JPH0646368A - 動画データ記録方式 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 予測符号化によって記録した動画データの早
送り再生時においてのデータ検索を容易にする。 【構成】 動画データの記録時において、生成された
Ｉ、Ｐ、Ｂピクチャーは順次バッファ３７に記憶され
る。１ＧＯＰのデータがバッファ３７に記憶されたとき
カウンタ手段３８の出力が蓄積手段５の記録単位の整数
倍になっていない場合には、制御データ付加手段３９が
駆動し前記データに続いてダミーデータを生成する。そ
して、カウンタ手段３８の出力が前述の記録単位の整数
倍となったとき、バッファ３７の記憶データはシステム
多重符号器４に供給される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は動画データを記録する
方式に関するもので、特に、早送り再生を効率よく行う
ための方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来から、動画データに対し圧縮処理を
施し符号化して得られる画像データをオーディオデータ
と共に記憶媒体に記録する方法について研究が進められ
ている。通常動画データは１フレーム当り６００Ｋバイ
ト、約１８Ｍバイト／秒の転送速度が要求される。例え
ば５４０Ｍバイトしか記憶容量のないＣＤ−ＲＯＭにこ
の動画データを記録する場合には、わずか３０秒程度の
データしか記録することができず、ほとんど実用に耐え
られない。

【０００３】この問題を解決するため、動画データ圧縮
方式の国際標準規格であるＭＰＥＧ（Moving Picture C
oding Experts Group） では予測符号化と不等長符号化
方式を採用することによって記録データ量の圧縮を図っ
ている。以下、このうち予測符号化の方法について図２
と図３を用いて説明する。入力手段１によって例えば２
８８×３５２画素の画像を以下行われるデータの処理単
位である８×８画素の複数のブロックに分割し、ブロッ
ク内の動画信号（輝度及び色差信号）をサンプリングす
る。サンプリングされた動画信号はＡ／Ｄ変換器２に供
給されディジタル化されたのち、１フレームの動画デー
タとして圧縮手段３に送出される。圧縮手段３の構成の
詳細図を図３に示す。なお、前述の入力手段１による動
画データのサンプリングは通常フレームレート２４〜３
０Ｈｚ程度で行われている。

【０００４】初期の状態ではスイッチ３０はａ極側に設
定されており、圧縮手段３に供給された１フレームの動
画データはそのままＤＣＴ器３１に入力し、ＤＣＴ器３
１によって時間軸のデータから周波数軸のデータへと変
換される。ＤＣＴ器３１によって生成されたデータを符
号化することは可能であるが、それでは高い圧縮率は望
めないため量子化器３２により量子化処理を施す。その
結果生成した量子化データは符号化手段３３及び逆量子
化手段３４に供給される。このうち符号化手段３３に供
給された量子化データは、符号化器３３によって不等長
符号であるハフマン符号化が施され符号化データとなっ
たのち、一旦バッファ３７に記憶される。そのとき図示
しない制御データ付加手段によってピクチャー種別、ピ
クチャーの表示順序、動き補償の精度等の制御データが
符号化データの先頭に付加される。

【０００５】一方、逆量子化器３４に供給されたデータ
は逆量子化されたのち逆ＤＣＴ器３５によって逆ＤＣＴ
変換が施され時間軸のデータである動画データに復元さ
れる。このように復元された動画データは予測器３６内
に含まれるメモリ３６１に記憶される。以上説明した処
理は最初に入力されたフレームの動画データと、図４に
示すような最初のフレームデータから１２フレーム間隔
毎のフレームの動画データに対し行われ（このデータを
以下Ｉピクチャーと称す）、それ以外のフレームの動画
データには以下に説明するような処理が施される。

