JP3506507B2 - ディジタル映像信号記録再生装置およびディジタル映像信号再生装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ディジタル映像信号の
記録、再生を行うディジタル映像信号記録再生装置およ
びディジタル映像信号再生装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】図１０は例えば、ISO-IEC/JTC1/SC29/WG
11 MPEG 92/N0245 Test Model 2 に示された従来の映像
信号記録再生装置における符号化部を示すブロック回路
図である。図において、入力端子１から入力されたディ
ジタル映像信号は、メモリ回路９０１に入力される。メ
モリ回路９０１から出力される映像信号９２１は、減算
器９０２の第１の入力および動き補償予測回路９１０の
第２の入力に与えられる。減算器９０２の出力は、ＤＣ
Ｔ回路９０３を介して、量子化回路９０４に入力され
る。量子化回路９０４の出力は、可変長符号化回路９０
５を介して、送信バッファ９０６の入力に与えられる。
送信バッファ９０６の出力は、出力端子２から出力され
る。一方、量子化回路９０４の出力は、逆量子化回路９
０７を介して、ＩＤＣＴ回路９０８にも入力される。Ｉ
ＤＣＴ回路９０８の出力は、加算器９０９の第１の入力
に与えられる。加算器９０９の出力９２２は、動き補償
予測回路９１０の第１の入力に与えられる。動き補償予
測回路９１０の出力９２３は、加算器９０９の第２の入
力および減算器９０２の第２の入力に与えられる。

【０００３】図１１は従来の映像信号記録再生装置にお
ける復号化部を示すブロック回路図である。図におい
て、入力端子２０から入力された映像信号は、受信バッ
ファ１００１に入力される。受信バッファ１００１から
の出力は、可変長復号化回路１００２に入力され、逆量
子化回路１００３において逆量子化され、ＩＤＣＴ回路
１００４で逆離散コサイン変換が施され、加算器１００
６の第１の入力に与えられる。一方受信バッファ１００
１の出力は予測データ復号回路１００５にも入力され、
予測データ復号回路１００５の出力は加算器１００６の
第２の出力に与えられる。加算器１００６の出力はメモ
リ回路１００７を介して出力端子３０より出力される。

【０００４】図１２は従来の映像信号符号化方式におけ
る動き補償予測回路９１０の一例を示すブロック回路図
である。図において、入力端子１２０１ａには加算器９
０９の出力９２２が、入力端子１２０１ｂにはメモリ回
路９０１の出力９２１が、それぞれ与えられる。入力端
子１２０１ａから入力される信号９２２は、切り換え器
１２０３を介して、フレームメモリ１２０４ａまたはフ
レームメモリ１２０４ｂに入力される。フレームメモリ
１２０４ａから出力される参照画像は、動きベクトル検
出回路１２０５ａの第１の入力に与えられる。動きベク
トル検出回路１２０５ａの第２の入力には、入力端子１
２０１ｂから入力される映像信号９２１が与えられる。
動きベクトル検出回路１２０５ａの出力は、予測モード
選択器１２０６に入力される。

【０００５】一方、フレームメモリ１２０４ｂから出力
される参照画像は、動きベクトル検出回路１２０５ｂの
第１の入力に与えられる。動きベクトル検出回路１２０
５ｂの第２の入力には、入力端子１２０１ｂから入力さ
れる映像信号９２１が与えられる。動きベクトル検出回
路１２０５ｂの出力は、予測モード選択器１２０６の第
２の入力に与えられる。予測モード選択器１２０６の第
３の入力には、入力端子１２０１ｂから入力される映像
信号９２１が与えられる。予測モード選択器１２０６の
第１の出力は、切り換え器１２０７の第１の入力に与え
られる。切り換え器１２０７の第２の入力には０信号が
与えられる。切り換え器１２０７の第３の入力には、予
測モード選択器１２０６の第２の出力が与えられる。切
り換え器１２０７の出力９２３は、出力端子１２０２か
ら出力される。

【０００６】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、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がある。本従来例
も、上記ハイブリッド符号化方式を採用している。ま
ず、画像間予測符号化の部分について概略を説明する。

