JPH06311472A

JPH06311472A - 動画記録再生装置

Info

Publication number: JPH06311472A
Application number: JP5095831A
Authority: JP
Inventors: Tadashi Miki; 匡三木; Takanari Kadowaki; 隆成門脇
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1993-04-22
Filing date: 1993-04-22
Publication date: 1994-11-04

Abstract

(57)【要約】【目的】記憶媒体内で不連続に記録された動画フレー
ム群を映像が途切れずに表示できる動画録画再生装置を
提供する。【構成】管理プログラム部３は、光ディスク１に記録
されたデジタル動画データが光ディスクの直径方向の長
いシーク時間が発生する配置になる場合は、データの一
部を中央部の予約領域に移動させることにより、バッフ
ァ部４に少ないバッファ容量で光ディスク１内に離散記
録された動画データの再生を可能にする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ハードディスクや光デ
ィスクなどの記憶媒体に対するデジタル動画データの録
画再生を行なうデジタル動画データの録画再生装置に関
する。

【０００２】

【従来の技術】近年、光ディスクの高密度化やアクセス
の高速化、読み出し速度の向上や圧縮技術の進歩に伴
い、カセットテープやＶＴＲテープなどの従来の磁気テ
ープに代わって、光ディスクに音楽や動画を録音や録画
できるようになっている。特に、音楽用機器では、光デ
ィスクに録音再生可能な製品が、既に商品化されてい
る。光ディスクを、従来の磁気テープと比べた場合の利
点は、ランダムアクセス性に優れていることである。

【０００３】従来より、音楽用の再生専用タイプの光デ
ィスクとして、コンパクトディスク（以下、ＣＤとい
う）が知られているように、ランダムアクセスの機能に
より巻き戻しや早送りなしに瞬時に任意位置からの頭出
し再生や、曲の先頭部分のみを聞くインデックス再生な
どの再生方法ができる。このランダムアクセスの利点
は、再生専用タイプの光ディスクのみならず、曲の録音
や消去などの書き換えを行なう録音タイプの光ディスク
の場合の領域管理にも活用できる。

【０００４】従来、カセットテープに録音されたテープ
の途中の曲を消して再録音しようとすると、新しく録音
する曲が前後の曲をオーバーライトして消してしまわな
いように、ユーザが注意しなければならなかった。この
ように、録音の際にはユーザ自身がテープの先頭から何
分何秒当たりから何分何秒当たりが空いているとか、テ
ープを早送りで録音開始位置に進めて静止状態にしてお
いてから録画を開始するといったような物理的な曲の位
置管理が必要であった。

【０００５】ところが、光ディスクを用いる場合には、
ランダムアクセス性により、光ディスク内の物理的な位
置に制限されずに曲の管理ができる。光ディスク内の任
意の位置にランダムアクセスできるため、曲と内容を記
録した位置情報をポインタテーブルとして管理しておけ
ば、光ディスク内の物理的な記録位置に制限されずに曲
の順番の設定や変更ができる。

【０００６】更に、システム側で再生の際のバッファを
設けておけば、光ディスク内で物理的に幾つかの離散さ
れた領域に記録された曲のデータでも、１つの繋がりの
ある曲として再生することも可能である。離散して記録
されたデータへのシークに要する時間分を、バッファに
先読みしておいたデータを順次再生することで、１つの
曲として途切れずに再生できるのである。このランダム
アクセス性とバッファへの先読みを利用した離散記録の
管理方法を使えば、別々に離れた３０分の曲を２曲削除
して、新たに１時間の曲を録音する場合でも、３０分の
領域に２つに分割して１時間の曲をそのまま録音でき
る。このため、１時間分の連続した領域を作りだすため
に他の曲を移動させるガーベージコレクションの操作が
不要となり、ユーザの手間を大きく省くことが可能にな
る。

【０００７】このように、音楽の録音に光ディスクを用
いれば、従来の磁気テープの場合の様にテープの何処に
曲を録音したかを全く意識する必要なしに、光ディスク
の容量一杯分の録音ができる様にすることができる。

