JP2010049788A - ビデオデータ信号のシーケンスを記録する装置、記録担体及び方法 - Google Patents

Abstract

【課題】ビデオデータ信号のシーケンスを記録担体（３）上に記録する装置等を提案する。
【解決手段】装置は、ビデオデータ信号を入力する入力手段（１）と、特徴点情報信号を発生する発生手段（１００）と、複数の特徴点に関する上記特徴点情報信号を特徴点情報信号（ＣＰＩ）のシーケンスへと処理する処理手段と、上記ビデオデータ信号のシーケンス及び上記特徴点情報信号のシーケンスを上記記録担体（３）に書き込む書込手段とを有している。上記特徴点情報信号は、上記ビデオデータ信号のシーケンスにおける特徴点を識別する。Ｉ画像のサイズに関係する情報を記録するコンパクトな方法を提供することを目的に、ＣＰＩに関して種々の対策が提案されている。
【選択図】図６

Description

本発明は、ビデオデータ信号のシーケンスを記録担体上に記録する装置であって、該ビデオデータ信号のシーケンスは他の画像を参照しないで符号化された画像内（イントラ画像）タイプの画像及び他の画像を参照して符号化された画像間（インター画像）タイプの画像を有し、当該装置が、
− ビデオデータ信号を入力する入力手段と、
− 特徴点情報信号を発生する発生手段であって、該特徴点情報信号は前記ビデオデータ信号のシーケンスにおける特徴点を識別し、該特徴点情報信号は情報のブロックを有し、該情報のブロックが、
− 前記ビデオデータ信号のシーケンスにおける前記特徴点の位置を規定する位置データと、
− 前記画像内タイプの画像から選択されたＩ画像のサイズに関連する情報を提供するサイズデータと、
を有するような発生手段と、
− 複数の特徴点に関する前記特徴点情報信号を特徴点情報信号のシーケンスへと処理する処理手段と、
− 前記ビデオデータ信号のシーケンス及び前記特徴点情報信号のシーケンスを前記記録担体上に書き込む書込手段と、
を有するような装置に関する。

本発明は、更に、他の画像を参照しないで符号化された画像内タイプの画像及び他の画像を参照して符号化された画像間タイプの画像を有するビデオデータ信号のシーケンスを、当該ビデオデータ信号のシーケンスに対して複数の特徴点に関する特徴点情報信号を有する特徴点情報信号の対応するシーケンスを用いて再生する装置であって、上記特徴点情報信号は前記ビデオデータ信号のシーケンスにおける特徴点を識別し、これら特徴点情報信号が、
− 前記ビデオデータ信号のシーケンスにおける前記特徴点の位置を規定する位置データと、
− 前記画像内タイプの画像から選択されたＩ画像のサイズに関する情報を提供するサイズデータと、
を有するような情報のブロックを有し、当該装置が、
− 前記ビデオデータ信号のシーケンス及び前記特徴点情報信号の対応するシーケンスを入力する入力手段と、
− 前記特徴点情報信号のシーケンスから前記情報のブロックを抽出する抽出手段と、
− 前記ビデオデータ信号のシーケンスを前記情報のブロックを用いてビデオデータ信号に処理する処理手段と、
を有するような装置にも関する。

更に、本発明は、他の画像を参照しないで符号化された画像内タイプの画像及び他の画像を参照して符号化された画像間タイプの画像を有するビデオデータ信号のシーケンスにおける特徴点に関する情報信号のシーケンスを発生する方法であって、特徴点に対して情報のブロックが発生され、該情報のブロックが、
− 前記ビデオデータ信号のシーケンスにおける前記特徴点の位置を規定する位置データと、
− 前記画像内タイプの画像から選択されたＩ画像のサイズに関する情報を提供するサイズデータと、
を有するような方法にも関する。