【０００６】前記フレームに続いて供給されるフレーム
の動画データが圧縮手段３に供給されるタイミングでス
イッチ３０はｂ極へと切り替わる。このとき供給された
フレームの動画データはメモリ３６１に記憶された前記
Ｉピクチャーとの差分演算処理された後ＤＣＴ器３１に
供給される。以下、ＤＣＴ器３１により前記差分データ
はＤＣＴ変換が為された後、量子化器３３によるデータ
圧縮処理が施され量子化データとされ、符号化器３３に
よって符号化されバッファ３７に一時記憶される。この
ようにＩピクチャーとの差分から生成したデータを以下
Ｐピクチャーと呼ぶ。このＰピクチャーは前述のＩピク
チャー、後述するＢピクチャーと共にバッファ３７にお
いて一時記憶され、所定の記録タイミングとなったとき
蓄積手段５に蓄積されることになる。前記量子化データ
は前述したような処理が施されるとは別に、逆量子化器
３４と逆ＤＣＴ器３５を介して差分データに復元された
のち、メモリ３６１に記憶されたＩピクチャーと加算さ
れた上でメモリ３６１の前記Ｉピクチャーとは別領域に
記憶される。

【０００７】Ｐピクチャーが生成されると、予測器３６
はメモリ３６１に記憶されているＩピクチャーと時間的
にＩピクチャーよりも後方の前記Ｐピクチャー（この場
合のＰピクチャーとは差分データとＩピクチャーとを加
算することで復元されたデータ）とから動き補償を行い
図４（ａ）のように２つのＢピクチャーを生成する。生
成されたＢピクチャーは順次予測器３６から送出され、
そのとき供給されたフレームの動画データとの差分処理
された後、この場合はｂ極に設定されているスイッチ３
０を通過しＤＣＴ器３１に供給される。供給された差分
データはＤＣＴ器３１によってＤＣＴ変換が施された
後、量子化器３２よって量子化処理が施され符号化器３
３に供給される。符号化器３３は供給されたデータに対
し符号化を施した後バッファ３７に記憶する。

【０００８】以上説明した処理は図４（ａ）に示す間隔
で行われる。図示のようにＰピクチャーは時間的に前方
のＩまたはＰピクチャーから生成され、Ｂピクチャーは
時間的に前方のＩまたはＰピクチャーと時間的に後方の
ＩまたはＰピクチャーの組み合わせから生成される。以
上説明した処理が継続すると、バッファ３７には複数の
ピクチャーのデータが記憶され、バッファ３７の記憶デ
ータ量が大きくなる。その記憶データ量が所定の記録単
位に達したときバッファ３７の記憶データは前記図示し
ない制御データ付加手段によってその記憶データの先頭
にそのデータ群の制御データが付加される。この複数の
ピクチャー群を以下グループ・オブ・ピクチャー（ＧＯ
Ｐと略す）と称す。このようにバッファ３７において生
成されたＧＯＰの例を図４（ｂ）に示す。この図では先
頭に前記Ｉピクチャーのデータが先頭となっているが、
必ずしもＩピクチャーのデータはこのデータ群の先頭に
なるものではない。このデータ群はバッファ３７からシ
ステム多重手段４に供給され、オーディオデータ、テキ
ストデータ等と多重されたのち蓄積手段５において蓄積
される。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】前述した処理によって
蓄積手段５に記録されたデータは、再生時には図５、図
６に示す逆符号化処理が施される。ところで、このよう
な動画データの再生装置には早送り再生と呼ばれる機能
がある。早送り再生を実行するには前記蓄積手段５に記
録されたデータのうちＩピクチャーのみを再生すること
が有効であることがいわれている。しかし、前述のよう
に蓄積手段５にはＩピクチャーの他にＰ、Ｂピクチャー
が多数存在しＩピクチャーのみを蓄積手段５から検索す
ることは困難である。その理由は、前述の説明中にあっ
たようにピクチャーの種別を識別できる制御データはそ
のピクチャー自身の先頭に存在しているので、ピクチャ
ーの種別を判別するにはそのピクチャーのデータ自体を
再生して検出しなければならないためである。

【００１０】この発明はこのような課題に鑑みて為され
たものであり、動画データの再生時においてＩピクチャ
ーの検索を効率よく行うための動画データ記録方式を提
供するものである。

