JP3477789B2 - 情報信号記録方法及び再生方法並びに情報信号記録装置及び再生装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、情報信号記録方法及び
再生方法並びに情報信号記録装置及び再生装置に関し、
特に、圧縮符号化されたビデオデータ等の可変長データ
をディスク状記録媒体に対して記録再生するような方法
及び装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】一般に、アナログのビデオ信号をディジ
タル化すると、データ量が膨大なものとなり、そのまま
記録したり通信したりすることが困難あるいはコスト高
となるため、データを圧縮して記録・通信することが多
い。特にビデオ信号のデータ量はオーディオ信号に比べ
て非常に大きいため、圧縮率の高い符号化方法の採用が
重要とされ、近年における高能率のビデオ信号データ圧
縮符号化には、単位時間当りの符号化出力データ量が変
化するような符号化方法、例えばいわゆる可変長符号化
方法が多く採用されてきている。

【０００３】図６はビデオ信号データの圧縮の一例を説
明するための図であり、Ａはアナログのビデオ信号を示
している。一般にビデオ信号は１フレーム又は１フィー
ルドで１枚の画像を構成していることから、図６のＡの
アナログのビデオ信号は、時間軸方向に、この１フレー
ム又は１フィールド単位で圧縮・伸張されている。な
お、動画の圧縮において、フレーム間又はフィールド間
の相関を利用して動き情報を圧縮する場合は、圧縮・伸
張の処理が数フレーム又は数フィールドに跨るが、圧縮
回路への入力及び伸張回路からの出力では、元のフレー
ム又はフィールド単位の画像になっている。

【０００４】図６の例では、ビデオ信号の圧縮の時間単
位Ｔ_V を１フィールド、すなわち１／６０（秒）とした
フィールド内圧縮を行っており、サンプリング周波数Ｆ
ｓを１３．５ＭＨｚとしている。この例では、コンポジ
ットビデオ信号を輝度（Ｙ）信号と色（Ｃ）信号とに分
け、それぞれＦｓ＝１３．５ＭＨｚでサンプリングし８
ビットずつに量子化して、図６のＢの信号、すなわちデ
ィジタルビデオデータを得ている。これは、１３．５Ｍ
Ｈｚ×８ビットのデータがＹとＣとの２チャンネル分で
２１６Ｍｂｐｓ（メガビット／秒）であり、１フィール
ド当りで３．６Ｍビット、すなわち１ワード８ビットの
ワード数では１フィールド当り４５０Ｋワードとなる。

【０００５】これを１フィールド毎に圧縮し、最大１２
Ｍｂｐｓの可変長データにする場合には、１フィールド
当り最大２００Ｋビット、すなわち１ワード８ビットの
ワード数で最大２５Ｋワードとなる。これは、１フィー
ルド当り上記３．６Ｍビット＝４５０Ｋワードのビデオ
データを１／１８以下に圧縮して、図６のＣに示すよう
に１フィールド当り２００Ｋビット以内、すなわち２５
Ｋワード以内のデータに圧縮することになる。

【０００６】このような圧縮符号化の場合、圧縮率は複
数フィールドで平均すればほぼ一定であるが、１フィー
ルド時間単位では変動することが多い。

【０００７】ところで、近年においては、ビデオ情報と
オーディオ情報とを含む情報信号を伝送、すなわち、記
録再生あるいは送受信する場合に、近年においては、い
わゆるマルチメディアシステムへの適用等を考慮して、
各情報をディジタル化し符号化して合成することが多く
なってきている。

【０００８】図７はオーディオ信号のデータ圧縮の一例
を説明するための図であり、Ａはアナログのオーディオ
信号を示している。オーディオ信号はビデオ信号と違い
連続信号であるから、圧縮の単位は任意に選ぶことがで
きる。この場合、上記ビデオ信号の圧縮の単位時間、す
なわちフィールドあるいはフレーム時間と同じかあるい
は整数比の時間を単位として圧縮することが考えられる
が、ビデオ信号とは無関係の既存のオーディオ圧縮技術
を用いる場合には、これらの圧縮の単位時間は一致して
いない。

【０００９】ここで、市販の記録再生型小型オーディオ
ディスク用に開発された圧縮方式として、サンプリング
周波数が４４．１ｋＨｚで、ステレオの左右のチャンネ
ルがそれぞれ１６ビットでディジタル化されたオーディ
オＰＣＭデータを５１２サンプル毎に２１２バイトに圧
縮する方式の例について説明する。

