JP2004048598A - 画像データ再生装置及び方法 - Google Patents

Abstract

【課題】ＭＰＥＧ方式においてスムーズな可変速再生を実現する。
【解決手段】ＭＰＥＧ方式により記録媒体上へ記録された画像データを再生する画像データ再生方法において、先頭がＩピクチャで始まるＧＯＰ（Ｇｒｏｕｐ　ｏｆ　Ｐｉｃｔｕｒｅｓ）によりグループ化された画像データをストリームバッファに一時記憶させる一時記憶ステップと、ＦＯＲＷＡＲＤ再生時において、ストリームバッファに一時記憶された画像データを前ピクチャから順に読み出して復号化する復号ステップと、記録媒体から取得した画像データを上記ストリームバッファへ補充するデータ補充ステップとを有し、データ補充ステップでは、ストリームバッファに一時記憶されている画像データが復号ステップにおいて読み出されて残りＮフレームとなったときに、その残りＮフレーム目の画像データを含むＧＯＰの先頭から所定量の画像データを補充する。
【選択図】　図４

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ＭＰＥＧ（Ｍｏｖｉｎｇ　Ｐｉｃｔｕｒｅ　Ｅｘｐｅｒｔｓ　Ｇｒｏｕｐ）方式により圧縮符号化された画像データを復号化して再生することに対し好適な画像データ再生装置及び方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年において、動画像を高効率で圧縮符号化する手法として、ＭＰＥＧ２（ＩＳＯ／ＩＥＣ１３８１８）に代表されるディジタル動画像符号化方式が提案されている。このＭＰＥＧ方式による画像圧縮は、画像間の動き補償とＤＣＴとを組合せたハイブリッド方式の変換を行い、これにより得られる信号に対してさらに量子化や可変長符号化を施す。
【０００３】
また、このＭＰＥＧ方式では、動画像を構成する画面（フレーム或いはフィールドの画面）を、Ｉピクチャ，Ｐピクチャ，Ｂピクチャのいずれかのピクチャタイプに符号化して、画像圧縮を行っている。Ｉピクチャは、１フレーム内において予測符号化されたフレーム内予測符号化画像であり、Ｐピクチャは、既に符号化された時間的に前のフレーム（Ｉピクチャ又はＰピクチャ）を参照して予測するフレーム順方向予測符号化画像であり、Ｂピクチャは、時間的に前後の２フレームを参照して予測する双方向符号化画像である。
【０００４】
このようにＭＰＥＧ方式では、ピクチャ間予測符号化して画像圧縮を行い、動画像を効率的に圧縮するとともに、圧縮した動画像に対してランダムにアクセスすることができる。またＭＰＥＧ方式では、これらの各ピクチャを任意の枚数でグループ化した画面群（ＧＯＰ：Ｇｒｏｕｐ　ｏｆ　ｐｉｃｔｕｒｅｓ）単位で構成されるデータストリームに圧縮している。ＭＰＥＧ方式では、このＧＯＰ内に少なくとも１枚のＩピクチャを設けることを規定している。これにより、ＧＯＰ単位で圧縮した動画像に対してランダムアクセスを行うことが可能となる。
【０００５】
ここで従来の記録再生装置において、ＭＰＥＧ方式で画像圧縮された信号を再生する場合について説明をする。この従来の記録再生装置は、上述したＭＰＥＧ方式で画像の圧縮及び伸張を行うエンコーダ及びデコーダを備え、画像圧縮を施した画像データを記録媒体へ記録し、或いは当該記録媒体から読み出した画像データを画像伸長させる。
【０００６】
記録媒体には、例えば図９に示すようなデータストリームの符号化データが記録されている。従来の記録再生装置は、この図９に示すように記録されているデータストリームを復号化して再生を行う。ここで、各ピクチャに符号として付けている“Ｉ”，“Ｐ”，“Ｂ”は、Ｉピクチャ、Ｐピクチャ、Ｂピクチャの区別を示している。
【０００７】
この従来の記録再生装置は、図９に示すようなデータストリームの符号化データを再生する為に、まずＩ０の復号を行う。Ｉピクチャは画面内で符号化が完結しているものであるので、単独で復号することができる。続いて、従来の記録再生装置は、復号したＩ０に基づき、順方向予測符号化がされたＰ１の復号を行う。続いて、復号したＩ０及びＰ１に基づき、双方向予測符号化がされたＢ１及びＢ２の復号を行う。Ｂピクチャは時間的に前後のＩピクチャ又はＰピクチャを参照して符号化がされるものであるので、Ｂ１及びＢ２を復号する前にＩ０とＰ１を復号することが必要となる。このように、この従来の記録再生装置では、ストリーム順で表すと、図９（Ａ）に示すようなデータストリームの符号化データを、Ｉ０→Ｐ１→Ｂ１→Ｂ２→Ｐ２→Ｂ３→Ｂ４→・・・という順序で復号を行う。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、通常の一倍速再生に対して、１／２、１／４・・倍の速度で再生したりコマ送り等を行う、いわゆる可変速再生を行う場合には、ストリームバッファへ補充する画像データのデータ量や補充のタイミングを適切に決定しなければならない。特にこの可変速再生中において、ＦＯＲＷＡＲＤとＲＥＶＥＲＳＥとを切り換えた場合に、デコードした画像データを１枚もスキップさせることなく表示させることが要求される。
【０００９】
しかしながら、上述したＭＰＥＧ方式において、各ピクチャを構成するデータ量は、Ｉピクチャが最も多く、次にＰピクチャ、Ｂピクチャと続くのが一般的であるため均一ではなく、またこれらピクチャを任意の枚数でグループ化した各ＧＯＰのデータ量も均一ではない。このため従来では、ストリームバッファへ補充する画像データのデータ量を決定するのが困難となり、補充タイミングを固定することができなかった。
【００１０】
また可変速再生中においてＦＯＲＷＡＲＤとＲＥＶＥＲＳＥとを切り換えたときに、画質の劣化を防止するために非常に複雑な制御が必要となり、スムーズな可変速再生を実現することができなかった。
【００１１】
そこで本発明は、上述した問題点に鑑みて案出されたものであり、その目的とするところは、ＭＰＥＧ方式においてスムーズな可変速再生を実現することができる画像データ再生装置及び方法を提供することにある。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
本発明に係る画像データ再生装置は、上述の課題を解決するために、ＭＰＥＧ方式により記録媒体上へ記録された画像データを再生する画像データ再生装置において、先頭がＩピクチャで始まるＧＯＰによりグループ化された画像データを一時記憶するストリームバッファと、ＦＯＲＷＡＲＤ再生時において、ストリームバッファに一時記憶された画像データを、前ピクチャから順に読み出して復号化する復号手段と、記録媒体から取得した画像データをストリームバッファへ補充するデータ補充手段とを備え、データ補充手段は、上記ストリームバッファに一時記憶されている画像データが復号手段により読み出されて残りＮフレームとなったときに、その残りＮフレーム目の画像データを含むＧＯＰの先頭から所定量の画像データを補充する。
【００１３】
本発明に係る画像データ再生方法は、上述の課題を解決するために、ＭＰＥＧ方式により記録媒体上へ記録された画像データを再生する画像データ再生方法において、先頭がＩピクチャで始まるＧＯＰ（Ｇｒｏｕｐ　ｏｆ　Ｐｉｃｔｕｒｅｓ）によりグループ化された画像データをストリームバッファに一時記憶させる一時記憶ステップと、ＦＯＲＷＡＲＤ再生時において、ストリームバッファに一時記憶された画像データを前ピクチャから順に読み出して復号化する復号ステップと、記録媒体から取得した画像データを上記ストリームバッファへ補充するデータ補充ステップとを有し、データ補充ステップでは、ストリームバッファに一時記憶されている画像データが復号ステップにおいて読み出されて残りＮフレームとなったときに、その残りＮフレーム目の画像データを含むＧＯＰの先頭から所定量の画像データを補充する。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら詳細に説明する。
