JP3907947B2 - Ｓｄｔｖデバイスを用いたｈｄｔｖの編集およびエフェクトの事前視覚化 - Google Patents
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Description
【０００１】
（発明の分野）
本発明は、高品位ビデオ・データの編集に関する。
（発明の背景）
現在、標準品位テレビジョン（ＳＤＴＶ）解像度エディタが存在し、ビデオ・データを編集するために用いられている。リアル・タイムに複合信号（composite）を作成し、エフェクトを編集することが可能である。しかしながら、高品位テレビジョン（ＨＤＴＶ）解像度のビデオ・データを編集するには、高品位（ＨＤ）編集機器はコスト的に不可能な場合があり、編集するＨＤビデオ・データは、多くの場合、編集を行なう毎に記憶システムに格納し、エフェクトを作成した後でなければ、ＨＤビデオ・データを編集した結果は視認できない。より多くの編集が必要な場合、ＨＤビデオ・データをエディタに送り、編集し、再度記憶システムにセーブする。こうして、編集した形を視認することができる。このプロセスは費用および時間がかかる。
【０００２】
高品位テレビジョン（ＨＤＴＶ）解像度システムの発展および将来の標準に対する不確実性により、コスト効率的にＨＤＴＶビデオ・データを編集することが求められている。現在のＳＤＴＶシステムは、元のＨＤＴＶ圧縮ビデオ・データの編集やディジタル・ビデオ操作を行なうことができず、編集したＨＤＴＶビデオ・データを最大解像度で表示する能力を得ることができない。
（発明の概要）
本発明は、高品位（ＨＤ）ビデオ・データに追加するエフェクトのリアル・タイム事前視覚化、および追加したエフェクトを含むＨＤビデオ・データのリアル・タイム・レンダリングのためのシステムを提供する。このシステムは、ＨＤビデオ・データを再フォーマットし、標準品位（ＳＤ）機器の帯域制限内に収まるようにするリサイザ（resizer)を含む。
【０００３】
したがって、一態様は、高品位ビデオ・データを編集するシステムである。ランダム・アクセス・コンピュータ読み取り可能および再書き込み可能な記憶システムが、高品位ビデオ・データをデータ・ファイル単位で格納する。高品位ビデオ・システムは、高品位ビデオ・データ・ルータを含み、記憶システムから高品位ビデオ・データを受け取り、高品位ビデオ・データを第１および第２出力に送出する。ルータの第１出力にリサイザを接続する。リサイザは、高品位ビデオ・データに基づいて標準品位解像度ビデオ・データを与える出力を有する。ルータの第２出力には、高品位出力モジュールが接続されている。標準品位ビデオ編集システムは、リサイザの出力を受け取る入力を有する標準品位ディジタル・ビデオ・エフェクト・モジュールと、標準品位モニタまたはコンピュータ・モニタのような、エフェクトを追加したビデオ・データを事前視覚化するためのディスプレイとを含む。ビデオ・データは、高品位フレーム・レートで、標準品位ディジタル・ビデオ・エフェクト・モジュールから出力される。
【０００４】
別の態様は、標準品位ビデオ機器を用いて、高品位ビデオ・データを編集する方法である。高品位ビデオ・データを受け取り、標準品位ビデオ機器の帯域幅に合わせるようにリサイズする（resize）。標準品位ビデオ機器を用いて、リサイズした高品位ビデオ・データに、エフェクトをリアル・タイムで追加し、有為かしたエフェクトを含むリサイズ版高品位ビデオ・データを、標準品位ビデオ機器上で事前視覚化する。追加したエフェクトを含む最大解像度の高品位ビデオ・データをレンダリングする。
【０００５】
別の態様は、高品位フレーム・レートで編集したデータを最大解像度で視認するための高品位テレビジョン解像度モニタの使用である。
別の態様は、高品位ビデオ・データ・ルータとしての、マルチフォーマット・ルータの使用である。
【０００６】
別の態様は、高品位ビデオ・データの元のコピーをデータ・ファイルにセーブし、メモリ内に元の高品位ビデオ・データを不変のまま保持しながら、高品位ビデオ・データをリサイズすることである。
【０００７】
別の態様は、エフェクトを追加した最大解像度の高品位ビデオ・データをレンダリングした結果を、データ・ファイルに格納することである。
（詳細な説明）
図１ａは、編集すべき単一ビデオ・データ・ストリームによって、高品位テレビジョン（ＨＤＴＶ）解像度ビデオ・データを編集するシステムの一実施形態のブロック図である。図１ａは、バス１４４によってＨＤ記憶システム１０２に接続されている高品位（ＨＤ）ビデオ・システム１０４を含む。ＨＤビデオ・システム１０４は、バス１４５によって標準品位テレビジョン（ＳＤＴＶ）解像度フレーム・バッファ１２６にも接続されている。一方、標準品位テレビジョン（ＳＤＴＶ）解像度フレーム・バッファ１２６はディスプレイ１３８に接続されている。ディスプレイ１３８は、コンピュータ・ディスプレイまたは標準品位（ＳＤ）モニタのような、順送りまたはインターレース・フォーマットとすることができる。表示するデータは、ＨＤビデオ・データのフォーマットに関連する（例えば、ＨＤデータが順送りフォーマットの場合、ＳＤディスプレイは順送りフォーマット・ディスプレイとなる）。ＨＤＴＶビデオ入力／出力モジュール１４０をルータ１２０の出力に接続し、ＨＤＴＶモニタ１４２に出力を与える。別の編集システムが、１９９８年４月２日に出願された、Morton Tarr et al.による“EDITING SYSTEM WITH ROUTER FOR CONNECTION TO HDTV CIRCUITRY”と題する米国特許出願において見出すことができる。
【０００８】
ディジタルＨＤＴＶビデオ信号を標準システムの伝送帯域幅に収めるためには（例えば、米国テレビジョンシステム委員会（ＮＴＳＣ）またはシーケンシャル・カラーおよびメモリ（ＳＥＣＡＭ）規格に準拠したシステム）、ＨＤＴＶビデオ信号は、通常約５：１の比率を用いて圧縮すればよい。例えば、ＮＴＳＣ規格は、４：３のアスペクト比（幅対高さの比率）、画面当たり５２５本の走査線、および６ＭＨｚのテレビジョン信号帯域を要件とする。ＳＥＣＡＭ規格は、画面当たり６２５本の走査線、および８ＭＨｚのテレビジョン信号帯域幅を指定する。ＳＤＴＶ解像度ビデオ・フォーマットは、通常、７０４画素対４８０ライン、または６４０画素対４８０ラインである。対照的に、ＨＤＴＶ解像度ビデオ・データは通常、３０ＭＨｚの帯域幅を要件とし、１フレームにおける走査線数は２倍であり、アスペクト比を１６：９に変更する。ＨＤＴＶ解像度ビデオは通常１９２０画素対１０８０ラインであるが、順送りまたはインターレース・フォーマットでは１２８０画素対７２０ラインのような別のフォーマットでもよい。ＨＤビデオ・データは、例えば、８または１０ビット精度で３０フレーム／秒よりも高い成分レートを有する、５２５走査線よりも高い解像度のデータのような、ＳＤビデオ・データよりも解像度が高いあらゆるデータを含むことができる。ＨＤデータは、インターレースするか、または順送りに走査することができ、本発明はいずれのフォーマットにも限定されない。
【０００９】
本発明の一実施形態では、図１ａの単一ストリーム編集システムは、リアル・タイムで動作し、ノンリニア高品位記憶システム１０２をランダムにシーケンスすることによって、カット編集を行い、所望のビデオ・シーケンスによって示される順序でデータを出力することができる。記憶システム１０２は、例えば、ランダムにアクセス可能なディスク・アレイとするとよい。
【００１０】
図１ａのＨＤビデオ・システム１０４は、ビデオ・データを受け取り、ＨＤビデオ入力／出力モジュール１４０、フレーム・バッファ１２２またはリサイザ１２４にビデオ・データを送るＨＤビデオ・データ・ルータ１２０を含む。リサイザ１２５は、解像度が高い方のデータを、解像度が低いフォーマットに調節する。例えば、リサイザ１２４は、ＨＤビデオ・データをフォーマットし直して、ＳＤＴＶ機器の帯域幅に合った出力を与える。ＳＤＴＶ機器は、通常、３０フレーム／秒未満の成分レートを有する５２５走査線未満の解像度を有するデータを処理することができる。リサイザ１２４の出力は、ＳＤＴＶフレーム・バッファ１２６に送られる。リサイザ１２４は、ＨＤＴＶ−ビデオ・データをフォーマットし直し、ＳＤＴＶ表現がＮＴＳＣモニタまたはＲＧＢコンピュータ・モニタ１３８のようなＳＤＴＶ機器上に表示できるようにする。リサイザ１２４がデータをフォーマットし直す前に、データにロー・パス・フィルタをかけ、データのエイアシングを回避する。次いで、リサイザ１２４は所望の出力データのみを発生する。
【００１１】
図１ｂはリサイザの一例を示す。図１ｂに示すリサイザは、ＨＤビデオ・データのルーマ成分に動作する。同様のリサイザ回路を用いて、ＨＤビデオ・データのクロマ成分をリサイズすることも可能である。デマルチプレクサ１９０は、ＨＤビデオ・データを入力として受け取る。デマルチプレクサ１９０は、１４８．５ＭＨｚのＨＤビデオ・ストリームを２つの７４．２５ＭＨｚストリームに分離する。その１つはルーマ成分を含み、他方はクロマ成分を含む。データ・レートが７４．２５ＭＨｚの場合、リサイザ内において現場プログラム可能なゲート・アレイ（ＦＰＧＡ）を用いる。このレートは、ＦＰＧＡデバイスの範囲内である。代替実施形態では、特定用途集積回路（ＡＳＩＣ）を用いることも可能である。
【００１２】
図１ｂに示す実施形態は、５−タップ・フィルタを用いて、５：１リサイズ動作を行なう。しかしながら、フィルタ・タップの数は、他のリサイズ動作を行なう際には、変更することができる。リサイザは、データ・レートを１９２０／７２０の比率で変更し、ＳＤＴＶに準拠したビデオを生成する。垂直カウンタ１９６、水平カウンタ１９７、および係数記憶部１９８に格納してある値を変更することによって、リサイザはビデオをあらゆる任意のサイズに拡縮可能である。
【００１３】
ビデオのルーマ成分は、ＨＤビデオ・レートで第１レジスタ・セット１９２に入力され、次いで水平リサイズ係数によって決定されるレートで第２レジスタ・セット１９３に入力される。所望の水平画素値は、５つの現係数をそれぞれの入力画素と乗算し、結果を合計することによって算出する。係数は、各入力画素に与えられる重みを決定する機能を表す。新しい出力画素の各々を算出した後、水平カウンタによって決定される値だけ入力データを進ませることによって、次の画素を算出するのに適したデータを表す。入力画像をＮ：１の比率で縮小する動作では、水平リサイズ回路は、平均で、Ｎ個の７４．２５クロック・サイクル毎に新たな画素を生成する。
【００１４】
水平リサイザの出力は、７４．２５ＭＨｚのＨＤ成分クロック・レートで、選択されたクロック・サイクル上でＦＩＦＯ１９５上に書き込むことができる。２７ＭＨｚのＳＤレートでＦＩＦＯ１９５からデータを読み出し、ＳＤクロック・レートで垂直リサイズ動作を行なう。垂直リサイザは、水平リサイザと同様に動作するが、次の出力値を算出する前に、画素ではなく、リサイズしたラインを格納する。
【００１５】
図１には示さない中間記憶素子を用いて、要求クロック・レートにおけるデータを容易に行なうようにすることも可能である。係数およびカウント値は、デバイスに格納するか、あるいはホスト・コンピュータまたはその他の制御デバイスによってロードすることも可能である。
【００１６】
マルチメディア・データのオーサリング、処理および表示を行なうために使用可能なシステム（例えば、ＨＤビデオ・システム１０４）は７種類ある。これらのシステムは、データを変更し、異なるデータの組み合わせを定義し、新たなデータを作成し、データをユーザに表示するために用いることができる。これらの種類のシステムを実現するための種々の技術が、当技術分野では公知である。
【００１７】
マルチメディア・オーサリング、処理および再生システムは、通常、マルチメディア組成を表すデータ構造を有する。このデータ構造は、究極的に、一意の識別子またはファイル名のようなソース・マテリアルの識別子を用いて、ディジタル化ビデオまたはオーディオのようなソース・マテリアルのクリップ、および恐らくは当該クリップを定義するソース・マテリアル内の時間範囲を意味する。識別子は、ソース・マテリアルのファイル名を識別するために同等のデータ・ファイル・リストと共に用いられる形式とすることができる。インデックスを用いて、ソース内の時間範囲を対応するファイル内のバイト範囲に換算することも可能である。このバイト範囲は、ファイルのセグメント・テーブルと共に用いて、必要なデータのセグメント、およびデータを検出する記憶装置を識別することができる。
【００１８】
