(57)【要約】【課題】プレイリストにて指定されている部分以外のデータを効率よく消去する。【解決手段】本発明のデータ処理方法は、それぞれフレーム内符号化とフレーム間符号化とにより符号化された動画像データを有し、記録媒体上に記録された複数の動画像ファイルを処理する方法であって、前記動画像データの一部を指定することにより前記動画像データの再生手順を制御するプレイリストデータにより指定された部分の動画像データ以外の部分を消去するにあたり、前記指定部分の先頭フレームを復号するために必要なフレームの消去を禁止した。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
それぞれフレーム内符号化とフレーム間符号化とにより符号化された動画像データを有し、記録媒体上に記録された複数の動画像ファイルを処理する方法であって、
前記動画像データの一部を指定することにより前記動画像データの再生手順を制御するプレイリストデータにより指定された部分の動画像データ以外の部分を消去するにあたり、前記指定部分の先頭フレームを復号するために必要なフレームの消去を禁止したことを特徴とするデータ処理方法。
【請求項２】
前記記録媒体は多数のセクタを有し、前記指定部分の先頭フレームを復号するために必要なフレームのデータが記録されているセクタの直前のセクタに記録されているデータまで消去することを特徴とする請求項１記載のデータ処理方法。
【請求項３】
前記複数の動画像ファイルのうち、前記プレイリストデータが指定している動画像ファイルを示す一覧情報を作成し、この一覧情報を用いて前記プレイリストデータが指定している動画像データを検出することを特徴とする請求項１記載のデータ処理方法。
【請求項４】
複数の前記プレイリストデータのうち、前記複数の動画像ファイルをそれぞれ指定しているプレイリストを特定するための特定情報を前記動画像ファイル内に格納したことを特徴とする請求項１記載のデータ処理方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はデータ処理装置に関し、特には符号化された動画像データの処理に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、デジタル映像信号の記録媒体として、ディスク媒体が注目されている。従来のテープ媒体がシーケンシャルにしか記録再生できなかったのに比べ、ランダムアクセスが可能な点が大きな特徴であり、これを利用することで、目的の映像を一瞬にして表示したり、早送りや巻き戻しをしないですぐ録画を開始したりすることが可能である。さらに、映像信号以外の静止画や音声、プログラムなど複数のコンテンツを混在して記録再生および管理することができる。
【０００３】
また、動画像を記録する際に、テープ媒体に比べて不利であった容量の問題も、近年の記録密度の向上に加え、以下に述べる符号化方式によるデータ量の削減により解決され、実用レベルの記録時間が得られるようになりつつある。
【０００４】
映像信号を効率的に符号化する方式として、ＭＰＥＧ（Ｍｏｖｉｎｇ  Ｐｉｃｔｕｒｅ  Ｅｘｐｅｒｔｓ  Ｇｒｏｕｐ）符号化方式と呼ばれる高能率符号化方式がよく知られている。この方式は、フレームをマクロブロックと呼ぶ小ブロックに分割し、各ブロックに対して離散コサイン変換を施し、量子化したのち可変長符号化を行なうものであり、さらにフレーム間の動き補償予測符号化を組み合わせて大きな圧縮率を得る方式である。
【０００５】
符号化される各フレームは図８（ａ）に示すように、Ｉピクチャ、Ｐピクチャ、Ｂピクチャと呼ぶ３種類のピクチャタイプに分類される。Ｉピクチャはフレーム内符号化を行なうフレームであり、他のフレームの情報を参照しないで単独に符号化できるが、符号量を多く必要とする。Ｐピクチャは１〜複数フレーム時間先行するＩまたはＰピクチャから動き補償予測した画面との差分を符号化するいわゆるフレーム間予測符号化を行なうフレームであり、Ｉピクチャに比べて符号量を大幅に減らすことが可能である。Ｂピクチャは先行するＩまたはＰピクチャから予測するだけでなく、後続するＩまたはＰピクチャからも予測を行なう双方向フレーム間予測符号化を行なうフレームであり、Ｐピクチャよりさらに符号量を削減できる。
【０００６】
図中の矢印は予測の方向を示しており、矢の出発点を「参照フレーム」、矢の先を「符号化フレーム」と呼ぶことがある。
【０００７】
