JP3921841B2 - 信号処理装置および方法、ならびに、記録装置、再生装置および記録再生装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、特に放送局の用途に適用され、ＤＣＴ(Discrete Cosine Transform) を用いて圧縮符号化され記録された画像データの再生時に、再生データの欠落があっても、再生できたデータによる復号化を最大限有効に行うことができるような信号処理装置および方法、ならびに、記録装置、再生装置および記録再生装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、ディジタルビデオ信号を記録媒体に記録したり、ネットワークを利用して伝送するためのフォーマットがいくつか提供されている。一般に、ディジタルビデオ信号は、データ量が極めて多いため、これを記録媒体に長時間記録する場合、圧縮符号化することが必要である。この圧縮符号化方式の代表的なものとして、ＭＰＥＧ(Moving Picture Experts Group)方式が知られている。
【０００３】
ＭＰＥＧ方式は、動き補償予測符号化と、ＤＣＴ(Discrete Cosine Transform) による符号化とを組み合わせたハイブリッド方式の圧縮符号化方式である。すなわち、先ず最初に、ビデオ信号のフレーム間の差分をとることにより、時間軸方向の冗長度を落とす。次に、ＤＣＴを用いて空間軸方向の冗長度を落とす。これらにより、効率のよい符号化を行うことができる。
【０００４】
ＭＰＥＧ方式では、１画面を例えば１６画素×１６ラインからなるマクロブロックに分割し、そのマクロブロックを、例えば８画素×８ラインからなるＤＣＴブロックに、さらに分割する。例えば、ビデオ信号のフォーマットがＮＴＳＣ方式に基づく場合、各信号成分の比率に従い、輝度信号ＹのＤＣＴブロックが４個と、色信号Ｃｒ，ＣｂのＤＣＴブロックがそれぞれ２個ずつ形成される。ＤＣＴは、このＤＣＴブロック単位で行われる。そして、ＤＣＴによって得られたＤＣＴ係数は、ジグザグスキャンによって、ＤＣＴブロック毎にＤＣ成分および低域成分から高域成分へと並べられ、これがマクロブロックを構成する複数のでしてブロックのそれぞれに対して行われる。
【０００５】
ところで、ビデオ信号を記録する記録媒体としては、磁気テープが一般的に用いられている。磁気テープへのビデオ信号の記録は、回転するドラム上に設けられた磁気ヘッド（回転ヘッド）によって、テープの走行方向に対して斜めに傾斜した、所謂ヘリカルトラックが形成されることによってなされる。再生時には、回転ヘッドによって、記録時に形成されたヘリカルトラックが正確にトレースされる。
【０００６】
再生時に、テープの走行速度を記録時の速度よりも高速にすることで、例えば２倍速、３倍速、あるいはサーチなどの再生を行うことができる。この場合、回転ヘッドのテープ上でのトレース角がヘリカルトラックの傾き角度とは異なってくる。そのため、ヘリカルトラックに記録された信号の全てをトレースすることができなくなる。すなわち、高速再生時には、各ヘリカルトラックの一部を走査するような再生が行われる。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
ＭＰＥＧを用いて圧縮符号化を行い、そのデータをテープ状記録媒体に記録すると、上述したサーチなどの高速再生を行った場合、各ヘリカルトラックの一部しかトレースされない。そのため、例えば上述のマクロブロックにおいて後半のデータが取得できないような場合に、マクロブロックの前半に当たる一部のＤＣＴブロックしか活用できず、著しい画質の低下が生じる。このように、従来では、再生されたデータを有効に活用して高品質の再生画像を得ることが困難であるという問題点があった。
【０００８】
したがって、この発明の目的は、ＭＰＥＧを用いて圧縮符号化を行ってデータがヘリカルトラックで記録されている磁気テープを再生するようなときに、再生時に高速再生を行っても高品質な画像が得られるような信号処理装置および方法、ならびに、記録装置、再生装置および記録再生装置を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
この発明は、上述した課題を解決するために、ビデオデータに含まれるフレームそれぞれを複数のマクロブロックに分割し、分割したマクロブロック毎に含まれる複数のＤＣＴブロック毎にＤＣＴを行われることで生成されたＤＣＴ係数データを、ＤＣＴブロック毎に、ＤＣＴブロック内で低次のＤＣＴ係数データから高次のＤＣＴ係数データの順の並びに従い可変長符号化してなるＤＣＴ係数部分に対し、マクロブロック毎にヘッダを付加してなるエレメンタリストリームから、ヘッダ部分とＤＣＴ係数部分とを分離する分離手段と、分離手段で分離されたＤＣＴ係数部分の可変長符号を解読してＤＣＴ係数データの区切りを検出し、ＤＣＴ係数データに対応する部分を切り出す解読手段と、解読手段で切り出されたＤＣＴ係数データに対し、ＤＣＴブロック毎に独立して符号化されているＤＣＴ係数データの並びを、マクロブロック内の複数のＤＣＴブロックに跨がって、低次のＤＣＴ係数データから高次のＤＣＴ係数データの順に並べ替える変換手段と、変換手段で変換されたＤＣＴ係数データをパッキングするパッキング手段と、パッキング手段でパッキングされたＤＣＴ係数データと、分離手段で分離されたヘッダ部分とを多重化する多重化手段とを有することを特徴とする信号処理装置である。
【００１０】
また、この発明は、ビデオデータに含まれるフレームそれぞれが複数のマクロブロックに分割され、分割されたマクロブロック毎に含まれる複数のＤＣＴブロック毎にＤＣＴが行われることによって生成されたＤＣＴ係数データを、マクロブロック内の複数のＤＣＴブロックに跨がって、低次の係数データから高次の係数データの順の並びに従い可変長符号化してなるＤＣＴ係数部分に対し、マクロブロック毎に付加されるヘッダを付加してなる変換エレメンタリストリームから、ヘッダ部分とＤＣＴ係数部分とを分離する分離手段と、分離手段で分離されたＤＣＴ係数部分の可変長符号を解読してＤＣＴ係数データの区切りを検出し、ＤＣＴ係数データに対応する部分を切り出す解読手段と、解読手段で切り出されたＤＣＴ係数データに対し、マクロブロック内の複数のＤＣＴブロックに跨がって低次のＤＣＴ係数データから高次の係数データの順に並べられたＤＣＴ係数データの並びを、ＤＣＴブロック毎に独立して、低次のＤＣＴ係数データから高次のＤＣＴ係数データの順に並べ替える変換手段と、変換手段で変換されたＤＣＴ係数データをパッキングするパッキング手段と、パッキング手段でパッキングされたＤＣＴ係数データと、分離手段で分離されたヘッダ部分とを多重化する多重化手段と
を有することを特徴とする信号処理装置である。
【００１１】
また、この発明は、ビデオデータに含まれるフレームそれぞれを複数のマクロブロックに分割し、分割したマクロブロック毎に含まれる複数のＤＣＴブロック毎にＤＣＴを行われることで生成されたＤＣＴ係数データを、ＤＣＴブロック毎に、ＤＣＴブロック内で低次のＤＣＴ係数データから高次のＤＣＴ係数データの順の並びに従い可変長符号化してなるＤＣＴ係数部分に対し、マクロブロック毎にヘッダを付加してなるエレメンタリストリームから、ヘッダ部分とＤＣＴ係数部分とを分離する分離のステップと、分離のステップにより分離されたＤＣＴ係数部分の可変長符号を解読してＤＣＴ係数データの区切りを検出し、ＤＣＴ係数データに対応する部分を切り出す解読のステップと、解読のステップにより切り出されたＤＣＴ係数データに対し、ＤＣＴブロック毎に独立して符号化されているＤＣＴ係数データの並びを、マクロブロック内の複数のＤＣＴブロックに跨がって、低次のＤＣＴ係数データから高次のＤＣＴ係数データの順に並べ替える変換のステップと、変換のステップにより変換されたＤＣＴ係数データをパッキングするパッキングのステップと、パッキングのステップによりパッキングされたＤＣＴ係数データと、分離のステップにより分離されたヘッダ部分とを多重化する多重化のステップとを有することを特徴とする信号処理方法である。
【００１２】
また、この発明は、ビデオデータに含まれるフレームそれぞれが複数のマクロブロックに分割され、分割されたマクロブロック毎に含まれる複数のＤＣＴブロック毎にＤＣＴが行われることによって生成されたＤＣＴ係数データを、マクロブロック内の複数のＤＣＴブロックに跨がって、低次の係数データから高次の係数データの順の並びに従い可変長符号化してなるＤＣＴ係数部分に対し、マクロブロック毎に付加されるヘッダを付加してなる変換エレメンタリストリームから、ヘッダ部分とＤＣＴ係数部分とを分離する分離のステップと、分離のステップにより分離されたＤＣＴ係数部分の可変長符号を解読してＤＣＴ係数データの区切りを検出し、ＤＣＴ係数データに対応する部分を切り出す解読のステップと、解読のステップにより切り出されたＤＣＴ係数データに対し、マクロブロック内の複数のＤＣＴブロックに跨がって低次のＤＣＴ係数データから高次の係数データの順に並べられたＤＣＴ係数データの並びを、ＤＣＴブロック毎に独立して、低次のＤＣＴ係数データから高次のＤＣＴ係数データの順に並べ替える変換のステップと、変換のステップにより変換されたＤＣＴ係数データをパッキングするパッキングのステップと、パッキングのステップによりパッキングされたＤＣＴ係数データと、分離のステップにより分離されたヘッダ部分とを多重化する多重化のステップとを有することを特徴とする信号処理方法である。
【００１３】
また、この発明は、ビデオデータに含まれるフレームそれぞれが複数のマクロブロックに分割され、分割されたマクロブロック毎に含まれる複数のＤＣＴブロック毎にＤＣＴが行われて生成されたＤＣＴ係数データを、ＤＣＴブロック毎に、ＤＣＴブロック内で低次のＤＣＴ係数データから高次のＤＣＴ係数データの順の並びに従い可変長符号化してなるＤＣＴ係数部分に対し、マクロブロック毎にヘッダを付加してなるエレメンタリストリームから、ヘッダ部分とＤＣＴ係数部分とを分離する分離手段と、分離手段で分離されたＤＣＴ係数部分の可変長符号を解読してＤＣＴ係数データの区切りを検出し、ＤＣＴ係数データに対応する部分を切り出す解読手段と、解読手段で切り出されたＤＣＴ係数データに対し、ＤＣＴブロック毎に独立して符号化されているＤＣＴ係数データの並びを、マクロブロック内の複数のＤＣＴブロックに跨がって、低次のＤＣＴ係数データから高次のＤＣＴ係数データの順に並べ替える変換手段と、変換手段で変換されたＤＣＴ係数データをパッキングする第１のパッキング手段と、第１のパッキング手段でパッキングされたＤＣＴ係数データと、分離手段で分離されたヘッダ部分とを多重化する多重化手段と、多重化手段の出力をマクロブロック毎に固定長枠に当てはめ、固定長枠からはみ出た部分を固定長枠に足りない部分に順に詰め込むパッキングを行う第２のパッキング手段と、第２のパッキング手段によってパッキングされた複数の固定長枠に対応するデータに対して、積符号を用いたエラー訂正符号化を行うエラー訂正符号化手段と、エラー訂正符号化手段によってエラー訂正符号化されたデータを記録媒体に記録する記録手段とを有することを特徴とする記録装置である。
【００１４】
また、この発明は、ビデオデータに含まれるフレームそれぞれが複数のマクロブロックに分割され、分割されたマクロブロック毎に含まれる複数のＤＣＴブロック毎にＤＣＴが行われＤＣＴ係数データが生成され、生成されたＤＣＴ係数データを可変長符号化し、可変長符号化されたＤＣＴ係数データをマクロブロック内の複数のＤＣＴブロックに跨がって、低次のＤＣＴ係数データから高次のＤＣＴ係数データの順に並べ替え、並べ替えられたＤＣＴ係数データに対して第１のパッキングを行い、第１のパッキングが行われたＤＣＴ係数部分に対してマクロブロック毎にヘッダを付加してなる変換エレメンタリストリームを、マクロブロック毎に固定長枠に当てはめ、固定長枠からはみ出た部分を固定長枠に足りない部分に順に詰め込む第２のパッキングを行い、第２のパッキングが行われた複数の固定長枠に対応するデータに対して積符号を用いたエラー訂正符号化が施されて記録媒体に記録されたデータを再生するようにした再生装置において、記録媒体に記録されたデータを再生する再生手段と、再生手段により再生されたデータの積符号を用いたエラー訂正符号を復号化してエラー訂正を行うエラー訂正手段と、エラー訂正手段によってエラー訂正されたデータに対して、対応するマクロブロック同士を連結してマクロブロックを復元するデパッキング手段と、デパッキング手段の出力からマクロブロック毎に、ヘッダ部分とＤＣＴ係数部分とを分離する分離手段と、分離手段で分離されたＤＣＴ係数部分の可変長符号を解読してＤＣＴ係数データの区切りを検出し、ＤＣＴ係数データに対応する部分を切り出す解読手段と、解読手段で切り出されたＤＣＴ係数データに対し、デパッキング手段によって復元されたマクロブロック内で、複数のＤＣＴブロックに跨がって低次のＤＣＴ係数データから高次の係数データの順に並べられたＤＣＴ係数データの並びを、ＤＣＴブロック毎に独立して、低次のＤＣＴ係数データから高次のＤＣＴ係数データの順に並べ替える変換手段と、変換手段で変換されたＤＣＴ係数データをパッキングするパッキング手段と、パッキング手段でパッキングされたＤＣＴ係数データと、分離手段で分離されたヘッダ部分とを多重化する多重化手段とを有することを特徴とする再生装置である。
【００１５】
また、この発明は、ビデオデータに含まれるフレームそれぞれが複数のマクロブロックに分割され、分割されたマクロブロック毎に含まれる複数のＤＣＴブロック毎にＤＣＴが行われて生成されたＤＣＴ係数データを、ＤＣＴブロック毎に、ＤＣＴブロック内で低次のＤＣＴ係数データから高次のＤＣＴ係数データの順の並びに従い可変長符号化してなるＤＣＴ係数部分に対し、マクロブロック毎にヘッダを付加してなるエレメンタリストリームから、ヘッダ部分とＤＣＴ係数部分とを分離する分離手段と、分離手段で分離されたＤＣＴ係数部分の可変長符号を解読してＤＣＴ係数データの区切りを検出し、ＤＣＴ係数データに対応する部分を切り出す解読手段と、解読手段で切り出されたＤＣＴ係数データに対し、ＤＣＴブロック毎に独立して符号化されているＤＣＴ係数データの並びを、マクロブロック内の複数のＤＣＴブロックに跨がって、低次のＤＣＴ係数データから高次のＤＣＴ係数データの順に並べ替える第１の変換手段と、第１の変換手段で並べ替えられたＤＣＴ係数データをパッキングする第１のパッキング手段と、第１のパッキング手段でパッキングされたＤＣＴ係数データと、分離手段で分離されたヘッダ部分とを多重化する多重化手段と、多重化手段の出力をマクロブロック毎に固定長枠に当てはめ、固定長枠からはみ出た部分を固定長枠に足りない部分に順に詰め込むパッキングを行う第２のパッキング手段と、第２のパッキング手段によってパッキングされた複数の固定長枠に対応するデータに対して、積符号を用いたエラー訂正符号化を行うエラー訂正符号化手段と、エラー訂正符号化手段によってエラー訂正符号化されたデータを記録媒体に記録する記録手段と、記録媒体に記録されたデータを再生する再生手段と、再生手段により再生されたデータの積符号を用いたエラー訂正符号を復号化してエラー訂正を行うエラー訂正手段と、エラー訂正手段によってエラー訂正されたデータに対して、対応するマクロブロック同士を連結してマクロブロックを復元するデパッキング手段と、デパッキング手段の出力からマクロブロック毎に、ヘッダ部分とＤＣＴ係数部分とを分離する分離手段と、分離手段で分離されたＤＣＴ係数部分の可変長符号を解読してＤＣＴ係数データの区切りを検出し、ＤＣＴ係数データに対応する部分を切り出す解読手段と、解読手段で切り出されたＤＣＴ係数データに対し、デパッキング手段によって復元されたマクロブロック内で、複数のＤＣＴブロックに跨がって低次のＤＣＴ係数データから高次の係数データの順に並べられたＤＣＴ係数データの並びを、ＤＣＴブロック毎に独立して、低次のＤＣＴ係数データから高次のＤＣＴ係数データの順に並べ替える第２の変換手段と、第２の変換手段で変換されたＤＣＴ係数データをパッキングする第３のパッキング手段と、第３のパッキング手段でパッキングされたＤＣＴ係数データと、分離手段で分離されたヘッダ部分とを多重化する多重化手段とを有することを特徴とする記録再生装置である。
【００１６】
上述したように、この発明による信号処理装置および方法、ならびに、記録装置および記録再生装置は、ＤＣＴブロック毎に独立して符号化されているＤＣＴ係数の並びを、複数のＤＣＴブロックに跨がって、低次の係数から高次の係数の順に並べ替えるようにしているため、再生時に、マクロブロック内の複数のＤＣＴブロックのデータが全て再生できなくても、複数のＤＣＴブロックのそれぞれについて、低次のデータから利用できる。
【００１７】
また、上述したように、この発明による信号処理装置および方法、ならびに、再生装置および記録再生装置は、マクロブロック内の複数のＤＣＴブロックに跨がって、低次のＤＣＴ係数から高次の係数の順に並べられたＤＣＴ係数の並びを、ＤＣＴブロック毎に独立して、低次の係数から高次の係数の順に並べ替えるようにしているため、再生時に、マクロブロック内の複数のＤＣＴブロックのデータが全て再生できなくても、複数のＤＣＴブロックのそれぞれについて、低次のデータから利用できる。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の一実施形態について説明する。この一実施形態による記録装置では、ディジタルオーディオ信号を、ＭＰＥＧ２方式によって圧縮符号化して、ヘリカルスキャン方式で、磁気テープに記録する。その際に、ＭＰＥＧ方式の規定に基づきＤＣＴブロック毎に周波数成分の順に並べられているＤＣＴ係数を、１マクロブロックを構成する複数のＤＣＴブロックを通して、周波数成分の順に並び替える。また、再生時には、このように並べられたＤＣＴ係数を、ＭＰＥＧ方式の規定に基づく順番に並べ替えて出力する。
【００１９】
こうすることで、例えば高速再生を行い、１マクロブロックのデータが一部しか再生できなくても、１マクロブロックを構成する全てのＤＣＴブロックに対して、ＤＣＴ係数をＤＣ成分ならびに低域成分から順に、満遍なく行き渡らせることができる。そのため、再生できたデータを有効に活用することができ、より高品質の再生画像を得ることができる。
【００２０】
