JPH08307896A

JPH08307896A - 画像信号記録方法および装置、画像信号再生方法および装置、ならびに画像信号記録媒体

Info

Publication number: JPH08307896A
Application number: JP12706695A
Authority: JP
Inventors: Katsumi Tawara; 勝己田原
Original assignee: Sony Corp
Current assignee: Sony Corp
Priority date: 1995-04-27
Filing date: 1995-04-27
Publication date: 1996-11-22

Abstract

(57)【要約】【目的】現行のテレビジョン信号が記録される光ディ
スクと両立性を保ちつつ、高画質の動画像の再生を可能
とする。【構成】ＤＣＴ回路１０２で発生したＤＣＴ係数が量
子化回路１０３にて、基本的な画質を満足する程度のス
テップサイズで量子化される。量子化回路１０３の出力
が可変長符号化され、多層光ディスクの第１層に記録さ
れる。量子化回路１０３の出力が逆量子化され、量子化
される前のＤＣＴ係数と逆量子化で得られたＤＣＴ係数
との差分値が生成される。この差分値が量子化回路１０
６で細かいステップサイズで量子化され、さらに可変長
符号化され、光ディスクの第２層に記録される。第１層
のみを再生した時には、現行の光ディスクを再生した場
合と同程度の再生画像が得られ、第１層および第２層を
再生し、再生出力をエンコーダと逆に処理すれば、高画
質の画像を再生することができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、動画像信号を、光磁
気ディスクなどの記録媒体に記録し、これを再生し表示
する場合などに用いて好適な画像信号符号化方法および
画像信号符号化装置、画像信号復号化方法および画像信
号復号化装置、ならび画像信号記録媒体に関する。

【０００２】

【従来の技術】現行のテレビジョン信号を記録再生する
ような装置、および光ディスクが実用化されている。こ
のような動画像信号を、光磁気ディスクなどの記録媒体
に記録し、これを再生してディスプレイなどに表示する
場合においては、記録媒体を効率良く利用するため、画
像信号のライン相関やフレーム間相関を利用して、画像
信号を圧縮符号化するようになされている。この圧縮符
号化には、ISO/IEC JTC-1/SC29 WG11 が制定するところ
の通称MPEG 2と呼ばれるISO/IEC 13818-2 などが利用さ
れる。ライン相関を利用すると、画像信号を、例えばＤ
ＣＴ（離散コサイン変換）処理するなどして圧縮するこ
とができる。また、フレーム間相関を利用すると、画像
信号をさらに圧縮して符号化することが可能となる。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】このように、現行のテ
レビジョン信号を動画像データとして圧縮符号化し、光
ディスクなどの記録媒体に記録する手法は、実用化され
ている。しかし、現在さらに高画質化の要求があり、ま
た片面多層式、あるいは張り合わせ両面式のような複数
の情報記録層を有するディスクによる記録方法が検討さ
れている。また、現行のテレビジョン信号を動画像デー
タとして符号化した光ディスクは既に市場導入されてい
るため、この光ディスクとの両立性が必要である。

【０００４】従って、この発明の目的は、現行のテレビ
ジョン信号の符号化データと、現行のテレビジョン信号
を用いて高いＳＮＲ（信号対ノイズ比）を達成するため
の補助的なエンハンスメント信号の符号化を行った符号
化データを効率的に記録／再生することができる画像信
号記録方法および装置、再生方法および装置、ならびに
画像信号記録媒体を提供することにある。

【０００５】また、この発明の他の目的は、既に市場導
入されている現行のテレビジョン信号のみが記録されて
いる光ディスクとの両立性を実現することができる画像
信号記録方法および装置、再生方法および装置、ならび
に画像信号記録媒体を提供することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】この発明は、画像信号
を、ＤＣＴによる圧縮符号化を利用して複数の情報記録
層を有する光ディスクに記録する方法において、ＤＣＴ
係数を大きいステップサイズで量子化を行い、低いＳＮ
Ｒの第１の符号化データを生成するステップと、第１の
符号化データを光ディスクの第１の情報記録層に記録す
るステップと、第１の符号化データの復号値とＤＣＴ係
数との差分値を生成し、差分値を小さいステップサイズ
で細かく量子化を行い第２の符号化データを生成するス
テップと、第２の符号化データを光ディスクの第２の情
報記録層に記録するステップとからなることを特徴とす
る画像信号記録方法である。また、この発明は、上述の
方法のように記録する装置である。

【０００７】また、この発明は、複数の情報記録層を有
する光ディスクであって、ＤＣＴ係数を大きいステップ
サイズで量子化を行うことによって生成された、低いＳ
ＮＲの第１の符号化データが光ディスクの第１の情報記
録層に記録され、第１の符号化データの復号値とＤＣＴ
係数との差分値を小さいステップサイズで細かく量子化
を行うことによって生成された、第２の符号化データが
光ディスクの第２の情報記録層に記録された光ディスク
を再生する方法において、第１の符号化データを第１の
情報記録層から再生するステップと、第２の符号化デー
タを第２の情報記録層から再生するステップと、再生さ
れた第１の符号化データと、再生された第２の符号化デ
ータとを組み合わせて復号することによって、高いＳＮ
Ｒの画像信号を生成するステップとからなることを特徴
とする画像信号再生方法である。また、この発明は、上
述の方法のように再生する装置である。

【０００８】さらに、この発明は、複数の情報記録層を
有する光ディスクであって、ＤＣＴ係数を大きいステッ
プサイズで量子化を行うことによって生成された、低い
ＳＮＲの第１の符号化データが光ディスクの第１の情報
記録層に記録され、第１の符号化データの復号値とＤＣ
Ｔ係数との差分値を小さいステップサイズで細かく量子
化を行うことによって生成された、第２の符号化データ
が光ディスクの第２の情報記録層に記録される、ことを
特徴とするディスク状記録媒体である。

【０００９】

【作用】この発明を適用することによって、現行のテレ
ビジョン信号が記録されている層からのビットストリー
ムのみを復号すれば現行のテレビジョン信号が復号され
る。また、現行のテレビジョン信号が記録されている層
からのビットストリームと、この現行のテレビジョン信
号を用いて高ＳＮＲを達成するための補助的なエンハン
スメント信号の符号化を行った第２のビットストリーム
との両者を組み合わせて復号することによって高ＳＮＲ
（高画質）の動画像信号が再生できる。

【００１０】さらに、このとき既に市場導入されている
現行のテレビジョン信号のみを記録した光ディスクと、
この発明における多層式ディスクにおける現行のテレビ
ジョン信号を記録した層を、同一に構成すれば、既に市
場導入されている現行のテレビジョン信号のみが記録さ
れている光ディスクとの両立性が実現される。

【００１１】

【実施例】以下、この発明の一実施例について図面を参
照して説明する。この発明の説明に先立って、フレーム
間相関を利用するようにした画像信号の圧縮符号化の一
例について説明する。例えば図６に示すように、時刻ｔ
１、ｔ２、ｔ３において、フレーム画像ＰＣ１、ＰＣ
２、ＰＣ３がそれぞれ発生しているとき、フレーム画像
ＰＣ１とＰＣ２の画像信号の差を演算して、ＰＣ１２を
生成し、また、フレーム画像ＰＣ２とＰＣ３の差を演算
して、ＰＣ２３を生成する。一般に連続した動画では、
時間的に隣接するフレームの画像は、それ程大きな変化
を有していないため、両者の差を演算すると、その差分
信号は小さな値のものとなる。そこで、この差分信号を
符号化すれば、符号量を圧縮することができる。

