(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
データ符号化装置において、
入力されるビデオ信号をフレーム内符号化ピクチャ、およびフレーム間符号化ピクチャからなる符号化ビデオデータに符号化する符号化器と、
制御情報を有するエントリパケットを生成するエントリパケット生成部と、
生成されたエントリパケットを上記符号化ビデオデータ中のフレーム内符号化ピクチャの前に配置されるように多重化する多重化器とを有し、
上記エントリパケットは、上記制御情報の有効性を示すフラグを有する
ことを特徴とするデータ符号化装置。
【請求項２】
請求項１に記載のデータ符号化装置において、
上記制御情報は、上記フレーム内符号化ピクチャの位置情報を含む
ことを特徴とするデータ符号化装置。
【請求項３】
請求項１に記載のデータ符号化装置において、
上記制御情報は、上記フレーム内符号化ピクチャの終端位置情報、または当該フレーム内符号化ピクチャの長さ情報の少なくとも一方を含む
ことを特徴とするデータ符号化装置。
【請求項４】
データ符号化方法において、
入力されるビデオ信号をフレーム内符号化ピクチャ、およびフレーム間符号化ピクチャからなる符号化ビデオデータに符号化する符号化ステップと、
制御情報を有するエントリパケットを生成するエントリパケット生成ステップと、
生成されたエントリパケットを上記符号化ビデオデータ中のフレーム内符号化ピクチャの前に配置されるように多重化する多重化ステップとを有し、
上記エントリパケットは、上記制御情報の有効性を示すフラグを有する
ことを特徴とするデータ符号化方法。
【請求項５】
制御情報を有するエントリパケットが符号化ビデオデータ中のフレーム内符号化ピクチャの前に配置されるように多重化されたデータを復号するデータ復号化装置において、
記録媒体から再生される上記フレーム内符号化ピクチャ、およびフレーム間符号化ピクチャからなる符号化ビデオデータを復号する復号器と、
上記記録媒体から再生される制御情報に基づいて上記記録媒体の再生を制御する制御部とを有し、
上記制御部は、上記エントリパケットに記録された上記制御情報の有効性を示すフラグに基づいて、当該制御情報による制御を行うか否かを判別する
ことを特徴とするデータ復号化装置。
【請求項６】
請求項５に記載のデータ復号化装置において、
上記制御情報は、上記フレーム内符号化ピクチャの位置情報を含む
ことを特徴とするデータ復号化装置。
【請求項７】
請求項５に記載のデータ復号化装置において、
上記制御情報は、上記フレーム内符号化ピクチャの終端位置情報、または当該フレーム内符号化ピクチャの長さ情報の少なくとも一方を含む
ことを特徴とするデータ復号化装置。
【請求項８】
制御情報を有するエントリパケットが符号化ビデオデータ中のフレーム内符号化ピクチャの前に配置されるように多重化されたデータを復号するデータ復号化方法において、
記録媒体から再生される上記フレーム内符号化ピクチャ、およびフレーム間符号化ピクチャからなる符号化ビデオデータを復号する復号ステップと、
上記記録媒体から再生される制御情報に基づいて上記記録媒体の再生を制御する制御ステップとを有し、
上記制御ステップで、上記エントリパケットに記録された上記制御情報の有効性を示すフラグに基づいて、当該制御情報による制御を行うか否かを判別する
ことを特徴とするデータ復号化方法。
【請求項９】
データ符号化装置において、
入力されるビデオ信号をフレーム内符号化ピクチャ、およびフレーム間符号化ピクチャからなる符号化ビデオデータに符号化する符号化器と、
上記符号化ビデオデータ中におけるフレーム内符号化ピクチャの終端位置情報、または当該フレーム内符号化ピクチャの長さ情報の少なくとも一方を上記符号化ビデオデータとともに記録する記録部と
を有することを特徴とするデータ符号化装置。
【請求項１０】
請求項９に記載のデータ符号化装置において、
上記フレーム内符号化ピクチャの位置情報を有するエントリパケットを生成するエントリパケット生成部と、
生成されたエントリパケットを上記符号化ビデオデータ中のフレーム内符号化ピクチャの前に配置されるように多重化する多重化器を有する
ことを特徴とするデータ符号化装置。
【請求項１１】
請求項１０に記載のデータ符号化装置において、
上記エントリパケットは、隣接する複数のフレーム内符号化ピクチャに関する終端位置情報、または当該フレーム内符号化ピクチャの長さ情報を含む
ことを特徴とするデータ符号化装置。
【請求項１２】
データ符号化方法において、
入力されるビデオ信号をフレーム内符号化ピクチャ、およびフレーム間符号化ピクチャからなる符号化ビデオデータに符号化する符号化ステップと、
上記符号化ビデオデータ中におけるフレーム内符号化ピクチャの終端位置情報、または当該フレーム内符号化ピクチャの長さ情報の少なくとも一方を上記符号化ビデオデータとともに記録する記録ステップと
を有することを特徴とするデータ符号化方法。
【請求項１３】
データ復号化装置において、
記録媒体から再生されるフレーム内符号化ピクチャ、およびフレーム間符号化ピクチャからなる符号化ビデオデータを復号する復号器と、
上記記録媒体から再生されるフレーム内符号化ピクチャの終端位置情報、または当該フレーム内符号化ピクチャの長さ情報を記憶するメモリと、
上記メモリに記憶されたフレーム内符号化ピクチャの終端位置情報、または当該フレーム内符号化ピクチャの長さ情報に基づいて上記記録媒体からの読出しを制御する制御部
と
を有することを特徴とするデータ復号化装置。
【請求項１４】
請求項１３に記載のデータ復号化装置において、
上記メモリは、上記ビットストリーム中のフレーム内符号化ピクチャの前に配置されるように多重化されたエントリパケットから得られるフレーム内符号化ピクチャの終端位置情報、または当該フレーム内符号化ピクチャの長さ情報を記憶する
ことを特徴とするデータ復号化装置。
【請求項１５】
請求項１４に記載のデータ復号化装置において、
上記メモリは、上記エントリパケットから得られる、隣接する複数のフレーム内符号化ピクチャに関する終端位置情報、または当該フレーム内符号化ピクチャの長さ情報を記憶する
ことを特徴とするデータ復号化装置。
【請求項１６】
データ復号化方法において、
記録媒体から再生されるフレーム内符号化ピクチャ、およびフレーム間符号化ピクチャからなる符号化ビデオデータを復号する復号ステップと、
上記記録媒体から再生されるフレーム内符号化ピクチャの終端位置情報、または当該フレーム内符号化ピクチャの長さ情報をメモリに記憶する記憶ステップと、
上記メモリに記憶されたフレーム内符号化ピクチャの終端位置情報、または当該フレーム内符号化ピクチャの長さ情報に基づいて上記記録媒体からの読出しを制御する制御ステップと
を有することを特徴とするデータ復号化方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、動画像及び音声を圧縮してデイスクに時分割多重記録し、所定の画像を高速にサーチする場合に用いて好適な、データ符号化装置および方法、データ復号化装置および方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の符号化装置及び復号化装置の例を図６と図７に示す。図６において、ビデオ信号は、ビデオエンコーダ１により圧縮されるとともに符号化（エンコード）され、多重化装置３内のコードバツフア４に入力される。また、音声信号は、オーデイオエンコーダ２により圧縮されるとともに符号化（エンコード）され、多重化装置３のコードバツフア５に入力される。
【０００３】
コードバツフア４，５の出力端子は、それぞれスイツチング回路６の入力端子Ｅ１，Ｅ２に接続されている。スイツチング回路６の出力端子Ｆは、ヘツダ付加回路７の入力端子に接続されている。ヘツダ付加回路７の出力は、例えば光磁気デイスク、磁気デイスク（ハードデイスク）などからなる記録媒体の駆動装置（ＤＳＭ）１０に供給されるようになっている。制御装置８は、多重化システムクロツク発生回路９の出力するシステムクロツクの入力を受けて、所定の周期でスイツチング回路６の入力端子Ｅ１，Ｅ２を出力端子Ｆと順次接続状態にして、コードバツフア４または５からのデータを順次取り出して、時分割多重する。
【０００４】
制御装置８は、図８に示すフオーマツトに従ってビツトストリームが生成されるように、スイツチング回路６とヘツダ付加回路７を制御する。
【０００５】
即ち、図８に示すように、ISO11172(MPEG)の多重化方式では、１つの多重化ビツトストリームは、１つ以上のパツク（PACK）と、１つのISO ＿11172 ＿end ＿codeで構成される。ISO ＿11172 ＿end ＿codeは、３２ビツトの符号で、１６進で表すと0x000001b9である。ここでx は不定を意味する。
【０００６】
１つのパツクは、Pack＿Start ＿Code、SCR (System Clock Referece) 、MUX ＿Rateよりなるヘツダと、１つ以上のパケツト (Packet) で構成される。ヘツダのPack＿Start ＿Codeは、３２ビツトの符号で、１６進で表すと、0x000001b4である。パツクの長さは、可変長として定義されているが、最大２０４８バイトとされる。
【０００７】
