(57)【要約】通常モードによる表示を意図したデジタルビデオデータを処理して、トリックモード表示用の対応したデジタルビデオデータを得る方法は、通常モードのデジタルビデオデータを変更して、ビデオクライアントへの実質的に均一な配信速度を実現する段階を含む。これにより、トリックモードによる再生がより滑らかになる。この変更通常モードデジタルビデオデータが、トリックモードファイルとして保存される。トリックモード再生が要求されると、ビデオサーバは、トリックモードファイルからデータを取り出す。
2004515941.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
順序付けしたフレームのシーケンスを備えたデジタルビデオデータを、トリックモード表示用に処理するための方法であって、
配信間隔の範囲を指定する段階と、
前記順序付けしたフレームシーケンスから１つのフレームを選択する段階であって、前記選択フレームが、選択画像を表すデータを含んだ、選択する段階と、
前記選択フレームをトリックモード表示するための変更フレームを生成する段階であって、前記変更フレームが、前記選択画像を表すデータを含み、且つ、前記配信間隔の範囲内の配信間隔で配信するように変更されている、生成する段階とを包含した、デジタルビデオデータをトリックモード表示用に処理するための方法。
【請求項２】
前記変更フレームを、トリックモードで表示するための変更フレームシーケンスに含ませる段階を更に包含した、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
変更フレームを生成する段階が、
前記配信間隔の選択範囲に基づいてフレームサイズの範囲を指定する段階と、
前記選択画像を表す前記データを処理して、前記フレームサイズの範囲内の変更フレームサイズを備えた変更フレームを作成する段階とを包含した、請求項１に記載の方法。
【請求項４】
前記選択画像を表す前記データを処理する前記段階が、前記データをパディングして、前記変更フレームサイズを前記フレームサイズの指定範囲内に収まるようにする段階を更に包含した、請求項３に記載の方法。
【請求項５】
前記データをパディングする前記段階が、前記データに空白パケットを加える段階を包含した、請求項４に記載の方法。
【請求項６】
前記選択画像を表す前記データを処理する前記段階が、前記変更フレームサイズが、前記フレームサイズの範囲の上限未満となるように、前記選択画像を表す前記データを劣化させる段階を包含した、請求項３に記載の方法。
【請求項７】
劣化させる前記段階が、前記選択画像を表す前記データから、選択した高周波係数を除去する段階を包含した、請求項６に記載の方法。
【請求項８】
劣化させる前記段階が、前記選択画像を表す前記データに関連付けられた量子化器スケールを変更する段階を包含した、請求項６に記載の方法。
【請求項９】
劣化させる前記段階が、
前記選択画像の第１部分を選択する段階と、
前記選択画像の第２部分を選択する段階と、
前記第１部分を表すデ―タを、前記第２部分を表すデータとは異なる態様で劣化させる段階とを包含した、請求項６に記載の方法。
【請求項１０】
前記第２部分を、前記選択フレームの中央部分に位置するよう選択する段階と、前記第１部分を、前記選択フレームの周辺部分に位置するよう選択する段階とを更に包含した、請求項９に記載の方法。
【請求項１１】
前記変更フレームシーケンスをトリックファイルに保存する段階を更に包含した、請求項２に記載の方法。
【請求項１２】
前記変更フレームシーケンスをビデオクライアントに送信する段階を更に包含した、請求項２に記載の方法。
【請求項１３】
前記シーケンスを保存する前記段階が、前記トリックファイルを大容量記憶サブシステムに保存する段階を包含した、請求項１１に記載の方法。
【請求項１４】
前記大容量記憶サブシステムを、磁気ディスク、光学ディスク、及び磁気テープからなるグループから選択する段階を更に包含した、請求項１３に記載の方法。
【請求項１５】
前記デジタルビデオファイルが、ＭＰＥＧファイルであり、更に、前記変更フレームシーケンスをトリックファイルに保存する前記段階が、前記変更フレームを、ゼロ動作を指定するフレームと交互配置する段階を包含した、請求項１１に記載の方法。