【００１２】しかしながら、差分信号のみを伝送したの
では、元の画像を復号することができない。そこで、各
フレームの画像を、Ｉピクチャ、ＰピクチャまたはＢピ
クチャの３種類のピクチャのいずれかのピクチャとし、
画像信号を圧縮符号化するようにしている。図６は画像
信号を圧縮符号化するときの処理の一例を示す。

【００１３】図６において、フレームＦ１乃至Ｆ１７ま
での１７フレームの画像信号をグループオブピクチャと
し、処理の１単位とする。そして、その先頭のフレーム
Ｆ１の画像信号はＩピクチャとして符号化し、第２番目
のフレームＦ２はＢピクチャとして、また第３番目のフ
レームＦ３はＰピクチャとして、それぞれ処理する。以
下、第４番目以降のフレームＦ４乃至Ｆ１７は、Ｂピク
チャまたはＰピクチャとして交互に処理する。

【００１４】Ｉピクチャの画像信号としては、その１フ
レーム分の画像信号をそのまま符号化し伝送する。これ
に対して、Ｐピクチャの画像信号としては、基本的に
は、図７Ａに示すように、予測画像としてそれより時間
的に先行するＩピクチャまたはＰピクチャの画像信号か
らの差分を符号化し伝送する。さらにＢピクチャの画像
信号としては、基本的には、図７Ｂに示すように、予測
画像として時間的に先行するフレームまたは後行するフ
レームの両方の平均値からの差分を求め、その差分を符
号化し伝送する。

【００１５】図８は、このようにして、動画像信号を符
号化する方法の原理を示している。同図に示すように、
最初のフレームＦ１はＩピクチャとして処理されるた
め、そのまま伝送データＦ１Ｘとして伝送路に伝送され
る（フレーム内符号化）。これに対して、第２のフレー
ムＦ２は、Ｂピクチャとして処理されるため、時間的に
先行するフレームＦ１と、時間的に後行するフレームＦ
３の平均値との差分が演算され、その差分が伝送データ
Ｆ２Ｘとして伝送される。

【００１６】このＢピクチャとしての処理について、さ
らに詳細に説明すると、４種類存在する。その第１の処
理は、元のフレームＦ２のデータをそのまま伝送データ
Ｆ２Ｘとして伝送するものであり（ＳＰ１）（イントラ
符号化）、Ｉピクチャにおける場合と同様の処理とな
る。第２の処理は、時間的に後行するフレームＦ３から
の差分を演算し、その差分（ＳＰ２）を伝送するもので
ある（後方予測符号化）。第３の処理は、時間的に先行
するフレームＦ１との差分（ＳＰ３）を伝送するもので
ある（前方予測符号化）。さらに第４の処理は、時間的
に先行するフレームＦ１と後行するフレームＦ３の平均
値との差分（ＳＰ４）を生成し、これを伝送データＦ２
Ｘとして伝送するものである（両方向予測符号化）。こ
れら４つの方法のうち、伝送データが最も少なくなる方
法が採用される。

【００１７】尚、差分データを伝送するとき、現フレー
ムの画像と差分を演算する対象となるフレームの画像
（予測画像）との間の動きベクトルｘ１（フレームＦ１
とＦ２の間の動きベクトル）（前方予測の場合）、もし
くはｘ２（フレームＦ３とＦ２の間の動きベクトル）
（後方予測の場合）、またはｘ１とｘ２の両方（両方向
予測の場合）が差分データとともに伝送される。

【００１８】また、ＰピクチャのフレームＦ３は、時間
的に先行するフレームＦ１を予測画像として、このフレ
ームとの差分信号（ＳＰ３）と、動きベクトルｘ３が演
算され、これが伝送データＦ３Ｘとして伝送される（前
方予測符号化）。あるいはまた、元のフレームＦ３のデ
ータがそのまま伝送データＦ３Ｘとして伝送される（Ｓ
Ｐ１）（イントラ符号化）。いずれの方法により伝送さ
れるかは、Ｂピクチャにおける場合と同様に、伝送デー
タがより少なくなる方が選択される。

【００１９】図９は、上述した原理に基づいて、動画像
信号を符号化して伝送し、これを復号化する装置の構成
例を示している。符号化装置１は、入力された映像信号
を符号化し、伝送路としての記録媒体３に伝送するよう
になされている。ここでは、記録媒体３として光ディス
クを想定している。そして、復号化装置２は、記録媒体
３に記録された信号を再生し、これを復号して出力する
ようになされている。

【００２０】符号化装置１において、入力された映像信
号が前処理回路１１に入力され、そこで輝度信号と色信
号（この例の場合、色差信号）が分離され、それぞれＡ
／Ｄ変換器１２、１３でＡ／Ｄ変換される。Ａ／Ｄ変換
器１２、１３によりＡ／Ｄ変換されてデジタル信号とな
った映像信号は、フレームメモリ１４に供給され、記憶
される。フレームメモリ１４では、輝度信号が輝度信号
フレームメモリ１５に、また色差信号が色差信号フレー
ムメモリ１６に、それぞれ記憶される。

【００２１】フォーマット変換回路１７は、フレームメ
モリ１４に記憶されたフレームフォーマットの信号をブ
ロックフォーマットの信号に変換する。即ち、図１０Ａ
に示すように、フレームメモリ１４に記憶された映像信
号は、１ライン当りＨドットのラインがＶライン集めら
れたフレームフォーマットのデータとされている。フォ
ーマット変換回路１７は、この１フレームの信号を、１
６ラインを単位としてＮ個のスライスに区分する。そし
て図１０Ｂに示すように各スライスは、Ｍ個のマクロブ
ロックに分割される。各マクロブロックは、１６×１６
個の画素（ドット）に対応する輝度信号により構成され
る。この輝度信号は図１０Ｃに示すように、さらに８×
８ドットを単位とするブロックＹ［１］乃至Ｙ［４］に
区分される。そして、この１６×１６ドットの輝度信号
には、８×８ドットのＣｂ信号と、８×８ドットのＣｒ
信号が対応される。

【００２２】このように、ブロックフォーマットに変換
された信号は、フォーマット変換回路１７からエンコー
ダ１８に供給され、ここでエンコード（符号化）が行わ
れる。その詳細については、図１１を参照して後述す
る。

【００２３】エンコーダ１８によりエンコードされた信
号は、ビットストリームとして、例えば記録媒体３に記
録される。ここでは、記録媒体３として光ディスクに、
ビットストリームが記録される。

【００２４】記録媒体３の光ディスクより再生されたデ
ータは、復号化装置２のデコーダ３１に供給され、デコ
ード（復号化）される。デコーダ３１の詳細について
は、図１４を参照して後述する。

