JP2003143551A - ディジタル映像信号記録装置および再生装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 光ディスクなどのメディアに記録・再生する
ディジタル信号記録・再生装置において、特殊再生にス
ムーズで認識し易いスキップサーチ画像を得る。 【構成】 動き補償予測と直交変換を用いて符号化した
ディジタル映像信号のうちの少なくともフレーム内符号
化画像を含む符号化画像よりなる映像信号を、所定のビ
ットごとに区切ったデータ列より低周波領域分のデータ
を抽出し、記録媒体上に記録する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明はディジタル映像信号の
記録または再生を行うディジタル映像信号記録装置およ
び再生装置に関わり、特に動き補償予測と直交変換とに
基づいて符号化したディジタル映像信号を記録再生する
ディジタル映像信号記録装置および再生装置に関するも
のである。

【０００２】

【従来の技術】従来のディジタル映像信号記録再生装置
には例えば特開平６−９８３１４号公報、特開平６−７
８２８９号公報等に示されたものがあり、その一例を図
２９に示す。図において、７５はカメラ、ＶＴＲ等の映
像信号ジェネレータ、７６はマイク、ＶＴＲ等のオーデ
ィオ信号ジェネレータ、６２は映像信号符号器、６３は
オーディオ信号符号化器、７７はシステムレイヤビット
ストリーム生成器、７８は誤り訂正符号化器、７９はデ
ィジタル変調器、８０は光ディスク、５６は再生アン
プ、８６は検波器、８１はディジタル復調器、５８は誤
り訂正器、５９はシステムストリーム処理器、８２は映
像信号復号器、８３はオーディオ信号復号器、８４はモ
ニタ、８５はスピーカである。

【０００３】現在、光ディスクとして一般的なものは１
２０ｍｍ径のものであり、通常、この光ディスクは６０
０Ｍバイト強のデータの記録が可能である。ごく最近で
は、この光ディスクに対して１．２Ｍｂｐｓ程度のデー
タレートで７４分の映像信号および音声信号の記録が可
能な製品がでてきており、記録時は映像信号ジェネレー
タ７５から映像信号を映像信号符号化手段６２に入力し
て映像信号の符号化を行い、オーディオ信号ジェネレー
タ７６からは、オーディオ信号をオーディオ信号符号化
手段６３に入力して音声信号の符号化を行う。これら二
つの符号化された信号にヘッダ等を多重化する処理をシ
ステムレイヤビットストリーム生成器７７によって行
い、さらに誤り訂正符号付加器７８によって誤り訂正符
号を付加したのち、ディジタル変調器７９によってディ
ジタル変調されて、記録のためのビットストリームが生
成される。このビットストリームを記録手段（図示しな
い）によってマザーディスクが作成され、このマザーデ
ィスクの内容をディスク８０に複製して市販映像ソフト
ディスクが作成される。

【０００４】ユーザの再生機においては、映像ソフトデ
ィスクから、光ヘッドによって得られた信号を再生アン
プ５６によって増幅し検波器８６に再生信号を入力す
る。この再生信号は、検波器８６によって検波した後、
ディジタル復調器８１においてディジタル復調し、誤り
訂正器５８によって誤り訂正を施す。この後、誤り訂正
された信号より映像信号領域を抽出し、この抽出データ
を映像信号復号化器８２によって復号化処理し、オーデ
ィオ信号復号化器によってオーディオ信号の復号化処理
した結果と合わせてモニタ８４及びスピーカ８５に出力
する。

【０００５】この映像信号の符号化手法として代表的な
ものは、国際標準符号化方式であるＭＰＥＧ（Ｍｏｖｉ
ｎｇ Ｐｉｃｔｕｒｅ Ｅｘｐｅｒｔｓ Ｇｒｏｕｐ）
方式と称するＭＰＥＧ１およびＭＰＥＧ２がある。以下
ＭＰＥＧ２を例にとって符号化手法の具体例を説明す
る。ＭＰＥＧについては「ＭＰＥＧ技術」（トリケップ
ス社 米満 潤 監修）などに紹介されている。

【０００６】図３０にＭＰＥＧ２の符号化方式を説明す
るための従来のディジタル信号記録・再生装置における
映像信号符号化部のブロック図、図３２に復号化方式の
説明するための従来のディジタル信号記録・再生装置に
おける映像信号復号化部のブロック図を示す。また、図
３１はＭＰＥＧ２の符号化方式による動画のグループ化
の説明をするための従来のディジタル信号記録・再生装
置における映像信号符号化の動画像処理の概念を示す図
であり、図においてＩＢＢＰＢＢＰ……の、ＩはＩピク
チャ、ＢはＢピクチャ、ＰはＰピクチャをそれぞれ示し
ている（以下、特に断わりの無い限り、図面中のＩはＩ
ピクチャ、ＢはＢピクチャ、ＰはＰピクチャをそれぞれ
示す。）。たとえば、図３１の（ア）では、Ｉから次の
Ｉの出現前までの動画をある一定の枚数でグループ化し
ている。このグループを構成するピクチャの枚数は通常
１５枚である例が多いが、特に制限はされていない。

【０００７】このグループを構成する画像群を、独立再
生が可能な画像単位あるいはｎフレームからなる一かた
まりの画像あるいは連続する複数枚の画像の一かたまり
あるいはグループオブピクチャ（Ｇｒｏｕｐ ｏｆ Ｐ
ｉｃｔｕｒｅ。以下、画像群またはＧＯＰと称す）とい
う。このＧＯＰは、完全に１枚だけで復号化可能なフレ
ーム内符号化画面（以下Ｉピクチャと称す）が少なくと
も１枚あり、その他にＩピクチャを基に、その時間系列
の片方向予測によって動き補償予測をして符号化するフ
レーム間予測符号化画面（以下Ｐピクチャと称す）と、
ＩピクチャとＰピクチャを基に、その時間系列の両方向
予測によって符号化する双方向予測符号化画面（以下Ｂ
ピクチャと称す）とで構成される。（なお図３１中矢印
は予測関係を表す）

【０００８】すなわち、ＢピクチャはＩおよびＰピクチ
ャが揃ってからしか符号化復号化できず、ＧＯＰの中の
初めてのＰピクチャはその１つ前のＩピクチャが揃って
符号化復号化が可能となる。ＧＯＰの中の２枚目以降の
Ｐピクチャはその１つ前のＰピクチャが揃って符号化復
号化が可能となる。従ってＩピクチャがなければＰ、Ｂ
ピクチャの両方とも符号化復号化はできない。

【０００９】図３０において８７は画像並び換え器、８
８は走査変換器、８９はエンコーダバッファ、９０はモ
ード判定器、２は動きベクトル検出器、６は減算器、８
はＤＣＴ演算器であり、フィールドメモリおよびフレー
ムメモリとＤＣＴ演算部を有している。１０は量子化
器、１４は逆量子化器、１６は逆ＤＣＴ演算器（ＩＤＣ
Ｔと表記）、１８は加算器、２０は画像メモリ、２２は
レート制御器、２６は可変長符号化器である。

【００１０】図３２において３３は可変長復号器（ＶＬ
Ｄと表記）、３４は逆ＤＣＴ、３７は画像メモリ、３８
は加算器、３９は逆走査変換器である。なお、今後動き
ベクトル検出器２とモード判定器９０は２つあわせて動
きベクトル検出部と表現する。

【００１１】次に図３０〜図３２に基づき、従来の光デ
ィスク等を利用したディジタル映像信号記録・再生信号
の動作について説明する。図３０において画像並び換え
器８７によって、図３１に示す順で符号化するための画
像の並び換えを行い、ラスタスキャンからブロックスキ
ャンに走査変換器８８によって変換する。以後この画像
の並べ変え処理およびラスタスキャンからブロックスキ
ャンへの変換処理を総称して前処理と称し、画像並び換
え器８７および走査変換器８８を総称して前処理器と称
する（図３０中、ＰＲと表記した部分）。入力された画
像データは符号化される順序でブロックスキャンされ
て、Ｉピクチャであれば減算器６はスルーされるし、Ｐ
ピクチャおよびＢピクチャであれば参照画像と減算器６
によって引き算される。

【００１２】このとき画像の動きベクトル検出器２によ
って（このベクトル検出器２への入力は原画像としては
画像並び換えのあとの画像でも、ブロックスキャンした
後の画像でも良いが後者の方が回路規模は小さくなる、
また参照画像も画像メモリ２０から入力されていなけれ
ばならないが図中の参照矢印は省略する）動いた方向と
量を求め画像メモリ２０からその分を考慮した領域の信
号が読み出される。このときモード判定器９０は両方向
予測を使うのか、片方向予測を使うのかを判定する。

【００１３】動きベクトルを考慮した参照画面との減算
が減算器６でおこなわれ電力の小さな画像になり符号化
効率が上がるような仕組みになっている。減算器６の出
力はＤＣＴ演算器８によって、フィールド単位またはフ
レーム単位でまとめられ離散コサイン変換（ＤＣＴ）さ
れ周波数成分のデータに変換される。このデータは周波
数毎に重みの異なる量子化器１０に入力され、可変長符
号化器２６によって低周波成分高周波成分にわたって２
次元的にジグザグスキャンされ、ランレングス符号化お
よびハフマン符号化を施される。

【００１４】このランレングス符号化およびハフマン符
号化を施されたデータは、目標符号量に対して合致させ
るようにレート制御器２２を用いて量子化テーブルをス
ケーリングするように制御され、可変長符号化を施され
る。この可変長符号化されたデータは、通常、エンコー
ダバッファを介して出力される。量子化されたデータは
逆量子化器１４によって元に戻され、逆ＤＣＴ演算器１
６によって元の画像空間データにもどされ先ほどの減算
器６によって参照されたデータと加算器１８によって加
算を行うことでデコードしたときと同じデータが得られ
る。

【００１５】図３２は復号化装置についての概略的なブ
ロック構成を示しており、可変長復号化器３３によって
動きベクトルや符号化モードやピクチャモードなどのヘ
ッダ情報を含めて画像データを復号し、この復号データ
を量子化後、逆ＤＣＴ演算器３６によって逆ＤＣＴ演算
を施し（なお、図３２中、逆ＤＣＴ演算器３６前段にあ
る逆量子化器を省略している。）、動きベクトルを考慮
して画像メモリ３７から画像データを参照して、その参
照した画像データを加算器３８によって逆ＤＣＴ後のデ
ータと加算することで動き補償予測のデコードを行う。
このデータを逆走査変換器３９によってラスタースキャ
ンに変換してインターレース画像を得、出力する。

【００１６】また、１９９４年テレビジョン学会年次大
会における杉山他の発表で「可変転送レートディスクシ
ステムとその符号量制御方法」に紹介された可変転送レ
ートディスクシステムによれば、さらなる高画質なディ
ジタル映像信号の符号化方式の提案がなされている。こ
れは、ＧＯＰの符号化レートを１プログラム（例えば一
番組）で固定化してその中の各ＧＯＰについては絵柄の
難しさに応じたレートに設定して符号化していく手法が
提案されている。図３３は、この方式による従来のディ
ジタル信号記録・再生装置における映像信号符号化部の
ブロック図を示す。図３３において９１は動き補償予測
器、９２は符号量メモリ、９３はＧＯＰレート設定器、
９４は符号量割当器、９５は減算器、９６は符号量カウ
ンタ、９７はスイッチである。図３３のＧＯＰレート設
定器は量子化値の設定を絵柄の複雑さで変化させるよう
にしている。つまりスイッチ９７が仮符号化側に接続さ
れている間に可変長符号化器２６の出力が符号量カウン
タ９６に入力されて、この符号量カウンタ９６において
符号量が計数され符号量メモリ９２に蓄えられる。

【００１７】ＧＯＰレート設定器９３は、この符号量メ
モリ９２に蓄えられた符号量の値から、１プログラム全
てにおける仮符号量を求め、各ＧＯＰの最適符号化レー
トを算出設定する。このときの符号割当を符号量割当器
９４によって算出し本符号化の準備が整う。スイッチ９
７が本符号化の方に接続されると符号量割当器９４から
出力される符号量割当量と符号量カウンタ９６の値とを
比較して、実符号量に基づき量子化器を制御するように
動作する。このようにすることでプログラムの中でゆっ
くり変化する符号化の難易度を吸収するように容易な絵
柄には少しの符号量、複雑な絵柄には多くの符号量が割
り当てられる。この結果この方式によって３Ｍｂｐｓの
レートで記録したものについて、それまでの方式を用い
て６Ｍｂｐｓのレートで符号化したものとほぼ同等の画
質を得たと報告されている。

【００１８】上記のような光ディスクを用いたディジタ
ル映像信号記録・再生装置におけるスキップサーチの可
能性について考えた場合、ＧＯＰの先頭が高速にアクセ
スできても例えば早送りにするためにＩピクチャとＰピ
クチャを再生したいと考えた場合、ＰピクチャはＧＯＰ
内の適当な位置に書かれているのでビットストリーム上
のデータを探しながら光ヘッドを動作させる必要が生じ
る。しかし、これはアクチュエータ等のサーボの時定数
などからこのような制御が間に合わない。ある特定ＧＯ
Ｐの先頭を見つけるには１ＧＯＰあたり通常１５フレー
ムの画像が含まれており、ＮＴＳＣ走査方式で０．５秒
の裕度があるため検索可能性はあるものの、例えばスキ
ップサーチ時にＩピクチャ、Ｐピクチャを読みだそうと
してもフレームレートで３分の１の画像を読み出すため
のビットストリームは２分の１以上の読みだしを必要と
するためヘッド移動時間を２００ミリ秒とすると通常の
２．５倍以上の読みだし速度が要求される。これはアク
チュエータの応答限界を越えており、順当な再生方法に
よっては、実質的にスキップサーチが不可能である。

【００１９】

【発明が解決しようとする課題】従来のディジタル信号
記録・再生装置では、このように符号化されているの
で、ビデオテープレコーダのようにスキップサーチ（早
送りでみること）などをしようとすると、Ｂピクチャの
ように１枚の画像データからは完全な元の画像の復元が
できないデータなどを再生した場合、まともな再生画像
を得られず、特にスキップサーチなどではフレーム単位
での出力処理に関わるジャーキネス（動きの不自然さ）
などが発生したり、再生画質の良い可変レートコーディ
ングを行うと、ＧＯＰの先頭アドレスの位置が変化する
ため、ＧＯＰの先頭そのものをアクセスするのに困難さ
が増し、ＧＯＰの単位が揃わずディスク領域に空白がで
きるなどの問題点がある。

【００２０】本発明は以上のような問題点に鑑みて成さ
れたものであり、動き補償予測と直交変換を用いて符号
化したディジタル映像信号を記録再生するディジタル映
像信号記録・再生装置におけるスキップサーチを可能に
すると共に、可変レートコーディングを採用する前提の
もとで、ＧＯＰへのアクセス性の向上と、記憶媒体上に
おける空き領域の有効利用とを実現できるディジタル映
像信号記録・再生装置を得ることを目的とする。

【００２１】

【課題を解決するための手段】本発明によるディジタル
映像信号記録装置では、動き補償予測と直交変換とを用
いて符号化したディジタル映像信号を記録媒体上に記録
するディジタル映像信号記録装置において、上記動き補
償予測と直交変換を用いて符号化したディジタル映像信
号のうちの少なくともフレーム内符号化画像を含む符号
化画像よりなる映像信号を所定の条件に従って符号化す
る第一の符号化手段と、上記映像信号のうち上記第一の
符号化手段を用いた符号化による残差成分に対しての符
号化を行う第二の符号化手段と、上記第一および第二の
符号化手段から出力されるおのおのの出力データを、画
像群データ毎に、各画像群データにおける所定の位置に
配列するためのデータ配列手段とを有するものである。

【００２２】また、第一の符号化手段が少なくともフレ
ーム内符号化画像を含む符号化画像よりなる映像信号に
対し、所定の間隔で間引かれた映像情報を符号化する構
成としたものである。

【００２３】また、第一の符号化手段が直交変換された
低周波領域のみを符号化する構成としたものである。

【００２４】また、第一の符号化手段が量子化レベルで
粗く量子化して符号化する構成としたものである。

【００２５】また、本発明によるディジタル映像信号記
録装置では、動き補償予測と直交変換とを用いて符号化
したディジタル映像信号を記録媒体上に記録するディジ
タル映像信号記録装置において、上記動き補償予測と直
交変換を用いて符号化したディジタル映像信号のうちの
少なくともフレーム内符号化画像を含む符号化画像より
なる映像信号を所定のビットごとに区切ったデータ列よ
り低周波領域分のデータを抽出する低周波領域抽出手段
とを有するものである。

【００２６】また、本発明によるディジタル映像信号再
生装置では、動き補償予測と直交変換とを用いて符号化
され、かつ低周波領域のデータと高周波領域のデータと
が領域分けされたデータよりなるディジタル映像信号を
記録媒体上から再生するディジタル映像信号再生装置に
おいて、上記低周波領域のデータと上記高周波領域のデ
ータとを所定の順序に並び換えるデータ並び換え手段
と、該並び換えられたデータを復号するモードまたは選
択的に上記低周波領域のデータを復号するモードの何れ
か一方のモードを選択するモード切り替え手段とを有す
るものである。

【００２７】さらに低周波領域のデータのみ復号化する
モードで復号化する場合は、復号化可能なデータのみを
復号し、所定のビット数境界付近の復号化不能なデータ
は廃棄し、得られた高周波領域のデータについては固定
値に置き換え逆直交変換を施すデータ操作手段を有する
ものである。

【００２８】また、本発明によるディジタル映像信号記
録装置では、動き補償予測と直交変換とを用いて符号化
したディジタル映像信号を記録媒体上に記録するディジ
タル映像信号記録装置において、上記動き補償予測と直
交変換を用いて符号化したディジタル映像信号のうちの
少なくともフレーム内符号化画像を含む符号化画像より
なる映像信号の各ブロックの符号化データに対し低周波
領域のデータとしての所定のビット数に達するとブロッ
ク終端符号を付し、上記所定のビット数を越える上記符
号化データを高周波領域データとして符号化を行う符号
化手段を有するものである。

