JP3867737B2 - データ処理装置および方法 - Google Patents
データ処理装置および方法 Download PDFInfo
- Publication number
- JP3867737B2 JP3867737B2 JP34709196A JP34709196A JP3867737B2 JP 3867737 B2 JP3867737 B2 JP 3867737B2 JP 34709196 A JP34709196 A JP 34709196A JP 34709196 A JP34709196 A JP 34709196A JP 3867737 B2 JP3867737 B2 JP 3867737B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- data
- read
- motion vector
- interpolation
- frame
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Images
Landscapes
- Television Signal Processing For Recording (AREA)
- Signal Processing For Digital Recording And Reproducing (AREA)
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、データ処理装置および方法に関し、例えば、光ディスク等の記録媒体に記録されたデータの再生時において、アクセス速度を改善することなく、見かけ上の応答性を向上させるようにしたデータ処理装置および方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
テレビジョン放送のような、映像信号および音声信号を記録再生するために、ハードディスク（ＨＤＤ）や光ディスク等の記録媒体を利用することが考えられている。そのため、これらの記録媒体は、ＶＴＲ（video tape recorder）に比べると、近年、大幅な応答性の改善がなされている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、依然として、使用者の操作指示に瞬時に反応するような応答性を実現するのは困難な状況にある課題があった。
【０００４】
また、高速再生等、非連続に記録媒体にアクセスする場合でも、指定時間内に読み出されないときが多く、違和感のある画像が送出されることがある課題があった。
【０００５】
そこで、メカニカルな工夫によってアクセスタイムを短縮する方法が考えられるが、この場合、コストがかかる上に、本質的に質量のある物体の移動を伴っているので、その短縮には限界がある課題があった。
【０００６】
本発明はこのような状況に鑑みてなされたものであり、記録媒体そのもののアクセス速度の改善を行うことなく、見かけ上の応答性を改善することができるようにするものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
請求項１に記載のデータ処理装置は、記録媒体から読み出すべきデータを指定する指定手段と、指定手段によって指定されたデータを記録媒体から読み出す読み出し手段と、読み出し手段によって読み出された予測の元になるデータに対して補間処理をする補間手段と、読み出し手段によって読み出されたデータと補間手段によって補間されたデータのいずれかを切り換えて出力する切り換え手段とを備え、切り換え手段は、指定手段によって指定されたデータの読み出し手段による読み出しが所定の基準時間内に行われているか否かに基づいて、読み出し手段によって読み出されたデータと補間手段によって補間されたデータのいずれを出力するかを決定することを特徴とする。
【０００８】
請求項４に記載のデータ処理方法は、記録媒体から読み出すべきデータを指定し、指定されたデータを記録媒体から読み出し、読み出された予測の元になるデータに対して補間処理をし、読み出されたデータと補間されたデータのいずれかを切り換えて出力するとき、指定されたデータの読み出しが所定の基準時間内に行われているか否かに基づいて、読み出されたデータと補間されたデータのいずれを出力するかを決定することを特徴とする。
【０００９】
請求項１に記載のデータ処理装置においては、指定手段が、記録媒体から読み出すべきデータを指定し、読み出し手段が、指定手段によって指定されたデータを記録媒体から読み出し、補間手段が、予測の元になるデータに対して補間処理をし、切り換え手段が、読み出し手段によって読み出されたデータと補間手段によって補間されたデータのいずれかを切り換えて出力する。そのとき、切り換え手段は、指定手段によって指定されたデータの読み出し手段による読み出しが所定の基準時間内に行われているか否かに基づいて、読み出し手段によって読み出されたデータと補間手段によって補間されたデータのいずれを出力するかを決定する。
【００１０】
請求項４に記載のデータ処理方法においては、記録媒体から読み出すべきデータを指定し、指定されたデータを記録媒体から読み出し、読み出された予測の元になるデータに対して補間処理をし、読み出されたデータと補間されたデータのいずれかを切り換えて出力するとき、指定されたデータの読み出しが所定の基準時間内に行われているか否かに基づいて、読み出されたデータと補間されたデータのいずれを出力するかを決定する。
【００１１】
【発明の実施の形態】
図１は、本発明のデータ処理装置を適用した再生装置の一実施の形態の構成例を示すブロック図である。記録媒体１は、光ディスクやハードディスクより構成することができるが、以下では、光ディスクであるのもとして説明する。
【００１２】
ドライブ回路（この場合、光ディスクドライブ回路）２は、サーボ回路や光ピックアップ等により構成され、光ディスク１より読み出した信号を増幅し、検波するようになされている。また、後述するシステムコントローラ１１からの制御信号に従って、必要なフレームのデータにアクセスし、出力するようになされている。また、要求されたデータを全て送出したか否かを示す所定のフラグ（読み出し完了フラグ）を出力するようになされている。
【００１３】
映像信号伸張処理系３は、光ディスク１上に記録されたＭＰＥＧ（Moving Picture Experts Group）等の圧縮方法で圧縮処理されたデータを伸張し、１３．５メガヘルツ（ＭＨｚ）、ＹＵＶ等のベースバンド信号に変換するようになされている。また、伸張処理を施したデータを出力するとともに、１フレームに対応するデータを内蔵するバッファに記憶させるようになされている。そして、入力データがない場合、バッファの更新を行わず、最後に記憶したフレームを出力し続けるようになされている。
【００１４】
動きベクトル検出系６は、映像信号伸張処理系３によって伸張された映像信号の隣合うフレーム間の動きベクトルを検出するようになされている。最も簡単な例は、１画面で１つの動きベクトルを検出することである。これは、各々のフレームで代表的な１つのベクトルの大きさと方向を演算することに相当する。
【００１５】
補間ベクトル演算系７は、システムコントローラ１１からの制御信号と動きベクトル検出系６からの動きベクトルに基づいて、補間ベクトルを演算するようになされている。即ち、入力された動きベクトルの各々の成分（例えば、大きさと方向）について所定の演算がなされ、補間ベクトルが求められる。例えば、再生状態が通常再生から逆２倍再生に変更された場合、動きベクトル検出系６において検出された動きベクトルの大きさを２倍にし、方向を１８０度回転させることにより、補間ベクトルが演算される。
【００１６】
遅延補正回路４は、動きベクトル検出系６、補間ベクトル演算系７における遅延に対応して、信号出力のタイミングを補正するようになされている。
【００１７】
補間回路８は、補間ベクトル演算系７から出力された補間ベクトルに基づいて、遅延回路４より出力される映像信号を補間するようになされている。例えば、１フレームにつき１つの動きベクトルを用いる場合、遅延補正回路４より出力される映像信号の各画素を動きベクトルに対応してシフトさせることにより補間を行うようになされている。遅延補正回路５は、補間回路８における遅延に対応して、信号出力のタイミングを補正するようになされている。
【００１８】
読み出し状況検出回路１０は、システムコントローラ１１より供給される動作モードに関する情報と、ドライブ回路２から供給される情報（読み出し完了フラグ）に基づいて、所定の規定時間内に光ディスク１からデータが読み出されたか否かを判定し、判定結果に応じて、切り換え回路９に制御信号を供給するようになされている。即ち、光ディスク１からの読み出しが規定時間内に完了している場合、遅延補正回路５からの出力信号が切り換え回路９より出力されるように、切り換え回路９に対して制御信号を供給する。また、光ディスク１からの読み出しが規定時間内に完了していない場合、補間回路８からの出力信号が切り換え回路９より出力されるように、切り換え回路９に対して制御信号を供給するようになされている。
