(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のデータ・フィールド群に構成したデータ・ストリームの処理に使用するデータ・ストリーム同期システムであって、
フィールド単位で歩進するクロック信号を供給するクロックと、
動作中に受信もしくは組み合わせたデータ・ストリームの選択されるデータを一時的に保持するデータキューと、
データキューに受信したデータを蓄積し、もしくは、データキューにて組み合わせたデータを回収するメモリ手段とを備える、データ・ストリーム同期システムにおいて、
第１入力データ・フィールドを繰り返し生成して、前記フィールド単位で歩進するクロック信号の各々に応じて、連続的に生成した第１入力データ・フィールドの各々を歩進させることにより第１入力データ・フィールド群の第１連続列を形成する理想的キューと、前記データキュー及び前記理想的キューを制御する制御手段とをさらに備え、
前記データキューは、第２入力データ・フィールドを繰り返し生成して、前記フィールド単位で歩進するクロック信号の各々に応じて、連続的に生成した第２入力データ・フィールドの各々を歩進させることにより、第２入力データ・フィールド群の第２連続列を形成するように構成されており、前記第２入力データ・フィールド群の各第２入力データ・フィールドは、前記第１入力データ・フィールド群のうち並行して入力される第１入力データ・フィールドに直接対応させて生成されるとともに、前記歩進の際に前記データキューに受信もしくは組み合わせたデータを有し、
前記第１入力データ・フィールド群の各々は、フィールド位置順列およびフィールドレートの情報を含み、
前記制御手段は、前記データ・キューの歩進が前記理想的キューの歩進と非同期となる場合に、前記理想的キューの出力の理想的データ・フィールドに含まれるフィールド位置順列及びフィールドレートの情報に対応する第２入力データ・フィールドを前記データ・キューから選択して、出力するためのデータ・ストリーム内の複数のフィールド順列を制御することを特徴とするデータ・ストリーム同期システム。
【請求項２】
第２入力データ・フィールドを繰り返し生成して、連続的に生成した第２入力データ・フィールドを歩進させることにより、第２入力データ・フィールド群の第２連続列を各々形成する複数のデータキューを備え、前記複数のデータキューの各々にある前記第２入力データ・フィールド群のうち並行して入力される各第２入力データ・フィールドは、前記第１入力データ・フィールド群のうち並行して入力される第１入力データ・フィールドに直接対応させて生成するとともに、前記複数のデータキューの各々にある前記第２入力データ・フィールドの各々は、前記歩進の際に前記複数のデータキューに受信もしくは組み合わせたデータを有する、請求項１に記載のデータ・ストリーム同期システム。
【請求項３】
前記データ・ストリームが前記メモリ手段内に蓄積されたデータから形成されたビデオデータである、請求項１又は２に記載のデータ・ストリーム同期システム。
【請求項４】
複数のデータ・フィールド群に構成したデータ・ストリームを同期させる方法であって、
周期的にフィールド・クロック信号を供給するステップと、
複数のデータキュー用データ・フィールドを形成するステップと、
前記フィールド・クロック信号に応じて、データキューで前記データキューのデータ・フィールドを歩進させるステップと、
前記データキューのデータ・フィールド群を前記データキューで歩進させる際に、前記データキューのデータ・フィールド群にある前記データ・ストリームの選択された部分を受信もしくは組み合わせるステップとを含むデータ・ストリーム同期方法において、
前記フィールド・クロック信号の各々に応じて、理想的なデータ・フィールドを繰り返し生成することにより、複数の理想的データ・フィールドを形成するステップと、
前記フィールド・クロック信号の各々に応じて、理想的キューで連続的に生成した理想的なデータ・フィールドの各々を歩進させ、一連の理想的なデータ・フィールドを形成するステップとをさらに含み、
前記複数のデータキュー用データ・フィールドを形成するステップで、前記データキューのデータ・フィールド群の各々は、当該理想的データ・フィールド群のうち並行して入力される理想的データ・フィールドに直接対応させて形成され、
前記理想的データ・フィールド群の各々は、フィールド位置順列及びフィールドレートの情報を含み、
前記データキュー及び前記理想的キューを制御する制御手段によって、前記データ・キューの歩進が前記理想的キューの歩進と非同期となる場合に、前記データ・キューの歩進が前記理想的キューの歩進と非同期となる場合に、前記理想的キューの出力の理想的データ・フィールドに含まれるフィールド位置順列及びフィールドレートの情報に対応する第２入力データ・フィールドを前記データ・キューから選択して、出力するためのデータ・ストリーム内の複数のフィールド順列を制御することを特徴とするデータ・ストリーム同期方法。
【請求項５】
前記一連の理想的データ・フィールドを形成するステップ、及び、前記複数のデータキューのデータ・フィールドを形成するステップの各々が、Ｎフィールドを有するキューを確立するステップを含み、前記一連の理想的データ・フィールドを歩進させるステップ、及び、前記複数のデータキューのデータ・フィールドを歩進させるステップの各々は、一旦それぞれのＮ番目のデータ・フィールドが満たされると、各クロック信号毎に、そのＮ番目のデータ・フィールドを出力するステップを含む、請求項４に記載のデータ・ストリーム同期方法。
【請求項６】
前記選択された部分を受信もしくは組み合わせるステップが、外部ソースから前記データ・ストリームを受信するステップを含み、前記Ｎ番目データ・フィールドを出力するステップが、前記Ｎ番目のデータ・フィールドをメモリに蓄積するステップを含む、請求項５に記載のデータ・ストリーム同期方法。
【請求項７】
データ・フィールドの出力レートを示す制御信号を受信するステップをさらに含み、前記一連の理想的データ・フィールドを形成するステップが、
前記制御信号に応じて、出力されるべき一連のデータキューのデータ・フィールドを前記データ・ストリームから選択するステップと、
前記選択された一連のデータキューのデータ・フィールドに従って、新たな理想的データ・フィールドの各々を生成するステップとを含む、請求項４〜６のいずれかに記載のデータ・ストリーム同期方法。
【発明の詳細な説明】
発明の背景
発明の分野
本発明は、包括的には複合メモリアレイ装置に関し、特に、メモリアレイを利用して、フィールドに構成されたデータを蓄積し、回収する複合メモリアレイ装置に関するものである。
関連技術の説明
多数の観視者に仕える従来のビデオ・システムは、本質的に、ビデオ提供者が立てたスケジュールに従って観視者が番組材料をテレビジョン受像機で受ける連続運行「プレイ」システムであった。番組材料は、典型的には、ビデオテープや他の同様蓄積媒体に蓄積されて、そのシステムにより単純にプレイされた。
ディスク駆動メモリのような任意アクセス可能の大容量メモリ・システムの開発により、いわゆる需要即応型ビデオ・システムでは、観視者が選んだ時間にプレイされるべき番組材料を各観視者が個々に選んで受信し得るようにすることに実質的な改良が行なわれた。需要即応型ビデオを提供するシステムは、一般に、ビデオサーバと呼ばれ、典型的には、１つ以上のディスク制御器の制御のもとに動作するディスク駆動メモリの大規模アレイを含んでいる。
ビデオサーバの能力が改善されているので、観視者がアクセス可能の改良された需要即応型ビデオ・システムの提供が可能になっている。観視者の取り扱い易さのかかる性質は観視者に番組材料のプレイを選択する時間の制御を許すだけでなく、「早送り」「巻戻し」「低速」および「フレーム停止」などの諸機能を容易にしている。観視者のかかるアクセスおよび制御の提供が観視者にとって極めて望ましい反面、一部は、テレビジョン番組の性質と複合ディスク駆動メモリ・システムの動作特性の故に、ビデオサーバに対してしばしば問題を惹起している。
テレビジョン観視に供される番組材料は、必然的に、テレビジョン表示動作に従って構成されなければならない。テレビジョン番組材料は、大部分が、ビデオデータ、オーディオデータなど種々異なる形態のデータと時間コードデータなど種々の同期情報との組み合わせを呈している。適切な表示および使用のためには、番組材料内の種々の形態のデータは、テレビジョン・フィールドレートの形式に従って構成されなければならない。
