JPH07231425A - ディジタル動画データの記録方法および記録装置ならびに再生方法および再生装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 早送り再生を効率的に行なうことができるデ
ィジタル動画データの記録方法および記録装置ならびに
再生方法および再生装置を提供する。 【構成】 サンプルトラック判定部１０は、トラック番
号レジスタ７の値が予め定められたサンプルトラックの
トラック番号に該当するか否かを判定する。圧縮方法切
替部１１は、サンプルトラック判定部１０によりトラッ
ク番号レジスタ７の値がサンプルトラックのトラック番
号に該当すると判定されたときに、原画像フレームメモ
リ２をフレーム内画像圧縮部３に接続し、サンプルトラ
ック判定部１０によりトラック番号レジスタ７の値がサ
ンプルトラックのトラック番号に該当しないと判定され
たときに、原画像フレームメモリ２をフレーム間画像圧
縮部４に接続する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、動画情報をディジタル
圧縮符号化して円盤状記録媒体に記録するディジタル動
画データの記録方法および記録装置と、その円盤状記録
媒体から動画情報を再生するディジタル動画データの再
生方法および再生装置とに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】近年、文字や音声、静止画に加えて、動
画情報もディジタル化して処理することがさかんに行な
われている。この場合、動画を含む画像情報は原情報の
ままでは情報量が膨大であり、通信コストや記録コスト
の抑制のためにさまざまな情報圧縮方式が提案され、実
用化されている。

【０００３】静止画情報を圧縮する場合、隣接した画素
の間での変化は比較的小さいという一般的な性質を利用
する。例えばファクシミリなどのモノクロ２値画像を扱
うものでは、ランレングスと呼ばれる白画素、黒画素の
連続する数を用いて圧縮する。カラー静止画の圧縮方法
の一つとして提案されている「ＪＰＥＧ」では、離散コ
サイン変換（以下「ＤＣＴ」という）を用いて画像をい
くつかの周波数成分に分解し、大きなパワーを持つ低周
波成分により多くのビットを割り当てるような圧縮符号
化を行なっている。これ以外にもいろいろな静止画圧縮
方式が提案されているが、これらは全て空間方向のみの
圧縮であり、時間方向の圧縮は必要としない。

【０００４】一方、動画情報の場合、これをフレームと
呼ばれる静止画の連続したものと見なして処理するのが
一般的である。従って、動画情報を構成する各フレーム
に対して静止画と同様の圧縮方式を適用することにより
一定の情報圧縮は可能であり、実際、このような構成を
持った動画処理装置も開発されている。しかしながら、
動画の場合には隣接したフレームの間での変化も比較的
小さいという別な一般的性質も合わせて利用することに
よりさらに大幅な情報圧縮が可能である。具体的には、
記録時に隣接するフレームの差分のみを符号化し、再生
時にはこの差分を順次加算していくという処理を行なう
ものである。このようなフレーム間の差分を用いて再生
画像を得ることを一般に時間方向の予測と呼んでいる。

【０００５】動画情報の圧縮方式の代表的なものとし
て、「ＭＰＥＧ」がある。ＭＰＥＧでは、Ｉ−ピクチ
ャ、Ｐ−ピクチャ、Ｂ−ピクチャと呼ばれる３つの画面
タイプが存在するが、このうちＩ−ピクチャはＤＣＴを
用いた空間方向のみの圧縮を行なったものであり、Ｐ−
ピクチャおよびＢ−ピクチャは時間方向の予測を伴うも
のである。別の言い方をすれば、Ｉ−ピクチャは１フレ
ームのみで完結するフレーム内圧縮画像であり、Ｐ−ピ
クチャおよびＢ−ピクチャは複数のフレームにまたがっ
て処理されるフレーム間圧縮画像である。

【０００６】一般に、動画情報の大部分を占める連続し
たシーンではフレーム間圧縮の方が圧縮率は高いが、予
測を繰り返して行なうと丸め誤差などの蓄積により再生
画像の品質劣化が発生する。この問題を解決するため
に、数フレームないし数十フレーム毎に必ずフレーム内
圧縮画像を挿入する方法が採られている。上記のよう
な、動画情報をフレーム毎にディジタル化し、フレーム
内画像圧縮またはフレーム間画像圧縮を行なって圧縮符
号化し、これらの２種類の符号化データを混在してディ
ジタルデータディスクに記録する従来のディジタル動画
データ記録装置は、例えば図６のように、原画像入力部
３１と、原画像フレームメモリ３２と、フレーム内画像
圧縮部３３と、フレーム間画像圧縮部３４と、圧縮画像
メモリ３５と、ディジタルデータディスク３６と、トラ
ック番号レジスタ３７と、トラック内アドレスレジスタ
３８と、データ書込部３９と、フレーム内圧縮周期カウ
ンタ４０と、圧縮方法切替部４１とを備えていた。原画
像入力部３１は、例えばディジタルビデオカメラにより
構成されており、動画情報をフレーム毎にディジタル化
して入力する。原画像フレームメモリ３２は、例えば半
導体メモリからなり、原画像入力部３１からの１フレー
ム分のディジタル画像を一時記憶する。フレーム内画像
圧縮部３３は、例えばディジタルシグナルプロセッサを
用いたＤＣＴ回路からなり、原画像の１フレームに対し
て空間方向のみの圧縮符号化を行なう。フレーム間画像
圧縮部３４は、例えばディジタルシグナルプロセッサを
用いた差分計算回路からなり、原画像の１フレームに対
してその前後のフレームからの時間方向の予測符号化を
行なう。圧縮画像メモリ３５は、例えば半導体メモリか
らなり、フレーム内画像圧縮部３３またはフレーム間画
像圧縮部３４により生成された符号化データを一時記憶
する。ディジタルデータディスク３６は、例えば磁気デ
ィスクや光ディスクなどの円盤状記録媒体により構成さ
れており、同心円状に配列された多数のトラックを有し
ている。トラック番号レジスタ３７は、ディジタルデー
タディスク３６における次にデータを書き込むべき位置
のトラック番号を保持する読み書き可能なレジスタであ
る。トラック内アドレスレジスタ３８は、ディジタルデ
ータディスク３６における次にデータを書き込むべき位
置のトラック内オフセットを保持する読み書き可能なレ
ジスタである。このトラック内アドレスレジスタ３８に
より保持されるトラック内オフセットは、実際にはトラ
ック内セクタ番号とセクタ内オフセットアドレスとの組
で構成される。データ書込部３９は、例えばディジタル
データディスク３６のドライブ装置およびオペレーティ
ングシステムからなり、ディジタルデータディスク３６
上のトラック番号レジスタ３７およびトラック内アドレ
スレジスタ３８により指定される位置以降の領域に圧縮
画像メモリ３５の記憶内容を書き込む。フレーム内圧縮
周期カウンタ４０は、例えば一定周期Ｔでキャリーが立
つアップカウンタからなり、原画像入力部３１からの動
画情報のフレーム数を一定周期でカウントする。圧縮方
法切替部４１は、例えばディジタルシグナルプロセッサ
の処理プログラム選択装置からなり、フレーム内圧縮周
期カウンタ４０のキャリーが立った場合には原画像フレ
ームメモリ３２をフレーム内画像圧縮部３３に接続し、
キャリーが無い場合には原画像フレームメモリ３２をフ
レーム間画像圧縮部３４に接続する。

