JP3824622B2

JP3824622B2 - 光ディスクの再生方法及び再生装置

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Publication number: JP3824622B2
Application number: JP2005107729A
Authority: JP
Inventors: 博行大畑; 泰広清瀬; 雅人長沢; 英俊三嶋; ▲よし▼範浅村
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2005-04-04
Filing date: 2005-04-04
Publication date: 2006-09-20
Anticipated expiration: 2021-09-20
Also published as: JP2005260988A

Description

この発明は、例えば光ディスク等のディスク媒体へ、画像信号を符号化して記録する画像信号記録方法および画像信号記録装置、画像信号を符号化して記録したディスク媒体から画像信号を再生する画像信号再生方法および画像信号再生装置、ならびに画像信号記録ディスク媒体に関する。

ディジタル画像信号を圧縮する符号化技術が進むにつれ、圧縮された画像信号を光ディスクに記録することによって、従来のＶＴＲ等に代表されるようなテープ媒体に比べて、検索性や操作性に優れた光ディスク装置を実現することが可能となってきている。このような光ディスク装置は、ディジタル信号として記録されるため、アナログ画像信号を記録する場合に比べてダビングによる劣化が無い他、光記録再生であるため、非接触で信頼性に優れている。

一方、上記のようなディジタル画像信号をデータ圧縮する符号化方法としては、例えば、現在規格化が進められているＭＰＥＧ（ＭｏｖｉｎｇＰｉｃｔｕｒｅｃｏｄｉｎｇＥｘｐｅｒｔｓＧｒｏｕｐ）方式によるものがある。図７はレイヤ（階層）構造を有するＭＰＥＧ方式による画像信号符号化方法によって符号化されたデータの構成を簡略化して示したものである。

図において、１００は複数枚の画面の画像信号を一まとまりにした符号化単位であるＧＯＰ（ＧｒｏｕｐｏｆＰｉｃｔｕｒｅｓ）や画像フォーマットを指定するシーケンス・ヘッダから構成されるシーケンス・レイヤ、１０１は複数の画面（ピクチャ）から構成されるＧＯＰレイヤ、１０２は１画面を分割した複数のスライスから構成されるピクチャ・レイヤ、１０３は１スライスを分割した複数のマクロブロックから構成されるスライス・レイヤ、１０４は輝度信号（Ｙ）の４ブロックと色差信号（Ｒ−Ｙ）の１ブロックおよび色差信号（Ｂ−Ｙ）の１ブロックから構成されるマクロブロック・レイヤ、１０５は８画素×８画素から構成されるブロック・レイヤである。そして、符号化されたデータは、上記のような構造をもったビットストリーム（連続化されたシリアルデータ）として出力される。

シーケンス・レイヤ１００は図８に示すような構造を有している。図において、５ａ、５ｂ、５ｃ、５ｄはＧＯＰ、また、６ａ、６ｂ、６ｄはシーケンス・ヘッダ（ＳＨ）である。このシーケンス・ヘッダは画像の画素数やライン数等の画像フォーマットを指定するために設けられており、すべてのＧＯＰの先頭に付けることができる。図において、ＧＯＰ１、ＧＯＰ２、およびＧＯＰ４はその先頭にシーケンス・ヘッダを付けたＧＯＰ、また、ＧＯＰ３はシーケンス・ヘッダを付けないＧＯＰを示している。さらに、各ＧＯＰレイヤのＧＯＰの先頭にはシーケンス（タイトル、プログラム）開始からの時間を表わすデータ（以下、タイム・コードと記す。）が設けられている。

また、ＭＰＥＧ規格における複数枚の画面の画像信号を一まとまりにした符号化単位であるＧＯＰ（ＧｒｏｕｐｏｆＰｉｃｔｕｒｅ）は第９図に示すような構造を有している。この図は、例えば１０画面を１ＧＯＰとする場合を示しており、１つのＧＯＰの画像信号は、フレーム間予測を用いることなく生成されるフレーム内符号化画面１０７（以下Ｉピクチャと略する）、時間的に前（過去）に位置するＩピクチャまたはＰピクチャによる順（前）方向フレーム間予測を用いて生成されるフレーム間順方向予測符号化画面１０８（以下Ｐピクチャと略する）、および時間的に前および後（過去および将来）に位置するＩピクチャまたはＰピクチャを参照画面とした双方向予測を用いて生成される双方向予測符号化画面１０９（以下Ｂピクチャと略する）の各信号によって構成される。そして、このような３種類の画面（ピクチャ）がいくつか組合わさった構造としてディスク内に記録することとなる。

そして、ＧＯＰを構成するＩピクチャ（面）、Ｐピクチャ（面）、およびＢピクチャ（面）は次のような性質を有している。すなわち、Ｉピクチャ１０７はフレーム内ＤＣＴ（ＤｉｓｃｒｅｔｅＣｏｓｉｎｅＴｒａｎｓｆｏｒｍ、離散コサイン変換）を行うことによって生成されているため、この画面単独で他のピクチャを参照することなく画像を再生することが可能であるが、Ｐピクチャ１０８は前方向の画面を参照して動き補償を行うことによって符号化されているため、上記Ｉピクチャ１０７を再生した後でなければ画像を再生することが出来ず、さらに、Ｂピクチャ１０９は、両方向からの予測画面であるため、前後にあるＩピクチャ１０７もしくはＰピクチャ１０８を再生した後でなければ画像を再生することができない。

そこで、他のピクチャを参照して符号化されるＰピクチャおよびＢピクチャを図９に矢印で示すように、１つのＧＯＰ内で閉じるように、すなわち、ＰピクチャおよびＢピクチャの参照画面がそのＧＯＰ内の画面を参照するように符号化を行えば、１つのＧＯＰの画像信号はそれ単独で復号化して再生することが可能となる。

一方、両方向からの予測を行って符号化されるＢピクチャ１０９が、最もデータ量が少なく、符号化効率が良いが、反面、このＢピクチャ１０９は単独で再生できず、Ｉピクチャ１０７やＰピクチャ１０８を必要とするため、その分Ｂピクチャ１０９の枚数を増やすと処理に必要なバッファメモリ量が増えるとともに、符号化および復号化に伴う遅延時間が増大する。
しかし、光ディスク等に代表される蓄積系メディアにおいては、長時間記録のために圧縮効率の良い符号化方式が望まれること、上記画像再生の遅延時間はあまり問題にならないことなどから、上記のような符号化方式が適している。

さらに、ディジタル画像信号をＭＰＥＧ方式によるデータ圧縮符号化方法によって光ディスク等の記録媒体へ記録するにあたっては、図１０（ａ）に示すように、各ＧＯＰ間の画質を一定に保つために、各ＧＯＰの画像信号データを可変のデータ量として、すなわち、各ＧＯＰを可変データレートで記録する方法と、図１０（ｂ）に示すように、各ＧＯＰの録画時間を一定にするために、各ＧＯＰを固定のデータ量として、すなわち、各ＧＯＰを固定データレートで記録する方法とが考えられる。

そして、前者の方法は、ディスクへの記録密度を上げることができる点で後者の方法よりも有利であり、また、後者の方法は、一つのシーケンス（タイトル、プログラム）の画像の開始点から所望の時点にある画像信号を検索して再生する場合における画像データの記録位置の予測が容易である点で前者の方法よりも有利である。

尚、前者の方法においては、１ＧＯＰ当りのデータ量は例えば図１１（ａ）（図中の（α）はデータレートの最高値、（β）は平均データレートを表わす。）に示すようにＧＯＰを構成する画面の性質に応じて時間とともに変化する。また、例えば３種類の画像（イ），（ロ），（ハ）において１ＧＯＰ当りの画質（ここでは、復号化された後の画像Ｓ／Ｎとする。）とデータ量とは図１１（ｂ）に示すような関係にあり、このことから、前者の方法においては、各画像の１ＧＯＰ当りのデータ量を可変にすることによって画質を一定に保つことができるものである。

さて、このようなＭＰＥＧ方式による画像信号符号化方法を採用しているディスク再生装置としては、例えばビデオＣＤ（ＣｏｍｐａｃｔＤｉｓｃ）プレーヤーがある。図１２はビデオＣＤにおけるトラック構成およびトラック内の１セクタのユーザ領域のデータ構成の概略を示したものである。各トラックの前後には所定のセクタ分のマージンが設けられ、それ以外の各セクタを１つのＭＰＥＧデータの伝送単位（１パック）としている。そして、１パックの画像データの前部には記録されるシーケンス（タイトル、プログラム）の開始からの時間を表すデータであるタイム・スタンプ・データが記録されている。
また、ＭＰＥＧ方式によって符号化された画像信号は、上記のように各ＧＯＰを固定のデータ量として、すなわち、各ＧＯＰを固定データレートで記録する方法によって記録される。

さらに、ビデオＣＤにおいては、記録される一つのシーケンス（タイトル、プログラム）全体の画像信号および音声信号を一つのデータ・ファイルとして扱っており、そのデータ・ファイルを構成するＧＯＰは図８のように連続したデータとしてディスク上の連続したセクタに順次記録されている。また、ファイル識別データやファイル開始セクタ・アドレス等のファイル管理データ（図示せず）がディスクの先頭に位置するトラックに記録され、所望のタイトルの画像信号および音声信号からなるファイルへのアクセスは、このファイル管理データに基づいて行われる。

