(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数個の圧縮ビデオ・データ・ストリームを伸張し、連続するビデオ・データを出力するシステム（１００）であって、
複数個の入力線に接続され、前記複数個の入力線のうちの１個または２個の入力線を選択する機能を有し、かつ前記選択された１個または２個の入力線上の圧縮ビデオ・データの流入速度を制御する機能を有する入力スイッチ（１０５）と、
各々が、前記入力スイッチ（１０５）に接続され、前記入力スイッチ（１０５）から受け取った圧縮ビデオ・データを伸張し、前記伸張したビデオ・データを記憶する複数個の伸張モジュール（１２０、１３０）と、
前記複数個の伸張モジュール（１２０、１３０）に接続され、１時点でただ１つの前記伸張モジュールを出力バスへ接続する出力スイッチ（１１５）と、
前記複数個の入力線のうち１個の入力線を第１の入力線として選択し、前記複数個の伸張モジュールのうち１個の伸張モジュールを第１の伸張モジュールとして選択し、前記入力スイッチ（１０５）に命令して、前記第１の入力線を選択して、前記選択した第１の入力線上の圧縮ビデオ・データを第１の速度で前記第１の伸張モジュールに流入させるとともに、前記出力スイッチ（１１５）に命令して、前記第１の伸張モジュールを前記出力バスへ接続させるコントローラ（１１０）とを備え、
前記コントローラ（１１０）は、前記第１の入力線上の圧縮ビデオ・データ・ストリームの終了前に前記複数個の入力線のうちの前記第１の入力線以外の１個の入力線を第２の入力線として選択し、前記複数個の伸張モジュールのうちの前記第１の伸張モジュール以外の１個の伸張モジュールを第２の伸張モジュールとして選択し、
前記入力スイッチ（１０５）に命令して、前記第２の入力線を選択して、前記選択した第２の入力線上の圧縮ビデオ・データを第２の速度で前記第２の伸張モジュールに流入させ、
前記コントローラ（１１０）は、前記第１の伸張モジュールからの出力が終わるとともに、前記出力スイッチ（１１５）に命令して、前記第１の伸張モジュールではなく前記第２の伸張モジュールを前記出力バスへ接続させ、前記入力スイッチ（１０５）に命令して、前記第２の入力線上の圧縮ビデオ・データを前記第１の速度で前記第２の伸張モジュールに流入させる、システム。
【請求項２】
前記第２の速度は、前記第１の速度よりも小さい、請求項１記載のシステム。
【請求項３】
前記各伸張モジュール（１２０、１３０）は、
前記入力スイッチ（１０５）に接続され、前記流入した圧縮ビデオ・データを記憶するための圧縮ビデオ・データバッファ（１２１、１３１）と、
前記圧縮ビデオ・データバッファ（１２１、１３１）内の前記圧縮ビデオ・データを伸張する復号器（１２３、１３３）と、
前記出力スイッチ（１１５）に接続され、前記伸張されたビデオ・データを記憶するための伸張ビデオ・データバッファ（１２５、１３５）とを含む、請求項１記載のシステム。
【請求項４】
前記コントローラ（１１０）は、
前記第２の伸張モジュール内の前記伸張ビデオ・データバッファが伸張されたビデオ・データをそれ以上記憶することができない場合、前記入力スイッチ（１０５）に命令して、前記第２の入力線上の圧縮ビデオ・データの流入を停止させる、請求項３記載のシステム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、ビデオ・データおよびビデオ・データのユーザへの提供に関するもので、特に、圧縮されたビデオ・データを伸張する方法と装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
本明細書における説明の目的のため、ビデオ・データは、典型的には、記憶されたビデオ・プログラムに含まれるビデオおよび音声データから構成されるものとする。しかし、テキストやグラフィックスに限らずその他のデータも、どんな形であれ本発明の動作または本明細書の記載に影響を及ぼすことなく、ビデオ・データに含めることはできる。従って、本明細書におけるビデオ・データという呼称は、最も幅広い意味を持つ。
【０００３】
