JP2007329964A - デジタル・コンピュータ読み取り可能ノンリニア媒体を用いる動画記録装置 - Google Patents

Abstract

【課題】ビデオ情報を記録する際にビデオ・テープの必要性をなくすことにより、純粋にデジタル的な捕獲、編集および再生ビデオ・システムの機能をビデオ・カメラに提供する。
【解決手段】デジタル媒体レコーダは、ビデオ・カメラ・デジタル化回路（３５）と、磁気または光ディスクのようなデジタル・コンピュータ読み取り可能および書き込み可能ランダム・アクセス媒体（３９）を含み、連続するデジタル静止画像を直接記録媒体に記憶する。オーディオ記録機能を備えることも可能である。
【選択図】図１

Description

本発明は動画記録装置およびプロセスに関するものである。

今日のビデオ・レコーダは、典型的に、ビデオ・カメラとビデオ・テープ・レコーダ（ＶＴＲ）とを携帯可能となるように組み合わせたものである。多くの場合これらをカムコーダ(camcorder)またはビデオ・テープ・レコーダ（ＶＴＲ）と呼んでいる。本願の目的のために、これらをビデオ・テープ・レコーダと呼ぶことにする。今日の携帯ビデオ・テープ・レコーダは、通常カセット内に収容してあるビデオ・テープを、記録媒体として用いる。記録は、ＢＥＴＡおよびＶＨＳフォーマットならびにデジタルＤ１フォーマットを含む、多数のフォーマットで行う。ビデオ・テープ・レコーダの重大な欠点の１つとして、ビデオ・テープでは当該ビデオ・テープ上の所与の点に対するリニアのアクセスが許されるに過ぎないことがあげられる。即ち、テープの記録を終了した場合、テープの先頭に位置する記録セッションの開始部分にアクセスするためには、テープを巻き戻さなければならない。

ビデオ・テープ記録に対するリニア・アクセスの問題は、放送テレビジョン・ニュースの分野において最も明白である。典型的に、取材隊(reporting crew)はビデオ・テープ・レコーダを持ってニュース現場に行き、イベントを記録する。記録の完了時に、テープを巻き戻し、次いで再生し、例えば、衛星またはマイクロ波リンクを介してスタジオ施設内の基地局に伝送する。基地局では、この情報を編集し、最終的なニュース・プログラムに仕上げる。

動画の編集は、通常、マサチューセッツ州TewksburyのAvid Technology Inc.から入手可能なAvid/1 Media Composerのようなノンリニアなコンピュータをベースとした編集システムを用いてデジタル的に行う。このようなシステムは、典型的には、デジタル化を行う。即ち、アナログ・ビデオ信号をデジタルのコンピュータ読み取り可能フォーマットに変換する。ビデオ信号がデジタル・ビデオ・テープからであっても、テープ上の情報へのリニア・アクセスには未だ同一の問題がある。テープ記録、伝送およびデジタル化は、通常、カメラから基地局に実際の生の接続がない場合に行う。巻き戻し、ならびに記録した情報のビデオ・テープからの再生および伝送における遅延のために、典型的に、イベントの記録完了と、記録したイベントの編集済みバージョンを基地局から実際に放送可能となるまでの間には、典型的に、３０分の遅れがある。局が「分毎に最新の」ニュース報道(coverage)および放送を制作するように奮闘しているため、放映するタイミングが非常に重要なニュース放送においては、この遅れは、競争上重大な問題となる。

今日では、静止画像をフロッピ・ディスクのような磁気媒体に記録する電子式スチル・カメラが存在する。このようなカメラは、１９９１年１月２８日に発行され、Sony Corporationに譲渡された米国特許第5,084,775号に記載されている。しかしながら、この特許に記載されているカメラは、静止画像を記録するのみであり、フル・モーションのビデオ画像ではない。加えて、RasterOps/Truevision Inc.から入手可能なNuVistaビデオ・キャプチャ・カードのような、コンピュータ・ビデオ・キャプチャ・システムも存在する。しかしながら、このようなシステムには、本発明のような携帯可能な形態に小型化し、直接カメラからの生のデジタル的な捕獲を実行するようなものはない。

加えて、動画記録分野に精通する者が、最近、ノンリニア・デジタル動画レコーダに伴う多数の問題は克服できないということを示唆している。特に、記録時間延長を可能にするために画像に対する大きなトレードオフがあることが示唆されている。加えて、ディスクに基づく媒体を用いると、わずかなカメラの振れがディスク破壊の原因になることも示唆されている。最後に、ディスク媒体はテープよりも大幅な費用増となることも示唆されている。

以前のカメラにおける別の問題は、ビデオ・テープ上に、他の記録に先立ってテープの先頭に通常約１分間テスト・パターンの一部を記憶する必要があることであった。

本発明は、アナログ・ビデオ・テープを、磁気ディスクまたは光ディスクのようなデジタル・コンピュータ読み取り可能および書き込み可能ランダム・アクセス記録媒体で置き換えることによって、ビデオ・デコーダにおける記録媒体の線形性による問題を克服するものである。一実施例では、例えば、直径２-1/2インチの小型ディスク・ドライブ、ならびに衝撃および振動分離パッケージ構造を備えることにより、損傷またはディスク破壊の危険性を大幅に低下させる。加えて、毎秒４メガバイト（４ＭＢｐｓ）という速度の圧縮デジタル動画情報ストリームによって、放送品質のビデオを提供する。本発明の一実施例では、ディスクに基づく記録媒体は、約１０分の連続映像を記録する。

