JP2001155437A

JP2001155437A - 記録装置および方法

Info

Publication number: JP2001155437A
Application number: JP33574499A
Authority: JP
Inventors: Susumu Todo; 晋藤堂; Haruo Togashi; 治夫富樫; Akira Sugiyama; 晃杉山; Hideyuki Matsumoto; 英之松本
Original assignee: Sony Corp
Current assignee: Sony Corp
Priority date: 1999-11-26
Filing date: 1999-11-26
Publication date: 2001-06-08

Abstract

(57)【要約】【課題】可変長符号化されたデータを固定枠にパッキ
ングした場合でも、ヘッダ情報を読み取ることができる
ようにする。【解決手段】ＭＰＥＧストリームは、階層構造をな
し、各層の先頭にスタートコード１、５、８、１２、１
２、１２・・・を配されて供給される。ストリームは、
スタートコードに基づき分離され、分離されたそれぞれ
に対して、磁気テープへの記録の単位であるセグメント
が割り当てられる。符号化パラメータが格納される各層
のヘッダ部が集められ、最初のセグメントに割り当てら
れる。スライス層を構成するマクロブロックのそれぞれ
には、１セグメントずつが割り当てられる。各セグメン
トは、所定長の固定枠に等長化される。固定枠からはみ
出た部分は、他の固定枠の余った部分に移動される。符
号化パラメータが先頭のセグメントに集められて記録さ
れるので、ピクチャサーチ時や、高エラーレートの際に
も、高い確率で符号化パラメータを読み取ることができ
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、可変長符号を用
いて圧縮符号化されたディジタルビデオ信号を、所定の
等長化単位で記録媒体に記録する記録装置および方法に
関する。

【０００２】

【従来の技術】ディジタルＶＴＲ(Video Tape Recorde
r) に代表されるように、ディジタルビデオ信号および
ディジタルオーディオ信号を記録媒体に記録し、また、
記録媒体から再生するようなデータ記録再生装置が知ら
れている。ディジタルビデオ信号は、データ容量が膨大
となるため、所定の方式で圧縮符号化されて記録媒体に
記録されるのが一般的である。近年では、ＭＰＥＧ２(M
oving Picture Experts Group 2)方式が圧縮符号化の標
準的な方式として知られている。

【０００３】上述のＭＰＥＧ２を始めとする画像圧縮技
術では、可変長符号を用いてデータの圧縮率を高めてい
る。したがって、圧縮しようとする画像の複雑さによっ
て、１画面分、例えば１フレームあるいは１フィールド
当たりの圧縮後の符号量が変動する。

【０００４】一方、磁気テープやディスク記録媒体とい
った記録媒体にビデオ信号を記録する記録装置、特にＶ
ＴＲにおいては、１フレームや１フィールドが等長化の
単位とされる。すなわち、１フレームや１フィールド当
たりの符号量を一定値以下に収め、記憶媒体の一定容量
の領域に記録する。

【０００５】ＶＴＲに等長化方式が採用される最大の理
由は、記録媒体である磁気テープ上での等長化単位、す
なわち、１フレームや１フィールド単位での編集が可能
になるためである。また、記録時間に比例して記録媒体
が消費されるため、記録総量や残量を、正確に求めるこ
とができ、高速サーチによる頭出し処理も容易に行える
という利点がある。また、記録媒体の制御の観点から
は、例えば記録媒体が磁気テープであれば、等長化方式
でデータを記録することで、力学的に駆動される磁気テ
ープを等速度に保って走行させることで安定化を図れる
という利点を有する。これらの利点は、ディスク記録媒
体であっても、同様に適用させることができる。

【０００６】可変長符号化方式と、等長化方式とでは、
上述のように、相反する性質を有する。近年では、ビデ
オ信号を非圧縮のベースバンド信号で入力し、内部でＭ
ＰＥＧ２やＪＰＥＧ(Joint Photographic Experts Grou
p)といった可変長符号により圧縮符号化を施して、記録
媒体に記録する記録装置が出現している。また、可変長
符号を用いて圧縮符号化されたストリームを直接的に入
出力および記録／再生するような記録再生装置も提案さ
れている。

【０００７】なお、繁雑さを避けるため、以下では、デ
ィジタルビデオ信号の等長化の単位をフレームとし、可
変長符号を用いた圧縮符号化方式をＭＰＥＧ２であると
して説明する。

【０００８】ここで、ＭＰＥＧ２のデータストリーム構
造について、概略的に説明する。ＭＰＥＧ２は、動き補
償予測符号化と、ＤＣＴによる圧縮符号化とを組み合わ
せたものである。ＭＰＥＧ２のデータ構造は、階層構造
をなしており、下位から、ブロック層、マクロブロック
層、スライス層、ピクチャ層、ＧＯＰ層およびシーケン
ス層となっている。

【０００９】ブロック層は、ＤＣＴを行う単位であるＤ
ＣＴブロックからなる。マクロブロック層は、複数のＤ
ＣＴブロックで構成される。スライス層は、ヘッダ部
と、１以上のマクロブロックより構成される。ピクチャ
層は、ヘッダ部と、１以上のスライスとから構成され
る。ピクチャは、１画面に対応する。ＧＯＰ層は、ヘッ
ダ部と、フレーム内符号化に基づくピクチャであるＩピ
クチャと、予測符号化に基づくピクチャであるＰおよび
Ｂピクチャとから構成される。Ｉピクチャは、それ自身
の情報のみで復号化が可能であり、ＰおよびＢピクチャ
は、予測画像として前あるいは前後の画像が必要とさ
れ、単独では復号化されない。

【００１０】また、シーケンス層、ＧＯＰ層、ピクチャ
層、スライス層およびマクロブロック層の先頭には、そ
れぞれ所定のビットパターンからなる識別コードが配さ
れ、識別コードに続けて、各層の符号化パラメータが格
納されるヘッダ部が配される。ＭＰＥＧ２の復号化を行
うＭＰＥＧデコーダでは、パターンマッチングにより識
別コードを抽出して階層を判別し、ヘッダ部に格納され
たパラメータ情報に基づき、ＭＰＥＧストリームの復号
化を行う。

【００１１】スライス層に含まれるマクロブロックは、
複数のＤＣＴブロックの集合であり、画面（ピクチャ）
を１６画素×１６ラインの格子状に分割したものであ
る。スライスは、例えばこのマクロブロックを水平方向
に連結してなる。画面のサイズが決まると、１画面当た
りのマクロブロック数は、一意に決まる。

【００１２】ＭＰＥＧのフォーマットにおいては、スラ
イスが１つの可変長符号系列である。可変長符号系列と
は、可変長符号を復号化しなければデータの境界を検出
できない系列である。ＭＰＥＧストリームの復号時に
は、スライスのヘッダ部を検出し、可変長符号の始点と
終点とを見つけ出す。

【００１３】ＭＰＥＧでは、１スライスを１ストライプ
（１６ライン）で構成するのが普通であり、画面の左端
から可変長符号化が始まり、右端で終わる。したがっ
て、ＶＴＲによってＭＰＥＧストリームがそのまま記録
された記録媒体を、高速再生したときに、再生できる部
分が画面の左端に集中し、均一に更新することができな
い。また、データのテープ上の配置を予測できないた
め、テープパターンを一定の間隔でトレースしたので
は、均一な画面更新ができなくなる。さらに、１箇所で
もエラーが発生すると、画面右端まで影響し、次のスラ
イスヘッダが検出されるまで復帰できない。１スライス
を１マクロブロックで構成すると、このような不都合が
生じず、好ましい。

【００１４】一方、ビデオ信号は、回転するヘッドで斜
めにトラックを形成するヘリカルトラック方式によっ
て、磁気テープ上に記録される。１トラックにおいて、
シンクブロックを記録の最小単位として、シンクブロッ
クがデータの種類毎にグループ化されてセクタが形成さ
れる。また、編集を考慮に入れ、このとき、編集を考慮
に入れ、１編集単位、例えば１フレーム分の記録データ
が記録される記録領域が所定のものとされる。例えば、
８トラックを用いて１フレームの記録データが記録され
る。

【００１５】ＭＰＥＧ２では、可変長符号化を用いてい
るので、画像の複雑さによって符号量が異なる。１フレ
ーム期間に発生するデータを所定の記録領域に記録でき
るように、１フレーム分のデータ量が制御される。さら
に、磁気テープへの記録に適するように、上述したよう
に１スライスを１マクロブロックから構成する。それと
共に、マクロブロックも、マクロブロック内の画像の複
雑さによってデータ量が異なるため、１マクロブロック
を、所定長の固定枠に当てはめることが行われている。

【００１６】１マクロブロックを所定長の固定枠に当て
はめることを、パッキングと称する。パッキングにおい
て、例えば固定枠のサイズがシンクブロックのサイズに
対応したものとされる。固定枠のサイズよりもマクロブ
ロックのサイズの方が大きい場合、マクロブロックの固
定枠からはみ出た部分が他の固定枠の空き領域に格納さ
れる。

【００１７】図２５は、パッキング処理を概念的に示
す。マクロブロックは、例えばバースト的なエラーなど
により画面上の連続した領域に影響が出ないように、シ
ャフリングされ、分散化される。例えば、図２５Ａに示
されるように、画面上で分散されていたマクロブロック
ＭＢ１〜４がシャフリングされ順に並べられる（図２５
Ｂ）。マクロブロックは、ＭＰＥＧエンコーダにより符
号化され、スライススタートコードに続けて順に並べら
れる。この様子を図２５Ｂに示す。各マクロブロックは
スライスに対応し、先頭にスライススタートコードが配
される。各マクロブロックは、先頭にヘッダを付される
と共に、輝度信号Ｙ、色差信号Ｃｂ、Ｃｒの順にデータ
が並べ替えられる。

【００１８】図２５Ｂにおいて、固定枠長からはみ出た
部分３００、３０１および３０２は、図２５Ｃに示され
るように、マクロブロックが固定枠長よりも短い、他の
固定枠に格納され、パッキングされる。各マクロブロッ
クにおいて、ＤＣＴ係数は、ＤＣ成分を先頭（ヘッダ
側）に、ＡＣ成分の次数の低い方から順に並べられてい
る。したがって、他の固定枠には、より周波数成分の高
い係数が格納される。こうして固定枠にパッキングされ
たデータは、それぞれ、図２５Ｄに示されるように、各
トラックにおいて等しく詰め込まれ、磁気テープ３０３
上に記録される。

【００１９】

【発明が解決しようとする課題】ここで、パッキング処
理を行い記録された磁気テープを、記録時の速度より高
速に再生する、高速再生を行う場合について考える。高
速再生時には、回転ヘッドがトラックを斜めに跨いでト
レースすることになる。したがって、１トラック全ての
データを読み取ることができず、また、１フレーム全て
のデータを読み取ることができない。すなわち、読み取
られた１フレーム分のデータ中には、異なる複数のフレ
ームのデータが混在することになる。

【００２０】一方、上述のパッキングされたマクロブロ
ックを元に戻す、デパッキング処理を行う際には、読み
取られた１フレーム分のデータが同一フレームのデータ
である必要がある。そのため、高速再生を行う場合に
は、各マクロブロックは、固定枠内のストリームだけを
利用して復号化を行い、マクロブロックが完結しない場
合でも、そこで復号化を打ち切る。再生データのエラー
レートが高い場合にも、同様な処理が行われる。

