JP2883209B2 - 画像情報記録装置および画像情報記録方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 技術分野 本発明は、映像信号を光ディスク等の記録媒体に記録
する画像情報記録装置および画像情報記録方法に関して
おり、特に一定の速度倍率での特殊再生をおこなう画像
情報記録装置および画像情報記録方法に関する。

背景技術 ディジタル蓄積メディアの発展に伴って、長時間の動
画像をこれらの記録メディアに記録することが必要とな
り、また、通信および放送などの分野においても、より
多くの動画像を伝送することが要望されてきており、そ
のための高能率符号化技術が検討されている。国際標準
化機構（ISO）においても、国際電気標準会議（IEC）の
MPEG（Moving Picture Experts Group）において動画像
符号化方式の標準化活動がおこなわれている。動画像符
号化の国際標準としては、例えば「ISO/IEC 13818」が
ある。

MPEGの符号化方式では、まず時間軸方向の冗長度を落
とすため動き補償を行い画像間の差分をとり、その後、
空間軸方向の冗長度を落とすためDCT（Discrete Cosine
Transform）、量子化、可変長符号化をおこなう。ま
た、GOP（Group of Pictures）と呼ばれる複数のピクチ
ャから構成される画像単位を設けて、各GOPで最初に符
号化されるピクチャはピクチャ内符号化する。以下の説
明において、「ピクチャ」は、MPEGにおいてフレームモ
ードのときはフレームを、フィールドモードのときはフ
ィールドを意味する。本明細書においては、いわゆる
「フレームレート」（１秒あたりのピクチャの枚数）
は、30としているが、これには限られない。例えばNTSC
（National Television System Committee）規格では2
9.97であり、PAL（Phase Alternation by Line）規格で
は25である。

図11の（Ａ）および（Ｂ）は、それぞれのGOPの構成
を示す図である。各GOPは一般に３種類の符号化ピクチ
ャ、すなわち、ピクチャ内符号化ピクチャ（Intra−cod
ed Picture、以下「Ｉピクチャ」とする）、ピクチャ間
順方向予測符号化ピクチャ（Predictive−coded Pictur
e、以下「Ｐピクチャ」とする）、ピクチャ間双方向予
測符号化ピクチャ（Bidirectionally Predictive−code
d Picture、以下「Ｂピクチャ」とする）から構成され
ている。Ｉピクチャは他のピクチャを参照しないでピク
チャ内符号化を行うピクチャであり、Ｐピクチャは時間
的に前のＩピクチャまたはＰピクチャを参照してピクチ
ャ間予測符号化を行うピクチャであり、Ｂピクチャは時
間的に前と後の両方向のＩピクチャまたはＰピクチャを
参照して予測符号化を行うピクチャである。ピクチャ間
順方向予測符号化およびピクチャ間双方向予測符号化を
総称して、ピクチャ間符号化という。図11の例において
は、第２のGOP（すなわちGOP番号が２のGOP）は12ピク
チャで構成されＰピクチャが２ピクチャおきに挿入され
る。

Ｉピクチャは復号化の際には他のピクチャを参照する
ことなく再生できる。Ｐピクチャは時間的に前のＩピク
チャまたはＰピクチャを参照してピクチャ間復号化す
る。そのため、復号化の際には時間的に前のＩピクチャ
またはＰピクチャが復号されている必要がある。また、
Ｂピクチャは時間的に前と後の両方向のＩピクチャまた
はＰピクチャを用いて符号化する。そのため、復号化の
際には予測に用いるべき時間的に前または後のＩピクチ
ャまたはＰピクチャが復号化されていないと復号化でき
ない。このため、図11に示す順に圧縮符号化を行う。

このようにして圧縮符号化されたデータは、以下のよ
うにして記録媒体に記録される。まず、ピクチャ内圧縮
符号化したデータ（１ピクチャデータ）とピクチャ間圧
縮符号化したデータ（ＰピクチャデータまたはＢピクチ
ャデータ）とを時系列的に配置し、各種コードを付加し
て、１つのデータとする。そして、このデータをある固
定の容量のセクタに分割し、分割された各セクタに対し
てアドレスを設けて、記録媒体上に記録する。

上記方法で記録媒体上に記録された画像情報を再生す
る場合、セクタのアドレスを認識しながら再生する。従
来技術を用いた高速再生においては、一定の数のGOP毎
に１つのＩピクチャを再生していた。この方法において
は１つのGOPを構成するピクチャ数が一定の場合である
と想定されている。このとき、高速再生において再生さ
れるＩピクチャは、通常再生においては、一定の時間間
隔をおいて再生されるべきピクチャである。高速再生に
おいて時間間隔Thで再生される隣接する２つのピクチャ
が、通常再生では時間間隔Tnで再生されるときに、再生
倍率Ｒを、Ｒ＝Tn/Thなる式で定義する。したがって従
来技術によれば、１つのGOPを構成するピクチャ数が一
定のとき、再生倍率Ｒも一定であった。

図12は、従来技術によってピクチャ数が可変のGOPを
含む画像を高速再生する場合の再生倍率Ｒを説明するた
めの図である。図12は、２つのGOP毎に１つのＩピクチ
ャを再生する高速再生を示す。通常再生においては、連
続するピクチャは、1/30（ｓ）の間隔で再生されるとす
る。図12の（Ａ）は、１つのGOPが15ピクチャを含む画
像を示す。図12の（Ａ）の場合、時間間隔Tnは、Tn＝15
・2/30＝１（ｓ）であり、時間間隔Thは、Th＝1/30
（ｓ）である。よって、再生倍率Ｒ＝30であり、通常再
生の画像が30倍の時間軸圧縮をされることになる。

図12の（Ｂ）の場合、同様にすれば、再生倍率Ｒ＝Tn
/Th＝（10・2/30）／（1/30）＝20である。図12の
（Ｃ）および（Ｄ）の場合は、それぞれ再生倍率Ｒは10
および８になる。以上のように、１つのGOPを構成する
ピクチャ数が変わる場合には、再生倍率Ｒも変わる。

しかし、従来技術においては、１つのGOPあたりのピ
クチャ数が変化するときに、再生倍率Ｒが変化すること
は、まったく考慮されていなかった。

本発明は、１つのGOPあたりのピクチャ数が変化する
ときに、再生倍率Ｒが変化することを考慮してなされた
ものであり、その目的は、特殊再生における再生倍率Ｒ
が変化しない画像情報を記録する装置および方法を提供
することにある。

発明の開示 本発明の画像情報記録装置は、それぞれがピクチャに
対応する複数のピクチャデータを受け取り、該複数のピ
クチャデータを符号化することによって、少なくともピ
クチャ内符号化されたピクチャデータをそれぞれ含む複
数のグループデータを生成する符号化器と、該グループ
データに対応する補助データが記録される該記録媒体の
セクタのうち先頭のセクタを表すセクタアドレスを生成
するセクタアドレス生成器と、該グループデータのうち
の第１グループデータの先頭に位置する第１ピクチャデ
ータが通常再生で再生される第１時刻から所定の固定さ
れた時間後の第２時刻において通常再生で再生されるべ
き第２ピクチャデータが含まれる第２グループデータの
直前に位置する該補助データの該セクタアドレスのうち
先頭のセクタアドレスを、該第１グループデータのジャ
ンプアドレスとして出力するジャンプアドレス生成器
と、該記録媒体上において、該第１グループデータの該
ジャンプアドレスを含む該補助データが、該第１グルー
プデータに隣接して配置されるように、該第１グループ
データと該第１グループデータに対応する該ジャンプア
ドレスを含む該補助データとを該記録媒体上に記録する
記録器と、を備えている。

ある実施形態では、前記第１時刻をT1、前記第２時刻
をT2とし、正の値ΔTi（ｉ＝１〜ｎ、ｉおよびｎは自然
数）を用いると、第１数式 が満たされ、前記補助データは、該第１数式によって決
まる該第２時刻に対応するｎ個の該ジャンプアドレスを
有する。

ある実施形態では、前記第１時刻をT1、前記第２時刻
をT2とし、正の値ΔTi（ｉ＝１〜ｎ、ｉおよびｎは自然
数）を用いると、第２数式 が満たされ、前記補助データは、該第２数式によって決
まる該第２時刻に対応するｎ個の該ジャンプアドレスを
さらに有する。

ある実施形態では、前記正の値ΔTiは、自然数ｉにつ
いて単調増加である。

ある実施形態では、前記ジャンプアドレスを含む前記
補助データが記録されるセクタに隣接して記録される前
記ピクチャ内符号化されたピクチャデータが通常再生に
おいて、0.4（ｓ）以上1.0（ｓ）以下の時間間隔で再生
されるように、該ジャンプアドレスを含む前記補助デー
タを前記記録媒体上に記録する。

ある実施形態では、前記自然数ｎは、１≦ｎ≦nmax
（nmax:自然数）であり、nmax≧５である。

ある実施形態では、前記ジャンプアドレスを含む前記
補助データは、前記第２ピクチャデータにおいて先頭の
セクタに位置する第３ピクチャデータが通常再生におい
て再生される第３時刻と前記第２時刻との差に対応する
オフセットデータを含む。

ある実施形態では、前記オフセットデータは、前記第
２時刻および前記第３時刻の間の期間を表す。

ある実施形態では、前記オフセットデータは、前記第
２ピクチャデータが表すピクチャのピクチャナンバと、
前記第３ピクチャデータが表すピクチャのピクチャナン
バとの差を表す。

