WO2006003814A1 - ランダムアクセス可能な映像情報記録媒体、及び記録方法、及び再生装置及び再生方法 - Google Patents

ランダムアクセス可能な映像情報記録媒体、及び記録方法、及び再生装置及び再生方法 Download PDF

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Tomoaki Ryu
Kazuhiko Nakane
Masaaki Shimada
Yoshihisa Yamada
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Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha
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  • Randomly accessible video information recording medium Randomly accessible video information recording medium, recording method, and reproducing apparatus and reproducing method
  • the present invention relates to a randomly accessible video information recording medium, a recording apparatus and a recording method for recording video data on a video information recording medium, and playback for reproducing video data from a randomly accessible video information recording medium.
  • the present invention relates to a device and a reproduction method.
  • the encoded image data is packetized in a format conforming to the MPEG method.
  • the I picture index for the packet that stores at least part of the I picture data, and read only the packet with the I picture index set during special playback.
  • Patent Document 1 Japanese Patent Laid-Open No. 9-98430 (Pages 4-10, Figure 1-15)
  • the first frame of a GOP must be an I picture
  • reducing the number of I pictures is equivalent to increasing the length of the GOP.
  • “1 segment broadcasting” which is a TV broadcast for mobile terminals
  • a GOP of up to 5 seconds is allowed.
  • Positions that can be designated as accessible points will be greatly reduced. In this case, even if a time search is performed on the video recorded by the user, the location designated as an accessible point exists only in the I picture at the beginning of the GOP.
  • the present invention has been made to solve the above-described problems.
  • the present invention is predicted from an I picture that is an intra-frame code image, a p-picture that is a prediction code image of a set of blocks in which one frame force is also predicted, and two frames.
  • Video data composed of video units consisting of B pictures, which are prediction code images of block aggregates, are recorded and are randomly accessible video information recording media, which are designated as the randomly accessible positions.
  • the information indicating the decoding order of the access point picture and the attribute information indicating whether the picture is a picture necessary for decoding the next access point of the access point or the picture to be the access point This is a video information recording medium.
  • FIG. 1 (a) and (b) are diagrams for explaining the configuration of a GOP according to the first embodiment.
  • FIG. 2 shows an example of GOP configuration when two P-picture access points are set in 1 GOP in Embodiment 1.
  • FIG. 3 To access the P picture that serves as the access point in Embodiment 1. It is a structure figure of the index information.
  • FIG. 4 is a diagram showing a configuration of a playback device according to Embodiments 1, 4, and 5.
  • FIG. 5 is a diagram showing a relationship between a video file on the optical disc and each management data in Entry-map () in the first embodiment.
  • FIG. 6 is a structure diagram of index information for accessing a P picture serving as an access point in the second embodiment.
  • FIG. 7 is a diagram showing a relationship between a picture reference in a GOP and fram-num in the second embodiment.
  • FIG. 8 is a diagram for explaining a configuration of a GOP according to the third embodiment.
  • FIG. 9 is a diagram showing a configuration of a playback device in a third embodiment.
  • FIG. 10 is a diagram showing a “GOP-acce ss-info” structure in which access information in each GOP is described in the third embodiment.
  • FIG. 11 is a diagram showing another example of the structure of “GOP-acce ss-info” in which access information in each GOP is described in the third embodiment.
  • FIG. 12 is a structure diagram of index information for accessing a P picture serving as an access point in the third embodiment.
  • FIG. 13 shows the relationship between the arrangement of pictures arranged in the display order and the arrangement at the time of recording rearranged for random access in the fourth embodiment.
  • FIG. 14 shows a structure of GOP-structure () in the fourth embodiment.
  • FIG. 15 is a diagram showing the relationship between Entry-map () and the arrangement of each picture in Embodiment 4.
  • FIG. 16 is a diagram showing a relationship between an arrangement of pictures arranged in display order and an arrangement at the time of recording rearranged for random access and fast-forward playback in the fifth embodiment.
  • FIG. 17 is a structure diagram of index information corresponding to random access and fast-forward playback in the fifth embodiment.
  • AP access point
  • 1 navigation data 2 video data, 3 video files, 4 GOP (k)
  • 100, 120 playback device 101 user interface (IZF) section
  • 102 CPU 103 drive
  • 104 drive control section 105 work memory
  • 106 system bus 107 decoder, 108 nother memory
  • 109 display device 110 picture selection section.
  • an optical disc as the video information recording medium, it is mainly shown, but it may be a recording medium such as a hard disk or a semiconductor memory.
  • Each frame of digital video data is composed of any one of the three types of coded images: I picture, P picture, and B picture.
  • An I picture is an intra-frame code image that is encoded within one frame.
  • P picture 1 is a prediction code image in which one frame is divided into a plurality of blocks and another frame frame is predicted for each block, that is, one frame force is also predicted. It is a collection of blocks.
  • a B picture is a prediction code image in which one frame is divided into a plurality of blocks and predicted with reference to another two frames for each block, that is, two frame markers are also predicted.
  • I a collection of blocks.
  • a GOP Group of Picture
  • Video data is composed of multiple GOPs.
  • GOP is defined in the standard!
  • the GOP concept applied to MPEG4-AVC is called GOP, and the GOP length is 1
  • the explanation is based on the assumption that 0 seconds is set.
  • FIG. 1 is a diagram for explaining the configuration of a GOP.
  • I represents an I picture
  • P represents a P picture
  • B represents a B picture.
  • the II picture on the left is the oldest picture in terms of time, and the picture on the left is the newer in time, and is arranged in the display order.
  • arrows indicate the relationship between prediction and reference when coding each picture. Indicates the person in charge.
  • the numbers following I, P, and B are numbers for identifying each picture. For each of I, P, and B, the power that is older in time is also numbered.
  • FIG. 1 (a) is a configuration example of a GOP in the case of encoding with MPEG4-AVC.
  • the procedure for decoding each picture is explained using Fig. 1 (a).
  • the display order is as shown in Fig. 1.
  • the recording order is recorded. O For example, in 01 (a), II, Pl, Bl, B2, B3, B4 Are recorded on the recording medium in the order of ⁇ 2.
  • II is a picture that can be decoded independently and is the first picture, so it is decoded first. Since the decoded I picture is necessary for later decoding, it is stored in the frame memory in the decoder. Next, P1 is decoded, and the decoded P picture is also stored in the frame memory. Subsequently, the B1 force is decoded with reference to the already decoded II and P1, and stored in the frame memory. Here, II in the frame memory is discarded. Next, B2 is decoded with reference to B1 and P1, and stored in the frame memory. Then, it is decoded with reference to the B3 forces P1 and B2, stored in the frame memory, and B3 in the frame memory is discarded.
  • B4 is decoded and stored in the frame memory, and the picture in the frame memory is discarded except for B4.
  • P2 predicted from B4 is decoded and stored in the frame memory. In the same way, decoding progresses one after another.
  • Figure 1 (b) shows a GOP configuration that encodes a picture that serves as an access point AP while encoding certain constraints. Each picture is arranged in the display order from the left. In this GOP, the following three restrictions are stored as conditions for signing pictures after the access point AP.
  • the picture that becomes the access point AP is the I or P picture.
  • the P picture that becomes the access point AP is always predicted from the I picture at the head of the GOP.
  • the pictures after the P picture of the access point AP are not predicted or referenced from the pictures before the access point AP. However, I picture at the head of GOP is excluded.
  • the access point AP is an accessible position (point) at the time of performing so-called random access for reproducing an arbitrary position force of video information, for example, when a user desires.
  • the position is specified during authoring of the disk, and in the case of a recordable or rewritable optical disk, the recording device automatically specifies when recording video data on the optical disk.
  • Fig. 1 (b) in order to perform playback from the access point AP P4, it is only necessary to first decode II at the beginning of the GOP and then decode P4. P4 and later pictures are P4 Since the previous picture is not used for reference or prediction, subsequent playback is possible by decoding in the normal sequence.
  • FIG. 2 shows an example of GOP configuration when two P-picture access point APIs and AP2 are set in one GOP. Since P4, which is the access point API for the first P picture, is the same as the case where there is only one access point AP for the P picture described above, description thereof is omitted.
  • the second access point AP2 is P8.
  • P4 is the power encoded as predicted by II In the case of P8 of the second access point AP2, the time distance from II increases. In general, the larger the temporal distance of a picture to be predicted, the lower the prediction accuracy, causing image quality degradation.
  • the picture that will be the access point is an I or P picture.
  • the P picture that will be the access point is predicted from the I picture at the beginning of the GOP or the P picture that will be the access point.
  • the picture power before the access point is not predicted or referenced. However, the I picture at the beginning of the GOP or the P picture that is the access point is excluded.
  • Fig. 3 is a structural diagram of the index information for accessing the P picture serving as the access point.
  • Entry-map () is a data area in which information necessary for the access point is stored, and forms part of the navigation data.
  • Navigation data refers to control information and management information in general for controlling playback of content such as video files in a recording medium, and includes index information of access points.
  • the total number of I-picture access points existing in the moving image file is described.
  • the video file is composed of multiple GOPs. However, since the I picture at the beginning of the GOP does not necessarily need to be an access point, the number of GOPs need to match the number of IAPs. No, but never exceeds the total number of GOPs.
  • the for loop statement next to “number—of—IAP” is a loop repeated for the number “number—of—IAP”.
  • the access point information for one I picture up to the access point for the next I picture includes the following access point information. It is stated. In the case of a GOP of several seconds, the I picture at the beginning of the GOP is always specified as an access point, so it can be regarded as access point information for each GOP.
  • I-PTS-AP [IAP-id] in FIG. 3 describes I-picture Presentation Time, which is display time information indicating the playback timing at the head of the access point.
  • the Presentation Time here may be a PTS described in each picture of MPEG2, or a value indicating a relative time from the beginning of the video file.
  • [IAP—id] in parentheses means the number of the access point of a certain I picture among “number—of—IAP”.
  • I—PTS_AP [IAP_id] is [IAP_id] ] Of I picture identified by This is the meaning of "I—PTS—AP” information! The following meanings are the same, and will be omitted in the following description.
  • the next "I-SCN-AP” is information indicating the position information in the video file or the position information in the disc for the I picture at the head of the access point.
  • the number of relative sectors from the head address of the video file for the I picture at the head of the access point is described.
  • information that can specify the position from the beginning of the video file or the absolute position of the disk may be used even if the number of sectors is a certain number of power bytes.
  • Size—of—IAP” is information indicating the data size of the I picture at the head of the access point.
  • the number of relative sectors from the top of the GOP in which the I picture exists is described for the sector in which the last byte of the I picture exists.
  • “number—of—PAP” is the access point power of one I picture, the total number of P picture access points existing until the next I picture access point, Describes the total number of P picture access points up to the top of the GOP.
  • the next for loop statement is a loop that repeats this number—of—PAP.
  • “P_PTS_AP [lAP_id] [PAP—id]” is the same as the above “I—PTS—AP”, and describes the sent time that indicates the display timing of the P picture serving as the access point.
  • the Presentation Time here can be the PTS described in each MPEG2 picture, and it indicates the relative time of the top of the video file. It may be a value. Generally, the smaller the amount of data other than video data, the better.
  • P_PTS_AP [lAP_id] [PAP—id] "should be a relative time from the beginning of the GOP.
  • the relative presentation time of the video file head force is! /.
  • [IAP-id] [PAP-id] in parentheses are P-picture access points that exist between the access point of one I-picture and the access point of the next I-picture specified by IAP-id ( "number—of—PAP”), which corresponds to the information of the access point number of a certain P picture.
  • P— PTS— AP [IAP— id] [PAP— id] exists from one I picture specified by [IAP— id] from one access point to the next I picture access point.
  • P picture This means the “P—PTS—AP” information specified by the access point [PAP—id] of a certain P picture of a single access point.
  • the next "P-SCN-AP” is the same as the above-mentioned "I-SCN-AP", and the location information in the GOP at the head of the access point for the P-picture or in the video file It is position information at.
  • the number of relative sectors from the top of the I picture access point is described.
  • Size—of—PAP is information indicating the data size of the P picture of the access point, similarly to “Size—of—IAP”.
  • the number of relative sectors from the head of the P picture of the sector where the last byte of the P picture serving as the access point is located is described. From the above three pieces of information, it is possible to know the moving picture start position, display time, and data size of the P picture that is the access point.
  • FIG. 4 is a diagram showing the configuration of the playback apparatus 100
  • FIG. 5 is a diagram showing the relationship between the video file on the optical disc and each management data in the Entry-map ().
  • the playback instruction from the user When input from the interface (IZF) unit 101 to the CPU 102, an instruction to read the navigation data 1 is issued to the drive control unit 104 that controls the drive 103 that also reads out the optical disc power.
  • the read navigation data 1 is transferred to the work memory 105 via the drive control unit 104.
  • the CPU 102, the drive control unit 104, and the work memory 105 are connected to the CPU 102 by a system bus 106 composed of an address bus and a data bus. Transfer of instructions from the CPU 102 and data between blocks is performed by this system bus 1 Done with 06.
  • the CPU 102 extracts management information related to the program designated for reproduction from the user from the navigation data 1 developed in the work memory 105.
