JP3394102B2 - 光ディスクの再生方法及び再生装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、高速再生及び高速検索
を行う光ディスク記録再生装置及びその記録再生方法に
関するものである。

【０００２】

【従来の技術】図１３は特開平４−１１４３６９号公報
に記載された従来の光ディスク記録再生装置を示したも
のである。図において１３２はビデオ信号やオーディオ
信号等をディジタル情報に変換するためのＡ／Ｄ変換
器、１３３は情報圧縮手段、１３４は上記圧縮情報をフ
レーム周期の整数倍に等しいセクター情報に変換するフ
レームセクター変換手段、１３５はエンコーダ、１３６
は記録媒体での符号間干渉を小さくするため所定の変調
符号に変換するための変調器、１３７、１３８は上記変
調符号に従ってレーザーを変調するためのレーザー駆動
回路及びレーザー出力スイッチである。

【０００３】また、１３９は上記レーザー光を出射する
ための光ヘッド、１４０は光ヘッドから出射される光ビ
ームをトラッキングするためのアクチュエータ、１４１
は光ヘッド１３９を送るためのトラバースモータ、１４
２はディスク１４３を回転させるためのディスクモー
タ、１４４はモータ駆動回路、１４５はモータ制御回路
である。また、１４６は光ヘッド１３９からの再生信号
を増幅するための再生アンプ、１４７は記録された変調
信号からデータを得るための復調器、１４８はデコー
ダ、１４９はフレームセクタの逆変換回路、１５０は上
記圧縮情報を伸長するための情報伸長手段、１５１は伸
長された情報を例えばアナログビデオ信号やオーディオ
信号に変換するためのＤ／Ａ変換器である。

【０００４】図１４はディジタル動画情報を圧縮して伝
送、蓄積するために規格化が進められているＭoving Ｐ
icture Ｅxperts Ｇroup（以下、「ＭＰＥＧ」という）
方式のデータ配列構造（レイヤ構造）を簡略化して表し
たものである。図において、１５２は複数のフレーム情
報からなる映像情報ブロックで、以下「ＧＯＰ」（Ｇro
up of Ｐicture）という。１５３はいくつかのピクチャ
（画面）から構成されるＧＯＰレイヤ、１５４は１画面
をいくつかのブロックに分割したスライス、１５５はい
くつかのマクロブロックから構成されるスライスレイ
ヤ、１５６はマクロブロックレイヤ、１５７は８画素×
８画素で構成されるブロックレイヤである。

【０００５】このマクロブロックレイヤ１５６は、例え
ばＭＰＥＧ方式においては、符号化の最小単位は８×８
画素からなるブロックで、このブロックが離散コサイン
変換（Ｄiscrete Ｃosine Ｔransform）（以下、「ＤＣ
Ｔ」という）による情報圧縮を行っていく単位となる。
このとき、隣接する４つのＹ（輝度）信号ブロックと、
これらに位置的に対応するそれぞれ１個のＣｂ，Ｃｒ
（色）信号ブロックの合計６ブロックをマクロブロック
（ＭＢ）と呼ぶ。このマクロブロックを複数個まとめて
スライスが構成される。また、マクロブロックは、動き
補償予測の最小単位であり、動き補償予測のための動き
ベクトルの検出は、マクロブロック単位で行われる。

【０００６】また、図１５は１０画面を１つのＧＯＰと
した時の符号化構造を示したもので、図において１５８
はフレーム内ＤＣＴによる情報圧縮を行った映像情報で
あるＩ−ピクチャ、１５９はフレーム内ＤＣＴによる情
報圧縮に加えて時間的に前方向に位置するＩ−ピクチャ
１５８を参照画面とした動き補償が行われた映像情報で
あるＰ−ピクチャ、１６０はフレーム内ＤＣＴに加えて
時間的に前後方向に位置するＩ−ピクチャ１５８及びＰ
−ピクチャ１５９を参照画面とした動き補償が行われた
映像情報であるＢ−ピクチャである。

【０００７】次に、従来の光ディスク記録再生装置の動
作について説明する。ディジタル映像情報の圧縮技術が
進むにつれ、圧縮動画情報を光ディスクに記録すること
により、従来のＶＴＲ等に代表されるようなテープ媒体
に比べて検索性にすぐれ、きわめて使い勝手の良い映像
ファイリング装置を実現することが可能となってきてい
る。また、このようなディスクファイル装置はディジタ
ル情報を取り扱うため、アナログ信号を記録した場合に
比べてダビング劣化が無いこと、及び、光記録再生であ
るため非接触で信頼性に富んだシステムが構築できるこ
と等、非常に優れたものである。

【０００８】従来、このような圧縮動画情報を光ディス
クに記録する場合は、図１３のブロック図に示される光
ディスク装置に対して図１４に示されたＭＰＥＧ方式の
ディジタル圧縮動画情報を記録すること等により行われ
る。この時、Ａ／Ｄコンバータ１３２にてディジタル化
された映像情報は、情報圧縮手段１３３によってＭＰＥ
Ｇ等の標準圧縮動画方式に変換される。この圧縮情報は
エンコーダ１３５にてエンコードされるとともに、変調
器１３６によって光ディスク１４３における符号間干渉
の影響を小さくするための変調が行われた後、光ディス
ク１４３に記録される。この時、例えば各ＧＯＰを１単
位とするデータ量がほぼ同じ量になる（固定レート）よ
うにし、またフレーム周期の整数倍に等しいセクターに
振り分けることによって、ＧＯＰ単位での編集等が容易
に行えるようになる。