そして、所望のシーケンス（タイトル、プログラム）の画像信号を再生する場合には、ファイル管理データによってそのシーケンスに対応するデータ・ファイルの開始セクタ・アドレスにより、ファイルの記録されている先頭のセクタ・アドレスからそれに続くセクタを順次アクセスし、画像信号を再生する。
なお、一般にディスク等の記録媒体のデータは、物理的にセクタという記録単位で記録されており、このセクタをアクセス単位としてデータの記録（書き込み）、再生（読み出し）が行われる。

次に、あるシーケンス（タイトル、プログラム）の途中にあるＧＯＰを再生する場合には、上記のデータ・ファイルが記録されている連続したセクタの途中にあるセクタを最初にアクセスすることとなる。ところが、図１２に示すように各セクタのパック内のＧＯＰデータは、連続したデータとして記録されているため、最初に読み出されたＧＯＰデータはＧＯＰの途中からのものであり、直前のセクタに分断されて記録されている他の部分が欠落したものとして読み出される。

したがって、最初に読み出されたＧＯＰは符号化されたときのＰピクチャおよびＢピクチャの参照画面データが欠落しており、復号化しても不自然な画像しか再生されないことになるので、不要なものとして再生しない。

さらに、シーケンス（タイトル、プログラム）の途中のＧＯＰであって、特に、シーケンスの開始点から所望の時点にあるＧＯＰを再生する場合には、まず、記録された画像信号の固定データレートなどに基づいて目的のＧＯＰが記録されているセクタ・アドレスを予測する。つぎに、予測されたセクタ・アドレスに該当するセクタをアクセスし、そのセクタに記録された信号を読み出し、その中からタイム・スタンプ・データを検出する。そして、検出されたタイム・スタンプ・データと上記所望の時点とを比較することによって、目的のＧＯＰが記録されているセクタを識別する。さらに、そのセクタに記録されている最初のＧＯＰから順次ＧＯＰを読み出して、ＧＯＰの先頭にあるタイム・コードを検出し、そのタイム・コードが所望の時点である場合にそのＧＯＰが目的のＧＯＰであることを特定し、そのＧＯＰを復号化して再生画像を得る。

上記のような従来の光ディスク等から画像信号を再生する装置において、あるシーケンス（タイトル、プログラム）の途中にあるＧＯＰを再生する場合には、最初にアクセスしたセクタから最初に読み出される一部の欠落したＧＯＰは、復号化して出力しても不自然な画像となるので、不要なものとして再生されないため、画像信号が再生されて出画されるまでに遅れが生じる。

また、従来の記録方法を再記録（追記）可能な媒体に適用してＧＯＰ単位での書き換えやつなぎ撮り等の編集を行う場合においては、画像信号は、セクタ内の記録領域へ連続して記録されるため、書き換えるＧＯＰがセクタの途中にあるときには、そのセクタごと書き換えを行うと、編集するＧＯＰより前のＧＯＰの後部が欠落してしまい、編集点（編集の継ぎ目）を再生すると、そのＧＯＰは再生することができず画像が欠落してしまう。仮に、無理に再生したとしても不自然な画像しか再生されない。

さらに、従来の記録方法を再記録（追記）可能な媒体に適用して記録を行う場合には、シーケンス全体は一つのファイルとして扱われて、ディスク上の連続されるセクタに記録され、また、再生時には、ファイルの管理データである開始セクタ・アドレスでしかファイルの記録されたディスク上の位置を識別できないので、消去や記録を繰り返すことによって生じる空きセクタへ記録再生することができず、ディスクの記録領域を有効に利用できない。

加えて、あるシーケンス（タイトル、プログラム）の途中にあるＧＯＰを再生する場合であって、特に、シーケンスの開始点から所望の時点にあるＧＯＰを再生する場合には、目的とするＧＯＰが記録されているセクタのセクタ・アドレスを画像信号のデータレートなどに基づいて予測し、セクタに記録された時間を表すタイム・スタンプ・データと上記所望の時点とを比較することによって目的とするＧＯＰが記録されているセクタを識別し、そのセクタから順次読み出されたＧＯＰの先頭にあるタイム・コードと所望の時点とを比較することによって目的のＧＯＰを識別するといった繁雑な処理を行わなければならず、所望の時点にあるＧＯＰが記録されているセクタを即座に特定できず、画像信号が再生されるまでに遅れを生じる。さらに、各ＧＯＰの画像信号が可変データレートにて記録されている場合には、シーケンス開始からの時間と記録された位置とが比例関係にないため、所望の時点のＧＯＰが記録されているセクタのセクタ・アドレスの予測が複雑となり、所望の時点にあるＧＯＰが記録されているセクタを即座に特定することがさらに困難になり、画像信号が再生されるまでにさらに遅れを生じる。

この発明は上述のような課題を解決するためになされたものであり、第１の目的は、上記シーケンス（タイトル、プログラム）のような画像信号全体の途中にある上記ＧＯＰのような符号化単位を再生する場合に、画像信号を再生して出画するまでに要する時間を短縮することができる画像信号記録方法および画像信号記録装置、画像信号再生方法および画像信号再生装置、ならびに画像信号記録ディスク媒体を得るものである。

第２の目的は、符号化単位での書き換えやつなぎ撮り等の編集を容易に行え、編集点を再生しても、再生画像が欠落することなく再生することができる画像信号記録方法および画像信号記録装置、画像信号再生方法および画像信号再生装置、ならびに画像信号記録ディスク媒体を得るものである。

第３の目的は、ディスク媒体上に分散した空きセクタも有効に利用して記録再生することができる画像信号記録方法および画像信号記録装置、ならびに画像信号再生方法および画像信号再生装置、画像信号記録ディスク媒体を得るものである。

第４の目的は、上記シーケンス（タイトル、プログラム）のような画像信号全体の途中にある上記ＧＯＰのような符号化単位を再生する場合であって、特に、シーケンスの開始点から所望の時点にある符号化単位から再生する場合に、所望の時点にある符号化単位が記録されている位置を容易にしかも即座に特定することができ、画像信号を再生するまでに要する時間を短縮することができる画像信号記録方法および画像信号記録装置、画像信号再生方法および画像信号再生装置、画像信号記録ディスク媒体を得るものである。

請求項１記載の発明は、
フレーム内でデータ圧縮されたＩピクチャと、時間的に前方向のＩピクチャによる動き補償を加えてデータ圧縮されたＰピクチャと、時間的に前後方向のＩピクチャまたはＰピクチャによる動き補償を加えてデータ圧縮されたＢピクチャとを含む映像情報ブロックからなるディジタル画像情報が記録単位により記録された光ディスクであって、上記ディジタル画像情報を構成するシーケンスにおける映像情報ブロックの再生順序を含む順序テーブル情報と、上記映像情報ブロックの時間情報と位置情報とを含むテーブル情報とが、別々のテーブル情報として記録され、上記テーブル情報の上記位置情報は、上記映像情報ブロックの先頭にあるシーケンスヘッダの最先位置を含む記録単位の位置であって、上記シーケンスは、上記映像情報ブロックのデータを含んで構成される光ディスクを再生する方法であって、
上記順序テーブル情報を読み出し、
上記テーブル情報を読み出し、
上記シーケンスにおける所望の時点から再生する場合、上記読み出された順序テーブル情報を参照して、当該所望の時点に対応する映像情報ブロックを識別し、
上記識別された映像情報ブロックの先頭にあるシーケンスヘッダの位置情報を、上記読み出された上記映像情報ブロックの時間情報と位置情報とを含むテーブル情報を参照して求めることにより上記所望の時点からの再生を行うことを特徴とする光ディスクの再生方法である。

また、本発明は、画像信号を所定画像枚数分の符号化単位に分割して上記符号化単位をそれぞれ単独で符号化した符号化データ毎に生成されたデータ・ファイルが、ファイルの開始からの時間と、それぞれのファイルにおけるファイルサイズと、それぞれのファイルのファイル名とを、おのおの関連づけたデータテーブル情報から構成されることを特徴とする画像信号記録ディスク媒体である。

また、本発明に係る画像信号記録方法においては、符号化単位の符号化データ毎にデータ・ファイルを生成し、データ・ファイルをディスク媒体のアクセス単位であるセクタの先頭部分より記録するようにしたものである。

本発明に係る画像信号記録方法においては、さらに、上記データ・ファイルの再生順序を示す情報をディスク媒体の所定のセクタ領域へ記録するようにしたものである。

本発明に係る画像信号記録装置においては、符号化単位の符号化データ毎にデータ・ファイルを生成するデータ・ファイル生成手段と、ディスク媒体のアクセス単位であるセクタへデータを記録するデータ記録手段と、データ・ファイルをセクタの先頭部分より記録するようにデータ記録手段を制御する記録制御手段とを備えたものである。

本発明に係る画像信号記録装置においては、さらに、上記データ・ファイルの再生順序を示す情報を生成する再生順序情報生成手段を備えたものである。

本発明に係る画像信号再生方法においては、画像信号全体の途中に位置する符号化単位の符号化データから生成されたデータ・ファイルが記録されたセクタ群からデータを読み出し、上記セクタ群のうち最初に記録されたセクタから読み出された符号化データの先頭より符号化された符号化単位を復元し、復元された符号化単位の符号化データを復号化して出力するようにしたものである。

