(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
時間軸方向に予測符号化された画像信号が記録された記録媒体から画像信号を読み取って再生処理する画像信号再生装置において、
高速再生時に、上記記録媒体の再生速度に応じて、上記記録媒体に記録された画像信号の内の参照画像の再生枚数の異なる複数の高速再生モードを切換制御する制御部を有し、
上記制御部は、
上記記録媒体の再生速度を測定する速度測定手段と、
上記速度測定手段からの測定出力を閾値と比較して適切な高速再生モードを判別する判別手段と、
上記判別手段からの判別結果に応じて、再生処理に余裕があるほど上記参照画像の再生枚数が多くなるように上記複数の高速再生モードを切換制御する切換手段と
を有し、
上記判別手段は、測定された速度が高いほど参照画像の再生枚数が多い高速再生モードを選ぶような判定を行うこと
を特徴とする画像信号再生装置。
【請求項２】
時間軸方向に予測符号化された画像信号が記録された記録媒体から画像信号を読み取って再生処理する画像信号再生装置において、
高速再生時に、上記記録媒体から再生される情報のビットレートに応じて、上記記録媒体に記録された画像信号の内の参照画像の再生枚数の異なる複数の高速再生モードを切換制御する制御部を有し、
上記制御部は、
上記記録媒体から再生される情報のビットレートを測定するビットレート測定手段と、
上記ビットレート測定手段からの測定出力を閾値と比較して適切な高速再生モードを判別する判別手段と、
上記判別手段からの判別結果に応じて、再生処理に余裕があるほど上記参照画像の再生枚数が多くなるように上記複数の高速再生モードを切換制御する切換手段と
を有し、
上記判別手段は、測定されたビットレートが低いほど参照画像の再生枚数が多い高速再生モードを選ぶような判定を行うこと
を特徴とする画像信号再生装置。
【請求項３】
上記複数の高速再生モードは、上記記録媒体に記録された画像信号の内の全ての参照画像を用いる第１の高速再生モードと、一部の参照画像を用いる第２の高速再生モードとを有することを特徴とする請求項１又は２記載の画像信号再生装置。
【請求項４】
上記画像信号は、上記時間軸方向の予測符号化により５枚の参照画像を含む再生最小単位毎にブロック化されて上記記録媒体に記録され、上記第２の高速再生モードは、上記再生最小単位内の先頭から３枚の参照画像を再生することを特徴とする請求項３記載の画像信号再生装置。
【請求項５】
上記画像信号は、上記時間軸方向の予測符号化により５枚の参照画像を含む再生最小単位毎にブロック化されて上記記録媒体に記録され、上記複数の高速再生モードは、上記再生最小単位毎に５枚、４枚、３枚、２枚、又は１枚のいずれかの参照画像を再生する互いに異なる少なくとも２つの高速再生モードであることを特徴とする請求項１又は２記載の画像信号再生装置。
【請求項６】
時間軸方向に予測符号化された画像信号が記録された記録媒体から画像信号を読み取って再生処理する画像信号再生方法において、
高速再生時に、上記記録媒体の再生速度に応じて、上記記録媒体に記録された画像信号の内の参照画像の再生枚数の異なる複数の高速再生モードを再生状態に応じて切換制御する制御工程を有し、
上記制御工程は、
上記記録媒体の再生速度を測定する測定工程と、
上記測定手段からの測定出力を閾値と比較して適切な高速再生モードを判別する判別工程と、
上記判別手段からの判別結果に応じて、再生処理に余裕があるほど上記参照画像の再生枚数が多くなるように上記複数の高速再生モードを切換制御する切換工程と
を有し、
上記判別工程は、測定された速度が高いほど参照画像の再生枚数が多い高速再生モードを選ぶような判定を行うこと
を特徴とする画像信号再生方法。
【請求項７】
時間軸方向に予測符号化された画像信号が記録された記録媒体から画像信号を読み取って再生処理する画像信号再生方法において、
高速再生時に、上記記録媒体から再生される情報のビットレートに応じて、上記記録媒体に記録された画像信号の内の参照画像の再生枚数の異なる複数の高速再生モードを再生状態に応じて切換制御する制御工程を有し、
上記制御工程は、
上記記録媒体から再生される情報のビットレートを測定する測定工程と、
上記測定手段からの測定出力を閾値と比較して適切な高速再生モードを判別する判別工程と、
上記判別手段からの判別結果に応じて、再生処理に余裕があるほど上記参照画像の再生枚数が多くなるように上記複数の高速再生モードを切換制御する切換工程と
を有し、
上記判別工程は、測定されたビットレートが大きいほど参照画像の再生枚数が少ない高速再生モードを選ぶような判定を行うこと
を特徴とする画像信号再生方法。
【請求項８】
上記複数の高速再生モードは、上記記録媒体に記録された画像信号の内の全ての参照画像を用いる第１の高速再生モードと、一部の参照画像を用いる第２の高速再生モードとを有することを特徴とする請求項６又は７記載の画像信号再生方法。
【請求項９】
上記画像信号は、上記時間軸方向の予測符号化により５枚の参照画像を含む再生最小単位毎にブロック化されて上記記録媒体に記録され、上記第２の高速再生モードは、上記再生最小単位内の先頭から３枚の参照画像を再生することを特徴とする請求項８記載の画像信号再生方法。