本発明の画像情報記録方法は、それぞれがピクチャに
対応する複数のピクチャデータを受け取り、該複数のピ
クチャデータを符号化することによって、少なくともピ
クチャ内符号化されたピクチャデータをそれぞれ含む複
数のグループデータを生成するステップと、該グループ
データに対応する補助データが記録される該記録媒体の
セクタのうち先頭のセクタを表すセクタアドレスを生成
するステップと、該グループデータのうちの第１グルー
プデータの先頭に位置する第１ピクチャデータが通常再
生で再生される第１時刻から所定の固定された時間後の
第２時刻において通常再生で再生されるべき第２ピクチ
ャデータが含まれる第２グループデータの直前に位置す
る該補助データの該セクタアドレスのうち先頭のセクタ
アドレスを、該第１グループデータのジャンプアドレス
として出力するステップと、該記録媒体上において、該
第１グループデータの該ジャンプアドレスを含む該補助
データが、該第１グループデータに隣接して配置される
ように、該第１グループデータと該第１グループデータ
に対応する該ジャンプアドレスを含む該補助データとを
記録媒体上に記録するステップと、を包含している。

本発明は上記の構成によって、先行GOPの補助データ
のうちジャンプアドレスとして、後続GOPの補助データ
が記録されるセクタアドレスのうち先頭のセクタアドレ
スが記録媒体上に記録される。これによって、再生時の
時間軸リニアリティが改善される。またある実施形態で
は、先行GOPの補助データのオフセットデータとして、
目標ピクチャと後続ピクチャとの差に対応するパラメー
タが記録媒体上に記録される。これによって、再生時に
おいて正確な頭出しが可能となる。

図面の簡単な説明 図１の（Ａ）〜（Ｄ）は、本発明による画像情報記録
装置および方法の第１の実施例によって記録された画像
情報を高速再生する動作を示す図である。

図２は、本発明の画像情報記録装置および記録方法の
第１の実施例によって記録媒体に記録されたデータを模
式的に示す図である。

図３は、本発明の画像情報記録方法のフローチャート
である。

図４は、テーブルからジャンプアドレスを求める方法
を示すフローチャートである。

図５の（Ａ）および（Ｂ）は、本発明による画像情報
記録装置および方法の第１の実施例におけるジャンプア
ドレスを説明するための図である。

図６は、複数の再生倍率に対応するジャンプアドレス
JAのフォーマットを示す図である。

図７は、本発明による画像情報記録装置の第１の実施
例のブロック図である。

図８の（Ａ）〜（Ｄ）は、図７における各部のデータ
を示すタイミングチャートである。

図９は、複数の再生倍率に対応するジャンプアドレス
と、それぞれのジャンプアドレスに対応するオフセット
データとが記録されるフォーマットを示す図である。

図10は、本発明の画像情報記録装置および方法によっ
て記録された光ディスクを再生する装置のブロック図で
ある。

図11の（Ａ）および（Ｂ）は、それぞれのGOPの構成
を示す図である。

図12の（Ａ）〜（Ｄ）は、従来技術によってピクチャ
数が可変のGOPを含む画像を高速再生する場合の再生倍
率を説明するための図である。

発明を実施するための最良の形態 以下、図面を参照しながら本発明の実施例を説明す
る。同じ参照符号は、同じ構成要素を示す。また簡単の
ために、例えば「ピクチャデータ」という語は、「ピク
チャを表すデータ」をさす。「GOPデータ」なども同様
である。

（実施例１） 以下の実施例では、GOPとして、MPEG2規格（前述の国
際標準ISO/IEC 13818）で定められたものを用いる。本
明細書において「ピクチャ」は、MPEG2においてフレー
ムモードのときはフレームをさし、フィールドモードの
ときはフィールドをさすものとする。言い換えれば本発
明は、ピクチャとしてフレームおよびフィールドのいず
れを用いる場合であっても適用できる。

本明細書においては、通常再生における連続するピク
チャは、1/30（ｓ）の間隔で再生されるとしている（つ
まりピクチャレートが30）。しかしピクチャレートは、
この値に限られず、例えば29.97または25であってもよ
い。高速再生においても、再生されるピクチャの間隔
は、通常再生と同じ1/30（ｓ）である。しかし高速再生
においては、すべてのピクチャを再生するのではなく、
一部のピクチャはスキップされる（再生されない）。例
えば再生倍率Ｒが30なら、第１番目のピクチャが再生さ
れた後には、第２番目のピクチャから第30番目のピクチ
ャまでは再生されず、第31番目のピクチャが再生され
る。第１番目のピクチャが再生される時刻と、第31番目
のピクチャが再生される時刻との間隔は、通常再生と同
じ1/30（ｓ）である。

以下、高速再生において再生される２つの隣接ピクチ
ャのうち先行するピクチャを「先行ピクチャ」といい、
先行ピクチャの直後に再生されるピクチャを「後続ピク
チャ」という。また先行ピクチャおよび後続ピクチャが
通常再生において再生される時刻を、それぞれ「先行ピ
クチャ時刻」および「後続ピクチャ時刻」という。先述
の再生倍率Ｒが30の例では、第１番目のピクチャが先行
ピクチャであり、第31番目のピクチャが後続ピクチャで
ある。また再生倍率Ｒが30の場合、先行ピクチャ時刻と
後続ピクチャ時刻との間隔は１（ｓ）である。通常再生
において１（ｓ）間隔で再生されるピクチャが1/30
（ｓ）間隔で再生されるので、再生倍率Ｒは30になるわ
けである。

本発明においては、簡単のため、高速再生において先
行ピクチャの再生と後続ピクチャの再生との間におこな
われるジャンプ動作（具体的には、光ピックアップの光
ディスク上での移動やトラッキング）に必要な時間はゼ
ロであるとする。

高速再生には、順方向高速再生と逆方向高速再生とが
ある。順方向高速再生は、後続ピクチャ時刻が先行ピク
チャ時刻よりも後である高速再生をいい、逆方向高速再
生は、後続ピクチャ時刻が先行ピクチャ時刻より前であ
る高速再生をいう。

図１は、本発明による画像情報記録装置および方法の
第１の実施例によって記録された画像情報を高速再生す
る動作を示す図である。ここで再生倍率Ｒが一定値30で
ある状態が理想であるとする。すなわち先行ピクチャ時
刻と後続ピクチャ時刻との期間を１（ｓ）に設定するこ
とが理想であるとする。図１の（Ａ）〜（Ｄ）におい
て、先頭から順に（時間軸上で左から順に）付されてい
る番号は、そのGOPの中でのピクチャの位置を示す。１
つのGOP（Group of Pictures、ピクチャのグループ）に
含まれるピクチャの数（以下、「GOPのピクチャ数」と
いう）は、それぞれ15、10、５および４である。また時
刻ｔ＝０（ｓ）に通常再生されるGOP1のピクチャ１を先
行ピクチャとする。図１の（Ａ）〜（Ｄ）において、実
線の矢印の期間のピクチャが再生され、破線の矢印の期
間のピクチャは再生されない。簡単のため、先行ピクチ
ャが再生された後は、破線の矢印のピクチャは瞬時にス
キップされるものとする。本明細書においては簡単のた
め、符号化される前には時間軸上におけるGOPの先頭ピ
クチャがＩピクチャであるとして説明をおこなうが、こ
れには限られない。例えば時間軸上においてGOPの先頭
ピクチャがＢピクチャやＰピクチャであってもよい。ま
たGOPがＢピクチャを含まず、ＩピクチャおよびＰピク
チャから構成されてもよく、さらにGOPがＩピクチャだ
けから構成されていてもよい。

図１の（Ａ）〜（Ｃ）のいずれの場合においても、先
行ピクチャ時刻と後続ピクチャ時刻との間隔は、1.0
（ｓ）であり、再生倍率Ｒは30である。

図１の（Ｄ）の場合、先行ピクチャ時刻および後続ピ
クチャ時刻の間隔を１（ｓ）にするためには、先行ピク
チャが時刻ｔ＝０に位置するとき、後続ピクチャは、GO
P8のピクチャ３であるべきである。しかし実際の動作に
おいては、ピクチャ内符号化されたピクチャである、GO
Pの先頭ピクチャから再生を開始することが必要とな
る。したがって第１の実施例において、このような場
合、先行ピクチャであるGOP1のピクチャ１が再生された
直後には、このGOP8のピクチャ３の代わりに、GOP8のピ
クチャ１を再生することにする。一定の再生倍率Ｒを実
現するために、後続ピクチャとすべきピクチャ（上述の
例のGOP8のピクチャ３）を「目標ピクチャ」という。そ
して実際に後続ピクチャとして再生されるピクチャ（上
述の例のGOP8のピクチャ１）を「後続ピクチャ」という
ことにする。図１の（Ａ）〜（Ｃ）の場合は、目標ピク
チャと後続ピクチャとが一致する。図１の（Ｄ）の場合
は、目標ピクチャ（GOP8のピクチャ３）と後続ピクチャ
（GOP8のピクチャ１）とは異なり、先行ピクチャ時刻と
後続ピクチャ時刻との間隔は、28/30（ｓ）であり、再
生倍率Ｒは28である。

以上をまとめると、本発明によって記録された画像情
報の再生においては、後続ピクチャは、目標ピクチャが
含まれるGOPの先頭のピクチャであると表現できる。ま
た先行ピクチャおよび後続ピクチャが含まれるGOPを、
それぞれ「先行GOP」および「後続GOP」という。後続GO
Pには、目標ピクチャも含まれる。