【請求項１６】
前記デジタルビデオファイルがＭＰＥＧファイルであるように前記デジタルビデオファイルを選択する段階を更に包含した、請求項１に記載の方法。
【請求項１７】
前記順序付けしたフレームシーケンスが、内部符号化フレームシーケンスであるように前記順序付けしたフレームシーケンスを選択する段階を更に包含した、請求項１６に記載の方法。
【請求項１８】
前記デジタルビデオファイルが、ウェーブレット変換により符号化された画像を含むよう選択する段階を更に包含した、請求項１に記載の方法。
【請求項１９】
前記選択フレームが、インターレースビデオデータを含み、更に、前記方法が、前記インターレースデータを取り除く段階を更に包含した、請求項１に記載の方法。
【請求項２０】
前記フレームから前記インターレースビデオデータを取り除く前記段階が、前記フレームの第２フィールドを、前記フレームの第１フィールドで上書きする段階を包含した、請求項１９に記載の方法。
【請求項２１】
前記変更フレームを前記選択フレームに索引付けして、前記画像を表すデータが前記選択フレームから得られる通常モードと、前記画像を表すデータが、前記変更フレームから得られるトリックモードとの間の移行を可能とする段階を更に包含した、請求項１に記載の方法。
【請求項２２】
デジタルビデオデータをトリックモード表示用に処理するための方法であって、
前記デジタルビデオデータから、画像を表す第１データを得る段階と、
前記第１データに基づいて、前記画像をトリックモード表示するための第２データを生成する段階であって、前記第２データが、配信間隔の指定範囲内の配信間隔で配信するように変更される、生成する段階を包含した、デジタルビデオデータをトリックモード表示用に処理するための方法。
【請求項２３】
前記第２データを含んだトリックモードファイルを、大容量記憶サブシステムに書き込む段階を更に包含した、請求項２２に記載の方法。
【請求項２４】
第２データを生成する前記段階が、前記第１データの量を調節して、この量が選択した量の範囲内に収まるようにし、前記選択肢多量の範囲が、前記配信間隔の範囲に基づいて選択される、請求項２２に記載の方法。
【請求項２５】
通常モードにおけるデジタルビデオデータ表示と、トリックモードにおけるデジタルビデオデータ表示との間を移行するための方法であって、
デジタルビデオデータの通常モード表示からトリックモード表示へ移行する命令を検出する段階と、
前記命令に応答して、前記デジタルビデオデータに対応するトリックモードデータを提供する段階とを包含した、通常モードにおけるデジタルビデオデータ表示とトリックモードにおけるデジタルビデオデータ表示との間を移行するための方法。
【請求項２６】
前記方法が、
前記デジタルビデオデータのトリックモード表示から前記デジタルビデオデータの通常モード表示へ移行する命令を検出する段階と、
前記命令に応答して、前記デジタルビデオデータに対応する通常モードデータを提供する段階とを更に包含した、請求項２５に記載の方法。
【請求項２７】
トリックモードデータを供給する前記段階が、前記トリックモードデータをトリックモードファイルから取り出す段階を包含した、請求項２５に記載の方法。
【請求項２８】
通常モードデータを提供する前記段階が、前記通常モードデータを通常モードファイルから取り出す段階を包含した、請求項２６に記載の方法。
【請求項２９】
デジタルビデオデータを提供するためのシステムであって、
ビデオコンテンツを配信するためのビデオサーバと、
前記ビデオサーバと通信した大容量記憶サブシステムであって、通常モードで前記ビデオコンテンツを供給するための第１データセットと、トリックモードで前記ビデオコンテンツを供給するための第２データセットとを含んだ大容量記憶サブシステムとを包含した、デジタルビデオデータを提供するためのシステム。
【請求項３０】
前記第１データセットを前記第２データセットに相互関連させる索引ファイルであって、この相互関連により、前記ビデオサーバが、前記第１データセットからの選択データに対応したデータの位置を第２データセット上で特定可能となる、索引ファイルを更に包含した、請求項２９に記載のシステム。
【請求項３１】
