JP2932950B2 - データの圧縮・記録方法、データの圧縮・記録装置及び圧縮データの復号・再生方法、圧縮データの復号・再生装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は「データの圧縮・記録方
法、データの圧縮・記録装置及び圧縮データの復号・再
生方法、圧縮データの復号・再生装置」に係り、ＭＰＥ
Ｇ(Moving Picture Image Coding Experts Group)方式
とＬＺ(Lempel-Ziv)方式のように符号化／復号化アルゴ
リズムが異なるデータブロックが混在したデータ系列を
単一の記録媒体に記録し、また再生するための方法及び
装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来から、データ処理システムにおける
記憶装置の容量を低減化し、またデータ伝送効率を向上
させるために各種のデータ圧縮方法が開発されている
が、それらを符号化／復号化における可逆性の観点から
みるとLossy型とLossLess型に大別することができる。

【０００３】ここに、Lossy型のデータ圧縮方法は不可
逆符号化方式であり、カラー静止画の圧縮方式であるＪ
ＰＥＧ(Joint Photographic Coding Experts Group)
や、動画対応の圧縮方式であるＭＰＥＧや、テレビ会議
/電話用符号化方式のＨ.２６１等の国際標準方式がある
が、情報量の損失を伴うものの、約1/50〜1/1000という
高い圧縮率を実現できる。特に、ＭＰＥＧ方式の内のＭ
ＰＥＧ１は既にVideo-ＣＤ等に適用されており、膨大な
ＡＶ(Audio-Video)データを効率的に圧縮してＣＤに記
録することを可能にしている。また、1994年11月に国際
標準となるＭＰＥＧ２は、ＭＰＥＧ１と比較して、画像
形式(画素数)で４倍以上、符号化データ速度で１０倍、
符号化画像や動きベクトルの予測手法に関してフィール
ド画像・フィールド間予測まで含む(ＭＰＥＧ１はフレー
ム画像・フレーム間予測のみ)等の優れたデータ圧縮を可
能にし、現在注目されているマルチメディアシステムへ
の適用が実現化されつつある。

【０００４】一方、LossLess型のデータ圧縮方法は可逆
符号化方式であり、一般的には圧縮率が約1/2程度でLos
sy型のような高い圧縮率を実現できないが、原データの
損失を伴わない符号化／復号化が可能であり、ランレン
グス(Run Length)符号化、ハフマン(Huffman)符号化、
算術符号化、ＬＺ方式等がある。特に、ＬＺ方式はコン
ピュータで処理するテキストデータやプログラムデータ
を圧縮してハードディスクやフロッピーディスクへ効率
的に記録するために用いられており、従来からＭＳ-Ｄ
ＯＳ上の処理に広範に適用されている。尚、ＬＺ方式
は、スライド辞書法であるＬＺ77方式(Ziv,J.and Lempe
l,A.,“A UniversalAlgorithm for Sequential Data Co
mpression," IEEE Transaction on Information Theor
y,vol.IT-23,no.3,pp.337-343,May 1977／対応米国特
許;第5,016,009号及び第5,003,307号／日本国対応特許
出願;特開平3-68219号)と動的辞書法であるＬＺ78方式
(Ziv,J.and Lempel,A.,“Compression of Individual S
equences via Variable Rate Coding," 同上,vol.IT-2
4,no.5,pp.530-536,Sep 1978／対応米国特許;第4,558,3
02号等)の２種類の方式に大別される。

【０００５】ところで、ＡＶデータを処理するシステム
では、一般にＡＶデータの他に検索・調停・読出し・表示
等の制御のために多岐にわたる制御データが必要とさ
れ、記録媒体にはＡＶデータと制御データが混在した状
態で記録されており、システムはそれらを選択的に読出
しながらＡＶデータの再生動作を実行する。但し、圧倒
的にデータ量が多くなるＡＶデータについては圧縮を行
って記録するが、再生制御データについてはそのデータ
量が小さいことから圧縮を施さずにそのまま記録してい
る。例えば、前記のVideo-ＣＤでは、ＡＶデータについ
てはＭＰＥＧ１方式で圧縮し、再生制御データはシステ
ムの仕様で決定されているフォーマットでそのまま記録
している。また、その記録方式はＣＤ-ＲＯＭのＣＤ-Ｉ
やＣＤ-ＲＯＭ ＸＡでも同様であり、ビデオデータをデ
ルタＹＵＶ方式で、オーディオデータをＡＤＰＣ(Adapt
ive Delta Pulse Code Modulation)方式で圧縮・記録す
るが、制御データに関してはそのまま利用される制御コ
ードとして記録される。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】前記のように、従来の
ＡＶデータの処理システムでは、制御データを圧縮する
ことなく付加的に記録している。しかし、本格的なマル
チメディア時代を向かえると、ＡＶデータとコンピュー
タ用データ(制御データ等を含むデータ)を単一の記録媒
体に対して統合的に記録する場合が多くなると共にコン
ピュータ用データのデータ量が飛躍的に増大し、コンピ
ュータ用データをそのまま利用されるフォーマットで記
録していたのではＡＶデータのための記録容量が制限を
受け、記録媒体の限られた記録容量を効率的に利用する
ことが困難になる。

【０００７】従来から、ＡＶデータの処理システムでコ
ンピュータ用データを圧縮することなく記録媒体に記録
していた理由は、上記のようにＡＶデータと比較してそ
のデータ量が少ないこともあるが、ハードウェア規模の
増大に伴うシステムのコストアップにある。即ち、コン
ピュータ用データを圧縮した場合に、符号化／復号化の
ためのエンコーダ／デコーダを圧縮方式の異なるＡＶデ
ータとコンピュータ用データについてそれぞれ独立に設
けなければならず、ハードウェア規模が非常に大きくな
る。