リスト構造を用いて、マルチメディア組成の一部を表すことができる。クリップは、ソース識別子に対する参照、および当該リスト内の範囲を含むことができる。一般に、時間的組成（temporal composition）内の各メディア・トラック毎に、このようなリストがある。組成を表すために用いることができるデータ構造は、多種多様である。リスト構造に加えて、更に複雑な構造が、１９９３年１０月２３日に公開された、ＰＣＴ公開出願ＷＯ９３／２１６３６に示されている。マルチメディア組成のその他の代表例は、Avid Technology,IncからのOpen Media Framework Interchange Specification、Multimedia Task ForceからのAdvanced Authoring Format、Apple ComputerからのQuickTime、ＭｉｃｒｏｓｏｆｔからのDirectShow、およびＰＣＴ公開ＷＯ９６／２６６００に示されてるように、これもApple ComputerからのBentoによって定義されるものを含む。
【００１９】
先に説明しマルチメディア・プログラムを表すために用いられるデータ構造は、多数の種類のデータを用い、同期を取り表示することができる。最も一般的な例は、オーディオ（多くの場合４本以上のストリームまたはトラック）を伴うモーション・ビデオ（多くの場合、２つ以上のストリームまたはトラック）を含むテレビジョン・プログラムまたはフィルムの製作である。
【００２０】
ビデオおよびオーディオ・データは異なるデータ・ファイルに格納することができ、任意に組み合わせることができるので、これら異なるデータ・ファイルのデータに対する要求を効率的に管理すれば、一層高い処理能力を得ることができる。例えば、アプリケーションは、データを読み取り可能なストリームを特定し、必要であれば、読み取るべきデータ量を判定することができる。この種の読み取り動作の管理を行なうプロセスは、米国特許第５，０４５，９４０号に示されている。一般に、アプリケーションは、どのストリームが、表示のために得られる最小量のデータを有するかについて判定する。そのストリームに対して再生すべきデータに十分なメモリ量があり、あるデータ量を効率的に読み取ることができる場合、そのデータをファイルから読み出す。あるストリームに対するデータが要求されると判定した場合、セグメントが格納されている記憶装置から選択した１つの記憶装置から、データの各セグメントが要求される。記憶装置から要求されるファイルを識別するために、編集システムは、組成を表すデータ構造をファイル名およびそのファイル内における範囲に換算することができる。
【００２１】
図１ａにおいて、ディスク・バッファ・メモリ１１４は、例えば、巡回バッファとすることができ、一連のディジタル・スチル画像を受け取る。各スチル画像は、ＨＤ記憶システム１０２からのモーション・ビデオ・データの単一のフレーム、即ち、２フィールドを表すことができ、あるいは単一フィールドを表すことができる。これは、編集したビデオ・データをレンダリングするために処理される。例えば、Avid Technology,Inc.によるMedia Composer編集システムにおいて用いられるソフトウエアのようなアプリケーション・ソフトウエアは、一連のディジタル・スチル画像を再生し、操作してバッファ・メモリ１１４内に入れることができる。ディスク・バッファ・メモリ１１４は、多数のビデオ・フレームを保持し、これらを１つ以上のコーダ／デコーダ・プロセッサ（コデック）１１６を介してルータ１２０に送り出し、ノンリニア・アクセス記憶システム１０２と共にリニア・デバイスを用いる場合のオーバーヘッドを低減する。
【００２２】
ＳＤＴＶモニタまたはコンピュータ・ディスプレイのようなディスプレイ１３８がＳＤＴＶフレーム・バッファ１２６に接続され、ユーザ指定の編集を含むように処理されたＨＤＴＶ複合信号を事前視覚化するために用いられる。ＨＤＴＶモニタ１４２は、ＨＤＴＶビデオＩ／Ｏモジュール１４０から出力を受け取り、ＳＤＴＶ機器上で事前視覚化した編集を含む、レンダリングしたＨＤＴＶ複合信号を最大解像度で視認するために用いられる。
【００２３】
処理素子間のデータ・フローを制御する相互接続プロトコルを用いて非同期のデータ処理素子を相互接続することを可能にするハードウエア・データフロー・インターフェースを用いて、図１ａ、図１ｃないし図３、および図５ないし図７における素子間のデータ・フローを制御することも可能である。このようなインターフェースは、１９９７年６月２０日出願の米国特許出願番号第０８／８７９，９８１号、１９９８年４月３日出願のCRAIG R.FRINKによる“APPARATUS AND METHOD FOR CONTROLLING TRANSFER OF DATA BETWEEN AND PROCESSING OF DATA BY INTERCONNECTED DATA PROCESSING ELEMENTS”と題する米国特許、１９９８年４月３日出願のCraig R. FRINK et al.による“A PACKET PROTOCOL FOR ENCODING AND DECODING VIDEO DATA AND DATAFLOW SIGNALS AND DEVICES FOR IMPLEMENTING THE PACKET PROTOCOL”と題する特許出願、およびCraig R.Frinkによる“METHOD AND APPARATUS FOR CONTROLLING DATA FLOW BETWEEN DEVICES CONNECTED BY A MEMORY”と題する米国特許出願に記載されている。これらの内容は、この言及により本願にも含まれるものとする。フロー制御により、処理素子は、媒体やフォーマットとは独立とすることができる。本システムは、フロー制御には限定されず、他のインターフェースや同期化方法も使用可能である。例えば、図１ａにおいて、データフロー・インターフェースを用いて、記憶システム１０２およびＨＤビデオ・システム１０４間のデータ、ならびにＨＤビデオ・システム１０４およびＳＤＴＶフレーム・バッファ１２６間のデータの流れを制御することも可能である。
【００２４】
図１ａに示すシステムを変更し、図１ｃに示すように、例えば、テープを用いるＨＤＴＶビデオ記憶装置のためのPanasonicのＨＤ−Ｄ５コデックを有する外部ＨＤＴＶコデック１６０を含ませるようにしてもよい。このコデックを図１ａに示すノンリニア編集（ＮＬＥ）用途において用いることにより、PanasonicＨＤＴＶ記録方法とのフォーマット互換性が得られ、編集システムの制限以内に収めるには大きすぎるＨＤＴＶビデオの圧縮および伸長に用いることができる。Panasonic ＨＤＴＶコデックはＨＤコデック１１６と置換することができ、従来の方法（Society of Motion Picture and Television Engineers(SMPTE)規格のインターフェース２５９Ｍおよび２９２Ｍ等）を用いて、ディスク・バッファ・メモリ１１４およびＨＤＴＶルータ１２０に接続する。この接続方法は、同様に、ビデオ・データ・ルータ、ビデオＩ／Ｏ、およびその他のコデック・デバイス（Sony HDCam、MPEG2 HL@PP等）を含む他のデバイスにも適用される。
【００２５】
図１ｃに示すリアル・タイム単一ストリームＨＤＴＶ編集システムは、多数のストリームを伴うディジタル・ビデオ・エフェクト（ＤＶＥ）（分解、スーパーインポーズ、キー画像の位置決め等）を用いる場合、大量のレンダリング時間を用いる場合がある。図１ｃのＨＤＴＶ編集システムを用いて追加したＤＶＥは、一旦これらをレンダリングすれば視認することができるが、再生時には全体的に視認することはできない。
【００２６】
一実施形態では、レンダリング時間は、図１ｄに示すようなハードウエアＤＶＥモジュール１５０を追加して図１ａのシステムを変更することによって短縮することができる。ハードウエアＤＶＥモジュール１５０は、ＨＤＴＶビデオ・データ・ルータ１２０に接続され、例えば、３Ｄ ＤＶＥまたは２Ｄリサイジングのようなビデオ操作動作を加速するために用いられる。この実施形態では、編集システムは、ハードウエアＤＶＥモジュールと、フレーム・バッファ１２２と同様の第２フレーム・バッファとを含み、ビデオ・チャネルに加えてアルファ・チャネルを格納し、２ストリーム（即ち、１つが書き込み、１つが読み出し）の同時アクセスのための接属性帯域幅を備える。このシステムは、図１ａのシステムと同様に動作するが、ＤＶＥをレンダリングするときにソフトウエアを用いてフレーム・バッファの内容を読み出す代わりに、システムは１つのビデオ・ストリームを再生してフレーム・バッファの一方（例えば、１２２）に入力し、次いで第２ストリームを再生して直接ＤＶＥモジュール１５０に入力する。フレーム・バッファ（例えば、１２２）内に格納してあるビデオは、ディスク（例えば１０８）からのビデオ再生に合わせて読み出し、双方のストリームは共にＤＶＥモジュールを通過する。得られたビデオを追加の第１フレーム・バッファに格納し、得られたビデオは後続のＤＶＥのソース・ビデオとなるか、あるいは再びディスクに格納することができる。
【００２７】
図１ｅに示す図１ａの別の変更では、記憶システム１０２からの第２ビデオ・チャネルの追加により、リアル・タイムＤＶＥのために多数のビデオ・ストリームを同時に再生することが可能となり、更にＤＶＥ動作をリアル・タイムで視覚化することが可能となる。これは、追加のディスク・バッファ１１４、追加のＨＤコデック１１６、および追加のＨＤ−１０８０フレーム・バッファ１２２を図１ａのシステムに追加することを含む。二重ストリーム・システムは、２つよりも多いビデオ・ストリームをレンダリングするために、２倍のＨＤＴＶデータ・レートおよび解像度のフレーム・バッファを用いて、ビデオおよびアルファ・チャネルを捕獲する（レンダリングするビデオにアルファ・チャネルを格納することができると、背景のみをレンダリングするのではなく、全景を複合することが可能になる）。また、フレーム・バッファは、システム内でビデオ・デバイスを接続するビデオ・パイプラインに対して要素の入出力を切り替える際のフレーム遅延補償のための機構も備える。
【００２８】
図１ａに示すＨＤＴＶビデオ・デバイスは、別個の構成物（PanasonicＨＤ−Ｄ５コデックを用いる場合のように）としたり、コンピュータの外部に置いたり（従来のリニア・ビデオ機器を用いる場合に一般的なように）、あるいは単一の設計に組み込んでもよい（殆どのコンピュータを用いたＮＬＥ機器において共通なように）。
【００２９】
一実施形態では、説明したばかりの図１ａの変更システムは、記憶システム１０２からの第２ビデオ・チャネルを含み、複合信号に組み込むストリームの数がシステムのリアル・タイム能力（前述のシステムでは２ストリーム）を超えた場合に、非リアル・タイムのハードウエア補助レンダリングを用いることができる。例えば、図１ｆに示すシステムでは、３層複合信号（３つの同時ビデオ・ストリーム）の内、最初の２つのストリームを組み合わせ、その結果をフレーム・バッファに格納することができる。効率のためにシーケンス内の多数のフレームを処理することができる。３番目のフレームは、記憶システムからのビデオ・ストリーム・チャネルの一方のみ（例えば、１０２）を用いることによって、ＨＤＴＶフレーム・バッファ（例えば、１１４）に格納した中間結果に追加する。ビデオ（およびアルファ）チャネルは、圧縮状態または未圧縮状態でディスクに格納することも可能である。また、本システムは、ビデオを、それに関連するアルファ・チャネルと共に、一方を発生したときに、格納し、全景ストリームと組み合わせることができる。また、背景を格納し、アルファ・ストリームをディスクに格納するオーバーヘッドを低減することも可能である。
【００３０】
前述のように変更したシステムは、リアル・タイム処理能力を備え、レンダリング時間を改善する。しかしながら、システム内で用いるコデックの数がリアル・タイム動作の制限となるので、非リアル・タイム・レンダリングを用いる場合が多い。第３ビデオ・チャネルの追加により、２つのビデオ・ストリームの一方を記録しながら、これらを再生することが可能となる。より多くのビデオ層（より多くのストリームと等しい）を組み合わせる際、中間複合信号をリアル・タイムでディスクに格納し、直ちに適用することができる。簡略化のために、ビデオおよび関連するアルファ・ストリーム（ラン・レングス・エンコードを用いて圧縮してある）を共に格納するか、あるいは別個に格納することも可能である。テープを用いる記憶装置を用いて、エフェクトを作成する度にビデオを捕獲することも可能である。加えて、追加のビデオ・チャネル（およびＨＤコデック）により、ビデオをリアル・タイムでディスクに格納し、続く複合信号に用いることができる。
【００３１】
