JPH07115619A - ビデオ信号再生装置 - Google Patents

ビデオ信号再生装置

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JPH07115619A
JPH07115619A JP5284034A JP28403493A JPH07115619A JP H07115619 A JPH07115619 A JP H07115619A JP 5284034 A JP5284034 A JP 5284034A JP 28403493 A JP28403493 A JP 28403493A JP H07115619 A JPH07115619 A JP H07115619A
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JP5284034A
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Hidefumi Ogura
英史 小倉
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Original Assignee
Sony Corp
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    • G11INFORMATION STORAGE
    • G11BINFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
    • G11B27/00Editing; Indexing; Addressing; Timing or synchronising; Monitoring; Measuring tape travel
    • G11B27/005Reproducing at a different information rate from the information rate of recording
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  • Signal Processing For Digital Recording And Reproducing (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 ビデオ信号再生装置において、高速再生時の
フレーム間の画像のつながりを良くする。 【構成】 連続したNフレームをMフレーム間隔で表示
することにより、M/N倍速の高速再生を実現する。順
方向再生の場合、再生フレームの順序は、0,1,2・
・・N−1,M,M+1,M+2・・・M+N−1,2
M,2M+1,2M+2・・・2M+N−1,3M,3
M+1,3M+2・・・3M+N−1・・・・・・にな
る。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、ビデオディスク、ハー
ドディスク、半導体メモリー等のランダムアクセスが可
能な記憶媒体からビデオ信号を高速再生する装置に関す
るものである。
【0002】
【従来の技術】ビデオディスクシステム、例えばレーザ
ーディスクシステムにおいては、CAVディスクの場合
1周に1フレームのビデオ信号が、またCLVディスク
の場合1周に1〜3フレームのビデオ信号が記録されて
いる。
【0003】そして、このビデオディスクシステムにお
いてA倍速(Aは2以上の整数)の高速再生を行う場合
は、図14に示されているように、順次、Aフレーム間
隔毎の1フレームを表示することにより行っている。す
なわち、ビデオディスクから1フレームのビデオ信号を
読み出した後、通常、垂直ブランキング期間内にAフレ
ーム後のトラックに読み出しヘッドを移動し、次のビデ
オ信号を読み出す動作を繰り返している。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな再生方式では、再生速度が非常に高速になると画像
内容の把握が困難になってしまうという問題点があっ
た。例えば、100倍速の再生(図14でA=100)
を行う場合、1フレームを表示した後に100フレーム
後の1フレームを表示するので、フレーム間の画像のつ
ながりが少なく、内容の把握が困難である。
【0005】また、高速サーチを行って所望の画像を検
索し、スチルモード又は通常再生モード等に設定して所
