JPH09510590A - ビデオ信号コーディング - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 動画を代表するビデオ信号をコーディングする方法は、ビデオ信号フレームの第１シーケンスフレームを代表するコード化された第１デジタル信号セットと、このビデオ信号の少なくとも１つの更なるフレームシーケンスを代表するデジタル信号セットとを生成し、この更なるシーケンスフレームは、当該ビデオ信号のｍ＋ｎ，ｍ＋２ｎ，ｍ＋３ｎ，ｍ＋４ｎ，・・・各フレームを代表するような、上記ｎが０又は１以外の整数であることを特徴とする。また、この更なるシーケンスフレームは第１シーケンスフレームのサブセットである。会話型ビデオシステムは、消費者により要求されれば当該デジタル信号の更なる処理を行うこと無しにアクセスして対応するセットを送ることができる。

Description

【発明の詳細な説明】 ビデオ信号コーディング 発明の背景 Ｉ．発明の分野 本発明はビデオ信号のコーディングに関し、特に格納記憶およびこれに続く 伝送のためのビデオ信号のコーディングに関する。 II．関連技術の説明 放送品質のテレビ信号は、６ＭＨz前後のアナログ帯域幅が必要であるか又 は、ＰＣＭデジタル信号を生成するため、アナログ信号をシーケンシャルにサン プリングして得られるデジタルフォーマット用の情報が１００Ｍbit/s 以上必要 とする。このような高いビットレートの信号は、伝送するには高価であると共に ／または、限られた帯域幅のシステムを経由して送るには実際上不可能である。 よって、要求される情報量を削減することが求められる。これは、隣接するピク チャーの要素（即ち、ピクセル）間の相関関係（コレレーション）を利用し、情 報の削減とピクチャーの品質との間の歩み寄りを調整することによって実現され 得る。 冗長性の削減技術は、隣接するピクセル間の空間的および／又は時間的なある 種の相関関係が存在することを推定するものである。例えば、相対的に整然と統 一されたシーンのエリア（例えば、部屋(空間)の壁(境界)）においては、このエ リア中の隣接しているピクセルの内容は極めて類似しているものである。また同 様にして、固定的なシーンにおいては、１フレームの各ピクセルは、先行したフ レームの同等なピクセルに近似的に代表するものである。 したがって、単一フレームの各ピクセルは、それらピクセルの相互関係に応じ たコード化（「イントラ」フレームコーディングと称す）および／又は、隣接す るフレームの各ピクセルの相互関係に応じてコード化（「インター」フレームコ ーディングと称す）がされ得る。イントラフレームコーディングされたフレーム （即ちイントラピクチャー）は、複数フレームがコード化された１インターフレ ーム（又は複数インターフレーム）が、求められたフレームの予測に用いるフレ ームに関連する情報を要求している間に、他のフレームを参照することなく鮮明 にデコード化され得る。また、微分コード化技術、即ちディファレンシャル・コ ーディング技術もビデオ信号の圧縮に更に使用される。インターフレーム・ディ ファレンシャルコーディングは、送信エラーにより情報の部分的な損失を快復で きない結果となるので、もしこのインターフレーム・ディファレンシャルコーデ ィングだけが用いられると、デコード化された動画内に人為結果が起こる。よっ て、通常は「イントラ」フレームと「インター」フレームとの両方のコーディン グ技術の組合せが用いられ、デコード化されたその信号の完全なものをイントラ ピクチャーとしてリストア、即ち格納記録する。 なお、その他の圧縮技術もまた採用することが可能である。例えば、他の相 関関係のセット（組）を見つけ、１フレーム内のピクセルマグニチュードを利用 するためにシークする簡易なトランスフォームコーディングでもよく、その多く のマグニチュードは相対的に小さくなる。 そして次に、これらの係数は粗く量子化されるか、またはこれら全てが無視さ れてもよい。１フレームのトランスフォーム係数は次に、少ない情報を使ってコ ード化され得る。トランスフォーム・コーディング，即ち伝送コード化の１つの ポピュラーなフォーム（形式）は「ディスクリート・コサイン・トランスフォー ム（ＤＣＴ）」を使用するものがある。 また、インターフレーム・コンプレッション（即ち圧縮）コーディングには 、「モーション・コンペンセーション・コーディング（即ち動作補償コード化） 」というものがあり、これは、連続するフレームの中にそのエリアのアイデンテ ィフィケーション（ＩＤ）を含んでいるものである。１つのモーションベクトル （即ち動作ベクトル）は、リファレンスフレーム（即ち参照フレーム）を識別す るように各エリアのために演算される。そして、予測されたフレームが次に、そ の参照フレームとその動作ベクトルから形成される。