JP2005508116A - 変更フィルム・フォーマットで記録されたビデオ表示の再生速度の変更 - Google Patents
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Abstract
反復フィールドを有する選択されたビデオ・セグメントの様々な再生速度を提供する方法であって、再生速度には、選択されたビデオ・セグメントの様々な所望の高速および低速が含まれる（３２０）。反復フィールド・フラグを０にセットして反復フィールドを除去することにより、選択されたビデオ・セグメントを変更する（３２５、３４０）。選択されたビデオ・セグメントに対応する変更済みＧＯＰビデオ構造を記録する（３７０）前に、ＧＯＰを変更または編集して、選択されたまたは所望のデータ構造にすることができ、それにより、通常ＧＯＰデータ構造（３６２）と所望のＧＯＰデータ構造（３６６）のどちらかで記録されるＧＯＰを提供することができる。
Description
【技術分野】
【０００１】
本発明の構成は、一般に、ディスク媒体（メディア）、例えば記録可能なディジタル・ビデオ・ディスク（ＤＶＤ）、ハード・ディスク・ドライブ（ＨＤＤ）、光ディスクに記録された番組（プログラム）に対する高度な操作機能を提供する方法および装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
通常のトリック・モード（ｔｒｉｃｋ ｍｏｄｅ）では、ユーザは記録済みビデオを異なる速度で見ることができるが、ビデオ（データ）は、この処理（プロセス）により永久に変更されるわけではない。後でこのビデオを表示する場合、異なる速度で見るためには、ユーザは別のトリック・モードを開始しなければならない。しかし、重要なことに、多くのユーザは、ビデオが媒体に記録された後でビデオを変更することにより、ビデオの特定部分の再生速度を永久に変更して特別な視覚効果を達成したい場合がある。このような処理により、再生中の速度変動を可能にする。残念ながら、このような方式で記録済みビデオを編集することを実行不可能にする幾つかの重大な障害が存在する。
【０００３】
例えば、磁気テープやＤＶＤなどの光ディスク媒体の場合、番組表示の中断を避けるために、連続的に番組データを媒体に記録することが望ましい。しかし通常、元の記録済みビデオが占めていた領域は、スロー・モーション再生など幾つかのトリック効果を生むために反復しなければならないピクチャを記録できるほど十分に大きくはない。このため、変更したビデオ・セグメントを元のデータと同じ物理位置に記憶するのは難しい。この領域的制限に加えて、ディスクまたはその他の媒体上のピクチャを反復すると、ビデオの通常のピクチャ構造を乱す可能性があり、それにより再生中のビデオ表示品質が劣化する恐れがある。
【０００４】
フィルム構造フォーマット（ｆｉｌｍ ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ ｆｏｒｍａｔ）に従って記録されたビデオに対してトリック・モードを実施する場合、特に動体（動いているもの）が記録されているときは、別の問題を呈する可能性もある。フィルム構造フォーマットに従って記録されたビデオは、毎秒２４フレームで記録されている。しかし、テレビジョンで表示されるビデオは通常、毎秒約３０フレームのレートで表示される。言い換えれば、インターレース走査が使用されるときは毎秒６０フィールドのＮＴＳＣレートで表示される。フィルムとテレビジョンの表示レートに互換性がないことに基づき、ＤＶＤプレーヤまたはレコーダは、３：２プルダウンと呼ばれる処理を使用して、フィルム構造に従って記録されたビデオをＮＴＳＣフォーマットに変換する。
【０００５】
３：２プルダウン（ｐｕｌｌｄｏｗｎ）を使用する場合、ＤＶＤプレーヤまたはレコーダは、各フレームをトップ・フィールドとボトム・フィールドに再構成することになる。例えば、４つのフレームを含むグループからの最初のフレームは３つのフィールドとして表示され、このとき最初にトップ・フィールドが表示され、２番目にボトム・フィールドが表示され、次いでトップ・フィールドが再び表示される。次のフィルム・フレームは２つのフィールドとして表示され、このとき最初にボトム・フィールドが表示され、２番目にトップ・フィールドが表示される。グループの第３のフィルム・フレームは再び３つのフィールドとして表示されるが、このフレームでは、最初にボトム・フィールドが表示され、続いてトップ・フィールドが表示され、再びボトム・フィールドが表示される。最後に、第４のフレームは２つのフィールドとして表示され、このとき最初にトップ・フィールドが表示され、最後にボトム・フィールドが表示される。３：２プルダウンでは再生中に反復フィールド（ｒｅｐｅａｔ ｆｉｅｌｄ：リピート・フィールド）がビデオに加わり、また、スロー・モーション再生を生み出すために記録済みビデオを変更すると追加の反復ピクチャが加わるので、スロー・モーション再生で反復されるピクチャが反復フィールドを含んでいる場合、物体の動きが一貫しなくなる傾向がある。従って、反復フィールドを有する変更フィルム・フォーマット（ｍｏｄｉｆｉｅｄ ｆｉｌｍ ｆｏｒｍａｔ）で記録されたビデオの再生速度を変更し、更に前述の不利益を解決する方法が、必要とされている。
【発明の開示】
【０００６】
（発明の概要）
本発明の第１の態様では、反復フィールドを有する選択されたビデオ・セグメントの再生速度を変更する方法は、反復フィールドを除去することにより、選択されたビデオ・セグメントを変更してファスト・モーション（ｆａｓｔ ｍｏｔｉｏｎ：高速）再生を達成するステップを含んでいる。これは、ピクチャ・ヘッダ中にある反復第１フィールド・フラグを０にセットして、ビデオ・セグメントに対して３：２プルダウンが実施されないようにすることにより達成する。また、選択されたビデオ・セグメントからピクチャを除去して、所定の再生速度を達成することもできる。
【０００７】
また、本発明の第２の態様では、この方法は、反復フィールドを通常フィールド・ピクチャに符号化するステップを含んでいる。次いで、ピクチャ・ヘッダ中にある関連する反復第１フィールド・フラグを０にセットする。選択されたビデオ・セグメントにダミー・ピクチャ（ｄｕｍｍｙ ｐｉｃｔｕｒｅ）を追加して、所定の再生速度を達成する。
【０００８】
反復フィールドを有する選択されたビデオ・セグメントを変更するための、本発明の別の態様は、反復フィールドをダミー・ピクチャで置き換えるステップと、ピクチャ・ヘッダ中にある関連する反復第１フィールド・フラグを０にセットするステップを含んでいる。選択されたビデオ・セグメントに更にダミー・ピクチャを追加して、所定の再生速度を達成する。以上に述べた各方法では、選択されたビデオ・セグメントを変更した後で、選択されたビデオ・セグメントを通常のＧＯＰ（Ｇｒｏｕｐ Ｏｆ Ｐｉｃｔｕｒｅｓ）構造、または、その他の所定のＧＯＰ構造に再符号化する。
【０００９】
本発明の別の態様は、反復フィールドを有する選択されたビデオ・セグメントの再生速度を変更するためのシステムを含んでいる。このシステムは、書換え可能な記憶媒体の一部に記録されたビデオ・セグメントを選択的に読み取るための記憶媒体読取り回路と、再生速度変更のために、選択されたビデオ・セグメントを変更するためのビデオ処理回路と、変更されたビデオ・セグメントを記憶媒体の一部だけに記録するためのビデオ・レコーダ回路とを備える。ビデオ処理回路は、反復フィールドを除去することにより、選択されたビデオ・セグメントを変更してファスト・モーション再生を達成する。また、ビデオ処理回路は、反復フィールドを通常フィールド・ピクチャに符号化することにより、且つ／または、選択されたビデオ・セグメントを変更した後でビデオ・ヘッダ中にある反復第１フィールド・フラグを０にセットすることにより、選択されたビデオ・セグメントを変更することもできる。
【００１０】
また、ビデオ処理回路は、選択されたビデオ・セグメント中の複数の非ビデオ・パケットを削除して、変更したビデオ・セグメントに含まれるデータの量を削減することもできる。更に、ビデオ処理回路は、変更したビデオ・セグメントに含まれる少なくとも１つのフレームの解像度を低下すること、および／または、記録するステップの間に、変更したビデオ・セグメントのビット・レートを低減することもできる。ビデオ処理回路は、ビデオ・セグメントに対して少なくとも１つのダミー・ピクチャを追加または削除して、再生速度を変更する。
【００１１】
このシステムでは、選択されたビデオ・セグメントを変更後に所定のＧＯＰ構造に再符号化することができ、また、変更したビデオ・セグメントを記憶媒体の所定の部分だけに記録することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
「記録可能なＤＶＤデバイス」
図１に、本発明の構成による、様々な高度化された操作機能を実施するためのデバイス１００をブロック図の形式で示す。図示の実施例では、書換え可能なディスク媒体が書換え可能なＤＶＤとして具体化されている。気付くであろうが、多くの場合、書換え可能なディスク媒体は、例えばハード・ドライブや光磁気ディスク（ＭＯＤ：Ｍａｇｎｅｔｏ Ｏｐｔｉｃａｌ Ｄｉｓｃ）とすることもできる。光磁気ディスク（ＭＯＤ）の一例は、ミニディスク（ＭＤ）である。更に、本発明は、ディジタル・テープ装置で使用することもできる。実際、本発明は、どんな特定の記憶媒体デバイス（装置）にも限定されず、その他任意の適当な記憶媒体デバイスで使用することができる。
【００１３】
デバイス（装置）１００は、記憶媒体、この例では書換え可能なＤＶＤ１０２に対して読み書きする。以下の考察は主に書換え可能なＤＶＤに関して行うが、本発明はそのように限定されるわけではなく、その他任意の適当な記憶媒体を使用することが可能である。このデバイスは、機械的組立て構体１０４、制御部分１２０、ビデオ／音声入力処理パス１４０、およびビデオ／音声出力処理パス１７０を含んでいる。種々の部分またはパス（経路）に対するほとんどのブロックの割り振りは自明だが、幾つかのブロックの割り振りは、便宜的に行ったものであり、このデバイスの動作を理解する上で重要ではない。
【００１４】
機械的組立て構体１０４は、ディスク１０２を回転させるためのモータ１０６と、ディスク１０２が回転しているときにディスク１０２の上で動くように適合させることのできるピックアップ組立て構体１０８とを含んでいる。ピックアップ組立て構体１０８上のレーザが、ビデオおよび／または音声番組を記録および再生するために、ディスク１０２上の螺旋トラック上にスポットを焼き付けることができ、また、すでにトラック上に焼き付けられたスポットを照射する。本発明を理解する目的では、ディスク１０２が片面記録可能か両面記録可能かは関係なく、また、両面記録の場合、両面記録する際またはその後ディスク１０２から読み取る際に、ディスク１０２の同一面から行われるか両面から行われるかは関係ない。ピックアップ組立て構体１０８およびモータ１０６は、サーボ１１０により制御する。また、サーボ１１０は、第１の出力として、ディスク１０２の螺旋トラックから読み取られたデータの再生信号を受け取る。再生信号は、エラー訂正回路１３０への入力でもある。エラー訂正回路１３０は、制御部分の一部、またはビデオ／音声出力処理パス１７０の一部と考えることができる。