【０００７】図３はおよび図４は予測符号化を説明する
ための概念図である。

【０００８】図３における各画像は、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。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、ＧＯ
Ｐ（Ｇroup of Ｐictures）と呼ぶ。

【０００９】図３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】図１０に示す前記ブロック回路図におい
て、入力端子１から入力されたディジタル映像信号は、
メモリ回路９０１に入力される。メモリ回路９０１は、
画像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３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４はこの並べ換えの動作
を示している。図４（ａ）のように入力された画像シー
ケンスは、図４（ｂ）の順で出力される。メモリ回路９
０１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機９０２で動き補償予測回路９
１０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９０２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。

【００１１】次に、動き補償予測回路９１０の動作を、
図１２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。

【００１２】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。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１
２０４ｂへの書き込みは行われない。

【００１３】このような切り換えにより、例えば、図３
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。従って、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１２０
４ｂは９番のＰピクチャの復号画像に書き換えられる。
従って、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。

【００１４】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。

【００１５】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。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。

【００１６】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３の６番のＰピク
チャのときは、動き補償予測回路９１０は、図３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３の４番のＢピクチャのときは、
動き補償予測回路９１０は、図３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。

【００１７】次に、復号化時の動作を図１１に従って説
明する。高能率符号化された画像データは、入力端子２
０により入力され受信バッファを介して、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
動きベクトルに従って、予測画像を復号し、加算器１０
０６に出力する。

【００１８】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従い、
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。

【００１９】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４に示す様に符号
化する順に従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４（ｂ）に示す順
で入力されるデータを図４（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３０に出力す
る。

【００２０】

【発明が解決しようとする課題】従来のディジタル映像
信号記録再生装置は以上のように構成され、Ｉピクチャ
を使って数倍速の高速再生を行う場合、ＧＯＰの先頭部
分を光ディスク等のメディア上に記録してあるビットス
トリーム上から検出した後、Ｉピクチャのデータを読み
出すことになる。このため、Ｉピクチャのデータ量が非
常に大きくなった場合や、ＧＯＰの先頭部分をサーチす
るために多くの時間を要した場合、データを光ディスク
等のメディアから読み出す時間が不足する。このため、
すべてのＩピクチャのデータを読み出せなくなり、高速
再生が実現できないという問題点があった。この場合、
数ＧＯＰに１回Ｉピクチャを再生することにより、高速
再生を実現できるが、再生画像の更新される間隔が長く
なり画像の内容がわからなくなるという問題があった。

【００２１】本発明は上記のような問題点を解消するた
めになされたもので、データ量の大きいＩピクチャを用
いて特殊再生を行うことができ、かつ質のよい再生画像
が得られるディジタル映像信号記録再生装置およびディ
ジタル映像信号再生装置を得ることを目的とする。

【００２２】

【課題を解決するための手段】本発明の請求項１に係る
ディジタル映像信号記録再生装置は、動き補償予測とＤ
ＣＴとを用いて高能率符号化したディジタル映像信号
を、メディアに記録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ピクチャについては、１フレーム分の映像デー
タをｎ分割（ｎ＞１）して、ｎ分割された前記Ｉピクチ
ャフレームについては各エリア単位で、画面上で中央に
くるエリアを前記メディアでより先頭の方に記録すると
共に、分割された１〜ｎのエリアがメディア上に記録し
てある位置情報も同時に記憶する手段と、特殊再生時に
前記Ｉピクチャの中央にあるエリアのみをメディアから
読み出し、バッファメモリに記憶し、読みだされた中央
のエリアのデータをライン補間によって１画面に伸長し
て出力することにより、特殊再生を行う手段により構成
され、前記中央のエリアは１画面の中央から上下対称で
あることを特徴とする。

【００２３】

【００２４】また、本発明の請求項２に係るディジタル
映像信号再生装置は、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、記録メディア
から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ピクチャについて
は、１フレーム分の映像データをｎ分割（ｎ＞１）し
て、ｎ分割された前記Ｉピクチャフレームについては各
エリア単位で、画面上で中央にくるエリアを前記メディ
アでより先頭の方に記録されると共に、分割された１〜
ｎのエリアがメディア上に記録してある位置情報も同時
に記憶してある記録メディアから、特殊再生時に前記Ｉ
ピクチャの中央にあるエリアのみをメディアから読み出
し、バッファメモリに記憶し、読みだされた中央のエリ
アのデータをライン補間によって１画面に伸長して出力
することにより、特殊再生を行う手段により構成され、
前記中央のエリアは１画面の中央から上下対称であるこ
とを特徴とする。