デジタル・コンピュータ読み取り可能および書き込み可能なランダム・アクセス（即ち、ノンリニア）媒体上に直接記録する携帯ビデオ・レコーダを提供することにより、テープの巻き戻しまたはビデオ・テープのデジタル化による遅延の必要性は、もはや全くなくなった。ノンリニア記録およびノンリニア編集の利点のノンリニア放送システムとの組み合わせによって、ニュース・イベントの放送までの時間が劇的に短くなる。この放送までの時間の短縮は、放送ニュース局に競争上の重大な利点をもたらす。

したがって、本発明の一態様は、デジタル動画レコーダである。このレコーダは、個人による使用のために携帯可能なサイズとしたハウジングを含む。動画カメラをハウジング内に装着してあり、モーション・ビデオ信号を出力として供給する。変換回路をハウジング内に装着してあり、モーション・ビデオ信号を一連のデジタル静止画像に変換する。また、デジタル・コンピュータ読み取り可能および書き込み可能ランダム・アクセス媒体への出力がある。デジタル・コンピュータ読み取り可能および書き込み可能ランダム・アクセス媒体は、ハウジング内に着脱自在に装填しかつ取り付けてあり、一連のデジタル画像を受け取り、コンピュータ読み取り可能ファイル・フォーマットでその上に記憶するように接続してある。

本発明の別の態様は、自動較正回路およびこのような回路によって実行する較正方法である。本発明のこの態様では、カメラはスイッチを含み、これを活性化させると、カメラにテスト・パターンを発生させ、内部の既知の位置に黒および白のような既知のカラーを含む信号を供給する。このスイッチの活性化に応答して、デコーダによってカメラの出力をデジタル化する。各カラーに対応するデコーダの出力を、当該カラーに対する所定の補正値に設定する。例えば、所定の補正値は、ＳＭＰＴＥが使用するようなビデオ・カラー規格によって定義することができる。本発明のこの態様の一実施例では、テスト・パターンのフレームは、各記録クリップのように、記録したビデオと共に記憶することができる。本発明の別の態様は、この較正回路およびプロセスと、本発明の他の態様全てとの組み合わせである。

本発明の別の態様は、ビデオ信号のデジタル化、記録、記憶および再生を行う電気回路である。このような回路はデコーダを含み、ビデオ信号を処理してデジタル・ビデオ情報を発生し、これを画素バスに印加する。画素バスは、エンコーダに接続してあり、これが画素バス上の情報をビデオ信号に変換する。また、画素バスは、媒体データ・バッファおよびディスク・ドライブのような主媒体記憶装置にも接続してある。プロセッサが、デコーダからエンコーダおよび媒体データ・バッファのいずれかまたは双方へのデータ・フロー、ならびに媒体データ・バッファからエンコーダへのデータ・フローを制御する。本発明の一実施例では、エンコーダをビューファインダ、または出力ビデオ信号を供給する出力接続部、あるいは双方に接続することができる。２系統の画素バスを備える場合、一方をデコーダに接続し、他方を媒体データ・バッファに接続すると、任意の数のエンコーダをこれら画素バスのいずれかまたは双方に接続することができる。この場合、１つのエンコーダを用いて、生カメラまたは他の外部ビデオ源からのようなある入力ビデオ信号を見つつ、同時に主媒体記憶装置からの記録ビデオを見ることができる。

本発明の別の態様は、カメラからランダム・アクセス媒体に記録を行うモーション・ビデオ・レコーダの編集システムとの組み合わせであり、ランダム・アクセス媒体上に記録したクリップの選択および選択したクリップの再生を可能にするというものである。

本発明の上述の態様において、デジタル化したビデオ情報は、要求に基づくフロー制御の形態を用いて主媒体記憶装置上に記憶することができる。何故なら、このようなデジタル・ビデオ情報は、全体的な同期を必要としないからである。主記憶装置に書き込んだビデオ・データ、およびこれから媒体バッファに読み出したビデオ・データは、これらビデオ・データを必要とする毎に、エンコーダに転送したり、デコーダから転送する。ビデオ・データは、カメラ内の中央演算装置が実行するオペレーティング・システムにしたがって、データ・ファイルとして記憶することができる。

本発明の種々の態様においては、ビデオ情報と共にオーディオ・データも記録し再生することも可能である。
本発明の種々の態様において、一実施例は、ランダム・アクセス媒体上に記憶する前に前述の一連のデジタル画像を圧縮する手段を含んでもよい。ここで用いる圧縮プロセスは、以前のまたは後続のフレームまたはフィールドを参照したり基準とすることなく、動画内の各フレームまたはフィールドを自己完結型実体(self-contained entity)として扱い、編集機能を高めることができる。

本発明の種々の態様の別の実施例では、動画編集システムを提供することができる。この実施例は、ハウジング上に表示および編集制御部含み、一連のデジタル画像の編集および表示を可能とするようにしてもよい。表示装置は、カメラの一方側の表示画面とし、記録媒体から再生する連続動画を見るためのビューファインダとの組み合わせで、可能な編集またはファイル管理機能を表示することができる。編集および管理機能は、表示画面に隣接配置したボタンを用いて選択可能とし、現在表示中の機能をカメラに実行させることができる。

