JP2001189940A - 映像データフォーマット装置及び映像データストレージ装置 - Google Patents

映像データフォーマット装置及び映像データストレージ装置

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JP2001189940A JP2000350036A JP2000350036A JP2001189940A JP 2001189940 A JP2001189940 A JP 2001189940A JP 2000350036 A JP2000350036 A JP 2000350036A JP 2000350036 A JP2000350036 A JP 2000350036A JP 2001189940 A JP2001189940 A JP 2001189940A
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 割当データ内で可変サイズのメタデータを記
録する。 【解決手段】 画像ごとに所定のデータ容量を有するデ
ータ処理チャンネルで処理される連続画像を表す映像デ
ータをフォーマットし、入力映像信号によって表される
画像を、少なくとも１つのインター画像を含む長ＧＯＰ
に符号化する間になされた少なくとも幾つかの符号化決
定を定義する符号化決定データを少なくとも伴う、連続
画像を表す入力映像信号が供給され、入力映像信号を、
各ＧＯＰが入力映像信号に含まれるＧＯＰより少ない画
像を含むＧＯＰフォーマットを有する中間圧縮映像信号
に変換し、入力映像信号から、符号化決定の少なくとも
幾つかを定義するデータを少なくとも示すメタデータ信
号を生成し、中間映像信号の各画像が各割当データ量を
越えないように、中間映像信号への変換を制御して割当
データ量を生成し、各画像に対する割当データ量を、実
質的に、入力映像信号ＧＯＰの画像数によって分割され
た画像を含む入力映像信号ＧＯＰのメタデータの量より
少ない所定の画像ごとのデータ容量と等しく算出する。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、映像データをフォ
ーマットする映像データフォーマット装置、映像データ
を格納する映像データストレージ装置、映像データをフ
ォーマットする映像データフォーマット方法、映像デー
タをフォーマットするコンピュータプログラムが記録さ
れた記録媒体に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、ＭＰＥＧ（Moving Picture Exper
ts Group）規格で定義された画像群（group of picture
s：以下、ＧＯＰという。）に、画像間予測符号化画像
であるＰピクチャ又はＢピクチャを含むいわゆる「長Ｇ
ＯＰ（long GOP）」フォーマットを有する入力映像信号
を、画像内符号化によるＩフレームのみからなる映像信
号に変換して格納する映像データストレージ装置が提案
されている。この映像データストレージ装置に格納され
た映像信号は、出力の際には長ＧＯＰフォーマットに戻
される。
【０００３】映像データストレージ装置には、Ｉフレー
ムのデータ（Ｉフレームによって、映像信号のフレーム
について正しい編集が可能になる。）とともに、映像信
号に伴う幾らかの余分のデータ、すなわちメタデータも
格納することができる。メタデータは、データがどのよ
うに長ＧＯＰに符号化されたかの情報を含み、長ＧＯＰ
の出力信号が生成される際、出力符号化器で利用するこ
とができる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】メタデータの例とし
て、（ａ）例えばベクトル、Ｑ（量子化パラメータ）値
などの長ＧＯＰデータの生成に用いられる符号化決定
（encoding decision）データと、（ｂ）実際の長ＧＯ
Ｐビットストリーム自体の２つを挙げることができる。
（ａ）の場合、符号化決定データによって、出力符号化
器は、長ＧＯＰを生成するという類似又は同一の決定を
行うようになり、（ｂ）の場合、編集操作が行われてい
ないと、元の長ＧＯＰデータが直接出力されることにな
り、Ｉフレームから長ＧＯＰへの変換処理は、編集点に
おいてのみ又は編集点の近くでのみ必要となる。
【０００５】当然、（ａ）と（ｂ）の場合の何れかによ
って、取り扱うメタデータの量は、大きく変化する。
【０００６】（ａ）の場合、符号化決定データを表すデ
ータ量は、フレームごとに変化する。他の理由は別にし
ても、画像内で符号化されたＩフレームはベクトルを伴
わず、画像間で順方向に予測符号化されたＰフレームは
１組のベクトルを有し、同じく画像間で双方向に予測符
号化されたＢフレームは２組のベクトルを有する。
【０００７】（ｂ）の場合、長ＧＯＰのフレームごと又
はＧＯＰごとのビット数は、一般に固定量に制御されて
いるわけではなく、ＭＰＥＧ方式におけるいわゆる「仮
想バッファ（virtual buffer）」のデータ占有率（fuln
ess）、所望のデータのビットレート及び画像コンテン
ツ自体を符号化する難易度によって制御される。したが
って、データの量はフレームごとに劇的に変化すること
がある。また、フレームごとに長ＧＯＰデータに同期す
ることは非常に難しい。
【０００８】逆に、映像データストレージ装置におい
て、Ｉフレームのデータは、一般にフレームごとに固定
データ量を越えないように記録される。例えば、テープ
状記録媒体を用いる映像データストレージ装置において