【０００８】ところで、例えば、ＡＶデータをＭＰＥＧ
方式で、コンピュータ用データをＬＺ方式でそれぞれ符
号化／復号化するとした場合、それらの符号化／復号化
アルゴリズムは全く異なるが、各方式がそれぞれソフト
ウェア的処理に依存していることから、ハードウェアの
面からみると少なくともＲＩＳＣ型のプロセッサやメモ
リやレジスタ等は相互に共用でき、各符号化／復号化ア
ルゴリズムのプログラムを切換えて利用するようにすれ
ばハードウェア規模の増大を抑制したエンコーダ／デコ
ーダを構成することが可能になる。また、コンピュータ
用データの圧縮の問題だけでなく、ＭＰＥＧ方式につい
ては上記のようにＭＰＥＧ１とＭＰＥＧ２があるが、Ａ
Ｖデータを符号化／復号化する際に何れの方式を採用す
るかを選択する場合があり、そのような場合にはハード
ウェアの殆どが共用できることになる。

【０００９】そこで、本発明は、圧縮／再生方式の異な
るデータブロックが混在したデータ系列を符号化／復号
化アルゴリズムのプログラムを切換えながら圧縮／再生
する方法及び装置を提供し、マルチメディアシステム等
のＡＶデータ処理において、ハードウェア規模を大きく
することなく、ＡＶデータとコンピュータ用データをそ
れぞれのデータ種に適合した圧縮方式で圧縮して単一の
記録媒体に記録し、またその記録媒体から各データを復
号・再生させることを目的として創作された。

【００１０】

【課題を解決するための手段】第１の発明は、データの
圧縮・記録装置において、異なる圧縮アルゴリズムで圧
縮されるべきデータブロックが混在しており、各データ
ブロック毎にその圧縮方式を示す識別データが付加され
たデータ系列からなる非圧縮入力データから各識別デー
タを分離・検出する識別データ分離手段と、複数の異な
るデータ圧縮アルゴリズムをプログラムとして記憶した
記憶手段と、前記識別データ分離手段で検出した各識別
データに対応する前記記憶手段の各プログラムを用いて
該各識別データを分離した後の各データを圧縮して各圧
縮データを生成する圧縮処理手段と、前記圧縮処理手段
による前記記憶手段の各プログラムの選択的アクセスを
可能にするプログラム切換え手段と、前記装置内でのデ
ータ転送を実行するデータ転送手段と、前記識別データ
分離手段で検出した各識別データが前記データ転送手段
を介して入力され、且つ、前記圧縮処理手段により生成
された各圧縮データが前記データ転送手段を介して入力
されると共に、各圧縮データに対応する各識別データを
付加して記録媒体に記録する記録手段とを具備せしめ、
前記識別データ分離手段が入力された前記非圧縮入力デ
ータから前記識別データを検出する度に、その検出した
識別データに基づいて前記プログラム切換え手段が前記
圧縮処理手段による前記記憶手段の対応プログラムのア
クセス状態を設定すると共に、前記データ転送手段がそ
の識別データを前記記録手段へ転送し、一方、前記デー
タ転送手段は前記識別データ分離手段によって前記識別
データが分離された後のデータを前記圧縮処理手段へ順
次転送し、前記圧縮処理手段が既に設定されているアク
セス状態で前記記憶手段の対応プログラムを用いてデー
タ圧縮を行い、前記データ転送手段が圧縮後のデータを
前記記録手段へ順次転送し、前記記録手段が予め転送さ
れている前記識別データと圧縮後のデータとを記録媒体
に対して連続的に記録することを特徴としたデータの圧
縮・記録方法に係る。また、その圧縮・記録方法を実施
する装置としては、異なる圧縮アルゴリズムで圧縮され
るべきデータブロックが混在しており、各データブロッ
ク毎にその圧縮方式を示す識別データが付加されたデー
タ系列からなる非圧縮入力データから各識別データを分
離・検出する識別データ分離手段と、複数の異なるデー
タ圧縮 アルゴリズムをプログラムとして記憶した記憶手
段と、前記識別データ分離手段で検出した各識別データ
に対応する前記記憶手段の各プログラムを用いて該各識
別データを分離した後の各データを圧縮して各圧縮デー
タを生成する圧縮処理手段と、前記圧縮処理手段による
前記記憶手段の各プログラムの選択的アクセスを可能に
するプログラム切換え手段と、前記装置内でのデータ転
送を実行するデータ転送手段と、前記識別データ分離手
段で検出した各識別データが前記データ転送手段を介し
て入力され、且つ、前記圧縮処理手段により生成された
各圧縮データが前記データ転送手段を介して入力される
と共に、各圧縮データに対応する各識別データを付加し
て記録媒体に記録する記録手段とを具備したことを特徴
とするデータの圧縮・記録装置として構成できる。