【００２１】各層のヘッダ部についても、同様である。
ヘッダ部がパッキングにより元のマクロブロックが存在
する固定枠から移動されて記録されている場合、高速再
生時や高エラーレートのときには、上述のように固定枠
の内部だけで復号化がなされ、元の固定枠から移動され
たデータは、捨てられてしまうことになる。したがっ
て、高速再生時や高エラーレート時には、磁気テープか
ら読み取られ再生されたＭＰＥＧのストリームが正しく
復号化できない可能性があるという問題点があった。

【００２２】例えば、シーケンスヘッダよりも後ろにあ
るピクチャヘッドがパッキングにより他の固定枠に移動
されていると、高速再生時や高エラーレート時などに、
シーケンスヘッダは読み取れるがピクチャヘッダは捉え
られないということが生じるという問題点があった。

【００２３】したがって、この発明の目的は、可変長符
号化されたデータを固定枠にパッキングした場合でも、
ヘッダ情報を読み取ることができるような記録装置およ
び方法を提供することにある。

【００２４】

【課題を解決するための手段】この発明は、上述した課
題を解決するために、階層構造を有し、符号化パラメー
タが格納されるヘッダ部が階層構造の各層の先頭に配さ
れたデータストリームを可変長符号化し、可変長符号化
されたデータを固定枠に当てはめ、固定枠からはみ出た
データを他の固定枠の空き領域に詰め込んで等長化を行
い、固定枠毎にセグメントを割り当ててセグメント単位
で記録媒体に記録する記録装置において、符号化パラメ
ータを記録順序の最初のセグメントに記録するようにし
たことを特徴とする記録装置である。

【００２５】また、この発明は、上述した課題を解決す
るために、階層構造を有し、符号化パラメータが格納さ
れるヘッダ部が階層構造の各層の先頭に配されたデータ
ストリームを可変長符号化し、可変長符号化されたデー
タを固定枠に当てはめ、固定枠からはみ出たデータを他
の固定枠の空き領域に詰め込んで等長化を行い、固定枠
毎にセグメントを割り当ててセグメント単位で記録媒体
に記録する記録方法において、符号化パラメータを記録
順序の最初のセグメントに記録するようにしたことを特
徴とする記録方法である。

【００２６】上述したように、この発明は、階層構造を
有し、符号化パラメータが格納されるヘッダ部が階層構
造の各層の先頭に配されたデータストリームを可変長符
号化し、可変長符号化されたデータを固定枠に当ては
め、固定枠からはみ出たデータを他の固定枠の空き領域
に詰め込んで等長化を行い、固定枠毎にセグメントを割
り当ててセグメント単位で記録媒体に記録する記録装置
において、符号化パラメータを記録順序の最初のセグメ
ントに記録するようにしているため、ピクチャサーチ時
やエラーレートが高い場合でも、高い確率で符号化パラ
メータを読み取ることができる。

【００２７】

【発明の実施の形態】以下、この発明をディジタルＶＴ
Ｒに対して適用した一実施形態について説明する。この
一実施形態は、放送局の環境で使用して好適なものであ
る。

【００２８】この一実施形態では、圧縮方式としては、
例えばＭＰＥＧ２方式が採用される。ＭＰＥＧ２は、動
き補償予測符号化と、ＤＣＴによる圧縮符号化とを組み
合わせたものである。ＭＰＥＧ２のデータ構造は、階層
構造をなしている。図１は、このＭＰＥＧ２のデータの
階層構造を概略的に示す。図１に示されるように、デー
タ構造は、下位から、マクロブロック層（図１Ｅ）、ス
ライス層（図１Ｄ）、ピクチャ層（図１Ｃ）、ＧＯＰ層
（図１Ｂ）およびシーケンス層（図１Ａ）となってい
る。

【００２９】図１Ｅに示されるように、マクロブロック
層は、ＤＣＴを行う単位であるＤＣＴブロックからな
る。マクロブロック層は、マクロブロックヘッダと複数
のＤＣＴブロックとで構成される。スライス層は、図１
Ｄに示されるように、スライスヘッダ部と、１以上のマ
クロブロックより構成される。ピクチャ層は、図１Ｃに
示されるように、ピクチャヘッダ部と、１以上のスライ
スとから構成される。ピクチャは、１画面に対応する。
ＧＯＰ層は、図１Ｂに示されるように、ＧＯＰヘッダ部
と、フレーム内符号化に基づくピクチャであるＩピクチ
ャと、予測符号化に基づくピクチャであるＰおよびＢピ
クチャとから構成される。

【００３０】Ｉピクチャ(Intra-coded picture：イント
ラ符号化画像) は、符号化されるときその画像１枚の中
だけで閉じた情報を使用するものである。従って、復号
時には、Ｉピクチャ自身の情報のみで復号できる。Ｐピ
クチャ(Predictive-coded picture ：順方向予測符号化
画像）は、予測画像（差分をとる基準となる画像）とし
て、時間的に前の既に復号されたＩピクチャまたはＰピ
クチャを使用するものである。動き補償された予測画像
との差を符号化するか、差分を取らずに符号化するか、
効率の良い方をマクロブロック単位で選択する。Ｂピク
チャ(Bidirectionally predictive-coded picture ：両
方向予測符号化画像）は、予測画像（差分をとる基準と
なる画像）として、時間的に前の既に復号されたＩピク
チャまたはＰピクチャ、時間的に後ろの既に復号された
ＩピクチャまたはＰピクチャ、並びにこの両方から作ら
れた補間画像の３種類を使用する。この３種類のそれぞ
れの動き補償後の差分の符号化と、イントラ符号化の中
で、最も効率の良いものをマクロブロック単位で選択す
る。

【００３１】従って、マクロブロックタイプとしては、
フレーム内符号化(Intra) マクロブロックと、過去から
未来を予測する順方向(Foward)フレーム間予測マクロブ
ロックと、未来から過去を予測する逆方向(Backward)フ
レーム間予測マクロブロックと、前後両方向から予測す
る両方向マクロブロックとがある。Ｉピクチャ内の全て
のマクロブロックは、フレーム内符号化マクロブロック
である。また、Ｐピクチャ内には、フレーム内符号化マ
クロブロックと順方向フレーム間予測マクロブロックと
が含まれる。Ｂピクチャ内には、上述した４種類の全て
のタイプのマクロブロックが含まれる。

【００３２】ＧＯＰには、最低１枚のＩピクチャが含ま
れ、ＰおよびＢピクチャは、存在しなくても許容され
る。最上層のシーケンス層は、図１Ａに示されるよう
に、シーケンスヘッダ部と複数のＧＯＰとから構成され
る。

【００３３】ＭＰＥＧのフォーマットにおいては、スラ
イスが１つの可変長符号系列である。可変長符号系列と
は、可変長符号を正しく復号化しなければデータの境界
を検出できない系列である。

【００３４】また、シーケンス層、ＧＯＰ層、ピクチャ
層およびスライス層の先頭には、それぞれ、バイト単位
に整列された所定のビットパターンを有するスタートコ
ードが配される。この、各層の先頭に配されるスタート
コードを、シーケンス層においてはシーケンスヘッダコ
ード、他の階層においてはスタートコードと称し、ビッ
トパターンが〔０００００１ｘｘ〕（１６進表
記）とされる。２桁ずつ示され、〔ｘｘ〕は、各層のそ
れぞれで異なるビットパターンが配されることを示す。

【００３５】すなわち、スタートコードおよびシーケン
スヘッダコードは、４バイト（＝３２ビット）からな
り、４バイト目の値に基づき、後に続く情報の種類を識
別できる。これらスタートコードおよびシーケンスヘッ
ダコードは、バイト単位で整列されているため、４バイ
トのパターンマッチングを行うだけで捕捉することがで
きる。

【００３６】さらに、スタートコードに続く１バイトの
上位４ビットが、後述する拡張データ領域の内容の識別
子となっている。この識別子の値により、その拡張デー
タの内容を判別することができる。

【００３７】なお、マクロブロック層およびマクロブロ
ック内のＤＣＴブロックには、このような、バイト単位
に整列された所定のビットパターンを有する識別コード
は、配されない。

【００３８】各層のヘッダ部について、より詳細に説明
する。図１Ａに示すシーケンス層では、先頭にシーケン
スヘッダ２が配され、続けて、シーケンス拡張３、拡張
およびユーザデータ４が配される。シーケンスヘッダ２
の先頭には、シーケンスヘッダコード１が配される。ま
た、図示しないが、シーケンス拡張３およびユーザデー
タ４の先頭にも、それぞれ所定のスタートコードが配さ
れる。シーケンスヘッダ２からから拡張およびユーザデ
ータ４までがシーケンス層のヘッダ部とされる。

【００３９】シーケンスヘッダ２には、図２に内容と割
当ビットが示されるように、シーケンスヘッダコード
１、水平方向画素数および垂直方向ライン数からなる符
号化画像サイズ、アスペクト比、フレームレート、ビッ
トレート、ＶＢＶ(Video Buffering Verifier)バッファ
サイズ、量子化マトリクスなど、シーケンス単位で設定
される情報がそれぞれ所定のビット数を割り当てられて
格納される。

【００４０】シーケンスヘッダに続く拡張スタートコー
ド後のシーケンス拡張３では、図３に示されるように、
ＭＰＥＧ２で用いられるプロファイル、レベル、色差フ
ォーマット、プログレッシブシーケンスなどの付加デー
タが指定される。拡張およびユーザデータ４は、図４に
示されるように、シーケンス表示（）により、原信号の
ＲＧＢ変換特性や表示画サイズの情報を格納できると共
に、シーケンススケーラブル拡張（）により、スケーラ
ビリティモードやスケーラビリティのレイヤ指定などを
行うことができる。

【００４１】シーケンス層のヘッダ部に続けて、ＧＯＰ
が配される。ＧＯＰの先頭には、図１Ｂに示されるよう
に、ＧＯＰヘッダ６およびユーザデータ７が配される。
ＧＯＰヘッダ６およびユーザデータ７がＧＯＰのヘッダ
部とされる。ＧＯＰヘッダ６には、図５に示されるよう
に、ＧＯＰのスタートコード５、タイムコード、ＧＯＰ
の独立性や正当性を示すフラグがそれぞれ所定のビット
数を割り当てられて格納される。ユーザデータ７は、図
６に示されるように、拡張データおよびユーザデータを
含む。図示しないが、拡張データおよびユーザデータの
先頭には、それぞれ所定のスタートコードが配される。

【００４２】ＧＯＰ層のヘッダ部に続けて、ピクチャが
配される。ピクチャの先頭には、図１Ｃに示されるよう
に、ピクチャヘッダ９、ピクチャ符号化拡張１０、なら
びに、拡張およびユーザデータ１１が配される。ピクチ
ャヘッダ９の先頭には、ピクチャスタートコード８が配
される。また、ピクチャ符号化拡張１０、ならびに、拡
張およびユーザデータ１１の先頭には、それぞれ所定の
スタートコードが配される。ピクチャヘッダ９から拡張
およびユーザデータ１１までがピクチャのヘッダ部とさ
れる。

【００４３】ピクチャヘッダ９は、図７に示されるよう
に、ピクチャスタートコード８が配されると共に、画面
に関する符号化条件が設定される。ピクチャ符号化拡張
１０では、図８に示されるように、前後方向および水平
／垂直方向の動きベクトルの範囲の指定や、ピクチャ構
造の指定がなされる。また、ピクチャ符号化拡張１０で
は、イントラマクロブロックのＤＣ係数精度の設定、Ｖ
ＬＣタイプの選択、線型／非線型量子化スケールの選
択、ＤＣＴにおけるスキャン方法の選択などが行われ
る。

