JP2007026619A - 再生装置及び方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 冗長なメモリアクセスを抑制することを課題とする。
【解決手段】 通常再生用画像データと、特殊再生用画像情報及び制御情報を含む特殊再生用データとをテープ状記録媒体より再生する再生手段と、特殊再生用画像情報のフレームの更新を示す更新情報を、再生手段により再生された特殊再生用データ内の制御情報領域へ挿入する挿入手段と、挿入手段により挿入された更新情報を基に特殊再生用画像情報のフレームが更新されたか否かを判定する判定手段とを有する再生装置が提供される。
【選択図】 図２

Description

本発明は、再生装置及び方法に関する。

従来、画像信号をＭＰＥＧ方式で符号化して磁気テープに対して記録再生する装置が知られている。また、ＭＰＥＧ符号化された通常再生用データとは別に特殊再生用の画像データを記録再生する装置も知られている（例えば、特許文献１参照）。

特許文献１の装置では、映像信号を符号化した主画像データと特殊再生用データは、それぞれ個別の領域へ記録される。ここで、１４４０×１０８０ｉの映像をＭＰＥＧ方式のＭＰ＠Ｈ−１４で符号化し、磁気テープへ記録する場合を例に採る。すると、符号化対象となる映像信号の有効画素数は、輝度信号Ｙについては水平方向１４４０サンプル、垂直方向１０８０ラインになる。色差信号Ｃｂ、Ｃｒについては、それぞれ水平方向７２０サンプル、垂直方向５４０ラインとなる。図１（Ａ）及び（Ｂ）に示すように水平方向に９０、垂直方向に６８のマクロブロックで構成され、特許文献１に記載の磁気テープ記録装置の場合を説明する。符号化された映像信号の内、イントラフレームで構成されるＩピクチャに対してＤＣＴブロックからＤＣ成分を抽出し、輝度信号Ｙを６ビット、色差信号Ｃｂ、Ｃｒを５ビットに変換する。これにより、１マクロブロックあたり６×４＋５×２＝３４ビットとなり、１フレームあたり９０×６８×３４＝２０８０８０ビットの固定長となる特殊再生用データが生成可能となる。

また、特許文献２に記載の情報記録装置にあるように、予め記録された磁気テープに対して編集が行われ、特殊再生用データの全てが磁気テープ上に記録されない場合や、磁気テープからの読み出し時のエラーが発生した場合などがある。その場合、特殊再生時に特殊再生用データが１フレーム分揃わなかったときを考慮し、前述の特殊再生用データをマクロブロックにおける輝度信号Ｙ０及び色差信号Ｃｂ、Ｃｒと輝度信号Ｙ１、Ｙ２及びＹ３のグループに分ける。そして、それぞれを固定長にパケット化し、磁気テープ上にインターリーヴして記録することで、特殊再生用データに欠落があった場合でも容易に画面全体を大まかに表示可能とする方法が提案されている。この場合のパケット構造は、特殊再生用データであることを示すヘッダ１バイト、特殊再生用データに対する制御情報５バイトに続き、特殊再生用ピクチャデータ９０バイトが格納可能な９６バイトで構成される。特殊再生用データ１フレームあたりでは、輝度信号Ｙ０及び色差信号Ｃｂ、Ｃｒについては１パケットあたり４５マクロブロックが格納され、９０×６８÷４５＝１３６パケットとなる。輝度信号Ｙ１、Ｙ２及びＹ３については１パケットあたり４０マクロブロックが格納され、９０×６８÷４０＝１５３パケットとなる。これにより、９６バイト×２８９パケットの固定長データで構成される。

