JP2002191025A - 光ディスク及び光ディスクへの録画方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 上書き記録を行うことにより録画時間をコン
トロールされた光ディスク及び録画方法を得る。 【解決手段】 Ｉピクチャ、Ｐピクチャ、Ｂピクチャが
混在した数〜数十フレームを１単位とする映像情報ブロ
ックのヘッダ部に、映像情報ブロックのアドレス、録画
開始又は映画のスタート時点からの経過時間を記述した
タイムコード、映像情報ブロック内のＩ，Ｐ，Ｂピクチ
ャの配置構造、上書き可能であるかどうかの上書き可能
フラグを記録した光ディスク、及び、光ディスクに録画
を行う際、光ディスク上の前回録画した最終映像情報ブ
ロックのアドレスに基づき光ディスク上の録画可能な空
き領域を算出し、残量時間として画面表示を行い、ユー
ザ自身に上書き録画の可否を選択させる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、光ディスク及び該
ディスクに圧縮動画像を記録する光ディスクの録画方法
に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】ディジタル映像情報の圧縮技術が進むに
つれて、圧縮情報を光ディスク等のディスク状記録媒体
に記録することで、従来のＶＴＲ等に代表されるような
テープ状記録媒体に比べて情報の検索性に優れたきわめ
て使い勝手のよい映像ファイリング装置を実現すること
が可能になってきている。また、このようなディスクフ
ァイル装置はディジタル情報を取り扱っているため、ア
ナログ信号を記録した場合に比べてダビングによる情報
の劣化が無いこと、及び、光記録再生であるため非接触
で信頼性に富んだシステムが構築できること等、非常に
優れたものである。

【０００３】では、以下、従来の光ディスク装置を図に
基づき説明する。図１８は、光ディスク等に圧縮動画像
を記録あるいは該光ディスクから圧縮動画像を再生する
従来の光ディスク装置の回路ブロック図である。

【０００４】図において、１は入力されたオーディオ信
号や映像信号等のアナログ信号をディジタル信号に変換
するＡ／Ｄ変換手段、２はＡ／Ｄ変換手段１でディジタ
ル変換された信号を圧縮する情報圧縮手段、３は情報圧
縮手段２で圧縮された信号を符号化するエンコーダ（符
号化手段）、４は記録媒体における符号間干渉を小さく
するため、符号化された信号を所定の変調符号に変換す
る変調手段、５は上記変調符号に従ってレーザを駆動す
るレーザ駆動手段、６はレーザ駆動手段による変調信号
に対応した光ビームを出射し、光ディスク７上に情報を
記録する光ヘッド、８は光ヘッド６からの光ビームをト
ラッキングさせるためのトラッキングアクチュエータ、
９は光ヘッド６を光ディスク７の半径方向に往復動作さ
せるトラバースモータ、１０は光ディスク７を所定の周
波数で回転させるディスクモータ、１１は上記トラッキ
ングアクチュエータ８，トラバースモータ９及びディス
クモータ１０を制御するモータ駆動手段である。

【０００５】また、１２は光ヘッド６からの再生信号を
増幅する再生アンプ、１３は上記変調手段４により変調
された再生信号を復調する復調手段、１４は上記エンコ
ーダ３により符号化された再生信号を復号するデコーダ
（復号化手段）、１５は上記情報圧縮手段２で情報圧縮
された再生信号を伸長するための情報伸長手段、１６は
ディジタル信号をアナログ信号に変換することで元の映
像信号やオーディオ信号等を得るＤ／Ａ変換手段であ
る。

【０００６】図１９は、ディジタル動画情報を圧縮して
電送・蓄積するために現在規格化の進められているＭＰ
ＥＧ方式のデータ配列構造（レイヤ構造）を簡略化して
表したものである。図において、１７は所定の複数枚の
フレーム情報から構成されるＧＯＰ（Group of pictur
e）である。本例では１ＧＯＰが１５枚のフレーム情報
から構成されたものを示している。

【０００７】１８は１枚のフレーム情報を表すＧＯＰレ
イヤであっていくつかのピクチャレイヤから構成されて
いる。１９はピクチャレイヤであって１ピクチャをいく
つかのブロックに分割したＳｌｉｃｅ構造を有してい
る。ここで、Ｙは輝度情報、Ｃｂ，Ｃｒは色情報を表し
ている。

【０００８】また、２０はいくつかのマクロブロック
（ＭＢ）で構成されるＳｌｉｃｅレイヤ、２１はマクロ
ブロックを構成するマクロブロックレイヤ、２２は８×
８画素で構成されるブロックレイヤである。

【０００９】図２０は、１０枚のフレーム情報から１Ｇ
ＯＰを構成したときの符号化構造を示したもので、図に
おいて、２３はフレーム内ＤＣＴ（離散コサイン変換）
により情報圧縮された映像情報であるＩピクチャ、２４
は時間的に前方向に位置するＩピクチャ２３を参照画面
とした動き補償をＤＣＴ符号化に加えてＩピクチャ２３
以上の情報圧縮を行っている映像情報であるＰピクチ
ャ、２５は時間的に前後に位置するＩピクチャ２３，Ｐ
ピクチャ２４を参照画面とした動き補償をＤＣＴ符号化
に加えてＰピクチャ２４以上の情報圧縮を行っている映
像情報であるＢピクチャである。

【００１０】このような符号化構造を採用することで、
符号化効率を高め、光ディスク７へのデータ記録容量を
高めることが可能である。

【００１１】しかし、上記Ｉピクチャ２３はフレーム内
ＤＣＴを行っているため、このフレーム単独で画像情報
を再生することが可能であるが、Ｐピクチャ２４はフレ
ーム内ＤＣＴに加え、前方向の動き補償を行っているた
め、Ｉピクチャ２３を再生した後でなければ画像再生を
行うことができず、また、Ｂピクチャ２５については、
前後両方向の動き補償を用いた予測画面であるためＩピ
クチャ２３，Ｐピクチャ２４の両ピクチャを再生した後
でなければ再生不可能であるという欠点がある。このた
め、Ｂピクチャ２５の枚数を増やせば処理回路における
バッファメモリ量が増えるとともに、データ入力から映
像再生までの遅延時間が増大する問題が生じるが、光デ
ィスク７等の蓄積系メディアにおいては、長時間記録の
ために圧縮効率の良い符号化方式が望まれる一方、映像
再生処理の遅延時間はあまり問題とならないので、この
ような符号化構造が適している。

【００１２】図２１は、全ての画像における画質が一定
となるように、絵柄に応じてデータ長を可変レートとし
て、圧縮情報を光ディスク７に記録した場合、１ＧＯＰ
当たりのデータ量が光ディスク７の記録領域に占める割
合を示した模式図である。図において、２６は各々１Ｇ
ＯＰ当たりのデータ量を示している。

【００１３】図２２は光ディスク７の記録領域に圧縮画
像を図２１と同様の可変レートで記録した場合（ａ）
と、固定レートで記録した場合（ｂ）とを比較したもの
である。図において、２７は光ディスク７の全記録領
域、２８は上記全記録領域２７の始点であるディスク最
内周、２９は上記記録領域２７の終点であるディスク最
外周を示している。

【００１４】図２３は、再生画像の画質を画像によらず
一定に保つのに必要な１ＧＯＰ当たりのデータ量を横軸
を時間としてプロットしたものである。図において、ａ
は１ＧＯＰ当たりのデータ量の最大値、ｂは各ＧＯＰの
平均データ量を示している。

【００１５】図２４は、横軸に画質を示す画像Ｓ／Ｎを
取り、画像の種類毎に所定の画像Ｓ／Ｎを実現するため
に必要となる１ＧＯＰ当たりのデータ量を縦軸としてプ
ロットしたものである。

【００１６】次に、従来の光ディスク装置の動作につい
て説明する。従来から、圧縮動画情報を光ディスクに記
録するには、図１８のブロック図に示されるような光デ
ィスクレコーダに図１９で示される例えばＭＰＥＧ方式
のようなディジタル圧縮動画情報を記録する方法を採っ
ている。この際、Ａ／Ｄ変換手段１にてディジタル化さ
れた映像情報は、情報圧縮手段２において例えばＭＰＥ
Ｇ等の標準圧縮動画方式に変換される。この圧縮情報は
エンコーダ３により符号化されるとともに、変調手段４
によって光ディスク７における符号間干渉の影響を小さ
くするため所定の変調が施された後、レーザ駆動手段５
によって駆動される光ヘッド６によって光ディスク７上
に記録される。

