JP3586336B2 - マルチメディア番組表現を制御するためのマルチメディア制御システム及び方法 - Google Patents

マルチメディア番組表現を制御するためのマルチメディア制御システム及び方法 Download PDF

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Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は一般に通信システムに関し、特に、遠隔メディア・オンデマンド通信システム・サーバから受信されたマルチメディア番組を、局所的に制御するシステム及び方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
通信技術の進歩及び消費者レベルの向上は、マルチメディア番組のディストリビュータに、従来、ケーブル・テレビ及び電話システムを通じて使用可能であったよりも便利で入手し易い娯楽サービスを、加入者に提供するように求めている。改良されつつある通信施設は、多くの大規模同報通信市場において、ペイ・パー・ビュー（ｐａｙ−ｐｅｒ−ｖｉｅｗ）媒体サービスの普及をもたらした。ほとんどのペイ・パー・ビュー・システムは、消費者が家庭鑑賞において、比較的少ない数の映画選択肢から選択することを可能にし、選択番組は一般に、事前に予定された鑑賞時刻にのみ提供される。
【０００３】
消費者が家庭鑑賞用に、家庭用電話回線を通じて所望の番組を注文することを可能にする多数のオンデマンド・ビデオ・サービスが開発された。例えば、Ｂｅｌｌ Ａｔｌａｎｔｉｃ Ｎｅｔｗｏｒｋ Ｓｅｒｖｉｃｅｓ社に権利譲渡された米国特許第５２４７３４７号は、公衆交換電話網（ＰＳＴＮ）の使用を通じて、複数の世帯に消費者注文ビデオ番組を提供する高度なビデオ・オンデマンド電話サービスを開示する。標準の帯域幅制限付きのアナログ電話回線上での、ビデオ及び他のマルチメディア信号の通信に固有の欠点に関する拡張的議論が、前記同第５２４７３４７号では提供される。
【０００４】
前記米国特許第５２４７３４７号で開示されるビデオ・オンデマンド・システム、及び他の従来の電話ベースのマルチメディア・サービスは、延長番組鑑賞の間の家庭通信への悪影響を十分に解決しない。例えば、通常の劇場映画が２時間に渡り家庭用電話回線を占有し得る。更に、こうした高度な電話ベースのマルチメディア・サービスは、一般に、信号品質及びシステム信頼性の合理的レベルを保証するために、ペイ・パー・ビュー・プロバイダにより提供される高価な通信及び診断装置の購入を必要とする。しかしながら、これらの費用及び他の関連操作費用は通常、消費者に課せられる。
【０００５】
重要な点としては、従来のマルチメディア・サービスは、ビデオ・カセット・レコーダ（ＶＣＲ）により家庭娯楽を１０年以上も楽しんできた、高度な消費者により現在期待される媒体表現制御機構を提供しない。早送り、反転、及び休止などの機能は、今日全てのまたはほとんどのＶＣＲにより提供される標準の表現制御機能であり、通常、赤外線遠隔制御ハンドセットにより操作される。家庭用電話回線の制限付き伝送帯域幅は、一般のケーブル・テレビ・チャネルと同様、多くの加入者にオンデマンド・サービスを提供するように適応化された、従来のマルチメディア通信システムを支持するために使用されるとき、一般に完全なＶＣＲタイプの制御機能の便宜を阻む。
【０００６】
例えば図１は、公衆交換電話網（ＰＳＴＮ）を介して複数の世帯にビデオ番組を配布する従来のペイ・パー・ビュー通信サービスの一般化されたブロック図を示す。映画は通常、１つ以上の媒体サーバ１０上に記憶され、それらの各々はＰＳＴＮ１６に多重化される。電話注文システム１４が一般にＰＳＴＮ１６に接続され、電話により顧客またはユーザ２０からペイ・パー・ビュー注文を受諾する手段を提供する。ユーザ２０の口座状況を確認した後、媒体サーバ１０は通常、注文された映画または番組を、顧客の電話回線１８に接続される復号器ボックス２２に伝送する。伝送された番組は、復号器ボックス２２により連続的に復号され、選択番組の連続表現を顧客のテレビジョン２４上に提供する。電話回線１８の伝送帯域幅の制限、及びＰＳＴＮ１６の交換能力の制限は、完全なＶＣＲタイプの制御機能を有し、高品質のフル・モーション・ビデオ信号伝送を提供する媒体通信システムをサポートする目的において、一般にＰＳＴＮ１６の使用を阻む。こうした制限は、ケーブル・テレビ回線を使用する従来のペイ・パー・ビュー・ビデオ通信サービスにも同様に影響する。
【０００７】
米国特許第４９４９１８７号で開示されるような他のビデオ通信システムは、中央アーカイブ・ライブラリから受信されるデジタル化マルチメディア番組を記憶するためのローカル・ディスク記憶システムを提供する。ＰＳＴＮ電話網を介して中央サーバ１０との電話接続を確立した後、選択されたデジタル化映画全体が、前記同第４９４９１８７号で開示される終端ユニットに組み込まれるディスク記憶システムにダウンロードされる。選択マルチメディア番組のローカル記憶を提供するために、ディスク記憶システムを使用するこの及び他の家庭通信システムは、一般に加入者のテレビジョンで番組を見る以前に、マルチメディア番組全体のダウンロードを要求する。
【０００８】
電話回線の帯域幅及びソース伝送速度に依存して、ダウンロード・プロシジャは、選択映画の鑑賞を相当な時間遅延し得る。一般に、長編映画全体を局所的に記憶するには、超大容量データ記憶システムが要求される。こうしたローカル・データ記憶システムは一般に、通常の映画を圧縮形式で記憶するための数ギガバイトのメモリ、並びに通常の非圧縮映画を記憶するための数百ギガバイトのメモリを割当てるように構成されなければならない。
【０００９】
従来の媒体通信方法に従いビデオ番組を記憶するために用いられる、これらの及び他の従来のローカル・データ記憶システムの過度に大容量のメモリ要求は、一般に、平均的な消費者にとっては手の届かない高額な市販製品を生んだ。またこうしたシステムは、サーバ１０から番組信号の伝送を受信し、直ちに選択マルチメディア番組の即時鑑賞を提供し得ない。更に、ＶＣＲタイプの制御機能は、ディスク記憶システム上にマルチメディア番組全体をダウンロードした後にのみ提供され得る。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
通信業界では、遠隔メディア・オンデマンド通信システムから伝送される選択マルチメディア番組表現（プレゼンテーション）を受信し、処理し、局所的に制御するマルチメディア制御システム及び方法に対するニーズが存在する。また、こうしたマルチメディア制御システム及び方法を、最小コストで消費者に提供するニーズが存在する。本発明は、これらの及び他のニーズに応えるものである。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
本発明は、遠隔マルチメディア・サーバから、マルチメディア番組を表現するソース番組信号を局所的（ローカル）に受信し、処理する装置及び方法を提供する。マルチメディア・サーバが選択マルチメディア番組を、カスタム順序付けられた、個別のデジタル式に圧縮された番組セグメントの列として、ローカル・セットトップ制御システムに伝送する（ローカル・セットトップ制御システムは、圧縮番組セグメントをバッファリングし、伸長して、ローカル表示モニタ上に表示する）。ローカル・セットトップ制御システムは、好適には、マルチメディア・サーバから受信される所定数の圧縮番組セグメントをバッファリングするように適応化された、直接アクセス記憶装置を含む。こうした番組セグメントの幾つかは非順次的に順序付けられ、他は順次的に順序付けられ得る。新規のフォーマット方法が、直接アクセス記憶装置内に配置される１つ以上のデータ記憶ディスク上に非同期に配布された番組セグメントの順次表現を提供する。直接アクセス記憶装置にバッファリングされたマルチメディア番組の一部に対して、ローカルＶＣＲタイプの表現制御機能を実行するユーザ定義可能な表現制御窓が、新規のフォーマット方法により提供される。新規のフォーマット方法はまた、選択マルチメディア番組のオンデマンド鑑賞のために、マルチメディア・サーバから受信された番組セグメントの表現及びバッファリングを同時に提供する。
【００１２】
【発明の実施の形態】
本発明は上述のように、遠隔マルチメディア・サーバからカスタム形式により、好適にはオンデマンド、ペイ・パー・ビュー方式で受信される選択マルチメディア番組の表現のローカルＶＣＲタイプの制御を提供する、マルチメディア・セットトップ制御システムに関する。本願は、遠隔マルチメディア・サーバから複数のローカル・セットトップ制御システムに、マルチメディア番組配布を提供する全体的マルチメディア通信システム及びプロセスについて述べる。本願では、本発明の主題ではなく、本願と同時に出願された係属中の出願における発明の主題であるマルチメディア通信システムの様々な機構及び機能が述べられる。これらの機構及び機能の説明は、完全性を目的として、また本明細書で開示されるマルチメディア・セットトップ制御システムの利点及び特長を完全に理解するために、本願に含まれるものである。
【００１３】
図２を参照すると、通信チャネル４４を介して複数のセットトップ制御システム６２にマルチメディア番組を同時に伝達する新規のマルチメディア・サーバ３０を採用する、マルチメディア通信システムのシステム・ブロック図が示される。１つの態様では、マルチメディア・サーバ３０は、ビデオ番組または他のビジュアルまたはオーディオ表現を、カストマイズされた圧縮デジタル・ソース番組セグメント列として、加入者のセットトップ制御システム６２にオンデマンド、ペイ・パー・ビュー方式で伝送する。番組セグメントはビデオ、動画、写真、音声、テキスト、グラフィック、及び他のタイプの情報を表現し得る。マルチメディア・サーバ３０から受信されるマルチメディア番組の一部または全てをバッファリングするために、好適には直接アクセス記憶装置（ＤＡＳＤ）がローカル・セットトップ制御システム６２に接続される。
【００１４】
マルチメディア番組の一部を表現するカストマイズされた圧縮デジタル・ソース番組セグメント列をバッファリングするために、新規のＤＡＳＤフォーマット方法が使用され、それにより加入者に、ＤＡＳＤ上にバッファリングされたマルチメディア番組部分の表現のローカルＶＣＲタイプの制御を提供する。こうした制御には、早送り、反転、及び休止などの表現制御機能が含まれる。例えばマルチメディア番組は、標準の家庭用伝送路または赤外線トランシーバ対を用いて、ローカル・セットトップ制御システム６２から、加入者のテレビジョン２４、ホーム・ステレオ、またはコンピュータ・システムに伝送される。１つの態様では、マルチメディア・サーバ３０は、加入者の固有のローカル・セットトップ制御システム６２の構成及び制御機能に関連付けられるフォーマット及び構成パラメータに応じて、ソース番組セグメントの順序をカストマイズする。
【００１５】
新規のフォーマット方法は、複数のセットトップ制御システム６２にメディア・オンデマンド番組を配布するように適応化された、中央マルチメディア・サーバ・システム３０をオペレート及び保守する複雑性及びコストを多大に低減する。セットトップ制御システム６２は、家庭、或いはレストランやバーなどの仕事場、または他の私用または公衆箇所に配置され得る。ＶＣＲタイプの表現制御機能には、巻戻し、早送り、休止及び他の表現モードが含まれ、これらの機能はセットトップ制御システム６２により、直接、局所的に調整される。マルチメディア番組の表現に対するローカル制御を提供することにより、中央マルチメディア・サーバ３０は、加入者により通常、所望されるＶＣＲタイプの制御機能を実現するように構成される必要はない。
【００１６】
当業者には容易に理解されるように、ＶＣＲタイプの表現制御機能を同時にサービスするための多大な困難は、中央媒体配布位置において、ユーザ選択番組を複数の顧客にオンデマンド、実時間方式で同時に伝送する通信が要求されることである。加入者にセットトップ制御システム６２を通じてマルチメディア表現のローカル制御を直接提供することは、通信チャネル４４の帯域幅、並びにマルチメディア・サーバ３０の処理オーバヘッド量を多大に低減する。さもないと、複数のペイ・パー・ビュー顧客からのＶＣＲタイプの表現制御機能要求をサービスするために、多大な帯域幅及び処理オーバヘッドが要求される。
【００１７】
セットトップ制御システム６２のユーザは、好適にはケーブル・テレビ接続などの既存の通信チャネル４４を介してマルチメディア・サーバ３０と通信する。セットトップ制御システム６２の使用により、複数の加入者が同時にマルチメディア・サーバ３０と通信できることが理解されよう。セットトップ制御システム６２は、加入者の家庭または仕事場内のテレビジョン２４または娯楽センタの近くに、またはそこから離れて設置され得る。通信インタフェースは好適には、セットトップ制御システム６２を、通信チャネル４４とインタフェースするケーブル回線または他の通信回線に接続する。通信インタフェースは、好適には、通信チャネル４４上を伝達されるマルチメディア情報、制御信号、及び他の電気信号を送受信可能なトランシーバを含む。代わりに、通信インタフェースが、通信チャネル４４上での通信を可能にする別々の受信機及び送信機を含んでもよい。
【００１８】
マルチメディア・サーバ３０から複数のセットトップ制御システム６２に伝送されるマルチメディア情報は、好適にはデジタル的に圧縮された形式で伝送される。新規のメディア・オンデマンド通信システムにより使用される好適な圧縮アルゴリズム規格は、ＭＰＥＧ（Ｍｏｖｉｎｇ Ｐｉｃｔｕｒｅｓ Ｅｘｐｅｒｔｓ Ｇｒｏｕｐ）により開発されたものであり、一般にＭＰＥＧ符号化規格として参照される。例えば、ＭＰＥＧ−１規格（ＩＳＯ／ＩＥＣ１１１７２ー１）は、約１．２メガビット／秒乃至１．５メガビット／秒（Ｍｂｐｓ）のデータ転送速度、水平方向約３５２画素及び垂直方向約２８８ラインの解像度、約２４ピクチャ／秒乃至３０ピクチャ／秒のピクチャ速度、並びに複数のＶＣＲ式表示機能（正常送り、再生、低速送り、早送り、早戻し、及びフリーズなど）をサポートする圧縮デジタル・ビデオの形式を定義する。ＭＰＥＧ−１符号化は、通常１００：１乃至１５０：１のオーダの圧縮率を提供する。
【００１９】
ＭＰＥＧ−２（ＩＳＯ／ＩＥＣ１１１７２−２）と呼ばれる新たに開発中のＭＰＥＧ規格は、ケーブル、衛星、及び他の同報チャネルにより、約２Ｍｂｐｓ乃至１５Ｍｂｐｓのオーダのデータ転送速度をサポートするものと期待される。ビデオ信号ストリーム及びオーディオ信号ストリームに加えて、ＭＰＥＧ−２は、ビデオ及びオーディオ信号ストリームと共に、多重化番組ビットストリームを構成する関連データ信号ストリームを指定する。ＭＰＥＧ−２は更に、非インタレース式及びインタレース式ビデオ信号形式の両方、ＭＰＥＧ−１に勝るイメージ品質、複数のピクチャ・アスペクト比、及び高品位テレビ（ＨＤＴＶ）のサポート機構など、多数の他の高度な機構をサポートする。ＭＰＥＧ−１音声圧縮規格（ＩＳＯ／ＩＥＣ１１１７２−３）及び開発中のＭＰＥＧ−２音声圧縮規格は、マルチメディア・サーバ３０により処理された音声番組を符号化するのに好適な音声圧縮仕様を記述する。上述のＭＰＥＧ規格に準拠するもの以外の符号化規格も、本発明の範囲及び趣旨から逸脱すること無しに、マルチメディア・サーバ３０と複数の顧客セットトップ制御システム６２との間で、ビデオ、音声及び他のマルチメディア番組信号の通信を容易にするために使用され得ることが理解されよう。例えば、通信チャネル４４上を伝送される番組信号が、圧縮デジタル形式以外の形式であってもよい。
【００２０】
説明の都合上、開示されるメディア・オンデマンド通信方法及び装置の利点及び特長が、一般にフル・モーション・ビデオに関連して述べられる。フル・モーション・ビデオはこの目的のために有用である。なぜなら、ビデオは一般に、ビデオ要素と音声要素の両方を含む複合媒体であり、サブタイトルまたは聴覚障害情報などの他の情報要素も含み得るからである。また、ＭＰＥＧ仕様によるフル・モーション・ビデオの符号化は、新規のメディア・オンデマンド通信方法及び装置の利点を示すのに好適な、多重化番組信号ストリームを生成する。従って、後述のビデオ媒体の参照は、説明の目的上使用されるに過ぎず、マルチメディア・サーバ３０上に記憶され、処理されるマルチメディア番組及び情報のタイプ及び性質に対する制限を表すものではない。
【００２１】
マルチメディア・サーバ：
図３及び図４を参照すると、様々なマルチメディア番組を記憶及び処理し、選択マルチメディア番組を同時に複数のエンド・ユーザに、好適にはオンデマンド、ペイ・パー・ビュー方式で配布する新規のマルチメディア・サーバ３０の態様が示される。マルチメディア番組は、好適には１つ以上の記憶装置を含む大容量記憶ライブラリ４０に記憶され、これらの記憶装置は、個々にまたは累積的に、通常、テラバイトのオーダの大容量の情報を記憶可能な不揮発メモリ装置を含む。マルチメディア・サーバ３０は、中央媒体配布位置に設置される記憶及び配布装置を含むか、或いは複数の位置に提供される多数の記憶及び配布資源を含み、遠隔的に配置される資源が、例えば広域ネットワーク（ＷＡＮ）上で伝達されたりする。
【００２２】
マルチメディア情報は、好適には圧縮デジタル形式により、１つ以上のデジタル記憶装置３５上に記憶される。好適なデジタル記憶装置３５には、例えばデジタル直接アクセス記憶装置（ＤＡＳＤ）及びデジタル音声テープ（ＤＡＴ）・システムが含まれる。１つの態様では、複数のデジタルＤＡＳＤが、既知のＲＡＩＤ（Ｒｅｄｕｎｄａｎｔ Ａｒｒａｙ ｏｆ Ｉｎｅｘｐｅｎｓｉｖｅ Ｄｉｓｋｓ）プロトコルに従い動作するＤＡＳＤのアレイとして構成され得る。マルチメディア番組のアナログ・バージョンが、アナログ・ビデオ・テープ・システム及びアナログ音声システムなどの、１つ以上のアナログ記憶装置３９上に記憶されてもよい。大容量記憶ライブラリ４０は更に、光データ記憶システムまたはＣＤ−ＲＯＭシステムを含み得る。大容量記憶ライブラリ４０は、図４に示される装置に制限されるものではなく、多彩な技術範囲をカバーする様々な記憶及び処理装置により構成され得ることが理解されよう。例えば１つの態様では、大容量記憶ライブラリ４０は、マルチメディア情報を２次元または３次元記憶アレイ構成において記憶するための、１つ以上のダイナミック・ランダム・アクセス・メモリ（ＤＲＡＭ）記憶装置３７を含む。１つの態様によれば、１つ以上のＤＲＡＭ記憶装置３７が、複数の人気の、または頻繁に要求されるマルチメディア番組の大容量記憶を提供するために使用される。以降で開示される新規の媒体サーバ・フォーマット・アーキテクチャ及び方法によれば、ＤＲＡＭ記憶装置３７は、人気のマルチメディア番組への高速アクセス、並びに複数のエンド・ユーザへの人気のマルチメディア番組の高速非同期転送モードの配布を有利に提供する。
【００２３】
事前記録または事前生成されたマルチメディア番組に加えて、大容量記憶ライブラリ４０は、好適には多数の外部通信チャネルと通信し、局所的、国家的、及び国際的同報網を通じて入手可能な番組を表現する実時間同報信号を受信する。従って、加入者は複数の事前生成及び実時間マルチメディア番組選択から要求し得る。
【００２４】
好適な態様では、大容量記憶ライブラリ４０に記憶されるマルチメディア番組は、最初にアナログ形式からデジタル形式に変換され、次に確立済み符号化アルゴリズムに従い、圧縮または符号化される。圧縮デジタル番組セグメントは、好適には多重化番組ビットストリームの形式で構成される。通常の多重化ビットストリームは、ビデオ信号ストリーム部分及び音声信号ストリーム部分を含み、更に他の情報信号ストリーム部分も含み得る。加入者により注文されたマルチメディア番組が、選択マルチメディア番組を表現するカストマイズされた多重化番組ビットストリームとして、好適には例えば既存のテレビジョン・チャネル、ケーブルまたは光テレビジョン・チャネル、デジタルまたは光ファイバ電話回線、または衛星通信チャネル４４を介して顧客位置に伝送されることが好ましい。加入者選択マルチメディア番組ビットストリームを構成する個別ソース番組セグメントが、好適には非同期式にセグメントのパケットとして、通信チャネル４４を介して、複数のターゲット・セットトップ制御システム６２に伝送される。
【００２５】
図３乃至図５に示されるように、アナログ・ビデオ信号は通常、ビデオ信号部分及び音声信号部分を含み、好適にはコーダ３２により確立済み符号化アルゴリズムに従い、デジタル形式に変換され圧縮される。圧縮デジタル化番組ビットストリームが、次に指標パーサ（ｉｎｄｅｘ ｐａｒｓｅｒ）３３により、複数の個別ビデオ・ソース番組セグメント４８にセグメント化または分割される。各個別圧縮デジタル・ビデオ・セグメント４８は、好適には所定量の非圧縮フル・モーション・ビデオを表現する。１つの態様では、１秒の非圧縮フル・モーション・ビデオが各圧縮ビデオ・セグメント４８により表現される。別の態様では、２秒の非圧縮フル・モーション・ビデオが、各圧縮ビデオ・セグメント４８により表現される。各ソース・ビデオ・セグメント４８が、１秒よりも大きいまたは小さいフル・モーション・ビデオ部分も表現し得ることが理解されよう。或いは、非圧縮フル・モーション・ビデオの可変期間が、各圧縮ビデオ・セグメント４８により表現され得る。
【００２６】
図４を詳細に参照すると、各大容量記憶装置３５、３７及び３９が、対応する指標パーサ３３に接続される。各指標パーサ３３は、好適には対応するコーダ３２に接続される。図４に示されるコーダ３２は、大容量記憶ライブラリ４０の外部に示される。代わりに、コーダ３２が大容量記憶ライブラリ４０内に内部コンポーネントとして組み込まれてもよい。好適な態様では、大容量記憶ライブラリ４０内で入手可能なマルチメディア番組が、コーダ３２及び指標パーサ３３により１度だけ処理され、次に大容量記憶装置３５上に記憶される。個々のマルチメディア番組が単一の大容量記憶装置上に記憶されたり、或いは、複数の大容量記憶装置に渡って記憶されてもよい。指標パーサ３３により処理されるとき、各圧縮デジタル・ビデオ・セグメント４８は、好適には特定のセグメント・アドレスを有して符号化される。例えば第１のビデオ・セグメント４８は、アドレス識別子”Ａ１”を有して符号化またはタグ付けされ、第２の個別ビデオ・セグメント４８は、アドレス識別子”Ａ２”を有して符号化される。各個別ソース・ビデオ・セグメント４８は、好適にはその固有のアドレスを参照することにより、記憶装置内に配置され得る。特定の仮想または間接ビデオ・セグメント・アドレスに関連付けられる物理記憶位置へのマッピングを提供するために、アドレス・テーブルが使用され得る。各ビデオ・セグメント４８を固有のアドレスにより指標化し、ビデオ・セグメントをデジタル記憶装置３５などの大容量記憶装置上に記憶することにより、特定のビデオ・セグメント４８のアドレスの参照が、ビデオ・セグメント４８をカスタム形式に編成し、ビデオ・セグメント４８をターゲット・セットトップ制御システム６２に効率的に伝送する手段が提供される。
【００２７】
更に図４に示されるように、大容量記憶ライブラリ４０内に提供される各大容量記憶装置は、好適には１つ以上のステージング記憶装置４１に接続される。新規のマルチメディア・サーバ３０の重要な利点は、特定の顧客のセットトップ制御システム６２による受信のために、ソース・ビデオ・セグメント４８をカストマイズして編成する能力に関わる。複数のステージング装置４１は、デジタル記憶装置３５などの各記憶装置が、複数の顧客要求を同時にサービスし、要求マルチメディア番組をカスタム形式で編成することを可能にする。ステージング装置４１は、ＤＲＡＭ記憶装置、ＲＡＩＤシステムとして動作するように構成されるＤＡＳＤアレイ、または他のデジタル記憶システムを含み得る。
