KR20070028395A - 랜덤 액세스 가능한 영상 정보 기록 매체, 기록 방법, 재생장치 및 재생 방법 - Google Patents

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Abstract

랜덤 액세스 가능한 위치로서 지정되는 액세스 포인트로 되는 픽쳐를 I픽쳐 또는 P픽쳐라고 한다. 액세스 포인트로 되는 픽쳐의 디코드 순서(I1, P1, B1, B2, B3, B4, P2 …)를 나타내는 정보와, 픽쳐가 당해 액세스 포인트의 다음 액세스 포인트의 디코드에 필요한 픽쳐인지 액세스 포인트로 되는 픽쳐인지를 나타내는 속성 정보(picture_type)를 영상 정보 기록 매체 기록한다. GOP의 간격을 길게 하더라도 랜덤 액세스가 가능해진다.

Description

랜덤 액세스 가능한 영상 정보 기록 매체, 기록 방법, 재생 장치 및 재생 방법{VIDEO INFORMATION RECORDING MEDIUM WHICH CAN BE ACCESSED AT RANDOM, RECORDING METHOD, REPRODUCTION DEVICE, AND REPRODUCTION METHOD}
본 발명은 랜덤 액세스 가능한 영상 정보 기록 매체, 및, 영상 데이터를 영상 정보 기록 매체에 기록하는 기록 장치 및 기록 방법, 랜덤 액세스 가능한 영상 정보 기록 매체로부터 영상 데이터를 재생하는 재생 장치 및 재생 방법에 관한 것이다.
축적 매체의 용량을 크게 하지 않고, 효율적으로 또한 간단한 방법으로 화상 데이터의 특수 재생을 행하는 방식으로서, 부호화된 화상 데이터를 MPEG 방식에 준거한 포맷으로 패킷화하여 축적 매체에 기입할 때에, I픽쳐 데이터의 적어도 일부가 저장되어 있는 패킷에 대하여 I픽쳐 인덱스를 설정하고, 특수 재생시에는 상기 I픽쳐 인덱스가 설정되어 있는 패킷만을 판독하도록 한 방식이 제안되고 있다(예컨대, 특허 문헌 1 등)
특허 문헌 1: 일본 특허 공개 평성 제9-98430호 공보(4-10페이지, 도 1-15)
발명의 개시
발명이 해결하고자 하는 과제
최근, MPEG4-AVC(H.264)를 비롯한, 저비트 레이트로 부호화하더라도 충분한 화질을 확보할 수 있는 새로운 부호화 방식이 보급되기 시작하고 있다. 저비트 레이트로 고화질을 실현하기 위해서는, 부호량이 많은 I픽쳐의 매수를 가능한 한 적게 할 필요가 있다.
한편, GOP의 선두 프레임은 반드시 I픽쳐일 필요가 있기 때문에, I픽쳐의 매수를 줄이는 것은 GOP의 길이가 커지는 것과 동등하다. 예컨대, 휴대 단말용 텔레비전 방송인 「1세그 방송(1-seg broadcast)」에 있어서는, 최대 5초간의 GOP까지 허용되고 있다. 이와 같이, GOP의 길이가 커지면, 랜덤 액세스시에는 다른 프레임을 참조하지 않고 디코드할 수 있는 I픽쳐부터 재생을 행할 필요가 있기 때문에, 액세스 가능한 포인트로서 지정할 수 있는 위치가 대폭 감소하게 된다. 이 경우, 사용자가 녹화한 영상에 대하여 타임 서치 등을 행했다고 하더라도, 액세스 가능한 포인트로서 지정되어 있는 개소가 GOP의 선두에 있는 I픽쳐밖에 존재하지 않기 때문에, 사용자가 소정 시점부터의 영상 재생을 희망했다고 하더라도, 그 위치에 정확하게 액세스하는 것이 곤란하게 되어, 희망한 시점에서 벗어난 시간부터의 재생밖에 행할 수 없다고 한 불편이 생기게 된다. 또한, GOP의 길이가 예를 들어 5초간으로 설정되어 있는 경우, 그 중간에 랜덤 액세스를 행하고자 하면, 원하는 픽쳐가 재생되기 때까지 최악의 경우 2초 이상 걸린다고 한 문제도 있다.
본 발명은 상기한 바와 같은 문제를 해결하기 위해서 이루어진 것으로, GOP 의 길이를 길게 하더라도, 랜덤 액세스가 가능해지는 영상 정보 기록 매체, 영상 정보 기록 장치 및 기록 방법, 재생 장치 및 재생 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
과제를 해결하기 위한 수단
본 발명은 프레임 내 부호화 화상인 I픽쳐, 1장의 프레임으로부터 예측되는 블록 집합체의 예측 부호화 화상인 P픽쳐 및 2장의 프레임으로부터 예측되는 블록 집합체의 예측 부호화 화상인 B픽쳐로 이루어지는 영상 단위에 의해 구성되는 영상 데이터가 기록되어, 랜덤 액세스 가능한 영상 정보 기록 매체로서, 상기 랜덤 액세스 가능한 위치로서 지정되는 액세스 포인트의 픽쳐의 디코드 순서를 나타내는 정보와, 픽쳐가 당해 액세스 포인트의 다음 액세스 포인트의 디코드에 필요한 픽쳐인지, 액세스 포인트로 되는 픽쳐인지를 나타내는 속성 정보가 배치되는 것을 특징으로 하는 영상 정보 기록 매체이다.
발명의 효과
본 발명에 의하면, GOP의 길이를 길게 하더라도, 사용자가 희망하는 시점부터의 영상 재생을 원활하게 행할 수 있어, 랜덤 액세스가 가능해진다.
도 1(a) 및 (b)는 실시예 1의 GOP의 구성을 설명하기 위한 도면,
도 2는 실시예 1에 있어서의, 1GOP 중에 2개 P픽쳐의 액세스 포인트를 설정한 경우에 GOP의 구성예,
도 3은 실시예 1에 있어서의, 액세스 포인트로 되는 P픽쳐 액세스하기 위한 인덱스 정보의 구조도,
도 4는 실시예 1, 4, 5의 재생 장치의 구성을 나타내는 도면,
도 5는 실시예 1에 있어서의, 광디스크에서의 영상 파일과 Entry_map() 내의 각 관리 데이터와의 관계를 나타내는 도면,
도 6은 실시예 2에 있어서의, 액세스 포인트로 되는 P픽쳐 액세스하기 위한 인덱스 정보의 구조도,
도 7은 실시예 2에 있어서의, GOP 내의 픽쳐의 참조와 fram_num의 관계를 나타내는 도면,
도 8은 실시예 3의 GOP의 구성을 설명하기 위한 도면,
도 9는 실시예 3의 재생 장치의 구성을 나타내는 도면,
도 10은 실시예 3에 있어서의, 각 GOP 내의 액세스 정보가 기술되는 "GOP_access_info"의 구조를 나타내는 도면,
도 11은 실시예 3에 있어서의, 각 GOP 내의 액세스 정보가 기술되는 "GOP_access_info" 구조의 다른 예를 나타내는 도면,
도 12는 실시예 3에 있어서의, 액세스 포인트로 되는 P픽쳐 액세스하기 위한 인덱스 정보의 구조도,
도 13은 실시예 4에 있어서의, 표시 순서로 나열한 픽쳐의 배열과 랜덤 액세 스용으로 재배열한 기록시의 배열의 관계를 나타내는 도면,
도 14는 실시예 4에 있어서의, GOP_structure()의 구조를 나타내는 도면,
도 15는 실시예 4에 있어서의, Entry_map()와 각 픽쳐 배열과의 관계를 나타내는 도면,
도 16은 실시예 5에 있어서의, 표시 순서로 나열한 픽쳐의 배열과 랜덤 액세스 및 빨리 감기 재생용으로 재배열한 기록시의 배열의 관계를 나타내는 도면,
도 17은 실시예 5에 있어서의, 랜덤 액세스와 빨리 감기 재생에 대응한 인덱스 정보의 구조도.
부호의 설명
AP, AP1, AP2: 액세스 포인트, 1: 네비게이션 데이터, 2: 영상 데이터, 3: 영상 파일, 4: GOP(k), 100, 120: 재생 장치, 101: 사용자 인터페이스(I/F)부, 102: CPU, 103: 드라이브, 104: 드라이브 제어부, 105: 워크 메모리, 106: 시스템 버스, 107: 디코더, 108: 버퍼 메모리, 109: 표시 장치, 110: 픽쳐 선택부
발명을 실시하기 위한 최선의 형태
이하, 실시예를 도면을 참조하면서 설명한다.
영상 정보 기록 매체로서 광디스크인 경우에 대해서 주로 나타내지만, 하드 디스크나 반도체 메모리 등의 기록 매체이더라도 무방하다.
또한, 본 실시예에서는 30프레임/초의 영상을 MPEG4-AVC(Advanced Video Codec)의 부호화 방식에 의해, 디지털 영상 데이터에 압축하여 기록이 행해지는 경우에 대해서 설명한다. 디지털 영상 데이터의 각 프레임은 I픽쳐, P픽쳐, B픽쳐의 3종류의 부호화 화상 중 어느 하나에 의해 구성되어 있다. I픽쳐는 1프레임 내에서 부호화되는 프레임 내 부호화 화상이다. P픽쳐는 1장의 프레임을 복수의 블록으로 분할하여 각 블록에 대하여 다른 1장의 프레임으로부터 예측되는 예측 부호화 화상, 즉, 1장의 프레임으로부터 예측되는 블록의 집합체이다. B픽쳐는 1장의 프레임을 복수의 블록으로 분할하여 각 블록에 대하여 다른 2장의 프레임을 참조해서 예측하는 예측 부호화 화상, 즉, 2장의 프레임으로부터 예측되는 블록의 집합체이다. 또한, 적어도 하나의 I픽쳐를 포함하고 또한 I픽쳐를 선두로 해서 하나 또는 복수매의 P픽쳐 및 하나 또는 복수매의 B픽쳐를 포함해서 이루어지는 영상 단위로서 GOP(Group of Picture)를 구성하고, 영상 데이터는 상기 GOP가 복수개 모여서 구성되어 있다. 단, MPEG4-AVC에서 GOP는 규격으로 규정되어 있지 않지만, 이러한 GOP의 개념을 MPEG4-AVC에 적용한 것을 여기서는 GOP라고 부르고, GOP의 길이를 1.0초로 설정되어 있는 것을 전제로 하여 설명한다.