  • the CPU 102 instructs the drive control unit 104 to read data of the video file 3 necessary for reproduction from the video data 2, and the drive 103 reads the desired data.
  • the read data is stored in the buffer memory 108 attached to the decoder 107 that decodes the encoded data via the system bus 106.
  • the CPU 102 performs control so that the buffer memory 108 is not emptied or overflows so that video and audio can be reproduced without interruption.
  • the data stored in the buffer memory 108 is decoded into a video signal by the decoder 107 and output to the display device 109 such as a TV.
  • the CPU 102 refers to the Entry-map () of the navigation data 1 stored in the work memory 105.
  • I—PTS—AP the time information about the I picture that is the access point closest to the time specified by the user is I—PTS—AP (k).
  • P picture j which is the closest access point in “P-SCN-AP” (j is an integer of 1 or more, and the I-picture power is counted as the j-th P picture access point.
  • the start address of the video file 3 currently being played back can recognize the file system power of the recording medium. Therefore, the address point to which the target address is obtained by adding “I SCN AP (k),” which is the position information about the above I picture, to the top address of video file 3 is included.
  • M GOP (k) The absolute address of the I picture located at the beginning of 4.
  • the CPU 102 instructs the drive control unit 104 to read the data having the absolute address.
  • the amount of data read out here is one sector in the “Size—of—IAP”, which is the data size of the I picture.
  • the data of the I picture read based on the position information and the data size in this way is stored temporarily from the drive control unit 104 in the notch memory 10 8- ⁇ .
  • the CPU 102 stores “I—SCN—AP (k)”, which is the position information of the I picture, at the start address of the video file.
  • the drive control unit reads data from the address that is the next access point and adds the P-S CN- AP (1) (not shown), which is the location information for the P picture.
  • Command 104 The amount of data read here is one sector described in “Size—of—PAP (l)”.
  • the data of the P picture read out based on the position information and the data size in this way is stored in the buffer memory 108 ⁇ -from the drive control unit 104.
  • P picture j can be played back by reading the I picture of GOP (k) 4 and the P pictures AP (l) to AP (j) of the subsequent access points. Repeat j times. In this way, the target access point “P—PTS—AP (j)” is reached.
  • the CPU 102 calculates the timing so that the video can be output in the shortest time from the target access point, transfers the data stored in the notch memory 108 to the decoder 107, and starts decoding. Playback from the time specified by the user is performed by the above procedure. Although the case where the user performs a time search for specifying the time to be played back has been shown, the playback specified position of the present invention where the picture to be played back or the address itself can be specified is the specified playback time or address. , Including a reproduction designated video.
  • a picture serving as an access point that is designated as a randomly accessible position is an I picture or P picture, so that a code signal at a low bit rate such as MPEG4-AVC can be obtained. Even in the system, it is possible to designate access points at appropriate intervals without reducing the number of access points.
  • the picture to be the access point is a P picture
  • the I picture at the head of the GOP The code efficiency can be maintained by predicting the P-picture power of the access point located in the forward direction in time with respect to the P-picture or the P-picture.
  • the I picture or P picture that is the access point except for the I picture or P picture that is backward in time except for the I picture at the head of the GOP and the picture that becomes the access point.
  • P_PTS_AP [lAP_id] [PAP-id] which is relative time information from the beginning of the GOP, is used as the display time information of the access point existing in the GOP.
  • the method for obtaining time information using information of small size will be explained.
  • Figure 6 shows the structure of the new entry “Entry-map ()”. The difference from “Entry—map (),” in Fig.
  • Frame-num [IAP—id] [PAP—id” instead of “P—PTS—AP [IAP—id] [PAP—id]” ] "This is the point where" frame-num "is a parameter described in the slice-header of the MPEG4-AVC stream.”
  • Frame-num is incremented every time the reference picture is decoded. This information is a value between 4 bits and 16 bits, and Figure 7 shows the relationship between the reference of a picture in the GOP and fram- nu m, as shown in Figure 7, the value of "frame-num” is Each time a reference picture is decoded, it is incremented by 1.
  • the display order of access points at this time is calculated by the following equation.
  • the B picture is not a reference picture.
  • the value of “frame—num” can be calculated easily.
  • the display time of a P picture serving as an access point can be easily calculated from “frame-num”, and PTS is used. Compared to the case, the amount of data other than video data can be reduced.
  • the display time of the access point is calculated from “frame-num”, but the display time of the access point can be calculated in the same manner as long as the information indicates the decoding order.
  • Embodiment 1 the access method to the access point using the P picture in the middle of the GOP is explained. In this embodiment, a method for reproducing at a high speed will be described.
  • the picture used for predicting the P picture of the access point is the I picture at the top of the GO P or the P picture serving as the access point.
  • the code amount of a P picture it is possible to reduce the code amount by predicting from pictures that are close in time as much as possible. Therefore, when encoding is performed at the same bit rate, it is possible to encode with higher picture quality by predicting near picture power than by predicting from the first I picture. If the access point is predicted from a picture set in units of 0.5 seconds or 1.0 seconds, the code amount of P picture is likely to increase. Therefore, compared to the case where no access point is set during the GOP, it is expected that it will be disadvantageous for high image quality.
  • the read rate with disk power is relatively close to the bit rate of the sign key.
  • the read rate greatly exceeds the rate of the sign key, the target Since the data up to the access point can be read out in a relatively short time without seeking, it is possible to predict the access point from a relatively close P picture by encoding under the following conditions: It is possible to achieve high image quality.
  • the picture that will be the access point is an I or P picture.
  • the P picture that will be the access point is predicted from the I picture at the beginning of the GOP or the P picture before the access point, and there is no B picture among the pictures required for decoding the P picture that will be the access point! ,.
  • the picture power before the access point is not predicted or referenced. However, the I picture at the beginning of the GOP or the P picture that is the access point is excluded.
  • FIG. 8 is a diagram for explaining the configuration of the GOP when encoding is performed under the above conditions.
  • the access point P5 is Predicted from P4, P4 is predicted from P3, P3 is predicted from P2, and P2 is predicted from II. That is, to decode the access point P5 by encoding under the above conditions, it is only necessary to decode the four pictures II, P2, P3 and P4.
  • P1 is not a picture necessary for decoding P5 which is an access point, so other B pictures may be predicted based on P1.
  • Embodiment 1 If encoding is performed without any restrictions, it is necessary to decode 18 pictures before P5. Compared to this, the number of pictures to be decoded is greatly reduced. be able to.
  • the reading speed of the disk is 10 Mbps
  • the encoding rate is 2 Mbps
  • the encoding ratio of I picture, B picture, and P picture is 10: 6: 1
  • the time required for decoding the P picture is 20 msec.
  • the amount of data from II to P5 is about 1.5Mbit, and it takes about 150msec to read it.
  • the time required to decode up to P5 is about 100 msec. In this case, since the readout time is more dominant, decoding of P5 can be started after 150 msec.
  • the code rate is 10 Mbps, which is the same as in the first embodiment
  • the time required for reading data is about 750 seconds, which is five times longer, which is not practical.
  • FIG. 9, FIG. 10 or FIG. 10 shows a method for selecting a p-picture necessary for decoding the access point P5 from a series of picture data read continuously.
  • FIG. 9 is a diagram showing the configuration of the playback device 120
  • FIG. 10 is a diagram showing the structure of “GOP-access-info” in which access information in each GOP is described.
  • the playback device 120 of FIG. 9 differs from the playback device 100 of FIG. 4 in that the data that is necessary for decoding the access point when the data stored in the buffer memory 108 is output to the decoder 107. This is performed through a picture selection unit 110 that selects a picture to be output to the decoder 107 according to information indicating whether or not.
  • GOP-access-info is placed at the head of each access point I-picture in video file 3 in Fig. 5. Deploy. In the case of MPEG4-AVC, it is generally described in the user area within SEI (Supplemental Enhancement Information).
  • SEI Supplemental Enhancement Information
  • the SEI is a management information area that is distributed in the video file and is located on the front side of the I picture of each access point.
  • “ref—IAP—id” describes, for example, a number for identifying each I picture that is an access point in the Entry-map () shown in FIG. However, “ref—IAP—id” is not necessary information! /.
  • the next "number—of—P—pictu re—in—GOP” describes the total number of P pictures from the I picture of the access point specified by “ref—IAP—id” to the last access point in the GOP. Is done.
  • the next for loop is a loop that is repeated "number—of—P—picture—in—GOP”.
  • “frame—num” is calculated as the P picture display time information.
  • P-SCN-AP is information indicating the relative number of sectors from the GOP head of the target picture. Using this, it is possible to directly calculate the location of the P picture data, which is the target access point, and to access it quickly.
  • picture—type attribute information indicating whether each P picture is a P picture necessary for decoding the P picture of the next access point or the power of the access point itself is described. .
  • “2” is described for a P picture that is an access point
  • “1” is described for a P picture required to decode the next access point
  • “0” is described for none. . From the above information, it is possible to know the display time and position information of the P picture that will be the access point in the GOP, and the display time and position information of the P picture required for decoding the access point.
  • "ref-IAP-id” describes a number for identifying each I picture that is an access point in the Entry-map () shown in FIG. 3, for example. ing.
  • the next “number—of—PAP” describes the total number of P picture access points in the I picture of the next access point from the I picture of the access point specified by “ref—IAP—id”. .
  • the next for loop is repeated "number of PAP” times Loop.
  • “P_PTS_AP [PAP—id]” and “P—SCN—AP [PAP—id]” are numbers (identification information) [PAP— for identifying P pictures that are access points, as in the first embodiment. display time information and position information specified by [id].
  • P—PTS—AP is a special feature that is necessary to specify the P picture of the access point closest to the specified time when the user specifies time search. It is information that is not necessary.
  • P—SCN—AP may be used instead of “P—PTS—AP”, or both may be used together.
  • number—of—P—picture describes the total number of P pictures existing between access points. The next for loop is a loop that is repeated "number—of—P—picture”.
  • picture-type attribute information indicating whether each P picture is necessary for decoding the P picture of the next access point is described. For example, “1” is described when the picture is necessary, and “0” is described when it is not necessary.
  • [PAP-id] [P-id] is appended to the power specified by the P-picture [PAP-id] of the access point or P-picture [P-id]. It means that the information specified by is!
  • the picture selection unit 110 is placed in front of the notch memory 108 just by placing it before the decoder 107, and the picture data necessary for decoding is stored before storing in the notch memory 108. The same effect can be obtained even if selected.
  • FIG. 12 shows Entry-map () of the third embodiment.
  • the difference from Embodiment 1 is that there is no description below “number of PAP”.
  • SEI-SCN-AP [IAP-id] instead of I-SCN-AP [IAP-id].
  • SEI—SCN—AP [IAP—id] is placed immediately before the I picture of the access point identified by the number [IAP_id] that identifies the I picture of the access point. This means the position information in all video files or the position information in the disc.
  • the number of relative sectors from the start address of the video file for the SEI arranged immediately before the I picture of the access point is described.
  • the address force specified by "I-PTS-AP (k)" of the I picture of the specified access point Data is read continuously. Furthermore, for the data read up to the access point of the P picture closest to the target time, only the P picture required to decode the access point is decoded, and all data read after that is decoded. Of the P picture closest to the desired time Playback from the access point is performed.
  • the picture that becomes the access point designated as the random accessible position is set as the I picture or P picture.
  • the picture that becomes the access point designated as the random accessible position is set as the I picture or P picture.
  • the picture to be the access point is a P picture
  • the I picture at the head of the GOP or the P picture power prediction code that is positioned in the temporal direction in front of the P picture is encoded. It is possible to achieve both high efficiency and high image quality.
  • the I picture or P picture that is the access point except for the I picture or P picture that is later in time than the I picture at the head of the GOP and the picture that becomes the access point.
  • Embodiment 4 In the third embodiment, the case where the code rate is smaller than the read rate is described. However, when the code rate approaches the read rate, the data read time becomes larger and impractical. Assume that the code rate is 8 Mbps, I picture, B picture one, and P picture coding ratio is 4: 2: 1. At this time, the amount of data up to access point P5 in FIG. 8 is about 5 Mbit, and it takes 500 msec to read the data, and the time required for reading is significantly longer than when the encoding rate is low. In order to solve this problem, it is necessary to read only the data necessary for decoding the P picture of the access point and not to read unnecessary data. For example, the amount of data up to access point P5 in Fig. 8, excluding the data that is not necessary for decoding P5, is about 2.5 Mbit, and the read time can be halved. In this way, it is possible to read out only the data necessary for decoding the access point by encoding under the following conditions.
  • the picture that will be the access point is an I or P picture.
  • the P picture that will be the access point is predicted from the I picture at the beginning of the GOP or the P picture before the access point, and there is no B picture among the pictures required for decoding the P picture that will be the access point! ,.
  • the picture power before the access point is not predicted or referenced. However, the I picture at the beginning of the GOP or the P picture that is the access point is excluded.
  • the P picture used for predictive coding of the P picture of the access point that is, the P picture necessary for decoding, is placed consecutively immediately after the I picture or the P picture of the access point.
  • Embodiment 1 The difference from Embodiment 1 is that the access point can be predicted from P pictures other than the access point under the second condition, and the fourth condition is newly added. .
