JPH04326883A - 動画像データの記録再生方式 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ヘリカルスキャンディ
ジタルテープレコーダを用いた動画記録再生装置におい
て、動画データ中の所望のシーンにアクセスするための
記録再生方式に関する。

【０００２】

【従来の技術】本来、ディジタルオーディオテープ（Ｄ
ＡＴ）はオーディオ用として開発されたが、近年コンピ
ュータの外部記憶装置としての応用が広まりつつあり、
ＤＡＴＡ／ＤＡＴフォーマットとして規格化されている
。

【０００３】このＤＡＴＡ／ＤＡＴのようなヘリカルス
キャンディジタルテープレコーダを用いた動画像データ
の記録再生装置において、動画データ中の所望のシーン
にアクセスする手段として、タイムコードやテープフォ
ーマット上のアドレスを指定する方法や、高速再生（順
方向／逆方向）を行ない所望のシーンを検索する方法が
ある。

【０００４】又、高速再生を可能とする画像データの記
録再生方式として、本出願人は、特願平３−５２５０３
号において、１動画フレーム内のデータのみを圧縮した
コアフレームをスライスに分割し、このスライス単位に
固定長化して圧縮符号化し、コアフレームのスライスを
テープフォーマット上の各フレ−ムに分散して記録し、
高速再生時には、テープフォーマット上の数フレ−ム間
隔のデータを読み出し、上記コアフレームのデータをス
ライス単位で再構築する方式を提案した。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、動画像
データ中の所望のシーンにアクセスするために、タイム
コードやテープフォーマット上のアドレスを指定する方
法では、動画像データとの対応を示すインデックスを事
前に作成しておかないと正確なアクセスはできず、大体
の見当を付けてタイムコードやアドレスを指定する場合
は数回の操作をしなくてはならない。また、上記した高
速再生可能な記録再生方式においては、再生画面を注視
し続け、所望のシーンの所で停止又は通常再生に切替え
る必要がある。

【０００６】本発明にかかる動画像デ−タの記録再生方
式はこのような課題に着目してなされたもので、その目
的とするところは、動画像データ中の所望のシーンにア
クセスする為のより簡便な方法を操作者に提供可能な動
画像デ−タの記録再生方式を提供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
めに、本発明の動画像デ−タの記録再生方式は、第１に
、動画像データをヘリカルスキャンディジタルテープレ
コーダに記録する際に、１動画フレーム内のデータのみ
を圧縮符号化したコアフレームデータを一定間隔で取り
出し、さらにデータを削減した符号化画像データを時間
軸上の位置を示す情報と共に動画像データのヘッダ部分
に記録する。

【０００８】第２に、記録された動画像データを再生す
る際に、動画像データのヘッダ部分に記録された符号化
画像データを１画面に複数再生表示し、あるシーンが選
択・指定されると、動画像データ中のそのシーンに対応
する部分から動画再生を行うものである。

【０００９】

【作用】すなわち、本発明においては、１動画フレーム
内のデータのみを圧縮符号化したコアフレームデータを
一定間隔で取り出し、さらにデ−タを削減した符号化画
像デ−タを動画像デ−タのヘッダ部分に記録するととも
に、記録された符号化画像デ−タを１画面に複数再生表
示し、あるシ−ンが選択・指定されると、動画像デ−タ
中のそのシ−ンに対応する部分から動画再生を行うこと
によって、所望のシ−ンへのアクセスが容易になる。

【００１０】

【実施例】まず、本発明による動画像データの記録再生
方式の概要を説明する。

【００１１】すなわち、動画像データを記録する場合に
おいては、ヘッダ部分に後続の動画像データから選択し
た複数のシーン（簡単のため以降ビジュアルインデック
スと称す）を記録する為の領域を確保してダミーデータ
を記録しておく。続いて動画像データを圧縮符号化して
記録して行くが、この時、１動画フレーム内の情報のみ
を圧縮符号化したコアフレームデータを一定間隔で選択
し、さらにデータを削減してビジュアルインデックスデ
ータとしてビジュアルインデックス記憶部に記憶してお
く。さらに、動画像データの記録終了後、ビジュアルイ
ンデックス記憶部に記憶しておいたデータを、前述のヘ
ッダ部分に確保したビジュアルインデックス領域に記録
する。また、ビジュアルインデックスの編集モードでは
、再生画面で指定を行うと、フレームメモリの実画面イ
メージを圧縮符号化し、上記ビジュアルインデックス記
憶部に対し追加・挿入・削除等を行ない、ヘッダ部分の
ビジュアルインデックス領域に記録する。