続いて、この予測フレーム とその実際のフレームとの間のエラーが演算され、その動作ベクトルと一緒にさ れコード化される。これもまた、伝送されるべき情報がモーション・コンペンセ ーション（即ち動作補償）無しでの２つのフレームのコーディングより少ない結 果になり得る。 ビデオ信号の圧縮は、標準化の仕事のまさに主題である。このような標準化 の１つには、ＩＳＯ-ＩＥＣ １１１７２標準のＭＰＥＧ-１として知られる処の 「約１．５Ｍbit/s以上でのデジタル記憶媒体のためのオーディオおよび動画の コーディング」があり、これは、ビデオの格納記憶や、例えばＣＤ-ＲＯＭ、デ ジタルオーディオテープ（ＤＡＴ）、テープ駆動、光学的書込み駆動等のための 格納記憶に関係し、統合サービス・デジタルネットワーク（ＩＳＤＮ）やローカ ルエリアネットワークのようなテレコミュニケーションチャンネルを介しての伝 送のための技術である。このようなコーディング技術は、限界のある帯域幅のシ ステムを経由するオーディオ・ビジュアルサービスの供給のためには魅力あるも のである。 １つのビデオ信号をアクセスおよびリトリーブ、即ち検索するために要する時 間は、インタラクティブ（即ち会話型）ビデオサービスの供給のためには禁止さ れ得るものである。そしてこのサービスにおいては、消費者が、利用可能なサー ビスの中から所望するサービスを適宜に選択する。もし仮に、記憶格納されたビ デオ信号がディスプレイ上に表示出力され得る以前に更なる処理を必要とする場 合には、これに要するアクセスタイムは劇的に増加する。 このようなサービスにおける最近の開発は、ホームエンタテイメントまたは ホームショピングの供給であり、この中では、消費者が希望して申し出た範囲か ら所望のサービスを選択すると、中央サーバーからその消費者の家屋に対しそれ に関連するビデオ信号が送られてくる。いわゆる「ビデオ・オン・デマンド」環 境においては、消費者は例えばリモート・ビデオカセット・プレイヤーの形態に おける中央ビデオサービスを利用する。したがって消費者は、例えば、再生、ポ ーズ、停止、早送りおよび巻戻し等が行える設備機器として、彼ら専用のビデオ カセットプレイヤーと同等な設備を期待する。 これらの設備を提供できる種々のプロセッサが利用可能である。消費者が再生 をリクエストすると、そのリモートサーバーにおいて格納されたコード化された ビデオ信号がその消費者に伝達される。その消費者の家屋内にあるローカルデコ ーダーは、この到達した入力信号をテレビセット上にビデオイメージとして生成 するためデコード化する。また、ポーズモードにおいては、ポーズ信号がそのサ ーバーに送られると、その応答として、当該フレームがチェンジされないもので あることを示す信号をその消費者のデコーダーに送信する。 また、早送りおよび巻戻しが選択されると、そのコード化された信号がそのビ デオサーバーにより更に処理されなければならない。消費者がもし早送りをリク エストした場合には、サーバーに信号が送られ、このサーバーでは次にコード化 信号であるいわゆる「第４フレーム」を発信する。もしもそのビデオ信号が圧縮 されていないフォーマットであれば、サーバーは、そのビデオ信号において信号 をその各第４フレームの始めにそれぞれ配置し、これらをその消費者に送信しな ければならない。これはまさにプロセッサ（処理）とタイムインテンシブ（時間 的集約）の事象であり、その結果としては、消費者には我慢できない遅延が生ず ることがある。 同様に、もし圧縮コーディング技術が採用されると、ピクチャーの第５フレ ームは、第４フレームを参照してコード化され得る。また、早送りモードにおい ては、第１フレーム、第５フレーム、第９フレーム等の各フレームだけが送られ るべきであり、その送られるべきフレームのそれぞれは、先行する送られるべき フレームに対応して記憶されなければならない。これもまさに処理と時間的な集 約の事象である。 イントラフレームを使ってコード化されたビデオ信号のためには、コード化さ れたフレーム（即ちイントラピクチャー）をそのイントラフレームをエンコード されたビデオ信号から抽出し、これらフレームを本来の順序で伝送することによ って早送りモードを提供することが知られている。同様にして、早戻しモードの ためには、それらフレームを逆の順序で伝送することも有り得る。これらの例と しては、日本特許庁の特開平３−６６２７２号公報および、特開平３−８５９７ ４号公報に開示されている。しかしながら、早送り要求信号の受取りにおいては 、サーバーはイントラピクチャーのためのコード化信号を探す必要があるのみな らず、イントラピクチャーが含む圧縮は相対的に少ない故に、その結果得られる 信号は再生モードに比較して増加してしまう。