本発明の種々の態様の別の実施例では、デジタル動画レコーダのデジタル記録媒体は、ディスク状ドライブである。一実施例では、ディスク状ドライブは、携帯可能なハウジングから離脱可能な、別個の連携ハウジング(companion housing)に装着する。別個の連携ハウジングには、堅牢化を施してもよい。

本発明の種々の態様および実施例の別の実施例では、前述のハウジングは、二部分形態とし、ハウジングを標準的なカメラ部分に取り付けるような構造とする。

本発明は、以下の詳細な説明を添付図面と共に読むことによって一層完全な理解が得られよう。図面において、同様の参照番号は同様の構造を示す。
第１図は、ビデオ・カメラ２２およびビデオ・レコーダ２４の組み合わせを含む、ビデオ・カメラ／レコーダ２０を示す。カメラは、多くのタイプのビデオ・カメラの１つでよく、例えば、日本のIkegami Corporationが製造するＨＬ−５７カメラ、または日本のSony Corporationが製造する「４００」カメラのいずれかとすればよい。また、ビデオ・カメラ／レコーダ２０は、典型的に、ハンドル２６および肩支持部２８も有する。本装置のビデオ・レコーダ２４上では、典型的に、表示装置３０を用いてユーザのステータスや、以下で詳細を述べるその他の関連情報を提供する。カメラ、（第１１図および第１２図との関連において以下で説明するような）電子回路および記録媒体を単体とし、カメラ２２およびレコーダ２４を一体化してもよく、あるいはこれらを二体としてカメラ２２およびレコーダ２４を互いに分離可能としてもよい。テープに基づくレコーダでニュース取材に用いるものの多くはこのような二部分形態であり、日本国実用新案第63-9907号（第56-134889号とも呼ぶ）、または日本国特許第61-187165号に示す形状を取ることが多い。

ビデオ・カメラの出力は、通常アナログ・ビデオ信号である。Ikegamiから入手可能な現在公知のカメラは、レコーダと通信する目的のために７９線のバスを有し、一方Sonyのカメラは５２線バスを用いている。本発明のレコーダは、Ikegami、Sonyまたはその他のバスとインターフェースするための物理的および電気的接続を設けているので、本発明の動画レコーダは、あたかもレコーダがビデオカセット・レコーダであるかのように、当技術では公知の技法を用いてカメラの出力を受信する。また、動画レコーダは、当業者には既知の技法を用いて、電気的接点および接続（図示せず）を含み、カメラのオンおよびオフ、記録の開始等を行う。

第２図は、第１図に示したカメラの反対側の側面図を示す。カメラのこの側には、記録媒体室４２があり、ドア４３を通じてアクセスする。４８および４９のような外部接続部が、外部ビデオ出力、ETHERNET（登録商標）またはその他の種類の接続を与える。ドア４３の更に詳細な図を第３図に示す。これはは、蝶番部分４４とハンドル４５とを有し、ドアを開くことができるようになっている。次に第４図を参照すると、室４２はレコーダ内の開口であり、室の底面にコネクタ４６を含む。後に説明する記録媒体は、このコネクタ４６に接続し、領域４７内に位置する、レコーダの回路の残りの部分に電子的接続を与える。

第５ａ図は、ドア４３、ならびに記録媒体およびコネクタ４６間でどのような接続を行うのかについて詳細に示す。第５ａ図では、ドア４３ａは閉じており、記録媒体はコネクタ４６ａと係合し接続している。４３ｂにおけるドアおよびコネクタ４６ｂは、オンセット(onset)即ち接続部における開放状態を示す。第５ｂ図は、記録媒体パッケージの挿入時、コネクタ４６近くの突起５１が蝶番式保護用フラップ５０を押し出したときに、この蝶番式保護用フラップ５０がどのように回転するのかを示す。

次に、本発明実施例の記録媒体について、第６図ないし第１０図との関連において説明する。第６図は、レコーダの室４２内に直接配置してある、記録媒体カートリッジの上部１００を示す。このカートリッジは、現場での使用のために堅牢化を施してあり、典型的に、硬質プラスチック材で作る。堅牢化によって、ディスク・ドライブ・パッケージは、ときとして危険な現場環境でビデオ・レコーダを使用する場合の過酷な取り扱いにも耐えることができる。ドライブ・パッケージは、熱伝導性物質の使用を含み、これがパッケージから過度な熱を放出することにより、ディスク破損の潜在的可能性を更に低下させている。これを達成するために、ディスク・ドライブ・カートリッジを密閉外殻構造体(packed shell assembly)に配置する。密閉外殻構造体は、媒体のための衝撃および振動保護機構、ならびに熱散逸材を含む。この様子については、第７図ないし第１０図との関連において説明する。