１つのパケツトは、Packet＿Start ＿Code＿Prefix、Stream＿ID、Packet＿length、PTS(Presentation Time Stamp)、DTS(Decoding Time Stamp)よりなるヘツダと、パケツトデータ（Code Data ）とで構成される。Packet＿Start ＿Code＿Prefixは、２４ビツトの符号で0x000001である。Stream＿IDは、８ビツトの符号で、図９に示すように、パケツトの種類を表す。Packet＿length（１６ビツト）は、それ以降のパケツトの長さを示す。
【０００８】
各パケツトのCode Data には、オーデイオデータ（audio stream）の場合、または、ビデオデータ（video streamの場合）が記録される。また、audio streamは３２種類、video streamは１６種類の異なったstream id を持つため、この数までの複数のオーデイオ信号とビデオ信号を多重化することが出来る。
【０００９】
reserved stream は、例えば字幕等のデータを持つ。private ＿stream＿1 及びprivate ＿stream＿2 は用途が定められていない。padding ＿streamはデータ量を増やすために使用される。
【００１０】
以上のフオーマツトに従って、パツクの間隔が２０４８バイトになるように、制御装置８は、例えば図１０に示すようなアルゴリズムを使用してヘツダ付加、コード読み込みの処理を行う。
【００１１】
最初に、制御装置８は、ヘツダ付加回路７に命令してパツクヘツダを付加させる（ステツプＳ１）。そしてＭ4 とＭ5 の和が、１つのパツクに含まれるコードデータ量Ｄに等しくなるか、それより大きくなるまで待機する（ステツプＳ２）。すなわち、１つのパツクに収めるだけのデータがコードバツフア４，５に蓄積されるまで待機する。
【００１２】
ここで、Ｍ4 はコードバツフア４に書き込まれたデータ量、Ｍ5 はコードバツフア５に書き込まれたデータ量である。また、Ｄは１つのパツク中に含まれるデータの総量を示す。ここでは簡単化するためにＤを定数、すなわちパツクの大きさ（２０４８）から、パツクヘツダの大きさ、ビデオパケツトヘツダの大きさ及びオーデイオパケツトヘツダの大きさを減じたものとする。
【００１３】
次に、そのパツクに収めるビデオデータの量Ｐ１と、そのパツクに収めるオーデイオデータの量Ｐ２を、次式に従って演算する（ステツプ３）。
Ｐ１＝Ｄ×Ｍ4 ／（Ｍ4 ＋Ｍ5 ）
Ｐ２＝Ｄ−Ｐ１
ここでは単にパツクに含まれるコードデータの総量Ｄを、各コードバツフア４，５のデータ量の比で配分している。
【００１４】
データ量が決まったら、制御装置８はヘツダ付加回路７に指令し、ビデオパケツトヘツダを出力させる（ステツプＳ４）。次にＰ１バイトのビデオデータをコードバツフア４より読み出し、駆動装置１０に出力させる（ステツプＳ５）。同様に、オーデイオパケツトヘツダを付加し（ステツプＳ６）、Ｐ２バイトのオーデイオデータをコードバツフア５より読み出し、駆動装置１０に出力させる（ステツプＳ７）。駆動装置１０においては、内蔵するデイスクにこれらの入力データが記録される。
【００１５】
このようにしてデイスクに記録されたデータは図７に示す復号化装置において復号化される。すなわち、分離装置２１のヘツダ分離回路２２は、駆動装置１０から読み出されたデータから、パツクヘツダ及びパケツトヘツダを分離して制御装置２４に供給するとともに、時分割多重されたデータをスイツチング回路２３の入力端子Ｇに供給する。スイツチング回路２３の出力端子Ｈ１，Ｈ２は、それぞれビデオデコーダ２５、オーデイオデコーダ２６の入力端子に接続されている。分離装置２１の制御装置２４は、ヘツダ分離回路２２から供給されたパケツトヘツダのstream id に従い、スイツチング回路２３の入力端子Ｇと出力端子Ｈ１，Ｈ２を順次接続状態にして、時分割多重されたデータを正しく分離し、対応するデコーダに供給する。
【００１６】
このように、多重化したビデオデータがＭＰＥＧの符号化方式で圧縮されている場合、ランダムアクセスやサーチ動作に制限が生じる。すなわち、ＭＰＥＧにおいては、フレーム内符号化ピクチヤ（Ｉ（イントラ）ピクチヤ）とフレーム間符号化ピクチヤ（Ｐ（前方予測）ピクチヤ、Ｂ（両方向予測）ピクチヤ）を持っている。Ｉピクチヤの符号化は、その画像（フレームまたはフイールド）内のデータのみを用いて行なわれるため、データの圧縮効率は低くなる。このＩピクチヤ自体をデコードすることが可能である。ＰピクチヤとＢピクチヤは、前後のピクチヤからの差分信号を符号化したものであるため、データの圧縮効率は高くなる。このＰピクチヤまたはＢピクチヤをデコードするには、それより前または後の予測画像が必要となる。このため、通常は１秒間に２枚程度のＩピクチヤが出現するようにして、ランダムアクセス性と圧縮効率のバランスを取っている。
【００１７】
図１１に、駆動装置１０によりデイスクに記録されるＩピクチヤ、ＰピクチヤおよびＢピクチヤを含むビツトストリームの概念図を示す。一続きのビデオビツトストリームは、１つ以上のＧＯＰ(Group of Pictures) に分割される。ＧＯＰは先頭部分にＩピクチヤを持つ。ビデオデータに対して固定レートの圧縮が行われている場合、Ｉピクチヤは周期的に所定の位置に出現するため、その位置を計算により求め、アクセスすることができる。しかしながら、可変レートの圧縮が行われている場合、Ｉピクチヤの位置は不定となり、アクセスすることが困難になる。
【００１８】
即ち、図７の多重化データ復号化装置において、サーチの命令を受けた場合、図示せぬ主制御装置は、制御装置２４、ビデオデコーダ２５及びオーデイオデコーダ２６に対してサーチモードへの遷移を命令する。サーチモードにおいてビデオデコーダ２５は、入力されたビデオデータの中からＩピクチヤのデータのみをデコードする。あるいはまた、分離装置２１でＩピクチヤのデータのみが選択され、ビデオデコーダ２５に入力される。ビデオデコーダ２５では、入力されたデータがデコードされる。
【００１９】
サーチモードにおいて、制御装置２４は駆動装置１０に対し、デイスク上のデータの読出位置を前方（または後方）に移動するコマンドを指令する。このときの読出位置の移動量は、サーチの速度や符号化レート等に依存するが、一般的に、サーチの速度が速いほど、また符号化レートが高いほど、移動量が増える。読出位置が所定の位置まで移動したとき、駆動装置１０から出力されたデータは分離装置２１に入力される。ヘツダ分離回路２２はビデオデータを分離し、ビデオデコーダ２５に供給する。ビデオデコーダ２５は最初に出現したＩピクチヤをデコードし、出力する。サーチモードにおいて、オーデイオデコーダ２６はミユート状態とされる。
【００２０】
このように、サーチ動作（Ｉピクチヤの連続再生）は、ランダムアクセスの繰り返しとして実現される。つまりユーザから、例えば前方への高速サーチが指示された場合、ビデオデコーダ２５は入力されるデータのうち、所定のフレーム数のデータを読み飛ばし、Ｉピクチヤを探し、デコードして出力する。あるいはまた、駆動装置１０によりＩピクチヤのサーチが行なわれ、Ｉピクチヤのデータのみがビデオデコーダ２５に供給され、デコードされる。このような動作を繰り返すことによってサーチ動作（Ｉピクチヤの連続再生）が実現される。
【００２１】
【発明が解決しようとする課題】
このように、従来の装置においては、Ｉピクチヤの位置（アクセスポイント）を知ることが出来ないため、再生位置をある程度移動した後にアクセスポイントを待つという動作が必要となる。このため、サーチ動作の繰り返し周期が長くなり、迅速なサーチ動作が困難になるという課題があった。
【００２２】
本発明はこのような状態に鑑みてなされたものであり、ビデオデータのアクセスポイントを迅速に見つけ出し、迅速なサーチを可能にするものである。
【００２３】
【課題を解決するための手段】
請求項１に記載のデータ符号化装置は、入力されるビデオ信号をフレーム内符号化ピクチャ、およびフレーム間符号化ピクチャからなる符号化ビデオデータに符号化する符号化器と、制御情報を有するエントリパケットを生成するエントリパケット生成部と、生成されたエントリパケットを上記符号化ビデオデータ中のフレーム内符号化ピクチャの前に配置されるように多重化する多重化器とを有し、上記エントリパケットは、上記制御情報の有効性を示すフラグを有することを特徴とする。
請求項４に記載のデータ符号化方法は、入力されるビデオ信号をフレーム内符号化ピクチャ、およびフレーム間符号化ピクチャからなる符号化ビデオデータに符号化する符号化ステップと、制御情報を有するエントリパケットを生成するエントリパケット生成ステップと、生成されたエントリパケットを上記符号化ビデオデータ中のフレーム内符号化ピクチャの前に配置されるように多重化する多重化ステップとを有し、上記エントリパケットは、上記制御情報の有効性を示すフラグを有することを特徴とする。
この制御情報は、フレーム内符号化ピクチャの位置情報を含むことが好適である。また、この制御情報は、フレーム内符号化ピクチャの終端位置情報、または当該フレーム内符号化ピクチャの長さ情報の少なくとも一方を含むことが好適である。
【００２４】
請求項５に記載のデータ復号化装置は、制御情報を有するエントリパケットが符号化ビデオデータ中のフレーム内符号化ピクチャの前に配置されるように多重化されたデータを復号するデータ復号化装置において、記録媒体から再生される上記フレーム内符号化ピクチャ、およびフレーム間符号化ピクチャからなる符号化ビデオデータを復号する復号器と、上記記録媒体から再生される制御情報に基づいて上記記録媒体の再生を制御する制御部とを有し、上記制御部は、上記エントリパケットに記録された上記制御情報の有効性を示すフラグに基づいて、当該制御情報による制御を行うか否かを判別することを特徴とする。
