JP4120056B2 - Playback apparatus and playback method - Google Patents

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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、MPEG方式等により圧縮された符号化データを再生する再生装置及び再生方法に関するものであり、より詳しくは、そのような再生装置及び再生方法における逆方向再生技術に関する。
【0002】
【従来の技術】
複数フレームにわたる映像データを圧縮する手法として、複数フレームにわたって時間軸方向の相関を利用し、前後のフレームとの差分を記録するようにしてデータ量の圧縮を図る手法がある。しかし、常に差分データのみを記録するのでは、再生が常にデータの先頭からしか出来なくなるなどの不都合が発生する。
【0003】
そこで、通常は、前後のフレームとの相関を取ることなくフレーム内だけで符号化が完結しているフレーム内予測符号化画面を、定期的に挿入するようにしている。すなわち、複数フレームにわたって時間軸方向の相関を利用して映像データを圧縮する際には、フレーム内予測符号化画面が少なくとも1枚入った画面群構造を単位として、映像データの圧縮を行うようにする。
【0004】
なお、映像データの圧縮方式として広く採用されているMPEG方式でも、このような画面群構造を採用しており、MPEG方式では、このような画面群構造のことをGOP(Group Of Pictures)と称している。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、このような構造の符号化データを時間軸方向に対して逆方向に再生する場合には、先ず、最初に再生の対象となる画面の符号化データを復号し、次に、時間的に一つ前の画面の符号化データを復号し、以下同様に、時間的に一つ前の画面の符号化データを順次復号していくこととなる。
【0006】
このとき、再生対象画面の符号化データを復号するには、再生対象画面の符号化データよりも前方にあるフレーム内予測符号化画面から復号を開始する必要がある。すなわち、再生対象画面の符号化データを復号する際は、再生対象画面よりも前方にあるフレーム内予測符号化画面から再生対象画面までを、外部への出力を行うことなく順次復号していき、再生対象画面まで復号が進んだら、再生対象画面の復号データを出力する。そして、逆方向再生を行うときには、以上のようなフレーム内予測符号化画面から再生対象画面までの復号を、1画面の再生を行う毎に繰り返し行う。
【0007】
以上のように、逆方向再生を行うときには、フレーム内予測符号化画面から再生対象画面までの復号を1画面の再生を行う毎に繰り返し行う必要があるため、記録媒体に記録されている符号化データを読み出して逆方向再生を行うにあたって、当該逆方向再生を高速に行うには、符号化データを繰り返し高速に記録媒体から読み出す必要がある。
【0008】
映像データが記録される記録媒体としては、ディスク状記録媒体やテープ状記録媒体が使用されることが多いが、このような記録媒体からデータを高速に読み出すのには限界がある。そのため、従来、符号化データを繰り返し読み出す必要がある逆方向再生を、高速に行うことは困難であった。
【0009】
本発明は、以上のような従来の実情に鑑みて提案されたものであり、MPEG方式等により映像データが圧縮されてなる符号化データの逆方向再生をより高速に行うことが可能な再生装置及び再生方法を提供することを目的としている。
【0010】
【課題を解決するための手段】
本発明に係る再生装置は、映像データが複数フレームにわたって時間軸方向の相関を利用して圧縮処理された符号化データが、フレーム内予測符号化画面が少なくとも1枚入った画面群構造を単位として記録された記録媒体から、符号化データを読み出す読み出し手段を備える。また、1つの画面群構造の符号化データ分以上の記憶容量を有し、上記読み出し手段により記録媒体から読み出された符号化データを保持する記憶手段を備える。そして、記録媒体に記録された符号化データを時間軸方向に対して逆方向に再生する際に、再生対象となる画面を含む画面群構造の符号化データを読み出し手段により読み出して当該符号化データを記憶手段に保持しておき、読み出し手段により既に読み出されて記憶手段に保持されている符号化データが逆方向再生のための復号処理に必要な場合には、記憶手段に保持されている符号化データを読み出して復号を行う。
【0011】
上記記憶手段は、逆方向再生を行う際に、保持していた符号化データが復号処理の完了により不要となった場合には、不要となった符号化データが保持されていた領域を順次解放して空き領域とする。また、上記読み出し手段は、逆方向再生を行う際に、記憶手段に空き領域がある場合には、次に必要となる符号化データを読み出して、当該符号化データを記憶手段の空き領域に順次格納していく。
【0012】
以上のような本発明に係る再生装置では、逆方向再生時に、再生対象となる画面を含む画面群構造の符号化データを読み出し手段により読み出して当該符号化データを記憶手段に保持しておき、読み出し手段により既に読み出されて記憶手段に保持されている符号化データが逆方向再生のための復号処理に必要な場合には、記憶手段に保持されている符号化データを読み出して復号を行うようにしている。したがって、同じ符号化データを繰り返し記録媒体から読み出すようなことなく、逆方向再生を行うことができる。
【0013】
一方、本発明に係る再生方法は、映像データが複数フレームにわたって時間軸方向の相関を利用して圧縮処理された符号化データが、フレーム内予測符号化画面が少なくとも1枚入った画面群構造を単位として記録された記録媒体から、符号化データを読み出して時間軸方向に対して逆方向に再生する際に、再生対象となる画面を含む画面群構造の符号化データを読み出して当該符号化データを、1つの画面群構造の符号化データ分以上の記憶容量を有する記憶手段に保持しておく。そして、既に読み出されて記憶手段に保持されている符号化データが逆方向再生のための復号処理に必要な場合には、記憶手段に保持されている符号化データを読み出して復号を行う。
【0014】
逆方向再生を行う際、記憶手段によって保持していた符号化データが復号処理の完了により不要となった場合には、不要となった符号化データが保持されていた領域を順次解放して空き領域とする。また、逆方向再生を行う際、記憶手段に空き領域がある場合には、次に必要となる符号化データを読み出して、当該符号化データを記憶手段の空き領域に順次格納していく。
【0015】
以上のような本発明に係る再生方法では、逆方向再生時に、再生対象となる画面を含む画面群構造の符号化データを読み出して当該符号化データを記憶手段に保持しておき、既に読み出されて記憶手段に保持されている符号化データが逆方向再生のための復号処理に必要な場合には、記憶手段に保持されている符号化データを読み出して復号を行うようにしている。したがって、同じ符号化データを繰り返し記録媒体から読み出すようなことなく、逆方向再生を行うことができる。
【0016】
【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。なお、以下の説明では、映像データ等が記録される光ディスクとして実用化されているDVDから映像データ等を再生するDVD再生装置に本発明を適用した場合を例に挙げて説明する。
【0017】
本発明を適用したDVD再生装置の一構成例を図1に示す。このDVD再生装置1は、記録媒体(DVD)100からRF信号を再生するピックアップ2と、このピックアップ2により再生されたRF信号が供給され当該RF信号の2値化処理等を行うRF回路3と、RF回路3からの再生データが供給されエラー訂正等のデコード処理を行うデータデコーダ4と、データデコーダ4によりデコード処理が施された再生データを一時的に保持するリングバッファメモリ20と、データデコーダ4によりデコード処理が施された再生データを主映像圧縮データ、副映像圧縮データ、音声圧縮データに振り分けるデマルチプレクサ5とを備える。
【0018】
また、DVD再生装置1は、デマルチプレクサ5から出力された主映像圧縮データを復号するビデオデコーダ6と、デマルチプレクサ5から出力された副映像圧縮データを復号して上記主映像データと合成する副映像デコーダ7と、デマルチプレクサ5から出力された音声圧縮データを復号するオーディオデコーダ8とを備える。
【0019】
