、非標準のトリック・モード速度でビデオ／オーディオ情報を高速かつ効率的に再生するためのモジュールとして動作する。本発明は、従来技術に比べて多くの利点を提供することが理解されよう。
【００４５】
本発明は一般に、１つまたは複数のコンピュータ・プログラムを使用して実装され、こうしたコンピュータ・プログラムはそれぞれ、オペレーティング・システムの制御下で実行され、開始側コンピュータ・システム１０５、データ・サーバ・コンピュータ・システム１１０、およびクライアント・コンピュータ・システム１１５に、本明細書に記載した所望の機能を実施させる。したがって、本明細書によって、本発明は、ソフトウェア、ファームウェア、ハードウェア、またはこれらの任意の組合せ、を製造するための標準的なプログラミングおよびエンジニアリング技術を用いて、マシン、プロセス、方法、システム、または製品として実装することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４６】
【図１】本発明を組み込んだシステムのブロック図である。
【図２】図１のデジタル・フレームと再生フレームの関連付けを示すブロック図である。
【図３】図２のデジタル・フレームおよび再生フレームを再生する、図１のクライアント・コンピュータ・システムおよびデータ記憶装置を示すブロック図である。
【図４】本発明を示すフローチャートである。
【図５】本発明を使用できるように適切に構成されたコンピュータ・システムのブロック図である。
【符号の説明】
【００４７】
１００  要素
１０５  開始側コンピュータ・システム
１１０  データ・サーバ・コンピュータ・システム
１１５  クライアント・コンピュータ・システム
１２０  符号化デジタル・ビデオ・フレーム／符号化デジタル・ビデオ情報
１２５  符号化デジタル・オーディオ・フレーム／符号化デジタル・オーディオ情報
１２６  符号化デジタル・フレーム／デジタル情報
１３０  データ記憶装置
１３５  デジタル・ビデオ情報／デジタル・ビデオ・フレーム
１４０  デジタル・オーディオ情報／デジタル・オーディオ・フレーム
１４５  再生ビデオ・フレーム
１５０  再生オーディオ・フレーム
１５５  エンコーダ
１６０  マルチプレクサ
１６１  符号化再生フレーム
１６２  多重化デジタル・フレーム
１６３  多重化再生フレーム
１６５  デマルチプレクサ
１７０  デコーダ
１７５  プレイヤ
１９７  データ伝送装置
１９９  ユーザ入力
２００  要素
２１０  符号化ビデオ・フレーム（１）
２１２  符号化オーディオ・フレーム（１）
２２５  再生フレーム・ストリーム
２３０  再生ビデオ・フレーム（１）
２３５  符号化ビデオ・フレーム（ｎ−３）
２４０  再生ビデオ・フレーム（ｎ−３）
２４５  符号化ビデオ・フレーム（ｎ）
２５０  再生ビデオ・フレーム（ｎ）
２５５  再生オーディオ・フレーム（１）
２６０  符号化オーディオ・フレーム（ｎ−３）
２６５  再生オーディオ・フレーム（ｎ−３）
２７０  符号化オーディオ・フレーム（ｎ）
２７５  再生オーディオ・フレーム（ｎ）
３００  要素
３０５  位置識別子
３１０  ユーザ入力装置
３２０  デジタル・ウィンドウ
３２５  プレビュー・ウィンドウ
４００  処理要素
４０５  処理要素
４１０  処理要素
４１５  処理要素
４２０  処理要素
４２５  処理要素
４３０  処理要素
４３５  処理要素
４４０  処理要素
４４７  処理要素
４５０  処理要素
４５５  処理要素
４６０  処理要素
４６５  処理要素
４７０  処理要素
５００  コンピュータ・システム
５０５  ユーザ・インターフェイス
５１５  ディスプレイ
５２０  プリンタ
５２５  バス
５３０  記憶媒体
５３５  記憶媒体インターフェイス
５４０  ＲＡＭ
５４２  コンピュータ・プログラム
５５０  ＲＯＭ
５５５  プロセッサ
５５８  メモリ・コンポーネント／メモリ
【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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【国際公開パンフレット】
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2004531184.tif 000032
【国際公開パンフレット（コレクトバージョン）】
2004531184.tif 000033
2004531184.tif 000034
【国際調査報告】
2004531184.tif 000035
2004531184.tif 000036
2004531184.tif 000037