【００１５】
本発明に係る画像データ再生装置は、動画像を高効率で圧縮符号化するＭＰＥＧ（Ｍｏｖｉｎｇ　Ｐｉｃｔｕｒｅ　Ｅｘｐｅｒｔｓ　Ｇｒｏｕｐ）方式により、記録媒体上へ画像データを記録し、或いは当該記録媒体へ記録された画像データを再生する記録再生装置１に適用され、図１に示すように、画像圧縮を施した圧縮画像データを記録媒体４へ記録する記録系１０と、当該記録媒体４から読み出した圧縮画像データを画像伸長させる再生系３０とを有する。ちなみにこの記録媒体４は、例えば画像データや音声データを記録するための磁気テープ或いは磁気ディスク等である。
【００１６】
記録系１０は、ＭＰＥＧ圧縮部１１と、ＤＲＡＭ１２と、ＤＲＡＭ読出制御部１３と、記録媒体制御部１４と、ＳＴＣ（Ｓｙｓｔｅｍ　Ｔｉｍｅ　Ｃｌｏｃｋ）発生器１５と、ＥＴＮ（Ｅｘｔｅｎｄｅｄ　Ｔｒａｃｋ　Ｎｕｍｂｅｒ）付加部１６と、Ａｕｄｉｏ圧縮部１７と、混合器１８と、ＥＣＣ（Ｅｒｒｏｒ　Ｃｏｒｒｅｃｔｉｏｎ　Ｃｏｄｅ）エンコーダ１９とを備える。
【００１７】
ＭＰＥＧ圧縮部１１は、ＳＴＣ発生器１５から供給されるＳＴＣに基づき、入力されるＶｉｄｅｏ信号をピクチャタイプ、量子化ステップ等の符号化パラメータに基づいて圧縮符号化した圧縮画像データを生成する。このＭＰＥＧ圧縮部１１は、生成した圧縮画像データをＤＲＡＭ１２へ送信する。
【００１８】
ＤＲＡＭ１２は、ＭＰＥＧ圧縮部１１から送信された圧縮画像データを記憶する。ＤＲＡＭ読出制御部１３は、所定のタイミングで、ＤＲＡＭ１２に書き込まれている圧縮画像データを読み出し、混合器１６へ出力する。
【００１９】
記録媒体制御部１４は、記録媒体４の駆動状態をコントロールするためのデバイスであり、例えば記録媒体４が磁気テープであればサーボコントロールに相当する。この記録媒体制御部１４は、通常の一倍速で各種データを記録、再生できるように、記録媒体４をコントロールすることができ、さらに一倍速再生の１／２、１／４・・倍の速度で再生したりコマ送り等を行う、いわゆる可変速再生時においても速度に応じて記録媒体４を自在にコントロールすることができる。この記録媒体制御部１４は、再生系３０から受信した後述する読出時刻情報に基づいて、磁気テープ４における記録位置情報であるＥＴＮ（Ｅｘｔｅｎｄｅｄ　Ｔｒａｃｋ　Ｎｕｍｂｅｒ）を生成し、これをＳＴＣ発生器１５及びＥＴＮ付加部１６へ送信する。
【００２０】
ＳＴＣ発生器１５は、記録媒体制御部１４から送信されるＥＴＮに基づいてＳＴＣ（Ｓｙｓｔｅｍ　Ｔｉｍｅ　Ｃｌｏｃｋ）を生成し、ＭＰＥＧ圧縮部１１へ供給する。ちなみにＥＴＮは、記録媒体４において、先頭から演算したトラック数であり、例えば１０トラック／フレームでフィールド周波数が５９．９４Ｈｚのシステムにおいて、ＳＴＣは、ＥＴＮ×３００．３で表される。すなわち、記録媒体４に対して各種データを記録する際に、同時にＥＴＮを記録することにより実質的にはＳＴＣを記録することと等価となり、再生時において記録した当該ＳＴＮに基づいてＳＴＣを再現することができる。
【００２１】
ＥＴＮ付加部１６は、記録媒体４に記録する補助データ（ＡＵＸ）に、記録媒体制御部１４から送信されたＥＴＮを付加し、混合器１８へ出力する。
【００２２】
Ａｕｄｉｏ圧縮部１７は、入力されるＡｕｄｉｏ信号を圧縮符号化した圧縮音声データを生成する。このＭＰＥＧ圧縮部１１は、生成した圧縮音声データを混合器１８へ出力する。
【００２３】
混合器１８は、入力される圧縮画像データ、圧縮音声データ、並びにＡＵＸを記録媒体４へ記録する順番に配置し、ＥＣＣエンコーダ１９へ出力する。ＥＣＣエンコーダ１９は、混合器１８から受信したデータストリームにＥＣＣ（Ｅｒｒｏｒ　Ｃｏｒｒｅｃｔｉｏｎ　Ｃｏｄｅ）を付加して、これを記録媒体４へ記録する。この記録媒体４への記録処理は、例えば図示しない回転ドラムを介して回転させられる磁気テープへ、磁気ヘッドを介して記録する。
【００２４】
再生系３０は、ＥＣＣデコーダ３１と、画像データ分離部３２と、記憶部３３と、データ読出制御部３４と、ＭＰＥＧ伸張部３５と、ストリームバッファ３６と、ベースバンドバッファ３７と、ＡＵＸ分離部３８と、ＥＴＮ取得部３９と、ＳＴＣセット値計算部４０と、ＳＴＣ自走器４１と、ＳＴＣ比較部４２と、音声データ分離部４３と、Ａｕｄｉｏ伸張部４４と、ＴＳエンコーダ４５とを備える。
【００２５】
ＥＣＣデコーダ３１は、記録媒体４に記録されているデータストリームを読み出す。またこのＥＣＣデコーダ３１は、読み出したデータストリームに付加されているＥＣＣを除去する。
【００２６】
画像データ分離部３２は、ＥＣＣデコーダ３１から圧縮画像データを選択的に読み出し、記憶部３３へ送信する。また、この画像データ分離部３２は、読み出した圧縮画像データのＰＥＳ（Ｐａｃｋｅｔｉｚｅｄ　Ｅｌｅｍｅｎｔａｒｙ　Ｓｔｒｅａｍ）ヘッダを解析してＤＴＳ（Ｄｅｃｏｄｉｎｇ　Ｔｉｍｅ　Ｓｔａｍｐ），ＰＴＳ（Ｐｒｅｓｅｎｔａｔｉｏｎ　Ｔｉｍｅ　Ｓｔａｍｐ），更にはＶＢＶ（Ｖｉｄｅｏ　Ｂｕｆｆｅｒｉｎｇ　Ｖｅｒｉｆｉｅｒ）ディレイを読み出し、各ピクチャ毎に読み出すべきＳＴＣ時刻を含む出力時刻情報を生成し、これをＳＴＣ比較部４２へ送信する。
【００２７】
記憶部３３は、画像データ分離部３２から送信される圧縮画像データを夫々所定のアドレスへ格納する。データ読出制御部３４は、ＳＴＣ比較部４２から送信される読出時刻情報のＳＴＣ時刻に適合するピクチャの圧縮画像データを読み出してＭＰＥＧ伸張部３５へ出力する。
【００２８】
ＭＰＥＧ伸張部３５は、データ読出制御部３４から圧縮画像データがピクチャ単位で入力され、またＳＴＣ自走器４１から、当該入力される各ピクチャ或いはＧＯＰに関するＳＴＣを含むＳＴＣ情報を受信する。このＭＰＥＧ伸張部３５は、受信したＳＴＣ情報のＳＴＣに基づいて各ピクチャにつきＭＰＥＧ伸張を施し、ベースバンドのＶｉｄｅｏ信号を生成する。なお、ＭＰＥＧ２におけるＳＴＤ（Ｓｙｓｔｅｍ　Ｔａｒｇｅｔ　Ｄｅｃｏｄｅｒ）システムでは、伸張時間は理想的に０として設定される。しかし、実際のデコーダにおいて伸張時間を０とするのは困難であるため、本発明ではこのＭＰＥＧ伸張部３５に、ストリームバッファ３６を付設する。そして、データ読出制御部３４から入力される圧縮画像データを先ずストリームバッファ３６へ格納し、その後ＳＴＣ自走器から送信される所定のＳＴＣのタイミングでストリームバッファ３６に格納されている圧縮画像データを読み出して順次伸張する。ちなみに、このストリームバッファ３６への圧縮画像データの補充は、データ読出制御部３４が行ってもよい。
【００２９】
なお、ＭＰＥＧ伸張部３５は、生成したベースバンドのＶｉｄｅｏ信号を一度ベースバンドバッファ３７に格納し、さらにリオーダリングされることにより、Ｖｉｄｅｏ信号を出力する。ちなみに、ベースバンドバッファ３７へＶｉｄｅｏ信号を格納する理由は、Ｂピクチャをデコードする際に、時間的に前後のＩピクチャ又はＰピクチャを参照する必要があるからである。
【００３０】
ＡＵＸ分離部３８は、ＥＣＣデコーダ３１からＡＵＸを選択的に読み出して、外部へ出力し、またＴＳエンコーダ４５へ送信する。ちなみに、このＡＵＸ分離部３８により分離されたＡＵＸのうち、ＥＴＮについてはＥＴＮ取得部３９により抽出される。ＥＴＮ取得部３９は、この抽出したＥＴＮをＳＴＣセット値計算部４０へ供給する。
【００３１】
ＳＴＣセット値計算部４０は、ＥＴＣ取得部３９から供給されたＥＴＮに基づいてＳＴＣの初期値を計算し、これをＳＴＣ自走器４１へ送信する。ＳＴＣ自走器４１は、一倍速再生時において、新たなＳＴＣを、受信したＳＴＣの初期値から線形に増加させることにより生成し、これを上述したＳＴＣ情報としてＭＰＥＧ伸張部３５及びＳＴＣ比較部４２へ送信する。
【００３２】
