JPH08223531A - ディジタル映像信号記録再生装置並びにその記録再生方法およびディジタル映像信号再生装置並びにその再生方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 映像信号を高能率符号化して可変レートで記
録し、再生する場合、好適な特殊再生画像と通常再生が
できることを目的とする。 【構成】 記録時に少なくともフレーム内符号化を行う
Ｉピクチャを低周波領域と高周波領域に分割して、さら
に、分割されたＩピクチャデータのうち基本的なデータ
を画面上の各エリア単位で並び換えて、画面上で中央に
くるエリアが先頭に配置される映像データのビットスト
リームを構成し、分割されたエリアやデータ分割やピク
チャのアドレス情報をヘッダ情報として前記映像データ
のビットストリームの先頭に配置してパケットを構成し
て記録したメディア上から、通常再生時には前記パケッ
トの先頭部分に配置されているヘッダ情報にしたがいデ
ータをエリア単位で並び替えて出力し、分割されたデー
タを並び換え、特殊再生時には前記パケットの先頭から
一定時間内で読みだすことができたＩピクチャデータの
みを出力することにより特殊再生を行うものである。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ディジタル映像信号記
録再生装置並びにその記録再生方法およびディジタル映
像信号再生装置並びにその再生方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】図２７は特開平４−１１４３６９号公報
に示されている従来の光ディスク記録再生装置のブロッ
ク回路図で、７０１はビデオ信号やオーディオ信号等を
ディジタル情報に変換するためのＡ／Ｄ変換器、７０２
は情報圧縮回路、７０３は上記圧縮情報をフレーム周期
の整数倍に等しいセクタ情報に変換するフレームセクタ
変換回路、７０４は上記セクタ情報に誤り訂正信号を付
加する誤り訂正符号回路、７０５は記録媒体での符号間
干渉を小さくするため所定の変調符号に変換するための
変調器、７０６は上記変調符号に従ってレーザ光を変調
するためのレーザ駆動回路、７０７はレーザ出力スイッ
チである。

【０００３】また、７０８は上記レーザ光を出射するた
めの光ヘッド、７０９は光ヘッド７０８から出射される
光ビームをトラッキングするためのアクチュエータ、７
１０は光ヘッド７０８を送るためのトラバースモータ、
７１１は光ディスク７１２を回転させるためのディスク
モータ、７１９はモータ駆動回路、７２０は第１のモー
タ制御回路、７２１は第２のモータ制御回路である。ま
た、７１３は光ヘッド７０８からの再生信号を増幅する
ための再生アンプ、７１４は記録された変調信号からデ
ータを得るための復調器、７１５は誤り訂正復号回路、
７１６はフレームセクタの逆変換手段、７１７は上記圧
縮情報を伸長するための情報伸長回路、７１８は伸長さ
れた情報を例えばアナログビデオ信号やオーディオ信号
に変換するためのＤ／Ａ変換器である。

【０００４】次に動作について説明する。映像信号を符
号化する場合の高能率符号化方式の一つとしてＭＰＥＧ
方式による符号化アルゴリズムがある。これは、動き補
償予測を用いた画像間予測符号化と画像内変換符号化を
組み合わせたハイブリッド符号化方式である。ここで、
本従来例の情報圧縮回路７０２は図３０に示すような構
成になっており、上記ＭＰＥＧ符号化方式を採用してい
る。

【０００５】図２８はＭＰＥＧ方式のデータ配列構造
（レイヤ構造）を簡略化して表したものである。図にお
いて、８２１は複数のフレーム情報からなるＧｒｏｕｐ
ｏｆＰｉｃｔｕｒｅ（以下、「ＧＯＰ」という）から
なるシーケンス層、８２２はいくつかのピクチャ（画
面）から構成されるＧＯＰ層、８２３は１画面をいくつ
かのブロックに分割したスライス、８２４はいくつかの
マクロブロックから構成されるスライス層、８２５はマ
クロブロック層、８２６は８画素×８画素で構成される
ブロック層である。

【０００６】このマクロブロック層８２５は、例えばＭ
ＰＥＧ方式においては、符号化の最少単位は８×８画素
からなるブロックで、このブロックが離散コサイン変換
（以下、「ＤＣＴ」という）を行う単位である。このと
き、隣接する４つのＹ信号ブロックと、これらに位置的
に対応する１個のＣｂブロック、および１個のＣｒブロ
ックの合計６ブロックをマクロブロックと呼ぶ。このマ
クロブロックを複数個まとめてスライスが構成される。
また、マクロブロックは、動き補償予測の最小単位であ
り、動き補償予測のための動きベクトルは、マクロブロ
ック単位で行われる。

【０００７】次に、画像間予測符号化の処理について説
明する。図２９は、上記画像間予測符号化の概略を示し
ている。各画像は、画像内符号化画像（以下、Ｉピクチ
ャという）、片方向予測符号化画像（以下、Ｐピクチャ
という）、両方向予測符号化画像（以下、Ｂピクチャと
いう）の３つのタイプに分けられる。

【０００８】例えば、Ｎ枚に１枚の画像をＩピクチャと
し、Ｍ枚に１枚はＰピクチャまたはＩピクチャとする場
合、ｎ、ｍを整数、かつ、１≦ｍ≦Ｎ／Ｍとして、（Ｎ
×ｎ＋Ｍ）番目の画像はＩピクチャ、（Ｎ×ｎ＋Ｍ×
ｍ）番目の画像（ｍ≠１）はＰピクチャ、（Ｎ×ｎ＋Ｍ
×ｍ＋１）番目から（Ｎ×ｎ＋Ｍ×ｍ＋Ｍ−１）番目の
画像はＢピクチャとする。このとき、（Ｎ×ｎ＋１）番
目の画像から（Ｎ×ｎ＋Ｎ）番目の画像までをまとめ
て、ＧＯＰ（Ｇｒｏｕｐ ｏｆ Ｐｉｃｔｕｒｅｓ）と
呼ぶ。

【０００９】図２９は、Ｎ＝１５、Ｍ＝３の場合を示し
ている。図において、Ｉピクチャは画像間予測を行わ
ず、画像内変換符号化のみを行う。Ｐピクチャは直前の
ＩピクチャまたはＰピクチャから予測を行う。例えば、
図中６番の画像はＰピクチャであるが、これは３番のＩ
ピクチャから予測を行う。また、図中９番のＰピクチャ
は６番のＰピクチャから予測する。Ｂピクチャは直前と
直後のＩピクチャまたはＰピクチャから予測する。例え
ば、図中、４番および５番のＢピクチャは、３番のＩピ
クチャと６番のＰピクチャの双方から予測することにな
る。従って、４番、５番の画像は、６番の画像の符号化
を行った後、符号化する。

【００１０】次に、情報圧縮回路７０２の動作について
図３０にしたがって説明する。メモリ回路９０１では、
入力されるディジタル映像信号を符号化順に並べ換えて
出力する。すなわち、先に述べたように、図２９におい
て、例えば１番のＢピクチャは３番のＩピクチャの後に
符号化するので、ここで画像の並べ換えを行うのであ
る。図３１はこの並べ換えの動作を示している。図３１
（ａ）のように入力された画像シーケンスは、図３１
（ｂ）の順で出力される。

【００１１】また、メモリ回路９０１から出力される映
像信号９２１は、時間軸方向の冗長度を落とすために減
算器９０２で動き補償予測回路９１０から出力される予
測画像９２３との画像間の差分がとられたのち、空間軸
方向にＤＣＴが施される。変換された係数は量子化さ
れ、可変長符号化された後に、送信バッファ９０６を介
して出力される。一方、量子化された変換係数は、逆量
子化され、ＩＤＣＴが施された後、加算器９０９で予測
画像９２３と加算されて、復号画像９２２が求められ
る。復号画像９２２は、次の画像の符号化のために、動
き補償予測回路９１０に入力される。

【００１２】次に、動き補償予測回路９１０の動作を、
図３２に従って説明する。動き補償予測回路９１０は、
フレームメモリ１２０４ａとフレームメモリ１２０４ｂ
に記憶された２つの参照画像を用いて、メモリ回路９０
１から出力される映像信号９２１を動き補償予測し、予
測画像９２３を出力する。

【００１３】まず、上記のように符号化され復号された
画像９２２がＩピクチャまたはＰピクチャである場合、
次の画像の符号化のために、この画像９２２は、フレー
ムメモリ１２０４ａまたはフレームメモリ１２０４ｂに
記憶される。このとき、フレームメモリ１２０４ａとフ
レームメモリ１２０４ｂのうち、時間的に先に更新され
た方を選択するよう、切り換え器１２０３が切り換えら
れる。ただし、復号された画像９２２がＢピクチャであ
る場合は、フレームメモリ１２０４ａおよびフレームメ
モリ１２０４ｂへの書き込みは行われない。

【００１４】このような切り換えにより、例えば、図３
１の１番、２番のＢピクチャが符号化されるときには、
フレームメモリ１２０４ａとフレームメモリ１２０４ｂ
に、それぞれ０番のＰピクチャと３番のＩピクチャが記
憶されており、その後、６番のＰピクチャが符号化され
復号されると、フレームメモリ１２０４ａは６番のＰピ
クチャの復号画像に書き換えられる。

【００１５】したがって、次の４番、５番のＢピクチャ
が符号化されるときには、上記フレームメモリには、そ
れぞれ、６番のＰピクチャと３番のＩピクチャが記憶さ
れている。さらに、９番のＰピクチャが符号化され復号
されると、フレームメモリ１２０４ｂは９番のＰピクチ
ャの復号画像に書き換えられる。これより、７番、８番
のＢピクチャが符号化されるときには、上記フレームメ
モリには、それぞれ、６番のＰピクチャと９番のＰピク
チャが記憶されている。

【００１６】メモリ回路９０１から出力される映像信号
９２１が、動き補償予測回路９１０に入力されると、２
つの動きベクトル検出回路１２０５ａ、１２０５ｂが、
それぞれ、フレームメモリ１２０４ａ、１２０４ｂに記
憶されている参照画像をもとに、動きベクトルを検出
し、動き補償予測画像を出力する。すなわち、映像信号
９２１を複数のブロックに分割し、各ブロックについ
て、参照画像の中で最も予測歪が小さくなるようなブロ
ックを選び、そのブロックの相対的位置を動きベクトル
として出力するとともに、このブロックを動き補償予測
画像として出力する。

【００１７】他方、予測モード選択器１２０６は、動き
ベクトル検出回路１２０５ａ、１２０５ｂから出力され
る２つの動き補償予測画像および、これらの平均画像の
うち、予測歪が最も小さいものを選択し、予測画像とし
て出力する。このとき、映像信号９２１がＢピクチャで
なければ、時間的に先に入力された参照画像に相当する
動き補償予測画像を常に選択して、出力する。また、予
測モード選択器１２０６は、予測を行わない画像内符号
化と、選択された予測画像による画像間予測符号化のう
ち、符号化効率がよい方を選択する。

【００１８】このとき、映像信号９２１がＩピクチャで
あれば、常に、画像内符号化が選択される。画像内符号
化が選択された場合は、画像内符号化モードを示す信号
が予測モードとして出力され、画像間予測符号化が選択
された場合は、選択された予測画像を示す信号が予測モ
ードとして出力される。切り換え器１２０７は、予測モ
ード選択器１２０６から出力される予測モードが、画像
内符号化モードであれば０信号を出力し、そうでなけれ
ば、予測モード選択器１２０６から出力される予測画像
を出力する。

【００１９】以上のことから、メモリ回路９０１から出
力される映像信号９２１がＩピクチャのときは、動き補
償予測回路９１０は常に０信号を予測画像９２３として
出力するので、Ｉピクチャは画像間予測を行わず、画像
内変換符号化される。また、メモリ回路９０１から出力
される映像信号９２１が、例えば、図２９の６番のＰピ
クチャのときは、動き補償予測回路９１０は、図２９の
３番のＩピクチャから動き補償予測し、予測画像９２３
を出力する。また、メモリ回路９０１から出力される映
像信号９２１が、例えば図２９の４番のＢピクチャのと
きは、動き補償予測回路９１０は、図２９の３番のＩピ
クチャと６番のＰピクチャから動き補償予測し、予測画
像９２３を出力する。

【００２０】次に送信バッファ９０６の動作について説
明する。送信バッファ９０６では、可変長符号化回路９
０５によって可変長符号化された映像データをＭＰＥＧ
のビデオ信号のビットストリームに変換する。ここで、
ＭＰＥＧのストリームは、図２８に示すように６層のレ
イヤ構造になっており、シーケンス層８２１、ＧＯＰ層
８２２、ピクチャ層８２３、スライス層８２４、マクロ
ブロック層８２５およびブロック層８２６毎に識別コー
ドであるヘッダ情報が付加されて構成されている。

【００２１】また、送信バッファ９０６はビデオ信号の
ビットストリームとオーディオ信号のビットストリーム
をそれぞれ複数のパケットに分解して、同期信号を含め
て上記パケットを多重してＭＰＥＧ２−ＰＳ（プログラ
ムストリーム）のシステムストリームを構成している。
ここで、ＭＰＥＧ２−ＰＳは図３３に示すようにパック
層とパケット層によって構成されており、それぞれパケ
ット層とパック層に対してヘッダ情報が付加してある。
本従来例では図３３に示す各パックにビデオデータ１Ｇ
ＯＰ分のデータが含まれるようにシステムストリームを
構成している。

【００２２】ここで、パック層はパケット層の上位層で
パケット層を束ねた構成になっており、パック層を構成
する各パケット層をＰＥＳパケットと呼ぶ。また、図３
３に示すパック層のヘッダ情報にはパックの識別信号、
ビデオおよびオーディオ信号の基本となる同期信号等が
含まれている。

【００２３】一方、パケット層を構成するパケットには
図３４に示す様に３種類のＰＥＳパケットが存在する。
ここで、図３４の２段目のパケットはビデオ・オーディ
オ・プライベート１パケットで、パケットデータの前に
パケットの先頭を識別するコードおよびヘッダ情報とし
て各パケットを復号する際に必要なタイムスタンプ情報
（ＰＴＳおよびＤＴＳ）などが付加されている。ただ
し、タイムスタンプ情報ＰＴＳは再生出力の時刻管理情
報で、再生時に各パケットのデータストリームの復号順
を管理する情報である。また、ＤＴＳは復号開始の時刻
管理情報で、復号データの送出順を管理する情報であ
る。

【００２４】図３４の３段目のパケットは、プライベー
ト２パケットでユーザーデータを書き込むパケットであ
る。また、図３４の最下段のパケットは、パディングパ
ケットはパケットデータをすべて”１”によってマスク
するパケットである。プライベート２パケットおよびパ
ディングパケットのヘッダ情報は、パケットの開始コー
ドとパケット長によって構成されている。

