JP2004140679A

JP2004140679A - 記録媒体とその再生装置及び記録装置

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Publication number: JP2004140679A
Application number: JP2002304603A
Authority: JP
Inventors: Naozumi Sugimura; 杉村　直純
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 2002-10-18
Filing date: 2002-10-18
Publication date: 2004-05-13

Abstract

【課題】通常再生とともに、早送り再生動作を円滑に行なうことができ、良好な早送り再生映像を得ることができるようにする。
【解決手段】記録媒体１には、通常再生用データ記録領域２に通常再生用の映像／音声データが、通常再生データ位置記録領域４に通常再生用の映像／音声データのＴＳパケットの記録位置を管理する記録位置情報が夫々記録されており、通常再生モードでは、この記録位置情報をもとに、記録領域２から通常再生用の映像／音声データが再生される。さらに、早送り再生データ記録領域３が設けられ、この記録領域３に、通常再生用の映像／音声データとは独立に、この通常再生用としての映像／音声データに対する早送り再生用映像データが記録されており、早送り再生モード時には、早送り再生データ位置記録領域５に記録されている記録位置情報をもとに、この早送り再生用映像データが再生される。
【選択図】　　　　図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ディジタルビデオディスクのような記録媒体に映像及び音声情報を記録・再生する装置に関し、特に、通常の再生速度よりも速い早送り再生のための記録媒体とその再生装置及び記録装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ＤＶＤに代表されるデジタルビデオディスク装置が実用化されている。かかるデジタルビデオディスク装置では、ＭＰＥＧ２方式のようなデジタル画像圧縮技術を用いて画像データをデジタル圧縮・符号化し、記録媒体上に記録し、また、再生を行なう。
【０００３】
ＭＰＥＧ２方式では、ＧＯＰ（Ｇｒｏｕｐ　ｏｆ　Ｐｉｃｔｕｒｅｓ）と呼ばれる単位で複数フレームの画像をグループ化し、ＧＯＰ内の各フレーム画像をフレーム内圧縮画像（Ｉピクチャ），前方向予測圧縮画像（Ｐピクチャ），双方向予測圧縮画像（Ｂピクチャ）に圧縮処理する。
【０００４】
Ｉピクチャは、１つのフレーム画像のみを用いて圧縮を行なう。Ｐピクチャは、以前（過去）の画像との差分を用いて圧縮を行なう。Ｂピクチャは、前後（過去及び未来）の画像との差分を用いて圧縮を行なう。従って、Ｉピクチャからはそれ自身でフレーム画像全体を復元することができるが、ＰピクチャやＢピクチャは、それ自身だけではフレーム画像を復元することができず、前後のフレーム画像データを必要とする。
【０００５】
また、早送り再生時には、映像データ中のピクチャを間引いて再生することにより、見かけ上、画面の更新速度を早送り化している。この際、再生表示するピクチャはＩピクチャである（特許文献１参照）。
【０００６】
【特許文献１】
特開平８−２３５８３３号公報（段落番号〔００２８〕）
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
早送り再生時に、上記のようなデータ再生方法を行なうと、以下のような問題があった。
【０００８】
即ち、早送り再生を行なう場合には、画像データのストリーム中のＩピクチャのみを取り出して画面表示を行なうが、この方法では、なめらかな画像再生ができないという欠点があった。
【０００９】
なぜなら、一般に、Ｉピクチャは、他のピクチャ（Ｐピクチャ、Ｂピクチャ）と比べ、データ量が大きいため、Ｉピクチャのみを連続して再生すると、早送り再生時にドライブから読み出せるピクチャの数や、デコーダでデコードできるピクチャの数が少なくなる。結果的に、単位時間当たりの画面の表示枚数の減少に繋がり、なめらかな画面再生ができない。
【００１０】
また、Ｉピクチャのデータ量は、画像によって大きく変化する。例えば、動きの速い画像では、ＩピクチャやＰピクチャのデータ量は小さく、Ｂピクチャのデータ量が大きくなる傾向にある。また、きめの細かい画像では、Ｉピクチャのデータ量が大きくなる。このように、画像の内容によってデータ量に大きなバラツキが生ずるが、このように、Ｉピクチャのデータ量のバラツキが大きいと、データの読み出し時間にバラツキが生じ、画面表示間隔が一定しないため、非常に不自然な画面となる。
【００１１】
さらに、上記のような早送り再生時には、通常の再生と異なり、ディスク上のＩピクチャの記録位置に再生ヘッドを移動させ、Ｉピクチャのデータの再生を行なわなくてはならず、Ｉピクチャのデータ量にバラツキがあると、その記録位置に規則性がなく、ディスク上のＩピクチャの記録位置へのアクセス制御が複雑になり、メカニズムへの負担も大きくなる。
【００１２】
さらには、音声情報に関しては、早送り再生時に出力することが困難である。
【００１３】
本発明の目的は、かかる問題を解消し、通常再生とともに、早送り再生動作を円滑に行なうことができ、良好な早送り再生映像を得ることができるようにした記録媒体とその再生装置及び記録装置を提供することにある。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明は、ディジタル画像圧縮された映像データを記録する記録媒体であって、映像をディジタル画像圧縮処理して生成された通常再生用の第１の映像データと、この映像を時間軸圧縮し、さらに、ディジタル画像圧縮処理して生成された早送り再生用の第２の映像データとを記録したものである。