は、データ容量に厳密な上限があるので、このことが該
当する。各Ｉフレームに利用可能なデータ量は、元のデ
ータ量から各Ｉフレームに割り振られたメタデータ量を
差し引いた量である。
【０００９】したがって、Ｉフレームごとの固定の割当
データ内で可変サイズのメタデータを記録し、メタデー
タと記録されたＩフレーム信号のフレーム間で同期でき
るように記録することが問題になる。
【００１０】この問題を取り扱う方法として、以下の２
つの方法がある。
【００１１】（ｉ）符号化決定データ（ａ）又は長ＧＯ
Ｐデータ（ｂ）の何れか一方の平均量を、各フレームの
Ｉフレームデータとともに記録する。これによって、各
Ｉフレームに残されたデータ量を予測することができ
る。この方法では、図７に示すように、固定サイズの各
割当データ１０は、所定のＩフレーム２０のデータ量及
び所定のメタデータ３０のデータ量を有する。なお、こ
のことは、映像データストレージ装置によって各Ｉフレ
ームとともに記録されたデータは、Ｉフレームによって
表される特定の画像に関係していなくてもよいことを意
味する。
【００１２】（ｉｉ）Ｉフレームとともに実際に各Ｉフ
レームに関連するデータを記録する。この方法は、現実
的には符号化決定データ（ａ）に対してのみ可能であ
り、これは、長ＧＯＰデータ（ｂ）と映像信号の個別フ
レーム間には、容易に得られるような関係が存在しない
からである。この方法は、図８に示され、固定サイズの
各割当データ１０は、Ｉフレームデータ２２の可変量
と、このＩフレームデータ２２と相補的な関係にあるメ
タデータ３２の可変量を有する。この提案は、信号が短
縮（cut）又は編集されても、メタデータとＩフレーム
データ間によい相関が存在することを意味する。また、
このことは、各Ｉフレームの目標符号量が、Ｉフレーム
ごとに変化し得ることを意味する。また、データ量は大
きく変化するので、幾つかのＩフレームには、適切な符
号化のために十分なデータ容量が残されていないことも
ある。
【００１３】このように、例えば映像信号の長ＧＯＰ符
号を構成するメタデータ又は長ＧＯＰ符号化から生成さ
れたメタデータを扱うフォーマット又は装置が求められ
ている。
【００１４】本発明は、上述の実情に鑑みて提案される
もので、割当データ内で可変サイズのメタデータを記録
し、メタデータと記録されたＩフレーム信号のフレーム
間で同期できるように記録するフォーマット装置、映像
データストレージ装置、映像データフォーマット方法及
び記録媒体を提供することを目的とする。
【００１５】
【課題を解決するための手段】上述の課題を解決するた
めに、本発明は、画像ごとに所定のデータ容量を有する
データ処理チャンネルで処理する連続画像を表す映像デ
ータをフォーマットする映像データフォーマット装置に
おいて、入力映像信号によって表される画像を、少なく
とも１つの画像間符号化画像を含む画像群フォーマット
を有する圧縮形式に符号化する間になされた少なくとも
幾つかの符号化決定を定義するデータを少なくとも伴
う、連続画像を表す入力映像信号が供給される入力手段
と、入力映像信号を、各画像群が入力映像信号に伴う画
像群より少ない画像を含む画像群フォーマットを有する
中間圧縮映像信号に変換する変換手段と、入力映像信号
から、符号化決定の少なくとも幾つかを定義するデータ
を少なくとも示すメタデータ信号を生成するメタデータ
信号生成手段と、中間映像信号の各画像が各割当データ
量を越えないように、中間映像信号への変換を制御して
割当データ量を生成する生成データ量手段とを備え、割
当データ量生成手段は、各画像に対する割当データ量
を、実質的に、入力映像信号画像群の画像数によって分
割された画像を含む入力映像信号画像群のメタデータの
量より少ない所定の画像ごとのデータ容量と等しく算出
するフォーマット装置を提供する。
【００１６】本発明は、画像ごとに所定のデータ容量を
有するデータ処理チャンネルで処理する連続画像を表す
映像データをフォーマットし、入力映像信号によって表
される画像を、少なくとも１つの画像間符号化画像を含
む画像群フォーマットを有する圧縮形式に符号化する間
になされた少なくとも幾つかの符号化決定を定義するデ
ータを少なくとも伴う、連続画像を表す入力映像信号が
供給される入力手段と、入力映像信号を、各画像群が入
力映像信号に伴う画像群より少ない画像を含む画像群フ
ォーマットを有する中間圧縮映像信号に変換する変換手
段と、入力映像信号から、符号化決定の少なくとも幾つ
かを定義するデータを少なくとも示すメタデータ信号を
生成するメタデータ信号生成手段と、中間映像信号の各
画像が各割当データ量を越えないように、中間映像信号
への変換を制御して割当データ量を生成する割当データ
量生成手段とを備え、割当データ量生成手段は、各画像
に対する割当データ量を、実質的に、入力映像信号画像
群の画像数によって分割された画像を含む入力映像信号
画像群のメタデータの量より少ない所定の画像ごとのデ
ータ容量と等しく算出する映像データフォーマット装置
と、中間映像信号及びメタデータ信号を記憶する記録媒
体とを備える映像データストレージ装置を提供する。
【００１７】本発明は、画像ごとに所定のデータ容量を
有するデータ処理チャンネルで処理する連続画像を表す
映像データをフォーマットする映像データフォーマット
方法において、入力映像信号によって表される画像を、
少なくとも１つの画像間符号化画像を含む画像群フォー
マットを有する圧縮形式に符号化する間になされた少な
くとも幾つかの符号化決定を定義するデータを少なくと