本発明に係る画像信号再生装置においては、セクタからデータを読み出すデータ読み出し手段と、アクセスするセクタのセクタ・アドレスを生成し、セクタ・アドレスのセクタからデータを読み出すようにデータ読み出し手段を制御する読み出し制御手段と、データ読み出し手段によって読み出された符号化データから符号化単位を復元する符号化単位復元手段とを備えたものである。

本発明に係る画像信号再生方法においては、所定のセクタ領域から読み出された信号からデータ・ファイルの再生順序を示す情報を検出し、検出されたデータ・ファイルの再生順序を示す情報にもとづいてディスク媒体からデータ・ファイルを読み出し、読み出されたデータ・ファイルに含まれる符号化単位の符号化データを復号化して画像信号を再生するようにしたものである。

本発明に係る画像信号再生装置においては、セクタからデータを読み出すデータ読み出し手段と、アクセスするセクタのセクタ・アドレスを生成し、セクタ・アドレスのセクタからデータを読み出すようにデータ読み出し手段を制御する読み出し制御手段と、読み出し手段によって読み出されたデータからデータ・ファイルの再生順序を示す情報を検出する再生順序情報検出手段と、読み出し手段によって読み出されたデータ・ファイルに含まれる符号化単位の符号化データを復号化する復号化手段とを備えたものである。

本発明に係る画像信号記録方法においては、符号化単位の符号化データ毎にデータ・ファイルを生成し、画像信号全体に対する位置およびディスク媒体上に記録される位置を符号化単位に対応したデータ・ファイル毎に示すデータ・ファイル識別情報を生成し、データ・ファイルおよびデータ・ファイル識別情報をディスク媒体のそれぞれ所定のセクタ領域に記録するようにしたものである。

本発明に係る画像信号記録装置においては、符号化単位の符号化データ毎にデータ・ファイルを生成するデータ・ファイル生成手段と、画像信号全体に対する位置およびディスク媒体上に記録される位置を符号化単位に対応したデータ・ファイル毎に示すデータ・ファイル識別情報を生成するデータ・ファイル識別情報生成手段と、ディスク媒体のアクセス単位であるセクタへデータを記録するデータ記録手段と、データ・ファイルとデータ・ファイル識別情報をディスク媒体のそれぞれ所定のセクタ領域に記録するようにデータ記録手段を制御する記録制御手段とを備えたものである。

本発明に係る画像信号再生方法においては、再生する符号化単位の画像信号全体に対する位置を示す位置識別信号を入力し、ディスク媒体の所定のセクタ領域から読み出された信号からデータ・ファイル識別情報を検出し、検出されたデータ・ファイル識別情報にもとづいて、位置識別信号によって示された位置にある符号化単位に対応したデータ・ファイルがディスク媒体上に記録されている位置を識別し、識別されたディスク媒体上の位置にもとづいてデータ・ファイルを読み出し、読み出されたデータ・ファイルに含まれる符号化単位で符号化された信号を復号化して画像信号を再生するようにしたものである。

本発明に係る画像信号再生装置においては、再生する符号化単位の画像信号全体に対する位置を示す位置識別信号を入力する位置識別信号入力手段と、ディスク媒体のセクタからデータを読み出すデータ読み出し手段と、アクセスするセクタのセクタ・アドレスを生成し、該セクタ・アドレスのセクタからデータを読み出すようにデータ読み出し手段を制御する読み出し制御手段と、データ読み出し手段によって読み出されたデータからデータ・ファイル識別情報を検出するデータ・ファイル識別情報検出手段と、データ・ファイル識別情報にもとづいて、データ・ファイルがディスク媒体上に記録されているセクタを識別する記録セクタ識別手段と、読み出されたデータ・ファイルに含まれる符号化単位で符号化された信号を復号化して画像信号を再生する復号化手段とを備えたものである。

本発明に係る画像信号記録ディスク媒体においては、画像信号を所定画像枚数分の符号化単位に分割して符号化単位をそれぞれ単独で符号化した符号化データ毎に生成されたデータデータ・ファイルが、アクセス単位であるセクタの先頭部分より記録されたものである。

本発明に係る画像信号記録ディスク媒体においては、さらに、上記データ・ファイルの再生順序を示す情報が所定のセクタ領域へ記録されたものである。

本発明に係る画像信号記録ディスク媒体においては、所定画像枚数分の画像信号からなる符号化単位を符号化した信号を含むデータ・ファイル、ならびに画像信号全体に対する位置およびディスク媒体上に記録される位置を符号化単位に対応したデータ・ファイル毎に示すデータ・ファイル識別情報がディスク媒体のそれぞれ所定のセクタ領域に記録されたものである。

この発明は、以上のように構成されているので、以下に示すような効果を奏する。

請求項１記載の発明によれば、所望の時点にある符号化単位が記録されている位置を容易にしかも即座に特定することができ、画像信号を再生するまでに要する時間を短縮することができる。

また、本発明は、符号化単位の符号化データ毎にデータ・ファイルを生成し、データ・ファイルをディスク媒体のアクセス単位であるセクタの先頭部分より記録するようにしたので、ディスク媒体から画像信号全体の途中に位置する符号化単位の画像信号を再生する場合に、最初にアクセスされたセクタから読み出される符号化単位の符号化データが欠落せず、セクタの先頭に記録された符号化単位の符号化データから復号化して出力することができ、このため、画像信号を再生して出画するまでに要する時間を短縮することができる。また、符号化単位で書き換えやつなぎ撮り等の編集を行う場合に、編集点前の符号化単位の符号化データが欠落しないようにすることができ、このため、符号化単位での書き換えやつなぎ撮り等の編集を容易に行え、編集点を再生しても、再生画像が欠落することなく再生することができる。

さらに、上記データ・ファイルの再生順序を示す情報をディスク媒体の所定のセクタ領域へ記録するようにしたので、再生時に、データ・ファイルの再生順序を示す情報を検出して、それが示すデータ・ファイルの再生順序に従ってデータ・ファイルを読み出して画像信号を再生することができ、このため、ディスク媒体上に分散した空きセクタも有効に利用して記録再生することができる。

また、符号化単位の符号化データ毎にデータ・ファイルを生成し、データ・ファイルをディスク媒体のアクセス単位であるセクタの先頭部分より記録するようにしたので、ディスク媒体から画像信号全体の途中に位置する符号化単位の画像信号を再生する場合に、最初にアクセスされたセクタから読み出される符号化単位の符号化データが欠落せず、セクタの先頭に記録された符号化単位の符号化データから復号化して出力することができ、このため、画像信号を再生して出画するまでに要する時間を短縮することができる。また、符号化単位で書き換えやつなぎ撮り等の編集を行う場合に、編集点前の符号化単位の符号化データが欠落しないようにすることができ、このため、符号化単位での書き換えやつなぎ撮り等の編集を容易に行え、編集点を再生しても、再生画像が欠落することなく再生することができる。

また、画像信号全体の途中に位置する符号化単位の符号化データから生成されたデータ・ファイルが記録されたセクタ群のうち、最初に記録されたセクタから読み出された符号化データの先頭より符号化された上記符号化単位を復元し、その符号化データを復号化して出力するようにしたので、画像信号全体の途中に位置する符号化単位を再生する場合においても、符号化データの欠落を考慮する必要がなく、最初に記録されたセクタから読み出された符号化データから再生画像として出画することができ、このため、画像信号を再生して出画するまでに要する時間を短縮することができる。また、符号化単位で書き換えやつなぎ撮り等の編集を行う場合に、編集点前の符号化単位の符号化データが欠落しないようにすることができ、このため、符号化単位での書き換えやつなぎ撮り等の編集を容易に行え、編集点を再生しても、再生画像が欠落することなく再生することができる。

また、画像信号全体の途中に位置する符号化単位の画像信号を再生するときには、読み出し制御手段は、画像信号全体の途中に位置する符号化単位が含まれるデータ・ファイルの記録されたセクタ・アドレス群を生成し、符号化単位復号化手段は、上記セクタ・アドレス群に対応したセクタ群のうち最初に上記データ・ファイルが記録されたセクタから上記読み出し手段によって読み出された符号化データの先頭より符号化単位を復元するようにしたので、画像信号全体の途中に位置する符号化単位を再生する場合においても、符号化データの欠落を考慮する必要がなく、最初に記録されたセクタから読み出された符号化データから再生画像として出画することができ、このため、画像信号を再生して出画するまでに要する時間を短縮することができる。また、符号化単位で書き換えやつなぎ撮り等の編集を行う場合に、編集点前の符号化単位の符号化データが欠落しないようにすることができ、このため、符号化単位での書き換えやつなぎ撮り等の編集を容易に行え、編集点を再生しても、再生画像が欠落することなく再生することができる。

