JP4120056B2 - 再生装置及び再生方法 - Google Patents
再生装置及び再生方法 Download PDFInfo
- Publication number
- JP4120056B2 JP4120056B2 JP26369998A JP26369998A JP4120056B2 JP 4120056 B2 JP4120056 B2 JP 4120056B2 JP 26369998 A JP26369998 A JP 26369998A JP 26369998 A JP26369998 A JP 26369998A JP 4120056 B2 JP4120056 B2 JP 4120056B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- encoded data
- data
- screen
- storage means
- buffer memory
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Images
Landscapes
- Television Signal Processing For Recording (AREA)
- Compression Or Coding Systems Of Tv Signals (AREA)
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ＭＰＥＧ方式等により圧縮された符号化データを再生する再生装置及び再生方法に関するものであり、より詳しくは、そのような再生装置及び再生方法における逆方向再生技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】
複数フレームにわたる映像データを圧縮する手法として、複数フレームにわたって時間軸方向の相関を利用し、前後のフレームとの差分を記録するようにしてデータ量の圧縮を図る手法がある。しかし、常に差分データのみを記録するのでは、再生が常にデータの先頭からしか出来なくなるなどの不都合が発生する。
【０００３】
そこで、通常は、前後のフレームとの相関を取ることなくフレーム内だけで符号化が完結しているフレーム内予測符号化画面を、定期的に挿入するようにしている。すなわち、複数フレームにわたって時間軸方向の相関を利用して映像データを圧縮する際には、フレーム内予測符号化画面が少なくとも１枚入った画面群構造を単位として、映像データの圧縮を行うようにする。
【０００４】
なお、映像データの圧縮方式として広く採用されているＭＰＥＧ方式でも、このような画面群構造を採用しており、ＭＰＥＧ方式では、このような画面群構造のことをＧＯＰ（Group Of Pictures）と称している。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、このような構造の符号化データを時間軸方向に対して逆方向に再生する場合には、先ず、最初に再生の対象となる画面の符号化データを復号し、次に、時間的に一つ前の画面の符号化データを復号し、以下同様に、時間的に一つ前の画面の符号化データを順次復号していくこととなる。
【０００６】
このとき、再生対象画面の符号化データを復号するには、再生対象画面の符号化データよりも前方にあるフレーム内予測符号化画面から復号を開始する必要がある。すなわち、再生対象画面の符号化データを復号する際は、再生対象画面よりも前方にあるフレーム内予測符号化画面から再生対象画面までを、外部への出力を行うことなく順次復号していき、再生対象画面まで復号が進んだら、再生対象画面の復号データを出力する。そして、逆方向再生を行うときには、以上のようなフレーム内予測符号化画面から再生対象画面までの復号を、１画面の再生を行う毎に繰り返し行う。
【０００７】
以上のように、逆方向再生を行うときには、フレーム内予測符号化画面から再生対象画面までの復号を１画面の再生を行う毎に繰り返し行う必要があるため、記録媒体に記録されている符号化データを読み出して逆方向再生を行うにあたって、当該逆方向再生を高速に行うには、符号化データを繰り返し高速に記録媒体から読み出す必要がある。
【０００８】
映像データが記録される記録媒体としては、ディスク状記録媒体やテープ状記録媒体が使用されることが多いが、このような記録媒体からデータを高速に読み出すのには限界がある。そのため、従来、符号化データを繰り返し読み出す必要がある逆方向再生を、高速に行うことは困難であった。
【０００９】
本発明は、以上のような従来の実情に鑑みて提案されたものであり、ＭＰＥＧ方式等により映像データが圧縮されてなる符号化データの逆方向再生をより高速に行うことが可能な再生装置及び再生方法を提供することを目的としている。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明に係る再生装置は、映像データが複数フレームにわたって時間軸方向の相関を利用して圧縮処理された符号化データが、フレーム内予測符号化画面が少なくとも１枚入った画面群構造を単位として記録された記録媒体から、符号化データを読み出す読み出し手段を備える。また、１つの画面群構造の符号化データ分以上の記憶容量を有し、上記読み出し手段により記録媒体から読み出された符号化データを保持する記憶手段を備える。そして、記録媒体に記録された符号化データを時間軸方向に対して逆方向に再生する際に、再生対象となる画面を含む画面群構造の符号化データを読み出し手段により読み出して当該符号化データを記憶手段に保持しておき、読み出し手段により既に読み出されて記憶手段に保持されている符号化データが逆方向再生のための復号処理に必要な場合には、記憶手段に保持されている符号化データを読み出して復号を行う。
【００１１】
上記記憶手段は、逆方向再生を行う際に、保持していた符号化データが復号処理の完了により不要となった場合には、不要となった符号化データが保持されていた領域を順次解放して空き領域とする。また、上記読み出し手段は、逆方向再生を行う際に、記憶手段に空き領域がある場合には、次に必要となる符号化データを読み出して、当該符号化データを記憶手段の空き領域に順次格納していく。
【００１２】
以上のような本発明に係る再生装置では、逆方向再生時に、再生対象となる画面を含む画面群構造の符号化データを読み出し手段により読み出して当該符号化データを記憶手段に保持しておき、読み出し手段により既に読み出されて記憶手段に保持されている符号化データが逆方向再生のための復号処理に必要な場合には、記憶手段に保持されている符号化データを読み出して復号を行うようにしている。したがって、同じ符号化データを繰り返し記録媒体から読み出すようなことなく、逆方向再生を行うことができる。
【００１３】
一方、本発明に係る再生方法は、映像データが複数フレームにわたって時間軸方向の相関を利用して圧縮処理された符号化データが、フレーム内予測符号化画面が少なくとも１枚入った画面群構造を単位として記録された記録媒体から、符号化データを読み出して時間軸方向に対して逆方向に再生する際に、再生対象となる画面を含む画面群構造の符号化データを読み出して当該符号化データを、１つの画面群構造の符号化データ分以上の記憶容量を有する記憶手段に保持しておく。そして、既に読み出されて記憶手段に保持されている符号化データが逆方向再生のための復号処理に必要な場合には、記憶手段に保持されている符号化データを読み出して復号を行う。
【００１４】
逆方向再生を行う際、記憶手段によって保持していた符号化データが復号処理の完了により不要となった場合には、不要となった符号化データが保持されていた領域を順次解放して空き領域とする。また、逆方向再生を行う際、記憶手段に空き領域がある場合には、次に必要となる符号化データを読み出して、当該符号化データを記憶手段の空き領域に順次格納していく。
【００１５】
以上のような本発明に係る再生方法では、逆方向再生時に、再生対象となる画面を含む画面群構造の符号化データを読み出して当該符号化データを記憶手段に保持しておき、既に読み出されて記憶手段に保持されている符号化データが逆方向再生のための復号処理に必要な場合には、記憶手段に保持されている符号化データを読み出して復号を行うようにしている。したがって、同じ符号化データを繰り返し記録媒体から読み出すようなことなく、逆方向再生を行うことができる。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。なお、以下の説明では、映像データ等が記録される光ディスクとして実用化されているＤＶＤから映像データ等を再生するＤＶＤ再生装置に本発明を適用した場合を例に挙げて説明する。
【００１７】
本発明を適用したＤＶＤ再生装置の一構成例を図１に示す。このＤＶＤ再生装置１は、記録媒体（ＤＶＤ）１００からＲＦ信号を再生するピックアップ２と、このピックアップ２により再生されたＲＦ信号が供給され当該ＲＦ信号の２値化処理等を行うＲＦ回路３と、ＲＦ回路３からの再生データが供給されエラー訂正等のデコード処理を行うデータデコーダ４と、データデコーダ４によりデコード処理が施された再生データを一時的に保持するリングバッファメモリ２０と、データデコーダ４によりデコード処理が施された再生データを主映像圧縮データ、副映像圧縮データ、音声圧縮データに振り分けるデマルチプレクサ５とを備える。