【００２９】また、本発明によるディジタル映像信号記
録装置では、動き補償予測と直交変換とに基づいて符号
化された低周波領域のデータと、高周波領域のデータが
ブロック終端符号によって仕切られてなる符号化データ
を記録媒体上から読み出すディジタル映像信号再生装置
において、低周波領域のデータと高周波領域のデータと
ブロック終端符号のそれぞれに基づいて、データを再構
成するデータ再構成手段と、再構成したデータを復号す
るモードまたは選択的に低周波領域のデータのみを復号
化するモードの何れか一方のモードを選択するモード切
り替え手段と、該モード切り替え手段の出力に基づいて
再構成された符号化データを復号化する復号化手段と、
高周波領域については固定値に置き換え逆直交変換を施
すデータ操作手段とを有するものである。

【００３０】また、本発明によるディジタル映像信号記
録装置では、動き補償予測と直交変換とを用いて符号化
したディジタル映像信号を記録媒体上に記録するディジ
タル映像信号記録装置において、上記動き補償予測と直
交変換を用いて符号化したディジタル映像信号のうちの
少なくともフレーム内符号化画像を含む符号化画像より
なる映像信号に対して画素間引きを行った低解像度成分
のデータを符号化する符号化手段と、該符号化手段の出
力データを補間し画素間引きを行う前の画像との差分成
分を符号化する差分成分符号化手段を有し、上記符号化
手段の出力と上記差分成分符号化手段の出力とを所定の
領域にわけてデータを構成し、オーディオ信号やヘッダ
などを付加し誤り訂正符号を付す情報付加手段とを有す
るものである。

【００３１】また、本発明によるディジタル映像信号記
録装置では、動き補償予測と直交変換とに基づいて符号
化され、かつ画素間引きされた低解像度分のデータと、
画素間引き前の画像と画素間引きされた後に補間された
画像との差分成分に対応するデータとを有するディジタ
ル映像信号を記録媒体より読み出すディジタル映像信号
再生装置において、上記低解像度成分のデータと上記差
分成分のデータとを合成して復号化する復号手段を有す
るものである。

【００３２】さらに低解像度成分のデータと差分成分の
データとを合成して復号化するモードと低解像度成分の
み復号化するモードとを切り替えるモード切り替え手段
を有するものである。

【００３３】また、さらに低解像度画像の復号化時は復
号化後補間した映像を生成する補間映像生成手段を有す
るものである。

【００３４】また、本発明によるディジタル映像信号記
録装置では、動き補償予測と直交変換とを用いて符号化
したディジタル映像信号を記録媒体上に記録するに際
し、上記動き補償予測と直交変換とに基づく符号化およ
び復号化した際の画像劣化の程度を判定する絵柄判定手
段と、該絵柄判定手段からの判定出力に基づいてデータ
レートを適応的に変化させてエンコードする適応型エン
コーダと、オーディオ信号、ヘッダ情報および誤り訂正
符号を付加する情報付加手段とを有するディジタル映像
信号記録装置において、適応的に変化させるデータレー
トに離散的な値を設定するためのデータレート設定手段
を有するものである。

【００３５】また、本発明によるディジタル映像信号記
録装置では、動き補償予測と直交変換とを用いて符号化
したディジタル映像信号を記録媒体上に記録するに際
し、上記動き補償予測と直交変換とに基づく符号化およ
び復号化した際の画像劣化の程度を判定する絵柄判定手
段と、該絵柄判定手段からの判定出力に基づいてデータ
レートを適応的に変化させてエンコードする適応型エン
コーダと、オーディオ信号、ヘッダ情報および誤り訂正
符号を付加する情報付加手段とを有するディジタル映像
信号記録装置において、データレート情報をヘッダに多
重するか、または記録媒体上の所定の領域に書き込む構
成としたものである。

【００３６】また、本発明によるディジタル映像信号記
録装置では、動き補償予測と直交変換とを用いて符号化
したディジタル映像信号を記録媒体上に記録するに際
し、上記動き補償予測と直交変換とに基づく符号化およ
び復号化した際の画像劣化の程度を判定する絵柄判定手
段と、オーディオ信号、ヘッダ情報および誤り訂正符号
を付加する情報付加手段とを有するディジタル映像信号
記録装置において、少なくともフレーム内符号化画像を
含む符号化画像よりなる映像信号に対し、所定の間隔で
間引かれた映像信号を符号化する第一の符号化手段と、
上記映像信号のうち上記第一の符号化手段を用いた符号
化による残差成分に対しての符号化を行う第二の符号化
手段とを有して、上記絵柄判定手段からの判定出力に基
づいて上記第一および第二の符号化手段のうち少なくと
もいずれか一方の符号化手段におけるデータレートを適
応的に変化させて符号化する構成としたものである。

【００３７】また、本発明によるディジタル映像信号記
録装置では、動き補償予測と直交変換とを用いて符号化
したディジタル映像信号を記録媒体上に記録するに際
し、上記動き補償予測と直交変換とに基づく符号化およ
び復号化した際の画像劣化の程度を判定する絵柄判定手
段と、オーディオ信号、ヘッダ情報および誤り訂正符号
を付加する情報付加手段とを有するディジタル映像信号
記録装置において、少なくともフレーム内符号化画像を
含む符号化画像よりなる映像信号に対し、直交変換され
た低周波領域のみを符号化する第一の符号化手段と、上
記映像信号のうち上記第一の符号化手段を用いた符号化
による残差成分に対しての符号化を行う第二の符号化手
段とを有して、上記絵柄判定手段からの判定出力に基づ
いて上記第一および第二の符号化手段のうち少なくとも
いずれか一方の符号化手段におけるデータレートを適応
的に変化させて符号化する構成としたものである。

【００３８】また、本発明によるディジタル映像信号記
録装置では、動き補償予測と直交変換とを用いて符号化
したディジタル映像信号を記録媒体上に記録するに際
し、上記動き補償予測と直交変換とに基づく符号化およ
び復号化した際の画像劣化の程度を判定する絵柄判定手
段と、オーディオ信号、ヘッダ情報および誤り訂正符号
を付加する情報付加手段とを有するディジタル映像信号
記録装置において、少なくともフレーム内符号化画像を
含む符号化画像よりなる映像信号に対し、量子化レベル
で粗く量子化して符号化する第一の符号化手段と、上記
映像信号のうち上記第一の符号化手段を用いた符号化に
よる残差成分に対しての符号化を行う第二の符号化手段
とを有して、上記絵柄判定手段からの判定出力に基づい
て上記第一および第二の符号化手段のうち少なくともい
ずれか一方の符号化手段におけるデータレートを適応的
に変化させて符号化する構成としたものである。

【００３９】また、本発明によるディジタル映像信号記
録装置では、動き補償予測と直交変換とに基づいて符号
化された符号化データのデータレートが絵柄に応じて適
応的に可変であるデータを読み出すディジタル映像信号
再生装置において、通常再生モードと特殊再生モードと
の再生モードの切り替えを行うモード切り替え手段と、
データレート情報を抽出するデータレート情報抽出手段
と、上記特殊再生モード時に上記データレート情報抽出
手段から出力されるデータレート情報に基づいて特殊再
生用のデータが存在する記録媒体上の位置を算出する位
置情報算出手段とを有するものである。

【００４０】また、さらに位置情報算出手段からの出力
と特殊再生速度に応じて記録媒体上の位置にヘッド位置
を制御するヘッド位置制御手段を有するものである。

【００４１】また、本発明によるディジタル映像信号記
録装置では、動き補償予測と直交変換とを用いて符号化
したディジタル映像信号を記録媒体上に記録するディジ
タル映像信号記録装置において、上記動き補償予測と直
交変換とに基づいて符号化したディジタル映像信号によ
って形成される１画像群に割り当てられた領域に対応し
て符号量の制御を行い、エンコードするエンコード手段
と、該エンコード手段からの出力と所定の符号量を比較
する符号量比較手段と、該符号量比較手段からの出力に
基づいて、余分のデータを空白領域を有する画像群の空
白領域に埋め込むデータ補充手段とを有するものであ
る。

【００４２】また、本発明によるディジタル映像信号記
録装置では、動き補償予測と直交変換とに基づいて符号
化され、この符号化データをもとに形成された画像群の
空白領域に他の画像群のデータが埋め込まれたディジタ
ル映像信号データを記録媒体から読み出すディジタル映
像信号再生装置において、埋め込まれた映像信号符号化
データをもとの画像群に再構成するデータ再構成手段
と、該データ再構成手段からの再構成されたデータを復
号化するデータ復号手段とを有するものである。

【００４３】また、本発明によるディジタル映像信号記
録装置では、動き補償予測と直交変換とに基づいて符号
化が行なわれ、かつ各画像群データの所定の位置に第１
および第２の符号化データの配列がなされたデータか
ら、所定の条件に従って上記第１および第２の符号化デ
ータに対応する第１および第２の復号データを生成する
ディジタル映像信号再生装置において、上記第１および
第２のデータを復号して再生画像を得る第１の復号手段
と、上記第１のデータを復号してフレーム内符号化画像
の低周波領域または間引かれた画素数または粗い量子化
に相当する再生画像を得る第２の復号手段と、上記第１
のデータを復号して少なくともフレーム内符号化画像、
フレーム間予測符号化画像の低周波領域または間引かれ
た画素数または粗い量子化に相当する再生画像を得る第
３の復号手段のうち、少なくともいずれか一つの復号手
段を有し、特殊再生の際に上記いずれの復号手段を用い
るかを特殊再生速度に基づいて切り替えるためのモード
切り替え手段を有するものである。

【００４４】また、本発明によるディジタル映像信号記
録装置では、動き補償予測と直交変換とに基づいて符号
化された映像情報を記録媒体上より再生するディジタル
映像信号再生装置において、再生符号中から映像信号に
対応するデータを抽出する映像データ抽出手段と、該映
像データ抽出手段から出力される映像データを復号して
再生する映像データ復号再生手段と、映像データの再生
の際に通常の再生モード、または奇数フィールドもしく
は偶数フィールドのいずれか一方のフィールドを再生表
示するモード、または奇数フィールドもしくは偶数フィ
ールドのフィールド構成を逆にして再生表示をするモー
ドとを切り替えるモード切り替え手段とを有するもので
ある。

【００４５】また、本発明によるディジタル映像信号再
生装置では、動き補償予測と直交変換とに基づいて符号
化が行なわれ、かつ各画像群データの所定の位置に第１
および第２の符号化データの配列がなされており、かつ
符号化されたデータレートが絵柄に応じて適応的に可変
であるデータから所定の条件に従って上記第１および第
２の符号化データに対応する第１および第２の復号デー
タを生成するディジタル映像信号再生装置において、上
記第１および第２のデータを復号して再生画像を得る第
１の復号手段と、上記第１のデータを復号してフレーム
内符号化画像の低周波領域または間引かれた画素数また
は粗い量子化に相当する再生画像を得る第２の復号手段
と、上記第１のデータを復号して少なくともフレーム内
符号化画像、フレーム間予測符号化画像の低周波領域ま
たは間引かれた画素数または粗い量子化に相当する再生
画像を得る第３の復号手段のうち、少なくともいずれか
一つの復号手段を有し、特殊再生の際に上記いずれの復
号手段を用いるかを特殊再生速度に基づいて切り替える
ためのモード切り替え手段を有するものである。

【００４６】

【作用】上記ディジタル映像信号記録装置によれば、第
一の符号化手段が、すべての映像信号を符号化するのに
比較して、動画像のうち基本的な部分を符号化すること
によって最低限アクセスする領域を減らすように作用す
る。第二の符号化手段が第一の符号化手段で符号化され
ていない映像情報を符号化し、二つの符号化手段のデー
タですべての映像情報を符号化するように作用する。ま
た、データ配列手段は、２つの符号化手段により得られ
たデータをヘッドのアクセスに都合がよいよう並び換え
るよう作用する。

【００４７】上記ディジタル映像信号記録装置によれ
ば、第一の符号化手段が、空間的に間引かれた映像デー
タを符号化し、最低限アクセスする領域を減らすよう作
用する。

【００４８】上記ディジタル映像信号記録装置によれ
ば、第一の符号化手段が、周波数的に部分的な映像デー
タを符号化し、最低限アクセスする領域を減らすよう作
用する。

【００４９】上記ディジタル映像信号記録装置によれ
ば、第一の符号化手段が、粗く量子化することにより、
映像に対して影響の深い上位ビットのデータを符号化
し、最低限アクセスする領域を減らすよう作用する。

【００５０】上記ディジタル映像信号記録装置によれ
ば、データ抽出手段が、ブロック毎に所定のビット毎に
区切ることによって映像信号の低周波領域を区切るよう
作用する。

【００５１】上記ディジタル映像信号再生装置によれ
ば、通常再生時データ並び換え手段が、２つに区切られ
た符号化データをつなぎ合わせて完全な復号画像を得る
ように作用し、特殊再生時は、２つに区切られた符号化
データのうち、低周波領域のデータのみを復号するよう
に作用し、装置の動作状況に応じて復号するよう作用す
る。

【００５２】上記ディジタル映像信号再生装置によれ
ば、特殊再生時、データ操作手段が、２つに区切られた
符号化データのうち低周波領域を復号する場合、復号化
可能なデータのみを復号化し、復号化できなかったビッ
トは廃棄しさらにブロックの残りの高周波領域について
は固定値に置き換えて復号するように作用する。

【００５３】上記ディジタル映像信号記録装置によれ
ば、ブロックの低周波領域と高周波領域ともにブロック
終端符号（ＥＯＢ）で見かけ上ブロックを終了したよう
に符号化するよう作用する。

【００５４】上記ディジタル映像信号再生装置によれ
ば、通常再生時データ再構成手段が、それぞれブロック
終端符号（ＥＯＢ）で区切られた符号化データから完全
な復号画像を得るように作用し、特殊再生時は、符号化
データのうち、低周波領域のデータのみを復号するよう
に作用し、装置の動作状況に応じて復号するよう作用す
る。また、データ操作手段が、符号化データのうち低周
波領域を復号する場合、ブロックの残りの高周波領域に
ついては固定値に置き換えて復号するように作用する。
ブロックの低周波領域と高周波領域ともにＥＯＢで見か
け上ブロックを終了したように符号化するよう作用す
る。

【００５５】上記ディジタル映像信号記録装置によれ
ば、低解像度符号化手段が、空間的に間引かれた映像デ
ータを符号化し、差分成分符号化手段が、低解像度符号
化手段の中の復号データを補間して、低解像度変換を行
う前の画像と比較することで差分成分を得て低解像度符
号化手段で得られていない高解像度分の映像データを符
号化するように作用する。

【００５６】上記ディジタル映像信号再生装置によれ
ば、通常再生時、映像信号復号手段が、低解像度分の符
号化データと、低解像度に間引く前のデータと低解像度
分のデータとの差分成分の高解像度成分の符号化データ
を合成して復号化するよう作用する。

【００５７】上記ディジタル映像信号再生装置によれ
ば、モード切り替え手段が、通常再生時、２つに区切ら
れた低解像度符号化データと低解像度に間引く前のデー
タと低解像度分のデータとの差分成分の高解像度成分の
符号化データとを合成して復号化し、特殊再生時は、低
解像度符号化データのみを復号化するように復号化手段
を切り替えるよう作用する。

【００５８】上記ディジタル映像信号再生装置によれ
ば、映像生成手段が、特殊再生時、低解像度符号化デー
タのみを復号化する場合、低解像度成分の映像データを
補間し元の画像サイズに戻すよう作用する。

【００５９】上記ディジタル映像信号記録装置によれ
ば、データレート設定手段が、可変レートの映像信号符
号化手段においてレートをごく限られた値しか許さない
よう作用する。

【００６０】上記ディジタル映像信号記録装置によれ
ば、可変レートで符号化した場合のデータレート設定情
報を記録媒体上に映像データとは別に記録されるように
作用する。

【００６１】上記ディジタル映像信号記録装置によれ
ば、可変レートによって高画質なエンコードを実現する
よう作用し、なおかつ可変レートによって、非常にレー
トが増えたＧＯＰにおいても、符号化手段が、空間的に
間引かれた映像データを符号化し、最低限アクセスする
領域を減らすよう作用する。

【００６２】上記ディジタル映像信号記録装置によれ
ば、可変レートによって高画質なエンコードを実現する
よう作用し、なおかつ可変レートによって、非常にレー
トが増えたＧＯＰにおいても、符号化手段が、周波数的
に部分的な映像データを符号化し、最低限アクセスする
領域を減らすよう作用する。

【００６３】上記ディジタル映像信号記録装置によれ
ば、可変レートによって高画質なエンコードを実現する
よう作用し、なおかつ可変レートによって、非常にレー
トが増えたＧＯＰにおいても、符号化手段が、粗く量子
化することにより、映像に対して影響の深い上位ビット
のデータを符号化し、最低限アクセスする領域を減らす
よう作用する。

【００６４】上記ディジタル映像信号再生装置によれ
ば、データレート情報抽出手段が、各ＧＯＰのデータレ
ート情報を抽出してデータレートの異なるＧＯＰを再生
する場合、通常再生時には２つに分けられた符号化デー
タの両方を合成して復号化し、特殊再生時にはアクセス
目標とされたＧＯＰの記録媒体上の位置を算出し最低限
アクセスするデータを再生して次の目標ＧＯＰにアクセ
スする。この際に、位置情報算出手段は得られたデータ
レート情報から、アクセスしたいＧＯＰのある記録媒体
上の位置情報を算出するよう作用する。

【００６５】上記ディジタル映像信号再生装置によれ
ば、特殊再生速度に応じてアクセス目標となるＧＯＰの
ある記録媒体上の位置情報を算出し、光ヘッド位置変換
手段が、その位置に光ヘッド位置を制御するよう作用す
る。

