JP3485111B2

JP3485111B2 - 再生方法および再生装置

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Publication number: JP3485111B2
Application number: JP2001323364A
Authority: JP
Inventors: 靖藤波
Original assignee: Sony Corp
Current assignee: Sony Corp
Priority date: 1992-09-22
Filing date: 2001-10-22
Publication date: 2004-01-13
Anticipated expiration: 2019-01-13
Also published as: JP2002204430A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、再生方法および再
生装置に関し、動画像及び音声を圧縮してディスクに時
分割多重記録し、所定の画像を高速にサーチする場合に
用いて好適な、再生方法および再生装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来の符号化装置及び復号化装置の例を
図７と図８に示す。図７において、ビデオ信号は、ビデ
オエンコーダ１により圧縮されるとともに符号化（エン
コード）され、多重化装置３内のコードバッファ４に入
力される。また、音声信号は、オーディオエンコーダ２
により圧縮されるとともに符号化（エンコード）され、
多重化装置３のコードバッファ５に入力される。

【０００３】コードバッファ４，５の出力端子は、それ
ぞれスイッチング回路６の入力端子Ｅ１，Ｅ２に接続さ
れている。スイッチング回路６の出力端子Ｆは、ヘッダ
付加回路７の入力端子に接続されている。ヘッダ付加回
路７の出力は、例えば光磁気ディスク、磁気ディスク
（ハードディスク）などからなる記録媒体の駆動装置
（ＤＳＭ＝ディジタル・ストレージ・メディア）１０に
供給されるようになっている。制御装置８は、多重化シ
ステムクロック発生回路９の出力するシステムクロック
の入力を受けて、所定の周期でスイッチング回路６の入
力端子Ｅ１，Ｅ２を出力端子Ｆと順次接続状態にして、
コードバッファ４または５からのデータを順次取り出し
て、時分割多重する。

【０００４】制御装置８は、図９に示すフォーマットに
従ってビットストリームが生成されるように、スイッチ
ング回路６とヘッダ付加回路７を制御する。

【０００５】即ち、図９に示すように、ISO11172(MPEG)
の多重化方式では、１つの多重化ビットストリームは、
１つ以上のパック（PACK）と、１つのISO＿11172＿end
＿codeで構成される。ISO＿11172＿end＿codeは、３２
ビットの符号で、１６進で表すと0x000001b9である。こ
こでxは不定を意味する。

【０００６】１つのパックは、Pack＿Start＿Code、SCR
(System Clock Referece) 、MUX＿Rateよりなるヘッダ
と、１つ以上のパケット (Packet) で構成される。ヘッ
ダのPack＿Start＿Codeは、３２ビットの符号で、１６
進で表すと、0x000001b4である。パックの長さは、可変
長として定義されているが、最大２０４８バイトとされ
る。

【０００７】１つのパケットは、Packet＿Start＿Code
＿Prefix、Stream＿ID、Packet＿length、PTS(Presenta
tion Time Stamp)、DTS(Decoding Time Stamp)よりなる
ヘッダと、パケットデータ（Code Data）とで構成され
る。Packet＿Start＿Code＿Prefixは、２４ビットの符
号で0x000001である。Stream＿IDは、８ビットの符号
で、図１０に示すように、パケットの種類を表す。Pack
et＿length（１６ビット）は、それ以降のパケットの長
さを示す。

【０００８】各パケットのCode Dataには、オーディオ
データ（audio stream）の場合、または、ビデオデータ
（video streamの場合）が記録される。また、audio st
reamは３２種類、video streamは１６種類の異なったst
ream idを持つため、この数までの複数のオーディオ信
号とビデオ信号を多重化することが出来る。

【０００９】reserved streamは、例えば字幕等のデー
タを持つ。private＿stream＿1及びprivate＿stream＿2
は用途が定められていない。padding＿streamはデータ
量を増やすために使用される。

【００１０】以上のフォーマットに従って、パックの間
隔が２０４８バイトになるように、制御装置８は、例え
ば図１１に示すようなアルゴリズムを使用してヘッダ付
加、コード読み込みの処理を行う。

【００１１】最初に、制御装置８は、ヘッダ付加回路７
に命令してパックヘッダを付加させる（ステップＳ
１）。そしてＭ₄とＭ₅の和が、１つのパックに含まれる
コードデータ量Ｄに等しくなるか、それより大きくなる
まで待機する（ステップＳ２）。すなわち、１つのパッ
クに収めるだけのデータがコードバッファ４，５に蓄積
されるまで待機する。

【００１２】ここで、Ｍ₄はコードバッファ４に書き込
まれたデータ量、Ｍ₅はコードバッファ５に書き込まれ
たデータ量である。また、Ｄは１つのパック中に含まれ
るデータの総量を示す。ここでは簡単化するためにＤを
定数、すなわちパックの大きさ（２０４８）から、パッ
クヘッダの大きさ、ビデオパケットヘッダの大きさ及び
オーディオパケットヘッダの大きさを減じたものとす
る。