【００１８】
また、ＤＶＤ再生装置１は、デマルチプレクサ５から出力された主映像圧縮データを復号するビデオデコーダ６と、デマルチプレクサ５から出力された副映像圧縮データを復号して上記主映像データと合成する副映像デコーダ７と、デマルチプレクサ５から出力された音声圧縮データを復号するオーディオデコーダ８とを備える。
【００１９】
また、ＤＶＤ再生装置１は、副映像デコーダ７からの副映像データと、ビデオデコーダ６からの主映像データとが合成されてなる映像データが供給され、当該映像データをＮＴＳＣ信号又はＰＡＬ信号に変換するディジタル／ＮＴＳＣ、ＰＡＬ変換回路（以下、単にＮＴＳＣ変換回路という。）９を備える。そして、このＤＶＤ再生装置１から出力されたＮＴＳＣ変換回路９からのＮＴＳＣ信号又はＰＡＬ信号は、モニタ２００に入力されて映像化される。
【００２０】
また、ＤＶＤ再生装置１は、オーディオデコーダ８からの音声データが供給され、当該音声データをアナログ信号に変換するディジタル／アナログ変換回路（以下、単にＡ／Ｄ変換回路という。）１０を備える。
【００２１】
さらに、ＤＶＤ再生装置１は、ピックアップ２、ＲＦ回路３、データデコーダ４、デマルチプレクサ５、ビデオデコーダ６、副映像デコーダ７、オーディオデコーダ８、ＮＴＳＣ変換回路９及びＡ／Ｄ変換回路１０を制御するコントローラ１１と、このコントローラ１１とユーザーの操作入力を媒介するユーザーインターフェース１２と、コントローラ１１のデータ記憶部となるメモリ１３とを備える。
【００２２】
なお、このＤＶＤ再生装置１による再生の対象となる記録媒体１００には、ＭＰＥＧ方式による画像圧縮処理が施された符号化データが、図２に示すようなＤＶＤフォーマットに則って、Video Object Set（以下、ＶＯＢＳと称する。）と称される単位にて記録されている。すなわち、記録媒体１００には、例えば、映画の１作品が一つのＶＯＢＳとして記録される。
【００２３】
ＶＯＢＳは、複数のVideo Object（以下、ＶＯＢと称する。）から構成され、ＶＯＢは、複数のＣｅｌｌにより構成される。Ｃｅｌｌは、例えば映画における１シーンの単位となる。そして、Ｃｅｌｌは、複数のVideo Object Unit（以下、ＶＯＢＵと称する。）により構成されている。
【００２４】
ＶＯＢＵは、ナビゲーションデータ、主映像圧縮データ、副映像圧縮データ及び音声圧縮データから構成される。なお、ＤＶＤでは、主映像データの圧縮にＭＰＥＧ方式を採用しており、１つのＶＯＢＵに含まれる主映像圧縮データは１以上のＧＯＰからなる。
【００２５】
そして、ＶＯＢＵを構成するナビゲーションデータ、主映像圧縮データ、副映像圧縮データ及び音声圧縮データは、それぞれナビゲーションパック（ＮＶ＿ＰＣＫ）、主映像パック（Ｖ＿ＰＣＫ）、副映像パック（ＳＰ＿ＰＣＫ）及び音声パック（Ａ＿ＰＣＫ）にパック化されて記録されている。
【００２６】
ここで、ナビゲーションデータは、ＶＯＢＵ内のデータに関する情報や、特殊再生用の情報などが記録されているデータである。また、主映像圧縮データは、映画等の主映像となるデータであって、ＤＶＤフォーマットにおけるビデオストリームを構成する。また、副映像圧縮データは、字幕等のデータであって、ＤＶＤフォーマットにおけるサブピクチャーストリームを構成する。また、音声圧縮データは、音声に関するデータであって、ＤＶＤフォーマットにおけるオーディオストリームを構成する。
【００２７】
このようなＤＶＤフォーマットに則ってデータが記録された記録媒体１００は、ＤＶＤ再生装置１のピックアップ２によってそのデータが読み出される。ピックアップ２は、当該ピックアップ２に組み込まれているレーザ光源からのレーザ光を記録媒体１００の信号記録面に照射して、信号記録面で反射された反射光を受光する。そして、ピックアップ２は、受光した光に応じて再生したＲＦ信号をＲＦ回路３に供給する。
【００２８】
ＲＦ回路３は、このＲＦ信号の波形等化及び２値化等を行い、再生データとその同期信号等を生成する。このＲＦ回路３により生成された再生データ等は、データデコーダ４に供給される。
【００２９】
データデコーダ４は、ＲＦ回路３により生成された再生データに対して、エラー訂正等のデコード処理を行う。データデコーダ４によりエラー訂正等のデコード処理が施された再生データは、リングバッファメモリ２０に一旦保持され、適切なタイミングで読み出されてデマルチプレクサ５に供給される。
【００３０】
ここで、リングバッファメモリ２０には、当該リングバッファメモリ２０の任意の場所への書き込みと、当該リングバッファメモリ２０の任意の場所からの読み出しとを、互いに無関係に同時に動作できるものを用いる。また、リングバッファメモリ２０の記憶容量は、１ＧＯＰ分以上としておく。なお、ＧＯＰとは、上述したように、ＭＰＥＧ方式において規定されている画面群構造の単位であり、１つのＧＯＰには、少なくとも１枚のフレーム内予測符号化画面が含まれる。
【００３１】
デマルチプレクサ５は、データデコーダ４によりエラー訂正等のデコード処理が施された再生データを、各種パックに分割する。すなわち、デマルチプレクサ５は、再生データを、ナビゲーションパック（ＮＶ＿ＰＣＫ）、主映像パック（Ｖ＿ＰＣＫ）、副映像パック（ＳＰ＿ＰＣＫ）、音声パック（Ａ＿ＰＣＫ）に分割する。そして、デマルチプレクサ５は、ナビゲーションパック（ＮＶ＿ＰＣＫ）をコントローラ１１へ供給し、それ以外のパックをそれぞれのパックに対応した各デコーダにそれぞれ供給する。
【００３２】
すなわち、デマルチプレクサ５は、主映像圧縮データからなる主映像パック（Ｖ＿ＰＣＫ）をビデオデコーダ６に供給し、副映像圧縮データからなる副映像パック（ＳＰ＿ＰＣＫ）を副映像デコーダ７に供給し、音声圧縮データからなる音声パック（Ａ＿ＰＣＫ）をオーディオデコーダ８に供給する。
【００３３】
ビデオデコーダ６は、デマルチプレクサ５から供給された主映像パック内の主映像圧縮データの復号処理を行い、この復号処理により、主映像圧縮データが伸長化されてなる主映像データを生成する。ここで、ビデオデコーダ６には、主映像圧縮データの復号処理に必要なフレームバッファ用メモリ１５が付加されており、ビデオデコーダ６は、このフレームバッファ用メモリ１５を利用して、主映像圧縮データの復号処理を行う。そして、ビデオデコーダ６は、生成した主映像データを副映像デコーダ７に供給する。
【００３４】
副映像デコーダ７は、デマルチプレクサ５から供給された副映像パック内の副映像圧縮データの復号処理を行い、この復号処理により、副映像圧縮データが伸長化されてなる副映像データを生成する。また、副映像デコーダ７は、この副映像データを、ビデオデコーダ６から供給された主映像データに合成して、映像データを生成する。すなわち、副映像デコーダ７は、副映像データとして再生される字幕データ等を主映像データに合成する。そして、副映像デコーダ７は、生成した映像データをＮＴＳＣ変換回路９に供給する。なお、副映像デコーダ７は、副映像データが無い場合には、ビデオデコーダ６から供給された主映像データをそのまま映像データとしてＮＴＳＣ変換回路９に供給する。
【００３５】
ＮＴＳＣ変換回路９は、映像データをディジタルデータからＮＴＳＣやＰＡＬ等のテレビジョン信号に変換する。ＮＴＳＣ変換回路９からのテレビジョン信号は、モニタ２００に送られ、モニタ２００によって映像として映し出される。
【００３６】
オーディオデコーダ８は、デマルチプレクサ５から供給された音声パック内の音声圧縮データの復号処理を行い、この復号処理により、音声圧縮データが伸長化されてなる音声データを生成する。そして、オーディオデコーダ８は、生成した音声データをＡ／Ｄ変換回路１０に供給する。
【００３７】
Ａ／Ｄ変換回路１０は、ディジタルデータである音声データをアナログの音声信号に変換して出力する。この出力をスピーカ等に供給することにより、ユーザーは記録媒体１００から再生した音声を聞くことができる。
【００３８】
コントローラ１１は、ピックアップ２、ＲＦ回路３、データデコーダ４、デマルチプレクサ５、ビデオデコーダ６、副映像デコーダ７、オーディオデコーダ８、ＮＴＳＣ変換回路９及びＡ／Ｄ変換回路１０の以上のような動作の制御を行う。また、コントローラ１１には、操作パネルやリモートコントローラからなるユーザーインターフェース１２を介してユーザーからの操作入力がなされ、この操作入力に基づいてコントローラ１１は各回路の制御を行う。
【００３９】
つぎに、以上のようなＤＶＤ再生装置１の逆方向再生時の動作について説明する。
【００４０】
ＭＰＥＧ方式を採用して圧縮された符号化データにおいて、各ＧＯＰには、前後のフレームとの相関を取ることなくフレーム内だけで符号化が完結しているフレーム内予測符号化画面が一つ以上含まれている。そして、再生対象となる画面を復号するには、当該画面を含んだＧＯＰ又はその一つ前のＧＯＰの先頭（以下、ＧＯＰ先頭と称する。）から、符号化データをビデオデコーダ６へ供給し復号を行えばよい。
【００４１】
