JP3442369B2

JP3442369B2 - データ再生方法及びデータ記録方法

Info

Publication number: JP3442369B2
Application number: JP2001126810A
Authority: JP
Inventors: 正晃兵頭; 寛草尾
Original assignee: Sharp Corp
Current assignee: Sharp Corp
Priority date: 2001-04-25
Filing date: 2001-04-25
Publication date: 2003-09-02
Anticipated expiration: 2018-09-02
Also published as: JP2002057991A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ＣＤ−ＲＯＭなど
の読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
適用して好適なデータ再生方法及びデータ記録方法に関
するものである。

【０００２】

【従来の技術】磁気ディスク，光ディスク，光磁気ディ
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。

【０００３】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。

【０００４】高能率符号化方式の例としては、ＭＰＥＧ
（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 OfPictures）と呼び、ＧＯＰ内で予
測符号化を行う。

【０００５】図２０は、ＧＯＰの構造の例を示す図であ
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。

【０００６】このように、ＰフレームやＢフレームはＩ
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。

【０００７】以下の説明では、ＩフレームとＰフレーム
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。

【０００８】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。

【０００９】高能率に符号化された符号化データを用い
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。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記公
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。

【００１１】より高速な再生を実現するためには、ラン
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。

【００１２】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。

【００１３】前述のように、前記公報に記載の方法で
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。

【００１４】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。

【００１５】ディスクメディアの高速再生では、先に述
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。

【００１６】ポインタ編集とは、再生開始点と終了点を
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。

【００１７】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。

【００１８】前述したように、従来の技術では、ランダ
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。

【００１９】図２１は、ＭＰＥＧ方式で記録される多重
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。

【００２０】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。

【００２１】本発明は、このような実情に鑑みてなされ
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データ再生方
法及びデータ記録方法を提供することを目的としてい
る。

【００２２】

【課題を解決するための手段】本願の第１の発明は、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
タを含むビデオ符号化データとオーディオ符号化データ
とを多重化した多重符号化データが、該多重符号化デー
タ上での前記キーフレームの位置を示す位置情報を含む
管理データとは別に記録された記録メディアから、ビデ
オまたはオーディオの少なくとも一方を再生するデータ
再生方法であって、前記位置情報に従って読み出される
多重符号化データは、前記キーフレームのビデオ符号化
データと前記キーフレームに対応したオーディオ符号化
データを含み、かつ、前記キーフレームのビデオ符号化
データの先頭は前記キーフレームに対応したオーディオ
符号化データに先立つ位置に記録されており、前記記録
メディアから前記管理データを読み出すステップと、ラ
ンダムアクセス時に、前記管理データからキーフレーム
の位置を求めるステップと、前記キーフレームの位置か
ら前記多重符号化データを読み出すステップとを有する
ことを特徴とする。

【００２３】

【００２４】

【００２５】本願の第２の発明は、前記管理データが、
キーフレームの符号化データの前または後ろのキーフレ
ームの符号化データの位置を示す連結情報を含み、前記
連結情報から次に再生するキーフレームを求めるステッ
プを有することを特徴とする。

【００２６】本願の第３の発明は、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むビデオ符
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
化データと、該多重符号化データ上での前記キーフレー
ムの位置を示す位置情報を含む管理データとを、記録メ
ディアに記録するデータ記録方法であって、前記位置情
報は、前記キーフレームのビデオ符号化データと前記キ
ーフレームに対応したオーディオ符号化データとを含む
多重符号化データの先頭位置を示し、かつ、前記キーフ
レームのビデオ符号化データの先頭は前記キーフレーム
に対応したオーディオ符号化データに先立つ位置に記録
され、前記キーフレームの符号化時に、前記位置情報を
検出するステップと、前記検出された位置情報を含む管
理データを、前記多重符号化データとは別に前記記録メ
ディアに記録するステップとを有することを特徴とす
る。

【００２７】

【発明の実施の形態】本発明の実施例について、図面を
参照して以下に説明する。

【００２８】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１
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。

【００２９】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。

【００３０】該記録メディアコントローラ３は、記録メ
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。

【００３１】符号化データ管理部４は、ビデオ記録情報
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。

【００３２】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。

【００３３】以下に説明する実施例では、符号化方式と
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。

【００３４】まず、記録，再生装置に記録メディアが挿
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。

【００３５】次に、符号化データの記録時の動作につい
て説明する。この動作は、動画像再生専用装置の場合で
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。