請求項８に記載のデータ復号化方法は、制御情報を有するエントリパケットが符号化ビデオデータ中のフレーム内符号化ピクチャの前に配置されるように多重化されたデータを復号するデータ復号化方法において、記録媒体から再生される上記フレーム内符号化ピクチャ、およびフレーム間符号化ピクチャからなる符号化ビデオデータを復号する復号ステップと、上記記録媒体から再生される制御情報に基づいて上記記録媒体の再生を制御する制御ステップとを有し、上記制御ステップで、上記エントリパケットに記録された上記制御情報の有効性を示すフラグに基づいて、当該制御情報による制御を行うか否かを判別することを特徴とする。
【００２５】
請求項９に記載のデータ符号化装置は、入力されるビデオ信号をフレーム内符号化ピクチャ、およびフレーム間符号化ピクチャからなる符号化ビデオデータに符号化する符号化器と、上記符号化ビデオデータ中におけるフレーム内符号化ピクチャの終端位置情報、または当該フレーム内符号化ピクチャの長さ情報の少なくとも一方を上記符号化ビデオデータとともに記録する記録部とを有することを特徴とする。
このデータ符号化装置は、上記フレーム内符号化ピクチャの位置情報を有するエントリパケットを生成するエントリパケット生成部と、生成されたエントリパケットを上記符号化ビデオデータ中のフレーム内符号化ピクチャの前に配置されるように多重化する多重化器を有することが好適である。また、このエントリパケットは、隣接する複数のフレーム内符号化ピクチャに関する終端位置情報、または当該フレーム内符号化ピクチャの長さ情報を含むことが好適である。
請求項１２に記載のデータ符号化方法は、入力されるビデオ信号をフレーム内符号化ピクチャ、およびフレーム間符号化ピクチャからなる符号化ビデオデータに符号化する符号化ステップと、上記符号化ビデオデータ中におけるフレーム内符号化ピクチャの終端位置情報、または当該フレーム内符号化ピクチャの長さ情報の少なくとも一方を上記符号化ビデオデータとともに記録する記録ステップとを有することを特徴とする。
【００２６】
請求項１３に記載のデータ復号化装置は、記録媒体から再生されるフレーム内符号化ピクチャ、およびフレーム間符号化ピクチャからなる符号化ビデオデータを復号する復号器と、上記記録媒体から再生されるフレーム内符号化ピクチャの終端位置情報、または当該フレーム内符号化ピクチャの長さ情報を記憶するメモリと、上記メモリに記憶されたフレーム内符号化ピクチャの終端位置情報、または当該フレーム内符号化ピクチャの長さ情報に基づいて上記記録媒体からの読出しを制御する制御部とを有することを特徴とする。
このメモリは、ビットストリーム中のフレーム内符号化ピクチャの前に配置されるように多重化されたエントリパケットから得られるフレーム内符号化ピクチャの終端位置情報、または当該フレーム内符号化ピクチャの長さ情報を記憶することが好適である。また、このメモリは、このエントリパケットから得られる、隣接する複数のフレーム内符号化ピクチャに関する終端位置情報、または当該フレーム内符号化ピクチャの長さ情報を記憶することが好適である。
請求項１６に記載のデータ復号化方法は、記録媒体から再生されるフレーム内符号化ピクチャ、およびフレーム間符号化ピクチャからなる符号化ビデオデータを復号する復号ステップと、上記記録媒体から再生されるフレーム内符号化ピクチャの終端位置情報、または当該フレーム内符号化ピクチャの長さ情報をメモリに記憶する記憶ステップと、上記メモリに記憶されたフレーム内符号化ピクチャの終端位置情報、または当該フレーム内符号化ピクチャの長さ情報に基づいて上記記録媒体からの読出しを制御する制御ステップとを有することを特徴とする。
【００２８】
【作用】
請求項１に記載のデータ符号化装置，請求項４に記載のデータ符号化方法においては、入力されるビデオ信号をフレーム内符号化ピクチャ、およびフレーム間符号化ピクチャからなる符号化ビデオデータに符号化し、制御情報を有するエントリパケットを生成し、生成されたエントリパケットをこの符号化ビデオデータ中のフレーム内符号化ピクチャの前に配置されるように多重化するようにしたので、このエントリパケット中の制御情報に基づいて記録媒体の再生を制御することにより、ビデオデータのアクセスポイントを迅速に見つけ出すことができ、迅速なサーチが可能になる。
【００２９】
さらに、エントリパケットは、制御情報の有効性を示すフラグをも有するので、エントリパケットに制御情報を書き込むことができない場合に、サーチによって予期せぬ動作が起きることを防止することもできる。
【００３０】
請求項５に記載のデータ復号化装置，請求項８に記載のデータ復号化方法によれば、制御情報を有するエントリパケットが符号化ビデオデータ中のフレーム内符号化ピクチャの前に配置されるように多重化されたデータを復号する際に、記録媒体から再生される上記フレーム内符号化ピクチャ、およびフレーム間符号化ピクチャからなる符号化ビデオデータを復号し、この記録媒体から再生される制御情報に基づいてこの記録媒体の再生を制御するようにしたので、ビデオデータのアクセスポイントを迅速に見つけ出すことができ、迅速なサーチが可能になる。
【００３１】
さらに、記録媒体の再生を制御するとき、エントリパケットに記録された制御情報の有効性を示すフラグに基づいて、当該制御情報による制御を行うか否かを判別するようにしたので、エントリパケットに制御情報を書き込むことができない場合に、サーチによって予期せぬ動作が起きることを防止することもできる。
【００３２】
請求項９に記載のデータ符号化装置，請求項１２に記載のデータ符号化方法によれば、入力されるビデオ信号をフレーム内符号化ピクチャ、およびフレーム間符号化ピクチャからなる符号化ビデオデータに符号化し、この符号化ビデオデータ中におけるフレーム内符号化ピクチャの終端位置情報、または当該フレーム内符号化ピクチャの長さ情報の少なくとも一方を符号化ビデオデータとともに記録するようにしたので、フレーム内符号化ピクチャを読み込む前に、この終端位置情報または長さ情報によってそのフレーム内符号化ピクチャの終端の位置や長さを知ることができる。これにより、ビデオデータのアクセスポイントを迅速に見つけ出すことができ、迅速なサーチが可能になる。
【００３３】
請求項１３に記載のデータ復号化装置，請求項１６に記載のデータ復号化方法によれば、記録媒体から再生されるフレーム内符号化ピクチャ、およびフレーム間符号化ピクチャからなる符号化ビデオデータを復号し、この記録媒体から再生されるフレーム内符号化ピクチャの終端位置情報、または当該フレーム内符号化ピクチャの長さ情報をメモリに記憶し、このメモリに記憶されたフレーム内符号化ピクチャの終端位置情報、または当該フレーム内符号化ピクチャの長さ情報に基づいてこの記録媒体からの読出しを制御するようにしたので、ビデオデータのアクセスポイントを迅速に見つけ出すことができ、迅速なサーチが可能になる。
【００３５】
【実施例】
図１および図２は、本発明のデータ符号化装置及びデータ復号化装置の一実施例の構成を示すブロツク図であり、図６および図７における場合と同一の構成要素には同一の参照符号が付されている。
【００３６】
図１の符号化装置では、ビデオエンコーダ１の出力端子は、ビデオエントリポイント検出回路３１の入力端子に接続され、その出力端子はコードバツフア４の入力端子に接続されている。エントリパケツト発生回路３２は、制御装置８の制御入力を受け、その出力をスイツチング回路６の入力端子Ｅ３に供給するようになされている。また制御装置８は、多重化システムクロツク発生回路９の出力するシステムクロツクの入力を受け、所定の周期でスイツチング回路６の入力端子Ｅ１，Ｅ２，Ｅ３を出力端子Ｆと順次接続状態にして、コードバツフア４，５またはエントリパケツト発生回路３２からデータを順次取り出して時分割多重し、ヘツダ付加回路７に出力する。
【００３７】
また、制御装置８はヘツダ付加回路７を制御して、コードバツフア４から読み出したビデオデータにはビデオパケツトヘツダを付加させる。またコードバツフア５から読み出したオーデイオデータにはオーデイオパケツトヘツダを付加させる。
【００３８】
さらに、制御装置８は、ビデオエンコーダ１またはビデオエントリポイント検出回路３１から、Ｉピクチヤの発生タイミングで発生されるエントリポイント発生信号の入力を受け、エントリパケツト発生回路３２を制御して、ビツトストリームの所定の位置にエントリパケツトを挿入させる。ビデオエンコーダ１がエントリポイント発生信号を出力することができるように構成されている場合、ビデオエンコーダ１がＩピクチヤの発生タイミングでエントリポイント発生信号を出力する。
【００３９】
また、ビデオエンコーダ１がエントリポイント発生信号を出力することができない構成の場合や、既にエンコードしてあるビデオビツトストリームを多重化する際には、ビデオエントリポイント検出回路３１がＩピクチヤの発生タイミングでエントリポイント発生信号を発生するか、またはビデオエンコーダ１より入力されたビデオデータからエントリポイントを検出し、エントリポイント発生信号を出力する。エントリポイント記憶装置３３は、制御装置８から読み書きできるメモリで、検出されたエントリポイントの位置を記憶する。その他の構成は、図６における場合と同様である。