【請求項１０】
上記画像信号は、上記時間軸方向の予測符号化により５枚の参照画像を含む再生最小単位毎にブロック化されて上記記録媒体に記録され、上記複数の高速再生モードは、上記再生最小単位毎に５枚、４枚、３枚、２枚、又は１枚のいずれかの参照画像を再生する互いに異なる少なくとも２つの高速再生モードであることを特徴とする請求項６又は７記載の画像信号再生方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、時間軸方向に予測符号化された画像信号が記録された記録媒体から画像信号を再生するための画像信号再生装置及び方法に関し、特に、記録媒体に記録された画像信号を高速再生する場合に好適な画像信号再生装置及び方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ディジタルビデオ信号やディジタルオーディオ信号等が記録された光ディスク等の記録媒体として、いわゆるディジタルビデオディスク（以下ＤＶＤという）が知られている。
【０００３】
このＤＶＤフォーマットでは、情報の内容であるコンテンツを再生するための基本的なユニットとしてセル（Cell）があり、このセルは、さらに再生最小単位であるビデオオブジェクトユニット（Video Object Unit：VOBU） という０．４秒〜１．２秒の再生ユニットから成っている。この再生最小単位であるＶＯＢＵの先頭には制御情報パックであるナビゲーションパック（Navigation Pack：NV_PCK） が配されている。このNV_PCKには、再生制御情報（Presentation Control Information：PCI） 及びデータサーチ情報（Data Search Information：DSI）が含まれており、これらの情報は、例えば高速再生時等に上記再生最小単位であるVOBUの前後をスキャンするためのＶＯＢＵのアドレス情報として用いられる。
【０００４】
ここで図５は、上記ＤＶＤフォーマットのデータ構造を示している。この図５に示すように、ビデオオブジェクトセット（Video Object Set：ＶＯＢＳ）単位で主映像データ，副映像データ，音声データを管理する。このＶＯＢＳは、例えば、映画の１作品等の単位となる。このＶＯＢＳは、複数のビデオオブジェクト（Video Object：ＶＯＢ）から構成されている。このＶＯＢは、各データがディスク上に１群として記録されている単位である。また、このＶＯＢＳは、複数のセル（Cell）で構成されている。このCellは、例えば映画における１シーンや１カット等の単位となり、１Cellが数分から１０数分という時間の単位である。また、ＤＶＤでは、例えば、１つの映画を複数のストーリー展開で見ることができるマルチストーリといったフォーマットやいわゆるパレンタルロックといわれる暴力シーンなどの教育上好ましくないシーンをとばしたりする機能を備えており、このような機能は、このCellの組み合わせにより作成される。
【０００５】
１つのセル（Cell）は、上述したように、複数のビデオオブジェクトユニット（ＶＯＢＵ）により構成されており、このＶＯＢＵの中に、いわゆるＭＰＥＧのフォーマットにおける例えば１つのＧＯＰ（Group Of Pictures） が含まれることになる。なお、上記ＭＰＥＧとは、ＩＳＯ−ＩＥＣ／ＪＴＣ１／ＳＣ２／ＷＧ１１にて議論され、標準案として提案されたものであり、動き補償予測符号化と離散コサイン変換（ＤＣＴ：Discrete Cosine Transform） 符号化とを組み合わせたハイブリッド方式のデータ圧縮規格である。上記ＶＯＢＵ内に含まれるＭＰＥＧ規格のＧＯＰ（グループオブピクチャ）内には、フレーム内予測符号化画像（イントラ符号化画像、Ｉピクチャ）と、フレーム間順方向予測符号化画像（Ｐピクチャ）と、フレーム間双方向予測符号化画像（Ｂピクチャ）とを有しており、１ＧＯＰが例えば１５フレームから構成される場合には、１フレームのＩピクチャと、４フレームのＰピクチャと、１０フレームのＢピクチャとを有している。
【０００６】
このように１ＧＯＰが例えば１５フレームから構成される場合のＭＰＥＧ方式におけるフレーム間予測の構造の一例を図６の（ａ）に示す。
【０００７】
この図６の（ａ）において、Ｉピクチャは、１フレーム内において予測符号化されたフレーム内予測符号化画像であり、Ｐピクチャは、既に符号化された時間的に前のフレーム（Ｉピクチャ又はＰピクチャ）を参照して予測するフレーム間順方向予測符号化画像であり、Ｂピクチャは、時間的に前後の２フレームを参照して予測する双方向予測符号化画像である。
【０００８】
すなわち、矢印で図示するように、ＩピクチャＩ2 は、そのフレーム内のみで予測符号化されており、ＰピクチャＰ5 は、ＩピクチャＩ2 を参照してフレーム間予測符号化されており、ＰピクチャＰ8 は、ＰピクチャＰ5 を参照してフレーム間予測符号化されている。更に、ＢピクチャＢ3,Ｂ4 は、ＩピクチャＩ2 とＰピクチャＰ5 との２つを参照してフレーム間予測符号化されており、ＢピクチャＢ6,Ｂ7 は、ＰピクチャＰ5 とＰピクチャＰ8 との２つを参照してフレーム間予測符号化されている。そして、以下同様に予測符号化されて、以降のピクチャが作成されている。なお、各ピクチャの符号中の添え字の数字は、テンポラリ・リファレンス（以下、ＴＲと称する。）を表している。このＴＲは、ＧＯＰの中の画面順を表すものであり、通常の画像再生時には、このＴＲの順に各フレームが再生される。
