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技術 画像データの記録、管理、再生方法及び装置

出願人 パナソニック株式会社
発明者 青木芳人
出願日 1999年8月6日 (21年3ヶ月経過) 出願番号 1999-224656
公開日 2001年2月23日 (19年9ヶ月経過) 公開番号 2001-054065
状態 未査定
技術分野 記録のためのテレビジョン信号処理 記録に関連するカラーTV信号処理 TV信号の圧縮,符号化方式 TV信号の圧縮,符号化方式
主要キーワード 区画割り ピクチャーフレーム スタート側 側テーブル 上書き動作 上書き回数 信号タイプ フレーム種類
関連する未来課題
重要な関連分野

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図面 (20)

課題

動画像データの高速での記録、再生が行なえる画像データ記録方法を提供すること。

解決手段

画像データ記録として、MPE圧縮手段により圧縮された入力画像データを、Iピクチャー、Bピクチャー、Pピクチャーの各信号毎にまとめてブロック化して画像グループを作成し、この画像グループを記録媒体に記録する。画像データを各信号タイプごとにまとめたブロックとしたため、画像データの中の一部(或いは特定)のピクチャータイプの信号を記録媒体から読み出したい場合などにおいて、データアクセスが高速且つ容易に行なえる。また、ブロックのデータ量が一定であるから、ブロック同士の置き換え、すなわち書き換えが円滑に行なえる。

概要

背景

動画像データはデータ量が多いため処理に時間がかかるとともに、記録された場合に記録媒体の容量を大きく消費するという性質がある。このような動画像データを、より小型で記録情報量の少ない記録媒体に長時間記録しようとする場合は、動画像信号を高能率に符号化して記録するとともに、その読み出し信号を能率良く復号化する手段が不可欠となる。このような要求に応えるべく、動画像信号の相関を利用した高能率符号化方式が提案されており、その1つにMPEG(Moving picture Experts Group) 方式がある。

このMPEG方式においては、先ず動画像信号の画像フレーム間の差分を取ることにより、時間軸方向冗長度を落とし、その後、さらに離散コサイン変換(DCT(discrete cosine transform) )等の直交変換手法を用いて空間軸方向の冗長度を落とすようにしている。このようにして動画像信号を高能率に符号化し、所定の記録媒体に記録するようにしている。

記録媒体に記録された動画像信号を高速に読み出す手法の従来技術としては、例えば特開平6−261303号に記載されたものがある。これは、MPEG2の符号化データを高速再生用のIピクチャーおよびPピクチャーと、それ以外のBピクチャーとを分けて記録し、高速再生時は、上記IピクチャーおよびPピクチャーのデータのみを記録媒体から選択的に再生することを提案するものである。この従来例において、ハードディスク光ディスクなどの記録媒体では、最小読み出しサイズセクタサイズであるため、図19に示すように、セクタS1,S2,S3,・・・に区画化された記録媒体1にIピクチャー2およびPピクチャー3を連続して配置し、セクタの境界に満たない部分には、ダミーデータ4を配置しセクタ境界に一致させて記録が行なわれる。そして、Iピクチャー2およびPピクチャー3を連続して配置した後ろには非高速再生用のBピクチャー5を配置し、このBピクチャーについても、セクタの境界に満たない部分には、ダミーデータ4を配置しセクタ境界に一致させて記録が行なわれる。

概要

動画像データの高速での記録、再生が行なえる画像データ記録方法を提供すること。

画像データ記録として、MPEG圧縮手段により圧縮された入力画像データを、Iピクチャー、Bピクチャー、Pピクチャーの各信号毎にまとめてブロック化して画像グループを作成し、この画像グループを記録媒体に記録する。画像データを各信号タイプごとにまとめたブロックとしたため、画像データの中の一部(或いは特定)のピクチャータイプの信号を記録媒体から読み出したい場合などにおいて、データアクセスが高速且つ容易に行なえる。また、ブロックのデータ量が一定であるから、ブロック同士の置き換え、すなわち書き換えが円滑に行なえる。

目的

本発明は前記従来の問題点に鑑みてなされたもので、その第1の目的は、動画像データの高速での記録、再生が行なえる画像データ記録方法を提供することである。

本発明の第2の目的は、記録媒体への上書きによる記録を改良することにより、限られた容量の記録媒体記録媒体にできる限り多くのデータを格納することのできる画像データの記録、管理方法を提供することである。

効果

実績

技術文献被引用数
1件
牽制数
4件

この技術が所属する分野

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請求項1

MPE圧縮手段により圧縮された入力画像データを、Iピクチャー、Bピクチャー、Pピクチャーの各信号毎にまとめてブロック化して画像グループを作成し、このブロック単位で構成された画像グループごとに記録媒体に記録することを特徴とする画像データ記録方法

請求項2

ブロック化された各信号のブロックの一単位は同じデータ量から成ることを特徴とする請求項1記載の画像データ記録方法。

請求項3

ブロック化された各信号のブロックの一単位のデータ量は1つのECCブロックのデータ量の整数倍であることを特徴とする請求項2記載の画像データ記録方法。

請求項4

入力された画像データをMPEG圧縮処理する圧縮手段と、MPEG圧縮処理された画像データをIピクチャー、Bピクチャー、Pピクチャーの各信号毎にまとめてブロック化して画像グループを作成するデータ結合手段と、ブロック単位で構成された画像グループを蓄積する記録手段とを備えた画像データ記録装置

請求項5

画像データをIピクチャー、Bピクチャー、Pピクチャーの各信号毎にまとめてブロック化し、ブロック単位で構成された画像グループを格納する記録媒体からデータを読み出し、次いで画像グループを各ピクチャー信号のまとまりに分離し、さらに各ピクチャーを並べ替えてピクチャーにより構成された画像グループを再生するようにしたことを特徴とする画像データ再生方法

請求項6

Iピクチャー、Bピクチャー、Pピクチャーの各信号毎にまとめたブロック単位で構成された画像グループを格納する記録手段と、この記録手段から画像グループをブロック単位で読み出す再生制御手段と、読み出された画像グループを各ピクチャー信号のまとまりに分離するとともに各ピクチャーを並べ替えるデータ分離手段とを備えた画像データ再生装置

請求項7

第1段階の記録操作として、MPEG圧縮手段により圧縮された入力画像データを、Iピクチャー、Bピクチャー、Pピクチャーの各信号毎にまとめてブロック化して画像グループを作成し、このブロック単位で構成された画像グループごとに記録媒体に記録し、第1段階の記録操作により記録媒体の全体にデータが記録されたとき、第2段階の記録操作として、新たに入力された画像データの各信号のブロックを、前記第1段階の記録操作で記録されたピクチャーブロックの一部を消去しつつ記録することにより、前記第1段階の記録操作で記録された画像データを保持しつつ新しい画像データを上書きするようにしたことを特徴とする画像データ記録方法。

請求項8

第2段階の記録操作に際して第1段階の記録操作で記録されたピクチャーブロックを消去するときは、当該消去されたピクチャーブロックが記録されていた位置に新たに入力された画像データの各信号のブロックを記録することを特徴とする請求項7記載の画像データ記録方法。

請求項9

第1段階の記録操作として、MPEG圧縮手段により圧縮された新たに入力された画像データを、Iピクチャー、Bピクチャー、Pピクチャーの各信号毎にまとめてブロック化して画像グループを作成し、このブロック単位で構成された画像グループごとに記録媒体に記録し、第1段階の記録操作により記録媒体の全体にデータが記録されたとき、第2段階の記録操作として、新たに入力された画像データの各信号のブロックを、前記第1段階の記録操作で記録されたBピクチャーブロックを消去しつつ、当該Bピクチャーブロックが記録されていた位置に記録することにより、前記第1段階の記録操作で記録された画像データを保持しつつ新しい画像データを上書きするようにしたことを特徴とする画像データ記録方法。

請求項10

第1段階の記録操作として、MPEG圧縮手段により圧縮された新たに入力された画像データを、Iピクチャー、Bピクチャー、Pピクチャーの各信号毎にまとめてブロック化して画像グループを作成し、このブロック単位で構成された画像グループごとに記録媒体に記録し、第1段階の記録操作により記録媒体の全体にデータが記録されたとき、第2段階の記録操作として、新たに入力された画像データの各信号のブロックを、前記第1段階の記録操作で記録されたPピクチャーブロックを消去しつつ、当該Pピクチャーブロックが記録されていた位置に記録することにより、前記第1段階の記録操作で記録された画像データを保持しつつ新しい画像データを上書きするようにしたことを特徴とする画像データ記録方法。