【００１３】次に、そのパックに収めるビデオデータの
量Ｐ１と、そのパックに収めるオーディオデータの量Ｐ
２を、次式に従って演算する（ステップ３）。Ｐ１＝Ｄ×Ｍ₄／（Ｍ₄＋Ｍ₅）Ｐ２＝Ｄ−Ｐ１ここでは単にパックに含まれるコードデータの総量Ｄ
を、各コードバッファ４，５のデータ量の比で配分して
いる。

【００１４】データ量が決まったら、制御装置８はヘッ
ダ付加回路７に指令し、ビデオパケットヘッダを出力さ
せる（ステップＳ４）。次にＰ１バイトのビデオデータ
をコードバッファ４より読み出し、駆動装置１０に出力
させる（ステップＳ５）。同様に、オーディオパケット
ヘッダを付加し（ステップＳ６）、Ｐ２バイトのオーデ
ィオデータをコードバッファ５より読み出し、駆動装置
１０に出力させる（ステップＳ７）。駆動装置１０にお
いては、内蔵するディスクにこれらの入力データが記録
される。

【００１５】このようにしてディスクに記録されたデー
タは図８に示す復号化装置において復号化される。すな
わち、分離装置２１のヘッダ分離回路２２は、駆動装置
１０から読み出されたデータから、パックヘッダ及びパ
ケットヘッダを分離して制御装置２４に供給するととも
に、時分割多重されたデータをスイッチング回路２３の
入力端子Ｇに供給する。スイッチング回路２３の出力端
子Ｈ１，Ｈ２は、それぞれビデオデコーダ２５、オーデ
ィオデコーダ２６の入力端子に接続されている。分離装
置２１の制御装置２４は、ヘッダ分離回路２２から供給
されたパケットヘッダのstream idに従い、スイッチン
グ回路２３の入力端子Ｇと出力端子Ｈ１，Ｈ２を順次接
続状態にして、時分割多重されたデータを正しく分離
し、対応するデコーダに供給する。

【００１６】このように、多重化したビデオデータがＭ
ＰＥＧの符号化方式で圧縮されている場合、ランダムア
クセスやサーチ動作に制限が生じる。すなわち、ＭＰＥ
Ｇにおいては、フレーム内符号化ピクチャ（Ｉ（イント
ラ）ピクチャ）とフレーム間符号化ピクチャ（Ｐ（前方
予測）ピクチャ、Ｂ（両方向予測）ピクチャ）を持って
いる。Ｉピクチャの符号化は、その画像（フレームまた
はフィールド）内のデータのみを用いて行なわれるた
め、データの圧縮効率は低くなる。このＩピクチャ自体
をデコードすることが可能である。ＰピクチャとＢピク
チャは、前後のピクチャからの差分信号を符号化したも
のであるため、データの圧縮効率は高くなる。このＰピ
クチャまたはＢピクチャをデコードするには、それより
前または後の予測画像が必要となる。このため、通常は
１秒間に２枚程度のＩピクチャが出現するようにして、
ランダムアクセス性と圧縮効率のバランスを取ってい
る。

【００１７】図１２に、駆動装置１０によりディスクに
記録されるＩピクチャ、ＰピクチャおよびＢピクチャを
含むビットストリームの概念図を示す。一続きのビデオ
ビットストリームは、１つ以上のＧＯＰ(Group of Pict
ures)に分割される。ＧＯＰは先頭部分にＩピクチャを
持つ。ビデオデータに対して固定レートの圧縮が行われ
ている場合、Ｉピクチャは周期的に所定の位置に出現す
るため、その位置を計算により求め、アクセスすること
ができる。しかしながら、可変レートの圧縮が行われて
いる場合、Ｉピクチャの位置は不定となり、アクセスす
ることが困難になる。

【００１８】即ち、図８の多重化データ復号化装置にお
いて、サーチの命令を受けた場合、図示せぬ主制御装置
は、制御装置２４、ビデオデコーダ２５及びオーディオ
デコーダ２６に対してサーチモードへの遷移を命令す
る。サーチモードにおいてビデオデコーダ２５は、入力
されたビデオデータの中からＩピクチャのデータのみを
デコードする。あるいはまた、分離装置２１でＩピクチ
ャのデータのみが選択され、ビデオデコーダ２５に入力
される。ビデオデコーダ２５では、入力されたデータが
デコードされる。

【００１９】サーチモードにおいて、制御装置２４は駆
動装置１０に対し、ディスク上のデータの読出位置を前
方（または後方）に移動するコマンドを指令する。この
ときの読出位置の移動量は、サーチの速度や符号化レー
ト等に依存するが、一般的に、サーチの速度が速いほ
ど、また符号化レートが高いほど、移動量が増える。読
出位置が所定の位置まで移動したとき、駆動装置１０か
ら出力されたデータは分離装置２１に入力される。ヘッ
ダ分離回路２２はビデオデータを分離し、ビデオデコー
ダ２５に供給する。ビデオデコーダ２５は最初に出現し
たＩピクチャをデコードし、出力する。サーチモードに
おいて、オーディオデコーダ２６はミュート状態とされ
る。

