JP2005045698A - Device for creating data for special reproduction - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は特殊再生用データ作成装置に係り、特に画像圧縮方式の国際標準規格であるMPEG2(Moving Picture Experts Group 2)データを磁気テープ等の記録媒体に記録再生するディジタルVCR(ビデオ・カセット・レコーダ)において、記録時とは異なる速度で再生するための特殊再生用データを、通常再生用データとは別に作成する特殊再生用データ作成装置に関する。
BACKGROUND OF THE
磁気テープ等の記録媒体にディジタル情報信号を記録し再生するディジタルVCRでは、情報信号をMPEG2により圧縮符号化したディジタル情報信号を記録し再生する。ここで、MPEG2による符号化は、よく知られているように、動き補償予測、DCT(離散コサイン)変換、エントロピー符号化を採用していて、ピクチャと呼ばれるフレーム単位で符号化データを伝送する。 In a digital VCR that records and reproduces a digital information signal on a recording medium such as a magnetic tape, a digital information signal obtained by compressing and encoding the information signal by MPEG2 is recorded and reproduced. Here, as is well known, encoding by MPEG2 employs motion compensation prediction, DCT (discrete cosine) conversion, and entropy encoding, and transmits encoded data in units of frames called pictures.
上記のピクチャはIピクチャ、Pピクチャ及びBピクチャの3種類に分類される。Iピクチャは、原画像と同じ順序で符号化されるフレーム内符号化画像であり、Iピクチャ単独で1枚のフレームに再構成可能である。Pピクチャは、時間的に先(過去)のIピクチャまたはPピクチャから予測するフレーム間順方向予測符号化画像である。Bピクチャは、時間的に後(未来)及び先(過去)のIピクチャまたはPピクチャから予測するフレーム間双方向予測符号化画像である。 The above pictures are classified into three types: I pictures, P pictures, and B pictures. An I picture is an intra-frame encoded image that is encoded in the same order as the original image, and can be reconstructed into a single frame by the I picture alone. A P picture is an inter-frame forward prediction encoded image that is predicted from a temporally previous (past) I picture or P picture. A B picture is an interframe bi-directional predictive encoded image that is predicted from a temporally later (future) and earlier (past) I picture or P picture.
上記の3種類のピクチャは、適切に組み合わされてGOP(Group of Picture)を構成して伝送される。ここで、GOPはランダムアクセスの単位であり、図4に示すように、1GOPには一枚のIピクチャが含まれ、Iピクチャから始まり次のIピクチャの直前のピクチャまでからなる複数のピクチャから構成される。また、1GOP内にはIピクチャ又はPピクチャの間に、図4の例では2枚のBピクチャが挿入されている。同図の矢印は、予測の方向を示しており、Pピクチャ、Bピクチャを再構成するためには、それらの予測の基になるフレーム(ピクチャ)のデータが必要であるので、Pピクチャ、Bピクチャは単独で再構成することはできない。また、各ピクチャの符号化データ量は固定でないため、記録するテープ上の位置と画像の位置は一定ではない。 The above three types of pictures are appropriately combined to form a GOP (Group of Picture) and transmitted. Here, GOP is a unit of random access, and as shown in FIG. 4, one GOP includes one I picture, and includes a plurality of pictures including an I picture and a picture immediately before the next I picture. Composed. In one GOP, two B pictures are inserted between I pictures or P pictures in the example of FIG. The arrows in the figure indicate the direction of prediction, and in order to reconstruct the P picture and B picture, the data of the frame (picture) that is the basis of those predictions is necessary. A picture cannot be reconstructed alone. Also, since the encoded data amount of each picture is not fixed, the position on the tape to be recorded and the position of the image are not constant.
ここでは、Iピクチャの符号化方式のみ図5の符号化装置の一例のブロック図と共に簡単に説明する。入力された原画像は、図5のDCT部1で離散コサイン変換(DCT:Discrete Cosine Transform)され、量子化器2に送られる。DCT変換された係数は量子化器2で量子化スケールの値にしたがって量子化され可変長符号化(VLC:Variable Length Coding)器3へ送られる。VLC器3は量子化されたDCT係数のうち、出現確率の高いものは短い符号を、出現確率の低いものは長い符号を割り当てる可変長符号化を行うことで、統計的冗長度を削減した圧縮データを生成して出力する。
Here, only the I picture encoding method will be briefly described together with a block diagram of an example of the encoding apparatus of FIG. The input original image is subjected to discrete cosine transform (DCT: Discrete Cosine Transform) by the
次に、上記のような圧縮データ(MPEGデータ)をディジタルVCR(DVCR:Digital Video Cassette Recorder)に記録する際のフォーマット(HDディジタルVCR協議会規格)について簡単に説明する。 Next, a format (HD digital VCR conference standard) for recording the compressed data (MPEG data) as described above on a digital VCR (DVCR: Digital Video Cassette Recorder) will be briefly described.