【００４０】
図１に示した実施例においても、多重化ビツトストリームは、少なくとも１つのパツクと、ISO ＿11172 ＿end ＿codeにより構成される。そして、各パツクは、例えば図３に示すようなフオーマツトで構成されている。
【００４１】
すなわち、最初に、図８における場合と同様に、Pack＿Start ＿Code，SCR ，MUX ＿RateよりなるPack＿Header( ヘツダ) が配置され、次に、Video ＿Packet＿Headerが、さらにその次に、Ｉピクチヤを含まないビデオデータがパケツト構造で配置されている。ビデオデータの次には、Entry ＿Packetが、その次には、Video ＿Packet＿Headerが、さらにその次には、Ｉピクチヤを含むビデオデータがパケツト構造で配置されている。すなわち、Ｉピクチヤ（エントリポイント）を含むビデオデータの直前（Video ＿Packet＿Headerの直前）には、Entry ＿Packetが配置されるようになされている。そして、この実施例の場合、ビデオデータの次に、Audio ＿Packet＿Headerが、その次に、パケツト構造のオーデイオデータが、順次配置されている。
【００４２】
Entry ＿Packet（エントリパケツト）は、図４に示すフオーマツトとされている。このフオーマツトは、ＭＰＥＧのパケツトのうち、private ＿stream＿2 のパケツトのフオーマツトに対応するものである。先頭には、Packet＿Start ＿Code＿Prefixが配置され、その次には、１６進で0xbfとされるstream＿idが配置されている。その次には、その後のパケツトの長さを表わすlengthが配置されている。以上の配置は、図８におけるpacketのヘツダにおける場合と同様である。
【００４３】
本実施例においては、次に、sony＿idが配置されている。これは、このプライベートパケツトが本出願人の独自のフオーマツトであることを示している。その次には、sony＿packet＿typeが配置されており、これは、出願人独自のプライベートパケツトフオーマツト内の分類を示し、エントリパケツトの場合は0xffとされる。さらにその次に順次配置されているcurrent ＿# ＿data＿streams ，current ＿# ＿video ＿streams ，current ＿# ＿audio ＿streams は、このエントリパケツトの直後から、次のエントリパケツトの直前までに多重化されているデータパケツト、ビデオパケツト、オーデイオパケツトの数を、それぞれ表わしている。
【００４４】
さらにその次には、entry ＿packet＿-3、entry ＿packet＿-2、entry ＿packet＿-1、entry ＿packet＿+1、entry ＿packet＿+2、entry ＿packet＿+3が順次配置され、これらには、それぞれ３つ手前、２つ手前、１つ手前、１つ先、２つ先、３つ先のエントリパケツトの位置と、それらのエントリパケツトとの相対距離を駆動装置１０で駆動するデイスクのセクタ数で表したものが記録されている。
【００４５】
次に、図１の実施例の動作について説明する。制御装置８は、ビデオエンコーダ１またはビデオエントリポイント検出回路３１からのエントリポイント発生信号を受け取り、ビデオエントリポイントの直前にエントリパケツトを挿入させる（図３）。すなわち、エントリポイント発生信号の入力を受けたとき、エントリパケツト発生回路３２にエントリパケツトを発生させるとともに、スイツチング回路６を入力端子Ｅ３側に切り換えさせ、ヘツダ付加回路７に供給させて、コードバツフア４，５からのビデオデータおよびオーデイオデータと多重化させる。
【００４６】
図４に示したように、各エントリパケツトには、そのエントリパケツトから３つ手前、２つ手前、１つ手前、１つ先、２つ先、および３つ先のエントリパケツトの位置が、entry ＿packet＿-3、entry ＿packet＿-2、entry ＿packet＿-1、entry ＿packet＿+1、entry ＿packet＿+2、entry ＿packet＿+3に、それぞれ記録される。手前（過去）のエントリパケツトの位置（３つ手前、２つ手前および１つ手前の位置）はエントリポイント記憶装置３３に記憶しておくことで、現在のエントリパケツトを記録する時点でこれを知ることができる（従って必要に応じてこのタイミングにおいて、これを駆動装置１０に供給し、デイスクに記録することができる）。
【００４７】
しかしながら、先の（将来の）エントリパケツトの位置は現時点においてこれを知ることが出来ない。このため、制御装置８はエントリポイントの位置をエントリポイント記憶装置３３にすべて記憶させておき、すべての多重化が終了した後に（ビデオデータとオーデイオデータのビツトストリームのデイスクへの記録が完了した後に）、エントリポイント記憶装置３３から、各エントリパケツトの３つ手前、２つ手前、１つ手前、１つ先、２つ先、および３つ先のエントリパケツトの位置を読み出し、これを駆動装置１０に供給して、デイスク上の各エントリパケツトに記録（追記）させる。
【００４８】
また、ビデオエンコーダ１とオーデイオエンコーダ２は、それぞれ、ビデオ信号とオーデイオ信号を、可変レートで符号化するが、制御装置８はヘツダ付加回路７を制御し、パツクの間隔が２０４８バイトになるようにパツクヘツダを付加させる。このため制御装置８は、例えば図５のようなアルゴリズムを使用してヘツダ付加、コード読み込み、エントリパケツト挿入の処理を制御する。
【００４９】
ここで、図１０の処理における場合と同様に、Ｍ4はコードバツフア４に蓄積されているデータ量、Ｍ5はコードバツフア５に蓄積されているデータ量とする。また、Ｄは１つのパツク中に含まれるデータの総量を示す。ここでは簡単化するために、Ｄを定数、すなわちパツクの大きさ（２０４８）から、パツクヘツダの大きさ、ビデオパケツトヘツダの大きさ及びオーデイオパケツトヘツダの大きさを減じたものとする。また、Ｄ２はエントリパケツトを含むパツク中のデータの総量を示す。つまりＤからエントリパケツトの大きさと、ビデオパケツトヘツダの大きさを減じたものである。
【００５０】
最初に、制御装置８は、ヘツダ付加回路７に命令してパツクヘツダを付加させる（ステツプＳ１１）。そしてＭ4 とＭ5 の和が、１つのパツクに含まれるコードデータの量Ｄと等しくなるか、大きくなるまで待機する（ステツプＳ１２）。すなわち、１つのパツクに収めるだけのデータが、コードバツフア４，５に蓄積されるまで待機する。
【００５１】
次に、そのパツクに収めるビデオデータの量Ｐ１と、そのパツクに収めるオーデイオデータの量Ｐ２を、次式より計算する（ステツプＳ１３）。Ｐ１，Ｐ２は、パツクに含まれるコードデータの総量Ｄを、各コードバツフア４，５のデータ量Ｍ4 ，Ｍ5 の比で配分したものとされている。
Ｐ１＝Ｄ×Ｍ4 ／（Ｍ4 ＋Ｍ5 ）
Ｐ２＝Ｄ−Ｐ１
【００５２】
次に、制御装置８は、Ｍ4 のデータの内、先頭のＰ１バイトまでのデータにビデオエントリポイントがあるかどうかを確認する（ステツプＳ１４）。パツク内にビデオエントリポイントが含まれない場合、制御装置８はヘツダ付加回路７に指令し、ビデオパケツトヘツダを出力させる（ステツプＳ１５）。次にＰ１バイトのビデオデータをコードバツフア４より読み出し、駆動装置１０に出力させる（ステツプＳ１６）。同様にオーデイオパケツトヘツダを付加させ（ステツプＳ１７）、Ｐ２バイトのオーデイオデータをコードバツフア５より読み出させ、駆動装置１０に出力させる（ステツプＳ１８）。
【００５３】
パツク内にビデオエントリポイントが含まれない場合、以上の処理が繰返される。この処理は、図１０における場合の処理と同様である。
【００５４】
一方、パツク内にビデオエントリポイントが含まれる場合、制御装置８はまず、エントリポイント記憶装置３３に現在のパツクの位置を記憶させる。そして、そのパツクに収めるビデオデータの量Ｐ１とオーデイオデータの量Ｐ２を、次式に従って計算する（ステツプＳ１９）。
Ｐ１＝Ｄ２×Ｍ4 ／（Ｍ4 ＋Ｍ5 ）
Ｐ２＝Ｄ２−Ｐ１
ステツプＳ１３における演算を行った後、ここで同様の演算をさらに行うのは、そのパツクにエントリパケツトを含めるため、データの容量が少なくなるからである。ここではＰ１，Ｐ２は、Ｄ２を各コードバツフア４，５のデータ量Ｍ4 ，Ｍ5 の比で配分したものとされている。
【００５５】
次に、ビデオパケツトヘツダがヘツダ付加回路７から駆動装置１０に出力され（ステツプＳ２０）、続いてビデオエントリポイント直前までのビデオデータが、ビデオエンコーダ１、ビデオエントリポイント検出回路３１、コードバツフア４、スイツチング回路６の入力端子Ｅ１、出力端子Ｆ、ヘツダ付加回路７の経路で駆動装置１０に出力され、デイスクに記録される（ステツプＳ２１）。次に、エントリパケツト発生回路３２によりエントリパケツトが出力され、デイスクに記録される（ステツプＳ２２）。ただし、このときはまだ、エントリパケツトの相対位置情報はデイスクには書き込まれない。
【００５６】
その後、もう一度ビデオパケツトヘツダが出力記録され（ステツプＳ２３）、残りのビデオデータが出力、記録される（ステツプＳ２４）。そしてステツプＳ１７，Ｓ１８に進み、オーデイオパケツトヘツダが付加され、Ｐ２バイトのオーデイオデータが記録される。
【００５７】
