JPH07193784A - ディジタル圧縮された動画像データの高速再生方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 ＶＴＲの磁気テープに記録されているディジ
タル圧縮された動画像データの高速再生を可能にする。 【構成】 磁気テープ６に記録された動画像データの高
速再生時に、磁気テープ６の走行速度に比例させて回転
ドラム１の回転速度も上げてすべてのデータを検出回路
１１で取り出し、取り出されたデータをＢ・Ｐピクチャ
ー除去フィルタ１２でＩピクチャーだけを取り出し、ス
トリームバッファ１３でオーバーフローのときはそのフ
レームを捨て、アンダーフローの時は同じフレームを送
ることにより一定速度で送り出し、デコーダ１４におい
て、飛び飛びに再生を行い動画像を再生する構成を特徴
としている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ビデオテープレコーダ
（ＶＴＲ）に記録されているディジタル圧縮された動画
像データを高速に再生させる高速再生方法に関するもの
である。

【０００２】

【従来の技術】ＶＴＲに記録されているディジタル圧縮
された動画像データの高速再生を可能にするため、従来
では、記録時において特殊なフオーマツトを用いたり、
高速再生用に特別な符号化を行っていた。また、高速再
生用にデコーダを変更することが必要になる場合もあっ
た。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】上記のように従来は高
速再生のために特殊なフオーマツトや特別な符号化を行
うために、圧縮の効率を犠牲にせざるを得なかったり、
デコーダを変更する必要があるなどの問題点があった。

【０００４】一方、動画像の圧縮方式に関する標準化が
進み、ディジタル方式による高品位テレビや大量に記録
できるディジタルＶＴＲ，ＣＤ等が現実のものになりつ
ゝあるが、使い勝手のよい操作環境についてはまだ検討
すべき課題が残されたままになっている。特にヘリカル
スキヤン記録方式のＶＴＲにおいては、高能率でディジ
タル圧縮された動画像データの早送り再生方法が問題と
なっている。

【０００５】本発明は、上記の問題点を解決するために
なされたもので、ＶＴＲに記録された高能率ディジタル
圧縮符号化された動画像デ−タの高速再生を、特殊なフ
ォーマットで記録したり、特別仕様のデコーダを必要と
することなしに実現するディジタル圧縮された動画像デ
ータの高速再生方法を提供することを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明にかかるディジタ
ル圧縮された動画像データの高速再生方法は、ディジタ
ル圧縮され磁気テープに記録された動画像データを回転
ドラムに設けられた磁気ヘッドにより検出し、デコーダ
により再生するヘリカルスキャン方式の高速再生方法に
おいて、高速再生を行うために前記磁気テープを高速走
行させるとき、この磁気テープの走行速度に比例して前
記回転ドラムの回転速度を上げて前記磁気テープに記録
されたすべてのデータを取り出し、この取り出されたデ
ータの中から独立して再生可能なフレーム信号だけを選
択して前記デコーダに送って飛び飛びに画像全体を再生
するものである。

【０００７】また、独立して再生可能なフレームをデコ
ーダに送る直前にバッファを設け、オーバーフローのと
きはフレームを捨て、アンダーフローの時は同じフレー
ムを再度送るようにしたものである。

【０００８】

【作用】本発明においては、磁気テープを高速走行させ
るとき、磁気テープの走行速度に比例して回転ドラムの
回転速度を上げるので、磁気テープに記録されたすべて
のデータが取り出され、このデータの内から独立して再
生可能なフレーム信号だけを使用して飛び飛びに画像全
体が再生される。

【０００９】また、独立して再生可能なフレーム信号は
全部用いるのではなく、オーバフローのときは捨て、ア
ンダーフローのときは同じフレームを再度送ることによ
り一定の伝送レートとなる。

【００１０】

【実施例】本発明の実施例を説明する前に、本発明の対
象であるディジタル圧縮された動画像データの記録方法
と記録された記録パターンについて説明する。

【００１１】図３は、ヘリカルスキャン方式によるＶＴ
Ｒの記録原理の説明図である。この図において、１は回
転ドラムで、画像記録および再生用の磁気ヘッド２が１
８０。の間隔で設けられている。３は前記回転ドラム１
の駆動を行うモータ、４はピンチローラ、、５はキャプ
スタン、６は磁気テープである。

【００１２】記録に際しては、ピンチローラ４とキャプ
スタン５により磁気テープ６は矢印方向に進行する。こ
れと同時に回転ドラム１が磁気テープ６の進行方向とは
逆方向に回転し、これにより磁気ヘッド２は磁気テープ
６を斜めに横切って次々と録画を行う。

