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JP2987206B2 - バッファ及びフレーム索引作成 - Google Patents

バッファ及びフレーム索引作成

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JP2987206B2
JP2987206B2 JP5511052A JP51105293A JP2987206B2 JP 2987206 B2 JP2987206 B2 JP 2987206B2 JP 5511052 A JP5511052 A JP 5511052A JP 51105293 A JP51105293 A JP 51105293A JP 2987206 B2 JP2987206 B2 JP 2987206B2
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Description

【発明の詳細な説明】 発明の背景 本発明は、特に編集環境において、ディジタル画像シ
ーケンスの取込みと、圧縮と、圧縮からの回復、再生と
を行なうための、ソフトウェアに基づいたアルゴリズム
と結合したハードウェアの構成に関するものである。
動画の映像信号を取り込み、取り込んだ信号をディジ
タル化し、ディジタル化して得られたディジタル・デー
タストリームを圧縮し、その圧縮したデータストリーム
を後に再生するために何らかの媒体上に格納しておくと
いう概念は既に公知となっている。RCA社のSarnoff研究
所は、ビデオディスクの開発の初期段階において、この
概念に関する研究に着手し、そして、アナログ方式では
なくディジタル方式を創出することを目指してきた。こ
の技術は、そのとき以来、ディジタル・ビデオ・インタ
ーアクティブ（DVI）と呼ばれている。
Phillips in Europe社に率いられた別のグループもま
た、彼らがCDI（コンパクト・ディスク・インターアク
ティブ）と呼んでいる製品に関連して、動画の映像信号
に関するディジタル方式についての研究を行なってき
た。DVIとCDIとのいずれも、動画の映像信号と音声信号
とをCD−ROMディスクに格納して、低価格の再生装置で
再生できるようにすることを目指している。DVIの場合
には、圧縮処理はバッチ・モードで行なわれ、それには
長い時間がかかるが、その代わりに再生用ハードウェア
を低コストにすることができる。CDIは、圧縮処理方式
に関してはそれほど特殊なものではなく、主として、デ
ィスクにデータを格納する際のフォーマットを提供して
いる。
フランスに設立された標準を制定するための機構であ
るCCITTが、数年前にISO（国際標準化機構）と共同し
て、画像圧縮に関する作業部会を発足させた。この作業
部会は、Joint Photographic Experts Group（JPEG）と
いう名称であり、ディジタル画像を圧縮するための最も
効果的な方法を判定するために多年に亙って会議を重ね
てきた。JPEGが評価を行なった圧縮方式は、広範な様々
な種類の圧縮方式に亙り、それら圧縮方式の中にはベク
トル量子化（DVIに採用されている技法）や、DCT（離散
コサイン変換）も含まれていた。膨大な量のテストと細
心の検討とを徹底的に行なった後に、JPEG部会では、DC
T方式を選択することとし、それに伴って、このDCT方式
を画像圧縮処理に使用する際の、様々な可能な使用方法
の詳細を規定した。JPEG部会はISO規格案を刊行し、こ
のISO規格案は一般的に、JPEG標準と呼ばれている。こ
のJPEG標準は、現在では最終的な形にまとめられて、IS
Oに承認されるのを待っており、実際に、承認される見
込みである。
JPEG標準は、画像の取込み及び格納と、画像の伝送
と、画像の再生とに、広範に関与している。カラー写真
の圧縮を行なう場合に、圧縮比が10:1であれば、目に見
える画質低下を略々全く生じることなく、その圧縮を行
なうことができる。圧縮比が30:1であれば、大部分の人
の目にはその違いがわからない程の最小限の画質低下を
生じるだけで、その圧縮を行なうことができる。圧縮比
が100:1以上の場合でも、多くの用途において何ら差し
支えない程度の画質を維持しつつ、その圧縮を行なうこ
とができる。
JPEG標準が作成されたことによって、様々な重要なハ
ードウェアの開発に拍車がかかった。JPEG標準が採用し
ているDCTアルゴリズムは非常に複雑なものである。DCT
アルゴリズムでは、画像情報を空間ドメインから周波数
ドメインへ変換し、それらによって得られた様々な周波
数成分を量子化し、それによって得られた夫々の成分を
ハフマン符号化する必要がある。空間ドメインから周波
数ドメインへの変換処理も、量子化処理も、また、ハフ
マン符号化処理も、いずれも膨大な計算処理を必要とす
る。このような事情に応えるべく、幾つものハードウェ
アのメーカーが、このJPEGアルゴリズムを実行するため
の専用集積回路を製作した。
そのようなメーカーのうちの１つ、米国、カリフォル
ニア州、San Joseに所在の、Ｃ−Cube社は、JPEGチップ
（CL550B型チップ）を開発した。このJPEGチップは、端
にJPEG標準をハードウェアに実現したばかりでなく、１
枚の画像を例えば720×488ピクセルの解像度（CCIR勧告
601ビデオ標準の解像度）で処理する場合に、僅か30分
の１秒で処理を完了する能力を持ったチップである。こ
の数字は、JPEGアルゴリズムを用いて画像シーケンスを
ディジタル化し、それによって得られた圧縮データを後
に再生するために格納しておくということが可能である
ことを意味している。更に、このJPEGチップは、同じ１
つのチップを、画像ないし画像シーケンスの圧縮にも、