【０００９】
ところで、このように予測符号化されたピクチャを復号するには、Ｉピクチャはフレーム内での予測符号化が行われているため、Ｉピクチャのみで復号することができるが、Ｐピクチャは時間的に前のＩピクチャ又はＰピクチャを参照して予測符号化されているため、時間的に前のＩピクチャ又はＰピクチャが復号時に必要とされ、Ｂピクチャは時間的に前後のＩピクチャ又はＰピクチャを参照して予測符号化されているため、時間的に前後のＩピクチャ又はＰピクチャが復号時に必要とされる。
【００１０】
そこで、復号時に必要とされるピクチャを先に復号しておけるように、図６の（ｂ）に示すようにピクチャを入れ替えておく。すなわち、ＢピクチャＢ0,Ｂ1 は、復号時に先行するＧＯＰのＩピクチャ又はＰピクチャと現在のＧＯＰ内のＩピクチャＩ2 とを必要とするため、ＢピクチャＢ0,Ｂ1 よりＩピクチャＩ2 が先行するようにしておく。ＢピクチャＢ3,Ｂ4 は、復号時にＩピクチャＩ2 とＰピクチャＰ5 とを必要とするため、ＢピクチャＢ3,Ｂ4 よりＰピクチャＰ5 が先行するようにしておく。ＢピクチャＢ6,Ｂ7 は、復号時にＰピクチャＰ5 とＰピクチャＰ8 とを必要とするため、ＢピクチャＢ6,Ｂ7 よりＰピクチャＰ8 が先行するようにしておく。ＢピクチャＢ9,Ｂ10は、復号時にＰピクチャＰ8 とＰピクチャＰ11とを必要とするため、ＢピクチャＢ9,Ｂ10よりＰピクチャＰ11が先行するようにしておく。ＢピクチャＢ12，Ｂ13は、復号時にＰピクチャＰ11とＰピクチャＰ14とを必要とするため、ＢピクチャＢ12，Ｂ13よりＰピクチャＰ14が先行するようにしておく。このようにＭＰＥＧ方式では、復号を行う順序（デコーディングオーダ）と、表示する画像の順序（プレゼンテーションオーダ）とが異なるものとなる。
【００１１】
符号化の際には上述したような予測符号化と共にハフマン符号化が用いられ、また、可変ビットレート（可変転送レート）での記録が行われる。これは、映像の動きの激しい部分や複雑な画面等では大きなデータ量が必要となり、静止画に近い部分や平易な画面等では少ないデータ量で済むことを考慮して、最大例えば９．８Ｍｂｐｓの転送レートまで可変とする可変レートを採用することにより、平均３．５Ｍｂｐｓ程度のビットレートで、固定レートの場合にはその２倍以上のレートが必要とされる画質を実現するものである。
【００１２】
再び図５に戻って、１つのＶＯＢＵは、ＶＯＢＵの管理情報等を有する制御情報パックであるＮＶ＿ＰＣＫ（ナビゲーションパック）と、主映像を有するパックであるＶ＿ＰＣＫ（ビデオパック）と、オーディオデータを有するパックであるＡ＿ＰＣＫ（オーディオパック）と、副映像データを有するパックであるＳＰ＿ＰＣＫ（サブピクチャパック）とにより構成されている。このＶ＿ＰＣＫ、Ａ＿ＰＣＫ、ＳＰ＿ＰＣＫは、それぞれＭＰＥＧ２等のフォーマットで圧縮されて記録媒体である光ディスク上に記録されている。
【００１３】
図７は、ＶＯＢＵの先頭に配される制御情報パックであるＮＶ＿ＰＣＫ（ナビゲーションパック）の構造を示している。この図７に示すように、ＮＶ＿ＰＣＫ内には、パックヘッダ（Pack header）、システムヘッダ（System header）に続いて、ＰＣＩ（Presentation Control Information） パケット、ＤＳＩ（Data Search Information）パケットが配され、これらのＰＣＩパケット、ＤＳＩパケット内にそれぞれＰＣＩデータ、ＤＳＩデータが配されている。
【００１４】
さらに、ＤＳＩデータ内には、図示しないがＤＳＩの一般情報であるDSI_GI（DSI General Information） が含まれており、このDSI_GI内に、上記ＭＰＥＧの各ピクチャの内の参照画像（reference picture ：Ｉピクチャ及びＰピクチャ）についてのエンドアドレス、具体的にはＶＯＢＵ内の１番目の参照画像のエンドアドレスVOBU_1STREF_EA、ＶＯＢＵ内の２番目の参照画像のエンドアドレスVOBU_2NDREF_EA、ＶＯＢＵ内の３番目の参照画像のエンドアドレスVOBU_3RDREF_EAのデータが含まれている。
【００１５】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、標準再生速度よりも高速の、例えば２倍速再生のような高速再生を行う際に、１つのＶＯＢＵ内の複数のビデオパック（V_PCK） より成るＭＰＥＧ規格の１ＧＯＰ内の参照画像（リファレンスピクチャ：Ｉピクチャ及びＰピクチャ）の一部を、上記NV_PCKのアドレス情報等を用いて再生することが考えられる。例えば、本件出願人により先に提案されている特願平７−３２９４４号の明細書及び図面には、１つのＧＯＰ内の１枚のＩピクチャと、Ｉピクチャの後に現れる２枚のＰピクチャを再生して、次のＧＯＰに移ることにより高速再生を行う技術が開示されている。これは、ＤＶＤの場合には、上記NV_PCK内の上記３番目の参照画像のエンドアドレスVOBU_3RDREF_EAを用いて得られたアドレスまでの３枚の参照画像を再生することに相当する。