望の画像を表示しようとしても、所望の画像の場所を通
り過ぎてしまい、正確なサーチが難しいという問題点が
あった。
【0006】さらに、CLVディスクで再生速度が大き
い場合のように、垂直ブランキング期間内にAフレーム
後のトラックのビデオ信号を読み出せない場合には、図
15に示されているように、Aフレーム後のトラックの
ビデオ信号が読み出せる迄、同一フレームのビデオ信号
をBフレーム期間フレームメモリから繰り返し読み出し
て表示することが必要になり、表示される画像はフレー
ム間のつながりに乏しく、内容の把握がさらに困難であ
る。
【0007】本発明はこのような問題点を解決するため
になされたものであって、フレーム間の画像のつながり
を良くし、内容の把握の容易な画像を再生できるビデオ
信号再生装置を提供することを目的とする。また、本発
明は、正確な高速サーチを可能にしたビデオ信号再生装
置を提供することを目的とする。
【0008】
【課題を解決するための手段】前記課題を解決するため
に、請求項1に係る発明は、記憶媒体からビデオ信号を
読み出す手段と、この読み出したビデオ信号を表示手段
へ出力する手段とを有するビデオ信号再生装置におい
て、Mフレーム又はMフィールド間隔の連続したNフレ
ーム又はNフィールド(ただし、M、Nは、M>N>1
を満たす整数)のビデオ信号を表示手段へ出力するよう
に構成した。
【0009】また、請求項2に係る発明は、請求項1に
係る発明において、逆方向に高速再生する場合に、Nフ
レーム又はNフィールドのビデオ信号を順方向から読み
出し、この読み出したビデオ信号を順方向から表示手段
へ出力するように構成した。
【0010】さらに、請求項3に係る発明は、記憶媒体
からビデオ信号を読み出す手段と、この読み出したビデ
オ信号を表示手段へ出力する手段とを有するビデオ信号
再生装置において、Mフレーム又はMフィールド間隔の
連続したNフレーム又はNフィールドの一部であるLフ
レーム又はLフィールド(ただし、M、N、Lは、M>
N>L>1を満たす整数)のビデオ信号を表示手段へ出
力するように構成した。
【0011】
【作用】請求項1に係る発明によれば、Mフレーム又は
Mフィールド間隔の連続したNフレーム又はNフィール
ド(ただし、M、Nは、M>N>1を満たす整数)の画
像が表示されるので、M/N倍速の高速再生が実現され
る。例えば、M=1000、N=20に設定して順方向
に再生すると、0,1,2・・・18,19,100
0,1001,1002・・・1018,1019,2
000,2001,2002・・・2018,201
9,3000・・・のフレーム又はフィールドの画像が
表示されるので、50倍速の高速再生が実現される。
【0012】請求項2に係る発明によれば、逆方向再生
時に、Mフレーム又はMフィールド間隔の連続したNフ
レーム又はNフィールドにおけるNフレームが順方向に
表示される。例えば、M=1000、N=20の場合、
2000,2001,2002・・・2018,201
9,1000,1001,1002・・・1018,1
019,0,1,2・・・18,19・・・・・・のフ
レーム又はフィールドの画像が表示される。
【0013】請求項3に係る発明によれば、Mフレーム
又はMフィールド間隔の連続したNフレーム又はNフィ
ールドの一部であるLフレーム又はLフィールド(ただ
し、M、N、Lは、M>N>L>1を満たす整数)の画
像が表示されるので、M/L倍速の高速再生が実現され
る。例えば、M=1000、N=20、L=10に設定
して順方向に再生すると、0,2,4・・・16,1
8,1000,1002,1004・・・1016,1
018,2000,2002,2004・・・201
6,2018,3000・・・のフレーム又はフィール
ドの画像が表示されるので、100倍速の高速再生が実
現される。
【0014】
【実施例】以下、本発明の実施例について図面を参照し
ながら詳細に説明する。図2は本発明を適用したビデオ
信号再生装置の構成を示すブロック図である。この図に
おいて、ビデオディスク1にはビデオ信号をA/D変換
し、MPEG方式等でデータ圧縮したビデオデータが記
録されている。スピンドルモータ2はビデオディスク1
を所定の回転速度で回転させる。光学ヘッド3は内蔵さ
れている半導体レーザからレーザ光をビデオディスク1
に照射し、記録されているデータを読み取る。光学ヘッ
ド3内の半導体レーザはレーザ駆動回路4により駆動さ
れる。また、光学ヘッド3はスライドモータ5によりビ
デオディスク1の半径方向へ移動可能に構成されてい