ビデオ・データをユーザに提供するビデオ・サーバーは、よく知られている。ビデオ・データが圧縮されないままそのようなサーバーに記憶され、ユーザに送り出されるこはできるとはいえ、短いビデオ・プログラムにおいてさえデータは多量であるため、ビデオ・データは、通常、圧縮形式で記憶され、処理されることを必要とする。ビデオ・データの圧縮と伸張を実行する方法と装置は、よく知られている。
【０００４】
既知の圧縮形式の１つは、Motion Picture Expert Group（動画専門家グループ）によって提唱されているＭＰＥＧとして知られる形式である。ＭＰＥＧ−１およびＭＰＥＧ−２圧縮形式はともに知られているが、両者の相違は、本発明に関係していない。
【０００５】
ＭＰＥＧ形式への圧縮は、物体または人が動いているときでも、フレームからフレームへのビデオ・データの変化は比較的少ないという事実に基づいている。従って、各フレームに含まれるビデオ・データのすべてを記憶する必要はない。むしろ、基礎フレームが記憶された後、後続のフレームのそれぞれにおいて、変化または移動した物体または人物を記述するビデオ・データだけを記憶することによって、フレームを再作成することができる。周期的に、ビデオ・データの完全なフレームが記憶され、プロセスを再初期化する。このタイプのデータ圧縮は、動作補間と呼ばれる。
【０００６】
ＭＰＥＧ形式に圧縮されたビデオ・データは、３つのタイプのフレームからなる。第１は、内部符号化フレーム(Intra coded frame)、略称Ｉ−フレームで、その特定のフレームを完全に記述するために必要とされるすべてのビデオ・データを提供する。次は、予想フレーム(Predicted frame)、略称Ｐ−フレームで、当該Ｐ−フレームが最後（直前）のＩ−フレームまたはＰ−フレームとどのように相違するかに関する情報のみを提供する。最後は、両方向フレーム(Bidirectional frame)、略称Ｂ−フレームで、 当該Ｂ−フレームが先行したフレーム（ＩまたはＰ−フレーム）と後続のフレーム（ＩまたはＰ−フレーム）の両方とどのように相違するかに関する情報を提供する。Ｂ−フレームに含まれるビデオ・データの伸張は、前後のＩ−フレーム、ＩとＰ−フレーム、または前後のＰ−フレームのいずれかの２つのフレームの伸張を必要とする。Ｐ−フレームの伸張は、先行のＰまたはＩ−フレームに含まれるビデオ・データを必要とする。典型的には、Ｉ−フレームを記憶するには、Ｐ−フレームの３倍のビットを必要とし、Ｐ−フレームを記憶するには、Ｂ−フレームのほぼ３倍のビットを必要とする。Ｉ、ＢおよびＰ−フレームの上記の相対的必要記憶量は、比較の目的に対してだけ提示されているのであり、上記の相対的必要記憶量へ本発明を制限する意味を含むものではない。
【０００７】
図１は、一連のＭＰＥＧ圧縮ビデオ・データ・フレームの典型的な伝送と表示の順序を示す。Ｐ−フレームが、複合されるＩ−フレームに含まれるビデオ・データを必要とし、Ｂ−フレームが、復号されるＩ−フレーム、Ｐ−フレームのいずれかまたは両方のビデオ・データを必要とするので、圧縮されたＭＰＥＧフレームの伝送順序は、伸張されたＭＰＥＧフレームの表示順序と異なる。伝送フレームと表示フレームはともに、Ｉ−フレームで始まり、後続のＩ−フレームは、ほぼ１５フレーム毎に発生する。伝送の間、２つのＢ−フレームの前に、１つのＰ−フレームがある。表示の時、最初のＩ−フレームの後、２つのＢ−フレームが続き、次に、Ｐ−フレームが続く。Ｂ−フレームもＰ−フレームも、Ｉ−フレームの参照なしには伸張できないので、すべての圧縮されたビデオ・データ・ストリームは、Ｉ−フレームから始まらなければならない。
【０００８】
ＭＰＥＧビデオ・データ・ストリームを復号するための既知のアーキテクチャが、図２に示されている。伸張システム１０は、圧縮ビデオ・データ・バッファ１１、復号器１３および伸張ビデオ・データ・バッファ１７から構成される。入力バス１５が、圧縮されたＭＰＥＧビデオ・データのストリームをバッファ１１に提供する。バス１５がビデオ・データを固定された速度で提供するので、復号器１３がビデオ・データの伸張を開始できる十分なビデオ・データがバッファ１１に記憶されるまで、若干の時間が経過する。
【０００９】