図6はこのHDディジタルVCR協議会規格の記録フォーマットを示す。同図において、走行するカセット式磁気テープに対して回転ヘッドによりディジタル信号の記録再生を行うVCRにより、テープ走行方向に対して長手方向が傾斜した各トラックが磁気テープ上に形成され、その各トラックは、インサート情報とトラック情報からなるITIエリアと、音声データエリア、映像データエリア、サブコードデータエリアで構成される。音声、映像等のデータはシンクブロック単位で記録される。ただし、MPEGデータは映像データエリアのみに記録される。 FIG. 6 shows the recording format of the HD digital VCR conference standard. In the same figure, each track whose longitudinal direction is inclined with respect to the tape running direction is formed on the magnetic tape by a VCR which records and reproduces a digital signal with a rotary head on a running cassette type magnetic tape. Consists of an ITI area composed of insert information and track information, an audio data area, a video data area, and a subcode data area. Data such as audio and video is recorded in sync block units. However, MPEG data is recorded only in the video data area.
映像データエリアは図6及び図7のように通常再生用データエリア(NPA)と高速再生等の特殊再生用データエリア(TPA)に分けられる。NPAとTPAが分けられている理由を説明する。特殊再生用データエリア(TPA)がなかった場合、映像データエリアには全て通常再生用データが記録される。この場合、早送り再生等の要求のため記録時と異なるテープ・ヘッド間相対速度で再生すると、第1、第2の回転ヘッドは図6にHA、HBで示すような複数本の記録トラックをまたぐ走査軌跡を交互に描いて走行することになり、当然MPEGデータは部分的にしか獲得できなくなる。 As shown in FIGS. 6 and 7, the video data area is divided into a normal playback data area (NPA) and a special playback data area (TPA) such as high-speed playback. The reason why NPA and TPA are separated will be described. When there is no special reproduction data area (TPA), all the normal reproduction data is recorded in the video data area. In this case, when the reproduction is performed at a tape-head relative speed different from that for recording due to a request for fast-forward reproduction or the like, the first and second rotary heads straddle a plurality of recording tracks as indicated by HA and HB in FIG. Traveling with alternating scanning trajectories, of course, MPEG data can only be partially acquired.
MPEGデータは前述の通り、Pピクチャ及びBピクチャの各データは単独では再構成できないので、上記の特殊再生の場合、独立して復号できるIピクチャのみを用いて特殊再生画像を得ることとなるが、再生されるIピクチャのデータは画面上では連続していなくて断片的なデータであり、しかも可変長符号化データであるので画面上のデータの位置と磁気テープ上の位置とは対応していないため、長時間再生できないこともあり、特殊再生画像はそのままでは極めて見づらいものとなる。 As described above, since MPEG data cannot be reconstructed by itself, the P picture and B picture data cannot be reconstructed alone. In the case of the above special reproduction, a special reproduction image can be obtained using only an I picture that can be decoded independently. The reproduced I picture data is not continuous on the screen and is fragmentary data. Moreover, since it is variable length encoded data, the position of the data on the screen does not correspond to the position on the magnetic tape. Therefore, it may not be possible to reproduce for a long time, and the specially reproduced image is very difficult to see as it is.
そこで、特定の倍速で再生した時には必ず回転ヘッドがトレースする位置、つまり、データが読み取れるエリアをTPAとしてトラック内に確保し、そこにIピクチャを特殊再生用データとして記録するのである。特殊再生用データの作成は、放送されてくるMPEGトランスポートストリームをNPAにそのまま記録すると同時に行われる。 Therefore, a position where the rotary head traces, that is, an area where data can be read, is always ensured in the track as TPA, and an I picture is recorded there as special reproduction data. The special reproduction data is created at the same time as the recorded MPEG transport stream is directly recorded on the NPA.