【００２８】
前述のように、アナログ・マルチメディア情報を記憶するために、１つ以上のアナログ記憶装置３９が使用され得る。アナログ・マルチメディア番組は、加入者により要求されるとき、好適にはコーダ３２に転送され、コーダ３２により符号化され、指標パーサ３３に関連して前述したように指標化され、好適にはステージング記憶装置４１に伝送される。各記憶装置３５、３７及び３９は、その記憶装置とステージング記憶装置４１との間に接続される、対応するビデオ・パーサ３８を含み得る。個々の分解装置（ｐａｒｓｉｎｇ ｄｅｖｉｃｅ）ではなく、単一のビデオ・パーサ３８または単一の指標パーサ３３が使用されてもよい。更に、ステージング装置４１が全ての大容量記憶装置にとってアクセス可能であってもよく、またマルチメディア・サーバ３０のオーバヘッドを最適化するように、作業負荷が大容量記憶ライブラリ４０を構成する様々なコンポーネント間で分配されてもよい。更に、局所的、国家的、及び国際的同報チャネル４５を介して受信されるアナログ及びデジタル・マルチメディア番組が、それぞれコーダ３２に仕向けられてもよく、或いは実時間マルチメディア情報を処理するために、直接、指標パーサ３３に仕向けられてもよい。
【００２９】
図５を参照すると、コーダ３２の出力に提供される順次的な１秒圧縮ビデオ・セグメント４８の部分列４６が示される。順次的なビデオ・セグメント４８のシーケンスまたは列は、マルチメディア番組の対応する連続的に順序付けられたフル・モーション・ビデオ部分を表現する。逆に、非順次的なビデオ・セグメント４８のシーケンスまたは列は、マルチメディア番組の対応する非順次的なまたは不連続的に順序付けられたフル・モーション・ビデオ部分を表現する。マルチメディア番組を表現するビデオ・セグメント４８の全てまたは一部だけが、非順次的ビデオ・セグメント４８列として編成され得ることが理解されよう。更に、所定数のビデオ・セグメント４８を、多重化信号ビットストリームの順次ビデオ・セグメント４８列部分に続くまたはそれに先行する、非順次ビデオ・セグメント４８列部分として編成することが望まれるかも知れない。他のアプリケーションでは、順次的に順序化された圧縮ビデオ・セグメント４８だけを含む多重化信号ビットストリームを生成することが望まれ得る。
【００３０】
例えばＭＰＥＧ−１コーダ３２を使用する構成では、約１００：１のビデオ圧縮率が通常、達成され得る。平均的に、１分のフル・モーション・ビデオはデジタル的に約１０メガバイトに圧縮され、これは３０フレーム／秒のＮＴＳＣ（Ｎａｔｉｏｎａｌ Ｔｅｌｅｖｉｓｉｏｎ Ｓｙｓｔｅｍｓ Ｃｏｍｍｉｔｔｅｅ）準拠の表示速度では、１ビデオ・フレーム当たり約５．６キロバイト、及び約０．１６７メガバイト／秒のフル・モーション・ビデオ番組時間に相当する。個々の１秒圧縮映画セグメント４８は、通常、サイズまたはバイト数に関して変化する。平均的に、ＭＰＥＧ−１符号化ビデオ番組では、各１秒圧縮映画セグメント４８を記憶するために、約０．１６７メガバイトのメモリが要求される。例えば２秒圧縮映画映画セグメント４８を記憶するためには、０．３３４メガバイトのメモリが一般に要求される。
【００３１】
１つの態様では、コーダ３２は、１つ以上のＭＰＥＧ符号化規格に準拠するタイプの圧縮デジタル・ビデオ・ビットストリームを生成する。通常のビデオ・ビットストリームは、個別ビデオ情報パックのシーケンスを含み、各パックは層ヘッダ、システム・ヘッダ、情報搬送パケットのシーケンス、及び各個別パックの終りを区分するエンド・コードを含む。パック層ヘッダは一般に、同期のために使用されるパック開始コードまたは同期コード、及びシステム・クロック値を含む。システム・ヘッダは一般に、ビデオ・パック・データを多重化信号ストリームに組み込まれる他のデータから区別するためのシステム・ストリーム識別情報などの、様々な情報を含む。パック内で定義される各情報搬送パケットは、通常、符号化音声または符号化ビデオ信号ストリーム・データのいずれかを含む。情報搬送パケットは通常、ビデオ・パケット・ヘッダを含み、一方、音声情報を含むパケットは通常、音声パケット・ヘッダを含む。一般に、複数のビデオ・フレームに対応するビデオ信号データが、各ビデオ・パケット内に含まれ、対応する音声信号データが、関連付けられる音声パケット内に含まれる。
【００３２】
１つの態様では、コーダ３２は、例えば１秒モーション・ビデオなど、事前定義された期間のフル・モーション・ビデオに対応するビデオ及び音声情報を、各ビデオ・パック及び対応する音声パックにデジタル的に圧縮する。例えば、ＮＴＳＣビデオ形式に準拠するフル・モーション・ビデオの１秒部分は、３０フレームのモーション・ビデオを含む。この例では各パックが６ビデオ・パケットを含むと仮定しよう。従って１秒のモーション・ビデオは５パックにより表現され、各パックが６ビデオ・パケットを含む。ＭＰＥＧ符号化規格は他の符号化規格同様、マルチメディア情報を圧縮デジタル形式にパケット化するとき、かなりな柔軟性を提供する。
【００３３】
従って、コーダ３２は好適には指標パーサ３３と協動して、指標パーサ３３の出力に、複数の圧縮ビデオ・セグメント４８を含む多重化信号ビットストリームを生成し、各セグメント４８はフル・モーション・ビデオの事前定義期間を表現する。更に、コーダ３２及び指標パーサ３３は協動して、各個別ビデオ・セグメント４８の固有の指標アドレスを生成する。固有アドレス情報は、各パックまたはセグメントのパック層ヘッダまたはシステム・ヘッダ部分に組み込まれ得る。前述のように、次に圧縮ビデオ・セグメント４８の指標化順次列が、好適には図４に示されるデジタル記憶装置３５またはＤＲＡＭ記憶装置３７などの、適切な大容量記憶装置に記憶される。各個別ビデオ・セグメント４８は固有の指標アドレスを含むので、ビデオ・パーサ３８は特定のビデオ・セグメント４８の固有アドレスを参照することにより、記憶された圧縮ビデオ・セグメント４８の順次列を、カスタム順序のビデオ・セグメント４８の列に効率的に再編成することができる。
【００３４】
コーダ３２の出力に提供される圧縮デジタル・ビデオ・セグメント４８の順次列４６は図４に示されるように、好適には指標パーサ３３の入力に伝送される。コーダ３２及びビデオ・パーサ３８に接続される制御装置３４が、好適には、コーダ３２及び指標パーサ３３から大容量記憶ライブラリ４０内に提供される大容量記憶装置３５への、圧縮ビデオ・セグメント４８の転送を調整する。ビデオ・パーサ３８は好適には、大容量記憶装置３５に記憶される選択マルチメディア番組に関連付けられる圧縮ビデオ・セグメント４８の順次列４６に対して、様々な再順序化オペレーションを実行するために使用される。ビデオ・パーサ３８は、順次ビデオ・セグメント列４６の特定の個別ビデオ・セグメント４８を位置的に移動し、カスタム順序のビデオ・セグメント４８の列５４を生成する。例えば図６に示されるカスタム順序のビデオ・セグメント列５４は、２時間映画の最初の３０秒を表現するカストマイズ・ビデオ信号ストリーム５４の最初の３０個の圧縮ビデオ・セグメント４８を示し、ビデオ・パーサ３８の出力に生成されて、ステージング記憶装置４１上に一時記憶される。以降で詳述されるように、ビデオ・パーサ３８がビデオ・セグメント４８を分解して、カストマイズ・ビデオ信号ストリーム５４を生成する方法は、好適には多数の要因に依存する。こうした要因には、カストマイズ・ビデオ信号ストリーム５４を受信し処理するように適応化される、加入者のローカル・セットトップ制御システム６２の記憶容量及び機能、並びに加入者が要求マルチメディア番組表現を制御しようと望む態様などが含まれる。
【００３５】
制御装置３４は好適には、配布スイッチ４２への伝送以前の一時記憶のために、ビデオ・パーサ３８からステージング記憶装置４１へのカストマイズ・ビデオ・セグメント列５４の転送を制御する。配布スイッチ４２は通信チャネル４４に接続され、好適にはＡＴＭ（非同期転送モード）配布スイッチであり、ビデオ・セグメント４８のパケットまたはパック（ＭＰＥＧ用語法による）を、１人以上の顧客のセットトップ制御システム６２に、通信チャネル４４を介して非同期に同時に配布するようにオペレートする。ビデオ・パーサ３８と配布スイッチ４２との間で、多重化信号ストリームを含むビデオ・セグメント４８の伝送を同期するために、また配布スイッチ４２と通信チャネル４４との間でセグメント・パケット伝送を同期するために、１つ以上のバッファ・メモリ装置（図示せず）が使用され得ることが理解されよう。
【００３６】
更に、マルチメディア番組を表現するカストマイズ・ビデオ・セグメント・シーケンス５４が、代わりに大容量記憶装置３５上に記憶され、１つ以上の処理済みの標準のカストマイズ・ビデオ信号ストリーム５４を、定義済みの記憶容量及び制御機能能力を有する顧客のセットトップ制御システム６２に、効率的に伝送することを容易にしてもよい。大容量記憶装置３５から取り出されるこうした処理済みのカストマイズ・ビデオ信号ストリームの使用は、特定のセットトップ制御システムの固有の構成及び表現制御機能を調整するために、ビデオ・パーサ３８により実行される繰り返し分解オペレーションを不要にする。一般に、マルチメディア番組の符号化プロセスは、復号オペレーションに比較して、より多大な処理資源、及びそれに対応して大きな処理コストを要求する。マルチメディア番組をこうした標準化セットトップ制御システム６２に準拠するように事前処理または符号化することは、加入者により分担され得る付随的処理コスト同様、処理オーバヘッドをマルチメディア・サーバ３０に不均等にシフトすることになる。ビデオ番組を加入者のセットトップ制御システム６２に伝送する以前に、加入者の口座状況が、好適にはマルチメディア・サーバ３０の制御装置３４に接続される請求システム３６により確認される。適正な口座確認がされた後、加入者はマルチメディア・サーバ３０から好適にはペイ・パー・ビュー方式で、マルチメディア番組を受信する権利を与えられる。
【００３７】
図７及び図８を参照すると、個別圧縮ビデオ・セグメント４８のマトリックスが、行列のアレイ形式で示される。１つの態様では、長編映画または劇場公演などのビデオ番組全体が、コーダ３２及び指標パーサ３３により圧縮ビデオ・セグメント４８の順次列４６に処理され、これがビデオ・パーサ３８により、図７及び図８に示されるような行列のマトリックスに順次編成される。マルチメディア番組の全てまたは一部を表現するビデオ・セグメント４８の順序を再編成するとき、ビデオ・パーサ３８により様々な既知のマトリックス操作技術が使用され得る。マトリックス操作を使用する以外の技術も使用され得る。図７及び図８に示される態様によれば、ビデオ・パーサ３８は最初に個別圧縮ビデオ・セグメント４８の順次列を、６０行及びＮ列を有するマトリックスに編成する。ここでＮは、特定のビデオ番組の総再生時間に相当する切り上げ時間（単位：分）である。
【００３８】
説明の都合上、図７に示されるマトリックスは、２時間セグメント化映画の全ての個別圧縮ビデオ・セグメント４８を含むように示され、各ビデオ・セグメント４８は、非圧縮フル・モーション・ビデオの１秒部分を表現する。こうした１秒フル・モーション・ビデオ部分にセグメント化される２時間映画は、従って７２００の個別圧縮ビデオ・セグメント４８により表現される。７２００の圧縮映画セグメント４８は、好適にはビデオ・パーサ３８により、６０行及び１２０列のマトリックスとして編成される。２時間映画におけるＮの値は１２０分に等しく、それにより図７に示されるマトリックスの１２０列を占めることになる。図７のマトリックス構成により示されるように、マルチメディア番組がビデオ・セグメント４８の順次列として、非順次列部分無しに排他的に伝送される１つの態様では、ビデオ・パーサ３８が好適には、６０×１２０マトリックスに順次配列される圧縮ビデオ・セグメント４８を、配布スイッチ４２に列毎に伝送する。２時間映画を表現するビデオ・セグメントＡ１乃至Ａ７２００は、次に通信チャネル４４を介して加入者のセットトップ制御システム６２に順次伝送される。加入者のセットトップ制御システム６２は、好適には、通常５メガバイト乃至１０メガバイトのオーダの適度な容量のローカル記憶を含み、マルチメディア・サーバ３０から伝送される圧縮順次ビデオ信号ストリーム４６を受信する。５メガバイト乃至１０メガバイトの受信済み圧縮順次ビデオ信号ストリーム４６をバッファリングするために、ダイナミック・ランダム・アクセス・メモリ（ＤＲＡＭ）またはＤＡＳＤが使用され得る。
【００３９】
この態様によれば、マルチメディア・サーバ３０は、好適には複数のセットトップ制御システム６２と、通信チャネル４４を介して同時に通信する。通常の同軸ケーブル通信チャネル４４は、情報信号を約１００メガバイト／秒のオーダのデータ転送速度で伝送する。複数の各セットトップ制御システム６２が約１０メガバイトの内部メモリを含むと仮定すると、マルチメディア・サーバ３０の配布スイッチ４２は、好適には毎分約１０メガバイトのマルチメディア番組情報を、例えば６００の加入者位置に非同期に伝送する。最小容量のローカル・メモリにより構成されるセットトップ制御システム６２は、マルチメディア・サーバ３０により伝送される順次的な圧縮ビデオ信号ストリーム４６を受信し、処理できるが、加入者に対してビデオ番組表現のＶＣＲタイプの制御を提供するために必要なローカル・メモリを欠くことになる。
【００４０】
図８及び図９に示される他の２つの態様によれば、ビデオ・パーサ３８が好適には、大容量記憶装置３５から受信される圧縮ビデオ・セグメント４８の順次ストリーム４６を、圧縮ビデオ・セグメント４８のカストマイズ・シーケンスに配列する。図８は、２時間ビデオ番組の７２００の個別の１秒フル・モーション・ビデオ部分を表現する、７２００の圧縮ビデオ・セグメント４８のカストマイズ・マトリックスを示す。図８に示される態様では、ビデオ・パーサ３８は、７２００の圧縮ビデオ・セグメント４８を、奇数及び偶数アドレス指標を有する２つのサブマトリックス５０及び５２に編成する。２つのサブマトリックス５０及び５２の各々は、好適には１０行及び３６０列（１０×３６０）を含むサブマトリックスとして配列される。従って、各サブマトリックス５０及び５２は、２時間ビデオ番組を構成する合計７２００のセグメント４８の内の、３６００の個別ビデオ・セグメント４８を含む。奇数サブマトリックス５０及び偶数サブマトリックス５２は、次に、第１の次元（行）に沿って連結され、２０行×３６０列（２０×３６０）の単一のカストマイズ・マトリックス５１を形成する。制御装置３４により生成される伝送制御信号に応答して、ビデオ・パーサ３８は好適には、カストマイズ・マトリックス５１に配列された圧縮ビデオ・セグメント４８を、ステージング記憶装置４１に伝送し、ステージング装置４１がカストマイズ非順次ビデオ・セグメント４８を、通信チャネル４４を介する続く伝送のために、配布スイッチ４２に列毎に伝送する。
【００４１】
例えば、ビデオ・パーサ３８は好適には、図８に示されるカストマイズ・マトリックス５１のビデオ・セグメント４８を、Ａ１、Ａ３、Ａ５、Ａ７、Ａ９．．．Ａ１９；Ａ２、Ａ４、Ａ６、Ａ８．．．Ａ２０；Ａ２１、Ａ２３、Ａ２５．．．Ａ３９；Ａ２２、Ａ２４、Ａ２６、Ａ２８．．．Ａ４０；Ａ４１、Ａ４３．．．Ａ７２００の順に、カストマイズ・シーケンスにより、配布スイッチ４２に伝送する。カストマイズ・マトリックス５１を定義する各サブマトリックス５０及び５２は、以降ではそれぞれブロック５０及び５２として参照される。好適には、各ブロック５０及び５２は、偶数または奇数アドレス指標のいずれかを有するビデオ・セグメント４８を排他的に含む。この好適なブロック編成は、新規のマルチメディア・サーバ３０の利点を実現するために、必ずしも要求されない。図８に示される態様では、ビデオ・パーサ３８により処理されるビデオ・セグメント４８は、１つの奇数ブロック（ブロックＡ）５０と、１つの偶数ブロック（ブロックＢ）５２とに分割され、合計２つのこうしたブロックが生成される。ビデオ・セグメント４８を編成するブロックの総数は、カストマイズ・ビデオ・セグメント・マトリックス５１に関連付けられるブロック指標化係数（ＢＩ）に関連して、ここでは参照される。図８のカストマイズ・マトリックス５１は、奇数及び偶数指標の２つのブロックを含み、それ自体モジュロ２のブロック指標化係数を有するカストマイズ・マトリックス５１を表現する。圧縮ビデオ・セグメント４８は、モジュロ２以上のブロック指標化係数を有するカストマイズ・マトリックス５１を定義する、複数の奇数及び偶数ブロックに編成され得ることが理解されよう。また、複数のブロックの各ブロックが、奇数及び偶数ビデオ・セグメント・アドレス指標の組み合わせを含んでもよい。
【００４２】
以降で詳述されるように、ビデオ・セグメント４８に換算して測定される各セグメント・ブロックの長さ（Ｌ）は、重要なフォーマット・パラメータである。セグメント・ブロック長（２）は、マルチメディア・サーバ３０から受信されるビデオ・セグメント４８のパケットをバッファリングするために、加入者のセットトップ制御システム６２内に通常、提供される入力バッファのサイズの関数である。例えば図８に示されるようにフォーマットされる各ブロック５０及び５２の編成は、一般に、１０ビデオ・セグメント４８の最大ブロック長、及び１０ビデオ・セグメント４８の最大パケット・サイズに対応する。従って、顧客のセットトップ制御システム６２の入力バッファは、通常、少なくとも１０個のビデオ・セグメント４８を記憶するように構成される。別の例では、図９に示されるように、各ブロック５３、５５、５７及び５９の編成が、一般に、５個のビデオ・セグメント４８の最大ブロック長、及び５個のビデオ・セグメント４８の最大パケット・サイズに対応する。従って、顧客のセットトップ制御システム６２の入力バッファは、通常、少なくとも５個のビデオ・セグメント４８を記憶するように構成される。入力バッファ６６の記憶容量の妥当性を決定する際、個別ビデオ・セグメント４８の平均サイズが考慮されなければならない。例えば図８に示される各ビデオ・セグメント４８は、フル・モーション・ビデオの１秒部分を表現し、図９に示される各ビデオ・セグメント４８は、説明の都合上、フル・モーション・ビデオの２秒部分を表す。
【００４３】
一般に、入力バッファ６６（図１１）は、マルチメディア・サーバ３０により伝送される最大ビデオ・セグメント・パケットに含まれるビデオ・セグメント数の、少なくとも２倍を記憶するように構成されるべきである。追加の入力バッファ６６の記憶容量が、入力バッファ６６を通じて処理されるビデオ・セグメント４８の同期を拡張し、ビデオ・セグメント・パケットを複数の顧客のセットトップ制御システム６２に非同期に配布するときに、マルチメディア・サーバ３０に追加の柔軟性を提供する。例えば、マルチメディア・サーバ３０が単一の伝送窓の間に、２つのパケットを特定のセットトップ制御システム６２に伝送し、ピーク利用期間におけるサーバ３０の処理オーバヘッドを低減することが効率的であろう。
【００４４】
図９を参照すると、モジュロ４のブロック指標化係数を有し、４つのブロック５３、５５、５７及び５９を含むカストマイズ・マトリックスが示され、各ブロックは交互に奇数及び偶数アドレス指標を有する圧縮２秒ビデオ・セグメント４８を含む。図９の態様では、コーダ及び指標パーサ３３によりセグメント化された２時間ビデオ番組が、ビデオ・パーサ３８により４つのブロック、すなわちブロックＡ５３、ブロックＢ５５、ブロックＣ５７及びブロックＤ５９に編成される。制御装置３４により生成される伝送制御信号に応答して、４つのブロック５３、５５、５７及び５９に配列される圧縮ビデオ・セグメント４８が、ビデオ・パーサ３８から列毎に読み出され、ステージング記憶装置４１に転送され、続いて配布スイッチ４２により通信チャネル４４を介して伝送される。１つのフォーマット機構によれば、ビデオ・パーサ３８は、好適にはカストマイズ・マトリックス５１のビデオ・セグメント４８を、Ａ１、Ａ５、Ａ９、Ａ１３、Ａ１７；Ａ２、Ａ６、Ａ１０、Ａ１４、Ａ１８；Ａ３、Ａ７、Ａ１１、Ａ１５、Ａ１９；Ａ４、Ａ８、Ａ１２、Ａ１６、Ａ２０；．．．Ａ３６００の順に、カストマイズ・シーケンスにより、ステージング記憶装置４１に伝送する。カストマイズ・ビデオ信号ストリーム５４を構成するビデオ・セグメント４８の順序付けは、カストマイズ・マトリックス５１のブロック指標化係数が増加すると、より非同期的または非順次的になることが理解されよう。以降で詳述されるように、カストマイズ・ビデオ信号ストリーム５４を構成するビデオ・セグメント４８の編成は、好適には、本発明者により開発された一般的な非同期フォーマット方程式及びガイドラインにより管理される。これらのフォーマット方程式及びガイドラインは、マルチメディア・サーバ３０により好適に使用され、マルチメディア・サーバ３０からマルチメディア番組伝送を受信するように適応化された各固有のセットトップ制御システム６２の様々な性能及び機能的特性に応じて、セグメント化マルチメディア番組を最適に編成する。
【００４５】
一般に、カストマイズ・ビデオ信号ストリーム５４は、好適には初期非同期または非順次ビデオ・セグメント４８部分、及びそれに続く同期または順次ビデオ・セグメント４８部分を含む。より詳細には、選択マルチメディア番組信号ストリームの導入部分は、複数の非順次的なビデオ・セグメント４８を含み、残りの部分は、好適には複数の順次的なビデオ・セグメント４８を含む。好適な実施例では、マルチメディア番組信号ストリームの導入非順次部分の期間は、加入者のセットトップ制御システム６２上にバッファリングされるマルチメディア番組の期間に対応し、好適には顧客が完全なローカルＶＣＲタイプの表現制御を有するマルチメディア番組部分に相当する。更に、以降で詳述されるように、マルチメディア番組の非同期部分は、接続テレビジョン２４またはモニタ上に即時表示されるように処理される間、顧客のセットトップ制御システム６２上で同時にバッファリングされ、それにより加入者に、選択マルチメディア番組の本当のオンデマンド表示を提供する。カストマイズ・ビデオ信号ストリームは、非同期順序のビデオ・セグメント４８だけ、若しくは同期及び非同期ビデオ・セグメント４８部分の組み合わせ、または同期順序のビデオ・セグメント４８だけを排他的に含み得ることが理解されよう。
【００４６】
図８及び図９に示される態様によれば、マルチメディア・サーバ３０からカストマイズ・ビデオ信号ストリーム５４伝送を受信するように適応化されたセットトップ制御システム６２が、一般に、ビデオ信号ストリーム５４の全てまたは少なくとも一部をバッファリングするのに十分なメモリと、マルチメディア番組をその元の時間的構成に従い正しく表示するために、非同期ビデオ・ストリーム部分を順次的なビデオ信号ストリーム４６に再編成する手段とを含まねばならない。マルチメディア・サーバ３０とセットトップ制御システム６２との協動オペレーションは、複数の加入者に同時にサービスすることのできるメディア・オンデマンド通信システムを提供し、各顧客はマルチメディア番組の一部または必要に応じて、マルチメディア番組全体の表現に対して完全なローカルＶＣＲタイプの制御を有する。ビデオ・パーサ３８によるセグメント化マルチメディア番組の新規の分解またはフォーマット化、及び配布スイッチ４２による１つ以上のマルチメディア番組の同時非同期伝送は、従来のビデオ通信システムに比較して、通信チャネル４４の帯域幅、並びにマルチメディア・サーバ３０の処理オーバヘッドの劇的な低減を提供する。各圧縮ビデオ・セグメント４８を一般に１度だけ伝送することにより、マルチメディア表現に対してローカルＶＣＲタイプ制御を提供するために要求されるはずであった、通信チャネル４４上でのビデオ・セグメント４８の繰り返し伝送が、全て回避される。
