JP3244071B2 - ディジタル信号の記録再生装置及びそれを使用したディジタル信号の倍速再生方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、光磁気ディスク及
び相変化ディスク等の光ディスク並びに磁気ディスクを
含むディスク媒体へのディジタル映像及び音声の記録及
びその再生に使用されるディジタル信号の記録再生装置
及びそれを使用したディジタル信号の倍速再生方法に関
し、特に、ナビゲーションデータのリアルタイムの記録
及び再生に好適なディジタル信号の記録再生装置及びそ
れを使用したディジタル信号の倍速再生方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、ディスクに記録されているディジ
タル映像データを読み出す再生専用装置としてＤＶＤ装
置が存在する。

【０００３】ＤＶＤは、直径が１２ｃｍの光ディスクに
４．７Ｇバイトの圧縮されたディジタル映像及び音声デ
ータが記録されているものであり、このデータを読み出
すことにより２時間以上の映像及び音声信号を再生する
ことができる。

【０００４】ＤＶＤ装置にはナビゲーションデータとよ
ばれるデータの読込を行う装置が備えられている。ナビ
ゲーションデータは、映像及び音声データそのものでは
なく、ディスクの映像及び音声データを最大限に活かす
ようなディスク管理情報である。ディスク全面にわたっ
て１又は複数回記録されており、以下のようなデータを
有する。

【０００５】先ず、ディスクのどの位置にどのようなプ
ログラムが納められているかを示すデータが記録されて
いる。例えば、頭出しを行うときのプログラムナンバー
とアドレスとの関係が記録されているかを示すデータで
ある。

【０００６】更に、特殊再生（順方向ファースト再生、
逆方向ファースト再生又はスロー再生）用のデータが記
録されている。例えば、何倍速のとき、次にどのアドレ
スまで移動するかのデータである。

【０００７】更にまた、マルチ言語（例えば日本語、英
語）が選択されたときにどのアドレスのデータを再生す
ればよいかを示すデータが記録されている。

【０００８】また、マルチアングル（例えば、野球中継
におけるセンター方向とキャッチャー方向）が選択され
たときにどのアドレスのデータを再生すればよいかを示
すデータが記録されている。

【０００９】更に、マルチストーリー（例えば、ハッピ
ーエンド、悲しい結末）が選択されたときにどのアドレ
スのデータを再生すればよいかを示すデータが記録され
ている。

【００１０】その他種々のデータがナビゲーションデー
タとして記録されている。

【００１１】また、ディジタルデータをディスクから再
生するだけでなく、ディジタルデータをディスクに記録
する装置として、ＤＶＤ−ＲＡＭ用の記録再生装置が存
在する。

【００１２】ＤＶＤ−ＲＡＭは、直径が１２ｃｍの相変
化ディスクに２．６Ｇバイトのディジタルデータが記録
されているものであり、ユーザーが繰り返し記録再生で
きるものである。

【００１３】ＤＶＤ−ＲＡＭは、現在コンピュータデー
タを記録するための記録媒体と使用されているが、将
来、映像及び音声を記録する記録媒体に適用することも
考えられる。

【００１４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、ＤＶＤ
−ＲＡＭを映像及び音声を記録する記録媒体に適用する
場合、ＤＶＤに使用されているナビゲーションデータを
映像及び音声用のＤＶＤ−ＲＡＭにそのまま適用するこ
とは極めて困難である。図５は仮に映像及び音声の記録
に適用されたＤＶＤ−ＲＡＭ用の記録再生装置を示すブ
ロック図である。

【００１５】仮に映像及び音声の記録に適用されたＤＶ
Ｄ−ＲＡＭ用の記録再生装置には、データの書込時に動
作する記録部５１０及びデータの読込時に動作する再生
部５１１が設けられる。

【００１６】記録部５１０には、入力された映像及び音
声信号５０１を圧縮符号化及び多重化する映像及び音声
符号化回路５０２が設けられる。また、圧縮符号化及び
多重化された信号にシャッフリング及び誤り訂正符号付
加を行う記録信号処理回路５０３が設けられる。

【００１７】更に、ＤＶＤ−ＲＡＭ用記録再生装置に
は、ＤＶＤ−ＲＡＭ５０６にデータの書込を行いＤＶＤ
−ＲＡＭ５０６からデータの読込を行う光ヘッド５０５
が設けられる。

【００１８】また、再生部５１１には、光ヘッド５０５
により読み取られたデータに誤り訂正及びデシャッフリ
ングを行う再生信号処理回路５０７が設けられる。更
に、誤り訂正及びデシャッフリングが行われた信号の復
号化を行い映像／音声信号５０９を出力する映像及び音
声復号化回路５０８が設けられる。

【００１９】更に、記録時に記録信号処理回路５０３の
動作制御を行い再生時に再生信号処理回路５０７の動作
制御を行うＣＰＵ制御回路５０４が設けられる。ＣＰＵ
制御回路５０４は記録時及び再生時のいずれにも光ヘッ
ド５０５及びスピンドルモータ等の制御を行う。

【００２０】このように構成されたＤＶＤ−ＲＡＭ用の
記録再生装置においては、映像及び音声データの通常の
記録及び再生は問題なく行われる。しかし、例えばファ
ースト再生時には、ナビゲーションデータは、ＤＶＤの
ように読み出し専用（ＲＯＭ）の場合には一度記録され
れば変更されることはないが、書き換え可能な場合に
は、変更され得るため、その記録及び再生は困難なもの
となる。

【００２１】即ち、映像及び音声データは可変長であ
り、消去後に再記録された場合には、どの物理アドレス
に記録されるか不定である。このため、再記録に応じて
ファースト再生用のナビゲーションデータも変更する必
要がある。更に、再記録した映像及び音声データに対す
るナビゲーションデータだけでなく、再記録したデータ
にジャンプする可能性がある記録済みの映像及び音声デ
ータに対するナビゲーションデータも同時に変更する必
要がある。このような大幅なナビゲーションデータの変
更は、膨大なアドレス計算及び再記録が必要とされるた
め、リアルタイムの映像及び音声記録においては実現不
可能である。