【００２５】以上のように送信バッファ９０６によって
ビデオおよびオーディオデータはＭＰＥＧ２−ＰＳのシ
ステムストリームに変換され、フレームセクタ毎に変換
される。この情報は誤り訂正処理が行われると同時にデ
ィスクの符号間干渉の影響を小さくするための変調を行
い、光ディスク７１２に記録される。この時、例えば各
ＧＯＰ単位でのデータ量はほぼ同じ量になるようにし、
またフレーム周期の整数倍に等しいセクタに振り分ける
ことによって、ＧＯＰ単位での編集等が可能となること
は明かである。

【００２６】次に、再生時の動作について説明する。再
生時には、光ディスク７１２に記録された映像情報を再
生アンプ７１３にて増幅し、復調器７１４およびデコー
ダ７１５にてディジタルデータに復元した後、フレーム
セクタ逆変換回路７１６にてアドレス，パリティ等のデ
ータを取り除いた純粋な映像元データとして復元され、
情報伸長回路７１７に入力される。ここで、図３５は情
報伸長回路７１７の構成を示した図である。図３５にお
いて、ＭＰＥＧ２−ＰＳで構成されるシステムストリー
ムは、受信バッファ１００１に入力される。

【００２７】受信バッファ１００１では、入力されるシ
ステムストリームをパック単位に分解する。続いて、各
ＰＥＳパケットをヘッダ情報にしたがって分解して、Ｐ
ＥＳパケット単位で分割されているビデオおよびオーデ
ィオデータのビットストリームを再構成する。さらに、
ビデオデータに関しては図２８に示すブロック層までス
トリームを分解して、ブロックデータおよび動きベクト
ルのデータを分離して出力する。

【００２８】受信バッファ１００１から出力されるブロ
ックデータは、可変長復号化回路１００２に入力され
て、可変長のデータが固定長データとなって逆量子化さ
れ、ＩＤＣＴが施されて加算器１００６に出力される。
これに対して予測データ復号回路１００５では、受信バ
ッファ１００１から出力される動きベクトルにしたがっ
て、予測画像を復号し、加算器１００６に出力する。

【００２９】この場合、予測データ復号回路１００５に
は動き補償予測回路９１０と同じく、加算器１００６に
よって復号されるＩピクチャおよびＰピクチャデータを
記憶するフレームメモリを備えており、Ｐピクチャおよ
びＢピクチャ時には、入力される動きベクトルにしたが
い、対象となるＩピクチャおよびＰピクチャから予測画
像を再現して加算器１００６に出力する。なお、Ｉピク
チャおよびＰピクチャ時の、参照画像データの更新方法
については、符号化時の場合と同じであるので説明を省
略する。

【００３０】加算器１００６では予測データ復号回路１
００５の出力とＩＤＣＴ回路１００４の出力を加算し、
メモリ回路１００７に出力する。ここで、符号化時に
は、時間的に連続する映像信号を、図３１に示す様に符
号化する順にしたがってフレームの並び換えを行ってい
る。このため、メモリ回路１００７では、図３１（ｂ）
に示す順で入力されるデータを、図３１（ａ）の順に画
像データが時間的に連続する様に並び換えて出力端子３
０に出力する。

【００３１】次に、このような符号化構造を持つデータ
をディスクに記録した場合の画像検索や高速再生を示
す。図２９に示すような符号化構造を持つ場合、Ｉピク
チャ単位で再生すれば高速再生が可能である。この場
合、Ｉピクチャを再生した後すぐにトラックジャンプを
行い、次の、または前のＧＯＰへアクセスし、そこでＩ
ピクチャを再生する。このような動作を繰り返すことに
よって、図２９の場合には高速送り再生や戻し再生が実
現できる。

【００３２】しかし、このＧＯＰのレートは可変ビット
レートであるので、実際に次のＧＯＰの先頭がどこにあ
るかはまったく認識できない。そのため適当に光ヘッド
をジャンプさせＧＯＰの先頭を見つけるようにしていた
ため、どのトラックにアクセスすれば良いかを求めるこ
とはできなかった。

【００３３】また、Ｉピクチャはデータ量が非常に多
く、特殊再生のようにＩピクチャのみを連続で再生する
と、ディスクからの読みだし速度に制限があるため、通
常の動画のように３０Ｈｚの周波数で再生することはで
きない。Ｉピクチャの再生が終了して光ヘッドをジャン
プさせるとしても、Ｉピクチャが再生し終わってからで
は、次のＩピクチャに更新する間隔が大きくなり動きの
なめらかさが欠如する。

【００３４】

【発明が解決しようとする課題】従来のディジタル映像
信号記録再生装置及び再生装置は以上のように符号化さ
れているのでビデオテープレコーダのようにスキップサ
ーチ（早送りでみること）の際に、データ量の多いＩピ
クチャばかりをデコードするため、デコードするに十分
なデータを再生することなく光ヘッドをジャンプさせる
か、十分なデータを再生した場合データを再生している
時間が長いため同じ倍速数を得ようとするとＧＯＰの飛
び先をかなり遠方に設定しなければならず、このため、
画面に出力するコマ数が少なくなるという問題がある。

【００３５】また、可変レートのため次のＧＯＰのセク
タアドレスが認識できないためジャンプしたトラックに
ＧＯＰの先頭があるかどうかの保証がない。このためジ
ャンプした先で複数回のディスク回転待ちとなって特殊
再生時、画面に出力するコマ数がさらに少なくなるとい
った問題もある。また、仮にセクタアドレスが認識可能
であっても、システム層で、どのデータまで再生して光
ヘッドをジャンプさせて良いかどうかを知る手段がない
ためビデオデコーダを通らなければ判断がつかず、光ヘ
ッドをジャンプさせる効率を低下させているという問題
もあった。

【００３６】本発明は以上のような問題に鑑みて成され
たものであり、動き補償予測と直交変換を用いて符号化
したディジタル映像信号記録再生装置または、ディジタ
ル映像信号再生装置において良好なスキップサーチを得
るとともに、可変ビットレートの符号化を採用する前提
のもとで、ＧＯＰのアクセス性の向上を実現できるディ
ジタル映像信号記録再生装置またはディジタル映像信号
再生装置を得ることを目的とする。

【００３７】

【課題を解決するための手段】請求項１の発明によるデ
ィジタル映像信号再生装置では、動き補償予測とＤＣＴ
とを用いてディジタル映像信号を高能率符号化して、Ｇ
ＯＰ単位で光ディスク等のメディア上に記録されている
データを読みだし再生するディジタル映像信号再生装置
において、少なくともフレーム内符号化を行うＩピクチ
ャを周波数領域、または、量子化レベル、または、空間
解像度により分割して、少なくともＩピクチャについて
分割されたデータの内、画像としてより重要なデータを
先頭に配置される映像データのビットストリームを構成
し、分割されたデータのアドレス情報をヘッダ情報とし
て前記映像データのビットストリームの先頭に配置して
パケットを構成し、前記記録メディア上に記録されてい
るデータを前記記録メディア上から、通常再生時には前
記パケット中にあるヘッダ情報に従いデータを分割前の
データ順に並び換えて出力する手段と、特殊再生時には
前記先頭に配置されたデータを復号して出力することに
より特殊再生を行う特殊再生データ出力手段を有するも
のである。

【００３８】請求項２の発明によるディジタル映像信号
再生方法では、動き補償予測とＤＣＴとを用いて高能率
符号化したディジタル映像信号を、再生するディジタル
映像信号再生方法において、少なくともフレーム内符号
化を行うＩピクチャを周波数領域、または、量子化レベ
ル、または、空間解像度により分割して、少なくともＩ
ピクチャについて分割されたデータの内、画像としてよ
り重要なデータが先頭に配置される映像データのビット
ストリームを構成し、分割されたデータのアドレス情報
をヘッダ情報として前記映像データのビットストリーム
の先頭に配置してパケットを構成して前記記録メディア
上に記録されている前記記録メディア上から、通常再生
時には前記パケット中にあるヘッダ情報に従いデータを
分割前のデータ順に並び換えて出力し、特殊再生時には
前記先頭に配置されたデータを復号して出力することに
より特殊再生を行うものである。

【００３９】請求項３の発明によるディジタル映像信号
記録再生装置では、動き補償予測とＤＣＴとを用いて高
能率符号化したディジタル映像信号を、ＧＯＰ単位で光
ディスク等のメディア上に記録しデータを読みだし再生
するディジタル映像信号記録再生装置において、少なく
ともフレーム内符号化を行うＩピクチャを周波数領域、
または、量子化レベル、または、空間解像度により分割
して、少なくともＩピクチャについて分割されたデータ
の内、画像としてより重要なデータを先頭に配置される
映像データのビットストリームを構成し、分割されたデ
ータのアドレス情報をヘッダ情報として前記映像データ
のビットストリームの先頭に配置してパケットを構成す
る手段と、そのデータを前記記録メディア上に記録する
手段と、通常再生時には前記パケット中にあるヘッダ情
報に従いデータを分割前のデータ順に並び換えて出力す
る手段と、特殊再生時には前記先頭に配置されたデータ
を復号して出力することにより特殊再生を行う特殊再生
データ出力手段を有するものである。

【００４０】請求項４の発明によるディジタル映像信号
記録再生方法では、動き補償予測とＤＣＴとを用いて高
能率符号化して記録し、ディジタル映像信号を再生する
ディジタル映像信号記録再生方法において、少なくとも
フレーム内符号化を行うＩピクチャを周波数領域、また
は、量子化レベル、または、空間解像度により分割し
て、少なくともＩピクチャについて分割されたデータの
内、画像としてより重要なデータを先頭に配置される映
像データのビットストリームを構成し、分割されたデー
タのアドレス情報をヘッダ情報として前記映像データの
ビットストリームの先頭に配置してパケットを構成して
前記記録メディア上に記録し、通常再生時には前記パケ
ット中にあるヘッダ情報に従いデータを分割前のデータ
順に並び換えて出力し、特殊再生時には前記先頭に配置
されたデータを復号して出力することにより特殊再生を
行うものである。

【００４１】請求項５の発明によるディジタル映像信号
記録再生装置では、動き補償予測とＤＣＴとを用いて高
能率符号化したディジタル映像信号を、ＧＯＰ単位で光
ディスク等のメディア上に記録し再生するディジタル映
像信号記録再生装置において、記録時に少なくともフレ
ーム内符号化を行うＩピクチャをｎ分割（ｎ＞１）し
て、ｎ分割されたＩピクチャデータを前記エリア単位で
並び換えて、画面上で中央にくるエリアが先頭に配置さ
れる映像データのビットストリームを構成する手段と、
ｎ分割されたエリアのアドレス情報をヘッダ情報として
前記映像データのビットストリームの先頭に配置してパ
ケットを構成して前記記録メディア上に記録する手段
と、通常再生時には前記パケットの先頭部分に配置され
ているヘッダ情報にしたがいＩピクチャのデータをエリ
ア単位で並び換えて出力する手段と、特殊再生時には前
記パケットの先頭から一定時間内で読みだすことができ
たＩピクチャデータのみを出力することにより特殊再生
を行う特殊再生データ出力手段を有するものである。

【００４２】請求項６の発明によるディジタル映像信号
記録再生方法では、動き補償予測とＤＣＴとを用いて高
能率符号化したディジタル映像信号を、ＧＯＰ単位で光
ディスク等のメディア上に記録し再生するディジタル映
像信号記録再生方法において、記録時に少なくともフレ
ーム内符号化を行うＩピクチャをｎ分割（ｎ＞１）し
て、ｎ分割されたＩピクチャデータを前記エリア単位で
並び換えて、画面上で中央にくるエリアが先頭に配置さ
れる映像データのビットストリームを構成し、ｎ分割さ
れたエリアのアドレス情報をヘッダ情報として前記映像
データのビットストリームの先頭に配置してパケットを
構成して前記記録メディア上に記録し、通常再生時には
前記パケットの先頭部分に配置されているヘッダ情報に
したがいＩピクチャのデータをエリア単位で並び換えて
出力し、特殊再生時には前記パケットの先頭から一定時
間内で読みだすことができたＩピクチャデータのみを出
力することにより特殊再生を行うものである。

【００４３】請求項７の発明によるディジタル映像信号
再生装置では、動き補償予測とＤＣＴとを用いて高能率
符号化したディジタル映像信号を、ＧＯＰ単位で光ディ
スク等のメディア上に記録されているデータを読みだし
再生するディジタル映像信号再生装置において、少なく
ともフレーム内符号化を行うＩピクチャをｎ分割（ｎ＞
１）して、ｎ分割されたＩピクチャデータを前記エリア
単位で並び換えて、画面上で中央にくるエリアが先頭に
配置される映像データのビットストリームを構成し、ｎ
分割されたエリアのアドレス情報をヘッダ情報として前
記映像データのビットストリームの先頭に配置してパケ
ットを構成して前記記録メディア上に記録されている前
記記録メディア上から、通常再生時には前記パケットの
先頭部分に配置されているヘッダ情報にしたがいＩピク
チャのデータをエリア単位で並び換えて出力する手段
と、特殊再生時には前記パケットの先頭から一定時間内
で読みだすことができたＩピクチャデータのみを出力す
ることにより特殊再生を行う特殊再生データ出力手段を
有するものである。

【００４４】請求項８の発明によるディジタル映像信号
再生方法では、動き補償予測とＤＣＴとを用いて高能率
符号化して記録したディジタル映像信号を再生するディ
ジタル映像信号再生方法において、少なくともフレーム
内符号化を行うＩピクチャをｎ分割（ｎ＞１）して、ｎ
分割されたＩピクチャデータを前記エリア単位で並び換
えて、画面上で中央にくるエリアが先頭に配置される映
像データのビットストリームを構成し、ｎ分割されたエ
リアのアドレス情報をヘッダ情報として前記映像データ
のビットストリームの先頭に配置してパケットを構成し
て前期記録メディア上に記録されている前記記録メディ
ア上から、通常再生時には前記パケットの先頭部分に配
置されているヘッダ情報にしたがいエリア毎に並び換え
たＩピクチャのデータをエリア単位で並び換えて出力
し、特殊再生時には前記パケットの先頭から一定時間内
で読みだすことができたデータのみを出力することによ
り特殊再生を行うものである。

【００４５】請求項９の発明によるディジタル映像信号
記録再生装置では、動き補償予測とＤＣＴとを用いて高
能率符号化したディジタル映像信号を、ＧＯＰ単位で光
ディスク等のメディア上に記録し再生するディジタル映
像信号記録再生装置において、記録時に少なくともフレ
ーム内符号化を行うＩピクチャを低周波領域と高周波領
域、または、量子化レベル、または、空間解像度により
分割して、さらに、少なくとも分割されたＩピクチャデ
ータのうち基本的なデータを画面上の各エリア単位で並
び換えて、前記Ｉピクチャの内画面上で中央にくるエリ
アが先頭に配置される映像データのビットストリームを
構成する手段と、分割されたエリアやデータ分割やピク
チャのアドレス情報をヘッダ情報として前記映像データ
のビットストリームの先頭に配置してパケットを構成し
て前記記録メディア上に記録する手段と、通常再生時に
は前記パケットの先頭部分に配置されているヘッダ情報
にしたがいデータをエリア単位で並び換えて出力する手
段と、分割前のデータ順に換える手段と、特殊再生時に
は前記パケットの先頭から一定時間内で読みだすことが
できたデータのみを出力することにより特殊再生を行う
特殊再生データ出力手段を有するものである。

