WO2002104017A1

WO2002104017A1 - Dispositif et procédé d'enregistrement d'images

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Publication number: WO2002104017A1
Application number: PCT/JP2002/005526
Authority: WO
Inventors: Soichiro Maita
Original assignee: Sony Corporation
Priority date: 2001-06-18
Filing date: 2002-06-05
Publication date: 2002-12-27
Also published as: KR20030022898A; CN1215711C; CN1465184A; EP1408689A4; US20040028376A1; EP1408689A1; JP2002374500A

Description

画像記録装置および方法技術分野

本発明は、画像記録装置および方法に関し、特に、変速再生処理のタイミングを管理することなく変速再生処理を実行できるようにした画像記録装置および方法に関する。背景技術

磁気テープに記録された画像データを通常再生速度に対して、 2倍の再生速度、または、 4倍の再生速度などで再生させる、いわゆる、変速再生（2倍速再生、または、 4倍速再生など）の技術が一般に普及している。

図 1は、磁気テープ上 1の各トラック 1 1に記録されたデータを読み出すときのヘッド 1 2の読み取り方向を示している。例えば、トラック 1 1 aのデータを通常の再生速度で再生する場合（通常再生する場合）、ヘッド 1 2は、実線で示された矢印 A方向に移動しながら、トラック 1 1 aに記録されたデータを順次読み取っていく。これに対して、例えば、 1 5倍速で再生する場合、磁気テープ 1 は、通常の再生速度の 1 5倍の速度で送られることになるので、ヘッド 1 2 aは、一点鎖線で示された矢印 B方向に移動しながら 1回のスキャンで、トラック 1 1 を 1 5個分跨ぐように、横切って、トラック 1 1 a上に記録されたデータを読み出すことになる。結果として、トラック 1 1 a上に記録されたデータは、横切つた分の一部分（トラック 1 1 aの 15分の 1に相当する分）のデータしか読み出すことができず、記録された映像を正確に再生させることができない。 .

そこで、この問題を解決させるため、特開 2 0 0 0— 2 4 4 8 6 3においては、記録時に、磁気テープ 1上に通常再生速度で再生できるデータと共に、図 2に示すようにトラック 1 1 aに相当するデータを、変速再生データ 2 1 a乃至 2 1 h のように変速再生されるへッド 1 2がスキャンする矢印 B上に分割して配置して記録することにより、再生時には、ヘッド 1 2 bが 1 5倍速で移動しても、矢印 B上に配置された変速再生用データ 2 1 hから順次変速再生用データ 2 1 aを読み出すことができる。より詳細には、ヘッド 1 2 bは、図示せぬドラムに角度の異なるアジマス角を持つ 2種類のへッド 1 2が設けられているので、トラック 1 1は、交互に異なるアジマス角をなすヘッド 1 2で記録されており、図 2で示すように 1個のへッド 1 2で読み出すことができるデータは、 1 トラックおきに配置されることになる。

しかしながら、上記のような構成では、記録時には、変速再生用データ 2 1 a 乃至 2 1 hが配置されている位置を正確にスキャンしなくてはならず、ヘッド 1 2が、どのタイミングで磁気テープ 1上の変速再生用データのスキャンを開始するのかを示す情報を記録しておかなければならず、そのための制御情報および! 間情報を記録する機構と共に、変速再生時にこれらの制御情報および時間情報を読出し、読み出した情報に基づいて動作する制御機構を設けなければならず、装置規模を大きくしてしまうという課題があった。また、磁気テープ 1に記録される情報には、上述の変速再生用データ 2 1を再生させるための制御情報、および、時間情報を繰り返し記録する必要があり、結果として、記録されるべきデータ量が増大してしまうという課題があった。発明の開示

本発明はこのような状況に鑑みてなされたものであり、変速再生処理における読み出しのタイミングを管理することなく変速再生処理を実現できるようにするものである。

本発明の画像記録装置は、画像データのうち、変速再生に使用する画像データを変速再生用データに変換する変速再生用データ変換手段と、変速再生用データ変換手段により変換された変速再生用データを記憶する記憶手段と、記憶手段により記憶された変速再生用データを所定単位で順次読み出す読み出し手段と、読み出し手段により順次読み出された変速再生用データを、所定単位で記録媒体上の所定数のトラックの対応する位置に繰り返して記録する記録手段とを備えることを特徴とする。

前記画像データは、 MPEG 2方式で圧縮された画像データとすることができる , 前記変速再生用データ変換手段には、画像データのうち、 I ピクチャの画像データのみを変速再生用データに変換させるようにすることができる。

前記変速再生用データ変換手段には、 MPEG 2方式で圧縮された変速再生に使用する画像データのうち、 Iピクチャの画像データを、そのデータ長に対応した複数のシンクプロックからなる変速再生用データに変換させるようにすることができる。

前記記録手段には、読み出し手段により読み出された変速再生用データを、所定単位で記録媒体上の、通常再生時に対する変速再生時の記録媒体の送り速度の速度比に応じた、所定数のトラックの対応する位置に繰り返して記録させるようにすることができる。

本発明の画像記録方法は、画像データのうち、変速再生に使用する画像データを変速再生用データに変換する変速再生用データ変換ステップと、変速再生用データ変換ステップの処理で変換された変速再生用データを記憶する記憶ステップと、記憶ステップの処理で記憶された変速再生用データを所定単位で順次読み出す読み出しステップと、読み出しステップの処理で順次読み出された変速再生用データを、所定単位で記録媒体上の所定数のトラックの対応する位置に繰り返して記録する記録ステップとを含むことを特徴とする。

本発明の第 1のプログラム格納媒体のプログラムは、画像データのうち、変速再生に使用する画像データの変速再生用データへの変換を制御する変速再生用デ一タ変換制御ステップと、変速再生用データ変換制御ステップの処理で変換された変速再生用データの記憶を制御する記憶制御ステップと、記憶制御ステップの処理で記憶された変速再生用データの所定単位での順次読み出しを制御する読み出し制御ステップと、読み出し制御ステップの処理で順次読み出された変速再生用データの、所定単位で記録媒体上の所定数のトラックの対応する位置への操り返した記録を制御する記録制御ステップとを含むことを特徴とする。

