JPH10271442A - Ｍｐｅｇ信号再生装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 特殊再生データに擬似ピクチャのデータを挿
入してフレームレートを通常再生時と同じにするように
したＭＰＥＧ信号再生装置を提供する。 【解決手段】 Ｉピクチャ間隔測定回路２によってＩピ
クチャの間隔を測定し、Ｉピクチャの挿入すべきピクチ
ャ数を判定して、ピクチャカウンタ７から補正信号が入
力されれば、ピクチャ数の増減を行なって補正を加え、
スイッチ６を切換えてバッファメモリ３からのＩピクチ
ャデータを出力し、その後擬似ピクチャデータ発生回路
５から擬似ピクチャデータを出力し、フレームレートを
通常再生時と同じにする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明はＭＰＥＧ信号再生
装置に関し、特に、画像圧縮方式の国際標準であるＭＰ
ＥＧに基づいて、映像信号を記録再生するディジタルＶ
ＣＲのようなＭＰＥＧ信号再生装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】まず、ＭＰＥＧのあらましについて説明
する。図４はＭＰＥＧのフレームの種類を示す図であ
る。ＭＰＥＧの符号化は、動き予測，２次元離散コサイ
ン変換（ＤＣＴ：Discrete Cosine Transform ）および
エントロピー符号化を採用していて、フレームの種類は
図４に示すように時間軸の予測方法によって、Ｉピクチ
ャ，Ｐピクチャ，Ｂピクチャの３種類に分類される。Ｉ
ピクチャはフレーム内符号化画像であり、Ｉピクチャデ
ータ単独で、１枚のフレームを再構成可能である。Ｐピ
クチャは時間的に先のＩピクチャあるいはＢピクチャか
ら予測するフレーム間予測符号化画像であり、Ｂピクチ
ャは時間的に後および先のＩピクチャあるいはＰピクチ
ャからのフレーム間の予測符号化画像である。このた
め、Ｐ，Ｂの両ピクチャを再構成するためには、それら
の予測のもとになるフレームのデータが必要であり、
Ｐ，Ｂピクチャ単独のデータだけでは１枚のフレームを
再構成することはできない。

【０００３】ここで、たとえば毎秒３０フレームのフレ
ームレートを持つＭＰＥＧデータをＨＤディジタルＶＣ
Ｒ協議会規格に基づくＶＣＲ（以下単にＤＶＣＲと称す
る）に記録する場合を考える。まず、ＤＶＣＲの簡単な
フォーマットの説明を行なう。図５はこの規格の磁気テ
ープ上の記録フォーマットを示す図である。磁気テープ
には、毎秒３００トラックのデータが記録される。記録
フォーマットは、各トラックが記録される順にインサー
ト情報とトラック情報とからなるＩＴＩエリア，音声デ
ータエリア，映像データエリアおよびサブコードデータ
エリアで構成される。

【０００４】音声，映像などのデータはシンクブロック
という単位で記録される。このシンクブロックは図６に
示すように、記録する順にシンクエリア（２バイト），
ＩＤエリア（３バイト），データエリア（７７バイ
ト），パリティエリア（８バイト）の計９０バイトで構
成される。ただし、ＭＰＥＧデータの場合は映像データ
エリアのみに記録される。映像データエリアには１３５
個のシンクブロックの領域があり、図７に示すように通
常再生用データエリア（ＮＰデータエリア）と高速再生
などの特殊再生用データエリア（ＴＰデータエリア）に
分けられ、さらにＴＰデータエリアはその再生速度から
ＴＰＨデータエリアとＴＰＬデータエリアに分けられて
いる。

【０００５】次に、ＴＰデータエリアが設けられている
理由を図７を参照して説明する。図７は映像データエリ
アのトラック列を示したものであり、１〜１２，Ａ〜Ｃ
はＩピクチャデータからなるＴＰデータを示し、同じ番
号（アルファベット）のエリアには同じデータが記録さ
れている。ＴＰデータエリアがなかった場合、映像デー
タエリアにはすべてＮＰデータが記録される。このと
き、早送り再生などの要求のため記録時とは異なる速度
で再生すると、ヘッドは複数トラックをまたいで走行す
ることになり、当然ＭＰＥＧデータは部分的にしか獲得
できなくなる。ＭＰＥＧデータは図８に示すように各ピ
クチャのデータ量が可変のため、磁気テープ上の位置と
画像の位置とは無関係でまた前述のようにＰピクチャ，
Ｂピクチャのみでは画像は再構成できず、Ｉピクチャの
場合でも断片的なデータだけでは画像を再構成できない
ため、必ずＩピクチャのデータをすべて獲得する必要が
ある。