そして、逆方向再生時には、再生対象となる画面が、時間軸方向に対して逆方向に進んでいく。したがって、逆方向再生時には、先ず、ＧＯＰ先頭から最初に再生対象となる画面までの符号化データをビデオデコーダ６へ供給し復号を行い、次に、ＧＯＰ先頭から２番目に再生対象となる画面（すなわち一つ前の画面）までの符号化データをビデオデコーダ６へ供給し復号を行い、次に、ＧＯＰ先頭から３番目に再生対象となる画面（すなわち更に一つ前の画面）までの符号化データをビデオデコーダ６へ供給し復号を行う。そして、以下同様に、ＧＯＰ先頭から再生対象となる画面までの符号化データをビデオデコーダ６へ順次供給して復号を行っていくことで、逆方向再生が実現される。
【００４２】
そして、従来のＤＶＤ再生装置では、このような逆方向再生を実現するために、各再生対象画面毎に、ＧＯＰ先頭から再生対象画面までの符号化データを記録媒体から読み出すようにしていた。そのため、記録媒体からの符号化データの読み出しに要する時間がボトルネックとなり、逆方向再生の高速化が難しかった。
【００４３】
これに対して、本発明を適用したＤＶＤ装置１では、逆方向再生を行う際に、１回の復号処理で必要とする符号化データが記録媒体中の連続した一部のみであり、しかも、その符号化データを復号処理に繰り返し使用することが多いことに着眼して、記録媒体１００から一旦読み出した符号化データをリングバッファメモリ２０に保存しておくようにする。そして、逆方向再生を行う際に、記録媒体１００から既に読み出してある符号化データを復号処理に繰り返し用いる場合には、改めて記録媒体１００から読み出すのではなく、リングバッファメモリ２０に保存してある符号化データを用いるようにする。これにより、記録媒体１００からのデータの読み出しを繰り返し行う必要が無くなり、逆方向再生の高速化を図ることが可能となる。
【００４４】
このようにリングバッファメモリ２０を用いて逆方向再生を行う際は、具体的には、先ず、逆方向再生を行うにあたって最初に必要となる符号化データを、上述したようにピックアップ２、ＲＦ回路３、データデコーダ４を用いて、記録媒体１００からＧＯＰ単位で読み出し、その符号化データをリングバッファメモリ２０に書き込む。
【００４５】
次に、リングバッファメモリ２０に書き込まれた符号化データのうち、最初に再生すべき画面の復号に必要なデータ、すなわちＧＯＰ先頭から再生対象となる画面までの符号化データを、リングバッファメモリ２０から読み出す。そして、リングバッファメモリ２０から読み出された符号化データは、上述したように、デマルチプレクサ５に送られ、その後、各デコーダによる復号処理等が施される。
【００４６】
次に、リングバッファメモリ２０に書き込まれた符号化データのうち、２番目に再生すべき画面（すなわち一つ前の画面）の復号に必要なデータ、すなわちＧＯＰ先頭から再生対象となる画面までの符号化データを、リングバッファメモリ２０から読み出す。そして、リングバッファメモリ２０から読み出された符号化データは、上述したように、デマルチプレクサ５に送られ、その後、各デコーダによる復号処理等が施される。
【００４７】
そして、以上のような処理を順次行っていくことで逆方向再生を順次進めていく。このとき、再生すべき画面の復号に必要な符号化データをリングバッファメモリ２０から読み出して復号処理を行っている間にも、次に必要となる符号化データを記録媒体１００から予め読み出しておき、リングバッファメモリ２０の空き領域へ順次書き込んでいく。これにより、復号に必要な符号化データをデマルチプレクサ５に送る必要があるときには、復号に必要な符号化データが既に記録媒体１００から読み出されてリングバッファメモリ２０に存在しているようにしておく。また、このように逆方向再生を順次進めていくとき、リングバッファメモリ２０の記憶領域のうち、再生が完了して不要となった符号化データが書き込まれていた領域は空き領域として、次なる符号化データの取り込みに使用する。
【００４８】
以上のように逆方向再生を行うときのリングバッファメモリ２０の制御処理について更に詳細に説明する。
【００４９】
リングバッファメモリの制御処理は、記録媒体１００から符号化データを読み出してリングバッファメモリ２０に書き込むデータ入力制御処理（図３）と、復号に必要な符号化データをリングバッファメモリ２０から読み出すデータ出力制御処理（図４）とからなる。
【００５０】
データ入力制御処理では、図３に示すように、先ず、ステップＳ１−１において、リングバッファメモリ２０に空き領域があるかを判別する。空き領域がない場合には、空き領域が生じるまで待ち状態となり、一方、空き領域がある場合には、ステップＳ１−２へ進む。
【００５１】
ステップＳ１−２では、リングバッファメモリ２０上にある符号化データの前方にあたる符号化データを、リングバッファメモリ２０の空きの分だけ記録媒体１００から読み出し、その符号化データをリングバッファメモリ２０の空き領域に書き込む。その後、ステップＳ１−１へ戻って処理を繰り返す。
【００５２】
このようなデータ入力制御処理を行うことで、リングバッファメモリ２０に空き領域が生じる度に、復号に必要な符号化データが記録媒体１００から読み出されてリングバッファメモり２０に書き込まれることとなる。
【００５３】
一方、データ出力制御処理では、図４に示すように、先ず、ステップＳ２−１において、リングバッファメモリ２０から符号化データを読み出して出力するように指示する要求が来ているかを判別する。そして、符号化データの出力要求が来ていない場合には、符号化データの出力要求が来るまで待ち状態となり、一方、符号化データの出力要求が来ている場合は、ステップＳ２−２へ進む。
【００５４】
ステップＳ２−２では、出力要求が来ている符号化データがリングバッファメモリ２０に既に取り込まれているかを判別する。そして、出力要求のあった符号化データの取り込みが完了していない場合には、当該符号化データの取り込みがデータ入力制御処理により行われるまで、ステップＳ２−１に戻って処理を繰り返す。一方、出力要求のあった符号化データの取り込みが完了している場合には、ステップＳ２−３へ進む。
【００５５】
ステップＳ２−３では、出力要求のあった符号化データをリングバッファメモリ２０から出力する。リングバッファメモリ２０から出力された符号化データは、上述したように、デマルチプレクサ５に送られ、その後、各デコーダによる復号処理等が施される。
【００５６】
次に、ステップＳ２−４において、リングバッファメモリ２０の記憶領域のうち、再生が完了して不要となった符号化データが書き込まれていた領域を空き領域とする。その後、ステップＳ２−１へ戻って処理を繰り返す。なお、ステップＳ２−４での処理により、リングバッファメモリ２０に空き領域が生じると、上述のデータ入力制御処理により、記録媒体１００から新たな符号化データが読み出されて、当該符号化データが新たにリングバッファメモリ２０に書き込まれることとなる。
【００５７】
以上のようなリングバッファメモリ制御処理を行ったときのリングバッファメモリ２０の記憶領域の使われ方の具体例を図５に示す。なお、ここでは、便宜上、ＧＯＰを単位として記録された映像データについてだけ着目し、その他のデータ（ナビゲーションデータ等）の処理については説明を省略する。
【００５８】
まず、図５（ａ）に示すように、記録媒体には、ｎ−１番目のＧＯＰ（ＧＯＰn-1）、ｎ番目のＧＯＰ（ＧＯＰn）、ｎ＋１番目のＧＯＰ（ＧＯＰn+1）が記録されているとする。このとき、ＧＯＰn+1から逆方向再生を開始するとする。
【００５９】
このときには、先ず、図５（ｂ）に示すように、ＧＯＰn+1の末尾から先頭方向に向かって、リングバッファメモリ２０の空き領域の分だけ符号化データを読み込み、読み込んだ符号化データをリングバッファメモリ２０に書き込む。図５（ｂ）の例では、ＧＯＰn+1の符号化データと、ＧＯＰn+1の一つ前のＧＯＰ（すなわちＧＯＰn）の後半の一部の符号化データとが読み込まれ、リングバッファメモリ２０に書き込まれている。
【００６０】
次に、再生対象となる画面の復号に必要な符号化データが、リングバッファメモリ２０から読み出されて、デマルチプレクサ５へと送られる。これにより、これ以降の復号処理には不要となった符号化データがある場合には、図５（ｃ）に示すように、その符号化データが保存されていたリングバッファメモリ２０の記憶領域を開放し、空き領域とする。
【００６１】
次に、図５（ｄ）に示すように、符号化データの続きをリングバッファメモリ２０の空き領域の分だけ読み込み、その符号化データをリングバッファメモリ２０の空き領域に書き込む。図５（ｄ）の例では、ＧＯＰnの符号化データの続きの一部が読み込まれ、リングバッファメモリ２０に書き込まれている。
【００６２】
次に、再生対象となる画面の復号に必要な符号化データが、リングバッファメモリ２０から読み出されて、デマルチプレクサ５へと送られる。これにより、これ以降の復号処理には不要となった符号化データがある場合には、図５（ｅ）に示すように、その符号化データが保存されていたリングバッファメモリ２０の記憶領域を開放し、空き領域とする。
【００６３】
次に、図５（ｆ）に示すように、符号化データの続きをリングバッファメモリ２０の空き領域の分だけ読み込み、その符号化データをリングバッファメモリ２０の空き領域に書き込む。図５（ｆ）の例では、ＧＯＰnの符号化データの残りと、ＧＯＰnの一つ前のＧＯＰ（すなわちＧＯＰn-1）の後半の一部の符号化データとが読み込まれ、リングバッファメモリ２０に書き込まれている。
【００６４】