【００４６】請求項１０の発明によるディジタル映像信
号記録再生方法では、動き補償予測とＤＣＴとを用いて
ディジタル映像信号を高能率符号化して記録し、再生す
るディジタル映像信号記録再生方法において、記録時に
少なくともフレーム内符号化を行うＩピクチャを低周波
領域と高周波領域、または、量子化レベル、または、空
間解像度により分割して、さらに、分割されたＩピクチ
ャデータのうち基本的なデータを画面上の各エリア単位
で並び換えて、前記Ｉピクチャの内画面上で中央にくる
エリアが先頭に配置される映像データのビットストリー
ムを構成する手段と、分割されたエリアやデータ分割や
ピクチャのアドレス情報をヘッダ情報として前記映像デ
ータのビットストリームの先頭に配置してパケットを構
成して前記記録メディア上に記録する手段と、通常再生
時には前記パケットの先頭部分に配置されているヘッダ
情報にしたがいデータをエリア単位で並び換えて出力
し、分割されたデータを元のデータ順に並び換え、特殊
再生時には前記パケットの先頭から一定時間内で読みだ
すことができたＩピクチャデータのみを出力することに
より特殊再生を行うようものである。

【００４７】請求項１１の発明によるディジタル映像信
号再生装置では、動き補償予測とＤＣＴとを用いて高能
率符号化して記録したディジタル映像信号を、ＧＯＰ単
位で光ディスク等のメディア上から再生するディジタル
映像信号再生装置において、記録時に少なくともフレー
ム内符号化を行うＩピクチャを低周波領域と高周波領
域、または、量子化レベル、または、空間解像度により
分割して、さらに、少なくとも分割されたＩピクチャデ
ータのうち基本的なデータを画面上の各エリア単位で並
び換えて、前記Ｉピクチャの内画面上で中央にくるエリ
アが先頭に配置される映像データのビットストリームを
構成し、分割されたエリアやデータ分割やピクチャのア
ドレス情報をヘッダ情報として前記映像データのビット
ストリームの先頭に配置してパケットを構成して前記記
録メディア上に記録されているデータを、通常再生時に
は前記パケットの先頭部分に配置されているヘッダ情報
にしたがいデータをエリア単位で並び換えて出力する手
段と、分割前のデータ順に並び換える手段と、特殊再生
時には前記パケットの先頭から一定時間内で読みだすこ
とができたデータのみを出力することにより特殊再生を
行う特殊再生データ出力手段を有するものである。

【００４８】請求項１２の発明によるディジタル映像信
号再生方法では、動き補償予測とＤＣＴとを用いてディ
ジタル映像信号を高能率符号化して記録したデータを再
生するディジタル映像信号再生方法において、記録時に
少なくともフレーム内符号化を行うＩピクチャを低周波
領域と高周波領域、または、量子化レベル、または、空
間解像度により分割して、さらに、分割されたＩピクチ
ャデータのうち基本的なデータを画面上の各エリア単位
で並び換えて、前記Ｉピクチャの内画面上で中央にくる
エリアが先頭に配置される映像データのビットストリー
ムを構成し、分割されたエリアやデータ分割やピクチャ
のアドレス情報をヘッダ情報として前記映像データのビ
ットストリームの先頭に配置してパケットを構成して記
録されている前記記録メディア上から、通常再生時には
前記パケットの先頭部分に配置されているヘッダ情報に
したがいデータをエリア単位で並び換えて出力し、分割
されたデータを元のデータ順に並び換え、特殊再生時に
は前記パケットの先頭から一定時間内で読みだすことが
できたＩピクチャデータのみを出力することにより特殊
再生を行うものである。

【００４９】請求項１３の発明によるディジタル映像信
号記録再生装置では、請求項５または請求項９の発明に
おける構成を有して、特殊再生時に少なくともパケット
の先頭に配置されているＩピクチャの画面中央部のエリ
アを読みだし、前記Ｉピクチャの画面中央部のエリアの
みを出力することにより、特殊再生を行う特殊再生デー
タ出力手段を有するものである。

【００５０】請求項１４の発明によるディジタル映像信
号記録再生装置では、請求項５または請求項９の発明に
おける構成を有して、特殊再生時に少なくともパケット
の先頭に配置されているＩピクチャの画面中央部のエリ
アを読みだし、前記Ｉピクチャの画面中央部のエリアを
１画面に伸長して出力することにより、特殊再生を行う
特殊再生データ出力手段を有するものである。

【００５１】請求項１５の発明によるディジタル映像信
号記録再生装置では、請求項７または請求項１１の発明
における構成を有して、特殊再生時に少なくともパケッ
トの先頭に配置されているＩピクチャの画面中央部のエ
リアを読みだし、前記Ｉピクチャの画面中央部のエリア
のみを出力することにより、特殊再生を行う特殊再生デ
ータ出力手段を有するものである。

【００５２】請求項１６の発明によるディジタル映像信
号記録再生装置では、請求項７または請求項１１の発明
における構成を有して、特殊再生時に少なくともパケッ
トの先頭に配置されているＩピクチャの画面中央部のエ
リアを読みだし、前記Ｉピクチャの画面中央部のエリア
を１画面に伸長して出力することにより、特殊再生を行
う特殊再生データ出力手段を有するものである。

【００５３】

【作用】本発明に係わるディジタル映像信号再生装置に
よれば、周波数あるいは量子化あるいは空間解像度で分
割されたデータのヘッダにより、特殊再生データ出力手
段はアクセスすべき領域のみを出力して、デコードする
べきデータを減らすよう作用する。また、通常再生時は
データ並び換え手段が周波数あるいは量子化あるいは空
間解像度で分割されて並び換えられたデータを並び換え
るように作用する。

【００５４】また、本発明に係わるディジタル映像信号
再生方法によれば、周波数あるいは量子化あるいは空間
解像度でデータを分割することで特殊再生時にアクセス
すべきデータが減り、さらに、分割したデータのアドレ
スがシステムストリームのヘッダとして記録されている
ので、再生時に瞬時に再生すべきバイト数がわかるた
め、特殊再生時の光ヘッドのジャンプを効率的に行え
る。また、通常再生時はそのアドレスに基づいてデータ
を並び換えるため分割したことによる不具合を生じさせ
ずに再生できる。

【００５５】また、本発明に係わるディジタル映像信号
記録再生装置によれば、記録手段は、画像データを周波
数領域や量子化や空間解像度でデータを分割するように
作用する。分割されたデータのヘッダにより、特殊再生
データ出力手段はアクセスすべき領域のみを出力して、
デコードするべきデータを減らすよう作用する。また、
通常再生時はデータ並び換え手段が周波数あるいは量子
化あるいは空間解像度で分割されて並び換えられたデー
タを並び換えるように作用する。

【００５６】また、本発明に係わるディジタル映像信号
記録再生方法によれば、記録時に周波数や量子化や空間
解像度でデータを分割し、このことにより特殊再生時に
アクセスすべきデータが減り、さらに、分割したデータ
のアドレスがシステムストリームのヘッダとして記録さ
れているので、再生時に瞬時に再生すべきバイト数がわ
かるため、特殊再生時の光ヘッドのジャンプを効率的に
行える。また、通常再生時はそのアドレスに基づいてデ
ータを並び換えるため分割したことによる不具合を生じ
させずに記録再生できる。

【００５７】また、本発明に係わるディジタル映像信号
記録再生装置によれば、記録手段は、画像データを画面
のエリアで分割し、画面中央部が優先されるように作用
する。分割されたデータのヘッダにより、特殊再生デー
タ出力手段は画面中央部を優先して出力するよう作用す
る。また、通常再生時はデータ並び換え手段が画面でエ
リア単位で分割されて並び換えられたデータを並び換え
るように作用する。

【００５８】また、本発明に係わるディジタル映像信号
記録再生方法によれば、記録時に画面のエリアでデータ
を分割することにより特殊再生時アクセスすべきデータ
が減り、さらに、分割したデータのアドレスがシステム
ストリームのヘッダとして記録されているので、再生時
に瞬時に再生すべきバイト数がわかるため、特殊再生時
の光ヘッドのジャンプを効率的に行え、一定時間単位で
アドレスジャンプを行うことができる。また、通常再生
時はそのアドレスに基づいてデータを並び換えるため分
割したことによる不具合を生じさせずに記録再生でき
る。

【００５９】また、本発明に係わるディジタル映像信号
再生装置によれば、画面のエリアで分割されたデータの
ヘッダにより、特殊再生データ出力手段は画面中央のエ
リアを優先して出力して、一定速度の特殊再生が可能な
よう作用する。また、通常再生時はデータ並び換え手段
が画面でエリア単位で分割されて並び換えられたデータ
を並び換えるように作用する。

【００６０】また、本発明に係わるディジタル映像信号
再生方法によれば、画面上のエリアでデータを分割する
ことで特殊再生時に一定時間単位でアドレスジャンプが
でき、さらに、分割したデータのアドレスがシステムス
トリームのヘッダとして記録されているので、再生時に
瞬時に再生すべきバイト数がわかるため、特殊再生時の
光ヘッドのジャンプを効率的に行える。また、通常再生
時はそのアドレスに基づいてデータを並び換えるため分
割したことによる不具合を生じさせずに再生できる。

【００６１】また、本発明に係わるディジタル映像信号
記録再生装置によれば、記録手段は、画像データを周波
数領域や量子化や空間解像度でデータを分割し、さら
に、画面でエリア単位で分割するように作用する。分割
されたデータのヘッダにより、特殊再生データ出力手段
はアクセスすべき領域のみを出力して、デコードするべ
きデータを減らすよう作用する。また、複数の分割手段
により分割されたデータは特殊再生速度に応じて読みだ
しデータ量が調整でき、幅広い特殊再生速度の対応がで
きるようになる。また、通常再生時はデータ並び換え手
段が周波数あるいは量子化あるいは空間解像度と画面の
エリア単位で分割されて並び換えられたデータを並び換
えるように作用する。

【００６２】また、本発明に係わるディジタル映像信号
記録再生方法によれば、記録時に周波数や量子化や空間
解像度でデータを分割し、さらに、画面でエリア単位で
分割する。このことにより特殊再生時にアクセスすべき
データが減り、さらに、分割したデータのアドレスがシ
ステムストリームのヘッダとして記録されているので、
再生時に瞬時に再生すべきバイト数がわかるため、特殊
再生時の光ヘッドのジャンプを効率的に行える。また、
複数の分割手段により分割されたデータは特殊再生速度
に応じて読みだしデータ量が調整でき、幅広い特殊再生
速度の対応ができるようになる。また、通常再生時はそ
のアドレスに基づいてデータを並び換えるため分割した
ことによる不具合を生じさせずに記録再生できる。

【００６３】また、本発明に係わるディジタル映像信号
再生装置によれば、周波数あるいは量子化あるいは空間
解像度で分割され、さらに、画面でエリア単位で分割さ
れたデータのヘッダにより、特殊再生データ出力手段は
アクセスすべき領域のみを出力して、特殊再生速度に応
じてデコードするべきデータを減らすよう作用する。ま
た、複数の分割手段により分割されたデータは特殊再生
速度に応じて読みだしデータ量が調整でき、幅広い特殊
再生速度の対応ができるようになる。また、通常再生時
はデータ並び換え手段が周波数あるいは量子化あるいは
空間解像度と画面のエリア単位で分割されて並び換えら
れたデータを並び換えるように作用する。

【００６４】また、本発明に係わるディジタル映像信号
再生方法によれば、周波数あるいは量子化あるいは空間
解像度でデータを分割し、さらに、画面でエリア単位で
分割することで特殊再生時にアクセスすべきデータが減
り、さらに、分割したデータのアドレスがシステムスト
リームのヘッダとして記録されているので、再生時に瞬
時に再生すべきバイト数がわかるため、特殊再生時の光
ヘッドのジャンプを効率的に行える。また、複数の分割
手段により分割されたデータは特殊再生速度に応じて読
みだしデータ量が調整でき、幅広い特殊再生速度の対応
ができるようになる。また、通常再生時はそのアドレス
に基づいてデータを並び換えるため分割したことによる
不具合を生じさせずに再生できる。

【００６５】また、本発明に係わるディジタル映像信号
記録再生装置においては、特殊再生時に、Ｉピクチャの
画面の中央にくるエリアのみを読み出し、読み出さなか
ったエリアのデータについてはデータをある一定値にマ
スクすることにより再生画像を合成するため、データ量
の多いＩピクチャをすべて再生する場合に比べて、より
高速な特殊再生を実現できる。

【００６６】また、本発明に係わるディジタル映像信号
記録再生装置においては、特殊再生時に、Ｉピクチャの
画面の中央にくるエリアのみを読み出し、読みだしたエ
リアを画面全体に伸長することにより再生画像を合成す
るため、データ量の多いＩピクチャをすべて再生する場
合に比べて、より高速な特殊再生を実現でき、データを
読みだすことができなかったエリアが目だちにくくな
る。

【００６７】また、本発明に係わるディジタル映像信号
再生装置においては、特殊再生時に、Ｉピクチャの画面
の中央にくるエリアのみを読み出し、読み出さなかった
エリアのデータについてはデータをある一定値にマスク
することにより再生画像を合成するため、データ量の多
いＩピクチャをすべて再生する場合に比べて、より高速
な特殊再生を実現できる。

【００６８】また、本発明に係わるディジタル映像信号
再生装置においては、特殊再生時に、Ｉピクチャの画面
の中央にくるエリアのみを読み出し、読みだしたエリア
を画面全体に伸長することにより再生画像を合成するた
め、データ量の多いＩピクチャをすべて再生する場合に
比べて、より高速な特殊再生を実現でき、データを読み
だすことができなかったエリアが目だちにくくなる。

【００６９】

【実施例】

実施例１．以下、本発明の実施例について図を参照しな
がら説明を行う。図１はディジタル映像記録・再生装置
におけるディジタル映像信号符号化処理部を示しており
ＤＣＴブロックを低周波領域と高周波領域との階層に分
け、低周波領域のみをＧＯＰの先頭に配置する記録側の
ブロック図である。図において１はバッファメモリ、２
は減算器、３はＤＣＴ演算器、４は量子化器（Ｑ）、５
は可変長符号化器（ＶＬＣ）、６は逆量子化器（Ｉ
Ｑ）、７は逆ＤＣＴ演算器（ＩＤＣＴ）、８は加算器、
９は動き補償予測回路、１０はイベント数及び符号量計
数器、１１はフォーマットエンコーダ、１５は入力端子
である。

【００７０】次に動作について説明する。入力されるビ
デオデータは、例えば有効画面サイズが水平７０４画
素、垂直４８０画素のインターレース画像である。ここ
で、減算器２、ＤＣＴ演算器３、量子化器４、可変長符
号化器５、逆量子化器６、逆ＤＣＴ演算器７、加算器
８、動き補償予測回路９の動作は従来例で示したものと
同じであるため説明を省略する。