【０００７】この従来のディジタル動画データの記録装
置においては、フレーム内圧縮周期カウンタ４０の作用
により一定周期Ｔでフレーム内画像圧縮が行なわれ、そ
れ以外のフレームに対してはフレーム間画像圧縮が行な
われる。その結果、ディジタルデータディスク３６に
は、図７に示すような並びのデータが連続して書き込ま
れることになる。なお図７には周期Ｔ＝８の場合を示し
ている。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】近年の円盤状記録媒体
では、全体の記録密度を高めて記録容量を増大させるた
めに、１トラックあたりの記録容量を円盤状記録媒体の
内周と外周とで異ならせているものが多くなっている。
すなわち、記録密度が一定であるならば各々のトラック
の記録容量は中心からの半径ｒに比例し、円盤状記録媒
体の内周と外周とでは数倍の開きが起こり得る。

【０００９】しかしながら、上記従来のディジタル動画
データの記録装置においては、フレーム内画像圧縮がデ
ィジタルデータディスク３６の物理的特性、すなわち各
々のトラックの記録容量などを全く考慮せず、単に周期
的に行なわれる。このため、フレーム内画像圧縮が行な
われたフレームデータはディジタルデータディスク３６
上では不規則に散在することになる。

【００１０】このことは通常の再生を行なう場合には特
に問題とはならないが、原動画情報が本来持っている持
続時間より短い時間での再生、すなわち早送り再生を行
なう場合には問題となる。なぜならば、早送り再生を行
なうためにフレームの間引きを行なう場合、時間方向の
予測を伴わないフレーム内圧縮画像データのみを順次検
索して再生する必要があるからである。この場合、全て
のトラックのデータを読み込まなければフレーム内圧縮
画像データを検索することができず、データ転送速度の
増大、読み込みバッファメモリの増大を招くことにな
る。

【００１１】本発明はかかる事情に鑑みて成されたもの
であり、早送り再生を効率的に行なうことができるディ
ジタル動画データの記録方法および記録装置ならびに再
生方法および再生装置を提供することを目的とする。

【００１２】

【課題を解決するための手段】請求項１の発明は、動画
情報をフレーム毎にディジタル化し、フレーム内画像圧
縮またはフレーム間画像圧縮を行なって圧縮符号化し、
これらの２種類の符号化データを混在して、同心円状の
多数のトラックを有する円盤状記録媒体に記録するディ
ジタル動画データの記録方法であって、円盤状記録媒体
の多数のトラックのうち予め定められたサンプルトラッ
クにフレーム内画像圧縮した符号化データを記録し、他
のトラックにフレーム間画像圧縮した符号化データを記
録することを特徴としている。

【００１３】請求項２の発明は、動画情報をフレーム毎
にディジタル化し、フレーム内画像圧縮またはフレーム
間画像圧縮を行なって圧縮符号化し、これらの２種類の
符号化データを混在して、同心円状の多数のトラックを
有する円盤状記録媒体に記録するディジタル動画データ
の記録方法であって、書き込み先の円盤状記録媒体にお
ける次にデータを書き込むべき位置のトラックが予め定
められたサンプルトラックに該当するか否かを判定する
サンプルトラック判定ステップと、サンプルトラック判
定ステップにおいてサンプルトラックに該当すると判定
された場合に、入力された動画フレームをフレーム内画
像圧縮して符号化データとするフレーム内画像圧縮ステ
ップと、サンプルトラック判定ステップにおいてサンプ
ルトラックに該当しないと判定された場合に、入力され
た動画フレームをフレーム間画像圧縮して符号化データ
とするフレーム間画像圧縮ステップと、フレーム内画像
圧縮ステップまたはフレーム間画像圧縮ステップにおい
て圧縮された符号化データを円盤状記録媒体の当該書き
込み位置以降の領域に書き込むデータ書込ステップと、
を実行することを特徴としている。

【００１４】請求項３の発明は、動画情報をフレーム毎
にディジタル化して入力する原画像入力部と、原画像入
力部により入力された１フレーム分のディジタル画像を
一時記憶する原画像フレームメモリと、原画像フレーム
メモリに一時記憶された原画像の１フレームに対して空
間方向のみの圧縮符号化を行なうフレーム内画像圧縮部
と、原画像フレームメモリに一時記憶された原画像の１
フレームに対してその前後のフレームからの時間方向の
予測符号化を行なうフレーム間画像圧縮部と、フレーム
内画像圧縮部またはフレーム間画像圧縮部により生成さ
れた符号化データを一時記憶する圧縮画像メモリと、同
心円状の多数のトラックを有する円盤状記録媒体におけ
る次にデータを書き込むべき位置のトラック番号を保持
するトラック番号レジスタと、円盤状記録媒体における
次にデータを書き込むべき位置のトラック内オフセット
を保持するトラック内アドレスレジスタと、円盤状記録
媒体上のトラック番号レジスタおよびトラック内アドレ
スレジスタにより指定される位置以降の領域に圧縮画像
メモリの記憶内容を書き込むデータ書込部と、トラック
番号レジスタの値が予め定められたサンプルトラックの
トラック番号に該当するか否かを判定するサンプルトラ
ック判定部と、サンプルトラック判定部によりトラック
番号レジスタの値がサンプルトラックのトラック番号に
該当すると判定されたときに、原画像フレームメモリを
フレーム内画像圧縮部に接続し、サンプルトラック判定
部によりトラック番号レジスタの値がサンプルトラック
のトラック番号に該当しないと判定されたときに、原画
像フレームメモリをフレーム間画像圧縮部に接続する圧
縮方法切替部と、を備えたことを特徴としている。

