JP3359745B2 - 動画像再生装置、及び動画像記録装置 - Google Patents
動画像再生装置、及び動画像記録装置Info
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Description
み出し専用記録メディアを用いたディジタルビデオ記録
再生装置や、光磁気ディスクなどの書き換え可能な記録
メディアを用いたディジタルビデオ記録再生装置に用い
て好適な動画像再生装置及び動画像記録装置に関するも
のである。
スクといったディスク媒体は、高速なランダムアクセス
が可能である。高速なランダムアクセスを用いれば、不
連続な領域に記録されているデータを連続したデータの
ように再生することが可能になる。一方、動画像データ
はデータレートが非常に高いため、データを加工するこ
となく、前記ディスク媒体に記録するのは困難である。
しかしながら、動画像データや音声データを高能率符号
化することにより、視覚的あるいは聴覚的に劣化するこ
となく、データレートをディスク媒体に記録可能なレー
トまで下げることができる。
(Moving Picture Experts Group:エムペグ)方式があ
る。MPEGは、ISO-IEC/JTC1/SC29/WG11 で規格化
が進められており、ビデオ,オーディオの高能率符号化
と、それらの同期再生のための多重化方式に関するもの
である。MPEGでのビデオ符号化方式は、12ビデオ
フレームや15ビデオフレームといった、まとまった単
位をGOP(Group Of Pictures)と呼び、GOP内で
予測符号化を行う。
る。GOP中のビデオフレームはIフレームとPフレー
ムとBフレームに分類される。Iフレームはフレーム内
符号化する。PフレームはIフレームから前方向の予測
符号化するか、Pフレームから前方向の予測符号化す
る。BフレームはIフレームとPフレームの間もしくは
Pフレーム間にあり、IフレームやPフレームの両方向
から予測符号化する。
フレームもしくはIフレームから予測符号化されたビデ
オフレームから予測符号化するため、復号時には、まず
Iフレームを復号しないとGOP内の全てのビデオフレ
ームが復号できなくなる。すなわち、ランダムアクセス
などで、ビデオシーケンスの途中から再生する場合に
は、Iフレームから復号する必要がある。また、Pフレ
ームは前方向からの予測のみ用いるため、比較的容易に
復号することができる。
をキーフレームと呼ぶことにする。また、ビデオシーケ
ンスとは、記録が開始されてから記録が終了するまでの
時間的に連続したビデオフレーム及び対応する符号化デ
ータを示す。MPEGのビデオ符号化では、平均の符号
量はほぼ一定になるが、短時間では符号量は時間に比例
しない。そのため、各フレームのビデオ符号化データの
間隔も一定にならず、各フレームの符号化データの記録
位置は一意的に定まらない。このため、高速再生のよう
に連続しないビデオフレームを再生するのが難しい。
て高速再生を実現する従来の例としては、例えば、特開
平5−153577号公報に記載の方法がある。これ
は、再生時にディスクメディアのデータ読出速度を通常
より高くし、得られた連続データから高速再生に必要な
データを選択し、高速再生を実現しようとするものであ
る。
報に記載の方法では、ランダムアクセスを用いずにデー
タ読出速度を上げ、通常より多く得られるデータから高
速再生に必要なデータを選択している。このため、デー
タ読出速度に比例して高速再生の速度は高くなるが、デ
ータ読出速度には限界がある。すなわち、高速再生の速
度も限界がある。
ダムアクセスを用いて、とびとびのデータを読み出すこ
とが考えられる。すなわち、データの読み出しと高速な
ジャンプを繰り返し、ジャンプする量によって高速再生
の速度を変化させることができる。しかしながら、高能
率符号化されたデータを読み出す場合は、ジャンプ時に
以下のような問題点が生じる。すなわち、ジャンプし、
ビデオシーケンスの途中から再生する場合には、前述し
たように、Iフレームから復号する必要があるが、符号
量と時間が比例していないため、Iフレームの符号化デ
ータが記録されている開始点を見い出すことができない
という問題点がある。
は、所定の時間のデータにランダムアクセスすることが
できないので、後述する頭出しやポインタ編集の再生と
いったディスクのランダムアクセスを用いた機能も実現
できない。頭出しとは、指定された時間からビデオ出力
とオーディオ出力を同期させながら再生する機能で、指
定された時間から再生するために、ランダムアクセスす
る必要がある。従来の技術では、Iフレームの位置が不
明なため、再生に必要な多重符号化データを読み出すま
での不要なデータを読み出すことがあり、頭出しに時間
がかかるという問題点があった。また、頭出し位置も正
確には規定できず、大まかな位置にアクセスするしかな
かった。
べたようにビデオフレームを間引きながらキーフレーム
だけを再生することで実現できる。この場合、ビデオ符
号化データの読み出しと高速なランダムアクセスを繰り
返すが、従来の技術では、キーフレームのビデオ符号化
データの記録位置がわからず、ビデオ符号化データを読
み出す際に、キーフレームを含めた広範囲の多重符号化
データを読み出すため、単位時間当たりに再生できるビ
デオフレームの数が少なくなるという問題点があった。
複数指定し、時間的に離れた複数のデータをコピーする
ことなく論理的なポインタでつなぎ合わせる機能であ
り、再生時にはビデオ出力とオーディオ出力を同期させ
ながら再生する。この場合も、再生時に指定された領域
から次の領域へランダムアクセスする必要がある。デコ
ーダでは、データが得られない間も再生データを出力
し、連続した再生データとして出力する必要がある。そ
のため、符号バッファを備え、符号化データが得られな
い間は、符号バッファに蓄えられている符号化データを
用いて再生データを出力しなければならない。
ムアクセス時に不要なデータを読み出すことがあるた
め、復号に必要な符号が得られない時間が長く、より多
くの符号バッファが必要になるという問題点があった。
なお、ディスクメディアから読み出すデータは、多重化
のためのヘッダが付加された多重符号化データのため、
ビデオ出力とオーディオ出力を同期して再生する場合に
は、該ヘッダから読み出す必要がある。
符号化データの概要を示す図である。多重符号化データ
は、パックと呼ばれる単位に分割され、パック毎に第1
のヘッダが付加されている。パックは、分割されたビデ
オ符号化データやオーディオ符号化データ毎に第2のヘ
ッダが付加されたデータの集まりである。第1のヘッダ
には、ビデオ符号化データとオーディオ符号化データと
の同期をとるための情報が含まれ、第2のヘッダには、
そのヘッダ以降に続くデータの種類を示す情報が含まれ
る。従って、ビデオとオーディオを同期再生するために
は、第1のヘッダから読み出す必要がある。
たもので、符号量と時間が比例しない符号化データが記
録されている場合においても、ランダムアクセス時に、
必要なデータだけを読み出すことのできる動画像再生装
置及び動画像記録装置を提供することを目的としてい
る。
デオ符号化データとオーディオ符号化データとを含む多
重符号化データが、該多重符号化データに対応する管理
データとは別に記録されている記録メディアから、ビデ
オまたはオーディオの少なくとも一方を再生する動画像
再生装置であって、前記記録メディアから前記多重符号
化データ及び前記管理データを読み出すデータ読み出し
手段と、前記管理データを保持するための第1のメモリ
領域、第2のメモリ領域、第3のメモリ領域を含むメモ
リを有するデータ管理手段とを備え、前記ビデオ符号化
データは、フレーム内符号化されたフレームまたは前方
向予測符号化されたフレームで構成されるキーフレーム
