JP2010148042A - Recording device, recording method, and computer program - Google Patents
Recording device, recording method, and computer program Download PDFInfo
- Publication number
- JP2010148042A JP2010148042A JP2008326198A JP2008326198A JP2010148042A JP 2010148042 A JP2010148042 A JP 2010148042A JP 2008326198 A JP2008326198 A JP 2008326198A JP 2008326198 A JP2008326198 A JP 2008326198A JP 2010148042 A JP2010148042 A JP 2010148042A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- frame
- video data
- data
- unit
- encoding
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Withdrawn
Links
Images
Abstract
Description
本発明は、記録装置、記録方法およびコンピュータプログラムに関する。 The present invention relates to a recording apparatus, a recording method, and a computer program.
ハードディスクビデオレコーダは、入力したビデオ信号を圧縮し、デジタルビデオデータに変換してHDD(Hard Disk Drive;ハードディスクドライブ)に記録する装置である。HDDに記録されたデジタルビデオデータは、ビデオ信号に復号して再生することができる。ハードディスクビデオレコーダはこのような機能を実現する為に、ストレージデバイスであるHDDの制御が必要であり、一般的にHDDを制御するシステムとしてOS(オペレーティングシステム)を使用する。OSはHDDへの記録を担うファイルシステムを制御することで、HDDへのデジタルビデオデータの記録、またはHDDからのデジタルビデオデータの再生時に、ファイルの記録または再生を制御する。 A hard disk video recorder is an apparatus that compresses an input video signal, converts it into digital video data, and records it on an HDD (Hard Disk Drive). Digital video data recorded on the HDD can be decoded into a video signal and reproduced. In order to realize such a function, the hard disk video recorder needs to control the HDD which is a storage device, and generally uses an OS (operating system) as a system for controlling the HDD. The OS controls the file system responsible for recording on the HDD, thereby controlling the recording or reproduction of the file when recording the digital video data on the HDD or reproducing the digital video data from the HDD.
このようなOSでは、ハードディスクビデオレコーダで扱うビデオ信号のスペックを上げると、スペックの向上に伴いハードディスクドライブ記録する単位時間あたりのデータ量が増大する。スペックの向上には、例えば標準画質から高画質にする、画面分解能を標準からHD(High Definition)にする、フレームレートを標準から高フレームレートにする等がある。従って、HDDに記録する単位時間当たりのデータ量も同じ様に増大する為に、HDDに対して高速な記録が要求される。 In such an OS, when the specification of a video signal handled by a hard disk video recorder is increased, the amount of data per unit time recorded on the hard disk drive increases as the specification improves. Improvements in specifications include, for example, changing the standard image quality to a high image quality, changing the screen resolution from the standard to HD (High Definition), and changing the frame rate from the standard to a high frame rate. Therefore, since the amount of data per unit time recorded in the HDD increases in the same manner, high-speed recording is required for the HDD.
HDDは回転記録媒体であり、回転速度の向上やヘッドによる磁気記録の高密度化等によって連続記録スピードも上がり、単位時間あたりのデータ量の記録スピードも向上してきてはいるが、それでも限界がある。デジタルビデオデータの記録再生の高性能化を進めるには、HDDへの単位時間あたりのデータ量の増大に対応するために、記録速度を向上させたり、記録容量を増加させたりする必要がある。しかし、記録速度の向上や記録容量の増加には限界があり、限界速度を超えるHDDへのデータ記録には支障が出る。 The HDD is a rotating recording medium, and the continuous recording speed has been increased by improving the rotational speed and increasing the density of magnetic recording by the head, and the recording speed of the data amount per unit time has improved, but there is still a limit. . In order to improve the performance of recording and reproducing digital video data, it is necessary to improve the recording speed and increase the recording capacity in order to cope with the increase in the amount of data per unit time in the HDD. However, there is a limit to the improvement in recording speed and the increase in recording capacity, which hinders data recording to the HDD exceeding the limit speed.
このような状況であるが、カメラから記録する映像の内容に忠実度が要求される分野における記録を行う場合には、記録したビデオ信号と再生したビデオ信号とが同じである可逆圧縮(ロスレス)コーデックによる記録再生を行う必要がある。このような分野としては、例えば医療分野、美術的分野、歴史的分野等がある。可逆圧縮コーデックによる記録を行うと映像データの容量が多くなるので、記録容量を削減する技術が、例えば特許文献1〜3で開示されている。
Under such circumstances, when recording is performed in a field where fidelity is required for the content of the video recorded from the camera, the recorded video signal and the reproduced video signal are the same, lossless compression (lossless) It is necessary to perform recording and playback using a codec. Examples of such fields include the medical field, the art field, and the historical field. When recording is performed using the lossless compression codec, the capacity of the video data increases. Therefore, techniques for reducing the recording capacity are disclosed in, for example,
こうした分野における忠実な記録再生を行うロスレス記録再生では、記録再生にデータの圧縮を行うコーデックを使用しても圧縮率は高くなく、データの圧縮効率があまり良くない。そのため、高画質なビデオ信号をハードディスクビデオレコーダで記録再生する場合に、映像のスペックを上げるとデータ量が増大する。一方で忠実な記録再生を行うと、データの圧縮を行うコーデックの圧縮率が低いので、単位時間あたりに必要な記録再生のデータ量が増大し、HDDへの単位時間あたりの記録再生スピードの限界に近くなる、または越えてしまう状態となり、記録再生に支障をきたす。また、単位時間あたりに必要な記録再生のデータ量が増大し、HDDへの単位時間あたりのデータ量が増大すると、同一時間のデジタルビデオデータの記録ファイルサイズが増大する問題がある。 In lossless recording / reproduction that performs faithful recording / reproduction in such fields, even if a codec that compresses data is used for recording / reproduction, the compression rate is not high and the data compression efficiency is not very good. For this reason, when recording and reproducing a high-quality video signal with a hard disk video recorder, the amount of data increases as the video specs increase. On the other hand, if faithful recording / reproduction is performed, the compression rate of the codec that compresses data is low, so the amount of data required for recording / reproduction increases per unit time, and the limit of the recording / reproduction speed per unit time to the HDD It will be close to or exceeding the point, which will interfere with recording and playback. In addition, if the amount of data required for recording / playback per unit time increases and the amount of data per unit time on the HDD increases, there is a problem that the recording file size of digital video data for the same time increases.
一方では、フレーム内圧縮とフレーム間相関を利用した高い圧縮率のコーデックを使用することで、圧縮率を高くすることができる。しかし、そのようなフレーム内圧縮とフレーム間相関を利用した高い圧縮率のコーデックは、一般に複雑なフレーム間相関を利用している為に、再生時にフレーム単位の操作を行う場合には、操作が困難になる問題点がある。具体的には、トリックプレイでの複数倍速再生やリバース再生等では、対象となるフレームの飛ばしての操作が容易な、フレーム内圧縮のみのコーデックを容易に利用できる。しかし、フレーム間相関のあるコーデックでは、対象となるフレームの飛ばしての操作を行う場合には使用が困難である。フレーム内圧縮とフレーム間相関を共に利用したコーデックでは、トリックプレイの対象となるフレームを飛ばしての操作以外に、フレーム相関を行ったフレームも合わせて操作して再生する必要があり、その操作が複雑になる問題がある。 On the other hand, the compression rate can be increased by using a codec having a high compression rate using intra-frame compression and inter-frame correlation. However, codecs with high compression ratios that use such intra-frame compression and inter-frame correlation generally use complex inter-frame correlations. There is a problem that becomes difficult. Specifically, in multiple-speed playback or reverse playback in trick play, it is possible to easily use an intra-frame compression-only codec that allows easy operation of skipping the target frame. However, it is difficult to use a codec having a correlation between frames when performing an operation of skipping a target frame. In codecs that use both intra-frame compression and inter-frame correlation, it is necessary to operate and play back frames that have undergone frame correlation in addition to operations that skip frames that are subject to trick play. There are complications.