【００１９】
切り換え回路９は、読み出し状況検出回路１０からの制御信号に従って、遅延補正回路５より供給される映像信号と、補間回路８より供給される補間された映像信号のいずれかを選択的に出力するようになされている。
【００２０】
システムコントローラ１１は、使用者によりキーボード等によって入力された動作モードに応じて装置全体の制御を行うようになされている。また、光ディスク１より再生されるデータおよび送出すべき映像信号、システムのモード等に基づいて、適切な演算方法を補間ベクトル制御信号として補間ベクトル演算系７に供給するようになされている。
【００２１】
次に、図２のフローチャートを参照して、その動作について説明する。最初に、ステップＳ１において、システムコントローラ１１は、使用者によって入力された所定の動作モードに対応するキー操作から、指定された動作モードを決定する。次に、ステップＳ２において、決定された動作モードに従って、次に読み出すべきフレームＮを算出する。
【００２２】
ステップＳ３においては、ステップＳ２において算出された読み出しフレームＮの再生を指示する制御信号をドライブ回路２に供給し、フレームＮの読み出しを指令する。ドライブ回路２は、システムコントローラ１１からの指令に従って、光ディスク１よりフレームＮの読み出しを開始するとともに、読み出し完了フラグを「ＮＯ」に設定する。この読み出し完了フラグは、読み出し状況検出回路１０に供給される。
【００２３】
次に、ステップＳ４において、読み出し状況検出回路１０により、ドライブ回路２より供給された読み出し完了フラグに基づいて、フレームＮの読み出しが完了したか否かが判定される。読み出しが完了していないと判定された場合、ステップＳ７に進み、システムコントローラ１１より供給される情報、例えば、現在の動作モードに関する情報やドライブ回路２に対する読み出し要求等の命令の供給状況などの情報に基づいて、システムコントローラ１１がドライブ回路２に対して読み出し要求を行ったときから、所定の規定時間だけ経過したか否かが判定される。所定の規定時間だけ経過していないと判定された場合、ステップＳ４に戻り、ステップＳ４以降の処理が繰り返し実行される。
【００２４】
一方、ステップＳ４において、読み出しが完了したと判定された場合、ステップＳ５に進み、システムコントローラ１１の制御により、映像信号伸張処理系３による映像信号の伸張処理が開始されるとともに、動きベクトル検出系６による、動きベクトルの検出処理が開始される。
【００２５】
次に、ステップＳ６において、読み出し状況検出回路１０は、切り換え回路９に対し、遅延補正回路５からの出力信号を選択的に出力するように指令する制御信号を供給する。これにより、切り換え回路９は、遅延補正回路５からの出力信号を選択的に出力する。次に、ステップＳ１に戻り、ステップＳ１以降の処理が繰り返し実行される。
【００２６】
また、ステップＳ７において、規定時間が経過したと判定された場合、ステップＳ８に進み、現在の動作モードに応じて、補間ベクトル制御信号を演算する。
【００２７】
ここで、補間ベクトルの計算方法について説明する。最初に、動画の動きベクトルは、短い時間では変化しないと仮定する。まず、予測の元になるフレームのフレーム番号をｎとする。次に、ｍフレームからｎフレームへの動きベクトルをＶ（ｍ，ｎ）と表す。そして、動きベクトルをＸ，Ｙの２成分で表す。従って、動きベクトルの成分表示は、Ｖ（ｍ，ｎ）＝｛Ｘｍｎ，Ｙｍｎ｝とすることができる。次に、予測したいフレームをｋとする。
【００２８】
ｎフレームから（ｎ＋１）フレームまでの１フレーム間の動きベクトルを予測する。短い時間では、動きベクトルは変化しないと仮定したので、フレームｎからフレームｎ＋１への動きベクトルＶ（ｎ，ｎ＋１）の成分Ｘｎｎ＋１，Ｙｎｎ＋１は、次のようになる。
【００２９】
Ｘｎｎ＋１＝Ｘｍｎ／（ｍ−ｎ）
Ｙｎｎ＋１＝Ｙｍｎ／（ｍ−ｎ）
【００３０】
次に、予測したいフレームはｋであるので、ｎからｋへの動きベクトルＶ（ｎ，ｋ）の成分は、次のように予測することができる。
【００３１】
【００３２】
従って、補間ベクトル演算系７の出力は、次のように表すことができる。
【００３３】
Ｖ（ｎ，ｋ）＝｛Ｘｎｋ，Ｙｎｋ｝
【００３４】
予測したいフレームｋは、システムコントローラ１１から与えられ、動きベクトルは動きベクトル検出系６から与えられる。このようにして演算された演算結果（補間ベクトル）は、補間回路８に供給される。
【００３５】
次に、ステップＳ９において、補間回路８により、遅延補正回路４より供給された映像データに対して、補間ベクトル演算系７より供給された補間ベクトルに基づいた補間処理が実行される。次に、読み出し状況検出回路１０は、切り換え回路９に対して、補間回路８からの出力信号を選択的に出力するように指令する。これにより、切り換え回路９は、補間回路８より供給された補間された映像データを選択的に出力する。
【００３６】
図３は、停止モードから通常再生モードに移行するとき、各部より出力される信号の出力タイミングを示すタイミングチャートである。停止モードにおいて、使用者による操作ボタン等の操作により、通常再生モードが指定されたとき、システムコントローラ１１は、光ディスク１に記録されている映像データの中の例えばＮ番目のフレームから順次、所定の時間間隔でフレームの読み出しを要求する読み出し要求をドライブ回路２に供給する。
【００３７】
ドライブ回路２は、システムコントローラ１１からの読み出し要求の供給を受けると、光ディスク１にアクセスし、要求されたフレームＮの読み出しを開始するとともに、読み出し完了フラグの信号レベルをローにする。そして、光ディスク１からフレームＮが読み出されると、読み出し完了フラグの信号レベルをハイにする。以下同様にして、フレームＮ以降のフレーム（フレームＮ＋１，Ｎ＋２，Ｎ＋３，Ｎ＋４，・・・）が順次、光ディスク１より読み出される。
【００３８】
フレーム（Ｎ＋１）の読み出しが行われているとき、映像信号伸張処理系３においては、フレームＮの伸張処理が実行され、出力される。次に、フレーム（Ｎ＋１）の伸張処理が施され、出力されるとともに、遅延補正回路５よりフレームＮが出力される。遅延補正回路５から出力されたフレームＮは、切り換え回路９を介して出力される。また、その間、フレーム（Ｎ＋２）が光ディスク１より読み出される。
【００３９】
次に、フレーム（Ｎ＋３）の読み出しが開始され、映像信号伸張処理系３において、フレーム（Ｎ＋２）の伸張処理が行われる。それと同時に、動きベクトル検出系６において、フレームＮとフレーム（Ｎ＋１）より動きベクトルＶ（Ｎ→Ｎ＋１）が検出され、出力される。また、補間ベクトル演算系７においては、動作モードに応じて動きベクトルを補間して補間ベクトルが求められる。この場合、通常再生モードであるため、光ディスク１からの読み出しが規定時間内に完了しているので、動きベクトル検出系６によって検出された動きベクトルがそのまま補間ベクトルとして出力される。
【００４０】
そして、補間回路８において、補間ベクトル演算系７によって演算された補間ベクトルに基づいて、遅延補正回路４より供給された映像データに対して、補間処理が施され、補間されたフレーム（Ｎ＋１）1が出力される。一方、遅延補正回路５からは、映像信号伸張処理系によって伸張処理が施された映像信号が、補間回路８の出力に合わせて遅延して出力される。
【００４１】
読み出し状況検出回路１０は、動作モードと読み出し完了フラグの状態から、通常再生の場合、常に遅延補正回路５からの出力信号の出力を指示する制御信号を切り換え回路９に供給する。このように、切り換え回路９は、通常再生の場合、読み出し状況検出回路１０からの制御信号に基づいて、遅延補正回路５からの出力信号を選択的に出力するように切り換えられているので、切り換え回路９からは、遅延補正回路５より出力されたフレーム（Ｎ＋１）が出力される。
【００４２】
以下同様にして、フレーム（Ｎ＋２）以降のフレームが切り換え回路９より出力される。
【００４３】
図４は、通常再生モードから逆転再生モードに動作モードが切り換えられたとき、各部より出力される信号の出力タイミングを示すタイミングチャートである。この例では、光ディスク１からの読み出しが、動作モードの変化時、２フレーム分の規定時間内に完了していない状態を示している。また、システムコントローラ１１からのデータの読み出し要求は、読み出し状況に応じて変更される。例えば、この例の場合、フレーム（Ｎ＋３）の読み出しに時間を要したため、光ディスク１へのフレーム（Ｎ＋２）の読み出し要求がキャンセルされている。
【００４４】
また、映像信号伸張処理系３の出力信号において、太枠で囲まれた部分は、システムコントローラ１１が要求したフレームが出力されていない区間であることを示している。同様に、動きベクトル検出系６の出力信号においても、太枠で囲まれた区間は、正常な動きベクトルが演算されていないことを示している。
