JP2003059189A

JP2003059189A - バッファ管理方法

Info

Publication number: JP2003059189A
Application number: JP2001243051A
Authority: JP
Inventors: Akihiko Yamazaki; 明彦山崎
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 2001-08-10
Filing date: 2001-08-10
Publication date: 2003-02-28

Abstract

(57)【要約】【課題】リングバッファ容量が少なくとも、再生方向反
転時に直ちにデータストリームの逆方向再生を素早く開
始できるバッファ管理方法を提供すること。【解決手段】リングバッファ２０１のデータ領域を再生
待ち領域２０３、再生完了領域２０４および解放済未使
用領域２０２に分割し、画像圧縮符号化データを書込む
ため解放済未使用領域２０２の先頭位置を示すライトポ
インタ２０５と、再生待ち領域の先頭位置を示すリード
ポインタ２０６と、再生完了領域の終端位置を示すエン
ドポインタ２０７とにより指定され、画像圧縮符号化デ
ータをライトポインタが指定する解放済未使用領域に書
込み、リードポインタが指定する再生待ち領域から画像
圧縮符号化データを読出し、エンドポインタを更新して
再生完了領域のデータ保持量を逆方向再生に必要な量だ
けに変更する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、特殊再生におい
て、再生速度の変更時および再生方向の反転時に、適切
なフレームから再生を開始し、再生開始までの時間を高
速化するバッファ管理方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、映像信号および音声信号を、高能
率符号化技術を用いて符号化し記録したディジタル・ビ
デオ・ディスク（以下、ＤＶＤ）では、圧縮符号化方式
として主にＭＰＥＧ（Motion Picture coding Experts
Group ）方式が使用されている。その中でも特に使用さ
れているのはフレーム間圧縮符号化方式である。フレー
ム間圧縮符号化方式においては、図３に示すように、フ
レーム内圧縮符号化データ（以下、Ｉピクチャ）と前方
予測フレーム間圧縮符号化データ（以下、Ｐピクチャ）
と双方向予測フレーム間圧縮符号化データ（以下、Ｂピ
クチャ）からなるフレーム間圧縮動画像データが使用さ
れ、図３のデータストリーム３０１に示すような順序に
格納されており、１ないしそれ以上の数のピクチャは、
相関関係により１つのグループ（以下、ＧＯＰ：Group
Of Picture）であるＧＯＰ３０４を構成する。また各ピ
クチャは、データストリーム３０１に示す順に復号処理
が行われ、各々のピクチャは参照関係３０３に示すよう
に相互のフレームの参照関係により復号され、表示順３
０２に示す順番で連続した動画像を再生することができ
る。また、図４に示すように、１ないしそれ以上の数の
ＧＯＰにより、１つのグループ（以下、ＶＯＢユニッ
ト：Video Object Block Unit : 略してＶＯＢＵとい
う) が構成され、ＶＯＢＵ４０１は１つまたはそれ以上
の数のＧＯＰ４０２により構成される。実際のデータス
トリームは１ないし複数のＶＯＢＵ４０１から構成され
る。

【０００３】ＤＶＤ等の記憶装置から読出されたデータ
ストリームは、半導体メモリ等で構成される一時記憶手
段（リングバッファ）に一時的に記憶される。リングバ
ッファはポインタでメモリ上のバッファの終端を指示
し、次にアクセスすべきメモリがない場合は、バッファ
領域先頭のアドレスに更新するように書込みまたは読出
しアドレスを制御し、仮想的にリング状のデータバッフ
ァを実現する。

【０００４】次に、図５を参照して、リングバッファに
おけるデータの書込みおよび読出し動作を説明する。リ
ングバッファ５０１は再生装置に実装された半導体メモ
リ等で構成された一時記憶手段である。またリングバッ
ファ５０１に対するデータ書込みの開始アドレスをライ
トポインタ５０４といい、データ読出しの開始アドレス
をリードポインタ５０５という。初期化直後のライトポ
インタ５０４とリードポインタ５０５は一致している。

【０００５】記憶装置からデータを読込みリングバッフ
ァ５０１に書込みを行った後、ライトポインタ５０４を
次のデータ書込みアドレスに更新する。またリングバッ
ファ５０１からデータを読出してデコーダへの転送を行
った後、リードポインタ５０５を次のデータ読出しアド
レスに更新する。各々のポインタがお互いのアドレスを
追い越さないようにバッファへの書込みおよび読出し制
御を行いながら転送を行う。

【０００６】記憶装置からの書込み制御およびデコーダ
への転送制御は、デコーダへ転送するデータが十分にリ
ングバッファに蓄積され再生待ち領域５０３が多くなる
ように制御を行い、記憶装置のヘッドシークなどによる
データストリームの一時的な供給停止などが発生して
も、リングバッファ５０１に蓄積されている再生待ち領
域５０３のデータをデコーダに転送することにより、デ
コーダのアンダーフローを未然に防止する。

【０００７】デコーダへの転送が完了した領域は直ちに
解放済未使用領域５０２として解放し、続いて記憶装置
から読込んだ新しいデータをその領域に書込む。ＤＶＤ
に記録されているセクタを単位とするデータをリングバ
ッファから読み出して映像信号を再生している時に、再
生方向を反転するような特殊再生を実施しようとして
も、再生が完了したデータ領域は既に解放しているた
め、逆再生に切り換わった瞬間はリングバッファ５０１
上には、再生すべき逆方向のデータが存在せず、記憶装
置のヘッドシーク動作を行った後に、記憶装置からリン
グバッファ５０１に対し次に再生すべきデータの転送を
行わなければならず、そのため時間がかかり逆再生の切
替え動作が素早く行えないという問題があった。すなわ
ち、逆方向再生時に所望の映像信号をデコードするに
は、直前にデコーダに転送したＧＯＰに続いて、時間的
に前のＧＯＰのデータを記憶装置から読出してデコーダ
に転送する必要があるが、記憶装置は一般的に機械的な
装置であるため、データの読出しには時間がかかるとい
うのが主な要因である。

【０００８】上記の点を考慮した特開平８−７９６８８
号公報に記載の「データ再生方法およびデータ再生装
置」の発明によれば、記憶手段における未読み出しデー
タ領域と、既読み出しデータ領域とが全記憶容量の約半
分ずつとなるよう前記記憶手段を制御して、逆再生時等
に必要なデータを記憶手段に保存しておくことにより、
特殊再生を素早く行うことを可能にし、また特殊再生か
ら通常再生への切り替えも、同様にして、素早く行なえ
るようにしている。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
バッファ管理方法では、再生方向の反転時には素早く所
望のデータストリームをデコーダへ転送開始することは
できるが、再生方向を反転したときに使用するための逆
方向再生用データ蓄積エリアを、順方向再生用データ蓄
積エリアと同等の容量だけ備えるようにしたことによ
り、一方向の再生のみしか考慮しないシステムと比較し
て、リングバッファの容量が２倍必要となり、実現コス
トも高くなるという問題があった。

【００１０】本発明は、上記従来の問題を解決するため
になされたもので、リングバッファ容量が少なくとも、
再生方向反転時に直ちにデータストリームの逆方向再生
を素早く開始でき、実現コストが低いバッファ管理方法
を提供するものである。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明におけるバッファ
管理方法は、データ領域の先端位置と終端位置とが仮想
的に連続するリングバッファとしての一時記憶手段のデ
ータ領域を再生待ち領域、再生完了領域および解放済未
使用領域に分割し、分割された各領域は記憶手段から読
み出された画像圧縮符号化データを前記一時記憶手段に
書込むため前記解放済未使用領域の先頭位置を示すライ
トポインタと、前記一時記憶手段の再生待ち領域の先頭
位置を示すリードポインタと、前記一時記憶手段の再生
完了領域の終端位置を示すエンドポインタとにより指定
され、記憶手段から読み出された画像圧縮符号化データ
を前記ライトポインタにより指定された前記一時記憶手
段の解放済未使用領域に書込んで再生待ち領域に加え、
この書込み量に応じて前記ライトポインタを更新し、前
記リードポインタにより指定された前記一時記憶手段の
再生待ち領域から画像圧縮符号化データを読出し読出し
た領域を再生完了領域に加え、この読出し量に応じて前
記リードポインタを更新し、前記エンドポインタを更新
して前記再生完了領域のデータ保持量を変更する各工程
を有するという構成を有している。この構成により、一
時記憶手段に再生完了したデータを一定時間保持する再
生完了領域を備えることにより、再生方向反転時には直
ちにデータストリームの再生を素早く開始して、再生開
始するまでの時間を短縮することができる。

【００１２】本発明におけるバッファ管理方法は、前記
エンドポインタにより指定された再生完了領域は一定時
間再生可能なデータ量だけ保持するという構成を有して
いる。この構成により、再生方向反転時にも一定時間再
生可能な分のデータを保持する再生完了領域を一時記憶
手段に設けることにより、圧縮符号化したデータの再生
方向反転時における再生開始までの時間を短縮すること
ができる。

【００１３】本発明におけるバッファ管理方法は、画像
のデータストリームの複数フレームの画像信号からなる
フレーム内圧縮処理により符号化されたＩピクチャと、
時間的に前方の画像フレームとの相関を用いた順方向予
測圧縮符号化により生成されたＰピクチャと、時間的に
前方または後方または前後双方の画像フレームとの相関
を用いた双方向予測圧縮符号化により生成されたＢピク
チャとにより構成された画像圧縮符号化データストリー
ムを１グループとし、前記画像圧縮符号化データストリ
ームの１または複数のグループを１転送単位として前記
一時記憶手段に対する読出し、または書込み動作を制御
するという構成を有している。この構成により、データ
ストリームの高圧縮化が実現でき、所望の画像フレーム
を含むストリームデータの検索、一時記憶手段へデータ
の書込み、および読出し時におけるデータ管理を容易に
することができる。

【００１４】本発明におけるバッファ管理方法は、再生
完了領域に蓄積されたデータが一定時間再生可能な量を
越えた場合に、前記エンドポインタを前記データストリ
ームの１転送単位と等しいデータ量分だけデータ再生方
向と同じ方向へ移動させることにより再生完了領域のデ
ータを解放し、解放した領域を解放済未使用領域に加え
る工程を有するという構成を有している。この構成によ
り、再生方向を逆転した場合に、一時記憶手段がアンダ
ーフローせずに再生を続行するのに必要なデータ蓄積量
を確保すると共に過剰な蓄積データを解放し、解放した
領域を解放済未使用領域に統合して、再生待ち領域とし
て再利用可能な状態に管理することができる。

【００１５】本発明におけるバッファ管理方法は、前記
一時記憶手段の解放済未使用領域へ書込むデータストリ
ームの最終位置と前記エンドポインタの位置とを比較
し、前記データストリームの最終位置が前記エンドポイ
ンタを越えない場合にのみ、前記ライトポインタにより
指定された前記一時記憶手段の解放済未使用領域に対し
前記記憶手段から読み出された画像圧縮符号化データを
格納する各工程を有するという構成を有している。この
構成により、一時記憶手段に空き領域がない場合に、次
に一時記憶手段へ書込むデータストリームのサイズ分以
上の空き領域が確保できるまで一時記憶手段にに対する
データストリームの書込動作の実行を見合わせ、バッフ
ァオーバーフローの発生によるデータストリームの欠損
を未然に防止するすることができる。