【００２２】実際に、現状では、ＤＶＤ−ＲＡＭの分野
において、リアルタイム映像及び音声記録は考慮されて
おらず、映像及び音声データ記録用ナビゲーションデー
タという概念は存在しない。

【００２３】本発明はかかる問題点に鑑みてなされたも
のであって、映像及び音声データのナビゲーションデー
タをリアルタイムに記録及び再生することができるディ
ジタル信号の記録再生装置及びそれを使用したディジタ
ル信号の倍速再生方法を提供することを目的とする。

【００２４】

【課題を解決するための手段】本発明に係るディジタル
信号の記録再生装置は、映像信号及び音声信号を圧縮符
号化及び多重化しストリーム構成を行う映像／音声符号
化回路と、この映像／音声符号化回路により処理された
信号にシャッフリング、誤り訂正符号付加及び記録符号
化を行う記録信号処理回路と、この記録信号処理回路に
より処理された信号中のＩピクチャの開始アドレス及び
前記Ｉピクチャが占有するエラー訂正ブロックの数を示
す記録ファイルをディスクに記録するファイル記録手段
と、再生された信号に記録符号復号化、誤り訂正及びデ
シャッフリングを行い再生時の検索時間及び再生速度を
測定する再生信号処理回路と、この再生信号処理回路か
ら出力された信号から映像信号及び音声信号を分離し復
号を行う映像／音声復号化回路と、前記記録ファイルを
復号する記録ファイル復号ブロックと、記録時に前記映
像／音声符号化回路、前記記録信号処理回路及び前記フ
ァイル記録手段の動作を制御し再生時に前記再生信号処
理回路、前記映像／音声復号化回路及び前記記録ファイ
ル復号ブロックの動作を制御しその検索時間及び再生速
度に基づいて次に再生すべきＧＯＰナンバを計算する中
央処理装置を備えた制御回路と、を有することを特徴と
する。

【００２５】本発明においては、映像信号及び音声信号
の記録時にＩピクチャの開始アドレス及び前記Ｉピクチ
ャが占有するエラー訂正ブロックの数を示す記録ファイ
ルがディスクに記録されるので、これを映像及び音声デ
ータ記録用ナビゲーションデータとして利用することが
できる。また、再生時には記録ファイル復号ブロックに
より復号されるので、これに基づいて倍速再生を行うこ
とが可能である。

【００２６】本発明に係る第１のディジタル信号の倍速
再生方法は、ディスクに記録されたＩピクチャの開始ア
ドレスが記録された記録ファイルを読み込む工程と、前
記ディスクに記録され目標とするＧＯＰナンバ中のＩピ
クチャを再生する工程と、前記Ｉピクチャの再生に要し
た時間に倍速数及び１秒当たりのＧＯＰ数を乗じる工程
と、この結果得られた値から小数部を除去する工程と、
この結果得られた値に前記ＧＯＰナンバを加算しこれを
次に目標とするＧＯＰナンバとする工程と、を繰り返す
工程を有することを特徴とする。

【００２７】本発明に係る第２のディジタル信号の倍速
再生方法は、ディスクに記録されたＩピクチャの開始ア
ドレスが記録された記録ファイルを読み込む工程と、前
記ディスクに記録され目標とするＧＯＰナンバ中のＩピ
クチャを再生する工程と、前記Ｉピクチャの再生に要し
た時間に倍速数及び１秒当たりのＧＯＰ数を乗じる工程
と、この結果得られた値に前記Ｉピクチャが再生された
前記ＧＯＰナンバの小数部を除去される直前の値を加算
して小数部を含むＧＯＰナンバを計算する工程と、この
結果得られた値から小数部を除去しこれを次に目標とす
るＧＯＰナンバとする工程と、を繰り返す工程を有する
ことを特徴とする。

【００２８】本発明に係る第３のディジタル信号の倍速
再生方法は、ディスクに記録されたＩピクチャの開始ア
ドレスが記録された記録ファイルを読み込む工程と、前
記ディスクに記録され目標とするＧＯＰナンバ中のＩピ
クチャを再生する工程と、前記Ｉピクチャの再生に要し
た時間に倍速数及び１秒当たりのＧＯＰ数を乗じる工程
と、この結果得られた値から小数部を除去する工程と、
前記ＧＯＰ数を乗じて得られた値が整数でなく、かつ倍
速方向が逆方向である場合に前記小数部を除去して得ら
れた値に前記ＧＯＰナンバを加算しこの結果から１を減
算しこれを次に目標とするＧＯＰナンバとし、それ以外
の場合に前記小数部を除去して得られた値に前記ＧＯＰ
ナンバを加算しこれを次に目標とするＧＯＰナンバとす
る工程と、を繰り返す工程を有することを特徴とする。

【００２９】本発明に係る第４のディジタル信号の倍速
再生方法は、ディスクに記録されたＩピクチャの開始ア
ドレスが記録された記録ファイルを読み込む工程と、前
記ディスクに記録され目標とするＧＯＰナンバ中のＩピ
クチャを再生する工程と、前記Ｉピクチャの再生に要し
た時間に倍速数及び１秒当たりのＧＯＰ数を乗じる工程
と、この結果得られた値に前記Ｉピクチャが再生された
前記ＧＯＰナンバの小数部を除去される直前の値を加算
して小数部を含むＧＯＰナンバを計算する工程と、前記
ＧＯＰ数を乗じて得られた値が整数でなく、かつ倍速方
向が逆方向である場合に前記小数部を含むＧＯＰナンバ
から前記小数部を除去しこの結果得られた値から１を減
算しこれを次に目標とするＧＯＰナンバとし、それ以外
の場合に前記小数部を含むＧＯＰナンバから前記小数部
を除去しこれを次に目標とするＧＯＰナンバとする工程
と、を繰り返す工程を有する。

【００３０】本発明においては、倍速再生時のその倍速
数及びＩピクチャの再生に必要な時間に関連付けて再生
するＧＯＰナンバを求めているので、高画質でなめらか
な倍速再生を行うことが可能である。