先ず、理解を容易とするために、この発明の一実施形態の前提となる技術について説明する。この一実施形態による記録再生装置においては、互いに異なる複数のフォーマットのビデオ信号が統一的に扱われる。例えば、ＮＴＳＣ方式に基づいた５２５本／６０ＨｚのシステムおよびＰＡＬ方式に基づいた６２５本／５０Ｈｚのシステムによるビデオ信号が統一的に扱われるのに加えて、インターレス走査でライン数が１０８０本のシステム（以下、１０８０ｉ方式と称する）、プログレッシブ走査（ノンインターレス）でライン数がそれぞれ４８０本、７２０本、１０８０本のシステム（それぞれ４８０ｐ方式、７２０ｐ方式、１０８０ｐ方式と称する）など、ディジタルテレビジョン放送の方式として認められている信号が、統一的に扱われる。すなわち、殆ど共通のハードウェアによって、異なるフォーマットのビデオ信号を記録・再生することができる。
【００２１】
また、この一実施形態では、ビデオ信号およびオーディオ信号は、ＭＰＥＧ２(Moving Picture Experts Group Phase 2)方式に基づき圧縮符号化される。周知のように、ＭＰＥＧ２は、動き補償予測符号化と、ＤＣＴ(Discrete Cosine Transform) による圧縮符号化とを組み合わせたものである。ＭＰＥＧ２のデータ構造は、階層構造をなしており、下位から、ブロック層、マクロブロック層、スライス層、ピクチャ層、ＧＯＰ層およびシーケンス層となっている。
【００２２】
ブロック層は、ＤＣＴを行う単位であるＤＣＴブロックからなる。マクロブロック層は、複数のＤＣＴブロックで構成される。スライス層は、ヘッダ部と、行間をまたがらない任意個のマクロブロックより構成される。ピクチャ層は、ヘッダ部と、複数のスライスとから構成される。ピクチャは、１画面に対応する。ＧＯＰ(Group Of Picture)層は、ヘッダ部と、フレーム内符号化に基づくピクチャであるＩピクチャと、予測符号化に基づくピクチャであるＰおよびＢピクチャとから構成される。ＧＯＰには、最低１枚のＩピクチャが含まれ、ＰおよびＢピクチャは、存在しなくても許容される。最上層のシーケンス層は、ヘッダ部と複数のＧＯＰとから構成される。
【００２３】
ＭＰＥＧのフォーマットにおいては、スライスが１つの可変長符号系列である。可変長符号系列は、可変長符号を復号化しなければデータの境界を検出できない。
【００２４】
また、シーケンス層、ＧＯＰ層、ピクチャ層、スライス層およびマクロブロック層の先頭には、それぞれ、バイト単位に整列された識別コード（スタートコードと称される）が配される。なお、上述した各層のヘッダ部は、ヘッダ、拡張データまたはユーザデータをまとめて記述したものである。ヘッダ部は、それぞれ可変長符号系列である。
【００２５】
シーケンス層のヘッダには、画像（ピクチャ）のサイズ（縦横の画素数）が記述される。ＧＯＰ層のヘッダには、タイムコードおよびＧＯＰを構成するピクチャ数が記述される。
【００２６】
スライス層に含まれるマクロブロックは、複数のＤＣＴブロックの集合であり、ＤＣＴブロックの符号化系列は、量子化されたＤＣＴ係数の系列を０係数の連続回数（ラン）とその直後の非０系列（レベル）を１つの単位として可変長符号化したものである（詳細は後述する）。マクロブロックならびにマクロブロック内のＤＣＴブロックには、バイト単位に整列した識別コードは付加されない。すなわち、これらは、１つの可変長符号系列ではない。
【００２７】
詳細は後述するが、マクロブロックは、画面（ピクチャ）を１６画素×１６ラインの格子状に分割したものである。スライスは、例えばこのマクロブロックを水平方向に連結してなる。連続するスライスの前のスライスの最後のマクロブロックと、次のスライスの先頭のマクロブロックとは連続しており、スライス間でのマクロブロックのオーバーラップを形成することは、許されていない。
【００２８】
ＭＰＥＧ２方式では、データが少なくともマクロブロック単位で揃わないと、画像データとして復号化を行うことができない。また、画面のサイズが決まると、１画面当たりのマクロブロック数は、一意に決まる。
【００２９】
一方、復号および符号化による信号の劣化を避けるためには、符号化データ上で編集することが望ましい。このとき、予測符号化によるＰピクチャおよびＢピクチャは、その復号に、時間的に前のピクチャあるいは前後のピクチャを必要とする。そのため、編集単位を１フレーム単位とすることができない。この点を考慮して、この一実施形態では、１つのＧＯＰが１枚のＩピクチャからなるようにしている。
【００３０】
また、例えば１フレーム分の記録データが記録される記録領域が所定のものとされる。ＭＰＥＧ２では、可変長符号化を用いているので、１フレーム期間に発生するデータを所定の記録領域に記録できるように、１フレーム分の発生データ量が等長化される。
【００３１】
さらに、この一実施形態では、磁気テープへの記録に適するように、１スライスを１マクロブロックから構成すると共に、１マクロブロックを、所定長の固定枠に当てはめる。
【００３２】
図１は、この一実施形態による記録再生装置１００の構成の一例を示す。先ず、この構成を概略的に説明する。記録時には、所定の方式のディジタルビデオ信号が端子１０１から入力される。このビデオ信号は、ＭＰＥＧエンコーダ１０２で可変長符号化されて、可変長符号化（ＶＬＣ）データとして出力される。このデータは、ＭＰＥＧ２(Moving Picture Experts Group Phase 2)に準拠したエレメンタリーストリームである。この出力は、セレクタ１０３の一方の入力端に供給される。
【００３３】
一方、端子１０４は、様々なフォーマットを包含できるように、ＡＮＳＩ／ＳＭＰＴＥ ３０５Ｍによって規定されたインターフェイスである、ＳＤＴＩ(Serial Data Transport Interface) のフォーマットのデータが入力される。端子１０４から、ＭＰＥＧ２のエレメンタリーストリームを含んだ信号が入力される。この信号は、ＳＤＴＩ受信回路１０５で同期検出される。そして、バッファに一旦溜め込まれ、エレメンタリーストリームを抜き出される。抜き出されたエレメンタリーストリームは、セレクタ１０３の他方の入力端に供給される。
【００３４】
セレクタ１０３で選択され出力されたエレメンタリーストリームは、ストリームコンバータ１０６に供給される。後述するように、ストリームコンバータ１０６では、ＭＰＥＧ２の規定に基づきＤＣＴブロック毎に並べられていたＤＣＴ係数を、１マクロブロックを構成する複数のＤＣＴブロックを通して、周波数成分毎に並べ替える。並べ替えられた変換エレメンタリーストリームは、パッキング回路１０７に供給される。
【００３５】
エレメンタリーストリームのビデオデータは、可変長符号化されているため、各マクロブロックのデータの長さが不揃いである。パッキング回路１０７では、マクロブロックが固定枠に流し込まれる。このとき、固定枠からはみ出た部分は、固定枠のサイズに対して余った部分に順に詰め込まれる。こうしてパッキングされたデータは、ＥＣＣエンコーダ１０８に供給される。
【００３６】
ＥＣＣ(Error Correction Coding) エンコーダ１０８には、パッキングされたビデオ信号が供給されると共に、例えば端子１０９からディジタルオーディオ信号が供給される。この一実施形態では、非圧縮のディジタルオーディオ信号が扱われる。これらの信号は、ＥＣＣエンコーダ１０８で、シンクブロック毎にシャフリングが行われる。シャフリングが行われることによって、テープ上のパターンに対して、データが均一的に配置されるようになる。それと共に、例えば内符号パリティおよび外符号パリティが付加され、積符号を用いたエラー訂正符号化が行われる。そして、エラー訂正符号化されたデータに対して、同期を検出するためのＳＹＮＣパターン、シンクブロックを識別するためのＩＤ、および、記録されるデータの内容に関する情報を示すＤＩＤが付加される。これら、ＳＹＮＣパターン、ＩＤおよびＤＩＤについては、後述する。
【００３７】
ＥＣＣエンコーダ１０８の出力は、図示されない記録符号化回路によって例えばチャンネル符号化され、記録に適した形式に変換され、記録アンプ１１０で増幅されて記録ヘッド１１１に供給される。記録ヘッド１１１で磁気テープ１２０に対してヘリカルスキャン方式で以て記録される。記録方式およびフォーマットについては、詳細は後述する。
【００３８】
再生時には、磁気テープ１２０に記録された信号が再生ヘッド１３０で再生され、再生アンプ１３１に供給される。再生信号は、再生アンプ１３１で等化や波形整形などを施され、図示されない復号回路によってディジタル信号に変換される。再生アンプ１３１から出力された再生ディジタル信号は、ＥＣＣデコーダ１３２に供給される。
【００３９】
ＥＣＣデコーダ１３２では、先ず、記録時に付加されたＳＹＮＣパターンに基づき同期検出が行われ、シンクブロックが切り出される。そして、記録時に付加されたエラー訂正符号に基づき、エラー訂正が行われる。エラーがエラー訂正符号の持つエラー訂正能力を上回って存在するときには、その旨示すエラーフラグが立てられる。そして、デシャフリングが行われ、記録時にシャフリングされたデータが元の順序に並べ直される。
【００４０】
ＥＣＣデコーダ１３２から出力されたビデオデータは、デパッキング回路１３３に供給される。デパッキング回路１３３では、記録時に施されたパッキングを解除する。すなわち、マクロブロック単位にデータの長さを戻して、元の可変長符号を復元する。ここで、上述のＥＣＣデコーダ１３２でエラーフラグが立てられていれば、図示されないコンシール回路により、エラー訂正されなかったデータの修整が行われる。データ修整は、例えばデータを全て〔０〕で埋める、あるいは、前フレームのデータに置き替えることでなされる。なお、ＥＣＣデコーダ１３２では、オーディオデータのエラー訂正も行われる。オーディオデータは、例えば端子１３９に導出される。
【００４１】
デパッキング回路１３３の出力は、ストリームコンバータ１３４に供給される。ストリームコンバータ１３４では、上述のストリームコンバータ１０６と逆の処理がなされる。すなわち、ＤＣＴブロックを通して周波数毎に並べられていたＤＣＴ係数を、ＤＣＴブロック毎に並び替える。これにより、再生信号がＭＰＥＧ２に準拠したエレメンタリーストリームに変換される。
【００４２】
このエレメンタリーストリームは、ＳＤＴＩ送信回路１３５に供給されることで、ＳＤＴＩフォーマットに変換され、端子１３６に導出される。また、ＭＰＥＧデコーダ１３７に供給されることで、ＭＰＥＧ２の規定に基づいた復号化が行われ、ディジタルビデオ信号に復号されて端子１３８に導出される。
【００４３】
この一実施形態では、磁気テープへの信号の記録は、回転する回転ヘッド上に設けられた磁気ヘッドにより、斜めのトラックを形成する、ヘリカルスキャン方式によって行われる。磁気ヘッドは、回転ドラム上の、互いに対向する位置に、それぞれ複数個が設けられる。すなわち、磁気テープが回転ヘッドに１８０°程度の巻き付け角で以て巻き付けられている場合、回転ヘッドの１８０°の回転により、同時に複数本のトラックを形成することができる。また、磁気ヘッドは、互いにアジマスの異なる２個で一組とされる。複数個の磁気ヘッドは、隣接するトラックのアジマスが互いに異なるように配置される。
【００４４】
図２は、上述した回転ヘッドにより磁気テープ上に形成されるトラックフォーマットの一例を示す。これは、１フレーム当たり８トラックで記録される例である。この例のフォーマットでは、例えばフレーム周波数が２９．９７Ｈｚ、レートが５０Ｍｂｐｓ、有効ライン数が４８０本で有効水平画素数が７２０画素のインターレス走査（４８０ｉ）のビデオ信号が記録される。また例えば、フレーム周波数が２５Ｈｚ、レートが５０Ｍｂｐｓ、有効ライン数が５７６本で有効水平画素数が７２０画素のインターレス走査（５７６ｉ）のビデオ信号が記録される。なお、この例では、データをより確実に再生できるように、１フレームのデータが２重に記録され、全体で１６トラックとされている。
【００４５】
互いに異なるアジマスの２トラックが１組とされ、セグメントが構成される。すなわち、８トラックは、４セグメントからなる。セグメントを構成するトラックの一方にはトラック番号〔０〕が付され、他方にはトラック番号〔１〕が付される。上述したように、図２に示される例では、１フレームのデータが２重に記録される。その際、トラック番号が入れ替えられると共に、フレーム毎に互いに異なるトラックシーケンスが付される。これにより、アジマスが異なる１組の磁気ヘッドのうち一方が、例えば目詰まりなどにより読み取り不能状態に陥っても、データの再生を行うことができる。
【００４６】
トラックのそれぞれにおいて、両端側にビデオデータが記録されるビデオセクタが配され、ビデオセクタに挟まれて、オーディオデータが記録されるオーディオセクタが配される。なお、この図２および後述する図３は、テープ上のセクタの配置を示すものである。
【００４７】
この例では、８チャンネルのオーディオデータを扱うことができるようにされている。Ａ１〜Ａ８は、それぞれオーディオデータの１〜８ｃｈを示す。オーディオデータは、セグメント単位で配列を変えられて記録される。また、ビデオデータは、この例では、１トラックに対して４エラー訂正ブロック分のデータがインターリーブされ、Ｕｐｐｅｒ ＳｉｄｅおよびＬｏｗｅｒ Ｓｉｄｅのセクタに分割され記録される。Ｌｏｗｅｒ Ｓｉｄｅのビデオセクタには、所定位置にシステム領域が設けられる。なお、エラー訂正ブロックについては、後述する。
【００４８】
１トラックは、シンクブロックと称される等間隔に区切られた複数のブロックからなる。図２Ｃは、シンクブロックの構成を概略的に示す。詳細は後述するが、シンクブロックは、同期検出するためのＳＹＮＣパターン、シンクブロックのそれぞれを識別するためのＩＤ、後続するデータの内容を示すＤＩＤ、データパケットおよびエラー訂正用の内符号パリティから構成される。データは、シンクブロック単位でパケットとして扱われる。すなわち、記録あるいは再生されるデータ単位の最小のものが１シンクブロックである。シンクブロックが多数並べられて（図２Ｂ）、例えばビデオセクタが形成される（図２Ａ）。
【００４９】
なお、図２Ａにおいて、ＳＡＴ１（Ｔｒ）およびＳＡＴ２（Ｔｍ）は、サーボロック用の信号が記録されるエリアである。また、各記録エリアの間には、所定の大きさのギャップ（Ｖｇ１，Ｓｇ１，Ａｇ，Ｓｇ２，Ｓｇ３およびＶｇ２）が設けられる。
【００５０】
ここでは、１フレーム当たり８トラックで記録される例を示したが、これはこの例に限定されない。この一実施形態では、さらに、１フレーム当たり４トラック、６トラックなどでの記録を行うことができる。図３は、１フレームが６トラックで記録される例である。この例では、１フレームの２重記録は行われず、トラックシーケンスが〔０〕のみとされる。この一実施形態による記録再生装置においては、この別の例のトラックフォーマットと、上述の図２に示されたトラックフォーマットとに、共に対応することができる。
【００５１】
図４は、各トラックにおける記録単位である、シンクブロックの一例を示す。この一実施形態においては、１シンクブロックに対して１個乃至は２個のマクロブロックが格納されると共に、１シンクブロックのサイズは、扱うビデオ信号のフォーマットに応じて長さが可変とされる。図４Ａに示されるように、１シンクブロックは、先頭から、２バイトのＳＹＮＣパターン、２バイトのＩＤ、１バイトのＤＩＤ、例えば１１２バイト〜２０６バイトの間で可変に規定されるデータ領域および１２バイトのパリティ（内符号パリティ）からなる。なお、データ領域は、ペイロードとも称される。
【００５２】
先頭の２バイトのＳＹＮＣパターンは、同期検出用であり、所定のパターンからなる。固有のパターンに対して一致するＳＹＮＣパターンを検出することで、同期検出が行われる。
【００５３】
ＩＤは、ＩＤ０およびＩＤ１の２つの部分からなり、個々のシンクブロックを識別するための情報が格納される。図５Ａは、ＩＤ０およびＩＤ１のビットアサインの一例を示す。ＩＤ０は、１トラック中のシンクブロックのそれぞれを識別するための識別情報（ＳＹＮＣ ＩＤ）が格納される。ＳＹＮＣ ＩＤは、例えば通し番号である。ＳＹＮＣ ＩＤは、７ビットで表現される。この一実施形態では、例えば１トラック当たり２１６個のシンクブロックが配されるため、７ビットのＳＹＮＣ ＩＤで、トラックの半分を表現することができる。
【００５４】
ＩＤ１は、シンクブロックのトラックに関する情報が格納される。ＭＳＢ側をビット７、ＬＳＢ側をビット０とした場合、このシンクブロックに関して、ビット７でトラックの上側（Ｕｐｐｅｒ）か下側（Ｌｏｗｅｒ）かが示され、ビット５〜ビット２で、トラックのセグメントが示される。また、ビット１は、トラックのアジマスに対応するトラック番号が示され、ビット０は、このシンクブロックがビデオデータおよびオーディオデータのうち何方のものであるかが示される。
【００５５】
ＤＩＤは、ペイロードに関する情報が格納される。上述したＩＤ１のビット０の値に基づき、ビデオおよびオーディオで、ＤＩＤの内容が異なる。図５Ｂは、ビデオの場合のＤＩＤのビットアサインの一例を示す。ビット７〜ビット４は、未定義（Ｒｅｓｅｒｖｅｄ）とされている。ビット３および２は、ペイロードのモードであり、例えばペイロードのタイプが示される。ビット３および２は、補助的なものである。ビット１でペイロードに１個あるいは２個のマクロブロックが格納されることが示される。ビット０でペイロードに格納されるビデオデータが外符号パリティであるかどうかが示される。
【００５６】
図５Ｃは、オーディオの場合のＤＩＤのビットアサインの一例を示す。ビット７〜ビット４は、Ｒｅｓｅｒｖｅｄとされている。ビット３でペイロードに格納されているデータがオーディオデータであるか、一般的なデータであるかどうかが示される。ペイロードに対して、圧縮符号化されたオーディオデータが格納されている場合には、ビット３がデータを示す値とされる。ビット２〜ビット０は、ＮＴＳＣ方式における、５フィールドシーケンスの情報が格納される。すなわち、ＮＴＳＣ方式においては、ビデオ信号の１フィールドに対してオーディオ信号は、サンプリング周波数が４８ｋＨｚの場合、８００サンプルおよび８０１サンプルの何れかであり、このシーケンスが５フィールド毎に揃う。ビット２〜ビット０によって、シーケンスの何処に位置するかが示される。
【００５７】