も伴う、連続画像を表す入力映像信号が供給されるステ
ップと、入力映像信号を、各画像群が入力映像信号に伴
う画像群より少ない画像を含む画像群フォーマットを有
する中間圧縮映像信号に変換するステップと、入力映像
信号から、符号化決定の少なくとも幾つかを定義するデ
ータを少なくとも示すメタデータ信号を生成するステッ
プと、中間映像信号の各画像が各割当データ量を越えな
いように、中間映像信号への変換を制御して割当データ
量を生成するステップとを有し、各画像に対する割当デ
ータ量を、実質的に、入力映像信号画像群の画像数によ
って分割された画像を含む入力映像信号画像群のメタデ
ータの量より少ない所定の画像ごとのデータ容量と等し
く算出する映像データフォーマット方法を提供する。
【００１８】本発明は、映像データをフォーマットする
コンピュータプログラムが記録された記録媒体におい
て、コンピュータプログラムは、画像ごとに所定のデー
タ容量を有するデータ処理チャンネルで処理する連続画
像を表す映像データをフォーマットし、入力映像信号に
よって表される画像を、少なくとも１つの画像間符号化
画像を含む画像群フォーマットを有する圧縮形式に符号
化する間になされた少なくとも幾つかの符号化決定を定
義するデータを少なくとも伴う、連続画像を表す入力映
像信号が供給されるステップと、入力映像信号を、各画
像群が入力映像信号に伴う画像群より少ない画像を含む
画像群フォーマットを有する中間圧縮映像信号に変換す
るステップと、入力映像信号から、符号化決定の少なく
とも幾つかを定義するデータを少なくとも示すメタデー
タ信号を生成するステップと、中間映像信号の各画像が
各割当データ量を越えないように、中間映像信号への変
換を制御して割当データ量を生成するステップとを有
し、各画像に対する割当データ量を、実質的に、入力映
像信号画像群の画像数によって分割された画像を含む入
力映像信号画像群のメタデータの量より少ない所定の画
像ごとのデータ容量と等しく算出する記録媒体を提供す
る。
【００１９】本発明は、中間圧縮映像信号がイントラピ
クチャ符号化画像、すなわちＩフレームからなるＧＯＰ
を有する装置に特に適する。
【００２０】好ましくは、この装置は、中間圧縮映像信
号の符号化画像と、入力映像信号のＧＯＰに関連するメ
タデータ信号の実質的に１／ｎ部分とからそれぞれ構成
されるデータパケット（例えばテープ状記録媒体のよう
な記録媒体に記録する）を生成する手段を備えている。
【００２１】本発明の具体例では、上述した問題に提供
される解決策は、長ＧＯＰの特定のＧＯＰに関連したメ
タデータ（例えば符号化決定データ（ａ）又は長ＧＯＰ
データ（ｂ））の量を決定し、このメタデータをこのＧ
ＯＰに対応するＩフレームのそれぞれとともに、実質的
に等しいセグメントに記録する。
【００２２】これによって、ＧＯＰに基づいて、メタデ
ータ及びＩフレームデータをＧＯＰにおいて互いに関連
付けることができる。メタデータの各ＧＯＰの開始は、
ＧＯＰ内の標準同期コードによって確立することができ
る。
【００２３】この解決策によると、何れの種類の長ＧＯ
ＰメタデータもＧＯＰ内で編集されていないとほとんど
役に立たたず、フレームごとに相関を有する点は存在し
ないと認識される。これによって、目標ビットレート
は、ＧＯＰに対応するフレームの全てに対して一度設定
することもできる。
【００２４】中間映像信号は、好ましくは、編集の便宜
のため、Ｉフレームのみからなる。これは、一般にＧＯ
Ｐの長さが１であることを意味するが、常にそうでなく
ともよい。
【００２５】好ましくは、メタデータは、ＧＯＰ境界に
おいて（好ましい具体例では長ＧＯＰ境界において）再
同期されるように中間映像信号にフォーマットされる
が、２つのＧＯＰの長さが同じ倍数であると、同じ倍数
のピクチャの場合に該当する。
【００２６】幾つかの具体例では、入力映像信号は、圧
縮信号である必要はないが、代わりに他の処理段階にお
いて圧縮されている必要がある。メタデータ信号は、少
なくとも、入力映像信号の各画像の符号化で用いられる
量子化パラメータを示すことができる。なお、メタデー
タ信号は、少なくとも、入力映像信号の各画像の符号化
で用いられる一組の動きベクトルを示してもよい。当
然、これらの条件は実際にはほとんど全部の圧縮映像信
号について成立しているが、メタデータ自体が圧縮入力
映像信号であってもよい。
【００２７】入力映像信号は、非圧縮の「ベースバン
ド」形式で、（例えば）圧縮形式への符号化に関連する
一組の符号化決定データを伴うこともあり、この場合、
メタデータ信号は、関連するデータから抽出することに
よって映像信号から生成される。なお、好ましい具体例
では、入力映像信号は、関連するＧＯＰフォーマットに
従う圧縮映像信号である。
【００２８】装置の操作及び中間映像信号の画像間のメ
タデータの分割の便宜のため、好ましくは中間映像信号
の各ＧＯＰのピクチャ数と入力映像信号に関連する各Ｇ
ＯＰのピクチャ数は６１より小さい公倍数を有する。特
に、中間映像信号の各ＧＯＰのピクチャ数が、入力映像
信号に関連する各ＧＯＰのピクチャ数の因数であると、
メタデータの割り当てが容易になるので、非常に都合が
よい。
【００２９】本発明は、上述したフォーマット装置と、
中間映像信号及び関連するメタデータ信号を記録する記
録媒体とを備える映像データストレージ装置での使用に
特に適する。このような装置において、入力映像信号に
伴ったのと同じＧＯＰフォーマットの映像信号は、好ま
しくは、可能又は適切ならメタデータを用いて生成され
る。
【００３０】メタデータが実質的に圧縮映像信号自体の
