JP3829362B2 - データ再生装置及び方法 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、磁気ディスク等に記憶されている音声データや画像データ等のデータを読み出して再生する装置及び方法に関し、詳細には、データを読み出して再生する際に、データを動的に操作することにより、所望のデータを再生できるようにしたデータ再生装置及び方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
画像データ、音声データ、文字データ等を磁気テープや磁気ディスク等の記録メディアに記録し、記録時の速度と異なる速度で再生（以下変速再生という）行おうとすると、データを記録するメディアの特性、システム構成等の要因で固定的な変速再生パターンしか行えないか、選択的な処理が行える場合にも柔軟な処理を行いにくくシステムの規模も大きくなってしまっていた。
【０００３】
例えば磁気テープ、磁気ディスクなどのメディアに音声データを記録し、倍速再生を行う場合、記録時よりも速い速度によるメディアよりの読み出し、あるいはメディアよりの選択的な読み出し等が行われている。しかし、読み出し速度や選択のパターンは一定のため無音部分、有音部分とも一律に処理されてしまう。このため、例えば人間の会話のような無音部分の多い音声データの場合には効率のよい処理ができなかった。
【０００４】
また、変速再生と通常再生との間の移行を直接行ってしまうと、再生データが不自然になってしまう場合がある。特に音声データ等のような連続データにおいては影響が顕著に現れることがある。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
したがって、本発明は音声データや画像データ等を変速再生する際に、効率的な処理と自然な再生を実現できるデータ再生装置及び方法を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
前記課題を解決するために、本発明に係るデータ再生装置は、音声データ、画像データ及び文字データが複合化された複合データと、前記複合データの所定単位毎に前記複合データをそれぞれ管理する管理情報を含むヘッダとからなるデータを蓄積するデータ蓄積手段と、前記データ蓄積手段から読み出した前記データを一時的に保存するデータ保存手段と、前記複合データの音声データ、画像データ及び文字データをそれぞれ再生する再生手段と、前記データ蓄積手段又は前記データ保存手段から前記複合データを読み出して、前記再生で再生するときに、前記データ蓄積手段又はデータ保存手段からの前記複合データの読出しを制御する制御手段とを備え、前記管理情報は、前記文字データのデータ量を表す再生優先度情報を含み、前記制御手段は、通常再生と変速再生との間を遷移して前記複合データの再生を行う際、前記データ保存手段から複合データを前記所定単位毎に読み出し、前記再生優先度情報に基づいて、前記所定単位での複合データの間引きの頻度を変化させるようにしたものである。
【０００７】
また、本発明に係るデータ再生方法は、音声データ、画像データ及び文字データが複合化された複合データと、前記複合データの所定単位毎に前記複合データをそれぞれ管理する管理情報を含むヘッダとからなるデータをデータ蓄積手段に蓄積し、前記データ蓄積手段から読み出した前記データを一時的にデータ保存手段に保存し、前記データ保存手段から読み出された前記複合データの音声データ、画像データ及び文字データをそれぞれ再生手段により再生するデータ再生方法において、前記管理情報は、前記文字データのデータ量を表す再生優先度情報を含み、通常再生と変速再生との間を遷移して前記複合データの再生を行う際、前記データ保存手段から複合データを所定単位毎に読み出し、前記再生優先度情報に基づいて、前記所定単位での複合データの間引きの頻度を変化させるようにしたものである。
【０００８】
