米国特許情報 | 欧州特許情報 | 国際公開(PCT)情報 | Google の米国特許検索
 
     特許分類
A 農業
B 衣類
C 家具
D 医学
E スポ−ツ;娯楽
F 加工処理操作
G 机上付属具
H 装飾
I 車両
J 包装;運搬
L 化学;冶金
M 繊維;紙;印刷
N 固定構造物
O 機械工学
P 武器
Q 照明
R 測定; 光学
S 写真;映画
T 計算機;電気通信
U 核技術
V 電気素子
W 発電
X 楽器;音響


  ホーム -> 計算機;電気通信 -> 松下電器産業株式会社

発明の名称 画像信号の記録装置及び画像信号の再生装置
発行国 日本国特許庁(JP)
公報種別 公開特許公報(A)
公開番号 特開平7−107429
公開日 平成7年(1995)4月21日
出願番号 特願平5−249020
出願日 平成5年(1993)10月5日
代理人 【弁理士】
【氏名又は名称】小鍜治 明 (外2名)
発明者 畑 亮太 / 竹村 佳也 / 井上 貴司 / 鈴木 宏之 / 近藤 敏志
要約 目的
画像信号を複数のフレーム毎に符号化し、符号化データ中の各フレーム群の先頭に符号化データの先頭情報を付加してディスクに記録することによって、フレーム群単位でのダビング及びランダムアクセスを可能にする。

