JP2003037818A - 特殊再生用データ作成装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 従来は特殊再生用データのデータ量を、通常
再生用データ量と比較して極めて小さなデータ量として
いるため、画像品質が著しく悪い。また、画像品質向上
のために画像更新率を下げると、場面が検索しにくい。 【解決手段】 画像メモリ１６に蓄積された特定プログ
ラムの画像データは、画像変換フィルタ設定器２２から
のフィルタ係数を用いて画像サイズ変換回路２３で画像
サイズが変換される。画像ＴＰデータ作成回路２４は、
画像サイズ変換後の入力画像データの符号化を行うと共
にその入力画像データがインターレース画像のときに
は、片フィールドのＩピクチャ、１フィールドのＰピク
チャ、１フレームのＰピクチャがＮ枚（Ｎは１以上の整
数）を時系列的に合成した画像符号化ストリームを出力
し、入力画像がプログレッシブ画像のときには、１フレ
ームのＩピクチャにＰピクチャＮ枚が時系列的に合成さ
れた画像符号化ストリームを出力する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は特殊再生用データ作
成装置に係り、特に画像圧縮方式の国際標準規格である
ＭＰＥＧ２（Moving Picture Experts Group 2）データ
を磁気テープ等の記録媒体に記録再生するディジタル信
号記録再生装置において、記録時とは異なる速度で再生
する特殊再生用データを記録するための、特殊再生用デ
ータを作成する特殊再生用データ作成装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】磁気テープ等の記録媒体にディジタル情
報信号を記録し再生するディジタル信号記録再生装置で
は、情報信号をＭＰＥＧ２により圧縮符号化したディジ
タル情報信号を記録し再生する。ここで、ＭＰＥＧ２に
よる符号化は、よく知られているように、動き補償予
測、ＤＣＴ（離散コサイン）変換、エントロピー符号化
を採用していて、ピクチャと呼ばれるフレーム単位で符
号化データを伝送する。

【０００３】上記のピクチャはＩピクチャ、Ｐピクチャ
及びＢピクチャの３種類に分類される。Ｉピクチャは、
原画像と同じ順序で符号化されるフレーム内符号化画像
であり、Ｉピクチャ単独で１枚のフレームに再構成可能
である。Ｐピクチャは、時間的に先のＩピクチャまたは
Ｐピクチャから予測するフレーム間順方向予測符号化画
像である。Ｂピクチャは、時間的に後及び先のＩピクチ
ャまたはＰピクチャから予測するフレーム間双方向予測
符号化画像である。

【０００４】上記の３種類のピクチャは、適切に組み合
わされてＧＯＰ（Group of Picture）を構成して伝送さ
れる。ここで、ＧＯＰはランダムアクセスの単位であ
り、図４に示すように、１ＧＯＰには一枚のＩピクチャ
が含まれ、Ｉピクチャから始まり、また１ＧＯＰ内には
Ｉピクチャ又はＰピクチャの間に２枚のＢピクチャが挿
入されている。同図の矢印は、予測の方向を示してお
り、Ｐピクチャ、Ｂピクチャを再構成するためには、そ
れらの予測の基になるフレーム（ピクチャ）のデータが
必要であるので、Ｐピクチャ、Ｂピクチャは単独で再構
成することはできない。また、各ピクチャの符号化デー
タ量は固定でないため、記録するテープ上の位置と画像
の位置は一定ではない。

【０００５】ここでは、Ｉピクチャの符号化方式のみ図
５の符号化装置の一例のブロック図と共に簡単に説明す
る。入力された原画像は、図５のＤＣＴ部１で離散コサ
イン変換（ＤＣＴ：Discrete Cosine Transform）さ
れ、量子化器２に送られる。ＤＣＴ変換された係数は量
子化器２で量子化スケールの値にしたがって量子化され
可変長符号化（ＶＬＣ：Variable Length Coding）器３
へ送られる。ＶＬＣ器３は量子化されたＤＣＴ係数のう
ち、出現確率の高いものは短い符号を、出現確率の低い
ものは長い符号を割り当てる可変長符号化を行うこと
で、統計的冗長度を削減した圧縮データを生成して出力
する。

【０００６】次に、上記のような圧縮データ（ＭＰＥＧ
データ）をディジタルＶＣＲ（ＤＶＣＲ：Digital Vide
o Cassette Recorder）に記録する際のフォーマット
（ＨＤディジタルＶＣＲ協議会規格）について簡単に説
明する。

【０００７】図６はこのＨＤディジタルＶＣＲ協議会規
格の記録フォーマットを示す。同図において、走行する
カセット式磁気テープに対して回転ヘッドによりディジ
タル信号の記録再生を行うＶＣＲにより、テープ走行方
向に対して長手方向が傾斜した各トラックが磁気テープ
上に形成され、その各トラックは、インサート情報とト
ラック情報からなるＩＴＩエリアと、音声データエリ
ア、映像データエリア、サブコードデータエリアで構成
される。音声、画像等のデータはシンクブロック単位で
記録される。ただし、ＭＰＥＧデータは映像データエリ
アのみに記録される。

【０００８】映像データエリアは図７のように通常再生
用データエリア（ＮＰＡ）と高速再生等の特殊再生用デ
ータエリア（ＴＰＡ）に分けられる。ＮＰＡとＴＰＡが
分けられている理由を説明する。ＴＰＡがなかった場
合、映像データエリアには全て通常再生用データが記録
される。この場合、早送り再生等の要求のため記録時と
異なるテープ・ヘッド間相対速度で再生すると、回転ヘ
ッドは複数本の記録トラックをまたいで走行することに
なり、当然ＭＰＥＧデータは部分的にしか獲得できなく
なる。