【００１３】図４は従来の記録回路の構成の一例を示す
ブロック図で、７はエンコーダ、８は駆動回路、２は図
３で示した磁気ヘッド、６は磁気テープである。また、
図５は図４の記録回路により磁気テープ６上に記録され
たフレーム信号の記録パターンを示す図で、駆動回路８
の出力パターンを示すものである。

【００１４】次に、動作について説明する。映像信号Ｓ
Ｖがエンコーダ７に入力され、ここでデータ圧縮が行わ
れて、駆動回路８から磁気ヘッド２に加えられ、磁気テ
ープ６に記録が行われる。なお、音声トラック，コント
ロールトラックの記録については説明を省略する。

【００１５】次に、上記における映像信号ＳＶのデータ
圧縮について説明する。動画像の高能率ディジタル圧縮
符合化では、冗長な部分を取り除き、発生する符合量を
小さく押えるための様々な工夫がなされている。動画像
に含まれる冗長度には、空間的な冗長度や発生頻度に関
する冗長度の他に、時間的な冗長度がある。標準案で
は、この時間的な冗長度を取り除くため、前後のフレー
ムで予測を行い、そこからの差分のみを符号化するとい
う方式を用いている。予測の仕方に前方予測と双方向予
測の２通りがある。

【００１６】実際には、前方予測により符号化されたフ
レーム（以降、Ｐピクチャーという）信号と双方向予測
により符号化されたフレーム（以降、Ｂピクチャーとい
う）信号を組み合わせて使っているが、最初の元になる
参照画像はフレーム内のみで符号化する必要があり、例
えば、１５フレームおきにこの様なフレーム内符号化に
よるフレーム（以降、Ｉピクチャーという）信号を挿入
しておくのが一般的である。独立して再生出来るフレー
ムは、このＩピクチャーのみである。ただし、ここでい
うフレームとはインターレース画像における、いわゆる
フレームだけを指すのではなく、動画像に使われる画像
の１コマのこととする。

【００１７】通常の記録再生では、まず、記録時におい
ては、順次入力された画像について、エンコーダ７でフ
レーム信号Ｉ１，Ｐ４，Ｂ２，Ｂ３の順に符号化し、同
じ順序で磁気テープ６のトラック上に記録する。この状
態を図６に示す。

【００１８】図６において、Ｉ１，Ｐ４，Ｂ２，Ｂ３，
Ｐ７，Ｂ５，Ｂ６，Ｐ１０，Ｂ８，Ｂ９，Ｉ１３，……
はそれぞれフレーム信号で、順次、１番目のフレーム内
符号化画像データ，４番目の前方予測符号化画像デー
タ，２番目の双方向フレーム間予測符号化画像データ，
３番目の双方向フレーム間予測符号化画像データ，７番
目の前方予測符号化画像データ，５番目の双方向フレー
ム間予測符号化画像データ，６番目の双方向フレーム間
予測符号化画像データ，１０番目の前方予測符号化画像
データ，８番目の双方向フレーム間予測符号化画像デー
タ，９目の双方向予測符号化画像データ，１３番目のフ
レーム内符号化画像データを示す。ただし、以後の説明
では、Ｉ，Ｐ，Ｂはそれぞれピクチャーを用いる。

【００１９】高速の再生でない通常の再生時には、ま
ず、フレーム信号Ｉ１が復号され、その画像を参照画像
としてＰピクチャーＰ４が復号され、２枚のフレームバ
ッファにそれぞれ展開された後、ＩピクチャーＩ１だけ
が表示される。これら２枚の復号された画像はＢピクチ
ャーＢ２およびＢ３を予測するための参照画像として使
われる。これを図７に示す。ＢピクチャーＢ２およびＢ
３がそれぞれ復号，表示された後、最後に残されたＰピ
クチャーＰ４が表示される。５番目以降の画像について
は、ＰピクチャーＰ７が読み込まれ、ＰピクチャーＰ４
を参照画像として復号された後、それまでＩピクチャー
Ｉ１が展開されていたフレームバッファ上に展開され
る。すなわち、ＩピクチャーＩ１のところに上書きされ
る。このフレームバッファ上の画像は既にあるＰピクチ
ャーＰ４とともに、次に、読み込まれるＢピクチャーＢ
５およびＢ６を復号するための参照画像として使われ
る。ＢピクチャーＢ５およびＢ６が読み込まれ、それぞ
れ復号，表示されると、ＰピクチャーＰ７が表示され、
次のＰピクチャーＰ１０が読み込まれる。なお、図６で
はＩピクチャーＩ１，Ｉ１３はそれぞれ３トラック分で
示され、Ｂピクチャーは１トラック中に２フレーム分が
記録され、また、Ｐピクチャーは１トラック分に記録さ
れることを模式的に示している。