図４に戻り、図４Ｂ〜図４Ｅは、上述のペイロードの例を示す。図４Ｂおよび図４Ｃは、ペイロードに対して、１および２マクロブロックのビデオデータ（可変長符号化データ）が格納される場合の例をそれぞれ示す。図４Ｂに示される、１マクロブロックが格納される例では、先頭の３バイトに、後続するマクロブロックの長さを示す長さ情報ＬＴが配される。なお、長さ情報ＬＴには、自分自身の長さは含まれない。また、図４Ｃに示される、２マクロブロックが格納される例では、先頭に第１のマクロブロックの長さ情報ＬＴが配され、続けて第１のマクロブロックが配される。そして、第１のマクロブロックに続けて第２のマクロブロックの長さを示す長さ情報ＬＴが配され、続けて第２のマクロブロックが配される。
【００５８】
図４Ｄは、ペイロードに対して、ビデオＡＵＸデータが格納される場合の例を示す。先頭の長さ情報ＬＴには、自分自身を含まないビデオＡＵＸデータの長さが記される。この長さ情報ＬＴに続けて、５バイトのシステム情報、１２バイトのＰＩＣＴ情報、および９２バイトのユーザ情報が格納される。ペイロードの長さに対して余った部分は、Ｒｅｓｅｒｖｅｄとされる。
【００５９】
図４Ｅは、ペイロードに対してオーディオデータが格納される場合の例を示す。オーディオデータは、ペイロードの全長にわたって詰め込むことができる。オーディオ信号は、圧縮処理などが施されない、例えばＰＣＭ(Pulse Code Modulation) 形式で扱われる。これに限らず、所定の方式で圧縮符号化されたオーディオデータを扱うようにもできる。
【００６０】
この一実施形態においては、このように、シンクブロック長が可変とされているため、ビデオデータを記録するシンクブロックの長さと、オーディオデータを記録するシンクブロックの長さとを、信号フォーマットに応じてそれぞれ最適な長さに設定することができる。これにより、複数の異なる信号フォーマットを統一的に扱うことができる。
【００６１】
次に、この記録再生装置１００の各部について、さらに詳細に説明する。先ず、記録時の処理について説明する。入力端子１０１には、例えばＮＴＳＣ方式に基づく、輝度信号Ｙおよび色度信号Ｃｒ，Ｃｂの比が４：２：２のディジタルビデオ信号が入力される。この信号は、ＭＰＥＧエンコーダ１０２に供給される。
【００６２】
図６は、ＭＰＥＧエンコーダ１０２の構成の一例を示す。端子１５０から供給された信号は、ブロック化回路１５１で、例えば１６画素×１６ラインのマクロブロックに分割される。このマクロブロックは、減算器１５４の一方の入力端に供給されると共に、動き検出回路１６０に供給される。さらに、入力された画像データは、統計処理回路１５２にも供給される。統計処理回路１５２では、所定の統計処理により入力画像データの複雑さが算出される。算出結果は、ビットレート制御回路１５３に供給される。
【００６３】
動き検出回路１６０では、ブロック化回路１５１から供給されたマクロブロックと、後述する逆量子化回路１６３および逆ＤＣＴ回路１６２とを介して供給される、１フレーム（あるいは１フィールド）前のマクロブロックとを比較して、例えばブロックマッチングにより動き情報（動きベクトル）を得る。動き補償回路１６１では、この動き情報に基づく動き補償が行われ、動き補償された結果が減算器１５４の他方の入力端に供給される。
【００６４】
減算器１５４で入力画像データと動き補償結果との差分が求められ、ＤＣＴ回路１５５に供給される。ＤＣＴ回路１５５では、この差分のマクロブロックをさらに８画素×８ラインからなるＤＣＴブロックに分割し、それぞれのＤＣＴブロックについて、ＤＣＴを行う。ＤＣＴ回路１５５から出力されたＤＣＴ係数は、量子化回路１５６で量子化される。量子化の際に、ビットレート制御回路１５３からの制御情報に基づき、ビットレートが制御される。量子化されたＤＣＴ係数は、逆量子化回路１６３およびジグザグスキャン回路１５７に供給される。
【００６５】
ジグザグスキャン回路１５７では、ＤＣＴ係数がジグザグスキャンで出力され、ＤＣＴブロックそれぞれについて、ＤＣ成分および低域成分から高域成分に順に並べられる。このＤＣＴ係数は、ＶＬＣ回路１５８で可変長符号化され、ＭＰＥＧ２に準拠したエレメンタリーストリームとして、出力端１５９に導出される。出力されるエレメンタリーストリームは、マクロブロック単位の可変長符号化データである。
【００６６】
図７は、ジグザグスキャン回路１５７およびＶＬＣ回路１５８での処理を概略的に示す。図７Ａに示されるように、ＤＣＴブロックにおいて例えば左上がＤＣ成分として、右方向および下方向に、水平空間周波数および垂直空間周波数がそれぞれ高くなるとする。ジグザグスキャン回路１５７では、左上のＤＣ成分から始めて、水平ならびに垂直空間周波数が高くなる方向に、ＤＣＴブロックの各ＤＣＴ係数がジグザグにスキャンされる。
【００６７】
その結果、図７Ｂに一例が示されるように、全部で６４個（８画素×８ライン）のＤＣＴ係数が周波数成分順に並べられて得られる。このＤＣＴ係数がＶＬＣ回路１５８に供給され、可変長符号化される。すなわち、各係数は、最初の係数は、ＤＣ成分として固定的であり、次の成分（ＡＣ成分）からは、連続するランとそれに続くレベルとで係数が括られ、１つの符号が割り当てられることで、可変長符号化がなされる。符号は、周波数成分の低い（低次の）係数から高い（高次の）係数へと、ＡＣ1 ，ＡＣ2 ，ＡＣ3 ，・・・と割り当てられ、並べられる。
【００６８】
ＶＬＣ回路１５８での可変長符号化の際の符号化情報がビットレート制御回路１５３に供給される。ビットレート制御回路１５３では、この符号化情報と、上述した統計処理回路１５２によるマクロブロックの複雑さの算出結果とに基づき、出力において適切なビットレートが得られるように、ビットレート制御情報を量子化回路１５６に供給する。このビットレート制御情報により、ＧＯＰの固定長化がなされる。
【００６９】
一方、逆量子化回路１６３に供給されたＤＣＴ係数は、逆量子化され逆ＤＣＴ回路１６２によって画像データに復号され、動き検出回路１６０および動き補償回路１６１に供給される。
【００７０】
なお、この一実施形態では、Ｉピクチャだけを用い、ＰおよびＢピクチャが用いられない。したがって、上述したＭＰＥＧエンコーダ１０２の構成において、フレームあるいはフィールド間の動き補償を行うための構成、すなわち、逆量子化回路１６３、逆ＤＣＴ回路１６２、動き補償回路１６１および動き検出回路１６０は、省略することができる。
【００７１】
ＭＰＥＧエンコーダ１０２およびＳＤＴＩ受信回路１０５から出力されエレメンタリーストリームがセレクタ１０３で選択され、ストリームコンバータ１０６に供給される。ストリームコンバータ１０６では、供給された信号のＤＣＴ係数の並べ替えが行われる。すなわち、それぞれのマクロブロック内で、ＭＰＥＧ２の規定に基づいてＤＣＴブロック毎に周波数成分順に並べられたＤＣＴ係数が、マクロブロックを構成する各ＤＣＴブロックを通して、周波数成分順に並べ替えられる。
【００７２】
図８は、このストリームコンバータ１０６におけるＤＣＴ係数の並べ替えを概略的に示す。例えばＮＴＳＣ方式によるビデオ信号の場合、輝度信号Ｙと色度信号Ｃｂ，Ｃｒとの比が４：２：２であるため、１マクロブロックは、輝度信号Ｙによる４個のＤＣＴブロック（ＤＣＴブロックＹ1 ，Ｙ2 ，Ｙ3 およびＹ4 ）と、色度信号Ｃｂ，Ｃｒのそれぞれによる２個ずつのＤＣＴブロック（ＤＣＴブロックＣｂ1 ，Ｃｂ2 ，Ｃｒ1 およびＣｒ2 ）からなる。
【００７３】
上述したように、ＭＰＥＧエンコーダ１０２では、ＭＰＥＧ２の規定に従いジグザグスキャンが行われ、図８Ａに示されるように、各ＤＣＴブロック毎に、ＤＣＴ係数がＤＣ成分および低域成分から高域成分に、周波数成分の順に並べられる。一つのＤＣＴブロックのスキャンが終了したら、次のＤＣＴブロックのスキャンが行われ、同様に、ＤＣＴ係数が並べられる。
【００７４】
すなわち、マクロブロック内で、ＤＣＴブロックＹ1 ，Ｙ2 ，Ｙ3 およびＹ4 、ＤＣＴブロックＣｂ1 ，Ｃｂ2 ，Ｃｒ1 およびＣｒ2 のそれぞれについて、ＤＣＴ係数がＤＣ成分および低域成分から高域成分へと周波数成分順に並べられる。そして、上述したように、連続したランとそれに続くレベルとからなる組に、〔ＤＣ，ＡＣ1 ，ＡＣ2 ，ＡＣ3 ，・・・〕と、それぞれ１つの符号が割り当てられ可変長符号化されている。
【００７５】
ストリームコンバータ１０６では、可変長符号化され並べられたＤＣＴ係数を、一旦可変長符号を解読して各係数の区切りを検出し、マクロブロックを構成する各ＤＣＴブロックを跨いで、周波数成分順に並べ替える。この様子を、図８Ｂに示す。ＤＣ成分ならびに低域成分から高域成分へ、すなわち低次の係数から高次の係数へと、各ＤＣＴブロックを跨いで順にＤＣＴ係数が並べられる。
【００７６】
すなわち、マクロブロック内で、ＤＣ（Ｙ1 ），ＤＣ（Ｙ2 ），ＤＣ（Ｙ3 ），ＤＣ（Ｙ4 ），ＤＣ（Ｃｂ1 ），ＤＣ（Ｃｂ2 ），ＤＣ（Ｃｒ1 ），ＤＣ（Ｃｒ2 ），ＡＣ1 （Ｙ1 ），ＡＣ1 （Ｙ2 ），ＡＣ1 （Ｙ3 ），ＡＣ1 （Ｙ4 ），ＡＣ1 （Ｃｂ1 ），ＡＣ1 （Ｃｂ2 ），ＡＣ1 （Ｃｒ1 ），ＡＣ1 （Ｃｒ2 ），・・・と、ＤＣＴブロックを跨いで、ＤＣ成分を含む各周波数成分順にＤＣＴ係数が並べられる。なお、実際には、連続したランとそれに続くレベルとからなる組に対して割り当てられた１つの符号が、各周波数成分順に対応して並べられる。
【００７７】
図９、図１０および図１１を用いて、ストリームコンバータ１０６での処理について説明する。図９は、ストリームコンバータ１０６の構成の一例を示す。また、図１０は、図９の構成における処理の流れを概略的に示す。さらに、図１１は、このストリームコンバータ１０６内での、データの変遷を示す。
【００７８】
図９において、端子５０からエレメンタリーストリームが入力され、分離回路５１に供給される。エレメンタリーストリームは、分離回路５１で、マクロブロック層に含まれるＤＣＴ係数部分と、マクロブロック層以上のヘッダ部、すなわち、シーケンスヘッダ、ＧＯＰヘッダおよびピクチャヘッダなどとに分離される（図１０、ステップＳ１０）。マクロブロック層以上のヘッダ部は、ディレイ回路５２を介してマルチプレクサ５３に供給される。
【００７９】
分離回路５１で分離されたＤＣＴ係数部分は、ＶＬＤ(Variable Length Decoder) 回路５４に供給される。そして、可変長符号が解読され、ＤＣＴ係数の区切りが検出され、各ＤＣＴ係数に対応する部分が切り出される（図１０、ステップＳ１１）。各ＤＣＴ係数部分は、変換回路５５に供給される。
【００８０】
変換回路５５では、ＤＣＴ係数の並び替えが行われる。変換回路５５に供給されたＤＣＴ係数は、図１１Ｂに一例が示されるように、エレメンタリーストリームからヘッダ部が分離され（図１１Ａ）、低次の係数から高次の係数へと、ＤＣ，ＡＣ1 ，ＡＣ2 ，・・・というように並べられている。この並びがＤＣＴブロック毎に同様にして繰り返されている。これが、変換回路５５で、マクロブロック内の各ＤＣＴブロックを跨いで、低次の係数から高次の係数に並べられる（図１０、ステップＳ１２）。
【００８１】
すなわち、図１１Ｃに一例が示されるように、先ず、各ＤＣＴブロックにおけるＤＣ成分が抽出され、ＤＣＴブロックの順に並べられる。次に、各ＤＣＴブロックの最初の低域成分ＡＣ1 が抽出され、ＤＣＴブロックの順に並べられる。このように、変換回路５５において、各ＤＣＴブロックからＤＣおよび低域成分から順に周波数成分に対応したＤＣＴ係数が抽出される。なお、上述したように、このＤＣＴ係数は、連続したランとそれに続くレベルとからなる組に対して割り当てられた１つの符号からなる。そして、これらの符号は、対応する次数同士がＤＣＴブロック順に並べ替えられる。
【００８２】
より具体的には、変換前には、ＤＣＴ係数は、各ＤＣＴブロック毎にＤＣ，ＡＣ1 ，ＡＣ2 ，・・・，ＡＣ63と並べられ、構成されている（図１１Ｂ）。しかしながら、この順番のまま磁気テープ上に記録すると、例えば高速再生を行いブロックの途中までしかデータを得ることができない場合、後半のＤＣＴブロックが全く再現できない。そこで、この発明のように、ＤＣＴ係数の順番を、ＤＣ，ＤＣ，・・・，ＡＣ1 ，ＡＣ1 ，・・・，ＡＣ1 ，ＡＣ2 ，ＡＣ2 ，・・・，ＡＣ63，ＡＣ63，・・・，ＡＣ63と、各ＤＣＴブロックに跨がって、低次の係数から高次の係数へと並べ替える（図１１Ｃ）。このように並べ替えられたストリームは、例えブロックの途中までしかデータを得ることができなくても、各ＤＣＴブロックにおいて、ＤＣＴ係数の低次の係数、すなわちＤＣ成分や低域成分は、得ることができる。そのため、ストリームの一部を失ったデータに対して、最大限の品質を持った画像を得ることができる。
【００８３】
こうして並び替えられたＤＣＴ係数は、パッキング回路５６に供給され、個々のＤＣＴ係数が１個にパッキングされる。なお、このパッキング回路５６でのパッキング処理は、後続するパッキング回路１０７でのパッキング処理とは異なる処理である。
【００８４】
パッキング回路５６からの出力は、マルチプレクサ５３に供給される。そして、パッキングされたＤＣＴ係数と、ディレイ回路５２でタイミング合わせのため所定量の遅延を与えられて供給された、マクロブロック以上のヘッダ部とが多重される（図１１Ｄ）。並び替えられたＤＣＴ係数とヘッダ部とが多重された変換エレメンタリーストリームは、端子５７に導出される。
【００８５】
なお、このストリーム変換を最短の時間で行うには、ＤＣＴ係数の並び替えを、画素データのレートのクロックで動作させて、前後との信号のやり取りを行うバスの転送速度を十分に確保する必要がある。例えば、画素レートが２７ＭＨｚ／ｂｐｓ(bit per second)、１画素が８ビットであるとする。可変長符号化の結果は、１画素が最大で３倍の２４ビットになるので、バンド幅としては、２７ＭＨｚ×２４ビットが必要とされる。ここで、８１ＭＨｚ×８ビット、あるいは、５４ＭＨｚ×１６ビットで入出力を行うことで、ビット幅を減らすことができ、マクロブロックの最大長を制限する必要がなくなる。
【００８６】
また、マクロブロックの最大長が制限されている場合には、その長さ分のデータが１マクロブロック分の転送時間内に転送できるだけのバンド幅を確保する。例えば、マクロブロックの最大長が５１２バイトに制限されていれば、２７ＭＨｚ×８ビットのバンド幅でインターフェイスを行う。
【００８７】
さらに、このストリームコンバータ１０６では、１マクロブロック／１スライスではないようなエレメンタリーストリームが外部から供給された場合に、これを１マクロブロック／１スライスに変換する機能を持たせることができる（図示しない）。例えば、端子１０４から供給されたエレメンタリーストリームが１ストライプ／１スライスである場合、このストリームコンバータ１０６で、１マクロブロック／１スライスに変換する。
【００８８】
さらにまた、このストリームコンバータ１０６では、外部から供給されたエレメンタリーストリームが装置の記録ビットレート、すなわち、上述したＧＯＰ単位の固定長を越えてしまうような場合のオーバーフローを防止するような機能を持たせることができる（図示しない）。例えば、ストリームコンバータ１０６において、ＤＣＴ係数の上位係数（高域成分）をゼロに置き替え、打ち切る。
【００８９】
なお、ここでは、ストリームコンバータ１０６において、ＤＣＴ係数の可変長符号を解読して係数の並べ替えを行っているが、これはこの例に限定されない。すなわち、可変長符号が復号されたＤＣＴ係数を並び替えるようにしてもよい。
【００９０】
こうして、ストリームコンバータ１０６でエレメンタリーストリームが並べ替えられた変換エレメンタリーストリームは、パッキング部１０７に供給される。
【００９１】
マクロブロックの長さは、変換エレメンタリーストリームと変換前のエレメンタリーストリームとで同一である。また、ＭＰＥＧエンコーダ１０２において、ビットレート制御によりＧＯＰ単位に固定長化されていても、マクロブロック単位で見ると、長さが変動している。パッキング回路１０７では、マクロブロックを固定枠に当てはめる。
【００９２】
図１２は、パッキング回路１０７でのマクロブロックのパッキング処理を概略的に示す。マクロブロックは、所定のデータ長を持つ固定枠に当てはめられ、パッキングされる。このとき用いられる固定枠のデータ長を、記録および再生の際のデータの最小単位であるシンクブロック長と一致させると、後続するＥＣＣエンコーダ１０８におけるシャフリングおよびエラー訂正符号化の際に、都合が良い。例えば８マクロブロック毎に処理が行われ、マクロブロックのそれぞれに対して＃１，＃２，・・・，＃８と番号を付ける。
【００９３】
可変長符号化によって、図１２Ａに一例が示されるように、８マクロブロックは、互いに長さが異なる。この例では、固定枠である１シンクブロックの長さと比較して、マクロブロック＃１のデータ，＃３のデータおよび＃６のデータがそれぞれ長く、マクロブロック＃２のデータ，＃５のデータ，＃７のデータおよび＃８のデータがそれぞれ短い。また、マクロブロック＃４のデータは、１シンクブロックと略等しい長さである。
【００９４】
パッキング処理によって、マクロブロックが１シンクブロック長の固定長枠に流し込まれ、１フレーム期間で発生したデータ全体が固定長化される。図７Ｂに一例が示されるように、１シンクブロックと比較して長いマクロブロックは、シンクブロック長に対応する位置で分割される。分割されたマクロブロックのうち、シンクブロック長からはみ出た部分は、先頭から順に余った領域に、すなわち、長さがシンクブロック長に満たないマクロブロックの後ろに、詰め込まれる。
【００９５】
図１２Ｂの例では、マクロブロック＃１の、シンクブロック長からはみ出た部分が、先ず、マクロブロック＃２の後ろに詰め込まれ、そこがシンクブロックの長さに達すると、マクロブロック＃５の後ろに詰め込まれる。次に、マクロブロック＃３の、シンクブロック長からはみ出た部分がマクロブロック＃７の後ろに詰め込まれる。さらに、マクロブロック＃６のシンクブロック長からはみ出た部分がマクロブロック＃７の後ろに詰め込まれ、さらにはみ出た部分がマクロブロック＃８の後ろに詰め込まれる。こうして、各マクロブロックがシンクブロック長の固定枠に対してパッキングされる。
【００９６】
各マクロブロックの長さは、ストリームコンバータ１０６において予め調べておくことができる。これにより、このパッキング回路１０７では、ＶＬＣデータをデコードして内容を検査すること無く、マクロブロックの最後尾を知ることができる。
【００９７】