また、DVD再生装置1は、副映像デコーダ7からの副映像データと、ビデオデコーダ6からの主映像データとが合成されてなる映像データが供給され、当該映像データをNTSC信号又はPAL信号に変換するディジタル/NTSC、PAL変換回路(以下、単にNTSC変換回路という。)9を備える。そして、このDVD再生装置1から出力されたNTSC変換回路9からのNTSC信号又はPAL信号は、モニタ200に入力されて映像化される。
【0020】
また、DVD再生装置1は、オーディオデコーダ8からの音声データが供給され、当該音声データをアナログ信号に変換するディジタル/アナログ変換回路(以下、単にA/D変換回路という。)10を備える。
【0021】
さらに、DVD再生装置1は、ピックアップ2、RF回路3、データデコーダ4、デマルチプレクサ5、ビデオデコーダ6、副映像デコーダ7、オーディオデコーダ8、NTSC変換回路9及びA/D変換回路10を制御するコントローラ11と、このコントローラ11とユーザーの操作入力を媒介するユーザーインターフェース12と、コントローラ11のデータ記憶部となるメモリ13とを備える。
【0022】
なお、このDVD再生装置1による再生の対象となる記録媒体100には、MPEG方式による画像圧縮処理が施された符号化データが、図2に示すようなDVDフォーマットに則って、Video Object Set(以下、VOBSと称する。)と称される単位にて記録されている。すなわち、記録媒体100には、例えば、映画の1作品が一つのVOBSとして記録される。
【0023】
VOBSは、複数のVideo Object(以下、VOBと称する。)から構成され、VOBは、複数のCellにより構成される。Cellは、例えば映画における1シーンの単位となる。そして、Cellは、複数のVideo Object Unit(以下、VOBUと称する。)により構成されている。
【0024】
VOBUは、ナビゲーションデータ、主映像圧縮データ、副映像圧縮データ及び音声圧縮データから構成される。なお、DVDでは、主映像データの圧縮にMPEG方式を採用しており、1つのVOBUに含まれる主映像圧縮データは1以上のGOPからなる。
【0025】
そして、VOBUを構成するナビゲーションデータ、主映像圧縮データ、副映像圧縮データ及び音声圧縮データは、それぞれナビゲーションパック(NV_PCK)、主映像パック(V_PCK)、副映像パック(SP_PCK)及び音声パック(A_PCK)にパック化されて記録されている。
【0026】
ここで、ナビゲーションデータは、VOBU内のデータに関する情報や、特殊再生用の情報などが記録されているデータである。また、主映像圧縮データは、映画等の主映像となるデータであって、DVDフォーマットにおけるビデオストリームを構成する。また、副映像圧縮データは、字幕等のデータであって、DVDフォーマットにおけるサブピクチャーストリームを構成する。また、音声圧縮データは、音声に関するデータであって、DVDフォーマットにおけるオーディオストリームを構成する。
【0027】
このようなDVDフォーマットに則ってデータが記録された記録媒体100は、DVD再生装置1のピックアップ2によってそのデータが読み出される。ピックアップ2は、当該ピックアップ2に組み込まれているレーザ光源からのレーザ光を記録媒体100の信号記録面に照射して、信号記録面で反射された反射光を受光する。そして、ピックアップ2は、受光した光に応じて再生したRF信号をRF回路3に供給する。
【0028】
RF回路3は、このRF信号の波形等化及び2値化等を行い、再生データとその同期信号等を生成する。このRF回路3により生成された再生データ等は、データデコーダ4に供給される。
【0029】
データデコーダ4は、RF回路3により生成された再生データに対して、エラー訂正等のデコード処理を行う。データデコーダ4によりエラー訂正等のデコード処理が施された再生データは、リングバッファメモリ20に一旦保持され、適切なタイミングで読み出されてデマルチプレクサ5に供給される。
【0030】
ここで、リングバッファメモリ20には、当該リングバッファメモリ20の任意の場所への書き込みと、当該リングバッファメモリ20の任意の場所からの読み出しとを、互いに無関係に同時に動作できるものを用いる。また、リングバッファメモリ20の記憶容量は、1GOP分以上としておく。なお、GOPとは、上述したように、MPEG方式において規定されている画面群構造の単位であり、1つのGOPには、少なくとも1枚のフレーム内予測符号化画面が含まれる。
【0031】
デマルチプレクサ5は、データデコーダ4によりエラー訂正等のデコード処理が施された再生データを、各種パックに分割する。すなわち、デマルチプレクサ5は、再生データを、ナビゲーションパック(NV_PCK)、主映像パック(V_PCK)、副映像パック(SP_PCK)、音声パック(A_PCK)に分割する。そして、デマルチプレクサ5は、ナビゲーションパック(NV_PCK)をコントローラ11へ供給し、それ以外のパックをそれぞれのパックに対応した各デコーダにそれぞれ供給する。
【0032】
すなわち、デマルチプレクサ5は、主映像圧縮データからなる主映像パック(V_PCK)をビデオデコーダ6に供給し、副映像圧縮データからなる副映像パック(SP_PCK)を副映像デコーダ7に供給し、音声圧縮データからなる音声パック(A_PCK)をオーディオデコーダ8に供給する。
【0033】
ビデオデコーダ6は、デマルチプレクサ5から供給された主映像パック内の主映像圧縮データの復号処理を行い、この復号処理により、主映像圧縮データが伸長化されてなる主映像データを生成する。ここで、ビデオデコーダ6には、主映像圧縮データの復号処理に必要なフレームバッファ用メモリ15が付加されており、ビデオデコーダ6は、このフレームバッファ用メモリ15を利用して、主映像圧縮データの復号処理を行う。そして、ビデオデコーダ6は、生成した主映像データを副映像デコーダ7に供給する。
【0034】
副映像デコーダ7は、デマルチプレクサ5から供給された副映像パック内の副映像圧縮データの復号処理を行い、この復号処理により、副映像圧縮データが伸長化されてなる副映像データを生成する。また、副映像デコーダ7は、この副映像データを、ビデオデコーダ6から供給された主映像データに合成して、映像データを生成する。すなわち、副映像デコーダ7は、副映像データとして再生される字幕データ等を主映像データに合成する。そして、副映像デコーダ7は、生成した映像データをNTSC変換回路9に供給する。なお、副映像デコーダ7は、副映像データが無い場合には、ビデオデコーダ6から供給された主映像データをそのまま映像データとしてNTSC変換回路9に供給する。
【0035】
NTSC変換回路9は、映像データをディジタルデータからNTSCやPAL等のテレビジョン信号に変換する。NTSC変換回路9からのテレビジョン信号は、モニタ200に送られ、モニタ200によって映像として映し出される。
【0036】
オーディオデコーダ8は、デマルチプレクサ5から供給された音声パック内の音声圧縮データの復号処理を行い、この復号処理により、音声圧縮データが伸長化されてなる音声データを生成する。そして、オーディオデコーダ8は、生成した音声データをA/D変換回路10に供給する。
【0037】
A/D変換回路10は、ディジタルデータである音声データをアナログの音声信号に変換して出力する。この出力をスピーカ等に供給することにより、ユーザーは記録媒体100から再生した音声を聞くことができる。
【0038】
コントローラ11は、ピックアップ2、RF回路3、データデコーダ4、デマルチプレクサ5、ビデオデコーダ6、副映像デコーダ7、オーディオデコーダ8、NTSC変換回路9及びA/D変換回路10の以上のような動作の制御を行う。また、コントローラ11には、操作パネルやリモートコントローラからなるユーザーインターフェース12を介してユーザーからの操作入力がなされ、この操作入力に基づいてコントローラ11は各回路の制御を行う。
【0039】
つぎに、以上のようなDVD再生装置1の逆方向再生時の動作について説明する。
【0040】
MPEG方式を採用して圧縮された符号化データにおいて、各GOPには、前後のフレームとの相関を取ることなくフレーム内だけで符号化が完結しているフレーム内予測符号化画面が一つ以上含まれている。そして、再生対象となる画面を復号するには、当該画面を含んだGOP又はその一つ前のGOPの先頭(以下、GOP先頭と称する。)から、符号化データをビデオデコーダ6へ供給し復号を行えばよい。
【0041】