請求項11

第1段階の記録操作として、MPEG圧縮手段により圧縮された新たに入力された画像データを、Iピクチャー、Bピクチャー、Pピクチャーの各信号毎にまとめてブロック化して画像グループを作成し、このブロック単位で構成された画像グループごとに記録媒体に記録し、第1段階の記録操作により記録媒体の全体にデータが記録されたとき、第2段階の記録操作として、新たに入力された画像データの各信号のブロックを、前記第1段階の記録操作で記録されたBピクチャーブロックを消去しつつ、当該Bピクチャーブロックが記録されていた位置に記録し、前記第2段階の記録操作により記録媒体の全体にデータが記録されたとき、さらに第3段階の記録操作として、新たに入力された画像データの各信号のブロックを、前記第1段階の記録操作で記録されていたPピクチャーブロックと前記第2段階の記録操作で記録されていたBピクチャーブロックとを消去しつつ、それぞれのピクチャーブロックが記録されていた位置に記録することにより、前記第1段階の記録操作および第2段階の記録操作で記録された画像データを保持しつつ新しい画像データを上書きするようにしたことを特徴とする画像データ記録方法。

請求項12

前記第3段階の記録操作により記録媒体の全体にデータが記録されたとき、さらに第4段階の記録操作として、新たに入力された画像データの各信号のブロックを、前記第1段階の記録操作で記録されていたIピクチャーブロックの一部と前記第2段階の記録操作で記録されていたPピクチャーブロックと前記第3段階の記録操作で記録されていたBピクチャーブロックとを消去しつつ、それぞれのピクチャーブロックが記録されていた位置に記録することにより、過去における記録操作段階で記録された画像データを保持しつつ新しい画像データを上書きするようにしたことを特徴とする請求項11記載の画像データ記録方法。

請求項13

前記Iピクチャーブロックの一部を消去するに際しては、Iピクチャーブロックを1つ以上飛ばししつつ消去することを特徴とする請求項12記載の画像データ記録方法。

請求項14

記録媒体をスタート側からエンド側へ向けて所定のデータ量のブロックに区画割りし、各ブロックの管理データとしてファイル番号とGOPデータピクチャータイプと現在の記録操作段階を示すモード番号を記録するようにし、第1段階の記録操作として、MPEG圧縮手段により圧縮された入力画像データを、Iピクチャー、Bピクチャー、Pピクチャーの各信号毎にまとめてブロック化して画像グループを作成し、このブロック単位で構成された画像グループごとに記録媒体に記録したとき、各ブロックのデータ管理領域に、そのファイル番号とピクチャータイプと現在の記録操作段階を示すモード番号とを記録し、第1段階の記録操作により記録媒体の全体にデータが記録され、第2段階の記録操作として、新たに入力された画像データの各信号のブロックを、前記第1段階の記録操作で記録されたピクチャーブロックの一部を消去しつつ記録したとき、各ブロックのデータ管理領域に、そのファイル番号とピクチャータイプと現在の記録操作段階を示すモード番号とを必要に応じて書き換え記録することにより、記録媒体に記録されたデータの管理を行なうようにしたことを特徴とする画像データ記録管理方法

請求項15

各ブロックのデータ管理領域は、記録媒体のブロックが上書きされたときはそのブロックに対応するファイル番号とピクチャーブロックの書き換えが行なわれる一方、記録媒体のブロックが上書きされなかったときはモード番号を繰り上げる書き換えが行なわれることを特徴とする請求項14記載の画像データ記録管理方法。

請求項16

各ブロックのデータ管理領域は、記録媒体のブロックが上書きされたときはそのブロックに対応するファイル番号とピクチャーブロックの書き換えが行なわれるとともに、モード番号として上書き回数が書き込まれる一方、記録媒体のブロックが上書きされなかったときはもとの管理データのままに保持されることを特徴とする請求項14記載の画像データ記録管理方法。

請求項17

入力された画像データをMPEG圧縮処理する圧縮手段と、MPEG圧縮処理された画像データをIピクチャー、Bピクチャー、Pピクチャーの各信号毎にまとめてブロック化して画像グループを作成するデータ結合手段と、ブロック単位で構成された画像グループを蓄積する記録手段と、記録手段に記録されたデータのブロックごとの記録状態を管理するデータ管理手段とを備えた画像データ記録管理装置

請求項18

データ管理手段は、記録媒体をスタート側からエンド側へ向けて所定のデータ量のブロックに区画割りし、各ブロックの管理データとしてファイル番号とGOPデータのピクチャータイプと現在の記録操作段階を示すモード番号を記録するようにしていることを特徴とする請求項17記載の画像データ記録管理装置。

請求項19

データ管理手段は、記録媒体をスタート側からエンド側へ向けて所定のデータ量のブロックに区画割りし、各ブロックの管理データとしてファイル番号とGOPデータのピクチャータイプと現在の記録操作段階における上書き回数を記録するようにしていることを特徴とする請求項17記載の画像データ記録管理装置。

技術分野

0001

本発明は、画像データの記録、管理、再生方法及び装置、特に記録されたデータへのアクセス高速に行なうことが可能な画像データの記録、管理、再生方法及び装置に関するものである。

背景技術

0002

動画像データはデータ量が多いため処理に時間がかかるとともに、記録された場合に記録媒体の容量を大きく消費するという性質がある。このような動画像データを、より小型で記録情報量の少ない記録媒体に長時間記録しようとする場合は、動画像信号を高能率に符号化して記録するとともに、その読み出し信号を能率良く復号化する手段が不可欠となる。このような要求に応えるべく、動画像信号の相関を利用した高能率符号化方式が提案されており、その1つにMPEG(Moving picture Experts Group) 方式がある。

0003

このMPEG方式においては、先ず動画像信号の画像フレーム間の差分を取ることにより、時間軸方向冗長度を落とし、その後、さらに離散コサイン変換(DCT(discrete cosine transform) )等の直交変換手法を用いて空間軸方向の冗長度を落とすようにしている。このようにして動画像信号を高能率に符号化し、所定の記録媒体に記録するようにしている。

0004

記録媒体に記録された動画像信号を高速に読み出す手法の従来技術としては、例えば特開平6−261303号に記載されたものがある。これは、MPEG2の符号化データを高速再生用のIピクチャーおよびPピクチャーと、それ以外のBピクチャーとを分けて記録し、高速再生時は、上記IピクチャーおよびPピクチャーのデータのみを記録媒体から選択的に再生することを提案するものである。この従来例において、ハードディスク光ディスクなどの記録媒体では、最小読み出しサイズセクタサイズであるため、図19に示すように、セクタS1,S2,S3,・・・に区画化された記録媒体1にIピクチャー2およびPピクチャー3を連続して配置し、セクタの境界に満たない部分には、ダミーデータ4を配置しセクタ境界に一致させて記録が行なわれる。そして、Iピクチャー2およびPピクチャー3を連続して配置した後ろには非高速再生用のBピクチャー5を配置し、このBピクチャーについても、セクタの境界に満たない部分には、ダミーデータ4を配置しセクタ境界に一致させて記録が行なわれる。

発明が解決しようとする課題

0005

しかしながら、このような従来の画像データの記録再生方法にあっては、Iピクチャー2とPピクチャー3とをまとめて配置しているため、Iピクチャーのみを再生したい場合には、セクタS1、S2を読み出す。また、Pピクチャーにアクセスしたい場合には、S2,S3,S4,S5にアクセスする必要がある。の場合において、記録媒体が再生専用ディスクである場合はIピクチャー、Pピクチャーへのアクセス動作は上記のように行なうことで問題はないが、書換え可能はディスクでは、Iピクチャーのみ、或いはPピクチャーのみを記録或いは書換えする必要がある。このような場合には、S2部分でIピクチャーとPピクチャーとが混在するため容易には記録や書換えを行なうことができない。

0006

また、ディスクに記録する場合には、実際の記録データにエラー訂正用のデータを付加して記録される。特に、複数のセクタにまたがってエラー訂正を行なうディスクシステムでは、1セクタ単位の記録、再生を行なう場合のみ、エラーセ氏単位(複数セクタ)の記録、再生が発生することになり、記録、再生の速度が低下する。例えば図19における例は、2セクタで1エラー訂正ブロックECC)が構成されている場合であるが、PピクチャーであるP5〜P14を書き換える場合には、ECC1〜ECC3を記録し直すことになり、さらに速度低下が起きる。