【００１５】
また、本発明は、上記の記録媒体からデータを再生する再生装置であって、通常再生モードと早送り再生モードとを選択可能であって、通常再生モードでは、上記第１の映像データを再生し、早送り再生モードでは、上記第２の映像データを再生するものである。
【００１６】
さらに、本発明は、上記の記録媒体にディジタル画像圧縮した映像データを記録する記録装置であって、上記第１の映像データを生成する第１の映像データ生成手段と、上記第２の映像データを生成する第２の映像データ生成手段と、上記記録媒体に第１の映像データ生成手段で生成した上記第１の映像データと第２の映像データ生成手段で生成した上記第２の映像データとを記録する記録手段とを有するものである。
【００１７】
さらに、本発明は、上記の記録媒体にディジタル画像圧縮した映像データを記録する記録装置であって、上記第１の映像データを生成する映像データ生成手段と、映像データ生成手段により生成した上記第１の映像データを上記第２の映像データに変換する映像データ変換手段と、上記記録媒体に映像データ生成手段で生成した上記第１の映像データと映像データ変換手段で生成した上記第２の映像データとを記録する記録手段とを有するものである。
【００１８】
さらに、本発明は、上記の記録媒体にディジタル画像圧縮した映像データを記録する記録装置であって、映像をデジタル画像圧縮するエンコーダと、このエンゴーダからのデジタル画像圧縮された映像をＭＰＥＧ−ＴＳの通常再生用映像データに変換する第１のブロックデータ生成部と、このエンゴーダからのデジタル画像圧縮された映像データを時間軸圧縮する時間軸圧縮手段と、この時間軸圧縮手段からの映像データをＭＰＥＧ−ＴＳの早送り再生用映像データに変換する第２のブロックデータ生成部と、上記記録媒体に、この通常再生用映像データを上記第１の映像データとして、この早送り再生用映像データを上記第２の映像データとして、夫々記録する記録手段とを有するものである。
【００１９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を図面により説明する。
図１は本発明による記録媒体の一実施形態を示す図であって、１は記録媒体、２は通常再生データ記録領域、３は早送り再生データ記録領域、４は通常再生データ位置記録領域、５は早送り再生データ位置記録領域、６は管理情報記録領域である。
【００２０】
同図において、記録媒体１は、例えば、光ディスクであって、その内径側から順に、ファイル管理情報を記録する管理情報記録領域６，通常再生用の映像データと音声データとからなる通常再生用映像／音声データの記録位置情報を記録する通常再生データ位置記録領域４，早送り再生用映像データ（音声データを含む場合もある）の記録位置情報を記録する早送り再生データ位置記録領域５，通常再生用映像／音声データを記録する通常再生データ記録領域２，早送り再生用映像データを記録する早送り再生データ記録領域３が設定されている。なお、必ずしもこの順序に従うものではない。
【００２１】
通常再生用映像／音声データの通常再生データ記録領域２には、ディジタル画像圧縮符号化処理により圧縮符号化処理された画像・音声情報が記録されている。デジタル画像圧縮符号化処理方式として、ここでは、ＭＰＥＧ２方式に基づくものとし、圧縮符号化されたデータは、その１８８バイト毎に付加情報が付加されてパケットが順次形成され、かかるパケットの列からなるＭＰＥＧトランスポートストリーム（以下、ＭＰＥＧ−ＴＳ）として記録されるものとする。
【００２２】
通常再生用映像／音声データのうちの映像データ（即ち、通常再生用映像データ）のストリームは、１秒間に３０フレームの画像をＭＰＥＧ２方式によりディジタル画像圧縮符号化処理することにより、生成される。これによって生成された映像ストリームは、順次１８８バイトずつの一連のパケットからなるＭＰＥＧ−ＴＳに変換された後、タイムスタンプなどの付加情報とともに、ファイルとしてディスク１００上の通常再生データ記録領域２に記録される。このように付加情報が付加されたパケットを、以下、ＴＳパケットという。
【００２３】
図２はＭＰＥＧ−ＴＳのＴＳパケットをセクタ上に記録する際のブロックのイメージを示す図であり、７はＴＳパケット、８はパケットデータ、９はＭＰＥＧ−ＴＳのタイムスタンプである。
【００２４】
同図において、１８８バイトのＭＰＥＧ−ＴＳのＴＳパケット７は、ディジタル画像圧縮符号化された映像データの１８８バイトをパケットデータ８とし、これに４バイト（３２ビット）のタイムスタンプ９が付加された１９２バイトのパケットである。タイムスタンプ９は、ＴＳパケット７を出力するタイミングを示しており、２７ＭＨｚのクロックで計測した時刻である。このタイムスタンプ９を用いて各パケットの出力タイミングを制御することにより、入力時のパケット間隔と同じ間隔でデータを出力することができる。
【００２５】
タイムスタンプ９が付加された１９２バイトのＴＳパケット７は夫々、図１における光ディスク１０１上の所定のセクタに記録される。光ディスク１上のセクタには、２０４８バイトデータを書き込むことができるので、６セクタの領域に６４パケット分（＝２０４８×６／１９２）のデータを記録することができる。この条件を用いることにより（即ち、各セクタでのＴＳパケット番号が決まるから）、パケット番号からセクタ位置を割り出すことができる。このために、光ディスク１には、通常再生用映像データのストリームを通常再生データ記録領域２に記録すると同時に、この通常再生用映像データの各パケットの記録位置を示す位置情報（通常再生用映像データの記録位置情報）が、パケット番号などを用いて、通常再生データ位置記録領域４に記録される。