多くのディスク駆動ビデオサーバでは、データは、システム内の種々のディスク駆動部上に種々のデータ形式の部分として蓄積される。観視者のテレビジョン受像機上に正しくプレイするには、番組材料の各フィールドに対するデータを、種々のディスク駆動メモリから回収し、完全なデータ・フィールド群について適切に時間調節した連続列として観視者に提供しなければならない。本質的に、種々の形式のデータを備えた各データ・フィールドは、観視者に対して出力される前に、ビデオサーバ内で完全なデータ・フィールドとして組み合わせなければならない。
テレビジョン番組材料は、そのフィールド構成と種々のデータ形式との故に、本発明が有利となる環境の優れた例を呈する。しかしながら、異なったデータ形式を用いる他の環境も、同様に本発明から利益を受け得ることは、以下の説明から明らかであろう。例えば、コンピュータ資料やグラフィック情報など他の形式のデータは、しばしば、フィールド構成の形式で転送されて、しばしば、他の形式のデータを含んでいる。
連続したデータ・フィールドに対してそれぞれ異なる形式のデータがテープ上の物理的位置により適切なタイミングおよび関係に維持されるテープメモリを用いた従来のシステムとは異なり、複合ディスク駆動メモリアレイのような複合メモリを用いるシステムは種々のディスク駆動部からの各形式のデータの回収を達成して、番組材料のフィールド列に従い、その出力に対する適時に各データ・フィールドを構成もしくは組み合わせなければならない。所定データ・フィールド内の種々の形式のデータが種々異なる速度でシステム内から回収され、移動するのであるから、メモリアレイから出力系への直接の転送は実際的ではない。従って、実際のシステムでは、通常、連続したデータ・フィールドをフィールド列に組み合わせて完成したデータ・フィールドの適切な連続の形成に時間を与えるようにする。しかる後に、そのフィールド列から観視者に対するシステム出力端へデータ・フィールド群が累進的に出力される。
多くのシステムでは、システムが通常のプレイモードで動作する限り、データキューの使用により、出力に対して適時にデータキューの連続が達成され、組み合わされ得るようになる。しかしながら、観視者が早送りや巻戻しのような番組材料の流れの変化を要求した場合には、種々のデータ形式の異なった回収レートおよび転送レートが異なった形式のデータを相互に相対的にずらし、もしくは、移動させて、システムがフィールド列を急速に変更して、フィールド列内のデータ・フィールド群を連続して組合せ得るようにする。その結果として、異なった形式のデータが正しいフィールドに確実には付加されず、各データ・フィールド内のデータ形式がまぜこぜになって、最早同期しなくなる。このことは、今度は、一連の不完全、不正確なデータ・フィールド群が、データキューを介し、表示系に向かって累進的に移動する結果となる。
観視者が早送りなどの種々の動作モードに引き続いて通常のプレイ又は監視のレートにシステムを戻すと、観視者は、適正に表示された番組の観視を期待する。しかしながら、データキューにおける同期が不完全、不適切なデータ・フィールド列は、表示を時間的に修正することができない。その結果は、システムが同期のとれたデータ出力を回復するように努めるので、まぜこぜになった番組材料の期間の表示となる。低速や静止フレームのような、通常のプレイ順を乱すサーバ動作の他の変化に対する観視者の要求によっても同様の問題が起きる。システムがレート変化に引き続くデータ同期を回復させようと試みる際に観視者に与えられる番組材料がまぜこぜになった期間が長たらしいのは極めて不愉快に感じられる。多くの例では、番組材料に対する観視者の愉しみを著しく減退させ、相互作用的なアクセスの訴えを低減させる。
フィールドに構成されたデータ・システムにおけるデータ同期の上述した問題は、上述したビデオサーバのようなメモリアレイシステムのデータ出力過程に限られるものではない。反対に、テレビジョン番組材料などのフィールドに構成されたデータを蓄積のために複合メモリアレイに入力する逆の過程も、同様なデータ同期の問題に遭遇する。番組材料のようなデータもしくは他のフィールドに構成されたデータは、典型的には安定なフィールドレートでメモリアレイ系に供給されないので、データ・フィールド群は、通例、種々の出力チャネル群に用いるのと同様の過程でメモリアレイの入力チャネル群内のデータキューに組み合わされる。事実、かかるメモリアレイを用いたシステムの入力チャネルは、時間的に分離された、間欠的な高レートの突発のデータを受ける。これは、システムの入力データキュー内のフィールドレートのデータについての組織化および累積を必要とする。データ出力過程によるのと同様に、入力データは、システム内における転送および累積の種々異なる速度に支配される。その結果、データ同期の損失や異なった形式のデータ間のずれの上述した問題が生じて、メモリアレイの入力チャネルに対応した問題を起こすことになる。従って、ビデオサーバなどのようなフィールドに構成されたデータを処理するシステムは、しばしば、データ入力もしくは蓄積の処理、並びに、データ回収もしくは出力の処理の際に、データ同期の問題に遭遇する。
ビデオサーバなどのデータ・システムに対して観視者の相互作用的アクセスを施すという技術上の圧倒的欲望の故に、フィールドレートの変化にも拘りなく、フィールドに構成された複合型データの適正なデータ同期を維持する改良されたデータ・システムに対する絶えざる技術上の必要性が生ずる。フィールドレートの変化および反転に引き続いて、観視者に対し、適切に同期したデータの表示を維持し得るシステム用のビデオサーバの技術には、特に痛切な必要性が存在する。
発明の概要
従って、データの入力および出力の両方を改良した、改良されたフィールドに構成されたデータ同期システムの提供が本発明の総体的な目的である。フィールドに構成されたデータを処理する複合メモリアレイ・ビデオサーバに用いるための改良されたデータ同期システムの提供が本発明のさらに特別な目的である。フィールド表示レートの変化もしくは反転に拘りなく、フィールドに構成されたシステムにおいて適切なタイミングと種々異なる形式のデータ間の同期とを維持する改良されたデータ同期システムの提供が本発明のなおさらに特別な目的である。
本発明システムは、観視者の入力もしくは命令に応じたデータ出力中のフィールドレートの変化もしくは反転と同様に、複合データ入力の突発変化にも拘りなく維持される入出力双方の動作中、ビデオサーバのようなデータ・システムのデータキュー内にデータを組み合わせるための信頼し得る基準を提示する必要性を認めている。本発明システムは、各データ形式に対する入出力データ・チャネル内のデータキューを利用している。各データキューは、フィールドレートに従って計時される。従って、典型的なシステムは、ビデオデータ、オーディオデータ、時間コードデータ等に対して１つ以上の入出力データキューを有している。各データ・チャネル内の各フィールドに必要なデータは、データキュー内に組み合わされて、フィールドレートでデータキュー出力に向けて計時される。
本発明の重要な面によれば、１つ以上のフィールドに構成された理想的キューが、データ・チャネルのデータキューに密接に結合して提供される。本発明の最も直接的な実施例では、単一の理想的キューが、データキュー群のそれぞれに共通に結合して提供される。しかしながら、より大きいシステム柔軟性に対しては、個々の理想的キューが各データ・チャネル内に提供される。従って、多数の理想的キューを有するシステムでは、各データ・チャネルが、データのフィールド群を組み合わせるためのデータキューと密接に結合した理想的キューとを含んでいる。理想的キューの重要な特性は、理想的キューがデータ組み合わせ処理によって邪魔されず、その結果、そのフィールド列が常に正確であることである。単一の理想的キューシステムにおける理想的キューもしくは多数の理想的キューシステムにおける各データ・チャネル内のキュー群は、各フィールドに対するフィールドレートおよび位置の情報を蓄積している。かかる理想的キューもしくはキュー群は、フィールドレートで計時され、システム・プロセッサに応動してシステムが必要とするフィールドレートおよびフィールド列を実行する。データ出力チャネルに対しては、フィールドレートおよびフィールド列が観視者の命令に応じて形成される。データ入力チャネルに対しては、プロセッサ制御がフィールドレートを設定する。入力もしくは出力のチャネルでは、理想的キューもしくはキュー群が「理想化された」フィールド群の級数を形成する。システム・プロセッサは、各データキューの各入力フィールドを選択し、組み合わされた理想的キューの入力フィールドに直接に対応するようにする。その結果、理想的キューもしくはキュー群は、種々のデータキュー群のフィールド同期に対する基準をもたらす。組み合わされた理想的キューに対する対応を介して、各データキューの入力フィールドで同期が維持される。