【００４５】
補間ベクトル演算系７の出力信号において、太枠で囲まれた区間は、動きベクトル検出系６より出力された動きベクトルに補間演算が施されたことを示している。太枠の前半のフレームにおいては、フレーム（Ｎ＋３）を予測するために、動きベクトルＶ（Ｎ＋３→Ｎ＋４）のベクトル成分を１８０度回転させ、その値を用いて、フレーム（Ｎ＋４）からフレーム（Ｎ＋３）を予測している。太枠の後半のフレームでは、フレーム（Ｎ＋２）を予測するために、動きベクトルＶ（Ｎ＋３→Ｎ＋４）の方向を１８０度回転させ、さらに大きさを２倍にしている。
【００４６】
このようにして、予測の元になるフレーム、予測したいフレームから、ベクトル成分の演算方法が決定される。
【００４７】
そして、読み出し状況検出回路１０においては、読み出し完了フラグの破線円で示した部分の状態が検出され、それに基づいて、切り換え回路９に対する制御信号が出力される。切り換え回路９の出力信号において、太枠で囲まれた区間は、補間された映像信号が出力されていることを示している。
【００４８】
システムコントローラ１１より、フレーム（Ｎ＋４）の再生を指示する信号がドライブ回路２に供給された後、例えば、使用者により、操作ボタンが操作され、逆転再生モードに変更されたものとする。これにより、システムコントローラ１１は、逆転再生を行うために、それ以降、ドライブ回路２に対してフレームの再生を逆に指定する。この例の場合、フレーム（Ｎ＋３），（Ｎ＋２），（Ｎ＋１），Ｎのような順番で、再生するフレームを指定する。
【００４９】
システムコントローラ１１により、ドライブ回路２に対してフレーム（Ｎ＋３）の再生が指令されたとき、光ピックアップは、逆方向への移動を行うが、そのとき、慣性力が働き、時間的なロスを生じる。そのため、フレーム（Ｎ＋３）の読み出しが遅れる。
【００５０】
システムコントローラ１１より、ドライブ回路２に対してフレーム（Ｎ＋２）の読み出しが指示されるべきときにおいても、まだ、フレーム（Ｎ＋３）の読み出しが行われておらず、その後、フレーム（Ｎ＋３）の読み出しが開始される。そして、映像信号伸張処理系３からは、フレーム（Ｎ＋３）の代わりにバッファに記憶されている伸張処理が施されたフレーム（Ｎ＋４）が出力される。フレーム（Ｎ＋４）を出力したとき、光ディスク１よりフレーム（Ｎ＋３）の読み出しが完了するので、次に、フレーム（Ｎ＋３）の伸張処理が施され、出力される。このとき、光ディスク１からフレーム（Ｎ＋１）の読み出しが完了しているので、次に、フレーム（Ｎ＋１）の伸張処理が施された後、出力される。
【００５１】
映像信号伸張処理系３よりフレーム（Ｎ＋３）が出力されたとき、それ以前においては、映像信号伸張処理系３よりフレーム（Ｎ＋４）が続けて出力されているため、動きベクトル検出系６においては、動きベクトルを検出することができない。そのため、補間ベクトル演算系７においては、直前に求めた動きベクトルＶ（Ｎ＋３→Ｎ＋４）を１８０度回転させて求めた補間ベクトルＶ1（Ｎ＋３→Ｎ＋４）を演算し、出力する。
【００５２】
そして、補間回路８により、この補間ベクトルに基づいてフレーム（Ｎ＋４）に対してシフト演算等による補間処理がなされ、補間結果としてのフレーム（Ｎ＋３）1が切り換え回路９に供給される。このとき、切り換え回路９は、補間回路８からの出力を選択的に出力するように切り換えられているため、補間回路８の出力信号（フレーム（Ｎ＋３）1）が切り換え回路９より出力される。
【００５３】
映像信号伸張処理系３よりフレーム（Ｎ＋１）が出力されたとき、それ以前においては、映像信号伸張処理系３よりフレーム（Ｎ＋４）、フレーム（Ｎ＋３）が出力されており、本来必要とされるフレーム（Ｎ＋３）、フレーム（Ｎ＋２）を得ることができないため、動きベクトル検出系６においては、必要とされる動きベクトルを検出することができない。そのため、補間ベクトル演算系７においては、先に求めた動きベクトルＶ（Ｎ＋３→Ｎ＋４）を２倍し、さらに１８０度回転させて求めた補間ベクトルＶ2（Ｎ＋３→Ｎ＋４）を演算し、出力する。
【００５４】
そして、補間回路８により、この補間ベクトルに基づいてフレーム（Ｎ＋４）に対してシフト演算等による補間処理がなされ、補間結果としてのフレーム（Ｎ＋２）2が切り換え回路９に供給される。このとき、切り換え回路９は、補間回路８からの出力を選択的に出力するように切り換えられているため、補間回路８の出力信号（フレーム（Ｎ＋２）2）が切り換え回路９より出力される。
【００５５】
以上のようにして、再生モードが通常再生モードから逆転再生モードに移行し、データの読み取りが遅れた場合でも、補間処理によって得られた補間画像を出力し、表示することができるので、使用者は、あたかも逆転再生が瞬時に行われたかのように認識することができる。
【００５６】
図５は、本発明を適用した再生装置の他の実施の形態の構成例を示すブロック図である。この実施例においては、図１に示した実施例において、動きベクトル検出系６の代わりに、動きベクトルデータ抽出系２１が設けられている。
【００５７】
図５において、動きベクトルデータ抽出系２１は、映像信号伸張処理系３より供給された伸張処理が施された映像信号から動きベクトルデータを抽出し、補間ベクトル演算系７に供給するようになされている。例えば、サブコードとして記録された動きベクトルデータや、ＭＰＥＧではマクロブロック毎の動きベクトルデータを抽出するようになされている。そして、図１において必要であった遅延補正回路４を取り除くようにしている。これは、動きベクトルデータを抽出するのに時間を要しないためである。
【００５８】
そして、補間ベクトル演算系７は、システムコントローラ１１からの制御信号と、動きベクトルデータ抽出系２１によって抽出された動きベクトルに基づいて、補間ベクトルを演算するようになされている。
【００５９】
その他の構成および動作は、図１に示した実施の形態の場合と同様であるので、その説明は省略する。
【００６０】
図１に示した実施の形態は、再生時に動きベクトルを検出する場合に用いられるものであるが、記録媒体（この場合、光ディスク）１にすでに、動きベクトルがサブコードやＩＤ信号として映像信号とは別に記録されている場合もある。あるいは、ＭＰＥＧのような圧縮方法において、動きベクトルが帯域圧縮に利用され、圧縮映像信号と同時に記録されている場合もある。図５に示した実施の形態は、このように、動きベクトルが予め記録されていることを前提としている。
【００６１】
このように予め記録されている動きベクトルデータを用いる場合、再生時に、動きベクトルを検出する必要がないので、回路を簡素化することができる。
【００６２】
図６は、通常再生モードから高速再生モードに移行する場合の処理例を示す図である。この場合、通常再生モード（定常状態）から、過渡状態を経て、４倍速再生モード（高速再生モード）（定常状態）に移行するときの処理例を示している。
【００６３】
高速再生においては、Ｉフレームを読み出す頻度を上げるため、光ディスク１を高速回転させる手法がある。ただし、ディスクが高速回転するまでの過渡状態では、Ｉフレームを読み出す頻度が少ないため、上述した方法により、補間処理を行い、見かけ上の応答性を上げることができる。そして、光ディスクが高速回転を始めたとき、Ｉフレームのみの再生を行い、高速再生を行う。
【００６４】
図７は、ＧＯＰ（Group of Picture）と倍速再生の関係を示す図である。例えば、４倍速再生の場合、Ｉフレームを読み出すことができた場合、それをそのまま出力する。そして、そのＩフレームから４フレーム目のＢフレームに対応する画像を生成する。この場合、隣接するＰフレームからの予測は、１フレーム間の動きベクトルｖ１である。また、直前に送出したＩフレームからの距離は、４フレームであるため、動きベクトルｖ１の値を４倍したものを使用し、画像Ｉ1を生成する。即ち、Ｉフレームを動きベクトル（ｖ１×４）を用いて補正し、画像Ｉ1を生成する。
【００６５】
次に、最初のＩフレームから８フレーム目のＢフレームに対応する画像を生成する。この場合、隣接するＩフレームからの予測は、１フレーム間の動きベクトルｖ２であるが、そのＩフレームは読み出せなかったため、以前に送出したＩフレームを用いる。そのＩフレームからの距離は８フレームであるため、動きベクトルの値を８倍して使用し、画像Ｉ2を生成する。即ち、Ｉフレームを動きベクトル（ｖ２×８）を用いて補正し、画像Ｉ2を生成する。
【００６６】
図８は、高速再生においては、動きベクトルの計算を新しいＩフレームが読み出されたときのみ行うようにした例を示す図である。ＭＰＥＧによって圧縮されたデータを高速再生する場合、ＭＰＥＧシーケンスは間欠的にしか再生することができないため、動きベクトルの計算は、新しいＩフレームが読み出されたときのみ行う。また、新しいＩフレームが読み出されるまで、動きベクトルを保持する。
【００６７】