【００１７】この時、各ＧＯＰ単位でのデータ量はほぼ
同じ量とする固定レートによる記録を行えば、フレーム
周期の整数倍に等しいセクタに情報を振り分けることに
よって光ディスク７の１枚当たりの録画時間を一定に保
つことができる。

【００１８】一方、再生時には、光ディスク７に記録さ
れた映像情報は再生アンプ１２によって増幅され、復調
手段１３，デコーダ１４において元の映像情報に復元さ
れ、さらに情報伸長手段１５において情報伸長された
後、Ｄ／Ａ変換手段１６によって元のアナログ映像情報
信号としてモニター（図示せず）等に表示可能にされ
る。

【００１９】このような光ディスク装置におけるディジ
タル動画圧縮方法としてＭＰＥＧ方式を用いた場合、図
２０に示すように、フレーム内ＤＣＴによる圧縮映像情
報であるＩピクチャ２３と、時間的に前方向に位置する
Ｉピクチャ２３を参照画面とした動き補償をＤＣＴ符号
化に加えた圧縮映像情報であるＰピクチャ２４と、時間
的に前後に位置するＩピクチャ２３，Ｐピクチャ２４を
参照画面とした動き補償をＤＣＴ符号化に加えた圧縮映
像情報であるＢピクチャ２５とを、それぞれ同図のよう
に組み合わせた符号化構造を光ディスク７に記録するこ
とになる。

【００２０】しかし、固定レートによる記録方法を採用
した場合には、上述したように、光ディスク７の１枚当
たりの録画時間を一定に保つことはできるが、図２２に
示したように、絵柄によって１ＧＯＰ当たりのデータ量
を可変にした可変レートによる記録方法（図２２
（ａ））に比べ、一般に同一フレーム数の画像情報を記
録するためにより多くのデータ記録領域が必要となるこ
とから、録画可能時間が短くなり、記録するデータの種
類及び記録レートの選択によっては所定記録時間（例え
ば２時間）を確保できないという問題がある。

【００２１】このことは、図２３，図２４からより明ら
かなことである。すなわち、一般的な映像ファイルは絵
柄によって画像の細かさや動き量がそれぞれ異なってい
るため、図２４に示されるように、全ての画像において
同一の画像Ｓ／Ｎを得るとすれば、１ＧＯＰ当たりのデ
ータ量はそれぞれの画像により大きく異なったものとな
ってしまう。

【００２２】従って、全ての絵柄の画質を一定のもの以
下にしないためには、図２３に示すように、１ＧＯＰ当
たりのデータ量の最大値、つまり図中、ａのレートに記
録レートを固定しておくことが必要となる。その結果、
無駄にデータ量の多いＧＯＰが存在することになり、多
くのデータ記録領域が必要とされるわけである。

【００２３】これに対して、可変レートによる記録で
は、それぞれの画像の種類に応じた記録レートを選択す
ることになるため、図２３中、ｂの記録レートを平均記
録レートとして記録することができる。従って、上述の
固定レートのような問題は発生せず、結果として最大記
録レートａとの差分だけ録画時間を長時間化することが
可能になる。

【００２４】このような可変レートの利点を生かし、１
つの映像ファイル全体を予め評価可能な再生専用タイプ
の光ディスク装置においては、エンコードを繰り返すこ
とで全体の平均記録レートを調整し、結果として、映像
ファイルの全体において、画質を一定に維持しながら１
枚の光ディスク７の録画時間を長くし、所定の記録時間
を得ている。

【００２５】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上述のような
可変レートによる記録を録画可能な光ディスクに適用し
た場合には再生専用の光ディスクを製作する場合とは異
なり、以下のような問題が発生する。すなわち、再生専
用の光ディスクを製作する場合には、画像を録画する
際、既に、録画すべき映像ファイルの絵柄の細かさや動
きの早さ等の情報がわかっている。従って、１枚の光デ
ィスクに所定時間の情報を一定の画質で記録するための
平均記録レートを予め予測することが可能であるが、例
えばＴＶの映画等を記録するような録画可能な光ディス
クにおいては、録画すべき映像ファイルの絵柄の細かさ
や動きの早さ等の情報を予め知ることができないのが通
例であり、平均記録レートを予め予測することはできな
い。よって、限られたディスク容量を持つ光ディスクの
録画時間は、録画される映像の絵柄の細かさや動きの早
さ等によって可変となってしまい、光ディスクの録画時
間を予め定めておくことができなくなってしまうという
問題を生じる。

【００２６】本発明は、上述のような問題を解消するた
めになされたものであり、画像の動きに応じて記録レー
トが変化する可変レートを採用した記録装置において、
録画すべき映像ファイルの絵柄の細かさや動きの早さ等
の情報を予め知ることができないような画像情報をディ
スクに記録する場合であっても、画質の劣化を最小に止
めながら録画可能時間を長時間化することで、１枚の光
ディスクに確実に所定の録画時間を確保することができ
る光ディスク、及び録画方法を得ることを目的としてい
る。

【００２７】

【課題を解決するための手段】本発明の請求項１に係る
光ディスクは、ディスク状記録媒体の記録領域に記録さ
れるディジタル映像データが、フレーム内で情報圧縮さ
れた２次元圧縮映像データであるＩピクチャと、時間的
に前方向のＩピクチャによる動き補償を加えて情報圧縮
された３次元圧縮映像データであるＰピクチャと、時間
的に前後方向のＩピクチャまたはＰピクチャによる動き
補償を加えて情報圧縮された３次元圧縮映像データであ
るＢピクチャとが混在した数フレーム〜数十フレームを
１単位とるする映像情報ブロックからなるディジタル映
像データであり、前記映像情報ブロックのヘッダ部に、
当該映像情報ブロックのアドレスと、録画開始もしくは
映画のスタート時点からの経過時間を記述したタイムコ
ードを記録したことを特徴とする。

【００２８】本発明の請求項２に係る光ディスクは、デ
ィスク状記録媒体の記録領域に記録されるディジタル映
像データが、フレーム内で情報圧縮された２次元圧縮映
像データであるＩピクチャと、時間的に前方向のＩピク
チャによる動き補償を加えて情報圧縮された３次元圧縮
映像データであるＰピクチャと、時間的に前後方向のＩ
ピクチャまたはＰピクチャによる動き補償を加えて情報
圧縮された３次元圧縮映像データであるＢピクチャとが
混在した数フレーム〜数十フレームを１単位とるする映
像情報ブロックからなるディジタル映像データであり、
前記映像情報ブロックのヘッダ部に、当該映像情報ブロ
ック内のＩ，Ｐ，Ｂピクチャの配置構造と、上書き可能
であるかどうかの上書き可能フラグを記録したことを特
徴とする。

【００２９】本発明の請求項３に記載の録画方法によれ
ば、ディスク状記録媒体の記録領域に記録されるディジ
タル映像データが、フレーム内で情報圧縮された２次元
圧縮映像データであるＩピクチャと、時間的に前方向の
Ｉピクチャによる動き補償を加えて情報圧縮された３次
元圧縮映像データであるＰピクチャと、時間的に前後方
向のＩピクチャまたはＰピクチャによる動き補償を加え
て情報圧縮された３次元圧縮映像データであるＢピクチ
ャとが混在した数フレーム〜数十フレームを１単位とる
する映像情報ブロックからなるディジタル映像データで
ある光ディスクにデータの録画を行う際、これから録画
される光ディスク上の前回録画した最終映像情報ブロッ
クのアドレスに基づき光ディスク上の録画可能な空き領
域を算出し、残量時間として画面表示を行い、ユーザの
選択に応じて上書き録画の可否を選択させるものであ
る。

【００３０】

【発明の実施の形態】実施の形態１．以下、本発明の実
施の形態を図に基づき説明する。図１は本発明の実施の
形態１における、光ディスク装置の記録系の構成を示す
概略構成図である。