よって、消費者の家屋に備わるデ コーダは、ビットレートにおける過度な変化をも管理できなければならない。 発明の概要 本発明である処の動画を代表するビデオ信号のコーディング方法によれば、 ビデオ信号フレームの第１シーケンスフレームを代表するコード化された第１デ ジタル信号セットと、更なる少なくとも１つのシーケンスフレームを代表するコ ード化されたデジタル信号セットとを生成し、この更なるシーケンスフレームは 、当該ビデオ信号のｍ＋ｎ，ｍ＋２ｎ，ｍ＋３ｎ，ｍ＋４ｎ，・・・各フレーム を代表するような、ｎが０又は１以外の整数であることを特徴とする方法である 。 したがって、再生、巻戻し、早送りおよび早戻しを代表するデジタル信号のセ ットの組合せが生成される。この生成されたデジタル信号のシーケンスは、再生 モードを表す単一のシーケンスと比べて１つの増加されたストレージ（格納蓄積 ）要求を有する。しかしながら、コード化されたデータのシーケンスは、更なる データ処理をせずにプレイバック、即ち再生されてもよい。また所望により、そ のシーケンスの平均ビットレートが同じになるように、同様な手法を用いてコー ド化されてもよい。また、このシーケンスのデコード化を行うためのデコーダー は、過度な変化を管理する手段を含む必要が無いので、公知のデコーダーに比較 しても簡略化され得る。 このシーケンスは、ＰＣＭまたは圧縮コード化のような適宜なコーディング 技術を使って生成される。イントラフレーム、インターフレーム、デファレンシ ャル、ＤＣＴおよびモーションコンペンセーション技術の組合せが使われてもよ い。好ましくは、ＩＳＯ １１１７２またはＣＣＩＴＴが推奨するＨ．２６１が 採用されている。 好適には、このシーケンスは再生モードと他の如何なるモードとの組合せ、例 えば、逆再生モード、早送りモードまたは早戻しモードとの組合せを代表し、後 者の２つの場合におけるフレームの更なるセットは、再生または逆再生モードの １つのサブセットである。 また、本発明はデータキャリアも提供しており、このデータキャリアは、ビ デオ信号フレームの第１シーケンスフレームを代表するコード化された第１デジ タル信号セットと、第２の異なるフレームシーケンス、即ち第２シーケンスフレ ームを代表するコード化された第２デジタル信号セットとを乗せて記録されたデ ータキャリアを有するデータキャリアであって、この第２シーケンスフレームの 各々のフレームは、上記第１シーケンスフレーム中のフレームと同等であり、こ の第２シーケンスフレーム、但し最後のフレームを除いてほかの各々は、第１シ ーケンスにおいてそれに続く他のフレームにより連続され、フレームの各シーケ ンスは使用に際して各シーケンスフレームが同様なデコーディングアルゴリズム に従って当該データキャリアから読まれることを特徴とする。 好適には、その第１シーケンスにおいては、各フレームｋはフレームｋ＋１が 連続し、第２シーケンスフレームにおいては、各フレームｍはフレームｍ＋ｎが 連続することを特徴とするような、上記ｎが０又は１以外の正／負の整数である ことを特徴とするデータキャリアである。 更なるフレームのシーケンスのそれぞれは、第１シーケンスの１サブセットで もよい。このサブセットは、早送りプレイバック（再生）モード、および／また は、早戻しプレイバックモードを代表してもよい。 デジタル信号のセットは、それらが同じデコーディング手法でデコード化され るように、適宜にコード化されている。 またデータキャリアは、例えば、ＣＤ−ＲＯＭ、ＤＡＴ、テープドライバ又は 、書換え可能な光ドライバのような適宜な形態を成していてもよい。一般的には 、通常の再生速度の６倍で走行する早送りまたは早戻し動作を行い、再生モード のみに必要なストレージ容量と比べて１６％のエクストラ・ストレージ容量、即 ち予備格納容量が必要とされる。 また、本発明のビデオ再生装置によれば、記録媒体の第１シーケンシャルフ ァイルと第２シーケンシャルファイルとの間を切り換えるためのスイッチング手 段と、再生中のシーケンシャルファイル上のカレントポジション、即ち現在位置 を記録するためのポジションカウンタと、前記ポジションカウンタおよび、この 記録媒体上に格納された情報に応じて、そのシーケンシャルファイル以外のファ イル上における代表する処のポジションを決定するための決定手段とから構成さ れることを特徴とする。 そして、上記決定手段は、シーケンシャルファイルの長さに関連する記録媒体 に格納された情報に応じ、当該シーケンシャルファイルにおけるカレントポジシ ョンにより代表された、再生されたシーケンシャルファイルの長さのプロポーシ ョンを計算し、他のシーケンシャルファイルの長さの同等なプロポーションに代 表された他のシーケンシャルファイルにおけるポジションを計算することを特徴 とするビデオ再生装置である。 