そして、逆方向再生時には、再生対象となる画面が、時間軸方向に対して逆方向に進んでいく。したがって、逆方向再生時には、先ず、GOP先頭から最初に再生対象となる画面までの符号化データをビデオデコーダ6へ供給し復号を行い、次に、GOP先頭から2番目に再生対象となる画面(すなわち一つ前の画面)までの符号化データをビデオデコーダ6へ供給し復号を行い、次に、GOP先頭から3番目に再生対象となる画面(すなわち更に一つ前の画面)までの符号化データをビデオデコーダ6へ供給し復号を行う。そして、以下同様に、GOP先頭から再生対象となる画面までの符号化データをビデオデコーダ6へ順次供給して復号を行っていくことで、逆方向再生が実現される。
【0042】
そして、従来のDVD再生装置では、このような逆方向再生を実現するために、各再生対象画面毎に、GOP先頭から再生対象画面までの符号化データを記録媒体から読み出すようにしていた。そのため、記録媒体からの符号化データの読み出しに要する時間がボトルネックとなり、逆方向再生の高速化が難しかった。
【0043】
これに対して、本発明を適用したDVD装置1では、逆方向再生を行う際に、1回の復号処理で必要とする符号化データが記録媒体中の連続した一部のみであり、しかも、その符号化データを復号処理に繰り返し使用することが多いことに着眼して、記録媒体100から一旦読み出した符号化データをリングバッファメモリ20に保存しておくようにする。そして、逆方向再生を行う際に、記録媒体100から既に読み出してある符号化データを復号処理に繰り返し用いる場合には、改めて記録媒体100から読み出すのではなく、リングバッファメモリ20に保存してある符号化データを用いるようにする。これにより、記録媒体100からのデータの読み出しを繰り返し行う必要が無くなり、逆方向再生の高速化を図ることが可能となる。
【0044】
このようにリングバッファメモリ20を用いて逆方向再生を行う際は、具体的には、先ず、逆方向再生を行うにあたって最初に必要となる符号化データを、上述したようにピックアップ2、RF回路3、データデコーダ4を用いて、記録媒体100からGOP単位で読み出し、その符号化データをリングバッファメモリ20に書き込む。
【0045】
次に、リングバッファメモリ20に書き込まれた符号化データのうち、最初に再生すべき画面の復号に必要なデータ、すなわちGOP先頭から再生対象となる画面までの符号化データを、リングバッファメモリ20から読み出す。そして、リングバッファメモリ20から読み出された符号化データは、上述したように、デマルチプレクサ5に送られ、その後、各デコーダによる復号処理等が施される。
【0046】
次に、リングバッファメモリ20に書き込まれた符号化データのうち、2番目に再生すべき画面(すなわち一つ前の画面)の復号に必要なデータ、すなわちGOP先頭から再生対象となる画面までの符号化データを、リングバッファメモリ20から読み出す。そして、リングバッファメモリ20から読み出された符号化データは、上述したように、デマルチプレクサ5に送られ、その後、各デコーダによる復号処理等が施される。
【0047】
そして、以上のような処理を順次行っていくことで逆方向再生を順次進めていく。このとき、再生すべき画面の復号に必要な符号化データをリングバッファメモリ20から読み出して復号処理を行っている間にも、次に必要となる符号化データを記録媒体100から予め読み出しておき、リングバッファメモリ20の空き領域へ順次書き込んでいく。これにより、復号に必要な符号化データをデマルチプレクサ5に送る必要があるときには、復号に必要な符号化データが既に記録媒体100から読み出されてリングバッファメモリ20に存在しているようにしておく。また、このように逆方向再生を順次進めていくとき、リングバッファメモリ20の記憶領域のうち、再生が完了して不要となった符号化データが書き込まれていた領域は空き領域として、次なる符号化データの取り込みに使用する。
【0048】
以上のように逆方向再生を行うときのリングバッファメモリ20の制御処理について更に詳細に説明する。
【0049】
リングバッファメモリの制御処理は、記録媒体100から符号化データを読み出してリングバッファメモリ20に書き込むデータ入力制御処理(図3)と、復号に必要な符号化データをリングバッファメモリ20から読み出すデータ出力制御処理(図4)とからなる。
【0050】
データ入力制御処理では、図3に示すように、先ず、ステップS1−1において、リングバッファメモリ20に空き領域があるかを判別する。空き領域がない場合には、空き領域が生じるまで待ち状態となり、一方、空き領域がある場合には、ステップS1−2へ進む。
【0051】
ステップS1−2では、リングバッファメモリ20上にある符号化データの前方にあたる符号化データを、リングバッファメモリ20の空きの分だけ記録媒体100から読み出し、その符号化データをリングバッファメモリ20の空き領域に書き込む。その後、ステップS1−1へ戻って処理を繰り返す。
【0052】
このようなデータ入力制御処理を行うことで、リングバッファメモリ20に空き領域が生じる度に、復号に必要な符号化データが記録媒体100から読み出されてリングバッファメモり20に書き込まれることとなる。
【0053】
一方、データ出力制御処理では、図4に示すように、先ず、ステップS2−1において、リングバッファメモリ20から符号化データを読み出して出力するように指示する要求が来ているかを判別する。そして、符号化データの出力要求が来ていない場合には、符号化データの出力要求が来るまで待ち状態となり、一方、符号化データの出力要求が来ている場合は、ステップS2−2へ進む。
【0054】
ステップS2−2では、出力要求が来ている符号化データがリングバッファメモリ20に既に取り込まれているかを判別する。そして、出力要求のあった符号化データの取り込みが完了していない場合には、当該符号化データの取り込みがデータ入力制御処理により行われるまで、ステップS2−1に戻って処理を繰り返す。一方、出力要求のあった符号化データの取り込みが完了している場合には、ステップS2−3へ進む。
【0055】
ステップS2−3では、出力要求のあった符号化データをリングバッファメモリ20から出力する。リングバッファメモリ20から出力された符号化データは、上述したように、デマルチプレクサ5に送られ、その後、各デコーダによる復号処理等が施される。
【0056】
次に、ステップS2−4において、リングバッファメモリ20の記憶領域のうち、再生が完了して不要となった符号化データが書き込まれていた領域を空き領域とする。その後、ステップS2−1へ戻って処理を繰り返す。なお、ステップS2−4での処理により、リングバッファメモリ20に空き領域が生じると、上述のデータ入力制御処理により、記録媒体100から新たな符号化データが読み出されて、当該符号化データが新たにリングバッファメモリ20に書き込まれることとなる。
【0057】
以上のようなリングバッファメモリ制御処理を行ったときのリングバッファメモリ20の記憶領域の使われ方の具体例を図5に示す。なお、ここでは、便宜上、GOPを単位として記録された映像データについてだけ着目し、その他のデータ(ナビゲーションデータ等)の処理については説明を省略する。
【0058】
まず、図5(a)に示すように、記録媒体には、n−1番目のGOP(GOPn-1)、n番目のGOP(GOPn)、n+1番目のGOP(GOPn+1)が記録されているとする。このとき、GOPn+1から逆方向再生を開始するとする。
【0059】
このときには、先ず、図5(b)に示すように、GOPn+1の末尾から先頭方向に向かって、リングバッファメモリ20の空き領域の分だけ符号化データを読み込み、読み込んだ符号化データをリングバッファメモリ20に書き込む。図5(b)の例では、GOPn+1の符号化データと、GOPn+1の一つ前のGOP(すなわちGOPn)の後半の一部の符号化データとが読み込まれ、リングバッファメモリ20に書き込まれている。
【0060】
次に、再生対象となる画面の復号に必要な符号化データが、リングバッファメモリ20から読み出されて、デマルチプレクサ5へと送られる。これにより、これ以降の復号処理には不要となった符号化データがある場合には、図5(c)に示すように、その符号化データが保存されていたリングバッファメモリ20の記憶領域を開放し、空き領域とする。
【0061】
次に、図5(d)に示すように、符号化データの続きをリングバッファメモリ20の空き領域の分だけ読み込み、その符号化データをリングバッファメモリ20の空き領域に書き込む。図5(d)の例では、GOPnの符号化データの続きの一部が読み込まれ、リングバッファメモリ20に書き込まれている。
【0062】
次に、再生対象となる画面の復号に必要な符号化データが、リングバッファメモリ20から読み出されて、デマルチプレクサ5へと送られる。これにより、これ以降の復号処理には不要となった符号化データがある場合には、図5(e)に示すように、その符号化データが保存されていたリングバッファメモリ20の記憶領域を開放し、空き領域とする。