【００１２】また、上記のように記録された動画像デー
タを再生する場合においては、インデックスジャンプモ
ードに設定された後、動画像データ再生に先立ち、ビジ
ュアルインデックスから１画面に複数のシーンを表示し
、操作者が１つのシーンを指定するとそのシーンから始
まる動画像データの再生が開始される。ここで、本発明
の一実施例を詳細に説明する前に、本発明の理解を助け
るために、先ず本実施例の周辺を説明する。

【００１３】図２および図３はそれぞれヘリカルスキャ
ンディジタルテープレコーダの一例として、ＤＡＴＡ／
ＤＡＴのグループフォーマット０（Ｇｒｏｕｐ　　Ｆｏ
ｒｍａｔ　　０）およびグループフォーマット１（Ｇｒ
ｏｕｐ　　Ｆｏｒｍａｔ　　１）の概略を示す図である
。これらの図に於いて、フレーム（Ｆｒａｍｅ）は、正
アジマストラックと、それに続く負アジマストラックか
ら成る。

【００１４】図４は、本実施例で扱う動画像データの階
層構造を示す図である。同図中の階層（Ａ）はビデオシ
ーケンス層（Ｖｉｄｅｏ　　Ｓｅｑｕｅｎｃｅ　　Ｌａ
ｙｅｒ）である。この階層（Ａ）では、原画像のピクチ
ャの順序を示している。また階層（Ｂ）は階層（Ａ）に
示されたような原画像の順序に対応付けて圧縮符号化出
力の画像のピクチャの順序を示している。階層（Ｃ）は
グループオブピクチャ層（Ｇｒｏｕｐ　　ｏｆ　　Ｐｉ
ｃｔｕｒｅ

【００１５】Ｌａｙｅｒ）であり、各グループオブピク
チャ（以降ＧＯＰと称す）は１個ないし複数のピクチャ
（Ｐｉｃｔｕｒｅ）から成る。ただし、ＧＯＰの最初の
ピクチャはＩピクチャ（後述）となる。

【００１６】階層（Ｄ）はピクチャ層（Ｐｉｃｔｕｒｅ
　　Ｌａｙｅｒ）であり、「Ｉ」，「Ｂ」，「Ｐ」はそ
れぞれＩピクチャ（Ｉ　　Ｐｉｃｔｕｒｅ），Ｂピクチ
ャ（ＢＰｉｃｔｕｒｅ），Ｐピクチャ（Ｐ　　Ｐｉｃｔ
ｕｒｅ）を示す。ここでＩピクチャとは、過去、未来の
画像に無関係に復号できる符号化画像であり、前述のコ
アフレームに相当する。また、Ｐピクチャとは過去のＩ
ピクチャ又はＰピクチャから動き補償予測を使った符号
化画像、Ｂピクチャとは過去とあるいは未来のＩピクチ
ャ又はＰピクチャからの動き補償予測を使った符号化画
像であり、ＰピクチャおよびＢピクチャをコアフレーム
に対し、インターフレームと呼ぶ。

【００１７】階層（Ｅ）はスライス層（Ｓｌｉｃｅ　　
Ｌａｙｅｒ）であり、量子化マトリクスに乗ずる値、ク
ォンタイザスケール（Ｑｕａｎｔｉｚｅｒ　　Ｓｃａｌ
ｅ）は、このスライス単位で更新される。