復号器１３が伸張を開始できる十分なビデオ・データがバッファ１１に入るまで、１定の待ち時間が存在する。この待ち時間を、本明細書では、バッファ充填待ち時間と呼ぶ。ＭＰＥＧビデオ・データの性質上、長めの待ち時間が起きることもある。Ｂ−フレームが伸張される前に、２つのＩ−フレーム、ＩとＰ−フレーム、または２つのＰ−フレームのいずれかの２つのフレームが伸張され、利用できる状態になっていなければならない。典型的には、２つのＢ−フレームが、Ｐ−フレームの後に伝送される。Ｂ−フレームを伸張する前に、システムは、これらのＩやＰ−フレームを受け取り、伸張しなければならない。この復号と再順序付けに要する時間を、本明細書では、再順序付け待ち時間と呼ぶ。
【００１０】
新しいビデオ・プログラムが開始する時は常に、この待ち時間の影響が目につく。再順序付け待ち時間とバッファ充填待ち時間が原因で、システムは、新しいビデオ・プログラムが表示のため伸張されている間、新と旧のビデオ・プログラムの間にいくつかのブランクのフレームを生成する。一部の既知のシステムでは、２つの連続するビデオ・プログラムの間に、そのようなブランクのフレームが８フレーム生成される。これらのブランク・フレームは、まったく望ましいものではない。現時点において、許容できるコストでこの欠点を補正する既知のシステムはない。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
動画などのビデオ・データを圧縮する方法として、ＭＰＥＧ形式を用いた圧縮技術が広く使用されている。複数のビデオ・プログラムを含むＭＰＥＧ圧縮ビデオ・データ・ストリームを伸張させながら、ディスプレイ画面などの出力に複数のビデオ・プログラムを連続的に提供する場合、ＭＰＥＧ形式の特性から、プログラムの開始時、あるいはプログラムとプログラムの間に、ユーザにとって不要な一定の待ち時間ないしはいくつかのブランクのフレームが発生する。このような待ち時間やブランク・フレームのない複数の連続するビデオ・プログラムを提供することのできる圧縮ビデオ・データ伸張システムが望まれている。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
このような要求は、次のシステムによって満足される。すなわち、複数の圧縮ビデオ・データ入力線に接続され、上記入力線を選択する機能を有し、かつ、上記選択された入力線のビデオ・データ流入速度（レート）を制御する機能を有する入力スイッチと、上記入力スイッチに接続され、上記入力スイッチから受け取った圧縮ビデオ・データを伸張し、伸張したビデオ・データを記憶する複数の伸張モジュールと、上記伸張モジュールに接続され、１時点でただ１つの上記伸張モジュールを出力バスへ接続する出力スイッチと、上記入力スイッチ、上記伸張モジュールおよび上記出力スイッチに接続され、上記出力スイッチに命令して、あらかじめ規定された第１の速度（レート）でビデオ・データを受け取るべき伸張モジュールを選択し、上記選択された伸張モジュールを上記出力バスへ接続させるコントローラとを備える圧縮ビデオ・データ伸張システム。
【００１３】
また、上記の要求は、次の方法によっても満足される。すなわち、複数の圧縮ビデオ・データ・ストリーから１つの出力ストリームとして連続的な伸張ビデオ・データを作成する方法であって、複数の圧縮ビデオ・データ・ストリームを受け取るステップと、第１のビデオ・データ・ストリームを選択するステップと、第1のビデオ・データ・ストリームの流入の間、第１の速度で上記選択された第１のビデオ・データ・ストリームを伸張するステップと、第１のビデオ・データ・ストリームが終了する前に、残りのビデオ・データ・ストリームを第２の速度で伸張するステップと、伸張された上記第１のビデオ・データ・ストリームを出力するステップと、すべてのビデオ・データ・ストリームの出力が終了するまで、上記選択と伸張と出力のステップを繰り返すステップと、を含む方法。
【００１４】
【実施例】