次に、第６図の上部１００を含むように描いたカートリッジの分解図である第１０図を参照すると、カートリッジは第１の部分１００と下側部分１１０とを有し、これらは互いに縁１０８に一致し、実質的に環境的に音響相互接続を与えるように構成してある。コネクタ１１２は、縁１０６および１０４が形成するノッチ内に位置するような構造としてある。このコネクタは、プリント回路基板１１６およびリボン・ケーブル１１７を介して、媒体パッケージ１１４に接続する。プリント回路基板１１６は、入来するデータ・ストリームを２つの別個の媒体装置への２本のデータ・ストリームに分割するか、あるいは媒体パッケージ１１４内にある２つの別個の媒体装置からの２本の出立するデータ・ストリームを結合する回路を含む。これについては、以下で説明する。この分割および結合は、ストライピング(striping)と呼ばれるプロセスである。カートリッジ部分１００および１１０の角の各々は、衝撃および振動吸収材１１８を有するものとして示してある。この吸収材１１８は、オハイオ州KentのSorbathaneから入手可能なSORBATHANEと呼ばれる製品名を有する材料とすればよい。このような材料は、米国特許第4,346,205号、第4,476,258号、第4,777,739号、および第4,808,469号に記載されているような、ポリウレタン・エラストマ(polyurethane elastomer)である。吸収剤１１８は、媒体パッケージ１１４の角の各々を保持し、衝撃や振動を吸収する形状に形成してある。

第７図、第８図および第９図は、媒体パッケージ１１４の上面図、側面図および端面図をそれぞれ示す。第７図ないし第９図を参照すると、２つのディスク・ドライブ１２０を組み合わせて、１つの媒体パッケージ１１４を形成している。ディスク・ドライブ１２０は、薄い熱導電性パッドを有し、ディスク・ドライブ１２０から前方に向かっている。媒体パッケージ内では、ディスク・ドライブ１２０は、ヒート・シンク・パッケージ１２２内に密閉してある。パッケージの上面、底面、側面および端面にヒート・シンク・フィン１２４を備えてある。コネクタ１２６は、リボン・ケーブル１１７への接続を与える。このコネクタはディスク・ドライブ１２０上のコネクタ１２７および１２９に接続する。

ディスク・ドライブ１２０（および関連する信号処理回路）は、典型的に毎秒４メガバイト（４ＭＢｐｓ）という一定速度で、ビデオおよびオーディオ・データ・ストリームを記録可能でなければならない。直径２-1/2インチで、容量が７２０ＭＢのTravelStar LP ディスク・ドライブが、ニューヨーク州、Yorktown HeightsのIBM Corporationから入手可能である。ディスク・ドライブの容量を増大すれば、装置の記録可能時間が延長する。２つのディスク・ドライブを組み合わせて、媒体パッケージ１１４を形成する。勿論、磁気ディスク・ドライブの代わりに、光ドライブ、磁気光ドライブ、ＤＲＡＭ、フラッシュ・メモリ等のような、あらゆる数の他のタイプのデジタル・ランダム・アクセス記憶媒体を用いてもよい。

ディスク・ドライブ４０は自己完結型としてもよく、電気接点４１および４３、ならびに嵌合接点４５および４７をチャンバ４２内に含み、ディスク・ドライブに電力を供給するように機能し、読み取り／書き込み機能を容易にすると共に、他の関係する機能も実行する。

以上で本発明の動画レコーダの一実施例の機械的構造についての説明を終了し、動画を処理する電子回路についてこれより説明する。ビデオ・カメラ２２の出力は通常アナログ信号であり、第１１図および第１２図に示すようなデジタル化電子回路に供給する。この回路はデジタイザ３５、圧縮回路３７、および上述のディスク・ドライブのようなコンピュータ読み取り可能および書き込み可能ランダム・アクセス記録媒体３９を含む。デジタイザ３５は、アナログ出力信号を生成するビデオ・カメラのために用いるが、ビデオ・カメラの出力がデジタルである場合は不要である。従来技術のシステムの中には、第１図のカメラ３１が捕獲した画像を、当業者には公知の電荷結合素子（ＣＣＤ）上に印刻(impress)するものもある。ＣＣＤは電気信号を生成し、次にこれを処理して（デジタル的にまたはアナログ回路によって）、任意のアナログ・ビデオ信号を作成し、これらの信号を従来のアナログ・ビデオ・カセット・レコーダに渡すことができるようにする。デジタル・ビデオ信号またはデジタル・ビデオ情報ストリームは、第１１図の圧縮回路３７に直接入力すれば、従来技術の装置に付随するデジタル／アナログおよびアナログ／デジタル変換をカメラ３１内の回路から除去すことができる。

しかしながら、既存のアナログ出力ビデオ・カメラとレコーダをインターフェースするためには、デジタイザ３５を用いる。デジタイザは、多数のアナログ／デジタル（Ａ／Ｄ）変換器で構成することができる。これらの変換器は、当業者には公知であり、アナログ・ビデオ・カメラの出力を受け入れることができ、ビデオ・カメラからの各コンポーネントＹ、ＣｒおよびＣｂ信号毎に１つのＡ／Ｄ変換器を備えることができる。アナログ・コンポジット・ビデオは、デコードしてデジタル・ビデオ・データにすることもできる。また、デジタル・ビデオを処理し、同期信号を抽出してデジタル・ビデオ情報を供給してもよい。通常４：２：２フォーマットを用いるが、４：１：１および４：４：４フォーマットを用いてもよい。また、ＣＭＹＫ、ＨＳＩおよびＲＧＢのような他のカラー・フォーマットを、８、１６または３２ビット・フォーマットで用いてもよい。しかしながら、公知のJoint Photographer's Expert Group（ＪＰＥＧ）圧縮規格と共に使用するには、Ｙ、Ｃｒ、Ｃｂフォーマットが好ましい。この規格は、本動画レコーダにも使用可能である。ＭＰＥＧのような、当技術では公知の他の圧縮規格も、本発明における使用に適したものである。また、ビデオを圧縮しなくてもよい。しかしながら、ＪＰＥＧ圧縮は隣接するフレームまたはフィールド間の差に基づくのではなく、代わりに各フレームまたはフィールドが自己完結するので、編集には有用である。オーディオ信号もマイクロフォンからデジタル化する。デジタル・マイクロフォンを使用する場合、デジタル化および圧縮／伸張回路については、米国特許第5,355,450号および第5,045,940号、ならびに公開特許協力条約（ＰＣＴ）出願WO93/12481号およびWO93/12613号に記載されている。