【００６６】上記ディジタル映像信号記録装置によれ
ば、可変レートで符号化して記録した場合もヘッドがア
クセスし易い位置にＧＯＰを配しなおかつ余白部などの
無駄部分を可能な限り埋めるように作用する。

【００６７】上記ディジタル映像信号再生装置によれ
ば、空白領域に他のＧＯＰのデータが埋め込まれた符号
化データを元のＧＯＰの符号化データを再構成するよう
作用する。

【００６８】上記ディジタル映像信号再生装置によれ
ば、特殊再生のスピードに応じて、Ｉピクチャのみを復
号化して表示するモードとＩ、Ｐピクチャを表示するモ
ードを切り替えるように作用する。

【００６９】上記ディジタル信号再生装置によれば、特
殊再生時にモードに応じてフィールド構成を最適化する
ように作用する。

【００７０】上記ディジタル映像信号再生装置によれ
ば、データレート情報抽出手段が、各ＧＯＰのデータレ
ート情報を抽出してデータレートの異なるＧＯＰを再生
する場合、通常再生時には２つに分けられた符号化デー
タの両方を合成して復号化し、特殊再生時にはアクセス
目標とされたＧＯＰの記録媒体上の位置を算出し最低限
アクセスするデータを再生して次の目標ＧＯＰにアクセ
スする。この際に、位置情報算出手段は得られたデータ
レート情報から、アクセスしたいＧＯＰのある記録媒体
上の位置情報を算出するよう作用する。また、特殊再生
のスピードに応じて、Ｉピクチャのみを復号化して表示
するモードとＩ、Ｐピクチャを表示するモードを切り替
えるように作用する。

【００７１】

【実施例】実施例１．以下、本発明の実施例について図
を参照しながら説明を行う。図１はディジタル映像記録
・再生装置におけるディジタル映像信号符号化処理部を
示すブロック図であり、図において１、４は前処理器
（ＰＲ）、２、５は動きベクトル検出器（ＭＥ）、３は
解像度変換器、６、７は減算器、８、９はＤＣＴ演算
器、１０、１１は量子化器（Ｑ）、１２、１３は可変長
符号化器（ＶＬＣ）、１４、１５は逆量子化器（Ｉ
Ｑ）、１６、１７は逆ＤＣＴ演算器（ＩＤＣＴ）、１
８、１９は加算器、２０、２１は画像メモリ、２２、２
３はレート制御器、２４は解像度逆変換器、２５はデー
タ配列手段としてのデータ再構成器である。また図１に
は一例としての第一の符号化手段及び第二の符号化手段
を示す。特に減算器６は、ここでは第一の符号化手段と
第二の符号化手段による両符号化過程における差分成分
を出力する。なお、図中の同一または相当部分には同一
符号を付して説明を省略する。

【００７２】次に動作について説明する。解像度変換器
３にはインターレースのラスタースキャンの順にビデオ
データが入力される。入力されたビデオデータは解像度
変換器３によって高周波数領域の折り返しノイズを防ぐ
ためにフィルタリングされ間引かれる。（図２は上記解
像度変換の概念を画像上で表現した説明図である。）例
えば水平７０４画素、垂直４８０画素のデータを例にと
ると、フィルタリングされたあと水平、垂直にそれぞれ
１／２倍の水平３５２画素、垂直２４０画素の画像に間
引かれて低解像度の画面データに変換される。

【００７３】この低解像度の画面データは前処理器４に
入力されることによってラスタースキャンからブロック
スキャンに変換される。（なお、ここにいうブロックス
キャンとはＤＣＴのブロックの順にデータを送るという
意味である。）Ｉピクチャはフレーム内符号化を行うた
めフレームメモリの出力を使用したフレーム間の演算を
行わずに符号化する。

【００７４】Ｉピクチャの場合は減算器７の入力である
画像メモリ２１はなにも出力していないためビデオ信号
は減算器７をスルーする。このデータはＤＣＴ演算器９
で周波数成分に直交変換され、この直交変換されたデー
タは低周波数領域からのジグザグにスキャンされるよう
な順序で量子化器１１に入力され量子化される。さら
に、量子化された画像データは可変長符号器１３を経て
エントロピー符号化されデータ再構成器２５に出力され
る。

【００７５】一方、量子化器１１によって量子化された
画像データは逆量子化器１５で逆量子化を施し、逆ＤＣ
Ｔ器１７で周波数成分データから空間成分のデータに逆
変換される。Ｉピクチャはフレーム内符号化をされるフ
レームメモリの出力を使用したフレーム間の演算を行わ
ずに復号化する。従って、Ｉピクチャの場合は加算器１
９の画像メモリ２１からの入力はないので、データはス
ルーされる。加算器１９の出力は画像メモリ２１に蓄え
られるデータとして使用される。画像メモリには少なく
ともＩピクチャ、またはＩピクチャおよびＰピクチャの
データを蓄えておく必要がある。なぜなら通常ＭＰＥＧ
１、ＭＰＥＧ２においてはＢピクチャの復号のためにＩ
ピクチャとＰピクチャについては参照データとして必要
だからである。

【００７６】また、画像メモリ２０は、復号されたデー
タ加算器１８の出力と、解像度逆変換器２４により画素
を補間して画素数が元に戻った結果とを入力としてある
重み付けで平均化した画像復号データを蓄える。以下こ
の重み付けに関しては簡単のため解像度逆変換器２４の
出力を１、加算器１８の出力を０の重みを使用した場合
について記す。

【００７７】また、入力されたビデオデータは前処理器
１によってバッファリングされてラスタスキャンからブ
ロックスキャンへの走査変換を行い、上述の低解像度処
理を受けた信号を蓄えている画像メモリ２０からのデー
タと減算器６によって引き算される（これを解像度残差
成分と呼ぶ）。解像度残差成分はＤＣＴ演算器８によっ
て周波数領域に直交変換され、低周波数領域からのスキ
ャンに変換されて量子化器１０によって適当な量子化を
される。このデータは可変長符号器１２を経てエントロ
ピー符号化されデータ再構成器２５に出力される。

【００７８】一方、量子化器１０で量子化されたデータ
は逆量子化器１４で逆量子化を施し、逆ＤＣＴ器１６で
空間領域のデータに逆変換される。加算器１８では画像
メモリ２０からの入力は低解像度処理したものの逆変換
データと逆ＤＣＴ演算器１６との加算を行うことで解像
度的に低解像度のデータと、低解像度データ以外のデー
タの一例として、その残差成分のデータとによる２階層
になったデータの復号結果を得、画像メモリ２０に蓄え
られる。この階層は解像度変換を行う回数で決められ、
２度解像度変換を行って３つの階層にすることも可能で
あり、同様なアプローチで任意の階層のデータを作成す
ることができる。

【００７９】通常ＭＰＥＧなどの符号化については、Ｉ
ピクチャとＰピクチャとからの双方向予測を行ってＢピ
クチャを符号化するために、ＩピクチャとＰピクチャに
ついては復号データとして復号されて蓄えられている。
このようにして、ＩピクチャとＰピクチャとを符号化
し、次にＢピクチャの処理を行う。

【００８０】上述のようなＩピクチャ、Ｐピクチャ、Ｂ
ピクチャの符号化処理は、低解像度成分と解像度残差成
分の双方について行われる。このようにすれば低解像度
成分Ｒ（以下Ｒ成分と称す）と解像度残差成分Ｓが交互
に並んだシーケンスが構成できる。これらのデータをデ
ータ再構成器２５によって、ＧＯＰの先頭部分等のよう
な、光ヘッドのアクセスに都合の良いような箇所へＧＯ
Ｐを固めて配置するように動作し、例えば図３のシーケ
ンスａの様な並びにする。このように並び換えておき、
Ｌ成分の占める領域である前半を読み出せば低解像度成
分は再生可能である。解像度残差成分は、非解像度残差
成分よりデータ量が少なく効率的な階層化が行なえる。
すなわちここでは所定の条件に従って符号化する第一の
符号化手段と映像情報のうち上記第一の符号化手段によ
って符号化された以外の映像情報の一例として上記第一
の符号化手段を用いた符号化による残差成分に対しての
符号化を行う第二の符号化手段を設けて効率的な階層化
を行うものである。

【００８１】なお、図３はデータ構成結果の一例を示す
図であり、図３中、シーケンスａは本実施例の符号化処
理によって生成されたシーケンス、シーケンスｂは第２
の実施例の符号化処理によって生成されるシーケンス、
シーケンスｃは第３の実施例の符号化処理によって生成
されるシーケンスである。なお、シーケンスｂ中、Ｌは
低周波成分、Ｈは高周波成分、シーケンスｃ中、Ｃは粗
い量子化をして符号化した成分、Ａは粗量子化残差成分
をそれぞれ表わしている。また、図８のシーケンスａに
示すように、Ｉピクチャ、Ｐピクチャにのみ上記操作を
行って、その成分のみＧＯＰの先頭に固めて配置するよ
うな配置にしても良い。

【００８２】このように、低解像度成分のみをＧＯＰの
先頭に固めて配置する等のようにすれば、Ｌ成分が全体
に占める割合が大きく減り、媒体からの読みだし速度に
余裕が生まれスキップサーチなどが容易に実現できるよ
うになる。また、図８のシーケンスａのように、Ｉピク
チャ、ＰピクチャのＲ成分のみをＧＯＰの先頭に固めて
配置する等のように配置すれば、Ｉピクチャ、Ｐピクチ
ャの低解像度データのみを復号するように動作する。な
お、上述までの実施例では、間引き比が水平１／２倍、
垂直１／２倍の場合について説明したが、この比率はこ
れ以外でもよく、任意の比率のものについて適用しても
良いことは言うまでもない。

【００８３】また、符号化方式についてもＭＰＥＧ１、
ＭＰＥＧ２、ＪＰＥＧ等があるが、解像度の階層で必ず
しも共通の符号化手法を用いる必要はない。なぜなら、
解像度を下げて符号化する場合、インタレースについて
言及のないＭＰＥＧ１方式でも十分、符号化への対応が
可能である。また、静止画対応のＪＰＥＧ方式でも１フ
レームごとの積み重ねが動画であるから、ＧＯＰのある
特定の位置を占めてなお正常に復号することが可能であ
る。また、この説明は２つの解像度の階層で説明したが
もっと多くの階層でも良いことは言うまでもない。なお
低解像度成分のデータを図１中の第一の符号化手段によ
り符号化し、この第一の符号化手段からの出力について
補間を行い、画素間引きを行う前の画像との差分成分を
減算器６により得て、この差分成分についての符号化を
行う差分成分符号化手段を備えて差分成分についての符
号化を行ってもよい。

【００８４】なお、画像メモリから読み出すフレームは
通常図のように予測参照フレームからもってくるのが普
通であるが、低解像度のフレームがあるのでうまく時間
軸を合わせて（メモリのアドレスを定めて）メモリに蓄
え読み出す必要がある。なお情報付加手段を備えて、残
差成分のデータにオーディオ信号やヘッダ等の付加情報
および誤り訂正符号を付加してもよいことは言うまでも
ない。

【００８５】実施例２．本発明の他の実施例についての
説明を図４に基づいて行う。なお本実施例では、ＤＣＴ
ブロックの低周波領域と高周波領域との階層を分け、低
周波領域のみをＧＯＰの先頭に配置するようにしてい
る。図４はディジタル映像信号符号化処理部のブロック
図であり、図４において２６、２７はそれぞれ第一の可
変長符号化器（ＶＬＣ１）と第二の可変長符号化器（Ｖ
ＬＣ２）である。なお、図中の同一または相当部分には
同一符号を付して説明を省略する。

【００８６】次に動作について説明する。このインター
レースのビデオデータは例えば有効画面サイズが水平７
０４画素、垂直４８０画素のデータである。Ｉピクチャ
はフレーム内符号化をされるフレームメモリの出力を使
用したフレーム間の演算を行わずに復号化するため、ビ
デオデータはスルーで出力される。このビデオデータは
ＤＣＴ演算器８で周波数成分に直交変換され、低周波数
領域からのブロックスキャンに変換されて量子化器１０
によって適当な量子化をされる。

【００８７】ＤＣＴブロック内部のＤＣＴ係数のデータ
配置について図５に示す。図５中左上ほど低周波成分、
右下ほど高周波成分のＤＣＴ係数のデータが配置されて
いる。このＤＣＴブロックに配置されているＤＣＴ係数
のデータのうち、ある特定の位置のＤＣＴ係数のデータ
までの低周波領域のＤＣＴ係数のデータ（例えば図５の
斜線部）は低周波領域抽出手段としての第一の可変長符
号器２６を経てエントロピー符号化されデータ再構成器
２５に出力される。また、第二の可変長符号化器２７
は、上記特定位置のＤＣＴ係数のデータ以降のＤＣＴ係
数のデータに対して可変長符号化を施す。つまり、この
ように周波数の領域でデータをパーティショニングして
符号化を施すのである。

【００８８】動きベクトルまたはＤＣ成分の符号化に関
しては第一の可変長符号化器２６のみでよく、第二の可
変長符号化器２７は必要ない。なぜなら、通常再生時は
第一の可変長符号化器２６の出力データと第二の可変長
符号化器２７の出力データを合成して復号すれば良いか
らである。

【００８９】なお、符号化領域の決定をＤＣＴ係数の固
定位置で行ったが、それ以外の方法でも良く、例えばイ
ベント数の固定数で決めても良い。すなわち、可変長符
号であるハフマン符号を与える単位がイベントであり、
この単位を３つなどのように、予め設定したイベント数
で符号化領域を設定しても良い。データ再構成器２５の
出力ビットストリームの例は図３のシーケンスｂのよう
にすれば前半の低周波領域だけ読み出せば低周波領域の
画像が再生できる。図８には処理シーケンスの例を示す
図であるが、図８のシーケンスｂのような配置に変速的
に行っても良い。

【００９０】一方、量子化器１０によって量子化された
データは逆量子化器１４で逆量子化を施し、逆ＤＣＴ器
１６で空間領域のデータに逆変換される。Ｉピクチャは
フレーム内符号化をされるフレームメモリの出力を使用
したフレーム間の演算を行わずに復号化する。従って、
Ｉピクチャの場合は加算器１９の画像メモリ２０からの
入力はないので、データはスルーされる。加算器１９の
出力は画像メモリ２０に蓄えられるデータとして使用さ
れる。

【００９１】画像メモリには少なくともＩピクチャやＰ
ピクチャは蓄えておく必要がある。なぜなら通常ＭＰＥ
Ｇ１でも２でもＢピクチャの復号のためにＩピクチャと
Ｐピクチャについては参照データとして必要だからであ
る。

【００９２】このように構成すればＬ成分が全体に占め
る割合が大きく減り、ヘッドの媒体からの読みだし速度
に余裕が生まれスキップサーチなどが実現できるように
なる。また、後述のようにＩピクチャ、Ｐピクチャのみ
固めて配置すればＩピクチャ、Ｐピクチャの低周波成分
のデータのみを容易に復号するように動作することが可
能となる。周波数領域で高い領域のデータはすべての領
域のデータよりデータ量が少ないため、低周波領域のデ
ータを抽出して全領域のデータの前に納めるよりもデー
タの効率的構成が可能になる。

【００９３】減算器６をスルーして符号化することによ
って、Ｉピクチャがコーディングを終了すると、次に時
間的に１つ前のＧＯＰの最後のＰピクチャとの両方向予
測でＢピクチャのコーディングを行う。前処理器１の出
力と参照フレームのメモリからのデータ（図面上の矢印
省略）とを比較して動きベクトルの検出と予測モード、
フレーム構造などを判定し、その判定結果に基づいて、
前処理器１の出力と参照フレームのメモリとからのデー
タが最も良く適合した参照フレームのメモリのデータ
を、画像メモリ２０から前方向分と後方向分のデータと
して読み出し、その読み出されたデータとＢピクチャの
前処理器１の出力結果とを減算器６により減算する（こ
の結果をＰピクチャ、Ｂピクチャとも時間残差成分と呼
ぶ）。この時間残差成分に対してＤＣＴ演算を施し、そ
の結果を量子化して、さらに可変長符号化する。

【００９４】実施例３．本発明の他の実施例について図
６に基づいて説明する。本実施例では、ＤＣＴ係数の粗
量子化成分と、粗量子化成分以外のデータの一例として
粗量子化残差成分の階層に分けて粗量子化成分をＧＯＰ
の先頭に配置するようにしている。図６はディジタル映
像信号符号化処理部を示すブロック図であり、図６にお
いて２８は減算器、２９は加算器である。なお、図中の
同一または相当部分には同一符号を付して説明を省略す
る。

【００９５】次に動作について説明する。このインター
レースの入力画像データは例えば有効画面サイズが水平
７０４画素、垂直４８０画素のデータである。Ｉピクチ
ャはフレーム内符号化をされるフレームメモリの出力を
使用したフレーム間の演算を行わずに復号化する。従っ
てＩピクチャの場合は減算器６の入力である画像メモリ
２０はなにも出力していないためビデオ信号は減算器６
をスルーする。このデータはＤＣＴ演算器８で周波数成
分に直交変換され、低周波数領域からのブロックスキャ
ンに変換されて量子化器１０によって、符号化データ量
を半分以下にするような、適当な粗いめの量子化をされ
る。この量子化されたデータは可変長符号器２２を経て
エントロピー符号化されデータ再構成器２５に出力され
る。

【００９６】一方、量子化器１０で量子化されたデータ
は逆量子化器１４で逆量子化を施し（その結果を粗量子
化結果と呼ぶ）、この逆量子化されたデータは別の符号
化処理部（図６中、点線枠部分）に送られる一方、逆Ｄ
ＣＴ演算器１６で空間領域のデータに逆変換される。別
の符号化処理部では（ここでは、Ｉピクチャの符号化に
ついて述べているので画像メモリ２１からの出力はない
が、通常であればこの符号処理部での復号結果を画像メ
モリ２１に蓄えてあるのでそのデータを元に動きベクト
ル検出器２によって動きベクトル検出や予測モードを決
定し、さらにＤＣＴブロックモード決定がなされ、決定
されたモードに見合った位置のデータが参照され減算器
７の引算入力側にはいることになる。）