【００１１】第２の発明は、圧縮データの復号・再生装
置において、異なる圧縮アルゴリズムで圧縮されたデー
タブロックが混在しており、各データブロック毎にその
圧縮方式を示す識別データを付加したデータ系列が記録
された記録媒体を再生して得られるデータ系列から各識
別データを分離・検出する識別データ分離手段と、複数
の異なるデータ復号アルゴリズムをプログラムとして記
憶した記憶手段と、前記識別データ分離手段で検出した
各識別データに対応する前記記憶手段の各プログラムを
用いて該各識別データを分離した後の各圧縮データを復
号して各復号データを生成する復号処理手段と、前記復
号処理手段による前記記憶手段の各プログラムの選択的
アクセスを可能にするプログラム切換え手段と、前記装
置内でのデータ転送を実行するデータ転送手段と、前記
復号処理手段により生成された各復号データを前記デー
タ転送手段を介して出力する出力手段とを具備せしめ、
前記識別データ分離手段が前記記録媒体を再生して得ら
れたデータ系列から前記識別データを検出する度に、そ
の検出した識別データに基づいて前記プログラム切換え
手段が前記復号処理手段による前記記憶手段の対応プロ
グラムのアクセス状態を設定し、一方、前記データ転送
手段は前記識別データ分離手段によって前記識別データ
が分離された後の圧縮データを前記復号処理手段へ順次
転送し、前記復号処理手段が既に設定されているアクセ
ス状態で前記記憶手段の対応プログラムを用いて圧縮デ
ータの復号を行い、前記データ転送手段が復号後のデー
タを前記出力手段に順次転送することを特徴とした圧縮
データの復号・再生方法に係る。また、その復号・再生
方法を実施する装置としては、異なる圧縮アルゴリズム
で圧縮されたデータブロックが混在しており、各データ
ブロック毎にその圧縮方式を示す識別データを付加した
データ系列が記録された記録媒体を再生して得られるデ
ータ系列から各識別データを分離・検出する識別データ
分離手段と、複数の異なるデータ復号アルゴリズムをプ
ログラムとして記憶した記憶手段と、前記識別データ分
離手段で検出した各識別データに対応する前記記憶手段
の各プログラムを用いて該各識別データを分離した後の
各圧縮データを復号して各復号データを生成する復号処
理手段と、前記復号処理手段による前記記憶手段の各プ
ログ ラムの選択的アクセスを可能にするプログラム切換
え手段と、前記装置内でのデータ転送を実行するデータ
転送手段と、前記復号処理手段により生成された各復号
データを前記データ転送手段を介して出力する出力手段
とを具備したことを特徴とするデータの復号・再生装置
として構成できる。

【００１２】

【作用】第１の発明について； この発明では、入力データ系列の各データブロックにそ
れらのデータの圧縮方式を示す識別データが付加されて
おり、識別データ分離手段によって識別データが分離・
検出される。従って、個々のデータブロックが入力され
る度にそのデータブロックを如何なる圧縮方式で圧縮す
べきかを確認でき、圧縮処理手段が識別データから確認
された圧縮アルゴリズムのプログラムを利用できるよう
に、プログラム切換え手段が記憶手段に対するアクセス
状態を設定する。

【００１３】そして、圧縮処理手段は識別データに対応
して選択された記憶手段のプログラムに基づいてデータ
の圧縮を実行するが、記録媒体に記録する際には、再生
時を考慮して圧縮方式を示しておく必要がある。そこ
で、データ転送手段が分離された識別データを予め記録
手段へ転送しておき、記録手段が圧縮処理手段から転送
される圧縮データを記録媒体へ記録する際にその識別デ
ータを付加記録する。その結果、単一の記録媒体に対し
て入力データ系列の各データブロックを圧縮したデータ
に元の識別データを対応付加させた状態で記録させるこ
とができ、アクセスと復号を容易にして一元的な利用を
可能にする。

【００１４】第２の発明について； この発明は、第１の発明で記録された記録媒体の圧縮デ
ータを復号・再生する場合に適用される。入力された各
データブロックにはそのデータの圧縮方式を示す識別デ
ータが付加されており、識別データ分離手段がその識別
データを検出する度に、その識別データが付加されてい
るデータブロックを如何なる復号方式で再生すべきかを
確認できる。また、第１の発明の場合と同様に、プログ
ラム切換え手段によって、復号処理手段が識別データか
ら確認された復号アルゴリズムのプログラムを利用でき
るように、記憶手段に対するアクセス状態を設定する。

【００１５】そして、復号処理手段はその設定されたア
クセス状態で選択されたプログラムに基づく圧縮データ
の復号を実行し、データ転送手段が復号後のデータを出
力側へ転送して出力手段で再生出力させる。尚、この発
明は再生出力に係るものであることから、識別データは
圧縮データブロックから分離するだけで、出力側へ転送
する必要はない。

【００１６】

【実施例】以下、本発明の「データの圧縮・記録方法、
データの圧縮・記録装置及び圧縮データの復号・再生方
法、圧縮データの復号・再生装置」に係る実施例を図面
を用いて詳細に説明する。 実施例１： 先ず、図１はデータの圧縮・記録装置のシステム回路図
を示し、この装置へは非圧縮状態のＡＶデータとその検
索・調停・表示等に係るコンピュータ用データの各デー
タブロックが混在した状態で入力され、ＡＶデータにつ
いてはＭＰＥＧ方式の圧縮を施し、またコンピュータ用
データもそのデータ量が大きいためにＬＺ方式の圧縮を
施して出力させるものとする。

【００１７】同図において、1は入力Ｉ／Ｆ，2は入力デ
ータを一時的に蓄積するバッファメモリ、3はＭＰＥＧ
方式の圧縮アルゴリズムに係るプログラムを格納したプ
ログラムメモリ、4はＬＺ方式の圧縮アルゴリズムに係
るプログラムを格納したプログラムメモリ、5は各プロ
グラムメモリ3,4のプログラムを用いて入力データの符
号化圧縮を実行する圧縮処理部、6は圧縮処理部5と各プ
ログラムメモリ3,4のバス接続状態を選択的に切換える
スイッチ回路、7は出力データを一時的に蓄積するバッ
ファメモリ、8は出力Ｉ／Ｆ、9は記録媒体である光ディ
スク、10は光ディスク9に出力データを記録する記録
部、31はシステム制御部を示し、各ユニットは図示する
ようにバス接続されており、システム制御部31がシステ
ム全体の動作を制御するようになっている。尚、各プロ
グラムメモリ3,4はそれぞれ独立のメモリとして表現さ
れているが、単一メモリの領域にそれぞれのプログラム
を格納させておき、スイッチ回路6によって圧縮処理部5
がそれらのプログラム領域をアクセスできる状態にする
回路構成であってもよい。