また、圧縮からの回復に使用し得るものである。このJP
EGチップが使用できるようになったため、コンピュータ
・メーカーやシステム・インテグレータは、動画の映像
信号処理のためにJPEGチップを組み込んだ新製品を盛ん
に設計するようになった。しかしながら、編集環境にお
いて640×480ピクセル以上の解像度と30フレーム／秒の
フレーム・レートとで画像の処理を行なう能力を発揮す
る、ハードウェアとソフトウェアとを組合せた環境に、
このJPEGチップを組み込もうとすると、幾つもの問題が
発生する。
高画質の画像を扱う場合についていえば、解像度が72
0×488ピクセルの画像は、１フレームにつき15〜40Kバ
イトのデータ量を必要とする。従って30フレーム／秒の
映像信号では、そのデータ・レートが450〜120Kバイト
／秒になる。ディスク記憶装置から読み込むデータにと
っては、このデータ・レートは、システムを適切に機能
させるためには細心の注意を払わねばならない程の非常
に高速のデータ・レートである。
従来のシステムに採用されていた、ディスク装置から
圧縮処理装置へデータを転送するための最も一般的な転
送方式は、データをディスク装置からホスト・コンピュ
ータのメモリの中へ一旦コピーし、その後に、そのデー
タを更に圧縮処理装置へ転送するというものであった。
この方法では、ホスト・コンピュータのメモリが、圧縮
処理装置とディスク装置との間のデータ・レートの差に
対処するためのバッファの機能を果たしている。この方
式には２つの短所がある。第１に、同じデータについて
２回の転送動作が実行され、即ち、一度はディスク装置
からホスト・コンピュータのメモリの転送が行なわれ、
そして、それとは別に、ホスト・コンピュータのメモリ
から圧縮処理装置への転送が行なわれる。データ・レー
トが120Kバイト／秒もの高速であると、この転送動作は
ホスト・コンピュータにとって非常に重い負担となるこ
とがあり、それによって、ホスト・コンピュータが、そ
の転送動作におけるデータのコピー以外の作業を殆どで
きなくなってしまうおそれがある。更に加えて、例え
ば、Macintosh等のコンピュータでは、ディスク装置か
らのデータの読出しと圧縮処理装置へのデータのコピー
とを同時に行なうことができない。本発明は、データを
ディスク装置からバッファへ直接に転送することのでき
る特別の構成とした圧縮データ・バッファを提供するも
のである。
更に、従来例を示しているヨーロッパ特許公報であ
る、EP−Ａ−0 410 382号公報には、ダイレクト・メモ
リ・アクセス（DMA）方式によって、メモリと周辺装置
との間のデータ転送を実行するための、データ転送コン
トローラが開示されている。このデータ転送コントロー
ラは、例えばマイクロコンピュータ用キーボード等の外
部装置に対するデータ通信制御装置として機能する周辺
装置から、メモリへの、データ転送を実行する。CPU、
コントローラ、周辺装置、及びメモリは、それら全て
が、マイクロコンピュータの内部バスを介して相互に接
続されている。外部装置からのデータは周辺装置が受け
取り、そのデータをコントローラがメモリへ転送する。
メモリは、CPUに実行されるプログラムを記憶させてお
くためのプログラム・メモリと、データを一時的に記憶
させるためのデータ・メモリとを含んでいる。データ・
メモリはDMA転送先領域を含んでおり、周辺装置からこ
の領域へ、DMA転送によってデータが転送される。
このヨーロッパ特許EP−Ａ−0 410 382号公報によれ
ば、データ転送コントローラは、DMA転送先領域の所定
アドレスに対する相対的なアドレス情報を格納する第１
レジスタと、転送すべき幾つものデータを格納する第２
レジスタと、メモリと周辺装置との間のデータ転送を、
第１レジスタ及び第２レジスタを用いて実行するための
DMA制御装置と、メモリのDMA転送先領域にアクセスする
ために使用されるデータを格納する第３レジスタと、メ
モリ・アクセスが実行される度に第３レジスタの中に格
納されているデータを更新する更新機構と、メモリと周
辺装置との間でデータ転送が実行される度に、その中の
内容を変更するためのカウンタ装置とを含んでいる。
別のヨーロッパ特許公報である、EP−Ａ−0 185 924
号公報は、読取り回路ないし書込み回路の障害によって
発生した誤りを検出できるようにしたバッファ・システ
ムを開示している。同公報の発明のバッファ・システム
は、読取り動作ないし書込み動作の実行時にｎビットの
アドレスを用いてアドレスされるメモリ・アレイを含ん
でおり、そのアドレスのｎ個のビットは、（ｎ＋１）ビ
ットの読取りアドレス・カウンタないし書込みアドレス
・カウンタから供給される。書込み動作の実行時には、
書込みアドレス・カウンタの（ｎ＋１）番目のビット
が、アドレス・アレイの記憶位置に対応したパリティ・
ビットの一部として記憶される。読取り動作の実行時に
は読取りアドレス・カウンタの（ｎ＋１）番目のビット
のためにパリティ・チェック機能へ入り、そこでは、ア
ドレス可能な記憶位置から読み取ったワードのパリティ
・チェックを行なう。読取りアドレス・カウンタの（ｎ
＋１）番目のビットが、書込み動作の実行時の書込みア
ドレス・カウンタの（ｎ＋１）番目のビットと等しくな
かったならば、誤りの発生が信号で表示される。従っ
て、このバッファ・システムは、メモリ・アレイの中の
第２回目のパスにおいて同一のエントリを読取ることを
防止するものである。
JPEGアルゴリズムでは、その他の多くの圧縮アルゴリ
ズムと同様に、画像を圧縮した結果として得られる圧縮
データの量は、画像それ自体に左右される。青空を背景
にした一羽のかもめの画像を表わすために必要な圧縮デ
ータの量は、煉瓦造りの何棟もの建物を細部まで描写し