【００１５】
制御部分１２０は、制御中央処理装置（ＣＰＵ）１２２、およびナビゲーション・データ生成回路１２６を含んでいる。制御ＣＰＵ１２２は、ナビゲーション・データ生成回路１２６に第１の入力信号を供給することができ、サーボ１１０は、ナビゲーション・データ生成回路１２６に第２の入力信号を供給する。サーボ１１０も制御部分１２０の一部と考えることができる。ナビゲーション・データ生成回路１２６は、マルチプレクサ（ＭＵＸ）１５４に第１の入力信号を供給することができ、マルチプレクサ（ＭＵＸ）１５４は、ビデオ／音声入力処理パス１４０の一部を形成する。
【００１６】
マルチプレクサ（ＭＵＸ）１５４の出力は、エラー訂正符号化回路１２８への入力とする。エラー訂正符号化回路１２８の出力は、ピックアップ１０８に供給される記録可能な入力信号とすることができ、これをレーザでディスク１０２の螺旋トラック上に「焼き付ける」。
【００１７】
更に、ＣＰＵ１２２がビデオ・エンコーダ１４４、ビデオ・デコーダ１７８、および音声デコーダ１８２の動作を制御できるようにするために、制御およびデータ・インタフェースも設けることができる。制御ＣＰＵ１２２により行われる通常動作のために、適当なソフトウェアまたはファームウェアをメモリに備える。更に、本発明の構成により、記録済みビデオ編集機能のためのプログラム・ルーチン１３４が、制御ＣＰＵ１２２に備わる。
【００１８】
視聴者（ｖｉｅｗｅｒ）によるアクティブ化が可能な機能のための制御バッファ１３２が、現在利用可能な機能、即ち再生（ｐｌａｙ：プレイ）、録画（ｒｅｃｏｒｄ：レコード）、反転（巻戻し）（ｒｅｖｅｒｓｅ：リバース）、早送り（ｆａｓｔ ｆｏｒｗａｒｄ）、スロー再生（ｓｌｏｗ ｐｌａｙ）、ジャンプ（ｊｕｍｐ）、一時停止（ポーズ）／再生（ｐａｕｓｅ／ｐｌａｙ）、停止（ｓｔｏｐ：ストップ）を指示する。更に、記録済みビデオ編集機能を実施するためのコマンドを受け取るために、編集バッファ１３６を設けることができる。
【００１９】
出力処理パス１７０は、エラー訂正ブロック１３０、トラック・バッファ１７２、条件アクセス回路１７４、およびデマルチプレクサ１７６を含んでいる。トラック・バッファ１７２は、ディスク１０２から読み取られたデータを読み込み、次の処理に向けて一時的に記憶する。このデータを条件アクセス回路１７４が処理することができ、条件アクセス回路１７４は、デマルチプレクサ１７６を介してビデオ処理と音声処理のための各パス中にデータを伝送するのを制御する。更に、出力処理パス１７０は、パケット・ビデオ・デコーダ１７８、ＴＶエンコーダ１８０、音声デコーダ１８２、および音声Ｄ／Ａ（ディジタル・アナログ変換器）１８４も含むことができる。
【００２０】
ビデオ／音声入力処理パス１４０は、デバイス１００によりディジタル記録されるように通常のテレビジョン信号をディジタル化パケット・データに変換するための信号処理回路である。入力パス１４０は、ＴＶデコーダ１４２およびパケット・ビデオ・エンコーダ１４４を含んでいる。ＴＶデコーダ１４２は、フィルム構造フォーマットで記録されたビデオに対して３：２プルダウンを実施することができ、また、３：２プルダウンがすでに実施された状態で受け取ったビデオ中の反復フィールドを識別することもできる。
【００２１】
更に、入力処理パス１４０は、音声Ａ／Ｄ（アナログ・ディジタル変換器）１４６および音声エンコーダ１４８も含むことができる。通常動作の間、ディジタル化された信号をマルチプレクサ１５０中で結合し、次いで、パケット全体が構成されるまで記録バッファ１５２に記憶しておくことができる。音声ビデオ・データ・パケットのグループが生成されるのに伴って、これらをマルチプレクサ１５４中で、ナビゲーション生成ブロック１２６中で生成された適切なナビゲーション・パケットと結合する。次いで、これらのパケットをエラー訂正符号化回路１２８に送る。エラー訂正符号化回路１２８も、入力パス１４０の一部と考えることができる。
【００２２】
ディスク１０２に記憶されているビデオの一部をユーザが編集したいと思った場合、編集バッファ１３６は制御ＣＰＵ１２２に信号を送る。一構成では、制御ＣＰＵ１２２は、パケット・ビデオ・デコーダ１７８に信号を送り、ディスク１０２上の特定の位置から読み取られているビデオに含まれるピクチャを復号してから、復号されたピクチャを含むビデオをパケット・ビデオ・エンコーダ１４４に送る。後で説明するが、別の一構成では、編集処理の間、選択された数のこれらのピクチャだけを復号すればよい。どちらの構成でも、ピクチャに関連する音声があればそれを音声デコーダ１８２に転送する。次いで制御ＣＰＵ１２２は、音声を一時的に記憶するよう音声デコーダ１８２に命令する。ただし領域を余分に生み出すために、編集処理の間、音声は一般にビデオと再結合されない。そうではなく、音声は通常、音声デコーダ１８２中の記憶バッファがオーバーフローしたときに廃棄される。音声成分を除去することに加えて、変更されるビデオに関連するサブピクチャ情報があればそれを分離して、変更されるビデオと再統合されないようにする。
【００２３】
復号されたピクチャを含むビデオ信号が、パケット・ビデオ・エンコーダ１４４で受け取られると、ビデオ・エンコーダ１４４は、ピクチャを追加または削除することによりビデオ信号を変更する。後で詳細に説明するが、ビデオ信号にピクチャを追加するとスロー・モーション（低速再生）ビデオを生み出すことができ、ビデオからピクチャを削除すると早送りビデオを生み出すことができる。必要なら、次いでビデオ・エンコーダ１４４は、変更したビデオをディスク１０２上に配置できるように、これらのピクチャを再符号化する。
【００２４】
通常、変更されたビデオ信号に音声は結合されないので、編集済みビデオ信号中のピクチャを再符号化した後は、マルチプレクサ１５０を介してビデオ信号を伝送するだけでよい。次いで、編集済みビデオを通常のビデオと同様の方式で処理する。即ち、マルチプレクサ１５４中で変更済みビデオ信号をナビゲーション・データと結合し、エラー訂正符号化回路１２８によりエラー訂正する。後で説明するが、次いで編集済みビデオ信号は、ディスク１０２上で、媒体上におけるその元の位置に再び記録する。
【００２５】
特に、本発明はハードウェア、ソフトウェア、またはハードウェアとソフトウェアの組合せにおいて実現可能である。本発明による機械読み取り可能な記憶（装置）は、１つのコンピュータ・システム中で、例えば制御ＣＰＵ１２２中で中央化方式で実現することもでき、或いは、種々の要素が複数の相互接続コンピュータ・システムに亘って散在する分散方式で実現することもできる。本明細書に述べる方法を実施するように適合されたものならどんな種類のコンピュータ・システムまたはその他の装置も、特許請求の範囲に述べる本発明の範囲内にあると考えられる。
【００２６】
具体的には、本明細書に述べる本発明では図１の制御ＣＰＵ１２２を考えているが、ハードウェアとソフトウェアの典型的な組合せの１つは、コンピュータ・プログラムを備えた汎用コンピュータ・システムとすることができ、このコンピュータ・プログラムは、ロードされて実行されると、コンピュータ・システム、および図１の制御部分１２０と同様のＤＶＤ記録システムを制御し、それにより本明細書に述べる方法を実施する。本発明は、コンピュータ・プログラム製品に組み込むこともでき、このコンピュータ・プログラム製品は、本明細書に述べる方法の実施を可能にする全ての機能を備え、コンピュータ・システムにロードされるとこれらの方法を実施する。この文脈で、コンピュータ・プログラムとは、命令セットを任意の言語、コード、または表記法で任意に表現したものを意味し、この命令セットは、情報処理機能を有するシステムに特定機能を直接に実施させるか、或いは（ａ）別の言語、コード、または表記法に変換された後と（ｂ）異なる素材形式で複製された後のどちらかまたは両方で実施させるように意図される。本明細書に開示する本発明は、前述の制御ＣＰＵ１２２に適合するオペレーティング・システム用の市販の開発ツールをプログラマが使用して実現することのできるコンピュータ・プログラムに組み込まれた方法とする。
【００２７】
「ＤＶＤデータ構造」
図２に、典型的なＤＶＤ構成を示す。ただし、図示の構造の変形も可能であり、本発明は図示の特定の実施例に限定するものではない。図２に示すように、各ＤＶＤは、ビデオ・マネージャ２６およびビデオ・タイトル・セット（ＶＴＳ：Ｖｉｄｅｏ Ｔｉｔｌｅ Ｓｅｔ）２８を含んでいる。ＶＴＳは、ビデオ・タイトル・セット情報（ＶＴＳＩ：Ｖｉｄｅｏ Ｔｉｔｌｅ Ｓｅｔ Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ）２７と、メニューについてのオプションのビデオ・オブジェクト・セット（ＶＯＢＳ：Ｖｉｄｅｏ ＯＢｊｅｃｔ Ｓｅｔ）２９と、実際のタイトル内容を含む１つまたは複数のタイトルについてのビデオ・オブジェクト・セット（ＶＯＢＳ）３０と、ビデオ・タイトル・セット情報（ＶＴＳＩ）バックアップ３１とを含んでいる。各ビデオ・オブジェクト・セット（ＶＯＢＳ）３０は、複数のビデオ・オブジェクト（ＶＯＢ：Ｖｉｄｅｏ ＯＢｊｅｃｔ）３２で構成される。各ビデオ・オブジェクト（ＶＯＢ）３２は、複数のセル３４を含んでいる。また、各ＶＯＢＳ３０は、１つまたは複数のセルへのポインタの集合も含んでいる。このようにして、ビデオ・オブジェクト・セット（ＶＯＢＳ）３０のデータは、セル３４を共にリンクし、番組またはセル３４をどの順序で再生すべきかを示す。特定のＶＯＢＳ３０内のセル３４には、望まれる任意の順序で再生されるようにフラグを立てることができる。例えば、これらは順番にまたはランダムに再生されるものとする。
【００２８】
各セル３４は、複数のビデオ・オブジェクト・ユニット（ＶＯＢＵ：Ｖｉｄｅｏ ＯＢｊｅｃｔ Ｕｎｉｔ）３６を含んでいる。ディスクのビデオ内容がその中にある各ビデオ・オブジェクト・ユニット（ＶＯＢＵ）３６は、通常は０．４〜１．０秒の表示素材を含んでいる。各ＶＯＢＵは、ちょうど１つのナビゲーション・パック（ＮＶ＿ＰＣＫ）３８で開始し、１つまたは複数の音声パック（Ａ＿ＰＣＫ）４０と、１つまたは複数のビデオ・パック（Ｖ＿ＰＣＫ）４１と、１つまたは複数のサブピクチャ・パック（ＳＰ＿ＰＣＫ）４２を含んでいる。更に、各ＶＯＢＵ３６は通常、１つのグループ・オブ・ピクチャ（ＧＯＰ：Ｇｒｏｕｐ Ｏｆ Ｐｉｃｔｕｒｅｓ）で構成される。
【００２９】
「３：２プルダウンで変更されたフィルム構造フォーマットで記録されたビデオ・表示の再生速度の変更」