ピクチャが属するGOPのうちの「GOPのうちの先頭のピ
クチャ」とは、GOPデータとして記録されたピクチャデ
ータのうち、通常再生時に最初に復号化されるピクチャ
データが表すピクチャである。本発明が適用されるMPEG
1およびMPEG2においては、光ディスク上において、GOP
データのうちの先頭ピクチャデータはＩピクチャデータ
である。本明細書においては、先行ピクチャは、GOPの
うちの先頭ピクチャ（すなわちＩピクチャ）である。

本発明の装置および方法によって記録された画像情報
を再生すれば、高速再生をおこなったときでも、図12に
示す従来技術の場合とは異なり、図１の（Ａ）〜（Ｄ）
に示すように、先行ピクチャ時刻および後続ピクチャ時
刻の間隔がほぼ等間隔（すなわち再生倍率Ｒがほぼ一
定）になる。１つのGOPに含まれるピクチャ数が変化す
るときに生じる、高速再生時のぎくしゃくした不自然な
画像は、本発明の装置および／または方法を用いること
によって（すなわち再生倍率Ｒをほぼ一定にすることに
よって）避けることができる。本明細書では高速再生に
おいて再生倍率Ｒが均一である程度を「時間軸リニアリ
ティ」とよぶ。例えば、図１の（Ａ）〜（Ｃ）において
は、時間軸リニアリティが完全に保たれているといえ
る。

図２は、本発明の画像情報記録装置および記録方法の
第１の実施例および後述する第２の実施例によって記録
媒体に記録されたデータを模式的に示す図である。以下
の実施例において、画像データが記録される媒体として
は、光ディスクであるDVD（Digital Versatile Disc）
が用いられる。データは、光ディスク上に螺旋状に形成
されたトラックに記録されている。光ディスクをモータ
で回転することによって、記録されたデータを読み出す
ための光ヘッドは、トラックに対して相対的に移動す
る。図２においては、通常再生において光ヘッドは左か
ら右へ向かう向きに移動する。なお、ディスクの回転
は、CLV（Constant Linear Velocity）によって制御さ
れ、線速度は、約4m/sである。

図２に示すように、GOPデータ（GOP1およびGOP2で示
す）および補助データ（AUX1およびAUX2で示す）は、セ
クタ単位で記録される。セクタは、光ディスクのトラッ
クの一部を区切ったものであり、光ディスクの内周側か
ら外周側へ、リードインエリア（lead−in area）、フ
ァイル管理情報（file management information）エリ
アおよびデータ領域の順に配置されている。後で詳述す
るGOPデータおよび補助データは、データ領域に記録さ
れる。

それぞれのセクタに付けられた番号はセクタアドレス
（図２のSA）とよばれ、４バイトのデータによって表現
される整数である。セクタアドレスSAは16バイトのデー
タ長をもつサブコード（図２のSC）に含まれる。サブコ
ード16バイトのうちセクタアドレスSA4バイト以外の領
域には、ディスクの制御に必要な情報やサブコードのた
めのエラー訂正符号などが記録される。それぞれのセク
タには、サブコードSC（16バイト）とデータエリアDA
（2048バイト）とが記録される。図２に示すようにサブ
コードSCは記録媒体上において、データエリアDAが記録
された領域の直前に位置するように記録される。本明細
書において、「直前」、「前方」などというときの
「前」の方向は、通常再生時におけるデータの読み出し
が時間的に先におこなわれる（すなわち光ヘッドが先に
そのデータに到達する）方向をいう。例えばデータＡが
データＢの「前」であるとき、通常再生モードにおいて
データＢが光ディスクから読み出される前にデータＡが
読み出される。

GOPデータおよびそれに対応する補助データは、いず
れもセクタのうちデータエリアDAの領域に記録される。
サブコードSCおよびデータエリアDAとからなるそれぞれ
のセクタのデータが、記録媒体に実際に記録されるとき
には、１セクタあたり2064バイト（サブコード16バイト
およびデータエリアDA2048バイト）のデータに対してEC
C（error correction code）が付加されたのち記録され
る。図２においてはセクタ０〜２についてしかセクタの
詳細な構成を示さないが、GOPデータおよび補助データ
はすべて、データエリアDAとして記録される。なお説明
の便宜上、セクタアドレスはゼロから始まるものとす
る。

図２に示すGOPデータ１は、ピクチャ内符号化データ
（Ｉピクチャデータ）とピクチャ間符号化データ（Ｐピ
クチャデータおよび／またはＢピクチャデータ）とを含
む。GOPデータGOP1のＩピクチャデータは、図２のセク
タ２〜４に含まれる。GOP1において、Ｐピクチャデータ
P1〜P4およびＢピクチャデータB1〜B8は、セクタ４〜14
に含まれる。それぞれのピクチャデータの境界は必ずし
もセクタの境界とは一致しない。なお、セクタ14のうち
ＰピクチャデータP4が記録されていない領域は、いわゆ
るスタッフィングバイトＳ（Stuffing Byte）によって
埋められる。その結果、GOPデータGOP1の終端は、セク
タ（図２のセクタ14）の終端と一致する。GOPデータの
終端は、常にセクタの終端と一致する。GOPデータの先
頭には、Ｉピクチャデータが記録される。

光ディスク上においてGOPデータの直前、２セクタ
（例えば図２のセクタ０および１）には、補助データAU
Xが記録される。補助データAUXは、ピクチャデータ（Ｉ
ピクチャデータ、ＰピクチャデータおよびＢピクチャデ
ータ）以外のデータであり、少なくともジャンプアドレ
スJAを含むが、ピクチャデータ以外の他の種類のデータ
を含んでいてもよい。本明細書では、補助データAUX
は、ジャンプアドレスJA（例えば図２のセクタ０）およ
びビデオブランキング情報VBI（例えば図２のセクタ
１）を含むとして説明する。しかしこれは、ビデオブラ
ンキング情報VBIを含まない補助データを本発明の適用
対象から除くことを意味しない。また補助データAUX
は、１つのセクタまたは３つ以上のセクタに記録されて
もよい。ビデオブランキング情報VBIは、映像信号の垂
直帰線期間に出力される信号であって、例えばクローズ
ドキャプション用の信号やコピー世代管理用の信号を含
む。

セクタ０に記録されるジャンプアドレスJAは、後続GO
Pデータの直前に位置する補助データAUXの先頭のセクタ
アドレスを表す。例えば、後続ピクチャがセクタ17から
記録されるＩピクチャであるときには、後続GOPデータ
はGOP2であり、先行ピクチャのジャンプアドレスJAは
「15」となる。

上述のように、トラック上には、GOPデータと、GOPデ
ータの直前に位置するGOPデータに対応する補助データ
とを１つのセットとして、符号化された画像データおよ
びそれに付随するデータ（ジャンプアドレスJAおよびビ
デオブランキング情報VBI）が記録される。言い換えれ
ば、GOPデータが記録されたセクタと、そのGOPデータに
対応する補助データが記録されたセクタとは、そのGOP
データの前方において隣接する。ここで実際の記録媒体
においては、GOPデータと対応する補助データとの間に
は、サブコードが位置するが、このような位置関係であ
っても、本明細書においては「隣接する」とよぶことに
する。ジャンプアドレスJAおよびビデオブランキング情
報VBIには、他のデータが付加されることもありうる
が、それぞれ単一のセクタに記録される。また、それぞ
れのGOPデータの始端および終端もセクタの境界と揃え
られる。なお図２は、データがセクタに記録される構造
を模式的に表したものであって、データ長さは、原画像
や符号化方法によって変わる。

図２に示したGOP1は、Ｉピクチャ、Ｐピクチャおよび
Ｂピクチャからなるが、これには限られない。例えばGO
P1は、ＩピクチャおよびＰピクチャから構成されていて
もよく、さらにＩピクチャからのみ構成されていてもよ
い。すなわち、GOPデータは、少なくともピクチャ内符
号化データ（つまりＩピクチャデータ）を包含する。ま
たGOPを構成するピクチャの数は、適宜、増減させるこ
とができる。例えば、まったく異なるピクチャが１ピク
チャ毎に現れる場合は、GOPをＩピクチャのみで構成す
ることによって、ピクチャ間符号化による予測誤差に起
因する悪影響を避けることができる。また再生時のジャ
ンプ動作に用いるエントリーポイントを増やす場合に
は、GOPを少ないピクチャから構成すればよい。

図３は、本発明の画像情報記録方法のフローチャート
である。図３を参照しながら本発明による画像情報記録
方法を説明する。入力される映像信号のフォーマットと
しては、NTSCやPALなどの通常のビデオ信号のフォーマ
ットが用いられる。入力された映像信号は、それぞれが
ピクチャを表すピクチャデータに変換される。ピクチャ
データは、ITU−Ｒ（International Telecommunication
Union Radiocommunication Sector）勧告BT.601（旧CC
IRのRec.601）によってそのフォーマットが定められて
いる。

ステップS1において、ピクチャデータをGOPデータに
グルーピングする。GOPデータが複数のピクチャデータ
を含む場合は、そのGOPデータに含まれる複数のピクチ
ャデータは、時間軸上において連続するピクチャを表現
する。前述のように、GOPを構成するピクチャの数は、
画像の種類、特殊再生時のエントリポイントの数などに
応じて任意に定めることができる。それぞれのGOPデー
タの始端には、GOPデータの先頭を示すグループスター
トコード（MPEG1および２で規定される32ビットの「gro
up start code」）が位置する。