(실시예 1)
도 1은 GOP의 구성을 설명하기 위한 도면이다. 도면에서, I는 I픽쳐, P는 P픽쳐, B는 B픽쳐를 나타낸다. 가장 왼쪽에 있는 I1픽쳐가 시간적으로 가장 오래된 시간의 픽쳐이고, 오른쪽으로 갈수록 새로운 시간의 픽쳐로 되어 있으며, 표시 순서대로 배열되어 있다. 도면 중, 화살표는 각 픽쳐를 부호화할 때의 예측, 참조의 관계를 나타낸다. I, P, B에 계속되는 번호는 각 픽쳐를 식별하기 위한 번호이며, I, P, B마다 시간적으로 오래된 것부터 번호가 매겨져 있다.
도 1(a)는 MPEG4-AVC로 부호화한 경우의 GOP의 구성예이다. 도 1(a)을 이용하여 각 픽쳐가 디코드되는 순서에 대해서 설명한다. 또한, 표시 순서는 도 1에 나타낸 것과 같지만, 기록 매체 등에 기록할 때에는 디코드 순서로 기록되어 있다. 예를 들면, 도 1(a)에서는, I1, P1, B1, B2, B3, B4, P2 …의 순서로 기록 매체에 기록되어 있다.
도 1(a)에서, I1은 단독으로 디코드 가능한 픽쳐이며, 또한 최초의 픽쳐이기 때문에, 먼저 첫번째로 디코드된다. 디코드된 I픽쳐는 나중의 디코드에 필요하기 때문에, 디코더 내의 프레임 메모리에 일단 축적된다. 다음에, P1이 디코드되고, 디코드된 P픽쳐도 프레임 메모리에 일단 축적된다. 계속해서, B1이 이미 디코드된 I1, P1을 참조하여 디코드되어, 일단 프레임 메모리에 축적된다. 여기서 프레임 메모리 내의 I1은 파기된다. 다음에, B1과 P1을 참조하여 B2가 디코드되어, 일단 프레임 메모리에 축적된다. 그리고, B3가 P1과 B2를 참조하여 디코드되어, 프레임 메모리에 일단 축적되고, 프레임 메모리 내의 B3는 파기된다. 다음에, P1과 B3를 참조하여 B4가 디코드되어, 프레임 메모리 내에 일단 축적되고, 프레임 메모리 내의 픽쳐는 B4를 제외하고 파기된다. 다음에 B4로부터 예측되는 P2가 디코드되어, 프레임 메모리 내에 일단 축적된다. 이하 마찬가지로 해서, 차례 차례로 디코드가 진행해 간다.
이상과 같이, 하나의 픽쳐를 복호하기 위해서는, 시간적으로 앞 방향 및/또 는 뒤 방향의 픽쳐를 필요로 하지만, 이러한 구조가 랜덤 액세스에 대한 큰 장해로 되고 있다. 여기서 P2를 주목한다. P2의 디코드에는 B4가 필요하고, B4의 디코드에는 B3와 P1이 필요하다. B3의 디코드에는 P1과 B2가 필요하고, B2의 디코드에는 B1과 P1이 필요하다. 또한, B1의 디코드에는 I1과 P1이 필요하게 된다. 따라서, P2부터 재생을 개시하고자 한 경우, P2보다 앞에 있는 I1, B1, B1, P1, B3, B4의 모든 픽쳐를 디코드한 뒤가 아니면, 디코드할 수 없는 것을 알 수 있다. 또한, MPEG2의 경우는, MPEG4-AVC과 틀려, 참조나 예측에 사용하는 픽쳐의 자유도가 없기 때문에, P2부터 재생을 행하기 위해서는, I1, P1을 디코드함으로써 P2는 디코드 가능하다. 이러한 것은 MPEG4-AVC로 부호화된 영상은 랜덤 액세스성이 부족한 것을 의미한다. 저비트 레이트로 부호화하는 경우, 부호화 효율을 올리기 위해서, GOP의 길이를 약간 긴 듯하게 하는 것이 일반적이다. 예를 들어, GOP의 길이를 5초 정도로 취한 경우, 그 중간에 랜덤 액세스를 행하고자 하면, 원하는 픽쳐가 재생되기까지 최악의 경우 2초 이상 걸리는 경우가 생각된다.
따라서, MPEG4-AVC와 같이, 참조나 예측에 이용하는 픽쳐에 자유도가 큰 부호화 방식에 있어서는, GOP의 도중에 액세스하고자 하는 경우, 많은 픽쳐를 디코드할 필요가 있기 때문에, 재생을 개시하기까지 시간을 필요로 한다. 그 결과, 사용자가 희망하는 시점부터 재생하고자 하더라도, 재생이 개시하기까지 시간이 걸리거나, 희망하는 시간에서 벗어난 시간부터 재생을 개시하거나 하는 불편이 생기게 된다.
이러한 문제를 해결하기 위해서는, 부호화시에 어느 정도의 제약을 부여할 필요가 있다. 그러나, 큰 제약을 부여하는 것은, MPEG4-AVC의 이점을 손상시키게 되기 때문에, 필요 최소한으로 해야 한다. 도 1(b)는 액세스 포인트 AP로 되는 픽쳐를 부호화할 때에, 어떤 제약 조건을 부가하여 부호화한 GOP의 구성이다. 각 픽쳐는 왼쪽부터 표시 순서대로 배열되어 있다. 이 GOP에서는, 액세스 포인트 AP 이후의 픽쳐를 부호화하는 조건으로서, 다음 3개의 제약을 부가하고 있다.
1. 액세스 포인트 AP로 되는 픽쳐는 I 또는 P픽쳐로 한다.
2. 액세스 포인트 AP로 되는 P픽쳐는 반드시 GOP 선두의 I픽쳐로부터 예측한다.
3. 액세스 포인트 AP의 P픽쳐 이후의 픽쳐는 액세스 포인트 AP 이전의 픽쳐로부터 예측하거나 참조하거나 하지 않는다. 단, GOP 선두의 I픽쳐는 제외한다.
여기서, 액세스 포인트 AP란, 예컨대 사용자가 희망하는 시점 등의, 영상 정보의 임의의 위치로부터 재생하는 이른바 랜덤 액세스를 행할 때의 액세스 가능한 위치(포인트)이다. 재생 전용형 광디스크의 경우에는 디스크의 저작(authoring)시에 위치 지정이 행해지고, 추기 가능형 또는 리라이팅 가능형 광디스크의 경우에는 당해 광디스크로의 영상 데이터를 기록할 때에 기록 장치가 자동적으로 지정한다.
도 1(b)에서, 액세스 포인트 AP인 P4부터 재생을 행하기 위해서는, 먼저 GOP 선두의 I1을 디코드하고, 다음에 P4를 디코드하는 것만으로도 된다. P4 이후의 픽쳐는 P4보다 앞의 픽쳐를 참조, 예측에 사용하고 있지 않기 때문에, 이 이후는 통상의 순차로 디코드함으로써 연속한 재생이 가능하다.
상기의 제약 조건으로 부호화하면, 액세스 포인트 AP인 P4부터 재생을 실행 하기 위해서는, GOP 선두의 I1의 데이터를 판독해서 디코드하는 것만으로도 되어, P4보다 앞의 픽쳐를 판독하거나 디코드할 필요가 없다. 여기서, 디스크의 판독 속도를 10Mbps, 부호화 레이트를 10Mbps로 하고, I픽쳐, B픽쳐, P픽쳐의 부호화 비율을 10:6:1, 탐색 시간을 100msec로 가정한다. 이 때, I1과 P4의 데이터 사이즈의 합계는 상기의 조건에서, 약 1.3Mbit로 되고, 이를 판독하기 위해서 필요한 시간은 130msec이다. I1을 판독한 후 P4로 액세스하기 위해서, 100msec만큼 불필요하게 시간을 더욱 필요로 하기 때문에 합계 230msec 정도를 필요로 한다.
상기의 설명은 P픽쳐의 액세스 포인트 AP가 GOP 중에 하나인 경우에 대해서 설명했지만, GOP 중에 복수의 P픽쳐의 액세스 포인트를 설정하는 것도 가능하다. 도 2는 1GOP 중에 2개 P픽쳐의 액세스 포인트 AP1, AP2를 설정한 경우에 GOP의 구성예이다. 최초의 P픽쳐의 액세스 포인트 AP1인 P4는, 상술한 P픽쳐의 액세스 포인트 AP가 하나인 경우와 동일하기 때문에 설명을 생략한다. 2번째의 액세스 포인트 AP2는 P8이다. P4는 I1으로부터 예측하여 부호화되어 있지만, 2번째의 액세스 포인트 AP2가 P8인 경우, I1으로부터의 시간적인 거리가 커진다. 일반적으로 예측하는 픽쳐의 시간적 거리가 커질수록, 예측 정밀도가 저하하여 화질 열화를 야기한다. 따라서, 2번째의 액세스 포인트 AP2 이후의 P픽쳐에 대해서는, I픽쳐로부터 예측하는 것보다도, 그 하나 앞의 액세스 포인트 AP1의 위치에 있는 P픽쳐로부터 예측하는 편이 좋다. 2번째의 액세스 포인트 AP2의 위치에 있는 P8의 경우, 1번째의 액세스 포인트 AP1의 P4로부터 예측함으로써 부호화를 실행한다. 단, 경우에 따라서는, I1로부터 예측한 경우인 쪽이 부호 효율이 양호하게 되는 경우도 있으므 로, 반드시 하나 앞의 액세스 포인트로부터 예측할 필요는 없다.
따라서, 2번째 이후의 P픽쳐의 액세스 포인트의 부호화 조건은 이하와 같이 된다.
1. 액세스 포인트로 되는 픽쳐는 I 또는 P픽쳐로 한다.
2. 액세스 포인트로 되는 P픽쳐는 GOP 선두의 I픽쳐 또는 액세스 포인트로 되는 P픽쳐로부터 예측한다.
3. 액세스 포인트의 P픽쳐 이후의 픽쳐는 액세스 포인트 이전의 픽쳐로부터 예측하거나 참조하거나 하지 않는다. 단, GOP의 선두의 I픽쳐, 또는 액세스 포인트로 되는 P픽쳐를 제외한다.
2번째의 액세스 포인트 AP2인 P8부터 재생을 개시하는 경우, 먼저 GOP의 선두인 I1을 재생한다. 다음에 1번째의 액세스 포인트 AP1인 P4를 판독 복호하고, 또한 P8을 판독 복호함으로써, 그 이후는 통상적으로 재생할 수 있다. 액세스 포인트 AP가 1개소인 경우와 틀리게, 복수 액세스 포인트가 존재하는 경우는, GOP 선두의 I픽쳐, 원하는 액세스 포인트 이전의 액세스 포인트로 되어 있는 P픽쳐를 재생할 필요가 있기 때문에, GOP 내의 뒤의 액세스 포인트로 됨에 따라서, 재생 개시까지의 시간을 필요로 하지만, 이러한 제약 조건을 부가하지 않고서 부호화한 경우와 비교하여, 충분히 빠르게 영상을 재생하는 것이 가능하다.
