JP3079614B2 - マルチメディアデータの再生装置 - Google Patents

マルチメディアデータの再生装置

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JP3079614B2
JP3079614B2 JP03070603A JP7060391A JP3079614B2 JP 3079614 B2 JP3079614 B2 JP 3079614B2 JP 03070603 A JP03070603 A JP 03070603A JP 7060391 A JP7060391 A JP 7060391A JP 3079614 B2 JP3079614 B2 JP 3079614B2
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、ゲーム用や教育用など
のマルチメディアデータの再生装置に関するものであ
る。
【0002】
【従来の技術】現在、ゲーム用や教育用などのフレーム
構成のビデオデータとこれに同期したオーディオデータ
にデータ量を圧縮するための符号化を施すと共に組合せ
のための編集を行いながらCDーROMに記録し、再生
するマルチメディアデータの記録・再生システムが開発
中である。
【0003】従来、CDーROMにビデオデータとオー
ディオデータを同期させながら記録する方法としてセク
タインタリーブ方式が知られている。このセクタインタ
リーブ方式では、セクタの利用効率を高めようとすれ
ば、オーディオデータのチャンネル数や、ビデオデータ
の圧縮率とオーディオデータの圧縮率との関係など種々
の制約が生じるという問題がある。
【0004】「マルチメディアデータの編集方法」と題
する本出願人の特許出願によれば、フレーム構成の動画
データにタイムコードを付加しながら圧縮のための符号
化を行ってメモリに格納し、オーディオデータの先頭に
のみ記録開始のタイムコードを付加しながら圧縮のため
の復号化を行ってメモリに格納し、上記オーディオデー
タのビットレート及びビデオデータのフレームレートか
ら1フレーム分のビデオデータに付加すべきオーディオ
データのビット量を算定しこの算定したビット量でオー
ディオデータを先頭から区切りながら各フレームのビデ
オデータのヘッダに含まれるタイムコードに基きビデオ
データとオーディオデータをフレーム単位で結合してゆ
く新規な同期化記録方法が開示されている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】本発明が解決しようと
する技術的課題は、上記新規な同期化記録方法に従って
記録されたマルチメディアデータをその同期化を保持し
ながら再生するための新規な再生装置を提供することに
ある。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明に係わるマルチメ
ディアデータの再生装置は、フレーム構成のビデオデー
タに離散コサイン変換、量子化、可変長符号化を組合せ
たハイブリッド符号化を施すと共にフレーム番号の付加
によるオーディオデータとの同期化を図りながら記録さ
れたマルチメディアデータを再生するためのビデオデコ
ーダとオーディオデコーダとを備えた再生装置であっ
て、上記ビデオデコーダは、再生ビデオデータの書込み
側と再生ビデオデータの表示用読出し側との間を交互に
切替えられるフレームメモリ対と、このフレームメモリ
対に同期して切替えられ再生中のフレームのフレーム番
号を保持するフレーム番号保持レジスタと、このフレー
ムレジスタに保持中のフレーム番号と表示対象のフレー
ムのフレーム番号とを照合し照合一致の場合には、書込
み側フレームメモリへの再生ビデオデータの書込みの終
了を条件として前記フレームメモリ対の切替えを行う切
替え制御回路とを備えている。
【0007】
【実施例】図1は、本発明の一実施例に係わるマルチメ
ディアデータの再生装置の構成を示すブロック図であ
り、INは再生対象のマルチメディアデータの入力端
子、1は多重分離部、2はビデオバッファ、3は可変長
符号復号部(VLD)、4は逆量子化部(Qー1)、5は
逆離散コサイン変換部(DCTー1)、6,7はセレク
タ、A,Bは2バンク構成のフレームバッファ、8ビデ
オシーケンサ、9はメモリクリア部、VOは再生ビデオ
出力端子である。更に、10はオーディオバッファ、1
1はオーディオデコーダ、12はフレームパルス(F
P)発生部、A0は再生オーディオ出力端子、SYNは
フレームパルスの出力端子である。
【0008】CDーROMから一定速度で読出され入力
端子INに供給されるマルチメディアデータは、図2に
示すように、ビデオデータのフレームを単位として構成
されており、「SC」は各フレームの先頭に付加される
2バイトのスタートコードである。「DT」はデータタ
イプを指定する1バイトの情報であり、データの種類
(動画/静止画/音声)、チャンネル番号及びフレーム
内に後続データが存在するか否かを示すリンクビットを
含んでいる。「DL」はデータ長でありデータの総バイ
ト数を示す、「DATA」は圧縮された可変長のビデオ
データ又はオーディオデータである。「