【００３１】図において、１０１は入力されたアナログ
映像信号をディジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換手段、
１０２はディジタル化された映像信号の動きベクトルを
検出するための動き検出手段、１０３はデータ圧縮のた
めにディジタル映像信号を垂直／水平方向の空間周波数
に変換する帯域圧縮手法の１つである離散コサイン変換
手段（ＤＣＴ符号化手段）、１０４は変換されたディジ
タル映像信号を量子化する適応量子化手段、１０５は逆
量子化手段、１０６は空間周波数成分からもとのディジ
タル映像信号に復元するための逆離散コサイン変換手段
（ＩＤＣＴ復号化手段）、１０７は動き検出手段１０２
からの動きベクトルに基づき参照画像を記憶するフレー
ムメモリ、１０８は量子化されたディジタル映像信号を
符号化する可変長符号化手段、１０９はバッファメモ
リ、１１０は符号化されたディジタル映像信号のデータ
配列をバッファメモリ１０９上において組み替えること
で上位，下位の２層データに階層化し、かつ、階層化さ
れた信号にアドレス情報や属性データ等のヘッダ情報を
付加することでフォーマット化するフォーマットエンコ
ーダ、１１１はフォーマット化，階層化されたディジタ
ル映像信号に光ディスク上における符号間干渉を防止す
るための変調を加える変調手段、１１２は変調手段１１
１からの情報に基づき記録レーザを変調させるレーザ変
調手段、１１３は光磁気記録や相変化記録等の方法によ
り情報の記録がなされる光ディスク、１１４はレーザ変
調手段１１２により変調された記録レーザに基づき光デ
ィスク１１３上に情報を記録する光ヘッド、１１５は光
ヘッド１１４を光ディスク１１３の径方向に移動させる
送りモータ、１１６は光ディスク１１３を所定の周波数
で回転させるディスクモータ、１１７は光ヘッド１１４
のフォーカス／トラッキング制御，送りモータ１１５の
制御及びディスクモータ１１６の制御を行うサーボ回
路、１１８はサーボ回路１１７やフォーマットエンコー
ダ１１０等の制御信号を発生させることで装置全体を統
括制御するシステムコントローラ、１１９は光ディスク
１１３に記録された映像データのヘッダ情報を再生する
再生アンプ、１２０は再生されたヘッダ情報から上書き
可能領域を認識するヘッダ認識手段である。

【００３２】図２は上述のようにディジタル映像信号が
記録された光ディスク１１３から情報を再生するための
再生系の構成を示す概略構成図である。図において、１
２１は光ディスク１１３に記録された情報を読み出す再
生アンプ、１２２は再生アンプ１２１で読み出された信
号からデータを抽出するデータ検出及びＰＬＬ回路、１
２３は抽出されたデータの誤りを検出し訂正する誤り訂
正手段、１２４は誤り訂正されたデータからヘッダ情報
を再生することで、データを階層化されたデータ毎に分
別して出力させるヘッダ検出／データ分割手段、１２５
及び１２６は分割された各階層データを復号するための
デコーダである。

【００３３】また、図３はデコーダ１２５の具体的構成
を示すブロック図である。図示はしていないが、デコー
ダ１２６も同様の構成を有している。図において、１２
７はヘッダ検出／データ分割手段１２４で分割された上
位層データを入力として復号を行う可変長復号化手段、
１２８は逆量子化手段、１２９は逆離散コサイン変換手
段、１３０は可変長復号化手段で復号されたディジタル
データの動き補償をフレームメモリ１０７に蓄えられた
参照画像に基づいて行う動き補償手段である。

【００３４】図４はディジタル映像信号のデータ配置構
造を示したもので、基本的には従来例の図１９で説明し
たものと同様のものである。ここで、図中、（ａ）〜
（ｇ）はＤＣＴ符号化がなされたディジタル映像信号の
マクロブロックレイヤを垂直／水平方向の空間周波数に
対して分割して得られる新たなファイルブロックを示し
ている。ここでは（ａ）に近い程、直流成分に近く、一
方（ｇ）に近づく程、高周波領域に近くなる。なお、１
３１はスライス、１３２はスライスレイヤ、１３３はマ
クロブロックレイヤである。

【００３５】図５（ａ）〜（ｃ）は、本発明の特徴であ
るデータの上書きの概念を時系列的に説明するための概
念図である。ここでは、光ディスク１１３に例えば１２
０分の映像データを可変レートで記録した場合を例とし
て記載している。図において、Ｓは映像データの録画開
始時点、Ｅは映像データの録画終了時点、Ｉは光ディス
ク１１３の記録領域の最内周、Ｏは光ディスク１１３の
記録領域の最外周を示す。

【００３６】図６（ａ），（ｂ）は、図５で説明される
本発明のデータの上書き方法の具体的手順を光ディスク
１１３の記録領域上に示した図であって、（ａ）は上書
きされていない状態であり、（ｂ）は可変レートを採用
したことで録画時間が足りなくなったことを、ヘッダ認
識手段１２０からの情報に基づき認識し、既録領域に上
書き（斜線部分）を行った状態を示している。ここで、
本発明のＧＯＰ構造は、従来例の図２０で示したものと
同様の構成とされており、また、図中、下位は２分割さ
れた階層化データの下位層を示しており、例えば、画素
数ライン数の小さな映像データ（例えば、３６０画素×
２４０ライン）もしくはＤＣＴ符号化データにおける低
周波データを表し、上位は２分割された階層化データの
上位層を示しており、例えば、画素数ライン数の大きな
映像情報（例えば、７２０画素×４８０ライン）もしく
はＤＣＴ符号化データにおける高周波データを表してい
る。

【００３７】また、ＧＯＰｍはｍ番目のＧＯＰを表して
おり、各ＧＯＰはＧＯＰヘッダ１３４，Ｉピクチャ下位
データ１３５，Ｉピクチャ上位データ１３６，Ｐピクチ
ャ下位データ１３７，Ｐピクチャ上位データ１３８，Ｂ
ピクチャ下位データ１３９，Ｂピクチャ上位データ１４
０の順番に記録されている。ここで、上書きを行う場
合、本発明では、映像データ再生上の必須情報である下
位データではなく、映像再生上の詳細データである上位
データに限って上書きを行うとともに、上書きを行うデ
ータも各ピクチャの下位データのみを上書きして録画す
るようにされている。ここに、１４１〜１４６はそれぞ
れ、上書きを行うｎ番目のＧＯＰのＧＯＰヘッダ、Ｉピ
クチャ下位データ、Ｐピクチャ下位データ、Ｂピクチャ
下位データである。なお、上書きするデータは、その個
々の情報量等の必要に応じて、上書きされるデータ上に
分割して上書きされている。

【００３８】次に、本実施の形態の動作につき説明す
る。現在、国際標準が行われつつあるＭＰＥＧ方式にお
いては、図１で説明したようなエンコードシステム及び
光ディスクドライブ装置の組み合わせによって録画が行
われる。

【００３９】Ａ／Ｄ変換手段１０１によってディジタル
化された映像信号は、動き検出手段１０２によって各画
面（フレーム）毎に映像の動き量を動きベクトルの形で
検出され、離散コサイン変換手段１０３によって垂直／
水平方向の空間周波数に変換され、適応量子化手段１０
４によって適応量子化される。

【００４０】本発明では、数乃至数十フレームで１つの
映像情報単位をなすＧＯＰで映像情報を記録するように
しているが、それは、従来例で説明したように、１枚の
映像自身で圧縮動作が行われる２次元の圧縮映像（Ｉピ
クチャ）と、時間的に前方あるいは前後の映像からの動
きベクトルを用いた予測画面を加えて圧縮動作がなされ
る３次元の圧縮映像（Ｐピクチャ，Ｂピクチャ）が混在
する形で構成されている。その目的は、それ１枚で再生
可能であることから検索時に有効となる２次元圧縮画像
と、それ１枚で再生できないかわりに圧縮効率の優れた
３次元圧縮画像とを混在させることで情報の検索性と圧
縮効率とを両立させることにある。そのため、図１に示
されるように、３次元圧縮画像を得るために必要な予測
画面を、適応量子化手段１０４からの映像データを、逆
量子化手段１０５と逆離散コサイン変換手段１０６によ
り復元し、フレームメモリ１０７上で動き検出手段１０
２からの動きベクトルにより補正することで得ることに
なる。

【００４１】次に、適応量子化された圧縮ディジタル映
像データは、可変長符号化手段１０８によって、動きベ
クトル量に応じた可変長符号化が行われ、バッファメモ
リ１０９に一旦、蓄積される。バッファメモリ１０９に
蓄積された圧縮ディジタル映像データは、各ＧＯＰ内で
のデータ配列等を、システムコントローラ１１８からの
指示を受けたフォーマットエンコーダ１１０により組み
替えられ、階層化され、さらにヘッダ等の情報が付加さ
れた後、フォーマットエンコーダ１１０から出力され
る。

【００４２】このようにしてフォーマット化／階層化さ
れたディジタル映像情報は、変調手段１１１によって光
ディスク１１３における符号間干渉が排除されるよう変
調され、レーザ変調手段１１２を介して光ヘッド１１４
により光ディスク１１３上に記録される。