【００１５】請求項４の発明は、請求項２の構成に加え
て、サンプルトラック判定ステップにおいて、次にデー
タを書き込むべき位置のトラック番号を予め定められた
正の整定数ｎで除したときの剰余の値により、次にデー
タを書き込むべき位置のトラックが予め定められたサン
プルトラックに該当するか否かを判定することを特徴と
している。

【００１６】請求項５の発明は、請求項３の構成に加え
て、サンプルトラック判定部が、トラック番号レジスタ
の値を予め定められた正の整定数ｎで除したときの剰余
の値により、トラック番号レジスタの値が予め定められ
たサンプルトラックのトラック番号に該当するか否かを
判定する構成としたことを特徴としている。請求項６の
発明は、請求項４の構成に加えて、円盤状記録媒体をそ
の外周から内周に向かっていくつかのゾーンに分割し、
次にデータを書き込むべき位置のトラックがどのゾーン
に属するかによって、正の整定数ｎの値を外周では小さ
く内周では大きく設定することを特徴としている。

【００１７】請求項７の発明は、請求項５の構成に加え
て、円盤状記録媒体をその外周から内周に向かっていく
つかのゾーンに分割し、トラック番号レジスタの値に対
応するトラックがどのゾーンに属するかによって、正の
整定数ｎの値を外周では小さく内周では大きく設定する
構成としたことを特徴としている。請求項８の発明は、
同心円状の多数のトラックを有し、予め定められたサン
プルトラックにフレーム内画像圧縮された符号化データ
が記録され、他のトラックにフレーム間画像圧縮された
符号化データが記録された円盤状記録媒体を再生するデ
ィジタル動画データの再生方法であって、円盤状記録媒
体のサンプルトラックのトラック番号を順次生成するサ
ンプルトラック番号生成ステップと、サンプルトラック
番号生成ステップにおいて生成された番号のトラックに
記録されている符号化データを読み込むデータ読込ステ
ップと、データ読込ステップにおいて読み込まれた符号
化データを画像フレームデータに伸張するフレーム内圧
縮画像デコードステップと、フレーム内圧縮画像デコー
ドステップにおいて得られた画像フレームデータをディ
スプレイに出力する再生画像出力ステップと、を連続的
に繰り返し実行することにより動画情報の早送り再生を
行なうことを特徴としている。

【００１８】請求項９の発明は、同心円状の多数のトラ
ックを有し、予め定められたサンプルトラックにフレー
ム内画像圧縮された符号化データが記録され、他のトラ
ックにフレーム間画像圧縮された符号化データが記録さ
れた円盤状記録媒体を再生するディジタル動画データの
再生装置であって、円盤状記録媒体のサンプルトラック
のトラック番号を順次生成するサンプルトラック番号生
成部と、サンプルトラック番号生成部により生成された
トラック番号を保持するトラック番号レジスタと、円盤
状記録媒体のトラック番号レジスタにより保持されたト
ラック番号を有するサンプルトラックの記録内容を読み
込むデータ読込部と、データ読込部により読み込まれた
データを一時記憶する圧縮画像メモリと、圧縮画像メモ
リに記憶されたデータを画像フレームデータに伸張する
フレーム内圧縮画像デコーダと、フレーム内圧縮画像デ
コーダによりデコードされた１フレーム分の画像データ
を一時記憶する再生画像フレームメモリと、再生画像フ
レームメモリの記憶内容をディスプレイに出力する再生
画像出力部と、を備えたことを特徴としている。

【００１９】

【作用】請求項１の発明においては、円盤状記録媒体の
多数のトラックのうち予め定められたサンプルトラック
にフレーム内画像圧縮した符号化データを記録し、他の
トラックにフレーム間画像圧縮した符号化データを記録
する。請求項２の発明においては、サンプルトラック判
定ステップで、書き込み先の円盤状記録媒体における次
にデータを書き込むべき位置のトラックが予め定められ
たサンプルトラックに該当するか否かを判定し、フレー
ム内画像圧縮ステップで、サンプルトラック判定ステッ
プにおいてサンプルトラックに該当すると判定された場
合に、入力された動画フレームをフレーム内画像圧縮し
て符号化データとし、フレーム間画像圧縮ステップで、
サンプルトラック判定ステップにおいてサンプルトラッ
クに該当しないと判定された場合に、入力された動画フ
レームをフレーム間画像圧縮して符号化データとし、デ
ータ書込ステップで、フレーム内画像圧縮ステップまた
はフレーム間画像圧縮ステップにおいて圧縮された符号
化データを円盤状記録媒体の当該書き込み位置以降の領
域に書き込む。