場合、圧縮映像信号は、ある状況では、出力信号として
用いることができ、中間映像信号の符号化及び復号によ
る品質の劣化又は人為結果（artefact）を生じることが
ない。なお、これは、編集が行われていたり、例えばデ
ータ損失（従来の誤り訂正符号を用いて検出可能）のた
めデータが劣化すると、行うことができない。メタデー
タのＧＯＰの編集中断に対処するため、好ましくは、現
画像の所定のピクチャ数内で編集操作が行われたかどう
かを検出し、編集操作が行われていないとメタデータ信
号を出力圧縮映像信号として用いるストレージ手段を備
える。
【００３１】
【発明の実施の形態】以下、本発明に係るフォーマット
装置、映像データストレージ装置、映像データフォーマ
ット方法、記録媒体について、図面を参照して詳細に説
明する。
【００３２】図１は、本発明を適用した映像データスト
レージ装置の具体的な構成を示すブロック図である。こ
の映像データストレージ装置は、長ＧＯＰを復号する長
ＧＯＰ復号器１００と、Ｉフレームに符号化するＩフレ
ーム符号化器１１０と、目標ビットレート（target bit
rate：以下、ＴＢＲという。）になるように制御する
ＴＢＲ制御器１２０と、磁気テープを駆動するテープ駆
動機構１３０と、Ｉフレームを復号するＩフレーム復号
器１４０と長ＧＯＰに符号化する長ＧＯＰ符号化器１５
０とを備えている。
【００３３】映像データストレージ装置は、映像信号が
長ＧＯＰフォーマットで供給されるが、磁気テープには
Ｉフレームフォーマットで記録される。これによって、
スタジオ環境において、フレームごとに正しい映像信号
の編集が可能になる。長ＧＯＰは、例えばＩＢＢＰＢＢ
ＰＢＢＰＢＢＰＢＢのような１５フレームのフォーマッ
トであってもよいが、ここでの「長ＧＯＰ」という用語
は、映像データストレージ装置で用いられる１ＧＯＰの
よりも長いという意味ではない。他の具体例として、Ｉ
フレーム記憶フォーマットは、例えばＩＢフォーマット
などによって置き換えることができる。一般に、記憶フ
ォーマットは、ＧＯＰの長さとして、長ＧＯＰ信号のＧ
ＯＰの長さの因数（factor）を有することが好ましく、
すなわち少なくとも、例えば６１（６０は１５及び１２
のＧＯＰの最小公倍数である。）より小さい公倍数を有
することが好ましい。
【００３４】テープ駆動機構１３０は、Ｉフレームの映
像信号に加え、メタデータも記録する。ここではメタデ
ータ形式の２つの例を説明するが、他のメタデータ形式
も適用することができる。説明する２つの例は、（ａ）
例えばベクトル、量子化パラメータＱ、ＤＣＴフレーム
の種類、符号化ブロックパターンなどの元の長ＧＯＰデ
ータの生成に用いられた符号化決定データ、又は（ｂ）
実際の長ＧＯＰビットストリーム自体である。これら２
つの例を提供するため、図１の左手の最上部には、長Ｇ
ＯＰデータと並行して（ａ）の種類のメタデータが入力
される実線が示され、実際にはメタデータが長ＧＯＰデ
ータ自体である場合を示す破線も示されている。
【００３５】どの種類のメタデータを用いるかという映
像データストレージ装置における機器構成は、長ＧＯＰ
データ自体の特徴に依存する。例えば、テープ駆動機構
１３０が１４０Ｍｂｐｓ（毎秒百万ビット）のデータ容
量を有する映像データストレージ装置においては、５１
Ｍｂｐｓの長ＧＯＰビットストリームは、長すぎると考
えられる。この場合、長ＧＯＰビットストリームの全部
が記録されると、Ｉフレームのデータの記録に利用可能
な領域が限られ、Ｉフレームのピクチャの主観画質が非
常に損なわれるからである。一方、例えば２２Ｍｂｐｓ
の長ＧＯＰビットストリームは、（ｂ）に従うメタデー
タとして長ＧＯＰビットストリームの全部を記録するた
めに適切なサイズと考えられる。
【００３６】何れの場合でも、長ＧＯＰ入力映像信号
は、長ＧＯＰ復号器１００に供給され、長ＧＯＰ復号器
１００において、長ＧＯＰは、「ベースバンド」（非圧
縮）映像に復号される。そして、非圧縮映像は、Ｉフレ
ーム符号化器１１０によって再圧縮される。
【００３７】Ｉフレーム符号化器１１０による符号化
は、ＴＢＲ制御器１２０によって設定される目標データ
レートに応じて行われる。ＴＢＲ制御器１２０の操作
は、以下で図２を用いて説明するが、簡単にいうと、メ
タデータにはどれだけの領域が必要か決定し、残りをＩ
フレーム符号化器１１０に割り当てるということであ
る。Ｉフレーム符号化器１１０は、一般に従来の種類
で、フレーム符号化器１１０において、量子化パラメー
タのような因数は、ＴＢＲを越えないように、各ピクチ
ャ内でブロックごとに変化する。
【００３８】メタデータ及びＩフレームデータは、テー
プ駆動機構１３０において磁気テープに記録される。２
つのデータ項目、すなわちＩフレームとメタデータのフ
ォーマットについては、以下で図３〜図６を用いて説明
する。
【００３９】Ｉデータフレームでの編集操作後に再生
（replay）を行う場合、Ｉフレームデータ及びメタデー
タは、磁気テープから復元され、別々のデータストリー
ムに分離される。
【００４０】Ｉフレームデータは、Ｉフレーム復号器１
４０によって非圧縮形式に復号される。この非圧縮形式
の映像信号は、磁気テープから復元されたメタデータと
ともに、長ＧＯＰ符号化器１５０に供給される。
【００４１】長ＧＯＰビットストリームの全部をメタデ
ータとして用いると決定された場合（上述の（ｂ）の場
合）、図４及び図５を用いて長ＧＯＰ符号化器１５０の
操作を説明する。一方、これに代わって符号化決定デー