また、パッキングされたデータが磁気テープ上に記録される際には、固定長枠のマクロブロックの先頭部分にマクロブロックの長さを示す長さ情報ＬＴが付される。再生時には、この長さ情報ＬＴに基づきパッキングされたデータが連結され、マクロブロックデータが復元される。これを、デパッキングと称する。
【００９８】
パッキング回路１０７の出力は、ＥＣＣエンコーダ１０８に供給される。ＥＣＣエンコーダ１０８では、１ＧＯＰ分のデータが溜まったら、固定枠長に対応するブロックのそれぞれを所定の規則に基づきシャフリングして並び替える。そして、並び替えられたブロックのそれぞれについて、画面上の位置とテープ上の記録位置とを関連付ける。シャフリングを行うことにより、テープ上の連続した位置に発生するような、バーストエラーに対する耐性を高めることができる。なお、シャフリングは、上述のパッキング回路１０７にその機能を持たせて行ってもよい。
【００９９】
シャフリングがなされると、所定のデータ単位（シンボル）で外符号パリティおよび内符号パリティが付加され、積符号を用いたエラー訂正符号化が行われる。先ず、所定数のブロックを通して外符号パリティが付加され、次に、外符号パリティを含めたブロックのそれぞれに対して、ブロックの方向に内符号パリティが付加される。内符号パリティは、パッキングの際に用いられた固定枠と同一のデータ系列からなる内符号ブロックを単位として付加される。そして、それぞれの内符号ブロックの先頭には、ＤＩＤ、ＩＤおよびＳＹＮＣパターンが付加され、シンクブロックが形成される。
【０１００】
なお、内符号パリティおよび外符号パリティとで完結するデータブロックを、エラー訂正ブロックと称する。
【０１０１】
エラー訂正符号化されたデータは、図示されないスクランブル回路によってスクランブル処理され、周波数成分が平均化される。そして、記録アンプ１１０に供給され、記録符号化され、磁気テープ１２０への記録に適した形式に変換される。この一実施形態では、記録符号化には、パーシャルレスポンスのプリコーダが用いられる。記録符号化されたデータは、記録ヘッド１１１によって磁気テープ１２０に記録される。
【０１０２】
次に、再生時の処理について説明する。磁気テープ１２０に記録された信号は、再生ヘッド１３０によって再生される。再生信号は、再生アンプ１３１に供給され、等化器でディジタルデータに復元され、パーシャルレスポンスのデコードが行われる。このとき、ビタビ復号方式を利用することにより、エラーレートを改善することができる。
【０１０３】
再生アンプ１３１から出力された再生ディジタルデータは、ＥＣＣデコーダ１３２に供給される。ＥＣＣデコーダ１３２では、先ず、ＳＹＮＣパターンが検出され、シンクブロックが切り出される。シンクブロック中の内符号ブロックが内符号パリティにより内符号訂正され、ＩＤに基づき図示されないメモリの所定のアドレスに書き込まれる。エラー訂正符号の持つエラー訂正能力を超えてエラーが存在するときには、エラーが訂正できないとされ、そのシンボルに対してエラーフラグが立てられる。こうして、１ＧＯＰ分のデータの内符号訂正が終わったら、メモリに書き込まれたデータを用いて外符号訂正が行われる。
【０１０４】
ここでも同様に、エラー訂正符号の持つエラー訂正能力を超えてエラーが存在する場合には、エラーフラグが立てられる。外符号訂正によるエラーフラグは、後述するストリームコンバータ１３４に供給される。
【０１０５】
こうしてエラー訂正されたデータに対して、デシャフリングがなされ、データのアドレスが復元される。すなわち、記録時には、エラー訂正符号化の前に、所定の規則に基づきシャフリングがなされているため、ここでは、その逆の処理を行い、データを正しい順番に並び替える。デシャフリングが行われたデータは、デパッキング回路１３３に供給される。
【０１０６】
デパッキング回路１３３では、記録時に上述したパッキング回路１０７でパッキングされたマクロブロックの復元を行う。すなわち、シンクブロックはマクロブロックに対応しており、ペイロードの例えば先頭に記録されている長さ情報ＬＴに基づき、マクロブロックのそれぞれのデータを連結し、元のマクロブロックを復元する。
【０１０７】
磁気テープ１２０の速度を記録時よりも高速にして再生する高速再生や、記録時と異なるテープ速度で再生を行う変速再生を行った場合には、回転ヘッドのトレース角とヘリカルトラックとの関係が変わり、１トラックを正確にトレースすることができなくなる。そのため、１ＧＯＰ全ての信号を取得できないので、デパッキング処理がなされない。したがって、シンクブロック単位での再生が行われる。このとき、長さ情報ＬＴに基づき、シンクブロック長よりも短いマクロブロックの後ろに詰め込まれたデータは、例えばゼロとして扱われる。なお、内符号パリティによるエラー訂正を行うことができ、ＩＤに基づきデシャフリングも可能である。
【０１０８】
デパッキング回路１３３の出力は、変換エレメンタリーストリームとしてストリームコンバータ１３４に供給される。ストリームコンバータ１３４では、上述のストリームコンバータ１０６とは逆の処理を行う。すなわち、ストリームコンバータ１３４では、マクロブロック毎に、周波数成分順に並べられているＤＣＴ係数がＤＣＴブロック毎の周波数成分順に並べ替えられる。これにより、変換エレメンタリーストリームがＭＰＥＧ２に準拠したエレメンタリーストリームに逆変換される。
【０１０９】
なお、再生側のストリーム変換の処理では、変換前に、ＥＣＣデコーダ１３２で得られた外符号訂正によるエラーフラグに基づき、エラー処理を行う必要がある。すなわち、変換前に、マクロブロックデータの途中にエラーがあるとされた場合には、エラー箇所以降の周波数成分のＤＣＴ係数が復元できない。そこで、例えばエラー箇所のデータをブロック終端符号（ＥＯＢ）に置き替え、それ以降の周波数成分のＤＣＴ係数をゼロとする。同様に、高速再生時にも、シンクブロック長に対応する長さまでのＤＣＴ係数のみを復元し、それ以降の係数は、ゼロデータに置き替えられる。
【０１１０】
ＤＣＴブロックを通して、ＤＣＴ係数がＤＣ成分および低域成分から高域成分へと並べられているため、このように、ある箇所以降からＤＣＴ係数を無視しても、マクロブロックを構成するＤＣＴブロックのそれぞれに対して、ＤＣならびに低域成分からのＤＣＴ係数を満遍なく行き渡らせることができる。
【０１１１】
また、ストリームコンバータ１３４の入出力は、記録側と同様に、マクロブロックの最大長に応じて、十分な転送レート（バンド幅）を確保しておく。マクロブロックの長さを制限しない場合には、画素レートの３倍のバンド幅を確保するのが好ましい。
【０１１２】
ストリームコンバータ１３４から出力されたエレメンタリーストリームは、例えばＳＤＴＩ送信回路１３５に供給され、同期信号などを付加され、所定の信号フォーマットにされ、ＳＤＴＩに対応した、ＭＰＥＧ２に準拠のエレメンタリーストリームとして出力端１３６に導出される。
【０１１３】
また、ストリームコンバータ１３４から出力されたエレメンタリーストリームは、ＭＰＥＧデコーダ１３７にも供給することができる。ＭＰＥＧデコーダ１３７は、図示しないが、一般的なＭＰＥＧ２に準拠したデコーダの構成を有している。エレメンタリーストリームは、ＭＰＥＧデコーダ１３７でデコードされ、ディジタルビデオ信号として出力端１３８に導出される。
【０１１４】
この再生側のストリームコンバータ１３４は、上述した記録側のストリームコンバータ１０６と同一の構成で実現可能なものである。また、その際の処理も、コンバータ１０６と同様であるため、ここでの詳細な説明は、繁雑さを避けるため、省略する。
【０１１５】
なお、再生側のストリーム変換の処理では、変換前に、ＥＣＣデコーダ１３２で得られた外符号訂正によるエラーフラグに基づき、エラー処理を行う必要がある。すなわち、変換前に、マクロブロックデータの途中にエラーがあるとされた場合には、エラー箇所以降の周波数成分のＤＣＴ係数が復元できない。そこで、例えばエラー箇所のデータをブロック終端符号（ＥＯＢ）に置き替え、それ以降の周波数成分のＤＣＴ係数をゼロとする。同様に、高速再生時にも、シンクブロック長に対応する長さまでのＤＣＴ係数のみを復元し、それ以降の係数は、ゼロデータに置き替えられる。
【０１１６】
ＤＣＴブロックを通して、ＤＣＴ係数がＤＣ成分および低域成分から高域成分へと並べられているため、このように、ある箇所以降からＤＣＴ係数を無視しても、マクロブロックを構成するＤＣＴブロックのそれぞれに対して、満遍なくＤＣＴ係数を行き渡らせることができる。
【０１１７】
また、ストリームコンバータ１３４の入出力は、記録側と同様に、マクロブロックの最大長に応じて、十分な転送レート（バンド幅）を確保しておく。マクロブロックの長さを制限しない場合には、画素レートの３倍のバンド幅を確保するのが好ましい。
【０１１８】
ストリームコンバータ１３４から出力されたエレメンタリーストリームは、例えばＳＤＴＩ送信回路１３５に供給され、同期信号などを付加され、所定の信号フォーマットにされ、ＳＤＴＩに対応した、ＭＰＥＧ２に準拠のエレメンタリーストリームとして出力端１３６に導出される。
【０１１９】
また、ストリームコンバータ１３４から出力されたエレメンタリーストリームは、ＭＰＥＧデコーダ１３７にも供給することができる。ＭＰＥＧデコーダ１３７は、図示しないが、一般的なＭＰＥＧ２に準拠したデコーダの構成を有している。エレメンタリーストリームは、ＭＰＥＧデコーダ１３７でデコードされ、ディジタルビデオ信号として出力端１３８に導出される。
【０１２０】
なお、上述では、この発明がＤＣＴ係数をＤＣＴブロック毎にジグザグスキャンした場合に適用されるように説明しているが、これはこの例に限定されない。この発明は、ＤＣＴ係数をＤＣＴブロック毎に、オルタネートスキャンを行うような場合にも、適用可能である。
【０１２１】
また、上述では、ＤＣＴ係数の並べ替えを、輝度信号ＹのＤＣＴブロックから開始するように説明しているが、これはこの例に限定されず、どのＤＣＴブロックから並べ替えを開始するかは、任意である。
【０１２２】
【発明の効果】
以上説明したように、この発明によれば、ビデオデータをＭＰＥＧ方式によって圧縮符号化してヘリカルトラックで磁気テープに記録する際に、マクロブロックにおいて、ＤＣＴブロック毎に周波数成分順に並べられていたＤＣＴ係数を、各ＤＣＴブロックに跨がって周波数成分順に並び替えている。そのため、再生時に、例えば記録時よりもテープの走行速度が速い高速再生を行い、各ヘリカルトラックの一部しかデータが再生されなくても、マクロブロック中のＤＣＴブロックのそれぞれに対して、ＤＣ成分側からＤＣＴ係数が与えられるので、再生されたデータを有効に活用して高品質の再生画像を得ることができるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】一実施形態による記録再生装置の構成の一例を示すブロック図である。
【図２】トラックフォーマットの一例を示す略線図である。
【図３】トラックフォーマットの別の例を示す略線図である。
【図４】シンクブロックの一例を示す略線図である。
【図５】ＩＤおよびＤＩＤのビットアサインの一例を示す略線図である。
【図６】ＭＰＥＧエンコーダの構成の一例を示すブロック図である。
【図７】ジグザグスキャンおよび可変長符号化を説明するための図である。
【図８】ストリームコンバータでのＤＣＴ係数の並べ替えを概略的に示す略線図である。
【図９】ストリームコンバータの構成の一例を示すブロック図である。
【図１０】ストリームコンバータにおける処理の流れを概略的に示すフローチャートである。
【図１１】ストリームコンバータ内でのデータの変遷を示す略線図である。
【図１２】マクロブロックの等長化を概略的に示す略線図である。
【符号の説明】
５０・・・分離回路、５４・・・ＶＬＤ回路、５５・・・変換回路、５６・・・パッキング回路、５３・・・マルチプレクサ、１００・・・記録再生装置、１０２・・・ＭＰＥＧエンコーダ、１０６・・・ストリームコンバータ、１０７・・・パッキング回路、１０８・・・ＥＣＣエンコーダ、１２０・・・磁気テープ、１３２・・・ＥＣＣデコーダ、１３３・・・デパッキング回路、１３４・・・ストリームコンバータ
【発明の属する技術分野】
この発明は、特に放送局の用途に適用され、ＤＣＴ(Discrete Cosine Transform) を用いて圧縮符号化され記録された画像データの再生時に、再生データの欠落があっても、再生できたデータによる復号化を最大限有効に行うことができるような信号処理装置および方法、ならびに、記録装置、再生装置および記録再生装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、ディジタルビデオ信号を記録媒体に記録したり、ネットワークを利用して伝送するためのフォーマットがいくつか提供されている。一般に、ディジタルビデオ信号は、データ量が極めて多いため、これを記録媒体に長時間記録する場合、圧縮符号化することが必要である。この圧縮符号化方式の代表的なものとして、ＭＰＥＧ(Moving Picture Experts Group)方式が知られている。
【０００３】
ＭＰＥＧ方式は、動き補償予測符号化と、ＤＣＴ(Discrete Cosine Transform) による符号化とを組み合わせたハイブリッド方式の圧縮符号化方式である。すなわち、先ず最初に、ビデオ信号のフレーム間の差分をとることにより、時間軸方向の冗長度を落とす。次に、ＤＣＴを用いて空間軸方向の冗長度を落とす。これらにより、効率のよい符号化を行うことができる。
【０００４】
ＭＰＥＧ方式では、１画面を例えば１６画素×１６ラインからなるマクロブロックに分割し、そのマクロブロックを、例えば８画素×８ラインからなるＤＣＴブロックに、さらに分割する。例えば、ビデオ信号のフォーマットがＮＴＳＣ方式に基づく場合、各信号成分の比率に従い、輝度信号ＹのＤＣＴブロックが４個と、色信号Ｃｒ，ＣｂのＤＣＴブロックがそれぞれ２個ずつ形成される。ＤＣＴは、このＤＣＴブロック単位で行われる。そして、ＤＣＴによって得られたＤＣＴ係数は、ジグザグスキャンによって、ＤＣＴブロック毎にＤＣ成分および低域成分から高域成分へと並べられ、これがマクロブロックを構成する複数のでしてブロックのそれぞれに対して行われる。
【０００５】
ところで、ビデオ信号を記録する記録媒体としては、磁気テープが一般的に用いられている。磁気テープへのビデオ信号の記録は、回転するドラム上に設けられた磁気ヘッド（回転ヘッド）によって、テープの走行方向に対して斜めに傾斜した、所謂ヘリカルトラックが形成されることによってなされる。再生時には、回転ヘッドによって、記録時に形成されたヘリカルトラックが正確にトレースされる。
【０００６】
再生時に、テープの走行速度を記録時の速度よりも高速にすることで、例えば２倍速、３倍速、あるいはサーチなどの再生を行うことができる。この場合、回転ヘッドのテープ上でのトレース角がヘリカルトラックの傾き角度とは異なってくる。そのため、ヘリカルトラックに記録された信号の全てをトレースすることができなくなる。すなわち、高速再生時には、各ヘリカルトラックの一部を走査するような再生が行われる。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
ＭＰＥＧを用いて圧縮符号化を行い、そのデータをテープ状記録媒体に記録すると、上述したサーチなどの高速再生を行った場合、各ヘリカルトラックの一部しかトレースされない。そのため、例えば上述のマクロブロックにおいて後半のデータが取得できないような場合に、マクロブロックの前半に当たる一部のＤＣＴブロックしか活用できず、著しい画質の低下が生じる。このように、従来では、再生されたデータを有効に活用して高品質の再生画像を得ることが困難であるという問題点があった。
【０００８】
したがって、この発明の目的は、ＭＰＥＧを用いて圧縮符号化を行ってデータがヘリカルトラックで記録されている磁気テープを再生するようなときに、再生時に高速再生を行っても高品質な画像が得られるような信号処理装置および方法、ならびに、記録装置、再生装置および記録再生装置を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
この発明は、上述した課題を解決するために、ビデオデータに含まれるフレームそれぞれを複数のマクロブロックに分割し、分割したマクロブロック毎に含まれる複数のＤＣＴブロック毎にＤＣＴを行われることで生成されたＤＣＴ係数データを、ＤＣＴブロック毎に、ＤＣＴブロック内で低次のＤＣＴ係数データから高次のＤＣＴ係数データの順の並びに従い可変長符号化してなるＤＣＴ係数部分に対し、マクロブロック毎にヘッダを付加してなるエレメンタリストリームから、ヘッダ部分とＤＣＴ係数部分とを分離する分離手段と、分離手段で分離されたＤＣＴ係数部分の可変長符号を解読してＤＣＴ係数データの区切りを検出し、ＤＣＴ係数データに対応する部分を切り出す解読手段と、解読手段で切り出されたＤＣＴ係数データに対し、ＤＣＴブロック毎に独立して符号化されているＤＣＴ係数データの並びを、マクロブロック内の複数のＤＣＴブロックに跨がって、低次のＤＣＴ係数データから高次のＤＣＴ係数データの順に並べ替える変換手段と、変換手段で変換されたＤＣＴ係数データをパッキングするパッキング手段と、パッキング手段でパッキングされたＤＣＴ係数データと、分離手段で分離されたヘッダ部分とを多重化する多重化手段とを有することを特徴とする信号処理装置である。
【００１０】
また、この発明は、ビデオデータに含まれるフレームそれぞれが複数のマクロブロックに分割され、分割されたマクロブロック毎に含まれる複数のＤＣＴブロック毎にＤＣＴが行われることによって生成されたＤＣＴ係数データを、マクロブロック内の複数のＤＣＴブロックに跨がって、低次の係数データから高次の係数データの順の並びに従い可変長符号化してなるＤＣＴ係数部分に対し、マクロブロック毎に付加されるヘッダを付加してなる変換エレメンタリストリームから、ヘッダ部分とＤＣＴ係数部分とを分離する分離手段と、分離手段で分離されたＤＣＴ係数部分の可変長符号を解読してＤＣＴ係数データの区切りを検出し、ＤＣＴ係数データに対応する部分を切り出す解読手段と、解読手段で切り出されたＤＣＴ係数データに対し、マクロブロック内の複数のＤＣＴブロックに跨がって低次のＤＣＴ係数データから高次の係数データの順に並べられたＤＣＴ係数データの並びを、ＤＣＴブロック毎に独立して、低次のＤＣＴ係数データから高次のＤＣＴ係数データの順に並べ替える変換手段と、変換手段で変換されたＤＣＴ係数データをパッキングするパッキング手段と、パッキング手段でパッキングされたＤＣＴ係数データと、分離手段で分離されたヘッダ部分とを多重化する多重化手段と