デジタルビデオデータをトリックモード表示用に処理するためのソフトウェア命令をその上に符号化したコンピュータ読み取り可能な媒体であって、前記ソフトウェアが、
前記デジタルビデオデータから、画像を表す第１データを得るための命令と、
前記第１データに基づいて、前記画像をトリックモード表示するための第２データを生成する段階であって、前記第２データが、配信間隔の指定範囲内の配信間隔で配信するように変更される、生成するための命令を包含した、コンピュータ読み取り可能な媒体。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
本出願は、デジタルビデオの処理に関し、具体的には、早送り又は巻き戻しモードでのデジタルビデオファイルの表示に関する。
【０００２】
発明の背景
映画を見る場合は、しばしば、面白みのないシーンを飛ばしたり、逆に、巻き戻して特定のシーンを繰り返し見ることが望ましいことがある。その結果、事実上全てのビデオ再生装置には、視聴者が映画を高速で先に進んだり後戻りできるように、早送り及び巻き戻し制御装置が備わっている。
【０００３】
しかし、映画の選択する部分を識別することができなければ、視聴者が、どのぐらい早送り又は巻き戻しモードを実行すればいいのかを決めるのは容易ではない。この問題に対処するため、ほとんど全てのビデオ再生装置は、視聴者になんらかの位置表示フィードバックを提供している。こうしたフィードバックを提供する特に有用な一方法は、早送り又は巻き戻し操作中に、映画の再生を続行することである。これら２つのタイプの表示は、本発明の分野では、ひとまとめにして「トリックモード」表示と呼ばれる。
【０００４】
アナログ及びデジタルビデオ配信システムでは、順序付けられた画像シーケンスが、視聴者に動作錯覚（原語：ｉｌｌｕｓｉｏｎ ｏｆ ｍｏｔｉｏｎ）を引き起こす速度（１秒間に約２４の画像）で、視聴者に表示される。デジタルビデオでは画像及び音質が向上していることを別にすれば、これら配信システムには、通常モードで動作している限り顕著な差は殆どない。しかし、アナログビデオ配信システムとデジタルビデオ配信システムとの差は、トリックモード表示に切り換えると明白になる。
【０００５】
トリックモードでの動作時には、ビデオテープレコーダのようなアナログビデオ配信システムは、ビデオ信号を記録した媒体が、読み取りヘッドを摺動しつつ通過する速度が増すだけである。これによってもたらされる１つの結果は、時間軸の均一な圧縮である。従って、視聴者は、映画の全動作が等しく速まったペースで進行するのを見ることになる。
【０００６】
対照的に、デジタルビデオ配信システムがトリックモードで動作しているときは、一般的に、映画を構成する画像シーケンスからの各画像を表示することはない。そのかわり、トリックモードプロセッサが、鑑賞中の映画から画像の部分を選択して、これらを視聴者に表示するためにデコーダに送信する。一般的に、こうした選択画像には異なるデータ量で表されているので、これら画像がデコーダに到達するのにかかる時間も、デコーダがそれらを処理するのにかかる時間も異なる。この送信時間と処理時間の合計が、「配信間隔」と呼ばれる。
【０００７】
デコーダは、第１選択画像を受信すると、それを復号した後、得られた信号をテレビのビデオ入力に送信して、視聴者に表示できるようにする。デコーダは、第２選択画像が表示のため使用可能となるまで、この信号をビデオ入力に繰り返し送信する。よって、視聴者は、デコーダが第２選択画像を処理する間、第１選択画像を見続けることになる。デコーダは、第２選択画像の処理を完了すると、この新たな信号をビデオ入力に提供する。こうして視聴者は第２選択画像を見ることになる。
【０００８】
よって、視聴者が第１選択画像を見る時間的間隔は、第２選択画像を表示する準備に必要な時間に左右される。これら選択画像のサイズは大きく異なる場合があるので、この時間間隔も大きく変化することがある。例えば、第２画像が非常に少量のデータを用いて表されていれば、表示の準備が整うまでに短時間しか経過しない。結果的に、視聴者が第１画像を見る時間は極めて短くなり、すぐに第２画像に入れ替わってしまう。逆に、第２画像がかなりのデータ量で表されている場合は、表示の準備が整うまで長時間が経過する。結果的に、第２画像に入れ替わるまでに、視聴者が第１画像を見る時間が長くなる。