符号化効率を向上させるためには、Ｉピクチャをなるべく使わないようにすればよいが、Ｂ，Ｐピクチャの参照フレームのデータにエラーが発生するとそのエラーが他のフレームに伝播してしまうため、適当な間隔でＩピクチャを用いる必要がある。
【０００８】
以上を考慮してＭＰＥＧ符号化方式では、たとえば図に示したようなピクチャ構成が用いられる。Ｉピクチャから次のＩピクチャまでのピクチャ構成は繰り返して符号化に用いられるため、１つの符号化単位と考えられＧＯＰ（Ｇｒｏｕｐ  Ｏｆ  Ｐｉｃｔｕｒｅｓ）と呼んでいる。注意するのは、入力信号のフレーム順序と異なりＧＯＰ内の符号化後の順序にしたがってディスク上に記録される点であり、同図（ｂ）示したようにＩＢＢＰＢＢＰＢＢ．．．という順序で記録される。再生時には、この順序で復号をおこない元のフレーム順序に並べ直す必要がある。
【０００９】
以上述べたようにＭＰＥＧ符号化方式は非常に効率よくデータ量を削減できる方式であるが、次のような問題点も持ち合わせている。まず基本的に可変長の符号化方式であって、各フレームのデータ量がまちまちであり、媒体上に規則的に配置できないため、簡単な計算で任意のフレームデータにアクセスできない問題点がある。次に、たとえ目的のフレームデータにアクセスできても、そのフレームがＩピクチャ以外の場合は直接復号が不可能な点である。つまり、上述したようにＧＯＰの先頭から順番に復号していかないと目的のフレームが復号できない。
【００１０】
さて一方で、ディスク媒体のランダムアクセス性を生かして、複数の動画ファイルから任意のシーンを選択し、それらを一連の動画として再生する機能が考えられている。つまり、元の動画ファイルに手を加えて編集するのでなく、再生したいファイルのシーンの開始位置と終了位置を一覧にした別のテキストファイルを用意し、このテキストの順序にしたがって次々とシーンを再生する機能である。これをプレイリスト機能と呼び、テキストそのものもプレイリストと呼んでいる。実際に編集した結果を新たな動画ファイルとして作成しないので、ディスクの容量を消費しないし動画をコピーする時間も節約できるメリットがある。
【００１１】
この種の技術が特許文献１に記載されている。
【００１２】
【特許文献１】
特開２０００−１８７９６３号公報
【００１３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、不要と思われる動画ファイルを削除した場合に、その動画ファイルの一部がプレイリストで使用されていると、プレイリスト再生ができなくなってしまうという問題がある。新たな録画をするために、無駄なシーンを消去してディスクの残量を増やしたいといった場合などに起きやすい問題である。
【００１４】
本発明はこの様な問題を解決し、プレイリストにて指定されている部分以外のデータを効率よく消去することを目的とする。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
この様な問題を解決するため、本発明においては、それぞれフレーム内符号化とフレーム間符号化とにより符号化された動画像データを有し、記録媒体上に記録された複数の動画像ファイルを処理する方法であって、前記動画像データの一部を指定することにより前記動画像データの再生手順を制御するプレイリストデータにより指定された部分の動画像データ以外の部分を消去するにあたり、前記指定部分の先頭フレームを復号するために必要なフレームの消去を禁止する構成とした。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態について説明する。
【００１７】
本形態のデータ処理方法は、前述の様に、ＭＰＥＧ符号化により符号化した動画像データをディスク媒体に対して記録再生する公知のディスクレコーダに適用可能であり、以下の処理は、マイクロコンピュータなどの制御回路により実現可能となる。
【００１８】
ディスク上に記録される動画ファイルの構造を図２に示す。ファイルエントリはファイル名や開始および終了セクタ番号（動画本体へのポインタ）などで構成される。実際のファイルシステムではもっと階層が深く複雑なので、ここではわかり易いように簡易的な表現とした。例えばファイル日時やその他の属性情報なども実際には含まれるが省略している。また、正確には終了セクタ番号を記述するのでなく、動画ファイル本体のサイズ（バイト数）を記述するなどである。
【００１９】