る。
【0015】光学ヘッド3から再生されたビデオ信号は
RFアンプ8により増幅され、サーボ回路6とイコライ
ザ9へ供給される。サーボ回路6はRFアンプ8の出力
からトラッキング制御信号、フォーカス制御信号、スピ
ンドル制御信号を生成し、光学ヘッド3とスピンドルモ
ータ2へ供給する。さらに、高速再生時やランダムアク
セス時にスライドモータ5を駆動する制御信号を送出す
る。
【0016】レーザ駆動回路4及びサーボ回路6はシス
テムコントローラ7により制御される。システムコント
ローラ7はマイコンにより構成されており、装置全体の
制御を行う。
【0017】イコライザ9はRFアンプ8の出力波形の
等化を行い、その出力を検出回路10及びPLL回路1
1へ供給する。PLL回路11はイコライザ9の出力に
基づいてクロック信号を抽出し、検出回路10へ供給す
る。検出回路10はこのクロック信号に基づいて入力デ
ータを0,1の2値データに変換する。
【0018】検出回路10の出力はチャンネルデコーダ
12へ供給され、ここで記録変調の復調が行われ、EC
Cデコーダ13へ供給される。ECCデコーダ13はビ
デオデータに付加されている誤り訂正符号を用いてビデ
オデータの誤り訂正を行い、RAMコントローラ14へ
出力する。
【0019】RAMコントローラ14は、ECCデコー
ダ13の出力をRAM15に一時記憶し、読み出すこと
によりビデオディスク1からのデータの読み出しレート
とソースデコーダ16の処理レートとの差を吸収する。
【0020】ソースデコーダ16はMPEG方式等によ
り圧縮されているビデオデータをデコードし、フレーム
メモリコントローラ17へ供給する。フレームメモリコ
ントローラ17は、必要に応じてビデオデータをフレー
ムメモリ18に記憶し、読み出すことにより画像データ
を出力する。フレームメモリから出力された画像データ
はA/D変換され、表示装置(図示せず)へ出力され、
画像が表示される。
【0021】次に、以上のように構成されたビデオ信号
再生装置において高速再生を行う場合の動作について説
明する。
【0022】〔1〕順方向再生 図1は順方向再生の基本的な動作を示す図である。本発
明では連続したNフレームをMフレーム間隔で表示する
ことにより、M/N倍速の高速再生を実現する。ここ
で、M、Nは、M>N>1を満たす整数である。M、N
の値は固定でなく可変でもよい。再生フレームの順序は
以下のようになる。
【0023】0,1,2・・・N−1,M,M+1,M
+2・・・M+N−1,2M,2M+1,2M+2・・
・2M+N−1,3M,3M+1,3M+2・・・3M
+N−1・・・・・・
【0024】以下、データを読み出す動作、トラックを
アクセスする動作、及びデータを表示する動作の関係に
ついて説明する。
【0025】(a)データ読み出し時間=データ表示時
間の場合 Nフレームを表示するために必要なビデオデータをビデ
オディスク1から読み出す時間とNフレームを表示する
時間がほぼ等しい場合には、図3に示されているタイミ
ングでビデオデータの読み出しと表示が行われる。すな
わち、Nフレームのビデオデータがビデオディスク1か
ら読み出され、Nフレームのビデオデータの表示が行わ
れる。そして、Nフレーム分のビデオデータの読み出し
が終了すると、スライドモータ5を駆動するか又は光学
ヘッド3自身を変位させることにより次の読み出しデー
タのあるトラックまで光学ヘッド3を移動させ、ビデオ
データを読み出せる状態にする。このアクセス期間は垂
直ブランキング期間以下の時間で終了させる必要があ
る。図2のシステムのように、ビデオディスク1に圧縮
されたビデオデータが記録されている場合には、通常、
データ読み出し時間がデータ表示時間よりも短いが、例
えばビデオディスクの回転数を低くすれば、このような
状況になる。
【0026】(b)データ読み出し時間<データ表示時
間の場合 Nフレームを表示するために必要なビデオデータをビデ
オディスク1から読み出す時間が、Nフレームを表示す
る時間よりも短い場合には、図4に示されているタイミ
ングでビデオデータの読み出しと表示が行われる。この
ような状況は、ビデオディスク1からの読み出しレート
が画像の表示レートよりも大きい場合等におこる。図2
のシステムはデータ圧縮されたビデオデータが記録され
たビデオディスク1を再生するように構成されているの
で、通常このような状況になる。また、圧縮されていな
いビデオデータが記録されているビデオディスクを再生
