JPH06164522A - データ符号化装置および方法、データ復号化装置および方法並びに記録媒体 - Google Patents

データ符号化装置および方法、データ復号化装置および方法並びに記録媒体

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JPH06164522A
JPH06164522A JP35555892A JP35555892A JPH06164522A JP H06164522 A JPH06164522 A JP H06164522A JP 35555892 A JP35555892 A JP 35555892A JP 35555892 A JP35555892 A JP 35555892A JP H06164522 A JPH06164522 A JP H06164522A
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 Ｉピクチャを迅速にサーチすることができる
ようにする。 【構成】 ビデオデータとオーディオデータを、パック
を単位としてディスクに記録するようにする。パックは
複数のパケットにより構成する。ビデオデータのパケッ
トが存在するとき、そのビデオパケットの先頭のピクチ
ャがＩピクチャであれば、そのビデオパケットの直前に
エントリパケットを配置する。このエントリパケットに
は、３つ前および３つ後までのパケットの位置が記録さ
れている。このエントリパケットのデータからＩピクチ
ャの位置を検出する。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、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、データ符号化装置およ
び方法、データ復号化装置および方法、並びに記録媒体
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】請求項１に記載のデータ
符号化装置は、可変レートのデータを符号化する符号化
手段としてのビデオエンコーダ１と、アクセスポイント
としてのエントリポイントに対応してエントリポイント
信号を発生する信号発生手段としてのビデオエントリポ
イント検出回路３１と、エントリポイント信号に対応し
てエントリパケットを発生するエントリパケット発生手
段としてのエントリパケット発生回路３２と、エントリ
パケットと可変レートのデータとを多重化する多重化手
段としてのスイッチング回路６とを備えることを特徴と
する。
【００３２】スイッチング回路６は、エントリパケット
を、エントリポイントの直前に多重化することができ
る。また、可変レートのデータをビデオデータとしたと
き、エントリパケットを、Ｉピクチャの直前に多重化す
ることができる。
【００３３】請求項４に記載のデータ符号化方法は、可
変レートのデータを蓄積し、可変レートのデータを蓄積
している期間に、アクセスすべきポイントが発生したと
き、エントリポイントを発生し、蓄積した可変レートの
データが、所定の量に達したとき、その蓄積期間におけ
るエントリポイントの有無を判定し、蓄積期間にエント
リポイントがあると判定されたとき、エントリポイント
の直前に、エントリパケットを発生し、可変レートのデ
ータに多重化することを特徴とする。
【００３４】多重化したデータを記録媒体としてのディ
スクに記録し、多重化したデータをディスクに記録して
いるとき、エントリポイントがあればそれを記憶し、エ
ントリパケットのディスクへの記録が完了した後、記憶
されているエントリポイントに関するデータを、ディス
クに記録されているエントリパケットに記録するように
することができる。
【００３５】請求項６に記載のデータ復号化装置は、可
変レートのデータと、可変レートのデータのアクセスす
べきポイントに対応するエントリポイントがエントリパ
ケットとして記録されている記録媒体としてのディスク
より再生されたデータを復号化するデータ復号化装置に
おいて、ディスクから再生されたデータから、可変レー
トのデータと、エントリパケットとを分離する分離手段
としてのヘッダ分離回路２２と、ヘッダ分離回路２２に
より分離された可変レートのデータを復号化する復号化
手段としてのビデオデコーダ２５と、ヘッダ分離回路２
２により分離されたエントリパケットに対応してディス
クのアクセス位置を制御する制御手段としての制御装置
２４とを備えることを特徴とする。
【００３６】このデータ復号化装置には、ディスクから
再生されたエントリポイントを記憶する記憶手段として
のエントリポイント記憶装置４１をさらに設け、サーチ
が指令されたとき、制御装置２４は、エントリポイント
記憶装置４１からエントリポイントを読み出し、ディス
クのエントリポイントに対応する位置をアクセスさせる
ようにすることができる。
【００３７】制御装置２４は、サーチの速度に対応し
て、エントリポイントのうち異なるエントリポイントに
アクセスするように、アクセス位置を制御するようにす
ることができる。
【００３８】請求項９に記載の記録媒体は、可変レート
のデータがパックを単位として記録されるとともに、パ
ックは、複数のパケットにより構成されている記録媒体
において、可変レートのデータのパケットの直前に、ア
クセスポイントとしてのエントリポイントを示すエント
リパケットが配置されていることを特徴とする。
【００３９】請求項１０に記載のデータ復号化方法は、
サーチ時に、Ｉピクチャだけでなく、これに続くＰピク
チャおよびＢピクチャの少なくとも一方も読み込み、こ
れらのピクチャを復号化して出力することを特徴とす
る。
【００４０】
【作用】請求項１に記載のデータ符号化装置において
は、エントリポイント信号に対応して発生されるエント
リパケットが、可変レートのデータと多重化される。従
って、このエントリパケットに対応して所定のデータを
迅速にサーチすることが可能になる。
【００４１】請求項４に記載のデータ符号化方法におい
ては、可変レートのデータを蓄積している期間に、アク
セスすべきポイントが発生したとき、エントリポイント
が発生され、蓄積した可変レートのデータが、所定の量
に達したとき、その蓄積期間におけるエントリポイント
の有無が判定され、エントリポイントの直前に、エント
リパケットが、可変レートのデータに多重化される。従
って、エントリパケットを確実に所定の位置に多重化す
ることができる。