  • the power predicted from the I picture or the P picture of the access point The P picture necessary to decode the access point as in the fourth condition above is continuously By placing it, it is possible to predict the P picture power closer, and the P picture of the access point Can be reduced.
  • FIG. 13 is a diagram showing the relationship between the arrangement of pictures arranged in the display order (playback order) (upper row) and the arrangement at the time of recording rearranged for random access (lower row).
  • P4 at the position of the access point AP is predicted and encoded from P3.
  • P3 is predicted from P1, and P1 is predicted from II. Therefore, in order to decode P4, it is only necessary to decode I1, Pl, and P3. Therefore, Pl and P3 are arranged after II.
  • P2, which is not necessary for decoding P4, need not be included in this array.
  • FIG. 14 is a diagram showing the structure of GOP—structure (), which is information necessary for sorting.
  • GOP—structure () is part of the information that composes navigation data 1 (Fig. 5).
  • number—of—GOP describes the total number of GOPs present in the video file.
  • the next for loop is a loop that is repeated for the number of GOPs.
  • “GOP—PTS [GOP—id]” is Presentation Time, which is playback timing information of the first GOP picture.
  • [GOP-id] means the information of [GOP-id], which is a number for identifying each GOP.
  • number_of_picture describes the total number of pictures included in the GOP.
  • the next for loop is a loop that is repeated "number—of-picture”.
  • decode—order [GOP—id] [picture—id]” describes the order in which pictures are decoded within the GOP.
  • [GOP id] [picture—id] means that it is information of [picture—id], which is a number that identifies each picture in the GOP specified by [GOP—id], and so on. Omitted.
  • the CPU 102 rearranges the read data in the buffer memory 108 based on the information on the decoding order of the pictures, and transfers the data to the decoder 107 in the decoding order.
  • the force described in the case where the GOP-structure () is in the navigation data 1 in FIG. 5 is not necessarily handled as the navigation data 1.
  • an area for recording control information may be secured at the beginning of each GOP (at the beginning of the video data) and described in that area. The same effect can be obtained even if described in the user area.
  • “number—of—GOP” is not necessary, so only the information described in the “number—of—GOP” loop is necessary.
  • FIG. 15 shows the relationship between Entry-map () and the arrangement of each picture.
  • the amount of data read here is the number of sectors described in “Size—of—IAP”. In the first embodiment, the total number of sectors in the I picture is described. 4 differs in that the data size of the picture required for decoding the access point AP next to the access point of the I picture is described, that is, the data size of the picture necessary for decoding P4.
  • FIG. 15 shows the relationship between Entry-map () and the arrangement of each picture.
  • the total number of sectors of Pl, P2, and P3 following II is calculated by adding the number of sectors of II.
  • Size—of—PAP is the data size of the picture required to decode the access point (not shown) next to P4 at the location of the access point AP, in this case P4, P5, P6 , P7 is added to the total number of sectors. Since the operation is the same as that of Embodiment 1, the description thereof is omitted.
  • a code signal at a low bit rate such as MPEG4-AVC is used. Even in the system, do not reduce the number of access points. It is possible to designate access points at appropriate intervals.
  • the picture to be an access point is a P picture
  • the I picture at the head of the GOP or the P picture power prediction code that is positioned in the temporal direction in front of the P picture is used to encode the picture. It is possible to achieve both high efficiency and high image quality.
  • the I picture or P picture that is the access point except for the I picture or P picture that is backward in time except for the I picture at the head of the GOP and the picture that becomes the access point.
  • the picture to be an access point is a P picture
  • the I picture and Z or P picture used for predictive coding of the P picture, that is, necessary for decoding are arranged together.
  • the access time to the access point in the middle of the GOP can be shortened.
  • the restriction conditions at the time of encoding that achieve both random access and fast-forward playback are as follows.
  • the picture used as the access point and the picture used for fast-forwarding are the I picture or P picture.
  • the P picture used as the access point and the P picture used for fast-forwarding are predicted from the I picture or P picture at the beginning of the GOP, and the B picture does not exist among the pictures required for decoding the P picture used as the access point. !
  • FIG. 16 is a diagram showing a relationship between an arrangement of pictures arranged in the display order (upper row) and an arrangement at the time of recording rearranged for random access and fast-forward playback (lower row).
  • Pl and P3 are P pictures necessary for decoding P5 which is an access point AP
  • Pl and P4 are P pictures to be decoded during fast forward playback.
  • Pl, P3, and P4 are successively arranged immediately after II.
  • P-pictures such as P2, which are not used for either, are not added to this sequence.
  • FIG. 17 is a structure diagram of index information corresponding to random access and fast-forward playback.
  • FIG. 17 the part written in italics is different from the Entry-map () of the above embodiment, and only the different part will be described.
  • number—of—P picture describes the number of all P pictures required for random access and fast forward.
  • the next for loop is a loop that is repeated number—of—P—picture.
  • “attribute” is, for example, “01” if the picture is used for trick play, “10” if it is used for random access, “11” if it is used for both, and so on. That is, it is a flag indicating whether or not random access and fast-forwarding are used or both.
  • Pl, P3, and P4 are described as “11”, “10”, and “01”, respectively.
  • [IAP id] [P id] [P id] [PAP id] [P —Id] is the information of the P picture specified by [P—id] from the access point of the I picture specified by [IAP—id] to the access point of the next I picture, and [IAP — From the access point of the I picture specified by [id] to the access point of the next I picture, from the access point of the P picture specified by [PAP—id] to the access point of the next P picture It means P picture information specified by [P-id].
  • the values of Size—of—IAP and Size—of—PAP are the same as the total number of sectors required for random access, that is, the decoding of the access point next to the access point.
  • the ability to describe the data size of the required picture In this embodiment, the total data size of the picture required for decoding the next access point of the access point and the picture required for fast-forward playback (total sector Number).
  • the operation at random access is as follows.
  • the fast-forward playback is performed by further improving the fourth embodiment.
  • a flag “attribute” indicating whether or not to use random access and / or fast-forwarding is set.
  • MPEG4-AVC can be obtained by setting a picture to be an access point designated as a randomly accessible position and a picture necessary for special playback such as fast-forwarding as an I picture or P picture. Even with low-bit-rate encoding methods, it is possible to specify access points at appropriate intervals and to perform smooth special playback.
  • the P picture power prediction code positioned forward in time from the I picture at the beginning of the GOP or the P picture. As a result, both coding efficiency and high image quality can be achieved.
  • the I picture or P picture that is the access point except for the I picture or P picture that is later in time except for the I picture at the head of the GOP and the picture that becomes the access point.
  • the picture serving as the access point or the picture required for special playback is shifted or both are P pictures, it is used for predictive coding of the P picture, that is, I required for decoding.
  • the access time to the access point in the middle of the GOP can be shortened.
  • the power that is a picture necessary for decoding the next access point, or fast-forwarding This is a P picture used for random access and special playback! / ⁇ by recording attribute information indicating whether the picture is necessary for special playback such as playback, or both. It can be easily determined whether there is a picture, and it can be done smoothly when rearranging pictures at the time of decoding.

Abstract

　ランダムアクセス可能な位置として指定されるアクセスポイントとなるピクチャーをＩピクチャー又はＰピクチャーとする。アクセスポイントとなるピクチャーのデコード順（Ｉ１、Ｐ１、Ｂ１、Ｂ２、Ｂ３、Ｂ４、Ｐ２・・・）を示す情報と、ピクチャーが当該アクセスポイントの次のアクセスポイントのデコードに必要なピクチャーであるか、アクセスポイントとなるピクチャーであるかを示す属性情報（ｐｉｃｔｕｒｅ＿ｔｙｐｅ）とを映像情報記録媒体に記録する。ＧＯＰの間隔を長くしても、ランダムアクセスが可能となる。

Description

明 細 書
ランダムアクセス可能な映像情報記録媒体、及び記録方法、及び再生装 置及び再生方法
技術分野
[0001] この発明は、ランダムアクセス可能な映像情報記録媒体、並びに、映像データを映 像情報記録媒体に記録する記録装置及び記録方法、ランダムアクセス可能な映像 情報記録媒体から映像データを再生する再生装置及び再生方法に関するものであ る。
背景技術
[0002] 蓄積媒体の容量を大きくすることなぐ効率的にかつ簡単な方法で画像データの特 殊再生を行う方式として、符号化された画像データを MPEG方式に準拠したフォー マットでパケットィ匕して蓄積媒体に書き込む際に、 Iピクチャーデータの少なくとも一部 が格納されて 、るパケットに対して Iピクチャーインデックスを設定し、特殊再生時に はその Iピクチャーインデックスが設定されて 、るパケットのみを読み出すようにした方 式が提案されている (例えば、特許文献 1等）
特許文献 1：特開平 9 - 98430号公報 (第 4— 10頁、第 1— 15図）
発明の開示
発明が解決しょうとする課題
[0003] 近年、 MPEG4— AVC (H. 264)をはじめとする、低ビットレートで符号化しても十 分な画質が確保できる新 、符号化方式が普及し始めて!/、る。低ビットレートで高画 質を実現するには、符号量の多い Iピクチャーの枚数をできるだけ少なくすることが必 要である。
[0004] 一方、 GOPの先頭フレームは必ず、 Iピクチャーである必要があるため、 Iピクチャー の枚数を減らすことは、 GOPの長さが大きくなることに等しい。例えば携帯端末用の テレビ放送である、「1セグ放送」においては、最大 5秒間の GOPまで許されている。 このように、 GOPの長さが大きくなつてくると、ランダムアクセス時には別のフレームを 参照することなくデコードできる Iピクチャー力も再生を行うことが必要であるため、ァク セス可能なポイントとして指定できる位置が大幅に減少することとなる。この場合、ュ 一ザ一が録画した映像に対してタイムサーチ等を行ったとしても、アクセス可能なポ イントとして指定されている箇所が GOPの先頭にある Iピクチャーにしか存在しないた め、ユーザーがある時点力 の映像再生を希望したとしても、その位置に正確にァク セスすることが困難となり、希望した時点力もずれた時間からの再生し力、行えないとい つた不便が生じることとなる。また、 GOPの長さが例えば 5秒間に設定されている場 合、その中間にランダムアクセスを行おうとすると、 目的のピクチャーが再生されるま でに、最悪の場合 2秒以上力かるといった問題もある。
[0005] 本発明は、上記のような問題を解決するためになされたもので、 GOPの長さを長く しても、ランダムアクセスが可能となる映像情報記録媒体、映像情報記録装置及び記 録方法、再生装置及び再生方法を提供することを目的とする。
課題を解決するための手段
[0006] 本発明は、フレーム内符号ィ匕画像である Iピクチャー、 1枚のフレーム力も予測され るブロックの集合体の予測符号ィ匕画像である pピクチャー及び 2枚のフレームから予 測されるブロックの集合体の予測符号ィ匕画像である Bピクチャーからなる映像単位に より構成される映像データが記録され、ランダムアクセス可能な映像情報記録媒体で あって、前記ランダムアクセス可能な位置として指定されるアクセスポイントのピクチャ 一のデコード順を示す情報と、ピクチャーが当該アクセスポイントの次のアクセスボイ ントのデコードに必要なピクチャーであるか、アクセスポイントとなるピクチャーである かを示す属性情報とが配置されることを特徴とする映像情報記録媒体である。
発明の効果
[0007] 本発明によれば、 GOPの長さを長くしても、ユーザーの希望する時点力もの映像再 生をスムーズに行うことができ、ランダムアクセスが可能となる。
図面の簡単な説明
[0008] [図 1] (a)及び (b)は実施の形態 1の GOPの構成を説明するための図である。
[図 2]実施の形態 1における、 1GOPの中に 2つの Pピクチャーのアクセスポイントを設 定した場合の GOPの構成例である。
[図 3]実施の形態 1における、アクセスポイントとなる Pピクチャーへアクセスするため のインデックス情報の構造図である。
[図 4]実施の形態 1, 4, 5の再生装置の構成を示す図である。
[図 5]実施の形態 1における、光ディスクにおける映像ファイルと Entry— map ()中の 各管理データとの関係を示す図である。
[図 6]実施の形態 2における、アクセスポイントとなる Pピクチャーへアクセスするため のインデックス情報の構造図である。
[図 7]実施の形態 2における、 GOP内のピクチャーの参照と fram— numの関係を示 す図である。
[図 8]実施の形態 3の GOPの構成を説明するための図である。
[図 9]実施の形態 3の再生装置の構成を示す図である。
[図 10]実施の形態 3における、各 GOP内のアクセス情報が記述される" GOP— acce ss— info"の構造を示す図である。
[図 11]実施の形態 3における、各 GOP内のアクセス情報が記述される" GOP— acce ss— info"の構造の他の例を示す図である。
[図 12]実施の形態 3における、アクセスポイントとなる Pピクチャーへアクセスするため のインデックス情報の構造図である。
[図 13]実施の形態 4における、表示順に並んだピクチャーの配列とランダムアクセス 用に並び替えた記録時の配列との関係を示す図である。
[図 14]実施の形態 4における、 GOP— structure ()の構造を示す図である。
[図 15]実施の形態 4における、 Entry— map ()と各ピクチャーの配列との関係を表す 図である。
[図 16]実施の形態 5における、表示順に並んだピクチャーの配列とランダムアクセス 及び早送り再生用に並び替えた記録時の配列との関係を示す図である。
[図 17]実施の形態 5における、ランダムアクセスと早送り再生とに対応したインデックス 情報の構造図である。
符号の説明
AP, API, AP2 アクセスポイント、 1 ナビゲーシヨンデータ、 2 映像データ、 3 映像ファイル、 4 GOP (k)、 100, 120 再生装置、 101 ユーザーインターフェース (IZF)部、 102 CPU, 103 ドライブ、 104 ドライブ制御部、 105 ワークメモリー、 106 システムバス、 107 デコーダー、 108 ノ ッファメモリー、 109 表示装置、 11 0 ピクチャー選択部。
発明を実施するための最良の形態
[0010] 以下、実施の形態を図面を参照しながら説明する。
映像情報記録媒体として光ディスクである場合にっ 、て主として示すが、ハードデ イスクゃ半導体メモリ等の記録媒体であってもよ 、。
また、本実施の形態では 30フレーム Z秒の映像を MPEG4— AVC (Advanced Video Codec)の符号ィ匕方式により、ディジタル映像データに圧縮して記録が行わ れる場合について説明する。ディジタル映像データの各フレームは、 Iピクチャー、 P ピクチャー、 Bピクチャーの 3種類の符号ィ匕画像のいずれか〖こより構成されている。 I ピクチャーは、 1フレーム内で符号ィ匕されるフレーム内符号ィ匕画像である。 Pピクチャ 一は、 1枚のフレームを複数のブロックに分割して各ブロックに対して別の 1枚のフレ 一ムカも予測される予測符号ィ匕画像、即ち、 1枚のフレーム力も予測されるブロックの 集合体である。 Bピクチャーは、 1枚のフレームを複数のブロックに分割して各ブロック に対して別の 2枚のフレームを参照して予測する予測符号ィ匕画像、即ち、 2枚のフレ 一ムカも予測されるブロックの集合体である。また、少なくとも 1つの Iピクチャーを含 むとともに Iピクチャーを先頭にして 1つ又は複数枚の Pピクチャー及び 1つ又は複数 枚の Bピクチャーを含んでなる映像単位として GOP (Group of Picture)を構成し 、映像データはこの GOPが複数集まって構成されている。ただし、 MPEG4-AVC にお 、て GOPは規格で規定されて!ヽな 、が、このような GOPの概念を MPEG4— A VCに適用したものをここでは GOPと呼び、 GOPの長さを 1. 0秒に設定されているこ とを前提として説明を行う。
[0011] 実施の形態 1.