【００１６】本発明におけるバッファ管理方法は、前記
一時記憶手段の再生待ち領域から読み出す画像圧縮符号
化データの最終位置と前記ライトポインタの位置とを比
較し、読み出すデータの最終位置が前記ライトポインタ
を越えない場合にのみ、前記一時記憶手段から画像圧縮
符号化データを読出して復号化手段へ転送する各工程を
有するという構成を有している。この構成により、一時
記憶手段に十分なデータ蓄積量がない場合に、一時記憶
手段からデータストリーム読出し動作の実行を見合わ
せ、アンダーフローの発生に起因するエラーデータ転送
を未然に防止するすることができる。

【００１７】本発明におけるバッファ管理方法は、再生
方向が逆方向の特殊再生動作において、前記記憶手段か
らの読出し位置制御手段に対し再生方向に１転送単位以
上先の画像圧縮符号化データの転送を指定し、前記ライ
トポインタの現在のアドレス位置を次に書込む１以上連
続する転送単位のサイズ分だけ再生方向に離れたアドレ
ス位置に更新し、このアドレス位置に対して前記記憶手
段から次に書込む画像圧縮符号化データの前記連続する
転送単位のサイズ分だけデータ書込み動作を行う各工程
を有するという構成を有している。この構成により、逆
方向再生時にも順方向再生時と同様のデータ構造にて一
時記憶手段へのデータの書込み制御を行い、順方向再生
への再生方向反転時の一時記憶手段へのデータ書込みお
よび読出し時の一時記憶手段のデータ管理を容易にする
することができる。

【００１８】本発明におけるバッファ管理方法は、再生
方向が逆方向の特殊再生動作において、前記一時記憶手
段の画像圧縮符号化データの読出し位置を指示すリード
ポインタの現在のアドレス位置を次に読出す連続する転
送単位のサイズ分だけ再生方向に離れたアドレス位置に
更新し、更新したアドレス位置から前記連続する転送単
位のサイズ分だけ前記一時記憶手段からデータ読出しを
行う各工程を有するという構成を有している。この構成
により、逆方向再生中および順方向再生中に一時記憶手
段へ蓄積したデータストリームがそのまま使用可能であ
り、一時記憶手段のデータ管理を容易にすることができ
る。

【００１９】本発明におけるバッファ管理方法は、再生
方向が順方向の高速特殊再生動作において、フレーム内
圧縮処理により符号化したＩピクチャの画像データによ
りデータ再生する場合に、記憶手段の読出し位置制御手
段に対し再生方向に１転送単位以上分先の画像圧縮符号
化データの転送を指定し、前記記憶手段から連続する一
連の画像圧縮符号化データの前記Ｉピクチャの画像デー
タを含む前記記憶手段の記録単位数分のみをデータ読出
し手段により読出し、前記記憶手段から読出した前記Ｉ
ピクチャの画像データを含む前記記憶手段の記録単位数
分のみ前記一時記憶手段のライトポインタのアドレス位
置から書き込む各工程を有するという構成を有してい
る。この構成により、順方向の高速再生に必要なＩピク
チャの画像データ区間のみを転送するため、一時記憶手
段へのデータ書込み動作の高速化が図られ、データ転送
トラフィックを減少させることができる。

【００２０】本発明におけるバッファ管理方法は、再生
方向が逆方向の高速特殊再生動作において、フレーム内
圧縮処理により符号化したＩピクチャの画像データによ
りデータ再生する場合に、記憶手段の読出し位置制御手
段に対し再生方向に１転送単位以上分先の画像圧縮符号
化データの転送を指定し、Ｉピクチャの画像データを含
む記憶単位のサイズに対応する前記記憶手段の記録単位
数分だけライトポインタを更新し、前記記憶手段から連
続する一連の画像圧縮符号化データの前記Ｉピクチャの
画像データを含む前記記憶手段の記録単位数分のみをデ
ータ読出し手段により読出し、前記記憶手段から読出し
た前記Ｉピクチャの画像データを含む前記記憶手段の記
録単位数分のみ前記一時記憶手段のライトポインタのア
ドレス位置から書き込む各工程を有するという構成を有
している。この構成により、逆方向の高速再生に必要な
Ｉピクチャの画像データ区間のみを転送するため、一時
記憶手段へのデータ書込み動作の高速化が図られ、デー
タ転送トラフィックを減少させることができるととも
に、再生方向を順方向に切り換えた場合にも、逆方向再
生中に一時記憶手段に蓄積したデータストリームをその
まま利用することができる。

【００２１】本発明における復号化制御方法は、再生方
向が順方向または逆方向の高速な特殊再生動作におい
て、再生中に再生方向を反転させた場合に、復号化手段
のデータストリーム入力バッファに蓄積されていたデー
タストリームを破棄し、次に前記復号化手段に転送した
データストリームに含まれるフレームから復号化を行い
出力を開始する各工程を有するという構成を有してい
る。この構成により、再生方向反転時に既に復号化手段
内に蓄積されているデータストリームの復号化を阻止す
ることができ、再生方向反転直後から所望の転送単位の
フレームを復号化し、および出力することができる。

【００２２】本発明における復号化制御方法は、再生方
向が順方向または逆方向の高速な特殊再生動作におい
て、高速再生中の再生速度変更および再生停止中からの
再生開始時に、停止直前に再生していた再生速度から再
生速度を変更させた場合に、復号化手段のデータストリ
ーム入力バッファおよび一時記憶手段に蓄積されていた
データストリームを破棄し、次に前記一時記憶手段およ
び前記復号化手段に転送したデータストリームに含まれ
ている転送単位から復号化を行い出力を開始する各工程
を有するという構成を有している。この構成により、再
生方向反転時に既に復号化手段内に蓄積されているデー
タストリームの復号化を阻止するとともに、一時記憶手
段内に蓄積されたデータストリームを破棄することによ
り、再生速度変更直後から所望の転送単位のフレームの
復号化および再生速度により出力することができる。

【００２３】本発明における復号化制御方法は、再生方
向が順方向または逆方向の高速な特殊再生動作におい
て、高速再生中の再生速度変更および再生停止中からの
再生開始時に、停止直前に再生していた再生速度から再
生速度を変更させた場合に、復号化手段のデータストリ
ーム入力バッファおよび一時記憶手段に蓄積されていた
データストリームを破棄し、前記一時記憶手段からのデ
ータストリーム読出し動作を停止したままで前記一時記
憶手段にデータストリームの書込みを開始し、前記一時
記憶手段のデータストリーム蓄積量が一定量に到達後、
前記一時記憶手段からのデータストリームの読出し動作
およびデータ再生動作を開始する各工程を有するという
構成を有している。この構成により、高速再生中の再生
速度変更、および再生停止中からの再生開始時に停止直
前に再生していた再生速度から再生速度を変更させた場
合に、一時記憶手段へのデータストリームの蓄積量が十
分な量に到達後再生動作を開始することにより、一時記
憶手段のアンダーフローに起因する復号化手段の一時的
な動作停止を阻止し、安定した再生速度の特殊再生機能
を実現することができる。

【００２４】本発明におけるバッファ管理方法は、直前
の再生状態から時間的に再生方向を反転させた場合、ラ
イトポインタとエンドポインタの値を交換することによ
り、前記ライトポインタと前記エンドポインタとが管理
する前記一時記憶手段の前記再生完了領域と前記再生待
ち領域とを交換する工程を有するという構成を有してい
る。この構成により、再生方向反転時に一時記憶手段に
おける再生完了領域および再生待ち領域に蓄積されたデ
ータストリームの高速な交換が可能であり、記憶手段か
らデータ読出し手段による新たなデータストリームの読
みを待たずに再生待ち領域にデータストリームが蓄積さ
れた状態に遷移して再生することができる。

【００２５】本発明におけるバッファ管理方法は、直前
の再生状態から時間的に再生方向を反転させた場合、ラ
イトポインタとエンドポインタの値を交換することによ
り、前記ライトポインタと前記エンドポインタとが管理
する前記一時記憶手段の前記再生完了領域と前記再生待
ち領域とを交換し、現在出力中の再生データに対応する
再生時間情報を基準に、次に出力すべき再生データを含
む画像圧縮符号化データの管理情報を検索し、該当する
転送単位の格納アドレスを特定し、この転送単位のデー
タより再生方向が後方の再生完了領域のデータおよび前
記再生完了領域の前記エンドポインタを、一定時間再生
可能なデータ量を残して更新し、更新したエンドポイン
タより後方の再生完了領域およびエンドポインタを解放
して解放済未使用領域に遷移させる各工程を有するとい
う構成を有している。この構成により、再生方向反転時
にライトポインタとエンドポインタの交換により発生す
る再生完了領域の過剰な蓄積データを解放し、記憶手段
からデータ読出し手段による新たなデータの書込みを行
うための解放済未使用領域を確保することができる。

【００２６】本発明におけるバッファ管理方法は、直前
の再生状態から時間的に再生方向を反転させた場合、ラ
イトポインタとエンドポインタの値を交換することによ
り、前記ライトポインタと前記エンドポインタとが管理
する前記一時記憶手段の前記再生完了領域と前記再生待
ち領域とを交換し、前記再生完了領域と前記再生待ち領
域の交換後、前記ライトポインタに対応する管理情報を
検索し、前記一時記憶手段に書込む転送単位の格納アド
レスを特定し、書込んだ転送単位のデータを再生待ち領
域に追加すると共にその再生待ち領域に対するライトポ
インタを更新する各工程を有するという構成を有してい
る。この構成により、再生方向反転時に更新されたライ
トポインタに対応する転送単位を検索してデータを一時
記憶手段に追加書込みすることにより、連続する転送単
位が一時記憶手段に連続的に配置および蓄積され、反転
した再生方向で連続再生が可能になる。

【００２７】本発明におけるバッファ管理方法は、直前
の再生状態から再生速度を変更させた場合および直前の
再生状態から再生方向を反転させた場合に、現在出力中
の再生データに対応する再生時間情報を基準に、次に出
力すべき再生データの再生時間情報を計算するととも
に、次に出力すべき再生データを含む画像圧縮符号化デ
ータの管理情報を検索し、出力すべき再生データの転送
単位の格納アドレスを決定し、前記リードポインタを出
力すべき転送単位の先頭アドレスに更新し、前記リード
ポインタが指示すアドレスから読出しを開始する各工程
を有するという構成を有している。この構成により、再
生速度を変更した場合も現在表示中のフレームの再生時
間情報から、次に復号化手段へ転送する適切な転送単位
を決定して次の表示フレームを出力し、再生速度変更お
よび再生方向反転直後の出画開始動作をスムーズに行う
ことができる。

【００２８】本発明におけるデータ再生装置は、再生す
る画像圧縮符号化データを格納する記憶手段と、データ
領域を再生待ち領域、再生完了領域および解放済未使用
領域に分割し、前記データ領域の先端位置と終端位置と
が仮想的に連続するリングバッファとしての一時記憶手
段と、前記記憶手段から読み出された画像圧縮符号化デ
ータを前記一時記憶手段に書込むため前記解放済未使用
領域の先頭位置を示すライトポインタと、前記一時記憶
手段の再生待ち領域の先頭位置を示すリードポインタ
と、前記一時記憶手段の再生完了領域の終端位置を示す
エンドポインタとを指定する転送単位参照リストと、前
記一時記憶手段から再生したデータを復号化して出力す
る復号化手段と、前記記憶手段から読み出された画像圧
縮符号化データを前記ライトポインタにより指定された
前記一時記憶手段の解放済未使用領域に書込んで再生待
ち領域に加え、この書込み量に応じて前記ライトポイン
タを更新し、前記リードポインタにより指定された前記
一時記憶手段の再生待ち領域から画像圧縮符号化データ
を読出し読出した領域を再生完了領域に加え、この読出
し量に応じて前記リードポインタを更新し、前記エンド
ポインタを更新して前記再生完了領域のデータ量を一定
時間再生可能な量だけ保持するよう制御する再生方法制
御手段とを備えるという構成を有している。この構成に
より、一時記憶手段に再生完了したデータを一定時間保
持する再生完了領域を備えることにより、再生方向反転
時には直ちにデータストリームの再生を素早く開始し
て、再生開始するまでの時間を短縮することができる。