そこで、本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであり、本発明の目的とするところは、フレーム間相関を利用しない圧縮方式を用いて、記録するデータ量を減少させつつも、再生時におけるフレーム単位の操作を容易に行うことが可能な、新規かつ改良された記録装置、記録方法およびコンピュータプログラムを提供することにある。 Therefore, the present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to use a compression method that does not use inter-frame correlation, while reducing the amount of data to be recorded and at the time of reproduction. It is an object of the present invention to provide a new and improved recording apparatus, recording method, and computer program capable of easily performing frame-by-frame operations.
上記課題を解決するために、本発明のある観点によれば、フレーム間相関を利用しない符号化方式で映像データを符号化する符号化部と、符号化部で符号化された映像データを復号する復号部と、復号部が復号した映像データを一時的に記憶する記憶部と、符号化部で符号化された映像データの記録媒体への記録を制御する制御部と、を備え、制御部は、任意のフレームを基準フレームに設定し、基準フレームの映像データ全体を符号化部で符号化した後に復号部で復号して記憶部に記憶させ、基準フレームの後続のフレームの映像データと、記憶部に記憶させた基準フレームの映像データとの差分を取得して該差分データを符号化部で符号化し、該符号化後のデータが所定の条件を満たせば次のフレームも基準フレームとの差分を取得し、満たさなければ次のフレームを基準フレームとするよう制御する、記録装置が提供される。 In order to solve the above problems, according to an aspect of the present invention, an encoding unit that encodes video data by an encoding method that does not use inter-frame correlation, and decoding video data encoded by the encoding unit A decoding unit, a storage unit that temporarily stores the video data decoded by the decoding unit, and a control unit that controls recording of the video data encoded by the encoding unit on a recording medium. Set an arbitrary frame as a reference frame, the entire video data of the reference frame is encoded by the encoding unit, then decoded by the decoding unit and stored in the storage unit, the video data of the subsequent frame of the reference frame, The difference between the reference frame and the video data stored in the storage unit is acquired, the difference data is encoded by the encoding unit, and if the encoded data satisfies a predetermined condition, the next frame is also compared with the reference frame. Get the difference If Tasa controls to the next frame and the reference frame, the recording apparatus is provided.
かかる構成によれば、符号化部はフレーム間相関を利用しない符号化方式で映像データを符号化し、復号部は符号化部で符号化された映像データを復号する。また、記憶部は復号部が復号した映像データを一時的に記憶し、制御部は符号化部で符号化された映像データの記録媒体への記録を制御する。制御部は、任意のフレームを基準フレームに設定し、基準フレームの映像データ全体を符号化部で符号化した後に復号部で復号して記憶部に記憶させる。基準フレームの後続のフレームの映像データと、記憶部に記憶させた基準フレームの映像データとの差分は符号化部で符号化され、該符号化後のデータが所定の条件を満たせば次のフレームも基準フレームとの差分を取得し、満たさなければ次のフレームを基準フレームとする。その結果、フレーム間相関を利用しない圧縮方式を用いつつも記録するデータ量を減少することができる。このように映像データを記録することで、再生時におけるフレーム単位の操作を容易に行うことが可能となる。 According to such a configuration, the encoding unit encodes the video data by an encoding method that does not use inter-frame correlation, and the decoding unit decodes the video data encoded by the encoding unit. The storage unit temporarily stores the video data decoded by the decoding unit, and the control unit controls recording of the video data encoded by the encoding unit on the recording medium. The control unit sets an arbitrary frame as a reference frame, encodes the entire video data of the reference frame by the encoding unit, decodes the decoded data by the decoding unit, and stores the decoded data in the storage unit. The difference between the video data of the subsequent frame of the reference frame and the video data of the reference frame stored in the storage unit is encoded by the encoding unit, and if the encoded data satisfies a predetermined condition, the next frame Also, the difference from the reference frame is acquired, and if not satisfied, the next frame is set as the reference frame. As a result, it is possible to reduce the amount of data to be recorded while using a compression method that does not use inter-frame correlation. By recording video data in this way, it becomes possible to easily perform operations in units of frames during reproduction.
所定の条件は、符号化部で符号化した後の差分データの容量が所定の容量以下であってもよい。また、所定の条件は、差分を取得したフレームの数が所定の数以下であってもよい。 The predetermined condition may be that a capacity of the difference data after being encoded by the encoding unit is equal to or less than a predetermined capacity. Further, the predetermined condition may be that the number of frames from which the difference is acquired is equal to or less than a predetermined number.
符号化部は、全てのフレームを可逆圧縮方式で符号化してもよい。 The encoding unit may encode all the frames by a lossless compression method.
また、符号化部は、基準フレームの映像データを符号化する場合には可逆圧縮方式で符号化し、基準フレーム以外のフレームの映像データを符号化する場合には不可逆圧縮方式で符号化してもよい。 The encoding unit may encode the video data of the reference frame using the lossless compression method, and may encode the video data of a frame other than the reference frame using the lossy compression method. .
また、符号化部は、全てのフレームを不可逆圧縮方式で符号化してもよい。 The encoding unit may encode all the frames using an irreversible compression method.
映像データを記録する記録媒体はランダムアクセスが可能な媒体であってもよい。 The recording medium for recording the video data may be a medium that can be randomly accessed.
また、上記課題を解決するために、本発明の別の観点によれば、任意のフレームを基準フレームに設定する設定ステップと、フレーム間相関を利用しない符号化方式で基準フレームの映像データを符号化する符号化ステップと、符号化ステップで符号化した映像データを復号する復号ステップと、復号ステップで復号した映像データを一時的に記憶させる記憶ステップと、基準フレームの後続のフレームの映像データと、記憶ステップに記憶させた基準フレームの映像データとの差分を取得する差分取得ステップと、差分取得ステップで取得した差分データを符号化し、該符号化後のデータが所定の条件を満たせば次のフレームも基準フレームとの差分を取得し、満たさなければ次のフレームを基準フレームとする判定ステップと、を備える記録方法が提供される。 In order to solve the above-described problem, according to another aspect of the present invention, a setting step for setting an arbitrary frame as a reference frame, and video data of the reference frame are encoded by an encoding method that does not use inter-frame correlation. An encoding step, a decoding step for decoding the video data encoded in the encoding step, a storage step for temporarily storing the video data decoded in the decoding step, and video data of a frame subsequent to the reference frame, The difference acquisition step for acquiring the difference from the video data of the reference frame stored in the storage step and the difference data acquired in the difference acquisition step are encoded, and if the encoded data satisfies a predetermined condition, The frame also includes a step of obtaining a difference from the reference frame and, if not satisfied, determining the next frame as the reference frame. Recording method is provided.
また、上記課題を解決するために、本発明の別の観点によれば、コンピュータに、任意のフレームを基準フレームに設定する設定ステップと、フレーム間相関を利用しない符号化方式で基準フレームの映像データを符号化する符号化ステップと、符号化ステップで符号化した映像データを復号する復号ステップと、復号ステップで復号した映像データを一時的に記憶させる記憶ステップと、基準フレームの後続のフレームの映像データと、記憶ステップに記憶させた基準フレームの映像データとの差分を取得する差分取得ステップと、差分取得ステップで取得した差分データを符号化し、該符号化後のデータが所定の条件を満たせば次のフレームも基準フレームとの差分を取得し、満たさなければ次のフレームを基準フレームとする判定ステップと、を実行させる、コンピュータプログラムが提供される。 In order to solve the above-described problem, according to another aspect of the present invention, a setting step for setting an arbitrary frame as a reference frame in a computer and an image of the reference frame by an encoding method that does not use inter-frame correlation An encoding step for encoding data; a decoding step for decoding the video data encoded in the encoding step; a storage step for temporarily storing the video data decoded in the decoding step; and a frame subsequent to the reference frame A difference acquisition step for acquiring a difference between the video data and the video data of the reference frame stored in the storage step; and the difference data acquired in the difference acquisition step is encoded, and the encoded data satisfies a predetermined condition. If the next frame also obtains the difference from the reference frame, and if the difference is not satisfied, the next frame is used as the reference frame. And flop, to the execution, the computer program is provided.
以上説明したように本発明によれば、フレーム間相関を利用しない圧縮方式を用いて、記録するデータ量を減少させつつも、再生時におけるフレーム単位の操作を容易に行うことが可能な、新規かつ改良された記録装置、記録方法およびコンピュータプログラムを提供することができる。 As described above, according to the present invention, a compression method that does not use inter-frame correlation is used, and the amount of data to be recorded can be reduced, but the operation in units of frames can be easily performed during playback. In addition, an improved recording apparatus, recording method, and computer program can be provided.