【０００６】Ｉピクチャを確実に獲得するため、特定の
倍速で再生したときに必ずヘッドがトレースする位置、
つまりデータの読取れるエリアを、ＴＰデータエリアと
してトラック内に確保する。

【０００７】図７に示した例では、たとえば（ア）のよ
うなヘッドトレースとなり、図のようにＴＰエリアを設
けておくと、ＴＰエリア上のデータを確実に再生でき
る。そして、記録時ＭＰＥＧデータからＩピクチャのみ
を取出し、ＴＰデータエリアに記録可能なビットレート
に調節して記録する。ＴＰエリアがＩピクチャすべての
データを記録できるほどの大きさがあれば、特別な加工
をせずに記録できるが、通常はコマ数を落としたり、１
つのピクチャ内で画像の高周波成分をカットするなどの
方法でビットレートを落として記録している。

【０００８】ＴＰＨデータエリアとＴＰＬデータエリア
が別に設けられているのは、再生速度にバリエーション
を持たせるためで、ＴＰＨエリアは比較的高速な再生，
ＴＰＬエリアは比較的低速な特殊再生を対象としてい
る。ＴＰＬエリアをトレースしたときの例が図７の
（イ）である。

【０００９】ＤＶＣＲに入力されたＭＰＥＧデータは、
図９に示すように、ＭＰＥＧのトランスポートパケット
２つが５つのシンクブロックにマッピングされて記録さ
れる。その際、ＶＣＲにＭＰＥＧデータが入力されたと
きと同じタイミングでＭＰＥＧデータを出力して、ＭＰ
ＥＧデータの中で時間的な矛盾が起こらないようにする
ため、ＭＰＥＧトランスポートパケットがＶＣＲに到着
したときの時間をタイムスタンプとして同時に記録す
る。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】以上のような記録方法
を用いると、通常再生の場合はタイムスタンプを使っ
て、記録時の入力どおりに出力すれば記録時の入力ＭＰ
ＥＧデータと同じものを同じフレームレートで出力する
ため、問題なくデコードされる。

【００１１】しかしながら、特殊再生を行なった場合、
図１０に示すように、再生されるＭＰＥＧデータにはＰ
ピクチャ，Ｂピクチャが含まれておらず、Ｉピクチャの
みとなり、フレームレートが記録時に想定したものとは
ならないため、このような出力をそのままＭＰＥＧデコ
ーダに送った場合、正常にデコードされる保証はないと
いう問題点があった。

【００１２】それゆえに、この発明の主たる目的は、特
殊再生データに擬似ピクチャのデータを挿入してフレー
ムレートを通常再生時と同じにしたＭＰＥＧ信号再生装
置を提供することである。

【００１３】

【課題を解決するための手段】請求項１に係る発明は、
磁気テープ上に形成されたトラックにＭＰＥＧデータを
記録するとき、予め決められた所定の領域に通常再生用
ＭＰＥＧデータと、特殊再生用ＭＰＥＧデータをそれぞ
れ記録し、特殊再生時に特殊再生用ＭＰＥＧデータを出
力するＭＰＥＧ信号再生装置において、２枚のフレーム
内符号化されたＭＰＥＧ画像データの間に、ＭＰＥＧデ
コーダが通常再生時に想定している毎秒のフレーム数と
等しいフレームレートとなるように、擬似ピクチャデー
タを適当なフレーム分出力する擬似ピクチャデータ出力
手段を備えて構成される。

【００１４】請求項２に係る発明では、請求項１の擬似
ピクチャデータ出力手段は、特殊再生されたフレーム内
符号化された画像データの開始点の間隔を測定すること
によって、擬似ピクチャのフレーム数を求める。

【００１５】請求項３に係る発明では、さらに、出力さ
れているフレーム内符号化されたＭＰＥＧデータと、擬
似ピクチャデータの両者の合計のフレーム数を計測し、
一定の範囲を越えた場合に、出力する擬似ピクチャの数
を測定の結果に基づいて適正な値に補正する補正手段が
設けられる。

【００１６】

【発明の実施の形態】図１はこの発明の原理を説明する
ための図である。この発明では、ＭＰＥＧデータを記録
した磁気テープを特殊再生したときに得られるＩピクチ
ャのみのデータに、記録時と同じフレームレートとなる
ようにＩピクチャの間に図１に示すように、Ｐピクチャ
あるいはＰピクチャとＢピクチャのデータを挿入する。
ただし、ここで挿入するＰまたはＢピクチャは実質的な
画像データを含まない、前のＩピクチャとの差分が０で
あることを示すデータを送ることにする。