【０００９】また、再生時においては、光ディスク１４
３から読み出された映像情報を、再生アンプ１４６にて
増幅し、復調器１４７及びデコーダ１４８にてディジタ
ルデータに復元した後、フレームセクタ逆変換手段にて
アドレス，パリティ等のデータを取り除いた純粋な映像
元データを復元する。さらに情報伸長手段１５０にてＭ
ＰＥＧ復号化を行うことで元のディジタル映像信号を再
現し、Ｄ／Ａコンバータ１５１によってモニター等に表
示可能なアナログ映像信号が得られる。

【００１０】ここで、ディジタル動画圧縮方法として上
述のＭＰＥＧ方式を用いたとすると、図１５に示したよ
うに、フレーム内ＤＣＴによる情報圧縮がなされたＩ−
ピクチャ１５８と、フレーム内ＤＣＴに加えて時間的に
前方向に位置するＩピクチャ１５８を参照画面とした動
き補償が行われた圧縮映像情報であるＰ−ピクチャ１５
９と、フレーム内ＤＣＴに加えて時間的に前後方向に位
置するＩ−ピクチャ１５８，Ｐ−ピクチャ１５９を参照
画面とした動き補償が行われた圧縮映像情報であるＢ−
ピクチャ１６０とをいくつか組合わせた符号化構造をそ
のまま光ディスク１４３内に記録する。

【００１１】この際、Ｉ−ピクチャ１５８はフレーム内
ＤＣＴを行っているため、この情報単独で画像再生を行
うことが可能である。しかし、Ｐ−ピクチャ１５９は前
方向の動き補償を行っていることから上記Ｉ−ピクチャ
１５８を再生した後でなければ画像再生を行うことが出
来ない。また、Ｂ−ピクチャ１６０は、前後方向の動き
補償を行っているため、前後にあるＩ−ピクチャ１５８
及びＰ−ピクチャ１５９を再生した後でなければ再生不
可能であるという特徴を有している。従って、当然、前
後方向の動き補償を行っているＢ−ピクチャ１６０が最
もデータ量が少なく符号化効率の良いものであり、逆
に、フレーム内ＤＣＴのみによる圧縮が行われたＩピク
チャ１５８が最もデータ量が多く符号化効率の悪いもの
である。

【００１２】よって、符号化効率を高めるためには、Ｂ
−ピクチャ１６０の枚数を増やすことが必要となるが、
このようにした場合には、Ｂ−ピクチャ１６０を再生す
るためのＩ，Ｐ−ピクチャ１５８，１５９が必要となる
ため、必然的に処理回路におけるバッファメモリ量が増
大するとともに、データ入力から映像再生までの遅延時
間が増大するという問題が生じる。しかし、光ディスク
等に代表される蓄積系メディアにおいては、長時間記録
のために圧縮効率の高い符号化方式への要求が強いのに
比べて、上述のような映像再生のための遅延時間はあま
り問題にならないので、図１５に示すような符号化方式
が適している。

【００１３】では、このような符号化構造を持つデータ
を光ディスクに記録した場合に、画像の高速検索や高速
再生がどのように行われるかを見てみると次のようにな
る。すなわち、図１５に示すような符号化構造を持つ場
合には、Ｉ−ピクチャ１５８のデータのみを連続的に再
生することにより高速再生が可能であり、あるＧＯＰの
Ｉ−ピクチャ１５８データを再生した後にトラックジャ
ンプを行って前又は後のＧＯＰあるいは任意のＧＯＰ間
隔で各ＧＯＰのＩ−ピクチャ１５８のデータを連続して
再生していくことにより、（ＧＯＰを構成するフレーム
枚数）×（トラックジャンプのＧＯＰ間隔）倍速の高速
検索や高速再生が実現できる。

【００１４】

【発明が解決しようとする課題】従来の光ディスク記録
再生装置は以上のように構成されており、単に各ＧＯＰ
のＩ−ピクチャデータのみを連続して再生するだけのも
のであった。従って、人間の目が輝度信号の変化等の、
いわゆるシーンチェンジに対して敏感であることを考え
ると、この高速再生及び高速検索は必ずしも視聴者にと
って有意義なものとは言えなかった。

【００１５】また、Ｉ−ピクチャデータのみを連続再生
することで高速再生，高速検索を行う場合、各ＧＯＰの
Ｉ−ピクチャデータの位置と光ディスクの記録トラック
上の位置との間に相関がなく、また、記録時の映像圧縮
率を可変とした場合にはＧＯＰ長自体も固定とならない
ため、さらに相関がなくなる。そのため、トラックジャ
ンプを行う際、各ＧＯＰのＩ−ピクチャデータの先頭位
置を特定することが困難であり、トラックジャンプのた
びにランダムな回転待ち時間が生じ、滑らかなＩ−ピク
チャデータの連続再生を行うことが難かしかった。さら
に、人間の視覚特性に応じて高速再生及び高速検索の速
度を上げて行くこともできなかった。

【００１６】本発明は以上のような問題を解消するため
になされたものであり、視聴者の視覚特性に適した高速
再生及び高速検索を行うことができ、また、滑らかなＩ
−ピクチャデータの連続高速再生を行うことができ、さ
らに、人間の視覚特性に応じて高速再生及び高速検索の
速度を上げて行くことのできる光ディスク記録再生装置
及びその記録再生方法を得ることを目的としている。

