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JPH08307814A - Image signal recording method and apparatus, image signal reproducing method and apparatus, and image signal recording medium - Google Patents

Image signal recording method and apparatus, image signal reproducing method and apparatus, and image signal recording medium

Info

Publication number
JPH08307814A
JPH08307814A JP7129185A JP12918595A JPH08307814A JP H08307814 A JPH08307814 A JP H08307814A JP 7129185 A JP7129185 A JP 7129185A JP 12918595 A JP12918595 A JP 12918595A JP H08307814 A JPH08307814 A JP H08307814A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
image signal
resolution image
circuit
image
data
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP7129185A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Katsumi Tawara
勝己 田原
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sony Corp
Original Assignee
Sony Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Sony Corp filed Critical Sony Corp
Priority to JP7129185A priority Critical patent/JPH08307814A/en
Publication of JPH08307814A publication Critical patent/JPH08307814A/en
Pending legal-status Critical Current

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  • Signal Processing For Digital Recording And Reproducing (AREA)
  • Optical Recording Or Reproduction (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 現行のテレビジョン信号が記録された光ディ
スクと両立性を保ちつつ、高解像度画像信号の記録/再
生を可能とする。 【構成】 高解像度画像201が高解像度画像用のエン
コーダ200に供給され、動き補償予測符号化がなさ
れ、高解像度画像のビットストリームが形成される。高
解像度画像がダウンサンプリング回路301を介される
ことによって、1/4解像度画像101が形成され、エ
ンコーダ100において、動き補償予測符号化により圧
縮される。エンコーダ100で動き補償のために生成さ
れた復号画像がアップサンプリング回路302を介して
エンコーダ200に供給され、高解像度画像の符号化の
ために利用される。各ビットストリームが多層光ディス
クの第1、第2層にそれぞれ記録される。第1層のみを
再生する時には、現行テレビジョン画像と同様の画像が
得られ、二つの層を同時に再生することによって、高解
像度画像を再生できる。
(57) [Abstract] [Purpose] It is possible to record / reproduce high resolution image signals while maintaining compatibility with the existing optical discs on which television signals are recorded. [Structure] A high-resolution image 201 is supplied to a high-resolution image encoder 200, subjected to motion compensation predictive coding, and a bit stream of the high-resolution image is formed. The 1/4 resolution image 101 is formed by passing the high resolution image through the down sampling circuit 301, and is compressed by the motion compensation predictive coding in the encoder 100. The decoded image generated for motion compensation by the encoder 100 is supplied to the encoder 200 via the upsampling circuit 302, and is used for encoding a high resolution image. Each bit stream is recorded on the first and second layers of the multilayer optical disc. When only the first layer is reproduced, an image similar to the current television image is obtained, and by reproducing the two layers at the same time, a high resolution image can be reproduced.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】この発明は、動画像信号を、光磁
気ディスクなどの記録媒体に記録し、これを再生し表示
する場合などに用いて好適な画像信号符号化方法および
画像信号符号化装置、画像信号復号化方法および画像信
号復号化装置、ならび画像信号記録媒体に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an image signal encoding method and an image signal encoding method suitable for use in recording a moving image signal on a recording medium such as a magneto-optical disk and reproducing and displaying it. The present invention relates to an apparatus, an image signal decoding method, an image signal decoding apparatus, and an image signal recording medium.

【0002】[0002]

【従来の技術】現行のテレビジョン信号を記録再生する
ような装置、および光ディスクが実用化されている。こ
のような動画像信号を、光磁気ディスクなどの記録媒体
に記録し、これを再生してディスプレイなどに表示する
場合においては、記録媒体を効率良く利用するため、画
像信号のライン相関やフレーム間相関を利用して、画像
信号を圧縮符号化するようになされている。この圧縮符
号化には、ISO/IEC JTC-1/SC29 WG11 が制定するところ
の通称MPEG 2と呼ばれるISO/IEC 13818-2 などが利用さ
れる。ライン相関を利用すると、画像信号を、例えばD
CT(離散コサイン変換)処理するなどして圧縮するこ
とができる。また、フレーム間相関を利用すると、画像
信号をさらに圧縮して符号化することが可能となる。
2. Description of the Related Art Devices for recording and reproducing current television signals and optical disks have been put into practical use. When such a moving image signal is recorded on a recording medium such as a magneto-optical disk and is reproduced and displayed on a display or the like, in order to use the recording medium efficiently, line correlation of the image signal or inter-frame The image signal is compressed and encoded by utilizing the correlation. For this compression encoding, ISO / IEC 13818-2, which is commonly called MPEG 2 established by ISO / IEC JTC-1 / SC29 WG11, is used. If the line correlation is used, the image signal, for example, D
It can be compressed by, for example, CT (discrete cosine transform) processing. Further, by using the inter-frame correlation, the image signal can be further compressed and encoded.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】このように、現行のテ
レビジョン信号を動画像データとして圧縮符号化し、光
ディスクなどの記録媒体に記録する手法は、実用化され
ている。しかし、現在さらに高画質化の要求があり、H
DTV(高解像度テレビジョン)信号の符号化/記録方
法が必要とされいる。また、現行のテレビジョン信号を
動画像データとして符号化した光ディスクは既に市場導
入されているため、この光ディスクとの両立性が必要で
ある。
As described above, the method of compressing and coding the current television signal as moving image data and recording the same on a recording medium such as an optical disc has been put into practical use. However, there is currently a demand for higher image quality, and H
There is a need for a DTV (High Definition Television) signal encoding / recording method. Further, since an optical disc in which the current television signal is encoded as moving image data has already been introduced to the market, compatibility with this optical disc is required.

【0004】従って、この発明の目的は、現行のテレビ
ジョン信号の符号化データを元に予測画面の生成を行
い、高解像度の動画像信号の符号化を行った符号化デー
タを、効率的に記録/再生することができる画像信号記
録方法および装置、再生方法および装置、ならびに画像
信号記録媒体を提供することにある。
Therefore, an object of the present invention is to efficiently generate coded data obtained by generating a prediction screen based on coded data of a current television signal and coding a high resolution moving image signal. An object is to provide an image signal recording method and apparatus capable of recording / reproducing, a reproducing method and apparatus, and an image signal recording medium.

【0005】また、この発明の他の目的は、既に市場導
入されている現行のテレビジョン信号のみが記録されて
いる光ディスクとの両立性を実現することができる画像
信号記録方法および装置、再生方法および装置、ならび
に画像信号記録媒体を提供することにある。
Another object of the present invention is to provide an image signal recording method and apparatus and a reproducing method capable of achieving compatibility with an optical disc in which only the current television signals already on the market are recorded. And an apparatus, and an image signal recording medium.

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】この発明は、画像信号
を、圧縮符号化を利用して複数の情報記録層を有する光
ディスクに記録する方法において、低解像度画像信号と
高解像度画像信号を生成するステップと、低解像度画像
信号を圧縮符号化して第1の符号化データを生成するス
テップと、光ディスクの第1の情報記録層に第1の符号
化データを記録するステップと、低解像度画像信号から
高解像度画像信号の予測画像を生成し、予測画像を利用
して高解像度画像信号を圧縮符号化して第2の符号化デ
ータを生成するステップと、光ディスクの第2の情報記
録層に第2の符号化データを記録するステップとからな
ることを特徴とする画像信号記録方法である。また、こ
の発明は、このように記録する装置である。
According to the present invention, a low resolution image signal and a high resolution image signal are generated in a method of recording an image signal on an optical disc having a plurality of information recording layers by utilizing compression coding. A step of compressing and encoding the low-resolution image signal to generate first encoded data; a step of recording the first encoded data on the first information recording layer of the optical disc; Generating a predicted image of the high-resolution image signal, compression-coding the high-resolution image signal using the predicted image to generate second coded data, and a step of generating a second coded data on the second information recording layer of the optical disc. And a step of recording encoded data. The present invention is also an apparatus for recording in this way.

【0007】また、この発明は、複数の情報記録層を有
する光ディスクであって、低解像度画像信号と高解像度
画像信号が生成され、低解像度画像信号を圧縮符号化し
て生成した第1の符号化データが第1の情報記録層に記
録され、低解像度画像信号から高解像度画像信号の予測
画像を生成し、予測画像を利用して高解像度画像信号を
圧縮符号化して生成された第2の符号化データが第2の
情報記録層に記録された光ディスクから、第1の情報記
録層に記録された第1の符号化データを再生するステッ
プと、第2の情報記録層に記録された第2の符号化デー
タを再生するステップと、再生された第1および第2の
符号化データを組み合わせて復号することによって、高
解像度画像信号を再生するステップとからなることを特
徴とする画像信号再生方法である。また、この発明は、
このように再生する装置である。
Further, the present invention is an optical disc having a plurality of information recording layers, in which a low resolution image signal and a high resolution image signal are generated, and the first encoding is generated by compressing and encoding the low resolution image signal. Data is recorded in the first information recording layer, a predicted image of a high resolution image signal is generated from the low resolution image signal, and a second code generated by compressing and coding the high resolution image signal using the predicted image. Reproducing the first encoded data recorded in the first information recording layer from the optical disc in which the encoded data is recorded in the second information recording layer; and the step of reproducing the first encoded data recorded in the second information recording layer. And a step of reproducing a high resolution image signal by decoding the reproduced first and second encoded data in combination. It is a raw way. Further, the present invention is
This is a device for reproducing in this way.

【0008】さらに、この発明は、複数の情報記録層を
有する光ディスクであって、低解像度画像信号と高解像
度画像信号が生成され、低解像度画像信号を圧縮符号化
して生成した第1の符号化データが光ディスクの第1の
情報記録層に記録され、低解像度画像信号から高解像度
画像信号の予測画像を生成し、予測画像を利用して高解
像度画像信号を圧縮符号化して生成された第2の符号化
データが第2の情報記録層に記録された、ことを特徴と
するディスク状記録媒体である。
Furthermore, the present invention is an optical disc having a plurality of information recording layers, in which a low-resolution image signal and a high-resolution image signal are generated, and the low-resolution image signal is compression-encoded to generate the first encoding. Data is recorded on the first information recording layer of the optical disc, a high-resolution image signal predicted image is generated from the low-resolution image signal, and the high-resolution image signal is compression-encoded using the predicted image to generate a second image. Is a disc-shaped recording medium in which the coded data of is recorded in the second information recording layer.

【0009】[0009]

【作用】この発明を適用することによって、現行のテレ
ビジョン信号が記録されている情報記録層からのビット
ストリームのみを復号すれば現行のテレビジョン信号が
復号される。また、現行のテレビジョン信号が記録され
ている情報記録層からの第1のビットストリームと、こ
の現行のテレビジョン信号に基づいて予測画面を生成
し、これを用いて高解像度の動画像信号の符号化を行っ
た第2のビットストリームとの両者を組み合わせて復号
することによって、高解像度の動画像信号が復号され
る。
By applying the present invention, the current television signal can be decoded by decoding only the bit stream from the information recording layer in which the current television signal is recorded. Further, a prediction screen is generated based on the first bit stream from the information recording layer in which the current television signal is recorded and this current television signal, and by using this, a high resolution moving image signal is generated. A high resolution moving image signal is decoded by combining and decoding the encoded second bit stream.

【0010】さらに、既に市場導入されている現行のテ
レビジョン信号のみを記録した光ディスクと、この発明
における多層式ディスクにおける現行のテレビジョン信
号を記録した層を、同一に構成すれば、既に市場導入さ
れている現行のテレビジョン信号のみが記録されている
光ディスクとの両立性が実現される。
Furthermore, if the optical disc which has been recorded on the market and only the current television signal is recorded, and the layer on which the current television signal is recorded in the multilayer disc according to the present invention is the same, it is already marketed. Compatibility with existing optical discs in which only existing television signals are recorded.

【0011】[0011]

【実施例】以下、この発明の一実施例について図面を参
照して説明する。この発明の説明に先立って、フレーム
間相関を利用するようにした画像信号の圧縮符号化の一
例について説明する。例えば図8に示すように、時刻t
1、t2、t3において、フレーム画像PC1、PC
2、PC3がそれぞれ発生しているとき、フレーム画像
PC1とPC2の画像信号の差を演算して、PC12を
生成し、また、フレーム画像PC2とPC3の差を演算
して、PC23を生成する。一般に連続した動画では、
時間的に隣接するフレームの画像は、それ程大きな変化
を有していないため、両者の差を演算すると、その差分
信号は小さな値のものとなる。そこで、この差分信号を
符号化すれば、符号量を圧縮することができる。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings. Prior to the description of the present invention, an example of compression encoding of an image signal using inter-frame correlation will be described. For example, as shown in FIG.
At 1, t2, and t3, frame images PC1 and PC
2 and PC3 respectively, the difference between the image signals of the frame images PC1 and PC2 is calculated to generate PC12, and the difference between the frame images PC2 and PC3 is calculated to generate PC23. Generally in a continuous video,
Since the images of the temporally adjacent frames do not have such a large change, when the difference between them is calculated, the difference signal has a small value. Therefore, if this difference signal is encoded, the code amount can be compressed.

【0012】しかしながら、差分信号のみを伝送したの
では、元の画像を復号することができない。そこで、各
フレームの画像を、Iピクチャ、PピクチャまたはBピ
クチャの3種類のピクチャのいずれかのピクチャとし、
画像信号を圧縮符号化するようにしている。図9は画像
信号を圧縮符号化するときの処理の一例を示す。
However, the original image cannot be decoded by transmitting only the difference signal. Therefore, the image of each frame is set to any one of three types of pictures of I picture, P picture, and B picture,
The image signal is compressed and encoded. FIG. 9 shows an example of processing when compression-encoding an image signal.

