專利名稱：數(shù)字視頻信號(hào)的記錄和重放設(shè)備及其記錄和重放的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及記錄和重放數(shù)字視頻信號(hào)的數(shù)字視頻信號(hào)的記錄和重放設(shè)備，具體 說，涉及用于記錄和重放諸如光盤的介質(zhì)上根據(jù)動(dòng)補(bǔ)償預(yù)測和正交變換進(jìn)行編碼的數(shù)字視 頻信號(hào)的數(shù)字視頻信號(hào)的記錄和重放設(shè)備。
背景技術(shù)：
圖1為日本專利申請?zhí)匾婚_平4-114369(1992)號(hào)中所示的常規(guī)光盤的記錄和重 放設(shè)備的電路方框圖。參看圖1，其中標(biāo)號(hào)201表示用于將視頻信號(hào)、音頻信號(hào)等轉(zhuǎn)換成數(shù) 字信息的A/D(模/數(shù))轉(zhuǎn)換器。標(biāo)號(hào)202表示數(shù)據(jù)壓縮電路，203表示用于將壓縮數(shù)據(jù)轉(zhuǎn) 換成等于一幀周期整數(shù)倍的扇區(qū)數(shù)據(jù)的幀扇區(qū)轉(zhuǎn)換電路，204表示用于將糾錯(cuò)信號(hào)加到扇 區(qū)數(shù)據(jù)中的糾錯(cuò)編碼器，205表示用于將記錄介質(zhì)中各編碼之間的干擾信號(hào)調(diào)制成預(yù)定的 調(diào)制碼以減小干擾的調(diào)制器，206表示按照調(diào)制碼來調(diào)制激光的激光驅(qū)動(dòng)電路，207則表示 激光輸出開關(guān)。此外，標(biāo)號(hào)208表示發(fā)射激光的光頭，209表示使來自光頭208的激光束按 軌跡掃描的作動(dòng)器，210表示用于使光頭208伸出的往復(fù)電機(jī)，211表示使光盤212旋轉(zhuǎn)的 盤電機(jī)，219表示電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路，220表示第一控制電路，而221則表示第二控制電路。另外， 標(biāo)號(hào)213表示用于放大來自光頭208的重放信號(hào)的重放放大器，214表示用于從已記錄的調(diào) 制信號(hào)中獲取數(shù)據(jù)的解調(diào)器，215表示糾錯(cuò)解碼器，216表示幀扇區(qū)反向轉(zhuǎn)換電路，217表示 使壓縮數(shù)據(jù)擴(kuò)展的數(shù)據(jù)擴(kuò)展電路，218則表示使擴(kuò)展的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成例如模擬視頻信號(hào)和音 頻信號(hào)的D/A(數(shù)/模)轉(zhuǎn)換器。圖2為一方框圖，示出圖1中數(shù)據(jù)壓縮電路202的內(nèi)部結(jié)構(gòu)。圖2中，從A/D轉(zhuǎn)換 器201輸入的數(shù)字視頻信號(hào)輸?shù)揭淮鎯?chǔ)電路301。從存儲(chǔ)電路301輸出的視頻信號(hào)321送 到減法器302的第一輸入端和動(dòng)補(bǔ)償預(yù)測電路310的第二輸入端上。減法器302的輸出徑 一 DCT (離散余弦變換)電路303輸?shù)揭涣炕?04。量化器304的輸出經(jīng)可變長度編碼器 305送到傳輸緩沖器306的一輸入端上。傳輸緩沖器306的輸出輸?shù)綆葏^(qū)轉(zhuǎn)換電路203。 與此同時(shí)，量化器304的輸出經(jīng)一反向量化器307輸?shù)椒聪駾CT電路308。反向DCT電路 308的輸出送到加法器309的第一輸入端上。加法器309的輸出322送到動(dòng)補(bǔ)償預(yù)測電路 310的第一輸入端上。動(dòng)補(bǔ)償預(yù)測電路310的輸出323則送到加法器309的第二輸入端和 減法器302的第二輸入端上。圖3是一方框圖，示出圖2中動(dòng)補(bǔ)償預(yù)測電路310的內(nèi)部結(jié)構(gòu)。在圖3中，加法器 309的輸出322送到輸入端子401a，而存儲(chǔ)電路301的輸出321送到輸入端401b上。從輸 入端子401a輸入的信號(hào)322經(jīng)一開關(guān)403輸入到幀存儲(chǔ)器404a或幀存儲(chǔ)器404b中。從 幀存儲(chǔ)器404a輸出的參考圖象送到動(dòng)向量檢測電路405a的第一輸入端上。由輸入端子 401b輸入的視頻信號(hào)321輸入到動(dòng)向量檢測電路405a的第二輸入端上。動(dòng)向量檢測電路405a的輸出送到預(yù)測模式選擇器406。同時(shí)，從幀存儲(chǔ)器404b輸出的參考圖象送到動(dòng)向量 檢測電路405b的第一輸入端上。從輸入端子401b輸入的視頻信號(hào)321送到動(dòng)向量檢測電 路405b的第二輸入端上。動(dòng)向量檢測電路405b的輸出送到預(yù)測模式選擇器406的第二輸 入端上。從輸入端子401b輸入的視頻信號(hào)321送到預(yù)測模式選擇器406的第三輸入端上。 一個(gè)零信號(hào)送到開關(guān)407的第二輸入端上。預(yù)測模式選擇器406的第二輸出端接到開關(guān) 407的第三輸入端上。開關(guān)407的輸出323則從輸出端子402輸出。圖4是一方框圖，示出圖1中數(shù)據(jù)擴(kuò)展電路217的內(nèi)部結(jié)構(gòu)。在圖4中，從幀扇區(qū) 反向轉(zhuǎn)換電路216輸入的視頻信號(hào)輸?shù)浇邮站彌_器501。接收緩沖器501的輸出輸?shù)娇勺?長度解碼器502，而該解碼器的輸出則在反向量化器503處被反向量化。然后，其輸出在反 向DCT電路504處受到反向離散余弦變換。變換后的輸出送到加法器506的第一輸入端。 與此同時(shí)，接收緩沖器501的輸出送到預(yù)測數(shù)據(jù)解碼電路505，而預(yù)測數(shù)據(jù)解碼電路505的 輸出則送到加法器506的第二輸入端上。加法器506的輸出經(jīng)存儲(chǔ)電路507輸往D/A轉(zhuǎn)換 器 218。以下說明該設(shè)備的工作情況。作為視頻信號(hào)編碼范疇內(nèi)的一種高效編碼方式，有 一種借助MPEG(活動(dòng)圖象高效編組)方式的編碼算法。這是一種混合編碼方式，它將利用 動(dòng)補(bǔ)償預(yù)測的幀間預(yù)測編碼與幀內(nèi)轉(zhuǎn)換編碼結(jié)合起來使用。這方面一個(gè)常用的例子是利用 有圖2所示結(jié)構(gòu)的數(shù)據(jù)壓縮電路202，同時(shí)采用了上述MPEG方式。圖5示出了一種簡化的MPEG方式的數(shù)據(jù)編排結(jié)構(gòu)(層狀結(jié)構(gòu))。在圖5中，標(biāo)號(hào) 621表示一順序?qū)樱渲邪ê卸鄠€(gè)幀數(shù)據(jù)條目的一組圖象(以后稱之為“G0P”)。622 表示含有幾個(gè)圖象(屏幕)的GOP層，623表示將一個(gè)屏幕分為幾個(gè)塊的片區(qū)，624表示有 幾個(gè)宏塊的片層，625代表宏塊層，626表示由8象素X8象素組成的塊層。此宏塊層625是至少由8象素X 8象素的單元按例如MPEG方式組成的一個(gè)塊。該 塊是用以完成DCT的一個(gè)單元。這時(shí)，整個(gè)6個(gè)塊，即包括相鄰的四個(gè)Y信號(hào)塊、相應(yīng)于在 位的該Y信號(hào)塊的一個(gè)Cb塊、和一個(gè)Cr塊，稱為宏塊。多個(gè)這樣的宏塊組成了一個(gè)片區(qū)。 此外，若干宏塊組成了動(dòng)補(bǔ)償預(yù)測的一個(gè)最小單元，而供動(dòng)補(bǔ)償預(yù)測用的動(dòng)向量形成在一 些宏塊單元中。接著將說明幀間預(yù)測編碼過程。圖6示出幀間預(yù)測編碼的概況。將圖象分成三種 類型，即幀內(nèi)編碼圖象(以后稱為I圖象)、單向預(yù)測編碼圖象(以后稱為P圖象)、和雙向 預(yù)測編碼圖象(以后稱為B圖象)。例如，假定N幅圖象中的一幅圖象為I圖象，M幅圖象中的一幅圖象為P圖象或I 圖象，則第(NXn+M)幅圖象構(gòu)成一幅I圖象，第(NXn+MXm)幅圖象(m興1)構(gòu)成一幅P 圖象，從第(NXn+MXm+1)幅圖象到第(NXn+MXm+M-1)幅圖象的各圖象構(gòu)成了 B圖象，其 中η和m為整數(shù)，并且1彡m彡N/M。這時(shí)，從第(NXn+1)幅圖象到第(NXn+N)幅圖象的 各圖象概括稱為一 GOP (象組)。圖6示出N = 15和M = 3的一種情況，圖6中，I圖象未經(jīng)受幀間預(yù)測而只經(jīng)幀 內(nèi)轉(zhuǎn)換編碼。P圖象經(jīng)過來自緊靠P圖象之前的I圖象或來自P圖象的預(yù)測。例如，圖6中 的第6幅圖象是P圖象。該第6幅圖象經(jīng)過來自第3幅I圖象的預(yù)測。還有，圖6中的第9 幅P圖象經(jīng)過來自第6幅P圖象的預(yù)測。B圖象經(jīng)過來自緊靠B圖象前后的I圖象或P圖 象的預(yù)測。例如，圖6中第4和第5幅B圖象既經(jīng)過來自第3幅I圖象又經(jīng)過來自第6幅P圖象的預(yù)測。因此，第4和第5幅圖象經(jīng)過第6幅圖象編碼之后的編碼。以下，按照圖2對(duì)包括電路202的數(shù)據(jù)的處理進(jìn)行說明。存儲(chǔ)電路301輸出按編 碼次序重新安排信號(hào)后而輸入的數(shù)字視頻圖象信號(hào)。換句話說，例如按以上所述，在圖6中 第3幅I圖象之后對(duì)第1幅B圖象編碼。因此，圖象的次序要重新安排。圖7示出這種重 新安排的操作。按圖7A所示順序輸入的圖象這時(shí)按圖7B所示的次序輸出。進(jìn)而，由存儲(chǔ)電路301輸出的視頻信號(hào)321，在減法器302上經(jīng)過與來自動(dòng)補(bǔ)償預(yù) 測電路310的輸出預(yù)測圖象323作圖象之間的相減以減少時(shí)間軸方向上的冗余之后，進(jìn)行 空間軸方向上的DCT。接著使轉(zhuǎn)換系數(shù)量化，進(jìn)行可變長度的編碼，再通過傳輸緩沖器306 輸出。同時(shí)，量化后的轉(zhuǎn)換系數(shù)被反向量化和進(jìn)行反向DCT。之后，將該系數(shù)加到加法器309 上與預(yù)測圖象323相加，于是得到一幅已解碼的圖象322。將已解碼的圖象322輸入到動(dòng)補(bǔ) 償預(yù)測電路310，以供以后對(duì)圖象編碼之用。
下面按圖3對(duì)動(dòng)補(bǔ)償預(yù)測電路310的工作進(jìn)行說明。動(dòng)補(bǔ)償預(yù)電路310利用了儲(chǔ) 存在幀存儲(chǔ)器404a和404b中的兩幅參考圖象，以完成來自存儲(chǔ)電路301的視頻信號(hào)321 的動(dòng)補(bǔ)償預(yù)測，以便輸出一預(yù)測圖象323。開始，在如上述那樣編碼和解碼的圖象322或是I圖象或是P圖象時(shí)，將其儲(chǔ)存在 幀存儲(chǔ)器404a或幀存儲(chǔ)器404b中，以便對(duì)以后的圖象進(jìn)行編碼。這時(shí)，切換開關(guān)403，從 而在兩個(gè)幀存儲(chǔ)器404a和404b中選擇一個(gè)幀存儲(chǔ)器，該存儲(chǔ)器在時(shí)間上優(yōu)先于另一個(gè)而 被更新。但是，當(dāng)已解碼的圖象322是B圖象時(shí)，則在幀存儲(chǔ)器404a和404b中都不進(jìn)行寫 入。例如，當(dāng)圖7中的第1和第2幅圖象以開關(guān)403的這種切換方式而編碼時(shí)，第0幅 P圖象和第3幅I圖象就分別儲(chǔ)存到幀存儲(chǔ)器404a和404b中。另外，當(dāng)?shù)?幅P圖象被編 碼和解碼時(shí)，第6幅P圖象的已解碼的圖象就重新寫入幀存儲(chǔ)器404a中。接著，當(dāng)?shù)?和第5幅B圖象被編碼時(shí)，第6幅P圖象和第3幅I圖象分別存入幀 存儲(chǔ)器404a和404b中。進(jìn)而，當(dāng)?shù)?幅P圖象被編碼和解碼時(shí)，第9幅P圖象的已解碼的 圖象就重新寫入幀存儲(chǔ)器404b中。于是，當(dāng)?shù)?幅B圖象和第8幅B圖象被編碼時(shí)，第6 幅P圖象和第9幅P圖象被分別儲(chǔ)存到幀存儲(chǔ)器404a和404b中。當(dāng)來自存儲(chǔ)電路301的視頻信號(hào)321輸?shù)絼?dòng)補(bǔ)償預(yù)測電路310中時(shí)，動(dòng)向量檢測 電路405a和405b根據(jù)儲(chǔ)存在幀存儲(chǔ)器404a和404b中的參考圖象檢測一動(dòng)向量，并輸出 一動(dòng)補(bǔ)償預(yù)測圖象。換句話說，將視頻信號(hào)321分成為多個(gè)塊。然后，選擇一個(gè)塊，使之對(duì) 于每一塊其參考圖象中預(yù)測的失真最小。然后，該塊的相對(duì)位置作為動(dòng)塊輸出，同時(shí)該塊本 身作為動(dòng)補(bǔ)償預(yù)測圖象而輸出。與此同時(shí)，預(yù)測模式選擇器從來自動(dòng)向量檢測電路405a和405b的兩幅動(dòng)補(bǔ)償預(yù) 測圖象中選擇一幅預(yù)測失真最小的圖象或其一幅平均圖象。接著將該選擇出的圖象作為已 預(yù)測的圖象輸出。這時(shí)，若視頻信號(hào)321不是B圖象，則總是選擇和輸出該動(dòng)補(bǔ)償預(yù)測圖象， 該圖象相應(yīng)于按時(shí)間計(jì)在另一幅圖象之前輸入的參考圖象。進(jìn)而，預(yù)測模式選擇器406按 照所選擇的預(yù)測圖象，使選擇的編碼有更好的編碼效率，來選擇其中預(yù)測尚未完成的圖象 中的編碼，或選擇預(yù)測編碼。這時(shí)，當(dāng)視頻信號(hào)321是I圖象時(shí)，總是選擇圖象中的編碼。當(dāng)選擇圖象中的編碼 時(shí)，代表以圖象模式編碼的一個(gè)信號(hào)作為預(yù)測模式而輸出。與此同時(shí)，當(dāng)選擇圖象之間的預(yù)測編碼時(shí)，代表所選擇的預(yù)測圖象的一個(gè)信號(hào)作為預(yù)測模式而輸出。從預(yù)測模式選擇器406 輸出的預(yù)測模式為圖象中的編碼模式時(shí)，開關(guān)407輸出一個(gè)零信號(hào)。如果預(yù)測模式不是圖 象中的編碼模式時(shí)，則預(yù)測模式選擇器406輸出預(yù)測圖象。由上述情況可知，當(dāng)從存儲(chǔ)電路301輸出的視頻信號(hào)321為I圖象時(shí)，動(dòng)補(bǔ)償預(yù)測 電路310總是輸出零信號(hào)作為預(yù)測圖象323，I圖象不經(jīng)幀間預(yù)測而是受到幀內(nèi)轉(zhuǎn)換編碼。 同時(shí)，當(dāng)從存儲(chǔ)電路301輸出的視頻信號(hào)為圖6中第6幅P圖象時(shí)，動(dòng)補(bǔ)償預(yù)測電路310執(zhí) 行來自圖6中第3幅I圖象的動(dòng)補(bǔ)償預(yù)測，并輸出預(yù)測圖象323。進(jìn)而，當(dāng)從存儲(chǔ)電路301 輸出的視頻信號(hào)321是圖6所示第4幅B圖象時(shí)，則動(dòng)補(bǔ)償預(yù)測電路310執(zhí)行來自圖6所 示第3幅I圖象和第6幅P圖象的動(dòng)補(bǔ)償預(yù)測，并輸出預(yù)測圖象323。以下將說明傳輸緩沖器306的工作情況。傳輸緩沖器306將由可變長度編碼器 305進(jìn)行可變長度編碼的視頻數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成MPEG視頻信號(hào)的比特流。本文中，該MPEG流有一 個(gè)六層結(jié)構(gòu)，如圖5所示。為順序?qū)?21、G0P層622、圖象層623、片層624和塊層626加入 報(bào)頭信息作為識(shí)別碼，以形成一個(gè)層結(jié)構(gòu)。接著，傳輸緩沖器306將視頻信號(hào)的比特流和音頻信號(hào)的比特流分別還原成多個(gè) 信息包，使這些信息包多工化而包括一個(gè)同步信號(hào)，從而形成一個(gè)MPEG2-PS系統(tǒng)流(程序 流)。本文中，MPEG2-PS由程序包層和信息包層 組成，如圖8所示。然后，將報(bào)頭信息加到 信息包層和程序包層中。在通常的實(shí)例中，系統(tǒng)流應(yīng)將視頻數(shù)據(jù)的一個(gè)GOP部分的數(shù)據(jù)包 括在內(nèi)。這里，程序包層有這樣的結(jié)構(gòu)，其中信息包層的上層被“捆”在一起。構(gòu)成程序包 層的每一信息包層被稱為PES信息包。此外，圖8所示程序包層的報(bào)頭信息還包括一個(gè)程 序包識(shí)別信號(hào)和一個(gè)構(gòu)成視頻信號(hào)和音頻信號(hào)基礎(chǔ)的同步信號(hào)。同時(shí)，在構(gòu)成信息包層的信息包中，存在如圖9所示的三種PES信息包。這里，圖9 上所示的第二級(jí)信息包是一個(gè)“視頻/音頻/專用1”信息包，其中用于識(shí)別信息包和時(shí)間 標(biāo)記信息的前部或者類似的對(duì)作為報(bào)頭信息的每一信息包進(jìn)行解碼時(shí)所需的部分(PTS和 DTS)的一個(gè)編碼被加到信息包數(shù)據(jù)之前。但是，時(shí)間標(biāo)記信息PTS是一個(gè)重現(xiàn)輸出的時(shí)間 控制信息，并且是一個(gè)在重現(xiàn)時(shí)控制每一信息包的數(shù)據(jù)流的解碼次序的信息。而DTS是解 碼開始時(shí)的時(shí)間控制信息，并且是控制解碼數(shù)據(jù)傳輸次序的信息。圖9上所示的第三級(jí)信息包是一個(gè)“專用2”信息包，其中寫入了用戶專用的數(shù)據(jù)。 最下面一級(jí)信息包是一個(gè)“填充”信息包，其中所有的信息包數(shù)據(jù)都標(biāo)上“1”。“專用2”信 息包和“填充”信息包的報(bào)頭信息是由信息包的啟動(dòng)碼和信息包長度構(gòu)成的。如上所述，視頻數(shù)據(jù)和音頻數(shù)據(jù)是通過傳輸緩沖器306而轉(zhuǎn)換成MPEG2-PS的系統(tǒng) 流的，并且這種轉(zhuǎn)換是對(duì)幀向量中每一個(gè)進(jìn)行的。這一信息經(jīng)過糾錯(cuò)處理，同時(shí)，該信息被 調(diào)制到在光盤上各碼之間的干擾最小，且被記錄到光盤212上。這時(shí)，例如，將每一 GOP單 元的數(shù)據(jù)量設(shè)定成大致為相等的量。于是很明顯，通過將數(shù)據(jù)分配到等于幀周期整數(shù)倍的 各扇區(qū)上就能完成每個(gè)GOP單元的編輯工作。以下將說明重放時(shí)的工作。重放時(shí)，用重放放大器213放大記錄在光盤212上的 視頻信息。然后，在解調(diào)器214和糾錯(cuò)解碼器215處將信息還原成數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)，接著在幀扇區(qū) 反向轉(zhuǎn)換電路216處再恢復(fù)為純粹的原視頻數(shù)據(jù)，而不含例如地址和奇偶性的數(shù)據(jù)。隨后 將數(shù)據(jù)輸入到其組成如圖4的數(shù)據(jù)擴(kuò)展電路217中。由MPEG2-PS組成的系統(tǒng)流輸入到傳輸緩沖器501上。在傳輸緩沖器501處，輸入的系統(tǒng)流被還原成一程序包單元。然后，根據(jù)報(bào)頭信息 還原每一個(gè)PES信息包，從而重組該P(yáng)ES信息包單元中還原的視頻數(shù)據(jù)和音頻數(shù)據(jù)的比特 流。進(jìn)而，涉及到視頻數(shù)據(jù)，該比特流被還原成圖5所示的塊層，從而還原和輸出塊數(shù)據(jù)和 動(dòng)向量數(shù)據(jù)。從傳輸緩沖器501輸出的塊數(shù)據(jù)輸往可變長度解碼器502，使可變長度的數(shù)據(jù)成 為固定長度的數(shù)據(jù)，接著被反向量和經(jīng)過反向DCT，再輸出到加法器506上。與此同時(shí)，預(yù)測 數(shù)據(jù)解碼電路505根據(jù)動(dòng)向量對(duì)來自傳輸緩沖器501的預(yù)測圖象進(jìn)行解碼，然后將其輸?shù)?加法器506上。在這種情況下，預(yù)測數(shù)據(jù)解碼電路505與動(dòng)補(bǔ)償預(yù)測電路310 —樣，提供了 一個(gè)幀 存儲(chǔ)器，用于儲(chǔ)存由加法器506解碼的I圖象和P圖象數(shù)據(jù)。順便提一下，關(guān)于更新參考圖 象數(shù)據(jù)的方法，不再進(jìn)行說明，因?yàn)樵摲椒ㄊ桥c對(duì)該數(shù)據(jù)編碼的方法相同的。加法器506將預(yù)測數(shù)據(jù)解碼電路505的輸出與反向DCT電路504的輸出加起來， 然后輸往存儲(chǔ)電路307。這里，在編碼數(shù)據(jù)時(shí)，按照圖7所示的數(shù)據(jù)編碼次序重新安排幀中 在時(shí)間上連續(xù)的視頻信息。因此在存儲(chǔ)電路507中，重新安排了以圖7B次序輸入的數(shù)據(jù)， 使得圖象數(shù)據(jù)在時(shí)間上連續(xù)，然后再將其輸?shù)紻/A轉(zhuǎn)換器218中。以下，以這種編碼結(jié)構(gòu)的數(shù)據(jù)記錄到光盤上的情況來說明圖象的搜索及其高速重 放的過程。當(dāng)編碼結(jié)構(gòu)如圖6所示時(shí)，可以完成圖象的高速重放，這時(shí)數(shù)據(jù)是在I圖象單元 中重放的。在這種情況下，I圖象重放之后，可立即進(jìn)行軌跡的跳躍。然后，隨后的或先前 的GOP被訪問，于是在那里I圖象得到重放。對(duì)于圖6所示的情況，可通過重復(fù)這種過程實(shí) 現(xiàn)高速正向重放和反轉(zhuǎn)重放。但是，因?yàn)樵揋OP速率是一可變的比特率，因此不可能完全區(qū)分出隨后的GOP的前 部位于何處。于是，要使光頭適當(dāng)?shù)靥紾OP前部的位置上。這樣，就不可能確定哪條軌跡 應(yīng)當(dāng)被訪問。此外，I圖象有大量的數(shù)據(jù)，因此，當(dāng)只有I圖象以連續(xù)方式重放時(shí)，例如一種專 用的重放時(shí)，圖象不能以一般活動(dòng)圖象那樣的30Hz頻率重放，因?yàn)閷?duì)盤的讀取速度是有限 的。即使光頭在完成I圖象的重放以后跳躍，因?yàn)橹匦绿较乱粋€(gè)I圖象的間隙較長，其工 作也缺乏平穩(wěn)性。常規(guī)的數(shù)字視頻信號(hào)的記錄和重放設(shè)備是按上述方式構(gòu)成的。在用I圖象和P圖 象的幾倍速度進(jìn)行高速重放的情況下，I圖象數(shù)據(jù)和P圖象數(shù)據(jù)是在從記錄介質(zhì)等(例如 光盤等)記錄的比特流中檢測出GOP的前部之后被讀出的。因此，當(dāng)I圖象和P圖象的數(shù) 據(jù)量非常大時(shí)，或者當(dāng)花很長時(shí)間去搜索GOP的前部時(shí)，用于從記錄介質(zhì)上讀取數(shù)據(jù)的時(shí) 間就不夠，于是會(huì)出現(xiàn)不能讀取I圖象和P圖象的全部數(shù)據(jù)從而不能實(shí)現(xiàn)高速重放的問題。在常規(guī)的數(shù)字視頻信號(hào)的記錄和重放設(shè)備中，即使只通過用I圖象來進(jìn)行高速重 放時(shí)，若其有大量的數(shù)據(jù)，也要花很多時(shí)間去輸入I圖象數(shù)據(jù)。因此，超過數(shù)十倍的專用重 放不能實(shí)現(xiàn)。這時(shí)，可通過只重放供幾個(gè)GOP用的一幅I圖象來實(shí)現(xiàn)較高速度的專用重放。 問題在于更新重放圖象的間隙將增長，因而圖象的內(nèi)容就變得模糊。由于常規(guī)的視頻信號(hào)的記錄和重放設(shè)備是按上述方式編碼的，所以只有具有大量 數(shù)據(jù)的I圖象在跳越搜索(通過快速重放觀察數(shù)據(jù))時(shí)被解碼。因此，可使光頭跳躍而不重放足以供解碼的數(shù)據(jù)。否則，當(dāng)重放足夠量的數(shù)據(jù)時(shí)，數(shù)據(jù)的重放時(shí)間就要拉長，GOP要 跳到的部位就必須設(shè)定在相當(dāng)遠(yuǎn)的地方，從而產(chǎn)生輸出到屏幕上的畫面數(shù)目減少的問題。此外，由于隨后的GOP的扇區(qū)地址因可變速率而不能被識(shí)別，所以難以鑒別GOP的 前部是否位于“跳躍”所達(dá)到的軌跡上。因此帶來這樣的問題，即對(duì)于許多次的光盤旋轉(zhuǎn)， 須要將GOP的前部定位到目標(biāo)軌跡上，于是在專用重放的時(shí)候，輸出到屏幕上的畫面數(shù)據(jù) 目太少。再有，還帶來這樣的問題，即使扇區(qū)能被識(shí)別出，也沒有什么辦法來判斷光頭跳躍 時(shí)多大范圍的數(shù)據(jù)能被重放，從而在沒有通過視頻解碼器前不能作出判斷，于是光頭跳躍 的作用就減小了。作為其他一些常規(guī)的數(shù)字視頻信號(hào)的記錄和重放設(shè)備，提出過某些設(shè)備，例如日 本專利申請?zhí)?開平6-98314(1994)號(hào)、6-78289 (1994)號(hào)等中所提出的。圖10示出一個(gè) 例子。其中標(biāo)號(hào)775為視頻信號(hào)發(fā)生器，例如攝象機(jī)、VTR等；776為音頻信號(hào)發(fā)生器，例如 話筒、VTR等；762為視頻信號(hào)編碼器；763為音頻信號(hào)編碼器；777為系統(tǒng)層比特流發(fā)生器； 778為糾錯(cuò)編碼器；779為數(shù)字調(diào)制器；780為光盤；756為重放放大器；786為檢測器；781 為數(shù)字解調(diào)器；758為糾錯(cuò)器；759為系統(tǒng)流處理器；782為視頻信號(hào)解碼器；783為音頻信 號(hào)解碼器；784為監(jiān)視器；785為揚(yáng)聲器。
目前，通常所用的光盤其直徑為為120mm，這種光盤一般能記錄600M字節(jié)或更多 的數(shù)據(jù)。最近，這類光盤能以數(shù)據(jù)率1. 2Mbps左右記錄視頻信號(hào)和音頻信號(hào)達(dá)到74分鐘。 數(shù)據(jù)記錄時(shí)，從視頻信號(hào)發(fā)生器775將視頻信號(hào)輸入到視頻信號(hào)編碼器762以對(duì)該視頻信 號(hào)進(jìn)行編碼。從音頻信號(hào)發(fā)生器776將音頻信號(hào)輸入到音頻信號(hào)編碼器763以對(duì)該音頻信 號(hào)進(jìn)行編碼。將報(bào)頭等多路轉(zhuǎn)換成這兩個(gè)編碼信號(hào)的處理過程是由系統(tǒng)層比特流發(fā)生器 777進(jìn)行的。糾錯(cuò)編碼器778將糾錯(cuò)碼附加上以后，由數(shù)字調(diào)制器779對(duì)該糾錯(cuò)信號(hào)進(jìn)行數(shù) 字調(diào)制，以產(chǎn)生供記錄用的比特流。由該比特流制出帶記錄裝置(未示出)的母盤，再將母 盤的內(nèi)容復(fù)制到光盤780上，于是就得到了一個(gè)市場上所售的軟盤。在供使用者的重放設(shè)備中，用重放放大器756對(duì)來自光盤的視頻軟盤的信息放 大，再將重放信號(hào)輸往解調(diào)器786。該重視信號(hào)在檢測器786中經(jīng)檢測后，由數(shù)字解調(diào)器781 對(duì)其進(jìn)行數(shù)字解調(diào)，再以糾錯(cuò)器758糾正錯(cuò)誤。之后，從已被糾錯(cuò)的信號(hào)中取出視頻信號(hào)部 分，取出的數(shù)據(jù)在視頻信號(hào)解碼器782中被解碼，然后與用音頻信號(hào)解碼器783解碼的音頻 信號(hào)一起，分別輸往監(jiān)視器784和揚(yáng)聲器785中。對(duì)這種視頻信號(hào)編碼的典型方法是稱為MPEG(活動(dòng)圖象專用編組)方法的MPEGl 和MPEG2，這是一種國際標(biāo)準(zhǔn)的編碼法。編碼方法的具體實(shí)例可用MPEG2的例子加以說明。圖11示出常規(guī)數(shù)字信號(hào)的記錄和重放設(shè)備中視頻信號(hào)編碼部分的方框圖，用以 說明MPEG2的編碼方法。圖12是常規(guī)數(shù)字信號(hào)的記錄和重放設(shè)備中視頻信號(hào)解碼單元的 方框圖，用以說明解碼方法。圖13表示了常規(guī)數(shù)字信號(hào)的記錄和重放設(shè)備中視頻信號(hào)編碼 所用的活動(dòng)圖象處理的概念，用以說明按照MPEG2的編碼方法對(duì)活動(dòng)圖象編組的情況。參 看圖13，圖中IBBPBBP...等標(biāo)志中，I代表一幅I圖象，B代表一幅B圖象，P代表一幅P圖 象。例如圖13A中，在有限數(shù)目的幀中，對(duì)從I到出現(xiàn)另一幅I的緊靠前的一幅的各活動(dòng)圖 象進(jìn)行編組。構(gòu)成這一組的圖象的幀數(shù)在大多數(shù)情況下通常是15幀。但是，該數(shù)目并不限 于任何特定的數(shù)目。G0P,即構(gòu)成這一組的象組，包括至少一幀可完全在一幀中被解碼的I圖象。該GOP還包括一幅P圖象和一幅B圖象，該P(yáng)圖象是根據(jù)I圖象通過由時(shí)間系統(tǒng)的單向預(yù)測進(jìn)行 的動(dòng)補(bǔ)償預(yù)測而編碼的，該B圖象是根據(jù)I圖象和P圖象由時(shí)間系統(tǒng)的雙向預(yù)測而編碼的。 附帶說一下，圖13A和圖13B中的箭頭表示出預(yù)測關(guān)系。換句話說，B圖象只能在I圖象和P圖象準(zhǔn)備好以后才能被編碼和解碼。GOP中開 始的P圖象可在P圖象之前的I圖象準(zhǔn)備好了之后被編碼和解碼。第二幅P圖象和其后的 P圖象可在緊靠該P(yáng)圖象之前的P圖象準(zhǔn)備好了時(shí)被編碼和解碼。因此，沒有I圖象時(shí)，不 管P圖象還是B圖象都不能夠被編碼和解碼。參看圖11，其中標(biāo)號(hào)787為圖象重排器，788為掃描轉(zhuǎn)換器，789為編碼器緩沖器， 790為模式判定器，702為動(dòng)向量檢測器，706為減法器，而708為一 DCT電路，其中包括字段 存儲(chǔ)器、幀存儲(chǔ)器和DCT計(jì)算器。標(biāo)號(hào)710為量化器 ，714為反向量化器，761為反向DCT電 路，718為加法器，720為影象存儲(chǔ)器，722為速率控制器，726為可變長度編碼器。參看圖12，其中標(biāo)號(hào)733為可變長度解碼器，736為反向DCT電路，737為影象存 儲(chǔ)器，788為加法器，739為反向掃描轉(zhuǎn)換器。順便說一下，動(dòng)向量檢測器702與模式判定器 790組合在一起代表了一個(gè)動(dòng)向量檢測單元。以下，根據(jù)圖11至13說明數(shù)字視頻信號(hào)的記錄和重放設(shè)備的工作情況。參看圖 11，其中圖象重排器787對(duì)圖象重新安排，以便按圖13中所示次序進(jìn)行編碼。然后，掃描轉(zhuǎn) 換器788轉(zhuǎn)換掃描過程，使之從光柵掃描轉(zhuǎn)換為塊掃描。這種重新安排圖象和從光柵掃描 轉(zhuǎn)為塊掃描的轉(zhuǎn)換處理通常稱為預(yù)處理過程。而圖象重排器787和掃描轉(zhuǎn)換器788總稱為 預(yù)處理器。輸入的圖象數(shù)據(jù)按編碼次序經(jīng)受塊掃描。當(dāng)圖象為I圖象時(shí)，該圖象穿過減法 器706。當(dāng)圖象為P圖象或B圖象時(shí)，該圖象在減法器706中與參考圖象相減。這時(shí)，動(dòng)向量檢測器702確定運(yùn)動(dòng)方向和運(yùn)動(dòng)量(送到該動(dòng)向量檢測器702的原 圖象的輸入可以是圖象重新安排以后的一幅圖象或者是原圖象塊掃描后的一幅圖象，而后 一種情況下電路尺寸較小。另外，參考圖象必須從影象存儲(chǔ)器720中輸入，而省略了圖中的 箭頭)，于是，可以從影象存儲(chǔ)器720中讀出該區(qū)域中的信號(hào)，其中考慮了方向和量值部分。 這時(shí)，由模式判定器確定790確定是用雙向預(yù)測還是用單向預(yù)測。在減法器706上進(jìn)行考慮到動(dòng)向量的與參考屏幕的減法。即使構(gòu)成的圖象只有較 小的電功率，其編碼效率也很高。減法器706的輸出既可集中到一字段單元中也可集中到 DCT電路708的幀單元中，從而進(jìn)行DCT處理，并轉(zhuǎn)換成一頻率分量中的數(shù)據(jù)。