本発明の構成によれば、ユーザは、記憶媒体にすでに記録されたフィルム・ビデオの再生速度を変更することができる。ユーザが記録済みビデオを編集してスローモーション・ビデオを生成したい場合は、１つまたは複数のピクチャをビデオに挿入して、そうした効果を生み出すことができる。次いで、変更したビデオを、記憶媒体上で元のビデオが前に占めていたのと同じ領域に記録する。ユーザが、早送りビデオを生成したい場合は、記録済みビデオから１つまたは複数のピクチャを除去すればよい。スロー・モーション編集処理と同様、このビデオを元のビデオの媒体領域に記録する。どちらの処理でも、編集したビデオを再符号化して、より高品質の再生およびトリック・モード動作を生み出すことができる。
【００３０】
以下は、フィルム・ピクチャを表示順に含むＭＰＥＧビデオ・ストリーム中の通常のＧＯＰ構造であり、本発明の構成を説明するのに役立つものである。
Ｂ０Ｂ１Ｉ２Ｂ３Ｂ４Ｐ５Ｂ６Ｂ７Ｐ８Ｂ９Ｂ１０Ｐ１１
経験的に、各イントラ（Ｉ：Ｉｎｔｒａ）フレームまたは予測（Ｐ：Ｐｒｅｄｉｃｔｉｖｅ）フレームの間に２つの双方向予測（Ｂ：Ｂｉｄｉｒｅｃｔｉｏｎａｌ ｐｒｅｄｉｃｉｔｉｖｅ）フレームを配置するとうまく機能することがわかっている。従って、上に示すような通常ＧＯＰ構造が一般に使用される。その他のＧＯＰ構造も一般に使用され、それらを通常と考えてもよいことは、当業者なら理解できるであろう。
【００３１】
上述の通常ＧＯＰ構造に示すピクチャは、フィルム・フレームであり、これらの状態がフィルム・フレームであることを示すために太字の活字体としてある。ビデオを標準的なＮＴＳＣ構造に変換するための３：２プルダウン変換の間、まずフィルム・フレームを２つのフィールド・ピクチャ、即ちトップ・フィールドとボトム・フィールドに分離する。以下は、フィールド・ピクチャを含む通常ＧＯＰ構造の例である。
Ｂ０ＴＢ０ＢＢ１ＴＢ１ＢＩ２ＴＩ２ＢＢ３ＴＢ３ＢＢ４ＴＢ４ＢＰ５ＴＰ５ＢＢ６ＴＢ６ＢＢ７ＴＢ７ＢＰ８ＴＰ８ＢＢ９ＴＢ９ＢＢ１０ＴＢ１０ＢＰ１１ＴＰ１１Ｂ
上に示すように、下付きの添字「Ｔ」の付いたピクチャは、トップ（Ｔｏｐ）フィールド・ピクチャを表し、下付きの添字「Ｂ」の付いたピクチャは、ボトム（Ｂｏｔｔｏｍ）フィールド・ピクチャを表す。
【００３２】
次に、反復フィールド（ｒｅｐｅａｔ ｆｉｅｌｄ：リピート・フィールド）を追加して、ビデオを毎秒２４フレームの表示レートから毎秒６０フィールドの表示レートに変換する。正しい数の反復フィールドを達成するためには、１つおきのフレーム中で表示される第１のフィールドを反復する。ピクチャ・ヘッダ中の反復第１フィールド・フラグが、どのフレームが反復フィールドを有するかを識別する。以下は、反復フィールド・ピクチャを含む表示シーケンスであり、Ｉ（イントラ）、Ｐ（予測）、Ｂ（双方向予測）は、表示フィールドが再構成される元になるピクチャ符号化タイプを示す。
Ｂ０ＴＢ０ＢＢ０ＴＢ１ＢＢ１ＴＩ２ＢＩ２ＴＩ２ＢＢ３ＴＢ３ＢＢ４ＴＢ４ＢＢ４ＴＰ５ＢＰ５ＴＢ６ＢＢ６ＴＢ６ＢＢ７ＴＢ７ＢＰ８ＴＰ８ＢＰ８ＴＢ９ＢＢ９ＴＢ１０ＢＢ１０ＴＢＢ１０ＢＰ１１ＴＰ１１Ｂ
【００３３】
これらの表示フィールドは、本発明の構成を例示するために選択されたＧＯＰ（グループ・オブ・ピクチャ）から再構成されたものであり、本発明はどんな特定タイプのＧＯＰ構造にも限定されないので、これらの表示フィールドは、本発明の実施に使用できるＧＯＰ構造の一例にすぎない。実際、本発明は、ＰフレームおよびＩフレームだけを符号化するように設計されたＭＰＥＧエンコーダ、またはＩフレームだけを符号化するように制限されたエンコーダにも適用可能とすることができる。
【００３４】
図３Ａを参照すると、フローチャート３００に、本発明により反復フィールドを含むビデオに対してどのようにトリック・モード編集を実施することができるかを示す。３：２プルダウン処理から得られる反復フィールドの利用において本発明を例示するが、また本発明はこうした利用で特に適しているが、本発明は必ずしもこのような構造に限定されないことを理解されたい。図３Ｂ〜図３Ｇに、単一の通常ＧＯＰをどのように変更して再生速度を上げることができるかを例示し、図３Ｈ〜図３Ｍに、単一の通常ＧＯＰをどのように変更して再生速度を下げることができるかを例示する。ただし、本発明はこのように限定されるわけではなく、ビデオの任意の部分を変更して、通常再生よりも速いまたは遅い任意の速度で再生することができることに留意されたい。
【００３５】
図３Ａのステップ３１０で開始すると、デバイス１００は、記憶媒体からデータを読み取りを開始する。ステップ３１５で、図１のデマルチプレクサ１７６は、記録済みビデオ信号のビデオ成分を非ビデオ成分から分離し、非ビデオ成分を廃棄する。非ビデオ成分の一例には、音声パック（Ａ＿ＰＣＫ）４０およびサブピクチャ・パック（ＳＰ＿ＰＣＫ）４２が含まれる。ただし、ＤＶＤ規格によれば各ビデオ・オブジェクト・ユニット（ＶＯＢＵ）３６は、ナビゲーション・パック（ＮＶ＿ＰＣＫ）３８を有する必要があるので、ＮＶ＿ＰＣＫ３８は、編集中であるビデオ信号中に残しておいてもよい。次に、ステップ３１６に示すように、ビデオ信号を構成するピクチャをパケット・ビデオ・デコーダ１７８により復号し、次いで、パケット・ビデオ・エンコーダ１４４に転送する。図３Ｂに、パケット・ビデオ・エンコーダ１４４に提示される、反復フィールド付きのフレームを含む通常ＧＯＰの形式を示す。図３Ｂに示すこのＧＯＰには、トップ・フィールド・ピクチャを表す下付きの添字「Ｔ」と、ボトム・フィールド・ピクチャを表す下付きの添字「Ｂ」が付いている。これらのフィールド・ピクチャは、太字フォントで示すフレームと区別して、通常フォントで示す。
【００３６】
再び図３Ａを参照すると、判定ブロック３２０で、ユーザはスロー・モーション（低速再生）またはファスト・モーション（高速再生）のトリック・モードを選択する。ユーザが、スロー・モーション編集を選択した場合は、反復フィールドを、ステップ３２５に示すように除去することができ、ステップ３３０に示すようにダミー・ピクチャとして再符号化する。適切な再生速度を達成するために、必要に応じて更にダミー・ピクチャを追加することができる。再生速度をより遅くするには、より多くのダミー・ピクチャを挿入する必要がある。ビデオが３：２プルダウンで記録されている場合、反復フィールドは、関連する反復第１フィールド・フラグを０にセットすることにより除去する。通常、反復第１フィールド・フラグは、フィールド・ピクチャのピクチャ・ヘッダ中にある。
【００３７】
ダミー・ピクチャは、特定のＩピクチャまたは非Ｉピクチャの反復にすぎないＭＰＥＧピクチャである。ただし特に、ダミー・ピクチャの離散コサイン変換（ＤＣＴ）係数および動きベクトルは、０に設定される。従って、ダミー・ピクチャは、記憶媒体上でごくわずかな記憶領域しか必要としない。通常、ダミー・ピクチャはすでに圧縮フォーマットであり、従って記憶媒体に記録する前に再符号化する必要はない。ただし、本発明はこれに関して限定されるわけではない。
【００３８】
一構成では、ダミー・ピクチャは、変更中であるビデオ信号中の各ピクチャの前と後のどちらかに配置することができる。ただし、ダミー・ピクチャはビデオ信号中のどこに挿入してもよいので、本発明はこのように限定されるわけではない。ビデオ信号に挿入するダミー・ピクチャの数は、選択されたスロー・モーション速度により決まる。例えば、通常再生速度の２分の１の再生速度を生み出すには、ビデオ信号中で各Ｉピクチャを含めた各ピクチャの前または後に単一のダミー・ピクチャを挿入すればよい。
【００３９】
これらのダミー・ピクチャは、編集中であるビデオ中のどこに挿入してもよいが、一構成では、振動ピクチャ（ｖｉｂｒａｔｉｎｇ ｐｉｃｔｕｒｅ）と呼ばれる動きアーティファクトを制御する助けとするために、ダミー・ピクチャを戦略的に挿入することができる。即ち、ダミー・ピクチャを連続的に配置する。例えば、所望の再生が通常再生の３分の１であった場合は、コピー中であるピクチャの前と後のどちらかに２つのダミー・ピクチャを挿入すればよい。更に、元のピクチャをダミー・ピクチャの間に配置することもできる。
【００４０】
図３Ｂ〜図３Ｇに、ダミー・ピクチャを追加することのできる処理と、非プログレッシブ・フレーム構造フォーマットの場合に２分の１速度スロー・モーション再生に向けて再符号化されたＧＯＰとを示す。ただし、本発明はこの方式に限定されるわけではない。本発明は、他のビデオ・フォーマットに適用することもできる。
【００４１】
図３Ｂを参照すると、３：２プルダウンを組み込んだＧＯＰの表示シーケンスが示してある。図３Ｃに、同じＧＯＰから反復フィールドを除去した表示シーケンスを示すが、この結果、図３Ｄに示すフレーム構造が得られる。先に述べたように、ビデオが３：２プルダウンで記録されているとき、これは通常、反復第１フィールド・フラグを０にセットすることにより達成される。ＤＶＤ規格では、１つのＧＯＰが含むことのできる表示フィールドの数が３６個に制限されており、これは１ＧＯＰあたり最大１８フレームに相当する。元のＧＯＰ中にも、新たに生成されたＧＯＰ中にも、１８個までのフレームを配置することができるが、好ましくは各ＧＯＰ中に同数のピクチャを配置し、それにより、望むなら通常ＧＯＰ構造に適合するように各ＧＯＰを更に処理することができるようにする。更に、通常のＧＯＰは、一般に１つのイントラ（Ｉ）フレームを有し、従って図３Ｅに示すように、処理中のＧＯＰから、追加のＩフレームに再符号化すべきフレームを選択する。ダミー・ピクチャを加えた後、追加のＧＯＰを生成して、編集中のビデオ部分におけるピクチャの増加を補償することができ、それによりＧＯＰを最大の通常サイズ未満に維持することができる。これを図３Ｆに例示する。図３Ｇに、通常構造に再符号化したＧＯＰを示す。
【００４２】
再び図３Ａのステップ３２０を参照すると、ユーザは、ファスト・モーション編集の実施を選択する。ファスト・モーション編集では、適切な数のピクチャを除去して、適切な再生速度を達成する。ビデオ信号から削除するピクチャの総数は、選択されたファスト・モーション速度により決まる。例えば、通常再生の２倍の再生速度を生み出すには、各ＧＯＰに含まれるピクチャの２分の１をビデオ信号から削除すればよい。
【００４３】
３：２プルダウンで符号化されたビデオは、反復フィールド・ピクチャを含んでいるので、ステップ３４０に示すように、まずこれらのピクチャを除去することで、より円滑な再生およびトリック・モード性能の改善が得られる。図３Ｈ〜図３Ｍに、非プログレッシブ・フレーム構造フォーマットの場合の、倍速ファスト・モーション再生に向けてピクチャを除去することのできる処理を示す。ただし、本発明はこのように限定されるわけではなく、ビデオの任意の部分を変更して、通常再生よりも速い任意の速度で再生することができることに留意されたい。本発明は、他のビデオ・フォーマットに適用することもできる。
【００４４】
図３Ｈに、３：２プルダウンで符号化されたビデオの場合の、通常ＧＯＰ構造を有する２つのＧＯＰを示す。図３Ｉに、図３Ａのステップ３４０に示すように、ピクチャ・ヘッダ中の反復フィールド・フラグを０にセットすることにより反復フィールドを除去した後に得られるＧＯＰを示す。この結果、図３ＪのＧＯＰで示すフレーム構造が生み出される。図３Ａの判定ブロック３５０を参照すると、ビデオをチェックして、ビデオが所望の再生速度に対して正しい数のピクチャを含んでいるかどうかを決定する。ビデオが所望の再生速度に対して正しい数のピクチャを含んでいる場合は、ステップ３７０に示すように、編集したビデオを記憶媒体に記録することができる。