更に、本発明は前記ビデオデータ信号のシーケンス及び前記特徴点情報信号のシーケンスが設けられた記録担体にも関する。

ＣＰＩ（特徴点情報）テーブルは、時間軸（番組内で特定の画像又はシーンが示される時点）を、当該番組のバイトを含むファイル内のロケーション（バイト番号）にマッピングする。これは、ビットレートが分からない場合又は一定でない場合に、特に重要である。斯かる特徴点は、記録された番組内で提示時間に基づいてランダムアクセスすることを可能にする。図１は、ファイル内における特徴点（ＣＰ）のロケーションを概念的に示している。軸Ｐは、当該ファイル内のロケーションを表している。

図２には、記憶装置の層構造の概念図が示されている。ＡＶアプリケーション（ＡＰＰ）において作成されたファイルは、ファイルシステム層（ＦＳ）に送られる。ここで、これらファイルからのバイトの、ビットエンジン（ＢＥ）により渡される論理アドレス空間へのマッピングがなされる。このマッピングはＦＳデータベースに記憶される。

上記ビットエンジンにおいては、論理アドレス空間の物理アドレス空間へのマッピングが実行される。上記ＡＶアプリケーションにおいて作成されたファイルは、当該ＡＶ番組のコンテンツ及びＡＶデータベースを含むようなリアルタイムファイルである。上記ＡＶデータベースは、斯かるリアルタイムファイルにアクセスするためのナビゲーションデータを含んでいる。ＣＰＩテーブルは、斯かるナビゲーションデータの一部であり、ＡＶデータベースファイルに記憶される。

時間軸上における、ＭＰＥＧ２符号化ＡＶ信号の場合の特徴点は：
− 所謂Ｉ画像（イントラ画像）の開始；
− Ｐ画像の開始；及び
− オーディオアクセス単位（オーディオのみの信号の場合）の開始；
である。Ｉ画像の開始が最も重要である。何故なら、以前の情報を必要としないで復号を開始することができるからである。前のＩ画像（又はＰ画像）にも言及されているならば、Ｐ画像の開始も重要であり得る。

動作中において、提供された番組のＣＰＩテーブルは、アプリケーション層のメモリ（ＤＲＡＭ）に記憶される。これが、ＣＰＩテーブルのサイズが制限されるべき理由である。次の例において説明されるように、ＣＰＩテーブルは非常に大きい可能性がある。

ファイル内における位置のアドレスは、該ファイルにおけるソートパケット番号により表される。ＭＰＥＧ２トランスポートストリームの場合、各ソースパケットは１８８バイトのトランスポートストリームパケットと４バイトのタイムスタンプとからなっている。２５ギガバイトの容量の場合、番組内の特徴点の該アドレスを表すためには２８ビットを必要とする。

時間アクセスに対する精度は、アクセス単位の持続時間よりも小さくなければならない。５ｍｓの精度及び２４時間の合計再生時間の場合、タイミング情報を表すためには２５ビットが必要である。

記憶された番組のＣＰＩテーブルは、多数のエントリを有し得る。画像群（ＧＯＰ）の持続時間は１／２秒未満である。各ＧＯＰはＩ画像で開始する。全てのＩ画像に対してＣＰＩテーブルへのエントリがなされる場合、毎時間の再生時間に対して少なくとも７２００のエントリが存在することになる。大きな容量のディスクの再生時間は非常に大きい（例えば、１２時間）可能性があり、これは結果として約１００，０００エントリとなる。

アドレスに対して４バイト及び提示時間に対して他の４バイトの場合、８００Ｋバイトのサイズにもなる。

ＣＰＩテーブルは、早送り及び巻き戻し等のトリック再生のためにも使用される。トリック再生においては、全ての画像が提示され得るということはない。非常にしばしば、図３に示すように、Ｉ画像（Ｉ）のみ又はＩ画像の幾つかが提示される。従って、全てのソースパケットが読み出される必要はなく、提示に使用されるものだけでよい。Ｉ画像のサイズは固定されてはおらず、サイズは数十又は数百Ｋバイトであり得る。

冗長な情報の読み出しは時間を犠牲にするもので、その時間に他のＩ画像が読み出されたかも知れない。これは、トリック再生の性能を改善する。何故なら、秒当たりに一層多い画像が提示されたかも知れないからである。

