(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
画像データをフレーム単位で第１の所定数に分離する画像データ分離手段と、
複数の記録部を有し、当該記録部に前記画像データ分離手段が分離したフレーム毎に前記画像データを記録及び再生するデータ記録・再生手段と、
前記データ再生手段が再生した画像データをフレーム単位で多重化して、前記画像データ分離手段が分離する以前の順番に戻す画像データ多重化手段と、
を有し、
前記データ記録・再生手段は、前記画像データの記録時には、隣接する第２の所定数のフレームの前記画像データを前記第２の所定数のフレーム毎に異なる前記記録部に記録し、記録された前記画像データの２倍速再生時には、前記複数の記録部に記録された画像データを１倍速再生時とは異なる２倍速再生に応じた順番で前記複数の記録部から前記第２の所定数のフレームずつ再生する
画像データ記録・再生装置。
【請求項２】
画像データをフレーム単位で第１の所定数に分離し、
分離された前記第１の所定数のフレームの画像データの記録時には、隣接する第２の所定数のフレームの前記画像データを前記第２の所定数のフレーム毎に異なる前記記録部に記録し、前記記録部に記録された画像データの２倍速再生時には、前記複数の記録部に記録された画像データを１倍速再生時とは異なる２倍速再生に応じた順番で前記複数の記録部から前記第２の所定数のフレームずつ再生し、
再生された画像データをフレーム単位で多重化して、前記画像データ分離手段が分離する以前の順番に戻す
画像データ記録・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、光磁気(MO; magneto-optical) ディスクおよびハードディスク(HD)等の複数の記録媒体に画像データをフレーム単位で分離（インターリーブ）して記録し、記録した画像データを再生する画像データ記録・再生装置およびその方法に関する。
【０００２】
【従来の技術および発明が解決しようとする課題】
動画像の画像データを、ＭＯディスクおよびハードディスク等のランダムアクセス可能な記録媒体に記録し、任意の画像データの任意の部分の画像データを実時間的（リアルタイム）に再生し、放送あるいは編集のために供給する画像ファイル装置が用いられている。
画像データのデータレートは、ハードディスク装置等の通常の記録・再生装置の記録・再生データレートに比べて非常に大きいので、従来の画像ファイル装置は、画像データをバイト単位に複数の部分に分離（インターリーブ）して、複数のハードディスク装置に並行して記録することにより、記録・再生装置の見かけ上の記録・再生時のデータレートを高くして、実時間的（リアルタイム）な画像データの記録・再生を行うことができるように構成されている。
【０００３】
しかしながら、記録媒体の空き領域が少ない場合には、画像データが記録媒体の不連続な記録領域（セクタ）に書き込まれることがある。
また、編集装置（エディタ）等を用いて、不連続に記録された複数の画像データの記録位置を変えずに、再生する画像データの部分および順番を指定することにより編集処理を行った場合も同様に、編集後の画像データは記録媒体の不連続なセクタに記録されることになる。
【０００４】
このように、連続してリアルタイムに再生する必要がある複数の画像データがバイト単位でインターリーブされ、しかも細かい記録領域にばらばらに記録されている場合には、再生時に、離れた記録領域にアクセスするたびにシークを行う必要がある。具体的には、例えば、バイト単位でインターリーブされた画像データの全てのフレームが、それぞれ離れた記録領域に記録されている場合、画像データの異なるフレームにアクセスするたびにシークが必要になり、最悪の場合、１秒間に３０回のシークが必要になる。
このように、シークが多発すると、従来の画像ファイル装置においては、一定時間内に必要な量の画像データが読み出され得ず、リアルタイムな画像データの再生が不可能になったり、あるいは、再生した画像データにエラーが生じたりする不具合が生じてしまう場合がある。
【０００５】
本発明は、上述した従来技術の問題点に鑑みてなされたものであり、不連続な記録領域に記録された複数の画像データを再生する際に、シークの回数を極力、少なくすることにより、エラーなく画像データを再生することができ、しかも、リアルタイムな画像データを確実に再生することができる画像データ記録・再生装置およびその方法を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明に係る画像データ記録・再生装置は、画像データをフレーム単位で第１の所定数に分離する画像データ分離手段と、複数の記録部を有し、当該記録部に前記画像データ分離手段が分離したフレーム毎に前記画像データを記録及び再生するデータ記録・再生手段と、前記データ再生手段が再生した画像データをフレーム単位で多重化して、前記画像データ分離手段が分離する以前の順番に戻す画像データ多重化手段と、を有し、前記データ記録・再生手段は、前記画像データの記録時には、隣接する第２の所定数のフレームの前記画像データを前記第２の所定数のフレーム毎に異なる前記記録部に記録し、記録された前記画像データの２倍速再生時には、前記複数の記録部に記録された画像データを１倍速再生時とは異なる２倍速再生に応じた順番で前記複数の記録部から前記第２の所定数のフレームずつ再生する。
【０００８】
本発明に係る画像データ記録・再生装置は、非圧縮画像データあるいは圧縮画像データ（画像データ）をフレーム単位で分離（インターリーブ）して、複数の記録媒体に並行して記録し、記録した画像データを再生する。
画像データ分離手段は、入力される画像データをフレーム単位にｍ個の部分に分離（インターリーブ）する。なお、画像データ分離手段は、画像データを１フレームずつ分離する場合と、複数のフレームずつ分離する場合とがある。
【０００９】
画像データ記録・再生手段は、例えば、ｍ個のハードディスク装置等の記録・再生装置を含み、これらｍ個の記録・再生装置はそれぞれ、記録制御手段の制御に応じて、画像データ分離手段が１フレームあるいは複数フレームずつ分離（インターリーブ）した画像データのｍ個の部分それぞれを、指定された記録領域に記録する。
また、画像データ記録・再生手段のｍ個の記録・再生装置はそれぞれ、再生制御手段の制御に応じて、記録した画像データのｍ個の部分それぞれの一部または全部を、指定された記録領域から再生する。
【００１０】
記録制御手段は、例えば、記録する画像データの先頭セクタおよびデータ長（記録領域）を指定して、書き込みコマンドを発行し、画像データ記録・再生手段のｍ個の記録・再生装置を制御し、１フレームあるいは複数フレームずつ分離（インターリーブ）した画像データのｍ個の部分それぞれを、指定した記録領域に記録させる。このように、１フレームずつ画像データをインターリーブして画像データ記録・再生手段のｍ個の記録・再生装置することにより、１秒間に発生するシークの回数は、高々、３０／ｍ回となる（ＮＴＳＣ方式の場合）。
【００１１】
再生制御手段は、例えば、再生する画像データの先頭セクタおよびデータ長（記録領域）を指定して、読み出しコマンドを発行し、画像データ記録・再生手段のｍ個の記録・再生装置を制御し、記録した画像データの一部または全部を指定した記録領域から再生させる。
なお、再生制御手段は、画像データ分離手段の分離方法（１フレームずつインターリーブしたか複数フレームずつインターリーブしたか）、および、再生の方式〔通常再生（１倍速再生）か倍速再生か等〕に応じて、画像データを再生する画像データ記録・再生装置の記録・再生装置の選択、および、読出コマンドの先頭セクタおよびデータ長（記録領域）の指定変更を行うことにより、通常再生（１倍速再生）および倍速再生等の特殊再生の両方を実現する。
【００１２】
画像データ多重化手段は、記録制御手段および再生制御手段の制御に応じて、画像データ記録・再生手段が再生した画像データの一部または全部をバッファリングし、フレーム単位で多重化（デインターリーブ）し、分離前の順番に戻して出力する。
【００１５】
【発明の実施の形態】
第１実施例
以下、本発明の第１の実施例を説明する。
【００１６】
画像ファイルシステム１の構成
図１は、本発明に係る画像ファイルシステム１の構成を示す図である。