よって、もし、動画の再生モードを代表するファイルが再生されると、カレン トポジションがそのシーケンシャルファイルを通じて２５％であると仮定した場 合、第２のシーケンシャルファイルにおける代表するポジションは、第２ファイ ルを通じて２５％である。 同様にして、もし第１ファイルが動画の再生モードを代表し、一方、第２ファ イルが逆のモードを代表する場合においては、その逆モードに対応するポジショ ンは、再生されるファイルの長さの残りの比率を計算すると共に、再生されるフ ァイルの長さの残りの比率に対応する前記の他のファイルにおけるポジションを 計算することにより決定できる。よって、第１ファイルを通じての行程が７５％ であれば、第２ファイルにおける代表する処のポジションは、この第２ファイル を通じての行程の２５％であることになる。 ビデオ再生装置はインタラクティブなビデオシステムでもよく、このシステム では記録媒体が遠隔の消費者からの信号に応答してアクセスされ、そして、その 消費者の家屋におけるデコーダーによって、関連するシーケンスが受信のために 出力される。 さらなる本発明の要旨として、ビデオコーダーは、デジタル信号の第１セッ トがビデオ信号の各フレームを代表し、デジタル信号の第２セットがビデオ信号 のｍ，ｍ＋ｎ，ｍ＋２ｎ，ｍ＋３ｎ，・・・の各フレームを代表することを特徴 とするような、ｎが０又は１以外の整数であるビデオコーダーである。 また、デジタル信号の更なるシーケンスは、第１シーケンスのサブセットであ るフレームシーケンスを代表することを特徴としている。 図面の簡単な説明 図１は、本発明に係わるコーダーを示す。 図２は、図１のコーダーにより生成されたコード化シーケンスを含む概念図で ある。 図３は、本発明に係わるインターラクティブ・ビデオシステムを示す。 発明の詳細な説明 本発明の実施例を対応する次の図面を参照しながら説明する。 図１は、ＭＰＥＧ-１標準に準拠するデジタルビデオ信号のコーディングのた めのコーダーを示す。このＭＰＥＧ-１標準は、１．５Ｍbit/sに従うデジタルビ デオ信号のコード化に係わる。またこのＭＰＥＧ-１標準は、イントラピクチャ ーまたは予測されたピクチャーを用いることを特徴とし、これは先行するイント ラピクチャーまたは予測ピクチャーを参照してコード化されてもよい。またこの 標準は、補間されたピクチャーを用いることを特徴とし、過去および／又は将来 のイントラピクチャーまたは予測ピクチャーを参照してコード化される。 図１のコーダーは、入力ビデオ信号の３つのプレイバックモード（即ち、再 生(play)、早送り(f.f)、早戻し(f.rev)）を代表するコード化されたシーケンス を生成することを意図したものである。普通の再生速度のｎ倍の早送り又は早戻 しを生み出すためには、その入力ビデオ信号のｎフレームすべてがコード化され る。したがって、通常、再生速度の３倍の早送り速度は、第１入力フレームがコ ード化された後に全第３入力フレームを代表し、同様にして早戻し速度は、コー ド化されたその早戻し速度において全第３入力フレームを代表する。 １つのデジタルビデオ信号（即ち動画を代表している信号）はプリプロセッサ ３に入力され、ここでは、コード化されるべきビデオ信号のフレームを選択する 。再生シーケンスが生成されるとき、このプリプロセッサ３はその入力信号を再 び組織化する必要はなく、その後これらのフレームは現在のフレーム蓄積部（即 ちカレント・フレームストア）４に直接的に伝達される。このような再生または 早戻しのシーケンス以外のシーケンスが生成されたときには、プリプロセッサ３ はコード化されるべきフレームを選択しなければならない。例えば、通常再生モ ード速度の３倍で、早送りプレーバックモードを代表する１つのシーケンスを生 成するためには、プレプロセッサ３は、そのカレントフレームストア（即ちフレ ーム蓄積部）４に第１フレームおよび、その後の全ての第３フレームを出力する 。同様にして、早戻しモードがコード化されるべき場合には、プリプロセッサ３ は、それが逆方向に再生されているときには、その入力されたビデオ信号から関 連するフレームの選択を行う。 このプリプロセッサ３に選択されたフレームは、フレーム毎にカレントフレ ームストア、即ちフレーム蓄積部４に入力される。なお、このカレントフレーム ストアはビデオ信号の１つの信号入力フレームを格納する。 ビデオ信号の第１入力フレームｋは、１つのイントラピクチャーとしてコード 化され、そしてこれらは、サブトラクタ、即ち減算器５への唯一の入力となる。 この減算器５の出力は、ＤＣＴトランスファ６への入力であり、このトランスフ ァはその入力をＤＣＴコエフィシエンツへ伝達すると、クォンタイザ、即ち量子 化部８によって量子化（クォンタイズ）される。