本発明の第 1のプログラムは、画像データのうち、変速再生に使用する画像デ一タの変速再生用データへの変換を制御する変速再生用データ変換制御ステップと、変速再生用データ変換制御ステップの処理で変換された変速再生用データの記憶を制御する記憶制御ステップと、記憶制御ステップの処理で記憶された変速再生用データの所定単位での順次読み出しを制御する読み出し制御ステップと、読み出し制御ステップの処理で順次読み出された変速再生用データの、所定単位で記録媒体上の所定数のトラックの対応する位置への繰り返した記録を制御する記録制御ステップとを実行させることを特徴とする。

本発明の画像再生装置は、変速再生時に、記録媒体上に所定数のトラックの対応する位置に所定単位で繰り返し記録された変速再生用データを、複数のトラックを跨いで読み出す読み出し手段と、読み出し手段により読み出された所定単位の変速再生用データより変速再生用の画像を生成する変速再生用画像生成手段と読み出し手段により読み出された変速再生用データより、通常再生可能な画像データを生成する通常再生可能データ生成手段とを備えることを特徴とする。

, 前記画像データは、 MPEG 2方式で圧縮された画像データとすることができる, 前記変速再生用データは、画像データのうち、変速再生に使用する Iピクチャの画像データが、複数のシンクプロックに変換されたものとすることができ、変速再生用画像生成手段には、読み出し手段により読み出された変速再生用データのシンクブロックより Iピクチャを生成し、 Iピクチャより変速再生用の画像を生成させるようにすることができる。

前記 Iピクチャを複製し、 Bピクチャまたは Pピクチャとして生成する複製手段をさらに設けるようにさせることができ、変速再生用画像生成手段には、読み出し手段により読み出された変速再生用データのシンクブロックより Iピクチャを生成させ、 Iピクチャと複製手段により複製された Bピクチヤまたは Pピクチヤより所定の時間間隔で通常再生可能な画像データを生成させるようにすることができる。前記通常再生可能データ生成手段には、時間情報、および制御情報を新たに発生させ、付加させることにより通常再生可能な画像データを生成させるようにすることができる。

本発明の画像再生方法は、変速再生時に、記録媒体上に所定数のトラックの対応する位置に所定単位で繰り返し記録された変速再生用データを、複数のトラックを跨いで読み出す読み出しステップと、読み出しステップの処理で読み出された所定単位の変速再生用データより変速再生用の画像を生成する変速再生用画像生成ステップと、読み出しステップの処理で読み出された変速再生用データより通常再生可能な画像データを生成する通常再生可能データ生成ステップとを含むことを特徴とする。

本発明の第 2のプログラム格納媒体のプログラムは、変速再生時に、記録媒体上に所定数のトラックの対応する位置に所定単位で繰り返し記録された変速再生用データの、複数のトラックを跨いだ読み出しを制御する読み出し制御ステップと、読み出し制御ステップの処理で読み出された所定単位の変速再生用データより変速再生用の画像の生成を制御する変速再生用画像生成制御ステップと、読み出し制御ステップの処理で読み出された変速再生用データより、通常再生可能な画像データの生成を制御する通常再生可能データ生成制御ステップとを含むことを特徴とする。

本発明の第 2のプログラムは、変速再生時に、記録媒体上に所定数のトラックの対応する位置に所定単位で操り返し記録された変速再生用データの、複数のトラックを跨いだ読み出しを制御する読み出し制御ステップと、読み出し制御ステップの処理で読み出された所定単位の変速再生用データより変速再生用の画像の生成を制御する変速再生用画像生成制御ステップと、読み出し制御ステップの処理で読み出された変速再生用データより、通常再生可能な画像データの生成を制御する通常再生可能データ生成制御ステップとを実行させることを特徴とする。本発明の磁気テープは、各トラックの対応する位置に、画像データのうち通常再生用画像データを記録する通常再生用画像データ記録領域と、各トラックの対応する位置に、画像データのうち変速再生用画像データを記録する変速再生用画像データ記録領域とを備え、通常再生用画像データ記録領域と変速再生用画像データ記録領域は、各トラックについて、その両端部から所定の比率で分割するように配置され、通常再生用画像データ記録領域には、通常再生画像データが、各トラックの対応する位置に、順次記録され、変速再生用画像データ記録領域には, 変速再生画像データが、所定数のトラックの対応する位置に繰り返し記録されることを特徴とする。

本発明の画像記録装置および方法、並びにプログラムにおいては、画像データのうち、変速再生に使用する画像デーが変速再生用データに変換され、変換された変速再生用データが記憶され、記憶された変速再生用データが所定単位で順次読み出され、順次読み出された変速再生用データが、所定単位で記録媒体上の所定数のトラックの対応する位置に繰り返して記録される。

本発明の画像再生装置および方法、並びにプログラムにおいては、変速再生時に、記録媒体上に所定数のトラックの対応する位置に所定単位で繰り返し記録された変速再生用データが、複数のトラックを跨いで読み出され、読み出された所定単位の変速再生用データより変速再生用の画像が生成され、読み出された変速再生用データより、通常再生可能な画像データが生成される。

本発明の磁気テープにおいては、各トラックの対応する位置の通常再生用画像データ記録領域に、画像データのうち通常再生用画像データが記録され、各トラックの対応する位置の変速再生用画像データ記録領域に、画像データのうち変速再生用画像データが記録され、通常再生用画像データ記録領域と変速再生用画像データ記録領域が、各トラックについて、その両端部から所定の比率で分割するように配置され、通常再生用画像データ記録領域には、通常再生画像データが、各トラックの対応する位置に、順次記録され、変速再生用画像データ記録領域には、変速再生画像データが、所定数のトラックの対応する位置に繰り返し記録される。図面の簡単な説明