上述の特許および公開された出願に記載されているシステムと本発明の実施例との間の相違の１つに、本発明のこの実施例は、フレーム・グラッバ(frame grabber)即ちフレーム・バッファを必要としないことがあげられる。フレーム・バッファを除去することにより、電力消費の低減を図る。これは、携帯電池給電型システムには望ましいものである。その除去は、カリフォルニア州Santa ClaraのZoranから入手可能なZR36050およびZR36015ＪＰＥＧ圧縮回路のような、高スループット圧縮回路を用いることによって可能となる。これらの回路は、７２０ｘ４８０デジタル静止画像に対し、最大６０フィールド／秒の非圧縮データ速度を提供し、放送品質画像が得られる。この高スループット圧縮回路のために、本実施例の圧縮回路は、このパイプラインを通過するデータの処理を遅らせるためのストーリング(stalling)機構またはメータリング(metering)機構を全く必要としない。ＪＰＥＧ圧縮には、LSI Logicからのもののように、他の回路も入手可能である。

ビデオ・カメラからの捕獲画像の正確なカラーを保持するためには、カメラからの信号を較正し、公知の確立されたＳＭＰＴＥデジタル・ビデオ・カラー規格に一致させればよい。このような較正を行わない場合、公知の確立されたＪＰＥＧ圧縮規格に基づく本発明の一実施例の圧縮回路は、エラーを発生する可能性がある。何故なら、ＪＰＥＧ圧縮は信号内にあるカラーから得られる周波数を基準にしているからである。較正は、第１図のビデオ・レコーダ上の較正選択スイッチ３３の作動に応答して、自動的に行う。このような較正は、典型的に、使用中周期的に行うと共に、カメラを新しい較正およびデジタル化回路と連携させた場合はいつでも行う。

較正を行う際、カメラに基準信号を発生させる。一般的に用いている基準信号は、「カラーバー」または「テスト・パターン」として知られている。いずれの所与のカメラのためのテスト・パターンも、所定のフォーマットとなっており、典型的に公知の方法でカメラ回路によって発生させる。このフォーマットを用いる場合、カラーバー信号の全体的な信号レベルはレコーダが判定し、こうしてカメラ、恐らくはＣＣＤ素子、が出力する値を判定する。これらの値は、公知のマッピング技法を用いて、デジタル・カラー表現のＳＭＰＴＥ規格にマップし、その指示をレコーダに記憶する。より正確には、以下で述べるデジタル化プロセスにおけるＡ／Ｄ変換器を調節し、基準信号内のアナログ・レベル出力を対応するＳＭＰＴＥデジタル値に変換する。このマッピングを確定的な方法で作成することにより、ＳＭＰＴＥに準拠するデジタル・ビデオ情報を供給するようにカメラを強制する。したがって、ビデオ・テープでは一般的な、カラーバーの長いクリップを記録することは、もやは必要でない。しかしながら、圧縮ビデオの各記録クリップと共にカラーバーの単一フレームをデジタル的に記憶することが好ましい場合もある。

第１１図に示すこれらの構成要素、ならびにカメラおよびレコーダ全体は、Motorola. Inc.から入手可能なMC68341のような、中央演算装置（ＣＰＵ）３６の制御の下で、動作を制御する。このＣＰＵは、カリフォルニア州AlamedaのWind River Systemsから入手可能なVXWorksオペレーティング・システムのような、リアル・タイム・オペレーティング・システムの制御の下で動作する。

媒体ファイルおよびディスク・コントローラの管理は、Avid Technologyに譲渡済みの米国特許番号第5,267,351号に開示された技法、および公開ＰＣＴ出願ＷＯ93/21636号に開示されている技法を含む、あらゆる数の公知技法を用いて実行することができる。データ・ファイルは、 DOSファイル・フォーマットになっていて、Open Media Framework（OMF）として知られた媒体ファイル・フォーマットによる補足が可能であり、 Open Media Framework（OMF）は、 Avid Technologyから入手可能なOMF Interchange Specifications（OMFインターチェンジ仕様）に定義してあり、同様にAvid Technologyから入手可能なOMF Interchange Toolkit（OMF相互交換ツールキット）にて入手可能である。

次に第１１図に示した回路の更に詳細なブロック図を、第１２図との関連において説明する。上述のように、デジタル化回路は、リアル・タイムで動作する制御システムである、Motorola MC68341のような、中央演算装置１００によって制御する。中央演算装置１００は、主アドレスおよびデータ・バス１０２を有し、システムの他の部分はこのデータ・バス１０２に接続してある。