以下に添付図面を参照しながら、本発明の好適な実施の形態について詳細に説明する。なお、本明細書及び図面において、実質的に同一の機能構成を有する構成要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略する。 Exemplary embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the accompanying drawings. In addition, in this specification and drawing, about the component which has the substantially same function structure, duplication description is abbreviate | omitted by attaching | subjecting the same code | symbol.
また、以下の順序に従って本発明の好適な実施の形態について詳細に説明する。
<1.従来のハードディスクレコーダ>
[1−1.従来のハードディスクレコーダの構成]
[1−2.従来の映像データの記録における問題点]
<2.本発明の一実施形態にかかるハードディスクレコーダ>
[2−1.本発明の一実施形態にかかるハードディスクレコーダの構成]
[2−2.本発明の一実施形態にかかる映像データの記録方法]
[2−3.本発明の一実施形態にかかる映像データの再生方法]
[2−4.本発明の一実施形態の変形例]
<3.まとめ>
Further, preferred embodiments of the present invention will be described in detail according to the following order.
<1. Conventional hard disk recorder>
[1-1. Configuration of conventional hard disk recorder]
[1-2. Problems in conventional video data recording]
<2. Hard Disk Recorder According to One Embodiment of the Present Invention>
[2-1. Configuration of Hard Disk Recorder According to One Embodiment of the Present Invention]
[2-2. Video data recording method according to an embodiment of the present invention]
[2-3. Video data playback method according to an embodiment of the present invention]
[2-4. Modification of one embodiment of the present invention]
<3. Summary>
<1.従来のハードディスクレコーダ>
[1−1.従来のハードディスクレコーダの構成]
まず、本発明の好適な実施の形態について詳細に説明する前に、従来のハードディスクレコーダの構成及び動作について説明する。図6は、従来のハードディスクレコーダ10の構成について示す説明図である。
<1. Conventional hard disk recorder>
[1-1. Configuration of conventional hard disk recorder]
First, before describing the preferred embodiment of the present invention in detail, the configuration and operation of a conventional hard disk recorder will be described. FIG. 6 is an explanatory diagram showing the configuration of the conventional
図6に示したように、従来のハードディスクレコーダ10は、ビデオ入力部11と、ストリーム符号化部12と、システム制御部13と、ファイルシステム15と、HDD(Hard Disk Drive)16と、ストリーム復号部17と、ビデオ同期部18と、ビデオ出力部19と、を含んで構成される。
As shown in FIG. 6, the conventional
ビデオ入力部11は、ハードディスクレコーダ10の外部(例えばビデオカメラ)で生成された映像信号の入力を受けるものである。ビデオ入力部11は、映像信号を外部から受け取ると、受け取った映像信号から、後段のブロックで用いられる垂直同期信号、水平同期信号、クロック信号等を、後述のシステム制御部13の制御により生成する。ビデオ入力部11で入力された映像信号に含まれる映像データは後段のストリーム符号化部12に送られ、ビデオ入力部11で生成された垂直同期信号、水平同期信号、クロック信号その他の信号はビデオ同期部18に送られる。
The
ストリーム符号化部12は、HDD16へ映像データを記録する際に、ビデオ入力部11から送られてくる映像データを用いて、映像データに対する符号化処理(コーデック処理)を実行するものである。ストリーム符号化部12における符号化処理は、後述のシステム制御部13の制御により実行される。ストリーム符号化部12でコーデック処理を実行することで、映像データが圧縮される。ストリーム符号化部12で圧縮された映像データは、システム制御部13の制御によりHDD16に記録される。
The
システム制御部13は、ハードディスクレコーダ10の各部の動作を制御するものである。システム制御部13には、ハードディスクレコーダ10の各部の動作を制御に用いる情報を一時的に格納するためのRAM(Random Access Memory)14が備えられている。ファイルシステム15は、HDD16への映像データの記録を制御するものであり、システム制御部13の制御下で動作する。
The
HDD16は、ストリーム符号化部12によって圧縮された映像データが、ファイルシステム15の制御によって記録されるものである。
In the
ストリーム復号部17は、HDD16に記録された映像データを再生する際に、HDD16から映像データを読み出して、ストリーム符号化部12における符号化処理に対応した復号処理を実行するものである。映像データの再生の際には、ファイルシステム15によってHDD16から読み出されるファイルが管理される。ストリーム復号部17における復号処理はシステム制御部13の制御により実行される。ストリーム復号部17によって復号処理が施された映像データはビデオ出力部19に送られる。
The
ビデオ同期部18は、HDD16に記録された映像データを再生する際に必要となる水平同期信号や垂直同期信号を生成するものである。ビデオ同期部18における同期信号の生成処理はシステム制御部13の制御により実行される。ビデオ同期部18で生成された同期信号はビデオ出力部19に送られ、ストリーム復号部17によって復号処理が施された映像データに付加されることで映像信号となる。
The
ビデオ出力部19は、ストリーム復号部17によって復号処理が施された映像データに、ビデオ同期部18で生成された水平同期信号や垂直同期信号を付加することで、映像信号を生成するものである。ビデオ出力部19で出力される映像信号は、ビデオ入力部11に入力される映像信号と同様の波形を有するものとなる。ビデオ出力部19で生成された映像信号は、外部の装置、例えばテレビ、ディスプレイ装置、プロジェクタ等に送られて映像として表示される。
The
[1−2.従来の映像データの記録における問題点]
以上、従来のハードディスクレコーダの構成を、図6に示したハードディスクレコーダ10を例にして説明した。このような構成を有する従来のハードディスクレコーダ10においては、一般的にストリーム符号化部12によってコーデック処理を行い、ビデオ信号を符号化することでデータ量を削減することが行われる。データ量の削減を目的とした、一般に普及しているコーデックにMPEG(Moving Picture Experts Group)がある。MPEGは、フレーム内圧縮とフレーム間相関を用いてデータの圧縮を行うコーデックである。しかし、一般に普及しているコーデックであるMPEG等のコーデックは、圧縮率は高いが、可逆圧縮(ロスレス)では無いのが一般的である。
[1-2. Problems in conventional video data recording]
The configuration of the conventional hard disk recorder has been described above using the
そこで、可逆圧縮を行う為に、JPEG(Joint Photographic Experts Group)またはJPEG2000をロスレスモードで使用した場合には、逆に圧縮率が低くなってしまう。従って、ハードディスクビデオレコーダで可逆圧縮での高忠実な記録再生を行うには、コーデックの圧縮率が低いので、単位時間に必要な記録再生のデータ量が増大してしまうという問題点がある。かかる問題により、HDDへの単位時間あたりの記録再生スピードの限界に近くなる、または越えてしまうといった問題点を生じさせてしまう。また、単位時間に必要な記録再生のデータ量が増大し、HDDへの単位時間のデータ量が増大すると、同一時間のデジタルビデオデータの記録ファイルサイズが増大する問題点がある。 Therefore, when JPEG (Joint Photographic Experts Group) or JPEG2000 is used in the lossless mode in order to perform lossless compression, the compression rate is low. Therefore, in order to perform high-fidelity recording and reproduction with lossless compression with a hard disk video recorder, there is a problem that the amount of recording and reproduction data required per unit time increases because the compression rate of the codec is low. Such a problem causes a problem that the limit of the recording / reproducing speed per unit time on the HDD is approached or exceeded. Further, when the amount of recording / playback data required per unit time increases and the amount of data per unit time on the HDD increases, there is a problem that the recording file size of digital video data for the same time increases.