以上のように特殊再生用データが、マクロブロックにおける輝度信号Ｙ０及び色差信号Ｃｂ、Ｃｒと輝度信号Ｙ１、Ｙ２及びＹ３のグループに分け、固定長にパケット化され、磁気テープ上にインターリーヴして記録されている場合がある。その場合、特殊再生用データの取得タイミングと特殊再生表示タイミングは一致せず、更にインターリーヴされた特殊再生用データから表示位置の制御が必要になる事を考えると、特殊再生時にリアルタイムに伸張して特殊再生することは困難である。また、特殊再生には１フレーム分の特殊再生データを保持しておくためのバッファメモリが必要となる。バッファメモリは、特殊再生中に順次更新されていくものであり、前述のように特殊再生用データの欠落を考えると、バッファメモリに保持された特殊再生データの内、正常に更新されているもののみを識別する手段が必要となる。故に、読み出し後にバッファメモリを初期化する方法や、更新を識別するための更新フラグを別領域に用い、その更新フラグにより正常に更新されたかどうかを判定することが可能となる。だたし、更新フラグを用いる場合にも初期化の必要性は生じる。

特開２００１−２９８７０６号公報 特開２００２−２０９１７９号公報

前述のように特殊再生時に読み出し後のバッファメモリの初期化は、本来の特殊再生処理以外での冗長なメモリアクセスとなり、メモリの伝送帯域を圧迫する。更新フラグを用いる場合は、特殊再生用データ以外の冗長なメモリ容量が必要な上、読み出し後の更新フラグの初期化が必要になる。また両方法においても特殊再生用データの伸張処理に対して初期化タイミングを考慮するといった処理が必要になり、こうした制御を必要としないデータ更新判定手段が望ましい。また、磁気テープ上にインターリーヴ記録された特殊再生用データを取得された順にバッファメモリへ保持する場合、特殊再生用データ伸張時に表示位置を並べ替えるのは複雑な処理が必要である。特殊再生用データ伸張処理時には表示位置の並べ替えを必要としない構成が望ましい。

本発明の目的は、冗長なメモリアクセスを抑制することである。

本発明の再生装置は、通常再生用画像データと、特殊再生用画像情報及び制御情報を含む特殊再生用データとをテープ状記録媒体より再生する再生手段と、前記特殊再生用画像情報のフレームの更新を示す更新情報を、前記再生手段により再生された前記特殊再生用データ内の制御情報領域へ挿入する挿入手段と、前記挿入手段により挿入された更新情報を基に前記特殊再生用画像情報のフレームが更新されたか否かを判定する判定手段とを有することを特徴とする。

また、本発明の再生方法は、通常再生用画像データと、特殊再生用画像情報及び制御情報を含む特殊再生用データとをテープ状記録媒体より再生する再生ステップと、前記特殊再生用画像情報のフレームの更新を示す更新情報を、前記再生ステップにより再生された前記特殊再生用データ内の制御情報領域へ挿入する挿入ステップと、前記挿入ステップにより挿入された更新情報を基に前記特殊再生用画像情報のフレームが更新されたか否かを判定する判定ステップとを有することを特徴とする。

特殊再生時に更新情報を特殊再生用データ内に埋め込むことで、特殊再生用データを記憶しておくための記憶手段を初期化する必要がなくなるため、冗長なメモリアクセスを抑制することができる。

以下、図面を参照して本発明の実施形態について説明する。
図２は、本発明の実施形態による記録再生装置の構成例を示すブロック図である。ここでは、代表的な例として１４４０×１０８０ｉの映像をＭＰＥＧ方式のＭＰ＠Ｈ−１４で符号化し、磁気テープ（テープ状記録媒体）に記録／再生する記録再生装置において、主に特殊再生用データを記録／再生する場合を中心に説明する。

まず始めに記録動作について説明を行う。ＣＰＵ２０２は、ユーザー操作により操作部２０１から出力される信号に基づいて本記録再生装置を構成する各部を制御する。メモリ２０７上には、図３に示すように符号化映像データ、符号化音声データ及び特殊再生用データが個別に格納できるようにそれぞれの領域が論理メモリとして配置されている。特殊再生用データ領域に関しては、特殊再生用データ４フレーム分が記憶できるような４バンク構成となっている。この領域は磁気テープの入れ替え時にゼロデータに初期化され、特殊再生用データの記録／再生時には、特殊再生用データフレーム毎に各バンクを巡回して独立に読み書きがされるようになっている。