【００１６】
ここで、１つのＶＯＢＵ内のビデオデータが１つのＧＯＰに対応し、１ＧＯＰが１フレームのＩピクチャと、４フレームのＰピクチャと、１０フレームのＢピクチャから成る場合には、５枚の参照画像（Ｉピクチャ及び４枚のＰピクチャ）の内の上記アドレスVOBU_3RDREF_EAまでの３枚の参照画像を再生し、残りの２枚の参照画像はトラックジャンプ等により再生されないことになる。このような高速再生によれば、トラックジャンプを伴うことである程度の高速で再生が行えるが、円滑な動きの再生が行えないことになり、滑らかな動きが望まれる場合には不適当である。
【００１７】
本発明は、このような実情に鑑みてなされたものであり、高速再生時に画像の動きが滑らかな再生が行えるような画像信号再生装置及び方法の提供を目的とする。
【００１８】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上述の課題を解決するために、時間軸方向に予測符号化された画像信号が記録された記録媒体から画像信号を読み取って再生処理する場合における高速再生時に、上記記録媒体の再生速度或いは上記記録媒体から再生される情報のビットレートに応じて、上記記録媒体に記録された画像信号の内の参照画像の再生枚数の異なる複数の高速再生モードを切換制御することを特徴としている。
【００１９】
ここで、上記切換制御の一例としては、上記記録媒体の再生速度或いは上記記録媒体から再生される情報のビットレートを測定し、測定出力を閾値と比較して適切な高速再生モードを判別して、再生処理に余裕があるほど上記参照画像の再生枚数が多くなるように上記複数の高速再生モードを切り換えることにより行われる。
【００２０】
上記記録媒体に上記符号化された画像信号が可変レートで記録されている場合に、測定された速度が高いほど参照画像の再生枚数が多い高速再生モードに切換制御し、あるいは、測定されたビットレートが低いほど参照画像の再生枚数が多い高速再生モードに切換制御する。
【００２１】
すなわち、測定された再生速度が速い場合や、再生ビットレートが低い場合のように、再生処理に余裕がある場合には、参照画像の再生枚数の多い高速再生モードを選んで、動きの滑らかな高速再生表示を行わせる。
【００２２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係る好ましい実施の形態について、図面を参照しながら説明する。
図１は、本発明の実施の形態となる画像信号再生装置としてのディジタルビデオディスク（ＤＶＤ）再生装置の概略構成を示すブロック図である。
【００２３】
この図１において、ＤＶＤ再生装置１００は、記録媒体（光ディスク）１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信号が供給されこのＲＦ信号の２値化処理等をする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するデータデコーダ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，副映像圧縮データ及び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。
【００２４】
また、このＤＶＤ再生装置１００は、上記主映像圧縮データを伸張するビデオデコーダ６と、上記副映像圧縮データを伸張して主映像データと合成する副映像デコーダ７と、上記音声圧縮データを伸張するオーディオデコーダ８と、副映像デコーダ７からの主映像データと副映像データが合成された映像データが供給されＮＴＳＣ信号又はＰＡＬ信号に変換するデジタル／ＮＴＳＣ，ＰＡＬ変換回路（以下、単にＮＴＳＣ変換回路という。）９と、オーディオデコーダ８からのオーディオデータが供給されアナログ信号に変換するデジタル／アナログ変換回路（以下、単にＤ／Ａ変換回路という。）１０とを備える。
【００２５】
また、このＤＶＤ再生装置１００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Ｄ／Ａ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。
【００２６】
ＤＶＤ再生装置１００は、記録媒体１として再生専用，追記型，書換型等のＤＶＤディスク及びＤＶＤ−ＶＩＤＥＯディスクを再生する。
【００２７】
ピックアップ２は、記録媒体１からＲＦ信号を再生して、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値化等をしてデジタルデータとその同期信号等を生成する。このＲＦ回路３により生成されたデジタルデータ等は、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により生成されたデジタルデータに基づきデータの復調や誤り訂正等の処理を行う。データデコーダ４により復調等がされたデジタルデータは、デマルチプレクサ５に供給される。