【００７１】可変長符号化器５の動作について図２にし
たがって説明する。図２はＤＣＴブロック内部のＤＣＴ
係数のデータ配置について示したものである。図２は、
左上の部分に低周波成分、右下の部分に高周波成分のＤ
ＣＴ係数のデータが配置されている。このＤＣＴブロッ
クに配置されているＤＣＴ係数のデータのうち、ある特
定の位置（イベントの切れ目）までの低周波領域のＤＣ
Ｔ係数のデータ（例えば図５の斜線部）は、低周波領域
として可変長符号化されフォーマットエンコーダ１１に
出力される。上記特定位置のＤＣＴ係数のデータ以降の
ＤＣＴ係数のデータに対して可変長符号化を施す。すな
わち、空間周波数領域でデータをパーティショニングし
て符号化を施すのである。

【００７２】この低周波領域と高周波領域の切れ目をブ
レーキングポイントと称す。ブレーキングポイントは、
イベント数及び符号量計数器１０により、低周波領域の
符号量を特殊再生時に光ヘッドがアクセス可能であるよ
うな所定の符号量になるように設定される。可変長符号
化器５は、ブレーキングポイントにしたがって、ＤＣＴ
係数を低域と高域に分割してフォーマットエンコーダに
出力する。

【００７３】なお、符号化領域の決定をイベントの切れ
目で行ったが、それ以外の方法でもよいことはいうまで
もない。例えば固定のイベント数の切れ目でも良いし、
量子化器４により粗い量子化をした量子化データと細か
い量子化と粗い量子化の差分値でデータを分割しても良
い。また、バッファメモリで空間解像度を半分に間引い
た画像と、その解像度の半分の画像を元に戻した画像と
元の解像度の画像との差分の画像との符号化により分割
してもよい。すなわち、周波数領域の分割に限らず、量
子化や空間解像度の分割によって画像の高能率符号化デ
ータを分割してもよいことはいうまでもない。

【００７４】このとき、画像としてより重要なデータと
は、周波数分割であれば低周波領域のデータであり、量
子化による分割であれば粗い量子化をして符号化したデ
ータであり、空間解像度で分割したデータであれば間引
いた画像を符号化したデータであり、これら重要なデー
タのみを復号することにより、人間により知覚しやすい
復号画像が得られる。この様に、１つの高能率符号化デ
ータをより基本的で重要なデータとその他のデータに分
割して（これを階層化と称す）、誤り訂正符号を付し変
調してディスク上に記録する。

【００７５】この様に、ＩピクチャとＰピクチャの低域
成分を分割してあるので特殊再生時にこれら低域成分の
みを読み出して再生すれば、特殊再生時に読み出すデー
タ量が大きく減る。その結果、ヘッダの媒体からのデー
タ読み出し時間が短くなり、スキップサーチ時になめら
かな動きの高速再生が実現できるようになる。また、Ｉ
ピクチャ、Ｐピクチャのみを続けて配置すれば、特殊再
生時にＩピクチャ、Ｐピクチャの低周波成分のデータの
みを容易にディスク上から読み出し復号することが可能
となる。この場合、Ｉピクチャ、Ｐピクチャの全領域を
ＧＯＰの先頭に配置するよりも、低域成分のみを抽出し
て配置した方が、データの効率的構成が可能になる。

【００７６】次にフォーマットエンコーダ１１の動作に
ついて説明する。図３はフォーマットエンコーダの動作
を示すフローチャートである。まず、エンコードを開始
すると、エンコードモードが階層化モードになっている
かどうかを判定し、階層化モードでない場合はシステム
ストリームに非階層化であることを表す情報を挿入し、
従来のストリームの構成に従う。階層化モードの場合
は、シーケンスヘッダの設定の確認を行う。具体的には
シーケンススケーラブルエクステンションのデータの確
認を行う。これが正しく記述されていれば、ピクチャヘ
ッダによりピクチャの先頭を認識して、Ｉピクチャと４
枚のＰピクチャを低域成分のデータと高域成分のデータ
に分離して、それぞれのデータ長を検出する。

【００７７】一方、Ｂピクチャのデータはピクチャ毎に
そのデータ長を検出する。さらに、ＩピクチャとＰピク
チャの低域成分のデータをＧＯＰの先頭に続ける場合の
アドレス情報のみを記録したパケットを作成する。この
パケットには、Ｉピクチャ、Ｐピクチャの低域成分、Ｉ
ピクチャ、４枚のＰピクチャの高域成分及び１０枚のＢ
ピクチャのアドレス情報が含まれており、それぞれのデ
ータのデータ長が記録されている。

【００７８】したがって、このデータ長によりそれぞれ
のデータストリームの先頭位置がＧＯＰヘッダの先頭か
らの相対アドレスとして得られる。このアドレス情報を
含んだパケットとＩピクチャおよび４枚のＰピクチャの
低域成分と残りのデータとを順に並べてフォーマッティ
ングする。

【００７９】このうち、前記シーケンスヘッダのスケー
ラブルエクステンション上のスケーラブルモードの確認
とは、図４のＭＰＥＧ２のシンタックスで決められたス
ケーラブルモードの設定の確認とスライスヘッダ上のプ
ライオリティブレークポイントの記述の確認である。プ
ライオリティブレークポイントとは図の所定のイベント
数のところ（上述のブレーキングポイントに相当）であ
り、分割した低域成分と高域成分の切れ目の位置を表す
データである。

【００８０】スケーラブルモードが００の時は以下に続
くビットストリームはデータパーティショニングのビッ
トストリームであることを表し、低域成分と高域成分に
分解されたビットストリームが続くことを表わす。Ｂピ
クチャについては全て低域成分にし、高域成分を発生さ
せないようにすればＢピクチャは非分割化できる。

【００８１】このようにして生成したビットストリーム
の一例を図５に示す。図５の（ア）は、階層化しない場
合のビットストリームである。これを図１に示したの回
路ブロックによって階層化すると、（イ）に示したよう
に分割階層化される。このデータを特殊再生を考慮した
並びにすると（ウ）に示すようにＩピクチャとＰピクチ
ャの低域がＧＯＰの先頭に配置される。

【００８２】これらをパケット化して、図３のフローチ
ャートに示したようにアドレス情報をプライベートパケ
ットに入れた場合のデータの並びを（エ）に示す。この
場合アドレス情報は上記のように、ＧＯＰヘッダの先頭
からの相対アドレスで表現してもよいが、何番目のパケ
ットの何バイト目が各ピクチャの先頭かなどのように表
現してもよく、それ以外にもディスク上のセクタアドレ
スなどで表現してもよいことはいうまでもない。

【００８３】プライベートパケットにアドレス情報を入
れる例を図６に示す。パケタイズドエレメンタリースト
リーム（以下ＰＥＳと称す）パケットをプライベートパ
ケットにする場合、ストリームＩＤをＢＦ（１６進表
示）にし、パケット長を記した後、全てのスタートコー
ド（パケットのスタートコードやビットストリームのス
タートコードなど）と同じコードにならないようにバイ
トのＭＳＢに１、その次のビットに０を設定し、残り６
ビットで階層化モード、階層化種類、特殊再生時に使用
する画像の種類、スタートアドレス数などを記す。

【００８４】その後、ＧＯＰデータ量を最大長の２Ｍバ
イトまで表現できるように２１ビットのアドレス情報を
記す。ただし、前記のようにスタートコードの先頭２４
ビット０００００１（１６進表示）と同じデータになら
ないように２１ビットの先頭の３ビットに１００（２進
表示）を入れる。ここで、スタートアドレスはＩピクチ
ャの低域成分のスタートアドレスと４枚のＰピクチャの
低域成分のスタートアドレスとＩピクチャの高域成分、
４枚のＰピクチャの高域成分及び１０枚のＢピクチャの
スタートアドレスである。さらに、特殊再生で光ヘッド
をジャンプさせるために前後のＧＯＰデータが記録され
ているディスク上のセクタアドレスを付記する。

【００８５】なお、２１ビットのアドレスに対し１ビッ
トのパリティを付せば、データに対する信頼性が高ま
る。この場合、２１ビット＋１ビットに対してその先頭
に１０（２進表示）を付せばよい。また、特殊再生の倍
速数を考慮して前後のＧＯＰのアドレスに加えて、さら
に前後数ＧＯＰのセクタアドレスを付記すれば特殊再生
の倍速数のバリエーションが広がる。また、ＰＥＳパケ
ットのプライベート２パケットにアドレス情報を記すこ
とを示したが、プログラムストリームマップのプライベ
ートディスクリプタなど他のユーザエリア等に記しても
よいことはいうまでもない。

【００８６】実施例１の再生側について図７、図８にし
たがって説明する。図７はディジタル映像信号復号処理
部のブロック図で、図７において２１はプログラムスト
リームヘッダ検出器、２２はＰＥＳパケットヘッダ検出
器、２３はビデオビットストリーム生成器、２４はデー
タ並び換え器、２５はアドレスメモリ、２６はモード切
り換え器、２７は可変長復号器（ＶＬＤ）、２８はスイ
ッチであり、２９は逆量子化器、３０は逆ＤＣＴ演算
器、３１は加算器、３２は予測データ復号回路、３３は
フレームメモリ、３４はデコーダブル判定器である。図
８は、図７の動作概念を表した図である。

【００８７】次に、図７の動作について図９にしたがっ
て説明する。図９は、再生時のフォーマットデコーダの
動作を表すフローチャートである。ＥＣＣから出力され
るビットストリームは、プログラムストリームのヘッダ
を検出し、ＰＥＳパケット毎に分離される。さらに、Ｐ
ＥＳパケットのヘッダを検出し、アドレス情報が含まれ
るプライベートパケットとビデオパケットの判別を行
う。

【００８８】プライベートパケットの場合は、パケット
内に含まれるアドレス情報を抽出し記憶する。一方、ビ
デオパケットの場合はビデオデータのビットストリーム
を抽出する。ここで、通常再生の場合はＩピクチャ及び
Ｐピクチャの場合はビデオデータのビットストリームか
ら低域成分と高域成分のデータを抽出して、データの並
び換えを行い再生画像を出力する。一方、特殊再生時に
はビデオデータの低域成分のみを抽出し再生する。ここ
で、低域成分を再生した後は、次のＧＯＰの先頭に光ヘ
ッドをジャンプさせる。

【００８９】この場合、ビデオストリーム中にこれらの
アドレスを記述した場合は、ビデオストリーム化した後
アドレス情報を抽出して記憶することになり、プログラ
ムストリームマップのプライベートディスクリプタに記
述された場合は、プログラムストリームヘッダ検出のレ
ベルでアドレス情報の抽出及び記憶が行われる。なお、
アドレス情報は、プログラムの相対アドレスでも絶対ア
ドレスでもよいことはいうまでもない。

【００９０】実際には、図７においてマイコンなどから
スキップサーチ及び通常の連続再生等のモード信号がモ
ード切り換え器２６に入力される。一方、ディスクなど
からの再生信号は増幅器で増幅され、ＰＬＬなどから出
力される位相同期のかかったクロックにより信号再生を
行う。次に、弁別操作を行ってディジタル復調をし、誤
り訂正処理を行った後に、プログラムストリームの各ヘ
ッダを検出するプログラムストリームヘッダ検出器２１
により、ヘッダの後に続くデータの情報を得る。

【００９１】さらに、ＰＥＳパケットヘッダ検出器２２
により例えばＰＥＳパケットのプライベート２パケット
に記された各ピクチャのアドレス情報及び特殊再生用デ
ータのアドレス情報が検出され、アドレスメモリ２５に
蓄えられる。ここでオーディオ用のＰＥＳパケット、文
字などのＰＥＳパケット及びビデオ用のＰＥＳパケット
を区別してビデオ用のパケットのみビデオビットストリ
ーム生成器２３に出力する。

【００９２】ここで、ビデオビットストリーム生成器
は、ＰＥＳパケットから付加した情報を削除しビデオス
トリームに変換される。具体的には各種制御コードやタ
イムスタンプなどのデータが除かれる。この後、アドレ
スメモリ２５から得られたアドレス情報にしたがって、
モード切り換え器２６の出力が通常再生時はビットスト
リームの並び換えをデータ並び換え器２４にて行う。

【００９３】モード切り換え器２６の出力（制御信号）
は、データ並び換え器２４およびデコーダブル判定器３
４に供給される。データ並び換え器２４は、制御信号を
得て分割階層化されている低域成分と高域成分から分割
前のデータを再構成するか、または低域成分のみを可変
長復号器（ＶＬＤ）２７に出力する。つまり、通常再生
時は各低域成分を高域成分と合成し、本来のピクチャ順
に並び換えるよう動作し、特殊再生時は倍速数によって
Ｉピクチャのみの低域成分かＩピクチャとＰピクチャの
低域成分を出力する。

【００９４】なお、低域成分のみを通す特殊再生時はタ
イムスタンプは使用しないようにする。これに対して、
可変長復号器（ＶＬＤ）２７はデコーダブル判定器３４
とともにスライスヘッダのプライオリティブレークポイ
ントで示された低域成分領域のイベントの切れ目を抽出
し、その切れ目までをデコードしてスイッチ２８に出力
する。このスイッチ２８は、通常再生時は０を挿入しな
いように接続されるが、特殊再生時はプライオリティブ
レークポイント以後の高域成分に０が挿入されるように
デコーダブル判定器３４によって制御される。

【００９５】以上の動作について図８にしたがって説明
する。図８においてパーティショニングのブレーキング
ポイントがＥ１からＥ３の場合低域成分のストリームに
はＥ３まで、高域成分のストリームにはＥ４からＥＯＢ
までが格納されている。低域成分のストリームにはＥ３
に続いて、次のＤＣＴブロックの低域成分のデータが格
納されている。

【００９６】ここで、通常再生時には、データ並び換え
器２４は低域成分のストリームからＥ１からＥ３のデー
タを高域成分のストリームからＥ４からＥＯＢのデータ
をそれぞれ抽出し、さらに次のブロックのデータをそれ
ぞれ抽出し、順次ＤＣＴブロックを再構成する。これに
対し、特殊再生時はデータ並べ換え器２４はＥ１からＥ
３までのデータを抽出しＶＬＤ２７により可変長復号し
た後、デコーダブル判定器３４にてプライオリティブレ
ークポイントの検出を行い、スイッチ２８によって、図
８の斜線に示した部分はゼロを挿入し、低域成分のみを
使ってＤＣＴブロックを構成する。

【００９７】ＤＣＴブロックに変換されたデータは、動
きベクトルにしたがって、復号される。ここで、動きベ
クトルによる復号については、従来例と同じであるため
に説明を省略する。ただし、特殊再生時にＰピクチャを
復号する際に用いるリファレンスは低域成分のみで復号
されたＩまたはＰピクチャを用いて復号する。

【００９８】ブロック単位で復号されたデータはフレー
ムメモリ３３に入力される。ここで、フレームメモリ３
３は画像をＧＯＰのもとの構成順に復元して、ブロック
スキャンからラスタースキャンへの変換を行い出力す
る。なお、このフレームメモリは予測データ復号回路３
２中に内蔵されているメモリと共用化は可能である。