【００２５】

【００２６】

【００２７】

【作用】 本発明の請求項１に係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。

【００２８】

【００２９】本発明の請求項２に係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。

【００３０】

【実施例】

実施例１．次に、本発明の実施例１について説明する。
図１は本実施例１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、入力
端子１から出力されるディジタル映像信号は、フォーマ
ッティング回路３に入力される。フォーマッティング回
路３から出力される映像信号は減算器４への第１の入力
および動き補償予測回路１１の第２の入力に与えられ
る。減算器４の出力は、ＤＣＴ回路５を介して、量子化
回路６に入力される。量子化回路６の出力は、可変長符
号化回路７を介して、バッファメモリ１２の第１の入力
に与えられる。一方、量子化回路６の出力は、逆量子化
回路８を介して、ＩＤＣＴ回路９にも入力される。ＩＤ
ＣＴ回路９の出力は、加算器１０の第１の入力に与えら
れる。

【００３１】加算器１０の出力は、動き補償予測回路１
１の第１の入力に与えられる。動き補償予測回路１１の
第１の出力は、加算器１０の第２の入力および減算器４
の第２の入力に与えられる。また動き補償予測回路１１
の第２の出力はバッファメモリ１２の第２の入力に与え
られる。バッファメモリ１２の出力は、フォーマットエ
ンコーダ１３を介して変調回路１４に入力される。変調
回路１４の出力は出力端子２を介して光ディスクなどの
メディアに記録される。

【００３２】図２は本発明の実施例１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、光ディスクなどのメディアから読み出され
た映像情報は、入力端子２０から入力され、復調回路２
１に入力される。復調回路２１からの出力は、バッファ
メモリ２２を介して、フォーマットデコーダ２３に入力
される。フォーマットデコーダ２３の第１の出力は、可
変長復号化回路２３に入力され、逆量子化回路２５にお
いて逆量子化され、ＩＤＣＴ回路２６で逆離散コサイン
変換が施され、加算器２８の第１の入力に与えられる。
一方、フォーマットデコーダ２３の出力は予測データ復
号回路２７にも入力され、予測データ復号回路２７から
の出力が加算器２８の第２の入力に与えられる。加算器
２８の出力はアンフォーマッティング回路２９を介して
出力端子３０より出力される。

【００３３】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、フォ
ーマッティング回路２へ供給される。ここで、動き補償
予測は、従来例と同様に、図３に示すように１ＧＯＰを
１５フレームとし、１枚のＩピクチャ、４枚のＰピクチ
ャ（Ｐ１〜Ｐ４）、１０枚のＢピクチャ（Ｂ１〜Ｂ１
０）として予測符号化を行う。この場合、フォーマッテ
ィング回路２では、従来例と同様に連続して入力される
映像データを図４に示すような順序でフレーム単位で並
び換えて出力する。

【００３４】さらに、ライン単位で入力されるデータを
８×８画素のブロック単位に並び換えを行い、図５に示
すようなマクロブロック（隣接する４つの輝度信号Ｙブ
ロックとこれらに位置的に対応する２つの色差信号Ｃ
ｒ，Ｃｂブロックの合計６ブロック）を構成し、マクロ
ブロック単位でデータを出力する。ここで、マクロブロ
ックは動き補償予測の最小単位で、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求められる。

【００３５】また、フォーマッティング回路３では、Ｉ
ピクチャについては、図６に示すように１フレームの映
像データを３つのエリアに分割して、このエリア内で８
×８画素単位のブロッキングを行い、さらにマクロブロ
ックを構成して出力する。ここで、分割された３つのエ
リアは、図６に示すように画面の上からエリア１、２、
３とする。図６においては、画面の中央に位置するエリ
ア２は７２０画素×２８８ライン、画面の両端のエリア
１、３は、７２０画素×９６ラインのサイズとなる。こ
れに対してＰピクチャ、Ｂピクチャは、エリア毎に分割
することなくブロッキングを行いマクロブロック単位で
出力される。