【００１０】図７のＡに示すアナログのオーディオ信号
は、サンプリング周波数が４４．１ｋＨｚのときの５１
２サンプル分に相当する時間Ｔ_A 、すなわち、 Ｔ_A ＝５１２／（４４．１×１０³ ） （秒） ≒１１．６ （ｍsec ） を単位として圧縮符号化される。すなわち、図７のＢに
示す１チャンネル当たり１サンプル１６ビットの５１２
サンプル分の２チャンネル（ステレオ）分、すなわち５
１２×１６ビット×２チャンネル分を圧縮符号化して、
図７のＣに示す２１２×８ビット×２チャンネルの固定
長データとしている。この固定長データの単位時間、例
えば１秒当りのデータ量、すなわちデータレートＲ
_A は、 Ｒ_A ＝２１２×２×８／Ｔ_A （ビット／秒＝ｂｐｓ） である。このようなオーディオ信号の圧縮の単位時間Ｔ
_A は、上記ビデオ信号の圧縮の単位時間Ｔ_V とは無関係
であり、簡単な整数比の関係にはない。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】上述したような可変長
のビデオデータと固定長のオーディオデータとを合成し
て伝送する場合、あるいは可変長データのみを伝送する
場合、エンコーダに与えられる回線のデータレートは、
可変長のビデオデータが最大となるときを目安に設定し
なければならない。そのため、図８に示すように、エン
コーダのピークのデータレートａに対して、エンコーダ
の平均データレートｂと回線に必要な伝送レートｃとで
は差が生じてしまい、この差の分をダミーデータｄで埋
め込むような処理が必要とされている。

【００１２】ところで、特開平５−２８３４号公報に
は、第１種の可変長データと第２種の固定長データとを
受信して、これらの各データ量の加算値が所定値になる
毎に、これらのデータと各データ量を示す情報とで１デ
ータブロックを構成して、一連のデータブロックを記録
媒体に蓄積する技術が開示されている。この技術におい
ては、受信の最終で第１種のデータの量と第２種のデー
タの量との加算値が予め定めた値に不足するときには、
この不足分の所望データを付加して１データブロックを
構成している。この所望データは、例えばオール０デー
タであり、不足データ量を穴埋めするためのダミーデー
タである。

【００１３】このようなダミーデータを記録媒体に記録
したり再生したりすると、ダミーデータの分が無駄であ
り、記録媒体の使用効率低下あるいは記録容量低下の原
因ともなり、好ましくない。

【００１４】本発明は、このような実情に鑑みてなされ
たものであり、可変長データのみ、あるいは可変長デー
タと固定長データとを合成して記録媒体に対して記録再
生する場合に、固定レート化するために付加されたダミ
ーデータを記録媒体上に記録することなく、記録効率や
記録容量の低下を防止し、また再生時には不具合なく各
データの分離等の処理が行え、回路構成も簡単な情報信
号記録方法及び再生方法並びに情報信号記録装置及び再
生装置の提供を目的とする。

【００１５】

【課題を解決するための手段】本発明に係る情報信号記
録方法は、第１の入力データを第１の一定時間毎に圧縮
符号化して得られた単位時間当りのデータ量が変化する
可変長データを、一定のブロック時間毎にブロック化し
て記録媒体に記録する情報信号記録方法において、上記
可変長データにダミーデータを付加して一定のデータレ
ートの固定レート化可変長データを形成し、このダミー
データを除いて上記ブロック単位で上記記録媒体に記録
すると共に、上記ダミーデータのデータ量が上記１ブロ
ックを超えたとき、上記記録媒体への記録を上記１ブロ
ック分停止させている。

【００１６】また、本発明に係る情報信号再生方法は、
上記情報信号記録方法により記録された記録媒体を再生
する情報信号再生方法であって、上記記録媒体から読み
出された可変長データに上記除去されたダミーデータを
付加して固定レート化し、上記第１の一定時間毎に伸張
復号化して再生するものである。

【００１７】また、本発明に係る情報信号記録装置は、
第１の入力データを第１の一定時間毎に圧縮符号化して
得られた単位時間当りのデータ量が変化する可変長デー
タを、一定のブロック時間毎にブロック化して記録媒体
に記録する情報信号記録装置において、上記可変長デー
タにダミーデータを付加して一定のデータレートの固定
レート化可変長データを形成する手段と、上記ダミーデ
ータを除去して上記ブロック単位で上記記録媒体に記録
する手段と、上記ダミーデータのデータ量が上記１ブロ
ックを超えたとき上記記録媒体への記録を上記１ブロッ
ク単位だけ停止制御する手段とを有している。

【００１８】さらに、本発明に係る情報信号再生装置
は、上記情報信号記録方法により記録された記録媒体を
再生する再生装置であって、上記記録媒体から読み出さ
れた可変長データに上記除去されたダミーデータを付加
して固定レート化する手段と、この固定レート化された
可変長データを上記第１の一定時間毎に伸張復号化して
再生する手段とを有している。

【００１９】ここで、上記削除したダミーデータの量を
示す情報を上記可変長データと共に上記記録媒体に記録
することが好ましい。また、第２の入力データを第２の
一定時間毎に圧縮符号化して得られた単位時間当りのデ
ータ量が一定の固定長データと、上記可変長データとを
合成して、上記ブロック時間毎にブロック化して記録媒
体に記録することが好ましい。