次に、MPEGトランスポートストリームについて図8を用いて簡単に説明する。MPEGトランスポートストリーム(MPEG−TS)では、各放送局から送られてくる多種類の番組(プログラム)または、多種類のカメラで撮った画像を音声、文字等を多重化して伝送することが可能である。このMPEG−TSにおける番組(プログラム)の指定方法は以下のとおり2段階のポインタを使用する。 Next, the MPEG transport stream will be briefly described with reference to FIG. With MPEG Transport Stream (MPEG-TS), it is possible to multiplex and transmit audio, text, etc. of various types of programs (programs) sent from each broadcasting station or images taken by various types of cameras. It is. This MPEG-TS program (program) designation method uses two-level pointers as follows.
最初に、図8(A)に示すトランスポートパケットのトランスポートのパケット識別信号(PID)がPID=0であるパケット内に含まれる、プログラム・アソシエーション・テーブル(PAT)が参照される。このテーブルには、図8(B)に示すように、各プログラムを示すプログラムナンバーと、各PMT(プログラム・マップ・テーブル)を含むトランスポートパケットのPIDを関連付けた表が記載されている。 First, a program association table (PAT) included in a packet whose transport packet identification signal (PID) of the transport packet shown in FIG. 8A is PID = 0 is referred to. In this table, as shown in FIG. 8B, a table in which the program number indicating each program is associated with the PID of the transport packet including each PMT (program map table) is described.
PMTとは、図8(C)に示すように、各プログラムのエレメンタリーストリーム(画像、音声、文字情報等の個々のストリーム)が伝送されているトランスポートパケットのPIDやクロックを含むパケットのPID等の情報が記載されたテーブルである。従って、PATを参照して所望のプログラムのプログラムナンバーを指定すると、次にそのプログラムナンバーのPIDに含まれるPMTを参照し、所望のプログラムの各エレメンタリーストリームが伝送されているPIDを得て、各プログラムの画像、音声、文字情報等が得られる。 As shown in FIG. 8C, the PMT is a PID of a transport packet in which an elementary stream of each program (individual streams of images, sounds, character information, etc.) is transmitted or a PID of a packet including a clock. It is a table in which information such as is described. Therefore, when the program number of the desired program is designated with reference to the PAT, the PMT included in the PID of the program number is then referred to, and the PID in which each elementary stream of the desired program is transmitted is obtained. Images, sounds, character information, etc. of each program are obtained.
次に、従来の特殊再生用データの作成装置について、図9のブロック図と共に説明する。まず、特定のプログラムを記録する場合について説明する。入力端子11から入力されたMPEG−TSは、プログラム抜き出し回路12に供給され、ここで記録したい特定のプログラムのデータが抽出される。この特定のプログラムのデータは、上記のトランスポートストリームからの指定のプログラム獲得方法で述べたとおり、画像、音声、文字情報等のストリームが多重化されているデータである。この特定のプログラムのデータは、通常速度で再生するためのデータとしてNPAに記録するため、NPバッファ13に一旦書き込まれる。
Next, a conventional special reproduction data creation apparatus will be described with reference to the block diagram of FIG. First, a case where a specific program is recorded will be described. The MPEG-TS input from the
一方、プログラム抜き出し回路12により抽出された特定のプログラムのデータには、前述のように画像、音声、文字情報等のストリームが多重化されているため、画像ストリーム抜き出し回路14によって画像ストリームのみを抜き出し、特定プログラムの画像信号のみを含むストリームを出力する。抜き出されたこの画像ストリームは、画像復号化回路15において画像信号に復号化された後、画像メモリ16に一旦蓄積される。画像メモリ16に蓄積後、読み出された画像データは、画像TPデータ作成回路17で符号化ストリームに生成されて、特殊再生用データ(TPデータ)としてTPバッファ18に書き込まれる。
On the other hand, the data of the specific program extracted by the
NPバッファ13及びTPバッファ18に書き込まれたNP、TPの各MPEG−TSは、それぞれ読み出されてトラックデータ作成回路19に供給され、ここで磁気テープに書き込むフォーマットに変換される。トラックデータ作成回路19でフォーマット化された各データは磁気テープの所定の位置に記録される。すなわち、NPバッファ13から読み出されたデータは、磁気テープ上の前記通常再生用データ領域NPAに記録され、TPバッファ18から読み出されたデータは、磁気テープ上の前記特殊再生用データ領域TPAに記録される。
The NP and TP MPEG-TS written in the
入力データが画像信号の場合は端子10から画像メモリ16に直接画像信号を書き込む。画像TPデータ作成回路17は所定のタイミングで画像メモリ16から画像データを取り出す。その後の処理は前述したものと同じである。
When the input data is an image signal, the image signal is directly written from the terminal 10 to the image memory 16. The image TP
特殊再生用データ領域TPAは前述した通り、領域が限定されており、元の画像データ量に比べ記録時の時間当たりのデータ量を減らす必要がある。このため、一般に画像データのIピクチャのみを抜き出したうえで、TPAに書き込み可能なデータ量より少なくなるように符号化しデータ量を削減する。 As described above, the special reproduction data area TPA has a limited area, and it is necessary to reduce the amount of data per recording time compared to the original amount of image data. For this reason, in general, only the I picture of the image data is extracted and then encoded so as to be smaller than the data amount writable to the TPA, thereby reducing the data amount.