本発明の第１の好ましい実施例は、複数の圧縮ビデオ・データ・ストリームを入力として受け入れることができるビデオ伸張システムを含む。この実施例では、圧縮されたビデオ・データ・ストリームが、単一のビデオ・プログラムでも複数のビデオ・プログラムでも含むことができる。従って、異なるビデオ・データ・ストリームは、異なる個々のビデオ・プログラムを含むこともある。複数のビデオ・データ・ストリームは、入力時点で同時に利用可能となるとしてもよく、また異なる時点で受け取られるものとしてもよい。システムは、第１のビデオ・データ・ストリームを伸張して、表示する。第１のビデオ・データ・ストリームの終了に先立ち、システムは、もう１つのビデオ・データ・ストリームを入力として受け入れ、伸張を開始する。第２のビデオ・データ・ストリームを含む圧縮されたＭＰＥＧビデオ・データのいくつかのフレームが、第１のビデオ・データ・ストリームが終わるや否や表示できるように伸張されていなければならない。本発明のシステムがその第１のビデオ・データ・ストリームの伸張を開始する時に起きるバッファ充填と再順序づけ待ち時間は、オフラインで起きるので、本発明のシステムのユーザが、それを直接経験することはない。後続のビデオ・データ・ストリームが開始すると、前のビデオ・データ・ストリームが伸張され表示されている間に、バッファ充填と再順序づけ待ち時間が発生する。ユーザは、これらの待ち時間のどれも経験することはない。既知のシステムにおいては、ユーザは、新しいビデオ・データ・ストリームが始まる毎に、連続するビデオ・データ・ストリームの間のブランク・フレーム、および、バッファ充填と再順序づけの待ち時間を経験する。
【００１５】
本発明の好ましい実施例では、入力スイッチが、この実施例の入力を構成する２つのビデオ・データ入力線で２つのビデオ・データ・ストリームの流入速度を制御する。初期的には、第１のビデオ・データ・ストリームが、第１の流入速度で本発明のシステムへ流入する。２番目のビデオ・データ・ストリームがその後で流入を許される時、それは第２の入力線から第２の流入速度でシステムに流入する。本発明の好ましい実施例では、第１の流入速度は第２の速度より大きい。他の実施例では、必ずしもそうである必要はない。入力スイッチは、いずれのストリームの流入をも停止させることができる。
【００１６】
次に、入力スイッチは、２つの伸張回路（またはモジュール）に接続される。各回路は、圧縮ビデオ・データ・バッファ、復号器および伸張ビデオ・データ・バッファを含む。流入する圧縮ビデオ・データは、圧縮ビデオ・データ・バッファに記憶され、復号器で伸張され、一時的に、伸張ビデオ・データ・バッファに記憶される。両方の回路の伸張ビデオ・データ・バッファは、出力スイッチに接続される。
【００１７】
両方の伸張回路、入力スイッチおよび出力スイッチは、マイクロコントローラに接続される。ストリーム・スケジュール回路の命令によって、マイクロコントローラは、伸張回路が、第１の速度でビデオ・データを受け取るか、第２の速度で受け取るかを決める。第１の伸張回路は、第１の速度で第１のビデオ・データ・ストリームを受け取り、伸張し、それを出力バスへ送出する。
【００１８】
第１のビデオ・データ・ストリームの終了に先立ち、システムは、入力スイッチに対し、第２の速度で第２の伸張回路へ第２のビデオ・データ・ストリームの流入を開始するように命令する。第１のビデオ・データ・ストリームが終わる前に、第２のビデオ・データ・ストリームのいくつかのフレームが、伸張され、伸張ビデオ・データ・バッファに記憶される。第１のビデオ・データ・ストリームが終了すると、システムは、直ちに、伸張された第２のビデオ・データ・ストリームの表示を開始し、同時に、第２の伸張回路へのビデオ・データ流入速度を第１の流入速度へと増加させる。このようにして、ユーザがビデオ・データ・ストリームの間のブランク・フレームを見ることなく、あるいは、バッファ充填と再順序づけの待ち時間を経験することなく、連続したビデオ・データ・ストリームが表示される。伸張回路による第１と第２の流入速度での交互の処理は、すべてのビデオ・データ・ストリームの表示が終わるまで、継続する。
【００１９】
本発明の好ましい実施例を添付の図面を参照しながら詳細に説明する。本発明の第１の好ましい実施例が、図３に示されている。伸張システム１００は、入力スイッチ１０５、第１と第２の伸張回路１２０と１３０、出力スイッチ１１５、およびマイクロコントローラ１１０を含み、上記第１と第２の伸張回路１２０と１３０はそれぞれ、圧縮ビデオ・データ・バッファ１２１と１３１、第１と第２の復号器１２３と１３３、伸張ビデオ・データ・バッファ１２５と１３５を含む。ストリーム・スケジュール回路１５０が、マイクロコントローラ１１０に接続する。マイクロコントローラ１１０は、市販のモトローラ６８３３１マイクロコントローラであり、本明細書でこれ以上の説明はしない。