そして、以下同様に、リングバッファメモリ２０からの符号化データの読み出しと、不要となった符号化データが保存されていたリングバッファメモリ２０の記憶領域の開放と、空き領域となったリングバッファメモリ２０への新たな符号化データの書き込みとを順次繰り返し行っていく。
【００６５】
ここで、リングバッファメモリ２０には、１ＧＯＰ分以上の記憶容量を持たせている。換言すれば、リングバッファメモリ２０は、１度の復号に必要なデータ量の最大値以上の記憶容量を有している。したがって、以上にようにリングバッファメモリ２０を用いることで、１度の復号に必要な符号化データは、常にリングバッファメモリ２０上に全て存在することとなる。したがって、以上のようにリングバッファメモリ２０を用いて逆方向再生を行うことで、逆方向再生時に各画面を復号するために記録媒体１００から同じ符号化データを繰り返し読み出すような処理が不要となる。
【００６６】
なお、以上のようにリングバッファメモリ２０を用いて逆方向再生を行う場合は、図５に示したように、記録媒体１００上での符号化データの並びと、リングバッファメモリ２０上での符号化データの並びとが同じとなるように、リングバッファメモリ２０に符号化データを書き込んでいく。
【００６７】
すなわち、リングバッファメモリ２０に空き領域が生じる毎に記録媒体１００から符号化データを読み出して、当該符号化データをリングバッファメモリ２０に順次書き込むときには、それらの符号化データがリングバッファメモリ２０上で連続するように書き込んでいく。これにより、リングバッファメモリ２０の記憶領域を非常に効率良く利用することができる。
【００６８】
換言すれば、リングバッファメモリ２０をこのように用いることで、リングバッファメモリ２０に保持すべき符号化データ量を最小限に抑えることができ、１度の復号に必要なデータ量の最大値だけの記憶容量があれば、本発明を適用するにあたっての必要条件を満たすことができる。
【００６９】
以上のように、本発明を適用することにより、逆方向再生時に各画面を復号するために記録媒体１００から同じデータを繰り返し読み出すような処理が不要となるので、逆方向再生を高速に行うことが可能となる。更に、上述のようにリングバッファメモリ２０への書き込み順を工夫することで、記憶領域を効率良く用いることができ、少ない記憶容量にて、本発明を実現することが出来る。更に、多くのＤＶＤ再生装置では、もともとリングバッファメモリを備えているので、本発明を適用するにあたっての装置の変更量は少なくて済む。すなわち、本発明を適用することにより、コストの増加を最小限に抑えつつ、逆方向再生の高速を図ることが出来る。
【００７０】
なお、以上の説明では、フレーム内予測符号化画面が少なくとも１枚入った画面群構造の最小単位であるＧＯＰを単位として処理を行う例を挙げたが、ＧＯＰよりも大きな単位で処理を行うようにしてもよいことは言うまでもない。すなわち、例えば、リングバッファメモリ２０の記憶容量を１ＶＯＢＵ分以上として、ＶＯＢＵを単位として処理を行うようにしてもよいし、更には、例えば、リングバッファメモリ２０の記憶容量を１Ｃｅｌｌ分以上として、Ｃｅｌｌを単位として処理を行うようにしてもよい。
【００７１】
また、以上の説明では、記録媒体１００から読み出された符号化データを保持する記憶手段として、リングバッファメモリ２０を用いた例を挙げた。リングバッファメモリを用いれば、上述したように記憶領域を非常に効率良く利用できるので、記録媒体から読み出された符号化データを保持する記憶手段としてリングバッファメモリは非常に好適である。しかし、十分な記憶容量があるのならば、記録媒体から読み出された符号化データを保持する記憶手段は、リングバッファメモリでなくても良いことは言うまでもない。
【００７２】
【発明の効果】
以上詳細に説明したように、本発明によれば、ＭＰＥＧ方式等により映像データが圧縮されてなる符号化データの逆方向再生をより高速に行うことが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明を適用したＤＶＤ再生装置の一構成例を示すブロック図である。
【図２】ＤＶＤフォーマットのデータ構造を示す図である。
【図３】データ入力制御処理の流れを示す図である。
【図４】データ出力制御処理の流れを示す図である。
【図５】リングバッファメモリの記憶領域の使われ方の具体例を示す図である。
【符号の説明】
１ ＤＶＤ再生装置、 ２、 ピックアップ、 ３ ＲＦ回路、 ４ データデコーダ、 ５ デマルチプレクサ、 ６ ビデオデコーダ、 ７ 副映像デコーダ、 ８ オーディオデコーダ、 ９ ＮＴＳＣ変換回路、 １０ Ｄ／Ａ変換回路、 １１ コントローラ、 １２ ユーザーインターフェース、 １３ メモリ、 １５ フレームバッファ用メモリ、 ２０ リングバッファメモリ、１００ 記録媒体、 ２００ モニタ
【発明の属する技術分野】
本発明は、ＭＰＥＧ方式等により圧縮された符号化データを再生する再生装置及び再生方法に関するものであり、より詳しくは、そのような再生装置及び再生方法における逆方向再生技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】
複数フレームにわたる映像データを圧縮する手法として、複数フレームにわたって時間軸方向の相関を利用し、前後のフレームとの差分を記録するようにしてデータ量の圧縮を図る手法がある。しかし、常に差分データのみを記録するのでは、再生が常にデータの先頭からしか出来なくなるなどの不都合が発生する。
【０００３】
そこで、通常は、前後のフレームとの相関を取ることなくフレーム内だけで符号化が完結しているフレーム内予測符号化画面を、定期的に挿入するようにしている。すなわち、複数フレームにわたって時間軸方向の相関を利用して映像データを圧縮する際には、フレーム内予測符号化画面が少なくとも１枚入った画面群構造を単位として、映像データの圧縮を行うようにする。
【０００４】
なお、映像データの圧縮方式として広く採用されているＭＰＥＧ方式でも、このような画面群構造を採用しており、ＭＰＥＧ方式では、このような画面群構造のことをＧＯＰ（Group Of Pictures）と称している。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、このような構造の符号化データを時間軸方向に対して逆方向に再生する場合には、先ず、最初に再生の対象となる画面の符号化データを復号し、次に、時間的に一つ前の画面の符号化データを復号し、以下同様に、時間的に一つ前の画面の符号化データを順次復号していくこととなる。
【０００６】
このとき、再生対象画面の符号化データを復号するには、再生対象画面の符号化データよりも前方にあるフレーム内予測符号化画面から復号を開始する必要がある。すなわち、再生対象画面の符号化データを復号する際は、再生対象画面よりも前方にあるフレーム内予測符号化画面から再生対象画面までを、外部への出力を行うことなく順次復号していき、再生対象画面まで復号が進んだら、再生対象画面の復号データを出力する。そして、逆方向再生を行うときには、以上のようなフレーム内予測符号化画面から再生対象画面までの復号を、１画面の再生を行う毎に繰り返し行う。
【０００７】
以上のように、逆方向再生を行うときには、フレーム内予測符号化画面から再生対象画面までの復号を１画面の再生を行う毎に繰り返し行う必要があるため、記録媒体に記録されている符号化データを読み出して逆方向再生を行うにあたって、当該逆方向再生を高速に行うには、符号化データを繰り返し高速に記録媒体から読み出す必要がある。
【０００８】
映像データが記録される記録媒体としては、ディスク状記録媒体やテープ状記録媒体が使用されることが多いが、このような記録媒体からデータを高速に読み出すのには限界がある。そのため、従来、符号化データを繰り返し読み出す必要がある逆方向再生を、高速に行うことは困難であった。
【０００９】
本発明は、以上のような従来の実情に鑑みて提案されたものであり、ＭＰＥＧ方式等により映像データが圧縮されてなる符号化データの逆方向再生をより高速に行うことが可能な再生装置及び再生方法を提供することを目的としている。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明に係る再生装置は、映像データが複数フレームにわたって時間軸方向の相関を利用して圧縮処理された符号化データが、フレーム内予測符号化画面が少なくとも１枚入った画面群構造を単位として記録された記録媒体から、符号化データを読み出す読み出し手段を備える。また、１つの画面群構造の符号化データ分以上の記憶容量を有し、上記読み出し手段により記録媒体から読み出された符号化データを保持する記憶手段を備える。そして、記録媒体に記録された符号化データを時間軸方向に対して逆方向に再生する際に、再生対象となる画面を含む画面群構造の符号化データを読み出し手段により読み出して当該符号化データを記憶手段に保持しておき、読み出し手段により既に読み出されて記憶手段に保持されている符号化データが逆方向再生のための復号処理に必要な場合には、記憶手段に保持されている符号化データを読み出して復号を行う。
【００１１】