図５のアルゴリズムを繰り返し、ビデオエンコーダ１とオーデイオエンコーダ２への入力がなくなった時点で、既にデイスクに記録されているエントリパケツトに位置データが書き込まれる。すなわち、制御装置８は、エントリポイント記憶装置３３からエントリパケツトを含むパツクの位置を読み出し、駆動装置１０のデイスクの各エントリパケツトに、前後３つずつのエントリパケツトを含むパツクの位置を書き込ませる。
【００５８】
次に、図２を参照して、図１の実施例において符号化されたデータを復号化する装置について説明する。分離装置２１のヘツダ分離回路２２は、駆動装置１０から読み出されたデータから、パツクヘツダ、パケツトヘツダおよびエントリパケツトを分離して制御装置２４に供給するとともに、時分割多重されたデータをスイツチング回路２３の入力端子Ｇに供給する。スイツチング回路２３の出力端子Ｈ１，Ｈ２は、それぞれビデオデコーダ２５、オーデイオデコーダ２６の入力端子に接続されている。
【００５９】
また制御装置２４は、ヘツダ分離回路２２より入力されたデータから、エントリポイントに関する情報（エントリパケツトの情報）を読み出し、エントリポイント記憶装置４１に供給し、記憶させる。制御装置２４には駆動装置１０から現在の読出位置の情報が供給されるので、制御装置２４は、エントリポイントの位置とその内容を、対応付けて記憶させるようにすることが出来る。
【００６０】
分離装置２１の制御装置２４は、ヘツダ分離回路２２から供給されたパケツトヘツダのstream id に従い、スイツチング回路２３の入力端子Ｇと出力端子Ｈ１，Ｈ２を順次接続状態にして、時分割多重されたデータを正しく分離させ、ビデオデータをビデオデコーダ２５に、オーデイオデータをオーデイオデコーダ２６に、それぞれ供給させる。
【００６１】
次に、図２の多重化データ復号化装置のサーチ動作が指令された場合の動作を説明する。サーチ動作が指令されたとき、図示せぬ主制御装置は、制御装置２４、ビデオデコーダ２５及びオーデイオデコーダ２６に対してサーチモードへの遷移を命令する。また、制御装置２４は、駆動装置１０の出力から現在の読出位置を読み取り、その位置の近傍のエントリポイントをエントリポイント記憶装置４１より抽出する。このエントリポイント記憶装置４１には、再生モード時に再生されたエントリパケツトの情報が随時記憶されている。あるいはまた、装置の電源をオンしたとき、デイスクを装着したとき、再生を指令したときなど、所定のタイミングにおいて、駆動装置１０に装着されているデイスクに記録されているすべての、あるいは所定の範囲のエントリパケツトの情報を、予め読み出させ、記憶させておくこともできる。
【００６２】
制御装置２４はエントリポイントを求めたとき、駆動装置１０にサーチ命令を送り、読出位置をそのエントリポイントに高速移動させる。移動が完了したとき、駆動装置１０は、そのエントリポイントからデータを再生し、分離装置２１に供給する。図３を参照して説明したように、エントリパケツトはＩピクチヤが記録されているビデオデータの直前に配置されている。従って、ヘツダ分離回路２２によりエントリパケツトに続くビデオデータを分離し、ビデオデコーダ２５に供給すると、このビデオデータの最初のピクチヤはＩピクチヤになっている。ビデオデコーダ２５は最初に出現したＩピクチヤをただちにデコードし、出力する。サーチモードにおいては、オーデイオデコーダ２６はミユート状態とされる。
【００６３】
エントリパケツトには、前後それぞれ３つのエントリポイントの位置情報が記録されているので、制御装置２４はその位置情報から次のエントリパケツトをサーチさせ、再生させる動作を繰返させる。これにより、Ｉピクチヤが迅速に、順次連続再生される。
【００６４】
制御装置２４は、サーチの速度が速いときには、より遠くのエントリポイントにアクセスさせ、サーチの速度が遅いときには、より近くのエントリポイントにアクセスさせる。エントリポイントは、正方向と逆方向に、それぞれ３個づつ記録されているので、選択するエントリポイントの組合せによって、３段階以上のサーチ速度のバリエーションを持たせることができる。
【００６５】
前述のようにエントリパケツトを最初に駆動装置１０に最初に送るときは、先の位置にある（将来の）エントリパケツトの位置を知ることはできないので、制御装置８はすべての多重化が終了した後に、エントリポイント記憶装置３３に記録されている情報を用いて、エントリパケツトの位置情報、entry ＿packet＿+1、entry ＿packet＿+2、entry ＿packet＿+3を起動装置１０の多重化ビツトストリーム中にあるエントリパケツトに追記する。
【００６６】
しかし、エントリポイント記憶装置３３の容量が十分または全く無い場合、先の位置にあるエントリパケツトの位置情報を十分または全く保持できないので、駆動装置１０に記録された多重化ビツトストリーム中のエントリパケツトに追記することができない。またエントリパケツト記憶装置３３の容量が全く無い場合には、最初にエントリパケツトを駆動装置３３に送る時に前の位置にあるエントリパケツトの位置情報、entry ＿packet＿-3、entry ＿packet＿-2、entry ＿packet＿-1を書き込むことができない。このような場合、完成した多重化ビツトストリーム中のエントリパケツトの位置情報に入っている値は予測できないので、このような値に基づいてサーチを行った場合には予期せぬ動作が起きる可能性がある。
【００６７】
そこで、エントリパケツトの位置情報の有効性を示すフラグを設ける。具体的には、エントリパケツト発生回路３２から発生させるエントリパケツトの形式を図１２または図１３で示す形式にする。図１２の形式は、そのエントリパケツトに含まれるすべてのエントリポイントの位置情報の有効性をひとつの1bitフラグで表現する方法であり、図１３の場合は、エントリポイントごとに有効性を表すフラグを付加する方法である。
【００６８】
図１２の形式のエントリパケツトを用いる場合、多重化を行って最初に多重化ビツトストリームを駆動装置１０に送る段階では、エントリパケツトの位置情報を完全に書き込めないので、そのエントリパケツトの位置情報の有効フラグ、Enable Flag に「無効」を意味する０をセツトし、駆動装置１０に記録する。全ての多重化データを記録し終わった後、エントリポイント記録装置３３に記録されているエントリパケツトの位置情報を用いて、エントリパケツトに追記を行う際、位置情報を全て書き込めたエントリパケツトについては、制御装置８はそのエントリパケツトにあるEnable Flag を「有効」を意味する１に更新する。
【００６９】
図１３の形式のエントリパケツトを用いる場合は、多重化を行って最初に多重化ビツトストリームを駆動装置１０に送る段階で、Enable Flag -3〜Enable Flag +3の有効フラグのうち、書き込むことのできた位置情報に対応する有効フラグには「有効」を示す１をセツトし、書き込むことのできなかった位置情報に対応する有効フラグには「無効」を示す０をセツトして駆動装置１０に記録する。全ての多重化データを記録し終わった後、エントリポイント記録装置３３に記録されているエントリパケツトの位置情報を用いて、エントリパケツトに追記を行う際、制御装置８は、追記できた位置情報に関しては、対応する有効フラグを「有効」を意味する１に更新する。
【００７０】
図１３において、enable＿flag＿N と、entry ＿packet＿N （-3≦N≦+3 ）を連続したビツト列と考え、このビツト列で一つの数を表すと考えると、エントリパケツトの位置情報有効フラグを設ける代わりに、エントリパケツト位置情報そのもので、その値の有効性を表すことと等価になる。つまり有効な位置情報を書き込めない場合、特定の範囲の値、または位置情報として無効な値を書き込んでおくことで、位置情報有効フラグを付加するのと同等の機能を実現することができる。特定の値をエントリパケツトの位置情報に書き込むことによって、それぞれのエントリポイントが無効であることを示す場合、無効を示す特定の値を複数種類設けることも可能である。たとえば、単にエントリポイントの位置情報の記録に失敗したために、そのエントリポイントの情報が無効な場合と、意図的にそのエントリポイントに読みだし位置を移動させるのを禁止する場合とを、異なる値でエントリパケツトに書き込むことによって、多重化データ復号化装置に知らせることができる。
【００７１】
次に図１２または図１３で示したような、エントリパケツト位置情報有効フラグを利用して、サーチ動作を行う多重化データ復号化装置を、図２を使用して説明する。制御装置２４はヘツダ分離回路２２より読みだされた、エントリパケツトの情報を、エントリポイント記憶装置４１に供給し、記憶させる。このとき、エントリパケツトは図１２または図１３で示されるように、エントリパケツト位置情報有効フラグが付加されている場合には、制御装置２４はそのフラグを含めて、エントリパポイント記憶装置４１に供給し、エントリポイント記憶装置４１はそれを記憶する。
【００７２】
サーチ動作が指令された時、図示せね主制御装置は、制御装置２４、ビデオデコーダ２５及びオーデイオデコーダ２６に対してサーチモードへの遷移を指令する。制御装置２４は、駆動装置１０の出力から読み出される、現在の読みだし位置情報と、エントリポイント記憶装置４１から読み出されるエントリパケツトの位置情報から、駆動装置１０にサーチ動作を命令するための、読み出し位置を得る。このとき制御装置２４は、エントリポイント記憶装置４１からエントリパケツトの位置情報の有効性を判断し、無効であるエントリポイントには駆動装置１０にサーチ動作を命令しない。または他のエントリポイントの位置情報等から、当該エントリポイントの位置が、内挿、推定などで計算できる場合にはそのようにして求められたエントリポイントの位置に、駆動装置１０をサーチさせることもできる。
