JPH05211643A - 動画像デ―タの記録再生方式 - Google Patents

動画像デ―タの記録再生方式

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JPH05211643A
JPH05211643A JP3052503A JP5250391A JPH05211643A JP H05211643 A JPH05211643 A JP H05211643A JP 3052503 A JP3052503 A JP 3052503A JP 5250391 A JP5250391 A JP 5250391A JP H05211643 A JPH05211643 A JP H05211643A
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JP
Japan
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moving image
frame
image data
picture
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Withdrawn
Application number
JP3052503A
Other languages
English (en)
Inventor
Akira Hatanaka
晃 畠中
Kenji Kishi
健治 岸
Seiichi Wakamatsu
誠一 若松
Shinichi Imaide
愼一 今出
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Olympus Corp
Original Assignee
Olympus Optical Co Ltd
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Publication date
Application filed by Olympus Optical Co Ltd filed Critical Olympus Optical Co Ltd
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  • Compression Or Coding Systems Of Tv Signals (AREA)
  • Signal Processing For Digital Recording And Reproducing (AREA)
  • Television Signal Processing For Recording (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】圧縮された動画像デ―タを間歇的に再生した際
にも画像デ―タとして復号できるようにすること。 【構成】動画像圧縮エンコーダ1により、1動画フレ―
ム内のデ―タのみを圧縮したコアフレ―ムデ―タを、1
画面の数分の1から10数分の1に分割したスライスを
単位として固定長化して圧縮符号化し、通常再生用コー
デック2により、コアフレ―ムのスライスがテ―プ上の
各フレームに分散されるようにデ―タを並べ換えて記録
する。高速再生時には、記録された動画像デ―タを、再
生速度に応じたフレ―ム間隔で読出し、高速再生用デコ
ーダ5により、上記コアフレ―ムデ―タをスライス単位
で再構築して再生する。