【００２５】デコーダ３１によりデコードされたデータ
は、フォーマット変換回路３２に入力され、ブロックフ
ォーマットの信号からフレームフォーマットの信号に変
換される。そして、フレームフォーマットの輝度信号
は、フレームメモリ３３の輝度信号フレームメモリ３４
に供給され、記憶される。また、色差信号は色差信号フ
レームメモリ３５に供給され、記憶される。輝度信号フ
レームメモリ３４と色差信号フレームメモリ３５よりそ
れぞれ読み出された輝度信号と色差信号は、Ｄ／Ａ変換
器３６と３７によりそれぞれＤ／Ａ変換され、後処理回
路３８に供給され、合成される。そして、図示せぬ例え
ばＣＲＴなどのディスプレイに出力され、表示される。

【００２６】次に、図１１を参照して、エンコーダ１８
の構成例について説明する。符号化されるべき画像デー
タは、マクロブロック単位で動きベクトル検出回路５０
に入力される。動きベクトル検出回路５０は、所定のシ
ーケンスに従って、各フレームの画像データを、Ｉピク
チャ、Ｐピクチャ、またはＢピクチャとして処理する。
シーケンシャルに入力される各フレームの画像を、Ｉ、
Ｐ、Ｂのいずれのピクチャとして処理するかは、例え
ば、図７に示したように、フレームＦ１乃至Ｆ１７によ
り構成されるグループオブピクチャが、Ｉ、Ｂ、Ｐ、
Ｂ、Ｐ、・・・Ｂ、Ｐとして処理されるように予め定め
られている。

【００２７】Ｉピクチャとして処理されるフレーム（例
えばフレームＦ１）の画像データは、動きベクトル検出
回路５０からフレームメモリ５１の前方原画像部５１ａ
に転送、記憶され、Ｂピクチャとして処理されるフレー
ム（例えばフレームＦ２）の画像データは、参照原画像
部５１ｂに転送、記憶され、Ｐピクチャとして処理され
るフレーム（例えばフレームＦ３）の画像データは、後
方原画像部５１ｃに転送、記憶される。

【００２８】また、次のタイミングにおいて、さらにＢ
ピクチャ（フレームＦ４）またはＰピクチャ（フレーム
Ｆ５）として処理すべきフレームの画像が入力されたと
き、それまで後方原画像部５１ｃに記憶されていた最初
のＰピクチャ（フレームＦ３）の画像データが、前方原
画像部５１ａに転送され、次のＢピクチャ（フレームＦ
４）の画像データが、参照原画像部５１ｂに記憶（上書
き）され、次のＰピクチャ（フレームＦ５）の画像デー
タが、後方原画像部５１ｃに記憶（上書き）される。こ
のような動作が順次繰り返される。

【００２９】フレームメモリ５１に記憶された各ピクチ
ャの信号は、そこから読み出され、予測モード切り替え
回路５２において、フレーム予測モード処理、またはフ
ィールド予測モード処理が行なわれる。さらにまた予測
判定回路５４の制御の下に、演算部５３において、画像
内予測、前方予測、後方予測、または両方向予測の演算
が行なわれる。これらの処理のうち、いずれの処理を行
なうかは、予測誤差信号（処理の対象とされている参照
画像と、これに対する予測画像との差分）に対応して決
定される。このため、動きベクトル検出回路５０は、こ
の判定に用いられる予測誤差信号の絶対値和（自乗和で
もよい）を生成する。

【００３０】ここで、予測モード切り替え回路５２にお
けるフレーム予測モードとフィールド予測モードについ
て説明する。

【００３１】フレーム予測モードが設定された場合にお
いては、予測モード切り替え回路５２は、動きベクトル
検出回路５０より供給される４個の輝度ブロックＹ
［１］乃至Ｙ［４］を、そのまま後段の演算部５３に出
力する。即ち、この場合においては、図１２Ａに示すよ
うに、各輝度ブロックに奇数フィールドのラインのデー
タと、偶数フィールドのラインのデータとが混在した状
態となっている。このフレーム予測モードにおいては、
４個の輝度ブロック（マクロブロック）を単位として予
測が行われ、４個の輝度ブロックに対して１個の動きベ
クトルが対応する。

【００３２】これに対して、フィールド予測モードが設
定された場合においては、予測モード切り替え回路５２
は、図１２Ａに示す構成で動きベクトル検出回路５０よ
り入力される信号を、図１２Ｂに示すように、４個の輝
度ブロックのうち、輝度ブロックＹ［１］とＹ［２］
を、例えば奇数フィールドのラインのデータのみで構成
させ、他の２個の輝度ブロックＹ［３］とＹ［４］を、
偶数フィールドのラインのデータのみで構成させて、演
算部５３に出力する。この場合においては、２個の輝度
ブロックＹ［１］とＹ［２］に対して、１個の動きベク
トルが対応され、他の２個の輝度ブロックＹ［３］とＹ
［４］に対して、他の１個の動きベクトルが対応され
る。

【００３３】動きベクトル検出回路５０は、フレーム予
測モードにおける予測誤差の絶対値和と、フィールド予
測モードにおける予測誤差の絶対値和を、予測モード切
り替え回路５２に出力する。予測モード切り替え回路５
２は、フレーム予測モードとフィールド予測モードにお
ける予測誤差の絶対値和を比較し、その値がより小さい
予測モードに対応する処理を施して、データを演算部５
３に出力する。

【００３４】但し、このような処理は、実際には動きベ
クトル検出回路５０で行われる。即ち、動きベクトル検
出回路５０は、決定されたモードに対応する構成の信号
を予測モード切り替え回路５２に出力し、予測モード切
り替え回路５２は、その信号を、そのまま後段の演算部
５３に出力する。

【００３５】尚、色差信号は、フレーム予測モードの場
合、図１３Ａに示すように、奇数フィールドのラインの
データと偶数フィールドのラインのデータとが混在する
状態で、演算部５３に供給される。また、フィールド予
測モードの場合、図１３Ｂに示すように、各色差ブロッ
クＣｂ，Ｃｒの上半分の４ラインが、輝度ブロックＹ
［１］，Ｙ［２］に対応する奇数フィールドの色差信号
とされ、下半分の４ラインが、輝度ブロックＹ［３］，
Ｙ［４］に対応する偶数フィールドの色差信号とされ
る。

【００３６】また、動きベクトル検出回路５０は、次の
ようにして、予測判定回路５４において、画像内予測、
前方予測、後方予測、または両方向予測のいずれの予測
を行なうかを決定するための予測誤差の絶対値和を生成
する。

【００３７】即ち、画像内予測の予測誤差の絶対値和と
して、参照画像のマクロブロックの信号Ａijの和ΣＡij
の絶対値｜ΣＡij｜と、マクロブロックの信号Ａijの絶
対値｜Ａij｜の和Σ｜Ａij｜との差を求める。また、前
方予測の予測誤差の絶対値和として、参照画像のマクロ
ブロックの信号Ａijと、予測画像のマクロブロックの信
号Ｂijの差Ａij−Ｂijの絶対値｜Ａij−Ｂij｜の和Σ｜
Ａij−Ｂij｜を求める。また、後方予測と両方向予測の
予測誤差の絶対値和も、前方予測における場合と同様に
（その予測画像を前方予測における場合と異なる予測画
像に変更して）求める。

