[发明专利]译码设备及译码方法

说明书

本发明涉及一种译码设备及译码方法，例如用来记录/重现编码数据如高效编码图象数据的数字视频磁带录象机(VTR)。

图象数据的数字处理已被进行了深入地研究。利用图象数据压缩进行高效编码的许多标准化方法已经提出了。高效编码技术以较小的位速率编码图象数据，以便改善数字传输和记录的效率。例如高效编码方案CCITT(Comito Consultafit InternationalTelegraphique et Telephonique)已经提出了用于电视会议/电视电话的标准化建议(Standardization Recommendation)H.261，JPEG(Joint photographic Expert Group)方案，用于彩色静止图象，以及MPEG(Moving Picture Expert Group)，用于运动图象。在美国已经研究了用于下一代TV广播系统的使用MPEG-2方案的ATV(Advanced Television)。

图1是说明MPEG编码系统的图。在图1中，箭头表示编码的预测方向。图2分别说明MPEG编码系统的图象数据的编码过程中的次序、在记录介质中的配置、它们的译码处理以及图象重现处理。

由图1可见，在MPEG编码系统中，一个GOP(group ofpictures)由预定帧数的图象构成。GOP具有至少一个帧内编码图象I，它是用DCT(Discrete Cosine Transform)编码的一帧图象数据。在帧内编码的图象I中的每第a帧的一帧图象数据被转换成向前预测编码图象P₁和P₂。向前预测编码的图象P₂从向前预测编码图象P₁中转换。在帧内编码图象I中的每帧图象数据当中，第一向前预测编码图象P₁以及第二预测编码图象P₂被转换成使用向前/向后图象数据通过向前/向后预测编码获得的向前/向后预测编码图象。

如图1图2所示，首先，帧内图象I被编码。帧内图象I仅用含在一帧中的信息被编码，不含有在时间轴上的预测。接着，形成向前预测编码图象P，并在帧内编码图象I或向前预测编码图象P形成之后，进行对于向前/向后预测图象B的编码处理。向前预测编码图象P和向前/向后预测编码图象B利用和其它图象数据的相关性。因为对于上述各个图象数据的不同的预测方法，向前/向后预测编码的图象B在帧内编码的图象I或向前预测编码的图象P之后被记录在记录介质上，并且当译码时，它被移到原始位置。

因为帧内图象I仅用一帧内的信息进行编码，所以它可以只用独立的编码的数据译码。在另一方面，向前预测编码的图象P和向前/向后预测编码的图象B使用与其它图象数据的相关性被译码，并且仅借助于它们的独立的编码数据不能被译码。

在MPEG编码系统中，虽然记录速率是被限定的(标准1.2Mbps)，但数据长度是可变的。因此，不可能识别含在GOP中的帧内编码图象I被记录在什么位置上，也不能识别一个GOP的数据长度。如果MPEG编码系统被用于数字VTR或其它设备中，在正常的重现方式中是没有问题的，因为编码图象I，B和O被按顺序重现。

然而，在特殊的重现方式例如用于检索的快速重现，则每个编码图象I、B、P不必按顺序重现。此外，在特殊的重现方式中，只使记录介质的记录轨迹的一部分被重现，因而在记录介质上帧内编码图象I的位置不能被识别。因此，帧内编码图象P不能总被重现。在这种情况下，向前预测编码图象P和向前/向后预测编码图象B不能被重现。为解决这一问题的技术已被披露了，其中编码图象数据被记录在记录介质上的在特殊重现方式期间允许其重现的位置上，因而在该位置的编码图象数据在特殊重现方式中被重现，从而获得一帧图象。

在MPEG-2编码系统中，编码图象信号、声音信号或其它位列被称为一个元素流(elementary stream)。对于变换这种元素流的单元结构的PES(Packetized Elementary Stream)包被MPEC-2编码系统限定了。这一结构具有由PES头部信息跟随的PES有效载荷(Payload)。在MPEG-2编码系统中，具有公共时基(time base)元素流的集合叫做程序。

在MPEG-2编码系统中，两种格式被定义了，一种是传输流另一种是程序流。用于图象和声音的译码/重现的必须且足够的语法被包含在传输流和程序流的两种定义中。程序流是具有公共时基的并被集中在单位列中的一个或几个PES包。