幾つかの他のシステムにおいては、これは、ＣＰＩテーブルの各エントリに対して、提示時間及びファイル内のアドレスのみならず、Ｉ画像のサイズ又はＩ画像の最後のバイトを含むソースパケットのアドレスをも有することにより解決される。Ｉ画像のサイズは１９２バイトのサイズを持つソースパケットで測定される。Ｉ画像のサイズは数百Ｋバイトであり得る。Ｉ画像のサイズを示すには、１０ビットより多いビットが必要となる。これは、当該テーブルへのエントリに対して更なる２バイトとなる。該テーブルのサイズは増大され、最早、４バイトに整列されることはない。
ドライブにおいては、ＥＣＣブロック（Ｂ）の単位のみを読み出すことができる。特定のＥＣＣブロックからの数バイトのみが必要であっても、依然として全ＥＣＣが読み取られねばならない。

Ｉ画像のサイズを非常に正確に示すことは無駄である。これが図４に概念的に示されている。５つのＥＣＣブロックの代わりに２つのＥＣＣブロックのみが読み出されなければならないことが分かれば充分である。以下の段落では、実際に起こり得る幾つかの数が示される。

ＭＰＥＧトランスポートストリームのビットレートは、８Mbps（毎秒１Ｍバイト）である。

１つのＧＯＰは０．５秒であり、従ってＧＯＰの平均サイズは０．５Ｍバイトである。

ＥＣＣブロックのサイズは６４Ｋバイトであり、従って１つのＧＯＰは平均で８ＥＣＣブロックである。

Ｉ画像の最大サイズは、復号バッファに等しくされる（〜２２５Ｋバイト、〜４ＥＣＣブロック）。

Ｉ画像の平均サイズはもっと小さく、１００Ｋバイト（＜２ＥＣＣブロック）程度であり得る。

Ｉ画像のサイズが＜１２８Ｋバイトであることが示された場合は、３ＥＣＣブロックより多くは決して読み込む必要はない。このサイズが分からなかった場合は、５ＥＣＣブロックを読み込まなければならない。

本提案の目的は、Ｉ画像のサイズに関する指示情報を有することにある。従って、必要以上のＥＣＣブロックは読み込まれない。また、Ｉ画像のサイズに関するビット数を可能な限り小さく維持する。

この目的のために、以下の特性を使用することができる。

当該ビデオタイプがＰ画像に対するエントリであることを示している場合は、サイズは重要ではない。トリック再生に対するＰ画像は、低速度においてのみ重要となる。ここでは、読み取る間に画像の終了を見付けることができ、該終了が見付かるやいなや、次の画像の開始に対するジャンプがなされるか、又は全ストリームが読み込まれるかの何れかである。

これらの考慮は、図５に示されるようなＣＰＩテーブルへの１つのエントリの構造に繋がる。提示タイムスタンプ（ＰＴＳ）は、ビデオデータのシーケンスの提示の間における特定の画像が提示されるべき時間を特定する。ソースパケット番号（ＳＰＮ）は、当該ビデオデータのシーケンスにおける特徴点が位置するアドレスを特定する。ＴＹＰは、エントリのタイプ及びＩ画像のサイズに関係する情報を含む。この例では、ＣＰＩテーブルへのエントリは４バイトのサイズを有する。即ち、ＴＹＰ用に４ビット、ＰＴＳ用に１１ビット、及びＳＰＮ用に１７ビットである。

ＴＹＰの４ビットにおいては、当該ビデオエントリのタイプがＩ画像のサイズと共に提示される。エントリのタイプはビットｂ０〜ｂ３により下記のように示される：
ｂ０〜ｂ３
１ｘｘｘシーケンスヘッダを持つＩ画像で、ｘｘｘは画像のサイズを表す。
０ｙｙｙシーケンスヘッダのないＩ画像で、ｙｙｙはＩ画像のサイズを表す。ｙｙｙにおけるビットの少なくとも１つは“１”である。
００００Ｐ画像。
ｘｘｘ及びｙｙｙに対する値の例が、表１に示され、該表においてｋはスケーリング係数である。