の符号化データを含み、前記第1のメモリ領域に記録さ
れる管理データは、前記多重符号化データからなるシー
ケンスの再生順を示し、前記第2のメモリ領域に記録さ
れる管理データは、前記多重符号化データが記録された
記録メディアの記録領域を示し、前記第3のメモリ領域
に記録される管理データは、前記キーフレームに関する
前記多重符号化データ上での位置を示すことを特徴とす
る。本願の第2の発明は、前記キーフレームに関する前
記多重符号化データ上での位置を示す位置情報は、キー
フレームのビデオ符号化データの位置を示すビデオ位置
情報、キーフレームに対応するオーディオ符号化データ
の位置を示すオーディオ位置情報、キーフレームからビ
デオとオーディオを同期して再生するために読み出す必
要がある多重符号化データの位置を示す多重化位置情報
の少なくとも1つを含むことを特徴とする。本願の第3
の発明は、前記ビデオ位置情報は、キーフレームのビデ
オ符号化データの先頭位置または後端位置を含み、前記
オーディオ位置情報は、キーフレームに対応するオーデ
ィオ符号化データの先頭位置または後端位置を含み、前
記多重化位置情報は、キーフレームからビデオとオーデ
ィオとを同期して再生するために読み出す必要がある多
重符号化データの先頭位置または後端位置を含むことを
特徴とする。本願の第4の発明は、ビデオとオーディオ
とを同期させて再生する場合は、前記多重化位置情報を
用い、ビデオのみを再生する場合は、前記ビデオ位置情
報を用いることを特徴とする。本願の第5の発明は、ビ
デオ符号化データとオーディオ符号化データとを含む多
重符号化データを、該多重符号化データに対応する管理
データとは別に記録メディアに記録する動画像記録装置
であって、前記管理データを生成し、これを保持するた
めの第1のメモリ領域、第2のメモリ領域、第3のメモ
リ領域を含むメモリを有するデータ管理手段と、前記記
録メディアに前記多重符号化データ及び前記管理データ
を書き込むデータ書き込み手段とを備え、前記ビデオ符
号化データは、フレーム内符号化されたフレームまたは
前方向予測符号化されたフレームで構成されるキーフレ
ームの符号化データを含み、前記第1のメモリ領域に記
録される管理データは、前記多重符号化データからなる
シーケンスの再生順を示し、前記第2のメモリ領域に記
録される管理データは、前記多重符号化データが記録さ
れた記録メディアの記録領域を示し、前記第3のメモリ
領域に記録される管理データは、前記キーフレームに関
する前記多重符号化データ上での位置を示すことを特徴
とする。
しているため、符号量と時間が比例しない符号化データ
を再生する場合においても、ランダムアクセスを伴う高
速再生,画像編集の場合に、再生に必要なデータの記録
メディア上での記録位置を知ることができる。また、ラ
ンダムアクセスを伴う再生の場合に、管理データからキ
ーフレームに対応するビデオ符号化データもしくはオー
ディオ符号化データもしくは多重符号化データの記録メ
ディア上での記録位置がわかる。すなわち、頭出し,高
速再生,ポインタ編集の再生等のランダムアクセスを伴
う再生の場合、読み出すべきデータの記録メディア上で
の記録位置がわかる。
同期して再生する場合には、多重符号化データの記録メ
ディア上での記録位置情報を用い、ビデオ出力だけを必
要とする再生の場合には、ビデオ符号化データの記録メ
ディア上での記録位置情報を用いる。そのため、前者の
場合は、ビデオとオーディオの同期再生に必要な多重符
号化データの記録位置がわかり、後者の場合は、必要と
するビデオ符号化データの記録位置がわかる。そしてま
た、管理データをビデオシーケンス,記録メディア上で
の記録領域,各領域に記録されているキーフレームに対
応した階層構造で記録し、連結情報として各テーブル内
の再生順序を示すポインタ及びテーブル間の連結関係を
示すポインタを有する。そのため、ビデオシーケンスの
記録,消去,再生順序の変更,ビデオシーケンス内の一
部の消去,再生順序の変更等が簡単に行える。
をIフレームに対応する管理データとPフレームに対応
する管理データの階層構造で記録する。そのため、Iフ
レームとPフレームの記録位置がわかる。従って、Iフ
レーム,Pフレームそれぞれにアクセスすることができ
る。さらに、管理データを記録するメモリが使われてい
るのか空いているのかを、ワード毎に使用か未使用かを
示す1ビットを付加して管理する。そのため、各テーブ
ルの空き領域を容易に知ることができる。そしてまた、
管理データが記録メディアに格納されていない場合、管
理データを新たに構築する。そのため、管理データが記
録されていない場合でも、ランダムアクセスを伴う再生
を高速に行うことができる。
下に説明する。図1は、本発明による動画像記録再生装
置の一実施例を説明するためのブロック図であり、図
中、1はデータ処理部、2は記録(ディスク)メディ
ア、3は記録メディアコントローラ、4は符号化データ
管理部、5はメモリコントローラ、5aはビデオ記録情
報管理部、5bはオーディオ記録情報管理部、5cは多
重化記録情報管理部、6はメモリである。データ処理部
1は、エンコーダから入力される多重符号化データや符
号化データ管理部4から入力されるデータをセクタ単位
に分割し、記録メディア2の所定のセクタに記録するよ
うに出力する。セクタ番号は、記録メディアコントロー
ラ3から入力される。
ディア2の読み出し,書き込みを制御する記録メディア
制御データを出力するとともに、データ処理部1にデー
タを書き込みあるいは読み出す記録メディア2上でのセ
クタ番号を出力する。符号化データ管理部4には、予め
記録メディアに記録されているあるいは新たに記録メデ
ィアに記録するビデオシーケンスに対応する管理データ
が記録されている。
管理部5aとオーディオ記録情報管理部5bと多重化記
録情報管理部5cとから成るメモリコントローラ5を有
し、該メモリコントローラ5はメモリ6と接続されてお
り、該メモリ6に格納されている管理データを制御す
る。また、符号化データ管理部4は、ビデオデータを高
能率に符号化したビデオ符号化データと、オーディオデ
ータを高能率に符号化したオーディオ符号化データと、
前記ビデオ符号化データと前記オーディオ符号化データ
とを多重化するための付加データとからなる多重符号化
データに対して、該多重符号化データを記録メディアに
蓄積するための管理を行うもので、フレーム内符号化さ
れたビデオフレームもしくは前方向から予測符号化され
たビデオフレームをキーフレームとして管理に用い、該
キーフレームに対応する前記ビデオ符号化データと、前
記オーディオ符号化データと、前記多重符号化データと
のうちの1つもしくは2つもしくは全ての符号化データ
の記録メディア上での記録位置情報及び前後の符号化デ
ータとの連結情報を管理データして与えるものである。
して従来の符号化方式の例で挙げたMPEG方式を用
い、エンコーダから入力される多重符号化データは、図
21に示した構造であるとする。また、キーフレームの
ビデオ符号化データの先頭位置とキーフレームに対応す
るオーディオ符号化データの先頭位置のうち、先に記録
されている先頭位置を含むパックをキーパックと呼ぶこ
とにする。
入されたときの動作について説明する。記録メディアコ
ントローラ3は、記録メディア2に記録されている管理
データを読み出すように記録メディア制御データを出力
する。データ処理部1には記録メディア2から管理デー
タが入力され、符号化データ管理部4に出力される。該
符号化データ管理部4では、入力される管理データを所
定のアドレスに記録する。
て説明する。この動作は、動画像再生専用装置の場合は
なく、記録可能な装置の場合の動作である。まず、デー
タ処理部1では、エンコーダから入力される多重符号化
データをセクタ単位に分割する。そして、記録メディア
コントローラ3から入力されるセクタ番号に従って、記