【００２９】

【発明の実施の形態】以下、添付図面に基づき、本発明
の第１ないし第１５の実施の形態を詳細に説明する。（第１の実施の形態）まず、図１を参照して、本発明の
第１の実施の形態におけるバッファ管理方法について説
明する。図１に示す本実施の形態におけるバッファ管理
方法を実現する再生装置は、再生開始・停止・高速再生
開始等の装置の操作を入力する再生方法指定手段１０１
と、操作指示の入力に従い、各ブロックへ制御を行う再
生方法制御手段１０２と、記憶手段１０４に対しヘッド
シーク制御を行い、記憶手段１０４上のデータストリー
ム読出し開始位置を指示する読出し位置制御手段１０３
と、再生データを格納し保存する記憶手段１０４と、記
憶手段１０４の中にあって再生データストリーム本体を
記録している再生データ領域１０５と、記憶手段１０４
の中にあって再生データ領域１０５を転送単位で管理
し、個々の転送単位のサイズ、転送単位のうちＩピクチ
ャのみが含まれる区間のサイズ、および記憶手段１０４
上の個々の転送単位が格納されている位置情報を格納す
る再生管理情報領域１０６と、記録手段１０４からデー
タストリームを読み出すデータ読出し手段１０７とを有
する。

【００３０】再生装置は、さらに、バッファの先頭と最
後尾を仮想的に連結してリングバッファを構成し、記憶
手段１０４から読み出したデータストリームを一時的に
蓄積し復号化手段へ転送する一時記憶手段１０８と、一
時記憶手段１０８のデータストリームの書込み位置を指
示すライトポインタ１０９と、一時記憶手段１０８のデ
ータストリームの読出し位置を指示すリードポインタ１
１０と、一時記憶手段１０８のデータストリームの蓄積
位置終端を指示すエンドポインタ１１１と、記憶手段１
０４上の再生管理情報領域１０６から読み出した再生管
理情報を格納する再生管理情報記憶手段１１２と、高能
率符号化におけるフレーム内圧縮処理により符号化し生
成するＩピクチャ、時間的に前方の画像フレームとの相
関を用いた順方向予測圧縮符号化により生成するＰピク
チャ、時間的に前方または後方または前後双方の画像フ
レームとの相関を用いた双方向予測圧縮符号化により生
成するＢピクチャを復号化し格納する画像フレームメモ
リを搭載し、データストリームを復号化して画像データ
を再生する復号化手段１１３とを有する。

【００３１】再生装置は、さらに、復号化した再生信号
を出力する再生信号出力手段１１４と、再生データ領域
１０５上の転送単位毎のデータストリームの再生時間情
報、ＶＯＢＵ番号およびサイズを格納するリストデータ
テーブルである転送単位参照リスト１１５と、ライトポ
インタ１０９が指示す一時記憶手段１０８上の転送単位
と再生データ領域１０５上の同一転送単位の情報格納位
置を指示し、転送単位参照リスト１１５の先頭位置のリ
ストを指示すポインタである転送単位参照リスト先頭ポ
インタ１１６と、リードポインタ１１０が指示す一時記
憶手段１０８上の転送単位と再生データ領域１０５上の
同一転送単位の情報格納位置を指示し、転送単位参照リ
スト１１５のストリームデータ読出し位置のリストを指
示すポインタである転送単位参照リスト読出しポインタ
１１７と、エンドポインタ１１１が指示す一時記憶手段
１０８上の転送単位と再生データ領域１０５上の同一転
送単位の情報格納位置を指示し、転送単位参照リスト１
１５の終端位置のリストを指示すポインタである転送単
位参照リスト終端ポインタ１１８とにより構成される。

【００３２】次に、図１を参照して、本発明の第１の実
施の形態におけるバッファ管理方法について説明する。
まず、記憶手段１０４から一時記憶手段１０８に対する
データストリームの転送動作を説明する。前記再生装置
は電源投入後、再生制御手段１０２により復号化手段１
１３内の画像フレームメモリを初期化し、合わせて転送
単位参照リスト先頭ポインタ１１６、転送単位参照リス
ト読出しポインタ１１７、転送単位参照リスト終端ポイ
ンタ１１８に、転送単位参照リスト１１５の先頭のアド
レスを挿入する。次に、一時記憶手段１０８上のアドレ
スをライトポインタ１０９、リードポインタ１０９、エ
ンドポインタ１１０に挿入することにより一時記憶手段
１０８に対する各ポインタ（指定手段）を初期化し、こ
れらのポインタにより指定される一時記憶手段１０８上
のデータストリームの蓄積を初期化する。

【００３３】次に記憶手段１０４上の再生管理情報領域
１０６の情報を取得するために、再生方法制御手段１０
２により読出し位置制御手段１０３を制御し、記憶手段
１０４のデータ読出し位置を再生管理情報領域１０６に
セットし、再生管理情報領域１０６上の再生管理情報を
データ読出し手段１０７により読出し、再生管理情報記
憶手段１１２に格納して再生開始準備を完了する。

【００３４】次に、再生方法指定手段１０１の指示によ
り記憶手段１０４からの再生動作を開始すると、再生方
法制御手段１０２により再生管理情報記憶手段１１２に
格納された再生データ領域１０５上の、個々の転送単位
の先頭アドレス、再生時間情報、およびサイズ情報を読
出し、転送単位参照リスト先頭ポインタ１１６が指示す
転送単位参照リスト１１５上の情報格納位置に、それら
の情報に対しＶＯＢＵ番号を付加して格納する。読出し
た個々の転送単位の先頭アドレスおよびサイズ情報に従
い、転送単位参照リスト先頭ポインタ１１６は次の転送
単位参照リスト１１５上の情報格納位置を指示すように
更新する。

【００３５】再生方法制御手段１０２から読出し位置制
御手段１０３を制御して、再生データ領域１０５の読出
しアドレスを指定し、そのアドレスを先頭に、転送単位
のサイズ分だけ動画データと付随する表示時間情報を多
重化したデータストリームまたは動画データと、音声デ
ータと付随する表示時間情報とを多重化したデータスト
リームとをデータ読出し手段１０７により読出し、ライ
トポインタ１０９が指示す一時記憶手段１０８上に読み
出したデータストリームを書込む。ライトポインタ１０
９は書込みを行った転送単位のサイズ分更新し、次にデ
ータストリームの書込みを行う位置に更新する。

【００３６】次に、一時記憶手段１０８からのデータス
トリームの再生動作を説明する。リードポインタ１１０
が指示す一時記憶手段１０８上のアドレスから、転送単
位参照リスト読出しポインタ１１７が指示す転送単位参
照リスト１１５上の情報格納位置に格納されているデー
タストリームの転送単位サイズを取得し、一時記憶手段
１０８上に格納されているデータストリームを獲得して
転送単位のサイズ分読出し、復号化手段１１３に転送す
る。転送単位参照リスト読出しポインタ１１７は次の転
送単位参照リスト１１５上の情報格納位置を指示すよう
に更新する。そして、リードポインタ１１０は転送を行
った転送単位分サイズを更新し、次にデータストリーム
の読出しを行う位置に更新する。

【００３７】復号化手段１１３にデータストリームを転
送し、高能率符号化におけるフレーム内圧縮処理により
符号化し生成するＩピクチャと、時間的に前方の画像フ
レームとの相関を用いた順方向予測圧縮符号化により生
成するＰピクチャと、時間的に前方または後方または前
後双方の画像フレームとの相関を用いた双方向予測圧縮
符号化により生成するＢピクチャとの復号化を行い画像
データを再生し、再生信号出力手段１１４を経て画像信
号を出力する。

【００３８】転送を行ったデータストリームの転送単位
の再生が完了後、再生が完了した再生完了領域のデータ
および前記領域への転送単位参照リスト１１５を、一定
時間再生可能なデータ量以上確保している場合に、転送
単位参照リスト終端ポインタ１１８が指示す転送単位参
照リスト１１５上の情報格納位置に格納されているデー
タストリームの転送単位のサイズで、エンドポインタ１
１１を更新し、一時記憶手段１０８から余剰なデータス
トリームを解放する。合わせて転送単位参照リスト終端
ポインタ１１８を次の転送単位参照リスト１１５上の情
報格納位置を指示すように更新し、解放したデータスト
リームの転送単位への参照リストを破棄する。これら動
作により記憶手段１０４から読み出したデータストリー
ムを復号化し、再生信号出力手段１１４から動画データ
および音声データとして出力する。

【００３９】次に、図２を参照して、図１に示す一時記
憶手段（リングバッファ）の構成を詳細に説明する。図
２において、一時記憶手段としてのリングバッファ２０
１はバッファの先頭と終端を仮想的に連結してリングバ
ッファを構成しており、一時記憶手段１０８のデータ領
域を指定するライトポインタ２０５、リードポインタ２
０６、エンドポインタ２０７からなるアドレス指定手段
を用いて、それぞれアドレス指定手段が指示すアドレス
間の領域を再生待ち領域２０３、再生完了領域２０４、
解放済み未使用領域２０２の３つの領域に分割して管理
する。

【００４０】次に、図１０を参照して、図１に示す転送
単位参照リストの制御方法を詳細に説明する。図１０に
示す、可変長のデータテーブルである転送単位参照リス
ト１００１は、図１の一時記憶手段１０８上の個々のデ
ータストリームの転送単位と対応する情報を格納する１
転送単位分のリストデータ１００５と１転送単位分のリ
ストデータ１００５の内容を構成し対応する転送単位の
サイズ情報を格納する転送単位サイズ１００２と、同じ
く対応する転送単位のデータストリーム再生時間情報を
格納する転送単位再生時間情報１００３と、同じく対応
する転送単位のＶＯＢＵ番号を格納するＶＯＢＵ番号１
００４と、図１の一時記憶手段１０８のデータストリー
ムの書込み位置を指示すライトポインタ１００９と、同
じくデータストリームの読出し位置を指示すリードポイ
ンタ１０１０と、同じくデータストリームの蓄積位置終
端を指示すエンドポインタ１０１１と、ライトポインタ
１００９の指示す一時記憶手段１０８上の転送単位に対
応する、転送単位参照リスト１００１の先頭の情報格納
位置を指示す転送単位参照リスト先頭ポインタ１００６
と、リードポインタ１０１０の指示す一時記憶手段１０
８上の転送単位に対応する、転送単位参照リスト１００
１の情報格納位置を指示す転送単位参照リスト読出しポ
インタ１００７と、エンドポインタ１０１１の指示す一
時記憶手段１０８上の転送単位に対応する、転送単位参
照リスト１００１の終端の情報格納位置を指示す転送単
位参照リスト終端ポインタ１００８とを有する。