【００１８】そして、この装置に対しては、入力Ｉ／Ｆ
1を介して非圧縮のＡＶデータとコンピュータ用データ
が入力されるが、その入力データ系列の構造は図２に示
される。即ち、非圧縮状態のＡＶデータ(Ｖn)とコンピ
ュータ用データ(Ｃn)が交互にデータブロックを構成し
て入力されるが、各データブロックの先頭にはそのデー
タブロックの圧縮方式を示す識別データが付加されてお
り、識別データID-VはＭＰＥＧ方式で圧縮されるべきデ
ータであることを、識別データID-CはＬＺ方式で圧縮さ
れるべきデータであることを示している。

【００１９】次に、この装置によるデータ圧縮・記録動
作の手順を図３のフローチャートを参照しながら説明す
る。先ず、入力Ｉ／Ｆ1を介してデータ入力があると、
そのデータはバッファメモリ2に一時的に蓄積され、シ
ステム制御部31はデータブロックの先頭に付加されてい
る識別データを検出する(S1,S2,S7)。ここで、その識別
データがID-Vであることが確認された場合には、直ちに
スイッチ回路6をａ側の接続状態に設定して圧縮処理部5
がプログラムメモリ3とバス接続されるようにすると共
に、圧縮処理部5をＭＰＥＧ圧縮モードに設定する(S2,S
3)。また、検出したID-Vをデータブロックから分離して
バッファメモリ7へ転送し、出力Ｉ／Ｆ8を介して記録部
10へ出力させる(S4)。

【００２０】そして、前記の識別データID-Vに後続して
ＡＶデータ(Ｖn)が入力されており、そのデータ(Ｖn)が
バッファメモリ2に順次蓄積されているが、システム制
御部31はＡＶデータ(Ｖn)を圧縮処理部5へ順次転送し、
圧縮処理部5が予めバス接続されているプログラムメモ
リ3をアクセスしてＡＶデータ(Ｖn)の符号化圧縮を実行
する(S5)。この場合の符号化圧縮は、当然にプログラム
メモリ3のＭＰＥＧ方式の圧縮アルゴリズムに基づくも
のであり、入力されるＡＶデータ(Ｖn)を所定フレーム
数(例えば１５フレーム)からなるＧＯＰ(Group of Piut
ure)単位で処理し、以下の手順でデータの圧縮を実行さ
せる。 一つ前のフレームの画像又は前後のフレームの画像
との差分をとって、フレーム間予測符号化を行う。この
場合、フレーム内符号化した画像データであって動き補
償を用いないＩピクチャと、前の画像データ(Ｉピクチ
ャ又はＰピクチャ)から動き補償予測してフレーム間符
号化を行ったＰピクチャと、前後の再生画像データ(Ｉ
ピクチャ又はＰピクチャ)から動き補償予測して両方向
予測のフレーム間符号化を行ったＢピクチャに符号化さ
れる。具体的には、ＡＶデータ(Ｖn)の原画像が[・・・B0,
B1,I2,B3,B4,P5,B6,B7,P8,B9,B10,P11,B12,B13,P14,・・
・]のデータストリームであった場合、符号化処理は(・・・
I2→B0→B1→P5→B3→B4→P8→B6→B7→P11→B9→B10→
P14→B12→B13→・・・)の順で実行され、B0,B1はその前の
Ｐピクチャ及びI2との差分データとして、P5はI2との差
分データとして、B3,B4はI2及びP5との差分データとし
て、P8はP5との差分データとして、B6,B7はP5及びP8と
の差分データとして順次符号化されてゆく。 動き補償処理を実行する。即ち、入力画像をマクロ
ブロック(１６×１６)に分割し、動きベクトル情報をマ
クロブロック毎に付加し、入力画像マクロブロックから
差分を取るマクロブロックを動きベクトルだけ以前の画
像からずらせて予測する。尚、動きベクトル情報は付加
情報として転送される。 動き補償処理後の各ピクチャのデータを量子化し、
Ｉピクチャ及び動き補償処理を施したＰピクチャとＩピ
クチャのマクロブロック内の各ブロック(６個の８×８
画素)について、８×８の２次元ＤＣＴ(Discrete Cosin
e Transform)を実行し、画像の空間的方向の情報量を削
減する。 ハフマン(Huffman)符号化や算術符号化等の可変長
符号化を施す。

【００２１】以上の手順で、ＭＰＥＧ方式による符号化
がなされた圧縮データ(Ｖc)は、順次バスを介してバッ
ファメモリ7へ転送されるが、記録部10には先に分離さ
れたID-Vが既に転送されており、記録部10はそのID-Vと
バッファメモリ7の圧縮データ(Ｖc)を図４に示すような
データ系列の構造で光ディスク9へ記録する(S6)。即
ち、記録部10は、先ずヘッダとID-Vを記録し、直ちにバ
ッファメモリ7に蓄積されている１セクタ分の圧縮デー
タ(Ｖc11)を出力Ｉ／Ｆ8を介して読出し、前記のID-Vに
連続させて記録する。そして、以降も同様にして１セク
タ分ずつ圧縮データを読出し、その先頭にヘッダとID-V
を付加しながら順次記録してゆく。尚、図２における第
１ブロックの非圧縮ＡＶデータ(Ｖn)は圧縮後に３セク
タ分のデータ量であったため、図４に示すように、Ｖ11
(ヘッダ＋ID-V＋Ｖc11),Ｖ12(ヘッダ＋ID-V＋Ｖc12),Ｖ
13(ヘッダ＋ID-V＋Ｖc13)として光ディスク9に記録され
ることになる。