0007

特に、画像記録では、大量のデータ量を一定時間内に記録する必要があるため、高速記録の実現が必要であるが、このような場合に上記のような速度低下が問題となる。

0008

さらに従来における画像記録、再生方法にあっては、記録媒体の全体が記録されたところに新たなデータを上書きする場合は、その記録媒体の最初の部分から順に元の記録データを消去しながらデータを記録して行くのが普通であるが、このような上書きのしかたでは、記録媒体の容量分に等しい容量の画像データしか蓄えられず画像データの蓄積量が充分でないという不具合もあった。

0009

本発明は前記従来の問題点に鑑みてなされたもので、その第1の目的は、動画像データの高速での記録、再生が行なえる画像データ記録方法を提供することである。

0010

本発明の第2の目的は、記録媒体への上書きによる記録を改良することにより、限られた容量の記録媒体記録媒体にできる限り多くのデータを格納することのできる画像データの記録、管理方法を提供することである。

課題を解決するための手段

0011

本発明は上記目的を達成するために、画像データ記録として、MPEG圧縮手段により圧縮された入力画像データを、Iピクチャー、Bピクチャー、Pピクチャーの各信号毎にまとめてブロック化して画像グループを作成し、この画像グループを記録媒体に記録することを要旨とするものである。

0012

この画像データ記録において、各ブロックは同じデータ量であることが好ましく、また、各ブロックのデータ量はECCブロックのデータ量の整数倍(等しい場合を含む)であることがより好ましい。

0013

かかる態様により、画像データを各信号タイプごとにまとめたブロックとしたため、画像データの中の一部(或いは特定)のピクチャータイプの信号を記録媒体から読み出したい場合などにおいて、データアクセスが高速且つ容易に行なえる。また、ブロックのデータ量が一定であるから、ブロック同士の置き換え、すなわち書き換えが円滑に行なえ、しかもこのブロックのデータ量がECCブロックのデータ量に等しくすることにより、ブロックへのアクセスをより高速に行なえるものである。

0014

本発明はまた、上書きなどの画像データ記録として、第1段階の記録操作により入力画像データを、各信号毎のブロックにまとめて成る画像グループを通常動作で記録媒体に記録し、第1段階の記録操作により記録媒体の全体にデータが記録されたとき、第2段階の記録操作として、新たに入力された画像データの各信号のブロックを、前記第1段階の記録操作で記録されたピクチャーブロックの一部を消去しつつ記録することにより、前記第1段階の記録操作で記録された画像データを保持しつつ新しい画像データを上書きするようにしたことを要旨とするものである。

0015

この画像データ記録において、第2段階の記録操作に際して第1段階の記録操作で記録されたピクチャーブロックを消去するときは、当該消去されたピクチャーブロックが記録されていた位置に新たに入力された画像データの各信号のブロックを記録する、いわゆるオーバーライト操作を行なう。そして、第2段階の記録操作では、新たに入力された画像データの各信号のブロックを、前記第1段階の記録操作で記録されたBピクチャーブロックを消去しつつ記録する。さらに、前記第2段階の記録操作により記録媒体の全体にデータが記録されたとき、第3段階の記録操作として、新たに入力された画像データの各信号のブロックを、前記第1段階の記録操作で記録されていたPピクチャーブロックと前記第2段階の記録操作で記録されていたBピクチャーブロックとを消去しつつ、それぞれのピクチャーブロックが記録されていた位置に記録する、という記録操作を実行する。さらにその上、前記第3段階の記録操作により記録媒体の全体にデータが記録されたとき、第4段階の記録操作として、新たに入力された画像データの各信号のブロックを、前記第1段階の記録操作で記録されていたIピクチャーブロックの一部と前記第2段階の記録操作で記録されていたPピクチャーブロックと前記第3段階の記録操作で記録されていたBピクチャーブロックとを消去しつつ、それぞれのピクチャーブロックが記録されていた位置に記録する、という記録操作を実行する。この場合において、Iピクチャーブロックの一部を消去するに際しては、Iピクチャーブロックを1つ以上飛ばししつつ消去することが好ましい。これにより、過去において記録された画像データを最大限に保持しつつ新しい画像データを上書きすることが可能になるものである。

0016

本発明はまた、画像データ記録管理を、記録媒体をスタート側からエンド側へ向けて所定のデータ量のブロックに区画割りし、各ブロックの管理データとしてファイル番号とGOPデータのピクチャータイプと現在の記録操作段階を示すモード番号を記録するようにし、MPEG圧縮手段により圧縮された入力画像データを、ピクチャータイプ毎にまとめてブロック化して画像グループを作成し、このブロック単位で構成された画像グループごとに記録媒体に記録したとき、各ブロックのデータ管理領域に、そのファイル番号とピクチャータイプと現在の記録操作段階を示すモード番号とを記録し、画像データを上書きするときに、新たに入力された画像データの各信号のブロックを、前記第1段階の記録操作で記録されたピクチャーブロックの一部を消去しつつ記録したとき、各ブロックのデータ管理領域に、そのファイル番号とピクチャータイプと現在の記録操作段階を示すモード番号とを必要に応じて書き換え記録することにより、記録媒体に記録されたデータの管理を行なうようにしたことを要旨とするものである。

0017

このデータ管理の第1の事例においては、各ブロックのデータ管理領域は、記録媒体のブロックが上書きされたときはそのブロックに対応するファイル番号とピクチャーブロックの書き換えが行なわれる一方、記録媒体のブロックが上書きされなかったときはモード番号を繰り上げる書き換えが行なわれるようにされる。また、データ管理の第1の事例においては、各ブロックのデータ管理領域は、記録媒体のブロックが上書きされたときはそのブロックに対応するファイル番号とピクチャーブロックの書き換えが行なわれるとともに、モード番号として上書き回数が書き込まれる一方、記録媒体のブロックが上書きされなかったときはもとの管理データのままに保持されるようにされる。これにより、いずれの場合も上書きの回数に応じて何れのブロックが書換え対象になるかを正確に把握し、管理することができる。

0018

本発明の上述のような態様を有する発明として、本発明の請求項1に記載の発明は、画像データ記録方法として、MPEG圧縮手段により圧縮された入力画像データを、Iピクチャー、Bピクチャー、Pピクチャーの各信号毎にまとめてブロック化して画像グループを作成し、このブロック単位で構成された画像グループごとに記録媒体に記録するようにしたものであり、画像データを各信号タイプごとにまとめたブロックとしたため、画像データの中の一部(或いは特定)のピクチャータイプの信号を記録媒体から読み出したい場合などにおいて、データアクセスが高速且つ容易に行なえるという作用を有する。

0019

本発明の請求項2に記載の発明は、請求項1記載の画像データ記録方法において、ブロック化された各信号のブロックの一単位は同じデータ量から成るようにしたものであり、ブロックのデータ量が一定であるから、ブロック同士の置き換え、すなわち書き換えが円滑に行なえるという作用を有する。

0020

本発明の請求項3に記載の発明は、請求項2記載の画像データ記録方法において、ブロック化された各信号のブロックの一単位のデータ量は1つのECCブロックのデータ量の整数倍であるようにしたものであり、ブロックのデータ量がECCブロックのデータ量に等しくすることにより、ブロックへのアクセスをより高速に行なえるという作用を有する。

0021

本発明の請求項4に記載の発明は、画像データ記録装置として、入力された画像データをMPEG圧縮処理する圧縮手段と、MPEG圧縮処理された画像データをIピクチャー、Bピクチャー、Pピクチャーの各信号毎にまとめてブロック化して画像グループを作成するデータ結合手段と、ブロック単位で構成された画像グループを蓄積する記録手段とを備えたものであり、画像データを各信号タイプごとにまとめたブロックとして記録するため、画像データの中の一部のピクチャータイプの信号を記録媒体から読み出したい場合などにおいて、データアクセスが高速且つ容易に行なえるという作用を有する。

0022

本発明の請求項5に記載の発明は、画像データ再生方法として、画像データをIピクチャー、Bピクチャー、Pピクチャーの各信号毎にまとめてブロック化し、ブロック単位で構成された画像グループを格納する記録媒体からデータを読み出し、次いで画像グループを各ピクチャー信号のまとまりに分離し、さらに各ピクチャーを並べ替えてピクチャーにより構成された画像グループを再生するようにしたものであり、ブロック化して記録された画像データを効率良く且つ高速で再生することができるという作用を有する。