【００２０】請求項３の発明において、原画像入力部
は、動画情報をフレーム毎にディジタル化して入力す
る。原画像フレームメモリは、原画像入力部により入力
された１フレーム分のディジタル画像を一時記憶する。
フレーム内画像圧縮部は、原画像フレームメモリに一時
記憶された原画像の１フレームに対して空間方向のみの
圧縮符号化を行なう。フレーム間画像圧縮部は、原画像
フレームメモリに一時記憶された原画像の１フレームに
対してその前後のフレームからの時間方向の予測符号化
を行なう。圧縮画像メモリは、フレーム内画像圧縮部ま
たはフレーム間画像圧縮部により生成された符号化デー
タを一時記憶する。トラック番号レジスタは、同心円状
の多数のトラックを有する円盤状記録媒体における次に
データを書き込むべき位置のトラック番号を保持する。
トラック内アドレスレジスタは、円盤状記録媒体におけ
る次にデータを書き込むべき位置のトラック内オフセッ
トを保持する。データ書込部は、円盤状記録媒体上のト
ラック番号レジスタおよびトラック内アドレスレジスタ
により指定される位置以降の領域に圧縮画像メモリの記
憶内容を書き込む。サンプルトラック判定部は、トラッ
ク番号レジスタの値が予め定められたサンプルトラック
のトラック番号に該当するか否かを判定する。圧縮方法
切替部は、サンプルトラック判定部によりトラック番号
レジスタの値がサンプルトラックのトラック番号に該当
すると判定されたときに、原画像フレームメモリをフレ
ーム内画像圧縮部に接続し、サンプルトラック判定部に
よりトラック番号レジスタの値がサンプルトラックのト
ラック番号に該当しないと判定されたときに、原画像フ
レームメモリをフレーム間画像圧縮部に接続する。

【００２１】請求項４の発明においては、サンプルトラ
ック判定ステップで、次にデータを書き込むべき位置の
トラック番号を予め定められた正の整定数ｎで除したと
きの剰余の値により、次にデータを書き込むべき位置の
トラックが予め定められたサンプルトラックに該当する
か否かを判定する。請求項５の発明において、サンプル
トラック判定部は、トラック番号レジスタの値を予め定
められた正の整定数ｎで除したときの剰余の値により、
トラック番号レジスタの値が予め定められたサンプルト
ラックのトラック番号に該当するか否かを判定する。

【００２２】請求項６の発明においては、円盤状記録媒
体をその外周から内周に向かっていくつかのゾーンに分
割し、次にデータを書き込むべき位置のトラックがどの
ゾーンに属するかによって、正の整定数ｎの値を外周で
は小さく内周では大きく設定する。請求項７の発明にお
いて、円盤状記録媒体をその外周から内周に向かってい
くつかのゾーンに分割し、トラック番号レジスタの値に
対応するトラックがどのゾーンに属するかによって、正
の整定数ｎの値を外周では小さく内周では大きく設定す
る。

【００２３】請求項８の発明においては、サンプルトラ
ック番号生成ステップで、円盤状記録媒体のサンプルト
ラックのトラック番号を順次生成し、データ読込ステッ
プで、サンプルトラック番号生成ステップにおいて生成
された番号のトラックに記録されている符号化データを
読み込み、フレーム内圧縮画像デコードステップで、デ
ータ読込ステップにおいて読み込まれた符号化データを
画像フレームデータに伸張し、再生画像出力ステップ
で、フレーム内圧縮画像デコードステップにおいて得ら
れた画像フレームデータをディスプレイに出力する。そ
してこれらのステップを連続的に繰り返し実行すること
により動画情報の早送り再生を行なう。

【００２４】請求項９の発明において、サンプルトラッ
ク番号生成部は、円盤状記録媒体のサンプルトラックの
トラック番号を順次生成する。トラック番号レジスタ
は、サンプルトラック番号生成部により生成されたトラ
ック番号を保持する。データ読込部は、円盤状記録媒体
のトラック番号レジスタにより保持されたトラック番号
を有するサンプルトラックの記録内容を読み込む。圧縮
画像メモリは、データ読込部により読み込まれたデータ
を一時記憶する。フレーム内圧縮画像デコーダは、圧縮
画像メモリに記憶されたデータを画像フレームデータに
伸張する。再生画像フレームメモリは、フレーム内圧縮
画像デコーダによりデコードされた１フレーム分の画像
データを一時記憶する。再生画像出力部は、再生画像フ
レームメモリの記憶内容をディスプレイに出力する。

【００２５】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面を用いて詳細に
説明する。先ず、ディジタル動画データの記録装置につ
いて述べる。図１は本発明の一実施例におけるディジタ
ル動画データの記録装置の構成図で、このディジタル動
画データの記録装置は、原画像入力部１と、原画像フレ
ームメモリ２と、フレーム内画像圧縮部３と、フレーム
間画像圧縮部４と、圧縮画像メモリ５と、トラック番号
レジスタ７と、トラック内アドレスレジスタ８と、デー
タ書込部９と、サンプルトラック判定部１０と、圧縮方
法切替部１１とを備えている。原画像入力部１は、例え
ばディジタルビデオカメラからなり、動画情報をフレー
ム毎にディジタル化して入力する。原画像フレームメモ
リ２は、例えば半導体メモリからなり、原画像入力部１
により入力された１フレーム分のディジタル画像を一時
記憶する。フレーム内画像圧縮部３は、例えばディジタ
ルシグナルプロセッサを用いたＤＣＴ回路からなり、原
画像の１フレームに対して空間方向のみの圧縮符号化を
行なう。フレーム間画像圧縮部４は、例えばディジタル
シグナルプロセッサを用いた差分計算回路からなり、原
画像の１フレームに対してその前後のフレームからの時
間方向の予測符号化を行なう。圧縮画像メモリ５は、例
えば半導体メモリからなり、フレーム内画像圧縮部３ま
たはフレーム間画像圧縮部４により生成された符号化デ
ータを一時記憶する。このディジタル動画データの記録
装置により動画情報が記録されるディジタルデータディ
スク６は、例えば磁気ディスクや光ディスクなどの円盤
状記録媒体であり、同心円状に配列された多数のトラッ
クを有している。トラック番号レジスタ７は、ディジタ
ルデータディスク６における次にデータを書き込むべき
位置のトラック番号を保持する読み書き可能なレジスタ
である。トラック内アドレスレジスタ８は、ディジタル
データディスク６における次にデータを書き込むべき位
置のトラック内オフセットを保持する読み書き可能なレ
ジスタである。このトラック内アドレスレジスタ８によ
り保持されるトラック内オフセットは、実際にはトラッ
ク内セクタ番号とセクタ内オフセットアドレスとの組で
構成される。データ書込部９は、例えばディジタルデー
タディスク６のドライブ装置およびオペレーティングシ
ステムからなり、ディジタルデータディスク６上のトラ
ック番号レジスタ７およびトラック内アドレスレジスタ
８により指定される位置以降の領域に圧縮画像メモリ５
の記憶内容を書き込む。サンプルトラック判定部１０
は、例えばゾーン別サンプルトラック間隔テーブルおよ
び剰余計算回路、比較回路からなり、トラック番号レジ
スタ７の値が予め定められたサンプルトラックのトラッ
ク番号に該当するか否かを判定する。圧縮方法切替部１
１は、例えばディジタルシグナルプロセッサの処理プロ
グラム選択装置からなり、サンプルトラック判定部１０
によりトラック番号レジスタ７の値が予め定められたサ
ンプルトラックのトラック番号に該当すると判定された
場合には原画像フレームメモリ２をフレーム内画像圧縮
部３に接続し、サンプルトラック判定部１０によりトラ
ック番号レジスタ７の値が予め定められたサンプルトラ
ックのトラック番号に該当しないと判定された場合には
原画像フレームメモリ２をフレーム間画像圧縮部４に接
続する。なお、実際にはこれ以外にもヘッダ情報の生成
や量子化、符号化などを行なうための多くの構成要素を
必要とするが、本発明の要旨とは直接関係がないので説
明を省略する。

