記録再生装置
【目的】 記録媒体にＭＰＥＧ等により圧縮された映像信号等を記録再生する記録再生装置において、高画質または更新周期の短い効率的な高速再生を行うこと。
【構成】 入力された、ＭＰＥＧ等により圧縮されたディジタル画像信号のうち、フレーム内圧縮された画像データを抽出し、前記データの固定パターン、ヘッダ、ＥＯＢ等の一部を削除または置き換える手段により、効率的な高速再生用データの記録信号を発生し、記録媒体に記録する。また、高速再生時には、削除したデータのうち、正規のＭＰＥＧストリームに必要なＥＯＢやヘッダ等を挿入または複製して挿入し、出力する。以上のような構成により、限られた高速再生用データ領域に対して、高画質な、または更新周期の短い良好な高速再生が可能な記録再生装置となっている。
【構成】 入力された、ＭＰＥＧ等により圧縮されたディジタル画像信号のうち、フレーム内圧縮された画像データを抽出し、前記データの固定パターン、ヘッダ、ＥＯＢ等の一部を削除または置き換える手段により、効率的な高速再生用データの記録信号を発生し、記録媒体に記録する。また、高速再生時には、削除したデータのうち、正規のＭＰＥＧストリームに必要なＥＯＢやヘッダ等を挿入または複製して挿入し、出力する。以上のような構成により、限られた高速再生用データ領域に対して、高画質な、または更新周期の短い良好な高速再生が可能な記録再生装置となっている。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、映像信号の記録再生に用いる記録再生装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】近年、記録再生装置へのディジタル技術の導入にはめざましいものがあり、ディジタル記録型の記録再生装置がいくつか実用化されている。
【０００３】例えば特願平５−１００９０４号「信号記録装置と信号再生装置」に示されているように、テープ状記録媒体を通常再生時より高速に移動させる高速再生時において、高速再生用データとしてＭＰＥＧストリーム等の入力圧縮画像信号からフレーム内圧縮信号を分離し、これをテープ状記録媒体上の高速再生用データ領域に記録し、高速再生時にこれを再生して高速再生画像を得る装置であった。
【０００４】以下、図面を参照しながら、従来の記録再生装置の一例について説明する。図７は、従来の記録再生装置のブロック図である。図７において、１は入力端子、４は高速再生用データ分離回路、７は記録信号処理回路、８は記録ヘッド、９はテープ状記録媒体、１０は再生ヘッド、１１は再生信号処理回路、２７は高速再生用データ復号回路、１４はスイッチ、１６は出力信号処理回路、１７は出力端子である。
【０００５】本実施例は、入力端子１に入力されたディジタル画像信号を記録再生する装置である。記録時にディジタル画像信号は通常再生用データとして記録信号処理回路７に入力される。また、入力されたディジタル画像信号から、高速再生用データ分離回路４で高速再生用画像データのみが分離され、高速再生用データとなり、記録信号処理回路７に入力される。例えばＭＰＥＧ１やＭＰＥＧ２ストリーム等のように、フレーム間圧縮された映像信号の場合、高速再生用データとしては、フレーム内圧縮された画像信号のみを抽出するものとする。
【０００６】これら各画像データは、記録信号処理回路７において、例えば図８に示すようなトラックパターンにフォーマットされ、ＥＣＣ符号等を付加されて、記録ヘッド８を経て、テープ状記録媒体９に記録される。
【０００７】また、再生時は、再生ヘッド１０（記録ヘッド８と兼用しても構わない）によって再生された信号は、再生信号処理回路１１に入力される。再生信号処理回路１１では、ＥＣＣ回路で記録再生時の誤りをできる限り訂正し、通常再生用データと高速再生用データとに分離する。通常再生時には、通常再生用データが、高速再生時には高速再生用データがそれぞれ映像信号出力としてスイッチ１４により出力される。また、出力信号処理回路１６で入力画像データと同様の正規のＭＰＥＧフォーマットに戻し、映像信号として出力する。
【０００８】この時、図８に示すテープパターンはトラックパターンの一例である。図８において、２８、２９は高速再生用データ領域、３０は通常再生用データ領域である。また、高速再生用データ領域のＡ、Ｂそれぞれの異なるアジマスのトラック毎に、高速再生用データをそれぞれＡ、Ｂ、Ａ、Ｂ・・・と記録することにより、種々のヘッド、シリンダ構成においても高速再生用データを確実に再生できるようにしたテープパターンである。
【０００９】今、図８においては、高速再生用データ領域２８、２９は計３４トラックに渡ってＡ、Ｂ、Ａ、Ｂ・・・と各高速再生用データが１７回ずつ繰り返し記録されているものとする。この時、例えば図９（ａ）に示すような１８０度対向してアジマス角が反対のヘッド構成をもつシリンダの場合や、図９（ｂ）に示すように１トラック分離れてアジマス角の異なる２つのヘッドがシリンダの１ヶ所に設けられているシリンダのいずれにおいても、図８に示すように正負の８．５倍速以下の整数＋１／２倍速時、つまり、±８．５、±７．５、±６．５・・・において、シリンダが２回転する間に確実にＡとＢ領域のデータが相補的に補完されて再生できることになる。図８の場合、例として図９（ｂ）に示すシリンダで８．５倍速でのスキャンの様子を示したが、１回目のスキャンでＡ１、Ａ２、Ａ３とＢ１、Ｂ２、Ｂ３の部分のデータが、２回目のスキャンでＡ４、Ａ５、Ａ６とＢ４、Ｂ５、Ｂ６の部分のデータがそれぞれ再生され、合わせて全てのデータが再生されている。
【００１０】このように、ｎ＋１／２倍速の時には（ｎ＋１／２）×４トラックの間、サーチ領域に交互にＡ、Ｂ２種類のサーチ用データを（ｎ＋１／２）×２回ずつ交互に繰り返し記録することで、これらのデータを確実に再生することが可能となる。こらは、ヘッドパスが異なっていても変わらないため、高速再生時のヘッド、磁気テープの制御を簡単にすることができる。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記従来例のような映像信号記録再生装置において、高速再生用画像データとしてフレーム内圧縮された画像データを用いた場合、例えばＭＰＥＧ２におけるトランスポートストリームヘッダ、ＰＥＳヘッダ、マクロブロックヘッダや、ＥＯＢ等の固定パターンや冗長データをすべて記録することになるため、単位フレームあたりの高速再生用データ量が多くなり、再生される有効な単位時間あたりのフレーム数が少なく、したがって再生画面が更新される周期が長くなるという課題があった。
【００１２】そこで本発明は、上記課題を解決するもので、高速再生用に使用する画像データのヘッダやＡＣ係数の高域成分、ＥＯＢ等の固定パターンや冗長部分の一部または全部を記録しない処理を行うことで、更新周期が短い、良好な高速再生が可能な記録再生装置を提供することを目的としている。
【００１３】
【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の記録再生装置は、高速再生用の画像データから、各種ヘッダ等の一部や係数の高域成分を除去し、また、ＥＯＢも必要なものだけを記録する構成を有している。また、高速再生時には、記録されていなかった各種ヘッダやＥＯＢを発生または一部記録されていたものから複製し、挿入する構成を有する。
【００１４】
【作用】本発明は、上記した構成により、画像データの固定パターンや冗長部分の一部または全部を除去した高速再生用データを用いることにより、限られた高速再生用データ領域をより有効的に使用することができる。したがって、従来より高画質あるいは更新周期の短い良好な高速再生を実現することができる。
【００１５】
【実施例】
（実施例１）なお、本実施例において、ＡＣ係数のＶＬＣコードの数は記録側と再生側で同数にしたが、再生側のメモリ量に応じて再生時にＡＣのＶＬＣコード数を減らしてもよい。つまり、ＡＣのＶＬＣコードを記録時に２個記録していたが、再生時に例えばＡＣのＶＬＣコードを減らして削除し、ＤＣのすぐ後にＥＯＢを挿入してもよい。同様にＡＣのＶＬＣコード５個を記録していたものを、再生時に２個にして出力してもよい。
【００１６】以下、本発明の一実施例について図面を参照して説明する。図１は本発明の一実施例の映像信号記録再生装置を示すブロック図である。図１において、１は入力端子、２はシンクバイト除去回路、３はシンクブロック挿入回路、４は高速再生用データ分離回路、５はＴＳＰ、ＰＥＳヘッダ分離回路、６は高域係数、マクロブロックヘッダ除去回路、７は記録信号処理回路、８は記録ヘッド、９はテープ状記録媒体、１０は再生ヘッド、１１は再生信号処理回路、１２はマクロブロックヘッダ、ＥＯＢ挿入回路、１３はＴＳＰ、ＰＥＳヘッダ挿入回路、１４はスイッチ、１５はシンクバイト挿入回路、１６は出力信号処理回路、１７は出力端子である。