図１に示すように、画像ファイルシステム１は、画像データ記録・再生装置２、システム制御装置１００、伝送装置１０４およびＬＡＮ等の制御ライン１１０から構成される。
画像データ記録・再生装置２は、入出力制御装置１８およびｎ台のハードディスク装置（ＲＡＩＤ１〜ｎ）３０1 〜３０n を含むＲＡＩＤ構成の記録装置３０から構成される。なお、図１にはｎ＝５の場合を示してある（以下同じ）。
【００１７】
画像ファイルシステム１は、これらの構成部分により、ＶＴＲ装置１０２1 ，１０２2 および通信回線１２０等から入力される画像データを記録し、ユーザーの操作に応じて、記録した画像データを再生し、再生した画像データをＶＴＲ装置１０２1 ，１０２2 および通信回線１２０等に対して出力する。
【００１８】
画像データ記録・再生装置２の構成
図２は、図１に示した画像データ記録・再生装置２の入出力制御装置１８の構成を示す図である。
図２に示すように、画像データ記録・再生装置２の入出力制御装置１８は、ｍ個の入出力回路２０1 〜２０m （以下、ｍ＝６の場合を例示）、画像データバス３２およびファイルシステム２００から構成される。
【００１９】
画像データバス３２は、入出力回路２０1 〜２０6 からハードディスク装置３０1 〜３０5 に画像データを伝送する下りバス３４、および、ハードディスク装置３０1 〜３０5 から入出力回路２０1 〜２０6 に画像データを伝送する上りバス３６から構成される。
下りバス３４および上りバス３６はそれぞれ、ハードディスク装置３０1 〜３０n にそれぞれ対応するｎ本のバス３４1 〜３４n ，３６1 〜３６n （上述のようにｎ＝５の場合を例示）を含み、入出力回路２０i （１≦ｉ≦ｍ；上述のようにｍ＝６の場合を例示）は、ハードディスク装置３０j （１≦ｊ≦ｎ）との間で、画像データをバス３４j ，３６j を介して伝送する。
【００２０】
画像データ記録・再生装置２は、これらの構成部分により、フレーム単位に分割した画像データをハードディスク装置３０1 〜３０5 に記録し、画像ファイルシステム１のユーザーがシステム制御装置１００（図１）等を介して行う再生操作に応じて、記録した画像データを再生し、再生した画像データをＶＴＲ装置１０２1 ，１０２2 および伝送装置１０４に対して出力する。
【００２１】
入出力回路２０i の構成
図３は、図１に示した画像ファイルシステム１の入出力回路２０i （図２）の構成を示す図である。
図３に示すように、入出力回路２０i は、入力処理部２２、制御部２４、出力処理部２６および出力バッファ部２８から構成される。
入力処理部２２は、デコーダ回路(D1 Decoder)２２０、圧縮回路２２２、圧縮データ制御回路２２４および第１〜第３のスイッチ回路（ＳＷ１〜ＳＷ３）２２６〜２３０から構成される。
【００２２】
制御部２４は、制御用コンピュータ２５０およびＳＤＲＡＭ制御回路２４８から構成される。
制御用コンピュータ２５０は、制御回路（ＣＰＵ）２４０、ＲＡＭ２４２およびＲＯＭ２４６から構成される。
なお、実際には、制御用コンピュータ２５０（制御回路２４０）と入出力回路２０i の各構成部分との間で制御信号が入力および出力（入出力）されるが、図示の簡略化のために、図３においては、これらの制御信号は適宜、省略されている。
【００２３】
出力処理部２６は、第４のスイッチ回路（ＳＷ４）２６０、伸長回路２６２およびエンコーダ回路２６４から構成される。
出力バッファ部２８は、ハードディスク装置３０1 〜３０n それぞれに対応するｎ個のＲＡＭブロック２８０1 〜２８０n （ＲＡＭ＃１〜＃５；上述のようにｎ＝５の場合を例示）から構成される。
【００２４】
画像ファイルシステム１の構成部分
以下、図１〜図３に示した画像ファイルシステム１の構成部分を説明する。
【００２５】
システム制御装置１００
画像ファイルシステム１において、システム制御装置１００（図１）は、例えば、編集装置あるいは放送局用調整卓であって、ユーザーによる操作に応じて、ＶＴＲ装置１０２1 ，１０２2 、画像データ記録・再生装置２および伝送装置１０４との間で制御データをＬＡＮ等の制御ライン１１０を介して送信および受信し、これらの動作を制御する。
【００２６】
ＶＴＲ装置１０２1 ，１０２2 
ＶＴＲ装置１０２1 ，１０２2 は、例えば、Ｄ１方式のディジタルＶＴＲ装置であって、ＶＴＲテープ（図示せず）に記録された非圧縮画像データ（音声データを含んでいてもよい）を再生し、Ｄ１方式のデータストリームとして画像データ記録・再生装置２の入出力回路２０i （図２）に対して出力する。
また、ＶＴＲ装置１０２1 ，１０２2 は、画像データ記録・再生装置２の入出力回路２０i からＤ１方式のデータストリームとして入力される非圧縮画像データをＶＴＲテープに記録する。
【００２７】
伝送装置１０４
伝送装置１０４は、例えば、ＳＤＩ方式（ＳＭＰＴＥ２５９Ｍ）の伝送路を介して画像データ記録・再生装置２の入出力回路２０i と接続され、入出力回路２０i から入力される非圧縮画像データを、ディジタル高速通信回線あるいはＡＴＭ通信回線の通信回線１２０を介して、ＳＤＩ方式のデータストリームとして他の放送局の伝送装置（図示せず）に対して送信する。
また、伝送装置１０４は、通信回線１２０を介して他の放送局の伝送装置等からＳＤＩ方式のデータストリームとして入力される非圧縮画像データを受信し、画像データ記録・再生装置２の入出力回路２０i に対して出力する。
【００２８】
ファイルシステム２００
ファイルシステム２００は、制御ライン１１０を介したシステム制御装置１００の制御に従って、入出力回路２０1 〜２０6 がハードディスク装置３０1 〜３０5 に記録する画像データの記録領域を、例えばセクタ単位で管理する。
また、ファイルシステム２００は、ユーザーにより指定された画像データを再生する場合に、指定された画像データの記録領域を、入出力回路２０1 〜２０6 に通知する。
【００２９】
また、ファイルシステム２００は、例えば、クロック発生装置（図示せず）から供給され、放送局内で装置間の同期をとるために用いられる基準フレーム同期信号ＦＳに基づいて、入出力回路２０i に割り当てるタイムスロットを示すタイムスロット信号ＴＳを生成し、基準フレーム同期信号ＦＳとともに入出力回路２０i に対して出力する。
【００３０】
入出力回路２０i 
画像データ記録・再生装置２の入出力制御装置１８において、入出力回路２０i （図２）は、ＶＴＲ装置１０２1 ，１０２2 および伝送装置１０４等から画像入力端子に入力されるＤ１方式あるいはＳＤＩ方式のデータストリームに含まれる非圧縮画像データを圧縮符号化して圧縮画像データを生成し、生成した圧縮画像データをフレーム単位に分離（インターリーブ）し、分離（インターリーブ）した圧縮画像データ（ＳＢＸＯｕｔ）を１フレーム分ずつ順番に、バス３４1 〜３４5 を介してハードディスク装置３０1 〜３０5 に対して出力し、ランダムアクセス可能なハードディスクに記録させる。
【００３１】
また、入出力回路２０i は、ハードディスク装置３０1 〜３０5 が１フレーム分ずつ順番に再生し、バス３６1 〜３６n を介して供給する圧縮画像データ（ＳＢＸＩｎ）を受け、多重化（デインターリーブ）して、元の圧縮画像データに戻し、戻した圧縮画像データを伸長復号して非圧縮画像データを生成し、Ｄ１方式あるいはＳＤＩ方式のデータストリームとして画像出力端子からＶＴＲ装置１０２1 ，１０２2 あるいは伝送装置１０４等に対して出力する。
【００３２】
なお、入出力回路２０i は、ファイルシステム２００から入力されるタイムスロット信号ＴＳに同期して動作し、各入出力回路２０i にユニークな値が固定的に割り当てられる自己タイムスロットＳＴＳが示すタイムスロット（第ｉ番目のタイムスロット）で、ハードディスク装置３０1 〜３０5 との間の画像データの伝送を行う。
【００３３】
つまり、例えば、ファイルシステム２００が入出力回路２０1 〜２０6 それぞれに対して１秒周期でタイムスロットを割り当てる場合には、入出力回路２０i の増設を考慮して１周期当たりのタイムスロット数を１０個（タイムスロット１つ分の時間長は１／１０秒）として、これら１０個のタイムスロットの内、第１〜第６のタイムスロットそれぞれにおいて、入出力回路２０1 〜２０6 がハードディスク装置３０1 〜３０5 との間で画像データの伝送を行う。
【００３４】
制御部２４
制御部２４は、入出力回路２０i の各構成部分の制御を行う。
【００３５】
制御用コンピュータ２５０