図 1は、 GOPの構成を説明するための図である。図において、 Iは Iピクチャー、 Pは Pピクチャー、 Bは Bピクチャーを表す。一番左にある IIピクチャーが時間的に最も古 い時間のピクチャーであり、右に行くほど新しい時間のピクチャーとなっており、表示 順に配列されている。図中、矢印は各ピクチャーを符号化する際の、予測、参照の関 係を示す。 I, P, Bに続く番号は各ピクチャーを識別するための番号であり、 I, P, B ごとに、時間的に古いもの力も番号が振られている。
[0012] 図 1 (a)は、 MPEG4—AVCで符号化した場合の GOPの構成例である。図 1 (a)を 用いて各ピクチャーがデコードされる手順について説明を行う。なお、表示順は図 1 に示したとおりである力 記録媒体等に記録する際にはデコード順に記録されている o例えば、 01 (a)においては、 II、 Pl、 Bl、 B2、 B3、 B4、 Ρ2· · ·の順で記録媒体 に記録されている。
[0013] 図 1 (a)において、 IIは単独でデコード可能なピクチャーであり、且つ最初のピクチ ヤーであるため、まず第一にデコードされる。デコードされた Iピクチャーは、後のデコ ードに必要であるため、デコーダー内のフレームメモリーにー且蓄積される。次に、 P 1がデコードされ、デコードされた Pピクチャーもフレームメモリーにー且蓄積される。 続いて、 B1力 既にデコードされた II、 P1を参照しデコードされ、ー且フレームメモリ 一に蓄積される。ここでフレームメモリー内の IIは破棄される。次に、 B1と P1とを参照 して B2がデコードされ、ー且フレームメモリーに蓄積される。そして、 B3力 P1と B2と を参照してデコードされ、フレームメモリーにー且蓄積され、フレームメモリー内の B3 は破棄される。次に、 P1と B3とを参照して B4がデコードされ、フレームメモリー内に ー且蓄積され、フレームメモリー内のピクチャーは B4を除いて破棄される。次に B4か ら予測される P2がデコードされ、フレームメモリー内にー且蓄積される。以下同様に して、次々とデコードが進んでいく。
[0014] 以上のように、一つのピクチャーを復号するには、時間的に前方向及び Z又は後 方向のピクチャーを必要とする力 この仕^ 1_みが、ランダムアクセスへの大きな障害と なっている。ここで P2に注目をする。 P2のデコードには B4が必要で、 B4のデコード には B3と P1が必要である。 B3のデコードには P1と B2が必要で、 B2のデコードには B1と P1が必要である。更に B1のデコードには、 IIと P1が必要となる。よって P2より 再生を開始しょうとした場合、 P2より以前にある、 II、 Bl、 Bl、 Pl、 B3、 B4のすベて のピクチャーをデコードした後でないと、デコードすることができないことがわかる。な お、 MPEG2の場合は、 MPEG4— AVCと違い、参照や予測に使うピクチャーの自 由度がないため、 P2から再生を行うには、 II、 P1をデコードすることで P2はデコード 可能である。このことは MPEG4—AVCで符号化された映像は、ランダムアクセス性 に欠けることを意味する。低ビットレートで符号ィ匕する場合、符号ィ匕効率を上げるため に、 GOPの長さを長めにすることが一般的である。例えば GOPの長さを 5秒程度にと つた場合、その中間にランダムアクセスを行おうとすると、 目的のピクチャーが再生さ れるまでに、最悪の場合 2秒以上力かる場合が考えられる。
[0015] 従って、 MPEG4— AVCのように、参照や予測に用いるピクチャーに自由度が大き い符号ィ匕方式においては、 GOPの途中にアクセスしょうとする場合、多くのピクチャ 一をデコード必要があるため、再生を開始するまでに時間を要する。その結果、ユー ザ一が希望する時点力も再生しょうとしても、再生が開始するまでに時間が力かった り、希望の時間からずれた時間より再生始めたりといった不便が生じることとなる。
[0016] この問題を解決するには、符号ィ匕時にある程度の制約を与える必要がある。しかし 、大きな制約を与えることは、 MPEG4— AVCの良さを損なうことになるため、必要最 小限にすべきである。図 1 (b)は、アクセスポイント APとなるピクチャーを符号ィ匕する 際に、ある制約条件をカ卩えて符号ィ匕した GOPの構成である。各ピクチャーは、左から 表示順に配列されている。この GOPでは、アクセスポイント AP以降のピクチャーを符 号ィ匕する条件として、次の 3つの制約をカ卩えている。
1.アクセスポイント APとなるピクチャーは Iまたは Pピクチャーとする。
2.アクセスポイント APとなる Pピクチャーは、必ず GOP先頭の Iピクチャーから予測 する。
3.アクセスポイント APの Pピクチャー以降のピクチャーは、アクセスポイント AP以前 のピクチャーから予測したり、参照したりしない。但し GOP先頭の Iピクチャーは除く。
[0017] ここで、アクセスポイント APとは、例えばユーザーが希望する時点等の、映像情報 の任意の位置力 再生するいわゆるランダムアクセスを行う際のアクセス可能な位置 (ポイント)である。再生専用型光ディスクの場合にはディスクのォーサリング時に位置 指定が行われ、追記可能型又は書換え可能型光ディスクの場合には当該光ディスク への映像データを記録する際に記録装置が自動的に指定する。
[0018] 図 1 (b)において、アクセスポイント APである P4から再生を行うには、まず GOP先 頭の IIをデコードし、次に P4をデコードするだけでよい。 P4以降のピクチャーは、 P4 よりも前のピクチャーを参照、予測に使っていないため、これ以降は通常のシーケン スでデコードすることで、連続した再生が可能である。
[0019] 上記の制約条件で符号ィ匕すると、アクセスポイント APである P4から再生を行うには 、 GOP先頭の IIのデータを読み出してデコードするだけでよぐ P4より以前のピクチ ヤーを読み出したりデコードする必要がない。ここで、ディスクの読み出し速度を 10M bps,符号化レートを 10Mbpsとし、 Iピクチャー、 Bピクチャー、 Pピクチャーの符号化 比率を 10 : 6 : 1、シーク時間を 100msecと仮定する。この時、 IIと P4のデータサイズ の合計は上記の条件で、約 1. 3Mbitとなり、これを読み出すために必要な時間は 1 30msecである。 IIを読み出した後、 P4へアクセスするため、更に 100msec分余計 に時間を要するため合計 230msec程度を要する。
[0020] 上記の説明は、 Pピクチャーのアクセスポイント APが GOP中に一つの場合につい て説明した力 GOPの中に複数の Pピクチャーのアクセスポイントを設定することも可 能である。図 2は、 1GOPの中に 2つの Pピクチャーのアクセスポイント API, AP2を 設定した場合の GOPの構成例である。最初の Pピクチャーのアクセスポイント APIで ある P4は、上述した Pピクチャーのアクセスポイント APがーつの場合と同じであるた め、説明を省略する。 2番目のアクセスポイント AP2は P8である。 P4は IIより予測し て符号化されている力 2つめのアクセスポイント AP2の P8の場合、 IIからの時間的 な距離が大きくなる。一般に予測するピクチャーの時間的距離が大きくなるほど、予 測精度が低下して、画質劣化を引き起こす。よって 2番目のアクセスポイント AP2以 降の Pピクチャーについては、 Iピクチャーから予測するよりも、その 1つ前のアクセス ポイント APIの位置にある Pピクチャーから予測する方がよい。 2番目のアクセスポィ ント AP2の位置にある P8の場合、 1番目のアクセスポイント APIの P4から予測するこ とで、符号化を行う。但し、場合によっては、 IIから予測した場合のほうが、符号効率 が良くなる場合もあるので、必ずしも一つ前のアクセスポイントから予測する必要はな い。
[0021] よって、 2番目以降の Pピクチャーのアクセスポイントの符号ィ匕条件は以下のように なる。
1.アクセスポイントとなるピクチャーは Iまたは Pピクチャーとする。 2.アクセスポイントとなる Pピクチャーは、 GOP先頭の Iピクチャーまたはアクセスポィ ントとなる Pピクチャーから予測する。
3.アクセスポイントの Pピクチャー以降のピクチャーは、アクセスポイント以前のピクチ ヤー力も予測したり、参照したりしない。但し GOPの先頭の Iピクチャー、またはァクセ スポイントとなる Pピクチャーを除く。
[0022] 2番目のアクセスポイント AP2の P8から再生を開始する場合、まず GOPの先頭で ある IIを再生する。次に 1番目のアクセスポイント APIである P4を読み出し復号する 、さらに P8を読み出し復号することで、それ以降は通常に再生することができる。ァク セスポイント APが 1箇所の場合と違って、複数アクセスポイントが存在する場合は、 G OP先頭の Iピクチャー、 目的のアクセスポイント以前のアクセスポイントになっている P ピクチャーを再生する必要があるため、 GOP内の後ろのアクセスポイントになるに従 つて、再生開始までの時間を要するが、このような制約条件を加えずに符号化した場 合と比較して、十分早く映像を再生することが可能である。
[0023] 以上の符号化条件において、 GOP途中のアクセスポイントから迅速な再生を行うた めに、以下のようなインデックス情報を映像データ中に配置する。図 3は、アクセスポ イントとなる Pピクチャーへアクセスするためのインデックス情報の構造図である。図 3 において、 Entry— map ()は、アクセスポイントに必要な情報が格納されたデータ領 域であり、ナビゲーシヨンデータの一部を構成している。ナビゲーシヨンデータとは、 記録媒体内の映像ファイル等のコンテンツの再生を制御するための制御情報や管理 情報全般のことを指し、アクセスポイントのインデックス情報もこの中に含まれる。
[0024] 図 3の" number— of— IAP"には、動画ファイル中に存在する Iピクチャーのァクセ スポイントの総数が記述される。動画ファイルは複数の GOPにより構成されて 、るが 、 GOPの先頭の Iピクチャーは必ずしもアクセスポイントにする必要はないので、 GO Pの数ど' number— of— IAP"の数は一致する必要は無 、が、 GOPの総数を超える ことはない。
[0025] 図 3において、 "number— of— IAP"の次の forループ文は、 "number— of— IAP "の数だけ繰り返されるループである。この中に、 1つの Iピクチャーのアクセスポイント 力 次の Iピクチャーのアクセスポイントまでの、以下のようなアクセスポイント情報が記 述される。なお、数秒程度の GOPの場合、 GOP先頭の Iピクチャーは必ずアクセスポ イントとして指定されるため、 GOPごとのアクセスポイント情報とみなしてよい。
[0026] 図 3の" I— PTS— AP[IAP— id] "は、アクセスポイント先頭の再生タイミングを意味 する表示時間情報である Iピクチャーの Presentation Timeが記述される。ここでの Presentation Timeは、 MPEG2の各ピクチャーに記述される PTSでもよいし、映 像ファイルの先頭からの相対的な時間を示す値でもよい。ここで、括弧内の [IAP— i d]は、 "number— of— IAP"のうちの、ある Iピクチャーのアクセスポイントの番号を意 味し、例えば、 "I— PTS_AP[IAP_id] "は [IAP_id]で特定される Iピクチャーの
Figure imgf000010_0001
、ての" I— PTS— AP"情報と!/、う意味である。以下にお!ヽても 同様の意味であるため以下の説明では省略する。
[0027] 次の" I— SCN— AP"は、アクセスポイント先頭の Iピクチャーについての映像フアイ ル内での位置情報、またはディスク内での位置情報を意味する情報である。本実施 の形態では、アクセスポイント先頭の Iピクチャーについての、映像ファイルの先頭ァ ドレスからの相対セクタ一数が記述される。ここではセクタ一数としてある力 バイト数 等であってもよぐ映像ファイルの先頭からの位置、またはディスクの絶対位置が特定 できる情報であればよい。 "Size— of— IAP"は、アクセスポイント先頭の Iピクチャー のデータサイズを意味する情報である。ここでは Iピクチャーの最終バイトが存在する セクタ一の、当該 Iピクチャーの存在する GOP先頭からの相対セクタ一数が記述され る。以上の 3つのアクセスポイント情報により、アクセスポイント先頭の Iピクチャーの先 頭位置、表示時刻、データサイズを知ることが可能となる。