構成
画像信号を複数のフレーム毎に符号化する符号化器1と、符号化データを記憶するバッファ2と、符号化データの先頭情報を書き込むメモリ3と、バッファ2の出力の符号化データとメモリ3出力の先頭情報とを切り替え、符号化データの先頭情報とフレーム群の組が連続する様なフォーマットに変換するスイッチ5と、符号化器1から送られるスタート信号によってスイッチ5を制御する制御器4と、スイッチ5出力の符号化データを記憶するバッファ6と、その符号化データをセクタフォーマットにブロック化する画像データ記録処理回路7とを具備した構成である。
特許請求の範囲
【請求項1】画像データを複数のフレーム毎にグループ化して圧縮しディスク状記録媒体に記録する記録装置であって、画像データを複数のフレーム毎にグループ化して圧縮する符号化器と、前記符号化器によって符号化されたデータを記憶する第1のバッファと、符号化されたデータの先頭情報を書き込むメモリと、前記第1のバッファの出力の符号化されたデータと前記メモリの出力の先頭情報とを切り替えるスイッチと、前記符号化器から送られる符号化された画像データの先頭、または、その符号化データ中のフレーム群の先頭を示すスタート信号によって前記スイッチを制御する制御器と、前記スイッチから出力される符号化データを記憶する第2のバッファと、その符号化データをディスクのセクタフォーマットにブロック化する画像データ記録処理回路とを具備し、前記符号化器より出力される先頭情報と複数のフレーム群よりなるフォーマットの符号化データを、前記制御器によって前記スイッチを制御することにより、先頭情報とフレーム群の組が連続するフォーマットの符号化データに変換して記録することを特徴とする画像信号の記録装置。
【請求項2】画像データを複数のフレーム毎にグループ化して圧縮し、ディスク状記録媒体に記録したデータを再生する再生装置であって、セクタフォーマットに基づいてブロック化されたデータを一連の連続する符号化データにする再生データ処理回路と、符号化データの先頭情報を検出するヘッダー検出器と、検出した先頭情報を書き込んでおくメモリと、前記ヘッダー検出器によって検出された先頭情報と前記メモリに書き込まれた先頭情報を比較する比較器と、前記再生データ処理回路出力の符号化データをその符号化データの先頭情報とフレーム群の組単位で記憶し、前記比較器から送られるフラグによって先頭情報及びフレーム群または、フレーム群だけを出力するバッファとを具備し、符号化データの先頭情報とフレーム群の組が連続するようなフォーマットで前記ディスク状記録媒体に記録された符号化データを前記バッファに記憶して、前記比較器によって前記バッファの出力を制御し、符号化データの先頭情報とその先頭情報における複数のフレーム群とが連続するようなフォーマットに変換して復号器に入力し再生することを特徴とする画像信号の再生装置。
発明の詳細な説明
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、画像信号を複数の画面を単位として圧縮してビデオディスクに記録する画像信号の記録装置及び画像信号の再生装置に関し、特にランダムアクセスやダビングに適したビデオディスクへの記録フォーマットに関する。
【0002】
【従来の技術】近年、画像信号の相関を利用し、データの圧縮をはかる高能率符号化技術の開発が進められ、蓄積媒体への記録再生装置にも展開されている。例えば、蓄積メディア用動画像符号化の標準として、ISOで検討されているMPEG方式がある。MPEG方式の符号化アルゴリズムは、動き補償フレーム間予測を用いたハイブリッド符号化方式を基本としている。
【0003】一般に、フレーム内の相関だけではなく、フレーム間の相関を利用するフレーム間予測符号化が圧縮率を向上させる方法として有効である。MPEG方式では、以前に符号化したフレームを復号化し、複号したフレームから次のフレームを予測し、実際のフレームとの差を符号化する予測符号化方式を採用している。
【0004】しかし、画像信号を記録媒体に記録する場合、高速サーチやランダムアクセス等の特殊再生の機能が要求される。フレーム間で予測符号化したフレームを複合するためには、以前のフレームの情報を常に利用し予測フレームを求める必要があり、途中からのアクセスが実現できない。
【0005】そこでMPEG方式では、画像信号の適当なフレーム間毎にフレーム内符号化を行い、特殊再生時にはフレーム内符号化したフレームから復号を行う。このフレーム群を一組としてGOP(Group of Pictures)と呼ぶ。
【0006】また、MPEG方式では、各種の画像信号に対応できるようにするため、例えば水平・垂直方向の画素数の最大値は4096画素まで、画像レートや画素アスペクト比もパラメータにより指定することができる。これらのパラメータが同じ一連の動画像をビデオシーケンスと呼ぶ。このビデオシーケンスのデータ構造は、上からビデオシーケンス層、GOP層、ピクチャ(フレーム)層、・・・に分けられる。ここでは、ビデオシーケンス層、GOP層の2層の内容を以下に示す。
【0007】GOP層は、1枚または複数枚のフレームからなり、フレーム内符号化されたフレームが少なくとも1枚存在しなければならない。
【0008】ビデオシーケンス層は、画像の横の画素数、縦のライン数、縦横比、フレームレート、ビットレート、量子化マトリクス、拡張データ、ユーザーのアプリケーション用データ等のヘッダー情報と1または複数のGOPから構成される。
【0009】MPEG方式に従い符号化した圧縮画像信号のフォーマットの一例を図4に示す。図4では、2つのビデオシーケンスV1、V2が続いて伝送される場合のフォーマットを示す。HD1及びHD2は、各ビデオシーケンスのヘッダー部を示し、ヘッダー部に続いてGOP毎に画像データが伝送される。