ＳＴＣ比較部４２は、画像データ分離部３２から受信した出力時刻情報と、ＳＴＣ自走器４１から受信したＳＴＣ情報とを比較する。このＳＴＣ比較部４２は、出力時刻情報に割り振られたＳＴＣ時刻と、ＳＴＣ情報に割り振られたＳＴＣとを比較し、両者が一致したときのＳＴＣを読出時刻情報としてデータ読出制御部３４へ送信する。
【００３３】
このような読出時刻情報を得たデータ読出部３４は、ＳＴＣ自走器４１により設定されたＳＴＣと一致するＳＴＣ時刻のピクチャのみを読み出すことができる。換言すれば、ＳＴＣ自走器４１から送信するＳＴＣ情報により、データ読出部３４が各ピクチャにつき読み出すタイミングを制御することができる。これにより、ＳＴＣ自走器４１に設定する初期値を決めることで、記録媒体４に記録されているＳＴＣ時刻から所定のタイミングだけ遅延させて復号化させることも可能となる。
【００３４】
音声データ分離部４３は、ＥＣＣデコーダ３１から圧縮音声データを選択的に読み出し、Ａｕｄｉｏ伸張部４４とＴＳエンコーダ４５へ送信する。Ａｕｄｉｏ伸張部４４は、音声データ分離部４３から受信した圧縮音声データを伸張することによりＡｕｄｉｏデータとして出力する。
【００３５】
ＴＳエンコーダ４５は、データ読出制御部３４から圧縮画像データを受信し、ＡＵＸ分離部３８からＡＵＸを受信し、また音声データ分離部４３から圧縮音声データを受信し、さらにＳＴＣ自走器４１からＳＴＣ情報を受信する。このＴＳエンコーダ４５は、受信した圧縮画像データ、ＡＵＸ、圧縮音声データの各ストリームをトランスポートストリーム（ＴＳ）パケット化し、さらに受信したＳＴＣ情報から、ＳＴＣ以外にＰＣＲ（Ｐｒｏｇｒａｍ　Ｃｌｏｃｋ　Ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ）その他ＴＳに必要な情報を付加する。ＴＳエンコーダ４５は、このパケット化したＴＳを外部へ出力する。
【００３６】
次に、上述した構成を採用する記録再生装置１の動作について、一倍速再生の場合を例にとり説明をする。
【００３７】
先ず、記録系１０へ入力されたＶｉｄｅｏデータ、Ａｕｄｉｏデータは、それぞれＭＰＥＧ圧縮部１１、Ａｕｄｉｏ圧縮部１７により圧縮符号化され、圧縮画像データ、圧縮音声データとして混合器１８へ送られる。また記録系１０へ入力されたＡＵＸは、ＥＴＮを付加されて同様に混合器１８に送られる。このＡＵＸに付加されるＥＴＮは、ＭＰＥＧ圧縮部１１において用いられたＳＴＣと整合がとれているため、後段の混合器１８において、各データを効率よく配置することができる。
【００３８】
図２下段は、混合器１８により記録媒体４へ記録する順番に配置されたデータストリームを示している。この記録媒体４に記録するデータストリームは、ＭＰＥＧ方式において各ピクチャを任意の枚数でグループ化した画面群（ＧＯＰ：Ｇｒｏｕｐ　ｏｆ　ｐｉｃｔｕｒｅｓ）単位で構成される。図中長方形で囲まれている領域は、圧縮画像データをＧＯＰ毎にグルーピングした状態を示しており、各ＧＯＰ間でデータ量が異なるためその大きさは夫々異なる。また、図中楕円で示されている領域は、ＧＯＰ毎に付加された圧縮音声データ並びにＡＵＸであり、上述の圧縮画像データと比較してデータ量は極めて小さい。ちなみにＥＴＮ等を含む補助データが付加されたＡＵＸは、この他に図２下段において、ＧＯＰのデータ量とは無関係に一定周期で刻まれている正方形の領域にも付加される。
【００３９】
また図２上段は、横軸を図２下段に示される記録位置に対応したＳＴＣとしたときに、縦軸としてＶＢＶバッファのデータ占有量として示したグラフである。このＶＢＶバッファは、記録系３０における入力バッファのデータ占有量を常に把握すべく、仮想バッファとして想定されたものである。ＶＢＶバッファのデータ占有量が急激に低下するのは、各ＧＯＰがデコードされるためである。このデコードのタイミングは、デコード管理時間の間隔であるΔＤＴＳ毎に一定間隔にて行われる。
【００４０】
ちなみに、図２上段において点線で示される部分は、ＧＯＰαが順次ＶＢＶバッファへ格納されている状態を示している。途中でデータ占有量が急激に低下しているのは、ＧＯＰαより時間的に前に位置するＧＯＰがデコードされるためである。このＧＯＰαは、図中一点斜線で示される位置のＤＴＳ（ＤＴＳ＿α）は、ＧＯＰαがデコードされるタイミングである。ＧＯＰαにおけるＶＢＶバッファへの格納が開始されるピクチャ出力時刻（ａ１１）からＤＴＳ＿αまでが、当該ＧＯＰαのＶＢＶディレイに相当する。
【００４１】
上述の如く配置されたデータストリームはＥＣＣデコーダ３１によりＥＣＣを除去され、さらに圧縮画像データは、画像データ分離部３２により読み出される。そして、圧縮画像データを構成する各ＧＯＰ毎、或いは各ＰＥＳ毎にＤＴＳ−ＶＢＶディレイを計算することにより、各ＧＯＰ毎、或いは各ＰＥＳ毎のピクチャ出力時刻が求められる。この求められたピクチャ出力時刻は、上述した出力時刻情報に含まれるＳＴＣ時刻としてＳＴＣ比較部４２へ送られる。また、圧縮画像データは、記憶部３３へ出力される。
【００４２】
記憶部３３に記憶された圧縮画像データは、Ａｕｄｉｏ信号と時間調整をしたり、或いはＡＵＸに付加された各種タイミングコードと整合をとるため、一定時間（Ｓｙｓｔｅｍ＿ｄｅｌａｙ）遅延されてデータ読出制御部３４により読み出される。
【００４３】
図３における線Ａは、記録媒体４から読み出したＡＵＸからＥＴＮを抽出し、かかるＥＴＮに基づいて演算したＳＴＣを示しており、この線Ａに対応する横軸ｔは、圧縮画像データが記憶部３３へ入力される時刻を示している。
【００４４】
このような線Ａにより示される圧縮画像データを、Ｓｙｓｔｅｍ＿ｄｅｌａｙ分遅延させた線Ｂを生成するべく、先ずＳＴＣセット値計算部４０は、線ＡよりＳｙｓｔｅｍ＿ｄｅｌａｙ分遅れたＳＴＣを初期値として設定し、これをＳＴＣ自走器４１へ送信する。ＳＴＣ自走器４１は、新たなＳＴＣを、受信したＳＴＣの初期値から線形に増加させることにより、線ＡよりＳｙｓｔｅｍ＿ｄｅｌａｙ分遅延した線Ｂに相当するＳＴＣを生成することができる。
【００４５】
ＳＴＣ自走器４１は、この線Ｂに相当するＳＴＣをＳＴＣ情報としてＳＴＣ比較部４２へ出力することにより、Ｓｙｓｔｅｍ＿ｄｅｌａｙ分遅延した出力時刻情報のＳＴＣ時刻と一致するまで、読出時刻情報の送信を抑えることができる。すなわち、ＳＴＣ比較部４２は、入力される出力時刻情報のＳＴＣ時刻からＳｙｓｔｅｍ＿ｄｅｌａｙ分遅延させた読出時刻情報をデータ読出制御部３４に送ることができる。これにより、簡単な回路構成で自在にタイミング制御を行うことができる。
【００４６】
データ読出制御部３４は、このＳｙｓｔｅｍ＿ｄｅｌａｙ時間遅延した読出制御信号に合わせて、記憶部３３に記憶されている圧縮画像データを読み出す。これにより、記憶部３３に記憶された圧縮画像データについてＳｙｓｔｅｍ＿ｄｅｌａｙ分遅延されて、ＭＰＥＧ伸張部３５へ送ることができる。
【００４７】
なお、ＭＰＥＧ伸張部３５へ送信された圧縮画像データは、最初にストリームバッファ３６へ所定のタイミングにより補充された後に、ＭＰＥＧ伸張部３５により読み出されて伸張される。このストリームバッファ３６への補充は後に詳述する。
【００４８】
ＳＴＣ自走器４１により生成された線Ｂに相当するＳＴＣは、ＳＴＣ情報として、ＳＴＣ比較部４２と同時にＴＳエンコーダ４５へ送信されるため、ＴＳエンコーダ４５は、当該ＳＴＣからＰＣＲを作り出すことができ、ひいては送信される各圧縮画像データをそのままＴＳパケット化することができる。
【００４９】
すなわち上述の如く動作する本発明は、記録媒体４上においてどの記録位置から再生を始めても、記録時と同様のＳＴＣを再現することができ、またＡＵＸにＥＴＮを付加することによりＥＣＣをかけることができるため、データの信頼性を上げることができ、さらには、記録媒体４に付加されたＳＴＣを再現する際に、再生系３０に応じたＳｙｓｔｅｍ＿ｄｅｌａｙを設けることで高精度なタイミング制御を実現することができる。
【００５０】