【００３１】本発明において、前記Ｉピクチャが占有す
るエラー訂正ブロックの数が前記記録ファイルに記録さ
れていてもよい。

【００３２】また、前記Ｉピクチャの符号量を固定値と
みなし、全Ｉピクチャにおいて前記固定値に該当するＩ
ピクチャのみを再生しＩピクチャの符号量が前記固定値
を超えている場合に再生しなかった部分に関しては直前
に再生したフレームデータを表示する工程を有すること
ができる。

【００３３】更に、前記Ｉピクチャの符号量を固定値と
みなし、前記Ｉピクチャの符号量が前記固定値を超えた
場合に超えた部分のデータを再生する工程を有してもよ
い。

【００３４】更にまた、前記Ｉピクチャを再生する工程
は、前記Ｉピクチャの再生に必要な時間をｔ１、余り時
間をｔ２、１フレーム当たりの時間をｔ３としたとき、
数式（ｔ２＋ｔ３×（ｋ−１）≦ｔ１≦ｔ２＋ｔ３×
ｋ）を満たすｋ個のフレームを再生する工程と、数式
（ｔ２＋ｔ３×ｋ−ｔ１）より新たに余り時間ｔ２を算
出する工程と、を有することができる。

【００３５】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施例に係るディ
スク記録再生装置について、添付の図面を参照して具体
的に説明する。

【００３６】なお、本実施例においては、標準規格ＭＰ
ＥＧ−２により圧縮された映像データが記録及び再生さ
れるものとする。また、ＭＰＥＧ−２のＧＯＰ（Group
Of Pictures）は１５フレームからなるものであり、Ｉ
（Intra）−ピクチャ、Ｐ（Pre-directional）−ピクチ
ャ及びＢ（Bi-directional）−ピクチャが、記録媒体で
あるディスクに「ＩＢＢＰＢＢＰＢＢＰＢＢＰＢＢ」の
順で記録されているものとする。

【００３７】また、３２７６８バイトからなる記録単位
をＥＣＣ（Error Correction Code）ブロックと定義
し、ディスクに記録される全ＧＯＰデータについて、そ
のＧＯＰにおけるＩ−ピクチャ開始アドレス及びＩ−ピ
クチャが占有するＥＣＣブロックの数が、ＭＡＰファイ
ルとよばれる映像及び音声データとは異なるファイルに
記録されるものとする。

【００３８】図１は本発明の実施例に係るディスク記録
再生装置の構成を示すブロック図である。

【００３９】本実施例に係る記録再生装置には、データ
の書込時に動作する記録部１２及びデータの読込時に動
作する再生部１３が設けられている。更に、ディスク７
にデータの書込を行いディスク７からデータの読込を行
う光ヘッド６が設けられている。そして、書込及び読込
時に光ヘッド６及びスピンドルモータ等の動作制御を行
うＣＰＵ制御回路４が設けられている。

【００４０】記録部１２には、入力された映像／音声信
号１を圧縮符号化及び多重化しストリームを構成する映
像／音声符号化回路２が設けられている。また、圧縮符
号化及び多重化された信号にシャッフリング、誤り訂正
符号付加及び記録符号化を行う記録信号処理回路３が設
けられている。更に、Ｉ−ピクチャ開始アドレス等を含
むＭＡＰファイルを発生させ記録信号処理回路３に送る
ＭＡＰファイル付加回路５が設けられている。

【００４１】一方、再生部１３には、光ヘッド６により
読み取られた映像及び音声データに記録符号復号化、誤
り訂正及びデシャッフリングを行う再生信号処理回路８
が設けられている。また、記録符号復号化、誤り訂正及
びデシャッフリングが行われた信号の復号化を行う映像
／音声復号化回路１０が設けられている。更に、光ヘッ
ド６により読み取られたＭＡＰファイルを復号するＭＡ
Ｐファイル再生回路９が設けられている。

【００４２】このように構成された本実施例に係る記録
再生装置においては、記録時には、映像／音声符号化回
路２により入力された映像／音声信号１が圧縮符号化及
び多重化されストリームが構成される。次いで、圧縮符
号化及び多重化された信号に記録信号処理回路３により
シャッフリング、誤り訂正符号付加及び記録符号化が行
われる。また、ＣＰＵ制御回路４によりＭＡＰファイル
付加ブロック５が制御され、全ＧＯＰデータに対してＩ
−ピクチャ開始アドレス及びＩ−ピクチャが占有するＥ
ＣＣブロック数からなるＭＡＰファイルが発生する。そ
して、このＭＡＰファイルは記録信号処理回路３へと伝
送される。その後、記録信号処理回路３により映像及び
音声データ及びＭＡＰファイルが多重化される。このと
き、ＣＰＵ制御回路４により光ヘッド６及びスピンドル
モータ等の制御が行われ、多重化された映像及び音声デ
ータ並びにＭＡＰファイルは光ヘッド６からディスク７
に書き込まれる。

【００４３】一方、再生時には、ディスク７から光ヘッ
ド６により読み取られた映像及び音声データ並びにＭＡ
Ｐファイルに対して再生信号処理回路８により記録符号
復号化、誤り訂正及びデシャッフリングが行われる。そ
の後、映像及び音声データは映像／音声復号化回路１０
に伝送され、ＭＡＰファイルはＭＡＰファイル再生回路
９に伝送される。ＭＡＰファイル再生回路９ではＭＡＰ
ファイルが復号され、そのデータはＣＰＵ制御回路４に
伝送される。そして、ＣＰＵ制御回路４によりこのデー
タ及び実行命令に基づいて光ヘッド６及びスピンドルモ
ータ等の制御が行われる。また、映像／音声復号化回路
１０に伝送された映像及び音声データには分離及び復号
が行われ、映像／音声信号１１が出力信号として出力さ
れる。