【００１７】本実施例としては、記録信号としてＭＰＥＧ２のトランスポートストリームが入力端子１から入力されるものとする。入力端子１に入力されたＭＰＥＧ２のディジタル画像信号は、シンクバイト除去回路２において、各トランスポートストリームパケットの先頭に設けられた、固定の同期ビットである１バイトのシンクバイトを除去する。その後、シンクブロック挿入回路３で、通常再生用データとして各記録用シンクブロックにデータが挿入され、追加のタイムスタンプ等が付加されて記録信号処理回路７に入力される。
【００１８】また、シンクバイトを除去されたトランスポートストリームパケットは、同時に高速再生用データとして高速再生用データ分離回路４に入力され、ＭＰＥＧ２のビデオストリーム中で、Ｉ（イントラ）ピクチャー等の高速再生用データが含まれるパケットを分離抽出する。
【００１９】ＭＰＥＧ等のフレーム間圧縮方式を用いた画像データでは、フレーム間圧縮を施した画像データは、差分をとるために参照した画像データがなければ画像を復元することはできない。したがって、フレーム内圧縮を施したＩピクチャーのみが単独で画像を復元することが可能であるため、このＩピクチャーが高速再生用データの基本データとなる。ただし、ピクチャー単位の圧縮でなく、フィールド単位の圧縮が行なわれている場合はＩフィールドを、スライス単位の圧縮が行なわれている場合はＩスライスをというように、フレーム内圧縮された画像データを高速再生用データとして用いるとよい。なお、フレーム間圧縮を施された画像データも、前述したように、差分をとる際に参照した画像データが再生されるならば復元可能であり、高速再生用データとして用いてもよい。
【００２０】また、ＭＰＥＧ２等ではＰＳＩデータと呼ばれる各パケットの内部を示すテーブルが伝送されており、これらを高速再生時にも再生する必要がある。したがって、高速再生用データ分離回路では、ＰＡＴやＰＭＴといったＰＳＩデータを含むパケットも分離し、記録する構成となっている。本例では、図２（ａ）に示すように情報シンクブロックというシンクブロックを設け、その内のテーブルシンクブロックという種類のシンクブロックに、これらＰＳＩデータを適宜記録することにしている。つまり、高速再生時に必要なＰＳＩデータは、例えば１フレームあたりにＰＡＴ、ＰＭＴを１個ずつというように、記録しておき、再生時にこれらＰＳＩデータを複製して必要な割合でストリーム中に挿入すればよい。
【００２１】なお、情報シンクブロックは、シンクブロックに付加ヘッダを付加し、判別すると共に、次のシンクブロックへのデータの連続を示すフラグを設けることで、データ量に対応してシンクブロック数を自由に設定できる。
【００２２】また、次にＴＳＰ、ＰＥＳヘッダ分離回路５に入力されたパケット群には、繰り返しトランスポートストリームパケット（ＴＳＰ）ヘッダ、ＰＥＳヘッダが含まれている。したがってこれらの冗長を減らすために、例えば１ピクチャーにつきＴＳＰ、ＰＥＳヘッダ各１個づつというように、一部を残して記録することにし、他を削除する。これら各ヘッダは、再生時に複製され、ＰＣＲ、ＰＴＳ等のクロックを置き換えてそれぞれのパケットの先頭に挿入されて元通りのパケット構成が復元される。本例ではＴＳＰ、ＰＥＳヘッダは、図２（ｂ）に示すように情報シンクブロック中のヘッダシンクブロックに記録する。
【００２３】次に、高域係数、マクロブロックヘッダ除去回路６に入力された高速再生用データは、ここでＡＣ係数やマクロブロックヘッダの一部など、マクロブロックレイヤー以下のデータ量を削減する。また、各ヘッダ直前のネクストスタートコード（next_start_code）、ＧＯＰヘッダも削除し、他にも様々なエクステンション（extension）等の中で、例えばＰ、Ｂピクチャー用の量子化マトリックス等の、Ｉピクチャーを用いた高速再生には不要な部分を削除する。
【００２４】まず、マクロブロックヘッダ内の情報としては、例えば、スライスの先頭のマクロブロックにおいては、マクロブロックアドレスインクリメント（macroblock_address_increment）は画面上での水平方向のアドレスを示しているので記録しなければならないが、それ以外のマクロブロックにおけるマクロブロックアドレスインクリメントは常に１であるため、これらをすべて削除する。また、マクロブロックタイプは、Ｉピクチャーでは「１」（イントラ）、「０１」（イントラ、量子化スケールコード(quantiser_scale_code)付き）の２種類のみであるため、例えば「０１」の場合は、代わりに「０」を記録することで１ビット削除することが可能である。また、イントラマクロブロック修正用のコンシールメントモーションベクトル（concealment_motion_vector）やその他モーションベクトル等がある場合、モーションベクトル部やマーカービット（marker_bit）については、高速再生時には不要であるため削除する。
【００２５】次に本実施例では、例えば画像データのＤＣ係数はすべてのＤＣＴブロックで記録するが、ＡＣ係数のＶＬＣコードは、ＤＣＴブロックあたり２個のみを記録し、それ以上の高域のＡＣ係数のＶＬＣコードは削除する。これは、高速再生時には、画面の高精細成分を削除して解像度を落としても内容の把握には支障をきたさないからである。この時のＡＣ係数のＶＬＣコードの個数については、５個でもよいし、まったく記録せずＤＣ係数のみでもよいし、いくつでもよい。高速再生時に求める画質と、それにより変化するデータ量によって決定される高速再生画面の更新周期とはトレードオフの関係にあり、したがってＡＣ係数の量は求める高速再生画面に応じて自由に決定すればよい。また、もしＤＣＴブロック内で、ＡＣ係数のＶＬＣコードがあらかじめ定められた記録個数の２個未満で、ＥＯＢにより係数が打ち切られていた場合のみ、ＥＯＢは記録する。これにより、再生時にＡＣ係数のＶＬＣワード検出を行い、ＥＯＢが表れない場合、ＡＣ係数のＶＬＣコード２個の後にＥＯＢを挿入してやるだけで、各ＤＣＴブロックにＡＣ係数のＶＬＣを２個ずつ持つ高速再生用画面データが復元できる。したがって、以上の画像データを順次図３に示すようにデータシンクブロックに記録する。その際に、高速再生用データシンクブロックであることを示す等のシンクブロックヘッダも付加される。
【００２６】以上のように、冗長データ等を削除した高速再生用データは、記録信号処理回路７に入力される。
【００２７】記録信号処理回路７では、各種記録信号処理が行われる。この記録信号処理回路を図４（ａ）に示す。図４（ａ）において、ＥＣＣ回路１８により、誤り訂正符号を付加し、フォーマッタ１９により、テープ上での記録フォーマット順に並べ換えを行い、また変調回路２０により変調をかけて記録信号となる。また、記録信号は記録アンプ２１を経て記録ヘッド８によりテープ状記録媒体９に記録される。
【００２８】また、記録信号処理回路７を経た記録データは、記録ヘッド８においてテープ状記録媒体９に記録される。この時、高速再生用画像データは、例えば図８に示すテープパターン上の、高速再生用データ領域＊に繰り返し記録されるものとする。つまり、例えば図８においては、高速再生用データ領域２８、２９は計３４トラックに渡ってＡ、Ｂ、Ａ、Ｂ・・・と各高速再生用データが１７回ずつ繰り返し記録されているものとする。この時、前述の従来例で説明したように、８．５倍速以下の整数＋１／２倍速時、つまり、８．５、７．５、６．５・・・において、シリンダが２回転する間に確実にＡとＢ領域のデータが相補的に補完されて再生できることになる。
【００２９】なお、本実施例においては以上のような高速再生用データエリアを例示したが、高速再生用データエリアの設定、またはデータの再生方法が異なっていてもよい。つまり、ヘッドスキャンに位相ロックをかけたり、再生トラックを選択するような制御を行なって高速再生用データを再生するような方法を採用してもよい。