【００４７】
配布スイッチ４２は、好適には複数の選択マルチメディア番組を、同時に複数のセットトップ制御システム６２に伝送する。高速、大容量のマルチメディア番組伝送を実現するために、配布スイッチ４２は好適には、非同期転送モード（ＡＴＭ）交換方法を使用する。一般に、ＡＴＭは広範囲の通信サービス用の汎用接続指向転送モードとして設計されたセル・ベースの交換及び多重化方法である。ＡＴＭは、ローカル・エリア・ネットワーク（ＬＡＮ）及び専用ネットワーク上での通信を実現するために、広く使用される。
【００４８】
ＡＴＭは、アダプテーション層の使用を通じて、接続指向トラフィック及び無接続トラフィックの両方を処理する。ＡＴＭ仮想接続は、一定ビット・レート（ＣＢＲ）または可変ビット・レート（ＶＢＲ）のいずれかで動作し得る。通信チャネル４４上を伝送される各ＡＴＭセルは、発信元から宛先への仮想接続を確立するアドレス指定情報を含む。この仮想接続上において、全てのセルが次に順番に転送される。ＡＴＭは帯域幅オンデマンドを提供し、また使用可能な帯域幅に対してＬＡＮに類似のアクセスをサポートする。ＡＴＭは非同期である。なぜなら、データのタイム・スロットが既知の同期転送モード（ＳＴＭ）方法に従うために、伝送されるセルが周期的である必要がないからである。
【００４９】
主要なＡＴＭ情報単位はセルである。ＡＴＭ規格は、５オクテット（ｏｃｔｅｔ）（またはバイト）のヘッダ部分と、４８オクテットのペイロード部分とから成る、５３オクテットの長さを有する固定サイズのセルを定義する。セル内のビットは、伝送路４４上を連続ストリームとして伝送される。セルは、ＤＳ１（北米デジタル信号レベル１）、ＤＳ３またはＳＯＮＥＴ、ＩＴＵ−Ｔ（Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ Ｔｅｌｅｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ Ｕｎｉｏｎ − Ｔｅｌｅｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ ｓｔａｎｄａｒｄｉｚａｔｉｏｎ ｓｅｃｔｏｒ）ＳＴＭ規格、及び他の様々なローカル・ファイバ及び電気伝送システムなどの、物理伝送路にマップされる。
【００５０】
全ての情報はＡＴＭ配布ネットワークにおいて、通常、これらの固定長セルを用いることにより交換され、多重化される。セル・ヘッダは加入者のセットトップ制御システム６２などの宛先、セル・タイプ、及び優先順位を識別する。セル・ヘッダのフィールドは、宛先を識別する仮想経路識別子（ＶＰＩ）及び仮想回線識別子（ＶＣＩ）を含む。総称フロー制御（ＧＦＣ）フィールドは、配布スイッチ４２などのマルチプレクサがセル伝送の速度を制御することを可能にする。ペイロード・タイプ（ＰＴ）は、セルがユーザ・データ、信号データまたは保守情報を含むか否かを示す。セル損失優先順位（ＣＬＰ）ビットは、セルの相対優先順位を示す。高優先順位のセルは混雑する時間間隔の間に、低優先順位のセルよりも好適な処理ステータスを与えられる。
【００５１】
各セルは通常、ヘッダ内のエラーを検出し訂正するヘッダ・エラー・チェック（ＨＥＣ）を含む。ペイロード・フィールドは、一般にエラー・チェックまたは訂正を受けること無く、ネットワークを通じてそのまま渡される。ＡＴＭは高位のレイヤ・プロトコルに頼り、ペイロード部分のエラー・チェック及び訂正を実行する。固定のセル・サイズが、ＡＴＭスイッチ及びマルチプレクサの実現を単純化する一方で超高速性を提供する。ＡＴＭを使用する場合、他の交換の場合のように長いパケットが短いパケットを遅延することはできない。なぜなら、長いパケットは多くのセルにセグメント化されるからである。このことはＡＴＭが可変ビット・レート（ＶＢＲ）・データ・トラフィックと一緒に、一定ビット・レート（ＣＢＲ）・トラフィックを搬送することを可能にする。
【００５２】
当業者には理解されるように、複数のマルチメディア番組をマルチメディア・サーバ３０から複数のセットトップ制御システム６２に同時に伝達するのに好適なＡＴＭ通信ネットワークは、好適にはＯＳＩ（開放形システム相互接続）モデルに準拠する。ＯＳＩモデルは、アプリケーション層、プレゼンテーション層、セッション層、トランスポート層、ネットワーク層、リンク層、及び物理層を含む７層を定義し、これらはＯＳＩ通信ネットワークのオペレーションを記述する。ＯＳＩモデルはＩＳＯ（国際標準化機構）により開発され、Ｍｏｔｏｒｏｌａ Ｃｏｄｅｘによる”Ｔｈｅ Ｂａｓｉｃｓ Ｂｏｏｋ ｏｆ ＯＳＩ ａｎｄ Ｎｅｔｗｏｒｋ Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ”（１９９３年Ａｓｓｉｓｏｎ−Ｗｅｓｌｅｙ Ｐｕｂｌｉｓｈｉｎｇ Ｃｏｍｐａｎｙ、Ｉｎｃ発行、初版は１９９２年９月）に記述されている。１つの態様では、マルチメディア情報をマルチメディア・サーバ３０から複数の遠方に位置するセットトップ制御システム６２に配布アーキテクチャ及び方法が、好適には１つ以上のＯＳＩ通信モデルに準拠する。
【００５３】
１つの態様によれば、図３及び図４に示される配布スイッチ４２が、好適には個別ビデオ・セグメント４８の各パケットを、所定の伝送窓内で、ターゲット・セットトップ制御システム６２に伝送する。そして窓の期間は、好適には特定の顧客のセットトップ制御システム６２の構成及び機能属性により決定される。例えば、図６に示されるカストマイズ非順次ビデオ・セグメント４８列は、比較的適度な度合いの非同期編成を示すビデオ・セグメント列部分を表す。この例では、配布スイッチ４２により通信チャネル４４上を伝送される各ビデオ・セグメント・パケットは、好適には２つのビデオ・セグメント４８を含み、その一方はＡ１などの奇数アドレス指標を有し、他方はＡ２などの偶数アドレス指標を有する。従って、顧客のセットトップ制御システム６２内に提供される入力バッファは、少なくとも２つのビデオ・セグメント４８を記憶するように構成される。ここで、入力バッファにバッファリングされる２つのビデオ・セグメント４８の各々がモーション・ビデオの１秒部分を含むと仮定すると、入力バッファは２秒後に空になり、この時間が２つの１秒ビデオ・セグメント４８を表示するために要求される時間に相当する。
【００５４】
マルチメディア番組の中断の無い表現を提供するために、別の２つの１秒ビデオ・セグメント４８を含む次のパケットが、配布スイッチ４２により伝送され、セットトップ制御システム６２により、２秒伝送窓以内に受信されなければならない。従って、特定のビデオ・パケットの第２のビデオ・セグメント４８が、入力バッファから読み出された後に、続いて受信されるビデオ・パケットの第１及び第２のビデオ・セグメントが好適には入力バッファに読込まれる。入力バッファは好適には、マルチメディア・サーバ３０伝送の柔軟性の向上、並びに入力バッファ処理同期の向上を提供するように、最小必要容量以上を記憶するように構成される。この例では、入力バッファは、必要とされる最小の２つのビデオ・セグメント４８ではなく、３つまたは４つのビデオ・セグメント４８を記憶するように構成されることが好ましい。或いは、効率的な同期を容易にするために、オーバフロー・バッファまたは転送バッファが、入力バッファと協動で使用されてもよい。
【００５５】
更に別の例では、図９に示されるカストマイズ・マトリックス５１から読み出されるカストマイズ非順次ビデオ・セグメント４８列が、比較的適度な度合いの非同期編成を示すビデオ・セグメント列部分を表す。この例では、更に図１０に示されるように、配布スイッチ４２により通信チャネル４４上を伝送される各ビデオ・セグメント・パケットが、好適には少なくとも５つのビデオ・セグメント４８を含む。最初の４つのパケットが伝送された以降は、この例の各パケットは、４つのビデオ・セグメント４８だけを含む。顧客のセットトップ制御システム６２内に提供される入力バッファは、少なくとも５つのビデオ・セグメント４８を記憶するように構成される。入力バッファにバッファリングされる５つのビデオ・セグメント４８の各々が、モーション・ビデオの２秒部分を表すと仮定すると、入力バッファは、最初の４つのパケット伝送の鑑賞時間に等価な１０秒後に空になり、それ以後は、続いて伝送されるビデオ・セグメント・パケットの鑑賞時間に等価な８秒後に空になる。
【００５６】
この例においてマルチメディア番組の中断の無い表現を提供するために、パケット２乃至５は、１０秒伝送窓以内に配布スイッチ４２により伝送され、セットトップ制御システム６２により受信される必要がある。パケット５以降のパケットの伝送は、８秒伝送窓以内に配布スイッチ４２により伝送され、セットトップ制御システム６２により受信される必要がある。単純化のために、各パケットに含まれるビデオ・セグメント４８の数は、１秒ビデオ・セグメント４８の整数倍であることが望ましいと考えられる。即時マルチメディア番組選択に関係の無い情報パケットも、マルチメディア・サーバ３０から顧客のセットトップ制御システム６２に伝送され得る。ビデオ会議召集の受信や特定の他の無関係なデータの受信を示すメッセージなど、無関係情報を含むパケットが、ビデオ・セグメント・パケットとインタリーブ（交互配置）され、適切な伝送窓内で伝送され得る。更に、無関係情報は、ビデオ・セグメント・パケット内に含まれる個別ビデオ・セグメント４８間でもインタリーブされ得る。
【００５７】
従来の同軸伝送ケーブルは、一般に、毎秒１００ＭＢのオーダのバースト伝送速度をサポートすることができる。それに対して光ファイバ伝送路は、毎秒数ギガバイトのオーダのバースト伝送速度をサポートするために使用できる。従って数秒のオーダの伝送窓期間は、既存の同軸及び光ファイバ通信ネットワークを用いて容易に調整され得る。当業者には、様々な既知の非同期伝送モード配布技術が、比較的高速のバースト速度の通信チャネル上で、ビデオ・セグメント・パケットを連続伝送窓または伝送タイム・スロットの間に非同期に配布するのに適していることが、容易に明らかとなろう。
【００５８】
ペイ・パー・ビュー方式でオンデマンド・マルチメディア番組を受信するサービス・コストは、好適には、マルチメディア・サーバ３０から伝送されるソース番組信号ストリームの形式に依存する。一般に、加入者のサービス・コストは、マルチメディア・サーバ３０により伝送されるビデオ・セグメント・パケット・サイズが大きくなると減少する。例えば２つの１秒ビデオ・セグメント４８を含むビデオ・セグメント・パケットは、約２秒の比較的短い伝送窓内で伝送されなければならない。従って、マルチメディア・サーバ３０はビデオ・パケットを頻繁に伝送しなければならない。それに対して、例えば４つまたは５つのビデオ・セグメント４８が各ビデオ・セグメント・パケットに含まれるようにフォーマットされるソース・マルチメディア番組では、著しく少ないパケット伝送を要求し、各伝送は、それぞれ約８秒及び１０秒の多大に長い伝送窓内で達成される。一般に入力バッファのサイズが増加すると、セットトップ制御システム６２のコストが増大するが、オンデマンド・マルチメディア番組を受信する償却コストが、大きなビデオ・セグメント・パケットをバッファリングする能力により低減される。
【００５９】
高機能（ｉｎｔｅｌｌｉｇｅｎｔ）セットトップ制御システム：
図１１を参照すると、好適には前述のタイプの遠隔マルチメディア・サーバ３０と通信するように適応化された新規の高機能セットトップ制御システム６２のシステム・ブロック図が示される。１つの態様によれば、比較的低コストのセットトップ制御システム６２構成が、好適には５メガバイト乃至１０メガバイトのオーダの適度な量のローカル・メモリを含み、マルチメディア・サーバ３０から通信チャネル４４を介して伝送される順次的な個別ビデオ・セグメント４８を含む符号化ビデオ信号ストリーム４６を受信する。セットトップ制御システム６２は、好適には、入力バッファ６６と通信するセットトップ制御装置６４、出力バッファ７２、及びローカル・モニタまたはテレビジョン７６上での表現のために、受信符号化ビデオ信号ストリーム４６の復号を調整する復号器７４を含む。前述のように、低コストのセットトップ制御システム６２の入力バッファ６６の比較的小さな記憶容量は、一般に、マルチメディア・サーバ３０に対して比較的頻繁なパケット伝送を要求し、それにより大記憶容量入力バッファ６６を使用するセットトップ制御システムに比較して、サービス・コストが高くなる。
【００６０】
好適な態様では、セットトップ制御システム６２は、新規のマルチメディア直接アクセス記憶装置（ＤＡＳＤ）６８を含み、これは以降で開示される新規のフォーマット方法に従い、通信チャネル４４から受信されるマルチメディア番組の一部または全部を表す圧縮ビデオ・セグメント４８をバッファリングするように適応化される。この態様によるセットトップ制御システム６２を使用するとき加入者にもたらされる重要な特長は、選択マルチメディア番組の一部の表現に対して完全なＶＣＲタイプの制御を実時間ベースで実現できる能力に関わる。マルチメディア番組全体の表現に対する完全なＶＣＲタイプの制御も、十分なＤＡＳＤ６８の記憶容量がこの目的のために割当てられれば実現可能である。
【００６１】
ＤＡＳＤ６８の使用可能な記憶容量は、一般に、加入者が選択マルチメディア番組の表現に対して、ＶＣＲタイプの制御を実現できる度合いに影響する。図１２に示されるように、加入者は好適には、仮想表現制御窓９０内で定義されるマルチメディア番組の一部の表現を制御する。仮想表現制御窓９０の機能は、マルチメディアＤＡＳＤ６８に関連付けられる新規の非同期フォーマット方法及び記憶アーキテクチャにより、容易にされる。例えば図１２に示される態様の表現制御窓９０は、２時間（１２０分）映画の３０分部分を包含するように示される。表現制御窓９０内に表現される映画部分は、加入者により局所的に操作される。例えば加入者は、表現制御窓９０内に定義される映画部分を時間的に前方または後方へ進めることができ、また映画表現を休止することもできる。
【００６２】
表現制御窓９０は、好適には映画が提供される間に時間的に進行する。この点で、仮想表現制御窓９０は時間的に移動し得るバッファと見なされ得る。表現制御窓９０は、好適には順方向窓部分９３と逆方向窓部分９１とを含み、それぞれ現表示時間基準９５の両側において定義される。例えば、２時間映画内の６０分後の現表示時間において、３０分の表現制御窓９０の順方向窓部分９３は、現表示時間基準９５に続く１５分（すなわち開始６０分後から７５分後まで）の制御を提供し、逆方向窓部分９１は、現表示時間基準９５に先行する１５分（すなわち開始４５分後から６０分後まで）に対する制御を提供する。
【００６３】
３０分の表現制御窓９０は、現表示時間基準９５の順方向及び逆方向移動により、時間的に順方向または逆方向に移動される。２時間映画の１５分以降、１０５分以前の現表示時間基準９５において、鑑賞者は最大１５分、現時間基準９５に対していずれかの時間方向へ前進または後進することができる。表現制御窓９０内における順方向または逆方向時間移動に関連付けられる時間増分は、通常複数の要因により決定され、それらにはＤＡＳＤ６８の記憶容量、表現制御窓９０をサポートするために割当てられるディスク面及びディスク面部分またはブロックの数、セットトップ制御システム６２の入力バッファ６６のサイズ、各個別ビデオ・セグメント４８のサイズ、及び各ビデオ・セグメント・パケットのサイズなどが含まれる。鑑賞者が３０分の表現制御窓９０内で操作する限り、２時間映画を構成する７２００の圧縮ビデオ・セグメント４８の各々は、マルチメディア・サーバ３０から加入者のセットトップ制御システム６２に１度だけ伝送される。表現制御窓の外側に移動すると、一般に、以前に伝送された圧縮ビデオ・セグメント４８の再伝送が要求される。再伝送のこうした付帯事象は、好適には加入者の口座に追加のコストを課すことになる。
【００６４】
再度図１１を参照すると、セットトップ制御システム６２のセットトップ制御装置６４は、好適には遠隔マルチメディア・サーバ３０と通信チャネル４４を介して通信し、セットトップ制御システム６２のオペレーションを調整する。メディア・オンデマンド・データは一般に、マルチメディア・サーバ３０からセットトップ制御システム６２に、通信チャネル４４を介して、従来の同軸伝送ケーブルにおける通常１００メガバイト／秒（ＭＢ／秒）のオーダの、非常に高速のバースト・データ転送速度で伝送される。セットトップ制御装置６４は、好適にはセットトップ制御システム６２の他のコンポーネントとも通信し、マルチメディア・サーバ３０から受信される圧縮ビデオ・セグメント４８の受信、記憶、及び復号、並びに加入者のテレビジョン７６上への復号ビデオ・セグメント４８の表現を調整する。セットトップ制御装置６４は、好適には通信チャネル４４のサーバ制御ラインまたはチャネル７８を介して、制御信号をマルチメディア・サーバ３０に伝達する。こうした制御信号は、ペイ・パー・ビュー・マルチメディア番組の伝送の開始を指示したり、入力バッファ６６のオーバフロー状態を回避するために、圧縮ビデオ信号ストリームがマルチメディア・サーバ３０からデータ・チャネル７５を介して受信される速度を調整する。
【００６５】
例えば、マルチメディア番組の表現の間、鑑賞者は通常、赤外線遠隔制御ハンドセット２５を用いて、休止コマンドをセットトップ制御システムに伝達することにより、一時的に番組の表現を停止することができる。休止モードの間、制御信号は好適にはセットトップ制御装置６４からマルチメディア・サーバ３０に、サーバ制御ライン７８を介して発行され、ソース・ビデオ信号ストリーム伝送の一時的停止を要求する。それにより、移動可能な表現制御窓９０が一時的に静止状態となる。マルチメディア・サーバ３０にソース・ビデオ信号ストリーム伝送の再開を要求するとき、セットトップ制御装置６４は、好適には再開制御コマンドをサーバ制御ライン７８を介して発行する。別の例では、加入者が赤外線遠隔制御ハンドセット２５上に配置される先送りまたは反転制御ボタンを選択的に活動化することにより、表現制御窓９０の外側のマルチメディア番組部分を鑑賞し得る。新規のマルチメディアＤＡＳＤ６８のビデオ信号ストリーム・バッファリング方法によれば、表現制御窓９０内で定義されるマルチメディア番組部分に対応する圧縮ビデオ・セグメント４８だけが、ＤＡＳＤ６８に局所的に記憶される。従って、表現制御窓部分９３及び９１を越えて移動するには、一般に、表現制御窓９０の外側の映画部分に対応するビデオ・セグメント４８が、再伝送される必要がある。
【００６６】
セットトップ制御システム６２は、好適には加入者に対して、赤外線遠隔制御ハンドセット２５から発行された先送りまたは反転制御要求が、現在定義される表現制御窓９０内で満足されない状態であることを警報する表示器を含む。更に表示器は好適には、加入者にその要求を満たすには、マルチメディア・サーバ３０から追加のビデオ・データが必要であり、その結果、加入者の口座に課金されることを警報する。加入者が追加の費用の発生を容認しようとしていることを保証するために、好適には制御ボタンの組み合わせの活動化により、加入者は追加のビデオ・データの伝送を開始し得る。
【００６７】
セットトップ制御装置６４は通信チャネル４４から、通常、セグメント・パケット形式で圧縮ビデオ・セグメント４８を受信するので、制御装置６４は入力バッファ６６へのセグメント４８の転送を調整する。セットトップ制御装置６４は、セットトップ制御システム６２内のタイミング及びデータ伝送を調整するので、制御信号を入力バッファ６６、ＤＡＳＤ６８、出力バッファ７２、復号器７４、及びマルチメディア・サーバ３０に、それぞれ制御ライン８０、８２、８６、８８及び７８を介して伝達する。転送バッファ７０のオペレーションも、セットトップ制御装置６４により制御ライン８４を介して制御される。転送バッファ７０は多目的に使用され、例えば入力バッファ・オーバフロー状態に応答して、入力バッファ６６からビデオ・セグメント４８を受信したり、ＤＡＳＤ６８に転送される、またはそこから転送されるビデオ・セグメントを一時的にバッファリングして同期を向上させたり、或いはビデオ・セグメント４８データに関係の無い情報パケット及び他のデータを、ＤＡＳＤ６８上に記憶または読出す以前に、バッファリングするために使用される。ＤＡＳＤ６８への、及びそこからのこうした非関連データの転送は、好適には休止モードまたはＤＡＳＤ６８の利用率の低い期間などの、低ＤＡＳＤ利用率の期間に達成される。
【００６８】
比較的低コストのセットトップ制御システム６２に関連付けられる態様では、入力バッファ６６のサイズが少なくとも２つの１秒圧縮ビデオ・セグメント４８を収容するのに十分であることが好ましい。前述のように、１秒フル・モーション・ビデオは、平均で約０．１６７ＭＢのサイズのＭＰＥＧ−１圧縮ビデオ・セグメントに相当する。従って２つの１秒圧縮ビデオ・セグメント４８を収容するには、０．３３３ＭＢの入力バッファ６６記憶容量が要求される。入力バッファ６６からのデータは、次にＤＡＳＤ６８に、好適には約５ＭＢ／秒のバースト・データ転送速度で伝送され、マルチメディア番組表現の完全なローカルＶＣＲタイプの制御を提供する新規の方法で記憶される。入力バッファのサイズは、２つ以上のビデオ・セグメント４８を記憶するように構成されてもよく、数メガバイトのメモリを含み得る。例えば１５個の１秒ＭＰＥＧ−１圧縮ビデオ・セグメント４８を記憶するように構成される入力バッファは、約２．５ＭＢのメモリを必要とする。
【００６９】
要求マルチメディア番組の即時鑑賞は、入力バッファ６６からＤＡＳＤ６８及び出力バッファ７２の両方への、ビデオ・データの同時転送により容易になる。ＤＡＳＤ６８または転送バッファ７０から伝送される圧縮ビデオ・セグメント４８は、出力バッファ７２により順次受信される。出力バッファ７２は、好適には所定数の圧縮ビデオ・データを記憶し、復号器に対して規定入力ビデオ・データ転送速度が維持されるように保証する。出力バッファ７２により受信される各順次圧縮ビデオ・セグメント４８は、次に復号器７４により復号され、加入者のテレビジョンまたはビデオ・モニタ７６に、要求フレーム・レート（ＮＴＳＣ形式ビデオ信号では通常、３０フレーム／秒、ＰＡＬ（Ｐｈａｓｅ Ａｌｔｅｒｉｎｇ Ｌｉｎｅ）形式ビデオ信号では２５フレーム／秒）で伝送される。好適な態様では、復号器７４は、圧縮ＭＰＥＧビデオ・ビットストリームを復号するように構成される。例えば出力バッファ７２は、好適にはＭＰＥＧ−１ビデオ・ビットストリームを約０．２ＭＢ／秒の速度でＭＰＥＧ−１復号器７４の入力に転送し、それにより復号器７４が、対応する復号ビデオ信号を加入者のテレビジョン７６に、約２０ＭＢ／秒のデータ転送速度で伝送することを保証する。出力バッファ７２は好適には、少なくとも２つの圧縮ビデオ・セグメント４８をバッファリングするように構成される。例えば２つの１秒圧縮ビデオ・セグメント４８は、約０．３３４ＭＢの出力バッファ７２記憶を必要とする。それに対して、２つの３秒圧縮ビデオ・セグメント４８は、約１．０ＭＢの出力バッファ７２メモリを必要とする。
【００７０】