【００２０】
各伸張回路において、圧縮ビデオ・データ・バッファが、その復号器に接続し、さらにその復号器は、伸張ビデオ・データ・バッファに接続している。本発明の好ましい実施例の復号器は、SGS Thompson社から発売されているSTI 3500 MPEG Decoderであり、この明細書ではこれ以上の説明をしない。
【００２１】
入力スイッチ１０５は、２つの圧縮ビデオ・データの入力線、両方の圧縮ビデオ・データ・バッファ１２１と１３１、そしてマイクロコントローラ１１０に接続している。同様に、スイッチ１１５は、伸張ビデオ・データ・バッファ１２５と１３５、およびマイクロコントローラ１１０に接続している。マイクロコントローラ１１０は、両方の復号器１２３と１３３、２つの圧縮ビデオ・データ・バッファ１２１と１３１、およびサーバー・コントローラ（すなわちストリーム・スケジュール回路）１５０に接続している。マイクロコントローラ１１０がストリーム・スケジュール回路１５０から命令を受け取るが、ストリーム・スケジュール回路１５０は本発明の一部ではない。
【００２２】
圧縮および伸張ビデオ・データ・バッファは、図３において別々のバッファとして示されてはいるが、既知の方法でアクセスされる単一のバッファとして実施することもできる。従って、バッファの正確な構成は、本発明を本質的に変えずに、図示されている実施例からかなり変更させることができる。好ましい実施例では、バッファは、復号器に接続する８個の２５６Ｋワード（１ワード１６ビット）ＤＲＡＭで構成される。ＤＲＡＭは日立を含む多くの業者から市販されているので、この明細書でこれ以上の説明はしない。
【００２３】
動作的には、２つの別々の圧縮ビデオ・データ・ストリームが、入力スイッチ１０５に入る。マイクロコントローラ１１０の命令の下、ビデオ・データは、第１の流入速度で伸張回路の１つに流入し、第２の流入速度で別の伸張回路に流入する。本明細書の説明の目的から、また、一切の制限を意味することなしに、ビデオ・データは、初期的に、大きい速度で伸張回路１２０に流入し、それより小さい速度で伸張回路１３０に流入すると仮定する。ここで第２の速度が第１の速度より小さくなければならない訳ではない。本発明の第１の好ましい実施例が、毎秒１５メガ・ビットという第１の流入速度と毎秒７.５メガ・ビットという第２の流入速度を使用するが、これらの速度は、全体的帯域幅要求を少なくするように選択された。他の実施例では、第２の速度が、第１の速度と同じであったり、または、実際にそれより大きい場合もあり得る。
【００２４】
圧縮ビデオ・データ・バッファ１２１が、大きい速度で受け取るビデオ・データを記憶し始めると、復号器１２３は、そのビデオ・データの伸張を開始する。伸張されたビデオ・データのフレームは、伸張ビデオ・データ・バッファ１２５に記憶される。最初のＩ−とＰ−フレームが伸張され、伸張ビデオ・データ・バッファ１２５に記憶された後、Ｉ−とＰ−フレームを分離させたＢ−フレームの伸張が開始する。伸張されたビデオ・データ・フレームは、マイクロコントローラ１１０の命令のもと、適正な順序で、伸張ビデオ・データ・バッファ１２５から取り出され、出力スイッチ１１５を介して、出力バスへ送出される。
【００２５】
第１の圧縮ビデオ・データ・ストリームが終了に近づくと、伸張プロセスが、伸張回路１３０で始まる。マイクロコントローラ１１０は、入力スイッチ１０５に命令して、第２の圧縮ビデオ・データ・ストリームの伸張回路１３０への第２の小さい流入速度での流入を開始させる。伸張回路１２０で伸張されているビデオ・ストリームが非常に長い場合、マイクロコントローラが予測した第１のビデオ・データ・ストリームの終了予定時間の直前に動作を開始するように第２の伸張回路に命じたとしても、第１のビデオ・データ・ストリームが終了する前に、伸張回路１３０が、その伸張ビデオ・データ・バッファの容量一杯まで記憶してしまう可能性がある。マイクロコントローラ１１０は、そのような場合、伸張回路１３０へのビデオ・データの流入を中止させるように入力スイッチ１０５に命令する。
【００２６】