【００２６】上記ディジタル動画データ記録装置の動作
の概略について、図２のフローチャートを参照しながら
説明する。まず動画データの記録に先立ち、トラック番
号レジスタ７およびトラック内アドレスレジスタ８にデ
ィジタルデータディスク６上の記録開始位置を設定する
（ステップＳ１）。そして原画像入力部１が、動画情報
の１フレームをディジタル化して入力する（ステップＳ
２）。後続するフレームがない場合には処理を終了し
（ステップＳ３のＹＥＳ）、後続するフレームがある場
合には（ステップＳ３のＮＯ）、サンプルトラック判定
部１０が、ゾーン別サンプルトラック間隔テーブルを参
照して、トラック番号レジスタ７の現在値が属するゾー
ンに対するサンプルトラック間隔Ｍを決定し（ステップ
Ｓ４）、さらにトラック番号レジスタ７の現在値をＭで
割った剰余を求め（ステップＳ５）、この剰余がゼロと
一致するか否かを判定する（ステップＳ６）。剰余がゼ
ロの場合（ステップＳ６のＹＥＳ）、圧縮方法切替部１
１が、フレーム内画像圧縮部３を起動して入力フレーム
をフレーム内圧縮させ（ステップＳ７）、剰余がゼロで
ない場合（ステップＳ６のＮＯ）、圧縮方法切替部１１
が、フレーム間画像圧縮部４を起動して入力フレームを
フレーム間圧縮させる（ステップＳ８）。これらの圧縮
データは圧縮画像メモリ５に書き込まれる。次にデータ
書込部９が、ステップＳ７またはステップＳ８において
得られた圧縮画像メモリ５の記憶内容をディジタルデー
タディスク６上のトラック番号レジスタ７およびトラッ
ク内アドレスレジスタ８により指定される位置以降の領
域に書き込む（ステップＳ９）。最後に、トラック番号
レジスタ７およびトラック内アドレスレジスタ８の内容
がステップＳ９においてデータが書き込まれた領域の次
の位置を示すように更新され（ステップＳ１０）、再び
ステップＳ２に戻って以降の処理を繰り返す。

【００２７】上記ディジタル動画データの記録装置にお
けるサンプルトラック判定部１０の動作の一例について
具体的に説明する。いま、使用するディジタルデータデ
ィスク６が直径１２０ミリメートルの光ディスクであ
り、中心からの距離６０ミリメートルの最外周から中心
からの距離２０ミリメートルの最内周までの間に約０．
９５ミクロン間隔で合計４２０００の記録トラックを有
するものであるとする。この場合、ゾーン別サンプルト
ラック間隔テーブルとして例えば図３に示すようなテー
ブルが用いられる。すなわち、４２０００トラックを６
０００トラック毎に７つのゾーンに分け、最外周のゾー
ンにおけるサンプルトラック間隔Ｍを３とし、以下、サ
ンプルトラック間隔Ｍを１ずつ増加させ、最内周のゾー
ンおけるサンプルトラック間隔Ｍを９とする。ディスク
全体が均等な記録密度であれば、各トラックの記録容量
はその円周の長さ、すなわち中心からの距離に比例する
から、この例におけるディジタルデータディスク６にお
いては、最外周のトラックの記録容量と最内周のトラッ
クの記録容量との比は６０：２０すなわち３：１であ
る。これに対し、ゾーン別サンプルトラック間隔テーブ
ルは、最外周のゾーンにおけるサンプルトラック間隔Ｍ
と最内周のゾーンおけるサンプルトラック間隔Ｍとの比
を３：９すなわち１：３と逆比にとってあるため、サン
プルトラックはディスクの先頭から末尾まで容量的にほ
ぼ等間隔で出現するようになる。このため、フレーム内
圧縮が行なわれる周期にはさほどの変動を生じない。

【００２８】なお、トラック番号レジスタ７の値をサン
プルトラック間隔Ｍで割る剰余計算は、実際にはトラッ
ク番号レジスタ７の値が変化した場合だけでよい。すな
わち、同一トラック上に圧縮フレームデータを書き込ん
でいる間は判定は不要であり、その分、処理を簡略にで
きる。また、サンプルトラックの定義はトラック番号を
サンプルトラック間隔Ｍで割った剰余が必ずしもゼロで
ある必要はなく、Ｍ−１以下の定数であればいかなる値
としてもよいし、ゾーン毎に変更してもかまわない。

【００２９】このように、上記ディジタル動画データの
記録装置によれば、記録されたディジタルデータディス
ク６上でゾーン毎に等トラック間隔で規則的にフレーム
内圧縮画像データが出現するようになる。したがって、
再生に際して、通常再生時にはフレーム内圧縮画像デー
タとフレーム間圧縮画像データとを連続的に読み出し、
早送り再生時にはフレーム内圧縮画像データのみを必要
な間隔で間引いて読み出せることから、ディジタルデー
タディスク６から読み込むデータ転送速度および読み込
みバッファメモリの容量を増加させることなく、早送り
再生を効率的に行なうことができる。