【００２０】次に、本発明の一実施例による高速再生の
場合について説明する。図１は、本発明を実施するため
の高速再生装置の一例を示すブロック図である。この図
において、１〜６は図３と同じものを示し、９は前記磁
気ヘッド２が取り付けられた回転ドラム１を駆動するモ
ータ３の速度制御を行うドラム回転制御部、１０は前記
磁気テープ６を走行させるキャプスタン５を駆動するテ
ープ走行制御部、１１は前記磁気ヘッド２の出力が印加
される検出回路、１２はＩピクチャーを通し、Ｂ，Ｐピ
クチャーを除去するＢ・Ｐピクチャー除去フィルタ、１
３はストリームバッファで、入力されるビットストリー
ムがオーバーフローのときはそのフレームを捨て、アン
ダーフローの時は同じフレームを送ることにより、一定
速度でフレームを送り出す。１４はデコーダで、送られ
てくるＩピクチャーから飛越し再生を行い動画像を再生
する。ただし、Ｉピクチャーだけでも、Ｉ，Ｂ，Ｐピク
チャーすべてを含む場合と同様に、ストリームのシンタ
ックスを消していないので、従来のデコーダをそのまま
使うことができる。

【００２１】上記図１の高速再生装置を参照して、本発
明の高速再生方法の一実施例につき説明する。まず、図
５，図６に示すような、Ｉ，Ｂ，Ｐピクチャーを用いて
信号圧縮された記録データがＩ１，Ｐ４，Ｂ２，Ｂ３，
Ｐ７，Ｂ５，Ｂ６，Ｐ１０，Ｂ８，Ｂ９，Ｉ１３，Ｂ１
１，Ｂ１２，Ｐ１６，……の順に符号化され磁気テープ
６に通常の速度で記録されいる記録データを、図１の高
速再生装置で高速再生を行うものとする。

【００２２】高速再生時にはテープ走行制御部１０によ
り磁気テープ６の走行速度を上げ、検出回路１１から高
速で取り出す。このとき、ドラム回転制御部９により図
３の磁気テープ６の走行速度と回転ドラム１の回転速度
の比が一定に保たれるようにすると、ヘリカルスキャン
記録方式でも磁気テープ６に記録されたすべてのデータ
を取り出すことができる。図２は検出回路１１の出力パ
ターンを示すものである。

【００２３】取り出されたデータは、Ｂ・Ｐピクチャー
除去フィルタ１２を通してＢピクチャーとＰピクチャー
を除去し、Ｉピクチャーのみをストリームバッファ１３
に送る。このＩピクチャーは高速で入力されるが、隣り
合うＩピクチャー間例えば、Ｉ１とＩ１３の間は開いて
いる。ストリームバッファ１３では、この間を詰めて低
速で出力し、デコーダ１４に送る。ストリームバッファ
１３でアンダーフローが生じた時は同じ画像をもう一度
送り、オーバーフローが起きたときは１フレーム分捨て
ることにより、デコーダ１４には一定の伝送レートでス
トリームが送られる。従って、デコーダ１４は通常の再
生を行っているときと同様にデコードすればよい。

【００２４】再生速度は、記録時と再生時のテープの走
行速度の比で決まる。ただし、磁気テープ６の走行速度
に比例させて高速再生時の回転ドラム１の回転速度も上
げる。表示は１フレーム分完全に表示され、従来のＶＴ
Ｒの高速再生時に見られるように、フレーム間にまたが
って異なる時刻の断片がノイズバーとともに表示される
ことはない。また、高速再生時においてもストリームの
シンタックスは崩しておらず、ストリームの内容が変化
しているだけなので、通常再生の出来る標準案準拠のデ
コーダ１４に送るだけで高速再生が可能になる。

【００２５】

【発明の効果】本発明にかかるディジタル圧縮された動
画像データの高速再生方法は、高速再生を行うために前
記磁気テープを高速走行させるとき、この磁気テープの
走行速度に比例して前記回転ドラムの回転速度を上げて
前記磁気テープに記録されたすべてのデータを取り出
し、この取り出されたデータの中から独立して再生可能
なフレーム信号だけを選択して前記デコーダに送って飛
び飛びに画像全体を再生するようにしたので、高速再生
時に同時刻のフレーム全体が切れ目なく奇麗に表示する
ことができ、しかも特殊なフーマットを用いた記録や、
特殊なデコーダ等を必要としないで実現できる。