【００１７】次に、この発明の一実施形態において、特
殊再生時にどのようなデータが出力されるかについて説
明する。トラックパターンは前述の図７に示すようにな
っている。ＴＰＨデータは１８トラックを１ユニットと
して記録されているが、隣り合うトラック同士は異なる
アジマスで記録されているため、１８の半分の９トラッ
クに同じＴＰＨデータが記録される。１８倍速で図に示
す（ア）またはそれと平行に９本のトラックのうちどれ
かをトレースすると、必ず同じデータが取れるようにデ
ータが配置されている。また、１８倍速以外の再生速度
でも、予め決めておいた数通りの倍速数と一致するなら
ば、たとえば（イ）のようなヘッドトレースができＴＰ
Ｌデータをすべて再生できる。

【００１８】次に、このように再生されたデータに、こ
の発明によるデータ出力を行なうための構成を説明す
る。この例では、特殊再生されるそれぞれのＩピクチャ
の間隔を計測し、予めわかっているフレームレートに合
うように、挿入すべき擬似ピクチャの枚数を計算して、
Ｉピクチャの後に挿入する。

【００１９】図２は擬似ピクチャを挿入する実施形態を
示すブロック図である。図２において、図示しないＶＣ
Ｒ再生回路から特殊再生され、誤り訂正されたＭＰＥＧ
データストリームがフレームレート抽出回路１とＩピク
チャ間隔測定回路２とバッファメモリ３に与えられる。
フレームレート抽出回路１はデータストリームからＮＴ
ＳＣであるかあるいはＰＡＬであるかを検出して、その
結果を制御回路４に与える。これは適切な出力フレーム
数を知っておくためである。Ｉピクチャ間隔測定回路２
はデータストリームに含まれるＩピクチャの境界を検出
して、２枚のＩピクチャの時間間隔を測定して制御回路
４に計測完了パルスとともに出力する。この時間が擬似
ピクチャの挿入枚数の基準となる。

【００２０】バッファメモリ３はＩピクチャのデータで
構成されるデータストリームを一時蓄えておき、制御回
路４から与えられるＩピクチャデータ出力指令信号に応
じて適切なタイミングでＩピクチャデータを出力して、
擬似ピクチャデータ発生回路５に与える。また、バッフ
ァメモリ３は１枚のＩピクチャデータを出力し終えたと
き、それを示す信号を制御回路４に与える。擬似ピクチ
ャデータ発生回路５はＩピクチャ間に挿入する擬似ピク
チャデータを発生するための回路であって、制御回路４
から擬似ピクチャデータ出力指令信号が与えられたこと
に応じて、指定された枚数分の擬似ピクチャデータをス
イッチ６に与えるとともに、擬似ピクチャデータの出力
の終了したことを示す信号を制御回路４に与える。擬似
ピクチャデータは実際には前のフレームと差分の無いフ
レームであることを示すデータある。

【００２１】スイッチ６は制御回路４からの指令に従っ
て、何も出力しない、擬似ピクチャデータを出力する、
バッファメモリ３からデータを出力するかのいずれかの
状態となる。スイッチ６から出力されたＭＰＥＧデータ
はピクチャカウンタ７とスイッチ８とに与えられる。ピ
クチャカウンタ７は必要に応じて設けられ、出力される
ピクチャのレートが所定の範囲に収まっているかを監視
し、所定の範囲を越えた場合、減少または増加補正信号
を制御回路４に出力する。スイッチ８は再生装置の図示
しないシステムコントローラからの信号を受け、スイッ
チ６から出力されたＭＰＥＧデータまたは磁気テープか
ら再生され誤り訂正の済んでいるＭＰＥＧデータのいず
れかを選択して出力する。

【００２２】図３はこの発明の一実施形態の具体的な動
作を説明するためのフローチャートである。

【００２３】次に、図３を参照して、図２に示した制御
回路４の具体的な動作について説明する。図３に示すス
テップ（図示ではＳＰと略称する）ＳＰ１において、ピ
クチャカウンタ７にリセット信号を与えてリセットし、
ステップＳＰ２においてシステムコントローラから特殊
再生中であるかを示す信号を受けたか否かを判別する。
特殊再生中でなければ待機し、特殊再生中であればステ
ップＳＰ３においてフレームレート抽出回路１から出力
されるフレームレート検出信号に基づいて、ＮＴＳＣで
あるかあるいはＰＡＬであるかを判断する。その後、ス
テップＳＰ４においてＩピクチャ間隔測定回路２からタ
イマ入力であるＩピクチャ間隔測定信号が入力されるま
で待機する。

