WO2004006573A1 - 画像データ処理装置及び方法 - Google Patents

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WO2004006573A1
WO2004006573A1 PCT/JP2003/008431 JP0308431W WO2004006573A1 WO 2004006573 A1 WO2004006573 A1 WO 2004006573A1 JP 0308431 W JP0308431 W JP 0308431W WO 2004006573 A1 WO2004006573 A1 WO 2004006573A1
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picture
vbv
delay
image data
data processing
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PCT/JP2003/008431
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Takuji Himeno
Fumiyoshi Abe
Hiroyasu Tsuchida
Toshinori Kouzai
Yonetaro Totsuka
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Sony Corporation
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    • H04N9/8205Transformation of the television signal for recording, e.g. modulation, frequency changing; Inverse transformation for playback the individual colour picture signal components being recorded simultaneously only involving the multiplexing of an additional signal and the colour video signal

Definitions

  • the present invention relates to an image data processing apparatus and method for recording image data encoded by a Motion Picture Expert Group (MPEG) method on a recording medium.
  • MPEG Motion Picture Expert Group
  • a bidirectional predictive coding system is adopted as a coding system.
  • three types of coding are performed: intra-frame coding, inter-frame forward predictive coding, and bidirectional predictive coding. They are called pictures, P pictures and B pictures.
  • a GOP Group of Pictures
  • I, P, and B pictures are constructed by appropriately combining the I, P, and B pictures.
  • the amount of generated code for each picture is generally the largest for I-pictures, followed by P-pictures and B-pictures.
  • FIG. 1 shows the change in the amount of data occupied in the input buffer of the decoder with respect to the supplied MPEG stream.
  • the horizontal axis represents time (t), and the decoding timing of each picture included in the supplied MPEG stream (7 101, tl 02, t 103 ...) is described. Have been.
  • the vertical axis indicates the data occupancy stored in the input buffer.
  • the input buffer sequentially stores the MPEG streams image-compressed by the MPEG2 method according to the bit rate. Then, at t101 after the lapse of the VBV delay (vbv_delay) time from t100 when the supply of the MPEG stream was started, the first picture is extracted from the decoder for decoding processing.
  • the amount of data of the picture extracted by this decoder is the data size of the picture (picture-size), the data size of the picture start code (picture-star t_code), and the data size of the sequence header (sequence-header).
  • the data size of the GOP GOPJieader
  • the image size the image size
  • the MPEG stream is continuously supplied to the input buffer in accordance with the predetermined bit rate.
  • the amount of data corresponding to the image size of each picture also increases at t102, 710, ... Removed by decoder.
  • the difference between the total data amount of the supplied MPEG stream and the total data amount of the image size of the picture extracted in each decoding is greater than the buffer size of the input buffer. When it becomes large, it overflows, and when it becomes small, it underflows.
  • VBV Video Buffering Verifier
  • An object of the present invention is to provide a novel image data processing apparatus and method capable of solving the problems of the conventional image data processing apparatus and method as described above. ⁇ ⁇
  • Another object of the present invention is to provide an image data recording apparatus and method for recording auxiliary data on a recording medium for easily performing continuous recording in the MPEG-2 system.
  • the present inventor obtains a VBV delay of an I picture or a P picture from a data group including a B picture with an I picture or a P picture as a head in the MPEG method,
  • the VBV delay (VBV—delay—N) of the next picture is acquired in advance, and when the encoded image data is recorded in a predetermined recording area on the recording medium for each data group, the acquired VBV delay is used.
  • a data recording device and method are provided.
  • the image data processing device is an image data processing device that processes image data that is encoded by the MPEG method and is composed of a data group including a B picture and a I picture or a P picture at the head.
  • the image data processing method is an image data processing method for processing image data that is encoded by the MPEG method and is composed of a data group including a B picture and a I picture or a P picture at the head.
  • the image data is recorded in a predetermined recording area on the recording medium for each data group, and the VB V delay acquired by the acquiring means is recorded in the data group.
  • a recording step of recording in an auxiliary recording area provided for each loop, and in the recording step, the acquired VBV—de 1 ay_N is recorded in accordance with the recording area of the next picture. Record in the area.
  • FIG. 1 is a diagram showing the transition of the amount of data occupied in the MPEG stream supplied to the input buffer of the decoder.
  • FIG. 2 is a block diagram showing an image data processing device to which the present invention is applied.
  • FIG. 3 is a plan view showing a magnetic tape on which recording tracks are formed.
  • FIG. 4 is a diagram showing a configuration of a helical track formed on a magnetic tape.
  • FIG. 5 is a diagram showing a data group.
  • FIG. 6 is a diagram showing a transition of data occupancy ⁇ in the data group last supplied to the image data processing device.
  • FIG. 7 is a diagram for explaining an example of calculating in advance when recording when the value of vbv-delay-n of the next picture is unknown.
  • FIG. 8 is a diagram for explaining the processing of the ECCBank memory of the ECC processing unit at the time of continuous recording.
  • FIG. 9 is a diagram showing a flow of code amount control in the encoder.
  • FIGS. 10A and 10B are diagrams for explaining an example in which copy pictures are continuously inserted when vbv_occupancy-f calculated based on vbv_delay_n falls below a set value.
  • FIG. 11 explains the processing when the inherited value of vb v_de 1 ay_n is extremely small in connecting and recording a data stream of image data input from another electronic device.
  • FIG. 12 is a diagram for explaining the drawback of continuous recording when the picture type immediately after the recording END point is P-picture.
  • FIG. 13 is a diagram for explaining a method of recording the calculated copy picture stuffing.
  • Figure 14 shows the amount of data occupied by the VBV buffer over time with respect to the time when the second continuous recording is performed with the beginning of the data group N1 where the first continuous recording was performed as the re-recording position.
  • FIG. 15 is a diagram for explaining a case where a header is added to the PES only for the Es constituting the stuffing byte.
  • FIG. 16 is a diagram for explaining the re-recording position at the time of the second continuous recording.
  • FIG. 17 is a diagram for explaining a case where both a copy picture and a stuffing byte are recorded on a magnetic tape.
  • An image data processing apparatus 1 to which the present invention is applied encodes a digital video by a MPEG 2 (ISO / IEC138818) method for compressing and coding a video with high efficiency and records it on a magnetic tape.
  • a MPEG 2 ISO / IEC1388178
  • it is an external input unit 11, a picture size measurement unit 12, an encoder 13, an input processing unit 14, an auxiliary data generation unit 15, and a stream recording process.
  • Section 16 an ECC (Error Correction Code) processing section 17, a recording circuit 18, a reproduction circuit 19, an auxiliary data extraction section 20, a stream reproduction processing section 21, and a header extraction section.
  • a VBV (Video Buffering Verifier) delay extraction unit 23 an external output unit 24, a decoder 25, and a control unit 26.
  • VBV Video Buffering Verifier
  • the external input unit 11 divides image data transmitted as TS (Transport Stream) from another external electronic device into PES (Packetized Elementary Stream) and transmits this to the stream recording processing unit 16 .
  • TS Transport Stream
  • PES Packetized Elementary Stream
  • the size of each picture constituting the image data input to the external input unit 11 is determined by the picture size measurement unit. Measured by 12.
  • the encoder 13 converts the input image data into encoding parameters such as picture parameters and quantization steps based on the VBV (Video Buffering Verifier) delay transmitted from the VB V delay extraction unit 23.
  • the coding is performed based on the coding.
  • the encoder 13 transmits the encoded image data to the stream recording processor 16.
  • the insertion processing unit 14 generates a copy picture or a stuffing byte for repeatedly displaying the previous picture as pseudo data when the generated code amount is small at the time of encoding the image data. Incidentally, this stuffing byte is data having no particular meaning, and is discarded on the decoder side.
  • the insertion processing unit 14 outputs the generated copy picture / stuffing byte to the stream recording processing unit 16.
  • the auxiliary data generation unit 15 outputs, to the stream recording processing unit 16, auxiliary data (AUX) attached to each data group including a B picture, with an I picture or a P picture at the top.
  • AUX auxiliary data
  • the stream recording processing unit 16 acquires image data from the external input unit 11 or the encoder 13.
  • the stream recording processing section 16 is supplied with copy pictures and stuffing bytes from the insertion processing section 14, receives auxiliary data from the auxiliary data generation section 15, and further outputs a header extraction section. 22
  • Various headers are input from 2.
  • the stream recording processing unit 16 forms one data stream by inserting auxiliary data, copy pictures, and the like between data groups starting from an I picture or a P picture in the image data. At this time, the stream recording processing unit 16 may extract the VBV delay from the generated data stream by the VBV delay extracting unit 23.
  • the stream recording processing unit 16 transmits the formed data stream to the ECC processing unit 17.
  • the ECC processing unit 17 adds an ECC (Error Correction Code) to the input data stream, and performs an interleaving process or the like.
  • the ECC processor 17 has a unique ECCB memory (not shown) and temporarily stores a data stream to be actually recorded on the magnetic tape 4.
  • the recording circuit 18 records the data stream input from the ECC processing unit 1 onto the magnetic tape 4.
  • the recording circuit 18 converts, for example, input data into serial data, amplifies the data, and records the data on a magnetic tape 4 that is rotated via a rotating drum (not shown) via a magnetic head (not shown). I do.
  • the reproduction circuit 19 reproduces image data recorded on the magnetic tape 4 and reads auxiliary data recorded in an auxiliary recording area on the magnetic tape 4 described later, and sends this to the ECC processing unit 17. Send.
  • the stream reproduction processing unit 21 receives image data and auxiliary data reproduced from the magnetic tape 4 via a reproduction circuit 19 and an ECC processing unit 17.
  • the stream reproduction processing unit 21 outputs the input image data to the external output unit 24 or the decoder 25.
  • PTS Presentation Time Stamp
  • DTS Decoding Time Stamp
  • VBV delay is extracted by VBV delay. It is extracted by the extraction unit 23.
  • Other auxiliary data is extracted by the auxiliary data extraction unit 20.
  • the external output unit 24 decodes the image data input as PES from the stream reproduction processing unit 21 to make it TS, and transmits the TS to other electronic devices.
  • the decoder 25 decodes the image data input as PES from the stream reproduction processing section 21 based on the encoding parameters such as picture type and quantization step.
  • the circuits and components that constitute the image data processing device 1 according to the present invention operate under the control of the control unit 26.
  • the magnetic tape 4 includes a helical track 32 on which information such as a video signal is recorded by a magnetic head.
  • the helical track 32 is formed to be inclined with respect to the longitudinal direction of the magnetic tape 4.
  • One helical truck 32 has 1 2 3 And 18 C2 parity sync blocks.
  • 16 of the helical tracks 32 are used as the C 2 ECC in the ECC processing unit 17 as an in-leave unit.
  • the ECC processor 17 interleaves and allocates the 16 sync blocks in the helical track 32 to the ECC plane, generates C2 parity, and records this in the C2 parity sync block.
  • One sync block has a one-byte sync block header (SB header) and a three-byte ID part consisting of a track pair No. and a sync block No. in a 95-byte data portion. However, they are provided with 10 bytes of C1 parity for them, and are further composed of 11 bytes with a 2-byte sync pattern at the beginning.
  • SB header sync block header
  • This track pair No. has the same value between adjacent helical tracks 32 in the order of one azimuth and + azimuth.
  • the track pair N 0. is doubled and + Azimas tracks only 1 is added, and N 0. is defined as a track No.
  • the SB header the type of data to be recorded in the sync procedure is recorded.
  • Video data and Audio data that are configured as MPE G2 format PES packets are recorded separately by sink blocks.
  • the video decoder combines three frames of I picture, B picture, and B picture or three frames of P picture, B picture, and B picture, and PTS Audio data according to the time is added, and recorded on the sync block alternately in the order of Audi 0, Video.
  • This unit of Audio and Video is hereinafter referred to as Pack.
  • Three frames of video data consisting of an I picture, a B picture, and a B picture, or three frames of video data consisting of a P picture, a B picture, and a B picture are called a data group.
  • AUX-A is recorded as auxiliary data of Audio0 data
  • an AUX-V sync program is recorded as Paux for auxiliary data of Video data.
  • the image data processing device 1 that employs the MPEG 2 method uses the data stream recorded on the magnetic tape 4 during playback because the amount of generated code differs for each picture type.
  • the amount of data occupied in the input buffer in the decoder 25 must always be known by the encoder 13.
  • FIG. 6 shows a transition of the data occupancy of the input buffer of the decoder 25 in the data group L last supplied to the image data processing apparatus 1.
  • the horizontal axis indicates time (7), and the decoding timing (P, B1, B2) of each picture constituting the supplied data group L is described.
  • the vertical axis indicates the data occupancy stored in the input buffer.
  • the input buffer sequentially stores the data stream that has been compression-encoded by the MPEG2 method according to its bit rate.
  • the time when the P picture is supplied is from 7 11 to t 12, and the time when the B 1 picture is supplied is from 7 12 to t 13, and the B 2 picture is supplied The time is from t13 to t14.
  • the decoder 25 extracts the P picture at t 21 for decoding. Similarly, the decoder 25 extracts 81 pictures from the medium 22 for the decoding process, and further extracts the B2 picture at the medium 23.
  • the amount of data of each picture extracted by the decoder 25 is as follows: picture—size of picture (picture—size), data size of picture start code (picture—start—code), and sequence header. This is the data amount (hereinafter referred to as the image size) that is obtained by adding the data size (sequence one header) and the data size of the GOP header (GOP-header).
  • the time (t11 to t21) extracted by the decoder 25 after the last byte of the picture start code of the P picture located at the head of this data group L is supplied is represented by a VBV delay (vbv—delay).
  • the VBV delay (vbv—de lay—n) of this next picture is the time from 7-14 to t15.
  • the image data processing device 1 can acquire vbv_delay-n of the next picture by encoding a large amount when the data group L is finally supplied.
  • the image data processing apparatus 1 sets the VBV delay (vbv—delay—1, vbv delay_n) that can be obtained in this way as auxiliary data for each data group.
  • VBV delay (vbv—delay—1, vbv delay_n) that can be obtained in this way as auxiliary data for each data group.
  • the lower part of FIG. 6 shows the recording positions of the AUX-V magnetic table 4 provided for the data group L and the next picture.
  • the recording position of AUX-V in the data group L is provided before the P picture located at the head of the data group L.