ステップS2において、分割されたGOPは、ピクチャ内
符号化データ（Ｉピクチャデータ）を少なくとも含むよ
うに圧縮符号化される。GOPが複数のピクチャを含む場
合には、必要に応じて、ピクチャ内符号化の代わりにピ
クチャ間符号化をおこなうことによって、圧縮率を高め
ることもできる。逆にGOPデータが、ピクチャ間符号化
データ（ＰピクチャデータおよびＢピクチャデータ）を
まったく含まない場合もありうる。ピクチャ内符号化お
よびピクチャ間符号化は、公知の方法によって実現され
る。以下の説明では、符号化されたGOPデータ（ステッ
プS1によって生成された符号化される前のGOPデータで
はなく、ステップS2によって生成されたGOPデータ）を
単に「GOPデータ」とよぶ。

ステップS3において、GOPデータとそれぞれのGOPデー
タに対応する補助データとが光ディスク上において記録
されるセクタアドレスが計算される。セクタアドレス
は、GOPデータの長さ、補助データの長さおよびセクタ
長を用いて計算される。具体的には、初期値が「０」、
増分が「１」であるカウンタを用いる。GOPの直前には
２つのセクタからなる補助データが記録されるので、ま
ず、カウンタのカウント値を「０」から「２」にインク
リメントする。次にGOPデータを受け取り、データエリ
ア（図２のDA）の長さである2048バイトが入力されるた
びにカウント値を１ずつインクリメントする。GOPデー
タの先頭が検出されれば、カウンタを２だけインクリメ
ントする。このカウント動作によって、補助データおよ
びGOPデータのセクタアドレスが得られる。

ステップS4において、ステップS2で生成されたGOPデ
ータのGOPナンバが計算される。具体的には、初期値が
「１」、増分が「１」であるカウンタを用いる。１つの
GOPデータが入力されるたびに、カウント値を１ずつイ
ンクリメントすれば、GOPナンバが得られる。１つのGOP
データが入力されたことは、ステップS2によって追加さ
れたグループスタートコードによってわかる。

ステップS5において、ステップS2で生成されたGOPデ
ータに含まれるピクチャデータのピクチャナンバを計算
する。具体的には、次のピクチャの始まり（すなわちMP
EG1および２で規定される32ビットのピクチャスタート
コード「picture start code」）を検出するたびに、
ピクチャナンバを初期値＝０から増分＝１でカウントす
る。

ステップS6において、ステップS5で求められたピクチ
ャナンバに基づいて、それぞれのピクチャが通常再生に
おいて再生される時刻を計算する。第１の実施例におい
ては、通常再生におけるピクチャの再生間隔は、1/30
（ｓ）である。したがって、「1/30（ｓ）」と「ピクチ
ャナンバ」との積がそのピクチャの再生が始まる時刻に
なる。

ステップS7においては、ステップS3〜S6において計算
されたGOPナンバ、ピクチャナンバ、ピクチャの再生時
刻、セクタアドレスおよび補助データの先頭アドレスを
用いて、ジャンプアドレスを生成するためのテーブルを
生成する。表１は、ジャンプアドレスを生成するための
テーブルである。

なお表１において、「ピクチャの種類」の欄は、説明
の便宜上、設けたものであって、ジャンプアドレスを生
成するためには必要がない。

表１では、例えばGOPデータGOP1（GOPナンバが１のGO
Pデータ）は、12のピクチャデータ（ピクチャ０〜ピク
チャ11）から構成されている。それぞれのピクチャデー
タの通常再生が始まる時刻は、1/30（ｓ）間隔である。
なお、それぞれのGOPデータの直前には、２セクタの補
助データが記録される。よって、GOPデータGOP1が記録
されるセクタは、セクタアドレス２以降である。GOPデ
ータGOP1とGOPデータGOP2との間にも、２セクタの補助
データが挿入される。よってGOPデータGOP1の終わりの
セクタアドレス（すなわち99）と、GOPデータGOP2の始
まりのセクタアドレス（すなわち102）との差は３とな
る。

ステップS8においては、ステップS7において再生され
たテーブルからジャンプアドレスを求める。以下にジャ
ンプアドレスを求める方法を説明する。ここで再生倍率
Ｒが30であり、先行ピクチャがピクチャナンバ０のピク
チャ（再生時刻＝0.0000（ｓ））であるとすれば、目標
ピクチャの通常再生における再生時刻（以下、「目標ピ
クチャ時刻」という）は、1.0000（ｓ）となる。目標ピ
クチャがGOPの先頭ピクチャであるかどうかにかかわら
ず、後続ピクチャは、目標ピクチャが含まれるGOP（す
なわち後続GOP）の先頭ピクチャである。

図４は、テーブルからジャンプアドレスを求める方法
を示すフローチャートである。以下、図４と表１とを参
照して説明する。

ステップS81において、先行ピクチャのピクチャナン
バが与えられる。ここでは、GOP1に含まれるピクチャ０
が先行ピクチャであるとする。

ステップS82において、先行ピクチャの再生時刻をテ
ーブルを用いて求める。ここでは、ピクチャ０の再生時
刻のカラムを参照して、「先行ピクチャ時刻＝0.0000
（ｓ）」と求められる。

ステップS83においては、先行ピクチャ時刻と目標ピ
クチャ時刻との間の期間が、再生倍率Ｒに基づいて与え
られる。ここでは、再生倍率Ｒを30とする。よって、
（先行ピクチャ時刻と目標ピクチャ時刻との間の期間）
＝（ピクチャの再生時間間隔）・（再生倍率Ｒ）＝（1/
30）・30＝１（ｓ）と求められる。

ステップS84においては、目標ピクチャの再生時刻が
計算される。（目標ピクチャ時刻）＝（先行ピクチャ時
刻）＋（先行ピクチャ時刻と目標ピクチャ時刻との間の
期間）＝0.0000＋1.0000＝1.0000（ｓ）と求められる。

ステップS85においては、目標ピクチャ時刻（1.0000
（ｓ））を用いて目標ピクチャのピクチャナンバを求め
る。表１において、再生時刻のカラムをピクチャナンバ
０から順にスキャンしていき、再生時刻が目標ピクチャ
時刻である1.0000（ｓ）以上となる初めてのピクチャナ
ンバを求めればよい。表１の例では、そのようなピクチ
ャナンバは30である。

ステップS86においては、後続GOP（目標ピクチャであ
るピクチャ30が含まれるGOP）のGOPナンバを求める。ピ
クチャ30のGOPナンバのカラムを参照すると、GOPナンバ
は３である。

ステップS87においては、後続ピクチャ（後続GOPの先
頭ピクチャ）を求める。表１において、GOPナンバのカ
ラムをGOPナンバ１から順にスキャンしていき、GOPナン
バがGOPナンバ３に等しくなる初めてのピクチャナンバ
を求めればよい。表１の例では、そのようなピクチャナ
ンバは18である。

ステップS88においては、後続ピクチャが含まれる後
続GOPに対応する補助データの先頭アドレスを表１を参
照して求める。表１において、後続ピクチャであるピク
チャ18の行における、「補助データの先頭アドレス」の
カラムを参照すると、後続GOPに対応する補助データの
先頭アドレスは158である。この値158が、先行ピクチャ
であるピクチャ０の、再生倍率Ｒが30（すなわち先行ピ
クチャ時刻と目標ピクチャ時刻との間の間隔が1.0000
（ｓ））であるときのジャンプアドレスとしてセクタア
ドレス０に記録される。このセクタアドレス０は、先行
GOPであるGOP1のデータに対応する補助データのうちの
ジャンプアドレスが記録されるセクタアドレスである。

再び図３を参照する。ステップS9においては、ステッ
プ８で生成されたジャンプアドレスを含む補助データと
対応するGOPデータとが記録媒体上で隣接するようなフ
ォーマット化をおこない、得られたデータを記録データ
ストリームとして出力する。図２を再び参照して、具体
的に説明する。ステップS9のフォーマット化によって、
生成されたジャンプアドレスは、例えばセクタ０（JA
1）のうちのデータエリアDAに配置される。本明細書に
おいては、「補助データ」とは、GOPデータが含まれる
セクタ（例えば図２のセクタ２〜14および17）以外のセ
クタに記録されたデータであって、GOPデータが記録さ
れたセクタの前方に隣接するセクタ（例えば図２のセク
タ０および１）に記録されたデータをいう。GOPデータ
と同様に、補助データのうちのジャンプアドレスもセク
タのなかのデータエリアDA（2048バイト）に記録され
る。

補助データは、それぞれのGOPデータの先頭部に隣接
するように配置される。したがって表１において「補助
データの先頭のアドレス」欄には、それぞれのGOPに対
応する補助データが記録されているセクタの先頭のセク
タアドレスが示されている。

ステップS10においては、ステップS9で生成された記
録データストリームに対して、誤り訂正信号の付加およ
びディジタル変調などの処理を施し、記録信号を生成す
る。誤り訂正方式としては、RS−PC（Reed−Solomon Pr
oduct Code）方式が用いられ、変調方式としては、８−
16変調が用いられる。