【０００９】ＭＰＥＧデータは前述の通り、Ｐピクチャ
及びＢピクチャの各データは単独では再構成できないの
で、上記の特殊再生の場合、独立して復号できるＩピク
チャのみを用いて特殊再生画像を得ることとなるが、再
生されるＩピクチャのデータは画面上では連続していな
くて断片的なデータであり、しかも可変長符号化データ
であるので画面上のデータの位置とテープ上の位置とは
対応していないため、長時間再生できないこともあり、
特殊再生画像はそのままでは極めて見づらいものとな
る。

【００１０】そこで、特定の倍速で再生した時には必ず
回転ヘッドがトレースする位置、つまり、データが読み
取れるエリアをＴＰＡとしてトラック内に確保し、そこ
にＩピクチャを特殊再生用データとして記録するのであ
る。特殊再生用データの作成は、放送されてくるＭＰＥ
ＧトランスポートストリームをＮＰＡにそのまま記録す
ると同時に行われる。

【００１１】次に、ＭＰＥＧトランスポートストリーム
について図８を用いて簡単に説明する。ＭＰＥＧトラン
スポートストリーム（ＭＰＥＧ−ＴＳ）では、各放送局
から送られてくる多種類の番組（プログラム）または、
多種類のカメラで撮った画像を音声、文字等を多重化し
て伝送することが可能である。このＭＰＥＧ−ＴＳにお
ける番組（プログラム）の指定方法は以下のとおり２段
階のポインタを使用する。

【００１２】最初に、図８（Ａ）に示すトランスポート
パケットのトランスポートのパケット識別信号（ＰＩ
Ｄ）がＰＩＤ＝０であるパケット内に含まれる、プログ
ラム・アソシエーション・テーブル（ＰＡＴ）が参照さ
れる。このテーブルには、図８（Ｂ）に示すように、各
プログラムを示すプログラムナンバーと、各ＰＭＴ（プ
ログラム・マップ・テーブル）を含むトランスポートパ
ケットのＰＩＤを関連付けた表が記載されている。

【００１３】ＰＭＴとは、図８（Ｃ）に示すように、各
プログラムのエレメンタリーストリーム（画像、音声、
文字情報等の個々のストリーム）が伝送されているトラ
ンスポートパケットのＰＩＤやクロックを含むパケット
のＰＩＤ等の情報が記載されたテーブルである。従っ
て、ＰＡＴ参照して所望のプログラムのプログラムナン
バーを指定すると、次にそのプログラムナンバーのＰＩ
Ｄに含まれるＰＭＴを参照し、所望のプログラムの各エ
レメンタリーストリームが伝送されているＰＩＤを得
て、各プログラムの画像、音声、文字情報等が得られ
る。

【００１４】次に、従来の特殊再生用データの作成装置
について、図９のブロック図と共に説明する。まず、特
定のプログラムを記録する場合について説明する。入力
端子１１から入力されたＭＰＥＧ−ＴＳは、プログラム
抜き出し回路１２Ｉ供給され、ここで記録したい特定の
プログラムのデータが抽出される。この特定のプログラ
ムのデータは、上記のトランスポートストリームからの
指定のプログラム獲得方法で述べたとおり、画像、音
声、文字情報等のストリームが多重化されているデータ
である。この特定のプログラムのデータは、通常速度で
再生するためのデータとしてＮＰＡに記録するためＮＰ
バッファ１３に一旦書き込まれる。

【００１５】一方、プログラム抜き出し回路１２により
抽出された特定のプログラムのデータには、前述のよう
に画像、音声、文字情報等のストリームが多重化されて
いるため、画像ストリーム抜き出し回路１４によって画
像ストリームのみを抜き出し、特定プログラムの画像信
号のみを含むストリームを出力する。抜き出しされたこ
の画像ストリームは、画像復号化回路１５において画像
信号に復号化された後、画像メモリ１６に一旦蓄積され
る。画像メモリ１６に蓄積後、読み出された画像データ
は、画像ＴＰデータ作成回路１７で符号化ストリームに
生成されて、特殊再生用データ（ＴＰデータ）としてＴ
Ｐバッファ１８に書き込まれる。

【００１６】ＮＰバッファ１３及びＴＰバッファ１８に
書き込まれたＮＰ、ＴＰの各ＭＰＥＧ−ＴＳは、それぞ
れ読み出されてトラックデータ作成回路１９に供給さ
れ、ここで記録媒体に書き込むフォーマットに変換され
る。トラックデータ作成回路１９でフォーマット化され
たデータは記録媒体の所定の位置に記録される。

【００１７】入力データが画像信号の場合は端子１０か
ら画像メモリ１６に直接画像信号を書き込む。画像ＴＰ
データ作成回路１７は所定のタイミングで画像メモリ１
６から画像データを取り出す。その後の処理は前述した
ものと同じである。

【００１８】特殊再生用のデータ領域ＴＰＡは前述した
通り、領域が限定されており、元の画像データ量に比べ
記録時の時間当たりのデータ量を減らす必要がある。こ
のため、一般に画像データのＩピクチャのみを抜き出し
たうえで、ＴＰＡに書き込み可能なデータ量より少なく
なるように符号化しデータ量を削減する。