【００４５】
しかし、編集したビデオが、所望の再生速度に対してまだ過剰なピクチャを含んでいる場合は、ステップ３６０に従って更にピクチャを除去する。編集した各ＧＯＰを通常ＧＯＰ構造に適合させるための再符号化ステップが編集済みビデオに施されることになる場合は、任意のフレームを除去する。しかし、編集した各ＧＯＰを通常ＧＯＰ構造に適合させるための再符号化ステップが編集済みビデオに施されない場合は、ビデオ信号からＢフレームを除去することが好ましい。図３Ｋを参照すると、除去するＢフレームは、連続的なＢフレームを含む長いグループとするのではなく、ＧＯＰ全体に分散させることができる。このようにしてＢフレームを除去すると、より円滑な再生およびトリック・モード性能が生み出されるので好ましい。例えば図３Ｋでは、第１のＧＯＰ中にあるフレームＢ１、Ｂ４、Ｂ７、Ｂ１０は除去することができ、フレームＢ０、Ｂ３、Ｂ６、Ｂ９は維持する。同様のＧＯＰ除去パターンが第２のＧＯＰにも使用される。ただし、図３Ｋに示す一例は、本発明をこの特定の削除シーケンスに限定するものではなく、その他任意の適当な削除シーケンスを使用することができることに留意されたい。
【００４６】
図３Ｋは、２倍再生速度に向けて十分なピクチャを除去した後の例示的なＧＯＰを示している。これらのＧＯＰは通常ＧＯＰよりも小さいので、適宜これらを結合して、ＧＯＰ構造中で他のピクチャ数を達成することもできる。図３Ｌに、前の図からのＧＯＰの結合として得られるＧＯＰを示す。判定ブロック３６２により、ＧＯＰを通常構造にする。図３Ｍに、ステップ３６５に従って通常構造に再符号化したＧＯＰを示す。ただし、本発明はこのように限定されるわけではない。別法としてユーザは、判定ブロック３６６に示すように、ＧＯＰを別の所望のＧＯＰ構造にすることを選択することもできる。ステップ３６７により、ＧＯＰを所望のＧＯＰ構造に再符号化することができる。ただしユーザは、ＧＯＰ構造を再符号化することを選択する必要があるわけではなく、ＧＯＰを得られたＧＯＰ構造のままにすることを選択してもよい。この例は図３Ｋに示したものである。
【００４７】
変更したビデオが正しいＧＯＰ構造になった後は、ステップ３７０に示すように、これを記憶媒体に記録する。本発明の構成によれば、ビデオを事前記録済み記憶媒体から読み取った場合、編集したビデオは元のビデオが占めていたのと同じ領域に配置する。これは、ビデオ中に配置されたどんなダミー・フィールド・ピクチャも符号化済み画像情報を含んでいないので、ごくわずかな記憶領域しか必要としないからである。更に、これらのフィールド・ピクチャを元の領域に嵌め込むために必要とされるどんな記憶領域も、削除された非ビデオ情報を記憶するのに以前使用されていた記憶媒体領域を使用して対応することができる。
【００４８】
ただし、一構成では、編集したビデオを所望の記録位置に嵌め込むための十分な領域が記憶媒体上にない場合は、編集したビデオ中の幾つかのピクチャを復号し、次いで、それらのピクチャ解像度を下げるように再符号化する。このような処理により、ピクチャに必要な記憶領域の量を削減することができる。別の一構成では、ビデオを記憶媒体上に配置するときに、ビデオ信号のビット・レートを低減することもできる。ビット・レートを低減すると、いくらかのビデオ・データが失われ、それに対応してピクチャ解像度が低下するが、このような処理により、変更したビデオ・シーケンスを記録するために媒体上で必要とされる物理領域の量を削減することができ、従って、編集したビデオ信号を所望の記録位置に嵌め込むことができる。
【００４９】
本発明の別の実施例では、図４Ａ〜図４Ｆに示すように、反復フィールドをビデオから除去してダミー・ピクチャで置き換えることができる。図４Ａのステップ４１０で開始すると、デバイス１００は、記憶媒体からのデータを読み取るのを開始する。図４Ｂに、データのビデオ部分に含まれるものとすることのできる、反復フィールドを含む典型的なＧＯＰ構造を示す。
【００５０】
ビデオ中に反復フィールドがある場合は、ピクチャ・ヘッダ中の反復フィールド・フラグを０にセットすることにより、これらの反復フィールドを除去する。この処理を判定ブロック４２０およびステップ４３０に示す。図４Ｃに、得られる典型的なＧＯＰ構造を示す。次いで、ステップ４４０に示すように、反復フィールドの代わりにダミー・ピクチャをビデオに追加して、所望の再生速度を得るかまたは元の表示レートを維持する。この結果を図４Ｄに示す。ただし、本発明はこの方式に限定されるわけではなく、スロー・モーション効果を生むためにダミー・ピクチャをＧＯＰ構造中の他の位置に追加してもよいことに留意されたい。再びステップ４２０を参照すると、反復フィールドがない場合は、ステップ４４０に示すように、ダミー・ピクチャを必要に応じて追加して、所望の再生速度を達成する。次いで、ステップ４５０に示すように、ＧＯＰを再符号化して、フィールドの対を所望のＧＯＰ構造に結合する。この結果を図４Ｅに示す。図４Ｆに、このＧＯＰと等価なフレーム構造を示す。次いで、ステップ４６０に示すように、この新しいＧＯＰを記憶媒体に記録する。
【図面の簡単な説明】
【００５１】
【図１】本明細書の発明構成による、変更フォーマットで記録されたビデオの再生速度を変更することのできる書換え可能なＤＶＤデバイスのブロック図である。
【図２】書換え可能なＤＶＤディスクのデータ構造を示す図である。
【図３Ａ】本発明による、反復フィールド付きで記録されたビデオ・表示の再生速度を変更してファスト・モーションまたはスロー・モーション再生を生み出す操作を示すフローチャートである。
【図３Ｂ】本発明による、２分の１再生速度を生み出すために３：２プルダウンによるビデオの場合の通常ＧＯＰに適用された図３Ａの編集処理を例示する図である。
【図３Ｃ】本発明による、２分の１再生速度を生み出すために３：２プルダウンによるビデオの場合の通常ＧＯＰに適用された図３Ａの編集処理を例示する図である。
【図３Ｄ】本発明による、２分の１再生速度を生み出すために３：２プルダウンによるビデオの場合の通常ＧＯＰに適用された図３Ａの編集処理を例示する図である。
【図３Ｅ】本発明による、２分の１再生速度を生み出すために３：２プルダウンによるビデオの場合の通常ＧＯＰに適用された図３Ａの編集処理を例示する図である。
【図３Ｆ】本発明による、２分の１再生速度を生み出すために３：２プルダウンによるビデオの場合の通常ＧＯＰに適用された図３Ａの編集処理を例示する図である。
【図３Ｇ】本発明による、２分の１再生速度を生み出すために３：２プルダウンによるビデオの場合の通常ＧＯＰに適用された図３Ａの編集処理を例示する図である。
【図３Ｈ】本発明による、倍速ファスト・モーション再生を生み出すために３：２プルダウンによるビデオの場合の通常ＧＯＰに適用された図３Ａの編集プロセスを例示する図である。
【図３Ｉ】本発明による、倍速ファスト・モーション再生を生み出すために３：２プルダウンによるビデオの場合の通常ＧＯＰに適用された図３Ａの編集プロセスを例示する図である。
【図３Ｊ】本発明による、倍速ファスト・モーション再生を生み出すために３：２プルダウンによるビデオの場合の通常ＧＯＰに適用された図３Ａの編集プロセスを例示する図である。
【図３Ｋ】本発明による、倍速ファスト・モーション再生を生み出すために３：２プルダウンによるビデオの場合の通常ＧＯＰに適用された図３Ａの編集プロセスを例示する図である。
【図３Ｌ】本発明による、倍速ファスト・モーション再生を生み出すために３：２プルダウンによるビデオの場合の通常ＧＯＰに適用された図３Ａの編集プロセスを例示する図である。
【図３Ｍ】本発明による、倍速ファスト・モーション再生を生み出すために３：２プルダウンによるビデオの場合の通常ＧＯＰに適用された図３Ａの編集プロセスを例示する図である。
【図４Ａ】本発明による、３：２プルダウンで記録されたビデオから反復フィールドを除去して、これらをダミー・ピクチャで置き換え、所望の表示レートを達成する操作を示すフローチャートである。
【図４Ｂ】本発明による、反復フィールドを除去してダミー・ピクチャで置き換えるために３：２プルダウンによるビデオの場合の通常ＧＯＰに適用された図４Ａの編集プロセスを例示する図である。
【図４Ｃ】本発明による、反復フィールドを除去してダミー・ピクチャで置き換えるために３：２プルダウンによるビデオの場合の通常ＧＯＰに適用された図４Ａの編集プロセスを例示する図である。
【図４Ｄ】本発明による、反復フィールドを除去してダミー・ピクチャで置き換えるために３：２プルダウンによるビデオの場合の通常ＧＯＰに適用された図４Ａの編集プロセスを例示する図である。
【図４Ｅ】本発明による、反復フィールドを除去してダミー・ピクチャで置き換えるために３：２プルダウンによるビデオの場合の通常ＧＯＰに適用された図４Ａの編集プロセスを例示する図である。
【図４Ｆ】本発明による、反復フィールドを除去してダミー・ピクチャで置き換えるために３：２プルダウンによるビデオの場合の通常ＧＯＰに適用された図４Ａの編集プロセスを例示する図である。
【０００１】
本発明の構成は、一般に、ディスク媒体（メディア）、例えば記録可能なディジタル・ビデオ・ディスク（ＤＶＤ）、ハード・ディスク・ドライブ（ＨＤＤ）、光ディスクに記録された番組（プログラム）に対する高度な操作機能を提供する方法および装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
通常のトリック・モード（ｔｒｉｃｋ ｍｏｄｅ）では、ユーザは記録済みビデオを異なる速度で見ることができるが、ビデオ（データ）は、この処理（プロセス）により永久に変更されるわけではない。後でこのビデオを表示する場合、異なる速度で見るためには、ユーザは別のトリック・モードを開始しなければならない。しかし、重要なことに、多くのユーザは、ビデオが媒体に記録された後でビデオを変更することにより、ビデオの特定部分の再生速度を永久に変更して特別な視覚効果を達成したい場合がある。このような処理により、再生中の速度変動を可能にする。残念ながら、このような方式で記録済みビデオを編集することを実行不可能にする幾つかの重大な障害が存在する。
【０００３】
例えば、磁気テープやＤＶＤなどの光ディスク媒体の場合、番組表示の中断を避けるために、連続的に番組データを媒体に記録することが望ましい。しかし通常、元の記録済みビデオが占めていた領域は、スロー・モーション再生など幾つかのトリック効果を生むために反復しなければならないピクチャを記録できるほど十分に大きくはない。このため、変更したビデオ・セグメントを元のデータと同じ物理位置に記憶するのは難しい。この領域的制限に加えて、ディスクまたはその他の媒体上のピクチャを反復すると、ビデオの通常のピクチャ構造を乱す可能性があり、それにより再生中のビデオ表示品質が劣化する恐れがある。
【０００４】