ステップS11においては、S10で得られた記録信号を書
き込み用光ヘッドに供給することによって、光ディスク
上のトラックに記録データストリームを書き込む。

なお上述の説明では、すべてのステップをシーケンシ
ャルに処理しているが、これには限られない。例えばス
テップS4およびS5を並列的に処理してもよい。またステ
ップの順序は図示したものに限られない。例えばステッ
プS3〜S5の処理の順序は入れ替わってもよい。

図５は、本発明による画像情報記録装置および方法の
第１の実施例におけるジャンプアドレスを説明するため
の図である。図５の（Ａ）および（Ｂ）は、いずれも表
１に示すテーブルに基づいて高速再生をおこなうと想定
している。

図５の（Ａ）は、光ディスクのセクタ上に記録される
データを模式的に示す。GOPデータGOP1は、ピクチャ内
符号化データI1およびピクチャ間符号化データPB1を含
む。ピクチャ間符号化データPB1は、Ｐピクチャデータ
および／またはＢピクチャデータを含む。すなわちピク
チャ間符号化データPB1は、図２の「B1、B2、P1、B3、B
4、P2、…、P4、Ｓ」に対応する。しかしこれには限ら
れず、GOPデータは、ピクチャ間符号化データを含ま
ず、ピクチャ内符号化データだけを有していてもよい。

GOPデータGOP1の直前に位置する補助データAUX1は、
ジャンプアドレスJA1およびビデオブランキング情報VBI
1を含む。ジャンプアドレスJA1は、GOPデータGOP1の先
頭セクタより２セクタだけ前であるセクタアドレス０に
位置する。補助データAUX1は、GOPデータGOP1と対応す
る。補助データAUX1は、目標ピクチャデータが含まれる
GOPデータに対応する補助データの先頭セクタアドレス
を示す。

具体的には、表１を参照して説明したように、GOP1の
先頭ピクチャであるピクチャ０を先行ピクチャとする
と、再生倍率Ｒが30であるとき、先行ピクチャであるピ
クチャ０を再生してから次には、通常再生において１
（ｓ）後に再生されるべきピクチャを再生すればよい。
すなわち先行ピクチャ時刻t1から１（ｓ）後の目標ピク
チャ時刻t2に通常再生で再生されるピクチャが目標ピク
チャである。目標ピクチャは、ピクチャ30である。後続
ピクチャは、目標ピクチャ30が含まれるGOP3の先頭ピク
チャ、すなわちピクチャ18である。したがって再生倍率
Ｒ＝30の高速再生においては、先行ピクチャであるピク
チャ０の次には後続ピクチャであるピクチャ18が再生さ
れる。後続ピクチャであるピクチャ18は、通常再生では
時刻t3に再生される。

またGOPデータGOP1に対応するジャンプアドレスJA1
は、目標ピクチャが含まれるGOPデータに対応する補助
データの先頭セクタアドレスを示す。図５の（Ａ）に示
すように、GOPデータGOP1に対応するジャンプアドレスJ
A1には、後続GOPであるGOP3に対応する補助データAUX3
の先頭のセクタアドレスである158が記録される。

理想的には、目標ピクチャであるピクチャ30から再生
されるべきであるが、第１の実施例においては、後続GO
PであるGOP3のデータを先頭から読み出すことによって
後続ピクチャであるピクチャ18を再生する。その結果、
第１の実施例の高速再生を実現するためのハードウェア
およびソフトウェアが簡易になるという効果がある。

なお、実際の再生装置においては、高速再生する命令
がいつユーザから再生装置に与えられるか予測できな
い。例えば図５の（Ｂ）のピクチャ３を再生していると
きに、高速再生がユーザによって要求されることもあり
うる。しかし第１および第２の実施例においては、先行
ピクチャとしては、先行GOPのうちの先頭のピクチャ
（例えば図５の（Ｂ）のピクチャ０、12および18）だけ
を想定する。よって先行ピクチャ時刻は、先行GOPのう
ちの先頭のピクチャが通常再生される時刻t1にとる。

高速再生の再生倍率Ｒを可変にする場合、それぞれの
再生倍率Ｒに対応するジャンプアドレスを記録しておく
ことが必要である。例えば再生倍率Ｒ＝±15、±30、±
75および±300を実現するには、合計８種類のジャンプ
アドレスを記録しておくことが必要である。ここで再生
倍率Ｒの符号「＋」および「−」は、それぞれ順方向お
よび逆方向を示す。

図６は、複数の再生倍率Ｒに対応するジャンプアドレ
スJAを含むセクタのフォーマットを示す図である。図６
のサブコードSC、ジャンプアドレスJAおよび追加データ
EDは、図２の例えばセクタ０（JA1）に対応している。
図６のジャンプアドレスJAおよび追加データEDは、図２
に示すデータエリアDA（2048バイト）に記録される。第
１の実施例において用いるジャンプアドレスJAは、先頭
から順に、アドレスFWD60、FWD30、FWD10、FWD7.5、FWD
5、FWD2.5、FWD2、FWD1.5、FWD1、…、BWD7.5、BWD10、
BWD30、およびBWD60（それぞれ４バイトずつ）と、追加
データED（1968バイト）とを有する。上記アドレスの参
照符号において、「FWD」は順方向の高速再生を示し、
「BWD」は逆方向の高速再生を示す。また「FWD」または
「BWD」の後ろの数値は、先行ピクチャ時刻と目標ピク
チャ時刻との間の期間を示す。例えば図６の「FWD10」
は、順方向高速再生において、先行ピクチャ時刻の10秒
後の時刻に通常再生されるべき目標ピクチャを含むGOP
に対応する補助データの先頭セクタアドレスを示す。ま
た追加データEDとしては、そのGOPの再生開始時刻や、
そのGOPに対応する音声データが記録されているセクタ
アドレスなどのデータを記録してもよい。

先行ピクチャの通常再生時刻をT1、目標ピクチャの通
常再生時刻をT2とし、正の値ΔTi（ｉ＝１〜ｎ、ｉおよ
びｎは自然数）を用いて、図６の場合について時刻T2を
表現すると、 となる。ここで「Σ」は、ｉ＝１〜ｎについて和をとる
ことを表し、１≦ｎ≦nmax（nmax:自然数）である。図
６においては、nmax＝10であり、ΔT1〜ΔT5＝0.5
（ｓ）、ΔT6〜ΔT8＝2.5（ｓ）、ΔT9＝20（ｓ）およ
びΔT10＝30（ｓ）である。すなわち、図６の場合は、
ΔTiが変数ｉについて単調増加する。ΔTiは、変数ｉが
増加するとき、変化しないかまたは増加するかのどちら
かである。こうすることによって、ジャンプアドレスを
記録する領域を節約しながらも、広い範囲にわたる再生
倍率Ｒを実現できるという効果を有する。

一般に、高速再生の速度に対する精度として、低速時
には高い精度が要求されるが、高速になればなるほど精
度が要求されなくなる。そのため、再生倍率Ｒが小さ
い、すなわちジャンプする距離（つまり先行ピクチャ時
刻と目標ピクチャ時刻との差）が時間的に短い場合は、
ジャンプアドレスの種類が多いほうが好ましい。逆に再
生倍率Ｒが大きい場合は、ジャンプアドレスの種類が少
なくてもかまわない。図６に示すジャンプアドレスのテ
ーブルは、順方向および逆方向にそれぞれ10種類、合計
20種類の再生倍率Ｒを実現するためのジャンプアドレス
を有する。しかしジャンプアドレスとしては、20種類の
再生倍率Ｒに対応するアドレスに限られず、上述の例に
おいて順方向の高速再生に用いるジャンプアドレスだけ
を10種類有していてもよい。また先行ピクチャ時刻と目
標ピクチャ時刻との間の期間は、上に例示した値（0.5
（ｓ）、1.0（ｓ）、1.5（ｓ）、2.0（ｓ）、2.5（ｓ）
などの値）には限られない。

また第１および第２の実施例においては、上述の式に
おいて自然数nmaxは５以上であることが好ましい。さら
に好ましくは自然数nmaxは10以上である。

図７は、本発明による画像情報記録装置の第１の実施
例のブロック図である。図７は、主に図３〜５を参照し
て説明した本発明による画像情報記録方法を実現する装
置の構成を示す。映像信号100は、A/D変換器110に入力
される。映像信号100のフォーマットは、前述のNTSCやP
ALのフォーマットをもつ映像信号である。A/D変換器110
は、映像信号100を受け取り、バイナリデータで表現さ
れたピクチャデータ120に変換する。ピクチャデータ120
は、例えば1/30（ｓ）間隔で表示されるピクチャを表す
データであり、具体的には、ITU−Ｒの勧告BT.601で定
められたフォーマットをもつデータである。

グループ分割器130は、ピクチャデータ120を受け取
り、所定の数にピクチャ毎にグループ化することによっ
て、GOPデータ140を生成し、符号化器150およびGOPカウ
ンタ160に出力する。GOPデータ140が複数のピクチャデ
ータを含む場合は、そのGOPデータに含まれる複数のピ
クチャデータは、時間軸上において連続する。１つのGO
Pデータ140が表すピクチャの数は、画像の種類、特殊再
生時のエントリポイントの数などに応じて任意に定める
ことができる。グループ分割器130が出力するGOPデータ
140の始端には、GOPデータの先頭を示すグループスター
トコードが追加される。