本質的には、プロセッサは、使用者入力もしくは他のシステム・フィールドレート情報を受け取って、各データキューに対するフィールド基準を維持する。これに対応して、プロセッサは、各データキューに対する入力フィールド・データが、関連付けられた理想的キューの入力キューに直接に対応するデータキュー群に印加されるようする。このようにして、システムは、種々のデータ・チャネル間のデータの同期を維持しながら、フィールド率の幅広い変化と他の使用者用入力命令に従うことができる。各データ・チャネルにおけるデータキュー群が、実質的に、それぞれの理想的キューが設けた基準に連続して同期しているので、フレームレートの変化もしくは観視者入力に応じたまぜこぜ情報の上述した問題は、著しく減少させて、普通は回避される。
このようにして、本発明は、複数のフィールドに構成したデータ・ストリームを処理する際に使用するデータ・ストリーム同期システムを提供する。そのデータ・ストリーム同期システムは、フィールド単位で歩進するクロック信号を供給するクロックと、第１入力データ・フィールドを繰り返し生成して、それぞれ連続して生成した第１入力データ・フィールドを、フィールド単位で歩進するクロック信号のそれぞれに応じ、当該理想的キューで歩進させることにより、第１データ・フィールド群の第１連続列を形成する理想的キューと、第２の入力データ・フィールドを繰り返し生成するとともに、それぞれ連続して生成した第２データ・フィールドを生成することにより、第２データ・フィールド群の第２連続列を形成するデータキューとを備える。第２入力データ・フィールド群の各々は、前記第１入力データ・フィールド群のうち並行するものに対して直接対応させて生成される。また、そのデータ・ストリーム同期システムは、第２入力データ・フィールドに受信したデータを蓄積し、もしくは第２入力フィールドにて組み合わせたデータを回収するためのメモリ手段を備えている。
本発明は、複数のデータ・フィールドに構成したデータ・ストリームの同期方法をさらに提供する。その同期方法は、周期的フィールド・クロック信号を供給し、フィールド・クロック信号のそれぞれに応じて理想的なデータ・フィールドを繰り返し生成することにより複数の理想的データ・フィールドを形成し、フィールド・クロック信号のそれぞれに応じて、理想的キューで連続的に生成した理想的データ・フィールドを歩進させて一連の理想的データ・フィールドを形成し、各データキューのデータ・フィールドが理想的キューのデータ・フィールドのうち並行するものの生成に直接対応させて形成される複数のデータキューのデータ・フィールドを形成し、フィールド・クロック信号に応じ、データキューでデータキューのデータ・フィールドを歩進させて、データキューのデータ・フィールドのデータキューで歩進させるときに、データ・フィールド内のデータ・ストリームの選択された部分を受信もしくは組み合わせる各ステップを備えている。
本発明は、制御信号に応じてフィールド構成データ・ストリームを処理する際に用いるためのデータ・ストリーム同期システムをさらに提供する。そのデータ同期システムは、フィールド・クロック信号のソース、制御信号に応じ選択されるとともにフィールド・クロック信号に応じ理想的キューで、歩進される一連の理想的入力データ・フィールドを生成させるための理想的キューおよび理想的入力データ・フィールドのうち並行するものに直接に対応させて当該データキュー中に入力データ・フィールドが生成するデータ・ストリームから一連のデータ・フィールドを受信もしくは組み合わせるためのデータキューを備えている。
本発明は、複数のデータ・フィールドに構成したデータ・ストリームを同期化するために、周期的フィールド・クロック信号を供給するための手段、フィールド・クロック信号のそれぞれに応じて理想的キューのデータ・フィールドを発生させることにより理想的データキューフィールドを複数発生させるための手段、フィールド・クロック信号に応じて理想的キューのデータ・フィールドを歩進させることにより理想的キューを形成する手段、当該データキューのデータ・フィールドのそれぞれが、理想的キューのデータ・フィールドを生成する手段に形成された理想的キューのデータ・フィールドのうち並行するものに対応させて複数のデータキューのデータ・フィールドを生成する手段、フィールド・クロック信号に応じてデータキューのデータ・フィールドを歩進させることによりデータキューを形成する手段、および、データキューを歩進させる際に、データキューのデータ・フィールド内のそれぞれにデータ・ストリームの選択した部分を受信もしくは組み合わせる手段を備えたデータ同期システムをさらに提供する。
本発明は、複数のフィールドに構成されたデータ・ストリームの処理に用いるデータ・ストリーム同期方法をさらに提供する。その同期方法は、フィールド単位で歩進するクロック信号を受信し、第１入力データ・フィールドを周期的に生成するとともに、そのクロック信号に応じ、理想的キューでそれぞれ連続的に生成した第１入力データ・フィールドを歩進させ、第２入力データ・フィールドを周期的に生成するとともに、それぞれ連続的に生成した第２入力データ・フィールドを、データキューで歩進させて、それぞれ受信もしくは組み合わせたデータを有する第２データ・フィールドの第２連続列を形成するとともに、第２入力データ・フィールドのそれぞれを第１入力データ・フィールドに直接に対応させて生成し、さらに、メモリ手段に受信したデータを蓄積し、もしくは、メモリ手段から組み合わされたデータを回収する各ステップを備えている。
本発明は、制御信号に応じてフィールドに構成されたデータ・ストリームの処理に用いるデータ・ストリーム同期方法をさらに提供する。その同期方法は、フィールド・クロック信号を供給し、フィールド・クロック信号に応じて一連の理想的入力データ・フィールドを生成するとともに、その理想的入力データ・フィールドをそれぞれ制御信号に応じて選択し、さらに、各入力データ・フィールドが理想的入力データ・フィールドのうち並行するものに直接に対応させて生成したデータ・ストリームから、一連の入力データ・フィールドを受信もしくは回収する各ステップを備えている。
好適な実施例の説明
図１は、本発明により構成し、総体的に数字１０で参照したデータ・システムを表したものである。データ・システム１０は、双方向通信線１８で結合したプロセッサ・メモリ１２を有するプロセッサ１１を含んでいる。プロセッサ１１とプロセッサ・メモリ１２とは、協同して、メモリ１２内に蓄積した番組もしくは設定した指令に従ったプロセッサ１１の作用をもたらす。制御入力１３は、結合線１９によってプロセッサ１１に作用的に結合している。メモリアレイ１５は双方向結合線１７によってメモリ制御１４に結合している。メモリ制御１４は、今度は、双方向結合線１６によってプロセッサ１１に結合している。プロセッサ１１は、さらに、多数のデータ出力５１〜５４および多数のデータ入力５５〜５８を含んでいる。
データ・システム１０は、さらに、多数のデータ・ストリーム同期システム３１〜３８を含んでいる。データ・ストリーム回路システム３１〜３８は、データレート・クロック２０に共通に結合したそれぞれのクロック入力６１〜６８を含んでいる。データ・ストリーム同期システム３１〜３４は、さらに、多数のデータ出力システム４１〜４４にそれぞれ結合している。出力システム４１〜４４は、データ利用システム（図示せず）に作用的に結合したデータ出力７１〜７４を含んでいる。データ・ストリーム同期システム３５〜３８は、多数のデータ入力システム４５〜４８にそれぞれ作用的に結合している。データ入力システム４５〜４８は、今度はデータソース（図示せず）に結合したデータ入力７５〜７８をそれぞれ含んでいる。
プロセッサ１１の制御出力２１〜２８は、データ・ストリーム同期システム３１〜３８にそれぞれ作用的に結合して、以下にさらに詳細に説明するように、データ・ストリーム同期システム３１〜３８のプロセッサ制御を行なう。メモリ制御１４のデータ出力５１〜５４がデータ・ストリーム同期システム３１〜３４にそれぞれ結合する一方、メモリ制御１４のデータ入力５５〜５８がデータ・ストリーム同期システム３５〜３８にそれぞれ作用的に結合している。