【００１９】削減方法としては、Ｉピクチャ内の一部の
Ｉピクチャのみを使用して他のＩピクチャを捨てる方
法、Ｉピクチャの画像信号高域成分を削減する方法、画
像ストリームを再構成して再びＭＰＥＧで符号化する方
法などが考えられる。

【００２０】

【発明が解決しようとする課題】ここで、画像の高周波
成分の量、画像の動きの速さ等によってＭＰＥＧにおけ
る各ピクチャの符号化データ量は一定でない。一般に、
通常再生を高画質に記録することが好まれるため、ＮＰ
領域に多くのデータ量を割り当てて記録し、ＴＰ領域は
ＮＰ領域に比べ十分小さなデータ領域とされることが望
ましい。

【００２１】そのため、上記の従来の特殊再生用データ
作成装置では、ＴＰ領域に書き込まれる１画像あたりの
特殊再生用データ量を、ＮＰ領域の１画像あたりのＭＰ
ＥＧデータ量と比較して極めて小さなデータ量としてい
る。その結果、ＴＰ領域のＭＰＥＧストリームの画像
（すなわち、特殊再生画像）は、ＮＰ領域のＭＰＥＧス
トリームの画像（すなわち、通常再生画像）と比較して
著しく悪くなっている。

【００２２】また、画像を良くするために画像更新率を
下げて１画像あたりの符号量を増やすことも考えられる
が、画像検索するための画像として画像更新率が低い
と、場面が検索しにくいという問題がある。

【００２３】本発明は以上の点に鑑みなされたもので、
伝送されてくるＭＰＥＧ−ＴＳデータを記録媒体に記録
する際に作成される特殊再生用データの画質を向上させ
得る特殊再生用データ作成装置を提供することを目的と
する。

【００２４】また、本発明の他の目的は、特殊再生用デ
ータの画質を向上すると共に、画像検索能力を向上させ
得る特殊再生用データ作成装置を提供することにある。

【００２５】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
め、第１の発明は、テープ状記録媒体から記録時とは異
なるテープ・ヘッド間相対速度で再生されるべき特殊再
生用データを、テープ状記録媒体に記録するために作成
する特殊再生用データ作成装置において、ＭＰＥＧ方式
で圧縮符号化された符号化画像データを復号する復号化
回路と、復号化回路に入力される符号化画像データの画
像サイズ、画像更新率及び１ピクチャのデータサイズの
少なくとも一つを使用して、復号化回路により復号され
た画像データの画像サイズを同一又は小に変換すると共
に画像更新率を決定する画像サイズ変換手段と、画像サ
イズ変換手段により画像サイズが変換された画像データ
に対して、フィールド内符号化とフィールド間順方向予
測符号化をそれぞれ行って２つのフィールド符号化画像
データからなる１フレーム分の符号化画像データを生成
するか、又は画像サイズが変換された画像データに対し
てフレーム内符号化を行って１フレーム分のフレーム内
符号化画像データを生成する第１の符号化手段と、第１
の符号化手段により生成されて取り出された符号化画像
データに対して、フレーム間順方向予測符号化をして同
一画像情報のＮ枚（ただし、Ｎは１以上の整数）の予測
符号化画像を生成し、第１の符号化手段により生成され
て取り出された符号化画像データに付加して特殊再生用
データとして出力する第２の符号化手段とを有すること
を特徴とする。

【００２６】この発明では、入力されたＭＰＥＧ方式で
圧縮符号化された符号化画像データから、画像サイズが
同一又は小に変換され、かつ、画像更新率が増えるよう
にした画像サイズ変換を行い、その画像サイズ変換後の
画像データからフィールド内又はフレーム内符号化され
た符号化画像データとＮ枚のフレーム間順方向予測符号
化画像データからなる特殊再生用データを作成すること
ができる。

【００２７】また、上記の目的を達成するため、第２の
発明は、入力画像データのアクティビティを算出する算
出回路と、入力画像データの画像サイズ、画像更新率及
び算出回路で算出されたアクティビティの少なくとも一
つを使用して、入力画像データの画像サイズを同一又は
小に変換すると共に、画像更新率を決定する画像サイズ
変換手段と、画像サイズ変換手段により画像サイズが変
換された画像データに対して、フィールド内符号化とフ
ィールド間順方向予測符号化をそれぞれ行って２つのフ
ィールド符号化画像データからなる１フレーム分の符号
化画像データを生成するか、又は画像サイズが変換され
た画像データに対してフレーム内符号化を行って１フレ
ーム分のフレーム内符号化画像データを生成する第１の
符号化手段と、第１の符号化手段により生成されて取り
出された符号化画像データに対して、フレーム間順方向
予測符号化をして同一画像情報のＮ枚（ただし、Ｎは１
以上の整数）の予測符号化画像を生成し、第１の符号化
手段により生成されて取り出された符号化画像データに
付加して特殊再生用データとして出力する第２の符号化
手段とを有する構成としたものである。

【００２８】本発明では、入力された画像データから、
画像サイズが同一又は小に変換され、かつ、画像更新率
が増えるようにした画像サイズ変換を行い、その画像サ
イズ変換後の画像データからフィールド内又はフレーム
内符号化された符号化画像データとＮ枚のフレーム間順
方向予測符号化画像データからなる特殊再生用データを
作成することができる。