また、フレーム間相関を利用した符号化を行ったハードディスクレコーダ10で記録した映像データを再生する場合に、FF(ファスト・フォワード;早送り)またはFR(ファスト・リバース;早戻し)と呼ばれる動作を行うと信号処理操作が複雑になる。すなわち、FF再生またはFR再生に必要なフレームデータを、フレームを飛ばしながら読み出す必要がある。従って、FF再生またはFR再生時にフレーム間相関を用いた符号化を使用している場合には、フレームを飛ばしながら読み出されたデータからフレームを復号するときに、フレーム間相関を取ったフレームのデータまで読み込んで処理する必要がある。よって、フレーム間相関を利用した符号化を行った場合にはFF再生処理やFR再生処理動作が複雑になってしまう。
Further, when reproducing the video data recorded by the
一方、JPEG2000やJPEG等の、フレーム内圧縮のみを用いて映像データの圧縮を行っているコーデックを用いると、FF再生またはFR再生の場合であっても映像データの復号が容易である。このようなコーデックはフレーム間の相関を用いていないので、連続フレームの復号処理も、フレームを飛ばしながらの復号処理も全く同じように処理できるので、処理が複雑になることは無い。 On the other hand, when a codec that compresses video data using only intra-frame compression, such as JPEG 2000 or JPEG, video data can be easily decoded even in the case of FF playback or FR playback. Since such a codec does not use correlation between frames, the decoding process of continuous frames and the decoding process while skipping frames can be processed in exactly the same way, so that the process is not complicated.
しかし、JPEG2000等のフレーム内圧縮のみを用いているコーデックは、映像データのフレーム間の相関を利用していないので、一般に圧縮率が低くなってしまう。裏を返せば、ビデオデータのフレーム間の相関を利用すれば、データの更なる圧縮が可能であることを意味する。従って、JPEG2000等のフレーム内圧縮のみを用いているコーデックにフレーム間相関の概念を追加することで更なる圧縮が可能になるが、フレーム間相関の概念を追加するとフレームを飛ばしながらの復号処理に対応することが困難になってしまう。 However, a codec that uses only intra-frame compression such as JPEG2000 does not use the correlation between frames of video data, and therefore generally has a low compression rate. In other words, if the correlation between frames of video data is used, it means that the data can be further compressed. Therefore, further compression is possible by adding the concept of inter-frame correlation to codecs that use only intra-frame compression, such as JPEG 2000, but adding the concept of inter-frame correlation allows decoding processing while skipping frames. It becomes difficult to respond.
そこで本発明では、フレーム間相関を利用しない符号化方式を用いて映像データを符号化して記録する際に、あるフレームを基本フレームとして、基本フレームとの間の差分を取得して符号化する。そして、符号化した差分の映像データが所定の条件を満たしていれば差分の映像データを記録し、満たしていなければ差分ではなく新たな基本フレームとして映像データを記録する。このように映像データを記録することで、圧縮率を低くしながらもフレームを飛ばしながらの復号処理に対応することが可能となる。以下、本発明の好適な実施の形態について詳細に説明する。 Therefore, in the present invention, when video data is encoded and recorded using an encoding method that does not use inter-frame correlation, a difference from the basic frame is acquired and encoded using a certain frame as a basic frame. If the encoded difference video data satisfies a predetermined condition, the difference video data is recorded. If not, the video data is recorded as a new basic frame instead of the difference. By recording video data in this way, it is possible to cope with decoding processing while skipping frames while reducing the compression rate. Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail.
<2.本発明の一実施形態にかかるハードディスクレコーダ>
[2−1.本発明の一実施形態にかかるハードディスクレコーダの構成]
図1は、本発明の一実施形態にかかるハードディスクレコーダ100の構成について示す説明図である。以下、図1を用いて本発明の一実施形態にかかるハードディスクレコーダ100の構成について説明する。
<2. Hard Disk Recorder According to One Embodiment of the Present Invention>
[2-1. Configuration of Hard Disk Recorder According to One Embodiment of the Present Invention]
FIG. 1 is an explanatory diagram showing the configuration of a
ハードディスクレコーダ100は、内蔵のHDDに映像データを記録し、記録した映像データをHDDから読み出して再生するものである。図1に示したように、本発明の一実施形態にかかるハードディスクレコーダ100は、ビデオ入力部102と、減算部103と、ストリーム符号化部104と、システム制御部106と、ファイルサイズ検出部110と、ファイルシステム112と、HDD114と、ストリーム復号部116と、第1フレームメモリ118と、第2フレームメモリ120と、加算部121と、ビデオ同期部122と、ビデオ出力部124と、を含んで構成される。
The
ビデオ入力部102は、ハードディスクレコーダ100の外部(例えばビデオカメラ)で生成された映像信号の入力を受けるものである。ビデオ入力部102は、映像信号を外部から受け取ると、受け取った映像信号から、後段のブロックで用いられる垂直同期信号、水平同期信号、クロック信号等を、後述のシステム制御部106の制御により生成する。ビデオ入力部102で入力された映像信号に含まれる映像データは後段のストリーム符号化部104に送られ、ビデオ入力部102で生成された垂直同期信号、水平同期信号、クロック信号その他の信号はビデオ同期部122に送られる。なお、ビデオ入力部102に入力される映像信号がアナログ信号であった場合には、アナログ信号をデジタル信号に変換する。その際、ビデオ入力部102の内部にA/D変換処理を実行するA/D変換部を備えていても良い。
The
ストリーム符号化部104は、HDD114へ映像データを記録する際に、入力されてくる信号を用いて、映像データに対する符号化処理(コーデック処理)をフレームごとに実行するものである。本実施形態にかかるハードディスクレコーダ100では、コーデックとしてJPEG200を用いる。JPEG2000は、フレーム間相関の無いコーデックであり、入力画像信号に色空間座標の変換を必要に応じて行い、その信号の各々の色毎にウェーブレット変換(DWT)を行い、その係数を独立に符号化するものである。DWTには,可逆変換が可能な回路構成が比較的簡易な整数型フィルタと,可逆変換はできないが整数型より画質が良い実数型フィルタとがある。本実施形態では、ウェーブレット変換に整数型フィルタを用いた可逆圧縮(ロスレス)モードを用いる。
When the video data is recorded on the
またJPEG2000では、DWT変換係数をビットプレーンに分解し,各サブバンドで一定サイズ(例えば64×64)の符号化ブロックに分割した上で2値算術符号化を行っている。各符号化ブロック内の変換係数値はサインビット(正:0、負:1)と絶対値情報とに分け,絶対値は自然2進法で表現し,上位ビットプレーンから順に符号化する。画面の各サブバンド内の全体が黒に近くなった場合には、全て0のビットプレーンが上位ビットプレーンから連続する為、符号化が効率化される。具体的には、サインビットプレーンを除いた上位プレーンから全て0のビットプレーンのプレーン数を符号化ヘッダに格納しておき、全て0のビットプレーンの符号化をスキップする。そのために、画面が黒に近い画像は単位時間あたりに必要な記録再生のデータ量が減少する。本実施形態では、このJPEG2000の符号化の性質を利用している。 In JPEG2000, the DWT transform coefficient is decomposed into bit planes and divided into encoded blocks of a certain size (for example, 64 × 64) in each subband, and then binary arithmetic coding is performed. The transform coefficient value in each coding block is divided into sign bits (positive: 0, negative: 1) and absolute value information, and the absolute value is expressed in a natural binary system and encoded sequentially from the upper bit plane. When the entirety of each subband of the screen is close to black, all zero bit planes are continuous from the upper bit plane, so that encoding is efficient. Specifically, the number of all 0 bit planes from the upper plane excluding the sign bit plane is stored in the encoding header, and the encoding of all 0 bit planes is skipped. For this reason, the amount of recording / playback data required per unit time is reduced for an image whose screen is close to black. In this embodiment, this JPEG2000 encoding property is used.