制御部２４において、制御用コンピュータ２５０は、マルチタスクのＯＳを搭載し、基準フレーム同期信号ＦＳ、ファイルシステム２００から入力されるタイムスロット信号ＴＳ、および、自己タイムスロット信号ＳＴＳに同期して動作し、システム制御装置１００から制御ライン１１０を介して入力される制御データに従って、ＳＤＲＡＭ制御回路２４８および入出力回路２０i の各構成部分を並列的に制御する。
【００３６】
ＳＤＲＡＭ制御回路２４８
ＳＤＲＡＭ制御回路２４８は、制御用コンピュータ２５０の制御に従って、命令（コマンド）Ｓ２４８1 、スイッチ制御信号Ｓ２４８2 〜２４８4 およびバッファリング制御信号Ｓ２４８5 を生成し、ハードディスク装置３０1 〜３０5 、スイッチ回路２２６〜２３０，２６０およびＲＡＭブロック２８０1 〜２８０5 に対して出力する。
【００３７】
なお、命令Ｓ２４８1 は、ハードディスク装置３０1 〜３０5 の圧縮画像データの記録および再生（記録・再生）の動作を制御する。
図４（Ａ）〜（Ｃ）は、入出力回路２０i からハードディスク装置３０1 〜３０5 に対して出力される命令Ｓ２４８1 （コマンドおよびステータス）のフォーマットを示す図である。
【００３８】
画像データを記録する場合、ＳＤＲＡＭ制御回路２４８は、図４（Ａ）に示す書き込み命令（コマンド）を、命令Ｓ２４８1 としてハードディスク装置３０1 〜３０5 に対して出力し、ファイルシステム２００が管理するハードディスク装置３０1 〜３０5 の空き記録領域に新たな圧縮画像データを記録させる。
図４（Ａ）に示すように、書き込みコマンドは、同期コード(Sync code) 、タイムスロット識別子(Timeslot ID) 、書き込みフラグ(Write flag)、コマンド数(Num of command)アドレス(Adress)およびデータ長(Length)から構成され、記録する圧縮画像データ(Data)がこのコマンドに続いてハードディスク装置３０1 〜３０5 に対して出力される。
【００３９】
書き込みコマンドの内、同期コード(Sync code) は、同期コード以降に続くデータが命令であることを示すユニークな符号である。
タイムスロット識別子(Timeslot ID) は、命令を発生した入出力回路２０i の自己タイムスロットＳＴＳであり、ハードディスク装置３０1 〜３０5 が再生した圧縮画像データを入出力回路２０i に対して出力するために用いるタイムスロットを示す。
【００４０】
書き込みフラグ(Write flag)は、命令が書き込みコマンドであるか、読み出しコマンドであるかを示し、書き込みコマンドである場合には１、書き込みコマンドでない場合には０の値を採る。
コマンド数(Num of command)は、コマンド数以降に続く命令の数を示す。書き込みコマンドの場合には、コマンド数以降には、圧縮画像データを記録する記録領域の先頭のセクタ番号（アドレス;Address）およびデータ長(Length)が１組、続くだけなので、コマンド数の値は１となる。
【００４１】
画像データを再生する場合、ＳＤＲＡＭ制御回路２４８は、図４（Ｂ）に示す読み出し命令（コマンド）を、命令Ｓ２４８1 としてハードディスク装置３０1 〜３０5 に対して出力し、ユーザーが指定した圧縮画像データを、ファイルシステム２００が管理するハードディスク装置３０1 〜３０5 の記録領域から再生させる。
【００４２】
図４（Ｂ）に示すように、読み出しコマンドは、同期コード(Sync code) 、タイムスロット識別子(Timeslot ID) 、書き込みフラグ(Write flag)、コマンド数(Num of command)およびコマンド１，２，…（command1, command2, …）から構成される。
読み出しコマンドにおいて、同期コード(Sync code) 、タイムスロット識別子(Timeslot ID) は、上述した書き込みコマンドにおいてと同様である。
書き込みフラグ(Write flag)の値は、読み出しコマンドを示す０となる。
コマンド数(Num of command)は、それぞれハードディスク装置３０1 〜３０5 に読み出させる圧縮画像データの先頭のセクタ（アドレス；Adress）とそのデータ長(Length)の組み合わせからなるコマンド（command1, command2, …）の数に応じた値となる。
【００４３】
読み出しステータスは、ハードディスク装置３０1 〜３０5 が、ハードディスク装置３０1 〜３０5 の状態を制御用コンピュータ２５０に通知するために用いられる。
【００４４】
また、スイッチ制御信号Ｓ２４８2 ，Ｓ２４８3 は、スイッチ回路２２６，２３０を、スイッチ回路２２８が命令Ｓ２４８1 を出力する場合には、入力端子ｂ側を選択し、これ以外の場合には入力端子ａ側を選択するように制御する。
また、スイッチ制御信号Ｓ２４８4 は、スイッチ回路２６０が基準フレーム同期信号ＦＳ、１周期ごとに、入力端子ａ〜ｅを順次、選択し、選択した入力端子から入力される圧縮画像データを１フレーム分ずつ多重化（デインターリーブ）するようにスイッチ回路２６０を制御する。
また、バッファリング制御信号Ｓ２４８5 は、出力バッファ部２８のＲＡＭブロック２８０1 〜２８０5 のフレームメモリ（バンク）を切り換えることにより、バッファリング動作を制御する。
【００４５】
入力処理部２２
入力処理部２２は、ＶＴＲ装置１０２1 ，１０２2 あるいは伝送装置１０４から入力されるＤ１方式あるいはＳＤＩ方式のデータストリームに含まれる非圧縮画像データを圧縮符号化し、出力バッファ部２８のＲＡＭブロック２８０1 〜２８０5 に対して出力する。
【００４６】
デコーダ回路２２０
入力処理部２２において、デコーダ回路２２０（図３）は、ＶＴＲ装置１０２1 ，１０２2 から入力されるＤ１方式のデータストリーム、あるいは、伝送装置１０４から入力されるＳＤＩ方式のデータストリームをデコードし、２７０Ｍｂｐｓ（内、画像は１８０Ｍｂｐｓ）程度のデータレートの非圧縮画像データを分離（インターリーブ）して、圧縮回路２２２に対して出力する。
また、デコーダ回路２２０は、ＶＴＲ装置１０２1 ，１０２2 あるいは伝送装置１０４より入力されるデータストリームからフレーム同期信号を抽出し、圧縮回路２２２に対して出力する。
【００４７】
圧縮回路２２２
圧縮回路２２２は、基準フレーム同期信号ＦＳおよびデコーダ回路２２０から入力されるフレーム同期信号に同期して動作し、デコーダ回路２２０から入力される非圧縮画像データに対して離散的コサイン変換（ＤＣＴ）処理および可変長符号化等を行って圧縮符号化し、３０Ｍｂｐｓ程度のデータレートのイントラ圧縮画像データを生成してスイッチ回路２２６の入力端子ａに対して出力する。
【００４８】
圧縮データ制御回路２２４
圧縮データ制御回路２２４は、基準フレーム同期信号ＦＳに同期して、スイッチ回路２２８が基準フレーム同期信号ＦＳ、１周期ごとに、出力端子ａ〜ｅを順次、選択し、選択した出力端子から圧縮画像データをＲＡＭブロック２８０1 〜２８０5 に対して出力するように制御するスイッチ制御信号Ｓ２２４を生成し、スイッチ回路２３０の入力端子ａに対して出力する。
【００４９】
なお、図１において点線の矢印で示すように、圧縮回路２２２が発生するフレーム同期信号に同期してスイッチ回路２２８が選択する出力端子を変更するように圧縮データ制御回路２２４を構成することも可能である。
ただし、フレーム信号ＦＳに対する圧縮回路２２２が発生するフレーム同期信号の遅延は、圧縮画像データ数ビット分とごく小さいので、基準フレーム同期信号ＦＳおよび圧縮回路２２２が発生するフレーム同期信号のいずれを用いても、圧縮データ制御回路２２４は、圧縮回路２２２から入力される圧縮画像データを、順次、ＲＡＭブロック２８０1 〜２８０5 が１フレーム分ずつバッファリングするようにスイッチ回路２２８を制御するスイッチ制御信号Ｓ２２４を生成することができる。
【００５０】
スイッチ回路２２６
スイッチ回路２２６は、上述のように、スイッチ制御信号Ｓ２４８2 に従って、スイッチ回路２２８が圧縮画像データを出力する場合には、入力端子ａ側を選択して、圧縮回路２２２から入力される圧縮画像データをスイッチ回路２２８の入力端子に対して出力する。
また、スイッチ回路２２６は、スイッチ回路２２８が命令Ｓ２４８1 を出力する場合には、入力端子ｂ側を選択して命令Ｓ２４８1 をＲＡＭブロック２８０1 〜２８０5 に対して出力する。