ここで、特殊再生用データは、図４に示すような１パケット９６バイト長としたパケット構造を採る。そのパケットは、ヘッダ、制御情報及び特殊再生用ピクチャデータ（画像情報）を含む。パケット内には特殊再生用データを表示するための制御情報として、パケット内に格納されている先頭のマクロブロックにおける座標情報を示すＸアドレス、Ｙアドレスがそれぞれ１バイトである。パケット内の特殊再生用ピクチャデータが、輝度信号Ｙ０及び色差信号Ｃｂ、Ｃｒであるか、輝度信号Ｙ１、Ｙ２及びＹ３であるかを示すピクチャクラスＩＤ（ＰＣＩＤ）が１ビットである。特殊再生用データのフレームの切り変わり目を検出するために特殊再生用データフレーム毎にインクリメントされるピクチャチェンジカウンタ（以下、ＰＣＣ）が２ビットである。その他付随情報が格納されるパケットデータが２バイト、パケットデータの内容を示すパケットヘッダが５ビットである。制御情報は、合計５バイトデータが格納される。図５に示すように１パケットあたりに格納可能な特殊再生用データは、輝度信号Ｙ０、及び色差信号Ｃｂ、Ｃｒについては４５マクロブロック、輝度信号Ｙ１、Ｙ２及びＹ３については４０マクロブロックとなる。特殊再生用データ１フレームは２８９パケットで構成さる。前述のメモリ２０７上に配置された特殊再生用データ領域１バンク分は、２８９パケットに相当し、輝度信号Ｙ０及び色差信号Ｃｂ、Ｃｒを格納したパケットと、輝度信号Ｙ１、Ｙ２及びＹ３を格納したパケットが続けて表示位置順に配置されている。

以上のように配置された論理メモリに対して符号化／復号化処理部２０５、特殊再生用データ処理部２０８及びデータ多重／分離部２０９は、メモリ２０７を共有してそれぞれデータの読み書きを行う。メモリＩ／Ｆ部２０６は、符号化／復号化処理部２０５、特殊再生用データ処理部２０８及びデータ多重／分離部２０９からのメモリアクセスを予め決定された優先順位に従って調停を行い、各処理部の読み書き対象となる論理メモリに対してデータ読み書きを行う。

操作部２０１から記録が指示されると、入力された映像信号は、Ａ／Ｄ（アナログ／ディジタル）変換部２０３でアナログ信号からディジタル信号に変換され、映像信号処理部２０４へ供給される。映像信号処理部２０４において、１４４０×１０８０の映像信号に変換され、符号化／復号化処理部２０５へ供給される。映像信号は、符号化／復号化処理部２０５において、図示されない入力音声信号と共にＭＰＥＧ方式で符号化され、メモリＩ／Ｆ部２０６を介してメモリ２０７上の符号化映像データ領域及び符号化音声データ領域へ書き込まれる。また同時に符号化映像データは、特殊再生用データ処理部２０８へ供給される。特殊再生用データ処理部２０８では、入力された符号化映像データの内、Iピクチャのみを抽出し、抽出したIピクチャのＤＣＴブロックからＤＣ成分を抽出して輝度信号Ｙを６ビット、色差信号Ｃｂ、Ｃｒを５ビットに変換する。そして、制御情報を付加してパケット化して特殊再生用データを生成する。特殊再生用データは、予めＣＰＵ２０２により指定されたメモリ２０７上の特殊再生用データ領域のバンクに対してメモリＩ／Ｆ部２０６を介して書き込まれる。