이상의 부호화 조건에 있어서, GOP 도중의 액세스 포인트로부터 신속한 재생을 행하기 위해서, 이하와 같은 인덱스 정보를 영상 데이터 중에 배치한다. 도 3은 액세스 포인트로 되는 P픽쳐 액세스하기 위한 인덱스 정보의 구조도이다. 도 3 에서, Entry_map()는 액세스 포인트에 필요한 정보가 저장된 데이터 영역이며, 네비게이션 데이터의 일부를 구성하고 있다. 네비게이션 데이터란, 기록 매체 내의 영상 파일 등의 콘텐츠의 재생을 제어하기 위한 제어 정보나 관리 정보 전반의 것을 가리키며, 액세스 포인트의 인덱스 정보도 이 중에 포함된다.
도 3의 "number_of_IAP"에는, 동화상 파일 중에 존재하는 I픽쳐의 액세스 포인트의 총수가 기술된다. 동화상 파일은 복수의 GOP에 의해 구성되어 있지만, GOP 선두의 I픽쳐는 반드시 액세스 포인트로 할 필요는 없기 때문에, GOP의 수와 "number_of_IAP"의 수는 일치할 필요는 없지만, GOP의 총수를 초과하는 경우는 없다.
도 3에서, "number_of_IAP"의 다음의 for 루프문은, "number_of_IAP"의 수만큼 반복되는 루프이다. 이 중에, 하나의 I픽쳐의 액세스 포인트로부터 다음 I픽쳐의 액세스 포인트까지의, 이하와 같은 액세스 포인트 정보가 기술된다. 또한, 수초 정도의 GOP인 경우, GOP 선두의 I픽쳐는 반드시 액세스 포인트로서 지정되기 때문에, GOP마다의 액세스 포인트 정보로 간주해도 된다.
도 3의 "I_PTS_AP[IAP_id]"는 액세스 포인트 선두의 재생 타이밍을 의미하는 표시 시간 정보인 I픽쳐의 Presentation Time이 기술된다. 여기서의 Presentation Time은 MPEG2의 각 픽쳐에 기술되는 PTS이더라도 무방하고, 영상 파일의 선두로부터의 상대적인 시간을 나타내는 값이더라도 무방하다. 여기서, 괄호 내의 [IAP_id]는, "number_of_IAP" 중의, 어떤 I픽쳐의 액세스 포인트의 번호를 의미하고, 예를 들면, "I_PTS_AP[IAP_id]"는 [IAP_id]로 특정되는 I픽쳐의 액세스 포인트 에 대한 "I_PTS_AP" 정보라는 의미이다. 이하에서도 마찬가지의 의미이기 때문에 이하의 설명에서는 생략한다.
다음의 "I_SCN_AP"는 액세스 포인트 선두의 I픽쳐에 대한 영상 파일 내에서의 위치 정보, 또는 디스크 내에서의 위치 정보를 의미하는 정보이다. 본 실시예에서는, 액세스 포인트 선두의 I픽쳐에 대한, 영상 파일의 선두 어드레스로부터의 상대 섹터수가 기술된다. 여기서는 섹터수로 하고 있지만, 바이트수 등이더라도 무방하고, 영상 파일의 선두로부터의 위치, 또는 디스크의 절대 위치를 특정할 수 있는 정보이면 된다. "Size_of_IAP"는 액세스 포인트 선두의 I픽쳐의 데이터 사이즈를 의미하는 정보이다. 여기서는 I픽쳐의 최종 바이트가 존재하는 섹터의, 당해 I픽쳐가 존재하는 GOP 선두로부터의 상대 섹터수가 기술된다. 이상의 3개의 액세스 포인트 정보에 의해, 액세스 포인트 선두의 I픽쳐의 선두 위치, 표시 시각, 데이터 사이즈를 아는 것이 가능해진다.
또한, 도 3에서, "number_of_PAP"는 하나의 I픽쳐의 액세스 포인트로부터 다음 I픽쳐의 액세스 포인트까지 존재하는 P픽쳐의 액세스 포인트의 총수, 일반적으로는 다음 GOP 선두까지의 P픽쳐의 액세스 포인트의 총수가 기술된다. 다음의 for 루프문은 상기 "number_of_PAP"의 수만큼 반복되는 루프이다. "P_PTS_AP[IAP_id][PAP_id]"는 상기 "I_PTS_AP"와 마찬가지인 것이며, 액세스 포인트로 되는 P픽쳐의 표시 타이밍을 의미하는 Presentation Time이 기술된다. 여기서의 Presentation Time은 MPEG2의 각 픽쳐에 기술되는 PTS이더라도 무방하고, 영상 파일의 선두로부터의 상대적인 시간을 나타내는 값이더라도 무방하다. 일반적 으로 영상 데이터 이외의 데이터량은 작을수록 좋다. 클럭 주파수를 90㎑로 하면 절대적인 PTS의 경우는, 33비트의 데이터량이 필요하지만, GOP의 최대 길이를 5초로 하면, 상대적인 PTS에 필요한 데이터량은 19비트로 삭감되기 때문에, "P_PTS_AP[IAP_id][PAP_id]"의 값은 GOP 선두로부터의 상대적인 시간으로 하는 편이 좋다. 본 실시예에서는, 영상 파일 선두로부터의 상대적인 Presentation Time으로 하고 있다. 여기서, 괄호 내의 [IAP_id][PAP_id]는 IAP_id로 특정되는 하나의 I픽쳐의 액세스 포인트부터 다음 I픽쳐의 액세스 포인트까지 존재하는 P픽쳐의 액세스 포인트("number_of_PAP") 중의, 어떤 P픽쳐의 액세스 포인트의 번호에 대응하는 정보인 것을 의미한다. 예를 들면, "P_PTS_AP[IAP_id][PAP_id]"는 [IAP_id]로 특정되는 하나의 I픽쳐의 액세스 포인트부터 다음 I픽쳐의 액세스 포인트까지 존재하는 P픽쳐의 액세스 포인트 중의, 어떤 P픽쳐의 액세스 포인트 [PAP_id]로 특정되는 "P_PTS_AP" 정보라는 의미이다. 이하에서도 마찬가지의 의미이기 때문에 이하의 설명에서는 생략한다.
다음의 "P_SCN_AP"는 상기 "I_SCN_AP"와 마찬가지인 것으로서, 상기 P픽쳐에 대한, 액세스 포인트 선두의 GOP 내의 위치 정보 또는, 영상 파일 내에서의 위치 정보이다. 여기서는 I픽쳐의 액세스 포인트 선두로부터의 상대 섹터수가 기술된다. "Size_of_PAP"는 "Size_of_IAP"와 마찬가지로, 액세스 포인트의 P픽쳐의 데이터 사이즈를 의미하는 정보이다. 여기서는 액세스 포인트로 되는 P픽쳐의 최종 바이트가 위치하는 섹터의, 당해 P픽쳐 선두로부터의 상대 섹터수가 기술된다. 상기한 3개의 정보로부터, 액세스 포인트로 되는 P픽쳐의 동화상 선두 위치, 표시 시 각, 데이터 사이즈를 아는 것이 가능해진다.
이상과 같이 액세스 포인트의 인덱스 정보를 구성함으로써, 각 액세스 포인트의 위치 정보, 시간 정보, 픽쳐 사이즈를 아는 것이 가능해진다. 다음에 상기 인덱스 정보를 이용하여 액세스 포인트로부터의 재생을 행하는 순서에 대해서 설명한다. 도 4는 재생 장치(100)의 구성을 나타내는 도면이고, 도 5는 광디스크에 있어서의 영상 파일과 Entry_map() 내의 각 관리 데이터와의 관계를 나타내는 도면이다.
통상의 재생 순차를 설명한다. 사용자로부터의 재생 지시가 사용자 인터페이스(I/F)부(101)로부터 CPU(102)에 입력되면, 광디스크로부터 데이터를 판독하는 드라이브(103)를 제어하는 드라이브 제어부(104)로 네비게이션 데이터(1)의 판독 명령이 보내어진다. 판독된 네비게이션 데이터(1)는 드라이브 제어부(104)를 경유하여 워크 메모리(105)로 전송된다. CPU(102), 드라이브 제어부(104), 워크 메모리(105)는 어드레스 버스, 데이터 버스로 구성되는 시스템 버스(106)에 의해 CPU(102)와 접속되어 있으며, CPU(102)로부터의 명령, 각 블록간의 데이터의 전송은 상기 시스템 버스(106)를 사용하여 행해진다. CPU(102)는 워크 메모리(105)에 전개된 네비게이션 데이터(1)로부터, 사용자로부터의 재생 지정된 프로그램에 관한 관리 정보를 추출한다. CPU(102)는 상기 추출된 관리 정보에 따라, 영상 데이터(2)로부터 재생에 필요한 영상 파일(3)의 데이터 판독을 드라이브 제어부(104)에 지시하여, 드라이브(103)에 의해서 소망하는 데이터가 판독된다. 판독된 데이터는 시스템 버스(106)를 경유하여, 부호화된 데이터를 복호하는 디코더(107)에 부대한 버퍼 메모리(108)로 일단 축적된다. CPU(102)는 영상이나 음성이 도중에 끊기지 않게 재생할 수 있도록, 버퍼 메모리(108)가 비게 되거나 오버플로우하지 않도록 제어를 한다. 일단 버퍼 메모리(108)에 축적된 데이터는 디코더(107)에서 영상 신호로 복호되어, TV 등의 표시 장치(109)로 출력된다.
다음에, 사용자에 의해 시간을 지정하는 타임 서치가 행해진 경우의 동작에 대해서 설명한다. 사용자로부터 시간 지정된 서치 명령이 사용자 I/F부(101)로부터 내보내어지면, CPU(102)는 워크 메모리(105)에 축적된, 네비게이션 데이터(1)의 Entry_map()를 참조한다. 여기서 Entry_map() 내의 "I_PTS_AP" 중에서, 사용자가 지정한 시간에 가장 가까운 액세스 포인트인 I픽쳐에 대한 시간 정보를 I_PTS_AP(k)로 한다. 또한, "P_SCN_AP" 중에서, 가장 가까운 액세스 포인트인 P픽쳐 j(j는 1 이상의 정수이고, I픽쳐로부터 세어서 j번째 P픽쳐의 액세스 포인트로 함)에 대한 시간 정보를 "P_PTS_AP(j)"로 한다. 여기서, 상기 I픽쳐는 GOP(k)4에 포함된다고 한다.