【０００９】
従って、トリックモードで動作中のデジタルビデオ配信システムが、複数の選択画像を表示する時間は変動する。この結果、視聴者が固定秒数の間トリックモードで操作しても、映画は予測できない時間で早送り又は巻き戻しされる。このおかげで、たとえ連続した画像が流れていくのを観察していても、映画の中でどれだけの時間が経過したのかを判断するのは困難である。更に、各画像が無作為の時間間隔で表示されていると感じられる画像シーケンスを観察するのは、不快な場合もある。
【００１０】
発明の概要
本発明は、表示されるビデオファイルフレームの配信間隔を均等にし、そのファイルをトリックモードで表示するものである。配信間隔が実質的に均等なので、トリックモードで表示する画像は、実質的に均一な速度で表示装置に提供される。これにより、表示装置は、各フレームを実質的に同一時間表示でき、従って、より円滑なトリックモード表示が得られる。
【００１１】
一般に、デジタルビデオファイルは、視聴者に表示する順序付けられたフレームシーケンスを含んでいる。本発明の一実施態様においては、トリックモード表示のためのデジタルビデオデータを、配信間隔の許容範囲を指定し且つ、選択フレームをトリックモード表示するための変更フレームを生成することにより、上記フレームシーケンスから取り出す。変更フレームは、選択した画像を表すデータを含むが、配信間隔の許容範囲内に収まる配信間隔で配信するよう変更されたデータを含む。
【００１２】
フレームを均一速度で配信し易くするための一方法は、配信間隔の許容範囲に基づいてフレームサイズの範囲を指定し、且つ、選択画像を表すデータを処理して、上記フレームサイズ範囲内の変更フレームサイズを備えた変更フレームを生成するものである。選択画像を表すデータ量によっては、これには、変更フレームサイズが、指定フレームサイズ範囲の下限に達するように、画像を表すデータをパディングすることが含まれる。或いは、データ量が多すぎる場合は、変更フレームサイズが、指定したフレームサイズ範囲の上限未満となるように、画像を表すデータ量を選択的に引き下げる段階が含まれる。
【００１３】
画像を表すデータ量を選択的に減少させる１つの方法には、そのデータから選択した高周波係数を除去するものがある。これは、これらの係数を単に削除することで直接的に実行できる。しかし、これは、選択画像を表すデータに関連付けられた量子化器スケールを変更することによっても達成できる。
【００１４】
画像を均一に劣化できるので、画像の全部分が同様に劣化される。或いは、この画像劣化は選択的でもよく、その場合は、画像の異なる部分の劣化程度が異なる。後者の場合、画像は、それぞれが相対的な重要度で重み付けられた複数の領域に分割される。従って、１つの領域内に入る画像部分の劣化は、ユーザの知覚に関わる相対的重要度によって左右される。多くの場合は、最も重要な領域は、画像の中心部分である。その場合は、画像の中心部分よりも画像の周辺部分を劣化するのが好ましい。
【００１５】
このデジタルビデオデータは、任意の態様で符号化できる。本発明の方法は、ＭＰＥＧファイル、ウェーブレット符号化ファイル、及び圧縮ビデオデータを含んだその他のファイルのトリックモード表示に適合させることができる。
【００１６】
デジタルビデオファイルがＭＰＥＧファイルの場合は、このファイルの順序付けられたフレームシーケンスは、内部符号化（原語：ｉｎｔｒａ−ｃｏｄｅｄ）フレームのシーケンスでよい。次に、変更フレームのシーケンスは、変更内部符号化フレームを含んだトリックファイルに保存できる。本発明の一実施態様では、これら変更内部符号化フレームは、ゼロ動作（原語：ｚｅｒｏ ｍｏｔｉｏｎ）を指定するフレームによって分離されている。
【００１７】
選択フレームがインターレースビデオデータを含んでいる場合は、この方法は、オプションでインターレースを取り除いて、ちらつきが減少したトリックモード表示が可能である。ＭＰＥＧファイルの場合は、フレームには２つのフィールドが含まれており、一方のフィールドを他方のフィールドの内容で上書きできる。
【００１８】