図２は、本発明の一実施形態によるリアル・タイムＨＤＴＶ編集およびディジタル・ビジュアル・エフェクト事前視覚化に用いるＳＤＴＶ編集システムのブロック図である。このシステムは、利用可能なＳＤＴＶデバイスを用いてＨＤＴＶビデオ・エフェクトを事前視覚化することによって、低コストの編集を可能とし、更に、ビデオを元のＨＤＴＶフォーマット（例えば、未圧縮、ＨＤ−Ｄ５、ＨＤＣａｍ、ＭＰＥＧ２ ＨＬ＠ＰＰ等）で記憶システム２０２に格納したビデオを保存しつつ、ビデオ・シーケンスを編集することを可能にする。加えて、図２に示すシステムは、完全装備のリアル・タイムＨＤＴＶシステムとの互換性がある。
【００３２】
図２に示すシステムは、ビデオ・データ記憶システム２０２、ＨＤビデオ・システム２０４および標準品位テレビジョン・ノンリニア編集システム（ＳＤＴＶ ＮＬＥ）２０６を含む。記憶システム２０２は、ディスク２０８のようなノンリニア記憶装置を含み、圧縮および未圧縮フォーマットを用いてＨＤＴＶビデオをディジタル的に格納する。ディスク２０８上に格納するビデオは、ノンリニア編集プロセスにおいて変更されておらず、圧縮を用いるときの発生損失（generation loss）を回避する。したがって、格納してあるビデオ・フレームを操作する場合、元のフレームは手つかずのまま残っており、新たなビデオのために、新たなフレームまたはフレーム・シーケンスを作成する。記憶システム２０２は、圧縮または未圧縮フォーマットで格納してある最大解像度および最大データ・レートのＨＤＴＶビデオの多数のストリームを再生し、リアル・タイム遷移エフェクト（例えば、ワイプ、分解、ピクチャ・イン・ピクチャ等）を生成することができる。また、記憶システム２０２は、ディスク・データ・ルータ２１０およびディスク・コントローラ２１２を含み、編集システム内のストリーム数に応じて増減可能である。
【００３３】
ＨＤビデオ・システム２０４は、ＨＤ記憶システム２０２およびノンリニア編集システム２０６の間に接続する。ビデオ・システム２０４は、ＨＤディスク・バッファ２１４を含み、ＨＤコデック２１６を介して記憶システム２０２およびＨＤルータ２２０間で受け渡すビデオ・データの同期を取る。ＨＤコデック２１６を用いて、格納のために以前に圧縮したＨＤビデオ・データを伸長し、その後、ノンリニア編集システム２０６に送る。また、ＨＤコデック２１６を用いて、ＨＤビデオ・データを圧縮または伸長し、格納することも可能である。ＨＤＴＶビデオ・データ・ルータ２２０は、ＨＤビデオ・データをノンリニア編集システム２０６、ＨＤ記憶システム２０２またはＨＤＴＶビデオＩ／Ｏ２４０への出力のとれに送るかについて判定を行なう。
【００３４】
リサイザ２２４を用いて、ＨＤビデオ・データ・ルータ２２０からのＨＤビデオ・データを取り込み、ビデオ・フィルタリングおよびリサンプリングによってＨＤＴＶビデオの空間解像度を調整することによって、これをフォーマットし直しノンリニア編集システムの帯域幅要件に適合させる。リサイザ２２４は、ＨＤビデオ・データをＳＤＴＶ解像度にリアル・タイムで変換する。これによって、ＨＤＴＶ画像のＳＤＴＶ表現を、標準的なＮＴＳＣモニタまたはＲＧＢコンピュータ・モニタ上に表示することが可能となる。ＨＤＴＶビデオは、その元来のアスペクト比（１６：９または４：３）を保持することができ、ＳＤＴＶシステムは、これらのアスペクト比において順送りまたはインターレース・フォーマットを用いて動作することができる。
【００３５】
図２は、ＨＤビデオ２０４およびＳＤＴＶビデオ・エフェクト・モジュール間にＳＤＴＶフレーム・バッファ２２６を含む。システムの応答性を高め、ＳＤＴＶフレーム・バッファ２２６によるレイテンシを低くするハードウエアを用いて、ＳＤＴＶフレーム・バッファ２２６を充填するプロセスを制御することも可能である。ＨＤＴＶビデオ・システム２０４は、一定レートでＳＤＴＶデータを発生し、一方ＳＤＴＶパイプラインのデータ・レートは可変とすることができる（データフロー・システムにおいて）。しかしながら、一定フロー・データの平均データ・レートは約２１ＭＨｚである。ＳＤＴＶパイプラインは、有効な信号を、処理パイプラインおよび相互接続の一部として用い、フレーム・バッファ２２２からのデータの受け取りを管理する。Avid Technology,IncによるMedia Composer編集システムにおいて用いるソフトウエアのようなソフトウエアが、巡回リンク・リスト直接メモリ・アクセス（ＤＭＡ）構造の使用によって、フレーム・バッファ２２２を管理することも可能である。フレーム・バッファ２２２に到達するビデオのデータ・レートは一定であるので、ビデオ・フローが開始した後、Avid Technology,IncによるMedia Composer編集システムにおいて用るソフトウエアのようなソフトウエアは、ＳＤＴＶフレーム・バッファ・ポインタの状態を追跡し、バッファのオーバーランニング（overrunning）を回避し、データが未だ有効でない場合のバッファの読み出しを回避することができる。
【００３６】
ノンリニア編集システム２０６は、編集したＨＤビデオ・データのリアル・タイムの事前視覚化に用いられる。ＳＤＴＶディジタル・ビデオ・エフェクト・モジュール２３２は、所望の遷移エフェクト（例えば、ワイプ、分解、ピクチャ・イン・ピクチャ等）をディジタル・ビデオ・データに追加するか、あるいはディジタル・ビデオ・データを操作する（例えば、ページ・カール、リップル等）。エフェクトを含むビデオ・データは、ＳＤＴＶエフェクト・モジュール２３２によって配合され、編集したビデオ・データをＳＤＴＶビデオ入力／出力モジュール２３４に出力する。エフェクトを有するビデオ・データは、ＳＤＴＶモニタ２３６上またはコンピュータ・ディスプレイ２３８上で事前視覚化することができる。事前視覚化は、ビデオ・データに適用したエフェクトの最大解像度未満でのリアル・タイム視認を含む。事前視覚化によって時間が節約できる。何故なら、エフェクトをビデオ・データに追加しながら視認することができ、編集したビデオ・データをテープまたはディスクにセーブしたり、新たなエフェクトを望む毎に、このビデオ・データまたはビデオ・データの新たな部分を検索して編集する必要がないからである。ＳＤ機器を用いてエフェクトを追加することができ、ＨＤ機器は事前視覚化には不要であるので、編集のコストを削減することができる。
【００３７】
図３は、図２のＳＤＴＶ編集システムの代替実施形態を示す。図３では、ＳＤＴＶフレーム・バッファ（例えば、図２の２２６）を用いず、ＳＤＴＶ ＮＬＥシステム３０６を直接リサイザ３２４に接続する。この実施形態では、ＨＤＴＶフレーム・バッファ３２２およびＨＤＴＶビデオ・ルータ３２０がデータのフローを制御する。このシステムでは、メモリの読み出しおよび書き込みのために別個のインターフェースを用いることも可能である。図３のシステムを用いてＨＤＴＶビデオ・データを最大解像度にレンダリングするために用いることができる３つの代替方法について、以下に説明する。
【００３８】
図３に示すシステムを用いたレンダリング方法の１つでは、ＳＤＴＶ事前視覚化システム２０６は、ＨＤＴＶビデオ・データをレンダリングする。ＨＤフレーム・バッファ３２２が、記憶システム３０２から検索したＨＤＴＶビデオを捕獲し、エフェクトの編集は非リアル・タイムに処理される。フレーム・バッファ３２２は、複数のＨＤＴＶフレームを格納し、フレームの捕獲およびディスクへの格納を助ける。
【００３９】
図３に示すシステムを用いる別の方法では、ＨＤＴＶビデオの最大解像度でのレンダリングは、フレーム・バッファ３２２およびリアル・タイムＨＤＴＶビデオ・デバイスを用いることによって実行することも可能である。フレーム・バッファ３２２を一時的記憶部として用い、未圧縮中間複合信号のために、多数のＨＤＴＶビデオの未圧縮フレームをレンダリングすることも可能である。これは、フレームを伸長し、エフェクトを作成し中間結果をフレーム・バッファ３２２に格納し、次いで格納した未圧縮ＨＤビデオと組み合わせて追加の層を追加することによって可能となる。フレーム・バッファ３２２のメモリ・サイズによって、レンダリングする単一の複合信号における中間フレームの数に対する制限が決まる。
【００４０】
図３のシステムを用いる別の方法では、ＨＤＴＶビデオの最大解像度でのレンダリングは、最大解像度のビデオ・データを処理できるがリアル・タイムではない、非リアル・タイム・ハードウエアを用いることを含む場合もある。フレーム・バッファは、リアル・タイムの瞬時的なＨＤＴＶデータ・レートを、ディジタル・ビデオ・エフェクトの低いデータ・レートから切断する。
【００４１】
これより図２の動作について、図４のフローチャートと関連付けながら説明する。ステップ４０５において、ＨＤＴＶビデオ・データ・ルータ２２０がＨＤＴＶビデオ・データを捕獲し、ステップ４１０において格納すべきＨＤＴＶビデオ・データを、ＨＤ記憶システム内のディスク２０８に送る。格納するＨＤビデオ・データは圧縮されていても、未圧縮でもよい。ＨＤＴＶビデオ・データは、ビデオ・ソース（例えば、ビデオ・デッキ、カメラ等）からリアル・タイムで捕獲することも、コンピュータを用いた方法（例えば、ローカル・エリア・ネットワーク（ＬＡＮ）、ディジタル・リニア・テープ（ＤＬＴ）等）によって捕獲することも可能である。ステップ４１５において、ＨＤＴＶビデオ・データ・ルータ２２０は、ＨＤ記憶システム２０２からビデオ・データを検索する。ビデオ・データ・ルータ２２０は、１フレームのビデオ・データまたはノンリニアのフレーム・シーケンスを編集のために検索することができる。ＨＤＴＶビデオ・データは、格納または検索のために送られる前に、ＨＤコデック２１６によって圧縮または伸長してもよい。ＨＤディスク・バッファ・メモリ２１４は、制御フロー情報をディスク・コントローラ２１２と交換することによって、ビデオ・データのフローを制御する。ハンド・シェーキング・プロトコル、または前述のハードウエア・データフロー・インターフェースのようなその他のインターフェースを用いて、データのフローを制御することも可能である。
【００４２】
リサイザ２２４は、ＨＤビデオ・データに基づいて、ＨＤＴＶビデオ・データを調節し、ＳＤＴＶ ＮＬＥシステム２０６のＳＤＴＶ帯域幅に合わせることによって、ＳＤＴＶ解像度ビデオ・データの出力を与える。先に論じたように、ディジタルＨＤＴＶ信号を標準的な伝送帯域幅に合わせるためには、約５−１／２：１の圧縮比が必要となる。
【００４３】
リサイズしたＨＤＴＶビデオ・データをＳＤＴＶフレーム・バッファ２２６に送る。ＳＤＴＶフレーム・バッファ２２６は、ステップ４２５におけるＳＤＴＶ編集システム２０６におけるビデオ・データの転送を同期させるために用いられる。ＳＤＴＶ編集システム２０６は、ステップ４３０においてエフェクトをリサイズしたＨＤＴＶビデオ・データに追加する。エフェクトは、ワイプ、フェード等のような遷移エフェクトを含んでもよい。
【００４４】
ステップ４３５において、追加したエフェクトを含む、リサイズしたＨＤＴＶビデオ・データを、ＳＤＴＶモニタ２３６上、コンピュータ・ディスプレイ２３８上、またはその他のディスプレイ上で事前視覚化する。これによって、ユーザは、低解像度で変数から追加したエフェクトを視認することができ、各エフェクト毎に新たなビデオをレンダリングすることや、ビデオ・データの圧縮によって生ずる発生損失に伴う問題を回避する。
【００４５】
ステップ４４０において、編集のために更にビデオ・データを必要とする場合、プロセスはステップ４１５に戻り、ルータはＨＤ記憶システム２０２からビデオ・データを検索する。編集のためにビデオ・データをこれ以上必要としない場合、ステップ４４５において、前述のハードウエアまたはソフトウエア・レンダリング・デバイスを用いて、ＳＤＴＶエフェクト・モジュール２３２によって非リアル・タイムに、事前視覚化したビデオ・データを最大解像度にレンダリングする。
【００４６】
ステップ４５０において、レンダリングしたビデオを通常では記憶システム２０２に格納し、次いでステップ４５５においてＨＤＴＶモニタ２４２のようなＨＤデバイス上で最大解像度での視認のために検索することができる。
【００４７】
図３の動作は、図４を参照しながら先に説明した図２の動作に類似している。しかしながら、ステップ４２５において、ＳＤＴＶ ＮＬＥシステム（即ち、３０６）はＳＤＴＶフレーム・バッファ（例えば、図２の２２６）を含まず、したがって、リサイザ３２４からのリサイズしたＨＤＴＶビデオ・データを直接ＳＤＴＶ編集システム３０６に送り、ビデオ・データの転送は、ＨＤ−１０８０フレーム・バッファ３２２によって制御する。
【００４８】