するシステムであっても、ビデオディスクの回転数を高
く設定すれば、データ読み出し時間がデータ表示時間よ
りも短くなる。
【0027】図4においては、Nフレームを表示するた
めに必要なビデオデータを全て読み出し終えた時点から
次の読み出しトラックへのアクセスを開始する。この場
合、アクセス期間を垂直ブランキング期間よりも長くす
ることができる。発明の解決する課題の項で述べたよう
に、CLVディスクを高速再生する場合には、トラック
ジャンプ後の位相をロックするのに必要な時間が長いた
め、アクセス時間が長くなるという問題点があったが、
本方式ではアクセス期間を長くすることが可能であるた
め、CLVディスクの高速再生もフレームメモリを用い
ないで対応することが可能になる。
【0028】一般に、1フレームのデータの平均読み出
し時間Tr、1フレームのデータの表示時間Td及びア
クセス期間dとの関係は、下記(1)式を満たす。 d≦b−a=N×(Tr−Td)・・・(1) ただし、ここで、 N:連続表示するフレーム数 a:Nフレームのデータの読み出し時間 b:Nフレームのデータの表示時間 である。
【0029】(1)式から、連続表示のフレーム数Nの
値を大きくすることにより、アクセス期間dを長くでき
ることがわかる。
【0030】アクセス期間dが長く、(1)式を満たす
ことができない場合には、図5に示されているように、
次のデータが読み出せるまで、最終フレーム(図4では
番号N−1が付されているフレーム)の映像を連続して
表示する。この場合は、図2のフレームメモリ18に最
終フレームの映像を格納し、ここから繰り返し読み出し
て表示装置へ出力すればよい。
【0031】[2]逆方向再生 逆方向再生においても、順方向再生と同様、連続したN
フレームをMフレーム間隔で表示する。ただし、逆方向
再生の場合、連続したNフレームを逆方向再生する方式
と順方向再生する方式がある。それぞれの方式における
再生フレームの順序は以下のようになる。
【0032】連続したNフレームを逆方向再生する方
式:3M+N−1,3M+N−2・・・3M+2,3M
+1,3M,2M+N−1,2M+N−2・・・2M+
2,2M+1,2M,M+N−1,M+N−2・・・M
+2,M+1,M・・・N−1,N−2・・・2,1,
0・・・・・・
【0033】連続したNフレームを順方向再生する方
式:3M,3M+1,3M+2・・・3M+N−1,2
M,2M+1,2M+2・・・2M+N−1,M,M+
1,M+2・・・M+N−1,0,1,2・・・N−1
・・・・・・
【0034】以下、順方向再生の場合と同様、データを
読み出す動作、トラックをアクセスする動作、及びデー
タを表示する動作の関係について説明する。
【0035】(a)データ読み出し時間=データ表示時
間の場合 この場合は、図6に示されているタイミングでビデオデ
ータの読み出しと表示が行われる。すなわち、データは
1フレーム毎に読み出され、1フレーム分のデータの読
み出しが終了すると、次の読み出しデータのあるトラッ
クへ光学ヘッド3を移動させ、データを読み出せる状態
にする。このアクセス期間は垂直ブランキング期間以下
の時間で終了させる必要がある。これは前記連続したN
フレームを逆方向再生する方式の1例である。そして、
このように読み出しと表示が行えるのは、ビデオデータ
が圧縮されていない場合、及び圧縮方式がフレーム内で
行われている場合に限られる。MPEG方式のように動
き補償を行ったコーディングをしている場合には、逆方
向からデコードすることができないので、このように連
続したNフレームを逆方向再生することはできない。
【0036】なお、データ読み出し時間=データ表示時
間の場合、連続したNフレームを順方向再生する方式を
実現することも可能である。
【0037】(b)データ読み出し時間<データ表示時
間の場合 図7は連続したNフレームを逆方向再生する方式の1例
である。この例では、ビデオディスク1からNフレーム
分を表示するのに必要なデータを順方向から読み出し、
Nフレーム分のデータの読み出しが終了すると、次の読
み出しデータのあるトラックへアクセスする。読み出し
たデータはソースデコーダ16によりデコードし、フレ
ームメモリ18に書き込む。そして、Nフレーム分の書
き込みが終了したら、書き込んだ順序と反対に読み出
し、表示装置へ出力する。
【0038】この場合、フレームメモリ18はNフレー
ム分の容量が必要になるが、ソースデコーダ16にはビ
デオデータが順方向から入力されるので、ビデオデータ