【００７３】
図４に示すエントリパケツトのentry ＿packet＿-3、entry ＿packet＿-2、entry ＿packet＿-1、entry ＿packet＿+1、entry ＿packet＿+2、entry ＿packet＿+3には、それぞれそのエントリパケツトの３つ手前、２つ手前、１つ手前、１つ先、２つ先、３つ先のエントリポイントの相対位置を（セクタ番号で）記録するが、ここに書き込むエントリポイントの相対位置は、必ずしも当該エントリパケツトに対して-3,-2,-1,+1,+2,+3 の位置のエントリポイントの位置である必要はなく、例えば-25,-8,-1,+1,+5,+20 というように、任意のエントリパケツトの相対位置を記録することもできる。
【００７４】
これによって、記録メデイアの種別、多重化ビツトストリームの信号形式、多重化するビデオまたはオーデイオデータの性質などの諸特性に応じ、書き込むエントリポイントの相対位置を記録装置ごと、多重化データごと、エントリパケツトごとに変更してサーチ速度を調整することができる。
例えば、ISO11172(MPEG)で規定される多重化ビツトストリームでは、Ｉピクチヤから次のＩピクチヤまでのピクチヤ枚数は可変である。そのような場合で、常にエントリパケツトに-3,-2,-1,+1, +2,+3の位置のエントリポイントが書き込まれている場合、Ｉピクチヤ間の枚数が異なるビツトストリームでは、実時間再生に対するサーチ再生の速度は変化してしまうが、Ｉピクチヤ間のピクチヤ枚数に対応して、エントリポイントの相対位置を可変させてエントリパケツトに記録することにより、サーチ速度を調整して、Ｉピクチヤ間の枚数が異なるビツトストリーム間で一定のサーチ再生の速度を実現することができる。
【００７５】
エントリパケツトの位置情報に書き込むエントリポイントの相対位置は、必ずしも当該エントリパケツトに対して-3,-2,-1,+1,+2,+3 の位置のエントリポイントの位置である必要はなく、例えば-25,-8,-1,+1,+5,+20 というように、任意のエントリパケツトの相対位置を記録することもできるが、正・逆方向のスロー再生動作やコマ送り再生動作などの特殊再生を行う場合に、前後-1,+1 の位置のエントリポイントの位置が必要となる場合がある。
【００７６】
そこで、このような特殊再生が必要となるビツトストリームに関しては、entry ＿packet＿-1、entry ＿packet＿+1に記録するエントリポイントの位置に制限を設け、それぞれ必ず前後-1,+1 の位置のエントリポイントの位置を書き込むようにすることもできる。
先に説明したように、任意の個数分先または前にあるエントリポイントの位置情報をエントリパケツトに記録する場合において、例えば -25,-8,-1,+1,+5,+20個先のエントリパケツトの相対位置を記録するような場合において、図４のような形式のエントリパケツトを使用すると、図２に示すような多重化データ復号化では、それらの自由に書き込まれたエントリポイントの位置情報がいくつ先または前のエントリポイントの位置情報に関するものかを判別することができない。したがって、それらの相対位置情報をサーチ動作に用いた場合、どの程度のサーチ速度が実現できるのかが予測できないという問題がある。
【００７７】
そこで、エントリパケツトを図１９に示すような形式とし、entry ＿packet＿- 3 、entr y＿packet＿-2、en try＿packet＿-1、entry ＿packet＿+1、entry ＿packet＿+2、entry ＿packet＿+3が、それぞれ何個分前または先のエントリポイントの位置を示すかを表す情報、Entry Point Position -3 、Entry Point Position -2 、Entry Point Position -1 、Entry Point Position +1 、Entry Point Positi on +2、Entry Point Position +3 をエントリパケツトに記録することもできる。
【００７８】
例えば、entry ＿packet＿-3、entry ＿packet＿-2、entry ＿packet＿-1、e ntry＿packet＿+1、entry ＿packet＿+2、entry ＿packet＿+3に、それぞれ、 -25,-8,-1,+1,+5,+20個先にあるエントリポイントの位置情報を記録する場合、Entry Point Position -3 、Entry Point Position -2 、Entry Point Position -1 、Entry Point Position +1 、Entry Point Position +2 、Entry Point Position+3にそれぞれ、-25,-8,-1,+1,+5,+20 と記録しておく。このEntry Point Position -3 〜+3までの情報を用いてサーチをを行う場合の図２に示す多重化データ復号化装置の動作を説明する。
【００７９】
いま図示せぬ主制御装置は、制御装置２４に対して、サーチ速度の目標値が与えてサーチ動作を指令する。ヘツダ分離回路２２はＤＳＭ１０から送られてきた多重化ビツトストリームからエントリパケツトを判別し、エントリパケツトの内容を制御装置２４に送る。制御装置２４はエントリパケツト中にある、Entry Point Position -3 、Entry Point Position -2 、Entry Point Position -1 、Entry Point Position +1 、Entry Point Positi on +2、Entry Point Position+3の中から、図示せぬ主制御装置から指示されたサーチ速度に最も近い速度を実現するものを選択し、対応するエントリポイントの位置情報を、entry ＿packet＿-3、entry ＿packet＿-2、entry ＿packet＿-1、entry ＿packet＿+1、entry ＿packet＿+2、entry ＿packet＿+3から得る。制御装置２４はこのようにして選択したエントリポイントの位置情報を用いて、ＤＳＭ１０に次のエントリポイントへのサーチ動作を指令する。
【００８０】
このように、各エントリポイントの位置情報が何個先または前のエントリポイントの位置かを示す情報を用いて、あらゆる希望するサーチ速度に対してそれに最も近いサーチ速度を実現するエントリポイント位置情報を選択することができる。
エントリパケツトを図１４に示すような形式とし、そのエントリポイントの直後に続くＩピクチヤのデータの大きさI-picture length、またはそのＩピクチヤのデータの終端が多重化されているパツクの位置I-picture END sector-No.、またはその両方をエントリパケツトに記録することもできる。
【００８１】
図１５にI-picture length、I-picture END sector-No.をエントリパケツトに記録するための多重化装置の構成を示す。Ｉピクチヤ終了点検出回路５１はビデオエンコーダ１から送られてくるビツトストリームから、Ｉピクチヤのデータの終端を探しだし、その位置を制御装置８に知らせる機能を持つ。エントリポイント記憶装置３３は、エントリパケツトの位置、そのエントリパケツトに書き込まれるエントリポイントの値（entry ＿packet＿-3, entry ＿packet＿-2, ... , entry ＿packet＿+3）に加えて、そのエントリパケツトの直後に続くＩピクチヤのデータの長さI-picture lengthと、そのＩピクチヤのデータの終端が多重化されているパツクの位置情報I-picture END sector-No.を保持する機能を持つ。それ以外のブロツクの機能は、図２と同様である。
【００８２】
制御装置８は、ビデオエンコーダ１、ビデオエントリポイント検出回路３１、Ｉピクチヤ終了点検出回路５１から、エントリポイントの位置とそのエントリポイントの直後に続くＩピクチヤのデータの終了点の位置を検出する。エントリポイントの位置はＩピクチヤのデータの開始点の位置であるから、制御装置８は、Ｉピクチヤのデータの終了点の位置とエントリポイントの位置の差分をとることによって、Ｉピクチヤのデータの長さI-picture lengthを計算する。
【００８３】
Ｉピクチヤのデータの長さは、コードバツフア４の記憶容量より大きい可能性があるため、エントリパケツトを多重化して、駆動回路１０に書き込むときには、そのエントリパケツトに書き込むべきＩピクチヤのデータの長さI-picture lengthはまだ計算されていないことがある。そのような場合には、エントリパケツトのI-picture lengthの部分には未計算を示す０または特定の値を書き込んで駆動装置１０に記録しておく。制御装置８は、Ｉピクチヤのデータの長さが計算された時点で、エントリポイント記憶装置３３にＩピクチヤのデータの長さI-picture lengthを記録しておき、後でエントリパケツトを追記する時に、駆動装置１０にI-picture lengthの値を供給して記録する。