【００４４】拡張およびユーザデータ１１では、図９に
示されるように、量子化マトリクスの設定や、空間スケ
ーラブルパラメータの設定などが行われる。これらの設
定は、ピクチャ毎に可能となっており、各画面の特性に
応じた符号化を行うことができる。また、拡張およびユ
ーザデータ１１では、ピクチャの表示領域の設定を行う
ことが可能となっている。さらに、拡張およびユーザデ
ータ１１では、著作権情報を設定することもできる。

【００４５】ピクチャ層のヘッダ部に続けて、スライス
が配される。スライスの先頭には、図１Ｄに示されるよ
うに、スライスヘッダ１３が配され、スライスヘッド１
３の先頭に、スライススタートコード１２が配される。
図１０に示されるように、スライススタートコード１２
は、当該スライスの垂直方向の位置情報を含む。スライ
スヘッダ１３には、さらに、拡張されたスライス垂直位
置情報や、量子化スケール情報などが格納される。

【００４６】スライス層のヘッダ部に続けて、マクロブ
ロックが配される（図１Ｅ）。マクロブロックでは、マ
クロブロックヘッダ１４に続けて複数のＤＣＴブロック
が配される。上述したように、マクロブロックヘッダ１
４にはスタートコードが配されない。図１１に示される
ように、マクロブロックヘッダ１４は、マクロブロック
の相対的な位置情報が格納されると共に、動き補償モー
ドの設定、ＤＣＴ符号化に関する詳細な設定などを指示
する。

【００４７】マクロブロックヘッダ１４に続けて、ＤＣ
Ｔブロックが配される。ＤＣＴブロックは、図１２に示
されるように、ＤＣＴ係数およびＤＣＴ係数に関するデ
ータが格納される。

【００４８】なお、図１では、各層における実線の区切
りは、データがバイト単位に整列されていることを示
し、点線の区切りは、データがバイト単位に整列されて
いないことを示す。すなわち、ピクチャ層までは、図１
３Ａに一例が示されるように、符号の境界がバイト単位
で区切られているのに対し、スライス層では、スライス
スタートコード１２のみがバイト単位で区切られてお
り、各マクロブロックは、図１３Ｂに一例が示されるよ
うに、ビット単位で区切ることができる。同様に、マク
ロブロック層では、各ＤＣＴブロックをビット単位で区
切ることができる。一方、復号および符号化による信号
の劣化を避けるためには、符号化データ上で編集するこ
とが望ましい。このとき、ＰピクチャおよびＢピクチャ
は、その復号に、時間的に前のピクチャあるいは前後の
ピクチャを必要とする。そのため、編集単位を１フレー
ム単位とすることができない。この点を考慮して、この
一実施形態では、１つのＧＯＰが１枚のＩピクチャから
なるようにしている。

【００４９】また、例えば１フレーム分の記録データが
記録される記録領域が所定のものとされる。ＭＰＥＧ２
では、可変長符号化を用いているので、１フレーム期間
に発生するデータを所定の記録領域に記録できるよう
に、１フレーム分の発生データ量が制御される。さら
に、この一実施形態では、磁気テープへの記録に適する
ように、１スライスを１マクロブロックから構成すると
共に、１マクロブロックを、所定長の固定枠に当てはめ
る。

【００５０】図１４は、この一実施形態におけるＭＰＥ
Ｇストリームのヘッダを具体的に示す。図１で分かるよ
うに、シーケンス層、ＧＯＰ層、ピクチャ層、スライス
層およびマクロブロック層のそれぞれのヘッダ部は、シ
ーケンス層の先頭から連続的に現れる。図１４は、シー
ケンスヘッダ部分から連続した一例のデータ配列を示し
ている。

【００５１】先頭から、１２バイト分の長さを有するシ
ーケンスヘッダ２が配され、続けて、１０バイト分の長
さを有するシーケンス拡張３が配される。シーケンス拡
張３の次には、拡張およびユーザデータ４が配される。
拡張およびユーザデータ４の先頭には、４バイト分のユ
ーザデータスタートコードが配され、続くユーザデータ
領域には、ＳＭＰＴＥの規格に基づく情報が格納され
る。

【００５２】シーケンス層のヘッダ部の次は、ＧＯＰ層
のヘッダ部となる。８バイト分の長さを有するＧＯＰヘ
ッダ６が配され、続けて拡張およびユーザデータ７が配
される。拡張およびユーザデータ７の先頭には、４バイ
ト分のユーザデータスタートコードが配され、続くユー
ザデータ領域には、既存の他のビデオフォーマットとの
互換性をとるための情報が格納される。

【００５３】ＧＯＰ層のヘッダ部の次は、ピクチャ層の
ヘッダ部となる。９バイトの長さを有するピクチャヘッ
ダ９が配され、続けて９バイトの長さを有するピクチャ
符号拡張１０が配される。ピクチャ符号拡張１０の後
に、拡張およびユーザデータ１１が配される。拡張およ
びユーザデータ１１の先頭側１３３バイトに拡張および
ユーザデータが格納され、続いて４バイトの長さを有す
るユーザデータスタートコード１５が配される。ユーザ
データスタートコード１５に続けて、既存の他のビデオ
フォーマットとの互換性をとるための情報が格納され
る。さらに、ユーザデータスタートコード１６が配さ
れ、ユーザデータスタートコード１６に続けて、ＳＭＰ
ＴＥの規格に基づくデータが格納される。ピクチャ層の
ヘッダ部の次は、スライスとなる。

【００５４】マクロブロックについて、さらに詳細に説
明する。スライス層に含まれるマクロブロックは、複数
のＤＣＴブロックの集合であり、ＤＣＴブロックの符号
化系列は、量子化されたＤＣＴ係数の系列を０係数の連
続回数（ラン）とその直後の非０系列（レベル）を１つ
の単位として可変長符号化したものである。マクロブロ
ックならびにマクロブロック内のＤＣＴブロックには、
バイト単位に整列した識別コードが付加されない。

【００５５】マクロブロックは、画面（ピクチャ）を１
６画素×１６ラインの格子状に分割したものである。ス
ライスは、例えばこのマクロブロックを水平方向に連結
してなる。連続するスライスの前のスライスの最後のマ
クロブロックと、次のスライスの先頭のマクロブロック
とは連続しており、スライス間でのマクロブロックのオ
ーバーラップを形成することは、許されていない。ま
た、画面のサイズが決まると、１画面当たりのマクロブ
ロック数は、一意に決まる。

【００５６】画面上での垂直方向および水平方向のマク
ロブロック数を、それぞれｍｂ＿ｈｅｉｇｈｔおよびｍ
ｂ＿ｗｉｄｔｈと称する。画面上でのマクロブロックの
座標は、マクロブロックの垂直位置番号を、上端を基準
に０から数えたｍｂ＿ｒｏｗと、マクロブロックの水平
位置番号を、左端を基準に０から数えたｍｂ＿ｃｏｌｕ
ｍｎとで表すように定められている。画面上でのマクロ
ブロックの位置を一つの変数で表すために、ｍａｃｒｏ
ｂｌｏｃｋ＿ａｄｄｒｅｓｓを、ｍａｃｒｏｂｌｏｃｋ
＿ａｄｄｒｅｓｓ＝ｍｂ＿ｒｏｗ×ｍｂ＿ｗｉｄｔｈ＋
ｍｂ＿ｃｏｌｕｍｎこのように定義する。

【００５７】ストリーム上でのスライスとマクロブロッ
クの順は、ｍａｃｒｏｂｌｏｃｋ＿ａｄｄｒｅｓｓの小
さい順でなければいけないと定められている。すなわ
ち、ストリームは、画面の上から下、左から右の順に伝
送される。

【００５８】ＭＰＥＧでは、１スライスを１ストライプ
（１６ライン）で構成するのが普通であり、画面の左端
から可変長符号化が始まり、右端で終わる。従って、Ｖ
ＴＲによってそのままＭＰＥＧエレメンタリストリーム
を記録した場合、高速再生時に、再生できる部分が画面
の左端に集中し、均一に更新することができない。ま
た、データのテープ上の配置を予測できないため、テー
プパターンを一定の間隔でトレースしたのでは、均一な
画面更新ができなくなる。さらに、１箇所でもエラーが
発生すると、画面右端まで影響し、次のスライスヘッダ
が検出されるまで復帰できない。このために、１スライ
スを１マクロブロックで構成するようにしている。

【００５９】図１５は、この一実施形態による記録再生
装置の記録側の構成の一例を示す。記録時には、端子１
００から入力されたディジタル信号がＳＤＩ(Serial Da
ta Interface) 受信部１０１に供給される。ＳＤＩは、
（４：２：２）コンポーネントビデオ信号とディジタル
オーディオ信号と付加的データとを伝送するために、Ｓ
ＭＰＴＥによって規定されたインターフェイスである。
ＳＤＩ受信部１０１で、入力されたディジタル信号から
ディジタルビデオ信号とディジタルオーディオ信号とが
それぞれ抽出され、ディジタルビデオ信号は、ＭＰＥＧ
エンコーダ１０２に供給され、ディジタルオーディオ信
号は、ディレイ１０３を介してＥＣＣエンコーダ１０９
に供給される。ディレイ１０３は、ディジタルオーディ
オ信号とディジタルビデオ信号との時間差を解消するた
めのものである。

【００６０】また、ＳＤＩ受信部１０１では、入力され
たディジタル信号から同期信号を抽出し、抽出された同
期信号をタイミングジェネレータ１０４に供給する。タ
イミングジェネレータ１０４には、端子１０５から外部
同期信号を入力することもできる。タイミングジェネレ
ータ１０４では、入力されたこれらの同期信号および後
述するＳＤＴＩ受信部１０８から供給される同期信号の
うち、指定された信号に基づきタイミングパルスを生成
する。生成されたタイミングパルスは、この記録再生装
置の各部に供給される。

【００６１】入力ビデオ信号は、ＭＰＥＧエンコーダ１
０２においてＤＣＴ(Discrete Cosine Transform) の処
理を受け、係数データに変換され、係数データが可変長
符号化される。ＭＰＥＧエンコーダ１０２からの可変長
符号化（ＶＬＣ）データは、ＭＰＥＧ２に準拠したエレ
メンタリストリーム（ＥＳ）である。この出力は、記録
側のマルチフォーマットコンバータ（以下、ＭＦＣと称
する）１０６の一方の入力端に供給される。

【００６２】一方、入力端子１０７を通じて、ＳＤＴＩ
(Serial Data Transport Interface) のフォーマットの
データが入力される。この信号は、ＳＤＴＩ受信部１０
８で同期検出される。そして、バッファに一旦溜め込ま
れ、エレメンタリストリームが抜き出される。抜き出さ
れたエレメンタリストリームは、記録側ＭＦＣ１０６の
他方の入力端に供給される。同期検出されて得られた同
期信号は、上述したタイミングジェネレータ１０４に供
給される。

【００６３】一実施形態では、例えばＭＰＥＧＥＳ
（ＭＰＥＧエレメンタリストリーム）を伝送するため
に、ＳＤＴＩ(Serial Data Transport Interface）−Ｃ
Ｐ(Content Package) が使用される。このＥＳは、４：
２：２のコンポーネントであり、また、上述したよう
に、全てＩピクチャのストリームであり、１ＧＯＰ＝１
ピクチャの関係を有する。ＳＤＴＩ−ＣＰのフォーマッ
トでは、ＭＰＥＧＥＳがアクセスユニットへ分離さ
れ、また、フレーム単位のパケットにパッキングされて
いる。ＳＤＴＩ−ＣＰでは、十分な伝送帯域（クロック
レートで２７ＭHzまたは３６ＭHz、ストリームビットレ
ートで２７０Ｍ bpsまたは３６０Ｍ bps）を使用してお
り、１フレーム期間で、バースト的にＥＳを送ることが
可能である。