【００４３】記録が順次進むにつれて、光ディスク１１
３の記録可能領域が少なくなり（図５(ａ)〜(ｂ)）、記
録可能領域がなくなることを再生アンプ１１９，ヘッダ
認識手段１２０の出力を通じてシステムコントローラ１
１８が検知すると（図５(ｂ)）、以前録画した映像デー
タのヘッダをヘッダ認識手段より読み出し、該ヘッダに
基づき既録映像データの上位層のデータに対し、次段に
入力される映像データの下位層のデータの上書きを光デ
ィスクの記録領域の最内周から順次行っていく（図
６）。このようにすることで、記録可能時間を長時間化
し、可変レート下において、所定の録画時間が不足した
としても、上書きにより不足時間を補充し、所定の記録
時間を確実に得ることができる（図５(ｃ)）。なお、こ
の際の読み出しのデータレート及び記録のデータレート
は、通常の映像信号のデータレートよりも早くしておく
ことが必要である。

【００４４】次に、上記、上書き動作を実現するための
映像データの階層化構造及び再生系の動作について説明
する。現在、国際標準が行われつつあるＭＰＥＧ方式に
おいては、スケーラブル構造と称する階層化構造を採用
している。これは、映像データを３６０画素×２４０ラ
インの下位層の映像データと、上記データと組み合わせ
ることで７８０画素×４８０ラインの映像データが得ら
れる上位層の映像データとに分割する方法である。この
ように分割された映像データでは図２，図３に示したよ
うなデコード方法によって上位層の映像データと下位層
の映像データとを組み合わせ、上位層のディジタル映像
情報である７８０画素×４８０ラインの復号化映像画面
を得ることが可能である。

【００４５】すなわち、再生アンプ１２１で読み出され
た映像信号はデータ検出／ＰＬＬ手段１２２により再生
され、誤り訂正手段１２３により誤り検出／訂正がなさ
れた後、ヘッダ検出／データ分割手段１２４によって７
８０画素×４８０ラインの上位層の映像データと、３６
０画素×２４０ラインの下位層の映像データとに分割さ
れる。分割された下位層の映像データはデコーダ１２６
によりデコードされ、下位層の復号化画面を得ることが
でき、また、上位層の映像データはデコーダ１２５によ
りデコードされた後、下位層の映像データと加算するこ
とで上位層の復号化画面を得ることができる。

【００４６】また、他のデータ階層化方法として、例え
ば、図４に示すようにＤＣＴ係数の低周波／高周波でデ
ータを分割し階層化する方法も考えられる。この分割方
法は、ＭＰＥＧ標準規格においてはデータパーティショ
ニングと呼ばれる方法である。ＭＰＥＧやＪＰＥＧ等に
代表される標準ディジタル動画映像圧縮方式において
は、図４のように、Ｉピクチャは、その１画面をいくつ
かのスライスに分割したピクチャレイヤ１３１、この内
の１つのスライスをいくつかのマクロブロック（ＭＢ）
に分割したスライスレイヤ１３２、スライスレイヤの内
の１つのマクロブロックを分割したマクロブロックレイ
ヤ１３３により構成されている。ここに、マクロブロッ
クレイヤ１３３は８×８画素のＤＣＴ係数に対応した画
像データで構成され、該マクロブロック内をＤＣＴ符号
化した際の空間周波数を垂直／水平方向に分割し、ジグ
ザグスキャンしたデータ配列構造を有している。ここで
は、図中６３個あるＤＣＴ符号化データを９つ単位で７
つのブロック（ａ）〜（ｇ）に分解している。

【００４７】データパーティショニングを用いた記録
は、データの記録を、例えばＩピクチャのデータをスラ
イスを単位として順次記録するのではなく、（ａ）〜
（ｇ）の単位で順次記録し、周波数範囲を単位として分
割したブロックの先頭にヘッダ情報やパリティ信号等を
付加する。このように記録することで、Ｉピクチャのよ
うな情報量の比較的多いデータにおいても、このＩピク
チャデータの全部を再生せずともＤＣＴ符号化データの
低周波成分、つまり比較的直流成分に近いデータだけを
再生することで画像を得ることが可能になる。本発明で
は、このデータパーティショニングにより映像データを
上位，下位の２層に階層化し、上位層、すなわち比較的
高周波成分に近いデータ上にデータを上書きすること
で、記録可能時間を長時間化し、可変レート下であって
も必要な録画時間を確実に得ることができる。

【００４８】以上のような方法で階層化された映像デー
タでは、例えば小さな画素数ライン数やＤＣＴ係数の低
周波成分のデータから構成される下位層のデータだけで
も、ある程度の画質劣化を許容すれば映像の再生は可能
である。本発明は、この点を利用することで、可変レー
トによる記録により録画時間が不足した場合に以前録画
した領域の映像データの上位層データに上書きしていく
ことで所定の録画時間を確保できるようにしたものであ
る。 実施の形態２．

【００４９】では次に、本発明の実施の形態２を図に基
づき説明する。上述の実施の形態１では、すべての画面
（フレーム）の上位層のデータに対して上書きを行うよ
うにしているが、これには以下のような欠点がある。す
なわち、映像データは、その画像の動きをもとにする
と、大きくわけて動きの早い映像データと動きの遅い映
像データとに分類できるが、動きの早い映像データにお
いては、上書きにより喪失されてしまう上位層データが
再生画像の画質に大きく作用するため、これを削除して
しまうと視聴者に画質の劣化を容易に認識させてしまう
のである。

【００５０】そこで、本実施の形態では、動きの早い映
像データと動きの遅い映像データとで上書きを行うか否
かを分別するように構成することで、かかる実施の形態
１の欠点を除去することを目的としている。

【００５１】図７は、本実施の形態に係る光ディスク記
録／再生装置の記録系の構成を示す概略構成図である。
図において、実施の形態１と同一または相当する構成に
ついては同一番号を付して説明を省略する。１４２は本
実施の形態において特徴的な構成である、動き検出手段
１０２からの動きベクトル量が所定値以下であることを
検出した場合に信号を出力する動きベクトル量判定手段
である。

【００５２】図８は、図７の記録装置により記録された
映像データ、特にＧＯＰの先頭部分及び各階層データの
先頭に設けられたヘッダ部のデータ記録構造を示したも
のである。

【００５３】図において、１４３はＩピクチャ下位ヘッ
ダを含むＧＯＰヘッダ、１４４はＩピクチャ下位層デー
タ、１４５はＩピクチャ上位層データ、１４６はＰピク
チャ下位層データ、１４７はＰピクチャ上位層データ、
１４８はＩピクチャ上位ヘッダ、１４９はＰピクチャ下
位ヘッダ、１５０はＰピクチャ上位ヘッダである。ま
た、１５１〜１６０はＩピクチャ下位ヘッダを除くＧＯ
Ｐヘッダ１４３の構成を示すものであって、１５１は現
在のアドレスを記憶するビデオＧＯＰアドレス、１５２
はＩピクチャデータ量等を記述し、再生時の必要バッフ
ァメモリ量を定めるためのデータであるビデオ属性デー
タ、１５３はディジタル動画映像内の属性を記述した領
域を設けることによって画面の画素数やライン数に対応
した階層構造となっているかどうかを示すスケーラビリ
ティモード、１５４はＧＯＰを構成するフレーム数を記
録するフレーム枚数、１５５はＧＯＰ内のＩピクチャ，
Ｐピクチャ，Ｂピクチャの配置構造等を示すＧＯＰ構
造、１５６は動きベクトル量判定手段１４２により所定
の動きベクトル量以下であると判断された場合にフラグ
が記録される上書き可能フラグ、１５７はＧＯＰ内の映
像がパンであるかズームであるかあるいはシーンチェン
ジを含むデータであるかどうかを記録した詳細属性デー
タ、１５８は録画開始もしくは映画のスタート時点から
の経過時間を記述したデータであるタイムコードであっ
て、例えばキャラクタジェネレータ等で画面表示するた
めに用いられる。１５９は次の上書き可能アドレスが記
録されるジャンプ先アドレス、１６０はその他の情報を
記録する予備エリアである。

【００５４】図９は、本実施の形態による光ディスク記
録装置において、録画スタンバイから録画スタートまで
の動作シーケンスを表したものである。また、図１０
は、図９の動作シーケンスの過程でユーザが上書きを行
う上書きモードを選択した場合の記録装置の動作シーケ
ンスを示し、図１１は、図１０とは逆にユーザが上書き
を行わない通常録画モードを選択した場合の記録装置の
動作シーケンスを示したものである。