【００３６】フォーマッティング回路３の出力は減算器
４および動き補償予測回路１１に入力されるが、減算器
４、ＤＣＴ回路５、量子化回路６、可変長符号化７、逆
量子化回路８、ＩＤＣＴ回路９、加算器１０および動き
補償予測回路１１の動作については従来の実施例と同様
であるので説明を省略する。

【００３７】可変長符号化回路７から出力される映像デ
ータと動き補償予測回路１１から出力される動きベクト
ルは、バッファメモリ１２に入力される。バッファメモ
リ１２では、１ＧＯＰ分の映像データと動きベクトルを
記録し、順次フォーマットエンコーダ１３にデータを出
力する。フォーマットエンコーダ１３の出力は変調回路
１４に入力され誤り訂正符号等が付加されて光ディスク
等のメディアに記録される。

【００３８】フォーマットエンコーダ１３では、１ＧＯ
Ｐ分の映像データを図７に示すようなデータ配列に並び
換えて変調回路１４に出力する。ここで、Ｉピクチャに
ついては図６に示す様に３つのエリアに分割されてお
り、このエリア１〜３に対するＩピクチャのデータをＩ
（１），Ｉ（２），Ｉ（３）とすると、図７では１ＧＯ
Ｐ分のデータ列の先頭部分にＩピクチャのデータをＩ
（２），Ｉ（１），Ｉ（３）の順で記録されるように構
成されている。

【００３９】さらに、図７ではＧＯＰの先頭に各Ｉピク
チャエリアのデータが格納してあるアドレスをヘッダ情
報として記録してある。ヘッダ情報としては、３分割さ
れた各エリアのデータが、図７のデータフォーマット上
で占有するバイト数が記録されている。このため、再生
時にヘッダ情報に記録してある各エリアが占めるバイト
数により各エリアの終了位置がＧＯＰの先頭からの相対
アドレスとして判別することができる。これにより、特
殊再生時に一定時間単位でＧＯＰの先頭アドレスにジャ
ンプして、ＧＯＰの先頭からヘッダ情報に従って各エリ
ア単位でデータを読み出すことができる。

【００４０】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７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、高速再
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
コードする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。

【００４１】次に、再生時の動作について、図２に従っ
て説明する。復調回路２１で誤り訂正処理され、バッフ
ァメモリ２２に図７の形式で記録された映像信号はフォ
ーマットデコーダ２３で動きベクトルと映像データに分
けられて、それぞれ予測データ復号回路２７と可変長復
号化回路２４に出力される。ここでは、通常再生時の動
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。

【００４２】高速再生時には、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、先頭に記録し
てあるヘッダ情報に従ってＩピクチャのデータ部分をエ
リア単位で読み出し、復調回路２１により復調し、バッ
ファメモリ２２に入力する。ここで、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ＧＯＰの先頭アドレスがわかってい
ても、ＧＯＰの先頭にジャンプする際にディスクの回転
待ち時間が生じる。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。

【００４３】このため、高速再生スピードが大きい場
合、画面の中央に位置するエリア２のデータのみを読み
出した後、次のＧＯＰの先頭にジャンプし、読み出すこ
とができたエリア２のデータだけをバッファメモリ２２
に入力する。この場合、フォーマットデコーダ２３で
は、読み出すことができたＩピクチャのエリア２のみを
復号し、データを読みださなかったエリア１、３につい
ては、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。従って１ＧＯＰを１５フレームとした場合
は１５倍速の特再画像が得られる。

【００４４】図８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。これは、高速再生時に安定
して１画面分のデータをすべて読みだすことができない
ため、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
間隔で出力されないため、高速再生画像が不自然になる
からである。

【００４５】以上の様に、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のデータのみを読み
出して高速再生を行うため、再生画像の内容がわかりや
すい。また、エリア２の領域のデータのみを記録メディ
アから読みだすため、Ｉピクチャ全体を読みだす場合に
比べて、より高速な特殊再生を実現することができる。