削減方法としては、Iピクチャ内の一部のIピクチャのみを使用して他のIピクチャを捨てる方法、Iピクチャの画像信号高域成分を削減する方法、画像ストリームを再構成して再びMPEGで符号化する方法などが考えられる。 As a reduction method, a method of discarding other I pictures by using only a part of the I pictures in the I picture, a method of reducing the high frequency component of the image signal of the I picture, and reconstructing the image stream and again using MPEG An encoding method is conceivable.
ここで、画像の高周波成分の量、画像の動きの速さ等によってMPEGにおける各ピクチャの符号化データ量は一定でない。一般に、通常再生を高画質に記録する方が好まれるため、通常再生用データ領域NPAに多くのデータ量を割り当てて記録し、特殊再生用データ領域TPAはNPAに比べ十分小さなデータ領域とされることが望ましい。 Here, the amount of encoded data of each picture in MPEG is not constant depending on the amount of high frequency components of the image, the speed of motion of the image, and the like. In general, since it is preferable to record normal reproduction with high image quality, a large amount of data is allocated and recorded in the normal reproduction data area NPA, and the special reproduction data area TPA is a sufficiently small data area compared to the NPA. It is desirable.
そのため、上記の従来の特殊再生用データ作成装置では、特殊再生用データ領域TPAに書き込まれる1画像あたりの特殊再生用データ量を、通常再生用データ領域NPAに書き込まれる1画像あたりのMPEGデータ量と比較して、極めて小さなデータ量としている。その結果、TPAのMPEGストリームの画像(すなわち、特殊再生画像)は、NPAのMPEGストリームの画像(すなわち、通常再生画像)と比較して著しく悪くなっている。 Therefore, in the above-described conventional special reproduction data creation device, the special reproduction data amount written in the special reproduction data area TPA is used as the MPEG reproduction data amount per image written in the normal reproduction data area NPA. Compared to, the amount of data is extremely small. As a result, the image of the TPA MPEG stream (ie, the specially reproduced image) is significantly worse than the image of the NPA MPEG stream (ie, the normally reproduced image).
そこで、本発明者は伝送されてくるMPEG−TSデータを記録媒体に記録する際に作成される特殊再生用データの画質を向上させ得る特殊再生用データ作成装置を先に開示した(例えば、特許文献1参照)。この特許文献1記載の従来の特殊再生用データ作成装置は、MPEG方式で圧縮符号化された符号化画像データ又は復号された画像データに対し、画像サイズが同一又は小に変換され、かつ、画像更新率が増えるようにした画像サイズ変換を行い、その画像サイズ変換後の画像データからフィールド内又はフレーム内符号化された符号化画像データとN枚のフレーム間順方向予測符号化画像データからなる特殊再生用データを作成するようにしたものである。
Therefore, the present inventor has previously disclosed a special reproduction data creation device capable of improving the image quality of special reproduction data created when recording the transmitted MPEG-TS data on a recording medium (for example, patents). Reference 1). The conventional special reproduction data creation device described in
ところで、特殊再生用データ領域TPAはある一定のデータサイズであることが多く、特殊再生用画像データを高画質でTPAに書き込むためには、TPAのデータサイズを最大限に使用することが望ましい。しかるに、従来の特殊再生用データ作成装置で作成された特殊再生用データを磁気テープに記録すると、上記のTPAのデータサイズをオーバーし、TPAのデータサイズに収まらないことがある。そのような特殊再生用データが記録された記録媒体の特殊再生を行うと、画面の下部が破綻した再生画像になることがある。 Incidentally, the special reproduction data area TPA often has a certain data size, and it is desirable to use the data size of the TPA to the maximum in order to write the special reproduction image data to the TPA with high image quality. However, if special reproduction data created by a conventional special reproduction data creation apparatus is recorded on a magnetic tape, the data size of the TPA may be exceeded and may not fit within the TPA data size. When special reproduction is performed on a recording medium on which such special reproduction data is recorded, there may be a reproduced image in which the lower part of the screen is broken.