伸張回路１２０へ流入するビデオ・プログラムが終了する時、伸張回路１３０は、伸張され、直ちに表示または出力できるビデオ・データ・フレームをいくつか保持している。出力スイッチ１１５は、伸張回路１２０からの出力が終わるとともに伸張回路１３０に出力を切り換えるように、マイクロコントローラ１１０によって命令され、これによって、ビデオ・ストリームの間にブランク・フレームのない伸張ビデオ・データの連続的生成が保証される。入力スイッチ１０５は、また、ビデオ・データの大きい流入速度で、伸張回路１３０へ第２のビデオ・データ・ストリームを流入させ始める。入力スイッチ１０５は、直ちに伸張回路１２０に小さい流入速度のビデオ・データを与えるかもしれないが、伸張回路１２０にビデオ・データが少なくともある時間流入しない可能性の方が高い。このようなプロセスが交互に続き、各伸張回路が交互にシステムからの出力を提供する。このようにして、バッファ充填と再順序づけの待ち時間がシステム・ユーザによって経験されることなく、また、ビデオ・プログラムの間でブランク・フレームが発生することもない。
【００２７】
ビデオ・データを伸張回路１２０と１３０に交互に提供するプロセスの１例が、図４のグラフで示されている。時間Ｔｌにおいて、伸張回路１２０は、大きい速度で第１のビデオ・データ・ストリームを受け取り、伸張している。伸張回路１３０は、ビデオ・データを受け取っていない。時間Ｔ２で、マイクロコントローラ１１０は、第２のビデオ・データ・ストリームを小さい速度で伸張回路１３０に流入させ始めるよう入力スイッチ１０５に命令する。時間Ｔ３で、伸張回路１２０によって処理されていた第１のビデオ・データ・ストリームが終了する。直ちに伸張回路１３０は、大きい速度でビデオ・データを受け取りはじめる一方、同時に、その記憶された伸張ビデオ・データ・フレームを出力バスに送出する。時間Ｔ４で、マイクロコントローラ１１０は、次のビデオ・データ・ストリームを第２の小さい速度で第１の伸張回路１２０へ流入し始めるように入力スイッチ１０５に命令する。時間Ｔ５で、伸張回路１２０のバッファがいっぱいとなり、その回路へのビデオ・データの流入は止まる。時間Ｔ６で、伸張回路１３０によって伸張されていたビデオ・データ・ストリームが終わる。そこで、伸張回路１２０は第１の大きい速度で次のビデオ・データを受け取り、一方、その記憶された伸張ビデオ・データ・フレームを出力バスに送出する。伸張回路１３０へのビデオ・データ・ストリームの入力は、時間Ｔ７まで停止していて、時間Ｔ７で、マイクロコントローラ１１０は、次のビデオ・データ・ストリームを第２の小さい速度で伸張回路１３０へ流入し始めるように入力スイッチ１０５に命令する。時間Ｔ８で、伸張回路１２０によって伸張されていたビデオ・データ・ストリームが終了し、またその回路へのデータ・ストリームの入力も終了し、一方、同時に、伸張回路１３０へのビデオ・データ・ストリームの入力が第１の、大きい速度に増加され、伸張回路１３０のバッファに記憶されていた伸張ビデオ・データのフレームが、出力として提供される。入力として提供されたビデオ・データ・ストリームがすべて伸張され、連続の出力ストリームとして出力されるまで、この順次プロセスは継続する。
【００２８】
本発明を２つの伸張回路だけを参照して詳細に説明したが、本発明が２つの回路に制限されていると解釈されてはならない。より多数の伸張回路へシステムを拡張することは簡単であり、より大きい柔軟性と有用性が得られる。３つ以上の伸張回路を有するシステムにおいては、切り換えプロセスが、交互または順次に起きる必要はないことが明らかである。
【００２９】
種々のビデオ・プログラムがポーズ（停止）することなく連続的に表示されなければならないリアルタイム表示システムにおいて、本発明を使用することができる。ビデオの「クリップ」が、ランダムな開始点からランダムな終了点まで実行でき、次のビデオの「クリップ」が、２つの「クリップ」の間での遅延やブランク・フレームの発生を起こすことなく、ランダムな開始点からランダムな終了点まで実行できる。「ランダムな」開始点に対応できるよう十分早くビデオ・データ・ストリームの伸張を開始しなければならず、また、すべての先行する伸張ビデオ・データ・ストリームは、選択された開始点までビデオ・データ・ストリームを伸張するために使用され、そこで破棄されなければならないので、上記のようなランダムな開始点は、システムの一層の柔軟性を必要とする点に注意しなければならない。本発明は、また、ビデオ・データ・プログラムまたはそのプログラムの一部を継ぎ合わさなければならないビデオ・データ編集システムにおいて役立つ。ビデオ・プログラム挿入、広告挿入およびビデオ編集はすべて、本発明が有用性を示すシステム環境である。