【００５５】また、図１２は、本実施の形態の記録装置
による上書き記録の概念を示す概念図である。図におい
て、Ｓは映像データの録画開始時点、Ｅは映像データの
録画終了時点、Ｉは光ディスク１１３の記録領域の最内
周、Ｏは光ディスク１１３の記録領域の最外周を示す。

【００５６】図１３（ａ），（ｂ）は、図１２で説明さ
れるデータの上書き方法の具体的手順を光ディスク１１
３の記録領域上に示した図であって、（ａ）は上書きを
行っていない場合のデータの記録状態であり、（ｂ）は
可変レートを採用したことで録画時間が足りなくなり、
ヘッダ認識手段１２０からの情報及び各ＧＯＰのヘッダ
に記録されたフラグの有無に基づいて、既録領域に上書
き（斜線部分）を行った状態を示している。同図では、
上書き可能フラグがＧＯＰｍ，ＧＯＰｍ＋３，ＧＯＰｍ
＋４，ＧＯＰｍ＋７に立てられている場合に、かかるＧ
ＯＰの上位層データにＧＯＰｎ，ＧＯＰｎ＋１の下位層
データを上書きした状態を示している。

【００５７】では、次に、本実施の形態の動作について
説明する。本実施の形態においても、ディジタル映像デ
ータは複数枚の画面から構成されたＧＯＰ構造を有して
おり、従来例の図２０に示したようにＩピクチャ，Ｂピ
クチャ，Ｐピクチャの２次元圧縮画面，３次元圧縮画面
が混在した形式をなしている。

【００５８】まず、Ａ／Ｄ変換手段１０１によってディ
ジタル化された映像信号は、動き検出手段１０２によっ
て各画面（フレーム）毎に映像の動き量を動きベクトル
の形で検出され、離散コサイン変換手段１０３によって
垂直／水平方向の空間周波数に変換され、適応量子化手
段１０４によって適応量子化される。この際、本実施の
形態では動き検出手段１０２で検出された動きベクトル
は動きベクトル量判定手段１４２にも送られ、ここで、
各映像画面の動きベクトル量を予め定められた所定値と
比較判定し、動きベクトル量が所定値以下であることを
検出した場合（即ち、動きの遅い映像である場合）、出
力信号をシステムコントローラ１１８に送出するように
構成されている。

【００５９】一方、適応量子化手段１０４によって量子
化された圧縮ディジタル映像データは、可変長符号化手
段１０８によって、動きベクトル量に応じた可変長符号
化が行われ、バッファメモリ１０９に一旦、蓄積され
る。バッファメモリ１０９に蓄積された圧縮ディジタル
映像データは、各ＧＯＰ内でのデータ配列等を、システ
ムコントローラ１１８からの指示を受けたフォーマット
エンコーダ１１０により組み替えられ、階層化され、さ
らにヘッダ等の情報が付加されることになるが、ここ
で、動きベクトル量判定手段１４２の出力があった場合
には、ヘッダ情報に上書き可能フラグが付加される。

【００６０】このようにしてフォーマット化／階層化さ
れたディジタル映像情報は、変調手段１１１によって光
ディスク１１３における符号間干渉が排除されるよう変
調され、レーザ変調手段１１２を介して光ヘッド１１４
により光ディスク１１３上に記録される。

【００６１】記録が順次進むにつれて、光ディスク１１
３の記録可能領域が少なくなり、録画可能領域がなくな
ることを再生アンプ１１９，ヘッダ認識手段１２０の出
力を通じてシステムコントローラ１１８が検知すると、
以前録画した映像データのヘッダをヘッダ認識手段より
読み出し、該ヘッダに基づき既録映像データの一部、す
なわち、上書き可能フラグの立てられた上位データに対
して、次段に入力される映像データの下位層のデータの
上書きを光ディスクの記録領域の最内周から順次行う。
このようにすることで、可変レート下において、所定の
録画時間が不足したとしても、上書きにより不足時間を
補充し所定の記録時間を確実に得ることができるととも
に、上書きによる画質劣化の激しい、動きベクトル量の
大きい映像画面には上書きをせず、上書きによる画質劣
化の少ない動きベクトル量の小さい映像画面のみ上書き
を行うことができるので、全体として画質の優れた映像
情報を得ることができる。なお、この際の読み出しのデ
ータレート及び記録のデータレートを、通常の映像信号
のデータレートよりも早くしておくことが必要なのは、
実施の形態１と同様である。

【００６２】また、本実施の形態では、上書き可能フラ
グの有無による上書きを行う必要から、図８に示したよ
うに、データの構造上、各ピクチャの上位下位層の先頭
データ位置を示すためのヘッダ１４８，１４９，１５０
を設けるようにしているため、Ｉピクチャデータを単独
で取り出したり、Ｐピクチャを単独で取り出したりする
ことが可能である。これによって、ＧＯＰを単位とする
アフレコや編集が容易に行えるという効果もある。この
場合には、映像情報に合わせてオーディオデータもＧＯ
Ｐ単位で配置するようにした方が好ましい。

【００６３】さらに、本実施の形態ではディジタル映像
データ内にそのデータの属性を記述したスケーラビリテ
ィモード１５３，フレーム枚数１５４やＧＯＰ構造１５
５をＧＯＰヘッダ１４３に設けているため、複数の信号
処理方式に対応することが可能となる。また、ビデオＧ
ＯＰアドレス１５１やタイムコード１５８に、現在のア
ドレスや次の上書きアドレス及び時間情報を記録してい
るので、上書きデータの連続再生や特殊再生・検索を行
うことも容易にできる。

【００６４】なお、上述の説明では、上書き可能フラグ
の立てられたＧＯＰの上位層データに対してのみ上書き
を行うようにしているが、逆に、動きベクトル量が動き
ベクトル量判定手段１４２による所定値を越える動きの
早いデータに対して上書き可能フラグを立てることで、
上書き可能フラグの立てられたＧＯＰに対しては上書き
を禁止するように構成しても同様の効果が得られる。

【００６５】次に、上述の光ディスク記録装置の具体的
動作を図９乃至図１１のフローチャートに基づき説明す
る。

【００６６】まず、装置の電源を入れる等して録画スタ
ンバイの状態にされると、図９に示されるように、これ
から録画される光ディスク１１３上の前回録画した最終
ＧＯＰアドレスの検出が行われ、光ディスク１１３上の
録画可能なあき領域におけるセクタ数を算出する。この
場合、予めＴＯＣ（Table of content）領域に前回の録
画終了時点の録画終了ＧＯＰアドレスを記憶しておくこ
とにより算出しても、また、実際に光ヘッド１１４をあ
き領域まで検索動作させて、録画開始先頭ＧＯＰアドレ
スを読み出しても良い。

【００６７】次に、このまま録画を行うと、どの程度で
光ディスク１１３の記録領域が一杯となるかをキャラク
タリックジェネレータ等により残量時間として画面表示
し、ユーザに上書きを行い少々画質劣化を覚悟しても録
画時間を優先させるか、もしくは、画質を優先して上書
きをしないかを選択させ、その後録画をスタートさせ
る。以下、上書きを選択した場合と、選択しなかった場
合とにわけて説明する。

【００６８】図１０は、上書きモードを選択した場合の
フローチャートである。同図に示されるように、まず、
録画がスタートされると光ディスク１１３上のデータの
あき領域と所定録画時間との関係から上書きモードが必
要であるかどうかを判定する。ここで、ユーザの選択に
より上書きモードが選択され、かつ、あき領域がなくな
ったことを検出すると、離散コサイン変換手段１０３，
適応量子化手段１０４，可変長符号化手段１０８によっ
て構成されるビデオエンコーダにおいて、映像データの
下位層データのみバッファメモリ１０９に書き込まれ、
フォーマット化されヘッダ情報等が付加される。また、
次の上書き可能ＧＯＰアドレスをバッファンメモリ１０
９のヘッダ部に書き込む。

【００６９】次に、現在上書きしようとしている既記録
領域のＧＯＰのヘッダ部を再生アンプ１１９，ヘッダ認
識手段１２０により再生し、該ヘッダ部に上書き可能フ
ラグが立っているか否かを確認し、上書き可能であれば
該ＧＯＰの上位層データのエリアに上記バッファンメモ
リ１０９に書き込まれた下位層データを書き込む。逆に
上書き不可能である場合には次のＧＯＰアドレスにアク
セスし、上記と同様に上書き可能フラグの有無を確認し
た後、上書き可能であればデータの上書きを行う。この
動作を繰り返すことにより、可変レート下においても所
定の録画時間を容易に確保でき、また画質劣化について
も最小限に止めることができる。なお、上書き動作を行
う場合には、映像情報を再生するのに必要なデータレー
トよりも、光ディスク１１３上からデータを記録再生す
るデータレートを高く（例えば２倍程度）にしておくこ
とが必要である。これは、上書きする部分が光ディスク
１１３上に連続配置されておらず離れているため、トラ
ックジャンプ等のための検索時間や回転待ち時間を考慮
しておく必要があるからである。