本発明は以上の点に鑑みなされたもので、入力されるMPEG2−TSデータをテープ状記録媒体に記録する際に作成される特殊再生用データを、書き込み領域のデータサイズ以内で画像の破綻無く収めるように作成し得る特殊再生用データ作成装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above points, and special reproduction data created when recording input MPEG2-TS data on a tape-shaped recording medium can be recorded within the data size of the writing area without image failure. It is an object of the present invention to provide a special reproduction data creation device that can be created to fit.
上記の目的を達成するため、本発明は、テープ状記録媒体から記録時とは異なるテープ・ヘッド間相対速度で再生されるべき特殊再生用データであり、テープ状記録媒体に所定領域ずつ通常再生用データの記録領域とは異なる位置に分散して記録されるべき特殊再生用データを作成する特殊再生用データ作成装置において、MPEG方式で圧縮符号化された第1の画像データの所定画像部分を、単色の画像データで埋めた第2の画像データに変換する画像データ変換手段と、画像データ変換手段から出力された第2の画像データを、フレーム内符号化又はフィールド内符号化して特殊再生用データを作成するデータ作成手段と、データ作成手段から出力された特殊再生用データの発生符号量が、所定領域内に記録可能な規定の符号量以下であるか否かを判定し、発生符号量が規定の符号量よりも大きいときには、画像データ変換手段に対して第1の画像データの所定画像部分の範囲を更に拡大してその拡大した範囲を単色の画像データで埋めるように制御する符号量判定手段とを有し、符号量判定手段により規定の符号量以下と判定された特殊再生用データを出力する構成としたものである。 In order to achieve the above object, the present invention provides special reproduction data to be reproduced from a tape-like recording medium at a tape-head relative speed different from that at the time of recording. In a special reproduction data creation apparatus for creating special reproduction data to be recorded in a different position from the recording area for the special data, a predetermined image portion of the first image data compressed and encoded by the MPEG method is used. Special data reproduction by image data conversion means for converting to second image data embedded with monochromatic image data and second image data output from the image data conversion means by intra-frame encoding or intra-field encoding The data generation means for generating data and the generated code amount of the special reproduction data output from the data generation means are equal to or less than the prescribed code amount that can be recorded in the predetermined area. If the generated code amount is larger than the prescribed code amount, the image data conversion means further expands the range of the predetermined image portion of the first image data and converts the expanded range to a single color. And a code amount determination unit that controls to fill with image data, and outputs the special reproduction data determined by the code amount determination unit to be equal to or less than a predetermined code amount.
本発明によれば、特殊再生用データであるフレーム内符号化画像又はフィールド内符号化画像の発生符号量を規定の符号量以下に収まるようにしたため、テープ状記録媒体に通常再生用データの記録領域とは異なる位置に分散して所定の領域に記録される特殊再生用データを、上記の所定の領域のデータサイズ以内で画像の破綻無く収めることができる。 According to the present invention, since the generated code amount of the intra-frame encoded image or the intra-field encoded image which is the special reproduction data is set to be equal to or less than the specified code amount, the normal reproduction data is recorded on the tape-shaped recording medium. It is possible to store the special reproduction data, which is distributed in a different position from the area and recorded in the predetermined area, within the data size of the predetermined area without image failure.