【００３０】次にディジタル動画データの再生装置につ
いて述べる。図４は本発明の一実施例におけるディジタ
ル動画データの再生装置の構成図で、このディジタル動
画データの再生装置は、サンプルトラック番号生成部２
２と、トラック番号レジスタ２３と、データ読込部２４
と、圧縮画像メモリ２５と、フレーム内圧縮画像デコー
ダ２６と、再生画像フレームメモリ２７と、再生画像出
力部２８とを備えている。このディジタル動画データの
再生装置により再生されるディジタルデータディスク２
１は、例えば磁気ディスクや光ディスクなどの円盤状記
録媒体であり、同心円状に配列された多数のトラックを
有している。すなわちこのディジタルデータディスク２
１は、上記ディジタル動画データの記録装置により記録
されたディジタルデータディスク６である。サンプルト
ラック番号生成部２２は、例えばゾーン別サンプルトラ
ック間隔テーブルと積算回路とからなり、ディジタルデ
ータディスク２１内でフレーム内画像圧縮データが格納
されているトラックのトラック番号を順次生成する。ト
ラック番号レジスタ２３は、サンプルトラック番号生成
部２２の出力値を保持する読み書き可能なレジスタであ
る。データ読込部２４は、例えばディジタルデータディ
スク２１のドライブ装置およびオペレーティングシステ
ムからなり、ディジタルデータディスク２１のトラック
番号レジスタ２３で指定される領域の記録内容を読み込
む。圧縮画像メモリ２５は、例えば半導体メモリからな
り、データ読込部２４により読み込まれたデータを一時
記憶する。フレーム内圧縮画像デコーダ２６は、例えば
ディジタルシグナルプロセッサを用いたＩＤＣＴ回路か
らなり、圧縮画像メモリ２５に記憶されたデータを画像
フレームデータに伸張する。再生画像フレームメモリ２
７は、例えば半導体デュアルポートメモリからなり、フ
レーム内圧縮画像デコーダ２６によりデコードされた１
フレーム分の画像データを一時記憶する。再生画像出力
部２８は、例えばビデオコントローラおよびディスプレ
イ装置からなり、再生画像フレームメモリ２７の記憶内
容をディスプレイに出力する。なお、実際にはこれ以外
にも復号化や逆量子化、通常の速度での再生などを行な
うための多くの構成要素を必要とするが、本発明の要旨
とは直接関係がないので説明を省略する。

【００３１】上記ディジタル動画データの再生装置の動
作の概略について、図５のフローチャートを参照しなが
ら説明する。まずディジタルデータディスク２１の再生
に先立ち、トラック番号レジスタ２３にディジタルデー
タディスク２１上の再生開始位置を設定する（ステップ
Ｓ１１）。そしてデータ読込部２４が、トラック番号レ
ジスタ２３が指し示すトラックのデータを圧縮画像メモ
リ２５へ読み込む（ステップＳ１２）。後続するデータ
がない場合には処理を終了し（ステップＳ１３のＹＥ
Ｓ）、後続するデータがある場合には（ステップＳ１３
のＮＯ）、フレーム内圧縮画像デコーダ２６が、圧縮画
像メモリ２５に読み込まれた圧縮符号化データをデコー
ドし、再生画像フレームメモリ２７に格納する（ステッ
プＳ１４）。次に再生画像出力部２８が、再生画像フレ
ームメモリ２７に格納された再生画像フレームをディス
プレイに出力する（ステップＳ１５）。次にサンプルト
ラック番号生成部２２が、ゾーン別サンプルトラック間
隔テーブルを参照してトラック番号レジスタ２３の現在
値が属するゾーンに対するサンプルトラック間隔Ｍを決
定し（ステップＳ１６）、さらにトラック番号レジスタ
２３の現在値にＭを加算し（ステップＳ１７）、再びス
テップＳ１２に戻って以降の処理を繰り返す。

【００３２】但し、ステップＳ１６において参照するゾ
ーン別サンプルトラック間隔テーブルは、使用するディ
ジタルデータディスク２１に動画データを記録する際に
用いたディジタル動画データの記録装置のそれと整合し
ているものとする。また、ステップＳ７におけるトラッ
ク番号レジスタ２３の更新時にＭの整数倍を加算しても
よく、このようにすれば、より高速の早送り再生が可能
である。

【００３３】このように、上記ディジタル動画データの
再生装置によれば、フレーム内圧縮画像データとフレー
ム間圧縮画像データとが混在して記録されたディジタル
データディスクからフレーム内圧縮画像データのみを選
択的に読み出し、デコードしてディスプレイに表示する
ことができるので、通常再生時と同一のデータ転送速度
で早送り再生が可能である。すなわち、データ転送速度
を増大させることなく任意の速度の早送り再生が容易に
実現できる。

【００３４】なお、上記ディジタル動画データの記録装
置および再生装置においては、フレーム内圧縮画像デー
タが単にサンプルトラック上にあればよいとしたが、そ
の直前のフレーム間圧縮画像データの末尾に冗長領域を
設けるなどして、必ずフレーム内圧縮画像データがサン
プルトラックの先頭から記録されるようにすれば、より
効率的な早送り再生が可能である。

【００３５】また、本発明はディジタルデータディスク
６，２１のゾーン毎に規則的に配置されたサンプルトラ
ック以外のトラックにフレーム内圧縮画像データが出現
することを拒否するものではない。すなわち、ディジタ
ルデータディスク６，２１のゾーン毎に規則的に配置さ
れたサンプルトラック以外に必要に応じて適宜フレーム
内圧縮画像データを記録しても、早送り再生時にそのト
ラックを再生しなければ、本発明の効果を損なうもので
はない。