【００２２】一方、図２の入力データ系列によれば、第
２ブロックとしてコンピュータ用データ(Ｃn)が入力さ
れるが、システム制御部31は後続してバッファメモリ2
に蓄積されている入力データから識別データであるID-C
を検出すると、直ちにスイッチ回路6をｂ側の接続状態
に設定して圧縮処理部5がプログラムメモリ4とバス接続
されるようにすると共に、圧縮処理部5をＬＺ圧縮モー
ドに設定する(S6→S12→S2→S7,S8)。また、検出したID
-Cを分離してバッファメモリ7へ転送し、出力Ｉ／Ｆ8を
介して記録部10へ出力させる(S9)。

【００２３】そして、前記の識別データID-Cに後続して
コンピュータ用データ(Ｃn)が入力されており、そのデ
ータ(Ｃn)がバッファメモリ2に順次蓄積されているが、
システム制御部31はコンピュータ用データ(Ｃn)を順次
圧縮処理部5へ転送し、圧縮処理部5が予めバス接続され
ているプログラムメモリ4をアクセスしてコンピュータ
用データ(Ｃn)の符号化圧縮を実行する(S10)。この場合
の符号化圧縮アルゴリズムは、プログラムメモリ4のＬ
Ｚ方式(本実施例ではＬＺ77方式)の圧縮アルゴリズムに
基づくものであり、例えば以下の手順でデータの圧縮を
実行させる。 入力文字列の先頭から８文字をバッファに格納す
る。 符号化対象とする後半の３文字分と検索対象となる
先頭の５文字分を比較して最大一致する文字列を検索す
る。 一致する文字列が存在しない場合には、不一致フラ
グの“０”と符号化対象の先頭文字を２進コード化し、
両者を符号化出力して出力させる。そして、前記バッフ
ァを１文字分スライド(シフト)させて、一致する文字列
が得られるまで同様の処理を繰り返す。 最大一致する文字列が存在した場合には、不一致フ
ラグの“１”とその一致文字列のバッファ内でのポイン
タ、及びその一致文字列の文字数を符号化出力させる。 そして、この場合には一致した文字列分だけバッファを
スライドさせて、上記のからの手順を繰り返す。

【００２４】以上の手順で、ＬＺ77方式による符号化が
なされた圧縮データ(Ｃc)は、順次バスを介してバッフ
ァメモリ7へ転送されるが、記録部10には先に分離され
たID-Cが既に転送されており、記録部10は前記のＡＶの
圧縮データ(Ｖc)の場合と同様にして光ディスク9へ記録
する(S11)。即ち、この場合には、ID-VがID-Cに、ＡＶ
データの圧縮データ(Ｖc)がコンピュータ用データの圧
縮データ(Ｃc)になるだけで、光ディスク9への記録手順
は前記の場合と同様である。尚、図２における第２ブロ
ックの非圧縮コンピュータ用データ(Ｃn)は圧縮後に２
セクタ分のデータ量であったため、図４に示すように、
Ｃ21(ヘッダ＋ID-C＋Ｃc21),Ｃ22(ヘッダ＋ID-C＋Ｃc2
2)として光ディスク9に記録されることになる。

【００２５】以降、同様にして、入力データからID-Vが
検出された場合にはS3〜S6の手順を、ID-Cが検出された
場合にはS7〜S11の手順を実行し、データ入力が終了す
るまで光ディスク9に対する各圧縮データＶcとＣcの記
録が行われる(S2〜S12)。そして、この装置では、識別
データID-VとID-Cの確認によって符号化シーケンスを切
換えているため、ＡＶデータ(Ｖn)とコンピュータ用デ
ータ(Ｃn)が交互に並んだ入力データ系列である必要は
なく、途中で連続性が一端途切れて同種のデータを入力
させるような場合にも対応できる。更に、上記のよう
に、画像データの圧縮方式にはＭＰＥＧ(ＭＰＥＧ１,Ｍ
ＰＥＧ２)の他にＪＰＥＧ等があり、またコンピュータ
用データの圧縮にもＬＺ方式以外に各種のものがある
が、それらに対応した圧縮アルゴリズムのプログラムを
格納したプログラムメモリとプログラムメモリ数に応じ
た切換えが可能なスイッチ回路を用意し、且つ圧縮処理
部5に各プログラムを用いてデータ圧縮を実行できるハ
ードウェア構成を具備させておけば、３種類以上の入力
データの圧縮にも対応させることができる。一方、圧縮
処理部5はＤＳＰ(Digital Signal Processor)やＲＩＳ
Ｃ型ＣＰＵで構成することになるが、符号化アルゴリズ
ムの異なるデータ圧縮を実行する場合にも、多くの内蔵
回路要素を共用させることができるため、全体としての
回路規模もそれほど大きくならない。

【００２６】実施例２：この実施例は、前記の実施例１
で光ディスク9に記録された各圧縮データＶcとＣcを復
号・再生する方法に係り、図５は圧縮データの復号・再生
装置のシステム回路図を示す。同図において、11は読取
り部、12は入力Ｉ／Ｆ、13は入力データを一時的に蓄積
するバッファメモリ、14はＭＰＥＧ方式の復号アルゴリ
ズムに係るプログラムを格納したプログラムメモリ、15
はＬＺ77方式の復号アルゴリズムに係るプログラムを格
納したプログラムメモリ、16は各プログラムメモリ14,1
5のプログラムを用いて入力データの復号化再生を実行
する復号処理部、17は復号処理部16と各プログラムメモ
リ14,15のバス接続状態を選択的に切換えるスイッチ回
路、18は出力データを一時的に蓄積するバッファメモ
リ、19は画像・音声出力のための出力Ｉ／Ｆ、32はシス
テム制御部を示し、各ユニットは図示するようにバス接
続されており、システム制御部32がシステム全体の動作
を制御するようになっている。尚、各プログラムメモリ
14,15はそれぞれ独立のメモリとして表現されている
が、単一メモリの領域にそれぞれのプログラムを格納さ
せておき、スイッチ回路17によって復号処理部16がそれ
らのプログラム領域をアクセスできる状態にする回路構
成であってもよい。