【００３８】これらの絶対値和は、予測判定回路５４に
供給される。予測判定回路５４は、前方予測、後方予測
および両方向予測の予測誤差の絶対値和のうち、最も小
さいものを、インター予測の予測誤差の絶対値和として
選択する。さらに、このインター予測の予誤差の絶対値
和と、画像内予測の予測誤差の絶対値和とを比較し、そ
の小さい方を選択し、この選択した絶対値和に対応する
モードを予測モードとして選択する。即ち、画像内予測
の予測誤差の絶対値和の方が小さければ、画像内予測モ
ードが設定される。インター予測の予測誤差の絶対値和
の方が小さければ、前方予測、後方予測または両方向予
測モードのうち、対応する絶対値和が最も小さかったモ
ードが設定される。

【００３９】このように、動きベクトル検出回路５０
は、参照画像のマクロブロックの信号を、フレームまた
はフィールド予測モードのうち、予測モード切り替え回
路５２により選択されたモードに対応する構成で、予測
モード切り替え回路５２を介して演算部５３に供給する
とともに、４つの予測モードのうち、予測判定回路５４
により選択された予測モードに対応する予測画像と参照
画像の間の動きベクトルを検出し、この動きベクトルを
可変長符号化回路５８と動き補償回路６４に出力する。
上述したように、この動きベクトルとしては、対応する
予測誤差の絶対値和が最小となるものが選択される。

【００４０】予測判定回路５４は、動きベクトル検出回
路５０が前方原画像部５１ａよりＩピクチャの画像デー
タを読み出しているとき、予測モードとして、フレーム
（画像）内予測モード（動き補償を行わないモード）を
設定し、演算部５３のスイッチ５３ｄを接点ａ側に切り
替える。これにより、Ｉピクチャの画像データがＤＣＴ
モード切り替え回路５５に入力される。

【００４１】このＤＣＴモード切り替え回路５５は、図
１３ＡまたはＢに示すように、４個の輝度ブロックのデ
ータを、奇数フィールドのラインと偶数フィールドのラ
インが混在する状態（フレームＤＣＴモード）、また
は、分離された状態（フィールドＤＣＴモード）、のい
ずれかの状態にして、ＤＣＴ回路５６に出力する。

【００４２】即ち、ＤＣＴモード切り替え回路５５は、
奇数フィールドと偶数フィールドのデータを混在してＤ
ＣＴ処理した場合における符号化効率と、分離した状態
においてＤＣＴ処理した場合の符号化効率とを比較し、
符号化効率の良好なモードを選択する。

【００４３】例えば、入力された信号を、図１３Ａに示
すように、奇数フィールドと偶数フィールドのラインが
混在する構成とし、上下に隣接する奇数フィールドのラ
インの信号と偶数フィールドのラインの信号の差を演算
し、さらにその絶対値の和（または自乗和）を求める。
また、入力された信号を、図１３Ｂに示すように、奇数
フィールドと偶数フィールドのラインが分離した構成と
し、上下に隣接する奇数フィールドのライン同士の信号
の差と、偶数フィールドのライン同士の信号の差を演算
し、それぞれの絶対値の和（または自乗和）を求める。
さらに、図１３Ａのデータ構成で求められた絶対値和
と、図１３Ｂのデータ構成で求められた絶対値和の両者
を比較し、より小さい値に対応するＤＣＴモードを設定
する。即ち、前者の方がより小さければ、フレームＤＣ
Ｔモードを設定し、後者の方がより小さければ、フィー
ルドＤＣＴモードを設定する。

【００４４】そして、選択したＤＣＴモードに対応する
構成のデータをＤＣＴ回路５６に出力するとともに、選
択したＤＣＴモードを示すＤＣＴフラグを、可変長符号
化回路５８と動き補償回路６４に出力する。

【００４５】予測モード切り替え回路５２における予測
モード（図１２）と、このＤＣＴモード切り替え回路５
５におけるＤＣＴモード（図１３）を比較して明らかな
ように、輝度ブロックに関しては、両者の各モードにお
けるデータ構造は実質的に同一である。

【００４６】予測モード切り替え回路５２において、フ
レーム予測モード（奇数ラインと偶数ラインが混在する
モード）が選択された場合、ＤＣＴモード切り替え回路
５５においても、フレームＤＣＴモード（奇数ラインと
偶数ラインが混在するモード）が選択される可能性が高
く、また予測モード切り替え回路５２において、フィー
ルド予測モード（奇数フィールドと偶数フィールドのデ
ータが分離されたモード）が選択された場合、ＤＣＴモ
ード切り替え回路５５において、フィールドＤＣＴモー
ド（奇数フィールドと偶数フィールドのデータが分離さ
れたモード）が選択される可能性が高い。

【００４７】しかしながら、必ずしも常にそのような選
択がなされるわけではなく、予測モード切り替え回路５
２においては、予測誤差の絶対値和が小さくなるように
モードが決定され、ＤＣＴモード切り替え回路５５にお
いては、符号化効率が良好となるようにモードが決定さ
れる。

【００４８】ＤＣＴモード切り替え回路５５より出力さ
れたＩピクチャの画像データは、ＤＣＴ回路５６に入力
され、ＤＣＴ（離散コサイン変換）処理され、ＤＣＴ係
数に変換される。このＤＣＴ係数は、量子化回路５７に
入力され、送信バッファ５９のデータ蓄積量（バッファ
蓄積量）に対応した量子化スケールで量子化された後、
可変長符号化回路５８に入力される。

【００４９】可変長符号化回路５８は、量子化回路５７
より供給される量子化スケールに対応して、量子化回路
５７より供給される画像データ（いまの場合、Ｉピクチ
ャのデータ）を、例えばハフマン符号などの可変長符号
に変換し、送信バッファ５９に出力する。

【００５０】可変長符号化回路５８にはまた、量子化回
路５７より量子化スケール、予測判定回路５４より予測
モード（画像内予測、前方予測、後方予測、または両方
向予測のいずれが設定されたかを示すモード）、動きベ
クトル検出回路５０より動きベクトル、予測モード切り
替え回路５２より予測フラグ（フレーム予測モードまた
はフィールド予測モードのいずれが設定されたかを示す
フラグ）、およびＤＣＴモード切り替え回路５５が出力
するＤＣＴフラグ（フレームＤＣＴモードまたはフィー
ルドＤＣＴモードのいずれが設定されたかを示すフラ
グ）が入力されており、これらも可変長符号化される。

【００５１】送信バッファ５９は、入力されたデータを
一時的に蓄積し、蓄積量に対応するデータを量子化回路
５７に出力する。送信バッファ５９は、そのデータ残量
が許容上限値まで増量すると、量子化制御信号によって
量子化回路５７の量子化スケールを大きくすることによ
り、量子化データのデータ量を低下させる。また、これ
とは逆に、データ残量が許容下限値まで減少すると、送
信バッファ５９は、量子化制御信号によって量子化回路
５７の量子化スケールを小さくすることにより、量子化
データのデータ量を増大させる。このようにして、送信
バッファ５９のオーバフローまたはアンダフローが防止
される。そして、送信バッファ５９に蓄積されたデータ
は、所定のタイミングで読み出され、伝送路に出力さ
れ、例えば記録媒体３に記録される。