各動画ファイルの本体は、先頭から順に、ヘッダ情報、サムネイル、動画部、サーチ用インデックスで構成される。ヘッダ情報は、動画ファイル全体にかかわる情報で、ＩＤや文字セット、画像のソース情報、著作権情報などが含まれる。サムネイルは、この動画ファイルを代表する１画面を縮小してＪＰＥＧ符号化したもので、複数の動画ファイルのサムネイルを画面に表示して選択できるようにし、選択されたサムネイルに対応する動画ファイルを再生するというような用途に用いる。動画部は、従来例で述べたＭＰＥＧ符号化方式による圧縮データで、ＭＰＥＧストリームと呼ぶことがある。ストリーム内には、動画像とともに圧縮された音声信号が多重化されている。インデックス部は、動画部に含まれる各ＧＯＰの先頭を含むセクタ番号をテーブルにしたものであり、主にサーチなどの特殊再生を行う場合に有用である。上述したようにＭＰＥＧ符号化方式によるデータは可変長形式であり、各フレームのデータ量はもちろん各ＧＯＰのデータ量も一定でないことが多いため、すべてのＧＯＰについてインデックスを付加している。このインデックスを読めば、この動画ファイル内にあるすべてのＧＯＰの先頭位置が即座に得られるため、ＧＯＰの先頭のＩピクチャを順次復号していけば高速なサーチが実現できる。
【００２０】
動画部以外のデータは、ＭＰＥＧのプライベートストリームとして記録される。ＭＰＥＧデコーダにファイルの先頭から入力すると、動画部以外は無視されるため動画像のみが正しく再生できる。したがって、ファイルをそのままの形で外部にデジタル出力すれば外部機器で再生できる。またファイルをそのままパーソナルコンピュータ（ＰＣ）のハードディスクなどに移動すれば、ＭＰＥＧ復号ソフトを用意することでＰＣ上でも再生できる。
【００２１】
図３では動画ファイル本体が分割して記録される様子を示す。ある種のファイルシステム、例えばＵＤＦ（Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ  Ｄｉｓｋ  Ｆｏｒｍａｔ）では、ファイルを構成するデータがディスク上に散在していても、図のように各領域の開始点と終了点を列挙することで、これを簡単に管理することが可能である。図２では動画ファイル本体が連続領域に記録されていたが、消去と録画を繰り返した場合、空き領域がディスク上に散在してしまい、大きな連続領域が得られなくなるので、こちらの方が現実的である。また、各動画のサムネイルを選択画面で同時に表示したいとかサーチの応答を高速化するなどの理由で、物理的に近い領域にサムネイルやインデックスを集中して配置するといったように、始めから分割記録を行なう場合もある。
【００２２】
図４には、簡単な二つのプレイリスト例を示す。Ｐｌａｙｌｉｓｔ１はＦｉｌｅ１とＦｉｌｅ２の二つの動画ファイルを参照して三つのシーンを繋いで再生するもので、Ｐｌａｙｌｉｓｔ２はＦｉｌｅ２のみを参照している。Ｆｉｌｅ２の一部のシーンは、二つのプレイリストから共通に参照されており、図中では斜線部を重複させて示している。
【００２３】
この図４の状態からＦｉｌｅ１とＦｉｌｅ２を消去した結果を、図５に示す。Ｆｉｌｅ１ではＰｌａｙｌｉｓｔ１から参照されている部分（斜線部）を残して消去されている。また、Ｆｉｌｅ２ではＰｌａｙｌｉｓｔ１およびＰｌａｙｌｉｓｔ２のいずれかから参照されている部分（斜線部）を残して消去されている。消去部分は点線で示した。ここで消去という言葉を使用したが、消去といってもファイル本体にデータを書き込むわけではなく、実際の処理としては、図３で示したようなファイルエントリの開始点および終了点を指すポインタの値を書き換えるだけである。以降も同じ意味で消去という言葉を使用する。図の中でプレイリストから参照されていたシーンの前後で、やや大き目に残されている部分があるが、これについては後述する。
【００２４】
次にＦｉｌｅ１に関して消去前と消去後におけるファイルエントリの変化を図６に示した。ｓｔａｒｔとｅｎｄのポインタの値は、図４および図５内に示してあるポインタに一致している。プレイリストから参照されていない部分を消去したことにより、一つの連続領域にあったＦｉｌｅ１は物理的に離れた二つの領域を持つ分割記録のファイルに変化したことになる。Ｆｉｌｅ２についても同様なので、図示は省略する。
【００２５】
図１は図５の部分拡大図である。プレイリストが参照しているシーンの開始点と終了点の近傍を拡大し、ＭＰＥＧストリームのピクチャ単位まで示している。図１（ａ）が開始点近傍、図１（ｂ）が終了点近傍を示している。
【００２６】
