(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
デコード処理に関する時刻を規定する時刻管理情報を含む符号化データを受信し、復号化するデコード部と、
基準クロック信号を生成するクロック生成部と、
前記基準クロック信号を前記遅い速度と前記本来の速度との比率で分周することにより分周クロックを生成する分周部と、
前記分周クロックを計数する計数部と、
前記時刻管理情報が表現する本来の速度よりも遅い速度で前記符号化データが前記デコード部へ入力されるときに、前記符号化データの１単位ごとの復号化の開始および復号化データの前記１単位ごとの出力の開始を、前記遅い速度に適合した時刻に行うよう、前記計数部の計数値と前記時刻管理情報とを比較することにより、前記復号化の開始および前記出力の開始の時期を決定して、指示する処理制御部と、
前記デコード部が出力する前記復号化データを一時的に保持する記憶部と、
当該記憶部が保持する前記復号化データの中から１単位分の内容を、前記時刻管理情報にもとづいて前記本来の速度に適合した周期で出力させる出力制御部と、を備えるデコーダ。
【請求項２】
前記デコード部は、前記分周クロックに同期して前記符号化データを復号化する、請求項１に記載のデコーダ。
【請求項３】
前記デコード部は、前記基準クロックに同期して前記符号化データを復号化する、請求項１に記載のデコーダ。
【請求項４】
前記出力制御部は、
前記基準クロック信号を計数する別の計数部を備え、当該別の計数部の計数値と前記時刻管理情報とを比較することによって、前記周期を決定する、請求項１ないし請求項３のいずれかに記載のデコーダ。
【請求項５】
前記出力制御部は、
前記処理制御部が決定する前記１単位ごとの出力の開始の時期の一つを、前記１単位分の内容を前記周期で出力させる時期の起点とする、請求項４に記載のデコーダ。
【請求項６】
前記記憶部は、すでに保持するデータを、前記デコード部が出力する前記復号化データで更新することにより、前記復号化データの最新の１単位分を保持する、請求項１ないし請求項５のいずれかに記載のデコーダ。
【請求項７】
前記符号化データがフレーム間予測符号化データを含む画像データであって、前記１単位が１フレームであり、
前記記憶部は、前記デコード部が出力する前記復号化データの中で、前記フレーム間予測符号化データの復号化に必要な画像データをも保持し、
前記デコード部は、前記記憶部が保持する前記フレーム間予測符号化データの復号化に必要な前記画像データを参照することにより、前記フレーム間予測符号化データの復号化を行う、請求項６に記載のデコーダ。
【請求項８】
請求項１ないし請求項７のいずれかに記載のデコーダと、
記録媒体に記録された前記符号化データを、外部からの指示に応じた速度で読み出し、前記デコーダへ入力する再生信号処理部と、を備える再生装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、MPEGデータ（すなわち、MPEG規格にもとづいて符号化されたデータ）の復号化に好適なデコーダおよび当該デコーダを備える再生装置に関し、特に、符号化データが通常速度（すなわち、符号化データに記録される時刻管理情報が表現する本来の速度）よりも遅い速度であるスロー速度で入力されるときの処理であるスロー・デコード処理を、簡素なハードウェア構造で実現するための改良に関する。
【０００２】
【従来の技術】
図１３は、従来のMPEGデータ再生装置の構成を示すブロック図である。この再生装置１５０は、例えば特開平１１−１４６３３９号公報に開示されており、磁気テープを通じて入力されるMPEGデータに対してスロー・デコード処理を行い、それによって画像のスロー再生（すなわち、スロー速度での再生処理）が可能なように構成されている。再生装置１５０は、例えばデジタル・ビデオ・レコーダに組み込まれている。
【０００３】
再生装置１５０において、テープ１はMPEGデータを記録し再生するための磁気的記憶媒体であり、モーター・ドライブ２はテープ１の走行速度を制御する装置要素である。再生ヘッド３はテープ１に記録された信号を読み取り、再生アンプ４は再生ヘッド３で読み取られた信号を増幅する。再生信号処理部５は再生アンプ４で増幅された信号を復調するとともに、再生データとして復号する。エラー訂正部６は再生信号処理部５で復号された再生データの誤り訂正処理を行う。バッファメモリ７は誤り訂正時の再生データを一時的に保持する。通常再生用バッファ２０は通常再生（すなわち、通常速度での再生処理）を行う時に誤り訂正後の再生データを一時的に保持する。MPEGデータ切り替えスイッチ２１は、通常再生時とスロー再生時との間で、バッファ出力を選択する。
【０００４】
また、フレーム周波数判定部２２はスロー再生時にフレーム周波数を判定する。スロー再生バッファ２３はスロー再生時にMPEGデータを一時的に保持する。差分０Ｂピクチャ生成部２４は差分０のＢピクチャを生成する。Ｂピクチャ挿入スイッチ２５は、スロー再生データに差分０のＢピクチャを挿入する。スロー再生制御部２６は再生倍速を判定し、スロー再生データのピクチャ種類の判定結果にもとづいて、差分０のＢピクチャの挿入を制御する。ピクチャ種類判定部２７はスロー再生データのピクチャ種類を判定する。データ並べ替え部２８は、差分０のＢピクチャが挿入されたMPEGデータに、タイムスタンプ変更、GOP数変更及び表示順データ変更を施す。MPEGシステムレイヤ・デコーダ２９は、システム・レイヤ（MPEG-TS）のデコード処理を行う。VCXO３０は、MPEGデータのデコード動作において基準となる27MHzクロックを、MPEGシステムレイヤ・デコーダ２９からの制御信号にもとづいて生成する。MPEGビデオ・デコーダ２９，３１は、MPEGデータをデコードする。
【０００５】
つぎに、再生装置１５０の動作について説明する。テープ１に記録された信号は再生ヘッド３によって読み取られ、再生アンプ４で増幅された後、再生信号処理部５で復調、同期信号検出、データ分離などの信号処理がなされた後、エラー訂正部６へ入力される。エラー訂正部６は、入力された再生データをバッファメモリ７へ一旦蓄える。そして、記録時にエラー訂正符号が付加される１単位のデータがすべてそろった段階で、エラー訂正部６はエラー訂正を行う。これにより、再生にともなうエラーをほぼ完全に訂正することが可能となる。
【０００６】
通常再生時には、エラー訂正部６から出力されるエラー訂正後のデータが、通常再生用バッファ２０および切り換えスイッチ２１を介してMPEGデコーダ３１へ送られる。一方、スロー再生の際には、テープ１に記録される１トラック分のすべての信号が複数回のヘッドスキャンによって再生される。例えば、デジタルＶＣＲ協議会で定めるＤＶＣＲの場合では、１トラックを単位としてエラー訂正符号が付加される。このためエラー訂正部６は、１トラック分の再生データをバッファメモリ７に蓄積し、蓄積した１トラック分の再生データに対してエラー訂正を行う。
【０００７】
図１４は、図１３の再生装置１５０の動作を説明するためのタイミングチャートであり、再生装置１５０によりデコードされる画像データの構成を示している。スロー再生時の動作を説明する前に、スロー再生時の表示すべき画像データと、デコーダへ入力される画像データについて、図１４を用いて説明する。図１４においてデータ列(a) は、一般的なMPEG形式の画像データの構造を示している。このMPEG画像データは、表示順で、Ｉ０，Ｂ０，Ｂ１，Ｐ０，Ｂ２，Ｂ３，Ｐ１，Ｂ４・・・・の順序で構成されている。
【０００８】
Ｉ０ピクチャはフレーム内符号化画像であり、単独で一枚のフレームを再構成することが可能である。Ｐ０ピクチャはＩ０ピクチャから、Ｐ１ピクチャはＰ０ピクチャから、それぞれ予測されるフレーム間予測符号化画像であり、Ｂ０およびＢ１ピクチャはＩ０ピクチャとＰ０ピクチャから、またＢ２およびＢ３ピクチャはＰ０ピクチャとＰ１ピクチャから、それぞれ予測されるフレーム間予測符号化画像である。
【０００９】
データ列（ａ）にもとづいて１／３倍速のスロー再生を行った場合には、データ列（ｂ）のように、表示順ではＩ０，Ｂ０，Ｂ１，Ｐ０と３フレーム間隔のまばらなデータしか存在しない。これを表示する際にはデータ列（ｃ）のように、各フレームを３回繰り返して出力する必要がある。しかしなから、通常のデジタル放送受信機等に組み込まれるMPEGデコーダにおいては、データ列（ｂ）のような標準的ではないフレームがまばらなMPEGデータを受けとって、データ列（ｃ）のように各画像を繰り返し表示するためには、それに対応した特別な仕掛けが必要となる。
【００１０】
これに対して、データ列（ｃ）のようなフレーム列を表示するように、標準的なMPEGデータを作ってMPEGデコーダへ入力すれば、特別な仕掛けを有しないMPEGデコーダであっても、良好なスロー再生画像を表示することが可能となる。データ列（ｃ）のようなフレーム列を表示する標準的なMPEGデータが、データ列（ｄ）である。データ列（ｄ）においても、データ列（ａ）〜（ｃ）と同様に、各ピクチャが表示順に図示されている。
【００１１】
データ列（ｄ）では、まず、再生されたＩ０ピクチャのデータが、データの内容を変更することなくそのまま出力される。つぎに、Ｉ０ピクチャを繰り返して表示するために差分０の前方予測のＢピクチャＢａが２回（２フレーム分）出力される。Ｂａピクチャは前方予測のＢピクチャであるので、それより前に表示されるＩまたはＰピクチャから予測されるフレーム間予測符号化画像である。図１４に例示されるデータ列（ｄ）では、ＢａピクチャはＩ０ピクチャから予測されるフレーム間予測符号化画像であり、特別の仕掛けのない通常のMPEGデコーダでも、Ｂａピクチャが入力されると、Ｉ０ピクチャから前方予測した差分０の画像、つまりＩ０フレームと同じ画像が出力される。
【００１２】
なお、Ｉ０ピクチャを３回繰り返して表示させるために、データ列（ｃ）のように、Ｉ０ピクチャのデータをそのまま３回繰り返して出力してもよい。しかしながら、通常において、他の種類のピクチャに比べてＩピクチャのデータ量は多いためこれを連続させると、デコーダ側でバッファがあふれるおそれがあるため、データ列（ｄ）では、差分０の前方予測ＢピクチャであるＢａピクチャを出力させているのである。
【００１３】
次に、元のデータ内容でのＢ０ピクチャを３回繰り返して表示させるために、まず、Ｂ０ピクチャをそのまま出力する。Ｂ０ピクチャは、それより前に表示されるＩ０ピクチャと、それより後に表示されるＰ０ピクチャとから予測されるフレーム間予測符号化画像である。Ｉ０ピクチャとＰ０ピクチャはそのまま出力されるので、Ｂ０ピクチャにおいても、そのデータ内容を変更されることなく、元ままで出力される。この後に続いて、Ｂ０ピクチャを２回繰り返して表示させるために、この後にＢ０ピクチャが２回連続して出力される。同じ理由により、その次のＢ１ピクチャを３回繰り返して表示させるために、Ｂ１ピクチャがそのまま３回繰り返して出力される。