１つの態様では、各セットトップ制御システム６２が、固有の通し番号により識別される。この通し番号は好適には、ビデオ・データをマルチメディア・サーバ３０から、ペイ・パー・ビュー注文を出した加入者のセットトップ制御システム６８に経路指定するときに、識別アドレスとして使用される。前述のように、ＡＴＭ情報セルは通常、セルの宛先を識別するセル・ヘッダ及びその関連情報ペイロードを含む。固有の通し番号または他のタイプの固有の識別子が、セルの適正な経路指定を容易にするために、セル・ヘッダに組み込まれてもよく、セルは、特定の加入者のセットトップ制御システム６２に伝送されるビデオ・セグメント４８の個別パケットに等価か、またはそれらを組み込むと見なされる。
【００７１】
マルチメディア直接アクセス記憶装置（ＤＡＳＤ）：
図１３及び図１４を参照すると、好適には前述のタイプのセットトップ制御システム６２で使用されるように適応化される、新規のマルチメディアＤＡＳＤ６８が示される。マルチメディアＤＡＳＤ６８は好適には、縦並びに間隔をあけて共軸的に積み重ねられ、スピンドル・モータ１１４のハブの回りを回転する１つ以上の固定（ｒｉｇｉｄ）データ記憶ディスク１０８を含む。アクチュエータ１１８は通常、１つ以上の外側に伸びるアクチュエータ・アーム１１２を含み、各アームには、データ記憶ディスク１０８にデータを読み書きする１つ以上のトランスジューサ／スライダ・アセンブリ１１６が装着される。トランスジューサ／スライダ・アセンブリ１１６は通常、スピンドル・モータ１１４及びディスク１０８の回転速度が増すときに、トランスジューサをディスク１０８の表面から持ち上げる空気力学的揚力物体として設計される。それにより、トランスジューサ／スライダ・アセンブリ１１６が、ディスク１０８の回転により生成されるエア・ベアリングにより、ディスク１０８上に浮上する。一定接触のトランスジューサ／スライダ・アセンブリ１１６構成を使用するＤＡＳＤ６８構成では、適合した（ｃｏｎｆｏｒｍａｌ）潤滑剤が好適にはディスク面１０８上に配置され、トランスジューサ／スライダ・アセンブリ１１６とディスク面２４との間の静的及び動的摩擦を低減する。
【００７２】
アクチュエータ１１８は通常、不動のアクチュエータ・シャフト１２２に装着され、シャフト１２２上で回転して、アクチュエータ・アーム１１２をデータ記憶ディスク１０８のスタックの内側に及びスタックの外側に移動させる。コイル・アセンブリ１２３はアクチュエータ１１８に装着され、一般に永久磁石構造１２０と相互作用して、アクチュエータ・アーム１１２をデータ記憶ディスク１０８の表面上にスイープする。スピンドル・モータ１１４は通常、データ記憶ディスク１０８を回転するように適応化される多層ＡＣモータまたはブラシレスＤＣモータを含む。
【００７３】
コイル・アセンブリ１２３及び永久磁石構造１２０は、通常、回路カード１２４上に実装されるＤＡＳＤ制御装置６７により生成される制御信号に応答して、アクチュエータ・ボイス・コイル・モータとして協動する。マルチメディアＤＡＳＤ６８のオペレーションを制御するための、及びＤＡＳＤアレイ制御装置または通信チャネル４４インタフェースなどの他の装置と通信するための、様々な他の電子モジュールも、通常、回路カード１２４上に実装される。アクチュエータ・ボイス・コイル・モータは、永久磁石構造１２０により生成される磁場内でコイル・アセンブリ１２３に方向及び大きさが可変の制御電流が流れるとき、アクチュエータ・コイル・アセンブリ１２３に作用するトルクを生成する。次に、アクチュエータ・コイル・アセンブリ１２３に加わるトルクが、コイル・アセンブリ１２３を流れる制御電流の極性に依存する方向にアクチュエータ・アーム１１２の対応する回転移動を生じる。ＤＡＳＤ制御装置６７は好適には、データ記憶ディスク１０８への及びそこからのデータの転送を調整するための、及びディスク１０８にデータを読み書きするときにアクチュエータ・ボイス・コイル・モータと協動して、アクチュエータ・アーム１１２及びトランスジューサ／スライダ・アセンブリ１１６をディスク１０８上の規定位置に移動するための制御回路を含む。
【００７４】
図１５及び図１６に示される態様を参照すると、セットトップ制御装置６４からマルチメディアＤＡＳＤ６８に転送されるビデオ・データは、好適には、データ記憶ディスク１０８の図１５に示される上面１０２と、図１６に示される下面１０４の両方に記憶される。上下のトランスジューサ／スライダ・アセンブリ１１６及び１１７は好適には、データをそれぞれディスク１０８の上面１０２及び下面１０４に読み書きするために提供される。ここでデータ記憶ディスク１０８の数は可変であること、並びにビデオ・データを記憶するために、両方のディスク面１０２及び１０４を使用することは一般に本質的でないことを述べておく。更に、ディスクのデータ・バンドの一部だけが、ビデオ・セグメント情報の記憶のために割当てられ、データ・バンドの他の部分は、他のタイプの情報を記憶するために確保されてもよい。またデータ・バンドの複数の不連続部分は、ビデオ・データを記憶するために使用され得る。
【００７５】
図１５及び図１６を参照すると、ディスク上面１０２及び下面１０４上にそれぞれ配置されるデータ・トラックの好適な向きが詳細に示される。図１５は上から見たディスク１０８の上面１０２を示し、図１６は下から見たディスク１０８の下面１０４を示す。図１５及び図１６に関して向きを明確に示すために、ディスク回転方向が矢印で示され、またアクチュエータ・アーム１１２はそれぞれのディスク面１０２及び１０４に対してその輪郭が示される。好適な態様では、ディスク上面１０２及び下面１０４のデータ・トラックは、ビデオ情報及び他のデータを記憶するための、それぞれ螺旋データ・トラック１１１及び１１０を含む。前述のように、ここで述べられる新規のメディア・オンデマンド通信システムの利点は、説明の都合上、ビデオ番組を一般に参照して述べられるが、それに限るものではない。従って、図１５及び図１６に示される好適な螺旋データ・トラック構成は、音声、テキスト、グラフィック、イメージ、動画、及びこれらの及び他のタイプのマルチメディア情報の組み合わせを記憶するためにも使用され得る。
【００７６】
ディスク１０８の下面１０４に配置される螺旋データ・トラック１１０は、好適には、ディスク１０８の外縁１０５近辺から始まり、ディスク１０８の内縁１０７に向けて内側に螺旋を描くデータ記憶ブロックのシーケンスを含む。ディスク１０８の上面１０２に配置される螺旋データ・トラック１１１は、好適には、ディスク１０８の内縁１０７近辺から始まり、ディスク１０８の外縁１０５に向けて外側に螺旋を描くデータ記憶ブロックのシーケンスを含む。データ・バンドの一部だけが螺旋データ・トラックを含むようにフォーマットされ、この螺旋フォーマット部分が、ディスク面上の任意の半径方向位置に位置し得ることが理解されよう。他の構成では、マルチメディア・データを螺旋データ・トラックに記憶するために、データ・バンド全体を割当てることが有利であったりする。マルチメディア・データを記憶する螺旋データ・トラックを含むようにフォーマットされるデータ・バンドの一部が、以降では、データ・ディスク１０８の表面上の内径螺旋位置（ＩＳＤＬ）と外径螺旋位置（ＯＳＤＬ）との間に配置されるデータ・バンド部分として定義される。
【００７７】
データ・トラック１１０及び１１１は更に、データ記憶ブロックとインタリーブされる複数のサーボ・セクタを含み、これらはＤＡＳＤ制御装置６７がトラック位置を識別し、データ・トラックの中央線を追従できるようにする。埋め込みサーボ・セクタを用いてデータ・トラック追従を達成する様々な既知の方法が存在する。また図１５及び図１６では、データ・トラック１１１及び１１０の一部だけが示されており、説明の都合上、トラックがサイズ及び構成的に誇張して描かれている。ここで互いに反対方向に螺旋を描くデータ・トラックを有する一対の記録データ面が、必ずしも同一ディスク１０８の反対面に配置される必要はない。別の構成では、ディスクの両面が内側に螺旋を描くデータ・トラックによりフォーマットされ、別のディスクの両面が外側に螺旋を描くデータ・トラックによりフォーマットされてもよい。
【００７８】
図１５及び図１６に示される螺旋データ・トラック構成の重要な利点は、主にビデオ・データが長い螺旋状データ・トラックにフォーマットされるために、迅速なシーク・オペレーションの実行を不要にすることに関わる。新規のマルチメディアＤＡＳＤ６８は通常、予め定義された長さの螺旋トラックに沿って、その開始から終りまで、連続的にビデオ・データを書込むまたは読出すようにオペレートする。アクチュエータ・ボイス・コイル・モータは、従来のデータ記憶構成に従い複数の同心データ・トラックにフォーマットされるデータ記憶ディスク１０８に通常関連付けられる、迅速なシーク・オペレーションを実行する必要がない。従って、新規のマルチメディアＤＡＳＤ６８のアクチュエータ・ボイス・コイル・モータは、一般に従来のＤＡＳＤのそれよりもかなり小さく、それによりマルチメディアＤＡＳＤ６８のコスト、重さ、及び消費電力が低減される。更に、迅速なシーク・オペレーションの排除に主に起因して、機械的振動及び望ましくない共振が実質的に低減され、トラッキングの改良が実現され得る。
【００７９】
更に、従来のＤＡＳＤでは、データ・アクセス時の待ち時間を最小化するために、スピンドル・モータ１１４が１つ以上のデータ記憶ディスク１０８を高速に回転するように設計される。待ち時間は一般に、ディスク面上の特定のデータ記憶領域を、読取り／書込みトランスジューサに接近させて回転するのために要する時間に関連する遅延期間として理解される。例えば３．５インチのデータ記憶ディスク１０８を使用する従来のＤＡＳＤのスピンドル・モータは、通常、ディスクを約５４００ＲＰＭ乃至７２００ＲＰＭの速度で回転させ、従来のＤＡＳＤの主要な電力消費コンポーネントを代表する。１つの態様によれば、マルチメディアＤＡＳＤ６８のスピンドル・モータ１１４は、ディスク１０８を３６００ＲＰＭ以下の公称回転速度で回転させる。従って、要求マルチメディア番組の表現の、完全なＶＣＲタイプの制御を提供するように適応化されたマルチメディアＤＡＳＤ６８のサイズ、消費電力、コスト、及び複雑度の実質的な低減が実現可能になる。
【００８０】
長い期間の表現制御窓９０は一般に、本発明者により開発されたフォーマット方程式及びガイドラインにより示され、後述されるように高速のディスク回転速度を要求する。比較的低コストのＤＡＳＤ６８では、スピンドル・モータ１１４が例えば３６００ＲＰＭなど、固定速度で動作するように設計することが望ましかろう。トランスジューサ／スライダ・アセンブリ１１６を支持するためにエア・ベアリングを使用する他の構成では、ディスク１０８を、エア・ベアリング上に公称ディスクとトランスジューサ間クリアランス距離を維持するように保証する、十分な回転速度で回転することが望ましかろう。もちろん、回転ディスク１０８上でのトランスジューサ／スライダ・アセンブリ１１６の公称浮上量、及び対応する所望のスピンドル・モータ１１４回転速度を決定する上で、トランスジューサ／スライダ・アセンブリ１１６の特定の空気力学的特性が重要な要因になる。ディスク面１０８と一定接触タイプのトランスジューサ／スライダ・アセンブリ１１６との間の静的及び動的摩擦を低減するために、潤滑剤ベースの系を使用するマルチメディアＤＡＳＤ６８の態様では、ＤＡＳＤ６８のサイズ、コスト及び電力要求を低減するために、１２００ＲＰＭよりも著しく低いディスク速度が有利であろう。ロード／アンロード・ランプ１１７は一般に、延長不使用期間に、潤滑剤を差されたディスク面から、トランスジューサ／スライダ・アセンブリ１１６をアンロードするために使用される。
【００８１】
例えば、ディスク１０８のゼロ速度付近の回転速度が休止表現モードの間には望ましかろう。また、スピンドル・モータ１１４及びディスク１０８の回転速度は、ＤＡＳＤ６８によりバッファリングされるマルチメディア情報のタイプに依存して変化し得る。こうした場合、ディスク１０８の公称回転速度は、ＤＡＳＤ制御装置６７またはセットトップ制御装置６４により決定され得る。ディスク１０８の公称回転速度は、使用される特定のトランスジューサ／スライダ・アセンブリ１１６の浮上特性により通常、指定される好適な回転速度範囲から選択され得る。また、ビデオ・データを記憶するために割当てられるディスク・データ・バンドの最適部分は、ＤＡＳＤ制御装置６７により決定され得る。特定のトランスジューサ／スライダ・アセンブリ１１６の浮上特性に依存して、最適データ・バンド位置は外径ディスク位置、内径ディスク位置、または中間ディスク位置に位置し得る。公称ディスク回転速度は、中断の無いマルチメディア情報の表現を保証するために、出力バッファ７２及び復号器７４に十分なビデオ・データ入力レートが提供されるように、適切に選択されるべきである。ディスク１０８の低い回転速度は一般に、ディスク面上の情報記憶セクタ間に通常埋め込まれるサーボ情報の低いサンプリング・レートに対応する。スピンドル・モータ１１４の公称回転速度は、十分に高いサーボ情報サンプリング・レートを提供するように選択されるべきである。
【００８２】
図１５及び図１６に示される好適な螺旋データ・トラック構成の別の重要な利点は、データ記憶ディスク１０８のビット線密度の多大な増加に関わる。螺旋データ・トラック１１０及び１１１は通常、従来の同心データ・トラックよりも狭く、従ってディスク１０８の各面において、トラック密度の多大な増加をもたらす。例えば従来のＤＡＳＤでは、データ・トラックの幅はＤＡＳＤのシーク時間の制限要因となる。アクチュエータは新たなトラックを突き止めるためにシークを実行するとき、一般に減速し、データ・トラックの中央線を追従する位置に整定（ｓｅｔｔｌｅ）しなければならない。一般に、狭いトラック幅では、アクチュエータがシーク・オペレーションの終りに整定するためにより長い時間が要求され、それによりＤＡＳＤの全体シーク時間を増加させる。新規のマルチメディアＤＡＳＤ６８の好適な螺旋データ・トラック構成によれば、こうしたシーク・オペレーションは実行されず、その結果、トラック幅が低減され得る度合いを制限していたアクチュエータ１１２の整定に要する時間が、もはや重要な要因ではなくなる。
【００８３】
マルチメディア・データをマルチメディアＤＡＳＤ６８のディスク１０８上に記憶するときに、データ密度の増加が可能な別の理由は、従来式に記憶されるデジタル・データに比較して、マルチメディア・データに関連付けられる比較的低いデータ・エラー率に関わる。ソフト及びハード読出しエラーに起因する従来のデジタル・データの僅かな変化でさえも重大な悪影響を有し得る。しかしながら、マルチメディア・データの場合には、従来のデータにおいて許容可能なよりも数倍高いオーダの読出しエラー率が一般に許容し得る。例えば多くのマルチメディア・アプリケーションでは、一般に音声及びビデオ情報が、データ記憶ディスク１０８から鑑賞者のテレビジョン２４またはモニタに転送されなければならない。一般に、ＤＡＳＤ６８へのマルチメディア・データ記憶に関連する読出しエラーは、通常、音声またはビデオ表現の品質の僅かな劣化を生じるだけである。多くの読出しエラーは、しばしば見ているまたは聴いている鑑賞者にとって感じ取れない。更に、様々な信号処理及びスムージング技術が、ハード読出しエラーの発生の際の音声及びビデオ表現の向上のために使用され、それによりハード読出しエラーが鑑賞者または聴取者により感じ取れないようにする。
【００８４】
従って、高い読出しエラー率を許容することにより、マルチメディア・データ記憶ディスク１０８のデータ密度を実質的に増加することが可能になる。好適な態様では、約１６５Ｋｂｐｉ（キロビット／インチ）のビット線密度を有する３．５インチ・データ記憶ディスク１０８が使用される。フォーマット効率の向上により、従来の同心トラックに比較して、螺旋データ・トラック内のトラック単位長当たり、より多くのデータが記憶され得る。シーク・オペレーションの実行の必要を排除することにより、データ・セクタ・ヘッダ及びサーボ・セクタ内の特定の情報がもはや必要とされない。特に、各サーボ・セクタ内のグレイ・コード・トラック識別子を排除することが可能になる。これは通常、従来のＤＡＳＤにおいてシーク・オペレーションの実行時に、トラックを識別するために使用される。また、データ・サーボ・ヘッダ内のトラック識別情報を排除することも可能である。ディスク回転ごとの指標マークのように飛び飛びにトラック識別情報を含むことが好適かもしれないが、この情報は、従来のグレイ・コード・トラック識別子を各埋め込みサーボ・セクタ・ヘッダ内に含むことに比べれば、実質的に少ない記憶空間を必要とする。データ線密度の増加及びフォーマット効率の改良の組み合わせ効果により、螺旋ディスク面１０８上に記憶可能な総データ量が、従来のデータ記憶ディスクの場合に比較して、２倍以上になる。
【００８５】
好適な態様では、サーボ・セクタは好適には、螺旋パターンを使用するのではなく、従来通り同心上にディスク１０８に書込まれる。好適にはサーボ・セクタの同心トラックはディスク面１０８に書込まれ、第１トラックと同心の次の環状トラックを書込むために、指標位置において、サーボ書込み器がその位置を１トラック幅分、増分する。続くトラックがこのようにして、ディスク面が完全に横断されるまで書込まれる。螺旋データ・トラックの読出しまたは書込みは、好適には螺旋トラック位置誤差オフセット信号を、サーボ・セクタを読出すときに生成される位置誤差信号に追加することにより、達成される。螺旋トラック位置誤差オフセット信号の大きさは、指標位置に対するサーボ・セクタの角度位置に依存する。位置誤差オフセット信号は、しばしばフィード・フォワード信号として参照され、ディスク１０８の固有の偏心を補正するためにアクチュエータ・サーボ制御に供給される。サーボ書込みプロシジャの間、ディスク１０８の偏心は通常、外径または内径クラッシュ停止位置に通常、登録されるアクチュエータ１１８により、サーボ・パターンを読出すことにより測定される。ディスク１０８の中央孔は僅かに回転の物理中心軸から外れているかもしれず、こうしたことは通常、製造公差ばらつき、及びディスクがスピンドル・モータ１１４のハブ上に実装された後に回転するときにしばしば発生する、僅かなディスクの滑り量に起因する。
【００８６】
例えば、指標位置においては位置誤差オフセット信号はゼロである。ディスクが指標位置を越えて回転すると、螺旋トラック位置誤差オフセットの大きさが増加し、このオフセットが、トラックが内側に向けて螺旋を描くか、それとも外側に向けて螺旋を描くかに依存して、位置誤差信号に加算またはそこから減算される。例えば指標位置から１８０゜の位置では、オフセット信号の大きさは、トラック幅の正確に１／２だけ、アクチュエータを変位させる。同心サーボ・セクタは、初期にサーボ・セクタをディスク面１０８に書込む作業を単純化するので好ましい。同心サーボ・パターンをディスク面１０８に書込むことにより、螺旋の方向に関係無しに、全てのディスク面を単一パスで書込むことが可能になる。しかしながら、代わりにサーボ・セクタを螺旋パターンにより書込むことも可能である。
【００８７】
マルチメディア・データを記憶するのに螺旋データ・トラックを使用する場合に達成可能な他の利点が、螺旋データ・トラック上にマルチメディア・データを記憶する他のアプローチと同様に、米国特許出願第２８８５２５号”Ａｐｐａｒａｔｕｓ ａｎｄ Ｍｅｔｈｏｄ ｆｏｒ Ｐｒｏｖｉｄｉｎｇ Ｍｕｌｔｉｍｅｄｉａ Ｄａｔａ”で詳しく述べられている。
【００８８】
マルチメディアＤＡＳＤデータ記憶アーキテクチャ：
マルチメディア番組表現のローカル・カストマイズ制御は、好適には前述のタイプのマルチメディア・サーバ３０から好適に受信される非順次の及び順次のビデオ・セグメント５４のバッファリング及びアクセスを提供する、新規のマルチメディアＤＡＳＤデータ記憶アーキテクチャにより実現される。説明の明確化及び単純化のため、新規のＤＡＳＤデータ記憶アーキテクチャは多数の仮定に従うように述べられる。しかしながらこれらの仮定は説明の都合上のものに過ぎず、開示される方法及び装置の範囲に関わる制限を表すものではない。
【００８９】
図１５乃至図２１を参照して、説明の都合上、マルチメディアＤＡＳＤ６８は単一のデータ記憶ディスク１０８を含み、ディスク１０８が、その下面１０４及び上面１０２にそれぞれ配置される、インバウンド螺旋データ・トラック１１０及びアウトバウンド螺旋データ・トラック１１１を有するものとする。この図示の例では、完全なＶＣＲタイプ表現制御機能を実現するための表現制御窓９０の容量が２０秒であり、顧客選択映画の長さは２時間である。実際に使用される通常の表現制御窓９０は、一般に２時間マルチメディア番組の２０分乃至５０分の部分を含む。
【００９０】
また、セットトップ制御システム６２の入力バッファ６６は、２つの個別ビデオ・セグメント４８を記憶するように構成されるものとする。従って、マルチメディア・サーバ３０は、各伝送窓の間に、２つ以下のビデオ・セグメント４８を含むビデオ・セグメント・パケットをセットトップ制御システム６２に送信する。前述のように、２つのビデオ・セグメント４８だけしか記憶できない比較的小さな入力バッファ６６を使用するセットトップ制御システム６２構成は、比較的低コストの構成を表す。こうした低コストの構成は通常、マルチメディア・サーバ３０からの頻繁なパケット伝送を要求し、それにより、マルチメディア・サーバ３０からのマルチメディア番組の受信に関連付けられるサービス・コストを増加させる。
【００９１】
更に、１００：１のオーダの圧縮率を獲得するために、ＭＰＥＧ−１圧縮規格が使用されるものとする。また、２時間映画が指標化され、７２００の個別圧縮ビデオ・セグメント４８に分解されて、各ビデオ・セグメント４８が映画の１秒フル・モーション・ビデオ部分を表現するものとする。３０フレーム／秒のＮＴＳＣビデオ・フレーム・レートを仮定すると、映画の１秒フル・モーション・ビデオ部分は、平均約０．１６７ＭＢ（１６７ＫＢ）に圧縮され得る。従って、入力バッファは、２つの０．１６７ＭＢのビデオ・セグメント４８を記憶するために少なくとも０．３３４ＭＢのメモリを含まねばならない。ディスク１０８は好適には、３．５インチの直径、及び約１６５Ｋｂｐｓのビット線密度を有する。従って、圧縮ビデオ・セグメント４８は一般に、螺旋データ・トラック１１０または１１１の２回転以内に記憶され得る。
【００９２】
２０秒移動可能表現制御窓９０が使用されると仮定すると、合計２０個の１秒圧縮ビデオ・セグメント４８が、任意の時刻にマルチメディアＤＡＳＤ６８上にバッファリングされる。合計１０個の１秒圧縮ビデオ・セグメント４８が、それぞれ奇数ブロック（ブロックＡ５０）及び偶数ブロック（ブロックＢ５２）を定義する。ブロックＡ５０及びブロックＢ５２に関連付けられるビデオ・セグメントは、それぞれディスクの下面１０４及び上面１０２に記憶される。２つのブロックすなわちブロックＡ５０及びブロックＢ５２は、それぞれディスク下面１０４及び上面１０２に配置される約２０回転の螺旋トラックを含み、表現制御窓バッファ９０全体に対応して合計４０回転を含む。更に、アクチュエータ１１２がインバウンド及びアウトバウンド螺旋データ・トラック１１０及び１１１の両方を横断するのに、約２秒を要する。表現制御窓９０を構成するインバウンド及びアウトバウンド螺旋トラックに沿って、１度完全に進行することを、ここでは”走行（ＲＵＮ）”として参照することにする。
【００９３】