上記記憶手段は、逆方向再生を行う際に、保持していた符号化データが復号処理の完了により不要となった場合には、不要となった符号化データが保持されていた領域を順次解放して空き領域とする。また、上記読み出し手段は、逆方向再生を行う際に、記憶手段に空き領域がある場合には、次に必要となる符号化データを読み出して、当該符号化データを記憶手段の空き領域に順次格納していく。
【００１２】
以上のような本発明に係る再生装置では、逆方向再生時に、再生対象となる画面を含む画面群構造の符号化データを読み出し手段により読み出して当該符号化データを記憶手段に保持しておき、読み出し手段により既に読み出されて記憶手段に保持されている符号化データが逆方向再生のための復号処理に必要な場合には、記憶手段に保持されている符号化データを読み出して復号を行うようにしている。したがって、同じ符号化データを繰り返し記録媒体から読み出すようなことなく、逆方向再生を行うことができる。
【００１３】
一方、本発明に係る再生方法は、映像データが複数フレームにわたって時間軸方向の相関を利用して圧縮処理された符号化データが、フレーム内予測符号化画面が少なくとも１枚入った画面群構造を単位として記録された記録媒体から、符号化データを読み出して時間軸方向に対して逆方向に再生する際に、再生対象となる画面を含む画面群構造の符号化データを読み出して当該符号化データを、１つの画面群構造の符号化データ分以上の記憶容量を有する記憶手段に保持しておく。そして、既に読み出されて記憶手段に保持されている符号化データが逆方向再生のための復号処理に必要な場合には、記憶手段に保持されている符号化データを読み出して復号を行う。
【００１４】
逆方向再生を行う際、記憶手段によって保持していた符号化データが復号処理の完了により不要となった場合には、不要となった符号化データが保持されていた領域を順次解放して空き領域とする。また、逆方向再生を行う際、記憶手段に空き領域がある場合には、次に必要となる符号化データを読み出して、当該符号化データを記憶手段の空き領域に順次格納していく。
【００１５】
以上のような本発明に係る再生方法では、逆方向再生時に、再生対象となる画面を含む画面群構造の符号化データを読み出して当該符号化データを記憶手段に保持しておき、既に読み出されて記憶手段に保持されている符号化データが逆方向再生のための復号処理に必要な場合には、記憶手段に保持されている符号化データを読み出して復号を行うようにしている。したがって、同じ符号化データを繰り返し記録媒体から読み出すようなことなく、逆方向再生を行うことができる。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。なお、以下の説明では、映像データ等が記録される光ディスクとして実用化されているＤＶＤから映像データ等を再生するＤＶＤ再生装置に本発明を適用した場合を例に挙げて説明する。
【００１７】
本発明を適用したＤＶＤ再生装置の一構成例を図１に示す。このＤＶＤ再生装置１は、記録媒体（ＤＶＤ）１００からＲＦ信号を再生するピックアップ２と、このピックアップ２により再生されたＲＦ信号が供給され当該ＲＦ信号の２値化処理等を行うＲＦ回路３と、ＲＦ回路３からの再生データが供給されエラー訂正等のデコード処理を行うデータデコーダ４と、データデコーダ４によりデコード処理が施された再生データを一時的に保持するリングバッファメモリ２０と、データデコーダ４によりデコード処理が施された再生データを主映像圧縮データ、副映像圧縮データ、音声圧縮データに振り分けるデマルチプレクサ５とを備える。
【００１８】
また、ＤＶＤ再生装置１は、デマルチプレクサ５から出力された主映像圧縮データを復号するビデオデコーダ６と、デマルチプレクサ５から出力された副映像圧縮データを復号して上記主映像データと合成する副映像デコーダ７と、デマルチプレクサ５から出力された音声圧縮データを復号するオーディオデコーダ８とを備える。
【００１９】
また、ＤＶＤ再生装置１は、副映像デコーダ７からの副映像データと、ビデオデコーダ６からの主映像データとが合成されてなる映像データが供給され、当該映像データをＮＴＳＣ信号又はＰＡＬ信号に変換するディジタル／ＮＴＳＣ、ＰＡＬ変換回路（以下、単にＮＴＳＣ変換回路という。）９を備える。そして、このＤＶＤ再生装置１から出力されたＮＴＳＣ変換回路９からのＮＴＳＣ信号又はＰＡＬ信号は、モニタ２００に入力されて映像化される。
【００２０】
また、ＤＶＤ再生装置１は、オーディオデコーダ８からの音声データが供給され、当該音声データをアナログ信号に変換するディジタル／アナログ変換回路（以下、単にＡ／Ｄ変換回路という。）１０を備える。
【００２１】
さらに、ＤＶＤ再生装置１は、ピックアップ２、ＲＦ回路３、データデコーダ４、デマルチプレクサ５、ビデオデコーダ６、副映像デコーダ７、オーディオデコーダ８、ＮＴＳＣ変換回路９及びＡ／Ｄ変換回路１０を制御するコントローラ１１と、このコントローラ１１とユーザーの操作入力を媒介するユーザーインターフェース１２と、コントローラ１１のデータ記憶部となるメモリ１３とを備える。
【００２２】
なお、このＤＶＤ再生装置１による再生の対象となる記録媒体１００には、ＭＰＥＧ方式による画像圧縮処理が施された符号化データが、図２に示すようなＤＶＤフォーマットに則って、Video Object Set（以下、ＶＯＢＳと称する。）と称される単位にて記録されている。すなわち、記録媒体１００には、例えば、映画の１作品が一つのＶＯＢＳとして記録される。
【００２３】
ＶＯＢＳは、複数のVideo Object（以下、ＶＯＢと称する。）から構成され、ＶＯＢは、複数のＣｅｌｌにより構成される。Ｃｅｌｌは、例えば映画における１シーンの単位となる。そして、Ｃｅｌｌは、複数のVideo Object Unit（以下、ＶＯＢＵと称する。）により構成されている。
【００２４】
ＶＯＢＵは、ナビゲーションデータ、主映像圧縮データ、副映像圧縮データ及び音声圧縮データから構成される。なお、ＤＶＤでは、主映像データの圧縮にＭＰＥＧ方式を採用しており、１つのＶＯＢＵに含まれる主映像圧縮データは１以上のＧＯＰからなる。
【００２５】
そして、ＶＯＢＵを構成するナビゲーションデータ、主映像圧縮データ、副映像圧縮データ及び音声圧縮データは、それぞれナビゲーションパック（ＮＶ＿ＰＣＫ）、主映像パック（Ｖ＿ＰＣＫ）、副映像パック（ＳＰ＿ＰＣＫ）及び音声パック（Ａ＿ＰＣＫ）にパック化されて記録されている。
【００２６】
ここで、ナビゲーションデータは、ＶＯＢＵ内のデータに関する情報や、特殊再生用の情報などが記録されているデータである。また、主映像圧縮データは、映画等の主映像となるデータであって、ＤＶＤフォーマットにおけるビデオストリームを構成する。また、副映像圧縮データは、字幕等のデータであって、ＤＶＤフォーマットにおけるサブピクチャーストリームを構成する。また、音声圧縮データは、音声に関するデータであって、ＤＶＤフォーマットにおけるオーディオストリームを構成する。
【００２７】
このようなＤＶＤフォーマットに則ってデータが記録された記録媒体１００は、ＤＶＤ再生装置１のピックアップ２によってそのデータが読み出される。ピックアップ２は、当該ピックアップ２に組み込まれているレーザ光源からのレーザ光を記録媒体１００の信号記録面に照射して、信号記録面で反射された反射光を受光する。そして、ピックアップ２は、受光した光に応じて再生したＲＦ信号をＲＦ回路３に供給する。
【００２８】
ＲＦ回路３は、このＲＦ信号の波形等化及び２値化等を行い、再生データとその同期信号等を生成する。このＲＦ回路３により生成された再生データ等は、データデコーダ４に供給される。
【００２９】
データデコーダ４は、ＲＦ回路３により生成された再生データに対して、エラー訂正等のデコード処理を行う。データデコーダ４によりエラー訂正等のデコード処理が施された再生データは、リングバッファメモリ２０に一旦保持され、適切なタイミングで読み出されてデマルチプレクサ５に供給される。
【００３０】
ここで、リングバッファメモリ２０には、当該リングバッファメモリ２０の任意の場所への書き込みと、当該リングバッファメモリ２０の任意の場所からの読み出しとを、互いに無関係に同時に動作できるものを用いる。また、リングバッファメモリ２０の記憶容量は、１ＧＯＰ分以上としておく。なお、ＧＯＰとは、上述したように、ＭＰＥＧ方式において規定されている画面群構造の単位であり、１つのＧＯＰには、少なくとも１枚のフレーム内予測符号化画面が含まれる。
【００３１】
デマルチプレクサ５は、データデコーダ４によりエラー訂正等のデコード処理が施された再生データを、各種パックに分割する。すなわち、デマルチプレクサ５は、再生データを、ナビゲーションパック（ＮＶ＿ＰＣＫ）、主映像パック（Ｖ＿ＰＣＫ）、副映像パック（ＳＰ＿ＰＣＫ）、音声パック（Ａ＿ＰＣＫ）に分割する。そして、デマルチプレクサ５は、ナビゲーションパック（ＮＶ＿ＰＣＫ）をコントローラ１１へ供給し、それ以外のパックをそれぞれのパックに対応した各デコーダにそれぞれ供給する。
【００３２】
すなわち、デマルチプレクサ５は、主映像圧縮データからなる主映像パック（Ｖ＿ＰＣＫ）をビデオデコーダ６に供給し、副映像圧縮データからなる副映像パック（ＳＰ＿ＰＣＫ）を副映像デコーダ７に供給し、音声圧縮データからなる音声パック（Ａ＿ＰＣＫ）をオーディオデコーダ８に供給する。
【００３３】