た都会風景の画像を表わすために必要な圧縮データの量
よりもはるかに少ない。このように画像によって圧縮デ
ータの量が異なるために、ディジタル化して圧縮した画
像シーケンスのように複数のフレームから成るフレーム
シーケンスを包含しているデータ・ファイルでは、その
データ・ファイルの中のどの位置が、あるフレームの開
始点であるのかを知ることが困難になっている。また、
編集的判断に従って多数のファイルからの再生を行なう
際にも、画像によって圧縮データの量が異なるために固
有の問題が生じることになる。固定長の圧縮方式であれ
ば、フレーム数にフレーム長さを乗じれば所望のフレー
ムの読出しを開始すべきオフセット量を算出できるた
め、その乗算を行なうだけで、直接的にファイルの中を
検索することができる。ところが、フレーム長さが可変
である場合には、この簡単な乗算による方式はもはや役
に立たない。そのため、各フレームに対応したオフセッ
ト量を格納した索引を備えることが必要になるが、その
ような索引の作成には、かなり時間がかかる。本発明は
効率的な索引作成方法を提供するものである。
発明の概要 本発明のデータ・バッファは、記憶装置と、ディジタ
ル画像圧縮／再生装置のデータ圧縮処理装置との間の、
データ・レートの差を補償するものである。このデータ
・バッファは、ホスト・コンピュータの中央処理装置、
記憶装置、DMAアドレス・レジスタ、それにDMA制限レジ
スタとインターフェースしており、また、このデータ・
バッファは、ホスト・コンピュータのバスのアドレス空
間の中にマッピングされている。データ・シーケンスが
記憶装置からこのデータ・バッファへアンロードされる
ようにしてあり、このデータ・バッファは、ホスト・コ
ンピュータのアドレス空間の中に２回反復した形でマッ
ピングされている。
図面の簡単な説明 図１は、データ圧縮機能を組み込んだ映像信号の画像
取込み及び再生のためのシステムのブロック図、 図２は、本発明の一実施例に係る圧縮データ・バッフ
ァの模式的ブロック図、そして、 図３は、編集済画像シーケンスと、圧縮データ・バッ
ファをホスト・コンピュータのシステム・バスへマッピ
ングする２通りのマッピング方式とを、併せて示した模
式図である。
好適実施例の説明 図１には、画像の取込み、圧縮、記憶、圧縮からの回
復、及び再生を行なうための、好適実施例に係るシステ
ムのブロック図を示した。
図示の如く、画像デジタイザ（フレーム・グラバー）
10は、例えばビデオテープ等のアナログ映像信号源か
ら、画像を取り込んでディジタル化するものである。こ
の画像デジタイザ10としては、例えばTrue Vision社の
「Nu Vista＋ボード」等を使用することができる。ただ
し「Nu Vista＋ボード」をそのまま使用するよりも、そ
れに改造を加えて、ピクセル・エンジンを装着してその
機能を強化したものとすることが好ましい。これについ
ては、1991年12月13日付出願の、B.Joshua Rosen et a
l.による、「Image Digitizer Including Pixel Engine
（ピクセル・エンジンを備えた画像デジタイザ）」とい
う特許出願に記載されており、このピクセル・エンジン
の装着により、様々な画像フォーマット及び動作モード
において、データ処理量を向上させることができる。デ
ィジタル化した映像フレームを得るための方法として、
その他の方法を用いるようにしても良く、例えば「Ｄ−
１」や「Ｄ−２」等のディジタル映像信号フォーマット
による直接的なディジタル映像信号の取込み等を行なう
ようにしても良い。
圧縮処理装置12は、圧縮アルゴリズムに従って、デー
タを圧縮するものである。この圧縮アルゴリズムは、上
で紹介したJPEGアルゴリズムとすることが好ましい。先
に言及した、Ｃ−Cube社が発売しているJPEGアルゴリズ
ムを採用した圧縮処理装置（CL550B型チップ）は、この
圧縮処理装置12として使用するのに適したものである。
ただし、それ以外の圧縮処理装置を使用した実施例も本
発明の範囲に含まれる。この圧縮処理装置12として、よ
り新しいアルゴリズムであるMPEG（Motion Picture Exp
erts Group）アルゴリズムを実行する圧縮処理装置を用
いるようにしても良く、或いは更に、当業者に周知のそ
の他の様々な圧縮アルゴリズムのうちの任意の圧縮アル
ゴリズムを実行する圧縮処理装置を用いるようにしても
良い。
圧縮処理装置12から送出される圧縮データは、ホスト
・コンピュータ16とインターフェースしている圧縮デー
タ・バッファ14へ入力するように構成しておくことが好
ましく、ホスト・コンピュータ16はディスク装置18に接
続している。圧縮データ・バッファ14は、圧縮処理装置
12とディスク装置18との間のデータ・レートの差を吸収
するために、DMAプロセスを実行するものであり、ま
た、圧縮処理装置12とディスク装置18との間のデータ転
送を、ホスト・コンピュータ16のCPUを１回しか通さず
に行なえるようにするものである（以下に、本発明に係
るこの圧縮データ・バッファ14の詳細について説明して
行く）。ホスト・コンピュータ16としては、例えばAppl
e社の、Macintosh等を使用することができる。
バッファ 既述の如く、ディスク装置18とデータ圧縮処理装置12
との間のデータ・レートの差に対処するために、圧縮デ
ータ・バッファを備えている。これを備えたことによっ
て、ディスク装置からバッファへ、或いは逆にバッファ
からディスク装置へ、データを転送する際に、そのデー
タを、ホスト・コンピュータのCPUを１回しか通さず
に、直接にそれらの間で転送することが可能になってい
る。従って、データを圧縮処理用ハードウェアからホス
ト・コンピュータの主記憶装置へコピーした後に、そこ