タ（ａ）が適用される場合、長ＧＯＰ符号化器１５０の
操作は、以前の符号化決定データをできだけ利用して、
Ｉフレーム復号器１４０から供給された非圧縮映像を長
ＧＯＰフォーマットに再符号化することである。当然、
編集が行われていないと、以前の符号化の決定を実質的
に全て再利用することができる。編集が行われている
と、編集点において又は編集点の近くで（おそらく編集
点を囲むＧＯＰ内で）新たな符号化決定データを生成す
ることが必要になる。
【００４２】以前の符号化決定データを利用することが
できる長ＧＯＰ符号化器１５０は、イギリス国特許第９
９２０２７６．４号（GB9920276.4）に開示され、この
写しは、本願の包袋に挿入されている。長ＧＯＰ符号化
器１５０の出力は、必要とされる長ＧＯＰのビットスト
リームである。
【００４３】図２は、ＴＢＲ制御器１２０の操作を示す
図である。
【００４４】ＴＢＲ制御器１２０は、最も基本的な構成
では、減算器１２２を備え、減算器１２２は、ピクチャ
におけるＧＯＰの長さで分割された各ＧＯＰのメタデー
タの量を、各Ｉフレームの利用可能なデータ量から減算
する。これによって、目標データ量ＴＢＲが生成され、
目標データ量ＴＢＲは、Ｉフレーム符号化器１１０に供
給され、Ｉフレーム符号化器１１０を制御する。
【００４５】各ＧＯＰのメタデータの長さを定義する変
数は、ユーザデータの一部又は映像信号に関連する付随
データとして入手できる。なお、この変数がいかなる形
でも入手することができない場合も、装置の入力を実質
的に１ＧＯＰだけ遅延させることで取得することができ
る。ＧＯＰ遅延のためにバッファされたデータを、各Ｇ
ＯＰのメタデータの長さを決めるために調べることがで
きる。当然、この変数は可変量であるので（符号化アル
ゴリズムが課す限界内であるが）、好ましくはあり得る
最大のＧＯＰの長さをバッファするのに十分な遅延を行
う。
【００４６】図３は、磁気テープに記録されるデータの
フォーマット化を示す図である。メタデータ及びＩフレ
ームデータは、テープ駆動機構１３０内の別々の記憶部
１３２，１３４に供給される。マルチプレクサ１３６又
はスイッチング装置は、記憶部１３２，１３４からデー
タを供給され、誤り訂正符号（error correcting cod
e：以下、ＥＣＣという。）生成器及びフォーマッタ１
３８に供給し、誤り訂正符号器及びフォーマット１３８
は、磁気テープ上での物理的記録に必要なフォーマット
にデータをフォーマットする。記録する固定長のデータ
単位内での割当データは、後述する図６に示されてい
る。
【００４７】図４は、メタデータが実際には長ＧＯＰビ
ットストリーム自体で構成される（ｂ）の場合、長ＧＯ
Ｐ符号化器１５０を、単純化した構成で説明する図であ
る。Ｉフレームの符号化データが復号された非圧縮映像
信号は、長ＧＯＰ符号化エンジン１５２によって再符号
化される。長ＧＯＰメタデータは、新たに符号化された
長ＧＯＰ信号とともに、長いＧＯＰ符号化エンジン１５
２からマルチプレクサ１５４に供給される。マルチプレ
クサ１５４は、「編集」フラグの制御下に動作する。
【００４８】編集フラグは、例えばテープ駆動機構１３
０又は編集装置自体によって映像データが生成されるよ
うな編集操作が行われると、圧縮映像データのユーザデ
ータに追加される。編集フラグによって、テープ駆動機
構１３０において記録された各画像において又は各画像
の近く、例えば現ピクチャの１ＧＯＰの長さ以内で編集
が行われたかどうかを判定することができる。
【００４９】編集が行われていると、長ＧＯＰメタデー
タは有効でなくなり、符号化エンジン１５２で新たに符
号化されたデータが用いられ、マルチプレクサ１５４に
よって送出される。逆に、編集が行われていないと、長
ＧＯＰメタデータは、実際に出力信号として用いられ、
マルチプレクサ１５４によって送出される。
【００５０】図４に示す長ＧＯＰ符号化器１５０は、説
明のために単純化したものであり、より詳細な構成は図
５を用いて説明する。
【００５１】この長ＧＯＰ符号化器１５０が、図４に示
す単純化した構成より複雑なのは、主として次の３つの
理由による。
【００５２】（ｉ）Ｉフレームは実際には表示順序で符
号化されて記録されるが、長ＧＯＰのフレームは圧縮し
た符号化順序で配列されている。イントラ符号化フレー
ムを用いる長ＧＯＰ符号化により、圧縮フレームが相互
に依存するようになり、一定のフレーム（例えばＩ及び
Ｐフレーム）は、他のフレーム（例えばＢフレーム）の
符号化前に符号化を要するようになる。同様に、復号の
際、一定のフレームは他のフレームの前に復号される必
要がある。したがって、長ＧＯＰシステムにおける符号
化及びデータ伝送の順序は、一般に表示順序と同じでは
ない。
【００５３】（ｉｉ）一般にＧＯＰの異なったフレーム
間にはデータ容量の固定割当が存在せず、特定数のＧＯ
Ｐのフレームを復号するため、長ＧＯＰビットストリー
ムをどれだけ検索する必要があるか予測することは困難
であるか不可能である。
【００５４】特徴（ｉ）及び（ｉｉ）によって、幾らか
の待ち時間（latency）又は遅延（delay）を、マルチプ
レクサ又はスイッチング装置に導入する必要が生じる。
フレームは、任意のフレーム境界ではスイッチすること
はできないが、これは、必要なフレームが、そのビット
ストリームでは入手可能ではないかも知れないからであ
る。したがって、どのようなスイッチング装置を動作さ
せるためにも、復号するＧＯＰの幾らか又は全部をバッ
ファする必要がある。この待ち時間によって、スイッチ
ング操作を開始する必要が生じる前に、ＧＯＰの少なく