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―プレコ―ダを用いた動画像記録再生装置に於
いて高速再生を行なうための動画像デ―タの記録再生方
式に関する。
【0002】
【従来の技術】ディジタルオ―ディオテ―プ(DAT)
は、本来、オ―ディオ用として開発されたが、近年、コ
ンピュ―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―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―プレコ―ダを用いた動画像デ―タ
の記録再生装置では、高速再生時には、テ―プの速度に
応じて、再生信号のビットレ―トが通常再生と同じにな
るように、シリンダの回転速度を制御し、ATF(オ―
トマチック・トラック・ファインディング)によるトラ
ッキングを行なう。ここで、n倍速再生を行なうことを
考えると、nが奇数の場合はnトラック間隔で正負両ア
ジマス角のトラックのデ―タが再生可能となり、またn
が偶数の場合は2nトラック間隔で正負どちらか一方の
アジマス角のトラックのデ―タが再生可能となる。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】可変長符号を用いて圧
縮された動画像デ―タの復号の際には、デ―タに欠落が
あると、復号は非常に困難となる。このため、DATA
/DAT等に動画像デ―タを記録し、高速再生を行なう
ためには、記録フォ―マットも、高速再生を考慮したも
のにする必要がある。
【0005】本発明は、上記の点に鑑みてなされたもの
で、圧縮された動画像デ―タを間歇的に再生した際に
も、画像デ―タとして復号できるようにすることによ
り、高速再生を可能とするための、新規な記録再生方式
を提供することを目的とするものである。
【0006】
【課題を解決するための手段】上記のような目的を達成
するために、本発明による動画像データの記録方式で
は、動画像デ―タをヘリカルスキャンディジタルテ―プ
レコ―ダに記録する際に、1動画フレ―ム内のデ―タの
みを圧縮したコアフレ―ムデ―タを、1画面の数分の1
から10数分の1に分割したスライスを単位として固定
長化して圧縮符号化し、コアフレ―ムのスライスがテ―
プ上の各フレームに分散されるようにデ―タを並べ換え
て記録することを特徴としている。
【0007】また、本発明による動画像データの再生方
式では、動画像デ―タをヘリカルスキャンディジタルテ
―プレコ―ダに記録する際に、1動画フレ―ム内のデ―
タのみを圧縮したコアフレ―ムデ―タを、1画面の数分
の1から10数分の1に分割したスライスを単位として
固定長化して圧縮符号化し、コアフレ―ムのスライスが
テ―プ上の各フレームに分散されるようにデ―タを並べ
換えて記録されたような動画像デ―タを、数フレ―ム間
隔で読出し、上記コアフレ―ムデ―タをスライス単位で
再構築して再生することを特徴としている。
【0008】
【作用】本発明による動画像デ―タの記録再生方式で
は、先ず動画像デ―タを圧縮符号化する際に、1動画フ
レ―ム内の情報のみを圧縮したコアフレ―ムのデ―タ
は、数分の1から10数分の1の領域(以降スライスと
称する)に分割し、このスライスを単位として、圧縮後
の符号量が一定となるように符号量制御を行なう。ま
た、2動画フレ―ム以上の情報を用いて圧縮したインタ
―フレ―ムのデ―タは、全体の符号量が一定値に収束す
るように符号量制御を行なう。符号量制御の方法として
は、例えば特願平01−283761号に示されるよう
な、量子化ステップの制御と、DCT(離散コサイン変
換)等の直交変換係数の高周波成分の打ち切り等の方法
が使用できる。さらに、こうして圧縮された動画像デ―
タを記録する際に、スライス単位にデ―タの並べ換えを
行ない、テ―プ上の各フレームにコアフレ―ムのスライ
スを分散して記録する。
【0009】以上のように記録された動画像デ―タを高
速再生すると、前述の如く再生速度に応じた間隔のトラ
ックのデ―タが再生されるが、コアフレ―ムのスライス
は符号量を一定としているため、テ―プフォ―マット上
のグループアドレス、フレームアドレス等より、再生さ
れたデ―タからコアフレ―ムのスライスを抜き出して復
号し、画像として再生表示することが可能となる。
【0010】
【実施例】図面を参照して本発明の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。
【0011】図2は、ヘリカルスキャンディジタルテ―
プレコ―ダの一例として、DATA/DATのグループ
フォーマット1(Group Format 1)の概略を示す図であ
る。同図に於いて、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とから成
る。
【0012】図3は本実施例で扱う動画像デ―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 Layer)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。
【0013】階層(C)はグループオブピクチャ層(Gr
oup of Picture Layer)であり、本実施例では各グルー
プオブピクチャ(以降、GOPと称す)は9個のピクチ
ャ(Picture )から成る。ただし、最初のGOPは7個
のピクチャから成る。
【0014】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(B Picture ),Pピ
クチャ(P Picture )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―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ピクチャ及びBピクチャ
は前述のインタ―フレ―ムに相当する。また、本実施例
では各ピクチャは15個のスライス(Slice)から成
る。
【0015】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、クゥオンタイザ
スケール(Quantizer Scale )は、このスライス単位で
更新される。
【0016】階層(F)はマクロブロック層(Macroblo
ck 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
動き補償予測が行なわれ、クゥオンタイザスケール(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。
【0017】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。
【0018】以下、図面を参照して、本発明の一実施例
につき説明する。図1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―タの圧縮符号
化を行な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―タと、テ―プ(図示せず)上
のデ―タ配置のフォ―マットとを相互に変換する通常再
生用コーデック(Codec: Corder/Decorder)である。3