【００２０】具体的なデータフォーマットとしては、第
１の入力データを第１の一定時間毎に圧縮符号化して得
られた単位時間当りのデータ量が変化する可変長データ
と、第２の入力データを第２の一定時間毎に圧縮符号化
して得られた単位時間当りのデータ量が一定の固定長デ
ータとを合成しており、上記可変長データにダミーデー
タを付加して一定のデータレートの固定レート化可変長
データを形成し、伝送の単位となる１ブロック内に、所
定量の上記固定長データと、他の所定量の上記固定レー
ト化可変長データとを配置したものが挙げられる。

【００２１】上記ブロック内には、上記ダミーデータの
データ量を含むヘッダデータを付加してもよい。また、
上記固定長データは、上記伝送の単位となる１ブロック
の時間と上記第２の一定時間とを整数比の関係としても
よい。さらに、上記可変長データの例としてはビデオデ
ータが、上記固定長データの例としてはオーディオデー
タがそれぞれ挙げられる。

【００２２】

【作用】ダミーデータを除去しているため、記録媒体の
使用効率あるいは見かけ上の記録容量を向上させること
ができる。

【００２３】また、ダミーデータを除去しても、このダ
ミーデータのデータ量情報を可変長データと共に記録媒
体に記録しているので、再生時にダミーデータを付加し
て、固定レート化可変長データを復元でき、上記第１の
一定時間単位の復号処理を有効に行うことができる。

【００２４】さらに、可変長データと固定長データとを
合成して記録再生した場合にも、各データを容易に分離
できる。

【００２５】

【実施例】以下、本発明に係る好ましい実施例につい
て、図面を参照しながら説明する。本実施例において
は、オーディオ、ビデオデータを複数の端末装置との間
で送受信するいわゆるＡＶサーバ内の記録再生装置への
データの記録、再生を行う場合を想定している。

【００２６】図１は、上述したようなビデオ、オーディ
オ信号を合成しブロック化して記録媒体に対して記録再
生する場合の記録側のエンコーダ側の構成の一例を示し
ている。

【００２７】この図１において、入力端子１１にはアナ
ログビデオ信号が、入力端子２１にはアナログオーディ
オ信号がそれぞれ供給されている。入力端子１１からの
アナログビデオ信号は、アナログ／ディジタル（Ａ／
Ｄ）変換器１３に送られ、ディジタルビデオ信号に変換
される。Ａ／Ｄ変換器１３からのディジタルビデオ信号
は、ビデオエンコーダ１４に送られて、単位時間当りの
データ量が変動する可変長データに圧縮符号化される。
この可変長データは、圧縮符号化の単位時間Ｔ_V毎に一
定の最大データ量以下の可変データ量のデータとして得
られる。ビデオエンコーダ１４としては、例えばいわゆ
るＪＰＥＧ（Joint Photographic CodingExperts Group
）で規定されている符号化方式を実現するエンコーダ
を用いることができる。

【００２８】ビデオエンコーダ１４からの可変長データ
は、ビデオバッファ１５を介してエンド検出回路１６に
送られており、これらのビデオバッファ１５とエンド検
出回路１６とで、ダミーデータ付加機能を有しており、
後述するようにダミーデータの付加が行われて、データ
レートが固定化される。これは、圧縮符号化の単位時間
毎に上記最大データ量となるまで可変長データにダミー
データを付加することで、固定レートのデータとする。
エンド検出回路１６からの出力は、ＡＶサーバ内のハー
ドディスク等の記録媒体との間でデータを伝送するため
のデータ回線あるいはＩ／Ｏデータバス３１に送られ
る。

【００２９】一方、入力端子２１からのアナログオーデ
ィオ信号は、Ａ／Ｄ変換器２３に送られディジタルオー
ディオ信号に変換された後、オーディオエンコーダ２４
に送られて圧縮符号化され、固定長のオーディオデータ
となる。このオーディオエンコーダ２４としては、例え
ば、記録可能な小型オーディオ光ディスク装置や、ディ
ジタルの小型オーディオテープレコーダ等に採用されて
いる圧縮符号化方式のエンコーダを用いることができ
る。

【００３０】このオーディオエンコーダ２４からの固定
長データは、オーディオバッファ２５を介し、エンド検
出回路１６を介して、サーバ内のデータ回線あるいはＩ
／Ｏデータバス３１に送られる。後述するヘッダ生成回
路２６からのヘッダデータも、エンド検出回路１６を介
してＩ／Ｏデータバス３１に送られる。