【００１７】

【課題を解決するための手段】本発明の光ディスクの再
生方法によれば、ディジタル映像情報が周波数変換によ
り圧縮されたＩ−ピクチャと、時間的に前方あるいは前
後の映像からの動きベクトルを用いた参照画像を加えて
圧縮動作を施されたＰ−ピクチャ及びＢ−ピクチャとで
構成された映像情報ブロックを含んで、あらかじめ区切
られたシーンからなるディジタル映像情報が記録される
光ディスクであって、上記光ディスクは、アドレスを有
するセクタから構成され、上記映像情報ブロックは、上
記セクタの先頭部分から配置され、上記映像情報ブロッ
ク各々の先頭にあるヘッダ部分には、前後の映像情報ブ
ロックの先頭アドレス情報が配置され、上記ディジタル
映像情報とは別の領域には、上記あらかじめ区切られた
シーンの先頭の映像情報ブロックの先頭アドレス情報が
まとめて配置される光ディスクを再生する方法であっ
て、高速再生時には、上記あらかじめ区切られたシーン
の先頭の映像情報ブロックの先頭アドレス情報を抽出
し、当該先頭アドレス情報に基づき当該シーンの先頭の
映像情報ブロックを再生し、上記高速再生時の再生速度
に比較して低速の再生時には、前後の映像情報ブロック
の先頭アドレス情報に基づき、映像情報ブロックを再生
するものである。

【００１８】

【実施例】実施例１． 以下、本発明の実施例を図に基づき説明する。図１は本
実施例の光ディスク記録再生装置の記録系の構成を示す
概略構成図である。

【００１９】図において、１はアナログ映像信号の入力
端子、２は入力されたアナログ映像信号を一定のフレー
ムレートでサンプリングしてディジタル信号に変換する
Ａ／Ｄ変換手段、３はフレーム間の動きベクトルを検出
するための動き検出手段、４はデータ圧縮のためにディ
ジタル映像信号を垂直／水平方向の空間周波数に変換す
る帯域圧縮手法の１つである離散コサイン変換手段（Ｄ
ＣＴ手段）、５は変換されたディジタル映像信号を量子
化する適応量子化手段、６は逆量子化手段、７は空間周
波数成分からもとのディジタル映像信号に復元するため
の逆離散コサイン変換手段（ＩＤＣＴ手段）、８は動き
検出手段３からの動きベクトルに基づき参照画像を記憶
するフレームメモリ、９は量子化されたディジタル映像
信号を符号化する可変長符号化手段、１０はバッファメ
モリ、１１は符号化されたディジタル映像信号のデータ
配列をフォーマット化するフォーマットエンコーダであ
り、かかるＡ／Ｄ変換手段２乃至フォーマットエンコー
ダ１１により映像情報の情報圧縮がなされる。

【００２０】また、１２はフォーマット化されたディジ
タル映像信号に光ディスク上における符号間干渉を防止
するための変調を加える変調手段、１３は変調手段１２
からの情報に基づき記録レーザを変調させるレーザ変調
手段、１４は光磁気記録や相変化記録等の方法により情
報の記録がなされる光ディスク、１５はレーザ変調手段
１３により変調された記録レーザに基づき光ディスク１
４上に情報を記録する光ヘッド、１６は光ヘッド１５を
光ディスク１４の径方向に移動させる送りモータ、１７
は光ディスク１４を所定の周波数で回転させるディスク
モータ、１８は光ヘッド１５のフォーカス／トラッキン
グ制御，送りモータ１６の制御及びディスクモータ１７
の制御を行うサーボ回路、１９はサーボ回路１８やフォ
ーマットエンコーダ１１等の制御信号を発生させ、装置
全体を統括制御するシステムコントローラ、２０は光デ
ィスク１４に記録された映像データのヘッダ情報を再生
する再生アンプ、２１は再生されたヘッダ情報から光デ
ィスク上における記録位置等を認識するヘッダ認識手
段、２２はシーンチェンジ検出手段である。

【００２１】また、図２は本実施例の装置により記録さ
れた各映像情報ブロックの記録トラックを直線上に配置
したものとして表した図である。図において、２３はあ
る時点における映像情報ブロックであるＧＯＰ１のＩ−
ピクチャデータ、２４はＧＯＰ１を構成するＰ，Ｂ−ピ
クチャデータ、２５は前記ＧＯＰ１と時間的に連続する
映像情報ブロックであるＧＯＰ２を構成するＩ−ピクチ
ャデータ、２６はＧＯＰ２のＰ，Ｂ−ピクチャデータ、
２７はＧＯＰ２と時間的に連続する映像情報ブロックで
あるＧＯＰ３のＩ−ピクチャデータ、２８はＧＯＰ３の
Ｐ，Ｂ−ピクチャデータである。

【００２２】２９はＧＯＰ１のＩ−ピクチャデータ２３
の先頭のヘッダ部に設けられた、ＧＯＰ１よりも時間的
に前で、かつシーンチェンジの検出された映像情報ブロ
ックである例えばＧＯＰ(−１)のＩ−ピクチャデータ及
び時間的に後で、かつシーンチェンジの検出された映像
情報ブロックであるＧＯＰ３のＩ−ピクチャデータ２７
の先頭位置（以下、アドレス情報という）を格納してい
るアドレス領域、３０はＧＯＰ３のＩ−ピクチャデータ
２７の先頭のヘッダ部に設けられた、ＧＯＰ３よりも時
間的に前で、かつシーンチェンジの検出された映像情報
ブロックであるＧＯＰ１のＩ−ピクチャデータ２３及び
時間的に後で、かつシーンチェンジの検出された映像情
報ブロックである例えばＧＯＰ７のＩ−ピクチャデータ
のアドレス情報を格納しているアドレス領域である。

【００２３】また、図３は入力された原画像情報をＡ／
Ｄ変換手段２により一定のフレームレートでサンプリン
グした画像情報の模式図である。図において、３１〜３
４はそれぞれ時刻Ｔ０〜Ｔ３におけるフレーム（画面）
を示す。