【００４４】更に、ファースト再生動作時には、ＣＰＵ
制御回路４により最初に読み出されるＧＯＰナンバが計
算され、ＭＡＰファイル再生回路９を通してＭＡＰファ
イルが読み出され、そこからそのＧＯＰに関するＩ−ピ
クチャ開始アドレス及びＩ−ピクチャが占有するＥＣＣ
ブロック数が判明する。次いで、このＥＣＣブロック数
に従って、光ヘッド６によりディスク７から目的のＩ−
ピクチャが読み出され、再生信号処理回路８及び映像／
音声復号化回路１１を通して、映像／音声信号１１が出
力される。また、これらの動作と同時に、ＣＰＵ制御回
路４に再生データレート情報及びシークタイム情報が入
力される。これらの情報は、装置の仕様として定められ
ている値であってもよく、実際に再生信号処理回路９に
おいて測定された再生データレート及びシークタイムで
あってもよい。

【００４５】そして、入力された再生データレート情報
及びシークタイム情報に関連付けてＣＰＵ制御回路４に
より以下に詳細に説明する方法により次に読み出すべき
ＧＯＰナンバが計算され、前述と同じ方法で読み出しが
行われる。また、読み出されたＧＯＰ中のＩ−ピクチャ
は、以下の方法により次のＧＯＰ中のＩ−ピクチャーが
読み出されるまで、モニタ上に表示される。これらの動
作により、ファースト再生が行われる。

【００４６】ここで、ファースト再生の動作についてよ
り詳細に説明する。なお、順方向ファースト再生及び逆
方向ファースト再生のいずれにおいても、同様の方法に
より、Ｉ−ピクチャのみをサーチしながら再生画像を出
力することにより、ファースト再生が実現される。

【００４７】概略は次の通りである。図２はファースト
再生の動作を示すタイミングチャートである。先ず、目
標とするＧＯＰにおけるＩ−ピクチャ開始アドレス及び
Ｉ−ピクチャが占有するＥＣＣブロック数を、ＭＡＰフ
ァイルから読み出す。次に、前記アドレスのＥＣＣブロ
ックデータをディスクから読み出す。次いで、Ｉ−ピク
チャーを表示する。そして、次に再生する目標とするＧ
ＯＰを求める。

【００４８】目標ＧＯＰのＩ−ピクチャを再生するのに
必要な合計時間（Ｉ−ピクチャ再生合計時間ａｔ）は、
目標ＧＯＰのＩ−ピクチャ再生時間（再生時間ｐｔ）と
目標ＧＯＰへのシーク時間（シーク時間ｓｔ）との和で
表される。

【００４９】また、ディスクからの再生データレートを
ｆ（ｂｐｓ）、目標ＧＯＰのＩ−ピクチャに相当するＥ
ＣＣブロック数をｐ（ブロック）とすると、本実施例に
おけるＥＣＣブロックのバイト数は３２７６８（バイ
ト）であるため、再生時間ｐｔは下記数式１で表され
る。

【００５０】

【数１】ｐｔ＝３２７６８×８×ｐ／ｆ （秒）

【００５１】一方、シーク時間ｓｔは、ジャンプ前とジ
ャンプ後との間の物理的距離（トラック数）及び回転数
の相違により決定される値である。従って、Ｉ−ピクチ
ャ再生合計時間ａｔは下記数式２で表される。

【００５２】

【数２】 ａｔ＝ｐｔ＋ｓｔ＝３２７６８×８×ｐ／ｆ＋ｓｔ （秒）

【００５３】従って、例えばブロック数を２（ブロッ
ク）、再生データレートｆを８（Ｍｂｐｓ）、シークタ
イムｓｔを９０（ｍ秒）とした場合のＩ−ピクチャ再生
合計時間ａｔは下記数式３で表される。

【００５４】

【数３】 ａｔ＝３２７６８×８×２／（８×１０⁶） （秒）＋９０ （ｍ秒） ＝１５６ （ｍ秒）

【００５５】次に、目標とするＩ−ピクチャを再生する
ＧＯＰナンバの計算方法について説明する。

【００５６】Ｉ−ピクチャを再生するために必要な合計
時間はＩ−ピクチャ再生合計時間ａｔ（秒）であるた
め、フレーム周波数をｖｆ（Ｈｚ）、ＧＯＰ当たりのフ
レーム数をｇ（フレーム）とすると、Ｉ−ピクチャ再生
合計時間ａｔ当たりのＧＯＰ数は下記数式４で表され
る。

【００５７】

【数４】ａｔ×ｖｆ／ｇ

【００５８】ここで、Ｉ−ピクチャに相当するＥＣＣブ
ロックを再生した後に、次のＩ−ピクチャに相当するＥ
ＣＣブロックを再生する場合、先に再生されたＩ−ピク
チャが含まれるＧＯＰナンバをＧＰ_n、次に再生される
Ｉ−ピクチャが含まれるＧＯＰナンバをＧＰ_n+1、ファ
ースト再生の倍速率をｍ（倍速）としたとき、ＧＯＰナ
ンバＧＰ_n+1はＧＯＰナンバＧＰ_nより下記数式５で表さ
れる数だけ進むことになる。

【００５９】

【数５】ｍ×ａｔ×ｖｆ／ｇ

【００６０】従って、下記数式６が成り立つ。

【００６１】

【数６】ＧＰ_n+1＝ＧＰ_n＋ｍ×ａｔ×ｖｆ／ｇ

【００６２】但し、実際に進むＧＯＰナンバは整数であ
るため、数式６を下記数式７で代用する。

【００６３】

【数７】 ＧＰ_n+1＝ＧＰ_n＋Ｉｎｔ（ｍ×ａｔ×ｖｆ／ｇ）

【００６４】但し、Ｉｎｔ（ｘ）は数ｘの整数部分を示
すものである。

【００６５】このようにして、ＧＰ_n+1におけるＩ−ピ
クチャをシーク及び再生していくことにより、自然な動
きの画像を再生することが可能となる。

【００６６】例えば、第１の再生方法として、時間ａｔ
を１００（ｍ秒）、周波数ｖｆを３０／１．００１（Ｈ
ｚ）、フレーム数ｇを１５、倍速ｍを１００としたとき
の計算方法について説明する。