【００７０】また、本実施の形態におけるこの上書きフ
ラグの有無の確認は、上述のように以前録画したＧＯＰ
のヘッダを順次再生することにより直接確認する方法を
採っているが、光ディスク１１３の記録領域全体の１回
目の録画終了時点で、フラグの立っているＧＯＰのアド
レスの全てをＴＯＣエリアに書き込んでおき、上書き記
録を行う前にこのアドレスを再生し記憶しておくことに
よっても可能である。

【００７１】さらに、本実施の形態では上書きを行うデ
ータを実施の形態１と同様に下位層データのみとしてい
るが、この上書きを行う方のデータについてもその動き
ベクトル量の大きさを判定し、動きの早い映像情報につ
いては下位層のみならず、上位層のデータをも上書きす
ることが、再生画像の画質を均一化するためには有効で
ある。

【００７２】また、図１１は、上書きを選択しない、通
常録画の場合のフローチャートである。この場合、フォ
ーマットエンコーダの１１０によって、上位・下位層の
階層化・フォーマット化を行うとともに、動きベクトル
量判定手段１４２により上書き可能ＧＯＰか否かを判定
し、動きベクトル量が所定値より小さく上書き可能であ
ると判定された場合にはフォーマット変換を行うバッフ
ァメモリ１０９及びフォーマットエンコーダ１１０によ
り上書き可能フラグをＧＯＰヘッダ１４３，各ピクチャ
ヘッダ１４８，１４９，１５０に立てる。上述の動作を
録画終了まで繰り返すことにより通常の録画動作が行わ
れる。ここで、録画途中において残りの記録領域が所定
の録画予定時間に対して不足した場合には、ユーザから
の上書き認可が得られた場合にのみ途中から上書きモー
ドに変更し、上述の上書きモードによる記録がなされる
が、それ以外の場合にはその時点で録画を終了させる。

【００７３】結果として上書きされたデータは図１３
（ｂ）のようになり、上書き可能フラグの立てられたＧ
ＯＰの上位層データ部分にのみデータが上書きされるこ
とになる。 実施の形態３．

【００７４】次に本発明の実施の形態３を説明する。上
述の実施の形態１，２では、Ｉピクチャ，Ｐピクチャ，
Ｂピクチャの各々についてまず上位層と下位層とに映像
データを分割し、それぞれのピクチャ毎に下位、上位の
順に光ディスクに記録するようにしているが、これでは
上書きすることによりデータの連続性が途絶え、再生時
に光ヘッドのトラックジャンプや光ディスクの回転待ち
時間を考慮した再生を行わなければならず、装置の機構
系やデータ処理系に負担がかかることになる。本実施の
形態は、かかる装置の問題点を解消するものであり、図
を参照して以下に説明する。

【００７５】図１４は本実施の形態により記録された光
ディスクの記録領域上のデータ配列を示す図であって、
（ａ）は上書き前のデータ配列状態を示し、（ｂ）はデ
ータ上書き後のデータ配列状態を示している。

【００７６】図において、１６１はｍ番目のＧＯＰのヘ
ッダ情報であって、Ｉピクチャ下位層データ１６２のピ
クチャヘッダを含む。１６２はｍ番目のＧＯＰのＩピク
チャ下位層データ、１６３はＰピクチャ下位層データ、
１６４はＢピクチャ下位層データ、１６５はＩ，Ｐ，Ｂ
ピクチャの上位層データ、１６６はＰピクチャ下位層ヘ
ッダ、１６７はＢピクチャ下位層ヘッダ、１６８はＩ，
Ｐ，Ｂピクチャ上位層ヘッダ、１６９はｍ＋１番目のＧ
ＯＰのヘッダ情報であって、Ｉピクチャ下位層データ１
７０のピクチャヘッダを含む。１７０はｍ＋１番目のＧ
ＯＰのＩピクチャ下位層データ、１７１はＰピクチャ下
位層データ、１７２はＢピクチャ下位層データ、１７３
はＰピクチャ下位層ヘッダ、１７４はＢピクチャ下位層
ヘッダである。また、１７５は本実施の形態において上
書きされたｎ番目のＧＯＰのヘッダ情報であって、Ｉピ
クチャ下位層データ１７６のピクチャヘッダを含む。１
７６は上書きされるｎ番目のＧＯＰのＩピクチャ下位層
データ、１７７は上書きされるｎ番目のＧＯＰのＰピク
チャ下位層データ、１７８はＰピクチャ下位層ヘッダ、
１７９はｎ番目のＧＯＰ情報がｍ番目のＧＯＰ情報の上
位層データ領域では記録しきれず、ｍ＋１番目のＧＯＰ
情報の上位層データ領域に対して上書き記録された場合
の残りのデータのためのヘッダ情報を有する上書きＧＯ
Ｐのサブヘッダであって、Ｐピクチャ下位層データ１８
０のピクチャヘッダを含む。１８０は上書きされるｎ番
目のＧＯＰのＰピクチャ下位層データ、１８１は上書き
されるｎ番目のＧＯＰのＢピクチャ下位層データ、１８
２はＢピクチャ下位層ヘッダである。

【００７７】本実施の形態では、同図の通り、上位層デ
ータ，下位層データに分割された各ピクチャを１つのＧ
ＯＰ内において上書きされる上位層データと上書きされ
ない下位層データとをそれぞれ固めた上で配置するよう
に構成した点を特徴としたものである。このように構成
することにより、上書きを行ったとしても、各ＧＯＰ内
におけるデータの連続性を保つことが可能となり、記録
時の上書き領域の検索動作が単純化し、また、上書きデ
ータの再生時に光ヘッドのトラックジャンプ回数を減ら
すことが可能になり、光ディスクの回転待ち時間を考慮
した上で再生を行う必要性も少なくなる。 実施の形態４．

【００７８】次に本発明の実施の形態４を説明する。上
述の実施の形態３では、１つのＧＯＰ内における各ピク
チャの上位層データと下位層データとをそれぞれ固めた
上で配置するように構成したものであるが、本実施の形
態では、複数のＧＯＰを単位とした各ピクチャの上位層
データと下位層データとをそれぞれ固めて配置するよう
に構成した点を特徴とするものである。図１５は本実施
の形態により記録された光ディスクの記録領域上のデー
タ配列を示す図であって、（ａ）は上書き前のデータ配
列状態を示し、（ｂ）はデータ上書き後のデータ配列状
態を示している。また、説明の都合上、２つのＧＯＰを
単位としたものを本実施の形態では示すことにする。

【００７９】図において、１８３はｍ番目のＧＯＰのヘ
ッダ情報であって、第１のＩピクチャ下位層データ１８
４のピクチャヘッダを含む。１８４はｍ番目のＧＯＰの
第１のＩピクチャ下位層データ、１８５は第２のＩピク
チャ下位層データ、１８６は第１のＰピクチャ下位層デ
ータ、１８７は第２のＰピクチャ下位層データ、１８８
は第１のＢピクチャ下位層データ、１８９は第２のＢピ
クチャ下位層データ、１９０は第１のＩ，Ｐ，Ｂピクチ
ャの上位層データ、１９１は第２のＩ，Ｐ，Ｂピクチャ
の上位層データ、１９２は第２のＩピクチャ下位層ヘッ
ダ、１９３は第１のＰピクチャ下位層ヘッダ、１９４は
第２のＰピクチャ下位層ヘッダ、１９５は第１のＢピク
チャ下位層ヘッダ、１９６は第２のＢピクチャ下位層ヘ
ッダ、１９７は第１のＩ，Ｐ，Ｂピクチャ上位層ヘッ
ダ、１９８は第２のＩ，Ｐ，Ｂピクチャ上位層ヘッダで
ある。また、１９９は本実施の形態において上書きされ
たｎ番目のＧＯＰのヘッダ情報であって、第１のＩピク
チャ下位層データ２００のピクチャヘッダを含む。２０
０は上書きされたｎ番目のＧＯＰの第１のＩピクチャ下
位層データ、２０１は上書きされたｎ番目のＧＯＰの第
２のＩピクチャ下位層データ、２０２は上書きされたｎ
番目のＧＯＰの第１のＰピクチャ下位層データ、２０３
は上書きされたｎ番目のＧＯＰの第２のＰピクチャ下位
層データ、２０４は上書きされたｎ番目のＧＯＰの第１
のＢピクチャ下位層データの一部、２０５は第２のＩピ
クチャ下位層ヘッダ、２０６は第１のＰピクチャ下位層
ヘッダ、２０７は第２のＰピクチャ下位層ヘッダ、２０
８は第１のＢピクチャ下位層ヘッダである。