【００９９】なお、符号化領域をイベントの切れ目で行
ったがそれ以外の方法でもよいことはいうまでもない。
すなわち、周波数領域の分割に限らず、量子化や空間解
像度の分割によって画像の高能率符号化データを分割し
てもよいことはいうまでもない。

【０１００】このとき、画像としてより重要なデータと
は、周波数分割であれば低周波領域のデータであり、量
子化による分割であれば粗い量子化をして符号化したデ
ータであり、空間解像度で分割したデータであれば間引
いた画像を符号化したデータである。この場合、これら
のデータのみを用いて復号した再生画像が、より人間に
知覚し易い領域を重要なデータとする。すなわち、１つ
の高能率符号化データをより基本的で重要なデータとそ
うでないデータに分割して（これを階層化と称す）ディ
スクからの再生時に特殊再生時は基本的で重要なデータ
のみを再生するようにしてもよい。

【０１０１】なお、実施例１は記録側と再生側を対応さ
せて述べたが、ハードディスクのように記録再生が組に
なっているような場合や、現在のコンパクトディスクの
ように想定に従って記録されていることを前提とした再
生側のみの場合も考えられる。

【０１０２】実施例２．次に、本発明の実施例２につい
て説明する。図１０は本実施例２のディジタル映像信号
記録再生装置の記録系を示すブロック回路図である。図
において、図１と同一符号はそれぞれ同一または相当部
分を示しており、１５は入力端子、１はバッファメモ
リ、２は減算器、３はＤＣＴ回路、４は量子化回路、６
は逆量子化回路、７はＩＤＣＴ回路、８は加算器、９は
動き補償予測回路、５は可変長符号化回路、１２はエリ
ア並び換え器、１１はフォーマットエンコーダである。

【０１０３】図１１は本実施例２のディジタル映像信号
記録再生装置再生系を示すブロック回路図である。図に
おいて、図７と同一符号はそれぞれ同一または相当部分
を示しており、２１はプログラムストリームヘッダ検出
器、２２はＰＥＳパケット検出器、２３はビデオストリ
ーム生成器、３５はエリア並び換え器、２５はアドレス
メモリ、２６はモード切り換え器、２７は可変長復号化
回路、２９は逆量子化回路、３０はＩＤＣＴ回路、３１
は加算器、３２は予測データ復号回路、３３はフレーム
メモリである。

【０１０４】次に動作について説明する。ディジタル映
像信号は、入力端子１よりライン単位で入力され、バッ
ファメモリ１へ供給される。ここで、バッファメモリ１
から可変長符号回路５までの動作については上記従来例
と同じであるため説明を省略する。

【０１０５】エリア並び換え回路１２では、可変長符号
化回路５から出力されるＧＯＰ単位の映像データのビッ
トストリームのうちＩピクチャについては画面の中央部
に位置するエリアがビットストリームの先頭に配置され
るように並び換えを行う。ここで、Ｉピクチャについて
は図１２に示す様に３つのエリアに分割されており、エ
リア１〜３に対するＩピクチャのデータをそれぞれＩ
（１），Ｉ（２），Ｉ（３）とする。ただし、図１２に
示す各エリアは図２８に示すＭＰＥＧのスライス層が複
数個集まったもので、図１２ではエリア１、３は６スラ
イス、エリア２は１８スライスによって構成されてい
る。

【０１０６】実際には、エリア並び換え器１２ではビッ
トストリーム上のＩピクチャのスライスヘッダを検出
し、各スライスを図１２に示す３つのエリアに分類し、
各エリア毎のビットストリームを作り、エリア毎にまと
められたビットストリームの並び換えを行う。すなわ
ち、図１３に示すようにＧＯＰの先頭にＩ（２），Ｉ
（３），Ｉ（１）の順でビットストリームが配置される
ようにエリア単位での並び換えを行う。さらに、並び換
えを行ったビットストリームをＧＯＰ単位でフォーマッ
トエンコーダ１１に出力する。

【０１０７】次にフォーマットエンコーダ１１の動作を
図１４にしたがって説明する。図１４はビデオデータを
ＧＯＰ単位でＰＥＳパケットにフォーマットするアルゴ
リズムをフローチャートで示したものである。画面中央
部優先モードの場合、入力されるビットストリームのピ
クチャヘッダを検出して、ピクチャ情報を検出する。こ
こで、Ｉピクチャの場合は図１３に示す画面中央部分Ｉ
（２）およびＩ（３），Ｉ（１）のエリアの抽出を行
い、それぞれのデータ長を検出し、検出された各エリア
のデータ長を２４ビット幅の２進数に変換してアドレス
情報を作成する。一方、ＰおよびＢピクチャの場合はピ
クチャ単位でデータ長を検出し、２４ビット幅（３バイ
ト）の２進数に変換してアドレス情報を作成する。

【０１０８】さらに、フォーマッティング部では、入力
されるアドレス情報とビデオデータのビットストリーム
をそれぞれ２種類のＰＥＳパケットにまとめる。すなわ
ち、アドレス情報だけのＰＥＳパケットとビデオまたは
オーディオだけのＰＥＳパケットが構成されることにな
る。

【０１０９】したがって、図２９に示すように１ＧＯＰ
が１５ピクチャの場合、アドレス情報としてはＩピクチ
ャが３種類、Ｐピクチャ４種類、Ｂピクチャが１０種
類、合計１７種類存在する。また、特殊再生時のアドレ
ス情報として、前後のＧＯＰのディスク上のアドレス情
報（ディスク上の絶対アドレス）が２種類存在する。こ
れらのアドレス情報は、１つのパケットにまとめられて
ＰＥＳパケットとしてフォーマットされる。実際には、
図１５に示すＰＥＳパケットのプライベート２パケット
としてフォーマットされる。図１５では、パケットデー
タの先頭に前後のＧＯＰのディスク上の絶対アドレスが
配置され、以下各ピクチャのアドレス情報が順に配置さ
れている。ただし、各アドレス情報に対して３バイト
（２４ビット）の情報量を割り当てているため、パケッ
ト長は５７バイトとなる。

【０１１０】これに対して、アドレスデータ以外のデー
タの１ＧＯＰ分のビットストリームについては、複数の
パケットに分割して、同期信号等のヘッダ情報を付加す
ることによりＰＥＳパケット（ビデオパケット）にフォ
ーマットする。

【０１１１】さらに、フォーマットエンコーダ１１で
は、入力されるオーディオのビットストリームもＰＥＳ
パケットに分解して、ビデオデータのＰＥＳパケットと
合わせてＭＰＥＧ２−ＰＳのシステムストリームを構成
する。実際には、図１６に示すように１ＧＯＰ分のビデ
オデータのビットストリームと１ＧＯＰ期間に対応する
オーディオデータのビットストリームが１パックの中に
複数のパケットに分割されて配置されている。この場
合、図１６に示すようにシステムストリームの先頭のパ
ケットに上記アドレス情報を示すパケットを配置し、こ
れに続いてＩピクチャの画面中央部のビットストリーム
が含まれるパケットが配置されるような構成としてい
る。

【０１１２】次に、再生時の動作について図１１に従っ
て説明する。図１１においてプログラムストリームヘッ
ダ検出器２１、ＰＥＳパケットヘッダ検出器２２および
ビデオビットストリーム生成器２３およびモード切り換
え器２６の動作については上記実施例１と同じであるた
め説明を省略する。

【０１１３】復号されたビデオのビットストリームは、
図１３に示すようにＩピクチャの画面中央部のデータが
ストリームの先頭に配置されている。このため、エリア
並び換え器３５ではアドレスメモリ２５から出力される
Ｉ（２），Ｉ（３），Ｉ（１）のビットストリームのデ
ータ長にしたがって、Ｉピクチャデータをエリア毎にＩ
（１），Ｉ（２），Ｉ（３）の順に並び換える。並び換
えを行ったビットストリームは可変長復号回路２７に入
力され、ブロックデータおよび動きベクトル等に復号さ
れる。ここでは、通常再生時の可変長復号に続く動作に
ついては、従来の実施例と同じであるため説明を省略す
る。

【０１１４】高速再生としては、上述のように１ＧＯＰ
分のデータをシステムストリームの１パックに割り当て
ているため、ディスクからデータを読みだす場合に各Ｇ
ＯＰの先頭アドレスにジャンプして、システムストリー
ムの先頭に配置されているＩピクチャのデータのみを読
みだし、次のＧＯＰの先頭にジャンプする方法が考えら
れる。この場合、システムストリームの先頭に配置され
るアドレス情報が記録されたＰＥＳパケットを検出し
て、次のＧＯＰのディスク上のアドレス及びＩピクチャ
のアドレス情報を復号することによってディスクドライ
ブを制御する。

【０１１５】図２９の場合、１フレームの時間内に各Ｇ
ＯＰのＩピクチャをすべて読みだすことができれば１５
倍速の高速再生を実現できる。また、２フレームの時間
内に各ＧＯＰのＩピクチャを読みだせば７．５倍速の高
速再生となる。このように、高速再生のスピードが大き
くなるとディスクからデータをよみだす時間が短くな
る。

【０１１６】さらに、高速再生時に光ディスク等のメデ
ィアからデータを読みだす場合、ディスク上に記録して
あるシステムストリームの先頭アドレスがわかっていて
も、ディスク上に実際に記録されている場所にジャンプ
する際にディスクの回転待ち時間が生じる。また、映像
信号を可変レートで符号化した場合はＩピクチャの情報
量は一定でなく、Ｉピクチャを読みだすために要する時
間も変化する。このため、高速再生スピードが大きくな
るとディスク上のデータを読みだす時間が短くなる上
に、ディスクの回転待ち時間が一定ではないので、すべ
てのＩピクチャデータを安定して読みだすことができな
くなる。

【０１１７】このため、本実施例では高速再生時に光デ
ィスク等のメディア上に１ＧＯＰ単位で記録されている
データに対して、一定時間単位でＧＯＰの先頭にジャン
プして、Ｉピクチャのデータ部分をディスクから読みだ
す。この場合、一定時間内にすべてのＩピクチャデータ
を読みだすことができなくても次のＧＯＰの先頭にジャ
ンプする。すなわち、一定時間単位で各ＧＯＰの先頭ア
ドレスにジャンプし、記録されているシステムストリー
ムを先頭から可能な限りデータを読みだし、次のＧＯＰ
の先頭にジャンプを行う。

【０１１８】この場合、ディスク上には図１６に示すよ
うに、次のＧＯＰのディスク上のアドレス等を含むＰＥ
Ｓパケット及びＩピクチャの中央部のデータを含むＰＥ
Ｓパケットがシステムストリームの先頭部分に配置され
ている。したがって、特殊再生時にすべてのＩピクチャ
データを読みだすことができない場合でも、少なくとも
ディスクドライブの制御に必要な次のＧＯＰのディスク
上のアドレスとＩピクチャの画面中央部のデータは復号
することができる。

【０１１９】特殊再生時に画面の中央部のみが復号でき
た場合は、エリア並び換え器３５では復号することがで
きたデータのみを可変長復号化回路２７に出力し、可変
長復号された映像データは逆量子化およびＩＤＣＴが施
されてフレームメモリ３３に入力される。一方、エリア
並び換え器３５はフレームメモリ３３に復号することが
エリアの情報を出力する。これにより、フレームメモリ
３３では特殊再生時に復号することができたエリアのみ
を再生して、復号することができなかったエリアについ
ては前のフレームで出力したデータをそのまま保持して
出力する。

【０１２０】図１７にｎ番目のＧＯＰからｎ＋４番目の
ＧＯＰまでのＩピクチャのみを再生して高速再生を行っ
た場合の再生画像の一例を示す。図１７（ａ）ではすべ
てのＩピクチャを復号できた場合で、図１７（ｂ）はエ
リア２と３が復号できた場合で、復号できなかったエリ
ア１は前フレームの値をそのままホールドして出力して
いる。また図１７（ｃ）はエリア２のみ復号できた場合
でエリア１、３は前フレームの値をそのままホールドし
ている。

【０１２１】ここで、一般的な映像信号記録再生装置で
は、記録時のデータフォーマットはＩピクチャがフレー
ム単位で記録されている。これに対して、図１６では、
３分割されたＩピクチャデータのうち画面の中央に位置
するエリアを優先して１ＧＯＰの先頭に配置しているた
め、特殊再生時に一定の時間内でＩピクチャの一部のエ
リアしかディスクから読みだすことができない場合で
も、少なくとも画面の中央部分の再生画像を出力するこ
とが可能となる。

【０１２２】以上の様に、本実施例では図７に示すよう
に特殊再生に使用するＩピクチャを１ＧＯＰの先頭に１
画面上の中央に位置するエリアが優先してメディア上に
記録される様に配置しているため、高速再生スピードが
大きい場合でも、画面の中央に位置するエリア２を優先
して再生を行うため、高速再生の画像の内容がわかりや
すい。また、一定時間単位でＧＯＰの先頭にジャンプす
る特殊再生を行うため、常に一定の倍速で出力画面を更
新することができる。

【０１２３】なお、上記実施例では特殊再生時に復号す
ることができたエリアをすべて出力し、復号できなかっ
たエリアについては前フレームのデータをそのまま保持
していたが、特殊再生時には画面の中央部のみを再生す
るように構成してもよい。

【０１２４】この場合、エリア並び換え器３５では、デ
ィスクから読みだしたＩピクチャのエリア２のみのデー
タを復号し、復号しなかったエリア１、３については、
フレームメモリ３３において、例えばグレーのデータに
マスクして高速再生画像を出力する。

【０１２５】図１８に１ＧＯＰのｎ番目のＧＯＰからｎ
＋４番目のＧＯＰまでのＩピクチャのエリア２のみを再
生して高速再生を行った場合の再生画像を示す。図中で
画面の両端のエリア１および３は、グレーのデータにマ
スクしてある。また、Ｉピクチャの情報量が小さく、デ
ィスクの回転待ち時間が少なく、エリア１および３のデ
ータを読みだす時間的余裕がある場合でも、エリア１お
よび３のデータは復号しない。

【０１２６】これは、エリア１および３のデータを読み
だすことができた場合のみ画面に出力すると、これらの
エリアが一定の間隔で更新されないため、高速再生画像
が不自然になるからである。このため、特殊再生時にＩ
ピクチャの画面中央部（エリア２）のみを再生する場
合、更新されるエリアが常に一定となり再生画像に不自
然さがない。

【０１２７】また、上記実施例では特殊再生時に復号す
ることができたＩピクチャの画面中央部のエリアのみを
表示して画面の両端をマスクしていたが、画面の中央部
を１画面に伸長して出力してもよい。

【０１２８】この場合、フレームメモリ３３では、復号
されたエリア２のデータを図１９に示すように１画面の
サイズに伸長する。ただし、図１９の場合は点線で囲ま
れたエリア２の中央部をそれぞれ上下、左右の方向に線
形補間により２倍のサイズに伸長している。すなわち、
図１９の場合、点線で囲まれた部分は水平３６０画素×
垂直２４０ラインのサイズで、この点線部分を例えば線
形補間により伸長して水平７２０画素×垂直４８０ライ
ンの１画面サイズに伸長している。