【００１４】
この後、Ｐ０ピクチャを３回繰り返して表示させる必要があるが、Ｐ０ピクチャのデータをそのまま３回繰り返し出力するわけにはいかない。この理由は次の通りである。
【００１５】
Ｐ０ピクチャはそれより前に表示されるＩピクチャまたはＰピクチャから予測されるフレーム間予測符号化画像であり、ここではＩ０ピクチャから予測されるフレーム間予測符号化画像である。Ｐ０ピクチャのＩ０ピクチャとの差分をｄＰ０と表すと、Ｐ０＝Ｉ０＋ｄＰ０のように表される。仮に、Ｐ０ピクチャのデータを３回繰り返して出力するとすると、２つ目のＰ０ピクチャを受け取ったデコーダは、その前に表示されるＰピクチャ、すなわちＰ０ピクチャからの差分データであると、２つ目のＰ０データを解釈し、その前のＰ０ピクチャ（＝Ｉ０＋ｄＰ０）と同じではなく、｛（Ｉ０＋ｄＰ０）＋ｄＰ０｝の画像を表示してしまう。
【００１６】
そこで、Ｉ０ピクチャの場合と同じように、まず、Ｐ０ピクチャをそのまま出力し、その後に、このＰ０ピクチャと差分０の画像、つまりＰ０ピクチャと同じ画像を２回続けて表示させるために、前方予測の差分０のＢピクチャであるＢｂピクチャ（データ内容はＢａピクチャと同じ）が２回続けて出力される。
【００１７】
以上のように、データ列（ａ）で表される元の画像を１／３スロー再生する場合には、表示順でデータ列（ｄ）のような画像データを生成し、出力することによって、フレーム周波数が表示フレーム周波数に等しく、かつ標準のデコーダを用いてデータ列（ｃ）のように表示される画像データを供給することが可能となる。データ列（ｄ）のフレーム列をデータ出力の順に書き直すと、データ列（ｅ）となる。両方向予測のＢ０ピクチャおよびＢ１ピクチャは表示順序が後に位置するＩおよびＰピクチャのデータが揃わないとデコードできないため、データ列（ｅ）では、Ｂピクチャのデコードに必要なＩピクチャおよびＰピクチャが、Ｂ０ピクチャおよびＢ１ピクチャよりも先に出力される。
【００１８】
データ列（ｄ）のような画像データを生成する手順について、図１３に戻って説明する。スロー再生によって再生された画像データは、エラー訂正部６により１トラック分まとめられた後に出力される。図１３が示す再生装置１５０では、スロー再生により本来の伝送速度よりも遅い速度でデータが伝送されるため、スロー再生時は、このデータは一旦スロー再生用のバッファ２３に蓄積されるとともにフレーム周波数判定部２２へ入力される。フレーム周波数判定部２２では、MPEGデータの中に含まれる画像フォーマット情報から、表示するフレーム周波数が判定され、その判定結果がスロー再生制御部２６へ入力される。
【００１９】
スロー再生制御部２６は、切り替えスイッチ２５をスロー再生用バッファ２３の側に切り替えて、スロー再生用バッファ２３の読み出し制御を行い、１ピクチャ分のデータをスロー再生用バッファ２３から読み出す。１ピクチャ分のデータが読み出されたときには、ピクチャ種別判定部２７によって、スロー再生用バッファ２３から読み出されたピクチャデータがＩ、Ｐ、Ｂピクチャのいずれであるかが判定され、その判定結果がスロー再生制御部２６に送られる。スロー再生制御部２６は、ピクチャ種別判定部２７からの判定結果に応じて切り換えスイッチ２５を制御する。
【００２０】
すなわち、読み出された１ピクチャ分のデータがＩまたはＰピクチャであれば、スロー再生制御部２６は、切り替えスイッチ２５を差分０Ｂピクチャ生成部２４の側へ切り替え、前方予測の差分０のＢピクチャを出力させる。また読み出されたデータがＢピクチャであった場合は、スロー再生制御部２６は、切り替えスイッチ２６をスロー再生用バッファ２３の側に保持して、Ｂピクチャの読み出しを再度行う。
【００２１】
これらの疑似画像の出力回数は、あらかじめ決められたスロー再生速度に基づいて、スロー再生制御部２６で決定される。上記の例のように１／３倍速の場合は、スロー再生制御部２６にスロー再生開始の命令が入力されると、スロー再生制御部２６は、テープ１を駆動するモータ２を１／３倍速で回転させるとともに、前述したように読み出しデータの１フレームに対して２フレームのデータを挿入する。
【００２２】
このようにして、切り換えスイッチ２５から、図１４のデータ列（ｅ）のような画像データ列が出力される。切り換えスイッチ２５から出力された各データは、データ並び替え部２８および切り換えスイッチ２１を介してMPEGデコーダ２８，３１へ送られる。
【００２３】
データ並び替え部２８は、タイムスタンプ、ＧＯＰ数、および表示順を変更する装置要素である。すなわち、元の画像データに付されているタイムスタンプ（すなわち、画像データをデコードし表示する相対時刻）が１／３倍速スローであれば、元の時刻を３倍に引き延ばした時刻に変更せしめられるとともに、各ＧＯＰ（Group of Pictures）内のピクチャ数が３倍に書き換えられる。また、各ＧＯＰ内での各ピクチャの表示順も、挿入された疑似画像Ｂａ，Ｂｂを含めた順番へと書き換えられる。
【００２４】
このようにしてスイッチ２１を経由して出力されるデータは、スロー再生のデータ伝送速度に適応したタイムスタンプを有するMPEGデータとして、MPEGシステム・レイヤ・デコーダ２９へ入力される。MPEGシステム・レイヤ・デコーダ２９では、該入力されたMPEGデータからタイムスタンプ等を抽出して、システム・クロックを生成するVCXO３０を制御するとともに、画像データを取り出してMPEGビデオ・デコーダ３１へ入力する。MPEGビデオ・デコーダ３１では、入力されたMPEG画像データをデコードし、映出可能な画像データを出力する。
【００２５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来のMPEGデータ再生装置では、図１３が示すようにスロー再生を実現するための回路構成が複雑になるという問題点があった。また、これとも相まって、装置の各要素の制御が複雑であるという問題点があった。さらに、スロー再生用の差分０のＢピクチャが１ピクチャ単位で挿入されるため、基本的に整数分の一倍速にしか対応できないという問題点があった。
【００２６】
本発明は、従来の技術における上記した問題点を解消するためになされたもので、複雑な回路構成を必要とせず、かつ整数分の一倍速に限定されない自由度の高いスロー再生を実現するMPEGデコーダを提供することを目的とする。
【００２７】
【課題を解決するための手段】
第１の発明の装置は、デコーダであって、デコード処理に関する時刻を規定する時刻管理情報を含む符号化データを受信し、復号化するデコード部と、基準クロック信号を生成するクロック生成部と、前記基準クロック信号を前記遅い速度と前記本来の速度との比率で分周することにより分周クロックを生成する分周部と、前記分周クロックを計数する計数部と、前記時刻管理情報が表現する本来の速度よりも遅い速度で前記符号化データが前記デコード部へ入力されるときに、前記符号化データの１単位ごとの復号化の開始および復号化データの前記１単位ごとの出力の開始を、前記遅い速度に適合した時刻に行うよう、前記計数部の計数値と前記時刻管理情報とを比較することにより、前記復号化の開始および前記出力の開始の時期を決定して、指示する処理制御部と、前記デコード部が出力する前記復号化データを一時的に保持する記憶部と、当該記憶部が保持する前記復号化データの中から１単位分の内容を、前記時刻管理情報にもとづいて前記本来の速度に適合した周期で出力させる出力制御部と、を備える。
【００２９】
第２の発明の装置では、第１の発明のデコーダにおいて、前記デコード部が、前記分周クロックに同期して前記符号化データを復号化する。
【００３０】
第３の発明の装置では、第１の発明のデコーダにおいて、前記デコード部が、前記基準クロックに同期して前記符号化データを復号化する。
【００３１】
第４の発明の装置では、第１ないし第３のいずれかの発明のデコーダにおいて、前記出力制御部が、前記基準クロック信号を計数する別の計数部を備え、当該別の計数部の計数値と前記時刻管理情報とを比較することによって、前記周期を決定する。
【００３２】
第５の発明の装置では、第４の発明のデコーダにおいて、前記出力制御部が、前記処理制御部が決定する前記１単位ごとの出力の開始の時期の一つを、前記１単位分の内容を前記周期で出力させる時期の起点とする。
【００３３】
第６の発明の装置では、第１ないし第５のいずれかの発明のデコーダにおいて、前記記憶部が、すでに保持するデータを、前記デコード部が出力する前記復号化データで更新することにより、前記復号化データの最新の１単位分を保持する。
【００３４】
第７の発明の装置では、第６の発明のデコーダにおいて、前記符号化データがフレーム間予測符号化データを含む画像データであって、前記１単位が１フレームであり、前記記憶部は、前記デコード部が出力する前記復号化データの中で、前記フレーム間予測符号化データの復号化に必要な画像データをも保持し、前記デコード部は、前記記憶部が保持する前記フレーム間予測符号化データの復号化に必要な前記画像データを参照することにより、前記フレーム間予測符号化データの復号化を行う。
【００３５】
第８の発明の装置は、再生装置であって、第１ないし第７のいずれかの発明のデコーダと、記録媒体に記録された前記符号化データを、外部からの指示に応じた速度で読み出し、前記デコーダへ入力する再生信号処理部と、を備える。
【００３６】
【発明の実施の形態】
以下の各実施の形態の装置は、従来周知のMPEG2-TS(Transport Stream)の形式で符号化（符号化は、MPEG2-TSの場合には圧縮化と多重化の双方を含む）されたMPEGデータ（MPEGデータは、MPEG2-TSの場合には最も広くは、複数チャネルの画像データ、複数チャネルの音声データ、およびその他のデータを含む）を受信し、復号化するデコーダおよび当該デコーダを有する再生装置であり、特にデコーダは本来の速度よりも遅い速度で入力されるMPEGデータを復号可能に構成される。上記デコーダを有する再生装置は、MPEGデータが記録された記録用テープを記録時よりも遅い速度で再生可能であり、それにより本来の速度よりも遅い速度で読み取られたMPEGデータを復号可能に構成されている。
【００３７】
MPEG2-TSは、当業者に周知の規格であるため、例えば時刻管理情報としてのＰＣＲ、ＰＴＳ、ＤＴＳなど、本規格にもとづく各種の用語については、簡単な説明を付するのみで、その詳細な説明は略する。また、各実施の形態では、MPEG2-TSにもとづくMPEGデータを処理の対象とする例について説明するが、本発明の装置はMPEG2-TSの時刻管理情報と同等のデコード処理に関する時刻を規定する情報を有する符号化データなど、より広範囲の符号化データを処理の対象とすることが可能である。
