JPH04282985A - マルチメディアデータの再生装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ゲーム用や教育用など
のマルチメディアデータの再生装置に関するものである
。

【０００２】

【従来の技術】現在、ゲーム用や教育用などのフレーム
構成のビデオデータとこれに同期したオーディオデータ
にデータ量を圧縮するための符号化を施すと共に組合せ
のための編集を行いながらＣＤーＲＯＭに記録し、再生
するマルチメディアデータの記録・再生システムが開発
中である。

【０００３】従来、ＣＤーＲＯＭにビデオデータとオー
ディオデータを同期させながら記録する方法としてセク
タインタリーブ方式が知られている。このセクタインタ
リーブ方式では、セクタの利用効率を高めようとすれば
、オーディオデータのチャンネル数や、ビデオデータの
圧縮率とオーディオデータの圧縮率との関係など種々の
制約が生じるという問題がある。

【０００４】「マルチメディアデータの編集方法」と題
する本出願人の特許出願によれば、フレーム構成の動画
データにタイムコードを付加しながら圧縮のための符号
化を行ってメモリに格納し、オーディオデータの先頭に
のみ記録開始のタイムコードを付加しながら圧縮のため
の復号化を行ってメモリに格納し、上記オーディオデー
タのビットレート及びビデオデータのフレームレートか
ら１フレーム分のビデオデータに付加すべきオーディオ
データのビット量を算定しこの算定したビット量でオー
ディオデータを先頭から区切りながら各フレームのビデ
オデータのヘッダに含まれるタイムコードに基きビデオ
データとオーディオデータをフレーム単位で結合してゆ
く新規な同期化記録方法が開示されている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】本発明が解決しようと
する技術的課題は、上記新規な同期化記録方法に従って
記録されたマルチメディアデータをその同期化を保持し
ながら再生するための新規な再生装置を提供することに
ある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明に係わるマルチメ
ディアデータの再生装置は、フレーム構成のビデオデー
タに離散コサイン変換、量子化、可変長符号化を組合せ
たハイブリッド符号化を施すと共にフレーム番号の付加
によるオーディオデータとの同期化を図りながら記録さ
れたマルチメディアデータを再生するためのビデオデコ
ーダとオーディオデコーダとを備えた再生装置であって
、上記ビデオデコーダは、再生ビデオデータの書込み側
と再生ビデオデータの表示用読出し側との間を交互に切
替えられるフレームメモリ対と、このフレームメモリ対
に同期して切替えられ再生中のフレームのフレーム番号
を保持するフレーム番号保持レジスタと、このフレーム
レジスタに保持中のフレーム番号と表示対象のフレーム
のフレーム番号とを照合し照合一致の場合には、書込み
側フレームメモリへの再生ビデオデータの書込みの終了
を条件として前記フレームメモリ対の切替えを行う切替
え制御回路とを備えている。

【０００７】

【実施例】図１は、本発明の一実施例に係わるマルチメ
ディアデータの再生装置の構成を示すブロック図であり
、ＩＮは再生対象のマルチメディアデータの入力端子、
１は多重分離部、２はビデオバッファ、３は可変長符号
復号部（ＶＬＤ）、４は逆量子化部（Ｑー１）、５は逆
離散コサイン変換部（ＤＣＴー１）、６，７はセレクタ
、Ａ，Ｂは２バンク構成のフレームバッファ、８ビデオ
シーケンサ、９はメモリクリア部、ＶＯは再生ビデオ出
力端子である。更に、１０はオーディオバッファ、１１
はオーディオデコーダ、１２はフレームパルス（ＦＰ）
発生部、Ａ０は再生オーディオ出力端子、ＳＹＮはフレ
ームパルスの出力端子である。

【０００８】ＣＤーＲＯＭから一定速度で読出され入力
端子ＩＮに供給されるマルチメディアデータは、図２に
示すように、ビデオデータのフレームを単位として構成
されており、「ＳＣ」は各フレームの先頭に付加される
２バイトのスタートコードである。「ＤＴ」はデータタ
イプを指定する１バイトの情報であり、データの種類（
動画／静止画／音声）、チャンネル番号及びフレーム内
に後続データが存在するか否かを示すリンクビットを含
んでいる。「ＤＬ」はデータ長でありデータの総バイト
数を示す、「ＤＡＴＡ」は圧縮された可変長のビデオデ
ータ又はオーディオデータである。「

【０００９】ビデ
オデータビデオの先頭に付加される固定長のヘッダは、
タイムコード（ＴＣ）と、ビデオデータが動画であるか
静止画であるかを示すビデオタイプ（Ｔ）と、フレーム
（Ｙ信号）の水平・垂直の画素数を示すフレームサイズ
（ＤＸ，ＤＹ）と、Ｙ信号とＣ信号のそれぞれに適用さ
れた量子化テーブルをブロックスキャン順に記録する量
子化テーブル（ＱＹ，ＱＣ）から構成されている。ハイ
ブリッド符号化における量子化に際しては、ブロック単
位に変更可能な量子化テーブルが適用される。復号時に
は、上記量子化テーブルからブロック単位に逆量子化テ
ーブルが生成され、符号化時に適用された量子化に対応
する逆量子化が行われる。タイムコード（ＴＣ）は記録
開始時の基準点からの経過時間を時、分、秒で示す時間
データと、圧縮対象のフレームに連続的に付与された通
し番号（以下、「フレーム番号」と称する）を含んでい
る。