【００３１】データ回線あるいはＩ／Ｏデータバス３１
に送られた各データは、マルチプレクサ３４Ｅを介して
バッファ３７Ｅに送られ、ディスク状記録媒体記録再生
装置である例えばハードディスク装置３９に記録され
る。これらのバッファ３７Ｅ及びハードディスク装置３
９は、バッファ制御回路３６Ｅにより動作制御される。
ここで、本実施例のＡＶサーバは、複数台のハードディ
スク装置３９を並列使用して高スループットを実現して
おり、また、エンコーダ回路部１０も複数用いる複数チ
ャンネル構成を想定している。さらに、全体のＡＶサー
バシステムとしては、後述するように複数チャンネルの
デコーダも含めて構成している。マルチプレクサ３４Ｅ
やバッファ制御回路３６Ｅやバッファ３７Ｅは、双方向
性のものを用いる等により、後述する図４のデコード側
のマルチプレクサ３４Ｄやバッファ制御回路３６Ｄやバ
ッファ３７Ｄと共用してもよい。

【００３２】エンコーダ回路部１０のブロックカウンタ
１７には、マルチプレクサ３４Ｅからのワードクロック
ＣＬＫと、エンド検出回路１６からのビデオフィールド
の開始すなわちＳＯＩ：スタートオブイメージの検出信
号及び終端すなわちＥＯＩ：エンドオブイメージの検出
信号とが供給されている。このブロックカウンタ１７
は、図２や図３に示すような１伝送ブロックのワード
数、例えば１ブロックをＫワードとするときの値Ｋがプ
リセットされており、この値Ｋをカウントする毎にエン
ドオブブロック信号ＥＯＢをダミーカウンタ１８に送っ
て、再びブロックワード数Ｋのカウントを開始するよう
な動作を行っている。また、上記ビデオフィールドの終
端のＥＯＩ検出時のカウント値と次のフィールドの開始
のＳＯＩ検出時のカウント値との差を、ダミーサイズＤ
Ｓとして取り出して、ダミーカウンタ１８及びヘッダ生
成回路２６に送っている。なお、マルチプレクサ３４Ｅ
からのワードクロックＣＬＫは、エンド検出回路１６及
びダミーカウンタ１８にも送られている。

【００３３】ブロックカウンタ１７は、ブロック先頭か
らのワード数をカウントすることにより、図２のＡに示
すブロックフォーマットに従ってビデオ領域及びオーデ
ィオ領域を判別し、各領域毎にイネーブル信号ＥＮをビ
デオバッファ１５及びオーディオバッファ２５に送る。
各ブロックは、図２のＡに示すように、先頭位置から所
定ワードのオーディオデータＡの領域と、ビデオデータ
ＶとダミーデータＤとを含む他の所定ワードのビデオ領
域とが設定されている。またブロックカウンタ１７は、
ビデオデータＶの１フィールドの終端にヘッダを付加す
るために、ヘッダ生成回路２６にイネーブル信号ＥＮを
送ってヘッダデータを生成させるように制御する。この
ヘッダデータには、少なくともダミーデータのサイズす
なわちワード数であるダミーサイズＤＳや次のヘッダま
でのワード数等の情報が含まれている。このヘッダは、
ビデオフィールドの終端すなわちＥＯＩと先頭すなわち
ＳＯＩとの間に配置されるフィールドヘッダである。

【００３４】ここで図２のＢは、上記可変長のビデオデ
ータを固定レート化するために付加されたダミーデータ
を詰めて上記ヘッダデータＨを挿入した状態を示してお
り、このとき、オーディオデータＡは必ずしもブロック
先頭に位置しなくなるが、フィールドヘッダ情報のダミ
ーサイズＤＳにより、デコーダ側での各データの分離は
容易に行える。なお、図２のＢは、説明を簡略化するた
めの仮想的なものであり、例えばタイミング的には実際
には図２のＡに対して遅れたものとなる。図２のＡのダ
ミーデータＤを詰めるあるいは除去する処理は、マルチ
プレクサ３４Ｅやバッファ３７Ｅにより行うことになる
が、ビデオバッファ１５からエンド検出回路１６を介し
てＩ／Ｏデータバス３１に送る際に行うようにすること
も可能である。

【００３５】図２のＣは、ハードディスク装置３９に対
する図２のＢの伝送データブロック毎の書き込みタイミ
ング制御信号Ｗを示している。このような書き込みタイ
ミングに対して、図２のＤに示すようなポーズ制御信号
（ＥＸＩＮ）をダミーカウンタ１８からバッファ制御回
路３６Ｅに送ることで、図２のＥに示すように１ブロッ
ク分の書き込みを休止させている。すなわち、ダミーカ
ウンタ１８は、上記ダミーデータＤのワード数の積算値
が１ブロック分のワード数を超えたときに上記ポーズ制
御信号を出力し、バッファ制御回路３６Ｅに送る。バッ
ファ制御回路３６Ｅは、バッファ３７Ｅ、ハードディス
ク装置３９を制御して、１ブロック分の書き込みを休止
させる。これに対して、再生時あるいはデコード時に
は、後述するように、逆にハードディスク装置からバッ
ファにデータが読み込まれるのを休止させ、バッファか
らＩ／Ｏデータバスへの出力を休止させればよい。