將該數(shù)據(jù)輸 入到量化器710中，其中對(duì)于每個(gè)頻率有不同的權(quán)重。在低頻分量和高頻分量的兩個(gè)尺度 上對(duì)該數(shù)據(jù)進(jìn)行Z字形方式的掃描，使其做長度上的編碼和Huffman編碼。控制經(jīng)長度編碼和Huffman編碼的該數(shù)據(jù)以進(jìn)行可變長度的編碼，從而用速率控 制器722按比例繪制量化表，以使數(shù)據(jù)符合目標(biāo)碼的量值。已經(jīng)可變長度編碼的數(shù)據(jù)通常 經(jīng)編碼器緩沖器789輸出。量化后的數(shù)據(jù)回到反向量化器714，再由反向DCT電路716恢復(fù) 成原圖象空間的數(shù)據(jù)，最后利用加法器718將原圖象空間的數(shù)據(jù)和減法器706參照的數(shù)據(jù) 相加，從而獲得與已解碼數(shù)據(jù)同樣的數(shù)據(jù)。圖12為解碼器結(jié)構(gòu)的方框示意圖?？勺冮L度解碼器733對(duì)包括報(bào)頭信息(如動(dòng) 向量、編碼方式、圖象模式等)的圖象數(shù)據(jù)進(jìn)行解碼。在這已解碼的數(shù)據(jù)被量化后，由反向 DCT電路736進(jìn)行反向DCT計(jì)算(附帶說一下圖12中省略了位于反向DCT電路736前級(jí) 中的反向量化器)。參照來自影象存儲(chǔ)器737的圖象數(shù)據(jù)并考慮到動(dòng)向量，通過加法器738將已對(duì)照過的該圖象數(shù)據(jù)與反向DCT后的數(shù)據(jù)相加，從而對(duì)動(dòng)補(bǔ)償預(yù)測進(jìn)行解碼。用反向 掃描轉(zhuǎn)換器739將該數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成光柵掃描，于是得到并輸出一隔行掃描的圖象。另外，根據(jù)Sugiyama等人在1994年電視界年度會(huì)議上發(fā)表的“可變傳輸率盤系 統(tǒng)和碼量控制方法” 一文中介紹的可變傳輸率盤系統(tǒng)，提出了有關(guān)一種更高質(zhì)量的數(shù)字視 頻信號(hào)編碼方法的建議。該方法用一個(gè)程序(例如第一套程序)使編碼率固定，于是每個(gè) GOP都設(shè)定在某一速率上，這與設(shè)計(jì)和編碼的困難程度有關(guān)。圖14是常規(guī)數(shù)字信號(hào)的記錄 和重放設(shè)備中的視頻信號(hào)編碼單元的方框圖。其中，標(biāo)號(hào)791為動(dòng)補(bǔ)償預(yù)測器，792為碼量 存儲(chǔ)器，793為GOP速率設(shè)定單元，794為碼量賦值單元，795為減法器，796為碼量計(jì)數(shù)器， 797為開關(guān)。圖14中的GOP設(shè)定單元793進(jìn)行設(shè)定，以根據(jù)設(shè)計(jì)方案的困難程度改變量化 值的設(shè)定。換句話說，當(dāng)開關(guān)797接在虛編碼側(cè)時(shí)，則將可變長度編碼器726的輸出輸往碼 量計(jì)數(shù)器796，由其計(jì)算出要儲(chǔ)存到碼量存儲(chǔ)器792中的碼量。GOP速率設(shè)定單元793根據(jù)儲(chǔ)存在碼量存儲(chǔ)器792中的碼量來確定整個(gè)一個(gè)程序 中的虛碼量，以設(shè)定和計(jì)算出每一 GOP中的最佳編碼率。這時(shí)碼的賦值是由碼量賦值單元 794計(jì)算出的，以供實(shí)編碼預(yù)測用。當(dāng)開關(guān)797接在實(shí)編碼側(cè)時(shí)，對(duì)碼量的賦值量與碼量計(jì) 數(shù)器796的值進(jìn)行比較，于是可根據(jù)實(shí)碼量操作開關(guān)797來控制量化器710。以這種方式， 賦予容易設(shè)計(jì)的為小碼量，而賦予困難的為大碼量，于是，程序中逐漸變化的編碼困難就被 克服。因此據(jù)報(bào)導(dǎo)，用這種方法以3Mbps速率記錄的圖象質(zhì)量接近以6Mbps速率編碼的圖 象質(zhì)量。考慮到在用光盤的數(shù)字視頻信號(hào)的記錄和重放設(shè)備中進(jìn)行跳越搜索的可能性，當(dāng) 重放I圖象和P圖象以便即使在GOP的前部也能高速被訪問情況下進(jìn)行快速回繞時(shí)，將P 圖象定位在GOP的一個(gè)適當(dāng)位置，于是在搜索比特流上的數(shù)據(jù)時(shí)，須要操縱光頭。但是，這 種控制不能按時(shí)完成，這是由于伺服機(jī)構(gòu)(如作動(dòng)器等)有一定的時(shí)間常數(shù)造成的。一個(gè) GOP通常包括15幀圖象，而在NTSC掃描方式中，可用0. 5秒時(shí)間來尋找GOP的前部。但是， 為了檢測某一 GOP的前部，對(duì)比特流，即使當(dāng)試圖在跳越搜索時(shí)只讀出I圖象或P圖象，也 須要以某一幀速率讀出其1/2或更多，以便讀出1/3的圖象，結(jié)果，當(dāng)光頭移動(dòng)時(shí)間設(shè)定在 200毫秒時(shí)，讀取速度要設(shè)定在快于通常速度的2. 5倍或更高。這超出了作動(dòng)器的反應(yīng)限 度。以通常的重放方法，實(shí)際上不可能完成跳越搜索。對(duì)于常規(guī)的數(shù)字視頻信號(hào)的記錄和重放設(shè)備，其信號(hào)是按這種方式編程的。于是， 當(dāng)試圖進(jìn)行如磁帶錄象機(jī)中的跳越搜索時(shí)，不可能得到一幅完美的重放圖象，這時(shí)重放數(shù) 據(jù)，不能從一幅B圖象之類的圖象數(shù)據(jù)條目中獲得全部原來的圖象。特別是，在跳越搜索 時(shí)，會(huì)發(fā)生突變(非正常移位)，這影響了幀單元中的輸出的處理。要以高質(zhì)量的重放圖象 來進(jìn)行可變速率的讀取時(shí)，會(huì)出現(xiàn)訪問GOP前部困難本身增大的問題，這是因?yàn)镚OP前部的 地址位置發(fā)生變化的緣故，結(jié)果，在一段盤區(qū)域中因GOP有不均勻的單元而形成了一個(gè)空 間。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是要提供一種數(shù)字視頻信號(hào)的記錄和重放設(shè)備，它能用具有大數(shù)據(jù) 量的I圖象進(jìn)行專用的重放，并能獲得高質(zhì)量的重放圖象，同時(shí)給出其記錄和重放的方法。本發(fā)明的另一目的是要提供一種數(shù)字視頻信號(hào)的記錄和重放設(shè)備，它能用具有大數(shù)據(jù)量的I圖象和P圖象進(jìn)行高速重放，并能獲得高質(zhì)量的重放圖象，同時(shí)給出其記錄和重 放的方法。本發(fā)明的再一目的是要提供一種數(shù)字視頻信號(hào)的記錄和重放設(shè)備，它能改進(jìn)在采 用可想到的可變比特率情況下GOP的存取性能，從而獲得良好的跳越搜索，同時(shí)給出其記 錄和重放的方法。
本發(fā)明的又一目的是要提供一種數(shù)字視頻信號(hào)的記錄和重放設(shè)備，它能改進(jìn)在采 用可想到的可變比特率編碼情況下GOP的存取性能，以及有效地利用存儲(chǔ)介質(zhì)上的空間區(qū) 域，從而完成跳越搜索，同時(shí)給出其記錄和重放的方法。按照本發(fā)明的數(shù)字視頻信號(hào)的記錄和重放設(shè)備，當(dāng)視頻信號(hào)記錄在GOP單元上 時(shí)，將其一幀分為涉及I圖象的η個(gè)區(qū)域，使得每一區(qū)域按照從位于屏幕中心部分區(qū)域開始 的次序編碼和記錄在一個(gè)GOP的前部。同時(shí)，將I圖象每一區(qū)域的地址信息作為報(bào)頭信息 也記錄下來。在專用重放時(shí)，僅讀出位于屏幕中心部分區(qū)域中I圖象的數(shù)據(jù)，并輸出專用的 重放圖象，其中掩藏有涉及未讀出數(shù)據(jù)區(qū)域中的數(shù)據(jù)的確定數(shù)值。因此，與重放有大量數(shù)據(jù) 的全部I圖象的情況相比，專用重放能以更快的速度進(jìn)行。在上述數(shù)字視頻信號(hào)的記錄和重放設(shè)備中，通過擴(kuò)展中心區(qū)使之在整個(gè)屏幕上被 讀出，以輸出各專用視頻圖象。因此，由于屏幕中心部分的數(shù)據(jù)被擴(kuò)展而綜合為重放圖象， 因而不能讀出數(shù)據(jù)的區(qū)域就不明顯，于是重放的圖象看起來很舒適。按照本發(fā)明的數(shù)字視頻信號(hào)的記錄和重放設(shè)備，其視頻信號(hào)記錄在GOP單元上， 并且一幀被分為涉及I圖象的η個(gè)區(qū)域，使得每一區(qū)域按照從位于屏幕中心部分開始的次 序編碼和記錄在一個(gè)GOP的前部。當(dāng)從光盤等記錄介質(zhì)上讀取和重放視頻信號(hào)時(shí)(其中I 圖象中每一區(qū)域的地址信息同時(shí)被作為報(bào)頭信息而記錄)，若這時(shí)進(jìn)行專用重放，則只有位 于屏幕中心部分區(qū)域中的I圖象數(shù)據(jù)被讀出。而其中不讀出數(shù)據(jù)的區(qū)域，則在專用重放圖 象輸出時(shí)以掩藏一定數(shù)值的數(shù)據(jù)方式而隱含在其中。因此，與重放全部I圖象的情況相比， 專用重放能以更快的速度實(shí)現(xiàn)。在上述數(shù)字視頻信號(hào)的記錄和重放設(shè)備中，通過擴(kuò)展所讀出的中心部分區(qū)域到整 個(gè)屏幕，可輸出專用重放圖象。因此，不能讀出數(shù)據(jù)的區(qū)域不明顯，重放的圖象看起來很舒 適。按照本發(fā)明的另一個(gè)數(shù)字視頻信號(hào)的記錄和重放設(shè)備，當(dāng)視頻信號(hào)記錄在GOP單 元上時(shí)，將其一幀分為η個(gè)區(qū)域，使得每一區(qū)域按照從位于屏幕中心部分區(qū)域開始的次序 編碼和記錄在一個(gè)GOP的前部。同時(shí)，將I圖象每一區(qū)域的地址信息作為報(bào)頭信息也記錄 下來。在專用重放時(shí)，僅讀出該區(qū)域單元中的I圖象的數(shù)據(jù)，并將該數(shù)據(jù)作為重放圖象輸 出。在一定時(shí)間內(nèi)，當(dāng)I圖象的全部區(qū)域都不能讀出時(shí)，可通過使該圖象與前一屏上的數(shù)據(jù) 進(jìn)行內(nèi)插而使專用重放圖象輸出。因此，屏幕中心部分的區(qū)域就得到重放的優(yōu)先權(quán)，結(jié)果內(nèi) 插后的重放圖象看起來很舒適。按照本發(fā)明的再一個(gè)數(shù)字視頻信號(hào)的記錄和重放設(shè)備，當(dāng)視頻數(shù)據(jù)記錄在GOP單 元上時(shí)，將其一幀分為η個(gè)區(qū)域，使得每一區(qū)域按照從屏幕中心部分開始的次序編碼和記 錄在一個(gè)GOP的前部。同時(shí)，將I圖象的每一區(qū)域的地址信息作為報(bào)頭信息也記錄不來。 在專用重放時(shí)，僅讀出該區(qū)域的單元中的I圖象的數(shù)據(jù)，并且從連續(xù)的η幅圖象中一幅接一 幅地讀出各區(qū)域1、2、...η中的范圍，結(jié)果，可綜合一個(gè)屏幕部分的各圖象，并作為重放圖象輸出。當(dāng)I圖象的全部區(qū)域都不能在一定時(shí)間內(nèi)讀出時(shí)，則通過使該圖象與前一屏的數(shù) 據(jù)進(jìn)行內(nèi)插而使專用重放圖象輸出。因此，位于屏幕中心部分的區(qū)域就得到重放的優(yōu)先權(quán)。 由于是以η幅I圖象綜合成一個(gè)屏，因此內(nèi)插的重放圖象不明顯。按照本發(fā)明的另一數(shù)字視頻信號(hào)的記錄和重放設(shè)備，當(dāng)視頻圖象記錄在GOP單元 上時(shí)，將其一幀分為涉及I圖象的η個(gè)區(qū)域而對(duì)每個(gè)區(qū)域編碼。當(dāng)I圖象對(duì)于每個(gè)區(qū)域綜 合記錄在一個(gè)GOP的前部時(shí)，將GOP單元中開始時(shí)記錄的該區(qū)域的位置“卷動(dòng)”以便記錄。 同時(shí)，將I圖象每一區(qū)域的地址信息作為報(bào)頭信息也記錄下來。在專用重放時(shí)，僅讀出該區(qū) 域單元中的I圖象數(shù)據(jù)，并將其作為重放圖象輸出。在全部I圖象都不能在一定時(shí)間內(nèi)讀 出時(shí)，則通過使該圖象與前一屏的數(shù)據(jù)進(jìn)行內(nèi)插而使專用重放圖象輸出。于是，在GOP單元 中將該區(qū)域的位置“卷動(dòng)”，從而可以平穩(wěn)方式重放一屏圖象。按照本發(fā)明的另一數(shù)字視頻信號(hào)的記錄和重放設(shè)備，當(dāng)視頻數(shù)據(jù)記錄在GOP單元 上時(shí)，將其一幀分為涉及I圖象的η個(gè)區(qū)域而對(duì)每個(gè)區(qū)域編碼，并分為一糾錯(cuò)塊單元，以及 按位于屏幕中心部分的區(qū)域開始的次序記錄在一個(gè)GOP的前部。同時(shí)，將I圖象的每一區(qū) 域的地址信息作為報(bào)頭信息也記錄下來。在專用重放時(shí)，僅讀出糾錯(cuò)塊單元中的I圖象數(shù) 據(jù)，并作為重放圖象輸出。當(dāng)I圖象的全部區(qū)域都不能在一定時(shí)間內(nèi)讀出時(shí)，則通過使圖象 與前一屏的數(shù)據(jù)進(jìn)行內(nèi)插而使專用重放圖象輸出。于是，由于位于屏幕中心部分的區(qū)域得 到重放的優(yōu)先權(quán)，因而重放的圖象看上去很舒適。
按照本發(fā)明的另一個(gè)數(shù)字視頻信號(hào)的記錄和重放設(shè)備，當(dāng)圖象數(shù)據(jù)記錄在GOP的 單元上時(shí)，將其一幀分為涉及I圖象和P圖象的η個(gè)區(qū)域而對(duì)每個(gè)區(qū)域編碼，并且按位于屏 幕中心部分的區(qū)域開始的次序記錄在一個(gè)GOP的前部。同時(shí)，將I圖象和P圖象的每一區(qū) 域的地址信息作為報(bào)頭信息也記錄下來。在專用重放時(shí)，讀出該區(qū)域單元中的I圖象和P 圖象，并作為重放圖象輸出。當(dāng)I圖象或P圖象的全部區(qū)域不能在一定時(shí)間內(nèi)讀出時(shí)，則通 過使該圖象與前一屏的數(shù)據(jù)進(jìn)行內(nèi)插而使專用重放圖象輸出。于是，由于位于屏中心部分 的區(qū)域得到重放的優(yōu)先權(quán)，因而內(nèi)插的重放圖象看上去很舒適。按照本發(fā)明的數(shù)字視頻信號(hào)的記錄和重放設(shè)備，當(dāng)視頻信號(hào)記錄在GOP的單元上 時(shí)，將其一幀分為涉及I圖象和P圖象的η個(gè)區(qū)域而對(duì)每個(gè)區(qū)域編碼，并且按位于屏幕中心 部分的區(qū)域開始的次序記錄在一個(gè)GOP的前部。同時(shí)，將I圖象的每一區(qū)域的地址信息作 為報(bào)頭信息也記錄下來。在專用重放時(shí)，僅讀出該區(qū)域單元中的I圖象和P圖象的數(shù)據(jù)，以 及從連續(xù)的η幅I圖象和P圖象中讀出各區(qū)域1、2. . . η的范圍，以便綜合出一個(gè)屏幕部分 的圖象，并作為重放圖象輸出。當(dāng)I圖象或P圖象的全部區(qū)域不能在一定時(shí)間內(nèi)讀出時(shí)，則 通過使該圖象與前一屏的數(shù)據(jù)進(jìn)行內(nèi)插而使專用重放圖象輸出。于是，由于位于屏中心部 分的區(qū)域得到重放的優(yōu)先權(quán)，因而內(nèi)插的重放圖象不明顯。按照本發(fā)明的另一數(shù)字視頻信號(hào)的記錄和重放設(shè)備，當(dāng)視頻信號(hào)記錄在GOP的單 元上時(shí)，將其一幀分為涉及I圖象和P圖象的η個(gè)區(qū)域而對(duì)該幀單元中的每一區(qū)域編碼。當(dāng) 所分出的幀對(duì)一個(gè)GOP前部處的每一區(qū)域呈固定時(shí)，則使該幀單元中開始記錄的區(qū)域的位 置“卷動(dòng)”。同時(shí)，將I圖象中的每一區(qū)域的地址信息作為報(bào)頭信息也記錄下來。在專用重 放時(shí)，僅讀出該區(qū)域單元中的I圖象數(shù)據(jù)，并作為重放圖象而輸出。當(dāng)全部I圖象不能在一 定時(shí)間內(nèi)讀出時(shí)，則通過使該圖象與前一屏的數(shù)據(jù)進(jìn)行內(nèi)插而使專用重放圖象輸出。于是， I圖象和P圖象區(qū)域的記錄次序在GOP單元中被“卷動(dòng)”，從而能以平穩(wěn)的方式重放一個(gè)屏部分的重放圖象。按照本發(fā)明的另一數(shù)字視頻信號(hào)的記錄和重放設(shè)備，當(dāng)視頻信號(hào)記錄在GOP的單 元上時(shí)，將其一幀分為涉及I圖象和P圖象的η個(gè)區(qū)域而對(duì)每個(gè)區(qū)域編碼，并分出糾錯(cuò)塊單 元。然后按位于屏幕中心部分區(qū)域開始的次序?qū)⑺殖龅膸涗浽谝粋€(gè)GOP的前部。同時(shí)， 將I圖象的每一區(qū)域的地址信息作為報(bào)頭信息也記錄下來。在專用重放時(shí)，僅讀出糾錯(cuò)單 元中的I圖象的數(shù)據(jù)，并作為重放圖象輸出。當(dāng)全部I圖象不能在一定時(shí)間內(nèi)讀出時(shí)，則通 過使該圖象與前一屏的數(shù)據(jù)進(jìn)行內(nèi)插而使專用重放圖象輸出。于是，由于位于屏幕中心部 分的區(qū)域得到重放的優(yōu)先權(quán)，因而內(nèi)插后的重放圖象看起來很舒適。按照數(shù)字視頻信號(hào)的重放方法(設(shè)備)，至少將經(jīng)幀內(nèi)編碼的I圖象依據(jù)頻域、量 化水平或空間分辨率分開，以構(gòu)成一視頻數(shù)據(jù)的比特流，其中分出的至少涉及I圖象的數(shù) 據(jù)中的圖象之類的更重要的數(shù)據(jù)被安排在前部。而將分出的數(shù)據(jù)中的地址信息作為報(bào)頭信 息安排在視頻數(shù)據(jù)的比特流的前部，以構(gòu)成一信息包。記錄在記錄介質(zhì)上的數(shù)據(jù)，在通常重 放時(shí)，須在數(shù)據(jù)分開前按照待輸出的信息包中的報(bào)頭信息，對(duì)其數(shù)據(jù)次序作重新安排。進(jìn)行 專用重放時(shí)，對(duì)安排在前部的數(shù)據(jù)進(jìn)行解碼，用作專用重放的輸出。這樣，通過按頻域、量化 水平或空間分辨而將數(shù)據(jù)劃分開，就使專用重放時(shí)被訪問的數(shù)據(jù)減少了，于是可獲得平滑 的專用重放圖象。另外，由于記錄了作為系統(tǒng)流的報(bào)頭信息的已劃分的數(shù)據(jù)的地址，因此能 夠知道重放時(shí)應(yīng)即時(shí)加以重放的字節(jié)數(shù)目，這樣，在專用重放時(shí)光頭就能有效地跳躍。再 有，在通常的重放時(shí)，數(shù)據(jù)根據(jù)地址被重新安排，于是可以避免重放時(shí)因劃分?jǐn)?shù)據(jù)而帶來的 缺點(diǎn)。按照數(shù)字視頻信號(hào)的記錄和重放方法(設(shè)備)，至少將經(jīng)幀內(nèi)編碼的I圖象依據(jù)頻 域、量化水平和空間分辨率分開，以構(gòu)成一視頻數(shù)據(jù)的比特流，其中分出的至少涉及I圖象 的數(shù)據(jù)中的圖象之類的更重要的數(shù)據(jù)被安排在前部。而將分出的數(shù)據(jù)中的地址信息作為報(bào) 頭信息安排在視頻數(shù)據(jù)的比特流的前部，以構(gòu)成一信息包。記錄在記錄介質(zhì)上的數(shù)據(jù)，在通 常重放時(shí)，須在數(shù)據(jù)分開前按照待輸出的信息包中的報(bào)頭信息，對(duì)其數(shù)據(jù)次序作重新安排。 進(jìn)行專用重放時(shí)，對(duì)安排在前部的數(shù)據(jù)進(jìn)行解碼，用作專用重放的輸出。這樣，通過按頻域、 量化水平或空間分辨而將數(shù)據(jù)劃分開，就使專用重放時(shí)被訪問的數(shù)據(jù)減少了，于是可獲得 平滑的專用重放圖象。另外，由于記錄了作為系統(tǒng)流的報(bào)頭信息的已劃分的數(shù)據(jù)的地址，因 此能夠知道重放時(shí)應(yīng)即時(shí)加以重放的字節(jié)數(shù)目，這樣，在專用重放時(shí)光頭就能有效地跳躍。 再有，在通常的重放時(shí)，數(shù)據(jù)根據(jù)地址被重新安排，于是可以避免重放時(shí)因劃分?jǐn)?shù)據(jù)而帶來 的缺點(diǎn)。按照另一個(gè)數(shù)字視頻信號(hào)的記錄和重放方法(設(shè)備)，至少將在記錄時(shí)經(jīng)幀內(nèi)編碼的I圖象分成η個(gè)區(qū)域(η > 1)，從而在區(qū)域的單元中重新安排已分成η個(gè)區(qū)域的I圖象， 以形成一視頻數(shù)據(jù)的比特流，其中位于屏中心的區(qū)域安排在前部。然后，將已分成η個(gè)區(qū)域 的I圖象的地址信息安排在數(shù)據(jù)比特流的前部以構(gòu)成一信息包，并記錄在記錄介質(zhì)上。在 通常重放時(shí)，按照安排在信息包前部的報(bào)頭信息重新安排該區(qū)域單元中的I圖象數(shù)據(jù)，并 將其輸出。在專用重放時(shí)，可通過僅輸出在一定時(shí)間內(nèi)能從信息包前部讀出的I圖象的數(shù) 據(jù)來完成該專用重放。于是，通過記錄時(shí)劃分屏區(qū)域中的數(shù)據(jù)減少了專用重放時(shí)應(yīng)訪問的 數(shù)據(jù)。由于已劃分的數(shù)據(jù)的地址是作為系統(tǒng)流的報(bào)頭信息而記錄的，因此可知道重放時(shí)應(yīng) 即時(shí)重放的字節(jié)數(shù)目，于是光頭在專用重放時(shí)能有效地跳躍，從而在一定的時(shí)間單位中可完成地址的跳躍。另外，在通常重放時(shí)，由于根據(jù)地址重新安排數(shù)據(jù)，結(jié)果記錄和重放時(shí)因 數(shù)據(jù)劃分而造成的缺點(diǎn)能夠避免。按照再一個(gè)數(shù)字視頻信號(hào)的記錄和重放方法(設(shè)備)，至少將經(jīng)幀內(nèi)編碼的I圖 象數(shù)據(jù)分成η個(gè)區(qū)域(η > 1)，從而在區(qū)域的單元中重新安排已分成η個(gè)區(qū)域的I圖象，以 形成一視頻數(shù)據(jù)的比特流，其中位于屏中心的區(qū)域安排在前部。然后，將已分成η個(gè)區(qū)域的 I圖象的地址信息安排在視頻數(shù)據(jù)比特流的前部作為報(bào)頭信息，以構(gòu)成一信息包。在通常 重放時(shí)，按照安排在信息包前部的報(bào)頭信息重新安排的I圖象數(shù)據(jù)被重新安排在該區(qū)域的 單元中，并從記錄了該數(shù)據(jù)的記錄介質(zhì)上輸出。在專用重放時(shí)，通過僅輸出在一定時(shí)間內(nèi)能 讀出的數(shù)據(jù)來完成該專用重放。于是，在專用重放時(shí)，通過劃分屏區(qū)域中的數(shù)據(jù)，能在一定 時(shí)間單元內(nèi)完成地址的跳躍，結(jié)果減少了專用重放時(shí)要編址的數(shù)據(jù)。此外，由于已劃分的數(shù) 據(jù)的地址是作為系統(tǒng)流的報(bào)頭信息而記錄的，因此重放時(shí)應(yīng)重放的字節(jié)數(shù)目能即刻被檢測 至IJ，于是光頭在專用重放時(shí)能有效地進(jìn)行跳躍。另外，由 于通常重放時(shí)根據(jù)地址來重新安排 數(shù)據(jù)，因此不會(huì)產(chǎn)生數(shù)據(jù)重放時(shí)因劃分?jǐn)?shù)據(jù)而帶來的缺點(diǎn)。按照又一個(gè)數(shù)字視頻信號(hào)的記錄和重放方法(設(shè)備)，至少將在記錄時(shí)經(jīng)幀內(nèi)編 碼的I圖象以低頻區(qū)、高頻區(qū)、量化水平和空間分辨率加以劃分，使得來自已劃分的I圖象 的基本數(shù)據(jù)被重新安排在屏幕上每一區(qū)域的單元中，以構(gòu)成一視頻數(shù)據(jù)的比特流，其中位 于I圖象的屏中心部分的區(qū)域安排在前部。已劃分的區(qū)域、劃分的數(shù)據(jù)、以及圖象的地址信 息，被安排在視頻數(shù)據(jù)的比特流的前部作為報(bào)頭信息，從而構(gòu)成一信息包，并記錄在記錄介 質(zhì)上。在通常重放時(shí)，按照安排在信息包前面部分的報(bào)頭信息對(duì)區(qū)域單元中的數(shù)據(jù)重新安 排，然后輸出數(shù)據(jù)。已劃分的數(shù)據(jù)按原來數(shù)據(jù)的次序重新安排。在專用重放時(shí)，僅輸出在一 定時(shí)間內(nèi)能讀出的來自信息包前部的I圖象數(shù)據(jù)，以進(jìn)行專用重放。因此，在記錄時(shí)，數(shù)據(jù) 是依據(jù)頻率、量化和空間分辨率劃分的，并將其分到屏區(qū)的單元中。于是，在專用重放時(shí)，被 訪問的數(shù)據(jù)減少了，從而通過逐漸減少專用重放時(shí)要訪問的數(shù)據(jù)量可獲得一平滑的專用重 放。另外，由于已分出的數(shù)據(jù)的地址是作為報(bào)頭信息而記錄的，并且在重放時(shí)能即刻檢測到 應(yīng)該重放的字節(jié)數(shù)目，因此在專用重放時(shí)能有效地完成光頭的跳躍。再有，涉及到以多種劃 分方式來劃分?jǐn)?shù)據(jù)，可按照專用重放速度來調(diào)整要讀出的數(shù)據(jù)量，從而可適應(yīng)很寬的專用 重放速度范圍。此外，在通常重放時(shí)根據(jù)地址來重新安排數(shù)據(jù)，因此在重放數(shù)據(jù)時(shí)不會(huì)產(chǎn)生 因劃分?jǐn)?shù)據(jù)而帶來的缺點(diǎn)。按照另一個(gè)數(shù)字視頻信號(hào)的重放方法(設(shè)備)，至少將經(jīng)幀內(nèi)編碼的I圖象依據(jù)低 頻區(qū)、高頻區(qū)、量化水平或空間分辨率加以劃分，使得來自已劃分的I圖象的基本數(shù)據(jù)被重 新安排在屏幕上的每一區(qū)域中，以構(gòu)成一視頻數(shù)據(jù)流，其中位于I圖象的屏中心部分的區(qū) 域安排在前部。已劃分的區(qū)域、劃分的數(shù)據(jù)、以及圖象的地址信息，被安排在視頻數(shù)據(jù)的比 特流的前部作為報(bào)頭信息，從而構(gòu)成一信息包，并記錄在記錄介質(zhì)上。在通常重放時(shí)，依據(jù) 安排在信息包前面部分的報(bào)頭信息來重放安排數(shù)據(jù)，從而由介質(zhì)上輸出數(shù)據(jù)。已劃分的數(shù) 據(jù)按原來數(shù)據(jù)的次序重新安排。在專用重放時(shí)，僅輸出在一定時(shí)間內(nèi)能讀出的來自信息包 前部的I圖象數(shù)據(jù)，以進(jìn)行專用重放。因此，數(shù)據(jù)是依據(jù)頻率、量化和空間分辨率劃分的，并 將其分到屏區(qū)的單元中。于是，專用重放時(shí)被訪問的數(shù)據(jù)由于將數(shù)據(jù)分到屏區(qū)單元中而減 少了。另外，由于已分出的數(shù)據(jù)的地址是作為報(bào)頭信息而記錄的，并且在重放時(shí)能即刻檢測 到應(yīng)該重放的字節(jié)數(shù)目，因此在專用重放時(shí)能有效地完成光頭的跳躍。再有，涉及到以多種劃分方式來劃分?jǐn)?shù)據(jù)，可按照專用重放速度來調(diào)整要讀出的數(shù)據(jù)量，從而可適應(yīng)很寬的專 用重放速度范圍。此外，在通常重放時(shí)根據(jù)地址來重新安排數(shù)據(jù)，因此在重放數(shù)據(jù)時(shí)不會(huì)產(chǎn) 生因劃分?jǐn)?shù)據(jù)而帶來的缺點(diǎn)。按照另一個(gè)數(shù)字視頻信號(hào)的記錄和重放方法(設(shè)備)(或數(shù)字視頻信號(hào)的重放方 法(設(shè)備))，僅讀出位于I圖象的屏中心部分的區(qū)域。對(duì)于不讀出區(qū)域中的數(shù)據(jù)，則以掩藏 數(shù)據(jù)為一限定值來綜合重放的圖象。因此，與重放具有大量數(shù)據(jù)的全部I圖象的情況相比， 該專用重放能以更高的速度實(shí)現(xiàn)。按照另一個(gè)數(shù)字視頻信號(hào)的記錄和重放方法(設(shè)備)(或數(shù)字視頻信號(hào)的重放方 法(設(shè)備))，僅讀出位于I圖象的屏中心部分的區(qū)域。通過將讀出的區(qū)域擴(kuò)展到整個(gè)屏幕 上來綜合重放的圖象。因此，與重放具有大量數(shù)據(jù)的整個(gè)I圖象的情況相比，該專用重放能 以更高的速度實(shí)現(xiàn)，于是數(shù)據(jù)不能讀出的區(qū)域并不明顯。本發(fā)明的數(shù)字視頻信號(hào)的記錄設(shè)備包括第一編碼裝置，用于對(duì)含有已編碼圖象 的視頻信號(hào)進(jìn)行編碼，該編碼圖象至少包含經(jīng)幀內(nèi)編碼的出自用動(dòng)補(bǔ)償預(yù)測和正交變換編 碼的數(shù)字視頻信號(hào)的一幅圖象；第二編碼裝置，用于以第一編碼裝置的視頻信號(hào)輸出通過 編碼而對(duì)其余的分量進(jìn)行編碼；數(shù)據(jù)安排裝置，用于對(duì)每一象組數(shù)據(jù)在每一象組數(shù)據(jù)的預(yù) 定位置上安排來自第一和第二編碼裝置的每個(gè)輸出數(shù)據(jù)。與第一編碼裝置對(duì)全部視頻信號(hào) 進(jìn)行編碼的情況相比，通過對(duì)活動(dòng)圖象的基本部分進(jìn)行編碼至少可以減小要訪問的區(qū)域。 第二編碼裝置對(duì)末被第一編碼裝置編碼的視頻信息進(jìn)行編碼，于是用兩個(gè)編碼裝置就對(duì)全 部視頻信息作了編碼。另外，數(shù)據(jù)安排裝置重新安排用兩個(gè)編碼裝置獲得的數(shù)據(jù)，使數(shù)據(jù)便 于光頭存取。因此，所作的編碼可使至少在專用重放時(shí)應(yīng)被訪問的碼量減少。于是，至少在 專用重放時(shí)能有效地進(jìn)行應(yīng)被訪問的數(shù)據(jù)的安排。在上述數(shù)字視頻信號(hào)的記錄設(shè)備中，相對(duì)于含有包含至少一幅幀中已編碼圖象的 編碼圖象的視頻圖象，在一預(yù)定的間隔內(nèi)，將視頻信息編碼成較疏(thin)。于是，第一編碼 裝置對(duì)此疏化了的視頻圖象進(jìn)行編碼，因此至少要被訪問的區(qū)域就減小了。當(dāng)只訪問第一 編碼裝置的數(shù)據(jù)時(shí)，能將視頻圖象編碼成在其解碼后，該畫面足以為人理解。在上述數(shù)字視頻信號(hào)的記錄設(shè)備中，第一編碼裝置只對(duì)正交變換的低頻區(qū)域進(jìn)行 編碼。第一編碼裝置對(duì)屬于一部分頻率的圖象數(shù)據(jù)進(jìn)行編碼，這樣就至少減小了要被訪問 的區(qū)域。當(dāng)只有第一編碼裝置的數(shù)據(jù)被訪問時(shí)，能將視頻圖象編碼成在其解碼后，該畫面足 以為人理解。在上述數(shù)字視頻信號(hào)的記錄設(shè)備中，第一編碼裝置粗量化在要編碼的量化水平 上。第一編碼裝置通過粗量化對(duì)影響圖象較大的上比特?cái)?shù)據(jù)進(jìn)行編碼，于是至少減小了要 被訪問的區(qū)域，而不會(huì)降低分辨率。當(dāng)只訪問第一編碼裝置的數(shù)據(jù)時(shí)，能將視頻圖象編碼成 在其解碼后，該畫面足以為人理解。本發(fā)明的另一數(shù)字視頻信號(hào)的記錄設(shè)備，從一數(shù)據(jù)排中提取低頻分量中的數(shù)據(jù)，該數(shù)據(jù)排中的視頻信號(hào)是以預(yù)定的比特分段的，該視頻信號(hào)包括含至少一幅經(jīng)幀內(nèi)編碼 的、出自用動(dòng)補(bǔ)償預(yù)測和正交變換編碼的視頻信號(hào)的圖象的已編碼的圖象。對(duì)每一信息塊 將數(shù)據(jù)以預(yù)定的比特分段，從而對(duì)視頻信號(hào)的低頻區(qū)域分段。因此，很容易將碼量限制在固 定的長度內(nèi)。此外，當(dāng)進(jìn)行低頻區(qū)域中數(shù)據(jù)的解碼時(shí)，能將數(shù)據(jù)編碼成可粗略理解圖象的內(nèi) 容。