従って、同図に示すように、通常再生の場合、動きベクトルの計算は、フレーム毎に行われるが、高速再生モードの場合、Ｉフレームが読み出されたときのみ行われる。従って、最初のＢフレームと次のＰフレームに対応する画像Ｂ1，Ｐ1は、最初のＩフレームと動きベクトルｖ０を用いて生成される。ここで、動きベクトルｖ０は、最初のＩフレームとその前のＩフレームから計算された動きベクトルである。
【００６８】
同様にして、次のＰフレーム、Ｐフレーム、Ｂフレームに対応する画像Ｐ1，Ｐ1，Ｂ1は、２番目のＩフレームと、動きベクトルｖ１に基づいて生成される。ここで、動きベクトルｖ１は、最初のＩフレームと次のＩフレームに基づいて計算された動きベクトルである。
【００６９】
図９は、本発明のデータ処理装置を適用した再生装置のさらに他の実施の形態の構成例を示すブロック図である。図９に示した実施の形態においては、図１および図５に示した実施の形態を組み合わせたものであり、動きベクトル検出系６と動きベクトルデータ抽出系２１、および切り換え回路３１を設けるようにし、切り換え回路３１によって動きベクトル検出系６の出力信号と動きベクトルデータ抽出系２１の出力信号を切り換えて補間ベクトル演算系７に供給するようになされている。
【００７０】
補間ベクトル演算系７は、切り換え回路３１を介して供給された動きベクトル検出系６および動きベクトルデータ抽出系２１のいずれかより供給された動きベクトルと、システムコントローラ１１より供給される制御信号に基づいて、補間ベクトルを演算する。システムコントローラ１１は、読み出されたフレームに基づいて、切り換え回路３１を制御するようになされている。
【００７１】
例えば、ＭＰＥＧの場合、Ｐフレーム，Ｂフレームでは、動きベクトルがマクロブロック単位で付加されているが、Ｉフレームでは、通常は付加されてない。そのため、読み出されたフレームに応じて、計算によって求めた動きベクトルと圧縮伸張用のベクトルを切り換えて使用する。
【００７２】
図１０は、高速再生において、計算した動きベクトルと、ＭＰＥＧ用のベクトルを切り換えて画像を生成する様子を示す図である。例えば、高速再生において、Ｉフレームを読み出すことができた場合、そのＩフレームをそのまま出力する。そして、次のＩフレームを読み出すことができたとき、そのＩフレームをそのまま出力するとともに、前のＩフレームとの間で動きベクトル（この例の場合、ベクトルｖ１）を計算する。
【００７３】
そして、この例の場合、次の画像を出力するタイミングにおいて、読み出しが可能な画像がないので、先に読みだしたＩフレームと動きベクトルｖ１を用いて出力すべき画像を生成する。次に、Ｐフレームを読み出したときは、ＭＰＥＧ用の動きベクトルを用いて、２番目に読み出したＩフレームから画像を生成する。次に、Ｂフレームを読み出したときは、ＭＰＥＧ用のベクトルを用いて、先に読み出したＰフレームと最後のＩフレームとから画像を生成する。
【００７４】
このように、計算によって求めた動きベクトルと、抽出した動きベクトルを切り換えて使用することにより、より効率的な再生を行うことができる。
【００７５】
なお、上記各実施の形態においては、各々のフレームで１つの動きベクトルを用いることを前提にしているが、ＭＰＥＧのように、マクロブロック単位で動きベクトルがある場合には、各々の動きベクトルについて補間ベクトルを計算し、ブロック単位に補間処理を行うようにすることも可能である。また、多数の動きベクトルの中から、代表するような動きベクトルを１つまたは複数選択し、それに基づいて補間処理を行うようにすることもできる。
【００７６】
また、上記実施の形態においては、記録媒体を光ディスクであるものとして説明したが、ハードディスクやその他の記録媒体を用いることも可能である。
【００７７】
【発明の効果】
請求項１に記載のデータ処理装置、および請求項４に記載のデータ処理方法によれば、記録媒体から読み出すべきデータを指定し、指定されたデータを記録媒体から読み出し、読み出された予測の元になるデータに対して補間処理をし、読み出されたデータと補間されたデータのいずれかを切り換えて出力するとき、指定されたデータの読み出しが所定の基準時間内に行われているか否かに基づいて、読み出されたデータと補間されたデータのいずれを出力するかを決定するようにしたので、記録媒体へのアクセスタイムを短くすることなく、見かけ上の応答性を向上させることができる。これにより、装置の操作性を向上させることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のデータ処理装置を適用した再生装置の一実施の形態の構成例を示すブロック図である。
【図２】図１の再生装置の動作を説明するフローチャートである。
【図３】図１の各部より通常再生時に出力される信号の出力タイミングを示すタイミングチャートである。
【図４】図１の各部より逆転再生時に出力される信号の出力タイミングを示すタイミングチャートである。
【図５】本発明のデータ処理装置を適用した再生装置の他の実施の形態の構成例を示すブロック図である。
【図６】過渡状態と定常状態における再生方法を示す図である。
【図７】ＧＯＰと倍速再生の関係を示す図である。
【図８】動きベクトルの再計算をＩフレームの読み出し時にのみ行う場合の例を示す図である。
【図９】本発明のデータ処理装置を適用した再生装置のさらに他の実施の形態の構成例を示すブロック図である。
【図１０】計算した動きベクトルと、ＭＰＥＧ用のベクトルを切り換えて再生する方法を示す図である。
【符号の説明】
１ 記録媒体， ２ ドライブ回路， ３ 映像信号伸張処理系， ４，５ 遅延補正回路， ６ 動きベクトル検出系， ７ 補間ベクトル演算系， ８ 補間回路， ９ 切り換え回路， １０ 読み出し状況検出回路， １１ システムコントローラ， ２１ 動きベクトルデータ抽出系， ３１ 切り換え回路
【発明の属する技術分野】
本発明は、データ処理装置および方法に関し、例えば、光ディスク等の記録媒体に記録されたデータの再生時において、アクセス速度を改善することなく、見かけ上の応答性を向上させるようにしたデータ処理装置および方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
テレビジョン放送のような、映像信号および音声信号を記録再生するために、ハードディスク（ＨＤＤ）や光ディスク等の記録媒体を利用することが考えられている。そのため、これらの記録媒体は、ＶＴＲ（video tape recorder）に比べると、近年、大幅な応答性の改善がなされている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、依然として、使用者の操作指示に瞬時に反応するような応答性を実現するのは困難な状況にある課題があった。
【０００４】
また、高速再生等、非連続に記録媒体にアクセスする場合でも、指定時間内に読み出されないときが多く、違和感のある画像が送出されることがある課題があった。
【０００５】
そこで、メカニカルな工夫によってアクセスタイムを短縮する方法が考えられるが、この場合、コストがかかる上に、本質的に質量のある物体の移動を伴っているので、その短縮には限界がある課題があった。
【０００６】
本発明はこのような状況に鑑みてなされたものであり、記録媒体そのもののアクセス速度の改善を行うことなく、見かけ上の応答性を改善することができるようにするものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
請求項１に記載のデータ処理装置は、記録媒体から読み出すべきデータを指定する指定手段と、指定手段によって指定されたデータを記録媒体から読み出す読み出し手段と、読み出し手段によって読み出された予測の元になるデータに対して補間処理をする補間手段と、読み出し手段によって読み出されたデータと補間手段によって補間されたデータのいずれかを切り換えて出力する切り換え手段とを備え、切り換え手段は、指定手段によって指定されたデータの読み出し手段による読み出しが所定の基準時間内に行われているか否かに基づいて、読み出し手段によって読み出されたデータと補間手段によって補間されたデータのいずれを出力するかを決定することを特徴とする。
【０００８】
請求項４に記載のデータ処理方法は、記録媒体から読み出すべきデータを指定し、指定されたデータを記録媒体から読み出し、読み出された予測の元になるデータに対して補間処理をし、読み出されたデータと補間されたデータのいずれかを切り換えて出力するとき、指定されたデータの読み出しが所定の基準時間内に行われているか否かに基づいて、読み出されたデータと補間されたデータのいずれを出力するかを決定することを特徴とする。
【０００９】