【００５１】
スイッチ回路２３０
スイッチ回路２３０は、上述のように、スイッチ制御信号Ｓ２４８2 に従って、スイッチ回路２２８が圧縮画像データを出力する場合には、入力端子ａ側を選択して、圧縮データ制御回路２２４から入力されるスイッチ制御信号Ｓ２２４をスイッチ回路２２８に対して出力する。
また、スイッチ回路２３０は、スイッチ回路２２８が命令Ｓ２４８1 を出力する場合には、入力端子ｂ側を選択してスイッチ制御信号Ｓ２４８3 をスイッチ回路２２８に対して出力する。
【００５２】
スイッチ回路２２８
スイッチ回路２２８は、上述のように、スイッチ制御信号Ｓ２２４，Ｓ２４８に従って動作し、圧縮画像データを出力する場合には、基準フレーム同期信号ＦＳ、１周期ごとに、出力端子ａ〜ｅを順番に選択し、圧縮回路２２２からスイッチ回路２２６を介して入力される圧縮画像データをフレーム単位に分離（インターリーブ）してＲＡＭブロック２８０1 〜２８０5 に対して順次、出力する。
つまり、例えば、出力バッファ部２８８は、スイッチ回路２２６を介して圧縮回路２２２から入力される圧縮画像データの第ｐ番目〜第（ｐ＋４）番目〔ｐはｎ（５）の倍数〕のフレームをそれぞれ出力端子ａ〜ｅから出力し、分離（デインターリーブ）してＲＡＭブロック２８０1 〜２８０5 に対して出力する。
【００５３】
また、スイッチ回路２２８は、命令Ｓ２４８1 を出力する場合には、出力端子ａ〜ｅのいずれかを選択して、ＳＤＲＡＭ制御回路２４８から入力された命令Ｓ２４８1 を、目的のハードディスク装置３０1 〜３０5 に対して出力する。
【００５４】
出力処理部２６
出力処理部２６は、ハードディスク装置３０1 〜３０5 が再生し、ＲＡＭブロック２８０1 〜２８０5 を介してフレーム単位で入力される圧縮画像データを多重化（デインターリーブ）し、伸長復号してＶＴＲ装置１０２1 ，１０２2 あるいは伝送装置１０４に対して出力する。
【００５５】
スイッチ回路２６０
スイッチ回路２６０は、上述のように、スイッチ制御信号Ｓ２４８4 に従って、基準フレーム同期信号ＦＳ、１周期ごとに、入力端子ａ〜ｅを順番に選択し、選択した入力端子から入力される圧縮画像データを１フレーム分ずつ多重化（デインターリーブ）し、元の圧縮画像データを再生する。
つまり、例えば、スイッチ回路２６０は、ＲＡＭブロック２８０1 〜２８０5 から入力される圧縮画像データの第ｐ番目〜第（ｐ＋４）番目のフレームを多重化（デインターリーブ）し、伸長回路２６２に対して出力する。
【００５６】
伸長回路２６２
伸長回路２６２は、スイッチ回路２６０から入力される圧縮画像データに対して、圧縮回路２２２に対応する処理を行って伸長復号し、非圧縮画像データを生成してエンコーダ回路２６４に対して出力する。
【００５７】
エンコーダ回路２６４
エンコーダ回路２６４は、伸長回路２６２から入力される非圧縮画像データをエンコードし、Ｄ１方式あるいはＳＤＩ方式のデータストリームを生成して、ＶＴＲ装置１０２1 ，１０２2 あるいは伝送装置１０４に対して出力する。
【００５８】
出力バッファ部２８
出力バッファ部２８は、ハードディスク装置３０1 〜３０5 から入力される圧縮画像データをバッファリングして出力処理部２６のスイッチ回路２６０に対して出力する。
また、出力バッファ部２８は、入力処理部２２のスイッチ回路２２８から入力される圧縮画像データをバッファリングして、ハードディスク装置３０1 〜３０5 に対して出力する。
【００５９】
ＲＡＭブロック２８０j 
ＲＡＭブロック２８０j は、例えば、それぞれ圧縮画像データ１秒分（３０フレーム分、ＮＴＳＣ方式の場合）の記憶容量を有する３つのフレームメモリ（ＲＡＭ；バンク１〜３）から構成され、ＳＤＲＡＭ制御回路２４８の制御に従って動作する。
ＳＤＲＡＭ制御回路２４８は、ＲＡＭブロック２８０j の３つのフレームメモリのいずれかを、バッファリング制御信号Ｓ２４８5 を介して選択する。
【００６０】
ＲＡＭブロック２８０j の選択されたフレームメモリは、入力処理部２２のスイッチ回路２２８またはハードディスク装置３０1 〜３０5 から入力された圧縮画像データを１フレームずつ、バッファリングする。
選択されたフレームメモリが、スイッチ回路２２８またはハードディスク装置３０1 〜３０5 から入力された圧縮画像データを１秒分（３０フレーム分）バッファリングすると、ＳＤＲＡＭ制御回路２４８は、選択したフレームメモリを制御して、バッファリングした圧縮画像データを対応するハードディスク装置３０i またはスイッチ回路２２８に対して出力させ、さらに、フレームメモリの選択を変更する。
【００６１】
つまり、例えば、ＲＡＭブロック２８０1 〜２８０5 はそれぞれ、スイッチ回路２２８がインターリーブした圧縮画像データの第ｐ番目〜第（ｐ＋４）番目のフレームを順次バッファリングし、さらに、圧縮画像データが３０フレーム分たまると、ハードディスク装置３０1 〜３０5 それぞれに対して出力する。
また、例えば、ＲＡＭブロック２８０1 〜２８０5 はそれぞれ、ハードディスク装置３０1 〜３０5 がそれぞれ再生した圧縮画像データのｐ番目〜第（ｐ＋４）番目のフレームを順次バッファリングし、出力処理部２６のスイッチ回路２６０に対して出力する。
【００６２】
なお、ＲＡＭブロック２８０i が３つのフレームメモリから構成される理由は、ハードディスク装置３０j から入力される圧縮画像データ、スイッチ回路２２８から入力される圧縮画像データ、および、ハードディスク装置３０1 〜３０5 に対して出力する命令が衝突した場合でも、ＲＡＭブロック２８０j にオーバーフローが生じないようにするためである。
【００６３】
ハードディスク装置３０1 〜３０5 
ハードディスク装置３０1 〜３０5 は、入出力制御装置１８の入出力回路２０1 〜２０6 から入力される命令に従って動作し、入出力回路２０i から記録命令が入力された場合には、入出力回路２０i から入力される圧縮画像データを１フレームずつ順番に記録する。
つまり、例えば、ハードディスク装置３０1 〜３０5 はそれぞれ、ＲＡＭブロック２８０1 〜２８０5 から入力される圧縮画像データのｐ番目〜第（ｐ＋４）番目のフレームをそれぞれ記憶する。
【００６４】
また、ハードディスク装置３０1 〜３０5 は、入出力回路２０i から再生命令が入力された場合には、記録した圧縮画像データを再生し、例えば、再生命令を含むタイムスロットと２タイムスロット分の時間をおいて、再生した圧縮画像データを順次、入出力回路２０i に対して出力する。
つまり、例えば、ハードディスク装置３０1 〜３０5 はそれぞれ、記憶した圧縮画像データのｐ番目〜第（ｐ＋４）番目のフレームを再生し、ＲＡＭブロック２８０1 〜２８０5 に対してそれぞれ出力する。
【００６５】
画像ファイルシステム１の動作
以下、図５〜図１０をさらに参照して、画像ファイルシステム１の動作を説明する。
【００６６】
記録動作
ユーザーは、システム制御装置１００（図１）を操作して、画像データのファイル名を指定して、ＶＴＲ装置１０２1 ，１０２2 あるいは伝送装置１０４が供給する画像データ記録・再生装置２に対して画像データの記録を指示する。
システム制御装置１００は、ユーザーの操作に応じて、画像データ記録・再生装置２の各構成部分を制御し、画像データの記録を準備させる。
【００６７】
つまり、このシステム制御装置１００の制御に従って、ＶＴＲ装置１０２1 ，１０２2 あるいは伝送装置１０４からデータストリームが供給される入出力制御装置１８の入出力回路２０1 〜２０6 のいずれか（入出力回路２０i ）のＳＤＲＡＭ制御回路２４８は、スイッチ回路２２６，２３０に接点ｂ側を選択させ、スイッチ回路２２８の接続を順次、切り換えて、第ｉ番目のタイムスロットにおいて、ハードディスク装置３０1 〜３０5 それぞれに対して、図４（Ａ）に示した書き込みコマンドを送出させる。
さらに、ＳＤＲＡＭ制御回路２４８は、書き込みコマンドの送出が終了すると、スイッチ回路２２６，２３０に接点ａ側を選択させる。
【００６８】
ＶＴＲ装置１０２1 ，１０２2 あるいは伝送装置１０４が、入出力回路２０i （図２，図３）に２７０ＭｂｐｓのＤ１方式あるいはＳＤＩ方式のデータストリームを供給すると、デコーダ回路２２０は、供給されたデータストリームをデコードし、約１８０Ｍｂｐｓの非圧縮画像データを生成し、さらに、フレーム同期信号を抽出して圧縮回路２２２に対して出力する。