【００９７】減算器７の出力をＤＣＴして、粗逆量子化
結果と減算器２８によって残差を求める（これを粗量子
化残差と呼ぶ）。粗量子化残差を量子化器１１によって
細かく量子化（符号量制御を考慮した、ほぼ通常の符号
化と同程度の細かい量子化）し、可変長符号化する一
方、逆量子化され逆ＤＣＴされ復号されて画像メモリ２
１に蓄えられる。この符号化結果と粗量子化の符号化結
果はデータ再構成器２５によって必要データのアロケー
ションが定められるとともに、ヘッダなどが付加され
る。

【００９８】この出力データの一例として図３のシーケ
ンスｃの様にすれば、ＧＯＰの前半部を読み出すだけ
で、粗い量子化をした画像の復号結果を得ることができ
る。また粗量子化残差のデータは細かい量子化のデータ
すべてに比べて少ないため、粗量子化データを抽出して
細かい量子化データの前に納めるよりもデータの効率的
な構成が可能となる。

【００９９】また別の一例としては図８のシーケンスｃ
の配置のような変速的な処理を行っても良い。このよう
に構成すればＣ成分（粗い量子化を行って符号化した成
分）が全体に占める割合が大きく減り、媒体からの読み
だし速度に余裕が生まれスキップサーチなどが実現でき
るようになる。また、後述のようにＩピクチャ、Ｐピク
チャのみ固めて配置すればＩピクチャ、Ｐピクチャの粗
い量子化を施したデータのみを復号するように動作す
る。

【０１００】減算器６をスルーして符号化することによ
って、Ｉピクチャがコーディングを終了すると、次に時
間的に１つ前のＧＯＰの最後のＰピクチャとの両方向予
測でＢピクチャのコーディングを行う。前処理器１の出
力と参照フレームのメモリからのデータ（図面上の矢印
省略）とを比較して動きベクトルの検出と予測モード、
フレーム構造などを判定し、その判定結果に基づいて、
前処理器１の出力と参照フレームのメモリとからのデー
タが最も良く適合した参照フレームのメモリのデータ
を、画像メモリ２０から前方向分と後方向分のデータと
して読み出し、その読み出されたデータとＢピクチャの
前処理器１の出力結果とを減算器６により減算する（こ
の結果をＰピクチャ、Ｂピクチャとも時間残差成分と呼
ぶ）。画像メモリ２１から前方向分と後方向分のデータ
を読みそのデータと前処理器１の出力を減算器７により
減算して直交変換エントロピー符号化する。なお、Ｐピ
クチャに対しても同様のプロセスを用いて符号化する。

【０１０１】図７は符号化データの統計量の例を示す図
であるが、ＧＯＰの中のフレーム数：Ｎ＝１５、Ｉピク
チャ、Ｐピクチャの周期：Ｍ＝３のときの符号量のばら
つきを示している。この図からＩピクチャ、Ｐピクチャ
は全体の５割程度であることがわかるのでこの部分だけ
を、あるいはＩピクチャだけでも上述の実施例のよう
に、階層を解像度、周波数、量子化によって分割すれ
ば、さらに再生すべき符号量が減少するので光ヘッドの
移動時間の短縮化を図ることができ、スキップサーチな
どの機能を容易に実現できる。

【０１０２】そのときの処理シーケンスを図８に示す。
図８は原画像のＩピクチャ、Ｐピクチャ、Ｂピクチャの
並びを符号化して、その内のＩピクチャおよびＰピクチ
ャのみに対して、上述の実施例１、２、３の処理を行
い、Ｂピクチャについては階層を分けずに符号化する。
実施例１の処理にに従ってＩピクチャ、Ｐピクチャを処
理したシーケンスをシーケンスｂ、実施例３の処理に従
ってＩピクチャ、Ｐピクチャを処理したシーケンスをシ
ーケンスｃとする。

【０１０３】各シーケンスとも各々低解像度成分
（Ｒ）、低周波成分（Ｌ）、粗量子化成分（Ｃ）のＩピ
クチャ、Ｐピクチャ成分をそれぞれのデータ再構成器２
５によって、ＧＯＰの先頭に固めて配置するようにデー
タを構成する。シーケンスａについては、Ｉピクチャ、
Ｐピクチャの低解像度成分のみ（図８シーケンスａ中、
データ再構成後のコアエリア部分）でＩピクチャ、Ｐピ
クチャの低解像度画像が復号できるので、スキップサー
チ時に容易に対応可能となる。当然コアエリア以外のデ
ータは図示の通りに並んでいる必要性はなく、図３のエ
ンコード時のフレーム番号順に並んでいても良いことは
言うまでもない。

【０１０４】また、シーケンスｂについては、Ｉピクチ
ャ、Ｐピクチャの低周波成分のみ（図８シーケンスｂ
中、データ再構成後のコアエリア部分）でＩピクチャ、
Ｐピクチャの低周波画像ができるため、スキップサーチ
時に容易に対応可能である。また、シーケンスｃについ
てはＩピクチャ、Ｐピクチャの粗量子化成分のみ（図８
シーケンスｃ中、データ再構成後のコアエリア部分）で
Ｉピクチャ、Ｐピクチャの粗量子化画像が復号できるの
でスキップサーチ時に容易に対応可能である。

【０１０５】例えば図１に示す構成においては、Ｂピク
チャについては、前処理器４を含む符号化ループを使用
せず、前処理器１を含む符号化ループのみで符号化する
ように動作すれば良いし、図４に示す構成においては、
第一の可変長符号化器（ＶＬＣ１）２６において全周波
数成分を符号化すれば良い。また、図６に示す構成にお
いては、量子化器１０において細かな量子化を行って符
号化すれば良い。

【０１０６】なお、低周波側のデータなど基本的なデー
タはＧＯＰの先頭に集められるのが最も理想的である
が、誤り訂正符号を構成する単位の先頭に重なるよう
に、少々ずらしても良いことは言うまでもない。なお、
このように誤り訂正の単位に合わせて基本的なデータの
配置を行うことは、他の実施例においても、同様に実施
可能である。

【０１０７】実施例４．本発明による他の実施例につい
て図９、図１０に基づき説明する。図９はＤＣＴブロッ
クの並び及び１ブロックのビットストリームにおける周
波数成分の配置概略の一例を示す図であり、図９におい
て、アは全体のＤＣＴブロックの並びについて、マクロ
ブロックヘッダと、輝度信号のＤＣＴブロックＹ１〜Ｙ
４、色差信号（Ｂ−Ｙ）のＤＣＴブロックＵ１および色
差信号（Ｒ−Ｙ）のＤＣＴブロックＶ１により１つのマ
クロブロックを形成していることを表現している。また
イは低域成分のＤＣＴブロックの並びについて、マクロ
ブロックヘッダと、輝度信号のＤＣＴブロックＹ１Ｌ〜
Ｙ４Ｌ、色差信号（Ｂ−Ｙ）のＤＣＴブロックＵ１Ｌお
よび色差信号（Ｒ−Ｙ）のＤＣＴブロックＶ１Ｌにより
１つの低域成分のマクロブロックを形成していることを
表現している。なお、図中の同一または相当部分には同
一符号を付して説明を省略する。

【０１０８】またウは高域成分のＤＣＴブロックの並び
について、輝度信号のＤＣＴブロックＹ１Ｈ〜Ｙ４Ｈ、
色差信号（Ｂ−Ｙ）のＤＣＴブロックＵ１Ｈおよび色差
信号（Ｒ−Ｙ）のＤＣＴブロックＶ１Ｈにより１つの高
域成分のマクロブロックを形成していることを表現して
いる。エは１ブロックのビットストリームの周波数成分
データの配置についての概念を表している。図１０はデ
ィジタル映像信号復号化処理部のブロック図とその動作
概念を示す説明図であり、図１０において３０はモード
切り替え手段としてのモード切替器、３１はデータ並び
換え手段としてのデータ並び換え器、３２はデコーダブ
ル判定器、３３は可変長復号器（ＶＬＤ）、３４はスイ
ッチであり、デコーダブル判定器３２、スイッチ３４と
によりデータ操作手段を構成する。３５は逆量子化器、
３６は逆ＤＣＴ演算器、３７は画像メモリ、３８は加算
器、３９は逆走査変換器である。

【０１０９】次に動作について説明する。図９のデータ
は例えば縦方向に８ビット（１バイト）に組み立てた符
号列であり、各マクロブロックにはマクロブロックヘッ
ダと称す、そのマクロブロックについての情報が記され
ている。この情報とは、例えばインクリメントアドレ
ス、量子化スケールコード、動きベクトル、マーカービ
ット、マクロブロックパターン（Ｃｏｄｅｄ Ｂｌｏｃ
ｋ Ｐａｔｔｅｒｎ）等の情報である。

【０１１０】このマクロブロックヘッダの後に、各ＤＣ
Ｔブロックの符号化されたデータが続いている。このデ
ータの埋め方はビットストリームからまずバイト構成を
して各バイトを順に並べるようになっているが、各ＤＣ
Ｔブロックは符号長が可変であるため、ブロックの境
界、あるいはヘッダとデータとの境界がバイト単位で完
結しておらず、バイト単位の途中に境界が存在する場合
が多い。ところで、各ブロックのデータは可変長ながら
もマクロブロックヘッダ側に近い方ほど低周波数領域の
データになっている。

【０１１１】このデータをイベント（１可変長符号を与
える単位であり、通常、ＤＣ成分の場合はＤＣ成分で１
イベントを構成し、ＡＣ成分はランレングス符号化する
ため非ゼロのＤＣＴ係数とラン長の組み合わせで１イベ
ントを構成する。なおブロックの最後にはＥＯＢ（ブロ
ック終端、エンド オブ ブロック）と称するコードで
１イベントを完結する。）に無関係にある固定長符号量
を最大値として、図９のイ、ウに示すように低周波成分
（Ｌ）と高周波成分（Ｈ）とに分けて、符号化データを
構成している。

【０１１２】次に図１０の動作について説明する。まず
マイコンなどからスキップサーチ中であるとか、通常の
連続再生中である等のモード信号がモード切りかえ器３
０に入力される。一方、ディスクなどからの再生信号は
増幅器で増幅されＰＬＬなどから出力される位相同期の
かかったクロックにより信号再生を行った後の出力デー
タから、弁別操作を行ってディジタル復調をし、誤り訂
正処理を行った後に、映像信号のデータとオーディオ信
号のデータとから成るシステムのレイヤからオーディオ
信号を分離し、ビデオのビットストリームを抽出してデ
ータ並び換え器３１に入力する。

【０１１３】モード切替器３０の出力（制御信号）はデ
ータ並び換え器３１およびデコーダブル判定器３２に供
給される。データ並び換え器３１は、制御信号を得て図
９のＬ成分とＨ成分とから分割前のデータをつなぎ直す
か、またはＬ成分のみで可変長復号器（ＶＬＤ）３３に
出力する。可変長復号器（ＶＬＤ）３３はデコーダブル
判定器３２とともにＬ成分領域のイベントの切れ目を抽
出し、その切れ目までをデコードしてスイッチ３４に出
力する。このスイッチ３４は通常再生時は０を挿入しな
いように接続される。デコーダブル判定器３２の出力に
よって制御されたスイッチ３４はデコードが済んだ低周
波成分からＤＣＴブロックへの入力を行い、一方、ＤＣ
Ｔブロックの高周波側には０が挿入されるように全体の
ＤＣＴブロックを構成する。

【０１１４】復号の際は、上述のように構成されたＤＣ
Ｔブロックのデータが、逆ＤＣＴされて、Ｉピクチャの
場合は加算器３８の出力はスルーされるように、Ｐピク
チャの場合はレファレンスのＩピクチャまたはＰピクチ
ャの内の動きベクトル分だけ補正されて加算されるよう
に、Ｂピクチャの場合はレファレンスとなったＩピクチ
ャ、Ｐピクチャの両ピクチャから動きベクトル分補正さ
れて加算されるように、それぞれのピクチャの場合に応
じて、画像メモリ３７の読みだしを制御し、加算器３８
によって加算される。

【０１１５】また、このときのＤＣＴモードおよび予測
モード動きベクトルは、ヘッダの符号を復号化して得ら
れる情報に基づいて制御される。上述のようなプロセス
に従って、動き補償予測されたデータが復号され画像メ
モリ３７に蓄えられ、画像をＧＯＰのもとの構成順に復
元する。逆走査変換器３９はバッファリングおよびブロ
ックスキャンからラスタースキャンへの変換を画像の出
力順に行う。

【０１１６】なお、この実施例はマクロブロックのスキ
ップや所定の固定長データより短い場合も固定長化する
ように表現しているが、固定長のデータ以下でもＥＯＢ
を逐次検出することによって、確実にＬ成分を取り出す
ことができるため、次のブロックにＬ成分データを接続
しても何等問題の無いことは言うまでもない。また、所
定のデータ長を越える場合、そのイベントの区切りまで
もＬ成分データとしてＥＯＢを付けるようにしてもよい
ことは言うまでもない。また、以上の実施例の説明の中
で特に図示はしていないがオーディオ信号、ヘッダ等の
付加情報および誤り訂正符号を付加する情報付加手段を
さらに設け、高周波領域分のデータに付加しても良いこ
とは言うまでもない。

【０１１７】実施例５．次に本発明の別の実施例につい
て図１１、図１２を参照しながら説明する。図１１はデ
ィジタル映像信号符号化処理部のブロック図とその動作
概念を示す説明図であり、図１１において４０はレート
制御器、４１はＥＯＢ検索器である。ここでは、符号化
手段として第一の可変長符号化器２６および第二の可変
長符号化器２７を備える。なお、図中の同一または相当
部分には同一符号を付して説明を省略する。

【０１１８】次に動作について説明する。インターレー
スの入力画像データは前処理器１によりバッファリング
されラスタースキャンをブロックスキャンに変換する。
Ｉピクチャはフレーム内符号化をされるフレームメモリ
の出力を使用したフレーム間の演算を行わずに復号化す
る。従ってＩピクチャの場合は減算器６の入力である画
像メモリ２０はなにも出力していないためビデオ信号は
減算器６をスルーする。

【０１１９】このデータはＤＣＴ演算器８で周波数成分
に直交変換され、低周波数領域からのブロックスキャン
に変換されて量子化器１０によって適当な量子化をされ
る。この量子化されたデータのうちある特定の位置のＤ
ＣＴ係数のデータまでの低周波領域のデータは、第一の
可変長符号器（ＶＬＣ１）２６を経てエントロピー符号
化されデータ再構成器２５に出力される。

【０１２０】また、第二の可変長符号化器（ＶＬＣ２）
２７は、上記特定位置のデータ以降のＤＣＴ係数を可変
長符号化する。動きベクトルやＤＣ成分の符号化に関し
ては最小限、可変長符号化器２６のみを用いればよい。
このときＬ成分の切れ目が符号上の制約無くレートで変
わっていくためには、１つのブロックであるにも係わら
ずＬ成分とＨ成分の両方にＥＯＢが付くようにする必要
がある。このようにＬ成分とＨ成分の区切り部分に仮に
ＥＯＢ符号を配置することによりＬ成分の切れ目をレー
トによって変化させることができる。

【０１２１】一方、量子化器１０で量子化されたデータ
は逆量子化器１４で逆量子化を施し、逆ＤＣＴ器１６で
空間成分のデータに逆変換される。

【０１２２】Ｉピクチャはフレーム内符号化をされるフ
レームメモリの出力を使用したフレーム間の演算を行わ
ずに復号化する。従って、Ｉピクチャの場合は加算器１
８の画像メモリ２０からの入力はないので、データはス
ルーされる。加算器１８の出力は画像メモリ２０に蓄え
られるデータとして使用される。画像メモリには少なく
ともＩピクチャ、またはＩピクチャおよびＰピクチャの
データを蓄えておく必要がある。なぜなら通常ＭＰＥＧ
１、ＭＰＥＧ２においてはＢピクチャの復号のためにＩ
ピクチャとＰピクチャについては参照データとして必要
だからである。

【０１２３】Ｉピクチャのコーディングが終了すると、
次に前ＧＯＰの最後のＰピクチャとの両方向予測でＢピ
クチャのコーディングを行う。前処理器１の出力と参照
フレームのメモリからのデータ（図面上の矢印省略）と
を比較して動きベクトルの検出と予測モード、フレーム
構造などを判定し、その判定結果い基づいて、前処理器
１の出力と参照フレームのメモリとからのデータが最も
良く適合した参照フレームのメモリのデータを、画像メ
モリ２０から前方向分と後方向分のデータとともに読み
出し、そのデータとＢピクチャの前処理器１の出力結果
とを減算器６により減算する（この結果をＰピクチャ、
Ｂピクチャとも時間残差成分と呼ぶ）。この時間残差成
分をＤＣＴし、量子化して、可変長符号化する。

【０１２４】低周波領域と高周波領域にわける場合、絵
柄に含まれる周波数成分でレートが一定とならない。従
ってまた、低周波領域のデータレートも一定とはならな
いためにヘッドのアクチュエータ制御の可能範囲を完全
に補償することができない。ここでレート制御器４０
は、低周波成分の領域をレートに応じて可変とし、目標
のレートに対して低周波数領域の大きさを図１１に示す
ように可変となるように制御する。

【０１２５】つまり第一の可変長符号化器（ＶＬＣ１）
２６の出力を監視しながらその量がアプリケーションで
設定された目標レートより大きければ低周波数領域のデ
ータの占有面積を小さくし、第一の可変長符号化器（Ｖ
ＬＣ１）２６の符号量が小さければ低周波数領域の面積
を大きくする。このように符号量を監視しながら第一の
可変長符号化器（ＶＬＣ１）２６、第二の可変長符号化
器（ＶＬＣ２）２７に対して低周波領域の占有面積の設
定を適宜変更する。