【００２６】
図３はかかる通常再生用映像データの記録位置情報の一具体例を摸式的に示す図である。
【００２７】
同図において、この通常再生用映像データ記録位置情報は、各ピクチャの表示時刻と各ピクチャの先頭のＴＳパケットのパケット番号とを対応付けたものである。
【００２８】
ピクチャの各表示時刻は、順次のフレームの表示開始を示す時刻を表わすものであって、最初のフレームの表示時刻を０とし、次の２番目のフレームの表示時刻を、フレーム周期は１／３０秒であるから、１／３０＝０．０３３秒となる。ｎ番目（但し、ｎ＝１，２，３，……）のフレームの表示時刻は、ピクチャのフレーム数ｎとフレーム周期Ｔ_Ｆとを乗算することによって、即ち、（ｎ−１）×Ｔ_Ｆから求めることができる。例えば、先頭から１０００フレーム目のピクチャの表示時刻は、９９９×１／３０により、３３．３０秒となる。
【００２９】
一方、通常再生用映像データの記録位置情報としてのパケット番号は、各フレームの開始のＴＳパケットのパケット番号を表わしている。ここで、０．０００秒で始まる最初のフレームはＩピクチャであり、その登録されるパケット番号は０である。これは最初のＴＳパケットを表わす。０．０３３秒で始まる２番目のフレームはＢピクチャであって、これに対するパケット番号は２６５９５である。これは、２番目のフレームの最初のＴＳパケットを表わすものであり、従って、最初のフレームであるＩピクチャはパケット番号０〜２６５９４の２６５９５個のＴＳパケットからなるものである。０．０６６秒で始まる３番目のフレームもＢピクチャであって、これに対するパケット番号は２８８１１である。これは、３番目のフレームの最初のＴＳパケットを表わすものであり、従って、２番目のフレームであるＢピクチャはパケット番号２６５９５〜２８８１１の２２１７個のＴＳパケットからなるものである。以下同様にして、３番目のフレームのＢピクチャはパケット番号２８８１１〜３１０２７の２２１７個のＴＳパケットからなり、４番目のフレームはＰピクチャであって、パケット番号３１０２７〜３５４５９の４４３３個のＴＳパケットからなっている。
【００３０】
これらＴＳパケットの記録位置は、ＭＰＥＧ−ＴＳの最初のフレームの記録開始からのパケット数を数えることにより、容易に求めることができる。
【００３１】
通常再生用映像／音声データの再生（通常再生モード）時には、通常再生データ位置記録領域４に記録されたかかる通常再生用映像データの記録位置情報を利用することにより、ＭＰＥＧ−ＴＳ上の任意の時刻のピクチャから再生を行なうことができる。具体的には、再生を開始したい表示時刻に対応したパケット番号を通常再生用映像データの記録位置情報から求め、この求めたパケット番号からこのパケット番号のＴＳパケットが記録されているセクタ番号を求め、光ディスク上のこのセクタ番号のセクタからデータを読み出して再生動作を行なう。
【００３２】
例えば、パケット番号０のＴＳパケットがセクタ番号０のセクタの最初に記録されたとすると、このパケット番号０から６３までの６４個のＴＳパケットがセクタ番号０〜５の６個のセクタに記載されていることになり、以下同様にして、６４個ずつのＴＳパケットが６個のセクタに順次記録されていくことになる。そして、各セクタに記録されるＴＳパケットのパケット番号は決められており、このことから、表示を開始したい時刻が決まると、そのセクタ番号が、従って、光ディスク１上の再生開始位置が決まることになる。
【００３３】
なお、後述するが、通常再生用映像／音声データの記録位置情報において、Ｉピクチャのフレームに対してフラグを立て、Ｉピクチャのフレームの記録位置を検出できるようにすることもできる。この場合には、ユーザから再生開始位置が指定されたとき、この再生開始位置のフレームがＩピクチャでないときには、この指定された再生開始位置に最も近いＩピクチャの位置をこのフラグから検出し、このＩピクチャから再生を開始するようにすることもできる。
【００３４】
次に、早送り再生用映像データの記録について説明する。
【００３５】
図１において、記録媒体１には、上記の通常再生用映像／音声データとは別に、早送り再生データ記録領域３が設けられており、これに早送り再生用映像データが記録されている。
【００３６】
早送り再生用映像データは、元の映像を早送りした際に表示される映像を模して生成したデータである。具体的には、通常再生用映像データの時間軸を早送り再生の倍率に相当する比率で縮めてエンコード処理を施して生成する。例えば、３０倍速の早送り再生用映像データの場合、通常再生用映像データの３０フレーム毎の映像データを抽出し、これにディジタル映像圧縮符号化処理を行ない、早送り再生用映像データとするものである。この場合、抽出した３０フレーム毎のフレームの表示間隔は、通常再生の映像と同じ１／３０秒とする。これにより、再生時には、通常再生では３０×１／３０＝１秒の間隔で表示されるフレーム映像が１／３０秒の時間間隔で連続的に出力表示されるので、通常の再生映像と比べて３０倍速で映像が更新されるように見える。
【００３７】
ここで、この早送り再生用映像データは、通常再生用のＭＰＥＧ２のストリームと同様に、ＧＯＰ構造を持ったものとしてよい。これにより、デコーダによるデコード（伸長復号）処理が容易になり、外部デコーダを用いる場合にも、特別な配慮が不要となる。
【００３８】
かかる早送り再生用映像データは、光ディスク１上の早送り再生用映像データの早送り再生データ記録領域３に、ファイルとして記録する。
【００３９】