  • the AUX-V sync block of the next picture is provided before the recording position of the next picture and behind the recording position of the data group L.
  • the image data processing device 1 records vb v_delay-1 acquired for the P-picture of the data group L in AUX-V provided for the data group L. Similarly, vbv-delay_n acquired for the next picture is recorded in AUX-V provided for the next picture.
  • the image data processing apparatus 1 By reproducing the magnetic tape 4 such data stream is recorded, vbv_de lay_l recorded in each AUX- V, by c which can be read out vbv_de 1 ay_n, the image data processing apparatus 1 includes an image In magnetic tape 4 where data has already been recorded, even when newly recording image data from the recording end position, that is, when performing so-called splicing recording, information on the already recorded image data can be obtained. be able to.
  • the image data in which vbv_delay-1 and the like are simultaneously recorded with respect to the image data to be continuously recorded is referred to as background image data.
  • the image data processing apparatus 1 assumes the next picture as a picture to be recorded and recorded on the magnetic tape 4 by assuming vbv_delay_n to be possessed by the next picture to be recorded in advance at the time of recording. Can be recorded. In this way, at the time of playback, it is possible to convert the data occupancy in the VBV buffer and set it as the initial value of the encoder simply by reading out the vbv-delay_n from the magnetic tape 4, so that the size of one frame fluctuates. Also in the two systems, the amount of generated code of each picture can be controlled, and seamless recording can be easily performed without breaking the input buffer.
  • the image data processing apparatus 1 can also record an END point flag in the AUX-V for indicating that the data group L is the last supplied data group. . This makes it easy to identify the area where the image data is recorded based on this END point flag when performing seamless recording.
  • the image data processing device 1 identifies the VB V delay of the first picture for every other data group, not only for the last supplied data group L ⁇ next picture, and divides this for each data group.
  • AUX-V provided may be recorded. Since vbv_delay—n is also recorded in the AUX—V of the next picture, all the AUXs provided on the recording medium are recorded by recording the VBV delay in the AUX—V for each picture. — The auxiliary data type of V can be shared.
  • the image data processing apparatus 1 may record the auxiliary data in the AUX-V using DTS or the like in addition to the VBV delay, and may use the DTS or PTS as a substitute for the VBV delay. Of course, it is good.
  • DTS obtained from AUX-V of data group L is defined as DTS0.
  • DTS acquired from the next picture to be linked and recorded is DTS2.
  • the offset value is calculated based on DTS0—DTS2 + (the number of copy pictures) X (the display time of the copy pictures), and is added to DTS or PTS.
  • the value of vbv-delay_n of the next picture can be recognized as described above.
  • the data stream supplied from is completely recorded up to the last picture, the next picture does not exist.
  • the value of vbv-de 1 ay_n of the next picture cannot be recognized, and cannot be recorded as auxiliary data on AUX-V during recording.
  • the value of vbv-delay-n of the next picture is calculated in advance at the time of recording, and this is used as the AUX of the next picture.
  • Record to V This makes it possible to easily read out vbv_delay_n of the next picture during playback, and to easily perform continuous recording without breaking the input buffer. You.
  • FIG. 7 is a diagram for explaining an example in which, when the value of vbv-delay-n of the next picture is unknown, calculation is performed in advance at the time of recording.
  • the image data processing device 1 is supplied with a data group that is supplied last and is composed of a P picture, a B1 picture, and a B2 picture in this order.
  • the image data processing device 1 sets vbv_delay—n of the next picture to be supplied next to the last supplied data group L to vbv_de 1 ay of the P picture located at the head of the data group L.
  • From 1 and the transfer time (FT) and display time (ET) of the data group L it is calculated by the following equation (1).
  • vbv_delay_n vbv_delay_l + E T-F T (1)
  • FT transfer time
  • d bits total number of bits
  • the time required for transfer is obtained.
  • the transfer time (FT) on the 90 KHz time axis which is the same as the VB V delay
  • the display interval (ET) of the three frames constituting the data group L is three times as large as 3003 when the frame rate is 29.97 Hz, which is equivalent to the above: FT and Is the change amount of the VB V delay.
  • vbv-delay-n can be obtained by the following equation (2).
  • vbv_de 1 ay_n vbv_de 1 ay_l + 3003 x 3-90000 xd / B i trate ⁇ ⁇ ⁇ (2)
  • the image data processing device 1 converts the vbv—delay—n obtained in this way into the AUX of the next picture. Record on V.
  • the DTS of the next picture can be obtained in advance by the same method.
  • the image data processing device 1 obtains the value of vbv-delay-n of the next picture based on the above-described calculation formula (1) or (2) even if the value of vbv-delay-n is unknown. Therefore, it is not necessary to read out all the images already recorded immediately before the recording end position and to calculate the picture size in order to obtain the initial value of the encoder during reproduction. Thus, the image data processing device 1 according to the present invention can reduce the calculation time and the transition time of the REC operation. Next, processing of the ECCBank memory of the ECC processing unit 17 at the time of connection recording will be described.
  • this area goes from the EC CB ank including the AUX-A sync block to the next ECCB ank, in order to standardize the recording process, the area following the sync block in the AUX-V of the next picture is used. Fill in the data after the sync program with Nu11 data.
  • the ECC processing unit 17 fills in the EC CB ank necessary to record the entire supplied data stream and generate the background image data with a sync block or Nu11 data. Then, a recording current used for recording on the magnetic tape 4 and a mechanism for recording a data stream on the magnetic tape 4 such as a rotating drum (not shown) are stopped. This is because, when recording on the magnetic tape 4, if the recording current is stopped immediately after recording data on the last track to be recorded, an error may occur in the last helical track to be recorded. Therefore, an extra recording current is supplied.
  • the magnetic tape 4 When performing continuous recording from the ND point, first, the magnetic tape 4 is played to reproduce the data stream of the already recorded underlying image data. Write once to EC CB bank in ECC processing unit 17 END point flag from each AUX-V. Only the EC CB ank including the AUX-V with the END point flag and the subsequent EC CB ank are stored in the EC CB ank memory, and the subsequent EC CB ank is written to the memory. And prepares for recording of the next picture. At this time, VB V delay, DTS, etc. may be extracted from the AUX-V where the END point flag exists.
  • recording is performed on the magnetic tape 4 for each data group composed of three frames.
  • an I picture or a P picture exists at the re-recording position of the next picture specified while watching a reproduced image. If there is a B picture at the re-recording position of the specified next picture, the position immediately before the I-picture or P-picture is the re-recording position of the next picture.
  • the I-picture at the head of the data group that composes the picture or the P-picture immediately before is the re-recording position of the next picture.
  • the ECC processing unit 17 determines the re-recording position of the next picture in this way according to the picture type existing at the specified recording position, and rewinds and reproduces the magnetic tape 4 according to the determined recording position. Then, these are sequentially written to the ECCBank memory. At that time, search the I-picture or P-picture of the determined re-recording position or the data group immediately after the re-recording position via DTS, etc., and ECCB including the AUX-A at the head of the pack. Only the nk and the following EC CB ank are stored in the EC CB ank memory, and writing of the subsequent EC CB ank to the ECC bank memory is stopped to prepare for recording of the next picture. At this time, similarly, VB V delay, DTS, etc. may be extracted from AUX-V where the END point flag exists.
  • playback is performed while visually recognizing the track number of the data stream to be played back, and recording is performed starting from the track that matches the track number attached to the ECCCB ank. That is, by continuing the data stream before and after the rewriting on the magnetic tape 4, smooth reproduction can be realized without performing any special processing at the re-recording position where the continuous recording starts.
  • the image data processing device 1 obtains vbv_delay_n of the next picture recorded in AUX-V, and converts this to the occupancy (vbv—occupancy) of the VBV buffer in the encoder 13. , Set this value as the initial value of the encoder.
  • This VBV buffer is provided to control the amount of code generated for each picture by assuming that the VBV buffer is a virtual buffer corresponding to the input buffer in the decoder 25.
  • the vbv_occupancy of the VB V buffer can be calculated by the following equation (3) based on the inherited vbv delay_n.
  • vbv_occupancy vbv_de 1 ay_n x B irate / 9 0 0 0 0 ... (3)
  • the image data processing apparatus 1 optimizes the vbv_occupancy by gradually correcting from the initial value of vbv—occupancy calculated by the equation (3) (hereinafter, this initial value is referred to as vbv-occupancy-1: f).
  • Vbv-occupancy target value (hereinafter, this target value is referred to as vbv-occupancy one t). More specifically, the difference between vbv-occupancy-f and vbv-occupancy-t is calculated to obtain the code generation correction amount required to converge to vbv_occupancy_t.
  • the code generation amount correction per GOP is performed. Find the value. That is, the code generation amount correction value can be calculated by the following equation (4).
  • Code generation amount correction value (vb v_o c c up an c y_ t— vb v_o c c up an c y _f) / number—GOP
  • the image data processing device 1 spends a plurality of GOPs to make a transition from vbv_occupancy-f to vbv-occupancy-t.
  • the target vbv—occupancy—t can be gradually corrected by multiplying the number of GOPs (number—GOP), so the amount of correction per GOP can be reduced, resulting in temporary degradation of image quality. Can be reduced.
  • FIG. 9 shows a flow of the code amount control in the encoder 13, and the arrow direction in the figure indicates a time axis.
  • step S11 the difference between Vbv-occupancy-t calculated based on vbv_delay-n and vbv-occupancy-t from equation (3) is determined.
  • step S 1 2 the obtained difference is divided by numbe G0P to obtain a code generation amount correction value per 1G0P.
  • step S13 this code generation amount correction value is subtracted from the total addition amount of codes in each G ⁇ P controlled by the bit rate. More.
  • step S21 the generated code amount of each image data except the G0P head is subtracted from the remaining bit GOP for each frame.
  • step S22 the total added amount corrected for each G0P in step S13 is added to the code amount of each image data that has passed through step S21, Further, the generated code amount in the frame based on the encoding process for each frame in step S23 is subtracted.
  • the encoder 13 can obtain the remain-bit-G0P whose code amount is controlled in this way. Since the code amount of the remain-bit-G0P is controlled in G0P units, the image quality does not continuously deteriorate.
  • This number_GOP may be set to any value, may be fixed to a fixed value, or may be arbitrarily set each time according to the value of vbv—occupancy—t—vbv—occupancy_f. If the number-G0P is fixed at a fixed value, it can be equally allocated to each GOP regardless of the value of vbv-occupancy-t-vbv-occupancy_f. Also, by setting nuniber_GOP arbitrarily each time according to the value of vbv—occupancy—t—vbv_occupancy—f, the amount of correction per GOP is determined first, and the required number—G0P is set later. It is also possible.
  • the image data processing device 1 assigns the above-described reniain-bitJlOP to each picture.
  • the code amount to be allocated may be changed according to the complexity of each picture type.
  • the coefficient indicating the complexity of the main picture is Xi
  • the coefficient indicating the complexity of the P picture is Xp
  • the coefficient indicating the complexity of the B picture is Xb
  • the number of uncoded P pictures in the GOP is Np
  • the allocation coefficient Y—i for the I picture, the allocation coefficient Y_p for the P picture, and the allocation coefficient Y—b for the ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ picture are given by the following equations (5), It can be expressed by Equations (6) and (7).
  • Y_P Np + NbXb / XpKp / Kb
  • Y_b Nb + NpXp / XbKb / Kp ... (7)
  • the remain—bit—GOP is determined by the allocation coefficient Y— By dividing by is Y—P, Y_b, the amount of code to be assigned to each picture type can be obtained.
  • the initial values of Xi, Xp, and Xb may be set to 1.39xbitrate, 0.52xbitrate, and 0.37x itrate, respectively.
  • the image data processing apparatus 1 inserts a copy picture when vbv_occupancy_f calculated by Expression (3) falls below a predetermined set value in order to suppress such deterioration in image quality. Enables selection of screen hold rather than significant image quality degradation.
  • VBV delay (vbv—delay_n2) corresponds to the time period from t41 to t42, and thus apparently increases, and the vbv—occupancy— calculated based on the VBV delay exceeds the set value. .
  • the time for which the screen is held increases, but it is possible to suppress the deterioration of the image quality.
  • the number of inserted copy pictures (N) is determined by calculation so that vbv occupancy f 2 obtained according to vbv_delay_n2 of the next picture is equal to or larger than the set value.
  • N the number of inserted copy pictures
  • vbv-delay-n2 is expressed by the following equation (8).
  • vbv_de 1 ay_n2 vbv_de 1 ay_n + N x (E T-F T) (8)
  • the display time ET of the copy picture is 3003 when the frame frequency is 29.97 Hz, and 360 000 when the frame frequency is 25 Hz.
  • the number (N) of copy pictures is calculated and calculated so that vbv-delay_n2 is equal to or greater than the set value of vbv-delay (vbv-delay_s) calculated from the set value of vbv_occupancy using equation (3). That is, the following equation (9) can be derived based on the above-mentioned equation (8).
  • the number (N) of inserted copy pictures is obtained by the following expression (10) obtained by modifying this expression (9).
  • vbv_occupa ncy is controlled by inserting a scanning byte in addition to the copy picture.
  • vbv—occupancy— calculated based on vbv—delay—n is less than the set value
  • copy pictures are inserted from t51 to t52, and stuffing is performed. Insert a byte.
  • the number of copy pictures / the amount of sniffing bytes can be determined by the following method.
  • vbv-delay-n is obtained from AUX-V of the next picture located immediately after the recording E ND point.
  • a VBV delay is obtained from the header of the I picture located at the head of the supplied image data, and this is referred to as vbv—delay_n3. I do.
  • the Bitrate expressed in units of 400 bps is obtained from the header of the next picture.
  • T-copy obtained by converting the transfer time into 90 kHz units can be represented by the following equation (11).
  • T— copy B— copy / Bitratex conversion factor ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ (1 1)
  • This conversion coefficient is 1800 in 90 kHz units according to the following equation (12).
  • the acquired difference value VBVD-TN of the VB V delay can be defined by the following equation (13).
  • VB VD_TN vbv_de 1 ay_n3-vbv_de 1 ay_n (1 3)
  • N_copy the number of copy pictures (N__copy) is set to 0, and only the entry of the swap byte is executed.
  • VBVD_TN> copy pictures are inserted by the number (N_copy) obtained by the following equation (14).