本発明によれば、データ蓄積装置に蓄積されているデータを読み出し、データ再生装置で再生する際に、例えば、通常再生から倍速再生へ遷移する時にはデータ間引きの頻度を徐々に増加させる、倍速再生から通常再生へ遷移する時にはデータ間引きの頻度を徐々に減少させる、データに付加されている再生優先度情報にしたがってデータを選択的に再生する、等の動的なデータ操作が行われる。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下本発明の実施の形態について図面を参照しながら詳細に説明する。
図１は本発明を適用したデータ記憶システムの構成を示すブロック図である。このシステムはＪＰＥＧ（Ｊｏｉｎｔ Ｐｈｏｔｏｇｒａｐｈｉｃ Ｅｘｐｅｒｔｓ Ｇｒｏｕｐ）方式によりデータ圧縮された画像データ、１６ビットで量子化された音声データ、及び文字データをディスクに記憶するものである。
【００１０】
図１に示すように、このデータ記録システムはデータ供給装置１と、データ供給装置１に接続されたコントールブロック２と、コントールブロック２に接続されたデータ蓄積装置３、データ再生装置４、及び読み出しデータバッファリング機構５とから構成されている。
【００１１】
データ供給装置１は、ＪＰＥＧによりデータ圧縮された画像データと、１６ビットで量子化された音声データと、字幕等の文字データをコード化したデータとを複合してコントロールブロック２に供給する。
【００１２】
データの複合方式を図２に示す。この図に示すように、複合化されたデータはパック（ＰＡＣＫ）を単位としてコントロールブロック２に供給される。パックは複合されたデータ単位の区切りを示す。パックの先頭には一定時間単位の音声データ、画像データ、文字データ、および以上のデータの管理情報を収めたヘッダが付与されている。
【００１３】
ヘッダにはパックの単位の区切りを示す識別コード、パックに含まれる音声データの信号レベルの最大値、文字データのデータ量、画像データが所定のデータ量に収まっているかどうかの判別フラグを含む管理データ、が収められている。
【００１４】
音声ブロックには１６ビットで量子化された音声データが固定時間分収められている。画像ブロックにはＪＰＥＧ圧縮された画像データが整数フィールド分収録されている。ＪＰＥＧは画像データ圧縮方式のひとつで、フィールド単位での圧縮を基本としているため、デコードも１フィールド単位のデータが供給されれば可能である。文字データブロックには文字情報が必要に応じて格納される。以上の３ブロックの記憶領域の記憶容量は固定のため、実データ量との差分は所定のコードで補間する。
【００１５】
図１の説明に戻る。データ蓄積装置３は磁気ディスクや光磁気ディスク等のディスク状記憶媒体（以下単にディスクという）を内蔵しており、コントロールブロック２内のＣＰＵ２１よりの制御信号に応じて、コントロールブロック２より供給されるデータをディスクの指定された領域に書き込みもしくはディスクの指定された領域よりのデータの読み出しを行い、コントロールブロック２に転送する機能を持つ。
【００１６】
ディスク上のデータの記憶方式は図３の通りである。この図に示すように、ディスク上では入力されたパックの順番にディスクのアドレスの小さな順番に記憶されている。データ蓄積装置３への書き込み、読み出しはパック単位を基本としているが、必要に応じてディスクの最小読み取り単位のデータ長（セクタ等）での読み取りも行える。
【００１７】
データ再生装置４はコントロールブロック２より供給されたパックから、音声データ、画像データ、文字データ等を分離し、各データの再生を行う。
【００１８】
読み出しデータバッファリング機構５はバッファメモリ５１とバッファメモリコントローラ５２とスイッチＳＷにより構成される。
【００１９】
バッファメモリ５１はデータ蓄積装置３より読み出されたデータを一時的に保存する。バッファメモリ５１の管理はバッファメモリコントローラ５２により行われる。
【００２０】
バッファメモリコントローラ５２はデータ蓄積装置３より読み出されたデータの保存のアドレス管理、コントロールブロック２内のデータ蓄積装置インターフェース２３よりの指定によるデータの取り出し等を行う。