【００４６】なお、上記実施例１において、図６に示す
ようにＩピクチャを垂直方向に３つのエリアに分割して
記録しているが、必ずしも３分割する必要はなく、国際
標準規格ＭＰＥＧ(Moving Picture Expert Group) で定
義されるスライス単位でｎ分割（ｎ＞１）して記録して
もよい。ここで、スライスは長さ任意個（１以上）のマ
クロブロックの１次元構造となっており画面の右端に達
すると１行下の左端に連続するような帯である。

【００４７】実施例２．次に、本発明の実施例２を図に
ついて説明する。図９は実施例２におけるデータ伸長を
行なう場合の特殊再生方法を説明するための概念図であ
る。実施例１では、Ｉピクチャを図６に示すように３つ
のエリアに分割し、特殊再生時に画面の中央にあるエリ
ア２のデータのみを読みだして再生し、エリア１および
３についてはマスクデータを出力していたが、図９に示
すようにエリア２のデータを１画面のサイズに伸長して
出力してもよい。

【００４８】この場合、アンフォーマッティング回路２
９では、ブロック単位で入力される画像データをライン
単位のデータに変換する際に、エリア２のデータを補間
して１画面分のサイズに伸長して出力する。図９の場
合、エリア２は７２０画素×２８８ラインのサイズで、
１画面の中心から上下対称の１４４ラインで構成されて
いる。

【００４９】ここで、特殊再生時では、図９（ａ）にお
いてエリア２の上半分をＡＲ２ａ、下半分をＡＲ２ｂと
すると、図９（ｂ）に示すようにＡＲ２ａおよび２ｂか
ら、それぞれ垂直方向に１．５倍に伸長した再生画像Ａ
Ｒ２ａ’およびＡＲ２ｂ’を合成する。伸長の方法につ
いては、ＡＲ２ａの各ライン単位でのデータをＡＴ
（ｌ）（ｌ：ライン番号１≦ｌ≦１４４）、伸長された
画面の上半分のラインデータをＤＴ（ｍ）（１≦ｍ≦２
４０）とすると ＤＴ（３ｎ−２）＝ＡＴ（２ｎ−１） ＤＴ（３ｎ−１）＝ＡＴ（２ｎ−１） ＤＴ（３ｎ） ＝ＡＴ（２ｎ） （ｎ＝１〜８０） で表わされる伸長を行う。

【００５０】一方、ＡＲ２ｂの各ライン単位でのデータ
をＡＢ（ｌ）（ｌ：ライン番号１≦ｌ≦１４４）、伸長
された画面の下半分のラインデータをＤＢ（ｍ）（１≦
ｍ≦２４０）とすると ＤＢ（３ｎ−２）＝ＡＢ（２ｎ−１） ＤＢ（３ｎ−１）＝ＡＢ（２ｎ−１） ＤＢ（３ｎ） ＝ＡＢ（２ｎ） （ｎ＝１〜８０） で表わされる伸長を行う。

【００５１】以上のように、高速再生時に画面の中央に
位置するエリア２のデータのみを読みだし、１画面分の
サイズに伸長して再生画像として出力することにより、
高速再生時の再生画像の両端がマスクされることがない
ので、再生画像が見苦しくなくなる。

【００５２】なお、上記実施例２では、単純にライン単
位でデータを挿入することにより垂直方向に対する画面
の伸長を行っているが、垂直方向に対してラインデータ
を線形補間してもよい。

【００５３】

【００５４】

【発明の効果】 また、本発明の請求項１記載のディジタ
ル映像信号記録再生装置によれば、１ＧＯＰの先頭にＩ
ピクチャをｎ個のエリアに分割して記録し、かつ各エリ
アのアドレス情報も記録するので、特殊再生時にＩピク
チャのうち画面の中央に位置するエリアのデータのみを
復号し、再生するために、Ｉピクチャをすべて再生する
場合よりも高速な特殊再生を行うことができ、画面の中
央部分のデータを伸長して再生画像を合成するため、再
生画像が見苦しくなくなる。