上記のディジタル映像圧縮符号化処理によって生成された早送り再生用映像データは、順次所定の１８８バイト長のＴＳパケット構造に変換され、ＴＳパケットの出力時刻を示すタイムスタンプが付加した後、夫々光ディスク１上の早送り再生データ記録領域３の該当するセクタに記録される。かかる早送り再生用映像データの記録方式は、図２で説明した通常再生用映像データの記録方式と同様でよい。
【００４０】
早送り再生用映像データに対しても、この早送り再生用映像データのＴＳパケットの記録とともに、その記録位置情報が生成されてディスク１００上の早送り再生データ位置記録領域５に記録される。早送り再生用映像データの記録位置情報も、図３に示す通常再生用映像データの記録位置情報と同様の構成をなしており、各ピクチャの表示時刻も、通常再生用映像データから所定の周期で抽出したフレームを連続したものとした早送り再生用映像データについて、通常再生用映像データの場合と同様に求めるものである。従って、図３の記録位置情報を早送り再生用映像データについて言えば、最初のフレームの表示時刻が０．０００秒であり、次の２番目のフレームの表示時刻が０．０３３秒であり、……ということになる。また、パケット番号も、夫々最初のフレームの最初のＴＳパケットのパケット番号，２番目のフレームの最初のＴＳパケットのパケット番号，……ということになる。
【００４１】
以上のようにして、通常再生用映像／音声データや早送り用映像データが、それらに対応した記録位置情報とともに、光ディスク１の上記所定の領域に記録されることになる。
【００４２】
これらの映像データとその記録位置情報とは、光ディスク１からの読み出しが容易になるように、夫々を独立したファイルとして扱う。そのために、各ファイルにファイル識別子（ファイル名）を付ける。さらに、各ファイルの光ディスク１上の記録セクタ位置とデータ長（バイト数）及び記録時刻などの付加情報をまとめて管理する。これらの情報は、ファイル管理情報として、光ディスク１上の所定の位置、即ち、管理情報記録領域６に記録する。光ディスク１から映像データを読み出す際には、このファイル管理情報を参照し、各ファイル（即ち、上記の記録位置情報）の読み出しを行なう。
【００４３】
なお、上記では、通常再生用映像／音声データ以外のものとして、早送り再生用映像データについて説明したが、勿論、巻き戻し再生（逆方向の早送り再生）などの他の再生についても、同様に適用可能であることはいうまでもない。
【００４４】
また、早送り再生用映像データには、必要に応じて、音声情報も含めることができる。この場合、音声情報に関しても、通常再生用の音声を、例えば、３０倍の再生速度になるように、時間軸を縮めたものを所定のデジタル音声圧縮符号化処理によってエンコードした音声データとし、映像データとともに記録すればよい。
【００４５】
なお、上記の早送り再生用映像データは、通常のＭＰＥＧ−ＴＳのストリームとは異なり、Ｉピクチャのみで構成することもできる。Ｉピクチャのみからなるストリームの場合、どのピクチャから再生を開始しても、全ピクチャが再生できるという利点がある。しかしながら、Ｉピクチャだけでストリームを生成すると、データ量が大きくなるので、映像の圧縮率を高めるなどしてデータ量を削減する必要がある。
【００４６】
また、この早送り再生用映像データは、通常再生用映像データと異なり、必ずしも毎秒３０フレームの映像データとする必要はない。例えば、１つのピクチャの表示時刻を１／１５秒などとすることにより、記録する早送り再生用映像データのピクチャ数を減らし、早送り再生用映像データの容量を削減することも可能である。
【００４７】
次に、以上の記録媒体に対する再生装置について説明する。
【００４８】
図４は図１に示す記録媒体１のデータを再生する本発明による再生装置の一実施形態を示すブロック図であって、１０は再生装置、１１はディスクドライブ、１２は制御マイコン、１３はパケット抽出部、１４はデコーダ、１５はモニターテレビである。
【００４９】
まず、通常の再生動作について説明する。
【００５０】
同図において、ユーザによって光ディスク１がディスクドライブ１１に挿入されると、制御マイコン１２は、この光ディスク１上の管理情報記録領域６（図１）に記録されているファイル管理情報を読み出し、光ディスク１上に記録されているファイルの種類やファイルサイズなどの情報を得る。
【００５１】
光ディスク１上には、図１で説明したように、通常再生データ記録領域２に通常再生用映像／音声データのデータファイル（通常再生用映像データファイル）が、早送り再生データ記録領域３に早送り再生用映像データのデータファイル（早送り再生用データファイル）が、通常再生データ位置記録領域４に通常再生用映像／音声データの記録位置情報のデータファイル（通常再生用データ位置情報ファイル）が、早送り再生データ位置記録領域５に早送り再生用映像データの記録位置情報のデータファイル（早送り再生用データ位置情報ファイル）が夫々記録されており、管理情報記録領域６から読み取ったファイル管理情報中のファイル識別子により、これら各ファイルを判別する。
【００５２】
ユーザがリモコン（図示せず）などで通常再生用映像／音声データを再生する通常再生モードを指示すると、制御マイコン１２は、ディスクドライブに１１に対して、通常再生データ記録領域２からの通常再生用映像／音声データファイルの読み出しを指示する。これにより、ディスクドライブ１１中の光ディスク１から読み出された通常再生用映像／音声データはパケット抽出部１３に供給され、この通常再生用映像／音声データからＭＰＥＧ−ＴＳのＴＳパケット７（図２）が抽出される。抽出されたＴＳパケット７は夫々、これに付加されたタイムスタンプ９（図２）に対応したタイミングで、デコーダ回路１４に供給され、パケットデータ８（図２）がデコードされて圧縮符号化された映像情報及び音声情報が得られる。これら映像情報及び音声情報は、さらに、伸長復号され、アナログ情報に変換されてモニターテレビ１５に供給される。