次に、一倍速再生から、ＦＯＲＷＡＲＤによる可変速再生へ移行した場合におけるストリームバッファ３６の動作について説明をする。
【００５１】
図４は、ＦＯＲＷＡＲＤ可変速再生への移行前後におけるストリームバッファの状態を示している。図４中”記録位置”と表示される矢印方向が、記録媒体４における記録位置を示しており、各記録位置には夫々データ量の異なるＧＯＰ（ＧＯＰ０〜ＧＯＰ５）が設けられている。また図４中左端は、当該ＧＯＰの各ピクチャを再生する際のストリームバッファ３６の状態（バッファ状態ｏ〜バッファ状態ｓ）を時系列で示している。
【００５２】
ちなみに”メディアＲｅａｄ”と表示されている太線の矢印は、記録媒体４においてどの記録位置が読み出されているかを示しており、記録媒体４が例えば磁気テープである場合において、磁気ヘッドが接触している位置に相当する。
【００５３】
ここで、ＧＯＰ０とＧＯＰ１の途中までが入ったバッファ状態ｏの時点で１倍速再生から、例えばコマ送り等の可変速再生（ＦＯＲＷＡＲＤ）へ切り換えられた場合を考える。このとき、引き続きＦＯＲＷＡＲＤ再生を行うべく、ストリームバッファ３６に記録されている各ピクチャは、ＭＰＥＧ伸張部３５により順次読み出される。そして、ストリームバッファ３６に格納されているピクチャが残り３枚となったときに、新たなピクチャを補充する。バッファ状態ｏにおいては、残り３枚に相当する太線四角で囲まれたＢピクチャがＭＰＥＧ伸張部３６により読み出されるときに、新たなピクチャを補充する。
【００５４】
ストリームバッファ３６は、格納されている残り３枚目のピクチャを含むＧＯＰの先頭から一定のデータストリーム量（ｄａｔａ＿ａｄｄ）のピクチャが補充される。従って、バッファ状態ｏの場合には、ＧＯＰ１の先頭からｄａｔａ＿ａｄｄ分のピクチャを補充することとなるが、ＧＯＰ１の途中までは既にストリームバッファ３６に格納されているため、新たに補充するピクチャは図４に示す補充データＡということになる。
【００５５】
ストリームバッファ３６は、このｄａｔａ＿ａｄｄを、ストリームバッファ３６の容量に応じて決定してもよく、また記録再生装置１のシステムにおいて必要な余裕分を考慮して、以下の式（１）に基づいて決定しても良い。
ｄａｔａ＿ａｄｄ＝（ストリームバッファ３６の容量）−（システムにおいて必要な余裕分）　　（１）
この（１）式でいうシステムにおいて必要な余裕分としては、例えば１ＥＣＣ単位でなければ再生動作を停止することができないシステムの場合には、１ＥＣＣ分の余裕を見込んで、１ＥＣＣを必要な余裕分として設定してもよい。
【００５６】
データ読出制御部３４は、ピクチャがｄａｔａ＿ａｄｄ分まで補充されたことを検知したときに、記録媒体制御部１４にその旨を通知し、記録媒体４からデータストリームの読み出しを停止する。またストリームバッファ３６は、補充前において最後に書き込まれているピクチャの続きからリングバッファ状にピクチャを順次補充していく。例えばバッファ状態ｏから、補充データＡを、最後のＢピクチャに続いてリングバッファ状に補充すると、バッファ状態ｐとなる。このバッファ状態ｐには、当該最後のＢピクチャに続くバッファの左端から補充データＡが順次補充されている。
【００５７】
次にバッファ状態ｐにおいて、ＭＰＥＧ伸張部３６は、点線四角で示される、先の残り３枚目に相当するＢピクチャから順に読み出して伸張する。そしてストリームバッファ３６は、バッファ状態ｐにおいて太線四角で示される残り３枚目のＢピクチャがＭＰＥＧ伸張部３６により読み出されるときに、補充データＢを補充する。この補充データＢのデータ量も、太線四角で示される残り３枚目のＢピクチャを含むＧＯＰ２先頭から一定ストリーム量（ｄａｔａ＿ａｄｄ）となる。この補充データＢを最後のＢピクチャに続いてリングバッファ状に補充するとバッファ状態ｑとなる。
【００５８】
次にバッファ状態ｑにおいて、ＭＰＥＧ伸張部３６は、点線四角で示される、先の残り３枚目に相当するＢピクチャから順に読み出して伸張する。そしてストリームバッファ３６は、バッファ状態ｑにおいて太線四角で示される残り３枚目のＢピクチャがＭＰＥＧ伸張部３６により読み出されるときに、補充データＣを補充する。この補充データＣのデータ量も、太線四角で示される残り３枚目のＢピクチャを含むＧＯＰ３先頭から一定ストリーム量（ｄａｔａ＿ａｄｄ）となる。この補充データＢを最後のＢピクチャに続いてリングバッファ状に補充するとバッファ状態ｒとなる。
【００５９】
バッファ状態ｒにおいても同様に各ピクチャを読み出し、補充データＤを補充することによりバッファ状態ｓとなる。
【００６０】
本発明では、ストリームバッファに対して補充データの補充を繰り返すことにより、ＦＯＲＷＡＲＤの可変速再生を実現することができる。また本発明では、ＧＯＰの先頭を起点とした一定ストリーム量（ｄａｔａ＿ａｄｄ）の補充データを順次補充する。すなわち、ストリームバッファ３６内部には、各ＧＯＰ先頭に位置し、かつ当該ＧＯＰを構成する各ピクチャを伸張する際に必須となるＩピクチャが常に格納されていることとなる。このため、可変速再生方向が、ＦＯＲＷＡＲＤからＲＥＶＥＲＳＥに切り換わる場合おいて、その切り換わり時にＭＰＥＧ伸張部３５により伸張されるピクチャを含むＧＯＰのＩピクチャは、ストリームバッファ３６内に格納されていることとなる。これにより、ＭＰＥＧ伸張部３６は、新たなデータの補充を待たずに、ストリームバッファ３６内に格納されているピクチャを瞬時に読み出して伸張することができ、可変速再生における様々なバリエーションに対してもスムーズに対応することができる。
【００６１】
なお、１倍速再生から、ＦＯＲＷＡＲＤによる可変速再生へ移行した場合における動作例は上述に限定されるものではない。例えばストリームバッファ３６に格納されているピクチャが残り３枚となったときに補充データを補充する場合のみならず、当該ピクチャが残りＮ枚（Ｎは任意の数）となったときに補充データを補充しても良い。ストリームバッファの容量が大きい場合には、Ｎを大きくすることにより、記録媒体４による補充動作時間を稼ぐことができ、高速かつスムーズな可変速再生を実現することができる。
【００６２】
また、可変速再生時において特に２倍速等の高速再生を行う場合には、ピクチャを適当に飛ばすことで上記実施の形態実現することができる。
次に、１倍速再生から、ＲＥＶＥＲＳＥによる可変速再生へ移行した場合におけるストリームバッファ３６の動作について説明をする。
【００６３】
図５は、ＦＯＲＷＡＲＤ可変速再生への移行前後におけるストリームバッファの状態を示している。図５中矢印方向が記録媒体４における記録位置を示しており、各記録位置には夫々データ量の異なるＧＯＰ（ＧＯＰ０〜ＧＯＰ５）が設けられている。また図５中右端は、当該ＧＯＰの各ピクチャを再生する際のストリームバッファ３６の状態（バッファ状態ｔ〜バッファ状態ｗ）を時系列で示している。
【００６４】
ちなみに”メディアＲｅａｄ”と表示されている太線の矢印は、記録媒体４においてどの記録位置が読み出されているかを示しており、記録媒体４が例えば磁気テープである場合において、磁気ヘッドが接触している位置に相当する。
【００６５】
ここで、ＧＯＰ３の途中からＧＯＰ４、並びにＧＯＰ５の一部までが入ったバッファ状態ｔの時点で一倍速再生から、例えばコマ送り等の可変速再生（ＲＥＶＥＲＳＥ）へ切り換えられた場合を考える。このとき、ＭＰＥＧ伸張部３５は、矢印により示される記録位置の方向にそってピクチャを読み出していた一倍速再生時と対照的に、当該矢印の反対方向であるＲＥＶＥＲＳＥ方向へ順次ピクチャを読み出して伸張する。例えば、バッファ状態ｔにおいて点線四角で示されるＢピクチャが読み出されている時に、一倍速再生から可変速再生へ移行した場合に、当該Ｂピクチャより、時間的に前に位置するＢピクチャ、その前に位置するＰピクチャ、さらにその前に位置するＢピクチャ、…の順で、時間的に前のピクチャを遡るようにして読み出す。
【００６６】