そして、データは次にバリアブ ルレングスコーダー、即ち可変長コーダーＶＬＣ１０を通過し、ここでは量子化 部からのデータのコード化が行われる。そして、第１フレームｋのためのコード 化された結果データは、記録媒体１２内に格納記憶される。また、量子化部８か らのデータも逆クォンタイザ、即ち逆量子化部１８と逆ＤＣＴ２０とを通過し、 その入力信号のカレントフレームを再生成する。このフレームは前フレーム蓄積 部２２に格納される。第２の次フレーム蓄積部２４は、後に続くフレームと共に 、カレントな前フレーム蓄積部２２に格納されたフレームも一緒に格納する。こ の第２の次フレーム蓄積部２４は、双方向コーディング技術を用いて、ＭＰＥＧ -１に準拠するようなフレームをコード化するのに利用できる。その入力信号に 続くフレームは、先行する予測および双方向予測または、イントラフレーム技術 を用いてコード化される。 再生シーケンスを生成するためには、プロセッサへの全フレームｋ，ｋ＋１ ，ｋ＋２・・・の入力はコード化される。この目的のためには、上述のように逆 ＤＣＴ、即ちＩＤＣＴ２０の出力は前フレーム蓄積部２２に格納される。また、 第２フレームｋ＋１の入力においては、前フレーム蓄積部２２の内容およびカレ ント・フレーム蓄積部４の内容は、モーションエスティマイザ、即ち動作 予測部２６に入力され、このエスティマイザは、カレントフレームｋ＋１のため のモーションベクトルを計算する。このモーションベクトルは、カレントフレー ムの予測結果を生成するために、モーション・コンペンセーション・プレディク タ、即ち動作補償予測部２８内に、前フレーム蓄積部２２の内容と共に入力され る。この予測されたフレームは、実際のカレントフレームからサブストラクタ５ によって差し引かれ、そしてその結果となるディファレンス信号、即ち微分信号 は、ＤＣＴ６および量子化部８により処理される。次にその信号は、ＶＣＬ１０ により上述のようにコード化されるが、このＶＬＣ１０は、そのコード化された デファレンス信号に対してその動作ベクトル、量子化パラメータおよび、続いて 行うコーディングに必要なインター／イントラ・クラシフィケーションを掛け合 わせる。そしてこのコード化されたデータは次に記録媒体１２に格納される。 この入力ビデオ信号の処理は、すべてのビデオ信号が処理される間は、いわ ゆるフレーム・バイ・フレームに実行される。また、記録媒体１２はそのビデオ 信号の再生モードを代表するコード化されたデータのシーケンスを含む。 通常速度の３倍の早送りシーケンスを生成するためには、ビデオ信号の第１ フレームｍの後に続く３番目毎のフレームｍ＋３，ｍ＋６，ｍ＋９，・・・がコ ード化される。ビデオ信号の第４フレームがプリプロセッサ３からカレント・フ レーム蓄積部４に入力されるとき、先のフレーム蓄積部２２や動作予測部２６の 内容（即ち第１フレームｍ）からその予測フレームが演算され、そして、このカ レント・フレーム蓄積部４に格納されている実際の第４フレームである処のｍ＋ ３フレームから、サブストラクタ５によって差し引される。生成されたそのディ ファレンス信号は次に、ＤＣＴ６、量子化部８およびＶＬＣ１０により順次処理 され、記録媒体１２に格納される。このコーディングプロセスは、図２に概念的 に示した如く３番目毎に次のフレームｍ＋６，ｍ＋９，・・・と続いていく。 同様にして、早戻しシーケンスを生成するためにも、逆戻しビデオ信号の３ 番目毎にコード化される。よって、ここでは第１フレームｍ、但しこれは最後の ビデオ信号であるが、このｍフレームためにフレームｍ−３，ｍ−６，ｍ−９， ・・・がコード化される。なお、このコード化されたシーケンスもまた記録媒体 １２上に格納される。 したがって、３つのコード化されたデータのシーケンスが互いに独立して生成 される。すなわち、それらの１つは再生モードを代表するものであり、もう１つ は早送りモードを代表するものであり、残る１つは早戻しモードを代表するもの である。すべてのシーケンスは、同一のコーディング手法を使ってエンコード化 されるので、一定の平均ビットレートを有している。 図３は、例えば、ビデオ・オン・デマンドの様な会話型サービスを供給する ためのシステムを示している。サーバー３０、例えばメインフレームコンピュー タ（中央計算機）は 消費者からの信号を受信し、上述のように生成されたコー ド化データが格納されているファイルが存在する記録媒体１２をアクセスする。 消費者からの一信号の受信においては、このサーバーは関連ファイルをアクセス し、そして、その消費者のデコーダー３２へリンク３４を経由してそのデータを 送信する。消費者宅にあるこのデコーダー３２は、そのコード化データをデコー ドし、テレビジョンセット上にその結果としてのビデオ信号を表示出力する。 