【００５３】
ここで、ＭＰＥＧ−ＴＳのＴＳパケットには、ストリームの再生時刻を表わす情報（ＰＣＲ（Ｐｒｏｇｒａｍ　Ｃｌｏｃｋ　Ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ））が含まれており、この時刻情報を参照することにより、現在のストリームの再生時刻を得ることができる。勿論、再生されるＴＳパケットの記録位置情報９（図２）のパケット番号を判別することができるので、この時刻情報と記録位置情報とから再生中のストリームの時刻を求めることもできる。
【００５４】
次に、この通常再生モード中に、リモコンにより、早送り再生が指示されると、制御マイコン１２は、通常再生データ記録領域２での再生を中止し、早送り再生データ記録領域３（図１）での再生を行なう早送り再生モードを開始する。これによって早送り再生用映像データの再生が開始されるが、このとき、早送り再生用映像データの再生開始時刻は、通常再生用映像／音声データの再生動作の終了時での表示時刻に対応した表示時刻とする。これは、これまで再生されていた通常再生用映像データによる通常再生映像が、この早送り再生の指示により、その映像データの早送り再生にそのまま移行するようにするためであり、これにより、通常再生から早送り再生への以降が内容的に連続することになる。
【００５５】
これを実行させるためには、早送り再生用映像データの再生開始時での表示時刻を、通常再生用映像データの早送り再生の指示による最後の表示時刻を早送り再生用映像データの倍率で除算した値とする。例えば、通常再生用映像データの再生が１０分（＝６００秒）経過して早送り再生の指示があったとすると、例えば、早送り再生が通常再生の３０倍（即ち、倍率が３０倍）である場合、６００秒÷３０＝２０秒が早送り再生用映像データの再生開始時での表示時刻となり、この表示時刻２０秒のフレーム（即ち、先頭から２０秒経過したフレーム）から早送り再生用映像データを再生すればよいことになる。
【００５６】
早送り再生用データの先頭から２０秒経過したフレームが光ディスク１の早送り再生データ記録領域３のどの位置に記録されているかは、早送り再生データ位置記録領域５に記録されている再生用映像データの記録位置情報から検出することができ、この記録位置情報の表示時刻２０秒に対応したパケット番号を参照することにより、２０秒目のフレームが記録されているＴＳパケットの位置を判別することができる。
【００５７】
早送り再生モードでは、このようにして得られた早送り再生データ記録領域３でのＴＳパケットの記録位置から早送り再生用映像データを順次再生していく（この場合、音声情報を含んでいてもよい）。この際、早送り再生用映像データは、上記のように、記録時に既に時間軸が圧縮されているため、早送り再生のための特殊な処理を行なう必要はなく、早送り再生用映像データを通常通り再生するだけで、あたかも早送り再生しているかのような早送り映像を表示させることができる。
【００５８】
早送り再生モード中に、リモコンにより、通常再生モードが指示されると、早送り再生モードから通常再生モードに移行する。このときには、早送り再生用映像データのこの指示があったときの再生時刻（表示時刻）から通常再生用映像／音声データの再生時刻（表示時刻）を計算し、この結果得られた表示時刻のフレームから通常再生データ記録領域２（図１）の再生を開始すればよい。この場合の通常再生用映像／音声データの再生開始時の表示時刻は、通常再生モードから早送り再生モードへの切り替えとは逆に、早送り再生用映像データの最後のフレームの表示時刻に早送り再生の倍率を乗算すればよい。例えば、この倍率が３０倍で早送り再生用映像データの最後のフレームが３０秒目とすると、通常再生用映像データの再生開始時のフレームの表示時刻は、３０秒目×３０＝９００秒目（１５分目）ということになる。これにより、早送り再生モードから通常再生モードに内容が連続して移行することになる。
【００５９】
通常再生用映像／音声データに対しても、通常再生データ位置記録領域４にそのフレームとパケット番号との関係を示す記録位置情報ファイルが記録されており、上記のように求めた表示時刻から、この記録位置情報により、通常再生データ記録領域２での通常再生用映像／音声データの再生を開始するＴＳパケットの記録位置を求めることができる。
【００６０】
従って、このようにして求めた通常再生用映像／音声データの再生開始のＴＳパケットの位置から再生を開始し、再生してＴＳパケットをパケット抽出部１３で抽出し、さらに、デコードすることにより、早送り再生を終えたシーンから続けて通常再生を行なうことができる。
【００６１】
以上のように、図１に示す光ディスク１を図４に示す再生装置１０に用いることにより、通常再生と早送り再生を容易に、かつ円滑に切り換えることができ、切り換え時にも、シーンを連続して変化するように表示できる。
【００６２】
ここで、図４に示す再生装置１０では、早送り再生の倍率を３０倍（即ち、３０倍速）としたが、本発明はこれのみに限定されるものではない。例えば、倍率が３０倍の早送り再生用映像データを記録しても、早送り再生モードにおいて、再生されるフレームを２回ずつ表示するように制御することにより、結果的に１５倍速の早送り再生と同じ効果が得られるものであり、さらに、再生されるフレームを２回以上任意に切り替えて繰り返し表示可能とすることにより、複数の異なる倍速の早送り再生が可能となる。
【００６３】
また、早送り再生用映像データのフレームの表示順序を逆にすることにより、巻き戻し再生にも対応することも可能である。
【００６４】