【００１１】

【課題を解決するための手段】前述した課題を解決する
ために本発明では、複数のフレームのうち所定の間隔で
選択された第１のフレーム群にはフレーム内の動画デー
タ自体に対し符号化を施すことで第１の符号化データ群
を生成した後、該第１の符号化データ群をメモリに記憶
し、前記第１のフレーム群以外の第２のフレーム群には
前記第１のフレーム群の動画データとの差分値を基に生
成した動き補償データに対し符号化を施すことで第２の
符号化データ群を生成した後、該第２の符号化データ群
を前記メモリに記憶し、前記メモリの記憶データ量が所
定の値となると前記メモリの記憶データを記憶媒体に記
録する動画データ記録方式において、前記第１の符号化
データを前記記憶媒体の記録単位の先頭に記録すること
を特徴とする。

【００１２】

【作用】早送り再生が実行されるとき再生されるＩピク
チャーのデータは蓄積手段５の記録単位の先頭に記録さ
れるので、再生時には容易に検索することができる。

【００１３】

【実施例】以下、図１を用いて本発明の１実施例を説明
する。図１に示す構成の動画データ記録装置が前記Ｉ、
Ｐ、Ｂの３種類のピクチャーを生成しバッファ３７に記
憶する動作は前述と同様で、生成された前記３種類のピ
クチャーのデータは順次バッファ３７に蓄積される。バ
ッファ３７に蓄積されたデータ量はカウンタ手段３８に
よって計数される。なお、前述の通り図示しない制御デ
ータ付加手段はバッファ３７に記憶された各ピクチャー
のデータの先頭にそのデータの種別が識別できる制御デ
ータとＧＯＰの制御データとを付加する。

【００１４】この発明では、バッファ３７に前記１２枚
のピクチャーのデータが記憶されたときその記憶データ
をシステム多重化符号手段４に送出するものとする。バ
ッファ３７が前述のＩピクチャーを先頭とする１２枚の
ピクチャーのデータの記憶を終了したとき、カウンタ手
段３８の出力が記憶媒体６における記憶単位（この実施
例ではセクタという単位＝２０４８バイト）の整数倍で
ない場合には、データ付加手段３９が作動しバッファ３
７の記憶データ量が前記セクタの整数倍となるように前
記バッファ３７の記憶データの続きにダミーデータを記
憶させる。そして、カウンタ手段３８の出力が前述のセ
クタの整数倍となったとき前記データ付加手段３９は作
動を停止する。このようにバッファ３７にはセクタの整
数倍の量のデータが記憶されたことになり、ＧＯＰは１
２枚のフレームによって構成されたことになる。なお、
図示しない制御データ付加手段は前述のように生成され
たＧＯＰに対し制御データをＧＯＰの先頭に付加するの
で、Ｉピクチャーはその次に記録されることになる。な
お、ＧＯＰの制御データにはそのＧＯＰの先頭のＧＯＰ
からの時間情報、復号に１つ前のＧＯＰが必要か否かを
示すフラグ等の情報が含まれている。

【００１５】前記データ付加手段３９の作動が停止した
時点でバッファ３７の記憶データは画像データとしてシ
ステム多重化符号手段４に送出される。システム多重化
符号手段４では、以上生成された画像データにオーディ
オデータ、文字データを多重したのち、蓄積手段５に記
録される。システム多重化符号手段４におけるデータの
多重では、オーディオデータ、文字データを画像データ
のあとに多重することによって、蓄積手段５において画
像データの先頭であるＩピクチャーがＧＯＰの制御デー
タに続き蓄積手段５の記録単位であるセクタの先頭に記
録される。