次に、本発明の実施の形態について図面と共に説明する。図1は本発明になる特殊再生用データ作成装置の第1の実施の形態のブロック図を示す。同図中、図9と同一構成部分には同一符号を付してある。本実施の形態は、図9に示した従来装置に、画像データ変換回路21、符号量判定回路23を付加すると共に、画像TPデータ作成回路22を従来装置の画像TPデータ作成回路17と異なる構成とした点に特徴がある。
Next, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 shows a block diagram of a first embodiment of a special reproduction data creation apparatus according to the present invention. In the figure, the same components as those in FIG. 9 are denoted by the same reference numerals. In this embodiment, an image
図1において、入力端子11を介して入力されたMPEG−TSはプログラム抜き出し回路12により、記録したい特定のプログラムのデータが抜き出される。この記録したい特定のプログラムのデータは、画像、音声、文字情報等のストリームが多重化されており、通常速度で再生するための通常再生用データとして前記NPAに記録するためNPバッファ13に一旦書き込まれる。
In FIG. 1, MPEG-TS input through an
一方、特殊再生用データ(TPデータ)は、上記の通常再生用データと同時に、以下のようにして作成される。プログラム抜き出し回路12から出力される記録したい特定プログラムのデータ(トランスポートストリーム)には、前述のように画像、音声、文字情報等のストリームが多重化されているため、画像ストリーム抜き出し回路14によってそのデータ中から画像ストリームのみが抜き出され、特定プログラムの画像信号のみを含むストリームが出力される。
On the other hand, the special reproduction data (TP data) is created as follows simultaneously with the normal reproduction data. Since the data (transport stream) of the specific program to be recorded output from the
画像ストリーム抜き出し回路14により抜き出された特定プログラムの画像ストリームは、画像復号化回路15において画像データに復号化された後、画像メモリ16に一旦蓄積されてから画像データ変換回路21に供給される。
The image stream of the specific program extracted by the image
画像データ変換回路21は、入力画像データから特殊再生画像で表示する画像部分を選択し、残りの画像部分を符号量が発生しない画像データで埋める。具体的には、画像の高周波数成分が少ないほど、発生符号量が少ないことが知られているので、白、黒などの単色の画像データで埋める。
The image
例えば、画像メモリ16には水平方向720画素、垂直方向480画素の図2(A)に示す画像25に関する画像データが蓄積されているものとすると、画像データ変換回路21は、図2(B)に示すように、画像25の上下に各々8画素の黒画像26a、26bを埋めて水平方向720画素、垂直方向480(=8(黒)+464+8(黒))画素の画像データに変換する。このとき、同じ値の画像データの単位を水平方向及び垂直方向共に8画素とすると、MPEG等で用いられるDCTは水平方向及び垂直方向共に8画素の単位で行われるため、発生符号量が最小となる。
For example, assuming that image data related to the
画像データ変換回路21により上記の如くに変換された画像データは、画像TPデータ作成回路22により例えば、IピクチャとしてMPEG Videoデータのフォーマットに符号化された後、符号量判定回路23に供給されて規定の符号量に収まっているかどうか判定され、規定の符号量に収まっている場合はTPバッファ18に供給されて一時蓄積される。
The image data converted as described above by the image
他方、規定の符号量に収まっていないときには、符号量判定回路23からの判定信号に基づき、画像データ変換回路21は黒を埋める画素数を前回よりも一定量増やすように画像データの変換を行うように制御される。この制御により画像データ変換回路21から出力された変換後の画像データは、再び画像TPデータ作成回路22で符号化された後、符号量判定回路23に供給されて規定の符号量に収まっているかどうか再び判定される。
On the other hand, when the code amount does not fall within the prescribed amount, the image
以下、上記の動作を符号量判定回路23で規定の符号量以下に収まるまで繰り返す。こうして、規定の符号量以下の画像TPデータが符号量判定回路23から特殊再生用データ(TPデータ)として取り出されてTPバッファ18に書き込まれる。NPバッファ13及びTPバッファ18に書き込まれたNP、TPの各MPEG−TSは、それぞれ読み出されてトラックデータ作成回路19に供給され、ここでテープ状記録媒体に書き込むフォーマットに変換される。
Thereafter, the above operation is repeated until the code
トラックデータ作成回路19でフォーマット化されたデータは記録媒体の所定の位置に記録される。すなわち、NPバッファ13から読み出されたデータは、磁気テープ上の前記通常再生用データ領域NPAに記録され、TPバッファ18から読み出されたデータは、テープ状記録媒体上の前記特殊再生用データ領域TPAに記録される。
The data formatted by the track
このように、本実施の形態によれば、入力されるMPEG2−TSデータをテープ状記録媒体に記録する際に作成される特殊再生用データを、書き込み領域TPAのデータサイズ以内で画像の破綻無く収めることができる。 As described above, according to the present embodiment, the special reproduction data created when the input MPEG2-TS data is recorded on the tape-shaped recording medium can be recorded within the data size of the writing area TPA without image failure. Can fit.