請求項１に記載のデータ処理装置においては、指定手段が、記録媒体から読み出すべきデータを指定し、読み出し手段が、指定手段によって指定されたデータを記録媒体から読み出し、補間手段が、予測の元になるデータに対して補間処理をし、切り換え手段が、読み出し手段によって読み出されたデータと補間手段によって補間されたデータのいずれかを切り換えて出力する。そのとき、切り換え手段は、指定手段によって指定されたデータの読み出し手段による読み出しが所定の基準時間内に行われているか否かに基づいて、読み出し手段によって読み出されたデータと補間手段によって補間されたデータのいずれを出力するかを決定する。
【００１０】
請求項４に記載のデータ処理方法においては、記録媒体から読み出すべきデータを指定し、指定されたデータを記録媒体から読み出し、読み出された予測の元になるデータに対して補間処理をし、読み出されたデータと補間されたデータのいずれかを切り換えて出力するとき、指定されたデータの読み出しが所定の基準時間内に行われているか否かに基づいて、読み出されたデータと補間されたデータのいずれを出力するかを決定する。
【００１１】
【発明の実施の形態】
図１は、本発明のデータ処理装置を適用した再生装置の一実施の形態の構成例を示すブロック図である。記録媒体１は、光ディスクやハードディスクより構成することができるが、以下では、光ディスクであるのもとして説明する。
【００１２】
ドライブ回路（この場合、光ディスクドライブ回路）２は、サーボ回路や光ピックアップ等により構成され、光ディスク１より読み出した信号を増幅し、検波するようになされている。また、後述するシステムコントローラ１１からの制御信号に従って、必要なフレームのデータにアクセスし、出力するようになされている。また、要求されたデータを全て送出したか否かを示す所定のフラグ（読み出し完了フラグ）を出力するようになされている。
【００１３】
映像信号伸張処理系３は、光ディスク１上に記録されたＭＰＥＧ（Moving Picture Experts Group）等の圧縮方法で圧縮処理されたデータを伸張し、１３．５メガヘルツ（ＭＨｚ）、ＹＵＶ等のベースバンド信号に変換するようになされている。また、伸張処理を施したデータを出力するとともに、１フレームに対応するデータを内蔵するバッファに記憶させるようになされている。そして、入力データがない場合、バッファの更新を行わず、最後に記憶したフレームを出力し続けるようになされている。
【００１４】
動きベクトル検出系６は、映像信号伸張処理系３によって伸張された映像信号の隣合うフレーム間の動きベクトルを検出するようになされている。最も簡単な例は、１画面で１つの動きベクトルを検出することである。これは、各々のフレームで代表的な１つのベクトルの大きさと方向を演算することに相当する。
【００１５】
補間ベクトル演算系７は、システムコントローラ１１からの制御信号と動きベクトル検出系６からの動きベクトルに基づいて、補間ベクトルを演算するようになされている。即ち、入力された動きベクトルの各々の成分（例えば、大きさと方向）について所定の演算がなされ、補間ベクトルが求められる。例えば、再生状態が通常再生から逆２倍再生に変更された場合、動きベクトル検出系６において検出された動きベクトルの大きさを２倍にし、方向を１８０度回転させることにより、補間ベクトルが演算される。
【００１６】
遅延補正回路４は、動きベクトル検出系６、補間ベクトル演算系７における遅延に対応して、信号出力のタイミングを補正するようになされている。
【００１７】
補間回路８は、補間ベクトル演算系７から出力された補間ベクトルに基づいて、遅延回路４より出力される映像信号を補間するようになされている。例えば、１フレームにつき１つの動きベクトルを用いる場合、遅延補正回路４より出力される映像信号の各画素を動きベクトルに対応してシフトさせることにより補間を行うようになされている。遅延補正回路５は、補間回路８における遅延に対応して、信号出力のタイミングを補正するようになされている。
【００１８】
読み出し状況検出回路１０は、システムコントローラ１１より供給される動作モードに関する情報と、ドライブ回路２から供給される情報（読み出し完了フラグ）に基づいて、所定の規定時間内に光ディスク１からデータが読み出されたか否かを判定し、判定結果に応じて、切り換え回路９に制御信号を供給するようになされている。即ち、光ディスク１からの読み出しが規定時間内に完了している場合、遅延補正回路５からの出力信号が切り換え回路９より出力されるように、切り換え回路９に対して制御信号を供給する。また、光ディスク１からの読み出しが規定時間内に完了していない場合、補間回路８からの出力信号が切り換え回路９より出力されるように、切り換え回路９に対して制御信号を供給するようになされている。
【００１９】
切り換え回路９は、読み出し状況検出回路１０からの制御信号に従って、遅延補正回路５より供給される映像信号と、補間回路８より供給される補間された映像信号のいずれかを選択的に出力するようになされている。
【００２０】
システムコントローラ１１は、使用者によりキーボード等によって入力された動作モードに応じて装置全体の制御を行うようになされている。また、光ディスク１より再生されるデータおよび送出すべき映像信号、システムのモード等に基づいて、適切な演算方法を補間ベクトル制御信号として補間ベクトル演算系７に供給するようになされている。
【００２１】
次に、図２のフローチャートを参照して、その動作について説明する。最初に、ステップＳ１において、システムコントローラ１１は、使用者によって入力された所定の動作モードに対応するキー操作から、指定された動作モードを決定する。次に、ステップＳ２において、決定された動作モードに従って、次に読み出すべきフレームＮを算出する。
【００２２】
ステップＳ３においては、ステップＳ２において算出された読み出しフレームＮの再生を指示する制御信号をドライブ回路２に供給し、フレームＮの読み出しを指令する。ドライブ回路２は、システムコントローラ１１からの指令に従って、光ディスク１よりフレームＮの読み出しを開始するとともに、読み出し完了フラグを「ＮＯ」に設定する。この読み出し完了フラグは、読み出し状況検出回路１０に供給される。
【００２３】
次に、ステップＳ４において、読み出し状況検出回路１０により、ドライブ回路２より供給された読み出し完了フラグに基づいて、フレームＮの読み出しが完了したか否かが判定される。読み出しが完了していないと判定された場合、ステップＳ７に進み、システムコントローラ１１より供給される情報、例えば、現在の動作モードに関する情報やドライブ回路２に対する読み出し要求等の命令の供給状況などの情報に基づいて、システムコントローラ１１がドライブ回路２に対して読み出し要求を行ったときから、所定の規定時間だけ経過したか否かが判定される。所定の規定時間だけ経過していないと判定された場合、ステップＳ４に戻り、ステップＳ４以降の処理が繰り返し実行される。
【００２４】
一方、ステップＳ４において、読み出しが完了したと判定された場合、ステップＳ５に進み、システムコントローラ１１の制御により、映像信号伸張処理系３による映像信号の伸張処理が開始されるとともに、動きベクトル検出系６による、動きベクトルの検出処理が開始される。
【００２５】
次に、ステップＳ６において、読み出し状況検出回路１０は、切り換え回路９に対し、遅延補正回路５からの出力信号を選択的に出力するように指令する制御信号を供給する。これにより、切り換え回路９は、遅延補正回路５からの出力信号を選択的に出力する。次に、ステップＳ１に戻り、ステップＳ１以降の処理が繰り返し実行される。
【００２６】
また、ステップＳ７において、規定時間が経過したと判定された場合、ステップＳ８に進み、現在の動作モードに応じて、補間ベクトル制御信号を演算する。
【００２７】
ここで、補間ベクトルの計算方法について説明する。最初に、動画の動きベクトルは、短い時間では変化しないと仮定する。まず、予測の元になるフレームのフレーム番号をｎとする。次に、ｍフレームからｎフレームへの動きベクトルをＶ（ｍ，ｎ）と表す。そして、動きベクトルをＸ，Ｙの２成分で表す。従って、動きベクトルの成分表示は、Ｖ（ｍ，ｎ）＝｛Ｘｍｎ，Ｙｍｎ｝とすることができる。次に、予測したいフレームをｋとする。
【００２８】
ｎフレームから（ｎ＋１）フレームまでの１フレーム間の動きベクトルを予測する。短い時間では、動きベクトルは変化しないと仮定したので、フレームｎからフレームｎ＋１への動きベクトルＶ（ｎ，ｎ＋１）の成分Ｘｎｎ＋１，Ｙｎｎ＋１は、次のようになる。
【００２９】
Ｘｎｎ＋１＝Ｘｍｎ／（ｍ−ｎ）
Ｙｎｎ＋１＝Ｙｍｎ／（ｍ−ｎ）
【００３０】
次に、予測したいフレームはｋであるので、ｎからｋへの動きベクトルＶ（ｎ，ｋ）の成分は、次のように予測することができる。
【００３１】
従って、補間ベクトル演算系７の出力は、次のように表すことができる。
【００３３】
Ｖ（ｎ，ｋ）＝｛Ｘｎｋ，Ｙｎｋ｝
【００３４】
予測したいフレームｋは、システムコントローラ１１から与えられ、動きベクトルは動きベクトル検出系６から与えられる。このようにして演算された演算結果（補間ベクトル）は、補間回路８に供給される。
【００３５】