【００６４】すなわち、１フレーム期間のＳＡＶの後か
らＥＡＶまでの間に、システムデータ、ビデオストリー
ム、オーディオストリーム、ＡＵＸデータが配される。
１フレーム期間全体にデータが存在せずに、その先頭か
ら所定期間バースト状にデータが存在する。フレームの
境界においてＳＤＴＩ−ＣＰのストリーム（ビデオおよ
びオーディオ）をストリームの状態でスイッチングする
ことができる。ＳＤＴＩ−ＣＰは、クロック基準として
ＳＭＰＴＥタイムコードを使用したコンテンツの場合
に、オーディオ、ビデオ間の同期を確立する機構を有す
る。さらに、ＳＤＴＩ−ＣＰとＳＤＩとが共存可能なよ
うに、フォーマットが決められている。

【００６５】上述したＳＤＴＩ−ＣＰを使用したインタ
ーフェースは、ＴＳ(Transfer Stream) を転送する場合
のように、エンコーダおよびデコーダがＶＢＶ(Video B
uffer Verifier) バッファおよびＴＢｓ(Transport Buf
fers) を通る必要がなく、ディレイを少なくできる。ま
た、ＳＤＴＩ−ＣＰ自体が極めて高速の転送が可能なこ
ともディレイを一層少なくする。従って、放送局の全体
を管理するような同期が存在する環境では、ＳＤＴＩ−
ＣＰを使用することが有効である。

【００６６】なお、ＳＤＴＩ受信部１０８では、さら
に、入力されたＳＤＴＩ−ＣＰのストリームからディジ
タルオーディオ信号を抽出する。抽出されたディジタル
オーディオ信号は、ＥＣＣエンコーダ１０９に供給され
る。

【００６７】記録側ＭＦＣ１０６は、セレクタおよびス
トリームコンバータを内蔵する。記録側ＭＦＣ１０６
は、例えば１個の集積回路内に構成される。記録側ＭＦ
Ｃ１０６において行われる処理について説明する。上述
したＭＰＥＧエンコーダ１０２およびＳＤＴＩ受信部１
０８から供給されたＭＰＥＧＥＳは、セレクタで何方
か一方を選択され、ストリームコンバータに供給され
る。

【００６８】ストリームコンバータでは、ＭＰＥＧ２の
規定に基づきＤＣＴブロック毎に並べられていたＤＣＴ
係数を、１マクロブロックを構成する複数のＤＣＴブロ
ックを通して、周波数成分毎にまとめ、まとめた周波数
成分を並べ替える。また、ストリームコンバータは、エ
レメンタリストリームの１スライスが１ストライプの場
合には、１スライスを１マクロブロックからなるものに
する。さらに、ストリームコンバータは、１マクロブロ
ックで発生する可変長データの最大長を所定長に制限す
る。これは、高次のＤＣＴ係数を０とすることでなしう
る。並べ替えられた変換エレメンタリストリームは、Ｅ
ＣＣエンコーダ１０９に供給される。

【００６９】ＥＣＣエンコーダ１０９は、大容量のメイ
ンメモリが接続され（図示しない）、パッキングおよび
シャフリング部、オーディオ用外符号エンコーダ、ビデ
オ用外符号エンコーダ、内符号エンコーダ、オーディオ
用シャフリング部およびビデオ用シャフリング部などを
内蔵する。また、ＥＣＣエンコーダ１０９は、シンクブ
ロック単位でＩＤを付加する回路や、同期信号を付加す
る回路を含む。ＥＣＣエンコーダ１０９は、例えば１個
の集積回路で構成される。

【００７０】なお、一実施形態では、ビデオデータおよ
びオーディオデータに対するエラー訂正符号としては、
積符号が使用される。積符号は、ビデオデータまたはオ
ーディオデータの２次元配列の縦方向に外符号の符号化
を行い、その横方向に内符号の符号化を行い、データシ
ンボルを２重に符号化するものである。外符号および内
符号としては、リードソロモンコード(Reed-Solomon co
de) を使用できる。

【００７１】ＥＣＣエンコーダ１０９における処理につ
いて説明する。エレメンタリストリームのビデオデータ
は、可変長符号化されているため、各マクロブロックの
データの長さが不揃いである。パッキングおよびシャフ
リング部では、マクロブロックが固定枠に詰め込まれ
る。このとき、固定枠からはみ出たオーバーフロー部分
は、固定枠のサイズに対して空いている領域に順に詰め
込まれる。

【００７２】また、画像フォーマット、シャフリングパ
ターンのバージョン等の情報を有するシステムデータ
が、後述するシスコン１２１から供給され、図示されな
い入力端から入力される。システムデータは、パッキン
グおよびシャフリング部に供給され、ピクチャデータと
同様に記録処理を受ける。システムデータは、ビデオＡ
ＵＸとして記録される。また、走査順に発生する１フレ
ームのマクロブロックを並び替え、テープ上のマクロブ
ロックの記録位置を分散させるシャフリングが行われ
る。シャフリングによって、変速再生時に断片的にデー
タが再生される時でも、画像の更新率を向上させること
ができる。

【００７３】パッキングおよびシャフリング部からのビ
デオデータおよびシステムデータ（以下、特に必要な場
合を除き、システムデータを含む場合も単にビデオデー
タと称する）は、ビデオデータに対して外符号化の符号
化を行うビデオ用外符号エンコーダに供給され、外符号
パリティが付加される。外符号エンコーダの出力は、ビ
デオ用シャフリング部で、複数のＥＣＣブロックにわた
ってシンクブロック単位で順番を入れ替える、シャフリ
ングがなされる。シンクブロック単位のシャフリングに
よって特定のＥＣＣブロックにエラーが集中することが
防止される。シャフリング部でなされるシャフリング
を、インターリーブと称することもある。ビデオ用シャ
フリング部の出力は、メインメモリに書き込まれる。

【００７４】一方、上述したように、ＳＤＴＩ受信部１
０８あるいはディレイ１０３から出力されたディジタル
オーディオ信号がＥＣＣエンコーダ１０９に供給され
る。この一実施形態では、非圧縮のディジタルオーディ
オ信号が扱われる。ディジタルオーディオ信号は、これ
らに限らず、オーディオインターフェースを介して入力
されるようにもできる。また、図示されない入力端子か
ら、オーディオＡＵＸが供給される。オーディオＡＵＸ
は、補助的データであり、オーディオデータのサンプリ
ング周波数等のオーディオデータに関連する情報を有す
るデータである。オーディオＡＵＸは、オーディオデー
タに付加され、オーディオデータと同等に扱われる。

【００７５】オーディオＡＵＸが付加されたオーディオ
データ（以下、特に必要な場合を除き、ＡＵＸを含む場
合も単にオーディオデータと称する）は、オーディオデ
ータに対して外符号の符号化を行うオーディオ用外符号
エンコーダに供給される。オーディオ用外符号エンコー
ダの出力がオーディオ用シャフリング部に供給され、シ
ャフリング処理を受ける。オーディオシャフリングとし
て、シンクブロック単位のシャフリングと、チャンネル
単位のシャフリングとがなされる。

【００７６】オーディオ用シャフリング部の出力は、メ
インメモリに書き込まれる。上述したように、メインメ
モリには、ビデオ用シャフリング部の出力も書き込まれ
ており、メインメモリで、オーディオデータとビデオデ
ータとが混合され、１チャンネルのデータとされる。

【００７７】メインメモリからデータが読み出され、シ
ンクブロック番号を示す情報等を有するＩＤが付加さ
れ、内符号エンコーダに供給される。内符号エンコーダ
では、供給されたデータに対して内符号の符号化を施
す。内符号エンコーダの出力に対してシンクブロック毎
の同期信号が付加され、シンクブロックが連続する記録
データが構成される。

【００７８】ＥＣＣエンコーダ１０９から出力された記
録データは、記録アンプなどを含むイコライザ１１０に
供給され、記録ＲＦ信号に変換される。記録ＲＦ信号
は、回転ヘッドが所定に設けられた回転ドラム１１１に
供給され、磁気テープ１１２上に記録される。回転ドラ
ム１１１には、実際には、隣接するトラックを形成する
ヘッドのアジマスが互いに異なる複数の磁気ヘッドが取
り付けられている。

【００７９】記録データに対して必要に応じてスクラン
ブル処理を行っても良い。また、記録時にディジタル変
調を行っても良く、さらに、パーシャル・レスポンスク
ラス４とビタビ符号を使用しても良い。なお、イコライ
ザ１１０は、記録側の構成と再生側の構成とを共に含
む。

【００８０】図１６は、上述した回転ヘッドにより磁気
テープ上に形成されるトラックフォーマットの一例を示
す。この例では、１フレーム当たりのビデオおよびオー
ディオデータが８トラックで記録されている。互いに異
なるアジマスの２トラックが１組とされて、アジマスと
対応するトラック番号

〔０〕とトラック番号〔１〕が付
される。トラックのそれぞれにおいて、両端側にビデオ
データが記録されるビデオセクタが配され、ビデオセク
タに挟まれて、オーディオデータが記録されるオーディ
オセクタが配される。この図１６は、テープ上のセクタ
の配置を示すものである。

【００８１】この例では、８チャンネルのオーディオデ
ータを扱うことができるようにされている。Ａ１〜Ａ８
は、それぞれオーディオデータの１〜８ｃｈを示す。互
いに異なるアジマスの２トラックからなる１組を単位と
して配列を変えられて記録される。また、ビデオデータ
は、この例では、１トラックに対して４エラー訂正ブロ
ック分のデータがインターリーブされ、ＵｐｐｅｒＳ
ｉｄｅおよびＬｏｗｅｒＳｉｄｅのセクタに分割され記
録される。

【００８２】ＬｏｗｅｒＳｉｄｅのビデオセクタに
は、所定位置にシステム領域（ＳＹＳ）が設けられる。
システム領域は、例えば、ＬｏｗｅｒＳｉｄｅのビデ
オセクタの先頭側と末尾側とに、トラック毎に交互に設
けられる。

【００８３】なお、図１６において、ＳＡＴは、サーボ
ロック用の信号が記録されるエリアである。また、各記
録エリアの間には、所定の大きさのギャップが設けられ
る。

【００８４】図１６は、１フレーム当たりのデータを８
トラックで記録する例であるが、記録再生するデータの
フォーマットによっては、１フレーム当たりのデータを
４トラック、６トラックなどで記録するようにもでき
る。

【００８５】図１６Ｂに示されるように、テープ上に記
録されるデータは、シンクブロックと称される等間隔に
区切られた複数のブロックからなる。図１６Ｃは、シン
クブロックの構成を概略的に示す。シンクブロックは、
同期検出するためのＳＹＮＣパターン、シンクブロック
のそれぞれを識別するためのＩＤ、後続するデータの内
容を示すＤＩＤ、データパケットおよびエラー訂正用の
内符号パリティから構成される。データは、シンクブロ
ック単位でパケットとして扱われる。すなわち、記録あ
るいは再生されるデータ単位の最小のものが１シンクブ
ロックである。シンクブロックが多数並べられて（図１
６Ｂ）、例えばビデオセクタが形成される（図１６
Ａ）。