図５は、最大装備のリアル・タイムＨＤＴＶ編集システムのブロック図である。図５におけるシステムは、ＳＤＴＶ編集システムに相当するが、ＨＤＴＶビデオを用いる。このシステムは、各ビデオ・チャネル毎（カラー補正、リサイズ、フロップ、画像クロップ等）にリアル・タイムＨＤ ＤＶＥモジュール５５４を含み、ＨＤＴＶ ３Ｄ ＤＶＥモジュール５５０を用いることによって、遷移エフェクトおよびビデオ操作（ページ・カール、リップル、投影ワープ等）のために一層複雑な３Ｄディジタル・ビデオ効果能力を有する。本システムは、３Ｄ ＤＶＥモジュール５５０を用いて、更にミキサおよびダウンストリーム・キーイング（ＤＳＫ）ハードウエアを含むＨＤＴＶビデオ・ルータ５２０も用いて、多数のビデオ・ストリームを複合することができる。また、本システムは、リアル・タイム・ビデオを静止グラフィック（例えば、タイトル）や、例えば、Ｓｉｌｉｃｏｎ ＧｒａｐｈｉｃｓによるＯｐｅｎＧＬ ３Ｄ グラフィックスＤＶＥアクセレレータのような製品を含む、キーを有するビデオ出力を生成するグラフィックス・アクセレレータ５５２のようなソフトウエアを用いてリアル・タイムでレンダリングしたアニメーションと組み合わせるＤＳＫハードウエアも含む。ＨＤＴＶビデオ圧縮は、ＨＤコデック５１６を用いれば可能であるが、未圧縮ビデオ入力／出力経路５１８を用いれば、未圧縮のビデオ再生も可能である。図５に示すシステムは、再生しながらリアル・タイムでレンダリングするために３つのビデオ・チャネルを含む。
【００４９】
図５は、ＨＤＴＶ解像度およびデータ・レートを用いて、リアル・タイムで動作する。ＨＤＴＶビデオの処理に加えて、図５のシステムは、同じ構成物を用いて、リアル・タイムでＳＤＴＶビデオを処理することも可能である。本システムは、ＨＤＴＶルータ５２０（単一および多数のストリーム）を介して、そしてＨＤＴＶビデオと組み合わせて、ＳＤＴＶビデオを導出することができる。ＤＶＥ、ミキシング、およびその他の機能によって、ＨＤＴＶ解像度から低い解像度のＳＤＴＶ処理およびデータ・レートにＨＤビデオ・データを調整する。
【００５０】
図５ａに示すように、ＨＤＴＶ ３Ｄ ＤＶＥモジュール５５０に図５に対する変更を加えることもでき、その結果ＳＤＴＶ ３Ｄ ＤＶＥモジュール５７２およびＨＤ−ＳＤリサイザ５７０およびＳＤ−ＨＤリサイザ５７４を用いた混成システムとなり、ＨＤＴＶ ３Ｄ ＤＶＥモジュールに取って代わる。この変更システムを用いると、ＳＤＴＶ解像度を用いて、３Ｄ Ｄヴェモジュールをリアル・タイムで事前視覚化することができる。
【００５１】
図６は、例えば、ＨＤビデオ・システム６０４およびコンピュータ・メモリ６５２間における周辺接続インターフェース（ＰＣＩ）バスに対するバス・プロトコルに加速グラフィックス・ポート（ＡＧＰ）インターフェースを用いた、リアル・タイム未圧縮３ストリーム・リアル・タイムＨＤＴＶビデオ・システムのブロック図である。
【００５２】
図６のシステムは、複数のＰＣＩコンピュータ・バス、例えば、ＦｉｂｒｅＣｈａｎｎｅｌのＰＣＩインターフェースを用いて、ＨＤＴＶデータ・ストリーム（リアル・タイムＨＤＴＶ未圧縮フォーマットに用いる６４ビットＰＣＩまたは６６ＭＨｚＰＣＩ）を分離し、ビデオ・ストリームを共通の高速ホスト・コンピュータ・メモリに集める。これによって、ディスク・データを、ＰＣＩバスを通じて送り出し、ホスト・メモリ６５２に転送し、次いで高性能データ・インターフェース（ＡＧＰ）６５４を通じてＨＤビデオ処理システム６０４に転送することが可能となる。システム６０４は、ＡＧＰインターフェース６５４において多数のＤＭＡチャネルを用いてホスト・メモリ６５２にアクセスし、多数のビデオ・ストリームを再生し、多数のビデオ・ストリームを捕獲する。ＡＧＰ ＤＭＡデバイスは、別個のＤＭＡデバイスとして、または多数の同時コンテクストが可能なＤＭＡとして実施することも可能である。一実施形態では、ＰＣＩバスは、ＨＤＴＶ圧縮ビデオ・データの１または２ストリームの成分帯域幅を維持することができ、ストリーム当たり約３０ないし４０メガバイトとなる。ＡＧＰは、未圧縮ＨＤＴＶビデオ・データの帯域幅を維持する。
【００５３】
また、ＡＧＰインターフェース６５４および高速ホスト・メモリ６５２を用いて、格納システム６０２およびＨＤビデオ・システム６０４間に接続を形成し、ソフトウエアＤＶＥをレンダリングすることも可能である。ＨＤビデオ・システム６０４は、レンダリング、時間軸補正、入力および／または出力フレーム・バッファを必要とするＤＶＥ動作等に必要とするような、ビデオ・フレーム・バッファをホストＣＰＵメモリ６５２内に配し、ビデオ・システム・ハードウエアのコストを削減することも可能である。
【００５４】
ＨＤＴＶビデオ・ストリーム６０４は、ディスク・データ・バッファ６５２（ディスク・コントローラ６１２からのデータをバッファするため）、ディスク・データ・バッファ６５２にアクセスする際のレイテンシをバッファするためのフレーム・バッファ６１４、ＨＤコデック（図示せず）（ＰＣＩボード上に内部に保持するか、例えば、PanasonicのＨＤ−Ｄ５コデックのようなディジタル相互接続部を用いて外部に保持する）へのインターフェース、ならびにＨＤＴＶビデオＩ／Ｏ６４０およびモニタ６４２への相互接続部を含む。最大解像度ＨＤＴＶフレーム・バッファ６２２は、最大解像度のエフェクト処理（レンダリング）に必要な場合、最大データ・レートで動作し、ＨＤＴＶフレームを捕獲する。ビデオ・データは、計算機システムおよびＨＤフレーム・バッファ６２２間で転送され、リサイザ６２４は、最大解像度のＨＤＴＶビデオを１６：９のアスペクト比（または４：３）のＳＤＴＶデータ・レートにサブサンプル（subsample）する。先に論じたように、リサイズしたビデオをディスプレイ６３８（即ち、モニタ）および未圧縮ＳＤＴＶビデオ編集システム（図示せず）に転送し、リアル・タイムＤＶＥおよび編集事前視覚化を行なう。
【００５５】
ＰＣＩおよび格納スループットによる制約を受けるシステムでは、そして未圧縮記憶素子の数がコスト的に不可能な場合、データ圧縮が必要となる。本発明の一実施形態の記憶システムは、ビデオ帯域幅をＨＤＴＶデバイスに分散しつつ対称的なデータ・アクセスが得られる方法が存在するのであれば、システムには独立とすることができる。ＨＤＴＶビデオを圧縮する場合、または未圧縮ＨＤＴＶビデオを用いる場合、多数の記憶コントローラおよび区分ＰＣＩバスを用いるとよい。
【００５６】
図６ａのシステムは、リアル・タイム３ストリーム未圧縮ＨＤＴＶビデオ・システムのブロック図である。ＰＣＩインターフェースの数は、システムの帯域幅に対応する別個のＰＣＩバス・セグメントの数と同様、帯域幅要求と共に増減する。図６ａに示すシステムは、各ＨＤＴＶ未圧縮ディスク・データ・バッファ６１４毎に、別個のＰＣＩバス・セグメントを用いる。記憶システム６０２は共有データ・アクセス方法を備えており、データを導出するＨＤＴＶストリームに対応するディスク・コントローラに、ディスク・データ・パケットを導出する。ＨＤＴＶルータ６２０は、ビデオ操作がＤＶＥモジュール６５０のようなデバイス内で行われたときに、ビデオ・ストリームの接続を設けることができる。
【００５７】
図７は、ＨＤＴＶビデオ・システムのブロック図である。図７に示す各ビデオ・チャネル・インターフェースは、単一のＡＳＩＣ内において実施する。各ＡＳＩＣは、６４ビットＰＣＩインターフェース（７４１）、ディスク・データ・バッファ７１４用の１５００ＭＢ／ｓメモリ・インターフェース、およびＨＤ ＤＶＥモジュール７５４を含むことができる。２Ｄ ＤＶＥ動作は、カラー補正、クロマ、およびルーマ・キー発生、ビデオ・リサイジング、ならびにモーション・エフェクトを含むことができる。各ビデオ・チャネル・インターフェースは、リアル・タイムでビデオを処理し、高速デスクトップ・ビデオ相互接続部を用いてＨＤＴＶデータ・ルータＡＳＩＣにインターフェースすることができる。ＰＣＩインターフェースを有する二重ＨＤＴＶフレーム・バッファは、単一のＡＳＩＣによって制御することができる。モジュール７０６は、ＨＤＴＶ複合信号を視認するために用いることもできる。
【００５８】
本発明の利点の１つに、ディスクまたはテープに戻ってビデオの一部を検索することなく、編集を行い編集したビデオを視認しながら「オン・ライン」を維持できることが含まれる。別の利点には、標準品位機器を用いることによってＨＤＴＶビデオを編集する場合に必要なリアル・タイムＨＤＴＶ構成物の数を削減することが含まれる。本発明は、ＨＤおよびＳＤフォーマットのビデオ・データを組み合わせることができ、低い解像度のデバイスを用いて、リアル・タイムで効果的にエフェクトを事前視覚化することができる。但し、事前視覚化される画像は最大解像度ではない。加えて、劣化を防止するために、元のビデオ・データ・ファイルを記憶装置に格納しておき、編集はビデオ・データ・ファイルのコピーに対して行なう。
【００５９】
本発明の編集システムは、データフロー・ビデオ・パイプライン、相互接続部、およびＦＩＦＯを通じて結合したＤＭＡコントローラを用いて、ＨＤＴＶおよびＳＤＴＶビデオ・デバイスならびにデータ・レートの結合を同一システムにおいて可能にする。ＨＤＴＶ基準信号にロックすると、出力フレームがＨＤサブシステムから得られる毎に、ＳＤＴＶシステムのみが出力フレームに同期していればよい。ＨＤＴＶソースからＳＤＴＶ配信のためにビデオを作成する場合、そして、本発明と共に外部ＨＤＴＶデバイスを用いると、ＳＤＴＶシステムの２７ＭＨｚクロック基準は、ＨＤＴＶサブシステムおよびその外部構成物の７４．２５ＭＨｚクロックを発生する。
【００６０】
いくつかの実施形態についてこれまで説明したが、これまでの説明は単なる例示であって限定ではなく、一例として提示したに過ぎないことは当業者には明白であろう。多数の変更や他の実施形態は、当業者の範囲内のことであり、本発明の範囲に該当するものと見なす。
【図面の簡単な説明】
【図１】 図１ａは、高品位テレビジョン（ＨＤＴＶ）解像度編集システムのブロック図である。
図１ｂは、一実施形態によるリサイザを示す図でる。
図１ｃは、図１ａの編集システムに対する変更を示す図である。
図１ｄは、図１ａの編集システムに対する変更を示す図である。
図１ｅは、図１ａの編集システムに対する変更を示す図である。
図１ｆは、図１ａの編集システムに対する変更を示す図である。
【図２】 ＨＤＴＶ編集およびディジタル・ビジュアル・エフェクト事前視覚化のために用いる標準品位テレビジョン（ＳＤＴＶ）編集システムのブロック図である。
【図３】 一実施形態による、ＨＤＴＶリサイザと直接インターフェースするＳＤＴＶ編集システムのブロック図である。
【図４】 一実施形態にしたがって図２のＳＤＴＶ編集システムをどのようにＨＴＤＶ編集に用いるかを記載するフローチャートである。
【図５】 図５は、一実施形態によるリアル・タイムＨＤＴＶ編集システムの機能全てのブロック図である。
図５ａは、図５の変更システムのブロック図である。
【図６】 図６は、加速グラフィックス・ポートを用いたリアル・タイム未圧縮３ストリームＨＤＴＶビデオ・システムのブロック図である。
図６ａは、図６の変更システムのブロック図である。
【図７】 ＨＤＴＶビデオ・システムのブロック図である。
（発明の分野）
本発明は、高品位ビデオ・データの編集に関する。
（発明の背景）
現在、標準品位テレビジョン（ＳＤＴＶ）解像度エディタが存在し、ビデオ・データを編集するために用いられている。リアル・タイムに複合信号（composite）を作成し、エフェクトを編集することが可能である。しかしながら、高品位テレビジョン（ＨＤＴＶ）解像度のビデオ・データを編集するには、高品位（ＨＤ）編集機器はコスト的に不可能な場合があり、編集するＨＤビデオ・データは、多くの場合、編集を行なう毎に記憶システムに格納し、エフェクトを作成した後でなければ、ＨＤビデオ・データを編集した結果は視認できない。より多くの編集が必要な場合、ＨＤビデオ・データをエディタに送り、編集し、再度記憶システムにセーブする。こうして、編集した形を視認することができる。このプロセスは費用および時間がかかる。
【０００２】
高品位テレビジョン（ＨＤＴＶ）解像度システムの発展および将来の標準に対する不確実性により、コスト効率的にＨＤＴＶビデオ・データを編集することが求められている。現在のＳＤＴＶシステムは、元のＨＤＴＶ圧縮ビデオ・データの編集やディジタル・ビデオ操作を行なうことができず、編集したＨＤＴＶビデオ・データを最大解像度で表示する能力を得ることができない。
（発明の概要）
本発明は、高品位（ＨＤ）ビデオ・データに追加するエフェクトのリアル・タイム事前視覚化、および追加したエフェクトを含むＨＤビデオ・データのリアル・タイム・レンダリングのためのシステムを提供する。このシステムは、ＨＤビデオ・データを再フォーマットし、標準品位（ＳＤ）機器の帯域制限内に収まるようにするリサイザ（resizer)を含む。
【０００３】