本發(fā)明的數(shù)字視頻信號(hào)的重放設(shè)備，對(duì)低頻區(qū)域中的數(shù)據(jù)和高頻區(qū)域中的數(shù)據(jù)進(jìn) 行重新安排，以成為預(yù)定的次序，使得對(duì)重新安排的數(shù)據(jù)進(jìn)行解碼的方式或?qū)?shù)據(jù)進(jìn)行選 擇性解碼的方式處于低頻區(qū)域。在通常重放時(shí)，通過連接兩個(gè)分段的編碼數(shù)據(jù)，可得到一幅 完整的解碼圖象。在專用重放時(shí)，只對(duì)低頻區(qū)域的數(shù)據(jù)進(jìn)行解碼。因此，能依據(jù)設(shè)備的工作 狀態(tài)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行解碼，從而使所獲得的圖象達(dá)到其內(nèi)容大致能被了解的程度。在上述數(shù)字視頻信號(hào)的重放設(shè)備中，當(dāng)以只對(duì)低頻區(qū)的數(shù)據(jù)進(jìn)行解碼的方式對(duì)數(shù) 據(jù)進(jìn)行解碼時(shí)，只有能被解碼的數(shù)據(jù)得到解碼。在預(yù)定數(shù)目比特的邊緣附近的不能被解碼 的數(shù)據(jù)被丟棄，于是高頻區(qū)域中的數(shù)據(jù)就被為反向正交變換的固定數(shù)值所代替。當(dāng)在專用 重放時(shí)對(duì)出自兩個(gè)分段編碼數(shù)據(jù)的低頻區(qū)域進(jìn)行解碼時(shí)，只有能被解碼的數(shù)據(jù)得到解碼， 而不能解碼的比特則被丟棄。于是可避免對(duì)反常的數(shù)據(jù)進(jìn)行解碼。對(duì)于剩下的高頻區(qū)域， 則以固定的值來代替并進(jìn)行解碼，于是可獲得解碼后的圖象，而避免了失真。另一數(shù)字視頻信號(hào)的記錄設(shè)備中，將信息塊碼的一端加到視頻信號(hào)的每一信息塊 的編碼數(shù)據(jù)上，該視頻信號(hào)包括含有至少一幅經(jīng)幀內(nèi)編碼的、出自當(dāng)獲得作為低頻區(qū)數(shù)據(jù) 的預(yù)定數(shù)目的比特時(shí)用動(dòng)補(bǔ)償預(yù)測和正交變換的已編碼 的數(shù)字信號(hào)的圖象的一幅編碼圖 象。超出預(yù)定比特?cái)?shù)目的上述已編碼的數(shù)據(jù)作為高頻范圍的數(shù)據(jù)而被編碼。無論是信息塊 的低頻區(qū)域還是高頻區(qū)域均以這樣的方式進(jìn)行編碼，即信息塊表面上看來要終止在信息塊 (EOB)碼的端部。因此，當(dāng)只有低頻數(shù)據(jù)被解碼時(shí)，能獲得可被解碼的編碼數(shù)據(jù)，而不需要多 余的例如用來丟棄數(shù)據(jù)的電路。本發(fā)明的另一數(shù)字視頻信號(hào)的記錄設(shè)備，根據(jù)低頻區(qū)域中的數(shù)據(jù)、高頻區(qū)域中的 數(shù)據(jù)和EOB碼來重組數(shù)據(jù)。然后，選擇對(duì)重組的數(shù)據(jù)進(jìn)行解碼的方式，或是只對(duì)低頻區(qū)域的 數(shù)據(jù)進(jìn)行選擇性解碼的方式，從而對(duì)根據(jù)選擇的結(jié)果進(jìn)行重組的編碼數(shù)據(jù)進(jìn)行解碼。對(duì)于 高頻區(qū)域，則以一固定值替換其數(shù)據(jù)，以執(zhí)行反向正交變換。在通常重放時(shí)，從以EOB分別 分段的編碼數(shù)據(jù)中可獲得一幅完全的解碼的圖象。在專用重放時(shí)，只有低頻區(qū)域中的數(shù)據(jù) 從編碼的數(shù)據(jù)中解碼出來，從而無論對(duì)于通常的重放還是專用的重放都能依據(jù)設(shè)備的工作 狀態(tài)而運(yùn)作，于是可獲得我們可理解其畫面的粗圖象。另外，當(dāng)?shù)皖l區(qū)從編碼的數(shù)據(jù)中解碼 出來時(shí)，剩下的高頻信息塊區(qū)域則以固定值代替，并進(jìn)行解碼，于是該區(qū)域可被解碼，避免 了數(shù)據(jù)的失真。無論是信息塊的高頻區(qū)還是低頻區(qū)都能被解碼，好象該信息塊看上去是終 結(jié)在EOB處似的。本發(fā)明的另一數(shù)字視頻信號(hào)的記錄設(shè)備包括低分辨的編碼裝置，用于對(duì)低分辨 率分量的數(shù)據(jù)進(jìn)行編碼，該分量中的象素相對(duì)于視頻信號(hào)來說是變疏了的，所述視頻信號(hào) 包括含有至少一幅幀中圖象的編碼圖象，該圖象是出自利用了動(dòng)補(bǔ)償預(yù)測和正交變換的已 編碼的數(shù)字圖象；差分分量編碼裝置，用于通過內(nèi)插低分辨率的編碼裝置的輸出數(shù)據(jù)對(duì)帶 有象素疏化前的圖象的差分分量進(jìn)行編碼；以及信息相加裝置，用于將低分辨率的編碼裝 置及差分分量編碼裝置的輸出分成預(yù)定的區(qū)域以加上糾錯(cuò)碼，從而構(gòu)成數(shù)據(jù)。當(dāng)空間疏化 了的圖象數(shù)據(jù)被編碼并且僅訪問這種編碼數(shù)據(jù)時(shí)，該圖象數(shù)據(jù)能被編碼，于是該圖象被解 碼后，其畫面足以被人理解。從低分辨率的編碼裝置來的解碼后的數(shù)據(jù)被內(nèi)插，從而通過將 該圖象與低分辨率轉(zhuǎn)換前的圖象作比較而獲得了一個(gè)差分分量，于是不能由低分辨率編碼 裝置獲得的高分辨率部分的圖象數(shù)據(jù)可被編碼。這樣，不只是低分辨程度的圖象信息就都 可以得到編碼。
本發(fā)明的另一數(shù)字視頻信號(hào)的重放設(shè)備，綜合了已被解碼的低分辨率分量的數(shù)據(jù)和差分分量的數(shù)據(jù)。在通常重放時(shí)，將低分辨率分量的編碼數(shù)據(jù)與高分辨率分量(它是低 分辨率部分與被疏化為低分辨率之前的數(shù)據(jù)之間的差分分量)的編碼數(shù)據(jù)綜合起來，于是 具有全部分辨率分量的圖象可被解碼。在本發(fā)明的上述數(shù)字視頻信號(hào)的重放設(shè)備中，將通過綜合低分辨率的數(shù)據(jù)與差分 分量的數(shù)據(jù)而將圖象解碼的方式切換為只解碼低分辨率分量的方式。在通常重放時(shí)，分段 成兩個(gè)的低分辨率分量的編碼數(shù)據(jù)與高分辨率分量(它是被疏化為低分辨率之前的數(shù)據(jù) 與低分辨率部分的數(shù)據(jù)之間的差分分量)的編碼數(shù)據(jù)綜合起來，使得具有全部分辨率的圖 象可被解碼。在專用重放時(shí)，根據(jù)設(shè)備的工作狀態(tài)來切換解碼方式，使得只通過對(duì)低分辨率 的編碼數(shù)據(jù)進(jìn)行解碼就可對(duì)粗圖象進(jìn)行解碼。在上述數(shù)字視頻信號(hào)的重放設(shè)備中，當(dāng)對(duì)低分辨率的圖象解碼時(shí)，只產(chǎn)生解碼后 內(nèi)插的圖象。在專用重放時(shí)，當(dāng)只對(duì)低分辨率的編碼數(shù)據(jù)進(jìn)行解碼，則內(nèi)插低分辨率分量的 視頻數(shù)據(jù)，以便將圖象的尺寸變回到其原來的尺寸。本發(fā)明的另一數(shù)字視頻信號(hào)的記錄設(shè)備包括判斷裝置，用以判斷圖象根據(jù)動(dòng)補(bǔ) 償預(yù)測和正交變換進(jìn)行編碼和解碼時(shí)失真的程度；自適應(yīng)編碼裝置，用以根據(jù)判斷裝置的 判斷輸出，通過自適應(yīng)地改變速率，對(duì)數(shù)據(jù)率進(jìn)行編碼；信息相加裝置，用于將音頻信號(hào)、報(bào) 頭等附加信息、以及糾錯(cuò)碼加在一起；數(shù)據(jù)率設(shè)定裝置，用以設(shè)定離散值，以自適應(yīng)地改變 數(shù)據(jù)的速率。在可變速率的編碼裝置中，速率被限制為僅能達(dá)到一個(gè)有限的值。因此，GOP 的數(shù)據(jù)率信息(相當(dāng)于GOP的碼量)能以少量的比特代表。本發(fā)明的另一數(shù)字視頻信號(hào)的記錄設(shè)備包括判斷裝置，用以判斷圖象根據(jù)動(dòng)補(bǔ) 償預(yù)測和正交變換進(jìn)行編碼和解碼時(shí)失真的程度；自適應(yīng)編碼裝置，用以根據(jù)判斷裝置的 判斷輸出，通過自適應(yīng)地改變速率，對(duì)數(shù)據(jù)率進(jìn)行編碼；信息相加裝置，用于將音頻信號(hào)、報(bào) 頭等附加信息、以及糾錯(cuò)碼加在一起，其中所述設(shè)備被組成為可在光頭等上對(duì)數(shù)據(jù)率信息 進(jìn)行多路轉(zhuǎn)換，或者在記錄介質(zhì)的預(yù)定區(qū)域上將其寫入。除視頻數(shù)據(jù)外，當(dāng)圖象數(shù)據(jù)是以可 變速率進(jìn)行編碼時(shí)，還要將數(shù)據(jù)率設(shè)定信息記錄在記錄介質(zhì)上，于是，數(shù)據(jù)率信息能一起被 讀出，所以在記錄信息時(shí)也要能將預(yù)定的GOP在光盤上的位置即刻記錄下來。另一個(gè)數(shù)字視頻信號(hào)的記錄設(shè)備包括判斷裝置，用以判斷圖象根據(jù)動(dòng)補(bǔ)償預(yù)測 和正交變換進(jìn)行編碼和解碼時(shí)失真的程度；信息相加裝置，用于將音頻信號(hào)、報(bào)頭等附加信 息、以及糾錯(cuò)碼加在一起；第一編碼裝置，用于對(duì)相對(duì)于一視頻信號(hào)在預(yù)定的間隔被疏化了 的視頻信號(hào)進(jìn)行編碼，前述一視頻信號(hào)包括一幅含有經(jīng)幀內(nèi)編碼的圖象的編碼圖象；第二 編碼裝置，用于對(duì)由第一編碼裝置編碼而輸出后的其余視頻信號(hào)的分量進(jìn)行編碼，其中所 述設(shè)備被組成為能根據(jù)判斷裝置的判斷輸出使第一或第二編碼裝置至少之一的數(shù)據(jù)率自 適地改變和被編碼。利用可變的速率，可實(shí)現(xiàn)高質(zhì)量的編碼。在速率大為增加的GOP中，空 間疏化了的視頻數(shù)據(jù)被編碼，其完成的編碼至少可使被訪問的區(qū)域減小。本發(fā)明另一個(gè)數(shù)字視頻信號(hào)的記錄設(shè)備包括判斷裝置，用以判斷圖象根據(jù)動(dòng)補(bǔ) 償預(yù)測和正交變換進(jìn)行編碼和解碼時(shí)失真的程度；信息相加裝置，用于將音頻信號(hào)、報(bào)頭等 附加信息、以及糾錯(cuò)碼加在一起；第一編碼裝置，用于只對(duì)相對(duì)于視頻信號(hào)作了正交變換的 低頻區(qū)域進(jìn)行編碼，所述視頻信號(hào)包括一幅含有經(jīng)幀內(nèi)編碼的圖象的編碼圖象；第二編碼 裝置，用于對(duì)由第一編碼裝置對(duì)信號(hào)進(jìn)行編碼后的其余視頻信號(hào)的分量進(jìn)行編碼，其中所述設(shè)備被組成為能根據(jù)所設(shè)計(jì)的判斷裝置的判斷輸出使第一或第二編碼裝置至少之一的 數(shù)據(jù)率自適應(yīng)地改變，以此對(duì)視頻信號(hào)進(jìn)行編碼。利用可變的速率，可實(shí)現(xiàn)高質(zhì)量的編碼。 對(duì)于速率大為增加的GOP，對(duì)每一個(gè)信息塊的局部頻區(qū)中的視頻數(shù)據(jù)進(jìn)行編碼，其完成的編 碼至少可使被訪問的區(qū)域減小。另一個(gè)數(shù)字視頻信號(hào)的記錄設(shè)備包括判斷裝置，用以判斷圖象根據(jù)動(dòng)補(bǔ)償預(yù)測 和正交變換進(jìn)行編碼和解碼時(shí)失真的程度；信息相加裝置，用于將諸如音頻信號(hào)、報(bào)頭等附 加信息與一糾錯(cuò)碼加在一起；第一編碼裝置，用于相對(duì)于一視頻信號(hào)通過將粗量化設(shè)置在 一量化水平上而對(duì)視頻信號(hào)進(jìn)行編碼；所述視頻信號(hào)包括一幅含有經(jīng)幀內(nèi)編碼的圖象的編 碼圖象；第二編碼裝置，用于對(duì)由第一編碼裝置對(duì)信號(hào)進(jìn)行編碼后的其余視頻信號(hào)的分量 進(jìn)行編碼，其中所述視頻信號(hào)是根據(jù)所設(shè)計(jì)的判斷裝置的判斷輸出使第一或第二編碼裝置 至少之一的數(shù)據(jù)率自適應(yīng)地改變來編碼的。利用可變的速率，可實(shí)現(xiàn)高質(zhì)量的編碼。在借 助可變速率使速率大為增加的GOP中，對(duì)影響圖象很大的上比特中的數(shù)據(jù)進(jìn)行編碼，其完 成的編碼至少可使被訪問的區(qū)域減小。本發(fā)明的另一個(gè)數(shù)字視頻信號(hào)的重放設(shè)備使重放模式在通常重放模式與專用重 放模式之間切換，以提取數(shù)據(jù)率信息。在用專用重放模式時(shí)，記錄介質(zhì)在專用重放數(shù)據(jù)所在 的位置，是根據(jù)專用重放模式時(shí)的數(shù)據(jù)率信息加以計(jì)算的。當(dāng)以不同的數(shù)據(jù)率通過提取每 一 GOP的數(shù)據(jù)率信息進(jìn)行重放時(shí)，在通常重放情況下，將分成兩個(gè)的編碼數(shù)據(jù)綜合起來并 加以解碼。在專用重放時(shí)，則計(jì)算要訪問的記錄介質(zhì)上的GOP的位置。然后，至少重放要訪 問的數(shù)據(jù)，以便再對(duì)下一個(gè)目標(biāo)GOP進(jìn)行訪問。這時(shí)，計(jì)算記錄介質(zhì)上要訪問的GOP的位置 信息，以有利于專用重放和得到高質(zhì)量的可變速率。在上述數(shù)字視頻信號(hào)的重放設(shè)備中，依據(jù)位置計(jì)算的結(jié)果和專用重放速率，控制 光頭到記錄介質(zhì)上的位置。根據(jù)專用重放速率計(jì)算作為訪問目標(biāo)的GOP在光盤上的位置信 息。依據(jù)專用重放速率可將光頭的位置控制到目標(biāo)GOP的位置，于是在專用重放模式中可 用各種速度作高質(zhì)量可變速率的重放。在本發(fā)明的另一個(gè)數(shù)字視頻信號(hào)的記錄設(shè)備中，將碼量控制為相應(yīng)于分配到一個(gè) 象組的區(qū)域，該象組是由根據(jù)動(dòng)補(bǔ)償預(yù)測和正交變換而編碼的數(shù)字視頻信號(hào)形成的，所述 本發(fā)明的該設(shè)備包括編碼裝置，用于編碼；碼量比較裝置，用于比較編碼裝置的輸出與預(yù) 定量的數(shù)據(jù)；以及數(shù)據(jù)饋送裝置，用于將多余的數(shù)據(jù)埋藏到具有空白區(qū)的象組的空白區(qū)域 中。在以可變速率對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行編碼和記錄的情況下，可通過使GOP定位在光頭容易訪問的 位置上來縮短訪問時(shí)間，從而在專用重放時(shí)增加了數(shù)據(jù)編碼和記錄過程中所讀出的數(shù)據(jù) 量。此外，識(shí)別光盤上例如空白部分的不必要部分，從而利用這些部件改善圖象質(zhì)量，或者 借助這些部件幫助延長記錄時(shí)間。本發(fā)明的另一種數(shù)字視頻信號(hào)重放設(shè)備包括用以重建嵌入原來那組圖象的視頻 信號(hào)編碼數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)重建裝置、以及用以對(duì)由數(shù)據(jù)重建裝置所重建的數(shù)據(jù)進(jìn)行解碼的數(shù)據(jù) 解碼裝置?？瞻撞糠智队衅渌麲OP數(shù)據(jù)的編碼數(shù)據(jù)可以予以重建，以致能無失真地對(duì)數(shù)據(jù) 進(jìn)行解碼。而且，在特定的重放時(shí)，數(shù)據(jù)量仍然增加，仍然能獲高質(zhì)量的重放圖象。本發(fā)明的又一種數(shù)字視頻信號(hào)重放設(shè)備根據(jù)特定的重放速度就三個(gè)解碼裝置的哪一個(gè)進(jìn)行切換。這三個(gè)解碼裝置中第一解碼裝置用以解碼第一和第二編碼數(shù)據(jù)以及獲得 重放圖象，第二解碼裝置用以解碼第一編碼數(shù)據(jù)以及獲得這樣的重放圖象，該重放圖象對(duì)應(yīng)于經(jīng)過幀內(nèi)編碼的圖象的低頻區(qū)域，象素的數(shù)目變稀疏或粗量化，以及第三解碼裝置用 以解碼第一編碼數(shù)據(jù)以及獲得這樣的重放圖象，該圖象對(duì)應(yīng)于幀間預(yù)測圖象和幀內(nèi)編碼圖 象的低頻區(qū)域，象素的數(shù)目變稀疏，或者粗量化。由于在只解碼和顯示I圖象的模式及顯示 I圖象和P圖象的模式之間進(jìn)行模式切換，所以能以較慢的專用重放(例如雙速重放)實(shí)現(xiàn) I圖象和P圖象的專用重放，其結(jié)果是與只有I圖象的專用重放相比，可以實(shí)現(xiàn)無跳幀的精 密專用重放。而且在高速專用重放時(shí)，可以處理例如專用重放I圖象的各種重放速度。本發(fā)明的再一種數(shù)字視頻信號(hào)重放設(shè)備包括用以抽取對(duì)應(yīng)于來自重放碼的視頻 信號(hào)的數(shù)據(jù)的視頻數(shù)據(jù)抽取裝置、用以解碼和重放從視頻數(shù)據(jù)抽取裝置輸出的視頻數(shù)據(jù)的 圖象數(shù)據(jù)解碼和重放裝置、以及模式切換裝置。模式切換裝置切換正常重放模式、重放和顯 示奇數(shù)場或偶數(shù)場的模式、以及通過顛倒場結(jié)構(gòu)顯示奇數(shù)場或偶數(shù)場的模式。在專用重放 時(shí)，根據(jù)模式而使場結(jié)構(gòu)最優(yōu)化。在反向重放時(shí)，直至場顯示為止設(shè)備以反向方式工作給出 顯示。在例如快速卷帶等的跳幀重放時(shí)，通過在偶數(shù)場和奇數(shù)場都輸出同一視頻圖象，把場 數(shù)設(shè)定在一定值而可以獲得容易觀看的專用重放圖象。


從以下的詳盡描述連同附圖本發(fā)明的上述以及其它目的 和特征就會(huì)顯得更加清
林 疋。圖1是傳統(tǒng)的光盤記錄和重放設(shè)備的方框圖。圖2是傳統(tǒng)的MPEG中的視頻信號(hào)編碼單元的方框圖。圖3是傳統(tǒng)的動(dòng)補(bǔ)償預(yù)測電路的方框圖。圖4是傳統(tǒng)的MPEG的視頻信號(hào)解碼單元的方框圖。圖5是表示傳統(tǒng)的MPEG的視頻編碼算法的數(shù)據(jù)排列結(jié)構(gòu)的示意圖。圖6是表示傳統(tǒng)的MPEG的視頻編碼算法的GOP結(jié)構(gòu)的實(shí)例的示意圖。圖7A和7B是表示傳統(tǒng)的MPEG的視頻比特流的一個(gè)實(shí)例的示意圖。圖8是表示傳統(tǒng)的MPEG的PS中系統(tǒng)流的實(shí)例的示意圖。圖9是表示傳統(tǒng)的MPEG的PES數(shù)據(jù)包流的實(shí)例的示意圖。圖10是傳統(tǒng)的數(shù)字信號(hào)記錄和重放設(shè)備的方框圖。圖11是傳統(tǒng)的數(shù)字視頻信號(hào)記錄和重放設(shè)備中視頻信號(hào)編碼單元的方框圖。圖12是傳統(tǒng)的數(shù)字視頻信號(hào)記錄和重放設(shè)備中視頻信號(hào)解碼單元的方框圖。圖13A和13B是說明傳統(tǒng)的數(shù)字信號(hào)記錄和重放設(shè)備中動(dòng)態(tài)圖象處理的原理的示 意圖。圖14是傳統(tǒng)的數(shù)字信號(hào)記錄和重放設(shè)備中的視頻信號(hào)編碼單元的方框圖。圖15是根據(jù)實(shí)施例1的數(shù)字信號(hào)記錄和重放設(shè)備中的記錄系統(tǒng)的方框圖。圖16是根據(jù)實(shí)施例1的數(shù)字信號(hào)記錄和重放設(shè)備中的重放系統(tǒng)的方框圖。圖17是例示宏塊的原理圖。圖18是例示畫面劃分的原理圖。圖19是例示數(shù)據(jù)排列的原理圖。圖20A至20D是例示專用重放的重放方法的原理圖。圖21A至21B是在數(shù)據(jù)擴(kuò)充的情況下進(jìn)行專用重放的方法的原理圖。
圖22是例示根據(jù)實(shí)施例3的畫面劃分的原理圖。圖23是例示根據(jù)實(shí)施例3的數(shù)據(jù)排列的原理圖。圖24A至24E是例示根據(jù)實(shí)施例3進(jìn)行專用重放的方法的原理圖。圖25A至25B是例示根據(jù)實(shí)施例3的糾錯(cuò)塊排列的原理圖。圖26A至26D是例示根據(jù)實(shí)施例4進(jìn)行專用重放的方法的原理圖。圖27A至27F例示在實(shí)施例4中進(jìn)行數(shù)據(jù)插值的情況下進(jìn)行特定重放的方法的原 理圖。圖28是例示實(shí)施例5中的數(shù)據(jù)排列的原理圖。圖29A至29E是例示根據(jù)實(shí)施例5的專用重放的重放方法的原理圖。圖30是例示實(shí)施例6中數(shù)據(jù)排列的原理圖。圖31A至31F是例示在實(shí)施例6中進(jìn)行專用重放的方法的原理圖。圖32A至32B是例示在實(shí)施例6中糾錯(cuò)塊排列的原理圖。圖33A至33G是例示在實(shí)施例7中的重放方法的原理圖。圖34A至34F是例示在實(shí)施例7中進(jìn)行數(shù)據(jù)插值的情況下進(jìn)行特定重放的方法的 原理圖。圖35是例示實(shí)施例8中數(shù)據(jù)排列的原理圖。圖36A至36F是例示在實(shí)施例8中進(jìn)行專用重放的方法的原理圖。圖37是實(shí)施例9中的數(shù)字視頻信號(hào)編碼單元的方框圖。圖38是表示實(shí)施例9和11中頻率劃分原理的示意圖。圖39是實(shí)施例9中數(shù)字視頻信號(hào)編碼處理的流程圖。圖40是例示實(shí)施例9中比特流的報(bào)頭的示意圖。圖41A至41D是表示實(shí)施例9中比特流重新排列的示意圖。圖42是表示實(shí)施例9中系統(tǒng)流的地址信息實(shí)例的示意圖。圖43是實(shí)施例9中的數(shù)字視頻信號(hào)解碼單元的方框圖。圖44是表示實(shí)施例9中的解碼處理原理的示意圖。圖45是實(shí)施例9中解碼處理的流程圖。圖46是實(shí)施例10中數(shù)字視頻信號(hào)編碼單元的方框圖。圖47是實(shí)施例10中數(shù)字視頻信號(hào)解碼單元的方框圖。圖48是表示實(shí)施例10畫面區(qū)域的實(shí)施例的示意圖。圖49是表示在實(shí)施例10中當(dāng)視頻數(shù)據(jù)以畫面區(qū)域?yàn)閱卧匦屡帕袝r(shí)的比特流實(shí) 例的示意圖。圖50是實(shí)施例10中數(shù)字視頻信號(hào)編碼處理的流程圖。圖51是表示實(shí)施例10中系統(tǒng)流的地址信息實(shí)例的示意圖。圖52是表示實(shí)施例10中系統(tǒng)流的實(shí)例的示意圖。圖53A至53E是表示在重放時(shí)能重放圖象中重放畫面的實(shí)例的示意圖。圖54A至54E是表示在實(shí)施例10中在重放時(shí)只有畫面的中心部分輸出的重放畫 面的實(shí)例的示意圖。圖55A和55b是表示在實(shí)施例10中畫面的中心部分被放大及顯示的重放畫面實(shí) 例的示意圖。
圖56是實(shí)施例10中數(shù)字視頻解碼處理的流程圖。圖57是實(shí)施例11中數(shù)字信號(hào)編碼單元的方框圖。圖58是實(shí)施例11中數(shù)字視頻信號(hào)編碼處理的流程圖。圖59A至59D是表示實(shí)施例11中系統(tǒng)流實(shí)例的示意圖。圖60是表示實(shí)施例11中系統(tǒng)流的地址信息實(shí)例的示意圖。圖61是實(shí)施例11中數(shù)字視頻信號(hào)解碼單元的方框圖。圖62是實(shí)施例11中數(shù)字視頻信號(hào)解碼處理的流程圖。圖63是實(shí)施例11中數(shù)字視頻信號(hào)編碼單元的方框圖。圖64是表示實(shí)施例12中畫面上的分辨率變轉(zhuǎn)的原理的示意圖。圖65是例示實(shí)施例12、13和14中的數(shù)據(jù)組成結(jié)果的實(shí)例的示意圖。圖66是實(shí)施例13中數(shù)字視頻信號(hào)編碼單元的方框圖。圖67是例示DCT塊內(nèi)DCT系數(shù)的數(shù)據(jù)排列的一個(gè)實(shí)例的示意圖。圖68是實(shí)施14中數(shù)字視頻信號(hào)編碼單元的方框圖。圖69是例示實(shí)施例12、13和14中編碼數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)量的實(shí)例的示意圖。圖70是表示實(shí)施例12、13和14中處理順序的一個(gè)實(shí)例的示意圖。圖71A至71D是例示實(shí)施例15在一個(gè)塊中DCT塊的比特流的頻率分量的分布形 狀的示意圖。圖72A是實(shí)施例15中數(shù)字視頻信號(hào)解碼單元的方框圖。圖72B是例示實(shí)施例15中數(shù)字視頻信號(hào)解碼處理的工作原理的示意圖。圖73A是表示實(shí)施例16中數(shù)字視頻信號(hào)編碼單元的方框圖。圖73B是例示實(shí)施例16中數(shù)字視頻信號(hào)編碼處理的工作原理的示意圖。圖74是實(shí)施例16中數(shù)字視頻信號(hào)解碼單元的方框圖。圖75是實(shí)施例17中數(shù)字視頻信號(hào)解碼單元的方框圖。圖76是實(shí)施例18中GOP地址發(fā)生器及光盤控制器的方框圖。圖77是實(shí)施例18中包括重放處理在內(nèi)的GOP地址發(fā)生器及光盤控制器的方框 圖。圖78是當(dāng)在實(shí)施例19中進(jìn)行按頻率劃分和按量化劃分時(shí)數(shù)字視頻信號(hào)解碼單元 的方框圖。圖79是當(dāng)在實(shí)施例19中進(jìn)行按比特長度劃分時(shí)數(shù)字視頻信號(hào)解碼單元的方框 圖。圖80是當(dāng)在實(shí)施例19中進(jìn)行按分辨率劃分時(shí)數(shù)字視頻信號(hào)解碼單元的方框圖。圖81是實(shí)施例20中數(shù)字視頻信號(hào)編碼單元的方框圖。圖82是實(shí)施例20中數(shù)字視頻信號(hào)解碼單元的方框圖。圖83A和83B是例示用實(shí)施例20中數(shù)字視頻信號(hào)記錄和重放設(shè)備進(jìn)行處理的原 理的示意圖。圖84是在實(shí)施例21中進(jìn)行按頻率劃分或按量化劃分時(shí)數(shù)字視頻信號(hào)解碼單元的 方框圖。圖85是在實(shí)施例21中進(jìn)行按比特長度劃分或按量化劃分時(shí)數(shù)字視頻信號(hào)解碼單 元的方框圖。
圖86是在實(shí)施例21中進(jìn)行按分辨率劃分和按量化劃分時(shí)數(shù)字視頻信號(hào)解碼單元 的方框圖。圖87是在實(shí)施例22中進(jìn)行按頻率劃分及按量化劃分時(shí)數(shù)字視頻信號(hào)解碼單元的 方框圖。圖88是在實(shí)施例22中進(jìn)行按比特長度劃分及按量化劃分時(shí)數(shù)字視頻信號(hào)解碼單 元的方框圖。圖89A和89B是表示在實(shí)施例22中跳躍搜索時(shí)進(jìn)行處理的原理的示意圖。圖90A和90B是表示在實(shí)施例22中反向重放時(shí)進(jìn)行處理的原理的示意圖。
具體實(shí)施方式

現(xiàn)在根據(jù)表示各實(shí)施例的附圖對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)解釋。首先解釋本發(fā)明的實(shí)施例1。圖15是表示實(shí)施例1中數(shù)字視頻信號(hào)記錄和重放設(shè) 備的記錄系統(tǒng)的方框圖。參閱圖15，從輸入端子1輸出的數(shù)字視頻信號(hào)輸入格式化電路3。 從格式化電路3輸出的視頻電信號(hào)輸入減法器4的第一輸入端以及動(dòng)補(bǔ)償預(yù)測電路11的 第二輸入端。減法器4的輸出信號(hào)經(jīng)DCT電路5輸入量化器6。量化器6的輸出信號(hào)經(jīng)可 變長度編碼器7輸入緩沖存儲(chǔ)器12的第一輸入端。同時(shí)，量化器6的輸出信號(hào)還經(jīng)反向量 化器8輸入反向DCT電路9。反向DCT電路9的輸出信號(hào)則送到加法器10的第一輸入端。加法器10的輸出信號(hào)送到動(dòng)補(bǔ)償預(yù)測電路11的第一輸入端。動(dòng)補(bǔ)償預(yù)測電路11 的第一輸出送到加法器10的第二輸入端以及減法器4的第二輸入端。此外，動(dòng)補(bǔ)償預(yù)測電 路11的第二輸出送到緩沖存儲(chǔ)器12的第二輸入端。緩沖存儲(chǔ)器12的輸出則經(jīng)格式編碼 器13輸入調(diào)制器14。調(diào)制器14的輸出經(jīng)輸出端子2記錄在諸如光盤等的記錄介質(zhì)上。圖16是表示根據(jù)實(shí)施例1的數(shù)字視頻信號(hào)記錄和重放設(shè)備中重放系統(tǒng)的電路方 框圖。參照圖16，從記錄介質(zhì)讀出的視頻信息從輸入端子20輸入調(diào)制器21。解調(diào)器21的 輸出則經(jīng)緩沖存儲(chǔ)器22輸入格式解碼器23。格式解碼器23的第一輸出則輸入可變長度解 碼器24，并且在反向量化器25進(jìn)行反向量化。然后輸出信號(hào)在反向DCT電路26經(jīng)受反向 DCT，再送到加法器28的第一輸入端。同時(shí)，格式解碼器23的第二輸出則輸入預(yù)測數(shù)據(jù)解 碼電路27。然后把預(yù)測數(shù)據(jù)解碼電路27的輸出送到加法器28的第二輸入端。加法器28 的輸出則經(jīng)非格式化電路29從輸出端子30輸出。接著解釋設(shè)備的工作情況。數(shù)字視頻信號(hào)是以行為單位從輸入端子輸入的，并輸 送到格式化電路3。這里在動(dòng)補(bǔ)償預(yù)測時(shí)，如在圖6中所示象傳統(tǒng)實(shí)例那樣，一個(gè)GOP被 設(shè)定成15幀，進(jìn)行預(yù)測編碼，1幀I圖象，4幀P圖象(Pl至P4)，以及10幀B圖象(Bi至 B10)。在這種情況下，以連續(xù)方式輸入的視頻數(shù)據(jù)在格式化電路3中重新排列，并以幀為單 位以圖7中所示的次序輸出。此外，以行為單位輸入的數(shù)據(jù)以8X8象素的塊為單位重新排列，從而構(gòu)成宏塊 (總共6個(gè)塊，例如相鄰的四個(gè)亮度信號(hào)Y塊以及位置上與Y塊相對(duì)應(yīng)的兩個(gè)色差信號(hào)Cr 和Cb塊。數(shù)據(jù)是以宏塊為單位而輸出的。這里，宏塊是以動(dòng)補(bǔ)償預(yù)測的最小單位所確定的， 而動(dòng)補(bǔ)償預(yù)測的動(dòng)向量是以宏塊為單位所確定的。而且，對(duì)于I圖象，用格式化電路3把一幀視頻數(shù)據(jù)分成三個(gè)區(qū)域，因此在這個(gè)區(qū) 域中以8X8象素為單位進(jìn)行分塊，構(gòu)成及輸出宏塊。這里，三個(gè)所劃分的區(qū)域如圖18中所示的那樣從畫面頂起設(shè)定為區(qū)域1、2和3。在圖18中，位于畫面中心部分的區(qū)域2的尺寸 為720象素X288行，畫面兩端區(qū)域的尺寸為720象素X96行。同時(shí)，在P圖象和B圖象 中，不分成各區(qū)域地進(jìn)行分塊，并以宏塊為單位地輸出。格式化電路3的輸出被輸入至減法器4及動(dòng)補(bǔ)償預(yù)測電路11。減法器4、DCT電路 5、量化器6、可變長度編碼器7、反向數(shù)字轉(zhuǎn)換器8、反向DCT電路9、加法器10以及動(dòng)補(bǔ)償 預(yù)測電路11的工作情況是與傳統(tǒng)的實(shí)施例相同的，有關(guān)它們工作情況的說明就預(yù)以省略。從可變長度編碼器7輸出的視頻數(shù)據(jù)以及從動(dòng)補(bǔ)償預(yù)測電路11輸出的動(dòng)向量輸 入至緩沖存儲(chǔ)器12。在緩沖存儲(chǔ)器12中記錄一個(gè)GOP部分的動(dòng)向量和視頻數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)然后 順序輸出到格式編碼器13。格式編碼器13的輸出被輸入調(diào)制器14，糾錯(cuò)碼等加到及記錄 在諸如光盤等的記錄介質(zhì)上。在格式編碼器13內(nèi)，一個(gè)GOP部分的視頻數(shù)據(jù)以如圖19中所示的數(shù)據(jù)排列方式 重新排列，再輸出到調(diào)制器14。這里，I圖象劃分成如圖18中所示的三個(gè)區(qū)域。當(dāng)對(duì)應(yīng)于 這些區(qū)域1至3的I圖象的數(shù)據(jù)被設(shè)定為I (1)、I (2)和I (3)時(shí)，就構(gòu)成了 I圖象數(shù)據(jù)，因 而數(shù)據(jù)就以I (2)、I (1)和I (3)的次序記錄在一個(gè)GOP部分的數(shù)據(jù)串的前端部分。此外，每個(gè)圖象區(qū)域的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在GOP前端部分的地址作為報(bào)頭信息存儲(chǔ)起來。 分成三部分的每個(gè)圖象區(qū)域的數(shù)據(jù)在圖19所示格式中所占有的字節(jié)數(shù)也作為報(bào)頭信息存 儲(chǔ)起來。因此，根據(jù)在報(bào)頭信息中所記錄的每個(gè)區(qū)域所占有的字節(jié)數(shù)，在重放時(shí)可以把每個(gè) 區(qū)域的終止位置看作從GOP前端起的相對(duì)位置。因此，在專用重放時(shí)，光頭以一定時(shí)間為單 位跳到GOP的前端地址，從而根據(jù)從GOP前端起的報(bào)頭信息可以讀出每個(gè)區(qū)域的數(shù)據(jù)。采用一般的視頻信號(hào)記錄和重放設(shè)備，按照數(shù)據(jù)記錄時(shí)的記錄格式，I圖象以幀為 單元予以記錄。相比之下，在圖19中，將優(yōu)先權(quán)給予位于分成三部分I圖象數(shù)據(jù)中畫面中心 部分的區(qū)域，使得這個(gè)區(qū)域位于一個(gè)GOP的前端。因此，在高速重放時(shí)只有I圖象的這個(gè)區(qū) 域的一部分能在一定時(shí)間內(nèi)予以解碼的情況下，至少畫面中心部分的重放圖象能被輸出。接著根據(jù)圖16說明重放時(shí)間的工作情況。解調(diào)器21進(jìn)行糾錯(cuò)處理，使得以圖19 中所示格式記錄在緩沖存儲(chǔ)器22中的視頻信號(hào)在格式解碼器23中分成動(dòng)向量和視頻數(shù) 據(jù)，分別輸出至預(yù)測數(shù)據(jù)解碼電路27及可變長度解碼器24。這里，在正常重放時(shí)的工作情 況是與傳統(tǒng)實(shí)施例相同的，有關(guān)其工作情況的說明予以省略。在高速重放時(shí)，對(duì)于以一個(gè)GOP單位記錄在諸如光盤等的記錄介質(zhì)上的數(shù)據(jù)，光 頭以一定時(shí)間為單元跳到一個(gè)GOP的前端，從而根據(jù)記錄在前端的報(bào)頭信息以區(qū)域?yàn)閱挝?讀出I圖象的數(shù)據(jù)部分，使數(shù)據(jù)在解碼器21中獲得解碼并輸入緩沖存儲(chǔ)器22。這里，在高 速重放時(shí)從諸如光盤等的記錄介質(zhì)讀出數(shù)據(jù)的情況下，即使知道記錄在光盤上的GOP的前 端地址，跳到GOP的前端時(shí)等候光盤旋轉(zhuǎn)的時(shí)間也會(huì)增加。因此，當(dāng)高速重放時(shí)速度增加，用于讀出光盤的上數(shù)據(jù)的時(shí)間縮短。由于等候光盤 旋轉(zhuǎn)的時(shí)間是變化的，所以不可能以穩(wěn)定的方式讀出所有的I圖象數(shù)據(jù)。因此，當(dāng)高速重放 的速度上升時(shí)，在只有位于畫面中心部分的區(qū)域2的數(shù)據(jù)讀出后，光頭就跳到后面的GOP的 前端，因而只有能被讀出的區(qū)域2的數(shù)據(jù)輸入緩沖存儲(chǔ)器22。在這種情況下，格式解碼器 23只解碼能被讀出的I圖象的區(qū)域2。另一方面，其數(shù)據(jù)未被讀出的區(qū)域1和3用灰色數(shù) 據(jù)掩蔽，并輸出高速重放圖象，因此，在一個(gè)GOP設(shè)定為15幀的情況下，可以獲得15倍速度 的專用重放圖象。