【０００８】こうした離散記録による光ディスクの管理
はＶＴＲテープの代わりに、動画データの記録に光ディ
スクを用いる場合でも享受できる。ＶＴＲテープでも、
一旦録画した番組の上に、また録画を行ないたい場合
は、カセットテープの場合と同じ様に他の番組が記録さ
れた位置を意識する必要があるのに比べ、光ディスクで
はこれらを意識する必要をなくすことができる。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記のよ
うに、離散記録されたデータをシステム側の先読みバッ
ファだけを使って再生する方法は、音楽データに対して
遥かにデータ量の多い動画データの場合には不向きであ
る。動画データのようにデータ量が多い場合には、デー
タ転送レートの問題と、バッファ容量の点で問題が生ず
る場合がある。

【００１０】現状において商品化されている光ディスク
では、高速なものでも実効的な読出レートが4〜5メガビ
ット／秒（以下、Mbps）程度である。これに比べて音声
データは、デジタルコンパクトカセットのものでも384k
bps程度であり、光ディスクの読み出しレートに比べて
約１桁低い。このため、例えば１０秒分程度の音声デー
タであれば、システム側では１秒も掛からず先読みする
ことが可能となる。

【００１１】ところが、動画データの様に、動画データ
そのもののレートが、実際の記憶媒体からの読出レート
に近い読み出しレートが必要な場合には、読み出すデー
タのほとんどをそのまま動画として再生する必要がある
ため、先読み分としての余裕分に割り当てられる読み出
しレートの割合が少なく、先読みバッファに十分なデー
タを読み溜めるのに時間が掛かる。

【００１２】例えば、映像の動画レートが４Mbpsで記憶
媒体の読出レートが4.5Mbpsの場合とすると、動画デー
タを表示しながら並行して、１秒分のデータ４メガビッ
ト（以下、Mbitという)を先読みするのに、４Mbit／(4.
5Mbps−４Mbps)＝８秒も掛かってしまう。従って、シー
ク時間が0.2秒分である光ディスクを用いるとすると、
この４Mbps×0.2秒＝0.8Mbitのデータを先読みバッファ
に読むのに0.8Mbit／(4.5Mbps-4Mbps)=1.6秒程度掛かっ
てしまう。

【００１３】また、動画データは音声データに比べてデ
ータ容量が特に大きいため、長時間分の先読みバッファ
を持たせることは、システム構成上の負担となる。例え
ば、現行テレビジョン方式のＮＴＳＣ方式では１秒間の
データが約１２０Mbitにもなり、0.2秒分で24Mbitにも
なる。従って、動画データの離散記録の領域管理を導入
する場合には、連続して再生されるデータの配置を工夫
することで、一回に発生するシーク時間の短縮化を図
り、先読みバッファに必要な容量や先読みバッファへデ
ータを読み溜める時間を低減するアプローチが必要とな
る。

【００１４】本発明はかかる点に鑑み、記憶媒体内で不
連続に記録された動画フレーム群を、映像が途切れずに
表示できる動画録画再生装置を提供することを目的とす
る。

【００１５】

【課題を解決するための手段】上記目的を達するため、
本発明の動画記録再生装置は、１つ以上の動画フレーム
群から構成されるデジタル動画データを記録する光ディ
スクと、前記光ディスク内に記録された動画フレーム群
のデータ間の位置及び連続情報や空領域情報を含む領域
リストを作成する動画データ管理手段と、前記光ディス
クから動画フレーム群のデータを読み出すバッファメモ
リ手段と、前記バッファメモリ手段に読み出された１つ
以上の動画フレーム群のデータを表示する動画表示手段
とから構成され、前記光ディスクの中央部に円周方向に
沿った中央記録領域を設け、動画データ管理手段が、前
記光ディスク内に動画フレーム群のデータを新しく記録
または既に記録された動画フレーム群のデータの一部ま
たは全部を消去する場合に、連続して表示される２つの
動画フレーム群のデータが前記中央記録領域を挟んで外
周部かつ内周部に配置される場合には、先表示される動
画フレーム群のデータの最後部または後表示される動画
フレーム群のデータの先頭部を、前記中央記録領域に移
動させるとともに、前記移動させた最後部または先頭部
に対する領域リストを更新する構成を備えたものであ
る。