とも幾らか、できれば全部を検査して、編集フラグが設
定されているかどうかを検出することが可能になる。
【００５５】（ｉｉｉ）１つの長ＧＯＰビットストリー
ムからもう１つの長ＧＯＰビットストリームへのスイッ
チングは、単に１つを止めてもう１つを開始するように
簡単ではない。実際、多くの装置では、「仮想バッファ
（virtual buffer）」のデータ占有率のレベルをＭＰＥ
Ｇ２規格の定義に適合させる必要がある。仮想バッファ
のデータ占有率が、１つの長ＧＯＰストリームからもう
１つの長ＧＯＰストリームへのスプライス（splice：接
続）後にすぐ適合しないようになると、送信チャンネル
又は受信バッファがオーバーフロー（データ損失が起き
る）又はアンダーフロー（復号映像において主観画質が
劣化する期間が生じる）ことがある。
【００５６】最後の問題は、上述したイギリス国特許第
９９２０２７６．４号（GB9920276.4）において、特に
説明され検討されている。この出願は、２つの長ＧＯＰ
ビットストリーム間のスプライスを主に取り扱い、これ
は、復元したメタデータ長ＧＯＰ又は符号化エンジン１
５２によって新たに符号化した長ＧＯＰビットストリー
ム間で選択を要するという、まさにここで必要とされる
状況に該当する。
【００５７】従って、図５は、イギリス国特許第９９２
０２７６．４号に由来する内容を含み、これは、説明の
ためにさらに用いられる。
【００５８】図５に示すように、メタデータ信号として
復元された長ＧＯＰビットストリームは、バッファメモ
リ１６０に格納される。上述したように、これによっ
て、フレームの全てを正しい順序で復元するのに必要な
待ち時間が得られ、ビットストリームが供給されたどの
段階でもフレームを復元できるようになる。本具体例で
は、バッファメモリ１６０は、長ＧＯＰビットストリー
ムの１つの完全なＧＯＰを格納できるようなサイズとさ
れる。
【００５９】編集フラグ検出器１６２は、バッファメモ
リ１６０にバッファされたデータのユーザビットにおけ
る編集フラグの存在を検出する。編集フラグが検出され
ると、編集フラグは、長ＧＯＰ符号化エンジン／バッフ
ァ１６４によって供給される新たに符号化された長ＧＯ
Ｐビットストリームに切り換える必要があることを示
す。
【００６０】符号化エンジン／バッファ１６４は、復号
されたＩフレームに働き、長ＧＯＰメタデータと同じよ
うにフレームが配置されたＧＯＰ構造を有する長ＧＯＰ
ビットストリームを生成する。この処理の一部は、待ち
時間又は遅延をある程度含むが、バッファメモリ１６０
によって導入される遅延に適合するために不十分なとき
には、２つの遅延が同じになるように更なる遅延が含め
られる。
【００６１】ビットストリームスプライサ（splicer：
接続器）１６６は、イギリス国特許第９９２０２７６．
４号（GB9920276.4）に従い、少なくともスプライスの
直後、仮想バッファのデータ占有率を調整しながら、２
つの長ＧＯＰビットストリーム間をスプライスする。こ
れを行う際、スプライサ１６６は、フィードバック経路
が確立されるように、符号化エンジン１６４のビットレ
ートを制御する必要があるかも知れない。
【００６２】スプライス操作は、編集フラグ検出器１６
２、すなわち現ＧＯＰにおける編集の検出に応じて、又
は記録処理及び再生処理間に用いられるＥＣＣから従来
の方法によって生成された誤り表示（error indicato
r）に応じての何れかによる制御下で行われる。ＥＣＣ
がメタデータビットストリームにおけるデータ損失を表
すと、新たに符号化されたビットストリームへのスプラ
イスが、少なくともそのＧＯＰについて行われる。遅延
器１６８は、遅延した映像情報に対応するように、ＥＣ
Ｃ情報が遅延される必要がある場合に設けられる。
【００６３】先に示唆した長ＧＯＰビットストリームス
プライサの特徴は、スプライス操作が行われた後、仮想
バッファのデータ占有率に適合させるために一定の期間
が必要であるということである。したがって、スプライ
ス、すなわちおそらく新たに符号化されたビットストリ
ームからメタデータから生成されたビットストリームに
戻るスプライスのみは、前のスプライス後、仮想バッフ
ァのデータ占有率が実質的に適合するまで、抑制するも
のとされる。
【００６４】当然、上述した操作は、ハードウェア、特
定用途向けＩＣ（application specific intefrated ci
rcuit：ＡＳＩＣ）のような特定回路、汎用コンピュー
タのソフトウェア動作又はこれらの組み合わせにおいて
実現することができる。このようなソフトウェア及びこ
のようなソフトウェアを記録した記録媒体は、本発明の
具体例を表すものと考えられる。
【００６５】図６は、図７及び図８に似ているが、水平
方向には異なった縮尺で描かれている。図６は、例えば
磁気テープに記録される固定サイズのデータ単位２００
を示している。各データ単位内には、入力映像信号（長
ＧＯＰ）に対応するフレームを含むＧＯＰから生成され
たＩフレーム及び幾らかのメタデータを表すデータがあ
る。
【００６６】図６は、入力長ＧＯＰ信号の２つのＧＯＰ
に由来するフレームを示している。２つのＧＯＰに関連
するメタデータの量は異なるが、ＧＯＰ内では、Ｉフレ
ーム間で実質的に等しく分割され、ＧＯＰの境界におい
てＩフレーム信号に同期することが見られる。
【００６７】ヘッダデータ２１０も、例えば、Ｉフレー
ムデータ及びメタデータの境界を特定するため、又は編
集操作がフレームにおいて又はフレームの近くで行われ