デジタル化回路は、コンポジット・ビデオ信号を処理するGENLOCK回路１０４、および同期信号抜き取り回路(synchronization signal stripping circuit)１０８と関連し、コンポーネント・ビデオ信号をＹＵＶ４：２：２フォーマットのデジタル信号に処理する、１組のアナログ／デジタル変換器１０６を含む。GENLOCK回路１０４から出力するコンポジット・ビデオ信号を、デコーダ１１０に供給し、アナログ／デジタル変換器１０６から出力するのと同様のデジタル・コンポーネント情報に変換する。水平同期信号（ＨＳＹＮＣ）、垂直同期信号（ＶＳＹＮＣ）、および画素クロック（ＰＩＸ）を用いて、回路の残り部分の同期を取る。コンポジット信号は、バス１０９に沿ってデコーダ１１０に供給し、ＹＵＶ４：２：２デジタル・コンポーネント信号に変換する。また、コンポジット信号はエンコーダ１５２にも送出する。

コンポ−ネント・デジタル信号を画素バス１１２に印加し、マルチプレクサのようなスイッチ１１４を介して、ラスタ−ブロック変換器１１６およびメモリ１１８にこれらを送出する。ラスタ−ブロック変換器１１６は、直列画素データから、前述のＪＰＥＧ圧縮規格に応じた使用および処理のための画像ブロックを発生する。メモリ１１８は、典型的に、３２Ｋｘ１６のサイズを有する。画素データをラスタ−ブロック変換器１１６に転送し、中央演算装置（ＣＰＵ）１００を迂回させる。即ち、画素データは、ＣＰＵの主メモリ１０５には書き込まない。ＪＰＥＧプロセッサ１２０は、ラスタ−ブロック変換器１１６およびメモリ１１８と相互作用を行い、画素データから得たデジタル静止画像を取り込み、ＪＰＥＧ圧縮規格を用いてこれを圧縮し、１２２に示すような出力を供給する。ＪＰＥＧ圧縮は、米国特許第5,355,450号の教示にしたがって良好な圧縮水準を保持しつつ、画質を改善するように適応可能である。

オーディオ信号入力に関して、１３０に示すマイクロフォンまたはライン入力信号を１つ以上のオーディオ・コーダおよびデコーダ（ＣＯＤＥＣ）１３２に印加し、直列デジタル出力１３４を得る。デジタル・マイクロフォン、デジタル・オーディオ・テープ、コンパクト・ディスクまたはその他のデジタル源からのように、入力信号がデジタル状である場合、または出力信号がデジタル状である場合、コーダは不要である。サンプリング・レートはいずれかの所望のレートでよいが、オーディオに典型的なレートは、４４．１ＫＨｚ、２２ＫＨｚおよび４８ＫＨｚを含む。とりわけ、８、１６または３２ビット・フォーマットを用いることができる。尚、本発明は、いずれの特定のデジタル・オーディオ・フォーマットにも限定されないことは理解されよう。加えて、バス１３６を通じてデジタル入力を受け取り、１３８においてアナログ出力信号にそれらを変換してもよい。直列オーディオ・データ１３４および圧縮ビデオ・データ１２２は、パイプライン制御回路１２４に印加する。パイプライン制御回路１２４は、同期コントローラ１２６からの同期制御情報を用いて制御し、典型的にダイナミックＲＡＭとして実施するデータ・バッファ１２８にそのデータを送り込む。このバッファに適したサイズは２Ｍｘ３２であり、典型的に、論理的にリング・バッファとして実施する。パイプライン制御回路は、米国特許第5,045,940号およびＰＣＴ公開WO93/12481号の教示にしたがって実施する。ＣＰＵ１００は、同期コントローラ１２６、パイプライン制御回路１２４およびディスク・コントローラ１４０を制御し、ビデオおよびオーディオ・データのフローを、メモリ１２８とディスク記憶装置１４２との間で方向付ける。２つのディスク・コントローラを用いて従来のストライピング(striping)を行う。しかしながら、１つのコントローラを用いてドライブ・パッケージ上の回路にコマンドを送り、単一のディスク・コントローラ１００からのコマンドに応答して、入来するストリームを分割したり、あるいは出立するデータ・ストリームを結合するようにしてもよい。は、ワード・レベルあるいはブロック・レベルまたはバイト・レベルで行うことができる。ディスク・コントローラおよび関連するディスクへのバスは、ＩＤＥまたはＳＣＳＩコントローラのような、いずれかの標準的コントローラとすればよい。本発明はディスク・コントローラのタイプに限定されるものではないことは理解されよう。

パイプライン・コントローラは、要求に基づく媒体データのフロー制御を用いて、エンコーダおよびデコーダとコンピュータ読み取り可能記憶装置との間に局所同期の一形態を提供する。画素バス上のデータの移動は、圧縮データ・バッファを通じて行うようにし、記憶装置には間欠的であるが、連続的な同期したビデオ信号フローに匹敵する平均フローを有する。このフロー制御は、ディスク・アクセスによるフローの統計的変動、メモリ管理および他のオペレーティング・システムのアクティビティによるフローに対するその他の影響に対処する。フロー制御は、データを必要とするときにエンコーダがデータを受け取り、欠落することなくデータをデコーダから読み出すことを保証する。フロー制御した媒体データを用いることの付加的な利点は、入来する信号源にロックするため、または出力周波数および位相にロックするために、プリロール時間(preroll time)を必要としないことである。