  • N_copy to be obtained is rounded up to an integer.
  • T_Stuf (E T-T— copy) x N-VBVD_TN.... (1 5)
  • the image data processing apparatus 1 to which the present invention is applied receives data from another electronic device. 8431
  • a copy picture can be inserted or a stuffing byte can be inserted depending on the obtained vbv_delay_n and vbv-delay-n3. This makes it possible to insert a copy picture and a stuffing byte for any value of vbvjlelay_n with respect to vbv-delay-n3. And control to the desired vbv-occupancy.
  • the picture type immediately after the recording END point is a P picture and the next picture starting with an I picture is to be recorded from the P picture in succession, only the sequence header / GOP header is used as shown in Fig. 12. The rate goes up. For this reason, it is necessary to subtract the VBV delay according to the header to the sequence from the calculated vbv—delay—n as a correction value.
  • step into integers In the case of stepping by this integer, if a fraction is generated, the fraction is rounded up to reduce the rate of the header / GOP header to the sequence.
  • the calculated correction value is used when inheriting the vbv-delay-n of the next picture and when calculating the copy picture / stuffing amount.
  • AUX-V is provided on each magnetic tape, and a data group including an I picture or a P picture and a B picture has already been recorded.
  • a data group L last supplied to the image data processing apparatus 1 is shown.
  • the data group N 1 including the next picture to be connected for the first time is recorded.
  • AUX-V for recording auxiliary data is also provided in this evening group N1.
  • an insertion auxiliary recording area (Edit AUX-Vh) is provided, and an insertion data group (Edit PUX) including a copy picture and / or a stuffing byte is provided. ack—Vh) is recorded.
  • the Edit Pack—V—h is provided according to the bit occupancy of the VB V buffer.
  • EditPack—V—h which is a copy of the copy picture space byte, is recorded as a data group independent of the data group L and the data group N1. As a result, it is possible to separate only this E d i t P ac k—V—h according to the situation.
  • Edit AUX—V—h record the value corresponding to the VB V delay of the stake. At this time, the AUX-V recorded vbv-delay-n of the data group N1 may be inherited and recorded in this Edit AUX-V_h.
  • Figure 14 shows the amount of data occupied by the VBV buffer over time with respect to the time when performing the second continuous recording with the beginning of the data group N1 where the first continuous recording was performed as the re-recording position. I have.
  • the VBV delay (vbv_delay_h2) of the data group N2 is larger than the VBV delay (vbv_delay—hi) of the data group N1, and the vbv delay of the data group L. — Delay—less than n.
  • vbv_delay—h2 and vbv_delay_n are compared, and it is sufficient to determine the number of copy pictures to be inserted ⁇ the amount of scanning bytes, and vbv—delay—n and Unnecessary stuffing bytes have already been recorded via EditPack Vh in relation to vbv—delay—hi.
  • the Edi 7 Pack—V— including the scanning byte and the like in the first connection recording is performed. h has been removed.
  • the amount of stuffing bytes to be inserted can be determined between vbv_delay-h2 and vbv-delay-n, ignoring vbv-delay-hi.
  • unnecessary stuffing bytes and the like are not recorded, and the occurrence of useless screen hold can be suppressed.
  • Figure 16 shows vbv-delay-hi starting from t62 with copy pictures and stuffing inserted into vbv_delay_n starting from 761.
  • vbv_delay_h2 to which the second splicing recording is performed and to which the additional suffix is added is started from t63, which is delayed from t62 by the additional suffix.
  • the recording start position is t63, the second joint recording The amount of stuffing bytes at the Edit Pack V h to be removed, Useless screen hold occurs.
  • the recording start position at the time of the second splicing recording is set to the time t 71 which is delayed by an additional stuffing amount from the time t 61 which is the starting time of vbv-delay-n. To control.
  • Edit Pack—V—h in which the amount of sniffing bytes during the first splicing recording was recorded, is removed once, and a new value is added between vbv—delay—h2 and vbv—delay—n. Calculate the amount of additional stuffing and insert the calculated amount of stuffing before the next picture. Thereby, useless screen hold can be reduced.
  • a flag for identifying a copy picture or a flag for identifying the number of copies of the copy picture may be recorded in Edit AUX—Vh.
  • the present invention is not limited to the above-described embodiment.
  • the present invention can be applied not only to recording on a magnetic tape 4 but also to other recording media using other magnetic disks.
  • the above method can be applied to broadcasting.
  • INDUSTRIAL APPLICABILITY As described above, the present invention obtains a VBV delay of a main picture or a P picture from a data group including an I picture or a P picture and a B picture in the MPEG system, When the VBV delay (VBV_delay_N) of the next picture is obtained in advance and the encoded image data is recorded in the specified recording area on the recording medium for each data group, the obtained VBV delay is used for each data group.
  • the VBV_delayJi is recorded in the auxiliary recording area provided in the next picture, and the acquired VBV_delayJi is recorded in the auxiliary recording area for the next picture provided in accordance with the recording area of the next picture.

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Abstract

 本発明は、MPEG2方式においてつなぎ録りを行うための補助データを記録媒体上に記録する画像データ処理方法であり、Bピクチャを含むデータグループから、Iピクチャ又はPピクチャのVBVディレイを取得し、次ピクチャのVBVディレイ(VBV_delay_N)を予め取得し、さらに符号化された画像データを、データグループ毎に記録媒体上の所定の記録領域へ記録する際に、取得したVBVディレイをデータグループ毎に設けられた補助記録領域へ記録し、取得したVBV_delay_Nを、次ピクチャの記録領域に応じて設けられた次ピクチャ用補助記録領域へ記録する。

Description

明細書 画像データ処理装置及び方法 技術分野 本発明は、 MP E G (Motion Picture Expert Group)方式により符号化した画像 データを記録媒体上へ記録処理する画像データ処理装置及び方法に関する。
本出願は、 日本国において 2 0 0 2年 7月 8日に出願された日本特許出願番号 2 0 02— 1 9 9 07 1を基礎として優先権を主張するものであり、 この出願は 参照することにより、 本出願に援用される。 背景技術 従来、 動画像を高効率で圧縮符号化する手法として、 MPE G 2 ( I S O/I E C 1 3 8 1 8 ) に代表されるディジ夕ル動画像符号化方式が提案されている。 この MP E G 2方式による画像圧縮は、 画像間の動き補償と D C T (Discrete Co sine Transformation)とを組合せたハイブリヅド方式の変換を行い、 これにより 得られる信号に対してさらに量子化や可変長符号化を施す。
MPE G 2方式では、 符号化方式として双方向予測符号化方式が採用されてい る。 この双方向予測符号化方式では、 フレーム内符号化、 フレーム間順方向予測 符号化及び双方向予測符号化の 3タイプの符号化が行われ、 各符号化タイプによ る画像は、 それそれ Iピクチャ、 Pピクチャ及び Bピクチャと呼ばれている。 ま た、 I, P, Bの各ピクチャを適切に組み合わせてランダムアクセスの単位とな る GOP(Group of Pictures)が構成される。 ちなみに各ピクチャの発生符号量は、 Iピクチャが最も多く、 次に Pピクチャ、 Bピクチャと続くのが一般的である。 この MPEG 2方式のように、 ピクチャタイプ毎に発生符号量が異なる符号化 方法において、 記録媒体へ記録した符号化ビッ トストリームを、 再生時にデコ一 ダにおいて正確に符号化して画像を得るためには、 デコーダにおける入力バッフ ァ内のデータ占有量をエンコーダで常に把握しなければならない。
図 1は、 デコーダにおける入力バッファにおける、 供給された MP E Gストリ ームに対するデ一夕占有量の推移を表している。 図 1において、 横軸は時間(t)を 示しており、 供給される MP E Gストリームに含まれる各ピクチャのデコードの タイミング (七 1 0 1、 t l 0 2、 t 1 03 ···) が記されている。 また、 縦軸は、 入力バッファが格納するデータ占有量を示している。