【００１６】

【作用】本発明は上記した構成によって、連続して表示
される動画フレーム群が、中央部の記録領域を挟んで、
長いシーク時間を必要とする外周部と内周部に配置され
る場合には、先表示される動画フレーム群または後表示
される動画フレーム群のデータの一部を、中央記録領域
に移動することにより、長い時間のシークの発生を防止
して、少ないバッファメモリ容量でのデジタル動画記録
再生装置の構築が可能となる。

【００１７】

【実施例】以下、本発明の実施例について、図面を参照
しながら説明する。図１は、本発明の一実施例を示すブ
ロック図である。図２は、従来例と本発明でのデータ処
理前後のデータ配置図を示す図である。図３、図４は、
図１および図２の動作例を示すフローチャートである。

【００１８】図１において、１は、デジタル化された動
画データを記録する光ディスク、２は光ディスク１に対
してデータの読出や記録を行なう光ディスク記録読出
部、３は指定する動画データが光ディスク１内で記録さ
れている位置や、新たに動画データを光ディスクに記録
する場合の記録領域を管理するための情報を記録するリ
ストを生成する管理プログラム部、４は光ディスク記録
読出部２に対して記録再生するためのデータを一時的に
バッファするバッファメモリ部、５は光ディスク１内に
記録された圧縮された動画データを伸長する符号復号部
である。

【００１９】６は動画データを表示するための出力装置
である。光ディスク１に記録するデータは、必ずしも圧
縮符号化をなされている必要はないが、現状の光ディス
ク性能である片面500〜600メガバイト(以下、MBという)
の容量、最大4〜5Mbpsの転送レートでは、日米の現行テ
レビジョン方式であるＮＴＳＣ方式程度の画像を非圧縮
で扱うには実用的ではないため、本実施例では動画デー
タを圧縮符号化する構成で示した。

【００２０】図１では、ある動画データが動画フレーム
群１から動画フレーム群３の３つの動画フレーム群に分
割され、圧縮符号化された符号化データ１０１〜１０３
として、光ディスク１に記録されている場合を示してい
る。光ディスク１の１１は光ディスク１の中央部に設け
たシーク時間短期化用の予約領域である。

【００２１】まず、動画フレーム群１の符号化データ１
０１は記録読出部２によりバッファメモリ部４に読み出
され、符号復号部５により復号されて、出力装置６に出
力される。動画フレーム群１の符号化データ１０１を読
み終った直後に光ディスク１は動画フレーム群２の符号
化データ１０２にシークを行ない、動画フレーム群２の
符号化データ１０２を読み出す。この時、動画フレーム
群１に続く動画フレーム群２は、中央部に設けた予約領
域１１に記録されるため、動画フレーム群１の符号化デ
ータ１０１と動画フレーム群３のの符号化データ１０３
の関係のように、続けて読み出されるべき動画フレーム
群のデータが、光ディスク１内の外周部と内周部に分か
れて存在する状況、つまり長いシークを必要とする状況
が起こらない様に配置される構成になっている。

【００２２】こうした状況が起こらない様にするため、
本実施例では途中の動画フレーム群の削除や、新しいデ
ータの追加により、こうした外周部と内周部へのデータ
が分かれるケースが発生する場合には、データの一部を
予約領域１１へ移動させる方法を採るのである。

【００２３】従って、光ディスク１で動画フレーム群の
データ間でシークが発生しても、一回に必要なシークは
外周部もしくは内周部内のみ、または外周部から中央部
の予約領域１１へのシーク時間で済む。

【００２４】この結果、システムでは外周から内周への
長いシークが発生する場合を考慮して、最大シーク時間
分のバッファ容量をバッファメモリ部４として確保して
おく必要が無くなり、小さいバッファメモリ容量分で済
むのである。

【００２５】以上のように、従来は光ディスク１の直径
方向のシーク時間分の先読みバッファと、先読みバッフ
ァにデータを先読みするための余裕分の読み出しレート
が必要であったのに比べ、光ディスク１の直径方向の半
分のシーク時間に必要なバッファ容量と、先読み分の読
み出しレート分の余裕を確保すれば、光ディスク１を使
った離散領域の管理が実現できる。