【００１０】入力端子ＩＮに供給される再生対象のマル
チメディアデータは、多重分離部１においてビデオデー
タとオーディオデータとに分離され、それぞれビデオバ
ッファ２とオーディオバッファ１０に書込まれる。ビデ
オバッファ２に書込まれた再生対象のビデオデータは、
可変長符号復号（ＶＬＤ）部３で固定長の符号に変換さ
れ、逆量子化（Ｑー１）部４で逆量子化され、逆離散コ
サイン変換（ＤＣＴー１）部５で表示データに変換され
、セレクタ６によって書込み側として選択されている２
バンク構成のフレームメモリＡ，Ｂの一方に書込まれる
。

【００１１】ビデオシーケンサ８は、ＶＬＤ部３からの
再生中フレームのフレーム番号の通知、ＤＣＴー１から
のフレームメモリへの再生データの書込みの終了（１フ
レーム分のビデオデータの再生の終了）の通知、フレー
ムパルス発生部１２からのフレームパルスＦＰなどを受
けて、セレクタ６と７の切替えを制御すると共に、オー
ディオデコーダ１１に供給する再生用の同期信号Ｚを生
成する。オーディオバッファ１０に書込まれた再生対象
のオーディオデータは、上記同期信号Ｚに従って動作す
るオーディオデコーダ１１で再生され、出力端子ＡＯか
ら出力部に供給される。

【００１２】上述のビデオシーケンサ８は、図３のブロ
ック図に示すように、制御メモリ２１、ステートレジス
タ２２、デコーダ２３、セレクタ２４，２５、フレーム
番号レジスタａ，ｂ，フレームカウンタ２６、比較回路
２７から構成されている。

【００１３】図３のフレーム番号レジスタａとｂとは、
図１のフレームメモリＡとＢとに対応して設置されてお
り、対応のフレームメモリが新たな再生データの書込み
側として選択される際にセレクタ２４により再生中ある
いは再生済みのフレーム番号の書込みと保持用に選択さ
れる。書込みと保持用に選択されるフレーム番号レジス
タは、選択されるとほぼ同時にリセットパルスＲＡ，Ｒ
Ｂによりリセットが行われた後、図１の可変長符号復号
部３で復号される再生中のフレームのフレーム番号が書
込まれる。書込まれたフレーム番号は、セレクタ２５を
経てフレームカウンタ２６と比較回路２７の一方の入力
端子に供給される。

【００１４】フレームカウンタ２６は、上記セレクタ２
５から出力されるフレーム番号をフレームメモリＡ，Ｂ
の切替え時に出現するロードパルスＬに同期してロード
すると共に、このロード値をフレームパルスＦＰに同期
して歩進する。比較回路２７は、セレクタ２５から出力
される書込み中あるいは書込み済みのフレームのフレー
ム番号（α）と、フレームカウンタ２６から出力される
フレーム番号（β）とを比較し、β≧αの場合だけ出力
Ｘをハイに立上げる。この出力Ｘの立上がりに先立ち、
又はこれ以後次のフレームパルスＦＰの出現時点までに
フレームメモリへの書込みが終了している正常動作時に
は、出力Ｘの立上がり直後に出現するフレームパルスに
同期して、デコーダ２３から出力されるメモリ切替え信
号Ｓ０の反転が行われ、読出し側（表示側）と書込み側
のフレームメモリＡ，Ｂの切替えと、これに付随したフ
レーム番号レジスタａ，ｂの切替えやフレームカウンタ
２６へのフレーム番号のロードなどが行われる。

【００１５】すなわち、フレームカウンタ２６において
フレームパルスに同期して歩進されるフレーム番号（β
）は、セレクタ２５から出力されるフレーム番号（α）
のフレームの表示時点を示しており、フレーム番号（α
）の動画データが書込み済みのフレームメモリが、β≧
αで指定される表示開示時点に同期して読出し（表示）
側に切替えられることにより、表示の同期化が行われる
。

【００１６】制御メモリ２１によって管理される制御状
態は、図４に示すように、定常状態に属する４個のステ
ートＳ０〜Ｓ３と、初期状態に属する４個のステートＳ
４〜Ｓ７とに分けられている。偶数番目の数字が付加さ
れた４個のステートＳ０，Ｓ２，Ｓ４，Ｓ６はフレーム
メモリＡが読出し側として選択中の状態であり、逆に奇
数番目の数字が付加された４個のステートＳ１，Ｓ３，
Ｓ５，Ｓ７はフレームメモリＢが読出し側として選択中
の状態である。フレームメモリＡもＢも、書込み側とし
て選択中の状態では、再生データの書込み中であるか、
この書込みの終了後の停止中であるかのいずれかである
。