たかどうかを特定するため（すなわち、上述した「編集
フラグ」として働く）に含められる。
【００６８】「フレーム」は、他の定義では「ピクチ
ャ」又は「フィールド」に置き換えることができると考
えられる。この技術は、磁気ディスク又は光学ディスク
などのような他の種類のストレージ装置にも適用するこ
とができると考えられる。実際、データは格納する必要
もないが、名目的に固定容量のデータ取り扱いチャンネ
ルによって扱うために、単にフォーマットすることがで
きる。
【００６９】
【発明の効果】上述のように、本発明によると、例えば
映像信号の長ＧＯＰ符号化を構成するメタデータ又は長
ＧＯＰ符号から生成されたメタデータを扱うことができ
る。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明を適用した映像データストレージ装置装
置を示す図である。
【図２】圧縮データ量コントローラを示す図である。
【図３】データフォーマットを示す図である。
【図４】長ＧＯＰ符号化器を単純化して示す図である。
【図５】長ＧＯＰ符号化器をより詳細に示す図である。
【図６】図１の装置によって記録されたデータ構造を示
す図である。
【図７】映像データストレージ装置において、可変長メ
タデータを扱う従来の方法を示す図である。
【図８】映像データストレージ装置において、可変長メ
タデータを扱う従来の方法を示す図である。
【符号の説明】
１００ 長ＧＯＰ復号器、１１０ Ｉフレーム符号化
器、１２０ ＴＢＲ制御器、１３０ テープ駆動機構、
１４０ Ｉフレーム復号器、１５０ 長ＧＯＰ符号化器
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 サウンダーズ ニコラス アイアン イギリス国 ケーティー13 ０エックスダ ブリュー サリー、ウエィブリッジ、ブル ックランズ、ザ ハイツ（番地なし） ソ ニー ユナイテッド キングダム リミテ ッド内

Claims (15)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 画像ごとに所定のデータ容量を有するデ
    ータ処理チャンネルで処理される連続画像を表す映像デ
    ータをフォーマットする映像データフォーマット装置に
    おいて、 入力映像信号によって表される画像を、少なくとも１つ
    の画像間符号化画像を含む画像群フォーマットを有する
    圧縮形式に符号化する間になされた少なくとも幾つかの
    符号化決定を定義する符号化決定データを少なくとも伴
    う、連続画像を表す入力映像信号が供給される入力手段
    と、 上記入力映像信号を、各画像群が上記入力映像信号に含
    まれる画像群より少ない画像を含む画像群フォーマット
    を有する中間圧縮映像信号に変換する変換手段と、 上記入力映像信号から、上記符号化決定の少なくとも幾
    つかを定義するデータを少なくとも示すメタデータ信号
    を生成するメタデータ信号生成手段と、 上記中間映像信号の各画像が各割当データ量を越えない
    ように、上記中間映像信号への変換を制御して割当デー
    タ量を生成する割当データ量生成手段とを備え、 上記割当データ量生成手段は、各画像に対する割当デー
    タ量を、実質的に、上記入力映像信号画像群の画像数に
    よって分割された画像を含む上記入力映像信号画像群の
    メタデータの量より少ない上記所定の画像ごとのデータ
    容量と等しく算出することを特徴とする映像データフォ
    ーマット装置。
  2. 【請求項２】 上記中間圧縮映像信号は、画像内符号化
    画像のみからなる画像群フォーマットを有することを特
    徴とする請求項１記載の映像データフォーマット装置。
  3. 【請求項３】 上記中間圧縮映像の符号化画像と、上記
    入力映像信号画像群に伴う上記メタデータ信号の実質的
    に１／ｎ部分とからなるデータパケットを生成するデー
    タパケット生成手段を備えることを特徴とする請求項２
    記載の映像データフォーマット装置。
  4. 【請求項４】 上記メタデータ信号は、上記入力映像信
    号に伴うメタデータと実質的に等しいことを特徴とする
    請求項１記載の映像データフォーマット装置。
  5. 【請求項５】 上記メタデータ信号は、上記入力映像信
    号の各画像の符号化で用いられる量子化パラメータを少
    なくとも含むことを特徴とする請求項１記載の映像デー
    タフォーマット装置。
  6. 【請求項６】 上記メタデータ信号は、上記入力映像信
    号の各画像の符号化で用いられる一組の動きベクトルを
    少なくとも含むことを特徴とする請求項１記載の映像デ
    ータフォーマット装置。
  7. 【請求項７】 上記メタデータ信号は、上記入力映像信
    号の各画像の符号化で用いられるＤＣＴフレームの種類
    を少なくとも含むことを特徴とする請求項１記載の映像
    データフォーマット装置。
  8. 【請求項８】 上記入力映像信号は、上記画像群フォー
    マットに応じた圧縮映像信号であることを特徴とする請
    求項１記載の映像データフォーマット装置。
  9. 【請求項９】 上記中間映像信号の各画像群内の画像数
    及び上記入力映像信号に伴う各画像群の画像数は、６１
    より小さい公倍数を有することを特徴とする請求項１記
    載の映像データフォーマット装置。
  10. 【請求項１０】 上記中間映像信号の各画像群内の画像