【００２７】次に、この装置によって光ディスク9に記
録された圧縮データを復号・再生する場合の動作手順を
図６のフローチャートを参照しながら順次説明する。先
ず、システムバスを介してデータの再生指示があると、
読取り部11が起動して光ディスク9から指示に係るセク
タデータの読取りを開始する(S21)。この場合、光ディ
スク9には図４に示したデータ構成でＡＶの圧縮データ
(Ｖc)とコンピュータ用データの圧縮データ(Ｃc)が混在
させて記録されており、各セクタの先頭にはヘッダと共
に圧縮方式の識別データID-V又はID-Cが記録されてい
る。

【００２８】この装置では、再生指示データが記録され
ているセクタをヘッダから確認してその圧縮データを読
取り、入力Ｉ／Ｆ12を介してバッファメモリ13へ順次蓄
積させるが、システム制御部32はヘッダの直後に読出さ
れている識別データを分離して検出し、その識別データ
がID-V又はID-Cの何れであるかを確認する(S22,S23→S2
7)。ここで、検出した識別データがID-Vであった場合に
は、直ちにスイッチ回路6をａ側の接続状態に設定して
復号処理部16をプログラムメモリ14とバス接続させると
共に、復号処理部16をＭＰＥＧ復号モードに設定する(S
23,S24)。

【００２９】そして、その状態で識別データID-Vに後続
してバッファメモリ13に蓄積されている１セクタ分の圧
縮ＡＶデータ(Ｖc)を復号処理部16へ転送し、復号処理
部16が予めバス接続されているプログラムメモリ14をア
クセスして圧縮ＡＶデータ(Ｖc)の復号化を実行する(S2
5)。この場合の復号化は、当然にプログラムメモリ14の
ＭＰＥＧ方式の復号アルゴリズムに基づくものであり、
前記の実施例１で説明したＭＰＥＧ方式の圧縮アルゴリ
ズムの逆手順を実行するものである。即ち、圧縮ＡＶデ
ータ(Ｖc)を可変長復号化した後に、逆量子化と逆ＤＣ
Ｔを施し、得られたフレームデータを動き補償処理によ
り求められている動きベクトル情報とフレーム間予測符
号化により求められている差分データを用いて復号す
る。その場合、フレーム内符号化データであるＩピクチ
ャはそのまま出力されるが、前方予測のフレーム間符号
化データであるＰピクチャはＩピクチャ又は一つ前のＰ
ピクチャを参照して復号化し、また両方向予測のフレー
ム間符号化データであるＢピクチャは一つ前及び一つ後
のＩピクチャ又はＢピクチャを参照して復号化して出力
され、光ディスク9に記録されている圧縮ＡＶデータ(Ｖ
c)が原画像のデータストリーム[・・・B0,B1,I2,B3,B4,P5,
B6,B7,P8,B9,B10,P11,B12,B13,P14,・・・]として再生され
る。

【００３０】また、前記のヘッダ検出以降の手順[S23〜
S26]はヘッダの次にID-Vが検出される度に実行され(S26
→S22,S23)、その結果、図４に示した第１ブロック相当
の圧縮ＡＶデータであれば、１セクタ毎にＶc11,Ｖc12,
Ｖc13の順で連続的に復号されて図２の第１ブロックの
ＡＶデータ(Ｖn)が再生される。そして、復号・再生され
たＡＶデータ(Ｖn)はバッファメモリ18へ順次転送さ
れ、出力Ｉ／Ｆ19を介して表示・音声出力装置(図示せ
ず)へ転送される。

【００３１】一方、検出した識別データがID-Cであった
場合には、システム制御部32は直ちにスイッチ回路17を
ｂ側の接続状態に設定して復号処理部16をプログラムメ
モリ15とバス接続させると共に、復号処理部16をＬＺ復
号モードに設定する(S23→S27,S28)。そして、その状態
で識別データID-Cに後続してバッファメモリ13に蓄積さ
れている１セクタ分の圧縮コンピュータ用データ(Ｃc)
を復号処理部16へ転送し、復号処理部16が予めバス接続
されているプログラムメモリ15をアクセスして圧縮コン
ピュータ用データ(Ｃc)の復号化を実行する(S25)。この
場合の復号化は、当然にプログラムメモリ15のＬＺ77方
式の復号アルゴリズムに基づくものであり、前記の実施
例１で説明した同方式の圧縮アルゴリズムの逆手順を実
行するものである。即ち、ＬＺ77方式の圧縮アルゴリズ
ムの履歴では、一致する文字列が存在しない場合におけ
る不一致フラグの“０”と符号化対象となった先頭文字
の２進コードデータが、最大一致する文字列が存在した
場合における不一致フラグの“１”とその一致文字列の
バッファ内でのポインタ及びその一致文字列の文字数か
らなるデータが辞書化されているが、その辞書を用いて
圧縮データ系列を復号する。

【００３２】また、ヘッダとID-Cが検出される度に前記
のヘッダ検出以降の手順[S27〜S26]が実行されることは
ＡＶデータの場合と同様であり(S26→S22)、図４に示し
た第２ブロック相当の圧縮コンピュータ用データであれ
ば、１セクタ毎にＣc21,Ｃc22が連続的に復号されて図
２の第２ブロックのコンピュータ用データ(Ｃn)が再生
される。そして、復号・再生されたコンピュータ用デー
タ(Ｃn)はＡＶデータの場合と同様にバッファメモリ18
と出力Ｉ／Ｆ19を介して表示・音声出力装置(図示せず)
へ転送されるが(S30)、表示・音声出力装置側ではそのデ
ータ(Ｃn)を用いて各種の制御を実行する。