動作について概説すれば、データ・システム１０は、データ・ストリーム同期システム３１〜３４およびデータ出力システム４１〜４４によって形成される４データ出力チャネルに出力データをもたらすメモリ制御器１４の制御のもとに作用するメモリアレイ１５を含んでいるように認められる。その４データ出力チャネルは、出力７１〜７４にデータを供給する。データ・ストリーム同期システム３１〜３４によって処理された出力データは、データレート・クロック２０に応じ、データ・ストリーム同期システム３１〜３４を介して前進的に動く多数の順次のデータ・フィールドに構成される。しかる後に、フィールドに構成された出力データは、さらに、データ出力システム４１〜４４によって処理される。
さらに概観すれば、データ・システム１０は、データ入力システム４５〜４８の入力７５〜７８にそれぞれデータを受信する４データ入力チャネルも含んでいる。データ同期システム３５〜３８は、以下に述べるように、データ・フィールド形式に従って構成され、データ同期システム３５〜３８を介して計時されて、メモリアレイ１５内に蓄積するためにメモリ制御１４に供給されるべきデータ入力４５〜４８からのデータを受信する。従って、データ・システム１０は、本発明により４形式のデータがそれぞれ同期化される添付図面データ・システムを提供するように認められる。
本発明システムは、通常の周期的フィールドレートのタイミングに従って生ずる一連のデータ・フィールドを形成するように組織化して構成されたデータの処理に用いた場合に、作用上最も有利である。例えば、上述したテレビジョン番組形式では、データの順次のフィールドは、すべてフィールド形式の順に構成されたビデオデータ、オーディオデータおよび同期又はタイミングのデータを含むデータを備えている。テレビジョン使用者にサービスする際の互換性のために、そのデータのフィールドレートは、通例、テレビジョン観視者の期待に応えてフィールド走査レートに合致するように選定される。しかしながら、テレビジョン方式に用いるフィールドレートとは実質的に異なるフィールドレートを有するデータ形式を他のデータ処理システムに容易に利用し得ることは明らかであろう。本発明に関連して処理されるデータの重要な面は、異なったデータ形式を多数の順次の通常のデータ・フィールドを規定する形式に構成することである。
データ・システム１０の動作においては、上述したように、システム１０が入力モードと出力モードとのいずれかで動作し得ることは明らかであろう。出力モードで動作する場合には、システム１０は４データ・チャネルによりデータ・ストリーム同期システム３１〜３４を介して出力７１〜７４に供給された、メモリアレイ１５内に蓄積されたデータを回収することによって形成されたデータのソースを提供する。これとは反対に、入力モードで動作する場合には、システム１０は、データ入力４５〜４８およびデータ・ストリーム同期システム３５〜３８により形成されて結局メモリアレイ１５内に蓄積されるが、４データ・チャネルにより処理される、入力７５〜７８を介して外部のシステムから供給されるデータの蓄積を提供するように動作する。入力モードおよび出力モード双方の動作において、種々異なる形式のデータが、データ・ストリーム同期システムとデータ出力システムとの直列結合により、メモリアレイ１５に対して出入りするように形成された個々のデータ・チャネルを通過するデータ・ストリームに形成されるのは本発明システムの特徴である。共通のフィールド構成から離れて実質的に独立した個々のデータ・ストリームのかかる処理においては、各チャネル内の独立したデータ・ストリームが、データのフィールド構成に関して適切な同期状態に保たれて、データずれや同期喪失などの上述した問題を避けて打ち勝ち得るようになる。
特に、システム１０が、ビデオサーバによって提供されるようなデータ出力モードで動作する場合には、データ出力のレートおよび方向が制御入力１３を介するプロセッサ１１への使用者入力に応じて制御される。ビデオサーバとしてのデータ・システム１０の動作を仮定すると、使用者は、例えば、制御入力１３を駆動して、システム１０を通常のプレイモードで動作させる要求を伝えさせることになる。通常のプレイモードは、出力７１〜７４での各データ・チャネルに対してフィールドレートで完全なデータ・フィールドを供給するための、メモリアレイ１５からのデータの連続した回収と連続するデータ・フィールドに対するデータの組み合わせとを特徴とする。以下により詳細に述べるように、本発明の重要な面によれば、プロセッサ１１は、データ・ストリーム同期システム３１〜３４並びにメモリ制御１４を制御して、メモリアレイ１５からのデータの回収およびプレイ順におけるデータの各フィールドの組み合わせをもたらすようにする。さらに、本発明によれば、データ・ストリーム同期システム３１〜３４は、データ・ストリーム同期システムの各々からクロック２０によって順次に計時され、データ出力システム４１〜４４により順次のデータ・フィールドとしてさらに処理されるようにした、適切な順列のデータ・フィールド内にて回収したデータを累積する。
フレーム・レートとは異なるレートで供給されつつある出力データを使用者が望む場合には、使用者は、対応する入力指令を、制御入力１３を介し、プロセッサ１１にもたらす。例えば、使用者が「早送り」モードの動作でデータをもっと速く動かしたい場合には、プロセッサ１１は、制御入力１３に応動して、データ・ストリーム同期システム３１〜３４内に集積したデータ・フィールド列を変更させる。そのうえに、プロセッサ１１は、メモリ制御１４と連絡して、データ・ストリーム同期システム３１〜３４内で、変更した順列のデータ・フィールド群を適切に組み合わせるのに必要とするメモリアレイ１５からの対応するデータの回収を容易にする。データ・システム１０のビデオサーバとしての上述した例の動作を続けると、増大した速度すなわち早送り動作が、データ・ストリーム同期システム３１〜３４内で、処理される情報の形式に適した態様で行なわれる。従って、例えば、データ・ストリーム同期システム３１はビデオデータを処理し、データ・ストリーム同期システム３２および３３は、データ・ストリーム同期システムにタイムコードや同期データを処理させたままでオーディオデータを処理するとすれば、各データ・ストリーム同期システムは早送り動作を達成するのに違った動作をすることになる。ビデオデータに対する早送り動作は、必要な個数のデータ・フィールドを落とし、もしくは、とばして、早送りのフィールドレートに合致させる。通常のフィールドレートの１０倍の早送りが必要な場合には、介在するフィールド群を落とし、もしくは、とばしたままで、ビデオチャネルは、データを回収して１０番目毎のデータを組み合わせる。これとは対照的に、オーディオデータ・チャネルにおける早送り動作は、この例におけるデータ・ストリーム同期システム３２および３３のように、オーディオ情報を圧縮し、もしくは番組材料のオーディオ部分を一次的に削除する。時間コードや同期情報は、ビデオ情報と同様の態様で処理される。
これとは反対に、ビデオサーバの低速動作がもたらすようなデータ・フィールド群の順列の原則を使用者が望む場合には、プロセッサ１１は、データ・ストリーム同期システム３１〜３４内に組み合わされたデータ・フィールド群の順列を再び変更するように応動する。上述したビデオサーバの例を続けると、データ・ストリーム同期システム３１内のビデオデータは、選択した低速動作のフィールド速度に対応した必要回数だけ各データ・フィールドを繰り返すことにより、低速もしくは減速した状態で供給される。使用者が５分の１の低速動作を選択している場合には、データ・ストリーム同期システム３１は、順次の５フィールド期間ずつ、ビデオ情報の組み合わせた各データ・フィールドをデータ出力４１に出力する。しかしながら、データ・ストリーム同期システム３２および３３内のオーディオ情報の処理は、もっと複雑で、増大した個数のデータ・フィールドを通したオーディオデータの引伸しと無音フィールド群の挿入とを必要とする。あるいは、低速プレイモードの間オーディオデータの出力を削除するようにシステム１０を構成することもできる。データ・ストリーム同期システム３４内で処理する時間コード情報は、ビデオ情報に対してデータ・ストリーム同期システム３１が用いるのと同様の態様で、順次のフィールドの期間繰り返される。
本発明の重要な面によれば、以下にさらに詳細に説明する動作により、データ・ストリーム同期システム３１〜３４は、通常プレイ、早送り、低速、停止および反転などの種々の速度の動作モード間を使用者が移動するに従い、データ・フィールド出力の実質的な変化にも拘りなく、各データ・チャネル内の種々の異なるデータ形式の同期を維持する。