次に、データ多重／分離部２０９では、メモリＩ／Ｆ部２０６経由で読み出された符号化映像データ、符号化音声データ、特殊再生用データ及びＣＰＵ２０２により設定されたシステムデータを多重化し、誤り訂正符号処理部２１０へ供給する。上記のシステムデータは、符号化映像データや、符号化音声データに付随するＡＵＸデータや、タイトルタイムコード、記録時間等を格納したサブコードなどである。誤り訂正符号処理部２１０はデータ多重／分離部２１０より出力された記録データに対して誤り訂正符号化処理を施し、記録再生部２１１に出力する。記録再生部２１１は磁気ヘッドにより磁気テープ２１２を走査して多数のトラックを形成し、通常再生用の画像データと特殊再生用の画像データをそれぞれトラック上の決められた記録領域に記録する。ここで特殊再生用データについては、データ多重／分離部２０９にて多重化される際にインターリーヴして記録されている。

次に、以上のように記録された磁気テープを特殊再生する場合の動作を説明する。操作部２０１からサーチ再生が指示されると、記録再生部２１１は通常再生時よりも高速に搬送される磁気テープ２１２上のトラックを磁気ヘッドにて走査し、データを再生する。再生されたデータは、誤り訂正符号処理部２１０において誤り訂正処理が施された後にデータ多重／分離部２０９へ供給される。データ多重／分離部２０９では、入力された再生データの内、システムデータについてはＣＰＵ２０２へ通知し、特殊再生用データについては、まずパケット内に記録された制御情報を取得する。この段階で、特殊再生用データパケット内の制御情報領域は不要となり、任意の情報を埋め込む領域として利用可能となる。

次に、取得された制御情報に含まれるＰＣＣと、先に取得した特殊再生用データパケットのＰＣＣとの比較を行う。一致している場合は、同特殊再生用データフレームであるため、パケット内の制御情報領域に対し、元の制御情報に代えて予めＣＰＵ２０２により設定された更新情報を挿入し、メモリＩ／Ｆ部２０６を介してメモリ２０７へ書き込む。異なる場合は、この特殊再生用データパケットから特殊再生用データフレームが切り変わる（更新される）ことを示し、その旨をＣＰＵ２０２へ通知する。

特殊再生用データフレームの境界を通知されたＣＰＵ２０２は、先にデータ多重／分離部２０９により転送された特殊再生用データフレームとこれから始まる特殊再生用データフレームとを区別するための更新情報を生成する。更新情報には、データ多重／分離部２０９により通知されたシステムデータから特殊再生用データフレームの境界（更新）が検出された特殊再生用データパケットが記録されていた磁気テープ２１２上の絶対位置を示す３バイトのトラック番号を使用する。これにより、同磁気テープ２１２上に記録されている特殊再生用データフレームに対してユニークな値となる。すなわち、ＣＰＵ２０２は、特殊再生時にメモリ２０７に記憶される特殊再生データ１フレーム毎に対応する磁気テープ上に記録された特殊再生データに対してユニークな更新情報を生成する。

同時にデータ多重／分離部２０９の書き込み先となるメモリ２０７内の特殊再生用データバンクを一つずらし、更新情報と特殊再生用データバンク番号をデータ多重／分離部２０９へ設定する。

続いて、データ多重／分離部２０９は、不要となった特殊再生用データパケット内の図６に示される制御情報に代えてＣＰＵ２０２により設定された新たな更新情報３バイト６０１を、特殊再生用データ内の制御情報領域に挿入する。更新情報６０１は、制御情報内の所定領域に特殊再生用データフレームを識別するための情報として埋め込まれる。そして、データ多重／分離部２０９は、先に取得した制御情報内の座標情報であるＸアドレス、ＹアドレスとＣＰＵ２０２に設定された特殊再生用データバンク番号から特殊再生用データパケットを書き込むメモリ２０７上の論理アドレスを生成し、メモリＩ／Ｆ部２０６を介してメモリ２０７へ書き込む。

続いて、ＣＰＵ２０２は、特殊再生用データフレームの境界を通知されたタイミングで、それよりも先に書き込まれている特殊再生用データバンク番号と、先に書き込まれている特殊再生用データに埋め込まれている更新情報を特殊再生用データ処理部２０８に対して設定し、特殊再生用データの伸張処理を命令する。上記の特殊再生用データバンク番号は、今までデータ多重／分離部２０９が特殊再生用データを書き込んでいたメモリ２０７上の別の特殊再生用データバンクである。上記の更新情報は、今までデータ多重／分離部２０９が特殊再生用データパケットに挿入していた更新情報である。