【００３０】高速再生時には前述したような方法により、テープ上の高速再生用データ領域に記録された高速再生用データを再生ヘッド１０（記録ヘッド８と共用しても構わない）を用いて再生する。その後再生信号処理回路１１によって再生された信号を処理する。再生信号処理回路を図４（ｂ）に示す。再生ヘッドによって再生された信号は、まず再生アンプ２２によって増幅され、次にデフォーマッタ２３により、記録時に並べ変えられた順序を元に戻し、通常再生用データと高速再生用データを分離する。その後、ＥＣＣ回路２４によって、記録再生時に生じた誤りをできるだけ訂正する。なお、ＥＣＣ符号については、高速再生専用の符号を新たに付加してもよい。
【００３１】次に、高速再生用データは、マクロブロックヘッダ、ＥＯＢ挿入回路１２に入力される。ここでは、図３に示すように、記録時に削除したマクロブロックアドレスインクリメントをスライス先頭以外のマクロブロックの規定の場所に挿入し、また記録時に付け換えたマクロブロックタイプの「０」を「１０」に戻す。また、定められたＡＣ係数のＶＬＣ符号数は本例では２個なので、ＤＣＴブロック内でワード検出を行い、ＤＣ係数の後の、ＡＣ係数のＶＬＣコードをカウントし、ＶＬＣコード２個毎にＥＯＢを表すビットを挿入するとよい。ただし、２個以内にＥＯＢが表れた場合のみ、次のＤＣＴブロックの処理に進むことになる。
【００３２】その後、高速再生用データはＴＳＰ、ＰＥＳヘッダ挿入回路１３に入力され、トランスポートパケット化される。ここでは、図５に示すように例えば１ピクチャに各々１個ずつ記録しておいたＴＳＰヘッダ、ＰＥＳヘッダをメモリに保持し、データのトランスポートパケット化を行なう。つまり、まずＰＥＳヘッダをメモリから複製して挿入し、その後ＰＥＳヘッダを含めてデータ量が１８４バイトになる毎にＴＳＰヘッダを挿入し、シンクバイト挿入回路１５でシンクバイトを挿入して、正規のＭＰＥＧ２トランスポートストリームを再構築する。したがって、ＰＥＳヘッダ内でＰＥＳパケット内のデータ量を記述している値も、１ＰＥＳパケットあたりのＴＳＰの個数を一定にするなどしてあらかじめ定めて固定の値に置き換える。また、ＴＳＰヘッダやＰＥＳヘッダ中のＰＣＲやＰＴＳといったクロック類についても高速再生時の再生画面に一致するよう計算を行い、置き換える。
【００３３】なお、図１に示すように、本例ではスイッチ１４を経た後、シンクバイト挿入回路（通常再生時と共用）でシンクバイトを挿入したが、元々ＴＳＰヘッダとしてシンクバイトも含めて情報シンクブロックのヘッダシンクブロックに記録しておき、上記の操作によってトランスポートパケットを再構築してもよい。
【００３４】その後、出力信号処理回路１６において、情報シンクブロック内に記録されていたＰＡＴやＰＭＴといったＰＳＩデータをメモリに格納し、ＭＰＥＧ２ストリームに必要な正規の割合でトランスポートパケット列中に挿入後、出力ビットレート調節を行なうためにダミーの空パケット（ヌルパケット）を挿入し、規定のビットレートで高速再生データを出力端子１７から出力する。その際に、ＰＣＲやＰＴＳ等のクロックについても計算を行い、必要なだけ挿入する。
【００３５】なお、本実施例においては、さまざまなデータ部を削除または置き換えたり付け換えを行なったが、それぞれ１処理のみ行なって高速再生用データを作成してもよいし、いくつかの処理を組み合わせてもよい。例えば、シンクバイトの除去と、ＡＣ係数の高域成分の除去と、マクロブロックヘッダの不要部のみを除去するだけでもよく、この場合は記録時にＴＳＰヘッダ、ＰＥＳヘッダをＴＳＰの大きさを考慮して正規の位置に挿入し直して記録しておくと、再生時にシンクバイトのみを挿入するだけで、簡単に正規のＭＰＥＧ２ビットストリームを再構築して出力することが可能である。
【００３６】また、ＡＣ係数の記録コード数が０で、ＤＣ成分のみを記録する場合には、ＥＯＢを削除する変わりに、よりビット数の少ないＥＯＢを持つＡＣテーブルを用いて付け換え、再生時にＥＯＢを挿入する処理を減らすようにして記録してもよい。
【００３７】（実施例２）本発明の実施例２の記録再生装置の構成は実施例１と全く同様であり、異なるのは高速再生用データとして削除または付け換える部分を少なくしたものである。
【００３８】図６は本発明の実施例２の映像信号記録再生装置を示すブロック図である。図６において、１は入力端子、２はシンクバイト除去回路、３はシンクブロック挿入回路、４は高速再生用データ分離回路、２５はＴＳＰ、ＰＥＳヘッダ分離回路、２６は高域係数、マクロブロックヘッダ除去、ＴＳＰ、ＰＥＳヘッダ挿入回路、７は記録信号処理回路、８は記録ヘッド、９はテープ状記録媒体、１０は再生ヘッド、１１は再生信号処理回路、１４はスイッチ、１５はシンクバイト挿入回路、１６は出力信号処理回路、１７は出力端子である。
【００３９】本実施例としては、実施例１とまったく同様に、ＭＰＥＧ２のトランスポートストリームが入力端子１から入力され、シンクバイト除去回路２において、各トランスポートストリームパケットの先頭に設けられた、固定の同期ビットである１バイトのシンクバイトを除去する。その後、シンクブロック挿入回路３で、通常再生用データとして各記録用シンクブロックにデータが挿入され、記録信号処理回路７に入力される。
【００４０】また、シンクバイトを除去されたトランスポートストリームパケットは、同様に高速再生用データとして高速再生用データ分離回路４に入力され、ＭＰＥＧ２のビデオストリーム中で、Ｉピクチャー等の高速再生用データが含まれるパケット、及びＰＳＩデータパケットを分離抽出し、ＰＳＩデータは情報シンクブロック中のテーブルシンクブロックに記録する。
【００４１】また、次にＴＳＰ、ＰＥＳヘッダ分離回路５に入力されたパケット群からＴＳＰヘッダ、ＰＥＳヘッダが分離される。本実施例においては、後のＴＳＰ、ＰＥＳヘッダ挿入部においてあらかじめＴＳＰ、ＰＥＳヘッダを高速再生用データとして含めておく構成とするため、ＴＳＰ、ＰＥＳヘッダはメモリに蓄えておく。したがって、ＭＰＥＧ２正規のトランスポートパケット長を保つために、高速再生用データで、再生時に挿入等してデータ量が増えるビット数については、ＴＳＰ、ＰＥＳヘッダを挿入する場合にカウントして、パケット長に含めるよう考慮しなければならない。また、ＰＥＳヘッダ内でＰＥＳパケット内のデータ量を記述している値も、実施例１と同様に１ＰＥＳパケットあたりのＴＳＰの個数を一定にするなどしてあらかじめ定めて固定の値に置き換える。
【００４２】次に、高域係数、マクロブロックヘッダ除去、ＴＳＰ、ＰＥＳヘッダ挿入回路２６に入力された高速再生用データは、ここでＡＣ係数やマクロブロックヘッダの一部など、マクロブロックレイヤー以下のデータ量を削減し、ＴＳＰ、ＰＥＳヘッダを挿入して再生時に挿入されるデータ量を考慮したパケット化を行なう。
【００４３】まず、マクロブロックヘッダ内の情報として、スライスの先頭以外のマクロブロックにおけるマクロブロックアドレスインクリメントを同様に削除し、また、このビットは再生時に挿入しなければならないため、ＴＳＰ、ＰＥＳヘッダを挿入するために他の記録するデータ量と共に削除したデータ量もカウントする。また、マクロブロックタイプは、「１」、「０１」の、「０１」の場合は「０」を記録することで１ビット削除することが可能であるが、１ビット削除した分も再生時には元に戻すため、このデータ量もカウントする。また、コンシールメントモーションベクトル（concealment_motion_vector）やモーションベクトルがある場合、モーションベクトル部やマーカービット（marker_bit）については削除する。
【００４４】次に本実施例でも実施例１と同様に、ＡＣ係数のＶＬＣコードは、ＤＣＴブロックあたり例えば２個のみを記録し、それ以上のＶＬＣコードは削除する。また、もしＤＣＴブロック内で、ＡＣ係数のＶＬＣコードが２個以下で、ＥＯＢにより係数が打ち切られていた場合のみ、ＥＯＢは記録する。したがって、ＥＯＢを削除した場合は、削除した分のＥＯＢデータ量は再生時に挿入するため、記録するデータと同時にカウントする。
【００４５】以上のように、高速再生用データとして記録するデータ量と、削除または付け換えた後、再生時に挿入または付け換えることによって再び増加するデータ量とを合わせてカウントしていき、それらの合計がＰＥＳヘッダも含めて１８４バイトになる毎に、前述したＴＳＰヘッダを挿入する。また、ＰＣＲやＰＴＳも、目標とする高速再生速度に合わせて付け換えておく。
【００４６】したがって、以上の画像データを順次データシンクブロックに記録する。以上のように、固定パターンや冗長データ等を削除した高速再生用データは、記録信号処理回路＊に入力され、各種記録信号処理が実施例１の図４（ａ）に示したようにまったく同様に行われる。
【００４７】また、記録信号処理回路７を経た記録データは、記録ヘッド８においてテープ状記録媒体９に記録される。