【００２４】Ｉピクチャ間隔測定回路２からＩピクチャ
間隔測定信号が入力されると、ステップＳＰ５において
Ｉピクチャの間に挿入すべきピクチャの数を、 Ｉピクチャ間隔時間÷フレーム間隔時間−１ のように求める。さらに、ステップＳＰ６においてピク
チャカウンタ７から補正信号が入力されたか否かを判別
し、補正信号がなければ求めたとおりのピクチャ数を挿
入ピクチャ数とする。ピクチャカウンタ７から補正信号
があれば、ステップＳＰ７においてその補正が追加であ
るかあるいは減算であるかを判別して、追加であればス
テップＳＰ８において挿入ピクチャ数を追加し、減算で
あればステップＳＰ９において挿入ピクチャ数を減算す
る。このような補正を行なうのは、擬似ピクチャの挿入
枚数がＩピクチャ１枚ごとに独立して求められるため、
時間的により長い範囲でみた場合、適切なレートから外
れるおそれがあるためである。

【００２５】次に、ステップＳＰ１０において、スイッ
チ６の入力をバッファメモリ３側に切換え、バッファメ
モリ３から読込んでおいたＩピクチャのデータを出力す
る。ステップＳＰ１１においてデータの出力が終了した
か否かを判別し、終了していなければ終了するまで待機
し、終了すればステップＳＰ１２において、先に求めて
おいた擬似フレーム数を擬似ピクチャデータ発生回路５
に出力して、スイッチ６の入力を擬似ピクチャデータ発
生回路５側に切換え、擬似ピクチャデータの出力を開始
する。そして、ステップＳＰ１３において擬似ピクチャ
データのすべての出力が終わるまで待機し、終わればス
テップＳＰ１４において、スイッチ８をスイッチ６の出
力側に切換えてステップＳＰ２に戻り、以後ステップＳ
Ｐ２〜ＳＰ１４の動作を繰返す。

【００２６】

【発明の効果】以上のように、この発明によれば、特殊
再生データに擬似ピクチャデータを挿入してフレームレ
ートを通常再生時と同じにするようにしたので、ＶＣＲ
の特殊再生に備えた特別な機能を備えていない基本的な
構成のＭＰＥＧデコーダを使用した場合であっても、再
生の互換性を維持することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の一実施形態の再生装置での特殊再生
時におけるＭＰＥＧデータの出力例を示す図である。

【図２】この発明の一実施形態を示すブロック図であ
る。

【図３】図２に示した制御回路の動作を説明するための
フローチャートである。

【図４】ＭＰＥＧのフレーム構成を示す図である。

【図５】従来例におけるＶＣＲの記録トラックパターン
を示す図である。

【図６】従来例におるＶＣＲのシンクブロックの説明図
である。

【図７】映像データにおける特殊再生用データの位置を
示す図である。

【図８】ＭＰＥＧのフレームごとのデータ量の例を示す
図である。

【図９】従来例の再生装置から出力されるＭＰＥＧデー
タの通常再生と特殊再生を比較して示す図である。

【図１０】従来例とシンクブロックを示す図である。

【符号の説明】

１ フレームレート抽出回路 ２ Ｉピクチャ間隔測定回路 ３ バッファメモリ ４ 制御回路 ５ 擬似ピクチャデータ発生回路 ６，８ スイッチ ７ ピクチャカウンタ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 大仲 隆司 大阪府守口市京阪本通２丁目５番５号 三 洋電機株式会社内

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 磁気テープ上に形成されたトラックにＭ
   ＰＥＧデータを記録するとき、予め決められた所定の領
   域に通常再生用ＭＰＥＧデータと、特殊再生用ＭＰＥＧ
   データをそれぞれ記録し、特殊再生時に前記特殊再生用
   ＭＰＥＧデータを出力するＭＰＥＧ信号再生装置におい
   て、 ２枚のフレーム内符号化されたＭＰＥＧ画像データの間
   に、ＭＰＥＧデコーダが通常再生時に想定している毎秒
   のフレーム数と等しいフレームレートとなるように、擬
   似ピクチャデータを適当なフレーム分出力する擬似ピク
   チャデータ出力手段を備えた、ＭＰＥＧ信号再生装置。
2. 【請求項２】 前記擬似ピクチャデータ出力手段は、特
   殊再生されたフレーム内符号化された画像データの開始
   点の間隔を測定することによって、前記擬似ピクチャの
   フレーム数を求めることを特徴とする、請求項１のＭＰ
   ＥＧ信号再生装置。
3. 【請求項３】 さらに、前記出力されているフレーム内
   符号化されたＭＰＥＧデータと、擬似ピクチャのデータ
   の両者の合計のフレーム数を計測し、一定の範囲を越え
   た場合に、出力する擬似ピクチャの数を前記測定の結果
   に基づいて適正な値に補正する補正手段を備えた、請求
   項２のＭＰＥＧ信号再生装置。