【００３８】
実施の形態１．
図１は本発明の実施の形態１によるMPEGデータ再生装置のブロック図である。なお、以下の図において、図１３に示した従来の装置と同一部分または相当部分（同一の機能をもつ部分）については、同一符号を付してその詳細な説明を略する。また、図１では、信号線の中でMPEGデータに含まれる信号を伝達する部分は太線で描かれている。
【００３９】
図１のMPEGデータ再生装置１０１は、MPEGデコーダ１１１を備えており、このMPEGデコーダ１１１には、エラー訂正部６から再生・復号後のMPEGデータが入力される。MPEGデコーダ１１１において、MPEGシステムレイヤ・デコーダ８はエラー訂正部６から送られる再生・復号後のMPEGデータに対して、システム・レイヤ（MPEG-TS）のデコード処理を行う。ＳＴＣ（System Time Counter）回路９は、MPEG画像／音声データのデコード及び出力（表示）タイミングのベースとなるＰＣＲ（Program Clock Reference：番組基準クロック情報）によりデコード／出力（表示）のタイミングを計数するカウンタである。ＰＣＲは時刻管理情報の一種である。
【００４０】
MPEGビデオ・デコード部１０ａは、入力されたMPEG画像データをデコードし、デコード後の画像データを出力する。表示時刻判定部１１ａは、デコード後のデータ出力（表示）タイミングを示すＰＴＳ（Presentation Time Stamp）を、MPEG画像データから読み取り、上記したＰＣＲに基づいて計数を行っているＳＴＣ回路９の計数値とＰＴＳとの比較を行い、ＳＴＣ回路９の計数値がＰＴＳに対して所定の近傍値まで到達した時に、デコードデータの出力（表示）を開始するための制御信号を、MPEGビデオ・デコード部１０ａおよびスロー・デコード用表示時刻判定部１６ａへ付与する。ＰＴＳは時刻管理情報の一種である。
【００４１】
MPEGデコーダ１１１に接続されるVCXO１２ａは、MPEGデコーダ１１１においてデコード処理等の基本時間単位となる27MHzの基準クロックを、MPEGデコーダ１１１からの制御にもとづいて生成する。スロー・デコード制御部１２ｂは、27MHzのクロックを再生速度に応じて分周してシステムクロックを得て、MPEGシステムレイヤ・デコーダ８とＳＴＣ回路９へ供給するとともに、通常デコード（すなわち、通常速度でのデコード）の場合と、スロー・デコード（すなわち、スロー速度でのデコード）の場合との間で、表示命令信号を切り替えてフレームバッファ１９に出力するための切り替えスイッチ１３を制御する。
【００４２】
切り替えスイッチ１３は、表示時刻判定部１１ａから出力される制御信号と、スロー・デコード時にスロー・デコード用表示時刻判定部１６ａにて別途生成されるスロー・デコード用制御信号とを、切替自在に選択する。MPEGデコーダ１１１に接続されるスロー再生制御部１４は、図示しないユーザ・インターフェース等を通じて指示された速度でのデータ再生を達成するために、モーター・ドライブ２、分周比選択部１２ｂおよび切り替えスイッチ１３を制御する。
【００４３】
フレームレート判定部１５は、表示時のフレーム周波数を表現する情報であってMPEG画像データの中に存在するフレーム周波数情報を読み出し、スロー・デコード用表示時刻判定部１６ａへ出力する。本明細書では、フレーム周波数情報は、時刻管理情報の一種であるとする。スロー・デコード用表示時刻判定部１６ａは、表示時刻判定部１１ａからの表示制御信号と、フレームレート判定部１５からのフレーム周波数情報、およびVCXO１２ａからの基準クロックにもとづいて、スロー再生時の表示制御信号を生成する。
【００４４】
MPEGデコーダ１１１に接続されるローカル・メモリ１７は、MPEGビデオ・デコード部１０ａがデコードを実行する際に、画像データを展開する記憶媒体である。MPEGデコーダ１１１に接続されるビデオ・エンコーダ１８は、デコードされた後のデジタル形式の画像データであるデジタル・ビデオ信号をアナログ形式の画像データであるアナログ・ビデオ信号ＶＯへ変換する。フレームバッファ１９は、MPEGビデオ・デコード部１０ａから出力されたデジタル・ビデオ信号の１フレーム分を一時的に保持する。
【００４５】
つぎに、MPEGデコーダ１１１の動作を、図１を参照しつつ説明する。テープ１に記録された信号は、再生ヘッド３から読み出され、再生アンプ４で増幅された後、再生信号処理部５で復調、同期信号検出、データ分離などの信号処理を施され、その後、エラー訂正部６へ入力される。エラー訂正部６は、入力された再生データを一旦バッファメモリ７に蓄える。そして、記録時にエラー訂正符号が付加される１単位のデータがすべてそろった段階で、エラー訂正部６はエラー訂正を行う。これにより、ほぼ完全に再生時のエラーを訂正することが可能となる。
【００４６】
エラー訂正部６から出力されるエラー訂正後の信号は、MPEG−ＴＳ（ＴＳ：Transport Stream）形式のデータ・ストリームであり、MPEG規格に基づいて圧縮処理された画像データ（ビデオ・データ）、音声データ（オーディオ・データ）、およびこれらに関する付加情報が、パケット化された形式で時分割多重化されている。MPEG−ＴＳ形式のデータストリームは、MPEGシステムレイヤ・デコーダ８へ入力され、画像データのパケットのみを選択して得られるビデオＰＥＳ（Packetized Elementary Stream）とＰＣＲとが抽出される。ビデオＰＥＳは、MPEG規格に準拠した画像の符号化ストリームであり、ピクチャ毎の復号時刻を示すタイムスタンプであるＤＴＳ（Decode Time Stamp）と、ピクチャ毎の表示時刻を示すタイムスタンプであるＰＴＳ（Presentation Time Stamp）とを含んでいる。ＤＴＳも時刻管理情報の一種である。ＰＣＲは、MPEGデータ再生装置において画像・音声の符号化・復号化の際に基準時刻となるＳＴＣ回路９の計数値を校正するための情報である。MPEGシステムレイヤ・デコーダ８は、MPEGビデオ・デコード部１０ａ、表示時刻判定部１１ａ、およびフレームレート判定部１５へビデオＰＥＳを伝え、ＳＴＣ回路９へＰＣＲを伝える。
【００４７】
ＰＣＲは、本来において、MPEG−ＴＳ形式のデータストリームがエンコードされたときに設定された伝送データレートに適応した時間間隔であり、２７ＭＨｚの基準クロックによる計数値の変化として与えられるため、MPEGシステムレイヤ・デコーダ８は、入力されたMPEG−ＴＳ形式のデータ・ストリームの中からＰＣＲを読み取り、さらにＳＴＣ回路９から現時点の計数値を読み取り、読み出した計数値とＰＣＲの値との差分信号にもとづいて、VCXO１２ａへ制御信号を出力することにより、データストリームに重畳されたシステム時間を再現し、それよってデコード処理を可能にしている。VCXO１２ａでは、入力された制御信号に基づいて、発振周波数を増加あるいは減少させることにより、データストリームの中のＰＣＲに適合するクロック周波数が得られるように調整する。すなわち、読み取られたＰＣＲが示す時刻よりも、読み取った現時点のＳＴＣ（すなわち、ＳＴＣ回路９の計数値）が示す時刻の方が進んでいる場合、VCXO１２ａは、発振周波数を低める方向に調整する。逆に、ＰＣＲが示す時刻よりも、ＳＴＣが示す時刻の方が遅れている場合には、VCXO１２ａは、発振周波数を高める方向に調整する。
【００４８】
スロー再生の際には、スロー再生制御部１４は、図示しないユーザー・インターフェース等を通じて指定される再生倍速情報（すなわち、再生倍速を表現する情報）に基づいて、スロー再生に適合するよう動作モーター・ドライブ２を制御するとともに、再生倍速に適応した分周比でVCXO１２ａの出力クロック信号を分周するようスロー・デコード制御部１２ｂを制御し、さらに再生倍速に適合した表示時刻へ切り替えるように切り替えスイッチ１３を制御する。スロー・デコード制御部１２ｂは、スロー再生制御部１４から入力される再生速度情報に基づき、入力されたクロック信号を分周する。例えば、通常速度での再生を行う場合には、スロー・デコード制御部１２ｂは、入力されたクロック信号をそのまま（１／１倍）出力するが、１／Ｎ倍速スロー再生を行う場合には、入力されたクロック信号をＮ分周し、周波数を１／Ｎ倍に変換して出力する。
【００４９】
モーター・ドライブ２は、スロー再生制御部１４からの制御信号に基づき、テープ１の走行速度を変更する。１／Ｎ倍速スロー再生時には、テープ１の走行速度は、通常再生時の１／Ｎ倍となる。従って、１／Ｎ倍速スロー再生時には、再生ヘッド３から読み出される信号のデータレートも通常再生時の１／Ｎ倍となり、再生アンプ４、再生信号処理部５、エラー処理部６で処理された信号が、通常再生時の１／Ｎ倍のデータレートでMPEGシステムレイヤ・デコーダ８へ入力される。
【００５０】
ＳＴＣ回路９は、スロー・デコード制御部１２ｂから入力されるクロック信号にもとづいて計数を行う。このため１／Ｎ倍速スロー再生時には、VCXO１２ａの出力クロック信号の１／Ｎ倍の周波数に分周された信号にもとづいて計数が行われる。この場合、MPEGシステムレイヤ・デコーダ８に到着するデータストリームの到着速度が１／Ｎ倍になっているため、データストリームから読み出したＰＣＲと、１／Ｎ倍に分周されたシステム・クロックに基づくＳＴＣ回路９の計数値との間に、変化速度の齟齬は生じず、これらの差分に基づくVCXO１２ａの制御信号は正しく生成される。
【００５１】
表示時刻判定部１１ａは、MPEGシステムレイヤ・デコーダ８から入力されるビデオＰＥＳから表示タイミングを示すＰＴＳを抽出する。表示時刻判定部１１ａは、さらにＳＴＣ回路９を監視し、ＰＴＳが示す時刻とＳＴＣ回路９が示す時刻が一致ないしはある一定の近傍範囲に到達した場合に、該当する画像の表示をフレームバッファ１９に開始させる表示開始命令を、切り替えスイッチ１３へ出力する。
【００５２】
フレームレート判定部１５は、MPEGシステムレイヤ・デコーダ８から入力されるビデオＰＥＳから、画像のフレーム周期を示すフレームレート情報を抽出し、フレームレート情報をスロー・デコード用表示時刻判定部１６ａへ出力する。スロー・デコード用表示時刻判定部１６ａは、フレームレート判定部１５から入力されたフレームレート情報から、画像のフレーム周期を得る。またスロー・デコード用表示時刻判定部１６ａは、表示時刻判定部１１ａから入力された、デコードを開始する最初のフレームの表示開始命令の到着時刻を起点とし、フレーム周期毎に表示開始命令を切り替えスイッチ１３へ出力する。なお、フレーム周期の生成には、VCXO１２ａから入力された基準クロック信号が使用される。すなわち、スロー・デコード用表示時刻判定部１６ａは、基準クロック信号を計数するカウンタ（図示を略する）を有しており、その計数値とフレームレート情報とを比較することによって、フレーム周期を得ている。