【0010】
【発明が解決しようとする課題】図4に示したフォーマットの圧縮画像データを、ディスク状媒体に記録し、特殊再生などランダムアクセスを行う場合について説明する。
【0011】前記のようにMPEG方式では、GOP単位でアクセスすることにより、フレーム内符号化されたフレームから復号する事ができ、特殊再生が可能である。しかし、目的のGOPから複号するには、ビデオシーケンスのヘッダー部に書かれている情報が必要なため、記録媒体上では、一旦ヘッダー部の記録領域をアクセスしなければならず、アクセスに時間がかかるという問題点がある。
【0012】また、各GOPは、どのビデオシーケンスに属するかという情報が付加されていないため、例えば、図4において、ビデオシーケンスV1の記録領域からGOPをとばして特殊再生を行い、ビデオシーケンスV2の記録領域にダイレクトにアクセスした場合、ヘッダー部の情報が異なれば正しい画像の復号ができなくなるという問題点もあった。
【0013】本発明はこのような従来の問題点を改善するために、ビデオシーケンスに関わらず、GOP単位でのダイレクトアクセスに適した記録フォーマットのビデオディスクを用いた記録装置及び再生装置を提供することを目的とする。
【0014】
【課題を解決するための手段】上記目的を達するため、本発明の画像信号の記録装置は、ディジタル画像信号の複数フレームを一つのグループ単位(前記フレーム群)として圧縮する符号化器と、前記符号化器から出力される符号化された符号化データを記憶する第1のバッファと、前記符号化データの先頭情報を書き込むメモリと、前記符号化データまたは符号化データ中のフレーム群のスタートを示すコードによってスイッチを制御する制御器と、その制御器によって制御されバッファまたはメモリのデータを切り替えるスイッチと、そのスイッチから送られる順に符号化データを記憶する第2のバッファと、その第2のバッファから供給される符号化データをディスクのセクタフォーマットにブロック化する画像データ記録処理回路と、その画像データ記録処理回路より供給されるデータをディスクに記録する記録ヘッドを具備した構成となっている。
【0015】また、本発明の画像信号の再生装置は、以上のようにして記録したディスクから、データを再生する再生ヘッドと、その再生ヘッドを制御する再生ヘッド制御器と、再生ヘッドから供給されるセクタ単位にブロック化された符号化データを元の連なった符号化データに戻す再生データ処理回路と、その再生データ処理回路から出力される符号化データの先頭情報のスタート情報を検出するヘッダー検出器と、そのスタート情報を書き込んでおくメモリと、ヘッダー検出器及びメモリから供給されるそれぞれのスタート情報を比較する比較器と、再生データ処理回路から出力される符号化データを先頭情報及びフレーム群の一組の単位で記憶しておき、比較器から送られるフラグによって、先頭情報及びフレーム群の組または、フレーム群だけを復号器に供給するバッファと、バッファから供給された符号化データを復号化する復号化器とを具備した構成となっている。
【0016】
【作用】以上の構成によって、本発明の画像信号の記録装置においては、符号化データの先頭情報と一つのフレーム群を一組としてディスクに記録することにより、その画像信号の再生装置を用いれば、どのフレーム群でも先頭情報が得られるため、ダビングされたディスクの再生に破綻をきたすことなく再生でき、GOP単位でのダビング及びランダムアクセスが可能になる。
【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。本発明の画像信号記録装置及び記録フォーマットの実施例をそれぞれ図1、図2に示す。
【0018】図1に示す画像信号記録装置は、符号化器1、第1のバッファ2、メモリ3、制御器4、スイッチ5、第2のバッファ6、画像データ記録処理回路7、記録ヘッド8、ビデオディスク(以下単にディスクという)9から構成される。
【0019】符号化器1は、ディジタル画像信号DVを例えばMPEG方式に従い符号化する符号化器で、図4に示したフォーマットで圧縮した画像信号を出力する。また符号化器1は、ヘッダー部及びGOPの先頭でスタート信号を出力する。バッファ2には、図4に示すようにビデオシーケンスV1のヘッダー情報及び複数のGOP、そして次のビデオシーケンスV2の順に供給される。
【0020】メモリ3には、符号化器1より出力されたビデオシーケンスのヘッダー情報のみを書き込む。スイッチ5は、制御器4により入力信号を切り替える。制御器4は、符号化器1よりスタート信号を入力されると、スタート信号に基づき2番目以降の各GOPの先頭で、スイッチ5の入力をs1からs2に切り替える。また制御器4は、各ヘッダー情報とGOPの組が記録されるディスク9上のセクタアドレスをディスクから再生しバッファ6から符号化したデータを読み出す。画像データ記録処理回路7は、符号化されたデータを、ディスク9に記録する単位にブロック化する。
【0021】以上のように構成された本実施例の動作について説明する。まず、バッファ2には、図4に示すフォーマット順に、ビデオシーケンスV1,V2と入力され、メモリ3には図4に示すビデオシーケンスV1のヘッダーHD1が書き込まれ、制御器4には、HD1、GOP1-1の順にスタート信号が入力される。スイッチ5は、s1にセットされているので、バッファ2よりバッファ6へHD1及びGOP1-1が入力される。
【0022】次に制御器4には、図4に示すGOP1-2のスタート信号が入力され、制御器4は、スイッチ5の入力をs2に切り替え、メモリ3よりヘッダーHD1をバッファ6に入力する。その後スイッチ5は、s1に切り替わりバッファ2より、GOP1-2をバッファ6に入力する。以降GOP1-3より以上と同様の動作を、制御器4及びスイッチ5は、GOPの数だけ繰り返す。