ここで特殊再生用データ処理部２０８に対して設定された更新情報と、特殊再生用データ処理部２０８に対して設定された特殊再生用データバンク内に保持されている正常に更新された特殊再生用データに埋め込まれている更新情報とは一致している。特殊再生用データ処理部２０８は、指定されたメモリ２０７上の特殊再生用データバンクからアドレス順に順次殊再生用データパケットをメモリＩ／Ｆ部２０６経由でメモリ２０７から読み出しながら伸張処理を行う。

メモリ２０７上の特殊再生用データバンクは、インターリーヴして記録された状態からデータ多重／分離部２０９により表示位置順に配置された特殊再生用データバンクへ並べ替えられているため、特殊再生用データパケット内の制御情報にある座標情報Ｘアドレス、Ｙアドレスによる表示位置制御を行う必要はない。

ここで特殊再生用データの伸張処理に伴い、指定された特殊再生用データバンク内の特殊再生用データは、磁気テープ上に繋ぎ記録されている場合や、磁気テープの読み出しエラー等の要因により全てのデータが揃っていない場合がある。そのため、先に特殊再生用データバンクに対して書き込まれた特殊再生用データパケットと新たに書き込まれた特殊再生用データパケットであるかを区別する必要があり、特殊再生用データパケット内に挿入された更新情報とＣＰＵ２０２により設定された更新情報とを比較する。これにより、読み出した特殊再生用データパケットが正常に更新されているかどうかを判断する。すなわち、特殊再生用データの正当性を判定する。

これらの更新情報が一致した場合には、読み出した特殊再生用データパケットは正常であり、特殊再生用データの伸張処理に使用する。更新情報が不一致である場合は、読み出した特殊再生用データパケットが不正であるため、先に取得した表示位置上の上位にあたる（つまり先に読み出された）特殊再生用データで不正パケットのデータを置き換えることで補間処理を行う。

以上の処理を１フレーム分繰り返し、読み出した特殊再生用データは、水平、垂直方向共に８倍に拡大して伸張された特殊再生映像データとして映像信号処理部２０４へ供給される。こうして特殊再生映像データは、映像信号処理部２０４からＤ／Ａ（ディジタル／アナログ）変換部２１３を介してアナログ映像信号として出力される。Ｄ／Ａ変換部２１３は、ディジタル映像信号からアナログ映像信号に変換する。

一般に伸張処理を終えた特殊再生用データバンクに対しては、次に同バンクに特殊再生用データが更新される前に初期化される必要が生じる。これに対し、本実施形態の記録再生装置によれば、磁気テープより正常に取得された特殊再生データに対して、磁気テープ上に記録されている特殊再生用データフレームに対してユニークなトラック番号を更新情報として使用している。尚且つ更新情報を特殊再生用データパケット内に埋め込むことで同磁気テープを特殊再生する場合においては、初期化の必要は生じないため、初期化に伴う処理が省略でき、冗長なメモリ領域及びメモリトラフィックを抑えることが可能となる。また、予め特殊再生用データバンクを表示位置に対応した並びにしておき、特殊再生用データをバッファリングする際にインターリーヴされた状態から表示位置順に並べ直すことで、特殊再生用データ伸張時に表示位置を並べ替えるといった複雑な制御が不要となる。

本実施形態によれば、映像信号を符号化した主画像データと、画像情報と制御情報で構成される特殊再生用データが個別の領域へ記録される磁気テープを記録／再生する記録再生装置において、前記特殊再生用データ複数フレーム分を保持可能な記憶手段と、磁気テープの入れ替え時に前記記憶手段を初期化する初期化手段と、特殊再生時に前記記憶手段に保持される特殊再生用データ１フレーム毎に対応した磁気テープ上に記録された特殊再生用データに対してユニークな更新情報を生成する生成手段と、前記生成手段により生成された更新情報を前記特殊再生用データ内の制御情報領域へ挿入する挿入手段と、前記更新情報から特殊再生用データの正当性を判定する判定手段を備える記録再生装置が提供される。