符号化器150は、GOPデータ140に対してGOP単位で圧縮
符号化処理を行い、符号化されたGOPデータ170をセクタ
分割器180に出力する。GOPデータ140は、ピクチャ内符
号化データ（Ｉピクチャデータ）を少なくとも含むよう
に圧縮符号化される。GOPデータ140が複数のピクチャデ
ータを含む場合には、必要に応じて、ピクチャ内符号化
の代わりにピクチャ間符号化をおこなうことによって、
圧縮率を高めることもできる。逆に符号化されたGOPデ
ータ170が、ピクチャ間符号化データ（Ｐピクチャデー
タおよびＢピクチャデータ）をまったく含まない場合も
ありうる。ピクチャ内符号化およびピクチャ間符号化
は、公知の方法によって実現される。

セクタ分割器180は、符号化されたGOPデータ170を受
け取り、GOPデータ170とそれぞれのGOPデータ170に対応
する補助データとが光ディスク上において記録されるセ
クタアドレスを計算する。セクタ分割器180は、計算さ
れたセクタアドレスを示すデータ190をテーブル生成器2
00に出力するとともに、GOPデータ170をフォーマッタ21
0に出力する。セクタ分割器180は、セクタアドレスを、
GOPデータの長さ、補助データの長さおよびセクタ長に
基づいて計算する。セクタ分割器180は、初期値が
「０」、増分が「１」であるカウンタを有する。GOPの
直前には補助データが記録されるので、セクタ分割器18
0は、まず、カウント値を「０」から「２」にインクリ
メントする。次にセクタ分割器180は、GOPデータ170を
受け取り、データエリアの長さである2048バイトが入力
されるたびにカウント値を１ずつインクリメントする。
このような動作によってセクタ分解器180は、GOPデータ
170のそれぞれが記録されるセクタアドレスと、それぞ
れのGOPデータに対応する補助データが記録されるセク
タアドレスとを示すデータ190を生成する。セクタ分割
器180は、GOPデータの境界において２つのセクタアドレ
スがとばされるようにカウントする。これは隣接するGO
Pデータの境界に位置する２つのセクタには補助データ
が記録されるからである。セクタ分割器180は、それぞ
れのGOPデータの始まりをグループスタートコードによ
って検出する。

GOPカウンタ160は、符号化される前のGOPデータ140の
GOPナンバを計算し、GOPナンバを示すデータ220をテー
ブル生成器200に出力する。GOPカウンタ160は、初期値
が「１」、増分が「１」であるカウンタを有する。GOP
カウンタ160は、１つのGOPデータが入力されるたびに、
カウント値を１ずつインクリメントすることによって、
GOPナンバを生成する。GOPカウンタ160は、入力されたG
OPのデータ量を調べることによって１つのGOPデータが
入力されたことを検出する。

ピクチャナンバカウンタ240は、GOPデータ140に含ま
れるピクチャデータ120のピクチャナンバを計算し、ピ
クチャナンバを示すデータ250を出力する。ピクチャナ
ンバカウンタ240は、初期値が「０」、増分が「１」で
あるカウンタを有する。ピクチャナンバカウンタ240
は、１つのピクチャデータが入力されるたびに、カウン
ト値を１ずつインクリメントすることによって、ピクチ
ャナンバを生成する。ピクチャナンバカウンタ240は、
入力されたピクチャのデータ量を調べることによって１
つのピクチャデータが入力されたことを検出する。

上述のGOPカウンタ160およびピクチャナンバカウンタ
240は、入力されたデータ量に基づいてそれぞれカウン
ト動作をおこなったが、これには限られない。例えば符
号化器150から出力されるデータに含まれるグループス
タートコードやピクチャスタートコード（MPEG1およびM
PEG2で規定される）を検出することによって、それぞれ
GOPナンバおよびピクチャナンバをカウントしてもよ
い。

ピクチャナンバ／時刻変換器260は、ピクチャナンバ
を示すデータ250からピクチャが通常再生で再生される
べき時刻を計算し、時刻を示すデータ270をテーブル生
成器200に出力する。具体的には、第１の実施例におい
ては、通常再生におけるピクチャの再生間隔は、1/30
（ｓ）である。したがって、ピクチャナンバ／時刻変換
器260は、そのピクチャの再生が始まる時刻である、「1
/30（ｓ）」と「ピクチャナンバ」との積を示すデータ2
70をテーブル生成器200に出力する。

テーブル生成器200は、GOPナンバを示すデータ220、
ピクチャナンバを示すデータ250、ピクチャが通常再生
で再生されるべき時刻を示すデータ270およびGOPデータ
170のセクタアドレスを示すデータ190に基づいて、表１
に示したようなテーブルを生成し、生成されたテーブル
をメモリ280に格納する。表１のテーブルのうち、「補
助データの先頭アドレス」の欄は以下のように生成す
る。すなわちテーブル生成器200は、それぞれのGOPが記
録される先頭のセクタアドレス（例えば表１のGOP3のセ
クタアドレス160）から２（補助データが記録されるセ
クタの数に対応）を減じたセクタアドレス（表１のGOP3
の場合、158）を、そのGOPに含まれるすべてのピクチャ
（表１のGOP3の場合、ピクチャナンバ18以上のピクチ
ャ）についての「補助データの先頭アドレス」として出
力する。またテーブル生成器200は、図３のステップS7
およびS8を参照して説明したように、テーブルからジャ
ンプアドレスを求めるステップをソフトウェアを用いて
実行し、得られたジャンプアドレス290をフォーマッタ
に210に出力する。したがって典型的にはテーブル生成
器200は、マイクロプロセッサとメモリ280に記憶された
付随するプログラムとの組み合わせによって実現でき
る。

フォーマッタ210は、GOPデータ170およびジャンプア
ドレス290を受け取り、GOPデータ170にジャンプアドレ
ス290を含む補助データを追加し、記録データ300として
記録信号処理器310に出力する。記録データ300の記録フ
ォーマットは例えば図２に示すとおりであり、補助デー
タのうちジャンプアドレス290を含むセクタの記録フォ
ーマットは例えば図６に示すとおりである。すなわち、
フォーマッタ210は、GOPデータ170の直前の２つのセク
タに、対応するジャンプアドレス290を含む補助データ
が記録されるようなフォーマット化を施す。

記録信号処理器310は、記録データ300を受け取り、誤
り訂正信号の付加およびディジタル変調などの処理を施
し、記録用光ヘッド330を駆動するのに十分なだけ記録
信号320を増幅してから記録用光ヘッド330に出力する。
記録用光ヘッド330は、記録信号320に応じた強度の光を
光ディスクに照射することによって、記録データ300を
光ディスク上のトラックに書き込む。

図８は、図７における各部のデータを示すタイミング
チャートである。図８の（Ａ）〜（Ｄ）は、それぞれGO
Pナンバを示すデータ220、ピクチャナンバを示すデータ
250、ピクチャが通常再生で再生されるべき時刻を示す
データ270、およびGOPデータ170のセクタアドレスを示
すデータ190を示す。図８の（Ｄ）は、GOP2およびGOP3
の境界近傍を時間軸上で拡大して表示している。テーブ
ル生成器200は、これらのデータを受け取り、テーブル
を生成し、メモリ280に出力する。

なお第１の実施例において、補助データは２つのセク
タに記録されるとした。しかしこれには限られず、１つ
のセクタまたは３つ以上のセクタに記録されてもよい。
この場合であっても補助データはGOPデータの直前に記
録されることが好ましい。またジャンプアドレスは、後
続GOPに対応する補助データが記録されるセクタのうち
の先頭のセクタアドレスを示すことが好ましい。

ジャンプアドレスは補助データの先頭のセクタだけに
記録するのではなく、Ｉピクチャデータの各セクタに配
置してもよい。

第１の実施例においては、各GOPのＩピクチャについ
て補助データを配置している場合を例示した。しかし例
えば、GOPに含まれるピクチャ数が少ない場合などは、
必ずしもすべてのGOPに対応する補助データを配置する
必要はない。そのような場合、通常再生時において補助
データをもつGOPのうちで最初に再生されるピクチャの
再生時刻がほぼ一定間隔になるように配置すればよい。
例えば、ジャンプアドレスを含む補助データが記録され
るセクタに隣接して記録されるピクチャ内符号化された
ピクチャデータは、通常再生において0.4（ｓ）以上1.0
（ｓ）以下の時間間隔で再生されるフォーマットで補助
データが記録されることが好ましい。これにより、再生
倍率Ｒが小さいときの時間軸直線性が向上するという効
果がある。

（実施例２） 本発明の画像情報記録装置および方法の第２の実施例
においては、目標ピクチャのピクチャナンバと後続ピク
チャのピクチャナンバとの差を表すデータ（以下、「オ
フセットデータ」という）を、ジャンプアドレスととも
に補助データとして光ディスクに記録する。このオフセ
ットデータを用いれば、目標ピクチャが再生される時刻
まで再生をミュートさせることができる。その結果、ピ
クチャを正確に頭出しすることが可能になり、かつ高速
再生時の時間軸リニアリティをさらに向上させることが
可能になる。以下の説明では、第１の実施例と異なる点
だけを述べる。

再び、図４および図５を参照する。オフセットデータ
は、例えば図５において、目標ピクチャのピクチャナン
バ30から後続ピクチャのピクチャナンバ18を減じた数、
すなわち30−18＝12である。ジャンプアドレスとして複
数個を記録する場合は、それぞれに対応するオフセット
データも記録する。