ストリーム符号化部104における符号化処理は、後述のシステム制御部106の制御により実行される。ストリーム符号化部104でコーデック処理を実行することで、映像データが圧縮される。ストリーム符号化部104で圧縮された映像データは、システム制御部106の制御によりHDD114に記録される。なお、ストリーム符号化部104は、フレームによって、ビデオ入力部102に入力された画像信号から後述の第1フレームメモリ118に記憶されている画像信号を減算部103によって減算して得られる差分の画像信号が符号化される。ハードディスクレコーダ100における符号化処理の詳細については、後に詳述する。
The encoding process in the
システム制御部106は、ハードディスクレコーダ100の各部の動作を制御するものである。システム制御部106には、ハードディスクレコーダ100の各部の制御時の作業領域としてRAM(Random Access Memory)108が備えられている。ファイルシステム112は、HDD114への映像データの記録を制御するものであり、システム制御部106の制御下で動作する。HDD114は、ランダムアクセスが可能な記録媒体であり、ストリーム符号化部104によって圧縮された映像データが、ファイルシステム112の制御によって記録されるものである。
The
ファイルサイズ検出部110は、ストリーム符号化部104で符号化した映像データが所定の容量以下であるかどうかを判断するものである。本実施形態では、ストリーム符号化部104で符号化した映像データが所定の容量以下であるかどうかを、ファイルサイズ検出部110で判断することで、符号化処理の対象となる映像データを変えることを特徴とする。
The file
ストリーム復号部116は、HDD114に記録された映像データを再生する際に、HDD114から映像データを読み出して、ストリーム符号化部104における符号化処理に対応した復号処理を実行するものである。映像データの再生の際には、ファイルシステム112によってHDD114から読み出されるファイルが管理される。ストリーム復号部116における復号処理はシステム制御部106の制御により実行される。ストリーム復号部116によって復号処理が施された映像データはビデオ出力部124に送られるとともに、基準となるフレーム(以下「ベースフレーム」とも称する)の映像データは第1フレームメモリ118及び第2フレームメモリ120に送られる。
The
第1フレームメモリ118及び第2フレームメモリ120は、ベースフレームの映像データを記憶しておくためのメモリである。第1フレームメモリ118に記憶された映像データは、ビデオ入力部102に入力される映像データとの差分を取るためのものである。また第2フレームメモリ120に記憶された映像データは、映像を再生する際に、差分としてHDD114に記録されたフレームの映像データに加算して、当該フレームの映像データを生成するためのものである。
The
ビデオ同期部122は、HDD114に記録された映像データを再生する際に必要となる水平同期信号や垂直同期信号を生成するものである。ビデオ同期部122における同期信号の生成処理はシステム制御部106の制御により実行される。ビデオ同期部122で生成された同期信号はビデオ出力部124に送られ、ストリーム復号部116によって復号処理が施された映像データに付加されることで映像信号となる。
The
ビデオ出力部124は、ストリーム復号部116によって復号処理が施された映像データに、ビデオ同期部122で生成された水平同期信号や垂直同期信号を付加することで、映像信号を生成するものである。ビデオ出力部124で出力される映像信号は、ビデオ入力部102に入力される映像信号と同様の波形を有するものとなる。ビデオ出力部124で生成された映像信号は、外部の装置、例えばテレビ、ディスプレイ装置、プロジェクタ等に送られて映像として表示される。
The
以上、本発明の一実施形態にかかるハードディスクレコーダ100の構成について説明した。次に、本発明の一実施形態にかかるハードディスクレコーダ100を用いた映像データの記録方法について説明する。
The configuration of the
[2−2.本発明の一実施形態にかかる映像データの記録方法]
図2は、本発明の一実施形態にかかるハードディスクレコーダ100を用いた映像データの記録方法について説明する流れ図である。以下、図2を用いてハードディスクレコーダ100を用いた映像データの記録方法について説明する。
[2-2. Video data recording method according to an embodiment of the present invention]
FIG. 2 is a flowchart for explaining a video data recording method using the
ハードディスクレコーダ100に映像データが記録される際には、まずビデオ入力部102に映像信号が入力される(ステップS102)。ビデオ入力部102に映像信号が入力されると、垂直同期信号、水平同期信号、クロック信号等を生成した後に、入力された先頭のフレームの映像信号に含まれる映像データを、JPEG2000方式の可逆圧縮モードによって、ストリーム符号化部104で符号化する(ステップS104)。
When video data is recorded on the
先頭フレームの映像データをストリーム符号化部104で符号化すると、先頭フレームの符号化後の映像データをファイルシステム112の制御下でHDD114に記録する(ステップS106)。そして、HDD114に記録した先頭フレームの映像データを、ファイルシステム112の制御下で読み出して、ストリーム復号部116で復号する(ステップS108)。先頭フレームの映像データをストリーム復号部116で復号すると、先頭フレームをベースフレームとして、第1フレームメモリ118及び第2フレームメモリ120に記憶させる(ステップS110)。先頭フレームの映像データを第1フレームメモリ118及び第2フレームメモリ120に記憶させると、上記ステップS104で符号化したフレームが最後のフレームであるかどうかをシステム制御部106で判断する(ステップS112)。ステップS112での判断の結果、上記ステップS104で符号化したフレームが最後のフレームであれば、映像データの記録処理を終了する。一方、上記ステップS112での判断の結果、上記ステップS104で符号化したフレームが最後のフレームで無ければ、後続のフレームの映像データがビデオ入力部102に入力される(ステップS114)。
When the video data of the first frame is encoded by the
後続のフレームの映像データがビデオ入力部102に入力されると、上記ステップS110で第1フレームメモリ118に記憶させたベースフレームの映像データと、当該フレームの映像データとの差分を減算部103で取得する(ステップS116)。そして、ベースフレームの映像データと、当該フレームの映像データとの差分を、JPEG2000方式の可逆圧縮モードによって、ストリーム符号化部104で符号化する(ステップS118)。
When the video data of the subsequent frame is input to the
上記ステップS118で符号化すると、符号化後の映像データを、ファイルシステム112の制御下でHDD114に記録する(ステップS120)。そして、当該フレームが最後のフレームであるかどうかをシステム制御部106で判断する(ステップS122)。
After encoding in step S118, the encoded video data is recorded on the
上記ステップS122での判断の結果、上記ステップS118で符号化したフレームが最後のフレームであれば、映像データの記録処理を終了する。一方、上記ステップS122での判定の結果、上記ステップS118で符号化したフレームが最後のフレームでなければ、上記ステップS118で符号化した映像データの容量が所定の容量以下であるかどうかを判定する(ステップS124)。 If the result of determination in step S122 is that the frame encoded in step S118 is the last frame, the video data recording process ends. On the other hand, if the result of determination in step S122 is that the frame encoded in step S118 is not the last frame, it is determined whether or not the capacity of the video data encoded in step S118 is less than or equal to a predetermined capacity. (Step S124).
上記ステップS124での判定の結果、上記ステップS118で符号化した映像データの容量が所定の容量以下であれば、上記ステップS114に戻り、映像信号をビデオ入力部102で入力する。その後は上記ステップS122までの処理を繰り返して、差分の映像データに対する符号化処理を継続する。
As a result of the determination in step S124, if the capacity of the video data encoded in step S118 is less than or equal to a predetermined capacity, the process returns to step S114 and the video signal is input by the
一方、上記ステップS124での判定の結果、上記ステップS118で符号化した映像データの容量が所定の容量を超えていれば、上記ステップS102に戻り、次のフレームの映像信号をビデオ入力部102で入力する。その後は上記ステップS110までの処理を実行し、ビデオ入力部102に入力されたフレームを新たにベースフレームに設定するために、映像データを第1フレームメモリ118及び第2フレームメモリ120に記憶させる。
On the other hand, as a result of the determination in step S124, if the capacity of the video data encoded in step S118 exceeds a predetermined capacity, the process returns to step S102, and the video signal of the next frame is received by the
このように、各フレームでベースフレームとの差分を取得して符号化を実行し、符号化後のデータ容量が予め定めた所定のサイズ以下であるかどうかで、差分の取得を継続するか、新たにベースフレームを設定するかを決定する。 In this way, the difference between the base frame and the frame is acquired and encoded in each frame, and whether or not the data capacity after encoding is equal to or less than a predetermined size is to continue acquiring the difference. Decide whether to set a new base frame.