圖20表示在通過只重放從一個(gè)GOP的第nGOP至第n+3G0P的I圖象的區(qū)域2而 進(jìn)行高速重放情況下的重放圖象。在圖20中，圖中畫面兩端的區(qū)域1和3為灰色數(shù)據(jù)所掩 蔽。此外，當(dāng)I圖象的信息量少，光盤旋轉(zhuǎn)等候時(shí)間短，以及可獲得讀取區(qū)域1和3中數(shù)據(jù) 的時(shí)間時(shí)，區(qū)域1和3中的數(shù)據(jù)就不進(jìn)行解碼。這是由于在高速重放時(shí)，一個(gè)畫面部分的所 有數(shù)據(jù)不能以穩(wěn)定的方式讀出，而且如果只在當(dāng)區(qū)域1和3中的數(shù)據(jù)能讀出時(shí)才輸出屏蔽， 這些區(qū)域就不能在一定的時(shí)間間隔內(nèi)輸出，從而使高速重放圖象顯得不自然。如上所述，由于如圖19中所示的用于專用重放的I圖象排列成優(yōu)先權(quán)給予位于一 個(gè)畫面中心的區(qū)域，I圖象記錄在記錄介質(zhì)上一個(gè)GOP的前端。即使高速重放的速度增加， 為了進(jìn)行高速重放，也只有位于中心的區(qū)域2的數(shù)據(jù)被讀出，其結(jié)果是容易看到重放圖象 的內(nèi)容。此外，由于只有區(qū)域2范圍內(nèi)的數(shù)據(jù)從記錄介質(zhì)上讀出，因此與讀出整個(gè)I圖象的 情況相比，能實(shí)現(xiàn)更高速的專用重放。在上述實(shí)施例1中，I圖象如圖18中所示沿垂直方向分成三個(gè)區(qū)域記錄下來，但 是圖象并不是非分成三個(gè)區(qū)域不可?？梢杂糜涗洈?shù)據(jù)的國際標(biāo)準(zhǔn)MPEG所規(guī)定的片區(qū)為單 位分成η個(gè)區(qū)域(η< 1)。這里，片區(qū)具有任意數(shù)量(一個(gè)以上)長度的宏塊的一維結(jié)構(gòu)， 因此當(dāng)?shù)竭_(dá)畫面的右端時(shí)，就繼續(xù)顯示下一行左端。下面就參照

本發(fā)明的實(shí)施例2。圖21是用以說明在實(shí)施例2中進(jìn)行數(shù)據(jù) 擴(kuò)充的情況下的專用重放方法的原理圖。在實(shí)施例1中，I圖象如圖18中所示分成三個(gè)區(qū) 域，使得只有位于畫面中心的區(qū)域2的數(shù)據(jù)被讀出重放。因此對(duì)于區(qū)域1和3，只輸出掩蔽 數(shù)據(jù)。然而，區(qū)域2的數(shù)據(jù)如圖21所示的那樣擴(kuò)展到一個(gè)畫面的大小。在這種情況下，在用非格式化電路29把視頻信號(hào)轉(zhuǎn)換成以行為單位的數(shù)據(jù)時(shí)，將 區(qū)域2的數(shù)值進(jìn)行插值，擴(kuò)展至一個(gè)畫面部分的尺寸，再予以輸出。在圖21的情況下，區(qū)域 2的大小為720象素X288行，從畫面中心起沿垂直方向形成144行對(duì)稱。這里，在專用重放時(shí)，如果如圖21Α中所示的那樣把區(qū)域2的上半部分設(shè)定為 AR2a,下半部分設(shè)定為AR2b，AR2a和AR2b就沿垂直方向分別擴(kuò)展1. 5倍，使重放圖象 AR2a'和AR2b'如圖21B所示的那樣地對(duì)稱。對(duì)于擴(kuò)展圖象的方法，當(dāng)以AR2a的每一行為 單位的數(shù)據(jù)定義為AT(I) (1 行數(shù)，1 < 1 ( 144)，及擴(kuò)展畫面的上半部分的行數(shù)據(jù)設(shè)定為 DT(m) (1彡m彡240)時(shí)，所作的擴(kuò)展用下列公式表示DT(3n_2) = AT(2n_l)DT(3n_l) = ΑΤ(2η_1)DT (3η) = AT (2η) (η = 1 至 80)同時(shí)，當(dāng)以AR2b的每一行為單位的數(shù)據(jù)定義為AB⑴(1 行數(shù)，1彡1彡144)，及擴(kuò) 展畫面下半部分的行數(shù)據(jù)設(shè)定為DB(m) (1 ^m^ 240)時(shí)，所作的擴(kuò)展可由下列公式表示。DB(3n_2) = AB(2n_l)DB(3n_l) = AB(2n_l)DB (3n) = AB (2n) (n = 1 至 80)如上所述，在高速重放時(shí)，只讀取位于畫面中心的區(qū)域2的數(shù)據(jù)、使之?dāng)U展到一幅畫面的大小、且作為重放圖象輸出。因此，由于在高速重放時(shí)圖象兩端未被掩蔽，所以重放 圖象不再難看。在上述實(shí)施例2中，通過簡單地以行為單位插入數(shù)據(jù)而使畫面沿垂直方向擴(kuò)展。行數(shù)據(jù)可以相對(duì)垂直方向進(jìn)行線性插值?，F(xiàn)在說明本發(fā)明的實(shí)施例3。在實(shí)施例3中數(shù)字視頻信號(hào)記錄和重放設(shè)備記錄系 統(tǒng)和重放系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)是與實(shí)施1相同的(見圖15和16)。下面就介紹設(shè)備的工作情況。數(shù)字視頻信號(hào)以行為單位從輸入端子1輸入，輸送 到格式化電路2。這里在動(dòng)補(bǔ)償預(yù)測時(shí)，一個(gè)GOP象圖6中所示的傳統(tǒng)實(shí)例那樣設(shè)定為15 幀。于是。GOP經(jīng)過預(yù)測編碼，作為一幀I圖象、4幀P圖象(Pl至P4)、10幀B圖象(Bi至 B10)。在這種情況下，在格式化電路3中，象傳統(tǒng)的實(shí)例那樣以連續(xù)方式輸入的視頻數(shù)據(jù)以 如圖7中所示的次序以幀為單位重新排列，再予以輸出。此外，以行為單位所輸入的數(shù)據(jù)以 具有8X8象素的塊為單位重新排列，以構(gòu)成如圖17中所示的宏塊(相鄰的四個(gè)亮度信號(hào) Y塊及兩個(gè)色差信號(hào)Cr和Cb塊，一共六塊)，使得數(shù)據(jù)以宏塊為單位予以輸出。這里大塊 是動(dòng)補(bǔ)償預(yù)測的最小單位，而且動(dòng)補(bǔ)償預(yù)測的動(dòng)向量是以宏塊為單位而確定的。此外，在格式化電路3中，I圖象沿一幀視頻數(shù)據(jù)的垂直方向分成五個(gè)區(qū)域，每個(gè) 區(qū)域?yàn)?20象素X96行。在這個(gè)區(qū)域中，以8X8象素分塊，構(gòu)成宏塊而輸出。在這種情況 下，所劃分的五個(gè)區(qū)域定義為區(qū)域1、2、3、4和5。同時(shí)，P圖象和B圖象被分塊，但不劃分區(qū) 域，以宏塊為單位予以輸出。
格式化電路3的輸出被輸入至減法器4和動(dòng)補(bǔ)償預(yù)測電路11。減法器4、DCT電 路5、量化器6、可變長度編碼器7、反向數(shù)量化轉(zhuǎn)換器8、反向DCT電路9、加法器10以及動(dòng) 被償預(yù)測電路11的工作情況是與傳統(tǒng)實(shí)施例相同的，在關(guān)這些器件的說明予以略去。從可變長度編碼器7輸出的視頻數(shù)據(jù)和從動(dòng)補(bǔ)償電路11輸出的動(dòng)向量輸入緩沖 存儲(chǔ)器12。在緩沖存儲(chǔ)器12中記錄一個(gè)GOP部分的視頻數(shù)據(jù)和動(dòng)向量，上述數(shù)據(jù)順序輸出 至格式編碼器13。格式解碼器13的輸出則輸入調(diào)制器14，從而加上糾錯(cuò)碼等并記錄在諸 如光盤等的記錄介質(zhì)上。在格式編碼器13中，通過在如圖23所示的數(shù)據(jù)排列中重新排列視頻信號(hào)而將GOP 部分的數(shù)據(jù)輸出至調(diào)制器14。I圖象分成如圖22所示的五個(gè)區(qū)域，使得對(duì)應(yīng)于區(qū)域1至5 的I圖象的數(shù)據(jù)定義為I (1)、I⑵、I (3)、I (4)及I (5)。在圖23中，I圖象的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)成 以I (1)、I (2)、I (3)、(14)及I (5)的順序記錄在一個(gè)GOP的數(shù)據(jù)流前端，使得優(yōu)先權(quán)給予 位于畫面中心的區(qū)域。此外，在圖23中，存儲(chǔ)每幅I圖象的數(shù)據(jù)的地址是作為報(bào)頭信息而寫入的。作為 報(bào)頭信息，記錄了每個(gè)區(qū)域的數(shù)據(jù)在數(shù)據(jù)格式中所占的字節(jié)數(shù)，區(qū)域是通過把I圖象分成 五部分而獲得的。因此在重放時(shí)，根據(jù)記錄在報(bào)頭信息中每個(gè)區(qū)域所占有的字節(jié)數(shù)，可以在 重放時(shí)把每個(gè)區(qū)域所占有的字節(jié)數(shù)，可以在重放時(shí)把每個(gè)區(qū)域的末端位置看作相對(duì)于GOP 前端的相對(duì)地址。結(jié)果，光頭以一定時(shí)間為單元跳到GOP的前端地址，使得I圖象的數(shù)據(jù)可 以根據(jù)來自GOP前端的報(bào)頭信息而予以讀出。對(duì)于常用的一般視頻信號(hào)記錄和重放設(shè)備，以記錄時(shí)的數(shù)據(jù)格式將I圖象以幀為 單位予以記錄。相比之下，在圖23中，優(yōu)先權(quán)給予位于由劃分待排列在一個(gè)GOP前端的I 圖象所獲得的五個(gè)區(qū)域中的畫面中心部分的區(qū)域，結(jié)果是即使只有I圖象中的部分區(qū)域能 被解碼，至少畫面中心部分的重放圖象可以輸出。然后就根據(jù)圖16說明重放時(shí)的工作情況。在解調(diào)器21中經(jīng)過糾錯(cuò)處理且以圖23 中的格式記錄在緩沖存儲(chǔ)器22中的視頻信號(hào)分為動(dòng)向量和視頻數(shù)據(jù)，動(dòng)向量和視頻數(shù)據(jù)分別輸出至預(yù)測數(shù)據(jù)解碼電路27和可變長度解碼器24。這里，正常重放時(shí)的工作情況是與 傳統(tǒng)實(shí)施例相同的，其詳細(xì)介紹就予以省略。在高速重放時(shí)，對(duì)于記錄在諸如光盤等的記錄介質(zhì)上的數(shù)據(jù)，光頭以一定時(shí)間為 單位跳到GOP的前端，根據(jù)報(bào)頭信息讀取I圖象的數(shù)據(jù)部分，數(shù)據(jù)在解調(diào)器21中進(jìn)行解調(diào)， 以輸入緩沖存儲(chǔ)器22。然而，在I圖象的信息量太大而不能在一定時(shí)間內(nèi)讀出的情況下， 已經(jīng)讀出一半的數(shù)據(jù)直至數(shù)據(jù)的最后項(xiàng)讀出，光頭跳到下后面GOP的前端，只將能讀取的 數(shù)據(jù)輸入緩沖存儲(chǔ)器22。在這種情況下，在格式解碼器23中，只解碼能讀取的I圖象的區(qū) 域，而且作為高速重放圖象予以輸出。因此，當(dāng)GOP設(shè)定為15幀時(shí)，可以獲得15倍速度的 專用重放圖象。圖24表示重放一個(gè)GOP的I圖象的情況下的重放圖象。在這種情況下， I圖象所 有區(qū)域的信息量太大了而不能從記錄介質(zhì)讀出，對(duì)于不能讀取的區(qū)域，使前面區(qū)域保持原 樣予以輸出，從而合成了高速重放圖象。在圖24中，在不能讀取第n+1個(gè)GOP區(qū)域5及第 n+3個(gè)GOP區(qū)域1和5的情況下，這幅重放圖象的前一幅重放圖象就保持原樣。以這種方式，如圖23中所示用于專用重放的I圖象設(shè)置成使得優(yōu)先權(quán)給予位于記 錄在記錄介質(zhì)上一個(gè)GOP前端的畫面的中心部分的區(qū)域，因此，即使不能讀取整個(gè)I圖象 時(shí)，在重放時(shí)優(yōu)先權(quán)也給予畫面的中心部分，使得重放圖象的內(nèi)容容易理解。在上述實(shí)施例3中，當(dāng)不能讀取整個(gè)I圖象時(shí)，重放圖象就以區(qū)域?yàn)閱挝贿M(jìn)行插 值，若不以區(qū)域?yàn)閱挝贿M(jìn)行插值，則可以糾錯(cuò)塊為單位進(jìn)行插值。在這種情況下，根據(jù)圖23中所示的數(shù)據(jù)排列，解調(diào)器21把數(shù)據(jù)分成若干字節(jié)長的 數(shù)據(jù)包并且把糾錯(cuò)碼加到每個(gè)數(shù)據(jù)包上。圖25表示在五個(gè)區(qū)域以連續(xù)方式輸入的數(shù)據(jù)以 糾錯(cuò)塊單元為單位分成幾個(gè)數(shù)據(jù)包的情況下的實(shí)例。圖25A表示數(shù)據(jù)包劃分前的數(shù)據(jù)串。 圖25B表示數(shù)據(jù)包劃分后的數(shù)據(jù)串。I圖象的五個(gè)區(qū)域分成一定容量的若干數(shù)據(jù)包，區(qū)域 I (3)分為從I至i的數(shù)據(jù)包，區(qū)域I (4)分為從i至j的數(shù)據(jù)包，以便輸入。在高速重放時(shí)，對(duì)于以GOP為單位記錄在諸如光盤等的記錄介質(zhì)上的數(shù)據(jù)，光頭 以一定時(shí)間為單位跳到GOP的前端，按照報(bào)頭信息以區(qū)域?yàn)閱挝蛔x取I圖象的數(shù)據(jù)部分。 數(shù)據(jù)部分由解調(diào)器21進(jìn)行解調(diào)，輸入緩沖存儲(chǔ)器22。然而，在因I圖象的信息量大而不能 在一定時(shí)間內(nèi)讀取整個(gè)I圖象的情況下，甚至當(dāng)正在讀取數(shù)據(jù)的一個(gè)區(qū)域時(shí)，光頭也跳到 后面GOP的前端。此外，能讀取的數(shù)據(jù)經(jīng)受糾錯(cuò)處理，使得能被糾錯(cuò)的數(shù)據(jù)輸入緩沖存儲(chǔ)器 22。在這種情況下，格式解碼器23能識(shí)別解碼途中的I圖象區(qū)域的地址，使得能被讀取的 數(shù)據(jù)以宏塊為單位進(jìn)行解碼，以及作為高速重放圖象予以輸出。在這種情況下，對(duì)于不能解 碼的宏塊，就按原樣保持前一幅畫面予以輸出。在上述實(shí)施例3中，I圖象每個(gè)區(qū)域中的數(shù)據(jù)以連續(xù)方式分為若干數(shù)據(jù)包。然而， 可以把數(shù)據(jù)劃分成使得兩個(gè)以上區(qū)域的數(shù)據(jù)可以不包括在一個(gè)數(shù)據(jù)包內(nèi)。在這種情況下， 一個(gè)區(qū)域部分的數(shù)據(jù)是以糾錯(cuò)塊的整數(shù)倍而封閉的，其結(jié)果是緊接糾錯(cuò)處理后數(shù)據(jù)能以區(qū) 域?yàn)閱挝恢匦屡帕?。?dāng)每個(gè)區(qū)域的數(shù)據(jù)劃分成數(shù)據(jù)包單元時(shí)，數(shù)據(jù)一半輸入至每個(gè)區(qū)域的 最后的數(shù)據(jù)包，使得剩余的數(shù)據(jù)需要放置在數(shù)據(jù)掩蔽中(例如，所有數(shù)據(jù)都掩蔽為“1”)。此外，在上述實(shí)施例3中，以3、2、4、1和5的次序給予優(yōu)先權(quán)。然而，并不只限于 這種次序。次序例如可以是3、4、2、5和1。而且，在上述實(shí)施例3中，I圖象沿水平方向分為五個(gè)區(qū)域，并如圖22所示那樣地予以記錄。數(shù)據(jù)不一定要分成五個(gè)區(qū)域，而是可以國際標(biāo)準(zhǔn)MPEG所限定的片區(qū)為單位分為 n區(qū)域(n> 1)。這里，片區(qū)具有任意長度數(shù)(一個(gè)以上)的宏塊的一維結(jié)構(gòu)。片區(qū)是一條 到達(dá)畫面右端時(shí)連續(xù)到下一行左端的帶。下面就根據(jù)附圖解釋本發(fā)明的實(shí)施例4。圖26是表示實(shí)施例4中專用重放方法 的示意圖。在實(shí)施例3中，是用圖24中所示的重放方法進(jìn)行專用重放的。然而，也可以進(jìn) 行專用重放，輸出如圖26所示那樣的重放圖象。在這種情況下，通過重放如圖26中所示那 樣連續(xù)的五個(gè)G0P的I圖象的每一個(gè)區(qū)域，格式解碼器23就合成一幅畫面。例如在圖26A 中，重放圖象的一個(gè)畫面部分是從第n至第n+4G0P的I圖象合成的，使得第n+4G0P的I圖 象在區(qū)域1重放、第n+3G0P的I圖象在區(qū)域2重放、第n+2G0P的I圖象在區(qū)域3重放、第 n+lGOP的I圖象在區(qū)域4重放、以及第nGOP的I圖象在區(qū)域5重放。此外，參照圖26，當(dāng) 注意區(qū)域5時(shí)，第n、n+l、n+2......GOP的I圖象作為重放視頻數(shù)據(jù)進(jìn)行重放。此外，當(dāng)由于I圖象的信息量大而不能在一定時(shí)間內(nèi)讀出整個(gè)I圖象時(shí)，前一幅畫 面的數(shù)據(jù)保持原樣予以輸出，以合成高速重放圖象。圖27是當(dāng)?shù)趎+lGOP區(qū)域5及第n+3G0P區(qū)域1和5不能讀取時(shí)的重放圖象。在 這種情況下，由于數(shù)據(jù)排列是通過將優(yōu)選先權(quán)給予位于如圖23所示的畫面中心部分的區(qū) 域而記錄在記錄介質(zhì)上的，因此即使整個(gè)I圖象不能按照時(shí)間讀出的情況下，重放時(shí)也將 優(yōu)先權(quán)給于畫面的中心部分，結(jié)果是不會(huì)發(fā)生重放圖象難看的情景。而且，即使在兩個(gè)以上 區(qū)域的數(shù)據(jù)不能讀出的情況下，一幅畫面也分成五個(gè)區(qū)域。由于在各區(qū)域中重放的幀是不 相同的，難以檢測在重放圖象中所缺的數(shù)據(jù)。接著參照附圖介紹本發(fā)明的實(shí)施例5。圖28是表示根據(jù)實(shí)施例5的數(shù)字視頻信號(hào) 數(shù)據(jù)的排列結(jié)構(gòu)的示意圖。在實(shí)施例3中，數(shù)字排列是如圖23中所示那樣對(duì)于I圖象以區(qū) 域3、2、4、1和5的次序?qū)懗傻?。?shù)字排列也可以具有圖28中所示的結(jié)構(gòu)。在圖28中，當(dāng)I 圖象的數(shù)據(jù)記錄在一個(gè)G0P部分的數(shù)據(jù)排列前端部分時(shí)，各G0P的前端上的區(qū)域號(hào)被上卷。 換言之，如圖28中所示，當(dāng)I圖象數(shù)據(jù)以I (5)、I⑴、I⑵、I (3)和I⑷的次序記錄在第 nGOP上時(shí)，I圖象數(shù)據(jù)就以I⑴、I (2)、I (3)、I⑷及I (5)的次序記錄在第n+lG0P中。而
且，I (2)首先進(jìn)入第n+2G0P。當(dāng)G0P號(hào)成為n+3、n+4等......時(shí)，前端區(qū)域順序上卷，以
1(3)、1(4)、1(5)、1(1)等......予以記錄。此外，在G0P的前端，存儲(chǔ)各I圖象的數(shù)據(jù)的地址及用以識(shí)別前端區(qū)域類型的信息 是作為報(bào)頭信息寫入的。作為報(bào)頭信息，包括記錄在前端的區(qū)域號(hào)以及表示如圖27中所示 在每個(gè)區(qū)域的數(shù)據(jù)格式上所占的數(shù)據(jù)量的字節(jié)數(shù)。因此，在重放時(shí)，有了記錄在報(bào)頭信息中 的前端E域號(hào)以及每個(gè)區(qū)域在記錄介質(zhì)上所占有的字節(jié)數(shù)就可以把I圖象區(qū)的數(shù)據(jù)次序及 記錄介質(zhì)上每個(gè)區(qū)域的末尾位置看作關(guān)于G0P前端的相對(duì)地位。因此在專用重放時(shí)，光頭 以一定時(shí)間為單位，跳到G0P的前端地址，便得I圖象數(shù)據(jù)對(duì)于從G0P前端起的每個(gè)區(qū)域都 能根據(jù)報(bào)頭信息讀出。在這種情況下，記錄分成五個(gè)區(qū)域的I圖象區(qū)域的位置以G0P為單位上卷，因此即 使在專用重放時(shí)I圖象只有一部分區(qū)域能被解碼，不能被解碼的區(qū)域也不會(huì)集中在畫面中 的固定位置上。在高速重放時(shí)，對(duì)于記錄在例如光盤等的記錄介質(zhì)上的數(shù)據(jù)，光頭以一定時(shí)間為 單位跳到G0P的前端，根據(jù)報(bào)頭信息以區(qū)域?yàn)閱挝蛔x出I圖象的數(shù)據(jù)部分，在解調(diào)器21內(nèi)
27進(jìn)行解調(diào)，再輸入至緩沖存儲(chǔ)器22。然而當(dāng)I圖象的信息量太大而不能在一定時(shí)間內(nèi)讀出 整個(gè)I圖象時(shí)，在被讀途中的那個(gè)區(qū)域的最后數(shù)據(jù)讀取后，光頭就跳到下一個(gè)G0P的前端， 以便只有能被讀取的區(qū)域的數(shù)據(jù)輸入緩沖存儲(chǔ)器22。在這種情況下，格式解碼器23只解碼 作為高速重放圖象輸出的、能被讀出的I圖象的區(qū)域。因此，在一個(gè)G0P設(shè)定為15幀的情 況下，獲得15倍速度的專用重放圖象。圖29表示在高速重放時(shí)重放一個(gè)G0P的I圖象的情況下的重放圖象，在這種情況 下，I圖象以圖28中所示的次序記錄在記錄介質(zhì)上。這里，在I圖象的信息量大、整個(gè)I圖 象不能及時(shí)讀出的情況下，前一幅畫面的數(shù)據(jù)就保持原樣予以輸出，以便合成高速重放圖 象。圖29表示第n+lGOP區(qū)域5及第n+3G0P區(qū)域1和2不能完全讀出的情況。在這種情 況下，前一幅畫面的數(shù)據(jù)就保持原樣。如上所述，如圖28中所示的記錄用于專用重放的I圖象的次序以G0P為單位上 卷。因此，即使在專用重放時(shí)只有I圖象的某些區(qū)域能被解碼的情況下，不能被解碼的區(qū)域 也不會(huì)集中在畫面的固定位置上。下面參照附圖介紹本發(fā)明的實(shí)施例6。圖30是表示根據(jù)實(shí)施例6的數(shù)字視頻數(shù) 據(jù)的數(shù)據(jù)排列結(jié)構(gòu)的示意圖。在這種情況下，I圖象和P圖象分為五個(gè)區(qū)域，各為720圖 素X96行，使得各區(qū)域以宏塊為單位進(jìn)行分塊，且如圖22中所示的那樣進(jìn)行編碼。然而， P圖象被分成五個(gè)區(qū)域。以動(dòng)補(bǔ)償預(yù)測的參考型式的檢索范圍封閉于區(qū)域內(nèi)的方式進(jìn)行動(dòng) 補(bǔ)償預(yù)測及編碼。這里，所劃分的五個(gè)區(qū)域從頂部起定義為1、2、3、4和5。此外，對(duì)于B圖 象，不劃分區(qū)域就進(jìn)行動(dòng)補(bǔ)償預(yù)測并予以編碼。用格式編碼器13，以圖30中所示的數(shù)據(jù)排列用一個(gè)G0P部分的數(shù)據(jù)重新排列視頻 信號(hào)，并輸出至調(diào)制器14。這里，對(duì)于I圖象和P圖象，一幅畫面如圖22中所示的那樣分成 五個(gè)區(qū)域。I圖象以及P1、P2、P3和P4圖象定義為I (1)至I (5)以及Pi⑴至Pi (5) (i = 1至4)在圖30中，I圖象、P1、P2、P3和P4圖象的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)成從一個(gè)G0P部分的數(shù)據(jù)串的 前端起以3、2、4、1和5的次序予以記錄，使得優(yōu)先權(quán)給予位于畫面中心部分的區(qū)域。此外， 在圖30中，每個(gè)區(qū)域的數(shù)據(jù)量作為報(bào)頭信息記錄在G0P的前端，從而可以識(shí)別每個(gè)I圖象 和P圖象區(qū)域中的數(shù)據(jù)的地址。在高速重放時(shí)，對(duì)于以一個(gè)G0P為單位記錄在例如光盤等的記錄介質(zhì)上的數(shù)據(jù)， 光頭跳到G0P的前端，從而以區(qū)域?yàn)閱挝蛔x出I圖象和P區(qū)域的數(shù)據(jù)部分，由解調(diào)器21予 以解調(diào)，并輸入緩沖存儲(chǔ)器22。然而，當(dāng)I圖象和P圖象的信息量太大而不能在一定時(shí)間內(nèi) 讀出整個(gè)I圖象和P圖象時(shí)，讀取途中的區(qū)域直至最后的數(shù)據(jù)被讀出。此時(shí)光頭以一定時(shí) 間為單位跳到G0P的前端，使得只有被讀出的數(shù)據(jù)輸入緩沖存儲(chǔ)器22。在這種情況下，格式 解碼器23只對(duì)能被讀出的I圖象和P圖象的區(qū)域進(jìn)行解碼，然后輸出數(shù)據(jù)作為高速重放圖 象。因此，在一個(gè)G0P設(shè)定為15幀的情況下，可以獲得三倍速度的專用重放圖象。此外，由于優(yōu)先權(quán)給予位于畫面的中心部分的區(qū)域，以便排列在分為五個(gè)區(qū)域的I 圖象中一個(gè)G0P的前端，即使在只有I圖象或P圖象的一部分能被解碼的情況下，至少也能 輸出畫面的中心部分。此外，圖象是以I圖象、P1圖象、P2圖象、P3圖象及P4圖象的次序 記錄在記錄介質(zhì)上的。因此，即使當(dāng)所有數(shù)據(jù)都不能讀出時(shí)，也不會(huì)發(fā)生測數(shù)據(jù)解碼電路27 不能重放參考數(shù)據(jù)的情況。圖31表示在通過只重放一個(gè)G0P中的I圖象和P圖象而進(jìn)行圖象的高速重放的情況下的重放圖象。在這種情況下，當(dāng)圖I圖象和P圖象的信息量大而不能在一定時(shí)間內(nèi) 從記錄介質(zhì)上讀出整個(gè)I圖象和整個(gè)P圖象時(shí)，上一幅畫面的數(shù)據(jù)就保持原樣予以輸出，以 便對(duì)于不能讀出的區(qū)域合成高速重放圖象。圖31表示第nGOP的P4中區(qū)域3、4和5不能 讀出的情況。在這種情況下，前一幅畫面的數(shù)據(jù)保持原樣。如上所述，如圖30中所示，通過以一個(gè)G0P前端的區(qū)域?yàn)閱挝皇占团帕袑Ｓ弥?放時(shí)所用的I圖象和P圖象，而在專用重放時(shí)重放I圖象和P圖象，輸出專用重放圖象。此 外，在因時(shí)間限制而不能讀出整個(gè)I圖象和整個(gè)P圖象的情況下，上一幅畫面的數(shù)值就會(huì)插 值，以允許輸出重放圖象。在上述實(shí)施例6中，在不能讀取整個(gè)I圖象和P圖象的情況下，以區(qū)域 為單位對(duì)重 放圖象進(jìn)行插值。然而，也可以不以區(qū)域?yàn)閱挝贿M(jìn)行插值，而是以糾錯(cuò)碼為單位進(jìn)行插值。在這種情況下，對(duì)于圖30中所示的數(shù)據(jù)排列，解調(diào)器21把數(shù)據(jù)分成若干字節(jié)的數(shù) 據(jù)包，使得糾錯(cuò)碼加到每個(gè)數(shù)據(jù)包上。圖32表示以連續(xù)方式輸入的五個(gè)區(qū)域的數(shù)據(jù)分為若 干個(gè)由糾錯(cuò)塊組成的數(shù)據(jù)包。圖32A表示數(shù)據(jù)包劃分前的數(shù)據(jù)串。圖32B則表示數(shù)據(jù)包劃 分后的數(shù)據(jù)。在圖32中，數(shù)據(jù)分成區(qū)域P1 (3)中的第i至第j數(shù)據(jù)包。在高速重放時(shí)，對(duì)于以G0P為單位記錄在例如光盤等的記錄介質(zhì)上的數(shù)據(jù)，光頭 以一定時(shí)間為單位跳到G0P的前端，從而根據(jù)報(bào)頭信息以區(qū)域?yàn)閱挝蛔x出I圖象的數(shù)據(jù)部 分，在解調(diào)器21進(jìn)行解調(diào)，再輸入緩沖存儲(chǔ)器22。然而在I圖象的信息量大到使整個(gè)I圖 象和整個(gè)P圖象的不能在一定時(shí)間內(nèi)讀出的情況下，即使在讀取一個(gè)區(qū)域部分的數(shù)據(jù)的途 中，光頭也會(huì)跳到下一個(gè)G0P的前端。此外，已被讀取的數(shù)據(jù)經(jīng)受糾錯(cuò)處理，經(jīng)過糾錯(cuò)的數(shù) 據(jù)輸入緩放存儲(chǔ)器22。在這種情況下，格式解碼器23識(shí)別解碼途中的I圖象和P圖象的地 址，使得能被讀取的數(shù)據(jù)以宏塊為單位進(jìn)行解碼，且作為高速重放圖象予以輸出。在這種情 況下，對(duì)于不能解碼的宏塊，上一幅畫面的數(shù)據(jù)就保持原樣予以輸出。在上述實(shí)施例6中，在動(dòng)補(bǔ)償預(yù)測時(shí)，檢測范圍設(shè)定成封閉在每個(gè)區(qū)域內(nèi)，但是并 不總是需要封閉的。下面參照圖33介紹本發(fā)明的實(shí)施例7。圖33是表示實(shí)施例7的特定重放方法的 示意圖。在實(shí)施例6中，用圖31所示的重放方法進(jìn)行特定重放。然而，可以進(jìn)行專用重放， 使得重放圖象如圖33中所示那樣地輸出。在這種情況下，通過從如圖33所示的連續(xù)五幀 逐個(gè)重放區(qū)域，格式編碼器23合成一幅畫面。在圖33A中，一個(gè)畫面部分的重放圖象是從 I圖象、P1至P4圖象合成的。此外，在圖33A中，在區(qū)域1重放P4圖象，在區(qū)域2重放P3 圖象，在區(qū)域3重放P2圖象，在區(qū)域4重放P1圖象，以及在區(qū)域5重放I圖象。此外，在圖 33中，要注意區(qū)域5經(jīng)過的時(shí)間。重放的視頻數(shù)據(jù)包括第nGOP的I圖象，P1、P2、P3及P4， 以及第n+lGOP的I圖象，以及P1圖象。此外，在I圖象和P圖象的信息量大到所有I圖象和P圖象不能在一定時(shí)間內(nèi)讀 出的情況下，上一幅畫面的數(shù)據(jù)保持原樣予以輸出，合成高速重放圖象。圖34表示第nGOP 的區(qū)域1、4和5不能讀出的情況下的重放圖象。在這種情況下，如圖30中所示，對(duì)于數(shù)據(jù) 串，優(yōu)先權(quán)給予位于中心部分的區(qū)域，以便記錄在記錄介質(zhì)上，從而不會(huì)發(fā)生重放時(shí)因優(yōu)先 權(quán)給了畫面中心部分而重放圖象難看的情況。此外，即使在兩個(gè)以上區(qū)域的數(shù)據(jù)不能讀取 的情況下，一幅畫面也分成五個(gè)區(qū)域，各區(qū)域中所重放的幀是各不相同的，在重放圖象中所 缺少的數(shù)據(jù)就難以看見。