【００２１】
スイッチＳＷはバッファメモリコントローラ５２により切り換え制御され、データ蓄積装置３から読み出されたデータをバッファメモリ５１に一時的に保存することなく、データ蓄積装置インターフェース２３へ直接転送することもできる。
【００２２】
コントロールブロック２はＣＰＵ２１、データセレクタ２２、及びデータ蓄積装置インターフェース２３より構成される。
【００２３】
ＣＰＵ２１はシステムの制御状態の決定、外部よりのコマンド受付、システム全体への制御信号による管理、システム状態の監視等を行う。内部にメモリを持ち必要に応じてデータの保存を行う。
【００２４】
システムは図４に示すような３つの状態を取る。状態１はデータ供給装置１から供給される画像データ、音声データ、及び文字データを含むパックをデータ蓄積装置３に書き込みしつつ、データ再生装置４にも同じデータを送り再生を行うものである（以下「通常記録」と表現する）。状態２はデータ蓄積装置３より通常速度（記録時と同じ速度）で読み出した画像データ、音声データ、及び文字データのパックをデータ再生装置に転送し再生を行うものである（以下「通常再生」と表現する）。状態３はデータ蓄積装置３より読み出したデータを必要に応じて加工し、２倍の速さで再生を行うものである（以下「倍速再生」と表現する）。３状態間の移行は外部よりのコマンドもしくはあらかじめデフォルト等で定められている条件による。
【００２５】
データセレクタ２２はＣＰＵ２１よりの制御に応じて、データ供給装置１から供給されたデータもしくはデータ蓄積装置３から読み出されたデータのいずれかをデータ再生装置４へ転送する。
【００２６】
データ蓄積装置インターフェース２３はＣＰＵ２１よりの制御に応じて、書き込み時はデータ蓄積装置３との間で、読み出し時は読み出しデータバッファリング機構５との間でデータの受渡し、及び一部の制御信号のやり取りを行う。
【００２７】
データ蓄積装置インターフェース２３の内部には、書き込み／読み出し用のアクセスアドレス（ＡＤＲ）、データ量（ＶＯＬ）、自動モードのオン／オフの設定（ＡＵＴＯ）、書き込み／読み出しの区分（ＲＰ）、読み出し時の通常再生か倍速再生かの区分（ＳＰＤ）、読み出し時にバッファメモリよりの読み出しデータをパック単位で読み飛ばすかどうかを指定するスキップビット（ＳＫＰ）、バッファメモリよりの読み出しタイミングを指定する読み出しリクエストビット（Ｒ ＲＥＱ）等のレジスタが設けられている。
【００２８】
ＡＤＲには書き込みアドレスと読み出しアドレスがある。ＶＯＬは書き込み又は読み出しを行う際の処理データ量であってパック単位で数える。ＡＵＴＯはデータ蓄積装置インターフェース２３を使用するかどうかを決定する。ＲＰはＲＥＣが書き込み、ＰＬＡＹが読み出しである。ＳＰＤはオンが倍速再生、オフが通常再生である。ＳＫＰがオンの時、バッファメモリコントローラ５２はバッファメモリ５１から読み出しデータを１パック読み飛ばす。Ｒ ＲＥＱをハイにすることで、バッファメモリコントローラ５２はバッファメモリ５１からデータを読みだす。
【００２９】
つまり、データ蓄積装置インターフェース２３はＡＵＴＯがオンの時のみ有効であり、オフの時はＣＰＵ２１が直接データ蓄積装置３との間で書き込み／読み出しのための処理を行う。ＡＵＴＯがオンの時は、ＣＰＵ２１がＡＤＲ，ＶＯＬ，ＲＰ，及びＳＰＤのセットを定期的に行うことで、データ蓄積装置インターフェース２３が書き込み／読み出しのための処理を行う。したがって、書き込み時、読み出し時ともにデータ蓄積装置３に働きかけるのはデータ蓄積装置インターフェース２３である。
【００３０】
ただし、通常再生と倍速再生との間の遷移時におけるデータ取り出し処理、及び倍速再生時のデータ取り出し処理は主としてバッファメモリコントローラ５２により行われる。すなわち、倍速再生時及び通常再生と倍速再生との間の遷移時には、バッファメモリコントローラ５２はデータ蓄積装置インターフェース２３内のＳＫＰを参照することでパック単位のデータの読み飛ばしを行う。データの読み出しはデータ蓄積装置インターフェース２３内のＲ ＲＥＱを参照して実行する。