なお、図４に示す実施形態では、早送り再生の倍率を３０倍（即ち、３０倍速）としたが、これは、説明の都合上、一例として示したものであり、本発明はこれのみに限定されるものではなく、任意の再生倍率の早送り再生モードを実現できる。例えば、５倍速，１０倍速，３０倍速といった異なった再生倍率の早送り再生用データを別々に記録しておき、ユーザの指示に応じて再生する早送り再生用データを切り換えることにより、複数の異なる倍率の早送り再生モードに対応でき、早送りモードの各倍率においても、滑らかにモード切り替えを行なうことが可能となる。また、早送りモードの倍率を切り換える場合においても、各倍率に応じて再生開始位置を計算することにより、再生映像が途切れることなく、モードの倍率の切り換えを行なうことができる。
【００６５】
図５は図１で説明したように記録媒体１にデータを記録する本発明による記録装置の一実施形態を示すブロック図であって、１６は記録装置、１７は入力端子、１８は通常再生用エンコーダ、１９は早送り再生用エンコーダ、２０，２１はブロックデータ生成部、２２，２３はバッファメモリー、２４は制御マイコン、２５はディスクドライブである。
【００６６】
同図において、入力端子１７から入力された映像信号及び音声信号は、通常再生用エンコーダ１８と早送り再生用エンコーダ１９とに供給される。
【００６７】
通常再生用エンコーダ１８では、これら映像信号と音声信号とがディジタル化されて、映像データは所定のエンコード処理によって画像圧縮符号化され、音声データも所定のエンコード処理によって音声圧縮符号化される。圧縮符号化された映像データと音声データとはブロックデータ生成部２０に供給され、１８８バイトのブロックに分割されるとともに、夫々のブロックにタイムスタンプなどのヘッダが付加されてＴＳパケット化される。そして、これら音声，映像のＴＳパケットは多重化され、さらに、他の音声，映像データのＴＳパケットなどと多重化されるなどして通常再生用映像／音声データのＭＰＥＧ−ＴＳが生成される。かかる通常再生用映像／音声データは、バッファメモリ２２に蓄積される。
【００６８】
制御マイコン２４は、バッファメモリ２２内に蓄えられた通常再生用映像／音声データの容量を逐次確認し、所定の容量を超えてデータが溜まった場合には、ディスクドライブ２５に装着されているディスク１への書き込みを行なう。具体的には、制御マイコン２４は、ディスクドライブ２５に対して書込コマンドを出力し、図１に示す光ディスク１の通常再生データ記録領域２での所定のセクタからの書込みを指示する。これにより、バッファメモリ２２から読み出された通常再生用映像／音声データのＭＰＥＧ−ＴＳが、書込みデータとして、ディスクドライブ２５に供給され、この所定のセクタから書込みが行なわれる。
【００６９】
また、かかる通常再生用映像／音声データの記録処理に並行して、早送り再生用映像データの生成も行なわれる。
【００７０】
即ち、入力端子１７から入力されて早送り再生用エンコーダ１９に供給された上記と同じ映像信号は、早送り再生の倍率に応じた比率で複数フレーム毎に１フレームずつ抽出されてディジタル化され、時間軸が圧縮されて連続した映像データとされた後、ディジタル圧縮符号化処理される。音声信号も記録する場合には、この音声信号を同様の倍率で間引くするなどして時間軸圧縮し、所定のデジタル音声圧縮符号化処理されてエンコードされる。この場合、デジタル圧縮符号化された映像データは、ＭＰＥＧ２のＧＯＰ構造としてもよいが、Ｉピクチャのみからなる構造としてもよい。但し、Ｉピクチャのみからなる構造とする場合には、早送り再生用エンコーダ１９での圧縮率を高め、Ｉピクチャのデータ量を、通常再生用映像データの場合よりも、低減するようにする。
【００７１】
圧縮符号化された映像データは、また、音声信号を記録する場合には、さらに、圧縮符号化された音声データも、ブロックデータ生成部２１に供給され、１８８バイト毎にブロック化されて夫々のブロックにタイムスタンプなどのヘッダが付加されてＴＳパケットが生成される。そして、かかる映像データのＴＳパケットは、音声データを記録する場合には、この音声データのＴＳパケットと多重化され、さらに、早送り再生用の他の映像データや音声データのＴＳパケットと多重化されるなどして早送り再生用映像データのＭＰＥＧ−ＴＳが生成される（音声データも記録する場合には、音声データのＴＳパケットも含む）。かかる早送り再生用映像データは、バッファメモリ２３に蓄積される。
【００７２】
なお、バッファメモリ２２，２３は同一バッファメモリとしてもよく、この場合には、このバッファメモリに通常再生用映像／音声データを蓄積する通常再生用領域と再生用映像データを蓄積する早送り再生用領域とを設ける。
【００７３】
また、早送り再生用映像データは、上記のように、通常再生用映像データの元となる入力映像信号を早送り再生の倍率に応じた比率で抽出した間欠的なフレームを連続的に配列されたフレーム列の映像信号に時間軸変換したものから生成されるものである。かかる映像信号に対し、ブロックデータ生成部２１でＴＳパケット毎に付加されるタイムスタンプは、このように時間軸変換した映像信号の実時間を表わすものである。従って、例えば、上記の時間軸圧縮変換が、入力映像信号の３０フレーム毎に１フレームずつ抽出し、これら抽出したフレームが時間的に連続した映像信号に変換するものであるときには、そのフレーム間の周期は１／３０秒となる。従って、ＴＳパケットに付加されるタイムスタンプは、フレーム毎に１／３０秒ずつ異なることになる。
【００７４】