これによれば、特殊再生時に特殊再生用データの更新情報に磁気テープ上に記録されている特殊再生用データに対してユニークな更新情報を特殊再生用データ内に埋め込むことで、特殊再生用データ保持しておくためのバッファメモリを初期化する必要がなくなるため、冗長なメモリアクセスを抑えることが可能となる。また、更新情報を特殊再生用データ内に埋め込むことにより、特殊再生用データを記憶しておくためのバッファメモリの容量を抑えることができる。

また、特殊再生用データが磁気テープ上にインターリーヴして記録されている場合に、特殊再生用データを保持しておくためのバッファメモリを表示位置順に配置しておき、予め並べ直して保持しておくことで特殊再生用データの伸張処理時に複雑な制御をする必要がなくなる。

なお、上記実施形態は、何れも本発明を実施するにあたっての具体化の例を示したものに過ぎず、これらによって本発明の技術的範囲が限定的に解釈されてはならないものである。すなわち、本発明はその技術思想、またはその主要な特徴から逸脱することなく、様々な形で実施することができる。

１４４０×１０８０ｉ映像におけるマクロブロック及び特殊再生用データを示す図である。 本発明の実施形態による記録再生装置の構成例を示すブロック図である。 メモリ内の論理メモリ配置を示す図である。 特殊再生用データのパケット構造を示す図である。 特殊再生用データ１フレームと特殊再生用データパケットとの対応を示す図である。 特殊再生用データパケット内の更新情報を示す図である。

符号の説明

２０１ 操作部
２０２ ＣＰＵ
２０３ Ａ／Ｄ（アナログ／ディジタル）変換部
２０４ 映像信号処理部
２０５ 符号化／復号化処理部
２０６ メモリＩ／Ｆ部
２０７ メモリ
２０８ 特殊再生用データ処理部
２０９ データ多重／分離部
２１０ 誤り訂正符号処理部
２１１ 記録再生部
２１２ 磁気テープ
２１３ Ｄ／Ａ（ディジタル／アナログ）変換部

Claims (5)

1. 通常再生用画像データと、特殊再生用画像情報及び制御情報を含む特殊再生用データとをテープ状記録媒体より再生する再生手段と、
   前記特殊再生用画像情報のフレームの更新を示す更新情報を、前記再生手段により再生された前記特殊再生用データ内の制御情報領域へ挿入する挿入手段と、
   前記挿入手段により挿入された更新情報を基に前記特殊再生用画像情報のフレームが更新されたか否かを判定する判定手段と
   を有することを特徴とする再生装置。
2. 前記更新情報は、前記テープ状記録媒体上のトラック番号であることを特徴とする請求項１記載の再生装置。
3. さらに、複数フレーム分の前記特殊再生用画像情報を記憶可能な記憶手段と、
   前記記憶手段に記憶される特殊再生用画像情報の１フレーム毎にユニークな値を有する更新情報を生成する生成手段とを有し、
   前記挿入手段は、前記生成手段により生成された更新情報を前記特殊再生用データ内の制御情報領域へ挿入することを特徴とする請求項１又は２記載の再生装置。
4. 前記特殊再生用データの制御情報内に特殊再生用画像情報に対する座標情報が含まれ、
   前記記憶手段は、前記座標情報を基に生成されたアドレスに前記特殊再生用画像情報を記憶することを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の再生装置。
5. 通常再生用画像データと、特殊再生用画像情報及び制御情報を含む特殊再生用データとをテープ状記録媒体より再生する再生ステップと、
   前記特殊再生用画像情報のフレームの更新を示す更新情報を、前記再生ステップにより再生された前記特殊再生用データ内の制御情報領域へ挿入する挿入ステップと、
   前記挿入ステップにより挿入された更新情報を基に前記特殊再生用画像情報のフレームが更新されたか否かを判定する判定ステップと
   を有することを特徴とする再生方法。

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