次に、本発明の第2の実施の形態について説明する。図3は本発明になる特殊再生用データ作成装置の第2の実施の形態のブロック図を示す。同図中、図1と同一構成部分には同一符号を付し、その説明を省略する。本実施の形態は、図1に示した第1の実施の形態の装置の、画像データ復号化回路15及び画像メモリ16の替わりに、DCT係数削減回路28を設けると共に、画像データ変換回路29の動作を画像データ変換回路21と異ならせた点に特徴がある。
Next, a second embodiment of the present invention will be described. FIG. 3 is a block diagram showing a second embodiment of the special reproduction data creating apparatus according to the present invention. In the figure, the same components as those in FIG. In the present embodiment, a DCT
図3において、画像ストリーム抜き出し回路14から出力された特定プログラムの画像信号のみを含むストリームは、DCT係数削減回路28に供給され、ここで画像のDCT係数がすべてのブロック又は一部のブロックについて調べられ、高次成分が0にされる。ここで、DCT係数は8×8画素(輝度信号の場合)の、0番目画素から63番目画素まで(0:DC係数、1〜63:AC係数)のブロック単位であり、AC係数が符号化されて伝送されるが、上記のように高次成分(DC成分以外)のDCT係数を0とすると、DCT係数を伝送する必要が無くなり、VLC(可変長符号)のコード発生量が小さくなる。
In FIG. 3, the stream including only the image signal of the specific program output from the image
一方、画像の情報の輝度信号Y、色差信号Cb及びCrが、ある範囲にわたって同じ値であれば、視覚的に単色に見える。このとき、画像の周波数成分が小さくなり、高次成分は0になる。画像データ変換回路29では予め単色(例えば、黒)になるDCT係数を用意しておき、画像の情報の輝度信号Y、色差信号Cb及びCrの高次成分(DC成分以外)を、予め定めた所定数のブロックの0にした元のDCT係数と置き換える。
On the other hand, if the luminance signal Y of the image information and the color difference signals Cb and Cr have the same value over a certain range, they appear visually as a single color. At this time, the frequency component of the image becomes small, and the higher order component becomes zero. In the image
画像データ変換回路29により上記の如くに変換された画像データは、画像TPデータ作成回路22により例えば、IピクチャとしてMPEG Videoデータのフォーマットに符号化された後、符号量判定回路23に供給されて規定の符号量に収まっているかどうか判定される。規定の符号量に収まっていないときには、符号量判定回路23からの判定信号に基づき、画像データ変換回路29は単色(例えば、黒)になるDCT係数の8×8画素のブロックの数を前回よりも一定数増やすように画像データの変換を行うように制御される。この制御により画像データ変換回路29から出力された変換後の画像データは、再び画像TPデータ作成回路22で符号化された後、符号量判定回路23に供給されて規定の符号量に収まっているかどうか再び判定される。
The image data converted as described above by the image
以下、上記の動作を符号量判定回路23で規定の符号量以下に収まるまで繰り返す。こうして、規定の符号量以下の画像TPデータが符号量判定回路23から特殊再生用データ(TPデータ)として取り出されてTPバッファ18に書き込まれる。この場合も、TPデータの再生画像は図2(B)に示すような画像となる。
Thereafter, the above operation is repeated until the code
なお、本発明は上記の実施の形態に限定されるものではなく、例えば、画像TPデータ作成回路22は16×16画素のマクロブロック単位で画面の左上から右下方向へ順番に符号化するが、マクロブロックを順番に符号化していった場合、残りのマクロブロックをすべて発生符号量の少ないブロック(ダミーブロック)で収められる範囲の符号量を超える前の閾値を設け、その閾値を超えたかどうか符号量判定回路で判定し、閾値を超えた場合は閾値を超えたマクロブロックの場所からダミーブロックで置き換えるようにしてもよい。
Note that the present invention is not limited to the above-described embodiment. For example, the image TP
また、画面上、単色(例えば、黒)と見える画像位置は、画面の上部と下部の2箇所としたが、どちらか1箇所でもよいし、画像の真中でも左右の両方又は一方でもよい。また、特殊再生用データはフレーム内符号化画像であるIピクチャとして説明したが、フィールド内符号化画像であるIピクチャとして符号化してもよい。 In addition, although the image position that appears as a single color (for example, black) on the screen is two places, the upper part and the lower part of the screen, either one may be present, or both or one of the right and left in the middle of the image may be present. Further, the special reproduction data has been described as an I picture which is an intra-frame encoded image, but may be encoded as an I picture which is an intra-field encoded image.
なお、本発明により、特殊再生用データの作成に際しては、少なくとも入力ビデオ符号化データの縦横の画像サイズ、ピクチャ符号量、画像更新率及び画像アクティビティのいずれか一つを使用して、特殊再生用データの画像サイズと画像更新率を決定する方法を用いることによって、特殊再生画像の適切な画像更新率、解像度が得られる。 According to the present invention, when creating the special playback data, at least one of the vertical and horizontal image sizes, the picture code amount, the image update rate, and the image activity of the input video encoded data is used. By using the method of determining the image size and the image update rate of data, an appropriate image update rate and resolution of the special reproduction image can be obtained.