[0028] 更に図 3において、 "number— of— PAP"は、 1つの Iピクチャーのアクセスポイント 力 次の Iピクチャーのアクセスポイントまでに存在する Pピクチャーのアクセスポイント の総数、一般的には次の GOP先頭までの Pピクチャーのアクセスポイントの総数、が 記述される。次の forループ文は、この" number— of— PAP"の数だけ繰り返される ループである。 "P_PTS_AP [lAP_id] [PAP— id] "は、上記" I— PTS— AP"と 同様のものであり、アクセスポイントとなる Pピクチャーの表示タイミングを意味する Pre sentation Timeが記述される。ここでの Presentation Timeは、 MPEG2の各ピ クチャ一に記述される PTSでもよ 、し、映像ファイルの先頭力もの相対的な時間を示 す値でもよい。一般に映像データ以外のデータ量は小さいほどよい。クロック周波数 を 90kHzとすると絶対的な PTSの場合は、 33bitのデータ量が必要である力 GOP の最大長を 5秒とすると、相対的な PTSに要するデータ量は 19bitに削減されるため 、 "P_PTS_AP [lAP_id] [PAP— id] "の値は、 GOP先頭からの相対的な時間と するほうがよい。本実施の形態では、映像ファイル先頭力 の相対的な Presentatio n Timeとして!/、る。ここで、括弧内の [IAP— id] [PAP— id]は、 IAP— idで特定さ れる 1つの Iピクチャーのアクセスポイントから次の Iピクチャーのアクセスポイントまで に存在する Pピクチャーのアクセスポイント（"number— of— PAP")のうちの、ある P ピクチャーのアクセスポイントの番号に対応する情報であることを意味する。例えば、 " P— PTS— AP[IAP— id] [PAP— id] "は、 [IAP— id]で特定される 1つの Iピクチャ 一のアクセスポイントから次の Iピクチャーのアクセスポイントまでに存在する Pピクチヤ 一のアクセスポイントのうちの、ある Pピクチャーのアクセスポイント [PAP— id]で特定 される" P— PTS— AP"情報という意味である。以下においても同様の意味であるた め以下の説明では省略する。
[0029] 次の" P— SCN— AP"は、上記" I— SCN— AP"と同様のものであり、その Pピクチ ヤーについての、アクセスポイント先頭の GOP内の位置情報または、映像ファイル内 での位置情報である。ここでは Iピクチャーのアクセスポイント先頭からの相対セクタ一 数が記述される。 "Size— of— PAP"は、 "Size— of— IAP"と同様に、アクセスポィ ントの Pピクチャーのデータサイズを意味する情報である。ここではアクセスポイントと なる Pピクチャーの最終バイトが位置するセクタ一の、当該 Pピクチャー先頭からの相 対セクタ一数が記述される。上記の 3つの情報から、アクセスポイントとなる Pピクチャ 一の動画先頭位置、表示時刻、データサイズを知ることが可能となる。
[0030] 以上のようにアクセスポイントのインデックス情報を構成することにより、各アクセスポ イントの位置情報、時間情報、ピクチャーサイズを知ることが可能となる。次に上記ィ ンデッタス情報を利用してアクセスポイントからの再生を行う手順について説明をする 。図 4は再生装置 100の構成を示す図であり、図 5は光ディスクにおける映像ファイル と Entry— map ()中の各管理データとの関係を示す図である。
[0031] 通常の再生シーケンスを説明する。ユーザーからの再生指示が、ユーザーインター フェース (IZF)部 101から CPU102に入力されると、光ディスク力もデータを読み出 すドライブ 103を制御するドライブ制御部 104へ、ナビゲーシヨンデータ 1の読み出し 命令が出される。読み出されたナビゲーションデータ 1はドライブ制御部 104を経由 してワークメモリー 105へ転送される。 CPU102、ドライブ制御部 104、ワークメモリー 105はアドレスバス、データバスで構成されるシステムバス 106で CPU102と接続さ れており、 CPU102からの命令、各ブロック間のデータの転送は、このシステムバス 1 06を使って行われる。 CPU102は、ワークメモリー 105に展開されたナビゲーシヨン データ 1より、ユーザーからの再生指定された番組に関する管理情報を抽出する。 C PU102は、この抽出された管理情報に従って、映像データ 2から再生に必要な映像 ファイル 3のデータ読み出しをドライブ制御部 104に指示し、ドライブ 103によって所 望のデータが読み出される。読み出されたデータは、システムバス 106を経由して、 符号ィ匕されたデータを復号するデコーダー 107に付帯するバッファメモリー 108へ、 ー且蓄積される。 CPU102は、映像や音声が途切れなく再生できるように、バッファ メモリー 108が空になったり、オーバーフローしないよう制御を行う。ー且バッファメモ リー 108に蓄積されたデータはデコーダー 107で映像信号に復号され、 TV等の表 示装置 109へ出力される。
[0032] 次に、ユーザーにより、時間を指定するタイムサーチが行われた場合の動作につい て説明する。ユーザーから時間指定されたサーチ命令がユーザー IZF部 101から 出されると、 CPU102は、ワークメモリー 105に蓄積された、ナビゲーシヨンデータ 1 の Entry— map ()を参照する。ここで Entry— map ()中の" I— PTS— AP"の中で、 ユーザーの指定した時間に最も近いアクセスポイントである Iピクチャーについての時 間情報を I— PTS— AP (k)とする。また、 "P— SCN— AP"の中で、最も近いァクセ スポイントである Pピクチャー j (jは 1以上の整数で、 Iピクチャー力も数えて j番目の Pピ クチャ一のアクセスポイントとする。 )についての時間情報を" P— PTS— AP (j) "とす る。ここで、上記 Iピクチャーは GOP (k) 4に含まれるとする。
[0033] 現在再生中の映像ファイル 3の先頭アドレスは、記録媒体のファイルシステム力 認 識できる。よって映像ファイル 3の先頭アドレスに、上記 Iピクチャーについての位置 情報である" I SCN AP (k)，，を加算したアドレス力 目的のアクセスポイントを含 む GOP (k) 4の先頭に位置する Iピクチャーの絶対アドレスとなる。 CPU102は、その 絶対アドレス力ものデータ読み出しを、ドライブ制御部 104へ命令する。ここで読み出 されるデータ量は、当該 Iピクチャーにつ!/、てのデータサイズである" Size— of— IAP "に記述されたセクタ一分である。このように位置情報とデータサイズとに基づいて読 み出された当該 Iピクチャーのデータは、ドライブ制御部 104から、ノ ッファメモリー 10 8- ^一且蓄積される。
[0034] このようにして、 Iピクチャーの読み出しが完了すると、 CPU102は、映像ファイルの 先頭アドレスに、上記 Iピクチャーにつ 、ての位置情報である" I— SCN— AP (k) "と 、すぐ次のアクセスポイントでありかつ Pピクチャーにつ 、ての位置情報である" P—S CN— AP (1) " (図示せず）とを加算したアドレスからのデータ読み出しを、ドライブ制 御部 104に命令する。ここで読み出されるデータ量は" Size— of— PAP (l) "に記述 されたセクタ一分である。このように位置情報とデータサイズとに基づいて読み出され た当該 Pピクチャーのデータは、ドライブ制御部 104から、バッファメモリー 108^ ^— 且蓄積される。
[0035] Pピクチャー jを再生するには、 GOP (k) 4の Iピクチャーと、それ以降のアクセスポィ ントの Pピクチャー AP (l)〜AP (j)を読み出せばよいため、以上の動作を j回分繰り 返す。このようにして、 目的のアクセスポイント" P— PTS— AP (j) "に到達する。
[0036] CPU102は、 目的のアクセスポイントから最短で映像が出力できるようタイミングを 計算し、ノ ッファメモリー 108に蓄積されたデータをデコーダー 107へ転送し、デコー ドをスタートさせる。以上の手順により、ユーザーの指定した時間からの再生が行わ れる。なお、ユーザーが再生すべき時刻を指定するタイムサーチを行う場合について 示したが、再生すべきピクチャーやアドレス自体を指定してもよぐ本発明の再生指 定位置はこれらの再生指定時刻やアドレス、再生指定映像等を含むものである。
[0037] 以上、説明したように、ランダムアクセス可能な位置として指定されるアクセスポイン トとなるピクチャーを Iピクチャー又は Pピクチャーとすることによって、 MPEG4— AV C等の低ビットレートでの符号ィ匕方式においても、アクセスポイントを減少させることな ぐ適当な間隔でアクセスポイントを指定することが可能となる。
[0038] また、アクセスポイントとなるピクチャーが Pピクチャーである場合、 GOP先頭の Iピク チヤ一又は当該 Pピクチャーより時間的に前方向に位置するアクセスポイントの Pピク チヤ一力も予測符号ィ匕することによって、符号ィ匕効率を保持することができる。
[0039] 更に、アクセスポイントとなる Iピクチャー又は Pピクチャーより時間的に後方向のピク チヤ一を、 GOP先頭の Iピクチャー及びアクセスポイントとなるピクチャーを除いて、当 該アクセスポイントとなる Iピクチャー又は Pピクチャーより時間的に前方向のピクチャ 一から予測符号ィ匕しないことによって、アクセスポイント以降の再生をスムーズに行う ことができる。
[0040] また、光ディスク等の映像情報記録媒体に、アクセスポイントのピクチャーの表示時 間情報と位置情報とデータサイズとを記録しておくことによって、 GOP途中のアクセス ポイントから迅速な再生を行うことができる。
[0041] 本実施の形態により、 1GOPを長時間にすることによる圧縮効率の向上とランダム アクセス性とを両立することが可能となる。
[0042] 実施の形態 2.
実施の形態 1において、 GOP内に存在するアクセスポイントの表示時間情報として 、 GOPの先頭からの相対的な時間情報である、 "P_PTS_AP [lAP_id] [PAP— id] "を利用したが、さらにデータサイズの小さ 、情報を利用して時間情報を取得する 方法につ ヽて説明をする。図 6は、新し ヽ" Entry— map () "の構造を示す図である。 図 16の" Entry— map ()，，と異なる点は、 "P— PTS— AP [IAP— id] [PAP— id] "の 代わりに、 "frame— num [IAP— id] [PAP— id] "を利用している点である。 "frame —num"は MPEG4—AVCストリームの slice— headerに記述されるパラメーターで ある。 "frame— num"は参照ピクチャーがデコードされる度にインクリメントされる情 報であり、 4bitから 16bitの値をとる。図 7は GOP内のピクチャーの参照と fram— nu mの関係を示す図である。図 7に示すように、 "frame— num"の値は、参照ピクチャ 一がデコードされる度に、一ずつインクリメントされる。この時のアクセスポイントの表 示順番は、次式によって算出される。
[0043] Display— order [IAP— id] [PAP— id]
= (frame— num [IAP— id] [PAP— id]
frame― num [IAP id] ) * M [0044] 数式中の Mは Pピクチャーの間隔を示す値で、図 7の場合 M = 3となる。上記数式に 従って計算すると、アクセスポイントの表示順番は 15枚目と計算することができる。 P TSのクロック周波数を 90Hz、フレーム周波数を 24Hzと仮定すると、フレーム間の P TSの差は 90000/24 = 3750となるため、 GOP先頭のピクチャーからの相対的な Ρ TSの値は次式により算出される。
[0045] P_PTS_AP[lAP_id] [PAP_id]
= Display— order [IAP— id] [PAP— id] * 3750
[0046] 但し、上記 2つの式のような計算を可能とするには、エンコード時に次の条件を満た すことが必要である。
1. Bピクチャーは参照ピクチャーとしない。
2.参照ピクチャーの re— orderが発生する参照をしな!ヽ
3. GOP内の参照ピクチャーと参照ピクチャーの間の Bピクチャーの枚数は固定値と する。
以上の条件が満たされて ヽれば、 "frame— num"の値力 アクセスポイントの表示 時間を容易に計算することが可能である。 "frame— num"のデータ量は最大 16bit であるが、必ずしもすべての bit数を利用する必要は無い。例えば、 GOPの長さを最 大 5秒、フレーム周波数を 30Hz、 M = 3とすると、 GOP中に存在するフレーム数は 最大 150枚となり、そのうち Pピクチャーは 50枚とある。よって" frame— num"の下位 6bitがあれば、 Iピクチャーからの相対的なフレーム数を計算することが可能である。
[0047] 以上、説明したようにエンコード時に所定の条件が満たされて 、る場合、 "frame— num"からアクセスポイントとなる Pピクチャーの表示時間を容易に計算することができ 、 PTSを利用した場合に比較して、映像データ以外のデータ量を減らすことが可能 である。また、本実施の形態では、 "frame— num"からアクセスポイントの表示時間 を計算したが、デコード順を表す情報であれば、同様にアクセスポイントの表示時間 を計算することができる。
[0048] 実施の形態 3.