次に、ステップＳ９において、補間回路８により、遅延補正回路４より供給された映像データに対して、補間ベクトル演算系７より供給された補間ベクトルに基づいた補間処理が実行される。次に、読み出し状況検出回路１０は、切り換え回路９に対して、補間回路８からの出力信号を選択的に出力するように指令する。これにより、切り換え回路９は、補間回路８より供給された補間された映像データを選択的に出力する。
【００３６】
図３は、停止モードから通常再生モードに移行するとき、各部より出力される信号の出力タイミングを示すタイミングチャートである。停止モードにおいて、使用者による操作ボタン等の操作により、通常再生モードが指定されたとき、システムコントローラ１１は、光ディスク１に記録されている映像データの中の例えばＮ番目のフレームから順次、所定の時間間隔でフレームの読み出しを要求する読み出し要求をドライブ回路２に供給する。
【００３７】
ドライブ回路２は、システムコントローラ１１からの読み出し要求の供給を受けると、光ディスク１にアクセスし、要求されたフレームＮの読み出しを開始するとともに、読み出し完了フラグの信号レベルをローにする。そして、光ディスク１からフレームＮが読み出されると、読み出し完了フラグの信号レベルをハイにする。以下同様にして、フレームＮ以降のフレーム（フレームＮ＋１，Ｎ＋２，Ｎ＋３，Ｎ＋４，・・・）が順次、光ディスク１より読み出される。
【００３８】
フレーム（Ｎ＋１）の読み出しが行われているとき、映像信号伸張処理系３においては、フレームＮの伸張処理が実行され、出力される。次に、フレーム（Ｎ＋１）の伸張処理が施され、出力されるとともに、遅延補正回路５よりフレームＮが出力される。遅延補正回路５から出力されたフレームＮは、切り換え回路９を介して出力される。また、その間、フレーム（Ｎ＋２）が光ディスク１より読み出される。
【００３９】
次に、フレーム（Ｎ＋３）の読み出しが開始され、映像信号伸張処理系３において、フレーム（Ｎ＋２）の伸張処理が行われる。それと同時に、動きベクトル検出系６において、フレームＮとフレーム（Ｎ＋１）より動きベクトルＶ（Ｎ→Ｎ＋１）が検出され、出力される。また、補間ベクトル演算系７においては、動作モードに応じて動きベクトルを補間して補間ベクトルが求められる。この場合、通常再生モードであるため、光ディスク１からの読み出しが規定時間内に完了しているので、動きベクトル検出系６によって検出された動きベクトルがそのまま補間ベクトルとして出力される。
【００４０】
そして、補間回路８において、補間ベクトル演算系７によって演算された補間ベクトルに基づいて、遅延補正回路４より供給された映像データに対して、補間処理が施され、補間されたフレーム（Ｎ＋１）1が出力される。一方、遅延補正回路５からは、映像信号伸張処理系によって伸張処理が施された映像信号が、補間回路８の出力に合わせて遅延して出力される。
【００４１】
読み出し状況検出回路１０は、動作モードと読み出し完了フラグの状態から、通常再生の場合、常に遅延補正回路５からの出力信号の出力を指示する制御信号を切り換え回路９に供給する。このように、切り換え回路９は、通常再生の場合、読み出し状況検出回路１０からの制御信号に基づいて、遅延補正回路５からの出力信号を選択的に出力するように切り換えられているので、切り換え回路９からは、遅延補正回路５より出力されたフレーム（Ｎ＋１）が出力される。
【００４２】
以下同様にして、フレーム（Ｎ＋２）以降のフレームが切り換え回路９より出力される。
【００４３】
図４は、通常再生モードから逆転再生モードに動作モードが切り換えられたとき、各部より出力される信号の出力タイミングを示すタイミングチャートである。この例では、光ディスク１からの読み出しが、動作モードの変化時、２フレーム分の規定時間内に完了していない状態を示している。また、システムコントローラ１１からのデータの読み出し要求は、読み出し状況に応じて変更される。例えば、この例の場合、フレーム（Ｎ＋３）の読み出しに時間を要したため、光ディスク１へのフレーム（Ｎ＋２）の読み出し要求がキャンセルされている。
【００４４】
また、映像信号伸張処理系３の出力信号において、太枠で囲まれた部分は、システムコントローラ１１が要求したフレームが出力されていない区間であることを示している。同様に、動きベクトル検出系６の出力信号においても、太枠で囲まれた区間は、正常な動きベクトルが演算されていないことを示している。
【００４５】
補間ベクトル演算系７の出力信号において、太枠で囲まれた区間は、動きベクトル検出系６より出力された動きベクトルに補間演算が施されたことを示している。太枠の前半のフレームにおいては、フレーム（Ｎ＋３）を予測するために、動きベクトルＶ（Ｎ＋３→Ｎ＋４）のベクトル成分を１８０度回転させ、その値を用いて、フレーム（Ｎ＋４）からフレーム（Ｎ＋３）を予測している。太枠の後半のフレームでは、フレーム（Ｎ＋２）を予測するために、動きベクトルＶ（Ｎ＋３→Ｎ＋４）の方向を１８０度回転させ、さらに大きさを２倍にしている。
【００４６】
このようにして、予測の元になるフレーム、予測したいフレームから、ベクトル成分の演算方法が決定される。
【００４７】
そして、読み出し状況検出回路１０においては、読み出し完了フラグの破線円で示した部分の状態が検出され、それに基づいて、切り換え回路９に対する制御信号が出力される。切り換え回路９の出力信号において、太枠で囲まれた区間は、補間された映像信号が出力されていることを示している。
【００４８】
システムコントローラ１１より、フレーム（Ｎ＋４）の再生を指示する信号がドライブ回路２に供給された後、例えば、使用者により、操作ボタンが操作され、逆転再生モードに変更されたものとする。これにより、システムコントローラ１１は、逆転再生を行うために、それ以降、ドライブ回路２に対してフレームの再生を逆に指定する。この例の場合、フレーム（Ｎ＋３），（Ｎ＋２），（Ｎ＋１），Ｎのような順番で、再生するフレームを指定する。
【００４９】
システムコントローラ１１により、ドライブ回路２に対してフレーム（Ｎ＋３）の再生が指令されたとき、光ピックアップは、逆方向への移動を行うが、そのとき、慣性力が働き、時間的なロスを生じる。そのため、フレーム（Ｎ＋３）の読み出しが遅れる。
【００５０】
システムコントローラ１１より、ドライブ回路２に対してフレーム（Ｎ＋２）の読み出しが指示されるべきときにおいても、まだ、フレーム（Ｎ＋３）の読み出しが行われておらず、その後、フレーム（Ｎ＋３）の読み出しが開始される。そして、映像信号伸張処理系３からは、フレーム（Ｎ＋３）の代わりにバッファに記憶されている伸張処理が施されたフレーム（Ｎ＋４）が出力される。フレーム（Ｎ＋４）を出力したとき、光ディスク１よりフレーム（Ｎ＋３）の読み出しが完了するので、次に、フレーム（Ｎ＋３）の伸張処理が施され、出力される。このとき、光ディスク１からフレーム（Ｎ＋１）の読み出しが完了しているので、次に、フレーム（Ｎ＋１）の伸張処理が施された後、出力される。
【００５１】
映像信号伸張処理系３よりフレーム（Ｎ＋３）が出力されたとき、それ以前においては、映像信号伸張処理系３よりフレーム（Ｎ＋４）が続けて出力されているため、動きベクトル検出系６においては、動きベクトルを検出することができない。そのため、補間ベクトル演算系７においては、直前に求めた動きベクトルＶ（Ｎ＋３→Ｎ＋４）を１８０度回転させて求めた補間ベクトルＶ1（Ｎ＋３→Ｎ＋４）を演算し、出力する。
【００５２】
そして、補間回路８により、この補間ベクトルに基づいてフレーム（Ｎ＋４）に対してシフト演算等による補間処理がなされ、補間結果としてのフレーム（Ｎ＋３）1が切り換え回路９に供給される。このとき、切り換え回路９は、補間回路８からの出力を選択的に出力するように切り換えられているため、補間回路８の出力信号（フレーム（Ｎ＋３）1）が切り換え回路９より出力される。
【００５３】
映像信号伸張処理系３よりフレーム（Ｎ＋１）が出力されたとき、それ以前においては、映像信号伸張処理系３よりフレーム（Ｎ＋４）、フレーム（Ｎ＋３）が出力されており、本来必要とされるフレーム（Ｎ＋３）、フレーム（Ｎ＋２）を得ることができないため、動きベクトル検出系６においては、必要とされる動きベクトルを検出することができない。そのため、補間ベクトル演算系７においては、先に求めた動きベクトルＶ（Ｎ＋３→Ｎ＋４）を２倍し、さらに１８０度回転させて求めた補間ベクトルＶ2（Ｎ＋３→Ｎ＋４）を演算し、出力する。
【００５４】
そして、補間回路８により、この補間ベクトルに基づいてフレーム（Ｎ＋４）に対してシフト演算等による補間処理がなされ、補間結果としてのフレーム（Ｎ＋２）2が切り換え回路９に供給される。このとき、切り換え回路９は、補間回路８からの出力を選択的に出力するように切り換えられているため、補間回路８の出力信号（フレーム（Ｎ＋２）2）が切り換え回路９より出力される。
【００５５】