0023

本発明の請求項6に記載の発明は、画像データ再生装置として、Iピクチャー、Bピクチャー、Pピクチャーの各信号毎にまとめたブロック単位で構成された画像グループを格納する記録手段と、この記録手段から画像グループをブロック単位で読み出す再生制御手段と、読み出された画像グループを各ピクチャー信号のまとまりに分離するとともに各ピクチャーを並べ替えるデータ分離手段とを備えたものであり、ブロック化して記録された画像データを効率良く且つ高速で再生することができるという作用を有する。

0024

本発明の請求項7に記載の発明は、画像データ記録方法において、第1段階の記録操作として、MPEG圧縮手段により圧縮された入力画像データを、Iピクチャー、Bピクチャー、Pピクチャーの各信号毎にまとめてブロック化して画像グループを作成し、このブロック単位で構成された画像グループごとに記録媒体に記録し、第1段階の記録操作により記録媒体の全体にデータが記録されたとき、第2段階の記録操作として、新たに入力された画像データの各信号のブロックを、前記第1段階の記録操作で記録されたピクチャーブロックの一部を消去しつつ記録することにより、前記第1段階の記録操作で記録された画像データを保持しつつ新しい画像データを上書きするようにしたものであり、過去において記録された画像データを最大限に保持しつつ新しい画像データを上書きすることが可能になるという作用を有する。

0025

本発明の請求項8に記載の発明は、請求項7記載の画像データ記録方法において、第2段階の記録操作に際して第1段階の記録操作で記録されたピクチャーブロックを消去するときは、当該消去されたピクチャーブロックが記録されていた位置に新たに入力された画像データの各信号のブロックを記録するようにしたものであり、過去のデータと新たなデータとの書き替えを正しく行なえるという作用を有する。。

0026

本発明の請求項9に記載の発明は、画像データ記録方法において、第1段階の記録操作として、MPEG圧縮手段により圧縮された新たに入力された画像データを、Iピクチャー、Bピクチャー、Pピクチャーの各信号毎にまとめてブロック化して画像グループを作成し、このブロック単位で構成された画像グループごとに記録媒体に記録し、第1段階の記録操作により記録媒体の全体にデータが記録されたとき、第2段階の記録操作として、新たに入力された画像データの各信号のブロックを、前記第1段階の記録操作で記録されたBピクチャーブロックを消去しつつ、当該Bピクチャーブロックが記録されていた位置に記録することにより、前記第1段階の記録操作で記録された画像データを保持しつつ新しい画像データを上書きするようにしたものであり、過去において記録された画像データを最大限に保持しつつ新しい画像データを上書きすることが可能になるという作用を有する。

0027

本発明の請求項10に記載の発明は、画像データ記録方法として、第1段階の記録操作として、MPEG圧縮手段により圧縮された新たに入力された画像データを、Iピクチャー、Bピクチャー、Pピクチャーの各信号毎にまとめてブロック化して画像グループを作成し、このブロック単位で構成された画像グループごとに記録媒体に記録し、第1段階の記録操作により記録媒体の全体にデータが記録されたとき、第2段階の記録操作として、新たに入力された画像データの各信号のブロックを、前記第1段階の記録操作で記録されたPピクチャーブロックを消去しつつ、当該Pピクチャーブロックが記録されていた位置に記録することにより、前記第1段階の記録操作で記録された画像データを保持しつつ新しい画像データを上書きするようにしたものであり、過去において記録された画像データを最大限に保持しつつ新しい画像データを上書きすることが可能になるという作用を有する。

0028

本発明の請求項11に記載の発明は、画像データ記録方法として、第1段階の記録操作として、MPEG圧縮手段により圧縮された新たに入力された画像データを、Iピクチャー、Bピクチャー、Pピクチャーの各信号毎にまとめてブロック化して画像グループを作成し、このブロック単位で構成された画像グループごとに記録媒体に記録し、第1段階の記録操作により記録媒体の全体にデータが記録されたとき、第2段階の記録操作として、新たに入力された画像データの各信号のブロックを、前記第1段階の記録操作で記録されたBピクチャーブロックを消去しつつ、当該Bピクチャーブロックが記録されていた位置に記録し、前記第2段階の記録操作により記録媒体の全体にデータが記録されたとき、さらに第3段階の記録操作として、新たに入力された画像データの各信号のブロックを、前記第1段階の記録操作で記録されていたPピクチャーブロックと前記第2段階の記録操作で記録されていたBピクチャーブロックとを消去しつつ、それぞれのピクチャーブロックが記録されていた位置に記録することにより、前記第1段階の記録操作および第2段階の記録操作で記録された画像データを保持しつつ新しい画像データを上書きするようにしたものであり、過去において記録された画像データを最大限に保持しつつ新しい画像データを上書きする操作を段階的に押し進めることによりさらに遠い過去のデータを最大限に保持しつつ新しい画像データを上書きすることができるという作用を有する。

0029

本発明の請求項12に記載の発明は、請求項11記載の画像データ記録方法において、前記第3段階の記録操作により記録媒体の全体にデータが記録されたとき、さらに第4段階の記録操作として、新たに入力された画像データの各信号のブロックを、前記第1段階の記録操作で記録されていたIピクチャーブロックの一部と前記第2段階の記録操作で記録されていたPピクチャーブロックと前記第3段階の記録操作で記録されていたBピクチャーブロックとを消去しつつ、それぞれのピクチャーブロックが記録されていた位置に記録することにより、過去における記録操作段階で記録された画像データを保持しつつ新しい画像データを上書きするようにしたものである。

0030

本発明の請求項13に記載の発明は、請求項12記載の画像データ記録方法において、前記Iピクチャーブロックの一部を消去するに際しては、Iピクチャーブロックを1つ以上飛ばししつつ消去するようにしたものである。

0031

本発明の請求項14に記載の発明は、画像データ記録管理方法として、記録媒体をスタート側からエンド側へ向けて所定のデータ量のブロックに区画割りし、各ブロックの管理データとしてファイル番号とGOPデータのピクチャータイプと現在の記録操作段階を示すモード番号を記録するようにし、第1段階の記録操作として、MPEG圧縮手段により圧縮された入力画像データを、Iピクチャー、Bピクチャー、Pピクチャーの各信号毎にまとめてブロック化して画像グループを作成し、このブロック単位で構成された画像グループごとに記録媒体に記録したとき、各ブロックのデータ管理領域に、そのファイル番号とピクチャータイプと現在の記録操作段階を示すモード番号とを記録し、第1段階の記録操作により記録媒体の全体にデータが記録され、第2段階の記録操作として、新たに入力された画像データの各信号のブロックを、前記第1段階の記録操作で記録されたピクチャーブロックの一部を消去しつつ記録したとき、各ブロックのデータ管理領域に、そのファイル番号とピクチャータイプと現在の記録操作段階を示すモード番号とを必要に応じて書き換え記録することにより、記録媒体に記録されたデータの管理を行なうようにしたものであり、上書きの回数に応じて何れのブロックが書換え対象になるかを正確に把握し、管理することができるという作用を有する。

0032

本発明の請求項15に記載の発明は、請求項14記載の画像データ記録管理方法において、各ブロックのデータ管理領域は、記録媒体のブロックが上書きされたときはそのブロックに対応するファイル番号とピクチャーブロックの書き換えが行なわれる一方、記録媒体のブロックが上書きされなかったときはモード番号を繰り上げる書き換えが行なわれるようにしたものであり、上書きの回数に応じて何れのブロックが書換え対象になるかを正確に把握し、管理することができるという作用を有する。

0033

本発明の請求項16に記載の発明は、請求項14記載の画像データ記録管理方法において、各ブロックのデータ管理領域は、記録媒体のブロックが上書きされたときはそのブロックに対応するファイル番号とピクチャーブロックの書き換えが行なわれるとともに、モード番号として上書き回数が書き込まれる一方、記録媒体のブロックが上書きされなかったときはもとの管理データのままに保持されるようにしたものである。

0034

本発明の請求項17に記載の発明は、画像データ記録管理装置として、入力された画像データをMPEG圧縮処理する圧縮手段と、MPEG圧縮処理された画像データをIピクチャー、Bピクチャー、Pピクチャーの各信号毎にまとめてブロック化して画像グループを作成するデータ結合手段と、ブロック単位で構成された画像グループを蓄積する記録手段と、記録手段に記録されたデータのブロックごとの記録状態を管理するデータ管理手段とを備えたものであり、上書きの回数に応じて何れのブロックが書換え対象になるかを正確に管理しデータの書換え等を円滑に行なわせるという作用を有する。