【００６７】この場合、ａｔ当たりのＧＯＰ数は、数式
４より０．１９９８である。また、その間のＧＯＰナン
バ進み量は、数式５より１９．９８である。従って、最
初に再生されたＧＯＰナンバＧＰ₀を０とすると、各Ｇ
ＯＰナンバＧＰ_nは下記数式８で表される。

【００６８】

【数８】 ＧＰ₁＝ＧＰ₀＋ｍ×ａｔ×ｖｆ／ｇ＝ ０＋１９＝１９ ＧＰ₂＝ＧＰ₁＋ｍ×ａｔ×ｖｆ／ｇ＝１９＋１９＝３８ ＧＰ₃＝ＧＰ₂＋ｍ×ａｔ×ｖｆ／ｇ＝１８＋１９＝５７ ＧＰ₄＝ＧＰ₃＋ｍ×ａｔ×ｖｆ／ｇ＝５７＋１９＝７６ ＧＰ₅＝ＧＰ₄＋ｍ×ａｔ×ｖｆ／ｇ＝７６＋１９＝９５ ・・・

【００６９】従って、Ｉ−ピクチャを再生するＧＯＰナ
ンバは０の次から、１９、３８、５７、７６、９５、・
・・となる。

【００７０】但し、この第１の再生方法では、小数点以
下の誤差が累積してしまう。そこで、数式６による計算
を行った後に、実際に再生するＧＯＰナンバを下記数式
９で表されるＧＮ_n+1としてもよい。

【００７１】

【数９】ＧＮ_n+1＝Ｉｎｔ（ＧＰ_n+1）

【００７２】この方法を第２の再生方法とし、これにつ
いて説明する。図３は第２の再生方法を示すタイミング
チャートである。

【００７３】第２の再生方法においても、ａｔ当たりの
ＧＯＰ数は、数式４より０．１９９８であり、その間の
ＧＯＰナンバ進み量は、数式５より１９．９８である。
従って、最初に再生されたＧＯＰナンバＧＰ₀を０とす
ると、各ＧＯＰナンバＧＰ_nは下記数式１０で表され
る。

【００７４】

【数１０】 ＧＮ₁＝Ｉｎｔ（ＧＰ₁）＝Ｉｎｔ（１９．９８）＝１９ ＧＮ₂＝Ｉｎｔ（ＧＰ₂）＝Ｉｎｔ（３９．９６）＝３９ ＧＮ₃＝Ｉｎｔ（ＧＰ₃）＝Ｉｎｔ（５９．９４）＝５９ ＧＮ₄＝Ｉｎｔ（ＧＰ₄）＝Ｉｎｔ（７９．９２）＝７９ ＧＮ₅＝Ｉｎｔ（ＧＰ₅）＝Ｉｎｔ（９９．９０）＝９９ ・・・

【００７５】従って、Ｉ−ピクチャーを再生するＧＯＰ
ナンバは、０の次から、１９、３９、５９、７９、９
９、・・・となる。

【００７６】なお、このときの合計時間ａｔとフレーム
当たりの時間ｆｔｉｍｅ（＝１／ｖｆ＝３３．３７（ｍ
秒））については、あるフレームでは、そのときのａｔ
により検出されているフレームデータが表示される。

【００７７】即ち、初期状態として余り表示時間ａｔｉ
ｍｅ←０とし、下記数式１１を満たすｋの値が求めら
れ、ａｔにより検出されているフレームデータをｋフレ
ーム分表示される。

【００７８】

【数１１】ａｔｉｍｅ＋ｆｔｉｍｅ×（ｋ−１）≦ａｔ
≦ａｔｉｍｅ＋ｆｔｉｍｅ×ｋ

【００７９】そして、新たに下記数式１２の計算を行
う。

【００８０】

【数１２】 ａｔｉｍｅ←（ａｔｉｍｅ＋ｆｔｉｍｅ×ｋ−ａｔ）

【００８１】その後、これを繰り返す。

【００８２】第２の再生方法では、ａｔが１００（ｍ
秒）、ｆｔｉｍｅが３３．３７（ｍ秒）であるため、初
期状態では、３３．３７×２≦１００≦３３．３７×３
よりｋ＝３となる。従って、ＧＯＰ０におけるＩ−ピク
チャが１００（ｍ秒）かけて再生され、３フレーム表示
される。そして、余り表示時間ａｔｉｍｅは数式１２よ
り０．１１（ｍ秒）と計算される。なお、表示されるＩ
−ピクチャナンバは０×１５より０である。

【００８３】その後、ＧＯＰ１９におけるＩ−ピクチャ
が１００（ｍ秒）かけて再生され、この場合もｋ＝３と
なるため、３フレーム表示される。そして、余り表示時
間ａｔｉｍｅは数式１２より０．２２（ｍ秒）と計算さ
れる。また、表示されるＩ−ピクチャナンバは１９×１
５より２８５である。

【００８４】次いで、ＧＯＰ３９におけるＩ−ピクチャ
が１００（ｍ秒）かけて再生され、この場合もｋ＝３と
なるため、３フレーム表示される。そして、余り表示時
間ａｔｉｍｅは数式１２より０．３３（ｍ秒）と計算さ
れる。また、表示されるＩ−ピクチャナンバは３９×１
５より５８５である。

【００８５】次に、ＧＯＰ５９におけるＩ−ピクチャが
１００（ｍ秒）かけて再生され、この場合もｋ＝３とな
るため、３フレーム表示される。そして、余り表示時間
ａｔｉｍｅは数式１２より０．４４（ｍ秒）と計算され
る。また、表示されるＩ−ピクチャナンバは５９×１５
より８８５である。

【００８６】更に、ＧＯＰ７９におけるＩ−ピクチャが
１００（ｍ秒）かけて再生され、この場合もｋ＝３とな
るため、３フレーム表示される。そして、余り表示時間
ａｔｉｍｅは数式１２より０．５５（ｍ秒）と計算され
る。また、表示されるＩ−ピクチャナンバは７９×１５
より１１８５である。