【００３０】
また、このデータデコーダ４では、ＭＰＥＧ２のフォーマットにおけるシステムヘッダや、パックヘッダ等に含まれるパラメータ情報やＤＶＤフォーマットにおけるナビゲーションパック（Navigation Pack：NV_PCK） に含まれる所定の情報等を検出する。この検出したパラメータ情報等は、データデコーダ４からコントローラ１１に供給される。
【００３１】
また、このデータデコーダ４は、デジタルデータの出力段にトラックバッファ４ａを有している。このトラックバッファ４ａによりデータデコーダ４とデマルチプレクサ５の処理速度の違いが吸収される。
【００３２】
デマルチプレクサ５は、データデコーダ４によりエラー訂正のデコード処理等がされたデジタルデータを、主映像圧縮データと、副映像圧縮データと、音声圧縮データとに分割する。
【００３３】
ここで、主映像圧縮データとは、ＭＰＥＧ２の方式で圧縮された映像データであり、例えばＤＶＤのフォーマットにおけるVideo streams である。副映像圧縮データとは、主映像に合成される字幕画像等のデータであり、例えば、ＤＶＤのフォーマットにおけるSub-picture streams である。音声圧縮データとは、ＭＰＥＧ２等の方式で圧縮等された音声データであり、ＤＶＤのフォーマットにおけるAudio streamsである。
【００３４】
デマルチプレクサ５は、主映像圧縮データをビデオデコーダ６に供給し、副映像圧縮データを副映像デコーダ７に供給し、音声圧縮データをオーディオデコーダ８に供給する。
【００３５】
ビデオデコーダ６は、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伸張化された主映像データを生成する。このビデオデコーダ６は、復号処理を行うために３画面分のメモリを有している。すなわち、ＭＰＥＧ２のフォーマットにおける上記Ｉピクチャ，Ｐピクチャ，Ｂピクチャを復号してビデオデコーダ６のメモリに格納し、さらに、この復号された各ピクチャをこのメモリ上から出力する。このメモリは、３画面分に限らず、これ以上の容量があってもよい。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。
【００３６】
副映像デコーダ７は、副映像圧縮データの復号処理を行い、この復号処理をした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画像等を主映像と合成する。なお、この副映像デコーダ７は、副映像データが無い場合には、主映像データをそのまま映像データとして出力する。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。
【００３７】
オーディオデコーダ８は、音声圧縮データの復号処理を行い、伸張した音声データを生成する。すなわち、オーディオデコーダ８は、音声圧縮データがＭＰＥＧ２のフォーマットで圧縮されていれば、これに対応した伸張処理をして、音声データを生成する。なお、この音声データがこのＭＰＥＧ２のフォーマットの他に、ＰＣＭ等のフォーマットで符号化されたものであれば、これに対応した復号処理を行う。オーディオデコーダ８は、生成した音声データをＤ／Ａ変換回路１０に供給する。
【００３８】
ＮＴＳＣ変換回路９は、映像データをデジタルデータからＮＴＳＣやＰＡＬ等のテレビジョン信号に変換して出力する。この出力をモニタ等に供給することにより、ユーザーが記録媒体１から再生した映像を視聴することができる。
【００３９】
Ｄ／Ａ変換回路１０は、デジタルデータである音声（オーディオ）データをアナログの音声データ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、ユーザーが記録媒体１から再生した映像を視聴することができる。
【００４０】
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Ｄ／Ａ変換回路１０の制御を行う。また、このコントローラ１１には、操作パネルやリモートコントローラであるユーザーインターフェース１２を介して操作入力がされ、この操作入力に基づき各回路の制御を行う。また、コントローラ１１は、メモリ１３に各制御データ等を記憶させ、メモリ１３が記憶したデータに基づき各回路の制御を行う。
【００４１】
また、コントローラ１１は、２倍速再生のような高速再生時に、再生状態、例えば再生速度を測定する測定部１１ａと、この測定部１１ａにより測定された速度を所定の閾値と比較して適切な高速再生モードを判別する判別部１１ｂと、この判別部１１ｂからの判別結果に応じて高速再生モードを切り換えるモード切換部１１ｃとを有している。
【００４２】
本実施の形態における高速再生モードとしては、複数、例えば第１、第２の２種類の高速再生モードが採用されており、第１の高速再生モードは、記録媒体１に記録された画像信号の内の全ての参照画像を用いて高速再生を行うモードであり、第２の高速再生モードは、一部の参照画像を用いて高速再生を行うモードである。この場合、上記測定部１１ａにより測定された速度が所定の閾値よりも高いとき、参照画像の再生枚数の多い第１の高速再生モードに切り換えるようにしている。