현재 재생중인 영상 파일(3)의 선두 어드레스는 기록 매체의 파일 시스템으로부터 확인할 수 있다. 따라서, 영상 파일(3)의 선두 어드레스에 상기 I픽쳐에 대한 위치 정보인 "I_SCN_AP(k)"를 가산한 어드레스가, 원하는 액세스 포인트를 포함하는 GOP(k)(4)의 선두에 위치하는 I픽쳐의 절대 어드레스로 된다. CPU(102)는 상기 절대 어드레스로부터의 데이터 판독을 드라이브 제어부(104)에 명령한다. 여기서 판독되는 데이터량은 당해 I픽쳐에 대한 데이터 사이즈인 "Size_of_IAP"에 기술된 섹터분이다. 이와 같이 위치 정보와 데이터 사이즈에 근거하여 판독된 당해 I픽쳐의 데이터는, 드라이브 제어부(104)로부터 버퍼 메모리(108)로 일단 축적된다.
이렇게 하여, I픽쳐의 판독이 완료하면, CPU(102)는 영상 파일의 선두 어드레스에, 상기 I픽쳐에 대한 위치 정보인 "I_SCN_AP(k)"와, 바로 다음의 액세스 포인트이고 또한 P픽쳐에 대한 위치 정보인 "P_SCN_AP(1)"(도시하지 않음)을 가산한 어드레스로부터의 데이터 판독을 드라이브 제어부(104)에 명령한다. 여기서 판독되는 데이터량은 "Size_of_PAP(1)"에 기술된 섹터분이다. 이와 같이 위치 정보와 데이터 사이즈에 근거하여 판독된 당해 P픽쳐의 데이터는, 드라이브 제어부(104)로부터 버퍼 메모리(108)로 일단 축적된다.
P픽쳐 j를 재생하기 위해서는, GOP(k)(4)의 I픽쳐와, 그 이후의 액세스 포인트의 P픽쳐 AP(1)~AP(j)를 판독하면 되기 때문에, 이상의 동작을 j회만큼 반복한다. 이렇게 하여, 원하는 액세스 포인트 "P_PTS_AP(j)"에 도달한다.
CPU(102)는 원하는 액세스 포인트로부터 최단으로 영상을 출력할 수 있도록 타이밍을 계산하고, 버퍼 메모리(108)에 축적된 데이터를 디코더(107)로 전송하여 디코드를 개시시킨다. 이상의 순서에 의해, 사용자가 지정한 시간부터의 재생이 행해진다. 또한, 사용자가 재생해야 할 시각을 지정하는 타임 서치를 행하는 경우에 대해서 나타냈지만, 재생해야 할 픽쳐나 어드레스 자체를 지정해도 되고, 본 발명의 재생 지정 위치는 이들 재생 지정 시각이나 어드레스, 재생 지정 영상 등을 포함하는 것이다.
이상, 설명한 바와 같이, 랜덤 액세스 가능한 위치로서 지정되는 액세스 포 인트로 되는 픽쳐를 I픽쳐 또는 P픽쳐로 함으로써, MPEG4-AVC 등의 저비트 레이트로의 부호화 방식에 있어서도 액세스 포인트를 감소시키지 않고, 적당한 간격으로 액세스 포인트를 지정하는 것이 가능해진다.
또한, 액세스 포인트로 되는 픽쳐가 P픽쳐인 경우, GOP 선두의 I픽쳐 또는 당해 P픽쳐보다 시간적으로 앞 방향에 위치하는 액세스 포인트의 P픽쳐로부터 예측 부호화함으로써, 부호화 효율을 유지할 수 있다.
또한, 액세스 포인트로 되는 I픽쳐 또는 P픽쳐보다 시간적으로 뒤 방향의 픽쳐를, GOP 선두의 I픽쳐 및 액세스 포인트로 되는 픽쳐를 제외하고, 당해 액세스 포인트로 되는 I픽쳐 또는 P픽쳐보다 시간적으로 앞 방향의 픽쳐로부터 예측 부호화하지 않음으로써, 액세스 포인트 이후의 재생을 원활하게 실행할 수 있다.
또한, 광디스크 등의 영상 정보 기록 매체에 액세스 포인트의 픽쳐의 표시 시간 정보와 위치 정보와 데이터 사이즈를 기록해 놓음으로써, GOP 도중의 액세스 포인트로부터 신속한 재생을 할 수 있다.
본 실시예에 의해, 1GOP를 장시간으로 하는 것에 따른 압축 효율의 향상과 랜덤 액세스성을 양립시키는 것이 가능해진다.
(실시예 2)
실시예 1에 있어서, GOP 내에 존재하는 액세스 포인트의 표시 시간 정보로서, GOP의 선두로부터의 상대적인 시간 정보인 "P_PTS_AP[IAP_id][PAP_id]"를 이용했지만, 또한 데이터 사이즈가 작은 정보를 이용하여 시간 정보를 취득하는 방법에 대해서 설명한다. 도 6은 새로운 "Entry_map()"의 구조를 나타내는 도면이다. 도 16의 "Entry_map()"과 상이한 점은, "P_PTS_AP[IAP_id][PAP_id]" 대신에 "frame_num[IAP_id][PAP_id]"를 이용하고 있는 점이다. "frame_num"은 MPEG4-AVC 스트림의 slice_header에 기술되는 파라미터이다. "frame_num"은 참조 픽쳐가 디코드될 때에 인크리먼트되는 정보이며, 4비트 내지 16비트의 값을 취한다. 도 7은 GOP 내의 픽쳐의 참조와 frame_num의 관계를 나타내는 도면이다. 도 7에 나타내는 바와 같이, "frame_num"의 값은 참조 픽쳐가 디코드될 때에 하나씩 인크리먼트된다. 이 때의 액세스 포인트의 표시 순서는 다음 식에 의해서 산출된다.
Display_order[IAP_id][PAP_id]
=(frame_num[IAP_id][PAP_id]
-frame_num[IAP_id])*M
수학식 내의 M은 P픽쳐의 간격을 나타내는 값으로, 도 7의 경우 M=3으로 된다. 상기 수학식에 따라 계산하면, 액세스 포인트의 표시 순서는 15장째로 계산할 수 있다. PTS의 클럭 주파수를 90㎐, 프레임 주파수를 24㎐로 가정하면, 프레임간의 PTS의 차는 90000/24=3750으로 되기 때문에, GOP 선두의 픽쳐로부터의 상대적인 PTS의 값은 다음 식에 의해 산출된다.
P_PTS_AP[IAP_id][PAP_id]
=Display_order[IAP_id][PAP_id]*3750
단, 상기 2개의 식과 같은 계산을 가능하게 하기 위해서는, 인코드시에 다음의 조건을 만족할 필요가 있다.
1. B픽쳐는 참조 픽쳐로 하지 않는다.
2. 참조 픽쳐의 re-order가 발생하는 참조를 하지 않는다.
3. GOP 내의 참조 픽쳐와 참조 픽쳐 사이의 B픽쳐의 매수는 고정값으로 한다.
이상의 조건이 만족되고 있으면, "frame_num"의 값으로부터 액세스 포인트의 표시 시간을 용이하게 계산하는 것이 가능하다. "frame_num"의 데이터량은 최대 16비트이지만, 반드시 모든 비트수를 이용할 필요는 없다. 예를 들면, GOP의 길이를 최대 5초, 프레임 주파수를 30㎐, M=3으로 하면, GOP 중에 존재하는 프레임수는 최대 150장으로 되고, 그 중 P픽쳐는 50장으로 된다. 따라서, "frame_num"의 하위 6비트가 있으면, I픽쳐로부터의 상대적인 프레임수를 계산하는 것이 가능하다.
이상, 설명한 바와 같이 인코드시에 소정의 조건이 만족되고 있는 경우, "frame_num"으로부터 액세스 포인트로 되는 P픽쳐의 표시 시간을 용이하게 계산할 수 있어, PTS를 이용한 경우에 비교하여, 영상 데이터 이외의 데이터량을 줄이는 것이 가능하다. 또한, 본 실시예에서는, "frame_num"으로부터 액세스 포인트의 표시 시간을 계산했지만, 디코드 순서를 나타내는 정보이면, 마찬가지로 액세스 포인트의 표시 시간을 계산할 수 있다.
(실시예 3)
실시예 1에 있어서, GOP 도중의 P픽쳐에 의한 액세스 포인트로의 액세스 수법에 대해서 설명했지만, 부호화의 방식을 제어함으로써 더욱 고화질이고 액세스 속도도 빠르게 재생하는 방법을 본 실시예에서 설명한다.
실시예 1에서는, 액세스 포인트의 P픽쳐의 예측에 이용하는 픽쳐는 GOP 선두의 I픽쳐 또는, 액세스 포인트로 되어 있는 P픽쳐이었다. 일반적으로 P픽쳐의 부호량을 줄이기 위해서는, 매우 시간적으로 가까운 픽쳐로부터 예측하는 편이 부호량을 억제할 수 있다. 따라서, 동일한 비트 레이트로 부호화한 경우, 선두의 I픽쳐로부터 예측하는 것보다도, 근처의 픽쳐로부터 예측하는 편이 보다 고화질로 부호화할 수 있다. 액세스 포인트는 0.5초, 1.0초라고 한 단위로 설정되지만, 이만큼 시간적으로 떨어진 픽쳐로부터 예측하면, P픽쳐의 부호량이 많아질 가능성이 높다. 따라서, GOP 도중에 액세스 포인트를 설정하지 않는 경우와 비교하여, 고화질인 점 때문에 불리해지는 것이 예상된다.
실시예 1에서는, 디스크로부터의 판독 레이트와, 부호화의 비트 레이트가 비교적 가까운 경우에 대해서 설명했지만, 판독 레이트가 부호화의 레이트를 크게 상회할 경우는, 원하는 액세스 포인트까지의 데이터를 탐색 동작 없이, 비교적 짧은 시간에 데이터의 판독이 가능하기 때문에, 다음에 드는 조건으로 인코드함으로써, 비교적 가까운 P픽쳐로부터 액세스 포인트의 예측이 가능해져, 고화질화를 도모하는 것이 가능하다.
1. 액세스 포인트로 되는 픽쳐는 I 또는 P픽쳐로 한다.
2. 액세스 포인트로 되는 P픽쳐는 GOP 선두의 I픽쳐 또는 당해 액세스 포인트 이전의 P픽쳐로부터 예측되고, 액세스 포인트로 되는 P픽쳐의 디코드에 필요한 픽쳐 중에 B픽쳐가 존재하지 않는다.
3. 액세스 포인트의 P픽쳐 이후의 픽쳐는 액세스 포인트 이전의 픽쳐로부터 예측하거나 참조하거나 하지 않는다. 단, GOP의 선두의 I픽쳐, 또는 액세스 포인트로 되는 P픽쳐를 제외한다.