【００２４】また、図４は図３のＴ０〜Ｔ３の各時点で
サンプリングされた画像における隣接フレーム間の輝度
信号の差分絶対値の分布を示したものである。図におい
て、Ｌはシーンチェンジ検出のための閾値を示し、輝度
信号の差分絶対値がＬ以上であった場合にはシーンチェ
ンジがあったものとして検出を行う。

【００２５】では、以下、本実施例の動作について説明
する。図１において、入力された映像信号はＡ／Ｄ変換
手段２において一定のフレーム周期にサンプリングさ
れ、動き検出手段３によってフレーム毎に映像の動き量
を動きベクトルの形で検出され、離散コサイン変換手段
４によって垂直／水平方向の空間周波数に変換され、適
応量子化手段５によって適応量子化される。

【００２６】本発明においても、数〜数十フレームを単
位とする映像情報ブロック（ＧＯＰ）で映像情報を記録
するようにしているが、それは、従来例で説明したよう
に、１枚の映像自身で圧縮動作が行われる２次元の圧縮
映像（Ｉ−ピクチャ）と、時間的に前方あるいは前後の
映像からの動きベクトルを用いた参照画像を加えて圧縮
動作がなされる３次元の圧縮映像（Ｐ−ピクチャ，Ｂ−
ピクチャ）とが混在する形で構成されている。

【００２７】そのため、図１に示されるように、３次元
圧縮画像を得るために必要な参照画像は、適応量子化手
段５からの映像データを、逆量子化手段６と逆離散コサ
イン変換手段７により復元し、フレームメモリ８上で動
き検出手段３からの動きベクトルにより補正することで
得る。

【００２８】次に、適応量子化された圧縮ディジタル映
像データは、可変長符号化手段９によって、動きベクト
ル量に応じた可変長符号化が行われ、バッファメモリ１
０に一旦、蓄積される。

【００２９】バッファメモリ１０に蓄積された圧縮ディ
ジタル映像データは、各ＧＯＰ内でのデータ配列等をシ
ステムコントローラ１９からの指示を受けたフォーマッ
トエンコーダ１１により組み替えられ、さらにヘッダ等
の情報が付加された後、フォーマットエンコーダ１１か
ら出力される。

【００３０】このようにしてフォーマット化されたディ
ジタル映像情報は、変調手段１２によって光ディスク１
４における符号間干渉が排除されるよう変調され、レー
ザ変調手段１３を介して光ヘッド１５により光ディスク
１４上に記録される。

【００３１】また、本実施例においては、Ａ／Ｄ変換手
段２でサンプリングした画像のフレーム間における画素
単位での原画像輝度及び色差信号の差分絶対値のフレー
ム分の総和を用いてシーンチェンジの検出を行ってい
る。図３における時刻Ｔ０〜Ｔ３の隣接フレーム間での
輝度信号の差分絶対値の分布が、例えば図４のようなも
のであった場合、時刻Ｔ１，Ｔ３でシーンチェンジが発
生していることになる。

【００３２】上記シーンチェンジの検出された時刻Ｔ
１，Ｔ３のフレームが情報圧縮されてＧＯＰのＩ−ピク
チャになる場合にはそのアドレス情報を、それ以外の
Ｐ，Ｂ−ピクチャになる場合には次のＧＯＰのＩピクチ
ャのアドレス情報を、そのＧＯＰの時間的に前後で、か
つシーンチェンジの検出されたＧＯＰのＩ−ピクチャの
先頭位置（この場合には、図２のアドレス領域２９，３
０が該当する）に記録する。これは、Ｐ，Ｂピクチャに
アドレス情報を記録したとしてもこれを再生するために
は前または後のＩ，Ｐピクチャが必要となるため、再生
に時間を要することになるからである。

【００３３】また、再生時には、このアドレス領域に記
録された情報に基づき、Ｉピクチャデータの連続再生を
行う。このようにすることで、シーンチェンジ前後の画
像のみを取り出した高速送り再生・検索あるいは高速戻
し再生・検索を行うことができ、人間の視覚特性に合っ
た効率的な高速再生・検索を実現することが可能にな
る。

【００３４】なお、ＭＰＥＧ圧縮された映像情報として
平均４Ｍビット／秒のレート、１３５分間記録された光
ディスクを考えた場合には、ディスク１面には約４Ｇバ
イトの映像情報領域が存在する。したがって、映像情報
領域のアドレス情報としては例えば１セクタ１０２４バ
イト容量では３バイトのアドレス情報長があれば表現し
得る。したがって、シーンチェンジの検出されたアドレ
ス情報を４バイトで表現すれば、１セクタあたり２５６
個のシーンチェンジの位置を記録することが可能であ
る。また、高速再生・検索として１００倍速相当を仮定
すると、３０フレーム／秒の映像の場合、２４３０個の
シーンチェンジの登録でこのような高速再生・検索が可
能となる。また、登録されているシーンチェンジ検出の
アドレス情報にしたがって順次再生を行うことにより、
高速再生・検索が可能となる。実施例２．

【００３５】次に、本発明の実施例２について説明す
る。図５及び図６はかかる実施例２を説明するための図
である。ここに、図５は光ディスク１４上の記録トラッ
クの構成を示したものであり、図において、Ｓ１〜Ｓ４
は記録トラック１周を４つの領域（ブロック）に均等に
分割した各ブロックの先頭の位置を示したものである。