図3は、図2に示した処理によってHDD114に記録される映像データの一例を示す説明図である。図3に示した例では、HDD114に記録される映像データとして、各フレームの映像データの前にヘッダ情報を付加したものを示している。
FIG. 3 is an explanatory diagram showing an example of video data recorded on the
先頭フレームのヘッダ情報領域141aには、そのフレームがベースフレームである旨の情報(Header=0xfffffff0)、当該フレームの映像データのデータサイズ(Frame Length=N1)、ベースフレームまでのデータサイズ(Base offset=offset)が格納される。そして、先頭フレームの映像データ領域141bには、実際の映像データが格納される。
In the
2番目のフレームのヘッダ情報領域142aには、そのフレームが差分を取ったフレームである旨の情報(Header=0xfffffff1)、当該フレームの映像データのデータサイズ(Frame Length=N2)、ベースフレーム(すなわち先頭のフレーム)までのデータサイズ(Base offset=offset)が格納される。そして、2番目のフレームの映像データ領域142bには、実際の映像データが格納される。同様に、3番目のフレームのヘッダ情報領域143aにはヘッダ情報が、3番目のフレームの映像データ領域143bには実際の映像データが、それぞれ格納される。
In the
そして、(M−1)番目のフレームのヘッダ情報領域144aにもヘッダ情報が、(M−1)番目のフレームの映像データ領域144bにも実際の映像データが、それぞれ格納される。ここでは、(M−1)番目のフレームの映像データが所定の容量を上回ったとする。すると、次のM番目のフレームは差分を取らず、新たなベースフレームにする。M番目のフレームのヘッダ情報領域145aにはヘッダ情報が、M番目のフレームの映像データ領域145bには実際の映像データが、それぞれ格納される。ここで、ヘッダ情報領域145aには、そのフレームがベースフレームである旨の情報(Header=0xfffffff0)を格納する。
The header information is also stored in the
続いて、(M+1)番目のフレームのヘッダ情報領域146aにはヘッダ情報が、(M+1)番目のフレームの映像データ領域146bには実際の映像データが、それぞれ格納される。ヘッダ情報領域146aにはベースフレームまでのデータサイズが格納されるが、ここでのベースフレームは先頭のフレームではなく、M番目のフレームである。同様に、(M+2)番目のフレームのヘッダ情報領域147aにはヘッダ情報が、(M+2)番目のフレームの映像データ領域147bには実際の映像データが、それぞれ格納される。
Subsequently, header information is stored in the
図4は、本発明の一実施形態にかかるハードディスクレコーダ100のHDD114に記録される映像データの様子を示す説明図である。まずベースフレームを設定してベースフレームのファイルをHDD114に記録し、後続のフレームはベースフレームとの差分を取り、差分フレームのファイルをHDD114に記録する。そして、ベースフレームと差分フレームを合わせてMフレーム分格納し、差分のデータの容量が所定の容量を超えていた場合には、新たにベースフレームを設定してベースフレームのファイルをHDD114に記録する。
FIG. 4 is an explanatory diagram showing the state of video data recorded on the
このようにHDD114にデータを記録することで、HDD114に記録された映像データを普通に再生する場合はもちろん、フレームを飛ばしながら再生する場合も、処理を複雑にすることなく再生することができる。
By recording data in the
以上、本発明の一実施形態にかかるハードディスクレコーダ100を用いた映像データの記録方法について説明した。次に、本発明の一実施形態にかかるハードディスクレコーダ100に記録した映像データの再生方法について説明する。
The video data recording method using the
[2−3.本発明の一実施形態にかかる映像データの再生方法]
まず、HDD114に記録された映像データを普通に再生する場合について説明する。ファイルシステム112の制御によってHDD114に圧縮記録された映像データの読み出しが開始されると、システム制御部106によって、最初に読み出されたフレームのヘッダ情報領域に格納されているヘッダ情報を解析する。そして、ヘッダ情報を解析して、そのフレームがベースフレームか、差分フレームかであるかを判別する。
[2-3. Video data playback method according to an embodiment of the present invention]
First, a case where video data recorded on the
例えば、最初に読み出したフレームがベースフレームである場合には、当該フレームの映像データ領域に格納されている映像データを読み出して、ストリーム復号部116に送る。ストリーム復号部116では、映像データを復号してビデオ出力部124に送るとともに、復号後のデータを第2フレームメモリ120に送って記憶させる。ビデオ出力部124は、送られてきた映像データに、ビデオ同期部122で生成した同期信号等を付加して、ハードディスクレコーダ100に入力された際の信号と同様の波形にして映像信号を出力する。なお、ハードディスクレコーダ100がアナログビデオ信号を出力する装置である場合には、ビデオ出力部124の内部にD/A変換器を備えておき、アナログビデオ信号に変換してもよい。
For example, when the first read frame is a base frame, the video data stored in the video data area of the frame is read and sent to the
続いて、ファイルシステム112の制御によって、HDD114に圧縮記録された後続のフレームのヘッダ情報領域を読み込む。そして、ヘッダ情報領域に格納されているヘッダ情報をシステム制御部106で解析して、そのフレームがベースフレームか、差分フレームかであるかを判別する。
Subsequently, under the control of the
システム制御部106が、例えば当該フレームは差分フレームであると判断すると、当該フレームの映像データ領域に格納されている映像データを読み出して、ストリーム復号部116に送る。ストリーム復号部116では、映像データを復号して出力する。復号された映像データは、第2フレームメモリ120に記憶されているベースフレームの映像データと加算部121で加算される。加算部121で加算された映像データはビデオ出力部124に送られる。ビデオ出力部124は、送られてきた映像データに、ビデオ同期部122で生成した同期信号等を付加して、ハードディスクレコーダ100に入力された際の信号と同様の波形にして映像信号を出力する。
When the
このように、ヘッダ情報の解析と、画像データの復号処理とを繰り返し、さらに差分フレームを再生する際にはベースフレームの映像データとの加算処理を実行することで、HDD114に圧縮記録された映像データを再生することができる。
As described above, the analysis of the header information and the decoding process of the image data are repeated, and when the difference frame is reproduced, the addition process with the video data of the base frame is executed, thereby the video compressed and recorded in the
続いて、フレームを飛ばしながら再生する場合について説明する。ここでは、HDD114に圧縮記録された映像データを、上述した再生方法で途中まで再生している場合において、特殊再生であるFF(ファスト・フォワード)再生やFR(ファスト・リバース)再生等の処理を開始したときについて説明する。ハードディスクレコーダ100は、特殊再生であるFFやFR等を行う際には、現状のフレームから複数個離れたフレームのデータを読み出し、さらに複数個離れたフレームのデータを読み出すことを連続することで実現する。
Next, a case where playback is performed while skipping frames will be described. Here, when the video data compressed and recorded in the
図3を例にして、ハードディスクレコーダ100でFF再生を行う場合について説明する。ここでは、現在のフレームが1番目のフレームであり、FF再生によって次にM番目のフレームを再生する場合について説明する。
A case where FF playback is performed by the
まずシステム制御部106で、1番目のフレームの次の2番目のフレームのヘッダ情報領域142aを読み出し、フレーム長の情報を取得する。ヘッダ情報領域142aには、2番目のフレームのデータ長としてN2が記述されている。従って、当該データ長分、HDD114のデータをシークする。すると、シークによって3番目のフレームのヘッダ情報領域143aの先頭にデータ読み込み位置が移動するので、ヘッダ情報領域143aを読み出して、フレーム長の情報を取得する。ヘッダ情報領域143aには、3番目のフレームのデータ長としてN3が記述されている。従って、当該データ長分、HDD114のデータをシークする。
First, the
このように、ヘッダ長の取得とHDD114のデータのシークを、目的のM番目のフレームまで繰り返す。そして、M番目のフレームのヘッダ情報領域145aを読み出して、M番目のフレームのHeader情報を取得し、M番目のフレームがベースフレームであるか、差分フレームであるかを判定する。
In this manner, the acquisition of the header length and the seek of data in the
M番目のフレームがベースフレームである場合には、M番目のフレームのデータ領域145bから映像データを読み出して、読み出した映像データをストリーム復号部116に送る。一方、M番目のフレームが差分フレームである場合には、M番目のフレームのBase offset情報をヘッダ情報領域145aから読み出す。M番目のフレームのBase offset情報には、M番目のフレームの再生に用いるベースフレームの先頭の位置が格納されている。従って、読み出したM番目のフレームのBase offset情報に基づいて、ベースフレームの先頭までHDD114のデータをシークする。
If the Mth frame is a base frame, the video data is read from the
ベースフレームの先頭に到達すると、ベースフレームのヘッダ情報領域を読み出して、ベースフレームのデータ長を取得する。そして、取得したデータ長分、HDD114から映像データを読み出して、ストリーム復号部116に送る。ストリーム復号部116では、映像データを復号してビデオ出力部124に送ると共に、復号後のデータを第2フレームメモリ120に送って記憶させる。
When the head of the base frame is reached, the header information area of the base frame is read and the data length of the base frame is acquired. Then, the video data corresponding to the acquired data length is read from the
ベースフレームの映像データの復号が完了すると、M番目のフレームに読み込み位置を戻し、M番目のフレームのヘッダ情報領域145aから、M番目のフレームのデータ長を取得する。そして、取得したデータ長分、HDD114から映像データを読み出して、ストリーム復号部116に送る。ストリーム復号部116でM番目のフレームの映像データが復号されると、第2フレームメモリ120に記憶されているベースフレームのデータと加算部121で加算され、ビデオ出力部124に送られる。
When decoding of the video data of the base frame is completed, the reading position is returned to the Mth frame, and the data length of the Mth frame is obtained from the
このようにM番目のフレームの映像が再生されると、再びヘッダ長の取得とHDD114のデータのシークを、次の目標フレームまで繰り返し、映像データの取得と復号を実行する。このようにHDD114からのデータの読み出しを制御することで、本実施形態にかかるハードディスクレコーダ100はフレームを飛ばしながらの再生にも対応することが出来る。なお、ここではFF再生の場合を例示して説明したが、FR再生の場合でも同様にHDD114からのデータの読み出しを制御することで、FR再生が可能であることは言うまでも無い。