ビデオデコーダ６は、デマルチプレクサ５から供給された主映像パック内の主映像圧縮データの復号処理を行い、この復号処理により、主映像圧縮データが伸長化されてなる主映像データを生成する。ここで、ビデオデコーダ６には、主映像圧縮データの復号処理に必要なフレームバッファ用メモリ１５が付加されており、ビデオデコーダ６は、このフレームバッファ用メモリ１５を利用して、主映像圧縮データの復号処理を行う。そして、ビデオデコーダ６は、生成した主映像データを副映像デコーダ７に供給する。
【００３４】
副映像デコーダ７は、デマルチプレクサ５から供給された副映像パック内の副映像圧縮データの復号処理を行い、この復号処理により、副映像圧縮データが伸長化されてなる副映像データを生成する。また、副映像デコーダ７は、この副映像データを、ビデオデコーダ６から供給された主映像データに合成して、映像データを生成する。すなわち、副映像デコーダ７は、副映像データとして再生される字幕データ等を主映像データに合成する。そして、副映像デコーダ７は、生成した映像データをＮＴＳＣ変換回路９に供給する。なお、副映像デコーダ７は、副映像データが無い場合には、ビデオデコーダ６から供給された主映像データをそのまま映像データとしてＮＴＳＣ変換回路９に供給する。
【００３５】
ＮＴＳＣ変換回路９は、映像データをディジタルデータからＮＴＳＣやＰＡＬ等のテレビジョン信号に変換する。ＮＴＳＣ変換回路９からのテレビジョン信号は、モニタ２００に送られ、モニタ２００によって映像として映し出される。
【００３６】
オーディオデコーダ８は、デマルチプレクサ５から供給された音声パック内の音声圧縮データの復号処理を行い、この復号処理により、音声圧縮データが伸長化されてなる音声データを生成する。そして、オーディオデコーダ８は、生成した音声データをＡ／Ｄ変換回路１０に供給する。
【００３７】
Ａ／Ｄ変換回路１０は、ディジタルデータである音声データをアナログの音声信号に変換して出力する。この出力をスピーカ等に供給することにより、ユーザーは記録媒体１００から再生した音声を聞くことができる。
【００３８】
コントローラ１１は、ピックアップ２、ＲＦ回路３、データデコーダ４、デマルチプレクサ５、ビデオデコーダ６、副映像デコーダ７、オーディオデコーダ８、ＮＴＳＣ変換回路９及びＡ／Ｄ変換回路１０の以上のような動作の制御を行う。また、コントローラ１１には、操作パネルやリモートコントローラからなるユーザーインターフェース１２を介してユーザーからの操作入力がなされ、この操作入力に基づいてコントローラ１１は各回路の制御を行う。
【００３９】
つぎに、以上のようなＤＶＤ再生装置１の逆方向再生時の動作について説明する。
【００４０】
ＭＰＥＧ方式を採用して圧縮された符号化データにおいて、各ＧＯＰには、前後のフレームとの相関を取ることなくフレーム内だけで符号化が完結しているフレーム内予測符号化画面が一つ以上含まれている。そして、再生対象となる画面を復号するには、当該画面を含んだＧＯＰ又はその一つ前のＧＯＰの先頭（以下、ＧＯＰ先頭と称する。）から、符号化データをビデオデコーダ６へ供給し復号を行えばよい。
【００４１】
そして、逆方向再生時には、再生対象となる画面が、時間軸方向に対して逆方向に進んでいく。したがって、逆方向再生時には、先ず、ＧＯＰ先頭から最初に再生対象となる画面までの符号化データをビデオデコーダ６へ供給し復号を行い、次に、ＧＯＰ先頭から２番目に再生対象となる画面（すなわち一つ前の画面）までの符号化データをビデオデコーダ６へ供給し復号を行い、次に、ＧＯＰ先頭から３番目に再生対象となる画面（すなわち更に一つ前の画面）までの符号化データをビデオデコーダ６へ供給し復号を行う。そして、以下同様に、ＧＯＰ先頭から再生対象となる画面までの符号化データをビデオデコーダ６へ順次供給して復号を行っていくことで、逆方向再生が実現される。
【００４２】
そして、従来のＤＶＤ再生装置では、このような逆方向再生を実現するために、各再生対象画面毎に、ＧＯＰ先頭から再生対象画面までの符号化データを記録媒体から読み出すようにしていた。そのため、記録媒体からの符号化データの読み出しに要する時間がボトルネックとなり、逆方向再生の高速化が難しかった。
【００４３】
これに対して、本発明を適用したＤＶＤ装置１では、逆方向再生を行う際に、１回の復号処理で必要とする符号化データが記録媒体中の連続した一部のみであり、しかも、その符号化データを復号処理に繰り返し使用することが多いことに着眼して、記録媒体１００から一旦読み出した符号化データをリングバッファメモリ２０に保存しておくようにする。そして、逆方向再生を行う際に、記録媒体１００から既に読み出してある符号化データを復号処理に繰り返し用いる場合には、改めて記録媒体１００から読み出すのではなく、リングバッファメモリ２０に保存してある符号化データを用いるようにする。これにより、記録媒体１００からのデータの読み出しを繰り返し行う必要が無くなり、逆方向再生の高速化を図ることが可能となる。
【００４４】
このようにリングバッファメモリ２０を用いて逆方向再生を行う際は、具体的には、先ず、逆方向再生を行うにあたって最初に必要となる符号化データを、上述したようにピックアップ２、ＲＦ回路３、データデコーダ４を用いて、記録媒体１００からＧＯＰ単位で読み出し、その符号化データをリングバッファメモリ２０に書き込む。
【００４５】
次に、リングバッファメモリ２０に書き込まれた符号化データのうち、最初に再生すべき画面の復号に必要なデータ、すなわちＧＯＰ先頭から再生対象となる画面までの符号化データを、リングバッファメモリ２０から読み出す。そして、リングバッファメモリ２０から読み出された符号化データは、上述したように、デマルチプレクサ５に送られ、その後、各デコーダによる復号処理等が施される。
【００４６】
次に、リングバッファメモリ２０に書き込まれた符号化データのうち、２番目に再生すべき画面（すなわち一つ前の画面）の復号に必要なデータ、すなわちＧＯＰ先頭から再生対象となる画面までの符号化データを、リングバッファメモリ２０から読み出す。そして、リングバッファメモリ２０から読み出された符号化データは、上述したように、デマルチプレクサ５に送られ、その後、各デコーダによる復号処理等が施される。
【００４７】
そして、以上のような処理を順次行っていくことで逆方向再生を順次進めていく。このとき、再生すべき画面の復号に必要な符号化データをリングバッファメモリ２０から読み出して復号処理を行っている間にも、次に必要となる符号化データを記録媒体１００から予め読み出しておき、リングバッファメモリ２０の空き領域へ順次書き込んでいく。これにより、復号に必要な符号化データをデマルチプレクサ５に送る必要があるときには、復号に必要な符号化データが既に記録媒体１００から読み出されてリングバッファメモリ２０に存在しているようにしておく。また、このように逆方向再生を順次進めていくとき、リングバッファメモリ２０の記憶領域のうち、再生が完了して不要となった符号化データが書き込まれていた領域は空き領域として、次なる符号化データの取り込みに使用する。
【００４８】
以上のように逆方向再生を行うときのリングバッファメモリ２０の制御処理について更に詳細に説明する。
【００４９】
リングバッファメモリの制御処理は、記録媒体１００から符号化データを読み出してリングバッファメモリ２０に書き込むデータ入力制御処理（図３）と、復号に必要な符号化データをリングバッファメモリ２０から読み出すデータ出力制御処理（図４）とからなる。
【００５０】
データ入力制御処理では、図３に示すように、先ず、ステップＳ１−１において、リングバッファメモリ２０に空き領域があるかを判別する。空き領域がない場合には、空き領域が生じるまで待ち状態となり、一方、空き領域がある場合には、ステップＳ１−２へ進む。
【００５１】
ステップＳ１−２では、リングバッファメモリ２０上にある符号化データの前方にあたる符号化データを、リングバッファメモリ２０の空きの分だけ記録媒体１００から読み出し、その符号化データをリングバッファメモリ２０の空き領域に書き込む。その後、ステップＳ１−１へ戻って処理を繰り返す。
【００５２】
このようなデータ入力制御処理を行うことで、リングバッファメモリ２０に空き領域が生じる度に、復号に必要な符号化データが記録媒体１００から読み出されてリングバッファメモり２０に書き込まれることとなる。
【００５３】
一方、データ出力制御処理では、図４に示すように、先ず、ステップＳ２−１において、リングバッファメモリ２０から符号化データを読み出して出力するように指示する要求が来ているかを判別する。そして、符号化データの出力要求が来ていない場合には、符号化データの出力要求が来るまで待ち状態となり、一方、符号化データの出力要求が来ている場合は、ステップＳ２−２へ進む。
【００５４】
ステップＳ２−２では、出力要求が来ている符号化データがリングバッファメモリ２０に既に取り込まれているかを判別する。そして、出力要求のあった符号化データの取り込みが完了していない場合には、当該符号化データの取り込みがデータ入力制御処理により行われるまで、ステップＳ２−１に戻って処理を繰り返す。一方、出力要求のあった符号化データの取り込みが完了している場合には、ステップＳ２−３へ進む。
【００５５】