【００８７】その後、ＧＯＰ９９におけるＩ−ピクチャ
が１００（ｍ秒）かけて再生され、この場合もｋ＝３と
なるため、３フレーム表示される。そして、余り表示時
間ａｔｉｍｅは数式１２より０．６６（ｍ秒）と計算さ
れる。また、表示されるＩ−ピクチャナンバは９９×１
５より１４８５である。

【００８８】このように、Ｉ−ピクチャ再生合計時間は
ほぼ３フレームに相当し、再生するＧＯＰナンバはほぼ
３フレームずつ表示されることになる。

【００８９】次に、第３の再生方法として、時間ａｔを
８０（ｍ秒）、周波数ｖｆを３０／１．００１（Ｈ
ｚ）、フレーム数ｇを15、倍速ｍを−４０としたときの
計算方法について説明する。ｍの値が負であることよ
り、この再生方法は、逆方向のファースト再生である。

【００９０】この場合、ａｔ当たりのＧＯＰ数は、数式
４より０．１５９８４である。また、その間のＧＯＰナ
ンバ進み量は、数式５より−６．３９３６である。従っ
て、最初に再生されたＧＯＰナンバＧＰ₀を０とする
と、各ＧＯＰナンバＧＰ_nは下記数式１３で表される。

【００９１】

【数１３】 ＧＰ₁＝ＧＰ₀＋ｍ×ａｔ×ｖｆ／ｇ＝ ０−６＝− ６ ＧＰ₂＝ＧＰ₁＋ｍ×ａｔ×ｖｆ／ｇ＝− ６−６＝−１２ ＧＰ₃＝ＧＰ₂＋ｍ×ａｔ×ｖｆ／ｇ＝−１２−６＝−１８ ＧＰ₄＝ＧＰ₃＋ｍ×ａｔ×ｖｆ／ｇ＝−１２−６＝−２４ ＧＰ₅＝ＧＰ₄＋ｍ×ａｔ×ｖｆ／ｇ＝−１２−６＝−３０ ・・・

【００９２】従って、Ｉ−ピクチャを再生するＧＯＰナ
ンバは０の次から、−６、−１２、−１８、−２４、−
３０、・・・となる。

【００９３】但し、この第３の再生方法では、小数点以
下の誤差が累積してしまう。そこで、第２の再生方法と
同様に数式９に基づいてＧＯＰナンバを求めてもよい。
この方法を第４の再生方法とする。

【００９４】第４の再生方法においても、ａｔ当たりの
ＧＯＰ数は、数式４より０．１５９８４であり、その間
のＧＯＰナンバ進み量は、数式５より−６．３９３６で
ある。従って、最初に再生されたＧＯＰナンバＧＰ₀を
０とすると、各ＧＯＰナンバＧＰ_nは下記数式１４で表
される。

【００９５】

【数１４】 ＧＮ₁＝Ｉｎｔ（ＧＰ₁）＝Ｉｎｔ（− ６．３９３６）＝− ６ ＧＮ₂＝Ｉｎｔ（ＧＰ₂）＝Ｉｎｔ（−１２．７８７２）＝−１２ ＧＮ₃＝Ｉｎｔ（ＧＰ₃）＝Ｉｎｔ（−１９．１８０８）＝−１９ ＧＮ₄＝Ｉｎｔ（ＧＰ₄）＝Ｉｎｔ（−２５．５７４４）＝−２５ ＧＮ₅＝Ｉｎｔ（ＧＰ₅）＝Ｉｎｔ（−３１．９６８０）＝−３１ ・・・

【００９６】従って、Ｉ−ピクチャーを再生するＧＯＰ
ナンバは、０の次から、−６、−１２、−１９、−２
５、−３１、・・・となる。

【００９７】しかし、第２及び第４の計算方法では、フ
ァースト再生の方向に拘わらず小数点を切り捨ててい
る。このため、ＧＯＰ０をフレーム０乃至１４に該当す
るものとすると、ＧＯＰ１．５はＧＯＰ１（フレーム１
５乃至２９）に該当し、ＧＯＰ−１．５はＧＯＰ−１
（フレーム−１５乃至−１）に該当することになる。一
方、本来、ＧＯＰ１．５はフレーム２２近傍に該当し、
ＧＯＰ−１．５はフレーム−２２近傍に該当するもので
ある。このように、ＧＯＰ−１．５のフレームにずれが
生じてしまっている。

【００９８】そこで、ここではｍの値が負であり、ＧＯ
Ｐナンバ進み量が小数を含む場合には、下記数式１５を
採用することとする。

【００９９】

【数１５】ＧＴ_n+1＝Ｉｎｔ（ＧＰ_n+1）−１

【０１００】これにより、前記ＧＯＰ−１．５はＧＯＰ
−２（フレーム−３０乃至−１６）に該当することにな
り、フレーム−２２の近傍に該当することになる。

【０１０１】この場合の各ＧＯＰナンバＧＰ_nは下記数
式１６で表される。

【０１０２】

【数１６】 ＧＮ₁＝Ｉｎｔ（ＧＰ₁）−１＝Ｉｎｔ（− ６．３９３６）−１＝− ７ ＧＮ₂＝Ｉｎｔ（ＧＰ₂）−１＝Ｉｎｔ（−１２．７８７２）−１＝−１３ ＧＮ₃＝Ｉｎｔ（ＧＰ₃）−１＝Ｉｎｔ（−１９．１８０８）−１＝−２０ ＧＮ₄＝Ｉｎｔ（ＧＰ₄）−１＝Ｉｎｔ（−２５．５７４４）−１＝−２６ ＧＮ₅＝Ｉｎｔ（ＧＰ₅）−１＝Ｉｎｔ（−３１．９６８０）−１＝−３２ ・・・

【０１０３】従って、Ｉ−ピクチャーを再生するＧＯＰ
ナンバは、０の次から、−７、−１３、−２０、−２
６、−３２、・・・となる。

【０１０４】図４は第４の再生方法を示すタイミングチ
ャートである。第４の再生方法では、ａｔが８０（ｍ
秒）、ｆｔｉｍｅが３３．３７（ｍ秒）であるため、初
期状態では、３３．３７×２≦８０≦３３．３７×３よ
りｋ＝３となる。従って、ＧＯＰ０におけるＩ−ピクチ
ャが８０（ｍ秒）かけて再生され、３フレーム表示され
る。そして、余り表示時間ａｔｉｍｅは数式１２より２
０．１１（ｍ秒）と計算される。なお、表示されるＩ−
ピクチャナンバは０×１５より０である。