【００１６】以上記録した画像データを再生する場合に
ついて図５、図６を用いて説明する。ここでは特に、早
送り再生をする場合について説明する。操作者が所定の
操作によって蓄積手段５に記録したデータを早送り再生
する。この場合、蓄積手段５に記録されているデータは
所定の単位で読み出され、システム多重復合器６に供給
される。システム多重復合器６では読み出されたデータ
から画像データ、オーディオデータ、文字データをそれ
ぞれ分離する。分離されたデータのうち画像データは伸
長手段７に供給され、一旦、バッファ７１に記憶され
る。バッファ７１に記憶されるのは前記Ｉと複数のＰ、
Ｂピクチャーのデータであり、ＩピクチャーはＧＯＰの
制御データに続き先頭に記憶されている。従って、バッ
ファ７１の記憶データの先頭はＧＯＰの制御データとな
っておりその次にＩピクチャーが記憶されている。ＧＯ
Ｐの制御データ長は数十バイト程度なので、Ｉピクチャ
ーのデータを検索することは極めて迅速に行うことがで
きる。今、早送り再生を行うよう指令されているので、
バッファ７１に記憶されているデータのうちＩピクチャ
ーのみを逆符号化器７２に供給し、逆符号化器７２によ
って逆符号化処理が施される。それによって生成された
データは逆量子化器７３によって逆量子化が逆ＤＣＴ器
７４によって逆ＤＣＴ変換が施されたのち、Ｄ／Ａ変換
器８に送出される。そして、Ｄ／Ａ変換器８によってア
ナログ化されたのち出力手段９に供給され、出力手段９
に含まれるＣＲＴ等の表示装置に表示される。以下、説
明した動作が繰り返され早送り再生を実行するためのＩ
ピクチャーを検索するための動作が継続される。以降蓄
積手段５からのＩピクチャーの読み出しは、蓄積手段５
に記録されている全てのデータを読み出しても良いし、
前記ＧＯＰの制御データにはそのＧＯＰの先頭からの時
間情報が記録されているので、連続した２つのＧＯＰの
時間間隔から次のＩピクチャーが記録されている蓄積手
段５のセクタを推定することから、そのセクタのみを読
み出す方法でも良い。

【００１７】なお、予測器７５は通常の再生動作におい
て作動するもので、Ｐ、Ｂピクチャーを再現するときに
用いられる。従って、この実施例では早送り再生につい
ての説明を行っており、Ｉピクチャーのみが再生に使わ
れるので予測器７５は作動しない。以上の説明ではＧＯ
Ｐの先頭にはＧＯＰに関する制御データを付加し、それ
に続いてＩピクチャーのデータを記録するものとした
が、ＩピクチャーのデータはＧＯＰの制御データを記録
したあと、次のセクタの先頭として記録する方法もあ
る。

【００１８】以上の説明においてはＩピクチャーのデー
タは他のピクチャーのデータに先がけ必ずＧＯＰの先頭
に記録することによってその検索を容易に行うことがで
きるようにしたが、例えば、ＧＯＰの中で他のピクチャ
ーデータのあとに記録された場合でも、バッファ３７に
Ｉピクチャーのデータが記憶するときに、前述の方法に
よってＩピクチャーのデータを蓄積手段５の記録単位で
あるセクタの先頭に記録すれば、前述と同様に所望のＩ
ピクチャーのデータの検索は容易に行うことができる。

【００１９】

【発明の効果】よって、本発明の動画データ記録方式に
よると早送り再生の実行時において再生すべきＩピクチ
ャーデータの取得が容易に行うことができるという効果
がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の１実施例の圧縮手段３の詳細図であ
る。

【図２】本発明の１実施例の動画データを記録する機能
ブロック図である。

【図３】従来の技術を説明した図である。

【図４】本発明の１実施例で生成されるピクチャーを説
明したものである。

【図５】本発明の１実施例の動画データを再生する機能
ブロック図である。

【図６】本発明の１実施例の伸長手段６の機能ブロック
図である。

【符号の説明】

３ 圧縮手段 ３７ バッファ ３８ カウンタ手段 ３９ データ付加手段

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 複数のフレームのうち所定の間隔で選択
   された第１のフレーム群にはフレーム内の動画データ自
   体に対し符号化を施すことで第１の符号化データ群を生
   成した後、該第１の符号化データ群をメモリに記憶し、
   前記第１のフレーム群以外の第２のフレーム群には前記
   第１のフレーム群の動画データとの差分値を基に生成し
   た動き補償データに対し符号化を施すことで第２の符号
   化データ群を生成した後、該第２の符号化データ群を前
   記メモリに記憶し、前記メモリの記憶データ量が所定の
   値となると前記メモリの記憶データを記憶媒体に記録す
   る動画データ記録方式において、 前記第１の符号化データを前記記憶媒体の記録単位の先
   頭に記録することを特徴とする動画データ記録方式。