録メディア2上の所定のセクタに記録されるように符号
化データを出力する。
入力される多重符号化データを記録メディア2に記録す
るに際して、記録領域が連続した部分について、最初の
セクタ番号と最後のセクタ番号を符号化データ管理部4
に出力する。記録時には、時間的に連続したビデオシー
ケンスを複数の領域に分割して記録できる記録装置もあ
れば、連続した領域にしか記録できない記録装置もあ
る。前者の場合は、複数の領域に分割して記録した場
合、それぞれの領域に対して、最初のセクタ番号と最後
のセクタ番号が符号化データ管理部4に出力されること
になる。
で付加される図21の第1のヘッダを検出する検出部
と、キーフレームのビデオ符号化データ及びキーフレー
ムに対応するオーディオ符号化データの開始と終了を検
出する検出部を設けておき、キーフレームに対応するビ
デオ符号化データ,多重符号化データが記録される記録
メディア上での位置情報を符号化データ管理部4に出力
する。ここで、キーフレームのビデオ符号化データの開
始と終了は、ビデオ符号化データにおいて、ビデオフレ
ーム単位に存在するヘッダを検出することで可能であ
る。また、キーフレームに対応するオーディオ符号化デ
ータの開始と終了は、ビデオ符号化データ及びオーディ
オ符号化データに付加される時間情報から知ることがで
きる。
キーフレームのビデオ符号化データ及びキーフレームに
対応するオーディオ符号化データの開始と終了を示すフ
ラグを出力するようにエンコーダを構成すれば、データ
処理部1で第1のヘッダを検出する出力部及びキーフレ
ームのビデオ符号化データ及びキーフレームに対応する
オーディオ符号化データの開始と終了を検出する検出部
を備える必要はない。
ラ5では、データ処理部1から入力されるデータから連
結情報を生成する。このとき、ビデオ符号化データの記
録位置情報はビデオ記録情報管理部5aで管理し、オー
ディオ符号化データの記録位置情報はオーディオ記録位
置情報管理部5bで管理し、多重符号化データの記録位
置情報は多重化記録情報管理部5cで管理する。そし
て、メモリ6の内容からビデオシーケンス,記録メディ
ア上での記録領域,記録領域に記録されているキーフレ
ームの連結情報を生成し、記録位置情報とともにメモリ
6に記録する。この動作で、記録メディア2に符号化デ
ータが新たに記録された場合に、符号化データ管理部4
には常に記録メディア2に記録されている符号化データ
に対応する最新の管理データが記録されていることにな
る。
場合、符号化データ管理部4には最新の管理データが記
録されるが、記録メディア2に記録されている管理デー
タは更新されていない。そこで、例えば、記録が終了し
た時点や装置から記録メディア2を取り出す時点で、符
号化データ管理部4に記録されている管理データを記録
メディア2に記録する必要がある。また、記録メディア
2に符号化データ記録中であっても、定期的に管理デー
タを更新すべく記録メディア2を制御してもよい。
が記録メディア2に管理データを書き込むように記録メ
ディア2を制御し、符号化データ管理部4のデータを順
次データ処理部1に入力するように制御する。データ処
理部1では、符号化データ管理部4から入力されるデー
タを記録メディア2に出力する。
で、符号化データ管理部4には、既に記録メディア2か
ら読み出した管理データが記録されているものとする。
まず、符号化データ管理部4から再生しようとする多重
符号化データが記録されている最初のセクタ番号と最後
のセクタ番号が読み出され、記録メディアコントローラ
3に入力される。符号化データは、記録メディア2上で
複数の領域に分割して記録していることもあるが、その
場合には、各記録領域毎に領域の最初のセクタ番号と最
後のセクタ番号が符号化データ管理部4から記録メディ
アコントローラ3に入力される。
の領域に分割して記録されている場合の例を示す図であ
る。実際の記録メディア2の記録領域は、複数の同心円
状又はスパイラル状であるが、ここでは、横軸に時間軸
を取って表している。図2で符号化データを1,2の順
番で読み出すとすると、符号化データ管理部4からは最
初にa,bの位置のセクタ番号が出力され、次にc,dの
位置のセクタ番号が出力される。記録メディアコントロ
ーラ3は、符号化データ管理部4から入力されるセクタ
番号に従って、記録メディア2から多重符号化データを
読み出すように記録メディア制御データを出力する。デ
ータ処理部1には、記録メディア2から連続した多重符
号化データが入力され、デコーダに出力される。
頭出し時には、符号化データ管理部4から再生すべきキ
ーフレームに対応する多重符号化データの記録メディア
上での記録位置情報が記録メディアコントローラ3に出
力される。該記録メディアコントローラ3では、入力さ
れる記録位置情報を用いて、記録メディア2をキーパッ
クの符号化データが記録されているセクタにアクセスす
るように制御する。データ処理部1の動作は通常再生と
同一である。
る。高速再生時には、記録メディアコントローラ3は、
キーフレームに対応する符号化データに連続してアクセ
スするように記録メディアを制御する。MPEG方式で
は、キーフレーム間に前方向,後方向の両方向から予測
符号化するBフレームがあるが、高速再生時には、Bフ
レームのビデオ符号化データは読み出さない。まず、高
速再生が指定された場合、符号化データ管理部4から再
生すべきキーフレームの記録メディア上での位置情報が
順序に記録メディアコントローラ3に出力される。該記
録メディアコントローラ3では、入力される記録位置情
報を用いて、記録メディア2をキーフレームのビデオ符
号化データが記録されているセクタにアクセスするよう
に制御する。
速再生とほぼ同一であり、高速再生の場合にはキーフレ
ームに対応する符号化データに順序にランダムアクセス
するが、ポインタ編集の再生の場合は、管理データで示
された連結情報に従って、不連続な領域に記録されてい
る符号化データにランダムアクセスする。このように、
本発明では、ランダムアクセス時に読み出すべきデータ
の記録メディア上での記録位置を管理データとして符号
化データ管理部4に格納しているため、不要なデータを
ほとんど読み出すことがなく、高速なランダムアクセス
が可能になる。
る。本実施例のブロック図は、図1に示したブロック図
と同一である。本実施例では、符号化データ管理部4に
記録される管理データは、多重符号化データの記録メデ
ィア上での記録位置情報として、キーパックの先頭位置
を示すセクタ番号、ビデオ符号化データのメディア上で
の記録位置情報として、キーフレームのビデオ符号化デ
ータの先頭位置及び後尾位置を示すセクタ番号を含むも
のである。
位置の例を示す図である。キーパックとは、キーフレー
ムのビデオ符号化データの先頭位置とキーフレームに対
応するオーディオ符号化データの先頭位置のうち、先に
記録されている先頭位置を含むパックを示す。図3
(a)は、キーフレームのビデオ符号化データの先頭が
先に記録されている場合、図3(b)は、キーフレーム
に対応するオーディオ符号化データの先頭が先に記録さ
れている場合の例である。なお、図中m1,m2…m8は
多重化用付加データである。
ダ検出回路のブロック図で、図中、7は第1のヘッダ検
出部、8はビデオヘッダ検出部、9はオーディオヘッダ
検出部、10は判定回路である。本実施例のデータ処理
部1では、図4に示すようなヘッダを検出するヘッダ検
出回路を有し、符号化データ記録時には、キーパックが
記録される最初のセクタ番号及びキーフレームの符号化
データの先頭と後尾が記録されるセクタ番号を符号化デ
ータ管理部4に出力する。
ダ検出部7とビデオヘッダ検出部8とオーディオヘッダ
検出部9と判定回路10とで構成されており、第1のヘ
ッダ検出部7,ビデオヘッダ検出部8,オーディオヘッ