システム１０が入力モードもしくは記録モードで動作する場合には、データ・ストリーム同期システム３５〜３８は、プレイモードにおけるシステム３１〜３４について上述したのと実質的に同じ態様で動作する。したがって、今度はデータ・ストリーム同期システム３５〜３８に供給される種々異なる形式のデータが、入力７５〜７８を介してデータ入力システム４５〜４８で受信される。
ビデオサーバの上述した例によれば、データ入力システム４５およびデータ・ストリーム同期システム３５によって形成されるデータ・チャネルがビデオデータを処理する一方、データ入力システム４６およびデータ・ストリーム同期システム３６がデータ入力システム４７およびデータ・ストリーム同期システム３７ともども形成するチャネルがオーディオデータを処理する。これは、データ入力システム４８およびデータ・ストリーム同期システム３８が形成するチャネルを時間コードもしくは同期データを処理するために残すことになる。データ・ストリーム同期システム３５〜３８は、それぞれ、メモリ制御１４を介してメモリアレイ１５に結合している。本発明によれば、以下により詳細に説明するところにより、データ・ストリーム同期システム３５〜３８は、例えば、データを受信するために入力７５〜７８が結合しているデータソースの動作によって生ずる供給データの中断やデータ入力レートの変化にも拘りなく、各データ・チャネル内の入力データの同期を維持する。
図１に示したデータ・システム１０が例証のために設けられたものであること、および、本発明システムがデータ・チャネルの如何なる特殊な個数に限られるものでないことは、当業者には明らかであろう。本発明システムが、使用者の選択に従い、図１に示したようなデータ出力システム、データ入力システム、あるいは、入力および出力システムの組み合わせで動作し得ることも当業者には同様に以下の説明から明らかであろう。さらに、ここで述べる説明が、しばしば、例証の目的で、テレビジョン番組材料とビデオサーバとしての本発明の動作とを利用している一方、本発明システムが決してかかる用途に限られるものではないことは、当業者に理解されよう。これとは反対に、実際上、種々異なる形式のデータが処理され種々異なる形式のデータの基本レートに関する同期が要求される構成を有する形式のデータが、いずれも、本発明システムの動作に有利な環境をもたらす。さらに、図１の例では、単純化したビデオサーバの例が、単一のビデオ・データ・チャネル、一対のオーディオデータ・チャネルおよび単一の時間コード・データ・チャネルを備えて利用されていることに注目すべきである。しかしながら、多くのシステムではより多数のデータ・チャネルが効果的なビデオサーバシステムを提供するのに利用されている。
図２は、図１の例では要素３１〜３８として示したデータ・ストリーム同期システムを特に強調した本発明システムの説明用ブロック線図を表している。
説明の目的で、図２は、データ入力チャネルに利用したデータ・ストリーム同期システム１５０とともにデータ出力チャネル内で利用したデータ・ストリーム同期システム１００を示したものである。データ・ストリーム同期システム１００および１５０は、図１に示したデータ・ストリーム同期システム３１〜３８を代表している。したがって、例えば、データ・ストリーム同期システム３１〜３４のそれぞれがデータ・ストリーム同期システム１００に対応すると理解される一方、図１におけるデータ・ストリーム同期システム３５〜３８のそれぞれは、図２におけるデータ・ストリーム同期システム１５０に対応すると理解される。
本発明によれば、データ・ストリーム同期システム１００は、双方向結合線１０７を介して結合した理想的キュー１０１とデータキュー１３０とを含んでいる。理想的キュー１０１は、入力１０２でクロック２０に結合したクロック・インターフェース１０３を含んでいる。理想的キュー１０１は、さらに、フィールドキュースロット１１０〜１２１の組を本説明用に含んでいる。理想的キュー１０１内の１２個のフィールドキュースロットを選定したことは本説明のためのみであることに留意すべきであり、理想的キュー１０１内のキュースロットの特別の個数に本発明は何ら限定されるものではないことは認められよう。理想的キュー１０１は、双方向結合１０７に結合をもたらすインターフェース１０４を含んでいる。理想的キュー１０１は、その理想的キュー１０１に固く結合したレートおよび時間コード発生器８１も含んでいる。動き制御システム８０は、（図１に見える）制御入力１３に結合し、プロセッサ・ユニット８２にも結合している。例えば、図２に示したシステムがビデオサーバの一部である場合には、制御入力１３からの使用者指令は、プロセッサ・ユニット８２がレートおよび時間コード発生器８１に供給するレートおよび時間コード情報に変換される。プロセッサ・ユニット８２は、図１に示したプロセッサ１１の一部を備えており、レートおよび時間コード発生器８１の入力１０６に作用的に結合している。図１および２に示した本発明の例の目的に対し、破線１１は、プロセッサ・ユニット８２と動き制御８０とを囲んで、図１に示したプロセッサ１１の機能の中にこれらの要素を含めることの期待を表している。プロセッサ・ユニット８２がクロック２０に結合していることにも留意すべきである。
さらに本発明によれば、データ・ストリーム同期システム１００は、多数のフィールドキュースロット１３５〜１４６を有するデータキュー１３０をさらに含んでいる。データキュー１３０のデータ・フィールド・スロットの個数は、特別の個数に何ら制限されるものではないことは、再度明らかであろう。本発明システムの作用については、しかしながら、データキュー１３０内のフィールド・スロットの個数が理想的キュー１０１内のフィールド・スロットの個数に対応するのが好ましい。データキュー１３０は、インターフェース１３１および結合線１０７を介して理想的キュー１０１に固く結合している。そのうえに、データキュー１３０は、プロセッサ・ユニット８２に結合した入力１３３を含んでいる。理想的キュー１０１は、ステータス情報出力１０８を含んでいる。これに対応して、データキュー１３０は、データキュー１３０の出力データ点を備えたデータ出力１４７を含んでいる。
メモリ制御１４は、双方向結合線１３４により、データキュー１３０のインターフェース１３２に作用的に結合している。メモリ制御１４は、なお、さらに、双方向結合線１７により、メモリアレイ１５に結合している。メモリ制御１４は、さらに、プロセッサ８２に結合している。
データ・ストリーム同期システム１５０は、データ・ストリーム同期システム１００と実質的に同一であり、上述したように、データ入力チャネル内で作用している。したがって、データ・ストリーム同期システム１５０は、レートおよび時間コード発生器１６５、インターフェース１６１、多数のフィールド・スロット１７０〜１８１、インターフェース１６２、制御入力１６４およびステータス情報出力１６３を有する理想的キュー１６０を含んでいる。データ・ストリーム同期システム１５０は、さらに、個数で理想的キュー１６０のフィールド・スロット群に対応する多数のフィールド・スロット２００〜２１１を有するデータキュー１９０を含んでいる。データキュー１９０は、緊密な双方向結合線１５３により理想的キュー１６０に結合したインターフェース１９１を含んでいる。データキュー１９０は、データ出力１５５とともにデータ入力１５２も含んでいる。後者は、メモリ制御１４に結合している。入力制御１５１は、レートおよび時間コード発生器１６５の入力１６４に結合している。プロセッサ・ユニット８２は、データキュー１９０のインターフェース１９１に作用的に結合している。クロック２０は、さらに、理想的キュー１６０のクロック入力１５６と入力制御１５１とに結合している。
動作について概説すれば、データ出力チャネルで作用するデータ・ストリーム同期システム１００とデータ入力チャネルで作用するデータ・ストリーム同期システム１５０との作用は、本発明に関して基本的に同じである。本質的に、本発明は、フィールド・クロック信号に応じ、入力フィールド順列とともにチャネル内の理想的キューを駆動して、データ出力チャネルの場合の観視者命令もしくはデータ入力チャネルの場合のシステム・データ入力要求に応じて必要とするフィールドレートに合致させることにより、各チャネル内のデータの同期を維持する。理想的キューは、フィールド・クロック信号に応じ、そのキューで歩進される順次のキュースロット内に必要な順列のフィールド群を設定する。作用速度の要求が変化するに従い、理想的キュー内のフィールド群の順列は、これに対応して変化し、入力命令に応じた正しいフィールド列の基準として理想的キューを維持する。各チャネル内のデータキューは、本質的に、キュースロット内のフィールドの順列を設定する際に理想的キューに追従する。データキューは、フィールドを入力する機会がデータキューに提示される度毎に、理想的キューの対応する入力フィールドを入力することにより、チャネル内の理想的キューに対して絶えず同期されている。例えば、データキューのデータ回収が不完全であるために、データ・チャネル内で同期が失われている場合には、理想的キューの入力フィールドに対応して、絶えず、次のフィールドをデータキューに入力することによって達成される「再同期」が、チャネル内のデータ同期を急速に回復させる。