실시예 1과 상이한 점은, 액세스 포인트로 되는 P픽쳐가 I픽쳐와 액세스 포인트간의 P픽쳐 사이의 P픽쳐로부터 예측되고, 액세스 포인트의 P픽쳐를 디코드하는 데 필요한 과거의 픽쳐 중에 B픽쳐를 포함하지 않도록 인코드되는 점이다. 도 8은 상기의 조건 하에서 인코드한 경우에, GOP의 구성을 설명하기 위한 도면이다. 도 8에서, 액세스 포인트인 P5는 P4로부터 예측되고, P4는 P3, P3은 P2, P2는 I1으로부터 예측된다. 즉, 상기의 조건으로 인코드함으로써, 액세스 포인트 P5를 디코드하기 위해서는, I1, P2, P3, P4의 4장의 픽쳐를 디코드하는 것만으로도 된다. 또한, 도 8에서, P1은 액세스 포인트로 되는 P5의 디코드에 필요한 픽쳐가 아니기 때문에, P1에 근거하여 다른 B픽쳐를 예측해도 된다.
실시예 1에서도 설명했지만, 어떤 제약도 없이 인코드한 경우는, P5 이전의 18장의 디코드를 할 필요가 있어, 이에 비교하면 디코드할 픽쳐의 매수를 대폭 줄일 수 있다.
여기서, 디스크의 판독 속도를 10Mbps, 부호화 레이트를 2Mbps, I픽쳐, B픽쳐, P픽쳐의 부호화 비율을 10:6:1, P픽쳐의 디코드에 필요한 시간을 20msec라고 가정한다. I1부터 P5까지의 데이터량은 약 1.5Mbit이고, 이를 판독하기 위해서는 약 150msec가 필요하다. 한편, P5까지를 디코드하기 위해서 필요한 시간은 약 100msec로 된다. 이 경우는, 판독 시간인 쪽이 지배적이기 때문에, 150msec 후에 P5의 디코드가 개시 가능하다. 이와 같이, 부호화 레이트가 판독 레이트에 비교해서 매우 작은 경우는, 상기의 조건으로 부호화함으로써, 단시간에 액세스 포인트로부터의 재생이 가능하다. 가령 부호화 레이트가 실시예 1과 동일한 10Mbps인 경우는, 데이터의 판독에 필요한 시간은 5배인 약 750sec로 되기 때문에 실용적이지 않다.
다음에 연속해서 판독된 일련의 픽쳐 데이터 중에서, 액세스 포인트 P5를 디코드하는 데 필요한 P픽쳐를 선택하는 방법에 대해서, 도 9, 도 10 또는 도 11을 이용하여 설명한다. 도 9는 재생 장치(120)의 구성을 나타내는 도면이고, 도 10은 각 GOP 내의 액세스 정보가 기술되는 "GOP_acccss_info"의 구조를 나타내는 도면이다. 도 9의 재생 장치(120)에 있어서, 도 4의 재생 장치(100)와 상이한 점은, 버퍼 메모리(108)에 축적된 데이터가 디코더(107)에 출력될 때에, 액세스 포인트의 디코드에 있어서, 필요한 픽쳐인지 여부를 나타내는 정보에 따라서 디코더(107)에 출력하는 픽쳐를 선택하는 픽쳐 선택부(110)를 거쳐서 행해지는 점이다.
픽쳐의 선택은 LSI의 내에서 자동적으로 처리되기 때문에, "GOP_access_info"는 도 5의 영상 파일(3) 중에 있어서 각 액세스 포인트의 I픽쳐보다도 선두 쪽에 배치한다. MPEG4-AVC의 경우, SEI(Supplemental Enhancement Information) 내의 사용자 영역에 기술하는 것이 일반적이다. SEI는 영상 파일 중에 분산되어 존재하는, 각 액세스 포인트의 I픽쳐보다 선두 쪽에 배치된 관리 정보 영역이다.
도 10에서, "ref_IAP_id"는, 예컨대 도 3에 나타낸 Entry_map() 중의, 액세 스 포인트로 되어 있는 각각의 I픽쳐를 특정하기 위한 번호가 기술되어 있지만, "ref_IAP_id"는 특별히 필요한 정보가 아니다. 다음의 "number_of_P_picture_in_GOP"는 "ref_IAP_id"로 특정되는 액세스 포인트의 I픽쳐로부터 GOP 내의 최종 액세스 포인트까지의 P픽쳐의 총수가 기술된다. 다음의 for 루프는 "number_of_P_picture_in_GOP"의 수만큼 반복되는 루프이다. "frame_num"은 실시예 2에서 설명한 바와 같이, 상기 정보로부터 P픽쳐의 표시 시간 정보가 계산된다. 여기서는 "frame_num"을 이용하고 있지만, 실시예 1과 같이 PTS를 사용해도 된다. "P_SCN_AP"는 대상 픽쳐의 GOP 선두로부터의, 상대적인 섹터수를 나타내는 정보다. 이를 이용하여 목표로 되는 액세스 포인트인 P픽쳐의 데이터의 소재 장소를 직접 산출하여, 민첩하게 액세스할 수 있다.
"picture_type"에는, 각각의 P픽쳐가 다음 액세스 포인트의 P픽쳐를 디코드하기 위해서 필요한 P픽쳐인지, 액세스 포인트 그 자체인지를 나타내는 속성 정보가 기술된다. 예를 들면, 액세스 포인트가 P픽쳐인 경우는 "2", 다음의 액세스 포인트를 디코드하는 데 필요한 P픽쳐인 경우 "1", 어느 것도 아닌 경우는 "0"이 기술된다. 이상의 정보로부터, GOP 내에 있는 액세스 포인트로 되는 P픽쳐의 표시 시간과 그 위치 정보, 액세스 포인트의 디코드에 필요한 P픽쳐의 표시 시간과 그 위치 정보를 아는 것이 가능해진다.
도 11에서, "ref_IAP_id"는, 예를 들면 도 3에 나타낸 Entry_map() 중의, 액세스 포인트로 되어 있는 각각의 I픽쳐를 특정하기 위한 번호가 기술되어 있다. 다음의 "number_of_PAP"는 "ref_IAP_id"로 특정되는 액세스 포인트의 I픽쳐로부터 다음 액세스 포인트의 I픽쳐 내의, P픽쳐의 액세스 포인트의 총수가 기술된다. 다음의 for 루프는 "number_of_PAP"의 수만큼 반복되는 루프이다. "P_PTS_AP[PAP_id]" 및 "P_SCN_AP[PAP_id]"는 실시예 1과 마찬가지로, 액세스 포인트로 되어 있는 P픽쳐를 식별하는 번호(식별 번호)[PAP_id]로 특정되는 표시 시간 정보와 위치 정보이다. 여기서, "P_PTS_AP"는 사용자가 타임 서치를 지정한 경우에 그 지정 시간과 가장 가까운 액세스 포인트의 P픽쳐를 특정하기 위해서 필요하지만, "P_SCN_AP"는 특별히 필요하지 않은 정보이다. 단, "P_PTS_AP" 대신에 "P_SCN_AP"를 이용해도 되고, 양쪽을 병용해도 된다. "number_of_P_picture"는 액세스 포인트와 액세스 포인트 사이에 존재하는 P픽쳐의 총수가 기술된다. 다음의 for 루프는 "number_of_P_picture"의 수만큼 반복되는 루프이다. "picture_type"은 각각의 P픽쳐가 다음 액세스 포인트의 P픽쳐를 디코드하기 위해서 필요한지 여부를 나타내는 속성 정보가 기술된다. 예를 들면, 필요한 픽쳐인 경우 "1", 필요 없는 경우 "0"이 기술된다. 여기서, 최후에 "[PAP_id][P_id]"가 부여되어 있는 것은, 액세스 포인트의 P픽쳐 [PAP_id]로 특정되거나, 또는 P픽쳐 [P_id]로 특정되는 정보 중 어느 하나를 의미한다.
도 9에서, Entry_map() 중의 "I_SCN_AP"로 기술된 어드레스로부터 판독된 데이터가 버퍼 메모리(108)에 일단 축적된 후, 픽쳐 선택부(110)로 보내어진다. 픽쳐 선택부(110)에서는 상기 "picture_type" 정보에 따라서 액세스 포인트 P5를 디코드하는 데 필요한 픽쳐만을 선택하여, 디코더(107)로 전송한다. 또한, 일반적으로 각 픽쳐의 경계는 각 픽쳐의 선두에 있는 헤더 정보로 식별하는 것이 가능하기 때문에, 각 픽쳐의 위치 정보를 부가할 필요는 없지만, 그러한 헤더 정보가 없는 경우는 "GOP_access_info" 중에 각 픽쳐의 위치 정보를 부가하면 된다.
본 실시예에서는 픽쳐 선택부(110)는 디코더(107)의 앞에 배치할 뿐만 아니라, 버퍼 메모리(108)의 앞단에 배치하여, 버퍼 메모리(108)에 축적하기 전에 디코드에 필요한 픽쳐의 데이터를 선택해도 마찬가지의 효과가 얻어진다.
다음에, 사용자에 의해 시간을 지정하는 타임 서치가 행해진 경우의 동작에 대해서 설명한다. 도 12는 실시예 3의 Entry_map()을 나타내는 도면이다. 도 12에서, 실시예 1과 상이한 것은, "number_of_PAP" 이하의 기술이 존재하지 않는 점, 및 I_SCN_AP[IAP_id] 대신에 SEI_SCN_AP[IAP_id]가 배치되어 있는 점이다. 여기서, SEI_SCN_AP[IAP_id]는 액세스 포인트의 I픽쳐를 식별하는 번호 [IAP_id]로 특정되는 액세스 포인트의 I픽쳐의 바로 앞에 배치되어 있는 SEI에 대한 영상 파일 내에서의 위치 정보, 또는 디스크 내에서의 위치 정보를 의미하는 정보이다. 본 실시예에서는, 액세스 포인트의 I픽쳐의 바로 앞에 배치되어 있는 SEI에 대한, 영상 파일의 선두 어드레스로부터의 상대 섹터수가 기술된다. 여기서는 섹터수로 하고 있지만, 바이트수 등이더라도 무방하고, 영상 파일의 선두로부터의 위치, 또는 디스크의 절대 위치를 특정할 수 있는 정보이면 무방하다.