を有することを特徴とする信号処理装置である。
【００１１】
また、この発明は、ビデオデータに含まれるフレームそれぞれを複数のマクロブロックに分割し、分割したマクロブロック毎に含まれる複数のＤＣＴブロック毎にＤＣＴを行われることで生成されたＤＣＴ係数データを、ＤＣＴブロック毎に、ＤＣＴブロック内で低次のＤＣＴ係数データから高次のＤＣＴ係数データの順の並びに従い可変長符号化してなるＤＣＴ係数部分に対し、マクロブロック毎にヘッダを付加してなるエレメンタリストリームから、ヘッダ部分とＤＣＴ係数部分とを分離する分離のステップと、分離のステップにより分離されたＤＣＴ係数部分の可変長符号を解読してＤＣＴ係数データの区切りを検出し、ＤＣＴ係数データに対応する部分を切り出す解読のステップと、解読のステップにより切り出されたＤＣＴ係数データに対し、ＤＣＴブロック毎に独立して符号化されているＤＣＴ係数データの並びを、マクロブロック内の複数のＤＣＴブロックに跨がって、低次のＤＣＴ係数データから高次のＤＣＴ係数データの順に並べ替える変換のステップと、変換のステップにより変換されたＤＣＴ係数データをパッキングするパッキングのステップと、パッキングのステップによりパッキングされたＤＣＴ係数データと、分離のステップにより分離されたヘッダ部分とを多重化する多重化のステップとを有することを特徴とする信号処理方法である。
【００１２】
また、この発明は、ビデオデータに含まれるフレームそれぞれが複数のマクロブロックに分割され、分割されたマクロブロック毎に含まれる複数のＤＣＴブロック毎にＤＣＴが行われることによって生成されたＤＣＴ係数データを、マクロブロック内の複数のＤＣＴブロックに跨がって、低次の係数データから高次の係数データの順の並びに従い可変長符号化してなるＤＣＴ係数部分に対し、マクロブロック毎に付加されるヘッダを付加してなる変換エレメンタリストリームから、ヘッダ部分とＤＣＴ係数部分とを分離する分離のステップと、分離のステップにより分離されたＤＣＴ係数部分の可変長符号を解読してＤＣＴ係数データの区切りを検出し、ＤＣＴ係数データに対応する部分を切り出す解読のステップと、解読のステップにより切り出されたＤＣＴ係数データに対し、マクロブロック内の複数のＤＣＴブロックに跨がって低次のＤＣＴ係数データから高次の係数データの順に並べられたＤＣＴ係数データの並びを、ＤＣＴブロック毎に独立して、低次のＤＣＴ係数データから高次のＤＣＴ係数データの順に並べ替える変換のステップと、変換のステップにより変換されたＤＣＴ係数データをパッキングするパッキングのステップと、パッキングのステップによりパッキングされたＤＣＴ係数データと、分離のステップにより分離されたヘッダ部分とを多重化する多重化のステップとを有することを特徴とする信号処理方法である。
【００１３】
また、この発明は、ビデオデータに含まれるフレームそれぞれが複数のマクロブロックに分割され、分割されたマクロブロック毎に含まれる複数のＤＣＴブロック毎にＤＣＴが行われて生成されたＤＣＴ係数データを、ＤＣＴブロック毎に、ＤＣＴブロック内で低次のＤＣＴ係数データから高次のＤＣＴ係数データの順の並びに従い可変長符号化してなるＤＣＴ係数部分に対し、マクロブロック毎にヘッダを付加してなるエレメンタリストリームから、ヘッダ部分とＤＣＴ係数部分とを分離する分離手段と、分離手段で分離されたＤＣＴ係数部分の可変長符号を解読してＤＣＴ係数データの区切りを検出し、ＤＣＴ係数データに対応する部分を切り出す解読手段と、解読手段で切り出されたＤＣＴ係数データに対し、ＤＣＴブロック毎に独立して符号化されているＤＣＴ係数データの並びを、マクロブロック内の複数のＤＣＴブロックに跨がって、低次のＤＣＴ係数データから高次のＤＣＴ係数データの順に並べ替える変換手段と、変換手段で変換されたＤＣＴ係数データをパッキングする第１のパッキング手段と、第１のパッキング手段でパッキングされたＤＣＴ係数データと、分離手段で分離されたヘッダ部分とを多重化する多重化手段と、多重化手段の出力をマクロブロック毎に固定長枠に当てはめ、固定長枠からはみ出た部分を固定長枠に足りない部分に順に詰め込むパッキングを行う第２のパッキング手段と、第２のパッキング手段によってパッキングされた複数の固定長枠に対応するデータに対して、積符号を用いたエラー訂正符号化を行うエラー訂正符号化手段と、エラー訂正符号化手段によってエラー訂正符号化されたデータを記録媒体に記録する記録手段とを有することを特徴とする記録装置である。
【００１４】
また、この発明は、ビデオデータに含まれるフレームそれぞれが複数のマクロブロックに分割され、分割されたマクロブロック毎に含まれる複数のＤＣＴブロック毎にＤＣＴが行われＤＣＴ係数データが生成され、生成されたＤＣＴ係数データを可変長符号化し、可変長符号化されたＤＣＴ係数データをマクロブロック内の複数のＤＣＴブロックに跨がって、低次のＤＣＴ係数データから高次のＤＣＴ係数データの順に並べ替え、並べ替えられたＤＣＴ係数データに対して第１のパッキングを行い、第１のパッキングが行われたＤＣＴ係数部分に対してマクロブロック毎にヘッダを付加してなる変換エレメンタリストリームを、マクロブロック毎に固定長枠に当てはめ、固定長枠からはみ出た部分を固定長枠に足りない部分に順に詰め込む第２のパッキングを行い、第２のパッキングが行われた複数の固定長枠に対応するデータに対して積符号を用いたエラー訂正符号化が施されて記録媒体に記録されたデータを再生するようにした再生装置において、記録媒体に記録されたデータを再生する再生手段と、再生手段により再生されたデータの積符号を用いたエラー訂正符号を復号化してエラー訂正を行うエラー訂正手段と、エラー訂正手段によってエラー訂正されたデータに対して、対応するマクロブロック同士を連結してマクロブロックを復元するデパッキング手段と、デパッキング手段の出力からマクロブロック毎に、ヘッダ部分とＤＣＴ係数部分とを分離する分離手段と、分離手段で分離されたＤＣＴ係数部分の可変長符号を解読してＤＣＴ係数データの区切りを検出し、ＤＣＴ係数データに対応する部分を切り出す解読手段と、解読手段で切り出されたＤＣＴ係数データに対し、デパッキング手段によって復元されたマクロブロック内で、複数のＤＣＴブロックに跨がって低次のＤＣＴ係数データから高次の係数データの順に並べられたＤＣＴ係数データの並びを、ＤＣＴブロック毎に独立して、低次のＤＣＴ係数データから高次のＤＣＴ係数データの順に並べ替える変換手段と、変換手段で変換されたＤＣＴ係数データをパッキングするパッキング手段と、パッキング手段でパッキングされたＤＣＴ係数データと、分離手段で分離されたヘッダ部分とを多重化する多重化手段とを有することを特徴とする再生装置である。
【００１５】
また、この発明は、ビデオデータに含まれるフレームそれぞれが複数のマクロブロックに分割され、分割されたマクロブロック毎に含まれる複数のＤＣＴブロック毎にＤＣＴが行われて生成されたＤＣＴ係数データを、ＤＣＴブロック毎に、ＤＣＴブロック内で低次のＤＣＴ係数データから高次のＤＣＴ係数データの順の並びに従い可変長符号化してなるＤＣＴ係数部分に対し、マクロブロック毎にヘッダを付加してなるエレメンタリストリームから、ヘッダ部分とＤＣＴ係数部分とを分離する分離手段と、分離手段で分離されたＤＣＴ係数部分の可変長符号を解読してＤＣＴ係数データの区切りを検出し、ＤＣＴ係数データに対応する部分を切り出す解読手段と、解読手段で切り出されたＤＣＴ係数データに対し、ＤＣＴブロック毎に独立して符号化されているＤＣＴ係数データの並びを、マクロブロック内の複数のＤＣＴブロックに跨がって、低次のＤＣＴ係数データから高次のＤＣＴ係数データの順に並べ替える第１の変換手段と、第１の変換手段で並べ替えられたＤＣＴ係数データをパッキングする第１のパッキング手段と、第１のパッキング手段でパッキングされたＤＣＴ係数データと、分離手段で分離されたヘッダ部分とを多重化する多重化手段と、多重化手段の出力をマクロブロック毎に固定長枠に当てはめ、固定長枠からはみ出た部分を固定長枠に足りない部分に順に詰め込むパッキングを行う第２のパッキング手段と、第２のパッキング手段によってパッキングされた複数の固定長枠に対応するデータに対して、積符号を用いたエラー訂正符号化を行うエラー訂正符号化手段と、エラー訂正符号化手段によってエラー訂正符号化されたデータを記録媒体に記録する記録手段と、記録媒体に記録されたデータを再生する再生手段と、再生手段により再生されたデータの積符号を用いたエラー訂正符号を復号化してエラー訂正を行うエラー訂正手段と、エラー訂正手段によってエラー訂正されたデータに対して、対応するマクロブロック同士を連結してマクロブロックを復元するデパッキング手段と、デパッキング手段の出力からマクロブロック毎に、ヘッダ部分とＤＣＴ係数部分とを分離する分離手段と、分離手段で分離されたＤＣＴ係数部分の可変長符号を解読してＤＣＴ係数データの区切りを検出し、ＤＣＴ係数データに対応する部分を切り出す解読手段と、解読手段で切り出されたＤＣＴ係数データに対し、デパッキング手段によって復元されたマクロブロック内で、複数のＤＣＴブロックに跨がって低次のＤＣＴ係数データから高次の係数データの順に並べられたＤＣＴ係数データの並びを、ＤＣＴブロック毎に独立して、低次のＤＣＴ係数データから高次のＤＣＴ係数データの順に並べ替える第２の変換手段と、第２の変換手段で変換されたＤＣＴ係数データをパッキングする第３のパッキング手段と、第３のパッキング手段でパッキングされたＤＣＴ係数データと、分離手段で分離されたヘッダ部分とを多重化する多重化手段とを有することを特徴とする記録再生装置である。
【００１６】
上述したように、この発明による信号処理装置および方法、ならびに、記録装置および記録再生装置は、ＤＣＴブロック毎に独立して符号化されているＤＣＴ係数の並びを、複数のＤＣＴブロックに跨がって、低次の係数から高次の係数の順に並べ替えるようにしているため、再生時に、マクロブロック内の複数のＤＣＴブロックのデータが全て再生できなくても、複数のＤＣＴブロックのそれぞれについて、低次のデータから利用できる。
【００１７】
また、上述したように、この発明による信号処理装置および方法、ならびに、再生装置および記録再生装置は、マクロブロック内の複数のＤＣＴブロックに跨がって、低次のＤＣＴ係数から高次の係数の順に並べられたＤＣＴ係数の並びを、ＤＣＴブロック毎に独立して、低次の係数から高次の係数の順に並べ替えるようにしているため、再生時に、マクロブロック内の複数のＤＣＴブロックのデータが全て再生できなくても、複数のＤＣＴブロックのそれぞれについて、低次のデータから利用できる。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の一実施形態について説明する。この一実施形態による記録装置では、ディジタルオーディオ信号を、ＭＰＥＧ２方式によって圧縮符号化して、ヘリカルスキャン方式で、磁気テープに記録する。その際に、ＭＰＥＧ方式の規定に基づきＤＣＴブロック毎に周波数成分の順に並べられているＤＣＴ係数を、１マクロブロックを構成する複数のＤＣＴブロックを通して、周波数成分の順に並び替える。また、再生時には、このように並べられたＤＣＴ係数を、ＭＰＥＧ方式の規定に基づく順番に並べ替えて出力する。
【００１９】
こうすることで、例えば高速再生を行い、１マクロブロックのデータが一部しか再生できなくても、１マクロブロックを構成する全てのＤＣＴブロックに対して、ＤＣＴ係数をＤＣ成分ならびに低域成分から順に、満遍なく行き渡らせることができる。そのため、再生できたデータを有効に活用することができ、より高品質の再生画像を得ることができる。
【００２０】
先ず、理解を容易とするために、この発明の一実施形態の前提となる技術について説明する。この一実施形態による記録再生装置においては、互いに異なる複数のフォーマットのビデオ信号が統一的に扱われる。例えば、ＮＴＳＣ方式に基づいた５２５本／６０ＨｚのシステムおよびＰＡＬ方式に基づいた６２５本／５０Ｈｚのシステムによるビデオ信号が統一的に扱われるのに加えて、インターレス走査でライン数が１０８０本のシステム（以下、１０８０ｉ方式と称する）、プログレッシブ走査（ノンインターレス）でライン数がそれぞれ４８０本、７２０本、１０８０本のシステム（それぞれ４８０ｐ方式、７２０ｐ方式、１０８０ｐ方式と称する）など、ディジタルテレビジョン放送の方式として認められている信号が、統一的に扱われる。すなわち、殆ど共通のハードウェアによって、異なるフォーマットのビデオ信号を記録・再生することができる。
【００２１】
また、この一実施形態では、ビデオ信号およびオーディオ信号は、ＭＰＥＧ２(Moving Picture Experts Group Phase 2)方式に基づき圧縮符号化される。周知のように、ＭＰＥＧ２は、動き補償予測符号化と、ＤＣＴ(Discrete Cosine Transform) による圧縮符号化とを組み合わせたものである。ＭＰＥＧ２のデータ構造は、階層構造をなしており、下位から、ブロック層、マクロブロック層、スライス層、ピクチャ層、ＧＯＰ層およびシーケンス層となっている。
【００２２】
ブロック層は、ＤＣＴを行う単位であるＤＣＴブロックからなる。マクロブロック層は、複数のＤＣＴブロックで構成される。スライス層は、ヘッダ部と、行間をまたがらない任意個のマクロブロックより構成される。ピクチャ層は、ヘッダ部と、複数のスライスとから構成される。ピクチャは、１画面に対応する。ＧＯＰ(Group Of Picture)層は、ヘッダ部と、フレーム内符号化に基づくピクチャであるＩピクチャと、予測符号化に基づくピクチャであるＰおよびＢピクチャとから構成される。ＧＯＰには、最低１枚のＩピクチャが含まれ、ＰおよびＢピクチャは、存在しなくても許容される。最上層のシーケンス層は、ヘッダ部と複数のＧＯＰとから構成される。
【００２３】
ＭＰＥＧのフォーマットにおいては、スライスが１つの可変長符号系列である。可変長符号系列は、可変長符号を復号化しなければデータの境界を検出できない。
【００２４】
また、シーケンス層、ＧＯＰ層、ピクチャ層、スライス層およびマクロブロック層の先頭には、それぞれ、バイト単位に整列された識別コード（スタートコードと称される）が配される。なお、上述した各層のヘッダ部は、ヘッダ、拡張データまたはユーザデータをまとめて記述したものである。ヘッダ部は、それぞれ可変長符号系列である。
【００２５】
シーケンス層のヘッダには、画像（ピクチャ）のサイズ（縦横の画素数）が記述される。ＧＯＰ層のヘッダには、タイムコードおよびＧＯＰを構成するピクチャ数が記述される。
【００２６】
スライス層に含まれるマクロブロックは、複数のＤＣＴブロックの集合であり、ＤＣＴブロックの符号化系列は、量子化されたＤＣＴ係数の系列を０係数の連続回数（ラン）とその直後の非０系列（レベル）を１つの単位として可変長符号化したものである（詳細は後述する）。マクロブロックならびにマクロブロック内のＤＣＴブロックには、バイト単位に整列した識別コードは付加されない。すなわち、これらは、１つの可変長符号系列ではない。
【００２７】
詳細は後述するが、マクロブロックは、画面（ピクチャ）を１６画素×１６ラインの格子状に分割したものである。スライスは、例えばこのマクロブロックを水平方向に連結してなる。連続するスライスの前のスライスの最後のマクロブロックと、次のスライスの先頭のマクロブロックとは連続しており、スライス間でのマクロブロックのオーバーラップを形成することは、許されていない。
【００２８】
ＭＰＥＧ２方式では、データが少なくともマクロブロック単位で揃わないと、画像データとして復号化を行うことができない。また、画面のサイズが決まると、１画面当たりのマクロブロック数は、一意に決まる。
【００２９】
一方、復号および符号化による信号の劣化を避けるためには、符号化データ上で編集することが望ましい。このとき、予測符号化によるＰピクチャおよびＢピクチャは、その復号に、時間的に前のピクチャあるいは前後のピクチャを必要とする。そのため、編集単位を１フレーム単位とすることができない。この点を考慮して、この一実施形態では、１つのＧＯＰが１枚のＩピクチャからなるようにしている。
【００３０】
また、例えば１フレーム分の記録データが記録される記録領域が所定のものとされる。ＭＰＥＧ２では、可変長符号化を用いているので、１フレーム期間に発生するデータを所定の記録領域に記録できるように、１フレーム分の発生データ量が等長化される。
【００３１】
さらに、この一実施形態では、磁気テープへの記録に適するように、１スライスを１マクロブロックから構成すると共に、１マクロブロックを、所定長の固定枠に当てはめる。
【００３２】
図１は、この一実施形態による記録再生装置１００の構成の一例を示す。先ず、この構成を概略的に説明する。記録時には、所定の方式のディジタルビデオ信号が端子１０１から入力される。このビデオ信号は、ＭＰＥＧエンコーダ１０２で可変長符号化されて、可変長符号化（ＶＬＣ）データとして出力される。このデータは、ＭＰＥＧ２(Moving Picture Experts Group Phase 2)に準拠したエレメンタリーストリームである。この出力は、セレクタ１０３の一方の入力端に供給される。
【００３３】
一方、端子１０４は、様々なフォーマットを包含できるように、ＡＮＳＩ／ＳＭＰＴＥ ３０５Ｍによって規定されたインターフェイスである、ＳＤＴＩ(Serial Data Transport Interface) のフォーマットのデータが入力される。端子１０４から、ＭＰＥＧ２のエレメンタリーストリームを含んだ信号が入力される。この信号は、ＳＤＴＩ受信回路１０５で同期検出される。そして、バッファに一旦溜め込まれ、エレメンタリーストリームを抜き出される。抜き出されたエレメンタリーストリームは、セレクタ１０３の他方の入力端に供給される。
【００３４】
セレクタ１０３で選択され出力されたエレメンタリーストリームは、ストリームコンバータ１０６に供給される。後述するように、ストリームコンバータ１０６では、ＭＰＥＧ２の規定に基づきＤＣＴブロック毎に並べられていたＤＣＴ係数を、１マクロブロックを構成する複数のＤＣＴブロックを通して、周波数成分毎に並べ替える。並べ替えられた変換エレメンタリーストリームは、パッキング回路１０７に供給される。
【００３５】