【０１２６】それ以外にも、例えばあらかじめ仮符号化
してみて、どの領域の符号が多いか少ないかの結果か
ら、低周波領域の占有面積の設定の基準を決定し、目標
レートの設定を行なっても良い。

【０１２７】図１２にはディジタル映像信号復号化処理
部のブロック図であり、上述のように符号化された符号
化データを復号化するための復号化処理のブロック図を
示している。次に図１２に基づいて説明する。マイコン
などからスキップサーチ中であるとか、通常の連続再生
中である等のモード信号がモード切替器３０に入力され
る。一方ディスクなどからの再生信号は増幅器で増幅さ
れＰＬＬのかかったクロックにより再生信号を弁別して
ディジタル復調をし、誤り訂正処理を行ってシステムの
レイヤからオーディオ信号を分離し、ビデオのビットス
トリームを抽出してデータ並び換え器３１に入力する。
モード切り替え手段としてのモード切替器３０の出力は
データ並び換え器３１やデコーダブル判定器３２に供給
される。データ並び換え器３１は、この制御信号を得て
図９のＬ成分とＨ成分とから分割前のデータをつなぎ直
すように動作するか、またはＨ成分とつなぐことをせず
にＬ成分のみで復号化手段である可変長復号器（ＶＬ
Ｄ）３３に出力する。

【０１２８】本発明はイベントの途中でＬ成分が切れて
いることは理論的にはないが、スキップサーチなどの信
号品質のあまりよくない信号を復号することを考えて念
のために可変長復号化器（ＶＬＤ）３３とデコーダブル
判定器３２とによりＬ成分領域のイベントの切れ目を確
認しその切れ目までをデコードしスイッチ３４に出力す
る。このスイッチ３４は通常再生時のように信号品質の
良い再生データの場合は、常にＯＮするように動作す
る。ここではデコーダブル判定器３２およびスイッチ３
４にてデータ操作手段を構成している。

【０１２９】スイッチ３４はデコード成功した低周波成
分よりそのブロックの高周波側は０が挿入されるように
デコーダブル判定器３２の出力によって制御されてＤＣ
Ｔブロックを構成しそのデータを、逆ＤＣＴ（ＩＱ）し
てＩピクチャの場合は加算器３８の出力はスルーされ
て、Ｐピクチャの場合はレファレンスのＩピクチャの内
の動きベクトル分だけ補正されて加算され、Ｂピクチャ
の場合Ｉピクチャ、Ｐピクチャから動きベクトル分補正
されて加算されるように画像メモリ３７の読みだしは制
御され加算器３８によって加算される。また、このとき
のＤＣＴモードとか予測モード動きベクトルはヘッダの
符号を復号化して制御される。このようにして動き補償
予測されたデータは復号され画像メモリ３７に蓄えら
れ、画像をＧＯＰのもとの構成順にする。逆走査変換器
３９ではバッファリングし画像の出力順でかつブロック
スキャンからラスタースキャンに変換する。

【０１３０】また、上述までの説明では、ＤＣＴ係数の
領域の大小をコントロールする例について説明したが、
イベント数のコントロールを行うようにしても良い。こ
の場合は、Ｌ成分の所定のイベント数に達せずにＥＯＢ
が付される場合があるが、ＥＯＢ検索器４１がＥＯＢの
出現を監視しているため、確実にＬ成分をとらえること
ができる。ここでは特に、データ並べ換え器３１および
ＥＯＢ検索器４１により低周波領域のデータ、高周波領
域のデータ、ＥＯＢのそれぞれに基づきデータを再構成
する。すなわちデータ並べ換え器３１およびＥＯＢ検索
器４１がデータ再構成手段を構成している。

【０１３１】当然ＤＣＴ後のエネルギーが小さいため
に、符号化されていないノンコーデッドブロックについ
てはＬ成分とＨ成分は同様の扱いが望ましいことは言う
までもない。Ｈ成分についてはＬ成分を除いたデータを
ランレングス符号化するのが理想的であるが、Ｌ成分を
０とおいてＨ成分の符号化をしてもよい。通常のＭＰＥ
Ｇの可変長符号化器（ＶＬＣ）と同じ構成で対応できる
ため、この方が回路的には簡単にできる。

【０１３２】実施例６．本発明の他の実施例について図
１３に基づいて説明する。図１３はディジタル映像信号
復号化処理部を示すブロック図であり、図においては４
２はマルチプレクサ、４３はスイッチ、４４は第一の可
変長復号器（ＶＬＤ１）、４５は第二の可変長復号器
（ＶＬＤ２）、４６は第一の逆量子化器（ＩＱ１）、４
７は第二の逆量子化器（ＩＱ２）、４８、４９は加算
器、５０、５１は画像メモリ、５２は解像度逆変換器で
ある。なお、図１３には復号手段としての低解像度復号
部についても表示してある。なお、図中の同一または相
当部分には同一符号を付して説明を省略する。

【０１３３】次に動作について説明する。図１３は、図
６について述べたような符号化データを光ディスクなど
に記録した場合のディスクからの再生信号のビデオデー
タの処理ブロックに相当すると考えてよい。マイコンな
どからスキップサーチ中であるとか、通常の連続再生中
である等のモード信号がモード切り替え手段としてのモ
ード切替器３０に入力される。一方ディスクなどからの
再生信号は増幅器で増幅されＰＬＬのかかったクロック
により再生信号を弁別してディジタル復調をし、誤り訂
正処理を行ってシステムのレイヤからオーディオ信号を
分離し、ビデオのビットストリームを抽出しする。

【０１３４】この抽出されたビデオのビットストリーム
を、マルチプレクサ４２に入力する。マルチプレクサ４
２は低解像度成分のデータを第二の可変長復号器４５に
データを送り、それ以外のデータをスイッチ４３を経由
して第一の可変長復号器４４に送る。

【０１３５】スイッチ４３はモード切替器３０によって
コントロールされており、モードとしてはスキップサー
チなどで低解像度成分の再生画像出力しか要求していな
いにも係わらず、解像度残差成分が中途半端に再生され
てきた場合などに余分なデータの送出を停止するように
動作する。また、通常再生時はこのスイッチ３３は接続
されたままになるように動作する。

【０１３６】第二の可変長復号器４５はハフマン符号お
よびランレングス符号を復号し、第二の逆量子化器４７
によって逆量子化され、逆ＤＣＴ器３６によって周波数
成分から空間成分に変換される。

【０１３７】その変換されたデータから、Ｉピクチャの
場合、加算器４９はスルーされて画像メモリに蓄えられ
る。Ｐピクチャの場合、１枚目のＰピクチャについては
画像メモリに蓄えられたＩピクチャから、２枚目のＰピ
クチャ以降は画像メモリに蓄えられた（直前の）Ｐピク
チャを参照し、動きベクトル分位置補正されて読み出さ
れ、加算器４９によって動き補償予測を施される。Ｂピ
クチャの場合、Ｉピクチャ、Ｐピクチャに基づいて同様
の動作をする。

【０１３８】なお、図中動きベクトルや逆量子化のため
の量子化パラメータや予測モードなどは可変長復号器か
ら出力されており、図１２に示すものと同様である。図
１３点線ブロックにて示すループは低解像度成分の復号
を行う構成ブロックであるが、その復号結果は補間映像
生成手段としての解像度逆変換器５２によって画素の補
間をして解像度残差成分として復号結果を補足するた
め、画像メモリ５０に入力される。

【０１３９】通常の再生時は解像度残差成分の復号は、
（これを時分割で行っている場合はその分割処理に応じ
て）低解像度成分の復号結果と組み合わせて逆走査変換
器３９によって画像として出力される。スイッチ４３を
経由し、第一の可変長復号器４４により周波数成分への
復号ができ、逆量子化器４６によって逆量子化され逆Ｄ
ＣＴ器３６によって空間領域の解像度残差成分データに
復号される。

【０１４０】画像メモリ５０は低解像度成分の画素補間
データを参照して、さらにＰピクチャはＩピクチャ、Ｂ
ピクチャはＩピクチャ、Ｐピクチャを参照して動きベク
トル分位置補正を受けて画像メモリ５０から読み出され
て加算器４８によって動き補償予測が復号される。

【０１４１】また、スキップサーチなどの場合は、スイ
ッチ４３によって中途半端に解像度残差成分が再生され
るのを防ぐため、解像度残差成分の出力を停止すること
によって、逆ＤＣＴ器３６の出力に余計なデータが出力
されるのを防ぐ。従って低解像度成分の画素補間をした
データのみが画像メモリ５０を経由して（画像メモリ５
０の入力部にスイッチを設けても同じ動作になる）、逆
走査変換３９をへて画像出力とされる。

【０１４２】実施例７．次に本発明の他の実施例につい
て図１４、図１５に基づいて説明する。図１４はＧＯＰ
アドレス生成およびディスク制御部を示すブロック図で
あり、特にシーケンスヘッダなどにそのレート情報を記
録している場合の処理ブロックを示している。図１４に
おいて５３はレジスタ、５４はＧＯＰアドレス演算器、
５５はヘッド位置変換手段およびディスク回転制御変換
手段としての光ヘッド・ディスク回転制御変換器であ
る。また、図１５は再生処理を含めたＧＯＰアドレス生
成およびディスク制御部を示すブロック図であり、特に
ディスク上の数カ所の位置に上記レート情報が固められ
て記録されているディスクからＧＯＰの再生を行なうた
めの構成を示している。図１５において５６は再生アン
プ、５７はディジタル復調器、５８は誤り訂正器（ＥＣ
Ｃ）、５９はシステムレイヤ処理器、６０はレート情報
メモリであり、システムレイヤ処理器５９およびレート
情報メモリ６０によってデータレート情報抽出手段を構
成する。６１はＧＯＰ数カウンタであり、ＧＯＰアドレ
ス演算器５４およびＧＯＰ数カウンタ６１によって位置
情報算出手段を構成する。なお、図中の同一または相当
部分には同一符号を付して説明を省略する。

【０１４３】次に動作について説明する。従来例で説明
したように１ＧＯＰあたりのレートを可変にすることに
よって１プログラムの全体的なレートの最適化が図れる
ので画質がかなり良くなる。しかし、このため１ＧＯＰ
の先頭がデータの中身をみないとＧＯＰの先頭かどうか
もわからず、なおかつ、途中までみたソフトを見終わっ
たところから鑑賞したいというような場合、ディスク上
のデータを細かく検索しながらその位置を探すしかな
い。

【０１４４】そこでこのような場合、本発明では、まず
可変レートのレート制御を例えば１ＧＯＰあたり１Ｍビ
ット、１．５Ｍビット、２Ｍビット、２．５Ｍビット、
３Ｍビット等の離散的なレート目標にしておき、すべて
のＧＯＰにおける各々のレート情報をディスク上に記録
しておく。 特にディスクなどの記録媒体上における所
定の領域としてＴＯＣ（Ｔａｂｌｅ Ｏｆ Ｃｏｎｔｅ
ｎｔｓの略：ディスクの一番初めの部分に記録領域を割
り当てられており、タイトル、記録時間等の情報が記録
されている。）や準ＴＯＣ等に各々のＧＯＰについての
レート情報を記録すれば最も効率がよい。

【０１４５】また、ビデオビットストリームのシーケン
スヘッダなどにＧＯＰについてのレート情報を組み込ん
でも良い。例えば２時間のソフトは１４．４ｋ個のＧＯ
Ｐで構成されており、このときレート情報は、上記の場
合、５種類のレートについて区別できれば良いから、３
ビットで表現できる。従って５．４ｋバイト（１４．４
ｋ個×３ビット÷８ビット／バイト）の情報でディスク
上の全てのＧＯＰのレートについて記録が可能である。

【０１４６】この各ＧＯＰのレート情報を、例えば図１
５に示すレート情報メモリ６０に記憶しておき、その値
に相当する情報長を積算することで、所望のＧＯＰへの
高速アクセスが可能となる。

【０１４７】図１４に基づいて以下説明する。可変長復
号器３３によってハフマン符号やランレングス符号が復
号化されると共にヘッダの解読が行うことで、動きベク
トルやピクチャの種類などが判別される。

【０１４８】一方シーケンスヘッダなども復号化され、
そのレート情報がＧＯＰ先頭アドレス演算器５４に入力
される。また、現在アクセスしているＧＯＰのアドレス
情報をレジスタ５３に蓄え、次のアクセス先のＧＯＰ先
頭アドレスを計算し、レジスタ５３に蓄えるとともに、
次のアクセス先のＧＯＰの先頭まで光ヘッド、ディスク
回転制御変換器５５を用いて、アドレスから光ヘッドの
位置を求める。次に、現在アクセスしているＧＯＰとア
クセス先のＧＯＰの先頭アドレスとの差から、次のアク
セスに対する制御信号を算出する。この制御信号に基づ
いて光ヘッドアクチュエータの位置制御およびディスク
回転制御を行う。

【０１４９】再生処理について図１５を参照しながら説
明する。ＴＯＣ領域またはそれに準ずる領域から直接的
または間接的（レート情報記載アドレスを指定した後、
このアドレス部分にアクセスして、レート情報を読み出
す）に読むように光ヘッド及び光ディスクの回転を制御
し、光ヘッドからの再生信号を再生アンプ５６によって
増幅し、ディジタル復調器５７によってこの信号を検波
し、ディジタル信号に弁別し、ディジタル復調を施す。

【０１５０】ディジタル復調を施されディジタルデータ
になった再生信号は、誤り訂正器５８に入力され、再生
信号に含まれている誤りを訂正する。この誤り訂正を行
なった後のデータはシステムレイヤ処理器５９によって
オーディオビットストリーム、ビデオビットストリーム
およびそれ以外のデータ、に分離・処理する。

【０１５１】例えばこの信号はどのデータ種別（ＡＶ
（映像及び音声）データ、テキストデータ、プログラム
などのバイナリデータ等）にあてはまるかを判断してス
トリーム経路の切り分けをしている。その中で上述のよ
うなレート情報をレート情報メモリ６０に記憶する。

【０１５２】これに対し、何番目のＧＯＰの処理をした
いかという情報をＧＯＰ数カウンタ６１を用いて生成
し、ＧＯＰ先頭アドレス演算器５４によって算出したア
ドレスへに基づいて光ヘッドアクチュエータおよびディ
スクの回転速度を制御する。

【０１５３】なお、以上の説明ではＧＯＰカウンタはシ
ステムレイヤ処理器５９より信号を受けた例をとってい
るが、マイコンなどユーザＩ／Ｆをとる部分が処理を代
用したり、また再生中からスキップサーチなどに移った
場合などはビデオビットストリームを処理する可変長復
号器などからのアドレスデータを入力する方が効率がよ
いこともある。

【０１５４】実施例８．次に、本発明の他の実施例につ
いて図１６、図１７、図１８に基づいて、以下、動作に
ついて説明する。図１６はディジタル信号再生部の周波
数による分割、量子化による分割を行った場合の信号処
理ブロックを示す図であり、特にディスク上の数カ所に
レート情報が固められて記録されている場合の再生処理
に用いる構成についてのブロック図である。なお、図中
の同一または相当部分には同一符号を付して説明を省略
する。

【０１５５】ディスク再生当初にＴＯＣ領域またはそれ
に準ずる領域から直接的または間接的（レート情報記載
アドレスを指定）に読むように光ヘッド及び光ディスク
の回転を制御し、光ヘッドからの再生信号を再生アンプ
５６によって増幅し、ディジタル復調器５７によってこ
の信号を検波し、ディジタル信号に弁別し、ディジタル
復調を施す。これによってディジタルデータになった再
生信号は誤り訂正器５８に入力され、再生信号に含まれ
ている誤りを訂正する。誤りの無くなったデータはシス
テムレイヤ処理器５９によってオーディオビットストリ
ームやビデオビットストリームに分離しまたそれ以外の
データも処理する。

【０１５６】例えばこの信号はＡＶデータであるとかテ
キストデータであるとか、プログラムなどのバイナリデ
ータであるとかを判断してストリーム経路の切り分けを
している。その中で上述のようなレート情報をレート情
報メモリ６０に記憶する。これに対し、何ＧＯＰの処理
をしたいかという情報をＧＯＰ数カウンタで生成し、Ｇ
ＯＰ先頭アドレス演算器５４によって算出し光ヘッドア
クチュエータやディスクの回転速度を制御する。

【０１５７】このようにして、スキップ再生時にもアク
セスしたいＧＯＰのアドレスを求めディスク上をスキッ
プし、所望のＧＯＰにアクセスできたら次のアドレスを
同様の算出するとともに例えば実施例５に述べた構成を
用いて得られた低周波数領域のデータを再生し画面化す
るものである。

【０１５８】マイコンなどからスキップサーチ中である
とか、通常の連続再生中である等のモード信号がモード
切替器３０に入力される。上述のようにビデオのビット
ストリームを抽出してデータ並び換え器３１に入力す
る。モード切替器３０の出力はデータ並び換え器３１や
デコーダブル判定器３２に供給される。データ並び換え
器３１は、この制御信号を得て図９のＬ成分とＨ成分と
から分割前のデータをつなぎ直すように動作するか、ま
たはＨ成分とつなぐことをせずにＬ成分のみで可変長復
号器（ＶＬＤ）３３に出力する。

【０１５９】本実施例ではイベントの途中でＬ成分が切
れていることは理論的にはないが、スキップサーチなど
の信号品質のあまりよく無い信号を復号することを考え
て念のためにＶＬＤとデコーダブル判定器３２とにより
Ｌ成分領域のイベントの切れ目を確認しその切れ目まで
をデコードしスイッチ３４に出力する。