0035

本発明の請求項18に記載の発明は、請求項17記載の画像データ記録管理装置において、データ管理手段は、記録媒体をスタート側からエンド側へ向けて所定のデータ量のブロックに区画割りし、各ブロックの管理データとしてファイル番号とGOPデータのピクチャータイプと現在の記録操作段階を示すモード番号を記録するようにしたものである。

0036

本発明の請求項18に記載の発明は、請求項17記載の画像データ記録管理装置において、データ管理手段は、記録媒体をスタート側からエンド側へ向けて所定のデータ量のブロックに区画割りし、各ブロックの管理データとしてファイル番号とGOPデータのピクチャータイプと現在の記録操作段階における上書き回数を記録するようにしたものである。

発明を実施するための最良の形態

0037

(実施の形態1)以下、本発明の実施の形態について、添付の図面を用いて説明する。図1は本発明の第1の実施の形態に係る画像データの記録、再生装置の構成を示すブロック図である。この記録、再生装置は、画像データを生成して送付するカメラ11に接続されたMPEG圧縮手段12と、MPEG圧縮処理された画像データを各信号毎にまとめてブロック化して画像グループとしてのGOPを作成するデータ結合手段13と、ブロック単位で構成されたGOPを記録、格納する記録手段14と、この記録手段14へのGOPの記録動作および記録手段14からGOPをブロック単位で読み出す動作を制御する記録再生制御手段15と、読み出されたGOPのブロックから各ピクチャーの順序に並べ替えるデータ分離手段16と、MPEG圧縮画像データを伸長処理するMPEG伸長手段17と、画像データを表示制御する表示制御手段18と、画像を出力する画像出力手段19とから構成されている。

0038

本実施の形態に係る記録、再生装置において、データ結合手段13は、MPEG圧縮手段12により圧縮処理された画像データをIピクチャー、Bピクチャー、Pピクチャーの各信号毎にまとめてブロック化しGOPを生成する。データ分離手段16は、記録手段14から読み出されたGOPを各信号のまとまりに分離するとともに各ピクチャーを並べ替える。

0039

かかる構成を有する記録、再生装置について以下動作を説明するに当たり、先ず記録動作を説明する。MPEG圧縮手段12は、カメラ11から送付されてきた画像データを圧縮処理してGOPを生成し、出力する。出力されるGOPを図2に示す。このGOP20はIピクチャー2、Pピクチャー3、Bピクチャー5、の各タイプのピクチャー信号から構成され、これらのピクチャー2、3、5が、I,B,B,P,B,B,P,B,B,P,B,B,P,B,B,・・・という順に並んで1つのGOP20を構成している。各ピクチャーは画像データの1つのフレームに相当している。したがって、この実施の形態においては15枚のピクチャーフレームにより1つのGOPを構成していることになる。また1つのGOPには1フレームのIピクチャー2と、4フレームのPピクチャー3と、10フレームのBピクチャー5とが含まれることになる。

0040

図3はデータ結合手段13における処理動作を説明する図である。データ結合手段13は、上記の構成のGOP20をブロック単位で構成するため、先ず、図3(a)に示すようにIピクチャー2、Pピクチャー3、Bピクチャー5を各信号毎(フレーム種類毎)にまとめる。次にデータ結合手段13は、図3(b)に示すようにIピクチャー2、Pピクチャー3、Bピクチャー5のまとまりをブロック化する。ブロックのデータサイズはどのブロックも同じになるように設定される。例えばIピクチャー2、Pピクチャー3、Bピクチャー5の間のデータサイズの比率は、通常、
I:P:B=8:4:2
であるから、図3(b)に示すように
Iピクチャー: 1(フレーム)×8 =8 → 1ブロック
Pピクチャー: 4(フレーム)×4 =16 → 2ブロック
Bピクチャー:10(フレーム)×2 =20 → 3ブロック
としてIピクチャーブロック2a、Pピクチャーブロック3a、Bピクチャーブロック5aを作成する。そしてこの実施の形態において、ブロックのデータサイズは1ECCブロックの整数倍とする。ちなみにDVD(ディジタルビデオ・ディスク)においては1ECCブロックのデータサイズは32kB(キロバイト)である。なおBピクチャーブロック5aについては10フレームのBピクチャー5で3ブロックのBピクチャーブロック5aを作成すると最後のブロックに空白部分が生じるが、この空白部分にはパディングデータ(ダミーデータの一種を挿入することによりブロックサイズをそろえる。

0041

このようにしてブロック化されたGOP20は記録再生制御手段15のコントロール動作により記録手段14に記録される。記録手段14に記録されたGOP20は、図4に示すように、
「I」,「P」,「P」,「B」,「B」,「B」,・・・
というように、Iピクチャーブロック2aが1個、Pピクチャーブロック3aが2個、Bピクチャーブロック5aが3個の順でブロックを単位として記録される。

0042

図5は記録手段14に記録されたGOP20のデータ構成をより詳細に示す図である。このGOP20はIピクチャーブロック2a、Pピクチャーブロック3a、Bピクチャーブロック5aにより構成され、各ピクチャーブロック2a、3a、5aにはECCブロックにデータサイズを合わせる(この場合データサイズの倍率は「1」)ためにダミーデータ4が付け加えられている。

0043

図6は上述した本実施の形態に係る記録、再生装置の記録動作を説明するフロー図である。この記録動作が開始されると、処理ステップ(以下、単にステップという)ST1においてカメラ11から映像すなわち画像データが入力される。次にMPEG圧縮手段12は入力された画像データのフレームが規定の枚数に達したか否かをチェックし(ステップST2)、規定の枚数に達していなければ繰り返し画像データの入力を行なう。他方、入力された画像データのフレームが規定の枚数に達した場合は、MPEG圧縮処理を実行する(ステップST3)。ここで、本実施の形態において上記フレームの規定枚数とは、図2を参照して説明したように、ここでは1つのGOPを構成するのに必要なピクチャーフレームの数である15枚をいうが、15枚以外でも問題はない。次に、データ結合手段13が圧縮処理された画像データをIピクチャー2、Pピクチャー3、Bピクチャー5の各信号毎にまとめ(ステップST4)、さらに各信号(ピクチャー種類)毎に、ブロックのデータサイズをECCブロックのデータサイズの整数倍に合わせるとともにブロック化しブロック単位で構成されたGOP20を生成する(ステップST5)。次に記録再生制御手段15がIピクチャーブロック2a、Pピクチャーブロック3a、Bピクチャーブロック5aの順でブロックを単位として連続して記録し(ステップST6)、一連の記録動作を終了する。

0044

次に本実施の形態の記録、再生装置の再生動作を説明する。記録再生制御手段15は、記録手段14からブロック単位で構成されたGOP20を読み出してデータ分離手段16へ転送する。図7はデータ分離手段16における処理動作を説明する図である。データ分離手段16は、まずGOP20のブロックを解除し、各ピクチャー2、3、5のまとまりにする(図3(a)と同じ)。その後データ分離手段16は各ピクチャー2、3、5を並べ替えて、画像データが入力されたときと同じく、ピクチャー2、3、5がI,B,B,P,B,B,P,B,B,P,B,B,P,B,Bという順に並んだGOP20を作成する。その後は、GOP20をMPEG伸長手段17に転送して伸長処理を行ない、さらに表示制御手段18において表示のためのコントロール動作を行ない、画像出力手段19において画像が表示される。

0045

図8は上述した本実施の形態に係る記録、再生装置の再生動作を説明するフロー図である。この再生動作が開始されると、記録再生制御手段15は、記録手段14からブロック単位で構成されたGOP20を読み出し再生する(ステップST11)。次にデータ分離手段16がIピクチャー2、Pピクチャー3、Bピクチャー5を通常のフレーム順に並べ換える(ステップST12)。さらにMPEG伸長手段17が画像データをMPEG伸長し(ステップST13)、その後画像出力手段19にてモニター表示して(ステップST14)、一連の再生動作を終了する。

0046

以上、本発明の第1の実施の形態によれば、Iピクチャー2、Pピクチャー3、Bピクチャー5をピクチャー種類毎にブロックにまとめて記録するようにし、その場合に各ブロックのデータサイズをエラー訂正ブロックのデータサイズの整数倍に等しく設定して記録することで、各ブロックへの高速アクセスを実現することができる。なお、画像圧縮方法として、MPEGを挙げて述べたが、フレーム間相関を利用した他の圧縮方式でも同様に実施することができる。