【００２９】また、上記の目的を達成するため、第３の
発明は、上記発明の画像サイズ変換手段を、復号化回路
に入力される符号化画像データの画像サイズ及び画像更
新率を使用して復号化回路により復号された画像データ
の画像サイズを同一又は小に変換し、かつ、画像更新率
を決定すると共に、１ピクチャのデータサイズと量子化
スケールの積に応じて高域成分を遮断する割合を可変し
た低域フィルタ特性を付与した画像サイズ変換を行う構
成としたことを特徴とする。

【００３０】また、上記の目的を達成するため、第４の
発明は、上記発明の画像サイズ変換手段を、入力画像デ
ータの画像サイズ及び画像更新率を使用して入力画像デ
ータの画像サイズを同一又は小に変換し、かつ、画像更
新率を決定すると共に、算出回路で算出されたアクティ
ビティに応じて高域成分を遮断する割合を可変した低域
フィルタ特性を付与した画像サイズ変換を行う構成とし
たことを特徴とする。

【００３１】上記の第３の発明又は第４の発明では、画
像サイズ変換後の画像データとして１ピクチャのデータ
サイズと量しかスケールの積、又はアクティビティに応
じた低域フィルタ特性が付与されているため、画像情報
の高域成分が少なくすることができ、これによりその後
の符号化を容易にすることができる。

【００３２】また、上記の目的を達成するため、第５の
発明は、第１又は第２の発明における第１の符号化手段
を、画像サイズ変換手段により画像サイズが変換された
画像データが、その画像更新率に基づきインターレース
構造であることを検出したときは、画像サイズ変換手段
により画像サイズが変換された画像データに対して、フ
ィールド内符号化とフィールド間順方向予測符号化をそ
れぞれ行って２つのフィールド符号化画像データからな
る１フレーム分の符号化画像データを生成して出力する
構成としたものである。この発明では、画像サイズ変換
後の画像データが、インターレース画像であると検出し
た時に、片フィールドのフィールド内符号化画像（Ｉピ
クチャ）を得るようにしているため、画素当たりの符号
量を増加させることができる。

【００３３】また、上記の目的を達成するため、第６の
発明は、上記の第１及び第２の符号化手段を、画像サイ
ズ変換手段により画像サイズが変換される前の画像デー
タから生成される通常再生用データと同じ符号化構造の
符号化画像データを生成して出力する構成としたことを
特徴とする。この発明では、画像サイズ変換後の画像デ
ータが、プログレッシブ画像であるときにはプログレッ
シブ画像とした特殊再生用データを出力し、インターレ
ース画像であるときにはインターレース画像とした特殊
再生用データを出力する。

【００３４】ここで、上記の画像サイズが変換される前
の画像データは、通常再生用データとして符号化される
ので、通常再生用データと特殊再生用データとを混在し
て記録した場合には、同じデータ構造の画像データを切
替え再生することができる。

【００３５】

【発明の実施の形態】次に、本発明の一実施の形態につ
いて図面と共に説明する。図１は本発明になる特殊再生
用データ作成装置の第１の実施の形態のブロック図を示
す。同図中、図９と同一構成部分には同一符号を付して
ある。本実施の形態は、図９に示した従来装置に、画像
情報取得回路２１、画像変換フィルタ設定器２２、画像
サイズ変換回路２３を付加した点に特徴がある。

【００３６】図１において、入力端子１１を介して入力
されたＭＰＥＧ−ＴＳはプログラム抜き出し回路１２に
より、記録したい特定のプログラムのデータが抜き出さ
れる。この記録したい特定のプログラムのデータは、画
像、音声、文字情報等のストリームが多重化されてお
り、通常速度で再生するためのデータとして前記ＮＰＡ
に記録するためＮＰバッファ１３に一旦書き込まれる。

【００３７】一方、特殊再生用データ（ＴＰデータ）
は、上記の通常再生用データと同時に、以下のようにし
て作成される。プログラム抜き出し回路１２から出力さ
れる記録したい特定プログラムのデータ（トランスポー
トストリーム）には、前述のように画像、音声、文字情
報等のストリームが多重化されているため、画像ストリ
ーム抜き出し回路１４によってそのデータ中から画像ス
トリームのみが抜き出され、特定プログラムの画像信号
のみを含むストリームが出力される。

【００３８】画像ストリーム抜き出し回路１４により抜
き出された特定プログラムの画像ストリームは、画像復
号化回路１５において画像データに復号化された後、画
像メモリ１６に蓄積される。画像情報取得回路２１は、
画像復号化回路１５が入力画像ストリームを復号化する
際の画像ストリームの画像の縦横サイズ及び画像更新率
（フレームレート）と、１ピクチャのデータサイズとを
画像復号化回路１５から取得する。なお、画像の縦横サ
イズ及び画像更新率は、ＭＰＥＧ画像ストリームのヘッ
ダに記述されているので、それを検出することによりそ
れらの情報が得られ、また１ピクチャのデータサイズは
画像復号化回路１５で計測して得られる。

【００３９】画像情報取得回路１５により取得された上
記の画像の縦横サイズと、画像更新率と、１ピクチャの
データサイズとは、画像変換フィルタ設定器２２に供給
され、ここでそれらに応じたフィルタ係数を設定させ
る。画像メモリ１６に蓄積された特定プログラムの画像
データは、画像変換フィルタ設定器２２からのフィルタ
係数を用いて画像サイズ変換回路２３で表１に従って画
像サイズが変換される。