【０１２９】この様に、特殊再生時に画面中央部のエリ
アのみを復号して１画面サイズに伸長した場合、出力さ
れるデータのエリアは小さくなるが、画面中央部のみ出
力した場合に目立つ画面両端のマスク部分をなくすこと
ができる。

【０１３０】なお、上記実施例ではＩピクチャの画面中
央部のみを優先してビットストリーム上に配置したが、
ＩピクチャだけでなくＰピクチャの画面中央部も優先し
て配置されるように構成してもよい。この場合、Ｐピク
チャの画面中央部のデータはＩピクチャのビットストリ
ームの後に続くことになる。

【０１３１】また、上記実施例ではエリア単位での画像
データの並び換えをビットストリームに変換した後に行
っているが、必ずしもビットストリームに変換した後に
行う必要はなく変換する前に行ってもよい。

【０１３２】図２０にこの実施例の再生側のフローチャ
ートを示す。流れについては上述したので省略する。

【０１３３】なお、実施例２は記録側と再生側を対応さ
せて述べたが、ハードディスクのように記録再生が組に
なっているような場合も考えられるし、現在のコンパク
トディスクのように想定に従って記録されていることを
前提とした再生側のみの場合も考えられる。また、画面
のエリア単位の並べ換えは、スライスヘッダ中のスライ
ススタートコードの下位８ビットのスライスバーティカ
ルポジションのデータを用いれば予測データ復号回路３
２やフレームメモリ３３でも実現可能であることはいう
までもない。

【０１３４】実施例３．次に本発明の実施例３について
説明する。図２１はディジタル映像記録・再生装置にお
けるディジタル映像信号符号化処理部を示しておりＤＣ
Ｔブロックを低周波領域と高周波領域に階層化する。さ
らに、画面を複数のエリアに分割し低周波領域の画面中
央部を優先してＧＯＰの先頭に配置する記録側のブロッ
ク図である。図２１において、１２はエリア並び換え回
路である。なお、図中の同一または相当部分には同一符
号を付して説明を省略する。

【０１３５】次に動作について説明する。この入力され
るビデオデータは、例えば有効画面サイズが水平７０４
画素、垂直４８０画素のデータである。この画像データ
に動き補償とＤＣＴを用いて高能率符号化を施す。ここ
で、データを分割階層化するまでの動作は実施例１と同
じであるため説明を省略する。

【０１３６】なお、分割階層化についても周波数領域だ
けでなく、量子化や空間解像度で分割しても良いことも
実施例１と同じである。実施例３では、エリア並び換え
器１２により、さらに分割階層化された重要なデータを
実施例２に示したように画面のエリア毎に分割して、画
面中央部をＧＯＰの先頭に優先的に配置するものであ
る。すなわち、重要なデータと重要でないデータに分割
して、さらに、画面のエリア上で予め決められた優先順
位毎にディスク上に記録する。

【０１３７】このように、ＩピクチャとＰピクチャの低
域成分を分割して、画面中央部を優先して配置してある
ので、特殊再生時にこれらの低域成分の画面中央部のみ
を読みだし、再生すれば、特殊再生時に読みだすデータ
量が大きく減る。その結果、ヘッドの媒体からの読みだ
し速度に余裕が生まれ、十数倍速から数十倍速の非常に
高速なスキップサーチなどが実現できるようになる。

【０１３８】ここで、Ｉピクチャの低域の画面中央部を
ＧＯＰの先頭に配置し、Ｉピクチャの低域の画面周辺部
のデータに続いてＰピクチャのデータを配置することに
より、十数倍速から数十倍速の高速再生を、Ｉピクチャ
の低域の画面中央部のみを再生することにより実現でき
る。さらに、特殊再生用のＩピクチャ、Ｐピクチャの低
域成分の画面中央部のデータは、情報量が少ないため、
高速再生時に容易にディスク上から読みだし復号するこ
とができるため、数倍速の高速再生が可能になる。すな
わち、ＩピクチャおよびＰピクチャの低域成分の画面中
央部のデータ量は、これら低域成分全体のデータ量より
少ないため、実施例１より高速な特殊再生が実現でき
る。

【０１３９】次にエリア並び換え器１２とフォーマット
エンコーダ１１の動作について説明する。図２２はその
フローチャートである。まず、エンコードをスタートす
ると、低域成分のエリア並び換えを行うために、低域成
分パーティションのＩピクチャのスライスヘッダを検出
し、各スライスを図１２に示す３つのエリアに分類し、
各エリア毎のビットストリームを作り、エリア毎にまと
められたビットストリームの並び換えを行う。すなわ
ち、図１３と同じように低域のＩピクチャに対してＧＯ
Ｐの先頭に低域Ｉ（２），低域Ｉ（３），低域Ｉ（１）
の順でビットストリームが配置されるようにエリア単位
での並び換えを行う。

【０１４０】次に画面中央部優先モードの場合、入力さ
れるビットストリームのピクチャヘッダを検出して、ピ
クチャ情報を検出する。ここで、低域のＩピクチャの場
合は、図１３に示す低域画面中央部分Ｉ（２）および低
域Ｉ（３），低域Ｉ（１）のエリアの抽出を行い、それ
ぞれのデータ長を検出し、前述のように検出された各エ
リアのデータ長からアドレス情報を作成する。一方、Ｐ
およびＢピクチャの場合はピクチャ単位でデータ長を検
出し、アドレス情報を作成する。画面中央部優先モード
でないときは実施例１に従う。

【０１４１】次に、階層化モードの判定を行い、階層化
モードでない場合、システムストリームに非階層化であ
ることを示す情報を挿入し、従来のストリームの構成に
従う。階層化モードの場合は、シーケンスヘッダの設定
の確認を行う。具体的には、シーケンススケーラブルエ
クステンションのデータの確認を行う。これが正しく記
述されていれば、ピクチャヘッダによりピクチャの先頭
を認識して、画面エリア上で並び換えられたＩピクチャ
とＰピクチャの低域データを抽出し、そのデータ長を検
出する。一方、Ｂピクチャはピクチャ毎にそのデータ長
を検出する。

【０１４２】さらに、ＩピクチャとＰピクチャの低域の
画面中央部分をＧＯＰの先頭に固めた場合のアドレス情
報のみを記録したパケットを作成する。このパケットに
は、Ｉ、Ｐピクチャの低域部の画面中央部、画面周辺
部、Ｉ、Ｐピクチャの高域部およびＢピクチャのアドレ
ス情報が含まれており、それぞれのデータのデータ長が
記録されている。したがって、このデータ長によりそれ
ぞれのデータストリームの先頭位置がＧＯＰヘッダの先
頭からの相対アドレスとして得られる。

【０１４３】このように作成したビットストリームを表
したのが、図２３である。図２３の（ウ）に示したよう
に、エリア単位で並び換えられたＩピクチャとＰピクチ
ャの低域がＧＯＰの先頭に配置されているので、これを
パケット化して図２１のフローチャートに示すようにア
ドレス情報をプライベート２パケットに配置した場合の
ストリームを（エ）に示す。この場合、アドレス情報は
上記のようにＧＯＰヘッダの先頭からの相対アドレスで
表現してもよいが、何番目のパケットの何バイト目が各
ピクチャの先頭かなどのように表現してもよく、それ以
外にもディスク上のセクタアドレスなどで表現しても良
いことはいうまでもない。

【０１４４】図２４に、プライベート２パケットにアド
レス情報を入れる場合の例を示す。ＰＥＳパケットをプ
ライベート２パケットにする場合、ストリームＩＤを設
定し、階層化モード、階層化種類、特殊再生時に使用す
る画像の種類、スタートアドレス数などを記す。ここ
で、スタートアドレスは、Ｉピクチャの低域の画面中央
部のスタートアドレスと、Ｉピクチャの低域の画面周辺
部のスタートアドレスと、４枚のＰピクチャの低域のス
タートアドレスと、残りのＢピクチャのスタートアドレ
スである。

【０１４５】さらに、特殊再生で光ヘッドをジャンプさ
せるための前後のＧＯＰのディスク上のセクタアドレス
を付記する。この場合、特殊再生の倍速数を考慮して、
前後のＧＯＰのアドレスに加えて、さらに前後数ＧＯＰ
のセクタアドレスを付記すれば特殊再生の倍速数のバリ
エーションが広がる。また、ＰＥＳパケットのプライベ
ート２パケットにアドレス情報を記すことを示したが、
プログラムストリームマップのプライベートディスクリ
プタや他のユーザエリア等に記してもよいことはいうま
でもない。

【０１４６】実施例３の再生側について図２５にしたが
って説明する。図２５は、ディジタル映像信号復号処理
部のブロック図である。なお、図中の同一または相当部
分には同一符号を付して説明を省略する。

【０１４７】次に、図２５の動作について図２６にした
がって説明する。図２６は、再生時のフォーマットデコ
ーダの動作を表すフローチャートである。ＥＣＣから出
力されるビットストリームは、プログラムストリームの
ヘッダを検出し、ＰＥＳパケット毎に分離される。さら
に、ＰＥＳパケットのヘッダを検出し、アドレス情報が
含まれるプライベートパケットとビデオパケットの判別
を行う。

【０１４８】プライベートパケットの場合は、パケット
内に含まれるアドレス情報を抽出し記憶する。一方、ビ
デオパケットの場合はビデオデータのビットストリーム
を抽出する。さらに、プライベートパケットで、かつ通
常再生の場合、もしくはビデオパケットの場合は、Ｉピ
クチャ及びＰピクチャのビデオデータのビットストリー
ムから低域成分と高域成分のデータを抽出して、データ
の並び換えを行い再生画像を出力する。

【０１４９】一方、プライベートパケットで、かつ特殊
再生の場合は、まず、低域のＩピクチャすべてを再生す
る時間があるかどうかの判定を行い、再生する時間があ
る場合は、さらに、低域のＰピクチャを再生する時間が
あるかどうかの判定を行う。以上の２つもしくは１つの
判定を行い、低域のＩピクチャ、Ｐピクチャを再生する
時間がある場合、低域のＩピクチャ及びＰピクチャを再
生する。低域のＩピクチャすべてを再生する時間はある
が、低域のＰピクチャまで再生する時間がない場合は、
低域のＩピクチャのみを再生する。さらに、低域のＩピ
クチャすべてを再生するだけの時間がない場合は、Ｉピ
クチャ低域の画面中央部を再生する。上記の３つの場合
はいずれも、再生した後は、次のＧＯＰの先頭に光ヘッ
ドをジャンプさせる。

【０１５０】なお、ビデオストリーム中にこれらのアド
レスを記述した場合は、ビデオストリーム化した後アド
レス情報を抽出して記憶することになるし、プログラム
ストリームマップのプライベートディスクリプタに記述
された場合は、プログラムストリームヘッダ検出のレベ
ルでアドレス情報の抽出及び記憶が行われる。なお、ア
ドレス情報は、プログラムの相対アドレスでも絶対アド
レスでも良いことはいうまでもない。

【０１５１】実際には、図２５に示すように、マイコン
からスキップサーチおよび通常の連続再生等のモード信
号がモード切り換え器２６に入力される。一方、ディス
クからの再生信号は増幅器で増幅され、ＰＬＬによって
出力される位相同期のとれたクロックにより信号再生を
行って、ディジタル復調し、誤り訂正処理を行い、プロ
グラムストリームを復元する。さらに、プログラムスト
リームの各ヘッダを検出するプログラムストリームヘッ
ダ検出器２１により、ヘッダの後に続くデータの情報を
得る。

【０１５２】さらに、ＰＥＳパケットヘッダ検出器２２
により、例えばＰＥＳパケットのプライベート２パケッ
トに記された各ピクチャ及び特殊再生用データ（低域デ
ータ及びその画面のエリア別に並べられたデータ）のア
ドレス情報を検出され、この情報はアドレスメモリ２５
に蓄えられる。ここで、オーディオ用のＰＥＳパケッ
ト、文字などのＰＥＳパケットおよびビデオ用のＰＥＳ
パケットであるかを判別して、ビデオ用のパケットのみ
をビデオビットストリーム生成器２３に出力する。ビデ
オビットストリーム生成器は、ＰＥＳパケットのヘッダ
除法を削除して、ビデオビットストリームを出力する。
この後、アドレスメモリ２５から得られたアドレス情報
にしたがって、通常再生の場合はデータ並び換え器２４
ではモード切り換え器２６から出力されるビットストリ
ームを並び換えて出力する。

【０１５３】モード切り換え器２６の出力（制御信号）
はデータ並び換え器２４およびデコーダブル判定器３４
に供給される。ここで、データ並び換え器２４は前記制
御信号によって、通常再生の場合は階層化されエリア毎
に並び換えられた低域成分と高域成分を合成して出力す
る。一方、特殊再生時には低域成分のみ、あるいは画面
中央部の低域成分のみのデータを可変長復号器（ＶＬ
Ｄ）２７に出力する。つまり、通常再生時はＩ及びＰピ
クチャの低域成分を画面のエリア順に並べ換え、高域成
分と合成し本来のピクチャ順に並び換えるよう動作し、
特殊再生時は倍速数によってＩピクチャの低域成分の画
面中央部のエリアあるいはＩピクチャとＰピクチャの低
域成分の画面中央部のエリアを切り換えて出力する。な
お、低域成分のみを使う特殊再生時にはＰＴＳやＤＴＳ
のタイムスタンプは用いない。

【０１５４】これに対して、可変長復号器（ＶＬＤ）２
７はデコーダブル判定器３４とともにスライスヘッダの
プライオリティブレークポイントで示された低域成分領
域のイベントの切れ目を抽出し、その切れ目までをデコ
ードしてスイッチ２８に出力する。このスイッチ３４は
通常再生時は０を挿入しないように接続されるが、特殊
再生時はプライオリティブレークポイント以後の高域成
分に０が挿入されるようにデコーダブル判定器３４によ
って制御される。

【０１５５】低域のデコードに関する動作概念は図８と
同様であるため説明を省略する。また、このときの画面
のエリア上での並び換えは、実施例２で説明した通りで
あるため説明を省略する。

【０１５６】なお、上記実施例では符号化領域をイベン
トの切れ目で行ったがそれ以外の方法でもよいことはい
うまでもない。例えば固定のイベント数の切れ目で分割
したり、量子化器４により粗い量子化をしたデータと細
かい量子化と粗い量子化の差分値でデータを分割しても
良い。さらに、バッファメモリで空間解像度を半分に間
引いた画像と、その解像度の半分の画像を元に戻した画
像と元の解像度の画像との差分の画像との符号化により
分割してもよい。すなわち、周波数領域の分割に限ら
ず、量子化や空間解像度の分割によって画像の高能率符
号化データを分割してもよいことはいうまでもない。