【００４２】請求項６に記載のデータ復号化装置におい
ては、ディスクより再生されたデータから、可変レート
のデータと、エントリパケットとが分離され、分離され
たエントリパケットに対応してディスクのアクセス位置
が制御される。従って、迅速なサーチが可能になる。
【００４３】請求項９に記載の記録媒体においては、可
変レートのデータのパケットの直前に、アクセスポイン
トとしてのエントリポイントを示すエントリパケットが
配置されている。従って、このエントリパケットを用い
て、所定のデータの迅速なサーチが可能になる。
【００４４】請求項１０に記載のデータ復号化方法にお
いては、サーチ時に、単体で復号化すなわちデコード可
能なＩピクチャだけでなく、これに続くＰピクチャおよ
びＢピクチャの少なくとも一方も読み込み、これらのピ
クチャを復号化して出力する。従って、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、少
しだけであるが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。
【００４５】
【実施例】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。
【００４６】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。
【００４７】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。
【００４８】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。
【００４９】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。
【００５０】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。
【００５１】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。
【００５２】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。
【００５３】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。
【００５４】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。
【００５５】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。
【００５６】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）。
【００５７】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。
【００５８】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。
【００５９】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。
【００６０】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。
【００６１】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
【００６２】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）。
【００６３】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。
【００６４】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。
【００６５】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。
【００６６】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。
【００６７】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。
【００６８】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。
【００６９】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。
【００７０】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。
【００７１】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。
【００７２】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。
【００７３】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。
【００７４】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。
【００７５】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。）
【００７６】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。
【００７７】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。
【００７８】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。
【００７９】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。
【００８０】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。
【００８１】 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
【００８２】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。