【００３６】また、図６は図５に示した各記録トラック
上において映像情報ブロックを直線上に配置したものを
表す図であり、本実施例においても、実施例１と同様、
時刻Ｔ１，Ｔ３でシーンチェンジが発生していると仮定
する。図において、３５はある時点における映像情報ブ
ロックであるＧＯＰ１のＩ−ピクチャデータ、３６はＧ
ＯＰ１を構成するＰ，Ｂ−ピクチャデータ、３７は前記
ＧＯＰ１と時間的に連続する映像情報ブロックであるＧ
ＯＰ２を構成するＩ−ピクチャデータ、３８はＧＯＰ２
のＰ，Ｂ−ピクチャデータ、３９はＧＯＰ２と時間的に
連続する映像情報ブロックであるＧＯＰ３のＰ，Ｂ−ピ
クチャデータ、４０はＧＯＰ３のＩ−ピクチャデータで
ある。

【００３７】また、４１はＧＯＰ１のＩ−ピクチャデー
タ３５の先頭のヘッダ部に設けられた、ＧＯＰ１よりも
時間的に前で、かつシーンチェンジの検出された映像情
報ブロックである例えばＧＯＰ(−１)のＩ−ピクチャデ
ータ及び時間的に後で、かつシーンチェンジの検出され
た映像情報ブロックであるＧＯＰ３のＩ−ピクチャデー
タ４０の先頭位置（アドレス情報）を格納しているアド
レス領域、４２はＧＯＰ３のＩ−ピクチャデータ４０の
先頭のヘッダ部に設けられた、ＧＯＰ３よりも時間的に
前で、かつシーンチェンジの検出された映像情報ブロッ
クであるＧＯＰ１のＩ−ピクチャデータ３５及び時間的
に後で、かつシーンチェンジの検出された映像情報ブロ
ックである例えばＧＯＰ７のＩ−ピクチャデータの先頭
位置（アドレス情報）を格納しているアドレス領域であ
る。

【００３８】上述の実施例１では、各ＧＯＰの内部にお
けるＩ−ピクチャの位置を固定としていた。このため、
各ＧＯＰのＩ−ピクチャの先頭位置と光ディスクの記録
トラックの半径方向の位置との間に相関がなく、ある時
点でのＩ−ピクチャデータを再生した後、次に再生する
Ｉピクチャデータの先頭位置へのトラックジャンプのた
びにそれぞれ異なるランダムな光ディスクの回転待ち時
間が発生し、滑らかなＩ−ピクチャデータの連続再生を
行うことが難しかった。

【００３９】そこで、本実施例では、シーンチェンジの
検出されたＧＯＰ内におけるＩピクチャの位置を可変と
し、図５に示すようなＳ１〜Ｓ４で示した位置のいずれ
かの位置に、ＧＯＰのＩピクチャの先頭位置がくるよう
なデータ配列をフォーマットエンコーダ１１において行
った後、光ディスク１４に記録するようにしている。そ
して、このようにすることにより、本実施例では、Ｓ１
に位置するＧＯＰ１のＩ−ピクチャ３５を再生した後、
予めアドレス情報４１より得ているＧＯＰ３のＩ−ピク
チャ４０の開始位置Ｓ３へ、光ディスクの所定の回転時
間を待ってトラックジャンプを行い、ＧＯＰ３のＩ−ピ
クチャデータ４０の再生を行うことができるため、トラ
ックジャンプのための回転待ち時間を予め考慮した滑ら
かなＩ−ピクチャデータの連続再生が可能になる。

【００４０】なお、シーンチェンジの検出された各ＧＯ
ＰのＩ−ピクチャの配置については、記録の際、メモリ
にＧＯＰのピクチャデータを蓄えておき、データのＧＯ
Ｐ長、Ｉ−ピクチャデータ長、及びトラックジャンプに
よる回転待ち時間に基づいて、Ｓ１〜Ｓ４のいずれか適
当な位置に容易にＩ−ピクチャの先頭位置を配置でき
る。また、本実施例では各ＧＯＰを固定レートとして説
明したが、可変レートにおいても同様の手法で適用可能
である。さらに、本実施例では光ディスクのＳ１〜Ｓ４
の４つの半径方向位置にＩ−ピクチャの先頭位置がくる
ようにしているがこれに限られるものではなく、データ
のＧＯＰ長、Ｉ−ピクチャデータ長、及びトラックジャ
ンプによる回転待ち時間等を考慮して上でいくつかの位
置を特定すればほぼ同様の効果を得ることが可能であ
る。実施例３．

【００４１】次に、本発明の実施例３について説明す
る。図７及び図８は本発明の実施例３を説明するための
図である。ここに、図７は入力された原画像情報をＡ／
Ｄ変換手段２により一定のフレームレートでサンプリン
グした画像の模式図である。図において、４３〜５３は
それぞれ時刻Ｔ０〜Ｔ１０におけるフレーム（画面）を
示す。

【００４２】また、図８は図７のＴ０〜Ｔ１０の各時点
でサンプリングされたフレームにおける隣接フレーム間
の輝度信号の差分絶対値の分布を示したものである。図
において、Ｌ０はシーンチェンジ検出のための第１の閾
値を示し、Ｌ１はシーンチェンジ検出のための第２の閾
値を示し、Ｌ２はシーンチェンジ検出のための第３の閾
値を示す。ここで、輝度信号の差分絶対値がＬ０，Ｌ
１，Ｌ２以上であった場合にはそれぞれシーンチェンジ
があったものとして検出を行う。