실시예 3에 있어서는, 전술한 바와 같이, 액세스 포인트로 되어 있는 I픽쳐로부터 탐색 동작 없이 P픽쳐의 액세스 포인트의 데이터 판독을 실행하기 때문에, GOP 중의 P픽쳐의 액세스 포인트로 직접 탐색할 필요가 없다. 따라서, Entry_map()에는 I픽쳐의 액세스 포인트 정보만 있으면 된다. 또한, 액세스 포인 트로 되어 있는 I픽쳐를 판독하기 위해서, 당해 액세스 포인트의 I픽쳐로부터 다음 액세스 포인트의 I픽쳐까지의 사이의 관리 정보가 기록되어 있는 SEI를 먼저 최초로 판독할 필요가 있기 때문에, 도 12에 나타낸 바와 같이, Entry_map()에는 당해 SEI의 위치 정보인 SEI_SCN_AP를 기록해 놓는다.
사용자로부터 재생 희망 시점 또는 재생 희망 영상이 지정되면, 실시예 1인 경우와 마찬가지로, 먼저, 콘텐츠 데이터 영역과는 별도로 기록되어 있는 관리 영역인 Entry_map()에 액세스하여, 지정된 시간에 가장 가까운 액세스 포인트의 I픽쳐가 특정된다. 다음에, 상기 특정된 I픽쳐의 액세스 포인트 정보, 특히 당해 SEI의 위치 정보인 SEI_SCN_AP를 기초로, 상기 I픽쳐의 액세스 포인트에 대응하는 번호 "ref_IAP_id"의 "GOP_access_info"에 액세스된다.
실시예 1과는 상이하게, 특정된 액세스 포인트의 I픽쳐의 "I_PTS_AP(k)"로 지정되는 어드레스로부터 연속적으로 데이터는 판독된다. 또한, 원하는 시간에 가장 가까운 P픽쳐의 액세스 포인트까지의 판독된 데이터에 대해서는, 액세스 포인트를 디코드하는 데 필요한 P픽쳐만이 디코드되고, 그 이후에 판독된 데이터는 전부 디코드되어, 원하는 시간에 가장 가까운 P픽쳐의 액세스 포인트로부터의 재생이 행해진다.
도 10 및 도 11에서, GOP_access_info()가 영상 파일 중에 존재하는 경우에 대해서 설명했지만, 상기 정보를 네비게이션 정보의 Entry_map() 중에 기술하더라도 마찬가지의 기능을 실현하는 것은 가능하다. 단, 네비게이션 정보는 CPU(102)에서 해석하는 것이 일반적이기 때문에, Entry_map() 중에 기술한 경우, 예컨대 GOP의 선두로 액세스할 때에, CPU(102)로부터 픽쳐 선택부(110)로 픽쳐의 선택 정보를 설정하는 것이 필요하게 된다.
이상과 같이, 판독 레이트가 부호화 레이트를 크게 상회하는 경우에 있어서, 랜덤 액세스 가능한 위치로서 지정되는 액세스 포인트로 되는 픽쳐를 I픽쳐 또는 P픽쳐로 함으로써, MPEG4-AVC 등의 저비트 레이트로의 부호화 방식에 있어서도, 액세스 포인트를 감소시키지 않고, 적당한 간격으로 액세스 포인트를 지정하는 것이 가능해진다.
또한, 액세스 포인트로 되는 픽쳐가 P픽쳐인 경우, GOP 선두의 I픽쳐 또는 당해 P픽쳐보다 시간적으로 앞 방향에 위치하는 P픽쳐로부터 예측 부호화함으로써, 부호화 효율과 고화질을 양립시킬 수 있다.
또한, 액세스 포인트로 되는 I픽쳐 또는 P픽쳐보다 시간적으로 뒤 방향의 픽쳐를, GOP 선두의 I픽쳐 및 액세스 포인트로 되는 픽쳐를 제외하고, 당해 액세스 포인트로 되는 I픽쳐 또는 P픽쳐보다 시간적으로 앞 방향의 픽쳐로부터 예측 부호화하지 않음으로써, 액세스 포인트 이후의 재생을 원활하게 행할 수 있다.
또한, 광디스크 등의 영상 정보 기록 매체에 액세스 포인트의 픽쳐의 표시 시간 정보를 기록해 놓음으로써, GOP 도중의 액세스 포인트로부터 신속한 재생을 행할 수 있다. 또한, 다음 액세스 포인트의 디코드에 필요한 픽쳐인지를 나타내는 속성 정보를 기록해 놓음으로써, 디코드에 필요한지 여부의 판단이 용이하게 된다.
본 실시예에 의해, 1GOP를 장시간으로 하는 것에 따른 압축 효율의 향상, 화질의 유지와 랜덤 액세스성을 양립시키는 것이 가능해진다.
(실시예 4)
실시예 3에 있어서, 판독 레이트에 비해서 부호화 레이트가 작은 경우에 대해서 설명했지만, 부호화 레이트가 판독 레이트에 근접해 오면, 데이터의 판독 시간이 커져서 실용적이지 않게 된다. 부호화 레이트를 8Mbps, I픽쳐, B픽쳐, P픽쳐의 부호화 비율을 4:2:1로 가정한다. 이 때, 도 8의 액세스 포인트 P5까지의 데이터량은 약 5Mbit로 되어 데이터의 판독에 500msec가 필요하고, 부호화 레이트가 작을 때와 비교하여 판독에 필요한 시간이 대폭 커진다. 이를 해소하기 위해서는, 액세스 포인트의 P픽쳐의 디코드에 필요한 데이터만을 판독하고, 불필요한 데이터의 판독을 행하지 않는 것이 필요하게 된다. 예를 들면, 도 8의 액세스 포인트 P5까지의 데이터량으로부터 P5의 디코드에 필요 없는 데이터를 제외한 데이터량은 약 2.5Mbit로 되어, 판독 시간을 반감하는 것이 가능해진다. 이와 같이 액세스 포인트의 디코드에 필요한 데이터만을 판독하는 것은, 이하의 조건으로 인코드함으로써 실현하는 것이 가능해진다.
1. 액세스 포인트로 되는 픽쳐는 I 또는 P픽쳐로 한다.
2. 액세스 포인트로 되는 P픽쳐는 GOP 선두의 I픽쳐 또는 당해 액세스 포인트 이전의 P픽쳐로부터 예측되고, 액세스 포인트로 되는 P픽쳐를 디코드에 필요한 픽쳐 중에 B픽쳐가 존재하지 않는다.
3. 액세스 포인트의 P픽쳐 이후의 픽쳐는 액세스 포인트 이전의 픽쳐로부터 예측하거나 참조하거나 하지 않는다. 단, GOP의 선두의 I픽쳐, 또는 액세스 포인트로 되는 P픽쳐를 제외한다.
4. 액세스 포인트의 P픽쳐를 예측 부호화하는 데 사용한, 즉, 디코드하기 위해서 필요한 P픽쳐를 I픽쳐 또는 액세스 포인트의 P픽쳐의 직후에 연속해서 배치한다.
실시예 1과 상이한 점은, 상기 중 2번째의 조건에 있어서 액세스 포인트가 액세스 포인트 이외의 P픽쳐로부터도 예측할 수 있는 점과, 새롭게 4번째의 조건이 부가된 점이다. 실시예 1에서는, 탐색에 시간을 필요로 하기 때문에, I픽쳐 또는 액세스 포인트의 P픽쳐로부터 예측하고 있었지만, 상기 4번째의 조건과 같이 액세스 포인트를 디코드하기 위해서 필요한 P픽쳐를 연속해서 배치함으로써, 보다 근처의 P픽쳐로부터 예측하는 것이 가능해져, 액세스 포인트의 P픽쳐의 부호량을 내릴 수 있다.
또한, MPEG4-AVC에서는, 디코더에는 디코드되어야 할 순서로 입력하는 것이 정해져 있지만, 기록시에는 자유롭게 픽쳐의 배열을 구성하는 것이 가능하다. 본 실시예에서는, 랜덤 액세스에 적합한 새로운 GOP의 구조를 제안함으로써, 상기의 모순을 해결하는 것이다. 도 13은 표시 순서(재생 순서)로 나열한 픽쳐의 배열(상단)과 랜덤 액세스용으로 재배열한 기록시의 배열(하단)의 관계를 나타내는 도면이다.
도 13에서, 액세스 포인트 AP의 위치에 있는 P4는 P3으로부터 예측하여 부호화된다. P3은 P1으로부터, P1은 I1으로부터 예측하여 부호화된다. 따라서, P4를 디코드하기 위해서는, I1, P1, P3를 디코드할 수 있으면 되기 때문에, I1의 뒤에 P1, P3를 배열한다. 이 때 P4의 디코드에 필요 없는 P2는 상기 배열에 넣을 필요 는 없다. P3 이후는 디코드되는 순서로 배열한다. 환언하면, 디코드되는 순서로 배열한 것으로부터, 액세스 포인트 AP의 위치에 있는 P4의 디코드에 필요한 P픽쳐를 추출하여, 추출된 P픽쳐를 I픽쳐의 직후에 배열시키고, 나머지의 픽쳐는 빠진 P픽쳐만큼을 차감하여 배열하는 것과 동등하다.
상기한 바와 같이, 디코드 순서로 배열되어 있지 않은 경우는, 디코더에 보내기 전에, 디코드 순서로 재배열할 필요가 있다. 도 14는 재배열을 실행하기 위해서 필요한 정보인 GOP_structure()의 구조를 나타내는 도면이다. GOP_structure()는 네비게이션 데이터(1)(도 5)를 구성하는 정보의 일부이다. 본 실시예에서는 하나의 동화상 파일에 하나의 GOP_structure()가 존재하는 경우에 대해서 설명한다. "number_of_GOP"는 동화상 파일 중에 존재하는 GOP의 총수가 기술된다. 다음의 for 루프는 GOP의 수만큼 반복되는 루프이다. "GOP_PTS[GOP_id]"는 GOP 선두의 픽쳐의 재생 타이밍 정보인 Presentation Time이다. 여기서, [GOP_id]는 각각의 GOP를 특정하는 번호인 [GOP_id]의 정보인 것을 의미하고, 이하 마찬가지이기 때문에 생략한다. "number_of_picture"에는 GOP 내에 포함되는 픽쳐의 총수가 기술된다. 다음의 for 루프는 "number_of_picture"의 수만큼 반복되는 루프이다. "decode_order[GOP_id][picture_id]"는 GOP 내에서의 픽쳐가 디코드되는 순서가 기술된다. 여기서, [GOP_id][picture_id]는 [GOP_id]로 특정되는 GOP 중의, 각각의 픽쳐를 특정하는 번호인 [picture_id]의 정보인 것을 의미하고, 이하 마찬가지이기 때문에 생략한다. CPU(102)는 상기 픽쳐를 디코드하는 순서의 정보를 기초로, 판독된 데이터를 버퍼 메모리(108) 내에서 재배열하여, 디코드 순서로 디코 더(107)로 전송한다. 또한, 본 실시예에서는 GOP_structure()가 도 5의 네비게이션 데이터(1) 내에 있는 경우에 대해서 설명했지만, 반드시 네비게이션 데이터(1)로서 취급할 필요는 없다. 예를 들면, 각 GOP의 선두(영상 데이터보다도 선두쪽)에 제어 정보를 기록하는 영역을 확보하여, 거기에 기술해도 되고, 또한, MPEG4-AVC의 경우, SEI(Supplemental Enhancement Information) 내의 사용자 영역에 기술해도 마찬가지의 효과가 얻어진다. 이 경우, "number_of_GOP"는 필요 없기 때문에, "number_of_GOP"의 루프 내에 기술된 정보만으로도 된다.