上述した概観を想起して、本発明システムをさらに詳細に説明しよう。データ・ストリーム同期システム１４０を介してデータを通過させるデータ入力モードのシステム動作を論ずる前にデータ・ストリーム同期システム１００を通過するデータ出力動作を考慮することにより、本発明システム動作を最初に説明しよう。
使用者は本発明システムを通常速度もしくは通常プレイモードで動作させることを望むものと最初に仮定すると、使用者は、対応する命令を動き制御８０に与えるように制御入力１３を駆動する。今度は、動き制御８０が使用者命令をレートおよび時間コード情報に変換する。レートおよび時間コード情報は、フィールドレートおよびフィールド位置順列を理想的キュー１０１に伝える。レート情報は、正順列に対しては正、逆順列に対しては負、の符号を、通常のフィールドレートの倍率として表される大きさとともに含んでいる。その倍率は、整数、分数もしくは仮分数とすることができる。時間コード情報は、システムが指示されたレートで動作し始める出発フィールドを指示する位置ポインタを含んでいる。位置ポインタは、データ・ストリーム内の所定フィールドを識別し、本質的に、フィールドのデータ・ストリーム位置情報をなす。したがって、通常のプレイ動作の例では、レート情報は単に正の１となる。説明の目的で、所期位置は最初のデータ・フィールドすなわち位置零であると仮定する。その際、供給されるレートおよび時間コード情報は、プロセッサ・ユニット８２によって構成され、理想的キュー１０１のレートおよび時間コード発生器８１に供給される。目下の例では、レートおよび時間コード発生器８１は、正の１にレートを設定し、位置ポインタを零に設定する。その後に、クロック２０から供給されるクロック信号および引き続くレートおよび時間コード情報は、レートを正の１に維持し、位置ポインタを零から１、ついで、１から２、以下同様に歩進させるように動かして、理想的キュー１０１をフィールドレートで歩進させる。その結果、理想的キュー１０１内の各フィールドは、出力１０８に向かって１スロットずつ移動され、各クロック信号毎に新たな入力フィールドが理想的キュー１０１に生成される。この過程は、順次のクロック信号が、理想的キュー１０１内の歩進するフィールド変化とそれぞれレートおよび時間コード情報を有する順次のフィールド群の入力とが生じるに連れて継続する。理想的キュー１０１が一旦満たされると、クロック２０からの次のクロック信号が、スロット１２１内のフィールド情報を、ステータス情報として出力させる。その後に、システムが通常のプレイモードのままでいる限り、それぞれ正の１のレートおよび順次に増大する時間コード情報（もしくは位置ポインタ）を有する入力フィールドの順列を、理想的キュー１０１のスロット１１０に生成させ、出力フィールド・スロット（スロット１２１）のフィールド情報を理想的キュー１０１から計時する。このようにして、いずれの所定時においても、理想的キュー１０１は、出力されるべき次のデータ・フィールドおよび理想的キューの入力されるべき現下のフィールドを含む順次の１２データ・フィールドに対するレートおよび時間コード情報を維持することになる。
本発明の重要な面によれば、データキュー１３０は伝達線１０７を介し、理想的キュー１０１に応じて緊密に制御される。したがって、各データ・フィールドが理想的キュー１０１の入力（スロット１１０）で生成されるに連れ、データキュー１３０の入力スロット（スロット１３５）に同じデータ・フィールドを生成する。入力フィールドが生成されるに連れ、データキュー１３０に対して入力フィールドにもたらされる初期の情報は、各フィールドに対するフィールドレートおよび時間コード情報を含んでいる。それにより、順次のクロック信号が理想的キュー１０１を歩進させるに連れて、データキュー１３０が、入力キュースロット内の対応する入力データ・フィールドを生成させるとともに、理想的キュー１０１を駆動するのと同様の過程で、順次のデータ・スロットを介し、データ・フィールド群を歩進させる。しかしながら、理想的キュー１０１とは異なり、データキュー１３０は、各データ・フィールド・スロット内の各フィールドに対して完全なデータを受け取って保持するのに十分な容量を有している。したがって、各データ・フィールドが、データキュー１３０内で生成され、出力１４７に向かって歩進するに連れて、プロセッサ・ユニット８２は、データキュー１３０およびメモリ制御１４を駆動し、データキュー１３０のフィールド群が出力１４７に向かって歩進するに連れて、各フィールドに対するデータの回収および各フィールド内のデータの各フィールドの組み合わせを行なわせる。
１２データ・フィールドの順列が一旦発生して、データキュー１３０内に歩進すると、データキュー内のデータ・フィールドの次の歩進は、入力フィールド・スロット１３５における次の新たなデータ・フィールドの生成とともに、出力１４７における１データ・フィールドの出力を生じさせる。通常速度すなわちプレイモードの動作のもとでは、データキュー１３０は、理想的キューとデータキューとの間の緊密な結合と、必要なデータ出力に対する適時に各データ・フィールドを完成するのに十分な速度でメモリアレイ１５からのデータ回収を行なうメモリ制御１４およびプロセッサ・ユニット８２の能力とにより、理想的キュー１０１と同期したままである。理想的キュー１０１とデータキュー１３０との間のかかる同期の状態は、完全なデータ・フィールドとして出力位置１４６から出力されるに先立ち、各データ・フィールドに対し、システムが完全なデータを回収し得る限りにおいては継続する。
通常の速度もしくはプレイモードとは異なる動作モードを要求する命令を使用者が入力した場合に、観視者の入力指令は、動き制御８０に受け取られ、プロセッサ・ユニット８２に供給され、今度はそのプロセッサ・ユニット８２がレートおよび時間コード情報をレートおよび時間コード発生器８１の入力１０６に供給する。クロック２０からの次のクロック信号で、（符号つき）レート数および位置ポインタの形の変更されたレートおよび時間コード情報がキュー１０１のフィールド・スロット１１０に入力される。例えば、使用者が、通常のプレイから、通常のフィールドレートの１０倍のレートを有する早送りモードに変更した場合には、スロット１１０内に発生したフィールド内のレート情報は正となる。さらに、この早送りへのレート変更がフィールド１００で始まるとすると、理想的キュー１０１のスロット１１０内のコード情報（正のポインタ）は１００となる。その後に、次のクロック信号で、新たに発生したフィールドがスロット１１１に歩進し、次の新たなフィールドが、正の１０であり続けるレートと１１０の位置ポインタを有する時間コード情報とを有するスロット１１０内に発生する。次のクロック信号では、各フィールドが右に歩進し、スロット１１０内に発生した最近のフィールドは正の１０レートと１２０の時間コード情報とを有する。各クロック信号に応じ、スロット１１０〜１２１内の各フィールドは、右に歩進して、スロット１１０内に新たなフィールドが発生し得るようにする。この過程は、使用者が早送り１０倍速度増大命令を動き制御８０に課し続ける限り継続する。その結果、理想的キュー１０１内のフィールド群の順列は、データの１０番目毎のフィールドに対応する。