通常モードデータ表示とトリックモードデータ表示との間での移行を容易にするため、本発明の方法は、選択フレームに対して変更フレームを索引付ける段階を含む。これによって、通常モード表示（画像を表すデータを選択フレームから得る）と、トリックモード（画像を表すデータを変更フレームから得る）との間の移行が容易となる。
【００１９】
本発明は、トリックモード表示用の第１ソースと、通常モード表示用の第２ソースとの２つの異なるビデオデータソースを提供する。本発明の方法は、デジタルビデオデータを通常モード表示からトリックモード表示へ移行するための命令に応答して、第１ソースからトリックモードデータを提供する段階を含む。本発明の方法は、トリックモード表示から通常モード表示へ移行するための命令に応答して、第２ソースから通常モードデータを提供する段階を含む。
【００２０】
本発明の上記及びその他の特徴は、次の詳細な説明及び図面から明らかとなるはずである。
【００２１】
詳細な説明
図１は、大容量記憶サブシステム１４と、高帯域幅データ通信ネットワーク１６とに通信するビデオサーバ１２を含んだビデオ配信システム１０を示す。ビデオサーバ１２は、データ通信ネットワーク１６を介して多数の契約ビデオクライアントと通信している。説明を簡単にするため、図１では、１つのビデオクライアント１８への代表的な接続を示す。
【００２２】
単一のディスクとして概略的に示してあるが、大容量記憶サブシステム１４は、より典型的にはＲＡＩＤコントローラに制御されるディスクアレイである。しかし、大容量記憶サブシステム１４は、例えば、ＤＶＤなどの光学ディスクか、磁気テープか、その他のデータ記憶媒体でよい。大容量記憶サブシステム１４は、リアルタイム鑑賞のためビデオクライアント１８に配信するビデオコンテンツを表すデータを保持している。このビデオコンテンツは、典型的にはコンテンツファイル２０に格納されている。各コンテンツファイル２０は、それぞれが画像を表すデータを保持した複数フレームのシーケンスからなる。コンテンツファイル２０は典型的にはＭＰＥＧファイルであり、その構造は周知であって、ＩＴＵ−Ｔの勧告Ｈ．２６２などの刊行物に記載されており、その内容は、ここに参照して本明細書に組み込んだものとする。
【００２３】
ビデオクライアント１８は、図２により詳細に示されており、それには、ネットワークインターフェース２４を介してビデオサーバ１２から受信した１つ又は複数フレームを一時的に格納するためのバッファ２２を含む。バッファ２２は、このバッファ２２からフレームを取り出し且つ、それらフレームに符号化されたデータを復元するデコーダ２６と通信する。次に、この復元済みデータは表示ドライバ２８に送られて、表示装置３０へ配信するのに適した形式に変換される。プロセッサ３０が、視聴者インターフェース３８を介して視聴者３６から受信した命令に応答して、ビデオクライアント１８の動作を制御する。
【００２４】
視聴者３６は、視聴者インターフェース３８を用いて、再生するコンテンツを選択したり、そのコンテンツの再生を通常モードで開始するなどのタスク実行用の命令を発行する。視聴者３６が発行できる命令の１つには、コンテンツを早送り又は巻き戻しモードで再生するための命令がある。これら２つのモードは、ひとまとめにして「トリックモード」と呼ぶ。
【００２５】
通常モードでは、ビデオサーバ１２は、ＭＰＥＧコンテンツファイル２０からフレームを受信し、且つそれらフレームをビデオクライアント１８に送信する。図３に示したように、これらフレームは、約０．５秒の通常再生時間互いから分離した状態の「Ｉ」（内部符号化）フレームを含む。従って、各Ｉフレームは、画像を自立的（原語：ｓｅｌｆ−ｃｏｎｔａｉｎｅｄ）に表したものである。
【００２６】
複数のＩフレーム間を隔てる０．５秒の通常再生時間は、「Ｐ」（予測）フレーム及び「Ｂ」（双方向）フレームで埋められている。Ｐフレームは、それが対応する画像と、直前のＩ又はＰフレームに対応した画像との差を符号化する。Ｂフレームは、それが対応する画像と、直前及び／又は後続のＩ又はＰフレームに対応した画像との差を符号化する。結果的に、Ｉフレームと異なり、ＰフレームもＢフレームも、画像を構築するために単独で用いることはできない。
【００２７】