圧縮回路２２２は、デコーダ回路２２０から入力された非圧縮画像データを圧縮符号化し、スイッチ回路２２８の入力端子に対して出力する。
【００６９】
ＳＤＲＡＭ制御回路２４８は、スイッチ回路２２８の接続を順次、切り換えて、圧縮回路２２２から入力される圧縮画像データを１フレームずつ、ＲＡＭブロック２８０1 〜２８０5 に対して出力する。
ＲＡＭブロック２８０1 〜２８０5 は、バッファリング制御信号Ｓ２４８5 を介したＳＤＲＡＭ制御回路２４８の制御に従って、圧縮画像データを３０フレーム分バッファリングすると、ハードディスク装置３０1 〜３０5 に対して出力し、ＳＤＲＡＭ制御回路２４８は、ＲＡＭブロック２８０1 〜２８０5 のフレームメモリの選択を変更する。
【００７０】
図５は、圧縮画像データの各秒(sec) に含まれる何番目のフレーム(Frame) が、ハードディスク装置３０1 〜３０5 （図１，図２）のいずれに記録されるかを示す図である。
ハードディスク装置３０1 〜３０5 はそれぞれ、書き込みコマンドに従って、ＲＡＭブロック２８０1 〜２８０5 を介して入出力回路２０i のスイッチ回路２２８から第ｉ番目のタイムスロットにおいて３０フレームずつ入力される圧縮画像データを、書き込みコマンドのアドレスが示すセクタからデータ長が示す記録領域に記録する。
【００７１】
以上説明した画像ファイルシステム１の動作により、ハードディスク装置３０1 〜３０5 には、圧縮画像データが、図５に示すようにインターリーブされて記録される。つまり、ハードディスク装置３０j には、各秒の圧縮画像データの３０フレームの内、第（５×ｑ＋ｊ）番目のフレームが記録される（ｑ＝０，…，４）。
【００７２】
通常再生動作
以下、画像ファイルシステム１が画像データを通常再生（１倍速再生）する際の動作を説明する。
図６は、画像データ記録・再生装置２（図１，図２）が画像データを再生する際の入出力回路２０1 〜２０6 による読み出しコマンドの発行と、ハードディスク装置３０1 〜３０5 による画像データの再生のタイミングを示す図である。
図７は、画像データ記録・再生装置２（図１，図２）が画像データを通常再生（１倍速再生）する際に、ハードディスク装置３０1 〜３０5 （ＲＡＭ１〜ＲＡＭ５）が再生する圧縮画像データのフレームの順番を例示する図である。
【００７３】
ユーザーは、システム制御装置１００（図１）を操作して、画像データのファイル名を指定して、ＶＴＲ装置１０２1 ，１０２2 あるいは伝送装置１０４が供給する画像データ記録・再生装置２に対して画像データの通常再生を指示する操作を行う。
システム制御装置１００は、ユーザーの操作に応じて、画像データ記録・再生装置２の各構成部分を制御し、画像データの通常再生を準備させる。
【００７４】
上述したシステム制御装置１００の制御に従って、入出力回路２０i のＳＤＲＡＭ制御回路２４８は、スイッチ回路２２６，２３０に接点ｂ側を選択させ、さらに、スイッチ回路２２８の接続を順次、切り換えて、図６に示すように第ｉ番目のタイムスロットにおいて、ハードディスク装置３０1 〜３０5 に、図４（Ｂ）に示した読み出しコマンドを、ＲＡＭブロック２８０1 〜２８０5 を介して送出する。
【００７５】
なお、通常再生（１倍速再生）動作の場合には、入出力回路２０i のＳＤＲＡＭ制御回路２４８は、第ｉ番目のタイムスロットにおいて、ファイルシステム２００が管理する記録領域に基づいて、指定された圧縮画像データの記録領域を全体としてカバーするように読み出しコマンド〔図４（Ｂ）〕のコマンド数(Num of command)、アドレス(Adress)およびデータ長(Length)を設定して送出し、ハードディスク装置３０1 〜３０5 に、指定された圧縮画像データの全てのフレームを順番通りに再生させる。
【００７６】
具体例を挙げる。
例えば、指定された圧縮画像データの全てが、ハードディスク装置３０1 〜３０5 において連続した１つの記録領域に記録されている場合には、ＳＤＲＡＭ制御回路２４８は、読み出しコマンドのコマンド数(Num of command)の値を１とし、アドレス(Adress)の値を、その記録領域の先頭のセクタ番号とし、データ長(Length)を指定された圧縮画像データのデータ長として、ハードディスク装置３０1 〜３０5 に対して送出し、圧縮画像データを再生させる。
【００７７】
読み出しコマンドを受けたハードディスク装置３０1 〜３０5 はそれぞれ、読み出しコマンド〔図４（Ｂ）〕のアドレス(Adress)およびデータ長(Length)が示す圧縮画像データをハードディスクから読み出し、図６に示すように、例えば、２タイムスロット分の時間をおいて、第（ｉ＋３）番目のタイムスロットから順次、入出力回路２０i に対して出力する。
以上述べた動作を繰り返すことにより、入出力回路２０i は、図７に示す順番で、圧縮画像データの各秒の第（５×ｐ＋ｊ）番目のフレームをハードディスク装置３０1 〜３０5 それぞれから読み出す。
【００７８】
ＲＡＭブロック２８０1 〜２８０5 は、それぞれハードディスク装置３０1 〜３０5 から入力される圧縮画像データを１フレーム分ずつバッファリングし、スイッチ回路２６０に対して出力する。
ＳＤＲＡＭ制御回路２４８は、スイッチ制御信号Ｓ２４８4 を介してスイッチ回路２６０を制御し、スイッチ回路２６０の接続を順次、切り換えて、ＲＡＭブロック２８０1 〜２８０5 から入力される圧縮画像データのフレームを多重化（デインターリーブ）し、元の圧縮画像データの順番に戻して伸長回路２６２に対して出力する。
【００７９】
伸長回路２６２は、デインターリーブされた圧縮画像データを伸長復号し、得られた非圧縮画像データをエンコーダ回路２６４に対して出力する。
エンコーダ回路２６４は、伸長回路２６２から入力された非圧縮画像データをエンコードし、Ｄ１方式あるいはＳＤＩ方式のデータストリームを生成し、ＶＴＲ装置１０２1 ，１０２2 および伝送装置１０４に対して出力する。
【００８０】
倍速再生動作
以下、２倍速再生を例として、画像ファイルシステム１が画像データを倍速再生する場合の動作を説明する。
図８は、画像データ記録・再生装置２（図１，図２）が画像データを２倍速再生する際に、ハードディスク装置３０1 〜３０5 （ＲＡＭ１〜ＲＡＭ５）が再生する圧縮画像データのフレームの順番を例示する図である。
【００８１】
ユーザーは、システム制御装置１００（図１）を操作して、画像データのファイル名を指定して、ＶＴＲ装置１０２1 ，１０２2 あるいは伝送装置１０４が供給する画像データ記録・再生装置２に対して画像データの２倍速再生を指示する操作を行う。
システム制御装置１００は、ユーザーの操作に応じて、画像データ記録・再生装置２の各構成部分を制御し、画像データの２倍速再生を準備させる。
【００８２】
通常再生時と同様に、システム制御装置１００の制御に従って、入出力回路２０i のＳＤＲＡＭ制御回路２４８は、スイッチ回路２２６，２３０に接点ｂ側を選択させ、さらに、スイッチ回路２２８の接続を順次、切り換えて、図６に示すように第ｉ番目のタイムスロットにおいて、ハードディスク装置３０1 〜３０5 に、図４（Ｂ）に示した読み出しコマンドを、ＲＡＭブロック２８０1 〜２８０5 を介して送出する。
【００８３】
なお、ハードディスク装置３０1 〜３０5 には、図４に示す順番で圧縮画像データのフレームが記録されているので、ＳＤＲＡＭ制御回路２４８は、ハードディスク装置３０1 に対して０秒の第１番目のフレームを再生させ、ハードディスク装置３０3 に対して０秒の第３番目のフレームを再生させ、ハードディスク装置３０5 に対して０秒の第５番目のフレームを再生させ、ハードディスク装置３０2 に対して０秒の第７番目のフレームを再生させ、ハードディスク装置３０4 に対して０秒の第９番目のフレームを再生させるといったように、通常再生動作の場合と異なる順番で、異なるフレームを再生させるように、読み出しコマンド〔図４（Ｂ）〕のコマンド数(Num of command)、アドレス(Adress)およびデータ長(Length)を設定して、ハードディスク装置３０1 〜３０5 に対して出力する必要がある。
【００８４】
具体例を挙げる。