上述したように、データキュー１３０は、理想的キューとデータキューとの間の緊密な結合により、スロット１１０で理想的キュー１０１内に発生した現下の新たなフィールドに直接に対応して、入力フィールド・スロット１３５に新たなフィールドを発生させる。このようにして、理想的キュー１０１が変更したレートおよび供給された位置情報に応動して対応するフィールド群の順列を生成させるに連れ、データキュー１３０は、データ・フィールド群の対応する順列を発生させる。データキュー１３０内に発生した各入力フィールドは、理想的キュー１０１の入力フィールドに対応し、発生した各データ・フィールドは、同期した態様でデータキュー１３０内を歩進する。この同期状態は、各データ・フィールドを完成するのに要するデータが首尾よく回収されて、データ・フィールドを出力するための時間に先立ってデータキュー１３０内に組み合わされる限り、存続する。高いフィールドレートでは、しかしながら、データの完全なフィールドが、その出力時間に先立っては回収されず、各データ・フィールド内に組み合わされ得ない状態がしばしば起きる。通常の製造技術によれば、本発明データ・ストリーム同期システムを利用するようなシステムは、不完全なデータ・フィールドの出力を防ぐための装置又はソフトウェアを採用している。この場合、データキュー１３０の歩進は、出力可能の完全なデータ・フィールドが組み合わされるまで、停止する。データキュー１３０の入力スロット１３５における新たな各データ・フィールドの発生はスロット１４６内のデータ・フィールドの出力およびデータキュー１３０内の各フィールドの歩進を必要とするので、データ・フィールド歩進の継続は、データキュー１３０内の新たな各データ・フィールドの生成を防ぐ。今度は、これがデータ・チャネル内のデータの同期が失われる結果となり、データキュー１３０は、最早、理想的キュー１０１に対応しなくなる。
本発明の重要な面によれば、データキュー１３０のまごつきにも拘らず、データ回復過程によって邪魔されない理想的キュー１０１は、フィールドレートでデータ・フィールド群を発生させ、フィールド位置を介して正しいデータ・フィールド群の順列を歩進させ続ける。換言すれば、理想的キュー１０１とデータキュー１３０との間の同期が一時的に失われても、理想的キュー１０１の動作は、正しいままであり、新たなデータ・フィールドがその入力で発生する度毎に、データキュー１３０を再同期させるのに用いられた基準のフィールド列が維持される。
データキュー１３０内のフィールド群に対するデータの回収および組み合わせが必要なフィールドレートを遅らせ続ける期間中、データキュー１３０の動作は、同期が外れるとはいえ、継続している。データキュー１３０は、理想的キュー１０１のスロット１１０で発生する現下の正しい入力フィールドに直接に対応してデータ１３０のスロット１３５における次の入力データ・フィールドを発生させることにより、各出力フィールドが完成されて出力されるに連れ、繰り返して理想的キューに同期化される。このようにして、二つの重要な動作が維持される。その第一は、歩進した理想的キュー１０１内に生じたフィールド群の順列における正しい基準の維持である。その第二は、理想的キュー１０１内の基準フィールド順列の入力フィールドに対応するデータキュー内の入力フィールドの発生によってデータキュー１３０に作用する再同期動作である。
一旦システムが、データキューの各フィールド内のデータの適時の回収および組み合わせを容易にするプレイモードあるいは他の低速動作に戻ると、データキューの再同期化は、理想的キュー１０１によって設けられた基準の有効性とデータキュー１３０の各入力フィールドに適用された周期的再同期化の故に急速になる。
データ・ストリーム同期システム１００の、早送り、巻戻し、低速等の各モードのようなフィールド速度の変化に応ずる動作は、上述したように活動的である。種々異なるレートおよび時間コード情報が、使用者の命令に応じ、動き制御８０、プロセッサ・ユニット８２およびレート・時間発生器８１によって制作されるので、理想的キュー１０１は、その際データキュー１３０に従うフィールド群の対応する正しい順列を確立することができる。
上述したように、データ入力チャネル内で動作する本発明のデータ・ストリーム同期システムは、データ出力チャネル内のとほぼ同様の態様で動作する。したがって、入力データを有するデータ・ストリーム同期システム１５０の動作が、データ・ストリーム同期１００について上述したところとほぼ同じであることは理解することができよう。かかる同一性に対する主要な例外は、理想的キュー１０１について上述したような動き制御８０よりは、むしろ入力制御１５１に応動したデータ・ストリーム同期システム１５０の理想的キュー１６０の制御である。本発明が作用する典型的なシステムでは、メモリアレイ１５内に蓄積する積もりの入力データが、通例、実時間データ・ストリームの形で提供されることを思い出すべきである。しかしながら、他の入力レートも入力チャネルに適合し得ることは明らかであろう。このように、入力データ・チャネルは、フィールド構成データをメモリアレイ１５に適正に伝達するために、このデータ入力源からデータ・フィールドを受け取るように機能する。したがって、入力制御１５１は（図１に見られる）制御入力１３として設けた観視者制御というよりもむしろ、入力データの主なシステム制御を表すものである。しかしながら、基本的作用は、理想的キュー１６０への入力情報がレートおよび時間コード情報を備えている点で同じである。
入力制御１５１とレートおよび時間コード発生器１６５が設けたレートおよび時間コード情報に応動し、理想的キュー１６０は、入力１５６におけるクロック２０からのクロック信号に応じて順次に歩進するフィールド群の対応する順列を発生させる。データキュー１９０は、理想的キュー１０１に応じたデータキュー１３０の動作における上述の態様の理想的キュー１６０の動作に追従する。データキュー１９０内に発生した各データ・フィールドは、理想的キュー１６０内に新たに発生した現下のフィールドに対応する。データキュー１９０内のデータ・フィールド群は、データキューを介し、出力１５５に向かって順次に歩進する。入力１５２で受信するデータは、データ・フィールド群からデータキュー１９０中を歩進するに連れて、適切な各データ・フィールド内で受信される。
問題が生じて、データキュー１９０が、データ・フィールドの出力に先立ち、完全なデータ・フィールドを受信し得ない場合には、データキュー１９０の動作が理想的キュー１６０との同期を失う。かかる同期の喪失には拘りなく、理想的キュー１６０は正しいままであり、データキュー１９０の入力スロット２１１において新たに発生した各データ・フィールドは、理想的キュー１６０の入力スロット１８１において新たに発生した現下のデータ・フィールドに対応する。したがって、データキュー１９０は、通常動作の期間中、および、データキュー１９０の理想的キュー１６０に対する同期が失われている動作の期間中におけるあらゆる機会毎に、理想的キュー１６０に対し、繰り返して再同期化される。データキュー１９０の入力フィールドにおける再同期化は、一旦入力データが、適時に再び、データキュー１９０の各データ・フィールド内に受信されると、同期の急速な回復を容易にする。
図２は、破線の結合線１５７が、データ・ストリーム同期システム１５０内の理想的キュー１６０のレートおよび時間コード発生器１６５を理想的キュー１０１の制御入力１０６に結合させる、本発明の替わりの実施例を示すものでもある。この任意選択の結合を適所に設けると、入力制御１５１は不作動となり、理想的キュー１６０は、理想的キュー１０１と直接に同期して動作する。データ・ストリーム同期システム１５０内の上述した動作の故に、データキュー１９０は、今度はレートおよび時間コード発生器８１によって制御される理想的キュー１６０に同期化される。換言すれば、結合１５７を適所に設けると、理想的キュー１０１と１６０とは同期して動作し、実質的に単一共通の理想的キューを形成する。両方の理想的キューは、動き制御８０とレートおよび時間コード発生器８１とを介して使用者入力に応動するので、入力および出力のデータ・チャネルは、使用者入力により同期化されて共通に制御される。この実施例の重要な利点の一つは、実時間編集を行なう可能性である。
実時間編集を行なうためには、ビデオ・システムのようなシステムは、入力材料がプレイされる材料に適切に同期化することを必要とする。典型的なシナリオでは、編集者は、プレイされている材料を介してある急速な動きを行い、新たな材料が挿入されるべき所望の点に到達するようにする。このように動作することにより、入力データと出力データとは、同期を保って一緒に移動する。したがって、編集者は、データ内の任意の所定点で、出力データ・チャネル内のデータの替わりに、入力データ・チャネルから新たなデータを挿入することができる。このようにして、本発明によれば、出力チャネルおよび入力チャネル内の理想的キュー１０１および１０６の共同動作がこの同期を維持して、入力チャネルから新たなデータの挿入を望みどおりに容易にする。その結果、操作者もしくは編集者は、編集されるべき材料を介して、速く、逆に、もしくは標準プレイ速度より遅く観視し、動き廻ることが可能になる。編集者が材料を挿入したいと思う材料内の位置が一定に決まると、編集者が利用する前進および後退の種々の速度変化に自動的に同期した入力材料が集積されて、入力データは出力データに同期した状態になる。