モジュロ２構成（例えばブロックＡ５０及びブロックＢ５２の２ブロック）の単一のディスク１０８を使用するマルチメディアＤＡＳＤ６８において、１度の走行を２秒で完了するために、ディスク１０８は合計４０回転（すなわち２回転／セグメント×１０セグメント／面×２面＝４０回転）、回転されなければならない。これは約１２００ＲＰＭ（４０回転／２秒×６０秒／分）といった、比較的低速なディスク１０８の回転速度に相当する。前述のように、適合した潤滑剤ベアリングではなく、エア・ベアリングを使用するＤＡＳＤ６８構成のディスク１０８の通常の最小公称回転速度は、一般に、約１６００ＲＰＭ乃至１８００ＲＰＭの範囲である。
【００９４】
図１７乃至図２１を参照すると、ビデオ信号ビットストリームを構成する個別ビデオ・セグメント４８が、データ記憶ディスク１０８の下面１０４及上面１０２にそれぞれ配置される螺旋データ・トラック１１０及び１１１に非同期に読み書きされる、新規のＤＡＳＤデータ記憶アーキテクチャの１つの態様が示される。図８に関連して前述したように、２０秒の表現制御窓９０が、図１７乃至図２１において、奇数アドレス指標を有するビデオ・セグメント４８の１つの奇数ブロック（ブロックＡ５０）と、偶数アドレス指標を有するビデオ・セグメント４８の１つの偶数ブロック（ブロックＢ５２）とを含むように示される。この態様では、ブロックＡ５０を定義するビデオ・セグメント４８が、好適にはデータ記憶ディスク１０８の下面１０４に配置されるインバウンド螺旋トラック１１０に書込まれ、またそこから読み出される。ブロックＢ５２を定義するビデオ・セグメント４８は、好適にはデータ記憶ディスク１０８の上面１０２に配置されるアウトバウンド螺旋トラック１１１に書込まれ、またそこから読み出される。ブロックＡ５０及びブロックＢ５２が、それぞれディスク上面または下面のいずれかに書込まれ得ることが理解されよう。
【００９５】
図２０及び図２１に示される移動可能な表現制御窓９０は、合計２０個の記憶位置を含むものと見なすことができ、１０個の連続記憶位置が、それぞれディスク下面１０４及び上面１０２に配置される。説明の都合上、ディスク下面１０４に配置される記憶位置は、ディスク１０８の中心軸２００に沿ってディスク上面１０２に重ねて示される。図示のように、位置１乃至１０は、ディスク下面１０４のインバウンド螺旋トラック１１０上に配置されるブロックＡ５０を定義し、位置１１乃至２０は、ディスク上面１０２のアウトバウンド螺旋トラック１１１上に配置されるブロックＢ５２を定義する。更に、２０秒表現制御窓９０を支持するように割当てられるディスク１０８の表面領域は、好適には、外径螺旋位置（ＯＳＤＬ）１９６と内径螺旋位置（ＩＳＤＬ）１９８との間のデータ・バンド内で定義される。前述のように、例えばこのデータ・バンドは、複数ディスクを使用するＤＡＳＤ６８の任意のディスクのディスク面上の任意の直径位置、或いはトランスジューサ／スライダ・アセンブリ１１６が良好に開発されたエア・ベアリングにより支持されるディスク位置に配置されてもよい。
【００９６】
一般に、下トランスジューサ１１７は、ディスク下面１０４のインバウンド螺旋トラック１１０上に配置される記憶位置１乃至１０を、ＯＳＤＬ１９６からＩＳＤＬ１９８に向けてスイープする。ヘッド切り替えオペレーションがＩＳＤＬ１９８において実行された後、上トランスジューサ１１６が、ディスク上面１０２のアウトバウンド螺旋トラック１１１上に配置される記憶位置１１乃至２０を、ＯＳＤＬ１９６に達するまでスイープする。インバウンド及びアウトバウンド螺旋トラック１１０及び１１１にそれぞれ沿う下トランスジューサ１１７及び上トランスジューサ１１６の進行が、それぞれ図２０及び図２１に矢印により示される。ディスク１０８面上をスイープし、ヘッド切り替えオペレーションを実行し、別のディスク面上をスイープするこの過程は、連続的に繰り返される。セットトップ制御装置６４から受信され、マルチメディアＤＡＳＤ６８に転送されるビデオ・セグメント４８は、好適には以降で開示される新規のフォーマット方法に従い、記憶位置１乃至１０及び１１乃至２０に非同期に書込まれ、またそこから読み出される。
【００９７】
最初に、非同期ビデオ・ビットストリーム５４がセットトップ制御装置６４により受信され、ビデオ・ビットストリーム５４を含むビデオ・セグメント４８が、まだマルチメディアＤＡＳＤ６８に転送されていないものと仮定する。記憶位置１乃至２０は、図１８及び図１９の垂直軸またはＹ軸に沿って示され、水平軸またはＸ軸に沿う各列は特定の走行番号を示す。各走行は前述のように、ディスク下面１０４のインバウンド螺旋トラック１１０の記憶位置を１度完全に進行し、ヘッド切り替えオペレーションを実行後、ディスク上面１０２のアウトバウンド螺旋トラック１１１の記憶位置を１度完全に進行することを意味する。ビデオ・セグメント４８を特定の記憶位置に書込むオペレーションは、図１８及び図１９において、文字”Ｗ”により示され、また特定の記憶位置からビデオ・セグメント４８を読出すオペレーションは、文字”Ｒ”により示される。文字指定子”Ｓ”を含む記憶位置は、これらの記憶位置が以前に書込まれたビデオ・セグメント４８を含み、表現制御窓９０を定義するインバウンド及びアウトバウンド螺旋トラック１１０及び１１１上をスイープするときに、トランスジューサによりスキップされることを示す。用語”スキップ”は、トランスジューサが特定の走行の間に、特定の記憶位置に対して書込み（Ｗ）も読出し（Ｒ）も実行しないことを意味する。
【００９８】
新規のＤＡＳＤデータ記憶アーキテクチャの重要な特長は、ビデオ・セグメント４８をＤＡＳＤ６８に書込みながら、同時に同一ビデオ・セグメント４８を、加入者のテレビジョン７６上への仮想的瞬時表現のために復号器７４に転送することである。この同時転送オペレーションは、好適には、各ディスク面上で定義される最初の記憶位置が少なくとも１つのビデオ・セグメント４８を含むまで継続する。その後、ビデオ・セグメント４８は、好適にはＤＡＳＤ６８から出力バッファ７２及び復号器７４に排他的に転送される。但し、現在定義される表現制御窓９０内で先送りまたは反転オペレーションが満足されず、従ってマルチメディア・サーバ３０からの追加のビデオ・セグメント４８情報の伝送を要求する場合は除く。
【００９９】
表現制御窓アーキテクチャ：
更に図１８乃至図２０を参照して、セットトップ制御装置６４が、個別ビデオ・セグメント４８の非順次列部分を含むビデオ・ビットストリーム５４を受信し、入力バッファ６６が最大２個の１秒ビデオ・セグメント４８を記憶するように構成され、更に表現制御窓バッファ９０が２０秒の期間または容量として定義されるものとしよう。走行１から開始し、セットトップ制御装置６４は好適には、加入者のテレビジョン７６上に第１のセグメントＡ１を瞬時表示するために、入力バッファ６６からマルチメディアＤＡＳＤ６８及び復号器７４への、最初の１秒セグメントＡ１の同時転送を調整する。入力バッファ６６から復号器７４へ直接転送されるビデオ・セグメント４８が、転送バッファ７０に一時的にバッファリングされ、その後出力バッファ７２に、続いて復号器７４に転送されてもよい。また、選択マルチメディア番組に関係の無いデータも、入力バッファ６６により受信され、転送バッファ７０に転送され、続いてＤＡＳＤ６８上へ記憶されたり出力バッファ７２に伝送され得る。
【０１００】
例えば、マルチメディア・サーバ３０以外のソースからの入来通信の受信を知らせるピクチャ・イン・ピクチャ・タイプの対話メッセージを表す情報が、入力バッファ６６により受信され、転送バッファ７０及び（または）出力バッファ７２に転送され、復号器７４により即時復号され、接続テレビジョン７６上に表示され得る。入力バッファ６６により受信され、転送バッファ７０に転送されるこうした無関係情報もまた、トランスジューサ１１６またはアクチュエータ１１８の遊休期間にＤＡＳＤ６８上に記憶され得る。また、マルチメディア番組データがＤＡＳＤ６８に書込まれ、そこから読み出される速度は、ビデオ・セグメント・データをＤＡＳＤ６８に（から）転送するオペレーションと、ビデオ・セグメント・データに無関係なデータをＤＡＳＤ６８に（から）転送するオペレーションとの間で、アクチュエータ１１８による２重タスクを許容する。
【０１０１】
走行１において、最初の１秒ビデオ・セグメントＡ１を位置１ ２０２に書込み、ビデオ・セグメントＡ１を復号器７４及び表示装置７６に転送する同時オペレーションは、図１８及び図１９では文字指定子”ＷＲ”により示される。ビデオ・セグメントＡ１を、位置１ ２０２として示されるインバウンド螺旋トラック１１０上の第１の物理記憶位置に書込んだ後、インバウンド螺旋トラック１１０上の次の連続記憶位置（位置２ ２０４）が回転して来て、下トランスジューサ１１７に接近する。この時、ビデオ・セグメントＡ３が物理的に記憶位置２ ２０４に書込まれる。ビデオ・セグメントＡ３を記憶位置２ ２０４に書込んだ後、下トランスジューサ１１７はＩＳＤＬ１９８に達するまで、ディスク下面１０４のインバウンド螺旋トラック１１０を追従する。表現制御窓９０は、ＯＳＤＬ１９６とＩＳＤＬ１９８との間で定義される、インバウンド及びアウトバウンド螺旋トラック１１０及び１１１の一部として定義される。ＩＳＤＬ１９８に達するとヘッド切り替え１１７が実行されて、下トランスジューサ１１７が非活動化され、ＩＳＤＬ１９８に登録される上トランスジューサ１１６が活動化される。
【０１０２】
ディスク上面１０２のアウトバウンド螺旋トラック１１１の位置１１ ２４０では、ビデオ・セグメントＡ２が位置１１ ２４０及び復号器７４に同時に転送され、テレビジョン７６上に瞬時表現される。セットトップ制御装置６４は好適には、出力バッファ７２にバッファリングされたビデオ・セグメント４８が規定の十分な転送速度で復号器７４に転送されるように、出力バッファ７２と復号器７４のオペレーションを調整し、それにより表現制御窓９０にバッファリングされた各１秒ビデオ・セグメントの中断の無い表現を保証する。記憶位置１２ ２３８が回転して上トランスジューサ１１６に接近すると、ビデオ・セグメントＡ４が記憶位置１２ ２３８に書込まれる。ビデオ・セグメントＡ４を記憶位置１２ ２３８に書込んだ後、上トランスジューサ１１６はアウトバウンド螺旋トラック１１１に沿ってＯＳＤＬ１９６に達するまで進行し、そのポイントで別のヘッド切り替えが実行され、下トランスジューサ１１７がディスク下面１０４と接近するように活動化される。以上で走行１を完了したので、次に走行２に関連するオペレーションについて開示しよう。
【０１０３】
上トランスジューサ１１６から下トランスジューサ１１７へのヘッド切り替えを実行後、下トランスジューサ１１７は好適には、現在ビデオ・セグメントＡ１を含む記憶位置１ ２０２をスキップする。位置２ ２０４に達すると、下トランスジューサ１１７は記憶位置２ ２０４からビデオ・セグメントＡ３を読出し、これが次に復号器７４及び表示装置７６に転送される。これにより、最初に非同期に記憶されたビデオ・セグメントＡ１、Ａ２及びＡ３が元の順序で表示されたことになる。下トランスジューサ１１７がインバウンド螺旋トラック１１０に沿ってＩＳＤＬ１９８に向けて進行するとき、ビデオ・セグメントＡ５及びＡ７が、それぞれ位置３ ２０６及び位置４ ２０８に書込まれる。ＩＳＤＬ１９８に達すると、別のヘッド切り替えが実行され、上トランスジューサ１１６が位置１１ ２４０に接近する。上トランスジューサ１１６は位置１１ ２４０をスキップし、以前に書込まれたビデオ・セグメントＡ４を位置１２ ２３８から読出し、次にビデオ・セグメントＡ６及びＡ８を、それぞれ位置１３ ２３６及び位置１４ ２３４に書込む。位置１２ ２３８から読み出されたビデオ・セグメントＡ４は、出力バッファ７２に、続いて復号器７４に転送され、以前に読み出されたビデオ・セグメントＡ３の表現の直後に続く表現を、テレビジョン７６上に提供する。上トランスジューサ１１６は、アウトバウンド螺旋トラック１１１に沿ってＯＳＤＬ１９６に達するまで進行する。
【０１０４】
要するに、走行３に関連するオペレーションは、上トランスジューサから下トランスジューサへのヘッド切り替えの完了後、ＯＳＤＬ１９６から開始し、位置１ ２０２及び位置２ ２０４をスキップし、ビデオ・セグメントＡ５を位置３２０６から読出し、位置４ ２０８をスキップし、ビデオ・セグメントＡ９及びＡ１１を、それぞれ位置５ ２１０及び位置６ ２１２に書込む。ヘッド切り替えをＩＳＤＬ１９８で実行後、上トランスジューサ１１６がアウトバウンド螺旋トラック１１１を横断し、位置１１ ２４０及び位置１２ ２３８をスキップし、以前に書込まれたビデオ・セグメントＡ６を位置１３ ２３６から読出し、位置１４ ２３４をスキップし、ビデオ・セグメントＡ１０及びＡ１２を、それぞれ位置１５ ２３２及び位置１６ ２３０に書込む。上トランスジューサ１１６は、アウトバウンド螺旋トラック１１１に沿ってＯＳＤＬ１９６に再度達するまで進行する。走行４及び走行５に関連するディスク１０８の記憶位置は、図１８及び図１９に示されるオペレーションに従い同様に書込まれ、また読み出される。
【０１０５】
走行５の終りでは、ビデオ・セグメントＡ２０が、ディスク上面１０２のアウトバウンド螺旋トラック１１上の位置２０ ２２２に書込まれる。従って、２０秒表現制御窓９０を構成する最初の２０個の全ての１秒ビデオ・セグメント４８が、走行５の完了時に、マルチメディアＤＡＳＤ６８のディスク１０８に書込まれる。走行５の終了時には、図８に示されるカストマイズ・マトリックス５１の第１列Ｃ１が、２０秒表現制御窓９０を構成するデータ記憶ディスク１０８の、インバウンド及びアウトバウンド螺旋トラック１１０及び１１１にバッファリングされる。
【０１０６】
適所更新（ＵＰＤＡＴＥ−ＩＮ−ＰＬＡＣＥ）アーキテクチャ：
走行５の後、新規のマルチメディアＤＡＳＤ６８は、固有の適所更新フォーマット・アーキテクチャ及び方法により、仮想表現制御窓９０を時間的に順方向へまたは逆方向へ移動させることができる。一般に、加入者が２時間映画を順方向に進行するとき、マルチメディアＤＡＳＤ６８に以前に記憶されたビデオ・セグメント４８が、通信チャネル４４を介して伝送された新たな受信ビデオ・セグメント４８により置換される。新規のインタリーブ式ＤＡＳＤ６８フォーマット・アーキテクチャ及び方法は、映画を時間的に順方向に進行する場合には、本質的に非同期データ記憶ディスクＦＩＦＯ（先入れ先出し）バッファとして動作する。
【０１０７】
次に図１８及び図１９に示される走行６を参照すると、以前に位置１ ２０２に記憶されたビデオ・セグメントＡ１が、新たに受信されたビデオ・セグメントＡ２１により置換され、上書きされる。ビデオ・セグメントＡ２１を位置１ ２０２に転送後、下トランスジューサ１１７は位置２ ２０４乃至位置５ ２１０をスキップし、ビデオ・セグメントＡ１１を位置６ ２１２から読出し、次に位置７ ２１４乃至位置１０ ２２０をスキップする。ヘッド切り替えが実行され、上トランスジューサ１１６がＡ２２を位置１１ ２４０に書込み、従って以前に記憶されたビデオ・セグメントＡ２が上書きされる。上トランスジューサ１１６は位置１２ ２３８乃至位置１５ ２３２をスキップし、ビデオ・セグメントＡ１２を位置１６ ２３０から読出し、次に位置１７ ２２８乃至位置２０ ２２２をスキップし、従って走行６を完了する。図１８及び図１９から理解されるように、以前に書込まれたビデオ・セグメントが、結局、各続く走行の間に新たに受信されたビデオ・セグメント４８により置換される。このように、新規のフォーマット方法は、移動可能な表現制御窓９０の時間進行に従い、ＤＡＳＤ６８によりバッファリングされたマルチメディア番組データの読出し及び更新を同時に可能にする。
【０１０８】
新規の適所更新フォーマット・アーキテクチャ及び方法の重要な利点は、加入者が表現制御窓９０内に記憶されるマルチメディア番組の一部内で、時間的に順方向または逆方向に移動できる容易性に関わる。例えば走行８の間、位置８ ２１６に記憶されたビデオ・セグメントＡ１５が、インバウンド螺旋トラック１１０から読み出され、復号器７４に転送されて、テレビジョン７６上へ表示される。必要に応じて、加入者はインバウンド螺旋トラック１１０上の任意の近隣のビデオ・セグメントを選択し得る。こうしたビデオ・セグメントには、Ａ７、Ａ９、Ａ１１、Ａ１３、Ａ１７、Ａ１９、Ａ２１、Ａ２３及びＡ２５が含まれる。加入者から見ると、これはビデオ・セグメントＡ１５に対して２秒毎の増分により、映画を時間的に順方向または逆方向に選択的に移動する様相を呈する。別の例では、走行８においてビデオ・セグメントＡ２１が選択され、加入者が次のビデオ・セグメントＡ２２を再鑑賞したいと望む場合、ビデオ・セグメントＡ２２がディスク上面１０２のアウトバウンド螺旋トラック１１１から読み出され、従って、あたかも６秒の映画がスキップされたかのように思われる。好適には、加入者は、表現制御窓９０内での時間的順方向または逆方向移動を達成するために、赤外線遠隔制御ハンドセット２５上の先送りまたは反転制御ボタンを活動化する。
【０１０９】
螺旋／保持（ＳＰＩＲＡＬ−ＡＮＤ−ＨＯＬＤ）アーキテクチャ：
マルチメディアＤＡＳＤ６８は好適には、加入者が先送り、反転または休止表現制御オペレーションを開始するとき、または出力バッファ７２のオーバフロー状態が起こりそうなとき、新規の螺旋／保持オペレーションを実行する。赤外線遠隔制御ハンドセット２５上の休止ボタンの活動化は、一般に加入者のテレビジョン７６上に表示されている現イメージをフリーズする。休止コマンドの開始に際して、復号器７４は好適には、セットトップ制御装置６４の制御の下で、復号オペレーションを停止する。また、鑑賞者により順方向及び逆方向探索が開始される場合、出力バッファ７２がオーバフローすること無く、追加のビデオ・セグメント４８データを受諾できる以前に、１つ以上の所望のビデオ・セグメントの物理螺旋トラック記憶位置が、トランスジューサに接近するように回転する特定の状況が発生し得る。出力バッファ７２のこうした状況におけるオーバフローを阻止するために、新規の螺旋／保持オペレーションが実行される。
【０１１０】
新規の螺旋／保持オペレーションによれば、ＤＡＳＤ６８のアクチュエータ・サーボ制御が、好適には螺旋トラック追従モードから円柱状（ｃｙｌｉｎｄｒｉｃａｌ）トラック追従モードに遷移する。円柱状トラック追従モードは、基準位置誤差信号をウェッジ（ｗｅｄｇｅ）またはランプ（ｒａｍｐ）信号から一定の位置誤差信号に変化させることにより、電子的に実現される。これは螺旋トラック位置誤差オフセット信号を伝送することなく、前述のようにフィード・フォワード信号としても参照される基準位置誤差信号だけをアクチュエータ・サーボ制御に伝送することにより、達成され得る。一定基準信号は、アクチュエータ・サーボ制御を円柱状トラック追従モードに遷移させ、正または負のランプ信号はアクチュエータ・サーボ制御を、インバウンドまたはアウトバウンド螺旋トラックを追従するために要求される螺旋トラック追従モードに遷移させる。
【０１１１】
ＤＡＳＤ制御装置６７は、好適には出力バッファ７２の状態に応答して、ランプ信号または一定位置誤差信号の一方をアクチュエータ・サーボ制御に伝送し、それぞれ螺旋または円柱状トラック追従モードを実現する。例えば、出力バッファ７２が、切迫したオーバフロー状態が発生し得ることを示す場合、ＤＡＳＤ制御装置６７は、好適には一定位置誤差信号をＤＡＳＤ６８のアクチュエータ・サーボ制御に伝送し、オペレーション・モードを螺旋トラック追従モードから、円柱状トラック追従モードに遷移させる。出力バッファ７２のオーバフロー状態が緩和された後、または鑑賞者が休止コマンドの開始後、映画鑑賞の再開を望む場合、セットトップ制御装置６４は、好適には正または負のランプ位置誤差信号をマルチメディアＤＡＳＤ６８に伝送し、螺旋トラック追従モード・オペレーションを再開する。
【０１１２】
非同期フォーマット・ガイドライン：
一般に、本発明者により開発される、次に示すフォーマット・パラメータ及びガイドラインが、新規の非同期フォーマット・アーキテクチャ及び方法の様々な態様を実現する上で適用可能である。
【０１１３】
フォーマット・パラメータ：
Ｄ＝表現制御窓バッファ用に使用されるディスク面の数
Ｍ＝表現制御窓バッファ用に使用される１ディスク面当たりのビデオ・セグメント・ブロック数
Ｌ＝ビデオ・セグメントを単位とする各ブロックの長さ
Ｓ０＝各ビデオ・セグメントのサイズ［メガバイト］
Ｒ０＝１ビデオ・セグメント当たりのディスク回転数
Ｔ０＝１ビデオ・セグメント当たりの伸長フル・モーション番組時間［秒］
Ｐ＝セットトップ制御システム内の加入者の入力バッファ容量にもとづく、ビデオ・セグメント数による最大サーバ・パケット・サイズ
ＩＢＳ＝入力バッファ・サイズ［メガバイト］（好適にはＩＢＳ＞２×Ｐ×Ｓ０）
【０１１４】
フォーマット方程式：
窓記憶容量（ＳＣ）＝Ｄ×Ｍ×Ｌ×Ｓ０［メガバイト］
窓期間（ＰＴＤ）＝Ｄ×Ｍ×Ｌ×Ｔ０［秒］
スピンドル・モータ速度（ＮＶ）＝６０×Ｌ×Ｒ０／Ｔ０［ＲＰＭ］（同一ディスク面上の偶数及び奇数の指標化ビデオ・セグメント）
スピンドル・モータ速度（ＮＶ）＝６０×Ｍ×Ｌ×Ｒ０／Ｔ０［ＲＰＭ］（異なるディスク面上の偶数及び奇数の指標化ビデオ・セグメント）
ブロック指標化（ＢＩ）＝モジュロ（Ｄ×Ｍ）
【０１１５】
仮定：
フォーム・ファクタ：任意の直接アクセス記憶装置のフォーム・ファクタ
１個の平均サイズの圧縮ビデオ・セグメントＳ０を記憶するために、Ｒ０回転が要求される。
セットトップ制御システムの入力バッファが、好適には少なくとも２つのサーバ・パケット（Ｐ）を記憶するように構成され、ビデオ・セグメント・パケットを非同期伝送するときに、サーバの柔軟性を可能にする（すなわちＩＢＳ＞２×Ｐ×Ｓ０）。
【０１１６】
事例１：
図１７乃至図２１に関連して述べられた図示の例では、２０秒表現制御窓バッファ９０をサポートするために使用されるディスク面の総数が２であり、従ってＤ＝２となる。１ディスク面当たりのビデオ・セグメント・ブロックの数は、１ブロックであり（ディスク下面の奇数ブロックＡ５０、及びディスク上面の偶数ブロックＢ５２）、従ってＭ＝１である。各ブロックの長さは１０セグメント、従ってＬ＝１０であり、また各ビデオ・セグメント４８は１秒の伸長フル・モーション番組時間を表現するので、Ｔ０＝１．０となる。約１００：１のＭＰＥＧ−１圧縮率を仮定すると、各ビデオ・セグメント４８は約０．１６７ＭＢに圧縮され、従ってＳ０＝０．１６７ＭＢであり、各ビデオ・セグメント４８を記憶するために、直径３．５インチのディスク１０８の約２回転が要求される。従ってＲ０＝２となる。
【０１１７】
これらのフォーマット・パラメータ、すなわちＤ＝２、Ｍ＝１、Ｌ＝１０、Ｓ０＝０．１６７ＭＢ、Ｒ０＝２、及びＴ０＝１．０をフォーマット・ガイドライン方程式に適用すると、次のＤＡＳＤ６８のフォーマット仕様が当てはまる。
Figure 0003586336
【０１１８】
更に、受信セットトップ制御システム６２の入力バッファ６６が、最大サイズが２個のビデオ・セグメント４８、すなわちＰ＝２を有するパケットを記憶するように構成されるものと仮定する。従って、入力バッファ６６は、少なくとも２×Ｐ×Ｓ０すなわち０．６６８ＭＢの最小記憶容量を有さねばならず、モジュロ２構成の２０秒移動可能表現制御窓バッファ９０を収容するために必要とされる最小ＤＡＳＤ６８記憶容量は、約３．３４ＭＢとなる。
【０１１９】
事例２：