【００２０】このように、サーチ動作（Ｉピクチャの連
続再生）は、ランダムアクセスの繰り返しとして実現さ
れる。つまりユーザから、例えば前方への高速サーチが
指示された場合、ビデオデコーダ２５は入力されるデー
タのうち、所定のフレーム数のデータを読み飛ばし、Ｉ
ピクチャを探し、デコードして出力する。あるいはま
た、駆動装置１０によりＩピクチャのサーチが行なわ
れ、Ｉピクチャのデータのみがビデオデコーダ２５に供
給され、デコードされる。このような動作を繰り返すこ
とによってサーチ動作（Ｉピクチャの連続再生）が実現
される。

【００２１】次に、サーチ時に一回のＩピクチャのデコ
ードにかかる時間を見積もる。ＤＳＭ１０をＣＤ−ＲＯ
Ｍドライブとして考えると以下のようなパラメータの和
となる。

【００２２】ヘッドシーク時間：α（機械的構造に依
存する）サーボセトリング時間：β（サーボ回路に依存する）最大回転待ち時間：ＣＤの場合最外周で約３００ミリ
秒程度データ読み出し時間：Ｉピクチャで１５０ミリ秒程度

【００２３】隣のＩピクチャに対するサーチ動作である
から、上記パラメータの内、ヘッドシーク時間α、及び
サーボセトリング時間βは、回転待ち時間に対して非常
に小さいことが予想できるので、無視する。これにより
画像の変化の周期は最大約４５０ミリ秒と考えられる。

【００２４】最大回転待時間は、ＣＤの最外周（φ116m
m）を線速度1.2m/sにて、待ったときの時間である。

【００２５】また、データ読み出し時間は、以下のよう
に計算できる。

【００２６】ＭＰＥＧの場合、Ｉピクチャ、Ｐピクチ
ャ、およびＢピクチャに割り当てるデータの量が異なっ
ており、これにより効率的に圧縮を行っている。例え
ば、Ｉピクチャは画像内のみの圧縮なので１５０Ｋビッ
ト、Ｐピクチャも比較的重要なので７５Ｋビット、Ｂピ
クチャは双方向からの補間が可能であるので、５Ｋビッ
トというような割り当てになる。これは、１５ピクチャ
で構成されるＧＯＰ内に、Ｉピクチャ１枚、Ｐピクチャ
４枚、Ｂピクチャ１０枚として、計５００Ｋビットとな
り、１秒間で１Ｍビットで、およそＣＤ−ＲＯＭのデー
タレートに一致する。この時、Ｉピクチャ１枚の読み出
しには150/1000＝１５０ミリ秒かかることになる。以上
の計算から、最大４５０ミリ秒ごとに１枚づつ絵が変わ
っていくことになる。

【００２７】

【発明が解決しようとする課題】上述のように、従来の
装置においては、Ｉピクチャの位置（アクセスポイン
ト）を知ることが出来ないため、再生位置をある程度移
動した後にアクセスポイントを待つという動作が必要と
なる。このため、サーチ動作の繰り返し周期が長くな
り、迅速なサーチ動作が困難になるという課題があっ
た。

【００２８】また、上述のように、従来の装置において
は、回転待ち時間、およびＩピクチャのデータ読み出し
時間が非常に大きいため、サーチ時において画像の変化
の周期が非常に大きい。このためサーチ動作と言って
も、１秒に２枚強の変化しか行われず、動作が見苦しい
という課題があった。

【００２９】本発明の目的は、ビデオデータのアクセス
ポイントを迅速に見つけ出し、迅速なサーチを可能にす
ることにある。

【００３０】本発明の他の目的は、従来のハード構成お
よびフォーマットを変更せず、サーチ時に従来より速い
画像変化を実現することにある。

【００３１】

【課題を解決するための手段】本発明の再生方法は、符
号化画像データに含まれるフレームのうち、フレーム内
符号化画像データへ順次アクセスするよう制御するアク
セス制御ステップと、アクセス制御ステップの処理によ
りアクセスされたフレーム内符号化画像データ、およ
び、フレーム内符号化画像データから連続して配置され
ている所定数より少ないフレーム間予測符号化画像デー
タを取得する取得ステップと、取得ステップの処理によ
り取得されたフレーム内符号化画像データおよび前方向
フレーム間予測符号化画像データを復号する復号ステッ
プと、復号ステップの処理により復号された符号化画像
データを出力する出力ステップとを有することを特徴と
する。

【００３２】本発明の再生装置は、符号化画像データ
に含まれるフレームのうち、フレーム内符号化画像デー
タに順次アクセスするアクセス手段と、アクセス手段に
よりアクセスされたフレーム内符号化画像データ、およ
びフレーム内符号化画像データから連続して配置されて
いる所定数より少ないフレーム間予測符号化画像データ
を取得する取得手段と、取得手段により取得されたフレ
ーム内符号化画像データおよび前方向フレーム間予測符
号化画像データを復号する復号手段と、復号手段により
復号された符号化画像データを出力する出力手段とを備
えることを特徴とする。