接著參照附圖介紹本發(fā)明的實(shí)施例8。圖35是表示實(shí)施例8數(shù)字視頻數(shù)據(jù)排列結(jié) 構(gòu)的示意圖。在實(shí)施例6中，數(shù)據(jù)排列是以如圖30中所示的區(qū)域3、2、4、1和5的次序?qū)懗?的，但是這種排列也可以具有如圖35中所示的結(jié)構(gòu)。在圖35中，當(dāng)I圖象和P圖象的數(shù)據(jù)記錄在一個(gè)G0P部分的數(shù)據(jù)排列的前端時(shí)， 對(duì)于每一幀，前端上的區(qū)域號(hào)都上卷。換言之，如圖28中所示，在第nGOP中I圖象數(shù)據(jù)是 &P1(2)、P1(3)、P1(4)、P1(5)及Pl(l)的次序記錄的。此外在P2圖象中，P2(3)成了前 端。在P3圖象及P4圖象中，前端區(qū)域被上卷，并且象P3 (4)和P4(5)那樣地順序記錄。此外，在G0P的前端，存儲(chǔ)I圖象和P圖象的數(shù)據(jù)的地址、以及識(shí)別各幀前端上的 區(qū)域的類型信息作為報(bào)頭信息記錄下來。這里，作為報(bào)頭信息記錄了在每個(gè)區(qū)域前端所記 錄的區(qū)域號(hào)以及表示分成五個(gè)部分每個(gè)區(qū)域中的數(shù)據(jù)量的字節(jié)數(shù)。因此，在專用重放時(shí)，光 學(xué)裝置以一定時(shí)間為單位跳到G0P的前端，從而根據(jù)報(bào)頭信息可以區(qū)域?yàn)閱挝蛔x出數(shù)據(jù)。在這種情況下，由于I圖象和P圖象分成五個(gè)部分的位置以幀為單位上卷，即使在 只有I圖象和P圖象的一部分區(qū)域能被解碼的情況下，也不會(huì)發(fā)生未被解碼的區(qū)域集中在 畫面的固定位置上的情況。在高速專用重放時(shí)，以一個(gè)G0P為單位記錄在例如光盤等的記錄介質(zhì)上的數(shù)據(jù)是 根據(jù)報(bào)頭信息以區(qū)域?yàn)閱挝欢x出的。此時(shí)，數(shù)據(jù)由解調(diào)器21進(jìn)行解調(diào)，并輸入緩沖存儲(chǔ) 器22。然而，當(dāng)I圖象和P圖象的信息量大到不能在一定時(shí)間內(nèi)讀出整個(gè)I圖象和P圖象 時(shí)，對(duì)于讀取途中的區(qū)域，讀出最后數(shù)據(jù)。然后光頭跳到G0P的前端，只輸入能輸入緩沖存 儲(chǔ)器22的區(qū)域的數(shù)據(jù)。在這種情況下，格式解碼器23只解碼I圖象和P圖象的區(qū)域，并且 作為高速重放圖象予以輸出。圖36表示在只有一個(gè)G0P中的I圖象和P圖象被重放的情況下的高速重放的重 放圖象。在這種情況下，當(dāng)I圖象和P圖象的數(shù)據(jù)量大到不能在一定時(shí)間內(nèi)讀出整個(gè)I圖 象和P圖象時(shí)，通過使上一幅畫面的數(shù)據(jù)保持原樣予以輸出就能合成高速重放圖樣。圖36 表示第nGOP的P4中區(qū)域3、4和5不能讀出的情況。在這種情況下，上一幅畫面的數(shù)據(jù)保 持原樣。如上所述，由于記錄I圖象的次序如圖35中所示那樣地以G0P為單位上卷，即使 在專用重放時(shí)只有I圖象的一部分區(qū)域可以解碼的情況下，不能解碼的區(qū)域也不會(huì)集中在 畫面的固定位置上。接著參照圖37介紹本發(fā)明的實(shí)施例9。圖37是表示數(shù)字視頻記錄和重放設(shè)備中 的數(shù)字視頻信號(hào)編碼處理單元的記錄測的方框圖，其中DCT塊分為低頻區(qū)和高頻區(qū)級(jí)，使 得只有低頻區(qū)位于G0P的前端。在圖37中，編號(hào)51表示緩沖存儲(chǔ)器、52表示減法器、53表 示DCT電路、54表示數(shù)字轉(zhuǎn)換電路、55表示可變長度編碼器、56表示反向數(shù)字轉(zhuǎn)換電路、57 表示反向DCT電路、58表示加法器、59表示動(dòng)補(bǔ)償預(yù)測電路、60表示計(jì)算事件數(shù)及代碼量的 計(jì)數(shù)器、61表示格式編碼器、以及65表示輸入端子。下面介紹設(shè)備的工作情況。待輸入的視頻數(shù)據(jù)是隔行掃描圖象，其有效的畫面尺 寸為水平704象素及垂直480象素。這里，減法器52、DCT電路53、數(shù)字轉(zhuǎn)換電路54、可變 長度編碼器55、反向量化器56、反向DCT電路57、加法器58及動(dòng)補(bǔ)償預(yù)測電路59的工作情 況是與傳統(tǒng)實(shí)施例中的對(duì)應(yīng)裝置相同的，有關(guān)它們的說明就予以省略?，F(xiàn)參照圖38說明可變長度編碼器55的工作情況。圖38表示DCT塊內(nèi)DCT系數(shù)
30的數(shù)據(jù)排列。在圖38中，低頻分量位于左上部分，高頻分量的DCT系數(shù)的數(shù)據(jù)位于右下部 分。DCT塊內(nèi)所排列的DCT系數(shù)的數(shù)據(jù)中，直至特定位置(事件的結(jié)束處)系數(shù)的數(shù)據(jù)(例 如圖38中的陰影部分)被編碼成可變長度碼，作為可變長度區(qū)域，并且輸出至格式編碼器 61。于是，對(duì)上述位置的DCT系數(shù)的數(shù)據(jù)后的DCT系數(shù)的數(shù)據(jù)進(jìn)行可變長度編碼。換言之， 空間頻率區(qū)域的數(shù)據(jù)通過分割進(jìn)行編碼。低頻區(qū)和高頻區(qū)之間的界線稱為拐點(diǎn)。拐點(diǎn)設(shè)定為假定在特定重放時(shí)光頭可以到 達(dá)的低頻區(qū)的預(yù)定代碼量?？勺冮L度編碼器55根據(jù)拐點(diǎn)把DCT系數(shù)分成低頻區(qū)和高頻區(qū)， 以輸出至格式編碼器61。在事件的界線處確定編碼區(qū)。不消說可以用其它方法作出確定。例如，可以在一 定數(shù)量的事件的邊界處確定編碼區(qū)。用由量化器54經(jīng)過粗量化的量化數(shù)據(jù)及細(xì)量化和粗 量化的差分值，對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行劃分。此外，可以對(duì)用緩沖存儲(chǔ)器將 其分辨率變稀疏到一半程度 的圖象進(jìn)行編碼以及對(duì)分辨率從一半程度恢復(fù)的圖象和原有分辨率的圖象之間的差分圖 象進(jìn)行編碼而將數(shù)據(jù)進(jìn)行劃分。換言之，數(shù)據(jù)劃分不限于頻率區(qū)的劃分。不消說，可以用量 化及空間分辨率的劃分而對(duì)圖象的高效編碼數(shù)據(jù)進(jìn)行劃分。這時(shí)，按頻率劃分時(shí)作為圖象的較重要的數(shù)據(jù)是低頻數(shù)據(jù)。當(dāng)劃分是用量化劑分 時(shí)，為了編碼，數(shù)據(jù)經(jīng)受粗量化。當(dāng)數(shù)據(jù)用空間分辨率劃分時(shí)，對(duì)變稀疏(thinned)的圖象 進(jìn)行編碼。通過只對(duì)那些重要數(shù)據(jù)進(jìn)行解碼就，可以獲得人們就容易感覺到的解碼圖象。用 這種方式，一種高效的編碼數(shù)據(jù)能分成更基本的重要數(shù)據(jù)和其它數(shù)據(jù)(這個(gè)過程叫做分層 化)，加上糾錯(cuò)誤，進(jìn)行調(diào)制；以便記錄在光盤上。用這種方式，由于只劃分I圖象和P圖象的低頻分量，在特定重放時(shí)只讀出及重放 這些低頻分量就大大地減少了專用重放時(shí)所讀出的數(shù)據(jù)量。結(jié)果，從介質(zhì)讀出數(shù)據(jù)的時(shí)間 就較短，在跳躍搜索時(shí)可以實(shí)現(xiàn)平穩(wěn)移動(dòng)的高速重放。而且，當(dāng)只有I圖象和P圖象以連續(xù) 方式排列時(shí)，就能方便地從光盤讀出I圖象和P圖象的低頻分量的數(shù)據(jù)，以便解碼。在這種 情況下，比起在GOP前端排列I圖象和P圖象的整個(gè)區(qū)域，只要抽取和排列低頻分量就可以 形成更有效的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。下面就介紹格式編碼器61的工作情況。圖39是表示格式編碼器運(yùn)行情況的方框 圖。一開始當(dāng)編碼工作起動(dòng)時(shí)，判斷編碼模式是否處在分層模式。當(dāng)模式不是分層模式時(shí)， 信息被插入系統(tǒng)流，該信息表示模式是非分層模式，以服從傳統(tǒng)的流結(jié)構(gòu)。在分層模式的情 況下，確認(rèn)設(shè)定了次序報(bào)頭。具體的說是確認(rèn)次序可測延伸的數(shù)據(jù)。當(dāng)數(shù)據(jù)正確地寫入時(shí)， 就認(rèn)別圖象的前端，使得I圖象和P圖象分成低頻分量數(shù)據(jù)和高頻分量數(shù)據(jù)，以檢測各自的 數(shù)據(jù)長度。同時(shí)，為各圖象檢測B圖象的數(shù)據(jù)的長度。此外，在緊跟GOP的前端排列I圖象和 P圖象的低頻分量數(shù)據(jù)的情況下，制作只記錄地址信息的數(shù)據(jù)包。在這個(gè)數(shù)據(jù)包中，包含了 I圖象和P圖象的低頻分量、I圖象和四幅P圖象的高頻分量、以及十幅B圖象的地址信息， 從而記錄各數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)長度。因此，根據(jù)這個(gè)數(shù)據(jù)長度，可以獲得各數(shù)據(jù)流的前端位置，作為相對(duì)于GOP報(bào)頭前 端的相對(duì)地址。含有這個(gè)地址信息的數(shù)據(jù)包、I圖象和四幅P圖象的低頻分量以及剩余的 數(shù)據(jù)順序地排列，以進(jìn)行格式化。其中，上述次序報(bào)頭的可測延伸部分上的可測模式的確認(rèn)涉及圖40中MPEG2的句法中所確定的可測模式設(shè)定的確認(rèn)以及片區(qū)報(bào)頭上優(yōu)先權(quán)拐點(diǎn)的描述的確認(rèn)。優(yōu)先權(quán)拐點(diǎn)位于圖40中的預(yù)定數(shù)量事件處(對(duì)應(yīng)于上述拐點(diǎn))，而且涉及表示所劃分的低頻分量和高 頻分量之間的界經(jīng)的數(shù)據(jù)。當(dāng)擾頻模式假設(shè)為“00”時(shí)，表示后續(xù)的比特流是數(shù)據(jù)分割的比特流，也表示分為 低頻分量和高頻分量的比特流是連續(xù)的。當(dāng)B圖象是由低頻分量組成以致不會(huì)產(chǎn)生高頻分 量時(shí)，B圖象就不予劃分。以這種方式產(chǎn)生的比特流的一個(gè)實(shí)例示于圖41。圖41A表示未經(jīng)分層的比特流。 當(dāng)比特流用圖37中所示的電路分層時(shí)，比特流就如圖41B所示那樣地分割和分層。當(dāng)考慮 到這種專用重放而將數(shù)據(jù)排列成陣列時(shí)，I圖象和P圖象的低頻分量就如圖41C所示排列 在GOP的前端。圖41D表示在地址信息如圖39中的流程圖所示那樣包含在專用數(shù)據(jù)包的情況下 的數(shù)據(jù)排列。在這種情況下，如上所述，地址信息可以用相對(duì)于GOP報(bào)頭前端的相對(duì)地址予 以表示。然而，地址信息可以用哪個(gè)數(shù)據(jù)包的哪個(gè)字節(jié)是各圖象的前端的方式予以表示。不 消說，地址信息也可以用光盤上的扇區(qū)地址表示。圖42表示專用數(shù)據(jù)包中包含地址信息的實(shí)例。當(dāng)經(jīng)過數(shù)據(jù)包化的基本比特流(稱 為PES)數(shù)據(jù)包用作專用數(shù)據(jù)包時(shí)，比特流ID表示為BF (十六進(jìn)制表示法)。在描述了數(shù)據(jù) 包長度后，字節(jié)MSB設(shè)定為1，其后的比特設(shè)定為0，使得代碼與所有的起始碼(數(shù)據(jù)包的起 始碼和比特流的起始碼)顯得不相同。于是用剩余的六比特描述分層模式、分層種類、專用 重放時(shí)所要使用的圖象種類、以及起始地址數(shù)等。其后，描述21比特長的地址信息，從而可以表示高達(dá)2M字節(jié)的最大長度的GOP數(shù) 據(jù)量。然而，100 (用二進(jìn)制法表示)插入21比特?cái)?shù)據(jù)的首三比特，使得該數(shù)據(jù)與上述起始 碼的前24比特000001 (十六進(jìn)制表示法)顯得不相同。這里，起始地址包括I圖象低頻分 量的起始地址，四個(gè)P圖象的低頻分量的起始地址，I圖象的高頻分量、四個(gè)P圖象的高頻 分量的起始地址，以及十個(gè)B圖象的起始地址。此外，添加上記錄有前、后GOP的數(shù)據(jù)的光 盤上的扇區(qū)地址，以便在特定重放時(shí)使光頭跳動(dòng)。當(dāng)I比特的奇偶校驗(yàn)位加到21比特地址時(shí)，就提高了數(shù)據(jù)的可靠性。在這種情況 下，10 ( 二進(jìn)制表示法)可以加到相對(duì)于21比特+1比特的前端。此外，考慮到專用重放的 高速倍數(shù)，當(dāng)加上若干前后GOP的扇區(qū)地區(qū)以及前一及后一 GOP的地址時(shí)，就可以擴(kuò)大專用 重放的高速倍數(shù)的就化。此外，這表明在PES的數(shù)據(jù)包的專用2數(shù)據(jù)包中描述了地址信息。 不消說，地址信息可以寫在例如程序流圖等的專用描述符(descripter)的其它用戶區(qū)等 上?，F(xiàn)在根據(jù)圖43和44介紹實(shí)施例9的重放側(cè)。圖43是數(shù)字視頻信號(hào)解碼處理部 分的方框圖。在圖43中，編號(hào)71表示程序流報(bào)頭檢測器，72表示PES數(shù)據(jù)包報(bào)頭檢測器， 73表示視頻比特流發(fā)生器，74表示數(shù)據(jù)重排器，75表示地址存儲(chǔ)器，76表示模式轉(zhuǎn)換開關(guān)， 77表示可變長度檢測器，78表示開關(guān)，79表示反向量化器，80表示反向DCT電路，81表示加 法器，82表示預(yù)測數(shù)據(jù)解碼電路，83表示幀存儲(chǔ)器，以及84表示可解碼判定器。圖44是表 示圖43的工作原理的示意圖。下面根據(jù)圖45說明圖43的工作情況。圖45是表示重放時(shí)格式解碼器工作情況 的流程圖。從ECC輸出的比特流經(jīng)受程序流報(bào)頭的檢測，以便分成各PES數(shù)據(jù)包。此外，檢測PES數(shù)據(jù)包報(bào)頭，以區(qū)別含地址信息的專用數(shù)據(jù)包及視頻數(shù)據(jù)包。在專用數(shù)據(jù)包的情況下，將數(shù)據(jù)包中所含的地址信息抽取出來加以存儲(chǔ)。同時(shí)，在 視頻數(shù)據(jù)包的情況下，則抽取視頻數(shù)據(jù)的比特流。這里，在正常重放的情況下，對(duì)于I圖象 和P圖象，從視頻數(shù)據(jù)的比特流中抽取低頻分量和高頻分量的數(shù)據(jù)，從而重新排列數(shù)據(jù)及 輸出重放圖象。同時(shí)，在專用重放時(shí)，只抽取視頻數(shù)據(jù)的低頻分量加以重放。這里，在重放 低頻分量后，允許光頭跳到后面GOP的前端。在這種情況下，當(dāng)在視頻流描述這些地址時(shí)，地址信息轉(zhuǎn)換成比特流后才抽取及 存儲(chǔ)。因此，在當(dāng)?shù)刂沸畔⒂贸绦蛄鲌D的專用描述符描述的情況下，以程序流圖報(bào)頭的檢測 電平抽取及存儲(chǔ)地址信息。不消說，地址信息可以是相對(duì)地址或絕對(duì)地址。
實(shí)際上，諸如跳躍搜索及正常連續(xù)重放等的模式信號(hào)輸入模式轉(zhuǎn)換開關(guān)76。同時(shí)， 來自光盤等的重放信號(hào)由放大器進(jìn)行放大，從而用由PLL等輸出的經(jīng)過相位同步的時(shí)鐘重 放信號(hào)。接著為數(shù)字解調(diào)進(jìn)行辨別操作。于是在進(jìn)行糾錯(cuò)處理后，程序流報(bào)頭檢測器71就 獲得了首標(biāo)后的數(shù)據(jù)信息。此外，PES包報(bào)頭檢測器72例如檢測在PES數(shù)據(jù)包的專用2數(shù)據(jù)包 (private2packet)中所述的各圖象的地址信息以及專用重放的數(shù)據(jù)的地址信息，該信息存 入地址存儲(chǔ)器75。這里，將用于音頻的PES數(shù)據(jù)包、用于例如字符等的PES數(shù)據(jù)包以及用于 視頻的PES數(shù)據(jù)包進(jìn)行分類，以致只有視頻數(shù)據(jù)包輸出至視頻比特流發(fā)生器73。這里，視頻比特流發(fā)生器73擦去來自PES數(shù)據(jù)包的附加信息，構(gòu)成比特流。具體 地說，諸如各類控制碼及時(shí)間標(biāo)記(stamp)的數(shù)據(jù)予以消去。此后，根據(jù)從地址存儲(chǔ)器75 中所獲得的地址信息，用模式轉(zhuǎn)換開關(guān)76的輸出，由數(shù)據(jù)重排器74在正常重放時(shí)重新排列 比特流。模式轉(zhuǎn)換開關(guān)76的輸出(控制信號(hào))輸送到數(shù)據(jù)重排器74和可解碼判定器84。 通過獲得控制信號(hào)，數(shù)據(jù)重排器74從被劃分及分層的低頻分量及高頻分量重建劃分前的 數(shù)據(jù)。否則，只向可變長度解碼器77輸出低頻分量。換言之，在正常重放時(shí)，各低頻分量與 高頻分量合成起來，使得設(shè)備以普通圖象的次序重排數(shù)據(jù)的方式工作。在專用重放時(shí)，根據(jù) 高速倍數(shù)，只輸出I圖象的低頻分量或I圖象和P圖象的低頻分量。在只允許通過低頻分量的專用重放時(shí)，不采用時(shí)間標(biāo)記。相比之下，可變長度解碼 器77連同可解碼判定器84抽取由片區(qū)報(bào)頭的優(yōu)先權(quán)拐點(diǎn)所表示的低頻分量區(qū)中的事件的 邊界，使得直至邊界的數(shù)據(jù)被解碼，且輸出至開關(guān)78。這個(gè)開關(guān)78連接成在正常重放時(shí)不 會(huì)插入零。同時(shí)，在專用重放時(shí)，用可解碼判定器84控制開關(guān)78，使零插入特定重放時(shí)優(yōu)先 權(quán)拐點(diǎn)后的高頻分量區(qū)?，F(xiàn)在根據(jù)圖44說明上述工作情況。參照圖44，當(dāng)分割拐點(diǎn)是El至E3時(shí)，El至E3 存入低頻分量流。E4至EOB則存入高頻分量流。在低頻分量流中，存有E3后的后面DCT塊 中的低頻分量數(shù)據(jù)。這里，在正常重放時(shí)，數(shù)據(jù)重排器74從低頻分量流抽取數(shù)據(jù)El至E3，以及從高頻 分量流抽取數(shù)據(jù)E4至EOB。而且，數(shù)據(jù)重排器74分別抽取數(shù)據(jù)，順序重建DCT數(shù)據(jù)。相比 之下，在專用重放時(shí)，數(shù)據(jù)重排器74抽取數(shù)據(jù)El至E3，接著由可變長度解碼器77進(jìn)行可變 長度解碼，可解碼判定器84檢測優(yōu)先權(quán)拐點(diǎn)，使零插入圖44中的陰影部分，以便只用低頻 分量構(gòu)成DCT塊。
轉(zhuǎn)換成DCT塊的數(shù)據(jù)根據(jù)動(dòng)向量進(jìn)行解碼。這里，由于解碼是與傳統(tǒng)實(shí)例相同的， 所以略去了有關(guān)動(dòng)向量解碼的說明。然而，在特定重放時(shí)解碼P圖象所用的基準(zhǔn)通過采用 只用低頻分量解碼的I圖象或P圖象予以解碼。以數(shù)據(jù)塊為單位進(jìn)行解碼的數(shù)據(jù)輸入幀存儲(chǔ)器83。這里，幀存儲(chǔ)器83以GOP結(jié)構(gòu) 的原有次序恢復(fù)圖象，并且通過從塊掃描至光柵掃描的轉(zhuǎn)換而予以輸出。順便說，幀存儲(chǔ)器 83通?？梢耘c裝在預(yù)測數(shù)據(jù)解碼電路82中的存儲(chǔ)器配用。編碼區(qū)限定在事件的邊界處，但是不消說也可以用其它方法限定邊界，換言之，除 了頻率區(qū)劃分，圖象的高效編碼數(shù)據(jù)還可以用量化劃分，或者空間分辨率劃分。此時(shí)，頻率劃分情況下作為圖象更重要的數(shù)據(jù)是低頻區(qū)數(shù)據(jù)。在量化劃分的情況 下，數(shù)據(jù)涉及通過粗量化而編碼的數(shù)據(jù)。在用空間分辨率劃分?jǐn)?shù)據(jù)的情況下，數(shù)據(jù)涉及通過 將變稀疏的圖象編碼所獲得的數(shù)據(jù)。在這種情況下，在只用 這些數(shù)據(jù)項(xiàng)所解碼的重放圖象 中，人們?nèi)菀子X察到的區(qū)域定義為重要數(shù)據(jù)。換言之，一個(gè)高效編碼數(shù)據(jù)分為基本的重要數(shù) 據(jù)及不那么重要數(shù)據(jù)(這個(gè)過程稱為分層)，使得數(shù)據(jù)從光盤重放時(shí)，只有基本的重要數(shù)據(jù) 可在專用重放時(shí)重放。實(shí)施例9描述了對(duì)應(yīng)于重放側(cè)的記錄側(cè)的情況。這也考慮到記錄和重入組合成一 組，例如硬盤等的情況下，只考慮重放側(cè)，預(yù)先假定數(shù)據(jù)是根據(jù)一般可獲得的激光盤等的原 理所記錄的。下面介紹本發(fā)明實(shí)施例10。圖46是表示根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例10的數(shù)字視頻信號(hào) 記錄和重放設(shè)備的記錄系統(tǒng)的方框圖。圖46中相同的編號(hào)表示圖37中的相同部件或?qū)?yīng) 部件。編號(hào)65表示輸入端子、51表示緩沖存儲(chǔ)器、52表示減法器、53表示DCT電路、54表 示量化器、56表示反向量化器、57表示反向DCT電路、58表示加法器、59表示動(dòng)補(bǔ)償預(yù)測電 路、55表示可變長度編碼器、62表示區(qū)域重排器、以及61表示格式編碼器。圖47是表示根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例10的數(shù)字視頻信號(hào)記錄和重放設(shè)備的重放系統(tǒng)的 電路方框圖。圖47中相同的編號(hào)表示圖43中相同的部件或?qū)?yīng)的部件。編號(hào)71表示程 序流報(bào)頭檢測器、72表示PES數(shù)據(jù)包括檢測器、73表示視頻比特流發(fā)生器、85表示區(qū)域重 排器、75表示地址存儲(chǔ)器、76表示模式轉(zhuǎn)換開關(guān)、77表示可變長度解碼器、79表示反向量化 器、80表示反向DCT電路、81表示加法器、82表示預(yù)測數(shù)據(jù)解碼電路、以及83表示幀存儲(chǔ)
ο下面介紹實(shí)施例10的工作情況。來自輸入端子65的數(shù)字視頻信號(hào)是以行為單位 輸入的，輸送到緩沖存儲(chǔ)器51。從緩沖存儲(chǔ)器51至可變長度編碼器55的工作情況是與上 述實(shí)例相同的，有關(guān)其說明就予以略去。對(duì)于從可變長編碼器55以GOP為單位輸出的視頻信號(hào)的比特流中的I圖象，區(qū)域 重排器62重排數(shù)據(jù)，使得位于畫面中心部分的區(qū)域排列在比特流的前端。這里，I圖象分 成如圖48中所示的三個(gè)區(qū)域。I圖象中對(duì)應(yīng)于區(qū)域1-3的數(shù)據(jù)定義為I (1)、1 (2)和I (3)。 然而，圖48中所示的各區(qū)域是多個(gè)MPEG片區(qū)層的集合。在圖48中，區(qū)域1和3由6個(gè)片 區(qū)所組成，區(qū)域2則由18個(gè)片區(qū)所組成。實(shí)際上，區(qū)域重排器62檢測比特流的I圖象的片區(qū)報(bào)頭，把每個(gè)片區(qū)分為三個(gè)區(qū)， 如圖48所示，從而對(duì)每區(qū)形成一比特流，為每個(gè)區(qū)重排比特流。換句話說，如圖49所示，比 特流在這個(gè)區(qū)單元中被重排，這樣，比特流以I (2)，I (3)和I(I)的順序安排在GOB的前頭。該重排的比特流被輸出列GOP單元的格式編碼器61。接下來，根據(jù)圖50解釋格式編碼器61的操作。圖50是一個(gè)流程圖，說明把視頻 數(shù)據(jù)格式化為GOP單元中的PED包的算法。在屏幕中心部分優(yōu)先模式情況下，檢測要輸入 的比特流圖象報(bào)頭和圖象信息。在I圖象的情況下，圖49所示的圖面I (2)、1(3)和I(I) 的中心部分被提取，并檢測各數(shù)據(jù)長度，檢測的每個(gè)區(qū)的數(shù)據(jù)長度轉(zhuǎn)變?yōu)?4位寬的二進(jìn)制 數(shù)，制成地址信息。另一方面，數(shù)據(jù)長度在圖象單位中相對(duì)于P和B圖象被檢測，這樣，數(shù)據(jù) 長度被轉(zhuǎn)換為24位寬(3個(gè)位組)的二進(jìn)制數(shù)，制成地址信息。格式化單元收集輸入地址信息和視頻數(shù)據(jù)比特流，分為兩類PES包。換 句話說，構(gòu) 成了只具有地址信息的PES包和只具有音頻的PES包。因此，在一個(gè)GOP由15幀構(gòu)成的情況下，如圖6所示，有17類圖象作為地址信息， 例如，3種I圖象，4種P圖象，10種B圖象。而且，在盤上有引導(dǎo)GOP和跟隨GOP的兩類地 址信息(盤上的絕對(duì)地址)作為特殊重放時(shí)刻的地址信息。這些條目的地址信息的收集在 一個(gè)包中，并格式化為PES包。實(shí)際上，這些地址信息項(xiàng)目收集在一個(gè)包中，并格式化為圖 51所示的PES包的專用I包。在圖51中，在盤上引導(dǎo)GOP和跟隨GOP的絕對(duì)地址安排在 包數(shù)據(jù)的前面。然后，每個(gè)圖象的地址信息依次安排。然而，對(duì)每個(gè)地址信息指定了 3位組 (24位)長的地址信息，所以包的長度為57位組。在此期間，就地址數(shù)據(jù)以外的比特流的一個(gè)GOP部分而言，比特流被格式化為PES 包(視頻包)，方法是把比特流分為多個(gè)數(shù)據(jù)包，并加上同步信號(hào)等報(bào)頭信息。此外，格式編碼器61把輸入的音頻數(shù)據(jù)的比特流分為許多PES包，構(gòu)成具有視頻 數(shù)據(jù)PES包的MPEG2-PS系統(tǒng)流。實(shí)際上，如圖52所示，視頻數(shù)據(jù)的一個(gè)GOP部分的比特流 和音頻數(shù)據(jù)比特流被分割并安排在同一組的多個(gè)數(shù)據(jù)包中。在這種情況下，一代表前述地 址信息的包安排在圖52的系統(tǒng)流的前包中。然后，以如下方式構(gòu)成裝置，即在I圖象的屏 幕中心部分含有比特流的包被構(gòu)成。下面，結(jié)合圖47解釋重放時(shí)的操作。在圖47中，由于程序流報(bào)頭檢測器71、PES 包報(bào)頭檢測器72、視頻比特流發(fā)生器73和模式轉(zhuǎn)換器76的操作與傳統(tǒng)方法是相同的，所以 略去解釋。在解碼的視頻比特流中，在I圖象的屏幕中心部分的數(shù)據(jù)位于比特流的前面。區(qū) 重排器85根據(jù)從地址存儲(chǔ)器75輸出的比特流I (2)、1 (3)和I (1)的數(shù)據(jù)長度，并按I (1)、 1(2)和1(3)的順序重組I圖象數(shù)據(jù)。重組的比特流輸入到可變長度解碼器77，解碼成塊 數(shù)據(jù)，動(dòng)向量等。因?yàn)榭勺冮L度解碼后的操作在正常重放時(shí)刻與傳統(tǒng)方法相同，因此，其解 釋從略。在高速重放中，如上所述，是把一個(gè)GOP數(shù)據(jù)部分分配給一組系統(tǒng)流，所以認(rèn)為有 一種方法，當(dāng)光頭從盤上讀取數(shù)據(jù)時(shí)，就跳到每個(gè)GOP的前面地址，以只讀取放在系統(tǒng)流前 面的I圖象數(shù)據(jù)，這樣，光頭跳到后繼GOP的前面。在這種情況下，檢測具有一安排在系統(tǒng) 流前面的地址信息記錄的PES包，通過解碼后繼GOP的盤上的地址和I圖象的地址信息來 控制盤驅(qū)動(dòng)。在圖6的情況下，當(dāng)每個(gè)GOP中的所有I圖象能在一幀中讀取時(shí)，可以實(shí)現(xiàn)15倍 的高速重放。當(dāng)在每個(gè)GOP中的I圖象在兩幀中讀取時(shí)，能實(shí)現(xiàn)7. 5倍的高速重放。在這 種方式中，高速重放時(shí)，讀取盤上數(shù)據(jù)的時(shí)間較短。
在從記錄媒體，例如光盤等上讀取數(shù)據(jù)的情況下，即使知道前地址，也存在盤的轉(zhuǎn) 動(dòng)等待時(shí)間，在這個(gè)時(shí)間，光頭要跳到實(shí)際記錄了數(shù)據(jù)的位置。當(dāng)視頻信號(hào)以可變速率編碼 時(shí)，I圖象的信息量是不定的，讀取I圖象的時(shí)間也是可變的。因此，高速重放的速度越高， 讀取盤上數(shù)據(jù)的時(shí)間越短。因?yàn)楸P旋轉(zhuǎn)的等待時(shí)間是不定的，不可能穩(wěn)定地讀取I圖象的 整個(gè)數(shù)據(jù)。在實(shí)施例10中，在高速重放時(shí)刻，對(duì)于記錄在記錄媒體(光盤等)上GOP單元的 數(shù)據(jù)，光頭在有限時(shí)間單位跳到該GOP記錄的數(shù)據(jù)。這樣，從盤讀取I圖象的數(shù)據(jù)部分。在 這種情況下，似乎I圖象的整個(gè)數(shù)據(jù)不能被讀取，光頭跳到后續(xù)GOP的前面。換句話說，光 頭在一特定時(shí)間單元中跳到每個(gè)GOP的前地址，以從系統(tǒng)流的前面讀取盡可能多的數(shù)據(jù)， 然后跳到后續(xù)GOP的前部。