ここで各バッファ状態において、グループ化したピクチャ全てが現時点でストリームバッファ３６に一時記録されているＧＯＰを現ＧＯＰと定義する。本発明では、現ＧＯＰによりグループ化されたピクチャがストリームバッファ３６内において残り３枚となったとき、少なくとも当該現ＧＯＰより時間的に前に位置する前ＧＯＰのピクチャを補充する。
【００６７】
例えばバッファ状態ｔにおいて、グループ化したピクチャ全てがストリームバッファ３６に記録されている現ＧＯＰは、ＧＯＰ４である。このＧＯＰ４を構成するピクチャがストリームバッファ３６内において残り３枚となった時、時間的に前に位置する前ピクチャとして、ＧＯＰ３を補充する。
【００６８】
ちなみにこのとき、現ＧＯＰの先頭から６枚目のピクチャから前ＧＯＰを経て一定ストリーム量（ｄａｔａ＿ａｄｄ）遡った記録媒体４上の記録位置から各ピクチャを読み出して、前ＧＯＰを補充する。バッファ状態ｔの場合には、ＧＯＰ４の先頭から６枚目（現ＧＯＰの補充フレーム数）のＢピクチャからｄａｔａ＿ａｄｄ遡った記録媒体４上の記録位置から各ピクチャを読み出し、ストリームバッファ３６へ補充する。
【００６９】
ｄａｔａ＿ａｄｄは、現ＧＯＰの補充フレーム数をＰ（図５の例では６）とし、ＧＯＰの最大ピクチャ数をＭａｘ＿ＧＯＰとし、１倍速再生時における１フレーム時間に読み出す画像データ量をｄａｔａ＿１ｆｒａｍｅとし、ＶＢＶバッファのデータ占有量をｖｂｖ＿ｏｃｃｕｐａｎｃｙとしたとき、以下の（２）式により定義することができる。
ｄａｔａ＿ａｄｄ＝（Ｐ＋Ｍａｘ＿ＧＯＰ−１）×ｄａｔａ＿１ｆｒａｍｅ＋ｖｂｖ＿ｏｃｃｕｐａｎｃｙ　　　　　　　　（２）
この求めたｄａｔａ＿ａｄｄに基づく記録媒体４の記録位置から読み出しを開始することにより前ＧＯＰを補充データとしてストリームバッファ３６へ補充することができる。
【００７０】
このようにストリームバッファ３６は、取得した前ＧＯＰを補助データとし、これを、現ＧＯＰの先頭ピクチャの直前を起点としてＲＥＶＥＲＳＥ方向へリングバッファ状に補充する。バッファ状態ｔにおいて、現ＧＯＰの先頭ピクチャであるＩピクチャ直前からＲＥＶＥＲＳＥ方向へ、補充データＦとしてＧＯＰ３を順次補充することによりバッファ状態ｕとなる。
【００７１】
次に、バッファ状態ｕにおいて、ＭＰＥＧ伸張部３５は、点線四角で示される先の残り３枚目に相当するＢピクチャからＲＥＶＥＲＳＥ方向へ順に読み出して伸張する。そしてストリームバッファ３６は、バッファ状態ｕの現ＧＯＰにおいて太線四角で示される残り３枚目のＢピクチャがＭＰＥＧ伸張部３６により読み出されるときに、求めたｄａｔａ＿ａｄｄに基づく記録媒体４の記録位置から読み出しを開始し、補充データＧとしてＧＯＰ２をストリームバッファ３６へリングバッファ状に補充する。このＧＯＰ２が補充された結果、ストリームバッファ３６は、バッファ状態ｖとなる。
【００７２】
次に、バッファ状態ｖにおいて、ＭＰＥＧ伸張部３５は、点線四角で示される先の残り３枚目に相当するＢピクチャからＲＥＶＥＲＳＥ方向へ順に読み出して伸張する。そしてストリームバッファ３６は、バッファ状態ｕの現ＧＯＰにおいて太線四角で示される残り３枚目のＢピクチャがＭＰＥＧ伸張部３６により読み出されるときに、求めたｄａｔａ＿ａｄｄに基づく記録媒体４の記録位置から読み出しを開始し、補充データＨとしてＧＯＰ０とＧＯＰ１をストリームバッファ３６へリングバッファ状に補充する。このＧＯＰ０とＧＯＰ１が補充された結果、ストリームバッファ３６は、バッファ状態ｗとなる。
【００７３】
なお、このバッファ状態ｗでは、ＧＯＰ０とＧＯＰ１のデータ量が小さいため、補充データとして２つのＧＯＰが補充されているが、ＧＯＰ毎に付加されたＤＴＳを識別することにより、１ＧＯＰ毎にストリームバッファ３６へ補充してもよい。これにより、ストリームバッファ３６に上書きするデータ量を極力減らすことができる。
【００７４】
ちなみに、前ＧＯＰを補充データとしてストリームバッファ３６内へ補充する際に、前ＧＯＰの先頭から前ＧＯＰを構成するすべてのピクチャをストリームバッファ３６へ補充すべく、前ＧＯＰより時間的に前に位置するＧＯＰのピクチャについては、記録媒体４から読み出しても、ストリームバッファ３６内に流さないようにコントロールする。このコントロールは、例えばヘッダ解析を行うことにより、或いはＡＵＸに付加されたピクチャタイプ情報に基づき、ピクチャタイプを判別し、Ｉピクチャと判別した場合にＧＯＰの先頭として特定したり、ＧＯＰ先頭にＰｉｃｔｕｒｅＦｌａｇを入れることにより、ＧＯＰ先頭を特定してもよい。
【００７５】
補充データのデータ量は、現ＧＯＰの先頭ピクチャにおけるＤＴＳ（Ｄｅｃｏｄｉｎｇ　Ｔｉｍｅ　Ｓｔａｍｐ）をＤＴＳ＿ｃとし、当該先頭ピクチャのＶＢＶディレイをｖｂｖ＿ｄｅｌａｙ＿ｃとし、また前ＧＯＰの先頭ピクチャにおけるＤＴＳをＤＴＳ＿ｆとし、当該ピクチャのＶＢＶディレイをｖｂｖ＿ｄｅｌａｙ＿ｆとしたとき、以下の（３）式により表すことができる。
補充データのデータ量＝（ＤＴＳ＿ｃ−ｖｂｖ＿ｄｅｌａｙ＿ｃ）−（ＤＴＳ＿ｆ−ｖｂｖ＿ｄｅｌａｙ＿ｆ）　　（３）
また、補充データの補充を開始する際のストリームバッファ３６上のアドレス（開始ＡＤＤ）を、現ＧＯＰの先頭ピクチャにおけるストリームバッファ３６上のアドレス（現ＡＤＤ）、補充データのデータ量と、ストリームバッファ３６の容量に応じて決定してもよく、例えば以下の（４）式により求めても良い。
開始ＡＤＤ＝（現ＡＤＤ−補充データのデータ量＋ストリームバッファ３６の容量）％ストリームバッファ３６の容量　　（４）
ちなみにこの（４）式における％は、モジュロ計算を表す。
【００７６】
すなわち、この（４）式により求めた開始ＡＤＤに基づき、補充データを補充することにより、補充によりストリームバッファ３６において上書きされるデータ量を極力抑えることができる。これにより、ＲＥＶＥＲＳＥからＦＯＲＷＡＲＤに可変速方向が切り換わった場合においても、ＭＰＥＧ伸張部３５は、新たなデータの補充を待たずに、ストリームバッファ３６内に格納されているピクチャを瞬時に読み出して伸張することができ、可変速再生における様々なバリエーションに対してもスムーズに対応することができる。
【００７７】
なお、データ読出制御部３４は、ＲＥＶＥＲＳＥ時においても同様に、ピクチャが一定ストリーム量まで補充されたことを検知したときに、記録媒体制御部１４にその旨を通知し、記録媒体４からデータストリームの読み出しを停止する。
【００７８】
本発明では、ストリームバッファに対して補充データの補充を繰り返すことにより、ＦＯＲＷＡＲＤ方向へ一倍速再生が行われている場合においても、ＲＥＶＥＲＳＥの可変速再生へスムーズに切り換えることができる。特に本発明では、ＧＯＰの先頭を起点とした所定量の補充データを順次補充する。すなわち、ストリームバッファ３６内部には、各ＧＯＰ先頭に位置し、かつ当該ＧＯＰを構成する各ピクチャを伸張する際に必須となるＩピクチャが常に格納されていることとなる。このため、可変速再生方向が、ＲＥＶＥＲＳＥからＦＯＲＷＡＲＤに切り換わる場合おいて、その切り換わり時にＭＰＥＧ伸張部３５により伸張されるピクチャを含むＧＯＰのＩピクチャは、ストリームバッファ３６内に格納されていることとなる。これにより、ＭＰＥＧ伸張部３６は、新たなデータの補充を待たずに、ストリームバッファ３６内に格納されているピクチャを瞬時に読み出して伸張することができ、可変速再生における様々なバリエーションに対してもスムーズに対応することができる。
【００７９】
なお、１倍速再生から、ＲＥＶＥＲＳＥによる可変速再生へ移行した場合における動作例は上述に限定されるものではない。例えば現ＧＯＰによりグループ化されたピクチャがストリームバッファ３６内において残り３枚となったときに補充データを補充する場合のみならず、当該ピクチャが残りＭ枚（Ｍは任意の数）となったときに補充データを補充しても良い。ストリームバッファの容量が大きい場合には、Ｍを大きくすることにより、記録媒体４による補充動作時間を稼ぐことができ、高速かつスムーズな可変速再生を実現することができる。