フィルム構造フォーマット（ｆｉｌｍ ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ ｆｏｒｍａｔ）に従って記録されたビデオに対してトリック・モードを実施する場合、特に動体（動いているもの）が記録されているときは、別の問題を呈する可能性もある。フィルム構造フォーマットに従って記録されたビデオは、毎秒２４フレームで記録されている。しかし、テレビジョンで表示されるビデオは通常、毎秒約３０フレームのレートで表示される。言い換えれば、インターレース走査が使用されるときは毎秒６０フィールドのＮＴＳＣレートで表示される。フィルムとテレビジョンの表示レートに互換性がないことに基づき、ＤＶＤプレーヤまたはレコーダは、３：２プルダウンと呼ばれる処理を使用して、フィルム構造に従って記録されたビデオをＮＴＳＣフォーマットに変換する。
【０００５】
３：２プルダウン（ｐｕｌｌｄｏｗｎ）を使用する場合、ＤＶＤプレーヤまたはレコーダは、各フレームをトップ・フィールドとボトム・フィールドに再構成することになる。例えば、４つのフレームを含むグループからの最初のフレームは３つのフィールドとして表示され、このとき最初にトップ・フィールドが表示され、２番目にボトム・フィールドが表示され、次いでトップ・フィールドが再び表示される。次のフィルム・フレームは２つのフィールドとして表示され、このとき最初にボトム・フィールドが表示され、２番目にトップ・フィールドが表示される。グループの第３のフィルム・フレームは再び３つのフィールドとして表示されるが、このフレームでは、最初にボトム・フィールドが表示され、続いてトップ・フィールドが表示され、再びボトム・フィールドが表示される。最後に、第４のフレームは２つのフィールドとして表示され、このとき最初にトップ・フィールドが表示され、最後にボトム・フィールドが表示される。３：２プルダウンでは再生中に反復フィールド（ｒｅｐｅａｔ ｆｉｅｌｄ：リピート・フィールド）がビデオに加わり、また、スロー・モーション再生を生み出すために記録済みビデオを変更すると追加の反復ピクチャが加わるので、スロー・モーション再生で反復されるピクチャが反復フィールドを含んでいる場合、物体の動きが一貫しなくなる傾向がある。従って、反復フィールドを有する変更フィルム・フォーマット（ｍｏｄｉｆｉｅｄ ｆｉｌｍ ｆｏｒｍａｔ）で記録されたビデオの再生速度を変更し、更に前述の不利益を解決する方法が、必要とされている。
【発明の開示】
【０００６】
（発明の概要）
本発明の第１の態様では、反復フィールドを有する選択されたビデオ・セグメントの再生速度を変更する方法は、反復フィールドを除去することにより、選択されたビデオ・セグメントを変更してファスト・モーション（ｆａｓｔ ｍｏｔｉｏｎ：高速）再生を達成するステップを含んでいる。これは、ピクチャ・ヘッダ中にある反復第１フィールド・フラグを０にセットして、ビデオ・セグメントに対して３：２プルダウンが実施されないようにすることにより達成する。また、選択されたビデオ・セグメントからピクチャを除去して、所定の再生速度を達成することもできる。
【０００７】
また、本発明の第２の態様では、この方法は、反復フィールドを通常フィールド・ピクチャに符号化するステップを含んでいる。次いで、ピクチャ・ヘッダ中にある関連する反復第１フィールド・フラグを０にセットする。選択されたビデオ・セグメントにダミー・ピクチャ（ｄｕｍｍｙ ｐｉｃｔｕｒｅ）を追加して、所定の再生速度を達成する。
【０００８】
反復フィールドを有する選択されたビデオ・セグメントを変更するための、本発明の別の態様は、反復フィールドをダミー・ピクチャで置き換えるステップと、ピクチャ・ヘッダ中にある関連する反復第１フィールド・フラグを０にセットするステップを含んでいる。選択されたビデオ・セグメントに更にダミー・ピクチャを追加して、所定の再生速度を達成する。以上に述べた各方法では、選択されたビデオ・セグメントを変更した後で、選択されたビデオ・セグメントを通常のＧＯＰ（Ｇｒｏｕｐ Ｏｆ Ｐｉｃｔｕｒｅｓ）構造、または、その他の所定のＧＯＰ構造に再符号化する。
【０００９】
本発明の別の態様は、反復フィールドを有する選択されたビデオ・セグメントの再生速度を変更するためのシステムを含んでいる。このシステムは、書換え可能な記憶媒体の一部に記録されたビデオ・セグメントを選択的に読み取るための記憶媒体読取り回路と、再生速度変更のために、選択されたビデオ・セグメントを変更するためのビデオ処理回路と、変更されたビデオ・セグメントを記憶媒体の一部だけに記録するためのビデオ・レコーダ回路とを備える。ビデオ処理回路は、反復フィールドを除去することにより、選択されたビデオ・セグメントを変更してファスト・モーション再生を達成する。また、ビデオ処理回路は、反復フィールドを通常フィールド・ピクチャに符号化することにより、且つ／または、選択されたビデオ・セグメントを変更した後でビデオ・ヘッダ中にある反復第１フィールド・フラグを０にセットすることにより、選択されたビデオ・セグメントを変更することもできる。
【００１０】
また、ビデオ処理回路は、選択されたビデオ・セグメント中の複数の非ビデオ・パケットを削除して、変更したビデオ・セグメントに含まれるデータの量を削減することもできる。更に、ビデオ処理回路は、変更したビデオ・セグメントに含まれる少なくとも１つのフレームの解像度を低下すること、および／または、記録するステップの間に、変更したビデオ・セグメントのビット・レートを低減することもできる。ビデオ処理回路は、ビデオ・セグメントに対して少なくとも１つのダミー・ピクチャを追加または削除して、再生速度を変更する。
【００１１】
このシステムでは、選択されたビデオ・セグメントを変更後に所定のＧＯＰ構造に再符号化することができ、また、変更したビデオ・セグメントを記憶媒体の所定の部分だけに記録することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
「記録可能なＤＶＤデバイス」
図１に、本発明の構成による、様々な高度化された操作機能を実施するためのデバイス１００をブロック図の形式で示す。図示の実施例では、書換え可能なディスク媒体が書換え可能なＤＶＤとして具体化されている。気付くであろうが、多くの場合、書換え可能なディスク媒体は、例えばハード・ドライブや光磁気ディスク（ＭＯＤ：Ｍａｇｎｅｔｏ Ｏｐｔｉｃａｌ Ｄｉｓｃ）とすることもできる。光磁気ディスク（ＭＯＤ）の一例は、ミニディスク（ＭＤ）である。更に、本発明は、ディジタル・テープ装置で使用することもできる。実際、本発明は、どんな特定の記憶媒体デバイス（装置）にも限定されず、その他任意の適当な記憶媒体デバイスで使用することができる。
【００１３】
デバイス（装置）１００は、記憶媒体、この例では書換え可能なＤＶＤ１０２に対して読み書きする。以下の考察は主に書換え可能なＤＶＤに関して行うが、本発明はそのように限定されるわけではなく、その他任意の適当な記憶媒体を使用することが可能である。このデバイスは、機械的組立て構体１０４、制御部分１２０、ビデオ／音声入力処理パス１４０、およびビデオ／音声出力処理パス１７０を含んでいる。種々の部分またはパス（経路）に対するほとんどのブロックの割り振りは自明だが、幾つかのブロックの割り振りは、便宜的に行ったものであり、このデバイスの動作を理解する上で重要ではない。
【００１４】
機械的組立て構体１０４は、ディスク１０２を回転させるためのモータ１０６と、ディスク１０２が回転しているときにディスク１０２の上で動くように適合させることのできるピックアップ組立て構体１０８とを含んでいる。ピックアップ組立て構体１０８上のレーザが、ビデオおよび／または音声番組を記録および再生するために、ディスク１０２上の螺旋トラック上にスポットを焼き付けることができ、また、すでにトラック上に焼き付けられたスポットを照射する。本発明を理解する目的では、ディスク１０２が片面記録可能か両面記録可能かは関係なく、また、両面記録の場合、両面記録する際またはその後ディスク１０２から読み取る際に、ディスク１０２の同一面から行われるか両面から行われるかは関係ない。ピックアップ組立て構体１０８およびモータ１０６は、サーボ１１０により制御する。また、サーボ１１０は、第１の出力として、ディスク１０２の螺旋トラックから読み取られたデータの再生信号を受け取る。再生信号は、エラー訂正回路１３０への入力でもある。エラー訂正回路１３０は、制御部分の一部、またはビデオ／音声出力処理パス１７０の一部と考えることができる。
【００１５】
制御部分１２０は、制御中央処理装置（ＣＰＵ）１２２、およびナビゲーション・データ生成回路１２６を含んでいる。制御ＣＰＵ１２２は、ナビゲーション・データ生成回路１２６に第１の入力信号を供給することができ、サーボ１１０は、ナビゲーション・データ生成回路１２６に第２の入力信号を供給する。サーボ１１０も制御部分１２０の一部と考えることができる。ナビゲーション・データ生成回路１２６は、マルチプレクサ（ＭＵＸ）１５４に第１の入力信号を供給することができ、マルチプレクサ（ＭＵＸ）１５４は、ビデオ／音声入力処理パス１４０の一部を形成する。
【００１６】
マルチプレクサ（ＭＵＸ）１５４の出力は、エラー訂正符号化回路１２８への入力とする。エラー訂正符号化回路１２８の出力は、ピックアップ１０８に供給される記録可能な入力信号とすることができ、これをレーザでディスク１０２の螺旋トラック上に「焼き付ける」。
【００１７】
更に、ＣＰＵ１２２がビデオ・エンコーダ１４４、ビデオ・デコーダ１７８、および音声デコーダ１８２の動作を制御できるようにするために、制御およびデータ・インタフェースも設けることができる。制御ＣＰＵ１２２により行われる通常動作のために、適当なソフトウェアまたはファームウェアをメモリに備える。更に、本発明の構成により、記録済みビデオ編集機能のためのプログラム・ルーチン１３４が、制御ＣＰＵ１２２に備わる。
【００１８】
視聴者（ｖｉｅｗｅｒ）によるアクティブ化が可能な機能のための制御バッファ１３２が、現在利用可能な機能、即ち再生（ｐｌａｙ：プレイ）、録画（ｒｅｃｏｒｄ：レコード）、反転（巻戻し）（ｒｅｖｅｒｓｅ：リバース）、早送り（ｆａｓｔ ｆｏｒｗａｒｄ）、スロー再生（ｓｌｏｗ ｐｌａｙ）、ジャンプ（ｊｕｍｐ）、一時停止（ポーズ）／再生（ｐａｕｓｅ／ｐｌａｙ）、停止（ｓｔｏｐ：ストップ）を指示する。更に、記録済みビデオ編集機能を実施するためのコマンドを受け取るために、編集バッファ１３６を設けることができる。
【００１９】
出力処理パス１７０は、エラー訂正ブロック１３０、トラック・バッファ１７２、条件アクセス回路１７４、およびデマルチプレクサ１７６を含んでいる。トラック・バッファ１７２は、ディスク１０２から読み取られたデータを読み込み、次の処理に向けて一時的に記憶する。このデータを条件アクセス回路１７４が処理することができ、条件アクセス回路１７４は、デマルチプレクサ１７６を介してビデオ処理と音声処理のための各パス中にデータを伝送するのを制御する。更に、出力処理パス１７０は、パケット・ビデオ・デコーダ１７８、ＴＶエンコーダ１８０、音声デコーダ１８２、および音声Ｄ／Ａ（ディジタル・アナログ変換器）１８４も含むことができる。