ダ検出部9には、エンコーダから多重符号化データが入
力され、それぞれ図21で示した第1のヘッダ、ビデオ
フレームの先頭に付加されているヘッダ,オーディオフ
レームの先頭に付加されているヘッダを検出する。
路10にフラグを入力する。該判定回路10では、第1
のヘッダ検出部7,ビデオヘッダ検出部8,オーディオ
ヘッダ検出部9から入力されるヘッダと、記録メディア
コントローラ3から入力されるセクタ番号から、キーパ
ックが記録される最初のセクタ番号及びキーフレームの
ビデオ符号化データの先頭と後尾が記録されるセクタ番
号を符号化データ管理部4に出力する。
ータ処理部1の前段にあるエンコーダで付加される。そ
こで、エンコーダからデータ処理部1に図21で示した
第1のヘッダ、ビデオフレームの先頭に付加されている
ヘッダ、オーディオフレームの先頭に付加されているヘ
ッダが入力されることを示すフラグを入力する構成とし
ておけば、データ処理部1に図4の第1のヘッダ検出部
7,ビデオヘッダ検出部8,オーディオヘッダ検出部9
を備える必要はない。
ア2から読み出すデータはセクタ単位で得られるため、
再生に必要な多重符号化データの先頭がセクタの途中に
記録されている場合には、最初に不要なデータが存在す
ることになる。そこで、データ処理部1の後段のデコー
ダでは、図4に示した第1のヘッダ検出部7,ビデオヘ
ッダ検出部8,オーディオヘッダ検出部9と同一の回路
を有し、ヘッダを検出し、ヘッダ以前に得られる不要な
データを取り除く必要がある。しかしながら、本実施例
のように、データ処理部1に図4で示した回路を備えて
いる場合は、データ処理部1でヘッダ以前に得られる不
要なデータを取り除くことができるので、後段のデコー
ダにヘッダを検出する検出回路を備える必要はない。
に対応するビデオ符号化データ,オーディオ符号化デー
タ,多重符号化データの管理に、キーフレームに対応し
たそれぞれの符号化データの先頭もしくは後尾が記録さ
れるセクタ番号を用いるため、キーフレームへのアクセ
スが効率良く行える。すなわち、頭出し,高速再生,ポ
インタ編集を行う際に必要となるキーフレームに対応し
た記録位置へのアクセスが、前記管理データを利用する
ことにより可能となる。この際、ビデオとオーディオを
共に出力するのであれば、前記管理データのうち多重符
号化データに関するものだけを使用すればよく、ビデオ
符号化データ及びオーディオ符号化データに関する管理
データは不要である。一方、ビデオ符号化データのみ、
もしくはオーディオ符号化データのみにアクセスする場
合は、管理データとしてビデオ符号化データ及びオーデ
ィオ符号化データに関するものを用いることになる。
る。本実施例のブロック図は、図1に示したブロック図
と同一であるが、符号化データ管理部4の動作が異な
る。本実施例では、ランダムアクセスを伴う再生のう
ち、頭出し,ポインタ編集の再生の場合は、多重符号化
データの記録メディア上での記録位置情報を用いて多重
符号化データを読み出し、高速再生の場合は、ビデオ符
号化データの記録メディア上での記録位置情報を用いて
ビデオ符号化データを読み出す。
合は、符号化データ管理部4から記録メディアコントロ
ーラ3にキーパックの先頭位置を示すセクタ番号を入力
し、高速再生の場合は、キーフレームのビデオ符号化デ
ータの先頭位置と後尾位置を示すセクタ番号を入力す
る。これは、頭出し,ポインタ編集の再生の場合は、オ
ーディオ出力とビデオ出力を同期して再生する必要があ
り、高速再生の場合は、ビデオ出力だけのためである。
本実施例によると、高速再生時には、不要なオーディオ
符号化データを読み出すことがなくなり、単位時間当た
りに再生できる画像の枚数がより多くなる。
化データの記録メディア上での位置情報として、キーパ
ックの先頭位置が記録されるセクタ番号を、ビデオ符号
化データの記録メディア上での位置情報として、キーフ
レームのビデオ符号化データの先頭位置と後尾位置を示
すセクタ番号を用いるものである。
キーパックの先頭位置とキーフレームのビデオ符号化デ
ータの後尾位置を示すセクタ番号を用い、キーフレーム
のビデオ符号化データの先頭位置を示すセクタ番号を用
いない実施例も考えられる。この場合、オーディオ出力
とビデオ出力を同期再生する場合も、ビデオ出力だけの
場合も、ランダムアクセス時にキーパックの先頭位置に
アクセスする。
は、不要なオーディオ符号化データを読み出す場合があ
り、例えば、高速再生の場合には、単位時間当たりに再
生できるビデオフレーム数が少なくなるが、管理データ
の容量は少なくすることができる。また、再生時にビデ
オデコーダからビデオフレームの終了を示すフラグを入
力するようにしておけば、キーフレームのビデオ符号化
データの後尾位置を記録する必要がなくなり、管理デー
タをさらに少なくすることができる。この場合、管理デ
ータとして用いるのは、キーパックの先頭位置を示すセ
クタ番号だけになる。
る。図5は、図1の符号化データ管理部のブロック図
で、図中、11はメモリコントローラ、12〜14はメ
モリである。符号化データ管理部4は、図5に示すよう
に、管理データを格納する3つのメモリ12,13,1
4とそれらを制御するメモリコントローラ11で構成さ
れる。メモリ12,13,14には、それぞれビデオシ
ーケンスを管理する第1のテーブル(以下、シーケンス
テーブルと呼ぶ)、記録メディア上での記録領域を管理
する第2のテーブル(以下、領域テーブルと呼ぶ)、キ
ーフレームに対応するビデオ符号化データもしくはオー
ディオ符号化データもしくは多重符号化データを管理す
る第3のテーブル(以下、キーフレームテーブルと呼
ぶ)が記録される。
管理データの内容の一例を示す図で、図中、21は次の
シーケンスアドレス、22は領域テーブルアドレス、2
3は次の領域のアドレス、24は開始セクタ番号、25
は終了セクタ番号、26は開始フレームアドレス、27
は次のフレームアドレス、28はパック開始セクタ番
号、29はキー開始セクタ番号、30はキー終了セクタ
番号であり、アドレス21,22,23,26,27は
ポインタ(連結情報)で、セクタ番号24,25,2
8,29,30は記録位置情報である。
のビデオシーケンスに対して1ワードのデータがある。
1ワードデータは、次のワードを示すポインタ「次のシ
ーケンスアドレス」21及び領域テーブルの位置を示す
ポインタ「領域テーブルアドレス」22からなる。「次
のシーケンスアドレス」21は、ビデオシーケンスの再
生順序を示し、「領域テーブルアドレス」22はビデオ
シーケンスに対応する領域テーブルのアドレスを示す。
ここで、「次のシーケンスアドレス」21は、メモリ1
2のアドレスを示すが、ポインタ「次のシーケンスアド
レス」21でつながれた最後のデータは‘終了’を示す
特別な値を有する。
ィア上の連続した記録領域毎に1ワードのデータがあ
る。1ワードデータは、次のワードを示すポインタ「次
の領域のアドレス」23、連続した記録領域の最初のセ
クタ番号である「開始セクタ番号」24、連続した記録
領域の最後のセクタ番号である「終了セクタ番号」2
5、連続した記録領域に含まれるキーフレームに対応す
るキーフレームテーブルの開始アドレスを示すポインタ
「開始フレームアドレス」26の4つからなる。
応する領域テーブルは、シーケンステーブルの「領域テ
ーブルアドレス」22で示された領域テーブルアドレス
から、ポインタ「次の領域のアドレス」23でつながっ
た領域テーブルの一連となる。「次の領域のアドレス」
23は、メモリ13のアドレスを示すが、ポインタ「次
の領域のアドレス」23でつながれた最後のデータは
‘終了’を示す特別な値を持つ。また、領域テーブルの
1ワードデータで示された開始セクタ番号から終了セク
タ番号の領域にキーフレームが記録されない場合は、
「開始フレームアドレス」26は‘データなし’を示す
特別な値を有する。