【０１６０】スイッチ３４はデコード成功した低周波成
分よりそのブロックの高周波側は０が挿入されるように
デコーダブル判定器３２の出力によって制御されてＤＣ
Ｔブロックを構成しそのデータを、逆ＤＣＴしてＩピク
チャの場合は加算器３８の出力はスルーされて、Ｐピク
チャの場合はレファレンスのＩピクチャの内の動きベク
トル分だけ補正されて加算され、Ｂピクチャの場合Ｉピ
クチャ、Ｐピクチャから動きベクトル分補正されて加算
されるように画像メモリ３７の読みだしは制御され加算
器３８によって加算される。

【０１６１】また、このときのＤＣＴモードとか予測モ
ード動きベクトルはヘッダの符号を復号化して制御され
る。このようにして動き補償予測されたデータは復号さ
れ画像メモリ３７に蓄えられ、画像をＧＯＰのもとの構
成順にする。逆走査変換器３９ではバッファリングし画
像の出力順でかつブロックスキャンからラスタースキャ
ンに変換する。また、スイッチ３４は通常再生時には、
０を挿入するようには接続されず、再生データのみ再生
動作を行うよう制御する。

【０１６２】また、このように低周波数領域・高周波数
領域で分割して符号化される場合、低周波側を重視した
量子化テーブルと高周波側を重視した量子化テーブルあ
るいはまったく均等に１つの量子化テーブルに対して周
波数領域に関係なく細かい量子化テーブルが用意されて
いる場合も容易に考えられるが、このような場合は、図
６のローカルデコーダのごとく可変長復号化器および逆
量子化器を２つずつもてば実現できる。その際データ並
び換え器３１はマルチプレクサでなければならない。

【０１６３】次に図１７に基づき動作について説明す
る。図１７はディジタル信号再生部のビット長による分
割を行った場合の信号処理ブロックを示す図であり、特
にディスク上の数カ所に固められて上記レート情報が記
録されている場合の再生処理についての実施例を説明す
るためのブロック図である。記録媒体上の所定の領域で
ある例えばディスク再生当初にＴＯＣ領域またはそれに
準ずる領域から直接的または間接的（レート情報記載ア
ドレスを指定）に読むように光ヘッド及び光ディスクの
回転を制御し、光ヘッドからの再生信号を再生アンプ５
６によって増幅し、ディジタル復調器５７によってこの
信号を検波し、ディジタル信号に弁別し、ディジタル復
調を施す。

【０１６４】これによってディジタルデータになった再
生信号は誤り訂正器５８に入力され、再生信号に含まれ
ている誤りを訂正する。誤りの無くなったデータはシス
テムレイヤ処理器５９によってオーディオビットストリ
ームやビデオビットストリームに分離しまたそれ以外の
データも処理する。

【０１６５】例えばこの信号は映像オーディオデータで
あるとかテキストデータであるとか、プログラムなどの
バイナリデータであるとかを判断してストリーム経路の
切り分けをしている。その中で上述のようなレート情報
をレート情報メモリ６０に記憶する。これに対し、何Ｇ
ＯＰの処理をしたいかという情報をＧＯＰ数カウンタで
生成し、ＧＯＰ先頭アドレス演算器５４によって算出し
光ヘッドアクチュエータやディスクの回転速度を制御す
る。

【０１６６】このようにして、スキップ再生時にもアク
セスしたいＧＯＰのアドレスを求めディスク上をスキッ
プし、所望のＧＯＰにアクセスできたら次のアドレスを
同様の算出するとともに例えば実施例４に述べた構成を
用いて得られた低周波数領域のデータを再生し画面化す
るものである。

【０１６７】マイコンなどからスキップサーチ中である
とか、通常の連続再生中である等のモード信号がモード
切替器３０に入力される。また、ビデオのビットストリ
ームを抽出してデータ並び換え器３１に入力する。モー
ド切替器３０の出力はデータ並び換え器３１やデコーダ
ブル判定器３２に供給される。データ並び換え器３１
は、この制御信号を得て図９のＬ成分とＨ成分とから分
割前のデータをつなぎ直すように動作するか、またはＨ
成分とつなぐことをせずにＬ成分のみで可変長復号器
（ＶＬＤ）３３に出力する。

【０１６８】ＶＬＤ３３はデコーダブル判定器３２とと
もにＬ成分領域のイベントの切れ目を抽出しその切れ目
までをデコードしスイッチ３４に出力する。スイッチ３
４はデコードに成功した低周波成分よりそのブロックの
高周波側は０が挿入されるようにデコーダブル判定器３
２の出力によって制御されてＤＣＴブロックを構成しそ
のデータを、逆ＤＣＴしてＩピクチャの場合は加算器３
８の出力はスルーされて、Ｐピクチャの場合はレファレ
ンスのＩピクチャの内の動きベクトル分だけ補正されて
加算され、Ｂピクチャの場合Ｉピクチャ、Ｐピクチャか
ら動きベクトル分補正されて加算されるように画像メモ
リ３７の読みだしは制御され加算器３８によって加算さ
れる。

【０１６９】また、このときのＤＣＴモードとか予測モ
ード動きベクトルはヘッダの符号を復号化して制御され
る。このようにして動き補償予測されたデータは復号さ
れ画像メモリ３７に蓄えられ、画像をＧＯＰのもとの構
成順にする。逆走査変換器３９ではバッファリングし画
像の出力順でかつブロックスキャンからラスタースキャ
ンに変換する。またスイッチ３４は通常再生時には０を
挿入するように接続されず、再生データのみを再生する
ように接続動作する。

【０１７０】次に図１８の動作について説明する。図１
８はディジタル信号再生部の解像度による分割を行った
場合の信号処理ブロックを示す図であり、特にディスク
上の数カ所に固められて上記レート情報が記録されてい
る場合の再生処理についての実施例を説明するためのブ
ロック図である。ディスク再生当初にＴＯＣ領域または
それに準ずる領域から直接的または間接的（レート情報
記載アドレスを指定）に読むように光ヘッド及び光ディ
スクの回転を制御し、光ヘッドからの再生信号を再生ア
ンプ５６によって増幅し、ディジタル復調器５７によっ
てこの信号を検波し、ディジタル信号に弁別し、ディジ
タル復調を施す。

【０１７１】これによってディジタルデータになった再
生信号は誤り訂正器５８に入力され、再生信号に含まれ
ている誤りを訂正する。誤りの無くなったデータはシス
テムレイヤ処理器５９によってオーディオビットストリ
ームやビデオビットストリームに分離しまたそれ以外の
データも処理する。例えばこの信号はＡＶデータである
とかテキストデータであるとか、プログラムなどのバイ
ナリデータであるとかを判断してストリーム経路の切り
分けをしている。その中で上述のようなレート情報をレ
ート情報メモリ６０に記憶する。

【０１７２】これに対し、何ＧＯＰの処理をしたいかと
いう情報をＧＯＰ数カウンタで生成し、ＧＯＰ先頭アド
レス演算器５４によって算出し光ヘッドアクチュエータ
やディスクの回転速度を制御する。このようにして、ス
キップ再生時にもアクセスしたいＧＯＰのアドレスを求
めディスク上をスキップし、所望のＧＯＰにアクセスで
きたら次のアドレスを同様の算出するとともに例えば実
施例４に述べた構成を用いて得られた低周波数領域のデ
ータを再生し画面化するものである。

【０１７３】マイコンなどからスキップサーチ中である
とか、通常の連続再生中である等のモード信号がモード
切替器３０に入力される。ビデオのビットストリームを
抽出してマルチプレクサ４２に入力する。マルチプレク
サ４２は低解像度成分のデータは第二の可変長復号器４
５にデータを送り、そうでないデータはスイッチ４３を
経由して第一の可変長復号器４４にデータを送る。スイ
ッチ４３はモード切替器３０のよってコントロールされ
ており、モードとしてはスキップサーチなどで低解像度
成分の再生画像出力しか要求していないにも係わらず、
解像度残差成分が中途半端に再生されてきた場合などに
ＯＦＦするように動作する。また、通常再生のように信
号伝送品質の良い再生を行う場合はスイッチ４３はＯＮ
される。

【０１７４】第二の可変長復号器４５はハフマン符号お
よびランレングス符号を復号し、第二の逆量子化器４７
によって逆量子化され、逆ＤＣＴ器３６によって周波数
領域から空間領域に変換される。そのデータはＩピクチ
ャであれば加算器４９はスルーされて画像メモリに蓄え
られ、Ｐピクチャであれば、画像メモリからＰピクチャ
を参照し、動きベクトル分位置補正されて読み出され加
算器４９によって動き補償予測を復号する。Ｂピクチャ
であればＩピクチャ、Ｐピクチャについて同様の動作を
する。

【０１７５】なお、図中動きベクトルや逆量子化のため
の量子化パラメータや予測モードなどは可変長復号器か
ら出力されているが、その情報の流れは図１２と同様で
あるため省略した。図の下側のループは低解像度成分の
復号であるが、その復号結果は解像度逆変換器５２によ
って画素の補間を行い、解像度残差成分として復号結果
を補足するため、画像メモリ５０に入力される。

【０１７６】実施例９．次に本発明の別の実施例につい
て図１９、図２０および図２１を参照して説明する。図
１９は符号化処理のためのブロック図であり、図２０は
復号化処理のためのブロック図である。図１９および図
２０において、６２はエンコード手段としての映像信号
符号化器、６３はオーディオ信号符号化器、６４、６７
はメモリ、６５、６８はメモリコントローラであり、メ
モリ６４およびメモリコントローラ６５によってデータ
補充手段を構成する。また映像信号符号化器６２および
メモリコントローラ６５により符号量比較手段を構成す
る。６６はシステムレイヤビットストリーム生成器、６
９は可変長復号器、７０は可変長復号器以降の復号信号
処理部であり、可変長復号器６９と復号信号処理部７０
はデータ復号手段として機能し、図２０のデータ並べ換
え器３１はデータ再構成手段として機能する。なお、図
中の同一または相当部分には同一符号を付して説明を省
略する。

【０１７７】まず、図１９に示す構成の動作について説
明する。映像信号符号化器６２とシステムレイヤビット
ストリーム生成器６６の間にメモリ６４を配置して、符
号化された映像信号の各ＧＯＰ間においてデータの埋め
込み操作を行ったうえで、システムレイヤビットストリ
ーム生成器６６に各ＧＯＰを入力し、一方オーディオ信
号はオーディオ信号符号化器６３によって符号化された
後システムレイヤビットストリーム生成器６６に映像信
号とともに入力され、ヘッダ等を付加する等の操作を施
される。

【０１７８】ここで、メモリ６４におけるデータの埋め
込み操作について以下に記述する。メモリコントローラ
６５はそのメモリ６４の制御回路として機能し、符号化
された映像信号データを各ＧＯＰ間で空白なく埋めなお
すよう制御を行う。以下、図２１を参照しながら信号処
理について説明する。図２１はディジタル信号記録・再
生装置の処理の概念を示す説明図であり、例えば、ｎＧ
ＯＰが光ヘッドのアクセス位置や誤り制御の制御単位に
対して余剰データが発生した際に、（ｎ＋１）ＧＯＰが
光ヘッドのアクセス位置または誤り制御の制御単位に対
して中途半端な終わり方をしてデータ領域の空白を生じ
た場合、図２１のアに示すように、（ｎ＋１）ＧＯＰの
あとの空白部分にオーバーしたｎＧＯＰのデータを埋
め、同様にｎＧＯＰを埋め込んだ為にほんの少しだけ入
らなくなった（ｎ＋１）ＧＯＰの残りデータと（ｎ＋
２）ＧＯＰのデータを（ｎ＋３）ＧＯＰの空白部分に埋
め込む（埋め込む方向が紙面左から右）などのように制
御する。

【０１７９】また、別の制御方法としては上述のように
余ったデータを後送りするのではなく、図２１のイに示
すように、（ｎ＋２）ＧＯＰが光ヘッドのアクセス位置
や誤り制御の制御単位に対して少しオーバーして（ｎ＋
３）ＧＯＰが光ヘッドのアクセス位置や誤り制御の制御
単位に対して中途半端な終わり方をした場合、（ｎ＋
２）ＧＯＰのあとの空白部分にオーバーした（ｎ＋３）
ＧＯＰのデータを埋め、同様に（ｎ＋３）ＧＯＰを埋め
込んだ為にほんの少しだけ入らなくなった（ｎ＋２）Ｇ
ＯＰの残りデータを、（ｎ＋１）ＧＯＰのデータの入り
きらなくなったデータをｎＧＯＰの空白部分に埋め込む
（埋め込む方向が紙面右から左）などのように制御す
る。

【０１８０】次に図２０に示す構成の動作について説明
する。メモリ６７はメモリコントローラ６８によって上
述の図２１のアおよびイについて述べたようなルールで
並び換えされたデータを元に戻すようにコントロールさ
れる。例えば、図２１のアのようなデータを復元する場
合は、（ｎ＋１）ＧＯＰの後に続いたｎＧＯＰの部分を
紙面左側のｎＧＯＰのデータの後につなげ、その後に
（ｎ＋１）ＧＯＰのデータをつなげ、（ｎ＋２）ＧＯＰ
のデータの後に続いている（ｎ＋１）ＧＯＰのデータ
を、その後につなげる等のように、元のＧＯＰデータの
状態に戻すように動作する。

【０１８１】なお、この並び換えルールは、例えばＴＯ
Ｃ領域に続いてまとまった領域にフラグ情報として記録
しておくなど、予め媒体のフォーマッティングルールと
して定められておく必要があり、もし定められていない
場合は、媒体上のどこかに明記されていなければならな
い。

【０１８２】実施例１０．次に本発明の他の実施例につ
いて図２２、図２３および図２４を参照して説明する。
図２２はディジタル信号再生部の周波数による分割また
は量子化による分割を行った場合の信号処理ブロックを
表わす図であり、図２３はディジタル信号再生部のビッ
ト長による分割または量子化による分割を行った場合の
信号処理ブロックを表わす図である。図２４はディジタ
ル信号再生部の解像度による分割または量子化による分
割を行った場合の信号処理ブロックを表わす図であり、
図２４において、７１はＩＰ選択指示器、７２はデコー
ダブル判定器、７３はスイッチである。なお図２４には
第１の復号手段、第２、第３の復号手段としての一例と
して該当部分につき表現してある。なお、図中の同一ま
たは相当部分には同一符号を付して説明を省略する。

【０１８３】次に動作について説明する。図２２および
図２３において、まず、ディスク再生当初にＴＯＣ領域
またはそれに準ずる領域から直接的または間接的（レー
ト情報記載アドレスを指定）に読むように光ヘッド及び
光ディスクの回転を制御し、光ヘッドからの再生信号を
再生アンプ５６によって増幅し、ディジタル復調器５７
によってこの信号を検波し、ディジタル信号に弁別し、
ディジタル復調を施す。これによってディジタルデータ
になった再生信号は誤り訂正器５８に入力され、再生信
号に含まれている誤りを訂正する。誤りの無くなったデ
ータはシステムレイヤ処理器５９によってオーディオビ
ットストリームやビデオビットストリームに分離しまた
それ以外のデータも処理する。図２２、図２３および図
２４は特殊再生速度に基づいて復号手段を切り替えるた
めのモード切り替え手段としてのモード切替器３０から
ＩＰ選択指示器７１に制御信号を出力する。この制御信
号と、スキップサーチ速度とによってＩピクチャのみの
表示とするか、ＩピクチャとＰピクチャの表示とするか
切り替えるように制御される。

【０１８４】スキップサーチ速度が１００倍等という速
さの場合にはＩピクチャＰピクチャの両方を画面出力し
ていたらＧＯＰをかなり間引いて出力しなければなら
ず、再生された画面の動きに対する不自然さがでてく
る。この場合不自然さを解消するためにはＩピクチャの
みの再生モードに切り替える必要があり、デコータブル
判定器３２（図２４では７２）に指示してＢピクチャは
もちろんのことＰピクチャの復号を止める（図２４では
スイッチ７３がこの役目をしている）とともに画像メモ
リ３７（図２４では５０及び５１）をＩピクチャのみを
表示するようにコントロールする。

【０１８５】通常５倍速程度まではＩピクチャとＰピク
チャの画面表示が良いが１５倍程度以上になるとＩピク
チャのみの画面表示の方が良い。なぜなら、１５倍速で
ＩピクチャとＰピクチャを全て表示すると、毎フレーム
画面更新をしたとしても次に再生できるＧＯＰは５ＧＯ
Ｐ先のために動きの連続性が極端に劣化する。また、Ｇ
ＯＰの中のフレーム数：Ｎ＝１５、Ｉピクチャ、Ｐピク
チャの周期：Ｍ＝３のとき、例えば７倍速再生などの時
はＰピクチャの復号は全て行うが、画面出力するのはＩ
ピクチャと２枚目のＰピクチャ（ＧＯＰの中では３枚目
と９枚目）というように出力すればもっときめの細かな
スキップサーチができる。

【０１８６】以上のように記録媒体上から読み出された
各ＧＯＰデータの所定の位置に周波数領域を分割して記
録が行われた場合、解像度により分割して記録が行われ
た場合、量子化レベルによって分割して記録が行われた
場合などの所定の条件に基づいてデータ状態が分割され
て記録が行われ、集約的にデータの配置がなされたデー
タから、再生データの内の基本的なデータを第１のデー
タ、基本的な第１のデータを除くデータを第２のデータ
を再生するときに、これら第１、第２のすべてのデータ
について復号を行う場合、第１のデータを復号して（少
なくとも）Ｉピクチャの低周波領域または間引かれた画
素数に相当する再生画像を得る場合、第１のデータを復
号して少なくともＩピクチャ、Ｐピクチャの低周波領域
または間引かれた画素数に相当する再生画像を得る場合
の内、いづれか一つの再生画像を得るための復号手段を
有し、特殊再生の際にどの復号手段を用いるかを特殊再
生速度に基づいて切り換えてもよい。