【００３３】本発明の再生方法および再生装置におい
ては、符号化画像データに含まれるフレームのうち、フ
レーム内符号化画像データが順次アクセスされ、アクセ
スされたフレーム内符号化画像データ、およびフレーム
内符号化画像データから連続して配置されている所定数
より少ないフレーム間予測符号化画像データが取得さ
れ、取得されたフレーム内符号化画像データおよび前方
向フレーム間予測符号化画像データが復号され、復号さ
れた符号化画像データが出力される。

【００３４】

【発明の実施の形態】図１および図２は、本発明のデー
タ符号化装置及びデータ復号化装置の一実施例の構成を
示すブロック図であり、図６および図７における場合と
同一の構成要素には同一の参照符号が付されている。

【００３５】図１の符号化装置では、ビデオエンコーダ
１の出力端子は、ビデオエントリポイント検出回路３１
の入力端子に接続され、その出力端子はコードバッファ
４の入力端子に接続されている。エントリパケット発生
回路３２は、制御装置８の制御入力を受け、その出力を
スイッチング回路６の入力端子Ｅ３に供給するようにな
されている。また制御装置８は、多重化システムクロッ
ク発生回路９の出力するシステムクロックの入力を受
け、所定の周期でスイッチング回路６の入力端子Ｅ１，
Ｅ２，Ｅ３を出力端子Ｆと順次接続状態にして、コード
バッファ４，５またはエントリパケット発生回路３２か
らデータを順次取り出して時分割多重し、ヘッダ付加回
路７に出力する。

【００３６】また、制御装置８はヘッダ付加回路７を制
御して、コードバッファ４から読み出したビデオデータ
にはビデオパケットヘッダを付加させる。またコードバ
ッファ５から読み出したオーディオデータにはオーディ
オパケットヘッダを付加させる。

【００３７】さらに、制御装置８は、ビデオエンコーダ
１またはビデオエントリポイント検出回路３１から、Ｉ
ピクチャの発生タイミングで発生されるエントリポイン
ト発生信号の入力を受け、エントリパケット発生回路３
２を制御して、ビットストリームの所定の位置にエント
リパケットを挿入させる。ビデオエンコーダ１がエント
リポイント発生信号を出力することができるように構成
されている場合、ビデオエンコーダ１がＩピクチャの発
生タイミングでエントリポイント発生信号を出力する。

【００３８】また、ビデオエンコーダ１がエントリポイ
ント発生信号を出力することができない構成の場合や、
既にエンコードしてあるビデオビットストリームを多重
化する際には、ビデオエントリポイント検出回路３１が
Ｉピクチャの発生タイミングでエントリポイント発生信
号を発生するか、またはビデオエンコーダ１より入力さ
れたビデオデータからエントリポイントを検出し、エン
トリポイント発生信号を出力する。エントリポイント記
憶装置３３は、制御装置８から読み書きできるメモリ
で、検出されたエントリポイントの位置を記憶する。そ
の他の構成は、図６における場合と同様である。

【００３９】図１に示した実施例においても、多重化ビ
ットストリームは、少なくとも１つのパックと、ISO＿1
1172＿end＿codeにより構成される。そして、各パック
は、例えば図３に示すようなフォーマットで構成されて
いる。

【００４０】すなわち、最初に、図８における場合と同
様に、Pack＿Start＿Code，SCR，MUX＿RateよりなるPac
k＿Header(ヘッダ)が配置され、次に、Video＿Packet＿
Headerが、さらにその次に、Ｉピクチャを含まないビデ
オデータがパケット構造で配置されている。ビデオデー
タの次には、Entry＿Packetが、その次には、Video＿Pa
cket＿Headerが、さらにその次には、Ｉピクチャを含む
ビデオデータがパケット構造で配置されている。すなわ
ち、Ｉピクチャ（エントリポイント）を含むビデオデー
タの直前（Video＿Packet＿Headerの直前）には、Entry
＿Packetが配置されるようになされている。そして、こ
の実施例の場合、ビデオデータの次に、Audio＿Packet
＿Headerが、その次に、パケット構造のオーディオデー
タが、順次配置されている。

【００４１】Entry＿Packet（エントリパケット）は、
図４に示すフォーマットとされている。このフォーマッ
トは、ＭＰＥＧのパケットのうち、private＿stream＿2
のパケットのフォーマットに対応するものである。先頭
には、Packet＿Start＿Code＿Prefixが配置され、その
次には、１６進で0xbfとされるstream＿idが配置されて
いる。その次には、その後のパケットの長さを表わすle
ngthが配置されている。以上の配置は、図８におけるpa
cketのヘッダにおける場合と同様である。