一例として、
標準精細度ＴＶ（ＳＴ−ＴＶ）に対しては：ｋ＝１
高精細度ＴＶ（ＨＤ−ＴＶ）に対しては：ｋ＝２
であり、
ｓ１＝ ６４ｋＢ
ｓ２＝１２８ｋＢ
ｓ３＝１９２ｋＢ
ｓ４＝２５６ｋＢ
ｓ５＝３２０ｋＢ
ｓ６＝３８４ｋＢ
である。

他の例においては、ｋ＝１であり、ｓ１＝１２８ｋＢ、ｓ２＝２５６ｋＢ、ｓ３＝３８４ｋＢ、ｓ４＝５７６ｋＢ、ｓ５＝８９６ｋＢ、ｓ６＝１２８０ｋＢである。

更に他の例においては、ＴＹＰは３ビットの長さを有し、１ビットのみがＩ画像のサイズに関する情報を帯びることができる。その値は、１２８ｋＢより小さなサイズのＩ画像に対しては二進の“１”とし、サイズが特定されない場合は二進の“０”とすることができる。

図１は、ファイル内の特徴点（ＣＰ）のロケーションを概念的に示す。 図２は、記憶装置の層構造の概念図を示す。 図３は、ファイル内のＩ画像（Ｉ）のロケーションを概念的に示す。 図４は、Ｉ画像（Ｉ）及びＥＣＣブロック（Ｂ）を概念的に示す。 図５は、ＣＰＩテーブルへの１つのエントリの例を示す。 図６は、本発明によるビデオデータ信号のシーケンスを記録する装置の一実施例を示す。

図６は、本発明によるビデオデータ信号のシーケンスを記録する装置の一実施例を示す。該装置は、ビデオデータ信号を入力する入力端子１と、ビデオデータ信号処理ユニット１００とを有している。信号処理ユニット１００は、入力端子１を介して上記ビデオデータ信号を入力すると共に、該ビデオデータ信号を、記録担体３上に記録するためにビデオデータ信号のシーケンスへと処理する。更に、読取／書込ユニット１０２が設けられている。該読取／書込ユニット１０２は読取／書込ヘッド１０４を有し、該ヘッドは本例では記録担体３に対してビデオデータ信号のシーケンス及び対応するＣＰＩを読み取り／書き込む光学読取／書込ヘッドである。更に、位置決め手段１０６が存在して、ヘッド１０４を記録担体３にわたり放射方向に位置決めする。読取／書込増幅器１０８が設けられ、記録されるべき信号を増幅すると共に、記録担体３から読み取られた信号を増幅する。モータ１１０が設けられ、モータ制御信号発生器ユニット１１２により供給されるモータ制御信号に応答して記録担体３を回転させる。マイクロプロセッサ１１４が存在し、全ての回路を制御ライン１１６、１１８及び１２０を介して制御する。

信号処理ユニット１００は、更に、上記ビデオデータ信号のシーケンスに関する対応するＣＰＩを発生するように構成されている。この目的のために、信号処理ユニット１００は、一例として、上記ビデオデータ信号のシーケンスにおけるＩ画像の位置及びサイズを識別することができる。更に、信号処理ユニット１００は、このＩ画像に対応する特徴点に関する、上記例で規定したようなＹＴＰ、ＴＰＳ及びＳＰＮからなる情報のブロックを発生することができる。

上記ＣＰＩは、ビデオデータ信号のビデオデータ信号のシーケンスへの処理、及び最終的に記録担体３上への後続の記録が完了されるまで、メモリ１３２に一時的に記憶することができる。次いで、メモリ１３２に記憶された該ＣＰＩは記録担体３上に記録することができる。

Claims (20)