以上のようにして、再生モードが通常再生モードから逆転再生モードに移行し、データの読み取りが遅れた場合でも、補間処理によって得られた補間画像を出力し、表示することができるので、使用者は、あたかも逆転再生が瞬時に行われたかのように認識することができる。
【００５６】
図５は、本発明を適用した再生装置の他の実施の形態の構成例を示すブロック図である。この実施例においては、図１に示した実施例において、動きベクトル検出系６の代わりに、動きベクトルデータ抽出系２１が設けられている。
【００５７】
図５において、動きベクトルデータ抽出系２１は、映像信号伸張処理系３より供給された伸張処理が施された映像信号から動きベクトルデータを抽出し、補間ベクトル演算系７に供給するようになされている。例えば、サブコードとして記録された動きベクトルデータや、ＭＰＥＧではマクロブロック毎の動きベクトルデータを抽出するようになされている。そして、図１において必要であった遅延補正回路４を取り除くようにしている。これは、動きベクトルデータを抽出するのに時間を要しないためである。
【００５８】
そして、補間ベクトル演算系７は、システムコントローラ１１からの制御信号と、動きベクトルデータ抽出系２１によって抽出された動きベクトルに基づいて、補間ベクトルを演算するようになされている。
【００５９】
その他の構成および動作は、図１に示した実施の形態の場合と同様であるので、その説明は省略する。
【００６０】
図１に示した実施の形態は、再生時に動きベクトルを検出する場合に用いられるものであるが、記録媒体（この場合、光ディスク）１にすでに、動きベクトルがサブコードやＩＤ信号として映像信号とは別に記録されている場合もある。あるいは、ＭＰＥＧのような圧縮方法において、動きベクトルが帯域圧縮に利用され、圧縮映像信号と同時に記録されている場合もある。図５に示した実施の形態は、このように、動きベクトルが予め記録されていることを前提としている。
【００６１】
このように予め記録されている動きベクトルデータを用いる場合、再生時に、動きベクトルを検出する必要がないので、回路を簡素化することができる。
【００６２】
図６は、通常再生モードから高速再生モードに移行する場合の処理例を示す図である。この場合、通常再生モード（定常状態）から、過渡状態を経て、４倍速再生モード（高速再生モード）（定常状態）に移行するときの処理例を示している。
【００６３】
高速再生においては、Ｉフレームを読み出す頻度を上げるため、光ディスク１を高速回転させる手法がある。ただし、ディスクが高速回転するまでの過渡状態では、Ｉフレームを読み出す頻度が少ないため、上述した方法により、補間処理を行い、見かけ上の応答性を上げることができる。そして、光ディスクが高速回転を始めたとき、Ｉフレームのみの再生を行い、高速再生を行う。
【００６４】
図７は、ＧＯＰ（Group of Picture）と倍速再生の関係を示す図である。例えば、４倍速再生の場合、Ｉフレームを読み出すことができた場合、それをそのまま出力する。そして、そのＩフレームから４フレーム目のＢフレームに対応する画像を生成する。この場合、隣接するＰフレームからの予測は、１フレーム間の動きベクトルｖ１である。また、直前に送出したＩフレームからの距離は、４フレームであるため、動きベクトルｖ１の値を４倍したものを使用し、画像Ｉ1を生成する。即ち、Ｉフレームを動きベクトル（ｖ１×４）を用いて補正し、画像Ｉ1を生成する。
【００６５】
次に、最初のＩフレームから８フレーム目のＢフレームに対応する画像を生成する。この場合、隣接するＩフレームからの予測は、１フレーム間の動きベクトルｖ２であるが、そのＩフレームは読み出せなかったため、以前に送出したＩフレームを用いる。そのＩフレームからの距離は８フレームであるため、動きベクトルの値を８倍して使用し、画像Ｉ2を生成する。即ち、Ｉフレームを動きベクトル（ｖ２×８）を用いて補正し、画像Ｉ2を生成する。
【００６６】
図８は、高速再生においては、動きベクトルの計算を新しいＩフレームが読み出されたときのみ行うようにした例を示す図である。ＭＰＥＧによって圧縮されたデータを高速再生する場合、ＭＰＥＧシーケンスは間欠的にしか再生することができないため、動きベクトルの計算は、新しいＩフレームが読み出されたときのみ行う。また、新しいＩフレームが読み出されるまで、動きベクトルを保持する。
【００６７】
従って、同図に示すように、通常再生の場合、動きベクトルの計算は、フレーム毎に行われるが、高速再生モードの場合、Ｉフレームが読み出されたときのみ行われる。従って、最初のＢフレームと次のＰフレームに対応する画像Ｂ1，Ｐ1は、最初のＩフレームと動きベクトルｖ０を用いて生成される。ここで、動きベクトルｖ０は、最初のＩフレームとその前のＩフレームから計算された動きベクトルである。
【００６８】
同様にして、次のＰフレーム、Ｐフレーム、Ｂフレームに対応する画像Ｐ1，Ｐ1，Ｂ1は、２番目のＩフレームと、動きベクトルｖ１に基づいて生成される。ここで、動きベクトルｖ１は、最初のＩフレームと次のＩフレームに基づいて計算された動きベクトルである。
【００６９】
図９は、本発明のデータ処理装置を適用した再生装置のさらに他の実施の形態の構成例を示すブロック図である。図９に示した実施の形態においては、図１および図５に示した実施の形態を組み合わせたものであり、動きベクトル検出系６と動きベクトルデータ抽出系２１、および切り換え回路３１を設けるようにし、切り換え回路３１によって動きベクトル検出系６の出力信号と動きベクトルデータ抽出系２１の出力信号を切り換えて補間ベクトル演算系７に供給するようになされている。
【００７０】
補間ベクトル演算系７は、切り換え回路３１を介して供給された動きベクトル検出系６および動きベクトルデータ抽出系２１のいずれかより供給された動きベクトルと、システムコントローラ１１より供給される制御信号に基づいて、補間ベクトルを演算する。システムコントローラ１１は、読み出されたフレームに基づいて、切り換え回路３１を制御するようになされている。
【００７１】
例えば、ＭＰＥＧの場合、Ｐフレーム，Ｂフレームでは、動きベクトルがマクロブロック単位で付加されているが、Ｉフレームでは、通常は付加されてない。そのため、読み出されたフレームに応じて、計算によって求めた動きベクトルと圧縮伸張用のベクトルを切り換えて使用する。
【００７２】
図１０は、高速再生において、計算した動きベクトルと、ＭＰＥＧ用のベクトルを切り換えて画像を生成する様子を示す図である。例えば、高速再生において、Ｉフレームを読み出すことができた場合、そのＩフレームをそのまま出力する。そして、次のＩフレームを読み出すことができたとき、そのＩフレームをそのまま出力するとともに、前のＩフレームとの間で動きベクトル（この例の場合、ベクトルｖ１）を計算する。
【００７３】
そして、この例の場合、次の画像を出力するタイミングにおいて、読み出しが可能な画像がないので、先に読みだしたＩフレームと動きベクトルｖ１を用いて出力すべき画像を生成する。次に、Ｐフレームを読み出したときは、ＭＰＥＧ用の動きベクトルを用いて、２番目に読み出したＩフレームから画像を生成する。次に、Ｂフレームを読み出したときは、ＭＰＥＧ用のベクトルを用いて、先に読み出したＰフレームと最後のＩフレームとから画像を生成する。
【００７４】
このように、計算によって求めた動きベクトルと、抽出した動きベクトルを切り換えて使用することにより、より効率的な再生を行うことができる。
【００７５】
なお、上記各実施の形態においては、各々のフレームで１つの動きベクトルを用いることを前提にしているが、ＭＰＥＧのように、マクロブロック単位で動きベクトルがある場合には、各々の動きベクトルについて補間ベクトルを計算し、ブロック単位に補間処理を行うようにすることも可能である。また、多数の動きベクトルの中から、代表するような動きベクトルを１つまたは複数選択し、それに基づいて補間処理を行うようにすることもできる。
【００７６】
また、上記実施の形態においては、記録媒体を光ディスクであるものとして説明したが、ハードディスクやその他の記録媒体を用いることも可能である。
【００７７】
【発明の効果】
請求項１に記載のデータ処理装置、および請求項４に記載のデータ処理方法によれば、記録媒体から読み出すべきデータを指定し、指定されたデータを記録媒体から読み出し、読み出された予測の元になるデータに対して補間処理をし、読み出されたデータと補間されたデータのいずれかを切り換えて出力するとき、指定されたデータの読み出しが所定の基準時間内に行われているか否かに基づいて、読み出されたデータと補間されたデータのいずれを出力するかを決定するようにしたので、記録媒体へのアクセスタイムを短くすることなく、見かけ上の応答性を向上させることができる。これにより、装置の操作性を向上させることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のデータ処理装置を適用した再生装置の一実施の形態の構成例を示すブロック図である。
【図２】図１の再生装置の動作を説明するフローチャートである。