このサーバー３０は、ファイルに格納されたデジタルデータの固有な平均ビッ トレートに負う処のファイル内には受け入れ難い「ポジショニングエラー」無し に、ある１つのファイルからその他のファイルへのムーブ（移動）ができる。あ るファイルから他のファイルへのインターポレーション、即ち補間は、そのファ ィル内のポジションへのポインタおよび、この任意なファイルの長さを用いて達 成される。すなわち、 ＰＯＳ_{fast forward} ＝ ＰＯＳ_play×ｌｅｎｇｔｈ_{fast forward}／ｌｅｎｇｔｈ_play 但し、ＰＯＳ ＝ 任意な最適ディメンジョン（例えば、時間やビット等） におけるファイル内のポジション。 ｌｅｎｇｔｈ ＝ ｐｏｓとしての同一ユニットにおけるファイルの長さ。 よって、もし消費者が１フィルムの７５％を視覚し、早送りを要求すると、こ のサーバーは、次のような早送りファイルにおける対応するポジションを計算す る。 ＰＯＳ_{fast forward} ＝ ７５×ｌｅｎｇｔｈ_{fast forward}／１００ 即ち、サーバーは、早送りシーケンスの全行程の３／４をアクセスする。 消費者が再生モードをリクエストすると、サーバーはその早送りシーケンス内に 届くポジションを計算すると共に、上述のようにその再生シーケンス内に対応す るポジションを計算する。 同様にして、早戻しシーケンス内の対応するポジションは、その再生シーケ ンス内のカレントポジションから次のように計算できる。 ＰＯＳ_reverse ＝ （ｌｅｎｇｔｈ_play・ＰＯＳ_play） × ｌｅｎｇｔｈ_reverse／ｌｅｎｇｔｈ_play なお、上述した本発明の実施例は、ビデオ・オン・デマンドシステムに関連 して記載されているが、本発明は、例えばショッピング、エンタテーメント、バ ンキング、教育またはトレーニングサービス等のような他の適当な会話型ビデオ システムにおいて採用されてもよい。

【手続補正書】特許法第１８４条の８ 【提出日】１９９６年４月１２日 【補正内容】 請求の範囲 １． ビデオ信号フレームの第１シーケンスフレームを代表するコード化され た第１デジタル信号セットと、第２の異なるフレームシーケンス、即ち第２シー ケンスフレームを代表するコード化された第２デジタル信号セットとを乗せて記 録されてなるデータキャリアであって、 前記第２シーケンスフレームの各々のフレームは、前記第１シーケンスフレー ム中のフレームと同等であり、前記第２シーケンスフレーム（但し、最後のフレ ームを除いて）ほかの各々は、第１シーケンスにおいてそれに続く他のフレーム により連続され、 前記フレームの各シーケンスは、使用に際し、各シーケンスフレームが同様な デコーディングアルゴリズムに従って前記データキャリアから読まれることを特 徴とするデータキャリア。 ２． 前記第２シーケンスフレームは、前記第１シーケンスフレームのサブセ ットであることを特徴とする、請求項１に記載のデータキャリア。 ３． 前記第１シーケンスフレームにおいては、各フレームｋはフレームｋ＋ １が連続し、 前記第２シーケンスフレームにおいては、各フレームｍはフレームｍ＋ｎが連 続することを特徴とする、上記ｎが０又は１以外の正／負の整数である請求項２ に記載のデータキャリア。 ４． 前記シーケンスフレームの各々は、ディファレンシャル（即ち微分）コ ード化アルゴリズムに従ってコーディングされていることを特徴とする、請求項 １，２又は３に記載のデータキャリア。 ５． 記録媒体の第１シーケンシャルファイルと第２シーケンシャルファイル との間を切り換えるためのスイッチング手段と、 再生中のシーケンシャルファイル上のカレントポジション（即ち現在位置）を 記録するためのポジションカウンタと、 前記ポジションカウンタおよび、前記記録媒体上に格納された情報に応じて、 前記のシーケンシャルファイル以外のファイル上における代表する処のポジショ ンを決定するための決定手段と、 から構成されることを特徴とするビデオ再生装置。 ６． 前記決定手段は、シーケンシャルファイルの長さに関連する前記記録媒 体に格納された情報に応じ、 前記シーケンシャルファイルにおけるカレントポジションにより代表された、 再生されたシーケンシャルファイルの長さのプロポーション（比率）を計算し、 他の前記シーケンシャルファイルの長さの同等なプロポーションに代表された 他の前記シーケンシャルファイルにおけるポジションを計算することを特徴とす る、請求項５に記載のビデオ再生装置。 ７． 前記決定手段は、シーケンシャルファイルの長さに関連する前記記録媒 体に格納された情報に応じ、 再生されたシーケンシャルファイルの長さのプロポーション（比率）を計算し 、 再生されるべき前記シーケンシャルファイルの残るプロポーションの長さを代 表する他の前記シーケンシャルファイルにおけるポジションを計算することを特 徴とする、請求項５に記載のビデオ再生装置。 ８． 少なとも１つのリモートロケーションおよび手段からの信号を処理する ための信号処理手段と、 １つのリモートロケーションからの信号に応じて、前記記録媒体上のシーケン シャルファイルをアクセスするための手段と、 前記リモートロケーションへ伝送するための関連するシーケンシャルファイル を出力する手段と、 を有することを特徴とする、請求項５〜７のいずれかの項に記載のビデオ再生装 置。 ９． ムービングピクチャー（動画）を代表するビデオ信号をコーディングす る方法は、 ビデオ信号フレームの第１シーケンスフレームを代表するコード化された第１ デジタル信号セットと、第２の異なるフレームシーケンス、即ち第２シーケンス フレームを代表するコード化された第２デジタル信号セットとを生成し、 前記第２シーケンスフレームの各々のフレームは、前記第１シーケンスフレー ム中のフレームと同等であり、前記第２シーケンスフレーム（但し、最後のフレ ームを除いて）ほかの各々は、第１シーケンスにおいてそれに続く他のフレーム により連続されるように生成するための工程と、 この生成されたデジタル信号を１つのデータキャリア上に書き込む工程と、 を具備し、 各シーケンスは、同様なコーディング技術に従って生成されることを特徴と するビデオ信号コーディング方法。 １０． 前記第２シーケンスの前記フレームは、 前記第１シーケンスの各々の前記フレームの１つのサブセットであることを特 徴とする、請求項９に記載の方法。 １１． 前記第１セットのデジタル信号は、ビデオ信号のフレームｋ＋１が続 く各フレームｋを代表し、 前記デジタル信号の第２シーケンスは、ビデオ信号のｍ＋ｎ，ｍ＋２ｎ，ｍ＋ ３ｎ，ｍ＋４ｎ，・・・各フレームを代表することを特徴とする、上記ｎが０又 は１以外の正／負の整数である請求項１０に記載の方法。 １２． 前記各シーケンスは、デファレンシャル（即ち微分）コーディングを 採用することによって生成されることを特徴とする、請求項９〜１１に記載の方 法。 １３． １つのビデオ信号の複数フレームを選択するためのプリプロセッサと 、 ビデオ信号フレームの第１シーケンスフレームを代表するコード化された第１ デジタル信号セットと、第２の異なるフレームシーケンス、即ち第２シーケンス フレームを代表するコード化された第２デジタル信号セットとを生成し、前記第 ２シーケンスフレームの各々のフレームは、前記第１シーケンスフレーム中のフ レームと同等であり、前記第２シーケンスフレーム（但し、最後のフレームを除 いて）ほかの各々は、第１シーケンスにおいてそれに続く他のフレームにより連 続されるように生成するためのコーディング手段と、 １つのデータキャリア上に当該シーケンスを書き込むための手段と、 を具備し、 各シーケンスは、同様なコーディング技術に従って生成されることを特徴と するビデオコーダー。 １４． 前記デジタル信号の更なるシーケンスは、 第１シーケンスのサブセットであるフレームシーケンスを代表することを特徴 とする、請求項１３に記栽のビデオコーダー。 １５． デジタル信号の第１セットは、ビデオ信号の各フレームを代表し、 デジタル信号の第２セットは、ビデオ信号のｍ，ｍ＋ｎ，ｍ＋２ｎ，ｍ＋３ｎ ，・・・の各フレームを代表することを特徴とする、ｎが０又は１以外の整数で ある請求項１４に記載のビデオコーダー。 １６． 前記コーディング手段は、インターフレーム・デファレンシャル・コ ーディング手段を含むことを特徴とする、請求項１３〜１５のいずれかの項に記 載のビデオコーダー。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １． ムービングピクチャー（動画）を代表するビデオ信号をコーディングす る方法は、 ビデオ信号フレームの第１シーケンスフレームを代表するコード化された第１ デジタル信号セットと、少なくとも１つの更なるフレームシーケンスを代表する コード化された更なるデジタル信号セットと、このビデオ信号の少なくとも１つ の更なるフレームシーケンスを代表するデジタル信号セットとを生成し、 この更なるシーケンスフレームは、当該ビデオ信号のｍ＋ｎ，ｍ＋２ｎ，ｍ＋ ３ｎ，ｍ＋４ｎ，・・・各フレームを代表するような、上記ｎが０又は１以外の 整数であることを特徴とするビデオ信号のコーディング方法。 ２． 前記の更なるシーケンスフレームは、 前記第１シーケンスの各々の前記フレームの１つのサブセットであることを特 徴とする、請求項１に記載の方法。 ３． 前記第１セットのデジタル信号は、前記ビデオ信号のすべてのフレーム を代表することを特徴とする、請求項１または２に記載の方法。 ４． 前記各シーケンスは、同様なコーディング技術によって生成されること を特徴とする、請求項１，２又は３に記載の方法。 ５． 