【0023】次にHD2が符号化器1より出力されると、メモリ3のヘッダー情報は、HD1からHD2に書き換えられ、制御器4には、HD2のスタートコードが入力され、HD1の場合と同様の動作をする。以降、前に述べた動作をヘッダー情報HDの数だけ繰り返すことによって、図5に示すような、ヘッダー情報とGOPの組が連続するフォーマットのビデオシーケンスに変換する。その変換されたビデオシーケンスは、画像データ記録処理回路7に供給され、ディスク9のセクタフォーマットに基づいてブロック化される。
【0024】また、図2に示すディスクの記録フォーマットのように、画像信号記録装置より送られた、ディスクのセクタフォーマットに基づいてブロック化された各ヘッダー情報とGOPは、ディスク上のセクタアドレスに従って記録される。
【0025】即ち、記録ヘッド8がディスク9からヘッダー情報HD1とGOP1-1の組を記録するセクターアドレスA1を読みだし、そのセクタアドレスA1は制御器4へ供給され、制御器4はそのセクターアドレスA1によって、バッファ6から出力される符号化データのタイミングを制御する。画像データ記録処理回路7は、読み出したヘッダー情報HD1及びGOP1-1をセクタアドレスA1から記録する。以降符号化データは、ヘッダー情報HD1及びGOP1-1の場合と同様に、ディスク9に記録される。
【0026】次に、画像信号再生装置の一実施例を図3に示す。図3に示す画像信号再生装置は、再生ヘッド11、再生データ処理回路12、バッファ13、ヘッダー検出器14、比較器15、メモリ16、復号器17、再生ヘッド制御器18より構成されている。
【0027】再生ヘッド11は、図2に示されるように、複数のセクタに亘ってディスクに記録された各ビデオシーケンスのヘッダー情報及びそのGOPの組を再生し、再生データ処理回路12は、再生ヘッド11から供給されるブロック化されたデータを元の図5に示すようなヘッダー情報とGOPの組が連なるフォーマットのビデオシーケンスに変換し、バッファ13は、再生データから供給されるビデオシーケンスを各ヘッダー情報及びGOP一組の単位で記憶し、比較器15から供給されるフラグによって、ヘッダー情報及びGOPのデータかまたは、GOPのデータだけを復号器17に送る。
【0028】ヘッダー検出器14は、再生データ処理回路12から出力されるビデオシーケンスのヘッダー情報を検出し比較器15に送る。メモリ16には、ビデオシーケンスのヘッダー情報が書き込まれ、比較器15は、ヘッダー検出器14及びメモリ16から供給されるビデオシーケンスのスタートコードを比較し、一致または不一致の情報をバッファ13にフラグとして送る。
【0029】即ち、最初、再生データ処理回路12より出力される図5に示すヘッダー情報及びGOPの組が連続するビデオシーケンスは、ヘッダー情報HD1及びGOP1-1の組単位でバッファ13に記憶され、ヘッダー検出器14は、ヘッダー情報HD1を検出し、そのヘッダー情報とメモリ16に書き込まれているヘッダー情報を比較器15で比較する。
【0030】最初メモリ16には、ヘッダー情報が書き込まれていないので、不一致となりバッファ13に、不一致を示すフラグを送る。また同時にメモリ16には、ヘッダー検出器14から送られたヘッダー情報が書き込まれる。不一致のフラグが送られたバッファ13は、記憶しているヘッダー情報及びGOPを復号化器17に送る。
【0031】次にヘッダ情報HD1及びGOP1-2の組がバッファ13に記憶され、ヘッダー検出器14は、HD1及びGOPの場合と同様、ヘッダー情報HD1を検出し、比較器15は、ヘッダー検出器14から送られるヘッダー情報HD1とメモリ16から送られるヘッダー情報HD1を比較し、一致するのでバッファ13に一致のフラグが送られ、バッファ13は、GOP1-2だけを復号器17に送る。
【0032】以降、比較器15において、ヘッダー情報が一致した場合にはバッファ13からGOPだけが復号器17に送られ、不一致の場合には、バッファ13からヘッダー情報及びGOPの組が復号器17に送られ、同時にメモリ16は、ヘッダー検出器14から比較器15に送られたヘッダー情報に書き換えられる。
【0033】以上のように本実施例によれば、ヘッダー情報とGOPを一組として記録したディスクから再生する際に、各GOPのヘッダー情報が同一の場合には、ヘッダー情報を除去し、ヘッダー情報が更新された場合のみ、ヘッダー情報をつけてGOPを復号化することにより、ランダムアクセスや高速再生を行っても、ヘッダー情報を欠落させることがないため、常に正確な画像を再生することができる。
【0034】尚、本実施例では、記録装置と再生装置とを個別に説明したが、記録機能と再生機能とを備えた画像信号の記録再生装置の構成にしてもよいことは言うまでもない。
【0035】
【発明の効果】以上の説明のように本発明によれば、ヘッダー情報とそのヘッダー情報におけるGOPの組がディスクに記録されていることにより、GOP単位でダビングしたディスクの再生において、再生画像に破綻をきたすことなく、画像を表示することができ、またランダムアクセスにおいても、各GOPにヘッダー情報が記録されていることによって、直接GOP単位でアクセスできるので容易にランダムアクセスが行える。




 

 


     NEWS
会社検索順位 特許の出願数の順位が発表

URL変更
平成6年
平成7年
平成8年
平成9年
平成10年
平成11年
平成12年
平成13年


 
   お問い合わせ info@patentjp.com patentjp.com   Copyright 2007-2013