【００５２】一方、量子化回路５７より出力されたＩピ
クチャのデータは、逆量子化回路６０に入力され、量子
化回路５７より供給される量子化スケールに対応して逆
量子化される。逆量子化回路６０の出力は、ＩＤＣＴ
（逆ＤＣＴ）回路６１に入力され、逆ＤＣＴ処理された
後、演算器６２を介してフレームメモリ６３の前方予測
画像部６３ａに供給され、記憶される。

【００５３】動きベクトル検出回路５０は、シーケンシ
ャルに入力される各フレームの画像データを、たとえ
ば、Ｉ、Ｂ、Ｐ、Ｂ、Ｐ、Ｂ・・・のピクチャとしてそ
れぞれ処理する場合、最初に入力されたフレームの画像
データをＩピクチャとして処理した後、次に入力された
フレームの画像データをＢピクチャとして処理する前
に、さらにその次に入力されたフレームの画像データを
Ｐピクチャとして処理する。これはＢピクチャは、後方
予測を伴うため、後方予測画像としてのＰピクチャが先
に用意されていないと復号することができないためであ
る。

【００５４】そこで動きベクトル検出回路５０は、Ｉピ
クチャの処理の次に、後方原画像部５１ｃに記憶されて
いるＰピクチャの画像データの処理を開始する。そし
て、上述した場合と同様に、マクロブロック単位でのフ
レーム間差分（予測誤差）の絶対値和が、動きベクトル
検出回路５０から予測モード切り替え回路５２と予測判
定回路５４に供給される。予測モード切り替え回路５２
と予測判定回路５４は、このＰピクチャのマクロブロッ
クの予測誤差の絶対値和に対応して、フレーム／フィー
ルド予測モード、または画像内予測、前方予測、後方予
測、もしくは両方向予測の予測モードを設定する。

【００５５】演算部５３はフレーム内予測モードが設定
されたとき、スイッチ５３ｄを上述したように接点ａ側
に切り替える。従って、このデータは、Ｉピクチャのデ
ータと同様に、ＤＣＴモード切り替え回路５５、ＤＣＴ
回路５６、量子化回路５７、可変長符号化回路５８、送
信バッファ５９を介して伝送路に伝送される。また、こ
のデータは、逆量子化回路６０、ＩＤＣＴ回路６１、演
算器６２を介してフレームメモリ６３の後方予測画像部
６３ｂに供給され、記憶される。

【００５６】前方予測モードの時、スイッチ５３ｄが接
点ｂに切り替えられるとともに、フレームメモリ６３の
前方予測画像部６３ａに記憶されている画像（いまの場
合Ｉピクチャの画像）データが読み出され、動き補償回
路６４により、動きベクトル検出回路５０が出力する動
きベクトルに対応して動き補償される。すなわち、動き
補償回路６４は、予測判定回路５４より前方予測モード
の設定が指令されたとき、前方予測画像部６３ａの読み
出しアドレスを、動きベクトル検出回路５０がいま出力
しているマクロブロックの位置に対応する位置から動き
ベクトルに対応する分だけずらしてデータを読み出し、
予測画像データを生成する。

【００５７】動き補償回路６４より出力された予測画像
データは、演算器５３ａに供給される。演算器５３ａ
は、予測モード切り替え回路５２より供給された参照画
像のマクロブロックのデータから、動き補償回路６４よ
り供給された、このマクロブロックに対応する予測画像
データを減算し、その差分（予測誤差）を出力する。こ
の差分データは、ＤＣＴモード切り替え回路５５、ＤＣ
Ｔ回路５６、量子化回路５７、可変長符号化回路５８、
送信バッファ５９を介して伝送路に伝送される。また、
この差分データは、逆量子化回路６０、ＩＤＣＴ回路６
１により局所的に復号され、演算器６２に入力される。

【００５８】この演算器６２にはまた、演算器５３ａに
供給されている予測画像データと同一のデータが供給さ
れている。演算器６２は、ＩＤＣＴ回路６１が出力する
差分データに、動き補償回路６４が出力する予測画像デ
ータを加算する。これにより、元の（復号した）Ｐピク
チャの画像データが得られる。このＰピクチャの画像デ
ータは、フレームメモリ６３の後方予測画像部６３ｂに
供給され、記憶される。

【００５９】動きベクトル検出回路５０は、このよう
に、ＩピクチャとＰピクチャのデータが前方予測画像部
６３ａと後方予測画像部６３ｂにそれぞれ記憶された
後、次にＢピクチャの処理を実行する。予測モード切り
替え回路５２と予測判定回路５４は、マクロブロック単
位でのフレーム間差分の絶対値和の大きさに対応して、
フレーム／フィールドモードを設定し、また、予測モー
ドをフレーム内予測モード、前方予測モード、後方予測
モード、または両方向予測モードのいずれかに設定す
る。

【００６０】上述したように、フレーム内予測モードま
たは前方予測モードの時、スイッチ５３ｄは接点ａまた
は接点ｂに切り替えられる。このとき、Ｐピクチャにお
ける場合と同様の処理が行われ、データが伝送される。

【００６１】これに対して、後方予測モードまたは両方
向予測モードが設定された時、スイッチ５３ｄは、接点
ｃまたは接点ｄにそれぞれ切り替えられる。

【００６２】スイッチ５３ｄが接点ｃに切り替えられて
いる後方予測モードの時、後方予測画像部６３ｂに記憶
されている画像（いまの場合、Ｐピクチャの画像）デー
タが読み出され、動き補償回路６４により、動きベクト
ル検出回路５０が出力する動きベクトルに対応して動き
補償される。すなわち、動き補償回路６４は、予測判定
回路５４より後方予測モードの設定が指令されたとき、
後方予測画像部６３ｂの読み出しアドレスを、動きベク
トル検出回路５０がいま出力しているマクロブロックの
位置に対応する位置から動きベクトルに対応する分だけ
ずらしてデータを読み出し、予測画像データを生成す
る。

【００６３】動き補償回路６４より出力された予測画像
データは、演算器５３ｂに供給される。演算器５３ｂ
は、予測モード切り替え回路５２より供給された参照画
像のマクロブロックのデータから、動き補償回路６４よ
り供給された予測画像データを減算し、その差分を出力
する。この差分データは、ＤＣＴモード切り替え回路５
５、ＤＣＴ回路５６、量子化回路５７、可変長符号化回
路５８、送信バッファ５９を介して伝送路に伝送され
る。

【００６４】スイッチ５３ｄが接点ｄに切り替えられて
いる両方向予測モードの時、前方予測画像部６３ａに記
憶されている画像（いまの場合、Ｉピクチャの画像）デ
ータと、後方予測画像部６３ｂに記憶されている画像
（いまの場合、Ｐピクチャの画像）データが読み出さ
れ、動き補償回路６４により、動きベクトル検出回路５
０が出力する動きベクトルに対応して動き補償される。
すなわち、動き補償回路６４は、予測判定回路５４より
両方向予測モードの設定が指令されたとき、前方予測画
像部６３ａと後方予測画像部６３ｂの読み出しアドレス
を、動きベクトル検出回路５０がいま出力しているマク
ロブロックの位置に対応する位置から動きベクトル（こ
の場合の動きベクトルは、前方予測画像用と後方予測画
像用の２つとなる）に対応する分だけずらしてデータを
読み出し、予測画像データを生成する。