前記各シーケンスは、インターフレーム・デファレンシャル（即ち微分 ）コーディングを採用することによって生成されることを特徴とする、請求項１ 〜４に記載の方法。 ６． 記録媒体の第１シーケンシャルファイルと第２シーケンシャルファイル との間を切り換えるためのスイッチング手段と、 再生中のシーケンシャルファイル上のカレントポジション（即ち現在位置）を 記録するためのポジションカウンタと、 前記ポジションカウンタおよび、前記記録媒体上に格納された情報に応じて、 前記のシーケンシャルファイル以外のファイル上における代表する処のポジショ ンを決定するための決定手段と、 から構成されることを特徴とするビデオ再生装置。 ７． 前記決定手段は、シーケンシャルファイルの長さに関連する前記記録媒 体に格納された情報に応じ、 前記シーケンシャルファイルにおけるカレントポジションにより代表された、 再生されたシーケンシャルファイルの長さのプロポーション（比率）を計算し、 前記の他のシーケンシャルファイルの長さの同等なプロポーションに代表され た他の前記シーケンシャルファイルにおけるポジションを計算することを特徴と する、請求項６に記載のビデオ再生装置。 ８． 前記決定手段は、シーケンシャルファイルの長さに関連する前記記録媒 体に格納された情報に応じ、 再生されたシーケンシャルファイルの長さのプロポーション（比率）を計算し 、 再生されるべき前記シーケンシャルファイルの残るプロポーションの長さを代 表する他の前記シーケンシャルファイルにおけるポジションを計算することを特 徴とする、請求項６に記載のビデオ再生装置。 ９． 少なとも１つのリモートロケーションおよび手段からの信号を処理する ための信号処理手段と、 １つのリモートロケーションからの信号に応じて、前記記録媒体上のシーケン シャルファイルをアクセスするための手段と、 前記リモートロケーションへ伝送するための関連するシーケンシャルファイル を出力する手段と、 を具備することを特徴とする、請求項６〜８のいずれかの項に記載のビデオ再生 装置。 １０． ビデオ信号フレームの第１シーケンスフレームを代表するコード化さ れた第１デジタル信号セットと、第２の異なるフレームシーケンス、即ち第２シ ーケンスフレームを代表するコード化された第２デジタル信号セットとを乗せて 記録されてなるデータキャリアであって、 前記第２シーケンスフレームの各々のフレームは、前記第１シーケンスフレー ム中のフレームと同等であり、前記第２シーケンスフレーム（但し、最後のフレ ームを除いて）ほかの各々は、第１シーケンスにおいてそれに続く他のフレーム により連続されていることを特徴とするデータキャリア。 １１． 前記第２シーケンスフレームは、前記第１シーケンスフレームのサブ セットであることを特徴とする、請求項１０に記載のデータキャリア。 １２． 前記第１シーケンスフレームにおいては、各フレームｋはフレームｋ ＋１が連続し、 前記第２シーケンスフレームにおいては、各フレームｍはフレームｍ＋ｎが連 続することを特徴とする、上記ｎが０又は１以外の正／負の整数である請求項１ ０に記載のデータキャリア。 １３． 前記デジタル信号の各々のセットは、使用に際し、同様なデコーディ ング・アルゴリズムに従って前記データキャリアから読み取られることを特徴と する、請求項１０，１１又は１２に記載のデータキャリア。 １４． １つのビデオ信号のフレームを選択するプリプロセッサと、 ビデオ信号フレームの第１シーケンスフレームを代表するコード化された第１ デジタル信号セットと、少なくとも１つの更なるフレームシーケンスを代表する コード化された更なるデジタル信号セットと、このビデオ信号の少なくとも１つ の更なるフレームシーケンスを代表するデジタル信号セットとを生成し、この更 なるシーケンスフレームが、当該ビデオ信号のｍ，ｍ＋ｎ，ｍ＋２ｎ，ｍ＋３ｎ ，・・・の各フレームを代表するような上記ｎが０又は１以外の整数であるよう に生成する手段と、 １つのデータキャリア上に前記シーケンスを書き込む手段と、 を具備することを特徴とするビデオコーダー。 １５． 前記デジタル信号の更なるシーケンスは、第１シーケンスのサブセッ トであるフレームシーケンスを代表することを特徴とする、請求項１４に記載の ビデオコーダー。 １６． 前記第１シーケンスを生成するために、１つのビデオ信号のすべての フレームをエンコードすることが操作可能であることを特徴とする、請求項１４ または１５に記載のビデオコーダー。 １７． 前記第１シーケンスは、前記動画の再生モードを代表し、 更なるシーケンスは、早送りモードを代表していることを特徴とする、請求項 １６に記載のビデオコーダー。 １８． 前記コーディング手段は、インターフレーム・デファレンシャル（即 ち微分）コーディング手段を含むことを特徴とする、請求項１４〜１７に記載の ビデオコーダー。