【００８４】
また、Ｉピクチヤのデータが多重化されているパツクの終端の位置I-picture END sector-No.は次のようにして求められる。制御装置８は、コードバツフア４とコードバツフア５に蓄積されているデータ量Ｍ４，Ｍ５によって、図５に示されるアルゴリズムでデータを多重化するが、ここで制御装置８は、図５で示されるアルゴリズムに記述されている処理とは別に、各パツクごとにそのパツクのビデオデータにＩピクチヤの終了点が含まれるかを判定する。そのパツクにＩピクチヤのデータの終了点が含まれる場合、制御装置８は、そのパツクの位置をエントリポイント記憶装置３３に記録しておく。エントリポイント記憶装置３３に記録する際は、そのＩピクチヤの直前に多重化されたエントリパケツトに書き込まれるデータと対応がとれるようにして記憶する。
【００８５】
エントリポイント記憶装置３３に記録された、Ｉピクチヤのデータの終端位置の含まれるパツクの位置I-picture END sector-No.は、Ｉピクチヤのデータの長さI-piture length と同様、エントリパケツトの追記が行われる際に駆動装置１０にその値が供給されて記録される。この際、I-picture END sector-No.は、そのＩピクチヤのデータの多重化が開始されたパツクの位置、すなわちエントリパケツトの多重化されているパツクの位置からの相対距離で駆動装置１０に書き込まれる。
【００８６】
次に、このようにしてエントリパケツトに書き込まれた、I-picture END sector-No.を用いて、高速なサーチを行う多重化データ復号化装置の例を図２を用いて説明する。ISO11172(MPEG)に基づくビデオデコーダは、ピクチヤごとにそのデータの量が異なるようなビツトストリームに対してもデコード動作を保証するため、デコーダ内部にビデオコードバツフアを持っている。ビデオデコーダ２５に入ってきたビツトストリームは、まず一旦このビデオコードバツフアに蓄えられ、その後、必要なタイミングでデコードされる。
【００８７】
従来はＩピクチヤを連続再生するため、制御装置２４は、ビデオデコーダ２５によるＩピクチヤのデコードが終了したかを監視し、デコード終了が確認された後、次のＩピクチヤのサーチ指令を、駆動装置１０に対して行うという動作を行っていた。この時ビデオデコーダ２５がビデオコードバツフアを持っている場合、ビデオデコーダ２５のデコード部がＩピクチヤのデコードを終了した段階では、ビデオデコーダ２５のビデオコードバツフアには、Ｉピクチヤに続いて多重化されているＰ，Ｂピクチヤのデータが蓄えられており、それらのデータはデコードされないのにも関わらず、駆動装置１０から読み込まれている状態にある。多くの場合、サーチの速度は、ビデオデコーダ２５のデコードに要する時間よりも、駆動装置１０からデータを読み出す時間に支配されるので、無駄なＰ，Ｂピクチヤのロードによって、サーチの速度は低下する。
【００８８】
エントリパケツトに書き込まれているI-picture END sector-No.情報を使用することにより、無駄なＰ，Ｂピクチヤの読みだし量を最小限に抑え、次に表示すべきＩピクチヤのデータをビデオデコーダ２５内のビデオコードバツフア内にあらかじめ読み込むことができるので、サーチ速度が駆動装置１０からの読みだし速度に支配されるような多重化データ分離装置において、より高速なサーチ動作が実現できる。
【００８９】
サーチ動作中において制御装置２４は、エントリポイント記憶装置４１に記録されている情報をもとに、駆動装置１０にサーチを指令する。駆動装置１０は指定された位置から多重化ビツトストリームをヘツダ分離回路２２へ送る。ヘツダ分離回路は、送られてきた多重化ビツトストリーム中にエントリパケツトが検出されると、制御装置２４に割り込みを発生させこれを知らせる。制御装置２４は、この割り込みを受けて、駆動装置１０から現在の読み出し位置情報を読みだし、エントリポイント記憶装置４１に現在のエントリポイントの位置として記録する。
【００９０】
また、同時に制御装置２４は、ヘツダ分離回路からエントリパケツトに書かれているエントリポイントの位置情報を取り出し、エントリポイント記憶装置に記録する。このとき、エントリポイントの位置情報のうち、I-picture END sector-No.等のように現在のエントリポイントの先頭のパツク位置からの相対位置でエントリパケツト中に書き込まれている情報は、駆動装置１０から読み出してエントリポイント記憶装置４１に記録した現在のエントリポイントの位置情報に、その相対位置情報を加算することにより、相対位置情報を絶対位置情報に変換して、エントリポイント記憶装置４１に記録する。
【００９１】
駆動装置１０が多重化ビツトストリームをヘツダ分離回路２２に供給し続けるに従って、駆動装置１０の読み出し位置情報は時間とともに増加していく。制御装置２４は駆動装置１０から読み出し位置情報を一定周期で読み出し、エントリポイント記憶装置４１に記憶されている絶対位置情報に変換されたI-picture END sector-No.と比較する。このとき駆動装置１０から得られた読み出し位置情報がI-picture END sector-No.を越えているときは、必要なＩピクチヤの読み出しは終了しており、Ｉピクチヤに続くＰ，Ｂピクチヤ等の不要なデータがロードされていると判断し、直ちに駆動装置１０に次のＩピクチヤを読み込むためのサーチを命令する。
【００９２】
また、このようにしてエントリパケツトに書き込まれた、Ｉピクチヤのデータの大きさI-picture length、及びそのＩピクチヤデータの終端が多重化されているパツクの位置I-picture END sector-No.を用いて、より一定なサーチ速度でサーチを行える多重化データ復号化装置の例を図２を用いて説明する。図２に示す、多重化データ復号化装置では、サーチ動作に入った場合、制御装置２４は、エントリパケツト記憶装置４１に記憶されているエントリポイントの位置情報をもとに、Ｉピクチヤのデータの先頭のあるパツクを駆動装置１０から読み込む。読み込まれたパツクには必ずエントリパケツトが多重化されているので、そこに書かれているI-picture length、I-picture END sector-No.からそのI-picture のデータの長さや読み込むべきパツクの量を読み出すことができる。
【００９３】
制御装置２４はエントリパケツトに書かれたI-picture length、I-picture END sector-No.があるしきい値を越えるか、またしきい値を越えたＩピクチヤが何枚連続したかどうかを判定する。データ量がしきい値を越えたＩピクチヤが一定枚数以上続いた場合には、駆動装置１０からのデータの読み出しや、ビデオデコーダ２５によるデコード処理に時間がかかり、サーチ速度が遅くなったことが推定できるので、一時的にＩピクチヤのデコードの中止、もしくは-3〜+3までのエントリポイントのうち、選択するエントリポイントの変更を行って遅れを修正する。Ｉピクチヤのデコードの中止は、ビデオデコーダ２５及びオーデイオデコーダ２６にデータが供給されないうちに、駆動装置１０に次のエントリポイントへのサーチを命令することによって実現する。選択するエントリポイントの位置の変更は、次のＩピクチヤをサーチする際にそれまで行っていたサーチよりも高速なサーチを行うエントリポイントに駆動装置１０をサーチさせることによって実現する。例えばentry ＿packet＿+2を用いたサーチを行っている場合であれば、一時的にentry ＿packet＿+3を用いたサーチに変更する。
【００９４】
上記の手順によって、一時的にサーチ速度が低下した場合に、直後のサーチ動作を一時的に省略または高速化し、より一定速度に近いサーチを実現することができる。
またエントリパケツトの形式を図１６に示されるようにし、当該エントリパケツトに続くＩピクチヤに関するI-picture length、I-picture END sector-No.だけでなく、entry ＿packet＿-3〜entry ＿packet＿+3までに示されているエントリパケツトに続くＩピクチヤに関する、I-picture length、I-picture END sector-No.をエントリパケツトに記録することができる。
すなわち、I-picture length＿-3〜I-picture length＿+3、I-picture END sector-No.＿-3〜I-picture END sector-No.＿+3をエントリパケツトに書き込む。
【００９５】
これによって、新しいＩピクチヤを読み込む時、そのＩピクチヤの直前に多重化されているエントリパケツトを読み込む前に、制御装置はそのＩピクチヤの長さや、駆動装置上の終端の位置を知ることができるので、さらに高速なサーチを実現することができる。
エントリパケツトを図１６に示すような形式とし、ビデオストリーム番号、Video stream-No.を記録することができる。ISO11172(MPEG)に規定されている多重化ビツトストリームには、最大１６までのビデオデータが多重化されることが許されている。一つの多重化ビツトストリームに複数のビデオストリームが多重化され、かつ多重化された２つ以上のビデオストリームについてサーチ動作をすることが考えられるときは、各ビデオストリームによってエントリポイントの位置が異なるので、それぞれのビツトストリームに対するエントリポイント情報を記録する必要がある。