実施の形態 1において、 GOP途中の Pピクチャーによるアクセスポイントへのァクセ ス手法について説明した力 符号ィ匕の方式を制御することで更に、高画質でアクセス 速度も速く再生する方法を本実施の形態では説明する。
[0049] 実施の形態 1では、アクセスポイントの Pピクチャーの予測に用いるピクチャーは GO P先頭の Iピクチャーまたは、アクセスポイントとなっている Pピクチャーであった。一般 に Pピクチャーの符号量を減らすためには、極力時間的に近いピクチャーから予測す るほうが、符号量を抑えることができる。よって同じビットレートで符号ィ匕した場合、先 頭の Iピクチャーから予測するよりも、近くのピクチャー力も予測したほうが、より高画質 に符号ィ匕できる。アクセスポイントは 0. 5秒、 1. 0秒といった単位で設定される力 こ れだけ時間的に離れたピクチャーから予測すると、 Pピクチャーの符号量が多くなる 可能性が高い。よって GOP途中に、アクセスポイントを設定しないケースと比較して、 高画質の点力 不利になることが予想される。
[0050] 実施の形態 1では、ディスク力もの読み出しレートと、符号ィ匕のビットレートとが比較 的近い場合について説明をしたが、読み出しレートが符号ィ匕のレートを大きく上回る 場合は、 目的のアクセスポイントまでのデータをシーク動作無しに、比較的短い時間 で、データの読み出しが可能であるため、次に挙げる条件でエンコードをすることで、 比較的近い Pピクチャーからアクセスポイントの予測が可能となり、高画質ィ匕を図るこ とが可能である。
1.アクセスポイントとなるピクチャーは Iまたは Pピクチャーとする。
2.アクセスポイントとなる Pピクチャーは、 GOP先頭の Iピクチャーまたは当該アクセス ポイント以前の Pピクチャーから予測され、アクセスポイントとなる Pピクチャーのデコー ドに必要なピクチャーの中に Bピクチャーが存在しな!、。
3.アクセスポイントの Pピクチャー以降のピクチャーは、アクセスポイント以前のピクチ ヤー力も予測したり、参照したりしない。但し GOPの先頭の Iピクチャー、またはァクセ スポイントとなる Pピクチャーを除く。
[0051] 実施の形態 1と異なる点は、アクセスポイントとなる Pピクチャーが Iピクチャーとァク セスポイント間の Pピクチャーとの間の Pピクチャーから予測され、アクセスポイントの P ピクチャーをデコードするのに必要な、過去のピクチャーの中に Bピクチャーを含まな いようにエンコードされる点である。図 8は上記の条件下でエンコードした場合の、 G OPの構成を説明するための図である。図 8において、アクセスポイントである P5は、 P4より予測され、 P4は P3、 P3は P2、 P2は IIより予測される。即ち、上記の条件でェ ンコードすることにより、アクセスポイント P5をデコードするには、 II、 P2、 P3、 P4の 4 枚のピクチャーをデコードするだけでよい。なお、図 8において、 P1はアクセスポイン トとなる P5のデコードに必要なピクチャーではないため、 P1に基づいて他の Bピクチ ヤーを予測してもよい。
[0052] 実施の形態 1でも説明した力 何の制約もなしにエンコードをした場合は、 P5以前 の 18枚のデコードをする必要があり、これに比較すると大幅にデコードするピクチャ 一の枚数を減らすことができる。
[0053] ここで、ディスクの読み出し速度を 10Mbps、符号化レートを 2Mbps、 Iピクチャー、 Bピクチャー、 Pピクチャーの符号化比率を 10 : 6 : 1、 Pピクチャーのデコードに要する 時間を 20msecと仮定する。 IIから P5までのデータ量は約 1. 5Mbitであり、これを 読み出すためには、約 150msecが必要である。一方 P5までをデコードするために 必要な時間は約 100msecとなる。この場合は、読み出し時間の方が支配的であるた め、 150msec後に P5のデコードが開始可能である。この様に、符号化レートが読み 出しレートに比べ非常に小さい場合は、上記の条件で符号ィ匕することにより、短時間 にアクセスポイントからの再生が可能である。仮に符号ィ匕レートが実施の形態 1と同じ 10Mbpsである場合は、データの読み出しに要する時間は 5倍の約 750secとなるた め実用的でない。
[0054] 次に連続して読み出された一連のピクチャーデータの中から、アクセスポイント P5 をデコードするのに必要な pピクチャーを選択する方法について、図 9、図 10又は図
11を用いて説明する。図 9は再生装置 120の構成を示す図であり、図 10は各 GOP 内のアクセス情報が記述される" GOP— access— info"の構造を示す図である。図 9 の再生装置 120において、図 4の再生装置 100と異なる点は、バッファメモリー 108 に蓄積されたデータがデコーダー 107に出力される際に、アクセスポイントのデコー ドに際して、必要なピクチャーである力否かを示す情報に従ってデコーダー 107に出 力するピクチャーを選択するピクチャー選択部 110を介して行われる点である。
[0055] ピクチャーの選択は LSIの中で自動的に処理されるため、 "GOP— access— info" は、図 5の映像ファイル 3中において、各アクセスポイントの Iピクチャーよりも先頭側に 配置する。 MPEG4—AVCの場合、 SEI (Supplemental Enhancement Infor mation)内のユーザー領域に記述するのが一般的である。 SEIは、映像ファイル中 に分散して存在する、各アクセスポイントの Iピクチャーよりも先頭側に配置された管 理情報領域である。
[0056] 図 10において、 "ref— IAP— id"は、例えば図 3に示した Entry— map ()中の、ァ クセスポイントとなっている個々の Iピクチャーを特定するための番号が記述されてい るが、 "ref— IAP— id"は特に必要な情報ではな!/、。次の" number— of— P—pictu re— in— GOP"は、 "ref— IAP— id"で特定されるアクセスポイントの Iピクチャーから GOP内の最終のアクセスポイントまでの Pピクチャーの総数が記述される。次の forル ープは" number— of— P— picture— in— GOP"の数だけ繰り返されるループであ る。 "frame— num"は実施の形態 2で説明したように、この情報力も Pピクチャーの表 示時間情報が計算される。ここでは" frame— num"を用いている力 実施の形態 1 のように PTSを使ってよい。 "P—SCN—AP"は対象のピクチャーの GOP先頭から の、相対的なセクタ一数を示す情報である。これを利用して目標となるアクセスポイン トである Pピクチャーのデータの所在場所を直接算出し、素早くアクセスすることがで きる。
"picture— type"には、個々の Pピクチャーが、次のアクセスポイントの Pピクチャー をデコードするために必要な Pピクチャーであるのか、アクセスポイントそのものである の力、を示す属性情報が記述される。例えばアクセスポイントである Pピクチャーであ る場合は、 "2"、次のアクセスポイントをデコードするのに必要な Pピクチャーである場 合" 1"、いずれでもない場合は" 0"が記述される。以上の情報から、 GOP内にあるァ クセスポイントとなる Pピクチャーの表示時間とその位置情報、アクセスポイントのデコ ードに必要な Pピクチャーの表示時間とその位置情報を知ることが可能となる。
[0057] 図 11において、 "ref— IAP— id"は、例えば図 3に示した Entry— map ()中の、ァ クセスポイントとなっている個々の Iピクチャーを特定するための番号が記述されてい る。次の" number— of— PAP"は、 "ref— IAP— id"で特定されるアクセスポイントの Iピクチャーから次のアクセスポイントの Iピクチャー内の、 Pピクチャーのアクセスポィ ントの総数が記述される。次の forループは" number of PAP"の数だけ繰り返さ れるループである。 "P_PTS_AP [PAP— id] "及び" P— SCN— AP [PAP— id] " は、実施の形態 1と同様に、アクセスポイントとなっている Pピクチャーを識別する番号 (識別情報） [PAP— id]で特定される表示時間情報と位置情報である。ここで、 "P— PTS—AP"はユーザーがタイムサーチを指定した場合にその指定時間と最も近いァ クセスポイントの Pピクチャーを特定するために必要である力 "P— SCN— AP"は特 に必要ではない情報である。ただし、 "P— PTS— AP"の代わりに" P— SCN— AP" を用いてもよいし、両方を併用してもよい。 "number— of— P— picture"はアクセス ポイントとアクセスポイントの間に存在する Pピクチャーの総数が記述される。次の for ループは" number— of— P— picture"の数だけ繰り返されるループである。 "pictu re— type"は、個々の Pピクチャーが、次のアクセスポイントの Pピクチャーをデコード するために必要力否かを示す属性情報が記述される。例えば必要なピクチャーであ る場合" 1"、必要ない場合" 0"が記述される。ここで、最後に" [PAP— id] [P— id] " が付されているのは、アクセスポイントの Pピクチャー [PAP— id]で特定される力、又 は Pピクチャー [P— id]で特定される情報の!/ヽずれかを意味する。
[0058] 図 9にお!/、て、 Entry— map ()中の" I— SCN— AP"で記述されたアドレスから読 み出されたデータが、ノッファメモリー 108にー且蓄積された後、ピクチャー選択部 1 10へ送られる。ピクチャー選択部 110では、前記" picture— type"情報に従って、 アクセスポイント P5をデコードするのに必要なピクチャーだけを選択して、デコーダー 107へ転送する。なお、一般に各ピクチャーの境界は各ピクチャーの先頭にあるへッ ダー情報で識別することが可能であるため、各ピクチャーの位置情報を付加する必 要はな!/、が、そのようなヘッダー情報が無 、場合は" GOP— access— info"中に各 ピクチャーの位置情報を付加すればょ 、。
[0059] 本実施の形態ではピクチャー選択部 110はデコーダー 107の前に配置するだけで なぐノ ッファメモリー 108の前段に配置して、ノ ッファメモリー 108に蓄積する前にデ コードに必要なピクチャーのデータを選択しても同様の効果が得られる。
[0060] 次にユーザーにより、時間を指定するタイムサーチが行われた場合の動作につい て説明する。図 12は実施の形態 3の Entry— map ()を表す図である。図 12におい て、実施の形態 1と異なるのは、" number of PAP"以下の記述が存在しない点 、及び I— SCN— AP [IAP— id]の代わりに SEI— SCN— AP [IAP— id]が配置され ている点である。ここで、 SEI— SCN— AP[IAP— id]は、アクセスポイントの Iピクチ ヤーを識別する番号 [IAP_id]で特定されるアクセスポイントの Iピクチャーのすぐ前 に配置されて 、る SEIにつ 、ての映像ファイル内での位置情報、またはディスク内で の位置情報を意味する情報である。本実施の形態では、アクセスポイントの Iピクチャ 一のすぐ前に配置されている SEIについての、映像ファイルの先頭アドレスからの相 対セクタ一数が記述される。ここではセクタ一数としてある力 バイト数等であってもよ ぐ映像ファイルの先頭力 の位置、またはディスクの絶対位置が特定できる情報で あればよい。
[0061] 実施の形態 3においては、前述したように、アクセスポイントとなっている Iピクチャー 力 シーク動作なしで Pピクチャーのアクセスポイントのデータ読み出しを行うため、 G OP中の Pピクチャーのアクセスポイントへ直接シークする必要がない。よって Entry _map ()には Iピクチャーのアクセスポイント情報だけがあればよい。また、アクセスポ イントとなっている Iピクチャーを読み出すために、当該アクセスポイントの Iピクチャー 力も次のアクセスポイントの Iピクチャーまでの間の管理情報が記録されている SEIを まず最初に読み出す必要があるため、図 12に示したように、 Entry— map ()には、 当該 SEIの位置情報である SEI— SCN— APを記録しておく。
[0062] ユーザー力 再生希望時点又は再生希望映像が指定されると、実施の形態 1の場 合と同様に、まず、コンテンツデータ領域とは別に記録されている管理領域である En try— map ()にアクセスして、指定された時間に最も近いアクセスポイントの Iピクチャ 一が特定される。次に、この特定された Iピクチャーのアクセスポイント情報、特に当該 SEIの位置情報である SEI— SCN— APをもとに、この Iピクチャーのアクセスポイント に対応する番号" ref— IAP— id"の" GOP— access— info"にアクセスされる。