1つのキーフレーム毎に1ワードのデータがある。1ワ
ードのデータは、次のワードを示すポインタ「次のフレ
ームアドレス」27,キーパックの先頭が記録されてい
るセクタ番号を示す「パック開始セクタ番号」28,キ
ーフレームのビデオ符号化データの先頭が記録されてい
るセクタ番号を示す「キー開始セクタ番号」29,後端
が記録されているセクタ番号を示す「キー終了セクタ番
号」30である。「次のフレームアドレス」27は、メ
モリ14のアドレスを示すが、ポインタ「次のフレーム
アドレス」27でつながれた最後のデータは‘終了’を
示す特別な値を有する。
レームテーブルに記録されているデータがIフレームの
符号化データを示すのか、Pフレームの符号化データを
示すのかを示す情報はない。そこで、後述するように、
キーフレームテーブルの1ワードデータ毎にIフレーム
のビデオ符号化データを示すのか、Pフレームのビデオ
符号化データを示すのかを示すフラグを付加する、ある
いはキーフレームテーブルをIフレームのテーブルとP
フレームのテーブルに分離するという手法を用いる。
記録される管理データと記録領域との関係を示す図であ
る。記録メディア2上には、複数のビデオシーケンスを
記録することができ、1つのビデオシーケンスが記録メ
ディア2上で連続した記録領域に記録されることもあれ
ば、複数の記録領域に分割して記録されることもある。
図7の例では、3つのビデオシーケンスが記録されてお
り、ビデオシーケンス1は、3つの領域に分割して記録
されている。再生順序はビデオシーケンス1,2,3の順
であるとする。
ビデオシーケンス1,2,3それぞれに対応した3つの1
ワードデータがあることになる。最初の1ワードデータ
は、ビデオシーケンス1に対応するデータであり、ビデ
オシーケンス1の「次のシーケンスアドレス」がビデオ
シーケンス2に対応する1ワードデータを示し、ビデオ
シーケンス2の「次のシーケンスアドレス」がビデオシ
ーケンス3に対応する1ワードデータを示すことにな
る。そして、シーケンステーブルの「領域テーブルアド
レス」がビデオシーケンスに対応する最初の領域テーブ
ルデータのアドレスを示す。
した記録領域に1ワードデータが対応する。すなわち、
図7の場合、ビデオシーケンス1に対応する領域テーブ
ルの1ワードデータは3つあることになる。このよう
に、複数の領域テーブルがある場合は、領域テーブルの
「次の領域のアドレス」が次の領域テーブルデータを示
す。領域テーブルの1ワードデータのうち、「開始セク
タ番号」は連続する記録領域の最初のセクタ番号を示
し、「終了セクタ番号」は最後のセクタ番号を示す。こ
の連続した記録領域には、複数のキーフレームの符号化
データが記録される。このうち、最初のキーフレームの
符号化データが記録されるセクタ番号は、「開始フレー
ムアドレス」によって示されるキーフレームテーブルに
より管理される。
うち、「パック開始セクタ番号」がキーパックの先頭が
記録されるセクタ番号を示し、「キー開始セクタ番号」
がキーフレームのビデオ符号化データの先頭が記録され
るセクタ番号を示し、「キー終了セクタ番号」がビデオ
符号化データの後尾が記録されるセクタ番号を示す。そ
して、「次のフレームアドレス」が次のキーフレームテ
ーブルデータを示す。
タが複数の領域テーブルで管理された領域にまたがる特
別な場合の例を示す図である。図8の例では、キーフレ
ームiの符号化データが記録領域1,記録領域2,記録
領域3の3つの記録領域にまたがって記録されている。
図8の場合、記録領域1に対応する最後のキーフレーム
テーブルの「キー開始セクタ番号」には、キーフレーム
iのビデオ符号化データの先頭を示すセクタ番号が、
「キー終了セクタ番号」には後尾を示すセクタ番号が記
録されており、「キー終了セクタ番号」は記録領域3の
セクタ番号である。また、記録領域2に対応するキーフ
レームテーブルはないので、記録領域2の「開始フレー
ムアドレス」には‘データなし’を示すデータを記録す
る。そして、記録領域3の「開始フレームアドレス」
は、キーフレームi+1のキーフレームテーブルを示
す。
記録されている「キー開始セクタ番号」と「キー終了セ
クタ番号」が記録メディアコントローラ3に入力され、
該記録メディアコントローラ3は「キー開始セクタ番
号」から「キー終了セクタ番号」までのデータを読み出
すように、記録メディア2を制御する。このとき、図8
で示したキーフレームiを再生する場合は、前述したよ
うに、キーフレームテーブルのキーフレームiに対応す
る「キー開始セクタ番号」と「キー終了セクタ番号」が
異なる記録領域を示すことになる。しかし、このような
場合でも、領域テーブルに記録された情報によって記録
領域1,記録領域2,記録領域3の順に再生することは
知ることができる。そこで、記録メディアコントローラ
3は記録領域1,記録領域2,記録領域3の順に記録メ
ディア2にアクセスし、「キー終了セクタ番号」までの
データを読み出す。
割して記録せず連続した領域のみに記録する装置で、か
つ再生時も編集を行わず、順序を変更しない場合には、
例えば、図6において、領域テーブルの「次の領域のア
ドレス」23がビデオシーケンスの再生順序を示すこと
にすれば、シーケンステーブルは不要になる。
メモリの動作についてさらに詳細に説明する。装置に記
録メディア2が挿入された場合は、該記録メディア2に
記録されている管理データが順次入力されるので、メモ
リコントローラ11は、管理データを所定のメモリに記
録するようにメモリ12,13,14を制御する。図9
は、記録メディアに符号化データを記録する場合のメモ
リの動作を説明するためのフローチャートである。ここ
で、各テーブルは図6の構造に基づくものであるとし、
管理データの変化の様子を図10に図示する。
は、既に記録されているデータの後端に1ワードのデー
タを追加し、追加されたシーケンステーブルのデータに
対応するメモリ13の領域テーブル、メモリ14のキー
フレームテーブルのデータを追加記録する。図10で
は、実線部分が既に格納されている管理データ、点線部
分が追加記録される管理データである。
12,はメモリ12のアドレスを、ad13,adn1
3はメモリ13のアドレスを、ad14,adn14は
メモリ14のアドレスを各々示す。また、記録に際して
は、予め図1の記録メディアコントローラ3が管理デー
タに基づき、記録メディア2の空き領域を管理し、空き
領域の各セクタにデータを記録する制御を行うものとす
る。
ステップ(S)に従って順に説明する。まず、ステップ
S101〜ステップS104でメモリ12のシーケンス
テーブルを設定する。メモリ12の空き領域とメモリ1
3の空き領域を探索し、それぞれad12,ad13と
する(S101)。そして、ad12の「領域テーブル
アドレス」をad13、「次のシーケンスアドレス」を
‘終了’と設定する(S102)。次に、メモリ12の
シーケンステーブルのポインタ「次のシーケンスアドレ
ス」でつながったデータのうち、最後のデータのアドレ
スをadl12とする(S103)。そして、adl1
2の「次のシーケンスアドレス」をad12と設定する
(S104)。以上の操作でシーケンステーブルの後端
に新たな1ワードデータad12が追加されたことにな
る。
る。符号化データ管理部2には、記録メディア2上での
連続した記録領域の最初のセクタ番号が入力されるの
で、この入力データをad13の「開始セクタ番号」と
する(S105)。そして、メモリ14のキーフレーム
テーブルの空き領域を探索し、ad14とする(S10
6)。そして、ad13の「開始フレームアドレス」を
ad14と設定する(S107)。次に、キーパックの
先頭が記録されるセクタ番号、キーフレームのビデオ符
号化データの先頭及び後尾を示すセクタ番号の3つのセ
クタ番号が入力されるので、この3つのセクタ番号をa