したがって、一態様は、高品位ビデオ・データを編集するシステムである。ランダム・アクセス・コンピュータ読み取り可能および再書き込み可能な記憶システムが、高品位ビデオ・データをデータ・ファイル単位で格納する。高品位ビデオ・システムは、高品位ビデオ・データ・ルータを含み、記憶システムから高品位ビデオ・データを受け取り、高品位ビデオ・データを第１および第２出力に送出する。ルータの第１出力にリサイザを接続する。リサイザは、高品位ビデオ・データに基づいて標準品位解像度ビデオ・データを与える出力を有する。ルータの第２出力には、高品位出力モジュールが接続されている。標準品位ビデオ編集システムは、リサイザの出力を受け取る入力を有する標準品位ディジタル・ビデオ・エフェクト・モジュールと、標準品位モニタまたはコンピュータ・モニタのような、エフェクトを追加したビデオ・データを事前視覚化するためのディスプレイとを含む。ビデオ・データは、高品位フレーム・レートで、標準品位ディジタル・ビデオ・エフェクト・モジュールから出力される。
【０００４】
別の態様は、標準品位ビデオ機器を用いて、高品位ビデオ・データを編集する方法である。高品位ビデオ・データを受け取り、標準品位ビデオ機器の帯域幅に合わせるようにリサイズする（resize）。標準品位ビデオ機器を用いて、リサイズした高品位ビデオ・データに、エフェクトをリアル・タイムで追加し、有為かしたエフェクトを含むリサイズ版高品位ビデオ・データを、標準品位ビデオ機器上で事前視覚化する。追加したエフェクトを含む最大解像度の高品位ビデオ・データをレンダリングする。
【０００５】
別の態様は、高品位フレーム・レートで編集したデータを最大解像度で視認するための高品位テレビジョン解像度モニタの使用である。
別の態様は、高品位ビデオ・データ・ルータとしての、マルチフォーマット・ルータの使用である。
【０００６】
別の態様は、高品位ビデオ・データの元のコピーをデータ・ファイルにセーブし、メモリ内に元の高品位ビデオ・データを不変のまま保持しながら、高品位ビデオ・データをリサイズすることである。
【０００７】
別の態様は、エフェクトを追加した最大解像度の高品位ビデオ・データをレンダリングした結果を、データ・ファイルに格納することである。
（詳細な説明）
図１ａは、編集すべき単一ビデオ・データ・ストリームによって、高品位テレビジョン（ＨＤＴＶ）解像度ビデオ・データを編集するシステムの一実施形態のブロック図である。図１ａは、バス１４４によってＨＤ記憶システム１０２に接続されている高品位（ＨＤ）ビデオ・システム１０４を含む。ＨＤビデオ・システム１０４は、バス１４５によって標準品位テレビジョン（ＳＤＴＶ）解像度フレーム・バッファ１２６にも接続されている。一方、標準品位テレビジョン（ＳＤＴＶ）解像度フレーム・バッファ１２６はディスプレイ１３８に接続されている。ディスプレイ１３８は、コンピュータ・ディスプレイまたは標準品位（ＳＤ）モニタのような、順送りまたはインターレース・フォーマットとすることができる。表示するデータは、ＨＤビデオ・データのフォーマットに関連する（例えば、ＨＤデータが順送りフォーマットの場合、ＳＤディスプレイは順送りフォーマット・ディスプレイとなる）。ＨＤＴＶビデオ入力／出力モジュール１４０をルータ１２０の出力に接続し、ＨＤＴＶモニタ１４２に出力を与える。別の編集システムが、１９９８年４月２日に出願された、Morton Tarr et al.による“EDITING SYSTEM WITH ROUTER FOR CONNECTION TO HDTV CIRCUITRY”と題する米国特許出願において見出すことができる。
【０００８】
ディジタルＨＤＴＶビデオ信号を標準システムの伝送帯域幅に収めるためには（例えば、米国テレビジョンシステム委員会（ＮＴＳＣ）またはシーケンシャル・カラーおよびメモリ（ＳＥＣＡＭ）規格に準拠したシステム）、ＨＤＴＶビデオ信号は、通常約５：１の比率を用いて圧縮すればよい。例えば、ＮＴＳＣ規格は、４：３のアスペクト比（幅対高さの比率）、画面当たり５２５本の走査線、および６ＭＨｚのテレビジョン信号帯域を要件とする。ＳＥＣＡＭ規格は、画面当たり６２５本の走査線、および８ＭＨｚのテレビジョン信号帯域幅を指定する。ＳＤＴＶ解像度ビデオ・フォーマットは、通常、７０４画素対４８０ライン、または６４０画素対４８０ラインである。対照的に、ＨＤＴＶ解像度ビデオ・データは通常、３０ＭＨｚの帯域幅を要件とし、１フレームにおける走査線数は２倍であり、アスペクト比を１６：９に変更する。ＨＤＴＶ解像度ビデオは通常１９２０画素対１０８０ラインであるが、順送りまたはインターレース・フォーマットでは１２８０画素対７２０ラインのような別のフォーマットでもよい。ＨＤビデオ・データは、例えば、８または１０ビット精度で３０フレーム／秒よりも高い成分レートを有する、５２５走査線よりも高い解像度のデータのような、ＳＤビデオ・データよりも解像度が高いあらゆるデータを含むことができる。ＨＤデータは、インターレースするか、または順送りに走査することができ、本発明はいずれのフォーマットにも限定されない。
【０００９】
本発明の一実施形態では、図１ａの単一ストリーム編集システムは、リアル・タイムで動作し、ノンリニア高品位記憶システム１０２をランダムにシーケンスすることによって、カット編集を行い、所望のビデオ・シーケンスによって示される順序でデータを出力することができる。記憶システム１０２は、例えば、ランダムにアクセス可能なディスク・アレイとするとよい。
【００１０】
図１ａのＨＤビデオ・システム１０４は、ビデオ・データを受け取り、ＨＤビデオ入力／出力モジュール１４０、フレーム・バッファ１２２またはリサイザ１２４にビデオ・データを送るＨＤビデオ・データ・ルータ１２０を含む。リサイザ１２５は、解像度が高い方のデータを、解像度が低いフォーマットに調節する。例えば、リサイザ１２４は、ＨＤビデオ・データをフォーマットし直して、ＳＤＴＶ機器の帯域幅に合った出力を与える。ＳＤＴＶ機器は、通常、３０フレーム／秒未満の成分レートを有する５２５走査線未満の解像度を有するデータを処理することができる。リサイザ１２４の出力は、ＳＤＴＶフレーム・バッファ１２６に送られる。リサイザ１２４は、ＨＤＴＶ−ビデオ・データをフォーマットし直し、ＳＤＴＶ表現がＮＴＳＣモニタまたはＲＧＢコンピュータ・モニタ１３８のようなＳＤＴＶ機器上に表示できるようにする。リサイザ１２４がデータをフォーマットし直す前に、データにロー・パス・フィルタをかけ、データのエイアシングを回避する。次いで、リサイザ１２４は所望の出力データのみを発生する。
【００１１】
図１ｂはリサイザの一例を示す。図１ｂに示すリサイザは、ＨＤビデオ・データのルーマ成分に動作する。同様のリサイザ回路を用いて、ＨＤビデオ・データのクロマ成分をリサイズすることも可能である。デマルチプレクサ１９０は、ＨＤビデオ・データを入力として受け取る。デマルチプレクサ１９０は、１４８．５ＭＨｚのＨＤビデオ・ストリームを２つの７４．２５ＭＨｚストリームに分離する。その１つはルーマ成分を含み、他方はクロマ成分を含む。データ・レートが７４．２５ＭＨｚの場合、リサイザ内において現場プログラム可能なゲート・アレイ（ＦＰＧＡ）を用いる。このレートは、ＦＰＧＡデバイスの範囲内である。代替実施形態では、特定用途集積回路（ＡＳＩＣ）を用いることも可能である。
【００１２】
図１ｂに示す実施形態は、５−タップ・フィルタを用いて、５：１リサイズ動作を行なう。しかしながら、フィルタ・タップの数は、他のリサイズ動作を行なう際には、変更することができる。リサイザは、データ・レートを１９２０／７２０の比率で変更し、ＳＤＴＶに準拠したビデオを生成する。垂直カウンタ１９６、水平カウンタ１９７、および係数記憶部１９８に格納してある値を変更することによって、リサイザはビデオをあらゆる任意のサイズに拡縮可能である。
【００１３】
ビデオのルーマ成分は、ＨＤビデオ・レートで第１レジスタ・セット１９２に入力され、次いで水平リサイズ係数によって決定されるレートで第２レジスタ・セット１９３に入力される。所望の水平画素値は、５つの現係数をそれぞれの入力画素と乗算し、結果を合計することによって算出する。係数は、各入力画素に与えられる重みを決定する機能を表す。新しい出力画素の各々を算出した後、水平カウンタによって決定される値だけ入力データを進ませることによって、次の画素を算出するのに適したデータを表す。入力画像をＮ：１の比率で縮小する動作では、水平リサイズ回路は、平均で、Ｎ個の７４．２５クロック・サイクル毎に新たな画素を生成する。
【００１４】
水平リサイザの出力は、７４．２５ＭＨｚのＨＤ成分クロック・レートで、選択されたクロック・サイクル上でＦＩＦＯ１９５上に書き込むことができる。２７ＭＨｚのＳＤレートでＦＩＦＯ１９５からデータを読み出し、ＳＤクロック・レートで垂直リサイズ動作を行なう。垂直リサイザは、水平リサイザと同様に動作するが、次の出力値を算出する前に、画素ではなく、リサイズしたラインを格納する。
【００１５】
図１には示さない中間記憶素子を用いて、要求クロック・レートにおけるデータを容易に行なうようにすることも可能である。係数およびカウント値は、デバイスに格納するか、あるいはホスト・コンピュータまたはその他の制御デバイスによってロードすることも可能である。
【００１６】
マルチメディア・データのオーサリング、処理および表示を行なうために使用可能なシステム（例えば、ＨＤビデオ・システム１０４）は７種類ある。これらのシステムは、データを変更し、異なるデータの組み合わせを定義し、新たなデータを作成し、データをユーザに表示するために用いることができる。これらの種類のシステムを実現するための種々の技術が、当技術分野では公知である。
【００１７】
マルチメディア・オーサリング、処理および再生システムは、通常、マルチメディア組成を表すデータ構造を有する。このデータ構造は、究極的に、一意の識別子またはファイル名のようなソース・マテリアルの識別子を用いて、ディジタル化ビデオまたはオーディオのようなソース・マテリアルのクリップ、および恐らくは当該クリップを定義するソース・マテリアル内の時間範囲を意味する。識別子は、ソース・マテリアルのファイル名を識別するために同等のデータ・ファイル・リストと共に用いられる形式とすることができる。インデックスを用いて、ソース内の時間範囲を対応するファイル内のバイト範囲に換算することも可能である。このバイト範囲は、ファイルのセグメント・テーブルと共に用いて、必要なデータのセグメント、およびデータを検出する記憶装置を識別することができる。
【００１８】
リスト構造を用いて、マルチメディア組成の一部を表すことができる。クリップは、ソース識別子に対する参照、および当該リスト内の範囲を含むことができる。一般に、時間的組成（temporal composition）内の各メディア・トラック毎に、このようなリストがある。組成を表すために用いることができるデータ構造は、多種多様である。リスト構造に加えて、更に複雑な構造が、１９９３年１０月２３日に公開された、ＰＣＴ公開出願ＷＯ９３／２１６３６に示されている。マルチメディア組成のその他の代表例は、Avid Technology,IncからのOpen Media Framework Interchange Specification、Multimedia Task ForceからのAdvanced Authoring Format、Apple ComputerからのQuickTime、ＭｉｃｒｏｓｏｆｔからのDirectShow、およびＰＣＴ公開ＷＯ９６／２６６００に示されてるように、これもApple ComputerからのBentoによって定義されるものを含む。
【００１９】
先に説明しマルチメディア・プログラムを表すために用いられるデータ構造は、多数の種類のデータを用い、同期を取り表示することができる。最も一般的な例は、オーディオ（多くの場合４本以上のストリームまたはトラック）を伴うモーション・ビデオ（多くの場合、２つ以上のストリームまたはトラック）を含むテレビジョン・プログラムまたはフィルムの製作である。
【００２０】
ビデオおよびオーディオ・データは異なるデータ・ファイルに格納することができ、任意に組み合わせることができるので、これら異なるデータ・ファイルのデータに対する要求を効率的に管理すれば、一層高い処理能力を得ることができる。例えば、アプリケーションは、データを読み取り可能なストリームを特定し、必要であれば、読み取るべきデータ量を判定することができる。この種の読み取り動作の管理を行なうプロセスは、米国特許第５，０４５，９４０号に示されている。一般に、アプリケーションは、どのストリームが、表示のために得られる最小量のデータを有するかについて判定する。そのストリームに対して再生すべきデータに十分なメモリ量があり、あるデータ量を効率的に読み取ることができる場合、そのデータをファイルから読み出す。あるストリームに対するデータが要求されると判定した場合、セグメントが格納されている記憶装置から選択した１つの記憶装置から、データの各セグメントが要求される。記憶装置から要求されるファイルを識別するために、編集システムは、組成を表すデータ構造をファイル名およびそのファイル内における範囲に換算することができる。