トリックモード表示では、選択したフレームのみが視聴者に表示される。トリックモード表示用に選択されたフレームは、他のフレームからは独立して復号できるので、これらは典型的にはＩフレームである。従来のトリックモード表示では、これらフレームは、コンテンツファイル２０から直接的に読み出され、デコーダ２６に送られている。
【００２８】
上述のように、この従来型トリックモード表示の１つの欠点は、Ｉフレームが異なるデータ量を含んでおり、よって、表示に使用可能となるまでに必要な配信間隔が異なるという点である。他の欠点としては、ディスクヘッド４０がデータを読み出すときには、常に固定データ量を読み出すことがある。図３に示したように、この固定データ量は、Ｉフレームだけでなく隣接するＰフレーム又はＢフレームの一部も包含する場合がある。通常モードでは、全てのフレームが最終的には表示されるので、これらの隣接したフレーム部分はいずれは使用される。しかし、トリックモード表示では、これらの部分は廃棄される。よって、これらを取り出して送信するために必要な帯域幅は無駄になってしまう。
【００２９】
本発明を組み込んだシステムでは、別個のトリックファイル４２ａ、４２ｂが、大容量記憶サブシステムに格納されている。早送りトリックファイル４２ａは、早送りトリックモード表示のために用いられ、巻き戻しトリックファイル４２ｂは、巻き戻しトリックモード表示のために用いられる。これらトリックファイル４２ａ、４２ｂは、コンテンツファイル２０内のＩフレームに対応した「Ｔ」（トリック）フレームを含む。トリックモードでの動作時では、ビデオサーバ１２は、コンテンツファイル２０からＩフレームを取り出すのでなく、適切なトリックファイル４２ａ、４２ｂからＴフレームを取り出す。各Ｔフレームは視聴者に表示される可能性があるので、ディスクヘッド４０が隣接するＴフレームの部分を読み出しても、トリックモード動作時に帯域幅が無駄とはならない。
【００３０】
図示した実施態様は、トリックモード表示用に選択したフレームをＩフレームと指定しているが、選択したフレームの組にＰフレーム又はＢフレームを含めることも可能である。そうすることにより、Ｉフレームだけよりも滑らかなトリックモード表示が実現するが、処理が複雑化するという犠牲をともなう。
【００３１】
図４を参照すると、ＭＰＥＧコンテンツファイル２０からＩフレームを抽出してＩフレームシーケンス４４を作成することにより、トリックファイル４２ａ、４２ｂは前もって作成しておく。Ｉフレームシーケンス４４からの各Ｉフレームは、次に、トリックファイルプロセス４６に送る。トリックファイルプロセス４６は、Ｉフレーム内に含まれるデータを変更して、そのデータの配信間隔を、配信間隔の指定範囲に適合させる。これを行うため、表示装置が期待する１秒当たりのフレーム数（「ＦＰＳ」）と、ネットワーク上での転送ビット速度と、ビデオビット速度とを計算に入れる。
【００３２】
トリックファイルプロセス４６が生成した変更データは、次に、Ｔフレームを構成する基礎として用いられる。任意のデコーダで透過的に復号できるように、Ｔフレームは、Ｉフレームと同一様式で符号化される。これをＴフレームと呼ぶのは、それを生成するためにトリックファイルプロセス４６に入力するＩフレームとの混乱を避けることが唯一の理由である。
【００３３】
トリックファイルプロセス４６が生成するＴフレームは、次に、ゼロ動作ベクトルを指定するＢフレーム又はＰフレームと交互配置する。これにより、デコーダ２６は、先行するＴフレームを繰り返すだけになる。こうして、Ｔフレームは、それらの間に交互配置されたＢフレーム又はＰフレームと共にＴフレームシーケンス４８を構成する。このＴフレームシーケンスは、早送りトリックファイル４２ａとして大容量記憶サブシステム１４に書き込まれる。次に、Ｔフレームシーケンス４８のコピーは、巻き戻しトリックファイル４２ｂを作成するためにＴフレームに関連付けられたタイムスタンプを再編成するインバータ５０に送られる。トリックファイル４２ａ、４２ｂは、両方とも、それらの元となっているコンテンツファイル２０と同一の転送及びビデオビット速度、同一の画像解像度、及び１秒当たり同一のフレーム数を備えている。しかし、巻き戻しトリックファイル４２ｂのタイムスタンプは、早送りトリックファイル４２ａのタイムスタンプと反対方向に進ませる。