図 1は、従来の画像記録装置により磁気テープ上に記録された画像データの記録例を示す図である。

図 2は、従来の画像記録装置により磁気テープ上に記録された変速再生用画像データの記録例を示す図である。

図 3は、本発明を適用した画像記録再生装置の一実施の形態の構成を示すプロック図である。

図 4は、 MPEGにおけるピクチャ構成を説明する図である。

図 5は、 MPEGにおけるピクチャの種類毎の予測符号化を説明する図である。図 6は、通常再生用画像データのシンクブロックの構造を説明する図である。図 7は、変速再生用画像データのシンクプロックの構造を説明する図である。図 8は、記録処理を説明するフローチャートである。

図 9は、従来の画像データを記録したトラックを示す図である。

図 1 0は、本発明を適用した通常再生用画像データと変速再生用画像データを記録したトラックを示す図である。

図 1 1は、通常再生処理を説明するフローチヤトである。

図 1 2は、変速再生処理を説明するフローチャートである。

図 1 3は、プログラム格納媒体を説明する図である。発明を実施するための最良の形態

図 3は、本発明に係る画像記録再生装置の一実施の形態の構成を示す図である, 画像記録再生装置は、 MPEG (Moving Picture Experts Group) 2方式のデータに圧縮されたビデオ信号（ビデオビットストリーム）とオーディオ信号（オーディオビットストリーム）を磁気テープからなる記録媒体 3 5に記録させると共に記録媒体 3 5に記録されているデータを読み出して、元の MPEG 2方式で圧縮されたビデオ信号とオーディオ信号を生成し、出力するものである。

まず、記録系について説明する。通常再生用画像データ符号化部 3 1は、図示せぬマイクロフォンや撮像装置などから入力されたオーディオ信号やビデオ信号をそれぞれエンコードして、 ES (Elementary Stream) を生成し、これを PES

(Packetized Elementary Stream) こ変換 Lノ、さらこ TS (Transport

Stream) を生成した後、 TSに基づいて通常の再生速度で画像を再生するためのシンクプロックを生成し、メモリ 3 3に出力すると共に、ビデオ ESを変速再生用ピクチャ符号化部 3 2に出力する。

ここで、 ESとは、図 4に示すように、符号化されたビデオデータとオーディォデータから構成されるストリームのことである。さらに、この ESに PESへッダを設けて、可変長でパケット化したものが PESである。 PESは、 PESヘッダと PESペイロードから構成されており、 PESヘッダには、 PTS (Picture Time

Stamp) などの情報が含まれ、 PESペイロードには、 ESの情報が含まれる。さらに、 PESを 1 8 8バイトの固定長でバケツト化したものが TSバケツトである。 TSパケットは、 TSヘッダと TSペイロードから構成されており、 TSヘッダには、各種の制御情報が含まれており、 TS ペイロードには、 PES のデータが含まれる _c また、 TSバケツトには、時間■制御情報（後述するェンコ一ドする際のタイミング情報、および、その他の制御情報）といった専用のパケットも存在する。また、 TSパケットは、固定長であるので、 PESの長さにより、必要に応じて、 Null ( 0のデータ）を挿入し、データ長を調整する。 TSは、この TSパケットからなるデータストリームである。

尚、以下の説明においては、通常の再生速度で再生させる画像を通常再生用画像と称し、それ以外の 2倍速再生や 4倍速再生させる画像を変速再生用画像と称する。

通常再生用画像データ符号化部 3 1のオーディオエンコーダ 5 1は、図示せぬマイクロフォンなどから入力されたオーディオ信号をェンコ一ドしてオーディオ ESを生成し、バケツト化部 5 2に出力する。バケツト化部 5 2は、入力されたオーディオ ESをバケツト化し、オーディオ PESを生成して TS変換部 5 6 aに出力する。ビデオェンコーダ 5 3は、図示せぬ撮像装置より撮像されたビデオ信号をェンコードしてビデオ ESを生成し、パケット化部 5 4および変速再生用画像データ符号化部 3 2に出力する。パケット化部 5 4は、入力されたビデオ ESをバケツト化し、ビデオ PESを生成して TS変換部 5 6 bに出力すると共に、変速再生用画像データ符号化部 3 2に出力する。

PSI (Program Specific Information) · AUX (Auxiliary Information) 生成部 5 5は、 ESとの関係を示す PSIと、ビデオ信号おょぴオーディオ信号の TS を構成するのに必要とされる、ビデオ信号やオーディォ信号をェンコ一ドする際のタイミング情報、および、その他の制御情報を生成し、 TS変換部 5 6 a , 5 6 bに出力する。尚、以下の説明においては、記録する際のタイミング情報、および、その他の制御情報を PSI■ Aux情報と称する。

TS変換部 5 6 a , 5 6 bは、パケット化部 5 2より入力されるオーディオ PES、パケット化部 5 4より入力されるビデオ PES、および、 PSI · Aux生成部 5 5より入力される PSI - Aux情報に基づいて、オーディオ TS バケツト'、および、ビデオ TSパケットをそれぞれに生成してマルチプレクサ 5 7に出力する。

マルチプレクサ 5 7は、 TS変換部 5 6 a , 5 6 bより入力されたオーディオ TSパケット、および、ビデオ TSパケットを多重化して、バケツトストリームとしてシンクプロック変換部 5 8に出力する。シンクブロック変換部 5 8は、マルチプレクサ 5 7より入力される TSバケツトのバケツトストリームより、通常再生用画像のシンクブロックを生成して、メモリ 3 3に出力する。尚、通常再生用画像のシンクプロックについては、詳細を後述する。

変速再生用画像データ符号化部 3 2は、 2倍速再生や 8倍速再生などといった、通常の再生速度とは異なる変速再生用の画像を生成するための変速再生用画像のシンクプロックを生成し、メモリ 3 3に出力する。

変速再生用画像データ符号化部 3 2のビデオ ES入力部 7 1は、通常再生用画像データ符号化部 3 1のビデオエンコーダ 5 3より入力されるビデオ PESを処理してビデオ ESに変換し、変換したビデオ ESを I (Intra Coded) ピクチャ抽出部 7 2に出力する。 Iピクチャ抽出部 7 2は、ビデオ ES入力部 7 1より入力されたビデオ信号より Pピクチャ、および、 Bピクチャを省き、 Iピクチャのみを抽出して高域成分除去部 7 3に出力する。