図４に示すステップS85において目標ピクチャのピク
チャナンバが求められており、ステップS87において後
続ピクチャのピクチャナンバが求められている。したが
ってステップS88の後に、ステップS89として、（目標ピ
クチャのピクチャナンバ）−（後続ピクチャのピクチャ
ナンバ）を計算するステップをおこなう。ステップS89
以降においては、第１の実施例におけるジャンプアドレ
スの代わりに、ジャンプアドレスとそれに対応するオフ
セットデータとを補助データとして扱えばよい。例え
ば、図３のステップS9においては、ジャンプアドレスお
よびオフセットデータが１つのセクタに記録されるよう
なフォーマット化をおこなう。

図９は、複数の再生倍率Ｒに対応するジャンプアドレ
スJAと、それぞれのジャンプアドレスに対応するオフセ
ットデータODとが記録されるフォーマットを示す図であ
る。図９において「FOS」および「BOS」は、それぞれ順
方向および逆方向高速再生におけるオフセットデータを
示す。また「FOS」または「BOS」の後ろの数値は、先行
ピクチャ時刻と目標ピクチャ時刻との間の期間を示す。
例えば図９のオフセットデータ「FOS10」は、順方向高
速再生において、先行ピクチャ時刻の10秒後の時刻に通
常再生されるべき目標ピクチャのピクチャナンバから、
後続ピクチャのピクチャナンバを減じた数を示す。図９
のサブコードSC、ジャンプアドレスJA、オフセットデー
タODおよび追加データEDは、図２の例えばJA1に対応す
る。図９のジャンプアドレスJA、オフセットデータODお
よび追加データEDは、図２に示すデータエリアDA（2048
バイト）に記録される。

図７を再び参照する。第２の実施例においては、図７
に示すテーブル生成器200は、上述のステップS89の計算
をおこなうことによってオフセットデータを生成する。
生成されたオフセットデータは、図７のジャンプアドレ
ス290とともに、フォーマッタ210に出力される。フォー
マッタ210は、図９に示すように、補助データのうちの
先頭セクタに、サブコードSC、ジャンプアドレスJA、オ
フセットデータODおよび追加データEDがこの順で記録さ
れるようにフォーマット化する。

上述のように第２の実施例においては、オフセットデ
ータとして目標ピクチャのピクチャナンバから後続ピク
チャのピクチャナンバを減じた数を記録した。例えば表
１の場合なら、目標ピクチャのピクチャナンバ30から後
続ピクチャのピクチャナンバ18を減じることによってオ
フセットデータ「12」が得られる。このオフセットデー
タ「12」は、ジャンプアドレスである値「158」（後続G
OPに対応する補助データの先頭アドレス）とともに、先
行ピクチャ（ピクチャナンバ０）が含まれるGOP1のデー
タに対応する補助データとして、セクタアドレス０をも
つセクタに記録される。

しかし、目標ピクチャのピクチャナンバと後続ピクチ
ャのピクチャナンバとの差に対応するデータであれば、
上述のピクチャナンバの差には限られない。例えば目標
ピクチャ時刻から後続ピクチャ時刻を減じた時間間隔を
表すデータを記録してもよい。例えば表１の場合なら、
目標ピクチャ時刻1.0000（ｓ）から後続ピクチャ時刻0.
6000（ｓ）を減じることによってオフセットデータとし
て「0.4000」が得られる。このオフセットデータ「0.40
00」を、やはりジャンプアドレスである値「158」（後
続GOPに対応する補助データの先頭アドレス）ととも
に、先行ピクチャ（ピクチャナンバ０）が含まれるGOP1
のデータに対応する補助データとして、セクタアドレス
０をもつセクタに記録してもよい。

またオフセットデータは、すべてのジャンプアドレス
に対応させて記録することが好ましいが、これには限ら
れない。例えば、比較的、小さい再生倍率Ｒのジャンプ
アドレスだけに付随させて記録してもよい。

図９に示すオフセットデータは、それぞれ４バイトで
あるが、データの長さはこれには限られない。特に、目
標ピクチャナンバと後続ピクチャナンバとの差をオフセ
ットデータとして記録するときは、オフセットデータ
は、例えば１バイトであってもよい。

第２の実施例によって記録された画像情報の再生を以
下に説明する。第１の実施例において、高速再生時にお
いて、目標ピクチャと後続ピクチャとが異なる場合、目
標ピクチャの直後に後続ピクチャを再生した。いっぽ
う、第１の実施例とは異なり、第２の実施例では記録媒
体に記録されたオフセットデータを再生時に用いること
ができる。例えばオフセットデータに対応する期間だけ
ピクチャの再生をミュートすることによって、後続ピク
チャを再生せずに、先行ピクチャの直後に目標ピクチャ
を再生することができる。これにより、目標ピクチャは
先行ピクチャが再生された直後につねに再生されるの
で、ユーザが望むピクチャを直接、頭出しできるという
効果を有する。

図10は、本発明の画像情報記録装置および方法によっ
て記録された光ディスクを再生する装置のブロック図で
ある。この画像情報再生装置は、上述の第１の実施例に
おける画像情報記録装置および方法によって光ディスク
などの記録媒体に記録された画像圧縮符号化情報を再生
する。以下の説明においては、記録媒体は光ディスクで
あるとして説明するが、他の種類の記録媒体であっても
かまわない。

図10において、1001は光ディスク、1002は光ピックア
ップ、1003は光ピックアップ駆動回路、1004は再生信号
処理回路、1005はバッファメモリ、1006は補助データ抽
出器、1007制御回路、1008は復号化器である。以下、動
作を説明する。

再生時、光学ピックアップ1002によって光ディスク10
01から再生された信号が再生信号処理回路1004に送られ
る。再生信号処理回路1004において、二値化、ディジタ
ル復調、誤り訂正等の処理が行われる。再生信号処理器
1004から出力されたデータは補助データ抽出器1006とバ
ッファメモリ1005に送られる。補助データ検出器1006に
おいて補助データが抽出される。補助データ抽出器1006
から出力された補助データは、制御回路1007に送られ、
光学ピックアップ駆動回路1003を制御する。また、バッ
ファメモリ1005の出力は復号化器1008に送られ、復号化
されたのち画像データ1009を出力する。

一定の再生倍率Ｒで高速再生する場合の図10に示す再
生装置の動作を以下に説明する。現在、読み出されてい
るGOPを先行GOPとすると、先行GOPデータの直前に位置
する先行GOPに対応する補助データは、補助データ抽出
器1006によってすでに抽出されている。よって、先行GO
Pに含まれるピクチャを再生しているときに高速再生す
るコマンドがユーザによって与えられると、抽出された
補助データに含まれるジャンプアドレスによって表され
るセクタにジャンプする動作がおこなわれる。高速再生
のコマンドは、ユーザによって入力インタフェース（不
図示）を介して制御回路1007に与えられる。制御回路10
07は、抽出された先行GOPの補助データからジャンプア
ドレスを取り出し、さらにジャンプアドレスが示すセク
タにトラックジャンプをおこなうための制御信号を光ピ
ックアップ駆動回路1003に出力する。このジャンプアド
レスは、後続GOPの直前に位置する、後続GOPに対応する
補助データが記録されたセクタのうち先頭のセクタを示
すアドレスである。

先行GOPに対応する補助データのジャンプアドレスに
基づいたトラックジャンプがおこなわれると、後続GOP
に対応する補助データおよび補助データの直後に位置す
る後続GOPのＩピクチャデータが取り出され、Ｉピクチ
ャが再生される。後続GOPの補助データもやはりジャン
プアドレスを含む。Ｉピクチャが再生された直後には、
後続GOPの補助データに含まれたジャンプアドレスに基
づいて、さらに次のGOPへとトラックジャンプをおこな
う。以下、このようなトラックジャンプとＩピクチャの
再生とを繰り返すことによって、高速再生がおこなわれ
る。ここで補助データに含まれるジャンプアドレスは、
第１の実施例で説明したように求められたので、再生倍
率Ｒは一定となる。

また第２の実施例において記録されたデータのうち、
オフセットデータは、以下のように用いる。補助データ
抽出器1006によって抽出された補助データのうちオフセ
ットデータは、目標ピクチャのピクチャナンバと後続ピ
クチャとピクチャナンバとの差を表す。したがって高速
再生時においては、まずトラックジャンプによって後続
GOPに対応する補助データが記録されたセクタにジャン
プする。

バッファメモリ1005は、ピクチャデータを復号化器10
08に出力する。復号化器1008は、バッファメモリ1005か
ら受け取ったピクチャデータを復号化する。補助データ
抽出器1006から出力されたオフセットデータに基づい
て、復号化器1008は、後続ピクチャデータを復号化して
から目標ピクチャデータを復号化するまでの間、復号化
されたピクチャデータを出力しない（すなわちミュート
する）。よって復号化器1008は、先行ピクチャデータの
出力の直後に目標ピクチャデータを画像データ1009とし
て出力できる。この動作により、本来、再生すべき目標
ピクチャを先行ピクチャの直後に再生できる。上述のミ
ュート動作の代わりに、後続ピクチャをフリーズする
（freeze、つまりホールドする）ために、目標ピクチャ
が復号化されるまでの間、後続ピクチャを繰り返し出力
してもよい。

図７に示す本発明の画像情報記録装置において、A/D
変換器110、メモリ280および記録用光ヘッド330を除く
要素は、マイクロプロセッサトそれを制御するためのソ
フトウェアプログラムによっても実現でき、またASIC
（application specific integrated circuit）などの
ハードウェアによっても実現できる。