d14の「パック開始セクタ番号」,「キー開始セクタ
番号」,「キー終了セクタ番号」とする(S108)。
域が終了かどうかを判定し(S109)、終了でない場
合はメモリ14の空き領域を探索し、adn14とする
(S110)。そして、ad14の「次のフレームアド
レス」をand14と設定し、ad14がadn14を
示すように更新する(S111)。そして、ステップS
108に戻る。ステップS108〜ステップS111の
ループで記録メディア2上で連続した記録領域に記録さ
れるキーフレームの符号化データを示すセクタ番号をキ
ーフレームテーブルに書き込むことになる。
した記録領域が終了である場合は、入力セクタ番号であ
る記録領域の最後のセクタ番号を領域テーブルad13
の「終了セクタ番号」に記録し(S112)、キーフレ
ームテーブルad14の「次のフレームアドレス」を
‘終了’とする。ステップS105〜ステップS113
で1ワードの領域テーブルのデータが設定されることに
なる。
了かどうかを判定し、終了でない場合は、領域テーブル
の空き領域を探索し、adn13とし(S115)、a
d13の「次の領域のアドレス」をadn13と設定
し、ad13がadn13を示すように更新する(S1
16)。そして、ステップS105に戻る。ステップS
105〜ステップS116のループで前の領域テーブル
データからポインタで接続された新たな領域テーブルデ
ータが作成され、その領域テーブルデータが示す一連の
キーフレームテーブルにセクタ番号が記録されることに
なる。そして、ステップS114でデータが終了と判定
された場合は、ad13の「次の領域のアドレス」を
‘終了’と設定し(S117)、動作を終了する。
再生時には、記録メディアコントローラ3に再生するビ
デオシーケンスに対応する領域テーブルの「開始セクタ
番号」と「終了セクタ番号」が出力される。図11は、
通常再生時の動作をフローチャートで示す図である。こ
こでは、再生中のデータに対応するシーケンステーブ
ル,領域テーブルそれぞれのアドレスを示す「シーケン
スアドレス」,「領域アドレス」という2つのポインタ
を用いる。また、各テーブルは図6の構造に基づくもの
である。
する。まず、「シーケンスアドレス」,「領域アドレ
ス」の設定をする(S121〜S122)。次に、「領
域アドレス」の「開始セクタ番号」の値と「終了セクタ
番号」の値を記録メディアコントローラ3に出力する
(S123,S124)。記録メディアコントローラ3
では、符号化データ管理部4から入力される連続した記
録領域の最初のセクタ番号と最後のセクタ番号を用い
て、連続した記録領域に記録されているデータを読み出
すように記録メディア2を制御する。
ドレス」が‘終了’かどうかを判定する(S125)。
‘終了’でないと判定された場合は、「シーケンスアド
レス」に対応する領域テーブルデータが残っているの
で、「領域アドレス」を「領域アドレス」の「次の領域
のアドレス」とし、ポインタを進め(S126)、ステ
ップS123に戻る。ステップS123〜ステップS1
26のループでシーケンステーブルの1ワードデータに
対応する記録メディア2上での複数の連続した記録領域
毎に、記録領域の最初のセクタ番号と最後のセクタ番号
が順次出力される。
合は、「シーケンスアドレス」の「次のシーケンスアド
レス」が‘終了’かどうかを判定する(S127)。
‘終了’でないと判定された場合は、記録メディア2に
記録されているビデオシーケンスが残っているので、
「シーケンスアドレス」を「シーケンスアドレス」の
「次のシーケンスアドレス」とし、ポインタを進め(S
128)、ステップS122に戻る。ステップS122
〜ステップS128のループで記録メディア2に記録さ
れているビデオシーケンスが終了するまで連続した記録
領域毎に最初のセクタ番号と最後のセクタ番号が順次出
力される。
るためのフローチャートである。高速再生時には、キー
フレームテーブルに記録されているキーフレームのビデ
オ符号化データの先頭と後尾が記録されているセクタ番
号を読み出し、記録メディアコントローラ3に出力す
る。ここでは、再生中のデータに対応するシーケンステ
ーブル,領域テーブル,キーフレームテーブルそれぞれ
のアドレスを示す「シーケンスアドレス」,「領域アド
レス」,「キーフレームアドレス」という3つのポイン
タを用いる。
する。まず、「シーケンスアドレス」,「領域アドレ
ス」,「キーフレームアドレス」の設定をする(S13
1〜S133)。次に、「キーフレームアドレス」の
「キー開始セクタ番号」と「キー終了セクタ番号」を記
録メディアコントローラ3に出力する(S134)。記
録メディアコントローラ3では、符号化データ管理部4
から入力される最初のセクタ番号と最後のセクタ番号か
ら、キーフレームのビデオ符号化データを読み出すよう
に、記録メディア2を制御する。
のキーフレームアドレス」が‘終了’かどうかを判定す
る(S135)。‘終了’でない場合は、「次のキーフ
レームテーブル」に次にアクセスすべきセクタ番号が記
録されているので、「キーフレームアドレス」を「キー
フレームアドレス」の「次のキーフレームアドレス」と
し、ポインタを進め(S136)、ステップS134に
戻る。ステップS134〜ステップS136のループで
領域テーブルの1ワードデータに対応するキーフレーム
テーブルに記録されている複数のセクタ番号が記録メデ
ィアコントローラ3に出力される。
場合は、「領域アドレス」の「次の領域アドレス」が
‘終了’かどうかを判定する(S137)。‘終了’で
ないと判定された場合は、「シーケンスアドレス」に対
応する領域テーブルデータが残っているので、「領域ア
ドレス」を「領域アドレス」の「次の領域アドレス」と
し、ポインタを進め(S138)、ステップS133に
戻る。ステップS133〜ステップS138のループで
シーケンステーブルの1ワードデータに対応するキーフ
レームのビデオ符号化データに対するセクタ番号が順次
出力される。
場合は、「シーケンスアドレス」の「次のシーケンスア
ドレス」が‘終了’かどうかを判定する(S139)。
‘終了’でないと判定された場合は、記録メディア2に
記録されているビデオシーケンスが残っているので、
「シーケンスアドレス」を「シーケンスアドレス」の
「次のシーケンスアドレス」とし、ポインタを進め(S
140)、ステップS132に戻る。ステップS132
〜ステップS140のループで記録メディア2に記録さ
れているビデオシーケンスが終了するまで、キーフレー
ムのビデオ符号化データに対応するセクタ番号が順次出
力される。
記録されているセクタ番号を全て出力する。すなわち、
全てのキーフレームを再生することになるが、高速再生
の速度が速い場合は、いくつかのフレームを間引いた出
力してもよい。ここで、Pフレームを復号するために
は、過去のIフレーム又はPフレームの復号画像が必要
になる。従って、GOP内のIフレームやPフレームを
間引いた場合、そのGOP内で間引いたフレーム以降の
Pフレームは復号できないことになる。
場合、フレーム(c)を間引いた場合、フレーム(d)
は参照するフレーム(c)の復号画像が得られないた
め、復号でないことになる。同様に、フレーム(b)を
間引いた場合は、フレーム(c),(d)は復号でき
ず、フレーム(a)を間引いた場合、フレーム(b),
(c),(d)は復号できないことになる。このよう
に、間引くフレームによって復号できなくなるフレーム
数が異なるため、高速再生の速度からどのフレームを間
引くかを計算することになる。
録される管理データのその他の例を示す図で、図中の参
照番号は図6と同じである。これは、デコーダからキー
フレームの終了を示す信号が入力される場合の例で、図
6に示した符号化データ管理部4に記録される管理デー
タの一例から、キーフレームテーブルの要素「キー終了