【００１８】階層（Ｆ）はマクロブロック層（Ｍａｃｒ
ｏｂｌｏｃｋ　　Ｌａｙｅｒ）であり、Ｙは輝度成分、
Ｃｂ，Ｃｒは色差成分を示し、色差成分のサイズは、縦
・横方向共、輝度成分の１／２となる。また、このマク
ロブロックを単位として動き補償予測が行われ、クォン
タイザスケール（以降ＱＳと称す）もマクロブロック単
位で変更することができる。

【００１９】階層（Ｇ）はブロック層（Ｂｌｏｃｋ　　
Ｌａｙｅｒ）である。図から分かるように、１マクロブ
ロックは、４個のＹのブロックと１個づつのＣｂ，Ｃｒ
のブロックから成る。また、このブロックはＤＣＴ演算
やジグザグスキャンの単位となる。以下に、本実施例で
の動画像データの圧縮符号化方式の概要を説明する。

【００２０】Ｉピクチャについては、ブロック毎にＤＣ
Ｔ等の直交変換を行ない、変換係数に対し各周波数成分
に対応した量子化幅を定義した量子化マトリクスを乗じ
た値を用いて線形量子化を行なう。但しＤＣ成分につい
てはＱＳの値に関りなく、量子化幅は固定値とする。こ
の量子化された変換係数は周波数の低い方から高い方へ
ジグザグスキャンと呼ばれる順序で走査され、ハフマン
符号化等のエントロピー符号化により符号化される。こ
の時ＤＣ成分については、同じ輝度又は色差成分の１つ
前のブロックのＤＣ成分との差分値が量子化、エントロ
ピー符号化される。ＡＣ成分については、ゼロランレン
グスとゼロでない係数の値が２次ハフマン符号を用いて
符号化される。

【００２１】Ｐピクチャ，Ｂピクチャについては、マク
ロブロック単位に動き補償予測が行われた後、ブロック
単位にＤＣＴが行われる。ただし、Ｐピクチャの動き補
償は順方向（過去の画像に対する動き補償）のみであり
、Ｂピクチャの動き補償は順方向、逆方向（未来の画像
に対する動き補償）、両方向のいずれでも良い。以下、
図１を参照して本発明の一実施例を説明する。

【００２２】同図は、本記録再生方式を実施するための
構成を示す図で、図中、１は動画像データの圧縮符号化
を行う動画像圧縮エンコーダ（Ｅｎｃｏｄｅｒ）である
。２は圧縮された動画像データからビジュアルインデッ
クスに使用するデータを抽出して記憶する、ビジュアル
インデックス記憶部である。３は圧縮された動画像デー
タと、テープ（図示せず）上のデータ配置のフォーマッ
トとを相互に変換する通常再生用コーデック（Ｃｏｄｅ
ｃ）である。４はこの通常再生用コ−デック３にてフォ
ーマット変換された圧縮動画像データとビジュアルイン
デックス用データとを切換えるセレクタである。５はＣ
３　エラー訂正用コーデック、６はＣ１　及びＣ２　エ
ラー訂正用コーデックである。７は高速再生用デコーダ
（Ｄｅｃｏｄｅｒ）、８は通常再生／高速再生／ビジュ
アルインデックス再生時のデータを切換えるセレクタで
ある。９は動画像データの伸長復号化を行う動画像伸長
デコーダ（Ｄｅｃｏｄｅｒ）である。次にこのような構
成に於ける動作を説明する。

【００２３】まず、動画像データの記録時には、Ａ点よ
り図４に示したような動画像データが入力されると、動
画像圧縮エンコーダ１にて、前述のようにＩピクチャに
ついては直交変換、線形量子化、エントロピー符号化に
より、Ｐピクチャ，Ｂピクチャについては、これに動き
補償予測を加えた方式で圧縮符号化される。ここで、あ
らかじめ設定された間隔でＩピクチャが選択され、圧縮
符号化されたデータのうちＤＣ成分のみが、ビジュアル
インデックス用データとしてタイムコード等と共にビジ
ュアルインデックス記憶部２に記憶される。圧縮符号化
された動画像全体は通常再生用コーデック３にて、前述
の高速再生に対応したテープ上のデータフォーマットに
変換される（詳細は、特願平３−５２５０３号に開示さ
れている）。