入力バッファは、 MP E G 2方式で画像圧縮された MP E Gストリ一ムをその ビヅ トレ一トに応じて順次格納していく。 そして、 MPE Gス ト リームの供給が 開始された t 1 0 0から VBVディレイ(vbv_delay)時間経過した t 1 0 1におい て、 デコード処理のために、 最初のピクチャがデコーダより引き抜かれる。 この デコーダにより引き抜かれるピクチャのデ一夕量は、 そのピクチャのデータサイ ズ (picture— size) と、 ピクチャスタートコードのデータサイズ (picture— star t_code) と、 シーケンスへヅダのデータサイズ (sequence— header) と、 GOPへ ヅダのデータサイズ (GOPJieader) とを加えたデ一夕量 (以下、 イメージサイズ と称する) である。
ちなみに入力バッファには、 t 1 0 1以降においても、 MP E Gストリ一ムが 所定のビッ トレートに応じて順次供給され続ける。 t 1 0 1からデコード管理時 間(Decode Time Stamp)の間隔である△ D T S毎に経過していく t 1 0 2、 七 1 0 3、 …においても、 各ピクチャのイメージサイズ分のデータ量がデコーダにより 引き抜かれる。 このような入力バッファでは、 供給された MP E Gストリームの 総データ量と、 各デコ一ド夕イミングで引き抜かれたピクチャのイメージサイズ の総デ一夕量との差分が、 入力バッファのバッファサイズより大きくなるとォー バーフローし、 逆に小さくなるとアンダーフローすることとなる。
このため、 MPE G方式では、 デコーダにおける入力バッファに対応する仮想 バッファとして、 エンコーダ側に VBV (Video Buffering Verifier) バッファ を想定し、 発生する符号量を制御する。 エンコーダでは、 VBVバッファを破綻 させないように、 換言すれば VB Vバッファをアンダーフロー或いはオーバーフ ローさせないように各ビクチャの発生符号量をコントロールする。
ところで、 画像データが既に録画されている磁気テープ等の記録媒体上におい て、 その録画終了位置から画像データを新たに録画する、 いわゆるつなぎ録りを する場合がある。 ちなみに、 フレーム内のみ圧縮する D V (D igital Vi deo) 方式 の V T R (Video Tape Recorder) では、 1フレームを 1 0本のトラヅクに分けて 記録するため、 テープ走行中に再生から記録に切り替え、 録画するフレームを圧 縮した画像データを次のトラックから記録することで容易につなぎ録りすること ができる。
しかし、 フレーム間圧縮を利用する M P E G 2方式では、 1 フレームのサイズ が変動するため、 記録するトラックの数を固定することができず、 容易につなぎ 録りすることができなかった。
M P E G方式では、 上述の如くデコ一ド時において入力バッファをアンダーフ ロー或いはオーバーフローさせないように各ピクチャの発生符号量を制御する必 要があり、 新たに録画する画像圧縮データを V B Vバヅファのサイズに応じてつ なぎ録りする必要があった。 すなわち、 つなぎ録りする編集点の前後を連続再生 しても入力バッファを破綻させることなくデコードできるように、 既に録画され ている画像デ一夕の補助データを記録媒体から読み出して V B Vディレイ (VBV— del ay) や D T Sを取得し、 V B Vバッファにおけるデータ占有量に換算してェン コーダの初期値として設定する必要がある。
しかし、 つなぎ録りする編集点が、 既に録画されている画像データの記録終了 位置より後方である場合には、 記録終了位置以降の補助データ (VBV_de laや D T S ) を取得することができない。 このためエンコーダの初期値を得るためには、 記録終了位置直前において既に録画されている画像データをすベて読み出し、 ピ クチャサイズを計算しなければならず、 特に記録終了位置直前の画像データを構 成するピクチャサイズが大きい場合には、 計算時間が膨大となり、 記録スタンバ ィ状態に遷移させるのに時間がかかり、 操作性が悪くなるという問題点もある。 発明の開示 本発明の目的は、 上述したような従来の画像データ処理装置及び方法が有する 問題点を解消すことができる新規な画像データ処理装置及び方法を提供すること ί·しめ る 。
本発明の他の目的は、 MPEG 2方式において容易につなぎ録りを行うための 補助デ一タを記録媒体上において記録する画像データ記録装置及び方法を提供す ることにある。
本発明者は、 上述した目的を達成するために、 MP E G方式において、 Iピク チヤ又は Pピクチャを先頭とし、 Bピクチャを含むデータグループから、 Iピク チヤ又は Pピクチャの VBVディレイを取得し、 次ピクチャの VBVディレイ (VBV— delay— N)を予め取得し、 また符号化された画像データを、 データグループ 毎に記録媒体上の所定の記録領域へ記録する際に、 取得した VB Vディレイをデ —タグループ毎に設けられた補助記録領域へ記録し、 さらに取得した VB V— de 1 ay— Nを、 次ピクチャの記録領域に応じて設けられた次ピクチヤ用補助記録領域へ記録 する画像データ記録装置及び方法を提供する。
すなわち、 本発明に係る画像データ処理装置は、 MP E G方式により符号化さ れ、 Iピクチャ又は Pピクチャを先頭とし、 Bピクチャを含むデータグループか らなる画像データを処理する画像デ一タ処理装置において、 Iピクチャ又は上記 Pピクチャの VBV (Video Buffering Verifier) ディレイを取得し、 また最後 のピクチャの次に挿入すべき次ピクチャの VB Vディレイ (VBV— delay_N)を予め 取得する取得手段と、 符号化された上記画像データを、 データグループ毎に記録 媒体上の所定の記録領域へ記録し、 取得手段により取得された VB Vディレイを データグループ毎に設けられた補助記録領域へ記録する記録手段とを備え、 記録 手段は、 取得された VBV— delay— Nを、 次ピクチャの記録領域に応じて設けられた次 ピクチャ用補助記録領域へ記録する。
本発明に係る画像データ処理方法は、 MP E G方式により符号化され、 Iピク チヤ又は Pピクチャを先頭とし、 Bピクチャを含むデータグループからなる画像 データを処理する画像データ処理方法において、 Iピクチャ又は上記 Pピクチャ の VBV (Video Buffering Verifier) ディレイを取得し、 また最後のピクチャ の次に挿入すべき次ピクチャの VB Vディレイ (VBV— delay_N)を予め取得する取 得ステツプと、 符号化された上記画像データをデータグループ毎に記録媒体上の 所定の記録領域へ記録し、 取得手段により取得された VB Vディレイをデータグ ループ毎に設けられた補助記録領域へ記録する記録ステップとを有し、 記録ステ ヅプにおいて、 取得された VBV— de 1 ay_Nを次ピクチャの記録領域に応じて設けられ た次ピクチャ用補助記録領域へ記録する。
本発明の更に他の目的、 本発明によって得られる具体的な利点は、 以下におい て図面を参照して説明される実施の形態の説明から一層明らかにされるであろう。 図面の簡単な説明 図 1は、 デコーダの入力バヅファへ供給された M P E Gストリームに対するデ 一夕占有量の推移を表した図である。
図 2は、 本発明を適用した画像データ処理装置を示すプロック図である。
図 3は、 記録トラックが形成された磁気テープを示す平面図である。
図 4は、 磁気テープに形成されたヘリカルトラヅクの構成を示した図である。 図 5は、 データグループを示す図である。
図 6は、 画像データ処理装置に対して最後に供給されたデータグループにおけ るデ一夕占有≤の推移を表した図である。
図 7は、 次ピクチャの vbv— de lay— nの値が未知の場合に、 記録時に予め演算する 例を説明するための図である。
図 8は、 つなぎ録り時における、 E C C処理部の E C C B a n kメモリの処理 について説明するための図である。
図 9は、 エンコーダにおける符号量制御のフローを示す図である。
図 1 0 A及び図 1 0 Bは、 vbv_delay_nに基づいて演算した vbv_occupancy—fが、 設定値を下回る場合においてコピーピクチャを挿入し続ける例を説明するための 図である。
図 1 1は、 他の電子機器から入力された画像データのデ一夕ストリームをつな ぎ録りする場合において、 継承した vb v_de 1 ay_nの値が極端に小さいときの処理に ついて説明をするための図である。
図 1 2は、 記録 E N D点直後のピクチャタイプが Pピクチヤである場合におけ るつなぎ録りの欠点について説明するための図である。 図 1 3は、 演算したコピーピクチャゃスタヅフィングの記録方法について説明 をするための図である。
図 1 4は、 1回目のつなぎ録りを行ったデータグループ N 1の先頭を再記録位 置として、 2回目のつなぎ録りを行う場合の、 時刻に対する VBVバッファのデ 一夕占有量を示した図である。
図 1 5は、 スタッフィングバイ トを構成する E Sのみに対して PE Sへヅダを 付加する場合について説明するための図である。
図 1 6は、 2回目のつなぎ録り時における再記録位置について説明をするため の図である。
図 1 7は、 コピ一ピクチャとスタッフィングバイ トの両方を磁気テープ上へ記 録する場合について説明するための図である。 発明を実施するための最良の形態 以下、 本発明に係る画像デ一夕処理装置及び方法を図面を参照しながら詳細に 説明する。
本発明を適用した画像データ処理装置 1は、 動画像を高効率で圧縮符号化する MP E G 2 (I S O/I E C 1 3 8 1 8) 方式によりディジ夕ル動画像符号化し て磁気テープに記録する装置であり、 図 2に示すように、 外部入力部 1 1と、 ピ クチャサイズ測定部 1 2と、 エンコーダ 1 3と、 揷入処理部 14と、 補助データ 生成部 1 5と、 ストリーム記録処理部 1 6と、 E C C (Error Correction Code) 処理部 1 7と、 記録回路 1 8と、 再生回路 1 9と、 補助データ抽出部 2 0と、 ス トリーム再生処理部 2 1 と、 へヅダ抽出部 2 2と、 VBV (Video BufferingVer ifier) ディレイ抽出部 2 3と、 外部出力部 24と、 デコーダ 2 5と、 制御部 2 6 とを備えている。
外部入力部 1 1は、 外部にある他の電子機器から T S (Transport Stream) と して伝送される画像データを P E S (Packetized Elementary Stream) へ分割し、 これをストリーム記録処理部 1 6へ送信する。 ちなみに、 この外部入力部 1 1に 入力される画像データを構成する各ピクチャのサイズは、 ピクチャサイズ測定部 1 2により測定される。
エンコーダ 1 3は、 VB Vディ レイ抽出部 2 3から送信される VB V (VideoB uffering Verifier) ディ レイに基づいて、 入力される画像データを、 ピクチャ夕 イブ、 量子化ステップ等の符号化パラメータに基づいて符号化を行う。 このェン コーダ 1 3は、 この符号化した画像データをス ト リーム記録処理部 1 6へ送信す る。
挿入処理部 1 4は、 画像デ一夕の符号化時において、 発生符号量が少ない場合 における疑似デ一タとして、 前ピクチャを繰り返して表示するコピーピクチャや スタ ッフィ ングバイ トを生成する。 ちなみに、 このスタヅフィ ングバイ トは、 特 に意味を持たないデータであり、 デコーダ側において読み捨てられる。 この挿入 処理部 1 4は、 生成したコピ一ピクチャゃスタッフィングバイ トをス ト リーム記 録処理部 1 6へ出力する。
補助データ生成部 1 5は、 Iピクチャ又は Pピクチャを先頭とし、 Bピクチャ を含むデータグループ毎に付される補助データ (AUX) をス トリーム記録処理 部 1 6へ出力する。
ス ト リーム記録処理部 1 6は、 外部入力部 1 1或いはエンコーダ 1 3から画像 データを取得する。 また、 このス ト リーム記録処理部 1 6は、 挿入処理部 1 4か らコピーピクチャやスタッフィングバイ トが供給され、 補助デ一夕生成部 1 5か ら補助データが、 更にはへヅダ抽出部 2 2から各種ヘッダが入力される。 ス ト リ —ム記録処理部 1 6は、 画像データにおける Iピクチャ或いは Pピクチャから始 まるデータグループ間に、 補助データやコピーピクチャ等を挿入して一つのデー 夕ス ト リームを形成する。 このときス ト リーム記録処理部 1 6は、 生成したデー タス ト リームから VBVディ レイ抽出部 2 3により VBVディ レイが抽出される 場合もある。 ス ト リーム記録処理部 1 6は、 この形成したデータス ト リームを E C C処理部 1 7へ送信する。
E C C処理部 1 7は、 入力されたデータス ト リームに E C C (Error Correcti on Code) を付加し、 またインタ リーブ処理等を施す。 この E C C処理部 1 7は、 図示しない独自の E C CB ankメモリを有し、 実際に磁気テープ 4へ記録する データス ト リームを一時記憶させる。 記録回路 1 8は、 E C C処理部 1 Ίから入力されたデータストリームを磁気テ ープ 4へ記録する。 この記録回路 1 8は、 例えば、 入力されたデータをシリアル データに変換した上で増幅し、 図示しない回転ドラムを介して回転させられる磁 気テープ 4へ、 図示しない磁気へッドを介して記録する。
再生回路 1 9は、 磁気テープ 4上に記録されている画像データを再生し、 また 後述する磁気テープ 4上の補助記録領域に記録されている補助データを読み出し、 これを E C C処理部 1 7へ送信する。
ストリーム再生処理部 2 1は、 磁気テープ 4から再生される画像データ並びに 補助データが再生回路 1 9及び E C C処理部 1 7を介して入力される。 このスト リーム再生処理部 2 1は、 入力された画像データを外部出力部 2 4或いはデコー ダ 2 5へ出力する。 このストリーム再生処理部 2 1に入力された補助データにお いて、 P T S (Presentation Time Stamp)や D T S (Decoding Time Stamp)につい てはへヅダ抽出部 2 2により抽出され、 V B Vディレイについては V B Vディレ ィ抽出部 2 3により抽出される。 その他の補助データについては、 補助データ抽 出部 2 0により抽出される。
外部出力部 2 4は、 ストリーム再生処理部 2 1から P E Sとして入力される画 像データをデコードして T S化し、 他の電子機器へ伝送する。 デコ一ダ 2 5は、 ストリ一ム再生処理部 2 1から P E Sとして入力される画像データをピクチャ夕 ィプ、 量子化ステツブ等の符号化パラメ一夕に基づいて復号化を行う。
なお、 本発明に係る画像データ処理装置 1を構成する回路、 要素は、 制御部 2 6による制御に基づき動作する。
次に、 本発明を適用した画像データ処理装置 1における磁気テープ 4への記録 方式について説明をする。 なお、 ここで説明する記録方式は、 特開 2 0 0 1— 2 7 5 0 7 7公報において提案されている方式に基づく。
磁気テープ 4は、 図 3に示すように、 磁気ヘッ ドにより映像信号等の情報が記 録されるヘリカルトラック 3 2から構成される。
ヘリカルトラヅク 3 2は、 磁気テープ 4の長手方向に対して傾斜されて形成さ れている。
1本のヘリカルトラック 3 2は、 図 4に示すように、 1 2 3個のシンクプロッ クと 1 8個の C 2パリティシンクブロックから構成される。 このヘリカルトラヅ ク 3 2の 1 6本を E C C処理部 1 7における C 2 E C Cのィン夕リーブ単位とす る。 E C C処理部 1 7では、 この 1 6本分のヘリカルトラック 32におけるシン クブロヅクを E C C面にインタ リーブして割り当て、 C 2パリティを生成してこ れを C 2パリティシンクブロヅクへ記録する。
1つのシンクブロックは、 9 5バイ トのデ一夕部に、 1バイ トのシンクブロヅ クヘッダ (SBへヅダ) と、 トラックペア No . やシンクブロック N o . 等から なる 3バイ 卜の I D部と、 それらを対象とした C 1パリティの 1 0バイ トが付さ れており、 さらに 2バイ 卜のシンクパターンを先頭に付した 1 1 1バイ トで構成 されている。