【００３６】ここで、データ記録時あるいはエンコード
時のデータフォーマットの制御の動作を図２と共に説明
すると、次のようになる。すなわち、ビデオ及びオーデ
ィオ信号を圧縮符号化したデータは、図２のＡようにハ
ードディスク装置の記録単位である例えばセクタ単位で
構成されるブロックで区切られる。このうち、ダミーデ
ータは切り捨てられ、図２のＢに示すように左寄せに詰
められる。ただし、ハードディスク装置に対する書き込
みはブロック単位で行われるため、図２のＥのように１
ブロックのずれが生じてから、すなわちダミーデータ量
の積算値が１ブロック分を超えたとき、ポーズ（ＥＸＩ
Ｎ）を有効にする。上記ダミーデータの切り捨てのと
き、詰めたダミー部はビデオフィールドの境界となり、
ここには上記フィールドヘッダＨを付加して、切り詰め
たダミーデータのワード数等を記述する。これにより、
デコード時に、オーディオ、ビデオ等の各データを切換
ポイントをシフトさせ、矛盾なく各データを分岐、分離
させることができる。

【００３７】図３は、ハードディスク装置３９に対して
記録再生されるデータのフォーマットを示し、１ブロッ
クＫワードとしている。ダミーデータを切り詰める前で
は、オーディオデータから次のオーディオデータまでが
１ブロックＫワードであるから、例えばブロックＢ２内
のオーディオデータＡからビデオデータＶ１のフィール
ドエンドのヘッダデータＨまでのワード数をＬとし、こ
のフィールドヘッダに書かれたダミーデータのワード数
をＤとするとき、このフィールドヘッダから次のオーデ
ィオデータＡまでのワード数は、Ｋ−Ｌ−Ｄとなる。ま
た、このフィールドヘッダには次のフィールドヘッダま
でのワード数Ｎも書かれている。

【００３８】なお、上記ハードディスク装置３９として
は、光磁気ディスク装置、あるいはこれらの複数台より
成るディスクアレイ装置等の各種信号記録装置を用いる
ことができる。

【００３９】次に図４は、上記図１のエンコーダ構成に
対応するデコーダ側の構成の一例を示している。この図
４において、ハードディスク装置３９から上記ブロック
単位で読み出されたデータは、バッファ３７Ｄを介して
マルチプレクサ３４Ｄに送られている。ハードディスク
装置３９及びバッファ３７Ｄはバッファ制御回路３６Ｄ
により動作制御される。これらのマルチプレクサ３４
Ｄ、バッファ制御回路３６Ｄ及びバッファ３７Ｄは、上
述したように図１のエンコーダ側のマルチプレクサ３４
Ｅ、バッファ制御回路３６Ｅ及びバッファ３７Ｅと共用
させてもよい。マルチプレクサ３４Ｄからのデータは、
Ｉ／Ｏデータバス３１に送られる。

【００４０】Ｉ／Ｏデータバス３１からのデータは、ヘ
ッダ検出回路４１を介して、ビデオバッファ４５、オー
ディオバッファ５５及びレート制御回路４３に送られ
る。また、マルチプレクサ３４Ｄからのワードクロック
ＣＬＫがヘッダ検出回路４１及びブロックカウンタ４２
に送られており、レート制御回路４３からは、上記図１
のエンコード側のダミーデータカウンタ１８からのポー
ズ制御信号に対応するポーズ制御信号（ＥＸＩＮ）がバ
ッファ制御回路３６Ｄに送られている。このポーズ制御
信号により、ハードディスク装置３９からバッファ３７
Ｄにデータが読み込まれるのを休止させ、バッファ３７
Ｄからマルチプレクサ３４Ｄを介してＩ／Ｏデータバス
３１へのデータ出力を休止させている。

【００４１】デコード時のデータの制御は、上記フィー
ルドヘッダを監視することで行っており、このフィール
ドヘッダ内の上記ダミーデータのワード数や次のフィー
ルドヘッダまでのワード数等の情報に基づいて各データ
の分離を行っている。すなわち、ヘッダ検出回路４１か
らはイネーブル信号ＥＮがブロックカウンタ４２及びレ
ート制御回路４３に送られており、上記フィールドヘッ
ダ検出時にはヘッダデータがレート制御回路４３に取り
込まれる。このヘッダデータの上記ダミーデータのワー
ド数は、デクリメント値としてブロックカウンタ４２に
送られる。ブロックカウンタ４２は、マルチプレクサ３
４ＤからのワードクロックＣＬＫをカウントし、上記ブ
ロックフォーマットの情報や上記ダミーデータワード数
の情報等に基づいてイネーブル信号ＥＮをビデオバッフ
ァ４５やオーディオバッファ５５に送る。すなわち、フ
ィールドヘッダが現れ、レート制御回路４３がダミーデ
ータのワード数Ｄを読み込んだら、そのワード数だけブ
ロックカウンタ４２のカウント値をデクリメントする。
実際には、次のオーディオデータまでのワード数は、前
オーディオデータからのカウント値をＬとすると、上述
したようにＫ−Ｌ−Ｄとなるから、これを利用してブロ
ックカウンタ４２がビデオバッファ４５やオーディオバ
ッファ５５のデータ読み込みを制御することによって、
各データの分岐あるいは分離を正常に行わせることがで
きる。