【0063】
次に、図5(f)に示すように、符号化データの続きをリングバッファメモリ20の空き領域の分だけ読み込み、その符号化データをリングバッファメモリ20の空き領域に書き込む。図5(f)の例では、GOPnの符号化データの残りと、GOPnの一つ前のGOP(すなわちGOPn-1)の後半の一部の符号化データとが読み込まれ、リングバッファメモリ20に書き込まれている。
【0064】
そして、以下同様に、リングバッファメモリ20からの符号化データの読み出しと、不要となった符号化データが保存されていたリングバッファメモリ20の記憶領域の開放と、空き領域となったリングバッファメモリ20への新たな符号化データの書き込みとを順次繰り返し行っていく。
【0065】
ここで、リングバッファメモリ20には、1GOP分以上の記憶容量を持たせている。換言すれば、リングバッファメモリ20は、1度の復号に必要なデータ量の最大値以上の記憶容量を有している。したがって、以上にようにリングバッファメモリ20を用いることで、1度の復号に必要な符号化データは、常にリングバッファメモリ20上に全て存在することとなる。したがって、以上のようにリングバッファメモリ20を用いて逆方向再生を行うことで、逆方向再生時に各画面を復号するために記録媒体100から同じ符号化データを繰り返し読み出すような処理が不要となる。
【0066】
なお、以上のようにリングバッファメモリ20を用いて逆方向再生を行う場合は、図5に示したように、記録媒体100上での符号化データの並びと、リングバッファメモリ20上での符号化データの並びとが同じとなるように、リングバッファメモリ20に符号化データを書き込んでいく。
【0067】
すなわち、リングバッファメモリ20に空き領域が生じる毎に記録媒体100から符号化データを読み出して、当該符号化データをリングバッファメモリ20に順次書き込むときには、それらの符号化データがリングバッファメモリ20上で連続するように書き込んでいく。これにより、リングバッファメモリ20の記憶領域を非常に効率良く利用することができる。
【0068】
換言すれば、リングバッファメモリ20をこのように用いることで、リングバッファメモリ20に保持すべき符号化データ量を最小限に抑えることができ、1度の復号に必要なデータ量の最大値だけの記憶容量があれば、本発明を適用するにあたっての必要条件を満たすことができる。
【0069】
以上のように、本発明を適用することにより、逆方向再生時に各画面を復号するために記録媒体100から同じデータを繰り返し読み出すような処理が不要となるので、逆方向再生を高速に行うことが可能となる。更に、上述のようにリングバッファメモリ20への書き込み順を工夫することで、記憶領域を効率良く用いることができ、少ない記憶容量にて、本発明を実現することが出来る。更に、多くのDVD再生装置では、もともとリングバッファメモリを備えているので、本発明を適用するにあたっての装置の変更量は少なくて済む。すなわち、本発明を適用することにより、コストの増加を最小限に抑えつつ、逆方向再生の高速を図ることが出来る。
【0070】
なお、以上の説明では、フレーム内予測符号化画面が少なくとも1枚入った画面群構造の最小単位であるGOPを単位として処理を行う例を挙げたが、GOPよりも大きな単位で処理を行うようにしてもよいことは言うまでもない。すなわち、例えば、リングバッファメモリ20の記憶容量を1VOBU分以上として、VOBUを単位として処理を行うようにしてもよいし、更には、例えば、リングバッファメモリ20の記憶容量を1Cell分以上として、Cellを単位として処理を行うようにしてもよい。
【0071】
また、以上の説明では、記録媒体100から読み出された符号化データを保持する記憶手段として、リングバッファメモリ20を用いた例を挙げた。リングバッファメモリを用いれば、上述したように記憶領域を非常に効率良く利用できるので、記録媒体から読み出された符号化データを保持する記憶手段としてリングバッファメモリは非常に好適である。しかし、十分な記憶容量があるのならば、記録媒体から読み出された符号化データを保持する記憶手段は、リングバッファメモリでなくても良いことは言うまでもない。
【0072】
【発明の効果】
以上詳細に説明したように、本発明によれば、MPEG方式等により映像データが圧縮されてなる符号化データの逆方向再生をより高速に行うことが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明を適用したDVD再生装置の一構成例を示すブロック図である。
【図2】DVDフォーマットのデータ構造を示す図である。
【図3】データ入力制御処理の流れを示す図である。
【図4】データ出力制御処理の流れを示す図である。
【図5】リングバッファメモリの記憶領域の使われ方の具体例を示す図である。
【符号の説明】
1 DVD再生装置、 2、 ピックアップ、 3 RF回路、 4 データデコーダ、 5 デマルチプレクサ、 6 ビデオデコーダ、 7 副映像デコーダ、 8 オーディオデコーダ、 9 NTSC変換回路、 10 D/A変換回路、 11 コントローラ、 12 ユーザーインターフェース、 13 メモリ、 15 フレームバッファ用メモリ、 20 リングバッファメモリ、100 記録媒体、 200 モニタ
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a playback apparatus and playback method for playing back encoded data compressed by the MPEG method or the like, and more particularly to a backward playback technique in such a playback apparatus and playback method.
[0002]
[Prior art]
As a method for compressing video data over a plurality of frames, there is a method for compressing the data amount by recording the difference from the preceding and succeeding frames by using the correlation in the time axis direction over a plurality of frames. However, when only the differential data is always recorded, there is a problem that reproduction can always be performed only from the beginning of the data.
[0003]
Therefore, normally, an intra-frame predictive coding screen in which coding is completed only within the frame without taking correlation with the preceding and following frames is periodically inserted. That is, when compressing video data using correlation in the time axis direction over a plurality of frames, the video data is compressed in units of a screen group structure including at least one intra-frame predictive encoding screen. To do.
[0004]
Note that such a screen group structure is also adopted in the MPEG system widely used as a video data compression system. In the MPEG system, such a screen group structure is referred to as GOP (Group Of Pictures). ing.