また、所定のセクタ領域から読み出された信号から検出された上記データ・ファイルの再生順序を示す情報にもとづいて上記ディスク媒体から上記データ・ファイルを読み出し、読み出された上記データ・ファイルに含まれる上記符号化単位の符号化データを復号化して画像信号を再生するようにしたので、ディスク媒体上に分散したセクタに記録された画像信号も再生することができ、このため、ディスク媒体上に分散した空きセクタも有効に利用して記録再生することができる。

また、読み出し制御手段は、再生開始時に、データ・ファイルの再生順序を示す情報が記録された所定のセクタ領域のセクタ・アドレスを生成し、データ読み出し手段によって読み出されたデータから読み出されたデータから再生順序情報検出手段によって再生順序情報が検出された後は、再生順序情報にもとづいてセクタ・アドレスを生成するようにしたので、ディスク媒体上に分散したセクタに記録された画像信号も再生することができ、このため、ディスク媒体上に分散した空きセクタも有効に利用して記録再生することができる。

また、画像信号全体に対する位置およびディスク媒体上に記録される位置を上記符号化単位に対応した上記データ・ファイル毎に示すデータ・ファイル識別情報をディスク媒体の所定のセクタ領域に記録するようにしたので、画像信号全体の途中に位置する符号化単位の画像信号を再生する場合に、データ・ファイル識別情報を検出することによって、目的の符号化単位が記録されたディスク媒体上の位置を容易にしかも即座に識別することができ、このため、画像信号を再生するまでに要する時間を短縮することができる。

また、所定のセクタ領域から読み出された信号から上記データ・ファイル識別情報を検出し、検出された上記データ・ファイル識別情報にもとづいて、上記位置識別信号によって示された位置にある上記符号化単位に対応した上記データ・ファイルが上記ディスク媒体上に記録されている位置を識別し、識別された上記ディスク媒体上の位置にもとづいて上記データ・ファイルを読み出し、読み出された上記データ・ファイルに含まれる上記符号化単位で符号化された信号を復号化して画像信号を再生するようにしたので、所望の時点にある符号化単位が記録されている位置を容易にしかも即座に特定することができ、このため、画像信号を再生するまでに要する時間を短縮することができる。

また、画像信号全体の途中に位置する符号化単位の画像信号を再生するときには、記録セクタ識別手段は、位置識別信号入力手段によって入力された位置識別信号によって示された位置にある上記符号化単位に対応したデータ・ファイルが記録されているセクタを識別し、読み出し制御手段は、記録セクタ識別手段によって識別された位置識別信号によって示された位置にある符号化単位に対応したデータ・ファイルが記録されているセクタにもとづいてセクタ・アドレスを生成するようにしたので、所望の時点にある符号化単位が記録されている位置を容易にしかも即座に特定することができ、このため、画像信号を再生するまでに要する時間を短縮することができる。

また、データデータ・ファイルが、アクセス単位であるセクタの先頭部分より記録されるので、ディスク媒体から画像信号全体の途中に位置する符号化単位の画像信号を再生する場合に、最初にアクセスされたセクタから読み出される符号化単位の符号化データが欠落せず、セクタの先頭に記録された符号化単位の符号化データから復号化して出力でき、このため、画像信号を再生して出画するまでに要する時間を短縮することができる。また、符号化単位で書き換えやつなぎ撮り等の編集を行う場合に、編集点前の符号化単位の符号化データが欠落しないようにすることができ、このため、符号化単位での書き換えやつなぎ撮り等の編集を容易に行え、編集点を再生しても、再生画像が欠落することなく再生することができる。

また、上記データ・ファイルの再生順序を示す情報が所定のセクタ領域へ記録されるので、再生時に、データ・ファイルの再生順序を示す情報を検出して、それが示すデータ・ファイルの再生順序に従ってデータ・ファイルを読み出して画像信号を再生することができ、このため、ディスク媒体上に分散した空きセクタも有効に利用して記録再生することができる。

また、画像信号全体に対する位置およびディスク媒体上に記録される位置を上記符号化単位に対応した上記データ・ファイル毎に示すデータ・ファイル識別情報がディスク媒体の所定のセクタ領域に記録されるので、これにより、画像信号全体の途中に位置する符号化単位の画像信号を再生する場合に、データ・ファイル識別情報を検出することによって、目的の符号化単位が記録されたディスク媒体上の位置を容易にしかも即座に識別することができ、このため、画像信号を再生するまでに要する時間を短縮することができる。

請求項１記載の発明は、順序テーブル情報を読み出し、ＧＯＰテーブル情報を読み出し、所望の時点から再生する場合、上記読み出されたＧＯＰテーブル情報を参照して、当該所望の時点に対応する位置情報を識別し、上記識別された位置情報と上記読み出された順序テーブル情報とから、当該所望の時点からの再生を行う。

また、上記画像信号記録方法においては、符号化単位の符号化データ毎に生成されたデータ・ファイルをセクタの先頭部分より記録する。これにより、ディスク媒体から画像信号全体の途中に位置する符号化単位の画像信号を再生する場合に、最初にアクセスされたセクタから読み出される符号化単位の符号化データが欠落せず、セクタの先頭に記録された符号化単位の符号化データから復号化して出力することが可能となる。また、符号化単位で書き換えやつなぎ撮り等の編集を行う場合に、編集点前の符号化単位の符号化データが欠落しないようにすることが可能となる。

上記画像信号記録方法においては、データ・ファイルの再生順序を示す情報をディスク媒体の所定のセクタ領域へ記録する。これにより、再生時に、データ・ファイルの再生順序を示す情報を検出することができ、それが示すデータ・ファイルの再生順序に従ってデータ・ファイルを読み出して画像信号を再生することが可能となる。

上記画像信号記録装置においては、符号化単位の符号化データ毎に生成されたデータ・ファイルをセクタの先頭部分より記録する。これにより、ディスク媒体から画像信号全体の途中に位置する符号化単位の画像信号を再生する場合に、最初にアクセスされたセクタから読み出される符号化単位の符号化データが欠落せず、セクタの先頭に記録された符号化単位の符号化データから復号化して出力することが可能となる。また、符号化単位で書き換えやつなぎ撮り等の編集を行う場合に、編集点前の符号化単位の符号化データが欠落しないようにすることが可能となる。

上記画像信号再生方法においては、画像信号全体の途中に位置する符号化単位の符号化データから生成されたデータ・ファイルが記録されたセクタ群のうち、最初に記録されたセクタから読み出された符号化データの先頭より符号化された上記符号化単位を復元し、その符号化データを復号化して出力する。これにより、画像信号全体の途中に位置する符号化単位を再生する場合においても、符号化データの欠落を考慮する必要がなく、最初に記録されたセクタから読み出された符号化データから再生画像として出画することが可能となる。

上記画像信号再生装置においては、画像信号全体の途中に位置する符号化単位の画像信号を再生するときには、読み出し制御手段は、画像信号全体の途中に位置する符号化単位が含まれるデータ・ファイルの記録されたセクタ・アドレス群を生成し、符号化単位復号化手段は、上記セクタ・アドレス群に対応したセクタ群のうち最初に上記データ・ファイルが記録されたセクタから上記読み出し手段によって読み出された符号化データの先頭から符号化単位を復元する。これにより、画像信号全体の途中に位置する符号化単位を再生する場合においても、符号化データの欠落を考慮する必要がなく、最初に記録されたセクタから読み出された符号化データから再生画像として出画することが可能となる。

上記画像信号記録方法においては、所定のセクタ領域から読み出された信号から検出された上記データ・ファイルの再生順序を示す情報にもとづいて上記ディスク媒体から上記記データ・ファイルを読み出し、読み出された上記データ・ファイルに含まれる上記符号化単位の符号化データを復号化して画像信号を再生する。これにより、ディスク媒体上に分散したセクタに記録された画像信号も再生することが可能となる。

上記画像信号再生装置においては、読み出し制御手段は、再生開始時に、データ・ファイルの再生順序を示す情報が記録された所定のセクタ領域のセクタ・アドレスを生成し、データ読み出し手段によって読み出されたデータから読み出されたデータから再生順序情報検出手段によって再生順序情報が検出された後は、再生順序情報にもとづいてセクタ・アドレスを生成する。これにより、ディスク媒体上に分散したセクタに記録された画像信号も再生することが可能となる。

上記画像信号記録方法においては、画像信号全体に対する位置およびディスク媒体上に記録される位置を上記符号化単位に対応した上記データ・ファイル毎に示すデータ・ファイル識別情報をディスク媒体の所定のセクタ領域に記録する。これにより、画像信号全体の途中に位置する符号化単位の画像信号を再生する場合に、データ・ファイル識別情報を検出することによって、目的の符号化単位が記録されたディスク媒体上の位置を容易にしかも即座に識別することが可能となる。

上記画像信号記録装置においては、画像信号全体に対する位置およびディスク媒体上に記録される位置を上記符号化単位に対応した上記データ・ファイル毎に示すデータ・ファイル識別情報をディスク媒体の所定のセクタ領域に記録する。これにより、画像信号全体の途中に位置する符号化単位の画像信号を再生する場合に、データ・ファイル識別情報を検出することによって、目的の符号化単位が記録されたディスク媒体上の位置を容易にしかも即座に識別することが可能となる。