【００８３】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。
【００８４】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。
【００８５】
【発明の効果】請求項１に記載のデータ符号化装置によ
れば、エントリポイント信号に対応して発生されるエン
トリパケットを、可変レートのデータと多重化するよう
にしたので、このエントリパケットに対応して、所定の
データを迅速にサーチすることが可能になる。
【００８６】請求項４に記載のデータ符号化方法によれ
ば、可変レートのデータを蓄積している期間に、アクセ
スすべきポイントが発生したとき、エントリポイントが
発生され、蓄積した可変レートのデータが所定の量に達
したとき、その蓄積期間におけるエントリポイントの有
無が判定され、エントリポイントの直前にエントリパケ
ットが可変レートのデータに多重化される。これによ
り、エントリパケットを確実に所定の位置に多重化する
ことが可能となる。
【００８７】請求項６に記載のデータ復号化装置によれ
ば、記録媒体より再生されたデータから、可変レートの
データとエントリパケットとが分離され、この分離され
たエントリパケットに対応して、記録媒体のアクセス位
置を制御するようにしたので、所定のデータを迅速にサ
ーチすることが可能になる。
【００８８】請求項９に記載の記録媒体によれば、可変
レートのデータのパケットの直前に、アクセスポイント
としてのエントリポイントを示すエントリパケットを配
置するようにしたので、このエントリパケットを用いて
所定のデータを迅速にサーチすることが可能となる。
【００８９】請求項１０に記載のデータ復号化方法によ
れば、サーチ時に、単体でデコード可能なＩピクチャだ
けでなく、これに続くＰピクチャおよびＢピクチャの少
なくとも一方も読み込み、これらのピクチャを復号化し
て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、少しだけであ
るが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 (10)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 可変レートのデータを符号化する符号化
    手段と、 アクセスポイントとしてのエントリポイントに対応して
    エントリポイント信号を発生する信号発生手段と、 前記エントリポイント信号に対応してエントリパケット
    を発生するエントリパケット発生手段と、 前記エントリパケットと前記可変レートのデータとを多
    重化する多重化手段とを備えることを特徴とするデータ
    符号化装置。
  2. 【請求項２】 前記多重化手段は、前記エントリパケッ
    トを、前記エントリポイントの直前に多重化することを
    特徴とする請求項１に記載のデータ符号化装置。
  3. 【請求項３】 前記可変レートのデータはビデオデータ
    であり、 前記多重化手段は、前記エントリパケットを、Ｉピクチ
    ャの直前に多重化することを特徴とする請求項２に記載
    のデータ符号化装置。
  4. 【請求項４】 可変レートのデータを蓄積し、 前記可変レートのデータを蓄積している期間に、アクセ
    スすべきポイントが発生したとき、エントリポイントを
    発生し、 蓄積した前記可変レートのデータが、所定の量に達した
    とき、その蓄積期間におけるエントリポイントの有無を
    判定し、 前記蓄積期間に前記エントリポイントがあると判定され
    たとき、前記エントリポイントの直前に、エントリパケ
    ットを発生し、前記可変レートのデータに多重化するこ
    とを特徴とするデータ符号化方法。
  5. 【請求項５】 多重化したデータを記録媒体に記録し、 多重化したデータを前記記録媒体に記録しているとき、
    前記エントリポイントがあればそれを記憶し、 前記エントリパケットの前記記録媒体への記録が完了し
    た後、記憶されている前記エントリポイントに関するデ
    ータを、前記記録媒体に記録されている前記エントリパ
    ケットに記録することを特徴とする請求項４に記載のデ
    ータ符号化方法。
  6. 【請求項６】 可変レートのデータと、前記可変レート
    のデータのアクセスすべきポイントに対応するエントリ
    ポイントがエントリパケットとして記録されている記録
    媒体から再生されたデータを復号化するデータ復号化装
    置において、 前記記録媒体より再生されたデータから、前記可変レー
    トのデータと、前記エントリパケットとを分離する分離
    手段と、 前記分離手段により分離された前記可変レートのデータ
    を復号化する復号化手段と、 前記分離手段により分離された前記エントリパケットに
    対応して前記記録媒体のアクセス位置を制御する制御手
    段とを備えることを特徴とするデータ復号化装置。
  7. 【請求項７】 前記記録媒体から再生された前記エント
    リポイントを記憶する記憶手段をさらに備え、 サーチが指令されたとき、前記制御手段は、前記記憶手
    段から前記エントリポイントを読み出し、前記記録媒体
    の前記エントリポイントに対応する位置をアクセスさせ
    ることを特徴とする請求項６に記載のデータ復号化装
    置。
  8. 【請求項８】 前記制御手段は、前記サーチの速度に対
    応して、前記エントリポイントのうち異なるエントリポ
    イントにアクセスするように、アクセス位置を制御する
    ことを特徴とする請求項７に記載のデータ復号化装置。
  9. 【請求項９】 可変レートのデータがパックを単位とし
    て記録されるとともに、前記パックは、複数のパケット
    により構成されている記録媒体において、 前記可変レートのデータのパケットの直前に、アクセス
    ポイントとしてのエントリポイントを示すエントリパケ
    ットが配置されていることを特徴とする記録媒体。
  10. 【請求項１０】 サーチ時に、Ｉピクチャだけでなく、
    これに続くＰピクチャおよびＢピクチャの少なくとも一
    方も読み込み、これらのピクチャを復号化して出力する
    ことを特徴とするデータ復号化方法。
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