このトラックペア N o . は、 一アジマス、 +アジマスの順で隣り合うヘリカル トラヅク 32間で同値をとる。 以下このトラックペア N 0. を 2倍して +アジマ ス トラックのみ 1を加えた N 0. を トラック N o . とする。 また SBへヅダは、 そのシンクプロヅクに記録されるデータの種類が記録されている。
ちなみに、 MPE G 2方式の PE Sパケッ トとして構成されている V i d e o データや Au d i oデータは、 それそれシンクプロックに分割して記録されるこ ととなる。 Vi d e oデ一夕は、 図 5に示すように、 Iピクチャ、 Bピクチャ、 Bピクチャの 3フレーム、 或いは Pピクチャ、 Bピクチャ、 Bピクチャの 3フレ ームの PE Sを結合し、 これに P T S時刻に応じた Aud i oデータを加えて、 A u d i 0、 V i d e oの順で交互にシンクブロック上へ記録する。 この A u d i oと V i d e oの結合単位を以後、 P a ckという。 Iピクチャ、 Bピクチャ、 Bピクチャの順で構成される 3フレームの Vi d e oデータ、 或いは: Pピクチャ、 Bピクチャ、 Bピクチャの順で構成される 3フレームの V i d e oデータをデー 夕グループという。
なお、 Aud i 0データの補助データとして AUX— Aを、 V i d e oデータ の補助データとして AUX— Vのシンクプロヅクを P a c k毎に記録する。
次に、 本発明を適用した画像データ処理装置 1の動作について説明をする。 MP E G 2方式を採用する画像データ処理装置 1は、 ピクチャタイプ毎に発生 符号量が異なるため、 磁気テープ 4へ記録したデータス ト リームを、 再生時にデ コーダ 2 5において正確に符号化して画像を得るためには、 デコーダ 2 5におけ る入力バッファ内のデータ占有量をエンコーダ 1 3で常に把握しなければならな い。
図 6は、 画像デ一夕処理装置 1に対して最後に供給されたデータグループ Lに おける、 デコーダ 2 5の入力バッファのデータ占有量の推移を表している。 この 図 6において、 横軸は時刻 (七) を示しており、 供給されるデータグループ Lを 構成する各ピクチャのデコードのタイ ミング (P、 B l、 B 2 ) が記されている。 また縦軸は、 入力バヅファが格納するデータ占有量を示している。
入力バッファは、 M P E G 2方式で圧縮符号化されたデータスト リームをその ビッ トレートに応じて順次格納していく。 Pピクチャが供給される時刻は、 七 1 1から t 1 2までであり、 また B 1 ピクチャが供給される時刻は、 七 1 2から t 1 3までであり、 更に B 2ピクチヤが供給される時刻は、 t 1 3から t 1 4まで である。 またデコーダ 2 5は、 デコード処理のため、 t 2 1 において Pピクチャ を引き抜く。 同様にデコーダ 2 5は、 デコード処理のため、 七 2 2にぉぃて8 1 ピクチャを引き抜き、 更に七 2 3において B 2ピクチヤを引き抜く。
このデコーダ 2 5により引き抜かれる各ピクチャのデ一夕量は、 ピクチャのデ —夕サイズ (picture— si ze) と、 ピクチャスタートコードのデータサイズ (pict ure— start— code) と、 シーケンスへヅダのデ一夕サイズ ( sequence一 header) と、 G O Pヘッダのデータサイズ (GOP— header) とを加えたデータ量 (以下、 ィメー ジサイズと称する) である。 このデータグループ Lの先頭に位置する Pピクチヤ のピクチャスタートコードの最終バイ トが供給されてから、 デコーダ 2 5により 引き抜かれる時間 ( t 1 1〜 t 2 1 ) を V B Vディ レイ (vbv— del ay— 1 ) と称する ; 図 6において、 データグループ Lの後方には、 データグループ Lの次に挿入す べきピクチャ (以下、 次ピクチャという) が示されている。 この次ピクチャの V B Vディ レイ (vbv— de lay— n) は、 七 1 4から t 1 5までの時間である。 画像デー 夕処理装置 1は、 最後にデータグループ Lが供給されたときに、 多めにェンコ一 ドすることにより、 この次ピクチャの vbv_de l ay— nを取得することができる。
画像データ処理装置 1は、 このようにして取得することができる V B Vディ レ ィ (vbv— de lay— 1、 vbv delay_n) を補助データとして、 各デ一夕グループ毎に設 けられた A U X— Vへ記録する。 図 6中の下段には、 データグループ L並びに次 ピクチャについて設けられた A U X— Vの磁気テ一ブ 4における記録位置を示し ている。 データグループ Lにおける A U X— Vの記録位置は、 データグループ L の先頭に位置する Pピクチヤの前に設けられている。 同様に、 次ピクチャの A U X— Vのシンクブロックは、 次ピクチャの記録位置前方であり、 かつデータグル ープ Lの記録位置後方に設けられている。
画像データ処理装置 1は、 データグループ Lの Pピクチヤについて取得した vb v_de lay— 1を、 デ一夕グループ Lについて設けられた A U X — Vへ記録する。 同様 に次ピクチャについて取得した vbv— de lay_nを、 次ピクチャについて設けられた A U X— Vへ記録する。
このようなデータストリームが記録された磁気テープ 4を再生することにより、 各 A U X— Vに記録されている vbv_de lay_l , vbv_de 1 ay_nを読み出すことができる c これにより、 画像データ処理装置 1は、 画像データが既に記録されている磁気テ —プ 4において、 その記録終了位置から画像データを新たに記録する、 いわゆる つなぎ録りをする場合においても、 既に記録されている画像デ一夕の情報を得る ことができる。 なお、 つなぎ録りする画像データに対して、 このように vbv_dela y—1等を同時に記録しておく画像データを下地画像データという。
すなわち、 この画像データ処理装置 1は、 次ピクチャをつなぎ録りする画像デ 一夕として想定することにより、 つなぎ録りする次ピクチャがもつべき vbv_de la y_nを記録時に予め求めて磁気テープ 4上へ記録することができる。 これにより再 生時において、 磁気テープ 4から vbv— delay_nを読み出すだけで、 V B Vバッファ におけるデータ占有量に換算してエンコーダの初期値として設定することができ るため、 1 フレームのサイズが変動する M P E G 2方式においても、 各ピクチャ の発生符号量を制御することができ、 入力バッファを破綻させることなく容易に つなぎ録りを行うことができる。
なお、 本発明に係る画像デ一夕処理装置 1は、 このデータグループ Lについて、 最後に供給されたデータグループであることを示すための E N D点フラグを A U X— Vへ記録することも可能である。 これによりつなぎ録りする際に、 この E N D点フラグに基づいて画像デー夕が記録されている領域を容易に識別することが 3008431
12 でき、 既存の画像データ上に上書きしてしまうような不都合を回避することも可 能となる。
画像データ処理装置 1は、 最後に供給されるデータグループ Lゃ次ピクチャに 限らず、 他の全てのデータグループ毎に先頭のピクチャの VB Vディレイを識別 し、 これを各デ一夕グループ毎に設けられた AUX— Vへ記録してもよい。 次ピ クチャの AUX— Vにおいても同様に vbv_delay— nが記録されているため、 各ピク チヤ毎に VB Vディレイを AUX— Vへ記録することにより、 記録媒体上に設け られた全ての A UX— Vの補助データ種を共通化することができる。
さらに、 画像データ処理装置 1は、 補助データとして、 VBVディレイ以外に D T S等を用いてこれを A UX— Vへ記録しても良く、 また VB Vディレイの代 替として DT Sや P T Sを用いてもよいことは勿論である。
他の電子機器から入力された D T Sや P T Sをそのまま AUX— Vへ記録する と、 再生時において、 記録した D T Sや P T Sがジャンプしてしまう場合がある ため、 通常この D T Sや P T Sにオフセヅト値を加算してから AUX— Vへ記録 する。 データグループ Lの A U X— Vから取得した D T Sを D T S 0とする。 ま た、 つなぎ録りする次ピクチャから取得した D T Sを D T S 2とする。 このとき、 オフセヅ ト値を、 D T S 0—D T S 2 + (コピーピクチヤの枚数) X (コピーピ クチャの表示時間) 、 に基づいて演算し、 これを D T S又は P T Sに加算してか ら ¾¾亍う。
符号化されたストリ一ムや、 他の電子機器から入力されたストリームを途中で 打ち切る場合には、 上述の如く次ピクチャの vbv— delay_nの値を認識することがで きるが、 他の電子機器から供給されたデータストリームを最後のピクチャまで全 て記録しきったときには次ピクチャが存在しない。 かかる場合には、 次ピクチャ の vbv— de 1 ay_nの値を認識することができず、 記録時において A U X— V上に補助 データとして記録することができない。 このため、 他の電子機器から供給された ピクチャを磁気テ一プ 4上へ記録する場合には、 記録時において予め次ピクチャ の vbv— delay— nの値を演算し、 これを次ピクチャの A U X— Vへ記録しておく。 こ れにより、 再生時において、 この次ピクチャの vbv_delay_nを容易に読み出すこと ができ、 入カバッファを破綻させることなく容易につなぎ録りを行うことができ る。
図 7は、 この次ピクチャの vbv— delay— nの値が未知の場合に、 記録時に予め演算 する例を説明するための図である。 画像データ処理装置 1には、 最後に供給され、 Pピクチャ、 B 1ピクチャ、 B 2ピクチヤの順で構成されるデータグループ が 供給される。 このとき、 画像データ処理装置 1は、 この最後に供給されるデータ グル一プ Lの次に供給されるべき次ピクチャの vbv_delay— nを、 データグループ L の先頭に位置する Pピクチヤの vbv_de 1 ay— 1と、 当該データグループ Lの転送時間 (F T) 並びに表示時間 (E T) とから、 以下の式 ( 1 ) により求める。
vbv_delay_n = vbv_delay_l+ E T一 F T · · · · ( 1 )
ここで転送時間 F Tについては、 データグループ Lを構成する 3フレームを抽 出してビヅ ト数の合計 (dビット) を演算する。 そして、 この dをビヅ トレート (Bitrate) で割ると転送に必要な時間となり、 これに 9 00 00を乗じることに より、 VB Vディレイと同じ 9 0 KH zの時間軸における転送時間 (F T) とな る。 またこのデ一夕グループ Lを構成する 3フレームの表示間隔 (E T) は、 フ レームレートが 2 9. 9 7 H zの場合において 3 0 03の 3倍となり、 これと上 述の: F Tとの差分が VB Vディレイの変化量となる。 これにより vbv— delay— nは、 さらに以下の式 (2) により求めることができる。
vbv_de 1 ay_n = vbv_de 1 ay_l + 3003 x 3 - 90000 x d/ B i trate · · · · ( 2 ) 画像データ処理装置 1は、 このようにして求めた vbv— delay— nを、 次ピクチャの AUX— Vに記録する。 AUX- Vに対して VB Vディレイを記録する場合のみな らず、 D T Sを記録する場合においても、 同様の手法により次ピクチャの D T S を予め求めることができる。
このように、 本発明に係る画像データ処理装置 1は、 次ピクチャの vbv— delay— nの値が未知であっても、 上述の計算式 ( 1 ) 或いは式 (2) に基づいて求めるこ とができるため、 再生時においてエンコーダの初期値を得るために記録終了位置 直前において既に録画されている画像デ一夕をすベて読み出し、 ピクチャサイズ を計算する必要がなくなる。 これにより本発明に係る画像データ処理装置 1は、 計算時間を減らすことができ、 RE C操作の遷移時間を短くすることも可能とな る。 次に、 つなぎ録り時における、 E C C処理部 1 7の E C CB a nkメモリの処 理について説明をする。
先ず録画 (RE C) 中に、 一時停止 (RE C— PAUS E) し、 再度録画 (R E C) することによりつなぎ録りする場合について説明をする。 エンコーダ 1 3 により符号化されたデータス ト リームや、 外部入力部 1 1を介して入力されたデ 一.タス ト リームを磁気テープ 4上へ記録中に、 RE C— P AU S E操作を行った 場合、 図 8に示すように、 最後に供給される 3フレームのピクチャからなるデー タグル一プ Lを E C C B a n kに書き込み終わつたときのシンクブロックを記録 E ND点とし、 その後に再度 R E C操作を行うことによりつなぎ録りする次ピク チヤが含まれる P a c kの AUX— Aと、 Aud i oデータのシンクブロックを 書き込む。 そして最後に次ピクチャの vbv— delay_nや E N D点フラグ等の補助デー 夕を記録するための AUX— Vのシンクブロックを書き込む。
この図 8に示す AUX— Aから AUX— Vまでがつなぎ録り時において、 補助 データを読み出し、 つなぎ録りするデ一タスト リームの書き込みを開始するエリ ァである。 ちなみに当該ェリアが、 この AUX— Aのシンクプロヅクを含む E C CB ankから、 その次の E C C B a n kまでに至る場合において、 記録処理を 共通化するため、 次ピクチャの A UX— Vにおけるシンクブロックの次のシンク プロヅク以降を Nu 1 1データで埋める。
E C C処理部 1 7は、 供給されるデ一タスト リーム全てを記録して下地画像デ 一夕を生成するのに必要な E C CB ankを、 シンクブロック或いは N u 1 1デ —夕で埋めた後、 磁気テープ 4上へ記録する際に使用する記録電流や、 図示しな い回転ドラム等のような磁気テープ 4へデータス ト リームを記録するための機構 を停止させる。 これは、 磁気テープ 4へ記録する際に、 最後に記録すべきへリカ ルトラックへデータを記録した後に即記録電流を停止すると、 その最後に記録す べきヘリカルトラックにエラーが生じる可能性があるため、 余分に記録電流を流 しておくためである。
磁気テープ 4における下地画像デ一夕の記録 E ND点からつなぎ録りを行う場 合には、 先ず磁気テープ 4を再生することにより、 既に記録してある下地画像デ 一夕のデータス ト リームを一度 E C C処理部 1 7における E C CB a nkへ書き 込み、 各 AUX— Vから END点フラグを探し出す。 かかる END点フラグが付 されている AUX— Vを含む E C CB ankと、 その次に続く E C CB ankの みを E C CB ankメモリへ保存しておき、 それ以降の E C CB ankのメモリ への書き込みを中止して次ピクチャの記録へ備える。 このとき、 END点フラグ が存在する AUX— Vから VB Vディレイや D T S等を取り出しておいてもよい ( 次に、 磁気テープ 4の再生画を見ながら、 つなぎ録りする次ピクチャの記録を 鬨始する再記録位置を指定する場合について説明をする。 E C CB a nkにおい て、 再生 P AU S E操作時に画面上に表示されていた画像のデータストリームは、 後から供給される画像のデータストリ一ムにより上書きされている場合が多い。
3フレームから構成されるデ一夕グループ毎に磁気テープ 4上へ記録していく 本発明では、 再生画を見ながら指定した次ピクチャの再記録位置に、 Iピクチャ、 或いは Pピクチャが存在している場合は、 当該 Iピクチャ、 或いは Pピクチャの 直前を次ピクチャの再記録位置とするが、 一方、 指定した次ピクチャの再記録位 置に、 Bピクチャが存在している場合には、 当該 Bピクチャを構成するデータグ ループ先頭の Iピクチャ、 或いは Pピクチャの直前を次ピクチャの再記録位置と する。