【００２０】
ビデオ／音声入力処理パス１４０は、デバイス１００によりディジタル記録されるように通常のテレビジョン信号をディジタル化パケット・データに変換するための信号処理回路である。入力パス１４０は、ＴＶデコーダ１４２およびパケット・ビデオ・エンコーダ１４４を含んでいる。ＴＶデコーダ１４２は、フィルム構造フォーマットで記録されたビデオに対して３：２プルダウンを実施することができ、また、３：２プルダウンがすでに実施された状態で受け取ったビデオ中の反復フィールドを識別することもできる。
【００２１】
更に、入力処理パス１４０は、音声Ａ／Ｄ（アナログ・ディジタル変換器）１４６および音声エンコーダ１４８も含むことができる。通常動作の間、ディジタル化された信号をマルチプレクサ１５０中で結合し、次いで、パケット全体が構成されるまで記録バッファ１５２に記憶しておくことができる。音声ビデオ・データ・パケットのグループが生成されるのに伴って、これらをマルチプレクサ１５４中で、ナビゲーション生成ブロック１２６中で生成された適切なナビゲーション・パケットと結合する。次いで、これらのパケットをエラー訂正符号化回路１２８に送る。エラー訂正符号化回路１２８も、入力パス１４０の一部と考えることができる。
【００２２】
ディスク１０２に記憶されているビデオの一部をユーザが編集したいと思った場合、編集バッファ１３６は制御ＣＰＵ１２２に信号を送る。一構成では、制御ＣＰＵ１２２は、パケット・ビデオ・デコーダ１７８に信号を送り、ディスク１０２上の特定の位置から読み取られているビデオに含まれるピクチャを復号してから、復号されたピクチャを含むビデオをパケット・ビデオ・エンコーダ１４４に送る。後で説明するが、別の一構成では、編集処理の間、選択された数のこれらのピクチャだけを復号すればよい。どちらの構成でも、ピクチャに関連する音声があればそれを音声デコーダ１８２に転送する。次いで制御ＣＰＵ１２２は、音声を一時的に記憶するよう音声デコーダ１８２に命令する。ただし領域を余分に生み出すために、編集処理の間、音声は一般にビデオと再結合されない。そうではなく、音声は通常、音声デコーダ１８２中の記憶バッファがオーバーフローしたときに廃棄される。音声成分を除去することに加えて、変更されるビデオに関連するサブピクチャ情報があればそれを分離して、変更されるビデオと再統合されないようにする。
【００２３】
復号されたピクチャを含むビデオ信号が、パケット・ビデオ・エンコーダ１４４で受け取られると、ビデオ・エンコーダ１４４は、ピクチャを追加または削除することによりビデオ信号を変更する。後で詳細に説明するが、ビデオ信号にピクチャを追加するとスロー・モーション（低速再生）ビデオを生み出すことができ、ビデオからピクチャを削除すると早送りビデオを生み出すことができる。必要なら、次いでビデオ・エンコーダ１４４は、変更したビデオをディスク１０２上に配置できるように、これらのピクチャを再符号化する。
【００２４】
通常、変更されたビデオ信号に音声は結合されないので、編集済みビデオ信号中のピクチャを再符号化した後は、マルチプレクサ１５０を介してビデオ信号を伝送するだけでよい。次いで、編集済みビデオを通常のビデオと同様の方式で処理する。即ち、マルチプレクサ１５４中で変更済みビデオ信号をナビゲーション・データと結合し、エラー訂正符号化回路１２８によりエラー訂正する。後で説明するが、次いで編集済みビデオ信号は、ディスク１０２上で、媒体上におけるその元の位置に再び記録する。
【００２５】
特に、本発明はハードウェア、ソフトウェア、またはハードウェアとソフトウェアの組合せにおいて実現可能である。本発明による機械読み取り可能な記憶（装置）は、１つのコンピュータ・システム中で、例えば制御ＣＰＵ１２２中で中央化方式で実現することもでき、或いは、種々の要素が複数の相互接続コンピュータ・システムに亘って散在する分散方式で実現することもできる。本明細書に述べる方法を実施するように適合されたものならどんな種類のコンピュータ・システムまたはその他の装置も、特許請求の範囲に述べる本発明の範囲内にあると考えられる。
【００２６】
具体的には、本明細書に述べる本発明では図１の制御ＣＰＵ１２２を考えているが、ハードウェアとソフトウェアの典型的な組合せの１つは、コンピュータ・プログラムを備えた汎用コンピュータ・システムとすることができ、このコンピュータ・プログラムは、ロードされて実行されると、コンピュータ・システム、および図１の制御部分１２０と同様のＤＶＤ記録システムを制御し、それにより本明細書に述べる方法を実施する。本発明は、コンピュータ・プログラム製品に組み込むこともでき、このコンピュータ・プログラム製品は、本明細書に述べる方法の実施を可能にする全ての機能を備え、コンピュータ・システムにロードされるとこれらの方法を実施する。この文脈で、コンピュータ・プログラムとは、命令セットを任意の言語、コード、または表記法で任意に表現したものを意味し、この命令セットは、情報処理機能を有するシステムに特定機能を直接に実施させるか、或いは（ａ）別の言語、コード、または表記法に変換された後と（ｂ）異なる素材形式で複製された後のどちらかまたは両方で実施させるように意図される。本明細書に開示する本発明は、前述の制御ＣＰＵ１２２に適合するオペレーティング・システム用の市販の開発ツールをプログラマが使用して実現することのできるコンピュータ・プログラムに組み込まれた方法とする。
【００２７】
「ＤＶＤデータ構造」
図２に、典型的なＤＶＤ構成を示す。ただし、図示の構造の変形も可能であり、本発明は図示の特定の実施例に限定するものではない。図２に示すように、各ＤＶＤは、ビデオ・マネージャ２６およびビデオ・タイトル・セット（ＶＴＳ：Ｖｉｄｅｏ Ｔｉｔｌｅ Ｓｅｔ）２８を含んでいる。ＶＴＳは、ビデオ・タイトル・セット情報（ＶＴＳＩ：Ｖｉｄｅｏ Ｔｉｔｌｅ Ｓｅｔ Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ）２７と、メニューについてのオプションのビデオ・オブジェクト・セット（ＶＯＢＳ：Ｖｉｄｅｏ ＯＢｊｅｃｔ Ｓｅｔ）２９と、実際のタイトル内容を含む１つまたは複数のタイトルについてのビデオ・オブジェクト・セット（ＶＯＢＳ）３０と、ビデオ・タイトル・セット情報（ＶＴＳＩ）バックアップ３１とを含んでいる。各ビデオ・オブジェクト・セット（ＶＯＢＳ）３０は、複数のビデオ・オブジェクト（ＶＯＢ：Ｖｉｄｅｏ ＯＢｊｅｃｔ）３２で構成される。各ビデオ・オブジェクト（ＶＯＢ）３２は、複数のセル３４を含んでいる。また、各ＶＯＢＳ３０は、１つまたは複数のセルへのポインタの集合も含んでいる。このようにして、ビデオ・オブジェクト・セット（ＶＯＢＳ）３０のデータは、セル３４を共にリンクし、番組またはセル３４をどの順序で再生すべきかを示す。特定のＶＯＢＳ３０内のセル３４には、望まれる任意の順序で再生されるようにフラグを立てることができる。例えば、これらは順番にまたはランダムに再生されるものとする。
【００２８】
各セル３４は、複数のビデオ・オブジェクト・ユニット（ＶＯＢＵ：Ｖｉｄｅｏ ＯＢｊｅｃｔ Ｕｎｉｔ）３６を含んでいる。ディスクのビデオ内容がその中にある各ビデオ・オブジェクト・ユニット（ＶＯＢＵ）３６は、通常は０．４〜１．０秒の表示素材を含んでいる。各ＶＯＢＵは、ちょうど１つのナビゲーション・パック（ＮＶ＿ＰＣＫ）３８で開始し、１つまたは複数の音声パック（Ａ＿ＰＣＫ）４０と、１つまたは複数のビデオ・パック（Ｖ＿ＰＣＫ）４１と、１つまたは複数のサブピクチャ・パック（ＳＰ＿ＰＣＫ）４２を含んでいる。更に、各ＶＯＢＵ３６は通常、１つのグループ・オブ・ピクチャ（ＧＯＰ：Ｇｒｏｕｐ Ｏｆ Ｐｉｃｔｕｒｅｓ）で構成される。
【００２９】
「３：２プルダウンで変更されたフィルム構造フォーマットで記録されたビデオ・表示の再生速度の変更」
本発明の構成によれば、ユーザは、記憶媒体にすでに記録されたフィルム・ビデオの再生速度を変更することができる。ユーザが記録済みビデオを編集してスローモーション・ビデオを生成したい場合は、１つまたは複数のピクチャをビデオに挿入して、そうした効果を生み出すことができる。次いで、変更したビデオを、記憶媒体上で元のビデオが前に占めていたのと同じ領域に記録する。ユーザが、早送りビデオを生成したい場合は、記録済みビデオから１つまたは複数のピクチャを除去すればよい。スロー・モーション編集処理と同様、このビデオを元のビデオの媒体領域に記録する。どちらの処理でも、編集したビデオを再符号化して、より高品質の再生およびトリック・モード動作を生み出すことができる。
【００３０】
以下は、フィルム・ピクチャを表示順に含むＭＰＥＧビデオ・ストリーム中の通常のＧＯＰ構造であり、本発明の構成を説明するのに役立つものである。
Ｂ０Ｂ１Ｉ２Ｂ３Ｂ４Ｐ５Ｂ６Ｂ７Ｐ８Ｂ９Ｂ１０Ｐ１１
経験的に、各イントラ（Ｉ：Ｉｎｔｒａ）フレームまたは予測（Ｐ：Ｐｒｅｄｉｃｔｉｖｅ）フレームの間に２つの双方向予測（Ｂ：Ｂｉｄｉｒｅｃｔｉｏｎａｌ ｐｒｅｄｉｃｉｔｉｖｅ）フレームを配置するとうまく機能することがわかっている。従って、上に示すような通常ＧＯＰ構造が一般に使用される。その他のＧＯＰ構造も一般に使用され、それらを通常と考えてもよいことは、当業者なら理解できるであろう。
【００３１】
上述の通常ＧＯＰ構造に示すピクチャは、フィルム・フレームであり、これらの状態がフィルム・フレームであることを示すために太字の活字体としてある。ビデオを標準的なＮＴＳＣ構造に変換するための３：２プルダウン変換の間、まずフィルム・フレームを２つのフィールド・ピクチャ、即ちトップ・フィールドとボトム・フィールドに分離する。以下は、フィールド・ピクチャを含む通常ＧＯＰ構造の例である。
Ｂ０ＴＢ０ＢＢ１ＴＢ１ＢＩ２ＴＩ２ＢＢ３ＴＢ３ＢＢ４ＴＢ４ＢＰ５ＴＰ５ＢＢ６ＴＢ６ＢＢ７ＴＢ７ＢＰ８ＴＰ８ＢＢ９ＴＢ９ＢＢ１０ＴＢ１０ＢＰ１１ＴＰ１１Ｂ
上に示すように、下付きの添字「Ｔ」の付いたピクチャは、トップ（Ｔｏｐ）フィールド・ピクチャを表し、下付きの添字「Ｂ」の付いたピクチャは、ボトム（Ｂｏｔｔｏｍ）フィールド・ピクチャを表す。
【００３２】
次に、反復フィールド（ｒｅｐｅａｔ ｆｉｅｌｄ：リピート・フィールド）を追加して、ビデオを毎秒２４フレームの表示レートから毎秒６０フィールドの表示レートに変換する。正しい数の反復フィールドを達成するためには、１つおきのフレーム中で表示される第１のフィールドを反復する。ピクチャ・ヘッダ中の反復第１フィールド・フラグが、どのフレームが反復フィールドを有するかを識別する。以下は、反復フィールド・ピクチャを含む表示シーケンスであり、Ｉ（イントラ）、Ｐ（予測）、Ｂ（双方向予測）は、表示フィールドが再構成される元になるピクチャ符号化タイプを示す。
Ｂ０ＴＢ０ＢＢ０ＴＢ１ＢＢ１ＴＩ２ＢＩ２ＴＩ２ＢＢ３ＴＢ３ＢＢ４ＴＢ４ＢＢ４ＴＰ５ＢＰ５ＴＢ６ＢＢ６ＴＢ６ＢＢ７ＴＢ７ＢＰ８ＴＰ８ＢＰ８ＴＢ９ＢＢ９ＴＢ１０ＢＢ１０ＴＢＢ１０ＢＰ１１ＴＰ１１Ｂ
【００３３】