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
By the way, when the encoded data having such a structure is reproduced in the direction opposite to the time axis direction, first, the encoded data of the screen to be reproduced is first decoded, and then temporally. The encoded data of the previous screen is decoded, and thereafter the encoded data of the previous screen is sequentially decoded in the same manner.
[0006]
At this time, in order to decode the encoded data of the playback target screen, it is necessary to start decoding from the intra-frame predictive encoding screen ahead of the encoded data of the playback target screen. In other words, when decoding the encoded data of the playback target screen, it sequentially decodes from the intra-frame predictive encoding screen ahead of the playback target screen to the playback target screen without output to the outside, When decoding progresses to the playback target screen, the decoded data of the playback target screen is output. When reverse playback is performed, the decoding from the intra-frame predictive coding screen to the playback target screen as described above is repeated every time one screen is played.
[0007]
As described above, when performing reverse playback, it is necessary to repeatedly perform decoding from the intra-frame predictive encoding screen to the playback target screen every time one screen is played back. In performing reverse reproduction by reading data, in order to perform the reverse reproduction at high speed, it is necessary to repeatedly read out the encoded data from the recording medium at high speed.
[0008]
As a recording medium for recording video data, a disk-shaped recording medium or a tape-shaped recording medium is often used, but there is a limit to reading data from such a recording medium at high speed. For this reason, conventionally, it has been difficult to perform backward reproduction at a high speed, which requires repeated reading of encoded data.
[0009]
The present invention has been proposed in view of the conventional situation as described above, and is a reproduction apparatus capable of performing reverse reproduction of encoded data obtained by compressing video data by the MPEG method or the like at higher speed. And a reproduction method.
[0010]
[Means for Solving the Problems]
The playback apparatus according to the present invention uses, as a unit, a screen group structure in which encoded data obtained by compressing video data using a correlation in the time axis direction over a plurality of frames includes at least one intra-frame prediction encoded screen. Read means for reading the encoded data from the recorded recording medium is provided. The storage unit has a storage capacity equal to or larger than the encoded data of one screen group structure and holds the encoded data read from the recording medium by the reading unit. When the encoded data recorded on the recording medium is reproduced in the direction opposite to the time axis direction, the encoded data of the screen group structure including the screen to be reproduced is read by the reading means, and the encoded data is read. Is stored in the storage means, and the encoded data already read by the reading means and held in the storage means is held in the storage means when necessary for decoding processing for backward reproduction. The encoded data is read and decoded.
[0011]
  The storage means isWhen the encoded data that has been held is no longer needed due to the completion of the decoding process during reverse playback, the areas where the encoded data that has become unnecessary are released are sequentially released as free areas.To do.In addition, when the reading means performs backward reproduction, if there is an empty area in the storage means, it reads out the next necessary encoded data and sequentially stores the encoded data in the empty area of the storage means. StoreGo.
[0012]
In the playback device according to the present invention as described above, at the time of backward playback, the encoded data of the screen group structure including the screen to be played back is read by the reading unit, and the encoded data is held in the storage unit, When the encoded data already read by the reading means and held in the storage means is necessary for the decoding process for backward reproduction, the encoded data held in the storage means is read and decoded. I am doing so. Therefore, backward reproduction can be performed without repeatedly reading the same encoded data from the recording medium.
[0013]
On the other hand, in the reproduction method according to the present invention, encoded data obtained by compressing video data using a correlation in the time axis direction over a plurality of frames has a screen group structure in which at least one intra-frame predictive encoded screen is included. When the encoded data is read from the recording medium recorded as a unit and reproduced in the direction opposite to the time axis direction, the encoded data of the screen group structure including the screen to be reproduced is read and the encoded data Are stored in storage means having a storage capacity equal to or larger than the encoded data of one screen group structure. When the encoded data already read and held in the storage means is necessary for the decoding process for backward reproduction, the encoded data held in the storage means is read and decoded.
[0014]
  Reverse playbackWhen the encoded data held by the storage means becomes unnecessary due to the completion of the decoding process, the areas where the unnecessary encoded data are held are sequentially released to be free areas.To do.Also, when performing reverse playback, if there is an empty area in the storage means, the next required encoded data is read and the encoded data is sequentially stored in the empty area of the storage means.Go.
[0015]
In the playback method according to the present invention as described above, at the time of reverse playback, the encoded data of the screen group structure including the screen to be played back is read out, the encoded data is held in the storage means, and already read out. When the encoded data held in the storage means is necessary for the decoding process for backward reproduction, the encoded data held in the storage means is read and decoded. Therefore, backward reproduction can be performed without repeatedly reading the same encoded data from the recording medium.
[0016]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. In the following description, a case where the present invention is applied to a DVD reproducing apparatus that reproduces video data and the like from a DVD that is put into practical use as an optical disk on which video data and the like are recorded will be described as an example.
[0017]
A configuration example of a DVD playback apparatus to which the present invention is applied is shown in FIG. The DVD reproducing apparatus 1 includes a pickup 2 that reproduces an RF signal from a recording medium (DVD) 100, an RF circuit 3 that is supplied with the RF signal reproduced by the pickup 2 and performs binarization processing on the RF signal, and the like. A data decoder 4 which is supplied with reproduction data from the RF circuit 3 and performs decoding processing such as error correction, a ring buffer memory 20 which temporarily holds the reproduction data decoded by the data decoder 4, and a data decoder 4 includes a demultiplexer 5 that distributes the reproduction data subjected to the decoding process 4 into main video compression data, sub-video compression data, and audio compression data.
[0018]
Also, the DVD playback device 1 decodes the main video compressed data output from the demultiplexer 5 and the sub decoder for decoding the sub video compressed data output from the demultiplexer 5 and combining it with the main video data. A video decoder 7 and an audio decoder 8 for decoding the audio compression data output from the demultiplexer 5 are provided.
[0019]
Also, the DVD playback apparatus 1 is supplied with video data obtained by combining the sub video data from the sub video decoder 7 and the main video data from the video decoder 6, and converts the video data into an NTSC signal or a PAL signal. Digital / NTSC, PAL conversion circuit (hereinafter simply referred to as NTSC conversion circuit) 9. The NTSC signal or PAL signal from the NTSC conversion circuit 9 output from the DVD playback apparatus 1 is input to the monitor 200 and imaged.
[0020]
Further, the DVD playback apparatus 1 includes a digital / analog conversion circuit (hereinafter simply referred to as an A / D conversion circuit) 10 that is supplied with audio data from the audio decoder 8 and converts the audio data into an analog signal.
[0021]
Further, the DVD playback apparatus 1 controls the pickup 2, the RF circuit 3, the data decoder 4, the demultiplexer 5, the video decoder 6, the sub-picture decoder 7, the audio decoder 8, the NTSC conversion circuit 9, and the A / D conversion circuit 10. A controller 11, a user interface 12 that mediates the controller 11 and user operation input, and a memory 13 that serves as a data storage unit of the controller 11 are provided.
[0022]
Note that, in the recording medium 100 to be reproduced by the DVD reproducing apparatus 1, encoded data that has been subjected to image compression processing by the MPEG method is stored in a Video Object Set (in accordance with the DVD format as shown in FIG. (Hereinafter referred to as VOBS)). That is, for example, one movie movie is recorded as one VOBS on the recording medium 100.
[0023]
A VOBS is composed of a plurality of video objects (hereinafter referred to as VOB), and the VOB is composed of a plurality of cells. Cell is a unit of one scene in a movie, for example. The Cell is composed of a plurality of Video Object Units (hereinafter referred to as VOBU).