上記画像信号再生方法においては、所定のセクタ領域から読み出された信号から上記データ・ファイル識別情報を検出し、検出された上記データ・ファイル識別情報にもとづいて、上記位置識別信号によって示された位置にある上記符号化単位に対応した上記データ・ファイルがディスク媒体上に記録されている位置を識別し、識別された上記ディスク媒体上の位置にもとづいて上記データ・ファイルを読み出し、読み出された上記データ・ファイルに含まれる上記符号化単位で符号化された信号を復号化して画像信号を再生する。これにより、所望の時点にある符号化単位が記録されている位置を容易にしかも即座に特定して再生することを可能にする。

上記画像信号再生装置においては、画像信号全体の途中に位置する符号化単位の画像信号を再生するときには、記録セクタ識別手段は、位置識別信号入力手段によって入力された位置識別信号によって示された位置にある上記符号化単位に対応したデータ・ファイルが記録されているセクタを識別し、読み出し制御手段は、記録セクタ識別手段によって識別された位置識別信号によって示された位置にある符号化単位に対応したデータ・ファイルが記録されているセクタにもとづいてセクタ・アドレスを生成する。これにより、所望の時点にある符号化単位が記録されている位置を容易にしかも即座に特定して再生することを可能にする。

上記画像信号記録ディスク媒体においては、データデータ・ファイルが、アクセス単位であるセクタの先頭部分より記録される。これにより、ディスク媒体から画像信号全体の途中に位置する符号化単位の画像信号を再生する場合に、最初にアクセスされたセクタから読み出される符号化単位の符号化データが欠落せず、セクタの先頭に記録された符号化単位の符号化データから復号化して出力できる。また、符号化単位で書き換えやつなぎ撮り等の編集を行う場合に、編集点前の符号化単位の符号化データが欠落しないようにすることができる。

上記画像信号記録ディスク媒体においては、上記データ・ファイルの再生順序を示す情報が所定のセクタ領域へ記録される。これにより、再生時に、データ・ファイルの再生順序を示す情報を検出することができ、それが示すデータ・ファイルの再生順序に従ってデータ・ファイルを読み出して画像信号を再生することが可能となる。

上記画像信号記録ディスク媒体においては、画像信号全体に対する位置およびディスク媒体上に記録される位置を上記符号化単位に対応した上記データ・ファイル毎に示すデータ・ファイル識別情報がディスク媒体の所定のセクタ領域に記録される。これにより、画像信号全体の途中に位置する符号化単位の画像信号を再生する場合に、データ・ファイル識別情報を検出することによって、目的の符号化単位が記録されたディスク媒体上の位置を容易にしかも即座に識別することが可能となる。

実施例１．
以下、本発明の一実施例について、図面をもとに説明する。
図１は、本実施例における光ディスク記録再生装置の構成を示すブロック図であり、また、図２は、本実施例における光ディスクのデータ配置を示すセクタ・マップ図である。
図１において、１はＡ／Ｄ変換器、２は符号化手段、３はＧＯＰファイル生成手段、４はＧＯＰ情報検出手段、５はＧＯＰファイル順序テーブル（ＧＳＴ）データ生成手段、６はＧＯＰ情報テーブル・データ生成手段、７は書き込み制御手段、８はデータブロック構成手段、９は変調器、１０はレーザ駆動回路、１１は光ヘッド制御手段、１２は光ヘッド、１３は光ディスク、１４はシーケンス識別信号入力手段、１５は時間位置識別信号入力手段、１６は再生アンプ、１７は復調器、１８は誤り訂正手段、１９はＧＯＰファイル順序テーブル（ＧＳＴ）データ検出手段、２０はＧＯＰ情報テーブル・データ検出手段、２１は読み出し制御手段、２２はＧＯＰ連続化手段、２３は復号化手段、２４はＤ／Ａ変換器である。

また、図２において、３１はブートコードを格納するブート・セクタ、３２は後述するＧＯＰファイルの配置情報を格納するＧＯＰファイル順序テーブル（以下、ＧＳＴと記す。）領域、３３はＧＯＰ情報領域、３４はユーザ領域である。

なお、本実施例においては、セクタ・アドレスがディスクの内周から昇順にならんでいるものとし、特にＭＰＥＧ方式によって圧縮符号化されている画像信号を光ディスクに記録するものとする。また、ＭＰＥＧ方式による画像データ符号化方法においては、必ずしも、ＧＯＰの前部にシーケンス・ヘッダを付しておく必要はないが、ここでは、ＧＯＰ３にはシーケンス・ヘッダが付いていないものする。さらに、各ＧＯＰは、上述したような可変データ・レートで記録されるものとする。また、図中の同一符号は同一または相当部分を示す。

次に、本実施例における記録時の動作を説明する。まず、入力画像信号は、Ａ／Ｄ変換器１に入力され、ディジタル画像信号に変換された後、符号化手段２において、ＭＰＥＧ方式によって符号化されデータ圧縮がなされる。ＭＰＥＧ方式によって符号化された画像信号は、上述したように、所定枚数分の画像信号からなるＧＯＰを符号化単位として符号化される。そして、符号化された画像信号は、ＧＯＰファイル生成手段３へ入力される。ここで、符号化された画像信号は、上述のように、図７に示したレイヤ（階層）構造を有している。そして、最上位層であるシーケンス層は図８のように、ＧＯＰ（前述したように、前部にＳＨを有するものと有しないものとがある）によって構成されており、各ＧＯＰはその先頭部分にＧＯＰ開始コード（図示せず。）を含んでいる。

そこで、ＧＯＰファイル生成手段３においては、各ＧＯＰに含まれるＧＯＰ開始コードを検出し、これにより各ＧＯＰを分離する。また、各ＧＯＰのＳＨにあるシーケンス開始コードを検出する。そして、分離された１つのＧＯＰによって、１つのデータ・ファイルであるＧＯＰファイルを生成する。ＧＯＰファイルはデータブロック構成手段８に入力される一方、ＧＯＰ情報検出手段４へも入力される。また、ＧＯＰファイル生成手段３においては、検出されたＧＯＰ開始コードによって、ＧＯＰ開始タイミング信号を生成し、書き込み制御手段７に入力する。

一方、シーケンス識別信号を入力するためのシーケンス識別信号入力手段１４から書き込み制御手段７へシーケンス識別信号が入力され、各シーケンスのデータをどのセクタから記録するかを示すシーケンス開始セクタ・アドレスを生成する。そして、シーケンス開始セクタ・アドレスとＧＯＰ開始タイミング信号から、各ＧＯＰファイルがどのセクタから記録されるかを示すＧＯＰ開始セクタ・アドレスを生成し、ＧＳＴデータ生成手段５およびＧＯＰ情報テーブル・データ生成手段６へ出力する。ここでは、シーケンス開始セクタ・アドレスから連続するセクタ・アドレスのセクタへ順次ＧＯＰファイルを記録するものとする。なお、ディスク上の記録可能な空きセクタへ記録する場合については、後述する。また、ここでは、説明の便宜上、Ｎｏ−１、Ｎｏ−２、・・・等をシーケンス識別信号の内容として説明する。

また、符号化手段２においてＭＰＥＧ方式によって符号化されたＧＯＰは、前述のように、その先頭部分にそのＧＯＰの属するシーケンスの開始時点からの時間を表すデータ（タイム・コード）等を有しており、ＧＯＰ情報検出手段４において、入力される各ＧＯＰファイル中のＧＯＰからタイム・コード等のＧＯＰに関する情報を検出し、また、入力されるＧＯＰファイルから、そのファイル・サイズおよび符号化レート等も検出する。

ＧＳＴデータ生成手段５では、書き込み制御手段７から入力されたシーケンス識別信号および各ＧＯＰ毎に生成されたＧＯＰ開始セクタ・アドレスから、例えば、図４に示すような、各シーケンス（タイトル、プログラム）に対して、それぞれのシーケンスを構成する各ＧＯＰのＧＯＰファイルの再生順序を決めるセクタ・アドレスを格納したＧＳＴテーブル・データを生成し、データブロック構成手段８へ出力する。

ＧＯＰ情報テーブル・データ生成手段６では、各ＧＯＰファイルに対応して、ファイル名を生成し、書き込み制御手段７から入力された各ＧＯＰ毎のＧＯＰ開始セクタ・アドレス、ならびに、ＧＯＰ情報検出手段６によって検出されたシーケンスの開始からの時間を表すタイム・コード、ＧＯＰファイルのサイズ、および符号化レートによって、各ファイル名に対応して、例えば、図３に示すようなＧＯＰ情報テーブル・データを生成し、データブロック構成手段８へ出力する。ここで、各ＧＯＰのファイル名は、そのＧＯＰの属するシーケンスを識別可能なものとする。

データブロック構成手段８では、入力されたＧＯＰファイルに誤り訂正符号を付加するなどの処理を行ったあと、各ＧＯＰファイルに対応して、所定の形式のデータ・ブロック（以下、ＧＯＰファイル・データ・ブロックと記す。）を構成する。なお、各ＧＯＰファイル・データ・ブロックの終端には、終端検出識別コードを配しておく。
同様に、データブロック構成手段８では、入力されたＧＳＴデータおよびＧＯＰ情報テーブル・データから、それぞれ、所定の形式のデータ・ブロック（以下、それぞれＧＳＴデータ・ブロックおよびＧＯＰ情報テーブル・データ・ブロックと記す。）を構成する。