【００８０】
また現ＧＯＰの補充フレーム数Ｐは６に限定されるものではない。ストリームバッファの容量が十分に大きい場合には、Ｐを大きくすることにより、補充動作時間を稼ぐことができ、高速かつスムーズな可変速再生を実現することができる。また、可変速再生時において特に２倍速等の高速再生を行う場合には、ピクチャを適当に飛ばすことで上記実施の形態実現することができる。
【００８１】
次に、可変速再生から、一倍速再生へ移行した場合におけるＳＴＣセット値計算部４０並びに自走器４１の動作について説明をする。
【００８２】
図６は、可変速再生から一倍速再生への移行する際の、各時刻に対するＳＴＣの変化を示した図である。図中点線は、記録媒体４から読み出した圧縮画像データのＳＴＣを示している。また図中実線は、データ読出制御部３４からＭＰＥＧ伸張部３５へ送信される圧縮画像データのＳＴＣを示している。
【００８３】
時刻ｔ２０から時刻ｔ２１までの可変速再生時では、同一のＳＴＣについて、記録媒体４から読み出した時刻と、ＭＰＥＧ伸張部３５へ送信される時刻はほぼ一致する。これは可変速再生時においても、一倍速再生と同様にＳＴＣの初期値を、記録媒体４から読み出した画像データのＳＴＣとタイミングを合わせて、かつＳＴＣセット値計算部４０を介して設定する必要があるが、可変速再生を実現する各速度に対して、その都度精度よくＳＴＣの初期値を設定するのは困難を極める。またＳＴＣセット値計算部４０及びＳＴＣ自走器４１において、可変速再生を実現する各速度に応じて１ｃｋ分もタイミングをずらさずに、しかも累積誤差が生じないように、ＳＴＣの設定を行うのは現実的に困難である。このため可変速再生時では、記録媒体４から読み出されて記憶部３３に格納された圧縮画像データ全てを、そのままデータ読出制御部３４へ出力することにする。換言すれば、リークメソッドにより、圧縮画像データをＭＰＥＧ伸張する。
【００８４】
次に、時刻ｔ２１において一時停止され、時刻ｔ２２において一倍速再生が始まる場合を考える。ここで時刻ｔ２１から時刻ｔ２２までの時間帯を移行時と定義する。ＳＴＣセット値計算部４０は、現在画面上に表示されているピクチャのＰＴＳ（ＰＴＳ＿ｓ）を、上記記録媒体４から読み出した圧縮画像データの移行時におけるＳＴＣ（ＳＴＣ＿ｍｅｄｉｕｍ）と、Ｓｙｓｔｅｍ＿ｄｅｌａｙと、移行に伴う遅延量（ｓｈｉｆｔ＿ｄｅｌａｙ）に基づいて比較し、当該比較した結果に基づいて初期値を設定する。具体的には、ＰＴＳ＿ｓと、ＳＴＣ＿ｍｅｄｉｕｍ−（ｓｈｉｆｔ＿ｄｅｌａｙ＋Ｓｙｓｔｅｍ＿ｄｅｌａｙ）とを比較した結果に基づいて初期値を決定する。
【００８５】
ちなみにｓｈｉｆｔ＿ｄｅｌａｙは、可変速再生から一倍速再生への移行に伴う遅延量であり、記録媒体４が磁気テープであれば、テープ速度を１倍へ制御するまでの時間に相当する。またこのｓｈｉｆｔ＿ｄｅｌａｙは、記録媒体４が磁気ディスクであれば、シーク等に要する時間に相当する。
【００８６】
図７は、（５）式が成立する場合における、一倍速再生時のＳＴＣ初期値の設定例を示している。
ＰＴＳ＿ｓ≧｛ＳＴＣ＿ｍｅｄｉｕｍ−（ｓｈｉｆｔ＿ｄｅｌａｙ＋Ｓｙｓｔｅｍ＿ｄｅｌａｙ）｝　　（５）
このとき、記録媒体制御部３４は、時刻ｔ２２において、記録媒体４からデータストリームの読み出しを、再生を可変速再生から一倍速再生へ、ピクチャ単位で或いはＧＯＰ（Ｇｒｏｕｐ　ｏｆ　Ｐｉｃｔｕｒｅｓ）単位で切り換える。ＳＴＣセット値計算部４０は、一倍速再生時におけるＳＴＣの初期値を（６）式により設定する。
初期値＝ＳＴＣ＿ｍｅｄｉｕｍ−（ｓｈｉｆｔ＿ｄｅｌａｙ＋Ｓｙｓｔｅｍ＿ｄｅｌａｙ）　　（６）
これにより、ＳＴＣ自走器４１は、一倍速再生時において、（６）式により定義されるＳＴＣの初期値から線形に増加させることにより、新たなＳＴＣを生成することができる。また、図７に示すように、ｔ２２において一倍速再生に移行すると、ｓｈｉｆｔ＿ｄｅｌａｙにより、ＳＴＣの立ち上がりは緩やかになるが、（６）式により定義される初期値を設定することにより、ｓｈｉｆｔ＿ｄｅｌａｙ分を考慮しつつ、Ｓｙｓｔｅｍ＿ｄｅｌａｙ時間経過したＳＴＣを生成することができる。これにより、一倍速再生に移行した後においても、記録媒体４から読み出される圧縮画像データのＳＴＣに対して一定のＳｙｓｔｅｍ＿ｄｅｌａｙ分を遅延させることができる。
【００８７】
また本発明では、ＭＰＥＧ伸張部３５により伸張されたＶｉｄｅｏデータについて、ＳＴＣ自走器４１が生成するＳＴＣを監視しつつ、出力時刻情報に含まれるＳＴＣ時刻に一致したピクチャを表示する。これにより、データ読出制御部３４からＭＰＥＧ伸張部３５へ送信される圧縮画像データについて、Ｓｙｓｔｅｍ＿ｄｅｌａｙ分を遅延させた一倍速再生へ移行するｔ２３までの時間帯においても、一倍速再生の状態で、各ピクチャを画面上に表示させることができる。これにより、一倍速再生へ移行する際に１枚もスキップさせることなく、各ピクチャを画面上に表示させることができ、しかも一倍速再生へ素早く移行させることができるため、実際にユーザに対して表示する画像品質を向上させることができる。
【００８８】
なお、ＴＳエンコーダ４５は、可変速再生時において、ＴＳパケット化を行わない。これは、ＴＳエンコーダ４５に対して、リークメソッドにより圧縮画像データが供給されることになるため、ＳＴＣ自走器３１から送信されるＳＴＣ情報に含まれるＳＴＣと、圧縮画像データとの間で時間的に同期をとることができないからである。このためＴＳエンコーダ４５は、一倍速再生へ移行するＳＴＣ（図７中ＳＴＣ＿ａ）以上において、ＴＳパケット化を行うこととする。
【００８９】
図８は、（７）式が成立する場合における、一倍速再生時のＳＴＣ初期値の設定例を示している。
ＰＴＳ＿ｓ＜｛ＳＴＣ＿ｍｅｄｉｕｍ−（ｓｈｉｆｔ＿ｄｅｌａｙ＋Ｓｙｓｔｅｍ＿ｄｅｌａｙ）｝　　（７）
このとき、ＳＴＣセット値計算部４０は、一倍速再生時におけるＳＴＣの初期値をＰＴＳ＿ｓとして設定する。
【００９０】
すなわち（７）式が成立する場合は、上述したｓｈｉｆｔ＿ｄｅｌａｙに加えて、可変速再生において画面上に表示されている画像のＰＴＳを一致させるべく調整値（ａｄｊｕｓｔ＿ｄｅｌａｙ）を設定する必要がある。この調整値は以下の（８）式により表すことができる。
ａｄｊｕｓｔ＿ｄｅｌａｙ＝（ＳＴＣ＿ｍｅｄｉｕｍ−ＰＴＳ＿ｓ）−（ｓｈｉｆｔ＿ｄｅｌａｙ＋Ｓｙｓｔｅｍ＿ｄｅｌａｙ）　　（８）
このとき、記録媒体制御部３４は、ａｄｊｕｓｔ＿ｄｅｌａｙ分遅らせた時刻において、記録媒体４からデータストリームの読み出しを、再生を可変速再生から一倍速再生へ、ピクチャ単位で或いはＧＯＰ（Ｇｒｏｕｐ　ｏｆ　Ｐｉｃｔｕｒｅｓ）単位で切り換える。また、ＳＴＣ自走器４１は、一倍速再生時において、ＰＴＳ＿ｓとして定義されるＳＴＣの初期値から線形に増加させることにより、新たなＳＴＣを生成することができる。また（７）式が成立する場合には、図８に示すようにｔ３１において一倍速再生に移行すると、ｓｈｉｆｔ＿ｄｅｌａｙによりＳＴＣの立ち上がりは緩やかになり、さらにａｄｊｕｓｔ＿ｄｅｌａｙが生じることとなるが、ＳＴＣ自走器４１は、かかる遅延分を考慮しつつ、ＳＴＣを生成することができる。これにより、一倍速再生に移行した後においても、記録媒体４から読み出される圧縮画像データのＳＴＣに対して一定のＳｙｓｔｅｍ＿ｄｅｌａｙ分を遅延させることができる。
【００９１】
また、この（７）式が成立する場合においても同様に、ＭＰＥＧ伸張部３５により伸張されたＶｉｄｅｏデータについて、ＳＴＣ自走器４１が生成するＳＴＣを監視しつつ、出力時刻情報に含まれるＰＴＳに一致したピクチャを表示する。これにより、データ読出制御部３４からＭＰＥＧ伸張部３５へ送信される圧縮画像データについて、Ｓｙｓｔｅｍ＿ｄｅｌａｙ分を遅延させた一倍速再生へ移行するｔ３２までの時間帯においても、一倍速再生の状態で、各ピクチャを画面上に表示させることができる。これにより、一倍速再生へ移行する際に１枚もスキップさせることなく、各ピクチャを画面上に表示させることができ、しかも一倍速再生へ素早く移行させることができるため、実際にユーザに対して表示する画像品質を向上させることができる。