【００５３】
スロー再生制御部１４は、通常再生時には、表示時刻判定部１１ａが出力する表示開始命令がフレームバッファ１９へ入力されるように、切り替えスイッチ１３を制御し、スロー再生時には、スロー・デコード用表示時刻判定部１６ａが出力する表示開始命令がフレームバッファ１９へ入力されるように、切り替えスイッチ１３を制御する。
【００５４】
図２は、表示時刻判定部１１ａとスロー・デコード用表示時刻判定部１６ａとが出力する表示開始命令が、切り替えスイッチ１３を経由して、フレームバッファ１９へ入力されるタイミングを示すタイミングチャートである。タイミングチャート（ａ）は通常再生時にフレームバッファ１９に表示開始命令が入力されるタイミングを示しており、タイミングチャート（ｂ）はスロー・デコードの一例としての１／２．５倍速再生時に表示時刻判定部１１ａが表示開始命令を出力するタイミングを示しており、タイミングチャート（ｃ）は１／２．５倍速時にスロー・デコード用表示時刻判定部１６ａが表示開始命令を出力するタイミングを示している。図２は、これら３通りのタイミングを、互いに比較可能なように１つの図面に表示している。
【００５５】
通常再生時では、スロー再生制御部１４は、表示時刻判定部１１ａが出力した表示開始命令が切り替えスイッチ１３を経由してフレームバッファ１９へ入力されるように、切り替えスイッチ１３を制御する。タイミングチャート（ａ）における時刻Ｔ４０１は、表示時刻判定部１１ａが、最初に表示される画像のＰＴＳであるＰＴＳ１と、ＳＴＣ回路９の計数値（ＳＴ４２）とが一致したことを検出した時刻であり、この時刻において、表示開始命令が切り替えスイッチ１３へ出力され、切り替えスイッチ１３を経由して、フレームバッファ１９へ入力される。同様にタイミングチャート（ａ）における時刻Ｔ４０２は、表示時刻判定部１１ａが、つぎに表示される画像のＰＴＳであるＰＴＳ２と、ＳＴＣ回路９の計数値とが一致したことを検出した時刻であり、この時刻において、表示開始命令が切り替えスイッチ１３へ出力され、切り替えスイッチ１３を経由して、フレームバッファ１９へ入力される。このように、通常再生時には、ビデオＰＥＳから抽出されたＰＴＳと、ＳＴＣ回路９の計数値とが一致した時刻に、フレームバッファ１９に表示開始命令が入力される。
【００５６】
つぎに、スロー再生時に表示時刻判定部１１ａが表示開始命令を出力するタイミングについて説明する。タイミングチャート（ｂ）は、整数分の一倍速ではないスロー再生の例として、１／２．５倍速スロー再生時に表示時刻判定部１１ａが表示開始命令を出力するタイミングを示している。タイミングチャート（ｂ）の時刻Ｔ４１１は、最初に表示される画像のＰＴＳであるＰＴＳ１と、ＳＴＣ回路９の計数値とが一致したことを検出した時刻であり、時刻Ｔ４１２は、つぎに表示される画像のＰＴＳであるＰＴＳ２と、ＳＴＣ回路９の計数値とが一致したことを検出した時刻である。１／２．５倍速再生時には、ＳＴＣ回路９へ入力されるクロック信号の周波数は、通常再生時の１／２．５倍に低下する。従って、通常再生時の時刻Ｔ４０１と時刻Ｔ４０２の間隔に比べて、１／２．５倍速スロー再生時の時刻Ｔ４１１と時刻Ｔ４１２の間隔は、２．５倍に拡大する。
【００５７】
スロー再生時においても、MPEGデータ再生装置１０１から出力された画像データが、外部モニタで正しく表示されるためには、MPEGビデオ・デコード部１０ａから適正なフレーム周期で画像データが出力されなければならない。適正なフレーム周期は、フレームレート判定部１５から得られる。
【００５８】
そこで、スロー・デコード用表示時刻判定部１６ａは、表示時刻判定部１１ａから表示開始命令を初めて入力された時刻（Ｔ４２１）を基準として、フレーム周期毎に表示開始命令を出力する。スロー再生時には、スロー再生制御部１４は、MPEGデータがMPEGシステムレイヤ・デコーダ８へ入力される速度を表現する再生倍速情報をスロー・デコード制御部１２ｂへ入力する。スロー・デコード制御部１２ｂは、入力された再生倍速情報にもとづいて、VCXO１２ａから入力される２７ＭＨｚクロック信号をデータ入力速度に応じて分周してMPEGシステムレイヤ・デコーダ８へ出力し、スロー・デコード用表示時刻判定部１６ａが出力した表示開始命令がフレームバッファ１９へ入力されるように、切り替えスイッチ１３を制御する。このとき、スロー・デコード用表示時刻判定部１６ａは、スロー・デコード制御部１２ｂが分周したクロックではなく、分周前の２７ＭＨｚクロック信号にもとづいてフレーム周波数を再現するため、整数分の一倍速でないスロー再生時にも、フレームバッファ１９に、適正なフレーム周期で、表示開始命令が入力される。
【００５９】
タイミングチャート（ｃ）は、１／２．５倍速スロー再生時に、スロー・デコード用表示時刻判定部１６ａが表示開始命令を出力するタイミングを示している。時刻Ｔ４２１、Ｔ４２２、Ｔ４２３、Ｔ４２４、Ｔ４２５、Ｔ４２６は、スロー・デコード用表示時刻判定部１６ａが表示開始命令を出力するタイミングである。時刻Ｔ４２１は、スロー・デコード用表示時刻判定部１６ａが、表示時刻判定部１１から初めて表示開始命令を受信した時刻である。時刻Ｔ４２２は、時刻Ｔ４２１からフレーム周期だけ経過した時間であり、時刻Ｔ４２３は、時刻Ｔ４２２からフレーム周期だけ経過した時刻である。スロー・デコード用表示時刻判定部１６ａは、時刻Ｔ４２１を基準として、時刻Ｔ４２２、Ｔ４２３、・・・・のように、フレーム周期毎に表示開始命令を出力する。フレーム周期はスロー再生の倍速値に関係なく、VCXO１２の分周されていない２７MHzクロック信号にもとづいて生成される。
【００６０】
MPEGビデオ・デコード部１０ａは、MPEGシステムレイヤ・デコーダ８から入力されたビデオＰＥＳから、画像毎のＤＴＳを抽出する。MPEGビデオ・デコード部１０ａは、ＳＴＣ回路９の計数値を読み取り、ＳＴＣ回路９の計数値が示す時刻と、ビデオＰＥＳから抽出したＤＴＳが示す時刻とが一致した時に、該当する画像のデコードを開始する。VCXO１２ａから出力される２７ＭＨｚクロック信号を再生速度にしたがってスロー・デコード制御部１２ｂで分周して得られるクロック信号が、MPEGビデオ・デコード部１０ａに入力され、MPEGビデオ・デコード部１０ａは入力されたクロック信号に同期してデコード処理を行う。MPEGビデオ・デコード部１０ａは、デコードした画像データをローカル・メモリ１７に格納する。さらに、MPEGビデオ・デコード部１０ａは、表示時刻判定部１１ａから表示開始命令が入力されると、ローカル・メモリ１７から画像データを読み込み、画像データをフレームバッファ１９へ出力する。
【００６１】
フレームバッファ１９は、MPEGビデオ・デコード部１０ａから入力された画像データを蓄積するとともに、切り替えスイッチ１３から表示開始命令が入力される毎に、蓄積した画像データのビデオ・エンコーダ１８への出力を開始する。
【００６２】
図３は、出力される各種の画像データのタイミングを互いに比較して示すタイミングチャートである。画像（ａ）は、通常再生時に、MPEGビデオ・デコード部１０ａが、フレームバッファ１９へ出力する画像データの例を示している。MPEGビデオ・デコード部１０ａは、フレームバッファ１９に、Ｉ０、Ｂ０、Ｂ１、Ｂ２、Ｐ０、・・・ピクチャの順で画像データを出力する。
【００６３】
画像（ｂ）は、フレームバッファ１９が画像（ａ）で表される画像データを受信した場合に、フレームバッファ１９がビデオ・エンコーダ１８へ出力する画像データを示している。時刻Ｔ５００において、MPEGビデオ・デコード部１０ａに表示開始命令が入力されると、MPEGビデオ・デコード部１０ａはデコードしたＩ０ピクチャの画像データの出力を開始し、フレームバッファ１９でＩ０ピクチャの画像データが蓄積される。つぎにMPEGビデオ・デコード部１０ａに表示開始命令が入力される時刻Ｔ５０１では、MPEGビデオ・デコード部１０ａはフレームバッファ１９へデコードしたＢ０ピクチャの画像データの出力を開始し、フレームバッファ１９は蓄積していたＩ０ピクチャの画像データのビデオ・エンコーダ１８への出力を開始する。このように、通常再生時には、MPEGビデオ・デコード部１０Ａが出力を開始する時刻からフレーム周期だけ遅れて、フレームバッファ１９は画像データのビデオ・エンコーダ１８への出力を開始する。
【００６４】
画像（ｃ）は、整数分の一倍速のスロー再生の例として、１／２倍速スロー再生時に、MPEGビデオ・デコード部１０ａが、フレームバッファ１９へ出力する画像データの例を示している。MPEGビデオ・デコード部１０ａは、フレームバッファ１９に、Ｉ０、Ｂ０、Ｂ１、Ｂ２、Ｐ０、・・・ピクチャの順で画像データを出力するが、MPEGビデオ・デコード部１０ａへ入力されるクロック信号は、通常再生時の１／２倍の周波数であるので、MPEGビデオ・デコード部１０ａが画像データの出力に要する時間は、通常再生時の２倍となる。
【００６５】
画像（ｄ）は、フレームバッファ１９が画像（ｃ）で表される画像データを入力された場合に、フレームバッファ１９がビデオ・エンコーダ１８へ出力する画像データを示している。１／２倍速のスロー再生時には、スローデコード用表示時刻判定部１６ａはフレーム周期毎に表示開始命令を切り替えスイッチ１３へ出力し、さらに表示開始命令は切り替えスイッチ１３を経由してフレームバッファ１９へ入力される。時刻Ｔ５１０では、MPEGビデオ・デコード部１０ａに表示開始命令が入力されると、MPEGビデオ・デコード部１０ａはデコードしたＩ０ピクチャの画像データの出力を開始し、フレームバッファ１９にＩ０ピクチャの画像データが蓄積される。時刻Ｔ５１０からフレーム周期時間だけ経過した時刻Ｔ５１１では、フレームバッファ１９に表示開始命令が入力され、フレームバッファ１９はＩ０ピクチャの画像データのビデオ・エンコーダ１８への出力を開始する。つぎにMPEGビデオ・デコード部１０ａに表示開始命令が入力される時刻Ｔ５１２では、MPEGビデオ・デコード部１０ａはフレームバッファ１９へＢ０ピクチャの画像データの出力を開始し、フレームバッファ１９はビデオ・エンコーダ１８へ再びＩ０ピクチャの画像データの出力を開始する。時刻Ｔ５１３では、フレームバッファ１９に表示開始命令が入力され、フレームバッファ１９はＢ０ピクチャの画像データのビデオ・エンコーダ１８への出力を開始する。
【００６６】
画像（ｅ）は、整数分の一倍速ではないスロー再生の一例としての１／２．５倍速スロー再生時に、MPEGビデオ・デコード部１０ａが、フレームバッファ１９へ出力する画像データの例を示している。MPEGビデオ・デコード部１０ａは、フレームバッファ１９に、Ｉ０、Ｂ０、Ｂ１、Ｂ２、Ｐ０、・・・ピクチャの順で画像データを出力するが、MPEGビデオ・デコード部１０ａへ入力されるクロック信号は通常再生時の１／２．５倍の周波数であるので、MPEGビデオ・デコード部１０ａが画像データの出力に要する時間は、通常再生時の２．５倍となる。