【００８０】本実施の形態では、同図の通り、上位層デ
ータ，下位層データに分割された各ピクチャを２つのＧ
ＯＰ内において上書きされる上位層データと上書きされ
ない下位層データとをそれぞれ固めた上で配置するよう
に構成している。このように構成することにより、上書
きを行っても、各ＧＯＰ内におけるデータの連続性を保
つことが可能となり、再生時に光ヘッドのトラックジャ
ンプ回数を減らすことが可能になり、また、光ディスク
の回転待ち時間を考慮した上で再生を行う必要性も少な
くなる。さらに、２つのＧＯＰを新たな１単位のＧＯＰ
としていることから、より大きいデータ領域でのデータ
の連続性を持たせることができるため、上書き時や上書
きデータの再生時において光ディスクの回転待ち時間や
光ヘッドのトラックジャンプの回数及びデータ検索回数
を１ＧＯＰを単位とした実施の形態３の場合の半分に減
らすことが可能になる。但し、本実施の形態では複数の
ＧＯＰを１単位としてフォーマット変換や逆変換を行う
ことになるため、データを保持するバッファメモリもそ
れに合わせて大容量のものが必要となる。従って、数Ｇ
ＯＰ程度を１単位とすることが適当である。 実施の形態５．

【００８１】次に本発明の実施の形態５について説明す
る。本実施の形態は、動きの遅いＧＯＰにおけるＢピク
チャに上書きを行い部分的に書き換えてしまうことを特
徴とする。これは動きの遅いＧＯＰではＢピクチャを部
分的に削除したとしても再生画像の画質劣化が視聴者に
あまり認識されないという事実に基づいたものである。
ここで、削除する画面をＢピクチャとしているのは、Ｉ
ピクチャやＰピクチャを削除してしまった場合には、そ
れに伴っていくつかのＢピクチャが再生不可能になって
しまうのに対し、個々のＢピクチャを削除した場合には
このようなことがないからである。

【００８２】図１６は、この実施の形態による各ピクチ
ャデータの配列を示したものである。図において、Ｉは
Ｉピクチャを、ＢはＢピクチャを、ＰはＰピクチャを示
し、また添字の数字は１ＧＯＰにおける各ピクチャの枚
数を示したものである。また、本実施の形態においても
元々の１ＧＯＰ内の各ピクチャのデータ配列は従来例の
図２０に示されるようにＩ，Ｂ1，Ｂ2，Ｐ1，Ｂ3，Ｂ
4，Ｐ2，Ｂ5，Ｂ6，Ｐ3のように配置されている。（図
１６(ａ)）ここに、２０９はＢピクチャ上書きヘッダ、
２１０はＰピクチャヘッダ，２１１はＢピクチャヘッダ
である。

【００８３】本実施の形態においては、かかるデータ配
列をフォーマットエンコーダ１１０及びバッファメモリ
１０９により光ディスク１１３の記録領域上でＩ，Ｐ
1，Ｐ2，Ｐ3，Ｂ1，Ｂ3，Ｂ5，Ｂ2，Ｂ4，Ｂ6のように
配置変更し（図１６(ｂ)）、さらにＢピクチャ上書きヘ
ッダ２０９を設けるように構成している。そして、上書
きヘッダ２０９に基づいてＧＯＰデータ内のＢ2，Ｂ4，
Ｂ6に対して上書きを行う。この場合、再生画面３コマ
の内１コマが削除されるため、画質が劣化することにな
るが、この画面が動きの少ないＧＯＰであることから視
聴者にとってはあまり気にならないものとなる。本実施
の形態ではこのようにして、可変レート下において録画
可能領域が不足したとしても、所定の録画時間を容易に
確保することが可能になる。なお、ＧＯＰが静止画像の
ようなほとんど動きのないデータであった場合には、そ
のＧＯＰのＢピクチャを全て削除したとしても若干の再
生画質劣化を視聴者に感じさせることになるが基本的に
は静止画であるため問題は無い。 実施の形態６．

【００８４】また、図１７は、かかる実施の形態５の構
成を、実施の形態４で行ったのと同様に複数のＧＯＰを
新たな単位として光ディスクの記録領域上にデータ配列
したものであって、ここでは上書き前のデータ配列状態
を示す。また、説明の都合上、２つのＧＯＰを単位とし
たものを本実施の形態では示すことにする。

【００８５】図において、２１２はＧＯＰのヘッダ情報
であって、第１のＧＯＰのＩピクチャデータ２１３のピ
クチャヘッダを含む。２１３は第１のＧＯＰのＩピクチ
ャデータ、２１４は第１のＧＯＰのＰピクチャデータ、
２１５は第２のＧＯＰのＩピクチャデータ、２１６は第
２のＧＯＰのＰピクチャデータ、２１７は第１のＧＯＰ
のＢ1ピクチャデータ、２１８は第１のＧＯＰのＢ3ピク
チャデータ、２１９は第１のＧＯＰのＢ5ピクチャデー
タ、２２０は第２のＧＯＰのＢ1ピクチャデータ、２２
１は第２のＧＯＰのＢ3ピクチャデータ、２２２は第２
のＧＯＰのＢ5ピクチャデータ、２２３は第１のＧＯＰ
のＢ2ピクチャデータ、２２４は第１のＧＯＰのＢ4ピク
チャデータ、２２５は第１のＧＯＰのＢ6ピクチャデー
タ、２２６は第２のＧＯＰのＢ2ピクチャデータ、２２
７は第２のＧＯＰのＢ4ピクチャデータ、２２８は第２
のＧＯＰのＢ6ピクチャデータである。また、２２９は
第１のＧＯＰのＰピクチャヘッダ、２３０は第２のＧＯ
ＰのＩピクチャヘッダ、２３１は第２のＧＯＰのＰピク
チャヘッダ、２３２及び２３４は第１のＧＯＰのＢピク
チャヘッダ、２３３及び２３５は第２のＧＯＰのＢピク
チャヘッダであり、第１のＧＯＰのＢピクチャヘッダ２
３４から第２のＧＯＰのＢ6ピクチャデータ２２８まで
が上書き範囲とされている。

【００８６】本実施の形態では、かかるデータ配列を実
施の形態５と同様、フォーマットエンコーダ１１０及び
バッファメモリ１０９による並び替えによって構成して
いる。そして、ヘッダ２３４及び２３５に基づいて第
１，第２のＧＯＰデータ内のＢ2，Ｂ4，Ｂ6に対して上
書きを行う。この場合にも、再生画面３コマの内１コマ
が削除されることになるため、画質が劣化することにな
るが、この画面が動きの少ないＧＯＰであるため、視聴
者にとってはあまり気にならないものとなる。本実施の
形態ではこのようにして、可変レート下において録画可
能領域が不足したとしても、所定の録画時間を容易に確
保することができる。

【００８７】さらに、本実施の形態では、２つのＧＯＰ
を新たな１単位のＧＯＰとしていることから、より大き
いデータ領域でのデータの連続性を持たせることができ
るため、上書き時や上書きデータの再生時において光デ
ィスクの回転待ち時間や光ヘッドのトラックジャンプの
回数及びデータ検索回数を１ＧＯＰを単位とした実施の
形態５の場合の半分に減らすことが可能になる。但し、
本実施の形態では複数のＧＯＰを１単位としてフォーマ
ット変換や逆変換を行うことになるため、データを保持
するバッファメモリもそれに合わせて大容量のものが必
要となる。従って、数ＧＯＰ程度を１単位とすることが
適当であることは実施の形態４と同様である。

【００８８】なお、上述の本発明においては、可変レー
トを採用したことによって録画可能領域が不足し、所定
の録画時間が足りなくなった場合に、既記録領域上に上
書きを行うことで、所定の録画時間を確保することを目
的としているが、かかる本発明の構成を固定レートを採
用した光ディスク記録再生装置に適用することにより、
記録時間をその分長くすることも可能である。