【００２４】フォーマット変換された圧縮動画像データ
は、セレクタ４を通り、Ｃ３　エラー訂正用コーデック
５、Ｃ１　及びＣ２　エラー訂正用コーデック６にてそ
れぞれ、エラー訂正用パリティの付加、インターリーブ
が行われ、ＤＡＴＡ／ＤＡＴのメインデータとしてＣ点
より出力される。この段階ではビデオシーケンスのヘッ
ダ部分は画像サイズや量子化マトリックス等の情報と共
にビジュアルインデックス用の領域がとられるがビジュ
アルインデックス領域にはダミーデータが入っている。 ヘッダ部分はランダムアクセス可能なグループフォーマ
ット０にて記録され、以降の動画像データはグループフ
ォーマット０又は、グループフォーマット１にて順次記
録されていく。動画像データの記録を終了すると、テー
プをビデオシーケンスのヘッダ部分に戻し、ビジュアル
インデックス記憶部２に記憶しておいたデータがセレク
タ４を通り、以下上記と同様にしてＣ点から出力され、
前記ダミーデータが記録されているビジュアルインデッ
クス領域を更新して、ヘッダ部分を上書きして記録し直
す。 以上のようにして、ヘッダ部分に後続の動画像データの
一定間隔のシーンをビジュアルインデックスとしてもつ
動画像データの記録が完了する。

【００２５】動画像データの再生時には、再生されたメ
インデータはＤ点より入力され、Ｃ１　及びＣ２　エラ
ー訂正用コーデック６とＣ３　エラー訂正用コーデック
５によりそれぞれエラー訂正及びデインターリーブされ
、ヘッダ部分は直接セレクタ８を通って、以降の動画像
データは、通常再生用コーデック３にてフォーマット変
換されてからセレクタ８を通って、動画像伸長デコ−ダ
９に入力される。また、ヘッダ部分のビジュアルインデ
ックス領域はビジュアルインデックス記憶部２に記憶さ
れる。 ビジュアルインデックスを使用しない場合は、ヘッダ部
分のビジュアルインデックス領域は無視され、動画像デ
ータが伸長復合化されＢ点より出力される。

【００２６】ビジュアルインデックスを使用する場合は
、ヘッダ部分のビジュアルインデックスデータを伸長復
合化する。ビジュアルインデックスデータは各ブロック
の直交変換係数のＤＣ成分であり、そのブロックの平均
レベルに他ならない。本実施例では８×８サンプルを１
ブロックとしているため、縦横とも１／８のサイズで再
生表示すれば、原画像に比して画質の劣化は殆んどない
。このようにして復合化されたビジュアルインデックス
データがＢ点より出力される。表示系（図示せず）では
１画面にビジュアルインデックスを複数表示して、操作
者がその１つを指定すると、タイムコードからテープ上
の記録位置を算出し、そのシーンから始まる動画像デー
タを再生表示する。

【００２７】ビジュアルインデックスを編集する場合は
、動画像データの再生中に操作者がシーンを指定するこ
とにより、表示している画像イメージがＡ点より入力さ
れ、記録時と同様に動画像圧縮エンコーダ１にてビジュ
アルインデックス用データとして圧縮符号化される。 この時の圧縮符号化は記録時と同様に直交変換を行って
、ＤＣ成分のみを使用しても良いが、単にブロックの平
均を算出しても良い。またビジュアルインデックスに使
用するシーンは動画像データ中のシーンに限らず、外部
から別途入力されたものでも良い。

【００２８】このようにして新たに作成したビジュアル
インデックスデータは、前述したように、動画像データ
の再生時にヘッダ部分のビジュアルインデックス領域が
記憶されているビジュアルインデックス記憶部２に対し
、データの追加・挿入・削除等を行ない、ビジュアルイ
ンデックスの編集を行なう。その後、テープをヘッダ部
分に戻し、上記記録時と同様にビジュアルインデックス
領域を更新して記録する。