図１（ａ）において、プレイリストが参照するシーンを斜線で示すが、開始点先頭のＰピクチャを復号するためには先行するＰおよびＩピクチャが必要なため、本形態では、少なくとも先行するＩピクチャまでは削除しない。また、Ｉピクチャとセクタの先頭が一致するとは限らず、ファイルシステムもセクタ単位でしかファイル管理を行なわないので、更に、このＩピクチャの先頭を含むセクタの先頭（図中、セクタ境界で指す点）までを消去せずに残す必要がある。
【００２７】
なお、プレイリストが参照する開始点よりも時間的に先行するＢピクチャは復号のためには必要としないが、消去といっても前述のように実際に書きこみは行なわないため、結果的にそのまま残ることになる。
【００２８】
次に、図１（ｂ）はプレイリストが参照する終了点近傍を示しており、斜線部は図１（ａ）と同様である。開始点と異なり、ＭＰＥＧ符号化方式の原理から後方のピクチャデータは復号に必要ないため、後方で最初に見つかったセクタ境界の直前までを残して以降を消去すればよい。
【００２９】
図２や図３で示したインデックス部については、消去動作により動画部のＧＯＰ数が減少するためこれに応じて書き換える必要がある。図７にこの様子を示す。
【００３０】
図７の左側が消去前のｉｎｄｅｘテーブルを示しており、動画部に含まれる各ＧＯＰの先頭記録位置が、順に記録されている。Ｓｔａｒｔの欄のＡ，Ｂ、ａ−ｄは、図３および図４内のポインタに対応している。消去動作によりＧＯＰ数が減少するとともに、ＧＯＰ番号がＮａ〜ＮｄがＮａ’〜Ｎｄ’に振り直されているが、残された動画部分の記録位置はそのままなのでポインタａ〜ｄは変更されない。
【００３１】
以上は、図７に示すような比較的一般的なＧＯＰ構成について述べてきたが、ＧＯＰ内に複数のＩピクチャを持つような場合も考えられる。この場合、ＭＰＥＧ復号の原理からすれば残すべきＩピクチャは必ずしもＧＯＰの先頭のＩピクチャである必要はない。
【００３２】
この様な本形態の手順を実行するにあたって、消去すべき動画ファイルを指定した場合、このファイルを参照しているプレイリストを特定し、プレイリストの中身を解析して動画ファイルのどの部分を参照しているかを調べる必要がある。これを簡単に行う方法は、プレイリストを作成した順にプレイリスト番号を付加し、この番号とプレイリストが参照している複数のファイル名とを一覧にしたファイルを作成しておく方法である。この一覧を参照すれば、動画ファイル内の残すべき部分の位置情報が順次得られる。さらに高速化を求める場合には、あらかじめプレイリスト作成時に、各動画ファイルのヘッダ情報部にプレイリスト番号を書いておく方法もある。プレイリストが参照する位置情報も書いておけばさらに有効である。これらの場合、プレイリスト作成時には多少時間を要するが、ファイル消去時には、瞬時に参照プレイリストが特定できるため、消去処理が非常に高速化できる。
【００３３】
以上説明したように、本形態によれば、ディスク上から動画データを消去する際、プレイリストにて参照されている部分以外の部分を消去するので、誤ってプレイリストにて参照している部分を消去してしまうことがない。また、この際、参照部分の先頭フレームがＰピクチャあるいはＢピクチャであっても、これらＰ，Ｂピクチャの復号に必要なフレームのデータを消去せずに残しておくため、プレイリスト参照部分の先頭部分が再生できなくなることがない。
【００３４】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、プレイリストにて指定されている部分以外のデータを効率よく消去することができ、また、プレイリスト参照部分の先頭フレームから良好に再生することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】プレイリスト参照部分の先頭部分及び後端部分の様子を示す図である。
【図２】動画ファイルの構成を示す図である。
【図３】分割記録された動画ファイルの構成を示す図である。
【図４】プレイリストの説明図である。
【図５】ファイル削除後のプレイリストの説明図である。
【図６】ファイル削除前後のファイルエントリの説明図である。
【図７】ファイル削除後のインデックスの様子を示す図である。
【図８】ＭＰＥＧ符号化の説明図である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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