【００４３】
上記測定部１１ａにおいては、後述するように、デマルチプレクサ５で分離されたNV_PCK（ナビゲーションパック）の情報と、ビデオデコーダ６におけるデコード情報とから、再生速度を測定し、この測定された再生速度情報を判定部１１ｂに送って、第１、第２の高速再生モードの内の適切なモードを判別する。モード切換部１１ｃは、判別された第１あるいは第２の高速再生モードに切り換えるために、ＲＦ回路部３やピックアップヘッド、スピンドルモータ等の再生機構部でのアクセス動作や、データデコーダ４での動作を切換制御する。
【００４４】
ここで、図２は、上記コントローラ１１の判別部１１ｂ、切換部１１ｃにおける上記第１、第２の高速再生モードの切換制御動作を説明するためのフローチャートである。
【００４５】
この図２において、例えば２倍速再生のような高速再生動作が開始されると、最初のステップＳ２１では、現在のモードが第１の高速再生モードか否かを判別し、ＹＥＳのときはステップＳ２２に進んで再生速度ｖを測定する。次のステップＳ２３では、この測定された再生速度ｖが第１の閾値Ｖａ以下（ｖ≦Ｖａ）か否かを判別し、ＹＥＳのときはステップＳ２４に進んで、参照画像の再生枚数が少ない第２の高速再生モードに切り換えた後、ステップＳ２１に戻っている。ステップＳ２３でＮＯと判別されたときには、そのままステップＳ２１に戻っている。
【００４６】
また、ステップＳ２１でＮＯと判別されたとき、すなわち現在のモードが第２の高速再生モードのときには、ステップＳ２５で再生速度ｖを測定し、ステップＳ２６に進んで、この測定された再生速度ｖが第２の閾値Ｖｂ以上（ｖ≧Ｖｂ）か否かを判別する。第１、第２の閾値の間には、Ｖａ＜Ｖｂの関係がある。ステップＳ２６でＹＥＳと判別されたとき、すなわち測定された再生速度ｖが第２の閾値Ｖｂ以上のときには、ステップＳ２７に進んで、参照画像の再生枚数が多い第１の高速再生モードに切り換えた後、ステップＳ２１に戻っている。ステップＳ２６でＮＯと判別されたときには、そのままステップＳ２１に戻っている。
【００４７】
ここで、上記第１、第２の閾値Ｖａ，Ｖｂ（ただしＶａ＜Ｖｂ）を用いるのは、再生速度が閾値近傍でふらつくときに切換動作が不安定となること、あるいはいわゆるチャタリングが生じることを防止するために、切換動作にヒステリシスを持たせるためのものであり、原理的には１つの閾値の上下で高速再生モードを切り換えることに相当する。
【００４８】
次に、図３は、上記第１の高速再生モードの具体例を、図４は上記第２の高速再生モードの具体例をそれぞれ示している。これらの図３、図４に示す具体例においては、前記図６と共に説明したように、１つの再生最小単位であるVOBU（ビデオオブジェクトユニット）内のビデオデータが１つのＧＯＰに対応し、１ＧＯＰが１フレームのＩピクチャと、４フレームのＰピクチャと、１０フレームのＢピクチャから成る場合を想定しており、１つのＶＯＢＵ内には５枚の参照画像（Ｉピクチャ及びＰピクチャ）が含まれている。
【００４９】
図３は、再生最小単位であるＶＯＢＵ内の画像データを全て読み取って、ＶＯＢＵ内の全ての参照画像である５枚の参照画像（ＩピクチャＩ2 及びＰピクチャＰ5,Ｐ8,Ｐ11,Ｐ14） を再生表示する第１の高速再生モードを説明するための図である。図１の記録媒体１からは、図３の（ａ）に示すＶＯＢＵ内の画像データの全てに相当する領域ＲPBの圧縮画像データが、ピックアップ２，ＲＦ回路３，データデコーダ４を介して、デマルチプレクサ５に供給され、これらの圧縮画像データの内の参照画像であるＩピクチャＩ2 及びＰピクチャＰ5,Ｐ8,Ｐ11,Ｐ14 の圧縮画像データがビデオエンコーダ６に送られてエンコードされる。
【００５０】
従って、順方向高速再生（ＦＦ）時には図３の（ｂ）に示すように、ピクチャＩ2,Ｐ5,Ｐ8,Ｐ11,Ｐ14,Ｉ2,Ｐ5,Ｐ8,・・・の順に再生表示され、逆方向高速再生（ＦＲ）時には図３の（ｃ）に示すように、ピクチャＰ14,Ｐ11,Ｐ8,Ｐ5,Ｉ2,Ｐ14,Ｐ11,Ｐ8,・・・の順に再生表示される。
【００５１】
この第１の高速再生モードの場合には、全ての参照画像（Ｉピクチャ及びＰピクチャ）が再生表示されるため、動きが非常に滑らかであるが、圧縮画像データの全データを記録媒体から読み出すため、ピクチャの符号量が多く高ビットレートの場合に十分な供給スピードが得られず、目標速度（例えば２倍速）に達しないこともあり得る。
【００５２】
図４は、第２の高速再生モードとして、再生最小単位であるＶＯＢＵ内の一部の参照画像、この例では３枚の参照画像（ピクチャＩ２,Ｐ５,Ｐ８） を再生表示する例を示している。すなわち、図１の記録媒体１上で再生するＶＯＢＵのアドレスからデータをピックアップ２，ＲＦ回路３，データデコーダ４を介して、デマルチプレクサ５に供給するが、データデコーダ４では、上記制御情報パックであるNV_PCKのＤＳＩ（データサーチ情報）から、上記３枚の参照画像（Ｉピクチャ及びＰピクチャ）に相当するビデオパック（V_PCK） データが入っている最後のアドレス（エンドアドレス）、すなわち３枚目の参照画像のアドレス（VOBU_3RDREF_EA）が得られるので、図４の（ａ）に示すように、各ＶＯＢＵ毎にこの３番参照画像アドレス（VOBU_3RDREF_EA）までの領域ＲＰＢの圧縮画像データのみを読み取って、ピックアップ２，ＲＦ回路３，データデコーダ４を介して、デマルチプレクサ５に供給するようにする。ＶＯＢＵ内の残りの領域ＲＪＰは、トラックジャンプ等により飛ばされて、再生されない。