から更にディスク記憶装置サブシステムへ書き込むので
なければ、ディスク記憶装置サブシステムへの転送がで
きないという事態が回避される。この方式によれば、CP
Uのオーバーヘッドが半減し、データ処理量が倍増す
る。
図２には、図１のシステムのうちの、記憶装置側の部
分の詳細なブロック図を示した。圧縮データ・バッファ
14は、アドレス可能なバッファである。この圧縮データ
・バッファ14には、DMAアドレス・レジスタ20とDMA制御
レジスタ22とが付設されている。これらレジスタ及び圧
縮データ・バッファの内容は、ホスト・コンピュータ16
のCPUバス24を介して知ることができる。圧縮データ・
バッファ14はアドレス可能なバッファであるため、標準
的なファイル・システム・コールを用いて、ホスト・コ
ンピュータ16がディスク装置18からデータを読み出して
バッファ14へ転送すべきことや、ホスト・コンピュータ
16がバッファ14からデータを読み出してディスク装置18
へ転送すべきことを要求することができる。圧縮データ
・バッファ14は、ホスト・コンピュータ16から見たとき
には、ホスト・コンピュータ16それ自体のメモリを拡張
した、拡張メモリのように見える。そのため、ホスト・
コンピュータ16のディスク読取りルーチンや、ディスク
書込みルーチンには、変更を加える必要はない。例え
ば、バッファのポインタと、読出し長さと、ディスク装
置上の転送先とを指定した、ホスト・コンピュータ16の
オペレーティング・システムへの１回のコールで、バッ
ファからディスク装置へのデータの直接転送を行なわせ
ることができる。また、JPEGバッファに入れられている
DMAアドレスを調べることによって、データが転送準備
完了状態になったことを知ることができる。また、DMA
制限をセットすれば、フィードバック信号が、バッファ
へのデータ充填を行なっているJPEG処理装置の動作を抑
制する。
本発明によれば、バッファ14は、ホスト・コンピュー
タのバス24のアドレス空間の中に、２回反復した形でマ
ッピングされている。そのため、このバッファ14は、２
組分の連続記憶位置においてアクセスすることができ
る。これによって、編集環境において再生を行なう際
に、重要な結果が得られるようになっている。
図３は、編集済画像シーケンスと、ホスト・コンピュ
ータのバスのアドレス空間の中に、１回分しかマッピン
グされていないバッファの模式表示とを示している。編
集済画像シーケンスの長さは、そのバッファの長さより
長い。編集済画像シーケンスの中の各編集点は、ディス
ク上の新たな位置からデータの取出しを行なう必要のあ
る点である。
再生の実行中には、図示の画像シーケンスが左側から
右側へ順にバッファへ読み込まれて行き、また、画像が
次々と再生されるにつれて、バッファは左側から右側へ
順に内容が抜き取られて空にされて行く。図示例ではセ
グメントａ、ｂ、ｃ及びｄはそのままバッファに入れる
ことができる。ところが、セグメントｅはバッファに入
りきらない。そのため、図示のバッファの状態では、セ
グメントｅを転送するのに読込み動作を２回実行せねば
ならず、なぜならば、セグメントｅの一部分はバッファ
の末尾に入れられるのに対して、セグメントｅの残りの
部分は、再生が進行して、バッファの先頭の部分から内
容が抜き出されてそこが空になったときに、その先頭の
部分に入れられることになるからである。読込み動作の
回数はできるだけ少なくすることが望まれ、なぜなら
ば、読込み動作の実行によってシステムの処理量が低下
するからである。従って、システムの効率は、読込み長
さが長いほど向上する。
この問題は、バッファをホスト・コンピュータのバス
のアドレス空間の中に、２回反復した形でマッピングす
ることによって、大幅に改善することができる。そのよ
うにマッピングしてある場合には、図３に示したよう
に、セグメントｅは第２の（後続の）マッピングの中へ
オーバーフローすることによって、バッファの中の連続
記憶位置に入れられる。従ってこの具体例では、２回反
復した形でマッピングすることによって、以前は２回の
読込み動作が必要とされていたのを、１回の読込み動作
で済むようにしている。一般的に、１回の読込み動作を
実行する度に、そのときのバッファの中の空きの大きさ
と同じだけの量の読込みを行なうことができる。第２の
マッピングに含まれる記憶空間は、一時的に貸し出され
るに過ぎない。実際には、この方式を実施する際には、
第２のマッピングのアドレスと第１のマッピングのアド
レスとでは、１個のビットだけが異なり、その他の全て
のビットが互いに同一となるように、第２のマッピング
のアドレスを定めると共に、システムのハードウェア
を、その異なった１個のビットを無視するような構成に
しておく。そのようにすれば、データが第１のマッピン
グと第２のマッピングとのいずれに従って書き込まれて
も、そのデータはバッファの中の同じ場所に入れられる
ことになる。
このように２回反復した形でマッピングすることによ
って重大な問題が解決されているが、この解決法はバッ
ファなしでは不可能なものであり、なぜならば、コンピ
ュータそれ自体のメモリは一般的に、この技法を模倣し
て実行するためマッピングの変更が不可能だからであ
る。
フレーム索引作成 データ圧縮の結果として生成される圧縮画像が、フレ
ーム長さ可変の圧縮画像であるようなデータ圧縮方式で
は、つなぎ合わせて１つの編集済画像シーケンスとすべ
き複数のフレームを発見するために、何らかのフレーム
索引作成方法が必要とされる。尚、どのフレームの記憶
位置も、即座に得られるような索引作成方法であること
が好ましい。
先に言及したＣ−Cube社製のチップは索引作成のため
の機構を備えており、その機構は、ユーザが、個々のフ
レームの中のある１箇所の指定位置にマーカー・コード