【００９２】
なお、式（７）が成立する場合においても、ＴＳエンコーダ４５は、可変速再生時において、ＴＳパケット化を行わない。これは、ＴＳエンコーダ４５に対して、リークメソッドにより圧縮画像データが供給されることになるため、ＳＴＣ自走器３１から送信されるＳＴＣ情報に含まれるＳＴＣと、圧縮画像データとの間で時間的に同期をとることができないからである。このためＴＳエンコーダ４５は、一倍速再生へ移行するＳＴＣ（図８中ＳＴＣ＿ａ）以上において、ＴＳパケット化を行うことにする。
【００９３】
【発明の効果】
以上詳細に説明したように、本発明に係る画像データ再生装置及び方法は、ＧＯＰの先頭を起点とした一定ストリーム量の補充データを順次補充する。このため、可変速再生方向が、ＦＯＲＷＡＲＤからＲＥＶＥＲＳＥに切り換わる場合おいて、その切り換わり時にＭＰＥＧ伸張部により伸張されるピクチャを含むＧＯＰのＩピクチャは、ストリームバッファ内に格納されていることとなるため、ＭＰＥＧ方式においてスムーズな可変速再生を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明を適用した記録再生装置の構成を説明するための図である。
【図２】記録位置に対応したＳＴＣと、ＶＢＶバッファのデータ占有量との関係を示した図である。
【図３】記録媒体から読み出したＳＴＣと、ＳＴＣ自走器により生成されたＳＴＣとの関係を示した図である。
【図４】一倍速再生から、ＦＯＲＷＡＲＤによる可変速再生へ移行した場合におけるストリームバッファの動作について説明するための図である。
【図５】一倍速再生から、ＲＥＶＥＲＳＥによる可変速再生へ移行した場合におけるストリームバッファの動作について説明するための図である。
【図６】可変速再生から一倍速再生への移行する際の、各時刻に対するＳＴＣの変化を示した図である。
【図７】一倍速再生時のＳＴＣ初期値の設定例を示した図である。
【図８】一倍速再生時のＳＴＣ初期値の他の設定例を示した図である。
【図９】記録媒体に記録されるデータストリームの例を示した図である。
【符号の説明】
１　記録再生装置、１０　記録系、１１　ＭＰＥＧ圧縮部、１２　ＤＲＡＭ、１３　ＤＲＡＭ読出制御部、１４　記録媒体制御部、１５　ＳＴＣ発生器、１６ＥＴＮ付加部、１７　Ａｕｄｉｏ圧縮部、１８　混合器、１９　ＥＣＣエンコーダ、３０　再生系、３１　ＥＣＣデコーダ、３２　画像データ分離部、３３　記憶部、３４　データ読出制御部、３５　ＭＰＥＧ伸張部、３６　ストリームバッファ、３７　ベースバンドバッファ、３８　ＡＵＸ分離部、３９　ＥＴＮ取得部、４０　ＳＴＣセット値計算部、４１　ＳＴＣ自走器、４２　ＳＴＣ比較部、４３　音声データ分離部、４４　Ａｕｄｉｏ伸張部、４５　ＴＳエンコーダ

Claims (26)

1. ＭＰＥＧ（Ｍｏｖｉｎｇ　Ｐｉｃｔｕｒｅ　Ｅｘｐｅｒｔｓ　Ｇｒｏｕｐ）方式により記録媒体上へ記録された画像データを再生する画像データ再生装置において、
   先頭がＩピクチャで始まるＧＯＰ（Ｇｒｏｕｐ　ｏｆ　Ｐｉｃｔｕｒｅｓ）によりグループ化された上記画像データを一時記憶するストリームバッファと、
   ＦＯＲＷＡＲＤ再生時において、上記ストリームバッファに一時記憶された上記画像データを、前ピクチャから順に読み出して復号化する復号手段と、
   記録媒体から取得した画像データを上記ストリームバッファへ補充するデータ補充手段とを備え、
   上記データ補充手段は、上記ストリームバッファに一時記憶されている上記画像データが上記復号手段により読み出されて残りＮフレームとなったときに、その残りＮフレーム目の画像データを含むＧＯＰの先頭から所定量の画像データを補充すること
   を特徴とする画像データ再生装置。
2. 上記データ補充手段は、上記ストリームバッファの容量に応じた所定量の画像データを補充すること
   を特徴とする請求項１記載の画像データ再生装置。
3. 上記データ補充手段は、上記画像データを、既に上記ストリームバッファへ補充された最後のピクチャに続いて、リングバッファ状に補充すること
   を特徴とする請求項１記載の画像データ再生装置。
4. 上記データ補充手段は、上記ストリームバッファに一時記憶されている上記画像データが上記復号手段により読み出されて残り３フレームとなったときに、その残り３フレーム目の画像データを含むＧＯＰの先頭から所定量の画像データを補充すること
   を特徴とする請求項１記載の画像データ再生装置。
5. ＦＯＲＷＡＲＤ再生からＲＥＶＥＲＳＥ再生へ切り換えられた場合において、
   上記復号手段は、上記ストリームバッファに一時記憶された上記画像データを、後ピクチャから順に読み出して復号化し、
   上記データ補充手段は、グループ化したピクチャ全てが上記ストリームバッファに現時点で一時記録されている現ＧＯＰにおいて、上記復号手段により読み出されて残りＭフレームとなったときに、少なくとも当該現ＧＯＰの前に位置する前ＧＯＰの画像データを補充すること
   を特徴とする請求項１記載の画像データ再生装置。
6. ＭＰＥＧ方式により圧縮符号化された画像データを復号化して再生する画像データ再生装置において、
   先頭がＩピクチャで始まるＧＯＰによりグループ化された上記画像データを一時記憶するストリームバッファと、
   ＲＥＶＥＲＳＥ再生時において、上記ストリームバッファに一時記憶された上記画像データを、後ピクチャから順に読み出して復号化する復号手段と、
   記録媒体から取得した画像データを上記ストリームバッファへ補充するデータ補充手段とを備え、
   上記データ補充手段は、グループ化したピクチャ全てが現時点で上記ストリームバッファに一時記録されている現ＧＯＰにおいて、上記復号手段により読み出されて残りＭフレームとなったときに、少なくとも当該現ＧＯＰの前に位置する前ＧＯＰの画像データを補充すること
   を特徴とする画像データ再生装置。
7. 上記データ補充手段は、上記前ＧＯＰの画像データに加えて、さらに上記現ＧＯＰの先頭からＰフレーム分の画像データを補充すること
   を特徴とする請求項６記載の画像データ再生装置。
8. 上記データ補充手段は、上記現ＧＯＰの補充フレーム数をＰとし、ＧＯＰの最大ピクチャ数をＭａｘ＿ＧＯＰとし、１倍速再生時における１フレーム時間に読み出す画像データ量をｄａｔａ＿１ｆｒａｍｅとし、ＶＢＶ（Ｖｉｄｅｏ　Ｂｕｆｆｅｒｉｎｇ　Ｖｅｒｉｆｉｅｒ）バッファのデータ占有量をｖｂｖ＿ｏｃｃｕｐａｎｃｙとしたとき、（Ｐ＋Ｍａｘ＿ＧＯＰ−１）×ｄａｔａ＿１ｆｒａｍｅ＋ｖｂｖ＿ｏｃｃｕｐａｎｃｙとして定義される加算データ量（ｄａｔａ＿ａｄｄ）を算出し、当該ｄａｔａ＿ａｄｄに基づく上記記録媒体の記録位置から読み出しを開始することにより上記画像データを取得すること
   を特徴とする請求項７記載の画像データ再生装置。
9. 上記データ補充手段は、上記現ＧＯＰの先頭ピクチャにおけるＤＴＳ（Ｄｅｃｏｄｉｎｇ　Ｔｉｍｅ　Ｓｔａｍｐ）をＤＴＳ＿ｃとし、当該先頭ピクチャのＶＢＶディレイをｖｂｖ＿ｄｅｌａｙ＿ｃとし、また前ＧＯＰの先頭ピクチャにおけるＤＴＳをＤＴＳ＿ｆとし、当該先頭ピクチャのＶＢＶディレイをｖｂｖ＿ｄｅｌａｙ＿ｆとしたとき、上記補充する画像データのデータ量を（ＤＴＳ＿ｃ−ｖｂｖ＿ｄｅｌａｙ＿ｃ）−（ＤＴＳ＿ｆ−ｖｂｖ＿ｄｅｌａｙ＿ｆ）とすること
   を特徴とする請求項６記載の画像データ再生装置。
10. 上記データ補充手段は、画像データの補充を開始する際のストリームバッファ上のアドレスを、現ＧＯＰの先頭ピクチャにおける上記ストリームバッファのアドレスと、補充する画像データのデータ量と、上記ストリームバッファの容量に応じて決定すること