【００４８】高速再生時には、実施例１で前述したような方法により、テープ上の高速再生用データ領域に記録された高速再生用データを再生ヘッド１０（記録ヘッド８と共用しても構わない）を用いて再生する。その後再生信号処理回路１１によって再生された信号を実施例１の図４（ｂ）と同様に処理する。
【００４９】次に、高速再生用データは、マクロブロックヘッダ、ＥＯＢ挿入回路１２に入力される。ここでも、実施例１の図３に示すように、全く同様に記録時に削除したマクロブロックアドレスインクリメントをスライス先頭以外のマクロブロックの規定の場所に挿入し、また記録時に付け換えたマクロブロックタイプの「０」を「１０」に戻す。また、定められたＡＣ係数のＶＬＣ符号数は本例では２個なので、ＤＣＴブロック内でワード検出を行い、ＤＣ係数の後の、ＡＣ係数のＶＬＣコードをカウントし、ＶＬＣコード２個毎にＥＯＢを表すビットを挿入する。ただし、２個以内にＥＯＢが表れた場合のみ、次のＤＣＴブロックの処理に進む。また、ＴＳＰヘッダやＰＥＳヘッダ中のＰＣＲやＰＴＳといったクロック類についても正規の計算を行い、置き換える。なお、クロックについては記録時に計算を行なって置き換えていてもよく、しかし、記録時に想定した場合と異なる速度での高速再生時には、例えば逆再生時など、置き換えていたクロックをさらに置き換える必要がある。
【００５０】この時点で、高速再生用データはシンクバイトを除いてＭＰＥＧ２のトランスポートパケット化が完了していることになる。
【００５１】なお、図６に示すように、本例ではスイッチ１４を経た後、シンクバイト挿入回路１５（通常再生時と共用）でシンクバイトを挿入したが、元々ＴＳＰヘッダとしてシンクバイトも含めて情報シンクブロックのヘッダシンクブロックに記録しておき、トランスポートパケットを再構築してもよい。
【００５２】その後、出力信号処理回路１６において、情報シンクブロック内に記録されていたＰＡＴやＰＭＴといったＰＳＩデータをメモリに格納し、必要な正規の割合でトランスポートパケット列中に挿入後、出力ビットレート調節を行なうためにダミーの空パケット（ヌルパケット）を挿入し、規定のビットレートで高速再生データを出力端子１７から出力する。その際に、ＰＣＲやＰＴＳ等のクロックについても計算を行い、必要なだけ挿入する。
【００５３】なお、本実施例においても、さまざまなデータ部を削除または置き換えたり付け換えを行なったが、それぞれ１処理のみ行なって高速再生用データを作成してもよいし、いくつかの処理を組み合わせてもよい。例えば、実施例２において、マクロブロックタイプを付け換えることなく、マクロブロックアドレスインクリメントを削除せずに、できるだけＭＰＥＧ２シンタックスをくずさないように記録再生してもよい。
【００５４】また、本発明においては、実施例１、２共に記録再生装置として説明したが、以上の実施例等の記録部のみを備えた記録装置、あるいは再生部のみを備えた再生装置としてもよい。
【００５５】なお、実施例は記録媒体にテープ状の媒体を用いた記録再生装置について述べたが、高速再生用データを高速再生用データ領域に記録再生する記録再生装置については、全く同様に本発明を実施すればよい。
【００５６】また、欧州などで計画が進められているＤＶＢ等のディジタル信号についても、上記実施例と全く同様の操作で実現すると良い。ＰＳＩデータとして、様々なサービス情報等も伝送されるが、この場合も情報シンクブロックによって記録できる。その他マルチプログラム記録の場合も１ピクチャーもしくはある単位ごとに情報シンクブロックとデータシンクブロックを各プログラムごとに次々と切り替えて繰り返し記録するとよい。
【００５７】
【発明の効果】以上のように本発明によれば、入力されたＭＰＥＧ等のディジタル映像信号を高速再生用データに符号化する際に、高速再生用データとしてフレーム内圧縮データを抽出する手段、固定パターンや繰り返し表れるヘッダ、ＥＯＢ等の冗長データを削除または置き換えて記録する手段、再生時に削除または置き換えたデータを挿入または置き換える手段を備えることにより、高速再生用データが少なく効率的なデータ配置が可能となり、より良好な画質や画面の更新周期の短い高速再生を行なうことが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例の信号記録再生装置を示すブロック図
【図２】（ａ）は本発明の一実施例での情報シンクブロックのテーブルシンクブロックを示す概念図
（ｂ）は本発明の一実施例での情報シンクブロックのヘッダシンクブロックを示す概念図
【図３】本発明の一実施例でのデータシンクブロックへの記録方法を示す概念図
【図４】（ａ）は本発明の一実施例での記録信号処理回路を示すブロック図
（ｂ）は本発明の一実施例での再生信号処理回路を示すブロック図
【図５】本発明の一実施例でのＴＳＰ、ＰＥＳヘッダの挿入方法を示す概念図
【図６】本発明の実施例２の信号記録再生装置を示すブロック図
【図７】従来の記録再生装置の一例を示すブロック図
【図８】記録媒体上のテープパターンを示す概念図
【図９】記録再生装置のヘッド、シリンダ構成を示す概念図
【符号の説明】
２ シンクバイト除去回路
３ シンクブロック挿入回路
４ 高速再生用データ分離回路
５ ＴＳＰ、ＰＥＳヘッダ分離回路
６ 高域係数、マクロブロックヘッダ除去回路
７ 記録信号処理回路
８ 記録ヘッド
９ テープ状記録媒体
１０ 再生ヘッド
１１ 再生信号処理回路
１２ マクロブロックヘッダ、ＥＯＢ挿入回路
１３ ＴＳＰ、ＰＥＳヘッダ挿入回路
１４ スイッチ
１５ シンクバイト挿入回路
１６ 出力信号処理回路
１７ 出力端子
１８、２４ ＥＣＣ回路
１９ フォーマッタ
２０ 変調回路
２１ 記録アンプ
２２ 再生アンプ
２３ デフォーマッタ
２５ ＴＳＰ、ＰＥＳヘッダ分離回路
２６ 高域係数、マクロブロックヘッダ除去、ＴＳＰ、ＰＥＳヘッダ挿入回路
２７ 高速再生用データ復号回路
２８、２９ 高速再生用データ領域
３０ 通常再生用データ領域
３１ シリンダ
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、映像信号の記録再生に用いる記録再生装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】近年、記録再生装置へのディジタル技術の導入にはめざましいものがあり、ディジタル記録型の記録再生装置がいくつか実用化されている。
【０００３】例えば特願平５−１００９０４号「信号記録装置と信号再生装置」に示されているように、テープ状記録媒体を通常再生時より高速に移動させる高速再生時において、高速再生用データとしてＭＰＥＧストリーム等の入力圧縮画像信号からフレーム内圧縮信号を分離し、これをテープ状記録媒体上の高速再生用データ領域に記録し、高速再生時にこれを再生して高速再生画像を得る装置であった。
【０００４】以下、図面を参照しながら、従来の記録再生装置の一例について説明する。図７は、従来の記録再生装置のブロック図である。図７において、１は入力端子、４は高速再生用データ分離回路、７は記録信号処理回路、８は記録ヘッド、９はテープ状記録媒体、１０は再生ヘッド、１１は再生信号処理回路、２７は高速再生用データ復号回路、１４はスイッチ、１６は出力信号処理回路、１７は出力端子である。
【０００５】本実施例は、入力端子１に入力されたディジタル画像信号を記録再生する装置である。記録時にディジタル画像信号は通常再生用データとして記録信号処理回路７に入力される。また、入力されたディジタル画像信号から、高速再生用データ分離回路４で高速再生用画像データのみが分離され、高速再生用データとなり、記録信号処理回路７に入力される。例えばＭＰＥＧ１やＭＰＥＧ２ストリーム等のように、フレーム間圧縮された映像信号の場合、高速再生用データとしては、フレーム内圧縮された画像信号のみを抽出するものとする。
【０００６】これら各画像データは、記録信号処理回路７において、例えば図８に示すようなトラックパターンにフォーマットされ、ＥＣＣ符号等を付加されて、記録ヘッド８を経て、テープ状記録媒体９に記録される。
【０００７】また、再生時は、再生ヘッド１０（記録ヘッド８と兼用しても構わない）によって再生された信号は、再生信号処理回路１１に入力される。再生信号処理回路１１では、ＥＣＣ回路で記録再生時の誤りをできる限り訂正し、通常再生用データと高速再生用データとに分離する。通常再生時には、通常再生用データが、高速再生時には高速再生用データがそれぞれ映像信号出力としてスイッチ１４により出力される。また、出力信号処理回路１６で入力画像データと同様の正規のＭＰＥＧフォーマットに戻し、映像信号として出力する。