【００３４】
トリックファイルプロセス４６は、トリックファイル４２ａ、４２ｂを、コンテンツファイル２０内のそれらに対応したＩフレームに相互関連させる索引ファイル５２も作成する。索引ファイル５２により、ビデオサーバ１２は、視聴者３６がトリックモードでの表示命令を発行した時に、どのフレームを適切なトリックファイル４２ａ、４２ｂから取り出すべきかを認識でき、又、視聴者３６が通常モードへ戻る命令を発行した時に、どのフレームをコンテンツファイル２０から取り出すべきかを認識できる。
【００３５】
図５は、トリックファイルプロセス４６がＩフレームを変更して、対応するＴフレームを生成する際に使用する方法を示す。この方法は、得られるＴフレームのサイズの許容範囲を計算する（５２）ことから開始される。サイズの許容範囲は、表示装置が期待する１秒当たりのフレーム数と、ネットワーク上での転送ビット速度と、ビデオビット速度とに基づいて、配信間隔の許容範囲から計算する。その後、トリックファイルプロセス４６は、Ｉフレームをコンテンツファイルから取り出し（５４）、Ｉフレーム内に符号化されている外部空白パディング又はユーザデータを除去する（５６）。
【００３６】
コンテンツファイルが、進み走査としてではなく飛び越し走査として符号化されている場合は、Ｉフレームは、１／６０秒間分離して（１秒当たり３０フレームで動作する表示装置の場合）表示される２つのフィールドからなる。表示装置が、これら２つのフィールド間を繰り返し切り替わる際の、不快なちらつきを避けるため、この方法は、一方のフィールドの内容を、他方のフィールドの内容で上書きする（５８）オプションのステップを含む。コンテンツファイルが進み走査として符号化されていれば、このステップは不要である。
【００３７】
次に、トリックファイルプロセスは、Ｉフレーム内のデータ量が、そのＩフレームの配信間隔が許容範囲内に入る程度のものかを判断する（６０）。このデータ量が許容範囲内であれば、次に、Ｉフレームをトリックファイルシーケンスに追加し（６２）、Ｂフレーム（又はＰフレーム）をＩフレーム（この時点でＴフレームと呼ぶ）の後に加え、更に、索引ファイルに一項目を作成する（６６）。その後、トリックファイルプロセスは、それ以外に処理すべきＩフレームがあるかどうかを判断する（６８）。追加処理すべきフレームがない場合は、トリックファイルプロセスは、そのトリックファイルを大容量記憶サブシステムに書き込む（６９）。
【００３８】
本発明のオプションの実施態様では、新たなＴフレームが生成されるごとにトリックファイルに加えながら、トリックファイルを漸増的に書き込むようにする。トリックファイルを漸増的に書き込む実施態様によれば、実況放送のトリックモード表示が実現できる。
【００３９】
Ｉフレームに含まれるデータが少なすぎれば（７０）、そのＩフレームの送出間隔は短くなりすぎる。こうした状況では、トリックファイルプロセスは、空白パディングをＩフレームに加えることで（７２）、対応したＴフレームを作成する。次に、トリックファイルプロセスは、パディングしたフレームのサイズを調べ（６０）、仮にこのサイズが許容範囲内であれば、続けてそのフレームをトリックファイルシーケンスに加え（６２）、更に上述した後続ステップを実行する。或いは、空白転送パケットをトリックファイルに加えることで付加的スペースを消費し、従って、極端に短いＩフレームが表示可能となる時間を順延する。
【００４０】
Ｉフレームに含まれるデータが多すぎれば、そのＩフレームの配信間隔は長くなりすぎる。こうした状況では、トリックファイルプロセスは、データをＩフレーム７４から選択的に除去することで、対応したＴフレームを作成する。
【００４１】
ＭＰＥＧファイルに符号化された画像は、それぞれがその画像の一部分に対応した多数のマクロブロックに分割される。各マクロブロックには、その後、離散コサイン変換（ＤＣＴ）が実行され、その処理の結果は、そのマクロブロックが表すその画像部分を構成する様々な空間周波数成分の振幅を表すＤＣＴ係数テーブルとなる。さらなる圧縮を行うには、これら振幅を縮小して、より少数のビットで表しうるようにする。これは、マクロブロックの各ＤＣＴ係数を、量子化テーブルからの対応項目により除算するステップにより実行する。このステップは「量子化」とよばれるが、それは、整数除算に本来的に含まれる四捨五入及び切り捨てによって、ＤＣＴ係数を、量子化する前の元々の形式に回復できないことがあるからである。その結果、このステップは量子化誤差を導入する。この量子化誤差を調節することで、トリックファイルプロセスは、フレームのサイズを調節できる。
