專利名稱：圖像信號編譯碼方法和裝置及其記錄媒體的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及很適合于活動(dòng)圖像的數(shù)據(jù)壓縮編碼方法、譯碼方法、編碼裝置、譯碼裝置、記錄媒體和進(jìn)行記錄、再生及譯碼的裝置。
以往，由于活動(dòng)圖像數(shù)據(jù)的信息量非常大，為了進(jìn)行和再生，要求連續(xù)傳送速度非常高的記錄媒體，現(xiàn)在，例如NTSC電視制式的視頻信號是利用磁帶及光盤進(jìn)行記錄和再生的。
除此之外，想用更小型的記錄信息量少的記錄媒體長時(shí)間記錄視頻信號時(shí)，將視頻信號高效率地編碼、記錄以及將其讀取信號高效率地譯碼的方法是不可缺少的，為了滿足這一要求，提出了利用視頻信號的相關(guān)性的高效率編碼方式，其中之一有MPEG(MovingPictureExpertsGroup)方式。
該MPEG方式首先通過求視頻信號的圖像幀間的差分，去掉時(shí)間軸方向的冗長度，然后，利用離散余弦變換(DCT(Discretecosinetransform))等正交變換方法去掉空間軸方向的冗長度，這樣便可對視頻信號進(jìn)行高頻率地編碼并記錄到指定的記錄媒體上。
另外，當(dāng)使記錄了經(jīng)過這樣高效率編碼的視頻信號的記錄媒體進(jìn)行再生時(shí)，對再生信號利用反正交變換等方法進(jìn)行高效率地譯碼后，便可再生出視頻信號。
通常，當(dāng)使記錄了經(jīng)過上述那樣高效率編碼的視頻信號的記錄媒體進(jìn)行高速再生時(shí)，通過每隔數(shù)幀不進(jìn)行譯碼、以和通常再生相同的速度將其輸出，可以實(shí)現(xiàn)高速再生。
在上述MPEG編碼中，一個(gè)視頻信號序列分割為幀組(GOP)，例如按12幀為單位分割，各幀利用預(yù)測方式分為三種。即I內(nèi)部編碼幀(I圖像);
P根據(jù)過去的幀進(jìn)行活動(dòng)預(yù)測的幀(P圖像);
B根據(jù)過去和未來的幀進(jìn)行活動(dòng)預(yù)測的幀(B圖像)。
GOP的構(gòu)成的先有例子示于圖26。這里，將GOP中的各幀的顯示順序定義為幀序號。由12幀構(gòu)成的GOP中，第12幀的幀序號為11。圖26是在1GOP內(nèi)至少有1幀I圖像的例子。在圖26中，I2是I圖像，整個(gè)幀進(jìn)行內(nèi)部編碼。
這樣，在現(xiàn)有的MPEG方式中，是預(yù)測幀間的活動(dòng)而進(jìn)行編碼的，由于存在沒有過去或未來的幀的譯碼圖像，因而有不能進(jìn)行譯碼的幀，所以，不一定能自由地選擇幀進(jìn)行高速再生。
實(shí)際上，能直接進(jìn)行存取、譯碼的幀，只是那些通常在十?dāng)?shù)幀中只存在1幀的內(nèi)部編碼幀(以后，簡稱為內(nèi)部幀)，即使只再生這些內(nèi)部幀，也只能進(jìn)行動(dòng)作很粗糙的高速再生。
另外，為了解決這些問題，如果對所有的幀都用數(shù)倍的處理速度進(jìn)行譯碼，就可以進(jìn)行高速再生，但是，由于硬件的制約，要使譯碼的處理速度增大數(shù)倍，幾乎是不可能實(shí)現(xiàn)的。
還有，只再生內(nèi)部幀時(shí)，也由于數(shù)據(jù)的讀取時(shí)間和軌道轉(zhuǎn)移所需要的時(shí)間很長，所以，幾乎不可能實(shí)現(xiàn)。
本發(fā)明就是鑒于上述問題而產(chǎn)生的，目的在于提供不提高譯碼的處理速度就可以順利地進(jìn)行高速正轉(zhuǎn)和反轉(zhuǎn)再生的活動(dòng)圖像譯碼裝置。
為了解決上述問題，在本發(fā)明的圖像信號編碼方法中，將1幅圖像分割為多個(gè)片進(jìn)行編碼，并將表示上述片內(nèi)經(jīng)過內(nèi)部編碼的宏模塊的結(jié)構(gòu)的內(nèi)部片信息加在標(biāo)題中。
另外，在本發(fā)明的譯碼方法中，對編碼圖像信號的指定的標(biāo)題中的表示各片內(nèi)經(jīng)過內(nèi)部編碼的宏模塊的結(jié)構(gòu)的內(nèi)部片信息進(jìn)行譯碼，然后，根據(jù)經(jīng)過上述譯碼的信息，從上述編碼圖像信號中取出經(jīng)過上述內(nèi)部編碼的宏模塊。
本發(fā)明的第1方面是將圖像信號進(jìn)行編碼的圖像信號編碼方法，該方法將1幅圖像分割為多個(gè)片進(jìn)行編碼，并將表示上述片內(nèi)經(jīng)過內(nèi)部編碼的宏模塊的結(jié)構(gòu)的內(nèi)部片信息加在標(biāo)題中。
本發(fā)明的第2方面是上述標(biāo)題為具有同步代碼的片標(biāo)題的圖像信號編碼方法。
本發(fā)明的第3方面是對上述片進(jìn)行分配以使上述片的開頭成為內(nèi)部編碼的宏模塊的圖像信號編碼方法。
本發(fā)明的第4方面是將上述多個(gè)片分配為所有的宏模塊進(jìn)行內(nèi)部編碼的片和除此以外的片進(jìn)行編碼、并將表示片內(nèi)所有的宏模塊是否進(jìn)行內(nèi)部編碼的上述內(nèi)部片信息加在上述標(biāo)題中的圖像信號編碼方法。
本發(fā)明的第5方面是對多幅圖像將上述進(jìn)行內(nèi)部編碼的區(qū)域分散開來進(jìn)行編碼、以使進(jìn)行內(nèi)部編碼的區(qū)域至少一部分各不相同的圖像信號編碼方法。
本發(fā)明的第6方面是將片內(nèi)上述進(jìn)行內(nèi)部編碼的宏模塊的編碼數(shù)據(jù)移動(dòng)到片標(biāo)題之后的圖像信號編碼方法。
本發(fā)明的第7方面是將GOP內(nèi)上述進(jìn)行內(nèi)部編碼的宏模塊的編碼數(shù)據(jù)移動(dòng)到GOP標(biāo)題之后的圖像信號編碼方法。
本發(fā)明的第8方面是在與上述進(jìn)行內(nèi)部編碼的區(qū)域?qū)?yīng)的限制范圍內(nèi)進(jìn)行活動(dòng)補(bǔ)償、對上述多幅圖像信號進(jìn)行編碼的圖像信號編碼方法。
本發(fā)明的第9方面是將圖像信號進(jìn)行編碼的圖像信號編碼裝置，該裝置具有將1幅圖像分割為多個(gè)片進(jìn)行編碼的編碼器和將表示上述片內(nèi)進(jìn)行內(nèi)部編碼的宏模塊的結(jié)構(gòu)的內(nèi)部片信息加在標(biāo)題中的附加器。
本發(fā)明的第10方面是上述標(biāo)題為具有同步代碼的片標(biāo)題的圖像信號編碼裝置。
本發(fā)明的第11方面是上述編碼器對上述片進(jìn)行分配以使上述片的開頭成為進(jìn)行內(nèi)部編碼的宏模塊的圖像信號編碼裝置。
本發(fā)明的第12方面是上述編碼器將上述多個(gè)片分配為所有的宏模塊進(jìn)行內(nèi)部編碼的片以及除此以外的片進(jìn)行編碼，而上述附加器將表示片內(nèi)所有的宏模塊是否進(jìn)行內(nèi)部編碼的上述內(nèi)部片信息加在上述標(biāo)題中的圖像信號編碼裝置。
本發(fā)明的第13方面是上述編碼器將進(jìn)行上述內(nèi)部編碼的區(qū)域分散開來進(jìn)行編碼以使進(jìn)行內(nèi)部編碼的區(qū)域至少一部分彼此各不相同的圖像信號編碼裝置。
本發(fā)明的第14方面是具有將片內(nèi)進(jìn)行上述內(nèi)部編碼的宏模塊的編碼數(shù)據(jù)移動(dòng)到片標(biāo)題之后的順序置換器的圖像信號編碼裝置。
本發(fā)明的第15方面是具有將GOP內(nèi)上述進(jìn)行內(nèi)部編碼的宏模塊的編碼數(shù)據(jù)移動(dòng)到GOP標(biāo)題之后的順序置換器的圖像信號編碼裝置。
本發(fā)明的第16方面是上述編碼器在與進(jìn)行上述內(nèi)部編碼的區(qū)域?qū)?yīng)的限制范圍內(nèi)進(jìn)行活動(dòng)補(bǔ)償后將上述多幅圖像信號進(jìn)行編碼的圖像信號編碼裝置。
本發(fā)明的第17方面是將編碼圖像信號進(jìn)行譯碼的圖像信號譯碼方法，該方法從編碼圖像信號的指定的標(biāo)題開始將表示各片內(nèi)進(jìn)行內(nèi)部編碼的宏模塊的結(jié)構(gòu)的內(nèi)部片信息進(jìn)行譯碼，并根據(jù)上述已進(jìn)行譯碼的內(nèi)部片信息從上述編碼圖像信號中取出上述已進(jìn)行內(nèi)部編碼的宏模塊。
本發(fā)明的第18方面是上述標(biāo)題為具有同步代碼的片標(biāo)題，通過檢測上述同步代碼而特別指定上述各片的開頭的圖像信號譯碼方法。
本發(fā)明的第19方面是將從記錄媒體上進(jìn)行變速再生而取出的上述進(jìn)行內(nèi)部編碼的宏模塊進(jìn)行譯碼后生成變速再生圖像的圖像信號譯碼方法。
本發(fā)明的第20方面是從過去譯碼過的參考圖像復(fù)制上述譯碼過的宏模塊以外的宏模塊，并進(jìn)行譯碼，由此生成上述變速再生圖像的圖像信號譯碼方法。
本發(fā)明的第21方面是將上述譯碼過的宏模塊重疊到過去譯碼過的參考圖像上作為上述變速再生圖像的圖像信號譯碼方法。
本發(fā)明的第22方面是將編碼圖像信號進(jìn)行譯碼的圖像信號譯碼方法，該方法用通常的速度從記錄媒體再生編碼圖像信號，并從再生的編碼圖像信號的指定的標(biāo)題開始將表示各片內(nèi)進(jìn)行內(nèi)部編碼的宏模塊的結(jié)構(gòu)的內(nèi)部片信息進(jìn)行譯碼，然后根據(jù)譯碼過的上述內(nèi)部片信息將上述已進(jìn)行內(nèi)部編碼的宏模塊的編碼數(shù)據(jù)改排為編碼時(shí)的順序，將改排過的編碼圖像信號進(jìn)行譯碼后生成通常的再生圖像。
本發(fā)明的第23方面是上述編碼圖像信號是片內(nèi)已進(jìn)行內(nèi)編碼的宏模塊的編碼數(shù)據(jù)移動(dòng)到片標(biāo)題之后的信號的圖像信號譯碼方法。
本發(fā)明的第24方面是上述編碼圖像信號是GOP內(nèi)上述已進(jìn)行內(nèi)部編碼的宏模塊的編碼數(shù)據(jù)移動(dòng)到GOP標(biāo)題之后的信號的圖像信號譯碼方法。
本發(fā)明的第25方面是將編碼圖像信號進(jìn)行譯碼的圖像信號譯碼裝置，該裝置具有從編碼圖像信號的指定的標(biāo)題開始將表示各片內(nèi)已進(jìn)行內(nèi)部編碼的宏模塊的結(jié)構(gòu)的內(nèi)部片信息進(jìn)行譯碼的譯碼器和根據(jù)上述經(jīng)過譯碼的內(nèi)部片信息從上述編碼圖像信號中取出上述已進(jìn)行內(nèi)部編碼的宏模塊的抽取裝置。