エレメンタリーストリームのビデオデータは、可変長符号化されているため、各マクロブロックのデータの長さが不揃いである。パッキング回路１０７では、マクロブロックが固定枠に流し込まれる。このとき、固定枠からはみ出た部分は、固定枠のサイズに対して余った部分に順に詰め込まれる。こうしてパッキングされたデータは、ＥＣＣエンコーダ１０８に供給される。
【００３６】
ＥＣＣ(Error Correction Coding) エンコーダ１０８には、パッキングされたビデオ信号が供給されると共に、例えば端子１０９からディジタルオーディオ信号が供給される。この一実施形態では、非圧縮のディジタルオーディオ信号が扱われる。これらの信号は、ＥＣＣエンコーダ１０８で、シンクブロック毎にシャフリングが行われる。シャフリングが行われることによって、テープ上のパターンに対して、データが均一的に配置されるようになる。それと共に、例えば内符号パリティおよび外符号パリティが付加され、積符号を用いたエラー訂正符号化が行われる。そして、エラー訂正符号化されたデータに対して、同期を検出するためのＳＹＮＣパターン、シンクブロックを識別するためのＩＤ、および、記録されるデータの内容に関する情報を示すＤＩＤが付加される。これら、ＳＹＮＣパターン、ＩＤおよびＤＩＤについては、後述する。
【００３７】
ＥＣＣエンコーダ１０８の出力は、図示されない記録符号化回路によって例えばチャンネル符号化され、記録に適した形式に変換され、記録アンプ１１０で増幅されて記録ヘッド１１１に供給される。記録ヘッド１１１で磁気テープ１２０に対してヘリカルスキャン方式で以て記録される。記録方式およびフォーマットについては、詳細は後述する。
【００３８】
再生時には、磁気テープ１２０に記録された信号が再生ヘッド１３０で再生され、再生アンプ１３１に供給される。再生信号は、再生アンプ１３１で等化や波形整形などを施され、図示されない復号回路によってディジタル信号に変換される。再生アンプ１３１から出力された再生ディジタル信号は、ＥＣＣデコーダ１３２に供給される。
【００３９】
ＥＣＣデコーダ１３２では、先ず、記録時に付加されたＳＹＮＣパターンに基づき同期検出が行われ、シンクブロックが切り出される。そして、記録時に付加されたエラー訂正符号に基づき、エラー訂正が行われる。エラーがエラー訂正符号の持つエラー訂正能力を上回って存在するときには、その旨示すエラーフラグが立てられる。そして、デシャフリングが行われ、記録時にシャフリングされたデータが元の順序に並べ直される。
【００４０】
ＥＣＣデコーダ１３２から出力されたビデオデータは、デパッキング回路１３３に供給される。デパッキング回路１３３では、記録時に施されたパッキングを解除する。すなわち、マクロブロック単位にデータの長さを戻して、元の可変長符号を復元する。ここで、上述のＥＣＣデコーダ１３２でエラーフラグが立てられていれば、図示されないコンシール回路により、エラー訂正されなかったデータの修整が行われる。データ修整は、例えばデータを全て〔０〕で埋める、あるいは、前フレームのデータに置き替えることでなされる。なお、ＥＣＣデコーダ１３２では、オーディオデータのエラー訂正も行われる。オーディオデータは、例えば端子１３９に導出される。
【００４１】
デパッキング回路１３３の出力は、ストリームコンバータ１３４に供給される。ストリームコンバータ１３４では、上述のストリームコンバータ１０６と逆の処理がなされる。すなわち、ＤＣＴブロックを通して周波数毎に並べられていたＤＣＴ係数を、ＤＣＴブロック毎に並び替える。これにより、再生信号がＭＰＥＧ２に準拠したエレメンタリーストリームに変換される。
【００４２】
このエレメンタリーストリームは、ＳＤＴＩ送信回路１３５に供給されることで、ＳＤＴＩフォーマットに変換され、端子１３６に導出される。また、ＭＰＥＧデコーダ１３７に供給されることで、ＭＰＥＧ２の規定に基づいた復号化が行われ、ディジタルビデオ信号に復号されて端子１３８に導出される。
【００４３】
この一実施形態では、磁気テープへの信号の記録は、回転する回転ヘッド上に設けられた磁気ヘッドにより、斜めのトラックを形成する、ヘリカルスキャン方式によって行われる。磁気ヘッドは、回転ドラム上の、互いに対向する位置に、それぞれ複数個が設けられる。すなわち、磁気テープが回転ヘッドに１８０°程度の巻き付け角で以て巻き付けられている場合、回転ヘッドの１８０°の回転により、同時に複数本のトラックを形成することができる。また、磁気ヘッドは、互いにアジマスの異なる２個で一組とされる。複数個の磁気ヘッドは、隣接するトラックのアジマスが互いに異なるように配置される。
【００４４】
図２は、上述した回転ヘッドにより磁気テープ上に形成されるトラックフォーマットの一例を示す。これは、１フレーム当たり８トラックで記録される例である。この例のフォーマットでは、例えばフレーム周波数が２９．９７Ｈｚ、レートが５０Ｍｂｐｓ、有効ライン数が４８０本で有効水平画素数が７２０画素のインターレス走査（４８０ｉ）のビデオ信号が記録される。また例えば、フレーム周波数が２５Ｈｚ、レートが５０Ｍｂｐｓ、有効ライン数が５７６本で有効水平画素数が７２０画素のインターレス走査（５７６ｉ）のビデオ信号が記録される。なお、この例では、データをより確実に再生できるように、１フレームのデータが２重に記録され、全体で１６トラックとされている。
【００４５】
互いに異なるアジマスの２トラックが１組とされ、セグメントが構成される。すなわち、８トラックは、４セグメントからなる。セグメントを構成するトラックの一方にはトラック番号〔０〕が付され、他方にはトラック番号〔１〕が付される。上述したように、図２に示される例では、１フレームのデータが２重に記録される。その際、トラック番号が入れ替えられると共に、フレーム毎に互いに異なるトラックシーケンスが付される。これにより、アジマスが異なる１組の磁気ヘッドのうち一方が、例えば目詰まりなどにより読み取り不能状態に陥っても、データの再生を行うことができる。
【００４６】
トラックのそれぞれにおいて、両端側にビデオデータが記録されるビデオセクタが配され、ビデオセクタに挟まれて、オーディオデータが記録されるオーディオセクタが配される。なお、この図２および後述する図３は、テープ上のセクタの配置を示すものである。
【００４７】
この例では、８チャンネルのオーディオデータを扱うことができるようにされている。Ａ１〜Ａ８は、それぞれオーディオデータの１〜８ｃｈを示す。オーディオデータは、セグメント単位で配列を変えられて記録される。また、ビデオデータは、この例では、１トラックに対して４エラー訂正ブロック分のデータがインターリーブされ、Ｕｐｐｅｒ ＳｉｄｅおよびＬｏｗｅｒ Ｓｉｄｅのセクタに分割され記録される。Ｌｏｗｅｒ Ｓｉｄｅのビデオセクタには、所定位置にシステム領域が設けられる。なお、エラー訂正ブロックについては、後述する。
【００４８】
１トラックは、シンクブロックと称される等間隔に区切られた複数のブロックからなる。図２Ｃは、シンクブロックの構成を概略的に示す。詳細は後述するが、シンクブロックは、同期検出するためのＳＹＮＣパターン、シンクブロックのそれぞれを識別するためのＩＤ、後続するデータの内容を示すＤＩＤ、データパケットおよびエラー訂正用の内符号パリティから構成される。データは、シンクブロック単位でパケットとして扱われる。すなわち、記録あるいは再生されるデータ単位の最小のものが１シンクブロックである。シンクブロックが多数並べられて（図２Ｂ）、例えばビデオセクタが形成される（図２Ａ）。
【００４９】
なお、図２Ａにおいて、ＳＡＴ１（Ｔｒ）およびＳＡＴ２（Ｔｍ）は、サーボロック用の信号が記録されるエリアである。また、各記録エリアの間には、所定の大きさのギャップ（Ｖｇ１，Ｓｇ１，Ａｇ，Ｓｇ２，Ｓｇ３およびＶｇ２）が設けられる。
【００５０】
ここでは、１フレーム当たり８トラックで記録される例を示したが、これはこの例に限定されない。この一実施形態では、さらに、１フレーム当たり４トラック、６トラックなどでの記録を行うことができる。図３は、１フレームが６トラックで記録される例である。この例では、１フレームの２重記録は行われず、トラックシーケンスが〔０〕のみとされる。この一実施形態による記録再生装置においては、この別の例のトラックフォーマットと、上述の図２に示されたトラックフォーマットとに、共に対応することができる。
【００５１】
図４は、各トラックにおける記録単位である、シンクブロックの一例を示す。この一実施形態においては、１シンクブロックに対して１個乃至は２個のマクロブロックが格納されると共に、１シンクブロックのサイズは、扱うビデオ信号のフォーマットに応じて長さが可変とされる。図４Ａに示されるように、１シンクブロックは、先頭から、２バイトのＳＹＮＣパターン、２バイトのＩＤ、１バイトのＤＩＤ、例えば１１２バイト〜２０６バイトの間で可変に規定されるデータ領域および１２バイトのパリティ（内符号パリティ）からなる。なお、データ領域は、ペイロードとも称される。
【００５２】
先頭の２バイトのＳＹＮＣパターンは、同期検出用であり、所定のパターンからなる。固有のパターンに対して一致するＳＹＮＣパターンを検出することで、同期検出が行われる。
【００５３】
ＩＤは、ＩＤ０およびＩＤ１の２つの部分からなり、個々のシンクブロックを識別するための情報が格納される。図５Ａは、ＩＤ０およびＩＤ１のビットアサインの一例を示す。ＩＤ０は、１トラック中のシンクブロックのそれぞれを識別するための識別情報（ＳＹＮＣ ＩＤ）が格納される。ＳＹＮＣ ＩＤは、例えば通し番号である。ＳＹＮＣ ＩＤは、７ビットで表現される。この一実施形態では、例えば１トラック当たり２１６個のシンクブロックが配されるため、７ビットのＳＹＮＣ ＩＤで、トラックの半分を表現することができる。
【００５４】
ＩＤ１は、シンクブロックのトラックに関する情報が格納される。ＭＳＢ側をビット７、ＬＳＢ側をビット０とした場合、このシンクブロックに関して、ビット７でトラックの上側（Ｕｐｐｅｒ）か下側（Ｌｏｗｅｒ）かが示され、ビット５〜ビット２で、トラックのセグメントが示される。また、ビット１は、トラックのアジマスに対応するトラック番号が示され、ビット０は、このシンクブロックがビデオデータおよびオーディオデータのうち何方のものであるかが示される。
【００５５】
ＤＩＤは、ペイロードに関する情報が格納される。上述したＩＤ１のビット０の値に基づき、ビデオおよびオーディオで、ＤＩＤの内容が異なる。図５Ｂは、ビデオの場合のＤＩＤのビットアサインの一例を示す。ビット７〜ビット４は、未定義（Ｒｅｓｅｒｖｅｄ）とされている。ビット３および２は、ペイロードのモードであり、例えばペイロードのタイプが示される。ビット３および２は、補助的なものである。ビット１でペイロードに１個あるいは２個のマクロブロックが格納されることが示される。ビット０でペイロードに格納されるビデオデータが外符号パリティであるかどうかが示される。
【００５６】
図５Ｃは、オーディオの場合のＤＩＤのビットアサインの一例を示す。ビット７〜ビット４は、Ｒｅｓｅｒｖｅｄとされている。ビット３でペイロードに格納されているデータがオーディオデータであるか、一般的なデータであるかどうかが示される。ペイロードに対して、圧縮符号化されたオーディオデータが格納されている場合には、ビット３がデータを示す値とされる。ビット２〜ビット０は、ＮＴＳＣ方式における、５フィールドシーケンスの情報が格納される。すなわち、ＮＴＳＣ方式においては、ビデオ信号の１フィールドに対してオーディオ信号は、サンプリング周波数が４８ｋＨｚの場合、８００サンプルおよび８０１サンプルの何れかであり、このシーケンスが５フィールド毎に揃う。ビット２〜ビット０によって、シーケンスの何処に位置するかが示される。
【００５７】
図４に戻り、図４Ｂ〜図４Ｅは、上述のペイロードの例を示す。図４Ｂおよび図４Ｃは、ペイロードに対して、１および２マクロブロックのビデオデータ（可変長符号化データ）が格納される場合の例をそれぞれ示す。図４Ｂに示される、１マクロブロックが格納される例では、先頭の３バイトに、後続するマクロブロックの長さを示す長さ情報ＬＴが配される。なお、長さ情報ＬＴには、自分自身の長さは含まれない。また、図４Ｃに示される、２マクロブロックが格納される例では、先頭に第１のマクロブロックの長さ情報ＬＴが配され、続けて第１のマクロブロックが配される。そして、第１のマクロブロックに続けて第２のマクロブロックの長さを示す長さ情報ＬＴが配され、続けて第２のマクロブロックが配される。
【００５８】
図４Ｄは、ペイロードに対して、ビデオＡＵＸデータが格納される場合の例を示す。先頭の長さ情報ＬＴには、自分自身を含まないビデオＡＵＸデータの長さが記される。この長さ情報ＬＴに続けて、５バイトのシステム情報、１２バイトのＰＩＣＴ情報、および９２バイトのユーザ情報が格納される。ペイロードの長さに対して余った部分は、Ｒｅｓｅｒｖｅｄとされる。
【００５９】
図４Ｅは、ペイロードに対してオーディオデータが格納される場合の例を示す。オーディオデータは、ペイロードの全長にわたって詰め込むことができる。オーディオ信号は、圧縮処理などが施されない、例えばＰＣＭ(Pulse Code Modulation) 形式で扱われる。これに限らず、所定の方式で圧縮符号化されたオーディオデータを扱うようにもできる。
【００６０】
この一実施形態においては、このように、シンクブロック長が可変とされているため、ビデオデータを記録するシンクブロックの長さと、オーディオデータを記録するシンクブロックの長さとを、信号フォーマットに応じてそれぞれ最適な長さに設定することができる。これにより、複数の異なる信号フォーマットを統一的に扱うことができる。
【００６１】
次に、この記録再生装置１００の各部について、さらに詳細に説明する。先ず、記録時の処理について説明する。入力端子１０１には、例えばＮＴＳＣ方式に基づく、輝度信号Ｙおよび色度信号Ｃｒ，Ｃｂの比が４：２：２のディジタルビデオ信号が入力される。この信号は、ＭＰＥＧエンコーダ１０２に供給される。
【００６２】
図６は、ＭＰＥＧエンコーダ１０２の構成の一例を示す。端子１５０から供給された信号は、ブロック化回路１５１で、例えば１６画素×１６ラインのマクロブロックに分割される。このマクロブロックは、減算器１５４の一方の入力端に供給されると共に、動き検出回路１６０に供給される。さらに、入力された画像データは、統計処理回路１５２にも供給される。統計処理回路１５２では、所定の統計処理により入力画像データの複雑さが算出される。算出結果は、ビットレート制御回路１５３に供給される。
【００６３】
動き検出回路１６０では、ブロック化回路１５１から供給されたマクロブロックと、後述する逆量子化回路１６３および逆ＤＣＴ回路１６２とを介して供給される、１フレーム（あるいは１フィールド）前のマクロブロックとを比較して、例えばブロックマッチングにより動き情報（動きベクトル）を得る。動き補償回路１６１では、この動き情報に基づく動き補償が行われ、動き補償された結果が減算器１５４の他方の入力端に供給される。
【００６４】
減算器１５４で入力画像データと動き補償結果との差分が求められ、ＤＣＴ回路１５５に供給される。ＤＣＴ回路１５５では、この差分のマクロブロックをさらに８画素×８ラインからなるＤＣＴブロックに分割し、それぞれのＤＣＴブロックについて、ＤＣＴを行う。ＤＣＴ回路１５５から出力されたＤＣＴ係数は、量子化回路１５６で量子化される。量子化の際に、ビットレート制御回路１５３からの制御情報に基づき、ビットレートが制御される。量子化されたＤＣＴ係数は、逆量子化回路１６３およびジグザグスキャン回路１５７に供給される。
【００６５】
ジグザグスキャン回路１５７では、ＤＣＴ係数がジグザグスキャンで出力され、ＤＣＴブロックそれぞれについて、ＤＣ成分および低域成分から高域成分に順に並べられる。このＤＣＴ係数は、ＶＬＣ回路１５８で可変長符号化され、ＭＰＥＧ２に準拠したエレメンタリーストリームとして、出力端１５９に導出される。出力されるエレメンタリーストリームは、マクロブロック単位の可変長符号化データである。
【００６６】
図７は、ジグザグスキャン回路１５７およびＶＬＣ回路１５８での処理を概略的に示す。図７Ａに示されるように、ＤＣＴブロックにおいて例えば左上がＤＣ成分として、右方向および下方向に、水平空間周波数および垂直空間周波数がそれぞれ高くなるとする。ジグザグスキャン回路１５７では、左上のＤＣ成分から始めて、水平ならびに垂直空間周波数が高くなる方向に、ＤＣＴブロックの各ＤＣＴ係数がジグザグにスキャンされる。
【００６７】
その結果、図７Ｂに一例が示されるように、全部で６４個（８画素×８ライン）のＤＣＴ係数が周波数成分順に並べられて得られる。このＤＣＴ係数がＶＬＣ回路１５８に供給され、可変長符号化される。すなわち、各係数は、最初の係数は、ＤＣ成分として固定的であり、次の成分（ＡＣ成分）からは、連続するランとそれに続くレベルとで係数が括られ、１つの符号が割り当てられることで、可変長符号化がなされる。符号は、周波数成分の低い（低次の）係数から高い（高次の）係数へと、ＡＣ1 ，ＡＣ2 ，ＡＣ3 ，・・・と割り当てられ、並べられる。
【００６８】
ＶＬＣ回路１５８での可変長符号化の際の符号化情報がビットレート制御回路１５３に供給される。ビットレート制御回路１５３では、この符号化情報と、上述した統計処理回路１５２によるマクロブロックの複雑さの算出結果とに基づき、出力において適切なビットレートが得られるように、ビットレート制御情報を量子化回路１５６に供給する。このビットレート制御情報により、ＧＯＰの固定長化がなされる。
【００６９】
一方、逆量子化回路１６３に供給されたＤＣＴ係数は、逆量子化され逆ＤＣＴ回路１６２によって画像データに復号され、動き検出回路１６０および動き補償回路１６１に供給される。
【００７０】
なお、この一実施形態では、Ｉピクチャだけを用い、ＰおよびＢピクチャが用いられない。したがって、上述したＭＰＥＧエンコーダ１０２の構成において、フレームあるいはフィールド間の動き補償を行うための構成、すなわち、逆量子化回路１６３、逆ＤＣＴ回路１６２、動き補償回路１６１および動き検出回路１６０は、省略することができる。
【００７１】
ＭＰＥＧエンコーダ１０２およびＳＤＴＩ受信回路１０５から出力されエレメンタリーストリームがセレクタ１０３で選択され、ストリームコンバータ１０６に供給される。ストリームコンバータ１０６では、供給された信号のＤＣＴ係数の並べ替えが行われる。すなわち、それぞれのマクロブロック内で、ＭＰＥＧ２の規定に基づいてＤＣＴブロック毎に周波数成分順に並べられたＤＣＴ係数が、マクロブロックを構成する各ＤＣＴブロックを通して、周波数成分順に並べ替えられる。