【００６５】動き補償回路６４より出力された予測画像
データは、演算器５３ｃに供給される。演算器５３ｃ
は、動きベクトル検出回路５０より供給された参照画像
のマクロブロックのデータから、動き補償回路６４より
供給された予測画像データの平均値を減算し、その差分
を出力する。この差分データは、ＤＣＴモード切り替え
回路５５、ＤＣＴ回路５６、量子化回路５７、可変長符
号化回路５８、送信バッファ５９を介して伝送路に伝送
される。Ｂピクチャの画像は、他の画像の予測画像とさ
れることがないため、フレームメモリ６３には記憶され
ない。

【００６６】尚、フレームメモリ６３において、前方予
測画像部６３ａと後方予測画像部６３ｂは、必要に応じ
てバンク切り替えが行われ、所定の参照画像に対して、
一方または他方に記憶されているものを、前方予測画像
あるいは後方予測画像として切り替えて出力することが
できる。

【００６７】以上の説明においては、輝度ブロックを中
心として説明をしたが、色差ブロックについても同様
に、図１３に示すマクロブロックを単位として処理さ
れ、伝送される。尚、色差ブロックを処理する場合の動
きベクトルは、対応する輝度ブロックの動きベクトルを
垂直方向と水平方向に、それぞれ１／２にしたものが用
いられる。

【００６８】次に、図１４は、図９中のデコーダ３１の
構成例を示すブロック図である。伝送路（記録媒体３）
を介して伝送された符号化された画像データは、図示せ
ぬ受信回路で受信されたり、再生装置で再生され、受信
バッファ８１に１時記憶された後、可変長復号化回路８
２に供給される。可変長復号化回路８２は、受信バッフ
ァ８１より供給されたデータを可変長復号化し、動きベ
クトル、予測モード、予測フラグおよびＤＣＴフラグを
動き補償回路８７に、また、量子化スケールを逆量子化
回路８３に、それぞれ出力するとともに、復号された画
像データを逆量子化回路８３に出力する。

【００６９】逆量子化回路８３は、可変長復号化回路８
２より供給された画像データを、同じく可変長復号化回
路８２より供給された量子化スケールに従って逆量子化
し、ＩＤＣＴ回路８４に出力する。逆量子化回路８３よ
り出力されたデータ（ＤＣＴ係数）は、ＩＤＣＴ回路８
４で、逆ＤＣＴ処理され、演算器８５に供給される。

【００７０】ＩＤＣＴ回路８４より供給された画像デー
タが、Ｉピクチャのデータである場合、そのデータは演
算器８５より出力され、演算器８５に後に入力される画
像データ（ＰまたはＢピクチャのデータ）の予測画像デ
ータ生成のために、フレームメモリ８６の前方予測画像
部８６ａに供給されて記憶される。また、このデータ
は、図９に示したフォーマット変換回路３２に出力され
る。

【００７１】ＩＤＣＴ回路８４より供給された画像デー
タが、その１フレーム前の画像データを予測画像データ
とするＰピクチャのデータであって、前方予測モードの
データである場合、フレームメモリ８６の前方予測画像
部８６ａに記憶されている、１フレーム前の画像データ
（Ｉピクチャのデータ）が読み出され、動き補償回路８
７で可変長復号化回路８２より出力された動きベクトル
に対応する動き補償が施される。そして、演算器８５に
おいて、ＩＤＣＴ回路８４より供給された画像データ
（差分のデータ）と加算され、出力される。この加算さ
れたデータ、即ち、復号されたＰピクチャのデータは、
演算器８５に後に入力される画像データ（Ｂピクチャま
たはＰピクチャのデータ）の予測画像データ生成のため
に、フレームメモリ８６の後方予測画像部８６ｂに供給
されて記憶される。

【００７２】Ｐピクチャのデータであっても、画像内予
測モードのデータは、Ｉピクチャのデータと同様に、演
算器８５で特に処理は行わず、そのまま後方予測画像部
８６ｂに記憶される。このＰピクチャは、次のＢピクチ
ャの次に表示されるべき画像であるため、この時点で
は、まだフォーマット変換回路３２へ出力されない（上
述したように、Ｂピクチャの後に入力されたＰピクチャ
が、Ｂピクチャより先に処理され、伝送されている）。

【００７３】ＩＤＣＴ回路８４より供給された画像デー
タが、Ｂピクチャのデータである場合、可変長復号化回
路８２より供給された予測モードに対応して、フレーム
メモリ８６の前方予測画像部８６ａに記憶されているＩ
ピクチャの画像データ（前方予測モードの場合）、後方
予測画像部８６ｂに記憶されているＰピクチャの画像デ
ータ（後方予測モードの場合）、または、その両方の画
像データ（両方向予測モードの場合）が読み出され、動
き補償回路８７において、可変長復号化回路８２より出
力された動きベクトルに対応する動き補償が施されて、
予測画像が生成される。但し、動き補償を必要としない
場合（画像内予測モードの場合）、予測画像は生成され
ない。

【００７４】このようにして、動き補償回路８７で動き
補償が施されたデータは、演算器８５において、ＩＤＣ
Ｔ回路８４の出力と加算される。この加算出力は、フォ
ーマット変換回路３２に出力される。

【００７５】但し、この加算出力はＢピクチャのデータ
であり、他の画像の予測画像生成のために利用されるこ
とがないため、フレームメモリ８６には記憶されない。

【００７６】Ｂピクチャの画像が出力された後、後方予
測画像部８６ｂに記憶されているＰピクチャの画像デー
タが読み出され、動き補償回路８７を介して演算器８５
に供給される。但し、このとき、動き補償は行われな
い。

【００７７】尚、このデコーダ３１には、図１１のエン
コーダ１８における予測モード切り替え回路５２とＤＣ
Ｔモード切り替え回路５５に対応する回路が図示されて
いないが、これらの回路に対応する処理、即ち、奇数フ
ィールドと偶数フィールドのラインの信号が分離された
構成を、元の混在する構成に必要に応じて戻す処理は、
動き補償回路８７が実行する。

【００７８】また、以上においては、輝度信号の処理に
ついて説明したが、色差信号の処理も同様に行われる。
但し、この場合、動きベクトルは、輝度信号用のもの
を、垂直方向および水平方向に１／２にしたものが用い
られる。

【００７９】この発明は、上述したように、現行のテレ
ビジョン信号を圧縮符号化した符号化データと、現行の
テレビジョン信号を用いて高ＳＮＲを達成するための補
助的なエンハンスメント信号の符号化を行った符号化デ
ータを、光ディスクなどの記録媒体に記録する方法を用
いて、高ＳＮＲの動画像信号を記録／再生するものであ
る。

【００８０】まず、階層符号化を行った場合の、符号化
手順に関して説明する。この場合の階層符号化はＳＮＲ
スケーラビリティと呼ばれる。エンコーダーでは、処理
をマクロブロック単位で行なっている。図１にこの階層
符号化を行った場合のエンコーダーのブロックダイヤグ
ラムを示す。