【００２６】図１では、動画フレーム群１のデータがバ
ッファメモリ部４にあって動画データの再生を行なって
いる間に動画フレーム群２へのシークが完了し、また、
動画フレーム群２のデータがバッファメモリ部４にある
間に動画フレーム群３へのシークが完了しする、といっ
た手順で、従来よりも少ないバッファ容量で動画フレー
ム群１から動画フレーム群３の再生を行う構成が実現で
きる。

【００２７】次に、新たな動画フレーム群の削除や記録
を行なった場合に、このような予約領域１１を使った管
理をする場合の例を説明する。まず、図１のような３つ
の動画フレーム群に分けて記録された動画データの内、
真中の動画フレーム群２を削除する場合の例を図２及び
図４のフローチャートを使って説明する。

【００２８】図２（ａ）は図１の光ディスク１に示した
削除前の動画フレーム群の状態と管理リストの状態、同
じく図２（ｂ）は従来の本アルゴリズムを使わない方法
で削除した場合の状態図と管理リストの状態、また
（ｃ）は本実施例の方法で削除した場合の動画フレーム
群の状態と管理リストの状態をそれぞれ示した図であ
る。図２（ａ）の２０は、動画Ａの位置情報と空領域情
報を示した管理リスト、２１及び２２は同じく（ｂ）、
（ｃ）の管理リストの例である。空情報リストは説明に
必要な部分のみを示している。

【００２９】２００は動画Ａの中の動画フレーム群１の
位置情報を記録した項目（以下、エントリと略記）であ
り、ここでは動画フレーム群１がセクタアドレス343498
から343900に記録されていることを示している。また、
同様に２０１、２０２は動画フレーム群２、動画フレー
ム群３の管理リストである。また２１０、２１２、２２
０〜２２２も同様である。

【００３０】ここで、この図２（ａ）から動画フレーム
群２を削除する。従来の方法で単純に削除した場合の例
を図２（ｂ）に示している。（ｂ）の管理リスト２２か
らは、残った動画フレーム群１のエントリ２００が２１
０として、動画フレーム群３のエントリ２０２が２１２
として残っている。また削除された動画フレーム群２の
管理リスト２０１は削除される。この動画フレーム群２
の記録されていた領域は、新たな空領域情報として２０
８として追加され、新しい動画データの録画に再利用さ
れる。

【００３１】この場合、この図２（ｂ）の従来の方法で
は長いシーク時間の必要な区間が発生する問題が起こ
る。動画フレーム群２を削除したために、動画フレーム
群１から動画フレーム群３への繋ぎの部分で外周部から
内周部への長いシークが必要になってしまう状況が発生
している。いま、この光ディスクにおいて外周部から内
周部へのシーク時間が0.2秒であったとすると、例えば
0.1秒分のバッファしか備えてないシステムでは、動画
フレーム群１から動画フレーム群３を連続して再生しよ
うとした場合、0.2秒のシーク時間の途中でバッファさ
れていた動画フレーム群１のデータは全て再生されてし
まい、映像が途切れてしまうことになる。

【００３２】次に、この問題を解決するための本実施例
の方法について説明する。まず、図２（ａ）から単純に
動画フレーム群２を削除すると（ｂ）のように外周部か
ら内周部へ長いシークが発生するため、これを防ぐため
の構成として、本実施例では図２（ｃ）の図に示すよう
にする。動画フレーム群１の最終のデータ部分、または
動画フレーム群３の先頭部分のデータを、中央部のシー
ク時間を緩衝するための予約領域へ移動するのである。

【００３３】図２の（ｃ）では動画フレーム群１の最終
１００セクタ分、ここでは343801〜343900に記録してい
たデータを40328〜40427に移動した例を示している。こ
れに動画フレーム群の再編成に伴い、管理リスト２２も
変更する。エントリ２２０では、移動した１００セクタ
分が短くなって、動画フレーム群１の範囲が343498〜34
3800となり、この移動した１００セクタ分が新しい動画
フレーム群２のエントリとして２２１に追加されてい
る。