【００４２】本実施例においては、次に、****＿idが配
置されている。これは、このプライベートパケットが特
定人（＊＊＊＊）の独自のフォーマットであることを示
している。その次には、****＿packet＿typeが配置され
ており、これは、特定人独自のプライベートパケットフ
ォーマット内の分類を示し、エントリパケットの場合は
0xffとされる。さらにその次に順次配置されているcurr
ent＿#＿data＿streams ，current＿#＿video＿stream
s，current＿#＿audio＿streamsは、このエントリパケ
ットの直後から、次のエントリパケットの直前までに多
重化されているデータパケット、ビデオパケット、オー
ディオパケットの数を、それぞれ表わしている。

【００４３】さらにその次には、entry＿packet＿-3、e
ntry＿packet＿-2、entry＿packet＿-1、entry＿packet
＿+1、entry＿packet＿+2、entry＿packet＿+3が順次配
置され、これらには、それぞれ３つ手前、２つ手前、１
つ手前、１つ先、２つ先、３つ先のエントリパケットの
位置と、それらのエントリパケットとの相対距離を駆動
装置１０で駆動するディスクのセクタ数で表したものが
記録されている。

【００４４】次に、図１の実施例の動作について説明す
る。制御装置８は、ビデオエンコーダ１またはビデオエ
ントリポイント検出回路３１からのエントリポイント発
生信号を受け取り、ビデオエントリポイントの直前にエ
ントリパケットを挿入させる（図３）。すなわち、エン
トリポイント発生信号の入力を受けたとき、エントリパ
ケット発生回路３２にエントリパケットを発生させると
ともに、スイッチング回路６を入力端子Ｅ３側に切り換
えさせ、ヘッダ付加回路７に供給させて、コードバッフ
ァ４，５からのビデオデータおよびオーディオデータと
多重化させる。

【００４５】図４に示したように、各エントリパケット
には、そのエントリパケットから３つ手前、２つ手前、
１つ手前、１つ先、２つ先、および３つ先のエントリパ
ケットの位置が、entry＿packet＿-3、entry＿packet＿
-2、entry＿packet＿-1、entry＿packet＿+1、entry＿p
acket＿+2、entry＿packet＿+3に、それぞれ記録され
る。手前（過去）のエントリパケットの位置（３つ手
前、２つ手前および１つ手前の位置）はエントリポイン
ト記憶装置３３に記憶しておくことで、現在のエントリ
パケットを記録する時点でこれを知ることができる（従
って必要に応じてこのタイミングにおいて、これを駆動
装置１０に供給し、ディスクに記録することができ
る）。

【００４６】しかしながら、先の（将来の）エントリパ
ケットの位置は現時点においてこれを知ることが出来な
い。このため、制御装置８はエントリポイントの位置を
エントリポイント記憶装置３３にすべて記憶させてお
き、すべての多重化が終了した後に（ビデオデータとオ
ーディオデータのビットストリームのディスクへの記録
が完了した後に）、エントリポイント記憶装置３３か
ら、各エントリパケットの３つ手前、２つ手前、１つ手
前、１つ先、２つ先、および３つ先のエントリパケット
の位置を読み出し、これを駆動装置１０に供給して、デ
ィスク上の各エントリパケットに記録（追記）させる。

【００４７】また、ビデオエンコーダ１とオーディオエ
ンコーダ２は、それぞれ、ビデオ信号とオーディオ信号
を、可変レートで符号化するが、制御装置８はヘッダ付
加回路７を制御し、パックの間隔が２０４８バイトにな
るようにパックヘッダを付加させる。このため制御装置
８は、例えば図５のようなアルゴリズムを使用してヘッ
ダ付加、コード読み込み、エントリパケット挿入の処理
を制御する。

【００４８】ここで、図１０の処理における場合と同様
に、Ｍ₄はコードバッファ４に蓄積されているデータ
量、Ｍ₅はコードバッファ５に蓄積されているデータ量
とする。また、Ｄは１つのパック中に含まれるデータの
総量を示す。ここでは簡単化するために、Ｄを定数、す
なわちパックの大きさ（２０４８）から、パックヘッダ
の大きさ、ビデオパケットヘッダの大きさ及びオーディ
オパケットヘッダの大きさを減じたものとする。また、
Ｄ２はエントリパケットを含むパック中のデータの総量
を示す。つまりＤからエントリパケットの大きさと、ビ
デオパケットヘッダの大きさを減じたものである。

【００４９】最初に、制御装置８は、ヘッダ付加回路７
に命令してパックヘッダを付加させる（ステップＳ１
１）。そしてＭ₄とＭ₅の和が、１つのパックに含まれる
コードデータの量Ｄと等しくなるか、大きくなるまで待
機する（ステップＳ１２）。すなわち、１つのパックに
収めるだけのデータが、コードバッファ４，５に蓄積さ
れるまで待機する。