ステップＳ２−３では、出力要求のあった符号化データをリングバッファメモリ２０から出力する。リングバッファメモリ２０から出力された符号化データは、上述したように、デマルチプレクサ５に送られ、その後、各デコーダによる復号処理等が施される。
【００５６】
次に、ステップＳ２−４において、リングバッファメモリ２０の記憶領域のうち、再生が完了して不要となった符号化データが書き込まれていた領域を空き領域とする。その後、ステップＳ２−１へ戻って処理を繰り返す。なお、ステップＳ２−４での処理により、リングバッファメモリ２０に空き領域が生じると、上述のデータ入力制御処理により、記録媒体１００から新たな符号化データが読み出されて、当該符号化データが新たにリングバッファメモリ２０に書き込まれることとなる。
【００５７】
以上のようなリングバッファメモリ制御処理を行ったときのリングバッファメモリ２０の記憶領域の使われ方の具体例を図５に示す。なお、ここでは、便宜上、ＧＯＰを単位として記録された映像データについてだけ着目し、その他のデータ（ナビゲーションデータ等）の処理については説明を省略する。
【００５８】
まず、図５（ａ）に示すように、記録媒体には、ｎ−１番目のＧＯＰ（ＧＯＰn-1）、ｎ番目のＧＯＰ（ＧＯＰn）、ｎ＋１番目のＧＯＰ（ＧＯＰn+1）が記録されているとする。このとき、ＧＯＰn+1から逆方向再生を開始するとする。
【００５９】
このときには、先ず、図５（ｂ）に示すように、ＧＯＰn+1の末尾から先頭方向に向かって、リングバッファメモリ２０の空き領域の分だけ符号化データを読み込み、読み込んだ符号化データをリングバッファメモリ２０に書き込む。図５（ｂ）の例では、ＧＯＰn+1の符号化データと、ＧＯＰn+1の一つ前のＧＯＰ（すなわちＧＯＰn）の後半の一部の符号化データとが読み込まれ、リングバッファメモリ２０に書き込まれている。
【００６０】
次に、再生対象となる画面の復号に必要な符号化データが、リングバッファメモリ２０から読み出されて、デマルチプレクサ５へと送られる。これにより、これ以降の復号処理には不要となった符号化データがある場合には、図５（ｃ）に示すように、その符号化データが保存されていたリングバッファメモリ２０の記憶領域を開放し、空き領域とする。
【００６１】
次に、図５（ｄ）に示すように、符号化データの続きをリングバッファメモリ２０の空き領域の分だけ読み込み、その符号化データをリングバッファメモリ２０の空き領域に書き込む。図５（ｄ）の例では、ＧＯＰnの符号化データの続きの一部が読み込まれ、リングバッファメモリ２０に書き込まれている。
【００６２】
次に、再生対象となる画面の復号に必要な符号化データが、リングバッファメモリ２０から読み出されて、デマルチプレクサ５へと送られる。これにより、これ以降の復号処理には不要となった符号化データがある場合には、図５（ｅ）に示すように、その符号化データが保存されていたリングバッファメモリ２０の記憶領域を開放し、空き領域とする。
【００６３】
次に、図５（ｆ）に示すように、符号化データの続きをリングバッファメモリ２０の空き領域の分だけ読み込み、その符号化データをリングバッファメモリ２０の空き領域に書き込む。図５（ｆ）の例では、ＧＯＰnの符号化データの残りと、ＧＯＰnの一つ前のＧＯＰ（すなわちＧＯＰn-1）の後半の一部の符号化データとが読み込まれ、リングバッファメモリ２０に書き込まれている。
【００６４】
そして、以下同様に、リングバッファメモリ２０からの符号化データの読み出しと、不要となった符号化データが保存されていたリングバッファメモリ２０の記憶領域の開放と、空き領域となったリングバッファメモリ２０への新たな符号化データの書き込みとを順次繰り返し行っていく。
【００６５】
ここで、リングバッファメモリ２０には、１ＧＯＰ分以上の記憶容量を持たせている。換言すれば、リングバッファメモリ２０は、１度の復号に必要なデータ量の最大値以上の記憶容量を有している。したがって、以上にようにリングバッファメモリ２０を用いることで、１度の復号に必要な符号化データは、常にリングバッファメモリ２０上に全て存在することとなる。したがって、以上のようにリングバッファメモリ２０を用いて逆方向再生を行うことで、逆方向再生時に各画面を復号するために記録媒体１００から同じ符号化データを繰り返し読み出すような処理が不要となる。
【００６６】
なお、以上のようにリングバッファメモリ２０を用いて逆方向再生を行う場合は、図５に示したように、記録媒体１００上での符号化データの並びと、リングバッファメモリ２０上での符号化データの並びとが同じとなるように、リングバッファメモリ２０に符号化データを書き込んでいく。
【００６７】
すなわち、リングバッファメモリ２０に空き領域が生じる毎に記録媒体１００から符号化データを読み出して、当該符号化データをリングバッファメモリ２０に順次書き込むときには、それらの符号化データがリングバッファメモリ２０上で連続するように書き込んでいく。これにより、リングバッファメモリ２０の記憶領域を非常に効率良く利用することができる。
【００６８】
換言すれば、リングバッファメモリ２０をこのように用いることで、リングバッファメモリ２０に保持すべき符号化データ量を最小限に抑えることができ、１度の復号に必要なデータ量の最大値だけの記憶容量があれば、本発明を適用するにあたっての必要条件を満たすことができる。
【００６９】
以上のように、本発明を適用することにより、逆方向再生時に各画面を復号するために記録媒体１００から同じデータを繰り返し読み出すような処理が不要となるので、逆方向再生を高速に行うことが可能となる。更に、上述のようにリングバッファメモリ２０への書き込み順を工夫することで、記憶領域を効率良く用いることができ、少ない記憶容量にて、本発明を実現することが出来る。更に、多くのＤＶＤ再生装置では、もともとリングバッファメモリを備えているので、本発明を適用するにあたっての装置の変更量は少なくて済む。すなわち、本発明を適用することにより、コストの増加を最小限に抑えつつ、逆方向再生の高速を図ることが出来る。
【００７０】
なお、以上の説明では、フレーム内予測符号化画面が少なくとも１枚入った画面群構造の最小単位であるＧＯＰを単位として処理を行う例を挙げたが、ＧＯＰよりも大きな単位で処理を行うようにしてもよいことは言うまでもない。すなわち、例えば、リングバッファメモリ２０の記憶容量を１ＶＯＢＵ分以上として、ＶＯＢＵを単位として処理を行うようにしてもよいし、更には、例えば、リングバッファメモリ２０の記憶容量を１Ｃｅｌｌ分以上として、Ｃｅｌｌを単位として処理を行うようにしてもよい。
【００７１】
また、以上の説明では、記録媒体１００から読み出された符号化データを保持する記憶手段として、リングバッファメモリ２０を用いた例を挙げた。リングバッファメモリを用いれば、上述したように記憶領域を非常に効率良く利用できるので、記録媒体から読み出された符号化データを保持する記憶手段としてリングバッファメモリは非常に好適である。しかし、十分な記憶容量があるのならば、記録媒体から読み出された符号化データを保持する記憶手段は、リングバッファメモリでなくても良いことは言うまでもない。
【００７２】
【発明の効果】
以上詳細に説明したように、本発明によれば、ＭＰＥＧ方式等により映像データが圧縮されてなる符号化データの逆方向再生をより高速に行うことが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明を適用したＤＶＤ再生装置の一構成例を示すブロック図である。
【図２】ＤＶＤフォーマットのデータ構造を示す図である。
【図３】データ入力制御処理の流れを示す図である。
【図４】データ出力制御処理の流れを示す図である。
【図５】リングバッファメモリの記憶領域の使われ方の具体例を示す図である。
【符号の説明】
１ ＤＶＤ再生装置、 ２、 ピックアップ、 ３ ＲＦ回路、 ４ データデコーダ、 ５ デマルチプレクサ、 ６ ビデオデコーダ、 ７ 副映像デコーダ、 ８ オーディオデコーダ、 ９ ＮＴＳＣ変換回路、 １０ Ｄ／Ａ変換回路、 １１ コントローラ、 １２ ユーザーインターフェース、 １３ メモリ、 １５ フレームバッファ用メモリ、 ２０ リングバッファメモリ、１００ 記録媒体、 ２００ モニタ
Claims (4)
- 映像データが複数フレームにわたって時間軸方向の相関を利用して圧縮処理された符号化データが、フレーム内予測符号化画面が少なくとも１枚入った画面群構造を単位として記録された記録媒体から、符号化データを読み出す読み出し手段と、
１つの画面群構造の符号化データ分以上の記憶容量を有し、上記読み出し手段により記録媒体から読み出された符号化データを保持する記憶手段とを有し、
記録媒体に記録された符号化データを時間軸方向に対して逆方向に再生する際に、再生対象となる画面を含む画面群構造の符号化データを読み出し手段により読み出して当該符号化データを記憶手段に保持しておき、読み出し手段により既に読み出されて記憶手段に保持されている符号化データが逆方向再生のための復号処理に必要な場合には、記憶手段に保持されている符号化データを読み出して復号を行い、
上記逆方向再生を行う際に、上記記憶手段は、保持していた符号化データが復号処理の完了により以降の復号処理に不要となった場合には、不要となった符号化データが保持されていた領域を順次解放して空き領域とし、