【００３６】また、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。

【００３７】さらに、データ処理部１では、エンコーダ
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。

【００３８】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。

【００３９】また、第１のヘッダの開始を示すフラグ，
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。

【００４０】符号化データ管理部４内のメモリコントー
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。

【００４１】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。

【００４２】記録メディア２に新たなデータを記録した
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。

【００４３】この手順は、記録メディアコントローラ３
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。

【００４４】次に、通常再生時の動作を説明する。ここ
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。

【００４５】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。

【００４６】図２は、符号化データが斜線で示した２つ
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。

【００４７】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。

【００４８】次に、頭出し時の動作について説明する。
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。

【００４９】次に、高速再生時の動作について説明す
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。

【００５０】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。

【００５１】なお、ポインタ編集の再生時の動作は、高
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。

【００５２】このように、本実施例では、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。

【００５３】次に、本発明の他の実施例について説明す
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。

【００５４】図３（ａ）,（ｂ）は、キーパックの先頭
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，…，ｍ
8は多重化用付加データである。

【００５５】図４は、図１におけるデータ処理部のヘッ
ダ検出回路のブロック図で、図４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。

【００５６】図４に示すヘッダ検出回路は、第１のヘッ
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。

【００５７】そして、ヘッダが検出された場合、判定回
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。

【００５８】なお、図４の例で検出されるヘッダは、デ
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。

【００５９】また、再生時において、通常は記録メディ
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。

【００６０】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。

【００６１】このように、本実施例では、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。

【００６２】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。

【００６３】次に、本発明の別の実施例について説明す
る。本実施例のブロック図は、図１に示したブロック図
を同一であるが、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。

【００６４】従って、頭出し，ポインタ編集の再生の場
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。

【００６５】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。

【００６６】前述した実施例においては、管理データに
多重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。

【００６７】さらに、他の実施例として、管理データに
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。

【００６８】従って、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
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。

【００６９】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。

【００７０】次に、本発明の他の実施例について説明す
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。

【００７１】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とで構
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。

【００７２】図６は、図５に示す各メモリに記録される
管理データの内容の一例を示す図で、図５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、
２３は次の領域のアドレス、２４は開始セクタ番号、２
５は終了セクタ番号、２６は開始フレームアドレス、２
７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。

【００７３】メモリ１２のシーケンステーブルは、１つ
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。

【００７４】「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１２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。

【００７５】メモリ１３の領域テーブルには、記録メデ
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。

【００７６】シーケンステーブルの１ワードデータに対
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。

【００７７】「次の領域のアドレス」２３は、メモリ１
３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。

【００７８】メモリ１４のキーフレームテーブルには、
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。

【００７９】「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。

【００８０】図６の例では、図５のメモリ１４のキーフ
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。

【００８１】図７は、図５に示すメモリの各テーブルに
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。

【００８２】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。

【００８３】図７の例の場合、シーケンステーブルには
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。

【００８４】領域テーブルは、記録メディア２上で連続
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。

【００８５】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。

【００８６】キーフレームテーブルの１ワードデータの
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。

【００８７】図８は、同一のキーフレームの符号化デー
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。

【００８８】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。

【００８９】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。

【００９０】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。

【００９１】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。

【００９２】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。

【００９３】なお、ビデオシーケンスを複数の領域に分
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。

【００９４】次に、図５に示すメモリコントローラ及び
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。

【００９５】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。

【００９６】図６のメモリ１２のシーケンステーブルで
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。

【００９７】なお、以下の説明では、ａｄ１２，ａｄｌ
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。

【００９８】以下、図９のフローチャートに基づき、各
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）。

【００９９】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、ａｄｌ１２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。

【０１００】次に、メモリ１３の領域テーブルを設定す
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）。

【０１０１】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ａｄ１４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）。

【０１０２】そして、記録メディア２の連続した記録領
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）。

【０１０３】次に、ステップＳ１０８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。

【０１０４】ステップＳ１０９で記録メディア２の連続
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。

【０１０５】次に、ステップＳ１１４で入力データが終
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）。