また、本システムには、デジタル化ビデオ信号から発生する出力ビデオ信号を供給する機能を備えてある。例えば、画素バス１１２をオーバーレイ回路(overlay circuit)１５０に接続してもよい。オーバーレイ回路１５０の出力は、およびコンポジット信号１０９は、エンコーダ１５２に供給することができる。エンコーダの出力は、ビューファインダ１５４のための入力を有するカメラに再供給することができる。加えて、この信号をモニタ出力１５６に供給してもよい。本発明の一実施例では、カメラのビューファインダ１５４は、カメラからだけでなく、代替信号源からも信号を受信する。この機能を用いると、動画レコーダはコントローラ１５８および関連するメモリ１６０を有し、記録中のビデオに関する追加のステータス情報を、ビューファインダを通じて提供することも可能となる。このようなステータス情報は、電池レベルの指示、タイム・コード、日時、実行中の機能（例えば、記録または再生）等である。

中央演算装置１００は、これと関連しプログラム情報を記憶するフラッシュ・メモリ１０１のようなプログラマブル・リード・オンリ・メモリ、ダイナミックＲＡＭコントローラ１０３、および当技術では一般的であり、処理の間揮発性データを記憶するためのダイナミックＲＡＭ１０５も有する。典型的に、メモリ１０１はオペレーティング・システム、および不揮発性記憶装置に保持しておく他のプログラミング・コードを収容する。このメモリ１０１に適したサイズは４Ｍである。適したＤＲＡＭサイズは４Ｍｘ１６である。

また、動画レコーダは、コンポジット出力信号にＶＩＴＣ／ＬＴＣ情報を備える、追加のエンコーダ１６２を含んでもよい。このエンコーダへの入力は、画素バス１１２、画素バス１１２を迂回するデコーダ１１０の出力、画素バス１１２を迂回するＡ／Ｄ変換器１０６の出力、またはゲンロック回路１０４の出力１０９の内いずれか１つとすることができる。あるいは、これらの入力各々をそれ自体の別個のエンコーダに印加してもよい。これらのエンコーダの出力は、単純なスイッチに供給し、これら出力の１つの選択を可能にするようにすればよい。加えて、ETHERNET（登録商標）接続１６４を備えてもよい。

本発明の一実施例では、２系統の画素バス１１２を用いてもよい。第１のバスを記録用バスとし、ラスタ／ブロック変換器１１６へのスイッチ１１４の入力側を介して、デコーダ１１０および１０６の出力ならびにＪＰＥＧ圧縮回路の入力に、更にエンコーダ１６２および１５２の入力に接続する。第２のバスは再生用バスとし、スイッチ１１４の出力側を介してＪＰＥＧ伸張回路の出力に、ならびにエンコーダ１６２および１５２の入力に接続する。

本発明の一実施例では、GENLOCK回路１０４は、Raytheon 22071 Genlock回路とすればよい。デコーダ１１０はRaytheon SAA7151デコーダとすればよい。エンコーダ１５２および１６２も、RaytheonまたはTRW 22191フル・ビデオ・エンコーダとすればよい。ETHERNET（登録商標）回路、オーディオ・モジュールおよびディスク・コントローラは、様々な形態で入手可能であり、しかも多数の供給業者から入手可能である。

本システムにおける記録媒体は、既に異なるフォーマットで、直接的なコンピュータ・アクセスに対処しているので、上述のハード・ドライブを収容する媒体パッケージは、単にレコーダ２４から取り出し、Avid Media Composer、Avid News Cutter、およびAvid AirPlay Systemsのような、記録したビデオの編集または放送に用いることができるコンピュータ・システムに直接接続することができる。これらは全て、マサチューセッツ州TewksburyのAvid Technology, Inc.から入手可能である。ディスク・ドライブ・パッケージは、上述のコンピュータシステム上の適切な「ドッキング・ステーション」への挿入を容易にする、外部物理形状および電気的接続構成を有する。この容易性のために、上述の従来技術による技法よりも、映像化から放送までの時間の大幅な短縮を図ることができる。

第１図に示した表示装置３０は、従来技術に対して、更に他の利点も得ることができる。従来技術のレコーダでは、リニア・レコーダが実行する機能は、記録、そして恐らくはシステム内の単一のビデオカセット上において記録された素材の再生である。素材の編集は、アナログ・ビデオ・エディタにビデオカセットを装着するまで、また近年ではビデオ素材をデジタル化した後にノンリニア・ビデオ・エディタにビデオカセットを装着するまで、遅らせなければならない。本発明の一態様では、容易に編集可能な、デジタル化した圧縮形態の素材を提供する。第１図のレコーダは、米国特許第5,267,351号およびＰＣＴ公開出願WO93/21636号に記載された編集システムのような、編集システムを含む。これらの開示は、この言及により、本願にも含まれているものとする。また、編集システムは、１９９５年４月７日に出願された米国特許出願第08/418,948号にも記載されており、これもこの言及により本願に含まれるものとする。編集システムを含むことにより、ユーザは、スタジオにおける編集前であっても、またはスタジオにおける編集の代わりに、記録現場において記録したビデオ素材の編集を行うことができる。これは、素材を直ちに放送しなければならない場合に、特に有利である。したがって、ビデオおよびオーディオ信号は、非常に短時間の内に、現場から記録し、編集し、放送することができる。編集の間、ビューファインダまたはその他の表示装置によって、デジタル・ビデオ・パイプラインを介して情報を再生する。編集の間、外部ビデオ・ポートを通じてビデオを表示したり、外部ビデオ・ポートに生のビデオを伝送させることが可能である。種々のビデオ入力および出力構成によって、テレビジョン放送スタジオにおいて見られるものと同様に、カメラ内に切替機能を備えることができる。