【００４２】
本発明の一実施態様によれば、トリックファイルプロセスは、「Ｉ」フレームを元々符号化する際に用いた量子化テーブル内の項目をスケールする。ＤＣＴ係数は、次にスケールされた量子化テーブルを用いて再量子化され、この結果得られた再量子化ＤＣＴ係数が、「Ｔ」フレームの符号化に用いられる。量子化テーブルの調節は、再量子化ＤＣＴ係数が、最初に量子化されたＤＣＴ係数よりも少ないビット数で表されるようにする。これによって、得られるＴフレームに含まれるデータが減少し、従って、配信間隔が短縮される。
【００４３】
上述の再量子化により、画像が更に劣化する。画像劣化がなるべく知覚されないようにするため、異なる量子化テーブルを画像の異なる部分に用いてもよい。例えば、画像の中央領域は、視聴者の注意が集中することが多い個所なので、中央領域からのマクロブロックの量子化テーブルは、わずかに変更するか全く変更しないようにもできる。画像周辺部からのマクロブロックの変更の程度は、画像のこの部分の劣化が、画像の中央領域で許容されるよりも遙かに大きくなるようにしてもよい。
【００４４】
これをより一般的に述べると、任意の画像は２つ以上の領域に分割して、それぞれの領域には、その画像に対して視聴者が向けると思われる注意の程度を表す重みを付けることができる。そうすれば、マクロブロックを再量子化するのに用いる量子化テーブルは、そのマクロブロックが位置する領域の関数とすることが可能である。上述の例では、知覚的に重要度が高い領域を画像の中心とした、２つの領域が存在する。しかし、この知覚的に重要度が高い領域は、画像のどこであってもよい。
【００４５】
本発明の実施においては、上述の再量子化手順がデ―タ量を大幅に減少させて、得られるＴフレームが小さくなりすぎるようなＩフレームも存在しうる。或いは、再量子化手順が、データ量を効率的に減少させられないこともあり得る。従って、フレーム劣化ステップ７４の次に、フレームサイズが目標範囲内かどうかを判断する（６０）ステップから始まるループを再実行する。
【００４６】
上述の記載は、ＭＰＥＧ−２ファイルに関連した実施を開示したものである。しかし、この方法は、その他のＭＰＥＧ形式（例えばＭＰＥＧ−４）で符号化されたデジタルビデオや、その他の圧縮方法を用いたデジタルビデオにも適用可能なことは明らかである。例えば、離散コサイン変換でなくウェーブレット変換を用いて圧縮されたデジタルビデオも、ここに記載された方法を用いてトリックモードで表示できる。
【００４７】
本発明及びその好適な実施態様を説明したが、新規なものと主張し特許証により確保するものは以下の通りである。
【図面の簡単な説明】
【図１】
本発明を実施するためのビデオ配信システムを示す。
【図２】
図１に示したビデオクライアントのより詳細な図である。
【図３】
ディスクヘッドによる、図１の大容量記憶サブシステム上のファイル読み出しの概略図である。
【図４】
図１に示したコンテンツファイルに対応したトリックファイルを作成するプロセスを示す。
【図５】
図１のコンテンツファイルからのビデオデータを変更して、トリックモードによる実質的に均一な配信速度を実現する様態を表すフローチャートである。
【図１】
2004515941.tif 000003
【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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【国際公開パンフレット（コレクトバージョン）】
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【国際調査報告】
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