これらの表示フィールドは、本発明の構成を例示するために選択されたＧＯＰ（グループ・オブ・ピクチャ）から再構成されたものであり、本発明はどんな特定タイプのＧＯＰ構造にも限定されないので、これらの表示フィールドは、本発明の実施に使用できるＧＯＰ構造の一例にすぎない。実際、本発明は、ＰフレームおよびＩフレームだけを符号化するように設計されたＭＰＥＧエンコーダ、またはＩフレームだけを符号化するように制限されたエンコーダにも適用可能とすることができる。
【００３４】
図３Ａを参照すると、フローチャート３００に、本発明により反復フィールドを含むビデオに対してどのようにトリック・モード編集を実施することができるかを示す。３：２プルダウン処理から得られる反復フィールドの利用において本発明を例示するが、また本発明はこうした利用で特に適しているが、本発明は必ずしもこのような構造に限定されないことを理解されたい。図３Ｂ〜図３Ｇに、単一の通常ＧＯＰをどのように変更して再生速度を上げることができるかを例示し、図３Ｈ〜図３Ｍに、単一の通常ＧＯＰをどのように変更して再生速度を下げることができるかを例示する。ただし、本発明はこのように限定されるわけではなく、ビデオの任意の部分を変更して、通常再生よりも速いまたは遅い任意の速度で再生することができることに留意されたい。
【００３５】
図３Ａのステップ３１０で開始すると、デバイス１００は、記憶媒体からデータを読み取りを開始する。ステップ３１５で、図１のデマルチプレクサ１７６は、記録済みビデオ信号のビデオ成分を非ビデオ成分から分離し、非ビデオ成分を廃棄する。非ビデオ成分の一例には、音声パック（Ａ＿ＰＣＫ）４０およびサブピクチャ・パック（ＳＰ＿ＰＣＫ）４２が含まれる。ただし、ＤＶＤ規格によれば各ビデオ・オブジェクト・ユニット（ＶＯＢＵ）３６は、ナビゲーション・パック（ＮＶ＿ＰＣＫ）３８を有する必要があるので、ＮＶ＿ＰＣＫ３８は、編集中であるビデオ信号中に残しておいてもよい。次に、ステップ３１６に示すように、ビデオ信号を構成するピクチャをパケット・ビデオ・デコーダ１７８により復号し、次いで、パケット・ビデオ・エンコーダ１４４に転送する。図３Ｂに、パケット・ビデオ・エンコーダ１４４に提示される、反復フィールド付きのフレームを含む通常ＧＯＰの形式を示す。図３Ｂに示すこのＧＯＰには、トップ・フィールド・ピクチャを表す下付きの添字「Ｔ」と、ボトム・フィールド・ピクチャを表す下付きの添字「Ｂ」が付いている。これらのフィールド・ピクチャは、太字フォントで示すフレームと区別して、通常フォントで示す。
【００３６】
再び図３Ａを参照すると、判定ブロック３２０で、ユーザはスロー・モーション（低速再生）またはファスト・モーション（高速再生）のトリック・モードを選択する。ユーザが、スロー・モーション編集を選択した場合は、反復フィールドを、ステップ３２５に示すように除去することができ、ステップ３３０に示すようにダミー・ピクチャとして再符号化する。適切な再生速度を達成するために、必要に応じて更にダミー・ピクチャを追加することができる。再生速度をより遅くするには、より多くのダミー・ピクチャを挿入する必要がある。ビデオが３：２プルダウンで記録されている場合、反復フィールドは、関連する反復第１フィールド・フラグを０にセットすることにより除去する。通常、反復第１フィールド・フラグは、フィールド・ピクチャのピクチャ・ヘッダ中にある。
【００３７】
ダミー・ピクチャは、特定のＩピクチャまたは非Ｉピクチャの反復にすぎないＭＰＥＧピクチャである。ただし特に、ダミー・ピクチャの離散コサイン変換（ＤＣＴ）係数および動きベクトルは、０に設定される。従って、ダミー・ピクチャは、記憶媒体上でごくわずかな記憶領域しか必要としない。通常、ダミー・ピクチャはすでに圧縮フォーマットであり、従って記憶媒体に記録する前に再符号化する必要はない。ただし、本発明はこれに関して限定されるわけではない。
【００３８】
一構成では、ダミー・ピクチャは、変更中であるビデオ信号中の各ピクチャの前と後のどちらかに配置することができる。ただし、ダミー・ピクチャはビデオ信号中のどこに挿入してもよいので、本発明はこのように限定されるわけではない。ビデオ信号に挿入するダミー・ピクチャの数は、選択されたスロー・モーション速度により決まる。例えば、通常再生速度の２分の１の再生速度を生み出すには、ビデオ信号中で各Ｉピクチャを含めた各ピクチャの前または後に単一のダミー・ピクチャを挿入すればよい。
【００３９】
これらのダミー・ピクチャは、編集中であるビデオ中のどこに挿入してもよいが、一構成では、振動ピクチャ（ｖｉｂｒａｔｉｎｇ ｐｉｃｔｕｒｅ）と呼ばれる動きアーティファクトを制御する助けとするために、ダミー・ピクチャを戦略的に挿入することができる。即ち、ダミー・ピクチャを連続的に配置する。例えば、所望の再生が通常再生の３分の１であった場合は、コピー中であるピクチャの前と後のどちらかに２つのダミー・ピクチャを挿入すればよい。更に、元のピクチャをダミー・ピクチャの間に配置することもできる。
【００４０】
図３Ｂ〜図３Ｇに、ダミー・ピクチャを追加することのできる処理と、非プログレッシブ・フレーム構造フォーマットの場合に２分の１速度スロー・モーション再生に向けて再符号化されたＧＯＰとを示す。ただし、本発明はこの方式に限定されるわけではない。本発明は、他のビデオ・フォーマットに適用することもできる。
【００４１】
図３Ｂを参照すると、３：２プルダウンを組み込んだＧＯＰの表示シーケンスが示してある。図３Ｃに、同じＧＯＰから反復フィールドを除去した表示シーケンスを示すが、この結果、図３Ｄに示すフレーム構造が得られる。先に述べたように、ビデオが３：２プルダウンで記録されているとき、これは通常、反復第１フィールド・フラグを０にセットすることにより達成される。ＤＶＤ規格では、１つのＧＯＰが含むことのできる表示フィールドの数が３６個に制限されており、これは１ＧＯＰあたり最大１８フレームに相当する。元のＧＯＰ中にも、新たに生成されたＧＯＰ中にも、１８個までのフレームを配置することができるが、好ましくは各ＧＯＰ中に同数のピクチャを配置し、それにより、望むなら通常ＧＯＰ構造に適合するように各ＧＯＰを更に処理することができるようにする。更に、通常のＧＯＰは、一般に１つのイントラ（Ｉ）フレームを有し、従って図３Ｅに示すように、処理中のＧＯＰから、追加のＩフレームに再符号化すべきフレームを選択する。ダミー・ピクチャを加えた後、追加のＧＯＰを生成して、編集中のビデオ部分におけるピクチャの増加を補償することができ、それによりＧＯＰを最大の通常サイズ未満に維持することができる。これを図３Ｆに例示する。図３Ｇに、通常構造に再符号化したＧＯＰを示す。
【００４２】
再び図３Ａのステップ３２０を参照すると、ユーザは、ファスト・モーション編集の実施を選択する。ファスト・モーション編集では、適切な数のピクチャを除去して、適切な再生速度を達成する。ビデオ信号から削除するピクチャの総数は、選択されたファスト・モーション速度により決まる。例えば、通常再生の２倍の再生速度を生み出すには、各ＧＯＰに含まれるピクチャの２分の１をビデオ信号から削除すればよい。
【００４３】
３：２プルダウンで符号化されたビデオは、反復フィールド・ピクチャを含んでいるので、ステップ３４０に示すように、まずこれらのピクチャを除去することで、より円滑な再生およびトリック・モード性能の改善が得られる。図３Ｈ〜図３Ｍに、非プログレッシブ・フレーム構造フォーマットの場合の、倍速ファスト・モーション再生に向けてピクチャを除去することのできる処理を示す。ただし、本発明はこのように限定されるわけではなく、ビデオの任意の部分を変更して、通常再生よりも速い任意の速度で再生することができることに留意されたい。本発明は、他のビデオ・フォーマットに適用することもできる。
【００４４】
図３Ｈに、３：２プルダウンで符号化されたビデオの場合の、通常ＧＯＰ構造を有する２つのＧＯＰを示す。図３Ｉに、図３Ａのステップ３４０に示すように、ピクチャ・ヘッダ中の反復フィールド・フラグを０にセットすることにより反復フィールドを除去した後に得られるＧＯＰを示す。この結果、図３ＪのＧＯＰで示すフレーム構造が生み出される。図３Ａの判定ブロック３５０を参照すると、ビデオをチェックして、ビデオが所望の再生速度に対して正しい数のピクチャを含んでいるかどうかを決定する。ビデオが所望の再生速度に対して正しい数のピクチャを含んでいる場合は、ステップ３７０に示すように、編集したビデオを記憶媒体に記録することができる。
【００４５】
しかし、編集したビデオが、所望の再生速度に対してまだ過剰なピクチャを含んでいる場合は、ステップ３６０に従って更にピクチャを除去する。編集した各ＧＯＰを通常ＧＯＰ構造に適合させるための再符号化ステップが編集済みビデオに施されることになる場合は、任意のフレームを除去する。しかし、編集した各ＧＯＰを通常ＧＯＰ構造に適合させるための再符号化ステップが編集済みビデオに施されない場合は、ビデオ信号からＢフレームを除去することが好ましい。図３Ｋを参照すると、除去するＢフレームは、連続的なＢフレームを含む長いグループとするのではなく、ＧＯＰ全体に分散させることができる。このようにしてＢフレームを除去すると、より円滑な再生およびトリック・モード性能が生み出されるので好ましい。例えば図３Ｋでは、第１のＧＯＰ中にあるフレームＢ１、Ｂ４、Ｂ７、Ｂ１０は除去することができ、フレームＢ０、Ｂ３、Ｂ６、Ｂ９は維持する。同様のＧＯＰ除去パターンが第２のＧＯＰにも使用される。ただし、図３Ｋに示す一例は、本発明をこの特定の削除シーケンスに限定するものではなく、その他任意の適当な削除シーケンスを使用することができることに留意されたい。
【００４６】
図３Ｋは、２倍再生速度に向けて十分なピクチャを除去した後の例示的なＧＯＰを示している。これらのＧＯＰは通常ＧＯＰよりも小さいので、適宜これらを結合して、ＧＯＰ構造中で他のピクチャ数を達成することもできる。図３Ｌに、前の図からのＧＯＰの結合として得られるＧＯＰを示す。判定ブロック３６２により、ＧＯＰを通常構造にする。図３Ｍに、ステップ３６５に従って通常構造に再符号化したＧＯＰを示す。ただし、本発明はこのように限定されるわけではない。別法としてユーザは、判定ブロック３６６に示すように、ＧＯＰを別の所望のＧＯＰ構造にすることを選択することもできる。ステップ３６７により、ＧＯＰを所望のＧＯＰ構造に再符号化することができる。ただしユーザは、ＧＯＰ構造を再符号化することを選択する必要があるわけではなく、ＧＯＰを得られたＧＯＰ構造のままにすることを選択してもよい。この例は図３Ｋに示したものである。
【００４７】
変更したビデオが正しいＧＯＰ構造になった後は、ステップ３７０に示すように、これを記憶媒体に記録する。本発明の構成によれば、ビデオを事前記録済み記憶媒体から読み取った場合、編集したビデオは元のビデオが占めていたのと同じ領域に配置する。これは、ビデオ中に配置されたどんなダミー・フィールド・ピクチャも符号化済み画像情報を含んでいないので、ごくわずかな記憶領域しか必要としないからである。更に、これらのフィールド・ピクチャを元の領域に嵌め込むために必要とされるどんな記憶領域も、削除された非ビデオ情報を記憶するのに以前使用されていた記憶媒体領域を使用して対応することができる。