【００５３】
コントローラ１１は、上記NV_PCKの情報を得るようにする。NV_PCK以降の主映像圧縮データ（ビデオデータ）はビデオデコーダ６に送られ、コントローラ１１は、上記３枚の参照画像であるＩピクチャ及びＰピクチャだけデコードするようにビデオデコーダ６に指示する。
【００５４】
順方向の高速再生（ＦＦ）の場合は、図４の（ｂ）に示すように、ＶＯＢＵ内の３枚の参照画像（ピクチャＩ2,Ｐ5,Ｐ8） の１枚をデコードする毎に順次表示され、ピクチャＩ2,Ｐ5,Ｐ8,Ｉ2,Ｐ5,Ｐ8,・・・の順に再生表示される。
【００５５】
逆方向の高速再生（ＦＲ）の場合は、上記３枚の参照画像の全てをデコードしておき、次のＶＯＢＵの主映像圧縮データがビデオデコーダ６に入力された時に、デコードした順序と逆の順序で表示してゆく。すなわち、図４の（ｃ）に示すように、ピクチャＰ8,Ｐ5,Ｉ2,Ｐ8,Ｐ5,Ｉ2,・・・の順に再生表示される。
【００５６】
このような第２の高速再生モードの場合には、途中の領域ＲＪＰをトラックジャンプ等により飛ばしているので、記録情報のビットレートが高い場合でもある程度の再生速度を安定して得られるが、ＶＯＢＵ毎の５枚の参照画像の内の２枚の参照画像（ピクチャＰ１１,Ｐ１４） が再生表示されないため、動きの滑らかさが欠けることがある。
【００５７】
これらの第１、第２の高速再生モードの切換については、測定された速度が閾値よりも高いときに参照画像の再生枚数が多い第１の高速再生モードに切換制御するようにしている。すなわち、測定された再生速度が速い場合には、再生処理に余裕があることになり、動きの滑らかな第１の高速再生モードに切り換えて、高品質の高速再生表示を行わせる。記録画像の動きが激しい部分や複雑な画面のためにピクチャ当たりのデータ量が多い場合には、全データを媒体から読み出していると再生処理が間に合わず、再生速度が低下してくるが、測定された再生速度が閾値よりも低くなったときには、目標とする高速再生速度（例えば２倍速）を達成するために、参照画像の再生枚数の少ない第２の高速再生モードに切り換えるわけである。なおモード切換の具体的な閾値としては、上述のような第１、第２の閾値Ｖａ，Ｖｂを設定してヒステリシスを持たせることで、切換の際のチャタリング等の不安定な動作を防止することができる。
【００５８】
次に、上記再生速度の測定の具体例について説明する。
この再生速度は、例えば、ＶＯＢＵ内の前記図５に示したNV_PCK（ナビゲーションパック）から、そのＶＯＢＵの表示開始時間（プレゼンテーションスタートタイム）VOBU_S_PTMと表示終了時間（プレゼンテーションエンドタイム）VOBU_E_PTMとを読み込み、これらの差（VOBU_E_PTM−VOBU_S_PTM）から表示時間を求め、これを、ＶＯＢＵの先頭のピクチャをデコードしてから次のＶＯＢＵの先頭のピクチャをデコードするまでの時間ｔで割る（除算する）ことにより求めている。すなわち、再生速度ｖは、
ｖ＝（（VOBU_E_PTM−VOBU_S_PTM）/90000 ）／ｔ
により求められる。この式中の９００００は、VOBU_E_PTMやVOBU_S_PTMの値を秒の単位で示すための換算係数であり、ｔの単位も秒である。また、VOBU_E_PTMやVOBU_S_PTMは、前記図７に示したNV_PCK（ナビゲーションパック）内のＰＣＩパケット（PCI_PKT） 中のＰＣＩデータの一部として書かれている。
【００５９】
また、上記再生速度の代わりに、ビットレートを用いることもできる。
このビットレートは、
（ＶＯＢＵの情報量）／（ＶＯＢＵの再生時間）
により計算することができる。ＶＯＢＵの情報量としては、例えば、前記図７に示したNV_PCK（ナビゲーションパック）内のＤＳＩパケット（DSI_PKT） 中のＤＳＩデータの一部として書かれているVOBU_EA （ＶＯＢＵのエンドアドレス）を用いて求めることができる。このVOBU_EA は、そのNV_PCKの先頭からの相対セクタアドレスを示すものであることから、１セクタのサイズ（＝2048バイト）を用いてＶＯＢＵ全体の大きさ（バイト数）を求めることができる。また、再生時間については、上記速度測定の場合と同様に、 (VOBU_E_PTM−VOBU_S_PTM)/90000 により求めることができる。
【００６０】
このように、再生状態としてビットレートを測定する場合には、所定の閾値を設定し、測定されたビットレートがこの閾値よりも低いときに参照画像の再生枚数が多い第１の高速再生モードに切換制御する。これは、記録されている情報量が少ない場合には再生処理に余裕があり、全ての参照画像をデコードすることができることから、動きの滑らかな第１の高速再生モードで再生表示するものである。これに対して、測定されたビットレートが閾値よりも高い場合には、再生処理が間に合わなくなることを考慮して、参照画像の再生枚数の少ない第２の高速再生モードに切り換えて、目標の速度（例えば２倍速）に間に合う再生処理を行わせている。なお、この場合にも、上述した速度に応じた切換制御と同様に、２つの閾値を設定して切換動作にヒステリシスを持たせてもよい。