    を特徴とする請求項６記載の画像データ再生装置。
11. 上記データ補充手段は、上記画像データを、リングバッファ状に補充すること
    を特徴とする請求項６記載の画像データ再生装置。
12. 上記データ補充手段は、グループ化したピクチャ全てが上記ストリームバッファに一時記録されている現ＧＯＰにおいて、上記復号手段により読み出されて残り３フレームとなったときに、少なくとも当該現ＧＯＰの前に位置する前ＧＯＰの画像データを当該前ＧＯＰを構成する先頭ピクチャから順に補充し、さらに上記現ＧＯＰの先頭から６フレーム分の画像データを補充すること
    を特徴とする請求項７記載の画像データ再生装置。
13. ＲＥＶＥＲＳＥ再生からＦＯＲＷＡＲＤ再生へ切り換えられた場合において、
    上記復号手段は、上記ストリームバッファに一時記憶された上記画像データを、前ピクチャから順に読み出して復号化し、
    上記データ補充手段は、上記ストリームバッファに一時記憶されている上記画像データが上記復号手段により読み出されて残りＮフレームとなったときに、その残りＮフレーム目の画像データを含むＧＯＰの先頭から所定量の画像データを補充すること
    を特徴とする請求項６記載の画像データ再生装置。
14. ＭＰＥＧ（Ｍｏｖｉｎｇ　Ｐｉｃｔｕｒｅ　Ｅｘｐｅｒｔｓ　Ｇｒｏｕｐ）方式により記録媒体上へ記録された画像データを再生する画像データ再生方法において、
    先頭がＩピクチャで始まるＧＯＰ（Ｇｒｏｕｐ　ｏｆ　Ｐｉｃｔｕｒｅｓ）によりグループ化された上記画像データをストリームバッファに一時記憶させる一時記憶ステップと、
    ＦＯＲＷＡＲＤ再生時において、上記ストリームバッファに一時記憶された上記画像データを、前ピクチャから順に読み出して復号化する復号ステップと、
    記録媒体から取得した画像データを上記ストリームバッファへ補充するデータ補充ステップとを有し、
    上記データ補充ステップでは、上記ストリームバッファに一時記憶されている上記画像データが上記復号ステップにおいて読み出されて残りＮフレームとなったときに、その残りＮフレーム目の画像データを含むＧＯＰの先頭から所定量の画像データを補充すること
    を特徴とする画像データ再生方法。
15. 上記データ補充ステップでは、上記ストリームバッファの容量に応じた所定量の画像データを補充すること
    を特徴とする請求項１４記載の画像データ再生方法。
16. 上記データ補充ステップでは、上記画像データを、既に上記ストリームバッファへ補充された最後のピクチャに続いて、リングバッファ状に補充すること
    を特徴とする請求項１４記載の画像データ再生方法。
17. 上記データ補充ステップでは、上記ストリームバッファに一時記憶されている上記画像データが上記復号ステップにおいて読み出されて残り３フレームとなったときに、その残り３フレーム目の画像データを含むＧＯＰの先頭から所定量の画像データを補充すること
    を特徴とする請求項１４記載の画像データ再生方法。
18. ＦＯＲＷＡＲＤ再生からＲＥＶＥＲＳＥ再生へ切り換えられた場合において、
    上記復号ステップでは、上記ストリームバッファに一時記憶された上記画像データを、後ピクチャから順に読み出して復号化し、
    上記データ補充ステップでは、グループ化したピクチャ全てが上記ストリームバッファに現時点で一時記録されている現ＧＯＰにおいて、上記復号ステップにおいて読み出されて残りＭフレームとなったときに、少なくとも当該現ＧＯＰの前に位置する前ＧＯＰの画像データを補充すること
    を特徴とする請求項１４記載の画像データ再生方法。
19. ＭＰＥＧ方式により圧縮符号化された画像データを復号化して再生する画像データ再生方法において、
    先頭がＩピクチャで始まるＧＯＰによりグループ化された上記画像データをストリームバッファへ一時記憶させる一時記憶ステップと、
    ＲＥＶＥＲＳＥ再生時において、上記ストリームバッファに一時記憶された上記画像データを、後ピクチャから順に読み出して復号化する復号ステップと、
    記録媒体から取得した画像データを上記ストリームバッファへ補充するデータ補充ステップとを有し、
    上記データ補充ステップでは、グループ化したピクチャ全てが現時点で上記ストリームバッファに一時記録されている現ＧＯＰにおいて、上記復号手段により読み出されて残りＭフレームとなったときに、少なくとも当該現ＧＯＰの前に位置する前ＧＯＰの画像データを補充すること
    を特徴とする画像データ再生方法。
20. 上記データ補充ステップでは、上記前ＧＯＰの画像データに加えて、さらに上記現ＧＯＰの先頭からＰフレーム分の画像データを補充すること
    を特徴とする請求項１９記載の画像データ再生方法。
21. 上記データ補充ステップでは、上記現ＧＯＰの補充フレーム数をＰとし、ＧＯＰの最大ピクチャ数をＭａｘ＿ＧＯＰとし、１倍速再生時における１フレーム時間に読み出す画像データ量をｄａｔａ＿１ｆｒａｍｅとし、ＶＢＶ（Ｖｉｄｅｏ　Ｂｕｆｆｅｒｉｎｇ　Ｖｅｒｉｆｉｅｒ）バッファのデータ占有量をｖｂｖ＿ｏｃｃｕｐａｎｃｙとしたとき、（Ｐ＋Ｍａｘ＿ＧＯＰ−１）×ｄａｔａ＿１ｆｒａｍｅ＋ｖｂｖ＿ｏｃｃｕｐａｎｃｙとして定義される加算データ量（ｄａｔａ＿ａｄｄ）を算出し、当該ｄａｔａ＿ａｄｄに基づく上記記録媒体の記録位置から読み出しを開始することにより上記画像データを取得すること
    を特徴とする請求項２０記載の画像データ再生方法。
22. 上記データ補充ステップでは、上記現ＧＯＰの先頭ピクチャにおけるＤＴＳ（Ｄｅｃｏｄｉｎｇ　Ｔｉｍｅ　Ｓｔａｍｐ）をＤＴＳ＿ｃとし、当該先頭ピクチャのＶＢＶディレイをｖｂｖ＿ｄｅｌａｙ＿ｃとし、また前ＧＯＰの先頭ピクチャにおけるＤＴＳをＤＴＳ＿ｆとし、当該先頭ピクチャのＶＢＶディレイをｖｂｖ＿ｄｅｌａｙ＿ｆとしたとき、上記補充する画像データのデータ量を（ＤＴＳ＿ｃ−ｖｂｖ＿ｄｅｌａｙ＿ｃ）−（ＤＴＳ＿ｆ−ｖｂｖ＿ｄｅｌａｙ＿ｆ）とすること
    を特徴とする請求項１９記載の画像データ再生方法。
23. 上記データ補充ステップでは、画像データの補充を開始する際のストリームバッファ上のアドレスを、現ＧＯＰの先頭ピクチャにおける上記ストリームバッファのアドレスと、補充する画像データのデータ量と、上記ストリームバッファの容量に応じて決定すること
    を特徴とする請求項１９記載の画像データ再生方法。
24. 上記データ補充ステップでは、上記画像データを、リングバッファ状に補充すること
    を特徴とする請求項１９記載の画像データ再生方法。
25. 上記データ補充ステップでは、グループ化したピクチャ全てが上記ストリームバッファに一時記録されている現ＧＯＰにおいて、上記復号ステップにおいて読み出されて残り３フレームとなったときに、少なくとも当該現ＧＯＰの前に位置する前ＧＯＰの画像データを、当該前ＧＯＰを構成する先頭ピクチャから順に補充し、さらに上記現ＧＯＰの先頭から６フレーム分の画像データを補充すること
    を特徴とする請求項２０記載の画像データ再生方法。
26. ＲＥＶＥＲＳＥ再生からＦＯＲＷＡＲＤ再生へ切り換えられた場合において、
    上記復号ステップでは、上記ストリームバッファに一時記憶された上記画像データを、前ピクチャから順に読み出して復号化し、
    上記データ補充ステップでは、上記ストリームバッファに一時記憶されている上記画像データが上記復号ステップにおいて読み出されて残りＮフレームとなったときに、その残りＮフレーム目の画像データを含むＧＯＰの先頭から所定量の画像データを補充すること
    を特徴とする請求項１９記載の画像データ再生方法。

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