【００４０】

【表１】 表１のように入力画像サイズと比較してＴＰ画像サイズ
は小さくし、解像度が低くなるように設定する。なお、
表１では入力画像の縦横サイズと、画像更新率が決まれ
ば、出力されるＴＰ画像の縦横サイズと画像更新率が一
意に定まり、画像サイズ変換が行われるが、本実施の形
態では、これに加えて１ピクチャのデータサイズに基づ
き決定したフィルタ係数により画像サイズ変換されたＴ
Ｐ画像データの信号処理も同時に行う。

【００４１】すなわち、入力符号化画像データサイズと
量子化スケールの積が大きいほど、高域成分を含んだ復
号画像になるので、ＴＰ画像作成時の符号化が難しく、
上記の画像変換に使用される画像変換フィルタ設定器２
２からのフィルタ係数は、入力画像の高域成分を遮断す
るＬＰＦ（低域フィルタ）特性を考慮した値に設定され
る。例えば、入力符号化画像データサイズと量子化スケ
ールの積の大きいほど、画像がソフトになるフィルタ係
数が設定される。この時、フィルタ係数を複数持ち、得
ようとするＴＰ画像の画質によってフィルタ係数を変え
るようにしてもよい。

【００４２】画像サイズ変換回路２３による画像サイズ
の変換後の画像データは、画像情報取得回路２１で取得
された入力画像の縦横サイズ、画像更新率及び１ピクチ
ャのデータサイズと共に画像ＴＰデータ作成回路２４に
供給され、ここで最終的なＴＰ画像データとして作成さ
れる。

【００４３】次に、この画像ＴＰデータ作成回路２４の
構成及び動作について、図２のブロック図と共に詳細に
説明する。図２において、画像サイズ変換回路２３から
画像ＴＰ作成回路２４に入力された画像データは一旦、
画像メモリ２４１に格納される。画像メモリ２４１に格
納された画像データに対して、画像情報取得回路２１か
らの画像の縦横サイズ、画像更新率に基づきＴＰフォー
マットコントローラ２４６から出力される制御信号によ
り、Ｉピクチャへ割り与えられる符号量、Ｐフィールド
を付加するか否か、Ｐフレームの付加枚数などが決定さ
れる。

【００４４】すなわち、画像メモリ２４１から読み出さ
れた画像データは、まずＩピクチャ符号化回路２４２に
供給され、ここでＴＰフォーマットコントローラ２４６
から供給される制御信号に基づき、設定される目標符号
量、符号化構造に従って片フィールド（１フィールド）
のみフィールド内符号化される。目標符号量に達しない
場合には無効データを加えて目標符号量となるように調
整する。

【００４５】また、符号化構造をインターレース構造か
プログレッシブ構造とするかの選択に関しては、ＮＰバ
ッファ１３に格納されるＮＰトランスポートストリーム
の符号化構造と一致する方を選ぶ。なぜならば、符号化
構造を統一しないと通常再生から特殊再生に切り替わる
ときに、表示装置によっては切り替え時リセットがかか
り、表示切り替えに時間がかかるためである。

【００４６】Ｐフィールド付加器２４３は、Ｉピクチャ
符号化回路２４２から入力される符号化データの符号化
構造がインターレース構造の場合のみ、Ｐフィールド符
号化ストリーム（１フィールドのＰピクチャ）を生成し
て付加する。ここで、入力符号化データの符号化構造が
プログレッシブ構造かインターレース構造かは、ＴＰフ
ォーマットコントローラ２４６が判断する。具体的に
は、表１でＴＰ画像更新率が６０フィールド／秒である
入力画像はインターレース画像、６０フレーム／秒であ
る入力画像はプログレッシブ画像である。

【００４７】Ｐフィールド付加器２４３は、表１に示し
たようにＮＰ画像更新率が６０フィールド／秒のときに
作成するＴＰ画像のサイズは、352×480と1440×1088の
２種類なので、これら２種類のＰフィールド（352×24
0、1440×544）を予め作成してあり、ＴＰフォーマット
コントローラ２４６からの制御信号に基づき、入力符号
化データがインターレース構造であると判断したとき
（入力画像がインターレース画像のとき）は、これらの
作成しておいた２種類のＰフィールドの一方をそのとき
のＴＰ画像サイズに応じて選択してＩピクチャ符号化回
路２４２から入力される１フィールドの符号化データで
あるＩピクチャに付加して出力する。作成するＰフィー
ルドはＩピクチャと同一の画像となるようなデータを付
加する。

【００４８】一方、プログレッシブ画像のときには、Ｔ
Ｐフォーマットコントローラ２４６からの制御信号に基
づき、Ｉピクチャ符号化回路２４２は入力符号化データ
から１フレームのＩピクチャを生成するように制御され
ると共に、Ｐフィールド付加器２４３は、Ｉピクチャ符
号化回路２４２から入力される符号化データ（１フレー
ムのＩピクチャ）をそのまま通過させる。つまり、プロ
グレッシブ画像のときには、上記のＰフィールド付加器
２４３は使用されない。

【００４９】このように、本実施の形態では、インター
レース画像のときには、Ｐフィールド付加器２４３によ
り１フィールドのＰピクチャが付加されることで、片フ
ィールドのみのＩピクチャ符号化が行えるため、画素あ
たりの符号量を増加させられる。

【００５０】Ｐフィールド付加器２４３から出力された
符号化データは、Ｐフレーム付加器２４４に供給され
る。Ｐフレーム付加器２４４は、表１で作成されるすべ
てのＴＰ画像サイズ（352×480、720×480、1280×72
0、1440×1088）のＰピクチャを予め作成しており、Ｐ
フィールド付加器２４３から入力された符号化データの
画像サイズに対応して選択した一の画像サイズで、か
つ、その符号化データの画像と同一の画像が出力される
ようなＰフレーム符号化データ（Ｐピクチャ）を付加す
る。