【００６７】
画像（ｆ）は、フレームバッファ１９が画像（ｅ）で表される画像データを受信した場合に、フレームバッファ１９がビデオ・エンコーダ１８へ出力する画像データを示している。１／２．５倍速のスロー再生時には、スロー・デコード用表示時刻判定部１６ａがフレーム周期毎に表示開始命令を切り替えスイッチ１３へ出力し、切り替えスイッチ１３を経由してフレームバッファ１９へ表示開始命令が入力される。
【００６８】
時刻Ｔ５２０において、MPEGビデオ・デコード部１０ａに表示開始命令が入力されると、MPEGビデオ・デコード部１０ａはデコードしたＩ０ピクチャの画像データの出力を開始し、フレームバッファ１９にＩ０ピクチャの画像データが蓄積される。時刻Ｔ５２０からフレーム周期時間だけ経過した時刻Ｔ５２１、および時刻Ｔ５２１からフレーム周期時間だけ経過した時刻Ｔ５２２では、フレームバッファ１９に表示開始命令が入力され、フレームバッファ１９は格納している画像データのビデオ・エンコーダ１８への出力を開始する。
【００６９】
つぎにMPEGビデオ・デコード部１０ａに表示開始命令が入力される時刻Ｔ５２３では、MPEGビデオ・デコード部１０ａはフレームバッファ１９へＢ０ピクチャの画像データの出力を開始する。さらに、時刻Ｔ５２２からフレーム周期時間だけ経過した時刻Ｔ５２４、および時刻Ｔ５２４からフレーム周期時間だけ経過した時刻Ｔ５２５では、フレームバッファ１９に表示開始命令が入力され、フレームバッファ１９は格納している画像データのビデオ・エンコーダ１８への出力を開始する。
【００７０】
ここで、MPEGビデオ・デコード部１０ａは、Ｉ０ピクチャの画像データの出力を時刻Ｔ５２０から開始し、時刻Ｔ５２３までに完了するが、一方で、フレームバッファ１９は、時刻Ｔ５２３よりも早い時刻Ｔ５２２までにＩ０’ピクチャの画像データの出力を完了する。したがって、Ｉ０’ピクチャの画像データを出力するためにフレームバッファ１９から画像データを読み込む以前に、MPEGビデオ・デコード部１０ａによって、フレームバッファ１９に書き込まれたＩ０ピクチャの画像データの一部分のみが、Ｉ０’ピクチャの画像データとして出力される。したがって、Ｉ０’ピクチャの画像データは、画面内の上部においてのみＩ０ピクチャの画像データと同一となる。
【００７１】
同様に、MPEGビデオ・デコード部１０ａは、Ｂ０ピクチャの画像データの出力を時刻Ｔ５２３から開始し、時刻Ｔ５２６までに完了するが、一方で、フレームバッファ１９は、時刻Ｔ５２６よりも早い時刻Ｔ５２５までにＢ０’ピクチャの画像データの出力を完了する。したがって、Ｂ０’ピクチャの画像データを出力するためにフレームバッファ１９から画像データを読み込む以前に、MPEGビデオ・デコード部１０ａによって、フレームバッファ１９に書き込まれたＢ０’ピクチャの画像データの一部分と、MPEGビデオ・デコード部１０ａによるＢ０ピクチャの画像データの書き込みによっても、まだ上書きされていないＩ０ピクチャの画像データの一部分が、Ｂ０’ピクチャの画像データとして出力される。したがって、Ｂ０’ピクチャの画像データは、画面内の上部においてのみＢ０ピクチャの画像データと同一であり、下部においてはＩ０ピクチャの画像データと同一となる。
【００７２】
以上のように、スロー再生時には、最初にMPEGビデオ・デコード部１０ａが出力を開始する時刻からフレーム周期だけ遅れて、フレーム周期毎に、フレームバッファ１９に格納されている画像データのビデオ・エンコーダ１８への出力が開始される。ビデオ・エンコーダ１８は、フレームバッファ１９から出力されるデジタル・ビデオ信号である画像データを、市販のＴＶモニタに表示可能なＮＴＳＣ映像信号へ変換する。通常再生時においても、スロー再生時においても、ビデオ・エンコーダ１８にはフレームバッファ１９から適正なフレーム周期毎に画像データが入力されるので、ビデオ・エンコーダ１８は入力された画像データを適正なＮＴＳＣ映像信号に変換し、変換したＮＴＳＣ映像信号を出力することが可能である。
【００７３】
実施の形態２．
図４は本発明の実施の形態２によるMPEGデコーダを含むMPEGデータ再生装置のブロック図である。図４のMPEGデータ再生装置１０２は、MPEGデコーダ１１２を備えており、MPEGビデオ・デコード部１０ａへ入力信号を伝える信号線の一部に関して、図１に示したMPEGデータ再生装置１０１とは特徴的に異なっている。
【００７４】
MPEGデータ再生装置１０２において、MPEGビデオ・デコード部１０ａは、MPEGシステムレイヤ・デコーダ８から入力されたビデオＰＥＳから、画像毎のＤＴＳを抽出する。MPEGビデオ・デコード部１０ａは、ＳＴＣ回路９の計数値を読み取り、ＳＴＣ回路の計数値が示す時刻と、ビデオＰＥＳから抽出されたＤＴＳが示す時刻とが一致した時に、該当する画像のデコードを開始する。MPEGデータ再生装置１０２においては、MPEGビデオ・デコード部１０ａは、VCXO１２ａより入力される２７ＭＨｚクロック信号に同期してデコード動作を行う。MPEGビデオ・デコード部１０ａは、デコードした画像データをローカル・メモリ１７へ格納する。MPEGビデオ・デコード部１０ａはさらに、切り替えスイッチ１３から表示開始命令が入力されると、ローカル・メモリ１７から画像データを読み込み、読み込んだ画像データをフレームバッファ１９へ出力する。フレームバッファ１９は、MPEGビデオ・デコード部１０ａから入力された画像データを蓄積し、切り替えスイッチ１３から表示開始命令が入力される毎に、蓄積した画像データのビデオ・エンコーダ１８への出力を開始する。
【００７５】
図５は、出力される各種の画像データのタイミングを互いに比較して示すタイミングチャートである。画像（ａ）は、通常再生時に、MPEGビデオ・デコード部１０ａが、フレームバッファ１９へ出力する画像データの例を示している。MPEGビデオ・デコード部１０ａは、フレームバッファ１９に、Ｉ０、Ｂ０、Ｂ１、Ｂ２、Ｐ０、・・・ピクチャの順で画像データを出力する。
【００７６】
画像（ｂ）は、フレームバッファ１９が画像（ａ）で表される画像データを受信した場合に、フレームバッファ１９がビデオ・エンコーダ１８へ出力する画像データを示している。時刻Ｔ７００において、MPEGビデオ・デコード部１０ａに表示開始命令が入力されると、MPEGビデオ・デコード部１０ａはデコードしたＩ０ピクチャの画像データの出力を開始し、フレームバッファ１９にＩ０ピクチャの画像データが蓄積される。つぎにMPEGビデオ・デコード部１０ａに表示開始命令が入力される時刻Ｔ７０１では、MPEGビデオ・デコード部１０ａはフレームバッファ１９へデコードしたＢ０ピクチャの画像データの出力を開始し、フレームバッファ１９は蓄積していたＩ０ピクチャの画像データのビデオ・エンコーダ１８への出力を開始する。このように、通常再生時には、MPEGビデオ・デコード部１０ａが出力を開始する時刻からフレーム周期だけ遅れて、フレームバッファ１９は画像データのビデオ・エンコーダ１８への出力を開始する。
【００７７】
画像（ｃ）は、整数分の一倍速のスロー再生の例としての１／２倍速スロー再生時に、MPEGビデオ・デコード部１０ａが、フレームバッファ１９へ出力する画像データの例を示している。MPEGビデオ・デコード部１０ａは、フレームバッファ１９に、Ｉ０、Ｂ０、Ｂ１、Ｂ２、Ｐ０、・・・ピクチャの順で画像データを出力する。MPEGビデオ・デコード部１０ａへ入力されるクロック信号の周波数は通常再生時と同じであるので、MPEGビデオ・デコード部１０ａが画像データの出力に要する時間は、通常再生時と同じである。
【００７８】
画像（ｄ）は、フレームバッファ１９が画像（ｃ）で表される画像データを受信した場合に、フレームバッファ１９がビデオ・エンコーダ１８へ出力する画像データを示している。１／２倍速のスロー再生時には、スロー・デコード用表示時刻判定部１６ａはフレーム周期毎に表示開始命令を切り替えスイッチ１３へ出力し、さらに表示開始命令は切り替えスイッチ１３を経由してフレームバッファ１９へ入力される。時刻Ｔ７１０において、MPEGビデオ・デコード部１０ａに表示開始命令が入力されると、MPEGビデオ・デコード部１０ａはデコードしたＩ０ピクチャの画像データの出力を開始し、フレームバッファ１９にＩ０ピクチャの画像データが蓄積される。時刻Ｔ７１０からフレーム周期時間だけ経過した時刻Ｔ７１１では、フレームバッファ１９に表示開始命令が入力され、フレームバッファ１９はＩ０ピクチャの画像データのビデオ・エンコーダ１８への出力を開始する。つぎにMPEGビデオ・デコード部１０ａに表示開始命令が入力される時刻Ｔ７１２では、MPEGビデオ・デコード部１０ａはフレームバッファ１９へＢ０ピクチャの画像データの出力を開始し、フレームバッファ１９はビデオ・エンコーダ１８へ再びＩ０ピクチャの画像データの出力を開始する。時刻Ｔ７１３では、フレームバッファ１９に表示開始命令が入力され、フレームバッファ１９はＢ０ピクチャの画像データのビデオ・エンコーダ１８への出力を開始する。
【００７９】
画像（ｅ）は、整数分の一倍速ではないスロー再生の例として、１／２．５倍速スロー再生時に、MPEGビデオ・デコード部１０ａが、フレームバッファ１９へ出力する画像データの例を示している。MPEGビデオ・デコード部１０ａは、フレームバッファ１９に、Ｉ０、Ｂ０、Ｂ１、Ｂ２、Ｐ０、・・・ピクチャの順で画像データを出力する。MPEGビデオ・デコード部１０ａへ入力されるクロック信号の周波数は通常再生時と同じであるので、MPEGビデオ・デコード部１０ａが画像データの出力に要する時間は、通常再生時と同じである。
【００８０】
画像（ｆ）は、フレームバッファ１９が画像（ｅ）で表される画像データを受信した場合に、フレームバッファ１９がビデオ・エンコーダ１８へ出力する画像データを示している。１／２．５倍速のスロー再生時には、スロー・デコード用表示時刻判定部１６ａがフレーム周期毎に表示開始命令を切り替えスイッチ１３へ出力し、切り替えスイッチ１３を経由してフレームバッファ１９へ表示開始命令が入力される。時刻Ｔ７２０において、MPEGビデオ・デコード部１０ａに表示開始命令が入力されると、MPEGビデオ・デコード部１０ａはデコードしたＩ０ピクチャの画像データの出力を開始し、フレームバッファ１９にＩ０ピクチャの画像データが蓄積される。時刻Ｔ７２０からフレーム周期時間だけ経過した時刻Ｔ７２１、および時刻Ｔ７２１からフレーム周期時間だけ経過した時刻Ｔ７２２では、フレームバッファ１９に表示開始命令が入力され、フレームバッファ１９は格納している画像データのビデオ・エンコーダ１８への出力を開始する。つぎにMPEGビデオ・デコード部１０ａに表示開始命令が入力される時刻Ｔ７２３では、MPEGビデオ・デコード部１０ａはフレームバッファ１９へＢ０ピクチャの画像データの出力を開始する。さらに、時刻Ｔ７２２からフレーム周期時間だけ経過した時刻Ｔ７２４、および時刻Ｔ７２４からフレーム周期時間だけ経過した時刻Ｔ７２５では、フレームバッファ１９に表示開始命令が入力され、フレームバッファ１９は格納している画像データのビデオ・エンコーダ１８への出力を開始する。