[0024]
The VOBU is composed of navigation data, main video compression data, sub-video compression data, and audio compression data. The DVD employs the MPEG method for compressing the main video data, and the main video compressed data included in one VOBU is composed of one or more GOPs.
[0025]
The navigation data, main video compression data, sub-video compression data, and audio compression data constituting the VOBU are a navigation pack (NV_PCK), a main video pack (V_PCK), a sub-video pack (SP_PCK), and an audio pack (A_PCK), respectively. It is recorded in a pack.
[0026]
Here, the navigation data is data in which information related to data in the VOBU, information for special reproduction, and the like are recorded. The main video compression data is data that becomes a main video such as a movie, and constitutes a video stream in the DVD format. The sub-picture compressed data is data such as subtitles and constitutes a sub-picture stream in the DVD format. The audio compression data is data relating to audio and constitutes an audio stream in the DVD format.
[0027]
The recording medium 100 on which data is recorded according to such a DVD format is read by the pickup 2 of the DVD playback apparatus 1. The pickup 2 irradiates the signal recording surface of the recording medium 100 with laser light from a laser light source incorporated in the pickup 2 and receives the reflected light reflected on the signal recording surface. The pickup 2 supplies the RF signal reproduced according to the received light to the RF circuit 3.
[0028]
The RF circuit 3 performs waveform equalization and binarization of the RF signal to generate reproduction data and a synchronization signal thereof. The reproduction data generated by the RF circuit 3 is supplied to the data decoder 4.
[0029]
The data decoder 4 performs decoding processing such as error correction on the reproduction data generated by the RF circuit 3. The reproduced data that has been subjected to decoding processing such as error correction by the data decoder 4 is temporarily held in the ring buffer memory 20, read at an appropriate timing, and supplied to the demultiplexer 5.
[0030]
Here, the ring buffer memory 20 is one that can simultaneously perform writing to an arbitrary location of the ring buffer memory 20 and reading from an arbitrary location of the ring buffer memory 20 independently of each other. The storage capacity of the ring buffer memory 20 is set to be 1 GOP or more. As described above, the GOP is a unit of a screen group structure defined in the MPEG system, and one GOP includes at least one intra-frame predictive coding screen.
[0031]
The demultiplexer 5 divides the reproduction data subjected to decoding processing such as error correction by the data decoder 4 into various packs. That is, the demultiplexer 5 divides the reproduction data into a navigation pack (NV_PCK), a main video pack (V_PCK), a sub video pack (SP_PCK), and an audio pack (A_PCK). Then, the demultiplexer 5 supplies the navigation pack (NV_PCK) to the controller 11 and supplies the other packs to the decoders corresponding to the respective packs.
[0032]
That is, the demultiplexer 5 supplies the main video pack (V_PCK) composed of the main video compressed data to the video decoder 6 and supplies the sub video pack (SP_PCK) composed of the sub video compressed data to the sub video decoder 7 for audio compression. An audio pack (A_PCK) composed of data is supplied to the audio decoder 8.
[0033]
The video decoder 6 decodes the main video compressed data in the main video pack supplied from the demultiplexer 5, and generates main video data obtained by decompressing the main video compressed data by this decoding process. Here, a frame buffer memory 15 necessary for decoding the main video compressed data is added to the video decoder 6, and the video decoder 6 uses this frame buffer memory 15 to convert the main video compressed data. Is decrypted. Then, the video decoder 6 supplies the generated main video data to the sub video decoder 7.
[0034]
The sub video decoder 7 decodes the sub video compressed data in the sub video pack supplied from the demultiplexer 5, and generates sub video data obtained by expanding the sub video compressed data by this decoding processing. The sub video decoder 7 combines the sub video data with the main video data supplied from the video decoder 6 to generate video data. That is, the sub video decoder 7 synthesizes subtitle data or the like reproduced as sub video data with the main video data. Then, the sub video decoder 7 supplies the generated video data to the NTSC conversion circuit 9. If there is no sub-video data, the sub-video decoder 7 supplies the main video data supplied from the video decoder 6 as it is to the NTSC conversion circuit 9 as video data.
[0035]
The NTSC conversion circuit 9 converts the video data from digital data into a television signal such as NTSC or PAL. The television signal from the NTSC conversion circuit 9 is sent to the monitor 200 and is displayed as an image on the monitor 200.
[0036]
The audio decoder 8 decodes the audio compression data in the audio pack supplied from the demultiplexer 5, and generates audio data obtained by decompressing the audio compression data by this decoding processing. Then, the audio decoder 8 supplies the generated audio data to the A / D conversion circuit 10.
[0037]
The A / D conversion circuit 10 converts audio data that is digital data into an analog audio signal and outputs the analog audio signal. By supplying this output to a speaker or the like, the user can hear the sound reproduced from the recording medium 100.
[0038]
The controller 11 operates as described above for the pickup 2, the RF circuit 3, the data decoder 4, the demultiplexer 5, the video decoder 6, the sub-picture decoder 7, the audio decoder 8, the NTSC conversion circuit 9, and the A / D conversion circuit 10. Take control. The controller 11 receives an operation input from a user via a user interface 12 including an operation panel and a remote controller, and the controller 11 controls each circuit based on the operation input.
[0039]
Next, the operation during reverse playback of the DVD playback apparatus 1 as described above will be described.
[0040]
In encoded data compressed using the MPEG method, each GOP has one or more intra-frame predictive encoding screens in which encoding is completed only within the frame without correlation with the preceding and succeeding frames. include. In order to decode the screen to be reproduced, the encoded data is supplied to the video decoder 6 from the GOP including the screen or the head of the previous GOP (hereinafter referred to as the GOP head) and decoded. Can be done.
[0041]
Then, during reverse playback, the screen to be played advances in the reverse direction with respect to the time axis direction. Therefore, at the time of reverse reproduction, first, the encoded data from the GOP head to the first screen to be reproduced is supplied to the video decoder 6 for decoding, and then the second screen to be reproduced from the GOP head ( That is, the encoded data up to the previous screen) is supplied to the video decoder 6 for decoding, and then encoded up to the third playback target screen (ie, the previous screen) from the beginning of the GOP. Data is supplied to the video decoder 6 for decoding. Similarly, the reverse reproduction is realized by sequentially supplying the encoded data from the GOP head to the reproduction target screen to the video decoder 6 for decoding.
[0042]
In the conventional DVD playback apparatus, in order to realize such backward playback, encoded data from the GOP head to the playback target screen is read from the recording medium for each playback target screen. Therefore, the time required for reading the encoded data from the recording medium becomes a bottleneck, and it is difficult to increase the speed of reverse reproduction.
[0043]
On the other hand, in the DVD device 1 to which the present invention is applied, the encoded data required for one decoding process is only a continuous part in the recording medium when performing reverse reproduction, and Considering that the encoded data is often used repeatedly in the decoding process, the encoded data once read from the recording medium 100 is stored in the ring buffer memory 20. When the reverse reproduction is performed and the encoded data that has already been read from the recording medium 100 is repeatedly used for the decoding process, it is not read from the recording medium 100 again but is stored in the ring buffer memory 20. Use encoded data. Thereby, it is not necessary to repeatedly read data from the recording medium 100, and the reverse playback speed can be increased.
[0044]
When performing reverse reproduction using the ring buffer memory 20 as described above, specifically, first, the encoded data required for the reverse reproduction is obtained by using the pickup 2 and the RF circuit as described above. 3. The data decoder 4 is used to read from the recording medium 100 in GOP units, and the encoded data is written to the ring buffer memory 20.