【００５１】飛び飛びの画像を表示する特殊再生では、
同一の画像を数枚出力しなければ画像を認識できないの
で、ＴＰフォーマットコントローラ２４６で決定された
フレーム数をＰフレーム付加器２４４で付加するＰピク
チャの数によって実現する。この付加するフレーム数
（Ｐピクチャ数）は画像のサイズ、画像更新率によって
設定される。例えば、入力符号化データストリームの画
像サイズが大きいほど、ＴＰ画像サイズも大きくなり、
符号量が必要になるため、付加するＰピクチャ数を増や
す。そのことで、Ｉピクチャの与えることのできる符号
量を増やすことができる。

【００５２】このようにして、Ｐフレーム付加器２４４
からは、入力画像がインターレース画像のときには、片
フィールドのＩピクチャ、１フィールドのＰピクチャ
（Ｐフィールド）、１フレームのＰピクチャがＮ枚（Ｎ
は１以上の整数）が順次時系列的に合成された画像符号
化ストリームが取り出され、入力画像がプログレッシブ
画像のときには、１フレームのＩピクチャに１フレーム
のＰピクチャがＮ枚（Ｎは１以上の整数）が時系列的に
合成された画像符号化ストリームが取り出される。な
お、Ｐピクチャはフレーム間順方向予測符号化画像デー
タであり、前の参照画像との誤差値を符号化して得られ
るので、それ自体のデータサイズはＩピクチャに比べて
きわめて小である。このため、Ｎ枚のＰピクチャをＩピ
クチャに付加しても狭いＴＰＡに記録することが可能で
ある。

【００５３】多重化器２４５は、Ｐフレーム付加器２４
４から取り出された上記の画像符号化ストリームに必要
な情報を多重して特殊再生用データであるＴＰ画像のＭ
ＰＥＧ−ＴＳとして図１のＴＰバッファ１８に供給して
ここで一時蓄積させた後、トラックデータ作成回路１９
へ供給する。トラックデータ作成回路１９は、ＮＰバッ
ファ１３からのＮＰ画像のＭＰＥＧ−ＴＳとＴＰバッフ
ァ１８からのＴＰ画像のＭＰＥＧ−ＴＳに対してそれぞ
れ記録媒体のフォーマット化を行い所定のタイミングで
記録媒体記録回路へ出力する。これにより、記録媒体が
磁気テープの場合、図６及び図７に示したテープパター
ンと同様のテープパターンが形成される。

【００５４】ただし、本実施の形態では、特殊再生用デ
ータエリア（ＴＰＡ）に記録される特殊再生用データ
は、図１により作成されたＴＰ画像データであり、イン
ターレース画像の場合は片フィールドのＩピクチャを得
ることにより画素当たりの符号量を増加させることがで
き、ＭＰＥＧ特有の不自然なブロックノイズ、モスキー
トノイズが低減されることから、従来に比べて視覚上、
画質を向上することができる。また、インターレース画
像及びプログレッシブ画像のいずれの場合も、本実施の
形態の特殊再生用データは、画像更新率が増えるように
しているので、検索し易くできる。

【００５５】次に、本発明の第２の実施の形態について
説明する。図３は本発明になる特殊再生用データ作成装
置の第２の実施の形態のブロック図を示す。同図中、図
１と同一構成部分には同一符号を付し、その説明を省略
する。図３に示す第２の実施の形態は、第１の実施の形
態と異なりＭＰＥＧ−ＴＳではなく、ＭＰＥＧビデオデ
ータを復号した画像データからアクティビティ値を考慮
した特殊再生用データを作成する点に特徴がある。

【００５６】図３において、入力端子３０を介して入力
された画像データは、画像メモリ３１に供給されて一時
記憶された後、アクティビティ算出回路３２及び画像符
号化回路３３に供給される。画像符号化回路３３は入力
画像データに対して、公知のＭＰＥＧ方式による圧縮符
号化を行ってＭＰＥＧビデオデータを生成して通常再生
用データとしてＮＰバッファ１３へ出力する。

【００５７】一方、アクティビティ算出回路３２は、隣
接画素差分値の絶対和の合計等で算出することができる
アクティビティ（画像複雑度）を求める。アクティビテ
ィに関しては各種の算出方法が知られているが、いずれ
の算出方法を採用してもかまわない。アクティビティ算
出回路３２により算出されたアクティビティ値は画像情
報取得回路３５に入力される。

【００５８】画像情報取得回路３５は、このアクティビ
ティ値の他、第１の実施の形態と同様に画像メモリ３１
に供給される画像データを得る復号化回路（図示せず）
によりＭＰＥＧビデオデータを復号化する際にＭＰＥＧ
ヘッダから取得された画像の縦横のサイズ、画像更新率
（フレームレート）の情報が入力され、また１ピクチャ
のデータサイズが測定される。画像変換フィルタ設定器
３６は表１と画像情報取得回路３５からの動画像情報で
あるアクティビティ値と画像の縦横サイズや画像更新率
などからフィルタ係数を設定する。

【００５９】画像サイズ変換回路３７は、画像変換フィ
ルタ設定器３６からのフィルタ係数に基づいて、画像メ
モリ３１からの画像データのサイズを表１に基づき変換
する。ここで、画像変換に使用されるフィルタ係数は、
アクティビティ値が大きいほど画像情報の高周波成分が
多く符号化が難しいので、低域フィルタ（ＬＰＦ）によ
り画像情報の高域成分を遮断する動作を上記の画像サイ
ズ変換と同時に行うように設定されている。