E C C処理部 1 7は、 このようにして次ピクチャの再記録位置を、 指定した記 録位置に存在するピクチャタイプに応じて決定し、 磁気テープ 4を決定した記録 位置に応じて巻き戻して再生し、 これを順次 E C CB ankメモリへ書き込んで いく。 その際に D T S等を介して、 決定した再記録位置や、 その再記録位置の直 後に位置するデ一夕グループの Iピクチャ或いは Pピクチャをサーチし、 その P a c k先頭の AUX— Aを含む E C C B a nkと、 その次に続く E C CB ank のみを E C CB ankメモリへ保存しておき、 それ以降の E C CB ankの E C C b ankメモリへの書き込みを中止して次ピクチャの記録へ備える。 このとき も同様に、 END点フラグが存在する AUX— Vから VB Vディレイや DT S等 を取り出しておいてもよい。
磁気テープ 4の再生画を見ることなく、 再記録位置を選ばずにつなぎ録りを行 う場合には、 磁気テープ 4を再生してデ一夕ストリームを順次 E C CB ankメ モリへ書き込んでいく。 その際に再記録位置を、 デ一夕グループ単位で再生順に サーチする。 そして任意の再記録位置の直後に位置するデ一夕グループの Iピク チヤ或いは Pピクチャの先頭の AUX— Aを含む E C CB ankと、 その次に続 く E C CB ankのみを E CCB ankメモリへ保存しておき、 それ以降の E C CB ankの E C CB ankメモリへの書き込みを中止して次ピクチャの記録へ 備える。 このときも同様に、 END点フラグが存在する AUX— Vから VB Vデ ィレイや DT S等を取り出しておいてもよい。
なお、 上述の如く E C CB ankメモリへ 2つの E C CB a nkが保存されて いる場合において、 新たに入力されるデ一夕ストリームは、 以下のようにして E C CB ankから書き戻す。 すなわち、 再記録位置直前のシンクブロック内のデ 一夕ストリームは、 そのまま E CCB ankメモリへ残しておく。 そして再記録 位置以降のシンクプロックに新たに入力されるデ一タストリームを重ね書きし、 E C CB ankメモリ上で合成する。 このとき、 この新たなデータストリームが 重ね書きされて合成された E C CB ankメモリ内の各データストリームについ てそれそれ C 2パリティを生成し直す。
そして、 再生するデータストリームのトラック No. を視認しつつ再生を行い、 E C CB ankに付されたトラック No . と一致するトラックからつなき'録りを 行うようにする。 すなわち、 書き戻す前後のデータストリームを磁気テープ 4上 において連続しておくことにより、 つなぎ録りを開始する再記録位置において特 別な処理を施すことなく、 スムーズな再生を実現することができる。
次に、 上述の如く下地画像データが形成された磁気テープ 4の再生時において、 AUX - Vに記録されている次ピクチャの vbv一 delay—nを継承してエンコーダの初 期値として設定する方法について説明をする。
画像データ処理装置 1は、 再生時において、 AUX— Vに記録されている次ピ クチャの vbv_delay_nを取得し、 これをエンコーダ 1 3における V B Vバッファの デ一夕占有量 (vbv— occupancy) に換算し、 この値をエンコーダの初期値として設 定する。 この VBVバッファは、 デコーダ 25における入カバヅファに対応する 仮想バッファとして想定することで、 各ピクチャ毎に発生する符号量を制御すベ く設けられるものである。 この VB Vバッファの vbv_occupancyは、 継承した vbv delay_nに基づき、 以下の式 (3) により演算することができる。 vbv_occupancy = vbv_de 1 ay_n x B i tr ate/ 9 0 0 0 0 · · · · ( 3 ) ところで、 この式 (3 ) により求められた vbv_occupancyは、 画質にとって最適 な値になるとは限らず、 アンダーフローやオーバーフローが生じ、 継続的に画質 を劣化させてしまう場合がある。 このため、 この式 (3 ) により求められた vbv— occupancyがいかなる値であっても、 V B Vバッファの容量に応じてこれを最適に コントロールし、 画質の劣化を防止する必要がある。
画像データ処理装置 1は、 式 (3 ) により演算した vbv— occupancyの初期値 (以 下ヽ この初期値を vbv一 occupancy一: fと称する) からヽ 徐々にこの vbv_occupancyを 補正することにより、 最適な vbv— occupancyの目標値 (以下、 この目標値を vbv— o ccupancy一 tと称する) へ遷移させる。 具体的には、 vbv一 occupancy一 fと vbv— oc cup ancy— tの差分を求めることにより、 vbv_occupancy_tへ収束させるために必要な符 号発生補正量を求める。 次にこの符号発生補正量を、 vbv_occupancy_tへ遷移させ るのに必要な G O Pの数 (以下、 この G 0 Pの数を number— G0Pと称する) で割る ことにより、 1 G O Pあたりの符号発生量補正値を求める。 すなわち、 この符号 発生量補正値は、 以下の式 (4 ) により演算することができる。
符号発生量補正値 = ( vb v_o c c up an c y_ t— vb v_o c c up an c y _f ) / number—GOP
. . . . ( 4 ) このように画像データ処理装置 1は、 vbv_occupancy— f力 ら vbv— occupancy— tへ 遷移させるために複数の G O Pを費やす。 すなわち、 目標とする vbv— occupancy— tへ複数の G O P数 (number— GOP) をかけて徐々に補正することができるため、 1 G O Pあたりの補正量を減らすことができ、 一時的な画質の劣化を抑えることが できる。
図 9は、 このエンコーダ 1 3における符号量制御のフローを示しており、 図中 矢印方向は時間軸を表している。
先ずステップ S 1 1において、 式 (3 ) より vbv_delay—nに基づいて演算した V bv— occupancy— と、 vbv— occupancy— tとの差分を求める。 次【こステヅフ。 S 1 2【こお いて、 この求めた差分を numbe G0Pで除して、 1 G 0 Pあたりの符号発生量補正 値を求める。 次に、 ステップ S 1 3において、 ビットレートにより制御された各 G〇Pにおける符号の総加算量に対し、 この符号発生量補正値を減算することに より補正する。
一方、 G0P先頭を除く各画像データは、 ステップ S 2 1において、 各フレーム毎 に remain— bit—GOPから発生符号量を減算される。 また G0P先頭ではステップ S 2 2 において、 ステヅプ S 2 1を経た各画像デ一夕の符号量に対して、 ステップ S 1 3にて各 G 0 P毎に補正された総加算量が加算され、 さらにステップ S 2 3の 1 フレーム単位のェンコ一ド処理に基づくフレーム内発生符号量が減算される。 ェ ンコーダ 1 3は、 このようにして符号量制御された remain— bi t— G0Pを得ることが できる。 この remain— bi t— G0Pは、 G 0 P単位で符号量をコントロールされている ため、 継続的に画質が劣化することはなくなる。
この number_GOPは、 いかなる値に設定してもよく、 一定の値に固定しても良い し、 vbv— occupancy— t— vbv—occupancy_fの値に応じてその都度任意に設定しても よレヽ。 仮【こ number— G0Pを一定の値こ固定すると、 vbv— occupancy— t— vbv—occupan cy_fの値を問わず各 G O Pへ均等に割り振ることができる。 また、 nuniber_GOPを vbv— occupancy— t— vbv_occupancy— fの値に応じてその都度任意に設定することに より、 1 G O Pあたりの補正量を最初に決め、 必要な number— G0Pを後から設定す ることも可能となる。
画像データ処理装置 1は、 上述の reniain—bi tJlOPを各ピクチャへ割り当てる。 このときピクチャタイプ毎の複雑さに応じて、 割り当てる符号量を変えても良い。 例えば、 ェピクチャの複雑さを示す係数を Xi、 Pピクチャの複雑さを示す係数 を Xp、 Bピクチャの複雑さを示す係数を Xbとし、 G O P内における Pピクチャの 未符号化枚数を Np、 G O P内における Bピクチャの未符号化枚数を Nbとするとき、 I ピクチャの割り当て係数 Y— i、 Pピクチャの割り当て係数 Y_p、 Βピクチャの割 り当て係数 Y— bは、 それぞれ以下の式 (5 ) 、 式 (6 ) 、 式 ( 7 ) により表すこと ができる。
Y_i=l+Np · Xp/Xi · 1/Kp+Nb · Xb/Xi · 1/Kb . . . · ( 5 )
Y_P=Np+Nb · Xb/Xp · Kp/Kb · · · · ( 6 )
Y_b=Nb+Np · Xp/Xb · Kb/Kp . . . . ( 7 )
(Kp=1 .0, Kb=1.4)
ここで remain— bi t— GOPを、 上述の如く求められた各ピクチャの割り当て係数 Y— is Y— P、 Y_bにより除算することにより、 各ピクチャタイプへ割り当てる符号量を 求めることができる。 なお、 Xi,Xp,Xbの各初期値を、 それぞれ 1.39xbitrate,0. 52xbitrate,0.37x itrate しても良い。
次に、 継承した vbv—de 1 ay_nに基づいて演算した vbv— o c c upancy_fの値が極端に 小さい場合における処理について説明をする。
式 (3) により演算した vbv— occupancy_fが極端に小さいと、 式 (4) に基づい て vbv— occupancy— tへ遷移させても、 以下に説明する理由により画質が大幅に劣化 してしまう。
すなわち、 つなぎ録りする次ピクチャの発生符号 Sとの関係で、 極端に vbv— oc cupancy— fが小さいと、 エンコード時において V B Vバッファのアンダーフローが 生じないように、 次ピクチャの発生符号量に制約がかかり、 画質が劣化してしま う。 またかかる場合に、 number— G0Pを一定の値に固定すると、 vbv— occupancy— tへ 遷移するまでの最初の数 G 0 Pは、 極端に vbv_occupancyが低い状態であるため、 画質が著しく劣化し、 また最適な vbv_occupancy— tへ遷移するまで長時間を費やす ため、 早期に画質を改善することができない。 更に vbv_occupancy— tへの遷移時間 を短縮するために、 1 G OPあたりの符号発生補正量を大きくすると、 vbv— occu pancy_tへ遷移するまでの間、 画質が大幅に劣化してしまう。
このため、 本発明に係る画像データ処理装置 1では、 かかる画質の劣化を抑え るべく、 式 (3) により演算した vbv_occupancy_fについて、 所定の設定値を下回 る場合にコピーピクチャを挿入することにより、 大幅な画質劣化よりむしろ画面 のホールドを選択できるようにする。
図 1 O Aに示すように、 vbv_delay_nに基づいて演算した vbv_occupancy_fが、 設定値を下回る場合において、 図 1 0 Bに示すように、 コピーピクチャを挿入し 続ける。 これにより、 VBVディレイ (vbv— delay_n2) は、 t 4 1から t 42の 時間帯に相当することとなるため見かけ上大きくなり、 これに基づいて演算され た vbv— occupancy— は、 設定値を上回る。 これにより、 画面がホールドされる時 間は増加するが、 画質の劣化を抑えることが可能となる。
なお、 このコピーピクチャの挿入枚数 (N) は、 次ピクチャの vbv_delay_n2に 応じて得られる vbv occupancy f 2が設定値以上となるように計算して決定する。 先ず、 コピーピクチャを N枚挿入すると、 次ピクチャの引き抜かれる時刻七 4 2が N枚分遅延するため、 vbv— delay_n2は、 N枚分長くなる。 一方、 コピーピク チヤ 1枚の転送時間 F Tの N倍だけ次ピクチャが後ろへずれることになるため、 その分 vbv_delay— n2は短くなる。
ここでコピ一ピクチャ 1枚の表示時間を E Tとしたとき、 vbv— delay— n2は、 以 下の式 (8 ) により表される。
vbv_de 1 ay_n2 = vbv_de 1 ay_n + N x (E T - F T) · · · · ( 8 )
ちなみにコピーピクチャの表示時間 E Tは、 フレーム周波数が 2 9. 9 7 H z のときに 3 0 0 3となり、 フレーム周波数が 2 5 H zのときは 3 60 0となる。 コピーピクチャの枚数 (N) は、 vbv— delay_n2が、 vbv_occupancyの設定値から 式 (3) を用いて演算した vbv— delayの設定値 (vbv— delay_s) 以上となるように 計算して求める。 すなわち、 上述した式 (8) に基づき以下に示す式 (9) を導 き出すことができる。
vbv— delay— n+ N X (E T - F T) ≥ vbv一 delay— s · · · · (9 )
この式 ( 9 ) を変形した以下の式 ( 1 0) 式により、 コピーピクチャの挿入枚 数 (N) を求める。
N≥ ( vbv_de 1 ay_s - vbv_de 1 ay_n) / (E T— F T) · · · · ( 1 0) 本発明を適用した画像データ処理装置 1では、 このように演算したコピーピク チヤを N枚挿入することにより得られる vbv— delay_n2を取得し、 VB Vバッファ におけるデータ占有量に換算してェンコーダの初期値とすることができる。 これ により、 式 (3) により演算した vbv— occupancy— fが極端に小さい場合であっても、 大幅に画質を劣化させることなく vbv— occupancyを最適にコントロールすることが できる。
次に、 他の電子機器から入力された画像データのデータストリームをつなぎ録 りする場合において、 継承した vbv— delay— nの値が極端に小さいときの処理につい て説明をする。
他の電子機器から入力されたデ一夕ストリームをつなぎ録りする場合には、 コ ピ一ピクチャに加えてス夕ッフィングバイ トを揷入することにより、 vbv_occupa ncyをコントローノレする。 図 1 1に示すように、 vbv— delay— nに基づいて演算した vbv— occupancy— が、 設 定値を下回る場合において、 t 5 1から t 5 2まで、 コピーピクチャを挿入し、 またスタヅフィングバイ トを挿入する。
このコピーピクチャの枚数ゃス夕ッフィングバイ トの量は以下の方法で決定す ることができる。
先ず、 記録 E N D点の直後に位置する次ピクチャの AUX— Vから vbv—delay— nを取得する。 次に、 つなぎ録りする画像データが他の電子機器から供給されたと きに、 当該供給された画像データの先頭に位置する Iピクチャのヘッダから VB Vディレイを取得し、 これを vbv— delay_n3とする。 また、 次ピクチャのヘッダか ら 40 0 b p s単位で表される Bitrateを取得する。
このとき、 コピーピクチャのバイ ト数を B_copyとしたとき、 その転送時間を 9 0 KH z単位に換算した T— copyは、 以下の式 ( 1 1 ) で表すことができる。
T— copy = B— copy/Bitratex換算係数 · · · · ( 1 1 )
この換算係数は、 9 0 KH z単位において、 以下の式 ( 1 2) により 1 80 0と なる。
90000Hz X 8bit/400bps = 1800 . . . . ( 1 2 )
ここで、 取得した VB Vディレイの差分値 VBVD— TNは、 以下の式 ( 1 3 ) により 定義することができる。
VB VD_TN = vbv_de 1 ay_n3 - vbv_de 1 ay_n · · · · ( 1 3)