【００６１】
従って、このような速度測定、あるいはビットレート測定に応じて高速再生モードを切換制御する図１のコントローラ１１において、測定部１１ａは、デマルチプレクサ５からの上記NV_PCK（ナビゲーションパック）の情報と、ビデオデコーダ６からのデコード情報とに基づいて、上記速度あるいはビットレートを測定し、この測定出力を判別部１１ｂに送って所定の閾値と比較して最適の高速再生モードを判別し、判別結果に応じてモード切換部１１ｃがデータデコーダ４やＲＦ回路３等の再生機構部の動作を切換制御して、高速再生モードを切り換えている。
【００６２】
ところで、上記第１、第２の高速再生モードは、上述したようなＶＯＢＵ内の全ての参照画像である５枚の参照画像を再生表示するモードと、３枚の参照画像を再生表示するモードとに限定されず、例えば、第２の高速再生モードとして、２枚あるいは１枚の参照画像を再生表示するモードを採用するようにしてもよい。また、第１の高速再生モードでは３枚の参照画像を再生表示し、第２の高速再生モードでは２枚あるいは１枚の参照画像を再生表示するようにしてもよい。これは、さらに高速（例えば３倍速以上）の再生を行わせる場合などに有用である。
【００６３】
一般的には、記録媒体に上記符号化された画像信号が可変レートで記録されている場合に、測定された速度が高いほど参照画像の再生枚数が多い高速再生モードに切換制御し、あるいは、測定されたビットレートが低いほど参照画像の再生枚数が多い高速再生モードに切換制御すればよい。すなわち、測定された再生速度が速い場合や、再生ビットレートが低い場合のように、再生処理に余裕がある場合には、参照画像の再生枚数の多い高速再生モードを選んで、動きの滑らかな高速再生表示を行わせ、測定された再生速度が遅い場合や、再生ビットレートが高い場合のように、再生処理が間に合わなくなっている場合には、参照画像の再生枚数の少ない高速再生モードを選んで、再生速度を高める、あるいは目標再生速度を守るようにする。
【００６４】
なお、本発明は上記実施の形態のみに限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能であることは勿論である。
【００６５】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなように、本発明によれば、時間軸方向に予測符号化された画像信号が記録された記録媒体から画像信号を読み取って再生処理する場合における高速再生時に、上記記録媒体に記録された画像信号の内の参照画像の再生枚数の異なる複数の高速再生モードを再生状態に応じて切換制御することにより、再生状態に応じて適応的に最適の高速再生モードで再生でき、動きの滑らかな高速再生表示が行える。
【００６６】
ここで、上記切換制御として、再生速度や再生ビットレート等の再生状態を測定し、測定出力を閾値と比較して適切な高速再生モードを判別して、上記複数の高速再生モードを判別された適切な高速再生モードに切り換えることが挙げられ、より具体的には、上記記録媒体に上記符号化された画像信号が可変レートで記録されている場合に、測定された速度が高いほど参照画像の再生枚数が多い高速再生モードに切換制御し、あるいは、測定されたビットレートが低いほど参照画像の再生枚数が多い高速再生モードに切換制御することが挙げられる。
【００６７】
これによって、測定された再生速度が速い場合や、再生ビットレートが低い場合のように、再生処理に余裕がある場合には、参照画像の再生枚数の多い高速再生モードを選んで、動きの滑らかな高速再生表示を行わせることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態が適用されるＤＶＤ（ディジタルビデオディスク）再生装置の基本構成を示すブロック図である。
【図２】測定された速度に応じた高速再生モードの切換動作を説明するためのフローチャートである。
【図３】全ての参照画像を再生表示する第１の高速再生モードの動作を説明するための図である。
【図４】３枚の参照画像を再生表示する第２の高速再生モードの動作を説明するための図である。
【図５】ＤＶＤフォーマットのデータ構造を示す図である。
【図６】ＭＰＥＧ規格におけるフレーム間予測の構造及び記録フレームの構造を示す図である。
【図７】ナビゲーションパック（NV_PCK）の構造を示す図である。
【符号の説明】
１  記録媒体、  ２  ピックアップ、  ４  データデコーダ、  ４ａ  トラックバッファ、  ５  デマルチプレクサ、  ６  ビデオデコーダ、  ８  オーディオデコーダ、  １１  コントローラ、  １００  ＤＶＤ再生装置
【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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