【００８１】
以上のように、スロー再生時には、最初にMPEGビデオ・デコード部１０ａが出力を開始する時刻からフレーム周期だけ遅れて、フレーム周期毎に、フレームバッファ１９に格納されている画像データのビデオ・エンコーダ１８への出力が開始される。ビデオ・エンコーダ１８は、フレームバッファ１９から入力されるデジタル・ビデオ信号である画像データをＮＴＳＣ映像信号へ変換する。通常再生時においても、スロー再生時においても、ビデオ・エンコーダ１８にはフレームバッファ１９から適正なフレーム周期毎に画像データが入力されるので、ビデオ・エンコーダ１８は入力された画像データを適正なＮＴＳＣ映像信号に変換し、変換したＮＴＳＣ映像信号を出力することが可能である。
【００８２】
実施の形態３．
図６は本発明の実施の形態３によるMPEGデコーダを含むMPEGデータ再生装置のブロック図である。図６のMPEGデータ再生装置１０３は、MPEGデコーダ１１３を備えており、MPEGビデオ・デコード部１０ａに代えてMPEGビデオ・デコード部１０ｂを備え、表示時刻判定部１１ａに代えて表示時刻判定部１１ｂを備え、スロー・デコード用表示時刻判定部１６ａに代えてスロー・デコード用表示時刻判定部１６ｂを備え、さらに、画像データ出力部３２およびリファレンスフレーム３３を備えている点において、図１に示したMPEGデータ再生装置１０１とは特徴的に異なっている。
【００８３】
表示時刻判定部１１ｂは、デコード後のデータ出力（表示）タイミングを示すＰＴＳ（Presentation Time Stamp）をMPEG画像データから読み取り、ＰＣＲに基づいて計数を行っているＳＴＣ回路９の計数値とＰＴＳとの比較を行い、ＳＴＣ回路９の計数値がＰＴＳに対して所定の近傍値まで到達した時に、デコードデータの出力（表示）を開始するための制御信号を、MPEGビデオ・デコード部１０ｂ、およびスロー・デコード用表示時刻判定部１６ｂへ付与する。
【００８４】
スロー・デコード用表示時刻判定部１６ｂは、表示時刻判定部１１ｂからの表示制御信号と、フレームレート判定部１５からのフレーム周波数情報、およびVCXO１２ａからの基準クロックにもとづいて、スロー再生時の表示制御信号を生成する。MPEGビデオ・デコード部１０ｂは、MPEG画像データのデコード処理を行う。リファレンスフレーム３３は、MPEGビデオデコード部１０ｂがデコードを行う際に画像データを展開し、かつ参照するためのメモリである。画像データ出力部３２は、表示時刻判定部１１ｂとスロー・デコード用表示時刻判定部１６ｂが生成する表示制御信号に従って、リファレンスフレーム３３に格納されている画像データを出力する。
【００８５】
以上のように構成されるMPEGデータ再生装置１０３は、以下のように動作する。エラー訂正部６から出力されるエラー訂正後の信号は、MPEG−ＴＳ形式のデータ・ストリームであり、MPEG規格に基づいて圧縮処理された画像データ（ビデオ・データ）、音声データ（オーディオ・データ）、およびこれらに関する付加情報が、パケット化された形式で時分割多重化されている。MPEG−ＴＳ形式のデータストリームは、MPEGシステムレイヤ・デコーダ８へ入力され、画像データのパケットのみを選択して得られるビデオＰＥＳとＰＣＲとが抽出される。MPEGシステムレイヤ・デコーダ８は、MPEGビデオデコード部１０ｂ、表示時刻判定部１１ｂ、およびフレームレート判定部１５へビデオＰＥＳを伝え、ＳＴＣ回路９へＰＣＲを伝える。
【００８６】
MPEGビデオデコード部１０ｂは、MPEGシステムレイヤ・デコーダ８から入力されたビデオＰＥＳから、画像毎のＤＴＳを抽出する。MPEGビデオデコード部１０ｂは、ＳＴＣ回路９の計数値を読み取り、ＳＴＣ回路９の計数値が示す時刻と、ビデオＰＥＳから抽出したＤＴＳが示す時刻とが一致した時に、該当する画像のデコードを開始する。MPEGビデオ・デコード部１０ｂには、VCXO１２ａから出力される２７ＭＨｚクロック信号を再生速度にしたがってスロー・デコード制御部１２ｂで分周したクロック信号が入力され、MPEGビデオ・デコード部１０ｂは、入力されたクロック信号に基づいてデコード処理を行う。MPEGビデオ・デコード部１０ｂは、さらにデコードした画像データをリファレンスフレーム３３へ格納する。
【００８７】
表示時刻判定部１１ｂは、MPEGシステムレイヤ・デコーダ８から入力されるビデオＰＥＳから、表示タイミングを示すＰＴＳを抽出する。表示時刻判定部１１ｂはさらに、ＳＴＣ回路９を監視し、ＰＴＳが示す時刻とＳＴＣが示す時刻とが一致ないしある一定の近傍範囲に到達した場合に、画像データ出力部３２に画像の表示を開始させる次画像表示開始命令を、切り替えスイッチ１３へ出力する。なお次画像表示開始命令とは、直前に表示した画像とは異なる、直前に表示した画像のつぎに表示される画像の表示を開始させる命令である。
【００８８】
フレームレート判定部１５は、MPEGシステムレイヤ・デコーダ８から入力されるビデオＰＥＳから、画像のフレーム周期を表現するフレームレート情報を抽出し、フレームレート情報をスロー・デコード用表示時刻判定部１６ｂへ出力する。スロー・デコード用表示時刻判定部１６ｂは、フレームレート判定部１５から入力されたフレームレート情報から、画像のフレーム周期を得ることができる。またスロー・デコード用表示時刻判定部１６ｂは、表示時刻判定部１１ｂから入力された最初の次画像表示開始命令の到着時刻を起点とし、フレーム周期毎に反復表示開始命令を生成し、切り替えスイッチ１３へ出力する。ただし、スロー・デコード用表示時刻判定部１６ｂは、表示時刻判定部１１ｂから次画像表示開始命令が入力された時、もしくはその直後の反復表示開始命令が出力される時刻には、反復表示開始命令の出力に代わって、次画像表示開始命令を出力する。なお、反復表示開始命令とは、直前に表示した画像と同じ画像の表示を開始させる命令である。また、フレーム周期の生成には、VCXO１２から入力された分周されていないクロック信号が使用される。
【００８９】
スロー再生制御部１４は、通常再生時には、表示時刻判定部１１ｂが出力する表示開始命令が画像データ出力部３２へ入力されるように、切り替えスイッチ１３を制御し、スロー再生時には、スロー・デコード用表示時刻判定部１６ｂが出力する次画像表示開始命令もしくは反復表示開始命令が画像データ出力部３２へ入力されるように、切り替えスイッチ１３を制御する。
【００９０】
図７は、表示時刻判定部１１ｂとスロー・デコード用表示時刻判定部１６ｂとが出力する次画像表示開始命令もしくは反復表示開始命令が、切り替えスイッチ１３を経由して、画像データ出力部３２へ入力されるタイミングを示すタイミングチャートである。タイミングチャート（ａ）は、通常再生時の画像データ出力部３２に次画像表示開始命令が入力されるタイミングを示しており、タイミングチャート（ｂ）はスロー・デコードの一例としての１／２．５倍速再生時に表示時刻判定部１１ｂが次画像表示開始命令を出力するタイミングを示しており、タイミングチャート（ｃ）は１／２．５倍速時にスロー・デコード用表示時刻判定部１６ｂが次画像表示開始命令もしくは反復表示開始命令を出力するタイミングを示している。
【００９１】
図７は、これら３通りのタイミングを、互いに比較可能なように１つの図面に表示している。また、タイミングチャート（ａ）に描かれる各時刻での動作は、図８に表形式で表されている。同様に、タイミングチャート（ｃ）に描かれる各時刻での動作は、図９に表形式で表されている。
【００９２】
通常再生時では、スロー再生制御部１４は、表示時刻判定部１１ｂが出力した次画像表示開始命令が切り替えスイッチ１３を経由して画像データ出力部３２へ入力されるように、切り替えスイッチ１３を制御する。タイミングチャート（ａ）における時刻Ｔ９０１は、表示時刻判定部１１ｂが、最初に表示される画像のＰＴＳであるＰＴＳ１と、ＳＴＣ回路９の計数値とが一致したことを検出した時刻を示しており、この時刻において、次画像表示開始命令が切り替えスイッチ１３へ出力され、切り替えスイッチ１３を経由して、画像データ出力部３２へ入力される。同様にタイミングチャート（ａ）における時刻Ｔ９０２は、表示時刻判定部１１ｂが、つぎに表示される画像のＰＴＳであるＰＴＳ２と、ＳＴＣ回路９の計数値とが一致したことを検出した時刻であり、この時刻において、次画像表示開始命令が切り替えスイッチ１３へ出力され、切り替えスイッチ１３を経由して、画像データ出力部３２へ入力される。このように、通常再生時には、ビデオＰＥＳから抽出されたＰＴＳと、ＳＴＣ回路９の計数値とが一致した時刻に、画像データ出力部３２に次画像表示開始命令が入力される。
【００９３】
つぎに、スロー再生時に表示時刻判定部１１ｂが次画像表示開始命令を出力するタイミングについて説明する。タイミングチャート（ｂ）は、整数分の一倍速でないスロー再生の例として、１／２．５倍速スロー再生時に表示時刻判定部１１ｂが次画像表示開始命令を出力するタイミングを示している。タイミングチャート（ｂ）の時刻Ｔ９１１は、最初に表示される画像のＰＴＳであるＰＴＳ１と、ＳＴＣ回路９の計数値とが一致したことを検出した時刻であり、時刻Ｔ９１２は、つぎに表示される画像のＰＴＳであるＰＴＳ２と、ＳＴＣ回路９の計数値とが一致したことを検出した時刻である。１／２．５倍速再生時には、ＳＴＣ回路９へ入力されるクロック信号の周波数は、通常再生時の１／２．５倍に低下する。従って、通常再生時の時刻Ｔ９０１と時刻Ｔ９０２の間隔に比べて、１／２．５倍速スロー再生時の時刻Ｔ９１１と時刻Ｔ９１２の間隔は、２．５倍に拡大する。
【００９４】
スロー再生時においても、MPEGデータ再生装置１０３から出力された画像データが、外部モニタで正しく表示されるためには、画像データ出力部３２から適正なフレーム周期で画像データが出力されなければならない。適正なフレーム周期は、フレームレート判定部１５から得られる。
【００９５】
そこで、スロー・デコード用表示時刻判定部１６ｂは、表示時刻判定部１１ｂから表示開始命令を初めて入力された時刻を基準として、フレーム周期毎に次画像表示開始命令もしくは反復表示開始命令を出力する。スロー再生時には、スロー再生制御部１４は、スロー・デコード用表示時刻判定部１６ｂが出力した次画像表示開始命令もしくは反復表示開始命令が画像データ出力部３２へ入力されるように、切り替えスイッチ１３を制御する。これにより、整数分の一倍速でないスロー再生時にも、画像データ出力部３２に、適正なフレーム周期で、表示開始命令が入力される。