다음에, 사용자에 의해 시간을 지정하는 타임 서치가 행해진 경우의 동작에 대해서 설명한다. 도 15는 Entry_map()과 각 픽쳐의 배열의 관계를 나타내는 도면이다. 사용자로부터 재생 희망 시점 또는 재생 희망 영상이 지정되면, 실시예 1의 경우와 마찬가지로, 지정된 시간에 가장 가까운 "I_PTS_AP(k)"로 지정되는 어드레스부터 데이터의 판독이 개시된다. 여기서 판독되는 데이터량은 "Size_of_IAP"에 기술되어 있는 섹터수이지만, 실시예 1에서는 I픽쳐의 총 섹터수가 기술되어 있는 데 반하여, 실시예 4에서는, 당해 I픽쳐의 액세스 포인트의 다음 액세스 포인트 AP의 디코드에 필요한 픽쳐의 데이터 사이즈, 즉, P4를 디코드하는 데 필요한 픽쳐의 데이터 사이즈가 기술되어 있는 점이 상이하다. 도 15에서는, I1의 섹터수에 I1에 계속되는 P1, P2, P3의 총 섹터수를 가산한 값이다. "Size_of_PAP"도 또한 마찬가지로서, 액세스 포인트 AP의 위치에 있는 P4의 다음 액세스 포인트(도시하지 않음)의 디코드에 필요한 픽쳐의 데이터 사이즈, 여기서는, P4, P5, P6, P7의 총 섹터수를 가산한 값이 기술된다. 동작에 대해서는 실시예 1과 마찬가지이기 때문에 설명 을 생략한다.
이상, 설명한 바와 같이, 랜덤 액세스 가능한 위치로서 지정되는 액세스 포인트로 되는 픽쳐를 I픽쳐 또는 P픽쳐로 함으로써, MPEG4-AVC 등의 저비트 레이트로의 부호화 방식에 있어서도, 액세스 포인트를 감소시키지 않고, 적당한 간격으로 액세스 포인트를 지정하는 것이 가능해진다.
또한, 액세스 포인트로 되는 픽쳐가 P픽쳐인 경우, GOP 선두의 I픽쳐 또는 당해 P픽쳐보다 시간적으로 앞 방향에 위치하는 P픽쳐로부터 예측 부호화함으로써, 부호화 효율과 고화질을 양립시킬 수 있다.
또한, 액세스 포인트로 되는 I픽쳐 또는 P픽쳐보다 시간적으로 뒤 방향의 픽쳐를, GOP 선두의 I픽쳐 및 액세스 포인트로 되는 픽쳐를 제외하고, 당해 액세스 포인트로 되는 I픽쳐 또는 P픽쳐보다 시간적으로 앞 방향의 픽쳐로부터 예측 부호화하지 않음으로써, 액세스 포인트 이후의 재생을 원활하게 실행할 수 있다.
액세스 포인트로 되는 픽쳐가 P픽쳐인 경우, 당해 P픽쳐를 예측 부호화하기 위해서 사용한, 즉, 디코드에 필요한 I픽쳐 및/또는 P픽쳐를 단단하게 배치하도록 픽쳐의 배열을 교체함으로써, GOP 도중의 액세스 포인트까지의 액세스 시간을 단축할 수 있다.
또한, 광디스크 등의 영상 정보 기록 매체에 액세스 포인트 픽쳐의 표시 시간 정보와 위치 정보와 데이터 사이즈를 기록해 놓음으로써, GOP 도중의 액세스 포인트로부터 신속한 재생을 행할 수 있다.
또한, 각 GOP(영상 단위)마다 픽쳐를 디코드하는 순서를 기록함으로써, 디코 드시에 픽쳐의 재배열을 행하는 경우에 원활하게 실행할 수 있다.
본 실시예에 의해, 1GOP를 장시간으로 하는 것에 따른 압축 효율의 향상, 화질의 유지와 랜덤 액세스성을 양립시키는 것이 가능해진다.
(실시예 5)
장시간의 GOP를 설정하는 것은 지금까지 설명한 랜덤 액세스에 의한 재생뿐만 아니라, 빨리 감기 재생 등의 특수 재생에 있어서도 큰 영향을 준다. MPEG4-AVC 방식에 있어서 장시간의 GOP를 설정한 경우, I픽쳐의 간격이 수초 동안에 넓어져 버리기 때문에, I픽쳐만을 재생하는 빨리 감기 재생시의 재생 품위가 크게 저하하는 문제가 있다. 본 실시예에서는, 실시예 4에 더욱 개량을 가하여, 양호한 품위의 빨리 감기 재생을 실현하는 방법에 대해서 설명한다. 이하, 실시예 4와 상이한 점만 설명하고, 마찬가지인 점에 대해서는 특별히 설명하지 않는다.
일반적으로, 원활한 빨리 감기 재생을 실현하는 것은, I픽쳐뿐만 아니라, GOP의 도중에 있는 P픽쳐도 재생하는 것이 요구된다. 예를 들면, DVD의 경우, GOP의 선두로부터 3장째까지의 P픽쳐의 위치 정보가 네비게이션 데이터 중에 기술되어 있어, 빨리 감기 재생시에는 이를 이용하여 원활한 빨리 감기 재생을 실현하고 있다. DVD의 경우는, 1GOP은 일반적으로 0.5초로 설정되어 있어, 1GOP 내의 P픽쳐는 4장 정도이다. 따라서, GOP 선두로부터 3장분의 P픽쳐의 위치 정보를 이용하여 이것들만 P픽쳐를 재생하는 경우, 거의 GOP 내의 P픽쳐가 망라되기 때문에, 원활한 빨리 감기 재생이 가능하다. 그러나, 수초 동안을 초과하는 GOP를 설정한 경우, GOP 내의 P픽쳐의 매수 자체가 늘어나기 때문에, 선두로부터 3장 정도의 P픽쳐에 대해서만 위치 정보에 근거하여 재생했다고 하더라도, 원활한 빨리 감기 재생은 곤란하다. 또한, 가령 모든 P픽쳐의 위치 정보가 해석됐다고 하더라도, 전에도 설명한 바와 같이, 광디스크의 탐색 속도가 느리기 때문에, 모든 P픽쳐를 판독하는 것은 현실적이지 않다. 실시예 4에서는, 랜덤 액세스를 실현하기 위해서, 액세스 포인트의 픽쳐 직후에, 다음 액세스 포인트의 디코드에 필요한 P픽쳐를 배열하였다. 액세스 포인트의 디코드에 필요한 P픽쳐가 빨리 감기 재생에 필요한 P픽쳐와 완전히 일치하는 것은 아니기 때문에, 상기 배열 그대로는 원활하게 빨리 감기 재생은 실현할 수 없지만, 빨리 감기에 필요한 P픽쳐도 상기 배열 중에 넣음으로써, 반복 탐색 동작을 하지 않고, GOP 내의 P픽쳐를 판독할 수 있는 것을 알 수 있다.
본 실시예에 있어서의, 랜덤 액세스와 빨리 감기 재생을 양립시키는 인코드시의 제약 조건은 이하와 같이 된다.
1. 액세스 포인트로 되는 픽쳐, 빨리 감기에 이용하는 픽쳐는 I픽쳐 또는 P픽쳐로 한다.
2. 액세스 포인트로 되는 P픽쳐, 빨리 감기에 이용하는 P픽쳐는 GOP 선두의 I픽쳐 또는 P픽쳐로부터 예측되고, 액세스 포인트로 되는 P픽쳐를 디코드에 필요한 픽쳐 중에 B픽쳐가 존재하지 않는다.
3. 액세스 포인트의 P픽쳐 이후의 픽쳐는 액세스 포인트 이전의 픽쳐로부터 예측하거나 참조하거나 하지 않는다. 단, GOP의 선두의 I픽쳐, 또는 액세스 포인트로 되는 P픽쳐를 제외한다.
4. 액세스 포인트를 디코드하기 위해서 필요한 P픽쳐와 빨리 감기시에 표시하는 픽쳐를, I픽쳐 또는 액세스 포인트의 P픽쳐의 직후에 연속해서 배치한다.
도 16을 이용하여, 실시예 4에 개량을 가하여, 양호한 품위의 빨리 감기 재생을 실현하는 데이터의 배열 방법 및 재생 방법에 대해서 설명한다. 도 16은 표시 순서로 나열한 픽쳐의 배열(상단)과 랜덤 액세스 및 빨리 감기 재생용으로 재배열한 기록시의 배열(하단)의 관계를 나타내는 도면이다. 액세스 포인트 AP인 P5를 디코드하기 위해서 필요한 P픽쳐를 P1, P3로 하여, 빨리 감기 재생시에 디코드해야 할 P픽쳐를 P1, P4로 한다. 이러한 경우, 디코드 순서의 배열은 하단에 나타내는 바와 같이 I1의 직후에 P1, P3, P4를 연속해서 배열한다. 어느 쪽에도 이용되지 않는 P2와 같은 P픽쳐는 상기 배열에는 부가하지 않는다. 액세스 포인트 AP에 액세스를 하는 경우는, I1, P1, P3를 디코드하고, 빨리 감기 재생시에는 I1, P1, P4를 디코드한다. 이와 같이, 목적에 따라서 디코드하는 P픽쳐를 선택할 필요가 있기 때문에, 상기 실시예에서 설명한 Entry_map()에 개량을 가할 필요성이 있다. 도 17은 랜덤 액세스와 빨리 감기 재생에 대응한 인덱스 정보의 구조도이다.