【０００８】この時、図８に示すテープパターンはトラックパターンの一例である。図８において、２８、２９は高速再生用データ領域、３０は通常再生用データ領域である。また、高速再生用データ領域のＡ、Ｂそれぞれの異なるアジマスのトラック毎に、高速再生用データをそれぞれＡ、Ｂ、Ａ、Ｂ・・・と記録することにより、種々のヘッド、シリンダ構成においても高速再生用データを確実に再生できるようにしたテープパターンである。
【０００９】今、図８においては、高速再生用データ領域２８、２９は計３４トラックに渡ってＡ、Ｂ、Ａ、Ｂ・・・と各高速再生用データが１７回ずつ繰り返し記録されているものとする。この時、例えば図９（ａ）に示すような１８０度対向してアジマス角が反対のヘッド構成をもつシリンダの場合や、図９（ｂ）に示すように１トラック分離れてアジマス角の異なる２つのヘッドがシリンダの１ヶ所に設けられているシリンダのいずれにおいても、図８に示すように正負の８．５倍速以下の整数＋１／２倍速時、つまり、±８．５、±７．５、±６．５・・・において、シリンダが２回転する間に確実にＡとＢ領域のデータが相補的に補完されて再生できることになる。図８の場合、例として図９（ｂ）に示すシリンダで８．５倍速でのスキャンの様子を示したが、１回目のスキャンでＡ１、Ａ２、Ａ３とＢ１、Ｂ２、Ｂ３の部分のデータが、２回目のスキャンでＡ４、Ａ５、Ａ６とＢ４、Ｂ５、Ｂ６の部分のデータがそれぞれ再生され、合わせて全てのデータが再生されている。
【００１０】このように、ｎ＋１／２倍速の時には（ｎ＋１／２）×４トラックの間、サーチ領域に交互にＡ、Ｂ２種類のサーチ用データを（ｎ＋１／２）×２回ずつ交互に繰り返し記録することで、これらのデータを確実に再生することが可能となる。こらは、ヘッドパスが異なっていても変わらないため、高速再生時のヘッド、磁気テープの制御を簡単にすることができる。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記従来例のような映像信号記録再生装置において、高速再生用画像データとしてフレーム内圧縮された画像データを用いた場合、例えばＭＰＥＧ２におけるトランスポートストリームヘッダ、ＰＥＳヘッダ、マクロブロックヘッダや、ＥＯＢ等の固定パターンや冗長データをすべて記録することになるため、単位フレームあたりの高速再生用データ量が多くなり、再生される有効な単位時間あたりのフレーム数が少なく、したがって再生画面が更新される周期が長くなるという課題があった。
【００１２】そこで本発明は、上記課題を解決するもので、高速再生用に使用する画像データのヘッダやＡＣ係数の高域成分、ＥＯＢ等の固定パターンや冗長部分の一部または全部を記録しない処理を行うことで、更新周期が短い、良好な高速再生が可能な記録再生装置を提供することを目的としている。
【００１３】
【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の記録再生装置は、高速再生用の画像データから、各種ヘッダ等の一部や係数の高域成分を除去し、また、ＥＯＢも必要なものだけを記録する構成を有している。また、高速再生時には、記録されていなかった各種ヘッダやＥＯＢを発生または一部記録されていたものから複製し、挿入する構成を有する。
【００１４】
【作用】本発明は、上記した構成により、画像データの固定パターンや冗長部分の一部または全部を除去した高速再生用データを用いることにより、限られた高速再生用データ領域をより有効的に使用することができる。したがって、従来より高画質あるいは更新周期の短い良好な高速再生を実現することができる。
【００１５】
【実施例】
（実施例１）なお、本実施例において、ＡＣ係数のＶＬＣコードの数は記録側と再生側で同数にしたが、再生側のメモリ量に応じて再生時にＡＣのＶＬＣコード数を減らしてもよい。つまり、ＡＣのＶＬＣコードを記録時に２個記録していたが、再生時に例えばＡＣのＶＬＣコードを減らして削除し、ＤＣのすぐ後にＥＯＢを挿入してもよい。同様にＡＣのＶＬＣコード５個を記録していたものを、再生時に２個にして出力してもよい。
【００１６】以下、本発明の一実施例について図面を参照して説明する。図１は本発明の一実施例の映像信号記録再生装置を示すブロック図である。図１において、１は入力端子、２はシンクバイト除去回路、３はシンクブロック挿入回路、４は高速再生用データ分離回路、５はＴＳＰ、ＰＥＳヘッダ分離回路、６は高域係数、マクロブロックヘッダ除去回路、７は記録信号処理回路、８は記録ヘッド、９はテープ状記録媒体、１０は再生ヘッド、１１は再生信号処理回路、１２はマクロブロックヘッダ、ＥＯＢ挿入回路、１３はＴＳＰ、ＰＥＳヘッダ挿入回路、１４はスイッチ、１５はシンクバイト挿入回路、１６は出力信号処理回路、１７は出力端子である。
【００１７】本実施例としては、記録信号としてＭＰＥＧ２のトランスポートストリームが入力端子１から入力されるものとする。入力端子１に入力されたＭＰＥＧ２のディジタル画像信号は、シンクバイト除去回路２において、各トランスポートストリームパケットの先頭に設けられた、固定の同期ビットである１バイトのシンクバイトを除去する。その後、シンクブロック挿入回路３で、通常再生用データとして各記録用シンクブロックにデータが挿入され、追加のタイムスタンプ等が付加されて記録信号処理回路７に入力される。
【００１８】また、シンクバイトを除去されたトランスポートストリームパケットは、同時に高速再生用データとして高速再生用データ分離回路４に入力され、ＭＰＥＧ２のビデオストリーム中で、Ｉ（イントラ）ピクチャー等の高速再生用データが含まれるパケットを分離抽出する。
【００１９】ＭＰＥＧ等のフレーム間圧縮方式を用いた画像データでは、フレーム間圧縮を施した画像データは、差分をとるために参照した画像データがなければ画像を復元することはできない。したがって、フレーム内圧縮を施したＩピクチャーのみが単独で画像を復元することが可能であるため、このＩピクチャーが高速再生用データの基本データとなる。ただし、ピクチャー単位の圧縮でなく、フィールド単位の圧縮が行なわれている場合はＩフィールドを、スライス単位の圧縮が行なわれている場合はＩスライスをというように、フレーム内圧縮された画像データを高速再生用データとして用いるとよい。なお、フレーム間圧縮を施された画像データも、前述したように、差分をとる際に参照した画像データが再生されるならば復元可能であり、高速再生用データとして用いてもよい。
【００２０】また、ＭＰＥＧ２等ではＰＳＩデータと呼ばれる各パケットの内部を示すテーブルが伝送されており、これらを高速再生時にも再生する必要がある。したがって、高速再生用データ分離回路では、ＰＡＴやＰＭＴといったＰＳＩデータを含むパケットも分離し、記録する構成となっている。本例では、図２（ａ）に示すように情報シンクブロックというシンクブロックを設け、その内のテーブルシンクブロックという種類のシンクブロックに、これらＰＳＩデータを適宜記録することにしている。つまり、高速再生時に必要なＰＳＩデータは、例えば１フレームあたりにＰＡＴ、ＰＭＴを１個ずつというように、記録しておき、再生時にこれらＰＳＩデータを複製して必要な割合でストリーム中に挿入すればよい。
【００２１】なお、情報シンクブロックは、シンクブロックに付加ヘッダを付加し、判別すると共に、次のシンクブロックへのデータの連続を示すフラグを設けることで、データ量に対応してシンクブロック数を自由に設定できる。
【００２２】また、次にＴＳＰ、ＰＥＳヘッダ分離回路５に入力されたパケット群には、繰り返しトランスポートストリームパケット（ＴＳＰ）ヘッダ、ＰＥＳヘッダが含まれている。したがってこれらの冗長を減らすために、例えば１ピクチャーにつきＴＳＰ、ＰＥＳヘッダ各１個づつというように、一部を残して記録することにし、他を削除する。これら各ヘッダは、再生時に複製され、ＰＣＲ、ＰＴＳ等のクロックを置き換えてそれぞれのパケットの先頭に挿入されて元通りのパケット構成が復元される。本例ではＴＳＰ、ＰＥＳヘッダは、図２（ｂ）に示すように情報シンクブロック中のヘッダシンクブロックに記録する。