【００３１】
状態２より状態３への遷移時のＣＰＵ２１の処理を図５に示す。まずＣＰＵ２１は状態３への遷移要因が生じているかどうかを判定した（ステップＳ１）後、データ蓄積装置インタフェース２３内のレジスタを以下のようにセットする。すなわち、ＡＤＲ＝Ｎ＋１、ＶＯＬ＝２、ＡＵＴＯ＝オン、ＲＰ＝ＰＬＡＹ、ＳＰＤ＝オンにする。ここでＡＤＲ＝Ｎ＋１にするのは、状態遷移前の最終読み出しアドレスがＮであったからである。なお、ステップＳ１において遷移要因が生じていないと判断した場合には、この処理から抜ける。
【００３２】
次にＣＰＵ２１はデータ蓄積装置インターフェース２３へのデータ設定タイミング毎に、状態遷移要因があるかどうかを判断し、なければＡＤＲを２インクリメントし、かつＶＯＬを２にセットする処理を繰り返す（ステップＳ３〜Ｓ５）。そして、状態１又は２への遷移要因が生じている場合には、状態遷移処理へ移行する（ステップＳ４でＹＥＳ）。
【００３３】
状態３においてデータ蓄積装置インターフェース２３は図６に示す処理を行う。まず内部のレジスタのＡＵＴＯ，ＲＰ，ＳＰＤを見て（ステップＳ１１〜Ｓ１３）、ＡＵＴＯがオン、かつＲＰがＰＬＡＹ、かつＳＰＤがオンであれば、ステップＳ１４以降の倍速再生処理を行う。ステップＳ１１でＡＵＴＯがオフの場合、データ蓄積装置インターフェース２３は有効ではないのでこの処理から抜ける。また、ステップＳ１２でＲＰがＲＥＣの場合には状態１の通常記録処理へ、ステップＳ１３でＳＰＤがオフの場合には状態２の通常再生処理へ移行する。
【００３４】
ステップＳ１４では、データ蓄積装置３に対してＡＤＲで指定されたアドレスからＶＯＬで指定されたデータ量（ここでは２パック）を読みだすように指示する。データ蓄積装置３がディスクから読み出したパックデータを図７（ａ）に示す。
【００３５】
次のステップＳ１５では、バッファメモリ５１より図７（ｂ）に示すパターンでデータを出力するようにＳＫＰの操作を行う。この図の場合、Ｐ６，Ｐ９，Ｐ１２，Ｐ１４，Ｐ１６，Ｐ１８，Ｐ２０，Ｐ２２，Ｐ２４，Ｐ２６，Ｐ２８をスキップしている。すなわち、Ｐ１からＰ１１まではデータを間引く割合が徐々に増え、Ｐ１１以降は１パックおきに間引くように設定している。このように、状態３の設定を受けてから一定期間はデータを間引く割合を徐々に増やしていくことにより、通常再生から倍速再生への遷移が目立たないようにしている。なお、ここでオーバーヘッドにより、２パック単位のデータをディスクから連続して読み出せなくなった時には、画像のフリーズと音声のミュートを行うようにすることが好適である。
【００３６】
遷移処理が終了したら、次のステップＳ１６では、ＳＫＰをオンにしてＲ ＲＥＱのタイミングでＡＤＲの２パック分のインクリメント及びＶＯＬ＝２の設定により、バッファメモリコントローラ５２に倍速処理を実行させる。この結果、データ蓄積装置３から２パック単位で読み出されたデータは、バッファメモリ５１に蓄積され、そこから読み出す際に１パックが間引かれることになる。このステップＳ１６はステップＳ１７でＳＰＤがオフになるまで続く。
【００３７】
逆に状態３より状態２への移行要因が発生し、ＣＰＵが状態２への移行を決定した後のシステムの処理状況は状態２より状態３への移行時の処理は図７の反対の経緯をたどる。ＣＰＵ２１は状態３の最後でディスクよりパックＮを読み出すようデータ蓄積装置３に設定した後、データ蓄積装置インターフェース２３のレジスタに状態２の設定を行う。そのうえで、ディスクよりパックＮ＋1 のデータをパックＮに次いで読み出すよう設定する。
【００３８】