【００１７】図４に示す８個のステートＳ０〜Ｓ７は、
図５の状態遷移図に示すように、発生事象（イベント）
「あ」〜「た」に従って、相互間を遷移する。定常状態
における状態遷移の原因となる発生事象「あ」〜「か」
の要素は、 （Ａ）書込み側のフレームメモリへの再生データの書込
みの終了 （Ｂ）β≧α（Ｘがハイ） （Ｃ）フレームパルス（ＦＰ）の出現 であり、これらの各要素の組合せと発生事象との対応は
、次のようになる。 「あ」と「え」：（Ａ）かつ（Ｂ）かつ（Ｃ）「い」と
「お」：（Ａ） 「う」と「か」：（Ｂ）かつ（Ｃ）

【００１８】一方、初期状態における状態遷移の原因と
なる発生事象は、それぞれ 「き」，「く」，「け」，「さ」，「し」，「す」：シ
ステムリセットパルスの発生 「こ」、「せ」 ：フレームメモリのクリア終了 「そ」　　　　　　　　：（Ａ） 「た」　　　　　　　　：（Ｃ） となる。

【００１９】再生対象のマルチメディアデータの記録時
には、圧縮対象のフレーム構成の動画データに対してフ
レーム間引きによるデータの圧縮も併用される。このフ
レーム間引きは、１フレームおき、２フレームおき、３
フレームおきなどという予め定められた規則に従って行
われる駒落しに加えて、１フレーム当たりの圧縮後のデ
ータ量が所定値をこえた場合にはこのフレームを駒落し
の対象とするという不規則な間引きも併用される。従っ
て、再生装置側では記録時にどのようなフレーム間引き
が行われたかをタイムコードに含まれるフレーム番号に
基き的確に把握しながら再生することが必要になる。

【００２０】図６は、上記規則的なフレーム間引きと不
規則的なフレーム間引きとが組合された圧縮データの再
生の様子を説明するためのタイムチャートである。この
例では、偶数フレームが駒落しされるという規則的な間
引きに加えて、＃９のフレームについてはその圧縮デー
タ量が所定値を越えたため不規則的に間引きされたため
に、再生対象のフレームは＃１、＃３、＃５、＃７、＃
１１となっている。

【００２１】図７は、図６と同様に再生対象のフレーム
が＃１、＃３、＃５、＃７、＃１１である場合において
、フレーム５の再生中に転送データの瞬断などが発生し
、このためこのフレーム５の再生の終了（フレームメモ
リＡへの再生データの書込みの終了）が３フレーム分ほ
ど遅延しても、以後の動作が正常に続行される例を示し
ている。

【００２２】

【発明の効果】本発明に係わるマルチメディアデータの
再生装置は、上述のように記録時に付加したタイムコー
ド利用してビデオデータを再生する構成であるから、規
則的な間引きに加えて不規則的な間引きが行われること
のあるビデオデータを、データ転送の瞬断などの発生下
でも忠実に再生し表示できるという効果が奏される。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例に係わるマルチメディアデー
タの再生装置の構成を示すブロックずである。

【図２】再生対象のマルチメディアデータの構成を例示
するデータフォーマット図である。

【図３】図１のビデオシーケンサ８の構成の一例を示す
ブロック図である。

【図４】図１，図３のビデオシーケンサ８による制御状
態の種類を例示する概念図である。

【図５】図１，図３のビデオシーケンサによる制御状態
の遷移の様子を例示する状態遷移図である。

【図６】図１，図３のビデオシーケンサによる制御の様
子を例示するタイミングチャートである。

【図７】図１，図３のビデオシーケンサによる制御の様
子を例示するタイミングチャートである。

【符号の説明】

ＩＮ　　　　　　再生対象のマルチメディアデータの入
力端子１　　　　　　　　多重分離部 ３　　　　　　　　可変長符号復号部（ＶＬＤ）４　　
　　　　　　逆量子化部（Ｑー１）５　　　　　　　　
逆離散コサイン変換部（ＤＣＴー１）Ａ，Ｂ　　　　フ
レームバッファ対 ８　　　　　　　　ビデオシーケンサ ＶＯ　　　　　　再生ビデオ出力端子 １１　　　　　　オーディオデコーダ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】フレーム構成のビデオデータに離散コサイ
   ン変換、量子化、可変長符号化を組合せたハイブリッド
   符号化を施すと共にフレーム番号の付加によるオーディ
   オデータとの同期化を図りながら記録されたマルチメデ
   ィアデータを再生するためのビデオデコーダとオーディ
   オデコーダとを備えた再生装置であって、前記ビデオデ
   コーダは、再生ビデオデータの書込み側と再生ビデオデ
   ータの表示用読出し側との間を交互に切替えられるフレ
   ームメモリ対と、このフレームメモリ対に同期して切替
   えられ再生中のフレームのフレーム番号を保持するフレ
   ーム番号保持レジスタと、このフレーム番号保持レジス
   タに保持中のフレーム番号と表示対象のフレームのフレ
   ーム番号とを照合し照合一致の場合には、書込み側フレ
   ームメモリへの再生ビデオデータの書込みの終了を条件
   として、前記フレームメモリ対の切替えを行う切替え制
   御回路とを備えたことを特徴とするマルチメディアデー
   タの再生装置。