[0045]
Next, among the encoded data written in the ring buffer memory 20, the data necessary for decoding the screen to be reproduced first, that is, the encoded data from the beginning of the GOP to the screen to be reproduced is stored in the ring buffer memory 20. Read from. The encoded data read from the ring buffer memory 20 is sent to the demultiplexer 5 as described above, and thereafter subjected to decoding processing by each decoder.
[0046]
Next, of the encoded data written in the ring buffer memory 20, data necessary for decoding the second screen to be reproduced (that is, the previous screen), that is, from the GOP head to the screen to be reproduced. The encoded data is read from the ring buffer memory 20. The encoded data read from the ring buffer memory 20 is sent to the demultiplexer 5 as described above, and thereafter subjected to decoding processing by each decoder.
[0047]
Then, the reverse reproduction is sequentially advanced by sequentially performing the above processing. At this time, while the encoded data necessary for decoding the screen to be reproduced is read from the ring buffer memory 20 and the decoding process is being performed, the next required encoded data is previously read from the recording medium 100. Then, data is sequentially written into the free area of the ring buffer memory 20. Thus, when it is necessary to send the encoded data necessary for decoding to the demultiplexer 5, the encoded data necessary for decoding is already read from the recording medium 100 and exists in the ring buffer memory 20. deep. Further, when the backward reproduction is sequentially advanced in this way, the area where the encoded data that has become unnecessary after the completion of the reproduction is written out of the storage area of the ring buffer memory 20 is set as an empty area, and the following is performed. Used to capture encoded data.
[0048]
The control process of the ring buffer memory 20 when performing backward reproduction as described above will be described in more detail.
[0049]
The ring buffer memory control process includes a data input control process (FIG. 3) for reading encoded data from the recording medium 100 and writing it to the ring buffer memory 20, and a data output for reading encoded data necessary for decoding from the ring buffer memory 20. It consists of control processing (FIG. 4).
[0050]
In the data input control process, as shown in FIG. 3, first, in step S1-1, it is determined whether there is a free area in the ring buffer memory 20. If there is no free area, the process waits until a free area is generated. On the other hand, if there is a free area, the process proceeds to step S1-2.
[0051]
In step S1-2, the encoded data corresponding to the front of the encoded data on the ring buffer memory 20 is read from the recording medium 100 as much as the free space in the ring buffer memory 20, and the encoded data is read from the free space in the ring buffer memory 20. Write to the area. Then, it returns to step S1-1 and repeats a process.
[0052]
By performing such data input control processing, every time an empty area is generated in the ring buffer memory 20, encoded data necessary for decoding is read from the recording medium 100 and written to the ring buffer memory 20. Become.
[0053]
On the other hand, in the data output control process, as shown in FIG. 4, first, in step S2-1, it is determined whether or not there is a request for instructing to read out and output the encoded data from the ring buffer memory 20. If no encoded data output request is received, the process waits until an encoded data output request is received. On the other hand, if an encoded data output request is received, the process proceeds to step S2-2. .
[0054]
In step S2-2, it is determined whether or not encoded data for which an output request has been received has already been taken into the ring buffer memory 20. If fetching of the encoded data requested to be output has not been completed, the process returns to step S2-1 and is repeated until the encoded data is fetched by the data input control process. On the other hand, if fetching of the encoded data requested to be output has been completed, the process proceeds to step S2-3.
[0055]
In step S2-3, the encoded data requested to be output is output from the ring buffer memory 20. The encoded data output from the ring buffer memory 20 is sent to the demultiplexer 5 as described above, and thereafter subjected to decoding processing by each decoder.
[0056]
Next, in step S2-4, of the storage area of the ring buffer memory 20, an area in which encoded data that has become unnecessary after reproduction is written is set as an empty area. Then, it returns to step S2-1 and repeats a process. If a free space is generated in the ring buffer memory 20 by the process in step S2-4, new encoded data is read from the recording medium 100 by the above-described data input control process, and the encoded data is It is newly written in the ring buffer memory 20.
[0057]
FIG. 5 shows a specific example of how the storage area of the ring buffer memory 20 is used when the ring buffer memory control process as described above is performed. Here, for the sake of convenience, attention is paid only to video data recorded in units of GOP, and description of other data (navigation data, etc.) processing is omitted.
[0058]
First, as shown in FIG. 5A, the recording medium includes an (n−1) th GOP (GOP).n-1), Nth GOP (GOPn), N + 1st GOP (GOPn + 1) Is recorded. At this time, GOPn + 1Suppose that reverse playback starts from.
[0059]
At this time, first, as shown in FIG.n + 1The encoded data is read as much as an empty area of the ring buffer memory 20 from the end to the start direction, and the read encoded data is written into the ring buffer memory 20. In the example of FIG. 5B, GOPn + 1Encoded data and GOPn + 1The previous GOP (ie GOPn) Part of the second half of the encoded data is read and written to the ring buffer memory 20.
[0060]
Next, encoded data necessary for decoding the screen to be reproduced is read from the ring buffer memory 20 and sent to the demultiplexer 5. As a result, when there is encoded data that is no longer necessary for the subsequent decoding processing, the storage area of the ring buffer memory 20 in which the encoded data is stored is stored as shown in FIG. Free it up to make it a free area.
[0061]
Next, as shown in FIG. 5 (d), the continuation of the encoded data is read as much as the free area of the ring buffer memory 20, and the encoded data is written into the free area of the ring buffer memory 20. In the example of FIG. 5D, GOPnA part of the continuation of the encoded data is read and written in the ring buffer memory 20.
[0062]
Next, encoded data necessary for decoding the screen to be reproduced is read from the ring buffer memory 20 and sent to the demultiplexer 5. As a result, when there is encoded data that is no longer necessary for the subsequent decoding processing, the storage area of the ring buffer memory 20 in which the encoded data is stored is stored as shown in FIG. Free it up to make it a free area.
[0063]
Next, as shown in FIG. 5 (f), the continuation of the encoded data is read as much as the free area of the ring buffer memory 20, and the encoded data is written into the free area of the ring buffer memory 20. In the example of FIG. 5 (f), GOPnThe remaining encoded data and GOPnThe previous GOP (ie GOPn-1) In the latter half of the data is read and written to the ring buffer memory 20.
[0064]
In the same manner, the encoded data is read from the ring buffer memory 20, the storage area of the ring buffer memory 20 in which the unnecessary encoded data is stored, and the ring buffer memory which has become a free area. The writing of new encoded data to 20 is sequentially repeated.
[0065]
Here, the ring buffer memory 20 has a storage capacity of 1 GOP or more. In other words, the ring buffer memory 20 has a storage capacity equal to or greater than the maximum value of the data amount required for one decoding. Therefore, by using the ring buffer memory 20 as described above, all the encoded data necessary for one decoding always exists on the ring buffer memory 20. Therefore, by performing reverse reproduction using the ring buffer memory 20 as described above, processing for repeatedly reading the same encoded data from the recording medium 100 in order to decode each screen during reverse reproduction becomes unnecessary. .
[0066]
In the case of performing backward reproduction using the ring buffer memory 20 as described above, the arrangement of encoded data on the recording medium 100 and the code on the ring buffer memory 20 are shown in FIG. The encoded data is written into the ring buffer memory 20 so that the arrangement of the encoded data is the same.
[0067]
That is, each time the encoded data is read from the recording medium 100 and written into the ring buffer memory 20 every time an empty area is generated in the ring buffer memory 20, the encoded data is stored on the ring buffer memory 20. Write continuously. Thereby, the storage area of the ring buffer memory 20 can be utilized very efficiently.