そして、ＧＯＰファイル・データ・ブロックは、変調器９にて所定の変調が施された後、レーザ駆動回路１０へ送られ、レーザ駆動回路１０からは変調信号に応じて変調されたレーザが出力され、光ヘッド１２を介して、光ディスク１３に記録される。
このとき、各ＧＯＰファイル・データ・ブロックは、図２に示すセクタ・マップにおけるユーザ領域３４へ、各ＧＯＰファイルがセクタの先頭部分から配置されるように記録がなされる。

また、ＧＯＰファイル・データ・ブロックと同様に、ＧＳＴデータ・ブロックおよびＧＯＰ情報テーブル・データ・ブロックの各データもそれぞれ変調器９で変調された後、光ヘッド１２によって、光ディスク１３上へ記録される。このとき、ＧＳＴデータ・ブロックおよびＧＯＰ情報テーブル・データ・ブロックは、それぞれ、図２に示すセクタ・マップにおけるＧＳＴ領域３２およびＧＯＰ情報領域３３のセクタへ記録される。

一方、書き込み制御手段７は、ＧＯＰファイルやＧＳＴデータおよびＧＯＰ情報テーブル・データの記録されるセクタ・アドレスを管理する。すなわち、上述のように生成されたＧＯＰ開始セクタ・アドレスを順次インクリメントすることによって、一つのＧＯＰファイルが記録されるセクタ・アドレス（以後、ＧＯＰ記録セクタ・アドレスと記す。）を生成する。そして、ＧＯＰファイルのデータが終了する毎に次のＧＯＰ開始セクタ・アドレスから順次インクリメントすることによってＧＯＰ記録セクタ・アドレスを生成する。このようにして生成されたＧＯＰ記録セクタ・アドレスは光ヘッド制御手段１１へ入力される。

光ヘッド制御手段１１は、光ヘッド１２がＧＯＰ記録セクタ・アドレスに応じた光ディスク上のセクタへ、トラッキングをとりながらアクセスされるように制御する。
このようにして、各ＧＯＰファイル・データ・ブロックは、各ＧＯＰファイルがＧＯＰ開始セクタ・アドレスの先頭部分から配置されるように記録される。

同様に、書き込み制御手段７は、ＧＳＴ領域３２の先頭のセクタに対応したセクタ・アドレス、およびＧＯＰ情報領域３３の先頭のセクタに対応したセクタ・アドレスからそれぞれＧＳＴデータおよびＧＯＰ情報テーブル・データを記録する記録セクタ・アドレスを生成する。そして、このようにして生成されたＧＯＰ記録セクタ・アドレスは光ヘッド制御手段１１へ入力され、光ヘッド制御手段１１は、光ヘッド１２が記録セクタ・アドレスに応じた光ディスク上のセクタアクセスされるように制御する。
このようにして、ＧＳＴデータ・ブロックおよびＧＯＰ情報テーブル・データ・ブロックは、それぞれ、ＧＳＴ領域３２およびＧＯＰ情報領域３３のセクタへ記録される。

上述したように、一つのＧＯＰ（シーケンス・ヘッダがついているものについては該シーケンスヘッダを含む。）は、一つのＧＯＰファイルとして扱われ、図２に示すように、各ＧＯＰファイルは、ユーザ領域３４のＧＯＰ開始セクタ・アドレスの示すセクタの先頭部分から順次記録される。図において、例えば、ＳＨ１とＧＯＰ１は一つのＧＯＰファイル１として、セクタ・アドレスｎのセクタの先頭部分から記録され、仮に、ＧＯＰファイル１のデータがセクタの途中（図においては、セクタ・アドレス（ｎ＋５）のセクタの途中）で終了したとしても、それに続くＳＨ２とＧＯＰ２は、一つＧＯＰファイル２として、次のセクタ・アドレス（ｎ＋６）のセクタの先頭部分から記録される。以下、同様に、例えばＧＯＰ３は一つのＧＯＰファイルとして、セクタ・アドレス（ｎ＋１０）のセクタの先頭部分から、また、ＳＨ４とＧＯＰ４は一つのＧＯＰファイルとしてセクタ・アドレス（ｎ＋１８）のセクタの先頭部分から、それぞれ順次記録される。そして、これに続くＧＯＰファイルも同様に順次記録されていく。
この場合、ＧＯＰ１ファイル、ＧＯＰ２ファイル、ＧＯＰ３ファイル、およびＧＯＰ４ファイルのＧＯＰ開始セクタ・アドレスは、それぞれｎ、（ｎ＋５）、（ｎ＋１０）、（ｎ＋１８）となる。

また、各シーケンス（タイトル、プログラム）に対して、それぞれのシーケンスを構成する各ＧＯＰのＧＯＰファイルの再生順序を決めるデータを格納したＧＯＰファイル順序テーブル（ＧＳＴ）・データは、上述のようにして図２に示すＧＯＰファイル順序テーブル（ＧＳＴ）記録領域３２に記録される。図４は、ＧＳＴ記録領域３２に記録されるＧＳＴデータの構成を示したものであり、図におけるＧＳＴデータは、例えば、Ｎｏ−１というシーケンシ名（タイトル名、プログラム名）のシーケンスを構成する各ＧＯＰファイルは、ＧＯＰ開始セクタ・アドレスが、アドレス１、アドレス２、アドレス３、アドレス４、・・・のセクタに順次記録されていることを表している。

そして、例えば、Ｎｏ−１というシーケンシ名（タイトル名）のシーケンスを再生するには、そのシーケンスを構成するＧＯＰファイルを、アドレス１、アドレス２、アドレス３、アドレス４、・・・をＧＯＰ開始セクタ・アドレスとするセクタから順次読み出して、再生すればよい。

さらに、各ＧＯＰファイルに対し、ＧＯＰを表すファイル名、ＧＯＰのシーケンス開始からの時間、開始セクタ・アドレス、ファイル・サイズ、符号化レートなどの属性等データを格納するＧＯＰ情報テーブル・データは、上述のようにして図２に示すＧＯＰ情報領域３３に記録される。図３は、ＧＯＰ情報領域３３に記録されるテーブル・データを示しており、例えば、ＧＯＰ１のＧＯＰファイル、すなわち、ファイル名が「ＧＯＰ１」のファイルは、シーケンス開始からの時間が「００：１２：００」であり、そのＧＯＰが開始されるセクタ・アドレス（ＧＯＰ開始セクタ・アドレス）が「５０００００」であり、ファイル・サイズが「３０００００」であり、符号化レートが「４．５」であることを示している。同様に、他のＧＯＰ２、ＧＯＰ３、ＧＯＰ４等についても、ＧＯＰを表すファイル名、ＧＯＰのシーケンス開始からの時間、開始セクタ・アドレス、ファイル・サイズ、符号化レートなどの属性等がテーブル・データとしてＧＯＰ情報領域３３に記録される。

さて、次に、通常の再生時の動作について説明する。まず、ＧＳＴデータを読み出すために、図２に示す光ディスク１３上のＧＳＴ記録領域３２に光ヘッド１２がアクセスするように、読み出し制御手段２１によって読み出しセクタ・アドレスを生成し、光ヘッド制御手段１１を介して、光ヘッド１２を制御する。そして、光ヘッド１２によって、ＧＳＴ記録領域３２から読み出されたＧＳＴデータ・ブロックは、再生アンプ１６によって増幅され、誤り訂正手段１８に送られる。誤り訂正手段１８においては、ＧＳＴデータ・ブロックにおいて付加された誤り検出符号による誤り検出等の処理がなされた後、ＧＳＴデータとして、ＧＳＴデータ検出手段１９へ送られる。

同様にして、光ディスク１２上のＧＯＰ情報領域３３に記録されたＧＯＰ情報テーブル・データが読み出され、ＧＯＰ情報テーブル・データ検出手段２０へ送られる。
そして、読み出されたＧＳＴデータおよびＧＯＰ情報テーブル・データは、それぞれ、ＧＳＴデータ検出手段１９およびＧＯＰ情報テーブル・データ検出手段２０に記憶される。

以上の動作は、光ディスク２３が装置にセットされた直後、または、記録および再生動作の開始直後に行えばよい。

また、再生されるシーケンスを識別するためのシーケンス識別信号がシーケンス識別信号入力手段１４からＧＳＴデータ検出手段２０に入力され、ＧＳＴデータ検出手段２０では、記憶されたＧＳＴデータを参照することによって、シーケンス識別信号に応じたＧＯＰファイルの再生順序を示す各ＧＯＰファイルの開始セクタ・アドレスを判別する。

例えば、図４に示すようなＧＳＴデータが読み出されて記憶されており、シーケンス識別信号の内容がＮｏ−１である場合には、そのシーケンスを構成する各ＧＯＰファイルが、開始セクタ・アドレスがアドレス１、アドレス２、アドレス３、アドレス４、・・・のセクタに順次記録されていることが判別され、判別された各ＧＯＰファイルの開始セクタ・アドレスは読み出し制御手段２１へ出力される。