【０１０６】そして、ステップＳ１０５に戻る。ステッ
プＳ１０５〜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。

【０１０７】次に、通常再生時の動作を説明する。通常
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。

【０１０８】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。

【０１０９】以下、各ステップ（Ｓ）に従って順に説明
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）。

【０１１０】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。

【０１１１】そして、「領域アドレス」の「次の領域の
アドレス」が‘終了’かどうかを判定する（Ｓ１２
５）。‘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。

【０１１２】ステップＳ１２３〜ステップＳ１２６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。

【０１１３】ステップ１２５で‘終了’と判定された場
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（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。

【０１１４】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。

【０１１５】図１２は、高速再生の場合の動作を説明す
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。

【０１１６】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。

【０１１７】以下、各ステップ（Ｓ）に従って順に説明
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）。

【０１１８】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。

【０１１９】そして、「キーフレームアドレス」の「次
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。

【０１２０】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。

【０１２１】ステップＳ１３５で‘終了’と判定された
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。

【０１２２】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。

【０１２３】ステップＳ１３７で‘終了’と判定された
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。

【０１２４】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。

【０１２５】図１２の例では、キーフレームテーブルに
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。

【０１２６】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。

【０１２７】例えば、図１３に示すようなＧＯＰ構造の
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。

【０１２８】図１４は、図１の符号化データ管理部に記
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。

【０１２９】この例の場合の動作は、図６の例に比べ、
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、この例にお
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。

【０１３０】図１５は、管理データのその他の例を示す
図で、図１５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。

【０１３１】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。

【０１３２】頭出しや高速再生，ポインタ編集の再生で
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。

【０１３３】そこで、例えば、図１６に示すように、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
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。

【０１３４】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３１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。

【０１３５】次に、本発明のさらに別の実施例について
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。

【０１３６】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。

【０１３７】図１８は、Ｉフレーム用キーフレームテー
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、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。

【０１３８】各テーブルの構成は、図６のキーフレーム
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。

【０１３９】図１８の例では、１枚のＩフレームに対応
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。

【０１４０】本発明を用いた動画像記録再生装置では、
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。

【０１４１】ビデオシーケンスの再生順序を変更する場
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。

【０１４２】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。

【０１４３】なお、各テーブルに新たなデータを書き込
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。

【０１４４】次に、本発明の他の実施例について説明す
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１
９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。

【０１４５】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。

【０１４６】前述の実施例は、符号化データ記録時に管
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。

【０１４７】次に、図１の実施例において、管理データ
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。

【０１４８】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。

【０１４９】なお、前述の実施例では、記録メディア上
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。

【０１５０】以上の説明から明らかなように、本発明に
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。

【０１５１】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。

【０１５２】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。

【０１５３】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。

【０１５４】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。そのため、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。

【０１５５】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。

【０１５６】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。

【０１５７】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。

【０１５８】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、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。

【０１５９】

【発明の効果】本発明によれば、ビデオ符号化データ及
びオーディオ符号化データを含む多重化データを記録メ
ディアに記録する際、多重化データ上でキーとなるフレ
ームの位置を示す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することで、頭出し，高速再
生，編集等の機能を実現することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】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る。