【００４１】図１の一時記憶手段１０８に新たにデータ
ストリームの転送単位を書き込む場合は、転送単位参照
リスト先頭ポインタ１００６が指示する情報格納位置よ
り先方に空の１転送単位分のリストデータ１００５を一
つ追加し、その情報格納位置に転送単位参照リスト先頭
ポインタ１００６を更新し、図１の再生管理情報記憶手
段１１２から取出した個々の転送単位の再生時間情報お
よびサイズ情報を格納する。一時記憶手段１０８への書
込み完了後、ライトポインタ１００９は、転送単位参照
リスト先頭ポインタ１００６が指示している情報格納位
置に格納されている転送単位サイズ１００２で更新す
る。

【００４２】図１の一時記憶手段１０８からデータスト
リームの転送単位を読出す場合は、転送単位参照リスト
読出しポインタ１００７を次の情報格納位置に更新し、
リードポインタ１０１０の指示す一時記憶手段１０８上
のアドレスから情報格納位置に格納されたサイズ情報で
データストリームを読み出す。読出し完了後、リードポ
インタ１０１０は、読出したデータストリームのサイズ
分更新する。

【００４３】図１の一時記憶手段１０８からデータスト
リームの１転送単位を削除し、領域を解放する場合は、
転送単位参照リスト終端ポインタ１００８を次の情報格
納位置に更新し、古い１転送単位分のリストデータ１０
０５の領域を解放するとともに、エンドポインタ１０１
１を解放した情報格納位置に格納されていたサイズ分更
新する。

【００４４】図１３および図１４は記憶手段の記録単位
をデータ管理の最小単位として扱い、前記記憶手段の記
録単位データを１フレームないし十数フレームの画像信
号から構成されるフレーム内圧縮処理により符号化し生
成するＩピクチャ、時間的に前方の画像フレームとの相
関を用いた順方向予測圧縮符号化により生成するＰピク
チャ、時間的に前方または後方または前後双方の画像フ
レームとの相関を用いた双方向予測圧縮符号化により生
成するＢピクチャにより構成される圧縮符号化した一連
の画像圧縮符号化データストリームをＧＯＰ（Group of
Picture）という一つのグループとして扱い、さらに１
ないしそれ以上の数の前記画像圧縮符号化データストリ
ームのグループを一度に連続して一時記憶手段１０８に
対して書き込む動作、および読み出す動作を行うデータ
ストリーム量の１転送単位として扱うＶＯＢＵ（Vide O
bject Block Unit）を図示したものである。

【００４５】ＶＯＢＵ１３０１は画像データストリーム
を一定のサイズで分割し、ヘッダコードを付加したパッ
クデータＶ１３０２の集合体である。図１の復号化手段
１１３によれば、パックデータＶ１３０２は内部で復号
され、連続したデータストリームに変換され復号化され
る。またＶＯＢＵ１４０１は画像データストリームを一
定のサイズで分割しヘッダコードを付加したパックデー
タＶ１４０２および、音声データを一定のサイズで分割
しヘッダコードを付加したパックデータＶ１４０３の集
合体である。図１の復号化手段１１３によれば、パック
データＶ１４０２およびＶ１４０３は内部で復号された
後に分離され、各々連続したデータストリームに変換さ
れた後に、画像および音声は個々に復号化される。画像
データのパックデータと音声データのパックデータは、
データストリーム中に偏りなく分布した状態で画像と音
声のデータストリームは多重化されている。

【００４６】以上のように、本発明の第１の実施の形態
のバッファ管理方法によると、動画のみまたは動画と音
声が多重化されたデータストリームの再生動作におい
て、リングバッファ構成の一時記憶手段１０８へライト
ポインタ、リードポインタ、エンドポインタの３つの一
時記憶手段１０８に対するアドレス指定手段を用いるこ
とで、一時記憶手段１０８を再生待ち領域、再生完了領
域、解放済み未使用領域の３つの領域に分割し、再生方
向反転時に既に再生が完了したデータストリーム蓄積領
域を、直ちに再生動作に使用可能なデータストリーム領
域に転換することにより、既にデータストリームが蓄積
されている状態に遷移させ、反転再生データ領域および
そのアドレス指定手段を確保することにより、反転再生
開始までの時間を短縮することができる。

【００４７】（第２の実施の形態）次に、図７を参照し
て、本発明の第２の実施の形態におけるバッファ管理方
法について説明する。図７に示すように、本実施の形態
におけるバッファ管理方法は、記憶手段１０４からデー
タ読出し手段１０７により読み出されたリングバッファ
に対する書込みデータ７０８を、ライトポインタ７０５
の指示すアドレスから、ＶＯＢＵ＃ｍ、ＶＯＢＵ＃ｍ＋
１、ＶＯＢＵ＃ｍ＋２の順にＶＯＢＵのサイズを転送単
位としてデータストリームをＶＯＢＵの先頭から時計回
りにリングバッファ７０１上に書込み、エンドポインタ
７０７からライトポインタ７０５の間の解放済み未使用
領域７０２を、再生待ち領域７０３の先頭に追加して、
ライトポインタ７０５を書込み動作の度に転送単位のサ
イズに従い更新する。すなわち、ライトポインタ７０５
のアドレスを書込みサイズ分だけ追加する。

【００４８】同様に、リードポインタ７０６の指示すア
ドレスから、ＶＯＢＵ＃ｎ、ＶＯＢＵ＃ｎ＋１、ＶＯＢ
Ｕ＃ｎ＋２の順にＶＯＢＵのサイズを転送単位としてＶ
ＯＢＵの先頭からデータストリームをリングバッファ７
０１上の再生待ち領域７０３から時計回りに読出し、読
出しデータ７０９として復号化手段１１３へ出力する。
リードポインタ７０６を読出し動作の度に、書込みの場
合と同様に、転送単位のサイズで更新し読出し動作が完
了した領域を再生完了領域７０４とする。

【００４９】以上のように、本発明の第２の実施の形態
のバッファ管理方法によると、データストリームの一時
記憶手段１０８への転送および管理をＶＯＢＵのサイズ
を転送単位とし、かつＶＯＢＵの先頭からデータストリ
ームを転送することにより、ＶＯＢＵ内に含まれるＧＯ
Ｐ先頭のＩピクチャから復号化することが可能となり、
また、再生時間情報のデータベースと合わせて使用する
ことにより、所望の画像フレームを含むストリームデー
タの検索、一時記憶手段１０８へのデータ書込み、およ
び読出し時のデータ管理を容易に行うことができる。

【００５０】（第３の実施の形態）次に、図８を参照し
て、本発明の第３の実施の形態におけるバッファ管理方
法について説明する。図８の（Ａ）に示すように、本実
施の形態におけるバッファ管理方法は、リングバッファ
８０１は、ライトポインタ８０５、リードポインタ８０
６、エンドポインタ８０７の３つのポインタによってそ
れぞれ解放済未使用領域８０２、再生待ち領域８０３、
再生完了領域８０４の３つのデータ領域に分割され、再
生待ち領域８０３、再生完了領域８０４にはデータスト
リームが蓄積されており、この状態で、リードポインタ
８０６が指示すアドレスからデータストリームを読出し
て復号化手段１１３へ転送し、読出した後、リードポイ
ンタ８０６を転送単位のサイズで更新する。

【００５１】リードポインタ８０６の更新後、図８の
（Ｂ）に示すように、リングバッファ８１１上における
リードポインタ８１６の位置は、転送単位のサイズ分だ
け先に移動し、再生待ち領域８１３のサイズが減少し、
再生完了領域８１４のサイズが増大する。このとき再生
完了領域全体のサイズが予め設定した一定のサイズを上
回った場合は再生完了領域８１４のサイズが過剰である
と判定し、エンドポインタ８１７を転送単位のサイズ分
だけ先に移動させることにより再生完了領域８１４のサ
イズを減少させ、代わりに解放済未使用領域８１２のサ
イズを増大させる。増大した解放済未使用領域８１２
は、再生待ち領域８１１のデータ蓄積に再利用し、ライ
トポインタ８１５の指示すアドレスからデータストリー
ムの書込み動作を行う。

【００５２】以上のように、本発明の第３の実施の形態
のバッファ管理方法によると、リングバッファ構成の一
時記憶手段１０８のエンドポインタを制御することによ
り、過剰な再生完了領域を解放すると共に、再生方向を
逆転した場合にリングバッファがアンダーフローせずに
再生を続行するのに必要なデータ蓄積量を保持しなが
ら、過剰な蓄積データを解放し、解放した領域を解放済
未使用領域に統合して再生待ち領域として再利用するこ
とができる。

【００５３】（第４の実施の形態）次に、図９を参照し
て、本発明の第４の実施の形態におけるバッファ管理方
法について説明する。図９の（Ａ）に示すように、本実
施の形態のバッファ管理方法は、リングバッファ９０１
を、ライトポインタ９０５、リードポインタ９０６、エ
ンドポインタ９０７の３つのポインタによってそれぞれ
解放済未使用領域９０２、再生待ち領域９０３、再生完
了領域９０４の３つのデータ領域に分割し、再生待ち領
域９０３、再生完了領域９０４にはデータストリームが
蓄積されている状態で、再生方向を現在の再生方向と反
対の方向に変更する。その場合、ライトポインタ９０５
とエンドポインタ９０７のアドレスを交換することによ
り、ライトポインタ９０５とリードポインタ９０６が指
示すアドレスで囲まれた再生待ち領域９０３と、リード
ポインタ９０６とエンドポインタ９０７が指示すアドレ
スで囲まれた再生完了領域９０４とが間接的に交換され
る。

【００５４】図９の（Ｂ）に示すように、ライトポイン
タ９０５とエンドポインタ９０７のアドレスを交換した
後は、リングバッファ９１１を指示すポインタはライト
ポインタ９１５、リードポインタ９１６、エンドポイン
タ９１７となり、３つのポインタによってそれぞれ解放
済未使用領域９１２、再生待ち領域９１３、再生完了領
域９１４の３つのデータ領域に分割されることになる。
これによって、データの再生方向は、時計回りから反時
計回りに逆転され、データの書込単位（ＶＯＢＵ）ごと
の書込方向も反時計回りに逆転する。しかし、個々のデ
ータのデータ転送方向は、図９の（Ｂ）に示すように、
時計回りとして変わらない。この点については、第７の
実施の形態において詳細に説明する。

【００５５】図９の（Ｃ）に示すように、再生方向反転
後の再生完了領域９１４の過剰なデータストリーム蓄積
量を解放する。解放した後は、リングバッファ９２１を
指示すポインタはライトポインタ９２５、リードポイン
タ９２６、エンドポインタ９２７となり、３つのポイン
タによってそれぞれ解放済未使用領域９２２、再生待ち
領域９２３、再生完了領域９２４の３つのデータ領域に
分割される。解放された領域は解放済未使用領域９２２
に加えられ、ライトポインタ９２５が指示すアドレスを
先頭にデータストリームを書込み、再生待ち領域９２３
として再利用される。

【００５６】以上のように、本発明の第４の実施の形態
のバッファ管理方法によると、再生方向反転時に一時記
憶手段１０８における再生完了領域および再生待ち領域
に蓄積されたデータストリームの高速な交換が可能であ
り、再生方向反転前の再生完了領域を直ちに再生待ち領
域に転用し、記憶手段１０４からデータ読出し手段によ
る新たなデータストリームの読出しを待たずに再生待ち
領域にデータストリームが蓄積された状態に遷移し再生
ができる。また、再生方向反転時に再生完了領域の過剰
な蓄積データを解放し、記憶手段からデータ読出し手段
による新たなデータ読出しを行うための解放済未使用領
域を確保することができる。