本發(fā)明的第26方面是上述標(biāo)題為具有同步代碼的片標(biāo)題、并且具有檢測上述同步代碼的檢測器的圖像信號譯碼裝置。
本發(fā)明的第27方面是具有從記錄媒體中變速再生上述編碼圖像信號的變速再生裝置和將由上述抽取裝置取出的上述經(jīng)過內(nèi)部編碼的宏模塊進(jìn)行譯碼從而生成變速再生圖像的譯碼器的圖像信號譯碼裝置。
本發(fā)明的第28方面是上述譯碼器通過從過去譯碼過的參考圖像復(fù)制上述譯碼過的宏模塊以外的宏模塊并進(jìn)行譯碼，從而生成上述變速再生圖像的圖像信號譯碼裝置。
本發(fā)明的第29方面是上述譯碼器將上述譯碼過的宏模塊重疊到過去譯碼過的參考圖像上，作為上述變速再生圖像的圖像信號譯碼裝置。
本發(fā)明的第30方面是將編碼圖像信號進(jìn)行譯碼的圖像信號譯碼裝置，該裝置具有從記錄媒體以通常的速度再生編碼圖像信號的再生裝置、從已再生的編碼圖像信號中指定的標(biāo)題開始將表示各片內(nèi)已進(jìn)行內(nèi)部編碼的宏模塊的結(jié)構(gòu)的內(nèi)部片信息進(jìn)行譯碼的譯碼器、根據(jù)已譯碼的上述內(nèi)部片信息將上述已進(jìn)行內(nèi)部編碼的宏模塊的編碼數(shù)據(jù)改排為編碼時(shí)的順序的改排裝置和將改排過的編碼圖像信號進(jìn)行譯碼從而生成通常的再生圖像的譯碼器。
本發(fā)明的第31方面是上述編碼圖像信號是片內(nèi)已進(jìn)行內(nèi)部編碼的宏模塊的編碼數(shù)據(jù)移動(dòng)到片標(biāo)題之后的信號的圖像信號譯碼裝置。
本發(fā)明的第32方面是上述編碼圖像信號是GOP內(nèi)已進(jìn)行上述內(nèi)部編碼的宏模塊的編碼數(shù)據(jù)移動(dòng)到GOP標(biāo)題之后的信號的圖像信號譯碼裝置。
本發(fā)明的第33方面是記錄編碼圖像信號的圖像信號記錄媒體，在該記錄媒體上生成將1幅圖像分割為多個(gè)片進(jìn)行編碼并將表示上述片內(nèi)已進(jìn)行內(nèi)部編碼的宏模塊的結(jié)構(gòu)的內(nèi)部片信息加在標(biāo)題上的編碼位流，該記錄媒體是將上述編碼位流記錄到記錄介質(zhì)上的圖像信號記錄媒體。
也就是說，對活動(dòng)圖像進(jìn)行編碼時(shí)，將進(jìn)行內(nèi)部編碼的區(qū)域分散為幀或場等不是整個(gè)畫面而是小于畫面的單位。
另外，還附加表示其結(jié)構(gòu)的標(biāo)志，并根據(jù)上述標(biāo)志的信息，將經(jīng)過編碼的圖像數(shù)據(jù)變更為高速再生所用的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，再進(jìn)行傳送或記錄。
對活動(dòng)圖像編碼數(shù)據(jù)進(jìn)行譯碼時(shí)，利用多重化標(biāo)志，通過對分散過的已進(jìn)行內(nèi)部編碼的區(qū)域進(jìn)行譯碼，可以順利地進(jìn)行高速正轉(zhuǎn)和反轉(zhuǎn)再生。
圖1A是本發(fā)明的圖像信號的圖像編碼裝置一個(gè)實(shí)施例的結(jié)構(gòu)框圖;
圖1B是本發(fā)明的圖像信號的圖像編碼裝置一個(gè)實(shí)施例的結(jié)構(gòu)框圖;
圖2A是用于說明本發(fā)明圖像編碼裝置的動(dòng)作的MB(宏模塊)起始代碼;
圖2B是用于說明本發(fā)明圖像編碼裝置的動(dòng)作的MB計(jì)數(shù)器復(fù)位信號;
圖2C是用于說明本發(fā)明圖像編碼裝置的動(dòng)作的片起始代碼;
圖2D是用于說明本發(fā)明圖像編碼裝置的動(dòng)作的片計(jì)數(shù)器復(fù)位信號;
圖2E是用于說明本發(fā)明圖像編碼裝置的動(dòng)作的幀起始信號;
圖2F是用于說明本發(fā)明圖像編碼裝置的動(dòng)作的幀復(fù)位信號;
圖3是本發(fā)明圖像譯碼裝置一個(gè)實(shí)施例的結(jié)構(gòu)框圖;
圖4是用于說明本發(fā)明的內(nèi)部片的編碼順序的圖;
圖5是用于說明本發(fā)明的內(nèi)部列的編碼順序的圖;
圖6A是用于說明本發(fā)明的片結(jié)構(gòu)的圖;
圖6B是用于說明本發(fā)明的片結(jié)構(gòu)的圖;
圖6C是用于說明本發(fā)明的片結(jié)構(gòu)的圖;
圖6D是用于說明本發(fā)明的片結(jié)構(gòu)的圖;
圖6E是用于說明本發(fā)明的片結(jié)構(gòu)的圖;
圖7A是表示本發(fā)明的位流結(jié)構(gòu)的片內(nèi)不存在內(nèi)部MBs的情況;
圖7B是表示本發(fā)明的位流結(jié)構(gòu)的片內(nèi)全部是內(nèi)部MBs的情況;
圖7C是表示本發(fā)明的位流結(jié)構(gòu)的片內(nèi)存在一部分內(nèi)部MBs的情況;
圖7D是將表示本發(fā)明的位流結(jié)構(gòu)的順序變更過的位流的情況;
圖8是MPEG的片層的語法;
圖9是將本發(fā)明的語法導(dǎo)入MPEG的圖;
圖10是將本發(fā)明的語法導(dǎo)入MPEG的圖;
圖11A是表示本發(fā)明的位流結(jié)構(gòu)的片內(nèi)不存在內(nèi)部MBs的情況;
圖11B是表示本發(fā)明的位流結(jié)構(gòu)的片內(nèi)存在部分內(nèi)部MBs(也包括全部是內(nèi)部MBs)的情況;
圖12是將本發(fā)明的語法導(dǎo)入MPEG的圖;
圖13是將本發(fā)明的語法導(dǎo)入MPEG的圖;
圖14是將本發(fā)明的語法導(dǎo)入MPEG的圖;
圖15是將本發(fā)明的語法導(dǎo)入MPEG的圖;
圖16是將本發(fā)明的語法導(dǎo)入MPEG的圖;
圖17是本發(fā)明的編碼系統(tǒng)一個(gè)實(shí)施例的結(jié)構(gòu)框圖;
圖18是本發(fā)明的譯碼系統(tǒng)一個(gè)實(shí)施例的結(jié)構(gòu)框圖;
圖19是本發(fā)明的譯碼系統(tǒng)一個(gè)實(shí)施例的結(jié)構(gòu)框圖;
圖20是用于說明高速再生時(shí)的磁頭軌道的圖;
圖21是用于說明高速再生時(shí)的磁頭軌道的圖;
圖22A是用于說明本發(fā)明的位流結(jié)構(gòu)的圖;
圖22B是用于說明本發(fā)明的位流結(jié)構(gòu)的圖;
圖23A是用于說明本發(fā)明的位流結(jié)構(gòu)的圖;
圖23B是用于說明本發(fā)明的位流結(jié)構(gòu)的圖;
圖24A是本發(fā)明的情況(A)的位流的結(jié)構(gòu);
圖24B是本發(fā)明的情況(B)的位流的結(jié)構(gòu);
圖24C是本發(fā)明的情況(C)的位流的結(jié)構(gòu);
圖24D是本發(fā)明的情況(D)的位流的結(jié)構(gòu);
圖25是本發(fā)明的位流的結(jié)構(gòu);
圖26是用于說明現(xiàn)有的編碼順序的圖。
下面，參照


本發(fā)明的編碼方法、譯碼方法、編碼裝置、譯碼裝置和記錄媒體的實(shí)施例。
首先，參照圖1和圖3說明圖像信號的高效率編碼及譯碼方法。這就是將活動(dòng)補(bǔ)償預(yù)測編碼與DCT(DiscreteCosineTransform離散余弦變換)等編碼相組合的混合(Hibrid)方式。
混合編碼方式在電視電話的活動(dòng)圖像的編碼標(biāo)準(zhǔn)即CCITT(國際電信電話咨詢委員會(huì))的H.261以及按ISO-IEC/JTC1/SC2/WG11(通稱為MPEG)進(jìn)行的存儲媒質(zhì)用的活動(dòng)圖像編碼等標(biāo)準(zhǔn)得到廣泛地采用。
活動(dòng)補(bǔ)償預(yù)測編碼是利用活動(dòng)圖像信號在時(shí)間軸方向的相關(guān)關(guān)系的方法，它是根據(jù)已經(jīng)過譯碼再生的已知圖像信號來預(yù)測作為現(xiàn)在譯碼對象的圖像，通過傳送那時(shí)的預(yù)測誤差、動(dòng)矢量和預(yù)測模式等活動(dòng)信息來壓縮編碼所需要的信息量的方法。
利用振幅軸方向的相關(guān)關(guān)系對這時(shí)的活動(dòng)補(bǔ)償預(yù)測誤差信號進(jìn)行編碼。作為差分信號編碼的一個(gè)例子，將DCT變換與量子化組合的方式是典型的例子。DCT編碼利用具有圖像信號的幀內(nèi)(場內(nèi))的二維相關(guān)性，通過將信號功率集中到某一特定的頻率成分上，只對該集中分布的系數(shù)進(jìn)行編碼，就可以壓縮信息量。
圖1是混合編碼器102的框圖。從圖像輸入端子1輸入的圖像信號輸給場存儲器群2。存儲控制器3根據(jù)預(yù)先設(shè)定的視頻順序，控制場存儲器群2和場存儲器群4的讀取。
另外，存儲控制器3與作為現(xiàn)在編碼對象的從場存儲器群2讀取的圖像的每個(gè)宏模塊的開頭同步，將片起始代碼輸給宏模塊計(jì)數(shù)器51。
活動(dòng)預(yù)測電路6對輸給場存儲器群2的圖像信號參考過去圖像和未來圖像進(jìn)行作為現(xiàn)在編碼對象的圖像中的像素的活動(dòng)預(yù)測?；顒?dòng)預(yù)測是作為現(xiàn)在編碼對象的圖像中的模塊像素信號與所參考的過去圖像或未來圖像的模塊匹配，模塊的大小例如為16×16像素。這時(shí)，過去和未來的參考圖像根據(jù)從存儲控制器3輸出的活動(dòng)預(yù)測參考圖像指示信號，從場存儲器2中指定。活動(dòng)預(yù)測電路6將在模塊匹配中預(yù)測誤差為最小時(shí)的參考圖像中的模塊位置作為動(dòng)矢量輸給活動(dòng)補(bǔ)償電路7。
在ROM60中存儲著分配到各幀中的高速再生用的進(jìn)行內(nèi)部幀編碼的宏模塊的分布圖形。活動(dòng)預(yù)測電路6根據(jù)ROM60存儲的分布圖形，限制模塊匹配的檢索范圍。于是，檢測的動(dòng)矢量的范圍受到限制，從而限制了活動(dòng)補(bǔ)償?shù)姆秶?br> 活動(dòng)補(bǔ)償電路7指示從后面所述的存儲著已經(jīng)過譯碼再生的圖像的場存儲器群4種輸出位于由動(dòng)矢量指定的地址的模塊圖像信號。這時(shí)的參考圖像，根據(jù)從存儲控制器3輸出的活動(dòng)補(bǔ)償參考圖像指示信號從場存儲器群2中指定。從場存儲器群4輸出的進(jìn)行過活動(dòng)補(bǔ)償?shù)哪K圖像信號成為相應(yīng)的動(dòng)作，可以以模塊為單位從以下4種動(dòng)作中切換為最適當(dāng)?shù)膭?dòng)作。