在這種情況中，包含盤數(shù)據(jù)地址和后續(xù)GOP地址的PES包以及包含I圖象中心部 分?jǐn)?shù)據(jù)的PES包被安排在系統(tǒng)流的前面部分。因此，即使當(dāng)在專用重放時(shí)刻不能讀取I圖 象的整個(gè)數(shù)據(jù)的情況下，至少后續(xù)GOP盤上地址和I圖象中心部分的數(shù)據(jù)可以被解碼為控 制盤驅(qū)動(dòng)的地址和數(shù)據(jù)。在專用重放時(shí)刻，只有屏幕中心部分能被解碼的情況下，只有能被區(qū)域重排器85 解碼的數(shù)據(jù)輸出到可變長度解碼器77，這樣，可變長度解碼的視頻數(shù)據(jù)通過反向量化器和 反向DCT被輸入到幀存儲(chǔ)器83。同時(shí)，區(qū)域重排器85把不能被解碼的區(qū)信息輸入到幀存儲(chǔ) 器83。關(guān)于不能被解碼的區(qū)，前一幀的輸出數(shù)據(jù)原樣保留并被輸出。圖53示出了重放圖象的一個(gè)例子，其中，高速重放是通過只重放第η個(gè)GOP到第 η+4個(gè)GOP中的I圖象完成的。圖53Α示出了一種情況，整個(gè)I圖象能被解碼。圖53Β的情 況是區(qū)2和3能被解碼。在不能被解碼的區(qū)1中，前一幀的值被原樣保存并輸出。此外，圖 53C的情況是只有區(qū)2能被解碼。在區(qū)1和3，前一幀的值被照樣保存。在一般的視頻信號(hào)記錄和重放裝置中，采取的格式是I圖象被記錄在記錄時(shí)刻的 幀單元中。相反，在圖52，位于屏幕中心部分、I圖象數(shù)據(jù)(分為三部分)之外的區(qū)因具有 優(yōu)先權(quán)而安排在GOP的前面。因此，即使在只有I圖象部分的區(qū)能在專用重放時(shí)刻以確定 時(shí)間從盤讀取的情況下，至少在屏幕中心部分的重放屏幕被輸出。如上所述，在實(shí)施例10中(圖52)，關(guān)于用于專用重放的I圖象，位于屏幕中心區(qū) 的數(shù)據(jù)安排在一個(gè)GOP的前面，該區(qū)具有優(yōu)先權(quán)被記錄在記錄媒體上，使位于屏幕中心部 分的區(qū)2在即使高速重放的速度很高的情況下具有重放優(yōu)先權(quán)，易于看到高速重放圖象的 內(nèi)容。完成專用重放時(shí)，光頭在確定時(shí)間單元中跳到GOP的前面，結(jié)果，輸出的畫面以預(yù)定 的高速度被更新。順便說一下，前敘實(shí)施例可如下構(gòu)成，在專用重放時(shí)刻能被解碼的區(qū)的數(shù)據(jù)被全 部輸出，對(duì)于數(shù)據(jù)不能被解碼的區(qū)，前一幀的數(shù)據(jù)原封不動(dòng)地保存下來。然而，只有屏幕中 心部分可以在專用重放時(shí)刻重放。在這種情況下，區(qū)域重排器85只解碼從盤讀取的I圖象區(qū)2的數(shù)據(jù)。關(guān)于其數(shù)據(jù) 不能解碼的區(qū)1和3，例如，用灰色數(shù)據(jù)罩住以輸出幀存儲(chǔ)器83的高速重放圖象。圖54亦示了一重放圖象，其中，只有第η個(gè)GOP到第η+4個(gè)GOP的I圖象的區(qū)2 用于高速重放。在圖54中，屏幕兩端的區(qū)1和3由灰色數(shù)據(jù)罩住。即使在I圖象的信息量 很小、盤轉(zhuǎn)動(dòng)的等待時(shí)間很短，有足夠的時(shí)間讀取區(qū)1和3的數(shù)據(jù)的情況下。區(qū)1和區(qū)3的數(shù)據(jù)也不解碼。這是因?yàn)?，如果區(qū)1和3的數(shù)據(jù)能被讀取，并在屏幕上輸出，區(qū)1和3在一定時(shí)間 內(nèi)不被更新的情況下，高速重放圖象變得不自然，因此，只有在I圖象的屏幕中心部分在專 用重放時(shí)間重放時(shí)，要更新的區(qū)不變，重放圖象才變得自然。在上述的實(shí)施例中，只有I圖象中心部分的區(qū)(這些區(qū)能在專用重放時(shí)被解碼) 被顯示以罩住屏幕的兩端。然而，屏幕的中心部分可以擴(kuò)展到一個(gè)屏幕大小并被輸出。在這種情況下，在幀存儲(chǔ)器83中，解碼的區(qū)2的數(shù)據(jù)被擴(kuò)展到一個(gè)屏幕的大小，如 圖55所示。然而，在圖55的情況下，由點(diǎn)線包圍的區(qū)2的中心部分借助于水平和垂直方向 的線性內(nèi)插擴(kuò)展到2倍大小。換句話說，在圖55的情況下，由點(diǎn)線圍繞的部分的尺寸是水 平360象素X垂直240線。這個(gè)虛點(diǎn)部分被線性內(nèi)插而擴(kuò)展到一個(gè)屏幕的尺寸，水平720 象素X豎直480線。因此，只有當(dāng)屏幕中心部分的數(shù)據(jù)在特殊重復(fù)時(shí)候被解碼以把其擴(kuò)展到一個(gè)屏幕 的尺寸時(shí)，輸出數(shù)據(jù)的區(qū)變小。以這種方法，可以消除屏幕兩端罩住的部分，該部分只有在 屏幕中心部分被輸出時(shí)才是顯著的。在上述實(shí)施例中，只有I圖象的屏幕中心部分有優(yōu)先權(quán)安排在比特流上。然而， 其他的結(jié)構(gòu)也是可能的，例如，P圖象的屏幕中心部分以及I圖象的屏幕中心部分都有優(yōu)先 權(quán)。在這種情況下，P圖象的屏幕面中心部分的數(shù)據(jù)安排在I圖象的比特流之后。在上述的實(shí)施例中，圖象數(shù)據(jù)先轉(zhuǎn)換為比特流，然后再在區(qū)單元中重排。然而，圖 象數(shù)據(jù)可能不必在轉(zhuǎn)換為比特流之后重排而在轉(zhuǎn)換為比特流之前重排。圖56示出了實(shí)施例10的重放部分的流程圖。流程圖的過程前面已描敘過，在此 略去。實(shí)施例10的記錄部分類似于重放部分被描述。還有一種情況，記錄和重放構(gòu)成一 對(duì)類似硬盤的東西。還可以考慮一種情況在重放部分時(shí)假定記錄數(shù)據(jù)類似現(xiàn)在袖珍盤(⑶) 情況。顯然，通過使用片區(qū)頭的片區(qū)開始碼的較低的8位長片區(qū)垂直位置的數(shù)據(jù)，能在預(yù)測 數(shù)據(jù)解碼電路82和幀存儲(chǔ)器83中實(shí)現(xiàn)區(qū)單元的屏幕數(shù)據(jù)重排。實(shí)施例11下面，將說明本發(fā)明的實(shí)施例11。圖57顯示了一數(shù)字視頻信號(hào)記錄和重放裝置中 的數(shù)字視頻信號(hào)編碼處理單元，其中，框DCT數(shù)據(jù)分層為低頻區(qū)和高頻區(qū)。圖57是記錄時(shí) 的框圖，這時(shí)，屏幕分為多個(gè)區(qū)，低頻區(qū)的屏幕中心部分有優(yōu)先權(quán)安排在GOP的前面。在圖 57中，參考號(hào)62表示一區(qū)域重排器。圖57中類似的部分和相應(yīng)的部分都用相同的標(biāo)號(hào)，在 此不述。下面，解釋該裝置的操作。要輸入的視頻數(shù)據(jù)包括有效的屏幕尺寸，水平740象素 X垂直480象素。運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償和DCT用于將高效編碼加到圖象數(shù)據(jù)上。這里，數(shù)據(jù)劃分和分層 之前的操作都與實(shí)施例9相同，在此不再述。實(shí)施例11與實(shí)施例9的相同點(diǎn)在于，可以用限制條件、空間分辨率以及與劃分分 層有關(guān)的頻率區(qū)把數(shù)據(jù)分割。在實(shí)施例11中，被數(shù)據(jù)重排器62進(jìn)一步劃分和分層的重要 數(shù)據(jù)如實(shí)施例10 —樣對(duì)屏幕每個(gè)區(qū)分割，使屏幕中心部分有優(yōu)先權(quán)安排在GOP的前面。換 言之，數(shù)據(jù)被分為重要數(shù)據(jù)和不重要數(shù)據(jù)，使其可按區(qū)中預(yù)先決定的優(yōu)先順序記錄在盤上。在這種方法中，I圖象和ρ圖象的低頻分量被分割，使屏幕中心部分有安排上的優(yōu)先權(quán)。只有當(dāng)這些低頻分量的屏幕中心部分在特殊重放時(shí)刻被讀取和重放時(shí)，在專用重放 時(shí)刻讀取的數(shù)據(jù)量才會(huì)大大降低。因此，讀取記錄介質(zhì)的速度可以允許為十幾倍甚至幾十 倍實(shí)現(xiàn)極快地跳步檢索。這里，屏幕的低頻的屏幕中心部分安排在在GOP的前面，P圖象的數(shù)據(jù)跟在I圖象 的低頻區(qū)中屏幕周邊部分的數(shù)據(jù)后面，結(jié)果，因?yàn)橹恢胤臝圖象的低頻中的屏幕中心部分， 所以能實(shí)現(xiàn)十幾倍甚至幾十倍的高速重放。而且，I圖象和P圖象的低頻分量的屏幕中心 部分，對(duì)特殊重放來說，數(shù)據(jù)量很小，所以在屏幕中心部分的數(shù)據(jù)能容易地從盤上讀取并解 碼。這樣，能以幾倍速度實(shí)現(xiàn)高速重放。換言之，因?yàn)閷?duì)I圖象和P圖象的低頻分量而言， 屏幕中心部分的數(shù)據(jù)量小于整個(gè)低頻分量的數(shù)據(jù)量，所以能以比實(shí)施例9更快的速度實(shí)現(xiàn) 重放。下面，描述區(qū)重排器62和格式編碼器61的操作，圖58是其流程圖。開始，即編碼 開始，檢測低頻分量部分的I圖象的片區(qū)報(bào)頭，每個(gè)片區(qū)分為三個(gè)區(qū)，如圖48所示。然后， 制備每個(gè)區(qū)的比特流，以重組每個(gè)區(qū)的比特流。換言之，對(duì)每個(gè)區(qū)重組數(shù)據(jù)，以低頻區(qū)I⑵、 低頻區(qū)I (3)和低頻區(qū)I (1)的順序?qū)⒈忍亓靼才旁谂c低頻區(qū)I圖象有關(guān)的GOP的前面，如 圖49。然后，在屏幕中心部分優(yōu)先模式的情況下，檢測要輸入的比特流的圖象報(bào)頭，以檢 測圖象信息。這里，在低頻區(qū)I圖象的情況下，提取低頻區(qū)屏幕中心部分I (2)、低頻區(qū)I (3) 和低頻區(qū)I(I)以檢測數(shù)據(jù)長度，從而從每個(gè)區(qū)的數(shù)據(jù)長度制備地址信息。其間，在P圖象 和B圖象的情況下，在圖象單元中檢測數(shù)據(jù)長度，從而制備地址信息。在非畫面中心部分優(yōu) 先權(quán)模式中，操作如實(shí)施例9。下面，判斷分級(jí)模式。在非分級(jí)模式中，表示該模式為非分級(jí)模式的信息插入系統(tǒng) 流，遵循傳統(tǒng)的流結(jié)構(gòu)。在分層模式的情況下，確認(rèn)序列報(bào)頭的設(shè)定。即，確認(rèn)序列可測量 擴(kuò)展的數(shù)據(jù)。在數(shù)據(jù)正確限定的情況下，用圖象報(bào)頭辨認(rèn)圖象的前面，這樣，提取在屏幕區(qū) 中重組的I圖象和P圖象的低頻區(qū)數(shù)據(jù)，并檢查數(shù)據(jù)的長度。同時(shí)，對(duì)每幀圖象檢查B圖象 的數(shù)據(jù)長度。進(jìn)爾，制備一包，其中，在I圖象和P圖象的低頻區(qū)的屏幕中心部分安排在GOP前 面的情況下，只記錄地址信息，這個(gè)包包括I.圖象和P圖象的低頻區(qū)部分的屏幕中心部分、 屏幕的周邊部分、I圖象和P圖象的高頻區(qū)部分和B圖象的地址信息，以記錄各數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù) 長度。因此，各數(shù)據(jù)流的前面位置作為與GOP報(bào)頭前面相關(guān)的地址而獲得。在圖59中，示出了以這種方式制備的比特流。如圖59c所示，在區(qū)單元中重組的 I圖象和P圖象低頻區(qū)重新安排在GOP的前面。圖59D表示的情況是重組的低頻區(qū)數(shù)據(jù)被 安排在包中，所以地址信息被安排在專門2包中，如圖58的流程圖所示。在這種情況下，地 址信息可以用前述的與GOP報(bào)頭的前面相關(guān)的相對(duì)地址來代替。此外，地址信息也可以這 樣來表示，即，哪一個(gè)包中的哪一個(gè)字節(jié)落在每個(gè)圖象的前面。不消說，地址信息也可以用加到盤上的區(qū)段地址來表示。圖60示出了地址信息包括在專門2包中的情況，在這種情況下，PES包作為專門 2包流ID被設(shè)置，所以描述了分層模式、分層類別、在專用重放時(shí)刻使用的圖象類別和開始 地址的號(hào)數(shù)，其中，開始地址指的是1圖象的低頻區(qū)的屏幕中心部分的開始地址、I圖象的 低頻區(qū)的屏幕周邊部分的開始地址和保留的B圖象的開始地址。
在盤上加上引導(dǎo)和后續(xù)GOP的區(qū)段地址，使光頭在專用重放時(shí)刻跳越。在這種情 況下，考慮專用重放時(shí)刻的高速倍，除了引導(dǎo)和后續(xù)GOP地址之外，還加上幾個(gè)前、后GOP的 區(qū)段地址，則專用重放的高速倍的變化將再加大。還說明，地址信息在PES包中的專門2包 中規(guī)定。顯然，地址信息可以在程序流圖，其他使用者區(qū)等專門定義部分中規(guī)定?，F(xiàn)根據(jù)圖61描述實(shí)施例11中的裝置的重放部分。圖61是數(shù)字視頻信號(hào)解碼單 元的框圖。圖中類似的部分和相應(yīng)的部分均以相同的標(biāo)號(hào)標(biāo)注，在此不重述。下面，根據(jù)圖62解釋圖61。圖62是一流程圖，示出了重放時(shí)刻的格式解碼器的流 程圖。檢測ECC輸出的比特流中的程序流報(bào)頭，并且，每個(gè)PES包分離比特流。檢測比特流 的PES包的報(bào)頭以區(qū)分包含地址信息和視頻包的專門包。在專門包的情況下，提取并存儲(chǔ)包含在包中的地地址信息。同時(shí)，在視頻包的情況 下，提取視頻包的比特流。在專門包和正常重放的情況下，或在視頻包的情況下，從I圖象 和P圖象的視頻數(shù)據(jù)的比特流中提取低頻分量和低頻分量的數(shù)據(jù)，從而重組數(shù)據(jù)以輸出重 放圖象。
其間，在專門包和正常重放的情況下，在開始時(shí)就判斷是否時(shí)間適合于重放整個(gè) 低頻I圖象。在時(shí)間適合于重放的情況下，進(jìn)一步判斷是否時(shí)間適合于重放P圖象。完成 上述的兩個(gè)或一個(gè)判斷。因此，在時(shí)間適合于重放低頻I圖象和P圖象的情況下，重放I圖 象和I圖象。在時(shí)間適合于重放整個(gè)低頻I圖象但不適合于重放低頻P圖象的情況下，只 重放低頻P圖象。進(jìn)而，在時(shí)間不適合于重放整個(gè)I圖象的情況下，重放低頻I圖象的屏幕 中心部分。在上述三種情況下，讓光頭跳到下一個(gè)GOP的前頭。在這些地址在比特流中規(guī)定的情況下，在比特流形成后，提取并存儲(chǔ)地址信息。在 這些地址在程序流圖的專門定義部分中規(guī)定的情況下，在檢測程序流報(bào)頭的級(jí)中提取和存 儲(chǔ)地址信息。顯然，地址信息既可以是程序的相對(duì)地址，也可以是程序的絕對(duì)地址。實(shí)際上，如圖61所示，跳越掃描、正常連續(xù)重放等模式信號(hào)從微電腦輸入到模式 轉(zhuǎn)換器76。同時(shí)，來自盤的重放信號(hào)被放大器放大，而且用PLL輸出的時(shí)鐘重放信號(hào)，使相 位同步。然后，將信號(hào)數(shù)字調(diào)制，糾錯(cuò)，恢復(fù)程序流。于是，檢測每個(gè)程序流頭的程序流報(bào)頭 檢測器71得到跟隨報(bào)頭的數(shù)據(jù)的信息。PES包的專門2包中規(guī)定的每個(gè)圖象的地址信息和專用重放數(shù)據(jù)(低頻數(shù)據(jù)和屏 幕區(qū)安排的數(shù)據(jù))，由PES包報(bào)頭檢測器72檢測，并且信息被存儲(chǔ)在地址存儲(chǔ)器75中。在 這里，判斷是否PES包是音頻PES包、字符PES包還是視頻PES包。視頻比特流發(fā)生器73 消去從PES包移下的報(bào)頭，輸出比特流。此后，根據(jù)從地址存儲(chǔ)器75得到的地址信息，數(shù)據(jù) 重排器74重組從模式轉(zhuǎn)換器76輸出的比特流，并在正常重放中輸出該比特流。模式轉(zhuǎn)換器76的輸出信號(hào)(控制信號(hào))加到數(shù)據(jù)重排器74和可解碼判定器84。 在這里，數(shù)據(jù)重排器74與分層的并對(duì)每個(gè)區(qū)重組的低頻分量和高頻分量同步，且輸出該同 步的分量。同時(shí)，只將低頻分量數(shù)據(jù)或只將屏幕中心部分的低頻分量數(shù)據(jù)在專用重放時(shí)刻 輸出到可變長度解碼器77。換言之，在正常重放時(shí)刻，I圖象和P圖象的低頻分量按屏幕上 各區(qū)的順序重組。然后，低頻分量與高頻分量同步，裝置進(jìn)行工作以按圖象原始順序重組數(shù) 據(jù)。在專用重放時(shí)刻，在屏幕中心部分的I圖象和P圖象的低頻分量區(qū)被轉(zhuǎn)換輸出。在只 利用低頻分量的專用重放時(shí)刻，不使用PTS和DTS時(shí)間標(biāo)記。相反，可變長度解碼器77和可解碼判定器84提取低頻分量區(qū)中事件的邊界，這些區(qū)由優(yōu)先間斷點(diǎn)標(biāo)注，這樣，直到邊界的數(shù)據(jù)都被解碼，并輸出到開關(guān)78。開關(guān)78的作用是 在正常重放時(shí)刻不插O。在專用重放時(shí)刻，可解碼判定器控制開關(guān)78，使O插入到優(yōu)先中斷 點(diǎn)后的高頻分量中。低頻分量的解碼工作原理如圖44。其解釋在此略去。在這個(gè)時(shí)刻，對(duì)屏幕區(qū)的重 組與實(shí)施例10的解釋相同。其解釋在此省略。編碼區(qū)限定在事件的邊界，無須說，事件邊界也可由其他方法限定。例如，編碼區(qū) 也可由予定數(shù)量事件的結(jié)束點(diǎn)分開，還可以通過讓數(shù)據(jù)在量化54進(jìn)行粗略數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換取得 粗略和精細(xì)數(shù)字轉(zhuǎn)換差值來分割數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)的分割還可用對(duì)空間分辨率因疏化降低到一半 的圖象，分辨率已從一半水平恢復(fù)到原水平的圖象和與具有原分辨率的圖象的差圖象進(jìn)行 編碼完成。換言之，將高效編碼的圖象數(shù)據(jù)分割可以通過(除分割頻率區(qū)外)分割量化和 空間辨率完成。
在此時(shí)刻，在頻率分割的情況下，一個(gè)圖象的較重要的數(shù)據(jù)是低頻區(qū)的數(shù)據(jù)。在量 化分割的情況下，較重要的數(shù)據(jù)是粗略量化的編碼數(shù)據(jù)。在空間分辨率分割數(shù)據(jù)的情況下， 較重要的數(shù)據(jù)是對(duì)疏化圖象編碼得到數(shù)據(jù)。在這種情況下，僅使用這些條目的數(shù)據(jù)重放圖 象，為人更易于接受的區(qū)域構(gòu)成了較重要數(shù)據(jù)。換言之，一個(gè)高效編碼的數(shù)據(jù)被分為較基 本、重要的數(shù)據(jù)和不太重要的數(shù)據(jù)，在從盤上重放的時(shí)刻，基本和重要的數(shù)據(jù)被重放。相應(yīng)于重放部分的記錄部分描述實(shí)施例11?？赡苡幸环N情況，記錄和重放構(gòu)成一 對(duì)類似硬盤的裝置?？紤]這樣一種情況，假設(shè)數(shù)據(jù)象⑶盤一樣被記錄。關(guān)于對(duì)屏幕每個(gè)區(qū) 的分量重組，顯然，實(shí)施例10的圖54、55示出的輸出屏幕的方法是可用的。顯然，如果使用 片區(qū)報(bào)頭中的片區(qū)豎直位置的數(shù)據(jù)，在屏幕上區(qū)單元中的重組也能夠用予測數(shù)據(jù)解碼電路 82和幀存儲(chǔ)器83實(shí)現(xiàn)，在實(shí)施例11中，只有I圖象的基本數(shù)據(jù)被屏幕區(qū)分割?？梢杂肞圖 象的低頻或其他方式分割數(shù)據(jù)。實(shí)施例12參照圖63解釋本發(fā)明的實(shí)施例12。圖63是一框圖，示出數(shù)字視頻信號(hào)記錄和重 放裝置中數(shù)字視頻信號(hào)編碼處理單元。在圖63中，參考號(hào)101和104是予處理器，102和 105是動(dòng)向量檢測器，103是分辨率轉(zhuǎn)換器，106和107是減法器，108和109是DCT電路，110 和111是量化器，112和113是可變長度編碼器，114和115是反向量化器，116和117是反 向DCT電路，118和119是加法器，120和121是圖象存儲(chǔ)器，122和123是速率控制器，124 是分辨率反向轉(zhuǎn)換器，125是數(shù)據(jù)重構(gòu)器做為數(shù)據(jù)重組裝置。圖63示出了第一編碼裝置和 第二編碼裝置做為一個(gè)例子。具體來說，減法器106輸出第一編碼裝置和第二編碼裝置在 兩個(gè)編碼過程中的差分量。下面，解釋實(shí)施例12的操作。視頻數(shù)據(jù)以隔行柵掃描的順序輸入到分辨率轉(zhuǎn)換器 103。分辨率轉(zhuǎn)換器103對(duì)輸入的視頻數(shù)據(jù)濾波并疏化，去除高頻區(qū)的重復(fù)噪聲。圖64是 對(duì)圖象進(jìn)行分辨率轉(zhuǎn)換的原理說明。例如，在數(shù)據(jù)為水平704象素和垂直480象素的情況 下，先濾波，然后疏化到水平352個(gè)象素和垂直240個(gè)象素，即分別具有原來一半的分辨率， 從而轉(zhuǎn)變?yōu)榈头直媛势聊粩?shù)據(jù)。這個(gè)低分辨率的屏幕數(shù)據(jù)輸入到予處理器104，從柵掃描轉(zhuǎn)為塊掃描。送入塊掃描 裝置中的順序是DCT塊的順序。I圖象的編碼不用利用幀內(nèi)編碼的幀存儲(chǔ)器的輸出信號(hào)完 成幀間計(jì)算。
在I圖象的情況下，作為減法器107的輸入端的圖象存儲(chǔ)器121沒有輸出，所以視 頻信號(hào)通過減法器107。這個(gè)數(shù)據(jù)被DCT電路109正交變換為頻率分量。這個(gè)正交變換的 數(shù)據(jù)輸入到數(shù)字轉(zhuǎn)換器111，從低頻區(qū)鋸齒方式掃描順序數(shù)字化。數(shù)字轉(zhuǎn)化的圖象數(shù)據(jù)經(jīng)可 變長度編碼器113轉(zhuǎn)換為熵編碼輸出到數(shù)據(jù)重組裝置125。同時(shí)，被數(shù)字轉(zhuǎn)換器111數(shù)字化的數(shù)據(jù)用反向量化裝置115反向數(shù)字化。圖象數(shù)據(jù) 被反向DCT電路117從頻率分量數(shù)據(jù)反向轉(zhuǎn)化為空間分量。I圖象的解碼不用使用幀存儲(chǔ) 器的幀內(nèi)編碼輸出信號(hào)完成幀間計(jì)算。因此，在I圖象的情況下，因?yàn)闆]有來自加法器119 的圖象存儲(chǔ)器121的輸入，所以數(shù)據(jù)通過加法器119。加法器119的另一個(gè)輸出做為存入圖 象存儲(chǔ)器121的數(shù)據(jù)。至少，I圖象數(shù)據(jù)或I圖象和P圖象數(shù)據(jù)要存入圖象存儲(chǔ)器。這是 因?yàn)?，I圖象和P圖象數(shù)據(jù)用來在MPEG1和MPEG2正常解碼為參考數(shù)據(jù)。圖象存儲(chǔ)器120輸入來自加法器118的解碼數(shù)據(jù)的輸出信號(hào)，以及用分辨率反向 轉(zhuǎn)換器內(nèi)插象素完成的恢復(fù)象素的數(shù)目結(jié)果，以存儲(chǔ)用一權(quán)重平均的圖象解碼數(shù)據(jù)。關(guān)于 權(quán)重，為簡便起見，有一種情況，權(quán)重1用為分辨率反向轉(zhuǎn)換器的輸出，權(quán)重0用為加法器 118的輸出。輸出的視頻信號(hào)在予處理器101中緩沖，以從光柵掃描-轉(zhuǎn)換為塊掃描。然后，在 減法器106把視頻信號(hào)從圖象存儲(chǔ)器120中的、已進(jìn)行前述低分辨處理(指分辨率剩余分 量)的信號(hào)數(shù)據(jù)減去。分辨率剩余分量被DCT電路108從低頻區(qū)正交變換為能被量化器 110合適轉(zhuǎn)換的頻率區(qū)。這個(gè)數(shù)據(jù)給可變長度編碼器112編碼為熵碼，并輸出到數(shù)據(jù)重排器 125。在此期間，數(shù)字轉(zhuǎn)換器110轉(zhuǎn)換的數(shù)據(jù)在反向量化器中反向轉(zhuǎn)換，并在反向DCT電 路116中反向轉(zhuǎn)換為空間區(qū)的數(shù)據(jù)。加法器118把來自圖象存儲(chǔ)器120的，經(jīng)過低分辨率 處理的反向轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)與來自反向DCT電路116的轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)相加，得到該數(shù)據(jù)的解碼結(jié)果，作 為一個(gè)數(shù)據(jù)(而不是低分辨率)的例子，它由兩層形成，即低分辨率數(shù)據(jù)和剩余分量數(shù)據(jù)。 這個(gè)層由分辨率轉(zhuǎn)換的頻率決定。有可能用兩個(gè)分辨率轉(zhuǎn)換將此層形成三個(gè)層。以同樣的 方式，有可能用類似的方法制備任意數(shù)量層面的數(shù)據(jù)。關(guān)于正常MPEG編碼，I圖象和P圖象被解碼，并做為解碼數(shù)據(jù)被存儲(chǔ)，通過對(duì)I圖 象和P圖象的雙向予測編碼B圖象。在這種方法中，I圖象和P圖象被編碼，然后進(jìn)行B圖 象處理。前敘的對(duì)I圖象、P圖象和B圖象的編碼處理是對(duì)低分辨分量和高分辨率分量兩 者完成的。在這種方式中，能構(gòu)成一個(gè)序列，其中，低分辨率分量R(以后稱R分量)和分辨 率剩余差分量S并排設(shè)置。由數(shù)據(jù)重排器125進(jìn)行操作，這樣，使數(shù)據(jù)安排在G0P的前頭， 其位置使光頭便于尋找。例如，數(shù)據(jù)可以安排為圖65的序列。在數(shù)據(jù)按圖65安排時(shí)，L分 量占據(jù)區(qū)的一半，能重放低分辨率分量。分辨率剩余差分量的數(shù)據(jù)量小于非分辨率剩余分 量，數(shù)據(jù)可以有效地分層。換言之，在這里，設(shè)置根據(jù)予定條件編碼的第一編碼裝置和第二 編碼裝置進(jìn)行有效分層，第二編碼裝置對(duì)第一編碼裝置編碼的剩余部分進(jìn)行編碼，例如，是 對(duì)第一編碼裝置編碼的視頻數(shù)據(jù)以外的視頻信息編碼。圖65示出了數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)結(jié)果的一個(gè)例子。在圖65中，序列a是實(shí)施例12的編碼處 理過程產(chǎn)生的序列。序列b是另一實(shí)施例的編碼過程產(chǎn)生的序列。序列c是再一實(shí)施例的 編碼過程產(chǎn)生的序列。在序列b中，符號(hào)L是低頻分量，H是高頻分量。在序列C中，符號(hào)C是粗略量化的編碼分量，A是粗略量化的剩余分量。如在圖70的序列a所示，上述操作僅 對(duì)I圖象和P圖象完成。只有這些分量可固定地安排在G0P的前頭。在這種方法中，在只有低頻分量固定地安排在G0P前頭情況下，L分量占總體的比 例大大下降，這樣，從媒體上讀取速度就合用，容易地實(shí)現(xiàn)跳躍檢索。此外，例如序列a，只有 I圖象和P圖象的R分量固定地安排在G0P的前面時(shí)，執(zhí)行操作，這樣，只有I圖象和P圖象 的低分辨數(shù)據(jù)被解碼。在前述實(shí)施例中，解釋所針對(duì)的情況中，疏化比例為對(duì)水平1/2倍， 垂直1/2倍。顯然，比例值可以設(shè)定為不同的值，但人為設(shè)定比例值可以加到實(shí)施例中。
編碼模式包括MPG1、MPG2和JPEG等。在分辨率分層中，并不必采用通用編碼技 術(shù)。這是因?yàn)椋诮档头直媛蕦?duì)數(shù)據(jù)編碼的情況下，有可能充分相應(yīng)于MPEG1模式編碼。此 外，在JPEG模式中，一幀對(duì)另一幀的疊加構(gòu)成了運(yùn)動(dòng)圖象。因此，即使在數(shù)據(jù)占據(jù)了 G0P的 特殊位置的情況下，也可能正確地解碼。此外，對(duì)于兩級(jí)分辨率的解釋被給出，但，顯然，可 以利用大量分層。以如下方式可以對(duì)差分分量編碼用圖63的第一編碼裝置對(duì)低分辨率分 量的數(shù)據(jù)編碼；對(duì)該第一編碼裝置的輸出信號(hào)內(nèi)插；在疏化象素和內(nèi)插數(shù)據(jù)之前，圖象的 差分分量從減法器106得到；用差分分量編碼裝置對(duì)差分分量編碼。從圖象存儲(chǔ)器讀出的幀從予測參考幀得到。由于存在低分辨率幀，數(shù)據(jù)要通過調(diào) 節(jié)時(shí)間軸存在存儲(chǔ)器(包括存儲(chǔ)器地址)。顯然，可設(shè)置信息裝置，把音頻信號(hào)，報(bào)頭等以及 糾錯(cuò)信號(hào)附加信息加到差分分量上。實(shí)施例13本發(fā)明的實(shí)施例13以圖66進(jìn)行解釋。在實(shí)施例13中，DCT塊分為低頻區(qū)層和高 頻區(qū)層，只有低頻區(qū)安排在G0P前頭。圖66是一數(shù)字視頻信號(hào)編碼處理單元的框圖。在圖 66中，標(biāo)號(hào)126和127分別表示第一可變長度編碼器和第二可變長度編碼器。圖66中與圖 63中類似或相應(yīng)的部分以相的標(biāo)號(hào)標(biāo)注，在此不再述。下面，解釋工作過程。這個(gè)內(nèi)插視頻數(shù)據(jù)是一個(gè)具有例如水平704象素和豎直480 象素有效屏幕大小的數(shù)據(jù)項(xiàng)。因?yàn)镮圖象的解碼不用利用幀存儲(chǔ)器的已經(jīng)幀內(nèi)編碼的輸出 進(jìn)行幀間計(jì)算，所以視頻通過并輸出。視頻數(shù)據(jù)由DCT電路108正交變換到頻率分量，并從 低頻區(qū)域變換到塊掃描。然后，視頻數(shù)據(jù)從低頻區(qū)域轉(zhuǎn)換到塊掃描，由量化器110適當(dāng)量 化。DCT內(nèi)的DCT系數(shù)的數(shù)據(jù)重組示于圖67。在圖67中，低頻分量位于左邊上部，高 頻分量位于右邊下部。安排在這個(gè)DCT塊中的DCT系數(shù)數(shù)據(jù)中，一特定位置DCT系數(shù)數(shù)據(jù) 之前的低頻區(qū)DCT系數(shù)數(shù)據(jù)(例如，圖67的陰影部分)經(jīng)第一可變長度編碼器126 (低頻 區(qū)提取裝置)進(jìn)行熵編碼，并輸出到數(shù)據(jù)重排器125。第二可變長度編碼器127對(duì)上述特殊 位置DCT系數(shù)數(shù)據(jù)后面的DCT系數(shù)數(shù)據(jù)進(jìn)行可變長度編碼。也就是說，在這種方式中，數(shù)據(jù) 被劃分并編碼。關(guān)于動(dòng)向量和DC分量的編碼，可以僅以第一可變長度編碼器完成編碼。第二可變 長度編碼器并不需要。這是因?yàn)?，在正常重放時(shí)刻，第一和第二可變長度編碼器126、127的 輸出數(shù)據(jù)可以同步并編碼。編碼區(qū)的判斷是在DCT系數(shù)的固定位置完成的，也可以用其他方式完成。例如，編 碼也可用固定的事件數(shù)判斷。換言之，提供可變長度碼-霍夫曼碼的單元是一個(gè)事件。編 碼區(qū)也可用予定數(shù)目的事件(例如三個(gè)為一單元)來設(shè)定。在一個(gè)例子中，在數(shù)據(jù)重排器125輸出比特流，具有圖65的序列b的重組，只有當(dāng)?shù)皖l區(qū)的第一半被讀取時(shí)，低頻區(qū)圖象 可以重放。在安排圖70的序列b這樣的序列中，以可變長度的方式可判斷編碼區(qū)。同時(shí)，量化器110量化的數(shù)據(jù)進(jìn)行反向量化。然后，該數(shù)據(jù)由反向DCT電路116反 向轉(zhuǎn)換到空間區(qū)數(shù)據(jù)。I圖象的編碼不用利用經(jīng)受了幀內(nèi)編碼的幀存儲(chǔ)器的輸出信號(hào)進(jìn)行 幀間計(jì)算。因此，在I圖象的情況下，沒有來自加法 器118的圖象存儲(chǔ)器120的輸入。所以， 允許數(shù)據(jù)通過加法器118。加法器118用為存儲(chǔ)在圖象存儲(chǔ)器120中的數(shù)據(jù)。至少，I圖象和P圖象要存儲(chǔ)在圖象存儲(chǔ)器中，那是因?yàn)?，I圖象和P圖象正常情況 下要做為在MPEG1和2中描述B圖象的參考數(shù)據(jù)。當(dāng)用這種方法構(gòu)成以后，L分量的比例大大減小，允許從媒體上讀取數(shù)據(jù)，使得實(shí) 現(xiàn)跳躍檢索。如后所示，只有當(dāng)I圖象和P圖象固定安排時(shí)，本發(fā)明裝置能工作，使只有低 頻分量的數(shù)據(jù)能被容易地解碼。因?yàn)楦哳l區(qū)的數(shù)據(jù)量比其他區(qū)的數(shù)據(jù)小，所以與提取低頻 區(qū)的數(shù)據(jù)并把該數(shù)據(jù)存在所有區(qū)的數(shù)據(jù)之前比較有可能實(shí)現(xiàn)有效地?cái)?shù)據(jù)構(gòu)成。當(dāng)允許I圖象通過減法器106而結(jié)束I圖象的編碼時(shí)，根據(jù)時(shí)間用G0P的最后一 個(gè)P圖象以雙向予測對(duì)B圖象編碼。予處理器101的輸出和參考幀存儲(chǔ)器的數(shù)據(jù)(圖中的 箭頭略去)相互比較，檢測動(dòng)向量，判斷予測模式和幀結(jié)構(gòu)。以判斷結(jié)果為基礎(chǔ)，予處理器 101的輸出與參考幀存儲(chǔ)器的數(shù)據(jù)最有利地相互一致，讀取參考幀存儲(chǔ)器的數(shù)據(jù)做為來自 幀存儲(chǔ)器120的前進(jìn)方向部分和后退方向部分的數(shù)據(jù)。然后，以這種方式讀取的數(shù)據(jù)在減 法器106中與B圖象的予處理器101的輸出結(jié)果相減(這個(gè)結(jié)果是P圖象和I圖象兩者的 時(shí)間剩余分量)。對(duì)該時(shí)間剩余分量進(jìn)行DCT計(jì)算，其結(jié)果進(jìn)行量化并可變長度編碼。