セクタ番号」を除いたものである。従って、本実施例の
方が符号化データ管理部4の容量はより小さくなる。
べ、高速再生の場合だけ異なる。すなわち、図6の例で
は、高速再生時にキーフレームテーブルの「キー終了セ
クタ番号」を出力し、記録メディアコントローラ3はキ
ーフレームの終了をこのデータで検知できるが、本実施
例においては、キーフレームテーブルからキーフレーム
の終了を示すデータは出力せず、記録メディアコントロ
ーラ3はデコーダからの入力信号でキーフレームの終了
を検知する。通常再生やポインタ編集の再生の場合は、
キーフレームの終了位置は用いる必要がなく、図6の例
と同じ動作となる。
図で、図中の参照番号は図14と同じである。これは、
デコーダからキーフレームの終了を示す信号が入力さ
れ、オーディオ出力とビデオ出力を同期再生する場合
も、ビデオ出力だけの場合もランダムアクセス時にキー
パックの先頭位置にアクセスするものである。前述した
ように、この例の場合は、ビデオ出力だけ必要とする場
合は、不要なオーディオ符号化データを読み出す場合が
あるので、例えば、高速再生の場合には、単位時間当た
りに再生できるビデオフレーム数が少なくなるが、管理
データの容量はより少なくすることができる。
は、管理しているキーフレームのうち、どのフレームが
Iフレームかを知る必要がある。キーフレームテーブル
でIフレームだけを管理する場合は、図6,図14,図
15の例でどのキーフレームがIフレームであるかを知
ることができるが、キーフレームテーブルでIフレーム
とPフレームを管理する場合は、図6,図14,図15
の例では、キーフレームがIフレームであるかPフレー
ムであるかを知ることは困難である。
ーフレームテーブルの1ワードデータ毎にIフレームの
データかPフレームのデータであるかを示す1ビットの
フラグ31を付加すれば、キーフレームがIフレームを
示すのかPフレームを示すのかがわかる。図16は、図
6で示したキーフレームテーブルに1ビットのフラグ3
1を付加したものであるが、図14,図15のキーフレ
ームテーブルについても同様に1ビットのフラグを付加
することで、IフレームとPフレームを区別できる。
説明する。図17は、図1の符号化データ管理部の他の
例を示すブロック図で、図中、32はメモリコントロー
ラ、33,34はメモリで、その他、図5と同じ作用を
する部分は同一の符号を付してある。符号化データ管理
部4は4つのメモリ12,13,33,34とそれらを
制御するメモリコントローラ32で構成される。メモリ
12,13は、図5のそれと同一で、メモリ33にはキ
ーフレームのうち、Iフレームの記録メディア上での記
録位置情報を管理する第4のテーブル(以下、Iフレー
ム用キーフレームテーブルと呼ぶ)、メモリ34にはP
フレームの記録メディア上での記録位置情報を管理する
第5のテーブル(以下、Pフレーム用キーフレームテー
ブルと呼ぶ)が格納される。
ブルとPフレーム用キーフレームテーブルに記録するデ
ータの一例を示す図で、図中、41はIの次のフレーム
アドレス、42はパック開始セクタ番号、43はIのキ
ー開始セクタ番号、44はIのキー終了セクタ番号、4
5はPのフレームアドレス、46はPの次のフレームア
ドレス、47はPのキー開始セクタ番号、48はPのキ
ー終了セクタ番号であり、アドレス41,45,46は
ポインタ(連結情報)で、セクタ番号42,43,4
4,47,48は記録位置情報である。
テーブルと同様であり、Iフレーム用キーフレームテー
ブルは、Pフレーム用キーフレームテーブルのアドレス
を示すポインタを備えている点だけが異なる。Pフレー
ム用キーフレームテーブルはパック開始セクタ番号がな
い点だけが異なる。Pフレーム用キーフレームテーブル
は高速再生の場合だけ用いることを前提としているた
め、キーパックの位置情報は必要ない。
するキーフレームテーブルが、Iフレーム用キーフレー
ムテーブルの1ワードデータとそのデータの「Pのフレ
ームアドレス」45で示されたPフレーム用キーフレー
ムテーブルのデータから「Pの次のフレームアドレス」
46でつながった一連のPフレーム用キーフレームテー
ブルのワードデータとなっている。
ビデオシーケンスやその一部の再生順序を変更する場合
や消去する場合は、メモリ12のシーケンステーブルや
メモリ13の領域テーブル,メモリ14のキーフレーム
テーブルの変更だけで済み、記録メディアに記録されて
いる符号化データを変更する必要はない。例えば、1つ
のビデオシーケンスを消去する場合は、消去するビデオ
シーケンスに対応するシーケンステーブルの1ワードデ
ータを「次のシーケンスアドレス」でつながっているポ
インタからはずすだけでよい。
合も、シーケンステーブルの「次のシーケンスアドレ
ス」でつながっているポインタの順序を変更するだけで
よい。また、シーケンス内の一部分を残して、それ以外
を消去する場合は、消去する部分に対応する領域テーブ
ルのデータを「次の領域のテーブルアドレス」でつなが
ったポインタからはずし、残す部分に対応した「開始セ
クタ番号」と「終了セクタ番号」を新たに設定するだけ
でよい。また、ポインタ編集の場合には、もとの管理デ
ータから編集後の新たな再生順序を示す管理データを再
構築し、もとの管理データと別に格納しておけば、もと
の再生順序を保存したまま、様々な再生が可能である。
むためには、各テーブルで未使用のアドレスを管理する
必要がある。未使用のアドレスを管理する方法は、テー
ブル毎に空きアドレスを管理するテーブルを備える、各
テーブルのポインタをたどり使用のアドレスを調べるこ
とで、未使用のアドレスを知るといった方法が考えられ
るが、図19のように、未使用のアドレスを管理するこ
ともできる。
る。図19は、各テーブルの1ワードデータ毎に使用か
未使用かを示す1ビットのフラグを付加した図で、図
中、51〜53は使用か未使用かを示すフラグで、その
他、図6と同じ作用をする部分は同一の符号を付してあ
る。図19の実施例は、図6で示した構成例の各ワード
に使用か未使用かを示すフラグ51〜53を付加したも
のであるが、図14,図15,図16,図18で示した
例にも同様に適用できる。
理データを構築し、その管理データを用いてランダムア
クセスを伴う再生を高速に行うものである。従って、符
号化データ記録時に管理データが記録されていないメデ
ィアの場合は、管理データを構築する必要がある。
を構築する手段について、以下に説明する。まず、記録
メディアコントローラ3は、記録メディア2に記録され
ているデータを最初から最後まで読み出すように記録メ
ディア制御データを出力する。データ処理部1では、ビ
デオシーケンス,パック,キーフレームそれぞれの開始
と終了を検出する検出回路を設けておき、ビデオシーケ
ンスの先頭,後尾が記録されているセクタ番号,キーパ
ックの先頭が記録されているセクタ番号,キーフレーム
のビデオ符号化データの先頭と後尾が記録されているセ
クタ番号を符号化データ管理部4に出力する。該符号化
データ管理部4では、符号化データ記録時と同様に、順
序に管理データを追加記録する。
での記録位置情報としてセクタ番号を用いているが、こ
れに限定するものではない。記録メディアによっては、
トラック番号とセクタ番号の組など、別の表記の場合も
あるが、その場合は記録メディアに応じた表記を用いれ
ばよい。このように、本発明による動画像記録再生装置
によれば、MPEG方式で符号化されたデータを記録メ
ディアに記録する際、再生的にキーとなるフレームが記
録されるメディア上での位置情報を管理データとしてメ
ディアに記録し、再生時には管理データを用いてキーと
なるフレームに正確にアクセスでき、頭出し,高速再
生,編集等の機能を実現させることができる。
によると、以下のような効果がある。キーフレームに対
応するビデオ符号化データ,オーディオ符号化データ,