【００９６】
従来のエントリパケツトの形式ではひとつのビデオストリームに対するエントリパケツトしか多重化することができなかったが、Video stream-No.情報をエントリパケツトに記録して、各ビデオストリームに対するエントリパケツトを多重化することにより、復号化装置が、必要なビデオストリームに対するエントリパケツトを選択することが可能になり、複数のビデオストリームが多重化されている多重化データにおいても、任意のビデオストリームに対してサーチ動作を実現できる。
【００９７】
図１７に示される多重化装置においては、ビデオエンコーダ１、ビデオエントポイント検出回路３１、Ｉピクチヤ終了点検出回路５１、コードバツフア４および５がそれぞれｎ個存在する。このような多重化装置の場合、制御装置８はそれぞれのコードバツフアに蓄えられるビデオまたはオーデイオビツトストリームをスイツチング回路６２で切り替えてヘツダ付加回路に供給してビデオパケツトヘツダまたはオーデイオパケツトヘツダを付加し、パツク単位で駆動装置１０に記録する。
【００９８】
駆動装置１０に記録しようとするパツクにいずれかのビデオストリームのＩピクチヤが含まれていた場合には、そのＩピクチヤの直前にエントリパケツトが多重化される。このときそのエントリパケツトがどのビデオストリームに対するものかを、制御装置８はエントリポイント発生回路３２に供給し、エントリパケツトのVideo stream-No.に記録する。
【００９９】
図２で示される多重化データ復号化装置では、制御装置２４はヘツダ分離回路２２からエントリパケツトのVideo stream-No.を読みだし、その値がサーチ動作を行いたいビデオストリーム番号と一致した時にはそのエントリパケツトに記録されているエントリポイント情報等をエントリポイント記憶装置４１に記憶する。また、一致しない時はそのエントリポイント情報等を破棄する。  このように多重化するビデオストリームごとにエントリパケツトを設け、どのビデオストリームに対応するかの識別子をエントリパケツトに含むことによって多重化されている全てのビデオストリームでサーチ動作を実現することができる。
【０１００】
エントリパケツトを図１６に示すような形式とし、コピーマネジメントフラグ、Copy Management Flagを記録することができる。Copy Management Flagは、ＣＤ（コンパクトデイスク）、ＤＡＴ（デジタルオーデイオテープ）に採用されているＳＣＭＳ（Serial Copy Management System ）と同じ働きを実現するもので、多重化データの製作者の意図にそわないコピーを不可能にすることを指定するフラグである。
【０１０１】
図１に示すデータ多重化装置において、制御装置８はコピーを禁止したいビツトストリームに対しては、エントリパケツト発生回路３２に指令して、発生させるエントリパケツトのCopy Management Flagにコピー禁止を示す値をセツトする。
図２に示すデータ復号化装置においては、制御装置８はヘツダ分離回路２２からエントリパケツトのCopy Management Flagを読み込み、ここにコピー禁止を示す値がセツトされていたら、そのビデオストリームをコピー禁止として扱う。コピー禁止として扱われるビデオストリームに対して復号化装置は、復号化装置が外部出力端子を設けている場合にビツトストリームデータを外部出力端子に出力しないようにしたり、または外部出力する際に送出するビツトストリームのコピー禁止を示す領域にコピー禁止を示す値をセツトして送出先の機器にそのビツトストリームがコピー禁止であることを知らせる。
【０１０２】
また、Copy Management Flagは、コピー禁止であるか否かの情報だけでなく、コピーが許される回数情報を記録することができる。これにより、ビツトストリームをコピーして複製物を作成することは可能であるが、その複製物をもとにした複製物、すなわち孫コピーによる複製を禁止することができる。  以上により、著作権が主張されている等の理由によりコピーを禁止したいビツトストリームを復号化装置またはそこに接続される機器に対して明示することができる。
【０１０３】
サーチ動作を行う場合、復号化装置は、エントリパケツト情報を用いてＩピクチヤを連続表示するが、この場合、時間的に連続でないピクチヤが表示されることになる。このように時間的に連続でない画像を一定時間以上眺めることにより、極度に目が疲労する可能性がある。
そこで、図１８に示す多重化データ復号化装置に示すように制御装置２４がビデオデコーダ２５に輝度コントロール信号を送ることができるようにし、サーチ中のに表示画面の輝度を落して目の疲労の低減をはかることができる。  制御装置２４は図示せぬ主制御装置より指令されてサーチ動作に入ると、ビデオデコーダ２５に輝度を落すコントロール信号を送る。ビデオデコーダ２５は輝度コントロール信号を受けとると表示画面の輝度を落し、表示画面を暗くする。またサーチ動作が終了すると、制御装置２４は輝度を通常に戻すコントロール信号を送る。ビデオデコーダ２５はその信号により、表示画面の輝度を通常の状態に戻す。
【０１０４】
これにより、サーチ動作が行われ、時間的に不連続な画像が表示されている間は表示画像の輝度を落すことが可能になり、サーチ動作時の目の疲労を低減することができる。
【０１０５】
【発明の効果】
本発明によれば、ビデオデータのアクセスポイントを迅速に見つけ出すことができ、迅速なサーチが可能になる。
【０１０６】
さらに、符号化ビデオデータ中のフレーム内符号化ピクチャの前に配置されるエントリパケットに制御情報を書き込むことができない場合に、サーチによって予期せぬ動作が起きることを防止することもできる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のデータ符号化装置の一実施例の構成を示すブロツク図である。
【図２】本発明のデータ復号化装置の一実施例の構成を示すブロツク図である。
【図３】図１および図２の実施例の駆動装置１０により駆動されるデイスクのデータフオーマツトのうち、パツクのフオーマツトを示す図である。
【図４】図３のエントリパケツトのフオーマツトを説明する図である。
【図５】図１の実施例の動作を説明するフローチヤートである。
【図６】従来のデータ符号化装置の一例の構成を示すブロツク図である。
【図７】従来のデータ復号化装置の一例の構成を示すブロツク図である。
【図８】図６および図７の例におけるビツトストリームのフオーマツトを説明する図である。
【図９】図８のストリームＩＤを説明する図である。
【図１０】図６の例の動作を説明するフローチヤートである。
【図１１】図６および図７の駆動装置１０により駆動されるデイスクにおけるビツトストリームを説明する図である。
【図１２】エントリパケツトのビツトストリームでのフオーマツトを説明する図である。
【図１３】エントリパケツトのビツトストリームでの他のフオーマツトを説明する図である。
【図１４】エントリパケツトのビツトストリームでのさらに他のフオーマツトを説明する図である。
【図１５】エントリパケツトにデータを記録するための多重化装置の一例の構成を示すブロツク図である。
【図１６】エントリパケツトのビツトストリームでのさらに他のフオーマツトを説明する図である。
【図１７】エントリパケツトにデータを記録するための多重化装置の一例の構成を示すブロツク図である。
【図１８】輝度コントロールを可能にする多重化データ復号化装置の一例の構成を示すブロツク図である。
【図１９】エントリパケツトのビツトストリームでのさらに他のフオーマツトを説明する図である。
【符号の説明】
１  ビデオエンコーダ
２  オーデイオエンコーダ
３  多重化装置
４，５  コードバツフア
６  スイツチング回路
７  ヘツダ付加回路
８  制御装置
９  多重化システムクロツク発生回路
１０  駆動装置
２１  分離装置
２２  ヘツダ分離回路
２３  スイツチング回路
２４  制御装置
２５  ビデオデコーダ
２６  オーデイオデコーダ
３１  ビデオエントリポイント検出回路
３２  エントリパケツト発生回路
３３，４１  エントリポイント記憶装置
【図１】
0003551447.tif 000002
【図２】
0003551447.tif 000003
【図３】
0003551447.tif 000004
【図４】
0003551447.tif 000005
【図５】
0003551447.tif 000006
【図６】
0003551447.tif 000007
【図７】
0003551447.tif 000008
【図８】
0003551447.tif 000009
【図９】
0003551447.tif 000010
【図１０】
0003551447.tif 000011
【図１１】
0003551447.tif 000012
【図１２】
0003551447.tif 000013
【図１３】
0003551447.tif 000014
【図１４】
0003551447.tif 000015
【図１５】
0003551447.tif 000016
【図１６】
0003551447.tif 000017
【図１７】
0003551447.tif 000018
【図１８】
0003551447.tif 000019
【図１９】
0003551447.tif 000020