【図２】図１における符号化データ管理部から入力され
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。

【図３】本発明におけるキーパックの先頭を示す図であ
る。

【図４】図１におけるデータ処理部のヘッダ検出回路を
示す図である。

【図５】図１における符号化データ管理部のブロック図
である。

【図６】図５におけるメモリに記録される管理データの
内容の一例を示す図である。

【図７】本発明における符号化データ管理部に記録する
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。

【図８】本発明における符号化データ管理部に記録する
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。

【図９】本発明による動画像記録再生装置の符号化デー
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。

【図１０】本発明における符号化データ記録時の符号化
データ管理部の更新を示す図である。

【図１１】本発明における通常再生時の符号化データ管
理部の動作を示すフローチャートである。

【図１２】本発明における高速再生時の符号化データ管
理部の動作を示すフローチャートである。

【図１３】本発明におけるＧＯＰ内で間引くフレームと
復号できなくなるフレームを説明するための図である。

【図１４】本発明における符号化データ管理部に記録す
る管理データのその他の例を示す図である。

【図１５】本発明における符号化データ管理部に記録す
る管理データのその他の例を示す図である。

【図１６】本発明におけるキーフレームテーブルのその
他の構成例を示す図である。

【図１７】図１における符号化データ管理部の他の実施
例を示すブロック図である。

【図１８】本発明におけるＩフレーム用キーフレームテ
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。

【図１９】本発明における各テーブルの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
図である。

【図２０】従来のＧＯＰの構成例を示す図である。

【図２１】従来の多重符号化データの一例を示す図であ
る。

【符号の説明】

１…データ処理部２…記録メディア３…記録メディアコントローラ４…符号化データ管理部５…メモリコントローラ５ａ…ビデオ記録情報管理部５ｂ…オーディオ記録情報管理部５ｃ…多重化記録情報管理部６…メモリ７…第１のヘッダ検出部８…ビデオヘッダ検出部９…オーディオヘッダ検出部１０…判定回路１１…メモリコントローラ１２，１３，１４…メモリ３２メモリコントローラ３３，３４…メモリ２１…次のシーケンスアドレス２２…領域テーブルアドレス２３…次の領域のアドレス２４…開始セクタ番号２５…終了セクタ番号２６…開始フレームアドレス２７…次のフレームアドレス２８…パック開始セクタ番号２９…キー開始セクタ番号３０…キー終了セクタ番号３１…ＩフレームかＰフレームかを示すフラグ４１…Ｉの次のフレームアドレス４２…パック開始セクタ番号４３…Ｉのキー開始セクタ番号４４…Ｉのキー終了セクタ番号４５…Ｐのフレームアドレス４６…Ｐの次のフレームアドレス４７…Ｐのキー開始セクタ番号４８…Ｐのキー終了セクタ番号５１〜５３…使用か未使用かを示すフラグ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号ＦＩＨ０４Ｎ 5/92 Ｈ０４Ｎ 5/92 Ｈ (56)参考文献特開平７−87443（ＪＰ，Ａ) 特開平３−129979（ＪＰ，Ａ) 特開平４−318375（ＪＰ，Ａ) 特開平５−153577（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) H04N 5/76 - 5/956 H04N 7/24 - 7/68 G11B 20/10 - 20/12 G11B 27/10

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】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むビデオ符号化データとオーデ
ィオ符号化データとを多重化した多重符号化データが、
該多重符号化データ上での前記キーフレームの位置を示
す位置情報を含む管理データとは別に記録された記録メ
ディアから、ビデオまたはオーディオの少なくとも一方
を再生するデータ再生方法であって、前記位置情報に従
って読み出される多重符号化データは、前記キーフレー
ムのビデオ符号化データと前記キーフレームに対応した
オーディオ符号化データを含み、かつ、前記キーフレー
ムのビデオ符号化データの先頭は前記キーフレームに対
応したオーディオ符号化データに先立つ位置に記録され
ており、前記記録メディアから前記管理データを読み出
すステップと、ランダムアクセス時に、前記管理データ
からキーフレームの位置を求めるステップと、前記キー
フレームの位置から前記多重符号化データを読み出すス
テップとを有することを特徴とするデータ再生方法。
【請求項２】前記請求項１に記載のデータ再生方法に
おいて、前記管理データは、キーフレームの符号化デー
タの前または後ろのキーフレームの符号化データの位置
を示す連結情報を含み、前記連結情報から次に再生する
キーフレームを求めるステップを有することを特徴とす
るデータ再生方法。
【請求項３】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む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と、該多重
符号化データ上での前記キーフレームの位置を示す位置
情報を含む管理データとを、記録メディアに記録するデ
ータ記録方法であって、前記位置情報は、前記キーフレ
ームのビデオ符号化データと前記キーフレームに対応し
たオーディオ符号化データとを含む多重符号化データの
先頭位置を示し、かつ、前記キーフレームのビデオ符号
化データの先頭は前記キーフレームに対応したオーディ
オ符号化データに先立つ位置に記録され、前記キーフレ
ームの符号化時に、前記位置情報を検出するステップ
と、前記検出された位置情報を含む管理データを、前記
多重符号化データとは別に前記記録メディアに記録する
ステップとを有することを特徴とするデータ記録方法。