·根據(jù)過去的再生圖像的活動(dòng)補(bǔ)償模式;
·根據(jù)未來的再生圖像的活動(dòng)補(bǔ)償模式;
·根據(jù)過去和未來兩種再生圖像的活動(dòng)補(bǔ)償模式(對每1個(gè)像素，將根據(jù)過去的再生圖像的參考模塊和根據(jù)未來的再生圖像的參考模塊進(jìn)行線性運(yùn)算(例如進(jìn)行平均值計(jì)算));
·無活動(dòng)補(bǔ)償模式(即，是圖像內(nèi)部編碼模式。這時(shí)，相當(dāng)于模塊圖像信號的輸出為零。)作為模式的切換方式，例如是選擇上述4種模式輸出的各自的模塊像素信號與現(xiàn)在編碼對象的模塊像素信號之間的每1個(gè)像素的差分值的絕對值總和為最小的模式。這里，將所選擇的模式作為活動(dòng)補(bǔ)償模式信號輸出到后面所述的VLC器16。
從ROM60將高速再生用的進(jìn)行內(nèi)部幀編碼的宏模塊的分布圖形輸給活動(dòng)補(bǔ)償電路7。不論上述模式切換的判斷結(jié)果如何，該活動(dòng)補(bǔ)償電路7都對在該分布圖形中由內(nèi)部編碼指定的宏模塊，將內(nèi)部編碼模式設(shè)定為活動(dòng)補(bǔ)償模式。
從場存儲器群2輸出的現(xiàn)在編碼對象的模塊像素信號和從場存儲器群4輸出的經(jīng)過活動(dòng)補(bǔ)償?shù)哪K像素信號由減法器8計(jì)算每1個(gè)像素的差分值，結(jié)果可以得到模塊差分信號。該模塊差分信號輸給差分信號編碼器9，可以得到編碼信號。該編碼信號輸給差分信號譯碼器10，在該處經(jīng)過譯碼后成為模塊再生差分信號。
作為差分信號編碼器9的結(jié)構(gòu)，采用由DCT(離散余弦變換)器11和將其輸出系數(shù)量子化的量子化器12組成的結(jié)構(gòu)是適用的。這時(shí)，作為模塊信號譯碼器10的結(jié)構(gòu)，采用由利用量子化表使量子化系數(shù)反量子化的反量子化器13和將其輸出系數(shù)進(jìn)行反DCT變換的反DCT器14組成的結(jié)構(gòu)則是適用的。
模塊再生差分信號與從場存儲器群4輸出的模塊像素信號由加法器15對每1個(gè)像素進(jìn)行加法運(yùn)算，結(jié)果可以得到模塊再生信號。該模塊再生信號存儲到由存儲控制器3從場存儲器群4中指定的場存儲器內(nèi)。
另一方面，從差分信號編碼器9輸出的編碼信號與動(dòng)矢量、活動(dòng)補(bǔ)償模式、量子化表等一起在VLC器(可變長編碼器)16用hafman碼等代碼進(jìn)行可變長編碼，存儲到片緩沖存儲器57內(nèi)之后，由后面所述的FLC(固定長編碼器)54附加上標(biāo)題后通過圖中未示出的緩沖存儲器，從輸出端子17作為位流以一定的傳送速率傳送出去。
如圖2所示，宏模塊計(jì)數(shù)器51與從場存儲器群2讀取的圖像同步對從存儲控制器3輸出的宏模塊起始代碼計(jì)數(shù)。例如，當(dāng)1片由44個(gè)模塊構(gòu)成時(shí)，對44個(gè)宏模塊起始代碼計(jì)數(shù)后，將計(jì)數(shù)器復(fù)位，使片計(jì)數(shù)器52增加1片。另外，例如，當(dāng)1幀由30片構(gòu)成時(shí)，當(dāng)片計(jì)數(shù)器52的計(jì)數(shù)成為30時(shí)，將計(jì)數(shù)器復(fù)位，使幀計(jì)數(shù)器53增加1幀。
另外，例如當(dāng)1GOP由15幀構(gòu)成時(shí)，當(dāng)幀計(jì)數(shù)器53的輸出分別將其計(jì)數(shù)成為15時(shí)，將計(jì)數(shù)器復(fù)位。
宏模塊計(jì)數(shù)器51、片計(jì)數(shù)器52和幀計(jì)數(shù)器53的輸出分別將其計(jì)數(shù)值輸給FLC(標(biāo)題附加器)54和ROM55。
在ROM55中存儲著分配到GOP中各幀內(nèi)的高速再生用的進(jìn)行內(nèi)部幀編碼的宏模塊的分布圖形。該ROM55輸入幀計(jì)數(shù)器53、片計(jì)數(shù)器52、宏模塊計(jì)數(shù)器51的計(jì)數(shù)值時(shí)，將該片的結(jié)構(gòu)標(biāo)志和表示該宏模塊是否為高速再生用的進(jìn)行內(nèi)部幀編碼的宏模塊的標(biāo)志輸給宏模塊模式切換開關(guān)56。
VLC器16的輸出為了附加上標(biāo)題信息中的進(jìn)行內(nèi)部編碼的宏模塊的發(fā)生位數(shù)和指針先輸入到片緩沖器57中去。
位計(jì)數(shù)器18對在VLC器16中的各宏模塊的發(fā)生位數(shù)計(jì)數(shù)。其輸出目的地是利用宏模塊模式切換開關(guān)56進(jìn)行切換的。當(dāng)為內(nèi)部宏模塊時(shí)，將各宏模塊的發(fā)生位數(shù)輸給FLC54。
當(dāng)為其他宏模塊時(shí)，發(fā)生位數(shù)由加法器58進(jìn)行加法運(yùn)算，并存儲到寄存器59內(nèi)。由于當(dāng)結(jié)構(gòu)標(biāo)志成為1時(shí)宏模塊的發(fā)生位數(shù)之和為指針值，所以，將該值輸給FLC54。寄存器59由片起始代碼復(fù)位。
FLC54參考輸入的結(jié)構(gòu)標(biāo)志、指針、各內(nèi)部宏模塊的發(fā)生位數(shù)、宏模塊計(jì)數(shù)器的輸出，根據(jù)后面所述的語法將信息附加到片標(biāo)題上。
在本發(fā)明中，基本的編碼方法和MPEG的編碼方法相同。但是，位計(jì)數(shù)器18如后面所述的那樣，對內(nèi)部宏模塊的發(fā)生位數(shù)計(jì)數(shù)，另外，宏模塊計(jì)數(shù)器51、片計(jì)數(shù)器52和幀計(jì)數(shù)器53分別對宏模塊數(shù)、片數(shù)和幀數(shù)計(jì)數(shù)。這些計(jì)數(shù)信息反饋給FLC54，F(xiàn)LC54根據(jù)這些計(jì)數(shù)信息將后面所述的標(biāo)志輸出到位流中。
下面，參照圖3說明本實(shí)施例的活動(dòng)圖像譯碼裝置。通過光盤等傳送媒質(zhì)從輸入端子21輸入的位流信號輸給反VLC器22。反VLC器22將各層次的標(biāo)題信息進(jìn)行譯碼，將所得到的用于圖像譯碼的控制信息存儲到存儲控制器23內(nèi)。
另外，從反VLC器22取出的編碼模塊信號50輸給差分信號譯碼器24，在該處進(jìn)行譯碼后成為模塊再生差分信號。作為差分信號譯碼器24的結(jié)構(gòu)，采用由利用從反VLC器22取出的量子化表將量子化系數(shù)進(jìn)行反量子化的反量子化器25和將其輸出系數(shù)進(jìn)行反DCT變換(離散余弦變換)的反DCT器26組成的結(jié)構(gòu)是適用的。
另一方面，從反VLC器22取出的動(dòng)矢量和活動(dòng)補(bǔ)償模式輸給活動(dòng)補(bǔ)償器27，活動(dòng)補(bǔ)償器27接收到動(dòng)矢量和活動(dòng)補(bǔ)償模式時(shí)，下達(dá)從存儲著已進(jìn)行過譯碼再生的圖像的場存儲器群28中輸出模塊圖像信號的指令。
從場存儲器群28輸出的模塊圖像信號應(yīng)該與活動(dòng)補(bǔ)償模式對應(yīng)進(jìn)行適當(dāng)?shù)牟僮鳎梢砸阅K為單位從以下4種操作中切換為最發(fā)的操作。模塊的大小例如為16×16像素。
·根據(jù)過去的再生圖像的活動(dòng)補(bǔ)償模式;
·根據(jù)未來的再生圖像的活動(dòng)補(bǔ)償模式;
·根據(jù)過去和未來的兩種再生圖像的活動(dòng)補(bǔ)償模式(對每1個(gè)像素將根據(jù)過去的再生圖像的參考模塊和根據(jù)未來的再生圖像的參考模塊進(jìn)行線性運(yùn)算(例如進(jìn)行平均值計(jì)算));
·無活動(dòng)補(bǔ)償模式(即，是圖像內(nèi)部編碼模式。這時(shí)，相當(dāng)于模塊圖像信號的輸出為零)。
模塊再生差分信號與從場存儲器群28輸出的模塊圖像信號由加法器29對每1個(gè)像素進(jìn)行加法運(yùn)算，結(jié)果可以得到模塊再生信號。模塊再生信號存儲到由存儲控制器23從場存儲器群28中指定的場存儲器內(nèi)。存儲在場存儲器群28內(nèi)的再生圖像，根據(jù)由存儲控制器23指定的輸出圖像指示信號從輸出端子輸出指定的再生圖像。
按上述那樣構(gòu)成圖像譯碼裝置，并從位流中再生出圖像來。
下面，說明編碼方法的詳細(xì)情況。在下面的說明中，是以幀作為圖像的單位進(jìn)行說明的，但是，對于交叉圖像也可以以場為單位進(jìn)行說明。
首先，說明內(nèi)部宏模塊的分散。
圖4和圖5是本發(fā)明的GOP的結(jié)構(gòu)。在本發(fā)明中，使用P圖像和B圖像取代I圖像構(gòu)成GOP。如圖中畫斜線的區(qū)域那樣，將P圖像的一部分區(qū)域進(jìn)行內(nèi)部幀編碼。接著，對每個(gè)P圖像一邊將進(jìn)行內(nèi)部幀編碼的區(qū)域錯(cuò)開一邊進(jìn)行編碼。
圖4的情況是將進(jìn)行內(nèi)部幀編碼的區(qū)域在畫面上從上向下錯(cuò)開的例子(以后，稱為內(nèi)部片)，圖5是將進(jìn)行內(nèi)部幀編碼的區(qū)域在畫面上從左向右錯(cuò)開的例子(以后，稱為內(nèi)部列)，但是，錯(cuò)開的方向也可以從下向上或從右向左。
但是，也可以設(shè)定I圖像，和上述P圖像時(shí)一樣，作為高速再生用數(shù)據(jù)確保畫面上的區(qū)域。不過，這時(shí)，進(jìn)行高速再生時(shí)，作為高速再生用數(shù)據(jù)只再生確保的區(qū)域。
下面，說明區(qū)域的限制。
進(jìn)行內(nèi)部幀編碼的區(qū)域是1個(gè)GOP，至少錯(cuò)開成可將整個(gè)畫面復(fù)蓋住。即，限制為將圖4及圖5的進(jìn)行內(nèi)部幀編碼的區(qū)域(圖中的區(qū)域A所示的部分)集中在一起，至少可將整個(gè)畫復(fù)蓋住。具體地講，就是進(jìn)行內(nèi)部幀編碼的區(qū)域在畫面上形成沒有間隔或者相互重疊的狀態(tài)。
首先，設(shè)圖4和圖5中某一幀進(jìn)行內(nèi)部幀編碼的部分為A。在根據(jù)該幀進(jìn)行預(yù)測編碼的下一個(gè)P圖像中，設(shè)圖4中位于進(jìn)行內(nèi)部幀編碼的部分A以上的部分和圖5中位于進(jìn)行內(nèi)部幀編碼的部分A左邊的部分為B。即，B在此以前的P圖像中是進(jìn)行內(nèi)部幀編碼的部分。另外，設(shè)A和B之和的部分為C。