【００２９】以上のように、本実施例では、動画像デー
タを記録する際に、動画像データから一定間隔のシーン
を取り出してビジュアルインデックスとして記憶し、ヘ
ッダ部分に記録しておき、再生時には上記ビジュアルイ
ンデックスを１画面に複数表示し、操作者はタイムコー
ドやテープフォーマット上のアドレス等の抽象的な情報
ではなく、動画像データ中のあるシーンを選択・指定す
ることにより所望のシーンから始まる動画像の再生をす
ることができるようになる。また、上記ビジュアルイン
デックスは後から編集することも可能で、記録時に一定
間隔で取り出したシーンでは不都合な場合や、動画デー
タ中のシーン以外のものをビジュアルインデックスに使
用したい場合にも対応できる。

【００３０】尚、本実施例ではＤＡＴＡ／ＤＡＴを使用
する場合について述べたが、本発明の記録再生方式は倍
速対応等の高転送レート化したＤＡＴＡ／ＤＡＴや、そ
の他のヘリカルスキャン方式のディジタルテープレコー
ダ一般に対しても有効である。また、ビジュアルインデ
ックスデータを作成する際に、直交変換係数のＤＣ成分
のみを使用することによりデータ量を削減したが、この
他にも輝度成分のみを用いる方法、サブサンプリングに
より解像度を下げた画像を用いる方法等の各種の方法や
その組合わせで行っても良い。

【００３１】

【発明の効果】以上詳述したように本発明によれば、動
画像データをヘリカルスキャンディジタルテープレコー
ダに記録する際に、そのヘッダ部分に動画中の代表シー
ン等をビジュアルインデックスとして記録しておき、動
画再生に先立ち１画面に複数のビジュアルインデックス
を表示し、操作者の選択・指定したビジュアルインデッ
クスに対応する動画像データの再生が可能となる。従っ
て本発明の記録再生方式によって、動画像データ中の所
望のシーンにアクセスする為に、タイムコードやテープ
フォーマット上のアドレス等の抽象的情報ではなく、直
接所望のシーンを指定するという、分かりやすく、また
便利な方法が操作者に提供される。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明にかかる動画像デ−タの記録再生方式の
一実施例を示す構成図。

【図２】ＤＡＴＡ／ＤＡＴのグル−プフォ−マット０の
概略を示す図。

【図３】ＤＡＴＡ／ＤＡＴのグル−プフォ−マット１の
概略を示す図。

【図４】動画像デ−タの階層構造を示す図。

【符号の説明】

１…動画像圧縮エンコ−ダ、２…ビジュアルインデック
ス記憶部、３…通常再生用コ−デック、４…セレクタ、
５…Ｃ３　エラ−訂正用コ−デック、６…Ｃ１　、Ｃ２
　エラ−訂正用コ−デック、７…高速再生用デコ−ダ、
８…セレクタ、９…動画像伸長デコ−ダ。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　動画像データをヘリカルスキャンディ
   ジタルテープレコーダに記録する際に、１動画フレーム
   内のデータのみを圧縮符号化したコアフレームデータを
   一定間隔で取り出し、さらにデータを削減した符号化画
   像データを時間軸上の位置を示す情報と共に、動画像デ
   ータのヘッダ部分に記録することを特徴とする動画像デ
   ータの記録方式。
2. 【請求項２】　　記録された動画像データを再生する際
   に、動画像データのヘッダ部分に記録された符号化画像
   データを１画面に複数再生表示し、あるシーンが選択・
   指定されると、動画像データ中のそのシーンに対応する
   部分から動画再生を行うことを特徴とする動画像データ
   の再生方式。
3. 【請求項３】　　記録された動画像データに対して、新
   たに再生中の動画像データ中のシーンまたは、外部から
   入力されたシーンのデータを圧縮符号化し、ヘッダ部分
   に記録された符号化画像データに追加・挿入・削除等を
   行って、更新されたデータをヘッダ部分に記録し直すこ
   とを特徴とする動画像データの記録方式。