なお、本発明の画像情報記録装置は、情報再生に関係
する部分を含んでいてもよい。例えば、本発明の画像情
報記録装置は、画像情報を記録／再生する装置をも含
む。また本発明の画像情報記録方法も装置と同様、画像
情報を再生するステップを含んでいてもよい。

産業上の利用の可能性 以上のように本発明によれば、先行GOPの補助データ
のうちジャンプアドレスとして、後続GOPの補助データ
が記録されるセクタアドレスのうち先頭のセクタアドレ
スが記録媒体上に記録される。これによって、再生時の
時間軸リニアリティが高い記録媒体をつくる映像記録装
置および記録方法が提供される。

また本発明によれば、先行GOPの補助データのオフセ
ットデータとして、目標ピクチャと後続ピクチャとの差
に対応するパラメータが記録媒体上に記録される。これ
によって、再生時において正確な頭出しをおこなえる記
録媒体をつくる映像記録装置および記録方法が提供され
る。

Claims (18)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】記録媒体に情報を記録する記録方法であっ
   て、 複数のグループデータを生成するステップであって、前
   記複数のグループデータのそれぞれは複数のピクチャデ
   ータを含み、前記複数のピクチャデータのうち少なくと
   も１つはピクチャ内で符号化されたピクチャデータであ
   るステップと、 前記複数のグループデータにそれぞれ対応する複数の補
   助データを生成するステップと、 前記複数のグループデータのうち第１のグループデータ
   に含まれる第１のピクチャデータが与えられ、前記第１
   のピクチャデータが通常の再生動作において再生される
   時刻を第１の時刻とする場合において、前記通常の再生
   動作において前記第１の時刻から所定の実質的に固定さ
   れた時間だけ後の第２の時刻に再生される第２のピクチ
   ャデータを含む１つのグループデータを第２のグループ
   データとして決定するステップと、 前記第２のグループデータに対応する第２の補助データ
   の前記記録媒体上の位置を示すジャンプアドレスを生成
   するステップと、 前記第１のグループデータに対応する第１の補助データ
   が前記ジャンプアドレスを含むように、前記複数のグル
   ープデータと前記複数のグループデータにそれぞれ対応
   する前記複数の補助データとを前記記録媒体に記録する
   ステップと を包含する、記録方法。
2. 【請求項２】前記複数の補助データのそれぞれは、前記
   複数のグループデータのうち対応するグループデータの
   直前に記録される、請求項１に記載の記録方法。
3. 【請求項３】前記第１のピクチャデータは、ピクチャ内
   で符号化されたピクチャデータである、請求項１に記載
   の記録方法。
4. 【請求項４】前記第１のピクチャデータは、ピクチャ内
   で符号化されたピクチャデータであり、かつ、前記第１
   のグループデータの先頭のピクチャデータである、請求
   項１に記載の記録方法。
5. 【請求項５】前記複数のグループデータは、第１の数の
   ピクチャデータを含むグループデータと前記第１の数と
   は異なる第２の数のピクチャデータを含むグループデー
   タとを含む、請求項１に記載の記録方法。
6. 【請求項６】前記複数のグループデータのそれぞれは、
   少なくとも１つのGOPを含む、請求項１に記載の記録方
   法。
7. 【請求項７】前記複数のグループデータの少なくとも１
   つは、複数のGOPを含む、請求項６に記載の記録方法。
8. 【請求項８】前記複数のグループデータのうち複数の第
   ２のグループデータに対応する複数の第２の補助データ
   が前記記録媒体に記録され、前記第１の補助データは、
   前記複数の第２の補助データが記録されている前記記録
   媒体上の位置をそれぞれ示す複数のジャンプアドレスを
   含み、前記第２のグループデータのそれぞれは、前記通
   常の再生動作において前記第１の時刻から所定の実質的
   に固定された各時間だけ後の各第２の時刻に再生される
   第２のピクチャデータを含み、前記所定の実質的に固定
   された各時間は異なっている、請求項１に記載の記録方
   法。
9. 【請求項９】前記複数のジャンプアドレスは、nmax個の
   ジャンプアドレスを含み、前記第１の時刻はT1と表さ
   れ、前記各第２の時刻はｎ＝１からnmaxに対して以下に
   示すようにT2と表され、 ΔT_iはｉの各値に対して正の値であり、ｉ、ｎおよびnm
   axは、自然数である、請求項８に記載の記録方法。
10. 【請求項１０】ｉの値が１からｎまで増加するにつれ
    て、ΔT_iは変化しないか増加するかのいずれかである、
    請求項９に記載の記録方法。
11. 【請求項１１】前記グループデータに含まれる少なくと
    も１つのピクチャ内で符号化されたピクチャデータのう
    ち先頭のピクチャデータが前記通常の再生動作において
    0.4秒以上1.0秒以下の間隔で再生されるように前記記録
    媒体に記録されている、請求項２に記載の記録方法。
12. 【請求項１２】前記第１の補助データは、第３の時刻と
    前記第２の時刻との間の差に対応するオフセットデータ
    を含んでおり、前記第３の時刻は、前記第２のグループ
    データの先頭のピクチャデータが前記通常の再生動作に
    おいて再生される時刻である、請求項10に記載の記録方
    法。
13. 【請求項１３】前記オフセットデータは、前記第２の時
    刻と前記第３の時刻との間隔を表す、請求項12に記載の
    記録方法。
14. 【請求項１４】前記オフセットデータは、前記第２のピ
    クチャデータによって表されるピクチャ番号と前記第３
    のピクチャデータによって表されるピクチャ番号との差
    を表す、請求項12に記載の記録方法。
15. 【請求項１５】前記複数のジャンプアドレスは、nmax個
    のジャンプアドレスを含み、前記第１の時刻はT1と表さ
    れ、前記各第２の時刻はｎ＝１からnmaxに対して以下に
    示すようにT2と表され、 ΔT_iはｉの各値に対して正の値であり、ｉ、ｎおよびnm
    axは、自然数である、請求項８に記載の記録方法。
16. 【請求項１６】ｉの値が１からｎまで増加するにつれ
    て、ΔT_iは変化しないか増加するかのいずれかである、
    請求項15に記載の記録方法。
17. 【請求項１７】記録媒体から情報を再生する再生装置で
    あって、 前記記録媒体には、それぞれがピクチャ内で符号化され
    たピクチャデータを少なくとも１つ含む複数のグループ
    データと、前記複数のグループデータにそれぞれ対応す
    る複数の補助データとが記録されており、前記複数のグ
    ループデータは、通常の再生動作において第１の時刻に
    再生される第１のピクチャデータを含む第１のグループ
    データと前記通常の再生動作において前記第１の時刻か
    ら所定の実質的に固定された時間だけ後の第２の時刻に
    再生される第２のピクチャデータを含む第２のグループ
    データとを含み、前記複数の補助データは、前記第１の
    グループデータに対応する第１の補助データと前記第２
    のグループデータに対応する第２の補助データとを含
    み、前記第１の補助データは、前記第２の補助データが
    記録されている前記記録媒体上の位置を示すジャンプア
    ドレスを含み、 前記再生装置は、 前記記録媒体から前記複数の補助データと前記複数のグ
    ループデータとを読み出す再生ヘッドと、 前記第１の補助データに含まれる前記ジャンプアドレス
    に従って、前記第１のグループデータに含まれる前記第
    １のピクチャデータが記録されている前記記録媒体上の
    位置から前記第２の補助データが記録されている前記記
    録媒体上の位置にジャンプするように前記再生ヘッドを
    制御するコントローラと を備えている、再生装置。
18. 【請求項１８】記録媒体から情報を再生する再生装置で
    あって、 前記記録媒体には、それぞれがピクチャ内で符号化され
    たピクチャデータを少なくとも１つ含む複数のグループ
    データと、前記複数のグループデータにそれぞれ対応す
    る複数の補助データとが記録されており、前記複数のグ
    ループデータは、通常の再生動作において第１の時刻に
    再生される第１のピクチャデータを含む第１のグループ
    データと前記通常の再生動作において前記第１の時刻か
    ら所定の実質的に固定された時間だけ後の第２の時刻に
    再生される第２のピクチャデータを含む第２のグループ
    データとを含み、前記複数の補助データは、前記第１の
    グループデータに対応する第１の補助データと前記第２
    のグループデータに対応する第２の補助データとを含
    み、前記第１の補助データは、前記第２の補助データが
    記録されている前記記録媒体上の位置を示すジャンプア
    ドレスを含み、 前記複数のグループデータのうち複数の第２のグループ
    データに対応する複数の第２の補助データが前記記録媒
    体に記録され、前記第１の補助情報は、前記複数の第２
    の補助データが記録されている前記記録媒体上の位置を
    それぞれ示す複数のジャンプアドレスを含み、前記複数
    の第２のグループデータのそれぞれは、前記通常の再生
    動作において前記第１の時刻から所定の実質的に固定さ
    れた各時間だけ後の各第２の時刻に再生される第２のピ
    クチャデータを含み、前記所定の実質的に固定された各
    時間は異なっており、 前記再生装置は、 前記記録媒体から前記複数の補助データと前記複数のグ
    ループデータとを読み出す再生ヘッドと、 前記第１の補助データに含まれる前記ジャンプアドレス
    に従って、前記第１のグループデータに含まれる前記第
    １のピクチャデータが記録されている前記記録媒体上の
    位置から前記第２の補助データが記録されている前記記
    録媒体上の位置にジャンプするように前記再生ヘッドを
    制御するコントローラと を備えている、再生装置。