【００４３】本実施例は、上述の実施例１と同様に、原
画像から映像圧縮されたＩ，Ｐ，Ｂ−ピクチャデータを
構成する際、一定のサンプリングレートでディジタル化
されたフレーム単位の原画像輝度及び色差信号を用いて
シーンチェンジの検出を行うが、実施例１とは異なり、
シーンチェンジの検出のための複数の閾値を設け、各閾
値毎にシーンチェンジの検出を行うようにしている。こ
れは、例えば、時刻Ｔ０〜Ｔ１０までの隣接フレーム間
の輝度信号の差分絶対値の分布が図７のような場合、シ
ーンチェンジ検出の閾値がＬ０で検出される位置はＴ
１，Ｔ２，Ｔ４，Ｔ６，Ｔ８である。また、閾値がＬ１
で検出される位置はＴ２，Ｔ８、閾値がＬ２で検出され
る位置はＴ８となる。

【００４４】また、本実施例においては、シーンチェン
ジの検出されたＧＯＰのＩピクチャの先頭位置に実施例
１と同様のアドレス領域を各閾値毎に区分して設定する
ようにしている。

【００４５】そして、このように構成することにより、
各閾値の大きさに応じて段階的に倍速の異なる高速再生
・検索が行うことができるため、この閾値の選択によ
り、より細かなシーンチェンジごとの高速再生・検索、
あるいは、おおざっぱなシーンチェンジごとではあるも
のの、一層高速な高速再生，検索等を自由に適宜選択す
ることが可能になる。

【００４６】なお、本実施例においても実施例２と同様
に、シーンチェンジの検出されたＧＯＰのＩ−ピクチャ
データの先頭位置が光ディスクの記録トラック上におけ
るＳ１〜Ｓ４のいずれかの半径位置にくるように配置す
ることができ、このようにすることで、実施例２と同様
の効果を得ることが可能である。

【００４７】さらに、上述の実施例１〜３においては、
シーンチェンジを検出したＧＯＰのＩ−ピクチャの先頭
ヘッダ部に高速再生，検索のためのアドレス領域を設け
るように構成したが、図９のように、光ディスク１４上
のある特定の記録領域にまとめて記録しておいてもよ
い。ここに、図９は本発明による映像情報を記録した光
ディスクを示したものであり、図において、５４は上記
Ｉ，Ｐ，Ｂピクチャデータから構成される映像情報ブロ
ックの連続が記録されている映像情報領域、５５は光デ
ィスクの最内周あるいは最外周に設けられた、シーンチ
ェンジあったＧＯＰのＩ−ピクチャのアドレス情報を記
録したアドレス領域である。

【００４８】また、本実施例のような複数の閾値による
シーンチェンジを図９に示すようなアドレス領域５５に
記録するには、図１０に示すようにする。図において、
５６ａ，ｂ，ｃはそれぞれ、シーンチェンジ検出のため
の検出レベルＬ０，Ｌ１，Ｌ２の閾値の値、５７ａ，
ｂ，ｃはそれぞれ、各閾値にてシーンチェンジの検出さ
れたＧＯＰのＩ−ピクチャの光ディスク上における先頭
位置を示すアドレス情報である。

【００４９】これは、シーンチェンジの検出されたＧＯ
ＰのＩ−ピクチャのアドレス情報を予め各閾値毎にメモ
リ内に格納しておき、その情報をアドレス領域５５に記
録するようにしたものであり、例えば、前記時刻Ｔ０〜
Ｔ１０までの時間軸情報を光ディスク上のＩ−ピクチャ
アドレス情報に変換したものをＡＤ０〜ＡＤ１０とした
場合、アドレス領域５５に記録されるデータは図１０の
（５６ａ，５７ａ）、（５６ｂ，５７ｂ）、（５６ｃ，
５７ｃ）のごとく（Ｌ０，ＡＤ１）、（Ｌ１，ＡＤ
２）、（Ｌ０，ＡＤ４）、（Ｌ０，ＡＤ６）、（Ｌ２，
ＡＤ８）のようになる。

【００５０】そして、再生時には、このアドレス領域５
５の情報を予め再生しておき、その後視聴者の選択した
閾値に対するＧＯＰのＩ−ピクチャデータのみを連続し
て再生するようにすればよい。実施例４．

【００５１】次に、本発明の実施例４について説明す
る。図１１及び図１２は本発明の実施例４を説明するた
めの図である。ここに、図１１は本実施例の映像情報ブ
ロックの記録トラックを直線状に表した図である。図に
おいて、５８はある時点における映像情報ブロックであ
るＧＯＰ１のＩ−ピクチャデータ、５９はＧＯＰ１を構
成するＰ，Ｂ−ピクチャデータ、６０は前記ＧＯＰ１と
時間的に連続する映像情報ブロックであるＧＯＰ２を構
成するＰ，Ｂ−ピクチャデータ、６１はＧＯＰ２のＩ−
ピクチャデータ、６２はＧＯＰ２と時間的に連続する映
像情報ブロックであるＧＯＰ３のＩ−ピクチャデータ，
６３はＧＯＰ３のＰ，Ｂ−ピクチャデータである。

【００５２】また、６４はＧＯＰ１のＩ−ピクチャデー
タ５８の先頭のヘッダ部に設けられた、ＧＯＰ１の直前
の映像情報ブロックであるＧＯＰ０のＩ−ピクチャデー
タと直後の映像情報ブロックであるＧＯＰ２のＩ−ピク
チャデータ６１のアドレス情報を格納しているアドレス
領域、６５はＧＯＰ２のＩ−ピクチャデータ６１の先頭
のヘッダ部に設けられた、ＧＯＰ２の直前の映像情報ブ
ロックであるＧＯＰ１のＩ−ピクチャデータ５８と直後
の映像情報ブロックであるＧＯＰ３のＩ−ピクチャデー
タ６２のアドレス情報を格納しているアドレス領域、６
６はＧＯＰ３のＩ−ピクチャデータ６２の先頭のヘッダ
部に設けられた、ＧＯＰ３の直前の映像情報ブロックで
あるＧＯＰ２のＩ−ピクチャデータ６１と直後の映像情
報ブロックであるＧＯＰ４のＩ−ピクチャデータのアド
レス情報を格納しているアドレス領域である。