【００６０】例えば、画像サイズ変換回路３７では、画
像サイズ変換を行うに際して、画像メモリ３１からの画
像データ中の(126,180,123,156,125)の画素値に対し
て、アクティビティ値が高いときは、かなり画像がぼけ
るように３タップの(1,2,1)/4の低域フィルタ特性を付
与して(104,152,146,140,102)なる画素値を得る。ま
た、アクティビティ値が普通のときには、少し画像がぼ
けるように例えば、３タップの(1,3,1)/5の低域フィル
タ特性を付与して(106,158,141,143,106)なる画素値を
得、アクティビティ値が低いときには、画像をそのまま
とするように例えば、３タップの(0,1,0)/1の低域フィ
ルタ特性を付与して(126,180,123,156,125)なる入力と
同じ画素値を得る。なお、フィルタ係数を複数持って画
像サイズ、アクティビティ値によって変えるようにして
もよい。

【００６１】画像サイズ変換回路２３による画像サイズ
の変換後の画像データは、画像情報取得回路３５で取得
された入力画像の縦横サイズ、画像更新率及び１ピクチ
ャのデータサイズと共に画像ＴＰデータ作成回路２４に
供給され、ここで第１の実施の形態と同様の動作により
ＴＰ画像データとして作成される。

【００６２】なお、アクティビティ値に応じた低域フィ
ルタ特性の付与は、上記で説明した画像サイズ変換回路
３７内部においてサイズ変換フィルタを用いるときに同
時に行うことに限るものではなく、例えば画像サイズ変
換回路３７から画像ＴＰデータ作成回路２４への信号経
路中、あるいは画像メモリ３１から画像サイズ変換回路
３７への信号経路中に設けるようにしてもよい。

【００６３】なお、本発明は以上の実施の形態に限定さ
れるものではなく、例えば、特殊再生用データの作成に
際しては、入力ビデオ符号化データの縦横の画像サイ
ズ、画像更新率及び１ピクチャのデータサイズ又は画像
アクティビティのすべてに基づかなくても、いずれか一
つを使用して、特殊再生用データの画像サイズと画像更
新率を決定するようにしてもよい。例えば、画像サイズ
は想定される最小の画像サイズに固定的に変換するよう
にした場合は、入力符号化データの縦横の画像サイズを
検出する必要はない。

【００６４】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
ＭＰＥＧ方式で圧縮符号化された符号化画像データ又は
復号された画像データに対し、画像サイズが同一又は小
に変換され、かつ、画像更新率が増えるようにした画像
サイズ変換を行い、その画像サイズ変換後の画像データ
からフィールド内又はフレーム内符号化された符号化画
像データとＮ枚のフレーム間順方向予測符号化画像デー
タからなる特殊再生用データを作成するようにしたた
め、記録後に検索が容易な特殊再生用画像データの作成
ができる。

【００６５】また、本発明によれば、画像サイズ変換後
の画像データが、インターレース画像であると検出した
時に、片フィールドのフィールド内符号化画像（Ｉピク
チャ）を得ることにより、画素当たりの符号量を増加さ
せるようにしたため、ＭＰＥＧ方式特有の不自然なブロ
ックノイズ、モスキートノイズを低減でき、よって、視
覚上、画質を向上することができる。

【００６６】更に、本発明によれば、特殊再生用データ
の符号化構造を、通常再生用データの符号化構造と一致
するようにしたため、特殊再生用データを通常再生用デ
ータに混在して記録した記録媒体の再生時に、通常再生
と特殊再生の切り替わりに生じるリセットを防ぎ、表示
装置の表示切り替え時間を短縮できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施の形態のブロック図であ
る。

【図２】図１中の画像ＴＰデータ作成回路の一実施の形
態のブロック図である。

【図３】本発明の第２の実施の形態のブロック図であ
る。

【図４】ＭＰＥＧピクチャの種類等を示す図である。

【図５】Ｉピクチャの符号化回路の一例のブロック図で
ある。

【図６】ディジタルＶＣＲの記録フォーマットである。

【図７】ディジタルＶＣＲの映像データエリアである。

【図８】ＭＰＥＧトランスポートストリームを説明する
図である。

【図９】従来装置の一例のブロック図である。

【符号の説明】

１１ ＭＰＥＧトランスポートストリーム入力端子 １２ プログラム抜き出し回路 １３ ＮＰバッファ １４ 画像ストリーム抜き出し回路 １５ 画像復号化回路 １６、３１、２４１ 画像メモリ １８ ＴＰバッファ １９ トラックデータ作成回路 ２１、３５ 画像情報取得回路 ２２、３６ 画像変換フィルタ設定器 ２３、３７ 画像サイズ変換回路 ２４ 画像ＴＰデータ作成回路 ２４２ Ｉピクチャ符号化回路 ２４３ Ｐフィールド付加器 ２４４ Ｐフレーム付加器 ２４５ 多重化器 ２４６ ＴＰフォーマットコントローラ ３２ アクティビティ算出回路 ３３ 画像符号化回路