ここで、図 5を参照して、 Iピクチャ、 P (Predictive Coded) ピクチャ、および、 B (Bi-directionally Predictive Coded) ピクチャについて説明する。 MPEG 2は、前後のピクチャから再生しょうとするピクチャを予測して、生成できるように画像データを圧縮している。 MPEG 2では、画像データの予測にあたり、 I ピクチャ、 P ピクチャ、および、 B ピクチャの 3種類のピクチャを用いる _c Iピクチャは、イントラマクロブロックから構成された単独で再生可能なピクチャデータであるが、そのため Iピクチャが多いと符号化率が低下する。

Pピクチャは、前方向予測符号化画面であり、時間的に過去に位置する Iピクチヤ、または、 P ピクチャから予測符号化されるピクチャデータである。従って, 画面内で物体が動くような画像では、 I ピクチャからの符号化が可能であるため、高い符号化率を達成することができる。

Bピクチャは、両方向予測符号化画面であり、時間的に前後に位置する Iピクチヤ、または、 Pピクチャを用いて、前方向と後方向のピクチヤより予測符号化されるピクチャデータであり、物体が消失したり出現したりするといつた画像の表示が可能となっている。

このように、 Iピクチャだけが、単独で再生可能な画像データであることから変速再生時には、 Iピクチャのみを抽出した画像とすることで、前後の Pピクチャ、および、 Bピクチャを省いても、'画像を再生させることができ、さらに、 I ピクチャのみとなるので、データ量を小さくすることが可能となる。

高域成分除去部 7 3は、入力された Iピクチャ抽出部 7 2より入力された I ピクチャの符号化されたデータのうち、高域成分を示す AC (Active Current) 成分を示す AC係数を削除することによりデータ量を削減して、シンクブロック変換部 7 4に出力する。すなわち、例えば、 Iピクチャデータが離散コサイン変換 (DCT (Discrete Cosine Transformation) ) こより圧縮されて /ヽた場合、高域成分除去部 7 3は、有効 AC係数の数を削減することによりデータ量を削減する。この高域成分除去部 7 3によるデータの削減量は、一義的に決まるものではなく、所望とする画像の品質や記録媒体 3 5への記録容量の制限などに基づいて設定することができるものである。このように AC係数が削減されることにより、変速再生時の高周波成分が除去されてしまうので、高周波成分が表現されない、ぼやけた画像が生成されることになるが、 Iピクチャの 1枚あたりのデータ量が減る分だけ、 Iピクチャの更新レートを向上させることができるため、総じて見やすい画像を構成させることができる。シンクブロック変換部 7 4は、高域成分除去部 7 3より入力される高域成分が除去された、変速再生用画像データである、 Iピクチャのデータを変速再生用のシンクブロックに変換し、メモリ 3 3 に出力する。尚、変速再生用画像のシンクプロックについては詳細を後述する。メモリ 3 3は、シンクブロック変換部 5 8， 7 4より入力される通常再生用画像のシンクプロックと変速再生用画像のシンクプロックを、それぞれに識別できるように記憶する。記録部 3 4は、例えば、磁気テープ 1からなる記録媒体 3 5 にデータを記録する記録ヘッドを制御する機構であり、メモリ 3 3に記憶された通常再生用データとしてのシンクプロックを順次記録媒体 3 5に記録すると共に変速再生用データとしてのシンクブロックを読み出して、通常再生時と変速再生時の記録媒体 3 5の送り速度の速度比に対応する回数に対応する数のトラックに繰り返し記録する。すなわち、 4倍速再生用のシンクブロックの場合、記録部 3 4は、変速再生用データの同一の 1 トラック分のシンクブロックを 4個のトラック 1 1に対して繰り返し記録し、各トラック 1 1上の変速再生用データ以外の領域に通常再生用データを順次記録していく（通常再生用データは、各トラック毎に異なるものが記録される）。尚、記録処理については、詳細を後述する。

次に、再生系について説明する。再生部 3 6は、図示せぬ再生ヘッドなどを制御する機構であり、記録媒体 3 5に記録されたデータを通常再生時には、通常再生用画像データの、または、変速再生時には、変速再生用画像データのそれぞれのシンクプロックをメモリ 3 7に出力して、記憶させる。メモリ 3 7は、通常再生時には、再生部 3 6より読み出された通常再生用画像データのシンクブロックをスィッチ 3 8を介して通常再生用画像データ復号部 3 9に出力し、変速再生時には、変速再生用画像データのシンクブロックを、スィッチ 3 8を介して変速再生用画像データ復号部 4 0に出力する。スィッチ 3 8は、通常再生時と変速再生時にそれぞれ切替えられ、通常再生時は、端子 3 8 aに接続され、変速再生時には、端子 3 8 bに接続される。

通常再生用画像データ復号部 3 9は、メモリ 3 7より入力される通常再生用画像データのシンクブロックを復号し、もとの MPEG 2方式で圧縮されたビデオ信号とオーディオ信号を、それぞれビデオデコーダ 8 4およびオーディオデコーダ 8 5を介して図示せぬ表示部に出力して画像を表示させるととともに、図示せぬスピーカなどから音声を出力させる。

通常再生用画像データ復号部 3 9の TS変換部 8 1は、入力された通常再生用画像データのシンクプロックより TSを生成し、 PSI解析部 8 2に出力する。 PSI 解析部 8 2は、入力された TSの PSI ' Aux情報を解析し、解析結果と共に TSをデマルチプレクサ 8 3に出力する。デマルチプレクサ 8 3は、？31解析部8 2ょり入力された TSをビデオ ESとオーディオ ESに分離して、それぞれビデオデコーダ 8 4、および、オーディオデコーダ 8 5に出力する。ビデオデコーダ 8 4、および、オーディォデコーダ 8 5は、入力されたビデオ ESとオーディォ ESをそれぞれデコードし、元のビデオ信号とオーディオ信号を出力させる。

変速再生用画像データ復号部 4 0は、メモリ 3 7より入力される変速再生用画像データのシンクブロックより変速再生用画像を生成し、出力すると共に、従来の TSのみしか変速再生させることができない外部装置でも、変速再生を表示できるように外部出力として、変速再生用の（通常再生も可能な） TSを出力している。