【００２６】さらに、高速再生を行うために前記磁気テ
ープを高速走行させるとき、この磁気テープの走行速度
に比例して前記回転ドラムの回転速度を上げて前記磁気
テープに記録されたすべてのデータを取り出し、この取
り出されたデータの中から独立して再生可能なフレーム
信号だけを選択し、オーバーフローのときはそのフレー
ム信号を捨て、アンダーフローの時は同じフレーム信号
を再度前記デコーダに送ることによりデコーダに入力す
るデータの伝送速度が一定になるようにしたことによ
り、デコーダには常に一定の伝送レートでデータが入力
されるので、通常の再生可能なデコーダがそのまま使用
できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のディジタル圧縮された動画像データの
高速再生方法を実施するための高速再生装置の一例を示
すブロック図である。

【図２】ディジタル圧縮されて記録された動画像データ
の再生パターンの一例を示す図である。

【図３】従来のヘルカルスキャン方式によるＶＴＲの記
録原理の説明図である。

【図４】従来の記録回路の一例を示すブロック図であ
る。

【図５】従来のディジタル圧縮された動画像データの磁
気テープ上の記録パターンの一例を示す図である。

【図６】従来のディジタル圧縮された動画像データの記
録パターンの詳細を説明するための図である。

【図７】従来のフレーム間双方向予測符号化に使用され
るフレームバッファの作用を示す図である。

【符号の説明】

１ 回転ドラム ２ 磁気ヘッド ３ モータ ４ ピンチローラ ５ キャプスタン ６ 磁気テープ ７ エンコーダ ８ 駆動回路 ９ ドラム回転制御部 １０ テープ走行制御部 １１ 検出回路 １２ Ｂ・Ｐピクチャー除去フィルタ １３ ストリームバッファ １４ デコーダ Ｉ フレーム内符号化によるフレーム信号 （Ｉピクチ
ャー） Ｐ 前方予測により符号化されたフレーム信号（Ｐピク
チャー） Ｂ 双方向予測により符号化されたフレーム信号（Ｂピ
クチャー）

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｈ０４Ｎ 5/937 (72)発明者 進藤 朋行 東京都渋谷区代々木４丁目36番19号 株式 会社グラフィックス・コミュニケーショ ン・ラボラトリーズ内 (72)発明者 綿谷 由純 東京都渋谷区代々木４丁目36番19号 株式 会社グラフィックス・コミュニケーショ ン・ラボラトリーズ内 (72)発明者 新井 英雄 東京都渋谷区代々木４丁目36番19号 株式 会社グラフィックス・コミュニケーショ ン・ラボラトリーズ内

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ディジタル圧縮され磁気テープに記録さ
   れた動画像データを回転ドラムに設けられた磁気ヘッド
   により検出し、デコーダにより再生するヘリカルスキャ
   ン方式の高速再生方法において、 高速再生を行うために前記磁気テープを高速走行させる
   とき、この磁気テープの走行速度に比例して前記回転ド
   ラムの回転速度を上げて前記磁気テープに記録されたす
   べてのデータを取り出し、この取り出されたデータの中
   から独立して再生可能なフレーム信号だけを選択して前
   記デコーダに送って飛び飛びに画像全体を再生すること
   を特徴とするディジタル圧縮された動画像データの高速
   再生方法。
2. 【請求項２】 ディジタル圧縮され磁気テープに記録さ
   れた動画像データを回転ドラムに設けられた磁気ヘッド
   により検出し、デコーダにより再生するヘリカルスキャ
   ン方式の高速再生方法において、 高速再生を行うために前記磁気テープを高速走行させる
   とき、この磁気テープの走行速度に比例して前記回転ド
   ラムの回転速度を上げて前記磁気テープに記録されたす
   べてのデータを取り出し、この取り出されたデータの中
   から独立して再生可能なフレーム信号だけを選択し、オ
   ーバーフローのときはそのフレーム信号を捨て、アンダ
   ーフローの時は同じフレーム信号を再度前記デコーダに
   送ることによりデコーダに入力するデータの伝送速度を
   一定とし飛び飛びに画像全体を再生することを特徴とす
   るディジタル圧縮された動画像データの高速再生方法。