【0013】図9において、フレームF1乃至F17ま
での17フレームの画像信号をグループオブピクチャと
し、処理の1単位とする。そして、その先頭のフレーム
F1の画像信号はIピクチャとして符号化し、第2番目
のフレームF2はBピクチャとして、また第3番目のフ
レームF3はPピクチャとして、それぞれ処理する。以
下、第4番目以降のフレームF4乃至F17は、Bピク
チャまたはPピクチャとして交互に処理する。
In FIG. 9, image signals of 17 frames F1 to F17 are set as a group of pictures, which is one unit of processing. Then, the image signal of the leading frame F1 is encoded as an I picture, the second frame F2 is processed as a B picture, and the third frame F3 is processed as a P picture. Hereinafter, the fourth and subsequent frames F4 to F17 are alternately processed as a B picture or a P picture.

【0014】Iピクチャの画像信号としては、その1フ
レーム分の画像信号をそのまま符号化し伝送する。これ
に対して、Pピクチャの画像信号としては、基本的に
は、図9Aに示すように、予測画像としてそれより時間
的に先行するIピクチャまたはPピクチャの画像信号か
らの差分を符号化し伝送する。さらにBピクチャの画像
信号としては、基本的には、図9Bに示すように、予測
画像として時間的に先行するフレームまたは後行するフ
レームの両方の平均値からの差分を求め、その差分を符
号化し伝送する。
As the image signal of the I picture, the image signal for one frame is encoded and transmitted as it is. On the other hand, as an image signal of a P picture, as shown in FIG. 9A, basically, a difference from an image signal of an I picture or a P picture that temporally precedes the encoded image is encoded and transmitted. To do. Further, as the image signal of the B picture, as shown in FIG. 9B, basically, as shown in FIG. 9B, a difference from the average value of both the temporally preceding frame and the subsequent frame is obtained, and the difference is encoded. Convert and transmit.

【0015】図10は、このようにして、動画像信号を
符号化する方法の原理を示している。同図に示すよう
に、最初のフレームF1はIピクチャとして処理される
ため、そのまま伝送データF1Xとして伝送路に伝送さ
れる(フレーム内符号化)。これに対して、第2のフレ
ームF2は、Bピクチャとして処理されるため、時間的
に先行するフレームF1と、時間的に後行するフレーム
F3の平均値との差分が演算され、その差分が伝送デー
タF2Xとして伝送される。
FIG. 10 shows the principle of the method of encoding a moving image signal in this way. As shown in the figure, since the first frame F1 is processed as an I picture, it is directly transmitted to the transmission path as the transmission data F1X (intra-frame coding). On the other hand, since the second frame F2 is processed as a B picture, the difference between the temporally preceding frame F1 and the temporally subsequent frame F3 average value is calculated, and the difference is calculated. It is transmitted as transmission data F2X.

【0016】このBピクチャとしての処理について、さ
らに詳細に説明すると、4種類存在する。その第1の処
理は、元のフレームF2のデータをそのまま伝送データ
F2Xとして伝送するものであり(SP1)(イントラ
符号化)、Iピクチャにおける場合と同様の処理とな
る。第2の処理は、時間的に後行するフレームF3から
の差分を演算し、その差分(SP2)を伝送するもので
ある(後方予測符号化)。第3の処理は、時間的に先行
するフレームF1との差分(SP3)を伝送するもので
ある(前方予測符号化)。さらに第4の処理は、時間的
に先行するフレームF1と後行するフレームF3の平均
値との差分(SP4)を生成し、これを伝送データF2
Xとして伝送するものである(両方向予測符号化)。こ
れら4つの方法のうち、伝送データが最も少なくなる方
法が採用される。
The process for the B picture will be described in more detail. There are four types. The first process is to transmit the data of the original frame F2 as it is as the transmission data F2X (SP1) (intra coding), which is the same process as in the I picture. The second process is to calculate a difference from a frame F3 that is temporally following and transmit the difference (SP2) (backward predictive coding). The third process is to transmit a difference (SP3) from the temporally preceding frame F1 (forward predictive coding). Further, the fourth processing generates a difference (SP4) between the average value of the frame F1 preceding in time and the average value of the frame F3 following in time, and uses this as the transmission data F2.
It is transmitted as X (bidirectional predictive coding). Of these four methods, the method with the least amount of transmission data is adopted.

【0017】尚、差分データを伝送するとき、現フレー
ムの画像と差分を演算する対象となるフレームの画像
(予測画像)との間の動きベクトルx1(フレームF1
とF2の間の動きベクトル)(前方予測の場合)、もし
くはx2(フレームF3とF2の間の動きベクトル)
(後方予測の場合)、またはx1とx2の両方(両方向
予測の場合)が差分データとともに伝送される。
When transmitting the difference data, the motion vector x1 (frame F1) between the image of the current frame and the image (predicted image) of the frame for which the difference is to be calculated is transmitted.
Between F and F2) (for forward prediction) or x2 (motion vector between frames F3 and F2)
Either (for backward prediction) or both x1 and x2 (for bidirectional prediction) are transmitted with the difference data.

【0018】また、PピクチャのフレームF3は、時間
的に先行するフレームF1を予測画像として、このフレ
ームとの差分信号(SP3)と、動きベクトルx3が演
算され、これが伝送データF3Xとして伝送される(前
方予測符号化)。あるいはまた、元のフレームF3のデ
ータがそのまま伝送データF3Xとして伝送される(S
P1)(イントラ符号化)。いずれの方法により伝送さ
れるかは、Bピクチャにおける場合と同様に、伝送デー
タがより少なくなる方が選択される。
In the frame F3 of the P picture, the frame F1 temporally preceding is used as a predicted image to calculate a difference signal (SP3) from the frame and a motion vector x3, which is transmitted as transmission data F3X. (Forward predictive coding). Alternatively, the data of the original frame F3 is directly transmitted as the transmission data F3X (S
P1) (intra coding). As in the case of the B picture, whichever method is used for transmission is selected so that less transmission data is transmitted.

【0019】図11は、上述した原理に基づいて、動画
像信号を符号化して伝送し、これを復号化する装置の構
成例を示している。符号化装置1は、入力された映像信
号を符号化し、伝送路としての記録媒体3に伝送するよ
うになされている。ここでは、記録媒体3として光ディ
スクを想定している。そして、復号化装置2は、記録媒
体3に記録された信号を再生し、これを復号して出力す
るようになされている。
FIG. 11 shows an example of the configuration of an apparatus which encodes and transmits a moving image signal based on the above-mentioned principle, and decodes it. The encoding device 1 encodes the input video signal and transmits it to the recording medium 3 as a transmission path. Here, an optical disc is assumed as the recording medium 3. Then, the decoding device 2 reproduces the signal recorded on the recording medium 3, decodes the signal, and outputs the decoded signal.

【0020】符号化装置1において、入力された映像信
号が前処理回路11に入力され、そこで輝度信号と色信
号(この例の場合、色差信号)が分離され、それぞれA
/D変換器12、13でA/D変換される。A/D変換
器12、13によりA/D変換されてデジタル信号とな
った映像信号は、フレームメモリ14に供給され、記憶
される。フレームメモリ14では、輝度信号が輝度信号
フレームメモリ15に、また色差信号が色差信号フレー
ムメモリ16に、それぞれ記憶される。
In the encoding device 1, the input video signal is input to the pre-processing circuit 11, where the luminance signal and the chrominance signal (color difference signal in this example) are separated.
A / D conversion is performed by the / D converters 12 and 13. The video signal converted into a digital signal by A / D conversion by the A / D converters 12 and 13 is supplied to and stored in the frame memory 14. In the frame memory 14, the luminance signal is stored in the luminance signal frame memory 15, and the color difference signal is stored in the color difference signal frame memory 16.

【0021】フォーマット変換回路17は、フレームメ
モリ14に記憶されたフレームフォーマットの信号をブ
ロックフォーマットの信号に変換する。即ち、図12A
に示すように、フレームメモリ14に記憶された映像信
号は、1ライン当りHドットのラインがVライン集めら
れたフレームフォーマットのデータとされている。フォ
ーマット変換回路17は、この1フレームの信号を、1
6ラインを単位としてN個のスライスに区分する。そし
て図12Bに示すように各スライスは、M個のマクロブ
ロックに分割される。各マクロブロックは、16×16
個の画素(ドット)に対応する輝度信号により構成され
る。この輝度信号は図12Cに示すように、さらに8×
8ドットを単位とするブロックY[1]乃至Y[4]に
区分される。そして、この16×16ドットの輝度信号
には、8×8ドットのCb信号と、8×8ドットのCr
信号が対応される。
The format conversion circuit 17 converts the frame format signal stored in the frame memory 14 into a block format signal. That is, FIG. 12A
As shown in FIG. 5, the video signal stored in the frame memory 14 is frame format data in which V lines of H dots are collected per line. The format conversion circuit 17 converts this 1-frame signal into 1
It is divided into N slices in units of 6 lines. Then, as shown in FIG. 12B, each slice is divided into M macroblocks. Each macroblock is 16x16
It is composed of luminance signals corresponding to individual pixels (dots). This luminance signal is further 8 × as shown in FIG. 12C.
The blocks are divided into blocks Y [1] to Y [4] in units of 8 dots. Then, the luminance signal of 16 × 16 dots includes a Cb signal of 8 × 8 dots and a Cr signal of 8 × 8 dots.
The signals are matched.

【0022】このように、ブロックフォーマットに変換
された信号は、フォーマット変換回路17からエンコー
ダ18に供給され、ここでエンコード(符号化)が行わ
れる。その詳細については、図13を参照して後述す
る。
The signal thus converted into the block format is supplied from the format conversion circuit 17 to the encoder 18, where it is encoded. The details will be described later with reference to FIG.

【0023】エンコーダ18によりエンコードされた信
号は、ビットストリームとして、例えば記録媒体3に記
録される。ここでは、記録媒体3として光ディスクに、
ビットストリームが記録される。
The signal encoded by the encoder 18 is recorded as a bit stream on the recording medium 3, for example. Here, an optical disc is used as the recording medium 3.
The bitstream is recorded.

【0024】記録媒体3の光ディスクより再生されたデ
ータは、復号化装置2のデコーダ31に供給され、デコ
ード(復号化)される。デコーダ31の詳細について
は、図16を参照して後述する。
The data reproduced from the optical disk of the recording medium 3 is supplied to the decoder 31 of the decoding device 2 and decoded (decoded). Details of the decoder 31 will be described later with reference to FIG.

【0025】デコーダ31によりデコードされたデータ
は、フォーマット変換回路32に入力され、ブロックフ
ォーマットの信号からフレームフォーマットの信号に変
換される。そして、フレームフォーマットの輝度信号
は、フレームメモリ33の輝度信号フレームメモリ34
に供給され、記憶される。また、色差信号は色差信号フ
レームメモリ35に供給され、記憶される。輝度信号フ
レームメモリ34と色差信号フレームメモリ35よりそ
れぞれ読み出された輝度信号と色差信号は、D/A変換
器36と37によりそれぞれD/A変換され、後処理回
路38に供給され、合成される。そして、図示せぬ例え
ばCRTなどのディスプレイに出力され、表示される。
The data decoded by the decoder 31 is input to the format conversion circuit 32 and converted from a block format signal to a frame format signal. The luminance signal of the frame format is stored in the luminance signal frame memory 34 of the frame memory 33.
Are stored and stored in. Further, the color difference signal is supplied to and stored in the color difference signal frame memory 35. The luminance signal and the color difference signal read from the luminance signal frame memory 34 and the color difference signal frame memory 35 are respectively D / A converted by the D / A converters 36 and 37, supplied to the post-processing circuit 38, and combined. It Then, it is output and displayed on a display (not shown) such as a CRT.

【0026】次に、図13を参照して、エンコーダ18
の構成例について説明する。符号化されるべき画像デー
タは、マクロブロック単位で動きベクトル検出回路50
に入力される。動きベクトル検出回路50は、所定のシ
ーケンスに従って、各フレームの画像データを、Iピク
チャ、Pピクチャ、またはBピクチャとして処理する。
シーケンシャルに入力される各フレームの画像を、I、
P、Bのいずれのピクチャとして処理するかは、例え
ば、図9に示したように、フレームF1乃至F17によ
り構成されるグループオブピクチャが、I、B、P、
B、P、・・・B、Pとして処理されるように予め定め
られている。
Next, referring to FIG. 13, the encoder 18
An example of the configuration will be described. The image data to be encoded is the motion vector detection circuit 50 in macroblock units.
Is input to The motion vector detection circuit 50 processes the image data of each frame as an I picture, P picture, or B picture according to a predetermined sequence.
The images of each frame that are sequentially input are
As to which picture of P or B is to be processed, for example, as shown in FIG. 9, the group of pictures composed of the frames F1 to F17 is I, B, P,
It is predetermined to be processed as B, P, ... B, P.

【0027】Iピクチャとして処理されるフレーム(例
えばフレームF1)の画像データは、動きベクトル検出
回路50からフレームメモリ51の前方原画像部51a
に転送、記憶され、Bピクチャとして処理されるフレー
ム(例えばフレームF2)の画像データは、参照原画像
部51bに転送、記憶され、Pピクチャとして処理され
るフレーム(例えばフレームF3)の画像データは、後
方原画像部51cに転送、記憶される。
The image data of a frame (for example, frame F1) processed as an I picture is transmitted from the motion vector detection circuit 50 to the front original image portion 51a of the frame memory 51.
The image data of the frame (for example, frame F2) that is transferred and stored in the reference original image section 51b is the image data of the frame (for example, frame F3) that is transferred and stored in the reference original image portion 51b. , And is transferred to and stored in the rear original image portion 51c.