別の事例では、特定の記録密度を有する直径３．５インチのディスクにおいて、１秒（Ｔ０＝１）フル・モーション・ビデオを表現する１個の平均サイズのＭＰＥＧ−１圧縮ビデオ・セグメント４８を記憶するために、２トラック（Ｒ０＝２回転）が要求される。これは各ビデオ・セグメント４８を記憶するために要求される０．１６７ＭＢのディスク空間に相当する。マルチメディア・サーバ３０により伝送される各パケットの最大サイズが、２セグメント（Ｐ＝２）であると仮定すると、セットトップ制御システム６２の入力バッファ６６の記憶容量（ＩＢＳ）は先行事例の場合同様、少なくとも２×２×０．１６７ＭＢすなわち０．６６８ＭＢであるべきである。更に、ＤＡＳＤ６８が単一のデータ記憶ディスク１０８を含むか、或いは２つのディスク面（Ｄ＝２）だけが、メディア・オンデマンド・サービスをサポートするために割当てられるものとする。各ディスク面が１ディスク面当たり２ブロック（Ｍ＝２）を含み、１ブロックが５ビデオ・セグメントを含む（Ｌ＝５）ようにフォーマットされる場合、回転スピンドル速度ＮＶは同一ディスク面上にバッファリングされる偶数及び奇数の指標化ビデオ・セグメント４８に対して、ＮＶ＝６０×Ｌ×Ｒ０／Ｔ０＝６０×５×２／１．０＝６００ＲＰＭとして計算される。偶数及び奇数の指標化セグメント４８が異なるディスク面上にフォーマットされる構成では、スピンドル・モータ回転速度ＮＶは、ＮＶ＝６０×Ｍ×Ｌ×Ｒ０／Ｔ０＝６０×２×５×２／１．０＝１２００ＲＰＭとして計算される。表現制御窓９０の期間ＰＴＤは、ＰＴＤ＝Ｄ×Ｍ×Ｌ×Ｔ＝２×２×５×１＝２０秒として計算され、その記憶容量ＳＣは、ＳＣ＝Ｄ×Ｍ×Ｌ×Ｓ０＝２×２×５×０．１６７ＭＢ＝３．３４ＭＢとして計算される。
【０１２０】
事例３：
ビデオ・オンデマンド専用の２つのディスク面を使用する上述のＤＡＳＤ６８に関連する、より現実的な例として、３０分表現制御窓９０が所望されると仮定しよう。これは３０分×６０秒／分＝１８００の１秒（Ｔ０＝１．０）圧縮ビデオ・セグメント４８を要求し、Ｒ０＝２とすると、合計２×１８００＝３６００トラック、すなわち２つ（Ｄ＝２）の各ディスク面当たり１８００トラックが、３０分表現制御窓９０をサポートするために割当てられる必要がある。様々なディスク１０８のフォーマット方法が使用可能であり、偶数奇数両方の指標化ビデオ・セグメント４８が同一ディスク面上でフォーマットされると仮定すると、３０セグメントが各ブロックに含まれ（Ｌ＝３０）、６０ブロックが各ディスク面上にフォーマットされる（Ｍ＝６０）。対応するスピンドル速度ＮＶは、ＮＶ＝６０×３０×２／１．０＝３６００ＲＰＭとして計算され、これはＤＡＳＤ６８のスピンドル・モータ速度としては一般に業界標準と認識される。直径３．５インチのディスクの通常のトラック密度を１ディスク面当たり４０００トラック以上と仮定すると、この例で述べられる表現制御窓バッファ９０は、直径３．５インチのディスク１０８のデータ・バンドの半分以下しか占有しない。このアプリケーションでの要求ディスク記憶容量は、約３０ＭＢである。もちろん、例えば直径２．５インチまたは１．８インチのディスク１０８など、直径３．５インチ・ディスク１０８以外のフォーム・ファクタを有するＤＡＳＤ６８では、異なるフォーマット構成がしばしば要求されることが理解されよう。
【０１２１】
事例４：
更に別の例では、ビデオ・セグメント４８がＤＡＳＤ６８内で、単一ディスク１０８に対してモジュロ４フォーマット方法に従いにフォーマットされるとき、高度なインタリーブが達成される。加入者が４０秒の表現制御窓９０を指定し、図９に示されるカストマイズ・マトリックス５１に対応するビデオ・セグメント４８を受信し、更に、各ビデオ・セグメント４８が、最大サイズが５ビデオ・セグメント４８のパケットとして受信される２秒の非圧縮フル・モーション・ビデオを表現するものとすると、カストマイズ・マトリックス５１を構成する４つのブロック、すなわちブロックＡ５３、ブロックＢ５５、ブロックＣ５７、及びブロックＤ５９を形成する最初の２０個の２秒ビデオ・セグメント４８は、次のように、ＤＡＳＤ６８上でモジュロ４にてフォーマットされる。
ブロックＡ：Ａ１、Ａ５、Ａ９、Ａ１３、Ａ１７
ブロックＢ：Ａ２、Ａ６、Ａ１０、Ａ１４、Ａ１８
ブロックＣ：Ａ３、Ａ７、Ａ１１、Ａ１５、Ａ１９
ブロックＤ：Ａ４、Ａ８、Ａ１２、Ａ１６、Ａ２０
【０１２２】
例えば、ブロックＡ５３及びブロックＢ５５に関連付けられるビデオ・セグメント４８は、好適にはディスク１０８の下面１０４に書込まれ、またそこから読み出され、ブロックＣ５７及びブロックＤ５９に関連付けられるビデオ・セグメント４８は、ディスク１０８の上面１０２に書込まれ、またそこから読み出される。このモジュロ４フォーマット例に適用可能なパラメータ（Ｄ＝２、Ｍ＝２、Ｌ＝５、Ｓ０＝０．３３４ＭＢ、Ｒ０＝４、Ｔ０＝２．０、及びＰ＝５）を、一般のフォーマット方程式に当てはめると、次のＤＡＳＤ６８フォーマット仕様が獲得される。
Figure 0003586336
【０１２３】
従って、モジュロ４構成を有する４０秒移動可能表現制御窓９０バッファを収容するために要求される最小ＤＡＳＤ６８記憶容量は、約６．６８ＭＢとなる。
【０１２４】
ＤＡＳＤ６８の記憶容量、並びに表現制御窓９０にバッファ可能なマルチメディア番組の期間を増加するために、マルチメディアＤＡＳＤ６８が複数のデータ記憶ディスク１０８を含むように構成することが望ましかろう。ＤＡＳＤ６８ディスク記憶面の全てまたは一部が、マルチメディア番組表現のローカルＶＣＲタイプの制御を提供する目的のために、表現制御窓９０を収容するように割当てられ得る。ＤＡＳＤ６８ディスク記憶面の他の部分は、テキスト・ファイル、アプリケーション・ソフトウェア、及び従来のＤＡＳＤの通常の使用に関連する他のデータを記憶するために割当てられ得る。ＤＡＳＤ６８記憶面は、様々なデータ記憶ニーズに応えるために、同心状及び螺旋状データ・トラック部分を含み得る。従って、追加のデータ記憶ディスク１０８が、多数の異なる目的のために割当てられ得る増大されたＤＡＳＤ６８記憶容量を提供する。
【０１２５】
例えば、４つのディスク１０８を用いるＤＡＳＤ６８構成では、トランスジューサが、好適にはディスク下面及び上面のそれぞれに配置されるインバウンド及びアウトバウンド螺旋トラックに沿って、従ってディスク１０８のスタックに、及びそこからウィービングして進行する。前述のように、反対方向に螺旋を描くデータ・トラックを有する一対のディスク面が、必ずしも同一ディスク１０８の反対面に配置される必要はない。例えば、１つのディスクの両面が、内側に螺旋を描くデータ・トラックによりフォーマットされ、別のディスクの両面が、外側に螺旋を描くデータ・トラックによりフォーマットされてもよい。
【０１２６】
事例５：
更に別の例では、２時間ビデオ番組の４０分部分に渡る完全なＶＣＲタイプの表現制御を実現するための、４０分表現制御窓９０を提供するのに好適なマルチメディアＤＡＳＤ６８の態様が、モジュロ８０でフォーマットされる１秒圧縮ビデオ・セグメント４８をバッファリングするための、好適には４つのディスク１０８を含む。この構成によれば、４つのディスクの各面（Ｄ＝８）が、３０セグメント分（Ｌ＝３０）のセグメント長を有する１０個のセグメント・ブロック（Ｍ＝１０）を含むようにフォーマットされ、偶数及び奇数の指標化ビデオ・セグメント４８が、同一ディスク面上でバッファリングされるものと仮定される。次のパラメータの適用が仮定される。Ｄ＝８、Ｍ＝１０、Ｌ＝３０、Ｓ０＝０．１６７ＭＢ、Ｒ０＝２、Ｔ０＝１．０、及びＰ＝３０。これらのパラメータをフォーマット・ガイドライン方程式に適用すると、次のＤＡＳＤ６８フォーマット仕様が獲得される。
Figure 0003586336
【０１２７】
従って、モジュロ８０にてフォーマットされる４０分移動可能表現制御窓９０バッファを収容するために要求される最小ＤＡＳＤ６８記憶容量は、約４００ＭＢとなる。こうした構成での公称スピンドル・モータ１１４速度は、約３６００ＲＰＭである。当業者には、２時間ビデオ番組の４０分部分の完全なローカルＶＣＲタイプの表現制御の提供に関わる実質的な利点を鑑みると、３６００ＲＰＭが比較的低速のスピンドル・モータ速度要求を表すことが直ちに理解されよう。受信セットトップ制御システム６２の入力バッファ６６は、この例では、０．１６７ＭＢの平均サイズを２２有する、少なくとも３０個のビデオ・セグメントを記憶するように、すなわち約５ＭＢを有するように構成されなければならない。マルチメディア・サーバ３０の非同期伝送の柔軟性を増すために、入力バッファは約１０ＭＢの記憶容量を有するべきである（ＩＢＳ＞２×Ｐ×Ｓ０、但しＰ＝３０及びＳ０＝０．１６７ＭＢ）。
【０１２８】
ここで開示される非同期フォーマット・ガイドライン及び要件は、設計者に、マルチメディア通信システムで使用されるマルチメディアＤＡＳＤ６８を設計する際に、かなりな柔軟性を提供する。遠隔マルチメディア・サーバ３０から受信されるマルチメディア情報のフォーマット化は、ローカル・セットトップ制御システム６２内に配置される特定のＤＡＳＤ６８の動作特性、仕様、及び機能に従い変化し得る。
【０１２９】
事例６：
例えば、比較的低速のスピンドル・モータ１１４の回転速度は、選択マルチメディア番組を表現するビデオ・データを適切にフォーマットすることにより達成され得る。図示の１つの態様では、マルチメディア・サーバ３０により図１０に示される個別パケットにてセットトップ制御システム６２に伝送され、図２２及び図２３に示されるようにマルチメディアＤＡＳＤ６８上にフォーマットされるビデオ・セグメント４８情報が、約４００ＲＰＭといった比較的低速なスピンドル・モータ１１４速度を提供する。このモジュロ４の例では、各ビデオ・セグメント４８は、マルチメディア番組の２秒（Ｔ０＝２．０）部分を表し（Ｓ０＝２×０．１６７ＭＢ＝０．３３４ＭＢ、Ｒ０＝４回転）、少なくとも５ビデオ・セグメント（Ｌ＝５）が、２つの各ディスク面（Ｄ＝２）上に配置される２つのブロック（Ｍ＝２）の各々に記憶され、奇数指標化ビデオ・セグメント４８を含む２つのブロック５３及び５７がディスク面上に配置され、偶数指標化ビデオ・セグメント４８を含む２ブロック５５及び５９が別のディスク面上に配置される。適切なスピンドル・モータ速度方程式すなわち６０×Ｍ×Ｌ×Ｒ０／Ｔ０を適用することにより、この例において公称スピンドル・モータ速度は、６０×２×５×４／２．０＝１２００ＲＰＭとなる。
【０１３０】
事例７：
奇数及び偶数指標化ビデオ・セグメント４８をそれぞれ含む２つのブロック５３及び５５がディスク面上に配置され、奇数及び偶数指標化ビデオ・セグメント４８をそれぞれ含む他の２つのブロック５３及び５５が別のディスク面上に配置されるものとすると、適切なスピンドル・モータ速度方程式、すなわち６０×Ｌ×Ｒ０／Ｔ０を適用することにより、この例の公称スピンドル・モータ速度は６０×５×４／２．０＝６００ＲＰＭとなる。
【０１３１】
上述のフォーマット構成例は、他のスピンドル・モータ１１４速度も容易に達成可能であることを示す。セグメント・ブロック数（Ｍ）、各ブロックのブロック長（Ｌ）、それぞれ同一ディスク面上または異なるディスク面上での奇数及び偶数指標化セグメント・ブロックの配布、使用されるディスク面の数（Ｄ）、入力バッファ６６のサイズ（ＩＢＳ）、及び個別ビデオ・セグメントのサイズ（Ｓ０）などの、様々な重要なフォーマット・パラメータを可変することにより、マルチメディア番組情報が、加入者の固有のセットトップ制御システム６２のシステム構成及び制御機能に特定的に適合化されたフォーマットにより、マルチメディア・サーバ３０から効率的に伝送され得る。
【０１３２】
非同期フォーマット方法：
図２４乃至図３０を参照すると、図２２及び図２３で示された新規のマルチメディアＤＡＳＤフォーマット方法を実現する１つの態様が、フローチャート形式で示される。加入者は好適には、上述されたタイプの新規のセットトップ制御システム６２を通じて、遠隔マルチメディア・サーバ３０と通信する。１つの態様では、ステップ３００で、好適にはペイ・パー・ビュー方式で選択可能なマルチメディア番組選択のメニューが、新規のメディア・オンデマンド通信システムの加入者に提供される。この例では、顧客は長編映画などの様々なビデオ番組の中から選択することに関心を持っているものとする。ステップ３０２で、加入者は好適には、選択メニュー上に提示される少なくとも１つのマルチメディア番組を選択する。メニュー・システムを用いて、１つ以上のマルチメディア番組を選択することも、例えば、赤外線遠隔制御ハンドセット２５、既知のタッチ感応画面インタフェース、またはコンピュータ・システムと対話することに一般に使用されるポイント・アンド・クリック・インタフェースなどの、様々な既知の技術を通じて実現され得る。
【０１３３】
ステップ３０４で、加入者は好適には、選択マルチメディア番組に関連付けられる表現制御窓９０の期間または容量を指定する。代わりに、デフォルト指定の表現制御窓９０期間が選択されてもよい。例えば加入者は、通常２時間乃至３時間の長編映画に関連付けられる表現制御窓９０期間として４０分を選択するかも知れない。例えば地方大学で以前に記録された５０分講義などの他のマルチメディア番組では、加入者は、講義の既に伝送済み部分の再伝送を要求すること無く、従って講義の再伝送部分に関連する追加費用を回避するように、講義全体を時間的に順方向または逆方向にアクセスできるように、表現制御窓９０期間として５０分を指定するように望むかも知れない。
【０１３４】
高機能セットトップ制御システム６２はステップ３０６で好適には自己診断ルーチンを実行し、その内部構成を判断する。構成判断プロシジャは、好適にはセットトップ制御システム６２のパワーアップ初期化シーケンスの間に、動的に実行される。代わりに、構成パラメータが、読出し専用メモリ（ＲＯＭ）などのメモリに記憶されてもよく、この場合には、セットトップ制御システム６２の内部構成が変更されたときにメモリは好適には更新される。典型的な構成パラメータには、入力バッファのサイズ６６、公称スピンドル・モータ１１４速度、表現制御窓９０バッファをサポートするために割当てられるスピンドル・モータ１１４に実装されるデータ記憶ディスク及び（または）ディスク面の数、及びセットトップ制御システム６２の固有アドレスなどが含まれる。
【０１３５】
マルチメディア・サーバ・メニューから１つ以上の所望のマルチメディア番組を選択した後、セットトップ制御装置６４はステップ３０８で、好適には様々な内部計算を実行し、顧客指定の表現制御窓９０をサポートするために必要な公称ＤＡＳＤ６８記憶容量を決定する。加入者により指定された所定の時間期間（ＰＴＤ）が、ステップ３０８では変数Ｕｔ（単位：秒）として示される。前述の新規の非同期フォーマット・ガイドライン及び方程式によれば、公称記憶容量（ＳＣ）は加入者の指定期間（Ｕｔ）と、各別個の番組セグメント４８を記憶するために必要とされる記憶容量（Ｓ０）とから導出され得る。例えばＭＰＥＧ−１符号化規格を採用するシステムでは、Ｓ０の平均値は約０．１６７メガバイトである。
【０１３６】
ステップ３１０で、セットトップ制御システム６２は好適には、ＤＡＳＤ６８が加入者指定の表現制御窓９０のサイズを収容できるか否かを判断する。加入者指定の表現制御窓バッファ９０の公称サイズと、表現制御窓９０をサポートするために割当て可能なＤＡＳＤ６８の使用可能な記憶容量とが比較される。ＤＡＳＤ６８が、加入者指定の表現制御窓９０期間を収容するのに十分な記憶容量を満足できない場合には、ステップ３１２で、警報信号が好適にはセットトップ制御システム６２により告げられ、加入者に、指定表現制御窓９０期間を収容できないことを知らせる。警報メッセージは好適には、セットトップ制御システム６２に接続される表示装置７６上に伝送され、加入者に、より短い表現制御窓９０期間を指定するように要求する。最大割当て可能な表現制御窓９０期間の計算は、好適にはセットトップ制御システム６２により実行され、その結果が好適には表示装置７６上に表示され、加入者に伝達される。
【０１３７】
ステップ３１４で、加入者のセットトップ制御システム６２の表現制御窓９０、並びに構成及び機能に関連付けられる構成パラメータが、マルチメディア・サーバ３０に伝達される。マルチメディア・サーバ３０は好適にはサーバ制御装置３４を含み、これはステップ３１６で加入者のセットトップ制御システム６２から受信された構成パラメータを読出す。セットトップ制御システム６２のパラメータには、好適には、表現制御窓９０バッファをサポートするために割当てられるディスク面の数（Ｄ）及び使用可能なディスク記憶容量（ＳＣ）、表現制御窓９０バッファの所定時間期間（ＰＴＤ）、入力バッファ６６のサイズ（ＩＢＳ）、並びにスピンドル・モータ１１４の速度（ＮＶ）が含まれる。ＤＡＳＤ６８が加入者指定の表現制御窓９０を収容可能か否かを判断するために、ステップ３１０でセットトップ制御システム６２により実行される計算は、代わりにサーバ制御装置３４により、受信されたセットトップ制御システム６２の構成パラメータにもとづき実行されてもよい。
【０１３８】
前述のように、選択マルチメディア番組は、マルチメディア・サーバ３０内にアナログ形式またはデジタル形式のいずれかにより記憶され得る。アナログ形式により記憶された選択マルチメディア番組は、好適にはステップ３１８でデジタル化される。局所的、国家的または国際的なネットワーク同報通信チャネル４５を通じて伝送されるマルチメディア番組の実時間同報通信は、通常、マルチメディア・サーバ３０によりアナログ形式で受信され、ステップ３１８でデジタル化され得る。デジタル化されたマルチメディア番組は、次にステップ３２０で通常、コーダ３２及び（または）指標パーサ３３により、一連の順次的に順序付けられた番組セグメント４８にセグメント化または分割される。固有アドレスも指標パーサ３３により、各個別番組セグメント４８内に符号化される。順次番組セグメント列内に含まれる各番組セグメント４８は、好適には選択マルチメディア番組の所定期間を表す。１つの態様では、各番組セグメント４８は、マルチメディア番組の固定期間、例えば１秒または２秒部分を表す。デジタル化及びセグメント化オペレーション・ステップ３１８及び３２０は、通常、以前に処理され、マルチメディア・サーバ３０にデジタル形式で記憶されたマルチメディア番組には適用されない。これらのステップは好適には、初期にマルチメディア番組をマルチメディア・サーバ３０内のデジタル記憶装置３５に記憶するときに、１度だけ実行される。
【０１３９】
図２５を参照すると、ステップ３３０で、選択マルチメディア番組を含む順次番組セグメントが、好適にはカストマイズ順序で配列される。１つの態様では、マルチメディア・サーバ３０は、好適には順次番組セグメントをカストマイズ番組セグメント列に変換する、ビデオ・パーサ３０を含む。カストマイズ番組セグメント列は、好適には初期非順次列部分と、それに続く順次列部分とを含む。但し、カストマイズ列は、非順次的に順序付けられた番組セグメント４８により排他的に構成されても、或いは順次的に順序付けられた番組セグメント４８により排他的に構成されてもよい。
【０１４０】
カストマイズ番組セグメント列の順序付けは、好適には、加入者のセットトップ制御システム６２の構成に関連付けられる複数の固有のパラメータに依存する。加入者の構成パラメータに応答して、マルチメディア・サーバ３０の制御装置３４は、好適にはステップ３３２で、１ディスク面（Ｄ）当たりのセグメント・ブロック数（Ｍ）を決定し、そこからブロック指標化係数、すなわちＢＩ＝モジュロ（Ｄ×Ｍ）が導出される。更に、サーバ制御装置３４は、ステップ３３４で、好適には各セグメント・ブロック（Ｍ）の長さ（Ｌ）を決定する。セグメント・ブロック（Ｍ）の長さ（Ｌ）は、好適にはセグメント・ブロック（Ｍ）を構成する各カストマイズ・マトリックスの行数に対応する。
【０１４１】
ステップ３３６で、サーバ制御装置３４は好適には番組セグメント・パケットのサイズを計算する。これは通常、加入者のセットトップ制御システム６２の入力バッファ６６のサイズ（ＩＢＳ）に依存する。例えば、図１０に示される番組セグメント・パケットを受信するように仕向けられるセットトップ制御システム６２の入力バッファ６６は、好適には少なくとも５個の番組セグメント４８を含むパケットを記憶するように構成される。前述のように、入力バッファ６６が、最大パケットに含まれる番組セグメント４８の数の少なくとも２倍を記憶するのに十分なメモリを含むように構成することが望ましい。従ってこの例では、入力バッファ６６は、好適には少なくとも１０個の番組セグメント４８を記憶するように構成される。ステップ３３８では、各番組セグメント・パケットが特定のセットトップ制御システム６２に伝送される伝送窓の期間が、好適にはサーバ制御装置３４により前述したように計算される。ステップ３４０では、以前にカストマイズ列として配列された番組セグメント４８が、ビデオ・パーサ３８から読み出され、一時的にステージング記憶装置４１上に、好適にはパケットに配列されて記憶され、次に配布スイッチ４２により加入者のセットトップ制御システム６２に伝送される。各パケットは通常、各伝送窓の間に通信チャネル４４に伝送される。
【０１４２】
図１０、図２２及び図２３、並びに図２６及び図２７を参照すると、新規の非同期ＤＡＳＤ６８フォーマット方法を実現するための１つの態様のステップが詳細に示される。ステップ３５０で、マルチメディア・サーバ３０により伝送されるセットトップ制御システム６２のフォーマット・パラメータが、加入者のセットトップ制御システム６２により受信される。フォーマット・パラメータはセットトップ制御装置６４により読み出され、好適にはセットトップ制御装置６４に接続されるメモリにロードされる。フォーマット・パラメータは、好適にはセットトップ制御装置６４により使用され、通信チャネル４４から受信されるカストマイズ番組セグメント・パケットを適切にバッファリングし、処理するための情報を提供する。例えば、ステップ３３２で決定されたセグメント・ブロック（Ｍ）・フォーマット・パラメータが、セットトップ制御装置６４により読み出され、マルチメディア・サーバ３０から受信された番組セグメントの、ＤＡＳＤ６８の各ディスク面（Ｄ）上で定義される所定長（Ｌ）の対応する数（Ｍ）の記憶ブロックへの書込み及び読出しを調整する。
【０１４３】
図示の例では、図１０のパケット内に示され、また図２２及び図２３に示されるＤＡＳＤ６８ディスク記憶位置における各番組セグメント４８は、選択マルチメディア番組の２秒フル・モーション・ビデオ部分を表現すると仮定する。更にセットトップ制御システム６２の入力バッファ６６は、少なくとも５個のこうした番組セグメント４８を記憶するように構成され、番組セグメント４８が、単一ディスク１０８の各面（Ｄ＝２）上のブロック長５（Ｌ＝５）の２つのブロック（Ｍ＝２）内に、モジュロ４でフォーマットされる、４０秒表現制御窓９０（ＰＴＤ＝４０秒）内にバッファリングされるものする。図２２及び図２３に示されるように、ブロックＡ５３及びブロックＢ５５は、ディスク１０８の一方の面上に配置され、ブロックＣ５７及びブロックＤ５９は、ディスク１０８の他の面上に配置されるものとする。
【０１４４】