【００８１】入力画像として、入力画像１０１が用意さ
れる。処理は、上述した動画像の符号化と同様に、前の
復号画像が予測メモリ（ＦＭ）１１０から動き補償回路
（ＭＣ）１１１を経て、入力画像１０１との間で予測符
号化が行われる。ここで生成された予測差分信号はデイ
スクリートコサイン変換（ＤＣＴ（discrete cosinetra
nsform ））回路１０２に入力され、さらにこの後量子
化回路１０３に入力される。

【００８２】この量子化回路１０３は、基本的なＳＮＲ
を満足できる程度のステップサイズを用いて粗く量子化
を行う。どの程度のステップサイズを用いるかは、記録
データ量とディスクの一層当りの記録容量とで決定され
る。ここで量子化された信号は、可変長符号化回路１０
４に供給され、低ＳＮＲ（基本画質）ビットストリーム
１１２として出力される。この低ＳＮＲビットストリー
ム１１２を図示せぬ例えば光ディスク等の記録メディア
に対して第１のビットストリームとして記録する。

【００８３】さらに、量子化回路１０３からの信号は、
逆量子化回路１０５を経て逆量子化されＤＣＴ係数の復
元値を生成する。この復元値と元の量子化前のＤＣＴ係
数との差分信号が生成される。この差分信号は、量子化
回路１０６に入力される。この差分信号は、低ＳＮＲ
（基本画質）ビットストリーム１１２に加算することに
よって高画質を達成するためのエンハンスメント信号で
ある。従って、量子化回路１０６では、差分信号は小さ
い量子化ステップサイズを用いて細かく量子化される。
その後、可変長符号器１０７を経てエンハンスメントビ
ットストリーム１１３を出力する。このエンハンスメン
トビットストリーム１１３を記録メディアに第２のビッ
トストリームとして記録する。

【００８４】上述のエンハンスメント信号は、逆量子化
回路１０８を経て逆量子化され、ＤＣＴ係数のエンハン
スメント信号の復元値を生成する。このエンハンスメン
ト信号の復元値は、逆量子化回路１０５からの低ＳＮＲ
（基本画質）信号の復元値と加算され、高画質を提示す
るＤＣＴ係数が形成される。このＤＣＴ係数が逆ＤＣＴ
回路１０９に入力される。この後、次の画像のための予
測画像を形成するために予測メモリ（ＦＭ）１１０に復
号信号として書き込まれる。このようにして、低ＳＮＲ
（基本画質）ビットストリーム１１２とエンハンスメン
トビットストリーム１１３が生成される。

【００８５】ここで、光ディスクについて説明すると、
図２は、単一の情報記録層７０２を有する単一層の光デ
ィスク７０１を光ピックアップ７０３によって、記録、
読み出す方式を示す。これは、従来の方式で用いられて
いたもので、単純に現行のテレビジョン方式の画像信号
を記録する場合は、この方式で記録、読み出しが行われ
る。

【００８６】これに対して、図３は、ディスクの厚み方
向に、第１層の情報記録層７０５と、第２層の情報記録
層７０６とが設けられ、片面から光ピックアップ７０
７、７０８によって情報を記録、読出す形式の片面２層
式ディスク７０４を示す。上述のように生成した二つの
ビットストリーム１１２、１１３のうち、現行のテレビ
ジョン方式の信号（低ＳＮＲ信号）と同一のビットスト
リーム１１２を、単一層のディスクと同じ面、例えば片
面２層式ディスク７０４の第１層７０５に記録する。ま
た、エンハンスメントビットストリーム１１３を第２層
７０６に記録する。

【００８７】これにより、従来の単一層の光ディスク７
０１を再生できる再生装置の場合では、第１層７０５の
みを読み出して復号することによって、現行テレビジョ
ン信号が復号される。また、両方の情報記録層７０５、
７０６を光ピックアップ７０７、７０８によって同時に
読み出し、組み合わせて復号することによって、高画質
の信号が復号される。この方式によって、単一層のディ
スクとの両立性を実現できる。

【００８８】また、図４は、両面にそれぞれ情報記録層
７１０、７１１を有する両面張り合わせ式の光ディスク
７０９を示す。表面の記録層７１０を第１層とし、裏面
の記録層７１１を第２層とすると、第１層７１０に対し
て記録、読出しのための光ピックアップ７１２が設けら
れ、第２層７１１に対して記録、読出しのための光ピッ
クアップ７１３が設けられている。この場合は、片面２
層式の光ディスク７０４と同様に、例えば低ＳＮＲビッ
トストリーム１１２を第１層７１０に記録し、エンハン
スメントビットストリーム１１３を第２層７１１に記録
することによって、両立性を保ちつつ、高画質の画像信
号の再生が可能という、効果が達成できる。

【００８９】次に、上述のように記録された多層光ディ
スクを再生する時の処理について説明する。図５に再生
側に設けられる、デコーダのブロックダイヤグラムを示
す。高画質（高ＳＮＲ）信号を復号する場合、ディスク
状記録媒体からは、低ＳＮＲ（基本画質）ビットストリ
ーム２０２とエンハンスメントビットストリーム２０１
が読み出される。この両方のビットストリームは、可変
長復号化回路（ＶＬＤ）２０３、２０４、によって可変
長復号され、逆量子化回路（ＩＱ）２０５、２０６によ
って、ＤＣＴ係数の復元値をそれぞれ形成する。

【００９０】これらの復元値を加算することによって、
低いＳＮＲの画像の場合に量子化処理で切り捨てられて
いたＤＣＴ係数の成分を復元することができる。すなわ
ち、加算で得られたＤＣＴ係数の復元値は、高画質（高
ＳＮＲ）を提供するものである。この復元ＤＣＴ係数が
逆ＤＣＴ回路２０７に入力される。そして、動き補償回
路（ＭＣ）２０９によって復号され、高画質の復号画像
信号２１０が生成される。また、これはさらに次の予測
のために予測メモリー（ＦＭ）２０８に書き込まれる。
これまでの過程によって、高画質の画像のデコードが完
了する。

【００９１】低画質信号のみを復号する場合、低ＳＮＲ
（基本画質）ビットストリーム２０２のみを復号すれば
よいため、エンハンスメントビットストリーム２０１に
対する処理（可変長復号化回路２０３、逆量子化回路２
０５）を行う必要がない。このため、従来方式の復号と
全く同じ小規模なハードウェアにて復号ができ、また、
従来の片面のみに現行のテレビジョン信号が記録されて
いるディスクの場合と全く同様に復号される。

【００９２】なお、記録／再生可能な光ディスクとして
は、何回も記録できるＭＯ（光磁気）ディスク、ＰＤ
（相変化型）ディスク、並びに１回の記録が可能なＷＯ
ディスクを使用できる。さらに、再生のみを考慮すると
きには、ＲＯＭ形式の光ディスクを使用できる。よりさ
らに、２枚の単一層ディスクを透明接着材にて張り合わ
せた張り合わせ型であって、片面記録／読出しの光ディ
スクを使用することもできる。

【００９３】

【発明の効果】この発明は、ディスクの厚み方向、ある
いは両面に複数の情報記録層を有する光ディスクにおい
て、異なる層に基本画質を提供する低ＳＮＲのＤＣＴ係
数と、高画質を提供する高ＳＮＲのＤＣＴ係数とをそれ
ぞれ記録するものである。従って、この発明によれば、
これらのＤＣＴ係数を同時に再生、復号することによっ
て、高画質の動画像を再生することができる。