【００２１】
図１ａにおいて、ディスク・バッファ・メモリ１１４は、例えば、巡回バッファとすることができ、一連のディジタル・スチル画像を受け取る。各スチル画像は、ＨＤ記憶システム１０２からのモーション・ビデオ・データの単一のフレーム、即ち、２フィールドを表すことができ、あるいは単一フィールドを表すことができる。これは、編集したビデオ・データをレンダリングするために処理される。例えば、Avid Technology,Inc.によるMedia Composer編集システムにおいて用いられるソフトウエアのようなアプリケーション・ソフトウエアは、一連のディジタル・スチル画像を再生し、操作してバッファ・メモリ１１４内に入れることができる。ディスク・バッファ・メモリ１１４は、多数のビデオ・フレームを保持し、これらを１つ以上のコーダ／デコーダ・プロセッサ（コデック）１１６を介してルータ１２０に送り出し、ノンリニア・アクセス記憶システム１０２と共にリニア・デバイスを用いる場合のオーバーヘッドを低減する。
【００２２】
ＳＤＴＶモニタまたはコンピュータ・ディスプレイのようなディスプレイ１３８がＳＤＴＶフレーム・バッファ１２６に接続され、ユーザ指定の編集を含むように処理されたＨＤＴＶ複合信号を事前視覚化するために用いられる。ＨＤＴＶモニタ１４２は、ＨＤＴＶビデオＩ／Ｏモジュール１４０から出力を受け取り、ＳＤＴＶ機器上で事前視覚化した編集を含む、レンダリングしたＨＤＴＶ複合信号を最大解像度で視認するために用いられる。
【００２３】
処理素子間のデータ・フローを制御する相互接続プロトコルを用いて非同期のデータ処理素子を相互接続することを可能にするハードウエア・データフロー・インターフェースを用いて、図１ａ、図１ｃないし図３、および図５ないし図７における素子間のデータ・フローを制御することも可能である。このようなインターフェースは、１９９７年６月２０日出願の米国特許出願番号第０８／８７９，９８１号、１９９８年４月３日出願のCRAIG R.FRINKによる“APPARATUS AND METHOD FOR CONTROLLING TRANSFER OF DATA BETWEEN AND PROCESSING OF DATA BY INTERCONNECTED DATA PROCESSING ELEMENTS”と題する米国特許、１９９８年４月３日出願のCraig R. FRINK et al.による“A PACKET PROTOCOL FOR ENCODING AND DECODING VIDEO DATA AND DATAFLOW SIGNALS AND DEVICES FOR IMPLEMENTING THE PACKET PROTOCOL”と題する特許出願、およびCraig R.Frinkによる“METHOD AND APPARATUS FOR CONTROLLING DATA FLOW BETWEEN DEVICES CONNECTED BY A MEMORY”と題する米国特許出願に記載されている。これらの内容は、この言及により本願にも含まれるものとする。フロー制御により、処理素子は、媒体やフォーマットとは独立とすることができる。本システムは、フロー制御には限定されず、他のインターフェースや同期化方法も使用可能である。例えば、図１ａにおいて、データフロー・インターフェースを用いて、記憶システム１０２およびＨＤビデオ・システム１０４間のデータ、ならびにＨＤビデオ・システム１０４およびＳＤＴＶフレーム・バッファ１２６間のデータの流れを制御することも可能である。
【００２４】
図１ａに示すシステムを変更し、図１ｃに示すように、例えば、テープを用いるＨＤＴＶビデオ記憶装置のためのPanasonicのＨＤ−Ｄ５コデックを有する外部ＨＤＴＶコデック１６０を含ませるようにしてもよい。このコデックを図１ａに示すノンリニア編集（ＮＬＥ）用途において用いることにより、PanasonicＨＤＴＶ記録方法とのフォーマット互換性が得られ、編集システムの制限以内に収めるには大きすぎるＨＤＴＶビデオの圧縮および伸長に用いることができる。Panasonic ＨＤＴＶコデックはＨＤコデック１１６と置換することができ、従来の方法（Society of Motion Picture and Television Engineers(SMPTE)規格のインターフェース２５９Ｍおよび２９２Ｍ等）を用いて、ディスク・バッファ・メモリ１１４およびＨＤＴＶルータ１２０に接続する。この接続方法は、同様に、ビデオ・データ・ルータ、ビデオＩ／Ｏ、およびその他のコデック・デバイス（Sony HDCam、MPEG2 HL@PP等）を含む他のデバイスにも適用される。
【００２５】
図１ｃに示すリアル・タイム単一ストリームＨＤＴＶ編集システムは、多数のストリームを伴うディジタル・ビデオ・エフェクト（ＤＶＥ）（分解、スーパーインポーズ、キー画像の位置決め等）を用いる場合、大量のレンダリング時間を用いる場合がある。図１ｃのＨＤＴＶ編集システムを用いて追加したＤＶＥは、一旦これらをレンダリングすれば視認することができるが、再生時には全体的に視認することはできない。
【００２６】
一実施形態では、レンダリング時間は、図１ｄに示すようなハードウエアＤＶＥモジュール１５０を追加して図１ａのシステムを変更することによって短縮することができる。ハードウエアＤＶＥモジュール１５０は、ＨＤＴＶビデオ・データ・ルータ１２０に接続され、例えば、３Ｄ ＤＶＥまたは２Ｄリサイジングのようなビデオ操作動作を加速するために用いられる。この実施形態では、編集システムは、ハードウエアＤＶＥモジュールと、フレーム・バッファ１２２と同様の第２フレーム・バッファとを含み、ビデオ・チャネルに加えてアルファ・チャネルを格納し、２ストリーム（即ち、１つが書き込み、１つが読み出し）の同時アクセスのための接属性帯域幅を備える。このシステムは、図１ａのシステムと同様に動作するが、ＤＶＥをレンダリングするときにソフトウエアを用いてフレーム・バッファの内容を読み出す代わりに、システムは１つのビデオ・ストリームを再生してフレーム・バッファの一方（例えば、１２２）に入力し、次いで第２ストリームを再生して直接ＤＶＥモジュール１５０に入力する。フレーム・バッファ（例えば、１２２）内に格納してあるビデオは、ディスク（例えば１０８）からのビデオ再生に合わせて読み出し、双方のストリームは共にＤＶＥモジュールを通過する。得られたビデオを追加の第１フレーム・バッファに格納し、得られたビデオは後続のＤＶＥのソース・ビデオとなるか、あるいは再びディスクに格納することができる。
【００２７】
図１ｅに示す図１ａの別の変更では、記憶システム１０２からの第２ビデオ・チャネルの追加により、リアル・タイムＤＶＥのために多数のビデオ・ストリームを同時に再生することが可能となり、更にＤＶＥ動作をリアル・タイムで視覚化することが可能となる。これは、追加のディスク・バッファ１１４、追加のＨＤコデック１１６、および追加のＨＤ−１０８０フレーム・バッファ１２２を図１ａのシステムに追加することを含む。二重ストリーム・システムは、２つよりも多いビデオ・ストリームをレンダリングするために、２倍のＨＤＴＶデータ・レートおよび解像度のフレーム・バッファを用いて、ビデオおよびアルファ・チャネルを捕獲する（レンダリングするビデオにアルファ・チャネルを格納することができると、背景のみをレンダリングするのではなく、全景を複合することが可能になる）。また、フレーム・バッファは、システム内でビデオ・デバイスを接続するビデオ・パイプラインに対して要素の入出力を切り替える際のフレーム遅延補償のための機構も備える。
【００２８】
図１ａに示すＨＤＴＶビデオ・デバイスは、別個の構成物（PanasonicＨＤ−Ｄ５コデックを用いる場合のように）としたり、コンピュータの外部に置いたり（従来のリニア・ビデオ機器を用いる場合に一般的なように）、あるいは単一の設計に組み込んでもよい（殆どのコンピュータを用いたＮＬＥ機器において共通なように）。
【００２９】
一実施形態では、説明したばかりの図１ａの変更システムは、記憶システム１０２からの第２ビデオ・チャネルを含み、複合信号に組み込むストリームの数がシステムのリアル・タイム能力（前述のシステムでは２ストリーム）を超えた場合に、非リアル・タイムのハードウエア補助レンダリングを用いることができる。例えば、図１ｆに示すシステムでは、３層複合信号（３つの同時ビデオ・ストリーム）の内、最初の２つのストリームを組み合わせ、その結果をフレーム・バッファに格納することができる。効率のためにシーケンス内の多数のフレームを処理することができる。３番目のフレームは、記憶システムからのビデオ・ストリーム・チャネルの一方のみ（例えば、１０２）を用いることによって、ＨＤＴＶフレーム・バッファ（例えば、１１４）に格納した中間結果に追加する。ビデオ（およびアルファ）チャネルは、圧縮状態または未圧縮状態でディスクに格納することも可能である。また、本システムは、ビデオを、それに関連するアルファ・チャネルと共に、一方を発生したときに、格納し、全景ストリームと組み合わせることができる。また、背景を格納し、アルファ・ストリームをディスクに格納するオーバーヘッドを低減することも可能である。
【００３０】
前述のように変更したシステムは、リアル・タイム処理能力を備え、レンダリング時間を改善する。しかしながら、システム内で用いるコデックの数がリアル・タイム動作の制限となるので、非リアル・タイム・レンダリングを用いる場合が多い。第３ビデオ・チャネルの追加により、２つのビデオ・ストリームの一方を記録しながら、これらを再生することが可能となる。より多くのビデオ層（より多くのストリームと等しい）を組み合わせる際、中間複合信号をリアル・タイムでディスクに格納し、直ちに適用することができる。簡略化のために、ビデオおよび関連するアルファ・ストリーム（ラン・レングス・エンコードを用いて圧縮してある）を共に格納するか、あるいは別個に格納することも可能である。テープを用いる記憶装置を用いて、エフェクトを作成する度にビデオを捕獲することも可能である。加えて、追加のビデオ・チャネル（およびＨＤコデック）により、ビデオをリアル・タイムでディスクに格納し、続く複合信号に用いることができる。
【００３１】
図２は、本発明の一実施形態によるリアル・タイムＨＤＴＶ編集およびディジタル・ビジュアル・エフェクト事前視覚化に用いるＳＤＴＶ編集システムのブロック図である。このシステムは、利用可能なＳＤＴＶデバイスを用いてＨＤＴＶビデオ・エフェクトを事前視覚化することによって、低コストの編集を可能とし、更に、ビデオを元のＨＤＴＶフォーマット（例えば、未圧縮、ＨＤ−Ｄ５、ＨＤＣａｍ、ＭＰＥＧ２ ＨＬ＠ＰＰ等）で記憶システム２０２に格納したビデオを保存しつつ、ビデオ・シーケンスを編集することを可能にする。加えて、図２に示すシステムは、完全装備のリアル・タイムＨＤＴＶシステムとの互換性がある。
【００３２】
図２に示すシステムは、ビデオ・データ記憶システム２０２、ＨＤビデオ・システム２０４および標準品位テレビジョン・ノンリニア編集システム（ＳＤＴＶ ＮＬＥ）２０６を含む。記憶システム２０２は、ディスク２０８のようなノンリニア記憶装置を含み、圧縮および未圧縮フォーマットを用いてＨＤＴＶビデオをディジタル的に格納する。ディスク２０８上に格納するビデオは、ノンリニア編集プロセスにおいて変更されておらず、圧縮を用いるときの発生損失（generation loss）を回避する。したがって、格納してあるビデオ・フレームを操作する場合、元のフレームは手つかずのまま残っており、新たなビデオのために、新たなフレームまたはフレーム・シーケンスを作成する。記憶システム２０２は、圧縮または未圧縮フォーマットで格納してある最大解像度および最大データ・レートのＨＤＴＶビデオの多数のストリームを再生し、リアル・タイム遷移エフェクト（例えば、ワイプ、分解、ピクチャ・イン・ピクチャ等）を生成することができる。また、記憶システム２０２は、ディスク・データ・ルータ２１０およびディスク・コントローラ２１２を含み、編集システム内のストリーム数に応じて増減可能である。
【００３３】
ＨＤビデオ・システム２０４は、ＨＤ記憶システム２０２およびノンリニア編集システム２０６の間に接続する。ビデオ・システム２０４は、ＨＤディスク・バッファ２１４を含み、ＨＤコデック２１６を介して記憶システム２０２およびＨＤルータ２２０間で受け渡すビデオ・データの同期を取る。ＨＤコデック２１６を用いて、格納のために以前に圧縮したＨＤビデオ・データを伸長し、その後、ノンリニア編集システム２０６に送る。また、ＨＤコデック２１６を用いて、ＨＤビデオ・データを圧縮または伸長し、格納することも可能である。ＨＤＴＶビデオ・データ・ルータ２２０は、ＨＤビデオ・データをノンリニア編集システム２０６、ＨＤ記憶システム２０２またはＨＤＴＶビデオＩ／Ｏ２４０への出力のとれに送るかについて判定を行なう。