【００２３】次に、高域係数、マクロブロックヘッダ除去回路６に入力された高速再生用データは、ここでＡＣ係数やマクロブロックヘッダの一部など、マクロブロックレイヤー以下のデータ量を削減する。また、各ヘッダ直前のネクストスタートコード（next_start_code）、ＧＯＰヘッダも削除し、他にも様々なエクステンション（extension）等の中で、例えばＰ、Ｂピクチャー用の量子化マトリックス等の、Ｉピクチャーを用いた高速再生には不要な部分を削除する。
【００２４】まず、マクロブロックヘッダ内の情報としては、例えば、スライスの先頭のマクロブロックにおいては、マクロブロックアドレスインクリメント（macroblock_address_increment）は画面上での水平方向のアドレスを示しているので記録しなければならないが、それ以外のマクロブロックにおけるマクロブロックアドレスインクリメントは常に１であるため、これらをすべて削除する。また、マクロブロックタイプは、Ｉピクチャーでは「１」（イントラ）、「０１」（イントラ、量子化スケールコード(quantiser_scale_code)付き）の２種類のみであるため、例えば「０１」の場合は、代わりに「０」を記録することで１ビット削除することが可能である。また、イントラマクロブロック修正用のコンシールメントモーションベクトル（concealment_motion_vector）やその他モーションベクトル等がある場合、モーションベクトル部やマーカービット（marker_bit）については、高速再生時には不要であるため削除する。
【００２５】次に本実施例では、例えば画像データのＤＣ係数はすべてのＤＣＴブロックで記録するが、ＡＣ係数のＶＬＣコードは、ＤＣＴブロックあたり２個のみを記録し、それ以上の高域のＡＣ係数のＶＬＣコードは削除する。これは、高速再生時には、画面の高精細成分を削除して解像度を落としても内容の把握には支障をきたさないからである。この時のＡＣ係数のＶＬＣコードの個数については、５個でもよいし、まったく記録せずＤＣ係数のみでもよいし、いくつでもよい。高速再生時に求める画質と、それにより変化するデータ量によって決定される高速再生画面の更新周期とはトレードオフの関係にあり、したがってＡＣ係数の量は求める高速再生画面に応じて自由に決定すればよい。また、もしＤＣＴブロック内で、ＡＣ係数のＶＬＣコードがあらかじめ定められた記録個数の２個未満で、ＥＯＢにより係数が打ち切られていた場合のみ、ＥＯＢは記録する。これにより、再生時にＡＣ係数のＶＬＣワード検出を行い、ＥＯＢが表れない場合、ＡＣ係数のＶＬＣコード２個の後にＥＯＢを挿入してやるだけで、各ＤＣＴブロックにＡＣ係数のＶＬＣを２個ずつ持つ高速再生用画面データが復元できる。したがって、以上の画像データを順次図３に示すようにデータシンクブロックに記録する。その際に、高速再生用データシンクブロックであることを示す等のシンクブロックヘッダも付加される。
【００２６】以上のように、冗長データ等を削除した高速再生用データは、記録信号処理回路７に入力される。
【００２７】記録信号処理回路７では、各種記録信号処理が行われる。この記録信号処理回路を図４（ａ）に示す。図４（ａ）において、ＥＣＣ回路１８により、誤り訂正符号を付加し、フォーマッタ１９により、テープ上での記録フォーマット順に並べ換えを行い、また変調回路２０により変調をかけて記録信号となる。また、記録信号は記録アンプ２１を経て記録ヘッド８によりテープ状記録媒体９に記録される。
【００２８】また、記録信号処理回路７を経た記録データは、記録ヘッド８においてテープ状記録媒体９に記録される。この時、高速再生用画像データは、例えば図８に示すテープパターン上の、高速再生用データ領域＊に繰り返し記録されるものとする。つまり、例えば図８においては、高速再生用データ領域２８、２９は計３４トラックに渡ってＡ、Ｂ、Ａ、Ｂ・・・と各高速再生用データが１７回ずつ繰り返し記録されているものとする。この時、前述の従来例で説明したように、８．５倍速以下の整数＋１／２倍速時、つまり、８．５、７．５、６．５・・・において、シリンダが２回転する間に確実にＡとＢ領域のデータが相補的に補完されて再生できることになる。
【００２９】なお、本実施例においては以上のような高速再生用データエリアを例示したが、高速再生用データエリアの設定、またはデータの再生方法が異なっていてもよい。つまり、ヘッドスキャンに位相ロックをかけたり、再生トラックを選択するような制御を行なって高速再生用データを再生するような方法を採用してもよい。
【００３０】高速再生時には前述したような方法により、テープ上の高速再生用データ領域に記録された高速再生用データを再生ヘッド１０（記録ヘッド８と共用しても構わない）を用いて再生する。その後再生信号処理回路１１によって再生された信号を処理する。再生信号処理回路を図４（ｂ）に示す。再生ヘッドによって再生された信号は、まず再生アンプ２２によって増幅され、次にデフォーマッタ２３により、記録時に並べ変えられた順序を元に戻し、通常再生用データと高速再生用データを分離する。その後、ＥＣＣ回路２４によって、記録再生時に生じた誤りをできるだけ訂正する。なお、ＥＣＣ符号については、高速再生専用の符号を新たに付加してもよい。
【００３１】次に、高速再生用データは、マクロブロックヘッダ、ＥＯＢ挿入回路１２に入力される。ここでは、図３に示すように、記録時に削除したマクロブロックアドレスインクリメントをスライス先頭以外のマクロブロックの規定の場所に挿入し、また記録時に付け換えたマクロブロックタイプの「０」を「１０」に戻す。また、定められたＡＣ係数のＶＬＣ符号数は本例では２個なので、ＤＣＴブロック内でワード検出を行い、ＤＣ係数の後の、ＡＣ係数のＶＬＣコードをカウントし、ＶＬＣコード２個毎にＥＯＢを表すビットを挿入するとよい。ただし、２個以内にＥＯＢが表れた場合のみ、次のＤＣＴブロックの処理に進むことになる。
【００３２】その後、高速再生用データはＴＳＰ、ＰＥＳヘッダ挿入回路１３に入力され、トランスポートパケット化される。ここでは、図５に示すように例えば１ピクチャに各々１個ずつ記録しておいたＴＳＰヘッダ、ＰＥＳヘッダをメモリに保持し、データのトランスポートパケット化を行なう。つまり、まずＰＥＳヘッダをメモリから複製して挿入し、その後ＰＥＳヘッダを含めてデータ量が１８４バイトになる毎にＴＳＰヘッダを挿入し、シンクバイト挿入回路１５でシンクバイトを挿入して、正規のＭＰＥＧ２トランスポートストリームを再構築する。したがって、ＰＥＳヘッダ内でＰＥＳパケット内のデータ量を記述している値も、１ＰＥＳパケットあたりのＴＳＰの個数を一定にするなどしてあらかじめ定めて固定の値に置き換える。また、ＴＳＰヘッダやＰＥＳヘッダ中のＰＣＲやＰＴＳといったクロック類についても高速再生時の再生画面に一致するよう計算を行い、置き換える。
【００３３】なお、図１に示すように、本例ではスイッチ１４を経た後、シンクバイト挿入回路（通常再生時と共用）でシンクバイトを挿入したが、元々ＴＳＰヘッダとしてシンクバイトも含めて情報シンクブロックのヘッダシンクブロックに記録しておき、上記の操作によってトランスポートパケットを再構築してもよい。
【００３４】その後、出力信号処理回路１６において、情報シンクブロック内に記録されていたＰＡＴやＰＭＴといったＰＳＩデータをメモリに格納し、ＭＰＥＧ２ストリームに必要な正規の割合でトランスポートパケット列中に挿入後、出力ビットレート調節を行なうためにダミーの空パケット（ヌルパケット）を挿入し、規定のビットレートで高速再生データを出力端子１７から出力する。その際に、ＰＣＲやＰＴＳ等のクロックについても計算を行い、必要なだけ挿入する。
【００３５】なお、本実施例においては、さまざまなデータ部を削除または置き換えたり付け換えを行なったが、それぞれ１処理のみ行なって高速再生用データを作成してもよいし、いくつかの処理を組み合わせてもよい。例えば、シンクバイトの除去と、ＡＣ係数の高域成分の除去と、マクロブロックヘッダの不要部のみを除去するだけでもよく、この場合は記録時にＴＳＰヘッダ、ＰＥＳヘッダをＴＳＰの大きさを考慮して正規の位置に挿入し直して記録しておくと、再生時にシンクバイトのみを挿入するだけで、簡単に正規のＭＰＥＧ２ビットストリームを再構築して出力することが可能である。
【００３６】また、ＡＣ係数の記録コード数が０で、ＤＣ成分のみを記録する場合には、ＥＯＢを削除する変わりに、よりビット数の少ないＥＯＢを持つＡＣテーブルを用いて付け換え、再生時にＥＯＢを挿入する処理を減らすようにして記録してもよい。
【００３７】（実施例２）本発明の実施例２の記録再生装置の構成は実施例１と全く同様であり、異なるのは高速再生用データとして削除または付け換える部分を少なくしたものである。