【００３４】これを図４のフローチャートを使って、更
に一般的な動画フレーム群の削除アルゴリズムと合わせ
て説明する。今、ステップ４０１で動画Ａの区間削除の
処理が開始されたとする。ステップ４０２で動画Ａの削
除する区間、ここでは動画フレーム群２が指定されたと
する。削除する区間を指定させるユーザインターフェイ
スは、システムの構成に依存して構築できる。例えば、
タイムコードの入力装置で、削除区間の開始と終了コー
ドを入力させる方法もあるし、再生される動画を見なが
ら削除したい区間をリモコンの押しボタンで指示する方
法も考えられる。

【００３５】次に、ステップ４０３で削除区間である動
画フレーム群２のエントリ２０１を削除し、削除された
領域を空領域情報として新たにエントリ２０８に追加す
る。次にステップ４０４で、削除区間である動画フレー
ム群２を挟む動画フレーム群１と動画フレーム群３が光
ディスクの外周部と内周部で続けて再生されるように連
続しているかどうかを判定する。この場合は、ＹＥＳに
該当するので、次ステップ４０５に進み、動画フレーム
群１の最終部のデータを中央部の予約領域に移動してエ
ントリ２２０に修正すると共に、新たに動画フレーム群
２とし、新しいエントリ２２１を作成する。また、ステ
ップ４０４の判定で連続がない場合はそのままステップ
４０６に進んで終了する。動画フレーム群を複数削除す
る場合はこのステップ４０２からステップ４０５を繰り
返す。

【００３６】最後に、新しい動画データを記録する場合
の動作を、図３のフローチャートを使って説明する。ス
テップ３０１で新しい動画Ｎの記録がはじまると、ステ
ップ３０２では、新しい動画Ｎの先頭部分を動画フレー
ム群１として記録するための空領域を探す。この空領域
を探す工程は管理プログラム部３により、例えば図２
（ａ）の２０５〜２０７のような空領域情報のエントリ
のサーチにより行なわれる。どの空領域情報のエントリ
に優先して記録するかの方法としては、最も大きい空領
域情報を優先する最大領域優先法や、単純にアドレスの
若いものから優先する最小アドレス領域優先法などのア
ルゴリズムを適用することができる。

【００３７】ステップ３０３では探された空領域があっ
たかどうかが判定され、なかった場合にはステップ３１
２に進み、領域不足として終了する。ステップ３０３で
探された空領域があった場合は、光ディスク記録読出部
２により動画Ｎの先頭部分を動画フレーム群１として記
録し、この動画フレーム群１の位置情報を示したエント
リが作成される。

【００３８】更に、ステップ３０５で記録する動画Ｎの
データが残っている場合には、ステップ３０６に進み、
管理プログラム部３により次に記録できる領域を探す。
記録する動画Ｎのデータが残っていない場合には、ステ
ップ３１１に進んで終了する。ステップ３０７では、探
された空領域があったかどうかが判定され、なかった場
合にはステップ３１３に進んで領域不足として終了し、
あった場合はステップ３０８に進む。

【００３９】ステップ３０８では、ステップ３０６で探
した領域が、直前のカットと外周部と内周部の関係にあ
り、再生の際に長いシークを必要とするかどうかを判定
し、この関係にない場合はステップ３１０に進んで、次
の動画フレーム群を探した空領域に記録してその動画フ
レーム群の位置情報であるエントリを生成して、ステッ
プ３０５に戻る。この関係にある場合は、ステップ３０
９に進み、前の動画フレーム群の最終部を光ディスク中
央部の予約領域に移動させ、必要なエントリを生成す
る。この後、ステップ３１０に進み、続く動画フレーム
群を探した空領域に記録する。そして、その動画フレー
ム群の位置情報であるエントリを生成してステップ３０
５に戻る。