【００５７】（第５の実施の形態）次に、図１１を参照
して、本発明の第５の実施の形態におけるバッファ管理
方法について説明する。図１１に示すように、本実施の
形態のバッファ管理方法は、ＶＯＢＵデータ構成１１０
１に示すようなＶＯＢＵデータ構成のデータストリーム
を高速に特殊再生する場合に、各ＶＯＢＵのＩピクチャ
区間のみを使用して高速に再生を行うものである。ＶＯ
ＢＵデータ構成１１０１のデータストリームがＶＯＢＵ
１１０２とＶＯＢＵ１１０３から構成されている場合、
ＶＯＢＵ１１０２のうちＩピクチャ１１０４のデータを
含む区間のデータを全て含み、かつ記憶手段１０４がデ
ータの読出しおよび書込みを行うデータサイズの最小単
位である記憶手段１０４の記録単位１１０８における最
小のサイズでデータストリームを読出し、一時記憶手段
１１０９に書込む。その他のピクチャ１１０５の区間は
記憶手段１０４から読出し動作を行わない。ＶＯＢＵ１
１０３についても同様にＩピクチャ１１０６のデータを
含む区間のデータを全て含み、かつ記憶手段１０４がデ
ータの読出しおよび書込みを行うデータサイズの最小単
位である記録手段の記録単位１１０８における最小のサ
イズでデータストリームを読出し、一時記憶手段１１０
９に書込む。その他のピクチャ１１０７の区間は記憶手
段１０４から読出し動作を行わない。

【００５８】以上のように、本発明の第５の実施の形態
のバッファ管理方法によると、高速な特殊再生時には、
必要なＩピクチャの画像データ区間のみを一時記憶手段
１１０９へ転送するため、一時記憶手段１１０９に対す
るデータ書込み動作の高速化が図られ、データ転送トラ
フィックを減少させることができる。

【００５９】（第６の実施の形態）次に、図１２を参照
して、本発明の第６の実施の形態におけるバッファ管理
方法について説明する。図１２に示すように、本実施の
形態のバッファ管理方法は、ＶＯＢＵデータ構成１２０
１のようなＶＯＢＵデータ構成のデータストリームを高
速に特殊再生する場合に、各ＶＯＢＵのＩピクチャ区間
のみを使用して高速な再生を行う場合に、ＶＯＢＵデー
タ構成１２０１のデータストリームがＶＯＢＵ１２０
２、ＶＯＢＵ１２０３および、ＶＯＢＵ１２０４から構
成されている場合、ＶＯＢＵ１２０２のうちＩピクチャ
１２０５のデータを含む区間のデータを全て含み、かつ
記憶手段がデータの読出しおよび書込みを行うデータサ
イズの最小単位である記録手段の記録単位１２１１にお
ける最小のサイズでデータストリームを読出し、一時記
憶手段１２１２に書込む。その他のＩピクチャ１２０６
の区間は記憶手段から読出し動作を行わない。

【００６０】また、高速化のために次のＶＯＢＵである
ＶＯＢＵ１２０３の転送を行わない。よってＶＯＢＵ１
２０３のＩピクチャ１２０７および、その他のピクチャ
１２０８の転送を行わない。次に、ＶＯＢＵ１２０４の
Ｉピクチャ１２０９のデータを含む区間のデータを全て
含み、かつ記憶手段がデータの読出しおよび書込みを行
うデータサイズの最小単位である記録手段の記録単位１
２１１における最小のサイズでデータストリームを読出
し、一時記憶手段１２１２に書込む。その他のＩピクチ
ャ１２１０の区間は記憶手段から読出し動作を行わな
い。

【００６１】以上のように、本発明の第６の実施の形態
のバッファ管理方法によると、高速な特殊再生時には、
必要なＩピクチャの画像データ区間のみを転送するた
め、一時記憶手段に対するデータ書込み動作の高速化が
図られ、データ転送トラフィックを減少させることが可
能であり、さらにＶＯＢＵを間引きして転送するため、
データ転送トラフィックを増加させずに再生速度を高速
化することができる。

【００６２】（第７の実施の形態）次に、図１９を参照
して、本発明の第７の実施の形態におけるバッファ管理
方法について説明する。図１９に示すように、本実施の
形態のバッファ管理方法は、再生方向反転時に一時記憶
手段上に既に蓄積しているデータストリームを有効に活
用するための管理方法であり、また再生方向反転時にお
ける一時記憶手段に対するデータの書込み方法について
説明する。

【００６３】順方向再生と逆方向再生とでは、一時記憶
手段１９０１上の個々の転送単位内のデータ転送方向は
同じ方向であるが、個々の転送単位の転送を行う順番を
示すＶＯＢＵ再生方向１９１７は、それぞれ反対方向に
なっている。逆方向再生において、図１９の（Ａ）は、
一時記憶手段１９０１に対してデータ転送開始前の状態
を示し、データ転送開始先頭アドレスであるライトポイ
ンタ１９０２は、解放済未使用領域１９０４と、再生待
ち領域１９０５の境界を指示しており、再生待ち領域１
９０５の先頭の格納データであるＶＯＢＵ１９０３の先
頭位置を指示している。ＶＯＢＵ１９０３の先に１つの
転送単位を追加または書込む場合には、追加する転送単
位のサイズ分だけライトポインタ１９０２を更新した
後、ライトポインタの指示すアドレスからデータストリ
ームを逆方向（図の右方向）に書込む。

【００６４】次に、転送を行うＶＯＢＵ１９１６のサイ
ズ分だけライトポインタをＶＯＢＵ再生方向１９１７の
方向へ更新し、ライトポインタ１９１２とする。一時記
憶手段１９１１上のライトポインタ１９１２は、解放済
未使用領域１９１４にＶＯＢＵ１９１６を格納する領域
を確保し、ＶＯＢＵ１９１６のデータストリームを、Ｖ
ＯＢＵ１９１２の先にデータ転送方向１９１５の方向で
書込み、ＶＯＢＵ１９１６とする。

【００６５】以上のように、本発明の第７の実施の形態
のバッファ管理方法によると、データストリームの転送
先アドレスをライトポインタにより定義し、一時記憶手
段上の転送単位の配置およびライトポインタの指定位置
は順方向再生と逆方向再生とで同じ構成をとり、一時記
憶手段上に蓄積しているデータストリームを順方向再生
または逆方向再生にと再生方向を反転したときにも、同
じ方向に読出すことができる。また、一時記憶手段から
データストリームを読み出す場合も、順方向再生と逆方
向再生とで同じように制御することができるので、再生
方向を反転する場合にも一時記憶手段の管理を容易にす
ることができる。

【００６６】（第８の実施の形態）次に、図２０を参照
して、本発明の第８の実施の形態におけるバッファ管理
方法について説明する。図２０に示すように、本実施の
形態のバッファ管理方法は、直前の再生状態から再生速
度を変更および直前の再生状態から再生方向を反転させ
た場合に、現在出力中の再生データに対応する再生時間
情報を基準に、次に出力すべき再生データの再生時間情
報を計算するとともに、次に出力すべき再生データを含
むデータストリームの管理情報の検索を実行し、一時記
憶手段２００１と復号化手段のデータストリームバッフ
ァを初期化後、該当する転送単位から復号化手段に転送
を開始する。

【００６７】順方向再生を例に上げると、再生動作を開
始し、一時記憶手段２００１上のデータストリームのＶ
ＯＢＵ２００２を復号化手段へ転送して再生中に、再生
速度を変更した場合、現在出力表示中の画像フレームの
再生時間情報を復号化手段から取得し、現在のリードポ
インタ２００３が指定しているＶＯＢＵ＃５に対応する
再生時間情報２００４と比較し、現在出力表示中の画像
フレームの再生時間情報の方が小さい場合は、ＶＯＢＵ
＃５の一つ前のＶＯＢＵ＃４に対応する再生時間情報２
００４と比較する。次々に比較を行い、現在出力表示中
の画像フレームの再生時間情報の方が大きい場合は、そ
の直前に比較を行ったＶＯＢＵに現在出力表示中の画像
フレームデータが含まれている。次に、一時記憶手段２
００１および復号化手段のデータストリームバッファを
初期化し、該当するＶＯＢＵを基準に再生速度に対応し
たＶＯＢＵ番号数だけ先のＶＯＢＵから一時記憶手段２
００１へ転送を開始し、再生を行う。

【００６８】以上のように、本発明の第８の実施の形態
のバッファ管理方法は、復号化手段のデータストリーム
バッファ上に存在するデータストリームにより発生す
る、一時記憶手段２００１上のライトポインタが指示す
転送単位と復号化手段で現在出力中の画像フレームデー
タ含む転送単位のオフセットの影響を受けることなく、
再生速度を変更した場合でも、現在表示中のデータフレ
ームの再生時間情報から、次に復号化手段へ転送するに
適切な転送単位を決定して次の表示フレームを出力し、
再生速度変更直後および再生方向反転直後の出画開始動
作をスムーズに行うことができる。

【００６９】（第９の実施の形態）次に、図１７を参照
して、本発明の第９の実施の形態におけるバッファ管理
方法について説明する。図１７の（Ａ）に示すように、
本実施の形態のバッファ管理方法では、順方向高速再生
の場合、リングバッファ（一時記憶手段）１７０１はラ
イトポインタ１７０５、リードポインタ１７０６、エン
ドポインタ１７０７の３つのポインタによってそれぞれ
解放済未使用領域１７０２、再生待ち領域１７０３、再
生完了領域１７０４の３つのデータ領域に管理されてい
る状態において、図１７の（Ｂ）に示すように、リング
バッファ１７１１上の解放済未使用領域１７１２に、ラ
イトポインタ１７０５が指示すアドレスから転送単位の
Ｉピクチャのみを含むデータ区間のデータストリームを
書込み、再生待ち領域１７１３に追加する。

【００７０】次に、図１７の（Ｃ）に示すように、リン
グバッファ１７２１上の解放済未使用領域１７２２と再
生待ち領域１７２３の境界を指示すライトポインタ１７
２５を転送単位のＩピクチャのみを含むデータ区間のデ
ータのサイズ分更新し、転送を完了する。

【００７１】以上のように、本発明の第９の実施の形態
のバッファ管理方法は、データストリームの転送先アド
レスをライトポインタにより定義し、順方向再生時には
次に転送が可能なアドレスを示すことができる。また、
リングバッファの再生待ち領域の先頭を明確に示し、再
生方向を反転する場合に、バッファ構成の変更を容易に
することができる。

【００７２】（第１０の実施の形態）次に、図１８を参
照して、本発明の第１０の実施の形態におけるバッファ
管理方法について説明する。図１８の（Ａ）に示すよう
に、本実施の形態のバッファ管理方法では、逆方向高速
再生の場合、リングバッファ（一時記憶手段）１８０１
はライトポインタ１８０５、リードポインタ１８０６、
エンドポインタ１８０７の３つのポインタによってそれ
ぞれ解放済未使用領域１８０２、再生待ち領域１８０
３、再生完了領域１８０４の３つのデータ領域に管理さ
れている状態において、図１８の（Ｂ）に示すように、
リングバッファ１８１１上の解放済未使用領域１８１２
と再生待ち領域１８１３の境界を指示すライトポインタ
１８１５を次に転送する転送単位のＩピクチャのみを含
むデータ区間のデータのサイズ分だけデータ転送方向と
反対方向に移動するよう更新する。