を付すべきことを指定できるようにしたものである。従
ってマーカー・コードを個々のフレームの開始点または
終了点に付すことができる。従来の方式としては、ディ
スク上の画像シーケンスを包含しているファイルをシー
ケンシャルにスキャンして、各々のマーカ・コードの位
置を発見して記録するようにしたプログラムを備えたも
のがあった。これは一種の後処理方式であり、かなりの
時間がかかる。
本発明のフレーム索引作成方法は、各々のフレームご
とに、ホスト・コンピュータのCPUへ向けて割込みを発
生するように、画像デジタイザをプログラムしておくと
いうものである（ただし、上記のものとは別の従来の方
式として、高速のプロセッサないし専用目的ハードウェ
アを用いて、絶え間なくマーカー・コードの位置を認識
及び記録するという方式もあった）。更に、圧縮処理装
置がデータを圧縮データ・バッファの中へ書き込んでい
る最中に、CPUが割込みを検出したならば、その都度CPU
が、ポインタの記憶位置をバッファに通知するようにし
ておく。そしてCPUが、各々の割込みが発生する度に、
ポインタがそれまでにメモリの中を何回転したかという
回数と、ポインタがメモリの中へ入ってから何バイト目
のところにあるかというバイト数とを、継続して記録し
て行くことによって、メモリの中に、そのポインタの位
置を表わしたテーブルを、またより好ましくは、各フレ
ームの長さを表わしたテーブルを、維持するようにすれ
ば良い。このテーブルは、ディスク上へダンプして、対
応するファイルの末尾に付加しておけば良く、そうすれ
ば、各フレームの記憶位置をそのファイルに記録してお
くことができる。
ただし、このようにして作成したフレーム記憶位置テ
ーブルも、全ての問題を解消するものではない。このテ
ーブルの情報を、編集済シーケンスの再生中に必要に応
じて取り出すようにすると、余りにも時間がかかり過ぎ
る。この問題の解決法は、所与の編集済シーケンスに必
要な情報だけを集めて、CPUが利用できるようにしてお
くことである。ここで必要な情報とは、その編集済シー
ケンスの各セグメントの開始点及び終了点である。
本発明では、個々の編集済シーケンスを表わすデータ
構造を、編集プロセスの実行中の、人間との対話が行な
われている期間に生成するようにしている。ユーザが１
つの編集点のマーキングを行なう度に、リストの中に１
つのアイテムを追加する。このリストには、各々のセグ
メントの先頭フレームの開始点と末尾フレームの終了点
とを夫々に表わす２つのフィールドを設けてあり、それ
によって、再生時に、それら情報を容易に利用できるよ
うにしている。この索引値先取り作業は人間との対話が
行なわれている期間に実行されるため、この作業がシス
テムのボトルネックになることはない。
更には、フレーム長さが、システムが取り扱えないほ
ど長くなってしまったときには、CPUへ警告が発せられ
るようにしておいても良い。例えば、補償を施すための
機構が起動されるようにしておけば良い。その種の機構
の具体的な一例は、1991年12月13日付で出願された、Er
ic C.Petersによる「Quantization Table Adjustment
（量子化テーブルの補正）」という名称の同時係属出願
に開示されている画質補正方法を利用した機構である。
この画質補正方法を用いれば、フレーム長さを短縮する
ことができる（ただし、その代わりに画質が低下す
る）。
当業者には明らかなように、本発明に係るバッファ
は、プログラマブル・アレイ・ロジックとメモリ・チッ
プとを使用して、容易に構成することのできるものであ
る。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 ＦＩ Ｈ０４Ｎ 5/907 Ｇ０６Ｆ 15/40 ３７０Ｈ 7/24 Ｈ０４Ｎ 7/13 Ｚ (56)参考文献 特開 平２−253462（ＪＰ，Ａ) 特開 昭64−35668（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−245045（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−231572（ＪＰ，Ａ) 特開 昭56−85176（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) G06F 5/06 G06F 13/38 G06F 17/30 G06T 9/00 H04N 5/76 H04N 5/907 H03M 7/30 H04N 7/13

Claims (32)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】画像シーケンスを索引付けする方法であっ
    て、 イ） データ・デジタイザを使って、各画像についてホ
    スト・コンピュータの中央処理ユニットに信号を送るス
    テップと、 ロ） 圧縮プロセッサを使って、前記データ・デジタイ
    ザから受けたディジタル・データを圧縮するステップ
    と、 ハ） 前記圧縮プロセッサからの圧縮データを圧縮デー
    タ・バッファに転送するステップと、 ニ） 前記圧縮データ・バッファからの前記圧縮データ
    を、前記ホスト・コンピュータの前記中央処理ユニット
    を使って、コンピュータ読取り可能なランダム・アクセ
    ス媒体に転送するステップと、 ホ） 前記ホスト・コンピュータの前記中央処理ユニッ
    トを使って、各画像についての前記圧縮データの長さ
    を、前記データ・デジタイザから受けた前記信号の関数
    として判定するステップと、 ヘ） 前記ランダム・アクセス媒体内の各画像の位置
    を、前記圧縮データの前記判定した長さの関数として記