【0028】また、次のタイミングにおいて、さらにB
ピクチャ(フレームF4)またはPピクチャ(フレーム
F5)として処理すべきフレームの画像が入力されたと
き、それまで後方原画像部51cに記憶されていた最初
のPピクチャ(フレームF3)の画像データが、前方原
画像部51aに転送され、次のBピクチャ(フレームF
4)の画像データが、参照原画像部51bに記憶(上書
き)され、次のPピクチャ(フレームF5)の画像デー
タが、後方原画像部51cに記憶(上書き)される。こ
のような動作が順次繰り返される。
At the next timing, B
When an image of a frame to be processed as a picture (frame F4) or P picture (frame F5) is input, the image data of the first P picture (frame F3) stored in the backward original image portion 51c until then is It is transferred to the front original image portion 51a, and the next B picture (frame F
The image data of 4) is stored (overwritten) in the reference original image portion 51b, and the image data of the next P picture (frame F5) is stored (overwritten) in the backward original image portion 51c. Such an operation is sequentially repeated.

【0029】フレームメモリ51に記憶された各ピクチ
ャの信号は、そこから読み出され、予測モード切り替え
回路52において、フレーム予測モード処理、またはフ
ィールド予測モード処理が行なわれる。さらにまた予測
判定回路54の制御の下に、演算部53において、画像
内予測、前方予測、後方予測、または両方向予測の演算
が行なわれる。これらの処理のうち、いずれの処理を行
なうかは、予測誤差信号(処理の対象とされている参照
画像と、これに対する予測画像との差分)に対応して決
定される。このため、動きベクトル検出回路50は、こ
の判定に用いられる予測誤差信号の絶対値和(自乗和で
もよい)を生成する。
The signal of each picture stored in the frame memory 51 is read therefrom, and the prediction mode switching circuit 52 performs frame prediction mode processing or field prediction mode processing. Furthermore, under the control of the prediction determination circuit 54, the calculation unit 53 performs calculation of intra-picture prediction, forward prediction, backward prediction, or bidirectional prediction. Which of these processes is to be performed is determined in accordance with the prediction error signal (difference between the reference image to be processed and the predicted image corresponding thereto). Therefore, the motion vector detection circuit 50 generates the sum of absolute values (or the sum of squares) of the prediction error signal used for this determination.

【0030】ここで、予測モード切り替え回路52にお
けるフレーム予測モードとフィールド予測モードについ
て説明する。
The frame prediction mode and field prediction mode in the prediction mode switching circuit 52 will be described.

【0031】フレーム予測モードが設定された場合にお
いては、予測モード切り替え回路52は、動きベクトル
検出回路50より供給される4個の輝度ブロックY
[1]乃至Y[4]を、そのまま後段の演算部53に出
力する。即ち、この場合においては、図14Aに示すよ
うに、各輝度ブロックに奇数フィールドのラインのデー
タと、偶数フィールドのラインのデータとが混在した状
態となっている。このフレーム予測モードにおいては、
4個の輝度ブロック(マクロブロック)を単位として予
測が行われ、4個の輝度ブロックに対して1個の動きベ
クトルが対応する。
When the frame prediction mode is set, the prediction mode switching circuit 52 supplies the four luminance blocks Y supplied from the motion vector detection circuit 50.
[1] to Y [4] are directly output to the arithmetic unit 53 in the subsequent stage. That is, in this case, as shown in FIG. 14A, the data of the odd field lines and the data of the even field lines are mixed in each luminance block. In this frame prediction mode,
Prediction is performed in units of four luminance blocks (macro blocks), and one motion vector corresponds to each of the four luminance blocks.

【0032】これに対して、フィールド予測モードが設
定された場合においては、予測モード切り替え回路52
は、図14Aに示す構成で動きベクトル検出回路50よ
り入力される信号を、図14Bに示すように、4個の輝
度ブロックのうち、輝度ブロックY[1]とY[2]
を、例えば奇数フィールドのラインのデータのみで構成
させ、他の2個の輝度ブロックY[3]とY[4]を、
偶数フィールドのラインのデータのみで構成させて、演
算部53に出力する。この場合においては、2個の輝度
ブロックY[1]とY[2]に対して、1個の動きベク
トルが対応され、他の2個の輝度ブロックY[3]とY
[4]に対して、他の1個の動きベクトルが対応され
る。
On the other hand, when the field prediction mode is set, the prediction mode switching circuit 52
14A shows the signal input from the motion vector detection circuit 50 in the configuration shown in FIG. 14A, as shown in FIG. 14B, among the four luminance blocks, luminance blocks Y [1] and Y [2].
Is composed of only the data of the lines of the odd field, and the other two luminance blocks Y [3] and Y [4] are
It is composed only of the data of the even field lines and is output to the arithmetic unit 53. In this case, one motion vector is associated with the two luminance blocks Y [1] and Y [2], and the other two luminance blocks Y [3] and Y [3].
Another motion vector is associated with [4].

【0033】動きベクトル検出回路50は、フレーム予
測モードにおける予測誤差の絶対値和と、フィールド予
測モードにおける予測誤差の絶対値和を、予測モード切
り替え回路52に出力する。予測モード切り替え回路5
2は、フレーム予測モードとフィールド予測モードにお
ける予測誤差の絶対値和を比較し、その値がより小さい
予測モードに対応する処理を施して、データを演算部5
3に出力する。
The motion vector detection circuit 50 outputs the sum of absolute values of prediction errors in the frame prediction mode and the sum of absolute values of prediction errors in the field prediction mode to the prediction mode switching circuit 52. Prediction mode switching circuit 5
2 compares the sum of absolute values of prediction errors in the frame prediction mode and the field prediction mode, performs processing corresponding to the prediction mode having a smaller value, and calculates the data by the arithmetic unit 5.
Output to 3.

【0034】但し、このような処理は、実際には動きベ
クトル検出回路50で行われる。即ち、動きベクトル検
出回路50は、決定されたモードに対応する構成の信号
を予測モード切り替え回路52に出力し、予測モード切
り替え回路52は、その信号を、そのまま後段の演算部
53に出力する。
However, such processing is actually performed by the motion vector detection circuit 50. That is, the motion vector detection circuit 50 outputs a signal having a configuration corresponding to the determined mode to the prediction mode switching circuit 52, and the prediction mode switching circuit 52 outputs the signal as it is to the arithmetic unit 53 in the subsequent stage.

【0035】尚、色差信号は、フレーム予測モードの場
合、図15Aに示すように、奇数フィールドのラインの
データと偶数フィールドのラインのデータとが混在する
状態で、演算部53に供給される。また、フィールド予
測モードの場合、図15Bに示すように、各色差ブロッ
クCb,Crの上半分の4ラインが、輝度ブロックY
[1],Y[2]に対応する奇数フィールドの色差信号
とされ、下半分の4ラインが、輝度ブロックY[3],
Y[4]に対応する偶数フィールドの色差信号とされ
る。
In the frame prediction mode, the color difference signal is supplied to the arithmetic unit 53 in a state where line data of odd fields and line data of even fields are mixed, as shown in FIG. 15A. Further, in the field prediction mode, as shown in FIG. 15B, the upper half four lines of each color difference block Cb, Cr are the luminance block Y.
Color difference signals of odd fields corresponding to [1] and Y [2], and the lower four lines are luminance blocks Y [3],
The color difference signal of the even field corresponding to Y [4] is used.

【0036】また、動きベクトル検出回路50は、次の
ようにして、予測判定回路54において、画像内予測、
前方予測、後方予測、または両方向予測のいずれの予測
を行なうかを決定するための予測誤差の絶対値和を生成
する。
In addition, the motion vector detection circuit 50 uses the prediction determination circuit 54 to perform intra-picture prediction,
A sum of absolute values of prediction errors for determining whether to perform forward prediction, backward prediction, or bidirectional prediction is generated.

【0037】即ち、画像内予測の予測誤差の絶対値和と
して、参照画像のマクロブロックの信号Aijの和ΣAij
の絶対値|ΣAij|と、マクロブロックの信号Aijの絶
対値|Aij|の和Σ|Aij|との差を求める。また、前
方予測の予測誤差の絶対値和として、参照画像のマクロ
ブロックの信号Aijと、予測画像のマクロブロックの信
号Bijの差Aij−Bijの絶対値|Aij−Bij|の和Σ|
Aij−Bij|を求める。また、後方予測と両方向予測の
予測誤差の絶対値和も、前方予測における場合と同様に
(その予測画像を前方予測における場合と異なる予測画
像に変更して)求める。
That is, the sum ΣAij of the signals Aij of the macroblocks of the reference image is used as the sum of the absolute values of the prediction errors of the intra-picture prediction.
The absolute value | ΣAij | of the macroblock and the sum Σ | Aij | of the absolute values | Aij | of the signal Aij of the macroblock are calculated. Also, as the sum of absolute values of prediction errors in forward prediction, the sum Σ | of the absolute value | Aij-Bij | of the difference Aij-Bij between the signal Aij of the macroblock of the reference image and the signal Bij of the macroblock of the predicted image.
Aij-Bij | is calculated. Further, the sum of absolute values of prediction errors between the backward prediction and the bidirectional prediction is also obtained in the same manner as in the case of forward prediction (changing the predicted image into a different predicted image from that in forward prediction).

【0038】これらの絶対値和は、予測判定回路54に
供給される。予測判定回路54は、前方予測、後方予測
および両方向予測の予測誤差の絶対値和のうち、最も小
さいものを、インター予測の予測誤差の絶対値和として
選択する。さらに、このインター予測の予誤差の絶対値
和と、画像内予測の予測誤差の絶対値和とを比較し、そ
の小さい方を選択し、この選択した絶対値和に対応する
モードを予測モードとして選択する。即ち、画像内予測
の予測誤差の絶対値和の方が小さければ、画像内予測モ
ードが設定される。インター予測の予測誤差の絶対値和
の方が小さければ、前方予測、後方予測または両方向予
測モードのうち、対応する絶対値和が最も小さかったモ
ードが設定される。
The sum of these absolute values is supplied to the prediction judgment circuit 54. The prediction determination circuit 54 selects the smallest sum of absolute values of prediction errors of forward prediction, backward prediction, and bidirectional prediction as the sum of absolute values of prediction errors of inter prediction. Furthermore, the sum of absolute values of the prediction error of the inter prediction and the sum of absolute values of the prediction error of the intra-picture prediction are compared, the smaller one is selected, and the mode corresponding to the selected sum of absolute values is set as the prediction mode. select. That is, if the sum of absolute values of prediction errors in intra-picture prediction is smaller, the intra-picture prediction mode is set. If the sum of absolute values of prediction errors in inter prediction is smaller, the mode in which the corresponding sum of absolute values is the smallest is set among the forward prediction, backward prediction, and bidirectional prediction modes.

【0039】このように、動きベクトル検出回路50
は、参照画像のマクロブロックの信号を、フレームまた
はフィールド予測モードのうち、予測モード切り替え回
路52により選択されたモードに対応する構成で、予測
モード切り替え回路52を介して演算部53に供給する
とともに、4つの予測モードのうち、予測判定回路54
により選択された予測モードに対応する予測画像と参照
画像の間の動きベクトルを検出し、この動きベクトルを
可変長符号化回路58と動き補償回路64に出力する。
上述したように、この動きベクトルとしては、対応する
予測誤差の絶対値和が最小となるものが選択される。
In this way, the motion vector detection circuit 50
Supplies the signal of the macroblock of the reference image to the arithmetic unit 53 via the prediction mode switching circuit 52 in a configuration corresponding to the mode selected by the prediction mode switching circuit 52 among the frame or field prediction modes. Of the four prediction modes, the prediction determination circuit 54
The motion vector between the prediction image and the reference image corresponding to the prediction mode selected by is detected, and this motion vector is output to the variable length coding circuit 58 and the motion compensation circuit 64.
As described above, the motion vector that minimizes the sum of absolute values of the corresponding prediction errors is selected.

【0040】予測判定回路54は、動きベクトル検出回
路50が前方原画像部51aよりIピクチャの画像デー
タを読み出しているとき、予測モードとして、フレーム
(画像)内予測モード(動き補償を行わないモード)を
設定し、演算部53のスイッチ53dを接点a側に切り
替える。これにより、Iピクチャの画像データがDCT
モード切り替え回路55に入力される。
The prediction determination circuit 54, when the motion vector detection circuit 50 is reading the image data of the I picture from the forward original image portion 51a, uses the intra-frame (image) prediction mode (the mode without motion compensation) as the prediction mode. ) Is set, and the switch 53d of the calculation unit 53 is switched to the contact a side. As a result, the image data of the I picture is DCT
It is input to the mode switching circuit 55.

【0041】このDCTモード切り替え回路55は、図
15AまたはBに示すように、4個の輝度ブロックのデ
ータを、奇数フィールドのラインと偶数フィールドのラ
インが混在する状態(フレームDCTモード)、また
は、分離された状態(フィールドDCTモード)、のい
ずれかの状態にして、DCT回路56に出力する。
As shown in FIG. 15A or B, this DCT mode switching circuit 55 is a state in which data of four luminance blocks are mixed with odd field lines and even field lines (frame DCT mode), or One of the separated states (field DCT mode) is output to the DCT circuit 56.

【0042】即ち、DCTモード切り替え回路55は、
奇数フィールドと偶数フィールドのデータを混在してD
CT処理した場合における符号化効率と、分離した状態
においてDCT処理した場合の符号化効率とを比較し、
符号化効率の良好なモードを選択する。
That is, the DCT mode switching circuit 55 is
Mixed data of odd field and even field D
Comparing the coding efficiency in the case of CT processing and the coding efficiency in the case of DCT processing in the separated state,
Select a mode with good coding efficiency.