When the video of the Mth frame is thus reproduced, the acquisition of the header length and the seek of the data of the
以上、本発明の一実施形態にかかるハードディスクレコーダ100に記録した映像データの再生方法について説明した。次に、本発明の一実施形態にかかるハードディスクレコーダの変形例について説明する。
The method for reproducing the video data recorded on the
[2−4.本発明の一実施形態の変形例]
図5は、本発明の一実施形態の変形例にかかるハードディスクレコーダ100’の構成について示す説明図である。本発明の一実施形態にかかるハードディスクレコーダ100では、記録時と再生時の両方に対応するためにフレームメモリを2箇所設けていた。図5に示した本発明の一実施形態の変形例にかかるハードディスクレコーダ100’では、フレームメモリを1つに集約してフレームメモリ126として設けている。すなわち、映像の記録時にはフレームメモリ126に記憶させたベースフレームの映像データと、ビデオ入力部102に入力された映像データとの差分を取得する。また映像の再生時にはフレームメモリ126に記憶させたベースフレームの映像データと差分の映像データとを加算する。このように映像データの記録及び再生を行うことで、装置負担を減らすことができる。
[2-4. Modification of one embodiment of the present invention]
FIG. 5 is an explanatory diagram showing the configuration of a
<3.まとめ>
以上説明したように本発明の一実施形態にかかるハードディスクレコーダ100によれば、映像の記録時にはベースフレームを設定し、後続のフレームはベースフレームとの差分を取って符号化し、HDD114に順次記録する。そして、ベースフレームとの差分を取って符号化した際に、差分データの容量が所定の容量を超えていた場合には、次のフレームを新たにベースフレームとして設定し、後続のフレームは新たに設定したベースフレームとの差分を取得する。
<3. Summary>
As described above, according to the
また映像の再生時には、映像データの記録時にフレーム毎に付加したヘッダ情報に基づいて、映像データを読み出すフレームを決定する。このように映像データを記録し、及び再生することで、記録するデータ量を減少させつつも、フレーム単位の操作を容易に行うことが可能となる。 Further, at the time of video reproduction, a frame from which video data is read is determined based on header information added for each frame when video data is recorded. By recording and reproducing the video data in this way, it becomes possible to easily perform the operation in units of frames while reducing the amount of data to be recorded.
以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明は係る例に限定されないことは言うまでもない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。 As mentioned above, although preferred embodiment of this invention was described referring an accompanying drawing, it cannot be overemphasized that this invention is not limited to the example which concerns. It will be apparent to those skilled in the art that various changes and modifications can be made within the scope of the claims, and these are naturally within the technical scope of the present invention. Understood.
例えば、上記実施形態では、ベースフレームとの差分を取って符号化した際に、差分データの容量が所定の容量を超えていた場合には、次のフレームを新たにベースフレームとして設定していたが、本発明はかかる例に限定されるものではない。例えば、映像データの記録時に、差分フレームの数が予め定めた所定の数に達したら、次のフレームを新たにベースフレームとして設定してもよい。ベースフレームが長期間作成されないと、映像データを再生する際にベースフレームのシークに要する時間が長くなってしまうおそれがある。差分フレームの数が予め定めた所定の数に達したら、次のフレームを新たにベースフレームとして設定することで、ベースフレームのシークに要する時間の長期化を防ぐことが可能となる。 For example, in the above-described embodiment, when the difference data is encoded with the difference from the base frame, if the capacity of the difference data exceeds a predetermined capacity, the next frame is newly set as the base frame. However, the present invention is not limited to such an example. For example, when the number of difference frames reaches a predetermined number when recording video data, the next frame may be newly set as a base frame. If the base frame is not created for a long period of time, the time required for seeking the base frame when reproducing the video data may be increased. When the number of difference frames reaches a predetermined number, a next frame is newly set as a base frame, thereby making it possible to prevent an increase in time required for seeking the base frame.
また例えば、上記実施形態では、各フレームのヘッダ情報領域にベースフレームからのデータサイズを記録していたが、本発明はかかる例に限定されるものではない。例えば、各フレームのヘッダ情報領域にベースフレームからのデータサイズ以外に、ベースフレームからのフレーム数を記録してもよい。ベースフレームからのフレーム数をヘッダ情報領域に記録することで、FF再生やFR再生等の特殊再生時の映像データの読み込みや、HDD114に記録された映像データからのインデックスデータの作成が容易になる。
For example, in the above embodiment, the data size from the base frame is recorded in the header information area of each frame, but the present invention is not limited to such an example. For example, in addition to the data size from the base frame, the number of frames from the base frame may be recorded in the header information area of each frame. Recording the number of frames from the base frame in the header information area facilitates reading of video data during special playback such as FF playback and FR playback, and creation of index data from video data recorded in the
また例えば、上記実施形態では、全てのフレームのコーデックとしてJPEG2000の可逆圧縮(ロスレス)モードを用いていたが、本発明はかかる例に限定されるものではない。例えば、ベースフレームはJPEG2000の可逆圧縮(ロスレス)モードで符号化し、差分フレームは不可逆圧縮モードで符号化しても良い。ベースフレームを可逆圧縮することで、ベースフレームのデータは入力時と出力時で同じになり、差分を取る事による劣化を抑制することができる。また差分フレームは、不可逆圧縮モードにからの差分処理によるデータ劣化を抑制することができる。 For example, in the above embodiment, the JPEG2000 lossless compression (lossless) mode is used as the codec for all frames, but the present invention is not limited to this example. For example, the base frame may be encoded in JPEG2000 lossless compression (lossless) mode, and the difference frame may be encoded in lossy compression mode. By reversibly compressing the base frame, the data of the base frame becomes the same at the time of input and at the time of output, and deterioration due to taking the difference can be suppressed. Also, the difference frame can suppress data deterioration due to difference processing from the lossy compression mode.
また例えば、ベースフレームに対しても不可逆圧縮モードで符号化しても良い。ベースフレームに対しても不可逆圧縮モードで符号化することで、画質は劣化するが、HDD114に記録するデータ量を大きく減少させることができる。なお、不可逆圧縮モードで符号化する場合であっても、一度ストリーム符号化部104で符号化処理を施した後、ストリーム復号部116で復号することが、差分データの精度を上げることが可能となる。
For example, the base frame may be encoded in the lossy compression mode. By encoding the base frame in the lossy compression mode, the image quality deteriorates, but the amount of data recorded in the
また、上記実施形態では、映像データを記録する記録媒体としてHDDを用いたが、本発明はかかる例に限定されるものではない。映像データを記録する記録媒体としては、ランダムアクセスが可能なものであれば、HDDの媒体、例えばCD(コンパクトディスク)、DVD(デジタル多目的ディスク)等の光ディスクであってもよい。また光ディスク以外にも、フラッシュメモリその他の不揮発性半導体メモリであってもよい。 In the above embodiment, the HDD is used as a recording medium for recording video data. However, the present invention is not limited to such an example. The recording medium for recording the video data may be an HDD medium, for example, an optical disk such as a CD (compact disk) or a DVD (digital multipurpose disk), as long as random access is possible. In addition to the optical disk, a flash memory or other nonvolatile semiconductor memory may be used.