【００７３】次に、図１８の（Ｃ）に示すように、リン
グバッファ１８２１上の解放済未使用領域１８２２に、
ライトポインタ１８２５が指示すアドレスから転送単位
のＩピクチャのみを含むデータ区間のデータストリーム
を図１８の（Ｃ）に示すデータ転送方向に書込むことに
より再生待ち領域１８２３に追加して、転送を完了す
る。

【００７４】以上のように、本発明の第１０の実施の形
態のバッファ管理方法によると、データストリームの転
送先（一時記憶手段の記憶先）アドレスをライトポイン
タにより定義し、逆方向再生時には、次に再生待ち領域
の先頭アドレスを指示しており、転送前に転送するデー
タサイズだけライトポインタを更新した後に、データ再
生方向とは逆方向に転送することにより、順方向再生時
と同じバッファ構成を実現することができる。また、リ
ングバッファの再生待ち領域の先頭を明確に示し、再生
方向を反転する場合に、バッファの構成の変更を容易に
することができる。

【００７５】（第１１の実施の形態）次に、図１５を参
照して、本発明の第１１の実施の形態におけるバッファ
管理方法について説明する。図１５に示すように、本実
施の形態のバッファ管理方法では、順方向再生の場合、
記憶手段から一時記憶手段に対しデータストリームを転
送する際の一時記憶手段への書込み制御において、スタ
ート１５０１により処理を開始し、次に一時記憶手段へ
書込むデータストリームの転送単位のサイズを転送単位
サイズ取得処理１５０２により取得し、現在の解放済み
未使用領域のサイズを解放済未使用領域サイズ計算処理
１５０３により算出し、解放済未使用領域サイズが次に
一時記憶手段へ書込むデータストリームの転送単位のサ
イズより大きい場合には、書込み動作を行ってもライト
ポインタはエンドポインタのアドレスを超えないので転
送許可判定１５０４で転送可能と判定し、データストリ
ーム書込み開始処理１５０５を実行して、ライトポイン
タが指示すアドレスに対しデータストリームを転送し、
ライトポインタ更新処理１５０６によりライトポインタ
を転送サイズ分だけ更新し、次の転送処理に移る。

【００７６】もし、解放済未使用領域のサイズが次に一
時記憶手段へ書込むデータストリームの転送単位のサイ
ズより小さい場合には、転送許可判定１５０４で転送不
可能と判定し、解放済未使用領域サイズ計算処理１５０
３に戻り、転送可能と判定されるまで解放済未使用領域
のサイズを監視する。

【００７７】以上のように、本発明の第１１の実施の形
態のバッファ管理方法によると、一時記憶手段の解放済
未使用領域に空き領域がない場合には、次に一時記憶手
段へ書込むデータストリームのサイズ分以上の空き領域
が一時記憶手段に確保できるまでリングバッファに対す
るデータストリーム書込動作の実行を見合わせ、バッフ
ァオーバーフローの発生によるデータストリームの欠損
を未然に防止することができる。

【００７８】（第１２の実施の形態）次に、図１６を参
照して、本発明の第１２の実施の形態におけるバッファ
管理方法について説明する。図１６に示すように、本実
施の形態のバッファ管理方法は、順方向再生の場合、一
時記憶手段から復号化手段に対しデータストリームを転
送する際の一時記憶手段からの読出し制御において、ス
タート１６０１により処理を開始し、次に一時記憶手段
へ書込むデータストリームの転送単位のサイズを転送単
位サイズ取得処理１６０２により取得し、現在の再生待
ち領域のサイズを再生待ち領域サイズ計算処理１６０３
により算出し、再生待ち領域のサイズが次に一時記憶手
段から読み出すデータストリームの転送単位のサイズよ
り大きい場合には、読出し動作を行ってもリードポイン
タはライトポインタのアドレスを超えないので転送許可
判定１６０４で転送可能と判定し、データストリーム読
出し開始処理１６０５を実行して、リードポインタが指
示すアドレスからデータストリームを転送し、リードポ
インタ更新処理１６０６によりリードポインタを転送サ
イズ分だけ更新し、次の転送処理に移る。

【００７９】もし、再生待ち領域のサイズが次に一時記
憶手段から読出すデータストリームの転送単位のサイズ
より小さい場合には、転送許可判定１６０４で転送不可
能と判定し、再生待ち領域サイズ計算処理１６０３に戻
り、転送可能と判定されるまで再生待ち領域のサイズを
監視する。

【００８０】以上のように、本発明の第１２の実施の形
態のバッファ管理方法によると、一時記憶手段の再生待
ち領域に十分なデータ蓄積量がない場合には、再生待ち
領域からのデータストリーム読出し動作の実行を見合わ
せ、アンダーフロー発生に起因するエラーデータ転送を
未然に防止することができる。

【００８１】（第１３の実施の形態）次に、図２１を参
照して、本発明の第１３の実施の形態におけるバッファ
管理方法について説明する。図２１に示すように、本実
施の形態のバッファ管理方法は、再生速度を伴わずに再
生方向のみ逆方向へ変更した場合、復号化手段２１０２
内の小規模なデータストリームバッファ２１０３のデー
タ蓄積を破棄して、次に入力したデータストリームの記
憶単位から再生出力を行うものである。図２１の（Ａ）
において、現在既に一時記憶手段２１０１にはＶＯＢＵ
＃１からＶＯＢＵ＃１３までの転送単位のうちＩピクチ
ャのみを含むデータ区間のみを格納しており、復号化手
段２１０２は小規模なデータストリームバッファ２１０
３を具備し、一時記憶手段２１０１から転送したデータ
ストリームＶＯＢＵ＃９およびＶＯＢＵ＃１１を格納し
ており、復号部２１０４は先に復号化したＶＯＢＵ＃７
のＩピクチャの画像フレームデータをフレームメモリ２
１０５に格納し、出力制御２１０６が画像フレームデー
タを出力手段２１０７を通して外部に出力しているもの
とする。

【００８２】再生速度を変更せずに再生方向のみ逆方向
へ変更した場合、データストリームバッファ２１０３に
格納されているデータストリームＶＯＢＵ＃９およびＶ
ＯＢＵ＃１１をそのまま復号化しては、指示した再生方
向とは逆方向の再生動作をするため、データストリーム
バッファ２１０３の蓄積データであるＶＯＢＵ＃９およ
びＶＯＢＵ＃１１を破棄する。

【００８３】次に、図２１の（Ｂ）において、現在ＶＯ
ＢＵ＃１からＶＯＢＵ＃１３までの転送単位のうちＩピ
クチャのみを含むデータ区間のみを格納している一時記
憶手段２１１１から、現在表示中のＶＯＢＵ＃７のＩピ
クチャの画像フレームデータより再生方向に対し再生速
度に対応したＶＯＢＵ番号数だけ先の画像フレームデー
タとなるＶＯＢＵ＃５からＶＯＢＵ＃３、ＶＯＢＵ＃１
の順に、復号化手段２１１２の小規模なデータストリー
ムバッファ２１１３へ転送し、復号部２１１４へ転送す
ることにより、現在表示中のＶＯＢＵ＃７のＩピクチャ
の画像フレームデータに続き、ＶＯＢＵ＃５からＶＯＢ
Ｕ＃３、ＶＯＢＵ＃１の順に復号化し、フレームメモリ
２１１５に対して画像フレームデータを展開し、出力制
御２１１６が画像フレームデータを出力手段２１１７を
通して外部に出力する。

【００８４】以上のように、本発明の第１３の実施の形
態のバッファ管理方法によると、再生速度の変更を伴わ
ない再生方向反転時に、既に復号化手段内に蓄積されて
いるデータストリームの復号化を阻止することにより、
再生方向反転直後から所望の転送単位のフレームデータ
を復号化し、画像フレームデータを出力することができ
る。

【００８５】（第１４の実施の形態）次に、図２２を参
照して、本発明の第１４の実施の形態におけるバッファ
管理方法について説明する。図２２に示すように、本実
施の形態のバッファ管理方法は、高速な特殊再生におい
て、再生速度を変更した場合、一時記憶手段２２０１の
蓄積データ、および復号化手段２２０２内の小規模なデ
ータストリームバッファ２２０２のデータ蓄積を破棄し
て、次に入力したデータストリームの記憶単位から再生
出力を行うものである。図２２の（Ａ）において、現在
既に一時記憶手段２２０１にはＶＯＢＵ＃１からＶＯＢ
Ｕ＃１３までの転送単位のうちＩピクチャのみを含むデ
ータ区間のみが格納されており、復号化手段２２０２は
小規模なデータストリームバッファ２２０３を具備し、
一時記憶手段２２０１から転送したデータストリームＶ
ＯＢＵ＃９およびＶＯＢＵ＃１１を格納しており、復号
部２２０４は先に復号化したＶＯＢＵ＃７のＩピクチャ
の画像フレームデータをフレームメモリ２２０５に格納
し、出力制御２２０６により画像フレームデータを出力
手段２２０７を通して外部に出力しているものとする。

【００８６】再生速度を変更した場合、データストリー
ムバッファ２２０３に格納されているデータストリーム
ＶＯＢＵ＃９、ＶＯＢＵ＃１１および一時記憶手段２２
０１に蓄積されているデータストリームをそのまま復号
化しては、指示した再生速度に反するよう再生動作をす
るため、一時記憶手段２２０１およびデータストリーム
バッファ２２０３の蓄積データを破棄する。

【００８７】次に、図２２の（Ｂ）において、一時記憶
手段２２１１から、現在表示中のＶＯＢＵ＃７のＩピク
チャの画像フレームデータより再生方向に対し再生速度
に対応した数だけ先の画像フレームデータとなるＶＯＢ
Ｕ＃１０からＶＯＢＵ＃１３、ＶＯＢＵ＃１６の順に、
復号化手段２１１２へ転送することにより小規模なデー
タストリームバッファ２１１３へ転送する。そして、再
生方向に対し再生速度に対応した数だけ先の画像フレー
ムデータとなるＶＯＢＵ＃１０からＶＯＢＵ＃１３、Ｖ
ＯＢＵ＃１６を、その順に復号部２２１４へ転送するこ
とにより、現在表示中のＶＯＢＵ＃７のＩピクチャの画
像フレームデータに続き、ＶＯＢＵ＃１０からＶＯＢＵ
＃１３、ＶＯＢＵ＃１６の順に復号化し、フレームメモ
リ２２１５へ画像フレームデータを展開し、出力制御２
２１６が画像フレームデータを出力手段２２１７を通し
て外部に出力する。

【００８８】以上のように、本発明の第１４の実施の形
態のバッファ管理方法によると、再生方向反転時に既に
復号化手段内に蓄積されているデータストリームの復号
化を阻止するとともに、一時記憶手段内に蓄積されたデ
ータストリームを破棄することにより、再生速度変更直
後から所望の転送単位のフレームの復号化および再生速
度による画像フレームデータを出力することができる。