    録するステップと、 から成る画像シーケンスの索引付け方法。
  2. 【請求項２】動画ビデオを圧縮画像データとして捕捉す
    る方法であって、前記圧縮画像データは、コンピュータ
    読取り可能ランダム・アクセス媒体上のデータ・ファイ
    ル内に記憶したコンピュータ読取り可能静止画像のシー
    ケンスを定めるものであり、前記方法が、 イ） 前記動画ビデオを、ディジタル画像情報が定める
    ディジタル化静止画像のシーケンスとして受けるステッ
    プと、 ロ） 前記ディジタル化静止画像を受けたとき各ディジ
    タル化静止画像について画像指示信号を発生するステッ
    プと、 ハ） 各ディジタル化静止画像の前記ディジタル画像情
    報を圧縮して、それに対応する圧縮画像データを与える
    ステップと、 ニ） 前記ディジタル画像情報を圧縮したときに、前記
    対応する圧縮画像データをバッファ内に記憶するステッ
    プと、 ホ） 各ディジタル化静止画像について、各ディジタル
    化静止画像を圧縮している間に、前記バッファ内の前記
    対応する圧縮画像データの長さを、前記画像指示信号の
    関数として判定するステップと、 ヘ） 各ディジタル化静止画像の前記対応する圧縮画像
    データを、前記バッファから、前記コンピュータ読取り
    可能ランダム・アクセス媒体上の前記データ・ファイル
    内へ読み込むステップと、 ト） 前記データ・ファイルに関連して、各ディジタル
    化静止画像の索引を、前記データ・ファイル内に記憶し
    た各ディジタル化静止画像の前記対応する圧縮画像デー
    タの前記判定した長さにしたがって記憶するステップ
    と、 から成る方法。
  3. 【請求項３】請求項２記載の方法であって、前記圧縮画
    像データの長さを判定する前記のステップは、記憶する
    前記のステップをモニタするステップを含むこと、を特
    徴とする方法。
  4. 【請求項４】請求項２記載の方法であって、前記画像指
    示信号を発生する前記のステップは、 各ディジタル化静止画像の終了点において中央処理ユニ
    ットに割込みを送るステップを含み、 前記圧縮画像データの長さを判定する前記のステップ
    は、前記中央処理ユニットが、テーブル内に、前記割込
    みを受けたときの前記バッファ内のポインタの位置と、
    前記バッファ内へのバイトの数とおよび前記バッファを
    通過した回数とを各ディジタル化静止画像について記憶
    するステップ、を含み、 前記索引を記憶する前記のステップは、 前記中央処理ユニットが、前記テーブルを、前記対応す
    る圧縮画像データを含む前記データ・ファイル内へダン
    プするステップ、 を含むこと、 を特徴とする方法。
  5. 【請求項５】請求項２記載の方法であって、各静止画像
    は、前記動画ビデオの１フレームであること、を特徴と
    する方法。
  6. 【請求項６】請求項２記載の方法であって、各静止画像
    は、前記動画ビデオの１フィールドであること、を特徴
    とする方法。
  7. 【請求項７】請求項２記載の方法であって、受け取る前
    記のステップは、 前記動画ビデオを、前記静止画像シーケンスを定めるア
    ナログ・ビデオ信号として受けるステップと、 各静止画像をディジタル化して、前記ディジタル画像情
    報を得るステップと、を含むこと、を特徴とする方法。
  8. 【請求項８】請求項７記載の方法であって、ディジタル
    化する前記のステップと、圧縮する前記のステップと、
    記憶する前記のステップとは、前記アナログ・ビデオ信
    号を受けるときにリアルタイムで実行すること、を特徴
    とする方法。
  9. 【請求項９】請求項２記載の方法であって、前記動画ビ
    デオの前記索引付けした静止画像を使ってビデオ・プロ
    グラムを編集するステップをさらに含み、該編集するス
    テップは、 前記データ・ファイルの一部分を前記ビデオ・プログラ
    ム内で使用するために選択するステップであって、前記
    選択する一部分は、最初の静止画像と最後の静止画像と
    を有し、各静止画像は、前記データ・ファイル内で開始
    点と終了点を有する、前記のステップと、 前記選択した一部分について、前記最初の静止画像の前
    記開始点の位置の指示と、前記選択した一部分の前記最
    後の静止画像の前記終了点の位置の指示とを、前記デー
    タ・ファイル内に記憶した前記索引を使って記憶するス
    テップと、 を含むこと、を特徴とする方法。
  10. 【請求項１０】請求項２記載の方法であって、 前記画像指示信号を発生する前記のステップは、前記画
    像指示信号を各静止画像の終了点において送るステップ
    を含み、 前記圧縮画像データの長さを判定する前記のステップ
    は、前記バッファ内に、前の画像指示信号を受け取って
    から転送されたバイトの数をカウントするステップを含
    むこと、 を特徴とする方法。
  11. 【請求項１１】請求項10記載の方法であって、前記圧縮
    画像データの長さを判定する前記のステップは、さら
    に、 前記前の画像指示信号の受け取り時に、前記バッファ内
    のポインタの位置を判定し、かつ次の画像指示信号の受
    け取りまでに前記ポインタが前記バッファ中を移動した
    回数を判定するステップ、 を含むこと、を特徴とする方法。
  12. 【請求項１２】請求項２記載の方法であって、前記画像
    指示信号を発生する前記のステップは、前記画像指示信
    号を中央処理ユニットに送るステップを含み、 前記圧縮画像データの長さを判定する前記のステップ