【００８６】図１５の説明に戻り、再生時には、磁気テ
ープ１１２から回転ドラム１１１で再生された再生信号
が再生アンプなどを含むイコライザ１１０の再生側の構
成に供給される。イコライザ１１０では、再生信号に対
して、等化や波形整形などがなされる。また、ディジタ
ル変調の復調、ビタビ復号等が必要に応じてなされる。
イコライザ１１０の出力は、ＥＣＣデコーダ１１３に供
給される。

【００８７】ＥＣＣデコーダ１１３は、上述したＥＣＣ
エンコーダ１０９と逆の処理を行うもので、大容量のメ
インメモリと、内符号デコーダ、オーディオ用およびビ
デオ用それぞれのデシャフリング部ならびに外符号デコ
ーダを含む。さらに、ＥＣＣデコーダ１１３は、ビデオ
用として、デシャフリングおよびデパッキング部、デー
タ補間部を含む。同様に、オーディオ用として、オーデ
ィオＡＵＸ分離部とデータ補間部を含む。ＥＣＣデコー
ダ１１３は、例えば１個の集積回路で構成される。

【００８８】ＥＣＣデコーダ１１３における処理につい
て説明する。ＥＣＣデコーダ１１３では、先ず、同期検
出を行いシンクブロックの先頭に付加されている同期信
号を検出し、シンクブロックを切り出す。データは、再
生データは、シンクブロック毎に内符号エンコーダに供
給され、内符号のエラー訂正がなされる。内符号エンコ
ーダの出力に対してＩＤ補間処理がなされ、内符号によ
りエラーとされたシンクブロックのＩＤ例えばシンクブ
ロック番号が補間される。ＩＤが補間された再生データ
は、ビデオデータとオーディオデータとに分離される。

【００８９】上述したように、ビデオデータは、ＭＰＥ
Ｇのイントラ符号化で発生したＤＣＴ係数データおよび
システムデータを意味し、オーディオデータは、ＰＣＭ
(Pulse Code Modulation) データおよびオーディオＡＵ
Ｘを意味する。

【００９０】分離されたオーディオデータは、オーディ
オ用デシャフリング部に供給され、記録側のシャフリン
グ部でなされたシャフリングと逆の処理を行う。デシャ
フリング部の出力がオーディオ用の外符号デコーダに供
給され、外符号によるエラー訂正がなされる。オーディ
オ用の外符号デコーダからは、エラー訂正されたオーデ
ィオデータが出力される。訂正できないエラーがあるデ
ータに関しては、エラーフラグがセットされる。

【００９１】オーディオ用の外符号デコーダの出力か
ら、オーディオＡＵＸ分離部でオーディオＡＵＸが分離
され、分離されたオーディオＡＵＸがＥＣＣデコーダ１
１３から出力される（経路は省略する）。オーディオＡ
ＵＸは、例えば後述するシスコン１２１に供給される。
また、オーディオデータは、データ補間部に供給され
る。データ補間部では、エラーの有るサンプルが補間さ
れる。補間方法としては、時間的に前後の正しいデータ
の平均値で補間する平均値補間、前の正しいサンプルの
値をホールドする前値ホールド等を使用できる。

【００９２】データ補間部の出力がＥＣＣデコーダ１１
３からのオーディオデータの出力であって、ＥＣＣデコ
ーダ１１３から出力されたオーディオデータは、ディレ
イ１１７およびＳＤＴＩ出力部１１５に供給される。デ
ィレイ１１７は、後述するＭＰＥＧデコーダ１１６での
ビデオデータの処理による遅延を吸収するために設けら
れる。ディレイ１１７に供給されたオーディオデータ
は、所定の遅延を与えられて、ＳＤＩ出力部１１８に供
給される。

【００９３】分離されたビデオデータは、デシャフリン
グ部に供給され、記録側のシャフリングと逆の処理がな
される。デシャフリング部は、記録側のシャフリング部
でなされたシンクブロック単位のシャフリングを元に戻
す処理を行う。デシャフリング部の出力が外符号デコー
ダに供給され、外符号によるエラー訂正がなされる。訂
正できないエラーが発生した場合には、エラーの有無を
示すエラーフラグがエラー有りを示すものとされる。

【００９４】外符号デコーダの出力がデシャフリングお
よびデパッキング部に供給される。デシャフリングおよ
びデパッキング部は、記録側のパッキングおよびシャフ
リング部でなされたマクロブロック単位のシャフリング
を元に戻す処理を行う。また、デシャフリングおよびデ
パッキング部では、記録時に施されたパッキングを分解
する。すなわち、マクロブロック単位にデータの長さを
戻して、元の可変長符号を復元する。さらに、デシャフ
リングおよびデパッキング部において、システムデータ
が分離され、ＥＣＣデコーダ１１３から出力され、後述
するシスコン１２１に供給される。

【００９５】デシャフリングおよびデパッキング部の出
力は、データ補間部に供給され、エラーフラグが立って
いる（すなわち、エラーのある）データが修整される。
すなわち、変換前に、マクロブロックデータの途中にエ
ラーがあるとされた場合には、エラー箇所以降の周波数
成分のＤＣＴ係数が復元できない。そこで、例えばエラ
ー箇所のデータをブロック終端符号（ＥＯＢ）に置き替
え、それ以降の周波数成分のＤＣＴ係数をゼロとする。
同様に、高速再生時にも、シンクブロック長に対応する
長さまでのＤＣＴ係数のみを復元し、それ以降の係数
は、ゼロデータに置き替えられる。さらに、データ補間
部では、ビデオデータの先頭に付加されているヘッダが
エラーの場合に、ヘッダ（シーケンスヘッダ、ＧＯＰヘ
ッダ、ピクチャヘッダ、ユーザデータ等）を回復する処
理もなされる。

【００９６】ＤＣＴブロックに跨がって、ＤＣＴ係数が
ＤＣ成分および低域成分から高域成分へと並べられてい
るため、このように、ある箇所以降からＤＣＴ係数を無
視しても、マクロブロックを構成するＤＣＴブロックの
それぞれに対して、満遍なくＤＣならびに低域成分から
のＤＣＴ係数を行き渡らせることができる。

【００９７】データ補間部から出力されたビデオデータ
がＥＣＣデコーダ１１３の出力であって、ＥＣＣデコー
ダ１１３の出力は、再生側のマルチフォーマットコンバ
ータ（以下、再生側ＭＦＣと略称する）１１４に供給さ
れる。再生側ＭＦＣ１１４は、上述した記録側ＭＦＣ１
０６と逆の処理を行うものであって、ストリームコンバ
ータを含む。再生側ＭＦＣ１０６は、例えば１個の集積
回路で構成される。

【００９８】ストリームコンバータでは、記録側のスト
リームコンバータと逆の処理がなされる。すなわち、Ｄ
ＣＴブロックに跨がって周波数成分毎に並べられていた
ＤＣＴ係数を、ＤＣＴブロック毎に並び替える。これに
より、再生信号がＭＰＥＧ２に準拠したエレメンタリス
トリームに変換される。

【００９９】また、ストリームコンバータの入出力は、
記録側と同様に、マクロブロックの最大長に応じて、十
分な転送レート（バンド幅）を確保しておく。マクロブ
ロック（スライス）の長さを制限しない場合には、画素
レートの３倍のバンド幅を確保するのが好ましい。

【０１００】ストリームコンバータの出力が再生側ＭＦ
Ｃ１１４の出力であって、再生側ＭＦＣ１１４の出力
は、ＳＤＴＩ出力部１１５およびＭＰＥＧデコーダ１１
６に供給される。

【０１０１】ＭＰＥＧデコーダ１１６は、エレメンタリ
ストリームを復号し、ビデオデータを出力する。エレメ
ンタリストリームは、ＭＰＥＧデコーダ１１６に供給さ
れパターンマッチングが行われ、シーケンスヘッダコー
ドおよびスタートコードが検出される。検出されたシー
ケンスヘッダコードおよびスターとコードにより、各層
のヘッダ部に格納された符号化パラメータが抽出され
る。ＭＰＥＧデコーダ１１６において、抽出された符号
化パラメータに基づき、エレメンタリストリームに対し
て逆量子化処理と、逆ＤＣＴ処理とがなされる。

【０１０２】ＭＰＥＧデコーダ１１６から出力された復
号ビデオデータは、ＳＤＩ出力部１１８に供給される。
上述したように、ＳＤＩ出力部１１８には、ＥＣＣデコ
ーダ１１３でビデオデータと分離されたオーディオデー
タがディレイ１１７を介して供給されている。ＳＤＩ出
力部１１８では、供給されたビデオデータとオーディオ
データとを、ＳＤＩのフォーマットにマッピングし、Ｓ
ＤＩフォーマットのデータ構造を有するストリームへ変
換される。ＳＤＩ出力部１１８からのストリームが出力
端子１２０から外部へ出力される。

【０１０３】一方、ＳＤＴＩ出力部１１５には、上述し
たように、ＥＣＣデコーダ１１３でビデオデータと分離
されたオーディオデータが供給されている。ＳＤＴＩ出
力部１１５では、供給された、エレメンタリストリーム
としてのビデオデータと、オーディオデータとをＳＤＴ
Ｉのフォーマットにマッピングし、ＳＤＴＩフォーマッ
トのデータ構造を有するストリームへ変換される。変換
されたストリームは、出力端子１１９から外部へ出力さ
れる。

【０１０４】出力端子１１９からＳＤＴＩのストリーム
を供給された外部機器では、ＭＰＥＧの復号化処理が必
要な場合には、供給されたストリームに対してパターン
マッチングを行い、シーケンスヘッダコードおよびスタ
ートコードを検出すると共に、各層のヘッダ部の符号化
パラメータを抽出する。そして、抽出された符号化パラ
メータに基づき、供給されたＳＤＴＩのストリームの復
号化を行う。

【０１０５】図１５において、シスコン１２１は、例え
ばマイクロコンピュータからなり、この記憶再生装置の
全体の動作を制御する。またサーボ１２２は、シスコン
１２１と互いに通信を行いながら、磁気テープ１１２の
走行制御や回転ドラム１１１の駆動制御などを行う。

【０１０６】図１７Ａは、ＭＰＥＧエンコーダ１０２の
ＤＣＴ回路から出力されるビデオデータ中のＤＣＴ係数
の順序を示す。ＳＤＴＩ受信部１０８から出力されるＭ
ＰＥＧＥＳについても同様である。以下では、ＭＰＥ
Ｇエンコーダ１０２の出力を例に用いて説明する。ＤＣ
Ｔブロックにおいて左上のＤＣ成分から開始して、水平
ならびに垂直空間周波数が高くなる方向に、ＤＣＴ係数
がジグザグスキャンで出力される。その結果、図１７Ｂ
に一例が示されるように、全部で６４個（８画素×８ラ
イン）のＤＣＴ係数が周波数成分順に並べられて得られ
る。

【０１０７】このＤＣＴ係数がＭＰＥＧエンコーダのＶ
ＬＣ部によって可変長符号化される。すなわち、最初の
係数は、ＤＣ成分として固定的であり、次の成分（ＡＣ
成分）からは、ゼロのランとそれに続くレベルに対応し
てコードが割り当てられる。従って、ＡＣ成分の係数デ
ータに対する可変長符号化出力は、周波数成分の低い
（低次の）係数から高い（高次の）係数へと、ＡＣ₁，
ＡＣ₂，ＡＣ₃，・・・と並べられたものである。可変
長符号化されたＤＣＴ係数をエレメンタリストリームが
含んでいる。