【００９６】
タイミングチャート（ｃ）は、１／２．５倍速スロー再生時に、スロー・デコード用表示時刻判定部１６ｂが次画像表示開始命令もしくは反復表示開始命令を出力するタイミングを示している。時刻Ｔ９２１、Ｔ９２２、Ｔ９２３、Ｔ９２４、Ｔ９２５、Ｔ９２６は、スロー・デコード用表示時刻判定部１６ｂが次画像表示開始命令もしくは反復表示開始命令を出力するタイミングである。時刻Ｔ９２１は、スロー・デコード用表示時刻判定部１６ｂが、表示時刻判定部１１ｂから初めて次画像表示開始命令を入力された時刻である。時刻Ｔ９２２は、時刻Ｔ９２１からフレーム周期だけ経過した時間であり、時刻Ｔ９２３は、時刻Ｔ９２２からフレーム周期だけ経過した時刻である。スロー・デコード用表示時刻判定部１６ｂは、時刻Ｔ９２１を基準として、時刻Ｔ９２２、Ｔ９２３、・・・・のように、フレーム周期毎に次画像表示開始命令もしくは反復表示開始命令を出力する。このとき、フレーム周期はスロー再生の倍速値に関係なくVCXO１２の分周されていない２７MHzクロック信号にもとづいて生成される。
【００９７】
図８が示すように、時刻Ｔ９２１およびＴ９２６では、スロー・デコード用表示時刻判定部１６ｂは、表示時刻判定部１１ｂから次画像表示開始命令を受信するので、次画像表示開始命令を出力する。また時刻Ｔ９２４でも、直前に表示時刻判定部１１ｂから次画像表示開始命令を受信しているので、次画像表示開始命令を出力する。一方、時刻Ｔ９２２、Ｔ９２３、Ｔ９２５では、スロー・デコード用表示時刻判定部１６ｂは、反復表示開始命令を出力する。
【００９８】
MPEGビデオデコード部１０ｂは、MPEGシステムレイヤ・デコーダ８から入力されたビデオＰＥＳから、画像毎のＤＴＳを抽出する。MPEGビデオデコード部１０ｂは、ＳＴＣ回路９の計数値を読み取り、ＳＴＣ回路の計数値が示す時刻と、ビデオＰＥＳから抽出したＤＴＳが示す時刻とが一致した時に、該当する画像のデコードを開始する。VCXO１２ａから出力される２７ＭＨｚクロック信号を再生速度にしたがってスロー・デコード制御部１２ｂで分周して得られるクロック信号がMPEGビデオデコード部１０ｂへ入力され、MPEGビデオデコード部１０ｂは、入力されたクロック信号にもとづいてデコード処理を行う。MPEGビデオデコード部１０ｂは、デコードした画像データをリファレンスフレーム３３に格納する。
【００９９】
図１０は、入力あるいは出力される各種の画像データのタイミングを互いに比較して示すタイミングチャートである。画像（ａ）は、通常再生時に、MPEGビデオデコード部１０ｂが、MPEGシステムレイヤデコーダ８から受信する画像データの例を示している。MPEGビデオデコード部１０ｂには、Ｉ０、Ｐ０、Ｂ０、Ｂ１、Ｂ２、Ｐ１、・・・ピクチャの順、すなわち出力順で画像データが入力される。時刻Ｔ１００１は、Ｉ０ピクチャの画像データのＤＴＳとＳＴＣ回路の計数値とが一致した時刻であり、MPEGビデオデコード部がＩ０ピクチャの画像データのデコードを開始する時刻である。また時刻Ｔ１００２は、Ｐ０ピクチャの画像データのＤＴＳとＳＴＣ回路の計数値とが一致した時刻であり、MPEGビデオデコード部がＰ０ピクチャの画像データのデコードを開始する時刻である。
【０１００】
同様に、時刻Ｔ１００３はＢ０ピクチャのデコード、時刻Ｔ１００４はＢ１ピクチャのデコード、時刻Ｔ１００５はＢ２ピクチャのデコード、時刻Ｔ１００６はＰ１ピクチャのデコード、時刻Ｔ１００７はＢ３ピクチャのデコードが、それぞれ開始される時刻である。MPEGビデオデコード部１０ｂは、画像データをデコードした後、デコードした画像データをリファレンスフレーム３３へ出力する。また、MPEGビデオデコード部１０ｂは、ＰピクチャおよびＢピクチャのデコードを行う際には、リファレンスフレーム３３に格納されているＩピクチャおよびＰピクチャを参照する。
【０１０１】
画像（ｂ）は、通常再生時において、画像（ａ）で現れる画像データがMPEGビデオデコード部１０ｂへ入力された場合に、画像データ出力部３２がビデオ・エンコーダ１８へ出力する画像データの例を示している。この例では、画像データ出力部３２は、Ｉ０、Ｂ０、Ｂ１、Ｂ２、Ｐ０、・・・ピクチャの順、すなわち表示順に画像データをビデオ・エンコーダ１８へ出力する。
【０１０２】
時刻Ｔ１０１１において、画像データ出力部３２へ次画像表示開始命令が入力されると、画像データ出力部３２はリファレンスフレーム３３からＩ０ピクチャの画像データを読み込み、この画像データをビデオ・エンコーダ１８へ出力する。つぎに画像データ出力部３２へ次画像表示開始命令が入力される時刻Ｔ１０１２では、画像データ出力部３２は、リファレンスフレーム３３からＢ０ピクチャの画像データを読み込み、この画像データをビデオ・エンコーダ１８へ出力する。このように、通常再生時には、画像データ出力部３２は、表示時刻判定部１１ｂからの次画像表示開始命令を受信した時に、リファレンスフレーム３３からつぎの画像データを読み込み、この画像データをビデオ・エンコーダ１８へ出力する。
【０１０３】
画像（ｃ）は、スロー再生の例としての１／２．５倍速スロー再生の時に、MPEGビデオデコード部１０ｂが、MPEGシステムレイヤデコーダ８から受信する画像データの例を示している。MPEGビデオデコード部１０ｂには、Ｉ０、Ｐ０、Ｂ０、Ｂ１、・・・ピクチャの順で画像データが入力される。時刻Ｔ１０２１は、画像Ｉ０のＤＴＳとＳＴＣ回路９の計数値とが一致した時刻であり、MPEGビデオデコード部１０ｂがＩ０ピクチャのデコードを開始する時刻である。また時刻Ｔ１０２２は、画像Ｐ０のＤＴＳとＳＴＣ回路９の計数値とが一致した時刻であり、MPEGビデオデコード部１０ｂがＰ０ピクチャのデコードを開始する時刻である。同様に、時刻Ｔ１０２３はＢ０ピクチャのデコードが開始される時刻である。
【０１０４】
MPEGビデオデコード部１０ｂは、画像データをデコードした後、デコードした画像データをリファレンスフレーム３３へ出力する。なお、MPEGビデオデコード部１０ｂは、VCXO１２ａの出力クロック信号を再生速度に基づいてスロー・デコード制御部１２ｂで分周したクロック信号にしたがって動作するので、１／２．５倍速スロー再生時のデコード時間として、通常再生時での２．５倍の時間を要する。また、MPEGビデオデコード部１０ｂは、ＰピクチャおよびＢピクチャのデコードを行う際には、リファレンスフレーム３３に格納されているＩピクチャおよびＰピクチャを参照する。
【０１０５】
画像（ｄ）は、スロー再生の例として、画像（ａ）で表された画像データがMPEGシステムレイヤデコーダ８へ入力された場合に、画像データ出力部３２が、ビデオ・エンコーダ１８へ出力する画像データの例を示している。この例では、画像データ出力部３２は、Ｉ０、Ｂ０、・・・ピクチャの順で画像データをビデオ・エンコーダ１８へ出力する。
【０１０６】
画像データ出力部３２は、フレーム周期毎にスロー・デコード用表示時刻判定部１６ｂから次画像表示開始命令もしくは反復表示開始命令が入力された時に、リファレンスフレーム３３から画像データを読み込み、読み込んだ画像データをビデオ・エンコーダ１８へ出力する。時刻Ｔ１０３１において、画像データ出力部３２へ次画像表示開始命令が入力されると、画像データ出力部３２はリファレンスフレーム３３からＩ０ピクチャの画像データを読み込み、該画像データをビデオ・エンコーダ１８へ出力する。
【０１０７】
時刻Ｔ１０３２および時刻Ｔ１０３３において、画像データ出力部３２に反復表示開始命令が入力されると、画像データ出力部３２はリファレンスフレーム３３から再びＩ０ピクチャの画像データを読み込み、読み込んだ画像データをビデオ・エンコーダ１８へ出力する。時刻Ｔ１０３４では、スロー・デコード用表示時刻判定部１６ｂが表示時刻判定部１１ｂからの次画像表示開始命令を受け取り、スロー・デコード用表示時刻判定部１６ｂは、時刻Ｔ１０３４の直後の表示開始命令の出力時刻である時刻Ｔ１０３５において、反復表示開始命令ではなく、次画像表示開始命令を画像データ出力部３２へ出力する。
【０１０８】
時刻Ｔ１０３５において、画像データ出力部３２に次画像表示開始命令が入力されると、画像データ出力部３２はリファレンスフレーム３３から、直前の表示開始時刻である時刻Ｔ１０３３に表示開始したＩ０ピクチャのつぎに表示すべきＢ０ピクチャの画像データを読み込み、読み込んだ画像データをビデオ・エンコーダ１８へ出力する。時刻Ｔ１０３６において、画像データ出力部３２へ反復表示開始命令が入力されると、画像データ出力部３２はリファレンスフレーム３３から再びＢ０ピクチャの画像データを読み込み、読み込んだ画像データをビデオ・エンコーダ１８へ出力する。
【０１０９】
以上のように、スロー再生時においても、画像データ出力部３２には、フレーム周期毎に次画像表示開始命令もしくは反復表示開始命令が入力され、リファレンスフレーム３３に格納されている画像データが、ビデオ・エンコーダ１８へ出力される。ビデオ・エンコーダ１８は、画像データ出力部３２から入力されるデジタル・ビデオ信号である画像データをＮＴＳＣ映像信号へ変換する。通常再生時においても、スロー再生時においても、ビデオ・エンコーダ１８には画像データ出力部３２から適正なフレーム周期毎に画像データが入力されるので、ビデオ・エンコーダ１８は入力された画像データを適正なＮＴＳＣ映像信号へ変換し、変換したＮＴＳＣ映像信号を出力することが可能である。
【０１１０】
実施の形態４．
図１１は本発明の実施の形態４によるMPEGデコーダを含むMPEGデータ再生装置のブロック図である。図１１のMPEGデータ再生装置１０４は、MPEGデコーダ１１４を備えており、MPEGビデオ・デコード部１０ｂへ入力信号を伝える信号線の一部に関して、図６に示したMPEGデータ再生装置１０３とは特徴的に異なっている。MPEGデータ再生装置１０４では、VCXO１２から出力される２７ＭＨｚクロック信号は、再生速度に関わらずスロー・デコード制御部１２ｂで分周されることなく、MPEGビデオデコード部１０ｂへと入力される。
【０１１１】
表示時刻判定部１１ｂは、デコード後のデータ出力（表示）タイミングを示すＰＴＳをMPEGビデオデータから読み取り、ＰＣＲに基づいてカウント動作を行っているＳＴＣ回路９の計数値とＰＴＳとの比較を行い、ＳＴＣ回路９の計数値がＰＴＳ値に対して所定の近傍値まで到達した時に、デコードデータの出力（表示）を開始するための制御信号をMPEGビデオ・デコード部１０ｂ、およびスロー・デコード用表示時刻判定部１６ｂへ付与する。
【０１１２】