[0063] 実施の形態 1とは異なり、特定されたアクセスポイントの Iピクチャーの" I—PTS— A P (k) "で指定されるアドレス力 連続的にデータは読み出される。さらに目的の時間 に最も近い Pピクチャーのアクセスポイントまでの読み出されたデータについては、ァ クセスポイントをデコードするのに必要な Pピクチャーのみがデコードされ、それ以降 に読み出されたデータはすべてデコードされ、 目的の時間に最も近い Pピクチャーの アクセスポイントからの再生が行われる。
[0064] 図 10及び図 11において、 GOP— access— info ()が映像ファイル中に存在する場 合について説明した力 この情報をナビゲーシヨン情報の Entry— map ()中に記述 しても、同様の機能を実現することは可能である。但し、ナビゲーシヨン情報は CPU1 02で解釈することが一般的であるため、 Entry— map ()中に記述した場合、例えば GOPの先頭へアクセスする度に、 CPU102からピクチャー選択部 110へ、ピクチャ 一の選択情報を設定することが必要となる。
[0065] 以上のように、読み出しレートが符号ィ匕レートを大きく上回る場合にぉ 、て、ランダ ムアクセス可能な位置として指定されるアクセスポイントとなるピクチャーを Iピクチャー 又は Pピクチャーとすることによって、 MPEG4—AVC等の低ビットレートでの符号化 方式においても、アクセスポイントを減少させることなぐ適当な間隔でアクセスポイン トを指定することが可能となる。
[0066] また、アクセスポイントとなるピクチャーが Pピクチャーである場合、 GOP先頭の Iピク チヤ一又は当該 Pピクチャーより時間的に前方向に位置する Pピクチャー力 予測符 号ィ匕することによって、符号ィ匕効率と高画質とを両立することができる。
[0067] 更に、アクセスポイントとなる Iピクチャー又は Pピクチャーより時間的に後方向のピク チヤ一を、 GOP先頭の Iピクチャー及びアクセスポイントとなるピクチャーを除いて、当 該アクセスポイントとなる Iピクチャー又は Pピクチャーより時間的に前方向のピクチャ 一から予測符号ィ匕しないことによって、アクセスポイント以降の再生をスムーズに行う ことができる。
[0068] また、光ディスク等の映像情報記録媒体に、アクセスポイントのピクチャーの表示時 間情報を記録しておくことによって、 GOP途中のアクセスポイントから迅速な再生を 行うことができる。更に、次のアクセスポイントのデコードに必要なピクチャーであるか を示す属性情報を記録しておくことによって、デコードに必要か否かの判断が容易に なる。
[0069] 本実施の形態により、 1GOPを長時間にすることによる圧縮効率の向上、画質の維 持とランダムアクセス性とを両立することが可能となる。
[0070] 実施の形態 4. 実施の形態 3にお 、て、読み出しレートに比べて符号ィ匕レートが小さ!/、場合につ ヽ て説明をしたが、符号ィ匕レートが読み出しレートに近づいてくると、データの読み出し 時間が大きくなり実用的でなくなる。符号ィ匕レートを 8Mbps、 Iピクチャー、 Bピクチャ 一、 Pピクチャーの符号化比率を 4 : 2 : 1、と仮定する。この時、図 8のアクセスポイント P5までのデータ量は、約 5Mbitとなりデータの読み出しに 500msecを要し、符号化 レートが小さいときに比較して、読み出しに要する時間が大幅に大きくなる。これを解 消するためには、アクセスポイントの Pピクチャーのデコードに必要なデータだけを読 み出して、不必要なデータの読み出しを行わないことが必要となる。例えば図 8のァ クセスポイント P5までのデータ量から P5のデコードに必要の無いデータを除いたデ ータ量は、約 2. 5Mbitとなり、読み出しの時間を半減することが可能となる。このよう にアクセスポイントのデコードに必要なデータのみを読み出すことは、以下の条件で エンコードすることで実現することが可能となる。
1.アクセスポイントとなるピクチャーは Iまたは Pピクチャーとする。
2.アクセスポイントとなる Pピクチャーは、 GOP先頭の Iピクチャーまたは当該アクセス ポイント以前の Pピクチャーから予測され、アクセスポイントとなる Pピクチャーをデコー ドに必要なピクチャーの中に Bピクチャーが存在しな!、。
3.アクセスポイントの Pピクチャー以降のピクチャーは、アクセスポイント以前のピクチ ヤー力も予測したり、参照したりしない。但し GOPの先頭の Iピクチャー、またはァクセ スポイントとなる Pピクチャーを除く。
4.アクセスポイントの Pピクチャーを予測符号ィ匕するのに使用した、即ち、デコードす るために必要な Pピクチャーを、 Iピクチャーまたはアクセスポイントの Pピクチャーの直 後に連続して配置する。
実施の形態 1と異なる点は、上記のうち 2番目の条件においてアクセスポイントがァ クセスポイント以外の Pピクチャーからも予測することができる点と、新たに 4番目の条 件が加わった点である。実施の形態 1では、シークに時間を要するため、 Iピクチャー 又はアクセスポイントの Pピクチャーから予測していた力 上記 4番目の条件のように アクセスポイントをデコードするために必要な Pピクチャーを連続して配置することで、 より近くの Pピクチャー力 予測することが可能となり、アクセスポイントの Pピクチャー の符号量を下げることができる。
[0072] なお、 MPEG4— AVCでは、デコーダーへはデコードされるべき順番に入力するこ とが定められている力 記録時には、自由にピクチャーの配列を構成することが可能 である。本実施の形態では、ランダムアクセスに適した、新しい GOPの構造を提案す ることで、上記の矛盾を解決するものである。図 13は表示順 (再生順）に並んだピク チヤ一の配列（上段）とランダムアクセス用に並び替えた記録時の配列（下段）との関 係を示す図である。
[0073] 図 13において、アクセスポイント APの位置にある P4は P3から予測して符号化され る。 P3は P1より、 P1は IIより予測して符号ィ匕される。よって P4をデコードするには、 I 1、 Pl、 P3がデコードできればよいので、 IIの後に Pl、 P3を配列する。この時 P4の デコードに必要のない P2は、この配列に入れる必要はない。 P3以降は、デコードさ れる順に配列する。言い換えると、デコードされる順番に配列したものから、アクセス ポイント APの位置にある P4のデコードに必要な Pピクチャーを抜き出して、抜き出さ れた Pピクチャーを Iピクチャーの直後に配列させ、残りのピクチャーは、ぬけた Pピク チヤ一の分を前詰めにして、配列をすることに等しい。
[0074] 上記のように、デコード順に配列されていない場合は、デコーダーに送る前に、デ コード順に並び替える必要がある。図 14は並び替えを行うために必要な情報である GOP— structure ()の構造を示す図である。 GOP— structure ()はナビゲーシヨン データ 1 (図 5)を構成する情報の一部である。本実施の形態では一つの動画フアイ ルに一つの GOP— structure ()が存在する場合について説明をする。 "number— of— GOP"は動画ファイル中に存在する GOPの総数が記述される。次の forループ は、 GOPの数だけ繰り返されるループである。 "GOP— PTS [GOP— id] "は、 GOP 先頭のピクチャーの再生タイミング情報である Presentation Timeである。ここで、 [ GOP— id]は、個々の GOPを特定する番号である [GOP— id]の情報であることを意 味し、以下同様であるため省略する。 "number_of_picture"には、 GOP内に含 まれるピクチャーの総数が記述される。次の forループは" number— of— picture" の数だけ繰り返されるループである。 "decode— order [GOP— id] [picture— id] " は、 GOP内でのピクチャーのデコードされる順番が記述される。ここで、 [GOP id] [picture— id]は、 [GOP— id]で特定される GOPのなかの、個々のピクチャーを特 定する番号である [picture— id]の情報であることを意味し、以下同様であるため省 略する。 CPU102はこのピクチャーをデコードする順番の情報を元に、読み出された データをバッファメモリー 108内で並び替え、デコード順にデコーダー 107へ転送す る。なお、本実施の形態では GOP— structure ()が図 5のナビゲーシヨンデータ 1内 にある場合について説明をした力 必ずしもナビゲーシヨンデータ 1として扱う必要は ない。例えば、各 GOPの先頭（映像データよりも先頭側）に制御情報を記録する領域 を確保し、そこに記述してもよいし、また、 MPEG4— AVCの場合、 SEI (Suppleme ntal Enhancement Information)内のユーザー領域に記述しても同様の効果 が得られる。この場合、 "number— of— GOP"は必要ないため、 "number— of— G OP"のループ内に記述された情報だけでよ 、。
[0075] 次にユーザーにより、時間を指定するタイムサーチが行われた場合の動作につい て説明する。図 15は Entry— map ()と各ピクチャーの配列との関係を表す図である 。ユーザー力 再生希望時点又は再生希望映像が指定されると、実施の形態 1の場 合と同様に、指定された時間に最も近い" I— PTS— AP (k) "で指定されるアドレスか らデータの読み出しが開始される。ここ読み出されるデータ量は、 "Size— of— IAP" に記述されているセクタ一数である力 実施の形態 1では Iピクチャーの総セクタ一数 が記述されているのに対して、実施の形態 4では、当該 Iピクチャーのアクセスポイント の次のアクセスポイント APのデコードに必要なピクチャーのデータサイズ、即ち、 P4 をデコードするのに必要なピクチャーのデータサイズが記述されている点が異なる。 図 15においては、 IIのセクタ一数に IIに続く Pl、 P2、 P3の総セクタ一数をカ卩算した 値である。 "Size— of— PAP"もまた同様であり、アクセスポイント APの位置にある P4 の次のアクセスポイント（図示せず）のデコードに必要なピクチャーのデータサイズ、こ こでは、 P4、 P5、 P6、 P7の総セクタ一数を加算した値が記述される。動作について は実施の形態 1と同様なので説明を省略する。
[0076] 以上、説明したように、ランダムアクセス可能な位置として指定されるアクセスポイン トとなるピクチャーを Iピクチャー又は Pピクチャーとすることによって、 MPEG4— AV C等の低ビットレートでの符号ィ匕方式においても、アクセスポイントを減少させることな ぐ適当な間隔でアクセスポイントを指定することが可能となる。
[0077] また、アクセスポイントとなるピクチャーが Pピクチャーである場合、 GOP先頭の Iピク チヤ一又は当該 Pピクチャーより時間的に前方向に位置する Pピクチャー力 予測符 号ィ匕することによって、符号ィ匕効率と高画質とを両立することができる。
[0078] 更に、アクセスポイントとなる Iピクチャー又は Pピクチャーより時間的に後方向のピク チヤ一を、 GOP先頭の Iピクチャー及びアクセスポイントとなるピクチャーを除いて、当 該アクセスポイントとなる Iピクチャー又は Pピクチャーより時間的に前方向のピクチャ 一から予測符号ィ匕しないことによって、アクセスポイント以降の再生をスムーズに行う ことができる。
[0079] アクセスポイントとなるピクチャーが Pピクチャーである場合、当該 Pピクチャーを予 測符号ィ匕するために使用した、即ち、デコードに必要な Iピクチャー及び Z又は Pピク チヤ一を固めて配置するようにピクチャーの配列を入れ替えることによって、 GOP途 中のアクセスポイントまでのアクセス時間を短縮することができる。
[0080] また、光ディスク等の映像情報記録媒体に、アクセスポイントのピクチャーの表示時 間情報と位置情報とデータサイズとを記録しておくことによって、 GOP途中のアクセス ポイントから迅速な再生を行うことができる。
[0081] 更に、各 GOP (映像単位)ごとにピクチャーをデコードする順番を記録することによ つて、デコード時にピクチャーの並び替えを行う場合スムーズに行える。
[0082] 本実施の形態により、 1GOPを長時間にすることによる圧縮効率の向上、画質の維 持とランダムアクセス性とを両立することが可能となる。
[0083] 実施の形態 5.