【００５３】本実施例では、図１１のように各ＧＯＰを
構成するとともに、図９で説明したのと同様にシーンチ
ェンジの検出されたＧＯＰのＩ−ピクチャのアドレス情
報を光ディスクのアドレス領域５５（図９参照）に記録
しておくようにしたものである。このようにすることに
より、視聴者の側で、シーンチェンジによる高速再生モ
ードか隣接ＧＯＰによる高速再生モードのいずれで高速
検索，再生を行うのか、自由に選択・切替することがで
きる。従って、不必要な箇所についてはシーンチェンジ
による高速検索，再生モードによって、必要な箇所では
隣接ＧＯＰ毎の高速検索，再生によって、それぞれ適切
な早さでの高速検索，再生を行うことが可能になる。

【００５４】以上のような高速検索，再生を行う場合の
光ディスク装置の動作をフローチャートに示したものが
図１２である。まず、高速検索，再生が開始されると、
検索，再生モードがシーンチェンジによる検索，再生か
隣接ＧＯＰによる検索，再生かを視聴者側で選択する。
シーンチェンジによる検索，再生を選択した場合、その
検索，再生のレベルについても図８における閾値Ｌ０〜
Ｌ２の中から選択する。選択されたレベルに応じて、ア
ドレス領域５５から所望のシーンチェンジ位置情報が抽
出され、この位置情報を基にして高速検索，再生を行う
ようにする。一方、隣接ＧＯＰのＩ−ピクチャ再生モー
ドを選択した場合にはあるＧＯＰのＩ−ピクチャデータ
を再生した後、そのＩ−ピクチャデータの先頭に記録さ
れているアドレス情報に基づき、そのアドレス情報の示
す隣接ＧＯＰのＩ−ピクチャデータの先頭位置にトラッ
クジャンプを行い、そのＩ−ピクチャデータを再生す
る。この動作は高速検索，再生の終了が視聴者から指示
されるまで続けられる。

【００５５】

【発明の効果】本発明においては、高速再生・検索を視
聴者の必要に応じて選択可能にしているので、必要な箇
所においては比較的低速度で精度の良い検索が行えると
ともに、不必要な箇所においては非常に高速で、かつ必
要最低限度の検索精度を保った検索を行うことができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の光ディスク記録再生装置の記録系の
構成を示すブロック図である。