【０１８７】なお、正方向への再生時と逆方向への再生
時とでＩピクチャ、Ｐピクチャの表示の仕方の設定を変
えても良いことはいうまでもない。Ｐピクチャの復号は
時間の正の方向に対してしかできないため、逆方向の再
生は、復号しようとするＰピクチャの以前に存在する画
面を蓄えておく必要があり、その分のメモリを余分に使
用する必要がある。従って、このメモリを余分に使用し
なくても容易にするためには、例えば正方向スキップサ
ーチのときはＩピクチャおよびＰピクチャを再生し、逆
方向スキップサーチはすべてＩピクチャしか再生しない
等の様にして再生すればよい。

【０１８８】実施例１１．本発明の他の実施例について
図２５、図２６、図２７および図２８に基づいて説明す
る。図２５はディジタル信号再生部の周波数による分割
または量子化による分割を行った場合の信号処理ブロッ
クを表わす図であり、図２６はディジタル信号再生部の
ビット長による分割を行った場合の信号処理ブロックを
表わす図である。また図２７はスキップサーチ時の処理
の概念を示す説明図である。図２５、図２６、図２７に
おいて７４はフィールド表示コントローラである。なお
システムレイヤ処理器５９は映像データ抽出手段として
機能する。さらに図２５、図２６には映像データ復号再
生手段の一例として該当部分を表示してある。３０はモ
ード切り替え手段としてのモード切り替え器である。な
お、図中の同一または相当部分には同一符号を付して説
明を省略する。

【０１８９】次に動作について説明する。図２５および
図２６において、まず、ディスク再生当初にＴＯＣ領域
またはそれに準ずる領域から直接的または間接的（レー
ト情報記載アドレスを指定）に読むように光ヘッド及び
光ディスクの回転を制御し、光ヘッドからの再生信号を
再生アンプ５６によって増幅し、ディジタル復調器５７
によってこの信号を検波し、ディジタル信号に弁別し、
ディジタル復調を施す。これによってディジタルデータ
になった再生信号は誤り訂正器５８に入力され、再生信
号に含まれている誤りを訂正する。誤りの無くなったデ
ータはシステムレイヤ処理器５９によってオーディオビ
ットストリームやビデオビットストリームに分離し、ま
たそれ以外のデータも処理される。

【０１９０】スキップサーチ時は例えばＩピクチャとＰ
ピクチャを連続して画面出力すると、図２７の矢印のよ
うな画面出力順となる。この際、Ｉピクチャの偶数フィ
ールドからＰピクチャの奇数フィールドの間はスキップ
サーチ時は連続しているのにエンコードデータでは４フ
ィールドの間隔が空いている。つまりこの間はＩピクチ
ャの奇数フィールド偶数フィールド間に比して５倍の再
生速度となる。従って、１フィールド毎に再生速度が１
倍と５倍の間を行き来する不自然な動き方の画像とな
る。

【０１９１】これをＩピクチャの偶数フィールドは奇数
フィールドと同じ画面で置き換えるか、またはインター
レースを考慮して上下走査線の平均を埋めて画面を作成
して出力し、次のＰピクチャでも同様の画面構成をする
ように図２５、図２６における画像メモリ３７をフィー
ルド表示コントローラ７４を用いてコントロールする。
このようにすれば再生する画像の各フィールドが記録す
る際に符号化したフィールドの間隔であるフィールド間
のスキップ量はほぼ均等に得られるため、ジャーキネス
（不自然な動き方）は目立たなくなる。

【０１９２】また、図２８は逆再生時の処理の概念を示
す説明図であり、特に逆再生のフィールド順序について
示したものである。以下、逆再生のフィールド順序につ
いて図２８をもとに説明する。逆再生を行う場合、通常
奇数フィールドと偶数フィールドをペアとするフレーム
単位で逆再生となる。具体的には、奇数フィールドから
偶数フィールドに移る場合は映像上の時間と同じ方向で
再生を行い（図２８ア中、ウの経過をたどる再生動
作）、偶数フィールドから奇数フィールドに移るときは
映像上の時間と逆の方向に２フィールド分の逆送りを行
うことになってしまう（図２８ア中、エの経過をたどる
スキップ動作）。

【０１９３】ところで、上記のような再生経路をとる
と、３倍速の逆送りとなってしまい、動きの順序が素直
に感じられない視感上劣悪な動きをする再生画になって
しまう。これを図２８のイに示すようにフィールド単位
で１画面づつ奇偶奇偶……の順序で逆方向に表示するよ
うに図２５、図２６におけるフィールド表示コントロー
ラ７４によって画像メモリ３７をコントロールすると、
フィールド間のスキップ量がほぼ均等に得られるため、
ジャーキネスは目立たなくなる。ただし、このときの同
期信号については（フィールド同期信号を逆にするので
はなく）正常な奇偶フィールドの関係を保っておく必要
がある。

【０１９４】なお、このようにフィールド毎に独立した
表示方法をとるため画像メモリは加算器３８の出力をそ
のままとるのではなく、画像メモリから独立に取り出す
ようにした。なお、このような動作を行うために、別に
バッファを設けて順序替えを行っても良いし、アドレス
コントロールが独立で設定可能なスリーポートのメモリ
を用いても良い。さらに動作速度の非常に速いメモリで
多重化して読みだしても以上の様な動作を実現できる。
また、逆走査変換器３９は少なく１フィールドプラス１
スライスのメモリをもっているため、このようなバッフ
ァリング機能を逆走査変換器３９にもたせても良いのは
言うまでもない。

【０１９５】また、特殊再生のうちスロー再生について
は同じフレームが何度か続いて出力されることでジャー
キネスが目立ってしまうので再生時間が等間隔になるよ
うにフレームを再構成して出力する。例えば１／３倍速
のスロー再生の場合には、例えば復号されたＩフレーム
が３回出力された後、復号されたＢフレームが３回出力
されるのではなくて、最初の１フレームはＩフレームの
奇数フィールドから１フレームを構成（偶数フィールド
側は上下ラインの平均をとるなどすれば良い。）する。

【０１９６】このようにすれば、インタレースされた画
像においてラインずれによる画面垂直方向への画像シフ
トがなく、安定した画像になる。）し、次の１フレーム
はもとのＩフレームを出力し、次の１フレームはＩフレ
ームの偶数フィールドから１フレームを構成（奇数フィ
ールド側は上下ラインの平均をとるなどすれば良い）
し、次の１フレームはＢフレームの奇数フィールドから
１フレームを構成（偶数フィールド側は上下ラインの平
均をとるなどすれば良い）し、次の１フレームはもとの
Ｂフレームを出力し、次の１フレームはＢフレームの偶
数フィールドから１フレームを構成（奇数フィールド側
は上下ラインの平均をとるなどすれば良い）するように
すれば時間的に等間隔のスローが行える。

【０１９７】

【発明の効果】本発明に関わるディジタル映像信号記録
装置によれば、特殊再生時最低限アクセスすべき符号量
が少なくなるような符号化が可能で、特殊再生時最低限
アクセスすべきデータのディスク上の配置が効率的に行
えるという効果がある。

【０１９８】本発明に関わるディジタル映像信号記録装
置によれば、第一の符号化手段によって、空間的に間引
かれた映像データを符号化し、第一の符号化手段のデー
タのみをアクセスすれば、復号しても十分にシーン理解
できるように符号化できるという効果がある。

【０１９９】本発明に関わるディジタル映像信号記録装
置によれば、第一の符号化手段によって、ブロック毎に
部分的な周波数領域の映像データを符号化し、第一の符
号化手段のデータのみをアクセスすれば、復号しても十
分にシーン理解できるように符号化できるという効果が
ある。

【０２００】本発明に関わるディジタル映像信号記録装
置によれば、第一の符号化手段によって、粗く量子化す
ることにより、解像度を落とすことなく符号化でき、、
第一の符号化手段のデータのみをアクセスすれば、復号
しても十分にシーン理解できるように符号化できる効果
がある。

【０２０１】本発明に関わるディジタル映像信号記録装
置によれば、データ抽出手段によって、映像信号の低周
波領域を区切れるようになり、しかも符号量が固定の長
さ以下に制限することが容易であり、しかも低周波領域
のデータを復号すれば、画像の大雑把な内容は理解でき
るように符号化できるという効果がある。

【０２０２】本発明に関わるディジタル映像信号再生装
置によれば、通常再生時データ並び換え手段によって、
２つに区切られた符号化データをつなぎ合わせて完全な
復号画像が得られ、特殊再生時は、２つに区切られた符
号化データのうち、低周波領域のデータのみを復号する
ことによって画像の大雑把な内容が把握できる程度の画
像が得られるという効果があり、装置の動作状況に応じ
て復号することができるという効果がある。

【０２０３】本発明に関わるディジタル映像信号再生装
置によれば、特殊再生時、データ操作手段によって、２
つに区切られた符号化データのうち低周波領域を復号す
る場合、復号化可能なデータのみを復号化し、復号化で
きなかったビットは廃棄することによって、異常データ
を復号することを回避することができ、さらにブロック
の残りの高周波領域については固定値に置き換えて復号
するようによってデータ化けなく復号画像を得ることが
できるという効果がある。

【０２０４】本発明に関わるディジタル映像信号記録装
置によれば、ブロックの低周波領域と高周波領域ともに
ＥＯＢで見かけ上ブロックを終了したように符号化する
ため、低周波領域のデータのみを復号する場合、データ
の廃棄などの余計な回路を要することなく復号できるよ
うな符号化データを得ることができる。

【０２０５】本発明に関わるディジタル映像信号再生装
置によれば、通常再生時データ再構成手段によって、そ
れぞれＥＯＢで区切られた符号化データから完全な復号
画像を得られ、特殊再生時は、符号化データのうち、低
周波領域のデータのみを復号することによってシーン理
解できるほどの大雑把な画像を得ることができるという
効果がある。また、上記２つモードは装置の動作状況に
応じて動作できるという効果がある。また、データ操作
手段が、符号化データのうち低周波領域を復号する場
合、ブロックの残りの高周波領域については固定値に置
き換えて復号するためデータ化けなく復号できる。

【０２０６】本発明に関わるディジタル映像信号記録装
置によれば、低解像度符号化手段によって、空間的に間
引かれた映像データを符号化し、この符号化手段のデー
タのみをアクセスすれば、復号しても十分にシーン理解
できるように符号化できる効果がある。差分成分符号化
手段が、低解像度符号化手段の中の復号データを補間し
て、低解像度変換を行う前の画像と比較することで差分
成分を得て低解像度符号化手段で得られていない高解像
度分の映像データを符号化することによって低解像度以
外の映像情報を符号化することができる。

【０２０７】本発明に関わるディジタル映像信号再生装
置によれば、通常再生時、映像信号復号手段によって、
低解像度分の符号化データと、低解像度に間引く前のデ
ータと低解像度分のデータとの差分成分の高解像度成分
の符号化データを合成することで、完全な解像度の画像
を復号化できるという効果がある。

【０２０８】本発明に関わるディジタル映像信号再生装
置によれば、モード切り替え手段によって、通常再生
時、２つに区切られた低解像度符号化データと低解像度
に間引く前のデータと低解像度分のデータとの差分成分
の高解像度成分の符号化データとを合成して完全な解像
度の画像を復号化でき、特殊再生時は、低解像度符号化
データのみを復号化することで大雑把な画像を復号化す
ることができるという効果がある。また、装置の動作状
態によって上記のように復号化手段を切り替えられると
いう効果がある。

【０２０９】本発明に関わるディジタル映像信号再生装
置によれば、映像生成手段が、特殊再生時、低解像度符
号化データのみを復号化する場合には、低解像度成分の
映像データを補間し元の画像サイズに戻すことができる
という効果がある。

【０２１０】本発明に関わるディジタル映像信号記録装
置によれば、データレート設定手段が、可変レートの映
像信号符号化手段においてレートをごく限られた値しか
設定されないため、ＧＯＰのデータレート情報（ＧＯＰ
の符号量に相当）を少ないビット数で表現できるように
なるという効果がある。

【０２１１】本発明に関わるディジタル映像信号記録装
置によれば、可変レートで符号化した場合のデータレー
ト設定情報を記録媒体上に映像データとは別に記録され
るため、データレート情報をまとめて読みとることがで
きるようになり、所定のＧＯＰのディスク上に占める位
置がすぐに算出できるような情報を記録できるという効
果がある。

【０２１２】本発明に関わるディジタル映像信号記録装
置によれば、可変レートによって高画質な符号化を実現
でき、なおかつ可変レートによって、非常にレートが増
えたＧＯＰにおいても、空間的に間引かれた映像データ
を符号化する符号化手段によって、再生時の最低限アク
セスする領域を減らすように符号化することができると
いう効果がある。

【０２１３】本発明に関わるディジタル映像信号記録装
置によれば、可変レートによって高画質な符号化を実現
でき、なおかつ可変レートによって、非常にレートが増
えたＧＯＰにおいても、符号化手段が、ブロック毎に部
分的な周波数領域の映像データを符号化する符号化手段
によって、再生時の最低限アクセスする領域を減らすよ
うに符号化することができるという効果がある。

【０２１４】本発明に関わるディジタル映像信号記録装
置によれば、可変レートによって高画質な符号化を実現
でき、なおかつ可変レートによって、非常にレートが増
えたＧＯＰにおいても、符号化手段が、粗く量子化する
ことにより、完全な解像度のデータを符号化し、再生時
の最低限アクセスする領域を減らすように符号化するこ
とができるという効果がある。

【０２１５】本発明に関わるディジタル映像信号再生装
置によれば、データレート情報抽出手段によって、各Ｇ
ＯＰのデータレート情報を抽出することができるように
なり、ディスク位置情報算出手段によって、得られたデ
ータレート情報から、アクセスしたいＧＯＰのあるディ
スク上の位置情報を算出することによって高画質な可変
レートの特殊再生や検索を容易にできるようにするとい
う効果がある。

【０２１６】本発明に関わるディジタル映像信号再生装
置によれば、特殊再生速度に応じてアクセス目標となる
ＧＯＰのあるディスク上の位置情報を算出し、光ヘッド
位置変換手段によって、特殊再生速度に応じた目標ＧＯ
Ｐの位置に光ヘッド位置を制御することができ高画質な
可変レートの多様な速度の特殊再生が可能になるという
効果がある。

【０２１７】本発明に関わるディジタル映像信号記録装
置によれば、可変レートで符号化して記録した場合もヘ
ッドがアクセスし易い位置にＧＯＰすることで、アクセ
ス時間が短くなるため、特殊再生において読み出しデー
タ量を増やすように符号化して記録することができるよ
うになる。また、そのときのディスク上の余白部などの
無駄部分を可能な限り埋めることができ、その分画質の
向上に使用するか、あるいは記録時間の長時間化に寄与
するという効果がある。

【０２１８】本発明に関わるディジタル映像信号再生装
置によれば、空白領域に他のＧＯＰのデータが埋め込ま
れた符号化データを元のＧＯＰの符号化データを再構成
できるためデータ化けなく復号化でき、なおかつ特殊再
生において読み出しデータ量が増え、なおかつ高画質な
再生画を得ることができるという効果がある。

【０２１９】本発明に関わるディジタル映像信号再生装
置によれば、特殊再生のスピードに応じて、Ｉピクチャ
のみを復号化して表示するモードとＩ，Ｐピクチャを表
示するモードを切り替えるため、比較的遅い特殊再生
（例えば２倍速など）では、Ｉ、Ｐピクチャの特殊再生
を実現でき、Ｉピクチャのみの特殊再生に比べてフレー
ム飛びの少ないきめ細かな特殊再生が実現でき、また、
速い特殊再生時にはＩピクチャの特殊再生をするなどの
ように再生速度に応じた、優れたマンマシンインターフ
ェイスのディジタル映像信号再生装置を得ることができ
る。

【０２２０】本発明に関わるディジタル信号再生装置に
よれば、逆再生時はフィールド表示までを逆に動くよう
に表示し、早送りのようなフレーム飛ばしの再生時には
偶数フィールドは奇数フィールドと同じ映像信号を出力
するようにすることで飛ばすフィールドの数を一定にす
ることにより見易い特殊再生画像を得ることができると
いう効果がある。

【０２２１】本発明に関わるディジタル映像信号再生装
置によれば、データレート情報抽出手段によって、各Ｇ
ＯＰのデータレート情報を抽出することができるように
なり、ディスク位置情報算出手段によって、得られたデ
ータレート情報から、アクセスしたいＧＯＰのあるディ
スク上の位置情報を算出することによって高画質な可変
レートの特殊再生や検索を容易にできるようになり、な
おかつ特殊再生時は、特殊再生のスピードに応じて、Ｉ
ピクチャのみを復号化して表示するモードとＩ，Ｐピク
チャを表示するモードを切り替えるため、比較的遅い特
殊再生（例えば２倍速など）では、Ｉ、Ｐピクチャの特
殊再生を実現でき、Ｉピクチャのみの特殊再生に比べて
フレーム飛びの少ないきめ細かな特殊再生が実現でき、
また、速い特殊再生時にはＩピクチャの特殊再生をする
などのように再生速度に応じた、優れたマンマシンイン
ターフェイスのディジタル映像信号再生装置を得ること
ができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 実施例１のディジタル映像信号符号化処理部
のブロック図。