多重符号化データの記録メディア上での記録位置情報を
管理データとして格納する。そのため、ランダムアクセ
スを伴う再生の場合に、アクセスするキーフレームの記
録メディア上での位置がわかる。従って、ランダムアク
セス時に不要なデータを読み出すことがなく、高速なラ
ンダムアクセスが可能になる。管理データとして、第1
階層がビデオシーケンス、第2階層が記録メディア上で
の記録領域、第3階層が記録領域に記録されるキーフレ
ーム位置とする階層構造を用いれば、新たにビデオシー
ケンスを記録,消去する場合、あるいは再生順序を入れ
換える場合でも、容易に管理データを更新することがで
きる。また、管理データとして、キーフレームに対応す
るビデオ符号化データ及び多重符号化データそれぞれの
先頭位置や後尾位置を利用することにより、ランダムア
クセス時に不要なデータを読み出すことがなく、高速な
頭出しが可能になる。すなわち、高速再生時には、単位
時間当たりに再生できるビデオフレームが多くなり、ポ
インタ編集の再生時には、シーンのつなぎ位置へのアク
セスを効率良く行うことができる。さらに、ビデオ出力
とオーディオ出力を同期して再生する場合は、同期再生
に必要な多重符号化データにアクセスし、ビデオ出力だ
けの再生の場合には、ビデオ符号化データのみにアクセ
スするようにすれば、高速再生などビデオ出力だけが要
求される際に、単位時間当たりより多くの画像を再生す
ることができる。さらに、前記記録領域に記録されるキ
ーフレームに対応する管理データを、IフレームとIフ
レームに続くPフレームの階層構造で記録すれば、Iフ
レームとPフレームを分離して管理することができる。
このため、例えば、高速再生時には、Iフレーム及びP
フレームの種別及び記録メディア上での記録位置がわか
るので、高速再生の速度に応じて使用するフレームを柔
軟に選択することができる。また、管理データの各階層
内および各階層間の連結情報として、各テーブル内の再
生順序を示すポインタ及び各テーブル間の連結関係を示
すポインタを用いるので、これらのポインタを変更する
ことで、ビデオシーケンスの記録,消去,再生順序の変
更,ビデオシーケンス内の一部の消去,再生順序の変更
等が容易に行える。また、管理データの各ワード毎に、
そのワードが使用か未使用かを示す1ビットのフラグを
付加すれば、管理データを記録するメモリが使われてい
るのか空いているのかがわかるので、メモリの空き領域
管理が容易になる。そしてまた、管理データが記録され
ていない場合でも、管理データを新たに構築すれば、管
理データが記録されていない記録メディアの場合でも、
ランダムアクセスを伴う再生を高速に行うことができ
る。以上のように、MPEG方式など動画像符号化にフ
レーム間予測を用いるために、ランダムアクセスが特定
のキーフレームに対してしか許されない場合に、本発明
によれば、キーフレームに対するビデオ符号化データや
オーディオ符号化データ及びその多重符号化データの記
録位置を管理しているため、所望のキーフレームに直接
アクセスすることが可能となる。このため、高速再生や
ポインタ編集を容易かつ効率良く行えることになり、ま
た、オーディオを伴った動画を扱えるため、その効果は
顕著である。
説明するためのブロック図である。
るセクタ番号の記録メディア上での位置を説明するため
の図である。
る。
示す図である。
である。
内容の一例を示す図である。
管理データと記録メディア上での記録領域との関係を示
す図である。
管理データと記録メディア上での記録領域との関係を示
すその他の図である。
タ記録時の符号化データ管理部の動作を説明するための
フローチャートである。
データ管理部の更新を示す図である。
理部の動作を示すフローチャートである。
理部の動作を示すフローチャートである。
復号できなくなるフレームを説明するための図である。
る管理データのその他の例を示す図である。
る管理データのその他の例を示す図である。
他の構成例を示す図である。
例を示すブロック図である。
ーブルとPフレーム用キーフレームテーブルに記録する
データの一例を示す図である。
毎に使用か未使用かを示す1ビットのフラグを付加した
図である。
る。
Claims (5)
- 【請求項1】 ビデオ符号化データとオーディオ符号化
データとを含む多重符号化データが、該多重符号化デー
タに対応する管理データとは別に記録されている記録メ
ディアから、ビデオまたはオーディオの少なくとも一方
を再生する動画像再生装置であって、 前記記録メディアから前記多重符号化データ及び前記管
理データを読み出すデータ読み出し手段と、 前記管理データを保持するための第1のメモリ領域、第
2のメモリ領域、第3のメモリ領域を含むメモリを有す
るデータ管理手段とを備え、 前記ビデオ符号化データは、フレーム内符号化されたフ
レームまたは前方向予測符号化されたフレームで構成さ
れるキーフレームの符号化データを含み、 前記第1のメモリ領域に記録される管理データは、前記
多重符号化データからなるシーケンスの再生順を示し、 前記第2のメモリ領域に記録される管理データは、前記
多重符号化データが記録された記録メディアの記録領域
を示し、 前記第3のメモリ領域に記録される管理データは、前記
キーフレームに関する前記多重符号化データ上での位置
を示すことを特徴とする動画像再生装置。 - 【請求項2】 前記請求項1に記載の動画像再生装置に
おいて、 前記キーフレームに関する前記多重符号化データ上での
位置を示す位置情報は、キーフレームのビデオ符号化デ
ータの位置を示すビデオ位置情報、キーフレームに対応
するオーディオ符号化データの位置を示すオーディオ位
置情報、キーフレームからビデオとオーディオを同期し
て再生するために読み出す必要がある多重符号化データ
の位置を示す多重化位置情報の少なくとも1つを含むこ
とを特徴とする動画像再生装置。 - 【請求項3】 前記請求項2に記載の動画像再生装置に
おいて、 前記ビデオ位置情報は、キーフレームのビデオ符号化デ
ータの先頭位置または後端位置を含み、 前記オーディオ位置情報は、キーフレームに対応するオ
ーディオ符号化データの先頭位置または後端位置を含
み、 前記多重化位置情報は、キーフレームからビデオとオー
ディオとを同期して再生するために読み出す必要がある
多重符号化データの先頭位置または後端位置を含むこと
を特徴とする動画像再生装置。 - 【請求項4】 前記請求項2または3に記載の動画像再
生装置において、ビデオとオーディオとを同期させて再
生する場合は、前記多重化位置情報を用い、 ビデオのみを再生する場合は、前記ビデオ位置情報を用
いることを特徴とする動画像再生装置。 - 【請求項5】 ビデオ符号化データとオーディオ符号化
データとを含む多重符号化データを、該多重符号化デー
タに対応する管理データとは別に記録メディアに記録す
る動画像記録装置であって、 前記管理データを生成し、これを保持するための第1の
メモリ領域、第2のメモリ領域、第3のメモリ領域を含
むメモリを有するデータ管理手段と、 前記記録メディアに前記多重符号化データ及び前記管理
データを書き込むデータ書き込み手段とを備え、 前記ビデオ符号化データは、フレーム内符号化されたフ
レームまたは前方向予測符号化されたフレームで構成さ
れるキーフレームの符号化データを含み、 前記第1のメモリ領域に記録される管理データは、前記
多重符号化データからなるシーケンスの再生順を示し、 前記第2のメモリ領域に記録される管理データは、前記
多重符号化データが記録された記録メディアの記録領域
を示し、 前記第3のメモリ領域に記録される管理データは、前記
キーフレームに関する前記多重符号化データ上での位置
を示すことを特徴とする動画像記録装置。
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