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｇ１１Ｂ 27/032 Ｈ０４Ｎ 5/92 Ｈ Ｈ０４Ｎ 5/783 7/137 Ｚ 7/32 Ｇ１１Ｂ 27/02 Ｃ 27/08 Ｆターム(参考） 5C018 NA01 NA05 5C053 FA22 GB01 GB06 GB08 GB22 GB30 GB37 HA21 JA21 KA11 5C059 KK01 LA06 MA00 MA02 MA03 MA05 PP05 PP06 RB09 RB10 RC32 RC34 SS16 TA21 TA24 TA69 TB05 TC10 TC25 TC38 UA02 UA12 5D044 AB07 BC01 CC01 DE03 DE15 DE19 DE28 DE96 FG24 GK08 5D110 AA04 AA29 CA05 CA42

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 テープ状記録媒体から記録時とは異なる
   テープ・ヘッド間相対速度で再生されるべき特殊再生用
   データを、前記テープ状記録媒体に記録するために作成
   する特殊再生用データ作成装置において、 ＭＰＥＧ方式で圧縮符号化された符号化画像データを復
   号する復号化回路と、 前記復号化回路に入力される前記符号化画像データの画
   像サイズ、画像更新率及び１ピクチャのデータサイズの
   少なくとも一つを使用して、前記復号化回路により復号
   された画像データの画像サイズを同一又は小に変換する
   と共に画像更新率を決定する画像サイズ変換手段と、 前記画像サイズ変換手段により画像サイズが変換された
   画像データに対して、フィールド内符号化とフィールド
   間順方向予測符号化をそれぞれ行って２つのフィールド
   符号化画像データからなる１フレーム分の符号化画像デ
   ータを生成するか、又は前記画像サイズが変換された画
   像データに対してフレーム内符号化を行って１フレーム
   分のフレーム内符号化画像データを生成する第１の符号
   化手段と、 前記第１の符号化手段により生成されて取り出された符
   号化画像データに対して、フレーム間順方向予測符号化
   をして同一画像情報のＮ枚（ただし、Ｎは１以上の整
   数）の予測符号化画像を生成し、前記第１の符号化手段
   により生成されて取り出された符号化画像データに付加
   して前記特殊再生用データとして出力する第２の符号化
   手段とを有することを特徴とする特殊再生用データ作成
   装置。
2. 【請求項２】 テープ状記録媒体から記録時とは異なる
   テープ・ヘッド間相対速度で再生されるべき特殊再生用
   データを、前記テープ状記録媒体に記録するために作成
   する特殊再生用データ作成装置において、 入力画像データのアクティビティを算出する算出回路
   と、 前記入力画像データの画像サイズ、画像更新率及び前記
   算出回路で算出された前記アクティビティの少なくとも
   一つを使用して、前記入力画像データの画像サイズを同
   一又は小に変換すると共に、画像更新率を決定する画像
   サイズ変換手段と、 前記画像サイズ変換手段により画像サイズが変換された
   画像データに対して、フィールド内符号化とフィールド
   間順方向予測符号化をそれぞれ行って２つのフィールド
   符号化画像データからなる１フレーム分の符号化画像デ
   ータを生成するか、又は前記画像サイズが変換された画
   像データに対してフレーム内符号化を行って１フレーム
   分のフレーム内符号化画像データを生成する第１の符号
   化手段と、 前記第１の符号化手段により生成されて取り出された符
   号化画像データに対して、フレーム間順方向予測符号化
   をして同一画像情報のＮ枚（ただし、Ｎは１以上の整
   数）の予測符号化画像を生成し、前記第１の符号化手段
   により生成されて取り出された符号化画像データに付加
   して前記特殊再生用データとして出力する第２の符号化
   手段とを有することを特徴とする特殊再生用データ作成
   装置。
3. 【請求項３】 前記画像サイズ変換手段は、前記復号化
   回路に入力される前記符号化画像データの画像サイズ及
   び画像更新率を使用して前記復号化回路により復号され
   た画像データの画像サイズを同一又は小に変換し、か
   つ、画像更新率を決定すると共に、前記１ピクチャのデ
   ータサイズと量子化スケールの積に応じて高域成分を遮
   断する割合を可変した低域フィルタ特性を付与した画像
   サイズ変換を行うことを特徴とする請求項１記載の特殊
   再生用データ作成装置。
4. 【請求項４】 前記画像サイズ変換手段は、前記入力画
   像データの画像サイズ及び画像更新率を使用して前記入
   力画像データの画像サイズを同一又は小に変換し、か
   つ、画像更新率を決定すると共に、前記算出回路で算出
   された前記アクティビティに応じて高域成分を遮断する
   割合を可変した低域フィルタ特性を付与した画像サイズ
   変換を行うことを特徴とする請求項２記載の特殊再生用
   データ作成装置。
5. 【請求項５】 前記第１の符号化手段は、前記画像サイ
   ズ変換手段により画像サイズが変換された画像データ
   が、その画像更新率に基づきインターレース構造である
   ことを検出したときは、前記画像サイズ変換手段により
   画像サイズが変換された画像データに対して、フィール
   ド内符号化とフィールド間順方向予測符号化をそれぞれ
   行って２つのフィールド符号化画像データからなる１フ
   レーム分の符号化画像データを生成して出力することを
   特徴とする請求項１乃至４のうちいずれか一項記載の特
   殊再生用データ作成装置。
6. 【請求項６】 前記第１及び第２の符号化手段は、前記
   画像サイズ変換手段により画像サイズが変換される前の
   画像データから生成される通常再生用データと同じ符号
   化構造の符号化画像データを生成して出力することを特
   徴とする請求項１乃至４のうちいずれか一項記載の特殊
   再生用データ作成装置。