ステップＳ１６の処理を適応な処理にすることもできる。例えば図８に示すように、パックのヘッダを解析し（ステップＳ２１）、記録音量レベルが所定のしきい値以上であれば間引きを行わず（ステップＳ２４）、しきい値より小さい場合に間引きを行う（ステップＳ２３）。このように記録音量レベルが小さいデータを選択して間引くようにすれば、有音部分の画像データは間引かれず、無音部分の画像データが間引かれる。この結果、データ蓄積装置３に記憶されている内容から音声のある部分を選択したダイジェストを作成できるので、無音部分も有音部分も一律に間引く場合と比較すると記憶されている画像の内容の把握が容易になる。なお、パックのヘッダ解析の対象として音声データのレベルの最大値を用いたが、文字データの量により処理を行っても同様の効果が期待できる。
【００３９】
【発明の効果】
以上詳細に説明したように、本発明によれば、通常再生時より変速再生時、あるいは変速再生時より通常再生時への移行時に状態遷移が目立ちにくい自然な再生が実現できる。
【００４０】
また、間引き等の変速再生の処理を動的に変化させることによって意味のあるデータを優先的に再生することができる。
【００４１】
さらに、データを一時的に保存するためのバッファメモリを設けることにより変速再生パターンの可変性を拡張することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明を適用したデータ記憶システムの構成を示すブロック図である。
【図２】図１のシステムにおけるデータの複合方式を示す図である。
【図３】図１のシステムにおけるディスク上のデータの記憶方式を示す図である。
【図４】図１のシステムがとることのできる状態を示す図である。
【図５】状態２より状態３への遷移時のＣＰＵの処理を示す図である。
【図６】状態３においてデータ蓄積装置インターフェースが行う処理を示す図である。
【図７】データ蓄積装置から読みだしたデータ及びデータ再生装置で再生するデータのタイミングを示す図である。
【図８】状態３においてデータ蓄積装置インターフェースが行う適応的な処理を示す図である。
【符号の説明】
１…データ供給装置、２…コントロールブロック、３…データ蓄積装置、４…データ再生装置、５…読み出しデータバッファリング機構

Claims (2)

1. 音声データ、画像データ及び文字データが複合化された複合データと、前記複合データの所定単位毎に前記複合データをそれぞれ管理する管理情報を含むヘッダとからなるデータを蓄積するデータ蓄積手段と、
   前記データ蓄積手段から読み出した前記データを一時的に保存するデータ保存手段と、
   前記複合データの音声データ、画像データ及び文字データをそれぞれ再生する再生手段と、
   前記データ蓄積手段又は前記データ保存手段から前記複合データを読み出して、前記再生で再生するときに、前記データ蓄積手段又はデータ保存手段からの前記複合データの読出しを制御する制御手段とを備え、
   前記管理情報は、前記文字データのデータ量を表す再生優先度情報を含み、
   前記制御手段は、通常再生と変速再生との間を遷移して前記複合データの再生を行う際、前記データ保存手段から複合データを前記所定単位毎に読み出し、前記再生優先度情報に基づいて、前記所定単位での複合データの間引きの頻度を変化させることを特徴とするデータ再生装置。
2. 音声データ、画像データ及び文字データが複合化された複合データと、前記複合データの所定単位毎に前記複合データをそれぞれ管理する管理情報を含むヘッダとからなるデータをデータ蓄積手段に蓄積し、
   前記データ蓄積手段から読み出した前記データを一時的にデータ保存手段に保存し、
   前記データ保存手段から読み出された前記複合データの音声データ、画像データ及び文字データをそれぞれ再生手段により再生するデータ再生方法において、
   前記管理情報は、前記文字データのデータ量を表す再生優先度情報を含み、
   通常再生と変速再生との間を遷移して前記複合データの再生を行う際、前記データ保存手段から複合データを所定単位毎に読み出し、前記再生優先度情報に基づいて、前記所定単位での複合データの間引きの頻度を変化させるようにしたことを特徴とするデータ再生方法。

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