【0009】ビデオデータビデオの先頭に付加される固
定長のヘッダは、タイムコード(TC)と、ビデオデー
タが動画であるか静止画であるかを示すビデオタイプ
(T)と、フレーム(Y信号)の水平・垂直の画素数を
示すフレームサイズ(DX,DY)と、Y信号とC信号
のそれぞれに適用された量子化テーブルをブロックスキ
ャン順に記録する量子化テーブル(QY,QC)から構
成されている。ハイブリッド符号化における量子化に際
しては、ブロック単位に変更可能な量子化テーブルが適
用される。復号時には、上記量子化テーブルからブロッ
ク単位に逆量子化テーブルが生成され、符号化時に適用
された量子化に対応する逆量子化が行われる。タイムコ
ード(TC)は記録開始時の基準点からの経過時間を
時、分、秒で示す時間データと、圧縮対象のフレームに
連続的に付与された通し番号(以下、「フレーム番号」
と称する)を含んでいる。
【0010】入力端子INに供給される再生対象のマル
チメディアデータは、多重分離部1においてビデオデー
タとオーディオデータとに分離され、それぞれビデオバ
ッファ2とオーディオバッファ10に書込まれる。ビデ
オバッファ2に書込まれた再生対象のビデオデータは、
可変長符号復号(VLD)部3で固定長の符号に変換さ
れ、逆量子化(Qー1)部4で逆量子化され、逆離散コサ
イン変換(DCTー1)部5で表示データに変換され、セ
レクタ6によって書込み側として選択されている2バン
ク構成のフレームメモリA,Bの一方に書込まれる。
【0011】ビデオシーケンサ8は、VLD部3からの
再生中フレームのフレーム番号の通知、DCTー1からの
フレームメモリへの再生データの書込みの終了(1フレ
ーム分のビデオデータの再生の終了)の通知、フレーム
パルス発生部12からのフレームパルスFPなどを受け
て、セレクタ6と7の切替えを制御すると共に、オーデ
ィオデコーダ11に供給する再生用の同期信号Zを生成
する。オーディオバッファ10に書込まれた再生対象の
オーディオデータは、上記同期信号Zに従って動作する
オーディオデコーダ11で再生され、出力端子AOから
出力部に供給される。
【0012】上述のビデオシーケンサ8は、図3のブロ
ック図に示すように、制御メモリ21、ステートレジス
タ22、デコーダ23、セレクタ24,25、フレーム
番号レジスタa,b,フレームカウンタ26、比較回路
27から構成されている。
【0013】図3のフレーム番号レジスタaとbとは、
図1のフレームメモリAとBとに対応して設置されてお
り、対応のフレームメモリが新たな再生データの書込み
側として選択される際にセレクタ24により再生中ある
いは再生済みのフレーム番号の書込みと保持用に選択さ
れる。書込みと保持用に選択されるフレーム番号レジス
タは、選択されるとほぼ同時にリセットパルスRA,R
Bによりリセットが行われた後、図1の可変長符号復号
部3で復号される再生中のフレームのフレーム番号が書
込まれる。書込まれたフレーム番号は、セレクタ25を
経てフレームカウンタ26と比較回路27の一方の入力
端子に供給される。
【0014】フレームカウンタ26は、上記セレクタ2
5から出力されるフレーム番号をフレームメモリA,B
の切替え時に出現するロードパルスLに同期してロード
すると共に、このロード値をフレームパルスFPに同期
して歩進する。比較回路27は、セレクタ25から出力
される書込み中あるいは書込み済みのフレームのフレー
ム番号(α)と、フレームカウンタ26から出力される
フレーム番号(β)とを比較し、β≧αの場合だけ出力
Xをハイに立上げる。この出力Xの立上がりに先立ち、
又はこれ以後次のフレームパルスFPの出現時点までに
フレームメモリへの書込みが終了している正常動作時に
は、出力Xの立上がり直後に出現するフレームパルスに
同期して、デコーダ23から出力されるメモリ切替え信
号S0の反転が行われ、読出し側(表示側)と書込み側
のフレームメモリA,Bの切替えと、これに付随したフ
レーム番号レジスタa,bの切替えやフレームカウンタ
26へのフレーム番号のロードなどが行われる。
【0015】すなわち、フレームカウンタ26において
フレームパルスに同期して歩進されるフレーム番号
(β)は、セレクタ25から出力されるフレーム番号
(α)のフレームの表示時点を示しており、フレーム番
号(α)の動画データが書込み済みのフレームメモリ
が、β≧αで指定される表示開示時点に同期して読出し
(表示)側に切替えられることにより、表示の同期化が
行われる。
【0016】制御メモリ21によって管理される制御状
態は、図4に示すように、定常状態に属する4個のステ
ートS0〜S3と、初期状態に属する4個のステートS
4〜S7とに分けられている。偶数番目の数字が付加さ
れた4個のステートS0,S2,S4,S6はフレーム
メモリAが読出し側として選択中の状態であり、逆に奇
数番目の数字が付加された4個のステートS1,S3,
S5,S7はフレームメモリBが読出し側として選択中
の状態である。フレームメモリAもBも、書込み側とし
て選択中の状態では、再生データの書込み中であるか、
この書込みの終了後の停止中であるかのいずれかであ
る。
【0017】図4に示す8個のステートS0〜S7は、