【００４０】以上のように本実施例では、途中の動画フ
レーム群の削除する場合や、新しい動画フレーム群を記
録する場合に、外周部と内周部へのデータが分かれるケ
ースが発生する場合には、データの一部を予約領域１１
へ移動して記録し直すのである。この処理により、光デ
ィスク１内に離散して記録された動画フレーム群を連続
して読み出すのにシークが発生しても、一回に必要なシ
ークは外周部内か内周部内のシークか、もしくは中央部
の予約領域１１迄への短いシーク時間で済む。このた
め、外周から内周への長いシークが発生する場合を考慮
して、最大シーク時間分のバッファ容量をバッファ部４
として確保しておく必要がなくなり、小さい容量分で済
む。

【００４１】なお、本実施例では、シーク時間を短くす
る緩衝用の予約領域として１つの領域を割り当てる例を
説明したが、予約領域は同心円状に２つ以上設定するこ
とも可能である。また、シーク緩衝帯には前に表示され
る動画フレーム群のデータの最終部分を移動したが、こ
れも後に表示される動画フレーム群の先頭部を移動する
こともできる。

【００４２】更に、予約領域は移動するデータは１００
セクタの場合を示したが、これは使用する光ディスクの
性能などのシステム差により、最適なサイズにチューニ
ングすることが可能である。

【００４３】この他、本実施例では削除するデータが、
そのまま１つの動画フレーム群と一致する場合を示した
が、削除されるデータは動画フレーム群の一部である場
合や、複数の動画フレーム群に跨る場合でも同様に本実
施例の方法を摘要することが可能である。

【００４４】最後に、本実施例では予約領域は不足しな
いものとして説明した。本実施例では、予約領域は内周
部と外周部に跨る場合のみ割り当てるため、比較的使用
量が少なく、初期設定としてどれだけの領域を割り当て
るかにより調整できると思われる。但し、特にどうして
も不足した場合のみ、光ディスク全体や一部のデータを
ガーベージコレクションにより整理して、予約領域を空
ける方法を実装しておくことも可能である。

【００４５】

【発明の効果】以上のように本発明は、連続して表示さ
れる動画フレーム群が、中央部の記録領域を挟んで、長
いシーク時間を必要とする外周部と内周部に配置される
場合には、先表示される動画フレーム群または後表示さ
れる動画フレーム群のデータの一部を、中央記録領域に
移動することにより、長い時間のシークの発生を防止し
て、少ないバッファメモリ容量での動画表示が可能とな
り、光ディスクを使った動画記録再生装置に適用でき
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例における動画録画再生システ
ムのブロック図

【図２】従来例におけるデータ読出時間と表示時間の関
係を示すタイムチャート

【図３】本実施例における動作例を示すフローチャート

【図４】本実施例における動作例を示すフローチャート

【符号の説明】

１光ディスク２光ディスク記録読出部３管理プログラム部４バッファメモリ部５符号復号部６出力装置

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】１つ以上の動画フレーム群から構成される
デジタル動画データを記録する光ディスクと、前記光デ
ィスク内に記録された動画フレーム群のデータの位置及
び連続情報や空領域情報を含む領域リストを作成する動
画データ管理手段と、前記光ディスクから動画フレーム
群のデータを読み出すバッファメモリ手段と、前記バッ
ファメモリ手段に読み出された１つ以上の動画フレーム
群のデータを表示する動画表示手段とから構成され、記
光ディスクの中央部に円周方向に沿った中央記録領域を
設け、動画データ管理手段が、前記光ディスク内に動画
フレーム群のデータを新しく記録または既に記録された
動画フレーム群のデータの一部または全部を消去する場
合に、連続して表示される２つの動画フレーム群のデー
タが前記中央記録領域を挟んで外周部かつ内周部に配置
される場合には、先表示される動画フレーム群のデータ
の最後部または後表示される動画フレーム群のデータの
先頭部を、前記中央記録領域に移動させるとともに、前
記移動させた最後部または先頭部に対する領域リストを
更新することを特徴とする動画記録再生装置。
【請求項２】中央記録領域を同心円状に複数設けてお
き、連続して表示される動画フレーム群のデータが前記
同心円を跨る毎に表示される動画フレーム群のデータの
最後部または後表示される動画フレーム群のデータの先
頭部を前記中央記録領域に移動させることを特徴とする
請求項１記載の動画記録再生装置。