変速再生用画像データ復号部 4 0の ES変換部 9 1は、入力された変速再生用画像データのシンクプロックからビデオ ESを生成し、コピーピクチャ生成部 9 2、ビデオデコーダ 9 3、および、 PTS (Presentation Time Stamp) 生成部 9 5にビデオ ESを出力する。

コピーピクチャ生成部 9 2は、入力された ESに含まれる Iピクチャをコピーして、削除された Pピクチヤ、および、 Bピクチャの代わりに揷入し、ビデオデコーダ 9 3に出力する。ビデオデコーダ 9 3は、入力された ESと、コピーピクチヤ生成部 9 2より入力されるコピーピクチャ（複写された変速再生用画像データ）に基づいて、変速再生用画像データを生成し、変速再生用画像をデコードして、表示させる。

PCR (Program Clock Reference) 生成部 9 4は、 PTS生成部 9 5が内部に備えているシステムクロックに基づいて、 TSの構成に必要とされる、再生時のタイミング情報としての PCRパケットを生成して TS生成部 9 7に出力する。 PTS 生成部 9 5は、 MPEG 2方式で圧縮された画像の再生時のフレーム同期信号と同じシステムクロックを内蔵しており、 ES中の時間情報を検出して、検出した時間情報をシステムクロックに同期したタイミングの情報に変換して、 PTSを生成する。 PSI生成部 9 6は、 TSの構成に必要な PSIを生成し、 TS生成部 9 7に出力する。 TS生成部 9 7は、 PCR生成部 9 4により生成された PCR、 PTS生成部 9 5より生成された PTSと ES、および、 PSI生成部 9 6により生成された PSIに基づいて、変速再生用画像データの TSを生成し、外部の機器に出力する。

次に、図 6 , 図 7を参照して、通常再生用画像のシンクブロックと変速再生用画像のシンクプロックの構成について説明する。

通常再生用画像のシンクプロックは、 TSパケットから構成されるため、そのデータ長が 1 1 4バイトからなる、 2個のシンクプロックにより 1個の TSパケットのデータが構成されている。 TS バケツトは、合計 1 8 8バイトであるので. 図中上段のタイムスタンプ情報を含むシンクプロックには、 TSバケツトを構成する 1 8 8バイト中の 9 2バイトが含まれている。さらに、 TS パケットの他に. 先頭位置には 7バイトの制御フラグが設けられており、訂正情報、トラック識別番号、および、シンクプロック識別番号などが含まれている。制御フラグの次には、 4バイトのタイムスタンプ情報が含まれており、 PTSや PCRなどの情報が含まれる。さらに、末尾には、 ECC (Error Correcting Code) などに使用する、 1 1バイトのパリティが含まれている。図中下段のシンクプロックには、タイムスタンプが含まれておらず、その分が TSパケットとなっており、 9 6バイト分の TSパケットの情報が含まれている。

これに対して、図 7に示すように、変速再生用画像のシンクプロックは、 ES より構成されるため、先頭位置の 7バイトの制御フラグと、末尾の 1 1バイトのパリティを除き、 9 6バイトの領域に ESのデータが格納され、さらに、 ESのデータ長に合わせて、シンクプロックの数が複数に変化する構成となっている。

次に、図 8のフローチャートを参照して、画像記録再生装置の記録処理について説明する。

ステップ S 1において、オーディオエンコーダ 5 1とビデオエンコーダ 5 2は' 入力されたオーディォ信号とビデオ信号をオーディォ ESおよびビデオ ESにェ . ンコードしてそれぞれパケット化部 5 2， 5 4に出力し、パケット化部 5 2 , 5 4は、入力されたそれぞれの ESを PESにバケツト化して TS変換部 5 6 a， 5 6 bに出力すると共に、バケツト化部 5 4は、ビデオ PESを変速再生用画像データ符号化部 3 2に出力し、さらに、 PSI · Aux生成部 5 5は、エンコードに対応する PSI · Aux情報を生成して、 TS変換部 5 6 a , 5 6 bに出力する。

ステップ S 2において、 TS変換部 5 6 a， 5 6 bは、入力されたオーディオ PES、ビデオ PES、および、 PSI · Aux情報より、オーディォ TSパケットとビデォ TSバケツトを生成しマルチプレクサ 5 7に出力する。

ステップ S 3において、マルチプレクサ 5 7は、入力されたオーディオ TSパケットとビデオ TSパケットを多重化して、パケットストリームとしてシンクブロック変換部 5 8に出力する。ステップ S 4において、シンクプロック変換部 5 8は、入力された TSバケツトのバケツトストリームを通常再生用画像データのシンクブロックに変換して、メモリ 3 3に出力する。

ステップ S 5において、ビデオ ES入力部 6 1は、入力されたビデオ PESを元のビデオ ESに変換して Iピクチャ抽出部 7 2に出力する。ステップ S 6において、 Iピクチャ抽出部 7 2は、入力されたビデオ ESより Iピクチャのデータのみを抽出し、高域成分削除部 7 3に出力する。ステップ S 7において、高域成分削除部 7 3は、入力された Iピクチャのデータより、高域（AC :高周波）成分を削除し、 Iピクチャのデータ量を小さくして、シンクブロック変換部 7 4に出力する。ステップ S 8において、シンクプロック変換部 7 4は、入力された I ピクチャのデータを変速再生用画像データのシンクプロックとしてメモリ 3 3に出力する。

ステップ S 9において、メモリ 3 3は、シンクブロック変換部 5 8， 6 4より入力される通常再生画像データのシンクプロックと、変速再生用画像データのシンクブロックを順次記憶する。ステップ S 1 0において、記録部 3 4は、メモリ 3 3に記憶された通常再生画像データのシンクプロックと、変速再生用画像データのシンクプロックを順次読み出して、記録媒体 3 5に記録させる。