【００８９】（第１５の実施の形態）次に、図２３を参
照して、本発明の第１５の実施の形態におけるバッファ
管理方法について説明する。図２３に示すように、本実
施の形態のバッファ管理方法は、高速な特殊再生におい
て、再生速度を変更した場合、一時記憶手段の蓄積デー
タ、および復号化手段内の小規模なデータストリームバ
ッファのデータ蓄積を破棄して、再び一時記憶手段へデ
ータストリーム転送を開始後の復号化開始の判定を行う
ものである。まず、スタート２３０１により処理を開始
し、現在の再生待ち領域のサイズを再生待ち領域サイズ
計算処理２３０２により算出し、再生待ち領域のサイズ
が予め定めた一定のサイズより大きいかどうかを転送許
可判定２３０３により判定し、再生待ち領域のサイズが
予め定めた一定のサイズより大きい場合は、データスト
リーム読出し開始処理２３０４を実行して、判定処理の
終了２３０５により処理を終了する。もし、再生待ち領
域のサイズが予め定めた一定のサイズより小さい場合
は、転送許可判定２３０３で転送開始不可能と判定し
て、再生待ち領域サイズ計算処理２３０２に戻り、転送
開始可能と判定されるまで再生待ち領域のサイズを監視
する。

【００９０】以上のように、本発明の第１５の実施の形
態のバッファ管理方法によると、高速再生中の再生速度
変更、および再生停止中からの再生開始時に停止直前に
再生していた再生速度から再生速度を変更させた場合、
一時記憶手段へのデータストリームの蓄積量が十分な量
に到達後再生動作を開始することにより、一時記憶手段
のアンダーフローに起因する復号化手段の一時的な動作
停止を阻止し、安定した再生速度の特殊再生機能を実現
することができる。

【００９１】

【発明の効果】本発明におけるバッファ管理方法は、上
記のように構成され、特に、順方向の再生動作完了時に
一定量の再生完了データを一時記憶手段に保持しておく
ことにより、再生方向反転時に保持している再生完了デ
ータを使用し、素早く再生を開始して記録領域を無駄な
く使用し、低い実現コストで、再生開始時間を高速化す
ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施の形態における再生装置の
構成を示すブロック図、

【図２】本発明の第１の実施の形態におけるリングバッ
ファの構成を示す模式図、

【図３】従来技術におけるＧＯＰの構成を示す説明図、

【図４】従来技術におけるＶＯＢＵの構成を示すブロッ
ク図、

【図５】従来技術におけるリングバッファの構成を示す
模式図、

【図６】従来技術におけるリングバッファの構成を示す
模式図、

【図７】本発明の第２の実施の形態におけるＶＯＢＵ単
位のリングバッファ入出力制御を示す模式図、

【図８】本発明の第３の実施の形態における再生完了領
域の解放を示すリングバッファの模式図、

【図９】本発明の第４の実施の形態における再生方向反
転時のリングバッファの動作を示すリングバッファの模
式図、

【図１０】本発明の実施の形態における転送単位参照リ
ストの管理方法を示す図、

【図１１】本発明の第５の実施の形態における高速再生
時のリングバッファへのデータストリーム格納方法を示
す模式図、

【図１２】本発明の第６の実施の形態における高速再生
時のリングバッファへのデータストリーム格納方法を示
す模式図、

【図１３】本発明の実施の形態における画像再生データ
のみで構成されたＶＯＢＵの構造を示すブロック図、

【図１４】本発明の実施の形態における画像再生データ
と音声データとで構成されたＶＯＢＵの構造を示すブロ
ック図、

【図１５】本発明の第１１の実施の形態における記憶手
段から一時記憶手段へのデータストリーム転送処理を示
すフローチャート、

【図１６】本発明の第１２の実施の形態における一時記
憶手段から復号化手段へのデータストリーム転送処理を
示すフローチャート、

【図１７】本発明の第９の実施の形態における順方向特
殊再生時にデータストリームを一時記憶手段へ書込む方
法を示す模式図、

【図１８】本発明の第１０の実施の形態における逆方向
特殊再生時にデータストリームを一時記憶手段へ書込む
方法を示す模式図、

【図１９】本発明の第７の実施の形態における逆方向再
生時の一時記憶手段へのデータストリーム蓄積方法を示
す説明図、

【図２０】本発明の第８の実施の形態における再生方向
反転時および再生速度変更時に次に再生すべき転送単位
を検索する方法を示す説明図、

【図２１】本発明の第１３の実施の形態における高速再
生で再生方向変更・再生速度変更無しの場合における復
号化手段のデータストリームバッファの初期化を示す説
明図、

【図２２】本発明の第１４の実施の形態における高速再
生で再生速度変更有りの場合の、復号化手段のデータス
トリームバッファおよび一時記憶手段の初期化を示す説
明図、

【図２３】本発明の第１５の実施の形態における高速再
生で再生速度変更有りの場合の、再生待ち領域に対し一
定量のデータストリーム蓄積後、復号化開始の判定処理
を示すフローチャート。

【符号の説明】

１０１再生方法指定手段１０２再生方法制御手段１０３読出し位置制御手段１０４記憶媒体１０５再生データ領域１０６再生管理情報領域１０７読出し手段１０８、１１０９、１２１２、１９０１一時記憶手段２００１、２１０１、２１１１、２２０１、２２１１
一時記憶手段１０９、２０５、５０４、７０５ライトポインタ８０５、８１５、９０５、１００９ライトポインタ１７０５、１８０５、１９０２、２００３ライトポイ
ンタ１１０、２０６、５０５、７０６、８０６リードポイ
ンタ８１６、９０６、１０１０、１７０６、１８０６リー
ドポインタ１１１、２０７、６０１、７０７、８０７エンドポイ
ンタ８１７、９０７、１０１１、１７０７、１８０７エン
ドポインタ１１２再生管理情報記憶手段１１３、２１０２、２２０２復号化手段１１４再生信号出力手段１１５、１００１転送単位参照リスト１１６転送単位参照リスト先頭ポインタ１１７転送単位参照リスト読出しポインタ１１８転送単位参照リスト終端ポインタ２０１、５０１、７０１、８０１、８１１リングバッ
ファ９０１、１７０１、１８０１リングバッファ２０２、５０２、７０２、８０２、８１２解放済未使
用領域９０２、１７０２、１８０２、１９０４解放済み未使
用領域２０３、５０３、７０３、８０３、８１３、９０３再
生待ち領域１７０３、１８０３、１９０５再生待ち領域２０４、７０４、８０４、８１４再生完了領域９０４、１７０４、１８０４再生完了領域３０１データストリーム順ピクチャ配列３０２表示順ピクチャ配列３０３ピクチャ参照関係３０４、４０２ＧＯＰ（Group Of Picture）４０１ＶＯＢＵ（Video Object Block Unit ）６０２既読出データ領域ＡＲＤ６０３未読出データ領域ＵＲＤ６０４ライトポインタＷＰ６０５リードポインタＲＤ７０８リングバッファ書込みデータ７０９リングバッファ読込みデータ９１１リングバッファ（再生方向反転後）９１２解放済未使用領域（再生方向反転後）９１３再生待ち領域（再生方向反転後）９１４再生完了領域（再生方向反転後）９１５ライトポインタ（再生方向反転後）９１６リードポインタ（再生方向反転後）９１７エンドポインタ（再生方向反転後）９２１リングバッファ（過剰再生完了領域解放後）９２２解放済未使用領域（過剰再生完了領域解放後）９２３再生待ち領域（過剰再生完了領域解放後）９２４再生完了領域（過剰再生完了領域解放後）９２５ライトポインタ（過剰再生完了領域解放後）９２６リードポインタ（過剰再生完了領域解放後）９２７エンドポインタ（過剰再生完了領域解放後）１００２転送単位サイズ１００３転送単位再生時間情報１００４ＶＯＢＵ番号１００５１転送単位分のリストデータ１００６転送単位参照リスト先頭ポインタ１００７転送単位参照リスト読出しポインタ１００８転送単位参照リスト終端ポインタ１１０１ＶＯＢＵデータ構成１１０２、１２０２、１３０１、１４０１ＶＯＢＵ＃
ｎ１１０３、１２０３ＶＯＢＵ＃ｎ＋１１１０４、１２０５Ｉピクチャ＃ｎ１１０５、１２０６その他のピクチャ＃ｎ１１０６、１２０７Ｉピクチャ＃ｎ＋１１１０７、１２０８その他のピクチャ＃ｎ＋１１１０８記録手段の記録単位１２０１ＶＯＢＵデータ構成１２０４ＶＯＢＵ＃ｎ＋２１２０９Ｉピクチャ＃ｎ＋２１２１０その他のピクチャ＃ｎ＋２１２１１記録手段の記録単位１３０２画像データ・パックデータＶ１４０２画像データ・パックデータＶ１４０２音声データ・パックデータＡ１５０１、１６０１、２３０１スタート（処理開始）１５０２、１６０２転送単位サイズ取得処理１５０３解放済未使用領域サイズ計算処理１５０４、１６０４、２３０３転送許可判定１５０５データストリーム書込み開始処理１５０６ライトポインタ更新処理１６０３、２３０２再生待ち領域サイズ計算処理１６０５データストリーム読出し開始処理１６０６リードポインタ更新処理１７１１リングバッファ（データストリーム転送後）１７１２解放済未使用領域（データストリーム転送
後）１７１３再生待ち領域（データストリーム転送後）１７１５ライトポインタ（データストリーム転送後）１７２１リングバッファ（ライトポインタ更新後）１７２２解放済未使用領域（ライトポインタ更新後）１７２３再生待ち領域（ライトポインタ更新後）１７２５ライトポインタ（ライトポインタ更新後）１８１１リングバッファ（ライトポインタ更新後）１８１２解放済未使用領域（ライトポインタ更新後）１８１３再生待ち領域（ライトポインタ更新後）１８１５ライトポインタ（ライトポインタ更新後）１８２１リングバッファ（データストリーム転送後）１８２２解放済未使用領域（データストリーム転送
後）１８２３再生待ち領域（データストリーム転送後）１８２５ライトポインタ（データストリーム転送後）１９０３ＶＯＢＵデータ（再生待ち領域）１９１１一時記憶手段（転送後）１９１２ライトポインタ（転送後）１９１３ＶＯＢＵデータ（転送後）１９１４解放済み未使用領域（転送後）１９１５データ転送方向１９１６転送ＶＯＢＵ１９１７ＶＯＢＵ再生方向２００２ＶＯＢＵデータ（再生待ち領域／再生完了領
域）２００４再生時間情報２１０３、２２０３データストリームバッファ２１０４、２２０４デコーダ２１０５、２２０５フレームメモリ２１０６、２２０６出力制御２１０７、２２０７出力手段２１１２復号化手段（データストリームバッファ初期
化後）２１１３データストリームバッファ（データストリー
ムバッファ初期化後）２１１４デコーダ（データストリームバッファ初期化
後）２１１５フレームメモリ（データストリームバッファ
初期化後）２１１６出力制御（データストリームバッファ初期化
後）２１１７出力手段（データストリームバッファ初期化
後）２２１２復号化手段（データストリームバッファ、一
時記憶手段初期化後）２２１３データストリームバッファ（データストリー
ムバッファ、一時記憶手段初期化後）２２１４デコーダ（データストリームバッファ、一時
記憶手段初期化後）２２１５フレームメモリ（データストリームバッフ
ァ、一時記憶手段初期化後）２２１６出力制御（データストリームバッファ、一時
記憶手段初期化後）２２１７出力手段（データストリームバッファ初期化
後）２３０４データストリーム読出し開始処理２３０５終了（転送開始）