【0043】例えば、入力された信号を、図15Aに示
すように、奇数フィールドと偶数フィールドのラインが
混在する構成とし、上下に隣接する奇数フィールドのラ
インの信号と偶数フィールドのラインの信号の差を演算
し、さらにその絶対値の和(または自乗和)を求める。
また、入力された信号を、図15Bに示すように、奇数
フィールドと偶数フィールドのラインが分離した構成と
し、上下に隣接する奇数フィールドのライン同士の信号
の差と、偶数フィールドのライン同士の信号の差を演算
し、それぞれの絶対値の和(または自乗和)を求める。
さらに、図15Aのデータ構成で求められた絶対値和
と、図15Bのデータ構成で求められた絶対値和の両者
を比較し、より小さい値に対応するDCTモードを設定
する。即ち、前者の方がより小さければ、フレームDC
Tモードを設定し、後者の方がより小さければ、フィー
ルドDCTモードを設定する。
For example, as shown in FIG. 15A, the input signal has a structure in which odd field lines and even field lines are mixed, and the difference between the signal of the odd field line and the signal of the even field line that are vertically adjacent to each other. Is calculated, and the sum (or sum of squares) of the absolute values is calculated.
In addition, as shown in FIG. 15B, the input signal has a configuration in which the lines of the odd field and the even field are separated, and the difference between the signals of the odd field lines vertically adjacent to each other and the signal of the line of the even field are Then, the sum of the absolute values (or the sum of squares) is calculated.
Further, both the sum of absolute values obtained by the data configuration of FIG. 15A and the sum of absolute values obtained by the data configuration of FIG. 15B are compared, and the DCT mode corresponding to a smaller value is set. That is, if the former is smaller, the frame DC
Set the T mode, and if the latter is smaller, set the field DCT mode.

【0044】そして、選択したDCTモードに対応する
構成のデータをDCT回路56に出力するとともに、選
択したDCTモードを示すDCTフラグを、可変長符号
化回路58と動き補償回路64に出力する。
Then, the data having the structure corresponding to the selected DCT mode is output to the DCT circuit 56, and the DCT flag indicating the selected DCT mode is output to the variable length coding circuit 58 and the motion compensation circuit 64.

【0045】予測モード切り替え回路52における予測
モード(図14)と、このDCTモード切り替え回路5
5におけるDCTモード(図15)を比較して明らかな
ように、輝度ブロックに関しては、両者の各モードにお
けるデータ構造は実質的に同一である。
The prediction mode in the prediction mode switching circuit 52 (FIG. 14) and the DCT mode switching circuit 5
As is clear by comparing the DCT mode in FIG. 5 (FIG. 15), the data structure in each mode is substantially the same for the luminance block.

【0046】予測モード切り替え回路52において、フ
レーム予測モード(奇数ラインと偶数ラインが混在する
モード)が選択された場合、DCTモード切り替え回路
55においても、フレームDCTモード(奇数ラインと
偶数ラインが混在するモード)が選択される可能性が高
く、また予測モード切り替え回路52において、フィー
ルド予測モード(奇数フィールドと偶数フィールドのデ
ータが分離されたモード)が選択された場合、DCTモ
ード切り替え回路55において、フィールドDCTモー
ド(奇数フィールドと偶数フィールドのデータが分離さ
れたモード)が選択される可能性が高い。
When the frame prediction mode (a mode in which odd lines and even lines are mixed) is selected in the prediction mode switching circuit 52, the DCT mode switching circuit 55 is also in the frame DCT mode (odd lines and even lines are mixed). If the field prediction mode (a mode in which the data in the odd field and the data in the even field are separated) is selected in the prediction mode switching circuit 52, the field in the DCT mode switching circuit 55 is high. There is a high possibility that the DCT mode (mode in which the data of the odd field and the data of the even field are separated) is selected.

【0047】しかしながら、必ずしも常にそのような選
択がなされるわけではなく、予測モード切り替え回路5
2においては、予測誤差の絶対値和が小さくなるように
モードが決定され、DCTモード切り替え回路55にお
いては、符号化効率が良好となるようにモードが決定さ
れる。
However, such a selection is not always made, and the prediction mode switching circuit 5
In 2, the mode is determined so that the sum of the absolute values of the prediction errors is small, and in the DCT mode switching circuit 55, the mode is determined so that the coding efficiency is good.

【0048】DCTモード切り替え回路55より出力さ
れたIピクチャの画像データは、DCT回路56に入力
され、DCT(離散コサイン変換)処理され、DCT係
数に変換される。このDCT係数は、量子化回路57に
入力され、送信バッファ59のデータ蓄積量(バッファ
蓄積量)に対応した量子化スケールで量子化された後、
可変長符号化回路58に入力される。
The I-picture image data output from the DCT mode switching circuit 55 is input to the DCT circuit 56, subjected to DCT (discrete cosine transform) processing, and converted into DCT coefficients. The DCT coefficient is input to the quantization circuit 57, quantized by a quantization scale corresponding to the data storage amount (buffer storage amount) of the transmission buffer 59, and then,
It is input to the variable length coding circuit 58.

【0049】可変長符号化回路58は、量子化回路57
より供給される量子化スケールに対応して、量子化回路
57より供給される画像データ(いまの場合、Iピクチ
ャのデータ)を、例えばハフマン符号などの可変長符号
に変換し、送信バッファ59に出力する。
The variable length coding circuit 58 is a quantization circuit 57.
The image data (in this case, I picture data) supplied from the quantization circuit 57 is converted into a variable-length code such as Huffman code corresponding to the supplied quantization scale, and is sent to the transmission buffer 59. Output.

【0050】可変長符号化回路58にはまた、量子化回
路57より量子化スケール、予測判定回路54より予測
モード(画像内予測、前方予測、後方予測、または両方
向予測のいずれが設定されたかを示すモード)、動きベ
クトル検出回路50より動きベクトル、予測モード切り
替え回路52より予測フラグ(フレーム予測モードまた
はフィールド予測モードのいずれが設定されたかを示す
フラグ)、およびDCTモード切り替え回路55が出力
するDCTフラグ(フレームDCTモードまたはフィー
ルドDCTモードのいずれが設定されたかを示すフラ
グ)が入力されており、これらも可変長符号化される。
The variable-length coding circuit 58 also determines whether the quantization scale is set by the quantization circuit 57 and the prediction mode (whether intra-picture prediction, forward prediction, backward prediction, or bidirectional prediction is set by the prediction determination circuit 54). Mode), a motion vector from the motion vector detection circuit 50, a prediction flag (a flag indicating whether the frame prediction mode or the field prediction mode has been set) from the prediction mode switching circuit 52, and the DCT output from the DCT mode switching circuit 55. A flag (a flag indicating whether the frame DCT mode or the field DCT mode is set) is input, and these are also variable length coded.

【0051】送信バッファ59は、入力されたデータを
一時的に蓄積し、蓄積量に対応するデータを量子化回路
57に出力する。送信バッファ59は、そのデータ残量
が許容上限値まで増量すると、量子化制御信号によって
量子化回路57の量子化スケールを大きくすることによ
り、量子化データのデータ量を低下させる。また、これ
とは逆に、データ残量が許容下限値まで減少すると、送
信バッファ59は、量子化制御信号によって量子化回路
57の量子化スケールを小さくすることにより、量子化
データのデータ量を増大させる。このようにして、送信
バッファ59のオーバフローまたはアンダフローが防止
される。そして、送信バッファ59に蓄積されたデータ
は、所定のタイミングで読み出され、伝送路に出力さ
れ、例えば記録媒体3に記録される。
The transmission buffer 59 temporarily stores the input data and outputs the data corresponding to the storage amount to the quantization circuit 57. The transmission buffer 59 reduces the data amount of the quantized data by increasing the quantization scale of the quantization circuit 57 by the quantization control signal when the remaining data amount increases to the allowable upper limit value. On the contrary, when the data remaining amount decreases to the allowable lower limit value, the transmission buffer 59 reduces the quantization scale of the quantization circuit 57 by the quantization control signal to reduce the data amount of the quantized data. Increase. In this way, overflow or underflow of the transmission buffer 59 is prevented. Then, the data accumulated in the transmission buffer 59 is read out at a predetermined timing, output to the transmission path, and recorded in, for example, the recording medium 3.

【0052】一方、量子化回路57より出力されたIピ
クチャのデータは、逆量子化回路60に入力され、量子
化回路57より供給される量子化スケールに対応して逆
量子化される。逆量子化回路60の出力は、IDCT
(逆DCT)回路61に入力され、逆DCT処理された
後、演算器62を介してフレームメモリ63の前方予測
画像部63aに供給され、記憶される。
On the other hand, the I picture data output from the quantization circuit 57 is input to the inverse quantization circuit 60 and inversely quantized in accordance with the quantization scale supplied from the quantization circuit 57. The output of the inverse quantization circuit 60 is IDCT
After being input to the (inverse DCT) circuit 61 and subjected to inverse DCT processing, it is supplied to and stored in the forward predicted image portion 63a of the frame memory 63 via the calculator 62.

【0053】動きベクトル検出回路50は、シーケンシ
ャルに入力される各フレームの画像データを、たとえ
ば、I、B、P、B、P、B・・・のピクチャとしてそ
れぞれ処理する場合、最初に入力されたフレームの画像
データをIピクチャとして処理した後、次に入力された
フレームの画像データをBピクチャとして処理する前
に、さらにその次に入力されたフレームの画像データを
Pピクチャとして処理する。これはBピクチャは、後方
予測を伴うため、後方予測画像としてのPピクチャが先
に用意されていないと復号することができないためであ
る。
When the motion vector detection circuit 50 processes the sequentially input image data of each frame as, for example, I, B, P, B, P, B ... Pictures, it is input first. After processing the image data of another frame as an I picture, before processing the image data of the next input frame as a B picture, the image data of the next input frame is processed as a P picture. This is because a B picture is accompanied by backward prediction and cannot be decoded unless a P picture as a backward predicted image is prepared in advance.

【0054】そこで動きベクトル検出回路50は、Iピ
クチャの処理の次に、後方原画像部51cに記憶されて
いるPピクチャの画像データの処理を開始する。そし
て、上述した場合と同様に、マクロブロック単位でのフ
レーム間差分(予測誤差)の絶対値和が、動きベクトル
検出回路50から予測モード切り替え回路52と予測判
定回路54に供給される。予測モード切り替え回路52
と予測判定回路54は、このPピクチャのマクロブロッ
クの予測誤差の絶対値和に対応して、フレーム/フィー
ルド予測モード、または画像内予測、前方予測、後方予
測、もしくは両方向予測の予測モードを設定する。
Then, the motion vector detection circuit 50 starts the processing of the image data of the P picture stored in the backward original image portion 51c after the processing of the I picture. Then, as in the case described above, the sum of absolute values of the inter-frame difference (prediction error) in macroblock units is supplied from the motion vector detection circuit 50 to the prediction mode switching circuit 52 and the prediction determination circuit 54. Prediction mode switching circuit 52
And the prediction determination circuit 54 sets the frame / field prediction mode, or the prediction mode of intra-picture prediction, forward prediction, backward prediction, or bidirectional prediction in accordance with the sum of the absolute values of the prediction errors of the macroblock of the P picture. To do.

【0055】演算部53はフレーム内予測モードが設定
されたとき、スイッチ53dを上述したように接点a側
に切り替える。従って、このデータは、Iピクチャのデ
ータと同様に、DCTモード切り替え回路55、DCT
回路56、量子化回路57、可変長符号化回路58、送
信バッファ59を介して伝送路に伝送される。また、こ
のデータは、逆量子化回路60、IDCT回路61、演
算器62を介してフレームメモリ63の後方予測画像部
63bに供給され、記憶される。
When the intra-frame prediction mode is set, the arithmetic unit 53 switches the switch 53d to the contact a side as described above. Therefore, this data is similar to the I picture data in that the DCT mode switching circuit 55, the DCT
It is transmitted to the transmission line via the circuit 56, the quantization circuit 57, the variable length coding circuit 58, and the transmission buffer 59. Further, this data is supplied to and stored in the backward prediction image section 63b of the frame memory 63 via the inverse quantization circuit 60, the IDCT circuit 61, and the computing unit 62.

【0056】前方予測モードの時、スイッチ53dが接
点bに切り替えられるとともに、フレームメモリ63の
前方予測画像部63aに記憶されている画像(いまの場
合Iピクチャの画像)データが読み出され、動き補償回
路64により、動きベクトル検出回路50が出力する動
きベクトルに対応して動き補償される。すなわち、動き
補償回路64は、予測判定回路54より前方予測モード
の設定が指令されたとき、前方予測画像部63aの読み
出しアドレスを、動きベクトル検出回路50がいま出力
しているマクロブロックの位置に対応する位置から動き
ベクトルに対応する分だけずらしてデータを読み出し、
予測画像データを生成する。
In the forward prediction mode, the switch 53d is switched to the contact b, and the image data (in this case, the I-picture image) stored in the forward prediction image portion 63a of the frame memory 63 is read out to move. The compensation circuit 64 compensates for the motion vector output from the motion vector detection circuit 50. That is, when the prediction determination circuit 54 instructs the motion compensation circuit 64 to set the forward prediction mode, the motion compensation circuit 64 sets the read address of the forward predicted image portion 63a to the position of the macroblock currently output by the motion vector detection circuit 50. Read data by shifting from the corresponding position by the amount corresponding to the motion vector,
Generate predicted image data.

【0057】動き補償回路64より出力された予測画像
データは、演算器53aに供給される。演算器53a
は、予測モード切り替え回路52より供給された参照画
像のマクロブロックのデータから、動き補償回路64よ
り供給された、このマクロブロックに対応する予測画像
データを減算し、その差分(予測誤差)を出力する。こ
の差分データは、DCTモード切り替え回路55、DC
T回路56、量子化回路57、可変長符号化回路58、
送信バッファ59を介して伝送路に伝送される。また、
この差分データは、逆量子化回路60、IDCT回路6
1により局所的に復号され、演算器62に入力される。
The predicted image data output from the motion compensation circuit 64 is supplied to the calculator 53a. Calculator 53a
Subtracts the predicted image data corresponding to this macroblock supplied from the motion compensation circuit 64 from the data of the macroblock of the reference image supplied from the prediction mode switching circuit 52, and outputs the difference (prediction error). To do. This difference data is the DCT mode switching circuit 55, DC
T circuit 56, quantization circuit 57, variable length coding circuit 58,
It is transmitted to the transmission line via the transmission buffer 59. Also,
This difference data is stored in the inverse quantization circuit 60 and the IDCT circuit 6
It is locally decoded by 1 and input to the calculator 62.