這時(shí)，某一幀的部分C與根據(jù)該幀進(jìn)行預(yù)測編碼的下一個(gè)P圖像的部分B相等、或者復(fù)蓋更寬的部分。例如，P5的C與P8的B的寬度相等，或者復(fù)蓋更寬的部分。
下面說明片的分配。
片的分配例如如圖6(A)所示的那樣，在1條宏模塊線上進(jìn)行片的分割，以使從畫面的左邊開始而右邊結(jié)束。
另外，作為其變形，也可以進(jìn)行使上述分散的進(jìn)行內(nèi)部幀編碼的宏模塊成為片內(nèi)的起始部分的片分割。
圖6(B)、(C)是上述分散的進(jìn)行內(nèi)部幀編碼的宏模塊排列成列狀的內(nèi)部列的情況。圖6(B)是1個(gè)片在畫面的右邊沒有結(jié)束的例子，圖6(C)是1個(gè)片在畫面的右邊一定結(jié)束的例子。
另外，作為其變形，也可以進(jìn)行使片內(nèi)所有的宏模塊都是進(jìn)行內(nèi)部幀編碼的宏模塊或者除此以外的2種情況的片分割。圖6(D)，(E)就是進(jìn)行上述片分割的情況。圖6(D)是1個(gè)片在畫面右邊未結(jié)束的例子，圖6(E)是1個(gè)片在畫面右邊一定結(jié)束的例子。
下面，說明活動(dòng)補(bǔ)償?shù)南拗啤?br> 在本發(fā)明中，對P圖像的活動(dòng)補(bǔ)償設(shè)有限制。圖4和圖5中某一幀的部分B的活動(dòng)就受到了該幀根據(jù)所參考的過去的幀的部分C的限制。
在該限制中，當(dāng)某一幀的部分C與根據(jù)該幀進(jìn)行預(yù)測編碼的P圖像的部分B相等時(shí)，實(shí)際上在部分B就限制了進(jìn)行的活動(dòng)補(bǔ)償。于是，在位于部分B的邊界處的模塊中由于限制活動(dòng)補(bǔ)償，所以，效率多少要減小一些。例如，在圖4中，在位于P8的部分B下部邊界處的模塊中，由于只進(jìn)行根據(jù)P5的部分C的活動(dòng)補(bǔ)償，所以，不能進(jìn)行從下到上的活動(dòng)補(bǔ)償。同樣，在圖5中，在位于P8的部分B右側(cè)邊界處的模塊中，由于只進(jìn)行根據(jù)P5的部分C的活動(dòng)補(bǔ)償，所以，不能進(jìn)行從右到左的活動(dòng)補(bǔ)償。
但是，當(dāng)部分C復(fù)蓋比部分B更寬的范圍時(shí)，活動(dòng)補(bǔ)償?shù)南拗凭头艑捔?，例如，?dāng)重復(fù)的部分復(fù)蓋住比活動(dòng)補(bǔ)償?shù)姆秶鼘挼姆秶鷷r(shí)，活動(dòng)補(bǔ)償?shù)南拗茖?shí)際上就沒有了，所以，效率不會(huì)降低。
根據(jù)上述區(qū)域的限制和活動(dòng)補(bǔ)償?shù)南拗疲糠諧在1個(gè)GOP中至少1次復(fù)蓋整個(gè)畫面。這里，由于部分C由某一幀進(jìn)行內(nèi)部幀編碼的部分A和其以前的P圖像中進(jìn)行內(nèi)部幀編碼的部分B構(gòu)成，所以，部分C只由1個(gè)GOP內(nèi)進(jìn)行內(nèi)部幀編碼的信息就可以構(gòu)成。
因此，根據(jù)上述區(qū)域限制和活動(dòng)補(bǔ)償?shù)南拗疲词箯奈涣鞯闹型鹃_始進(jìn)行譯碼，至少在將1個(gè)GOP的數(shù)據(jù)譯碼后，也可以進(jìn)行不失匹配(與編碼一側(cè)一致)的譯碼。即，可以保證隨機(jī)存取。
作為具體的例子，設(shè)圖像的大小為橫720像素，縱480行，進(jìn)行編碼的范圍的單位為16像素×16行。將其稱為宏模塊。該宏模塊按照畫面從左向右、從上向下的順序傳送。按照該宏模塊的傳送順序?qū)讉€(gè)宏模塊集合起來的單位稱為片。例如，在下面的說明中，作為例子，設(shè)畫面上1列的宏模塊集合為1片。在具體的例子中，720像素/16像素＝45宏模塊。另外，480行/16行＝30片。
在圖4中，為了使進(jìn)行內(nèi)部幀編碼的部分A恰好復(fù)蓋整個(gè)畫面，由于P圖像是4幅圖像，所以，例如使7片和8片交替地進(jìn)行內(nèi)部幀編碼。另外，為使進(jìn)行內(nèi)部幀編碼的部分A相互重疊，若取進(jìn)行內(nèi)部幀編碼的部分A例如為10片，取P5的B為7片，P8的B為13片，P11的B為20片，則分別重疊3片和2片。
在圖4中，為使進(jìn)行內(nèi)部幀編碼的部分A恰好復(fù)蓋整個(gè)畫面，由于P圖像是4幅圖像，所以，例如對11個(gè)宏模塊寬度進(jìn)行3次內(nèi)部幀編碼，對12個(gè)宏模塊寬度進(jìn)行1次內(nèi)部幀編碼。另外，為了使進(jìn)行內(nèi)部幀編碼的部分A相互重疊，若取進(jìn)行內(nèi)部幀編碼的部分A例如為12個(gè)宏模塊寬度，取P5，P8的B為11個(gè)宏模塊寬度，則分別重疊1個(gè)宏模塊寬度。
下同，作為位流語法的例子，說明(語法1)、(語法2)、(語法3)、(語法4)、(語法5)和(語法6)先說明片結(jié)構(gòu)標(biāo)志。
按照上述編碼，由于進(jìn)行內(nèi)部編碼的宏模塊在畫面上是分散的，所以，重新設(shè)置表示該結(jié)構(gòu)的標(biāo)志。這里，MPEG的語法是層次性結(jié)構(gòu)，但是，在最低位，同步代碼使用的單位為片。所以，在本實(shí)施例中，在片標(biāo)題中設(shè)置表示的構(gòu)造的標(biāo)志。同步代碼是一種同步信號，其位結(jié)構(gòu)很獨(dú)特，在位流中的其它地方是不允許出現(xiàn)的。因此，通過檢測起始代碼，對于從位流中途再生或傳送途中出現(xiàn)錯(cuò)誤等情況，都能夠恢復(fù)原信號。
在本實(shí)施例中，將表示在某一片內(nèi)是否存在高速正轉(zhuǎn)和反轉(zhuǎn)再生時(shí)應(yīng)譯碼的經(jīng)過內(nèi)部幀編碼的宏模塊以及存在時(shí)是何種結(jié)構(gòu)的標(biāo)志利用FLC電路54設(shè)在位流中。但是，這里說的所謂經(jīng)過內(nèi)部幀編碼的宏模塊，是高速正轉(zhuǎn)和反轉(zhuǎn)再生用固定的經(jīng)過內(nèi)部幀編碼的宏模塊，在通常的P圖像的編碼中，對于相應(yīng)地選擇的經(jīng)過內(nèi)部幀編碼的宏模塊，以下標(biāo)志不適用。
例如，對于圖4的內(nèi)部片的情況，在某一片內(nèi)，不存在經(jīng)過內(nèi)部幀編碼的宏模塊，而在別的片內(nèi)，則片內(nèi)全部是由經(jīng)過內(nèi)部幀編碼的宏模塊構(gòu)成的。另外，在圖5的內(nèi)部幀列的情況下，片內(nèi)的一部分宏模塊是經(jīng)過內(nèi)部幀編碼的。將以上的片的位流示出，則為圖7(A)，(B)，(C)。(語法1)為了區(qū)別圖7(A)，(B)，(C)三種片，設(shè)置標(biāo)志(結(jié)構(gòu)標(biāo)志)如下面的表(1)所示。
表1結(jié)構(gòu)標(biāo)志片種類10片內(nèi)全是內(nèi)部MBs(宏模塊)11片內(nèi)一部分是內(nèi)部MBs0其它情況另外，如圖7(B)所示，片內(nèi)所有的宏模塊都是經(jīng)過內(nèi)部幀編碼時(shí)，即結(jié)構(gòu)標(biāo)志＝“10”時(shí)，則如下那樣，設(shè)置表示內(nèi)部結(jié)構(gòu)的表(2)所示的標(biāo)志。
表2結(jié)構(gòu)標(biāo)志＝“10”時(shí)標(biāo)志位數(shù)MB數(shù)16位長度24位×N個(gè)MB數(shù)片內(nèi)的內(nèi)部MB的個(gè)數(shù)(這一標(biāo)志取為16位固定長度的標(biāo)志，但是，也可以是可變長度(VLC)的標(biāo)志)。
長度MB數(shù)所示的N個(gè)內(nèi)部MB的位數(shù)。
(這一標(biāo)志定為24位的固定長度的標(biāo)志，但是，也可以是VLC的標(biāo)志)。
另外，如圖7(C)所示，對片內(nèi)一部分宏模塊進(jìn)行內(nèi)部幀編碼時(shí)，即，結(jié)構(gòu)標(biāo)志＝“11”時(shí)，如下那樣，設(shè)置表示內(nèi)部結(jié)構(gòu)的表(3)所示標(biāo)志。
表3結(jié)構(gòu)標(biāo)志＝“11”時(shí)標(biāo)志位數(shù)水平MB地址16位或VLC指針24位MB數(shù)16位長度24位×N個(gè)水平MB地址內(nèi)部MB的畫面從左端開始的地址(單位為MB的個(gè)數(shù)，這一標(biāo)志既可以是16位固定長度的標(biāo)志，也可以是與MPEG中使用的宏模塊地址增量相同的VLC)。
指針從片標(biāo)題的指定位置開始到內(nèi)部MB為止的指針(單位為位，這一標(biāo)志定為24位固定長度的標(biāo)志，但是，也可以是VLC)。
MB數(shù)片內(nèi)的內(nèi)部MB的個(gè)數(shù)。
(這一標(biāo)志定為16位固定長度的標(biāo)志，但是，也可以是VLC)。
長度由MB數(shù)所示的N個(gè)內(nèi)部MB的位數(shù)。
(這一標(biāo)志定為24位固定長度的標(biāo)志，但是也可以是VLC)。
根據(jù)以上的標(biāo)志，即使片內(nèi)一部分宏模塊是經(jīng)過內(nèi)部幀編碼的情況，不將位流全部譯碼，僅靠片標(biāo)題內(nèi)的標(biāo)志的信息也可以取出經(jīng)過內(nèi)部幀編碼的宏模塊。
按照圖9所示的形式，將上述標(biāo)志導(dǎo)入例如現(xiàn)在的MPEG2研究的圖8的語法(登在ISO-IEC/JTC1/SC29/WG11No328TestMode13，DraftRevision1的第61頁)中quantizerscale之后。
當(dāng)上述有意分散的內(nèi)部幀編碼在片內(nèi)兩個(gè)以上的地方存在不連續(xù)時(shí)，只將某一方的信息作為上述標(biāo)題進(jìn)行記錄。
(語法2)也可以使用將語法1變形后的語法2。由于片內(nèi)所有的宏模塊都進(jìn)行過內(nèi)部幀編碼的片可以視為包含在片內(nèi)只有一部分宏模塊進(jìn)行過內(nèi)部幀編碼的片內(nèi)，所以，可以用同一種標(biāo)志描述圖7(B)和(C)。這時(shí)，結(jié)構(gòu)標(biāo)志如以下表(4)所示，成為1位。