【００７２】
図８は、このストリームコンバータ１０６におけるＤＣＴ係数の並べ替えを概略的に示す。例えばＮＴＳＣ方式によるビデオ信号の場合、輝度信号Ｙと色度信号Ｃｂ，Ｃｒとの比が４：２：２であるため、１マクロブロックは、輝度信号Ｙによる４個のＤＣＴブロック（ＤＣＴブロックＹ1 ，Ｙ2 ，Ｙ3 およびＹ4 ）と、色度信号Ｃｂ，Ｃｒのそれぞれによる２個ずつのＤＣＴブロック（ＤＣＴブロックＣｂ1 ，Ｃｂ2 ，Ｃｒ1 およびＣｒ2 ）からなる。
【００７３】
上述したように、ＭＰＥＧエンコーダ１０２では、ＭＰＥＧ２の規定に従いジグザグスキャンが行われ、図８Ａに示されるように、各ＤＣＴブロック毎に、ＤＣＴ係数がＤＣ成分および低域成分から高域成分に、周波数成分の順に並べられる。一つのＤＣＴブロックのスキャンが終了したら、次のＤＣＴブロックのスキャンが行われ、同様に、ＤＣＴ係数が並べられる。
【００７４】
すなわち、マクロブロック内で、ＤＣＴブロックＹ1 ，Ｙ2 ，Ｙ3 およびＹ4 、ＤＣＴブロックＣｂ1 ，Ｃｂ2 ，Ｃｒ1 およびＣｒ2 のそれぞれについて、ＤＣＴ係数がＤＣ成分および低域成分から高域成分へと周波数成分順に並べられる。そして、上述したように、連続したランとそれに続くレベルとからなる組に、〔ＤＣ，ＡＣ1 ，ＡＣ2 ，ＡＣ3 ，・・・〕と、それぞれ１つの符号が割り当てられ可変長符号化されている。
【００７５】
ストリームコンバータ１０６では、可変長符号化され並べられたＤＣＴ係数を、一旦可変長符号を解読して各係数の区切りを検出し、マクロブロックを構成する各ＤＣＴブロックを跨いで、周波数成分順に並べ替える。この様子を、図８Ｂに示す。ＤＣ成分ならびに低域成分から高域成分へ、すなわち低次の係数から高次の係数へと、各ＤＣＴブロックを跨いで順にＤＣＴ係数が並べられる。
【００７６】
すなわち、マクロブロック内で、ＤＣ（Ｙ1 ），ＤＣ（Ｙ2 ），ＤＣ（Ｙ3 ），ＤＣ（Ｙ4 ），ＤＣ（Ｃｂ1 ），ＤＣ（Ｃｂ2 ），ＤＣ（Ｃｒ1 ），ＤＣ（Ｃｒ2 ），ＡＣ1 （Ｙ1 ），ＡＣ1 （Ｙ2 ），ＡＣ1 （Ｙ3 ），ＡＣ1 （Ｙ4 ），ＡＣ1 （Ｃｂ1 ），ＡＣ1 （Ｃｂ2 ），ＡＣ1 （Ｃｒ1 ），ＡＣ1 （Ｃｒ2 ），・・・と、ＤＣＴブロックを跨いで、ＤＣ成分を含む各周波数成分順にＤＣＴ係数が並べられる。なお、実際には、連続したランとそれに続くレベルとからなる組に対して割り当てられた１つの符号が、各周波数成分順に対応して並べられる。
【００７７】
図９、図１０および図１１を用いて、ストリームコンバータ１０６での処理について説明する。図９は、ストリームコンバータ１０６の構成の一例を示す。また、図１０は、図９の構成における処理の流れを概略的に示す。さらに、図１１は、このストリームコンバータ１０６内での、データの変遷を示す。
【００７８】
図９において、端子５０からエレメンタリーストリームが入力され、分離回路５１に供給される。エレメンタリーストリームは、分離回路５１で、マクロブロック層に含まれるＤＣＴ係数部分と、マクロブロック層以上のヘッダ部、すなわち、シーケンスヘッダ、ＧＯＰヘッダおよびピクチャヘッダなどとに分離される（図１０、ステップＳ１０）。マクロブロック層以上のヘッダ部は、ディレイ回路５２を介してマルチプレクサ５３に供給される。
【００７９】
分離回路５１で分離されたＤＣＴ係数部分は、ＶＬＤ(Variable Length Decoder) 回路５４に供給される。そして、可変長符号が解読され、ＤＣＴ係数の区切りが検出され、各ＤＣＴ係数に対応する部分が切り出される（図１０、ステップＳ１１）。各ＤＣＴ係数部分は、変換回路５５に供給される。
【００８０】
変換回路５５では、ＤＣＴ係数の並び替えが行われる。変換回路５５に供給されたＤＣＴ係数は、図１１Ｂに一例が示されるように、エレメンタリーストリームからヘッダ部が分離され（図１１Ａ）、低次の係数から高次の係数へと、ＤＣ，ＡＣ1 ，ＡＣ2 ，・・・というように並べられている。この並びがＤＣＴブロック毎に同様にして繰り返されている。これが、変換回路５５で、マクロブロック内の各ＤＣＴブロックを跨いで、低次の係数から高次の係数に並べられる（図１０、ステップＳ１２）。
【００８１】
すなわち、図１１Ｃに一例が示されるように、先ず、各ＤＣＴブロックにおけるＤＣ成分が抽出され、ＤＣＴブロックの順に並べられる。次に、各ＤＣＴブロックの最初の低域成分ＡＣ1 が抽出され、ＤＣＴブロックの順に並べられる。このように、変換回路５５において、各ＤＣＴブロックからＤＣおよび低域成分から順に周波数成分に対応したＤＣＴ係数が抽出される。なお、上述したように、このＤＣＴ係数は、連続したランとそれに続くレベルとからなる組に対して割り当てられた１つの符号からなる。そして、これらの符号は、対応する次数同士がＤＣＴブロック順に並べ替えられる。
【００８２】
より具体的には、変換前には、ＤＣＴ係数は、各ＤＣＴブロック毎にＤＣ，ＡＣ1 ，ＡＣ2 ，・・・，ＡＣ63と並べられ、構成されている（図１１Ｂ）。しかしながら、この順番のまま磁気テープ上に記録すると、例えば高速再生を行いブロックの途中までしかデータを得ることができない場合、後半のＤＣＴブロックが全く再現できない。そこで、この発明のように、ＤＣＴ係数の順番を、ＤＣ，ＤＣ，・・・，ＡＣ1 ，ＡＣ1 ，・・・，ＡＣ1 ，ＡＣ2 ，ＡＣ2 ，・・・，ＡＣ63，ＡＣ63，・・・，ＡＣ63と、各ＤＣＴブロックに跨がって、低次の係数から高次の係数へと並べ替える（図１１Ｃ）。このように並べ替えられたストリームは、例えブロックの途中までしかデータを得ることができなくても、各ＤＣＴブロックにおいて、ＤＣＴ係数の低次の係数、すなわちＤＣ成分や低域成分は、得ることができる。そのため、ストリームの一部を失ったデータに対して、最大限の品質を持った画像を得ることができる。
【００８３】
こうして並び替えられたＤＣＴ係数は、パッキング回路５６に供給され、個々のＤＣＴ係数が１個にパッキングされる。なお、このパッキング回路５６でのパッキング処理は、後続するパッキング回路１０７でのパッキング処理とは異なる処理である。
【００８４】
パッキング回路５６からの出力は、マルチプレクサ５３に供給される。そして、パッキングされたＤＣＴ係数と、ディレイ回路５２でタイミング合わせのため所定量の遅延を与えられて供給された、マクロブロック以上のヘッダ部とが多重される（図１１Ｄ）。並び替えられたＤＣＴ係数とヘッダ部とが多重された変換エレメンタリーストリームは、端子５７に導出される。
【００８５】
なお、このストリーム変換を最短の時間で行うには、ＤＣＴ係数の並び替えを、画素データのレートのクロックで動作させて、前後との信号のやり取りを行うバスの転送速度を十分に確保する必要がある。例えば、画素レートが２７ＭＨｚ／ｂｐｓ(bit per second)、１画素が８ビットであるとする。可変長符号化の結果は、１画素が最大で３倍の２４ビットになるので、バンド幅としては、２７ＭＨｚ×２４ビットが必要とされる。ここで、８１ＭＨｚ×８ビット、あるいは、５４ＭＨｚ×１６ビットで入出力を行うことで、ビット幅を減らすことができ、マクロブロックの最大長を制限する必要がなくなる。
【００８６】
また、マクロブロックの最大長が制限されている場合には、その長さ分のデータが１マクロブロック分の転送時間内に転送できるだけのバンド幅を確保する。例えば、マクロブロックの最大長が５１２バイトに制限されていれば、２７ＭＨｚ×８ビットのバンド幅でインターフェイスを行う。
【００８７】
さらに、このストリームコンバータ１０６では、１マクロブロック／１スライスではないようなエレメンタリーストリームが外部から供給された場合に、これを１マクロブロック／１スライスに変換する機能を持たせることができる（図示しない）。例えば、端子１０４から供給されたエレメンタリーストリームが１ストライプ／１スライスである場合、このストリームコンバータ１０６で、１マクロブロック／１スライスに変換する。
【００８８】
さらにまた、このストリームコンバータ１０６では、外部から供給されたエレメンタリーストリームが装置の記録ビットレート、すなわち、上述したＧＯＰ単位の固定長を越えてしまうような場合のオーバーフローを防止するような機能を持たせることができる（図示しない）。例えば、ストリームコンバータ１０６において、ＤＣＴ係数の上位係数（高域成分）をゼロに置き替え、打ち切る。
【００８９】
なお、ここでは、ストリームコンバータ１０６において、ＤＣＴ係数の可変長符号を解読して係数の並べ替えを行っているが、これはこの例に限定されない。すなわち、可変長符号が復号されたＤＣＴ係数を並び替えるようにしてもよい。
【００９０】
こうして、ストリームコンバータ１０６でエレメンタリーストリームが並べ替えられた変換エレメンタリーストリームは、パッキング部１０７に供給される。
【００９１】
マクロブロックの長さは、変換エレメンタリーストリームと変換前のエレメンタリーストリームとで同一である。また、ＭＰＥＧエンコーダ１０２において、ビットレート制御によりＧＯＰ単位に固定長化されていても、マクロブロック単位で見ると、長さが変動している。パッキング回路１０７では、マクロブロックを固定枠に当てはめる。
【００９２】
図１２は、パッキング回路１０７でのマクロブロックのパッキング処理を概略的に示す。マクロブロックは、所定のデータ長を持つ固定枠に当てはめられ、パッキングされる。このとき用いられる固定枠のデータ長を、記録および再生の際のデータの最小単位であるシンクブロック長と一致させると、後続するＥＣＣエンコーダ１０８におけるシャフリングおよびエラー訂正符号化の際に、都合が良い。例えば８マクロブロック毎に処理が行われ、マクロブロックのそれぞれに対して＃１，＃２，・・・，＃８と番号を付ける。
【００９３】
可変長符号化によって、図１２Ａに一例が示されるように、８マクロブロックは、互いに長さが異なる。この例では、固定枠である１シンクブロックの長さと比較して、マクロブロック＃１のデータ，＃３のデータおよび＃６のデータがそれぞれ長く、マクロブロック＃２のデータ，＃５のデータ，＃７のデータおよび＃８のデータがそれぞれ短い。また、マクロブロック＃４のデータは、１シンクブロックと略等しい長さである。
【００９４】
パッキング処理によって、マクロブロックが１シンクブロック長の固定長枠に流し込まれ、１フレーム期間で発生したデータ全体が固定長化される。図７Ｂに一例が示されるように、１シンクブロックと比較して長いマクロブロックは、シンクブロック長に対応する位置で分割される。分割されたマクロブロックのうち、シンクブロック長からはみ出た部分は、先頭から順に余った領域に、すなわち、長さがシンクブロック長に満たないマクロブロックの後ろに、詰め込まれる。
【００９５】
図１２Ｂの例では、マクロブロック＃１の、シンクブロック長からはみ出た部分が、先ず、マクロブロック＃２の後ろに詰め込まれ、そこがシンクブロックの長さに達すると、マクロブロック＃５の後ろに詰め込まれる。次に、マクロブロック＃３の、シンクブロック長からはみ出た部分がマクロブロック＃７の後ろに詰め込まれる。さらに、マクロブロック＃６のシンクブロック長からはみ出た部分がマクロブロック＃７の後ろに詰め込まれ、さらにはみ出た部分がマクロブロック＃８の後ろに詰め込まれる。こうして、各マクロブロックがシンクブロック長の固定枠に対してパッキングされる。
【００９６】
各マクロブロックの長さは、ストリームコンバータ１０６において予め調べておくことができる。これにより、このパッキング回路１０７では、ＶＬＣデータをデコードして内容を検査すること無く、マクロブロックの最後尾を知ることができる。
【００９７】
また、パッキングされたデータが磁気テープ上に記録される際には、固定長枠のマクロブロックの先頭部分にマクロブロックの長さを示す長さ情報ＬＴが付される。再生時には、この長さ情報ＬＴに基づきパッキングされたデータが連結され、マクロブロックデータが復元される。これを、デパッキングと称する。
【００９８】
パッキング回路１０７の出力は、ＥＣＣエンコーダ１０８に供給される。ＥＣＣエンコーダ１０８では、１ＧＯＰ分のデータが溜まったら、固定枠長に対応するブロックのそれぞれを所定の規則に基づきシャフリングして並び替える。そして、並び替えられたブロックのそれぞれについて、画面上の位置とテープ上の記録位置とを関連付ける。シャフリングを行うことにより、テープ上の連続した位置に発生するような、バーストエラーに対する耐性を高めることができる。なお、シャフリングは、上述のパッキング回路１０７にその機能を持たせて行ってもよい。
【００９９】
シャフリングがなされると、所定のデータ単位（シンボル）で外符号パリティおよび内符号パリティが付加され、積符号を用いたエラー訂正符号化が行われる。先ず、所定数のブロックを通して外符号パリティが付加され、次に、外符号パリティを含めたブロックのそれぞれに対して、ブロックの方向に内符号パリティが付加される。内符号パリティは、パッキングの際に用いられた固定枠と同一のデータ系列からなる内符号ブロックを単位として付加される。そして、それぞれの内符号ブロックの先頭には、ＤＩＤ、ＩＤおよびＳＹＮＣパターンが付加され、シンクブロックが形成される。
【０１００】
なお、内符号パリティおよび外符号パリティとで完結するデータブロックを、エラー訂正ブロックと称する。
【０１０１】
エラー訂正符号化されたデータは、図示されないスクランブル回路によってスクランブル処理され、周波数成分が平均化される。そして、記録アンプ１１０に供給され、記録符号化され、磁気テープ１２０への記録に適した形式に変換される。この一実施形態では、記録符号化には、パーシャルレスポンスのプリコーダが用いられる。記録符号化されたデータは、記録ヘッド１１１によって磁気テープ１２０に記録される。
【０１０２】
次に、再生時の処理について説明する。磁気テープ１２０に記録された信号は、再生ヘッド１３０によって再生される。再生信号は、再生アンプ１３１に供給され、等化器でディジタルデータに復元され、パーシャルレスポンスのデコードが行われる。このとき、ビタビ復号方式を利用することにより、エラーレートを改善することができる。
【０１０３】
再生アンプ１３１から出力された再生ディジタルデータは、ＥＣＣデコーダ１３２に供給される。ＥＣＣデコーダ１３２では、先ず、ＳＹＮＣパターンが検出され、シンクブロックが切り出される。シンクブロック中の内符号ブロックが内符号パリティにより内符号訂正され、ＩＤに基づき図示されないメモリの所定のアドレスに書き込まれる。エラー訂正符号の持つエラー訂正能力を超えてエラーが存在するときには、エラーが訂正できないとされ、そのシンボルに対してエラーフラグが立てられる。こうして、１ＧＯＰ分のデータの内符号訂正が終わったら、メモリに書き込まれたデータを用いて外符号訂正が行われる。
【０１０４】
ここでも同様に、エラー訂正符号の持つエラー訂正能力を超えてエラーが存在する場合には、エラーフラグが立てられる。外符号訂正によるエラーフラグは、後述するストリームコンバータ１３４に供給される。
【０１０５】
こうしてエラー訂正されたデータに対して、デシャフリングがなされ、データのアドレスが復元される。すなわち、記録時には、エラー訂正符号化の前に、所定の規則に基づきシャフリングがなされているため、ここでは、その逆の処理を行い、データを正しい順番に並び替える。デシャフリングが行われたデータは、デパッキング回路１３３に供給される。
【０１０６】
デパッキング回路１３３では、記録時に上述したパッキング回路１０７でパッキングされたマクロブロックの復元を行う。すなわち、シンクブロックはマクロブロックに対応しており、ペイロードの例えば先頭に記録されている長さ情報ＬＴに基づき、マクロブロックのそれぞれのデータを連結し、元のマクロブロックを復元する。
【０１０７】
磁気テープ１２０の速度を記録時よりも高速にして再生する高速再生や、記録時と異なるテープ速度で再生を行う変速再生を行った場合には、回転ヘッドのトレース角とヘリカルトラックとの関係が変わり、１トラックを正確にトレースすることができなくなる。そのため、１ＧＯＰ全ての信号を取得できないので、デパッキング処理がなされない。したがって、シンクブロック単位での再生が行われる。このとき、長さ情報ＬＴに基づき、シンクブロック長よりも短いマクロブロックの後ろに詰め込まれたデータは、例えばゼロとして扱われる。なお、内符号パリティによるエラー訂正を行うことができ、ＩＤに基づきデシャフリングも可能である。
【０１０８】
デパッキング回路１３３の出力は、変換エレメンタリーストリームとしてストリームコンバータ１３４に供給される。ストリームコンバータ１３４では、上述のストリームコンバータ１０６とは逆の処理を行う。すなわち、ストリームコンバータ１３４では、マクロブロック毎に、周波数成分順に並べられているＤＣＴ係数がＤＣＴブロック毎の周波数成分順に並べ替えられる。これにより、変換エレメンタリーストリームがＭＰＥＧ２に準拠したエレメンタリーストリームに逆変換される。
【０１０９】
なお、再生側のストリーム変換の処理では、変換前に、ＥＣＣデコーダ１３２で得られた外符号訂正によるエラーフラグに基づき、エラー処理を行う必要がある。すなわち、変換前に、マクロブロックデータの途中にエラーがあるとされた場合には、エラー箇所以降の周波数成分のＤＣＴ係数が復元できない。そこで、例えばエラー箇所のデータをブロック終端符号（ＥＯＢ）に置き替え、それ以降の周波数成分のＤＣＴ係数をゼロとする。同様に、高速再生時にも、シンクブロック長に対応する長さまでのＤＣＴ係数のみを復元し、それ以降の係数は、ゼロデータに置き替えられる。
【０１１０】
ＤＣＴブロックを通して、ＤＣＴ係数がＤＣ成分および低域成分から高域成分へと並べられているため、このように、ある箇所以降からＤＣＴ係数を無視しても、マクロブロックを構成するＤＣＴブロックのそれぞれに対して、ＤＣならびに低域成分からのＤＣＴ係数を満遍なく行き渡らせることができる。
【０１１１】
また、ストリームコンバータ１３４の入出力は、記録側と同様に、マクロブロックの最大長に応じて、十分な転送レート（バンド幅）を確保しておく。マクロブロックの長さを制限しない場合には、画素レートの３倍のバンド幅を確保するのが好ましい。
【０１１２】