制御マイコン２４は、バッファメモリ２３内に蓄えられた早送り再生用映像データの容量も逐次確認し、所定の容量を超えてデータが溜まった場合には、ディスクドライブ２５に装着されているディスク１への書き込みを行なう。具体的には、制御マイコン２４は、ディスクドライブ２５に対して書込コマンドを出力し、図１に示す光ディスク１の早送り再生データ記録領域３での所定のセクタからの書込みを指示する。これにより、バッファメモリ２３から読み出された早送り再生用映像データのＭＰＥＧ−ＴＳが、書込みデータとして、ディスクドライブ２５に供給され、この所定のセクタから書込みが行なわれる。
【００７５】
ここで、制御マイコン２４は、バッファメモリ２２の通常再生用映像／音声データとバッファメモリ２３の早送り再生用映像データとの光ディスク１への書込みを行なうのであるが、これらの書込みを時分割処理によって行なう。
【００７６】
また、制御マイコン２４は、通常再生用映像データと音声データのＴＳパケットを光ディスク１に記録する毎に、そのＴＳパケットをカウントし、各フレームの開始のＴＳパケットでのカウント値をパケット番号とし、このＴＳパケットに付加されるタイムスタンプを表示時刻として、図３に示したように、各フレームの開始毎にかかる表示時刻とパケット番号とを関連付けた通常再生用映像／音声データの記録位置情報を作成し、光ディスク１の通常再生データ位置記録領域４（図１）に記録する。早送り再生用映像データについても（音声データを含む場合もある）、同様であり、各フレームの最初のＴＳパケットを記録する毎にパケット番号と表示時刻を得、これをもとに、図３に示したような記録位置情報を作成して光ディスク１の早送り再生データ位置記録領域５（図１）に記録する。かかる記録位置情報は、各フレームの最初のＴＳパケットの記録がなされるともに、このＴＳパケットに対する情報部分を記録するようにしてもよいが、また、通常再生用映像／音声データや早送り再生用映像データの記録が終了してから、全体を同時に記録するようにしてもよい。
【００７７】
このようにして、図１に示す光ディスクの各領域２〜５に所定の情報を記録することができる。
【００７８】
かかる記録位置情報の作成に際し、通常再生エンコーダ１８や早送り再生エンコーダ１９からは、新たなフレーム（ピクチャ）の圧縮符号化映像データをブロックデータ生成部２０，２１に供給開始する毎に、その旨を示す情報が制御マイコン２４に供給され、これにより、制御マイコン２４は、各フレームの最初のＴＳパケットに付加されるタイムスタンプをブロック生成部２０，２１から取得する。さらに、通常再生エンコーダ１８，１９は、Ｉピクチャの圧縮符号化画像データをブロックデータ生成部２０に供給開始するときも、そのことを示すデータを制御マイコン２４に供給する。これにより、制御マイコン２４は、通常再生用映像データや早送り再生用映像データの各フレームの最初のＴＳパケットに付加されるタイムスタンプをブロック生成部２０から取得したとき、Ｉピクチャのフレームであるときには、これに対するタイムスタンプにＩピクチャであることを示すフラグを立てる。Ｉピクチャのみからなる早送り再生用データの場合には、かかるフラグは必要ない。
【００７９】
このようにタイムスタンプを取得すると、制御マイコン２４は、バッファメモリ２２，２３から読み出すＴＳパケット毎に、そこに付加されているタイムスタンプと取得したタイムスタンプとを照合し、この取得したタイムスタンプと一致するタイムスタンプが付加されたＴＳパケット（これがフレームの最初のＴＳパケットである）を光ディスク１に記録するときには、このタイムスタンプを表示時刻とし、このときのＴＳパケットの上記カウント値をパケット番号とする記録位置情報を作成する。また、取得したタイムスタンプにＩピクチャのフラグが立っているときには、この記録位置情報にこのフラグを追加する。かかるフラグは、図２では、図示していない。
【００８０】
これにより、光ディスク１の通常再生データ記録領域２に記録された通常再生映像データのＩピクチャの記録位置を検出することができ、ユーザが指定した通常再生開始位置に最も近い位置のＩピクチャ（即ち、指定した通常再生開始位置よりも前で最も近い位置のＩピクチャもしくは指定した通常再生開始位置よりも後で最も近い位置のＩピクチャ）からの再生が可能となる。Ｉピクチャからではなく、任意のフレームから再生を開始する場合には、勿論、上記のＩピクチャのフラグは必要ない。このことは、早送り再生データ記録領域３から早送り再生用映像データを再生する場合も、同様である。
【００８１】
ところで、上記の説明では、通常再生用映像／音声データと早送り再生用映像データとを同時に、かつリアルタイムで記録するようにしたが、これに限るものではなく、例えば、通常再生用映像／音声データをリアルタイムで記録し、その後で、この通常再生用映像／音声データから早送り再生用映像データを作成し、記録するようにしてもよい。この場合、通常再生用映像／音声データの記録については、上記と同様であるが、早送り再生用映像データは、例えば、通常再生エンコーダ１８から出力される圧縮符号化された映像データのうちのＩピクチャを早送り再生の倍率に応じた比率で抽出して順次図示しないメモリに蓄積し、通常再生用映像／音声データの光ディスク１への記録が終了すると、このメモリからＩピクチャからなる圧縮符号化された映像データを各フレームが時間的に連続するように読み出してブロック生成部２１に供給し、上記のように、早送り再生用映像データを作成して光ディスクに記録するようにすることもできる。あるいはまた、通常再生エンコーダ１８の代わりに、ブロックデータ生成部２０で生成される通常再生用映像／音声データの中からＩピクチャのフレームのみを早送り再生の倍率に応じた比率で抽出してメモリに記憶し、これを連続的に読み出し、ブロックデータ生成部２１で各ＴＳパケットのタイムスタンプを早送り再生用のタイムスタンプと入れ替えるようにしてもよい。これによると、エンコーダを複数搭載する必要がなくなるため、コストダウンを図ることができる。
【００８２】