【００５５】

【００５６】また、本発明の請求項２記載のディジタル
映像信号再生装置によれば、１ＧＯＰの先頭にＩピクチ
ャをｎ個のエリアに分割して、かつ各エリアのアドレス
情報も記録されているディスク等の記録メディア上か
ら、映像信号を読みだし再生する際に、特殊再生時にＩ
ピクチャのうち画面の中央に位置するエリアのデータの
みを復号し、再生するために、Ｉピクチャをすべて再生
する場合よりも高速な特殊再生を行うことができ、画面
の中央部分のデータを伸長して再生画像を合成するた
め、再生画像が見苦しくなくなる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の実施例１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２】 実施例１のディジタル映像信号記録再生装置
の再生系を示すブロック回路図である。

【図３】 予測符号化を説明するための概念図である。

【図４】 予測符号化を説明するための概念図である。

【図５】 実施例１におけるマクロブロックを説明する
ための概念図である。

【図６】 実施例１における画面分割を説明するための
概念図である。

【図７】 実施例１におけるデータ配列を説明するため
の概念図である。

【図８】 実施例１における特殊再生の再生方法を説明
するための概念図である。

【図９】 本発明の実施例２におけるデータ伸長を行う
場合の特殊再生の再生方法を説明するための概念図であ
る。

【図１０】 従来の映像信号記録再生装置における符号
化部を示すブロック回路図である。

【図１１】 従来の映像信号記録再生装置における複合
化部を示すブロック回路図である。

【図１２】 従来の映像信号符号化方式におけ動き補償
予測回路の一例を示すブロック回路図である。

【符号の説明】

３ フォーマッティング回路、４ 減算器、５ ＤＣＴ
回路、６ 量子化回路、７ 可変長符号化回路、８ 逆
量子化回路、９ ＩＤＣＴ回路、１０ 加算器、１１
動き補償予測回路、１２ バッファメモリ、１３ フォ
ーマットエンコーダ、１４ 変調回路、２１ 復調回
路、２２ バッファメモリ、２３ フォーマットデコー
ダ、２４ 可変長復号回路、２５ 逆量子化回路、２６
ＩＤＣＴ回路、２７ 予測データ復号化回路、２８
加算器、２９ アンフォーマッティング回路。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ Ｈ０４Ｎ 7/32 Ｈ０４Ｎ 7/137 Ｚ (72)発明者 長沢 雅人 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 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 (56)参考文献 特開 平５−128810（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−79681（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−74982（ＪＰ，Ａ) 特開 平７−123359（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) H04N 5/76 - 5/956 G11B 20/10 - 20/12

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 動き補償予測とＤＣＴとを用いて高能率
   符号化したディジタル映像信号を、メディアに記録再生
   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ピクチャについ
   ては、１フレーム分の映像データをｎ分割（ｎ＞１）し
   て、ｎ分割された前記Ｉピクチャフレームについては各
   エリア単位で、画面上で中央にくるエリアを前記メディ
   アでより先頭の方に記録すると共に、分割された１〜ｎ
   のエリアがメディア上に記録してある位置情報も同時に
   記憶する手段と、特殊再生時に前記Ｉピクチャの中央に
   あるエリアのみをメディアから読み出し、バッファメモ
   リに記憶し、読みだされた中央のエリアのデータをライ
   ン補間によって１画面に伸長して出力することにより、
   特殊再生を行う手段により構成され、前記中央のエリア
   は１画面の中央から上下対称であることを特徴とするデ
   ィジタル映像信号記録再生装置。
2. 【請求項２】 動き補償予測とＤＣＴとを用いて高能率
   符号化したディジタル映像信号を、記録メディアから再
   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ピクチャについては、１フ
   レーム分の映像データをｎ分割（ｎ＞１）して、ｎ分割
   された前記Ｉピクチャフレームについては各エリア単位
   で、画面上で中央にくるエリアを前記メディアでより先
   頭の方に記録されると共に、分割された１〜ｎのエリア
   がメディア上に記録してある位置情報も同時に記憶して
   ある記録メディアから、特殊再生時に前記Ｉピクチャの
   中央にあるエリアのみをメディアから読み出し、バッフ
   ァメモリに記憶し、読みだされた中央のエリアのデータ
   をライン補間によって１画面に伸長して出力することに
   より、特殊再生を行う手段により構成され、前記中央の
   エリアは１画面の中央から上下対称であることを特徴と
   するディジタル映像信号再生装置。