はC3 エラ―訂正用コーデック、4はC1 及びC2 エラ
―訂正用コーデックである。5は高速再生用デコーダ
(Decoder )、6は通常再生/高速再生時のデ―タを切
り換えるセレクタである。7は動画像データの伸長復号
化を行なう動画像伸長デコーダ(Decoder )である。
【0019】次にこのような構成に於ける動作を説明す
る。記録時に、A点より図3に示したような動画像デ―
タ(階層(A)のデータ)が入力されると、動画像圧縮
エンコーダ1にてIピクチャについては、ブロック毎に
DCTが行なわれ、1パス目として線形量子化,2次元
ハフマン符号化が行なわれ、ブロック単位及びスライス
単位の生成符号量が計算される。
【0020】次に1パス目の生成符号量とスライスに対
する割当て符号量(Iピクチャの場合は固定値)から、
QSの最適値及び各ブロックそれぞれの割当て符号量が
求められ、2パス目として、最適化されたQSを用いて
線形量子化を行ない、ジグザグスキャンの順に必要な場
合は符号化打切りを行ないながら、スライスに対する割
当て符号量におさまるように、2次元ハフマン符号化が
行なわれる。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なわれた後、ブロッ
ク単位にDCTが行なわれる。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。
【0021】次に1パスのみで線形量子化及び2次元ハ
フマン符号化が行なわれ、スライス単位の目標符号量と
成生符号量を比較し、次回の目標符号量及びQSがPピ
クチャ,Bピクチャそれぞれについて決定される。
【0022】本実施例での、各ピクチャに対するスライ
ス単位の割当て符号量を以下に示す。 Iピクチャ…1280バイト(固定) Pピクチャ…460バイト(初期値) Bピクチャ…115バイト(初期値)
【0023】上記のように圧縮符号化された動画像デ―
タは通常再生用コーデック2に入力され、Iピクチャの
スライスがテ―プ上の各フレームに分散されるようにデ
―タの並び換えが行なわれる。DATA/DATフォー
マットの2グループ毎に9GOPの動画像デ―タが記録
されるが、グループ内の各フレームと9個のIピクチャ
の各スライスの対応を図4及び図5に示す。これらの図
中、「I0」〜「I8」はIピクチャの番号、「S0」
〜「S14」はスライスの番号を示す。ただし、同時に
2グループにつき86400バイトの音声デ―タが記録
され、P及びBピクチャのデ―タはIピクチャ及び音声
デ―タを記録した残りの部分に記録され、符号量の変動
により、必ずしも9個のGOPが2グループにちょうど
収まるとは限らず、グループの境界とGOPの境界が一
致しないこともありうる。
【0024】次にC3 エラ―訂正用コーデック3とC1
及びC2 エラ―訂正用コーデック4とにより、それぞれ
エラ―訂正用パリティの付加、インタ―リ―ブが行なわ
れ、DATA/DATのメインデ―タとしてC点より出
力される。
【0025】通常再生時には、再生されたメインデ―タ
はD点より入力され、C1 及びC2エラ―訂正用コーデ
ック4とC3 エラ―訂正用コーデック3とにより、エラ
―訂正及びデインタ―リ―ブされ、通常再生用コーデッ
ク2により、各フレームに分散されるよう並び換えられ
たIピクチャのデ―タと、B及びPピクチャのデ―タと
が元の順序に戻され、セレクタ6を通り、動画像伸長デ
コーダ7により復号され動画像デ―タとしてB点より出
力される。
【0026】高速再生時には、再生速度に応じた間隔の
トラックのデ―タが再生されD点より入力され、C1
びC2 エラ―訂正用コーデック4によりエラ―訂正、デ
インタ―リ―ブされ、高速再生用デコーダ5により、I
ピクチャのスライスが抜き出される。図6乃至図8にこ
の時再生される、各スライスのIピクチャ番号を示す。
ここで、図6は3倍速,図7は5倍速,図8は9倍速の
場合である。また、これらの図中、例えば「×3−0」
は3倍速で読出しヘッドの軌跡がフレーム0を通った場
合という意味である。このIピクチャのスライスのデ―
タはセレクタ6を通り、動画像伸長デコーダ7により復
号され、動画像デ―タとしてB点より出力される。
【0027】以上のように、本実施例では、動画像デ―
タをIピクチャのスライス単位に固定長化して圧縮符号
化し、DATA/DATのグループフォーマット1の2
グループ毎に、9個のIピクチャのスライスを各フレー
ムに分散されて記録することにより、様々な速度に対応
してIピクチャをスライス単位で高速再生できる。
【0028】なお、上記実施例では、9ピクチャを1グ
ループオブピクチャ,15スライスを1ピクチャとした
が、必ずしもこの通りでなくとも良く、また高速再生の
速度も逆転を含めて、例を示した3倍,5倍,9倍以外
の速度でも良い。さらに、圧縮符号化の際も本実施例で
示した割当て符号量は変更可能であり、符号量制御の方
法も他のものであっても良い。
【0029】また、記録媒体に関しても、グループフォ
ーマット0(Group Format 0)や、倍速対応等の高転送
レ―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―プレコ―ダ一般に対して
も、本発明の方式は有効である。
【0030】
【発明の効果】以上詳述したよう本発明によれば、動画
像デ―タをヘリカルスキャンディジタルテ―プレコ―ダ
に記録する際に、コアフレ―ムデ―タを1画面の数分の
1から10数分の1に分割したスライスを単位として固
定長化して、圧縮符号化し、コアフレ―ムのスライスが
テ―プ上の各フレームに分散して記録されるように、デ
―タを並べ換えることにより、様々な速度にて高速再生
が可能となる。従って、圧縮された動画像デ―タを間歇
的に再生した際にも画像デ―タとして復号でき、高速再
生の可能な新規な記録再生方式を提供することができ
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】実施例の動画像デ―タの記録再生方式を実施す
るための構成を示すブロック図である。
【図2】DATA/DATのグループフォーマット1の
概略を示す図である。
【図3】実施例で扱う動画像デ―タの階層構造を示す図
である。
【図4】DATA/DATの2グループの各フレームに
記録する9個のIピクチャの各15個のスライスの対応
の内のグループ1に於ける対応を示す図である。
【図5】DATA/DATの2グループの各フレームに
記録する9個のIピクチャの各15個のスライスの対応
の内のグループ2に於ける対応を示す図である。
【図6】3倍速再生時に各スライス位置に再生表示され
るIピクチャを示す図である。
【図7】5倍速再生時に各スライス位置に再生表示され
るIピクチャを示す図である。
【図8】9倍速再生時に各スライス位置に再生表示され
るIピクチャを示す図である。
【符号の説明】
1…動画像圧縮エンコーダ、2…通常再生用コーデッ
ク、3…C3 エラー訂正用コーデック、4…C1 及びC
2 エラー訂正用コーデック、5…高速再生用デコーダ、
6…セレクタ、7…動画像伸長デコーダ。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 今出 愼一 東京都渋谷区幡ケ谷2丁目43番2号 オリ ンパス光学工業株式会社内