読み出し制御手段２１では、入力された開始セクタ・アドレスのうち、最初に再生されるＧＯＰファイルの開始セクタ・アドレスであるアドレス１から順次インクリメントしていき、ＧＯＰ読み出しセクタ・アドレスが生成される。
そして、誤り訂正手段１８から入力されるＧＯＰファイルのデータ・ブロックの終端検出信号によって終端が検出されると、次に再生するＧＯＰファイルの開始セクタ・アドレス２から順次インクリメントしていき、ＧＯＰ再生セクタ・アドレスが生成される。以下同様にして、ＧＯＰ読み出しセクタ・アドレスが生成されていく。

このようにして生成されたＧＯＰ読み出しセクタ・アドレスは光ヘッド制御手段１１へ順次送出され、光ヘッド１２をＧＯＰ読み出しセクタ・アドレスのセクタへアクセスさせる。

ここで、ＧＯＰファイルが、再生される順序に従って連続したセクタへ順次記録するものとすれば、再生時に、シーケンス開始セクタ・アドレスを判別した後は、特にＧＳＴデータを参照しなくても、図５に示すように、一つのＧＯＰファイルが終了した時点で次のセクタの先頭にジャンプし次のＧＯＰファイルを読むという動作を繰り返すことによって順次ＧＯＰファイルを読み出していけばよい。

光ヘッド１２によって、ユーザ領域３４の各セクタから順次読み出されたＧＯＰファイル・データ・ブロックは、再生アンプ１６で増幅され、復調器１７にて復調されて、誤り訂正手段１８へ入力される。誤り訂正手段１８では、誤り訂正等の処理がなされた後、ＧＯＰファイルのデータとして、順次ＧＯＰ連続化手段２２へ入力され、また、ＧＯＰファイル・データ・ブロックの終端を検出するための終端識別信号を検出し、読み出し制御手段２１へ出力する。

そして、ＧＯＰ連続化手段２２においては、分離された状態の各ＧＯＰファイルを、図８に示すようなＭＰＥＧ方式にて符号化された所定の構造を有し、連続化されたビット・ストリーム（シリアル伝送信号）状態のＧＯＰデータに復元し、復号化手段２３へ入力する。連続化されたＧＯＰデータは、復号化手段２３にて、伸長・復号化され、ディジタル画像信号となり、Ｄ／Ａ変換器２４によってアナログ信号に変換されて、出力画像信号として出力される。

次に、あるシーケンス（タイトル、プログラム）の途中に位置するＧＯＰを再生する場合について説明する。尚、上述した通常の再生と同様にして、再生するシーケンスに応じたＧＯＰファイルの再生順序を示す各ＧＯＰファイルの開始セクタ・アドレスが判別されているものとし、図２において、例えば、シーケンスの途中に位置するＧＯＰに対応したＧＯＰファイルをＧＯＰファイル２として説明する。

まず、読み出し制御手段２１は、シーケンスの途中に位置するＧＯＰに対応したＧＯＰファイルであるＧＯＰファイル２の開始セクタ・アドレスを光ヘッド制御手段１１へ送出し、光ヘッド１２を開始セクタ・アドレス（ｎ＋６）のセクタへアクセスさせる。そして、通常の再生と同様にして、開始セクタ・アドレス（ｎ＋６）のセクタから順次セクタがアクセスされ、セクタから読み出されたＧＯＰファイル・データ・ブロックは、再生アンプ１６、復調器１７、誤り訂正手段１８を介し、ＧＯＰファイルのデータとして、ＧＯＰ連続化手段２２へ入力される。

ＧＯＰ連続化手段２２においては、セクタ・アドレスが（ｎ＋６）から（ｎ＋９）の途中までに分離された状態で記録されていたＧＯＰファイル２を、図８に示すようなＭＰＥＧ方式にて符号化された所定の構造を有し、連続化されたビット・ストリーム（シリアル伝送信号）状態のＧＯＰデータに復元し、復号化手段２３へ入力する。ここで、最初にアクセスされたセクタ・アドレス（ｎ＋６）のセクタの先頭部分からＧＯＰファイル２が記録されているので、直前のＧＯＰ１のデータが最初に読み出されることはない。このため、最初に読み出されたデータからＧＯＰデータを復元することができ、復号化手段２３にて、復号化し、Ｄ／Ａ変換器２４によってアナログ信号に変換して、出力画像信号として出力することができる。

このように、あるシーケンス（タイトル、プログラム）の途中に位置するＧＯＰを再生する場合であっても、最初にアクセスされたセクタからは、該ＧＯＰの直前のＧＯＰの一部が読み出されることはなく、該ＧＯＰはアクセスされたセクタの最初から読み出されるので、画像信号を再生して出画するまでに要する時間を短縮することができる。

次に、ＧＯＰ単位で、書き換えやつなぎ撮り等の編集を行う場合について説明する。上述したように、編集前の記録状態は、図２に示すように各ＧＯＰがセクタ先頭部分から記録されており、ここでは、ＧＯＰ３以降のＧＯＰファイルを新たに別のＧＯＰファイルで書き換える場合について説明する。このような場合、ＧＯＰ３の記録されているセクタ・アドレス（ｎ＋１０）のセクタの先頭部分から、新たに別のＧＯＰファイルとして、例えば、ＧＯＰ３’、ＧＯＰ４’、・・・を図６に示すように順次記録していく。

このように書き換えの行われたディスクにおいて、編集前に記録されていたＧＯＰ２は、書き換えに影響されることがなく、編集前の状態で記録されているので、編集点（編集の継ぎ目）を再生しても、編集点前のＧＯＰであるＧＯＰ２が、再生できず欠落したり、再生して不自然な画像となることがない。

また、再記録（追記）が可能な媒体において、ディスク上に分散している記録可能な空きセクタへ画像信号を記録再生する場合について説明する。まず、上述した通常の再生と同様にしてディスク上のＧＯＰ情報領域３３から読み出された、ＧＯＰ情報テーブル・データ中の各ＧＯＰファイルの開始セクタ・アドレスやファイル・サイズから、ＧＯＰ情報テーブル・データ検出手段２０にてディスク上の空きセクタを判別し、書き込み制御手段７へ空きセクタのセクタ・アドレスを出力する。

そして、書き込み制御手段７は、ＧＯＰ情報検出手段４にて抽出されたファイル・サイズから、追加して記録するＧＯＰファイルを連続して記録できる空きセクタ領域を判別し、追加して記録するシーケンスのＧＯＰファイルを記録可能な連続した空きセクタ領域へセクタの先頭部分から連続して記録していくように、上述した記録時の動作と同様に、光ヘッド１２のアクセスを制御する。

一方、ＧＳＴデータ生成手段５では、図４に示すように追加して記録するシーケンスに対応して、それぞれのシーケンスを構成する各ＧＯＰファイルの開始セクタ・アドレスを示すＧＳＴを追加して生成し、また、ＧＯＰ情報テーブル・データ生成手段６では、記録されるＧＯＰファイル名とそれに関する情報からなるテーブル・データを生成する。そして、上述したように、それぞれのテーブル・データは光ディスク１３上のＧＳＴ領域３２およびＧＯＰ情報領域３３へ記録される。

このようにしてディスク上に分散したセクタへ記録されたシーケンスを再生する場合、例えば、Ｎｏ−２というシーケンスのＧＯＰファイルがユーザ領域４上に分散したセクタに記録されたとした場合、再生時に、ＧＳＴ領域３２に記録されたＧＳＴを読み出し、それを参照することによって、Ｎｏ−２というシーケンスの再生順序を示す各ＧＯＰファイルの開始セクタ・アドレスから、分散して配置された各ＧＯＰファイルの再生順序を識別することができる。

以下、上述の通常再生と同様に、読み出し制御手段２１では、入力された開始セクタ・アドレスのうち、最初に再生されるＧＯＰファイルの開始セクタ・アドレスであるアドレスＡから順次インクリメントし、ＧＯＰ読み出しセクタ・アドレスが生成される。
そして、ＧＯＰファイルのデータ・ブロックの終端が検出されると、次に再生するＧＯＰファイルの開始セクタ・アドレスＢから順次インクリメントしていき、ＧＯＰ再生セクタ・アドレスが生成される。以下同様にして、ＧＯＰ読み出しセクタ・アドレスが生成されていく。

このようにして生成されたＧＯＰ読み出しセクタ・アドレスは光ヘッド制御手段１１へ順次送出され、光ヘッド１２をＧＯＰ読み出しセクタ・アドレスのセクタへアクセスさせ、読み出されたデータから画像信号を復号化して出力する。

以上のように、ディスク上に分散した空きセクタへも、ＧＯＰファイル単位で記録することができ、空きセクタも有効に利用することができる。

さらに、あるシーケンス（タイトル、プログラム）の開始から所望の時点にあるＧＯＰを再生する場合について説明する。まず、シーケンスを識別するためのシーケンス識別信号および再生する所望の時点を示す時間位置識別信号が、それぞれシーケンス識別信号入力手段１４および時間位置識別信号入力手段１５からＧＯＰ情報テーブル・データ検出手段２０へ入力される。