【0058】この演算器62にはまた、演算器53aに
供給されている予測画像データと同一のデータが供給さ
れている。演算器62は、IDCT回路61が出力する
差分データに、動き補償回路64が出力する予測画像デ
ータを加算する。これにより、元の(復号した)Pピク
チャの画像データが得られる。このPピクチャの画像デ
ータは、フレームメモリ63の後方予測画像部63bに
供給され、記憶される。
The calculator 62 is also supplied with the same data as the predicted image data supplied to the calculator 53a. The calculator 62 adds the predicted image data output by the motion compensation circuit 64 to the difference data output by the IDCT circuit 61. As a result, the image data of the original (decoded) P picture is obtained. The image data of the P picture is supplied to and stored in the backward predicted image portion 63b of the frame memory 63.

【0059】動きベクトル検出回路50は、このよう
に、IピクチャとPピクチャのデータが前方予測画像部
63aと後方予測画像部63bにそれぞれ記憶された
後、次にBピクチャの処理を実行する。予測モード切り
替え回路52と予測判定回路54は、マクロブロック単
位でのフレーム間差分の絶対値和の大きさに対応して、
フレーム/フィールドモードを設定し、また、予測モー
ドをフレーム内予測モード、前方予測モード、後方予測
モード、または両方向予測モードのいずれかに設定す
る。
In this way, the motion vector detection circuit 50 executes the processing of the B picture after the data of the I picture and the P picture are stored in the forward prediction image section 63a and the backward prediction image section 63b, respectively. The prediction mode switching circuit 52 and the prediction determination circuit 54 correspond to the magnitude of the sum of absolute values of inter-frame differences in macroblock units,
The frame / field mode is set, and the prediction mode is set to either the intra-frame prediction mode, the forward prediction mode, the backward prediction mode, or the bidirectional prediction mode.

【0060】上述したように、フレーム内予測モードま
たは前方予測モードの時、スイッチ53dは接点aまた
は接点bに切り替えられる。このとき、Pピクチャにお
ける場合と同様の処理が行われ、データが伝送される。
As described above, the switch 53d is switched to the contact a or the contact b in the intra-frame prediction mode or the forward prediction mode. At this time, the same processing as in the P picture is performed and the data is transmitted.

【0061】これに対して、後方予測モードまたは両方
向予測モードが設定された時、スイッチ53dは、接点
cまたは接点dにそれぞれ切り替えられる。
On the other hand, when the backward prediction mode or the bidirectional prediction mode is set, the switch 53d is switched to the contact c or the contact d, respectively.

【0062】スイッチ53dが接点cに切り替えられて
いる後方予測モードの時、後方予測画像部63bに記憶
されている画像(いまの場合、Pピクチャの画像)デー
タが読み出され、動き補償回路64により、動きベクト
ル検出回路50が出力する動きベクトルに対応して動き
補償される。すなわち、動き補償回路64は、予測判定
回路54より後方予測モードの設定が指令されたとき、
後方予測画像部63bの読み出しアドレスを、動きベク
トル検出回路50がいま出力しているマクロブロックの
位置に対応する位置から動きベクトルに対応する分だけ
ずらしてデータを読み出し、予測画像データを生成す
る。
In the backward prediction mode in which the switch 53d is switched to the contact c, the image (in this case, P picture image) data stored in the backward predicted image section 63b is read out and the motion compensation circuit 64 is read. Thus, motion compensation is performed corresponding to the motion vector output by the motion vector detection circuit 50. That is, when the prediction determination circuit 54 instructs the motion compensation circuit 64 to set the backward prediction mode,
The read address of the backward predicted image portion 63b is shifted from the position corresponding to the position of the macro block currently output by the motion vector detection circuit 50 by the amount corresponding to the motion vector, and the data is read to generate predicted image data.

【0063】動き補償回路64より出力された予測画像
データは、演算器53bに供給される。演算器53b
は、予測モード切り替え回路52より供給された参照画
像のマクロブロックのデータから、動き補償回路64よ
り供給された予測画像データを減算し、その差分を出力
する。この差分データは、DCTモード切り替え回路5
5、DCT回路56、量子化回路57、可変長符号化回
路58、送信バッファ59を介して伝送路に伝送され
る。
The predicted image data output from the motion compensation circuit 64 is supplied to the calculator 53b. Calculator 53b
Subtracts the predicted image data supplied from the motion compensation circuit 64 from the macroblock data of the reference image supplied from the prediction mode switching circuit 52, and outputs the difference. This difference data is stored in the DCT mode switching circuit 5
5, the DCT circuit 56, the quantization circuit 57, the variable length coding circuit 58, and the transmission buffer 59.

【0064】スイッチ53dが接点dに切り替えられて
いる両方向予測モードの時、前方予測画像部63aに記
憶されている画像(いまの場合、Iピクチャの画像)デ
ータと、後方予測画像部63bに記憶されている画像
(いまの場合、Pピクチャの画像)データが読み出さ
れ、動き補償回路64により、動きベクトル検出回路5
0が出力する動きベクトルに対応して動き補償される。
すなわち、動き補償回路64は、予測判定回路54より
両方向予測モードの設定が指令されたとき、前方予測画
像部63aと後方予測画像部63bの読み出しアドレス
を、動きベクトル検出回路50がいま出力しているマク
ロブロックの位置に対応する位置から動きベクトル(こ
の場合の動きベクトルは、前方予測画像用と後方予測画
像用の2つとなる)に対応する分だけずらしてデータを
読み出し、予測画像データを生成する。
In the bidirectional prediction mode in which the switch 53d is switched to the contact point d, the image data (in this case, the I picture image) stored in the forward predicted image portion 63a and the backward predicted image portion 63b are stored. The image data (in this case, the image of the P picture) being read is read out, and the motion compensation circuit 64 causes the motion vector detection circuit 5
Motion compensation is performed according to the motion vector output by 0.
That is, the motion compensation circuit 64, when the bidirectional prediction mode setting is instructed by the prediction determination circuit 54, the motion vector detection circuit 50 now outputs the read addresses of the forward predicted image portion 63a and the backward predicted image portion 63b. The data is read out by shifting the amount corresponding to the motion vector (in this case, there are two for the forward prediction image and the backward prediction image) from the position corresponding to the position of the existing macroblock, and the prediction image data is generated. To do.

【0065】動き補償回路64より出力された予測画像
データは、演算器53cに供給される。演算器53c
は、動きベクトル検出回路50より供給された参照画像
のマクロブロックのデータから、動き補償回路64より
供給された予測画像データの平均値を減算し、その差分
を出力する。この差分データは、DCTモード切り替え
回路55、DCT回路56、量子化回路57、可変長符
号化回路58、送信バッファ59を介して伝送路に伝送
される。Bピクチャの画像は、他の画像の予測画像とさ
れることがないため、フレームメモリ63には記憶され
ない。
The predicted image data output from the motion compensation circuit 64 is supplied to the calculator 53c. Calculator 53c
Subtracts the average value of the predicted image data supplied from the motion compensation circuit 64 from the macroblock data of the reference image supplied from the motion vector detection circuit 50, and outputs the difference. This difference data is transmitted to the transmission line via the DCT mode switching circuit 55, the DCT circuit 56, the quantization circuit 57, the variable length coding circuit 58, and the transmission buffer 59. The B-picture image is not stored in the frame memory 63 because it is not used as a predicted image of another image.

【0066】尚、フレームメモリ63において、前方予
測画像部63aと後方予測画像部63bは、必要に応じ
てバンク切り替えが行われ、所定の参照画像に対して、
一方または他方に記憶されているものを、前方予測画像
あるいは後方予測画像として切り替えて出力することが
できる。
In the frame memory 63, the forward predictive image portion 63a and the backward predictive image portion 63b are bank-switched as necessary, and a predetermined reference image
The one stored in one or the other can be switched and output as the forward prediction image or the backward prediction image.

【0067】以上の説明においては、輝度ブロックを中
心として説明をしたが、色差ブロックについても同様
に、図15に示すマクロブロックを単位として処理さ
れ、伝送される。尚、色差ブロックを処理する場合の動
きベクトルは、対応する輝度ブロックの動きベクトルを
垂直方向と水平方向に、それぞれ1/2にしたものが用
いられる。
In the above description, the luminance block is mainly described, but the chrominance block is similarly processed and transmitted in units of macro blocks shown in FIG. The motion vector used for processing the color difference block is obtained by halving the motion vector of the corresponding luminance block in each of the vertical direction and the horizontal direction.

【0068】次に、図16は、図11中のデコーダ31
の構成例を示すブロック図である。伝送路(記録媒体
3)を介して伝送された符号化された画像データは、図
示せぬ受信回路で受信されたり、再生装置で再生され、
受信バッファ81に1時記憶された後、可変長復号化回
路82に供給される。可変長復号化回路82は、受信バ
ッファ81より供給されたデータを可変長復号化し、動
きベクトル、予測モード、予測フラグおよびDCTフラ
グを動き補償回路87に、また、量子化スケールを逆量
子化回路83に、それぞれ出力するとともに、復号され
た画像データを逆量子化回路83に出力する。
Next, FIG. 16 shows a decoder 31 in FIG.
3 is a block diagram showing a configuration example of FIG. The encoded image data transmitted via the transmission path (recording medium 3) is received by a receiving circuit (not shown) or reproduced by a reproducing device.
After being temporarily stored in the reception buffer 81, it is supplied to the variable length decoding circuit 82. The variable length decoding circuit 82 performs variable length decoding on the data supplied from the reception buffer 81, the motion vector, the prediction mode, the prediction flag and the DCT flag to the motion compensation circuit 87, and the quantization scale to the dequantization circuit. And outputs the decoded image data to the inverse quantization circuit 83.

【0069】逆量子化回路83は、可変長復号化回路8
2より供給された画像データを、同じく可変長復号化回
路82より供給された量子化スケールに従って逆量子化
し、IDCT回路84に出力する。逆量子化回路83よ
り出力されたデータ(DCT係数)は、IDCT回路8
4で、逆DCT処理され、演算器85に供給される。
The inverse quantization circuit 83 is a variable length decoding circuit 8
The image data supplied from No. 2 is inversely quantized in accordance with the quantization scale supplied from the variable length decoding circuit 82 and output to the IDCT circuit 84. The data (DCT coefficient) output from the inverse quantization circuit 83 is the IDCT circuit 8
In step 4, inverse DCT processing is performed and the result is supplied to the calculator 85.

【0070】IDCT回路84より供給された画像デー
タが、Iピクチャのデータである場合、そのデータは演
算器85より出力され、演算器85に後に入力される画
像データ(PまたはBピクチャのデータ)の予測画像デ
ータ生成のために、フレームメモリ86の前方予測画像
部86aに供給されて記憶される。また、このデータ
は、図11に示したフォーマット変換回路32に出力さ
れる。
When the image data supplied from the IDCT circuit 84 is I-picture data, the data is output from the arithmetic unit 85 and input to the arithmetic unit 85 later (P or B-picture data). Is generated and supplied to the forward prediction image unit 86a of the frame memory 86 to be stored therein. Further, this data is output to the format conversion circuit 32 shown in FIG.

【0071】IDCT回路84より供給された画像デー
タが、その1フレーム前の画像データを予測画像データ
とするPピクチャのデータであって、前方予測モードの
データである場合、フレームメモリ86の前方予測画像
部86aに記憶されている、1フレーム前の画像データ
(Iピクチャのデータ)が読み出され、動き補償回路8
7で可変長復号化回路82より出力された動きベクトル
に対応する動き補償が施される。そして、演算器85に
おいて、IDCT回路84より供給された画像データ
(差分のデータ)と加算され、出力される。この加算さ
れたデータ、即ち、復号されたPピクチャのデータは、
演算器85に後に入力される画像データ(Bピクチャま
たはPピクチャのデータ)の予測画像データ生成のため
に、フレームメモリ86の後方予測画像部86bに供給
されて記憶される。
When the image data supplied from the IDCT circuit 84 is P picture data in which the image data one frame before is the predicted image data and is the data in the forward prediction mode, the forward prediction of the frame memory 86 is performed. The image data of one frame before (image data of I picture) stored in the image portion 86a is read out, and the motion compensation circuit 8
At 7, motion compensation corresponding to the motion vector output from the variable length decoding circuit 82 is performed. Then, in the calculator 85, the image data (difference data) supplied from the IDCT circuit 84 is added and output. The added data, that is, the decoded P picture data is
In order to generate predictive image data of image data (B-picture or P-picture data) input later to the calculator 85, it is supplied and stored in the backward predictive image section 86b of the frame memory 86.

【0072】Pピクチャのデータであっても、画像内予
測モードのデータは、Iピクチャのデータと同様に、演
算器85で特に処理は行わず、そのまま後方予測画像部
86bに記憶される。このPピクチャは、次のBピクチ
ャの次に表示されるべき画像であるため、この時点で
は、まだフォーマット変換回路32へ出力されない(上
述したように、Bピクチャの後に入力されたPピクチャ
が、Bピクチャより先に処理され、伝送されている)。
Even in the case of P-picture data, the intra-prediction mode data is stored in the backward-predicted image section 86b as it is without any special processing by the calculator 85, like the I-picture data. Since this P picture is an image to be displayed next to the next B picture, it is not yet output to the format conversion circuit 32 at this point (as described above, the P picture input after the B picture is Processed and transmitted prior to B-pictures).