【図２】 本発明の実施例１にかかる光ディスク記録再
生装置により記録されたデータトラック上のデータ配列
を示す図である。

【図３】 原画像を一定のフレーム周期でサンプリング
した場合のフレーム構造を示す模式図である。

【図４】 シーンチェンジの検出のための隣接フレーム
間の輝度信号の差分絶対値の分布と閾値との関係を示す
図である。

【図５】 光ディスク上におけるデータトラックの構造
を示す図である。

【図６】 本発明の実施例２にかかる光ディスク記録再
生装置により記録されたデータトラック上のデータ配列
を示す図である。

【図７】 原画像を一定のフレーム周期でサンプリング
した場合のフレーム構造を示す模式図である。

【図８】 シーンチェンジの検出のための隣接フレーム
間の輝度信号の差分絶対値の分布と閾値との関係を示す
図である。

【図９】 光ディスク上における映像情報ブロックとシ
ーンチェンジアドレス領域との関係を示す図である。

【図１０】 シーンチェンジアドレス領域の具体的な構
造を示す図である。

【図１１】 本発明の実施例４にかかる光ディスク記録
再生装置により記録されたデータトラック上のデータ配
列を示す図である。

【図１２】 本発明の実施例４の具体的な動作を示すフ
ローチャートである。

【図１３】 従来の光ディスク記録再生装置の構成を示
すブロック図である。

【図１４】 ＭＰＥＧ方式による映像信号のデータ配列
を示す図である。

【図１５】 １０画面を１ＧＯＰとしたときの符号化構
造を示す図である。

【符号の説明】

１：入力端子、２：Ａ／Ｄ変換手段、３：動き検出手
段、４：離散コサイン変換手段（ＤＣＴ手段）、５：適
応量子化手段、６：逆量子化手段、７：逆離散コサイン
変換手段（ＩＤＣＴ手段）、８：フレームメモリ、９：
可変長符号化手段、１０：バッファメモリ、１１：フォ
ーマットエンコーダ、１２：変調手段、１３：レーザ変
調手段、１４：光ディスク、１５：光ヘッド、１６：送
りモータ、１７：ディスクモータ、１８：サーボ回路、
１９：システムコントローラ、２０：再生アンプ、２
１：ヘッダ認識手段、２２：シーンチェンジ検出手段、
２３：ＧＯＰ１のＩ−ピクチャデータ、２４：ＧＯＰ１
のＰ，Ｂ−ピクチャデータ、２５：ＧＯＰ２のＩ−ピク
チャデータ、２６：ＧＯＰ２のＰ，Ｂ−ピクチャデー
タ、２７：ＧＯＰ３のＩ−ピクチャデータ、２８：ＧＯ
Ｐ３のＰ，Ｂ−ピクチャデータ、２９：アドレス領域、
３０：アドレス領域、３１〜３４：時刻Ｔ０〜Ｔ３にお
けるフレーム（画面）、３５：ＧＯＰ１のＩ−ピクチャ
データ、３６：ＧＯＰ１のＰ，Ｂ−ピクチャデータ、３
７：ＧＯＰ２のＩ−ピクチャデータ、３８：ＧＯＰ２の
Ｐ，Ｂ−ピクチャデータ、３９：ＧＯＰ３のＰ，Ｂ−ピ
クチャデータ、４０はＧＯＰ３のＩ−ピクチャデータ、
４１：アドレス領域、４２：アドレス領域、４３〜５
３：時刻Ｔ０〜Ｔ１０におけるフレーム（画面）、５
４：映像情報領域、５５：アドレス領域、５６ａ，ｂ，
ｃ：検出レベルＬ０，Ｌ１，Ｌ２の閾値の値、５７ａ，
ｂ，ｃ：アドレス情報、５８：ＧＯＰ１のＩ−ピクチャ
データ、５９：ＧＯＰ１のＰ，Ｂ−ピクチャデータ、６
０：ＧＯＰ２のＰ，Ｂ−ピクチャデータ、６１：ＧＯＰ
２のＩ−ピクチャデータ、６２：ＧＯＰ３のＩ−ピクチ
ャデータ，６３：ＧＯＰ３のＰ，Ｂ−ピクチャデータ、
６４：アドレス領域、６５：アドレス領域、６６：アド
レス領域、１３２：Ａ／Ｄ変換器、１３３：情報圧縮手
段、１３４：フレームセクター変換手段、１３５：エン
コーダ、１３６：変調器、１３７：レーザー駆動回路、
１３８：レーザー出力スイッチ、１３９：光ヘッド、１
４０：アクチュエータ、１４１：トラバースモータ、１
４２：ディスクモータ、１４３：光ディスク、１４４：
モータ駆動回路、１４５：モータ制御回路、１４６：再
生アンプ、１４７：復調器、１４８：デコーダ、１４
９：フレームセクタの逆変換回路、１５０：情報伸長手
段、１５１：Ｄ／Ａ変換器、１５２：映像情報ブロック
（ＧＯＰ）、１５３：ＧＯＰレイヤ、１５４：スライ
ス、１５５：スライスレイヤ、１５６：マクロブロック
（ＭＢ）レイヤ、１５７：ブロックレイヤ、１５８：Ｉ
−ピクチャ、１５９：Ｐ−ピクチャ、１６０：Ｂ−ピク
チャ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 加瀬沢 正 京都府長岡京市馬場図所１番地 三菱電 機株式会社 映像システム開発研究所内 (72)発明者 三嶋 英俊 京都府長岡京市馬場図所１番地 三菱電 機株式会社 映像システム開発研究所内 (56)参考文献 特開 平５−30454（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−47879（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−149902（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−76482（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−259052（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) H04N 5/76 - 5/956 G11B 20/10,20/12

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ディジタル映像情報が周波数変換により
   圧縮されたＩ−ピクチャと、時間的に前方あるいは前後
   の映像からの動きベクトルを用いた参照画像を加えて圧
   縮動作を施されたＰ−ピクチャ及びＢ−ピクチャとで構
   成された映像情報ブロックを含んで、あらかじめ区切ら
   れたシーンからなるディジタル映像情報が記録される光
   ディスクであって、上記光ディスクは、アドレスを有す
   るセクタから構成され、上記映像情報ブロックは、上記
   セクタの先頭部分から配置され、上記映像情報ブロック
   各々の先頭にあるヘッダ部分には、前後の映像情報ブロ
   ックの先頭アドレス情報が配置され、上記ディジタル映
   像情報とは別の領域には、上記あらかじめ区切られたシ
   ーンの先頭の映像情報ブロックの先頭アドレス情報がま
   とめて配置される光ディスクを再生する方法であって、 高速再生時には、上記あらかじめ区切られたシーンの先
   頭の映像情報ブロックの先頭アドレス情報を抽出し、当
   該先頭アドレス情報に基づき当該シーンの先頭の映像情
   報ブロックを再生し、 上記高速再生時の再生速度に比較して低速の再生時に
   は、前後の映像情報ブロックの先頭アドレス情報に基づ
   き、映像情報ブロックを再生することを特徴とする光デ
   ィスクの再生方法 。
2. 【請求項２】 ディジタル映像情報が周波数変換により
   圧縮されたＩ−ピクチャと、時間的に前方あるいは前後
   の映像からの動きベクトルを用いた参照画像を加えて圧
   縮動作を施されたＰ−ピクチャ及びＢ−ピクチャとで構
   成された映像情報ブロックを含んで、あらかじめ区切ら
   れたシーンからなるディジタル映像情報が記録される光
   ディスクであって、上記光ディスクは、アドレスを有す
   るセクタから構成され、上記映像情報ブロックは、上記
   セクタの先頭部分から配置され、上記映像情報ブロック
   各々の先頭にあるヘッダ部分には、前後の映像情報ブロ
   ックの先頭アドレス情報が配置され、上記ディジタル映
   像情報とは別の領域には、上記あらかじめ区切られたシ
   ーンの先頭の映像情報ブロックの先頭アドレス情報がま
   とめて配置される光ディスクを再生する装置であって、 高速再生時には、上記あらかじめ区切られたシーンの先
   頭の映像情報ブロックの先頭アドレス情報を抽出する手
   段と、当該先頭アドレス情報に基づき当該シー ンの先頭
   の映像情報ブロックを再生する手段と、 上記高速再生時の再生速度に比較して低速の再生時に
   は、前後の映像情報ブロックの先頭アドレス情報に基づ
   き、映像情報ブロックを再生する手段とを備えることを
   特徴とする光ディスクの再生装置 。