例えば、指定された圧縮画像データの全てが、ハードディスク装置３０1 〜３０5 において連続した１つの記録領域に記録されている場合であっても、通常再生時と異なり、ＤＲＡＭ制御回路２４８は、読み出しコマンドのコマンド数(Num of command)の値を６とし、６組のアドレス(Adress)およびデータ長(Length)を設定してハードディスク装置３０1 〜３０5 に対して送出し、圧縮画像データを再生させる必要がある。
【００８５】
読み出しコマンドを受けたハードディスク装置３０1 〜３０5 はそれぞれ、読み出しコマンド〔図４（Ｂ）〕のアドレス(Adress)およびデータ長(Length)が示す圧縮画像データをハードディスクから読み出し、図６に示したように、２タイムスロット分の時間をおいて順次、入出力回路２０i に対して出力する。
以上述べた動作を繰り返すことにより、入出力回路２０i は、図８に示す順番でハードディスク装置３０1 〜３０5 それぞれから、圧縮画像データのフレームを１フレームおきに読み出す。
【００８６】
ＲＡＭブロック２８０1 〜２８０5 は、通常再生時と同様に、それぞれハードディスク装置３０1 〜３０5 から入力される圧縮画像データを１フレーム分ずつバッファリングし、スイッチ回路２６０に対して出力する。
ＳＤＲＡＭ制御回路２４８は、通常再生時と同様に、スイッチ制御信号Ｓ２４８4 を介してスイッチ回路２６０を制御し、スイッチ回路２６０の接続を順次、切り換えて、ＲＡＭブロック２８０1 〜２８０5 から入力される圧縮画像データのフレームをデインターリーブし、元の圧縮画像データの順番に戻して伸長回路２６２に対して出力する。
【００８７】
伸長回路２６２は、通常再生時と同様に、デインターリーブされた圧縮画像データを伸長復号し、得られた非圧縮画像データをエンコーダ回路２６４に対して出力する。
エンコーダ回路２６４は、通常再生時と同様に、伸長回路２６２から入力された非圧縮画像データをエンコードし、Ｄ１方式あるいはＳＤＩ方式のデータストリームを生成し、ＶＴＲ装置１０２1 ，１０２2 および伝送装置１０４に対して出力する。
【００８８】
以下、図９および図１０をさらに参照して、画像ファイルシステム１の制御用コンピュータ２５０の処理を説明する。
図９は、ハードディスク装置３０1 〜３０5 から圧縮画像データを読み出す制御用コンピュータ２５０の第１の処理（Ｓ１０）の内容を示す図である。
図１０は、ＲＡＭブロック２８０1 〜２８０5 から圧縮画像データを読み出して出力する制御用コンピュータ２５０の第２の処理（Ｓ１２）の内容を示す図である。
なお、図９および図１０に示した第１の処理および第２の処理は、基準フレーム同期信号ＦＳの各周期の始めに起動され、制御用コンピュータ２５０のマルチタスクＯＳの機能により、並行して行われ得る。
【００８９】
図９に示すように、ハードディスク装置３０1 〜３０5 から圧縮画像データを読み出す第１の処理を行う場合には、ステップ１００（Ｓ１００）において、制御用コンピュータ２５０は、ＳＤＲＡＭ制御回路２４８を制御してバンクＡ（第１のフレームメモリ）を選択してハードディスク装置３０1 〜３０5 からの圧縮画像データの書き込みを許可し、さらに、再生許可フラグの値を０にする。
なお、再生許可フラグの値が０の場合には、ハードディスク装置３０1 〜３０5 からＲＡＭブロック２８０j のバンクＡ（第１のフレームメモリ）への圧縮画像データの読み出しが終了するまで、伸長回路２６２の伸長復号処理は禁止される。
【００９０】
ステップ１０２（Ｓ１０２）において、入出力回路２０i の制御用コンピュータ２５０は、自己タイムスロット信号ＳＴＳと、ファイルシステム２００から入力されるタイムスロット信号とを比較し、これらが一致する（自分のタイムスロットである）場合にはＳ１０４の処理に進み、一致しない場合にはＳ１０２の処理に留まる。
【００９１】
ステップ１０４（Ｓ１０４）において、入出力回路２０i の制御用コンピュータ２５０は、ＳＤＲＡＭ制御回路２４８を制御して、読み出しコマンド〔図４（Ｂ）〕のコマンド数(Num of command)、アドレス(Adress)およびデータ長(Length)を、再生方式、例えば、１倍速再生か２倍速再生かに応じて上述のように設定を変更し、ＲＡＭブロック２８０1 〜２８０5 を介してハードディスク装置３０1 〜３０5 に対して出力する。
【００９２】
ステップ１０６（Ｓ１０６）において、入出力回路２０i からの読み出し命令を受けたハードディスク装置３０1 〜３０5 は、読み出しコマンドが示す圧縮画像データを再生し、２タイムスロット待って入出力回路２０i に対して再生した圧縮画像データを出力する。
【００９３】
ステップ１０８（Ｓ１０８）において、入出力回路２０i のＲＡＭブロック２８０1 〜２８０5 は、ハードディスク装置３０1 〜３０5 から入力された圧縮画像データを取り込み、バッファリングする。
【００９４】
ステップ１１０（Ｓ１１０）において、ＲＡＭブロック２８０1 〜２８０5 に３０フレーム分の圧縮画像データがバッファリングされると、制御用コンピュータ２５０は、再生許可フラグの値を１として、伸長回路２６２に対して伸長復号処理を許可する。
【００９５】
ステップ１１２（Ｓ１１２）において、制御用コンピュータ２５０は、ＳＤＲＡＭ制御回路２４８を制御して、ＲＡＭブロック２８０1 〜２８０5 のバンクを切り換える。つまり、Ｓ１１０の処理までバンクＡ（第１のフレームメモリ）が書き込み許可状態にされている場合には、バンクＢ（第２のフレームメモリ）を書き込み許可状態とし、同様に、Ｓ１１０の処理までバンクＢ，Ｃ（第２，第３のフレームメモリ）が書き込み許可状態とされている場合には、バンクＣ，Ａ（第３，第１のフレームメモリ）を書き込み許可状態とする。
【００９６】
図１０に示すように、ＲＡＭブロック２８０1 〜２８０5 から圧縮画像データを読み出して出力する第２の処理を行う場合には、ステップ１２０（Ｓ１２０）において、制御用コンピュータ２５０は、ＳＤＲＡＭ制御回路２４８を制御してＲＡＭブロック２８０1 〜２８０5 のバンクＡ（第１のフレームメモリ）を選択して、第１のフレームメモリから圧縮画像データを読み出せる状態とする。
【００９７】
ステップ１２２（Ｓ１２２）において、制御用コンピュータ２５０は、再生許可フラグの値が１であるか否かを判断する。制御用コンピュータ２５０は、再生許可フラグの値が１である場合には、Ｓ１２４の処理に進み、再生許可フラグの値が０である場合には、制御用コンピュータ２５０はＳ１２２の処理に留まる。つまり、制御用コンピュータ２５０は、Ｓ１２２の処理において、ＲＡＭブロック２８０1 〜２８０5 のフレームメモリに圧縮画像データが書き込まれ、再生許可フラグの値が１になるのを待つ。
【００９８】
ステップ１２４（Ｓ１２４）において、制御用コンピュータ２５０は、伸長回路２６２を制御して、再生方式、つまり、通常再生であるか倍速再生であるかに応じて、ＲＡＭブロック２８０1 〜２８０5 にバッファリングされた３０フレーム分の圧縮画像データを伸長復号させ、エンコーダ回路２６４を介して出力させる。
【００９９】
ステップ１２６（Ｓ１２６）において、制御用コンピュータ２５０は、ＳＤＲＡＭ制御回路２４８を制御して、Ｓ１１２の処理と同様に、ＲＡＭブロック２８０1 〜２８０5 のバンク（フレームメモリ）の選択を切り換える。
【０１００】
なお、第１の実施例においては、通常再生と２倍速再生を例に画像ファイルシステム１の動作を説明したが、読み出しコマンドのコマンド数(Num of command)、アドレス(Adress)およびデータ長(Length)の値を適切に変更することにより、画像ファイルシステム１は、３倍速再生動作等、さらに４倍再生以上の高速再生動作を行うことができる。
【０１０１】
また、画像ファイルシステム１は、フレーム単位でインターリーブを行い、ハードディスク装置３０1 〜３０5 に圧縮画像データを記録するので、バイト単位でインターリーブを行う場合に比べて、ハードディスク装置３０1 〜３０5 で発生するシークの回数が少なくて済む。
具体例を挙げると、バイト単位で圧縮画像データをインターリーブして、各フレームをそれぞれ離れた記録領域に記録した場合には、タイムスロットごとに、最大、毎秒３０回のシークが発生する（ＮＴＳＣ方式の場合）。しかしながら、画像ファイルシステム１におけるようにフレーム単位でインターリーブした場合には、各フレームをそれぞれ離れた記録領域に記録した場合であっても、最大、６回（＝３０／ｍ，ＮＴＳＣ方式の場合）のシークしか発生しない。従って、画像ファイルシステム１によれば、シークの多発により圧縮画像データが欠落し、再生画像の品質が劣化するという不具合を防止することができる。