また、レコーダ６２は、当業者には公知で、例えば、自動発声機械(automatic teller machines)や消費者向けカムコーダに用いている、多数の感圧またはその他の適切な制御装置６４を含み、表示装置３０上に表示する素材に対する記録および編集機能を備えることも可能である。表示装置３０は、ＬＣＤまたはその他の適切な薄型パネル・タイプのものとすればよい。

これまで本発明の実施例をいくつか述べてきたが、上述の実施例は単なる例示であり限定ではなく、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。多数の変更およびその他の実施例があろうが、それらは当業者の範囲内のことである。

例えば、アナログ／デジタル変換回路は、アナログ信号の処理がもはや不要であるので、カメラから取り除いてもよい。
加えて、媒体パッケージをここでは着脱自在として記載したが、着脱自在である必要はない。加えて、ディスク・ドライブはカメラの外部、例えば、ラック・マウント(rack mount)内に配してもよい。ディスクに記録する代わりに、ＡＴＭネットワークのようなコンピュータ・ネットワーク、またはセルラ、衛星のような送信機、あるいはマイクロ波リンクまたは電話リンクに出力を送出してもよい。着脱自在のディスク・ドライブを備えることにより、ディスク・ドライブが記録したビデオ素材で満杯になった場合、ビデオ・テープの交換と同様に、新たな空のディスク・ドライブを挿入し、満杯のドライブと交換することができる。また、２台のハード・ディスク・ドライブ・パック、したがって２つのレセプタクルを、第３図および第４図に示したタイプのビデオ・レコーダ２４に有することも可能である。このようなシステムでは、あるディスク・ドライブから次のディスク・ドライブへの連続記録により、記録媒体の切替のための情報損失もなく、無限の時間量の記録を可能とする。

これらおよびその他の変更は、添付の請求の範囲に定義する本発明の範囲に入るものと見なす。

第１図は、本発明による、ビデオ・カメラに装着したデジタル動画レコーダの左側側面図である。 第２図は、第１図のデジタル動画レコーダの右側面図である。 第３図は、第２図のデジタル動画レコーダの記録媒体を受容する収容開口の拡大図である。 第４図は、記録媒体を受容する室を示す、第２図のデジタル動画レコーダの上断面図である。 第５ａ図は、第４図に示す室における記録媒体のデジタル動画レコーダに対する伝導性(conductivity)の詳細を示す。 第５ｂ図は、第４図に示す室における記録媒体のデジタル動画レコーダに対する伝導性(conductivity)の詳細を示す。 第６図は、記録媒体を収容するカートリッジの斜視図である。 第７図は、第６図のカートリッジの内側にある記録媒体パッケージの上面図である。 第８図は、第７図のパッケージの側面図である。 第９図は、第７図のパッケージの端面図である。 第１０図は、第６図の記録媒体カートリッジの分解斜視図である。 第１１図は、カメラ信号およびオーディオ信号を処理し、コンピュータ読み取り可能および書き込み可能ランダム・アクセス記憶媒体に記憶する電子回路のブロック図である。 第１２図は、第１１図のブロック図の更に詳細なブロック図である。

Claims (3)

1. モーション・ビデオ・レコーダおよび編集システムであって、
   個人による携帯を可能とするように構成したハウジングと、
   前記ハウジング内にあるランダム・アクセス媒体と、
   前記ランダム・アクセス媒体上のモーション・ビデオ・データの読み出しおよび書き込みを行うコントローラと、
   前記コントローラを制御するための前記ハウジング内にあるプロセッサであって、前記モーション・ビデオ・データの複数のセグメントからなるシーケンスを選択し、前記ランダム・アクセス媒体上に記憶したモーション・ビデオ・データの前記選択した複数のセグメントからなるシーケンスを再生する編集システムを含む、前記のプロセッサと、
   を備えたモーション・ビデオ・レコーダおよび編集システム。
2. 請求項１記載のモーション・ビデオ・レコーダおよび編集システムであって、更に、
   前記ハウジング上にあり、現在選択可能な編集動作を表示する表示装置と、
   前記ハウジング上にありかつ前記表示装置に隣接しており、表示した編集動作をユーザに選択させる制御部と、
   を備えていること、を特徴とするモーション・ビデオ・レコーダおよび編集システム。
3. 請求項１または２記載のモーション・ビデオ・レコーダおよび編集システムであって、更に、
   前記ハウジング上にあり、現在選択可能なファイル管理動作を表示する表示装置と、
   前記ハウジング上にありかつ前記表示装置に隣接しており、表示したファイル管理動作をユーザに選択させる制御部と、
   を備えていること、を特徴とするモーション・ビデオ・レコーダおよび編集システム。

Images