【００９４】また、この発明では、現行のテレビジョン
信号と一方の層に記録される画像信号とを同一とするこ
とによって、この層からのビットストリームのみを復号
すれば現行のテレビジョン信号が復号される。従って、
既に市場導入されている現行のテレビジョン信号のみが
記録されている光ディスクとの両立性を実現できる利点
がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の一実施例におけるエンコーダのブロ
ック図である。

【図２】単一層のディスクの記録、読み出しを行う方法
を説明する略線図である。

【図３】片面２層式の光ディスクの記録、読み出しを行
う方法を説明する略線図である。

【図４】表裏の両面張り合わせからなるディスクの記
録、読み出しを行う方法を説明する略線図である。

【図５】この発明の一実施例におけるデコーダのブロッ
ク図である。

【図６】この発明に使用することができる高能率符号化
の原理を説明する略線図である。

【図７】画像データを圧縮する場合におけるピクチャの
タイプを説明する略線図である。

【図８】動画像信号を符号化する原理を説明する略線図
である。

【図９】先に提案されている画像信号符号化装置と復号
化装置の構成例を示すブロック図である。

【図１０】図９におけるフォーマット変換回路のフォー
マット変換の動作を説明する図である。

【図１１】図９におけるエンコーダの構成例を示すブロ
ック図である。

【図１２】図１１の予測モード切り替え回路の動作を説
明する略線図である。

【図１３】図１１のＤＣＴモード切り替え回路５５の動
作を説明する略線図である。

【図１４】図９のデコーダの構成例を示すブロック図で
ある。

【符号の説明】

１０３量子化回路１０６量子化回路１１２低ＳＮＲビットストリーム１１３エンハンスメントビットストリーム２０１エンハンスメントビットストリーム２０２低ＳＮＲビットストリーム２０３、２０４可変長復号回路２０５、２０６逆量子化回路２０７逆ＤＣＴ回路２１０復号画像

フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号庁内整理番号ＦＩ技術表示箇所Ｈ０４Ｎ 9/80 Ｈ０４Ｎ 9/80 Ａ 9/87

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】画像信号を、ＤＣＴによる圧縮符号化を
利用して複数の情報記録層を有する光ディスクに記録す
る方法において、ＤＣＴ係数を大きいステップサイズで量子化を行い、低
いＳＮＲの第１の符号化データを生成するステップと、上記第１の符号化データを上記光ディスクの第１の情報
記録層に記録するステップと、上記第１の符号化データの復号値と上記ＤＣＴ係数との
差分値を生成し、上記差分値を小さいステップサイズで
細かく量子化を行い第２の符号化データを生成するステ
ップと、上記第２の符号化データを上記光ディスクの第２の情報
記録層に記録するステップとからなることを特徴とする
画像信号記録方法。
【請求項２】複数の情報記録層を有する光ディスクで
あって、ＤＣＴ係数を大きいステップサイズで量子化を行うこと
によって生成された、低いＳＮＲの第１の符号化データ
が上記光ディスクの第１の情報記録層に記録され、上記第１の符号化データの復号値と上記ＤＣＴ係数との
差分値を小さいステップサイズで細かく量子化を行うこ
とによって生成された、第２の符号化データが上記光デ
ィスクの第２の情報記録層に記録された光ディスクを再
生する方法において、上記第１の符号化データを上記第１の情報記録層から再
生するステップと、上記第２の符号化データを上記第２の情報記録層から再
生するステップと、再生された上記第１の符号化データと、再生された第２
の符号化データとを組み合わせて復号することによっ
て、高いＳＮＲの画像信号を生成するステップとからな
ることを特徴とする画像信号再生方法。
【請求項３】複数の情報記録層を有する光ディスクで
あって、ＤＣＴ係数を大きいステップサイズで量子化を行うこと
によって生成された、低いＳＮＲの第１の符号化データ
が上記光ディスクの第１の情報記録層に記録され、上記第１の符号化データの復号値と上記ＤＣＴ係数との
差分値を小さいステップサイズで細かく量子化を行うこ
とによって生成された、第２の符号化データが上記光デ
ィスクの第２の情報記録層に記録される、ことを特徴とするディスク状記録媒体。
【請求項４】画像信号を、ＤＣＴによる圧縮符号化を
利用して複数の情報記録層を有する光ディスクに記録す
る装置において、ＤＣＴ係数を大きいステップサイズで量子化を行い、低
いＳＮＲの第１の符号化データを生成する手段と、上記第１の符号化データを上記光ディスクの第１の情報
記録層に記録する手段と、上記第１の符号化データの復号値と上記ＤＣＴ係数との
差分値を生成し、上記差分値を小さいステップサイズで
細かく量子化を行い第２の符号化データを生成する手段
と、上記第２の符号化データを上記光ディスクの第２の情報
記録層に記録する手段とからなることを特徴とする画像
信号記録装置。
【請求項５】複数の情報記録層を有する光ディスクで
あって、ＤＣＴ係数を大きいステップサイズで量子化を行うこと
によって生成された、低いＳＮＲの第１の符号化データ
が上記光ディスクの第１の情報記録層に記録され、上記第１の符号化データの復号値と上記ＤＣＴ係数との
差分値を小さいステップサイズで細かく量子化を行うこ
とによって生成された、第２の符号化データが上記光デ
ィスクの第２の情報記録層に記録された光ディスクを再
生する装置において、上記第１の符号化データを上記第１の情報記録層から再
生する手段と、上記第２の符号化データを上記第２の情報記録層から再
生する手段と、再生された上記第１の符号化データと、再生された第２
の符号化データとを組み合わせて復号することによっ
て、高いＳＮＲの画像信号を生成する手段とからなるこ
とを特徴とする画像信号再生装置。
【請求項６】上記光ディスクは片面多層式ディスクで
あることを特徴とする請求項１に記載の画像信号記録方
法。
【請求項７】上記光ディスクは片面多層式ディスクで
あることを特徴とする請求項２に記載の画像信号再生方
法。
【請求項８】上記光ディスクは片面多層式ディスクで
あることを特徴とする請求項３に記載のディスク状記録
媒体。
【請求項９】上記光ディスクは片面多層式ディスクで
あることを特徴とする請求項４に記載の画像信号記録装
置。
【請求項１０】上記光ディスクは片面多層式ディスク
であることを特徴とする請求項５に記載の画像信号再生
装置。
【請求項１１】上記光ディスクは張り合わせ両面式デ
ィスクであることを特徴とする請求項１に記載の画像信
号記録方法。
【請求項１２】上記光ディスクは張り合わせ両面式デ
ィスクであることを特徴とする請求項２に記載の画像信
号再生方法。
【請求項１３】上記光ディスクは張り合わせ両面式デ
ィスクであることを特徴とする請求項３に記載のディス
ク状記録媒体。
【請求項１４】上記光ディスクは張り合わせ両面式デ
ィスクであることを特徴とする請求項４に記載の画像信
号記録装置。
【請求項１５】上記光ディスクは張り合わせ両面式デ
ィスクであることを特徴とする請求項５に記載の画像信
号再生装置。