【００３６】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、動
画情報をフレーム毎にディジタル化して入力する原画像
入力部と、原画像入力部により入力された１フレーム分
のディジタル画像を一時記憶する原画像フレームメモリ
と、原画像フレームメモリに一時記憶された原画像の１
フレームに対して空間方向のみの圧縮符号化を行なうフ
レーム内画像圧縮部と、原画像フレームメモリに一時記
憶された原画像の１フレームに対してその前後のフレー
ムからの時間方向の予測符号化を行なうフレーム間画像
圧縮部と、フレーム内画像圧縮部またはフレーム間画像
圧縮部により生成された符号化データを一時記憶する圧
縮画像メモリと、同心円状の多数のトラックを有する円
盤状記録媒体における次にデータを書き込むべき位置の
トラック番号を保持するトラック番号レジスタと、円盤
状記録媒体における次にデータを書き込むべき位置のト
ラック内オフセットを保持するトラック内アドレスレジ
スタと、円盤状記録媒体上のトラック番号レジスタおよ
びトラック内アドレスレジスタにより指定される位置以
降の領域に圧縮画像メモリの記憶内容を書き込むデータ
書込部と、トラック番号レジスタの値が予め定められた
サンプルトラックのトラック番号に該当するか否かを判
定するサンプルトラック判定部と、サンプルトラック判
定部によりトラック番号レジスタの値がサンプルトラッ
クのトラック番号に該当すると判定されたときに、原画
像フレームメモリをフレーム内画像圧縮部に接続し、サ
ンプルトラック判定部によりトラック番号レジスタの値
がサンプルトラックのトラック番号に該当しないと判定
されたときに、原画像フレームメモリをフレーム間画像
圧縮部に接続する圧縮方法切替部と、を備えたので、円
盤状記録媒体上で規則的にフレーム内圧縮画像データが
出現するように記録できる。したがって、再生に際し
て、通常再生時にはフレーム内圧縮画像データとフレー
ム間圧縮画像データとを連続的に読み出し、早送り再生
時にはフレーム内圧縮画像データのみを必要な間隔で間
引いて読み出せることから、円盤状記録媒体から読み込
むデータ転送速度および読み込みバッファメモリの容量
を増加させることなく、早送り再生を効率的に行なうこ
とができる。

【００３７】また、同心円状の多数のトラックを有し、
予め定められたサンプルトラックにフレーム内画像圧縮
された符号化データが記録され、他のトラックにフレー
ム間画像圧縮された符号化データが記録された円盤状記
録媒体を再生するディジタル動画データの再生装置であ
って、円盤状記録媒体のサンプルトラックのトラック番
号を順次生成するサンプルトラック番号生成部と、サン
プルトラック番号生成部により生成されたトラック番号
を保持するトラック番号レジスタと、円盤状記録媒体の
トラック番号レジスタにより保持されたトラック番号を
有するサンプルトラックの記録内容を読み込むデータ読
込部と、データ読込部により読み込まれたデータを一時
記憶する圧縮画像メモリと、圧縮画像メモリに記憶され
たデータを画像フレームデータに伸張するフレーム内圧
縮画像デコーダと、フレーム内圧縮画像デコーダにより
デコードされた１フレーム分の画像データを一時記憶す
る再生画像フレームメモリと、再生画像フレームメモリ
の記憶内容をディスプレイに出力する再生画像出力部
と、を備えれば、上記ディジタル動画データの記録装置
により記録された円盤状記録媒体を効率よく良好に早送
り再生できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例におけるディジタル動画デー
タの記録装置の構成図である。

【図２】本発明の一実施例におけるディジタル動画デー
タの記録装置の動作の概略を説明するフローチャートで
ある。

【図３】本発明の一実施例におけるディジタル動画デー
タの記録装置に設置されたサンプルトラック判定部およ
びディジタル動画データの再生装置に設置されたサンプ
ルトラック番号生成部で参照されるゾーン別サンプルト
ラック間隔テーブルの模式図である。

【図４】本発明の一実施例におけるディジタル動画デー
タの再生装置の構成図である。

【図５】本発明の一実施例におけるディジタル動画デー
タの再生装置の動作の概略を説明するフローチャートで
ある。

【図６】従来のディジタル動画データの記録装置の構成
図である。

【図７】従来のディジタル動画データの記録装置により
円盤状記録媒体に記録されるデータの並びを示す模式図
である。

【符号の説明】

１ 原画像入力部 ２ 原画像フレームメモリ ３ フレーム内画像圧縮部 ４ フレーム間画像圧縮部 ５ 圧縮画像メモリ ６ ディジタルデータディスク ７ トラック番号レジスタ ８ トラック内アドレスレジスタ ９ データ書込部 １０ サンプルトラック判定部 １１ 圧縮方法切替部 ２１ ディジタルデータディスク ２２ サンプルトラック番号生成部 ２３ トラック番号レジスタ ２４ データ読込部 ２５ 圧縮画像メモリ ２６ フレーム内圧縮画像デコーダ ２７ 再生画像フレームメモリ ２８ 再生画像出力部