【０１５７】このとき、画像としてより重要なデータと
は、周波数分割であれば低周波領域のデータであり、量
子化による分割であれば粗い量子化をして符号化したデ
ータであり、空間解像度で分割したデータであれば間引
いた画像を符号化したデータである。この場合、これら
のデータのみを使って復号した再生画像が人間により知
覚し易い領域を重要なデータとする。すなわち、１つの
高能率符号化データをより基本的で重要なデータとそう
でないデータに分割してディスクからの再生時に特殊再
生時は基本的で重要なデータのみを再生するようにして
もよい。

【０１５８】なお、実施例３は記録側と再生側を対応さ
せて述べたが、ハードディスクのように記録再生が組に
なっているような場合も考えられる。また、現在のコン
パクトディスクのように想定にしたがって記録されてい
ることを前提とした再生側のみの場合も考えられる。さ
らに、画面のエリア単位毎に並び換えた成分については
実施例２の図１８および図１９に示すような画面出力方
法があることはいうまでもない。また、画面のエリア単
位の並べ換えは、スライスヘッダ中のスライスバーティ
カルポジションのデータを用いれば予測データ復号回路
２５やフレームメモリ３３でも実現可能であることはい
うまでもない。また、本実施例ではＩピクチャの基本的
なデータのみを画面のエリアで分割したが、例えばＰピ
クチャの低域やそれ以外でも分割しても良いことは言う
までもない。

【０１５９】

【発明の効果】また、本発明に係わるディジタル映像信
号再生装置によれば、周波数あるいは量子化あるいは空
間解像度で分割されたデータのヘッダにより、特殊再生
データ出力手段がアクセスすべき領域のみを出力して、
デコードするべきデータを減り、なめらかな特殊再生画
像を得ることができるという効果がある。また、通常再
生時はデータ並び換え手段が周波数あるいは量子化ある
いは空間解像度で分割されて並び換えられたデータを並
び換え分割前の画像が再生できるという効果がある。

【０１６０】また、本発明に係わるディジタル映像信号
再生方法によれば、周波数あるいは量子化あるいは空間
解像度でデータを分割することで特殊再生時にアクセス
すべきデータが減りなめらかな特殊再生画像を得ること
ができるという効果がある。さらに、分割したデータの
アドレスがシステムストリームのヘッダとして記録され
ているので再生して、瞬時に再生すべきバイト数がわか
るため、特殊再生時の光ヘッドのジャンプを効率的に行
えるという効果がある。また、通常再生時はそのアドレ
スに基づいてデータを並び換えるため分割したことによ
る不具合を生じさせずに再生できる。

【０１６１】また、本発明に係わるディジタル映像信号
記録再生装置によれば、記録手段は、画像データを周波
数領域や量子化や空間解像度でデータを分割するので特
殊再生時のアクセスデータ量が減り、なめらかな特殊再
生画像が得られるよう記録できるという効果がある。ま
た、分割されたデータのヘッダにより、特殊再生データ
出力手段はアクセスすべき領域のみを出力して、デコー
ドするべきデータを減りなめらかな特殊再生画像が得ら
れるという効果がある。また、通常再生時はデータ並び
換え手段が周波数あるいは量子化あるいは空間解像度で
分割されて並び換えられたデータを並び換え、分割前の
画像が再生できるという効果がある。

【０１６２】また、本発明に係わるディジタル映像信号
記録再生方法によれば、記録時に周波数や量子化や空間
解像度でデータを分割し、このことにより特殊再生時に
アクセスすべきデータが減り、なめらかな特殊再生画像
が得られるよう記録できるという効果がある。さらに、
分割したデータのアドレスがシステムストリームのヘッ
ダとして記録されているので再生して、瞬時に再生すべ
きバイト数がわかるため、特殊再生時の光ヘッドのジャ
ンプを効率的に行える。また、通常再生時はそのアドレ
スに基づいてデータを並び換えるため分割したことによ
る不具合を生じさせずに記録再生できる。

【０１６３】また、本発明に係わるディジタル映像信号
記録再生装置によれば、記録手段は、画像データを画面
のエリアで分割することにより特殊再生時のアクセスデ
ータ量が減り、なめらかな特殊再生画像が得られるよう
記録できるという効果がある。分割されたデータのヘッ
ダにより、特殊再生データ出力手段がアクセスすべき領
域のみを出力して、デコードするべきデータを減らし、
なめらかな特殊再生画像を得ることができるという効果
がある。また、通常再生時はデータ並び換え手段が画面
のエリア単位で分割されて並び換えられたデータを並び
換えるため分割したことによる不具合を生じさせずに再
生できる。

【０１６４】また、本発明に係わるディジタル映像信号
記録再生方法によれば、記録時に画面のエリアでデータ
を分割し、このことにより特殊再生時にアクセスすべき
データが減り、さらに、分割したデータのアドレスがシ
ステムストリームのヘッダとして記録されているので再
生して、瞬時に再生すべきバイト数がわかるため、特殊
再生時の光ヘッドのジャンプを効率的に行える。また、
通常再生時はそのアドレスに基づいてデータを並び換え
るため分割したことによる不具合を生じさせずに記録再
生できる。

【０１６５】また、本発明に係わるディジタル映像信号
再生装置によれば、画面のエリアで分割されたデータの
ヘッダにより、特殊再生データ出力手段はアクセスすべ
き領域のみを出力して、デコードするべきデータを減ら
すよう作用する。また、通常再生時はデータ並び換え手
段が周波数あるいは量子化あるいは空間解像度で分割さ
れて並び換えられたデータを並び換えるため分割したこ
とによる不具合を生じさせずに再生できる。

【０１６６】また、本発明に係わるディジタル映像信号
再生方法によれば、画面上のエリアでデータを分割する
ことで特殊再生時にアクセスすべきデータが減り、さら
に、分割したデータのアドレスがシステムストリームの
ヘッダとして記録されているので再生して、瞬時に再生
すべきバイト数がわかるため、特殊再生時の光ヘッドの
ジャンプを効率的に行える。また、通常再生時はそのア
ドレスに基づいてデータを並び換えるため分割したこと
による不具合を生じさせずに再生できる。

【０１６７】また、本発明に係わるディジタル映像信号
記録再生装置によれば、記録手段は、画像データを周波
数領域や量子化や空間解像度でデータを分割し、さら
に、画面でエリア単位で分割し、特殊再生時のアクセス
すべきデータ量を段階的に少なくすることでなめらかな
特殊再生画像が得られるという効果がある。分割された
データのヘッダにより、特殊再生データ出力手段がアク
セスすべき領域のみを出力して、デコードするべきデー
タを減らすためなめらかな特殊再生画像を得られるとい
う効果がある。また、複数の分割手段により分割された
データは特殊再生速度に応じて読みだしデータ量が調整
でき、幅広い特殊再生速度の対応ができるようになる。
また、通常再生時はデータ並び換え手段が周波数あるい
は量子化あるいは空間解像度で分割されて並び換えられ
たデータを並び換えるため分割したことによる不具合を
生じさせずに再生できる。

【０１６８】また、本発明に係わるディジタル映像信号
記録再生方法によれば、記録時に周波数や量子化や空間
解像度でデータを分割し、さらに、画面でエリア単位で
分割する。このことにより特殊再生時にアクセスすべき
データが減り、特殊再生時のアクセスすべきデータ量を
段階的に少なくすることでなめらかな特殊再生画像が得
られるという効果がある。さらに、分割したデータのア
ドレスがシステムストリームのヘッダとして記録されて
いるので再生して、瞬時に再生すべきバイト数がわかる
ため、特殊再生時の光ヘッドのジャンプを効率的に行え
る。また、複数の分割手段により分割されたデータは特
殊再生速度に応じて読みだしデータ量が調整でき、幅広
い特殊再生速度の対応ができるようになる。また、通常
再生時はそのアドレスに基づいてデータを並び換えるた
め分割したことによる不具合を生じさせずに記録再生で
きる。

【０１６９】また、本発明に係わるディジタル映像信号
再生装置によれば、周波数あるいは量子化あるいは空間
解像度で分割され、さらに、画面でエリア単位で分割さ
れたデータのヘッダにより、特殊再生データ出力手段は
アクセスすべき領域のみを出力して、特殊再生速度に応
じてデコードするべきデータを減らすよう作用する。ま
た、複数の分割手段により分割されたデータは特殊再生
速度に応じて読みだしデータ量が調整でき、幅広い特殊
再生速度の対応ができるようになる。また、通常再生時
はデータ並び換え手段が周波数あるいは量子化あるいは
空間解像度で分割されて並び換えられたデータを並び換
えるため分割したことによる不具合を生じさせずに再生
できる。

【０１７０】また、本発明に係わるディジタル映像信号
再生方法によれば、周波数あるいは量子化あるいは空間
解像度でデータを分割し、さらに、画面でエリア単位で
分割することで特殊再生時にアクセスすべきデータが減
り、さらに、分割したデータのアドレスがシステムスト
リームのヘッダとして記録されているので再生して、瞬
時に再生すべきバイト数がわかるため、特殊再生時の光
ヘッドのジャンプを効率的に行える。また、複数の分割
手段により分割されたデータは特殊再生速度に応じて読
みだしデータ量が調整でき、幅広い特殊再生速度の対応
ができるようになる。また、通常再生時はそのアドレス
に基づいてデータを並び換えるため分割したことによる
不具合を生じさせずに再生できる。

【０１７１】また、本発明に係わるディジタル映像信号
記録再生装置においては、特殊再生時に、Ｉピクチャの
画面の中央にくるエリアのみを読み出し、読み出さなか
ったエリアのデータについてはデータをある一定値にマ
スクすることにより再生画像を合成するため、データ量
の多いＩピクチャをすべて再生する場合に比べて、より
高速な特殊再生を実現できる。

【０１７２】また、本発明に係わるディジタル映像信号
記録再生装置においては、特殊再生時に、Ｉピクチャの
画面の中央にくるエリアのみを読み出し、読みだしたエ
リアを画面全体に伸長することにより再生画像を合成す
るため、データ量の多いＩピクチャをすべて再生する場
合に比べて、より高速な特殊再生を実現でき、データを
読みだすことができなかったエリアが目だちにくくな
る。

【０１７３】また、本発明に係わるディジタル映像信号
再生装置においては、特殊再生時に、Ｉピクチャの画面
の中央にくるエリアのみを読み出し、読み出さなかった
エリアのデータについてはデータをある一定値にマスク
することにより再生画像を合成するため、データ量の多
いＩピクチャをすべて再生する場合に比べて、より高速
な特殊再生を実現できる。

【０１７４】また、本発明に係わるディジタル映像信号
再生装置においては、特殊再生時に、Ｉピクチャの画面
の中央にくるエリアのみを読み出し、読みだしたエリア
を画面全体に伸長することにより再生画像を合成するた
め、データ量の多いＩピクチャをすべて再生する場合に
比べて、より高速な特殊再生を実現でき、データを読み
だすことができなかったエリアが目立ちにくくなる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 実施例１のディジタル映像信号符号化処理部
のブロック図。

【図２】 実施例１、３の周波数分割の概念を表した
図。

【図３】 実施例１のディジタル映像信号符号化処理の
ブロック図。

【図４】 実施例１のビデオストリームのヘッダの説明
図。

【図５】 実施例１のビットストリームの並べ換えを示
した図。

【図６】 実施例１のシステムストリームのアドレス情
報の一例。

【図７】 実施例１のディジタル映像信号復号処理部の
ブロック図。

【図８】 実施例１の復号処理の概念を表す図。

【図９】 実施例１の復号処理のフローチャート。

【図１０】 実施例２のディジタル映像信号符号化処理
部のブロック図。

【図１１】 実施例２のディジタル映像信号復号処理部
のブロック図。

【図１２】 実施例２の画面のエリアの一例。

【図１３】 実施例２の画面のエリア単位で並び換えた
場合のビットストリームの一例。

【図１４】 実施例２のディジタル映像信号符号化処理
のフローチャート。

【図１５】 実施例２のシステムストリームのアドレス
情報の一例。

【図１６】 実施例２のシステムストリームの一例。

【図１７】 実施例２の再生画面の一例で再生時、再生
できるところまで画面出力した例。

【図１８】 実施例２の再生画面の一例で再生時、画面
中央部のみ出力した例。

【図１９】 実施例２の再生画面の一例で再生時、画面
中央部の領域を拡大して表示した例。

【図２０】 実施例２のディジタル映像信号復号処理の
フローチャート。

【図２１】 実施例３のディジタル映像信号符号化処理
のブロック図。

【図２２】 実施例３のディジタル映像信号符号化処理
のフローチャート。

【図２３】 実施例３のシステムストリームの一例。

【図２４】 実施例３のシステムストリームのアドレス
情報の一例。

【図２５】 実施例３のディジタル映像信号復号処理の
処理ブロック図。

【図２６】 実施例３のディジタル映像信号復号処理の
フローチャート。

【図２７】 従来の光ディスク記録再生装置のブロック
図。

【図２８】 従来のＭＰＥＧの映像符号化アルゴリズム
のデータ配列構造。

【図２９】 従来のＭＰＥＧの映像符号化アルゴリズム
のＧＯＰの構造の一例。

【図３０】 従来のＭＰＥＧの映像信号符号化処理部の
ブロック図。

【図３１】 従来のＭＰＥＧのビデオビットストリーム
の一例。

【図３２】 従来の動き補償予測回路のブロック図。

【図３３】 従来のＭＰＥＧのＰＳのシステムストリー
ムの一例。

【図３４】 従来のＭＰＥＧのＰＥＳパケットのストリ
ームの一例。

【図３５】 従来のＭＰＥＧの映像信号復号処理部のブ
ロック図。

【符号の説明】

１ バッファメモリ、２ 減算器、３ ＤＣＴ演算器、
４ 量子化器、５ ＶＬＣ、６ 逆量子化器、７ 逆Ｄ
ＣＴ演算器、８ 加算器、９ 動き補償予測回路、１０
イベント及び符号量計数器、１１ フォーマットエン
コーダ、１２エリア並び換え器、１５ 入力端子、２１
プログラムストリームヘッダ検出、２２ ＰＥＳパケ
ットヘッダ検出、２３ ビデオビットストリーム生成
器、２４データ並び換え器、２５ アドレスメモリ、２
６ モード切り換え器、２７ＶＬＤ、２８ スイッチ、
２９ 逆量子化器、３０ 逆ＤＣＴ演算器、３１ 加算
器、３２ 予測データ復号回路、３３ フレームメモ
リ、３４ デコーダブル判定器、３５ エリア並び換え
器。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 外田 修司 京都府長岡京市馬場図所１番地 三菱電機 株式会社映像システム開発研究所内 (72)発明者 倉橋 聡司 京都府長岡京市馬場図所１番地 三菱電機 株式会社映像システム開発研究所内 (72)発明者 中井 隆洋 京都府長岡京市馬場図所１番地 三菱電機 株式会社映像システム開発研究所内 (72)発明者 加瀬沢 正 京都府長岡京市馬場図所１番地 三菱電機 株式会社映像システム開発研究所内 (72)発明者 長沢 雅人 京都府長岡京市馬場図所１番地 三菱電機 株式会社映像システム開発研究所内 (72)発明者 大畑 博行 京都府長岡京市馬場図所１番地 三菱電機 株式会社映像システム開発研究所内 (72)発明者 石田 禎宣 京都府長岡京市馬場図所１番地 三菱電機 株式会社映像システム開発研究所内