【００３４】
リサイザ２２４を用いて、ＨＤビデオ・データ・ルータ２２０からのＨＤビデオ・データを取り込み、ビデオ・フィルタリングおよびリサンプリングによってＨＤＴＶビデオの空間解像度を調整することによって、これをフォーマットし直しノンリニア編集システムの帯域幅要件に適合させる。リサイザ２２４は、ＨＤビデオ・データをＳＤＴＶ解像度にリアル・タイムで変換する。これによって、ＨＤＴＶ画像のＳＤＴＶ表現を、標準的なＮＴＳＣモニタまたはＲＧＢコンピュータ・モニタ上に表示することが可能となる。ＨＤＴＶビデオは、その元来のアスペクト比（１６：９または４：３）を保持することができ、ＳＤＴＶシステムは、これらのアスペクト比において順送りまたはインターレース・フォーマットを用いて動作することができる。
【００３５】
図２は、ＨＤビデオ２０４およびＳＤＴＶビデオ・エフェクト・モジュール間にＳＤＴＶフレーム・バッファ２２６を含む。システムの応答性を高め、ＳＤＴＶフレーム・バッファ２２６によるレイテンシを低くするハードウエアを用いて、ＳＤＴＶフレーム・バッファ２２６を充填するプロセスを制御することも可能である。ＨＤＴＶビデオ・システム２０４は、一定レートでＳＤＴＶデータを発生し、一方ＳＤＴＶパイプラインのデータ・レートは可変とすることができる（データフロー・システムにおいて）。しかしながら、一定フロー・データの平均データ・レートは約２１ＭＨｚである。ＳＤＴＶパイプラインは、有効な信号を、処理パイプラインおよび相互接続の一部として用い、フレーム・バッファ２２２からのデータの受け取りを管理する。Avid Technology,IncによるMedia Composer編集システムにおいて用いるソフトウエアのようなソフトウエアが、巡回リンク・リスト直接メモリ・アクセス（ＤＭＡ）構造の使用によって、フレーム・バッファ２２２を管理することも可能である。フレーム・バッファ２２２に到達するビデオのデータ・レートは一定であるので、ビデオ・フローが開始した後、Avid Technology,IncによるMedia Composer編集システムにおいて用るソフトウエアのようなソフトウエアは、ＳＤＴＶフレーム・バッファ・ポインタの状態を追跡し、バッファのオーバーランニング（overrunning）を回避し、データが未だ有効でない場合のバッファの読み出しを回避することができる。
【００３６】
ノンリニア編集システム２０６は、編集したＨＤビデオ・データのリアル・タイムの事前視覚化に用いられる。ＳＤＴＶディジタル・ビデオ・エフェクト・モジュール２３２は、所望の遷移エフェクト（例えば、ワイプ、分解、ピクチャ・イン・ピクチャ等）をディジタル・ビデオ・データに追加するか、あるいはディジタル・ビデオ・データを操作する（例えば、ページ・カール、リップル等）。エフェクトを含むビデオ・データは、ＳＤＴＶエフェクト・モジュール２３２によって配合され、編集したビデオ・データをＳＤＴＶビデオ入力／出力モジュール２３４に出力する。エフェクトを有するビデオ・データは、ＳＤＴＶモニタ２３６上またはコンピュータ・ディスプレイ２３８上で事前視覚化することができる。事前視覚化は、ビデオ・データに適用したエフェクトの最大解像度未満でのリアル・タイム視認を含む。事前視覚化によって時間が節約できる。何故なら、エフェクトをビデオ・データに追加しながら視認することができ、編集したビデオ・データをテープまたはディスクにセーブしたり、新たなエフェクトを望む毎に、このビデオ・データまたはビデオ・データの新たな部分を検索して編集する必要がないからである。ＳＤ機器を用いてエフェクトを追加することができ、ＨＤ機器は事前視覚化には不要であるので、編集のコストを削減することができる。
【００３７】
図３は、図２のＳＤＴＶ編集システムの代替実施形態を示す。図３では、ＳＤＴＶフレーム・バッファ（例えば、図２の２２６）を用いず、ＳＤＴＶ ＮＬＥシステム３０６を直接リサイザ３２４に接続する。この実施形態では、ＨＤＴＶフレーム・バッファ３２２およびＨＤＴＶビデオ・ルータ３２０がデータのフローを制御する。このシステムでは、メモリの読み出しおよび書き込みのために別個のインターフェースを用いることも可能である。図３のシステムを用いてＨＤＴＶビデオ・データを最大解像度にレンダリングするために用いることができる３つの代替方法について、以下に説明する。
【００３８】
図３に示すシステムを用いたレンダリング方法の１つでは、ＳＤＴＶ事前視覚化システム２０６は、ＨＤＴＶビデオ・データをレンダリングする。ＨＤフレーム・バッファ３２２が、記憶システム３０２から検索したＨＤＴＶビデオを捕獲し、エフェクトの編集は非リアル・タイムに処理される。フレーム・バッファ３２２は、複数のＨＤＴＶフレームを格納し、フレームの捕獲およびディスクへの格納を助ける。
【００３９】
図３に示すシステムを用いる別の方法では、ＨＤＴＶビデオの最大解像度でのレンダリングは、フレーム・バッファ３２２およびリアル・タイムＨＤＴＶビデオ・デバイスを用いることによって実行することも可能である。フレーム・バッファ３２２を一時的記憶部として用い、未圧縮中間複合信号のために、多数のＨＤＴＶビデオの未圧縮フレームをレンダリングすることも可能である。これは、フレームを伸長し、エフェクトを作成し中間結果をフレーム・バッファ３２２に格納し、次いで格納した未圧縮ＨＤビデオと組み合わせて追加の層を追加することによって可能となる。フレーム・バッファ３２２のメモリ・サイズによって、レンダリングする単一の複合信号における中間フレームの数に対する制限が決まる。
【００４０】
図３のシステムを用いる別の方法では、ＨＤＴＶビデオの最大解像度でのレンダリングは、最大解像度のビデオ・データを処理できるがリアル・タイムではない、非リアル・タイム・ハードウエアを用いることを含む場合もある。フレーム・バッファは、リアル・タイムの瞬時的なＨＤＴＶデータ・レートを、ディジタル・ビデオ・エフェクトの低いデータ・レートから切断する。
【００４１】
これより図２の動作について、図４のフローチャートと関連付けながら説明する。ステップ４０５において、ＨＤＴＶビデオ・データ・ルータ２２０がＨＤＴＶビデオ・データを捕獲し、ステップ４１０において格納すべきＨＤＴＶビデオ・データを、ＨＤ記憶システム内のディスク２０８に送る。格納するＨＤビデオ・データは圧縮されていても、未圧縮でもよい。ＨＤＴＶビデオ・データは、ビデオ・ソース（例えば、ビデオ・デッキ、カメラ等）からリアル・タイムで捕獲することも、コンピュータを用いた方法（例えば、ローカル・エリア・ネットワーク（ＬＡＮ）、ディジタル・リニア・テープ（ＤＬＴ）等）によって捕獲することも可能である。ステップ４１５において、ＨＤＴＶビデオ・データ・ルータ２２０は、ＨＤ記憶システム２０２からビデオ・データを検索する。ビデオ・データ・ルータ２２０は、１フレームのビデオ・データまたはノンリニアのフレーム・シーケンスを編集のために検索することができる。ＨＤＴＶビデオ・データは、格納または検索のために送られる前に、ＨＤコデック２１６によって圧縮または伸長してもよい。ＨＤディスク・バッファ・メモリ２１４は、制御フロー情報をディスク・コントローラ２１２と交換することによって、ビデオ・データのフローを制御する。ハンド・シェーキング・プロトコル、または前述のハードウエア・データフロー・インターフェースのようなその他のインターフェースを用いて、データのフローを制御することも可能である。
【００４２】
リサイザ２２４は、ＨＤビデオ・データに基づいて、ＨＤＴＶビデオ・データを調節し、ＳＤＴＶ ＮＬＥシステム２０６のＳＤＴＶ帯域幅に合わせることによって、ＳＤＴＶ解像度ビデオ・データの出力を与える。先に論じたように、ディジタルＨＤＴＶ信号を標準的な伝送帯域幅に合わせるためには、約５−１／２：１の圧縮比が必要となる。
【００４３】
リサイズしたＨＤＴＶビデオ・データをＳＤＴＶフレーム・バッファ２２６に送る。ＳＤＴＶフレーム・バッファ２２６は、ステップ４２５におけるＳＤＴＶ編集システム２０６におけるビデオ・データの転送を同期させるために用いられる。ＳＤＴＶ編集システム２０６は、ステップ４３０においてエフェクトをリサイズしたＨＤＴＶビデオ・データに追加する。エフェクトは、ワイプ、フェード等のような遷移エフェクトを含んでもよい。
【００４４】
ステップ４３５において、追加したエフェクトを含む、リサイズしたＨＤＴＶビデオ・データを、ＳＤＴＶモニタ２３６上、コンピュータ・ディスプレイ２３８上、またはその他のディスプレイ上で事前視覚化する。これによって、ユーザは、低解像度で変数から追加したエフェクトを視認することができ、各エフェクト毎に新たなビデオをレンダリングすることや、ビデオ・データの圧縮によって生ずる発生損失に伴う問題を回避する。
【００４５】
ステップ４４０において、編集のために更にビデオ・データを必要とする場合、プロセスはステップ４１５に戻り、ルータはＨＤ記憶システム２０２からビデオ・データを検索する。編集のためにビデオ・データをこれ以上必要としない場合、ステップ４４５において、前述のハードウエアまたはソフトウエア・レンダリング・デバイスを用いて、ＳＤＴＶエフェクト・モジュール２３２によって非リアル・タイムに、事前視覚化したビデオ・データを最大解像度にレンダリングする。
【００４６】
ステップ４５０において、レンダリングしたビデオを通常では記憶システム２０２に格納し、次いでステップ４５５においてＨＤＴＶモニタ２４２のようなＨＤデバイス上で最大解像度での視認のために検索することができる。
【００４７】
図３の動作は、図４を参照しながら先に説明した図２の動作に類似している。しかしながら、ステップ４２５において、ＳＤＴＶ ＮＬＥシステム（即ち、３０６）はＳＤＴＶフレーム・バッファ（例えば、図２の２２６）を含まず、したがって、リサイザ３２４からのリサイズしたＨＤＴＶビデオ・データを直接ＳＤＴＶ編集システム３０６に送り、ビデオ・データの転送は、ＨＤ−１０８０フレーム・バッファ３２２によって制御する。
【００４８】
図５は、最大装備のリアル・タイムＨＤＴＶ編集システムのブロック図である。図５におけるシステムは、ＳＤＴＶ編集システムに相当するが、ＨＤＴＶビデオを用いる。このシステムは、各ビデオ・チャネル毎（カラー補正、リサイズ、フロップ、画像クロップ等）にリアル・タイムＨＤ ＤＶＥモジュール５５４を含み、ＨＤＴＶ ３Ｄ ＤＶＥモジュール５５０を用いることによって、遷移エフェクトおよびビデオ操作（ページ・カール、リップル、投影ワープ等）のために一層複雑な３Ｄディジタル・ビデオ効果能力を有する。本システムは、３Ｄ ＤＶＥモジュール５５０を用いて、更にミキサおよびダウンストリーム・キーイング（ＤＳＫ）ハードウエアを含むＨＤＴＶビデオ・ルータ５２０も用いて、多数のビデオ・ストリームを複合することができる。また、本システムは、リアル・タイム・ビデオを静止グラフィック（例えば、タイトル）や、例えば、Ｓｉｌｉｃｏｎ ＧｒａｐｈｉｃｓによるＯｐｅｎＧＬ ３Ｄ グラフィックスＤＶＥアクセレレータのような製品を含む、キーを有するビデオ出力を生成するグラフィックス・アクセレレータ５５２のようなソフトウエアを用いてリアル・タイムでレンダリングしたアニメーションと組み合わせるＤＳＫハードウエアも含む。ＨＤＴＶビデオ圧縮は、ＨＤコデック５１６を用いれば可能であるが、未圧縮ビデオ入力／出力経路５１８を用いれば、未圧縮のビデオ再生も可能である。図５に示すシステムは、再生しながらリアル・タイムでレンダリングするために３つのビデオ・チャネルを含む。
【００４９】
図５は、ＨＤＴＶ解像度およびデータ・レートを用いて、リアル・タイムで動作する。ＨＤＴＶビデオの処理に加えて、図５のシステムは、同じ構成物を用いて、リアル・タイムでＳＤＴＶビデオを処理することも可能である。本システムは、ＨＤＴＶルータ５２０（単一および多数のストリーム）を介して、そしてＨＤＴＶビデオと組み合わせて、ＳＤＴＶビデオを導出することができる。ＤＶＥ、ミキシング、およびその他の機能によって、ＨＤＴＶ解像度から低い解像度のＳＤＴＶ処理およびデータ・レートにＨＤビデオ・データを調整する。
【００５０】
図５ａに示すように、ＨＤＴＶ ３Ｄ ＤＶＥモジュール５５０に図５に対する変更を加えることもでき、その結果ＳＤＴＶ ３Ｄ ＤＶＥモジュール５７２およびＨＤ−ＳＤリサイザ５７０およびＳＤ−ＨＤリサイザ５７４を用いた混成システムとなり、ＨＤＴＶ ３Ｄ ＤＶＥモジュールに取って代わる。この変更システムを用いると、ＳＤＴＶ解像度を用いて、３Ｄ Ｄヴェモジュールをリアル・タイムで事前視覚化することができる。
【００５１】
図６は、例えば、ＨＤビデオ・システム６０４およびコンピュータ・メモリ６５２間における周辺接続インターフェース（ＰＣＩ）バスに対するバス・プロトコルに加速グラフィックス・ポート（ＡＧＰ）インターフェースを用いた、リアル・タイム未圧縮３ストリーム・リアル・タイムＨＤＴＶビデオ・システムのブロック図である。