このとき、記録部 3 4は、従来、図 9に示すように、各トラック 1 1に記録されていた再生用データ l l l a , 1 1 1 bは、例えば、変速再生の最大再生速度力 S、通常再生速度の 1 5倍速であると仮定するとき、図 1 0に示すように記録される。すなわち、各トラック 1 1は、上から変速再生用データ領域と通常再生データ領域とが、各トラック 1 1の両端部から所定の比率で分割された状態で構成される。変速再生用データ領域のうち、図中最上部の変速再生用画像データのパリティ領域は、 2 4個のシンクブロックから構成されており、変速再生用画像データを読み出すときの ECCなどに使用する。パリティ領域の下には、 ESピクチャデータ領域があり、この領域に図 7に示した変速再生用画像データのシンクブロックが 1 8個記録される。さらに、その下には、サブコードが記録され、 6 5 個のシンクブロックから構成されており、変速再生用データ領域に記録されたデータの処理に関する制御情報が記録される。

通常再生用データ領域は、 1 7 0個のシンクブロックから構成され、図 6で示した TSパケットから構成されるシンクブロックが通常の記録方式で記録されている。このうち、変速再生用データ領域には、再生用データ 1 1 1 cで示される 1 5 個のトラック 1 1内で、全て同じ再生用データ 1 1 1 aの変速再生用データが記録される。また同様に、再生用データ 1 1 1 dで示される 1 5個のトラック 1 1 内では、全て同じ再生用データ 1 1 1 bの変速再生用データが記録されている。一方、通常再生用データ領域には、順次再生させるための通常再生用画像データが連続的に記録される。

次に、図 1 1のフローチャートを参照して、通常再生処理について説明する。ステップ S 1 1において、スィツチ 3 8は、端子 3 8 aに接続され、再生部 3 6 は、記録媒体 3 5に記録されている通常再生用データ領域の各シンクプロックを. 順次トラック 1 1毎に読み出し、メモリ 3 7に記憶させる。すなわち、通常再生時には、ヘッド 1 2 cは、図 1 0に示す矢印 D方向にスキャンしながらトラック 1 1に記録されたデータのうち、通常再生用データ領域のデータのみを読み出し、メモリ 3 7に記憶させる。

ステップ S 1 2において、 TS変換部は、メモリ 3 7に記憶された通常再生用のシンクブロックを読み出し、各シンクブロックの制御フラグより制御情報である PSI を、タイムスタンプより時間情報である PCR をそれぞれ読み出すと共に. TSバケツトとして入力されたシンクプロックを TSに変換して PSI解析部 8 2に出力する。ステップ S 1 3において、 1解析部8 2は、入力された PSIの内容を解析し、解析結果と PCRから同期タイミングを認識し、そのタイミングで TS を ESに変換し、デマルチプレクサ 8 3に出力する。

ステップ S 1 4において、デマルチプレクサ 8 3は、入力された ESをオーディォ ESとビデオ ESに分離し、それぞれをオーディオデコーダ 8 5およびビデォデコーダ 8 4に出力する。

ステップ S 1 5において、ビデオデコーダ 8 4およびオーディオデコーダ 8 5 は、入力されたオーディオ ESおよびビデオ ESを、それぞれデコードし、ビデォ信号およびオーディオ信号として出力する。これにより、出力されたビデオ信号おょぴオーディオ信号は、各種の処理がなされた後、図示せぬディスプレイやスピーカにより画像と音声が出力される。

以上のような処理により、上述のような方式で通常再生用データの記録領域は、従来の記録領域よりも減少していることになるが、これは、再生速度（磁気テープ 1の送り速度）を変化させることにより、通常再生時におけるへッド 1 2 cの読み出しデータ量を変化させることで対応させることが可能である。

次に、図 1 2のフローチャートを参照して、変速再生処理について説明する。ステップ S 2 1において、スィッチ 3 8は、端子 3 8 bに接続され、再生部 3 6 は、記録媒体 3 5に記録されている変速再生用データ領域の各シンクプロックを、順次トラック 1 1毎に読み出し、メモリ 3 7に記憶させる。すなわち、変速再生時には、へッド 1 2 cは、例えば、 1 5倍速再生処理をするとき、図 1◦に示すように、矢印 B方向、または、矢印 B '方向に移動しながら、変速再生用データ領域の各シンクプロックを読み出し、メモリ 3 7に記憶させる。

ステップ S 2 2において、 ES変換部 9 1は、メモリ 3 7に記憶されている変速再生用の各シンクプロックを読み出し、 ESに変換し、ビデオデコーダ 9 3、 PTS生成部 9 5、および、コピーピクチャ 8 2に出力する。

ステップ S 2 3において、コピーピクチャ生成部 9 2は、入力された ESからコピーピクチャを生成して、ビデオデコーダ 9 3に出力し、ビデオデコーダ 9 3 は、 ES変換部 9 1より入力された ESとコピーピクチャ生成部 9 2より入力されたコピーピクチャより変速再生用のビデオ信号を生成し、図示せぬ後段のデイスプレイに出力する。すなわち、変速再生用画像データの ESは、 Iピクチャのみから構成されるデータであるため、本来存在すべき Pピクチャや Bピクチャが省略されているので、その代わりに Iピクチャをコピーして揷入することで通常のピクチャ数を確保している。

ステップ S 2 4において、？丁3生成部9 5は、自らに内蔵されたシステムクロックに基づいて、 PTSを生成し、 ESと共に TS生成部 9 7に出力し、 PCR生成部 9 4は、 PTS生成部 9 5のシステムクロックに基づいて、 PCRを生成し、 PSI生成部 9 6は、 PTS生成部 9 5のシステムクロックに基づいて、 PSIを生成して、それぞれ TS生成部 9 7に出力する。ステップ S 2 5において、 TS生成部 9 7は、入力された PCR、 PTS、 PSI、および、 ESより TSを生成し、図示せぬ外部機器などに出力する。

すなわち、変速再生用データ領域のデータは、再生用データ 1 1 1 c内では、全て同じであるので、図 1 0中ヘッド 1 2 cが矢印 B方向に、相互に隣接する複数のトラック 1 1を跨いでスキャンしても、 1つのトラック 1 1に記録されるべき、変速再生用データを確実に読み出すことが可能となる。また、変速再生用データは、所定の間隔で（図 1 0中では、 1 5個のトラック 1 0ずつ）同じデータが記録されつづけているので、へッド 1 2 cの読み出し開始タイミングなどを調節する必要がなく、変速再生用データ領域のサブコードなどには、タイミングなどを示す情報を記録する必要がない。結果として、変速再生用画像データ量を小さくすることが可能となる。