なお、このように、通常再生用映像データから早送り再生用映像データを作成する場合には、この通常再生用映像データも、圧縮率を高めて早送り再生用映像データであるＩピクチャのデータ量を低減するのであるが、このために、入力されてデジタル映像データを、まず、ハードディスク装置などのメモリに取り込み、十分な時間を掛けてこれを圧縮符号化処理する。勿論、通常再生用映像データと早送り再生用映像データとを独立に生成する場合にも、同様に、通常再生用映像データの圧縮率を高めてデータ量を低減するようにしてもよい。これは、例えば、映画などの映像ソースをＲＯＭ化する際などに用いることができる。
【００８３】
勿論、上記のようなディジタル映像圧縮符号化処理を全てコンピュータ上で行ない、最終的にでき上がったデータのみを光ディスク１に記録しても、何ら問題は生じない。
【００８４】
なお、図１に示す光ディスクでの記録フォーマットは一例を示すものであって、通常再生用データと早送り再生用データとが独立に記録され、再生できるようにするものであれば、上記の例に限るものでもないし、また、このように記録する方法も、上記の方法に限らず、他の方法を用いるようにしてもよい。例えば、通常再生用データと早送り再生用データとを、これらを識別する符号をＴＳパケット毎に付加することにより、多重化して光ディスク１の同じ記録領域に記録するようにしてもよい。再生時には、かかる符号で識別して、通常再生用データか、早送り再生用データかのいずれかを再生することができる。
【００８５】
また、以上の説明では、記録媒体を光ディスクとしたが、これに限らず、磁気ディスクや光磁気ディスクなど、他の種類の記録媒体であってもよい。
【００８６】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、通常再生用の映像データとともに、これとは独立に再生可能に、早送り再生用の映像データも記録されているので、早送り再生時、早送り再生用映像データを連続的に再生できて、再生動作が単純化できるし、通常再生用映像からの変換などの処理が不要となり、円滑な早送り再生が可能となる。
また、本発明によると、早送り再生用の映像データは、通常再生用の映像データとは独立に生成し得るものであるから、再生処理に適応したデータ構造とすることができ、円滑な再生処理が可能となって所望倍率の早送り再生が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による記録媒体の一実施形態を示す図である。
【図２】図１に示す記録媒体に記録するＴＳパケットの構造を示す図である。
【図３】図１に示す記録媒体に記録するＴＳパケットの記録位置情報の一具体例を摸式的に示す図である。
【図４】本発明による再生装置の一具体例を示すブロック図である。
【図５】本発明による記録装置の一具体例を示すブロック図である。
【符号の説明】
１　記録媒体
２　通常再生データ記録領域
３　早送り再生データ記録領域
４　通常再生データ位置記録領域
５　早送り再生データ位置記録領域
６　管理情報記録領域
７　ＴＳパケット７
８　パケットデータ
９　タイムスタンプ
１０　再生装置
１１　ディスクドライブ
１２　制御マイコン
１３　パケット抽出部
１４　デコーダ
１５　モニターテレビ
１６　記録装置
１７　入力端子
１８　通常再生用エンコーダ
１９　早送り再生用エンコーダ
２０，２１　ブロックデータ生成部
２２，２３　バッファメモリー
２４　制御マイコン
２５　ディスクドライブ

Claims

ディジタル画像圧縮された映像データを記録する記録媒体であって、
映像をディジタル画像圧縮処理して生成された通常再生用の第１の映像データと、該映像を時間軸圧縮し、さらに、ディジタル画像圧縮処理して生成された早送り再生用の第２の映像データとを記録したことを特徴とする記録媒体。
請求項１に記載の記録媒体からデータを再生する再生装置であって、
通常再生モードと早送り再生モードとを選択可能であって、
該通常再生モードでは、前記第１の映像データを再生し、該早送り再生モードでは、前記第２の映像データを再生することを特徴とする再生装置。
請求項１に記載の記録媒体にディジタル画像圧縮した映像データを記録する記録装置であって、
前記第１の映像データを生成する第１の映像データ生成手段と、
前記第２の映像データを生成する第２の映像データ生成手段と、
前記記録媒体に該第１の映像データ生成手段で生成した前記第１の映像データと該第２の映像データ生成手段で生成した前記第２の映像データとを記録する記録手段と
を有することを特徴とする記録装置。
請求項１に記載の記録媒体にディジタル画像圧縮した映像データを記録する記録装置であって、
前記第１の映像データを生成する映像データ生成手段と、
該映像データ生成手段により生成した前記第１の映像データを前記第２の映像データに変換する映像データ変換手段と、
前記記録媒体に該映像データ生成手段で生成した前記第１の映像データと該映像データ変換手段で生成した前記第２の映像データとを記録する記録手段と
を有することを特徴とする記録装置。
請求項１に記載の記録媒体にディジタル画像圧縮した映像データを記録する記録装置であって、
映像をデジタル画像圧縮するエンコーダと、
該エンゴーダからのデジタル画像圧縮された映像をＭＰＥＧ−ＴＳの通常再生用映像データに変換する第１のブロックデータ生成部と、
該エンゴーダからのデジタル画像圧縮された映像データを時間軸圧縮する時間軸圧縮手段と、
該時間軸圧縮手段からの映像データをＭＰＥＧ−ＴＳの早送り再生用映像データに変換する第２のブロックデータ生成部と、
前記記録媒体に、該通常再生用映像データを前記第１の映像データとして、該早送り再生用映像データを前記第２の映像データとして、夫々記録する記録手段と
を有することを特徴とする記録装置。