【００３３】尚、本実施例の装置は２種類の圧縮方式の
データに対応する復号装置であるが、光ディスク9に対
して３種類以上の圧縮方式が異なる圧縮データが記録さ
れている場合にも、それらに対応した復号アルゴリズム
のプログラムを格納したプログラムメモリとプログラム
メモリ数に応じた切換えが可能なスイッチ回路を用意
し、且つ復号処理部16に各プログラムを用いてデータ圧
縮を実行できるハードウェア構成を具備させておけば、
同様の手順で各圧縮データの復号が可能になる。更に、
実施例１の圧縮処理部5と同様に、復号アルゴリズムの
異なるデータ復号を実行する際に復号処理部16の内蔵回
路要素の多くを共用させることができるため、全体の回
路規模をそれほど大きくすることなく構成できる。

【００３４】

【発明の効果】本発明の「データの圧縮・記録方法、デ
ータの圧縮・記録装置及び圧縮データの復号・再生方
法、圧縮データの復号・再生装置」は、以上の構成を有
していることにより、次のような効果を奏する。請求項
１及び請求項３の発明は、データ圧縮・記録装置のハー
ドウェア規模をそれほど増大させることなく、圧縮方式
の異なるデータを単一の記録媒体に圧縮方式の識別デー
タを付加しながら統合的に記録することを可能にする。
特に、多種類のデータを処理することが要求されるマル
チメディアシステムに最適なデータの圧縮・記録方法を
提供し、単一の記録媒体を効率的に利用しながら、デー
タの一元的な取扱いを実現する。請求項２の発明は、入
力データ系列が動画像データのように不可逆符号化方式
で圧縮されるべきデータとコンピュータ用データのよう
に可逆符号化方式で圧縮されるべきデータが混在したも
のである場合に、従来はデータ量が多い前者のデータの
みを圧縮して記録し、後者のデータについては非圧縮デ
ータのまま記録していたが、後者のデータも可逆符号化
方式で圧縮して単一の記録媒体に識別可能な態様で混在
記録することを可能にし、コンピュータ用データのデー
タ量が益々大きくなる傾向がみられる動画像処理等にお
いて、記録媒体の効率的な利用を実現する。請求項４乃
至請求項６の発明は、請求項１乃至請求項３の方法や装
置によって記録媒体に記録された各種の圧縮データを選
択的にアクセスして復号・再生することを可能にする。
尚、複数の異なるアルゴリズムによる復号を実行させる
が、ハードウェア規模の増大を抑制できることは請求項
１乃至請求項３の発明の場合と同様である。そして、請
求項１乃至請求項３の発明と組合せることにより、単一
の記録媒体の限られた容量を効率的に利用しながらデー
タのアクセスも極めて容易なマルチメディアシステムの
構築を実現する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の「データの圧縮・記録方法とその圧縮
・記録装置」の実施例に係るデータの圧縮・記録装置の
システム回路図である。

【図２】入力データ系列のデータ構造を示す図である。

【図３】圧縮・記録動作の手順を示すフローチャートで
ある。

【図４】光ディスクに記録されるデータ系列のデータ構
造を示す図である。

【図５】本発明の「圧縮データの復号・再生方法とその
復号・再生装置」の実施例に係る圧縮データの復号・再
生装置のシステム回路図である。

【図６】復号・再生動作の手順を示すフローチャートで
ある。

【符号の説明】

1,12…入力Ｉ／Ｆ、2,7,13,18…バッファメモリ、3,4,1
4,15…プログラムメモリ(記憶手段)、5…圧縮処理部(圧
縮処理手段)、6,17…スイッチ回路(プログラム切換え手
段)、8,19…出力Ｉ／Ｆ(19;出力手段)、9…光ディス
ク、10…記録部(記録手段)、11…読取り部(読取り手
段)、16…復号処理部(復号処理手段)、31,32…システム
制御部(識別データ分離手段,プログラム切換え手段,デ
ータ転送手段)、Ｃc…圧縮コンピュータ用データ、Ｃn
…非圧縮コンピュータ用データ、ID-V,ID-C…識別デー
タ、Ｖc…圧縮ＡＶデータ、Ｖn…非圧縮ＡＶデータ。