【００８９】

【発明の効果】本発明の光ディスクによれば、映像情報
ブロックのヘッダ部に、当該映像情報ブロックのアドレ
ス、録画開始もしくは映画のスタート時点からの経過時
間を記述したタイムコード、あるいは、映像情報ブロッ
ク内のＩ，Ｐ，Ｂピクチャの配置構造、上書き可能であ
るかどうかの上書き可能フラグを記録しているので、上
書き記録による長時間録画を可能とし、上書きデータの
連続再生や特殊再生・検索を容易に行うことができる。

【００９０】本発明の録画方法によれば、光ディスクへ
のデータの録画を行う際、これから録画される光ディス
ク上の前回録画した最終映像情報ブロックのアドレスに
基づき光ディスク上の録画可能な空き領域を算出し、残
量時間として画面表示を行い、ユーザの選択に応じて上
書き録画の可否を選択させるので、ユーザ自身に上書き
を行い少々画質劣化を覚悟しても録画時間を優先させる
か、もしくは、画質を優先して上書きをしないかを選択
させることできる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の実施の形態１にかかる光ディスク装
置の記録系の構成を示すブロック図である。

【図２】 本発明の実施の形態１にかかる光ディスク装
置の再生系の構成を示すブロック図である。

【図３】 本発明の実施の形態１にかかる光ディスク装
置のデコーダの構成を示すブロック図である。

【図４】 本発明の実施の形態１によるディジタル映像
信号のデータ構造を示す図である。

【図５】 本発明の実施の形態１の光ディスク装置によ
るデータ上書きの概念を時系列的に示す概念図である。

【図６】 本発明の実施の形態１の光ディスク装置によ
り上書き記録されたデータ記録状態を示す図である。

【図７】 本発明の実施の形態２にかかる光ディスク装
置の記録系の構成を示すブロック図である。

【図８】 本発明の実施の形態２によるディジタル映像
信号のデータ配置構造を示す図である。

【図９】 本発明の実施の形態２の光ディスク装置の動
作シーケンスを示すフローチャートである。

【図１０】 本発明の実施の形態２の光ディスク装置に
おいて上書きモードを選択した場合の動作シーケンスを
示すフローチャートである。

【図１１】 本発明の実施の形態２の光ディスク装置に
おいて通常録画モードを選択した場合の動作シーケンス
を示すフローチャートである。

【図１２】 本発明の実施の形態２の光ディスク装置に
よる上書き記録の概念を示す概念図である。

【図１３】 本発明の実施の形態２の光ディスク装置に
より上書き記録されたデータの記録状態を示す図であ
る。

【図１４】 本発明の実施の形態３にかかる光ディスク
装置によるデータ配置構造、及び、上書き記録されたデ
ータの記録状態を示す図である。

【図１５】 本発明の実施の形態４にかかる光ディスク
装置によるデータ配置構造、及び、上書き記録されたデ
ータの記録状態を示す図である。

【図１６】 本発明の実施の形態５にかかる光ディスク
装置によるデータ配置構造を示す図である。

【図１７】 本発明の実施の形態６にかかる光ディスク
装置によるデータ配置構造を示す図である。

【図１８】 従来の光ディスク装置の構成を示すブロッ
ク図である。

【図１９】 従来のディジタル映像信号のデータ構造を
示す図である。

【図２０】 記録される映像信号のＧＯＰ構造の概念を
示す図である。

【図２１】 可変レートによる記録を行う場合に１ＧＯ
Ｐ当たりのデータ量が光ディスクの記録領域に占める割
合を示した模式図である。

【図２２】 光ディスクの記録領域に可変レートによる
記録を行った場合と固定レートによる記録を行った場合
とを対比した比較図である。

【図２３】 再生画像の画質を画像によらず一定に保つ
のに必要な１ＧＯＰ当たりのデータ量を示す図である。

【図２４】 所定の画質を得るために必要な１ＧＯＰ当
たりのデータ量を画像の種類に応じて示した図である。

【符号の説明】

１０１：Ａ／Ｄ変換手段、１０２：動き検出手段、１０
３：ＤＣＴ符号化手段、１０４：適応量子化手段、１０
５：逆量子化手段、１０６：ＩＤＣＴ復号化手段、１０
７：フレームメモリ、１０８：可変長符号化手段、１０
９：バッファメモリ、１１０：フォーマットエンコー
ダ、１１１：変調手段、１１２：レーザ変調手段、１１
３：光ディスク、１１４：光ヘッド、１１５：送りモー
タ、１１６：ディスクモータ、１１７：サーボ回路、１
１８：システムコントローラ、１１９：再生アンプ、１
２０：ヘッダ認識手段、１２１：再生アンプ、１２２：
データ検出及びＰＬＬ回路、１２３：誤り訂正手段、１
２４：ヘッダ検出／データ分割手段、１２５，１２６：
デコーダ、１２７：可変長復号化手段、１２８：逆量子
化手段、１２９：ＩＤＣＴ復号化手段、１３０：動き補
償手段、１４２：動きベクトル量判定手段。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｈ０４Ｎ 5/91 Ｈ０４Ｎ 5/91 Ｚ 5/937 5/93 Ｃ 7/32 7/137 Ｚ (72)発明者 三嶋 英俊 京都府長岡京市馬場図所１番地 三菱電機 株式会社映像システム開発研究所内 (72)発明者 浅村 吉範 京都府長岡京市馬場図所１番地 三菱電機 株式会社映像システム開発研究所内 Ｆターム(参考） 5C052 AA02 AB03 CC06 CC11 DD04 5C053 FA23 GA11 GB06 GB08 GB37 HA33 JA22 JA24 KA04 KA24 5C059 MA00 MA23 MC11 MC38 ME01 PP05 PP06 PP07 SS13 TA57 TB04 TC15 TD06 UA02 UA05 5D044 AB07 BC04 CC04 DE17 DE38 DE49 EF05 5D077 AA30 BA15 DC05 HC02 HC09

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ディスク状記録媒体の記録領域に記録さ
   れるディジタル映像データが、フレーム内で情報圧縮さ
   れた２次元圧縮映像データであるＩピクチャと、時間的
   に前方向のＩピクチャによる動き補償を加えて情報圧縮
   された３次元圧縮映像データであるＰピクチャと、時間
   的に前後方向のＩピクチャまたはＰピクチャによる動き
   補償を加えて情報圧縮された３次元圧縮映像データであ
   るＢピクチャとが混在した数フレーム〜数十フレームを
   １単位とるする映像情報ブロックからなるディジタル映
   像データであり、 前記映像情報ブロックのヘッダ部に、当該映像情報ブロ
   ックのアドレスと、録画開始もしくは映画のスタート時
   点からの経過時間を記述したタイムコードを記録したこ
   とを特徴とする光ディスク。
2. 【請求項２】 ディスク状記録媒体の記録領域に記録さ
   れるディジタル映像データが、フレーム内で情報圧縮さ
   れた２次元圧縮映像データであるＩピクチャと、時間的
   に前方向のＩピクチャによる動き補償を加えて情報圧縮
   された３次元圧縮映像データであるＰピクチャと、時間
   的に前後方向のＩピクチャまたはＰピクチャによる動き
   補償を加えて情報圧縮された３次元圧縮映像データであ
   るＢピクチャとが混在した数フレーム〜数十フレームを
   １単位とるする映像情報ブロックからなるディジタル映
   像データであり、 前記映像情報ブロックのヘッダ部に、当該映像情報ブロ
   ック内のＩ，Ｐ，Ｂピクチャの配置構造と、上書き可能
   であるかどうかの上書き可能フラグを記録したことを特
   徴とする光ディスク。
3. 【請求項３】 ディスク状記録媒体の記録領域に記録さ
   れるディジタル映像データが、フレーム内で情報圧縮さ
   れた２次元圧縮映像データであるＩピクチャと、時間的
   に前方向のＩピクチャによる動き補償を加えて情報圧縮
   された３次元圧縮映像データであるＰピクチャと、時間
   的に前後方向のＩピクチャまたはＰピクチャによる動き
   補償を加えて情報圧縮された３次元圧縮映像データであ
   るＢピクチャとが混在した数フレーム〜数十フレームを
   １単位とるする映像情報ブロックからなるディジタル映
   像データである光ディスクにデータの録画を行う際、 これから録画される光ディスク上の前回録画した最終映
   像情報ブロックのアドレスに基づき光ディスク上の録画
   可能な空き領域を算出し、残量時間として画面表示を行
   い、ユーザの選択に応じて上書き録画の可否を選択させ
   るようにした光ディスクの録画方法。