ここで、 VBVD_TN^0のとき、 コピーピクチヤの枚数 (N__copy) を 0とし、 ス夕 ヅフイングバイ トの揷入のみ実行する。 一方、 VBVD_TN>0のとき、 以下の式 ( 1 4) により求めた枚数 (N_copy) 分、 コピーピクチャを挿入する。 ちなみに、 こ の式 ( 1 4) では求める N_copyを整数に切り上げる。
N一 copy二 VBVD— TN/ (E T - T— copy) · · · - ( 1 4)
式 ( 1 4 ) において整数に切り上げられた分を式 ( 1 5 ) 、 式 ( 1 6 ) 式によ り求められるスタッフイングバイ ト (B_Stuf ) により補う。
T_Stuf = (E T - T— copy) x N-VBVD_TN . . . . ( 1 5)
B_Stuf = T_Stuf xBitrate/1800 · ' · . ( i 6 )
すなわち、 本発明を適用した画像データ処理装置 1は、 他の電子機器からデー 8431
22 タス ト リームが入力された場合において、 それそれ取得した vbv_delay_nと、 vbv —delay— n3に応じて、 コピーピクチャを挿入し、 或いはスタッフイングバイ トを挿 入することができる。 これにより、 vbv— delay— n3に対して、 vbvjlelay_nがいかな る値であっても、 コピーピクチャを揷入し、 またスタッフイングバイ トを揷入す ることができるため、 画質をほとんど劣化させることなく、 所望の vbv— occupanc yへコントロールすることができる。
記録 END点直後のピクチャタイプが Pピクチャである場合において、 当該 P ピクチャから、 Iピクチャで始まる次ピクチャをつなぎ録りする場合には、 図 1 2に示すように、 シーケンスヘッダ/ GOPヘッダ分だけレー卜が上がってしま う。 このため、 シーケンスへヅダノ GO Pへヅダ分応じた VBVディ レイを補正 値として、 求めた vbv— delay— nから差し引く必要がある。
この補正値を計算する際には、 整数でステップ化する。 この整数によるステヅ プ化の際に、 端数が生じた場合には切り上げることにより、 シーケンスへヅダ / GOPヘッダ分のレートを下げるようにする。 演算した補正値は、 次ピクチャの vbv— delay— nの継承時、 コピーピクチャゃスタッフィ ング量の計算時において用い る。
次に、 演算したコピーピクチャゃス夕ヅフィ ングの記録方法について説明をす る。
図 1 3に示すように、 磁気テープ上には、 それぞれ AUX— Vが設けられ、 I ピクチャ又は Pピクチャを先頭とし、 Bピクチャを含むデータグループが既に記 録されている。 ちなみに図 13に示す例では、 下地画像デ一夕の例として、 画像 デ一タ処理装置 1に対して最後に供給されたデ一夕グループ Lが示されている。 このデータグループ Lの記録 END点以降の再記録位置には、 1回目のつなぎ 録りする次ピクチャを含むデータグループ N 1が記録されることとなる。 このデ —夕グループ N 1においても補助データを記録するための A UX— Vが設けられ ている。
更に、 データグループ Lとデータグループ N 1の間には、 挿入補助記録領域 (E d i t AUX— V— h) が設けられコピ一ピクチャ及び/又はスタッフィ ング バイ トを含む挿入データグループ (E d i t P a c k— V h) が記録される。 この E d i t P a c k— V— hは、 VB Vバヅファのビヅ ト占有量に応じて設け られる。
このコピーピクチャゃス夕ヅフィングバイ トを一つにまとめた E d i t P a c k— V— hは、 あくまでデータグループ Lやデータグループ N 1と独立したデー タグループとして記録する。 これにより、 状況に応じてこの E d i t P a c k— V— hのみを分離することが可能となる。 E d i t AUX— V— hには、 スタヅ フイ ングの VB Vディ レイに相当する値を記録する。 このとき、 デ一夕グループ N 1の AUX— V記録されている vbv— delay— nを継承して、 この E d i t AUX— V_hへ記録してもよい。
このように 1回目のつなぎ録りが行われた記録媒体の再記録位置において他の 画像データを再度録画する、 いわゆる 2回目のつなぎ録りを行う場合には、 この E d i t P a c k— V— hを分離して除去する。 そして、 図 1 3に示すように、 2回目のつなぎ録りを行うデータグループ N 2が記録される。 このデ一夕グルー プ N 1においても補助データを記録するための A UX— Vが設けられている。 更 に、 データグループ Lとデ一夕グループ N 2の間に、 挿入補助記録領域 (E d i t AUX— V— h 2 ) が設けられコピーピクチャ及び/又はスタッフィ ングバイ ト を含む挿入データグループ (E d i t P a c k— V— h 2 ) が記録される。
このように、 2回目のつなぎ録り時において、 1回目のつなぎ録り時に記録し た E d i t P a c k— V— hを除去することにより、 以下の効果を得ることがで きる。
図 14は、 1回目のつなぎ録りを行ったデータグループ N 1の先頭を再記録位 置として、 2回目のつなぎ録りを行う場合の、 時刻に対する VBVバッファのデ 一夕占有量を示している。 この図 1 4に示されるように、 データグループ N 2の VB Vディ レイ(vbv_delay_h2)は、 デ一タグループ N 1の V B Vディ レイ (vbv_ delay— hi) よりも大きく、 またデータグループ Lの vbv— delay— nよりも小さい。 こ のため、 vbv_delay— h2と vbv_delay_nとを比較して、 挿入するコピーピクチャの枚 数ゃス夕ッフィングバイ トの量を決めれば足りるところ、 1回目のつなぎ録り時 において vbv— delay— nと、 vbv— delay— hiとの関係で、 既に不要なスタッフイ ングバ イ ト等が、 E d i t P a c k V hを介して記録されている。 本発明を適用した画像データ処理装置 1によれば、 デ一夕グループ N 2が供給 されるまでに、 1回目のつなぎ録りにおけるス夕ッフィ ングバイ ト等を含む E d i 七 P a c k— V— hが除去されている。 このため、 vbv— de l ay— hiを無視して、 vbv_de lay— h2と vbv— de lay— nとの間で、 揷入するスタッフイ ングバイ トの量を決定 することができる。 また、 不要なスタッフイングバイ ト等が記録されることがな くなり、 無駄な画面ホールドの発生を抑えることも可能となる。
—方、 vbv_del ay_nよりも vbv— de lay—hiの方が大きいためにコピーピクチャ及び スタッフイングバイ トが揷入される場合においても、 データグループ N 2が供給 されるまでに、 E d i t P a c k— V— hが除去されている。 このため、 vbv_de lay— hiを無視して、 vbv_de layji2と vbv_de lay— nとの間で、 挿入するコピ一ピクチ ャの枚数やスタッフイングバイ トの量を決定することができる。 また、 不要なコ ピーピクチャやスタッフィングバイ ト等が記録されることがなくなり、 ェンコ一 ド後の画質の劣化を防止し、 ひいては、 無駄な画面ホールドを抑えることができ る。
なお、 E d i t P a c k— V— h 1がス夕ヅフィングバイ トのみで構成される 場合には、 図 1 5に示すように、 当該スタヅフィ ングバイ トを構成する E Sのみ に対して P E Sへッダを付加する。
これにより、 ス夕ヅフィングバイ トのみを構成する E Sを、 他の E Sと合わせ て P E Sパケヅ トを構成する必要がなくなり、 またスタッフィ ングの境界が明示 されることとなるため、 デコード時において、 当該 P E Sヘッダが付されたスタ ヅフィングバイ トを容易に除去することができる。
次に、 2回目のつなぎ録り時における再記録位置について説明をする。
図 1 6は、 七 6 1から始まる vbv_de lay_nに対して、 コピーピクチャやスタッフ イングを挿入させて t 6 2から始まる vbv— delay— hiを示している。 このとき、 2 回目のつなぎ録りが行われ、 更に追加ス夕ッフィングが付された vbv_de lay_h2は、 t 6 2から追加スタヅフィング分だけ遅れた t 6 3から開始することとなる。 このとき、 vbv_delay— h2と vbv— delay— nとの間で、 正確な追加スタッフイ ング fi を決定しても、 記録開始位置を t 6 3 とすれば、 2回目のつなぎ録り'時において 除去される E d i t P a c k V hにおけるスタッフイングバイ ト等の分だけ、 無駄な画面ホールドが発生してしまう。 このため、 本発明では、 2回目のつなぎ 録り時における記録閧始位置を、 vbv一 delay—nの鬨始時刻である t 6 1から、 追加 スタッフィング量遅延させた時刻 t 7 1となるように制御する。
すなわち、 1回目のつなぎ録り時におけるス夕ッフィングバイ ト量が記録され た E d i t P a c k— V— hを一度除去して、 vbv— delay— h2と vbv— delay— nとの間 で新たに追加スタヅフィング量を計算し、 この計算したス夕ヅフィング量を次ピ クチャの前に揷入する。 これにより無駄な画面ホールドを減らすことができる。 なお、 E d i t A U X— V— hには、 コピーピクチャであることを識別するた めのフラグや、 そのコピーピクチャの枚数を識別するためのフラグを記録してお いてもよい。
なお、 コピーピクチャとスタッフィングバイ トの両方を磁気テープ 4上へ記録 する場合には、 図 1 7に示すように、 先ずコピーピクチャを揷入し、 その後にス 夕 ヅフイングバイ トを揷入する。 これにより、 アンダーフローの発生を防止する ことができる。
なお、 本発明は上述した実施の形態に限定されるものではなく、 例えば、 磁気 テープ 4に記録する場合のみならず、 他の磁気ディスクを利用した他の記録媒体 にも適用可能である。 また、 上述の手法は、 放送においても適用できることは勿 論である。 産業上の利用可能性 上述したように、 本発明は、 M P E G方式において、 Iピクチャ又は Pピクチ ャを先頭とし、 Bピクチャを含むデータグループから、 ェピクチャ又は Pピクチ ャの V B Vディ レイを取得し、 次ピクチャの V B Vディレイ (VBV_delay_N)を予 め取得し、 また符号化された画像データを、 データグループ毎に記録媒体上の所 定の記録領域へ記録する際に、 取得した V B Vディレイをデータグループ毎に設 けられた補助記録領域へ記録し、 さらに取得した VBV_delayJiを、 次ピクチャの記 録領域に応じて設けられた次ピクチャ用補助記録領域へ記録する。
これにより、 本発明は、 再生時において、 磁気テープ 4から vbv— delay nを読み 出すだけで、 V B Vバヅファにおけるデータ占有量に換算してエンコーダの初期 値として設定することができるため、 1 フレームのサイズが変動する M P E G 2 方式においても、 各ピクチャの発生符号量を制御することができ、 入力バッファ を破綻させることなく容易につなぎ録りを行うことができる。

Claims

請求の範囲
1. MP E G (Motion Picture Expert Group)方式により符号化され、 Iピクチャ 又は Pピクチャを先頭とし、 Bピクチャを含むデータグループからなる画像デー 夕を処理する画像データ処理装置において、
上記 I ピクチャ又は上記 Pピクチャの VBV (Video Buffering Verifier) デ ィレイを取得し、 最後のピクチャの次に挿入すべき次ピクチャの VB Vディレイ (VBV— delay— N)を予め取得する取得手段と、
符号化された上記画像データを、 上記データグループ毎に上記記録媒体上の所 定の記録領域へ記録し、 上記取得手段により取得された上記 VBVディレイを上 記データグループ毎に設けられた補助記録領域へ記録する記録手段とを備え、 上記記録手段は、 上記取得された VBV_delay— Nを、 次ピクチャの記録領域に応じ て設けられた次ピクチャ用補助記録領域へ記録することを特徴とする画像データ 処理装置。
2. 上記取得手段は、 上記 Iピクチャ又は上記 Pピクチャの D T S (Decoding T ime Stamp) を取得し、 次ピクチャの D T Sを予め取得し、
上記記録手段は、 上記取得された上記 D T Sを上記補助記録領域へ記録し、 上 記次ピクチャの D T Sを上記次ピクチャ用補助記録領域へ記録する
ことを特徴とする請求の範囲第 1項記載の画像データ処理装置。
3. 上記記録手段は、 最後のピクチャであることを示す最終点フラグを上記次ピ クチャ用補助記録領域へ記録することを特徴とする請求の範囲第 1項記載の画像 データ処理装置。
4. 上記取得手段は、 上記 VBV— delay— Nを、 最後のピクチャが含まれる最終データ グループにおける Iピクチャ又は Pピクチャの VB Vディレイ (VBV_deIay—L) と、 当該最終デ一夕グループの転送時間 (F T) 並びに表示時間 (E T) に応じて取 得することを特徴とする請求の範囲第 1項記載の画像データ処理装置。
5. 上記取得手段は、 上記 VBV— delay_Nを VBV— delay— L+E T— F Tとすることを 特徴とする請求の範囲第 4項記載の画像データ処理装置。
6. 上記取得手段は、 上記 FTを、 上記最終データグループのビッ ト数 (d) と、 ビッ トレート (Bitrate) とから、 9 000 0 x d/Bitrateを演算して得ること を特徴とする請求の範囲第 4項記載の画像データ処理装置。
7. 上記次ピクチャ用補助記録領域に書き込まれた上記 VBV— delay_Nに基づき、 V B V (Video Buffering Verifier) バヅファに対するビット占有量を換算する換 算手段を備えることを特徴とする請求の範囲第 1項記載の画像データ処理装置。
8. 上記換算手段は、 上記ビヅ ト占有量を VBV— delayjx Bitrate/ 9 0 00 0と することを特徴とする請求の範囲第 7項記載の画像データ処理装置。
9. 上記記録媒体における次ピクチャ用補助記録領域から読み出した VBV_delay_ Nに基づいて、 VBVバッファにおけるビヅ ト占有量の初期値を演算する演算手段 と、
上記演算手段により演算された上記ビツ ト占有量の初期値と、 上記ビット占有 gにおける目標値とを比較する比較手段と、
上記比較手段による比較結果に応じて、 VBVバッファのビット占有量が目標 値へ遷移するように、 符号化する画像データについて各 G OP (Group of Pictu res) 毎に割り当てるビット量を制御する制御手段とをさらに備える
ことを特徴とする請求の範囲第 1項記載の画像データ処理装置。
1 0. 上記比較手段は、 上記ビット占有量における目標値と初期値との間で差分 を求め、
上記制御手段は、 上記演算手段により求められた差分を上記 GO Pの数で除し た値に基づき、 上記各 GO P毎に割り当てるビッ ト量を制御する
ことを特徴とする請求の範囲第 9項記載の画像データ処理装置。
1 1. 上記制御手段は、 G0P毎に割り当てたビッ ト量を、 ピクチャタイプに応 じて、 当該 GO Pを構成する各ピクチャへさらに割り当てることを特徴とする請 求の範囲第 9項記載の画像データ処理装置。
1 2. 上記制御手段は、 上記ビッ ト占有量における初期値が目標値より低い場合 に、 Iピクチャの前において、 前ピクチャを繰り返して表示するコピーピクチヤ を少なくとも 1枚以上挿入することを特徴とする請求の範囲第 9項記載の画像デ 一夕処理装置。
1 3. 上記制御手段は、 上記ビッ ト占有量における初期値が設定値 Rより低い場 合に、 ビデオエンコーダの初期値 VBV— delay— Sを、 VBV— delay— Nと、 上記コピーピ クチャの挿入枚数 (N) と、 コピーピクチャの表示時間 (E T) と、 コピーピク チヤの転送時間 (F T) に応じて決定することを特徴とする請求の範囲第 1 2項 記載の画像データ処理装置。