0047

(実施の形態2)次に、本発明の第2の実施の形態について、添付の図面を用いて説明する。図9は本発明の第2の実施の形態に係る画像データの記録、再生装置の構成を示すブロック図である。この記録、再生装置は記録手段におけるデータの上書き動作を円滑に行なうためのデータ管理機能を併せ持っており、画像データを生成して送付するカメラ11に接続されたMPEG圧縮手段12と、MPEG圧縮処理された画像データを各信号毎にまとめてブロック化して画像グループとしてのGOPを作成するデータ結合手段13と、ブロック単位で構成されたGOPを記録、格納する記録手段14と、この記録手段14へのGOPの記録動作および記録手段14からGOPをブロック単位で読み出す動作を制御する記録再生制御手段15と、読み出されたGOPのブロックから各ピクチャーの順序に並べ替えるデータ分離手段16と、MPEG圧縮画像データを伸長処理するMPEG伸長手段17と、画像データを表示制御する表示制御手段18と、画像を出力する画像出力手段19と、記録手段14に記録されたデータのブロックごとの記録状態を管理するデータ管理手段としてのデフラグ管理部21とを備えて成る。

0048

この第2の実施の形態において、記録再生制御手段15とデフラグ管理部21は相互にデータの送受信ができるように接続され現在の記録操作段階(モード)に応じて上書き動作をコントロールする上書き制御手段22を構成している。なお、データ結合手段13およびデータ分離手段16の機能並びに作用は上記第1の実施の形態と同様である。

0049

かかる構成を有する記録、再生装置において、通常の記録操作(動作)は上記第1の実施の形態におけると同様に行なわれる。この通常の記録操作を、この第2の実施の形態においては、「第1段階の記録操作(動作)、或いはモード1の記録操作」という。

0050

次に本実施の形態におけるモード1の記録動作から上書き動作に移行する操作について説明する。図10は本実施の形態における記録動作が、時間の経過に連れてモードを変更し、記録された画像データについてそのデータを減らしながら新しく入力された画像データを記録して行く態様、すなわち本実施の形態における上書き規則の一例を説明する図である。図10において、モード1の記録動作は、MPEG圧縮された画像データの全データを記録する記録動作を表す。したがって、この記録動作では上記第1の実施の形態におけると同様、Iピクチャー2、Pピクチャー3、Bピクチャー5、が、
I,B,B,P,B,B,P,B,B,P,B,B,P,B,B,・・・
という順に繰り返して構成されたGOP20がピクチャーの種類別にまとめられブロック化されて、
「I」,「P」,「P」,「B」,「B」,「B」,・・・
のピクチャーブロックの繰り返しの形で記録手段14への記録が行なわれる。この実施の形態においては、新しく入力された画像データは常にモード1で記録される。モード2の記録動作は、モード1の記録動作により記録手段14にデータが記録された後に、新たに入力された画像データの各信号のブロックを、前記モード1の記録動作で記録されたデータの上に上書きする記録動作を表す。

0051

この記録動作では上記モード1の記録動作で記録された、
「I」,「P」,「P」,「B」,「B」,「B」,・・・
のピクチャーブロックの繰り返しのうちでIピクチャーブロック2aとPピクチャーブロック3aを残してBピクチャーブロック5aに新たな画像データのピクチャーブロックを上書きする記録が行なわれる。モード3の記録動作は、モード1の記録動作により記録手段14に記録されたIピクチャーブロック2aだけを残して上書きする記録動作を表す。モード4の記録動作は、モード1の記録動作により記録手段14に記録されたIピクチャーブロック2aを部分的に残して上書きする記録動作を表す。この実施の形態においては、上記Iピクチャーブロック2aが飛び飛びに残される。

0052

以上の上書き規則から、次のことが明らかになる。
(1)Bピクチャーブロック5aは次パス目(1回目の上書き動作)に上書きされる。 → モード1 → モード2へ
(2)Pピクチャーブロック3aは2パス目(2回目の上書き動作)に上書きされる。 → モード2 → モード3へ
(3)Iピクチャーブロック2aは3パス目以降、間引かれる。 → モード3→ モード4へ

0053

図11は、上記上書き規約にしたがって上書き記録動作を行なう時の記録動作を説明する図である。この図において、モード1の記録動作では通常の記録として、
「I」,「P」,「P」,「B」,「B」,「B」,・・・
のピクチャーブロックの繰り返しの形で記録手段14への記録が行なわれる。

0054

次にモード2の記録動作(1回目の上書き動作)では上記上書き規則にしたがってモード1の記録動作において記録されていた画像データのBピクチャーブロック5aが新しく入力された画像データのピクチャーブロックにより上書きされる。したがって、モード1の記録動作において記録されていた画像データのBピクチャーブロック5aは消去され、その消去されたブロックに、新しく入力された画像データが、
「I」,「P」,「P」,「B」,「B」,「B」,・・・
のピクチャーブロックの繰り返しの形で記録手段14へ記録される。ちなみに、モード1の記録動作において記録されていた画像データのIピクチャーブロック2aおよびPピクチャーブロック3aは消去されずにそのまま残っている。したがって、図11の例ではモード2の記録動作が行なわれた時点で、モード1の記録動作により記録された画像データ(旧データ)は、
「I」,「P」,「P」,「I」,「P」,「P」,・・・
のピクチャーブロックの繰り返しの形で記録手段14に格納されている一方、モード2の記録動作により記録された画像データ(新データ)は、
「I」,「P」,「P」,「B」,「B」,「B」,・・・
のピクチャーブロックの繰り返しの形で記録手段14に格納されている。これら旧データと新データとを比較すると、前者は画像データがIピクチャーブロック2aとPピクチャーブロック3aにより構成されているのに対し、後者は画像データがIピクチャーブロック2aとPピクチャーブロック3aとBピクチャーブロック5aにより構成されているから、前者(旧データ)は後者(新データ)に比べて画質は低下している。しかし、従来の上書き記録動作のように記録媒体の記録開始位置から記録終了位置へ向けて全フレームに対する上書きを行なう場合に比べると、過去において記録された画像データがより長時間残っていることになる。

0055

次にモード3の記録動作(2回目の上書き動作)では上記上書き規則にしたがってモード1の記録動作において記録されていた画像データのPピクチャーブロック3aが新しく入力された画像データのピクチャーブロックにより上書きされる。さらに、モード2の記録動作において記録されていた画像データのBピクチャーブロック5aが新しく入力された画像データのピクチャーブロックにより上書きされる。したがって、モード1の記録動作において記録されていた画像データのPピクチャーブロック3aとモード2の記録動作において記録されていた画像データのBピクチャーブロック5aとが消去され、その消去されたブロックに、新しく入力された画像データが、
「I」,「P」,「P」,「B」,「B」,「B」,・・・
のピクチャーブロックの繰り返しの形で記録手段14へ記録される。ちなみに、モード1の記録動作において記録されていた画像データのIピクチャーブロック2aおよびモード2の記録動作において記録されていた画像データのIピクチャーブロック2aとPピクチャーブロック3aは消去されずにそのまま残っている。したがって、図11の例ではモード3の記録動作が行なわれた時点で、モード1の記録動作により記録された画像データ(2ランク旧データ)は、
「I」,「I」,「I」,「I」,「I」,「I」,・・・
のピクチャーブロックの繰り返しの形で記録手段14に残っており、モード2の記録動作により記録された画像データ(1ランク旧データ)は、
「I」,「P」,「P」,「I」,「P」,「P」,・・・
のピクチャーブロックの繰り返しの形で記録手段14に残っている。これに対して、モード3の記録動作により記録された画像データ(新データ)は、
「I」,「P」,「P」,「B」,「B」,「B」,・・・
のピクチャーブロックの繰り返しの形で記録手段14に格納されている。以上から旧データ(2種類)と新データとを比較すると、2ランク旧データは画像データがIピクチャーブロック2aのみにより構成されているからさらに画質は劣化しているが新データの入力時点からみると極めて過去において記録された画像データが非常に長時間残っていることになる。