Claims (6)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 データの圧縮・記録装置において、異な
   る圧縮アルゴリズムで圧縮されるべきデータブロックが
   混在しており、各データブロック毎にその圧縮方式を示
   す識別データが付加されたデータ系列からなる非圧縮入
   力データから各識別データを分離・検出する識別データ
   分離手段と、複数の異なるデータ圧縮アルゴリズムをプ
   ログラムとして記憶した記憶手段と、前記識別データ分
   離手段で検出した各識別データに対応する前記記憶手段
   の各プログラムを用いて該各識別データを分離した後の
   各データを圧縮して各圧縮データを生成する圧縮処理手
   段と、前記圧縮処理手段による前記記憶手段の各プログ
   ラムの選択的アクセスを可能にするプログラム切換え手
   段と、前記装置内でのデータ転送を実行するデータ転送
   手段と、前記識別データ分離手段で検出した各識別デー
   タが前記データ転送手段を介して入力され、且つ、前記
   圧縮処理手段により生成された各圧縮データが前記デー
   タ転送手段を介して入力されると共に、各圧縮データに
   対応する各識別データを付加して記録媒体に記録する記
   録手段とを具備せしめ、前記識別データ分離手段 が入力された前記非圧縮入力デ
   ータから前記識別データを検出する度に、その検出した
   識別データに基づいて前記プログラム切換え手段が前記
   圧縮処理手段による前記記憶手段の対応プログラムのア
   クセス状態を設定すると共に、前記データ転送手段がそ
   の識別データを前記記録手段へ転送し、一方、前記デー
   タ転送手段は前記識別データ分離手段によって前記識別
   データが分離された後のデータを前記圧縮処理手段へ順
   次転送し、前記圧縮処理手段が既に設定されているアク
   セス状態で前記記憶手段の対応プログラムを用いてデー
   タ圧縮を行い、前記データ転送手段が圧縮後のデータを
   前記記録手段へ順次転送し、前記記録手段が予め転送さ
   れている前記識別データと圧縮後のデータとを記録媒体
   に対して連続的に記録することを特徴としたデータの圧
   縮・記録方法。
2. 【請求項２】 前記非圧縮入力データのデータ系列は不
   可逆符号化方式と可逆逆符号化方式で圧縮されるべきデ
   ータブロックが混在したものであり、前記記憶手段には
   それらの方式のデータ圧縮アルゴリズムをプログラムと
   して記憶させておき、前記記録媒体に対して不可逆符号
   化方式と可逆逆符号化方式の各圧縮データを混在させて
   記録することを特徴とした請求項１記載のデータの圧縮
   ・記録方法。
3. 【請求項３】 複数の異なる非圧縮入力データをそれぞ
   れ対応する圧縮アルゴリズムで圧縮して記録媒体に記録
   するデータの圧縮・記録装置において、 異なる圧縮アルゴリズムで圧縮されるべきデータブロッ
   クが混在しており、各データブロック毎にその圧縮方式
   を示す識別データが付加されたデータ系列からなる非圧
   縮入力データから各識別データを分離・検出する識別デ
   ータ分離手段と、 複数の異なるデータ圧縮アルゴリズムをプログラムとし
   て記憶した記憶手段と、 前記識別データ分離手段で検出した各識別データに対応
   する前記記憶手段の各プログラムを用いて該各識別デー
   タを分離した後の各データを圧縮して各圧縮データを生
   成する圧縮処理手段と、 前記圧縮処理手段による前記記憶手段の各プログラムの
   選択的アクセスを可能にするプログラム切換え手段と、 前記装置内でのデータ転送を実行するデータ転送手段
   と、 前記識別データ分離手段で検出した各識別データが前記
   データ転送手段を介して入力され、且つ、前記圧縮処理
   手段により生成された各圧縮データが前記データ転送手
   段を介して入力されると共に、各圧縮データに対応する
   各識別データを付加して記録媒体に記録する記録手段と
   を具備したことを特徴とするデータの圧縮・記録装置。
4. 【請求項４】 圧縮データの復号・再生装置において、
   異なる圧縮アルゴリズムで圧縮されたデータブロックが
   混在しており、各データブロック毎にその圧縮方式を示
   す識別データを付加したデータ系列が記録された記録媒
   体を再生して得られるデータ系列から各識別データを分
   離・検出する識別データ分離手段と、複数の異なるデー
   タ復号アルゴリズムをプログラムとして記憶した記憶手
   段と、前記識別データ分離手段で検出した各識別データ
   に対応する前記記憶手段の各プログラムを用いて該各識
   別データを分離した後の各圧縮データを復号して各復号
   データを生成する復号処理手段と、前記復号処理手段に
   よる前記記憶手段の各プログラムの選択的アクセスを可
   能にするプログラム切換え手段と、前記装置内でのデー
   タ転送を実行するデータ転送手段と、前記復号処理手段
   により生成された各復号データを前記データ転送手段を
   介して出力する出力手段とを具備せしめ、前記識別デー
   タ分離手段が前記記録媒体を再生して得られたデータ系
   列から前記識別データを検出する度に、その検出した識
   別データに基づいて前記プログラム切換え手段が前記復
   号処理手段による前記記憶手段の対応プログラムのアク
   セス状態を設定し、一方、前記データ転送手段は前記識
   別データ分離手段によって前記識別データが分離された
   後の圧縮データを前記復号処理手段へ順次転送し、前記
   復号処理手段が既に設定されているアクセス状態で前記
   記憶手段の対応プログラムを用いて圧縮データの復号を
   行い、前記データ転送手段が復号後のデータを前記出力
   手段に順次転送することを特徴とした圧縮データの復号
   ・再生方法。
5. 【請求項５】 前記記録媒体を再生して得られたデータ
   系列は不可逆符号化方式と可逆逆符号化方式で圧縮され
   たデータブロックが混在したものであり、前記記憶手段
   にはそれらの方式のデータ復号アルゴリズムをプログラ
   ムとして記憶させておき、復号方式を選択的に切換えな
   がら前記データ系列を復号・再生することを特徴とした
   請求項４記載の圧縮データの復号・再生方法。
6. 【請求項６】 複数の異なる圧縮データを記録した記録
   媒体を再生して各圧縮データを復号する圧縮データの復
   号・再生装置において、 異なる圧縮アルゴリズムで圧縮されたデータブロックが
   混在しており、各データブロック毎にその圧縮方式を示
   す識別データを付加したデータ系列が記録された記録媒
   体を再生して得られるデータ系列から各識別データを分
   離・検出する識別データ分離手段と、 複数の異なるデータ復号アルゴリズムをプログラムとし
   て記憶した記憶手段と、 前記識別データ分離手段で検出した各識別データに対応
   する前記記憶手段の各プログラムを用いて該各識別デー
   タを分離した後の各圧縮データを復号して各復号データ
   を生成する復号処理手段と、 前記復号処理手段による前記記憶手段の各プログラムの
   選択的アクセスを可能にするプログラム切換え手段と、 前記装置内でのデータ転送を実行するデータ転送手段
   と、 前記復号処理手段により生成された各復号データを前記
   データ転送手段を介して出力する出力手段とを具備した
   ことを特徴とするデータの復号・再生装置。