【００４２】ビデオバッファ４５に取り込まれたビデオ
データは、ビデオデコーダ４６に送られて、上記図１の
ビデオエンコーダ１４での圧縮符号化処理と対称的な伸
張復号化処理が施され、ディジタル／アナログ（Ｄ／
Ａ）変換器４７でアナログビデオ信号に変換され、出力
端子４９より取り出される。

【００４３】オーディオバッファ５５に取り込まれたオ
ーディオデータは、オーディオデコーダ５６に送られ
て、上記図１のオーディオエンコーダ２４での圧縮符号
化処理と対称的な伸張復号化処理が施され、Ｄ／Ａ変換
器５７でアナログオーディオ信号に変換され、出力端子
５９より取り出される。

【００４４】なお、前述したように、本実施例のＡＶサ
ーバは複数台のハードディスク装置３９を並列使用して
高スループットを実現しており、図１のエンコーダ回路
部１０も複数用いる複数チャンネル構成としていること
から、図４のヘッダ検出回路４１から各出力端子４９、
５９までのデコーダ回路部４０も複数用いて、入出力を
それぞれ複数チャンネルとする構成を想定している。

【００４５】このようなシステム全体の構成の一具体例
について、図５を参照しながら説明する。この情報デー
タ記録再生システムは、ディスク状記録媒体を用いた記
録再生装置を複数台備え、ビデオ信号やオーディオ信号
を記録、再生するシステム、即ちＡＶサーバ・システム
である。

【００４６】具体的には、このＡＶサーバ・システム
は、コマーシャルや映画等のアナログ信号のＡＶ素材を
ディジタル化したデータを多数記録しておき、要求に応
じてＡＶ素材を複数チャンネルに同時に供給することが
可能なシステムである。ＡＶデータの記録媒体として複
数のハードディスクを使用することにより、従来のテー
プを利用したビデオテープレコーダ、即ちＶＴＲ等を用
いた場合とは異なり、各ＡＶ素材にランダムにアクセス
することができる。このＡＶサーバ・システムは、コマ
ーシャルの自動送出、カラオケの提供、語学学習等の様
々な用途への利用が考えられる。

【００４７】先ず、データ記録時には、アナログＡＶデ
ータが複数の入力チャンネルから入力される。図５の具
体例では、アナログＡＶデータは信号入力端子１０４、
１０５等から入力される。それぞれの入力されたアナロ
グＡＶデータはアナログ／ディジタル（Ａ／Ｄ）変換器
１０８、１０９でディジタル化された後、エンコーダ１
１２、１１３で圧縮される。これは、ディジタル化され
たデータはサイズが大きいので、圧縮することによりデ
ータの転送レートを上げるためである。この圧縮方法と
しては、カラー動画像符号化方式のＭＰＥＧやカラー静
止画像符号化方式のＪＰＥＧ等の方法が一般的である。

【００４８】複数の入力チャンネルから入力され、ディ
ジタル符号化されたデータは、タイミング・コントロー
ラ１１５によってチャンネル毎に少しずつ時間がずらさ
れて時分割多重化ブロック１１４に順に入力される。あ
る１つのチャンネルからのデータは、ある単位、例えば
２バイト毎にハードディスクの台数分に分割されて各ハ
ードディスクに記録される。ここで、ＡＶサーバ・シス
テムのデータ転送能力に関して一般的に問題となるのは
ハードディスクである。そこで、データを複数のハード
ディスクに分割して記録することにより、ハードディス
ク群のデータ転送レートをほぼ台数分倍に高めることが
できる。

【００４９】上記時分割多重化ブロック１１４で時分割
多重化されたデータは、タイミング・コントローラ１１
６の制御により、ある単位、例えば２バイト毎に少しず
つ時間ずらされてバッファ１１７、１１８、１１９に書
き出される。このとき、タイミング・コントローラ１１
６は、どの時間のデータをどのバッファに書き込むかと
いう制御を行う。上記バッファ１１７、１１８、１１９
に書き出されたデータは、それぞれデバイス制御ブロッ
ク１２０、１２１、１２２によりハードディスク１２
３、１２４、１２５に記録される。

【００５０】なお、上記タイミング・コントローラ１１
６と各デバイス制御ブロック１２０、１２１、１２２と
の動作タイミングはサーバ制御ブロック１２６により制
御される。また、上記ハードディスク１２３、１２４、
１２５に分割されて記録されたデータに関するアプリケ
ーション情報、例えばタイトル等の情報は、図示しない
ホスト・コンピュータ１０１の入力装置から入力され、
アプリケーション制御ブロック１２７で管理される。