表4結(jié)構(gòu)標(biāo)志片種類1片內(nèi)一部分是內(nèi)部MBs0其它情況另外，結(jié)構(gòu)標(biāo)志＝“1”時(shí)，設(shè)置表示內(nèi)部結(jié)構(gòu)的表5所示的標(biāo)志。
表5標(biāo)志位數(shù)水平MB地址16位或VLC指針24位MB數(shù)16位長度24位×N個(gè)結(jié)構(gòu)標(biāo)志＝“1”時(shí)以上的標(biāo)志按圖10的形式導(dǎo)入MPEG的語法中quantizerscale之后。
(語法3)下面，給出語法2的變形即語法3。
例如，如圖6(B)，(C)所示的那樣，當(dāng)將片設(shè)定為使進(jìn)行內(nèi)部幀編碼的宏模塊成為片的起始部分時(shí)，使用以下的語法便可減少轉(zhuǎn)送的標(biāo)志。
這時(shí)，作為片的位流的結(jié)構(gòu)是圖11(A)和(B)所示的2種。另外，由于進(jìn)行內(nèi)部幀編碼的宏模塊一定位于片的起始部分，所以，不必傳送指針、水平MB地址。
這時(shí)，標(biāo)志的例子如以下表6所示。
表6結(jié)構(gòu)標(biāo)志片種類1片內(nèi)一部分是內(nèi)部MBs0其它情況另外，結(jié)構(gòu)標(biāo)志＝“1”時(shí)，設(shè)置表示內(nèi)部結(jié)構(gòu)的表7所示的標(biāo)志。
表7標(biāo)志位數(shù)MB數(shù)16位長度24位結(jié)構(gòu)標(biāo)志＝“1”時(shí)以上的標(biāo)志如圖12所示，導(dǎo)入MPEG的語法的quantizerscale之后。
(語法4)如圖6(C)、(D)所示的那樣，當(dāng)把片分為片內(nèi)所有的宏模塊是進(jìn)行內(nèi)部幀編碼的宏模塊的片和除此以外的片這兩種情況時(shí)，可以只傳送結(jié)構(gòu)標(biāo)志。但是，不能讀入片的全部數(shù)據(jù)時(shí)，作為譯碼方法，有如下三種(1)只對能讀入的數(shù)據(jù)進(jìn)行譯碼;(2)舍去讀入的最后的宏模塊，即數(shù)據(jù)從中途切斷的宏模塊的數(shù)據(jù);(3)舍去讀入的最后的片，即數(shù)據(jù)從中途切斷的片的數(shù)據(jù)。這時(shí)，標(biāo)志的例子如以下表8所示。這一標(biāo)志按圖13所示的形式導(dǎo)入MPEG的語法的quantizerscale之后。
表8結(jié)構(gòu)標(biāo)志片的種類1片內(nèi)全是內(nèi)部MBs0其它情況(語法5)語法5是語法4的變形。當(dāng)把片分為片內(nèi)所有的宏模塊是進(jìn)行內(nèi)部幀編碼的宏模塊的片和除此以外的片這兩種情況時(shí)，和語法4一樣，傳送表8所示的結(jié)構(gòu)標(biāo)志，并且傳送進(jìn)行內(nèi)部幀編碼的宏模塊的位數(shù)。利用該標(biāo)志，不用后級反量子化器25和反DCT器26對全部數(shù)據(jù)進(jìn)行譯碼，只利用反VLC器22中的譯碼就可以判斷是否能讀入片的全部數(shù)據(jù)。這時(shí)，標(biāo)志的例子如以下表9所示。該標(biāo)志按圖14所示的形式導(dǎo)入MPEG的語法的quantizerscale之后。
表9結(jié)構(gòu)標(biāo)志＝“1”時(shí)標(biāo)志位數(shù)總長度VLC但是，當(dāng)不能讀入片的全部數(shù)據(jù)時(shí)，譯碼方法有以下三種(1)只對能讀入的數(shù)據(jù)進(jìn)行譯碼;(2)舍去最后的宏模塊的數(shù)據(jù);(3)舍去該片。
(語法6)作為語法1的變形，為了區(qū)別圖7所示的3種片(A)、(B)、(C)，可以設(shè)置以下表10所示的標(biāo)志(結(jié)構(gòu)標(biāo)志)表10結(jié)構(gòu)標(biāo)志片的種類01對于FF/FR,片內(nèi)無內(nèi)部MBs10對于FF/FR,片內(nèi)全是內(nèi)部MBs11對于FF/FR,片內(nèi)一部分(不是全部)是內(nèi)部MBs00備用另外，如圖6(D)、(E)所示的那樣，當(dāng)片內(nèi)所有的宏模塊是經(jīng)過內(nèi)部幀編碼時(shí)，即結(jié)構(gòu)標(biāo)志＝“10”時(shí)，設(shè)置表示內(nèi)部結(jié)構(gòu)的表11所示的標(biāo)志。
表11結(jié)構(gòu)標(biāo)志＝“10”時(shí)標(biāo)志位數(shù)MB數(shù)16位長度24位×N個(gè)(MBs)MB數(shù)片內(nèi)的內(nèi)部MB的個(gè)數(shù)長度由MB數(shù)所示的N個(gè)內(nèi)部MB的總位數(shù)。
另外，結(jié)構(gòu)標(biāo)志＝“11”時(shí)，設(shè)置表示內(nèi)部結(jié)構(gòu)的表12所示的標(biāo)志。
表12標(biāo)志位數(shù)水平MB地址8位指針16位MB數(shù)6位長度12位×N個(gè)(MBs)
結(jié)構(gòu)標(biāo)志＝“11”時(shí)水平MB地址內(nèi)部MB的畫面從左端開始的地址指針從片標(biāo)題的指定位置開始到內(nèi)部MB為止的指針MB數(shù)片內(nèi)的內(nèi)部MB的個(gè)數(shù)長度MB數(shù)所示的N個(gè)內(nèi)部MB的總位數(shù)但是，這時(shí)，這些標(biāo)志如圖15所示的那樣，導(dǎo)入MPEG的語法的extraslice內(nèi)。另外，在序列標(biāo)題中如圖16所示的那樣，附加表示記錄高速再生用數(shù)據(jù)的標(biāo)志DSM_FF/FR。
下面，參照附圖詳細(xì)說明將上述編碼及譯碼裝置應(yīng)用于記錄裝置和再生裝置的實(shí)施例。先說明本發(fā)明的活動(dòng)圖像記錄裝置和活動(dòng)圖像再生裝置的結(jié)構(gòu)。
圖17是活動(dòng)圖像記錄裝置的結(jié)構(gòu)框圖。輸入圖像數(shù)據(jù)S101通過輸入端子101輸給上述混合式編碼器102，根據(jù)上述編碼方式進(jìn)行編碼。
混合式編碼器102的輸出位流S102輸入給數(shù)據(jù)選擇器103。數(shù)據(jù)選擇器103對輸入的位流S102中的片標(biāo)題進(jìn)行譯碼，讀取表示該片中是否含有進(jìn)行過內(nèi)部幀編碼的宏模塊的信號(上述結(jié)構(gòu)標(biāo)志)，并將其作為FF信號輸給順序置換器105。
通過緩沖器104輸給順序置換器105的進(jìn)行過內(nèi)部幀編碼的宏模塊的數(shù)據(jù)，由順序置換器105根據(jù)FF信號，如后面所述的那樣根據(jù)需要將順序置換后作為數(shù)據(jù)S103輸出去。
數(shù)據(jù)S103在ECC電路106中附加上錯(cuò)誤修正代碼，經(jīng)過調(diào)制器107后，由記錄頭108記錄到磁帶或光盤等記錄媒體上。
其次，本實(shí)施例的活動(dòng)圖像再生裝置的結(jié)構(gòu)框圖示于圖18和圖19。圖18是帶狀媒體時(shí)的結(jié)構(gòu)框圖，圖19是盤狀媒體時(shí)的結(jié)構(gòu)框圖。
下面，說明圖18。在本實(shí)施例中，將由安裝在旋轉(zhuǎn)式磁頭鼓上的磁頭202從磁帶201上再生的信號通過前置放大器203和均衡器204輸給解調(diào)器205，由該解調(diào)器205對輸入數(shù)據(jù)進(jìn)行解調(diào)。均衡器204的輸出另外還輸給時(shí)鐘再生電路206，由該時(shí)鐘再生電路206生成與再生信號同步的時(shí)鐘(以后，稱為再生時(shí)鐘)。接下來，經(jīng)過解調(diào)的數(shù)據(jù)輸給門電路208。
進(jìn)行高速再生時(shí)，使記錄媒體以比通常速度快的速度運(yùn)行、在高速檢索并讀取記錄在磁道上的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)時(shí)，門電路208只在輸出正確的再生信號的區(qū)間選通，并且只將能再生的區(qū)段輸給后面所述的數(shù)據(jù)判斷電路209。
由時(shí)鐘再生電路206將再生時(shí)鐘輸給解調(diào)器205和門電路208，使之與再生時(shí)鐘同步地進(jìn)行信號處理。
數(shù)據(jù)判斷器209將位流中的片標(biāo)題進(jìn)行譯碼，將表示該片中是否含有進(jìn)行內(nèi)部幀編碼的宏模塊的標(biāo)志(后面所述的結(jié)構(gòu)標(biāo)志)進(jìn)行譯碼，并將其作為FF信號輸給順序置換器211。另外，進(jìn)行高速再生時(shí)，數(shù)據(jù)判斷器209根據(jù)結(jié)構(gòu)標(biāo)志只將含有進(jìn)行內(nèi)部幀編碼的宏模塊的片輸給緩沖器210，而舍去不含有進(jìn)行內(nèi)部幀編碼的宏模塊的片。關(guān)于數(shù)據(jù)判斷器209的動(dòng)作的詳細(xì)情況，后面再作介紹。
進(jìn)行通常的再生時(shí)，數(shù)據(jù)判斷器209將全部數(shù)據(jù)輸給緩沖器210，含有進(jìn)行內(nèi)部幀編碼的宏模塊的片的數(shù)據(jù)，由順序置換器211如后面所述的那樣，根據(jù)需要將順序置換后把輸出圖像信號輸給圖像信號譯碼器212。
圖像信號譯碼器212將輸入的圖像信號進(jìn)行譯碼，并輸出圖像輸出信號。圖像輸出信號由圖像輸出端子213輸出去。
對于編碼位流記錄在帶狀媒體上的情況，如圖20所示，在進(jìn)行通常的再生時(shí)，如圖中實(shí)線箭頭SVh所示的那樣，磁頭沿磁道VTr掃描，但是，在進(jìn)行高速正轉(zhuǎn)和反轉(zhuǎn)再生時(shí)，如圖中實(shí)線箭頭FVh所示的那樣，磁頭是傾斜地橫切磁道VTr再生所記錄的數(shù)據(jù)的，所以，不能再生所有區(qū)段Vsec的數(shù)據(jù)，只能再生圖中用斜線表示的幾個(gè)區(qū)段Vsec的數(shù)據(jù)。所以，再生的數(shù)據(jù)是將由連續(xù)的多個(gè)區(qū)段單位內(nèi)的不連續(xù)的數(shù)據(jù)集合起來的位流。
下面，說明圖19。為了再生記錄在盤狀媒體301上的信號，先從傳感器302讀取信號。然后，由解調(diào)器將傳感器302的輸出數(shù)據(jù)進(jìn)行解調(diào)。在區(qū)段檢測器304中，當(dāng)從解調(diào)器303讀取1個(gè)區(qū)段的數(shù)據(jù)時(shí)，就由誤碼修正器305進(jìn)行誤碼修正。經(jīng)過誤碼修正的信號輸給環(huán)形緩沖器306。驅(qū)動(dòng)控制器307讀取從區(qū)段檢測器304輸出的區(qū)段地址，需要進(jìn)行軌道轉(zhuǎn)移時(shí)，將控制信號輸給軌道跟蹤器308，將傳感器302移動(dòng)到指定的軌道上。緩沖控制器309根據(jù)從區(qū)段檢測器304輸出的區(qū)段地址，控制環(huán)形緩沖器306的寫入指針和讀取指針。環(huán)形緩沖器306的輸出信號輸給數(shù)據(jù)判斷器209。從數(shù)據(jù)判斷器209以后，和上述帶狀媒體的情況一樣。
對于編碼位流記錄在盤狀媒體上的情況，如圖21中實(shí)線箭頭SDh所示的那樣，在進(jìn)行通常的再生時(shí)，檢測頭再生上某一軌道DTr上的區(qū)段。但是，在進(jìn)行高速正轉(zhuǎn)和反轉(zhuǎn)再生時(shí)，如實(shí)線箭頭FDh和虛線箭頭T所示的那樣，檢測頭再生盤上某一軌道DTr上的指定區(qū)段(多個(gè))Dsec后，進(jìn)行軌道轉(zhuǎn)移(用虛線箭頭T所示)，移動(dòng)到下一個(gè)指定的軌道，再次再生指定的區(qū)段(多個(gè))Dsec，如此反復(fù)進(jìn)行。
因此，不論帶狀還是盤狀媒體，都不能再生所有的數(shù)據(jù)，只能再生幾個(gè)區(qū)段Dsec的數(shù)據(jù)。于是，再生的數(shù)據(jù)是將由連續(xù)的多個(gè)區(qū)段單位內(nèi)的不連續(xù)的數(shù)據(jù)集合起來的位流。本發(fā)明在數(shù)據(jù)判斷器209中，將這些由連續(xù)的多個(gè)區(qū)段單位內(nèi)的不連續(xù)的數(shù)據(jù)集合起來的位流變更為通常的MPEG譯碼器可以再生的位流，可以得到高速正轉(zhuǎn)和反轉(zhuǎn)再生的圖像的位流。這時(shí)，使用上述標(biāo)志。
(位流的傳送順序置換)下面，舉2個(gè)實(shí)施例說明位流的傳送方法。
(傳送方式1)·記錄/發(fā)送端位流的結(jié)構(gòu)順序的變更對于使用內(nèi)部列的情況(在圖1的FLC電路54經(jīng)過編碼的結(jié)構(gòu)標(biāo)志＝“1”或“11”的情況)，利用這些標(biāo)志，在圖17的順序置換器105中，將位流的結(jié)構(gòu)順序從圖7所示的(C)變更為(D)。即，將進(jìn)行內(nèi)部幀編碼的宏模塊的位流移動(dòng)到片標(biāo)題之后，記錄到記錄媒體上或進(jìn)行傳送。這樣，在高速再生時(shí)通過檢測同步代碼即片標(biāo)題，立刻便可得進(jìn)行內(nèi)部幀編碼的宏模塊的數(shù)據(jù)，從而可以順利地進(jìn)行高速再生。
·再生/接收端位流的再組合高速再生時(shí)，順序置換器211直接輸出記錄或傳送來的位流。另一方面，在進(jìn)行通常的再生時(shí)，對于使用內(nèi)部列的情況，即片標(biāo)題內(nèi)的結(jié)構(gòu)標(biāo)志＝“1”或“11”的情況，利用片標(biāo)題內(nèi)的結(jié)構(gòu)標(biāo)志，在圖18和圖19的順序置換器211中從圖7所示的(D)置換為(C)，使之成為原來的編碼順序的位流。
下面，說明位流的傳送順序置換的其他實(shí)施例。
(傳送方式2)·記錄/發(fā)送端位流的結(jié)構(gòu)順序的變更如圖22、23所示，對于使用內(nèi)部片/列的情況(結(jié)構(gòu)標(biāo)志＝“1”或“10”或“11”的情況)，利用用這些標(biāo)志，在圖17的順序置換器105中變更位流的結(jié)構(gòu)順序。即，將該GOP中包含的所有內(nèi)部片/列的位流移動(dòng)到具有同步代碼的GOP標(biāo)題之后，記錄到記錄媒體上或進(jìn)行傳送。
這樣，在高速再生時(shí)，通過檢測活動(dòng)補(bǔ)償?shù)募霞碐OP標(biāo)題立刻便可得到進(jìn)行內(nèi)部幀編碼的內(nèi)部片的數(shù)據(jù)，從而可以順利地進(jìn)行高速再生。
·再生/接收端位流的再組合高速再生時(shí)，順序置換器211直接輸出記錄或傳送來的位流。另外，在進(jìn)行通常的再生時(shí)，對于只使用內(nèi)部片的情況，利用片內(nèi)的上述標(biāo)志，在圖18和圖19的順序置換器211中，改排為原來的編碼順序的位流。
(數(shù)據(jù)判斷器的動(dòng)作)在進(jìn)行通常的再生時(shí)，數(shù)據(jù)判斷器209直接輸出再生的位流。但是，將上述位流進(jìn)行譯碼時(shí)由于上述結(jié)構(gòu)標(biāo)志冗長，所以，譯碼器212的反VLC器22不將結(jié)構(gòu)標(biāo)志進(jìn)行譯碼。
在進(jìn)行高速再生時(shí)，數(shù)據(jù)判斷器209從已再生的位流中取出進(jìn)行過內(nèi)部幀編碼的宏模塊的數(shù)據(jù)，將這些數(shù)據(jù)連接起來，作成讓MPEG的譯碼器盡可能容易再生的位流。
首先，從再生的以區(qū)段為單位的不連續(xù)的位流中檢測片起始代碼。如前所述，片起始代碼為同步代碼，是按字節(jié)排列的，所以，即使不對整個(gè)位流進(jìn)行譯碼，也可以檢測。從區(qū)段的起始到片起始代碼之前的數(shù)據(jù)不利用。
在該片起始代碼中含有該片在畫面上垂直方向的位置的代碼，利用該起始代碼可以特別指定該片在垂直方向的位置。當(dāng)檢測到片起始代碼時(shí)，就對片標(biāo)題的指定位置進(jìn)行譯碼，檢測上述標(biāo)志。這時(shí)，數(shù)據(jù)判斷器209檢測結(jié)構(gòu)標(biāo)志，根據(jù)結(jié)構(gòu)標(biāo)志進(jìn)行以下的處理。
(1)0如果片內(nèi)沒有內(nèi)部宏模塊，表示在該片內(nèi)就不存在內(nèi)部宏模塊，所以，對于接在該片標(biāo)題下面的位流，在檢測到片起始代碼或再生的連續(xù)的多個(gè)區(qū)段的末尾之前的數(shù)據(jù)是不要的。因此，不使用這些數(shù)據(jù)。
(2)10如果片內(nèi)全部是內(nèi)部宏模塊，則接在該片標(biāo)題以下的位流是內(nèi)部宏模塊的數(shù)據(jù)，所以，在高速正轉(zhuǎn)和反轉(zhuǎn)再生中使用。因此，對于接在該片標(biāo)題以下的位流，使用檢測到下一個(gè)片起始代碼之前的或者再生的連續(xù)的多個(gè)區(qū)段末尾之前的其中那一段較短的位流。
(3)11如果片內(nèi)有一部分內(nèi)部宏模塊，則接在該片標(biāo)題以下的位流含有一部分內(nèi)部宏模塊的數(shù)據(jù)，所以，在高速正轉(zhuǎn)和反轉(zhuǎn)再生中只使用與位流對應(yīng)的部分。因此，在接在該片標(biāo)題以下的位流中，使用只以Length表示其長度或者再生的連續(xù)的多個(gè)區(qū)段末尾之前的其中那一段較短的位流。
按以上所述在高速正轉(zhuǎn)和反轉(zhuǎn)再生中取出的位流示于圖24。數(shù)據(jù)判斷器204在結(jié)構(gòu)標(biāo)志為(2)10片內(nèi)全是內(nèi)部宏模塊和(3)11片內(nèi)有一部分內(nèi)部宏模塊時(shí)，進(jìn)而進(jìn)行以下的處理。
(2)片內(nèi)全是內(nèi)部宏模塊時(shí)，情況(A)
取出的位流是從某一片標(biāo)題到檢測到下一個(gè)片標(biāo)題之前的位流時(shí)，由于該位流已完結(jié)，所以，直接與其他位流連接。
情況(B)取出的位流是從某片標(biāo)題到連續(xù)的多個(gè)區(qū)段末尾之前的位流時(shí)，由于該位流是在區(qū)段的斷缺處切斷的，所以，位于區(qū)段最后的宏模塊是從中途被切斷的。因此，最后的宏模塊不能譯碼，所以將除去這一部分之外的位流與其他位流連接。這里，利用片標(biāo)題內(nèi)的標(biāo)志的信息，從片的起始開始，所有的內(nèi)部宏模塊的編碼量是已知的，所以，可以去掉最后的宏模塊。
(3)片內(nèi)有一部分內(nèi)部宏模塊時(shí)，情況(C)取出的位流是從某一片標(biāo)題開始的只用Length表示其長度的位流時(shí)，由于該位流已完結(jié)，所以，直接與其他位流連接。
情況(D)取出的位流是從某一片標(biāo)題到連續(xù)的多個(gè)區(qū)段的末尾的位流時(shí)，由于該位流是在區(qū)段的斷缺處切斷的，所以，位于區(qū)段最后的宏模塊是從中途被切斷的。因此，最后的宏模塊不能譯碼，將除去這一部分之外的位流與其他位流連接。這里，利用片標(biāo)題內(nèi)的標(biāo)志的信息，從片的起始開始，所有的內(nèi)部宏模塊的編碼量是已知的，所以，可以舍去最后的宏模塊。
通過上述處理生成的高速正轉(zhuǎn)和反轉(zhuǎn)再生用的已連接的位流示于圖25。如圖25所示，位流由內(nèi)部宏模塊的數(shù)據(jù)構(gòu)成。
當(dāng)按上述處理生成的高速再生用位流的某一片是片內(nèi)全為內(nèi)部宏模塊時(shí)，宏模塊的水平方向的位置寫在宏模塊增量內(nèi)，所以，可以根據(jù)通常的MPEG的譯碼順序進(jìn)行譯碼。
當(dāng)片內(nèi)有一部分內(nèi)部宏模塊時(shí)，宏模塊的水平方向的位置由片標(biāo)題內(nèi)的水平MB地址特別指定。該譯碼順序與通常的MPEG的譯碼順序不同，但是，水平MB地址和進(jìn)行MPEG的譯碼后得到的地址是相同的信息。所以，只變更反VLC電路中位流的解讀方法便可進(jìn)行譯碼。
如上所述，經(jīng)過譯碼的高速再生用的圖像數(shù)據(jù)，是內(nèi)部宏模塊的數(shù)據(jù)。由于該圖像數(shù)據(jù)是P圖像數(shù)據(jù)，所以，在進(jìn)行高速再生時(shí)，圖像總是作為P圖像而進(jìn)行譯碼的。這時(shí)，以現(xiàn)在顯示的幀作為參考幀，按照MB地址將經(jīng)過譯碼的高速再生用的圖像數(shù)據(jù)更新到該參考幀上指定的位置。
(顯示方法1)經(jīng)過譯碼的高速再生用的圖像數(shù)據(jù)的更新是按照MB地址，從圖像左邊向右邊或者從上向下進(jìn)行的。在該顯示方法中，是在場存儲器群28中與存儲著參考圖像的存儲器不同的存儲器中將內(nèi)部宏模塊的圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行譯碼的，對于它們之間的宏模塊，則視為MPEG中的跳躍宏模塊，復(fù)制參考幀的圖像數(shù)據(jù)后，進(jìn)行1幀的譯碼。在顯示時(shí)序中當(dāng)完成1幀的時(shí)，就將在上述不同的存儲器上譯碼的圖像作為顯示圖像而輸出;當(dāng)尚未完成1幀的譯碼時(shí)，就將參考幀的圖像數(shù)據(jù)作為顯示圖像而輸出。在本實(shí)施例中，只有對復(fù)制部分進(jìn)行譯碼需要時(shí)間，但是，只要存儲控制器23和通常一樣控制場存儲器群28就行了。
(顯示方法2)在本實(shí)施例中，將對內(nèi)部宏模塊的圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行譯碼后的數(shù)據(jù)寫入場存儲器群28中存儲著參考圖像的存儲器內(nèi)。
在這一譯碼方法中，由于在某一存儲器內(nèi)總是存在圖像，所以，即使沒有完成1幀的高速再生用宏模塊的全部圖像數(shù)據(jù)的譯碼(寫入)，如果要顯示該存儲器的內(nèi)容，也能夠顯示無散亂感的圖像來。因此，經(jīng)過譯碼的高速再生用的圖像數(shù)據(jù)的更新與按時(shí)序顯示可以相互獨(dú)立進(jìn)行。
這時(shí)，其余的內(nèi)部宏模塊的圖像數(shù)據(jù)與顯示時(shí)刻無關(guān)，可以繼續(xù)進(jìn)行譯碼(寫入)，在下一個(gè)顯示時(shí)刻進(jìn)行顯示。
在本實(shí)施例中，為了寫入對于譯碼來說在時(shí)間上有富余，但是，存儲控制器23的控制內(nèi)容變復(fù)雜了。
如上所述，按照本發(fā)明，可以實(shí)現(xiàn)在選擇高速再生的情況下，能將活動(dòng)圖像數(shù)據(jù)順利地進(jìn)行高速正轉(zhuǎn)和反轉(zhuǎn)再生的活動(dòng)圖像編碼裝置、記錄裝置、記錄/傳送格式(位流語法)和再生裝置、譯碼裝置。
引用符號的說明5-宏模塊計(jì)數(shù)器16-VLC器18-位計(jì)數(shù)器22-逆VLC器52-片計(jì)數(shù)器53-幀計(jì)數(shù)器54-FLC(標(biāo)題附加器)103-數(shù)據(jù)選擇器105-順序置換器108-記錄頭209-數(shù)據(jù)判別器211-順序置換器212-譯碼器權(quán)利要求書按照條約第19條的修改1.圖像信號編碼方法的特征在于在將圖像信號進(jìn)行編碼的圖像信號編碼方法中，將1幅圖像分割為多個(gè)片進(jìn)行編碼，并將表示上述片內(nèi)的進(jìn)行內(nèi)部編碼的宏模塊的結(jié)構(gòu)的內(nèi)部片信息附加在標(biāo)題中。
2.按權(quán)利要求1所述的圖像信號編碼方法的特征在于上述標(biāo)題是具有同步代碼的片標(biāo)題。
3.按權(quán)利要求1所述的圖像信號編碼方法的特征在于將上述片分配成上述片的開頭成為進(jìn)行內(nèi)部編碼的宏模塊。
4.按權(quán)利要求1所述的圖像信號編碼方法的特征在于將上述多個(gè)片分配為所有的宏模塊進(jìn)行內(nèi)部編碼的片和除此以外的片進(jìn)行編碼，并將表示片內(nèi)所有的宏模塊是否進(jìn)行內(nèi)部編碼的上述內(nèi)部片信息加在上述標(biāo)題中。
5.按權(quán)利要求1所述的圖像信號編碼方法的特征在于對于多幅圖像，將上述進(jìn)行內(nèi)部編碼的區(qū)域分散開來進(jìn)行編碼，以使進(jìn)行內(nèi)部編碼的區(qū)域至少一部分各不相同。
6.按權(quán)利要求2所述的圖像信號編碼方法的特征在于將片內(nèi)的上述進(jìn)行內(nèi)部編碼的宏模塊的編碼數(shù)據(jù)移動(dòng)到片標(biāo)題之后。
7.按權(quán)利要求2所述的圖像信號編碼方法的特征在于將GOP內(nèi)上述進(jìn)行內(nèi)部編碼的宏模塊的編碼數(shù)據(jù)移動(dòng)到GOP標(biāo)題之后。
8.按權(quán)利要求5所述的圖像信號編碼方法的特征在于在與上述進(jìn)行內(nèi)部編碼的區(qū)域?qū)?yīng)的限制范圍內(nèi)進(jìn)行活動(dòng)補(bǔ)償對上述多幅圖像信號進(jìn)行編碼。
9.圖像信號編碼裝置的特征在于在將圖像信號進(jìn)行編碼的圖像信號編碼裝置中，具有將1幅圖像分割為多個(gè)片進(jìn)行編碼的編碼器和將表示上述片內(nèi)進(jìn)行內(nèi)部編碼的宏模塊的結(jié)構(gòu)的內(nèi)部片信息加在上述標(biāo)題中的附加器。
10.按權(quán)利要求9所述的圖像信號編碼裝置的特征在于上述標(biāo)題是具有同步代碼的片標(biāo)題。
11.按權(quán)利要求9所述的圖像信號編碼裝置的特征在于上述編碼器對上述片進(jìn)行分配以使上述片的開頭成為進(jìn)行內(nèi)部編碼的宏模塊。
12.按權(quán)利要求9所述的圖像信號編碼裝置的特征在于上述編碼器將上述多個(gè)片分配為所有的宏模塊進(jìn)行內(nèi)部編碼的片和除此以外的片進(jìn)行編碼，而上述附加器將表示片內(nèi)所有的宏模塊是否進(jìn)行內(nèi)部編碼的上述內(nèi)部片信息加在上述標(biāo)題中。
13.按權(quán)利要求9所述的圖像信號編碼裝置的特征在于上述編碼器將進(jìn)行上述內(nèi)部編碼的區(qū)域分散開來進(jìn)行編碼，以使進(jìn)行內(nèi)部編碼的區(qū)域至少一部分彼此各不相同。
14.按權(quán)利要求10所述的圖像信號編碼裝置的特征在于將片內(nèi)上述進(jìn)行內(nèi)部編碼的宏模塊的編碼數(shù)據(jù)移動(dòng)到片標(biāo)題之后。
15.按權(quán)利要求10所述的圖像信號編碼裝置的特征在于將GOP內(nèi)上述進(jìn)行內(nèi)部編碼的宏模塊的編碼數(shù)據(jù)移動(dòng)到GOP標(biāo)題之后。
16.按權(quán)利要求13所述的圖像信號編碼裝置的特征在于上述編碼器在與上述進(jìn)行內(nèi)部編碼的區(qū)域?qū)?yīng)的限制范圍內(nèi)進(jìn)行活動(dòng)補(bǔ)償后將上述多幅圖像信號進(jìn)行編碼。
17.圖像信號譯碼方法的特征在于在將編碼圖像信號進(jìn)行譯碼的圖像信號譯碼方法中，從編碼圖像信號的指定標(biāo)題開始，將表示各片內(nèi)進(jìn)行內(nèi)部編碼的宏模塊的結(jié)構(gòu)的內(nèi)部片信息進(jìn)行譯碼，并根據(jù)上述已譯碼的內(nèi)部片信息從上述編碼圖像信號中取出上述已進(jìn)行內(nèi)部編碼的宏模塊。
18.按權(quán)利要求17所述的圖像信號譯碼方法的特征在于上述標(biāo)題是具有同步代碼的片標(biāo)題，通過檢測上述同步代碼，特別指定上述各片的開頭。
19.按權(quán)利要求17所述的圖像信號譯碼方法的特征在于將從記錄媒體上進(jìn)行變速再生而取出的上述進(jìn)行內(nèi)部編碼的宏模塊進(jìn)行譯碼后，生成變速再生圖像。
20.按權(quán)利要求19所述的圖像信號譯碼方法的特征在于從過去譯碼過的參考圖像復(fù)制上述譯碼過的宏模塊以外的宏模塊并進(jìn)行譯碼，由此生成上述變速再生圖像。
21.按權(quán)利要求19所述的圖像信號譯碼方法的特征在于上述已譯碼的宏模塊重疊到過去譯碼過的參考圖像上作為上述變速再生圖像。
22.圖像信號譯碼方法的特征在于在將編碼圖像信號進(jìn)行譯碼的圖像信號譯碼方法中，以通常的速度從記錄媒體上再生編碼圖像信號，并從再生的編碼圖像信號的指定的標(biāo)題開始，將表示各片內(nèi)進(jìn)行內(nèi)部編碼的宏模塊的結(jié)構(gòu)的內(nèi)部片信息進(jìn)行譯碼，然后根據(jù)已譯碼的上述內(nèi)部片信息將上述已進(jìn)行內(nèi)部編碼的宏模塊的編碼數(shù)據(jù)改排為編碼時(shí)的順序，將改排后的編碼圖像信號進(jìn)行譯碼后生成通常的再生圖像。
23.按權(quán)利要求22所述的圖像信號譯碼方法的特征在于上述編碼圖像信號是片內(nèi)已進(jìn)行內(nèi)部編碼的宏模塊的編碼數(shù)據(jù)移動(dòng)到片標(biāo)題之后的信號。
24.按權(quán)利要求22所述的圖像信號譯碼方法的特征在于上述編碼圖像信號是GOP內(nèi)的上述已進(jìn)行內(nèi)部編碼的宏模塊的編碼數(shù)據(jù)移動(dòng)到GOP標(biāo)題之后的信號。
25.圖像信號譯碼裝置的特征在于在將編碼圖像信號進(jìn)行譯碼的圖像信號譯碼裝置中，具有從編碼圖像信號的指定的標(biāo)題開始，將表示各片內(nèi)已進(jìn)行內(nèi)部編碼的宏模塊的結(jié)構(gòu)的內(nèi)部片信息進(jìn)行譯碼的譯碼器和根據(jù)上述已譯碼的內(nèi)部片信息從上述編碼圖像信號中取出上述已進(jìn)行內(nèi)部編碼的宏模塊的抽取裝置。
26.按權(quán)利要求25所述的圖像信號譯碼裝置的特征在于上述標(biāo)題是具有同步代碼的片標(biāo)題，并且具有檢測上述同步代碼的檢測器。
27.按權(quán)利要求25所述的圖像信號譯碼裝置的特征在于具有從記錄媒體中變換再生上述編碼圖像信號的變速再生裝置和將由上述抽取裝置取出的上述已進(jìn)行內(nèi)部編碼的宏模塊進(jìn)行譯碼從而生成變速再生圖像的譯碼器。
28.按權(quán)利要求27所述的圖像信號譯碼裝置的特征在于上述譯碼器通過從過去譯碼過的參考圖像復(fù)制上述已譯碼的宏模塊以外的宏模塊并進(jìn)行譯碼，從而生成上述變速再生圖像。
29.按權(quán)利要求27所述的圖像信號譯碼裝置的特征在于上述譯碼器將上述已譯碼的宏模塊重疊到過去譯碼過的參考圖像上作為上述變速再生圖像。
30.圖像信號譯碼裝置的特征在于在將編碼圖像信號進(jìn)行譯碼的圖像信號譯碼裝置中，具有從記錄媒體以通常的速度再生編碼圖像信號的再生裝置、從已再生的編碼圖像信號中指定的標(biāo)題開始將表示各片內(nèi)已進(jìn)行內(nèi)部編碼的宏模塊的結(jié)構(gòu)的內(nèi)部片信息進(jìn)行譯碼的譯碼器、根據(jù)已譯碼的上述內(nèi)部片信息將上述已進(jìn)行內(nèi)部編碼的宏模塊的編碼數(shù)據(jù)改排為編碼時(shí)的順序的改排裝置和將改排過的編碼圖像信號進(jìn)行譯碼從而生成通常的再生圖像的譯碼器。
31.按權(quán)利要求30所述的圖像信號譯碼裝置的特征在于上述編碼圖像信號是片內(nèi)已進(jìn)行內(nèi)部編碼的宏模塊的編碼數(shù)據(jù)移動(dòng)到片標(biāo)題之后的信號。
32.按權(quán)利要求30所述的圖像信號譯碼裝置的特征在于上述編碼圖像信號是GOP內(nèi)已進(jìn)行上述內(nèi)部編碼的宏模塊的編碼數(shù)據(jù)移動(dòng)到GOP標(biāo)題之后的信號。
33.圖像信號記錄媒體的特征在于;在記錄編碼圖像信號的圖像信號記錄媒體中，生成將1幅圖像分割為多個(gè)片進(jìn)行編碼并將表示上述片內(nèi)已進(jìn)行內(nèi)部編碼的宏模塊的結(jié)構(gòu)的內(nèi)部片信息加在標(biāo)題上的編碼位流，并將上述編碼位流記錄到記錄介質(zhì)上。
權(quán)利要求
1.圖像信號編碼方法的特征在于在將圖像信號進(jìn)行編碼的圖像信號編碼方法中，將1幅圖像分割為多個(gè)片進(jìn)行編碼，并將表示上述片內(nèi)的進(jìn)行內(nèi)部編碼的宏模塊的結(jié)構(gòu)的內(nèi)部片信息加在標(biāo)題中。
2.圖像信號編碼方法的特征在于上述標(biāo)題是具有同步代碼的片標(biāo)題。
3.圖像信號編碼方法的特征在于將上述片分配成上述片的開頭成為進(jìn)行內(nèi)部編碼的宏模塊。
4.圖像信號編碼方法的特征在于將上述多個(gè)片分配為所有的宏模塊進(jìn)行內(nèi)部編碼的片和除此以外的片進(jìn)行編碼，并將表示片內(nèi)所有的宏模塊是否進(jìn)行內(nèi)部編碼的上述內(nèi)部片信息加在上述標(biāo)題中。
5.圖像信號編碼方法的特征在于對于多幅圖像，將上述進(jìn)行內(nèi)部編碼的區(qū)域分散開來進(jìn)行編碼，以使進(jìn)行內(nèi)部編碼的區(qū)域至少一部分各不相同。
6.圖像信號編碼方法的特征在于將片內(nèi)上述進(jìn)行內(nèi)部編碼的宏模塊的編碼數(shù)據(jù)移動(dòng)到片標(biāo)題之后。
7.圖像信號編碼方法的特征在于將GOP內(nèi)上述進(jìn)行內(nèi)部編碼的宏模塊的編碼數(shù)據(jù)移動(dòng)到GOP標(biāo)題之后。
8.圖像信號編碼方法的特征在于在與上述進(jìn)行內(nèi)部編碼的區(qū)域?qū)?yīng)的限制范圍內(nèi)進(jìn)行活動(dòng)補(bǔ)償，對上述多幅圖像信號進(jìn)行編碼。
9.圖像信號編碼裝置的特征在于在將圖像信號進(jìn)行編碼的圖像信號編碼裝置中，具有將1幅圖像分割為多個(gè)片進(jìn)行編碼的編碼器和將表示上述片內(nèi)進(jìn)行內(nèi)部編碼的宏模塊的結(jié)構(gòu)內(nèi)部片信息加在標(biāo)題中的附加器。
10.圖像信號編碼裝置的特征在于上述標(biāo)題是具有同步代碼的片標(biāo)題。
11.圖像信號編碼裝置的特征在于上述編碼器對上述片進(jìn)行分配以使上述片的開頭成為進(jìn)行內(nèi)部編碼的宏模塊。
12.圖像信號編碼裝置的特征在于上述編碼器將上述多個(gè)片分配為所有的宏模塊進(jìn)行內(nèi)部編碼的片和除此以外的片進(jìn)行編碼，而上述附加器將表示片內(nèi)所有的宏模塊是否進(jìn)行內(nèi)部編碼的上述內(nèi)部片信息加在上述標(biāo)題中。
13.圖像信號編碼裝置的特征在于上述編碼器將進(jìn)行上述內(nèi)部編碼的區(qū)域分散開來進(jìn)行編碼，以使進(jìn)行內(nèi)部編碼的區(qū)域至少一部分各不相同。
14.圖像信號編碼裝置的特征在于具有將片內(nèi)上述進(jìn)行內(nèi)部編碼的宏模塊的編碼數(shù)據(jù)移動(dòng)到片標(biāo)題之后的順序置換器。
15.圖像信號編碼裝置的特征在于具有將GOP內(nèi)上述進(jìn)行內(nèi)部編碼的宏模塊的編碼數(shù)據(jù)移動(dòng)到GOP標(biāo)題之后的順序置換器。
16.圖像信號編碼裝置的特征在于上述編碼器在與上述進(jìn)行內(nèi)部編碼的區(qū)域?qū)?yīng)的限制范圍內(nèi)進(jìn)行活動(dòng)補(bǔ)償后將上述多幅圖像信號進(jìn)行編碼。
17.圖像信號譯碼方法的特征在于在將編碼圖像信號進(jìn)行譯碼的圖像信號譯碼方法中，從編碼圖像信號的指定標(biāo)題開始，將表示各片內(nèi)進(jìn)行內(nèi)部編碼的宏模塊的結(jié)構(gòu)的內(nèi)部片信息進(jìn)行譯碼，并根據(jù)上述已譯碼的內(nèi)部片信息從上述編碼圖像信號中取出上述已進(jìn)行內(nèi)部編碼的宏模塊。
18.圖像信號譯碼方法的特征在于上述標(biāo)題是具有同步代碼的片標(biāo)題，通過檢測上述同步代碼，特別指定上述各片的開頭。
19.圖像信號譯碼方法的特征在于將從記錄媒體上進(jìn)行變速再生而取出的上述進(jìn)行內(nèi)部編碼的宏模塊進(jìn)行譯碼后，生成變速再生圖像。
20.圖像信號譯碼方法的特征在于從過去譯碼過的參考圖像復(fù)制上述譯碼過的宏模塊以外的宏模塊并進(jìn)行譯碼，由此生成上述變速再生圖像。
21.圖像信號譯碼方法的特征在于上述已譯碼的宏模塊重疊到過去譯碼過的參考圖像上作為上述變速再生圖像。
22.圖像信號譯碼方法的特征在于在將編碼圖像信號進(jìn)行譯碼的圖像信號譯碼方法中，以通常的速度從記錄媒體上再生編碼圖像信號，并從再生的編碼圖像信號的指定標(biāo)題開始，將表示各片內(nèi)進(jìn)行內(nèi)部編碼的宏模塊的結(jié)構(gòu)的內(nèi)部片信息進(jìn)行譯碼，然后根據(jù)已譯碼的上述內(nèi)部片信息將上述已進(jìn)行內(nèi)部編碼的宏模塊的編碼數(shù)據(jù)改排為編碼時(shí)的順序，將改排后的編碼圖像信號進(jìn)行譯碼后生成通常的再生圖像。
23.圖像信號譯碼方法的特征在于上述編碼圖像信號是片內(nèi)已進(jìn)行內(nèi)部編碼的宏模塊的編碼數(shù)據(jù)移動(dòng)到片標(biāo)題之后的信號。
24.圖像信號譯碼方法的特征在于上述編碼圖像信號是GOP內(nèi)的上述已進(jìn)行內(nèi)部編碼的宏模塊的編碼數(shù)據(jù)移動(dòng)到GOP標(biāo)題之后的信號。
25.圖像信號譯碼裝置的特征在于在將編碼圖像信號進(jìn)行譯碼的圖像信號譯碼裝置中，具有從編碼圖像信號的指定標(biāo)題開始，將表示各片內(nèi)已進(jìn)行內(nèi)部編碼的宏模塊的結(jié)構(gòu)的內(nèi)部片信息進(jìn)行譯碼的譯碼器和根據(jù)上述已譯碼的內(nèi)部片信息從上述編碼圖像信號中取出上述已進(jìn)行內(nèi)部編碼的宏模塊的抽取裝置。
26.圖像信號譯碼裝置的特征在于上述標(biāo)題是具有同步代碼的片標(biāo)題，并且具有檢測上述同步代碼的檢測器。
27.圖像信號譯碼裝置的特征在于具有從記錄媒體中變速再生上述編碼圖像信號的變速再生裝置和將由上述抽取裝置取出的上述已進(jìn)行內(nèi)部編碼的宏模塊進(jìn)行譯碼從而生成變速再生圖像的譯碼器。
28.圖像信號譯碼裝置的特征在于上述譯碼器通過從過去譯碼過的參考圖像復(fù)制上述已譯碼的宏模塊以外的宏模塊并進(jìn)行譯碼，從而生成上述變速再生圖像。
29.圖像信號譯碼裝置的特征在于上述譯碼器將上述已譯碼的宏模塊重疊到過去譯碼過的參考圖像上，作為上述變速再生圖像。
30.圖像信號譯碼裝置的特征在于在將編碼圖像信號進(jìn)行譯碼的圖像信號譯碼裝置中，具有從記錄媒體以通常的速度再生編碼圖像信號的再生裝置、從已再生的編碼圖像信號中指定的標(biāo)題開始將表示各片內(nèi)已進(jìn)行內(nèi)部編碼的宏模塊的結(jié)構(gòu)的內(nèi)部片信息進(jìn)行譯碼的譯碼器、根據(jù)已譯碼的上述內(nèi)部片信息將上述已進(jìn)行內(nèi)部編碼的宏模塊的編碼數(shù)據(jù)改排為編碼時(shí)的順序的改排裝置和將改排過的編碼圖像信號進(jìn)行譯碼從而生成通常的再生圖像的譯碼器。
31.圖像信號譯碼裝置的特征在于上述編碼圖像信號是片內(nèi)已進(jìn)行內(nèi)部編碼的宏模塊的編碼數(shù)據(jù)移動(dòng)到片標(biāo)題之后的信號。
32.圖像信號譯碼裝置的特征在于上述編碼圖像信號是GOP內(nèi)已進(jìn)行上述內(nèi)部編碼的宏模塊的編碼數(shù)據(jù)移動(dòng)到GOP標(biāo)題之后的信號。
33.圖像信號記錄媒體的特征在于在記錄編碼圖像信號的圖像信號記錄媒體中，生成將1幅圖像分割為多個(gè)片進(jìn)行編碼并將表示上述片內(nèi)已進(jìn)行內(nèi)部編碼的宏模塊的結(jié)構(gòu)的內(nèi)部片信息加在標(biāo)題上的編碼位流，并將上述編碼位流記錄到記錄介質(zhì)上。
全文摘要
將活動(dòng)圖像進(jìn)行編碼時(shí)，將進(jìn)行內(nèi)部編碼的區(qū)域分散為不是整個(gè)畫面的小于畫面的單位、并附加上表示其結(jié)構(gòu)的標(biāo)志。根據(jù)該標(biāo)志信息將已編碼的圖像數(shù)據(jù)變成高速再生用的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)后進(jìn)行傳送或記錄。并且，將活動(dòng)圖像編碼數(shù)據(jù)進(jìn)行譯碼時(shí)，使用多重化標(biāo)志，通過將已分散并且已進(jìn)行內(nèi)部編碼的區(qū)域進(jìn)行譯碼，可以順利地進(jìn)行高速正轉(zhuǎn)和反轉(zhuǎn)再生。這樣，當(dāng)選擇高速再生時(shí)，便可實(shí)現(xiàn)能將活動(dòng)圖像數(shù)據(jù)順利地進(jìn)行高速正轉(zhuǎn)和的反轉(zhuǎn)再生的活動(dòng)圖像編碼裝置、記錄裝置、記錄/傳送格式(經(jīng)流語法)和再生裝置、譯碼裝置。
文檔編號H04N7/52GK1102292SQ94190059
公開日1995年5月3日 申請日期1994年1月19日 優(yōu)先權(quán)日1993年1月19日
發(fā)明者矢崎陽一, 米滿潤, 鈴木輝彥 申請人:索尼公司