長時間の GOPを設定することは、これまで説明したランダムアクセスによる再生だ けでなく、早送り再生等の特殊再生においても大きな影響を与える。 MPEG4-AV C方式において長時間の GOPを設定した場合、 Iピクチャーの間隔が数秒間に広が つてしまうため、 Iピクチャーのみを再生するような早送り再生時の再生品位が大きく 低下する問題がある。本実施の形態では、実施の形態 4にさらに改良を加え、品位の 良い早送り再生を実現する方法について説明をする。以下、実施の形態 4と異なる 点のみ説明し、同様の点にっ 、ては特に説明を行わな 、。 [0084] 一般に、なめらかな早送り再生を実現するのは、 Iピクチャーだけでなぐ GOPの途 中にある Pピクチャーも再生することが要求される。例えば DVDの場合、 GOPの先頭 力も 3枚目までの Pピクチャーの位置情報がナビゲーシヨンデータの中に記述されて おり、早送り再生時にはこれを利用してスムーズな早送り再生を実現している。 DVD の場合は、 1GOPは一般に 0. 5秒に設定されており、 1GOP内の Pピクチャーは 4枚 程度である。よって、 GOP先頭から 3枚分の Pピクチャーの位置情報を用いてこれら のみ Pピクチャーを再生する場合、ほぼ GOP内の Pピクチャーが網羅されることにな るため、スムーズな早送り再生が可能である。しかし、数秒間を超える GOPを設定し た場合、 GOP内の Pピクチャーの枚数自体が増えるため、先頭から 3枚程度の Pピク チヤ一についてのみ位置情報に基づいて再生したとしても、スムーズな早送り再生は 困難である。また仮にすベての Pピクチャーの位置情報が解ったとしても、前にも説 明したように、光ディスクのシーク速度が遅いため、すべての Pピクチャーを読み出す ことは、現実的でない。実施の形態 4では、ランダムアクセスを実現するために、ァク セスポイントのピクチャー直後に、次のアクセスポイントのデコードに必要な Pピクチャ 一を配列した。アクセスポイントのデコードに必要な Pピクチャー力 早送り再生に必 要な Pピクチャーと完全に一致する訳ではな!/、ため、この配列のままではスムーズに 早送り再生は実現できな 、が、早送りに必要な Pピクチャーもこの配列の中に入れ込 むことで、繰り返しシーク動作をすることなぐ GOP内の Pピクチャーを読み出すこと ができることがわかる。
[0085] 本実施の形態における、ランダムアクセスと早送り再生を両立する、エンコード時の 制約条件は以下のようになる。
1.アクセスポイントとなるピクチャー、早送りに利用するピクチャーは、 Iピクチャーま たは Pピクチャーとする。
2.アクセスポイントとなる Pピクチャー、早送りに利用する Pピクチャーは、 GOP先頭 の Iピクチャーまたは Pピクチャーから予測され、アクセスポイントとなる Pピクチャーを デコードに必要なピクチャーの中に Bピクチャーが存在しな!、。
3.アクセスポイントの Pピクチャー以降のピクチャーは、アクセスポイント以前のピクチ ヤー力も予測したり、参照したりしない。但し GOPの先頭の Iピクチャー、またはァクセ スポイントとなる Pピクチャーを除く。
4.アクセスポイントをデコードするために必要な Pピクチャーと早送り時に表示するピ クチャ一を、 Iピクチャーまたはアクセスポイントの Pピクチャーの直後に連続して配置 する。
[0086] 図 16を用いて、実施の形態 4に改良を加え、品位のよい早送り再生を実現するデ ータの配列方法、および再生方法について説明する。図 16は、表示順に並んだピク チヤ一の配列（上段）とランダムアクセス及び早送り再生用に並び替えた記録時の配 列（下段）との関係を示す図である。アクセスポイント APである P5をデコードするため に必要な Pピクチャーを、 Pl、 P3とし、早送り再生時にデコードすべき Pピクチャーを Pl、 P4とする。このような場合、デコード順の配列は、下段に示すように、 IIの直後 に、 Pl、 P3、 P4を連続して配列する。どちらにも利用されない P2のような Pピクチヤ 一は、この配列には加えない。アクセスポイント APにアクセスをする場合は、 II、 Pl、 P3をデコードし、早送り再生時には、 II、 Pl、 P4をデコードする。このように、 目的に 応じてデコードする Pピクチャーを選択する必要があるため、上記実施の形態で説明 した Entry— map ()に、改良をカ卩える必要性がある。図 17は、ランダムアクセスと早 送り再生とに対応したインデックス情報の構造図である。
[0087] 図 17において、斜体で書かれた部分が、上記の実施の形態の Entry— map ()と 異なる部分であり、異なる部分についてのみ説明する。図 17において、 number— o f—P— pictureはランダムアクセスと早送りに必要なすべての Pピクチャーの枚数が 記述される。次の forループは number— of— P— pictureの数だけ繰り返されるル ープである。 "attribute"は、例えばピクチャーがトリックプレイに使われる場合、 "01 "、ランダムアクセスに使われる場合は" 10"、両方に使われるのであれば" 11"といつ た具合に、ピクチャーの属性情報、即ちランダムアクセスと早送りのいずれか又は両 方に使用されるか否かを示すフラグである。例えば、図 16の場合、 Pl、 P3、 P4はそ れぞれ、 "11"、 "10"、 "01"と記述されることになる。このようにピクチャーそれぞれに 、トリックプレイ、ランダムアクセスに必要か否かの情報を付加することで、ランダムァク セス、早送り再生それぞれに必要な Pピクチャーを判別することが可能となる。なお、 図 17において、" attribute"の後の [IAP id] [P id]、 [IAP id] [PAP id] [P —id]はそれぞれ、 [IAP— id]で特定される Iピクチャーのアクセスポイントから次の I ピクチャーのアクセスポイントまでの中の [P— id]で特定される Pピクチャーの情報、 及び、 [IAP— id]で特定される Iピクチャーのアクセスポイントから次の Iピクチャーの アクセスポイントまでにおける、 [PAP— id]で特定される Pピクチャーのアクセスポィ ントから次の Pピクチャーのアクセスポイントまでの中の [P— id]で特定される Pピクチ ヤーの情報を意味する。
[0088] また、 Size— of— IAP、 Size— of— PAPの値は、実施の形態 4では、ランダムァク セスに必要な総セクタ一数、即ち、当該アクセスポイントの次のアクセスポイントのデ コードに必要なピクチャーのデータサイズを記述していた力 本実施の形態では、当 該アクセスポイントの次のアクセスポイントのデコードに必要なピクチャーと早送り再生 に必要なピクチャーとの合計のデータサイズ (総セクタ一数）となる点が異なる。
[0089] 早送り再生がユーザーにより指示されると、次の GOPの先頭から早送り再生動作に 移行する。 "Size— of— IAP"のデータを読み出す所までの動作はランダムアクセス と全く同様である。ここで読み出されたピクチャーは、次のアクセスポイントからのデコ ードのため、すべてデコードされる力 実際に再生されるのは" attribute"で早送り再 生用に指定されたピクチャーのみである。 "Size— of— IAP"で指定されたデータの 読み出しが完了すると、シーク動作を行い、次の Pピクチャーのアクセスポイントから" Size— of— PAP"で指定されたデータを読み出す。以下、ユーザーから早送り再生 の中止が出されるまで、同じ動作が繰り返される。以上の動作により、スムーズな早送 り再生が実現される。ランダムアクセス時の動作は、 "Size— of— IAP"、 "Size— of —PAP"で指定されたデータサイズにっ 、て読み出されたピクチャーの中から、上記 "attribute"に従い次のアクセスポイントのデコードに必要なピクチャーを選択する点 が異なるだけで、その他の動作は全く同じであるため、説明は省略する。なお、デコ ードされたピクチャーのなかから図 4のデコーダー 107において" attribute"に従つ てピクチャーを選択して再生される場合について説明した力 デコーダー 107へ送 信する前に、実施の形態 3に示したピクチャー選択部 110により選択した後でデコー ダー 107へ送信してもよい。
[0090] 本実施の形態においては、実施の形態 4にさらに改良を加えて良好な早送り再生 を実現する方法について説明した力 ピクチャーの順序を並びかえる必要のない実 施の形態 3において、ランダムアクセスと早送りのいずれか又は両方に使用されるか 否かを示すフラグ" attribute"を、実施の形態 3にお 、て示した" picture— type"の 代わりに追加することにより、実施の形態 3においても早送り再生を実現することがで きる。
[0091] 以上、説明したように、ランダムアクセス可能な位置として指定されるアクセスポイン トとなるピクチャー、及び早送り等の特殊再生に必要なピクチャーを Iピクチャー又は Pピクチャーとすることによって、 MPEG4—AVC等の低ビットレートでの符号化方式 においても、アクセスポイントを適当な間隔で指定するとともに、スムーズな特殊再生 が可能となる。
[0092] また、アクセスポイントとなるピクチャー、及び特殊再生に必要なピクチャーが Pピク チヤ一である場合、 GOP先頭の Iピクチャー又は当該 Pピクチャーより時間的に前方 向に位置する Pピクチャー力 予測符号ィ匕することによって、符号化効率と高画質と を両立することができる。
[0093] 更に、アクセスポイントとなる Iピクチャー又は Pピクチャーより時間的に後方向のピク チヤ一を、 GOP先頭の Iピクチャー及びアクセスポイントとなるピクチャーを除いて、当 該アクセスポイントとなる Iピクチャー又は Pピクチャーより時間的に前方向のピクチャ 一から予測符号ィ匕しないことによって、アクセスポイント以降の再生をスムーズに行う ことができる。
[0094] アクセスポイントとなるピクチャー又は前記特殊再生に必要なピクチャーの 、ずれか 又は両方が Pピクチャーである場合、当該 Pピクチャーを予測符号ィ匕するために使用 した、即ち、デコードに必要な Iピクチャー及び Z又は Pピクチャーを固めて配置する ようにピクチャーの配列を入れ替えることによって、 GOP途中のアクセスポイントまで のアクセス時間を短縮することができる。
[0095] また、光ディスク等の映像情報記録媒体に、アクセスポイントのピクチャーの表示時 間情報と位置情報とデータサイズとを記録しておくことによって、 GOP途中のアクセス ポイントから迅速な再生を行うことができる。
[0096] 更に、次のアクセスポイントのデコードに必要なピクチャーである力、若しくは早送り 再生等の特殊再生に必要なピクチャーである力、又はその両方に必要なピクチャー であるかを示す属性情報を記録することによって、ランダムアクセスと特殊再生の!/ヽ ずれに使用される Pピクチャーであるかを容易に判別することができ、デコード時にピ クチャ一の並び替えを行う場合スムーズに行える。
[0097] また、実施の形態 4で示したように、各 GOP (映像単位)ごとにピクチャーをデコード する順番とを記録しておけば、デコード時にピクチャーの並び替えを行う場合スムー ズに行える。
[0098] 本実施の形態により、 1GOPを長時間にすることによる圧縮効率の向上、画質の維 持、ランダムアクセス性及びスムーズな特殊再生を両立することが可能となる。

Claims

請求の範囲
[1] フレーム内符号ィ匕画像である Iピクチャー、 1枚のフレームから予測されるブロックの 集合体の予測符号ィヒ画像である Pピクチャー及び 2枚のフレームから予測されるプロ ックの集合体の予測符号ィ匕画像である Bピクチャー力もなる映像単位により構成され る映像データが記録され、ランダムアクセス可能な映像情報記録媒体であって、 前記ランダムアクセス可能な位置として指定されるアクセスポイントとなるピクチャー のデコード順を示す情報と、
ピクチャーが当該アクセスポイントの次のアクセスポイントのデコードに必要なピクチャ 一であるか、アクセスポイントとなるピクチャーであるかを示す属性情報とが配置され る
ことを特徴とする映像情報記録媒体。
[2] 前記アクセスポイントとなるピクチャーは、前記 Iピクチャー又は前記 Pピクチャーで あることを特徴とする請求項 1記載の映像情報記録媒体。
[3] フレーム内符号ィ匕画像である Iピクチャー、 1枚のフレームから予測されるブロックの 集合体の予測符号ィヒ画像である Pピクチャー及び 2枚のフレームから予測されるプロ ックの集合体の予測符号ィ匕画像である Bピクチャー力もなる映像単位により構成され る映像データを記録し、
ランダムアクセス可能な位置として指定されるアクセスポイントのピクチャーのデコー ド順を示す情報と、
ピクチャーが当該アクセスポイントの次のアクセスポイントのデコードに必要なピクチャ 一であるか、アクセスポイントとなるピクチャーであるかを示す属性情報とが配置され る
ことを特徴とする映像情報記録方法。
[4] 前記アクセスポイントとなるピクチャーは、前記 Iピクチャー又は前記 Pピクチャーで あることを特徴とする請求項 3記載の映像情報記録方法。
[5] 請求項 1に記載の映像情報記録媒体に記録されてなる映像データを再生する情報 再生装置であって、
前記映像情報記録媒体から前記デコード順を示す情報と前記属性情報とを取得 する手段と、
前記取得された表示時間情報に基づ 、て、ユーザの再生指定位置に最も近 、ァク セスポイントを特定し、前記ピクチャーを取得する手段と、
前記属性情報に基づ 、て、前記取得したピクチャーから再生すべきピクチャーを選 択して前記アクセスポイントとなるピクチャーからの再生を行う手段とを備えることを特 徴とする映像情報再生装置。
請求項 1に記載の映像情報記録媒体に記録されてなる映像データを再生する情報 再生方法であって、
前記映像情報記録媒体から前記表示時間情報と前記属性情報とを取得し、 前記取得されたデコード順を示す情報に基づ!/ヽて、ユーザの再生指定位置に最も 近 、アクセスポイントを特定し、前記ピクチャーを取得し、
前記属性情報に基づ 、て、前記取得したピクチャーから再生すべきピクチャーを選 択して前記アクセスポイントとなるピクチャーからの再生を行うことを特徴とする映像情 報再生方法。
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