さらに、図 1 0に示すように、最大 1 5倍速まで対応できる構成とすること ( 1 5個のトラック 1 1に渡って同じデータ記録された構成とすること）により、それ以下の倍速再生も安定的に実現でき、例えば、 4倍速再生時に、図 1 0で示すように、ヘッド 1 2 cが、矢印 C方向、または、矢印 C '方向に対して、スキヤンしても、スキヤン位置に存在する変速再生用データ記録領域の同じ変速再生用画像を正確にスキャンすることができる。このとき、ヘッド 1 2 cは、同じデータを複数回数読み出すことになるが、この場合、メモリ 3 7上では、制御フラグの情報に基づいて、同じシンクブロックが記録されるとき、上書き処理が行われ、同じシンクプロックのデータが複数個記録されないように制御される。

また、 TS生成部 9 7より出力される TSは、例えば、図示せぬ外部機器などに出力させることで、従来の記録再生装置などで、通常再生可能な画像データを出力することができ、通常再生処理のみならず、出力された TSを使用して、従来の手法で変速再生処理を実行させるようにすることもできる。

さらに、以上の例では、図 1 0に示すように、変速再生用データ領域と通常再生用データ領域は、図中変速再生用データ領域が上方に記録され、通常再生用データ領域が下方に記録されるように構成されているが、この構成に限らず、それぞれの配置は上下が逆転した構成となるようにしてもよい。また、変速再生用データ領域だけがトラック 1 1上の同じ位置に確保されていれば、タイミングを制御することなく変速再生用データを読み出すことができるので、変速再生用データ領域をトラック 1 1上の略中央付近に配置するような構成としてもよい。

以上によれば、変速再生処理のタイミングを管理することなく変速再生処理を実行させるようにすることができ、変速再生用画像データ量を小さくすることができるようになる。

上述した一連の処理は、ハードウェアにより実行させることもできるが、ソフトウエアにより実行させることもできる。一連の処理をソフトウェアにより実行させる場合には、そのソフトウェアを構成するプログラムが、専用のハードゥエァに組み込まれているコンピュータ、または、各種のプログラムをインストールすることで、各種の機能を実行させることが可能な、例えば汎用のパーソナルコンピュータなどにプログラム格納媒体からィンストールされる。

図 1 3は、画像記録再生装置をソフトウェアにより実現する場合のパーソナルコンピュータの一実施の形態の構成を示している。パーソナルコンピュータの CPU 2 0 1は、パーソナルコンピュータの動作の全体を制御する。また、 CPU 2 0 1は、バス 2 0 4および入出力ィンタフェース 2 0 5を介してユーザからキーボードゃマウスなどからなる入力部 2 0 6から指令が入力されると、それに対応して ROM (Read Only Memory) 2 0 2に格納されているプログラムを実行する。あるいはまた、 CPU 2 0 1は、ドライブ 2 1 0に接続された磁気ディスク 2 1 1 光ディスク 2 1 2、光磁気ディスク 2 1 3、または半導体メモリ 2 1 4から読み出され、記憶部 2 0 8にインストールされたプログラムを、 RAM (Random Access Memory) 2 0 3にロードして実行する。これにより、上述した画像処理装置の機能が、ソフトウェアにより実現されている。さらに、 CPU 2 0 1は、通信部 2 0

9'を制御して、外部と通信し、データの授受を実行する。

プログラムが格納されているプログラム格納媒体は、図 1 3に示すように、コンピュータとは別に、ユーザにプログラムを提供するために配布される、プログラムが記録されている磁気ディスク 2 1 1 (フレキシプルデイスクを含む) 、光ディスク 2 1 2 (CD-ROM (Compact Di sc-Read Only Memory) , DVD (Digital Versati l e Disc) を含む）、光磁気ディスク 2 1 3 (MD (Mini-Di sc) を含む）、もしくは半導体メモリ 2 1 4などよりなるパッケージメディアにより構成されるだけでなく、コンピュータに予め組み込まれた状態でユーザに提供される. プログラムが記録されている R0M 2 0 2や、記憶部 2 0 8に含まれるハードディスクなどで構成される。

尚、本明細書において、プログラム格納媒体に格納されるプログラムを記述するステップは、記載された順序に沿って時系列的に行われる処理は、もちろん、必ずしも時系列的に処理されなくとも、並列的あるいは個別に実行される処理を含むものである。産業上の利用可能性

本発明によれば、変速再生処理のタイミングを管理することなく変速再生処理を実行させるようにすることが可能となり、さらに、変速再生用画像データ量を小さくすることが可能となる。

Claims

請求の範囲

1 . テープ状の記録媒体に画像データを記録する画像記録装置において、前記画像データのうち、変速再生に使用する画像データを変速再生用データに変換する変速再生用データ変換手段と、

前記変速再生用データ変換手段により変換された変速再生用データを記憶する記憶手段と、

前記記憶手段により記憶された変速再生用データを所定単位で順次読み出す読み出し手段と、

前記読み出し手段により順次読み出された変速再生用データを、前記所定単位で前記記録媒体上の所定数のトラックの対応する位置に繰り返して記録する記録手段と

を備えることを特徴とする画像記録装置。

2 . 前記画像データは、 MPEG 2方式で圧縮された画像データである

ことを特徴とする請求の範囲第 1項に記載の画像記録装置。

3 . 変速再生用データ変換手段は、前記画像データのうち、 I ピクチャの画像データのみを変速再生用データに変換する

ことを特徴とする請求の範囲第 2項に記載の画像記録装置。

4 . 変速再生用データ変換手段は、前記 MPEG 2方式で圧縮された前記画像データのうち、 Iピクチャの画像データを、そのデータ長に対応した複数のシンクプロックからなる変速再生用データに変換する