0056

次にモード4の記録動作(3回目の上書き動作)では上記上書き規則にしたがってモード1の記録動作において記録されていた画像データのIピクチャーブロック2aが飛び飛びで新しく入力された画像データのピクチャーブロックにより上書きされる。また、モード2の記録動作において記録されていた画像データのPピクチャーブロック3aが新しく入力された画像データのピクチャーブロックにより上書きされる。さらに、モード3の記録動作において記録されていた画像データのBピクチャーブロック5aが新しく入力された画像データのピクチャーブロックにより上書きされる。したがって、モード1の記録動作において記録されていた画像データの飛び飛びのIピクチャーブロック2aと、モード2の記録動作において記録されていた画像データのPピクチャーブロック3aと、モード3の記録動作において記録されていた画像データのBピクチャーブロック5aとが消去され、その消去されたブロックに、新しく入力された画像データが、
「I」,「P」,「P」,「B」,「B」,「B」,・・・
のピクチャーブロックの繰り返しの形で記録手段14へ記録される。

0057

ちなみに、モード1の記録動作において記録されていた画像データの飛び飛びのIピクチャーブロック2aと、モード2の記録動作において記録されていた画像データのIピクチャーブロック2aと、モード3の記録動作において記録されていた画像データのIピクチャーブロック2aおよびPピクチャーブロック3aは消去されずにそのまま残っている。したがって、図11の例ではモード3の記録動作が行なわれた時点で、モード1の記録動作により記録された画像データ(3ランク旧データ)は、
「I」,「−」,「I」,「−」,「I」,「−」,・・・
の間引きされたピクチャーブロックの繰り返しの形で記録手段14に残っており、モード2の記録動作により記録された画像データ(2ランク旧データ)は、
「I」,「I」,「I」,「I」,「I」,「I」,・・・
のピクチャーブロックの繰り返しの形で記録手段14に残っている。また、モード2の記録動作により記録された画像データ(1ランク旧データ)は、
「I」,「P」,「P」,「I」,「P」,「P」,・・・
のピクチャーブロックの繰り返しの形で記録手段14に残っている。これに対して、モード4の記録動作により記録された画像データ(新データ)は、
「I」,「P」,「P」,「B」,「B」,「B」,・・・
のピクチャーブロックの繰り返しの形で記録手段14に格納されている。

0058

以上から旧データ(3種類)と新データとを比較すると、3ランク旧データは画像データが間引きされたIピクチャーブロック2aのみにより構成されているから極めて画質は劣化しているが新データの入力時点からみると極めて遠い過去において記録された画像データが非常に長時間残っていることになる。

0059

このような画像データの上書き記録動作は記録再生制御手段15とデフラグ管理部21により構成された上書き制御手段22により管理およびコントロールされる。デフラグ管理部21におけるデータ管理は、例えば記録のモード番号で管理する方法と、上書き回数で管理する方法とがある。

0060

図12および図13はモード番号で管理する方法を説明する図である。そして図12はモード番号で管理する場合のファイル管理テーブルを表し、図13は記録手段14の内部における各ブロックに記録されたデータを示すデフラグ管理データのテーブルを表す。デフラグ管理部21では記録手段14の記録領域に規定された各ECCブロックを内周記録開始点側)から順番に番号を割り当てて管理する。各ECCブロックの管理データには、ファイル番号とGOPデータのピクチャータイプ(Iピクチャーか、Pピクチャーか、Bピクチャーか)、現在のモード番号を記録しておく。例えば、1回目の記録でファイル番号A(2つのGOPで構成されている)、ファイル番号B(2つのGOPで構成されている)を記録した場合には、各ECCブロックに図12のようにファイル管理テーブル31を作成する。

0061

1回目の記録が済んだら、各ファイルの記録位置はファイル管理テーブル31に管理される。ここでは、ファイルの先頭ECCブロック番号33と終了ブロック番号34をファイル番号32とを対で管理する。そして、デフラグ管理データテーブル35には、図13の左側テーブル35aに示すような管理データが書き込まれる。デフラグ管理データテーブル35では各ECCブロック番号36とファイル番号32(図12中のファイル番号と同じである)とピクチャータイプ37とモード番号38とが対にして管理される。ECCブロック番号はNo.1,2,3,4,・・・・というように内周から順番に番号を割り当てられ、本実施の形態ではこれを管理の基準とする。

0062

2回目の記録では、ECCブロック番号36順にブロックのモード番号38を確認し、モード番号38に応じて上書き可能かどうかを確認し、上書き可能なら上書きする。上書き不可能ならモード番号38の変更だけを行なって次のECCブロック番号36の確認へ移る。ここでは、ファイル番号Cのファイル(2つのGOPで構成されている)が記録されたとすると、デフラグ管理データテーブル35は、図13の左側テーブル35aから右側テーブル35bのようなモードになる。上書き規則に沿ってファイルAのモードおよびファイルBのモードはモード1からモード2になり、ファイルCはァイルA、ファイルBのブロックにモード1として上書き記録されるのである。

0063

図14は、以上で説明したデフラグ管理部21における上書き記録動作をモード番号で管理する場合の処理を説明するフロー図である。記録動作が開始されると、カメラ11から映像すなわち画像データが入力される(ステップST21)。次にMPEG圧縮手段12は入力された画像データのフレームが規定の枚数に達したか否かをチェックし(ステップST22)、規定の枚数に達していなければ繰り返し画像データの入力を行なう。他方、入力された画像データのフレームが規定の枚数に達した場合は、MPEG圧縮処理を実行する(ステップST23)。ここで、本実施の形態において上記フレームの規定枚数は、図6のフロー図の説明でも述べたように15枚である。次に、データ結合手段13が圧縮処理された画像データをIピクチャー2、Pピクチャー3、Bピクチャー5の各信号毎にまとめ(ステップST24)、さらに各信号(ピクチャー種類)毎に、ブロックのデータサイズをECCブロックのデータサイズの整数倍に合わせるとともにブロック化しブロック単位で構成されたGOP20を生成する(ステップST25)。

0064

次に記録位置のデータのモードを調べ(ステップST26)、モード番号38を1レベル(或いはランク)上げて更新する(ステップST27)。そしてモード番号38が「2」であるか否かをチェックし(ステップST28)、「2」であればBピクチャーブロックへ上書きする(ステップST29)。他方ステップST28においてモード番号が「2」でないときおよびステップST29において上書きを行なった後、モード番号38が「3」であるか否かをチェックし(ステップST30)、「3」であればPピクチャーブロックへ上書きする(ステップST31)。他方ステップST30においてモード番号が「3」でないときおよびステップST31において上書きを行なった後、モード番号38が「4」であるか否かをチェックし(ステップST32)、「4」であればデータの偶数番目のIピクチャーブロックへ上書きする(ステップST33)。他方ステップST32においてモード番号が「4」でないときおよびステップST33において上書きを行なった後、上書きされたブロックの記録位置を消去し(ステップST34)、さらに上書きしたブロック(新たに入力された画像データのブロック)のモード番号38を「1」にし(ステップST35)、次の画像データの入力動作に移行する。

0065

図15および図16は上書き回数で管理する方法を説明する図である。そして図15は上書き回数で管理する場合のファイル管理データ(テーブル)を表し、図16は上書き回数で管理する場合の記録手段14の内部における各ブロックに記録されたデータを示すデフラグ管理データのテーブルを表す。デフラグ管理部21では記録手段14の記録領域に規定された各ECCブロックを内周(記録開始点側)から順番に番号を割り当てて管理する。各ECCブロックの管理データには、ファイル番号とGOPデータのピクチャータイプ(Iピクチャーか、Pピクチャーか、Bピクチャーか)、現在のモード番号を記録しておく。例えば、1回目の記録でファイル番号A(2つのGOPで構成されている)、ファイル番号B(2つのGOPで構成されている)を記録した場合には、各ECCブロックに図15のようにファイル管理テーブル41を作成する。この点は上記モード番号で管理する場合と同様である。

0066

1回目の記録が済んだら、各ファイルの記録位置はファイル管理テーブル41に管理される。ここでは、ファイルの先頭ECCブロック番号43と終了ブロック番号44をファイル番号42とを対で管理する。またこのファイル管理テーブル41には合計記録回数40のデータが記述される。そして、デフラグ管理データテーブル45には、図16の左側テーブル45aに示すような管理データが書き込まれる。デフラグ管理データテーブル45では各ECCブロック番号46とファイル番号42(図15中のファイル番号と同じである)とピクチャータイプ47と記録回数48とが対にして管理される。ECCブロック番号はNo.1,2,4,4,・・・・というように内周から順番に番号を割り当てられ、本実施の形態ではこれを管理の基準とする。