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 動画情報をフレーム毎にディジタル化
   し、フレーム内画像圧縮またはフレーム間画像圧縮を行
   なって圧縮符号化し、これらの２種類の符号化データを
   混在して、同心円状の多数のトラックを有する円盤状記
   録媒体に記録するディジタル動画データの記録方法であ
   って、前記円盤状記録媒体の多数のトラックのうち予め
   定められたサンプルトラックにフレーム内画像圧縮した
   符号化データを記録し、他のトラックにフレーム間画像
   圧縮した符号化データを記録することを特徴とするディ
   ジタル動画データ記録方法。
2. 【請求項２】 動画情報をフレーム毎にディジタル化
   し、フレーム内画像圧縮またはフレーム間画像圧縮を行
   なって圧縮符号化し、これらの２種類の符号化データを
   混在して、同心円状の多数のトラックを有する円盤状記
   録媒体に記録するディジタル動画データの記録方法であ
   って、 書き込み先の前記円盤状記録媒体における次にデータを
   書き込むべき位置のトラックが予め定められたサンプル
   トラックに該当するか否かを判定するサンプルトラック
   判定ステップと、 前記サンプルトラック判定ステップにおいてサンプルト
   ラックに該当すると判定された場合に、入力された動画
   フレームをフレーム内画像圧縮して符号化データとする
   フレーム内画像圧縮ステップと、 前記サンプルトラック判定ステップにおいてサンプルト
   ラックに該当しないと判定された場合に、入力された動
   画フレームをフレーム間画像圧縮して符号化データとす
   るフレーム間画像圧縮ステップと、 前記フレーム内画像圧縮ステップまたは前記フレーム間
   画像圧縮ステップにおいて圧縮された符号化データを前
   記円盤状記録媒体の当該書き込み位置以降の領域に書き
   込むデータ書込ステップと、 を実行することを特徴とするディジタル動画データの記
   録方法。
3. 【請求項３】 動画情報をフレーム毎にディジタル化し
   て入力する原画像入力部と、 前記原画像入力部により入力された１フレーム分のディ
   ジタル画像を一時記憶する原画像フレームメモリと、 前記原画像フレームメモリに一時記憶された原画像の１
   フレームに対して空間方向のみの圧縮符号化を行なうフ
   レーム内画像圧縮部と、 前記原画像フレームメモリに一時記憶された原画像の１
   フレームに対してその前後のフレームからの時間方向の
   予測符号化を行なうフレーム間画像圧縮部と、 前記フレーム内画像圧縮部または前記フレーム間画像圧
   縮部により生成された符号化データを一時記憶する圧縮
   画像メモリと、 同心円状の多数のトラックを有する円盤状記録媒体にお
   ける次にデータを書き込むべき位置のトラック番号を保
   持するトラック番号レジスタと、 前記円盤状記録媒体における次にデータを書き込むべき
   位置のトラック内オフセットを保持するトラック内アド
   レスレジスタと、 前記円盤状記録媒体上の前記トラック番号レジスタおよ
   び前記トラック内アドレスレジスタにより指定される位
   置以降の領域に前記圧縮画像メモリの記憶内容を書き込
   むデータ書込部と、 前記トラック番号レジスタの値が予め定められたサンプ
   ルトラックのトラック番号に該当するか否かを判定する
   サンプルトラック判定部と、 前記サンプルトラック判定部により前記トラック番号レ
   ジスタの値が前記サンプルトラックのトラック番号に該
   当すると判定されたときに、前記原画像フレームメモリ
   を前記フレーム内画像圧縮部に接続し、前記サンプルト
   ラック判定部により前記トラック番号レジスタの値が前
   記サンプルトラックのトラック番号に該当しないと判定
   されたときに、前記原画像フレームメモリを前記フレー
   ム間画像圧縮部に接続する圧縮方法切替部と、 を備えたことを特徴とするディジタル動画データの記録
   装置。
4. 【請求項４】 サンプルトラック判定ステップにおい
   て、次にデータを書き込むべき位置のトラック番号を予
   め定められた正の整定数ｎで除したときの剰余の値によ
   り、次にデータを書き込むべき位置のトラックが予め定
   められたサンプルトラックに該当するか否かを判定する
   ことを特徴とする請求項２に記載のディジタル動画デー
   タの記録方法。
5. 【請求項５】 サンプルトラック判定部が、トラック番
   号レジスタの値を予め定められた正の整定数ｎで除した
   ときの剰余の値により、トラック番号レジスタの値が予
   め定められたサンプルトラックのトラック番号に該当す
   るか否かを判定する構成としたことを特徴とする請求項
   ３に記載のディジタル動画データの記録装置。
6. 【請求項６】 円盤状記録媒体をその外周から内周に向
   かっていくつかのゾーンに分割し、次にデータを書き込
   むべき位置のトラックがどのゾーンに属するかによっ
   て、正の整定数ｎの値を外周では小さく内周では大きく
   設定することを特徴とする請求項４に記載のディジタル
   動画データの記録方法。
7. 【請求項７】 円盤状記録媒体をその外周から内周に向
   かっていくつかのゾーンに分割し、トラック番号レジス
   タの値に対応するトラックがどのゾーンに属するかによ
   って、正の整定数ｎの値を外周では小さく内周では大き
   く設定する構成としたことを特徴とする請求項５に記載
   のディジタル動画データの記録装置。
8. 【請求項８】 同心円状の多数のトラックを有し、予め
   定められたサンプルトラックにフレーム内画像圧縮され
   た符号化データが記録され、他のトラックにフレーム間
   画像圧縮された符号化データが記録された円盤状記録媒
   体を再生するディジタル動画データの再生方法であっ
   て、 前記円盤状記録媒体のサンプルトラックのトラック番号
   を順次生成するサンプルトラック番号生成ステップと、 前記サンプルトラック番号生成ステップにおいて生成さ
   れた番号のトラックに記録されている符号化データを読
   み込むデータ読込ステップと、 前記データ読込ステップにおいて読み込まれた符号化デ
   ータを画像フレームデータに伸張するフレーム内圧縮画
   像デコードステップと、 前記フレーム内圧縮画像デコードステップにおいて得ら
   れた画像フレームデータをディスプレイに出力する再生
   画像出力ステップと、 を連続的に繰り返し実行することにより動画情報の早送
   り再生を行なうことを特徴とするディジタル動画データ
   の再生方法。
9. 【請求項９】 同心円状の多数のトラックを有し、予め
   定められたサンプルトラックにフレーム内画像圧縮され
   た符号化データが記録され、他のトラックにフレーム間
   画像圧縮された符号化データが記録された円盤状記録媒
   体を再生するディジタル動画データの再生装置であっ
   て、 前記円盤状記録媒体のサンプルトラックのトラック番号
   を順次生成するサンプルトラック番号生成部と、 前記サンプルトラック番号生成部により生成されたトラ
   ック番号を保持するトラック番号レジスタと、 前記円盤状記録媒体の前記トラック番号レジスタにより
   保持されたトラック番号を有するサンプルトラックの記
   録内容を読み込むデータ読込部と、 前記データ読込部により読み込まれたデータを一時記憶
   する圧縮画像メモリと、 前記圧縮画像メモリに記憶されたデータを画像フレーム
   データに伸張するフレーム内圧縮画像デコーダと、 前記フレーム内圧縮画像デコーダによりデコードされた
   １フレーム分の画像データを一時記憶する再生画像フレ
   ームメモリと、 前記再生画像フレームメモリの記憶内容をディスプレイ
   に出力する再生画像出力部と、 を備えたことを特徴とするディジタル動画データの再生
   装置。