【0073】IDCT回路84より供給された画像デー
タが、Bピクチャのデータである場合、可変長復号化回
路82より供給された予測モードに対応して、フレーム
メモリ86の前方予測画像部86aに記憶されているI
ピクチャの画像データ(前方予測モードの場合)、後方
予測画像部86bに記憶されているPピクチャの画像デ
ータ(後方予測モードの場合)、または、その両方の画
像データ(両方向予測モードの場合)が読み出され、動
き補償回路87において、可変長復号化回路82より出
力された動きベクトルに対応する動き補償が施されて、
予測画像が生成される。但し、動き補償を必要としない
場合(画像内予測モードの場合)、予測画像は生成され
ない。
When the image data supplied from the IDCT circuit 84 is B picture data, it is stored in the forward predicted image portion 86a of the frame memory 86 in accordance with the prediction mode supplied from the variable length decoding circuit 82. Has been I
The image data of the picture (in the case of the forward prediction mode), the image data of the P picture stored in the backward prediction image portion 86b (in the case of the backward prediction mode), or both image data (in the case of bidirectional prediction mode) The motion compensation circuit 87 reads out and performs motion compensation corresponding to the motion vector output from the variable length decoding circuit 82,
A predicted image is generated. However, when motion compensation is not required (in the case of the intra-picture prediction mode), the predicted picture is not generated.

【0074】このようにして、動き補償回路87で動き
補償が施されたデータは、演算器85において、IDC
T回路84の出力と加算される。この加算出力は、フォ
ーマット変換回路32に出力される。
The data which has been motion-compensated by the motion compensation circuit 87 in this way is sent to the IDC in the calculator 85.
It is added to the output of the T circuit 84. This addition output is output to the format conversion circuit 32.

【0075】但し、この加算出力はBピクチャのデータ
であり、他の画像の予測画像生成のために利用されるこ
とがないため、フレームメモリ86には記憶されない。
However, since this addition output is B picture data and is not used for generating a predicted image of another image, it is not stored in the frame memory 86.

【0076】Bピクチャの画像が出力された後、後方予
測画像部86bに記憶されているPピクチャの画像デー
タが読み出され、動き補償回路87を介して演算器85
に供給される。但し、このとき、動き補償は行われな
い。
After the B-picture image is output, the P-picture image data stored in the backward-predicted image portion 86b is read out, and the arithmetic unit 85 is passed through the motion compensation circuit 87.
Is supplied to. However, at this time, motion compensation is not performed.

【0077】尚、このデコーダ31には、図13のエン
コーダ18における予測モード切り替え回路52とDC
Tモード切り替え回路55に対応する回路が図示されて
いないが、これらの回路に対応する処理、即ち、奇数フ
ィールドと偶数フィールドのラインの信号が分離された
構成を、元の混在する構成に必要に応じて戻す処理は、
動き補償回路87が実行する。
The decoder 31 includes a prediction mode switching circuit 52 and a DC in the encoder 18 of FIG.
Although the circuits corresponding to the T mode switching circuit 55 are not shown, the processing corresponding to these circuits, that is, the configuration in which the signals of the lines of the odd field and the even field are separated is necessary for the original mixed configuration. The process of returning according to
The motion compensation circuit 87 executes this.

【0078】また、以上においては、輝度信号の処理に
ついて説明したが、色差信号の処理も同様に行われる。
但し、この場合、動きベクトルは、輝度信号用のもの
を、垂直方向および水平方向に1/2にしたものが用い
られる。
Further, although the processing of the luminance signal has been described above, the processing of the color difference signal is similarly performed.
However, in this case, the motion vector used for the luminance signal is halved in the vertical and horizontal directions.

【0079】この発明は、上述した、現行のテレビジョ
ン信号を動画像データとして圧縮符号化し、光ディスク
などの記録媒体に記録する方法を用いて、現行のテレビ
ジョン信号/HDTV信号を階層符号化して記録するも
のである。
The present invention hierarchically encodes the current television signal / HDTV signal by using the above-described method of compressing and encoding the existing television signal as moving image data and recording it on a recording medium such as an optical disk. To record.

【0080】まず、この発明の一実施例の記録側の処理
について説明する。図1は、記録側に設けられる階層符
号化のエンコーダの概略を示す。入力画像として、高解
像度画像201が用意される。これは、階層符号化のた
めに、ダウンサンプリング回路301を介して、1/4
解像度画像101に変換される。1/4解像度画像10
1は、水平方向の画素数および垂直方向のライン数がそ
れぞれ高解像度画像の1/2である画像である。高解像
度画像201は、HDTV信号により発生するもので、
1/4解像度画像がほぼ現行のテレビジョン信号の標準
解像度に等しい。
First, the processing on the recording side according to the embodiment of the present invention will be described. FIG. 1 shows an outline of a hierarchical coding encoder provided on the recording side. A high resolution image 201 is prepared as an input image. This is 1/4 through the downsampling circuit 301 for hierarchical coding.
It is converted into a resolution image 101. 1/4 resolution image 10
1 is an image in which the number of pixels in the horizontal direction and the number of lines in the vertical direction are each half that of the high resolution image. The high resolution image 201 is generated by the HDTV signal,
A quarter resolution image is approximately equal to the standard resolution of current television signals.

【0081】一般的なダウンサンプリングは、水平方向
および垂直方向の帯域制限のためのローパスフィルタを
適用し、2:1に間引きを行う。高解像度画像信号は、
高解像度用の圧縮符号化のエンコーダ200に供給さ
れ、1/4解像度画像101が1/4解像度画像用の圧
縮符号化のエンコーダ100に供給される。これらのエ
ンコーダ100および200から、出力端子109およ
び209にそれぞれビットストリームが出力される。出
力端子109に得られる1/4解像度ビットストリーム
は、後述するような多層光ディスクの第1の情報記録層
に記録され、出力端子209に得られる高解像度ビット
ストリームは、その第2の情報記録層に記録される。
In general down-sampling, a low-pass filter for band limitation in the horizontal and vertical directions is applied, and 2: 1 decimation is performed. The high resolution image signal is
The compression encoding encoder 200 for high resolution is supplied, and the ¼ resolution image 101 is supplied to the encoding encoding encoder 100 for ¼ resolution image. Bitstreams are output from the encoders 100 and 200 to output terminals 109 and 209, respectively. The ¼ resolution bit stream obtained at the output terminal 109 is recorded in the first information recording layer of the multilayer optical disc as described later, and the high resolution bit stream obtained at the output terminal 209 is the second information recording layer thereof. Recorded in.

【0082】エンコーダ100、200は、上述したM
PEG方式のものを使用できる。この一実施例では、エ
ンコーダ200における予測のために、エンコーダ10
0からの予測信号をアップサンプリング回路302によ
ってアップコンバートした信号を使用する。それによっ
て、予測の精度の向上を図っている。
The encoders 100 and 200 have the above-mentioned M
A PEG type can be used. In this example, the encoder 10 is used for prediction in the encoder 200.
A signal obtained by up-converting the prediction signal from 0 by the up-sampling circuit 302 is used. By doing so, the accuracy of prediction is improved.

【0083】図2に1/4解像度画像用のエンコーダ1
00の一例を示す。ダウンサンプリング回路301によ
り得られた1/4解像度画像101は、動きベクトル検
出回路103に入力される。入力された画像は予め設定
された画像シーケンス(Iピクチャ、Pピクチャ、Bピ
クチャ)に従って、フレームメモリ群102から必要な
画像をマクロブロック単位で読みだし、参照画像と前方
原画像及び/又は後方原画像との間で動きベクトルの検
出を行う。
FIG. 2 shows an encoder 1 for 1/4 resolution images.
An example of 00 is shown. The ¼ resolution image 101 obtained by the downsampling circuit 301 is input to the motion vector detection circuit 103. For the input image, a necessary image is read from the frame memory group 102 in macroblock units according to a preset image sequence (I picture, P picture, B picture), and the reference image and the forward original image and / or the backward original image are read. A motion vector is detected between the image and the image.

【0084】フレーム内/前方/両方向予測判定回路1
04は、動きベクトル検出回路で計算されたブロック単
位でのフレーム間差分の絶対値和をもとに、参照ブロッ
クのマクロブロックタイプを決定する。またフレーム内
/前方/両方向予測判定回路104で決定された予測モ
ードを可変長符号化回路107に供給する。
In-frame / forward / bidirectional prediction decision circuit 1
Reference numeral 04 determines the macroblock type of the reference block based on the sum of absolute values of inter-frame differences in block units calculated by the motion vector detection circuit. The prediction mode determined by the intra-frame / forward / bidirectional prediction determination circuit 104 is supplied to the variable length coding circuit 107.

【0085】このマクロブロックタイプをもとに、ブロ
ック単位でフレーム内/前方/両方向予測の切り替えを
行なう。つまり、予測判定回路104は、フレーム内符
号化モードの場合は入力画像そのものを出力し、前方/
両方向予測モードのときはそれぞれの予測画像からのフ
レーム間符号化データを出力する。予測判定回路104
の出力信号は、DCT回路105に供給される。
Based on this macroblock type, intraframe / forward / bidirectional prediction is switched in block units. That is, the prediction determination circuit 104 outputs the input image itself in the intraframe coding mode, and
In the bidirectional prediction mode, the inter-frame coded data from each predicted image is output. Prediction determination circuit 104
The output signal of is supplied to the DCT circuit 105.

【0086】DCT回路105は映像信号の2次元相関
を利用して、入力画像データ又は差分データをブロック
単位でDCT変換し、その結果得られる変換データ(D
CT係数)が量子化回路106に供給される。量子化回
路106は、マクロブロックおよびスライス毎に定まる
量子化ステップサイズでDCT変換データを量子化し、
その結果得られる量子化データを可変長符号化(VL
C)回路107および逆量子化回路110に供給する。
量子化に用いる量子化スケールは送信バッファメモリ1
08のバッファ残量をフィードバックすることによっ
て、送信バッファメモリ108がオーバーフロー/アン
ダーフローしない値に決定する。この量子化スケール
も、可変長符号化回路107および逆量子化回路110
に、量子化データとともに供給される。
The DCT circuit 105 uses the two-dimensional correlation of the video signal to perform DCT conversion on the input image data or the difference data in block units, and the resulting converted data (D
The CT coefficient) is supplied to the quantization circuit 106. The quantization circuit 106 quantizes the DCT transform data with a quantization step size determined for each macroblock and slice,
The resulting quantized data is variable length coded (VL
C) Supply to the circuit 107 and the inverse quantization circuit 110.
The quantization scale used for quantization is the transmission buffer memory 1
By feeding back the remaining buffer capacity of 08, the transmission buffer memory 108 determines a value that does not cause overflow / underflow. This quantization scale is also the variable length coding circuit 107 and the dequantization circuit 110.
Is supplied with the quantized data.

【0087】ここで、VLC回路107は、量子化デー
タを、量子化スケール、マクロブロックタイプ、動きベ
クトルと共に可変長符号化処理し、伝送データとして送
信バッファメモリ108に供給する。送信バッファメモ
リ108から出力端子109に取り出される1/4解像
度画像のビットストリームは、マクロブロックの符号化
データと、予測モード、動きベクトル、DCT係数を含
む。
Here, the VLC circuit 107 performs variable length coding processing on the quantized data together with the quantization scale, macroblock type, and motion vector, and supplies it to the transmission buffer memory 108 as transmission data. The 1/4 resolution image bit stream extracted from the transmission buffer memory 108 to the output terminal 109 includes encoded data of a macroblock, a prediction mode, a motion vector, and a DCT coefficient.

【0088】逆量子化回路110は、量子化回路106
から送出される量子化データを代表値、すなわち、逆量
子化データに変換し、出力データの量子化回路106に
おける変換前の変換データを復号する。この逆量子化デ
ータがIDCT(inverse discrete cosine trasform)
回路111に供給される。IDCT回路111は、逆量
子化回路110で復号された逆量子化データをDCT回
路105とは逆の変換処理で復号画像データに変換し、
フレームメモリ112に出力する。
The inverse quantization circuit 110 is used by the quantization circuit 106.
The quantized data sent from the device is converted into a representative value, that is, inverse quantized data, and the converted data of the output data before conversion in the quantization circuit 106 is decoded. This inverse quantized data is IDCT (inverse discrete cosine trasform)
It is supplied to the circuit 111. The IDCT circuit 111 converts the dequantized data decoded by the dequantization circuit 110 into decoded image data by a conversion process reverse to that of the DCT circuit 105,
It is output to the frame memory 112.

【0089】動き補償回路113は、IDCT回路11
1の出力データとマクロブロックタイプ、動きベクト
ル、フレーム/フィールド予測フラグ、フレーム/フィ
ールドDCTフラグを使用して局所復号を行ない、復号
画像を前方予測画像もしくは後方予測画像としてフレー
ムメモリ群112に書き込む。フレームメモリ群112
では、バンク切り替えが行われる。これにより、符号化
する画像に応じて、単一のフレームが、後方予測画像と
して出力されたり、前方予測画像として出力されたりす
る。前方/両方向予測の場合は、予測画像からの差分が
IDCT回路111の出力として送られてくるために、
この差分を予測画像に対して加算することで、局所復号
を行なっている。この予測画像は、デコーダで復号され
る画像と全く同一の画像であり、次の処理画像はこの予
測画像をもとに、前方/両方向予測を行なう。
The motion compensation circuit 113 includes the IDCT circuit 11
Local decoding is performed using the output data of 1, the macroblock type, the motion vector, the frame / field prediction flag, and the frame / field DCT flag, and the decoded image is written in the frame memory group 112 as a forward prediction image or a backward prediction image. Frame memory group 112
Then, bank switching is performed. As a result, a single frame is output as a backward prediction image or a forward prediction image depending on the image to be encoded. In the case of forward / bidirectional prediction, since the difference from the predicted image is sent as the output of the IDCT circuit 111,
Local decoding is performed by adding this difference to the predicted image. This predicted image is exactly the same as the image decoded by the decoder, and the next processed image performs forward / bidirectional prediction based on this predicted image.

【0090】さらに、局所復号された予測画像がアップ
サンプリング回路302を介して、高解像度画像のエン
コーダ200に供給される。
Further, the locally decoded predicted image is supplied to the high resolution image encoder 200 via the upsampling circuit 302.