【０１０２】
また、例えば、圧縮画像データを複数フレーム分ずつ記録するように画像ファイルシステム１の記録方法を変更し、倍速再生時のシークの発生をさらに少なくすることができる。
具体例を挙げる。例えば、下表１に示すように、ハードディスク装置３０1 に各秒の第１，第２のフレームを記録し、ハードディスク装置３０2 に各秒の第３，第４のフレームを記録するといったように、圧縮画像データを２フレーム分ずつハードディスク装置３０1 〜３０5 に記録し、２倍速再生時に、ハードディスク装置３０1 から各秒の第１，第２のフレームを再生し、ハードディスク装置３０3 から各秒の第５，第６のフレームを再生するといったように、圧縮画像データをハードディスク装置３０1 〜３０5 それぞれから２フレームずつ再生すると、１秒間に３０フレーム分のデータを、最大３回のシークで読み出すことができる。
【０１０３】
【表１】
0003928203.tif 000002
但し、Ｘ−Ｙは、第Ｘ秒のＹ番目のフレームを示す。
【０１０４】
このように、２フレーム間隔で圧縮画像データを再生して表示しても、１フレーム間隔で圧縮画像データを再生し、表示する場合に比べて、画像の品質劣化はごく少ない。このように、画像ファイルシステム１において、ハードディスク装置３０1 〜３０5 それぞれに圧縮画像データのフレームを２枚以上ずつ記録するように記録方法を変更し、記録方法に応じて再生方法を変更することにより、さらに高速な再生を行う際のシークの発生回数を減らし、高速再生を無理なく確実に行うことができる。
【０１０５】
また、ハードディスク装置の数をさらに増やし、見かけ上の記録・再生のデータレートを大きくすることにより、圧縮画像データだけではなく非圧縮画像データもリアルタイムに記録・再生するように、画像ファイルシステム１を構成することができる。
さらに、ハードディスク装置３０1 〜３０5 を、例えば、ＭＯ装置あるいはＤＶＤ装置等の他のランダムアクセス可能な記録装置に置換する等、画像ファイルシステム１は、種々の構成を採ることができる。
【０１０６】
第２実施例
以下、本発明の第２の実施例を説明する。
【０１０７】
第２実施例の背景
まず、図１１を参照して、本発明の第２の実施例の背景を説明する。
図１１（ａ），（ｂ）は、ハードディスク装置３０1 〜３０5 （ＤＩＳＣ）上の圧縮画像データの記録領域を例示する図である。なお、図１１（ａ），（ｂ）において、記録媒体上の太線は、圧縮画像データの記録領域を示し、▲１▼〜▲４▼は読み出しの順序を示し、ａ〜ｄは出力の順番（元の順番）を示す。
アーム３８
図１１（ａ），（ｂ）において、アーム３８は、ハードディスク装置３０1 〜３０5 において、記録媒体から圧縮画像データを読み出すために用いられる。
【０１０８】
第１の実施例に示した画像ファイルシステム１（図１〜図３）は、圧縮画像データがフレーム単位にインターリーブして複数の記録装置の記録媒体に記録するので、バイト単位でインターリーブする場合に比べて、通常再生あるいは倍速再生時に生じるシークの回数を大幅に減らすことができ、圧縮画像データを安定して再生することができる。
【０１０９】
しかしながら、図１１（ａ）に示すように、部分ａ〜ｄをこの順序で含み、この順序で再生されるべき圧縮画像データが、ハードディスクの互いに離れた記録領域に記録されている場合に、アーム３８が、再生の順番ａ〜ｄの通りに▲１▼〜▲４▼の順番で各記録領域にアクセスして圧縮画像データの読み出しを行うと、アーム３８が記録媒体の最外周と最内周とを行き来するので、アーム３８の移動距離および移動時間（シーク距離，シーク時間）が長くなり、一定の時間内に必要量の圧縮画像データを読み出せなくなる可能性がある。
【０１１０】
本発明の第２の実施例は、かかる問題点に鑑みてなされたものであり、画像ファイルシステム１（図１）の制御用コンピュータ２５０（図３）等の動作を改良し、最もシーク距離およびシーク時間が短くなる順番（▲１▼〜▲４▼）で各記録領域にアクセスして圧縮画像データを読み出すようにして、一定の時間内に必要な量の圧縮画像データの読み出し、および、リアルタイムな再生画像データの供給を確実に行うことができるようにすることを目的とする。
【０１１１】
第２の実施例における制御用コンピュータ２５０等の処理
以下、第２の実施例における画像ファイルシステム１の制御用コンピュータ２５０の動作を説明する。なお、以下に示さない画像ファイルシステム１の他の構成部分の動作は、第１の実施例においてと同じである。
第２の実施例においては、制御用コンピュータ２５０は、圧縮画像データの再生時に、ファイルシステム２００が管理する記録領域に基づいて、上述のようにシーク距離が最短になる順番で記録領域にアクセスする。
なお、この部分は、説明の簡略化のために、ハードディスクおよびハードディスク装置３０1 〜３０5 ではなく、ＤＶＤおよびＤＶＤ装置を例に説明する。
ＤＶＤ（図１１）には、円周方向に沿って螺旋状に記録トラックが設けられ、記録トラックはセクタに分割されている。これらのセクタそれぞれには、外周側から連続的にセクタ番号（セクタアドレス）が付与される。
【０１１２】
具体的には、例えば、記録トラックの最も外側の端のセクタにはセクタ番号０００１ｈが付与され、記録トラックの最も内側の端のセクタにはセクタ番号７ＦＦＦｈが付与され、これら両端の間のセクタには、内側に行くにつれて１ずつ増加する連続的なセクタ番号が付与される。
【０１１３】
例えば、ファイルシステム２００が管理している記録領域ａ〜ｄ〔図１１（ａ），（ｂ）〕の先頭のセクタのセクタ番号がそれぞれ、例えば、０１００ｈ，７０００ｈ，０２００ｈ，６０００ｈである場合に、入出力回路２０i の制御用コンピュータ２５０は、圧縮画像データの再生時に、ファイルシステム２００から、これらの記録領域ａ〜ｄの先頭のセクタのセクタ番号およびデータ長を得ると、例えば、セクタ番号が単調に増加するように記録領域ａ〜ｄをソートし、図１１（ｂ）に示すように、再生の順序ａ〜ｄに係わらず、記録領域ａ，ｃ，ｄ，ｂの順番で再生するように、読み出しコマンド〔図４（Ｂ）〕のコマンド数（ Num of command;この場合は４）、アドレス（Adress；０１００ｈ，０２００ｈ，６０００ｈ，７０００ｈ）およびデータ長(Length)を設定し、ＳＤＲＡＭ制御回路２４８等を介して、タイムスロットｉでＤＶＤ装置（ハードディスク装置３０1 〜３０5 ）に対して出力する。
【０１１４】
なお、ハードディスク装置３０1 〜３０5 において用いられるハードディスクは、記録トラックが同心円状に設けられるが、同様に、制御用コンピュータ２５０は、ＤＶＤの場合と同様に、ハードディスクについても、セクタアドレスをソートすることにより、ＤＶＤの場合と同様に読み出しコマンドを発生することができる。
【０１１５】
図１２（Ａ）は、ハードディスク装置３０1 〜３０5 から読み出される圧縮画像データの部分ａ〜ｄ〔図１１（ａ），（ｂ）〕の順番を示し、（Ｂ）は、ＲＡＭブロック２８０1 〜２８０5 から出力される圧縮画像データの部分ａ〜ｄ〔図１１（ａ），（ｂ）〕の順番を示す。
【０１１６】
ハードディスク装置３０1 〜３０5 は、入出力回路２０i の制御用コンピュータ２５０から入力された読み出しコマンドに従って、圧縮画像データの部分ａ〜ｄ〔図１１（ａ），（ｂ）〕を、図１２（Ａ）に示すように、先頭セクタのセクタ番号に基づいてソートした順番〔図１１（ｂ）に示す順番▲１▼〜▲４▼，ａ，ｃ，ｄ，ｂ〕で読み出し、タイムスロットｉで入出力回路２０i のＲＡＭブロック２８０1 〜２８０5 に対して出力する。
制御用コンピュータ２５０は、ＳＤＲＡＭ制御回路２４８を介してＲＡＭブロック２８０1 〜２８０5 を制御し、図１２（Ｂ）に示すように、ＲＡＭブロック２８０1 〜２８０5 に入力された圧縮画像データの部分ａ，ｃ，ｄ，ｂを、再生の順序（元の順序）ａ〜ｄに並び替えて圧縮画像データをスイッチ回路２６０に対して出力させる。
【０１１７】
スイッチ回路２６０、伸長回路２６２およびエンコーダ回路２６４は、第１の実施例においてと同様に、入力された圧縮画像データをデインターリーブし、伸長復号し、さらに、エンコードしてＤ１方式あるいはＳＤＩ方式のデータストリームとして出力する。
【０１１８】
画像ファイルシステム１の動作