【０１０８】上述したＭＦＣ１０６に内蔵される、記録
側のストリームコンバータでは、供給された信号のＤＣ
Ｔ係数の並べ替えが行われる。すなわち、それぞれのマ
クロブロック内で、ジグザグスキャンによってＤＣＴブ
ロック毎に周波数成分順に並べられたＤＣＴ係数がマク
ロブロックを構成する各ＤＣＴブロックにわたって周波
数成分順に並べ替えられる。

【０１０９】図１８は、この記録側ストリームコンバー
タにおけるＤＣＴ係数の並べ替えを概略的に示す。
（４：２：２）コンポーネント信号の場合に、１マクロ
ブロックは、輝度信号Ｙによる４個のＤＣＴブロック
（Ｙ₁，Ｙ₂，Ｙ₃およびＹ₄）と、色度信号Ｃｂ，Ｃ
ｒのそれぞれによる２個ずつのＤＣＴブロック（Ｃ
ｂ₁，Ｃｂ₂，Ｃｒ₁およびＣｒ₂）からなる。

【０１１０】上述したように、ＭＰＥＧエンコーダ１０
２では、ＭＰＥＧ２の規定に従いジグザグスキャンが行
われ、図１８Ａに示されるように、各ＤＣＴブロック毎
に、ＤＣＴ係数がＤＣ成分および低域成分から高域成分
に、周波数成分の順に並べられる。一つのＤＣＴブロッ
クのスキャンが終了したら、次のＤＣＴブロックのスキ
ャンが行われ、同様に、ＤＣＴ係数が並べられる。

【０１１１】すなわち、マクロブロック内で、ＤＣＴブ
ロックＹ₁，Ｙ₂，Ｙ₃およびＹ₄、ＤＣＴブロックＣ
ｂ₁，Ｃｂ₂，Ｃｒ₁およびＣｒ₂のそれぞれについ
て、ＤＣＴ係数がＤＣ成分および低域成分から高域成分
へと周波数順に並べられる。そして、連続したランとそ
れに続くレベルとからなる組に、〔ＤＣ，ＡＣ₁，ＡＣ
₂，ＡＣ₃，・・・〕と、それぞれ符号が割り当てられ
るように、可変長符号化されている。

【０１１２】記録側ストリームコンバータでは、可変長
符号化され並べられたＤＣＴ係数を、一旦可変長符号を
解読して各係数の区切りを検出し、マクロブロックを構
成する各ＤＣＴブロックに跨がって周波数成分毎にまと
める。この様子を、図１８Ｂに示す。最初にマクロブロ
ック内の８個のＤＣＴブロックのＤＣ成分をまとめ、次
に８個のＤＣＴブロックの最も周波数成分が低いＡＣ係
数成分をまとめ、以下、順に同一次数のＡＣ係数をまと
めるように、８個のＤＣＴブロックに跨がって係数デー
タを並び替える。

【０１１３】並び替えられた係数データは、ＤＣ
（Ｙ₁），ＤＣ（Ｙ₂），ＤＣ（Ｙ₃），ＤＣ
（Ｙ₄），ＤＣ（Ｃｂ₁），ＤＣ（Ｃｂ₂），ＤＣ（Ｃ
ｒ₁），ＤＣ（Ｃｒ₂），ＡＣ₁（Ｙ₁），ＡＣ₁（Ｙ
₂），ＡＣ₁（Ｙ₃），ＡＣ₁（Ｙ₄），ＡＣ₁（Ｃｂ
₁），ＡＣ₁（Ｃｂ₂），ＡＣ₁（Ｃｒ₁），ＡＣ
₁（Ｃｒ₂），・・・である。ここで、ＤＣ、ＡＣ₁、
ＡＣ₂、・・・は、図１７を参照して説明したように、
ランとそれに続くレベルとからなる組に対して割り当て
られた可変長符号の各符号である。

【０１１４】記録側ストリームコンバータで係数データ
の順序が並べ替えられた変換エレメンタリストリーム
は、ＥＣＣエンコーダ１０９に内蔵されるパッキングお
よびシャフリング部に供給される。マクロブロックのデ
ータの長さは、変換エレメンタリストリームと変換前の
エレメンタリストリームとで同一である。また、ＭＰＥ
Ｇエンコーダ１０２において、ビットレート制御により
ＧＯＰ（１フレーム）単位に固定長化されていても、マ
クロブロック単位では、長さが変動している。パッキン
グおよびシャフリング部では、マクロブロックのデータ
を固定枠に当てはめる。

【０１１５】図１９は、パッキングおよびシャフリング
部でのマクロブロックのパッキング処理を概略的に示
す。マクロブロックは、所定のデータ長を持つ固定枠に
当てはめられ、パッキングされる。このとき用いられる
固定枠のデータ長を、記録および再生の際のデータの最
小単位であるシンクブロックのデータ長と一致させてい
る。これは、シャフリングおよびエラー訂正符号化の処
理を簡単に行うためである。図１９では、簡単のため、
１フレームに８マクロブロックが含まれるものと仮定す
る。

【０１１６】可変長符号化によって、図１９Ａに一例が
示されるように、８マクロブロックの長さは、互いに異
なる。この例では、固定枠である１シンクブロックのデ
ータ領域の長さと比較して、マクロブロック＃１のデー
タ，＃３のデータおよび＃６のデータがそれぞれ長く、
マクロブロック＃２のデータ，＃５のデータ，＃７のデ
ータおよび＃８のデータがそれぞれ短い。また、マクロ
ブロック＃４のデータは、１シンクブロックと略等しい
長さである。

【０１１７】パッキング処理によって、マクロブロック
が１シンクブロック長の固定長枠に詰め込まれる。過不
足無くデータを詰め込むことができるのは、１フレーム
期間で発生するデータ量が固定量に制御されているから
である。図１９Ｂに一例が示されるように、１シンクブ
ロックと比較して長いマクロブロックは、シンクブロッ
ク長に対応する位置で分割される。分割されたマクロブ
ロックのうち、シンクブロック長からはみ出た部分（オ
ーバーフロー部分）は、先頭から順に空いている領域
に、すなわち、長さがシンクブロック長に満たないマク
ロブロックの後ろに、詰め込まれる。

【０１１８】図１９Ｂの例では、マクロブロック＃１
の、シンクブロック長からはみ出た部分が、先ず、マク
ロブロック＃２の後ろに詰め込まれ、そこがシンクブロ
ックの長さに達すると、マクロブロック＃５の後ろに詰
め込まれる。次に、マクロブロック＃３の、シンクブロ
ック長からはみ出た部分がマクロブロック＃７の後ろに
詰め込まれる。さらに、マクロブロック＃６のシンクブ
ロック長からはみ出た部分がマクロブロック＃７の後ろ
に詰め込まれ、さらにはみ出た部分がマクロブロック＃
８の後ろに詰め込まれる。こうして、各マクロブロック
がシンクブロック長の固定枠に対してパッキングされ
る。

【０１１９】各マクロブロックに対応する可変長データ
の長さは、記録側ストリームコンバータにおいて予め調
べておくことができる。これにより、このパッキング部
では、ＶＬＣデータをデコードして内容を検査すること
無く、マクロブロックのデータの最後尾を知ることがで
きる。

【０１２０】図２０は、上述したＥＣＣエンコーダ１３
９のより具体的な構成を示す。図２０において、１６４
がＩＣに対して外付けのメインメモリ１６０のインター
フェースである。メインメモリ１６０は、ＳＤＲＡＭで
構成されている。インターフェース１６４によって、内
部からのメインメモリ１６０に対する要求を調停し、メ
インメモリ１６０に対して書込み／読出しの処理を行
う。また、パッキング部１３７ａ、ビデオシャフリング
部１３７ｂ、パッキング部１３７ｃによって、パッキン
グおよびシャフリング部１３７が構成される。

【０１２１】図２１は、メインメモリ１６０のアドレス
構成の一例を示す。メインメモリ１６０は、例えば６４
ＭビットのＳＤＲＡＭで構成される。メインメモリ１６
０は、ビデオ領域２５０、オーバーフロー領域２５１お
よびオーディオ領域２５２を有する。ビデオ領域２５０
は、４つのバンク（ｖｂａｎｋ＃０、ｖｂａｎｋ＃１、
ｖｂａｎｋ＃２およびｖｂａｎｋ＃３）からなる。４バ
ンクのそれぞれは、１等長化単位のディジタルビデオ信
号が格納できる。１等長化単位は、発生するデータ量を
略目標値に制御する単位であり、例えばビデオ信号の１
ピクチャ（Ｉピクチャ）である。図２１中の、部分Ａ
は、ビデオ信号の１シンクブロックのデータ部分を示
す。１シンクブロックには、フォーマットによって異な
るバイト数のデータが挿入される。複数のフォーマット
に対応するために、最大のバイト数以上であって、処理
に都合の良いバイト数例えば２５６バイトが１シンクブ
ロックのデータサイズとされている。

【０１２２】ビデオ領域の各バンクは、さらに、パッキ
ング用領域２５０Ａと内符号化エンコーダへの出力用領
域２５０Ｂとに分けられる。オーバーフロー領域２５１
は、上述のビデオ領域に対応して、４つのバンクからな
る。さらに、オーディオデータ処理用の領域２５２をメ
インメモリ１６０が有する。

【０１２３】この一実施形態では、各マクロブロックの
データ長標識ＬＴを参照することによって、パッキング
部１３７ａが固定枠長データと、固定枠を越える部分で
あるオーバーフローデータとをメインメモリ１６０の別
々の領域に分けて記憶する。固定枠長データは、シンク
ブロックのデータ領域の長さ以下のデータであり、以
下、ブロック長データと称する。ブロック長データを記
憶する領域は、各バンクのパッキング処理用領域２５０
Ａである。ブロック長より短いデータ長の場合には、メ
インメモリ１６０の対応する領域に空き領域を生じる。
ビデオシャフリング部１３７ｂが書込みアドレスを制御
することによってシャフリングを行う。ここで、ビデオ
シャフリング部１３７ｂは、ブロック長データのみをシ
ャフリングし、オーバーフロー部分は、シャフリングせ
ずに、オーバーフローデータに割り当てられた領域に書
込まれる。

【０１２４】次に、パッキング部１３７ｃが外符号エン
コーダ１３９へのメモリにオーバーフロー部分をパッキ
ングして読み込む処理を行う。すなわち、メインメモリ
１６０から外符号エンコーダ１３９に用意されている１
ＥＣＣブロック分のメモリに対してブロック長のデータ
を読み込み、若し、ブロック長のデータに空き領域が有
れば、そこにオーバーフロー部分を読み込んでブロック
長にデータが詰まるようにする。そして、１ＥＣＣブロ
ック分のデータを読み込むと、読み込み処理を一時中断
し、外符号エンコーダ１３９によって外符号のパリティ
を生成する。外符号パリティは、外符号エンコーダ１３
９のメモリに格納する。外符号エンコーダ１３９の処理
が１ＥＣＣブロック分終了すると、外符号エンコーダ１
３９からデータおよび外符号パリティを内符号を行う順
序に並び替えて、メインメモリ１６０のパッキング処理
用領域２５０Ａと別の出力用領域２５０Ｂに書き戻す。
ビデオシャフリング部１４０は、この外符号の符号化が
終了したデータをメインメモリ１６０へ書き戻す時のア
ドレスを制御することによって、シンクブロック単位の
シャフリングを行う。

【０１２５】このようにブロック長データとオーバーフ
ローデータとを分けてメインメモリ１６０の第１の領域
２５０Ａへのデータの書込み（第１のパッキング処
理）、外符号エンコーダ１３９へのメモリにオーバーフ
ローデータをパッキングして読み込む処理（第２のパッ
キング処理）、外符号パリティの生成、データおよび外
符号パリティをメインメモリ１６０の第２の領域２５０
Ｂに書き戻す処理が１ＥＣＣブロック単位でなされる。
外符号エンコーダ１３９がＥＣＣブロックのサイズのメ
モリを備えることによって、メインメモリ１６０へのア
クセスの頻度を少なくすることができる。

【０１２６】そして、１ピクチャに含まれる所定数のＥ
ＣＣブロック（例えば３２個のＥＣＣブロック）の処理
が終了すると、１ピクチャのパッキング、外符号の符号
化が終了する。そして、インターフェース１６４を介し
てメインメモリ１６０の領域２５０Ｂから読出したデー
タがＩＤ付加部１４８、内符号エンコーダ１４７、同期
付加部１５０で処理され、並列直列変換部１２４によっ
て、同期付加部１５０の出力データがビットシリアルデ
ータに変換される。出力されるシリアルデータがパーシ
ャル・レスポンスクラス４のプリコーダ１２５により処
理される。この出力が必要に応じてディジタル変調さ
れ、記録アンプ１１０を介して、回転ドラム１１１に設
けられた回転ヘッドに供給される。

【０１２７】なお、ＥＣＣブロック内にヌルシンクと称
する有効なデータが配されないシンクブロックを導入
し、記録ビデオ信号のフォーマットの違いに対してＥＣ
Ｃブロックの構成の柔軟性を持たせるようになされる。
ヌルシンクは、パッキングおよびシャフリングブロック
１３７のパッキング部１３７ａにおいて生成され、メイ
ンメモリ１６０に書込まれる。従って、ヌルシンクがデ
ータ記録領域を持つことになるので、これをオーバーフ
ロー部分の記録用シンクとして使用することができる。

【０１２８】オーディオデータの場合では、１フィール
ドのオーディオデータの偶数番目のサンプルと奇数番目
のサンプルとがそれぞれ別のＥＣＣブロックを構成す
る。ＥＣＣの外符号の系列は、入力順序のオーディオサ
ンプルで構成されるので、外符号系列のオーディオサン
プルが入力される毎に外符号エンコーダ１３６が外符号
パリティを生成する。外符号エンコーダ１３６の出力を
メインメモリ１６０の領域２５２に書込む時のアドレス
制御によって、シャフリング部１４７がシャフリング
（チャンネル単位およびシンクブロック単位）を行う。

【０１２９】さらに、１２６で示すＣＰＵインターフェ
ースが設けられ、システムコントローラとして機能する
外部のＣＰＵ１２７からのデータを受け取り、内部ブロ
ックに対してパラメータの設定が可能とされている。複
数のフォーマットに対応するために、シンクブロック
長、パリティ長を始め多くのパラメータを設定すること
が可能とされている。

【０１３０】パラメータの１つとしての”パッキング長
データ”は、パッキング部１３７ａおよび１３７ｂに送
られ、パッキング部１３７ａ、１３７ｂは、これに基づ
いて決められた固定枠（図１９Ａで「シンクブロック
長」として示される長さ）にＶＬＣデータを詰め込む。

【０１３１】パラメータの１つとしての”パック数デー
タ”は、パッキング部１３７ｂに送られ、パッキング部
１３７ｂは、これに基づいて１シンクブロック当たりの
パック数を決め、決められたパック数分のデータを外符
号エンコーダ１３９に供給する。

【０１３２】パラメータの１つとしての”ビデオ外符号
パリティ数データ”は、外符号エンコーダ１３９に送ら
れ、外符号エンコーダ１３９は、これに基づいた数のパ
リティが発声されるビデオデータの外符号の符号化を行
う。

【０１３３】パラメータの１つとしての”ＩＤ情報”お
よび”ＤＩＤ情報”のそれぞれは、ＩＤ付加部１４８に
送られ、ＩＤ付加部１４８は、これらＩＤ情報およびＤ
ＩＤ情報をメインメモリ１６０から読み出された単位長
のデータ列に付加する。

【０１３４】パラメータの１つとしての”ビデオ内符号
用パリティ数データ”および”オーディオ内符号用パリ
ティ数データ”のそれぞれは、内符号エンコーダ１４９
に送られ、内符号エンコーダ１４９は、これらに基づい
た数のパリティが発生されるビデオデータとオーディオ
データの内符号の符号化を行う。なお、内符号エンコー
ダ１４９には、パラメータの１つである”シンク長デー
タ”も送られており、これにより、内符号化されたデー
タの単位長（シンク長）が規制される。

【０１３５】また、パラメータの１つとしてのシャフリ
ングテーブルデータがビデオ用シャフリングテーブル
（ＲＡＭ）１２８ｖおよびオーディオ用シャフリングテ
ーブル（ＲＡＭ）１２８ａに格納される。シャフリング
テーブル１２８ｖは、ビデオシャフリング部１３７ｂお
よび１４０のシャフリングのためのアドレス変換を行
う。シャフリングテーブル１２８ａは、オーディオシャ
フリング１４７のためのアドレス変換を行う。

【０１３６】次に、この発明の一実施形態について、よ
り詳細に説明する。この発明では、記録側ＭＦＣ１０６
で、記録側ストリームコンバータの処理により可変長符
号を並べ替える際に、ヘッダ部のデータを先頭側にまと
めて配置する。図２２は、この一実施形態によるデータ
配列の方法を概略的に示す。

【０１３７】図２２Ａは、記録側ＭＦＣ１０６に入力さ
れるＭＰＥＧストリームの先頭部分を示す。記録側ＭＦ
Ｃ１０６では、入力されたＭＰＥＧストリームから、各
層のスタートコードおよびシーケンスヘッダコードを検
出する。そして、検出されたスタートコードおよびシー
ケンスヘッダコードとに基づき、ＭＰＥＧストリームを
分割する。分割されたそれぞれをセグメントと称する。

【０１３８】図２２Ｂは、ＭＰＥＧストリームが上述の
ようにしてセグメントに分割された様子を示す。最初の
セグメントＳｅｇ１には、ヘッダ部分が割り当てられ
る。すなわち、シーケンス層のシーケンスヘッダ２、シ
ーケンス拡張３および拡張およびユーザデータ４、ＧＯ
Ｐ層のＧＯＰヘッダ６およびＧＯＰのユーザデータ７、
ならびに、ピクチャ層のピクチャヘッダ９、ピクチャ符
号化拡張１０およひ拡張およびユーザデータ１１がセグ
メントＳｅｇ１に割り当てられる。次のセグメントＳｅ
ｇ２からは、スライスが割り当てられる。各スライス
は、それぞれセグメントＳｅｇ２、Ｓｅｇ３、Ｓｅｇ
４、・・・に、順に割り当てられる。

【０１３９】さらに、各セグメントＳｅｇ１、Ｓｅｇ
２、・・・において、シーケンスヘッダコード１あるい
はスライススタートコード１２を前詰めにして、先頭を
揃える。

【０１４０】こうしてセグメントに分割されたＭＰＥＧ
ストリームが記録側ストリームコンバータに供給され
る。記録側ストリームコンバータでは、上述したよう
に、ＤＣＴ係数の並べ替えを行うが、各層のヘッダ部が
格納されたセグメントＳｅｇ１は、並べ替えから除外さ
れるようにする。

【０１４１】例えば、記録側ストリームコンバータへの
ＭＰＥＧストリームの入力の際に、ＭＰＥＧストリーム
からセグメントＳｅｇ１のデータを分離し、残ったスト
リームが記録側ストリームコンバータに入力される。記
録側ストリームコンバータでは、入力されたストリーム
からスライススタートコード１２を検出し、スライス毎
にＤＣＴ係数の並べ替えを行う。この例では、１スライ
スが１マクロブロックに対応しているので、ＤＣＴ係数
の並べ替えは、マクロブロック毎に行われることにな
る。

【０１４２】このようにすると、セグメントＳｅｇ１を
除く全セグメントは、スライススタートコード１２で始
まることになる。したがって、再生時に、１セグメント
だけが読み取れた場合でも、そのスライス、すなわち、
マクロブロックをデコードして、意味のある小画像を再
生することができる。

【０１４３】さらに、各層のヘッダ部が１つのセグメン
トＳｅｇ１にまとめられて格納されているので、再生時
に、このセグメントＳｅｇ１を読み取れれば、デコード
に際して最も重要な、シーケンスヘッダ２や、シーケン
ス拡張３のパラメータを高い確率で抽出できる。

【０１４４】次に、この発明の一実施形態の第１の変形
例について説明する。上述の一実施形態では、先頭のセ
グメントＳｅｇ１に、各層のヘッダ部が全て格納されて
いる。この方法では、セグメントＳｅｇ１の長さが上述
のパッキング処理による固定枠長を超過している場合、
セグメントの後ろ側に配置されたヘッダ情報が、パッキ
ング処理によって他のセグメントに移動させられてしま
う可能性がある。

【０１４５】例えば、シーケンス層のシーケンス拡張３
や拡張およびユーザデータ４が大きなデータである場
合、これらのデータによって、ＧＯＰヘッダ６、ピクチ
ャヘッダ９およびピクチャ符号化拡張１０が後方へ追い
やられたり、ＧＯＰ層の拡張およびユーザデータ７が大
きなデータであって、ピクチャヘッダ９やピクチャ符号
化拡張１０が後方に追いやられたりすることが考えられ
る。後方へ追いやられたデータは、パッキング処理で他
のセグメントに移動させられてしまう可能性が高い。

【０１４６】そこで、この一実施形態の第１の変形例で
は、図２３に一例が示されるように、各層のヘッダ部
を、各層毎にそれぞれセグメントにまとめて、全体の先
頭側に配置する。すなわち、図２３に示されるように、
最初のセグメントＳｅｇ１には、シーケンス層のヘッダ
部である、シーケンスヘッダ２、シーケンス拡張３およ
び拡張およびユーザデータ４を格納する。次のセグメン
トＳｅｇ２には、ＧＯＰ層のヘッダ部である、ＧＯＰヘ
ッダ６および拡張およびユーザデータ７を格納する。さ
らに次のセグメントＳｅｇ３には、ピクチャ層のヘッダ
部である、ピクチャヘッダ９、ピクチャ符号化拡張１０
および拡張およびユーザデータ１１を格納する。スライ
スデータは、次のセグメントＳｅｇ４から順に格納す
る。こうすることで、シーケンス層、ＧＯＰ層およびピ
クチャ層それぞれのヘッダ部を、非常に高い確率で獲得
できる。

【０１４７】この第１の変形例においても、上述の一実
施形態と同様に、各セグメントのそれぞれで、先頭を揃
えるようにする。

【０１４８】なお、ＧＯＰヘッダ６は、省略してもよい
とされている。そこで、この第１の変形例において、シ
ーケンスヘッダ２、シーケンス拡張３および拡張および
ユーザデータ４と、ピクチャヘッダ９、ピクチャ符号化
拡張１０および拡張およびユーザデータ１１とに、それ
ぞれ１セグメントずつを割り当てるようにしてもよい。

【０１４９】次に、この発明の一実施形態の第２の変形
例について説明する。シーケンスヘッダ２は、ＭＰＥＧ
ストリームのヘッダ部のコンポーネントとしては比較的
データ長が長い。そこで、この第２の変形例では、図２
４に一例が示されるように、シーケンスヘッダ２に対し
て専用に、一つのセグメントＳｅｇ１を割り当てる。シ
ーケンス層のヘッダ部の他のコンポーネントであるシー
ケンス拡張３および拡張およびユーザデータ４は、まと
めて１つのセグメントＳｅｇ２を割り当てる。

【０１５０】シーケンス層のヘッダ部に格納されるパラ
メータは、実際には、頻繁に変更されるものではない。
また、シーケンスエンドコードをストリーム中に配さな
い限り、シーケンス層のヘッダ部のパラメータは、原則
として変更してはならないとされている。したがって、
シーケンスヘッダ２とシーケンス拡張３とが互いに別の
セグメントに割り当てられても、シーケンス拡張３をセ
グメントの正規の位置に格納しておいて、シーケンスヘ
ッダ２とシーケンス拡張３とを個別に更新させた方が、
パッキングにより移動されてしまったシーケンス拡張３
を全く拾えなくなるよりも、有利であると考えられる。
スライスデータは、セグメントＳｅｇ５から順に格納さ
れる。

【０１５１】ＧＯＰ層およびピクチャ層のヘッダ部は、
上述の第１の変形例と同様に、それぞれ１つのセグメン
トＳｅｇ３およびＳｅｇ４を割り当てる。この場合も、
ＧＯＰ層のヘッダ部は、省略してしまっても構わない。
なお、ピクチャヘッダ９とピクチャヘッダ符号化拡張１
０とを互いに別のセグメントに分割することは、メリッ
トが見出せない。

【０１５２】なお、上述の一実施形態、一実施形態の第
１および第２の変形例では、１フレーム分のセグメント
数が１フレーム分のマクロブロック数より、それぞれ１
個、３個および４個、多くなっている。これに対応する
処理は、シスコン１２１において所定になされる。

【０１５３】上述では、この発明がＭＰＥＧやＪＰＥＧ
のデータストリームを記録するディジタルＶＴＲに適用
されるように説明したが、これはこの例に限定されるも
のではない。例えば、この発明は、可変長符号化を用い
た他の方式で圧縮符号化されたデータストリームを記録
する場合にも、適用可能である。

【０１５４】さらに、この発明は、記録媒体が磁気テー
プ以外であっても適用可能である。データストリームが
直接的に記録されるのであれば、例えば、ハードディス
クやＤＶＤ(Digital Versatile Disc)といったディスク
状記録媒体や、半導体メモリを記録媒体に用いたＲＡＭ
レコーダなどにも適用可能なものである。

【０１５５】さらに、上述では、この発明が圧縮画像デ
ータを記録する場合に適用されるように説明したが、こ
れはこの例に限定されるものではない。例えば、ＡＣ−
３(Audio Code Number 3) 、ＡＡＣ(Advanced Audio Co
ding) およびＡＴＲＡＣ(AdaptiveTranform Acoustic C
oding)などの、音声圧縮技術を採用した音声データ記録
装置にも適用可能なものである。

【０１５６】

【発明の効果】以上説明したように、この発明によれ
ば、可変長符号を固定枠でパッキングして記録媒体に記
録する場合において、ＭＰＥＧストリームのデコードに
必要な、シーケンス層、ＧＯＰ層およびピクチャ層のヘ
ッダ部がマクロブロックデータと分離されて、セグメン
トが割り当てられている。そのため、ピクチャサーチ時
や再生時のエラーレートが高いときなどでも、ヘッダ部
の特に重要な要素である、シーケンスヘッダ、シーケン
ス拡張、ＧＯＰヘッダ、ピクチャヘッダおよびピクチャ
符号化拡張を、高い確率で読み取ることができるという
効果がある。

【０１５７】また、一実施形態の第１および第２の変形
例によれば、シーケンス層、ＧＯＰ層およびピクチャ層
において、ユーザデータの長さに係わらず、ヘッダ部の
特に重要な要素である、シーケンスヘッダ、シーケンス
拡張、ＧＯＰヘッダ、ピクチャヘッダおよびピクチャ符
号化拡張を読み取ることができるという効果がある。さ
らに、再生時に、ピクチャサーチ時や高エラーレート時
にも各層のヘッダ部に格納されているパラメータが高い
確率で読み取れるため、パラメータ同士の不整合やパラ
メータと画像ストリームとの不整合などによる画像の乱
れを最小限に抑えることができる効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】ＭＰＥＧ２のデータの階層構造を概略的に示す
略線図である。

【図２】ＭＰＥＧ２のストリーム中に配されるデータの
内容とビット割り当てを示す略線図である。

【図３】ＭＰＥＧ２のストリーム中に配されるデータの
内容とビット割り当てを示す略線図である。

【図４】ＭＰＥＧ２のストリーム中に配されるデータの
内容とビット割り当てを示す略線図である。

【図５】ＭＰＥＧ２のストリーム中に配されるデータの
内容とビット割り当てを示す略線図である。

【図６】ＭＰＥＧ２のストリーム中に配されるデータの
内容とビット割り当てを示す略線図である。

【図７】ＭＰＥＧ２のストリーム中に配されるデータの
内容とビット割り当てを示す略線図である。

【図８】ＭＰＥＧ２のストリーム中に配されるデータの
内容とビット割り当てを示す略線図である。

【図９】ＭＰＥＧ２のストリーム中に配されるデータの
内容とビット割り当てを示す略線図である。

【図１０】ＭＰＥＧ２のストリーム中に配されるデータ
の内容とビット割り当てを示す略線図である。

【図１１】ＭＰＥＧ２のストリーム中に配されるデータ
の内容とビット割り当てを示す略線図である。

【図１２】ＭＰＥＧ２のストリーム中に配されるデータ
の内容とビット割り当てを示す略線図である。

【図１３】データのバイト単位の整列を説明するための
図である。

【図１４】一実施形態におけるＭＰＥＧストリームのヘ
ッダを具体的に示す略線図である。

【図１５】一実施形態による記録再生装置の記録側の構
成の一例を示すブロック図である。

【図１６】磁気テープ上に形成されるトラックフォーマ
ットの一例を示す略線図である。

【図１７】ビデオエンコーダの出力の方法と可変長符号
化を説明するための略線図である。

【図１８】ビデオエンコーダの出力の順序の並び替えを
説明するための略線図である。

【図１９】順序の並び替えられたデータをシンクブロッ
クにパッキングする処理を説明するための略線図であ
る。

【図２０】ＥＣＣエンコーダのより具体的な構成を示す
ブロック図である。

【図２１】メインメモリのアドレス構成の一例を示す略
線図である。

【図２２】一実施形態によるデータ配列の方法を概略的
に示す略線図である。

【図２３】一実施形態の第１の変形例によるデータ配列
の方法を概略的に示す略線図である。

【図２４】一実施形態の第２の変形例によるデータ配列
の方法を概略的に示す略線図である。

【図２５】パッキング処理を概念的に示す略線図であ
る。

【符号の説明】

１・・・シーケンスヘッダコード、２・・・シーケンス
ヘッダ、３・・・シーケンス拡張、４・・・拡張および
ユーザデータ、５・・・ＧＯＰスタートコード、６・・
・ＧＯＰヘッダ、７・・・ユーザデータ、８・・・ピク
チャスタートコード、９・・・ピクチャヘッダ、１０・
・・ピクチャ符号化拡張、１１・・・拡張およびユーザ
データ、１２・・・スライススタートコード、１３・・
・スライスヘッダ、１４・・・マクロブロックヘッダ、
１０１・・・ＳＤＩ受信部、１０２・・・ＭＰＥＧエン
コーダ、１０６・・・記録側マルチフォーマットコンバ
ータ（ＭＦＣ）、１０８・・・ＳＤＴＩ受信部、１０９
・・・ＥＣＣエンコーダ、１１２・・・磁気テープ、１
１３・・・ＥＣＣデコーダ、１１４・・・再生側ＭＦ
Ｃ、１１５・・・ＳＤＴＩ出力部、１１６・・・ＭＰＥ
Ｇデコーダ、１１８・・・ＳＤＩ出力部、１３７ａ，１
３７ｃ・・・パッキング部、１３７ｂ・・・ビデオシャ
フリング部、１３９・・・外符号エンコーダ、１４０・
・・ビデオシャフリング、１４９・・・内符号エンコー
ダ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者杉山晃東京都品川区北品川６丁目７番35号ソニー株式会社内 (72)発明者松本英之東京都品川区北品川６丁目７番35号ソニー株式会社内Ｆターム(参考） 5C053 FA20 FA21 GA11 GA16 GB06 GB11 GB18 GB19 GB22 GB25 GB38 HA24 JA03 JA24 KA04 5D044 AB05 AB07 BC01 CC01 DE03 DE12 DE22 DE27 DE42 DE45 DE48 DE52 EF05 FG24 GK02 GK08 GK10 GK12 HH02 HH05 HL02

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】階層構造を有し、符号化パラメータが格
納されるヘッダ部が階層構造の各層の先頭に配されたデ
ータストリームを可変長符号化し、可変長符号化された
データを固定枠に当てはめ、固定枠からはみ出たデータ
を他の固定枠の空き領域に詰め込んで等長化を行い、固
定枠毎にセグメントを割り当ててセグメント単位で記録
媒体に記録する記録装置において、符号化パラメータを記録順序の最初のセグメントに記録
するようにしたことを特徴とする記録装置。
【請求項２】請求項１に記載の記録装置において、データを上記セグメントの先頭から詰め、複数の上記セ
グメントの先頭を揃えて記録するようにしたことを特徴
とする記録装置。
【請求項３】請求項１に記載の記録装置において、上記データストリームは、ＭＰＥＧの規格に基づくデー
タストリームであって、上記ＭＰＥＧの規格によるシーケンスヘッダおよびシー
ケンス拡張に１セグメントを割り当て、ピクチャヘッダ
およびピクチャ符号化拡張に１セグメントを割り当て、
各マクロブロックにそれぞれ１セグメントを割り当てる
ようにしたことを特徴とする記録装置。
【請求項４】請求項３に記載の記録装置において、データを上記セグメントの先頭から詰め、複数の上記セ
グメントの先頭を揃えて記録するようにしたことを特徴
とする記録装置。
【請求項５】請求項３に記載の記録装置において、さらに、上記ＭＰＥＧの規格によるＧＯＰヘッダに１セ
グメントを割り当てるようにしたことを特徴とする記録
装置。
【請求項６】請求項１に記載の記録装置において、上記データストリームは、ＭＰＥＧの規格に基づくデー
タストリームであって、上記ＭＰＥＧの規格によるシーケンスヘッダに１セグメ
ントを割り当て、シーケンス拡張に１セグメントを割り
当て、ピクチャヘッダおよびピクチャ符号化拡張に１セ
グメントを割り当て、各マクロブロックにそれぞれ１セ
グメントを割り当てるようにしたことを特徴とする記録
装置。
【請求項７】請求項６に記載の記録装置において、データを上記セグメントの先頭から詰め、複数の上記セ
グメントの先頭を揃えて記録するようにしたことを特徴
とする記録装置。
【請求項８】請求項６に記載の記録装置において、さらに、上記ＭＰＥＧの規格によるＧＯＰヘッダに１セ
グメントを割り当てるようにしたことを特徴とする記録
装置。
【請求項９】階層構造を有し、符号化パラメータが格
納されるヘッダ部が階層構造の各層の先頭に配されたデ
ータストリームを可変長符号化し、可変長符号化された
データを固定枠に当てはめ、固定枠からはみ出たデータ
を他の固定枠の空き領域に詰め込んで等長化を行い、固
定枠毎にセグメントを割り当ててセグメント単位で記録
媒体に記録する記録方法において、符号化パラメータを記録順序の最初のセグメントに記録
するようにしたことを特徴とする記録方法。