【0091】図3は、高解像度画像用のエンコーダ20
0の構成を示す。このエンコーダ200は、上述した1
/4解像度画像用のエンコーダ100と予測以外の処理
は全く同様である。高解像度画像201は、動きベクト
ル検出回路203を介して予測判定回路204に供給さ
れる。この回路では、フレーム内符号化とともに、フレ
ームメモリ212からの動き補償による前方/両方向予
測および1/4解像度画像からの予測を行なう。
FIG. 3 shows an encoder 20 for high resolution images.
The structure of 0 is shown. This encoder 200 has the above-mentioned 1
The processes other than the prediction are the same as those of the encoder 100 for the / 4 resolution image. The high resolution image 201 is supplied to the prediction determination circuit 204 via the motion vector detection circuit 203. This circuit performs intra-frame coding, forward / bidirectional prediction by motion compensation from the frame memory 212, and prediction from a 1/4 resolution image.

【0092】1/4解像度画像の符号化においてIDC
T回路111の出力側の加算回路から出力された画像デ
ータはアップサンプリング回路302によって高解像度
画像と同様の解像度に補間処理される。一般的なアップ
サンプリングは、補間画素に隣接する画素の平均値を補
間値とすることによって、水平および垂直方向において
画素数を2倍とすることができる。このように生成され
た補間画像がアップサンプリング回路302から出力さ
れ、重み付け回路303を介して予測判定回路204に
供給される。この重み付け回路303では、重み(1−
W)が乗算される。重み付け回路303の出力を第1の
予測画像とする。
IDC in encoding 1/4 resolution image
The image data output from the addition circuit on the output side of the T circuit 111 is interpolated by the upsampling circuit 302 to have the same resolution as that of the high resolution image. In general upsampling, the number of pixels can be doubled in the horizontal and vertical directions by using the average value of pixels adjacent to the interpolation pixel as the interpolation value. The interpolated image generated in this way is output from the upsampling circuit 302 and supplied to the prediction determination circuit 204 via the weighting circuit 303. In the weighting circuit 303, the weight (1-
W) is multiplied. The output of the weighting circuit 303 is the first predicted image.

【0093】一方、動き補償回路213からは、前方/
両方向動き補償によって、予測画像が供給される。この
予測画像に対して重み付け回路305によって重みWが
乗算される。重み付け回路303の出力を第2の予測画
像とする。
On the other hand, from the motion compensation circuit 213,
The predictive image is provided by bidirectional motion compensation. A weighting circuit 305 multiplies the predicted image by a weight W. The output of the weighting circuit 303 is the second predicted image.

【0094】これらの第1および第2の予測画像は、演
算器304で加算されることによって第3の予測画像が
形成される。この第3の予測画像を利用して、予測判定
回路204で予測を行なう。重みWは、この第3の予測
画像の予測効率が最もよくなるように、重み決定回路3
06で決定される。同時にこの重みは、可変長符号化回
路207に供給され、符号化伝送される。
The first and second predicted images are added by the arithmetic unit 304 to form a third predicted image. The prediction determination circuit 204 makes a prediction using the third predicted image. The weight W is set to the weight determination circuit 3 so that the prediction efficiency of the third predicted image is maximized.
It will be decided at 06. At the same time, this weight is supplied to the variable length coding circuit 207 and coded and transmitted.

【0095】予測判定回路204は、従来の動き補償に
加えて、1/4解像度画像を用いることによって、さら
に高い予測効率を得ることができる。例えば高解像度画
像と1/4解像度画像との間で、同一位置の画素につい
ては、差分をほぼ0とすることができる。この階層符号
化によって、圧縮効率を向上できる。決定された予測モ
ードは、可変長符号化回路207に供給され、符号化伝
送される。また、この予測データはDCT回路205に
供給される。その他の処理は、1/4解像度画像のエン
コーダ100と同様である。送信バッファ208の出力
端子209に取り出されるビットストリームは、マクロ
ブロックの符号化データと、予測モード、動きベクト
ル、重みWを含む。
The prediction determination circuit 204 can obtain higher prediction efficiency by using the 1/4 resolution image in addition to the conventional motion compensation. For example, between the high resolution image and the 1/4 resolution image, the difference can be set to almost 0 for the pixels at the same position. This hierarchical coding can improve the compression efficiency. The determined prediction mode is supplied to the variable length coding circuit 207 and coded and transmitted. Further, this prediction data is supplied to the DCT circuit 205. The other processing is the same as that of the encoder 100 for the 1/4 resolution image. The bit stream extracted at the output terminal 209 of the transmission buffer 208 includes the encoded data of the macroblock, the prediction mode, the motion vector, and the weight W.

【0096】出力端子109、209にそれぞれ取り出
されたビットストリームは、多層光ディスクの各情報記
録層に記録される。図4は、単一の情報記録層702を
有する単一層の光ディスク701を光ピックアップ70
3によって、記録、読み出す方式を示す。これは、現行
の方式で用いられていたもので、単純に現行のテレビジ
ョン方式の画像信号を記録する場合は、この方式で記
録、読み出しが行われる。
The bit streams taken out at the output terminals 109 and 209 are recorded in the respective information recording layers of the multi-layer optical disc. FIG. 4 shows a single-layer optical disc 701 having a single information recording layer 702 and an optical pickup 70.
3 shows a method of recording and reading. This is used in the current system, and when simply recording the image signal of the current television system, recording and reading are performed by this system.

【0097】これに対して、図5は、ディスクの厚み方
向に、第1層の情報記録層705と、第2層の情報記録
層706とが設けられ、片面から光ピックアップ70
7、708によって情報を記録、読出す形式の片面2層
式ディスク704を示す。上述のように、1/4解像度
画像のビットストリームを、片面2層式ディスク704
の第1層705に記録し、高解像度画像のビットストリ
ームを第2層706に記録する。
On the other hand, in FIG. 5, the first information recording layer 705 and the second information recording layer 706 are provided in the thickness direction of the disc, and the optical pickup 70 is provided from one side.
7 shows a single-sided dual-layer type disc 704 in which information is recorded and read by means of a recording medium 708. As described above, the bit stream of the 1/4 resolution image is transferred to the single-sided dual-layer disc 704.
, And the bit stream of the high resolution image is recorded in the second layer 706.

【0098】これにより、従来の単一層の光ディスク7
01を再生できる再生装置の場合では、第1層705の
みを読み出して復号することによって、現行テレビジョ
ン信号が復号される。また、両方の情報記録層705、
706を光ピックアップ707、708によって同時に
読み出し、後述のように、組み合わせて復号することに
よって高解像度画像信号を再生できる。この方式によっ
て、単一層のディスクとの両立性を実現できる。
As a result, the conventional single-layer optical disk 7
In the case of a reproducing apparatus capable of reproducing 01, the current television signal is decoded by reading and decoding only the first layer 705. In addition, both information recording layers 705,
A high resolution image signal can be reproduced by simultaneously reading 706 by the optical pickups 707 and 708, and combining and decoding as will be described later. With this method, compatibility with a single-layer disc can be realized.

【0099】また、図6は、両面にそれぞれ情報記録層
710、711を有する両面張り合わせ式の光ディスク
709を示す。表面の記録層710を第1層とし、裏面
の記録層711を第2層とすると、第1層710に対し
て記録、読出しのための光ピックアップ712が設けら
れ、第2層711に対して記録、読出しのための光ピッ
クアップ713が設けられている。この場合は、片面2
層式の光ディスク704と同様に、1/4解像度画像の
ビットストリームを第1層710に記録する。また、高
解像度画像のビットストリームを第2層711に記録す
ることによって、両立性を保ちつつ、高解像度画像信号
の再生が可能という、効果が達成できる。
FIG. 6 shows a double-sided bonded optical disc 709 having information recording layers 710 and 711 on both sides. When the recording layer 710 on the front surface is the first layer and the recording layer 711 on the back surface is the second layer, an optical pickup 712 for recording and reading is provided for the first layer 710, and for the second layer 711. An optical pickup 713 for recording and reading is provided. In this case, one side 2
Similar to the layered optical disc 704, the bit stream of the 1/4 resolution image is recorded on the first layer 710. Further, by recording the bit stream of the high resolution image in the second layer 711, it is possible to achieve the effect that the high resolution image signal can be reproduced while maintaining compatibility.

【0100】次に、再生側に設けられるデコーダについ
て説明する。図7に階層符号化を行った場合のデコーダ
ーのブロック図を示す。401で示す入力端子には、多
層光ディスクの第1層から再生された1/4解像度画像
のビットストリームが供給される。このビットストリー
ムは、従来と同様に復号される。
Next, the decoder provided on the reproducing side will be described. FIG. 7 shows a block diagram of a decoder when hierarchical coding is performed. A bit stream of a 1/4 resolution image reproduced from the first layer of the multilayer optical disc is supplied to the input terminal indicated by 401. This bit stream is decoded in the conventional manner.

【0101】入力端子401からのビットストリームが
受信バッファ402を介して可変長復号化(IVLC)
回路403に入力される。可変長復号化回路403は、
ビットストリームから量子化データと、動きベクトル、
マクロブロックタイプ、量子化スケール、フレーム/フ
ィールド予測フラグ、フレーム/フィールドDCTフラ
グを復号する。この量子化データと量子化スケールは、
次の逆量子化回路404に入力される。
The bit stream from the input terminal 401 is variable length decoded (IVLC) via the reception buffer 402.
It is input to the circuit 403. The variable length decoding circuit 403
Quantized data from the bitstream, motion vectors,
Decode macroblock type, quantization scale, frame / field prediction flag, frame / field DCT flag. This quantized data and quantization scale are
It is input to the next inverse quantization circuit 404.

【0102】逆量子化回路404、IDCT回路40
5、動き補償回路407の動作は、図2に示すエンコー
ダの局所復号の動作と同様である。これらの回路によっ
て、1/4解像度画像信号408が得られる。同時に、
復号画像は、次の画像の予測のためにフレームメモリ4
06に蓄積される。
Inverse quantization circuit 404, IDCT circuit 40
5. The operation of the motion compensation circuit 407 is similar to the local decoding operation of the encoder shown in FIG. With these circuits, a 1/4 resolution image signal 408 is obtained. at the same time,
The decoded image is stored in the frame memory 4 for prediction of the next image.
It is stored in 06.

【0103】一方、このフレームメモリ406に蓄積さ
れる画像は、高解像度画像の復号化(予測)に用いるた
めに、高解像度画像用デコーダに供給される。すなわ
ち、復号された1/4解像度画像は、アップサンプリン
グ回路602を介して、重み付け回路603に供給さ
れ、この回路603によって(1−W)の重みが乗じら
れる。この重み付け回路603の出力画像を、高解像度
デコーダに対する第1の予測画像とする。
On the other hand, the image stored in the frame memory 406 is supplied to the high resolution image decoder for use in decoding (predicting) the high resolution image. That is, the decoded ¼ resolution image is supplied to the weighting circuit 603 via the upsampling circuit 602, and the weighting circuit 603 multiplies the weight by (1−W). The output image of the weighting circuit 603 is the first predicted image for the high resolution decoder.

【0104】高解像度画像用のデコーダに対しては、入
力端子501から多層光ディスクの第2層から再生され
た高解像度ビットストリームが入力される。このビット
ストリームが受信バッファ502を介して可変長復号化
(IVLC)回路503に入力される。そして、逆量子
化回路504、IDCT回路505、動き補償回路50
7によって高解像度画像508が復号される。同時に、
復号化した画像は、次の画像の予測のためにフレームメ
モリ506に蓄積される。
A high resolution bit stream reproduced from the second layer of the multi-layer optical disc is input from the input terminal 501 to the high resolution image decoder. This bit stream is input to the variable length decoding (IVLC) circuit 503 via the reception buffer 502. Then, the inverse quantization circuit 504, the IDCT circuit 505, and the motion compensation circuit 50
7, the high resolution image 508 is decoded. at the same time,
The decoded image is stored in the frame memory 506 for prediction of the next image.

【0105】ここで、動き補償回路507からの出力
は、重み付け回路604に供給され、重み付け回路60
4によって第2の予測画像が形成される。この第2の予
測画像と、1/4解像度画像から形成された第1の予測
画像とが演算器605で加算される。演算器605の出
力が高解像度デコーダに対する予測画像として利用され
る。ここで、使用される重みWは、エンコーダで用いら
れた重みWであり、ビットストリームのデコードをへて
IVLC回路503から得られたものである。これまで
の過程によって、高解像度画像のデコードが完了する。
Here, the output from the motion compensation circuit 507 is supplied to the weighting circuit 604, and the weighting circuit 60.
A second predicted image is formed by 4. The second predictive image and the first predictive image formed from the 1/4 resolution image are added by the calculator 605. The output of the calculator 605 is used as a prediction image for the high resolution decoder. The weight W used here is the weight W used in the encoder, and is obtained from the IVLC circuit 503 after decoding the bitstream. The decoding of the high resolution image is completed by the above process.

【0106】なお、記録/再生可能な光ディスクとして
は、何回も記録できるMO(光磁気)ディスク、PD
(相変化型)ディスク、並びに1回の記録が可能なWO
ディスクを使用できる。さらに、再生のみを考慮すると
きには、ROM形式の光ディスクを使用できる。よりさ
らに、2枚の単一層ディスクを透明接着材にて張り合わ
せた張り合わせ型であって、片面記録/読出しの光ディ
スクを使用することもできる。
As the recordable / reproducible optical disc, an MO (magneto-optical) disc, a PD capable of recording many times is used.
(Phase change type) disc and WO that can record once
You can use a disc. Furthermore, when considering only reproduction, a ROM type optical disk can be used. Furthermore, it is also possible to use a single-sided recording / reading optical disc which is a lamination type in which two single-layer discs are laminated with a transparent adhesive material.