【００５１】次に、データ再生時には、ホスト・コンピ
ュータ１０１により、どの出力チャンネルにどのデータ
を出力するのかが指定される。この指定は、アプリケー
ション制御ブロック１２７からサーバ制御ブロック１２
６に伝達され、所望のデータがハードディスクのどこに
記録されているかが特定される。この情報は各デバイス
制御ブロック１２０、１２１、１２２に伝達される。各
デバイス制御ブロック１２０、１２１、１２２の制御に
より、上記情報に基づいて各ハードディスク１２３、１
２４、１２５からデータが読み出されて各バッファ１１
７、１１８、１１９に書き込まれる。各バッファ１１
７、１１８、１１９に分割されて存在するデータは、タ
イミング・コントローラ１１５の制御により時分割多重
化ブロック１１４に送られて、この時分割多重化ブロッ
ク１１４で元の圧縮されたデータに組み立て直される。
このデータはタイミング・コントローラ１１５の制御に
より所望の出力チャンネルに供給される。タイミング・
コントローラ１１５の制御により時分割多重化ブロック
１１４からの圧縮データはデコーダ１１０、１１１に送
られる。デコーダ１１０、１１１では送られた圧縮デー
タを伸長する。この伸長されたデータはディジタル／ア
ナログ（Ｄ／Ａ）変換器１０６、１０７で元のアナログ
ＡＶ素材に変換され、信号出力端子１０２、１０３より
出力される。

【００５２】なお、本発明は上記実施例にのみ限定され
るものではなく、例えば、上記ビデオデータのような可
変長データのみを記録再生する場合にも同様に適用でき
る。また、上記ビデオ信号、オーディオ信号以外にも種
々の情報信号を用いることができ、２つ以上の情報信号
を伝送する場合にも容易に適用できる。さらに、ディス
ク状記録媒体を用いた記録再生装置としては、ハードデ
ィスク装置以外にも、光磁気ディスク記録再生装置や、
複数枚のディスク状記録媒体を備えたいわゆるディスク
アレイ装置等を使用することもできる。

【００５３】

【発明の効果】以上説明したように、本発明に係る情報
信号記録方法によれば、第１の入力データを第１の一定
時間毎に圧縮符号化して得られた単位時間当りのデータ
量が変化する可変長データに、ダミーデータを付加して
一定のデータレートの固定レート化可変長データを形成
し、このダミーデータを除いて上記ブロック単位で上記
記録媒体に記録すると共に、上記ダミーデータのデータ
量が上記１ブロックを超えたとき、上記記録媒体への記
録を上記１ブロック分停止させているため、記録媒体の
使用効率あるいは見かけ上の記録容量を向上させること
ができる。

【００５４】また、本発明に係る情報信号再生方法によ
れば、上記情報信号記録方法により記録された記録媒体
を再生する際に、上記記録媒体から読み出された可変長
データに上記除去されたダミーデータを付加して固定レ
ート化し、上記第１の一定時間毎に伸張復号化して再生
しているため、不具合なく復号化が行える。この場合、
上記削除したダミーデータの量を示す情報を上記可変長
データと共に上記記録媒体に記録しておくことにより、
ダミーデータの付加が容易かつ正確に行える。

【００５５】また、本発明に係る情報信号記録装置によ
れば、第１の入力データを第１の一定時間毎に圧縮符号
化して得られた単位時間当りのデータ量が変化する可変
長データにダミーデータを付加して一定のデータレート
の固定レート化可変長データを形成する手段と、上記ダ
ミーデータを除去して上記ブロック単位で上記記録媒体
に記録する手段と、上記ダミーデータのデータ量が上記
１ブロックを超えたとき上記記録媒体への記録を上記１
ブロック単位だけ停止制御する手段とを有しているた
め、記録媒体の記録効率あるいは記録容量を上げること
ができる。

【００５６】さらに、本発明に係る情報信号再生装置
は、上記情報信号記録方法あるいは装置により記録され
た記録媒体を再生する再生装置であって、上記記録媒体
から読み出された可変長データに上記除去されたダミー
データを付加して固定レート化する手段と、この固定レ
ート化された可変長データを上記第１の一定時間毎に伸
張復号化して再生する手段とを有することにより、復号
化が有効に行える。この場合も、上記削除したダミーデ
ータの量を示す情報を上記可変長データと共に上記記録
媒体に記録しておくことにより、ダミーデータの付加が
容易かつ正確に行える。

【００５７】また、第２の入力データを第２の一定時間
毎に圧縮符号化して得られた単位時間当りのデータ量が
一定の固定長データと、上記可変長データとを合成し
て、上記ブロック時間毎にブロック化して記録媒体に記
録しておくことにより、再生時にこれらのデータを容易
かつ確実に分離できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例に用いられるビデオ、オーデ
ィオ各データのエンコーダ側の構成を一例を示すブロッ
ク図である。