0067

2回目の記録では、ECCブロック番号46順にブロックの記録回数48を確認し、記録回数48に応じて上書き可能かどうかを確認し、上書き可能なら上書きする。上書き不可能なら何らデータの更新は行なわずに次のECCブロック番号46の確認へ移る。ここでは、上記モード番号管理の場合と同様に、ファイル番号Cのファイル(2つのGOPで構成されている)が記録されたとすると、デフラグ管理データテーブル45は、図16の左側テーブル45aから右側テーブル45bのような記録回数になる。上書き規則に沿ってファイルAの記録回数およびファイルBの記録回数は記録回数1のままであり、ファイルCはファイルA、ファイルBのブロックに記録回数2として上書き記録されるのである。

0068

図17は、以上で説明したデフラグ管理部21における上書き記録動作を記録回数で管理する場合の処理を説明するフロー図である。記録動作が開始されると、カメラ11から映像すなわち画像データが入力される(ステップST41)。次にMPEG圧縮手段12は入力された画像データのフレームが規定の枚数に達したか否かをチェックし(ステップST42)、規定の枚数に達していなければ繰り返し画像データの入力を行なう。他方、入力された画像データのフレームが規定の枚数に達した場合は、MPEG圧縮処理を実行する(ステップST44)。ここで、本実施の形態において上記フレームの規定枚数は、図6のフロー図の説明でも述べたように15枚である。次に、データ結合手段14が圧縮処理された画像データをIピクチャー2、Pピクチャー4、Bピクチャー5の各信号毎にまとめ(ステップST44)、さらに各信号(ピクチャー種類)毎に、ブロックのデータサイズをECCブロックのデータサイズの整数倍に合わせるとともにブロック化しブロック単位で構成されたGOP20を生成する(ステップST45)。

0069

次に既記録位データの上書き番号(Mとする)と現在の上書き番号(Nとする)の差をとり(ステップST46)、
N−M=1
であるか否かをチェックし(ステップST47)、N−M=1であればBピクチャーブロックへ上書きする(ステップST48)。他方ステップST47においてN−M=1でないときおよびステップST48において上書きを行なった後、
N−M=2
であるか否かをチェックし(ステップST49)、N−M=2であればPピクチャーブロックへ上書きする(ステップST50)。他方ステップST49において記録回数がN−M=2でないときおよびステップST50において上書きを行なった後、
N−M=3
であるか否かをチェックし(ステップST51)、N−M=3であればデータの偶数番目のIピクチャーブロックへ上書きする(ステップST52)。他方ステップST51において記録回数がN−M=3でないときおよびステップST52において上書きを行なった後、上書きされたブロックの記録位置を消去し(ステップST53)、さらに上書きしたブロック(新たに入力された画像データのブロック)の記録回数48を「N」にする(ステップST54)。その後、記録手段14のメディア全周に記録がなされたか否かをチェックし(ステップST55)、記録されている場合は合計記録回数40のデータをN→N+1に更新し(ステップST56)、次の画像データの入力動作に移行する。

0070

次に本実施の形態におけるデータ再生動作について説明する。図18は上述した本実施の形態に係る記録、再生装置の再生動作を説明するフロー図である。この再生動作が開始されると、記録再生制御手段15は、ファイル管理テーブル(ここでは31で代表させるが、41でもよい)から指定ファイル番号32を検索するとともにそのファイルについての先頭ECCブロック番号33と終了ECCブロック番号34を取り込む(ステップST61)。次にデフラグ管理データテーブルにおいてECC番号36をスタート位置とし(ステップST62)、次いでECC番号のファイル番号が再生指定されているファイル番号と一致するか否かをチェックする(ステップST63)。その結果ECC番号のファイル番号が上記再生指定されているファイル番号と一致する場合はECC番号に対応した位置(LBA)を再生処理した後(ステップST64)、ECC番号を「1」だけインクリメントする(ステップST65)。他方、ステップST63におけるチェック処理においてECC番号のファイル番号が再生指定されているファイル番号と一致しない場合は上記再生処理をすることなくECC番号を「1」だけインクリメントする(ステップST65)。その後ECC番号が終了ECC番号を越えたか否かをチェックし(ステップST66)、越えない場合はステップST63の処理に戻る一方、ECC番号が終了ECC番号を越えた場合は一連の再生処理動作を終了する。

0071

図13で、ファイル番号Aが再生される場合(2回目記録時)には、ECC番号1から12までを順番に調べながらファイル番号AのECCを抜き出して再生することになる。つまり、ECC番号1、2、3、7、8、9が再生される。

0072

このようにして、記録手段14に記録された画像データを管理しながら上書き記録操作を行ない、また、画像データの再生動作を実行する。

発明の効果

0073

以上説明したように、本発明によれば、画像データを各信号タイプごとにまとめたブロックとしたため、画像データの中の一部(或いは特定)のピクチャータイプの信号を記録媒体から読み出したい場合などにおいて、データアクセスが高速且つ容易に行なえる。また、ブロックのデータ量が一定であるから、ブロック同士の置き換え、すなわち書き換えが円滑に行なえ、しかもこのブロックのデータ量がECCブロックのデータ量に等しくすることにより、ブロックへのアクセスをより高速に行なえるものである。

0074

また、上書きなどの画像データ記録として、第1段階の記録操作により入力画像データを、各信号毎のブロックにまとめて成る画像グループを通常動作で記録媒体に記録し、第1段階の記録操作により記録媒体の全体にデータが記録されたとき、第2段階の記録操作として、新たに入力された画像データの各信号のブロックを、前記第1段階の記録操作で記録されたピクチャーブロックの一部を消去しつつ記録するようにしたため、第1段階の記録操作で記録された画像データを保持しつつ新しい画像データを上書きすることにより、過去の記録内容長期間保存しつつ新しい画像データを高画質で記録することができるという効果が得られる。

図面の簡単な説明

0075

図1本発明の第1の実施の形態に係る画像データの記録、再生装置の構成を示すブロック図
図2前記実施の形態においてMPEG圧縮手段から出力されるGOPを示データ構成図
図3(a)前記実施の形態におけるデータ結合手段のIピクチャー2、Pピクチャー3、Bピクチャー5を各信号毎にまとめる処理動作を説明する図(b)前記実施の形態におけるデータ結合手段のIピクチャー2、Pピクチャー3、Bピクチャー5のまとまりをブロック化する処理動作を説明する図
図4前記実施の形態において記録手段に記録されたGOPのデータ構成(ブロック構成)を表す図
図5前記実施の形態において記録手段に記録されたGOPのデータ構成をより詳細に示すデータ構成図
図6前記実施の形態における記録、再生装置の記録動作を説明するフロー図
図7前記実施の形態におけるデータ分離手段の処理動作を説明する図
図8前記実施の形態に係る記録、再生装置の再生動作を説明するフロー図
図9本発明の第2の実施の形態に係る画像データの記録、再生装置の構成を示すブロック図
図10前記実施の形態における記録動作の上書き規則の一例を説明する図
図11前記実施の形態における上書き規則にしたがって上書き記録動作を行なう時の記録動作を説明する図
図12前記実施の形態において記録手段に記録された画像データをモード番号で管理する場合のファイル管理テーブルを表す図
図13前記実施の形態において記録手段に記録された画像データをモード番号で管理する場合の、記録手段の内部における各ブロックに記録されたデータを示すデフラグ管理データのテーブルを表す図
図14前記実施の形態において記録手段に記録された画像データをモード番号で管理する場合の、デフラグ管理部における上書き記録動作をモード番号で管理する場合の処理を説明するフロー図
図15前記実施の形態において記録手段に記録された画像データを記録回数号で管理する場合のファイル管理テーブルを表す図
図16前記実施の形態において記録手段に記録された画像データを記録回数号で管理する場合の、記録手段の内部における各ブロックに記録されたデータを示すデフラグ管理データのテーブルを表す図
図17前記実施の形態において記録手段に記録された画像データを記録回数号で管理する場合の、デフラグ管理部における上書き記録動作をモード番号で管理する場合の処理を説明するフロー図
図18前記実施の形態に係る記録、再生装置の再生動作を説明するフロー図
図19従来の記録手段に記録されたGOPのデータ構成を示すデータ構成図

--

0076

11カメラ
12MPEG圧縮手段
13データ結合手段
14 記録手段
15記録再生制御手段
16データ分離手段
17 MPEG伸長手段
18表示制御手段
19画像出力手段(モニター
20 GOP(画像グループ)
31、41ファイル管理テーブル
35、45デフラグ管理データテーブル

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