【0107】[0107]

【発明の効果】この発明は、多層光ディスクの第1層に
標準解像度の画像信号を圧縮符号化して記録し、その第
2層に高解像度の画像信号を標準解像度の画像信号の予
測画像をも使用して圧縮符号化して記録している。従っ
て、この発明によれば、高解像度の動画像信号を効率的
に記録することができる。
According to the present invention, a standard-resolution image signal is compression-encoded and recorded on the first layer of a multi-layer optical disk, and a high-resolution image signal is also recorded on the second layer of the predicted image of the standard-resolution image signal. It is used for compression coding and recorded. Therefore, according to the present invention, a high resolution moving image signal can be efficiently recorded.

【0108】さらに、既に市場導入されている現行のテ
レビジョン信号のみを記録した光ディスクと、この発明
による多層式ディスクにおける標準解像度のテレビジョ
ン信号を記録した層を、同一に構成すれば、現行のテレ
ビジョン信号のみが記録されている光ディスクとの両立
性が実現される。
Furthermore, if the optical disc for recording only the current television signal already on the market and the layer for recording the television signal of standard resolution in the multi-layer disc according to the present invention are configured to be the same, Compatibility with an optical disc in which only television signals are recorded is realized.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】この発明の一実施例の記録回路の概略的な構成
を示すブロック図である。
FIG. 1 is a block diagram showing a schematic configuration of a recording circuit according to an embodiment of the present invention.

【図2】この発明の一実施例の記録回路内の1/4解像
度画像信号のエンコーダの一例のブロック図である。
FIG. 2 is a block diagram of an example of a 1/4 resolution image signal encoder in a recording circuit according to an embodiment of the present invention.

【図3】この発明の一実施例の記録回路内の高解像度画
像信号のエンコーダの一例のブロック図である。
FIG. 3 is a block diagram of an example of an encoder for high resolution image signals in a recording circuit according to an embodiment of the present invention.

【図4】単一層のディスクの記録、読み出しを行う方法
を説明する略線図である。
FIG. 4 is a schematic diagram illustrating a method of recording and reading a single-layer disc.

【図5】片面2層式の光ディスクの記録、読み出しを行
う方法を説明する略線図である。
FIG. 5 is a schematic diagram illustrating a method for recording and reading a single-sided, dual-layer optical disc.

【図6】表裏の両面張り合わせからなるディスクの記
録、読み出しを行う方法を説明する略線図である。
FIG. 6 is a schematic diagram illustrating a method of recording and reading a disc having a front surface and a back surface bonded to each other.

【図7】この発明の一実施例の再生回路の構成を示すブ
ロック図である。
FIG. 7 is a block diagram showing a configuration of a reproducing circuit according to an embodiment of the present invention.

【図8】この発明に使用することができる高能率符号化
の原理を説明する略線図である。
FIG. 8 is a schematic diagram illustrating the principle of high efficiency encoding that can be used in the present invention.

【図9】画像データを圧縮する場合におけるピクチャの
タイプを説明する略線図である。
FIG. 9 is a schematic diagram illustrating a type of picture when image data is compressed.

【図10】動画像信号を符号化する原理を説明する略線
図である。
FIG. 10 is a schematic diagram illustrating the principle of encoding a moving image signal.

【図11】先に提案されている画像信号符号化装置と復
号化装置の構成例を示すブロック図である。
FIG. 11 is a block diagram showing a configuration example of an image signal encoding device and a decoding device proposed previously.

【図12】図11におけるフォーマット変換回路のフォ
ーマット変換の動作を説明する図である。
12 is a diagram for explaining the format conversion operation of the format conversion circuit in FIG.

【図13】図11におけるエンコーダの構成例を示すブ
ロック図である。
13 is a block diagram showing a configuration example of an encoder in FIG.

【図14】図13の予測モード切り替え回路の動作を説
明する略線図である。
14 is a schematic diagram illustrating the operation of the prediction mode switching circuit in FIG.

【図15】図13のDCTモード切り替え回路55の動
作を説明する略線図である。
15 is a schematic diagram illustrating the operation of the DCT mode switching circuit 55 in FIG.

【図16】図11のデコーダ31の構成例を示すブロッ
ク図である。
16 is a block diagram illustrating a configuration example of a decoder 31 of FIG.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

101 1/4解像度画像 105 DCT回路 106 量子化回路 107 可変長符号化回路 108 送信バッファ 109 1/4解像度画像のビットストリーム 201 高解像度画像 205 DCT回路 206 量子化回路 207 可変長符号化回路 208 送信バッファ 209 高解像度画像のビットストリーム 301 ダウンサンプリング回路 302 アップサンプリング回路 303 重み付け回路 305 重み付け回路 306 重み決定回路 401 1/4解像度ビットストリーム 402 受信バッファ 408 1/4解像度画像 501 高解像度ビットストリーム 502 受信バッファ 508 高解像度画像 602 アップサンプリング回路 603 重み付け回路 604 重み付け回路 101 1/4 resolution image 105 DCT circuit 106 Quantization circuit 107 Variable length coding circuit 108 Transmission buffer 109 1/4 resolution image bit stream 201 High resolution image 205 DCT circuit 206 Quantization circuit 207 Variable length coding circuit 208 Transmission Buffer 209 High-resolution image bit stream 301 Down-sampling circuit 302 Up-sampling circuit 303 Weighting circuit 305 Weighting circuit 306 Weight determination circuit 401 1 / 4-resolution bit stream 402 Reception buffer 408 1 / 4-resolution image 501 High-resolution bit stream 502 Reception buffer 508 High-resolution image 602 Upsampling circuit 603 Weighting circuit 604 Weighting circuit

Claims (15)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 画像信号を、圧縮符号化を利用して複数
の情報記録層を有する光ディスクに記録する方法におい
て、 低解像度画像信号と高解像度画像信号を生成するステッ
プと、 上記低解像度画像信号を圧縮符号化して第1の符号化デ
ータを生成するステップと、 上記光ディスクの第1の情報記録層に上記第1の符号化
データを記録するステップと、 上記低解像度画像信号から上記高解像度画像信号の予測
画像を生成し、上記予測画像を利用して上記高解像度画
像信号を圧縮符号化して第2の符号化データを生成する
ステップと、 上記光ディスクの第2の情報記録層に上記第2の符号化
データを記録するステップとからなることを特徴とする
画像信号記録方法。
1. A method of recording an image signal on an optical disc having a plurality of information recording layers by using compression encoding, a step of generating a low resolution image signal and a high resolution image signal, and the low resolution image signal. Compressing and encoding the first encoded data to generate the first encoded data, recording the first encoded data on the first information recording layer of the optical disc, and converting the low resolution image signal to the high resolution image. Generating a predicted image of a signal, compressing and coding the high resolution image signal using the predicted image to generate second coded data, and the second information recording layer on the second information recording layer of the optical disc. And a step of recording the encoded data of 1., the image signal recording method.
【請求項2】 複数の情報記録層を有する光ディスクで
あって、 低解像度画像信号と高解像度画像信号が生成され、上記
低解像度画像信号を圧縮符号化して生成した第1の符号
化データが第1の情報記録層に記録され、 上記低解像度画像信号から上記高解像度画像信号の予測
画像を生成し、上記予測画像を利用して上記高解像度画
像信号を圧縮符号化して生成された第2の符号化データ
が第2の情報記録層に記録された光ディスクから、 上記第1の情報記録層に記録された第1の符号化データ
を再生するステップと、 上記第2の情報記録層に記録された第2の符号化データ
を再生するステップと、 上記再生された上記第1および第2の符号化データを組
み合わせて復号することによって、上記高解像度画像信
号を再生するステップとからなることを特徴とする画像
信号再生方法。
2. An optical disc having a plurality of information recording layers, wherein a low resolution image signal and a high resolution image signal are generated, and first encoded data generated by compression encoding the low resolution image signal is first. A second image recorded in one information recording layer, which is generated by generating a predicted image of the high resolution image signal from the low resolution image signal and compressing and coding the high resolution image signal using the predicted image. A step of reproducing the first coded data recorded on the first information recording layer from the optical disc having the coded data recorded on the second information recording layer; and recording the first coded data on the second information recording layer. And reproducing the high-resolution image signal by combining and decoding the reproduced first and second encoded data. Image signal reproducing method, wherein a.
【請求項3】 複数の情報記録層を有する光ディスクで
あって、 低解像度画像信号と高解像度画像信号が生成され、上記
低解像度画像信号を圧縮符号化して生成した第1の符号
化データが上記光ディスクの第1の情報記録層に記録さ
れ、 上記低解像度画像信号から上記高解像度画像信号の予測
画像を生成し、上記予測画像を利用して上記高解像度画
像信号を圧縮符号化して生成された第2の符号化データ
が第2の情報記録層に記録された、 ことを特徴とするディスク状記録媒体。
3. An optical disc having a plurality of information recording layers, wherein a low-resolution image signal and a high-resolution image signal are generated, and the first encoded data generated by compression-encoding the low-resolution image signal is the above-mentioned. It is recorded on the first information recording layer of the optical disc and is generated by generating a predicted image of the high resolution image signal from the low resolution image signal and compressing and coding the high resolution image signal using the predicted image. A disc-shaped recording medium, characterized in that the second encoded data is recorded in the second information recording layer.
【請求項4】 画像信号を、圧縮符号化を利用して複数
の情報記録層を有する光ディスクに記録する装置におい
て、 低解像度画像信号と高解像度画像信号を生成する手段
と、 上記低解像度画像信号を圧縮符号化して第1の符号化デ
ータを生成する手段と、 上記光ディスクの第1の情報記録層に上記第1の符号化
データを記録する手段と、 上記低解像度画像信号から上記高解像度画像信号の予測
画像を生成し、上記予測画像を利用して上記高解像度画
像信号を圧縮符号化して第2の符号化データを生成する
手段と、 上記光ディスクの第2の情報記録層に上記第2の符号化
データを記録する手段とからなることを特徴とする画像
信号記録装置。
4. An apparatus for recording an image signal on an optical disc having a plurality of information recording layers by using compression encoding, means for generating a low resolution image signal and a high resolution image signal, and the low resolution image signal. Means for compressing and encoding the first encoded data to generate first encoded data, means for recording the first encoded data in the first information recording layer of the optical disc, and the high resolution image from the low resolution image signal. Means for generating a predicted image of a signal, compression-coding the high-resolution image signal using the predicted image to generate second coded data, and the second information recording layer on the second information recording layer of the optical disc. And a means for recording the encoded data of 1.
【請求項5】 複数の情報記録層を有する光ディスクで
あって、 低解像度画像信号と高解像度画像信号が生成され、上記
低解像度画像信号を圧縮符号化して生成した第1の符号
化データが第1の情報記録層に記録され、 上記低解像度画像信号から上記高解像度画像信号の予測
画像を生成し、上記予測画像を利用して上記高解像度画
像信号を圧縮符号化して生成された第2の符号化データ
が第2の情報記録層に記録された光ディスクから、 上記第1の情報記録層に記録された第1の符号化データ
を再生する手段と、 上記第2の情報記録層に記録された第2の符号化データ
を再生する手段と、 上記再生された上記第1および第2の符号化データを組
み合わせて復号することによって、上記高解像度画像信
号を再生する手段とからなることを特徴とする画像信号
再生装置。
5. An optical disc having a plurality of information recording layers, wherein a low resolution image signal and a high resolution image signal are generated, and first encoded data generated by compression encoding the low resolution image signal is first. A second image recorded on one information recording layer, which is generated by generating a predicted image of the high resolution image signal from the low resolution image signal and compressing and coding the high resolution image signal using the predicted image. Means for reproducing the first coded data recorded on the first information recording layer from an optical disc having the coded data recorded on the second information recording layer; and a means for reproducing the first coded data recorded on the second information recording layer. And reproducing the high-resolution image signal by combining and decoding the reproduced first and second encoded data. Image signal reproducing apparatus for.
【請求項6】 上記光ディスクは片面多層式ディスクで
あることを特徴とする請求項1に記載の画像信号記録方
法。
6. The image signal recording method according to claim 1, wherein the optical disc is a single-sided multi-layer disc.
【請求項7】 上記光ディスクは片面多層式ディスクで
あることを特徴とする請求項2に記載の画像信号再生方
法。
7. The image signal reproducing method according to claim 2, wherein the optical disc is a single-sided multi-layer disc.
【請求項8】 上記光ディスクは片面多層式ディスクで
あることを特徴とする請求項3に記載のディスク状記録
媒体。
8. The disc-shaped recording medium according to claim 3, wherein the optical disc is a single-sided multi-layer disc.
【請求項9】 上記光ディスクは片面多層式ディスクで
あることを特徴とする請求項4に記載の画像信号記録装
置。
9. The image signal recording apparatus according to claim 4, wherein the optical disc is a single-sided multi-layer disc.
【請求項10】 上記光ディスクは片面多層式ディスク
であることを特徴とする請求項5に記載の画像信号再生
装置。
10. The image signal reproducing apparatus according to claim 5, wherein the optical disc is a single-sided multi-layer disc.
【請求項11】 上記光ディスクは張り合わせ両面式デ
ィスクであることを特徴とする請求項1に記載の画像信
号記録方法。
11. The image signal recording method according to claim 1, wherein the optical disc is a laminated double-sided disc.
【請求項12】 上記光ディスクは張り合わせ両面式デ
ィスクであることを特徴とする請求項2に記載の画像信
号再生方法。
12. The image signal reproducing method according to claim 2, wherein the optical disc is a laminated double-sided disc.
【請求項13】 上記光ディスクは張り合わせ両面式デ
ィスクであることを特徴とする請求項3に記載のディス
ク状記録媒体。
13. The disc-shaped recording medium according to claim 3, wherein the optical disc is a laminated double-sided disc.
【請求項14】 上記光ディスクは張り合わせ両面式デ
ィスクであることを特徴とする請求項4に記載の画像信
号記録装置。
14. The image signal recording apparatus according to claim 4, wherein the optical disk is a laminated double-sided disk.
【請求項15】 上記光ディスクは張り合わせ両面式デ
ィスクであることを特徴とする請求項5に記載の画像信
号再生装置。
15. The image signal reproducing apparatus according to claim 5, wherein the optical disk is a laminated double-sided disk.
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