도 17에서, 이탤릭체로 쓰여진 부분이 상기한 실시예의 Entry_map()과 상이한 부분이며, 상이한 부분에 대해서만 설명한다. 도 17에서, number_of_P_picture는 랜덤 액세스와 빨리 감기에 필요한 모든 P픽쳐의 매수가 기술된다. 다음의 for 루프는 number_of_P_picture의 수만큼 반복되는 루프이다. "attribute"는, 예를 들어 픽쳐가 트릭 플레이에 사용되는 경우, "01", 랜덤 액세스에 사용되는 경우는 "10", 양쪽에 사용되는 것이면 "11"이라고 한 상태에, 픽쳐의 속성 정보, 즉 랜덤 액세스와 빨리 감기 중 어느 하나 또는 양쪽에 사용되는지 여부를 나타내는 플래그이다. 예를 들면, 도 16의 경우, P1, P3, P4는 각각, "11", "10", "01"로 기술되게 된다. 이와 같이 픽쳐 각각에, 트릭 플레이, 랜덤 액세스에 필요한지 여부의 정보를 부가함으로써, 랜덤 액세스, 빨리 감기 재생 각각에 필요한 P픽쳐를 판별하는 것이 가능해진다. 또한, 도 17에서, "attribute" 뒤의 [IAP_id][P_id], [IAP_id][PAP_id][P_id]는 각각, [IAP_id]로 특정되는 I픽쳐의 액세스 포인트부터 다음 I픽쳐의 액세스 포인트까지 중의 [P_id]로 특정되는 P픽쳐의 정보, 및, [IAP_id]로 특정되는 I픽쳐의 액세스 포인트부터 다음 I픽쳐의 액세스 포인트까지에 있어서의, [PAP_id]로 특정되는 P픽쳐의 액세스 포인트부터 다음 P픽쳐의 액세스 포인트까지 중의 [P_id]로 특정되는 P픽쳐의 정보를 의미한다.
또한, Size_of_IAP, Size_of_PAP의 값은 실시예 4에서는 랜덤 액세스에 필요한 총 섹터수, 즉, 당해 액세스 포인트의 다음 액세스 포인트의 디코드에 필요한 픽쳐의 데이터 사이즈를 기술했지만, 본 실시예에서는 당해 액세스 포인트의 다음 액세스 포인트의 디코드에 필요한 픽쳐와 빨리 감기 재생에 필요한 픽쳐의 합계의 데이터 사이즈(총 섹터수)로 되는 점이 상이하다.
빨리 감기 재생이 사용자에 의해 지시되면, 다음 GOP의 선두부터 빨리 감기 재생 동작으로 이행한다. "Size_of_IAP"의 데이터를 판독하는 부분까지의 동작은 랜덤 액세스와 완전히 마찬가지이다. 여기서 판독된 픽쳐는 다음 액세스 포인트로부터의 디코드를 위해서 전부 디코드되지만, 실제로 재생되는 것은 "attribute"으로 빨리 감기 재생용으로 지정된 픽쳐뿐이다. "Size_of_IAP"로 지정된 데이터의 판독이 완료하면, 탐색 동작을 실행하여, 다음 P픽쳐의 액세스 포인트로부터 "Size_of_PAP"로 지정된 데이터를 판독한다. 이하, 사용자로부터 빨리 감기 재생의 중지가 나올 때까지 동일한 동작이 반복된다. 이상의 동작에 의해, 원활한 빨리 감기 재생이 실현된다. 랜덤 액세스시의 동작은 "Size_of_IAP", "Size_of_PAP"로 지정된 데이터 사이즈에 대해서 판독된 픽쳐 중에서, 상기 "attribute"에 따라 다음 액세스 포인트의 디코드에 필요한 픽쳐를 선택하는 점이 상이할 뿐이고, 그 밖의 동작은 완전히 동일하기 때문에 설명은 생략한다. 또한, 디코드된 픽쳐 중에서 도 4의 디코더(107)에 있어서 "attribute"에 따라 픽쳐를 선택하여 재생되는 경우에 대해서 설명했지만, 디코더(107)로 송신하기 전에, 실시예 3에 나타낸 픽쳐 선택부(110)에 의해 선택한 후에 디코더(107)로 송신해도 된다.
본 실시예에 있어서는, 실시예 4에 더욱 개량을 가하여 양호한 빨리 감기 재생을 실현하는 방법에 대해서 설명했지만, 픽쳐의 순서를 재배열할 필요가 없는 실시예 3에 있어서, 랜덤 액세스와 빨리 감기 중 어느 하나 또는 양쪽에 사용되는지 여부를 나타내는 플래그 "attribute"를, 실시예 3에 있어서 나타낸 "picture_type" 대신에 추가함으로써, 실시예 3에 있어서도 빨리 감기 재생을 실현할 수 있다.
이상, 설명한 바와 같이, 랜덤 액세스 가능한 위치로서 지정되는 액세스 포인트로 되는 픽쳐, 및 빨리 감기 등의 특수 재생에 필요한 픽쳐를 I픽쳐 또는 P픽쳐로 함으로써, MPEG4-AVC 등의 저비트 레이트로의 부호화 방식에 있어서도, 액세스 포인트를 적당한 간격으로 지정하고 또한 원활한 특수 재생이 가능해진다.
또한, 액세스 포인트로 되는 픽쳐, 및 특수 재생에 필요한 픽쳐가 P픽쳐인 경우, GOP 선두의 I픽쳐 또는 당해 P픽쳐보다 시간적으로 앞 방향에 위치하는 P픽쳐로부터 예측 부호화함으로써, 부호화 효율과 고화질을 양립시킬 수 있다.
또한, 액세스 포인트로 되는 I픽쳐 또는 P픽쳐보다 시간적으로 뒤 방향의 픽쳐를, GOP 선두의 I픽쳐 및 액세스 포인트로 되는 픽쳐를 제외하고, 당해 액세스 포인트로 되는 I픽쳐 또는 P픽쳐보다 시간적으로 앞 방향의 픽쳐로부터 예측 부호화하지 않음으로써, 액세스 포인트 이후의 재생을 원활하게 실행할 수 있다.
액세스 포인트로 되는 픽쳐 또는 상기 특수 재생에 필요한 픽쳐 중 어느 하나 또는 양쪽이 P픽쳐인 경우, 당해 P픽쳐를 예측 부호화하기 위해서 사용한, 즉, 디코드에 필요한 I픽쳐 및/또는 P픽쳐를 단단하게 배치하도록 픽쳐의 배열을 교체함으로써, GOP 도중의 액세스 포인트까지의 액세스 시간을 단축할 수 있다.
또한, 광디스크 등의 영상 정보 기록 매체에 액세스 포인트 픽쳐의 표시 시간 정보와 위치 정보와 데이터 사이즈를 기록해 놓음으로써, GOP 도중의 액세스 포인트로부터 신속한 재생을 행할 수 있다.
또한, 다음 액세스 포인트의 디코드에 필요한 픽쳐인지, 혹은 빨리 감기 재생 등의 특수 재생에 필요한 픽쳐인지, 혹은 그 양쪽에 필요한 픽쳐인지를 나타내는 속성 정보를 기록함으로써, 랜덤 액세스와 특수 재생 중 어느 하나에 사용되는 P픽쳐인지를 용이하게 판별할 수 있어, 디코드시에 픽쳐의 재배열을 행하는 경우 원활하게 실행할 수 있다.
또한, 실시예 4에서 나타낸 바와 같이, 각 GOP(영상 단위)마다 픽쳐를 디코드하는 순서를 기록해 놓으면, 디코드시에 픽쳐의 재배열을 행하는 경우 원활하게 실행할 수 있다.
본 실시예에 의해, 1GOP를 장시간으로 하는 것에 따른 압축 효율의 향상, 화질의 유지, 랜덤 액세스성 및 원활한 특수 재생을 양립시키는 것이 가능해진다.

Claims (6)

  1. 프레임 내 부호화 화상인 I픽쳐, 1장의 프레임으로부터 예측되는 블록 집합체의 예측 부호화 화상인 P픽쳐 및 2장의 프레임으로부터 예측되는 블록 집합체의 예측 부호화 화상인 B픽쳐로 이루어지는 영상 단위에 의해 구성되는 영상 데이터가 기록되어, 랜덤 액세스 가능한 영상 정보 기록 매체로서,
    상기 랜덤 액세스 가능한 위치로서 지정되는 액세스 포인트로 되는 픽쳐의 디코드 순서를 나타내는 정보와,
    픽쳐가 당해 액세스 포인트의 다음 액세스 포인트의 디코드에 필요한 픽쳐인지, 액세스 포인트로 되는 픽쳐인지를 나타내는 속성 정보가 배치되는 것
    을 특징으로 하는 영상 정보 기록 매체.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 액세스 포인트로 되는 픽쳐는 상기 I픽쳐 또는 상기 P픽쳐인 것을 특징으로 하는 영상 정보 기록 매체.
  3. 프레임 내 부호화 화상인 I픽쳐, 1장의 프레임으로부터 예측되는 블록 집합체의 예측 부호화 화상인 P픽쳐 및 2장의 프레임으로부터 예측되는 블록 집합체의 예측 부호화 화상인 B픽쳐로 이루어지는 영상 단위에 의해 구성되는 영상 데이터를 기록하고,
    랜덤 액세스 가능한 위치로서 지정되는 액세스 포인트의 픽쳐의 디코드 순서를 나타내는 정보와,
    픽쳐가 당해 액세스 포인트의 다음 액세스 포인트의 디코드에 필요한 픽쳐인지, 액세스 포인트로 되는 픽쳐인지를 나타내는 속성 정보가 배치되는 것
    을 특징으로 하는 영상 정보 기록 방법.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 액세스 포인트로 되는 픽쳐는 상기 I픽쳐 또는 상기 P픽쳐인 것을 특징으로 하는 영상 정보 기록 방법.
  5. 청구항 1에 기재된 영상 정보 기록 매체에 기록되어 이루어지는 영상 데이터를 재생하는 정보 재생 장치로서,
    상기 영상 정보 기록 매체로부터 상기 디코드 순서를 나타내는 정보와 상기 속성 정보를 취득하는 수단과,
    상기 취득된 표시 시간 정보에 근거하여, 사용자의 재생 지정 위치에 가장 가까운 액세스 포인트를 특정하여 상기 픽쳐를 취득하는 수단과,
    상기 속성 정보에 근거하여, 상기 취득한 픽쳐로부터 재생해야 할 픽쳐를 선택해서 상기 액세스 포인트로 되는 픽쳐로부터의 재생을 행하는 수단
    을 구비하는 것을 특징으로 하는 영상 정보 재생 장치.
  6. 청구항 1에 기재된 영상 정보 기록 매체에 기록되어 이루어지는 영상 데이터를 재생하는 정보 재생 방법으로서,
    상기 영상 정보 기록 매체로부터 상기 표시 시간 정보와 상기 속성 정보를 취득하고,
    상기 취득된 디코드 순서를 나타내는 정보에 근거하여, 사용자의 재생 지정 위치에 가장 가까운 액세스 포인트를 특정하여 상기 픽쳐를 취득하고,
    상기 속성 정보에 근거하여, 상기 취득한 픽쳐로부터 재생해야 할 픽쳐를 선택해서 상기 액세스 포인트로 되는 픽쳐로부터의 재생을 행하는 것
    을 특징으로 하는 영상 정보 재생 방법.
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