ストリームコンバータ１３４から出力されたエレメンタリーストリームは、例えばＳＤＴＩ送信回路１３５に供給され、同期信号などを付加され、所定の信号フォーマットにされ、ＳＤＴＩに対応した、ＭＰＥＧ２に準拠のエレメンタリーストリームとして出力端１３６に導出される。
【０１１３】
また、ストリームコンバータ１３４から出力されたエレメンタリーストリームは、ＭＰＥＧデコーダ１３７にも供給することができる。ＭＰＥＧデコーダ１３７は、図示しないが、一般的なＭＰＥＧ２に準拠したデコーダの構成を有している。エレメンタリーストリームは、ＭＰＥＧデコーダ１３７でデコードされ、ディジタルビデオ信号として出力端１３８に導出される。
【０１１４】
この再生側のストリームコンバータ１３４は、上述した記録側のストリームコンバータ１０６と同一の構成で実現可能なものである。また、その際の処理も、コンバータ１０６と同様であるため、ここでの詳細な説明は、繁雑さを避けるため、省略する。
【０１１５】
なお、再生側のストリーム変換の処理では、変換前に、ＥＣＣデコーダ１３２で得られた外符号訂正によるエラーフラグに基づき、エラー処理を行う必要がある。すなわち、変換前に、マクロブロックデータの途中にエラーがあるとされた場合には、エラー箇所以降の周波数成分のＤＣＴ係数が復元できない。そこで、例えばエラー箇所のデータをブロック終端符号（ＥＯＢ）に置き替え、それ以降の周波数成分のＤＣＴ係数をゼロとする。同様に、高速再生時にも、シンクブロック長に対応する長さまでのＤＣＴ係数のみを復元し、それ以降の係数は、ゼロデータに置き替えられる。
【０１１６】
ＤＣＴブロックを通して、ＤＣＴ係数がＤＣ成分および低域成分から高域成分へと並べられているため、このように、ある箇所以降からＤＣＴ係数を無視しても、マクロブロックを構成するＤＣＴブロックのそれぞれに対して、満遍なくＤＣＴ係数を行き渡らせることができる。
【０１１７】
また、ストリームコンバータ１３４の入出力は、記録側と同様に、マクロブロックの最大長に応じて、十分な転送レート（バンド幅）を確保しておく。マクロブロックの長さを制限しない場合には、画素レートの３倍のバンド幅を確保するのが好ましい。
【０１１８】
ストリームコンバータ１３４から出力されたエレメンタリーストリームは、例えばＳＤＴＩ送信回路１３５に供給され、同期信号などを付加され、所定の信号フォーマットにされ、ＳＤＴＩに対応した、ＭＰＥＧ２に準拠のエレメンタリーストリームとして出力端１３６に導出される。
【０１１９】
また、ストリームコンバータ１３４から出力されたエレメンタリーストリームは、ＭＰＥＧデコーダ１３７にも供給することができる。ＭＰＥＧデコーダ１３７は、図示しないが、一般的なＭＰＥＧ２に準拠したデコーダの構成を有している。エレメンタリーストリームは、ＭＰＥＧデコーダ１３７でデコードされ、ディジタルビデオ信号として出力端１３８に導出される。
【０１２０】
なお、上述では、この発明がＤＣＴ係数をＤＣＴブロック毎にジグザグスキャンした場合に適用されるように説明しているが、これはこの例に限定されない。この発明は、ＤＣＴ係数をＤＣＴブロック毎に、オルタネートスキャンを行うような場合にも、適用可能である。
【０１２１】
また、上述では、ＤＣＴ係数の並べ替えを、輝度信号ＹのＤＣＴブロックから開始するように説明しているが、これはこの例に限定されず、どのＤＣＴブロックから並べ替えを開始するかは、任意である。
【０１２２】
【発明の効果】
以上説明したように、この発明によれば、ビデオデータをＭＰＥＧ方式によって圧縮符号化してヘリカルトラックで磁気テープに記録する際に、マクロブロックにおいて、ＤＣＴブロック毎に周波数成分順に並べられていたＤＣＴ係数を、各ＤＣＴブロックに跨がって周波数成分順に並び替えている。そのため、再生時に、例えば記録時よりもテープの走行速度が速い高速再生を行い、各ヘリカルトラックの一部しかデータが再生されなくても、マクロブロック中のＤＣＴブロックのそれぞれに対して、ＤＣ成分側からＤＣＴ係数が与えられるので、再生されたデータを有効に活用して高品質の再生画像を得ることができるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】一実施形態による記録再生装置の構成の一例を示すブロック図である。
【図２】トラックフォーマットの一例を示す略線図である。
【図３】トラックフォーマットの別の例を示す略線図である。
【図４】シンクブロックの一例を示す略線図である。
【図５】ＩＤおよびＤＩＤのビットアサインの一例を示す略線図である。
【図６】ＭＰＥＧエンコーダの構成の一例を示すブロック図である。
【図７】ジグザグスキャンおよび可変長符号化を説明するための図である。
【図８】ストリームコンバータでのＤＣＴ係数の並べ替えを概略的に示す略線図である。
【図９】ストリームコンバータの構成の一例を示すブロック図である。
【図１０】ストリームコンバータにおける処理の流れを概略的に示すフローチャートである。
【図１１】ストリームコンバータ内でのデータの変遷を示す略線図である。
【図１２】マクロブロックの等長化を概略的に示す略線図である。
【符号の説明】
５０・・・分離回路、５４・・・ＶＬＤ回路、５５・・・変換回路、５６・・・パッキング回路、５３・・・マルチプレクサ、１００・・・記録再生装置、１０２・・・ＭＰＥＧエンコーダ、１０６・・・ストリームコンバータ、１０７・・・パッキング回路、１０８・・・ＥＣＣエンコーダ、１２０・・・磁気テープ、１３２・・・ＥＣＣデコーダ、１３３・・・デパッキング回路、１３４・・・ストリームコンバータ
Claims (7)
- ビデオデータに含まれるフレームそれぞれを複数のマクロブロックに分割し、分割したマクロブロック毎に含まれる複数のＤＣＴブロック毎にＤＣＴを行われることで生成されたＤＣＴ係数データを、該ＤＣＴブロック毎に、該ＤＣＴブロック内で低次の該ＤＣＴ係数データから高次の該ＤＣＴ係数データの順の並びに従い可変長符号化してなるＤＣＴ係数部分に対し、上記マクロブロック毎にヘッダを付加してなるエレメンタリストリームから、上記ヘッダ部分と上記ＤＣＴ係数部分とを分離する分離手段と、
上記分離手段で分離された上記ＤＣＴ係数部分の上記可変長符号を解読して上記ＤＣＴ係数データの区切りを検出し、該ＤＣＴ係数データに対応する部分を切り出す解読手段と、
上記解読手段で切り出された上記ＤＣＴ係数データに対し、上記ＤＣＴブロック毎に独立して符号化されている該ＤＣＴ係数データの並びを、上記マクロブロック内の複数の上記ＤＣＴブロックに跨がって、低次の上記ＤＣＴ係数データから高次の上記ＤＣＴ係数データの順に並べ替える変換手段と、
上記変換手段で変換された上記ＤＣＴ係数データをパッキングするパッキング手段と、
上記パッキング手段でパッキングされた上記ＤＣＴ係数データと、上記分離手段で分離された上記ヘッダ部分とを多重化する多重化手段と
を有する
ことを特徴とする信号処理装置。 - ビデオデータに含まれるフレームそれぞれが複数のマクロブロックに分割され、分割されたマクロブロック毎に含まれる複数のＤＣＴブロック毎にＤＣＴが行われることによって生成されたＤＣＴ係数データを、該マクロブロック内の複数の該ＤＣＴブロックに跨がって、低次の上記係数データから高次の上記係数データの順の並びに従い可変長符号化してなるＤＣＴ係数部分に対し、上記マクロブロック毎に付加されるヘッダを付加してなる変換エレメンタリストリームから、上記ヘッダ部分と上記ＤＣＴ係数部分とを分離する分離手段と、
上記分離手段で分離された上記ＤＣＴ係数部分の上記可変長符号を解読して上記ＤＣＴ係数データの区切りを検出し、該ＤＣＴ係数データに対応する部分を切り出す解読手段と、
上記解読手段で切り出された上記ＤＣＴ係数データに対し、上記マクロブロック内の複数のＤＣＴブロックに跨がって低次の該ＤＣＴ係数データから高次の該係数データの順に並べられた該ＤＣＴ係数データの並びを、該ＤＣＴブロック毎に独立して、該低次のＤＣＴ係数データから該高次のＤＣＴ係数データの順に並べ替える変換手段と、
上記変換手段で変換された上記ＤＣＴ係数データをパッキングするパッキング手段と、
上記パッキング手段でパッキングされた上記ＤＣＴ係数データと、上記分離手段で分離された上記ヘッダ部分とを多重化する多重化手段と
を有する
ことを特徴とする信号処理装置。 - ビデオデータに含まれるフレームそれぞれを複数のマクロブロックに分割し、分割したマクロブロック毎に含まれる複数のＤＣＴブロック毎にＤＣＴを行われることで生成されたＤＣＴ係数データを、該ＤＣＴブロック毎に、該ＤＣＴブロック内で低次の該ＤＣＴ係数データから高次の該ＤＣＴ係数データの順の並びに従い可変長符号化してなるＤＣＴ係数部分に対し、上記マクロブロック毎にヘッダを付加してなるエレメンタリストリームから、上記ヘッダ部分と上記ＤＣＴ係数部分とを分離する分離のステップと、
上記分離のステップにより分離された上記ＤＣＴ係数部分の上記可変長符号を解読して上記ＤＣＴ係数データの区切りを検出し、該ＤＣＴ係数データに対応する部分を切り出す解読のステップと、
上記解読のステップにより切り出された上記ＤＣＴ係数データに対し、上記ＤＣＴブロック毎に独立して符号化されている該ＤＣＴ係数データの並びを、上記マクロブロック内の複数の上記ＤＣＴブロックに跨がって、低次の上記ＤＣＴ係数データから高次の上記ＤＣＴ係数データの順に並べ替える変換のステップと、
上記変換のステップにより変換された上記ＤＣＴ係数データをパッキングするパッキングのステップと、
上記パッキングのステップによりパッキングされた上記ＤＣＴ係数データと、上記分離のステップにより分離された上記ヘッダ部分とを多重化する多重化のステップと
を有する
ことを特徴とする信号処理方法。 - ビデオデータに含まれるフレームそれぞれが複数のマクロブロックに分割され、分割されたマクロブロック毎に含まれる複数のＤＣＴブロック毎にＤＣＴが行われることによって生成されたＤＣＴ係数データを、該マクロブロック内の複数の該ＤＣＴブロックに跨がって、低次の上記係数データから高次の上記係数データの順の並びに従い可変長符号化してなるＤＣＴ係数部分に対し、上記マクロブロック毎に付加されるヘッダを付加してなる変換エレメンタリストリームから、上記ヘッダ部分と上記ＤＣＴ係数部分とを分離する分離のステップと、
上記分離のステップにより分離された上記ＤＣＴ係数部分の上記可変長符号を解読して上記ＤＣＴ係数データの区切りを検出し、該ＤＣＴ係数データに対応する部分を切り出す解読のステップと、
上記解読のステップにより切り出された上記ＤＣＴ係数データに対し、上記マクロブロック内の複数のＤＣＴブロックに跨がって低次の該ＤＣＴ係数データから高次の該係数データの順に並べられた該ＤＣＴ係数データの並びを、該ＤＣＴブロック毎に独立して、該低次のＤＣＴ係数データから該高次のＤＣＴ係数データの順に並べ替える変換のステップと、
上記変換のステップにより変換された上記ＤＣＴ係数データをパッキングするパッキングのステップと、
上記パッキングのステップによりパッキングされた上記ＤＣＴ係数データと、上記分離のステップにより分離された上記ヘッダ部分とを多重化する多重化のステップと
を有する
ことを特徴とする信号処理方法。 - ビデオデータに含まれるフレームそれぞれが複数のマクロブロックに分割され、分割されたマクロブロック毎に含まれる複数のＤＣＴブロック毎にＤＣＴが行われて生成されたＤＣＴ係数データを、該ＤＣＴブロック毎に、該ＤＣＴブロック内で低次の該ＤＣＴ係数データから高次の該ＤＣＴ係数データの順の並びに従い可変長符号化してなるＤＣＴ係数部分に対し、上記マクロブロック毎にヘッダを付加してなるエレメンタリストリームから、上記ヘッダ部分と上記ＤＣＴ係数部分とを分離する分離手段と、
上記分離手段で分離された上記ＤＣＴ係数部分の上記可変長符号を解読して上記ＤＣＴ係数データの区切りを検出し、該ＤＣＴ係数データに対応する部分を切り出す解読手段と、
上記解読手段で切り出された上記ＤＣＴ係数データに対し、上記ＤＣＴブロック毎に独立して符号化されている該ＤＣＴ係数データの並びを、上記マクロブロック内の複数の上記ＤＣＴブロックに跨がって、低次の上記ＤＣＴ係数データから高次の上記ＤＣＴ係数データの順に並べ替える変換手段と、
上記変換手段で変換された上記ＤＣＴ係数データをパッキングする第１のパッキング手段と、
上記第１のパッキング手段でパッキングされた上記ＤＣＴ係数データと、上記分離手段で分離された上記ヘッダ部分とを多重化する多重化手段と、
上記多重化手段の出力を上記マクロブロック毎に固定長枠に当てはめ、上記固定長枠からはみ出た部分を上記固定長枠に足りない部分に順に詰め込むパッキングを行う第２のパッキング手段と、
上記第２のパッキング手段によってパッキングされた複数の上記固定長枠に対応するデータに対して、積符号を用いたエラー訂正符号化を行うエラー訂正符号化手段と、
上記エラー訂正符号化手段によってエラー訂正符号化されたデータを記録媒体に記録する記録手段と
を有することを特徴とする記録装置。 - ビデオデータに含まれるフレームそれぞれが複数のマクロブロックに分割され、分割されたマクロブロック毎に含まれる複数のＤＣＴブロック毎にＤＣＴが行われＤＣＴ係数データが生成され、生成されたＤＣＴ係数データを可変長符号化し、可変長符号化されたＤＣＴ係数データをマクロブロック内の複数のＤＣＴブロックに跨がって、低次のＤＣＴ係数データから高次のＤＣＴ係数データの順に並べ替え、並べ替えられたＤＣＴ係数データに対して第１のパッキングを行い、第１のパッキングが行われたＤＣＴ係数部分に対してマクロブロック毎にヘッダを付加してなる変換エレメンタリストリームを、マクロブロック毎に固定長枠に当てはめ、固定長枠からはみ出た部分を固定長枠に足りない部分に順に詰め込む第２のパッキングを行い、第２のパッキングが行われた複数の固定長枠に対応するデータに対して積符号を用いたエラー訂正符号化が施されて記録媒体に記録されたデータを再生するようにした再生装置において、
記録媒体に記録されたデータを再生する再生手段と、
上記再生手段により再生された上記データの積符号を用いたエラー訂正符号を復号化してエラー訂正を行うエラー訂正手段と、
上記エラー訂正手段によってエラー訂正されたデータに対して、対応するマクロブロック同士を連結してマクロブロックを復元するデパッキング手段と、
上記デパッキング手段の出力から上記マクロブロック毎に、ヘッダ部分とＤＣＴ係数部分とを分離する分離手段と、
上記分離手段で分離された上記ＤＣＴ係数部分の上記可変長符号を解読して上記ＤＣＴ係数データの区切りを検出し、該ＤＣＴ係数データに対応する部分を切り出す解読手段と、
上記解読手段で切り出された上記ＤＣＴ係数データに対し、上記デパッキング手段によって復元されたマクロブロック内で、複数のＤＣＴブロックに跨がって低次の該ＤＣＴ係数データから高次の該係数データの順に並べられた該ＤＣＴ係数データの並びを、該ＤＣＴブロック毎に独立して、該低次のＤＣＴ係数データから該高次のＤＣＴ係数データの順に並べ替える変換手段と、
上記変換手段で変換された上記ＤＣＴ係数データをパッキングするパッキング手段と、
上記パッキング手段でパッキングされた上記ＤＣＴ係数データと、上記分離手段で分離された上記ヘッダ部分とを多重化する多重化手段と
を有する
ことを特徴とする再生装置。 - ビデオデータに含まれるフレームそれぞれが複数のマクロブロックに分割され、分割されたマクロブロック毎に含まれる複数のＤＣＴブロック毎にＤＣＴが行われて生成されたＤＣＴ係数データを、該ＤＣＴブロック毎に、該ＤＣＴブロック内で低次の該ＤＣＴ係数データから高次の該ＤＣＴ係数データの順の並びに従い可変長符号化してなるＤＣＴ係数部分に対し、上記マクロブロック毎にヘッダを付加してなるエレメンタリストリームから、上記ヘッダ部分と上記ＤＣＴ係数部分とを分離する分離手段と、
上記分離手段で分離された上記ＤＣＴ係数部分の上記可変長符号を解読して上記ＤＣＴ係数データの区切りを検出し、該ＤＣＴ係数データに対応する部分を切り出す解読手段と、
上記解読手段で切り出された上記ＤＣＴ係数データに対し、上記ＤＣＴブロック毎に独立して符号化されている該ＤＣＴ係数データの並びを、上記マクロブロック内の複数の上記ＤＣＴブロックに跨がって、低次の上記ＤＣＴ係数データから高次の上記ＤＣＴ係数データの順に並べ替える第１の変換手段と、
上記第１の変換手段で並べ替えられた上記ＤＣＴ係数データをパッキングする第１のパッキング手段と、
上記第１のパッキング手段でパッキングされた上記ＤＣＴ係数データと、上記分離手段で分離された上記ヘッダ部分とを多重化する多重化手段と、
上記多重化手段の出力を上記マクロブロック毎に固定長枠に当てはめ、該固定長枠からはみ出た部分を該固定長枠に足りない部分に順に詰め込むパッキングを行う第２のパッキング手段と、
上記第２のパッキング手段によってパッキングされた複数の上記固定長枠に対応するデータに対して、積符号を用いたエラー訂正符号化を行うエラー訂正符号化手段と、
上記エラー訂正符号化手段によってエラー訂正符号化されたデータを記録媒体に記録する記録手段と、
上記記録媒体に記録されたデータを再生する再生手段と、
上記再生手段により再生された上記データの積符号を用いたエラー訂正符号を復号化してエラー訂正を行うエラー訂正手段と、
上記エラー訂正手段によってエラー訂正されたデータに対して、対応するマクロブロック同士を連結してマクロブロックを復元するデパッキング手段と、
上記デパッキング手段の出力から上記マクロブロック毎に、ヘッダ部分とＤＣＴ係数部分とを分離する分離手段と、
上記分離手段で分離された上記ＤＣＴ係数部分の上記可変長符号を解読して上記ＤＣＴ係数データの区切りを検出し、該ＤＣＴ係数データに対応する部分を切り出す解読手段と、
上記解読手段で切り出された上記ＤＣＴ係数データに対し、上記デパッキング手段によって復元されたマクロブロック内で、複数のＤＣＴブロックに跨がって低次の該ＤＣＴ係数データから高次の該係数データの順に並べられた該ＤＣＴ係数データの並びを、該ＤＣＴブロック毎に独立して、該低次のＤＣＴ係数データから該高次のＤＣＴ係数データの順に並べ替える第２の変換手段と、
上記第２の変換手段で変換された上記ＤＣＴ係数データをパッキングする第３のパッキング手段と、
上記第３のパッキング手段でパッキングされた上記ＤＣＴ係数データと、上記分離手段で分離された上記ヘッダ部分とを多重化する多重化手段と
を有する
ことを特徴とする記録再生装置。
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