【００５０】次に、そのパックに収めるビデオデータの
量Ｐ１と、そのパックに収めるオーディオデータの量Ｐ
２を、次式より計算する（ステップＳ１３）。Ｐ１，Ｐ
２は、パックに含まれるコードデータの総量Ｄを、各コ
ードバッファ４，５のデータ量Ｍ₄，Ｍ₅の比で配分した
ものとされている。Ｐ１＝Ｄ×Ｍ₄／（Ｍ₄＋Ｍ₅）Ｐ２＝Ｄ−Ｐ１

【００５１】次に、制御装置８は、Ｍ₄のデータの内、
先頭のＰ１バイトまでのデータにビデオエントリポイン
トがあるかどうかを確認する（ステップＳ１４）。パッ
ク内にビデオエントリポイントが含まれない場合、制御
装置８はヘッダ付加回路７に指令し、ビデオパケット
ヘッダを出力させる（ステップＳ１５）。次にＰ１バイ
トのビデオデータをコードバッファ４より読み出し、駆
動装置１０に出力させる（ステップＳ１６）。同様にオ
ーディオパケットヘッダを付加させ（ステップＳ１
７）、Ｐ２バイトのオーディオデータをコードバッファ
５より読み出させ、駆動装置１０に出力させる（ステッ
プＳ１８）。

【００５２】パック内にビデオエントリポイントが含ま
れない場合、以上の処理が繰返される。この処理は、図
１０における場合の処理と同様である。

【００５３】一方、パック内にビデオエントリポイント
が含まれる場合、制御装置８はまず、エントリポイント
記憶装置３３に現在のパックの位置を記憶させる。そし
て、そのパックに収めるビデオデータの量Ｐ１とオーデ
ィオデータの量Ｐ２を、次式に従って計算する（ステッ
プＳ１９）。Ｐ１＝Ｄ２×Ｍ₄／（Ｍ₄＋Ｍ₅）Ｐ２＝Ｄ２−Ｐ１ステップＳ１３における演算を行った後、ここで同様の
演算をさらに行うのは、そのパックにエントリパケット
を含めるため、データの容量が少なくなるからである。
ここではＰ１，Ｐ２は、Ｄ２を各コードバッファ４，５
のデータ量Ｍ₄，Ｍ₅の比で配分したものとされている。

【００５４】次に、ビデオパケットヘッダがヘッダ付加
回路７から駆動装置１０に出力され（ステップＳ２
０）、続いてビデオエントリポイント直前までのビデオ
データが、ビデオエンコーダ１、ビデオエントリポイン
ト検出回路３１、コードバッファ４、スイッチング回路
６の入力端子Ｅ１、出力端子Ｆ、ヘッダ付加回路７の経
路で駆動装置１０に出力され、ディスクに記録される
（ステップＳ２１）。次に、エントリパケット発生回路
３２によりエントリパケットが出力され、ディスクに記
録される（ステップＳ２２）。ただし、このときはま
だ、エントリパケットの相対位置情報はディスクには書
き込まれない。

【００５５】その後、もう一度ビデオパケットヘッダが
出力記録され（ステップＳ２３）、残りのビデオデータ
が出力、記録される（ステップＳ２４）。そしてステッ
プＳ１７，Ｓ１８に進み、オーディオパケットヘッダが
付加され、Ｐ２バイトのオーディオデータが記録され
る。

【００５６】図５のアルゴリズムを繰り返し、ビデオエ
ンコーダ１とオーディオエンコーダ２への入力がなくな
った時点で、既にディスクに記録されているエントリパ
ケットに位置データが書き込まれる。すなわち、制御装
置８は、エントリポイント記憶装置３３からエントリパ
ケットを含むパックの位置を読み出し、駆動装置１０の
ディスクの各エントリパケットに、前後３つずつのエン
トリパケットを含むパックの位置を書き込ませる。

【００５７】次に、図２を参照して、図１の実施例にお
いて符号化されたデータを復号化する装置について説明
する。分離装置２１のヘッダ分離回路２２は、駆動装置
１０から読み出されたデータから、パックヘッダ、パケ
ットヘッダおよびエントリパケットを分離して制御装置
２４に供給するとともに、時分割多重されたデータをス
イッチング回路２３の入力端子Ｇに供給する。スイッチ
ング回路２３の出力端子Ｈ１，Ｈ２は、それぞれビデオ
デコーダ２５、オーディオデコーダ２６の入力端子に接
続されている。

【００５８】また制御装置２４は、ヘッダ分離回路２２
より入力されたデータから、エントリポイントに関する
情報（エントリパケットの情報）を読み出し、エントリ
ポイント記憶装置４１に供給し、記憶させる。制御装置
２４には駆動装置１０から現在の読出位置の情報が供給
されるので、制御装置２４は、エントリポイントの位置
とその内容を、対応付けて記憶させるようにすることが
出来る。

【００５９】分離装置２１の制御装置２４は、ヘッダ分
離回路２２から供給されたパケットヘッダのstream id
に従い、スイッチング回路２３の入力端子Ｇと出力端子
Ｈ１，Ｈ２を順次接続状態にして、時分割多重されたデ
ータを正しく分離させ、ビデオデータをビデオデコーダ
２５に、オーディオデータをオーディオデコーダ２６
に、それぞれ供給させる。