ステップ３５１では、マルチメディア・サーバ３０から通信チャネル４４を介してパケットとして伝送されたカストマイズ番組セグメント４８列が、加入者のセットトップ制御システム６２により受信される。一般に、１つのパケットは各マルチメディア・サーバ３０の伝送窓の間に受信されるが、入力バッファ６６が十分に大きい場合には、複数パケットがこの時間の間に伝送されてもよい。図１０にパケット１として示される、第１のパケット内に含まれる最初の５つの非順次番組セグメントが、カストマイズ列Ａ１、Ａ５、Ａ２、Ａ６、Ａ３として伝送され、受信される。これらの最初の５つのセグメント４８は、ステップ３５２で、入力バッファ６６に転送される。新規の非同期フォーマット方法の重要な利点は、前述のように、選択したマルチメディア番組の仮想の瞬時オンデマンド鑑賞を容易にするための、マルチメディア・サーバ３０から受信された番組セグメント４８の同時バッファリング及び表示に関わる。前述のように、カストマイズ番組セグメント列は通常、初期非順次部分とそれに続く順次部分とを含む。選択マルチメディア番組のフォーマット構成に依存して、入力バッファ６６にバッファリングされた様々な非順次番組セグメント４８が、ステップ３５４でＤＡＳＤ６８に、またステップ３５６で出力バッファ７２に同時に伝送され、ステップ３５８で続いて復号され、表示される。ここでステップ３５６及びステップ３５８において、通信チャネル４４から受信された多数の非順次番組セグメント４８を、出力バッファ７２に転送する以前に同期のために転送バッファ７０に転送することが有利かも知れない。
【０１４５】
ステップ３５６及び３５８に従い、また図２２及び図２３の走行１に示されるように、非順次番組セグメントＡ１がステップ３５４でＤＡＳＤ６８のブロックＡ５３の位置１へ転送されて記憶され、同時にステップ３５６で出力バッファ７２へも転送される。セットトップ制御装置６４は次にステップ３５４で、好適には非順次番組セグメントＡ５をＤＡＳＤ６８の位置２に記憶するように、Ａ５の転送を調整する。セットトップ制御装置６４は次に、ステップ３５４で、非順次番組セグメントＡ２を、ＤＡＳＤ６８のブロックＢ５５の位置６に記憶するように転送し、同時にステップ３５６で出力バッファ７２へも転送する。従って、出力バッファ７２は番組セグメントＡ１及びＡ２を順次受信する。ステップ３５８で、最初の２つの順次番組セグメントＡ１及びＡ２が復号器７４により復号され、ローカル表示装置７６に伝送される。
【０１４６】
走行１に関連するオペレーションを続けると、非順次番組セグメントＡ６がブロックＢ５５の記憶位置７に書込まれ、パケット１の最後のセグメントＡ３がステップ３５４で、ＤＡＳＤ６８のブロックＣ５７の位置１１へ転送されて記憶され、同時にステップ３５６で出力バッファ７２へも転送される。これで走行１の半分だけを完了し、パケット１に含まれる５つの各番組セグメントがＤＡＳＤ６８に転送されると、パケット２が次の伝送窓の間に受信され、ステップ３５２で入力バッファ６６に転送される。ステップ３６４でテストされるように、この例ではＤＡＳＤ表現制御窓９０は走行３の完了まで充填されない。パケット２は、図１０では番組セグメントＡ７、Ａ４、Ａ８、Ａ９、及びＡ１３を含むように示され、これらは走行１と走行２とに跨る走行１．５の間にオペレートされる。ステップ３５４で、非順次番組セグメントＡ７が、ＤＡＳＤ６８のブロックＣ５７の位置１２へ転送されて記憶され、続いてステップ３５４で、セグメントＡ４が、ＤＡＳＤ６８のブロックＤ５９の位置１６に転送されて記憶され、同時にステップ３５６で出力バッファ７２へも転送される。走行１の終了時には、マルチメディア番組の最初の４つの番組セグメント、すなわちＡ１、Ａ２、Ａ３及びＡ４が、出力バッファ７６に順次転送されたことが理解されよう。
【０１４７】
前述のように、非順次番組セグメント４８をステップ３５４でＤＡＳＤ６８に、またステップ３５６で出力バッファ７２へ同時に転送するプロセスは、好適には、受信された番組セグメント４８が、各セグメント・ブロックに対応して定義される第１の記憶位置に転送されるまで継続する。例えば、図２２及び図２３に示されるように、番組セグメントＡ１がブロックＡ５３の位置１に、セグメントＡ２がブロックＢ５５の位置６に、セグメントＡ３がブロックＣ５７の位置１１に、そしてセグメントＡ４がブロックＤ５９の位置１６に転送される。ＤＡＳＤ６８、出力バッファ７２、及び復号器７４への番組セグメント４８の調和的な同時転送は、加入者のテレビジョン７６上への選択マルチメディア番組の仮想の瞬時表現を提供する。続いて受信されるパケット３及びパケット４に含まれる番組セグメント４８は、ＤＡＳＤ６８上の記憶位置にそれぞれ走行２及び走行３で示されるように転送され、それにより表現制御窓９０の２０の記憶位置を充填する。所定数（この例では２０）の初期の非順次番組セグメント４８を受信し、ＤＡＳＤ６８上の表現制御窓９０バッファに記憶すると、そのことがステップ３６４でテストされ、新規の適所更新プロシジャが次にステップ３６６で、前述したように実行される。
【０１４８】
ステップ３６０で、セットトップ制御装置６４は、好適には入力バッファ６６の状態をモニタする。そしてオーバフロー状態が切迫している場合には、ステップ３６２で、好適にはマルチメディア・サーバ３０に、番組セグメント・パケットの伝送を一時的に停止するように要求する制御信号を送信する。入力バッファ６６のオーバフロー状態は、一般に正規の番組鑑賞の期間には発生すべきでない。なぜなら、番組セグメント・パケットの送信及び受信が、規定の伝送窓の間にパケットを転送することにより同期されるからである。例えば休止モードなどの、様々な表現制御窓９０機能モードが、通常、セットトップ制御システム６２からマルチメディア・サーバ３０への休止制御信号の伝送を生成する。例えば、パケット１に含まれ、入力バッファ６６に記憶される残りの番組セグメント４８は、妨害的なオーバフロー状態を矯正するために、追加のパケット伝送の停止の間に、ステップ３５４でＤＡＳＤ６８に転送される。
【０１４９】
更に図２６及び２７を参照すると、新規の非同期フォーマット方法に関わる重要な利点は、マルチメディアＤＡＳＤ６８に（及びそこから）転送される番組セグメント４８を同時に書込み、または表示することである。セグメントＡ１、Ａ２、Ａ３及びＡ４などの初期順次番組セグメントがステップ３５６及び３５８で表示された後、本明細書で開示される新規のフォーマット方法は、ステップ３７２で、ＤＡＳＤ６８に非同期にバッファリングされた番組セグメント４８を順次番組セグメントとしての読出しを提供する。ＤＡＳＤ６８から読み出された順次番組セグメント４８は、ステップ３７４で出力バッファ７２に転送され、ステップ３７６で復号器７４により復号され、続いてローカル表示装置７６に伝送される。
【０１５０】
次に図１０、図２２及び図２３、並びに図２８乃至図３０を参照して、ステップ３６６の新規の適所更新プロシジャについて説明する。ここで表現制御窓９０は走行３の完了後に充填されており、最後の順次番組セグメントＡ１２が走行３の間に位置１８から読み出され、顧客のテレビジョン７４上に表示され、また図２８乃至図３０に示されるオペレーションが、走行４で開始する連続走行に関連付けられるものとする。更に、番組セグメントＡ２１、Ａ２２、Ａ２３及びＡ２４を含むパケット５が受信され、入力バッファ６６に転送されたものとする。図２８乃至図３０に示される態様では、ＤＡＳＤ６８のアクチュエータ１１８は、好適にはステップ４００で、データ記憶ディスク１０８の下面螺旋トラック１１０の外径螺旋位置（ＯＳＤＬ）１９６に移動される。ステップ４０２では、下トランスジューサが好適には内側に螺旋を描きながら、第１の下ブロック（ＭＬＮ）ブロックＡ５３に進む。ステップ４０４で、次に新たに受信された番組セグメントＡ２１が、第１の下ブロック、すなわちブロックＡ５３内の、最も古い番組セグメント４８を含む記憶位置に書込まれる。これは以前に位置１に記憶されたセグメントＡ１に相当する。ステップ４０６で第１の下ブロック、すなわち、番組セグメントＡ１３に相当する、ブロックＡ５３に記憶される次の順次番組セグメント４８が、位置４から読み出され、ステップ４１０で復号されて、以前に読み出され表示された番組セグメントＡ１２に続いて、顧客のテレビジョン７６上に表示される。アクチュエータ１１８及び下トランスジューサ１１７は、ステップ４０８で、好適には下面螺旋データ・トラック１１０の中心線に沿って、内側に横断し続ける。
【０１５１】
他の番組セグメント記憶ブロック（ＭＬＮ＋１）がディスク下面に提供される場合、上書き４０４、読出し４０６、復号及び表示４１０の各ステップが、例えばブロックＢ５５などの、次の下ブロックに対して繰り返される。ブロックＢ５５の位置６に以前に記憶された番組セグメントＡ２を、新たに受信されたセグメントＡ２２により上書きし、次の順次セグメントＡ１４をブロックＢ５５の位置９から読出した後、アクチュエータ１１８及び下トランスジューサ１１７は、ステップ４１２で内径螺旋位置（ＩＳＤＬ）１９８に達するまで、下面螺旋トラック１１０を横断する。ステップ４１６で、ＩＳＤＬ１９８においてヘッド切り替えが実行され、上トランスジューサ１１６が活動化される。
【０１５２】
次に図２９のステップ４２２で、アクチュエータ１１８及び上トランスジューサ１１６が、上面螺旋トラック１１１に沿って外側に横断を開始し、例えばブロックＣ５７などの、第１の上面番組セグメント記憶ブロック（ＭＵＮ）に進む。ステップ４２４では、次に新たに受信された番組セグメントＡ２３が、ブロックＣ５７内の、最も古い番組セグメント４８を含む記憶位置に書込まれる。これは以前に位置１１に記憶されたセグメントＡ３に相当する。ステップ４２６で、番組セグメントＡ１５に相当する、ブロックＡ５３に記憶される次の順次番組セグメント４８が、位置１４から読み出され、ステップ４３０で復号されて、以前に読み出され表示された番組セグメントＡ１４に続いて顧客のテレビジョン７６上に表示される。アクチュエータ１１８及び上トランスジューサ１１６は、ステップ４２８で、好適には上面螺旋データ・トラック１１１の中心線に沿って、外側に横断し続ける。他の番組セグメント記憶ブロック（ＭＵＮ＋１）がディスク上面に提供される場合、上書き４２４、読出し４２６、復号及び表示４３０の各ステップが、例えばブロックＤ５９などの、次の上ブロックに対して繰り返される。
【０１５３】
ブロックＤ５９の位置１６に以前に記憶された番組セグメントＡ４を、新たに受信されたセグメントＡ２４により上書きし、次の順次セグメントＡ１６をブロックＤ５９の位置１９から読出した後、アクチュエータ１１８及び上トランスジューサ１１６は、ステップ４３２で外径螺旋位置（ＯＳＤＬ）１９６に達するまで、上面螺旋トラック１１１を横断する。ステップ４３６で、ＯＳＤＬ１９６においてヘッド切り替えが実行され、下トランスジューサ１１７が活動化される。次にステップ４３８で新規の適所更新プロシジャが、続く走行において繰り返される。以上から、この更新プロシジャが、表現制御窓９０バッファへの新たな番組セグメント４８の書込み、表現制御窓９０バッファからの以前に記憶された番組セグメント４８の順次的な読出し、及び以前に記憶された番組セグメント４８の上書きを提供することが理解されよう。
【０１５４】
新規の表現制御窓９０の別の機構は、以前に鑑賞されたペイ・パー・ビュー・マルチメディア番組に関連付けられる表現制御窓９０の内容の消去の提供である。消去プロシジャも、現在鑑賞されているマルチメディア番組の伝送の間に実行されることが望ましい表現制御窓９０の再構成プロシジャに関連して実行され得る。一般に、マルチメディア番組の鑑賞後、表現制御窓９０バッファを定義する記憶位置は、既に鑑賞された番組の番組セグメント・データを含む。続いて注文されるマルチメディア番組の番組セグメント・データを受信する以前に、表現制御窓９０の各記憶位置は、トランスジューサが記憶位置上を移動する間に、トランスジューサの書込み素子にＤＣ電流または単一周波数信号を与えることにより、消去され得る。
【０１５５】
代わりに、選択的消去プロシジャが採用されてもよく、それにより選択記憶位置が消去され、他の位置は、新たに注文されるマルチメディア番組に関連して新たに受信される番組セグメントにより上書きされる。例えば、図２２及び図２３に示される２０の各記憶位置が、以前に鑑賞されたマルチメディア番組の番組セグメントを含むと仮定する。更に、図１０に示される最初の２つのパケットに相当するパケット１及びパケット２が、入力バッファ６６により受信されているものとする。ここで入力バッファ６６は、少なくとも１０個の２秒圧縮番組セグメント４８を記憶するように構成されているものとする。走行１の間、セグメントＡ１及びＡ５が、最初にそれぞれブロックＡ５３の位置１及び位置２に記憶される。この例では、位置３、位置４及び位置５は、以前に鑑賞されたマルチメディア番組に関連する番組セグメントを含む。位置３、位置４及び位置５が螺旋を描きながらトランスジューサの書込み素子に接近するとき、消去信号が好適にはトランスジューサに供給され、これらの記憶位置を単にスキップするのではなく、これらを消去する。この選択的消去プロシジャは、好適には表現制御窓９０バッファが新たに注文されたマルチメディア番組に関連する番組セグメントにより充填されるまで実行される。
【０１５６】
図３０を参照すると、新規の螺旋／保持プロシジャがフローチャート形式で示される。ステップ４７２で、セットトップ制御装置６４は、好適には出力バッファ７２の状態をモニタする。ステップ４７４で加入者による休止コマンドの開始に際して、或いはステップ４７６で出力バッファ７２が切迫したオーバフロー状態であるとき、新規の螺旋／保持プロシジャが好適には実行される。最初にステップ４７８で、位置誤差オフセット・ランプ信号が中断される。この信号は、一定位置誤差信号に加算されて、アクチュエータ・サーボ制御に伝送され、螺旋トラック追従を機能させる。従って、ステップ４８０では、一定位置誤差信号だけがアクチュエータ・サーボ制御に伝送され、アクチュエータ及びトランスジューサを同心トラック追従モードに維持する。同心トラック追従モードは、好適には出力バッファ７２のオーバフロー状態が矯正されるか、加入者により開始された休止コマンドが終了されるまで、継続される（ステップ４８２）。位置誤差オフセット・ランプ信号は、ステップ４８４で一定位置誤差信号に加算され、アクチュエータ・サーボ制御に伝送されて、螺旋トラック追従を再開させる。次にステップ４８６で、出力バッファ７２への番組セグメントの転送が再開し、ステップ４８８で正規のオペレーションが継続する。
【０１５７】
もちろん当業者には、本発明の範囲または趣旨から逸脱すること無く、様々な変更及び追加が上述の態様に対して可能であることが理解されよう。従って、本発明の範囲は、上述の特定の態様に制限されるものではなく、特許請求の範囲及び開示された態様と等価なものによってのみ定義されるものである。
【０１５８】
まとめとして、本発明の構成に関して以下の事項を開示する。
【０１５９】
（１） 通信チャネルを介して、遠隔マルチメディア・サーバと通信するための、表示装置及び前記通信チャネルに接続されたマルチメディア制御システムであって、前記遠隔マルチメディア・サーバが、通信チャネルを介して、前記マルチメディア制御システムに、ソース番組セグメントのカスタム順序付けられた列へとセグメント化されたマルチメディア番組を伝送し、かつ各々の前記ソース番組セグメントは、前記マルチメディア番組の固有部分を表し、前記ソース番組セグメントのカスタム順序付けられた列は、非順次的に順序付けられたソース番組セグメントと順次的に順序付けられたソース番組セグメントとを含み、
前記マルチメディア制御システムは、
前記通信チャネルから受信された前記ソース番組セグメントのカスタム順序付けられた列をバッファリングするための入力バッファと、
少なくとも１つのデータ記憶ディスクを含み、前記入力バッファに接続された直接アクセス記憶装置と、
前記データ記憶ディスクへの、前記入力バッファ中にバッファリングされた前記ソース番組セグメントの書込みを調整し、かつ順次的に順序付けられたローカル番組セグメントとして、前記データ記憶ディスクから前記ソース番組セグメントの読込みを調整するための制御装置と、
を含み、
それによって、前記データ記憶ディスクから読み出された前記順次的に順序付けられたローカル番組セグメントが、前記表示装置上で順次表現されるために前記表示装置へ伝送される、前記マルチメディア制御システム。
（２） 前記制御装置が、前記データ記憶ディスク上への、前記通信チャネルから受信された前記非順次的に順次付けられたソース番組セグメントの書込みを調整し、かつ前記順次的に順序付けられたローカル番組セグメントとして、前記データ記憶ディスクから前記非順次的に順次付けられたソース番組セグメントの読込みを調整する、（１）に記載のマルチメディア制御システム。
（３） 前記マルチメディア・サーバが、前記通信チャネルにパケット中に配列された前記ソース番組セグメントを伝送し、前記各パケットが所定最大数以下の前記ソース番組セグメントを含み、
前記入力バッファが、前記通信チャネルから受信される前記各パケット内に配列された少なくとも前記所定最大数の前記ソース番組セグメントをバッファリングするためのメモリを含む、（１）に記載のマルチメディア制御システム。
（４） 前記マルチメディア・サーバが、圧縮されたソース番組セグメントとして、前記マルチメディア番組を定義するところの前記ソース番組セグメントを符号化するための符号化する手段を含み、
前記マルチメディア制御システムが、前記データ記憶ディスクから読み出された前記圧縮され順次的に順序付けられたローカル番組セグメントを復号するための復号器をさらに含む、（１）に記載のマルチメディア制御システム。
（５） 前記マルチメディア制御システムが、前記直接アクセス記憶装置及び前記入力バッファに接続された出力バッファをさらに含み、
前記制御装置が、同時に前記直接アクセス記憶装置及び前記出力バッファに前記通信チャネルから受信された少なくとも幾つかの前記ソース番組セグメントを転送するように調整する、（１）に記載のマルチメディア制御システム。
（６） 前記データ記憶ディスクが、
上面螺旋データ・トラックに沿って定義される複数の上面記憶位置を有するディスク上面と、
下面螺旋データ・トラックに沿って定義される複数の下面記憶位置を有するディスク下面と、
を含む、（１）に記載のマルチメディア制御システム。
（７） 前記データ記憶ディスクが、
第１の複数の前記ソース番組セグメントを記憶するための上面データ記憶領域を含むディスク上面と、
第２の複数の前記ソース番組セグメントを記憶するための下面データ記憶領域を含むディスク下面と、
を含み、かつ、
前記制御装置が、それぞれ前記上面データ記憶領域及び前記下面データ記憶領域に読み書きするように、前記通信チャネルから受信された前記第１及び第２の複数のソース番組セグメントを調整する、（１）に記載のマルチメディア制御システム。
（８） 前記制御装置が、前記データ記憶ディスクに前記通信チャネルから受信された所定数の前記ソース番組セグメントを書込み、かつ順次的に順序付けられたローカル番組セグメントとして、前記データ記憶ディスクから前記所定数の前記ソース番組セグメントの読込みを調整する、（１）に記載のマルチメディア制御システム。
（９） 前記データ記憶ディスクに書込まれた前記所定数の前記ソース番組セグメントが、先書き先読み方式で続いて受信されたソース番組セグメントにより上書きされる、（８）に記載のマルチメディア制御システム。
（１０） 前記制御装置が、先送りまたは反転表現制御信号に応答して、前記データ記憶ディスクから前記ソース番組セグメントの順方向及び逆方向の順次読込みをそれぞれ調整する、（１）に記載のマルチメディア制御システム。
（１１） 前記表示装置に接続された復号器と、
前記直接アクセス記憶装置及び前記復号器に接続された出力バッファと、
を含み、
前記制御装置が、前記直接アクセス記憶装置から前記順次ローカル番組セグメントの読込みを調整し、前記出力バッファのオーバフロー状態を阻む、（１）に記載のマルチメディア制御システム。
（１２） 前記制御装置が、前記遠隔マルチメディア・サーバに制御信号を伝達し、前記マルチメディア制御システムへ前記ソース番組セグメントの伝送を停止し、前記入力バッファのオーバフロー状態を阻む、（１）に記載のマルチメディア制御システム。
（１３） 通信チャネルを介して、遠隔マルチメディア・サーバと通信するための、表示装置及び前記通信チャネルに接続されたマルチメディア制御システムであって、前記遠隔マルチメディア・サーバが、通信チャネルを介して、前記遠隔マルチメディア制御システムに、ソース番組セグメントのカスタム順序付けられた列へと、セグメント化されたマルチメディア番組を伝送し、かつ各々の前記ソース番組セグメントは、前記マルチメディア番組の固有部分を表し、前記ソース番組セグメントのカスタム順序付けられた列は、非順次的に順序付けられたソース番組セグメントと順次的に順序付けられたソース番組セグメントとを含み、
前記マルチメディア制御システムが、
前記通信チャネルから受信された前記ソース番組セグメントのカスタム順序付けられた列をバッファリングするための入力バッファと、
少なくとも１つのデータ記憶ディスクを含み、前記入力バッファに接続された直接アクセス記憶装置と、
前記直接アクセス記憶装置に接続された出力バッファと、
前記出力バッファ及び前記表示装置に接続された復号器と、
前記データ記憶ディスクへの前記入力バッファ中にバッファリングされた前記ソース番組セグメントの書込みを調整し、かつ順次的に順序付けられたローカル番組セグメントとして、前記データ記憶ディスクから前記ソース番組セグメントの読込みを調整するための制御装置と、
を含み、
それによって、前記データ記憶ディスクから読み出された前記順次的に順序付けられたローカル番組セグメントが、前記出力バッファに転送され、かつ前記表示装置上で順次表現されるために前記復号器により復号される、前記マルチメディア制御システム。
（１４） 前記入力バッファと、前記直接アクセス記憶装置と、前記出力バッファとに接続された転送バッファを含む、（１３）に記載のマルチメディア制御システム。
（１５） 前記マルチメディア・サーバが、前記通信チャネルに、パケット中に配列された前記ソース番組セグメントのカスタム順序付けられた列を伝送し、前記各パケットが所定最大数以下の前記ソース番組セグメントを含み、
前記入力バッファが、前記通信チャネルから受信される前記各パケット内に配列された少なくとも前記所定最大数の前記ソース番組セグメントをバッファリングするためのメモリを含む、（１３）に記載のマルチメディア制御システム。
（１６） 前記データ記憶ディスクが、
上面螺旋データ・トラックに沿って定義された複数の上面記憶位置を有するディスク上面と、
下面螺旋データ・トラックに沿って定義された複数の下面記憶位置を有するディスク下面と、
を含む、（１３）に記載のマルチメディア制御システム。
（１７） 前記制御装置が、前記データ記憶ディスクへの、前記通信チャネルから受信された所定数のソース番組セグメントの書込み、かつ前記順次的に順序付けられたローカル番組セグメントとして、前記データ記憶ディスクから前記所定数のソース番組セグメントの読込みを調整する、（１３）に記載のマルチメディア制御システム。
（１８） 前記制御装置が、先送りまたは反転表現制御信号に応答して、前記データ記憶ディスクから前記ソース番組セグメントの順方向及び逆方向順次読込みをそれぞれ調整する、（１３）に記載のマルチメディア制御システム。
（１９） パケットに配列されたソース番組セグメントのカスタム順序付けられた列として、遠隔マルチメディア・サーバから受信されたマルチメディア番組の表現をローカルに制御する方法であって、各々の前記ソース番組セグメントは、前記マルチメディア番組の固有部分を表し、かつ前記ソース番組セグメントのカスタム順序付けられた列は、非順次的に順序付けられたソース番組セグメントと順次的に順序付けられたソース番組セグメントとを含み、
前記方法が、