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 動画像デ―タをヘリカルスキャンディジ
    タルテ―プレコ―ダに記録する際に、1動画フレ―ム内
    のデ―タのみを圧縮したコアフレ―ムデ―タを、1画面
    の数分の1から10数分の1に分割したスライスを単位
    として固定長化して圧縮符号化し、コアフレ―ムのスラ
    イスがテ―プ上の各フレームに分散されるようにデ―タ
    を並べ換えて記録することを特徴とする動画像デ―タの
    記録方式。
  2. 【請求項2】 動画像デ―タをヘリカルスキャンディジ
    タルテ―プレコ―ダに記録する際に、1動画フレ―ム内
    のデ―タのみを圧縮したコアフレ―ムデ―タを、1画面
    の数分の1から10数分の1に分割したスライスを単位
    として固定長化して圧縮符号化し、コアフレ―ムのスラ
    イスがテ―プ上の各フレームに分散されるようにデ―タ
    を並べ換えて記録されたような動画像デ―タを、数フレ
    ―ム間隔で読出し、上記コアフレ―ムデ―タをスライス
    単位で再構築して再生することを特徴とする動画像デ―
    タの再生方式。
JP3052503A 1991-02-08 1991-03-18 動画像デ―タの記録再生方式 Withdrawn JPH05211643A (ja)

Priority Applications (2)

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JP3052503A JPH05211643A (ja) 1991-03-18 1991-03-18 動画像デ―タの記録再生方式
US07/831,802 US5282049A (en) 1991-02-08 1992-02-04 Moving-picture data digital recording and reproducing apparatuses

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JPH05211643A true JPH05211643A (ja) 1993-08-20

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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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JP2009004850A (ja) * 2007-06-19 2009-01-08 Hitachi Ltd デジタル映像信号のダイジェスト再生装置

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Date Code Title Description
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Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300

Effective date: 19980514