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】データ領域の先端位置と終端位置とが仮想
的に連続するリングバッファとしての一時記憶手段のデ
ータ領域を再生待ち領域、再生完了領域および解放済未
使用領域に分割し、分割された各領域は記憶手段から読
み出された画像圧縮符号化データを前記一時記憶手段に
書込むため前記解放済未使用領域の先頭位置を示すライ
トポインタと、前記一時記憶手段の再生待ち領域の先頭
位置を示すリードポインタと、前記一時記憶手段の再生
完了領域の終端位置を示すエンドポインタとにより指定
され、記憶手段から読み出された画像圧縮符号化データ
を前記ライトポインタにより指定された前記一時記憶手
段の解放済未使用領域に書込んで再生待ち領域に加え、
この書込み量に応じて前記ライトポインタを更新し、前
記リードポインタにより指定された前記一時記憶手段の
再生待ち領域から画像圧縮符号化データを読出し読出し
た領域を再生完了領域に加え、この読出し量に応じて前
記リードポインタを更新し、前記エンドポインタを更新
して前記再生完了領域のデータ保持量を変更する各工程
を有することを特徴とするバッファ管理方法。
【請求項２】前記エンドポインタにより指定された再生
完了領域は一定時間再生可能なデータ量だけ保持するこ
とを特徴とする請求項１記載のバッファ管理方法。
【請求項３】画像のデータストリームの複数フレームの
画像信号からなるフレーム内圧縮処理により符号化され
たＩピクチャと、時間的に前方の画像フレームとの相関
を用いた順方向予測圧縮符号化により生成されたＰピク
チャと、時間的に前方または後方または前後双方の画像
フレームとの相関を用いた双方向予測圧縮符号化により
生成されたＢピクチャとにより構成された画像圧縮符号
化データストリームを１グループとし、前記画像圧縮符
号化データストリームの１または複数のグループを１転
送単位として前記一時記憶手段に対する読出し、または
書込み動作を制御することを特徴とする請求項１または
２記載のバッファ管理方法。
【請求項４】再生完了領域に蓄積されたデータが一定時
間再生可能な量を越えた場合に、前記エンドポインタを
前記データストリームの１転送単位と等しいデータ量分
だけデータ再生方向と同じ方向へ移動させることにより
再生完了領域のデータを解放し、解放した領域を解放済
未使用領域に加える工程を有することを特徴とする請求
項３記載のバッファ管理方法。
【請求項５】前記一時記憶手段の解放済未使用領域へ書
込むデータストリームの最終位置と前記エンドポインタ
の位置とを比較し、前記データストリームの最終位置が
前記エンドポインタを越えない場合にのみ、前記ライト
ポインタにより指定された前記一時記憶手段の解放済未
使用領域に対し前記記憶手段から読み出された画像圧縮
符号化データを格納する各工程を有することを特徴とす
る請求項１記載のバッファ管理方法。
【請求項６】前記一時記憶手段の再生待ち領域から読み
出す画像圧縮符号化データの最終位置と前記ライトポイ
ンタの位置とを比較し、読み出すデータの最終位置が前
記ライトポインタを越えない場合にのみ、前記一時記憶
手段から画像圧縮符号化データを読出して復号化手段へ
転送する各工程を有することを特徴とする請求項１記載
のバッファ管理方法。
【請求項７】再生方向が逆方向の特殊再生動作におい
て、前記記憶手段からの読出し位置制御手段に対し再生
方向に１転送単位以上先の画像圧縮符号化データの転送
を指定し、前記ライトポインタの現在のアドレス位置を
次に書込む１以上連続する転送単位のサイズ分だけ再生
方向に離れたアドレス位置に更新し、このアドレス位置
に対して前記記憶手段から次に書込む画像圧縮符号化デ
ータの前記連続する転送単位のサイズ分だけデータ書込
み動作を行う各工程を有することを特徴とする請求項１
記載のバッファ管理方法。
【請求項８】再生方向が逆方向の特殊再生動作におい
て、前記一時記憶手段の画像圧縮符号化データの読出し
位置を指示すリードポインタの現在のアドレス位置を次
に読出す連続する転送単位のサイズ分だけ再生方向に離
れたアドレス位置に更新し、更新したアドレス位置から
前記連続する転送単位のサイズ分だけ前記一時記憶手段
からデータ読出しを行う各工程を有することを特徴とす
る請求項１記載のバッファ管理方法。
【請求項９】再生方向が順方向の高速特殊再生動作にお
いて、フレーム内圧縮処理により符号化したＩピクチャ
の画像データによりデータ再生する場合に、記憶手段の
読出し位置制御手段に対し再生方向に１転送単位以上分
先の画像圧縮符号化データの転送を指定し、前記記憶手
段から連続する一連の画像圧縮符号化データの前記Ｉピ
クチャの画像データを含む前記記憶手段の記録単位数分
のみをデータ読出し手段により読出し、前記記憶手段か
ら読出した前記Ｉピクチャの画像データを含む前記記憶
手段の記録単位数分のみ前記一時記憶手段のライトポイ
ンタのアドレス位置から書き込む各工程を有することを
特徴とするバッファ管理方法。
【請求項１０】再生方向が逆方向の高速特殊再生動作に
おいて、フレーム内圧縮処理により符号化したＩピクチ
ャの画像データによりデータ再生する場合に、記憶手段
の読出し位置制御手段に対し再生方向に１転送単位以上
分先の画像圧縮符号化データの転送を指定し、Ｉピクチ
ャの画像データを含む記憶単位のサイズに対応する前記
記憶手段の記録単位数分だけライトポインタを更新し、
前記記憶手段から連続する一連の画像圧縮符号化データ
の前記Ｉピクチャの画像データを含む前記記憶手段の記
録単位数分のみをデータ読出し手段により読出し、前記
記憶手段から読出した前記Ｉピクチャの画像データを含
む前記記憶手段の記録単位数分のみ前記一時記憶手段の
ライトポインタのアドレス位置から書き込む各工程を有
することを特徴とするバッファ管理方法。
【請求項１１】再生方向が順方向または逆方向の高速な
特殊再生動作において、再生中に再生方向を反転させた
場合に、復号化手段のデータストリーム入力バッファに
蓄積されていたデータストリームを破棄し、次に前記復
号化手段に転送したデータストリームに含まれるフレー
ムから復号化を行い出力を開始する各工程を有すること
を特徴とする復号化制御方法。
【請求項１２】再生方向が順方向または逆方向の高速な
特殊再生動作において、高速再生中の再生速度変更およ
び再生停止中からの再生開始時に、停止直前に再生して
いた再生速度から再生速度を変更させた場合に、復号化
手段のデータストリーム入力バッファおよび一時記憶手
段に蓄積されていたデータストリームを破棄し、次に前
記一時記憶手段および前記復号化手段に転送したデータ
ストリームに含まれている転送単位から復号化を行い出
力を開始する各工程を有することを特徴とする復号化制
御方法。
【請求項１３】再生方向が順方向または逆方向の高速な
特殊再生動作において、高速再生中の再生速度変更およ
び再生停止中からの再生開始時に、停止直前に再生して
いた再生速度から再生速度を変更させた場合に、復号化
手段のデータストリーム入力バッファおよび一時記憶手
段に蓄積されていたデータストリームを破棄し、前記一
時記憶手段からのデータストリーム読出し動作を停止し
たままで前記一時記憶手段にデータストリームの書込み
を開始し、前記一時記憶手段のデータストリーム蓄積量
が一定量に到達後、前記一時記憶手段からのデータスト
リームの読出し動作およびデータ再生動作を開始する各
工程を有することを特徴とする復号化制御方法。
【請求項１４】直前の再生状態から時間的に再生方向を
反転させた場合、ライトポインタとエンドポインタの値
を交換することにより、前記ライトポインタと前記エン
ドポインタとが管理する前記一時記憶手段の前記再生完
了領域と前記再生待ち領域とを交換する工程を有するこ
とを特徴とする請求項１記載のバッファ管理方法。
【請求項１５】直前の再生状態から時間的に再生方向を
反転させた場合、ライトポインタとエンドポインタの値
を交換することにより、前記ライトポインタと前記エン
ドポインタとが管理する前記一時記憶手段の前記再生完
了領域と前記再生待ち領域とを交換し、現在出力中の再
生データに対応する再生時間情報を基準に、次に出力す
べき再生データを含む画像圧縮符号化データの管理情報
を検索し、該当する転送単位の格納アドレスを特定し、
この転送単位のデータより再生方向が後方の再生完了領
域のデータおよび前記再生完了領域の前記エンドポイン
タを、一定時間再生可能なデータ量を残して更新し、更
新したエンドポインタより後方の再生完了領域およびエ
ンドポインタを解放して解放済未使用領域に遷移させる
各工程を有することを特徴とする請求項１記載のバッフ
ァ管理方法。
【請求項１６】直前の再生状態から時間的に再生方向を
反転させた場合、ライトポインタとエンドポインタの値
を交換することにより、前記ライトポインタと前記エン
ドポインタとが管理する前記一時記憶手段の前記再生完
了領域と前記再生待ち領域とを交換し、前記再生完了領
域と前記再生待ち領域の交換後、前記ライトポインタに
対応する管理情報を検索し、前記一時記憶手段に書込む
転送単位の格納アドレスを特定し、書込んだ転送単位の
データを再生待ち領域に追加すると共にその再生待ち領
域に対するライトポインタを更新する各工程を有するこ
とを特徴とする請求項１記載のバッファ管理方法。
【請求項１７】直前の再生状態から再生速度を変更させ
た場合および直前の再生状態から再生方向を反転させた
場合に、現在出力中の再生データに対応する再生時間情
報を基準に、次に出力すべき再生データの再生時間情報
を計算するとともに、次に出力すべき再生データを含む
画像圧縮符号化データの管理情報を検索し、出力すべき
再生データの転送単位の格納アドレスを決定し、前記リ
ードポインタを出力すべき転送単位の先頭アドレスに更
新し、前記リードポインタが指示すアドレスから読出し
を開始する各工程を有することを特徴とする請求項１記
載のバッファ管理方法。
【請求項１８】再生する画像圧縮符号化データを格納す
る記憶手段と、データ領域を再生待ち領域、再生完了領
域および解放済未使用領域に分割し、前記データ領域の
先端位置と終端位置とが仮想的に連続するリングバッフ
ァとしての一時記憶手段と、前記記憶手段から読み出さ
れた画像圧縮符号化データを前記一時記憶手段に書込む
ため前記解放済未使用領域の先頭位置を示すライトポイ
ンタと、前記一時記憶手段の再生待ち領域の先頭位置を
示すリードポインタと、前記一時記憶手段の再生完了領
域の終端位置を示すエンドポインタとを指定する転送単
位参照リストと、前記一時記憶手段から再生したデータ
を復号化して出力する復号化手段と、前記記憶手段から
読み出された画像圧縮符号化データを前記ライトポイン
タにより指定された前記一時記憶手段の解放済未使用領
域に書込んで再生待ち領域に加え、この書込み量に応じ
て前記ライトポインタを更新し、前記リードポインタに
より指定された前記一時記憶手段の再生待ち領域から画
像圧縮符号化データを読出し読出した領域を再生完了領
域に加え、この読出し量に応じて前記リードポインタを
更新し、前記エンドポインタを更新して前記再生完了領
域のデータ量を一定時間再生可能な量だけ保持するよう
制御する再生方法制御手段とを備えることを特徴とする
データ再生装置。