上記読み出し手段は、記憶手段に空き領域がある場合には、次に逆方向再生される画面構造の単位から符号化データを読み出して、当該符号化データを記憶手段の空き領域に順次格納することを特徴とする再生装置。 - 上記記憶手段は、リングバッファメモリであることを特徴とする請求項１記載の再生装置。
- 映像データが複数フレームにわたって時間軸方向の相関を利用して圧縮処理された符号化データが、フレーム内予測符号化画面が少なくとも１枚入った画面群構造を単位として記録された記録媒体から、符号化データを読み出して時間軸方向に対して逆方向に再生する際に、
再生対象となる画面を含む画面群構造の符号化データを読み出して当該符号化データを、１つの画面群構造の符号化データ分以上の記憶容量を有する記憶手段に保持しておき、
既に読み出されて記憶手段に保持されている符号化データが逆方向再生のための復号処理に必要な場合には、記憶手段に保持されている符号化データを読み出して復号を行い、
上記逆方向再生を行う際に、上記記憶手段によって保持していた符号化データが復号処理の完了により以降の復号処理に不要となった場合には、不要となった符号化データが保持されていた領域を順次解放して空き領域とし、
上記記憶手段に空き領域がある場合には、次に逆方向再生される画面構造の単位から符号化データを読み出して、当該符号化データを記憶手段の空き領域に順次格納していくことを特徴とする再生方法。 - 上記記憶手段として、リングバッファメモリを用いることを特徴とする請求項３記載の再生方法。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26369998A JP4120056B2 (ja) | 1998-09-17 | 1998-09-17 | 再生装置及び再生方法 |
| US09/396,268 US6751400B1 (en) | 1998-09-17 | 1999-09-15 | Reproducing method and apparatus |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26369998A JP4120056B2 (ja) | 1998-09-17 | 1998-09-17 | 再生装置及び再生方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000101970A JP2000101970A (ja) | 2000-04-07 |
| JP4120056B2 true JP4120056B2 (ja) | 2008-07-16 |
Family
ID=17393115
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP26369998A Expired - Fee Related JP4120056B2 (ja) | 1998-09-17 | 1998-09-17 | 再生装置及び再生方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP4120056B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP2635025B1 (en) * | 2012-02-29 | 2015-04-08 | Advanced Digital Broadcast S.A. | Video processing method and video appliance implementing the method |
| CN113271468A (zh) * | 2020-02-14 | 2021-08-17 | 北京灵汐科技有限公司 | 一种基于GOP的SoC视频解码缓冲方法和装置 |
-
1998
- 1998-09-17 JP JP26369998A patent/JP4120056B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2000101970A (ja) | 2000-04-07 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EP1230795B1 (en) | Eliminating picture format artifacts in mpeg trick modes | |
| JP3791114B2 (ja) | 信号再生装置及び方法 | |
| JP2004072793A (ja) | 映像記録方法及び装置、映像再生方法及び装置、及び記録媒体 | |
| MXPA02004689A (es) | Metodo para editar video fuente para disminuir el movimiento o acelerar el movimiento en el medio que se puede grabar. | |
| US6751400B1 (en) | Reproducing method and apparatus | |
| US6714721B2 (en) | Changing a playback speed for video presentation recorded in a non-progressive frame structure format | |
| US6707984B2 (en) | Changing a playback speed for video presentation recorded in a modified film format | |
| JPH10210402A (ja) | ディジタル信号編集装置及び方法 | |
| JP3763172B2 (ja) | ディジタル信号復号方法及び装置、並びにディジタル信号再生装置 | |
| US6363208B2 (en) | Digital signal reproduction method and apparatus | |
| JP2003209781A (ja) | データ記録装置、データ再生装置、データ記録再生方法及び撮像装置 | |
| US7215871B2 (en) | Changing a playback speed for video presentation recorded in a field structure format | |
| JP4120056B2 (ja) | 再生装置及び再生方法 | |
| EP1005226A2 (en) | MPEG reproducing apparatus and methods | |
| JP2005080073A (ja) | 画像再生装置および画像データの逆方向再生方法 | |
| JP2000175151A (ja) | Ｍｐｅｇ再生装置及びｍｐｅｇ再生方法 | |
| JP4800824B2 (ja) | 記録媒体 | |
| JP3769863B2 (ja) | 情報信号再生装置および方法 | |
| JP3823426B2 (ja) | 情報信号処理装置及び方法 | |
| JP4813905B2 (ja) | 再生装置及び方法、記録媒体、データ構造、並びに記録装置及び方法 | |
| JP2001128119A (ja) | 符号化データ記録再生装置、符号化データ再生装置、及び符号化データ記録媒体 | |
| JP2004140679A (ja) | 記録媒体とその再生装置及び記録装置 | |
| MXPA00010836A (es) | Procesamiento de corriente de bits para reproduccion |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20050804 |
|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20060921 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20061003 |
|
| A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20061204 |
|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20080401 |
|
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20080414 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110509 Year of fee payment: 3 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110509 Year of fee payment: 3 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120509 Year of fee payment: 4 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |