[发明专利]动态图象记录装置及动态图象再生装置

说明书

技术领域

本发明涉及动态图象记录装置及动态图象再生装置，特别是涉及对由MPEG方式或H.261方式等方式的帧内编码、利用动态预测进行的帧间编码、以及利用可变长度编码进行的压缩编码所生成的图象数据串进行记录和再生的数字动态图象记录装置及动态图象再生装置。

背景技术

作为对动态图象进行编码并记录在数字记录媒体上的编码方式，MPEG2(Motion Picture Coding Expert Group Phase 2(动态图象编码专家组第2版)，ISO/IEC 13818-2)已被标准化，并被广泛地采用。该编码方式除了用来记录信息以外，还被用于称为数字广播和数字传递的广播、通信领域中。

以该MPEG2为代表的动态图象压缩编码方式是一种将帧内编码及利用动态预测进行的帧间编码、和利用可变长度编码进行的压缩编码组合起来的方式。

在动态图象压缩编码方式中，由在帧内进行编码的帧内编码帧、以及通过参照其它帧进行数据压缩而进行编码的帧间编码帧构成数据。

帧内编码帧被称为I-Picture(Intra-Picture(帧内图))。帧间编码帧包括：参照过去的帧进行压缩的P-Picture(Predictive-Picture(预测图))；以及参照过去及未来的两个帧进行压缩的B-Picture(Bidirectional-Picture(双向图))。

而且，P-Picture是按照再生时间顺序，参照最近的过去存在的参照帧(被参照的帧，I-Picture或P-Picture)进行编码及译码的，而B-Picture则是参照最近的过去存在的参照帧和最近的未来存在的参照帧进行编码及译码的。

图16简单地示出了以MPEG2(ISO/IEC 13818-2)为代表的将帧内编码和帧间编码组合起来进行数字动态图象的压缩编码方式中的帧的参照关系。

图中，从符号101至110全部表示时间连续的帧。图中示为1的帧101、110在MPEG2中称为I-Picture，是进行帧内编码的帧内编码帧。以只对在该帧内进行编码的图象数据进行译码的方式，即以单个帧译码的方式对该帧进行压缩。

图中示为P及B的帧是参照其它帧进行动态补偿、用数据的差分进行压缩的帧间编码帧。

图中位于箭头终点的帧表示通过求相对于位于箭头始点的帧的动态和差分，进行参照，再进行压缩。在MPEG2中，将只根据过去的帧进行参照的帧称为P-Picture，而将根据过去及未来的图象数据进行参照的帧称为B-Picture。图中示为P的帧104、107表示P-Picture，图中示为B的帧102、103、105、106、108、109表示B-Picture。而且，P-Picture是将在时间上最近的过去存在的P-Picture或I-Picture作为参照帧进行压缩的，B-Picture是参照过去及未来的P-Picture、或I-Picture进行压缩的。

因此，接着直至进行帧内编码的I-Picture即帧110出现时为止的全部帧都直接地或继承地参照帧101。由此帧102～109被压缩。因此，如果不先对进行了帧内编码的I-Picture进行译码，这些P-Picture和B-Picture的译码是不可能的。将具有这样的参照关系的多个帧101～109统称为GOP(Group of Picture组合图)。

另外，在MPEG2方式中采用可变长度编码。因此不能预定各帧的数据量。例如在由包含一个I-Picture的多个帧构成的GOP期间、在由一个或多个GOP构成的序列期间、或在一个程序期间等长的期间，每单位时间的平均数据量只要满足规定值就可以了。

图18是说明以帧为单元的数据量的变化用的图。一般来说，数据量满足I-Picture＞P-Picture＞B-Picture的关系。但即使是用同一种方法进行编码的帧，数据量也不一定。

作为这样的压缩编码方法，除了按照ISO进行标准化的全色动态图象压缩标准MPEG2以外，还存在具有代表性的MPEG(MotionPicture Coding Expert Group动态图象编码专家组，ISO11172-2)及电视电话标准即H·261系列。

图17示出了将按照该编码方式进行了编码的图象数据串记录在记录媒体上的动态图象记录装置的结构。

作为这样的记录媒体15，可以采用光盘、磁盘、磁带等各种可以进行数字记录的记录媒体。