1. ビデオデータ信号のシーケンスを記録担体上に記録する装置であって、該ビデオデータ信号のシーケンスは他の画像を参照しないで符号化された画像内タイプの画像及び他の画像を参照して符号化された画像間タイプの画像を有し、前記装置が、
   − ビデオデータ信号を入力する入力手段と、
   − 特徴点情報信号を発生する発生手段であって、該特徴点情報信号は前記ビデオデータ信号のシーケンスにおける特徴点を識別すると共に情報のブロックを有し、該情報のブロックが、
   − 前記ビデオデータ信号のシーケンスにおける前記特徴点の位置を規定する位置データと、
   − 前記画像内タイプの画像から選択されたＩ画像のサイズに関係する情報を提供するサイズデータと、
   を有するような発生手段と、
   − 複数の特徴点に関する前記特徴点情報信号を特徴点情報信号のシーケンスへと処理する処理手段と、
   − 前記ビデオデータ信号のシーケンス及び前記特徴点情報信号のシーケンスを前記記録担体に書き込む書込手段と、
   を有するような装置において、該装置が、
   − 前記Ｉ画像のサイズを、複数の予め規定されたサイズ間隔のうちの或るサイズ間隔に分類する分類手段と、
   − 前記サイズ間隔を前記サイズデータにおける少数のビットにマッピングするマッピング手段と、
   を有することを特徴とする装置。
2. 請求項１に記載の装置において、前記分類手段が、前記Ｉ画像のサイズを前記画像内タイプの画像のサイズの分布に従って分類するように設計されていることを特徴とする装置。
3. 請求項１に記載の装置において、前記マッピング手段が、前記サイズデータに対して１ビットを使用することを特徴とする装置。
4. 請求項１に記載の装置において、前記分類手段が、異なる長さのサイズ間隔を使用するように設計されていることを特徴とする装置。
5. 請求項１に記載の装置であって、前記情報のブロックが前記画像内タイプの画像及び前記画像間タイプの画像から選択された画像のタイプを識別する識別データを有するような装置において、前記発生手段が該識別データを前記サイズデータと組み合わせるように設計されていることを特徴とする装置。
6. 請求項１ないし５の何れか一項に記載の装置であって、前記記録担体がディスク状光学記録担体であるような装置において、前記書込手段が光学読取／書込ヘッドと、該光学読取／書込ヘッドを位置決めする位置決め手段と、前記記録担体を回転させる移動手段とを有することを特徴とする装置。
7. 請求項１に記載の装置であって、前記サイズ間隔は、１２８ｋＢ未満、１２８ｋＢから２５６ｋＢ、２５６ｋＢから３８４ｋＢ、３８４ｋＢから５７６ｋＢ、５７６ｋＢから８９６ｋＢ、８９６ｋＢから１２８０ｋＢ、及び１２８０ｋＢ超であることを特徴とする装置。
8. 他の画像を参照しないで符号化された画像内タイプの画像と他の画像を参照して符号化された画像間タイプの画像とを有するビデオデータ信号のシーケンスを、当該ビデオデータ信号のシーケンスに対して複数の特徴点に関する特徴点情報信号を有する対応する特徴点情報信号のシーケンスを使用して再生する装置であって、前記特徴点情報信号が前記ビデオデータ信号のシーケンスにおける特徴点を識別すると共に情報のブロックを有し、該情報のブロックが、
   − 前記ビデオデータ信号のシーケンスにおける前記特徴点の位置を規定する位置データと、
   − 前記画像内タイプの画像から選択されたＩ画像のサイズに関係する情報を提供するサイズデータと、
   を有し、前記装置が、
   − 前記ビデオデータ信号のシーケンス及び前記対応する特徴点情報信号のシーケンスを入力する入力手段と、
   − 前記特徴点情報信号のシーケンスから前記情報のブロックを抽出する抽出手段と、
   − 前記ビデオデータ信号のシーケンスを前記情報のブロックを使用してビデオデータ信号へと処理する処理手段と、
   を有するような装置において、
   − 前記抽出手段は、前記サイズデータを取り出すと共に、該サイズデータにおける少数のビットを複数の予め規定されたサイズ間隔のうちの或るサイズ間隔にマッピングするように設計され、
   − 前記処理手段は、前記サイズ間隔に関係する情報を使用するように設計されている、
   ことを特徴とする装置。