【００６０】次に、図２の多重化データ復号化装置のサ
ーチ動作が指令された場合の動作を説明する。サーチ動
作が指令されたとき、図示せぬ主制御装置は、制御装置
２４、ビデオデコーダ２５及びオーディオデコーダ２６
に対してサーチモードへの遷移を命令する。また、制御
装置２４は、駆動装置１０の出力から現在の読出位置を
読み取り、その位置の近傍のエントリポイントをエント
リポイント記憶装置４１より抽出する。このエントリポ
イント記憶装置４１には、再生モード時に再生されたエ
ントリパケットの情報が随時記憶されている。あるいは
また、装置の電源をオンしたとき、ディスクを装着した
とき、再生を指令したときなど、所定のタイミングにお
いて、駆動装置１０に装着されているディスクに記録さ
れているすべての、あるいは所定の範囲のエントリパケ
ットの情報を、予め読み出させ、記憶させておくことも
できる。

【００６１】制御装置２４はエントリポイントを求めた
とき、駆動装置１０にサーチ命令を送り、読出位置をそ
のエントリポイントに高速移動させる。移動が完了した
とき、駆動装置１０は、そのエントリポイントからデー
タを再生し、分離装置２１に供給する。図３を参照して
説明したように、エントリパケットはＩピクチャが記録
されているビデオデータの直前に配置されている。従っ
て、ヘッダ分離回路２２によりエントリパケットに続く
ビデオデータを分離し、ビデオデコーダ２５に供給する
と、このビデオデータの最初のピクチャはＩピクチャに
なっている。ビデオデコーダ２５は最初に出現したＩピ
クチャをただちにデコードし、出力する。サーチモード
においては、オーディオデコーダ２６はミュート状態と
される。

【００６２】エントリパケットには、前後それぞれ３つ
のエントリポイントの位置情報が記録されているので、
制御装置２４はその位置情報から次のエントリパケット
をサーチさせ、再生させる動作を繰返させる。これによ
り、Ｉピクチャが迅速に、順次連続再生される。

【００６３】制御装置２４は、サーチの速度が速いとき
には、より遠くのエントリポイントにアクセスさせ、サ
ーチの速度が遅いときには、より近くのエントリポイン
トにアクセスさせる。エントリポイントは、正方向と逆
方向に、それぞれ３個づつ記録されているので、選択す
るエントリポイントの組合せによって、３段階以上のサ
ーチ速度のバリエーションを持たせることができる。

【００６４】次に、本発明のデータ復号化方法の一実施
例について説明する。この実施例に使用される装置は、
図８の従来の多重化データ復号化装置と同一である。サ
ーチ動作が指令されると、図示せぬ主制御装置は、制御
装置２４、ビデオデコーダ２５およびオーディオデコー
ダ２６に対してサーチモードへの遷移を命令する。（サ
ーチモードにおいては、オーディオデコーダ２６はミュ
ート状態とされる。）

【００６５】サーチモードにおいて、制御装置２４は、
駆動装置１０に対し、ディスク上のデータの読出位置を
前方（または後方）に移動するコマンドを指令する。こ
のときの読出位置の移動量は、サーチの速度や符号化レ
ート等に依存するが、一般的に、サーチの速度が速いほ
ど、また符号化レートが高いほど、移動量が増える。読
出位置が所定の位置まで移動したとき、駆動装置１０か
ら出力されたデータは分離装置２１に入力される。ヘッ
ダ分離回路２２はビデオデータを分離し、ビデオデコー
ダ２５に供給する。

【００６６】ここで、一つのＧＯＰの中のピクチャの構
成を|BBIBBPBBPBBPBBP|とすると、ビットストリーム上
では符号化のために順番が変更され、図６に示すように
|IBBPBBPBBPBBPBB|となる。これは上記従来例の中で説
明したピクチャ毎のビット数の割り当てに適合する。

【００６７】本発明の実施例においては、ビデオデコー
ダ２５は、最初に出現したＩピクチャ、およびそれに続
くＢピクチャ２枚、Ｐピクチャ１枚、Ｂピクチャ２枚を
読み込み、復号化すなわちデコードして出力する。これ
により最初のＢピクチャ２枚を除いたＩＢＢＰの部分の
デコードは可能であるから、一回のアクセスにて４枚の
動画を出力することが出来る。

【００６８】サブコード／プライベートパケット等の情
報によりＩピクチャの位置が判明している場合には、こ
の情報を使い、駆動装置１０によりＩピクチャのサーチ
が行われ、上記と同様に連続した６ピクチャが読み込ま
れる。

【００６９】上述のような本発明の実施例において、一
回のサーチにかかる時間を見積もる。ＤＳＭ１０をＣＤ
−ＲＯＭドライブとして考えると以下のようなパラメー
タの和となる。