の圧縮方式がMPEG方式のような動き補償を行ってい
るものであっても、実現できる。なお、図7の場合、N
フレーム分を表示するのに必要なデータの読み出し時間
とフレームメモリ18に対する書き込み時間が等しくな
っているが、これはフレームメモリコントローラ17の
書き込みクロックの速度を高くすることで実現できる。
【0039】次に、図8は連続したNフレームを順方向
再生する方式の1例である。この例において、Nフレー
ム分のデータを順方向から読み出し、その読み出しが終
了すると、次の読み出しデータのあるトラックへアクセ
スする動作は、図7の場合と同じである。ただし、ソー
スデコーダ16によりデコードしたビデオデータをフレ
ームメモリ18に格納して順序を反転することはせず、
そのまま表示装置へ出力する。
【0040】この場合、Mの値が大きくなると、各Nフ
レームが時間的に離れているため、連続したNフレーム
を逆方向に再生しなくても違和感のない再生画像とな
る。また、フレームメモリ18を省略することができ
る。
【0041】〔3〕Mフレーム間隔の連続したNフレー
ムの一部を再生する方式 図9はMフレーム間隔の連続してNフレーム中のLフレ
ームを再生することにより、M/L倍の高速再生を実現
する方式の基本的な動作を説明する図である。ここで、
M、N、LはM>N>L>1を満たす整数である。そし
て、図9(b)に示されているように、LフレームはN
フレーム中で少なくとも2箇所に分散させることが必要
である。L=N/3で順方向に再生する場合のフレーム
順の1例は以下のようになる。
【0042】0,3,6・・・N−1,M,M+3,M
+6・・・M+N−1,2M,2M+3,2M+6・・
・2M+N−1,3M,3M+3,3M+6・・・3M
+N−1・・・・・・
【0043】このように、この再生方式では、1フレー
ムを表示するために必要なデータの読み出しが終了する
と、次の読み出しデータのあるN/Lフレーム後のトラ
ックにアクセスすることになる。
【0044】逆方向に再生する場合は、〔2〕(b)と
同様にLフレームを順方向再生する方式と、Lフレーム
を逆方向再生する方式とがある。逆方向再生を行う方式
の動作を図10に示す。この場合、ビデオディスクから
読み出したデータのフレーム順序を反転するためのメモ
リの容量はLフレーム分でよいので、〔2〕(b)の場
合よりもメモリを削減することができる。
【0045】ここで、〔3〕の再生方式と〔1〕の再生
式法とを比較することにより、〔3〕の再生式法の特徴
を説明する。
【0046】いま、〔1〕の再生方式において、M=1
000、N=20に設定して50倍速の高速再生を行っ
ているものとすると、再生されるフレームの順序は、図
11に示されているようになる。
【0047】そして、この状態から100倍速に速度を
上げる場合、(1)M=2000、N=20に設定する
方法と、(2)M=1000、N=10に設定する方法
がある。(1)、(2)における再生されるフレームの
順序は、それぞれ図12(a),(b)に示されている
ようになる。
【0048】図11と図12(a),(b)とを比較す
ることにより、(1)の方法では、表示されない時間帯
(例えば、1000〜1019フレーム)が増加してし
まうという問題点があることがわかる。また、(2)の
方法では、連続して表示される内容が減少してしまうと
いう問題点があることがわかる。すなわち、50倍速再
生時には、0〜19フレームの内容が表示されたが、
(2)の方法では、0〜9フレームの内容しか表示され
ない。
【0049】これに対して、〔3〕の再生方式におい
て、M=1000、N=20、L=10にすると、再生
されるフレームの順序は図13(a)のようになる。し
たがって、これにより(1)、(2)の方法における問
題点を解決することができる。
【0050】また、〔3〕の方法において、M=100
0、N=40、L=20に設定すると、再生されるフレ
ームの順序は図13(b)のようになる。このようにす
ると、同じ50倍速でありながら、〔1〕の方法の2倍
の内容を表示できる。
【0051】なお、前記実施例はMPEG方式等により
圧縮されたビデオデータが記録されているディジタルビ
デオディスクを再生するシステムであるが、本発明は従
来のレーザーディスクシステムのようなアナログビデオ
信号を記録してビデオディスクを再生するシステムに適
用することもできる。また、ディジタルビデオディスク
の記録再生システム、ハードディスクにビデオ信号を記