9. 請求項８に記載の装置であって、前記情報のブロックが前記画像内タイプ画像及び画像間タイプ画像から選択された画像のタイプを識別する識別データを有するような装置において、前記情報のブロックを抽出する抽出手段が、前記識別データを前記サイズデータから分離するように設計されていることを特徴とする装置。
10. 請求項８又は請求項９に記載の装置において、前記入力手段は前記ビデオデータ信号のシーケンス及び前記対応する特徴点情報信号のシーケンスを記録担体から入力するように設計されていることを特徴とする装置。
11. 請求項１０に記載の装置において、前記入力手段は前記ビデオデータ信号のシーケンス及び前記対応する特徴点情報信号のシーケンスをディスク状光学記録担体から入力するように設計されていることを特徴とする装置。
12. 請求項８に記載の装置であって、前記サイズ間隔は、１２８ｋＢ未満、１２８ｋＢから２５６ｋＢ、２５６ｋＢから３８４ｋＢ、３８４ｋＢから５７６ｋＢ、５７６ｋＢから８９６ｋＢ、８９６ｋＢから１２８０ｋＢ、及び１２８０ｋＢ超であることを特徴とする装置。
13. 他の画像を参照しないで符号化された画像内タイプの画像及び他の画像を参照して符号化された画像間タイプの画像を有するようなビデオデータ信号のシーケンスにおける特徴点に関する情報信号のシーケンスを発生する方法であって、特徴点に対しては情報のブロックが発生され、該情報のブロックが、
    − 前記ビデオデータ信号のシーケンスにおける前記特徴点の位置を規定する位置データと、
    − 前記画像内タイプの画像から選択されたＩ画像のサイズに関係する情報を提供するサイズデータと、
    を有するような方法において、
    − 前記Ｉ画像のサイズは、複数の予め規定されたサイズ間隔のうちの或るサイズ間隔に分類され、
    − 前記サイズ間隔は、前記サイズデータにおける少数のビットにマッピングされる、
    ことを特徴とする方法。
14. 請求項１３に記載の方法において、前記Ｉ画像のサイズは、前記画像内タイプの画像のサイズの分布に従って前記サイズ間隔に分類されることを特徴とする方法。
15. 請求項１３に記載の方法において、前記サイズデータに対して前記情報のブロック内の１ビットが使用されることを特徴とする方法。
16. 請求項１３に記載の方法において、前記サイズ間隔が異なる長さを有していることを特徴とする方法。
17. 請求項１３に記載の方法であって、前記情報のブロックが前記画像内タイプの画像及び前記画像間タイプの画像から選択された画像のタイプを識別する識別データを有するような方法において、該識別データが前記サイズデータと組み合わされることを特徴とする方法。
18. 請求項１３に記載の方法であって、前記サイズ間隔は、１２８ｋＢ未満、１２８ｋＢから２５６ｋＢ、２５６ｋＢから３８４ｋＢ、３８４ｋＢから５７６ｋＢ、５７６ｋＢから８９６ｋＢ、８９６ｋＢから１２８０ｋＢ、及び１２８０ｋＢ超であることを特徴とする方法。
19. 他の画像を参照しないで符号化された画像内タイプの画像及び他の画像を参照して符号化された画像間タイプの画像を有するビデオデータ信号のシーケンスで特徴点に関連する情報信号のシーケンスを設けられる記録担体であって、特徴点は情報のブロックを有し、該情報のブロックは、
    − 前記ビデオデータ信号のシーケンスにおける前記特徴点の位置を規定する位置データと、
    − 前記画像内タイプの画像から選択されたＩ画像のサイズに関係する情報を提供するサイズデータと、
    を有する記録担体において、
    − 前記Ｉ画像のサイズは、複数の予め規定されたサイズ間隔のうちの或るサイズ間隔に分類され、
    − 前記サイズ間隔は、前記サイズデータにおける少数のビットにマッピングされる、ことを特徴とする記録担体。
20. 請求項１９に記載の記録担体であって、前記サイズ間隔は、１２８ｋＢ未満、１２８ｋＢから２５６ｋＢ、２５６ｋＢから３８４ｋＢ、３８４ｋＢから５７６ｋＢ、５７６ｋＢから８９６ｋＢ、８９６ｋＢから１２８０ｋＢ、及び１２８０ｋＢ超であることを特徴とする記録担体。

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