實(shí)施例14本發(fā)明的實(shí)施例14以圖68為基礎(chǔ)解釋。在實(shí)施例14中，數(shù)據(jù)分為DCT系數(shù)粗略 量化分量和粗略剩余差分分量分層(粗略量化分量的例子)，從而，把粗略數(shù)字轉(zhuǎn)換分量安 排在G0P的前面。圖68是一框圖，示出了數(shù)字視頻信號(hào)編碼處理單元。在圖68中，參考號(hào) 128是減法器，129是加法器。圖68中與圖63中類似或相應(yīng)的部分以相同的標(biāo)號(hào)標(biāo)注，在 此不再述。下面，解釋實(shí)施例14的操作。舉例來說，其內(nèi)插的輸入圖象的有效屏幕大小為水 平704象素和垂直480象素。I圖象的解碼不用利用已幀內(nèi)編碼的幀存儲(chǔ)器的輸出信號(hào)進(jìn) 行幀間計(jì)算。因此，在I圖象的情況下，圖象存儲(chǔ)器沒有輸入，減法器106也就沒有輸入，結(jié) 果，視頻信號(hào)通過減法器106。這個(gè)數(shù)據(jù)被DCT電路108正交轉(zhuǎn)換為頻率分量，并從低頻區(qū) 轉(zhuǎn)換到塊掃描。然后，量化器110完成適當(dāng)?shù)拇致粤炕?，把編碼的數(shù)據(jù)量減小到小于一半。 這個(gè)量化的數(shù)據(jù)經(jīng)可變長度編碼器112編碼為熵碼，輸出到數(shù)據(jù)重組裝置125。同時(shí)，對(duì)量化器110轉(zhuǎn)換的數(shù)據(jù)進(jìn)行反向量化(其結(jié)果做為粗略量化的結(jié)果)。反 向量化的數(shù)據(jù)送到另一編碼處理單元(在圖68中以點(diǎn)劃框表示)。其間，數(shù)據(jù)被反向轉(zhuǎn)換 到空間區(qū)數(shù)據(jù)。這里，描述I圖象的編碼。雖然圖象存儲(chǔ)器121沒有輸出，但在正常情況下， 這個(gè)編碼處理單元的編碼結(jié)果存儲(chǔ)在圖象存儲(chǔ)器121中，這樣，在運(yùn)動(dòng)矢量檢測器102對(duì)數(shù) 據(jù)進(jìn)行動(dòng)向量檢測，決定予定模式和DCT塊模式。適合于判斷模式的位置數(shù)據(jù)送到減法器 107的相減輸入側(cè)。對(duì)減法器107的輸出進(jìn)行DCT，用粗略量化和減法器的結(jié)果確定剩余差(是粗略量 化剩余差)。粗略量化剩余差被精細(xì)量化(考慮到編碼量的控制，精細(xì)量化為正常編碼相同的水平)。以在反向量化、反向DCT和解碼以存在圖象存儲(chǔ)器121中的同時(shí)完成可變長度編 碼。這個(gè)編碼結(jié)果和粗略量化的編碼結(jié)果決定了必要數(shù)據(jù)的位置和要加的報(bào)頭等。作為這個(gè)輸出數(shù)據(jù)的例子，采用了圖65所示的序列C。只通過讀取G0P的頭一半 就能得到經(jīng)過粗略量化的圖象的解碼結(jié)果。此外，因?yàn)榕c精細(xì)量化數(shù)據(jù)相比，粗略量化剩余 差數(shù)據(jù)比較小，所以比起在粗細(xì)量化數(shù)據(jù)之前存儲(chǔ)提取的粗略量化數(shù)據(jù)，可以得到更加數(shù) 據(jù)有效的構(gòu)成。在另一個(gè)例子中，可以完成對(duì)圖70所示的序列C的排列的可變處理。這樣的構(gòu)成， C分量(進(jìn)行粗略量化的編碼分量)占整體的比例大大減小，從而滿足從媒體上讀取速度、 使能跳躍檢索等。如后面所述，只有當(dāng)I圖象和P圖象固定地安排時(shí)，本發(fā)明裝置的操作使 得只有I圖象和P圖象的經(jīng)過粗略量化的數(shù)據(jù)被解碼。通過使I圖象通過減法器106結(jié)束I圖象的編碼時(shí)，根據(jù)時(shí)間用引導(dǎo)G0P的最后 一個(gè)P圖象以雙向予測方式對(duì)B圖象編碼。予處理器101的輸出信號(hào)與參考幀存儲(chǔ)器的數(shù) 據(jù)(圖70中的箭頭略去)比較，這樣，檢測動(dòng)向量，判斷予測模式和幀結(jié)構(gòu)。在判斷結(jié)果的 基礎(chǔ)上，予處理器101的輸出信號(hào)最良好地與參考幀存儲(chǔ)器中的數(shù)據(jù)一致，讀出的參考幀 存儲(chǔ)器中的數(shù)據(jù)做為圖象存儲(chǔ)器120的正向部分和反向部分，這樣讀出的數(shù)據(jù)與B圖象的 予處理器101的輸出結(jié)果在減法器106中相減(這個(gè)結(jié)果是P圖象和B圖象兩者時(shí)間剩余 差分分量)。從圖象存儲(chǔ)器121中讀取正向部分和反向部分的數(shù)據(jù)，該數(shù)據(jù)與予處理器101 的輸出信號(hào)在減法器107中相減，用于正交變換熵編碼。相同的過程也對(duì)P圖象的編碼完 成。圖69示出了編碼數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)量。該圖示出在G0P的幀的數(shù)目如下時(shí)的碼數(shù)量N = 15，I圖象和P圖象的周期M= 3。在圖69還示出，I圖象和P圖象約占整體的50%。當(dāng) 用分辨率、頻率、至少關(guān)于這部分I圖象的量化進(jìn)行分層時(shí)，要重放的碼量進(jìn)一步減少，光 頭的行程時(shí)間能縮短，從而有利于實(shí)現(xiàn)跳躍檢索等功能。圖70示出了上述情況中的處理序列。在圖70中，原始圖象的I圖象、P圖象和B 圖象的安排被編碼，只對(duì)前述圖象的I圖象和P圖象按實(shí)施例12、13、14進(jìn)行處理，而B圖 象被編碼，不用分層。根據(jù)實(shí)施例12的處理過程對(duì)I圖象和P圖象進(jìn)行處理的序列是序列 b，而根據(jù)實(shí)施例14處理過程對(duì)I圖象和P圖象處理的序列是序列C。在每個(gè)序列中，數(shù)據(jù)的構(gòu)成是通過數(shù)據(jù)重排器125把各低分辨率分量(R)，高頻分 量(L)和粗略量化分量(C)的I圖象分量和P圖象分量固定并安排在G0P的前面完成的。 關(guān)于序列a，I圖象和P圖象的低分辨率圖象可只用I圖象和P圖象的低分辨率分量(在圖 70的序列a中，數(shù)據(jù)重組成的核心區(qū)部分)來解碼，結(jié)果，本發(fā)明裝置能容易地實(shí)現(xiàn)跳躍掃 描。實(shí)際上，非核心區(qū)的數(shù)據(jù)并不要求按圖70安排。顯然，在編碼時(shí)刻能按幀號(hào)的順序安 排數(shù)據(jù)。關(guān)于序列b，能夠使用低頻分量(在圖70的序列b中，數(shù)據(jù)重組后的核心區(qū)部分) 形成I圖象和P圖象的低頻分量，所以，本發(fā)明的裝置能容易地完成跳躍掃描。關(guān)于序列C， 只用I圖象和P圖象的粗略量化分量(圖70的序列C數(shù)據(jù)重組后的核心區(qū)部分)就能對(duì) I圖象和P圖象的粗略量化圖象解碼，所以本發(fā)明的裝置能容易地實(shí)現(xiàn)跳躍掃描。例如，在圖63的結(jié)構(gòu)中，包括予處理器104的編碼環(huán)未用于B圖象，因此，本發(fā)明 裝置的操作方式是，只用包括有予處理器101的編碼環(huán)進(jìn)行數(shù)據(jù)編碼。在圖66所示的結(jié)構(gòu)中，所有的頻率分量都用第一可變長度編碼器126進(jìn)行編碼。在圖68所示 的結(jié)構(gòu)中，在數(shù) 字轉(zhuǎn)換器110中完成精細(xì)量化，以對(duì)數(shù)據(jù)編碼。最理想地，象低頻部分?jǐn)?shù)據(jù)等基本數(shù)據(jù)可以收集在G0P的前頭。顯然，這些數(shù)據(jù)可 以稍微移位。與構(gòu)成糾錯(cuò)碼的單元前頭重疊。以這種方式安排基本數(shù)據(jù)與糾錯(cuò)碼單元相應(yīng) 地也可以在其他實(shí)施例上以相同方式實(shí)現(xiàn)。實(shí)施例15本發(fā)明的實(shí)施例15將參閱圖71和72進(jìn)行解釋。圖71示出DCT塊的結(jié)構(gòu)安排， 以及在一個(gè)塊中比特流的頻率分量的結(jié)構(gòu)輪廓舉例。圖71A示出整個(gè)DCT塊結(jié)構(gòu)的一個(gè)宏 塊，由宏塊報(bào)頭、亮度信號(hào)的DCT塊Y1-Y4、色差信號(hào)(B-Y)的DCT塊U1和色差信號(hào)(R-Y) 的DCT塊VI組成。圖71B示出一個(gè)關(guān)于低頻分量DCT塊的結(jié)構(gòu)的宏塊的低頻分量。由宏 塊報(bào)頭，亮度信號(hào)和DCT塊Y1-Y4、色差信號(hào)(B-Y)的DCT塊UIL和色差信號(hào)(R-Y)的DCT 塊VIL組成。圖71C示出的高頻宏塊是關(guān)于高頻分量DCT塊的結(jié)構(gòu)，由亮度信號(hào)DCT塊 Y1H-Y4H、色差信號(hào)(B-Y)和DCT塊U1H和色差信號(hào)(R-Y)和DCT塊V1H組成。圖71D示出 了一個(gè)塊的比特流中頻率分量數(shù)據(jù)安排的原理。圖72A和72B的方框圖示出了一數(shù)字視頻 信號(hào)解碼處理單元及其工作原理。在圖72A中，參考號(hào)130是做為模式轉(zhuǎn)換裝置的模式轉(zhuǎn) 換器，131是做為數(shù)據(jù)重組裝置的數(shù)據(jù)重排器、132是可解碼的確定器、133是可變長度解碼 器，134是一開關(guān)?？山獯a的確定器132和開關(guān)134構(gòu)成數(shù)據(jù)操作裝置。參考號(hào)135是反向 量化器，136是反向DCT電路，137是圖象存儲(chǔ)器，138是加法器，139是反向掃描轉(zhuǎn)換器。下面，解釋操作。圖71的數(shù)據(jù)是一個(gè)例如垂直方向的8位(一個(gè)字節(jié))的碼結(jié)構(gòu) 組合。在每個(gè)宏塊中，用宏塊報(bào)頭規(guī)定信息。這個(gè)信息指得是增量地址、量化標(biāo)度碼、動(dòng)向 量、標(biāo)志位、宏塊模型等。每個(gè)DCT塊的編碼數(shù)據(jù)跟在宏塊報(bào)頭之后。灌封這個(gè)數(shù)據(jù)的方法是，用比特流構(gòu) 成字節(jié)，以順序安排每個(gè)字節(jié)。因?yàn)槊總€(gè)DCT塊具有可變碼長度，所以塊邊界以及報(bào)頭和數(shù) 據(jù)間的邊界在字節(jié)單元中未被完成。邊界處于一個(gè)單位字節(jié)中間的情況經(jīng)常出現(xiàn)。每個(gè)塊 的數(shù)據(jù)具有可變長度，且在比較靠近宏塊報(bào)頭的一側(cè)設(shè)置低頻區(qū)。這個(gè)數(shù)據(jù)被分為低頻分量(L)和高頻分量(H)，通過設(shè)定一個(gè)與事件無關(guān)的固定 長度的碼量做為最大值來構(gòu)成圖71B和圖71C所示的編碼數(shù)據(jù)。(該事件是提供一個(gè)可變長 度碼的單元，在DC分量的情況下，DC分量構(gòu)成一個(gè)事件，而在AC分量的情況下，非0的DCT 系數(shù)和操作長度的組合構(gòu)成執(zhí)行操作長度碼的一個(gè)事件。一個(gè)事件的完成用一個(gè)碼E0B在 塊的末尾表示)。下面，說明圖72的操作。開始，來自微機(jī)等的模式信號(hào)輸入模式轉(zhuǎn)換器130，正 在執(zhí)行指示跳躍掃描的信號(hào)，或執(zhí)行正常連續(xù)重放。同時(shí)，放大器放大來自盤的重放信號(hào)， 并通過對(duì)一輸出數(shù)據(jù)完成差分操作進(jìn)行數(shù)字解調(diào)從而完成糾錯(cuò)，所述輸出數(shù)據(jù)是在經(jīng)相同 步的時(shí)鐘信號(hào)完成信號(hào)重放并從PLL等輸出而得到的，然后，從由視頻信號(hào)數(shù)據(jù)和音頻信 號(hào)組成的某一系統(tǒng)的層中分離出音頻信號(hào)。其后，提取視頻信號(hào)的比特流并輸入到重排器 131。模式轉(zhuǎn)換器130的輸出(控制信號(hào))加到數(shù)據(jù)重排器131和可解碼確定器132。 數(shù)據(jù)重排器131得到控制信號(hào)，重新連接該數(shù)據(jù)，然后分為圖71所示的L分量和H分量，只把L分量輸出到可變長度解碼器133。可變長度解碼器133和可解碼判定器132 —起提取 L分量區(qū)中的事件邊界。邊界以前的部分被解碼并輸出到開關(guān)134。開關(guān)134的連接使得， 在正常重放時(shí)，沒有0插入。開關(guān)134由可解碼判定器132控制，向DCT塊輸入解碼的低頻 分量。同時(shí)，構(gòu)成整個(gè)DCT塊，使0插入DCT塊的高頻側(cè)。在解碼時(shí)，以前述方法構(gòu)成的DCT塊數(shù)據(jù)要進(jìn)行反向DCT處理。然后，根據(jù)要由加 法器138進(jìn)行相加的各圖象的情況控制圖象存儲(chǔ)器137的讀取。在I圖象的情況下，加法 器138的輸出被通過。在P圖象的情況下，P圖象只由欲相加的I圖象和P圖象的動(dòng)向量 糾正。在B圖象的情況下，B圖象只由要相加的I圖象和B圖象的動(dòng)向量糾正。根據(jù)對(duì)報(bào)頭碼的解碼得到的信息控制這時(shí)的DCT模式和予測模式動(dòng)向量。根據(jù)前 述處理過程，經(jīng)運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償予測的數(shù)據(jù)被解碼，并存儲(chǔ)在圖象存貯器137中。圖象恢復(fù)到G0P 原始構(gòu)成的順序。反向掃描轉(zhuǎn)換器139把緩沖和塊搜索轉(zhuǎn)換到圖象輸出順序的柵掃描。實(shí)施例15提出長度固定，既使該實(shí)施例短于宏塊的跳躍或予定長度的數(shù)據(jù)。然 而，當(dāng)長度短于固定長度時(shí)，通過每次檢測EOB，L分量確定能被取出。顯然，既使在L分量 數(shù)據(jù)連接到后續(xù)塊的情況下，也不會(huì)產(chǎn)生什么問題。在長度超過予定長度時(shí)，E0B可以加到 事件分界處，做為L分量數(shù)據(jù)。顯然，還設(shè)置對(duì)音頻信號(hào)、報(bào)頭等及連接碼等附加信息相加 裝置，以把其加到高頻區(qū)的數(shù)據(jù)上，這一點(diǎn)未在前述實(shí)施例的圖中具體說明。實(shí)施例16接下來，參照圖73和74說明本發(fā)明的實(shí)施例16。圖73A和73B是數(shù)字視頻信號(hào) 編碼處理單元的框圖。說明它的工作原理。在圖73A中，參考號(hào)140是速率控制器。這里， 第一可變長度編碼器126和第二可變長度編碼器127作為編碼裝置。與圖63中類似的部 分或相應(yīng)的部分采用相同的參考號(hào)。下面，解釋其工作過程。內(nèi)插輸入圖象數(shù)據(jù)用予處理器101緩沖，把光柵掃描轉(zhuǎn)換 到塊掃描。I圖象的解碼不需利用經(jīng)幀內(nèi)編碼的幀存儲(chǔ)器的輸出信號(hào)進(jìn)行幀間計(jì)算。因此， 在I圖象的情況下，作為減法器106輸入的圖象存儲(chǔ)器120沒有輸入信號(hào)，因此，視頻信號(hào) 通過減法器106。這個(gè)數(shù)據(jù)由DCT電路108正交轉(zhuǎn)換到頻率分量，并以低頻區(qū)轉(zhuǎn)換到塊掃描，由量化 器110進(jìn)行適當(dāng)量化。在該量化的數(shù)據(jù)中的特定位置的DCT系數(shù)數(shù)據(jù)據(jù)前的低頻區(qū)數(shù)據(jù)被 熵編碼并經(jīng)第一可變長度編碼器126輸出到數(shù)據(jù)重排器125。第二可變長度編碼器127對(duì)上述特殊位置之后的DCT系數(shù)進(jìn)行可變長度編碼。關(guān) 于動(dòng)向量和DC分量編碼，至少可只用第一可變長度編碼器。要求E0B加到即使在一個(gè)塊中 的L分量和H分量兩者上，所以L分量的邊界以沒有碼限制的速率變化。通過暫時(shí)把E0B 碼安排在L分量和H分量的分界部分，可以使L分量的邊界以某一速率改變。同時(shí)，量化器110量化的數(shù)據(jù)由反向量化器114反向量化，然后由反向DCT電路 116反向轉(zhuǎn)換到空間分量。I圖象的解碼不需利用經(jīng)幀內(nèi)編碼的幀存儲(chǔ)器的輸出信號(hào)進(jìn)行幀間計(jì)算。因此， 在I圖象的情況下，由于沒有信號(hào)從圖象存儲(chǔ)器120輸入到加法器118，所以數(shù)據(jù)通過加法 器118。加法器118的輸出量存儲(chǔ)在圖象存儲(chǔ)器120中的數(shù)據(jù)。至少I圖象的數(shù)據(jù)，或者 I圖象和P圖象的數(shù)據(jù)要存入圖象存儲(chǔ)器120。這是因?yàn)?，I圖象和P圖象數(shù)據(jù)都要用于在 MPEG1和MPEG2中把B圖象正常解碼為參考數(shù)據(jù)。
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在I圖象的編碼結(jié)束時(shí)，用G0P前面的最后一幅P圖象對(duì)B圖象進(jìn)行雙向予測編 碼。然后，予處理器101的輸出與參考幀存儲(chǔ)器的數(shù)據(jù)(圖中的箭頭被略去)進(jìn)行比較，以 檢索動(dòng)向量，并判斷予測模式和幀結(jié)構(gòu)。根據(jù)判斷結(jié)果，從圖象存儲(chǔ)器120中讀取與予處理 器101的輸出信號(hào)最適合的參考幀存儲(chǔ)器中的數(shù)據(jù)，該數(shù)據(jù)分為正向部分和反向部分。數(shù) 據(jù)在減法器106中與予處理器101的輸出結(jié)果相減(該結(jié)果指的是P圖象和B圖象的時(shí)間 剩余差分量)。該時(shí)間剩余差分量進(jìn)行DCT處理、量化和可變長度編碼處理。在數(shù)據(jù)分為低頻區(qū)和高頻區(qū)的情況下，速率頻率分量方面變?yōu)椴淮_定的。因此，由 于在低頻區(qū)的數(shù)據(jù)速率不確定，所以光頭驅(qū)動(dòng)器的可控范圍不能完全被補(bǔ)償。這里，速率控 制器140使低頻分量區(qū)可變。速度控制器140控制速率，所以，低頻區(qū)的大小關(guān)于目標(biāo)速率 是可變的，如圖73B所示。換言之，在監(jiān)視第一可變長度編碼器126輸出的同時(shí)，速率控制器140減小了低頻 區(qū)域數(shù)據(jù)占據(jù)的面積的大小，這時(shí)，受監(jiān)控的輸出大于該應(yīng)用設(shè)定的目標(biāo)速率。當(dāng)?shù)谝豢勺?長度編碼器126的碼量小時(shí)，速率控制器140擴(kuò)大低頻區(qū)域的面積，在這種方式中，當(dāng)監(jiān)視 碼量時(shí)，速率控制器140適當(dāng)?shù)馗淖兊谝豢勺冮L度編碼器126和第二可變長度編碼器127 中設(shè)定的低頻區(qū)域所占面積。此外，例如，可以進(jìn)行瞬時(shí)編碼，以根據(jù)哪一個(gè)區(qū)域具有較大碼數(shù)，哪一個(gè)區(qū)域具 有較小碼數(shù)，以確定一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)來設(shè)定低頻區(qū)域所占的面積，從而設(shè)定目標(biāo)速率。圖74是數(shù)字視頻信號(hào)解碼處理單元的框圖。示出對(duì)如上編碼的數(shù)據(jù)進(jìn)行解碼的 處理過程。在圖74中，參考號(hào)141是E0B檢索單元。其中，與圖72A類似或相同的部分用 相同的參考號(hào)。表示正在進(jìn)行跳躍檢索或正在進(jìn)行正常連續(xù)重放的狀態(tài)的模式信號(hào)從微機(jī) 等輸入到模式轉(zhuǎn)換器130。同時(shí)，來自盤的重放信號(hào)由一放大器放大，重放信號(hào)用PLL的時(shí) 鐘差分，進(jìn)行數(shù)字解調(diào)。進(jìn)行糾錯(cuò)，提取要輸入到數(shù)據(jù)重組器131中的視頻比特流，從而將 音頻信號(hào)從一系統(tǒng)層中分離出來。做為模式轉(zhuǎn)換裝置的模式轉(zhuǎn)換器130的輸出加到數(shù)據(jù)重 排器131和可解碼判定器132。數(shù)據(jù)重排器131得到這個(gè)控制信號(hào)，把數(shù)據(jù)連接到L分量和 H分量的分離之前。此外，只有L分量輸出到可變長度解碼器133 (解碼裝置)，而不連接到 H分量。理論上說，L分量決不會(huì)在事件的中間分割?？梢钥紤]一種情況，當(dāng)跳躍檢索等的 信號(hào)不夠好時(shí)，以可變長度解碼器133和可變判定器132來確定事件的邊界，這樣，邊界以 前的部分都被解碼并輸出到開關(guān)134。開關(guān)134的操作方式是，當(dāng)重放數(shù)據(jù)的信號(hào)質(zhì)量與正 常重放時(shí)一樣好時(shí)，它始終處于“on”。這里，可解碼判定器132和開關(guān)134構(gòu)成了數(shù)據(jù)操作
直o開關(guān)134由可解碼判定器132控制，這樣，0插入到塊的高頻一側(cè)，離開已成功解碼 的低頻分量，從而構(gòu)成DCT塊。然后，該數(shù)據(jù)進(jìn)行反向DCT，在I圖象的情況下，加法器138 的輸出被通過。相反，在P圖象的情況下，數(shù)據(jù)被校正，與參考I圖象的動(dòng)向量部分相加。關(guān) 于B圖象，對(duì)于圖象存儲(chǔ)器137的讀取是受控的，并在加法器138相加，這樣，B圖象被要相 加的I圖象和P圖象的動(dòng)向量部分糾正。通過對(duì)光頭的解出的一個(gè)碼來控制DCT模式和予 測模式動(dòng)向量。經(jīng)運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償予測的數(shù)據(jù)以這種方式解碼并存入圖象存儲(chǔ)器137。然后，圖象 重組成原始構(gòu)成的順序。反向掃描轉(zhuǎn)換器139緩沖數(shù)據(jù)，并把按塊的輸出順序的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換 到光柵掃描。
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在上述解釋中，以控制DCT系數(shù)的大小為例進(jìn)行了說明。也可以用事件數(shù)的控制 取代。在這種情況下，有時(shí)會(huì)出現(xiàn)L分量沒有達(dá)到予定數(shù)目的事件，且E0B被加上的情況。 然而，因?yàn)镋0B檢索單元141監(jiān)視E0B的出現(xiàn)，所以L分量可以用必然性檢索。具體來說， 分別根據(jù)低頻區(qū)域的數(shù)據(jù)、高頻區(qū)域的數(shù)據(jù)和E0B來構(gòu)成數(shù)據(jù)。就是說，數(shù)據(jù)重組器131和 E0B檢索單元141構(gòu)成了一數(shù)據(jù)重構(gòu)裝置。因?yàn)镈CT后的能量很小，顯然，L分量和H分量最好與非編碼塊相同的方式編碼。 關(guān)于H分量，除L分量以外的數(shù)據(jù)理想地是操作長度編碼的。通過把L分量設(shè)定為0，H分 量可以被編碼。因?yàn)橛锌赡苡门c正常MPEG的可變長度解碼器一樣完成結(jié)構(gòu)，所以可在電路 上簡化。實(shí)施例17參考圖75解釋本發(fā)明的實(shí)施例17。圖75示出了數(shù)字視頻信號(hào)解碼處理單元的 框圖。在圖75中，參考號(hào)142是多路復(fù)用器，143是開關(guān)，144是第一可變長度解碼器，145 是第二可變長度解碼器，146是第一反向量化器，147是第二反向量化器，148和149是加法 器，150和151是圖象存儲(chǔ)器，152是分辨率反向轉(zhuǎn)換器。圖75還示出了一低分辨率解碼單 元做為解碼裝置。與圖72A中類似或相同的部分以相同的參考號(hào)標(biāo)示，其解釋從略。下面，解釋實(shí)施例17的工作過程。圖75所示的內(nèi)容可以認(rèn)為是在圖68描述的編 碼數(shù)據(jù)記錄在光盤等上的情況下，對(duì)盤的重放信號(hào)視頻數(shù)據(jù)塊進(jìn)行處理的過程。指示例如正在進(jìn)行跳躍檢索或正常連續(xù)重放的狀態(tài)的模式信號(hào)從微機(jī)等輸入到 模式轉(zhuǎn)換器130，130是模式轉(zhuǎn)換裝置。同時(shí)，來自盤的重放信號(hào)被一放大器放大，重放信號(hào) 用PLL的一時(shí)鐘進(jìn)行差分，用于數(shù)字解調(diào)。然后，從系統(tǒng)層分離出音頻信號(hào)，以提取視頻比 特流。這個(gè)提取的視頻比特流輸入到多路復(fù)用器142。多路復(fù)用路142把低分辨率分量 數(shù)據(jù)送到第二可變長度解碼器145，同時(shí)把其他數(shù)據(jù)經(jīng)開關(guān)143送到第一可變長度解碼器 144。開關(guān)143由模式轉(zhuǎn)換器130控制。做為一種模式，雖然在跳躍檢索等時(shí)只需要低 分辨率的重放圖象輸出，但是在分辨率剩余差分量重放的中途，開關(guān)143要?jiǎng)幼饕詴和０l(fā) 送冗余數(shù)據(jù)。第二可變長度解碼器145對(duì)霍夫曼碼和操作長度碼解碼，然后為第二反向量化器 147反向量化，其后由反向DCT電路136從頻率分量轉(zhuǎn)換到空間分量。對(duì)于I圖象，轉(zhuǎn)換的數(shù)據(jù)通過加法器149存入圖象存儲(chǔ)器。在P圖象的情況下，從 圖象存儲(chǔ)器中的I圖象讀取第一幀P圖象，第二幀P圖象或以后的圖象是指存在圖象存儲(chǔ) 器中并被動(dòng)向量部分糾正的后繼圖象，以在加法器149進(jìn)行運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償予測。在B圖象的情 況下，按照I圖象和P圖象進(jìn)行相同的操作。在圖75中，可變長度解碼器輸出動(dòng)向量、反向量化的量化參數(shù)及予測模式。這些 動(dòng)向量、量化參數(shù)和予測模式都與圖74相同。圖75中點(diǎn)劃線框示出的環(huán)是一個(gè)對(duì)低分辨 率分量解碼的構(gòu)成單元。由于解碼結(jié)果被分辨率反向轉(zhuǎn)換器152 (內(nèi)插視頻發(fā)生裝置)的 內(nèi)插于象素之間，對(duì)做為分辨率剩余差分量的解碼結(jié)果進(jìn)行補(bǔ)償，解碼結(jié)果輸入圖象存儲(chǔ) 器 150。在正常重放時(shí)的分辨率剩余分量解碼結(jié)果與低頻分量的結(jié)果組合(或當(dāng)時(shí)分操
48作進(jìn)行分辨率剩余分量的解碼的情況下按照時(shí)分處理結(jié)果)做為圖象由反向掃描轉(zhuǎn)換器 輸出。數(shù)據(jù)可以經(jīng)開關(guān)143由第一可變長度解碼器解碼為頻率分量。第一反向量化器146 對(duì)數(shù)據(jù)反向量化，反向DCT電路136把數(shù)據(jù)解碼為空間區(qū)域的分辨率剩余分量數(shù)據(jù)。圖象存儲(chǔ)器150與低分辨率分量的象素內(nèi)插數(shù)據(jù)有關(guān)，P圖象與I圖象有關(guān)，B圖 象與I圖象和P圖象有關(guān)，因此，數(shù)據(jù)被動(dòng)向量部分在適當(dāng)位置糾正，結(jié)果，數(shù)據(jù)從圖象存儲(chǔ) 器150中讀出，加法器148完成對(duì)運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償予測的解碼。在跳躍檢索的情況，為了防止分辨率剩余差分量中途重放，開關(guān)143禁止冗余的 數(shù)據(jù)從反向DCT電路136輸出，即中斷分辨率剩余差的輸出。因此，只有經(jīng)象素內(nèi)插的低分 辨率分量數(shù)據(jù)經(jīng)圖象存儲(chǔ)器150和反向掃描轉(zhuǎn)換器139輸出(操作過程相同，就象在圖象 存儲(chǔ)器150的輸入部分設(shè)置開關(guān)一樣)。實(shí)施例18參照圖76和77解釋實(shí)施例18。圖76的框圖是G0P地址產(chǎn)生單元和盤控制單元 的框圖，該圖特別示出在把前述速率信息記錄在相繼報(bào)頭上的情況下的處理框圖。在圖76 中，153是寄存器，154是G0P地址計(jì)算器，155是光頭/盤轉(zhuǎn)動(dòng)控制轉(zhuǎn)換器做為光頭位置轉(zhuǎn) 換裝置和盤轉(zhuǎn)動(dòng)控制轉(zhuǎn)換裝置。圖77是一框圖，示出了包括重放處理的G0P地址產(chǎn)生單元 和盤控制單元，該圖特別示出了一種結(jié)構(gòu)，用于完成盤的G0P重放，在這種盤上幾個(gè)位置上 收集有前述的速率信息。參閱圖77，156是重放放大器，157是數(shù)字解調(diào)器，158是糾錯(cuò)器， 159是系統(tǒng)層處理器，160是速率數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器。系統(tǒng)層處理器159和速率數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器160構(gòu) 成數(shù)據(jù)速率信息提取裝置。161是G0P數(shù)計(jì)數(shù)器。G0P地址計(jì)算器154和G0P數(shù)計(jì)數(shù)器161 構(gòu)成了位置信息計(jì)算裝置。下面，解釋實(shí)施例18的工作過程，通過讓每一個(gè)G0P速率可變，如慣例一樣，可以 優(yōu)化一個(gè)程序的整個(gè)速率，結(jié)果，圖象的質(zhì)量可以認(rèn)為得到改善。然而，并不是說，在觀察到 數(shù)據(jù)內(nèi)容前，數(shù)據(jù)都落在G0P的前頭。還有，在希望已經(jīng)匹配的軟件在中途再次從那點(diǎn)重放 的情況下，唯一的辦法是通過不斷地檢索盤上的數(shù)據(jù)來檢測起始位置。在這種情況下，在開始階段，設(shè)置可變速率的速率控制為離散的速率目標(biāo)，如1M 比特，1. 5M比特，2M比特，2. 5M比特，3M比特等，從而，在所有的G0P中的每個(gè)速率信息都記 錄在盤上。具體來說，當(dāng)每個(gè)G0P的速率信息被記錄在T0C(內(nèi)容表記錄區(qū)被指定到盤的 最開始，這樣，標(biāo)題、記錄時(shí)間等被記錄)、半T0C等上應(yīng)當(dāng)是最有效的。關(guān)于G0P的速率信息可以和視頻比特流的序列報(bào)頭結(jié)合。例如，兩小時(shí)軟件14. 4K 個(gè)GOP (twohoursoftwarel4. 4kpiecesofG0P)。當(dāng)速率信息能分為5種速率時(shí)，此時(shí)的速率 信息可用3位表示。因此，所有的G0P速率能用5. 4K記錄在盤上(14. 4K個(gè)X3位+8位 /字節(jié))。通過把每個(gè)G0P的速率信息存入圖77的速率數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器160中，并加上與相應(yīng)于 該值的信息長度能夠?qū)崿F(xiàn)高速訪問。參照圖76解釋本發(fā)明的裝置。對(duì)霍夫曼碼、操作長度碼解碼，譯碼報(bào)頭，這樣，判 斷動(dòng)向量和圖象種類。同時(shí)，序列報(bào)頭被解碼，這樣，速率信息被輸入到G0P地址計(jì)算器154。此外，當(dāng)時(shí) 正被訪問的G0P的地址信息存入寄存器153，這樣，計(jì)算下一個(gè)要訪問的G0P前地址，并存入 寄存器153。同時(shí)，通過使光頭/盤轉(zhuǎn)動(dòng)控制轉(zhuǎn)換器155到下一個(gè)要被訪問的G0P的前頭，根據(jù)地址來確定光頭的位置。然后，從正在訪問的G0P與要訪問的前地址的差計(jì)算下一個(gè) 訪問的控制信號(hào)。根據(jù)此控制信號(hào)，實(shí)現(xiàn)對(duì)光頭驅(qū)動(dòng)器的位置控制和盤轉(zhuǎn)動(dòng)的控制。參照圖77說明重放過程?？刂乒忸^和光頭的轉(zhuǎn)動(dòng)，直接或間接地從T0C區(qū)域或 相應(yīng)T0C的區(qū)域讀取地址(在指定速率信息說明地址后，訪問這個(gè)地址部分以讀取速度信 息)。然后，用重放放大器156放大來自光頭的重放信號(hào)，用數(shù)字解調(diào)器157檢查這個(gè)信號(hào) 波，將該信號(hào)差分為數(shù)字解調(diào)用的數(shù)字信號(hào)。數(shù)字解調(diào)為數(shù)字信號(hào)的重放信號(hào)輸入到糾錯(cuò)器158糾正重放信號(hào)中錯(cuò)誤。糾錯(cuò)后 的數(shù)據(jù)在系統(tǒng)層處理器159中分離出音頻比特流，視頻比特流和其他數(shù)據(jù)條目。例如，判斷這個(gè)信號(hào)屬于哪一類數(shù)據(jù)(AV(視頻和音頻)數(shù)據(jù)、文件數(shù)據(jù)和程序等 的二進(jìn)制數(shù)據(jù))，并據(jù)此切割劃分流通道。在這樣的處理中，前述的速率信息存入速率數(shù)據(jù) 存儲(chǔ)器160。相反，用G0P數(shù)計(jì)數(shù)器161產(chǎn)生關(guān)于要處理的G0P數(shù)目的信息。按照G0P地址計(jì) 算器154計(jì)算的地址，控制光頭驅(qū)動(dòng)器和盤轉(zhuǎn)動(dòng)速度。在上述的說明中，給出的舉例是G0P數(shù)計(jì)數(shù)器接收來自系統(tǒng)層計(jì)理器159的信號(hào)。 在用I/F(如微機(jī))代替處理或操作從重放到跳躍掃描的情況下，從可變長度解碼器等輸入 數(shù)據(jù)進(jìn)行視頻比特流的處理更有效。實(shí)施例19 借助圖78、79和80來描述本發(fā)明的實(shí)施例19。其工作將解釋如下。圖78示出 一信號(hào)處理單元，其中執(zhí)行依數(shù)字信號(hào)重放單元的頻率而進(jìn)行的分割和依量化而進(jìn)行的分 割，該圖為方框圖，在此情況下，數(shù)據(jù)率信息被收集并記錄在光盤上的幾個(gè)地方。與前述實(shí) 施例中附圖中相同或?qū)?yīng)的部分由相同的符號(hào)表示。 光頭或光頭轉(zhuǎn)動(dòng)受到控制，因此，數(shù)據(jù)可直接地或間接地從T0C區(qū)或與T0C區(qū)對(duì)應(yīng) 的區(qū)中讀出。重放信號(hào)被重放放大器156所放大。隨后該信號(hào)被數(shù)字解調(diào)器157所檢波。 結(jié)果，已成為數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)的重放信號(hào)被輸入到糾錯(cuò)器158對(duì)包含在重放信號(hào)中的錯(cuò)誤進(jìn)行糾 錯(cuò)。無錯(cuò)的數(shù)據(jù)被系統(tǒng)層處理器159成分音頻比特流和視頻比特流，其它數(shù)據(jù)也如此處理。例如，判定該信號(hào)是AV數(shù)據(jù)、文字?jǐn)?shù)據(jù)或諸如程序之類的二進(jìn)制數(shù)據(jù)中的哪種數(shù) 據(jù)以分開數(shù)據(jù)流通道。前述數(shù)據(jù)率信息被存入數(shù)據(jù)率數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器160中。相反，需要被處 理的與G0P數(shù)對(duì)應(yīng)的信息通過使用G0P數(shù)計(jì)數(shù)器161來產(chǎn)生。隨后，由G0P地址計(jì)算器154 計(jì)算地址。在由G0P地址計(jì)算器154計(jì)算的地址基礎(chǔ)上，光頭激勵(lì)器和光盤的轉(zhuǎn)速受到控 制。以此方式，在跳越重放時(shí)，在光盤上進(jìn)行跳越以找到將被訪問的地址。當(dāng)進(jìn)行跳越 以訪問所需要的G0P時(shí)，用如實(shí)施例16所述結(jié)構(gòu)所獲的低頻區(qū)數(shù)據(jù)被重放且以相同方式計(jì) 算下一地址時(shí)在屏幕上描述。一個(gè)代表數(shù)據(jù)是被跳越搜索的或執(zhí)行正常重放的狀態(tài)的模式信號(hào)從微機(jī)輸入到 模式切換器130中。如上所述，將被輸入到數(shù)據(jù)重排器131中的視頻比特流被提取出來。模 式切換器130的輸出被加到數(shù)據(jù)重排器131和可解碼判定器132上。數(shù)據(jù)重排器131獲得 這樣一個(gè)控制信號(hào)而工作，因此在圖71中的L分量和H量中被分割前的數(shù)據(jù)被重新聯(lián)接起 來。否則，數(shù)據(jù)重排器131僅將L分量輸出到可變長度解碼器133上，而不將L分量聯(lián)到H 分量上。