【００４８】
ただし、一構成では、編集したビデオを所望の記録位置に嵌め込むための十分な領域が記憶媒体上にない場合は、編集したビデオ中の幾つかのピクチャを復号し、次いで、それらのピクチャ解像度を下げるように再符号化する。このような処理により、ピクチャに必要な記憶領域の量を削減することができる。別の一構成では、ビデオを記憶媒体上に配置するときに、ビデオ信号のビット・レートを低減することもできる。ビット・レートを低減すると、いくらかのビデオ・データが失われ、それに対応してピクチャ解像度が低下するが、このような処理により、変更したビデオ・シーケンスを記録するために媒体上で必要とされる物理領域の量を削減することができ、従って、編集したビデオ信号を所望の記録位置に嵌め込むことができる。
【００４９】
本発明の別の実施例では、図４Ａ〜図４Ｆに示すように、反復フィールドをビデオから除去してダミー・ピクチャで置き換えることができる。図４Ａのステップ４１０で開始すると、デバイス１００は、記憶媒体からのデータを読み取るのを開始する。図４Ｂに、データのビデオ部分に含まれるものとすることのできる、反復フィールドを含む典型的なＧＯＰ構造を示す。
【００５０】
ビデオ中に反復フィールドがある場合は、ピクチャ・ヘッダ中の反復フィールド・フラグを０にセットすることにより、これらの反復フィールドを除去する。この処理を判定ブロック４２０およびステップ４３０に示す。図４Ｃに、得られる典型的なＧＯＰ構造を示す。次いで、ステップ４４０に示すように、反復フィールドの代わりにダミー・ピクチャをビデオに追加して、所望の再生速度を得るかまたは元の表示レートを維持する。この結果を図４Ｄに示す。ただし、本発明はこの方式に限定されるわけではなく、スロー・モーション効果を生むためにダミー・ピクチャをＧＯＰ構造中の他の位置に追加してもよいことに留意されたい。再びステップ４２０を参照すると、反復フィールドがない場合は、ステップ４４０に示すように、ダミー・ピクチャを必要に応じて追加して、所望の再生速度を達成する。次いで、ステップ４５０に示すように、ＧＯＰを再符号化して、フィールドの対を所望のＧＯＰ構造に結合する。この結果を図４Ｅに示す。図４Ｆに、このＧＯＰと等価なフレーム構造を示す。次いで、ステップ４６０に示すように、この新しいＧＯＰを記憶媒体に記録する。
【図面の簡単な説明】
【００５１】
【図１】本明細書の発明構成による、変更フォーマットで記録されたビデオの再生速度を変更することのできる書換え可能なＤＶＤデバイスのブロック図である。
【図２】書換え可能なＤＶＤディスクのデータ構造を示す図である。
【図３Ａ】本発明による、反復フィールド付きで記録されたビデオ・表示の再生速度を変更してファスト・モーションまたはスロー・モーション再生を生み出す操作を示すフローチャートである。
【図３Ｂ】本発明による、２分の１再生速度を生み出すために３：２プルダウンによるビデオの場合の通常ＧＯＰに適用された図３Ａの編集処理を例示する図である。
【図３Ｃ】本発明による、２分の１再生速度を生み出すために３：２プルダウンによるビデオの場合の通常ＧＯＰに適用された図３Ａの編集処理を例示する図である。
【図３Ｄ】本発明による、２分の１再生速度を生み出すために３：２プルダウンによるビデオの場合の通常ＧＯＰに適用された図３Ａの編集処理を例示する図である。
【図３Ｅ】本発明による、２分の１再生速度を生み出すために３：２プルダウンによるビデオの場合の通常ＧＯＰに適用された図３Ａの編集処理を例示する図である。
【図３Ｆ】本発明による、２分の１再生速度を生み出すために３：２プルダウンによるビデオの場合の通常ＧＯＰに適用された図３Ａの編集処理を例示する図である。
【図３Ｇ】本発明による、２分の１再生速度を生み出すために３：２プルダウンによるビデオの場合の通常ＧＯＰに適用された図３Ａの編集処理を例示する図である。
【図３Ｈ】本発明による、倍速ファスト・モーション再生を生み出すために３：２プルダウンによるビデオの場合の通常ＧＯＰに適用された図３Ａの編集プロセスを例示する図である。
【図３Ｉ】本発明による、倍速ファスト・モーション再生を生み出すために３：２プルダウンによるビデオの場合の通常ＧＯＰに適用された図３Ａの編集プロセスを例示する図である。
【図３Ｊ】本発明による、倍速ファスト・モーション再生を生み出すために３：２プルダウンによるビデオの場合の通常ＧＯＰに適用された図３Ａの編集プロセスを例示する図である。
【図３Ｋ】本発明による、倍速ファスト・モーション再生を生み出すために３：２プルダウンによるビデオの場合の通常ＧＯＰに適用された図３Ａの編集プロセスを例示する図である。
【図３Ｌ】本発明による、倍速ファスト・モーション再生を生み出すために３：２プルダウンによるビデオの場合の通常ＧＯＰに適用された図３Ａの編集プロセスを例示する図である。
【図３Ｍ】本発明による、倍速ファスト・モーション再生を生み出すために３：２プルダウンによるビデオの場合の通常ＧＯＰに適用された図３Ａの編集プロセスを例示する図である。
【図４Ａ】本発明による、３：２プルダウンで記録されたビデオから反復フィールドを除去して、これらをダミー・ピクチャで置き換え、所望の表示レートを達成する操作を示すフローチャートである。
【図４Ｂ】本発明による、反復フィールドを除去してダミー・ピクチャで置き換えるために３：２プルダウンによるビデオの場合の通常ＧＯＰに適用された図４Ａの編集プロセスを例示する図である。
【図４Ｃ】本発明による、反復フィールドを除去してダミー・ピクチャで置き換えるために３：２プルダウンによるビデオの場合の通常ＧＯＰに適用された図４Ａの編集プロセスを例示する図である。
【図４Ｄ】本発明による、反復フィールドを除去してダミー・ピクチャで置き換えるために３：２プルダウンによるビデオの場合の通常ＧＯＰに適用された図４Ａの編集プロセスを例示する図である。
【図４Ｅ】本発明による、反復フィールドを除去してダミー・ピクチャで置き換えるために３：２プルダウンによるビデオの場合の通常ＧＯＰに適用された図４Ａの編集プロセスを例示する図である。
【図４Ｆ】本発明による、反復フィールドを除去してダミー・ピクチャで置き換えるために３：２プルダウンによるビデオの場合の通常ＧＯＰに適用された図４Ａの編集プロセスを例示する図である。
Claims (23)
- 書換え可能な記憶媒体において、反復フィールドを有する選択されたビデオ・セグメントの再生速度を変更する方法であって、
前記反復フィールドを有する前記選択されたビデオ・セグメントを選択するステップと、
前記反復フィールドを除去することにより、前記選択されたビデオ・セグメントを変更してファスト・モーション再生を達成するステップとを含む方法。 - 前記反復フィールドを除去してファスト・モーション再生を達成する前記ステップが、ピクチャ・ヘッダ中にある反復第１フィールド・フラグを０にセットするステップを含む、請求項１に記載の方法。
- 前記選択されたビデオ・セグメントからピクチャを除去して、所定の再生速度を達成するステップを更に含む、請求項１に記載の方法。
- 前記選択されたビデオ・セグメントを変更した後で、前記選択されたビデオ・セグメントを所定のＧＯＰ構造に再符号化するステップを更に含む、請求項１に記載の方法。
- 前記変更したビデオ・セグメントを前記記憶媒体の所定の部分だけに記録するステップを更に含む、請求項１に記載の方法。
- 書換え可能な記憶媒体において、選択されたビデオ・セグメントの再生速度を変更する方法であって、
反復フィールドを有する前記選択されたビデオ・セグメントを選択するステップと、
前記反復フィールドを通常フィールド・ピクチャに符号化するステップとを含む方法。 - ピクチャ・ヘッダ中にある反復第１フィールド・フラグを０にセットするステップを更に含む、請求項６に記載の方法。
- 前記選択されたビデオ・セグメントにダミー・ピクチャを追加して、所定の再生速度を達成するステップを更に含む、請求項６に記載の方法。
- 前記選択されたビデオ・セグメントを変更した後で、前記選択されたビデオ・セグメントを所定のＧＯＰ構造に再符号化するステップを更に含む、請求項６に記載の方法。
- 前記変更したビデオ・セグメントを前記記憶媒体の所定の部分だけに記録するステップを更に含む、請求項６に記載の方法。
- 書換え可能な記憶媒体において、反復フィールドを有する選択されたビデオ・セグメントを変更する方法であって、
前記反復フィールドをダミー・ピクチャで置き換えるステップと、
ピクチャ・ヘッダ中にある反復第１フィールド・フラグを０にセットするステップとを含む方法。 - 前記選択されたビデオ・セグメントにダミー・ピクチャを追加して、所定の再生速度を達成するステップを更に含む、請求項１１に記載の方法。
- 前記選択されたビデオ・セグメントを変更した後で、前記選択されたビデオ・セグメントを所定のＧＯＰ構造に再符号化するステップを更に含む、請求項１１に記載の方法。
- 前記変更したビデオ・セグメントを前記記憶媒体の所定の部分だけに記録するステップを更に含む、請求項１１に記載の方法。
- 反復フィールドを有する選択されたビデオ・セグメントの再生速度を変更するためのシステムであって、
書換え可能な記憶媒体の一部に記録されたビデオ・セグメントを選択的に読み取るための記憶媒体読取り回路と、
再生速度変更のために、前記選択されたビデオ・セグメントを変更するためのビデオ処理回路と、
前記変更されたビデオ・セグメントを前記記憶媒体の一部だけに記録するためのビデオ・レコーダ回路とを備えるシステム。 - 前記ビデオ処理回路が、前記反復フィールドを除去することにより、前記選択されたビデオ・セグメントを変更してファスト・モーション再生を達成する、請求項１５に記載のシステム。
- 前記ビデオ処理回路が、前記反復フィールドを通常フィールド・ピクチャに符号化することにより、前記選択されたビデオ・セグメントを変更する、請求項１５に記載のシステム。
- 前記ビデオ処理回路が、前記選択されたビデオ・セグメントを変更した後で、ビデオ・ヘッダ中にある反復第１フィールド・フラグを０にセットすることにより、前記選択されたビデオ・セグメントを変更する、請求項１５に記載のシステム。
- 前記ビデオ処理回路が、前記選択されたビデオ・セグメント中の複数の非ビデオ・パックを削除して、前記変更したビデオ・セグメントに含まれるデータの量を削減する、請求項１５に記載のシステム。
- 前記ビデオ処理回路が、前記変更したビデオ・セグメントに含まれる少なくとも１つのフレームの解像度を低下する、請求項１５に記載のシステム。
- 前記ビデオ処理回路が、記録するステップの間に、前記変更したビデオ・セグメントのビット・レートを低減する、請求項１５に記載のシステム。
- 前記ビデオ処理回路が、前記選択されたビデオ・セグメントに少なくとも１つのダミー・ピクチャを挿入する、請求項１５に記載のシステム。
- 前記ビデオ処理回路が、前記選択されたビデオ・セグメントから少なくとも１つのピクチャを削除する、請求項１５に記載のシステム。
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