    は、前記中央処理ユニットが、前記圧縮画像データの長
    さを前記画像指示信号の関数として判定するステップを
    含むこと、 を特徴とする方法。
  13. 【請求項１３】請求項12記載の方法であって、前記対応
    する圧縮画像データを前記バッファ内に記憶する前記の
    ステップは、前記バッファ内のポインタの位置を出力す
    るステップを含み、 前記圧縮画像データの長さを判定する前記のステップ
    は、さらに、前記中央処理ユニットが、前記圧縮画像デ
    ータの長さを、前記画像指示信号を前記中央処理ユニッ
    トが受け取ったときの前記バッファ内の前記ポインタの
    前記位置の値の関数として所定するステップ、を含むこ
    と、 を特徴とする方法。
  14. 【請求項１４】請求項２記載の方法であって、前記画像
    指示信号を発生するステップは、各静止画像の終了点に
    おいて中央処理ユニットに割込みを送るステップを含
    み、 前記圧縮画像データの長さを判定する前記のステップ
    は、前記中央処理ユニットが、前の割込みを受けてから
    前記バッファ内に転送されたバイトの数をカウントする
    ステップ、を含むこと、 を特徴とする方法。
  15. 【請求項１５】請求項14記載の方法であって、前記バッ
    ファ内に前記対応する圧縮画像データを記憶する前記の
    ステップは、前記バッファ内のポインタの位置を出力す
    るステップを含み、 前記バッファ内に転送されたバイトの数をカウントする
    前記のステップは、次の割込みを受けるまでに前記ポイ
    ンタが前記バッファ中を移動した回数を判定するステッ
    プを含むこと、 を特徴とする方法。
  16. 【請求項１６】動画ビデオを圧縮画像データとして捕捉
    する装置であって、前記圧縮画像データは、コンピュー
    タ読取り可能ランダム・アクセス媒体上のデータ・ファ
    イル内に記憶したコンピュータ読取り可能な静止画像の
    シーケンスを定めるものであり、前記装置が、 イ） 前記動画ビデオを、ディジタル画像情報が定める
    ディジタル化静止画像のシーケンスとして受ける手段
    と、 ロ） 前記ディジタル化静止画像を受けたとき各ディジ
    タル化静止画像について画像指示信号を発生する手段
    と、 ハ） 各ディジタル化静止画像の前記ディジタル画像情
    報を圧縮して、それに対応する圧縮画像データを与える
    手段と、 ニ） 前記ディジタル画像情報を圧縮したときに、前記
    対応する圧縮画像データを記憶するバッファと、 ホ） 各ディジタル化静止画像について、前記バッファ
    内の前記対応する圧縮画像データの長さを、前記画像指
    示信号の関数として判定する手段と、 ヘ） 各ディジタル化静止画像の前記対応する圧縮画像
    データを、前記バッファから、前記コンピュータ読取り
    可能ランダム・アクセス媒体上の前記データ・ファイル
    内へ読み込む手段と、 ト） 前記データ・ファイルに関連して、各ディジタル
    化静止画像の索引を、前記データ・ファイル内に記録し
    た各ディジタル化静止画像の前記対応する圧縮画像デー
    タの前記判定した長さにしたがって記憶する手段と、 から成る装置。
  17. 【請求項１７】請求項16記載の装置であって、前記圧縮
    画像データの長さを判定する前記の手段は、前記バッフ
    ァをモニタする手段を含むこと、を特徴とする装置。
  18. 【請求項１８】請求項16記載の装置であって、前記画像
    指示信号を発生する前記の手段は、 各ディジタル化静止画像の終了点において中央処理ユニ
    ットに割込みを発生する手段を含み、 前記中央処理ユニットは、テーブル内に、前記割込みを
    受けたときの前記バッファ内のポインタの位置と、前記
    バッファ内へのバイトの数とおよび前記バッファを通過
    した回数とを各ディジタル化静止画像について記憶する
    手段、を含み、 前記索引を記憶する前記の手段は、 前記中央処理ユニット内において、前記テーブルを、前
    記対応する圧縮画像データを含む前記データ・ファイル
    内へダンプする手段、 を含むこと、を特徴とする方法。
  19. 【請求項１９】請求項16記載の装置であって、各静止画
    像は、前記動画ビデオの１フレームであること、を特徴
    とする装置。
  20. 【請求項２０】請求項16記載の装置であって、各静止画
    像は、前記動画ビデオの１フィールドであること、を特
    徴とする装置。
  21. 【請求項２１】請求項16記載の装置であって、受け取る
    前記の手段は、 前記動画ビデオを、前記静止画像シーケンスを定めるア
    ナログ・ビデオ信号として受ける手段と、 各静止画像を捕捉しディジタル化して、前記ディジタル
    画像情報を得るフレーム・グラバーと、 を含むこと、を特徴とする装置。
  22. 【請求項２２】請求項21記載の装置であって、前記フレ
    ーム・グラバーと、圧縮する前記の手段と、読み込む前
    記の手段とは、前記アナログ・ビデオ信号を受けるとき
    にリアルタイムで動作すること、を特徴とする装置。
  23. 【請求項２３】請求項16記載の装置であって、前記動画
    ビデオの前記索引付けした静止画像を使ってビデオ・プ
    ログラムを編集する手段をさらに含み、該編集する手段
    は、 前記データ・ファイルの一部分をビデオ・プログラム内
    で使用するために選択する手段であって、前記選択する
    一部分は、最初の静止画像と最後の静止画像とを有し、
    各静止画像は、前記データ・ファイル内で開始点と終了