[0068]
In other words, by using the ring buffer memory 20 in this way, the amount of encoded data to be held in the ring buffer memory 20 can be minimized, and only the maximum value of the data amount required for one decoding is obtained. If the storage capacity is sufficient, the requirements for applying the present invention can be satisfied.
[0069]
As described above, by applying the present invention, it is not necessary to repeatedly read out the same data from the recording medium 100 in order to decode each screen during backward reproduction, so that backward reproduction is performed at high speed. Is possible. Furthermore, by devising the order of writing to the ring buffer memory 20 as described above, the storage area can be used efficiently, and the present invention can be realized with a small storage capacity. Furthermore, since many DVD playback apparatuses are originally provided with a ring buffer memory, the amount of change in the apparatus when applying the present invention is small. That is, by applying the present invention, it is possible to increase the reverse playback speed while minimizing the increase in cost.
[0070]
In the above description, an example is given in which processing is performed in units of GOP, which is the minimum unit of the screen group structure including at least one intra-frame prediction encoding screen, but processing is performed in units larger than GOP. Needless to say, you can. That is, for example, the storage capacity of the ring buffer memory 20 may be 1 VOBU or more, and processing may be performed in units of VOBU. Further, for example, the storage capacity of the ring buffer memory 20 may be 1 Cell or more, and Cell Processing may be performed in units of.
[0071]
In the above description, an example in which the ring buffer memory 20 is used as a storage unit that stores encoded data read from the recording medium 100 has been described. If a ring buffer memory is used, the storage area can be used very efficiently as described above. Therefore, the ring buffer memory is very suitable as a storage means for holding encoded data read from a recording medium. However, it is needless to say that the storage means for holding the encoded data read from the recording medium need not be a ring buffer memory if there is sufficient storage capacity.
[0072]
【The invention's effect】
As described above in detail, according to the present invention, it is possible to perform reverse reproduction of encoded data obtained by compressing video data by the MPEG method or the like at higher speed.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a block diagram showing a configuration example of a DVD playback apparatus to which the present invention is applied.
FIG. 2 is a diagram showing a data structure of a DVD format.
FIG. 3 is a diagram showing a flow of data input control processing.
FIG. 4 is a diagram showing a flow of data output control processing.
FIG. 5 is a diagram illustrating a specific example of how a storage area of a ring buffer memory is used.
[Explanation of symbols]
1 DVD player, 2 pickup, 3 RF circuit, 4 data decoder, 5 demultiplexer, 6 video decoder, 7 sub-picture decoder, 8 audio decoder, 9 NTSC conversion circuit, 10 D / A conversion circuit, 11 controller, 12 User interface, 13 memory, 15 frame buffer memory, 20 ring buffer memory, 100 recording medium, 200 monitor

Claims (4)

映像データが複数フレームにわたって時間軸方向の相関を利用して圧縮処理された符号化データが、フレーム内予測符号化画面が少なくとも1枚入った画面群構造を単位として記録された記録媒体から、符号化データを読み出す読み出し手段と、
1つの画面群構造の符号化データ分以上の記憶容量を有し、上記読み出し手段により記録媒体から読み出された符号化データを保持する記憶手段とを有し、
記録媒体に記録された符号化データを時間軸方向に対して逆方向に再生する際に、再生対象となる画面を含む画面群構造の符号化データを読み出し手段により読み出して当該符号化データを記憶手段に保持しておき、読み出し手段により既に読み出されて記憶手段に保持されている符号化データが逆方向再生のための復号処理に必要な場合には、記憶手段に保持されている符号化データを読み出して復号を行い、
上記逆方向再生を行う際に、上記記憶手段は、保持していた符号化データが復号処理の完了により以降の復号処理に不要となった場合には、不要となった符号化データが保持されていた領域を順次解放して空き領域とし、
上記読み出し手段は、記憶手段に空き領域がある場合には、次に逆方向再生される画面構造の単位から符号化データを読み出して、当該符号化データを記憶手段の空き領域に順次格納することを特徴とする再生装置。
Coded data obtained by compressing video data using a correlation in the time axis direction over a plurality of frames is encoded from a recording medium on which a screen group structure including at least one intra-frame predictive coding screen is recorded as a unit. Reading means for reading the digitized data;
Having a storage capacity equal to or larger than the encoded data of one screen group structure, and storing means for holding encoded data read from the recording medium by the reading means,
When the encoded data recorded on the recording medium is reproduced in the direction opposite to the time axis direction, the encoded data of the screen group structure including the screen to be reproduced is read out by the reading means and the encoded data is stored. If the encoded data that is already read by the reading means and held in the storage means is necessary for the decoding process for backward reproduction, the encoding held in the storage means data have row decoding reads,
When the backward reproduction is performed, the storage means stores the encoded data that is no longer needed when the encoded data that is held becomes unnecessary for the subsequent decoding process due to the completion of the decoding process. The area that had been released is released sequentially to make it an empty area,
When there is an empty area in the storage means, the reading means reads out the encoded data from the unit of the screen structure to be reproduced in the reverse direction next, and sequentially stores the encoded data in the empty area of the storage means. A reproducing apparatus characterized by the above.
上記記憶手段は、リングバッファメモリであることを特徴とする請求項記載の再生装置。It said storage means, playback apparatus according to claim 1, characterized in that the ring buffer memory. 映像データが複数フレームにわたって時間軸方向の相関を利用して圧縮処理された符号化データが、フレーム内予測符号化画面が少なくとも1枚入った画面群構造を単位として記録された記録媒体から、符号化データを読み出して時間軸方向に対して逆方向に再生する際に、
再生対象となる画面を含む画面群構造の符号化データを読み出して当該符号化データを、1つの画面群構造の符号化データ分以上の記憶容量を有する記憶手段に保持しておき、
既に読み出されて記憶手段に保持されている符号化データが逆方向再生のための復号処理に必要な場合には、記憶手段に保持されている符号化データを読み出して復号を行い、
上記逆方向再生を行う際に、上記記憶手段によって保持していた符号化データが復号処理の完了により以降の復号処理に不要となった場合には、不要となった符号化データが保持されていた領域を順次解放して空き領域とし、
上記記憶手段に空き領域がある場合には、次に逆方向再生される画面構造の単位から符号化データを読み出して、当該符号化データを記憶手段の空き領域に順次格納していくことを特徴とする再生方法。
Coded data obtained by compressing video data using a correlation in the time axis direction over a plurality of frames is encoded from a recording medium on which a screen group structure including at least one intra-frame predictive coding screen is recorded as a unit. When data is read out and played back in the direction opposite to the time axis direction,
Read out the encoded data of the screen group structure including the screen to be reproduced and hold the encoded data in a storage means having a storage capacity equal to or larger than the encoded data of one screen group structure,
If the encoded data stored in the already read and storage means necessary for decoding processing for the reverse reproduction, have row decoding reads the encoded data stored in the storage means,
When the backward reproduction is performed and the encoded data held by the storage unit becomes unnecessary for the subsequent decoding process due to the completion of the decoding process, the unnecessary encoded data is held. Sequentially release the free space to free space,
When there is an empty area in the storage means, the encoded data is read from the unit of the screen structure to be reproduced in the next reverse direction, and the encoded data is sequentially stored in the empty area of the storage means. Playback method.
上記記憶手段として、リングバッファメモリを用いることを特徴とする請求項記載の再生方法。4. A reproducing method according to claim 3 , wherein a ring buffer memory is used as said storage means.
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