14. 上記制御手段は、 VBV— delay— Sを以下の式に基づき算出すること
VB V— de 1 ay_S = VBV_de 1 ay_N +N x (E T— F T)
を特徴とする請求の範囲第 1 3項記載の画像データ処理装置。
1 5. 上記コピーピクチャの挿入枚数 (N) は、
N≥ (設定値 R—VBV— delay— N) / (E T -F T)
であることを特徴とする請求の範囲第 1 2項記載の画像データ処理装置。
1 6. 上記比較手段は、 他の電子機器から入力される画像データの先頭に位置す るェピクチャの VB Vディレイ (VBV— delayj) を読み出し、 上記 VBV_delay_Nと、 上記 VBV— delay— Iとの差分を求め、
上記制御手段は、 当該差分に応じて、 当該 I ピクチャの前にコピーピクチャを 少なくとも 1枚以上挿入し、 或いはス夕ッフィングバイ トを挿入する
ことを特徴とする請求の範囲第 1 0項記載の画像データ処理装置。
1 7. 上記制御手段は、 上記 VBV—delay— Nと、 上記 VBV— delay— Iとの差分が 0以下 である場合に、 コピーピクチャを揷入せずにス夕ッフィングバイ トのみ挿入する ことを特徴とする請求の範囲第 1 6項記載の画像データ処理装置。
1 8. 上記制御手段は、 上記 VBV— delay— Nと、 上記 VBV— delay—Iとの差分が 0より 大きい場合に、 コピーピクチャを少なくとも 1枚以上挿入し、 スタッフイングバ ィ トを挿入することを特徴とする請求の範囲第 1 6項記載の画像データ処理装置。
1 9. 上記制御手段は、 上記記録媒体において最後に記録されているピクチャが Pピクチャである場合に、 シーケンスへヅダと G 0 Pへヅダのサイズに応じて、 上記 VBV— delay_Nを補正することを特徴とする請求の範囲第 9項記載の画像データ 処理装置。
20. 上記データグループが既に記録されている記録媒体の編集点上に、 編集さ れるデ一夕グループ (P a c k— V— h) を記録し、 VBVバッファのビッ ト占 有量に応じて、 当該 P a c k— V— hの前に、 それそれ挿入補助記録領域 (E d 1 t AUX_V_h) が設けられコピーピクチャ及び/又はスタヅフィングバイ ト を含む挿入データグループ (E d i t P a c k_V_h) を記録媒体上へ記録す る領域記録手段を備え、
上記領域記録手段は、 上記記録媒体上の編集点に上記 E d i t P a c k— V— h.が記録されている場合に、 当該 E d i t P a c k— V_hと独立して、 新たに 入力されたデータグループ (P a c k— V— n) の前に位置し、 それぞれ揷入補 助記録領域 (E d i t AUX— V— n) が設けられコピーピクチャ及び/又はスタ ッフィングバイ トを含む挿入デ一夕グループ (E d i t P a c k_V_n) を、 上記編集点に基づき記録する
ことを特徴とする請求の範囲第 1項記載の画像データ処理装置。
2 1. 上記領域記録手段は、 新たに入力された P a c k— V— nの前に位置する E d i t P a c k— V— nを、 上記編集点に記録する際に除去することを特徴と する請求の範囲第 2 0項記載の画像データ処理装置。
2 2. 上記次ピクチャ用補助記録領域に記録されている VBV_delay— Nと、 上記 E d
1 t AUX— V— nに記録されている VB Vディレイ (VBV_delay— n )とを読み出 して比較するディレイ比較手段と、
上記ディレイ比較手段による比較結果に応じて、 上記 E d i t P a c k— V— nを構成するコピーピクチャの枚数を或いはス夕ヅフィングバイ トを制御するデ ィレイ制御手段とを備える
ことを特徴とする請求の範囲第 2 0項記載の画像データ処理装置。
2 3. 上記領域記録手段は、 上記 E d i七 P a c k— V— nを構成するスタッフ ィングバイ トに基づく VBV— delay— nを上記 E d i七 A U X— V— nへ記録するこ とを特徴とする請求の範囲第 2 ◦項記載の画像データ処理装置。
24. 上記領域記録手段は、 上記 E d i t P a c k— V— hがス夕ッフィングバ イ トのみで構成される場合に、 当該スタッフイングバイ トに対して、 P T Sと D T Sを含まない P E Sヘッダを付加することを特徴とする請求の範囲第 2 0項記 載の画像データ処理装置。
2 5. 上記領域記録手段は、 上記記録媒体上において既にコピーピクチャが存在 する場合において、 該コピーピクチャを識別するフラグを上記記録媒体上に記録 することを特徴とする請求の範囲第 2 0項記載の画像データ処理装置。
2 6 . 上記領域記録手段は、 上記コピーピクチャの先頭を上記編集点とすること を特徴とする請求の範囲第 2 5項記載の画像データ処理装置。
2 7 . 上記領域記録手段は、 E d i七 P a c k— V— hがコピーピクチャ及びス タ ヅフィ ングバイ 卜の双方で構成されている場合に、 記録媒体上へコピ一ピクチ ャを挿入後にス夕ヅフィングバイ トを挿入し、
E d i t P a c k— V— nがコピーピクチャ及びス夕ヅフィングバイ 卜の双方 で構成されている場合に、 記録媒体上へコピーピクチャを揷入後にスタッフィ ン グバイ トを挿入する
ことを特徴とする請求の範囲第 2 0項記載の画像データ処理装置。
2 8 . M P E G方式により符号化され、 Iピクチャ又は Pピクチャを先頭とし、 Bピクチャを含むデータグループからなる画像デ一夕を処理する画像データ処理 方法において、
上記 I ピクチャ又は上記 Pピクチャの V B V (Video Buffering Verif ier) デ ィレイを取得し、 最後のピクチャの次に挿入すべき次ピクチャの V B Vディレイ (VBV— de lay_N )を予め取得する取得ステツブと、
符号化された上記画像データを、 上記データグループ毎に上記記録媒体上の所 定の記録領域へ記録し、 上記取得手段により取得された上記 V B Vディレイを上 記データグループ毎に設けられた補助記録領域へ記録する記録ステップとを有し、 上記記録ステップにおいて、 上記取得された VBV—de lay— Nを、 次ピクチャの記録 領域に応じて設けられた次ピクチャ用補助記録領域へ記録することを特徴とする 画像データ処理方法。
2 9 . 上記取得ステップにおいて、 上記 Iピクチャ又は上記 Pピクチャの D T S (Decoding Time Stamp) を取得し、 次ピクチャの D T Sを予め取得し、 上記記録ステツプにおいて、 上記取得された上記 D T Sを上記補助記録領域へ 記録し、 上記次ピクチャの D T Sを上記次ピクチャ用補助記録領域へ記録するこ とを特徴とする請求の範囲第 2 8項記載の画像データ処理方法。
3 0 . 上記記録ステップにおいて、 最後のピクチャであることを示す最終点フラ グを上記次ピクチャ用補助記録領域へ記録することを特徴とする請求の範囲第 2 8項記載の画像データ処理方法。
3 1. 上記取得ステップにおいて、 上記 VBV— del ay Jを、 最後のピクチャが含まれ る最終データグループにおける Iピクチャ又は Pピクチャの VBVディレイ (VB V_delay_L) と、 当該最終デ一夕グループの転送時間 (F T) 並びに表示時間 (E T) に応じて取得することを特徴とする請求の範囲第 2 8項記載の画像データ処 理方法。
3 2. 上記取得ステツプにおいて、 上記 VBV— delay— Nを VBV_delay— L+ E T - F T とすることを特徴とする請求の範囲第 3 1項記載の画像データ処理方法。
3 3. 上記取得ステップにおいて、 上記 F Tを、 上記最終データグループのビッ ト数 (d) と、 ビッ トレート (Bitrate) とから、 9 0 0 0 0 X dZBitrateを演 算して得ることを特徴とする請求の範囲第 3 1項記載の画像データ処理方法。
34. 上記次ピクチャ用補助記録領域に書き込まれた上記 VBV— delay— Nに基づき、
VB Vバヅファに対するビット占有量を換算する換算ステップをさらに有するこ とを特徴とする請求の範囲第 2 8項記載の画像データ処理方法。
3 5. 上記換算ステップにおいて、 上記ビット占有量を VBV— delay— NxBitrate/
9 0 000とすることを特徴とする請求の範囲第 34項記載の画像データ処理方 法。
3 6. 上記記録媒体における次ピクチャ用補助記録領域から読み出した VBV—dela y—Nに基づいて、 VBVバッファにおけるビッ ト占有量の初期値を演算する演算ス テヅプと、
上記演算手段により演算された上記ビット占有量の初期値と、 上記ビット占有 量における目標値とを比較する比較ステップと、
上記比較手段による比較結果に応じて、 VB Vバッファのビット占有量が目標 値へ遷移するように、 符号化する画像データについて各 GO P (Group of Pictu res) 毎に割り当てるビヅ ト量を制御する制御ステヅプと
をさらに有することを特徴とする請求の範囲第 2 8項記載の画像データ処理方法。
3 7. 上記比較ステップにおいて、 上記ビット占有量における目標値と初期値と の間で差分を求め、 上記制御ステップにおいて、 上記演算手段により求められた 差分を上記 GO Pの数で除した値に基づき、 上記各 GO P毎に割り当てるビッ ト 量を制御することを特徴とする請求の範囲第 3 6項記載の画像データ処理方法。
3 8. 上記制御ステップにおいて、 GOP毎に割り当てたビヅ ト量を、 ピクチャ タイプに応じて、 当該 GO Pを構成する各ピクチャへさらに割り当てることを特 徴とする請求の範囲第 3 6項記載の画像データ処理方法。
3 9. 上記制御ステップにおいて、 上記ビット占有 Sにおける初期値が目標値よ り低い場合に、 I ピクチャの前において、 前ビクチャを繰り返して表示するコピ ービクチャを少なくとも 1枚以上挿入することを特徴とする請求の範囲第 3 6項 記載の画像データ処理方法。
4 0. 上記制御ステップにおいて、 上記ビット占有量における初期値が設定値 R より低い場合に、 ビデオエンコーダの初期値 VBV—deIay_Sを、 VBV— delay_Nと、 上 記コピーピクチャの挿入枚数 (N) と、 コピーピクチャの表示時間 (E T) と、 コピーピクチャの転送時間 (F T) に応じて決定することを特徴とする請求の範 囲第 3 9項記載の画像データ処理方法。
4 1. 上記制御ステップにおいて、 VBV—delay_Sを以下の式に基づき算出すること
VBV_de 1 ay_S = VB V_de 1 ay_N + N x (E T— F T) を特徴とする請求の範囲第 4 0項記載の画像データ処理方法。
4 2. 上記コピーピクチャの挿入枚数 (N) は、
N≥ (設定値 R— VBV— delay— N) / (E T— F T)
であることを特徴とする請求の範囲第 40項記載の画像データ処理方法。
4 3. 上記比較ステップにおいて、 他の電子機器から入力される画像データの先 頭に位置する Iピクチャの VB Vディレイ (VBV_delay— I) を読み出し、 上記 VBV — de 1 ay— Nと、 上記 VB V_de 1 ay— Iとの差分を求め、
上記制御ステップにおいて、 当該差分に応じて、 当該 Iピクチャの前にコピー ピクチャを少なくとも 1枚以上挿入し、 或いはス夕ヅフィングバイ トを挿入する ことを特徴とする請求の範囲第 3 7項記載の画像データ処理方法。
44. 上記制御ステップにおいて、 上記 VBV— delay_Nと、 上記 VBV— delay— Iとの差 分が 0以下である場合に、 コピーピクチャを挿入せずにスタヅフィングバイ トの み挿入することを特徴とする請求の範囲第 43項記載の画像データ処理方法。
4 5. 上記制御ステップにおいて、 上記 VBV delay— Nと、 上記 VBV— delay— Iとの差 分が 0より大きい場合に、 コピーピクチャを少なくとも 1枚以上挿入し、 スタツ フィングバイ トを挿入することを特徴とする請求の範囲第 43項記載の画像デ一 夕処理方法。
46. 上記制御ステップにおいて、 上記記録媒体において最後に記録されている ピクチャが Pピクチャである場合に、 シーケンスヘッダと G 0 Pへヅダのサイズ に応じて、 上記 VBV_delay— Nを補正することを特徴とする請求の範囲第 3 6項記載 の画像データ処理方法。
47. 上記データグループが既に記録されている記録媒体の編集点上に、 編集さ れるデ一タグループ (P a c k— V— h) を記録し、 VBVバヅファのビッ ト占 有量に応じて、 当該 P a c k— V— hの前に、 それぞれ挿入補助記録領域 (E d i t A UX_V_h) が設けられコピ一ピクチャ及び/又はスタヅフィングバイ ト を含む挿入デ一夕グループ (E d i七 P a c k— V— h) を記録媒体上へ記録す る領域記録ステツプをさらに有し、
上記領域記録ステツプにおいて、 上記記録媒体上の編集点に上記 E d i t P a c k— V— hが記録されている場合に、 当該 E d i t P a c k_V_hと独立し て、 新たに入力されたデータグループ (P a c k— V— n) の前に位置し、 それ それ挿入補助記録領域 (E d i t AUX— V_n) が設けられコピーピクチャ及 び/又はスタヅフィングバイ トを含む挿入データグループ (E d i t P a c k_V _n) を、 上記編集点に基づき記録する
ことを特徴とする請求の範囲第 2 8項記載の画像データ処理方法。
4 8. 上記領域記録ステップにおいて、 新たに入力された P a c k— V— nの前 に位置する E d i t P a c k— V— nを、 上記編集点に記録する際に除去するこ とを特徴とする請求の範西第 47項記載の画像データ処理方法。
49. 上記次ピクチャ用補助記録領域に記録されている VBV_delay— Nと、 上記 E d i t AUX— V— nに記録されている VB Vディレイ (VBV— delay_n )とを読み出 して比較するディレイ比較ステップと、
上記ディレイ比較ステヅプによる比較結果に応じて、 上記 E d i t P a c k_ V— nを構成するコピーピクチャの枚数或いはスタヅフィングバイ トを制御する ディレイ制御ステツプと をさらに有することを特徴とする請求の範囲第 4 7項記載の画像データ処理方法,
5 0 . 上記領域記録ステップにおいて、 上記 E d i t P a c k— V— nを構成す るスタッフィングバイ トに基づく VBV— de lay— nを上記 E d i 七 A U X— V— nへ 記録することを特徴とする請求の範囲第 4 7項記載の画像データ処理方法。
5 1 . 上記領域記録ステップにおいて、 上記 E d i t P a c k— V— hがス夕 ヅ フィングバイ トのみで構成される場合に、 当該スタヅフィ ングバイ トに対して、 P T Sと D T Sを含まない P E Sヘッダを付加することを特徴とする請求の範囲 第 4 7項記載の画像データ処理方法。
5 2 . 上記領域記録ステップにおいて、 上記記録媒体上において既にコピーピク チヤが存在する場合において、 該コピーピクチャを識別するフラグを上記記録媒 体上に記録することを特徴とする請求の範囲第 4 7項記載の画像データ処理方法 ( 5 3 . 上記コピ一ピクチャの先頭を上記編集点とすることを特徴とする請求の範 囲第 5 2項記載の画像データ処理方法。
5 4 . 上記領域記録ステップにおいて、 E d i 七 P a c k— V— hがコピーピク チヤ及びス夕ヅフイ ングバイ トの双方で構成されている場合に、 記録媒体上へコ ピ一ピクチャを挿入後にスタッフィ ングバイ トを挿入し、 E d i t P a c k _V —nがコピーピクチャ及びス夕ヅフィ ングバイ トの双方で構成されている場合に、 記録媒体上へコピーピクチャを挿入後にスタヅフィ ングバイ トを挿入することを 特徴とする請求の範囲第 5 2項記載の画像データ処理方法。
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