また、上述したのと同様にして、光ディスク１３上のＧＳＴ領域３２およびＧＯＰ情報領域３３から、それぞれ、ＧＳＴデータおよびＧＯＰ情報テーブル・データが読み出され、ＧＳＴデータ検出手段２７およびＧＯＰ情報テーブル・データ検出手段２０へ送られて記憶される。ＧＯＰ情報テーブル・データには、図３に示すように、各ＧＯＰのファイル名に対応したシーケンス開始からの時間、ＧＯＰファイルの開始セクタ・アドレス、ファイルのサイズ、および符号化レート等が格納されている。なお、ファイル名は、そのＧＯＰが属するシーケンスを識別できるものとして記録されている。

ここで、例えば、入力されたシーケンス識別信号の内容がＮｏ−１であり、そのシーケンスの開始から００分１３秒００の時点にあるＧＯＰを再生するものとした場合、ＧＯＰ情報テーブル・データ検出手段２０では、予め記憶されているＧＯＰ情報テーブル・データを参照し、そのＧＯＰファイル名からシーケンス識別信号の内容Ｎｏ−１が示すシーケンスに属するＧＯＰファイル群を識別する。そして、ＧＯＰ情報テーブル・データのＧＯＰファイル群に対応したシーケンス開始からの時間を参照することによって、シーケンス開始からの時間が００分１３秒００であるＧＯＰファイルとして、ファイル名が「ＧＯＰ３」であるＧＯＰファイルを特定し、その開始セクタ・アドレスが「５００５８０」であることを識別する。このようにして、シーケンスの開始から所望の時点にあるＧＯＰファイルを特定し、そのＧＯＰファイルの開始セクタ・アドレスが識別（検索）される。そして、このようにして識別（検索）された開始セクタ・アドレスをＧＳＴデータ検出手段１９へ出力する。

ＧＳＴデータ検出手段１９は、予め記憶されているＧＳＴデータを参照し、ＧＯＰ情報テーブル・データ検出手段２０にて特定されたＧＯＰファイルの開始セクタ・アドレスから順次開始セクタ・アドレスを、読み出し制御手段２１へ出力する。

以後、上述の通常再生と同様にして、ＧＯＰファイル・データ検出手段２０から入力されるＧＯＰ開始セクタ・アドレスから一つのＧＯＰが終了するまで順次インクリメントしていき、ＧＯＰ読み出しセクタ・アドレスが生成される。
そして、ＧＯＰファイルのデータ・ブロックが検出されると、次に再生するＧＯＰファイルの開始セクタ・アドレスから順次インクリメントしていき、ＧＯＰ再生セクタ・アドレスが生成される。以下同様にして、ＧＯＰ読み出しセクタ・アドレスが生成されていく。

生成されたセクタ・アドレスは光ヘッド制御手段１１へ入力され、入力されたセクタ・アドレスのセクタへ光ヘッド１２がアクセスされ、データが読み出される。読み出されたデータは、再生アンプ１６、復調器１７、誤り訂正手段１８、ＧＯＰ連続化手段２２を介して、復号化手段２３で復号化され、Ｄ／Ａ変換器２４を介して出力画像信号として出力される。

上述したように、ＧＯＰデータはそのセクタの先頭部分から記録されているので、セクタ内で判別されたＧＯＰを探す必要がなく、ＧＯＰファイル開始セクタ・アドレスのセクタの先頭部分に記録されているＧＯＰから順次再生すればよい。

以上のように、あるシーケンス（タイトル、プログラム）の開始から所望の時点にあるＧＯＰを再生する場合に、目的のＧＯＰの記録されたセクタを容易にしかも即座に識別することができ、また、セクタ内で判別されたＧＯＰを探す必要がなく、画像信号を再生するまでに要する時間を短縮することができる。

ところで、上記の説明においては、画像信号の圧縮符号化方法としてＭＰＥＧ方式によるものについて述べたが、特にこの方式に限定されるものではなく、所定枚数画像を符号化単位とする圧縮符号化方法であればよいことはいうまでもない。

また、ＧＯＰ情報テーブル・データのＧＯＰファイルのファイル名は、それに対応したＧＯＰの属するシーケンスを識別可能なものとして説明したが、各ファイル名毎に、それに対応したＧＯＰの属するシーケンスを識別できるデータを、別途ＧＯＰ情報テーブルに配置するようにしてもよい。

さらに、上記の説明においては、ＧＯＰ情報テーブル・データには、シーケンス（タイトル、プログラム）におけるＧＯＰの位置を示す情報として、シーケンス開始からの時間をとるようにしたが、シーケンス（タイトル、プログラム）におけるＧＯＰの位置を示す情報であれば、例えば、シーケンスの先頭から何番目のＧＯＰであるかを示す情報等でもよい。このような場合には、シーケンスの先頭から何番目のＧＯＰを検索するかを示す信号を入力し、当該ＧＯＰを検索して再生することができる。

本発明の画像信号記録装置および画像信号再生装置の一実施例の構成を示すブロック図である。本発明の一実施例の光ディスク上の領域配置を示すセクタ・マップ図である。本発明の一実施例のＧＯＰ情報テーブル・データの構成を示す図である。本発明の一実施例のＧＯＰファイル順序テーブル・データの構成を示す図である。本発明の一実施例の再生時の光ヘッドのアクセス状態を示す模式図である。本発明の一実施例のＧＯＰ単位の編集が行われたＧＯＰファイルの記録状態を示す模式図である。ＭＰＥＧ方式による符号化方法のデータ構成を示すデータ構成図である。ＭＰＥＧ方式による符号化方法のシーケンス・レイヤの構成を示すデータ構成図である。ＭＰＥＧ方式による符号化方法のＧＯＰの構造を示す構造図である。ＭＰＥＧ方式によって符号化されたＧＯＰを可変レートで記録する方法と固定レートで記録する方法を示す模式図である。ＭＰＥＧ方式によって符号化されたＧＯＰを可変レートで記録する方法における１ＧＯＰ当たりのデータ量の時間的変化の一例を示す図である。ＭＰＥＧ方式によって符号化された画像信号の復号後の画質と１ＧＯＰ当たりのデータ量との関係の一例を示す図である。

符号の説明

２符号化手段、３ＧＯＰファイル生成手段、４ＧＳＴデータ生成手段、５ＧＯＰ情報テーブル・データ生成手段、７書き込み制御手段、１３光ディスク、１９ＧＳＴデータ検出手段、２０ＧＯＰ情報テーブル・データ検出手段、２１読み出し制御手段、２３復号化手段、３２ＧＳＴ領域、３３ＧＯＰ情報領域。

Claims

フレーム内でデータ圧縮されたＩピクチャと、時間的に前方向のＩピクチャによる動き補償を加えてデータ圧縮されたＰピクチャと、時間的に前後方向のＩピクチャまたはＰピクチャによる動き補償を加えてデータ圧縮されたＢピクチャとを含む映像情報ブロックからなるディジタル画像情報が記録単位により記録された光ディスクであって、上記ディジタル画像情報を構成するシーケンスにおける映像情報ブロックの再生順序を含む順序テーブル情報と、上記映像情報ブロックの時間情報と位置情報とを含むテーブル情報とが、別々のテーブル情報として記録され、上記テーブル情報の上記位置情報は、上記映像情報ブロックの先頭にあるシーケンスヘッダの最先位置を含む記録単位の位置であって、上記シーケンスは、上記映像情報ブロックのデータを含んで構成される光ディスクを再生する方法であって、
上記順序テーブル情報を読み出し、
上記テーブル情報を読み出し、
上記シーケンスにおける所望の時点から再生する場合、上記読み出された順序テーブル情報を参照して、当該所望の時点に対応する映像情報ブロックを識別し、
上記識別された映像情報ブロックの先頭にあるシーケンスヘッダの位置情報を、上記読み出された上記映像情報ブロックの時間情報と位置情報とを含むテーブル情報を参照して求めることにより上記所望の時点からの再生を行うことを特徴とする光ディスクの再生方法。
フレーム内でデータ圧縮されたＩピクチャと、時間的に前方向のＩピクチャによる動き補償を加えてデータ圧縮されたＰピクチャと、時間的に前後方向のＩピクチャまたはＰピクチャによる動き補償を加えてデータ圧縮されたＢピクチャとを含む映像情報ブロックからなるディジタル画像情報が記録単位により記録された光ディスクであって、上記ディジタル画像情報を構成するシーケンスにおける映像情報ブロックの再生順序を含む順序テーブル情報と、上記映像情報ブロックの時間情報と位置情報とを含むテーブル情報とが、別々のテーブル情報として記録され、上記テーブル情報の上記位置情報は、上記映像情報ブロックの先頭にあるシーケンスヘッダの最先位置を含む記録単位の位置であって、上記シーケンスは、上記映像情報ブロックのデータを含んで構成される光ディスクを再生する装置であって、
上記順序テーブル情報を読み出す手段と、
上記テーブル情報を読み出す手段と、
上記シーケンスにおける所望の時点から再生する場合、上記読み出された順序テーブル情報を参照して、当該所望の時点に対応する映像情報ブロックを識別する手段と、
上記識別された映像情報ブロックの先頭にあるシーケンスヘッダの位置情報を、上記読み出された上記映像情報ブロックの時間情報と位置情報とを含むテーブル情報を参照して求めることにより上記所望の時点からの再生を行う手段とを備えることを特徴とする光ディスクの再生装置。