    数は、上記入力映像信号に伴う各画像群内の画像群数の
    因数であることを特徴とする請求項９記載の映像データ
    フォーマット装置。
  11. 【請求項１１】 上記中間映像信号及び上記メタデー
    タを記録する記録媒体と、 上記中間映像信号及び上記記録媒体から供給された上記
    メタデータ信号を検索する検索手段と、 上記中間映像信号を、上記入力映像信号に伴う画像群フ
    ォーマットと同じ画像群フォーマットを有する出力圧縮
    映像信号に変換する変換手段とを備える請求項１記載の
    映像データフォーマット装置。
  12. 【請求項１２】 編集操作が現画像の所定の画像数内で
    行われているかどうかを検出する検出手段を備え、編集
    操作を検出しないと、上記メタデータ信号を、上記出力
    圧縮映像信号として用いることを特徴とする請求項１１
    記載の映像データフォーマット装置。
  13. 【請求項１３】 画像ごとに所定のデータ容量を有する
    データ処理チャンネルで処理する連続画像を表す映像デ
    ータをフォーマットし、 入力映像信号によって表される画像を、少なくとも１つ
    の画像間符号化画像を含む画像群フォーマットを有する
    圧縮形式に符号化する間になされた少なくとも幾つかの
    符号化決定を定義する符号化決定データを少なくとも伴
    う、連続画像を表す入力映像信号が供給される入力手段
    と、 上記入力映像信号を、各画像群が上記入力映像信号に含
    まれる画像群より少ない画像を含む画像群フォーマット
    を有する中間圧縮映像信号に変換する変換手段と、 上記入力映像信号から、上記符号化決定の少なくとも幾
    つかを定義するデータを少なくとも示すメタデータ信号
    を生成するメタデータ信号生成手段と、 上記中間映像信号の各画像が各割当データ量を越えない
    ように、上記中間映像信号への変換を制御して割当デー
    タ量を生成する割当データ量生成手段とを備え、 上記割当データ量生成手段は、各画像に対する割当デー
    タ量を、実質的に、上記入力映像信号画像群の画像数に
    よって分割された画像を含む上記入力映像信号画像群の
    メタデータの量より少ない上記所定の画像ごとのデータ
    容量と等しく算出する映像データフォーマット装置と、 上記中間映像信号及び上記メタデータ信号を記録する記
    録媒体とを備える映像データストレージ装置。
  14. 【請求項１４】 画像ごとに所定のデータ容量を有する
    データ処理チャンネルで処理する連続画像を表す映像デ
    ータをフォーマットする映像データフォーマット方法に
    おいて、 入力映像信号によって表される画像を、少なくとも１つ
    の画像間符号化画像を含む画像群フォーマットを有する
    圧縮形式に符号化する間になされた少なくとも幾つかの
    符号化決定を定義する符号化決定データを少なくとも伴
    う、連続画像を表す入力映像信号が供給されるステップ
    と、 上記入力映像信号を、各画像群が上記入力映像信号に含
    まれる画像群より少ない画像を含む画像群フォーマット
    を有する中間圧縮映像信号に変換するステップと、 上記入力映像信号から、上記符号化決定の少なくとも幾
    つかを定義するデータを少なくとも示すメタデータ信号
    を生成するステップと、 上記中間映像信号の各画像が各割当データ量を越えない
    ように、上記中間映像信号への変換を制御して割当デー
    タ量を生成するステップとを有し、 各画像に対する割当データ量を、実質的に、上記入力映
    像信号画像群の画像数によって分割された画像を含む上
    記入力映像信号画像群のメタデータの量より少ない上記
    所定の画像ごとのデータ容量と等しく算出することを特
    徴とする映像データフォーマット方法。
  15. 【請求項１５】 映像データをフォーマットするコンピ
    ュータプログラムが記録された記録媒体において、上記
    コンピュータプログラムは、 画像ごとに所定のデータ容量を有するデータ処理チャン
    ネルで処理する連続画像を表す映像データをフォーマッ
    トし、 入力映像信号によって表される画像を、少なくとも１つ
    の画像間符号化画像を含む画像群フォーマットを有する
    圧縮形式に符号化する間になされた少なくとも幾つかの
    符号化決定を定義する符号化決定データを少なくとも伴
    う、連続画像を表す入力映像信号が供給されるステップ
    と、 上記入力映像信号を、各画像群が上記入力映像信号に含
    まれる画像群より少ない画像を含む画像群フォーマット
    を有する中間圧縮映像信号に変換するステップと、 上記入力映像信号から、上記符号化決定の少なくとも幾
    つかを定義するデータを少なくとも示すメタデータ信号
    を生成するステップと、 上記中間映像信号の各画像が各割当データ量を越えない
    ように、上記中間映像信号への変換を制御して割当デー
    タ量を生成するステップとを有し、 各画像に対する割当データ量を、実質的に、上記入力映
    像信号画像群の画像数によって分割された画像を含む上
    記入力映像信号画像群のメタデータの量より少ない上記
    所定の画像ごとのデータ容量と等しく算出することを特
    徴とする記録媒体。
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