図5の状態遷移図に示すように、発生事象(イベント)
「あ」〜「た」に従って、相互間を遷移する。定常状態
における状態遷移の原因となる発生事象「あ」〜「か」
の要素は、 (A)書込み側のフレームメモリへの再生データの書込
みの終了 (B)β≧α(Xがハイ) (C)フレームパルス(FP)の出現 であり、これらの各要素の組合せと発生事象との対応
は、次のようになる。 「あ」と「え」:(A)かつ(B)かつ(C) 「い」と「お」:(A) 「う」と「か」:(B)かつ(C)
【0018】一方、初期状態における状態遷移の原因と
なる発生事象は、それぞれ 「き」,「く」,「け」,「さ」,「し」,「す」 :システムリセットパルスの発生 「こ」、「せ」 :フレームメモリのクリア終了 「そ」 :(A) 「た」 :(C) となる。
【0019】再生対象のマルチメディアデータの記録時
には、圧縮対象のフレーム構成の動画データに対してフ
レーム間引きによるデータの圧縮も併用される。このフ
レーム間引きは、1フレームおき、2フレームおき、3
フレームおきなどという予め定められた規則に従って行
われる駒落しに加えて、1フレーム当たりの圧縮後のデ
ータ量が所定値をこえた場合にはこのフレームを駒落し
の対象とするという不規則な間引きも併用される。従っ
て、再生装置側では記録時にどのようなフレーム間引き
が行われたかをタイムコードに含まれるフレーム番号に
基き的確に把握しながら再生することが必要になる。
【0020】図6は、上記規則的なフレーム間引きと不
規則的なフレーム間引きとが組合された圧縮データの再
生の様子を説明するためのタイムチャートである。この
例では、偶数フレームが駒落しされるという規則的な間
引きに加えて、#9のフレームについてはその圧縮デー
タ量が所定値を越えたため不規則的に間引きされたため
に、再生対象のフレームは#1、#3、#5、#7、#
11となっている。
【0021】図7は、図6と同様に再生対象のフレーム
が#1、#3、#5、#7、#11である場合におい
て、フレーム5の再生中に転送データの瞬断などが発生
し、このためこのフレーム5の再生の終了(フレームメ
モリAへの再生データの書込みの終了)が3フレーム分
ほど遅延しても、以後の動作が正常に続行される例を示
している。
【0022】
【発明の効果】本発明に係わるマルチメディアデータの
再生装置は、上述のように記録時に付加したタイムコー
ド利用してビデオデータを再生する構成であるから、規
則的な間引きに加えて不規則的な間引きが行われること
のあるビデオデータを、データ転送の瞬断などの発生下
でも忠実に再生し表示できるという効果が奏される。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例に係わるマルチメディアデー
タの再生装置の構成を示すブロックずである。
【図2】再生対象のマルチメディアデータの構成を例示
するデータフォーマット図である。
【図3】図1のビデオシーケンサ8の構成の一例を示す
ブロック図である。
【図4】図1,図3のビデオシーケンサ8による制御状
態の種類を例示する概念図である。
【図5】図1,図3のビデオシーケンサによる制御状態
の遷移の様子を例示する状態遷移図である。
【図6】図1,図3のビデオシーケンサによる制御の様
子を例示するタイミングチャートである。
【図7】図1,図3のビデオシーケンサによる制御の様
子を例示するタイミングチャートである。
【符号の説明】
IN 再生対象のマルチメディアデータの入力端子 1 多重分離部 3 可変長符号復号部(VLD) 4 逆量子化部(Qー1) 5 逆離散コサイン変換部(DCTー1) A,B フレームバッファ対 8 ビデオシーケンサ VO 再生ビデオ出力端子 11 オーディオデコーダ 12 フレームパルス(FP)発生部、 A0 再生オーディオ出力端子 SYN フレームパルスの出力端子

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】フレーム構成のビデオデータに離散コサイ
    ン変換、量子化、可変長符号化を組合せたハイブリッド
    符号化を施すと共にフレーム番号の付加によるオーディ
    オデータとの同期化を図りながら記録されたマルチメデ
    ィアデータを再生するためのビデオデコーダとオーディ
    オデコーダとを備えた再生装置であって、前記ビデオデ
    コーダは、再生ビデオデータの書込み側と再生ビデオデ
    ータの表示用読出し側との間を交互に切替えられるフレ
    ームメモリ対と、このフレームメモリ対に同期して切替
    えられ再生中のフレームのフレーム番号を保持するフレ
    ーム番号保持レジスタと、このフレーム番号保持レジス
    タに保持中のフレーム番号と表示対象のフレームのフレ
    ーム番号とを照合し照合一致の場合には、書込み側フレ
    ームメモリへの再生ビデオデータの書込みの終了を条件
    として、前記フレームメモリ対の切替えを行う切替え制
    御回路とを備えたことを特徴とするマルチメディアデー
    タの再生装置。
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