【図３】図１の各部より通常再生時に出力される信号の出力タイミングを示すタイミングチャートである。
【図４】図１の各部より逆転再生時に出力される信号の出力タイミングを示すタイミングチャートである。
【図５】本発明のデータ処理装置を適用した再生装置の他の実施の形態の構成例を示すブロック図である。
【図６】過渡状態と定常状態における再生方法を示す図である。
【図７】ＧＯＰと倍速再生の関係を示す図である。
【図８】動きベクトルの再計算をＩフレームの読み出し時にのみ行う場合の例を示す図である。
【図９】本発明のデータ処理装置を適用した再生装置のさらに他の実施の形態の構成例を示すブロック図である。
【図１０】計算した動きベクトルと、ＭＰＥＧ用のベクトルを切り換えて再生する方法を示す図である。
【符号の説明】
１ 記録媒体， ２ ドライブ回路， ３ 映像信号伸張処理系， ４，５ 遅延補正回路， ６ 動きベクトル検出系， ７ 補間ベクトル演算系， ８ 補間回路， ９ 切り換え回路， １０ 読み出し状況検出回路， １１ システムコントローラ， ２１ 動きベクトルデータ抽出系， ３１ 切り換え回路
Claims (6)
- 記録媒体から読み出すべきデータを指定する指定手段と、
前記指定手段によって指定された前記データを前記記録媒体から読み出す読み出し手段と、
前記読み出し手段によって読み出された予測の元になるデータに対して補間処理をする補間手段と、
前記読み出し手段によって読み出された前記データと前記補間手段によって補間されたデータのいずれかを切り換えて出力する切り換え手段と
を備え、
前記切り換え手段は、前記指定手段によって指定された前記データの前記読み出し手段による読み出しが所定の基準時間内に行われているか否かに基づいて、前記読み出し手段によって読み出された前記データと前記補間手段によって補間されたデータのいずれを出力するかを決定する
ことを特徴とするデータ処理装置。 - 前記読み出し手段によって読み出された所定のデータと前記予測の元になるデータとの間の動きベクトルに基づいて、前記予測の元になるデータと予測したいデータとの間の動きベクトルである補間ベクトルを演算する演算手段
をさらに備え、
前記補間手段は、前記演算手段によって演算された補間ベクトルに基づいて、前記予測の元になるデータに対して補間処理をする
ことを特徴とする請求項１に記載のデータ処理装置。 - 前記読み出し手段によって読み出された前記データ間の動きベクトルを検出する検出手段と、
前記読み出し手段によって読み出された前記データ間の動きベクトルを抽出する抽出手段と
前記演算手段は、前記検出手段によって検出された動きベクトルと前記抽出手段によって抽出された動きベクトルのいずれかに基づいて、補間ベクトルを演算する
ことを特徴とする請求項２に記載のデータ処理装置。 - 記録媒体から読み出すべきデータを指定し、
指定された前記データを前記記録媒体から読み出し、
読み出された予測の元になるデータに対して補間処理をし、
読み出された前記データと補間されたデータのいずれかを切り換えて出力するとき、
指定された前記データの読み出しが所定の基準時間内に行われているか否かに基づいて、読み出された前記データと補間されたデータのいずれを出力するかを決定する
ことを特徴とするデータ処理方法。 - 読み出された所定のデータと前記予測の元になるデータとの間の動きベクトルに基づいて、前記予測の元になるデータと予測したいデータとの間の動きベクトルである補間ベクトルを演算し、
演算された補間ベクトルに基づいて、前記予測の元になるデータに対して補間処理をする
ことを特徴とする請求項４に記載のデータ処理方法。 - 読み出された前記データ間の動きベクトルを検出し、
読み出された前記データ間の動きベクトルを抽出し、
検出された動きベクトルと抽出された動きベクトルのいずれかに基づいて、補間ベクトルを演算する
ことを特徴とする請求項５に記載のデータ処理方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP34709196A JP3867737B2 (ja) | 1996-12-26 | 1996-12-26 | データ処理装置および方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP34709196A JP3867737B2 (ja) | 1996-12-26 | 1996-12-26 | データ処理装置および方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10191233A JPH10191233A (ja) | 1998-07-21 |
| JP3867737B2 true JP3867737B2 (ja) | 2007-01-10 |
Family
ID=18387854
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP34709196A Expired - Fee Related JP3867737B2 (ja) | 1996-12-26 | 1996-12-26 | データ処理装置および方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3867737B2 (ja) |
-
1996
- 1996-12-26 JP JP34709196A patent/JP3867737B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH10191233A (ja) | 1998-07-21 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP3254924B2 (ja) | データ再生方法およびデータ再生装置 | |
| JPH08214265A (ja) | 符号化データの再生方法および再生装置 | |
| JPH11215458A (ja) | 画像記録装置及び方法、画像再生装置及び方法、画像記録再生装置及び方法、並びに記録媒体 | |
| JP3277374B2 (ja) | 画像信号復号化方法及び画像信号復号化装置 | |
| JP2006279262A (ja) | 符号化映像変換装置、変換方法及びそのプログラム | |
| JP3867737B2 (ja) | データ処理装置および方法 | |
| JP4016149B2 (ja) | 画像情報の表示装置及び方法 | |
| JPH08279976A (ja) | ディスク記録再生装置 | |
| JP3557371B2 (ja) | Ａｖデコーダ制御方法、及びａｖデコーダ制御装置 | |
| JPH11353804A (ja) | 記録再生装置および方法、並びに提供媒体 | |
| JP2004220679A (ja) | 再生装置 | |
| JP2002044611A (ja) | ディスク再生装置 | |
| JP3861454B2 (ja) | 動画データ圧縮装置 | |
| JP2996646B2 (ja) | 検索時画面の歪みを防止したデジタルビデオカセットレコーダ及びそれによる画面処理方法 | |
| JP4834636B2 (ja) | 映像再生装置及び映像再生方法 | |
| JP3887890B2 (ja) | 映像信号再生方法および映像信号再生装置 | |
| KR19990005766A (ko) | Dvcr의 파노라마식 고속 재생 방법 | |
| KR100289351B1 (ko) | 영상편집기능을구비한자기기록/재생장치및방법 | |
| JP3252601B2 (ja) | ディジタル磁気再生装置 | |
| JP2004201341A (ja) | 記録再生装置 | |
| KR20070003843A (ko) | 비디오 신호 재생 장치 및 비디오 신호 재생 방법 | |
| JPH08256304A (ja) | 画像記録再生装置 | |
| JPH09219838A (ja) | Ｍｐｅｇ映像再生装置および方法 | |
| JP4611332B2 (ja) | 映像表示装置および方法 | |
| JP2939710B2 (ja) | 映像音声記録再生装置 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20060615 |
|
| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20060814 |
|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20060920 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20061003 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |