ES2354841T3

ES2354841T3 - Método y aparato para la codificación y la descodificación de datos y soporte de grabación de datos codificados.

Info

Publication number: ES2354841T3
Application number: ES00201894T
Authority: ES
Inventors: Makoto Kawamura
Original assignee: Sony Corp
Current assignee: Sony Corp
Priority date: 1995-07-28
Filing date: 1996-07-29
Publication date: 2011-03-18
Anticipated expiration: 2016-07-29
Also published as: BR9603175B1; AU6079096A; TW299550B; EP1030302B1; EP1030306A2; CN1151587A; CN1530957A; HK1031944A1; EP1030302A2; KR970008058A; AU702962B2; EP0756281B1; BR9603175A; ES2329868T3; CN1150543C; EP1030306A3; EP0756281A2; CN1215289A; US6009229A; JP3484834B2

Abstract

Soporte de grabación para su utilización conjuntamente con un aparato controlado por procesador y que presenta grabados en el mismo unos datos de imágenes codificados, estando grabados dichos datos de imágenes codificados como un flujo continuo de datos que representa grupos de imágenes (GOP), comprendiendo cada GOP por lo menos una imagen intracodificada (imagen I), y por lo menos una imagen codificada por predicción (imagen P), e información posicional que representa las posiciones respectivas de dicha por lo menos una imagen I y dicha por lo menos una imagen P con respecto a dicha por lo menos una imagen I, permitiendo así que el aparato controlado por procesador reproduzca a partir del soporte de grabación los datos de imágenes codificados en un modo de reproducción especial utilizando la información posicional para seleccionar la imagen I y la imagen P.

Description

La invención se refiere a un método y a un aparato de grabación de datos para grabar datos en un soporte de grabación, a un método y a un aparato de reproducción de datos para reproducir datos desde un soporte de grabación hacia un aparato de grabación y reproducción de datos, y se refiere, además, a un soporte de grabación en el que se graban datos. Los datos son datos de imágenes. Los datos pueden incluir 5 datos de audio.

Las señales de imágenes digitales o similares que se van a grabar sobre un disco en un sistema de disco de vídeo digital (al que se hace referencia en adelante como DVD), se comprimen y codifican utilizando el método MPEG (Grupo de Expertos en codificación de Imágenes en Movimiento).

La figura 14A es una representación esquemática de la estructura de predicción intercuadro utilizada 10 en el sistema MPEG. En este ejemplo, un GOP (Grupo de Imágenes) está compuesto, por ejemplo, por quince cuadros, que incluyen un cuadro de una imagen I (imagen codificada por intracuadro), cuatro cuadros de imágenes P (imágenes codificadas por predicción intercuadro hacia delante), y consistiendo los restantes diez cuadros en imágenes B (imágenes codificadas por predicción bidireccional, hacia delante y hacia atrás).

Tal como se utiliza en la presente memoria, la imagen I es una imagen codificada por intraimagen, en 15 la que o bien un cuadro o bien un campo se comprime en datos utilizando codificación intracuadro o intracampo acorde con el sistema MPEG; la imagen P es una imagen codificada mediante predicción hacia delante por interimagen, en la que o bien un cuadro o bien un campo se codifica con compresión utilizando codificación intercuadro o intercampo en referencia al cuadro o campo temporalmente precedente (imagen I o imagen P) ya codificado; y la imagen B es una imagen codificada por predicción bidireccional, en la que o bien 20 un cuadro o bien un campo se codifica con compresión utilizando codificación intercuadro o intercampo en referencia a los cuadros o campos temporalmente precedentes y sucesivos.

Más específicamente, tal como se indica mediante flechas en el diagrama, una imagen I, I0, se codifica sola mediante procesado intracuadro y sin referencias a ningún otro cuadro; una imagen P, P0, se codifica por predicción intercuadro en referencia a la imagen I, I0; y una imagen P, P1, se codifica por predicción intercuadro 25 en referencia a la imagen P, P0. Además, las imágenes B B0 y B1 se codifican por predicción intercuadro en referencia, tanto a la imagen I, I0, como a la imagen P, P0; y las imágenes B B2 y B3 se codifican por predicción intercuadro en referencia tanto a la imagen P, P0, como a la imagen P, P1. De modo similar, las imágenes posteriores se codifican mediante dicha predicción según la manera indicada por las flechas.

Al descodificar las imágenes mencionadas codificadas por predicción, la imagen I se descodifica sola, 30 ya que no está codificada en referencia a ningún otro cuadro. Sin embargo, se requiere una imagen I precedente o una imagen P precedente para descodificar una imagen P determinada, ya que una imagen P está codificada por predicción en referencia a la imagen I o a la imagen P temporalmente precedentes. De forma similar, se requieren imágenes I o imágenes P precedentes y sucesivas para descodificar una imagen B determinada ya que una imagen B está codificada en referencia a las imágenes I o las imágenes P 35 temporalmente precedentes y sucesivas.

Por esta razón, para proporcionar una descodificación apropiada, las posiciones de las imágenes en un soporte de grabación se cambian de las representadas en la figura 14A a las posiciones ilustradas en la figura 14B, de forma que las imágenes necesarias para la descodificación se descodifican con antelación.

Tal como se ilustra en el diagrama, dichos cambios posicionales se realizan de manera que la imagen 40 I, I0, precede a las imágenes B B-1 y B-2 ya que la imagen I, I0, es necesaria para descodificar las imágenes B B-1 y B-2, y también se cambia la posición de la imagen P, P0, para que preceda a las imágenes B B0 y B1 ya que la descodificación de las imágenes B B0 y B1 requiere la imagen I, I0, y la imagen P, P0. De forma similar, otras imágenes se cambian de posición de modo que la imagen P, P1, precede a las imágenes B B2 y B3 ya que las imágenes P P0 y P1 son necesarias para descodificar las imágenes B B2 y B3, y también la imagen P, P2, 45 precede a las imágenes B B4 y B5 ya que la descodificación de las imágenes B B4 y B5 requiere las imágenes P P1 y P2. De la misma manera, se realizan cambios posicionales de modo que la imagen P, P3, precede a las imágenes B B6 y B7.

Los datos de vídeo compuestos por la imagen I, imágenes P e imágenes B, dispuestas en el orden de la figura 14B, y otros datos que incluyen datos de audio y datos de subtítulos (leyendas), se estructuran en 50 paquetes (se multiplexan) y se graban en un soporte de grabación tal como un disco o se transmiten sobre un canal de transmisión. La cantidad de código de cada cuadro en los datos de imagen no es fija entre imágenes y depende de la complejidad o planicidad de la imagen individual. Típicamente, una imagen I se representa con

más datos que una imagen P, la cual se representa con más datos que una imagen B.

Las figuras 15A a 15C representan un ejemplo de cómo se estructuran en paquetes los datos. En estos diagramas, la figura 15A representa un flujo continuo del sistema MPEG2 que se multiplexa tras la estructuración en paquetes; la figura 15B representa el contenido de un paquete de vídeo en el flujo continuo multiplexado; y la figura 15C representa un flujo continuo de vídeo MPEG2 de una capa de vídeo. 5

En cada uno de los datos de imagen V, V+1, V+2, ..., y así sucesivamente, que constituyen la capa de vídeo de la figura 15C, en la posición delantera se fija información de cabecera de las imágenes e información de extensión de codificación de las imágenes. En el ejemplo representado, un flujo continuo de vídeo que va desde la posición identificada como D1 hasta la posición identificada como D3 de la capa de vídeo forma un paquete de vídeo con una cabecera de paquete fijada en su posición delantera, y un flujo continuo de vídeo 10 que va desde la posición D3 hasta la posición identificada como D5 de la capa de vídeo forma otro paquete de vídeo con una cabecera de paquete fijada en su posición delantera.

Los paquetes de vídeo así estructurados se multiplexan con paquetes de audio y paquetes de subtítulos, para formar de este modo el flujo continuo del sistema MPEG2 representado en la figura 15A.

La figura 16 representa el contenido de una cabecera de imagen, y la figura 17 representa el 15 contenido de una extensión de codificación de imagen.

En la cabecera de imagen, existen elementos de información tales como un código_inicio_imagen exclusivo, una referencia_temporal (TR) (que es un número de serie en sucesión temporal proporcionado por cada imagen), y un tipo_codificación_imagen (imagen I, P ó B).

En la extensión de codificación de imagen, existen elementos de información tales como un 20 código_inicio_extensión exclusivo, un identificador_código_inicio_extensión exclusivo, una estructura_imagen, campo_superior_primero, cuadro_progresivo, etcétera.

En cuanto a los datos de imagen, pueden coexistir dos estructuras de datos: una estructura de cuadro, en la que una imagen está compuesta por un cuadro, y una estructura de campos, en la que una imagen está compuesta por dos campos. Se puede identificar si los datos de imagen presentan una estructura de cuadro 25 correspondiente a un cuadro por imagen o una estructura de campos correspondiente a dos campos por imagen, a partir de los siguientes tres elementos de información, a saber, (1) presencia de cabecera de GOP, (2) referencia_temporal (TR) en la cabecera de imagen, y (3) estructura_imagen en la extensión de codificación de imagen.

La figura 18 es un diagrama de bloques que ilustra un ejemplo de aparato descodificador de datos 30 adaptado para realizar una reproducción especial de datos, tal como una reproducción lenta de imágenes, reproducción rápida, reproducción hacia atrás, y similares. Un disco óptico 1 se puede hacer rotar mediante un motor de giro (no representado) con una velocidad de rotación predeterminada, y un haz de láser se proyecta desde un captador 2 hacia una pista del disco óptico 1, de manera que desde el mismo se leen los datos digitales comprimidos en MPEG, grabados en la pista. Los datos digitales son procesados por un circuito 35 desmodulador 3 que desmodula una modulación de ocho a catorce (EFM) y son suministrados a un circuito 4 de detección de sectores. La salida del captador 2 se suministra también a un circuito 9 de bucle de enganche de fase (PLL), donde se reproduce una señal de reloj y la misma se suministra al circuito desmodulador 3 y al circuito 4 de detección de sectores.

Los datos digitales grabados en el disco 1 incluyen flujos continuos multiplexados grabados en 40 unidades de un sector de longitud fija, con un sincronismo de sector y una cabecera de sector fijados al comienzo de cada sector. El circuito 4 de detección de sectores detecta cada uno de los sectores a partir del sincronismo de sector y la dirección de sector a partir de la cabecera de sector; y esta información se suministra a un circuito 6 de control.

Los datos digitales desmodulados se suministran a través del circuito 4 de detección de sectores a un 45 circuito ECC (corrección de errores) 33 que ejecuta la detección y la corrección de errores. El circuito ECC 33 suministra datos con errores corregidos a una memoria intermedia circular 5 para escribirlos en la misma bajo el control del circuito 6 de control.

La salida del circuito ECC 33 se suministra también a un detector 50 de flujos continuos, que determina el tipo de imagen a partir de la cabecera de imagen del flujo continuo de datos leída desde el disco 1 50 en un modo de reproducción especial y, a continuación, suministra la información de tipo de imagen al circuito 6 de control. En respuesta a esta información, el circuito 6 de control ejecuta su funcionamiento de control de

tal manera que, en el modo de reproducción especial, los datos de la imagen I y los datos de las dos imágenes P sucesivas se escriben en la memoria intermedia circular 5.

Un circuito de control de enfoque (no representado) y un servocircuito 8 de seguimiento controlan el enfoque y el seguimiento del captador 2, respectivamente, bajo el control de un controlador de sistema (no representado) en respuesta a una señal de error de enfoque y una señal de error de seguimiento obtenidas a 5 partir de la información leída por el captador 2.

De acuerdo con la dirección de sector de cada sector detectado por el circuito 4 de detección de sectores, el circuito 6 de control designa, mediante un puntero de escritura WP, una dirección de escritura para escribir el sector correspondiente en la memoria intermedia circular 5. Además, de acuerdo con una señal de solicitud de código obtenida de una memoria intermedia 10 de códigos de vídeo (figura 18B), el circuito 6 de 10 control designa además, mediante un puntero de lectura RP, una dirección de lectura de los datos escritos en la memoria intermedia circular 5. El circuito 6 de control está adaptado para leer los datos desde la posición del puntero de lectura RP y suministra los datos leídos a un desmultiplexor 32.

Como los datos codificados grabados en el disco 1 comprenden datos de vídeo, audio y subtítulos multiplexados, el desmultiplexor 32 separa los datos leídos en dirección al mismo, desde la memoria intermedia 15 circular 5, en los datos de vídeo, los datos de audio y los datos de subtítulos y, a continuación, suministra los datos respectivos a un descodificador 20 de vídeo (figura 18B), un descodificador de audio (no representado), y un descodificador de subtítulos (no representado). El descodificador 20 de vídeo almacena los datos de vídeo en la memoria intermedia 10 de códigos de vídeo.

Después de esto, los datos almacenados en la memoria intermedia 10 de códigos de vídeo se 20 suministran a un detector 34 de cabeceras de imagen, que detecta la cabecera de la imagen. La información de la cabecera de imagen detectada se utiliza además para identificar el tipo de imagen (imagen I, P ó B) de los datos de vídeo y la referencia temporal (TR) que significa el orden de los cuadros en el GOP. Un circuito 35 de selección de datos de imágenes selecciona sólo la imagen I y la imagen P según hayan sido identificadas por la información de tipo de imagen suministrada desde el detector 34 de imágenes en el modo de 25 reproducción especial, y suministra los datos de imagen seleccionados a un circuito 11 de VLC (codificación de longitud variable) inversa. En un modo de reproducción normal, el circuito 35 de selección de datos de imagen se controla para entregar todos los datos de imagen al circuito 11 de VLC inversa sin ninguna preselección.

Los datos suministrados al circuito 11 de VLC inversa se procesan utilizando una VLC inversa; y, a continuación, se suministran a un descuantificador 12. Las señales de solicitud de código son devueltas a la 30 memoria intermedia 10 de códigos de vídeo desde el circuito de VLC inversa con el fin de permitir la transferencia de datos nuevos desde la memoria intermedia 10 de códigos de vídeo.

Además, el circuito 11 de VLC inversa da salida a un tamaño del paso de cuantificación hacia el descuantificador 12 y da salida a información de vectores de movimiento hacia un compensador 15 de movimiento. El tamaño del paso de cuantificación y la información de vectores de movimiento se incluyen con 35 los datos de vídeo. El descuantificador 12 descuantifica los datos de entrada de acuerdo con el tamaño del paso de cuantificación designado y da salida a los datos descuantificados hacia un circuito 13 de DCT (transformada discreta de coseno) inversa. El circuito 13 de DCT inversa procesa los datos descuantificados utilizando una DCT inversa para recuperar información de vídeo, y suministra la información de vídeo recuperada a un sumador 14. 40

El sumador 14 suma la salida del circuito 13 de DCT inversa y la salida del compensador 15 de movimiento de acuerdo con el tipo de imagen (I, P ó B) y suministra el resultado, es decir, datos de vídeo compensados en movimiento, a un banco 16 de memorias de cuadros.

Después de esto, los datos leídos del banco 16 de memorias de cuadros se redisponen en el orden original de los cuadros (tal como se representa en la figura 14A, mediante el conmutador 16E). Los datos 45 redispuestos se suministran a un conversor 17 de digital a analógico (D/A) que convierte los datos en una señal de vídeo analógica para ser visualizada en un dispositivo 18 de visualización.

Haciendo de nuevo referencia a la figura 18A, la salida del circuito ECC 33 se suministra a un detector 50 de flujos continuos, que detecta el tipo de imagen a partir de los datos de flujos continuos leídos del disco 1 y suministra la información del tipo de imagen al circuito 6 de control. En respuesta a esta información, el 50 circuito 6 de control, en el modo de reproducción especial, escribe en la memoria intermedia circular 5, los datos de la imagen I y de las dos imágenes P sucesivas.

Por consiguiente, al comienzo de cada GOP, se escriben a alta velocidad en la memoria intermedia

circular 5 tres cuadros correspondientes a la imagen I y a las dos imágenes P, y estos datos pueden ser adquiridos y descodificados por el descodificador 20 con cualquier temporización deseada, permitiendo así una descodificación eficaz de los datos en el modo de reproducción especial.

Por ejemplo, se inicia supuestamente una reproducción inversa con la imagen P, P3, del orden de cuadros original representado en la figura 14A. Es necesario visualizar las imágenes descodificadas en el 5 siguiente orden:

P3 → B7 → B6 → P2 → B5 → B4 → P1 → B3 → B2 → P0 → B1 → B0 → I0 → ...

Sin embargo, como cada imagen P está codificada por predicción interimagen tal como se ha descrito, es necesario descodificar las imágenes I0, P0, P1 y P2 antes de descodificar la imagen P, P3. De modo similar, es necesario descodificar las imágenes P P2 y P3 antes de descodificar la imagen B, B7. Por tanto, si se va a 10 realizar una reproducción inversa descodificando cada imagen simplemente una vez, como en la reproducción normal, se hace necesario utilizar un banco 16 de memorias de cuadros de gran capacidad, que puede almacenar tantos cuadros como las imágenes que constituyen un GOP.

La capacidad de almacenamiento del banco 16 de memorias de cuadros debe incrementarse más allá de lo requerido en un modo de reproducción normal para satisfacer dicho requisito. Además, los datos 15 descodificados deben ser almacenados secuencialmente en el banco de memorias de cuadros para entregar las imágenes en el orden apropiado de reproducción inversa.

Aunque pueden adoptarse otras técnicas de reproducción inversa para trabajar simplemente con las imágenes I y P, omitiendo así las imágenes B, continúa existiendo la necesidad de almacenar más cuadros que los requeridos para la reproducción normal. 20

Por esta razón, el aparato descodificador de datos de la figura 18 funciona para realizar la reproducción inversa utilizando el mismo banco de memorias de cuadros que el utilizado en la reproducción normal, es decir, utilizando tres elementos de memoria en el ejemplo de la figura 18 para almacenar una imagen I y dos imágenes P temporalmente sucesivas. El detector 50 de flujos continuos proporcionado para este fin escribe la imagen I y las dos imágenes P sucesivas en la memoria intermedia circular 5. Sin embargo, 25 esto provoca que la construcción y el funcionamiento del detector 50 de flujos continuos, para detectar la imagen I y las dos imágenes P sucesivas, resulten más complicados.

La figura 15A representa el flujo continuo del sistema MPEG2 estructurado en paquetes (multiplexado). Cuando un paquete del flujo continuo de vídeo MPEG2 está definido en una posición D3, tal como se representa en la figura 15C, durante el proceso de estructuración en paquetes, la cabecera de la 30 imagen y la extensión de codificación de la imagen de los datos de imagen (V+2) se extienden sobre dos paquetes, tal como es representado en la figura 15B.

Si la cabecera de la imagen y la extensión de codificación de la imagen se extienden sobre dos paquetes de vídeo, se hace necesario detectar dos paquetes de vídeo para obtener los elementos requeridos de información de la imagen. Además, y tal como se representa en la figura 15A, puede existir otro paquete 35 (por ejemplo, un paquete de audio) entre los dos paquetes de vídeo para complicar el proceso de detección, complicando por tanto la construcción y el funcionamiento del detector 50 de flujos continuos.

De acuerdo con la técnica MPEG2, los datos de vídeo de una estructura de cuadro, en la que una imagen está compuesta por un cuadro, y los datos de vídeo de una estructura de campos, en la que una imagen está compuesta por dos campos, se pueden entremezclar. Como a cada campo se le fija una cabecera 40 de imagen, deben leerse las cabeceras de imagen y las extensiones de codificación de imágenes correspondientes a dos imágenes consecutivas para determinar la estructura de datos de los datos de vídeo.

Por tanto, se realiza una determinación para averiguar si los datos de imágenes se han constituido en la estructura de cuadro o en la estructura de campos sobre la base de los tres elementos de información mencionados anteriormente, es decir, (1) presencia de cabecera de GOP; (2) referencia temporal (TR) en la 45 cabecera de imagen; y (3) información de estructura_imagen en la extensión de codificación de imagen.

A continuación se proporciona una explicación detallada en relación con un método para diferenciar entre una estructura de cuadro y una estructura de campos.

Las figuras 19A y 19B representan datos de vídeo en los formatos de estructura de campos y de estructura de cuadro, respectivamente. En el formato de estructura de campos, un cuadro de datos de vídeo 50 está compuesto por dos campos de datos de imágenes, a cada uno de los cuales se le fijan una cabecera de

imagen y una extensión de codificación de imagen. En el formato de estructura de cuadro, un cuadro de datos de vídeo está compuesto por un cuadro de datos de imagen al que se le fijan una cabecera de imagen y una extensión de codificación de imagen.

En el formato de la estructura de campos, los valores numéricos de la información de TR en las respectivas cabeceras de imagen del par de datos de imágenes se fijan iguales entre sí. La información de 5 estructura_imagen en la extensión de codificación de imagen es “01” y “10” para el Campo Superior y el Campo Inferior, respectivamente, tal como se representa en la figura 20. Además, la información de estructura_imagen en la extensión de codificación de imagen de la estructura de cuadro es “11” tal como se representa en la figura 20.

El formato (estructura de campos o de cuadro) de los datos de imágenes puede averiguarse leyendo 10 en primer lugar la cabecera de GOP en la posición de inicio del GOP y leyendo a continuación la información de estructura_imagen de la extensión de codificación de imagen, en el comienzo de esos datos de imágenes.

Aunque los datos de imagen en la estructura de cuadro se pueden cargar en la memoria intermedia circular 5 (figura 18A) al detectar un único cuadro, es difícil cargar de manera similar los datos de vídeo en la estructura de campos, en la que un par de datos de imágenes constituye un cuadro de datos de vídeo, debido 15 a que los datos de imágenes emparejados deben ser detectados antes de que se puedan cargar apropiadamente. Consecuentemente, se lee la información de TR en cada cabecera de imagen para hallar dos unidades de datos de imágenes con valores de TR numéricamente iguales. Cuando se halla un par de este tipo, se les identifica como datos de imágenes emparejados y a continuación se realiza una carga de los mismos. 20

Las cabeceras de imágenes con estructura de campos emparejada están dispuestas en uno de entre dos órdenes diferentes: superior/inferior e inferior/superior. Dichas disposiciones se describirán a continuación haciendo referencia a la figura 21. Se graban secuencialmente una cabecera de GOP (GOP H), una imagen I de estructura de cuadro, una imagen B de estructura de campos, otra imagen B de estructura de campos, una cabecera de GOP separada de ellas, y una imagen I de estructura de campos, una cabecera de GOP, otra 25 imagen I de estructura de campos, .... y así sucesivamente.

Por ejemplo, cuando se carga un total de tres cuadros (una imagen I y dos imágenes P sucesivas) en la memoria intermedia circular 5 (figura 18A), la imagen I de la estructura de cuadro que está junto a la cabecera de GOP superior (primera) se detecta e identifica a partir de la cabecera de GOP, el tipo_codificación_imagen en la cabecera de imagen, y la información de estructura_imagen (“11” en el caso de 30 la estructura de cuadro) en la extensión de codificación de imagen en el comienzo de los datos de imágenes.

Cuando se realiza un acceso para reproducción en la posición identificada como acceso aleatorio 1 en el flujo continuo de bits, se leen la cabecera de imagen y la extensión de codificación de imagen de la primera imagen B con estructura de campos. En este momento, se lee también la TR expresada como “0”. A continuación, se leen, también como la TR expresada como 0, la cabecera de imagen y la extensión de 35 codificación de imagen de la segunda imagen B con estructura de campos. Como el valor de TR de las dos imágenes B con estructura de campos es el mismo, dichas imágenes se detectan como datos emparejados.

Cuando se realiza un acceso en la posición identificada como acceso aleatorio 2 en el flujo continuo de bits, se leen la cabecera de imagen y la extensión de codificación de imagen de la primera imagen junto con la TR expresada como “0”. A continuación, se leen la cabecera de imagen y la extensión de codificación de 40 imagen de la siguiente imagen junto con la TR expresada como “1”. Como los respectivos valores numéricos de la TR no coinciden entre ellos, los datos de las dos imágenes con estructura de campos no son detectados como datos emparejados.

Si se realiza un acceso en la posición identificada como acceso aleatorio 3 en el flujo continuo de bits, los respectivos valores numéricos de la TR en las dos cabeceras de imagen coinciden entre ellos (TR = 1), 45 como en el caso anterior del acceso aleatorio 1, por lo que las imágenes se detectan como un par. Si se detecta una estructura de imagen en la extensión de codificación de imagen de “01” ó “10”, la misma se considera como una estructura de campos, y se detectan unos datos emparejados.

Si se realiza un acceso en la posición identificada como acceso aleatorio 4 en el flujo continuo de bits, se leen la cabecera de imagen y la extensión de codificación de imagen de la primera imagen junto con la TR 50 expresada como “0”. Estos datos de imagen se consideran como imagen I con estructura de campos de acuerdo con la información de tipo de codificación de imagen en la cabecera de imagen y la información de estructura_imagen en la extensión de codificación de imagen.

Tras la detección subsiguiente de la cabecera de GOP, se leen la cabecera de imagen y la extensión de codificación de imagen correspondientes a la siguiente imagen, junto con la TR expresada como “0”. En este caso, los respectivos valores numéricos de la TR de las dos imágenes consecutivas coinciden entre ellos, pero estas dos imágenes no se consideran como emparejadas ya que existe una cabecera de GOP entre las dos imágenes. Debería observarse que la TR se reinicializa a “0” si existe una cabecera de GOP y no hay 5 ninguna cabecera de GOP interpuesta entre una imagen emparejada.

Tal como se ha descrito, el detector 50 de flujos continuos ejecuta un proceso de detección de diversos elementos de información con relación a las imágenes, de acuerdo con la cabecera de GOP, las cabeceras de imagen y una pluralidad de banderas de las extensiones de codificación de imagen, para cargar los datos de imagen en la memoria intermedia circular 5. Sin embargo, esta rutina de procesado es 10 extremadamente compleja, lo que hace que resulte difícil construir el detector 50 de flujos continuos.

La manera en la que el detector 50 de flujos continuos detecta que se ha completado el proceso de carga se explica conjuntamente con el diagrama de flujo representado en la figura 22. Se supone, en este diagrama de flujo, que se realiza un acceso aleatorio a un sector de entrada escrito inmediatamente anterior a una imagen I, de modo que puede obtenerse instantáneamente una imagen apropiada, en respuesta al acceso 15 aleatorio.

En la etapa S10, el detector de flujos continuos busca el código_inicio_imagen en la cabecera de imagen para detectar la cabecera de imagen correspondiente a la imagen I y en la etapa S12 se realiza una consulta para determinar si se ha detectado el código_inicio_imagen. Si la consulta de la etapa S12 se contesta afirmativamente, es decir, si se detecta el código_inicio_imagen, el funcionamiento prosigue hacia la 20 etapa S14. Sin embargo, si la respuesta a la consulta de la etapa S12 es negativa, es decir, si no se detecta ningún código_inicio_imagen, se repite el proceso de la etapa S12 hasta que se detecte el código_inicio_imagen.

En la etapa S14, se lee la referencia temporal de la cabecera de imagen detectada y se almacena su valor numérico en un registro como TR0. 25

En la etapa S16, se realiza otra búsqueda (SRCH) del código_inicio_imagen en la cabecera de imagen, con el fin de detectar la siguiente imagen y en la etapa S18 se realiza una consulta para determinar si se ha detectado el código_inicio_imagen. Si la respuesta a la consulta de la etapa S18 es afirmativa, es decir, si se detecta el código_inicio_imagen, el funcionamiento prosigue hacia la etapa S20. Sin embargo, si la respuesta a la consulta de la etapa S18 es negativa, se repite el proceso de la etapa S18 hasta que se detecte 30 el código_inicio_imagen.

En la etapa S20 se realiza una consulta para determinar si se ha detectado una cabecera de GOP en el código de inicio de imagen, con vistas a determinar de este modo si los datos de imagen detectados forman parte de un par. Si la respuesta a la consulta de la etapa S20 es negativa, es decir, si no se ha detectado ninguna cabecera de GOP, el funcionamiento prosigue hacia la etapa S22. Sin embargo, si la respuesta a esta 35 consulta es afirmativa, es decir, si se ha detectado la cabecera de GOP, el funcionamiento avanza hacia la etapa S26 ya que la existencia de una cabecera de GOP entre los datos de imagen elimina la posibilidad de que estas unidades de imagen estén emparejadas.

Cuando, desde la cabecera de imagen detectada, se lee la referencia temporal, su valor numérico se almacena en un registro como TR1, según se representa mediante la etapa S22, y el funcionamiento avanza 40 hacia la consulta de la etapa S24 para determinar si los valores numéricos de la TR almacenados, respectivamente, en los registros TR0 y TR1 son iguales. Si se responde afirmativamente a la consulta en la etapa S24, es decir, si existe una coincidencia entre los dos valores numéricos, el funcionamiento vuelve a la etapa S16 y se repiten los procesos descritos anteriormente en combinación con las etapas S16 a S24. Se apreciará que la coincidencia de dos valores numéricos significa que se ha detectado un par de datos de 45 imagen.

Sin embargo, si se responde negativamente a la consulta de la etapa S24, es decir, si los valores numéricos de la TR no son iguales, el funcionamiento prosigue hacia la etapa S26. En este caso, se detecta la cabecera de imagen correspondiente a la siguiente imagen; y el tipo de codificación de imagen leído de la cabecera de imagen se almacena en el registro. El funcionamiento avanza, entonces, hasta la consulta de la 50 etapa S28 para determinar si el tipo de codificación de imagen almacenado representa una imagen B. Si se responde afirmativamente a la consulta de la etapa S28, es decir, si la imagen detectada es una imagen B, el funcionamiento vuelve a la etapa S16 ya que no se está buscando la imagen B; y se repiten los procesos descritos anteriormente en combinación con las etapas S16 a S28 para detectar la siguiente imagen.

Sin embargo, si se responde negativamente a la consulta de la etapa S28, es decir, si la imagen detectada no es una imagen B, se lee la referencia temporal de la cabecera de imagen detectada y su valor numérico se almacena en el registro como TR2, tal como se representa mediante la etapa S30. Se apreciará que esta imagen detectada es la primera imagen P que aparece después de la imagen I.

En la etapa S32 se realiza otra búsqueda (SRCH) del código_inicio_imagen en la cabecera de 5 imagen, para detectar la siguiente imagen y, en la etapa S34, se realiza una consulta para determinar si se ha detectado el código_inicio_imagen. Si se responde afirmativamente a la consulta de la etapa S34, el funcionamiento prosigue hacia la etapa S36. Sin embargo, si se responde negativamente a la consulta de la etapa S34, es decir, si no se ha detectado ningún código_inicio_imagen, se repite el proceso en la etapa S34 hasta que se detecte el código_inicio_imagen. 10

En la etapa S36 se realiza una consulta para determinar si se ha detectado una cabecera de GOP durante la búsqueda del código_inicio_imagen, para determinar de este modo si los datos de imagen detectados forman parte de un par. Si se responde negativamente a la consulta de la etapa S36, es decir, si no se ha detectado ninguna cabecera de GOP, el funcionamiento prosigue hacia la etapa S38. Sin embargo, si se responde afirmativamente a la consulta de la etapa S36, es decir, si se ha detectado una cabecera de GOP, el 15 funcionamiento avanza hacia la etapa S42 debido a que la existencia de una cabecera de GOP entre unidades de imagen elimina la posibilidad de que estas unidades de imagen estén emparejadas.

Cuando se lee la referencia temporal de la cabecera de imagen detectada en la etapa S38, su valor numérico se almacena en el registro como TR3 y el funcionamiento avanza hasta la consulta de la etapa S40, para determinar si se obtiene una coincidencia entre los valores numéricos de la TR almacenados, 20 respectivamente, en el registro como TR2 y TR3. Si se responde afirmativamente a la consulta de la etapa S40, es decir si los dos valores numéricos son iguales, el funcionamiento vuelve a la etapa S32 y se repiten los procesos descritos anteriormente en combinación con las etapas S32 a S40. Se apreciará que la coincidencia de dos valores numéricos significa que se ha detectado un par de datos de imagen.

Sin embargo, si se responde negativamente a la consulta de la etapa S40, es decir, si los valores 25 numéricos de la TR no coinciden, el funcionamiento prosigue hacia la etapa S42 para leer el tipo de imagen. El funcionamiento avanza, entonces, hasta la consulta de la etapa S44 para determinar si el tipo de codificación de imagen almacenado representa una imagen B. Si se responde afirmativamente a la consulta de la etapa S44, es decir, si la imagen detectada es una imagen B, el funcionamiento vuelve a la etapa S32 ya que no se está buscando la imagen B; y se repiten los procesos descritos anteriormente en combinación con las etapas 30 S32 a S44 para detectar la siguiente imagen.

Sin embargo, si se responde negativamente a la consulta de la etapa S44, es decir, si la imagen detectada no es una imagen B, se lee la referencia temporal detectada en la cabecera de imagen y se almacena su valor numérico en el registro como TR4, tal como se representa mediante la etapa S46. Se apreciará que esta imagen detectada es la segunda imagen P que aparece después de la imagen I. 35

Continuando hacia la etapa S48, se realiza otra búsqueda (SRCH) del código_inicio_imagen en la cabecera de imagen para detectar la siguiente imagen y se realiza una consulta en S50 para determinar si se ha detectado el código_inicio_imagen. Si se responde afirmativamente a la consulta de la etapa S50, es decir, si se ha detectado el código_inicio_imagen, el funcionamiento prosigue hasta la etapa S52. Sin embargo, si se responde negativamente a la consulta de la etapa S50, se repite el proceso de la etapa S50 hasta que se 40 detecte el código_inicio_imagen.

En la etapa S52 se realiza una consulta para determinar si se ha detectado una cabecera de GOP durante una búsqueda del código_inicio_imagen, con el fin de determinar de este modo si los datos de imagen detectados forman parte de un par. Si la consulta de la etapa S52 tiene una contestación negativa, es decir, si no se ha detectado ninguna cabecera de GOP, el funcionamiento prosigue hasta la etapa S54. Sin embargo, si 45 se responde afirmativamente a la consulta de la etapa S52, es decir, si se ha detectado una cabecera de GOP, se completa la carga de los datos de imagen en la memoria intermedia circular y se finaliza el proceso.

Cuando se lee la referencia temporal desde la cabecera de imagen detectada y su valor numérico se almacena en el registro como TR5, según se representa mediante la etapa S54, el funcionamiento avanza hasta la consulta de la etapa S56, para determinar si se obtiene una coincidencia entre los valores numéricos 50 de la TR almacenados, respectivamente, como TR4 y TR5. Si se responde afirmativamente a la consulta de la etapa S56, es decir, si existe coincidencia entre los dos valores numéricos, el funcionamiento vuelve a la etapa S48 y se repiten los procesos descritos anteriormente en combinación con las etapas S48 a S56. Sin embargo, si se responde negativamente a la consulta de la etapa S56, es decir, si los dos valores numéricos de la TR no

son iguales, se completa la carga de los datos de imagen y se finaliza el proceso.

Así, el detector 50 de flujos continuos puede cargar un flujo continuo de bits ejecutando la anterior rutina de procesado para cargar una imagen I y dos imágenes P sucesivas. Sin embargo, tal como sugiere su extensa descripción, la ejecución de esta compleja rutina de procesado resulta bastante costosa.

En el documento WO-A-94/07332 se describen un aparato y un método de procesado de señales 5 digitales de vídeo, en los que datos de vídeo y datos de audio se graban en unidades de un lote sobre un disco. Un lote se constituye a partir de una pluralidad de paquetes. Cuando se encuentra un paquete de datos de vídeo, si la imagen en la parte superior del paquete de vídeo es una imagen I, entonces, inmediatamente antes del paquete de vídeo, se dispone un paquete de entrada. En el paquete de entrada, se graban las posiciones de tres paquetes anteriores y sucesivos. La posición de la imagen I se detecta a partir de los datos 10 del paquete de entrada. Esto posibilita localizar rápidamente el punto de acceso para lograr una búsqueda rápida.

Una forma de realización de la presente invención consiste en proporcionar un método y un aparato para codificar datos con el fin de realizar una reproducción especial, por ejemplo, una reproducción en avance rápido y en retroceso rápido, que supere los inconvenientes de la técnica mencionada anteriormente, es decir, 15 las intrincadas operaciones mencionadas anteriormente.

Otra forma de realización de la presente invención pretende proporcionar un método y un aparato para descodificar datos con el fin de realizar una reproducción especial, que supere los inconvenientes de la técnica descrita anteriormente.

Otra forma de realización de la presente invención consiste en proporcionar un soporte de grabación 20 para ser usado conjuntamente con un aparato controlado por procesador, con el fin de realizar una reproducción especial sin necesidad de que el aparato controlado por procesador ejecute las intrincadas operaciones mencionadas anteriormente.

De acuerdo con un aspecto de la presente invención, se proporcionan un aparato y un método para grabar datos de imágenes codificados sobre un soporte de grabación, en los que: los datos de imágenes se 25 codifican utilizando una codificación intracuadro y/o una codificación predictiva, para proporcionar una imagen I y dos imágenes P sucesivas; se genera información posicional que representa las posiciones de las dos imágenes P con relación a la imagen I, y la imagen I, las dos imágenes P y la información posicional se graban en el soporte de grabación.

En una forma de realización de un aspecto de la presente invención, la información posicional 30 representa la longitud de datos en bytes desde la imagen I hasta el final de la primera imagen P y/o el final de la segunda imagen P.

De acuerdo con otro aspecto de la presente invención, se proporcionan un aparato y un método para reproducir datos de imágenes codificados desde un soporte de grabación, en los que: se detecta información posicional que representa las posiciones de dos imágenes P con relación a una imagen I, y se genera un flujo 35 continuo de datos que incluye la imagen I, las dos imágenes P y la información posicional. El flujo continuo de datos se puede descodificar y visualizar.

De acuerdo todavía con otro aspecto de la presente invención, se proporciona un soporte de grabación para su utilización conjuntamente con un aparato controlado por procesador, en el que por lo menos una imagen I, por lo menos dos imágenes P, e información posicional que representa las posiciones de las por 40 lo menos dos imágenes P con relación a la por lo menos una imagen I, se graban en el soporte. El aparato controlado por procesador usa la información para realizar una reproducción especial de manera relativamente sencilla y directa.

La descripción detallada siguiente, proporcionada a título de ejemplo no limitativo de la presente invención, se pondrán más claramente de manifiesto haciendo referencia a los dibujos adjuntos, en los que: 45

la figura 1 es un diagrama de bloques que representa una forma de realización del aparato de codificación de datos de la presente invención;

la figura 2 representa un ejemplo de un flujo continuo estructurado en paquetes, codificado mediante el aparato de codificación de datos de la figura 1;

la figura 3 representa una disposición de la información de punto de entrada; 50

la figura 4 representa una sintaxis de un mapa de correspondencias de flujos continuos de programas (PSM);

la figura 5 representa una sintaxis de descriptores de flujos continuos elementales;

la figura 6 representa una sintaxis de un descriptor_ip_ipp;

la figura 7 representa una sintaxis de descriptores globales; 5

las figuras 8A y 8B son un diagrama de bloques que representa una forma de realización del aparato de descodificación de datos de la presente invención;

las figuras 9A a 9C son diagramas que representan un ejemplo del orden de datos de vídeo al que se hará referencia al describir cómo se leen datos de vídeo en un modo de reproducción en retroceso rápido del aparato de descodificación de datos de las figuras 8A y 8B; 10

la figura 10 es un diagrama de temporización de lectura/escritura al que se hará referencia al describir el modo de reproducción en retroceso rápido del aparato de descodificación de datos de las figuras 8A y 8B;

las figuras 11A a 11C son diagramas que representan un ejemplo del orden de datos de vídeo al que se hará referencia al describir cómo se leen datos de vídeo en un modo de reproducción en avance rápido del aparato de descodificación de datos de las figuras 8A y 8B; 15

las figuras 12A a 12C son diagramas que representan otro ejemplo del orden de datos de vídeo al que se hará referencia al describir cómo se leen datos de vídeo en un modo de reproducción en retroceso rápido del aparato de descodificación de datos de las figuras 8A y 8B;

la figura 13 es un diagrama de temporización de lectura/escritura al que se hará referencia al describir cómo se leen datos de vídeo utilizando dos memorias de cuadros en el modo de reproducción en retroceso 20 rápido del aparato de descodificación de datos de las figuras 8A y 8B;

las figuras 14A y 14B son representaciones esquemáticas de estructuras de imágenes de predicción intercuadro originales y de cuadros grabados de imágenes en el sistema MPEG;

las figuras 15A a 15C son representaciones esquemáticas de un flujo continuo de vídeo MPEG;

la figura 16 representa la estructura de una cabecera de imagen en el sistema MPEG; 25

la figura 17 representa la estructura de una extensión de codificación de imagen en el sistema MPEG;

las figuras 18A y 18B son un diagrama de bloques que representa un aparato de descodificación de datos;

las figuras 19A y 19B son representaciones esquemáticas de la estructura de datos de vídeo en un formato de cuadro y en un formato de campos; 30

la figura 20 es una tabla que representa el contenido de una estructura de imagen;

la figura 21 es un diagrama de un flujo continuo de vídeo que representa cómo se diferencian dos formatos de vídeo (campo y cuadro); y

la figura 22 es un diagrama de flujo de una rutina ejecutada en un detector de flujos continuos para cargar tres cuadros de los datos de imagen (una imagen I y dos imágenes P) cuando los formatos de vídeo de 35 campos y de cuadro están entremezclados.

A continuación se describen detalladamente las formas de realización ilustrativas de la presente invención, haciendo referencia a los dibujos adjuntos.

La figura 1 es un diagrama de bloques que representa una forma de realización del aparato de codificación de datos de la presente invención. Un codificador 102 de audio codifica con compresión una señal 40 de audio de entrada suministrada a su terminal de entrada de audio y un codificador 101 de vídeo codifica con compresión una señal de vídeo de entrada suministrada a su terminal de entrada de vídeo. Las señales de audio y de vídeo codificadas se suministran al multiplexor 113. Se supone que un flujo continuo al que se ha dado salida desde el codificador 102 de audio es un flujo continuo de audio MPEG2 (capa de audio) y un flujo

continuo al que se ha dado salida desde el codificador 101 de vídeo es un flujo continuo de vídeo MPEG2 (capa de vídeo), representándose este último en la figura 15C.

El multiplexor 113 estructura en paquetes el flujo continuo de vídeo MPEG2 y el flujo continuo de audio MPEG2 de entrada mediante multiplexado por división de tiempo, para formar el flujo continuo del sistema, representado en la figura 15A. 5

Aunque no está representado, en el multiplexor 113 se puede introducir también un flujo continuo de subtítulos y el mismo se puede multiplexar con el flujo continuo de vídeo y el flujo continuo de audio. En tal caso, el flujo continuo del sistema MPEG2 al que se ha dado salida desde el multiplexor 113 es tal como se representa en la figura 15A.

Un terminal de entrada de un circuito 133A de memoria de datos de puntos de entrada está conectado 10 al codificador 101 de vídeo; y un detector 131 de puntos de entrada permite que el circuito 133A de memoria de datos de puntos de entrada almacene un punto de entrada (datos relativos a un punto de generación de imagen I) recibido del codificador 101 de vídeo.

Un generador 156 de datos de tablas de contenido (TOC) genera datos de TOC basándose en el contenido del circuito 133A de memoria de datos de puntos de entrada. Los datos de TOC incluyen un nombre 15 del disco en el que se graban los datos de vídeo y de audio, el nombre de cada capítulo grabado en el disco, la dirección de inicio de cada capítulo en el disco, el tiempo de reproducción del disco, el tiempo de reproducción de cada capítulo, la dirección de inicio de cada sector de entrada y similares.

El flujo continuo en paquetes que sale del multiplexor 113 se almacena temporalmente en un DSM (Soporte de Almacenamiento Digital) 110 y, a continuación, se suministra a un circuito 150 de sufijación de 20 TOC. El circuito 150 de sufijación de TOC añade los datos de TOC al flujo continuo estructurado en paquetes y suministra el mismo a un detector de cabeceras de imagen/generador-dispositivo de sobrescritura de datos del mapa de correspondencias de flujos continuos de programas (PSM), 155.

El detector de cabeceras de imagen/generador-dispositivo de sobrescritura de datos del PSM, 155, detecta una cabecera de imagen y genera datos del PSM que incluyen información que representa la longitud 25 de datos en bytes desde el comienzo de un sector de entrada hasta el final de la primera imagen P que aparezca y/o desde el comienzo del sector de entrada hasta el final de la segunda imagen P que aparezca. Preferentemente, los datos del PSM incluyen información que representa la longitud de datos en bytes desde el comienzo de una imagen I hasta el final de la primera imagen P que aparezca y/o desde el comienzo de una imagen I hasta el final de la segunda imagen P que aparezca. Los datos del PSM generados se escriben en un 30 área del sector de entrada previamente reservada para ello en el flujo continuo estructurado en paquetes por medio del multiplexor 113. En la presente memoria se proporciona a continuación una descripción detallada de los datos del PSM.

La salida del detector de cabeceras de imagen/generador-dispositivo de sobrescritura de datos del PSM, 155, se suministra a un circuito 151 de sufijación de cabeceras de sector, donde el flujo continuo 35 estructurado en paquetes se divide en sectores, añadiéndose una cabecera de sector a cada uno de los sectores.

La salida del circuito 151 de sufijación de cabeceras de sectores, es decir, los datos de vídeo y de audio junto con la totalidad del resto de datos añadidos a ellos, tal como se ha descrito anteriormente, se codifican para la corrección de errores mediante un codificador 152 de ECC. 40

A continuación, un modulador 153 modula los datos codificados procedentes del codificador 152 de ECC utilizando una modulación de ocho a catorce (EFM) y los datos modulados se suministran a una máquina 154 de corte. La máquina 154 de corte forma depresiones en un disco maestro 160, de acuerdo con los datos suministrados desde el modulador 153, con lo que los datos del flujo continuo estructurado en paquetes se escriben en un disco DVD maestro 160. Se produce una copia de disco DVD, por ejemplo, por moldeo a 45 presión de este disco maestro 160.

De este modo, el aparato codificador de datos de la figura 1 codifica y estructura en paquetes, utilizando un multiplexado por división de tiempo, una señal de audio y una señal de vídeo introducidas en el mismo, para producir un flujo continuo estructurado en paquetes. Además, el detector de cabeceras de imagen/generador-dispositivo de sobrescritura de datos del PSM, 155, genera y escribe datos del PSM en el 50 flujo continuo estructurado en paquetes. El flujo continuo estructurado en paquetes se graba en el disco DVD maestro 160.

La figura 2 representa un ejemplo del flujo continuo estructurado en paquetes, por ejemplo, un flujo continuo del sistema MPEG2, al que se ha dado salida desde el detector de cabeceras de imagen/generador-dispositivo de sobrescritura de datos del PSM, 155. Para simplificar, solamente se representan datos de vídeo y datos de audio estructurados en paquetes. Los datos de audio se insertan en ciertas partes del flujo continuo del sistema MPEG2 para garantizar que no se interrumpe el sonido durante la reproducción, y entre los datos 5 de audio se insertan datos de vídeo de imágenes I, P y B.

Un punto de entrada significa la posición superior (o de comienzo) de una imagen I, y a un sector que incluye dicho punto de entrada se le denomina sector de entrada. En la figura 2, las posiciones de dichos puntos de entrada se indican como punto de entrada n, punto de entrada n+1, ... y así sucesivamente. La posición en la que se escribe información de puntos de entrada está predeterminada de forma que sea 10 inmediatamente anterior a una imagen I, de manera que pueda visualizarse instantáneamente una imagen completa cuando un captador ha leído los datos desde el sector de entrada.

Pueden existir datos de audio entre la información de punto de entrada y una imagen I, pero entre ellas no existen imágenes P ni B.

La figura 3 representa una disposición de la información de puntos de entrada. La información de 15 puntos de entrada incluye una cabecera de paquete con una cabecera de sistema opcional, un PSD (Directorio de Flujos Continuos de Programa), un PSM (Mapa de Correspondencias de Flujos Continuos de Programas) y otros paquetes.

La figura 4 representa la sintaxis del PSM. El PSM incluye un prefijo_código_inicio_paquete de 24 bits que forma un código exclusivo, una id_flujoCont_corresp de 8 bits, una info_flujoCont_programa compuesta por 20 un número arbitrario de descriptores globales, un tipo_flujoCont, y una info_flujoCont_elemental que incluye un número arbitrario de descriptores de flujos continuos elementales.

La figura 5 representa la sintaxis de los descriptores de flujos continuos elementales que están compuestos por un descriptor_vídeo_dvd y un descriptor_ip_ipp si el flujo continuo es datos de vídeo, o compuestos por un descriptor_audio_dvd y un descriptor_idioma_ISO_639 si el flujo continuo es datos de 25 audio, o compuestos por un descriptor_subtítulos_dvd y un descriptor_idioma_ISO_639 si el flujo continuo es datos de subtítulos. Además, en la figura 5 están representados otros elementos de información.

Tal como se representa en la figura 6, el descriptor_ip_ipp consiste en una etiqueta_descriptor de 8 bits que significa un descriptor de ip_ipp, una longitud_descripción de 8 bits que significa la longitud del descriptor, bytes_a_primera_img_P de 32 bits que significa el número de bytes desde el primer byte del sector 30 de entrada actual hasta el último byte de una imagen P que aparezca en primer lugar, y bytes_a_segunda_img_P de 32 bits que significa el número de bytes desde el primer byte del sector de entrada actual hasta el último byte de la imagen P que aparezca en segundo lugar.

Bytes_a_primera_img_P y bytes_a_segunda_img_P representan las longitudes de datos, tal como se representa en la figura 2. Se aprecia que el número de bytes de desplazamiento indicados por la información 35 de bytes_a_primera_img_P y bytes_a_segunda_img_P incluye no sólo imágenes I y P sino también imágenes B intermedias y paquetes de audio, tal como se representa en la figura 2.

La figura 7 representa la sintaxis de los descriptores globales de la figura 4. El PSD incluido en cada sector de entrada representa las distancias desde el sector de entrada actual hasta el sector de entrada precedente y el siguiente sector de entrada, y las distancias hasta los sectores de entrada después de un lapso 40 de un segundo, tres segundos, y así sucesivamente. Se hace referencia a estas distancias como direcciones de desplazamiento.

Las figuras 8A y 8B son un diagrama de bloques de una forma de realización preferida del aparato descodificador de datos de la presente invención. Para simplificar, los elementos representados en las figuras 8A y 8B correspondientes a los representados en las figuras 18A y 18B se indican con las mismas referencias 45 numéricas.

Un disco óptico 1 se hace girar a una velocidad de rotación predeterminada mediante un motor de giro (no representado), y desde un captador 2 se proyecta un haz de láser hacia una pista en el disco óptico 1, de forma que se lean desde la misma los datos digitales comprimidos por MPEG, grabados en la pista. Los datos digitales se desmodulan en EFM por medio de un desmodulador 3 y se introducen en un detector 4 de 50 sectores. La salida del captador 2 se suministra también a un circuito 9 de bucle de enganche de fase (PLL), que recupera una señal de reloj que se suministra tanto al desmodulador 3 como al detector 4 de sectores.

Tal como se ha descrito anteriormente, los datos digitales se graban en el disco 1 en unidades de sectores de longitud fija, en los que al comienzo de cada sector se graban un sincronismo de sector y una cabecera de sector. La división de sectores se determina a partir de la detección del sincronismo de sector y de una dirección de sector procedentes de la cabecera del sector, los cuales se suministran a un circuito 6 de control. Preferentemente, el circuito de control se implementa con microprocesadores y lleva a cabo un control 5 de procesador sobre el aparato ilustrado.

La salida desmodulada se suministra a través del detector 4 de sectores a un circuito 33 de ECC (corrección de errores), que ejecuta la detección y la corrección de errores. El circuito 33 de ECC suministra los datos con los errores corregidos a una memoria intermedia circular 5 para escribirlos en ella bajo el control del circuito 6 de control. 10

La salida del circuito 33 de ECC se suministra también a un detector 40 de PSM. En el modo de reproducción especial, el detector 40 de PSM detecta la información PSM en el sector de entrada a partir de los datos del flujo continuo leídos del disco 1, y suministra la información PSM detectada al circuito 6 de control. El circuito 6 de control utiliza esta información PSM para controlar la escritura (o carga) de imágenes I y P en la memoria intermedia circular 5 en un modo de reproducción especial de acuerdo con la información referente al 15 número de bytes de desplazamiento en el descriptor_ip_ipp, para garantizar que la información de longitud en los datos del flujo continuo, desde una imagen I tras el sector de entrada hasta la segunda imagen P, se graba en la memoria intermedia circular 5.

Un circuito de control de enfoque (no representado) y un servocircuito 8 de seguimiento controlan el enfoque y el seguimiento del captador 2, respectivamente, bajo el control de un controlador de sistema (no 20 representado), de acuerdo con una señal de error de enfoque y una señal de error de seguimiento obtenidas a partir de la información leída por el captador 2.

Sobre la base de la dirección de sector de cada sector detectado por el detector 4 de sectores, el circuito 6 de control designa, mediante un puntero de escritura WP, una dirección de escritura para escribir el sector apropiado en la memoria intermedia circular 5. Además, sobre la base de una señal de solicitud de 25 código obtenida de una memoria intermedia 10 de códigos de vídeo (figura 8B), el circuito 6 de control designa, mediante un puntero de lectura RP, una dirección de lectura a partir de la cual se leen los datos desde la memoria intermedia circular 5. Los datos leídos desde la posición designada por el puntero de lectura RP se suministran a un desmultiplexor 32.

Como los datos codificados grabados en el disco 1 comprenden datos de vídeo, datos de audio y 30 datos de subtítulos estructurados en paquetes, multiplexados, el desmultiplexor 32 separa los datos suministrados al mismo, en los datos de vídeo, datos de audio y datos de subtítulos y, a continuación, suministra los datos respectivos a un descodificador 20 de vídeo (figura 8B), un descodificador de audio (no representado), y un descodificador de subtítulos (no representado).

Como consecuencia, los datos de vídeo leídos desde la memoria intermedia circular 5 se almacenan 35 en la memoria intermedia 10 de códigos de vídeo del descodificador de vídeo. Los datos del flujo continuo, desde una imagen I a la segunda imagen P sucesiva, contienen paquetes que no son los paquetes de vídeo, tal como se representa en la figura 2. En el modo de reproducción especial, cualesquiera datos innecesarios, es decir, los paquetes que no son los datos de vídeo, son excluidos por el desmultiplexor 32.

Los datos almacenados en la memoria intermedia 10 de códigos de vídeo se suministran a un detector 40 34 de cabeceras de imagen en donde se detectan la cabecera de imagen de los mismos, la información de tipo de imagen que significa el tipo de imagen I, P ó B, y la referencia temporal (TR) que significa el orden de los cuadros en el GOP. La información de tipo de imagen detectada se suministra a un selector 35 de datos de imagen, en el que solamente se seleccionan las imágenes I y P en el modo de reproducción especial; y las imágenes seleccionadas se suministran a un circuito 11 de VLC inversa. En el modo de reproducción normal, 45 el selector 35 de datos de imágenes se controla para dar salida a todos los datos de imágenes sin realizar ninguna selección previa.

Los datos suministrados al circuito 11 de VLC inversa se procesan utilizando una VLC inversa en el mismo; y, a continuación, se suministran a un descuantificador 12. Las señales de solicitud de código son devueltas a la memoria intermedia 10 de códigos de vídeo desde el circuito de VLC inversa para permitir la 50 transferencia de datos nuevos desde la memoria intermedia 10 de códigos de vídeo.

Además, el circuito 11 de VLC inversa da salida a un tamaño del paso de cuantificación hacia el descuantificador 12 y da salida a información de vectores de movimiento hacia un compensador 15 de

movimiento. El descuantificador 12 descuantifica los datos de entrada de acuerdo con el tamaño del paso de cuantificación especificado y da salida a los datos descuantificados hacia un circuito 13 de DCT inversa. El circuito 13 de DCT inversa procesa los datos cuantificados utilizando una DCT inversa y suministra los datos procesados a un sumador 14.

El sumador 14 suma la salida del circuito 13 de DCT inversa y la salida del compensador 15 de 5 movimiento de acuerdo con el tipo de imagen (I, P ó B) y suministra los datos de vídeo resultantes, compensados en movimiento, a un banco 16 de memorias de cuadros.

Después de esto, los datos leídos del banco 16 de memorias de cuadros se redisponen en el orden de los cuadros original representado en la figura 14A mediante conmutador 16e. Los datos redispuestos se suministran a un conversor 17 de digital a analógico (D/A), para ser convertidos en una señal de vídeo 10 analógica, que a continuación se visualiza en un dispositivo 18 de visualización.

En respuesta a una señal de solicitud de código procedente de la memoria intermedia 10 de códigos de vídeo, el circuito 6 de control suministra los datos almacenados en la memoria intermedia circular 5 a la memoria intermedia 10 de códigos de vídeo. Cuando se reduce la cantidad de datos transferidos desde la memoria intermedia 10 de códigos de vídeo hacia el circuito 11 de VLC inversa, por ejemplo, como 15 consecuencia del procesado continuo de datos de imágenes sencillas que presentan una pequeña cantidad de datos, se reduce también la cantidad de datos transferidos desde la memoria intermedia circular 5 a la memoria intermedia 10 de códigos de vídeo. Consecuentemente, se puede incrementar la cantidad de datos almacenados en la memoria intermedia circular 5, y el puntero de escritura WP puede sobrepasar potencialmente al puntero de lectura RP para provocar un desbordamiento de la memoria intermedia circular 5. 20

Para evitar dicho problema, el circuito 6 de control calcula la cantidad actual de datos almacenados en la memoria intermedia circular 5 basándose en las posiciones de dirección del puntero de escritura WP y del puntero de lectura RP. Cuando la cantidad de datos calculada supera una magnitud predeterminada, un circuito 7 de decisión de saltos de pista determina que, potencialmente, la memoria intermedia circular 5 puede desbordarse, y envía una orden de salto de pista al servocircuito 8 de seguimiento. En respuesta a la orden de 25 salto de pista, el servocircuito 8 de seguimiento provoca que el captador 2 salte pistas, dependiendo de la capacidad de almacenamiento de la memoria intermedia circular 5, con el fin de evitar cualquier desbordamiento o subdesbordamiento de la memoria intermedia circular 5. Esto permite ventajosamente una reproducción de vídeo continua con una calidad de imagen uniforme, con independencia de la complejidad (o planicidad) de las imágenes grabadas en el disco 1. 30

La velocidad de transferencia de datos desde la memoria intermedia circular 5 a la memoria intermedia 10 de códigos de vídeo se fija previamente para que sea igual a o menor que la velocidad de transferencia de datos desde el circuito 33 de ECC a la memoria intermedia circular 5, con el fin de permitir que la memoria intermedia 10 de códigos de vídeo transmita hacia la memoria intermedia circular una solicitud de código para transferencia de datos con independencia de un salto de pista. 35

En un modo de reproducción normal, se supone, por ejemplo, que los datos de imágenes I, P y B, I0, B-2, B-1, P0, B0, B1, ... están grabados en el disco 1 en el orden representado en la figura 14B. En este ejemplo, un GOP está compuesto por quince cuadros de imágenes, incluyendo un cuadro de imagen I, cuatro cuadros de imágenes P y diez cuadros de imágenes B. La reproducción normal de las imágenes se realiza leyendo y descodificando secuencialmente los datos codificados en el orden de grabación representado en la figura 14B y 40 visualizando los datos descodificados en el orden ilustrado en la figura 14A.

Más específicamente, en el momento de descodificar la imagen I, I0, la salida descodificada obtenida a partir del circuito 13 de DCT inversa se suministra directamente al banco 16 de memorias de cuadros. Sin embargo, en el momento de descodificar la imagen B, B-2, la imagen P previamente descodificada (no representada) y la imagen I, I0, utilizadas ambas como referencias para la codificación predictiva de la imagen 45 B, B-2, se suministran desde el banco 16 de memorias de cuadros al compensador 15 de movimiento, y se genera una imagen en movimiento con predicción de acuerdo con la información de vectores de movimiento suministrada desde el circuito 11 de VLC inversa. La imagen en movimiento con predicción, generada, se suministra, a continuación, al sumador 14 que suma la imagen en movimiento con predicción a la salida del circuito 13 de DCT inversa, con lo cual la imagen B, B-2, se descodifica y se almacena en el banco 16 de 50 memorias de cuadros.

La imagen B, B-1, se descodifica de la misma manera que la imagen B, B-2, y se sobrescribe encima de la imagen B, B-2, que está almacenada en una de las memorias 16a a 16c de cuadros del banco de memoria de cuadros. Al descodificar la imagen P, P0, la imagen I, I0, se suministra desde el banco 16 de

memorias de cuadros al compensador 15 de movimiento junto con la información de vectores de movimiento suministrada desde el circuito de VLC inversa. El compensador de movimiento suministra una imagen en movimiento con predicción al sumador 14, que suma esta imagen en movimiento con predicción a la imagen P, P0, suministrada desde el circuito de DCT inversa, para descodificar de este modo la imagen P, P0. La imagen P, P0, así descodificada se escribe sobre los datos más antiguos (que pueden ser o bien la imagen I ó bien la 5 imagen P) almacenados en el banco 16 de memorias de cuadros.

Así, las imágenes se descodifican secuencialmente, tal como se ha mencionado anteriormente, pero se leen desde el banco 16 de memorias de cuadros en su orden original y se visualizan en el dispositivo 18 de visualización en el orden representado en la figura 14A.

En un modo de reproducción rápida, es necesario que los datos grabados en el disco 1 se 10 descodifiquen y visualicen en orden inverso. Por ejemplo, si se descodifica una imagen B, B07, del disco 1, en el que se encuentran grabados datos de vídeo en el orden representado en las figuras 9A y 9B (para simplificar, únicamente se representan datos de vídeo), es necesario descodificar las imágenes P P08 y P05 antes de descodificar la imagen B, B07, ya que estas imágenes P han de utilizarse como referencia para descodificar la imagen B, B07, deseada. Sin embargo, se aprecia que la imagen P, P05, descodificada es 15 necesaria para descodificar la imagen P, P08, y que la imagen I, I02, descodificada es necesaria para descodificar la imagen P, P05. Consecuentemente, la descodificación debe comenzar a partir de la imagen I situada al inicio del GOP. Al finalizar la descodificación de un GOP, es necesario que el funcionamiento sale de vuelta al GOP precedente para continuar con el proceso de descodificación.

Sin embargo, si se realiza una reproducción en retroceso con dicha técnica de descodificación, se 20 introducirá un retardo de tiempo excesivo en la visualización de las imágenes, lo cual da como resultado la visualización de imágenes no naturales. Las formas de realización ilustrativas de la presente invención resuelven este problema al descodificar solamente las imágenes I y P, como en el modo de reproducción normal, pero realizan una reproducción en retroceso utilizando sólo las mismas tres memorias 16a, 16b y 16c de cuadros necesarias para la reproducción normal. De este modo, las presentes formas de realización 25 descodifican ventajosamente un total de tres imágenes, una imagen I que aparece después de un sector de entrada y dos imágenes P sucesivas, en lugar de descodificar una secuencia completa de imágenes I y P, haciendo posible así una reproducción rápida en retroceso con una complejidad mínima de los circuitos.

La presente forma de realización puede realizar una reproducción rápida en retroceso por medio de un detector 40 de PSM con una configuración de circuito simplificada, sin utilizar un detector de flujos continuos 30 que presente una configuración complicada tal como se ha descrito anteriormente. Como el detector 40 de PSM detecta información que representa el número de bytes de desplazamiento proporcionados en el descriptor_ip_ipp en un PSM, es posible escribir en la memoria intermedia circular 5 solamente el intervalo requerido del flujo continuo de datos desde una imagen I que aparece inmediatamente después de un sector de entrada hasta las dos imágenes P sucesivas que aparecen tras la imagen I. 35

Se describirá haciendo referencia a las figuras 9A a 9C el funcionamiento ejecutado por el aparato descodificador de datos de las figuras 8A y 8B en un modo de reproducción rápida en retroceso (FR).

Las figuras 9A y 9B representan el orden de los datos de vídeo grabados en el disco 1. Los datos de vídeo representados en estos diagramas se corresponden con cuatro GOP y, en el modo de reproducción FR, el circuito 6 de control ejecuta su acción de control de tal manera que el captador 2 lee los datos de vídeo del 40 disco 1 en el orden indicado por las flechas bajo los datos de vídeo. Más específicamente, el captador 2 lee sucesivamente los datos de vídeo de la imagen I, I32, la imagen B, B30, la imagen B, B31, la imagen P, P35, la imagen B, B33, la imagen B, B34, y la imagen P, P38, en este orden, a continuación salta a un GOP inmediatamente precedente, y lee los datos de vídeo de la imagen I, I22, hasta la segunda imagen P, P28. A continuación, el captador 2 salta a otro GOP precedente y lee los datos de vídeo de la imagen I, I12, hasta la 45 segunda imagen P, P18. A continuación, el captador 2 salta a un GOP precedente adicional y a continuación lee los datos de vídeo de la imagen I, I02, hasta la segunda imagen P, P08. A continuación, de forma similar a lo descrito anteriormente, el captador 2 lee los datos de vídeo de una imagen I posicionada en el comienzo de un GOP precedente sucesivo hasta la segunda imagen P posicionada tras esa imagen I.

Dicha operación de lectura es posible ya que la información de punto de entrada mencionada 50 anteriormente se escribe en el sector de entrada formado en la parte superior de cada GOP y el detector 40 de PSM detecta el descriptor_ip_ipp en el sector de entrada y, a continuación, suministra el descriptor_ip_ipp detectado al circuito 6 de control. Consecuentemente, el circuito 6 de control controla el captador 2 para leer, desde la parte superior (o comienzo) del sector de entrada, los datos correspondientes al número de bytes representados por la información de bytes_a_segunda_img_P proporcionada en el descriptor_ip_ipp, con lo 55

cual se habilita el captador 2 para leer los datos de vídeo en el orden indicado por las flechas de las figuras 9A a 9C.

Para acceder a la parte superior del GOP inmediatamente precedente, se utiliza la información de distancia (longitud de datos) representada como una dirección de desplazamiento en el PSD en el sector de entrada, y la misma significa la distancia al sector de entrada precedente. 5

Los datos de vídeo leídos comprendidos desde la imagen I posicionada al comienzo del GOP hasta la segunda imagen P posicionada tras la imagen I, se separan de los datos de audio y de otros datos por el desmultiplexor 32 y, a continuación, se escriben en la memoria intermedia 10 de códigos de vídeo. Las imágenes B se eliminan utilizando la información de detección obtenida a partir del detector 34 de cabeceras de imagen, y descodificando sólo los datos de imágenes I y P que están escritos en el banco 16 de memorias 10 de cuadros. Los datos de vídeo así escritos se leen desde la memoria 16 de cuadro en el orden inverso de visualización de imágenes representado en la figura 9C y se visualizan en el dispositivo 18 de visualización.

Se describe haciendo referencia a la figura 10 la temporización de lectura/escritura de datos para el banco 16 de memorias de cuadros en el modo de reproducción FR. Preferentemente, el banco 16 de memorias de cuadros está provisto de tres memorias 16a, 16b y 16c de cuadros, tal como se representa en la figura 8. La 15 escritura de la imagen I descodificada, I32, en la parte superior del GOP de inicio (véase figura 9B) en la memoria 16a de cuadro comienza en el instante de tiempo t0, y finaliza en el instante de tiempo t1 después de un lapso de un cuadro. A continuación, la escritura de la imagen P, P35, descodificada haciendo referencia a la imagen I, I32, en la memoria 16b de cuadro comienza en el instante de tiempo t1, y finaliza en el instante de tiempo t2 después de un lapso de un cuadro. 20

Además, la escritura de la imagen P, P38, descodificada en referencia a la imagen P, P35, en la memoria 16 de cuadro, comienza en el instante de tiempo t2, y finaliza en el instante de tiempo t3 después de un lapso de un cuadro. La lectura de la imagen P, P38, desde la memoria 16c de cuadro puede comenzar en un punto intermedio entre los dos instantes de tiempo t2 y t3, siempre que ya se haya escrito un campo de la imagen P, P38, en la memoria 16c de cuadro antes de este instante de tiempo de inicio de lectura. Por tanto, es 25 posible leer de y escribir en la misma memoria de cuadro simultáneamente retardando en un campo la temporización de lectura con respecto a la temporización de escritura.

La lectura de la imagen P, P38, de la memoria 16c de cuadro finaliza en un instante de tiempo intermedio entre los dos instantes de tiempo t3 y t4, y la escritura de la imagen I descodificada, I22, del GOP precedente en la memoria 16c de cuadro comienza en el instante de tiempo t3. Esta escritura finaliza en el 30 instante de tiempo t4 después de un lapso de un cuadro.

En la memoria 16c de cuadro se pueden escribir diferentes datos de imagen mientras que simultáneamente se leen desde la misma los datos de imagen previamente escritor, tal como se ha mencionado anteriormente, ya que la temporización de escritura presenta un retardo de un campo con respecto a la temporización de lectura. 35

Después de esto, los datos de imagen descodificados tal como se representa en las figuras 9A a 9B se escriben en las memorias 16a, 16b y 16c de cuadros en el orden de I32, P35, P38, I22, P25, P28, I12, P15, P18, I02, P05, ... y así sucesivamente. Mientras tanto, los datos de imagen se leen de las memorias 16a, 16b y 16c de cuadros en el orden que va desde el número de imagen más antiguo (mayor) hacia el número de imagen más reciente (menor), como P38, P35, I32, P28, P25, I22, P18, P15, I12, ... y así sucesivamente. 40

Consecuentemente, se lleva a cabo la reproducción rápida en retroceso y las imágenes se visualizan en el orden representado en la figura 9C. Por ejemplo, pueden reproducirse en retroceso tres imágenes por GOP cuando se utilizan tres memorias de cuadros.

En el modo de reproducción en retroceso, se detectan números de identificación asignados a las imágenes, y éstas se leen del banco 16 de memorias de cuadros en el orden que va del número más antiguo al 45 más reciente (del mayor al menor). Las referencias temporales (TR), que significan los números que indican el orden de visualización de las imágenes, se reinicializan en las partes superiores respectivas de los GOP, y los valores de dichas referencias temporales están en un intervalo de 0 a 1.023.

Haciendo referencia a continuación a las figuras 11A a 11C, se proporciona una explicación de la reproducción en avance rápido (FF) realizada en el aparato descodificador de datos de las figuras 8A y 8B. Las 50 figuras 11A y 11B representan los datos de vídeo de cuatro GOP en el orden en que están grabados en el disco 1, en el que las flechas situadas debajo de los datos de vídeo indican el orden de lectura de los mismos en el modo de reproducción en FF.

En el modo de reproducción en FF, el detector 40 de PSM detecta un descriptor_ip_ipp en el sector de entrada escrito en la parte superior de cada GOP y suministra el descriptor_ip_ipp detectado al circuito 6 de control, tal como en el modo de reproducción en FR mencionado anteriormente. El circuito 6 de control controla el captador 2 para leer, desde la parte superior del sector de entrada, los datos correspondientes al número de bytes representados por la información de bytes_a_segunda_img_P en el descriptor_ip_ipp, por lo que los 5 datos de vídeo se leen en el orden indicado por las flechas de la figura 11C.

Las imágenes B, cuyas identidades están presentes en las cabeceras de imagen respectivas, se eliminan de los datos de vídeo leídos, de forma que solamente se descodifican las imágenes I y P. Las imágenes I y P descodificadas se leen del banco 16 de memorias de cuadros en el orden de descodificación y se visualizan en el dispositivo 18 de visualización en el orden de I02 P05 P08 I12 P15 P18 I22 P25 P28 I32 P35 P38, tal 10 como se representa en la figura 11C.

Aunque, preferentemente, en el banco 16 de memorias de cuadros se incorporan tres memorias de cuadros, el número de memorias de cuadros no se limita a tres, y se puede seleccionar cualquier número deseado. La reproducción en avance rápido (FF) se realizará con imágenes I y P en un número igual a las memorias de cuadros. 15

Se describirá a continuación, haciendo referencia a las figuras 12A a 12C y a la figura 13, la reproducción en FR realizada con sólo dos memorias 16a y 16b de cuadros en el banco 16 de memorias de cuadros.

Las figuras 12A y 12B representan el orden en que están grabados datos de vídeo en el disco 1. Los datos de vídeo en las figuras 12A y 12B se corresponden con cuatro GOP y, en el modo de reproducción en 20 FR, el circuito 6 de control controla el captador 2 para leer los datos de vídeo del disco 1 en el orden indicado por las flechas bajo los datos de vídeo. Más específicamente, el captador 2 lee sucesivamente los datos de vídeo de la imagen I, I32, la imagen B, B30, la imagen B, B31, y la imagen P, P35, en este orden, a continuación salta a un GOP inmediatamente precedente y lee los datos de vídeo de la imagen I, I22, hasta la primera imagen P, P25. A continuación, el captador 2 salta a otro GOP precedente, y lee los datos de vídeo de la 25 imagen I, I12, hasta la primera imagen P, P15. A continuación, el captador 2 salta a un GOP precedente adicional y, entonces, lee los datos de vídeo de la imagen I, I02, hasta la primera imagen P, P05. Después de esto, de forma similar a lo descrito anteriormente, el captador 2 lee los datos de vídeo de una imagen I posicionada en el comienzo del siguiente GOP precedente hasta la primera imagen P posicionada tras esa imagen I. 30

Dicha operación se lleva a cabo gracias a que el detector 40 de PSM detecta la información de bytes_a_primera_img_P en un descriptor_ip_ipp en el sector de entrada escrito en la parte superior de cada GOP y, a continuación, suministra la información detectada al circuito 6 de control. Más específicamente, el circuito 6 de control controla el captador 2 para leer, desde la parte superior del sector de entrada, los datos correspondientes al número de bytes representados por la información de bytes_a_primera_img_P 35 proporcionada en el descriptor_ip_ipp, con lo cual se habilita al captador 2 para que lea los datos de vídeo en el orden indicado por las flechas de las figuras 9A a 9B.

Los datos de vídeo leídos comprendidos desde la imagen I posicionada al comienzo del GOP hasta la primera imagen P posicionada tras esa imagen I se separan de los datos de audio y de otros datos por medio del desmultiplexor 32 y se escriben en la memoria intermedia 10 de códigos de vídeo. A continuación, se 40 eliminan las imágenes B, cuyas identidades están presentes en las respectivas cabeceras de imagen, y solamente se descodifican y escriben en el banco 16 de memorias de cuadros los datos de las imágenes I y P. Los datos de vídeo así escritos se leen de la memoria 16 de cuadro en el orden de visualización de imágenes representado en la figura 12C y se visualizan en el dispositivo 18 de visualización.

La figura 13 es un diagrama de temporización de lectura/escritura de datos para el banco 16 de 45 memorias de cuadros con una capacidad de dos cuadros. La escritura de la imagen I descodificada, I32, al comienzo del último GOP en la figura 12B en la memoria 16a de cuadro se inicia en el instante de tiempo t0 y finaliza en el instante de tiempo t1 después de un lapso de un cuadro. A continuación, la escritura de la imagen P, P35, descodificada en referencia a la imagen I, I32, en la memoria 16b de cuadro comienza en el instante t1 y finaliza en el instante de tiempo t2 después de un lapso de un cuadro. 50

La lectura de la imagen P, P35, de la memoria 16b de cuadro comienza en un punto intermedio entre los dos instantes de tiempo t1 y t2, siempre que ya se haya escrito un campo de la imagen P, P35, en la memoria 16b de cuadro en este instante de tiempo de inicio de la lectura. Por tanto, es posible leer de y grabar en la misma memoria 16b de cuadro, simultáneamente, retardando en un campo la temporización de la lectura

con respecto a la temporización de escritura. Así, en la memoria 16b de cuadro se pueden escribir datos de imágenes diferentes mientras que, simultáneamente, se leen desde la misma unos datos de imagen previamente escritos.

La lectura de la imagen P, P35, de la memoria 16b de cuadro finaliza en un punto intermedio entre los dos instantes de tiempo t2 y t3, y la escritura de la imagen I descodificada, I22, del GOP precedente en la 5 memoria 16b de cuadro comienza en el instante de tiempo t2. Esta escritura finaliza en el instante de tiempo t3 tras un lapso de un cuadro.

La imagen I, I32, se lee de la memoria 16a de cuadro en un punto intermedio entre los dos instantes de tiempo t2 y t3, y después de aproximadamente un retardo de un campo con respecto a este instante de inicio de lectura, comienza la escritura de la imagen P descodificada, P25, en la memoria 16a de cuadro. Se lee 10 completamente un cuadro de la imagen I, I32, en un punto intermedio entre los instantes de tiempo t3 y t4 y, a continuación, se lee completamente un cuadro de la imagen P, P25, de la memoria 16a de cuadro. Además, en la memoria 16a de cuadro se escribe un cuadro de la imagen I, I12, del GOP precedente, entre los instantes de tiempo t4 y t5.

Los datos de imagen descodificados tal como se representa en las figuras 12A a 12B se escriben en 15 las memorias 16a y 16b de cuadros en el orden I32, P35, I22, P25, I12, P15, I02, P05, ..., y se leen en el orden que va del número de imagen más antiguo (mayor) hacia el número de imagen más reciente (menor) como P35, I32, P25, I22, P15, I12, P05, I02,...

Tal como se ha descrito anteriormente en la presente memoria, en el modo de reproducción especial se visualizan una imagen I y dos o una imágenes P por GOP. Se apreciará que la presente invención se puede 20 modificar para descodificar y visualizar únicamente una imagen I por GOP y eliminar tanto las imágenes P como las imágenes B. En tal caso, la información para detectar el número de bytes hasta el final de la imagen I se graba en un PSD (Directorio de Flujos Continuos de Programa). Más específicamente, en el directorio de flujos continuos de programa definido de acuerdo con el sistema MPEG (ISO 13818-1), la información relativa a la imagen I inmediatamente después del PSD se graba como una unidad de acceso de referencia, y se suman 25 entre sí tres valores de desplazamiento_posición_cabecera_PES, desplazamiento_referencia y bytes_para_lectura, con el fin de determinar la longitud de datos (número total de bytes) desde el primer byte del PSD hasta el final de la imagen I.

Cuando la capacidad de almacenamiento de las memorias de cuadros supera los tres cuadros, se pueden descodificar y reproducir más de tres cuadros por GOP en el modo de reproducción especial. En tal 30 caso, la información que representa la longitud de datos se escribe en el PSM, de forma que puede accederse a tres o más imágenes P que aparezcan tras la imagen I.

Aunque los ejemplos anteriores representan un salto a un GOP adyacente en el modo de reproducción especial, el salto se puede ejecutar hacia un GOP distante al realizar la reproducción especial.

En la presente forma de realización de la invención en la que el captador 2 salta en el modo de 35 reproducción especial, los datos de vídeo del flujo continuo de vídeo presentan velocidades diferentes, ya que los grados de compresión de los mismos son diferentes dependiendo de los tipos de imagen (I, P o B) o de los atributos de dichas imágenes (planas o complejas). Consecuentemente, el tiempo de búsqueda no es fijo y pueden surgir algunas dificultades al realizar una reproducción en FF/FR con velocidades equimúltiplos. Para evitar dichas dificultades, el controlador del sistema mide el tiempo de búsqueda o intervalo de visualización, y 40 se cambia la distancia hasta la siguiente búsqueda de acuerdo con el tiempo medido, con lo cual se logra el control de la velocidad mediante un control de realimentación. Por ejemplo, si una búsqueda cualquiera ha ocupado un tiempo mayor, el captador 2 salta a una posición ligeramente distante en una unidad de GOP para ganar así la distancia necesaria.

Aunque esta invención se ha descrito conjuntamente con un soporte de grabación óptico, debe 45 apreciarse que el método y el aparato de grabación/reproducción de la invención pueden utilizarse con otros soportes de grabación tales como un disco magnético o similares o para transmitir los datos de vídeo comprimidos.

Como con la presente invención puede realizarse una reproducción especial, tal como una reproducción en retroceso, con circuitos más económicos y menos complejos, se pueden reducir las 50 dimensiones de algunos componentes del aparato, incluyendo sustratos y circuitos especiales, para disminuir consecuentemente el consumo de energía, con lo que se minimiza la generación de calor y se minimiza la estructura necesaria para la radiación del calor.

En el modo de reproducción especial, puede recuperarse una imagen I individual, pueden recuperarse una imagen I y una imagen P, o pueden recuperarse una imagen I y dos imágenes P. Estas configuraciones se pueden conmutar selectivamente de forma que se puede controlar la velocidad de reproducción especial cambiando el número de imágenes que se deben cargar en la memoria de cuadro y que van a ser visualizadas. Mediante el uso de una o dos imágenes P además de una imagen I, se pueden visualizar escenas de una 5 manera uniforme para proporcionar una presentación visual satisfactoria.

Aunque en la presente invención se han representado y descrito particularmente las formas de realización preferidas, se apreciará fácilmente que pueden introducirse varios cambios sin apartarse del alcance de la invención.

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Claims

REIVINDICACIONES

1. Soporte de grabación para su utilización conjuntamente con un aparato controlado por procesador y que presenta grabados en el mismo unos datos de imágenes codificados, estando grabados dichos datos de imágenes codificados como un flujo continuo de datos que representa grupos de imágenes (GOP), comprendiendo cada GOP por lo menos una imagen intracodificada (imagen I), y por lo menos una 5 imagen codificada por predicción (imagen P), e información posicional que representa las posiciones respectivas de dicha por lo menos una imagen I y dicha por lo menos una imagen P con respecto a dicha por lo menos una imagen I, permitiendo así que el aparato controlado por procesador reproduzca a partir del soporte de grabación los datos de imágenes codificados en un modo de reproducción especial utilizando la información posicional para seleccionar la imagen I y la imagen P. 10
2. Soporte de grabación según la reivindicación 1, en el que dicha información posicional representa la longitud de datos desde dicha por lo menos una imagen I hasta el final de dicha por lo menos una imagen P.
3. Soporte de grabación según la reivindicación 2, en el que dichos datos de imágenes codificados están grabados en un sector; y en el que dicha información posicional representa además la longitud de datos 15 desde el comienzo de dicho sector incluyendo dicha por lo menos una imagen I hasta el final de dicha por lo menos una imagen P.
4. Soporte de grabación según la reivindicación 3, en el que dicha información posicional está grabada en dicho sector.
5. Soporte de grabación según la reivindicación 4, en el que dichos datos de imágenes codificados 20 incluyen una pluralidad de imágenes codificadas por predicción bidireccional (imágenes B).
6. Soporte de grabación según la reivindicación 4, en el que cada una de dicha por lo menos una imagen I y dicha por lo menos una imagen P constituye un cuadro.
7. Soporte de grabación según la reivindicación 2, en el que los datos de imágenes codificados comprenden dos imágenes P; y en el que dicha información posicional representa además la longitud de datos 25 desde dicha por lo menos una imagen I hasta el final de una segunda de dichas dos imágenes P.
8. Soporte de grabación según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 7, en el que dicha información posicional está situada antes que dicha imagen I.