ことを特徴とする請求の範囲第 3項に記載の画像記録装置。

5 . 記録手段は、前記読み出し手段により読み出された変速再生用データを、前記所定単位で前記記録媒体上の、通常再生時に対する前記変速再生時の前記記録媒体の送り速度の速度比に応じた、所定数のトラックの対応する位置に繰り返して記録する

6 . テープ状の記録媒体に画像データを記録する画像記録装置の画像記録方法において、

前記画像データのうち、変速再生に使用する画像データを変速再生用データに変換する変速再生用データ変換ステツプと、

前記変速再生用データ変換ステップの処理で変換された変速再生用データを記憶する記憶ステップと、

前記記憶ステップの処理で記憶された変速再生用データを所定単位で順次読み出す読み出しステップと、

前記読み出しステップの処理で順次読み出された変速再生用データを、前記所定単位で前記記録媒体上の所定数のトラックの対応する位置に繰り返して記録する記録ステップと

を含むことを特徴とする画像記録方法。

7 . テープ状の記録媒体に画像データを記録する画像記録装置を制御するプログラムであって、

前記画像データのうち、変速再生に使用する画像データの変速再生用データへの変換を制御する変速再生用データ変換制御ステップと、

前記変速再生用データ変換制御ステップの処理で変換された変速再生用データの記憶を制御する記憶制御ステップと、

前記記憶制御ステップの処理で記憶された変速再生用データの所定単位での順次読み出しを制御する読み出し制御ステップと、

前記読み出し制御ステップの処理で順次読み出された変速再生用データの、前記所定単位で前記記録媒体上の所定数のトラックの対応する位置への繰り返した記録を制御する記録制御ステツプと

を含むことを特徴とするコンピュータが読み取り可能なプログラムが格納されているプログラム格納媒体。

8 . テープ状の記録媒体に画像データを記録する画像記録装置を制御するコンピュータに、

を実行させるプログラム。

9 . テープ状の記録媒体に所定数のトラックの対応する位置に所定単位で繰り返し記録された変速再生用データを含む画像データを再生する画像再生装置において、

変速再生時に、前記記録媒体上に所定数のトラックの対応する位置に所定単位で繰り返し記録された前記変速再生用データを、複数のトラックを跨いで読み出す読み出し手段と、

前記読み出し手段により読み出された前記所定単位の前記変速再生用データより変速再生用の画像を生成する変速再生用画像生成手段と、

前記読み出し手段により読み出された前記変速再生用データより、通常再生可能な画像データを生成する通常再生用データ生成手段と

を備えることを特徴とする画像再生装置。

1 0 . 前記画像データは、 MPEG 2方式で圧縮された画像データである

ことを特徴とする請求の範囲第 9項に記載の画像再生装置。

1 1 . 前記変速再生用データは、前記画像データのうち、変速再生に使用する Iピクチャの画像データが、複数のシンクブロックに変換されたものであり、前記変速再生用画像生成手段は、前記読み出し手段により読み出された前記変速再生用データの前記シンクブロックより前記 Iピクチャを生成し、前記 Iピクチャより変速再生用の画像を生成することを特徴とする請求の範囲第 1 0項に記載の画像再生装置。

1 2 . 前記 Iピクチャを複製し、 Bピクチャまたは Pピクチャとして生成する複製手段をさらに備え、

前記変速再生用画像生成手段は、前記読み出し手段により読み出された前記変速再生用データの前記シンクプロックより前記 Iピクチャを生成し、前記 Iピクチャと前記複製手段により複製された Bピクチヤまたは Pピクチャより所定の時間間隔で通常再生可能な画像データを生成する

ことを特徴とする請求の範囲第 1 1項に記載の画像再生装置。

1 3 . 前記通常再生可能データ生成手段は、時間情報、制御情報を新たに発生して付加することにより通常再生可能な画像データを生成する

ことを特徴とする請求の範囲第 1 2項に記載の画像再生装置。

1 4 . テープ状の記録媒体に所定数のトラックの対応する位置に所定単位で繰り返し記録された変速再生用データを含む画像データを再生する画像再生装置の画像再生方法において、

変速再生時に、前記記録媒体上に所定数のトラックの対応する位置に所定単位で繰り返し記録された前記変速再生用データを、複数のトラックを跨いで読み出す読み出しステップと、

前記読み出しステップの処理で読み出された前記所定単位の前記変速再生用データより変速再生用の画像を生成する変速再生用画像生成ステップと、

前記読み出しステップの処理で読み出された前記変速再生用データより、通常再生可能な画像データを生成する通常再生可能データ生成ステップと

を含むことを特徴とする画像再生方法。

1 5 . テープ状の記録媒体に所定数のトラックの対応する位置に所定単位で繰り返し記録された変速再生用データを含む画像データを再生する画像再生装置を制御するプログラムであって、

変速再生時に、前記記録媒体上に所定数のトラックの対応する位置に所定単位で繰り返し記録された前記変速再生用データの、複数のトラックを跨いだ読み出しを制御する読み出し制御ステップと、

前記読み出し制御ステップの処理で読み出された前記所定単位の前記変速再生用データより変速再生用の画像の生成を制御する変速再生用画像生成制御ステツプと、

前記読み出し制御ステップの処理で読み出された前記変速再生用データより、通常再生可能な画像データの生成を制御する通常再生可能データ生成制御ステツプと

1 6 . テープ状の記録媒体に所定数のトラックの対応する位置に所定単位で繰り返し記録された変速再生用データを含む画像データを再生する画像再生装置を制御するコンピュータに、

を実行させるプログラム。

1 7 . 画像データを記録する磁気テープにおいて、

各トラックの対応する位置に、前記画像データのうち通常再生用画像データを記録する通常再生用画像データ記録領域と、

各トラックの対応する位置に、前記画像データのうち変速再生用画像データを記録する変速再生用画像データ記録領域とを備え、前記通常再生用画像データ記録領域と前記変速再生用画像データ記録領域は、前記各トラックについて、その両端部から所定の比率で分割するように配置され、前記通常再生用画像データ記録領域には、通常再生画像データが、前記各トラックの対応する位置に、順次記録され、前記変速再生用画像データ記録領域には、変速再生画像データが、所定数のトラックの対応する位置に繰り返し記録されることを特徴とする磁気テープ。