以下、さらに図１３を参照して、第２の実施例における画像ファイルシステム１の動作を説明する。
図１３は、第２の実施例における画像ファイルシステム１の再生処理（Ｓ１４）を示すフローチャート図である。
【０１１９】
図１３に示すように、ステップ１４０（Ｓ１４０）において、制御用コンピュータ２５０は、システム制御装置１００から制御ライン１１０を介して圧縮画像データのファイル名を指定した命令（コマンド）を得る。
【０１２０】
ステップ１４２（Ｓ１４２）において、制御用コンピュータ２５０は、システム制御装置１００から入力されたコマンドを解釈し、再生命令である場合にはＳ１４４の処理に進み、記録命令である場合にはＳ１６０の処理に進む。
【０１２１】
ステップ１４４（Ｓ１４４）において、制御用コンピュータ２５０は、ファイルシステム２００から、指定された圧縮画像データのハードディスク装置３０1 〜３０5 における物理アドレス、つまり先頭セクタ番号およびデータ長を読み込む。
【０１２２】
ステップ１４６（Ｓ１４６）において、制御用コンピュータ２５０は、上述したように、圧縮画像データの各部分を記録する記録領域の先頭セクタのセクタ番号に基づいて、記録領域をソートし、アーム３８（図１１）のシーク距離が最短になるように並び変え、その情報を格納する。
【０１２３】
ステップ１４８（Ｓ１４８）において、制御用コンピュータ２５０は、ＳＤＲＡＭ制御回路２４８等を介して、ソートした順番で圧縮画像データの各部分を再生するように読み出しコマンド〔図４（Ｂ）〕を発生し、ハードディスク装置３０1 〜３０5 に対して出力する。
【０１２４】
ステップ１５０（Ｓ１５０）において、ハードディスク装置３０1 〜３０5 は、読出コマンドに応じて、例えば、図１１（ｂ）および図１２（Ａ）に示した順序で圧縮画像データの各部分を再生し、再生した圧縮画像データの各部分をＲＡＭブロック２８０1 〜２８０5 に対して出力し、書き込む。
【０１２５】
ステップ１５２（Ｓ１５２）において、ＲＡＭブロック２８０1 〜２８０5 のフレームメモリに３０フレーム分のデータがバッファリングされると、制御用コンピュータ２５０は、ＳＤＲＡＭ制御回路２４８を介してＲＡＭブロック２８０1 〜２８０5 を制御し、図１２（Ｂ）に示すように、再生の順序でスイッチ回路２６０に対して出力させる。
【０１２６】
ステップ１５４（Ｓ１５４）において、制御用コンピュータ２５０は、指定した圧縮画像データの再生が終了したか否かを判断し、再生が終了していない場合にはＳ１４６の処理に戻り、終了した場合には再生処理を終了する。
【０１２７】
ステップ１６０（Ｓ１６０）において、制御用コンピュータ２５０は、デコーダ回路２２０および圧縮回路２２２を制御して、入力されるデータストリームをデコードさせて非圧縮画像データを生成し、生成した非圧縮画像データを圧縮符号化させて圧縮画像データを生成し、ＳＤＲＡＭ制御回路２４８を介してスイッチ回路２２６，２２８およびＲＡＭブロック２８０1 〜２８０5 を制御して、選択したＲＡＭブロック２８０1 〜２８０5 の空きバンク（フレームメモリ）に書き込む。
【０１２８】
ステップ１６２（Ｓ１６２）において、制御用コンピュータ２５０は、ＳＤＲＡＭ制御回路２４８を介してＲＡＭブロック２８０1 〜２８０5 を制御し、ハードディスク装置３０1 〜３０5 に対して圧縮画像データを出力させる。
【０１２９】
ステップ１６４（Ｓ１６４）において、制御用コンピュータ２５０は、圧縮画像データの記録が終了したか否かを判断し、終了しない場合にはＳ１６０の処理に戻り、終了した場合には記録処理を終了する。
【０１３０】
以上説明したように、本発明の第２の実施例によれば、第１の実施例と同様に、バイト単位でインターリーブしてハードディスク装置３０1 〜３０5 に圧縮画像データを記録する場合に比べて大幅にシーク回数を減らすことができる上に、さらに、シーク距離およびシーク時間を大幅に短縮することができるので、一定時間内に必要な量の圧縮画像データをさらに確実に再生することができる。従って、本発明の第２の実施例によれば、シーク時間に起因して生じうる再生画像の劣化を、確実に防止することができる。
【０１３１】
なお、第２の実施例は、画像ファイルシステム１のようにフレーム単位でインターリーブを行う記録・再生装置の他に、従来のバイト単位でインターリーブを行う記録・再生装置にも応用することができる。
なお、本発明の第２の実施例に対しても、第１の実施例に対してと同様な変形が可能である。
【０１３２】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明に係る画像データ記録・再生装置およびその方法によれば、不連続な記録領域に記録された複数の画像データを再生する際に、シーク距離およびシークに要する時間を極力、短くして、エラーなく画像データを再生することができ、しかも、リアルタイムな画像データを確実に再生することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る画像ファイルシステムの構成を示す図である。
【図２】図１に示した画像データ記録・再生装置の入出力制御装置の構成を示す図である。
【図３】図１に示した画像ファイルシステムの入出力回路（図２）の構成を示す図である。
【図４】（Ａ）〜（Ｃ）は、入出力回路からハードディスク装置に対して出力される命令Ｓ２４８1 （コマンドおよびステータス）のフォーマットを示す図である。
【図５】圧縮画像データの各秒(sec) に含まれる何番目のフレーム(Frame) が、ハードディスク装置（図１，図２）のいずれに記録されるかを示す図である。
【図６】画像データ記録・再生装置（図１，図２）が画像データを再生する際の入出力回路による読み出しコマンドの発行と、ハードディスク装置による画像データの再生のタイミングを示す図である。
【図７】画像データ記録・再生装置（図１，図２）が画像データを通常再生（１倍速再生）する際に、ハードディスク装置（ＲＡＭ１〜ＲＡＭ５）が再生する圧縮画像データのフレームの順番を例示する図である。
【図８】画像データ記録・再生装置（図１，図２）が画像データを２倍速再生する際に、ハードディスク装置（ＲＡＭ１〜ＲＡＭ５）が再生する圧縮画像データのフレームの順番を例示する図である。
【図９】ハードディスク装置から圧縮画像データを読み出す制御用コンピュータの第１の処理（Ｓ１０）の内容を示す図である。
【図１０】ＲＡＭブロックから圧縮画像データを読み出して出力する制御用コンピュータの第２の処理（Ｓ１２）の内容を示す図である。
【図１１】（ａ），（ｂ）は、ハードディスク装置のハードディスク（ＤＩＳＣ）上の圧縮画像データの記録領域を例示する図である。
【図１２】（Ａ）は、ハードディスク装置（図１，図２）から読み出される圧縮画像データの部分ａ〜ｄ〔図１１（ａ），（ｂ）〕の順番を示し、（Ｂ）は、ＲＡＭブロックから出力される圧縮画像データの部分ａ〜ｄ〔図１１（ａ），（ｂ）〕の順番を示す。
【図１３】第２の実施例における画像ファイルシステムの再生処理（Ｓ１４）を示すフローチャート図である。
【符号の説明】
１…画像ファイルシステム、１００…システム制御装置、１０２1 ，１０２2 …ＶＴＲ装置、１０４…伝送装置、２…画像データ記録・再生装置、１８…入出力制御装置、２０1 〜２０6 …入出力回路、２２…入力処理部、２２０…デコーダ回路、２２２…圧縮回路、２２４…圧縮データ制御回路、２２６〜２３０…スイッチ回路、２４…制御部、２４０…制御回路、２４２…ＲＡＭ、２４６…ＲＯＭ、２４８…ＳＤＲＡＭ制御回路、２６…出力処理部、２６０…スイッチ回路、２６２…伸長回路、２６４…エンコーダ回路、２８…出力バッファ部、２８０1 〜２８０5 …ＲＡＭブロック、２００…ファイルシステム、３２…画像データバス、３４…下りバス、３４1 〜３４5 …バス、３６…上りバス、３６1 〜３６5 …バス、３０…記録装置、３０1 〜３０5 …ハードディスク装置。
【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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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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