各データキューと組み合わされた個々の理想的キューの使用は、入力であれ、出力であれ、チャネルの任意の組み合わせも、チャネル群のそれぞれの理想的キューを互いに結び付け、もしくは、結合させるだけで、その際あらゆるデータキューが追従する「共通の理想的キュー」を形成することにより、使用者の入力命令に従って互いに同期し得るようになるシステム動作の実質的な柔軟性をもたらすことは、本発明システムの上述した動作から当業者には明らかであろう。各データキューに対して個々の理想的キューがもたらす柔軟性は、実際上、チャネル群の任意の組み合わせが互いに同期して、機器群もしくはシステム群の多目的使用を容易にさせる。
しかしながら、各データキューと組み合わされた個々の理想的キュー群によってもたらされた柔軟性が所定のシステム内で必要とされない場合には，本発明のシステム構造は、システム内のデータキューのそれぞれに固く結合した共通の理想的キューを提供することによって実質的に単純化される。かかる構成配置においては、各データキューが共通の理想的キューに組み合わされて追従している。理想的キューは、操作者からの制御入力を受けて、図２のシステムで上述したようにして、理想的キュー内のフィールド列を決定するように動作するデータ・フィールド・クロックとプロセッサとに応じて制御される。
図３は、総体的に数字２２０で参照した本発明データ同期システムの簡単化した実施例を表したものである。データ・システム２２０は、データキュー２４０，２４１および２４２を有する多数のデータ出力チャネル群を含んでいる。メモリ制御２４２は、データキュー２４０，２４１および２４２の入力側に結合している。メモリ制御２４２は、データキュー２４３の出力にも結合している。メモリ制御２４２は、メモリアレイ２２５に作用的に結合している。データキュー２４０，２４１および２４２の出力はそれぞれのデータ出力システム（図示せず）に、図１に示したのと同様の態様で結合している。これに相応して、データキュー２４３は、同じく図１につき上述したのと同様の態様で入力データ源（図示せず）に結合した入力を含んでいる。
本発明によれば、理想的キュー２３０は、上述した態様で特に図２に示したようにして、データキュー２４０〜２４３に固く結合している。理想的キュー２３０はステータス情報システム（図示せず）に結合した出力およびプロセッサ２２１に結合した入力を含んでいる。プロセッサ２２１は、今度は制御入力２２２に結合している。そのうえに、フィールドレート・クロック２２３はデータキュー２３０に結合している。
動作について概観すれば、データ・システム２２０は、多数のデータが作用的に制御されて、共通の理想的キュー２３０に固く結合している点で、図１に示したデータ・システム１０とは相違している。このようにして、データキュー群のそれぞれに対する個々の理想的キューは必要とされず、データキュー群のそれぞれの相互間の同期は保証されている。したがって、データ・システム２２０が図１および２に示した実施例の各チャネル内に個々の理想的キュー群によってもたらされた柔軟性を欠いている一方、この柔軟性の欠除は、システム動作の単純性と低コストとによって補償されている。このようにして、使用者は、本発明を利用した、コスト的により有効で使用者の作用上の必要性に合致したシステムを製造する選択権を与えられている。
制御入力２２２は、プレイ速度、早送り、巻戻し、停止などの使用者入力をプロセッサ２２１にもたらし、プロセッサ２２１は、対応するレートおよび時間コード情報を理想的キュー２３０に、図２につき上述した、プロセッサ・ユニット８２、動き制御８０並びにレートおよび時間コード発生器８１によってもたらされた態様で供給する。上述した実施例の動作をさらに簡単にするために、理想的キュー２３０は、クロック２２３によって供給されるクロック信号により、データ・フィールドレートで歩進させられ、もしくは、計時される。
データキュー２４０は、各データ・フィールド内に組み合わされるべきデータを、メモリアレイ２２５から、メモリ制御２２４の動作により、上述した態様で受信する。上述したシステムにさらに対応すれば、データキュー２４０は、結合線２３１により、理想的キュー２３０に固く結合している。したがって、データキュー２４０内に発生した各入力フィールドは、理想的キュー２３０の現下の入力フィールドに対応して形成される。このようにして、データキュー２４０は、上述したようにして、理想的キュー２３０に繰り返し同期化される。同様に、データキュー２４１および２４２は、それぞれのデータ・フィールド内に組み合わされるべきデータをメモリ制御２２４から受信する。さらに簡単に、データキュー２４１および２４２内に発生した各入力データ・フィールドは、理想的キュー２３０内に発生した入力データ・フィールドに直接に対応している。データキュー２４１および２４２は、それぞれ結合線２３２および２３３により、理想的キュー２３０に固く結合している。データキュー２４０〜２４２と理想的キュー２３０との間の固い結合の故に、各データキューは、歩進して、データキューからシステム（図示せず）の出力部分へ組み合わされて順次に出力される順次のデータ・フィールド群を形成する。
データキュー２４３は、入力チャネル内に位置して、入力データ源（図示せず）からデータを受信する。データキュー２４３は、結合線２４３により理想的キュー２３０にも固く結合している。データキュー２４３の出力はメモリ制御器２２４を介してメモリアレイ２２５に結合している。
データキュー２４０〜２４３が理想的キュー２３０にそれぞれ固く結合しているので、データキュー群の動作は理想的キュー２３０の動作に緊密に同期している。理想的キュー２３０は、今度はデータキュー２４０〜２４３を、上述した態様で理想的キュー２３０に「追従」させる使用者入力に対応して制御される。データキュー２４０〜２４３が共通の理想的キューに対応して共通に制御されるので、データキュー群のそれぞれの間の相互同期は、フィールドレートの実質的変化およびフィールド順列方向の変化には拘りなく、維持される。実質的には、理想的キュー１０１と１６０とが結合線１５７によって互いに結合している場合に、各データ・フィールド内の個々の理想的キューのそれぞれが、図２について上述した態様で共通に結合しているならば、データ・システム２２０は、図１に示したシステム１０がもたらすのと同じ態様で動作する。
図３が説明の目的で設けられ、そこに述べた本発明の実施例が、単一の理想的キューと結合した４データキューの使用に限定されるものでは決してないことは、当業者には明らかであろう。これとは反対に、実質的には、任意個数のデータキューを共通の理想的キューに緊密に結合させて、図３のシステムに描いたオペラを提供することができる。図３に示した本発明の実施例の本質的な面は、各データキューと組み合わされた共通の理想的キューとの間の緊密な結合の提供である。これは、（入力チャネルにおけるものと出力チャネルにおけるものとを問わず）各データキューへの入力フィールドの絶えざる再同期化を提供し、本発明システムの有利な動作を維持する。共通の理想的キューの使用が実時間編集などのような動作の上述した利益を提供する入力と出力とのデータ・チャネルの同期化を容易にすることにさらに留意すべきである。
ここに示され、開示されてきたものは、フィールド構成データキューをフィールド構成理想的キューとともに含むデータ・ストリーム同期システムを、独立のデータを処理する多数のデータ・チャネルに提供する、フィールド構成のデータを処理する複合メモリアレイ用のデータ・ストリーム同期システムである。データキューは、理想的キューの現下の入力データ・フィールドに対応して入力データ・フィールドを発生させることにより、理想的キューに追従するように構成されている。システムに対するデータおよびフィールドレートの選択は、理想的キュー内のフィールド群の順列を制御して、データキューを理想的キューに従わせることによってもたらされる。
本発明の特別の実施例が示され、説明されてきた一方、変化と修正とがより広い面で本発明から逸脱することなく行なわれることは、当業者には明らかであろう。
【図面の簡単な説明】
図１は、本発明データ同期システムを示すブロック線図である。
図２は、本発明データ同期システムの同期化部分を詳細に示すブロック線図である。
図３は、本発明データ同期システムの他の実施例を示すブロック線図である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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