例えば、画像品質を安定させるためには、画像サイズをフィルタで小さくしたり(この場合は、ブロック当りの符号量を小さくでき、解像度感は失われるが、ブロックノイズが発生しなくなる)、画像更新率を小さくする(この場合は、転送レートが一定のとき、Iピクチャに与えられる符号量を大きくする)などの方法を採用する。 For example, in order to stabilize the image quality, the image size can be reduced by a filter (in this case, the code amount per block can be reduced, the sense of resolution is lost, but block noise does not occur), and the image is updated. A method such as decreasing the rate (in this case, increasing the amount of code given to the I picture when the transfer rate is constant) is adopted.
他方、画像更新率を上げ、検索し易いように画像の枚数を増やすためには、画像サイズをフィルタで小さくし、転送レートが一定のときにIピクチャへ与えられる符号量が小さくてもブロックノイズは発生させないで、更新率を上げる。画像更新率が高ければ、解像度感に対する人間の視覚感度が弱くなる傾向にあるので有効である(人間の目は動きの速いものに追従できない)。 On the other hand, in order to increase the image update rate and increase the number of images so that they can be easily searched, even if the image size is reduced by a filter and the code amount given to the I picture is small when the transfer rate is constant, block noise Increase the update rate. A high image update rate is effective because the human visual sensitivity to resolution tends to be weak (the human eye cannot follow fast-moving objects).
また、符号化構造をインターレース構造かプログレッシブ構造とするかの選択に関しては、NPストリームの符号化構造と一致する方を選択することで、通常再生用データ再生と特殊再生用データの再生との切り替わりに生じるリセットを防ぎ、表示装置の表示切替時間を短縮する効果がある。 In addition, regarding the selection of whether the encoding structure is an interlace structure or a progressive structure, switching between normal reproduction data reproduction and special reproduction data reproduction is performed by selecting the one that matches the encoding structure of the NP stream. The resetting that occurs in the display is prevented, and the display switching time of the display device is shortened.
11 MPEGトランスポートストリーム入力端子
12 プログラム抜き出し回路
13 NPバッファ
14 画像ストリーム抜き出し回路
15 画像復号化回路
16 画像メモリ
18 TPバッファ
19 トラックデータ作成回路
21、29 画像データ変換回路
22 画像TPデータ作成回路
23 符号量判定回路
28 DCT係数削減回路
DESCRIPTION OF
Claims (1)
MPEG方式で圧縮符号化された第1の画像データの所定画像部分を、単色の画像データで埋めた第2の画像データに変換する画像データ変換手段と、
前記画像データ変換手段から出力された前記第2の画像データを、フレーム内符号化又はフィールド内符号化して前記特殊再生用データを作成するデータ作成手段と、
前記データ作成手段から出力された前記特殊再生用データの発生符号量が、前記所定領域内に記録可能な規定の符号量以下であるか否かを判定し、前記発生符号量が前記規定の符号量よりも大きいときには、前記画像データ変換手段に対して前記第1の画像データの所定画像部分の範囲を更に拡大してその拡大した範囲を前記単色の画像データで埋めるように制御する符号量判定手段と
を有し、前記符号量判定手段により前記規定の符号量以下と判定された前記特殊再生用データを出力することを特徴とする特殊再生用データ作成装置。
Special playback data to be played back from the tape-like recording medium at a different tape-to-head relative speed than when recording, and distributed on the tape-like recording medium at different positions from the normal playback data recording area. In the special reproduction data creation device for creating the special reproduction data to be recorded as
Image data conversion means for converting a predetermined image portion of the first image data compressed and encoded by the MPEG method into second image data embedded with monochrome image data;
Data creation means for creating the special reproduction data by intra-frame coding or intra-field coding of the second image data output from the image data conversion means;
It is determined whether or not the generated code amount of the special reproduction data output from the data creating means is equal to or less than a specified code amount that can be recorded in the predetermined area, and the generated code amount is the specified code When the amount is larger than the amount, a code amount determination is performed to control the image data converting means to further expand the range of the predetermined image portion of the first image data and fill the expanded range with the monochrome image data. Means for outputting the special reproduction data determined by the code amount determination means to be equal to or less than the specified code amount.
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