【００３８】図６は本発明の実施例２の映像信号記録再生装置を示すブロック図である。図６において、１は入力端子、２はシンクバイト除去回路、３はシンクブロック挿入回路、４は高速再生用データ分離回路、２５はＴＳＰ、ＰＥＳヘッダ分離回路、２６は高域係数、マクロブロックヘッダ除去、ＴＳＰ、ＰＥＳヘッダ挿入回路、７は記録信号処理回路、８は記録ヘッド、９はテープ状記録媒体、１０は再生ヘッド、１１は再生信号処理回路、１４はスイッチ、１５はシンクバイト挿入回路、１６は出力信号処理回路、１７は出力端子である。
【００３９】本実施例としては、実施例１とまったく同様に、ＭＰＥＧ２のトランスポートストリームが入力端子１から入力され、シンクバイト除去回路２において、各トランスポートストリームパケットの先頭に設けられた、固定の同期ビットである１バイトのシンクバイトを除去する。その後、シンクブロック挿入回路３で、通常再生用データとして各記録用シンクブロックにデータが挿入され、記録信号処理回路７に入力される。
【００４０】また、シンクバイトを除去されたトランスポートストリームパケットは、同様に高速再生用データとして高速再生用データ分離回路４に入力され、ＭＰＥＧ２のビデオストリーム中で、Ｉピクチャー等の高速再生用データが含まれるパケット、及びＰＳＩデータパケットを分離抽出し、ＰＳＩデータは情報シンクブロック中のテーブルシンクブロックに記録する。
【００４１】また、次にＴＳＰ、ＰＥＳヘッダ分離回路５に入力されたパケット群からＴＳＰヘッダ、ＰＥＳヘッダが分離される。本実施例においては、後のＴＳＰ、ＰＥＳヘッダ挿入部においてあらかじめＴＳＰ、ＰＥＳヘッダを高速再生用データとして含めておく構成とするため、ＴＳＰ、ＰＥＳヘッダはメモリに蓄えておく。したがって、ＭＰＥＧ２正規のトランスポートパケット長を保つために、高速再生用データで、再生時に挿入等してデータ量が増えるビット数については、ＴＳＰ、ＰＥＳヘッダを挿入する場合にカウントして、パケット長に含めるよう考慮しなければならない。また、ＰＥＳヘッダ内でＰＥＳパケット内のデータ量を記述している値も、実施例１と同様に１ＰＥＳパケットあたりのＴＳＰの個数を一定にするなどしてあらかじめ定めて固定の値に置き換える。
【００４２】次に、高域係数、マクロブロックヘッダ除去、ＴＳＰ、ＰＥＳヘッダ挿入回路２６に入力された高速再生用データは、ここでＡＣ係数やマクロブロックヘッダの一部など、マクロブロックレイヤー以下のデータ量を削減し、ＴＳＰ、ＰＥＳヘッダを挿入して再生時に挿入されるデータ量を考慮したパケット化を行なう。
【００４３】まず、マクロブロックヘッダ内の情報として、スライスの先頭以外のマクロブロックにおけるマクロブロックアドレスインクリメントを同様に削除し、また、このビットは再生時に挿入しなければならないため、ＴＳＰ、ＰＥＳヘッダを挿入するために他の記録するデータ量と共に削除したデータ量もカウントする。また、マクロブロックタイプは、「１」、「０１」の、「０１」の場合は「０」を記録することで１ビット削除することが可能であるが、１ビット削除した分も再生時には元に戻すため、このデータ量もカウントする。また、コンシールメントモーションベクトル（concealment_motion_vector）やモーションベクトルがある場合、モーションベクトル部やマーカービット（marker_bit）については削除する。
【００４４】次に本実施例でも実施例１と同様に、ＡＣ係数のＶＬＣコードは、ＤＣＴブロックあたり例えば２個のみを記録し、それ以上のＶＬＣコードは削除する。また、もしＤＣＴブロック内で、ＡＣ係数のＶＬＣコードが２個以下で、ＥＯＢにより係数が打ち切られていた場合のみ、ＥＯＢは記録する。したがって、ＥＯＢを削除した場合は、削除した分のＥＯＢデータ量は再生時に挿入するため、記録するデータと同時にカウントする。
【００４５】以上のように、高速再生用データとして記録するデータ量と、削除または付け換えた後、再生時に挿入または付け換えることによって再び増加するデータ量とを合わせてカウントしていき、それらの合計がＰＥＳヘッダも含めて１８４バイトになる毎に、前述したＴＳＰヘッダを挿入する。また、ＰＣＲやＰＴＳも、目標とする高速再生速度に合わせて付け換えておく。
【００４６】したがって、以上の画像データを順次データシンクブロックに記録する。以上のように、固定パターンや冗長データ等を削除した高速再生用データは、記録信号処理回路＊に入力され、各種記録信号処理が実施例１の図４（ａ）に示したようにまったく同様に行われる。
【００４７】また、記録信号処理回路７を経た記録データは、記録ヘッド８においてテープ状記録媒体９に記録される。
【００４８】高速再生時には、実施例１で前述したような方法により、テープ上の高速再生用データ領域に記録された高速再生用データを再生ヘッド１０（記録ヘッド８と共用しても構わない）を用いて再生する。その後再生信号処理回路１１によって再生された信号を実施例１の図４（ｂ）と同様に処理する。
【００４９】次に、高速再生用データは、マクロブロックヘッダ、ＥＯＢ挿入回路１２に入力される。ここでも、実施例１の図３に示すように、全く同様に記録時に削除したマクロブロックアドレスインクリメントをスライス先頭以外のマクロブロックの規定の場所に挿入し、また記録時に付け換えたマクロブロックタイプの「０」を「１０」に戻す。また、定められたＡＣ係数のＶＬＣ符号数は本例では２個なので、ＤＣＴブロック内でワード検出を行い、ＤＣ係数の後の、ＡＣ係数のＶＬＣコードをカウントし、ＶＬＣコード２個毎にＥＯＢを表すビットを挿入する。ただし、２個以内にＥＯＢが表れた場合のみ、次のＤＣＴブロックの処理に進む。また、ＴＳＰヘッダやＰＥＳヘッダ中のＰＣＲやＰＴＳといったクロック類についても正規の計算を行い、置き換える。なお、クロックについては記録時に計算を行なって置き換えていてもよく、しかし、記録時に想定した場合と異なる速度での高速再生時には、例えば逆再生時など、置き換えていたクロックをさらに置き換える必要がある。
【００５０】この時点で、高速再生用データはシンクバイトを除いてＭＰＥＧ２のトランスポートパケット化が完了していることになる。
【００５１】なお、図６に示すように、本例ではスイッチ１４を経た後、シンクバイト挿入回路１５（通常再生時と共用）でシンクバイトを挿入したが、元々ＴＳＰヘッダとしてシンクバイトも含めて情報シンクブロックのヘッダシンクブロックに記録しておき、トランスポートパケットを再構築してもよい。
【００５２】その後、出力信号処理回路１６において、情報シンクブロック内に記録されていたＰＡＴやＰＭＴといったＰＳＩデータをメモリに格納し、必要な正規の割合でトランスポートパケット列中に挿入後、出力ビットレート調節を行なうためにダミーの空パケット（ヌルパケット）を挿入し、規定のビットレートで高速再生データを出力端子１７から出力する。その際に、ＰＣＲやＰＴＳ等のクロックについても計算を行い、必要なだけ挿入する。
【００５３】なお、本実施例においても、さまざまなデータ部を削除または置き換えたり付け換えを行なったが、それぞれ１処理のみ行なって高速再生用データを作成してもよいし、いくつかの処理を組み合わせてもよい。例えば、実施例２において、マクロブロックタイプを付け換えることなく、マクロブロックアドレスインクリメントを削除せずに、できるだけＭＰＥＧ２シンタックスをくずさないように記録再生してもよい。
【００５４】また、本発明においては、実施例１、２共に記録再生装置として説明したが、以上の実施例等の記録部のみを備えた記録装置、あるいは再生部のみを備えた再生装置としてもよい。
【００５５】なお、実施例は記録媒体にテープ状の媒体を用いた記録再生装置について述べたが、高速再生用データを高速再生用データ領域に記録再生する記録再生装置については、全く同様に本発明を実施すればよい。
【００５６】また、欧州などで計画が進められているＤＶＢ等のディジタル信号についても、上記実施例と全く同様の操作で実現すると良い。ＰＳＩデータとして、様々なサービス情報等も伝送されるが、この場合も情報シンクブロックによって記録できる。その他マルチプログラム記録の場合も１ピクチャーもしくはある単位ごとに情報シンクブロックとデータシンクブロックを各プログラムごとに次々と切り替えて繰り返し記録するとよい。
【００５７】