【０１０５】その後、ＧＯＰ−７におけるＩ−ピクチャ
が８０（ｍ秒）かけて再生され、この場合、数式１１よ
りｋ＝２となるため、２フレーム表示される。そして、
余り表示時間ａｔｉｍｅは数式１２より６．８５（ｍ
秒）と計算される。また、表示されるＩ−ピクチャナン
バは−７×１５より−１０５である。

【０１０６】次いで、ＧＯＰ−１３におけるＩ−ピクチ
ャが８０（ｍ秒）かけて再生され、この場合、数式１１
よりｋ＝３となるため、３フレーム表示される。そし
て、余り表示時間ａｔｉｍｅは数式１２より２６．９６
（ｍ秒）と計算される。また、表示されるＩ−ピクチャ
ナンバは−１３×１５より−１９５である。

【０１０７】次に、ＧＯＰ−２０におけるＩ−ピクチャ
が８０（ｍ秒）かけて再生され、この場合、数式１１よ
りｋ＝２となるため、２フレーム表示される。そして、
余り表示時間ａｔｉｍｅは数式１２より１３．７０（ｍ
秒）と計算される。また、表示されるＩ−ピクチャナン
バは−２０×１５より−３００である。

【０１０８】更に、ＧＯＰ−２６におけるＩ−ピクチャ
が８０（ｍ秒）かけて再生され、この場合、数式１１よ
りｋ＝２となるため、２フレーム表示される。そして、
余り表示時間ａｔｉｍｅは数式１２より０．４４（ｍ
秒）と計算される。また、表示されるＩ−ピクチャナン
バは−２６×１５より−３９０である。

【０１０９】その後、ＧＯＰ−３２におけるＩ−ピクチ
ャが８０（ｍ秒）かけて再生され、この場合、数式１１
よりｋ＝３となるため、３フレーム表示される。そし
て、余り表示時間ａｔｉｍｅは数式１２より２０．５５
（ｍ秒）と計算される。また、表示されるＩ−ピクチャ
ナンバは−３２×１５より−４８０である。

【０１１０】このように、Ｉ−ピクチャ再生合計時間は
ほぼ３フレームに相当し、再生するＧＯＰナンバはほぼ
３フレームずつ表示されることになる。

【０１１１】なお、上述の実施例においては、Ｉ−ピク
チャのＥＣＣブロック数はＭＡＰファイルから読み出さ
れるものとされているが、適当な値に固定されてもよ
い。例えば、映像レートを５Ｍｂｐｓとすると、ＧＯＰ
当たりのＥＣＣブロック数は、（５×１０⁶）／（２×
８×３２７６８）＝９．５４となるが、このとき、Ｉ−
ピクチャのＥＣＣブロック数を、例えば２とすれば、ほ
とんどの映像がカバーされる。

【０１１２】但し、前記条件においてＩ−ピクチャの符
号量が２ＥＣＣブロックを超える場合には、以下のいず
れかの方法をとる。

【０１１３】一方の方法は、全Ｉ−ピクチャにおいて前
記固定値、即ち２ＥＣＣブロックのみを再生し、２ＥＣ
Ｃブロックを超え、再生できなかった部分に関しては直
前に再生したフレームデータを表示する方法である。他
方の方法は、オーバーしたことを検出して第３ＥＣＣブ
ロック又はそれ以降を再生する方法である。

【０１１４】このようにブロック数を固定することによ
り、Ｉ−ピクチャのＥＣＣブロック数をＭＡＰファイル
から読み出す工程が省略され、動作が簡単化される。

【０１１５】

【発明の効果】以上詳述したように、本発明によれば、
映像信号及び音声信号の記録時にＩピクチャの開始アド
レス及び前記Ｉピクチャが占有するエラー訂正ブロック
の数を示す記録ファイル（ＭＡＰファイル）をディスク
に記録することにより、これを映像及び音声データ記録
用ナビゲーションデータとして利用することができる。
また、この記録ファイル（ＭＡＰファイル）に基づいて
高画質でなめらかな倍速再生を行うことができる。

【０１１６】また、本発明方法によれば、倍速再生時の
その倍速数及びＩピクチャの再生に必要な時間に関連付
けて再生するＧＯＰナンバを求めているので、高画質で
なめらかな倍速再生を行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例に係るディスク記録再生装置の
構成を示すブロック図である。

【図２】ファースト再生の動作を示すタイミングチャー
トである。

【図３】第２の再生方法を示すタイミングチャートであ
る。

【図４】第４の再生方法を示すタイミングチャートであ
る。

【図５】仮に映像及び音声の記録に適用されたＤＶＤ−
ＲＡＭ用の記録再生装置を示すブロック図である。

【符号の説明】

１、１１、５０１、５０９；映像／音声信号 ２、５０２；映像／音声符号化回路 ３、５０３；記録信号処理回路 ４、５０４；ＣＰＵ制御回路 ５；ＭＡＰファイル付加回路 ６、５０５；光ヘッド ７；ディスク ８、５０７；再生信号処理回路 ９；ＭＡＰファイル再生回路 １０、５０８；映像／音声復号化回路 １２；記録部 １３；再生部 ５０６；ＤＶＤ−ＲＡＭ