在實(shí)施例19中，理論上講，不會(huì)出現(xiàn)L分量被中途切斷。但是，考慮到帶有不希望 的跳越搜索等的信號(hào)量被解碼，事件的邊界是由可變長度解碼器133和可解碼判定器132 來確認(rèn)的，以使直至邊界的部分能被解碼并被輸出到切換器134上。切換器134是由可解碼判定器132的輸出來控制的，因此，從被完全解碼構(gòu)成DCT 塊的低頻分量中將零輸入到塊的高頻端。隨后，使對(duì)圖象存儲(chǔ)器137的讀出受到控制，并由 加法器138提供相加，這樣，數(shù)據(jù)將依下面的方式進(jìn)行反向DCT變換，在I圖象時(shí)使加法器 138的輸出通過，在P圖象時(shí)數(shù)據(jù)被將要相加的動(dòng)矢量部分所校正，在B象時(shí)，數(shù)據(jù)被來自I 圖象和P圖象的動(dòng)矢量部分所校正并被相加。此外，在此時(shí)刻由對(duì)報(bào)頭碼的解碼來控制DCT模式和預(yù)測模式動(dòng)矢量。以此方式， 進(jìn)行動(dòng)補(bǔ)償予測的數(shù)據(jù)被解碼并存貯在圖象存儲(chǔ)器137中以依原構(gòu)成次序構(gòu)成象。在反向 掃描轉(zhuǎn)換器139中，數(shù)據(jù)被緩存，以將塊掃描數(shù)據(jù)按象的輸出次序轉(zhuǎn)換成光柵掃描數(shù)據(jù)。此 外，切換器134未聯(lián)通，使在正常重放時(shí)零被插入，但受到控制后工作并僅重放重放數(shù)據(jù)。在數(shù)據(jù)被分割并編碼成低頻區(qū)和高頻區(qū)后，將會(huì)出現(xiàn)下述情況將重點(diǎn)放在低頻 端的量化表、將重點(diǎn)放在高頻端的量化表以及不管頻率區(qū)域而相對(duì)于一個(gè)量化表來說相當(dāng) 平均的細(xì)量化。當(dāng)兩組可變長度解碼器和反向量化器被用作圖68所示的本機(jī)解碼器時(shí)可 實(shí)現(xiàn)這種情況。此時(shí)，數(shù)據(jù)重排器131將為一復(fù)用器。下面，將在圖79的基礎(chǔ)上說明實(shí)施例19的工作。圖79示出信號(hào)處理單元，其中 分割是依數(shù)字信號(hào)重放單元的位長度而進(jìn)行的，該示圖為方框圖，用于相對(duì)于前述數(shù)據(jù)率 信息被收集和錄在盤的幾個(gè)特定地方的情況下的重放處理解釋實(shí)施例。例如，在光盤重放 的最開始，光頭或光頭轉(zhuǎn)動(dòng)受控，因而，數(shù)據(jù)可直接或間接地從T0C區(qū)或與T0C區(qū)對(duì)應(yīng)的區(qū) 中讀出。來自光頭的重放信號(hào)被重放放大器156放大，因此，可用數(shù)字解碼器157來檢測該 將差分成用于數(shù)字解調(diào)的數(shù)字信號(hào)。結(jié)果，已成為數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)的重放信號(hào)被輸入到糾錯(cuò)器158中用以對(duì)重放信號(hào)糾錯(cuò)。 無錯(cuò)的數(shù)據(jù)被分成音頻比特流和視頻比特流，其它數(shù)據(jù)也如此處理。例如，該信號(hào)判定數(shù)據(jù)是否為視頻音頻數(shù)據(jù)、文字?jǐn)?shù)據(jù)或程序之類的二進(jìn)制數(shù)據(jù)， 以分開數(shù)據(jù)流通道。從這數(shù)據(jù)中，前述數(shù)據(jù)率信息被存入數(shù)據(jù)率數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器160中。同時(shí)， 由G0P數(shù)計(jì)數(shù)器161產(chǎn)生信息作為需進(jìn)行處理的G0P數(shù)，并由G0P地址計(jì)算器154計(jì)算地 址去控制激勵(lì)器和光盤的轉(zhuǎn)速。以此方式，在跳越重放時(shí)將要存取的G0P地址通過在光盤上的跳越而搜索到。當(dāng) 所需的G0P被訪問到，則下一地址將被以相同的方式算出，同時(shí)，用如實(shí)施例15所描述的結(jié) 構(gòu)所獲的低頻區(qū)數(shù)據(jù)被重放出來，以在一個(gè)屏幕上再現(xiàn)該數(shù)據(jù)。一個(gè)代表數(shù)據(jù)是被跳越搜索的或執(zhí)行正常連續(xù)重放的狀態(tài)的模式信號(hào)從微機(jī)等 輸入到模式切換器130上。視頻比特流被提取出來并被輸入到數(shù)據(jù)重排器131中。模式切 換器130的輸出加到數(shù)據(jù)重排器131和可解碼判定器132上。數(shù)據(jù)重排器131獲得這樣一 個(gè)控制信號(hào)而工作，這樣在圖71中的L分量和H分量中被分割前的數(shù)據(jù)被重新聯(lián)接起來。 否則數(shù)據(jù)重排器131僅將L分量輸出到可變長度解碼器133上而不將L分量聯(lián)到H分量上。由可變長度解碼器133和可解碼判定器132提取在L分量之中的事件的邊界，這 樣，直至邊界的部分可被解碼并輸出到切換器134上。切換器134受可解碼判定器132的輸 出所控制，因而來自完全被解碼以構(gòu)成DCT塊的低頻分量的零值被插入到塊的高頻端。該數(shù)據(jù)被進(jìn)行反向DCT變換。在為I圖象時(shí)，使加法器138的輸出通過。在為P圖象時(shí)，該象 被將被加上基準(zhǔn)I圖象中的動(dòng)矢量部分所校正。圖象存儲(chǔ)器137的讀出受到控制并由加法 器138相加，這樣，數(shù)據(jù)可由動(dòng)矢量部分所校正。此外，在此時(shí)刻由對(duì)報(bào)頭碼的解碼控制DCT模式和預(yù)測模式動(dòng)矢量。以此方式，進(jìn) 行動(dòng)補(bǔ)償予測的數(shù)據(jù)被解碼并存貯在圖象存儲(chǔ)器137中以依原構(gòu)成GOP的次序構(gòu)成象。在 反向掃描轉(zhuǎn)換器139中，數(shù)據(jù)被緩存，以將塊掃描數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成光柵掃描數(shù)據(jù)。此外，切換器 134不導(dǎo)通，使在正常重放時(shí)零被插入，導(dǎo)通后，僅重放重放數(shù)據(jù)。
下面，解釋圖80的工作。圖80示出信號(hào)處理方框，其中數(shù)據(jù)是依數(shù)字信號(hào)重放部 分的分辨率而分割的，該示意圖為方框圖，用于相對(duì)于前述數(shù)據(jù)率信息被收集和錄在光盤 上的幾個(gè)特定地方的情況下的重放處理解釋實(shí)施例。在光盤重放的最開始光頭或光頭轉(zhuǎn)動(dòng) 受控，因此，數(shù)據(jù)可直接或間接地從TOC區(qū)或與TOC區(qū)對(duì)應(yīng)的區(qū)中讀出，來自光頭的重放信 號(hào)被重放放大器156所放大。這樣，可用數(shù)字解碼器157來檢測該將差分成用于數(shù)字解調(diào) 的數(shù)字信號(hào)。結(jié)果，已成為數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)的重放信號(hào)被輸入到糾錯(cuò)器158中用以對(duì)重放信號(hào)糾錯(cuò)。 無錯(cuò)的數(shù)據(jù)被分成音頻比特流和視頻比特流，其它數(shù)據(jù)也如此處理。例如，該信號(hào)判定數(shù)據(jù)是否為視頻音頻數(shù)據(jù)、文字?jǐn)?shù)據(jù)或程序之類的二進(jìn)制數(shù)據(jù)， 以分開數(shù)據(jù)流通道。從這數(shù)據(jù)中，前述數(shù)據(jù)率信息被存入數(shù)據(jù)率數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器160中。同時(shí)， 由GOP數(shù)計(jì)數(shù)器161產(chǎn)生信息作為需進(jìn)行處理的GOP數(shù)，并由GOP地址計(jì)算器154計(jì)算地 址去控制激勵(lì)器和光盤的轉(zhuǎn)速。以此方式，在跳越重放時(shí)將要存取的GOP地址通過在光盤上的跳越而搜索到。當(dāng) 所需的GOP被訪問到，則下一地址將被以相同的方式算出，同時(shí)，用如實(shí)施例15所描述的結(jié) 構(gòu)所獲的低頻區(qū)數(shù)據(jù)被重放出來，以在一個(gè)屏幕上再現(xiàn)該數(shù)據(jù)。一個(gè)代表數(shù)據(jù)是被跳越搜索的或執(zhí)行正常連續(xù)重放的狀態(tài)的模式信號(hào)從微機(jī)等 輸入到模式切換器130上。視頻比特流被提取出來并被輸入到復(fù)用器142上。復(fù)用器142 將低分辨率分量數(shù)據(jù)加到第二可變長度解碼器145上，同時(shí)將其它數(shù)據(jù)經(jīng)切換器143加到 第一可變長度解碼器144上。切換器143受控于模式切換器130。盡管只有低分辨率分量的 重放象輸出需要在跳越搜索等中作為一個(gè)模式，但在分辨率其余分量重放途中切換器143 斷開。此外，當(dāng)重放工作進(jìn)行時(shí)，切換器143則導(dǎo)通，其中可以獲得好的信號(hào)傳輸質(zhì)量以進(jìn) 行正常重放。第二可變長度解碼器145對(duì)Huffman碼和運(yùn)程長度碼解碼。由第二反向量化器 147進(jìn)行反向量化的數(shù)據(jù)將由反向DCT電路136將其從頻域轉(zhuǎn)為空間域。當(dāng)數(shù)據(jù)為I圖象 時(shí)，通過加法器149的數(shù)據(jù)將被存貯在圖象存儲(chǔ)器中。當(dāng)數(shù)據(jù)為P圖象時(shí)，將P圖象從圖象 存儲(chǔ)器提出隨后由動(dòng)矢量部分校正在正確位置上，以由加法器149解碼出動(dòng)補(bǔ)償予測。當(dāng) 數(shù)據(jù)為B象時(shí)，相對(duì)于I圖象和P圖象執(zhí)行同樣的操作。在圖80中，從可變長度解碼器中輸出動(dòng)矢量、反向量化的量化參數(shù)和予測模式。 由于信息流與圖74的相同，因而不再解釋。在圖75下部的一個(gè)環(huán)路為低分辨率分量解碼 的環(huán)路。解碼結(jié)果由分辨率反向轉(zhuǎn)換器152進(jìn)行象素內(nèi)插，以補(bǔ)償作為分辨率剩余差值的 解碼結(jié)果，該數(shù)據(jù)被輸入到圖象存儲(chǔ)器150中。實(shí)施例2O
參照圖81、82和83來解釋本發(fā)明的實(shí)施例20。圖81和82為解碼過程的方框圖。 在圖81和82中，標(biāo)號(hào)162代表作為編碼裝置的視頻信號(hào)編碼器。163為音頻信號(hào)編碼器、 164和167為存儲(chǔ)器、165和168為存儲(chǔ)器控制器。存儲(chǔ)器164和存儲(chǔ)器控制器168構(gòu)成數(shù) 據(jù)提供裝置。此外，視頻信號(hào)編碼器162和存貯控制器165構(gòu)成一碼量比較裝置。標(biāo)號(hào)166 代表系統(tǒng)層比特流發(fā)生器。169代表可變長度編碼器，170代表可變長度編碼器之后的解碼 的信號(hào)處理器。編碼器169和170用作數(shù)據(jù)解碼裝置。圖82的數(shù)據(jù)重排器131用作數(shù)據(jù) 重構(gòu)裝置。首先，解釋圖81所示的結(jié)構(gòu)。在視頻信號(hào)編碼器162與系統(tǒng)比特流發(fā)生器166之 間安置存儲(chǔ)器164。在數(shù)據(jù)被埋入編碼的視頻信號(hào)的每個(gè)GOP之間后，每個(gè)GOP被輸入到系 統(tǒng)層比特流發(fā)生器166，以音頻信號(hào)編碼器163編碼的音頻信號(hào)隨后與進(jìn)行加入報(bào)頭等操 作的視頻信號(hào)一起輸入到系統(tǒng)比特流發(fā)生器166中。在此，描述存儲(chǔ)器164中的數(shù)據(jù)埋入操作。存儲(chǔ)器控制器165用作存儲(chǔ)器164的控 制電路以控制用于控制視頻信號(hào)數(shù)據(jù)編碼的視頻信號(hào)，從而在每個(gè)GOP之間埋置入空間。 下面參照圖83解釋信號(hào)處理。圖83為示意圖，示出在數(shù)字視頻信號(hào)記錄和重放裝置上的 處理概念。例如，當(dāng)nGOP相對(duì)于光頭的存取地址以及錯(cuò)誤控制的控制單元產(chǎn)生冗余數(shù)據(jù)時(shí) (n+l)G0P相對(duì)于光頭的存取位置或糾錯(cuò)的控制單元中途截止以產(chǎn)生數(shù)據(jù)區(qū)的空間的情況 下，本發(fā)明的裝置如圖83A所示，使nGOP冗余如據(jù)埋入(n+l)G0P之后的空間部分，并以相 同方式，使因nGOP埋入而不能埋入的(n+1) GOP的少量剩余數(shù)據(jù)和(n+2)G0P埋入到(n+3) GOP的空間部分中(埋入方向從紙面上看是從左至右)。
此外，作為另一種控制方法，如上所述冗余數(shù)據(jù)不能反向傳送。如圖83B所示，當(dāng) (n+2)G0P超過存取位置一點(diǎn)時(shí)，(n+3)G0P相對(duì)于光頭和錯(cuò)誤控制的控制單元的存取位置 而中途結(jié)束，本發(fā)明的裝置受到控制，這樣，冗余(n+3)G0P數(shù)據(jù)在(n+2)GOP數(shù)據(jù)后埋入空 間部分，以此方式，使因(n+3)G0P被埋入而不能埋入的(n+2)GOP的其余數(shù)據(jù)埋入(n+l)G0P 的空間部分中，且不能埋入的(n+1)GOP部分埋入nGOP的空間部分(埋入方向從紙面上看 是從右向左)。下面解釋圖82所示結(jié)構(gòu)的工作。存儲(chǔ)器167受控于存儲(chǔ)器控制器168，根據(jù)前述 圖83A和83B所描述的規(guī)則而重排的數(shù)據(jù)恢復(fù)成原狀態(tài)。例如在圖83A所示數(shù)據(jù)被恢復(fù)后， 本發(fā)明的裝置工作，使GOP數(shù)據(jù)恢復(fù)成原狀，跟有(n+1)GOP的nGOP部分聯(lián)到(n+1)GOP的 左側(cè)部分，隨后，(n+l)G0P數(shù)據(jù)聯(lián)到(n+2)G0P數(shù)據(jù)上。這種重排規(guī)則將隨介質(zhì)的格式化規(guī)則而進(jìn)行限定，這樣，該規(guī)則作為跟在諸如TOC 區(qū)域的重排好的區(qū)域中的標(biāo)志信息而錄下，在格式未被限定的情況下，規(guī)則必須在介質(zhì)上 的某處清晰地描述出來。實(shí)施例2I下面參照圖84、85和86來解釋實(shí)施例21。圖84為方框圖，代表信號(hào)處理單元，其 中在數(shù)字信號(hào)重放部分執(zhí)行依頻率的分割或依量化的分割。圖85為代表信號(hào)處理單元的 方框圖，其中在數(shù)字信號(hào)重放部分執(zhí)行依位長進(jìn)行的分割或依量化進(jìn)行的分割。圖86為代 表信號(hào)處理單元的方框圖，其中在數(shù)字信號(hào)重放部分執(zhí)行依分辨率進(jìn)行的分割或依量化進(jìn) 行的分割。在圖84、85和86中，標(biāo)號(hào)171代表IP選擇指示器，172代表判定器，173代表切 換器。在圖86中，對(duì)應(yīng)部分示作第一解碼裝置、第二解碼裝置和第三解碼裝置。在圖84、85和86中，相似部分以相同標(biāo)號(hào)表示，且省略對(duì)其所進(jìn)行的描述。下面解釋實(shí)施例21的工作。在圖84和85中，光頭或光頭的轉(zhuǎn)動(dòng)受到控制，這樣， 數(shù)據(jù)從TOC區(qū)或與TOC區(qū)對(duì)應(yīng)的區(qū)域中直接或間接地讀出。來自光頭的重放信號(hào)被重放放 大器156所放大。該信號(hào)由數(shù)字解調(diào)器157檢索以差分成用于數(shù)字解調(diào)的數(shù)字信號(hào)。結(jié)果， 已成數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)的重放信號(hào)被輸入到糾錯(cuò)器158以對(duì)重放信號(hào)中所含的錯(cuò)誤糾錯(cuò)。無錯(cuò)的數(shù) 據(jù)由系統(tǒng)層處理器159分成音頻比特流和視頻比特流，其它項(xiàng)數(shù)據(jù)也如此處理。在圖84、85 和86中，控制信號(hào)從作為模式切換裝置的模式切換器130中輸入到IP選擇指示器171中， 以在專用重放速度的基礎(chǔ)上切換解碼裝置。實(shí)施例21受到控制，這樣，實(shí)施例21可用該控 制信號(hào)和跳越掃描速度在僅顯示I圖象的模式或顯示I圖象和P圖象的模式間切換。
當(dāng)跳越搜索速度為100倍時(shí)，如果I圖象和P圖象在屏幕上輸出，GOP —定會(huì)以相 當(dāng)量的疏化而輸出。結(jié)果，相對(duì)于重放屏幕的移動(dòng)來說，象似乎相當(dāng)不自然。在此情況下， 為消除這種不自然，需將模式切換到僅重放I圖象的模式上?？山獯a的判定器132 (圖86 中172)不僅用來對(duì)B象解碼而且也對(duì)P圖象解碼(開關(guān)173在圖86用作此功能)。同時(shí)， 圖象存儲(chǔ)器137 (圖86中150和151)受控以僅顯示I圖象。I圖象和P圖象的屏幕顯示通常偏愛于15倍速度時(shí)的速度，但僅I圖象的屏幕顯 示偏愛于15倍及以上的速度。這是因?yàn)楫?dāng)整個(gè)I圖象和整個(gè)P象在15倍速度下顯示時(shí)， 由于在后續(xù)處理中可重放的GOP位于從甚至屏幕對(duì)每幀更新而當(dāng)前顯示的GOP的第五GOP 位置，連續(xù)運(yùn)動(dòng)極度變差。此外，當(dāng)在GOP中幀數(shù)N= 15且I圖象和P圖象周期為3時(shí)，所 有P圖象被解碼而僅有I圖象和P圖象的第二幀(在GOP中第三和第九幀)被輸出，可以 執(zhí)行更細(xì)的跳越搜索。如上所述，在下述情況的預(yù)定條件的基礎(chǔ)上通過將數(shù)據(jù)狀態(tài)分割而分割和記錄數(shù) 據(jù)狀態(tài)，這些情況為通過分割頻率區(qū)將數(shù)據(jù)錄到從記錄介質(zhì)上讀出的每個(gè)GOP預(yù)定位置 上，用于記錄數(shù)據(jù)的情況、由分辨率分割數(shù)據(jù)使數(shù)據(jù)被錄下的情況和通過將被記錄的量化 電平而分割數(shù)據(jù)的情況。當(dāng)為重放數(shù)據(jù)中基本數(shù)據(jù)的第一數(shù)據(jù)和除基本第一數(shù)據(jù)外的第二 數(shù)據(jù)從集中安置的數(shù)據(jù)中重放出來時(shí)，用一個(gè)解碼裝置來從下述情況中獲得重放象之一 所有第一和第二數(shù)據(jù)被解碼的情況，以及所獲得的數(shù)據(jù)是與I圖象和P圖象的低頻區(qū)或疏 化的象素?cái)?shù)對(duì)應(yīng)的情況。隨后，在專用重放時(shí)所用的解碼裝置可在專用重放速度的基礎(chǔ)上 切換。不用多說，顯示I圖象和P圖象的方式在重放時(shí)可改為正向和負(fù)向。因于P向僅 在正向時(shí)可被解碼，因此存貯在P圖象反向重放時(shí)解碼前所存在的屏幕。結(jié)果，需要在那部 分上使用冗余存儲(chǔ)器。為了便于反向重放而不用這種冗余存儲(chǔ)器，在正向跳越搜索的時(shí)候 可重放I圖象和P象，在反向跳越搜索時(shí)僅重放I圖象。實(shí)施例22 參照圖87、88、89和90來解釋實(shí)施例22。圖87為方框圖，代表信號(hào)處理單元，其 中在數(shù)字信號(hào)重放部分執(zhí)行依頻率的分割或依量化的分割。圖88為代表信號(hào)處理單元的 方框圖，其中在數(shù)字信號(hào)重放部分執(zhí)行依位長進(jìn)行的分割或依量化進(jìn)行的分割。圖89為解 釋在跳越搜索時(shí)處理概念的示圖。在圖87和88中，標(biāo)號(hào)174代表場顯示控制器。系統(tǒng)層 處理器159用作視頻數(shù)據(jù)提取裝置。此外，圖87和88示出對(duì)應(yīng)部分的視頻數(shù)據(jù)解碼和重 放裝置的實(shí)例。標(biāo)號(hào)130代表作為模式切換裝置的模式切換器。相同或相似的部分用與前述實(shí)施例中相同或相似標(biāo)號(hào)代表。下面解釋實(shí)施例22的工作。在圖87和88中，光頭或光頭的轉(zhuǎn)動(dòng)受到控制，這樣， 數(shù)據(jù)從TOC區(qū)或與TOC區(qū)對(duì)應(yīng)的區(qū)域中直接或間接地讀出。來自光頭的重放信號(hào)被重放放 大器156所放大。該信號(hào)由數(shù)字解調(diào)器157檢索以差分成用于數(shù)字解調(diào)的數(shù)字信號(hào)。結(jié)果， 已成數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)的重放信號(hào)被輸入到糾錯(cuò)器158以對(duì)重放信號(hào)中所含的錯(cuò)誤糾錯(cuò)。無錯(cuò)的數(shù) 據(jù)由系統(tǒng)層處理器159分成音頻比特流和視頻比特流，其它項(xiàng)數(shù)據(jù)也如此處理。當(dāng)在跳越搜索時(shí)，諸如I圖象和P圖象被連續(xù)地輸出到屏幕上，屏幕則依圖89中 箭頭所代表的次序輸出。此時(shí)，在跳越搜索時(shí)，I圖象的偶數(shù)場和P圖象的奇數(shù)場連續(xù)起來， 而在編碼數(shù)據(jù)中它們之間有四個(gè)空場。換言之，在編 碼數(shù)據(jù)中的重放速度為I圖象的奇偶 場之間空間中重放速度的五倍。因此，由于對(duì)一場來說重放速度從1倍速度變到5倍速度， 則I圖象的運(yùn)動(dòng)變化不自然。在同一屏幕上這可由I圖象的奇數(shù)場或偶數(shù)場所替代。否則，屏幕可通過考慮到 輸出的交界而埋入上下掃描線的平均值來制備。圖87和88所示的圖象存儲(chǔ)器137以場顯 示控制器174控制，以在后續(xù)P圖象中構(gòu)成同一屏幕。結(jié)果，在重放象的每場上記錄時(shí)為編 碼的場之間空間的場間跳越量可隨從跳越(不自然運(yùn)動(dòng))變到不明顯的結(jié)果而可均勻獲得。此外，圖90為解釋反向重放時(shí)處理概念的示意圖，其中特別示出了反向重放時(shí)的 場次序。下面，將在圖90的基礎(chǔ)上解釋反向重放時(shí)的場次序。在反向重放時(shí)，反向重放在 構(gòu)成一對(duì)奇偶場的幀單元中進(jìn)行。具體講，當(dāng)操作從奇數(shù)場變至偶數(shù)場時(shí)，重放如在圖象上 時(shí)那樣在同一方向上執(zhí)行(重放操作過程a在圖90中描述出來)。當(dāng)操作從偶數(shù)場變至奇 數(shù)場時(shí)，兩個(gè)場部分以與在圖象上時(shí)的方向相反的方向被反向送出(圖90A示出跳越中的 過程b)。但是，當(dāng)前述重放過程進(jìn)行時(shí)，三倍速度重放的結(jié)果，使重放象以不適合的方式運(yùn) 動(dòng)，這樣，運(yùn)動(dòng)次序不會(huì)感到平穩(wěn)。當(dāng)圖象存儲(chǔ)器137受到圖87和88的場顯示控制器174 控制后，重放象在一屏幕上與圖90B所示奇、偶、奇、偶的次序相反的方向顯示出來。由于場 之間的跳越量可幾乎均勻地獲得，跳動(dòng)則變得不明顯。但是，相對(duì)于此時(shí)的同步信號(hào)，需要 保持正常奇數(shù)與偶數(shù)場的關(guān)系而不必將場同步信號(hào)反向。圖象存儲(chǔ)器137不接收加法器138的輸出，因?yàn)樗捎昧藚^(qū)別于各場的顯示方法， 但加法器138的輸出可單獨(dú)地從圖象存儲(chǔ)器137上接收。為執(zhí)行這種操作，通過提供作為 分開裝置的緩沖器來改變次序?？梢允褂镁哂?個(gè)端口的存儲(chǔ)器，在3個(gè)端口中地址控制 可單獨(dú)地設(shè)立。前述操作可在甚至當(dāng)數(shù)據(jù)與可在很快速度下讀出數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)器復(fù)用時(shí)仍可 以實(shí)現(xiàn)。此外，由于反向掃描轉(zhuǎn)換器139在至少一場加一個(gè)拼接處提供至少一個(gè)存儲(chǔ)器，不 必多說，這種緩沖功能可被引入反向掃描轉(zhuǎn)換器139中。此外，關(guān)于專用重放的慢重放輸出，當(dāng)同一幀被重復(fù)輸出時(shí)，跳越變得不明顯。結(jié) 果，幀被重構(gòu)和輸出，這種重放間隔相同。例如，在1/3倍速度下慢重放時(shí)，不會(huì)出現(xiàn)解碼后 的I幀以三倍輸出后解碼的B幀也以三倍輸出。取而代之的是，第一個(gè)幀是由I幀的奇數(shù) 場構(gòu)成。在偶數(shù)場中，可采用上下線的平均值。在這種構(gòu)成中，由于交界處象的行移動(dòng)使屏幕的垂直方向上無象移出現(xiàn)，因而可 獲得穩(wěn)定的象。下一幀輸出原來的I幀，再下一幀以I幀的奇數(shù)場構(gòu)成一幀(在偶數(shù)場端，可取上下行的平均值)。隨后，后面一幀輸出原來的B幀，再下一幀以B幀的偶數(shù)場構(gòu)成一幀(在奇數(shù)場端，可取上下行的平均值)。結(jié)果，在此時(shí)期間隔內(nèi)，可以等間隔實(shí)現(xiàn)慢重放。
權(quán)利要求
一種重放裝置，用于重放記錄介質(zhì)，該記錄介質(zhì)上記錄有包括視頻數(shù)據(jù)塊的數(shù)字視頻信號(hào)，該視頻數(shù)據(jù)塊由通過利用運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償預(yù)測和正交變換編碼的I圖象、P圖象和B圖象構(gòu)成，且在所述記錄介質(zhì)中所述數(shù)字視頻信號(hào)被劃分成存取單元或錯(cuò)誤控制單元；每個(gè)存取單元或錯(cuò)誤控制單元的報(bào)頭信息對(duì)應(yīng)于所述數(shù)字視頻信號(hào)的所述視頻數(shù)據(jù)塊的報(bào)頭信息；當(dāng)空白區(qū)域在所述存取單元或錯(cuò)誤控制單元的末端產(chǎn)生時(shí)，一個(gè)預(yù)定的數(shù)據(jù)嵌在該空白區(qū)域中；所述重放裝置包括用于將所述嵌入數(shù)據(jù)從每個(gè)存取單元或錯(cuò)誤控制單元中的視頻數(shù)據(jù)塊的數(shù)據(jù)中分開，并重構(gòu)所述數(shù)據(jù)視頻信號(hào)的設(shè)備；和用于對(duì)所述重構(gòu)的數(shù)字視頻信號(hào)解碼的設(shè)備。
全文摘要
一種數(shù)字視頻信號(hào)記錄和重放裝置，用于在記錄介質(zhì)上記錄以動(dòng)補(bǔ)償予測和正交變換編碼的數(shù)字視頻信號(hào)，并從記錄介質(zhì)上重放該數(shù)據(jù)。在數(shù)字視頻信號(hào)的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)中，可在象中單獨(dú)重現(xiàn)的I圖象在垂直方向被分成n個(gè)區(qū)域，并且通過給屏幕中央處的區(qū)域一個(gè)優(yōu)先權(quán)而將數(shù)據(jù)安置在區(qū)域單元中一個(gè)GOP的最前端。通過重放I圖象而輸出重放象。整個(gè)I圖象不能在有限時(shí)間內(nèi)讀出的情況下，該不能被讀出的區(qū)域就被前一屏幕的數(shù)據(jù)所內(nèi)插。
文檔編號(hào)H04N7/52GK101835055SQ20091017491
公開日2010年9月15日 申請日期1995年9月25日 優(yōu)先權(quán)日1994年9月26日
發(fā)明者三嵨英俊, 中井隆洋, 倉橋聰司, 加瀨澤正, 外田修司, 大畑博行, 幡野喜子, 淺村吉范, 石田禎宣, 長澤雅人 申請人:三菱電機(jī)株式會(huì)社