Claims (16)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 動き補償予測とＤＣＴとを用いてディジ
   タル映像信号を高能率符号化して光ディスク等のメディ
   ア上に記録されているデータを読みだし再生するディジ
   タル映像信号再生装置において、少なくともフレーム内
   符号化を行うＩピクチャを周波数領域、または量子化レ
   ベル、または空間解像度により分割して、少なくともＩ
   ピクチャについて分割されたデータの内、画像としてよ
   り重要なデータを先頭に配置される映像データのビット
   ストリームを構成し、分割された前記データのアドレス
   情報をヘッダ情報として前記映像データのビットストリ
   ームの先頭に配置してパケットを構成し、前記記録メデ
   ィア上に記録されているデータを前記記録メディア上か
   ら、通常再生時には前記パケット中にあるヘッダ情報に
   従いデータを分割前のデータ順に並び換えて出力するデ
   ータ並び換え手段と、特殊再生時には前記先頭に配置さ
   れたデータを復号して出力することにより特殊再生を行
   う特殊再生データ出力手段により構成されることを特徴
   としたディジタル映像信号再生装置。
2. 【請求項２】 動き補償予測とＤＣＴとを用いて高能率
   符号化して記録されたディジタル映像信号を再生するデ
   ィジタル映像信号再生方法において、少なくともフレー
   ム内符号化を行うＩピクチャを周波数領域、または量子
   化レベル、または空間解像度により分割して、少なくと
   もＩピクチャについて分割されたデータのうち、画像と
   してより重要なデータが先頭に配置される映像データの
   ビットストリームを構成し、分割された前記データのア
   ドレス情報をヘッダ情報として前記映像データのビット
   ストリームの先頭に配置してパケットを構成して、前記
   記録メディア上に記録されている前記記録メディア上か
   ら、通常再生時には前記パケット中にあるヘッダ情報に
   従いデータを分割前のデータ順に並び換えて出力し、特
   殊再生時には前記先頭に配置されたデータを復号して出
   力することにより特殊再生を行うことを特徴としたディ
   ジタル映像信号再生方法。
3. 【請求項３】 動き補償予測とＤＣＴとを用いて高能率
   符号化したディジタル映像信号を、光ディスク等のメデ
   ィア上に記録しデータを読みだし再生するディジタル映
   像信号記録再生装置において、少なくともフレーム内符
   号化を行うＩピクチャを周波数領域、または量子化レベ
   ル、または空間解像度により分割して、少なくともＩピ
   クチャについて分割されたデータの内、画像としてより
   重要なデータを先頭に配置される映像データのビットス
   トリームを構成し、分割されたデータのアドレス情報を
   ヘッダ情報として前記映像データのビットストリームの
   先頭に配置してパケットを構成する手段と、そのデータ
   を前記記録メディア上に記録する手段と、通常再生時に
   は前記パケット中にあるヘッダ情報に従いデータを分割
   前のデータ順に並び換えて出力するデータ並び換え手段
   と、特殊再生時には前記先頭に配置されたデータを復号
   して出力することにより特殊再生を行う特殊再生データ
   出力手段により構成されることを特徴としたディジタル
   映像信号記録再生装置。
4. 【請求項４】 動き補償予測とＤＣＴとを用いて高能率
   符号化して記録されたディジタル映像信号を再生するデ
   ィジタル映像信号記録再生方法において、少なくともフ
   レーム内符号化を行うＩピクチャを周波数領域、また
   は、量子化レベル、または、空間解像度により分割し
   て、少なくともＩピクチャについて分割されたデータの
   内、画像としてより重要なデータを先頭に配置される映
   像データのビットストリームを構成し、分割されたデー
   タのアドレス情報をヘッダ情報として前記映像データの
   ビットストリームの先頭に配置してパケットを構成して
   前記記録メディア上に記録し、通常再生時には前記パケ
   ット中にあるヘッダ情報に従いデータを分割前のデータ
   順に並び換えて出力し、特殊再生時には前記先頭に配置
   されたデータを復号して出力することにより特殊再生を
   行うことを特徴としたディジタル映像信号記録再生方
   法。
5. 【請求項５】 動き補償予測とＤＣＴとを用いて高能率
   符号化したディジタル映像信号を、光ディスク等のメデ
   ィア上に記録し再生するディジタル映像信号記録再生装
   置において、記録時にフレーム内符号化を行う少なくと
   もＩピクチャをｎ分割（ｎ＞１）して、ｎ分割されたＩ
   ピクチャデータを前記エリア単位で並び換えて、画面上
   で中央にくるエリアが先頭に配置される映像データのビ
   ットストリームを構成する手段と、ｎ分割されたエリア
   のアドレス情報をヘッダ情報として前記映像データのビ
   ットストリームの先頭に配置してパケットを構成して前
   記記録メディア上に記録する手段と、通常再生時には前
   記パケットの先頭部分に配置されているヘッダ情報にし
   たがいＩピクチャのデータをエリア単位で並び換えて出
   力するデータ並び換え手段と、特殊再生時には前記パケ
   ットの先頭から一定時間内で読みだすことができたＩピ
   クチャデータのみを出力することにより特殊再生を行う
   特殊再生データ出力手段により構成されることを特徴と
   したディジタル映像信号記録再生装置。
6. 【請求項６】 動き補償予測とＤＣＴとを用いてディジ
   タル映像信号を高能率符号化して光ディスク等のメディ
   ア上に記録し、再生するディジタル映像信号記録再生方
   法において、記録時に少なくともフレーム内符号化を行
   うＩピクチャをｎ分割（ｎ＞１）して、ｎ分割されたＩ
   ピクチャデータを前記エリア単位で並び換えて、画面上
   で中央にくるエリアが先頭に配置される映像データのビ
   ットストリームを構成し、ｎ分割されたエリアのアドレ
   ス情報をヘッダ情報として前記映像データのビットスト
   リームの先頭に配置してパケットを構成して前記記録メ
   ディア上に記録し、通常再生時には前記パケットの先頭
   部分に配置されているヘッダ情報にしたがいＩピクチャ
   のデータをエリア単位で並び換えて出力し、特殊再生時
   には前記パケットの先頭から一定時間内で読みだすこと
   ができたＩピクチャデータのみを出力することにより特
   殊再生を行うことを特徴としたディジタル映像信号記録
   再生方法。
7. 【請求項７】 動き補償予測とＤＣＴとを用いてディジ
   タル映像信号を高能率符号化して、光ディスク等のメデ
   ィア上に記録されているデータを読みだし再生するディ
   ジタル映像信号再生装置において、少なくともフレーム
   内符号化を行うＩピクチャをｎ分割（ｎ＞１）して、ｎ
   分割されたＩピクチャデータを前記エリア単位で並び換
   えて、画面上で中央にくるエリアが先頭に配置される映
   像データのビットストリームを構成し、ｎ分割されたエ
   リアのアドレス情報をヘッダ情報として前記映像データ
   のビットストリームの先頭に配置してパケットを構成し
   て前記記録メディア上に記録されているデータを前記記
   録メディア上から、通常再生時には、前記パケットの先
   頭部分に配置されているヘッダ情報にしたがいエリア毎
   に並び換えたＩピクチャのデータをエリア単位で並び換
   えて出力するデータ並び換え手段と、特殊再生時には、
   前記パケットの先頭から一定時間内で読みだすことがで
   きたデータのみを出力することにより特殊再生を行う特
   殊再生データ出力手段により構成されることを特徴とし
   たディジタル映像信号再生装置。
8. 【請求項８】 動き補償予測とＤＣＴとを用いて高能率
   符号化して記録したディジタル映像信号を再生するディ
   ジタル映像信号再生方法において、少なくともフレーム
   内符号化を行うＩピクチャをｎ分割（ｎ＞１）して、ｎ
   分割されたＩピクチャデータを前記エリア単位で並び換
   えて、画面上で中央にくるエリアが先頭に配置される映
   像データのビットストリームを構成し、ｎ分割されたエ
   リアのアドレス情報をヘッダ情報として前記映像データ
   のビットストリームの先頭に配置してパケットを構成し
   て前期記録メディア上に記録されている前記記録メディ
   ア上から、通常再生時には前記パケットの先頭部分に配
   置されているヘッダ情報にしたがいエリア毎に並び換え
   たＩピクチャのデータをエリア単位で並び換えて出力
   し、特殊再生時には前記パケットの先頭から一定時間内
   で読みだすことができたデータのみを出力することによ
   り特殊再生を行うことを特徴としたディジタル映像信号
   再生方法。
9. 【請求項９】 動き補償予測とＤＣＴとを用いてディジ
   タル映像信号を高能率符号化して、光ディスク等のメデ
   ィア上に記録し再生するディジタル映像信号記録再生装
   置において、記録時に少なくともフレーム内符号化を行
   うＩピクチャを低周波領域と高周波領域、または、量子
   化レベル、または、空間解像度により分割して、さら
   に、少なくとも分割されたＩピクチャデータのうち基本
   的なデータを画面上の各エリア単位で並び換えて、画面
   上で中央にくるエリアが先頭に配置される映像データの
   ビットストリームを構成する手段と、分割されたエリア
   及びデータ分割及びピクチャのアドレス情報をヘッダ情
   報として前記映像データのビットストリームの先頭に配
   置してパケットを構成して前記記録メディア上に記録す
   る手段と、通常再生時には前記パケットの先頭部分に配
   置されているヘッダ情報にしたがいデータをエリア単位
   で並び換えて出力するデータ並び換え手段と、分割前の
   データ順に並びに換える手段と、特殊再生時には前記パ
   ケットの先頭から一定時間内で読みだすことができたデ
   ータのみを出力することにより特殊再生を行う特殊再生
   データ出力手段により構成されることを特徴としたディ
   ジタル映像信号記録再生装置。
10. 【請求項１０】 動き補償予測とＤＣＴとを用いてディ
    ジタル映像信号を高能率符号化して記録し、再生するデ
    ィジタル映像信号記録再生方法において、記録時に少な
    くともフレーム内符号化を行うＩピクチャを低周波領域
    と高周波領域、または、量子化レベル、または、空間解
    像度により分割して、さらに、分割されたＩピクチャデ
    ータのうち基本的なデータを画面上の各エリア単位で並
    び換えて、画面上で中央にくるエリアが先頭に配置され
    る映像データのビットストリームを構成する手段と、分
    割されたエリア及びデータ分割及びピクチャのアドレス
    情報をヘッダ情報として前記映像データのビットストリ
    ームの先頭に配置してパケットを構成して前記記録メデ
    ィア上に記録し、通常再生時には前記パケットの先頭部
    分に配置されているヘッダ情報にしたがいデータをエリ
    ア単位で並び換えて出力し、分割されたデータを元のデ
    ータ順に並び換え、特殊再生時には前記パケットの先頭
    から一定時間内で読みだすことができたデータのみを出
    力することにより特殊再生を行うことを特徴としたディ
    ジタル映像信号記録再生方法。
11. 【請求項１１】 動き補償予測とＤＣＴとを用いて高能
    率符号化して記録したディジタル映像信号を、光ディス
    ク等のメディア上から再生するディジタル映像信号再生
    装置において、記録時に少なくともフレーム内符号化を
    行うＩピクチャを低周波領域と高周波領域、または、量
    子化レベル、または、空間解像度により分割して、さら
    に、少なくとも分割されたＩピクチャデータのうち基本
    的なデータを画面上の各エリア単位で並び換えて、画面
    上で中央にくるエリアが先頭に配置される映像データの
    ビットストリームを構成し、分割されたエリア及びデー
    タ分割及びピクチャのアドレス情報をヘッダ情報として
    前記映像データのビットストリームの先頭に配置してパ
    ケットを構成して前記記録メディア上に記録したデータ
    を、通常再生時には前記パケットの先頭部分に配置され
    ているヘッダ情報にしたがいデータをエリア単位で並び
    換えて出力するデータ並び換え手段と、分割前のデータ
    順に並び換える手段と、特殊再生時には前記パケットの
    先頭から一定時間内で読みだすことができたデータのみ
    を出力することにより特殊再生を行う特殊再生データ出
    力手段により構成されることを特徴としたディジタル映
    像信号再生装置。
12. 【請求項１２】 動き補償予測とＤＣＴとを用いてディ
    ジタル映像信号を高能率符号化して記録したデータを再
    生するディジタル映像信号再生方法において、記録時に
    少なくともフレーム内符号化を行うＩピクチャを低周波
    領域と高周波領域、または、量子化レベル、または、空
    間解像度により分割して、さらに、分割されたＩピクチ
    ャデータのうち基本的なデータを画面上の各エリア単位
    で並び換えて、画面上で中央にくるエリアが先頭に配置
    される映像データのビットストリームを構成し、分割さ
    れたエリアやデータ分割やピクチャのアドレス情報をヘ
    ッダ情報として前記映像データのビットストリームの先
    頭に配置してパケットを構成して記録した前記記録メデ
    ィア上から、通常再生時には前記パケットの先頭部分に
    配置されているヘッダ情報にしたがいデータをエリア単
    位で並び換えて出力し、分割されたデータを元のデータ
    順に並び換え、特殊再生時には前記パケットの先頭から
    一定時間内で読みだすことができたデータのみを出力す
    ることにより特殊再生を行うことを特徴としたディジタ
    ル映像信号再生方法。
13. 【請求項１３】 特殊再生時に少なくともパケットの先
    頭に配置されているＩピクチャの画面中央部のエリアを
    読みだし、前記Ｉピクチャの画面中央部のエリアのみを
    出力することにより、特殊再生を行う特殊再生データ出
    力手段により構成されることを特徴とした請求項５また
    は請求項９のディジタル映像信号記録再生装置。
14. 【請求項１４】 特殊再生時に少なくともパケットの先
    頭に配置されているＩピクチャの画面中央部のエリアを
    読みだし、前記Ｉピクチャの画面中央部のエリアを１画
    面に伸長して出力することにより、特殊再生を行う特殊
    再生データ出力手段により構成されることを特徴とした
    請求項５または請求項９のディジタル映像信号記録再生
    装置。
15. 【請求項１５】 特殊再生時に少なくともパケットの先
    頭に配置されているＩピクチャの画面中央部のエリアを
    読みだし、前記Ｉピクチャの画面中央部のエリアのみを
    出力することにより、特殊再生を行う特殊再生データ出
    力手段により構成されることを特徴とした請求項７また
    は請求項１１のディジタル映像信号再生装置。
16. 【請求項１６】 特殊再生時に少なくともパケットの先
    頭に配置されているＩピクチャの画面中央部のエリアを
    読みだし、前記Ｉピクチャの画面中央部のエリアを１画
    面に伸長して出力することにより、特殊再生を行う特殊
    再生データ出力手段により構成されることを特徴とした
    請求項７または請求項１１のディジタル映像信号再生装
    置。