【００５２】
図６のシステムは、複数のＰＣＩコンピュータ・バス、例えば、ＦｉｂｒｅＣｈａｎｎｅｌのＰＣＩインターフェースを用いて、ＨＤＴＶデータ・ストリーム（リアル・タイムＨＤＴＶ未圧縮フォーマットに用いる６４ビットＰＣＩまたは６６ＭＨｚＰＣＩ）を分離し、ビデオ・ストリームを共通の高速ホスト・コンピュータ・メモリに集める。これによって、ディスク・データを、ＰＣＩバスを通じて送り出し、ホスト・メモリ６５２に転送し、次いで高性能データ・インターフェース（ＡＧＰ）６５４を通じてＨＤビデオ処理システム６０４に転送することが可能となる。システム６０４は、ＡＧＰインターフェース６５４において多数のＤＭＡチャネルを用いてホスト・メモリ６５２にアクセスし、多数のビデオ・ストリームを再生し、多数のビデオ・ストリームを捕獲する。ＡＧＰ ＤＭＡデバイスは、別個のＤＭＡデバイスとして、または多数の同時コンテクストが可能なＤＭＡとして実施することも可能である。一実施形態では、ＰＣＩバスは、ＨＤＴＶ圧縮ビデオ・データの１または２ストリームの成分帯域幅を維持することができ、ストリーム当たり約３０ないし４０メガバイトとなる。ＡＧＰは、未圧縮ＨＤＴＶビデオ・データの帯域幅を維持する。
【００５３】
また、ＡＧＰインターフェース６５４および高速ホスト・メモリ６５２を用いて、格納システム６０２およびＨＤビデオ・システム６０４間に接続を形成し、ソフトウエアＤＶＥをレンダリングすることも可能である。ＨＤビデオ・システム６０４は、レンダリング、時間軸補正、入力および／または出力フレーム・バッファを必要とするＤＶＥ動作等に必要とするような、ビデオ・フレーム・バッファをホストＣＰＵメモリ６５２内に配し、ビデオ・システム・ハードウエアのコストを削減することも可能である。
【００５４】
ＨＤＴＶビデオ・ストリーム６０４は、ディスク・データ・バッファ６５２（ディスク・コントローラ６１２からのデータをバッファするため）、ディスク・データ・バッファ６５２にアクセスする際のレイテンシをバッファするためのフレーム・バッファ６１４、ＨＤコデック（図示せず）（ＰＣＩボード上に内部に保持するか、例えば、PanasonicのＨＤ−Ｄ５コデックのようなディジタル相互接続部を用いて外部に保持する）へのインターフェース、ならびにＨＤＴＶビデオＩ／Ｏ６４０およびモニタ６４２への相互接続部を含む。最大解像度ＨＤＴＶフレーム・バッファ６２２は、最大解像度のエフェクト処理（レンダリング）に必要な場合、最大データ・レートで動作し、ＨＤＴＶフレームを捕獲する。ビデオ・データは、計算機システムおよびＨＤフレーム・バッファ６２２間で転送され、リサイザ６２４は、最大解像度のＨＤＴＶビデオを１６：９のアスペクト比（または４：３）のＳＤＴＶデータ・レートにサブサンプル（subsample）する。先に論じたように、リサイズしたビデオをディスプレイ６３８（即ち、モニタ）および未圧縮ＳＤＴＶビデオ編集システム（図示せず）に転送し、リアル・タイムＤＶＥおよび編集事前視覚化を行なう。
【００５５】
ＰＣＩおよび格納スループットによる制約を受けるシステムでは、そして未圧縮記憶素子の数がコスト的に不可能な場合、データ圧縮が必要となる。本発明の一実施形態の記憶システムは、ビデオ帯域幅をＨＤＴＶデバイスに分散しつつ対称的なデータ・アクセスが得られる方法が存在するのであれば、システムには独立とすることができる。ＨＤＴＶビデオを圧縮する場合、または未圧縮ＨＤＴＶビデオを用いる場合、多数の記憶コントローラおよび区分ＰＣＩバスを用いるとよい。
【００５６】
図６ａのシステムは、リアル・タイム３ストリーム未圧縮ＨＤＴＶビデオ・システムのブロック図である。ＰＣＩインターフェースの数は、システムの帯域幅に対応する別個のＰＣＩバス・セグメントの数と同様、帯域幅要求と共に増減する。図６ａに示すシステムは、各ＨＤＴＶ未圧縮ディスク・データ・バッファ６１４毎に、別個のＰＣＩバス・セグメントを用いる。記憶システム６０２は共有データ・アクセス方法を備えており、データを導出するＨＤＴＶストリームに対応するディスク・コントローラに、ディスク・データ・パケットを導出する。ＨＤＴＶルータ６２０は、ビデオ操作がＤＶＥモジュール６５０のようなデバイス内で行われたときに、ビデオ・ストリームの接続を設けることができる。
【００５７】
図７は、ＨＤＴＶビデオ・システムのブロック図である。図７に示す各ビデオ・チャネル・インターフェースは、単一のＡＳＩＣ内において実施する。各ＡＳＩＣは、６４ビットＰＣＩインターフェース（７４１）、ディスク・データ・バッファ７１４用の１５００ＭＢ／ｓメモリ・インターフェース、およびＨＤ ＤＶＥモジュール７５４を含むことができる。２Ｄ ＤＶＥ動作は、カラー補正、クロマ、およびルーマ・キー発生、ビデオ・リサイジング、ならびにモーション・エフェクトを含むことができる。各ビデオ・チャネル・インターフェースは、リアル・タイムでビデオを処理し、高速デスクトップ・ビデオ相互接続部を用いてＨＤＴＶデータ・ルータＡＳＩＣにインターフェースすることができる。ＰＣＩインターフェースを有する二重ＨＤＴＶフレーム・バッファは、単一のＡＳＩＣによって制御することができる。モジュール７０６は、ＨＤＴＶ複合信号を視認するために用いることもできる。
【００５８】
本発明の利点の１つに、ディスクまたはテープに戻ってビデオの一部を検索することなく、編集を行い編集したビデオを視認しながら「オン・ライン」を維持できることが含まれる。別の利点には、標準品位機器を用いることによってＨＤＴＶビデオを編集する場合に必要なリアル・タイムＨＤＴＶ構成物の数を削減することが含まれる。本発明は、ＨＤおよびＳＤフォーマットのビデオ・データを組み合わせることができ、低い解像度のデバイスを用いて、リアル・タイムで効果的にエフェクトを事前視覚化することができる。但し、事前視覚化される画像は最大解像度ではない。加えて、劣化を防止するために、元のビデオ・データ・ファイルを記憶装置に格納しておき、編集はビデオ・データ・ファイルのコピーに対して行なう。
【００５９】
本発明の編集システムは、データフロー・ビデオ・パイプライン、相互接続部、およびＦＩＦＯを通じて結合したＤＭＡコントローラを用いて、ＨＤＴＶおよびＳＤＴＶビデオ・デバイスならびにデータ・レートの結合を同一システムにおいて可能にする。ＨＤＴＶ基準信号にロックすると、出力フレームがＨＤサブシステムから得られる毎に、ＳＤＴＶシステムのみが出力フレームに同期していればよい。ＨＤＴＶソースからＳＤＴＶ配信のためにビデオを作成する場合、そして、本発明と共に外部ＨＤＴＶデバイスを用いると、ＳＤＴＶシステムの２７ＭＨｚクロック基準は、ＨＤＴＶサブシステムおよびその外部構成物の７４．２５ＭＨｚクロックを発生する。
【００６０】
いくつかの実施形態についてこれまで説明したが、これまでの説明は単なる例示であって限定ではなく、一例として提示したに過ぎないことは当業者には明白であろう。多数の変更や他の実施形態は、当業者の範囲内のことであり、本発明の範囲に該当するものと見なす。
【図面の簡単な説明】
【図１】 図１ａは、高品位テレビジョン（ＨＤＴＶ）解像度編集システムのブロック図である。
図１ｂは、一実施形態によるリサイザを示す図でる。
図１ｃは、図１ａの編集システムに対する変更を示す図である。
図１ｄは、図１ａの編集システムに対する変更を示す図である。
図１ｅは、図１ａの編集システムに対する変更を示す図である。
図１ｆは、図１ａの編集システムに対する変更を示す図である。
【図２】 ＨＤＴＶ編集およびディジタル・ビジュアル・エフェクト事前視覚化のために用いる標準品位テレビジョン（ＳＤＴＶ）編集システムのブロック図である。
【図３】 一実施形態による、ＨＤＴＶリサイザと直接インターフェースするＳＤＴＶ編集システムのブロック図である。
【図４】 一実施形態にしたがって図２のＳＤＴＶ編集システムをどのようにＨＴＤＶ編集に用いるかを記載するフローチャートである。
【図５】 図５は、一実施形態によるリアル・タイムＨＤＴＶ編集システムの機能全てのブロック図である。
図５ａは、図５の変更システムのブロック図である。
【図６】 図６は、加速グラフィックス・ポートを用いたリアル・タイム未圧縮３ストリームＨＤＴＶビデオ・システムのブロック図である。
図６ａは、図６の変更システムのブロック図である。
【図７】 ＨＤＴＶビデオ・システムのブロック図である。
Claims (13)
- ノンリニア・ビデオ編集システムであって、
ビデオ・データをデータ・ファイル単位で格納する、ランダム・アクセス・コンピュータ読み取り可能および再書き込み可能記憶媒体であって、前記ビデオ・データが、５２５本より多い走査線を有し、３０フレーム／秒よりも高い成分レートを有する画像を定義する、記憶媒体と、
ビデオ・プログラムを前記データ・ファイルの部分のシーケンスとして定義するノンリニア・エディタであって、データ・ファイルの各部分を、前記データ・ファイルに対する参照および前記データ・ファイル内における範囲によって定義する、ノンリニア・エディタと、
前記定義したビデオ・プログラムに応じて前記記憶媒体から前記ビデオ・データを読み出す手段と、
前記記憶媒体から読み出した前記ビデオ・データを受け取る入力を有し、５２５本よりも少ない走査線の空間解像度を有し、３０フレーム／秒よりも低い成分レートを有する出力ビデオ・データを与える少なくとも１つのリサイザと、
前記リサイザの出力を受け取る入力と、ビデオ・プログラムのために定義した１つ以上のエフェクトにしたがって、リアル・タイムで編集したビデオ・データを与える出力とを有する少なくとも１つのビデオ・エフェクト・モジュールと、
前記少なくとも１つのビデオ・エフェクト・モジュールの出力に接続してあり、前記編集しリサイズしたビデオ・データの事前視覚化を行なうディスプレイと、
を備えるノンリニア・ビデオ編集システム。 - 前記ディスプレイが順送り走査ディスプレイである請求項１記載のシステム。
- 前記ディスプレイがインターレース・フォーマット・ディスプレイである請求項１記載のシステム。
- 更に、
高品位ビデオ・システムであって、
前記記憶システムから高品位ビデオ・データを受け取り、該高品位ビデオ・データを第１および第２出力に導出する高品位ビデオ・データ・ルータを含み、前記リサイザを前記第１出力に接続し、高品位ディスプレイを前記第２出力に接続した、高品位ビデオ・システムを備える請求項１記載のシステム。 - 前記高品位ビデオ・データ・ルータがマルチフォーマット・ルータである請求項４記載のシステム。
- 前記高品位ビデオ・ルータが２つのデータ・ストリームを受け取る請求項４記載のシステム。
- 前記少なくとも１つのリサイザが少なくとも複数のリサイザである請求項６記載のシステム。
- 前記ビデオ・エフェクト・モジュールが前記高品位ビデオ・データのレートで前記リサイザの出力を受け取る請求項１記載のシステム。
- 更に、前記リサイザの出力を受け取る標準品位バッファを備える請求項１記載のシステム。
- 前記高品位ビデオ・システムが高品位コーダ／デコーダ・プロセッサを含む請求項４記載のシステム。
- 標準品位ビデオ機器を用いて高品位ビデオ・データを編集する方法であって、
ノンリニア・エディタを用いて、ビデオ・プログラムをデータ・ファイルの部分のシーケンスとして定義するノンリニア・エディタであって、データ・ファイルの各部分は、前記データ・ファイルに対する参照および前記データ・ファイル内における範囲によって定義し、１つ以上のエフェクトを含む、ステップと、
前記定義したビデオ・プログラムにしたがって、ランダム・アクセス・コンピュータ読み取り可能および書き込み可能記憶媒体上に格納してあるデータ・ファイルから高品位ビデオ・データを受け取るステップと、
前記高品位ビデオ・データをリサイズし、前記標準品位ビデオ機器の帯域に合わせるステップと、
前記標準品位ビデオ機器を用いて、前記リサイズした高品位・ビデオ・データにリアル・タイムでエフェクトを追加するステップと、
標準品位ビデオ機器上で、前記追加したエフェクトを含む、前記リサイズした高品位ビデオ・データをリアル・タイムで事前視覚化するステップと、
前記追加したエフェクトと共に、最大解像度で高品位ビデオ・データをレンダリングするステップと、
から成る方法。 - 前記リサイズするステップが、更に、
前記高品位ビデオ・データの元のコピーをデータ・ファイルにセーブすることと、
前記高品位ビデオ・データのコピーに対してリサイジングを行なうことと、
を含む請求項１１記載の方法。 - 更に、前記レンダリングするステップの結果をデータ・ファイルに格納することを含む、請求項１１記載の方法。
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