【００７０】ヘッドシーク時間：α（機械的構造に依
存する）サーボセトリング時間：β（サーボ回路に依存する）最大回転待ち時間：ＣＤの場合最外周で約３００ミリ
秒程度データ読み出し時間：６ピクチャで２４５ミリ秒程度

【００７１】隣のＩピクチャに対するサーチ動作である
から、上記パラメータの内、ヘッドシーク時間α、及び
サーボセトリング時間βは、回転待ち時間に対して非常
に小さいことが予想できるので、無視する。これにより
画像の変化の周期は最大約５４５ミリ秒と考えられる。
この時IBBPBBの６枚のピクチャの読み出しには(150+75+
4*5)/1000＝２４５ミリ秒かかることになる。

【００７２】本実施例によると、１秒間に約８枚程度の
画像の変化が得られる。これによりユーザの心理的な待
ち時間を減らすことができる。

【００７３】なお、本実施例においてはサーチ時に読み
出すデータをＩピクチャから続く６ピクチャとしたが、
Ｉピクチャを含めた２枚以上のピクチャを読み出すこと
でも同様の効果を得られる。また、ある決まった量だけ
のデータをビデオコードバッファに読み込むというアル
ゴリズムも考えられる。

【００７４】

【発明の効果】本発明の再生方法および再生装置によれ
ば、符号化画像データに含まれるフレームのうち、フレ
ーム内符号化画像データに順次アクセスし、アクセスさ
れたフレーム内符号化画像データ、およびフレーム内符
号化画像データから連続して配置されている所定数より
少ないフレーム間予測符号化画像データを取得し、取得
されたフレーム内符号化画像データおよび前方向フレー
ム間予測符号化画像データを復号し、復号された符号化
画像データを出力するようにしたので、サーチ時の待ち
時間（回転待ち、データ読み込み等）の無駄時間に画像
が変化するので、ユーザの心理的な待ち時間が少なくな
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のデータ符号化装置の一実施例の構成を
示すブロック図である。

【図２】本発明のデータ復号化装置の一実施例の構成を
示すブロック図である。

【図３】図１および図２の実施例の駆動装置１０により
駆動されるディスクのデータフォーマットのうち、パッ
クのフォーマットを示す図である。

【図４】図３のエントリパケットのフォーマットを説明
する図である。

【図５】図１の実施例の動作を説明するフローチャート
である。

【図６】本発明のデータ復号化方法を説明するために使
用するビデオビットストリームの一例を示す図である。

【図７】従来のデータ符号化装置の一例の構成を示すブ
ロック図である。

【図８】従来のデータ復号化装置の一例の構成を示すブ
ロック図である。

【図９】図７および図８の例におけるビットストリーム
のフォーマットを説明する図である。

【図１０】図９のストリームＩＤを説明する図である。

【図１１】図７の例の動作を説明するフローチャートで
ある。

【図１２】図７および図８の駆動装置１０により駆動さ
れるディスクにおけるビットストリームを説明する図で
ある。

【符号の説明】

１ビデオエンコーダ，２オーディオエンコーダ，
３多重化装置，４，５コードバッファ，６ス
イッチング回路，７ヘッダ付加回路，８制御装
置，９多重化システムクロック発生回路，１０
駆動装置，２１分離装置，２２ヘッダ分離回路，
２３スイッチング回路，２４制御装置，２５
ビデオデコーダ，２６オーディオデコーダ，３１
ビデオエントリポイント検出回路，３２エントリパ
ケット発生回路，３３，４１エントリポイント記憶
装置

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】所定数のフレーム間予測符号化画像を含
むグループオブピクチャを単位として構成された符号化
画像データを記録媒体から再生する再生方法において、前記符号化画像データに含まれるフレームのうち、フレ
ーム内符号化画像データへ順次アクセスするよう制御す
るアクセス制御ステップと、前記アクセス制御ステップの処理によりアクセスされた
前記フレーム内符号化画像データ、および、前記フレー
ム内符号化画像データから連続して配置されている前記
所定数より少ない前記フレーム間予測符号化画像データ
を取得する取得ステップと、前記取得ステップの処理により取得された前記フレーム
内符号化画像データおよび前方向フレーム間予測符号化
画像データを復号する復号ステップと、前記復号ステップの処理により復号された符号化画像デ
ータを出力する出力ステップとを有することを特徴とす
る再生方法。
【請求項２】所定数のフレーム間予測符号化画像を含
むグループオブピクチャを単位として構成された符号化
画像データを記録媒体から再生する再生装置において、前記符号化画像データに含まれるフレームのうち、フレ
ーム内符号化画像データに順次アクセスするアクセス手
段と、前記アクセス手段によりアクセスされた前記フレーム内
符号化画像データ、および、前記フレーム内符号化画像
データから連続して配置されている前記所定数より少な
い前記フレーム間予測符号化画像データを取得する取得
手段と、前記取得手段により取得された前記フレーム内符号化画
像データおよび前方向フレーム間予測符号化画像データ
を復号する復号手段と、前記復号手段により復号された符号化画像データを出力
する出力手段とを備えることを特徴とする再生装置。