【００３０】
本発明には、例として次のような実施様態が含まれる。
（１）複数の圧縮ビデオ・データ・ストリームを伸張し、連続するビデオ・データを出力するシステム（１００）であって、複数の圧縮ビデオ・データ入力線に接続され、上記入力線を選択する機能を有し、かつ、上記選択された入力線のビデオ・データ流入速度を制御する機能を有する入力スイッチ（１０５）と、上記入力スイッチ（１０５）に接続され、上記入力スイッチ（１０５）から受け取った圧縮ビデオ・データを伸張し、伸張したビデオ・データを記憶する複数の伸張モジュール（１２０）と、上記伸張モジュール（１２０）に接続され、１時点でただ１つの上記伸張モジュール（１２０）を出力バスへ接続する出力スイッチ（１１５）と、上記入力スイッチ（１０５）、上記伸張モジュール（１２０）および上記出力スイッチ（１１５）に接続され、上記出力スイッチ（１１５）に命令して、あらかじめ定義された第１の速度でビデオ・データを受け取るべき伸張モジュール（１２０）を選択し、上記選択された伸張モジュール（１２０）を上記出力バスへ接続させるコントローラ（１１０）と、を含むシステム。
（２）上記第１の速度でビデオ・データを受け取る上記伸張モジュールに続いて、上記第１の速度でビデオ・データを受け取っていない伸張モジュールが、あらかじめ定義された第２の速度でビデオ・データを受け取る、上記（１）に記載のシステム。
（３）上記あらかじめ定義された第２の速度が、上記あらかじめ定義された第１の速度よりも小さい毎秒ビット速度を持つ、上記（２）に記載のシステム。
（４）上記あらかじめ定義された第２の速度が、上記あらかじめ定義された第１の速度と同じ毎秒ビット速度を持つ、上記（２）に記載のシステム。
（５）上記あらかじめ定義された第２の速度が、上記あらかじめ定義された第１の速度よりも大きい毎秒ビット速度を持つ、上記（３）に記載のシステム。
（６）上記伸張モジュールが、圧縮されたビデオ・データを記憶するためのバッファ（１２１）と、圧縮されたビデオ・データを伸張する符号器（１２３）と、伸張されたビデオ・データを記憶するためのバッファ（１２５）と、を更に含む、上記（１）に記載のシステム。
（７）圧縮されたビデオ・データを記憶するためのバッファ（１２１）と伸張されたビデオ・データを記憶するためのバッファ（１２５）が単一のバッファとして形成される、上記（６）に記載のシステム。
【００３１】
（８）少くとも２つのビデオ・データ入力線に接続され、上記ビデオ・データ入力線からのビデオ・データ流入の方向と速度を制御する第１のスイッチ（１０５）と、上記第１のスイッチ（１０５）に接続され、圧縮されたビデオ・データを記憶し、記憶された圧縮ビデオ・データを伸張し、伸張されたビデオ・データを記憶する少くとも２つのビデオ・データ伸張アレイ（１２０）と、上記ビデオ・データ伸張アレイ（１２０）と出力バスに接続され、上記少くとも２つのビデオ・データ伸張アレイ（１２０）からの出力を上記出力バスに向かわせる第２のスイッチ（１１５）と、上記第１のスイッチ（１０５）、上記ビデオ・データ伸張アレイ（１２０）および上記第２のスイッチ（１１５）に接続され、上記各スイッチおよびアレイの間のビデオ・データの流れを制御するコントローラ（１１０）と、を含むビデオ伸張システム。
（９）上記コントローラ（１１０）が上記第１のスイッチに命令して、第１のビデオ・データ伸張アレイ（１２０）に第１の速度でビデオ・データを提供し、上記第１のビデオ・データ伸張アレイ（１２０）が第１の速度でビデオ・データを受け取ることを開始してからあらかじめ定義された時間が経過した後、残りの上記ビデオ・データ伸張アレイ（１２０）に第２の速度でビデオ・データを提供させる、上記（８）に記載のシステム。
（１０）上記第１の速度が上記第２の速度よりも速い、上記（９）に記載のシステム。
（１１）上記第１の速度が上記第２の速度と同じである、上記（９）に記載のシステム。