本発明は、記録装置、記録方法およびコンピュータプログラムに適用可能である。 The present invention is applicable to a recording apparatus, a recording method, and a computer program.
10 ハードディスクレコーダ
11 ビデオ入力部
12 ストリーム符号化部
13 システム制御部
14 RAM
15 ファイルシステム
16 HDD
17 ストリーム復号部
18 ビデオ同期部
19 ビデオ出力部
100 ハードディスクレコーダ
102 ビデオ入力部
103 減算部
104 ストリーム符号化部
106 システム制御部
108 RAM
110 ファイルサイズ検出部
112 ファイルシステム
114 HDD
116 ストリーム復号部
118 第1フレームメモリ
120 第2フレームメモリ
121 加算部
122 ビデオ同期部
124 ビデオ出力部
DESCRIPTION OF
15
17
110 File
116
Claims (9)
前記符号化部で符号化された映像データを復号する復号部と、
前記復号部が復号した映像データを一時的に記憶する記憶部と、
前記符号化部で符号化された映像データの記録媒体への記録を制御する制御部と、
を備え、
前記制御部は、
任意のフレームを基準フレームに設定し、基準フレームの映像データ全体を前記符号化部で符号化した後に前記復号部で復号して前記記憶部に記憶させ、
前記基準フレームの後続のフレームの映像データと、前記記憶部に記憶させた前記基準フレームの映像データとの差分データを取得して該差分データを前記符号化部で符号化し、
該符号化後のデータが所定の条件を満たせば次のフレームも前記基準フレームとの差分を取得し、満たさなければ次のフレームを基準フレームとするよう制御する、記録装置。 An encoding unit that encodes video data using an encoding method that does not use inter-frame correlation;
A decoding unit for decoding the video data encoded by the encoding unit;
A storage unit for temporarily storing the video data decoded by the decoding unit;
A control unit for controlling recording of the video data encoded by the encoding unit on a recording medium;
With
The controller is
An arbitrary frame is set as a reference frame, the entire video data of the reference frame is encoded by the encoding unit, and then decoded by the decoding unit and stored in the storage unit,
Obtaining difference data between video data of a frame subsequent to the reference frame and video data of the reference frame stored in the storage unit, and encoding the difference data by the encoding unit;
A recording apparatus that controls the next frame to obtain a difference from the reference frame if the encoded data satisfies a predetermined condition, and controls the next frame as a reference frame if the encoded data does not satisfy the predetermined condition.
フレーム間相関を利用しない符号化方式で前記基準フレームの映像データを符号化する符号化ステップと、
前記符号化ステップで符号化した映像データを復号する復号ステップと、
前記復号ステップで復号した映像データを一時的に記憶させる記憶ステップと、
前記基準フレームの後続のフレームの映像データと、前記記憶ステップに記憶させた前記基準フレームの映像データとの差分データを取得する差分取得ステップと、
前記差分取得ステップで取得した前記差分データを符号化し、該符号化後のデータが所定の条件を満たせば次のフレームも前記基準フレームとの差分を取得し、満たさなければ次のフレームを基準フレームとする判定ステップと、
を備える記録方法。 A setting step for setting an arbitrary frame as a reference frame;
An encoding step of encoding the video data of the reference frame in an encoding method that does not use inter-frame correlation;
A decoding step of decoding the video data encoded in the encoding step;
A storage step of temporarily storing the video data decoded in the decoding step;
A difference acquisition step of acquiring difference data between video data of a frame subsequent to the reference frame and video data of the reference frame stored in the storage step;
The difference data acquired in the difference acquisition step is encoded, and if the encoded data satisfies a predetermined condition, the next frame also acquires a difference from the reference frame, and if not, the next frame is determined as the reference frame. A determination step, and
A recording method comprising:
任意のフレームを基準フレームに設定する設定ステップと、
フレーム間相関を利用しない符号化方式で前記基準フレームの映像データを符号化する符号化ステップと、
前記符号化ステップで符号化した映像データを復号する復号ステップと、
前記復号ステップで復号した映像データを一時的に記憶させる記憶ステップと、
前記基準フレームの後続のフレームの映像データと、前記記憶ステップに記憶させた前記基準フレームの映像データとの差分データを取得する差分取得ステップと、
前記差分取得ステップで取得した前記差分データを符号化し、該符号化後のデータが所定の条件を満たせば次のフレームも前記基準フレームとの差分を取得し、満たさなければ次のフレームを基準フレームとする判定ステップと、
を実行させる、コンピュータプログラム。
On the computer,
A setting step for setting an arbitrary frame as a reference frame;
An encoding step of encoding the video data of the reference frame in an encoding method that does not use inter-frame correlation;
A decoding step of decoding the video data encoded in the encoding step;
A storage step of temporarily storing the video data decoded in the decoding step;
A difference acquisition step of acquiring difference data between video data of a frame subsequent to the reference frame and video data of the reference frame stored in the storage step;
The difference data acquired in the difference acquisition step is encoded, and if the encoded data satisfies a predetermined condition, the next frame also acquires a difference from the reference frame, and if not, the next frame is determined as the reference frame. A determination step, and
A computer program that executes
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2008326198A JP2010148042A (en) | 2008-12-22 | 2008-12-22 | Recording device, recording method, and computer program |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2008326198A JP2010148042A (en) | 2008-12-22 | 2008-12-22 | Recording device, recording method, and computer program |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2010148042A true JP2010148042A (en) | 2010-07-01 |
Family
ID=42567949
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2008326198A Withdrawn JP2010148042A (en) | 2008-12-22 | 2008-12-22 | Recording device, recording method, and computer program |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2010148042A (en) |
-
2008
- 2008-12-22 JP JP2008326198A patent/JP2010148042A/en not_active Withdrawn
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP2004072793A5 (en) | Video recording apparatus and video recording method | |
KR100699647B1 (en) | Data processing device | |
JP4403737B2 (en) | Signal processing apparatus and imaging apparatus using the same | |
US7756203B2 (en) | Image processing apparatus | |
JP2009147549A (en) | Moving image recording apparatus, moving image reproducing apparatus and program | |
JP2010178124A (en) | Recording apparatus and recording method | |
JP2008227744A (en) | Video server and video editing system | |
JP2009147743A (en) | Recording apparatus, reproduction apparatus, recording method, reproduction method, and program | |
US20090153677A1 (en) | Recording and reproduction apparatus and methods, and a recording medium storing a computer program for executing the methods | |
JP2002077803A (en) | Video information recorder and image pickup device | |
JP5290568B2 (en) | Moving picture recording apparatus, moving picture reproducing apparatus, and program | |
US8442376B2 (en) | Image data recording/playback device, system, and method | |
JP2010050616A (en) | Recording device and recording method, reproduction device and reproduction method, program, and recording/reproducing device | |
JP2009147745A (en) | Recording apparatus, reproduction apparatus, recording method, reproduction method, and program | |
JP2010148042A (en) | Recording device, recording method, and computer program | |
JP2004096228A (en) | Encoding system converter, encoding system conversion method, its recording medium, and its program | |
JP3897783B2 (en) | Image processing apparatus, control method therefor, computer program, and computer-readable storage medium | |
US20090040382A1 (en) | Camera apparatus and still image generating method of camera apparatus | |
JP2000023081A (en) | Image reproducing device | |
JP4523606B2 (en) | Moving image recording method and moving image recording apparatus | |
JP4487196B2 (en) | Recording apparatus and control method thereof | |
JP2007027857A (en) | Multimedia data recording device and method therefor | |
JP2008124931A (en) | Data converting device, data converting program and data converting method, and data decoding device | |
US20090154892A1 (en) | Recording and reproduction apparatus and methods, and a storing medium having recorded thereon computer program to perform the methods | |
JP2006129338A (en) | Video recording and reproducing apparatus and recording medium |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20120306 |