録/再生するシステム、半導体メモリにビデオ信号を書
込み/読み出しするシステムに適用することもできる。
【0052】さらに、前記実施例ではビデオ信号をフレ
ーム単位で読み出し、表示しているが、フィールド単位
で読み出し、表示するように構成してもよい。
【0053】
【発明の効果】以上、詳細に説明したように、本発明に
よれば、フレーム間の画像のつながりを良くし、内容の
把握の容易な画像を再生できる。また、本発明によれ
ば、正確な高速サーチが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【図1】Mフレーム間隔の連続したNフレームを再生す
ることにより、M/N倍の高速再生を行う方式の基本的
な動作を説明する図である。
【図2】本発明を適用したビデオ信号再生装置の構成を
示すブロック図である。
【図3】データ読み出し時間とデータ表示時間を等しい
場合の順方向再生の動作タイミングチャートの1例を示
す図である。
【図4】データ読み出し時間がデータ表示時間より短い
場合の順方向再生の動作タイミングチャートの1例を示
す図である。
【図5】データ読み出し時間がデータ表示時間より短い
場合の順方向再生の動作タイミングチャートの他の1例
を示す図である。
【図6】データ読み出し時間とデータ表示時間を等しい
場合の逆方向再生の動作タイミングチャートの1例を示
す図である。
【図7】データ読み出し時間がデータ表示時間より短い
場合の逆方向再生の動作タイミングチャートの1例を示
す図である。
【図8】データ読み出し時間がデータ表示時間より短い
場合の逆方向再生の動作タイミングチャートの他の1例
を示す図である。
【図9】Mフレーム間隔の連続したNフレーム中のLフ
レームを再生することにより、M/L倍の高速再生を行
う方式の基本的な動作を説明する図である。
【図10】Mフレーム間隔の連続したNフレーム中のL
フレームを再生することにより、M/L倍の逆高速再生
を行う方式において、Lフレームを逆方向に再生する場
合の動作タイミングチヤートである。
【図11】1000フレーム間隔の20フレームを順方
向に高速再生する時の再生フレームの順序を示す図であ
る。
【図12】2000フレーム間隔の20フレーム又は1
000フレーム間隔の10フレームを順方向に高速再生
する時の再生フレームの順序を示す図である。
【図13】1000フレーム間隔の20フレーム中の1
0フレーム又は1000フレーム間隔の40フレーム中
の20フレームを順方向に高速再生する時の再生フレー
ムの順序を示す図である。
【図14】従来のビデオディスクシステムにおいてA倍
速の高速再生を行う時の基本動作を示す図である。
【図15】従来のビデオディスクシステムにおいてアク
セス期間が長い場合の高速再生動作を示す図である。
【符号の説明】
1…ビデオディスク、3…光学ヘッド、15…RAM、
16…ソースデコーダ、18…フレームメモリ

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 記憶媒体からビデオ信号を読み出す手段
    と、該読み出したビデオ信号を表示手段へ出力する手段
    とを有するビデオ信号再生装置において、 Mフレーム又はMフィールド間隔の連続したNフレーム
    又はNフィールド(ただし、M、Nは、M>N>1を満
    たす整数)のビデオ信号を表示手段へ出力することを特
    徴とするビデオ信号再生装置。
  2. 【請求項2】 逆方向に高速再生する場合に、Nフレー
    ム又はNフィールドのビデオ信号を順方向から読み出
    し、該読み出したビデオ信号を順方向から表示手段へ出
    力することを特徴とする請求項1記載のビデオ信号再生
    装置。
  3. 【請求項3】 記憶媒体からビデオ信号を読み出す手段
    と、該読み出したビデオ信号を表示手段へ出力する手段
    とを有するビデオ信号再生装置において、 Mフレーム又はMフィールド間隔の連続したNフレーム
    又はNフィールドの一部であるLフレーム又はLフィー
    ルド(ただし、M、N、Lは、M>N>L>1を満たす
    整数)のビデオ信号を表示手段へ出力することを特徴と
    するビデオ信号再生装置。
JP5284034A 1993-10-18 1993-10-18 ビデオ信号再生装置 Pending JPH07115619A (ja)

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