【図２】 実施例１の解像度変換の概念を画像上で示し
た図。

【図３】 実施例１、２、３のデータ構成結果の一例を
示した説明図。

【図４】 実施例２のディジタル映像信号符号化処理部
のブロック図。

【図５】 ＤＣＴブロック内部のＤＣＴ係数のデータ配
置の一例を示した説明図。

【図６】 実施例３のディジタル映像信号符号化処理部
のブロック図。

【図７】 実施例１、２、３における符号化データの統
計量の例を示す説明図。

【図８】 実施例１、２、３の処理シーケンスの一例を
示した説明図。

【図９】 実施例４のＤＣＴブロックの並び及び１ブロ
ックのビットストリームにおける周波数成分の配置概略
の一例を示した説明図。

【図１０】 実施例４のディジタル映像信号復号化処理
部のブロック図とその動作概念を示す説明図。

【図１１】 実施例５のディジタル映像信号符号化処理
部のブロック図とその動作概念を示す説明図。

【図１２】 実施例５のディジタル映像信号復号化処理
部のブロック図。

【図１３】 実施例６のディジタル映像信号復号化処理
部のブロック図。

【図１４】 実施例７のＧＯＰアドレス生成及びディス
ク制御部のブロック図。

【図１５】 実施例７の再生処理を含めたＧＯＰアドレ
ス生成及びディスク制御部のブロック図。

【図１６】 実施例８のディジタル信号再生部の周波数
による分割、量子化による分割を行った場合の信号処理
ブロック図。

【図１７】 実施例８のディジタル信号再生部のビット
長による分割を行った場合の信号処理ブロック図。

【図１８】 実施例８のディジタル信号再生部の解像度
による分割を行った場合の信号処理ブロック図。

【図１９】 実施例９の符号化処理のブロック図。

【図２０】 実施例９の復号化処理のブロック図。

【図２１】 実施例９のディジタル信号記録・再生装置
の処理の概念を示す説明図。

【図２２】 実施例１０のディジタル信号再生部の周波
数による分割または量子化による分割を行った場合の信
号処理ブロック図。

【図２３】 実施例１０のディジタル信号再生部のビッ
ト長による分割または量子化による分割を行った場合の
信号処理ブロック図。

【図２４】 実施例１０のディジタル信号再生部の解像
度による分割または量子化による分割を行った場合の信
号処理ブロック図。

【図２５】 実施例１１のディジタル信号再生部の周波
数による分割または量子化による分割を行った場合の信
号処理ブロック図。

【図２６】 実施例１１のディジタル信号再生部のビッ
ト長による分割または量子化による分割を行った場合の
信号処理ブロック図。

【図２７】 実施例１１のスキップサーチ時の処理の概
念を示す説明図。

【図２８】 実施例１１の逆再生時の処理の概念を示す
説明図。

【図２９】 従来のディジタル信号記録・再生装置の一
例を示すブロック図。

【図３０】 従来のディジタル信号記録・再生装置にお
ける映像信号符号化部のブロック図。

【図３１】 従来のディジタル信号記録・再生装置にお
ける映像信号符号化の動画像処理の概念を示す説明図。

【図３２】 従来のディジタル信号記録・再生装置にお
ける映像信号復号化部のブロック図。

【図３３】 従来のディジタル信号記録・再生装置にお
ける映像信号符号化部のブロック図。

【符号の説明】

３ 解像度変換器、４ 前処理器、５ 動きベクトル検
出器、７ 減算器、９ＤＣＴ演算器、１１ 量子化器、
１３ 可変長符号化器、１５ 逆量子化器、１７ 逆Ｄ
ＣＴ演算器、１８ 加算器、１９ 加算器、２０ 画像
メモリ、２１画像メモリ、２３ レート制御器、２４
解像度逆変換器、２５ データ再構成器、２６ 第一の
可変長符号化器、２７ 第二の可変長符号化器、２８
減算器、２９ 加算器、３０ モード切替器、３１ デ
ータ並び換え器、３２ デコーダブル判定器、３３ 可
変長復号器、３４ スイッチ、３５ 逆量子化器、３６
逆ＤＣＴ演算器、３７ 画像メモリ、３８ 加算器、
３９ 逆走査変換器、４０ レート制御器、４１ ＥＯ
Ｂ検索器、４２ マルチプレクサ、４３ スイッチ、４
４ 第一の可変長復号器、４５ 第二の可変長復号器、
４６ 第一の逆量子化器、４７ 第二の逆量子化器、４
８ 加算器、４９ 加算器、５０ 画像メモリ、５１
画像メモリ、５２ 解像度逆変換器、５３ レジスタ、
５４ ＧＯＰアドレス演算、５５ 光ヘッド・ディスク
回転制御変換器、５６ 再生アンプ、５７ ディジタル
復調器、５８ 誤り訂正器、５９ システムレイヤ処理
器、６０ レート情報メモリ、６１ ＧＯＰ数カウン
タ、６２ 映像信号符号化器、６３ オーディオ信号符
号化器、６４ メモリ、６５ メモリコントローラ、６
６ システムレイヤビットストリーム生成器、６７ メ
モリ、６８ メモリコントローラ、６９ 可変長復号化
器、７０ 復号化信号処理部、７１ ＩＰ選択指示器、
７２ デコーダブル判定器、７３ スイッチ、７４ フ
ィールド表示コントローラ。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 倉橋 聡司 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 加瀬沢 正 京都府長岡京市馬場図所１番地 三菱電機 株式会社映像システム開発研究所内 (72)発明者 長沢 雅人 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） 5C053 FA23 GA11 GB05 GB21 GB22 GB29 GB38 HA21 HA29 KA24 LA06 LA11 5D044 AB07 BC04 CC04 DE12 DE17 GK07 GK11

Claims (19)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 動き補償予測と直交変換とを用いて符号
   化したディジタル映像信号を記録媒体上に記録するディ
   ジタル映像信号記録装置において、上記動き補償予測と
   直交変換を用いて符号化したディジタル映像信号のうち
   の少なくともフレーム内符号化画像を含む符号化画像よ
   りなる映像信号を所定のビットごとに区切ったデータ列
   より低周波領域分のデータを抽出する低周波領域抽出手
   段とを有することを特徴とするディジタル映像信号記録
   装置。
2. 【請求項２】 動き補償予測と直交変換とを用いて符号
   化され、かつ低周波領域のデータと高周波領域のデータ
   とが領域分けされたデータよりなるディジタル映像信号
   を記録媒体上から再生するディジタル映像信号再生装置
   において、上記低周波領域のデータと上記高周波領域の
   データとを所定の順序に並び換えるデータ並び換え手段
   と、該並び換えられたデータを復号するモードまたは選
   択的に上記低周波領域のデータを復号するモードの何れ
   か一方のモードを選択するモード切り替え手段とを有す
   ることを特徴とするディジタル映像信号再生装置。
3. 【請求項３】 低周波領域のデータのみ復号化するモー
   ドで復号化する場合は、復号化可能なデータのみを復号
   し、所定のビット数境界付近の復号化不能なデータは廃
   棄し、得られた高周波領域のデータについては固定値に
   置き換え逆直交変換を施すデータ操作手段を有すること
   を特徴とする請求項２記載のディジタル映像信号再生装
   置。
4. 【請求項４】 動き補償予測と直交変換とを用いて符号
   化したディジタル映像信号を記録媒体上に記録するディ
   ジタル映像信号記録装置において、上記動き補償予測と
   直交変換を用いて符号化したディジタル映像信号のうち
   の少なくともフレーム内符号化画像を含む符号化画像よ
   りなる映像信号の各ブロックの符号化データに対し低周
   波領域のデータとしての所定のビット数に達するとブロ
   ック終端符号を付し、上記所定のビット数を越える上記
   符号化データを高周波領域データとして符号化を行う符
   号化手段を有することを特徴とするディジタル映像信号
   記録装置。
5. 【請求項５】 動き補償予測と直交変換とに基づいて符
   号化された低周波領域のデータと、高周波領域のデータ
   がブロック終端符号によって仕切られてなる符号化デー
   タを記録媒体上から読み出すディジタル映像信号再生装
   置において、低周波領域のデータと高周波領域のデータ
   とブロック終端符号のそれぞれに基づいて、データを再
   構成するデータ再構成手段と、再構成したデータを復号
   するモードまたは選択的に低周波領域のデータのみを復
   号化するモードの何れか一方のモードを選択するモード
   切り替え手段と、該モード切り替え手段の出力に基づい
   て再構成された符号化データを復号化する復号化手段
   と、高周波領域については固定値に置き換え逆直交変換
   を施すデータ操作手段とを有することを特徴としたディ
   ジタル映像信号再生装置。
6. 【請求項６】 動き補償予測と直交変換とを用いて符号
   化したディジタル映像信号を記録媒体上に記録するディ
   ジタル映像信号記録装置において、上記動き補償予測と
   直交変換を用いて符号化したディジタル映像信号のうち
   の少なくともフレーム内符号化画像を含む符号化画像よ
   りなる映像信号に対して画素間引きを行った低解像度成
   分のデータを符号化する符号化手段と、該符号化手段の
   出力データを補間し画素間引きを行う前の画像との差分
   成分を符号化する差分成分符号化手段を有し、上記符号
   化手段の出力と上記差分成分符号化手段の出力とを所定
   の領域にわけてデータを構成し、オーディオ信号やヘッ
   ダなどを付加し誤り訂正符号を付す情報付加手段とを有
   することを特徴とするディジタル映像信号記録装置。
7. 【請求項７】 動き補償予測と直交変換とに基づいて符
   号化され、かつ画素間引きされた低解像度分のデータ
   と、画素間引き前の画像と画素間引きされた後に補間さ
   れた画像との差分成分に対応するデータとを有するディ
   ジタル映像信号を記録媒体より読み出すディジタル映像
   信号再生装置において、上記低解像度成分のデータと上
   記差分成分のデータとを合成して復号化する復号手段を
   有することを特徴とするディジタル映像信号再生装置。
8. 【請求項８】 低解像度成分のデータと差分成分のデー
   タとを合成して復号化するモードと低解像度成分のみ復
   号化するモードとを切り替えるモード切り替え手段を有
   することを特徴とする請求項７記載のディジタル映像信
   号再生装置。
9. 【請求項９】 低解像度画像の復号化時は復号化後補間
   した映像を生成する補間映像生成手段を備えることを特
   徴とする請求項７記載のディジタル映像信号再生装置。
10. 【請求項１０】 動き補償予測と直交変換とを用いて符
    号化したディジタル映像信号を記録媒体上に記録するに
    際し、上記動き補償予測と直交変換とに基づく符号化お
    よび復号化した際の画像劣化の程度を判定する絵柄判定
    手段と、該絵柄判定手段からの判定出力に基づいてデー
    タレートを適応的に変化させてエンコードする適応型エ
    ンコーダと、オーディオ信号、ヘッダ情報および誤り訂
    正符号を付加する情報付加手段とを有するディジタル映
    像信号記録装置において、適応的に変化させるデータレ
    ートに離散的な値を設定するためのデータレート設定手
    段を有することを特徴とするディジタル映像信号記録装
    置。
11. 【請求項１１】 動き補償予測と直交変換とを用いて符
    号化したディジタル映像信号を記録媒体上に記録するに
    際し、上記動き補償予測と直交変換とに基づく符号化お
    よび復号化した際の画像劣化の程度を判定する絵柄判定
    手段と、該絵柄判定手段からの判定出力に基づいてデー
    タレートを適応的に変化させてエンコードする適応型エ
    ンコーダと、オーディオ信号、ヘッダ情報および誤り訂
    正符号を付加する情報付加手段とを有するディジタル映
    像信号記録装置において、データレート情報をヘッダに
    多重するか、または記録媒体上の所定の領域に書き込む
    構成としたことを特徴とするディジタル映像信号記録装
    置。
12. 【請求項１２】 動き補償予測と直交変換とを用いて符
    号化したディジタル映像信号を記録媒体上に記録するに
    際し、上記動き補償予測と直交変換とに基づく符号化お
    よび復号化した際の画像劣化の程度を判定する絵柄判定
    手段と、オーディオ信号、ヘッダ情報および誤り訂正符
    号を付加する情報付加手段とを有するディジタル映像信
    号記録装置において、少なくともフレーム内符号化画像
    を含む符号化画像よりなる映像信号に対し、所定の間隔
    で間引かれた映像信号を符号化する第一の符号化手段
    と、上記映像信号のうち上記第一の符号化手段を用いた
    符号化による残差成分に対しての符号化を行う第二の符
    号化手段とを有して、上記絵柄判定手段からの判定出力
    に基づいて上記第一および第二の符号化手段のうち少な
    くともいずれか一方の符号化手段におけるデータレート
    を適応的に変化させて符号化する構成としたことを特徴
    とするディジタル映像信号記録装置。
13. 【請求項１３】 動き補償予測と直交変換とを用いて符
    号化したディジタル映像信号を記録媒体上に記録するに
    際し、上記動き補償予測と直交変換とに基づく符号化お
    よび復号化した際の画像劣化の程度を判定する絵柄判定
    手段と、オーディオ信号、ヘッダ情報および誤り訂正符
    号を付加する情報付加手段とを有するディジタル映像信
    号記録装置において、少なくともフレーム内符号化画像
    を含む符号化画像よりなる映像信号に対し、直交変換さ
    れた低周波領域のみを符号化する第一の符号化手段と、
    上記映像信号のうち上記第一の符号化手段を用いた符号
    化による残差成分に対しての符号化を行う第二の符号化
    手段とを有して、上記絵柄判定手段からの判定出力に基
    づいて上記第一および第二の符号化手段のうち少なくと
    もいずれか一方の符号化手段におけるデータレートを適
    応的に変化させて符号化する構成としたことを特徴とす
    るディジタル映像信号記録装置。
14. 【請求項１４】 動き補償予測と直交変換とを用いて符
    号化したディジタル映像信号を記録媒体上に記録するに
    際し、上記動き補償予測と直交変換とに基づく符号化お
    よび復号化した際の画像劣化の程度を判定する絵柄判定
    手段と、オーディオ信号、ヘッダ情報および誤り訂正符
    号を付加する情報付加手段とを有するディジタル映像信
    号記録装置において、少なくともフレーム内符号化画像
    を含む符号化画像よりなる映像信号に対し、量子化レベ
    ルで粗く量子化して符号化する第一の符号化手段と、上
    記映像信号のうち上記第一の符号化手段を用いた符号化
    による残差成分に対しての符号化を行う第二の符号化手
    段とを有して、上記絵柄判定手段からの判定出力に基づ
    いて上記第一および第二の符号化手段のうち少なくとも
    いずれか一方の符号化手段におけるデータレートを適応
    的に変化させて符号化する構成としたことを特徴とする
    ディジタル映像信号記録装置。
15. 【請求項１５】 動き補償予測と直交変換とを用いて符
    号化したディジタル映像信号を記録媒体上に記録するデ
    ィジタル映像信号記録装置において、上記動き補償予測
    と直交変換とに基づいて符号化したディジタル映像信号
    によって形成される１画像群に割り当てられた領域に対
    応して符号量の制御を行い、エンコードするエンコード
    手段と、該エンコード手段からの出力と所定の符号量を
    比較する符号量比較手段と、該符号量比較手段からの出
    力に基づいて、余分のデータを空白領域を有する画像群
    の空白領域に埋め込むデータ補充手段とを有するディジ
    タル映像信号記録装置。
16. 【請求項１６】 動き補償予測と直交変換とに基づいて
    符号化され、この符号化データをもとに形成された画像
    群の空白領域に他の画像群のデータが埋め込まれたディ
    ジタル映像信号データを記録媒体から読み出すディジタ
    ル映像信号再生装置において、埋め込まれた映像信号符
    号化データをもとの画像群に再構成するデータ再構成手
    段と、該データ再構成手段からの再構成されたデータを
    復号化するデータ復号手段とを有することを特徴とする
    ディジタル映像信号再生装置。
17. 【請求項１７】 動き補償予測と直交変換とに基づいて
    符号化が行なわれ、かつ各画像群データの所定の位置に
    第１および第２の符号化データの配列がなされたデータ
    から、所定の条件に従って上記第１および第２の符号化
    データに対応する第１および第２の復号データを生成す
    るディジタル映像信号再生装置において、上記第１およ
    び第２のデータを復号して再生画像を得る第１の復号手
    段と、上記第１のデータを復号してフレーム内符号化画
    像の低周波領域または間引かれた画素数または粗い量子
    化に相当する再生画像を得る第２の復号手段と、上記第
    １のデータを復号して少なくともフレーム内符号化画
    像、フレーム間予測符号化画像の低周波領域または間引
    かれた画素数または粗い量子化に相当する再生画像を得
    る第３の復号手段のうち、少なくともいずれか一つの復
    号手段を有し、特殊再生の際に上記いずれの復号手段を
    用いるかを特殊再生速度に基づいて切り替えるためのモ
    ード切り替え手段を有することを特徴とするディジタル
    映像信号再生装置。
18. 【請求項１８】 動き補償予測と直交変換とに基づいて
    符号化された映像情報を記録媒体上より再生するディジ
    タル映像信号再生装置において、再生符号中から映像信
    号に対応するデータを抽出する映像データ抽出手段と、
    該映像データ抽出手段から出力される映像データを復号
    して再生する映像データ復号再生手段と、映像データの
    再生の際に通常の再生モード、または奇数フィールドも
    しくは偶数フィールドのいずれか一方のフィールドを再
    生表示するモード、または奇数フィールドもしくは偶数
    フィールドのフィールド構成を逆にして再生表示をする
    モードとを切り替えるモード切り替え手段とを有するこ
    とを特徴とするディジタル映像信号再生装置。
19. 【請求項１９】 動き補償予測と直交変換とに基づいて
    符号化が行なわれ、かつ各画像群データの所定の位置に
    第１および第２の符号化データの配列がなされており、
    かつ符号化されたデータレートが絵柄に応じて適応的に
    可変であるデータから所定の条件に従って上記第１およ
    び第２の符号化データに対応する第１および第２の復号
    データを生成するディジタル映像信号再生装置におい
    て、上記第１および第２のデータを復号して再生画像を
    得る第１の復号手段と、上記第１のデータを復号してフ
    レーム内符号化画像の低周波領域または間引かれた画素
    数または粗い量子化に相当する再生画像を得る第２の復
    号手段と、上記第１のデータを復号して少なくともフレ
    ーム内符号化画像、フレーム間予測符号化画像の低周波
    領域または間引かれた画素数または粗い量子化に相当す
    る再生画像を得る第３の復号手段のうち、少なくともい
    ずれか一つの復号手段を有し、特殊再生の際に上記いず
    れの復号手段を用いるかを特殊再生速度に基づいて切り
    替えるためのモード切り替え手段を有することを特徴と
    するディジタル映像信号再生装置。