Claims (9)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 映像信号及び音声信号を圧縮符号化及び
   多重化しストリーム構成を行う映像／音声符号化回路
   と、この映像／音声符号化回路により処理された信号に
   シャッフリング、誤り訂正符号付加及び記録符号化を行
   う記録信号処理回路と、この記録信号処理回路により処
   理された信号中のＩピクチャの開始アドレス及び前記Ｉ
   ピクチャが占有するエラー訂正ブロックの数を示す記録
   ファイルをディスクに記録するファイル記録手段と、再
   生された信号に記録符号復号化、誤り訂正及びデシャッ
   フリングを行い再生時の検索時間及び再生速度を測定す
   る再生信号処理回路と、この再生信号処理回路から出力
   された信号から映像信号及び音声信号を分離し復号を行
   う映像／音声復号化回路と、前記記録ファイルを復号す
   る記録ファイル復号ブロックと、記録時に前記映像／音
   声符号化回路、前記記録信号処理回路及び前記ファイル
   記録手段の動作を制御し再生時に前記再生信号処理回
   路、前記映像／音声復号化回路及び前記記録ファイル復
   号ブロックの動作を制御しその検索時間及び再生速度に
   基づいて次に再生すべきＧＯＰナンバを計算する中央処
   理装置を備えた制御回路と、を有することを特徴とする
   ディジタル信号の記録再生装置。
2. 【請求項２】 ディスクに記録されたＩピクチャの開始
   アドレスが記録された記録ファイルを読み込む工程と、
   前記ディスクに記録され目標とするＧＯＰナンバ中のＩ
   ピクチャを再生する工程と、前記Ｉピクチャの再生に要
   した時間に倍速数及び１秒当たりのＧＯＰ数を乗じる工
   程と、この結果得られた値から小数部を除去する工程
   と、この結果得られた値に前記ＧＯＰナンバを加算しこ
   れを次に目標とするＧＯＰナンバとする工程と、を繰り
   返す工程を有することを特徴とするディジタル信号の倍
   速再生方法。
3. 【請求項３】 ディスクに記録されたＩピクチャの開始
   アドレスが記録された記録ファイルを読み込む工程と、
   前記ディスクに記録され目標とするＧＯＰナンバ中のＩ
   ピクチャを再生する工程と、前記Ｉピクチャの再生に要
   した時間に倍速数及び１秒当たりのＧＯＰ数を乗じる工
   程と、この結果得られた値に前記Ｉピクチャが再生され
   た前記ＧＯＰナンバの小数部を除去される直前の値を加
   算して小数部を含むＧＯＰナンバを計算する工程と、こ
   の結果得られた値から小数部を除去しこれを次に目標と
   するＧＯＰナンバとする工程と、を繰り返す工程を有す
   ることを特徴とするディジタル信号の倍速再生方法。
4. 【請求項４】 ディスクに記録されたＩピクチャの開始
   アドレスが記録された記録ファイルを読み込む工程と、
   前記ディスクに記録され目標とするＧＯＰナンバ中のＩ
   ピクチャを再生する工程と、前記Ｉピクチャの再生に要
   した時間に倍速数及び１秒当たりのＧＯＰ数を乗じる工
   程と、この結果得られた値から小数部を除去する工程
   と、前記ＧＯＰ数を乗じて得られた値が整数でなく、か
   つ倍速方向が逆方向である場合に前記小数部を除去して
   得られた値に前記ＧＯＰナンバを加算しこの結果から１
   を減算しこれを次に目標とするＧＯＰナンバとし、それ
   以外の場合に前記小数部を除去して得られた値に前記Ｇ
   ＯＰナンバを加算しこれを次に目標とするＧＯＰナンバ
   とする工程と、を繰り返す工程を有することを特徴とす
   るディジタル信号の倍速再生方法。
5. 【請求項５】 ディスクに記録されたＩピクチャの開始
   アドレスが記録された記録ファイルを読み込む工程と、
   前記ディスクに記録され目標とするＧＯＰナンバ中のＩ
   ピクチャを再生する工程と、前記Ｉピクチャの再生に要
   した時間に倍速数及び１秒当たりのＧＯＰ数を乗じる工
   程と、この結果得られた値に前記Ｉピクチャが再生され
   た前記ＧＯＰナンバの小数部を除去される直前の値を加
   算して小数部を含むＧＯＰナンバを計算する工程と、前
   記ＧＯＰ数を乗じて得られた値が整数でなく、かつ倍速
   方向が逆方向である場合に前記小数部を含むＧＯＰナン
   バから前記小数部を除去しこの結果得られた値から１を
   減算しこれを次に目標とするＧＯＰナンバとし、それ以
   外の場合に前記小数部を含むＧＯＰナンバから前記小数
   部を除去しこれを次に目標とするＧＯＰナンバとする工
   程と、を繰り返す工程を有することを特徴とするディジ
   タル信号の倍速再生方法。
6. 【請求項６】 前記Ｉピクチャが占有するエラー訂正ブ
   ロックの数が前記記録ファイルに記録されていることを
   特徴とする請求項２乃至５のいずれか１項に記載のディ
   ジタル信号の倍速再生方法。
7. 【請求項７】 前記Ｉピクチャの符号量を固定値とみな
   し、全Ｉピクチャにおいて前記固定値に該当するＩピク
   チャのみを再生しＩピクチャの符号量が前記固定値を超
   えている場合に再生しなかった部分に関しては直前に再
   生したフレームデータを表示する工程を有することを特
   徴とする請求項２乃至６のいずれか１項に記載のディジ
   タル信号の倍速再生方法。
8. 【請求項８】 前記Ｉピクチャの符号量を固定値とみな
   し、前記Ｉピクチャの符号量が前記固定値を超えた場合
   に超えた部分のデータを再生する工程を有することを特
   徴とする請求項２乃至６のいずれか１項に記載のディジ
   タル信号の倍速再生方法。
9. 【請求項９】 前記Ｉピクチャを再生する工程は、前記
   Ｉピクチャの再生に必要な時間をｔ１、余り時間をｔ
   ２、１フレーム当たりの時間をｔ３としたとき、数式
   （ｔ２＋ｔ３×（ｋ−１）≦ｔ１≦ｔ２＋ｔ３×ｋ）を
   満たすｋ個のフレームを再生する工程と、数式（ｔ２＋
   ｔ３×ｋ−ｔ１）より新たに余り時間ｔ２を算出する工
   程と、を有することを特徴とする請求項２乃至８のいず
   れか１項に記載のディジタル信号の倍速再生方法。