フレームレート判定部１５は、表示時のフレーム周波数を表現する情報であってMPEG画像データの中に存在するフレーム周波数情報を読み出し、スロー・デコード用表示時刻判定部１６ｂへ出力する。スロー・デコード用表示時刻判定部１６ｂは、表示時刻判定部１１ｂからの表示制御信号と、フレームレート判定部１５からのフレーム周波数情報、およびVCXO１２からの基準クロックにもとづいて、スロー再生時の表示制御信号を生成する。
【０１１３】
図５は、入力あるいは出力される各種の画像データのタイミングを互いに比較して示すタイミングチャートである。画像（ａ）は、通常再生時に、MPEGビデオデコード部１０ｂが、MPEGシステムレイヤデコーダ８から受信する画像データの例を示している。MPEGビデオデコード部１０ｂには、Ｉ０、Ｐ０、Ｂ０、Ｂ１、Ｂ２、Ｐ０、・・・ピクチャの順序で画像データが入力れる。時刻Ｔ１２０１は、画像Ｉ０のＤＴＳとＳＴＣ回路９の計数値とが一致した時刻であり、MPEGビデオデコード部がＩ０ピクチャのデコードを開始する時刻である。また時刻Ｔ１２０２は、Ｐ０ピクチャのＤＴＳとＳＴＣ回路９の計数値とが一致した時刻であり、MPEGビデオデコード部がＰ０ピクチャのデコードを開始する時刻である。
【０１１４】
同様に、時刻Ｔ１２０３はＢ０ピクチャのデコード、時刻Ｔ１２０４はＢ１ピクチャのデコード、時刻Ｔ１２０５はＢ２ピクチャのデコード、時刻Ｔ１２０６はＰ１ピクチャのデコード、時刻Ｔ１２０７はＢ３ピクチャのデコードが、それぞれ開始される時刻である。MPEGビデオデコード部１０ｂは、画像データをデコードした後、デコードした画像データをリファレンスフレーム３３へ出力する。またMPEGビデオデコード部１０ｂは、ＰピクチャおよびＢピクチャのデコードの際には、リファレンスフレーム３３に格納されているＩピクチャおよびＰピクチャを参照する。
【０１１５】
画像（ｂ）は、通常再生時に、画像（ａ）で表された画像データがMPEGシステムレイヤデコーダ８へ入力された場合に、画像データ出力部３２が、ビデオ・エンコーダ１８へ出力する画像データの例を示している。この例では、画像データ出力部３２は、Ｉ０、Ｂ０、Ｂ１、Ｂ２、Ｐ０、・・・ピクチャの順序で画像データをビデオ・エンコーダ１８へ出力する。
【０１１６】
時刻Ｔ１２１１において、画像データ出力部３２へ次画像表示開始命令が入力されると、画像データ出力部３２はリファレンスフレーム３３からＩ０ピクチャの画像データを読み込み、この画像データをビデオ・エンコーダ１８へ出力する。つぎに画像データ出力部３２へ次画像表示開始命令が入力される時刻Ｔ１２１２では、画像データ出力部３２は、リファレンスフレーム３３からＢ０ピクチャの画像データを読み込み、この画像データをビデオ・エンコーダ１８へ出力する。このように、通常再生時には、画像データ出力部３２は、表示時刻判定部１１ｂからの次画像表示開始命令が入力された時に、リファレンスフレーム３３からつぎの画像データを読み込み、この画像データをビデオ・エンコーダ１８へ出力する。
【０１１７】
画像（ｃ）は、スロー再生の例としての１／２．５倍速スロー再生の時に、MPEGビデオデコード部１０ｂが、MPEGシステムレイヤデコーダ８から受信する画像データの例を示している。MPEGビデオデコード部１０ｂには、Ｉ０、Ｐ０、Ｂ０、Ｂ１、・・・ピクチャの順序で画像データが入力される。時刻Ｔ１２２１は、Ｉ０ピクチャのＤＴＳとＳＴＣ回路９の計数値とが一致した時刻であり、MPEGビデオデコード部がＩ０ピクチャのデコードを開始する時刻である。また時刻Ｔ１０２２は、Ｐ０ピクチャのＤＴＳとＳＴＣ回路９の計数値とが一致した時刻であり、MPEGビデオデコード部がＰ０ピクチャのデコードを開始する時刻である。同様に、時刻Ｔ１２２３はＢ０ピクチャのデコードを開始する時刻である。
【０１１８】
MPEGビデオデコード部１０ｂは、画像をデコードした後、デコードした画像データをリファレンスフレーム３３へ出力する。なお、MPEGビデオデコード部１０ｂは、VCXO１２が出力する２７ＭＨｚクロック信号で動作するので、１／２．５倍速スロー再生時の１画像当たりのデコード時間として、通常再生時と同じ時間を要する。またMPEGビデオデコード部１０ｂは、ＰピクチャおよびＢピクチャのデコードの際には、リファレンスフレーム３３に格納されているＩピクチャおよびＰピクチャを参照する。
【０１１９】
画像（ｄ）は、スロー再生の例として、画像（ａ）で表された画像データがMPEGシステムレイヤデコーダ８へ入力された場合に、画像データ出力部３２が、ビデオ・エンコーダ１８へ出力する画像データの例を示している。この例では、画像データ出力部３２は、Ｉ０、Ｂ０、・・・ピクチャの順序で画像データをビデオ・エンコーダ１８へ出力する。
【０１２０】
画像データ出力部３２は、フレーム周期毎にスロー・デコード用表示時刻判定部１６ｂから次画像表示開始命令もしくは反復表示開始命令が入力された時に、リファレンスフレーム３３から画像データを読み込み、読み込んだ画像データをビデオ・エンコーダ１８へ出力する。時刻Ｔ１２３１において、画像データ出力部３２に次画像表示開始命令が入力されると、画像データ出力部３２はリファレンスフレーム３３からＩ０ピクチャの画像データを読み込み、読み込んだ画像データをビデオ・エンコーダ１８へ出力する。
【０１２１】
時刻Ｔ１２３２および時刻Ｔ１２３３において、画像データ出力部３２に反復表示開始命令が入力されると、画像データ出力部３２はリファレンスフレーム３３から再びＩ０のピクチャの画像データを読み込み、読み込んだ画像データをビデオ・エンコーダ１８へ出力する。時刻Ｔ１２３４では、スロー・デコード用表示時刻判定部１６ｂが表示時刻判定部１１ｂからの次画像表示開始命令を受け取り、スロー・デコード用表示時刻判定部１６ｂは、時刻Ｔ１２３４の直後の表示開始命令の出力時刻である時刻Ｔ１２３５で、反復表示開始命令ではなく、次画像表示開始命令を画像データ出力部３２へ出力する。
【０１２２】
時刻Ｔ１２３５において、画像データ出力部３２に次画像表示開始命令が入力されると、画像データ出力部３２はリファレンスフレーム３３から、直前の表示開始時刻である時刻Ｔ１２３３に表示を開始したＩ０ピクチャのつぎに表示すべきＢ０ピクチャの画像データを読み込み、読み込んだ画像データをビデオ・エンコーダ１８へ出力する。時刻Ｔ１２３６において、画像データ出力部３２に反復表示開始命令が入力されると、画像データ出力部３２はリファレンスフレーム３３から再びＢ０ピクチャの画像データを読み込み、該画像データをビデオ・エンコーダ１８へ出力する。
【０１２３】
以上のように、スロー再生時においても、画像データ出力部３２には、フレーム周期毎に次画像表示開始命令もしくは反復表示開始命令が入力され、リファレンスフレーム３３に格納されている画像データが、ビデオ・エンコーダ１８へと出力される。
【０１２４】
【発明の効果】
第１の発明の装置では、デコード部における１単位ごとの復号化の開始時刻および復号化データの出力の開始時刻が、遅い速度に適合するように処理制御部によって制御され、デコード部で得られた復号化データは記憶部を経由することにより、本来の速度に適合した周期で１単位分が出力される。このため、従来の装置のような複雑な回路構成を必要とせず、かつ整数分の一倍速に限定されない任意の遅い速度でのデコードが実現する。
【０１２５】
第１の発明の装置では、処理制御部が、クロック生成部、分周部、および計数部を用いることによって簡素な回路で構成される。
【０１２６】
第２の発明の装置では、デコード部が分周クロックに同期して符号化データを復号化するので、符号化データが入力される遅い速度が如何なる値であっても、全ての符号化データを過不足なく復号化することができる。
【０１２７】
第３の発明の装置では、デコード部があらゆる分周クロックよりも周期の短い基準クロックに同期して符号化データを復号化するので、符号化データが入力される遅い速度が如何なる値であっても、全ての符号化データを過不足なく復号化することができる。しかも、１単位ごとの復号化に要する時間が短いので、記憶部から出力される１単位分の復号化データとして、最新の１単位の符号化データの復号化データが、早い時期に得られる。
【０１２８】
第４の発明の装置では、出力制御部が、基準クロック信号を計数する計数部を用いることにより、簡素な回路で構成される。
【０１２９】
第５の発明の装置では、出力制御部が、処理制御部が決定する１単位ごとの出力の開始の時期の一つを、１単位分の内容を周期的に出力させる時期の起点とするので、時刻管理情報にもとづいてデコード部が１単位分の復号化データを出力する時刻に同期して、復号化データの１単位分の内容が記憶部から出力される。
【０１３０】
第６の発明の装置では、記憶部が、デコード部が出力する復号化データを更新的に保持することにより、最新の１単位分の復号化データを保持するので、記憶部に要する記憶容量を低く抑えることができる。
【０１３１】
第７の発明の装置では、記憶部が、フレーム間予測符号化データの復号化のための参照用の記憶媒体をも兼ねるので、記憶部をも含めた全体としての記憶媒体の記憶容量が節減される。
【０１３２】
第８の発明の装置では、本発明のデコーダと再生信号処理部とが備わるので、記録媒体に記録された符号化データを任意の速度で再生することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  実施の形態１の再生装置のブロック図である。
【図２】  図１の装置の動作説明図である。
【図３】  図１の装置の動作説明図である。
【図４】  実施の形態２の再生装置のブロック図である。
【図５】  図４の装置の動作説明図である。
【図６】  実施の形態３の再生装置のブロック図である。
【図７】  図６の装置の動作説明図である。
【図８】  図６の装置の動作を表形式で説明する説明図である。
【図９】  図６の装置の動作を表形式で説明する説明図である。
【図１０】  図６の装置の動作説明図である。
【図１１】  実施の形態４の再生装置のブロック図である。
【図１２】  図１１の装置の動作説明図である。
【図１３】  従来の再生装置のブロック図である。
【図１４】  図１３の装置の動作説明図である。
【符号の説明】
５  再生信号処理部、８  MPEGシステムレイヤ・デコーダ（デコード部）、９ＳＴＣ回路（計数部）、１０ａ，１０ｂ  MPEGビデオ・デコード部（デコード部）、１２ａ  VCXO（クロック生成部）、１２ｂ  スロー・デコード制御部（分周部）、１９  フレームバッファ（記憶部）、３３  リファレンスフレーム（記憶部）。
【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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【図１４】
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