直接アクセス記憶装置内に配置される少なくとも１つのデータ記憶ディスクの表面上に定義された複数のデータ記憶領域を有する前記直接アクセス記憶装置を提供するステップと、
前記ソース番組セグメントのパケットを入力バッファに受信するステップと、
少なくとも２つのデータ記憶領域に前記受信された前記ソース番組セグメントを書込むステップであって、前記書込むステップは、前記書込みを調整する機能を有する制御装置により行われる、前記書込むステップと、
順次的に順序付けられたローカル番組セグメントとして、前記少なくとも２つのデータ記憶領域から、前記ソース番組セグメントを読出すステップであって 、前記読出すステップは、前記読出しを調整する機能を有する制御装置により行われる、前記読出すステップと、
を含み、
それによって、前記データ記憶ディスクから読み出された前記順次的に順序付けられたローカル番組セグメントが、表示装置上で順次表現されるために前記表示装置へ伝送される、前記方法。
（２０） 前記順次的に順序付けられたローカル番組セグメントを復号するステップをさらに含むところの（１９）に記載の方法。
（２１） 前記書込みステップが、表示装置上に順次表現するように、前記表示装置に、順次受信された前記ソース番組セグメントを伝送する追加のステップと同時に実行される、（１９）に記載の方法。
（２２） 前記複数のデータ記憶領域が、前記少なくとも１つのデータ記憶ディスクの前記表面上に提供された螺旋データ・トラックに沿って定義される、（１９）に記載の方法。
（２３） 前記書込みステップが、前記少なくとも２つのデータ記憶領域に、連続的に受信されるパケットの前記ソース番組セグメントを、交互に書込むステップを含む、（１９）に記載の方法。
【図面の簡単な説明】
【図１】選択ビデオ番組を複数のユーザに配布する従来の通信システムのブロック図である。
【図２】マルチメディア番組を複数の加入者のセットトップ制御システムに、好適にはオンデマンド、ペイ・パー・ビュー方式で同時に配布する、新規のマルチメディア通信システムの一般化されたブロック図である。
【図３】選択マルチメディア番組を表す同期、非同期または同期／非同期組み合わせソース番組セグメント列を、複数の加入者のセットトップ制御システムに、好適にはオンデマンド、ペイ・パー・ビュー方式で通信する新規のマルチメディア・サーバの一般化されたブロック図である。
【図４】新規のマルチメディア・サーバの大容量記憶ライブラリ部分の一般化されたブロック図である。
【図５】各個別番組セグメントがマルチメディア番組の所定時間部分を表す、部分的同期圧縮ソース番組セグメント列を示す図である。
【図６】非同期ソース番組セグメント列部分及びそれに続く同期ソース番組セグメント列部分を含むカストマイズされた個別ソース番組セグメント列であり、各個別ソース番組セグメントがマルチメディア番組の所定時間部分を示す図である。
【図７】６０×１２０マトリックスに配列される７２００の個別１秒ソース番組セグメントを含む２時間マルチメディア番組を表す、初期に同期式に順序付けられたソース番組セグメント列を示す図である。
【図８】２０×３６０カストマイズ・マトリックスに配列される７２００の個別１秒ソース番組セグメントを含む２時間マルチメディア番組が、各々が３６００の非同期に順序付けられた個別１秒ソース番組セグメントを有する、２つの１０×３６０サブマトリックスまたはブロックにより構成される様子を示す図である。
【図９】２０×１８０カストマイズ・マトリックスに配列される３６００の個別２秒ソース番組セグメントを含む２時間マルチメディア番組が、各々が９００の非同期に順序付けられた個別２秒圧縮ソース番組セグメントを有する、４つの５×１８０サブマトリックスまたはブロックにより構成される様子を示す図である。
【図１０】連続伝送窓の間に、新規のマルチメディア・サーバにより伝送される最初の１２セグメント・パケットに含まれる非同期に順序付けられたソース・ビデオ・セグメントを示す図である。
【図１１】マルチメディア・サーバから好適にはオンデマンド、ペイ・パー・ビュー方式で受信されるソース番組セグメントを、マルチメディアＤＡＳＤ上へ非同期にフォーマットすることを容易にするように、遠隔マルチメディア・サーバと通信するように適応化された、新規の高機能セットトップ制御システムの一般化されたブロック図である。
【図１２】マルチメディア番組表現の一部を、先送り、反転、及び休止モードを含む複数の表現モードで制御するために、新規の高機能セットトップ制御システムを用いて実現される新規の表現制御窓を示す図である。
【図１３】マルチメディア番組の少なくとも一部を表す所定数の個別ソース番組セグメントをバッファリングし、選択マルチメディア番組のバッファリング部分の完全なローカルＶＣＲタイプの制御を提供するように適応化された、セットトップ制御システムの新規のマルチメディア直接アクセス記憶装置を示す図である。
【図１４】マルチメディア番組の少なくとも一部を表す個別ソース番組セグメントをバッファリングするように適応化された、複数のデータ記憶ディスクを含むセットトップ制御システムの新規のマルチメディア直接アクセス記憶装置の側面図である。
【図１５】同期及び非同期に順序付けられた個別ソース番組セグメントを、データ記憶ディスクの上面に配置される外側に向かう螺旋状のデータ・トラック上にバッファリングする、新規のデータ記憶アーキテクチャを示す図である。
【図１６】同期及び非同期に順序付けられた個別ソース番組セグメントを、データ記憶ディスクの下面に配置される内側に向かう螺旋状のデータ・トラック上にバッファリングする、新規のデータ記憶アーキテクチャを示す図である。
【図１７】各個別ソース番組セグメントがマルチメディア番組の１秒の時間部分を表し、データ記憶ディスクの下面及び上面に分散される２０秒表現制御窓バッファを定義する、最初の２０個の非同期に順序付けられたソース番組セグメントを示す図である。
【図１８】データ記憶ディスクの下面及び上面に配置される２０秒表現制御窓を定義する２０のデータ記憶位置、並びにディスク下面及び上面のそれぞれに配置される１０の記憶位置に、個別ソース番組セグメントを読み書きする新規の方法を示す図である。
【図１９】データ記憶ディスクの下面及び上面に配置される２０秒表現制御窓を定義する２０のデータ記憶位置、並びにディスク下面及び上面のそれぞれに配置される１０の記憶位置に、個別ソース番組セグメントを読み書きする新規の方法を示す図である。
【図２０】データ記憶ディスクの上面側に沿って、データ記憶ディスクの下面が重ねて示され、新規のフォーマット方法に従い、ディスク下面及び上面にそれぞれ配置される１０のデータ記憶位置が、任意の時刻に、２０秒表現制御窓バッファを構成する２０の個別ソース番組セグメントをバッファリングする様子を示す図である。
【図２１】データ記憶ディスクの上面側に沿って、データ記憶ディスクの下面が重ねて示され、新規のフォーマット方法に従い、ディスク下面及び上面にそれぞれ配置される１０のデータ記憶位置が、任意の時刻に、２０秒表現制御窓バッファを構成する２０の個別ソース番組セグメントをバッファリングする様子を示す図である。
【図２２】データ記憶ディスクの下面及び上面に配置される４０秒表現制御窓を定義する４０のデータ記憶位置、並びにディスク下面及び上面のそれぞれに配置される２つのセグメント・ブロックに編成される１０の記憶位置に、個別ソース番組セグメントを読み書きする新規の方法を示す図である。
【図２３】データ記憶ディスクの下面及び上面に配置される４０秒表現制御窓を定義する４０のデータ記憶位置、並びにディスク下面及び上面のそれぞれに配置される２つのセグメント・ブロックに編成される１０の記憶位置に、個別ソース番組セグメントを読み書きする新規の方法を示す図である。
【図２４】加入者のセットトップ制御システムの新規のマルチメディア直接アクセス記憶装置上に提供される表現制御窓バッファの構成に関連する構成パラメータに従い、マルチメディア番組を表現するソース番組セグメントのオンデマンド伝送を提供するように、加入者のセットトップ制御システムと通信するときに、新規のマルチメディア・サーバにより実行される一般的な処理ステップのフローチャートを示す図である。
【図２５】加入者のセットトップ制御システムの新規のマルチメディア直接アクセス記憶装置上に提供される表現制御窓バッファの構成に関連する構成パラメータに従い、マルチメディア番組を表現するソース番組セグメントのオンデマンド伝送を提供するように、加入者のセットトップ制御システムと通信するときに、新規のマルチメディア・サーバにより実行される一般的な処理ステップのフローチャートを示す図である。
【図２６】セットトップ制御システムの新規のマルチメディア直接アクセス記憶装置上に提供される表現制御窓バッファの構成に関連する構成パラメータに従い、選択マルチメディア番組を表すソース番組セグメントのオンデマンド伝送を受信するように、遠隔マルチメディア・サーバと通信するときに、新規の高機能セットトップ制御システムにより実行される一般的な処理ステップのフローチャートを示す図である。
【図２７】セットトップ制御システムの新規のマルチメディア直接アクセス記憶装置上に提供される表現制御窓バッファの構成に関連する構成パラメータに従い、選択マルチメディア番組を表すソース番組セグメントのオンデマンド伝送を受信するように、遠隔マルチメディア・サーバと通信するときに、新規の高機能セットトップ制御システムにより実行される一般的な処理ステップのフローチャートを示す図である。
【図２８】選択マルチメディア番組の一部を表すカスタム順序の個別ソース番組セグメント列を、新規のマルチメディア直接アクセス記憶装置上に提供される表現制御窓バッファに書込むとき、並びに個別ソース番組セグメントを直接アクセス記憶装置から、新規の適所更新フォーマット方法に従い、順次的な個別ローカル番組セグメント列として読出すとき、新規の高機能セットトップ制御システムにより実行される一般的な処理ステップのフローチャートを示す図である。
【図２９】選択マルチメディア番組の一部を表すカスタム順序の個別ソース番組セグメント列を、新規のマルチメディア直接アクセス記憶装置上に提供される表現制御窓バッファに書込むとき、並びに個別ソース番組セグメントを直接アクセス記憶装置から、新規の適所更新フォーマット方法に従い、順次的な個別ローカル番組セグメント列として読出すとき、新規の高機能セットトップ制御システムにより実行される一般的な処理ステップのフローチャートを示す図である。
【図３０】新規のマルチメディア直接アクセス記憶装置の螺旋／保持オペレーションの実行に関連する一般的な処理ステップのフローチャートを示す図である。
【符号の説明】
１０ 中央サーバ
１４ 電話注文システム
１６ ＰＳＴＮ
１８ 電話回線
２０ ユーザ
２２ 復号器ボックス
３０ 中央マルチメディア・サーバ
３２ コーダ
３３ 指標パーサ
３４ 制御装置
３５ デジタル記憶装置
３６ 請求システム
３７ ＤＲＡＭ記憶装置
３８ ビデオ・パーサ
３９ アナログ記憶装置
４１ ステージング記憶装置
４２ 配布スイッチ
４４ 通信チャネル
４６ 順次セグメント列
４８ マルチメディア番組セグメント
５０、５２、５３、５５、５７、５９ サブマトリックス（ブロック）
５１ カストマイズ・マトリックス
５４ カスタム順序セグメント列
６４ セットトップ制御装置
６６ 入力バッファ
６７ ＤＡＳＤ制御装置
６８ 直接アクセス記憶装置
７２ 出力バッファ
７５ データ・チャネル
７６ テレビジョン
７８ サーバ制御ライン
９０ 仮想記憶表現装置
９１ 逆方向窓部分
９３ 順方向窓部分
９５ 現表示時間基準
１０５ ディスク外縁
１０７ ディスク内縁
１０８ データ記憶ディスク
１１０、１１１ 螺旋データ・トラック
１１２ アクチュエータ・アーム
１１４ スピンドル・モータ
１１６ トランスジューサ／スライダ・アセンブリ
１１７ ロード／アンロード・ランプ
１１８ アクチュエータ
１２０ 永久磁石構造
１２２ アクチュエータ・シャフト
１２３ コイル・アセンブリ
１２４ 回路カード
１９６ 外径螺旋位置（ＯＳＤＬ）
１９８ 内径螺旋位置（ＩＳＤＬ）
２００ ディスク中心軸

Claims (23)

  1. 通信チャネルを介して、遠隔マルチメディア・サーバと通信するための、表示装置及び前記通信チャネルに接続されたマルチメディア制御システムであって、前記遠隔マルチメディア・サーバが、通信チャネルを介して、前記マルチメディア制御システムに、ソース番組セグメントのカスタム順序付けられた列へとセグメント化されたマルチメディア番組を伝送し、かつ各々の前記ソース番組セグメントは、前記マルチメディア番組の固有部分を表し、前記ソース番組セグメントのカスタム順序付けられた列は、非順次的に順序付けられたソース番組セグメントと順次的に順序付けられたソース番組セグメントとを含み、
    前記マルチメディア制御システムは、
    前記通信チャネルから受信された前記ソース番組セグメントのカスタム順序付けられた列をバッファリングするための入力バッファと、
    少なくとも１つのデータ記憶ディスクを含み、前記入力バッファに接続された直接アクセス記憶装置と、
    前記データ記憶ディスクへの、前記入力バッファ中にバッファリングされた前記ソース番組セグメントの書込みを調整し、かつ順次的に順序付けられたローカル番組セグメントとして、前記データ記憶ディスクから前記ソース番組セグメントの読込みを調整するための制御装置と、
    を含み、
    それによって、前記データ記憶ディスクから読み出された前記順次的に順序付けられたローカル番組セグメントが、前記表示装置上で順次表現されるために前記表示装置へ伝送される、前記マルチメディア制御システム。
  2. 前記制御装置が、前記データ記憶ディスク上への、前記通信チャネルから受信された前記非順次的に順次付けられたソース番組セグメントの書込みを調整し、かつ前記順次的に順序付けられたローカル番組セグメントとして、前記データ記憶ディスクから前記非順次的に順次付けられたソース番組セグメントの読込みを調整する、請求項１に記載のマルチメディア制御システム。
  3. 前記マルチメディア・サーバが、前記通信チャネルにパケット中に配列された前記ソース番組セグメントを伝送し、前記各パケットが所定最大数以下の前記ソース番組セグメントを含み、
    前記入力バッファが、前記通信チャネルから受信される前記各パケット内に配列された少なくとも前記所定最大数の前記ソース番組セグメントをバッファリングするためのメモリを含む、請求項１に記載のマルチメディア制御システム。
  4. 前記マルチメディア・サーバが、圧縮されたソース番組セグメントとして、前記マルチメディア番組を定義するところの前記ソース番組セグメントを符号化するための符号化する手段を含み、
    前記マルチメディア制御システムが、前記データ記憶ディスクから読み出された前記圧縮され順次的に順序付けられたローカル番組セグメントを復号するための復号器をさらに含む、請求項１に記載のマルチメディア制御システム。
  5. 前記マルチメディア制御システムが、前記直接アクセス記憶装置及び前記入力バッファに接続された出力バッファをさらに含み、
    前記制御装置が、同時に前記直接アクセス記憶装置及び前記出力バッファに前記通信チャネルから受信された少なくとも幾つかの前記ソース番組セグメントを転送するように調整する、請求項１に記載のマルチメディア制御システム。
  6. 前記データ記憶ディスクが、
    上面螺旋データ・トラックに沿って定義される複数の上面記憶位置を有するディスク上面と、
    下面螺旋データ・トラックに沿って定義される複数の下面記憶位置を有するディスク下面と、
    を含む、請求項１に記載のマルチメディア制御システム。
  7. 前記データ記憶ディスクが、
    第１の複数の前記ソース番組セグメントを記憶するための上面データ記憶領域を含むディスク上面と、
    第２の複数の前記ソース番組セグメントを記憶するための下面データ記憶領域を含むディスク下面と、
    を含み、かつ、
    前記制御装置が、それぞれ前記上面データ記憶領域及び前記下面データ記憶領域に読み書きするように、前記通信チャネルから受信された前記第１及び第２の複数のソース番組セグメントを調整する、請求項１に記載のマルチメディア制御システム。
  8. 前記制御装置が、前記データ記憶ディスクに前記通信チャネルから受信された所定数の前記ソース番組セグメントを書込み、かつ順次的に順序付けられたローカル番組セグメントとして、前記データ記憶ディスクから前記所定数の前記ソース番組セグメントの読込みを調整する、請求項１に記載のマルチメディア制御システム。
  9. 前記データ記憶ディスクに書込まれた前記所定数の前記ソース番組セグメントが、先書き先読み方式で続いて受信されたソース番組セグメントにより上書きされる、請求項８に記載のマルチメディア制御システム。
  10. 前記制御装置が、先送りまたは反転表現制御信号に応答して、前記データ記憶ディスクから前記ソース番組セグメントの順方向及び逆方向の順次読込みをそれぞれ調整する、請求項１に記載のマルチメディア制御システム。
  11. 前記表示装置に接続された復号器と、
    前記直接アクセス記憶装置及び前記復号器に接続された出力バッファと、
    を含み、
    前記制御装置が、前記直接アクセス記憶装置から前記順次ローカル番組セグメントの読込みを調整し、前記出力バッファのオーバフロー状態を阻む、請求項１に記載のマルチメディア制御システム。
  12. 前記制御装置が、前記遠隔マルチメディア・サーバに制御信号を伝達し、前記マルチメディア制御システムへ前記ソース番組セグメントの伝送を停止し、前記入力バッファのオーバフロー状態を阻む、請求項１に記載のマルチメディア制御システム。
  13. 通信チャネルを介して、遠隔マルチメディア・サーバと通信するための、表示装置及び前記通信チャネルに接続されたマルチメディア制御システムであって、前記遠隔マルチメディア・サーバが、通信チャネルを介して、前記遠隔マルチメディア制御システムに、ソース番組セグメントのカスタム順序付けられた列へと、セグメント化されたマルチメディア番組を伝送し、かつ各々の前記ソース番組セグメントは、前記マルチメディア番組の固有部分を表し、前記ソース番組セグメントのカスタム順序付けられた列は、非順次的に順序付けられたソース番組セグメントと順次的に順序付けられたソース番組セグメントとを含み、
    前記マルチメディア制御システムが、
    前記通信チャネルから受信された前記ソース番組セグメントのカスタム順序付けられた列をバッファリングするための入力バッファと、
    少なくとも１つのデータ記憶ディスクを含み、前記入力バッファに接続された直接アクセス記憶装置と、
    前記直接アクセス記憶装置に接続された出力バッファと、
    前記出力バッファ及び前記表示装置に接続された復号器と、
    前記データ記憶ディスクへの前記入力バッファ中にバッファリングされた前記ソース番組セグメントの書込みを調整し、かつ順次的に順序付けられたローカル番組セグメントとして、前記データ記憶ディスクから前記ソース番組セグメントの読込みを調整するための制御装置と、
    を含み、
    それによって、前記データ記憶ディスクから読み出された前記順次的に順序付けられたローカル番組セグメントが、前記出力バッファに転送され、かつ前記表示装置上で順次表現されるために前記復号器により復号される、前記マルチメディア制御システム。
  14. 前記入力バッファと、前記直接アクセス記憶装置と、前記出力バッファとに接続された転送バッファを含む、請求項１３に記載のマルチメディア制御システム。
  15. 前記マルチメディア・サーバが、前記通信チャネルに、パケット中に配列された前記ソース番組セグメントのカスタム順序付けられた列を伝送し、前記各パケットが所定最大数以下の前記ソース番組セグメントを含み、
    前記入力バッファが、前記通信チャネルから受信される前記各パケット内に配列された少なくとも前記所定最大数の前記ソース番組セグメントをバッファリングするためのメモリを含む、請求項１３に記載のマルチメディア制御システム。
  16. 前記データ記憶ディスクが、
    上面螺旋データ・トラックに沿って定義された複数の上面記憶位置を有するディスク上面と、
    下面螺旋データ・トラックに沿って定義された複数の下面記憶位置を有するディスク下面と、
    を含む、請求項１３に記載のマルチメディア制御システム。
  17. 前記制御装置が、前記データ記憶ディスクへの、前記通信チャネルから受信された所定数のソース番組セグメントの書込み、かつ前記順次的に順序付けられたローカル番組セグメントとして、前記データ記憶ディスクから前記所定数のソース番組セグメントの読込みを調整する、請求項１３に記載のマルチメディア制御システム。
  18. 前記制御装置が、先送りまたは反転表現制御信号に応答して、前記データ記憶ディスクから前記ソース番組セグメントの順方向及び逆方向順次読込みをそれぞれ調整する、請求項１３に記載のマルチメディア制御システム。
  19. パケットに配列されたソース番組セグメントのカスタム順序付けられた列として、遠隔マルチメディア・サーバから受信されたマルチメディア番組の表現をローカルに制御する方法であって、各々の前記ソース番組セグメントは、前記マルチメディア番組の固有部分を表し、かつ前記ソース番組セグメントのカスタム順序付けられた列は、非順次的に順序付けられたソース番組セグメントと順次的に順序付けられたソース番組セグメントとを含み、
    前記方法が、
    直接アクセス記憶装置内に配置される少なくとも１つのデータ記憶ディスクの表面上に定義された複数のデータ記憶領域を有する前記直接アクセス記憶装置を提供するステップと、
    前記ソース番組セグメントのパケットを入力バッファに受信するステップと、
    少なくとも２つのデータ記憶領域に前記受信された前記ソース番組セグメントを書込むステップであって、前記書込むステップは、前記書込みを調整する機能を有する制御装置により行われる、前記書込むステップと、
    順次的に順序付けられたローカル番組セグメントとして、前記少なくとも２つのデータ記憶領域から、前記ソース番組セグメントを読出すステップであって、前記読出すステップは、前記読出しを調整する機能を有する制御装置により行われる、前記読出すステップと、
    を含み、
    それによって、前記データ記憶ディスクから読み出された前記順次的に順序付けられたローカル番組セグメントが、表示装置上で順次表現されるために前記表示装置へ伝送される、前記方法。
  20. 前記順次的に順序付けられたローカル番組セグメントを復号するステップをさらに含むところの請求項１９に記載の方法。
  21. 前記書込みステップが、表示装置上に順次表現するように、前記表示装置に、順次受信された前記ソース番組セグメントを伝送する追加のステップと同時に実行される、請求項１９に記載の方法。
  22. 前記複数のデータ記憶領域が、前記少なくとも１つのデータ記憶ディスクの前記表面上に提供された螺旋データ・トラックに沿って定義される、請求項１９に記載の方法。
  23. 前記書込みステップが、前記少なくとも２つのデータ記憶領域に、連続的に受信されるパケットの前記ソース番組セグメントを、交互に書込むステップを含む、請求項１９に記載の方法。
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