    点を有する、前記の手段と、 前記選択した一部分について、前記最初の静止画像の前
    記開始点の位置で指示と、前記選択した一部分の前記最
    後の静止画像の前記終了点の位置の指示とを、前記デー
    タ・ファイル内に記憶した前記索引を使って記憶する手
    段と、 を含むこと、を特徴とする装置。
  24. 【請求項２４】請求項16記載の装置であって、 前記画像指示信号を発生する前記の手段は、前記画像指
    示信号を各静止画像の終了点において送る手段を含み、 前記圧縮画像データの長さを判定する前記の手段は、前
    記バッファ内に、第１に受けた画像指示信号と第２に受
    けた画像指示信号との間において転送されたバイトの数
    をカウントする手段を含むこと、 を特徴とする装置。
  25. 【請求項２５】請求項24記載の装置であって、前記圧縮
    画像データの長さを判定する前記の手段は、さらに、 前記第１の画像指示信号を受け取ったときにおける前記
    バッファ内のポインタの第１の位置を判定し、かつ前記
    第２の画像指示信号を受け取ったときにおける前記バッ
    ファ内の前記ポインタの第２の位置を判定し、前記ポイ
    ンタが前記バッファ中を通った回数をカウントする手
    段、 を含むこと、を特徴とする装置。
  26. 【請求項２６】請求項16記載の装置であって、前記画像
    指示信号を発生する前記の手段は、前記画像指示信号を
    処理手段に送る手段を含み、 前記処理手段は、前記圧縮画像データの長さを前記画像
    指示信号の関数として判定する手段を含むこと、 を特徴とする装置。
  27. 【請求項２７】請求項26記載の装置であって、前記バッ
    ファは、前記バッファ内のポインタの位置を出力する手
    段を含み、 前記圧縮画像データの長さを判定する前記の手段は、前
    記圧縮画像データの長さを、前記画像指示信号を前記処
    理手段が受け取ったときの前記バッファ内の前記ポイン
    タの前記位置の値の関数として判定する手段、を含むこ
    と、 を特徴とする装置。
  28. 【請求項２８】請求項16記載の装置であって、前記画像
    指示信号を発生する前記の手段は、各静止画像の終了点
    において処理手段に割込みを送る手段を含み、 前記処理手段は、前の割込みを受けてから前記バッファ
    内に転送されたバイトの数をカウントする手段、を含む
    こと、 を特徴とする装置。
  29. 【請求項２９】請求項28記載の装置であって、前記バッ
    ファは、前記バッファ内のポインタの位置を出力する手
    段を含み、 前記バッファ内に転送されたバイトの数をカウントする
    前記の手段は、次の割込みを受けるまでに前記ポインタ
    が前記バッファ中を移動した回数を判定する手段を含む
    こと、 を特徴とする装置。
  30. 【請求項３０】動画ビデオを圧縮画像データとして捕捉
    する、コンピュータ読取り可能ランダム・アクセス媒体
    への接続のための装置であって、前記圧縮画像データ
    は、前記コンピュータ読取り可能ランダム・アクセス媒
    体上のデータ・ファイル内に記憶したコンピュータ読取
    り可能な静止画像のシーケンスを定めるものであり、前
    記装置が、 イ） 前記動画ビデオをディジタル画像情報が定めるデ
    ィジタル化静止画像のシーケンスとして受けるための入
    力を有し、各ディジタル化静止画像の前記受けたディジ
    タル画像情報を圧縮してそれに対応する圧縮画像データ
    を出力として与える圧縮プロセッサと、 ロ） 該圧縮プロセッサから前記圧縮した画像データを
    受ける入力と、前記圧縮データ・バッファ内のポインタ
    の現在の位置に関する値を与えるポインタ出力と、前記
    コンピュータ読取り可能ランダム・アクセス媒体上にお
    ける記憶のための前記圧縮画像データを与える出力と、
    を有する圧縮データ・バッファと、 ハ） 画像指示信号と、各ディジタル化静止画像につい
    ての前記ポインタ出力とを受けるように接続したプロセ
    ッサであって、出力として、前記画像指示信号と前記ポ
    インタ出力の関数として各ディジタル化静止画像に対応
    する前記圧縮画像データの判定した長さを与える、前記
    のプロセッサと、 から成る装置。
  31. 【請求項３１】請求項30記載の装置であって、前記プロ
    セッサは、前記圧縮画像データについて、前記対応する
    圧縮画像データの前記判定した長さを、前記データ・フ
    ァイル内の各圧縮静止画像への索引として記憶するこ
    と、を特徴とする装置。
  32. 【請求項３２】請求項25記載の装置であって、前記デー
    タ・ファイルは、該データ・ファイル内の各静止画像の
    索引を含む索引データを含み、前記索引は、前記データ
    ・ファイル内に記憶された各静止画像の前記圧縮画像デ
    ータの長さを含み、 前記装置は、さらに、 前記データ・ファイルの一部分をビデオ・プログラム内
    で使用するために選択する手段であって、前記一部分
    は、最初の静止画像と最後の静止画像とを有し、各静止
    画像は、前記データ・ファイル内で開始点と終了点を有
    する、前記の手段と、 前記選択した一部分について、前記最初の静止画像の前
    記開始点の位置と、前記選択した一部分の前記最後の静
    止画像の前記終了点の位置とを、前記索引を使って記憶
    する手段と、 を含むこと、 を特徴とする装置。
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