（１２）上記第１の速度が上記第２の速度よりも遅い、上記（９）に記載のシステム。
（１３）上記コントローラが第１のスイッチ（１０５）に命令して、第２の速度でビデオ・データを受け取っている上記ビデオ・データ伸張アレイ（１２０）が、伸張されたビデオ・データをそれ以上記憶することができない場合、第２の速度でのビデオ・データの流入を停止させる、上記（７）に記載のシステム。
（１４）上記コントローラ（１１０）が上記第１のスイッチに命令して、上記第１のビデオ・データ伸張アレイ（１２０）によって伸張されていたビデオ・データ・ストリームが終了した後、上記第１のビデオ・データ伸張アレイ（１２０）へのビデオ・データ流入を停止し、上記第１のビデオ・データ・ストリームが終了した後、第１の速度で第２のビデオ・データ伸張アレイ（１２０）にビデオ・データを提供させる、上記（９）に記載のシステム。
（１５）上記コントローラ（１１０）が第２のスイッチ（１１５）に命令して、上記第１のビデオ・データ伸張アレイ（１２０）が第１の速度でビデオ・データを受け取っている間に、第１のビデオ・データ伸張アレイ（１２０）を出力バスに接続させる、上記（９）に記載のシステム。
【００３２】
（１６）複数の圧縮ビデオ・データ・ストリーから１つの出力ストリームとして連続的な伸張ビデオ・データを作成する方法であって、複数の圧縮ビデオ・データ・ストリームを受け取るステップと、第１のビデオ・データ・ストリームを選択するステップと、第1のビデオ・データ・ストリームの流入の間、第１の速度で上記選択された第１のビデオ・データ・ストリームを伸張するステップと、第１のビデオ・データ・ストリームが終了する前に、残りのビデオ・データ・ストリームを第２の速度で伸張するステップと、伸張された上記第１のビデオ・データ・ストリームを出力するステップと、すべてのビデオ・データ・ストリームの出力が終了するまで、上記選択と伸張と出力のステップを繰り返すステップと、を含む方法。
（１７）上記第１の速度が上記第２の速度よりも大きい、上記（１６）に記載の方法。
（１８）上記第１の速度が上記第２の速度と同じである、上記（１６）に記載の方法。
（１９）上記第１の速度が上記第２の速度よりも小さい、上記（１６）に記載の方法。
（２０）上記ビデオ伸張アレイ（１２０）が、圧縮および伸張ビデオ・データを記憶するためのビデオ・データ記憶手段（１２１、１２５）と、上記ビデオ・データ記憶手段（１２１、１２５）に接続され、圧縮ビデオ・データを復号する復号器と、を更に含む、上記（８）に記載のシステム。
【００３３】
【発明の効果】
本発明の圧縮ビデオ・データの伸張システムによって、複数のＭＰＥＧ形式圧縮ビデオ・プログラムを伸張しながら連続的にスクリーン表示を行う場合、従来技術では必然的に発生するビデオ・プログラム間の待ち時間またはブランク・フレームの挿入を排除して、中断のない連続したビデオ・データ・ストリームが提供される。
【図面の簡単な説明】
【図１】従来技術における典型的ＭＰＥＧ圧縮フレーム伝送と伸張フレーム表示の順序を示す図である。
【図２】ビデオ・データを伸張するための従来技術のシステムを示す図である。
【図３】本発明の好ましい実施例のブロック図である。
【図４】本発明の第１と第２の伸張回路を通過するビデオ・データの相対的伝送速度の１例を示す図である。
【符号の説明】
１１              ビデオ・データ・バッファ
１３              復号器
１５              ＭＰＥＧビデオ・データ
１７              伸張ビデオ・データ出力バッファ
１００            圧縮ビデオ・データ伸張システム
１０５            入力スイッチ
１１５            出力スイッチ
１１０            マイクロコントローラ
１２０、１３０    伸張回路
１２１、１３１    圧縮ビデオ・データ・バッファ
１２３、１３３    復号器
１２５、１３５    伸張ビデオ・データ・バッファ
１５０            ストリーム・スケジュール回路
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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