【発明の効果】以上のように本発明によれば、入力されたＭＰＥＧ等のディジタル映像信号を高速再生用データに符号化する際に、高速再生用データとしてフレーム内圧縮データを抽出する手段、固定パターンや繰り返し表れるヘッダ、ＥＯＢ等の冗長データを削除または置き換えて記録する手段、再生時に削除または置き換えたデータを挿入または置き換える手段を備えることにより、高速再生用データが少なく効率的なデータ配置が可能となり、より良好な画質や画面の更新周期の短い高速再生を行なうことが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例の信号記録再生装置を示すブロック図
【図２】（ａ）は本発明の一実施例での情報シンクブロックのテーブルシンクブロックを示す概念図
（ｂ）は本発明の一実施例での情報シンクブロックのヘッダシンクブロックを示す概念図
【図３】本発明の一実施例でのデータシンクブロックへの記録方法を示す概念図
【図４】（ａ）は本発明の一実施例での記録信号処理回路を示すブロック図
（ｂ）は本発明の一実施例での再生信号処理回路を示すブロック図
【図５】本発明の一実施例でのＴＳＰ、ＰＥＳヘッダの挿入方法を示す概念図
【図６】本発明の実施例２の信号記録再生装置を示すブロック図
【図７】従来の記録再生装置の一例を示すブロック図
【図８】記録媒体上のテープパターンを示す概念図
【図９】記録再生装置のヘッド、シリンダ構成を示す概念図
【符号の説明】
２ シンクバイト除去回路
３ シンクブロック挿入回路
４ 高速再生用データ分離回路
５ ＴＳＰ、ＰＥＳヘッダ分離回路
６ 高域係数、マクロブロックヘッダ除去回路
７ 記録信号処理回路
８ 記録ヘッド
９ テープ状記録媒体
１０ 再生ヘッド
１１ 再生信号処理回路
１２ マクロブロックヘッダ、ＥＯＢ挿入回路
１３ ＴＳＰ、ＰＥＳヘッダ挿入回路
１４ スイッチ
１５ シンクバイト挿入回路
１６ 出力信号処理回路
１７ 出力端子
１８、２４ ＥＣＣ回路
１９ フォーマッタ
２０ 変調回路
２１ 記録アンプ
２２ 再生アンプ
２３ デフォーマッタ
２５ ＴＳＰ、ＰＥＳヘッダ分離回路
２６ 高域係数、マクロブロックヘッダ除去、ＴＳＰ、ＰＥＳヘッダ挿入回路
２７ 高速再生用データ復号回路
２８、２９ 高速再生用データ領域
３０ 通常再生用データ領域
３１ シリンダ
【特許請求の範囲】
【請求項１】フレーム間圧縮手法を用いて圧縮されたディジタル画像信号を伝送パケットによって伝送するビットストリーム入力に対して、通常再生用データとして記録符号化する手段、前記入力信号からフレーム内圧縮処理が施された画像データからなる高速再生用データを抽出する手段、前記高速再生用データから、固定のビットパターンや、ＡＣ成分の高域係数、ヘッダ情報の一部または全部、ＥＯＢのうち、少なくとも１つを削除または少ないビットに置換する手段、前記通常再生用データを記録媒体上の通常再生領域に、前記高速再生用データを高速再生用データ領域に記録するよう並べ変えるフォーマット手段、前記記録信号を記録媒体に記録再生する手段、高速再生時に、前記削除または少ないビットに置換したデータのうち必要なデータを発生または記録されていたデータから複製して挿入し、正規のビットストリームを再構築する手段を具備することを特徴とする記録再生装置。
【請求項２】削除する固定のビットパターンが、ディジタル画像信号の伝送パケット内に含まれる同期ビットであることを特徴とする請求項１記載の記録再生装置。
【請求項３】削除するヘッダ情報が、ディジタル画像信号のフレームをｎフレーム毎ずつのグループに分け、前記グループ単位毎に挿入するヘッダであることを特徴とする請求項１または２に記載の記録再生装置。
【請求項４】伝送パケットやデータパケットのヘッダを、定められた期間中につき１つのみ記録してその他を削除し、再生時に記録したヘッダを複製して正規のビットストリームを再構築することを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の記録再生装置。
【請求項５】削除するヘッダ情報が、スライスの先頭以外のマクロブロックのヘッダ内での、前記マクロブロックのアドレスの増加分を表す固定ビットであることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の記録再生装置。
【請求項６】削除するヘッダ情報が、動きベクトルを表すデータであることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の記録再生装置。
【請求項７】置換するビットが、マクロブロックタイプを示すビットであることを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載の記録再生装置。
【請求項８】高速再生用に記録するデータ及び、記録時に削除または置換したデータで、再生時に挿入または置換するために増加するデータとを合わせてそのビット数を数える手段、伝送パケットのヘッダを、前記数えたデータ値が正規のパケット長になる毎に挿入して記録する手段を具備することを特徴とする請求項１〜７のいずれか１項に記載の記録再生装置。
【請求項１】フレーム間圧縮手法を用いて圧縮されたディジタル画像信号を伝送パケットによって伝送するビットストリーム入力に対して、通常再生用データとして記録符号化する手段、前記入力信号からフレーム内圧縮処理が施された画像データからなる高速再生用データを抽出する手段、前記高速再生用データから、固定のビットパターンや、ＡＣ成分の高域係数、ヘッダ情報の一部または全部、ＥＯＢのうち、少なくとも１つを削除または少ないビットに置換する手段、前記通常再生用データを記録媒体上の通常再生領域に、前記高速再生用データを高速再生用データ領域に記録するよう並べ変えるフォーマット手段、前記記録信号を記録媒体に記録再生する手段、高速再生時に、前記削除または少ないビットに置換したデータのうち必要なデータを発生または記録されていたデータから複製して挿入し、正規のビットストリームを再構築する手段を具備することを特徴とする記録再生装置。
【請求項２】削除する固定のビットパターンが、ディジタル画像信号の伝送パケット内に含まれる同期ビットであることを特徴とする請求項１記載の記録再生装置。
【請求項３】削除するヘッダ情報が、ディジタル画像信号のフレームをｎフレーム毎ずつのグループに分け、前記グループ単位毎に挿入するヘッダであることを特徴とする請求項１または２に記載の記録再生装置。
【請求項４】伝送パケットやデータパケットのヘッダを、定められた期間中につき１つのみ記録してその他を削除し、再生時に記録したヘッダを複製して正規のビットストリームを再構築することを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の記録再生装置。
【請求項５】削除するヘッダ情報が、スライスの先頭以外のマクロブロックのヘッダ内での、前記マクロブロックのアドレスの増加分を表す固定ビットであることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の記録再生装置。
【請求項６】削除するヘッダ情報が、動きベクトルを表すデータであることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の記録再生装置。
【請求項７】置換するビットが、マクロブロックタイプを示すビットであることを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載の記録再生装置。
【請求項８】高速再生用に記録するデータ及び、記録時に削除または置換したデータで、再生時に挿入または置換するために増加するデータとを合わせてそのビット数を数える手段、伝送パケットのヘッダを、前記数えたデータ値が正規のパケット長になる毎に挿入して記録する手段を具備することを特徴とする請求項１〜７のいずれか１項に記載の記録再生装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【公開番号】特開平８−１２５９６６
【公開日】平成８年（１９９６）５月１７日
【国際特許分類】
【出願番号】特願平６−２５８２１７
【出願日】平成６年（１９９４）１０月２４日
【出願人】（０００００５８２１）松下電器産業株式会社 (73,050)
【公開日】平成８年（１９９６）５月１７日
【国際特許分類】
【出願日】平成６年（１９９４）１０月２４日
【出願人】（０００００５８２１）松下電器産業株式会社 (73,050)
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