【図２】図２の構成のエンコード時の動作を説明するた
めの図である。

【図３】本発明の一実施例に用いられるデータのブロッ
クフォーマットの一例を示す図である。

【図４】本発明の一実施例に用いられるビデオ、オーデ
ィオ各データのデコーダ側の構成を一例を示すブロック
図である。

【図５】本発明の実施例が適用される情報データ記録再
生システムの概略的な構成を示すブロック図である。

【図６】ビデオ信号のディジタル化及び圧縮符号化の一
例を説明するための図である。

【図７】オーディオ信号のディジタル化及び圧縮符号化
の一例を説明するための図である。

【図８】データレートと回線伝送レートとの差を説明す
るための図である。

【符号の説明】

１４ ビデオエンコーダ １５ ビデオバッファ １６ エンド検出回路 １７ ブロックカウンタ １８ ダミーデータカウンタ ２４ オーディオエンコーダ ２５ オーディオバッファ ３４Ｅ、３４Ｄ マルチプレクサ ３６Ｅ、３６Ｄ バッファ制御回路 ３７Ｅ、３７Ｄ バッファ ３９ ハードディスク装置 ４１ ヘッダ検出回路 ４２ ブロックカウンタ ４３ レート制御回路 ４６ ビデオデコーダ ５６ オーディオデコーダ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) G11B 20/10 H04N 5/92

Claims (8)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 第１の入力データを第１の一定時間毎に
   圧縮符号化して得られた単位時間当りのデータ量が変化
   する可変長データを、一定のブロック時間毎にブロック
   化して記録媒体に記録する情報信号記録方法において、 上記可変長データにダミーデータを付加して一定のデー
   タレートの固定レート化可変長データを形成し、このダ
   ミーデータを除いて上記ブロック単位で上記記録媒体に
   記録すると共に、上記ダミーデータのデータ量が上記１
   ブロックを超えたとき、上記記録媒体への記録を上記１
   ブロック分停止させることを特徴とする情報信号記録方
   法。
2. 【請求項２】 上記削除したダミーデータの量を示す情
   報を上記可変長データと共に上記記録媒体に記録するこ
   とを特徴とする請求項１記載の情報信号記録方法。
3. 【請求項３】 第２の入力データを第２の一定時間毎に
   圧縮符号化して得られた単位時間当りのデータ量が一定
   の固定長データと、上記可変長データとを合成して、上
   記ブロック時間毎にブロック化して記録媒体に記録する
   ことを特徴とする請求項１又は２記載の情報信号記録方
   法。
4. 【請求項４】 第１の入力データを第１の一定時間毎に
   圧縮符号化して得られた単位時間当りのデータ量が変化
   する可変長データにダミーデータを付加して一定のデー
   タレートの固定レート化可変長データとされ、この固定
   レート化可変長データから上記ダミーデータが除去さ
   れ、一定のブロック時間毎にブロック化されて記録され
   た記録媒体を再生する情報信号再生方法であって、 上記記録媒体から読み出された可変長データに上記除去
   されたダミーデータを付加して固定レート化し、上記第
   １の一定時間毎に伸張復号化して再生することを特徴と
   する情報信号再生方法。
5. 【請求項５】 上記記録媒体には、削除したダミーデー
   タの量を示す情報が上記可変長データと共に記録されて
   おり、このダミーデータ量の情報に基づいて、上記記録
   媒体から読み出された可変長データにダミーデータを付
   加して固定レート化することを特徴とする請求項４記載
   の情報信号再生方法。
6. 【請求項６】 上記記録媒体には、第２の入力データを
   第２の一定時間毎に圧縮符号化して得られた単位時間当
   りのデータ量が一定の固定長データと、上記可変長デー
   タとが合成されて記録されていることを特徴とする請求
   項４又は５記載の情報信号再生方法。
7. 【請求項７】 第１の入力データを第１の一定時間毎に
   圧縮符号化して得られた単位時間当りのデータ量が変化
   する可変長データを、一定のブロック時間毎にブロック
   化して記録媒体に記録する情報信号記録装置において、 上記可変長データにダミーデータを付加して一定のデー
   タレートの固定レート化可変長データを形成する手段
   と、 上記ダミーデータを除去して上記ブロック単位で上記記
   録媒体に記録する手段と、 上記ダミーデータのデータ量が上記１ブロックを超えた
   とき上記記録媒体への記録を上記１ブロック単位だけ停
   止制御する手段とを有することを特徴とする情報信号記
   録装置。
8. 【請求項８】 第１の入力データを第１の一定時間毎に
   圧縮符号化して得られた単位時間当りのデータ量が変化
   する可変長データにダミーデータを付加して一定のデー
   タレートの固定レート化可変長データとされ、この固定
   レート化可変長データから上記ダミーデータが除去さ
   れ、一定のブロック時間毎にブロック化されて記録され
   た記録媒体を再生する情報信号再生装置であって、 上記記録媒体から読み出された可変長データに上記除去
   されたダミーデータを付加して固定レート化する手段
   と、 この固定レート化された可変長データを上記第１の一定
   時間毎に伸張復号化して再生する手段とを有することを
   特徴とする情報信号再生装置。